JPH08252920A - 積層型圧電素子の製造方法 - Google Patents

積層型圧電素子の製造方法

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JPH08252920A
JPH08252920A JP5701995A JP5701995A JPH08252920A JP H08252920 A JPH08252920 A JP H08252920A JP 5701995 A JP5701995 A JP 5701995A JP 5701995 A JP5701995 A JP 5701995A JP H08252920 A JPH08252920 A JP H08252920A
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electrode layer
forming
piezoelectric element
piezoelectric ceramic
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Atsuo Sakaida
敦夫 坂井田
Yasuji Chikaoka
保二 近岡
Yoshibumi Suzuki
義文 鈴木
Yoshiyuki Ikezaki
由幸 池崎
Yasuo Okawa
康夫 大川
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Brother Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 完全自動化および薄膜化が容易であり、機械
加工をほとんど必要とせずに圧電積層体を得ることがで
きる積層型圧電素子の製造方法を提供する。 【構成】 圧電材料粉末および内部電極用金属粉末をス
ラリー状にしたものをそれぞれ交互にスクリーン印刷し
ながら積み重ねる工程を用い、機械加工無しに細長い窓
部５２により内部分割されたアクチュエータ部４６を有
する積層型圧電素子３８を作成できる。更に、スクリー
ン印刷の版のパターンを変えることにより種々の複雑形
状の積層体を容易に得ることが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧電材料の薄膜を多数
枚積層し、電圧を印加することにより縦方向の変位を得
る積層型圧電素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電圧を印加すると変位を発生する圧電素
子は、圧電材料と内部電極を交互に積み重ねた積層型に
すると大きな変位量が得られるが、圧電材料膜をできる
だけ薄く形成するためにシート成形法が応用されてお
り、その方法は以下の通りである。
【０００３】ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）を主成分
とする圧電材料を所定の組成に混合し約９００℃の温度
で仮焼した粉末と、バインダーおよび可塑剤等の添加剤
を混合したスラリーをシリコン処理されたＰＥＴフィル
ムとドクターブレードの隙間に流し込み乾燥させて約１
００μｍ程の厚さのグリーンシートを得る。次にこのグ
リーンシートを所定の寸法に打ち抜いてＰＥＴフィルム
から剥した後、その表面に内部電極材料となるパラジウ
ムペーストをスクリーン印刷法により数μｍに薄く塗布
し、乾燥させて内部電極層を形成する。これを数十枚程
度積層し、熱プレスにより圧着一体化した後、約５００
℃の温度でバインダー成分を除去し、さらに１２００℃
で２時間ほど焼結して積層体を得る。
【０００４】また、近年においては、圧電素子を用いて
インク滴を飛翔させ印字するインクジェットプリンター
が製品化されており、特開平６−７９８７１号公報に開
示されるような素子構造が一般的である。すなわち、図
８において、上下面に保護層を設けた積層体８１に、下
部の保護層部分を残して複数本の溝を形成することによ
り、複数の素子に分割しており、この素子が変位するこ
とにより薄膜８２を介して基板８４に形成されたインク
流路８３を加圧してインクを吐出して印字する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法では、ＰＥＴフィルムからグリーンシートを剥がす
工程や積層して熱プレスをする工程等完全自動化するこ
とが難しい工程が含まれており製造コストが上昇すると
いう問題点があった。また、グリーンシートを数十枚も
積層するため、シートの位置決めが難しく、精度の悪い
積層体しか作成できなかった。更に、ドクターブレード
等の従来のシート成形法では、シートの平面形状が長方
形等の単純形状の積層体しか得られず、インクジェット
プリンターのヘッドに用いられるような櫛歯等の複雑な
形状のものによれば、積層体を作成後、ダイシング等の
機械加工に頼るしかなく、製造工程の数が多くなり製造
コストが高くなるという問題点があった。また、シート
成形では薄膜化に限界があるとともに、薄膜になればな
るほどシートのハンドリングが困難であった。
【０００６】また、図８に示すインクジェット式印字ヘ
ッドでは柱状の圧電セラミック８１は、各々分離されて
おり、且つ非常に幅が細く折れやすいために製造歩留ま
りが低く、また、駆動中に折れるなど信頼性も低かっ
た。
【０００７】本発明は上述した問題点を解決するために
なされたものであり、その目的は、完全自動化および薄
膜化が容易であり、機械加工をほとんど必要とせずに圧
電積層体を得ることができる積層型圧電素子の製造方法
を提供するものである。そして、歩留まり、信頼性が高
く、製造コストの低い積層式圧電素子を提供するものと
する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の積層型圧電素子の製造方法は、インクジェッ
ト式印字ヘッドのキャビティ内に圧力変動を生じさせ、
前記キャビティ内のインクを噴射させる積層型圧電素子
を作成する手法であって、圧電材料粉末をスラリー状に
したものを用いて、スクリーン印刷により所定形状を有
する圧電セラミック層を形成する工程と、導電性ペース
トを用いて、スクリーン印刷により所定パターンを有す
る内部電極層を形成する工程とを有し、上記工程を交互
に行って、前記圧電セラミック層と前記内部電極層とを
交互に積層した積層体を得る。
【０００９】尚、前記圧電セラミック層を形成する工程
は、少なくとも一部が複数に分割されたパターンを有す
るスクリーン印刷版にてシート状の圧電セラミック層を
形成し、前記内部電極層を形成する工程は、前記圧電セ
ラミック層上に、第１のパターンを有するスクリーン印
刷版にて第１の電極層を形成する工程と、前記第１の電
極層上に積層される圧電セラミック層上に第２のパター
ンを有するスクリーン印刷版にて第２の電極層を形成す
る工程とを含み、前記第１の電極層と前記第２の電極層
とが、前記圧電セラミック層を介して交互に積層された
積層体を形成してもよい。
【００１０】尚、前記圧電セラミック層を形成する工程
は、細長い穴部を所定のピッチで形成したパターンを有
するスクリーン印刷版を用いて、前記細長い穴部により
少なくともその中央部が複数のアクチュエータ部に分割
された圧電セラミック層を形成し、前記第１の電極層を
形成する工程は、分割された前記アクチュエータ部の全
てに導通する共通電極として第１の電極層を形成し、前
記第２の電極層を形成する工程は、前記アクチュエータ
部の個々に対応した複数の駆動電極として第２の電極層
を形成し、前記第１の電極層と前記第２の電極層とが、
少なくとも前記分割されたアクチュエータ部の各々を介
して積層方向に対向するように配設されてもよい。
【００１１】尚、前記内部電極層を形成する工程は、各
電極層は端子部を有し、その端子部の全てが積層型圧電
素子の１つの側面に露出するように形成してもよい。
【００１２】尚、前記圧電セラミック層を各電極層間に
生ずる電界方向と同方向に分極させる工程を有していて
もよい。
【００１３】
【作用】上記の構成を有する本発明の請求項１に係る積
層型圧電素子の製造方法においては、圧電材料粉末をス
ラリー状にしたものを用いて、スクリーン印刷により所
定形状を有する圧電セラミック層を形成する一方で、導
電性ペーストを用いて、スクリーン印刷により所定パタ
ーンを有する内部電極層を形成する。そして、上記工程
を交互に行って、前記圧電セラミック層と前記内部電極
層とを交互に積層した積層体を得る。すなわち、従来の
グリーンシートを利用する手法と異なり、シートを剥し
て乾燥させたり積層して熱圧着するという工程が無いた
め、工程を自動化しやすく、薄膜化も容易である。よっ
て、製造管理が簡略化でき、大量生産性に優れる。ま
た、スクリーン印刷版のパターン形状に合わせて、自由
な形状の積層体を容易に形成する。よって、状況にあっ
た形状を選択すれば、それを用いる印字ヘッドを小型化
することができる。
【００１４】請求項２に係る積層型圧電素子の製造方法
においては、ダイシング等の機械加工を必要とせず、少
なくとも一部が複数に分割された積層型圧電素子が容易
に形成される。
【００１５】請求項３に係る積層型圧電素子の製造方法
においては、圧電セラミック層と内部電極層とを交互に
積層した構成を有し、その積層方向に開けられた細長い
穴部により少なくともその中央部が複数のアクチュエー
タ部に分割された積層型圧電素子が形成される。前記ア
クチュエータ部の各々に対する電極へ、選択的に電圧を
印加することにより、所望のアクチュエータ部を独立し
て駆動することができる。分割された前記各アクチュエ
ータ部はその端部で互いに保持されるので、幅が細くて
も製造時や駆動時に折れにくい。
【００１６】請求項４に係る積層型圧電素子の製造方法
においては、側面に各電極の端子を全て集め、且つ露出
させた積層型圧電素子が形成される。よって、その積層
型圧電素子は電極の取り出しが容易になり、駆動制御回
路や回路基板への電極の接続をまとめて行なうことがで
きる。
【００１７】請求項５に係る積層型圧電素子の製造方法
においては、圧電セラミック層を各電極層間に生ずる電
界方向と同方向に分極させるため、作成される積層型圧
電素子は、積層方向への変形量を大きく取ることがで
き、信頼性の高いインク吐出を行なう。
【００１８】
【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を、図１
〜図７を参照して詳細に説明する。
【００１９】図７に、本発明の一実施例により作成され
た積層型圧電素子を含むインクジェット式印字ヘッドを
搭載するインクジェットプリンタの要部を示す。図中に
おけるプラテン１０は、軸１２によりフレーム１３に回
転可能に取り付けられており、モータ１４によって駆動
される。プラテン１０には紙１１がセットされており、
プラテン１０に対向してインクジェット式印字ヘッド１
５が設けられている。インクジェット式印字ヘッド１５
は、インク供給装置１６と共にキャリッジ１８上に載置
されている。キャリッジ１８はプラテン１０の軸線に平
行に配設された２本のガイドロッド２０に摺動可能に支
持されると共に、一対のプーリ２２に巻き掛けられたタ
イミングベルト２４が結合させらている。そして、一方
のプーリ２２がモータ２３によって回転させられ、タイ
ミングベルト２４が送られることによりキャリッジ１８
はプラテン１０に沿って移動させられる。
【００２０】図１に、前記インクジェット式印字ヘッド
１５に用いられるアレイ３０の断面を示す。このアレイ
３０は、図中紙面に垂直な方向に伸長したインクチャン
ネル３２ａ，３２ｂ，３２ｃが形成されたチャンネル本
体３４と、前記チャンネル本体３４に、薄膜状の振動板
３５を介して固着された積層型圧電素子３８と、同じく
チャンネル本体３４に前記積層型圧電素子３８とは反対
側に固着されたオリフィス３７を有するオリフィスプレ
ート３６と、前記積層型圧電素子３８の前記インクチャ
ンネル３２ａ〜３２ｃと対向する側に固着された弾性率
の高い金属、またはセラミックからなるベースプレート
３３とを備えて構成されている。上記インクチャンネル
３２ａ〜３２ｃによりキャビティが構成される。
【００２１】図２に、本実施例のインクジェット式印字
ヘッドにおける積層型圧電素子３８の斜視図を示す。積
層型圧電素子３８は、圧電・電歪効果を有する圧電セラ
ミック層４０と、内部負電極層４２と、前記インクチャ
ンネル３２ａ〜３２ｃに対して１対１で対応するように
分割され、内部正電極層４４ａ，４４ｂ，４４ｃとを複
数枚積層したものである。そして、積層型圧電素子３８
は、その中央部が複数の細長い穴部５２にて分割されて
おり、その分割された中央部であり、且つ内部負電極層
４２と内部正電極層４４ａ〜４４ｃとに挟まれたアクチ
ュエータ部４６ａ，４６ｂ，４６ｃと、前記各アクチュ
エータ部４６を連結する外縁部であり、且つ両内部電極
層４２，４４ａ〜４４ｃに挟まれていない圧電不活性部
４８を有している。
【００２２】各アクチュエータ部４４は、前記インクチ
ャンネル３２に対応するように形成されており、その幅
はインクチャンネル３２の幅より小さくしてある。前記
圧電セラミック層４０は、強誘電性を有するチタン酸ジ
ルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミック材料にて構成され
ており、積層方向に分極させられている。同図の圧電セ
ラミック層４０の各アクチュエータ部４６ａ〜４６ｃに
示されている矢印は分極方向を示している。
【００２３】尚、前記内部負電極層４２と前記内部正電
極層４４ａ〜４４ｃは、Ａｇ−Ｐｄ系の金属材料からな
る。
【００２４】前記積層型圧電素子３８は、以下の製造方
法によって製造される。
【００２５】ＰＺＴを主成分とする圧電材料を所望の組
成に混合した後、８５０℃で仮焼成した粉末にバインダ
ーおよび他の添加剤を添加し、有機溶媒中に分散させボ
ールミルで２４時間混合し、圧電材料ペーストにする。
また、図３（ａ）、（ｂ）（ｃ）に示すようなパターン
のスクリーン印刷版と、前記図３（ａ）のスクリーン印
刷版と外形が同パターンであり、印刷される部分のみが
凹むような構造の金型を用意する。
【００２６】図３（ａ）に示すように、細長い穴部を所
定のピッチで形成したパターンのスクリーン印刷版と金
型を位置合わせした後、ＰＥＴフィルムを一枚敷き前記
圧電材料ペーストをスクリーン印刷して充分に乾燥させ
て約４０μｍの圧電セラミック層４０とする（図４
（ａ）参照）。この圧電セラミック層４０は、その中央
部が細長い穴部５２により複数のアクチュエータ部４６
に分割されている。
【００２７】次に印刷された圧電材料膜の厚さ分だけ金
型を下げて銀とパラジウムからなる内部電極用のペース
トを図３（ｂ）に示すパターンのスクリーン印刷版で前
記圧電材料膜の上に数μｍ印刷し同様に乾燥させる（図
４（ｂ）参照）。すると、この圧電セラミック層４０の
上側表面に、前記アクチュエータ部４６に１対１で対応
するように複数に分割された内部正電極層４４ａ〜４４
ｃと、その各々の電極端子部４５ａ，４５ｂ，４５ｃと
が形成される。
【００２８】もう一度、図３（ａ）に示すパターンのス
クリーン印刷版で圧電材料ペーストを印刷、乾燥し（図
４（ｃ）参照）、その後、図３（ｃ）に示すパターンの
スクリーン印刷版で内部電極ペーストを印刷、乾燥する
（図４（ｄ）参照）。すると、その圧電セラミック層４
０の上側表面に、全てのインクチャンネル３２ａ〜３２
ｃに亙る内部負電極層４２と、その電極端子部４３とが
形成される。
【００２９】所定の積層枚数になるまでこの工程を数回
繰り返し、最後に圧電セラミック層４０を更に一層印刷
し、乾燥させた後、熱プレスを行い、５００℃で脱脂お
よび１２００℃で焼結すると圧電セラミックからなる積
層体が得られる。圧電セラミック層４０と内部電極４
２，４４が交互に積層され、内部電極４２，４４の電極
端子部４３，５４は一側面状に露出する。
【００３０】尚、本実施例では圧電セラミック層４０の
厚みを約４０μｍとしたが、この厚みに限定されること
なく、スクリーン印刷では内部電極４２，４４と同様数
μｍから圧電セラミック層４０の形成が可能である。逆
に、厚い圧電セラミック層４０を形成したい場合には、
圧電材料ペーストのスクリーン印刷を複数回繰り返して
所望の厚みまで積み重ねればよい。
【００３１】かくして得られた積層体の電極端子部４
３，４５ａ〜４５ｃが露出している箇所に外部負電極５
３および外部正電極５４ａ，５４ｂ，５４ｃを取り付け
る。
【００３２】そして、この積層体に電界を印加して周知
の分極処理を施す。分極処理としては、従来では、例え
ば、前記積層体を１３０℃程度のシリコンオイルなどの
絶縁オイルが満たされた図示しないオイルバス中に浸
し、その外部負電極５３と外部正電極５４ａ〜５４ｃと
の間に２．５ｋＶ／ｍｍ程度の電界を印加し、分極処理
を施していたが、本実施例による積層体の圧電セラミッ
ク層４０は充分に薄い（例えば、５０μｍ以下）ため、
インクジェット式印字ヘッド１５の完成後に、外部負電
極５３と外部正電極５４ａ〜５４ｃとの間に３０Ｖ程度
の電圧を印加することで、上記オイルバス等の特殊環境
化でなくとも容易に分極させることが可能である。
【００３３】以上の方法により、図２に示すような積層
型圧電素子３８が得られるのである。前記積層型圧電素
子３８は研磨、ショットブラスト等の仕上げ加工が施さ
れた後、インクジェット式印字ヘッド等に応用される。
【００３４】上述した製造方法により形成される積層型
圧電素子３８においては、各アクチュエータ部４６はそ
の端部にて圧電不活性部４８に連結、保持されているた
め、その幅が細くとも製造時に折れたり破損したりする
ことはない。
【００３５】また、チャンネル本体３４，オリフィスプ
レート３６は、樹脂材料を用いた射出成形法により成形
され、上記のようにして得られた積層型圧電素子３８
と、複数のインクチャンネル３２を有するチャンネル本
体３４と、薄膜状の振動板３５と、複数のオリフィス３
７を有するオリフィスプレート３６と、ベースプレート
３３とを図５に示すように組み付けることにより、前記
アレイ３０が構成される。
【００３６】アレイ３０には、それぞれ図６に示されて
いる電気回路が設けられている。この電気回路におい
て、駆動電源６０の負極側と積層型圧電素子３８の外部
負電極５３とは接地されており、前記駆動電源６０の正
極側は開閉スイッチ６２ａ，６２ｂ，６２ｃを介して前
記積層型圧電素子３８の外部正電極５４ａ〜５４ｃに接
続されている。この各スイッチ６２ａ〜６２ｃが図示し
ないコントローラによって閉じられることにより、駆動
電源６０から所定のアクチュエータ部４６ａ〜４６ｃに
位置する内部負電極層４２と内部正電極層４４間に駆動
電圧が印加される。
【００３７】以上のように構成されたインクジェット式
印字ヘッド１５の動作について説明する。尚、説明の便
宜上チャンネル数を３つにしてあるが、本発明は本実施
例に限定されるものではない。
【００３８】所定の印字データに従って、前記コントロ
ーラが例えばスイッチ６２ａを閉じると、前記アクチュ
エータ部４６ａの内部負電極層４２と内部正電極層４４
ａとの間に電圧が印加され、それらの間に位置する圧電
セラミック層４０にバイアス電界が印加され、圧電・電
歪縦効果の寸法歪に従い前記アクチュエータ部４６ａが
図１の上下方向に伸張し、前記インクチャンネル３２ａ
の容積を減少させる。そして、インクチャンネル３２ａ
内のインクがオリフィス３７ａから液滴３９となって噴
射される。また、スイッチ６２ａが開いて電圧の印加が
遮断されアクチュエータ部４６ａが元の位置まで戻され
ると、その時のインクチャンネル３２ａの容積増加に伴
って図示しない別の弁を経て前記インク供給装置１６か
らインクが補充される。尚、例えば他のスイッチ６２ｂ
が閉じられた場合には、アクチュエータ部４６ｂが変位
させられてインクチャンネル３２ｂからインクが噴射さ
れる。
【００３９】すなわち、本実施例のアレイ３０はインク
ジェット式印字ヘッド１５の３つの噴射装置７０ａ，７
０ｂ，７０ｃを構成しているのであり、１つの積層型圧
電素子３８はその３つの噴射装置７０ａ〜７０ｃに跨っ
て設けられた圧電アクチュエータとして機能するのであ
る。
【００４０】ここで、積層型圧電素子３８へ電圧を印加
した時のアレイ方向３１における変形の様子を示す。ア
クチュエータ部４６に電圧２５Ｖを印加したとき、内部
負電極層４２と内部正電極層４４とが交差した前記アク
チュエータ部４６の部分は２００ｎｍ以上の大きな変位
をし、前記アクチュエータ部４６からはずれた部分（圧
電不活性部４８）ではほとんど変位しない。また、前記
アクチュエータ部４６の端部では、内部負電極層４２と
内部正電極層４４とが交差したアクチュエータ部４６の
変位に引きずられて幾分変位する。この結果から、積層
型圧電素子３８のインクチャンネル３２内への変形を効
率よくさせるには、前記インクチャンネル３２の伸長方
向における長さがアクチュエータ部４６の長さよりも大
きいことが必要であることが分かる。本実施例において
は伸長方向においてインクチャンネル３２の長さを、積
層型圧電素子３８のアクチュエータ部４６の長さよりも
大きくしたので、液滴３９を噴射するためにはわずか３
０Ｖという低駆動電圧で効率のよい噴射を行うことがで
きる。
【００４１】尚、スクリーンにより形成する圧電セラミ
ック層４０を充分に薄くすれば、更に低駆動電圧での噴
射が可能である。
【００４２】上述したように、本実施例の積層型圧電素
子の製造方法は、積層させるための位置決めが不要であ
り、スクリーン印刷の繰り返しという単純な工程により
構成されているので、工程を自動化しやすい。また、積
層する平面形状の設定が自由にできるため複雑な内部形
状を有する圧電素子の形成も可能であり、特に、複数に
分割されたアクチュエータ部を有する積層型圧電素子を
ダイシング等の機械加工を行なわずに作成できる。よっ
て、焼結後の機械加工も最低限で済むため製造コストを
低く抑えることができる。また、スクリーン印刷を用い
ることで薄膜化が容易であり、低電圧で駆動する圧電素
子を提供することができると共に、それを用いる印字ヘ
ッドの小型化をも可能にする。
【００４３】このように本実施例の積層型圧電素子を採
用した圧電式インクジェットプリンタ１５においては、
１つの積層型圧電素子３８が複数の噴射装置７０ａ〜７
０ｃの圧電アクチュエータとして機能するため、アレイ
３０、更にはそのアレイ３０を多数組み付けることによ
ってインクジェット式印字ヘッド１５の構造が簡略化さ
れ、製造工数も少なくなって製造コストが低減されるの
である。そして圧電アクチュエータが積層型圧電素子３
８であることに加えて、伸長方向においてインクチャン
ネル３２の長さをアクチュエータ部４６よりも大きくし
たため、効率のよい変形が得られるので、駆動電圧が大
幅に低減できた。
【００４４】また、前記積層型圧電素子３８は、スクリ
ーン印刷により内部電極層４２，４４を形成しているの
で、アクチュエータ部４６ａ〜４６ｃと細長い穴部５２
の幅を極めて小さくした場合にも対応する電極を形成す
ることが容易で、例えば複数の噴射装置７０ａ〜７０ｃ
を備えたアレイ３０を小型化することにより印字の解像
度を向上することができる。これにより、高解像度で広
い範囲に印字を行なうことができるプリンタヘッドが実
現されるのである。
【００４５】また、細長い穴部５２により分割された複
数の各アクチュエータ部４６はその端部にて互いに連結
されて保持されているので、幅が細くとも駆動時に折れ
たり破損したりしない。よって、信頼性が向上するとと
もに、アクチュエータ部の高集積化が可能であり、イン
クジェット式印字ヘッドの印字品質を向上させる。
【００４６】さらに、本実施例の積層型圧電素子３８の
内部負電極層４２と内部正電極層４４は電極端子部４
３，４５を除いて外部に露出していないので、銀のマイ
グレーション等による、絶縁性劣化がなくなり、優れた
耐久性、耐湿性が得られる利点がある。また、内部電極
層４２，４４ａ〜４４ｃと導通する外部負電極５３及び
外部正電極５４ａ〜５４ｃは、積層型圧電素子３８の同
じ側面に形成されているので、電極の取り出しが容易で
あり、駆動制御を行なう電気回路との接続を一側面から
のみで行えるためスペースを取らない。
【００４７】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において数々の変
形を加えることもできる。
【００４８】例えば、前記実施例では３つの噴射装置７
０ａ〜７０ｃに跨って設けられた圧電アクチュエータと
して１つの積層型圧電素子３８が用いられているが、例
えば、更に多数に分割した内部正電極層４４を採用する
ことにより、更に多数の噴射装置に跨った圧電アクチュ
エータを設けることもできる。
【００４９】また、前記実施例では内部正電極層４４が
各インクチャンネル３２ａ〜３２ｃに１対１で対応する
ように分割されていたが、内部負電極層４２を各インク
チャンネル３２ａ〜３２ｃに１対１で対応するように分
割しても良いし、また、内部正電極層４４と内部負電極
層４２の両方を各インクチャンネル３２ａ〜３２ｃに１
対１で対応するように分割しても良い。即ち、正または
負の少なくともどちらか一方の内部電極層が各インクチ
ャンネル３２ａ〜３２ｃに１対１で対応するように分割
されていれば良い。
【００５０】前記実施例においては、各内部電極層４
２，４４の電極端子部４３，４５は積層型圧電素子３８
の同一側面に露出しているが、積層コンデンサに多くみ
られるように、内部正電極層４４と内部負電極層４２と
は別の側面にその電極端子部４３，４５が露出された、
いわゆる交差指型であってもよい。
【００５１】
【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の積層型圧電素子の製造方法は、工程を自動化しや
すく焼結後の機械加工も最低限で済むため製造コストを
低く抑えることができる。また、薄膜化が容易であり、
低電圧で駆動する圧電素子を提供することができると共
に、それを用いる印字ヘッドの小型化をも可能にする。
更に、積層する平面形状の設定が容易であり、機械加工
無しに自由な形状の積層型圧電素子を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具体化した一実施例のインクジェット
式印字ヘッドの一部破断断面図である。
【図２】本実施例により作成される積層型圧電素子の斜
視図である。
【図３】図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ圧電材
料および２種類の内部電極をスクリーン印刷する時の印
刷パターンを示す図である。
【図４】積層式圧電素子の構成を示す説明図である。
【図５】アレイの組立工程を示す斜視図である。
【図６】アレイに電気回路が設けられた状態を示す説明
図である。
【図７】インクジェット式印字ヘッドを搭載するインク
ジェットプリンタの要部を示す斜視図である。
【図８】従来のインクジェットプリンターに用いられる
インクジェット式印字ヘッドの一部破断分解斜視図であ
る。
【符号の説明】
３８ 積層型圧電素子 ４０ 圧電セラミック層 ４２ 内部負電極層 ４３ 電極端子部 ４４ 内部正電極層 ４５ 電極端子部 ４６ アクチュエータ部 ４８ 圧電不活性部 ５２ 細長い穴部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池崎 由幸 名古屋市瑞穂区苗代町15番１号ブラザー工 業株式会社内 (72)発明者 大川 康夫 名古屋市瑞穂区苗代町15番１号ブラザー工 業株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 インクジェット式印字ヘッドのキャビテ
    ィ内に圧力変動を生じさせ、前記キャビティ内のインク
    を噴射させる積層型圧電素子の製造方法であって、 圧電材料粉末をスラリー状にしたものを用いて、スクリ
    ーン印刷により所定形状を有する圧電セラミック層を形
    成する工程と、 導電性ペーストを用いて、スクリーン印刷により所定パ
    ターンを有する内部電極層を形成する工程とを有し、 上記工程を交互に行って、前記圧電セラミック層と前記
    内部電極層とを交互に積層した積層体を得ることを特徴
    とする積層型圧電素子の製造方法。
  2. 【請求項２】 前記圧電セラミック層を形成する工程
    は、少なくとも一部が複数に分割されたパターンを有す
    るスクリーン印刷版にてシート状の圧電セラミック層を
    形成し、 前記内部電極層を形成する工程は、前記圧電セラミック
    層上に、第１のパターンを有するスクリーン印刷版にて
    第１の電極層を形成する工程と、前記第１の電極層上に
    積層される圧電セラミック層上に第２のパターンを有す
    るスクリーン印刷版にて第２の電極層を形成する工程と
    を含み、 前記第１の電極層と前記第２の電極層とが、前記圧電セ
    ラミック層を介して交互に積層された積層体を形成する
    ことを特徴とする請求項１に記載の積層型圧電素子の製
    造方法。
  3. 【請求項３】 前記圧電セラミック層を形成する工程
    は、細長い穴部を所定のピッチで形成したパターンを有
    するスクリーン印刷版を用いて、前記細長い穴部により
    少なくともその中央部が複数のアクチュエータ部に分割
    された圧電セラミック層を形成し、 前記第１の電極層を形成する工程は、分割された前記ア
    クチュエータ部の全てに導通する共通電極として第１の
    電極層を形成し、 前記第２の電極層を形成する工程は、前記アクチュエー
    タ部の個々に対応した複数の駆動電極として第２の電極
    層を形成し、 前記第１の電極層と前記第２の電極層とが、少なくとも
    前記分割されたアクチュエータ部の各々を介して積層方
    向に対向するように配設されることを特徴とする請求項
    ２に記載の積層型圧電素子の製造方法。
  4. 【請求項４】 前記内部電極層を形成する工程は、各電
    極層は端子部を有し、その端子部の全てが積層型圧電素
    子の１つの側面に露出するように形成することを特徴と
    する請求項１乃至３のいずれかに記載の積層型圧電素子
    の製造方法。
  5. 【請求項５】 前記圧電セラミック層を各電極層間に生
    ずる電界方向と同方向に分極させる工程を有することを
    特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の積層型圧
    電素子の製造方法。
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