JP4752831B2 - 圧電トランスデューサおよび液滴噴射装置 - Google Patents
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Description
たダイレクトモード、および米国特許第5,266,964号明細書に記載されたシェアモードが
ある。
ックス層の間に正電極と負電極を積層方向に交互にはさみ、正電極と負電極との間のセラミックス層をその正電極と負電極との対向方向に分極した構造で、正電極と負電極に分極方向と同じ方向の電圧を印加することで、セラミックス層が伸長し、液室の容積を変化させ、インクに噴射圧力を加える。
電セラミックス層の間に複数の正電極をはさみ、またその正電極と積層方向と直交する方向に間隔をおいた位置で複数の負電極をはさみ、正電極群と負電極群との間のセラミックス層をその正電極群と負電極群との対向方向と直交する方向に分極した構造で、正電極群と負電極群に分極方向と直交する方向の電圧を印加することで、セラミックス層が厚みすべり効果により平行四辺形状に変形、すなわちシェアモードで変形し、液室の容積を変化させ、インクに噴射圧力を加える。
以下、本発明の圧電トランスデューサおよび液滴噴射装置をインク噴射装置に具体化した第1の実施の形態について図1〜図9を参照して説明する。
以下、図10〜図11を参照して、本発明の第2の実施の形態について説明する。なお、前記第1の実施の形態と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。
以下、図12〜図18を参照して、本発明の第3の実施の形態について説明する。なお、前記第1の実施の形態と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。図12に示すように、第3の実施の形態の圧電トランスデューサ103は、圧電材料板31の内部に、分極に用いた共通正電極11および共通グランド電極12を残して完成品としている。
以下、図19〜図20を参照して、本発明の第4の実施の形態について説明する。なお、前記第1の実施の形態と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。この実施の形態の圧電トランスデューサ104においては、図20に示すように、分極時にグランドGNDに接続される電極112は、各液室5を囲むようにリング状に形成される。したがってグリーンシート1fには、各電極112ごとにスルーホール構造112bが設けられ、そのグリーンシート1fの下面に形成された引出電極(図示せず)により、全電極112がスルーホール構造112bを介して相互に接続される。分極方法を含む製造方法は、前記第3の実施の形態とほぼ同じであり、また、変形動作も同様である。
以下、図21〜図26を参照して、本発明の第5の実施の形態について説明する。なお、前記第1の実施の形態と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。
以下、図27〜図30を参照して、本発明の第6の実施の形態について説明する。なお、前記第5の実施の形態と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。
5 液室
51 隔壁
8 ノズル
1a〜1f 圧電セラミックス層
2 駆動電極
3 駆動電極
A 分極方向
Claims (7)
- 圧電材料板と、その厚み方向に対向する両側に間隔を置いて配した第1の電極群と第2の電極群とを備え、
分極時と駆動時とで、前記圧電材料板に電界を印加するために使用する前記電極の組み合わせを変え、分極方向と駆動電界方向とが交差するようにして、駆動時には、前記圧電材料板をシェアモード変形させるようにし、
前記分極時は、前記第1の電極群の一つの電極と対向する第2の電極群のうち隣接する電極を越えた電極どうしを組み合わせて、前記第1の電極群と第2の電極群が対向する方向と交差する方向の電界を印加し、
前記駆動時には、前記分極時の電界の方向に交差する駆動用の電界を生じるように、駆動用電圧を前記第1の電極群と第2の電極群に印加することを特徴とする圧電トランスデューサ。 - 前記分極時の電界の方向は前記圧電材料板の面に沿う方向に一致し、前記駆動時の電界の方向は前記圧電材料板の厚み方向に一致することを特徴とする請求項1に記載の圧電トランスデューサ。
- 前記分極時には、前記圧電材料板の厚み方向に対向しない電極を使用して電界を印加し、その電極間に位置する少なくとも他の電極を使用して前記駆動電界を印加することを特徴とする請求項1または2に記載の圧電トランスデューサ。
- 請求項1から3のいずれかの圧電トランスデューサを、液体を収容した複数の液室に跨って配置し、選択的に各液室の容積を変化させることにより該液室内の液体を液滴として噴射する液滴噴射装置において、
前記分極時に使用する電極が、前記液室の中央に対して対称に分極用電界を印加するように位置し、その電界によって生成した各分極方向に対してそれぞれ交差する駆動電界を印加するように、前記駆動時に使用する複数組の電極が前記液室の中央に対して対称に位置することを特徴とする液滴噴射装置。 - 前記分極用電界を印加する対の電極のうち一方の電極が、前記複数の液室を相互に隔てる隔壁に対応して位置することを特徴とする請求項4に記載の液滴噴射装置。
- 前記圧電トランスデューサの前記液室側の面に、前記電極を覆って前記圧電材料板に積層した絶縁層を備えることを特徴とする請求項4または5に記載の液滴噴射装置。
- 請求項3の圧電トランスデューサを複数の液室に跨って配置し、選択的に各液室の容積を変化させることにより該液室内の液体を液滴として噴射する液滴噴射装置において、前記分極時に使用する電極が、前記各液室の中央と、前記複数の液室を相互に隔てる隔壁とに対応して位置し、前記駆動時に使用する複数組の電極が前記液室の中央に対して対称に位置することを特徴とする液滴噴射装置。
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