JPH08309979A - Ink jetting apparatus and manufacturing method thereof - Google Patents
Ink jetting apparatus and manufacturing method thereofInfo
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 大量生産性、信頼性に優れ、容易に電気的接
続が行えるインク噴射装置を提供すること。
【構成】キュリー温度T1を有する圧電材料からなる下
部圧電セラミックス層4と、前記キュリー温度よりも低
いキュリー温度T2を有する圧電材料からなる上部圧電
セラミックス層5とを積層一体焼結して圧電積層体20
とする。続いて、前記T1よりも低く、かつ前記T2よ
りも高い温度T3のオイル中にて、各層の積層方法に電
界を印加する。続いて、前記T2よりも低い温度T4の
オイル中にて、積層方向に前分極工程とは逆向きの電界
を印加する。これにより、下部圧電セラミックス層4と
上部圧電セラミックス層5とが逆向きの分極方向を有す
る圧電積層体20となる。この積層体20からなる圧電
セラミックスプレート2と、カバープレート3と、ノズ
ルプレートとからインク噴射装置1が構成される。
(57) [Abstract] [Purpose] To provide an ink ejecting apparatus which is excellent in mass productivity and reliability and which can be easily electrically connected. A piezoelectric laminated body is formed by integrally laminating a lower piezoelectric ceramics layer 4 made of a piezoelectric material having a Curie temperature T1 and an upper piezoelectric ceramics layer 5 made of a piezoelectric material having a Curie temperature T2 lower than the Curie temperature. 20
And Then, an electric field is applied to the stacking method of each layer in oil having a temperature T3 lower than T1 and higher than T2. Then, an electric field in the direction opposite to the pre-polarization step is applied in the stacking direction in oil at a temperature T4 lower than T2. As a result, the lower piezoelectric ceramics layer 4 and the upper piezoelectric ceramics layer 5 become a piezoelectric laminate 20 having opposite polarization directions. The piezoelectric ceramic plate 2 including the laminated body 20, the cover plate 3, and the nozzle plate form the ink ejecting apparatus 1.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、インク噴射装置および
その製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet device and a method for manufacturing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】今日、これまでのインパクト方式の印字
装置にとってかわり、その市場を大きく拡大しつつある
ノンインパクト方式の印字装置のなかで、原理が最も単
純で、かつ多階調化やカラー化が容易であるものとし
て、インクジェット方式の印字装置が挙げられる。なか
でも印字に使用するインク滴のみを噴射するドロップ・
オン・デマンド型が、噴射効率の良さ、ランニングコス
トの安さなどから急速に普及している。2. Description of the Related Art Among the non-impact type printers, which have been expanding the market to replace the impact type printers used up to now, the principle is the simplest, and multi-gradation and colorization are possible. An example of a printer that is easy to perform is an inkjet printer. Above all, a drop that ejects only the ink drops used for printing
The on-demand type is rapidly spreading due to its good injection efficiency and low running cost.
【0003】ドロップ・オン・デマンド型として特公昭
53−12138号公報に開示されているカイザー型、
あるいは特公昭61−59914号公報に開示されてい
るサーマルジェット型がその代表的な方式としてある。
このうち、前者は小型化が難しく、後者は高熱をインク
に加えるためにインクの耐熱性に対する要求が必要とさ
れ、それぞれに非常に困難な問題を抱えている。The Kaiser type disclosed in Japanese Patent Publication No. 53-12138 as a drop-on-demand type,
Alternatively, a thermal jet type disclosed in Japanese Patent Publication No. 61-59914 is a typical method.
Of these, the former is difficult to miniaturize, and the latter requires a high heat resistance of the ink in order to apply high heat to the ink, and each has a very difficult problem.
【0004】以上のような問題点を同時に解決する新た
な方式として提案されたのが、特開昭63−24705
1号公報に開示されている圧電セラミックスを利用した
せん断モード型である。A method proposed at the same time to solve the above problems is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-24705.
It is a shear mode type using the piezoelectric ceramics disclosed in Japanese Patent Laid-Open No.
【0005】図11に示すように、上記せん断モード型
のインク噴射装置600は、底壁601、天壁602及
びその間のせん断モードアクチュエータ壁603からな
る。そのアクチュエータ壁603は、底壁601に接着
され、且つ矢印611方向に分極された下部壁607
と、天壁602に接着され、且つ矢印609方向に分極
された上部壁605からなっている。アクチュエータ壁
603は一対となって、その間にインク流路613を形
成し、且つ次の一対のアクチュエータ壁603の間に
は、インク流路613よりも狭い空間615を形成して
いる。As shown in FIG. 11, the shear mode type ink jet apparatus 600 comprises a bottom wall 601, a top wall 602 and a shear mode actuator wall 603 therebetween. The actuator wall 603 is bonded to the bottom wall 601 and is polarized in the direction of arrow 611.
And an upper wall 605 bonded to the ceiling wall 602 and polarized in the direction of arrow 609. The actuator walls 603 are paired to form an ink flow path 613 therebetween, and a space 615 narrower than the ink flow path 613 is formed between the next pair of actuator walls 603.
【0006】各インク流路613の一端には、ノズル6
18を有するノズルプレート617が固着され、各アク
チュエータ壁603の両側面には電極619,621が
金属層として設けられている。各電極619,621は
インクと絶縁するための絶縁層(図示せず)で覆われて
いる。そして、空間615に面している電極621はア
ース623に接続され、インク流路613内に設けられ
ている電極619はアクチュエータ駆動回路を与えるシ
リコン・チップ625に接続されている。The nozzle 6 is provided at one end of each ink flow path 613.
A nozzle plate 617 having 18 is fixed, and electrodes 619 and 621 are provided as metal layers on both side surfaces of each actuator wall 603. Each electrode 619, 621 is covered with an insulating layer (not shown) for insulating the ink. The electrode 621 facing the space 615 is connected to the ground 623, and the electrode 619 provided in the ink flow path 613 is connected to the silicon chip 625 which provides the actuator drive circuit.
【0007】次に、このインク噴射装置600の製造方
法を説明する。まず、矢印611に分極された圧電セラ
ミックス層を底壁601に接着し、矢印609に分極さ
れた圧電セラミックス層を天壁602に接着する。各圧
電セラミックス層の厚みは、下部壁607、上部壁60
5の高さに等しい。次に、圧電セラミックス層に、平行
な溝をダイヤモンドカッティング円板の回転等によって
形成して、下部壁607、上部壁605を形成する。そ
して、真空蒸着によって下部壁607の側面に電極61
9を形成し、その電極619上に前記絶縁層を設ける。
同様にして上部壁605の側面に電極621を形成し、
その上に前記絶縁層を設ける。Next, a method for manufacturing the ink jet device 600 will be described. First, the piezoelectric ceramic layer polarized in the arrow 611 is bonded to the bottom wall 601, and the piezoelectric ceramic layer polarized in the arrow 609 is bonded to the ceiling wall 602. The thickness of each piezoelectric ceramic layer is as follows.
Equal to 5 height. Next, parallel grooves are formed in the piezoelectric ceramics layer by rotating a diamond cutting disk or the like to form a lower wall 607 and an upper wall 605. Then, the electrode 61 is formed on the side surface of the lower wall 607 by vacuum deposition.
9 is formed, and the insulating layer is provided on the electrode 619.
Similarly, an electrode 621 is formed on the side surface of the upper wall 605,
The insulating layer is provided thereon.
【0008】上部壁605の天頂部と下部壁607の天
頂部とを接着してインク流路613と空間615とを形
成する。次に、ノズル618が形成されているノズルプ
レート617を、ノズル618がインク流路613と対
応するように、インク流路613及び空間615の一端
に接着し、インク流路613と空間615との他端をシ
リコン・チップ625とアース623とに接続する。The zenith of the upper wall 605 and the zenith of the lower wall 607 are adhered to each other to form an ink flow path 613 and a space 615. Next, a nozzle plate 617 on which the nozzles 618 are formed is adhered to one end of the ink flow passage 613 and the space 615 so that the nozzles 618 correspond to the ink flow passages 613, and the ink flow passages 613 and the space 615 are connected. The other end is connected to silicon chip 625 and ground 623.
【0009】そして、各インク流路613の電極61
9、621にシリコン・チップ625が電圧を印加する
ことによって、各アクチュエータ壁603がインク流路
613の容積を増加する方向に圧電厚みすべり変形し
て、所定時間後電圧印加が停止されてインク流路613
の容積が増加状態から自然状態となってインク流路61
3内のインクに圧力が加えられ、インク滴がノズル61
8から噴射される。Then, the electrode 61 of each ink flow path 613
When the silicon chip 625 applies a voltage to 9, 621, each actuator wall 603 undergoes piezoelectric thickness slip deformation in a direction of increasing the volume of the ink flow path 613, and after a predetermined time, the voltage application is stopped and the ink flow is stopped. Road 613
Of the ink flow path 61 from the increased state to the natural state.
Pressure is applied to the ink in the nozzle 3, and ink drops are generated in the nozzle 61.
It is injected from 8.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た構成のインク噴射装置600では、空間615に面し
ている電極619、621はアース623に接続され、
インク流路613内に設けられている電極619、62
1は、アクチュエータ駆動回路を与えるシリコン・チッ
プ625に接続されているが、その電気接続の具体的構
成および方法が開示されていない。そこで、例えば、、
上部壁605と下部壁607とを接着した後に、電極6
19と621とを電気的に接続するか、または電極61
9、621を別々にアクチュエータ駆動回路を与えるシ
リコン・チップ625に接続する必要があるが、どちら
の場合も工程に時間がかかり、大量生産性に劣るといっ
た問題点があった。However, in the ink ejecting apparatus 600 having the above-described structure, the electrodes 619 and 621 facing the space 615 are connected to the ground 623,
Electrodes 619 and 62 provided in the ink flow path 613
1 is connected to a silicon chip 625, which provides the actuator drive circuit, but the specific configuration and method of its electrical connection are not disclosed. So, for example,
After bonding the upper wall 605 and the lower wall 607, the electrode 6
19 and 621 are electrically connected or the electrode 61
It is necessary to separately connect 9, 621 to the silicon chip 625 which provides the actuator drive circuit, but in both cases, there is a problem that the process takes time and mass productivity is poor.
【0011】また、上部壁605と下部壁607とを接
着する際には、高精度な位置合わせとする必要があり、
これも大量生産性に劣る要因となる。また、現実には位
置合わせを行なっても、どうしても接合部で桁ズレが生
じてしまう。よって、作製されるインク噴射装置におい
て、耐久性及びインク噴射特性のばらつきが生じ易く、
歩留まりがよくなかった。Further, when the upper wall 605 and the lower wall 607 are bonded, it is necessary to perform highly accurate alignment,
This is also a cause of poor mass productivity. Further, in reality, even if the alignment is performed, a displacement of the girder is inevitable at the joint. Therefore, in the manufactured ink ejecting apparatus, variations in durability and ink ejecting characteristics easily occur,
The yield was not good.
【0012】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、電極の取り出しが簡易で、且つ
信頼性の高い電気的接続が行えるインク噴射装置を提供
すると共に、前記インク噴射装置を容易に製造する、大
量生産性に優れたインク噴射装置の製造方法を提示する
ことを目的とする。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and provides an ink ejecting apparatus in which electrodes can be easily taken out and which can be electrically connected with high reliability. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an ink ejecting apparatus which is easy to manufacture and has excellent mass productivity.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のインク噴射装置は、インクが充填されたイン
ク液室と、前記インク液室を構成し、且つ分極された圧
電部で少なくとも一部が構成された側壁と、前記分極方
向と略直交する電界を前記圧電部に印加するために前記
側壁に形成された駆動電極とを有し、前記駆動電極より
印加される電界を受けて、圧電厚みすべり効果により前
記側壁が変形し、前記インク液室内のインクに圧力を与
えてインクを噴射するものであり、更に、前記側壁を構
成する圧電部が、キュリー温度の異なる2種類の圧電材
料を前記側壁の起立方向に積層してなり、前記2種類の
圧電材料が、その積層方向に平行な方向であって且つ互
いに相反する方向に分極されている。In order to achieve this object, an ink ejecting apparatus of the present invention has at least an ink liquid chamber filled with ink and a piezoelectric portion which constitutes the ink liquid chamber and is polarized. It has a side wall partially formed and a drive electrode formed on the side wall for applying an electric field substantially orthogonal to the polarization direction to the piezoelectric portion, and receives a field applied from the drive electrode. , The side wall is deformed by a piezoelectric thickness sliding effect, and pressure is applied to the ink in the ink liquid chamber to eject the ink. Further, the piezoelectric portion forming the side wall includes two types of piezoelectric materials having different Curie temperatures. The materials are stacked in the standing direction of the side wall, and the two types of piezoelectric materials are polarized in directions parallel to the stacking direction and opposite to each other.
【0014】尚、前記2種類の圧電材料は、焼結により
一体化されていてもよい。The two types of piezoelectric materials may be integrated by sintering.
【0015】上記目的を達成するために本発明のインク
噴射装置の製造方法は、インクが充填されたインク液室
と、前記インク液室を構成し、且つ分極された圧電部で
少なくとも一部が構成された側壁と、前記分極方向と略
直交する電界を前記圧電部に印加するために前記側壁に
形成された駆動電極とを有し、前記駆動電極より印加さ
れる電界を受けて、圧電厚みすべり効果により前記側壁
が変形し、前記インク液室内のインクに圧力を与えてイ
ンクを噴射するインク噴射装置を作製する方法であっ
て、キュリー温度Taを呈する第1の圧電材料と、それ
よりも値の大きいキュリー温度Tbを呈する第2の圧電
材料とを前記側壁の起立方向となる方向に積層して一体
化させた積層体を形成する工程と、前記積層体における
積層方向の両端面にそれぞれ電極板を密着させ、前記第
1の圧電材料のキュリー温度Ta以上で、且つ前記第2
の圧電材料のキュリー温度Tb未満の環境下において、
前記電極板間に電界をかけて前記第2の圧電材料を分極
させる工程と、前記第1の圧電材料のキュリー温度Ta
未満の環境下において、前記電極板間に前工程とは逆極
性の電界をかけて、前記第1の圧電材料を前記第2の圧
電材料の分極方向と相反する方向に分極させる工程と、
前記積層体に、積層方向を深さとし、下層に位置する圧
電材料にまでおよぶ溝部を形成する工程と、前記溝部の
少なくとも側壁面に導電性膜を形成する工程と、前記溝
部の開口部を覆うように、前記積層体の上層にカバープ
レートを接着する工程とを有する。In order to achieve the above object, the method of manufacturing an ink ejecting apparatus of the present invention is such that at least a part of an ink liquid chamber filled with ink and a piezoelectric portion which constitutes the ink liquid chamber and is polarized is polarized. A piezoelectric layer having a formed side wall and a drive electrode formed on the side wall for applying an electric field substantially orthogonal to the polarization direction to the piezoelectric portion, and receiving the electric field applied from the drive electrode, the piezoelectric thickness A method of manufacturing an ink ejecting apparatus in which the side wall is deformed by a sliding effect to apply pressure to the ink in the ink liquid chamber to eject the ink, wherein a first piezoelectric material exhibiting a Curie temperature Ta and A step of forming a laminated body by laminating a second piezoelectric material exhibiting a high Curie temperature Tb in a direction that is a standing direction of the side wall to form an integrated body; Are brought into close contact with respectively electrode plates, the Curie temperature Ta or more of said first piezoelectric material, and the second
In an environment below the Curie temperature Tb of the piezoelectric material of
Applying an electric field between the electrode plates to polarize the second piezoelectric material; and a Curie temperature Ta of the first piezoelectric material.
Under an environment of less than, applying a field having a polarity opposite to that of the previous step between the electrode plates to polarize the first piezoelectric material in a direction opposite to the polarization direction of the second piezoelectric material,
A step of forming a groove portion in the laminated body having a depth in the laminating direction and extending to a piezoelectric material located in a lower layer; a step of forming a conductive film on at least a side wall surface of the groove portion; and an opening portion of the groove portion. And a step of adhering a cover plate to the upper layer of the laminate.
【0016】[0016]
【作用】上記の構成を有する本発明の請求項1に係るイ
ンク噴射装置おいては、側壁に隔てられた複数のインク
液室が形成されており、前記側壁を構成する圧電部が、
キュリー温度の異なる、2種類の圧電材料を前記側壁の
起立方向に積層して構成されている。尚、前記圧電部
は、2種類の圧電材料のキュリー温度の差を利用し、2
回の分極処理を行うことで、積層された層が積層方向に
平行で、かつ互いに相反する方向に分極されている。前
記分極方向と略直交する電界を発生するように前記圧電
部に形成された一対の駆動電極に電圧が印加されると、
前記圧電部の圧電厚みすべり効果により、前記側壁が変
形して、前記インク液室内のインクに圧力を与えてイン
クを噴射する。In the ink ejecting apparatus according to the first aspect of the present invention having the above structure, a plurality of ink liquid chambers separated by the side wall are formed, and the piezoelectric portion constituting the side wall is
Two types of piezoelectric materials having different Curie temperatures are laminated in the standing direction of the side wall. The piezoelectric section uses the difference in Curie temperatures of two types of piezoelectric materials to
By performing the polarization process once, the stacked layers are polarized in the directions parallel to the stacking direction and opposite to each other. When a voltage is applied to the pair of drive electrodes formed on the piezoelectric portion so as to generate an electric field substantially orthogonal to the polarization direction,
Due to the piezoelectric thickness sliding effect of the piezoelectric portion, the side wall is deformed and pressure is applied to the ink in the ink liquid chamber to eject the ink.
【0017】請求項2に記載のインク噴射装置において
は、焼結により2種類の圧電素子が一体化されており、
両者は強固に結合される。よって、耐久性及び駆動精度
の高いアクチュエータとなり、このアクチュエータを備
えたインク噴射装置は高い印字品質を呈する。In the ink jet device according to the second aspect, two types of piezoelectric elements are integrated by sintering.
Both are tightly coupled. Therefore, the actuator has high durability and high driving accuracy, and the ink ejecting apparatus provided with this actuator exhibits high printing quality.
【0018】上記構成を有する本発明の請求項3に記載
のインク噴射装置の製造方法においては、キュリー温度
Taを呈する第1の圧電材料と、それよりも値の大きい
キュリー温度Tbを呈する第2の圧電材料とを前記側壁
の起立方向となる方向に積層して一体化させた積層体を
形成し、前記積層体における積層方向の両端面にそれぞ
れ電極板を密着させ、前記第1の圧電材料のキュリー温
度Ta以上で、且つ前記第2の圧電材料のキュリー温度
Tb未満の環境下において、前記電極板間に電界をかけ
て前記第2の圧電材料を分極させる。加えて、前記第1
の圧電材料のキュリー温度Ta未満の環境下において、
前記電極板間に前工程とは逆極性の電界をかけて、前記
第1の圧電材料を前記第2の圧電材料の分極方向と相反
する方向に分極させる。その後、前記積層体に、積層方
向を深さとし、下層に位置する圧電材料にまでおよぶ溝
部を形成し、前記溝部の少なくとも側壁面に導電性膜を
形成する。そして、前記溝部の開口部を覆うように、前
記積層体の上層にカバープレートを接着することにより
インク噴射装置が作製される。In the method of manufacturing the ink jet device according to the third aspect of the present invention having the above-mentioned structure, the first piezoelectric material exhibiting the Curie temperature Ta and the second piezoelectric material exhibiting the Curie temperature Tb having a larger value than that. To form a laminated body by laminating the piezoelectric material and the piezoelectric material in a direction in which the side wall is erected, and contact the electrode plates to both end faces of the laminated body in the laminating direction. In an environment that is higher than the Curie temperature Ta and lower than the Curie temperature Tb of the second piezoelectric material, an electric field is applied between the electrode plates to polarize the second piezoelectric material. In addition, the first
In an environment below the Curie temperature Ta of the piezoelectric material of
An electric field having a polarity opposite to that in the previous step is applied between the electrode plates to polarize the first piezoelectric material in a direction opposite to the polarization direction of the second piezoelectric material. After that, a groove portion is formed in the laminated body with a depth in the laminating direction and extends to the piezoelectric material located in the lower layer, and a conductive film is formed on at least a side wall surface of the groove portion. Then, an ink ejecting apparatus is manufactured by bonding a cover plate to the upper layer of the laminated body so as to cover the opening of the groove.
【0019】この手法では、2種類の圧電シートに対し
て、キュリー温度の差を利用し、2回の分極処理を行う
ことで、積層された層が積層方向に平行で且つ互いに相
反する方向に分極を容易に行なうことができる。また、
一体化した積層体にインク室となる溝の加工を行なうた
め、各層にて桁ズレが生じない。また、桁ズレが無いた
め駆動電極の形成が容易であると共に、電気的接続が上
下の圧電層で確実なものとなる。In this method, two types of piezoelectric sheets are subjected to two polarization treatments by utilizing the difference in Curie temperature so that the laminated layers are parallel to the laminating direction and opposite to each other. Polarization can be easily performed. Also,
Since the grooves that will become the ink chambers are processed in the integrated laminated body, no digit shift occurs in each layer. Further, since there is no shift in the digits, the drive electrodes can be formed easily, and the electrical connection is ensured by the upper and lower piezoelectric layers.
【0020】[0020]
【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0021】図1に示すように、インク噴射装置1は圧
電セラミックスプレート2とカバープレート3と図示し
ないノズルを有するノズルプレート(図示せず)とから
構成されている。As shown in FIG. 1, the ink ejecting apparatus 1 is composed of a piezoelectric ceramic plate 2, a cover plate 3, and a nozzle plate (not shown) having nozzles (not shown).
【0022】その圧電セラミックスプレート2は、下部
圧電セラミックス層4と上部圧電セラミックス層5とを
積層してなり、その圧電セラミックプレート2の積層方
向を深さとし、図中上方より下部圧電セラミックスプレ
ート4にまでおよぶ複数の溝が形成されて、複数の側壁
11にが設けられている。The piezoelectric ceramics plate 2 is formed by laminating a lower piezoelectric ceramics layer 4 and an upper piezoelectric ceramics layer 5, and the lamination direction of the piezoelectric ceramics plate 2 is the depth, and the lower piezoelectrics ceramics plate 4 is arranged from the upper side in FIG. A plurality of grooves extending to the side walls 11 are provided.
【0023】下部圧電セラミックス層4及び上部圧電セ
ラミックス層5は、強誘電性を有するチタン酸ジルコン
酸鉛系(PZT)の圧電セラミックス材料で形成されて
おり、それぞれ図中矢印6、7で示すように、積層方向
で且つ互いに相反する方向に分極されている。The lower piezoelectric ceramics layer 4 and the upper piezoelectric ceramics layer 5 are made of a lead zirconate titanate (PZT) piezoelectric ceramics material having ferroelectricity, as shown by arrows 6 and 7, respectively. And are polarized in the stacking direction and in mutually opposite directions.
【0024】また、側壁11に隔てられた溝は、複数の
噴射溝12と、非噴射溝13とに交互に分類される。噴
射溝12の内表面には接地電極10が、また、非噴射溝
13の内表面には駆動電極9が形成されている。尚、前
記駆動電極9を噴射溝12毎に電気的に分離するため
に、非噴射溝13の底部に分離溝14が形成されてい
る。The grooves separated by the side wall 11 are alternately classified into a plurality of injection grooves 12 and non-injection grooves 13. A ground electrode 10 is formed on the inner surface of the ejection groove 12, and a drive electrode 9 is formed on the inner surface of the non-ejection groove 13. A separation groove 14 is formed at the bottom of the non-ejection groove 13 in order to electrically separate the drive electrode 9 into the ejection grooves 12.
【0025】上記圧電セラミックスプレート2の製造方
法を図2乃至図8を用いて以下に説明する。A method of manufacturing the piezoelectric ceramic plate 2 will be described below with reference to FIGS.
【0026】まず、下部圧電セラミックス層4を構成す
る圧電材料として、キュリー温度T1、例えば250℃
を有するチタン酸ジルコン酸鉛系(PZT)の圧電材料
と、上部圧電セラミックス層5を構成する圧電材料とし
て、前記キュリー温度T1よりも低いキュリー温度T
2、例えば100℃を有するPZTの圧電材料とを用意
し、それらをそれぞれドクターブレード法、スクリーン
印刷法などの手法を用いて、所定の厚さのシート状に成
形する。そして、図2に示すように、成形された圧電材
料からなる2枚の圧電シートを積層し、加圧圧着、脱
脂、および焼結工程を経て一体焼結体である圧電積層体
20とする。尚、この段階では下部圧電セラミックス層
4と上部圧電セラミックス層5との自発分極方向はラン
ダムであり、圧電特性を有さない。尚、ここでいうキュ
リー温度とは、圧電セラミックスがその温度以上では強
誘電性を失う温度のことである。First, as the piezoelectric material forming the lower piezoelectric ceramics layer 4, the Curie temperature T1, for example, 250 ° C.
A lead zirconate titanate (PZT) -based piezoelectric material having a temperature of less than the Curie temperature T1 is used as the piezoelectric material forming the upper piezoelectric ceramics layer 5.
2. A PZT piezoelectric material having a temperature of 100 ° C., for example, is prepared and formed into a sheet having a predetermined thickness by using a doctor blade method, a screen printing method or the like. Then, as shown in FIG. 2, two piezoelectric sheets made of the formed piezoelectric material are laminated, and subjected to pressure-bonding, degreasing, and sintering steps to form a piezoelectric laminate 20 which is an integral sintered body. At this stage, the spontaneous polarization directions of the lower piezoelectric ceramics layer 4 and the upper piezoelectric ceramics layer 5 are random and do not have piezoelectric characteristics. The Curie temperature referred to here is the temperature at which the piezoelectric ceramic loses its ferroelectricity above that temperature.
【0027】次に、得られた圧電積層体20の上下両面
に、図3に示すように、分極用電極15を焼付法、スパ
ッタ法、蒸着法等の既知の方法にて形成する。続いて、
図4に示すように前記キュリー温度T1よりも低く、且
つ前記キュリー温度T2よりも高い温度T3、例えば1
50℃である図示しないシリコンオイルなどの絶縁オイ
ル中にて分極処理を行なう。分極処理は、前記分極用電
極15を介して上部圧電セラミックス層5、および下部
圧電セラミックス層4に10〜35kV/cm程度の電
界を印加する。このとき、上部圧電セラミックス層5
は、キュリー温度T2以上であるため、電界の印加によ
り分極されることはなく、下部圧電セラミックス層4だ
けが図中矢印6方向に分極される。Next, as shown in FIG. 3, polarization electrodes 15 are formed on the upper and lower surfaces of the obtained piezoelectric laminate 20 by a known method such as a baking method, a sputtering method, an evaporation method or the like. continue,
As shown in FIG. 4, a temperature T3 lower than the Curie temperature T1 and higher than the Curie temperature T2, for example, 1
Polarization is performed in insulating oil such as silicon oil (not shown) at 50 ° C. In the polarization treatment, an electric field of about 10 to 35 kV / cm is applied to the upper piezoelectric ceramics layer 5 and the lower piezoelectric ceramics layer 4 via the polarization electrode 15. At this time, the upper piezoelectric ceramics layer 5
Is higher than the Curie temperature T2, it is not polarized by the application of an electric field, and only the lower piezoelectric ceramics layer 4 is polarized in the direction of arrow 6 in the figure.
【0028】続いて、図5に示すように、前記キュリー
温度T2よりも低い温度T4、例えば50℃である図示
しない絶縁オイル中にて、前記分極用電極15を介して
上部圧電セラミックス層5、および下部圧電セラミック
ス層4に前記分極工程とは逆向きの10〜35kV/c
m程度の電界を印加する。このとき、上部圧電セラミッ
クス層5は、電界の印加により矢印7の方向に分極され
るが、下部圧電セラミックス層4は抗電界が高いため低
温では分極反転がほとんど起こらず矢印6の方向の分極
が残る。Then, as shown in FIG. 5, the upper piezoelectric ceramics layer 5 is interposed through the polarization electrode 15 in an insulating oil (not shown) having a temperature T4 lower than the Curie temperature T2, for example, 50 ° C., And 10 to 35 kV / c in the lower piezoelectric ceramic layer 4 in the opposite direction to the polarization process.
An electric field of about m is applied. At this time, the upper piezoelectric ceramics layer 5 is polarized in the direction of arrow 7 by the application of an electric field, but the lower piezoelectric ceramics layer 4 has a high coercive electric field, so that polarization inversion hardly occurs at a low temperature and the polarization in the direction of arrow 6 occurs. Remain.
【0029】以上に示した温度設定の異なる2回の分極
処理により、下部圧電セラミックス層4と上部圧電セラ
ミックス層5とが逆向きの分極方向を有する圧電積層体
20となる。尚、分極処理完了後には分極用電極14を
研削加工により除去する。By the above-described two polarization processes with different temperature settings, the lower piezoelectric ceramics layer 4 and the upper piezoelectric ceramics layer 5 become the piezoelectric laminate 20 having the opposite polarization directions. After the polarization process is completed, the polarization electrode 14 is removed by grinding.
【0030】次に、前記積層体20は、ダイヤモンドブ
レード等により切削加工され、例えば深さ300μm、
幅50μmの複数の溝22が形成され、図6に示す圧電
セラミックスプレート2となる。また、その溝11の側
面となる側壁11は、例えば幅60μmである。溝22
の内面には、図6に示すように、電極23が、スパッタ
リング、蒸着、メッキ等によって形成される。そして、
図8に示すように、溝22は、交互に並ぶ噴射溝12と
非噴射溝13とに分類され、また、電極23も、噴射溝
12内部の電極23は接地電極10となり、非噴射溝1
3内部の電極23は駆動電極9となる。また、非噴射溝
13の底部に、前記非噴射溝13よりも幅が狭い、例え
ば30μmの分離溝14をダイヤモンドブレード等によ
り切削加工し、前記駆動電極9を対応する噴射チャンネ
ル(噴射溝)毎に電気的に分離する。Next, the laminated body 20 is cut by a diamond blade or the like to have a depth of 300 μm, for example.
A plurality of grooves 22 having a width of 50 μm are formed to form the piezoelectric ceramic plate 2 shown in FIG. Further, the side wall 11 that is the side surface of the groove 11 has a width of 60 μm, for example. Groove 22
As shown in FIG. 6, an electrode 23 is formed on the inner surface of the substrate by sputtering, vapor deposition, plating or the like. And
As shown in FIG. 8, the grooves 22 are classified into the injection grooves 12 and the non-injection grooves 13 that are alternately arranged, and the electrodes 23 in the injection grooves 12 also serve as the ground electrodes 10 and the non-injection grooves 1 are formed.
The electrode 23 inside 3 becomes the drive electrode 9. Further, at the bottom of the non-ejection groove 13, a separation groove 14 having a width narrower than that of the non-ejection groove 13, for example, 30 μm is cut by a diamond blade or the like, and the drive electrode 9 is provided for each corresponding ejection channel (ejection groove). Electrically separated.
【0031】そして、カバープレート3をエポキシ系接
着剤等を用いて前記圧電アクチュエータ2の溝の開口部
に接合し、図示しないノズルを有する図示しないノズル
プレートを前記噴射溝12長手方向の一端面に接合する
ことで、図1に示したインク噴射装置1が得られる。Then, the cover plate 3 is joined to the opening of the groove of the piezoelectric actuator 2 using an epoxy adhesive or the like, and a nozzle plate (not shown) having a nozzle (not shown) is attached to one end face in the longitudinal direction of the jet groove 12. By joining, the ink ejecting apparatus 1 shown in FIG. 1 is obtained.
【0032】次に、制御部のブロック図を示す図9によ
って、本実施例の制御部の構成を説明する。同図に示す
ように、前記インク噴射装置1の駆動電極9と接地電極
10は、各々個々にLSIチップ51に接続され、クロ
ックライン52、データライン53、電圧ライン54及
びアースライン55もLSIチップ51に接続されてい
る。尚、全ての接地電極10はアースライン55に接続
されている。LSIチップ51は、クロックライン52
から供給された連続するクロックパルスに基づいて、デ
ータライン53上に現れるデータから、どの噴射溝12
からインク液滴の噴射を行うべきかを判断する。そし
て、LSIチップ51は、駆動する噴射溝12に対応す
るの駆動電極9に、電圧ライン54の電圧Vを印加し、
前記噴射溝12以外の噴射溝12に対応する駆動電極9
にアースライン55を接続して接地する。Next, the configuration of the control unit of this embodiment will be described with reference to FIG. 9 showing a block diagram of the control unit. As shown in the figure, the drive electrode 9 and the ground electrode 10 of the ink ejecting apparatus 1 are individually connected to the LSI chip 51, and the clock line 52, the data line 53, the voltage line 54, and the ground line 55 are also the LSI chip. It is connected to 51. All the ground electrodes 10 are connected to the ground line 55. The LSI chip 51 has a clock line 52.
From the data appearing on the data line 53, which ejection groove 12
Then, it is determined whether or not ink droplets should be ejected. Then, the LSI chip 51 applies the voltage V of the voltage line 54 to the drive electrode 9 corresponding to the ejection groove 12 to be driven,
Driving electrodes 9 corresponding to the ejection grooves 12 other than the ejection groove 12
The ground line 55 is connected to and grounded.
【0033】次に、本実施例によるインク噴射装置1の
動作を図10を用いて説明する。図10に示す噴射溝1
2bからインク液滴を噴射するために、当噴射溝12b
に対応する駆動電極9c、9dに対し電圧を印加する
(ここで、ある駆動電極9に対して電圧を印加すること
は、その駆動電極9に電圧を印加し、指示しない駆動電
極9を接地することを言う)。すると、側壁11c、1
1dには矢印24、25方向の電界が発生し、側壁11
c、11dが圧電厚みすべり効果により、噴射溝12b
の容積が増大する方向にに動く。すると、噴射溝12b
内の圧力が減少する。これにより、噴射溝12b内に図
示しないインク供給源から図示しないマニホールドを介
してインクが供給される。Next, the operation of the ink ejecting apparatus 1 according to this embodiment will be described with reference to FIG. Injection groove 1 shown in FIG.
In order to eject ink droplets from 2b, the ejection groove 12b
A voltage is applied to the drive electrodes 9c and 9d corresponding to (the application of a voltage to a certain drive electrode 9 means applying a voltage to the drive electrode 9 and grounding the drive electrode 9 not instructed). Say). Then, the side walls 11c, 1
An electric field in the directions of arrows 24 and 25 is generated in 1d, and the side wall 11
c and 11d are jet grooves 12b due to the piezoelectric thickness sliding effect.
Moves in the direction of increasing the volume of. Then, the injection groove 12b
The pressure inside is reduced. As a result, ink is supplied from the ink supply source (not shown) into the ejection groove 12b through the manifold (not shown).
【0034】次に、前記駆動電圧9への電圧の印加が除
去されると噴射溝12bの容積を前記増加状態から自然
状態へと減少させ、噴射溝12b内の圧力が増加する。
これにより噴射溝12b内のインクがインク液滴となり
図示しないノズルから噴射される。Next, when the application of the voltage to the drive voltage 9 is removed, the volume of the injection groove 12b is decreased from the increased state to the natural state, and the pressure in the injection groove 12b is increased.
As a result, the ink in the ejection groove 12b becomes an ink droplet and is ejected from a nozzle (not shown).
【0035】また、前記実施例においては、まず、駆動
電圧を噴射溝12の容積が増加する方向に印加しインク
を供給し、次に駆動電圧の印加を停止し噴射溝12の容
積を自然状態に減少して噴射溝12からインク液滴を噴
射していたが、まず駆動電圧を噴射溝12の容積が減少
するように印加して噴射溝12からインク液滴を噴射し
てから、駆動電圧の印加を停止して、噴射溝12の容積
を前記減少状態から自然状態へと増加させ、噴射溝12
内にインクを供給してもよい。Further, in the above-described embodiment, first, the drive voltage is applied in the direction in which the volume of the ejection groove 12 is increased to supply the ink, and then the application of the drive voltage is stopped and the volume of the ejection groove 12 is set to the natural state. Although the ink droplets are ejected from the ejection groove 12 after being reduced to 1, the driving voltage is first applied so that the volume of the ejection groove 12 is reduced to eject the ink droplets from the ejection groove 12, and then the driving voltage is reduced. Is stopped to increase the volume of the injection groove 12 from the reduced state to the natural state,
Ink may be supplied inside.
【0036】上述したように、本実施例の製造方法によ
るインク噴射装置1においては、圧電厚みすべり効果の
変形をする側壁11が、キュリー温度の異なる、2種類
の圧電材料を前記側壁11の起立方向に積層し、焼結し
て一体化された構成をとっている。よって、耐久性及び
駆動精度の高いアクチュエータとなり、このアクチュエ
ータを備えたインク噴射装置は高い印字品質を呈する。As described above, in the ink ejecting apparatus 1 according to the manufacturing method of the present embodiment, the side wall 11 that deforms the piezoelectric thickness slip effect is made up of two types of piezoelectric materials having different Curie temperatures. It is laminated in the direction and sintered to form an integrated structure. Therefore, the actuator has high durability and high driving accuracy, and the ink ejecting apparatus provided with this actuator exhibits high printing quality.
【0037】更に、本実施例では、それぞれの圧電セラ
ミックス層を、キュリー温度の差を利用し、2回の分極
処理を行うことで、その2種類の圧電材料が互いに相反
する方向に分極している。よって、最小限の工程で、各
層の分極特性を侵すことなく、確実な分極が成される。Further, in the present embodiment, the respective piezoelectric ceramic layers are polarized twice by utilizing the difference in Curie temperature, so that the two kinds of piezoelectric materials are polarized in directions opposite to each other. There is. Therefore, with a minimum number of steps, reliable polarization is achieved without affecting the polarization characteristics of each layer.
【0038】また、本実施例では、焼結一体化された圧
電積層体20に対して溝加工を行なうことで、インク液
室となる噴射溝12及び空気室となる非噴射溝13とを
形成する。よって、側壁11は、各層の接合面で桁ズレ
を起こすことなく、高い寸法精度を形成できる。Further, in this embodiment, the piezoelectric laminated body 20 which is sintered and integrated is subjected to groove processing to form the ejection groove 12 which becomes the ink liquid chamber and the non-ejection groove 13 which becomes the air chamber. To do. Therefore, the side wall 11 can be formed with high dimensional accuracy without causing a displacement in the joint surface of each layer.
【0039】更に、本実施例では、その寸法精度の高い
側壁11に電極23を形成するため、上部圧電セラミッ
クス層5と下部圧電セラミックス層4とで電極が分離す
ることなく、従来例に比べて電極の取り出しが簡易で、
且つ電気的接続の信頼性が高い圧電セラミックスプレー
ト2を容易に作製できる。Further, in this embodiment, since the electrode 23 is formed on the side wall 11 having a high dimensional accuracy, the electrodes are not separated between the upper piezoelectric ceramics layer 5 and the lower piezoelectric ceramics layer 4, and the electrodes are separated from the conventional example. Easy to take out electrodes,
In addition, the piezoelectric ceramic plate 2 having high reliability of electrical connection can be easily manufactured.
【0040】即ち、本実施例の製造方法は、従来あった
圧電材料の位置合わせや、内部電極の形成、その電極の
取り出し等の問題を解消するものであり、大量生産性に
優れている。That is, the manufacturing method of this embodiment solves the problems such as the conventional alignment of the piezoelectric material, the formation of the internal electrodes, and the extraction of the electrodes, and is excellent in mass productivity.
【0041】また、上記実施例においては、噴射溝12
内に形成された全ての電極が常に接地されており、各噴
射溝12との間に電圧差が生じることが無い。よって、
インクに電界がかからず、電気的効果による噴射溝12
内のインクの変質や接地電極10の劣化を引き起こすこ
とが無い。ひいては、接地電極10に従来設けていた絶
縁層を形成する必要もなくなる。尚、上記駆動方法を取
らなくとも、本発明の主旨には影響しない。例えば、従
来例のように、常に全ての非噴射溝13に形成した電極
を接地し、平常は全ての噴射溝12内に形成した電極1
25を接地し、印刷時には所望の噴射溝12の電極に電
圧Vをかけるものでもよい。Further, in the above embodiment, the injection groove 12
All the electrodes formed inside are always grounded, and no voltage difference is generated between each of the injection grooves 12. Therefore,
No electric field is applied to the ink, and the ejection groove 12 is formed by an electric effect.
The deterioration of the ink inside and the deterioration of the ground electrode 10 are not caused. As a result, there is no need to form an insulating layer on the ground electrode 10, which is conventionally provided. Even if the above driving method is not adopted, the gist of the present invention is not affected. For example, as in the conventional example, the electrodes formed in all the non-jet grooves 13 are always grounded, and normally the electrodes 1 formed in all the jet grooves 12 are formed.
25 may be grounded and a voltage V may be applied to the desired electrode of the ejection groove 12 during printing.
【0042】[0042]
【発明の効果】上述したように、本発明によるインク噴
射装置の製造方法では、2層の圧電シートに対して、容
易に確実な分極を行なうことができる。また、一体化し
た積層体にインク室となる溝の加工を行なうため、各層
にて桁ズレが生じない。また、桁ズレが無いため駆動電
極の形成が容易であると共に、電気的接続が上下の圧電
層で確実なものとなる。よって、大量生産性に優れる。As described above, in the method of manufacturing an ink jet device according to the present invention, it is possible to easily and surely perform polarization on the two-layer piezoelectric sheet. Further, since the grooves which will be the ink chambers are processed in the integrated laminated body, the digit shift does not occur in each layer. Further, since there is no shift in the digits, the drive electrodes can be formed easily, and the electrical connection is ensured by the upper and lower piezoelectric layers. Therefore, it is excellent in mass productivity.
【0043】また、作製されたインク噴射装置は、電気
的接続の信頼性が向上すると共に、耐久性に優れ、噴射
特性のばらつき等の不具合を生じない。In addition, the manufactured ink ejecting apparatus has improved reliability of electrical connection, excellent durability, and does not cause problems such as variations in ejection characteristics.
【図1】本発明の実施例のインク噴射装置の構成を示す
断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of an ink ejecting apparatus according to an embodiment of the invention.
【図2】同インク噴射装置の製造工程を示す斜視図であ
る。FIG. 2 is a perspective view showing a manufacturing process of the ink ejecting apparatus.
【図3】同インク噴射装置の製造工程を示す斜視図であ
る。FIG. 3 is a perspective view showing a manufacturing process of the ink ejecting apparatus.
【図4】同インク噴射装置の分極工程を示す断面図であ
る。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a polarization process of the ink ejecting apparatus.
【図5】同インク噴射装置の分極工程を示す断面図であ
る。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a polarization process of the ink ejecting apparatus.
【図6】同インク噴射装置の製造工程を示す断面図であ
る。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the same ink ejecting apparatus.
【図7】同インク噴射装置の製造工程を示す断面図であ
る。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the same ink ejecting apparatus.
【図8】同インク噴射装置の製造工程を示す断面図であ
る。FIG. 8 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the ink ejecting apparatus.
【図9】本発明の実施例のインク噴射装置の制御部を示
すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram showing a control unit of the ink ejecting apparatus according to the embodiment of the invention.
【図10】同インク噴射装置の動作を示す説明図であ
る。FIG. 10 is an explanatory diagram showing an operation of the ink ejecting apparatus.
【図11】従来例のインク噴射装置を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a conventional ink ejecting apparatus.
1 インク噴射装置 2 圧電セラミックスプレート 3 カバープレート 4 下部圧電セラミックス層 5 上部圧電セラミックス層 6 分極方向 7 分極方向 9 駆動電極 10 接地電極 11 側壁 12 噴射溝(インク液室) 13 非噴射溝 24 電界方向 25 電界方向 1 Ink Ejector 2 Piezoelectric Ceramic Plate 3 Cover Plate 4 Lower Piezoelectric Ceramics Layer 5 Upper Piezoelectric Ceramics Layer 6 Polarization Direction 7 Polarization Direction 9 Drive Electrode 10 Ground Electrode 11 Sidewall 12 Jet Groove (Ink Liquid Chamber) 13 Non-jet Groove 24 Electric Field Direction 25 Electric field direction
Claims (3)
記インク液室を構成し、且つ分極された圧電部で少なく
とも一部が構成された側壁と、前記分極方向と略直交す
る電界を前記圧電部に印加するために前記側壁に形成さ
れた駆動電極とを有し、前記駆動電極より印加される電
界を受けて、圧電厚みすべり効果により前記側壁が変形
し、前記インク液室内のインクに圧力を与えてインクを
噴射するインク噴射装置において、 前記側壁を構成する圧電部が、キュリー温度の異なる2
種類の圧電材料を前記側壁の起立方向に積層してなり、 前記2種類の圧電材料が、その積層方向に平行な方向で
あって且つ互いに相反する方向に分極されていることを
特徴とするインク噴射装置。1. An ink liquid chamber filled with ink, a side wall that constitutes the ink liquid chamber and is at least partially formed by a polarized piezoelectric portion, and an electric field that is substantially orthogonal to the polarization direction. A driving electrode formed on the side wall for applying to the piezoelectric portion, and the side wall is deformed by a piezoelectric thickness sliding effect in response to an electric field applied from the driving electrode, and the ink in the ink liquid chamber is formed. In an ink ejecting device that applies pressure to eject ink, the piezoelectric portion forming the side wall has a different Curie temperature.
Ink characterized in that two kinds of piezoelectric materials are laminated in the standing direction of the side wall, and the two kinds of piezoelectric materials are polarized in directions parallel to the lamination direction and opposite to each other. Injection device.
体化されていることを特徴とする請求項1に記載のイン
ク噴射装置。2. The ink ejecting apparatus according to claim 1, wherein the two kinds of piezoelectric materials are integrated by sintering.
インク液室を構成し、且つ分極された圧電部で少なくと
も一部が構成された側壁と、前記分極方向と略直交する
電界を前記圧電部に印加するために前記側壁に形成され
た駆動電極とを有し、前記駆動電極より印加される電界
を受けて、圧電厚みすべり効果により前記側壁が変形
し、前記インク液室内のインクに圧力を与えてインクを
噴射するインク噴射装置の製造方法において、 キュリー温度Taを呈する第1の圧電材料と、それより
も値の大きいキュリー温度Tbを呈する第2の圧電材料
とを前記側壁の起立方向となる方向に積層して一体化さ
せた積層体を形成する工程と、 前記積層体における積層方向の両端面にそれぞれ電極板
を密着させ、前記第1の圧電材料のキュリー温度Ta以
上で、且つ前記第2の圧電材料のキュリー温度Tb未満
の環境下において、前記電極板間に電界をかけて前記第
2の圧電材料を分極させる工程と、 前記第1の圧電材料のキュリー温度Ta未満の環境下に
おいて、前記電極板間に前工程とは逆極性の電界をかけ
て、前記第1の圧電材料を前記第2の圧電材料の分極方
向と相反する方向に分極させる工程と、 前記積層体に、積層方向を深さとし、下層に位置する圧
電材料にまでおよぶ溝部を形成する工程と、 前記溝部の少なくとも側壁面に導電性膜を形成する工程
と、 前記溝部の開口部を覆うように、前記積層体の上層にカ
バープレートを接着する工程とを有することを特徴とす
るインク噴射装置の製造方法。3. An ink liquid chamber filled with ink, a side wall that constitutes the ink liquid chamber and is at least partially formed by a polarized piezoelectric portion, and an electric field that is substantially orthogonal to the polarization direction. A driving electrode formed on the side wall for applying to the piezoelectric portion, and the side wall is deformed by a piezoelectric thickness sliding effect in response to an electric field applied from the driving electrode, and the ink in the ink liquid chamber is formed. In a method of manufacturing an ink ejecting apparatus that applies pressure to eject ink, a first piezoelectric material exhibiting a Curie temperature Ta and a second piezoelectric material exhibiting a Curie temperature Tb higher than the Curie temperature Ta are erected on the side wall. Forming a laminated body by laminating in the direction of the direction and forming an integrated body, and by making electrode plates adhere to both end faces of the laminated body in the laminating direction, the Curie temperature Ta of the first piezoelectric material. Above, and in an environment below the Curie temperature Tb of the second piezoelectric material, applying an electric field between the electrode plates to polarize the second piezoelectric material; and a Curie temperature of the first piezoelectric material. Applying an electric field having a polarity opposite to that of the previous step between the electrode plates in an environment of less than Ta to polarize the first piezoelectric material in a direction opposite to the polarization direction of the second piezoelectric material; Forming a groove in the laminated body, the groove extending to the piezoelectric material located in the lower layer, forming a conductive film on at least the side wall surface of the groove, and covering the opening of the groove. And a step of adhering a cover plate to the upper layer of the laminate as described above.
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1995
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Cited By (5)
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| WO2008029573A1 (en) * | 2006-09-08 | 2008-03-13 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Shear mode-type piezoelectric actuator and liquid droplet delivery head |
| US7905579B2 (en) | 2006-09-08 | 2011-03-15 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Shear mode-type piezoelectric actuator and liquid droplet ejection head |
| JP5212106B2 (en) * | 2006-09-08 | 2013-06-19 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | Shear mode type piezoelectric actuator and droplet discharge head |
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