JPH03147852A - 多連型液体吐出装置 - Google Patents
多連型液体吐出装置Info
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- JPH03147852A JPH03147852A JP28718089A JP28718089A JPH03147852A JP H03147852 A JPH03147852 A JP H03147852A JP 28718089 A JP28718089 A JP 28718089A JP 28718089 A JP28718089 A JP 28718089A JP H03147852 A JPH03147852 A JP H03147852A
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Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野]
本発明は、例えばインクジェット・プリンタのヘッドに
用いられるような多連型液体吐出装置に関し、特に、圧
電素子の圧電効果を利用して液体を吐出するように構成
されたものに関する。
用いられるような多連型液体吐出装置に関し、特に、圧
電素子の圧電効果を利用して液体を吐出するように構成
されたものに関する。
従来より、インクシエンド・プリンタのへンドにおける
インクシエンド噴出構造として、圧電素子を利用したも
のが公知である。−例を、第2図を参照して説明する。
インクシエンド噴出構造として、圧電素子を利用したも
のが公知である。−例を、第2図を参照して説明する。
第2図の構造では、ガラスやセラミックス等の剛性材料
よりなるベース1に複数個の溝1a〜ICが形成されて
いる。溝1a−1cを開底するように、ベース1の上面
には、金属よりなる振動板2が貼り付けられている。振
動板2の上面においいては、溝1a〜ICのそれぞれに
対応する部分に圧電素子33〜3Cが貼り付けられてい
る。
よりなるベース1に複数個の溝1a〜ICが形成されて
いる。溝1a−1cを開底するように、ベース1の上面
には、金属よりなる振動板2が貼り付けられている。振
動板2の上面においいては、溝1a〜ICのそれぞれに
対応する部分に圧電素子33〜3Cが貼り付けられてい
る。
圧電素子3a〜3Cは、圧電板に電極を形成した構造を
有し、この電極に電圧を印加することにより駆動され、
溝1a−1cの上部の振動板部分をベンディング変形さ
せて、それによって溝13〜1cの容積を変化させてイ
ンクジェットを噴出し得るように構成されている。
有し、この電極に電圧を印加することにより駆動され、
溝1a−1cの上部の振動板部分をベンディング変形さ
せて、それによって溝13〜1cの容積を変化させてイ
ンクジェットを噴出し得るように構成されている。
従来のインクシエンド噴出装置の他の例としては、円筒
型の圧電セラミックスの内周面及び外周面に電極を形成
し、それに電圧を印加することにより、素子の内径を変
形させてインクを吐出する圧電素子を用いたものが知ら
れている。この場合には、−台のプリンタに対して、数
10個の上記圧電素子を組み込んでヘッドが構成されて
いた。
型の圧電セラミックスの内周面及び外周面に電極を形成
し、それに電圧を印加することにより、素子の内径を変
形させてインクを吐出する圧電素子を用いたものが知ら
れている。この場合には、−台のプリンタに対して、数
10個の上記圧電素子を組み込んでヘッドが構成されて
いた。
〔発明が解決しようとする技術的課題〕第2図を参照し
て説明した第1の従来例では、ガラスやセラミックス等
からなるベース1に、熱膨張係数の異なる金属板を貼り
付けるものであるため、周囲温度が変化した場合に剥が
れが生じるおそれがあり、信頼性の点で難があった。
て説明した第1の従来例では、ガラスやセラミックス等
からなるベース1に、熱膨張係数の異なる金属板を貼り
付けるものであるため、周囲温度が変化した場合に剥が
れが生じるおそれがあり、信頼性の点で難があった。
また、圧電素子3a〜3Cを振動板2に貼り付けるに際
しては、谷溝1a〜ICの上部の正しい位置に、−枚ご
とに正確に貼り付ける必要があり、該貼り付は作業に多
大の手間を要していた。
しては、谷溝1a〜ICの上部の正しい位置に、−枚ご
とに正確に貼り付ける必要があり、該貼り付は作業に多
大の手間を要していた。
さらに、圧電素子3a〜3cの一素子ずつを電気的に接
続しなければならず、電気的な接続に際しても煩雑な作
業を強いられていた。
続しなければならず、電気的な接続に際しても煩雑な作
業を強いられていた。
他方、円筒型の圧電素子を多数組み込んだ従来例では、
各圧電素子が独立の素子で構成されているので、組立て
に煩雑な作業を必要とし、コストがかなり高く付いてい
た。のみならず、独立した素子を組み合わせるものであ
るため、ヘッドがかなり大型のものにならざるを得なか
った。
各圧電素子が独立の素子で構成されているので、組立て
に煩雑な作業を必要とし、コストがかなり高く付いてい
た。のみならず、独立した素子を組み合わせるものであ
るため、ヘッドがかなり大型のものにならざるを得なか
った。
よって、本発明の目的は、多連型の液体吐出装置であっ
て、雰囲気温度の変動に関わらず確実に動作し、組立て
が容易であり、かつ小型化及び軽量化を図り得る構造を
備えたものを提供することにある。
て、雰囲気温度の変動に関わらず確実に動作し、組立て
が容易であり、かつ小型化及び軽量化を図り得る構造を
備えたものを提供することにある。
本発明は、複数個の液体吐出用貫通孔のそれぞれに対応
して圧電素子が設けられており、圧電素子の圧電効果を
利用した多連型液体吐出装置であって、下記の構成を備
えることを特徴とする。
して圧電素子が設けられており、圧電素子の圧電効果を
利用した多連型液体吐出装置であって、下記の構成を備
えることを特徴とする。
すなわち、両端面に開口した複数個の液体吐出用貫通孔
が並設されたセラミック体と、このセラミック体内にお
いて、各液体吐出用貫通孔の内壁にまたは該貫通孔の周
囲のセラミック部分の少なくとも一部を囲むように形成
された内部電極と、内部電極と対向するように、セラミ
ック体の両端面を結ぶ外側面に形成された外部電極とを
備える。
が並設されたセラミック体と、このセラミック体内にお
いて、各液体吐出用貫通孔の内壁にまたは該貫通孔の周
囲のセラミック部分の少なくとも一部を囲むように形成
された内部電極と、内部電極と対向するように、セラミ
ック体の両端面を結ぶ外側面に形成された外部電極とを
備える。
そして、セラミック体のうち、内部電極と外部電極とに
挟まれたセラミック部分は圧電セラミックスにより構成
されており、かつ内部電極及び外部電極のうち一方が液
体吐出用貫通孔毎に独立して形成されており、他方が共
通電極として形成されており、それによって各液体吐出
用貫通孔毎に対応した圧電素子が設けられている。
挟まれたセラミック部分は圧電セラミックスにより構成
されており、かつ内部電極及び外部電極のうち一方が液
体吐出用貫通孔毎に独立して形成されており、他方が共
通電極として形成されており、それによって各液体吐出
用貫通孔毎に対応した圧電素子が設けられている。
内部電極が各液体吐出用貫通孔毎に独立に形成された構
造では、各内部電極は、各貫通孔の内壁または各貫通孔
の周囲のセラミック部分を囲むように配置されており、
外部電極はセラミック体の両端面を結ぶ外側面を覆うよ
うに形成された共通電極により構成される。
造では、各内部電極は、各貫通孔の内壁または各貫通孔
の周囲のセラミック部分を囲むように配置されており、
外部電極はセラミック体の両端面を結ぶ外側面を覆うよ
うに形成された共通電極により構成される。
他方、内部電極が共通電極で構成されている構造の場合
には、この共通電極は、各貫通孔周囲のセラミック部分
の一部を囲むように形成された複数の駆動電極部と、こ
の複数の駆動電極部を互いに接続するように配置された
接続電極部とを有する。他方、外部電極は、圧電セラミ
ックスにより構成されたセラミンク部分を介して上記各
駆動電極部と対向するように、各液体吐出用貫通孔毎に
独立して形成されている。
には、この共通電極は、各貫通孔周囲のセラミック部分
の一部を囲むように形成された複数の駆動電極部と、こ
の複数の駆動電極部を互いに接続するように配置された
接続電極部とを有する。他方、外部電極は、圧電セラミ
ックスにより構成されたセラミンク部分を介して上記各
駆動電極部と対向するように、各液体吐出用貫通孔毎に
独立して形成されている。
〔作用]
単一のセラミック体を利用して複数個の圧電素子が各液
体吐出用貫通孔に対応して構成されているので、製造が
容易であり、高密度に各液体吐出用貫通孔を設けること
ができる。
体吐出用貫通孔に対応して構成されているので、製造が
容易であり、高密度に各液体吐出用貫通孔を設けること
ができる。
また、単一のセラミック体内に電極及び液体吐出用貫通
孔を形成することにより構成されているので、すなわち
熱膨張係数の異なる異種材料を貼り合わせたものでない
ため、周囲温度が変化しても111がれ等が生し難い。
孔を形成することにより構成されているので、すなわち
熱膨張係数の異なる異種材料を貼り合わせたものでない
ため、周囲温度が変化しても111がれ等が生し難い。
さらに、各圧電素子は、セラくツク体内の内部電極にお
いて、あるいはセラミック体の外側面に形成された外部
電極において、相互に電気的に接続されて構成されてい
るので、各圧電素子を駆動するのに必要な電気的な接続
も容易とされている。
いて、あるいはセラミック体の外側面に形成された外部
電極において、相互に電気的に接続されて構成されてい
るので、各圧電素子を駆動するのに必要な電気的な接続
も容易とされている。
なお、内部電極が各液体吐出用貫通孔毎に独立された構
造、特に、液体吐出用貫通孔の周囲のセラミンク部分を
囲むように各内部電極が形成された構造では、駆動され
る液体吐出用貫通孔周囲の第1のセラミンク部分が隣接
する液体吐出用貫通孔間において独立されているため、
クロストークを効果的に抑制することができる。
造、特に、液体吐出用貫通孔の周囲のセラミンク部分を
囲むように各内部電極が形成された構造では、駆動され
る液体吐出用貫通孔周囲の第1のセラミンク部分が隣接
する液体吐出用貫通孔間において独立されているため、
クロストークを効果的に抑制することができる。
さらに、内部電極を共通とした構造では、外部電極側に
おいて各圧電素子毎に外部電極が独立形成されているの
で、駆動に際しての電気的な接続がより一層容易とされ
ている。
おいて各圧電素子毎に外部電極が独立形成されているの
で、駆動に際しての電気的な接続がより一層容易とされ
ている。
以下、インクジェット・プリンタのヘッドに用いられる
構造に適用した実施例につき説明する。
構造に適用した実施例につき説明する。
第1図は、本発明の第1の実施例の多連型液体吐出装置
の斜視図である。この多連型液体吐出装置11では、セ
ラミック体12の両端面に延びるように、複数個の液体
吐出用貫通孔13a〜13dが所定距離を隔てて並設さ
れている。第1図では、液体吐出用貫通孔13a−13
dの一方端が開いた一方側の端W12aのみが図示され
ているが、他方端面側においても液体吐出用貫通孔13
a−+3dが開口されている。
の斜視図である。この多連型液体吐出装置11では、セ
ラミック体12の両端面に延びるように、複数個の液体
吐出用貫通孔13a〜13dが所定距離を隔てて並設さ
れている。第1図では、液体吐出用貫通孔13a−13
dの一方端が開いた一方側の端W12aのみが図示され
ているが、他方端面側においても液体吐出用貫通孔13
a−+3dが開口されている。
各液体吐出用貫通孔13a−13dの周囲の断面ドーナ
ツ型のセラミンク部分14a−14dを囲むように複数
の独立した内部電極15a−15dが形成されている。
ツ型のセラミンク部分14a−14dを囲むように複数
の独立した内部電極15a−15dが形成されている。
他方、セラミック体12のうち、上記内部電極15a〜
15dの外側のセラミック部分16は圧電性セラミック
スにより構成されている。そして、セラミ、り体12の
両端面を除く外側面の全域に渡り外部電極17が形成さ
れている。従って、セラミンク部分16を介して、各内
部電極15a〜15dと、外部電極17とが対向するよ
うに構成されているため、各液体吐出用貫通孔13a−
13d毎に、圧電素子が構成されていることがわかる。
15dの外側のセラミック部分16は圧電性セラミック
スにより構成されている。そして、セラミ、り体12の
両端面を除く外側面の全域に渡り外部電極17が形成さ
れている。従って、セラミンク部分16を介して、各内
部電極15a〜15dと、外部電極17とが対向するよ
うに構成されているため、各液体吐出用貫通孔13a−
13d毎に、圧電素子が構成されていることがわかる。
第1の実施例の多連型液体吐出装置11では、外部電極
17に一方の極性の電位を与え、任意の内部電極15a
〜15dに他方の極性の電位を与えることにより、任意
の圧電素子を駆動することができ、それによって所望の
貫通孔13a−13dを変形させてインクジェットを噴
出することができる。
17に一方の極性の電位を与え、任意の内部電極15a
〜15dに他方の極性の電位を与えることにより、任意
の圧電素子を駆動することができ、それによって所望の
貫通孔13a−13dを変形させてインクジェットを噴
出することができる。
上記の構造から明らかなように、この多連型液体吐出装
置11では、単一のセラミック体12内に、各液体吐出
用貫通孔13 a−13dが並設されているだけでなく
、よ変事−のセラ兆ツク体12を利用して各液体吐出用
貫通孔13a〜13dに対応した圧電素子が構成されて
いる。従って、独立した圧電素子を後で組み合わせるも
のでないため、煩雑な組立て作業を実施する必要がなく
、また複数個の圧電素子及び液体吐出貫通孔を高密度に
形成することができる。
置11では、単一のセラミック体12内に、各液体吐出
用貫通孔13 a−13dが並設されているだけでなく
、よ変事−のセラ兆ツク体12を利用して各液体吐出用
貫通孔13a〜13dに対応した圧電素子が構成されて
いる。従って、独立した圧電素子を後で組み合わせるも
のでないため、煩雑な組立て作業を実施する必要がなく
、また複数個の圧電素子及び液体吐出貫通孔を高密度に
形成することができる。
さらに、セラミックスと電極材料のみを用いるものであ
るため、第2図従来例のように異種材料を貼り合わせる
必要がない。従って、雰囲気温度が変化したとしても、
剥がれ等が生じ難い。
るため、第2図従来例のように異種材料を貼り合わせる
必要がない。従って、雰囲気温度が変化したとしても、
剥がれ等が生じ難い。
次に、第1図の多連型液体吐出装置の製造方法につき説
明する。まず、第3図に示すように、容器21内にアル
ミナまたはチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)等のセラミ
ックスのスラリー22を貯留する0次に、このスラリー
22内に、導電性材料よりなる固定治具23に一端側が
固定されたカーボン芯24a〜24dを浸漬する。
明する。まず、第3図に示すように、容器21内にアル
ミナまたはチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)等のセラミ
ックスのスラリー22を貯留する0次に、このスラリー
22内に、導電性材料よりなる固定治具23に一端側が
固定されたカーボン芯24a〜24dを浸漬する。
なお、カーボン芯24a〜24dは、後述する焼成工程
により飛散されるものであり、上記第1の実施例の液体
吐出用貫通孔13a〜13dを形成するためのものであ
る。従って、液体吐出用貫通孔の数に応じたカーボン芯
が用意される。
により飛散されるものであり、上記第1の実施例の液体
吐出用貫通孔13a〜13dを形成するためのものであ
る。従って、液体吐出用貫通孔の数に応じたカーボン芯
が用意される。
次に、固定治具23と容器21との間に直流電圧を印加
し、セラミック・スラリー22を帯電させると共に、一
方の電極である各カーボン芯24a〜24d側にセラミ
ックスを移動させ、カーボン芯24a〜24dの周囲に
セラミンク・スラリーを付着させる。
し、セラミック・スラリー22を帯電させると共に、一
方の電極である各カーボン芯24a〜24d側にセラミ
ックスを移動させ、カーボン芯24a〜24dの周囲に
セラミンク・スラリーを付着させる。
次に、スラリー22からカーボン芯24a〜24dを引
き上げ、付着したセラミック・スラリーを乾燥させる。
き上げ、付着したセラミック・スラリーを乾燥させる。
上記工程を経ることにより、第4図に示すように、カー
ボン芯24a〜24dの周囲に円形状にセラミック層2
5a〜25dを形成することができる。
ボン芯24a〜24dの周囲に円形状にセラミック層2
5a〜25dを形成することができる。
次に、第4図の円筒状のセラミック層25a〜25dを
乾燥させた後、その外表面に内部電極となる金属層を形
成する。金属層は、例えばAg−Pdからなる導電ペー
スト中に、セラミンクN25a〜25dを浸漬する方法
により形成することができる。この金属層の形成は、導
電ペーストの塗布等の他の方法によっても行い得る。
乾燥させた後、その外表面に内部電極となる金属層を形
成する。金属層は、例えばAg−Pdからなる導電ペー
スト中に、セラミンクN25a〜25dを浸漬する方法
により形成することができる。この金属層の形成は、導
電ペーストの塗布等の他の方法によっても行い得る。
次に、各セラミック層25a〜25d及び金属層が形成
された複数のカーボン芯24a〜24dを、圧電セラミ
ックスで一体化し、l 100〜1200°Cの温度で
焼成することにより、第5図辷示す焼結済みセラミック
体12が得られる。
された複数のカーボン芯24a〜24dを、圧電セラミ
ックスで一体化し、l 100〜1200°Cの温度で
焼成することにより、第5図辷示す焼結済みセラミック
体12が得られる。
なお、圧電性セラミックスで各カーボン芯24a〜24
dを一体化するに際しては、圧電性セラミックスを主体
とするスラリー中に、セラミック層25a〜25d及び
金属層が外表面に形成されたカーボン芯248〜24d
を浸漬したり、あるいは適宜の金型を用い、各カーボン
芯24a〜24dが内部に配置されるように圧電性セラ
ミックスを成形することにより得られる。
dを一体化するに際しては、圧電性セラミックスを主体
とするスラリー中に、セラミック層25a〜25d及び
金属層が外表面に形成されたカーボン芯248〜24d
を浸漬したり、あるいは適宜の金型を用い、各カーボン
芯24a〜24dが内部に配置されるように圧電性セラ
ミックスを成形することにより得られる。
このような焼成前の成形に際しては、内部電極となる金
属層の一部が第5図のセラミック体12の両端面に露出
するようにしておくことが好ましい、これは、インクジ
ェット噴出素子の内部電極を駆動するに際しての外部と
の電気的接続を容易とするためである。
属層の一部が第5図のセラミック体12の両端面に露出
するようにしておくことが好ましい、これは、インクジ
ェット噴出素子の内部電極を駆動するに際しての外部と
の電気的接続を容易とするためである。
なお、第5図から明らかなように、焼結されたセラミッ
ク体12内では、カーボン芯24a〜24dが図示され
ていない。これは、焼成に際してカーボン芯24a〜2
4dが燃え尽き、飛散するからである。
ク体12内では、カーボン芯24a〜24dが図示され
ていない。これは、焼成に際してカーボン芯24a〜2
4dが燃え尽き、飛散するからである。
次に、セラミック体12の外側面に、Agを主体とする
導電ペーストを塗布した後、700〜8oo’cの温度
で焼き付けを行うことにより、第1図に示した外部電極
17を形成する。このようしにて、第1の実施例の液体
吐出装置11を得ることができる。
導電ペーストを塗布した後、700〜8oo’cの温度
で焼き付けを行うことにより、第1図に示した外部電極
17を形成する。このようしにて、第1の実施例の液体
吐出装置11を得ることができる。
上記製造工程の説明から明らかなように、本実施例の液
体吐出装置11では、比較的簡単な工程により複数の液
体吐出用貫通孔13a−136が並設された多連型液体
吐出装置を得ることができる。しかも、従来例のように
、圧電素子を溝の上に正確に位置決めし、固着するとい
う煩雑な作業を省略することができる。従って、量産性
に優れた多連型液体吐出装置を得ることができる。
体吐出装置11では、比較的簡単な工程により複数の液
体吐出用貫通孔13a−136が並設された多連型液体
吐出装置を得ることができる。しかも、従来例のように
、圧電素子を溝の上に正確に位置決めし、固着するとい
う煩雑な作業を省略することができる。従って、量産性
に優れた多連型液体吐出装置を得ることができる。
第6図は、本発明の第2の実施例の液体吐出装置を示す
断面図である。第2の実施例の液体吐出装置31では、
セラミック体32内に、所定距離を隔てて複数個の液体
吐出用貫通孔33a〜33dが形成されている。各液体
吐出用貫通孔33a〜33dの周囲には、セラミック部
分34a〜34dが配置されている。
断面図である。第2の実施例の液体吐出装置31では、
セラミック体32内に、所定距離を隔てて複数個の液体
吐出用貫通孔33a〜33dが形成されている。各液体
吐出用貫通孔33a〜33dの周囲には、セラミック部
分34a〜34dが配置されている。
他方、セラミック体32内には共通電極として構成され
た一対の内部電極35.36が形成されている。各内部
電極35.36は、それぞれ、各貫通孔33a〜33d
の周囲のセラごツク部分34a〜34dの一部を覆うよ
うに形成された駆動電極部35a〜35d、36a 〜
36dと、駆動電極部35a〜35d、36a 〜36
dを電気的に接続する接続it電極部5e〜35g及び
36e〜36gとを有する。すなわち、本実施例の液体
吐出装置31では、各液体吐出用貫通孔33a〜33d
の形状に合わせて、その周囲のセラミック部分34a〜
34d゛の一部を覆うように、横断面が半円形の駆動電
極部35a〜35d、36a〜36dが形成されている
。そして、各駆動電極部35a 〜35d、36a 〜
36dが互いに接続電極部35e〜35g、36e〜3
6gにより電気的に接続されている。゛ 内部電極35.36の外側には、圧電性セラミックスよ
りなるセラ粟ツク部分37a、37bが形成されている
。そして、各セラミック部分37a 37bの外表面
は、図示のように内部電極3536の駆動電極部35a
〜35d、36a 〜36dの横断面形状に合わせて、
各液体吐出用貫通孔33a〜33d毎に横断面が半円形
の形状となるように盛り上げられている。この盛り上げ
られた部分に、各液体吐出用貫通孔33a〜33dごと
に、独立した外部電極38a〜38d、39a〜39d
が形成されている。
た一対の内部電極35.36が形成されている。各内部
電極35.36は、それぞれ、各貫通孔33a〜33d
の周囲のセラごツク部分34a〜34dの一部を覆うよ
うに形成された駆動電極部35a〜35d、36a 〜
36dと、駆動電極部35a〜35d、36a 〜36
dを電気的に接続する接続it電極部5e〜35g及び
36e〜36gとを有する。すなわち、本実施例の液体
吐出装置31では、各液体吐出用貫通孔33a〜33d
の形状に合わせて、その周囲のセラミック部分34a〜
34d゛の一部を覆うように、横断面が半円形の駆動電
極部35a〜35d、36a〜36dが形成されている
。そして、各駆動電極部35a 〜35d、36a 〜
36dが互いに接続電極部35e〜35g、36e〜3
6gにより電気的に接続されている。゛ 内部電極35.36の外側には、圧電性セラミックスよ
りなるセラ粟ツク部分37a、37bが形成されている
。そして、各セラミック部分37a 37bの外表面
は、図示のように内部電極3536の駆動電極部35a
〜35d、36a 〜36dの横断面形状に合わせて、
各液体吐出用貫通孔33a〜33d毎に横断面が半円形
の形状となるように盛り上げられている。この盛り上げ
られた部分に、各液体吐出用貫通孔33a〜33dごと
に、独立した外部電極38a〜38d、39a〜39d
が形成されている。
よって、本実施例では、内部電極35.36と、各外部
型Fj38a 〜38d、39a 〜39dとが、圧電
性セラミックスよりなるセラミック部分37a、37b
を介して対向するように配置されているので、各液体吐
出用貫通孔33a〜33dの上部に一対の圧電素子が配
置された構造が実現されている。従って、内部電極35
.36を一方の極性の電位に共通に接続し、外部電極3
8a〜38d、39a〜39dを他方の極性の電位に適
宜接続することにより、所望の液体吐出用貫通孔33a
〜33dの容積を変動させ、液体を所望の液体吐出用貫
通孔33a〜33dから吐出させることができる。
型Fj38a 〜38d、39a 〜39dとが、圧電
性セラミックスよりなるセラミック部分37a、37b
を介して対向するように配置されているので、各液体吐
出用貫通孔33a〜33dの上部に一対の圧電素子が配
置された構造が実現されている。従って、内部電極35
.36を一方の極性の電位に共通に接続し、外部電極3
8a〜38d、39a〜39dを他方の極性の電位に適
宜接続することにより、所望の液体吐出用貫通孔33a
〜33dの容積を変動させ、液体を所望の液体吐出用貫
通孔33a〜33dから吐出させることができる。
第2の実施例においても、単一のセラミック体32内に
、複数個の液体吐出用貫通孔33a〜33dが並設され
ており、かつ単一のセラミック体32内に複数個の圧電
素子が一体的に構成されている。よって、第1図に示し
た第1の実施例と同様に、高密度に複数個の液体吐出用
素子を形成することができ、また第2図従来例のように
異種材料を貼り合わせるものでないため雰囲気温度が変
動しても剥がれ等の事故が生し難い。
、複数個の液体吐出用貫通孔33a〜33dが並設され
ており、かつ単一のセラミック体32内に複数個の圧電
素子が一体的に構成されている。よって、第1図に示し
た第1の実施例と同様に、高密度に複数個の液体吐出用
素子を形成することができ、また第2図従来例のように
異種材料を貼り合わせるものでないため雰囲気温度が変
動しても剥がれ等の事故が生し難い。
次に、第2の実施例の液体吐出装置31の製造方法を説
明する。
明する。
まず、第7図に示すように、アルミナまたはチタン酸ジ
ルコン酸鉛等のセラミンク材料からなる矩形のグリーン
シート41上に、導電ペースト42を塗布する。この導
電ペースト42は、第7図では全面に塗布されているが
、該導電ペースト42は、内部電極35.36を構成す
るためものであるため、全面に塗布する必要は必ずしも
ない。
ルコン酸鉛等のセラミンク材料からなる矩形のグリーン
シート41上に、導電ペースト42を塗布する。この導
電ペースト42は、第7図では全面に塗布されているが
、該導電ペースト42は、内部電極35.36を構成す
るためものであるため、全面に塗布する必要は必ずしも
ない。
例えば、前述した接続電極部35e〜35g、360〜
36gを構成する部分については、セラミックグリーン
シート41の一方長辺41aから他方長辺41bの間の
一部にのみ形成されていてもよい。
36gを構成する部分については、セラミックグリーン
シート41の一方長辺41aから他方長辺41bの間の
一部にのみ形成されていてもよい。
導電ペースト42としては、白金、パラジウムまたはこ
れらの合金を主体とするものを適宜用いることができる
。
れらの合金を主体とするものを適宜用いることができる
。
次に、第7図に矢印で示すように、導電ペースト42が
形成された側の主面上に、チタン酸ジルコン酸鉛のよう
な圧電性セラミックスを主体とする矩形のグリーンシー
ト43を積層し、平板型の積層体を得る。
形成された側の主面上に、チタン酸ジルコン酸鉛のよう
な圧電性セラミックスを主体とする矩形のグリーンシー
ト43を積層し、平板型の積層体を得る。
次に、第8図に示すように、上記積層体を金型44を用
いてプレス成形する。金型44は、下面に半円筒型の突
出部45a〜45dが形成された上金型45と、上面に
曲面状凹部46a〜46dが形成された下金型46と、
ガイド48,49とを有する。第8図に図示されている
ように、上金型45と下金型46とを近接させることに
より、積層体50の上面及び下面に、半円筒型突出部4
5a〜45d及び曲面状凹部46a〜46dに基づく凹
凸を付与する。
いてプレス成形する。金型44は、下面に半円筒型の突
出部45a〜45dが形成された上金型45と、上面に
曲面状凹部46a〜46dが形成された下金型46と、
ガイド48,49とを有する。第8図に図示されている
ように、上金型45と下金型46とを近接させることに
より、積層体50の上面及び下面に、半円筒型突出部4
5a〜45d及び曲面状凹部46a〜46dに基づく凹
凸を付与する。
次に、第9図に示すように、ブレス成形された積層体5
0の上面側の半円筒型凹部に該半円筒型凹部の径に相当
するカーボン芯51a〜51dを載置する。
0の上面側の半円筒型凹部に該半円筒型凹部の径に相当
するカーボン芯51a〜51dを載置する。
次に、第9図のカーボン芯51a〜51dが載置された
積層体50上に、第8図のプレス装W44により成形さ
れる前の積層体を上下逆転して積層し、第10図に示す
プレス装置52でブレス成形する。
積層体50上に、第8図のプレス装W44により成形さ
れる前の積層体を上下逆転して積層し、第10図に示す
プレス装置52でブレス成形する。
プレス装置52は、下方に、第8図に示したプレス装置
44の下金型46と同一形状の下金型53を有し、上金
型として、下金型53と同一形状の上金型54を有する
。55.56はガイドである。上金型54が下金型53
と同一形状を有するため、このプレス装置52によりブ
レス成形することにより、第11図に示す積層体57を
得ることができる。
44の下金型46と同一形状の下金型53を有し、上金
型として、下金型53と同一形状の上金型54を有する
。55.56はガイドである。上金型54が下金型53
と同一形状を有するため、このプレス装置52によりブ
レス成形することにより、第11図に示す積層体57を
得ることができる。
この積層体57を、所定の焼成温度で焼成することによ
り、カーボン芯51a〜51dが燃え尽き、飛散されて
、カーボン芯51a〜51dが存在していた部分に、第
6図に示す液体吐出用貫通孔33e〜33gが形成され
る。
り、カーボン芯51a〜51dが燃え尽き、飛散されて
、カーボン芯51a〜51dが存在していた部分に、第
6図に示す液体吐出用貫通孔33e〜33gが形成され
る。
次に、第6図に示したように、独立した外部電極38a
〜38d、39a 〜39dを、各液体吐出用貫通孔
33a〜33dに対応して形成する。
〜38d、39a 〜39dを、各液体吐出用貫通孔
33a〜33dに対応して形成する。
外部電極38a 〜38d、39a 〜39dの形成は
導電ペーストの印刷・焼付け、あるいはいわゆる転写方
式等により形成することができる。
導電ペーストの印刷・焼付け、あるいはいわゆる転写方
式等により形成することができる。
なお、転写方式により外部電極を形成する場合には、焼
結に先立って、第10図のプレス装置52でブレス成形
するに際し、セラミックグリーンシートの外表面に外部
電極38a〜38d、39a〜39dとなる導電性材料
が付与された樹脂フィルムを積層体の上下に積層し、ブ
レス成形に際して積層体上に転写することによって形成
することも可能である。この場合には、上金型54及び
下金型53と、積層体を構成しているグリーンシートと
の間に樹脂フィルムが存在することになる。
結に先立って、第10図のプレス装置52でブレス成形
するに際し、セラミックグリーンシートの外表面に外部
電極38a〜38d、39a〜39dとなる導電性材料
が付与された樹脂フィルムを積層体の上下に積層し、ブ
レス成形に際して積層体上に転写することによって形成
することも可能である。この場合には、上金型54及び
下金型53と、積層体を構成しているグリーンシートと
の間に樹脂フィルムが存在することになる。
従って、セラミツタグリーンシートの上金型54及び下
金型53への付着を防止することができる。
金型53への付着を防止することができる。
上記のように、第2の実施例の多連型液体吐出装置の製
造工程においても、比較的簡単な一連の工程により、複
数個の液体吐出部を簡単に構成することができる。しか
も、カーボン芯の間隔を決定するだけで、各液体吐出用
貫通孔33a〜33dの位置決めが行われ、また第8図
及び第1O図に示したプレス装置44.52の金型の形
状を選択するだけで、各圧電素子部分の位置決めや内部
電極の形成も容易に行い得ることがわかる。
造工程においても、比較的簡単な一連の工程により、複
数個の液体吐出部を簡単に構成することができる。しか
も、カーボン芯の間隔を決定するだけで、各液体吐出用
貫通孔33a〜33dの位置決めが行われ、また第8図
及び第1O図に示したプレス装置44.52の金型の形
状を選択するだけで、各圧電素子部分の位置決めや内部
電極の形成も容易に行い得ることがわかる。
なお、上述した第1及び第2の実施例の液体吐出装置で
は、内部電極が液体吐出用貫通孔周囲のセラミック部分
の周囲の少なくとも一部を囲むように形成されているが
、貫通孔の内壁に形成した構造としてもよい、この場合
、内部電極を形成する方法としては、焼成して液体吐出
用貫通孔が並設されたセラミック体を作成した後、貫通
孔の内壁に導電ペーストを塗布し、次いで焼付けて形成
する方法、あるいはカーボン芯の表面に導電ペーストを
付与しておき、焼成の段階でカーボン芯を飛散させる共
に焼付けて形成してもよい。
は、内部電極が液体吐出用貫通孔周囲のセラミック部分
の周囲の少なくとも一部を囲むように形成されているが
、貫通孔の内壁に形成した構造としてもよい、この場合
、内部電極を形成する方法としては、焼成して液体吐出
用貫通孔が並設されたセラミック体を作成した後、貫通
孔の内壁に導電ペーストを塗布し、次いで焼付けて形成
する方法、あるいはカーボン芯の表面に導電ペーストを
付与しておき、焼成の段階でカーボン芯を飛散させる共
に焼付けて形成してもよい。
また、上述した第1及び第2の実施例の液体吐出装置で
は、4個の液体吐出用貫通孔が形成されていたものを図
示したが、それ以外の数の液体吐出用貫通孔が形成され
たものにも、本発明を通用できることは言うまでもない
。また、各液体吐出用貫通孔の断面形状や内部電極の横
断面形状についても、図示例に限らず、適宜変更し得る
ことを指摘しておく。
は、4個の液体吐出用貫通孔が形成されていたものを図
示したが、それ以外の数の液体吐出用貫通孔が形成され
たものにも、本発明を通用できることは言うまでもない
。また、各液体吐出用貫通孔の断面形状や内部電極の横
断面形状についても、図示例に限らず、適宜変更し得る
ことを指摘しておく。
さらに、第2の実施例の例において、カーボン芯の他に
焼成の段階で燃え尽きて飛散する材料、例えば樹脂やワ
ックスからなる芯を用いてもよい。
焼成の段階で燃え尽きて飛散する材料、例えば樹脂やワ
ックスからなる芯を用いてもよい。
本発明によれば、単一のセラミンク体内に複数個の液体
吐出用貫通孔及びそれに対応した圧電素子が構成されて
いるので、多連型液体吐出装置の小型化・軽量化・高密
度化を容易に図ることができる。
吐出用貫通孔及びそれに対応した圧電素子が構成されて
いるので、多連型液体吐出装置の小型化・軽量化・高密
度化を容易に図ることができる。
また、単一のセラミンク体内に電極材料を配した構造を
有するだけであるため、雰囲気温度が変化したとしても
剥がれ等が生し難い。従って、信頼性に優れた多連型の
液体吐出装置を実現することが可能となる。
有するだけであるため、雰囲気温度が変化したとしても
剥がれ等が生し難い。従って、信頼性に優れた多連型の
液体吐出装置を実現することが可能となる。
のみならず、独立した複数個の液体吐出用素子を組み合
わせた従来例の場合のような煩雑な組立て作業を省略す
ることができ、比較的簡単な一連の工程により製造する
ことができるので、製造コストを効果的に低減すること
が可能となる。
わせた従来例の場合のような煩雑な組立て作業を省略す
ることができ、比較的簡単な一連の工程により製造する
ことができるので、製造コストを効果的に低減すること
が可能となる。
従って、本発明によれば、例えば、小型・軽量であり、
高速印字可能なインクジェット・プリンタ用ヘッドを得
ることが可能となる。
高速印字可能なインクジェット・プリンタ用ヘッドを得
ることが可能となる。
第1図は本発明の第1の実施例の多連型液体吐出装置の
斜視図、第2図は従来の液体吐出装置の一例を説明する
ための断面図、第3図〜第5図は第1の実施例を製造す
る工程を説明するための各図であり、第3図はカーボン
芯をセラミック・スラリー中に浸漬した状態を示す略図
的断面図、第4図はカーボン芯の周囲にセラミック層を
猛威した状態を示す側面図、第5図は焼結されたセラξ
7り体を示す斜視図、第6図は本発明の第2の実施例の
多連型液体吐出装置の端面図、第7図〜第11図は第2
の実施例の多連型液体吐出装置を製造する工程を説明す
るための各図であり、第7図はグリーンシート上に導電
ペーストを塗布し、さらに圧電材料よりなるグリーンシ
ートを積層する工程を説明するための斜視図、第8図は
第1の金型内でグリーンシートを成形する工程を示す略
図的正面図、第9図は成形された積層体にカーボン芯を
R置した状態を示す前方@面図、第10図は第9図の積
層体上にさらにセラミックグリーンシートを積層して成
形する工程を説明するための略図的正面図、第11図は
成形された積層体の前方端面図である。 図において、11.31は多連型液体吐出装置、12.
32はセラミック体、12a、32aは端面、13a〜
13d、33a 〜33dは液体吐出用貫通孔、14a
=14d、34a 〜34dはセラミック部分、15a
−15d、35.36は内部電極、35a 〜35d、
36a〜36dは駆動電極部、35a〜35g、36e
〜36gは接続電極部、16はセラミック部分、37は
圧電性セラミック層よりなるセラミック部分、17.3
8a〜38 d、 39 a 〜39 dは外部電極
を示す。
斜視図、第2図は従来の液体吐出装置の一例を説明する
ための断面図、第3図〜第5図は第1の実施例を製造す
る工程を説明するための各図であり、第3図はカーボン
芯をセラミック・スラリー中に浸漬した状態を示す略図
的断面図、第4図はカーボン芯の周囲にセラミック層を
猛威した状態を示す側面図、第5図は焼結されたセラξ
7り体を示す斜視図、第6図は本発明の第2の実施例の
多連型液体吐出装置の端面図、第7図〜第11図は第2
の実施例の多連型液体吐出装置を製造する工程を説明す
るための各図であり、第7図はグリーンシート上に導電
ペーストを塗布し、さらに圧電材料よりなるグリーンシ
ートを積層する工程を説明するための斜視図、第8図は
第1の金型内でグリーンシートを成形する工程を示す略
図的正面図、第9図は成形された積層体にカーボン芯を
R置した状態を示す前方@面図、第10図は第9図の積
層体上にさらにセラミックグリーンシートを積層して成
形する工程を説明するための略図的正面図、第11図は
成形された積層体の前方端面図である。 図において、11.31は多連型液体吐出装置、12.
32はセラミック体、12a、32aは端面、13a〜
13d、33a 〜33dは液体吐出用貫通孔、14a
=14d、34a 〜34dはセラミック部分、15a
−15d、35.36は内部電極、35a 〜35d、
36a〜36dは駆動電極部、35a〜35g、36e
〜36gは接続電極部、16はセラミック部分、37は
圧電性セラミック層よりなるセラミック部分、17.3
8a〜38 d、 39 a 〜39 dは外部電極
を示す。
Claims (2)
- (1)複数個の液体吐出用貫通孔のそれぞれに対応して
圧電素子が設けられており、圧電素子の圧電効果を利用
して液体を吐出させる多連型液体吐出装置であって、 両端面に開口した複数個の液体吐出用貫通孔が並設され
たセラミック体と、 前記セラミック体内において、各液体吐出用貫通孔の内
壁にまたは該貫通孔の周囲のセラミック部分の周囲の少
なくとも一部を囲むように形成された内部電極と、 前記内部電極と対向するように、前記セラミック体の両
端面を結ぶ外側面に形成された外部電極とを備え、 前記セラミック体のうち、内部電極と外部電極との間に
挟まれたセラミック部分が圧電セラミックスにより構成
されており、かつ 前記内部電極及び外部電極のうち、一方が各液体吐出用
貫通孔毎に独立されて形成されており、他方が共通電極
とされており、それによって各液体吐出用貫通孔に対応
した複数個の圧電素子が設けられている、多連型液体吐
出装置。 - (2)前記内部電極が、各液体吐出用貫通孔毎に独立に
形成されており、各内部電極は、各貫通孔の内壁または
各貫通孔の周囲のセラミック部分を囲むように配置され
ており、 前記外部電極は前記セラミック体の両端面を結ぶ外側面
を覆うように形成された共通電極よりなる、請求項1に
記載の多連型液体吐出装置。(3)前記内部電極は、各
貫通孔の周囲のセラミック部分の一部を囲むように形成
された複数の駆動電極部と、複数の駆動電極部を互いに
電気的に接続するように配置された接続電極部とを有す
る共通電極で構成されており、 前記外部電極は、圧電セラミックスにより構成されたセ
ラミック部分を介して前記各駆動電極部と対向するよう
に、各液体吐出用貫通孔毎に独立して形成されている、
請求項1に記載の多連型液体吐出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28718089A JPH03147852A (ja) | 1989-11-02 | 1989-11-02 | 多連型液体吐出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28718089A JPH03147852A (ja) | 1989-11-02 | 1989-11-02 | 多連型液体吐出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03147852A true JPH03147852A (ja) | 1991-06-24 |
Family
ID=17714116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28718089A Pending JPH03147852A (ja) | 1989-11-02 | 1989-11-02 | 多連型液体吐出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03147852A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0820109A (ja) * | 1994-07-08 | 1996-01-23 | Nec Corp | インクジェット記録ヘッドおよびその製造方法 |
-
1989
- 1989-11-02 JP JP28718089A patent/JPH03147852A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0820109A (ja) * | 1994-07-08 | 1996-01-23 | Nec Corp | インクジェット記録ヘッドおよびその製造方法 |
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