JP2000052557A - 圧電素子 - Google Patents
圧電素子Info
- Publication number
- JP2000052557A JP2000052557A JP10228093A JP22809398A JP2000052557A JP 2000052557 A JP2000052557 A JP 2000052557A JP 10228093 A JP10228093 A JP 10228093A JP 22809398 A JP22809398 A JP 22809398A JP 2000052557 A JP2000052557 A JP 2000052557A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric
- piezoelectric element
- alumina
- individual
- lead
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数の個別圧電素子が一体に形成されている
ことにより発生するクロストークを低減し、且つ、環境
上問題となる鉛の使用量の少ない、インクジェットプリ
ンタヘッド用の積層構造の圧電素子を提供する。 【解決手段】 本発明の圧電素子２０は、ガラス成分を
添加したアルミナ基板２１と、この基板２１上に位置
し、複数の圧電体層２４と電極層２３との積層構造を有
し、そして間隙２６によって互いに切り離された複数の
個別圧電素子２５と、これらの個別圧電素子２５のため
のグラウンド電極層２７とを含む。
ことにより発生するクロストークを低減し、且つ、環境
上問題となる鉛の使用量の少ない、インクジェットプリ
ンタヘッド用の積層構造の圧電素子を提供する。 【解決手段】 本発明の圧電素子２０は、ガラス成分を
添加したアルミナ基板２１と、この基板２１上に位置
し、複数の圧電体層２４と電極層２３との積層構造を有
し、そして間隙２６によって互いに切り離された複数の
個別圧電素子２５と、これらの個別圧電素子２５のため
のグラウンド電極層２７とを含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットプ
リンタ用ヘッドに適用する圧電素子に関する。
リンタ用ヘッドに適用する圧電素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】インクジェットプリンタのヘッドの方式
としては、主に、発熱体を用いたバブルジェット方式
と、圧電体を用いたインパクト方式がある。インパクト
方式のヘッドは、圧電体を用いていることからその歪み
量を電圧で変化させることができ、そのため印刷するイ
ンク量を精密に制御して高精彩な印字が可能であるとい
う長所があり、近年特に注目されている。
としては、主に、発熱体を用いたバブルジェット方式
と、圧電体を用いたインパクト方式がある。インパクト
方式のヘッドは、圧電体を用いていることからその歪み
量を電圧で変化させることができ、そのため印刷するイ
ンク量を精密に制御して高精彩な印字が可能であるとい
う長所があり、近年特に注目されている。
【０００３】インパクト方式の圧電インクジェットヘッ
ド用圧電素子として、電極と圧電体を多層構造にし一体
焼成して得られるものがある。このような圧電素子の構
造を図１に示す。この図において、圧電素子１０は、複
数種のインクの供給を可能にするよう複数の個別圧電素
子１１を含み、これらの個別圧電素子１１は、複数の電
極層１２と圧電体層１３を積層して構成されている。個
別圧電素子が互いに干渉するのを防ぐため、個別圧電素
子１１のおのおのの間にはスリット１４が設けられてい
る。また、各個別圧電素子のための共通のグラウンド電
極層１５が、図の各個別圧電素子１１の下方の圧電体部
分１６に含まれている。この圧電素子１０は、インク流
路１８を形成したガラス製のインク流路板１９に接合し
て、インクジェットプリンタヘッドで使用される。
ド用圧電素子として、電極と圧電体を多層構造にし一体
焼成して得られるものがある。このような圧電素子の構
造を図１に示す。この図において、圧電素子１０は、複
数種のインクの供給を可能にするよう複数の個別圧電素
子１１を含み、これらの個別圧電素子１１は、複数の電
極層１２と圧電体層１３を積層して構成されている。個
別圧電素子が互いに干渉するのを防ぐため、個別圧電素
子１１のおのおのの間にはスリット１４が設けられてい
る。また、各個別圧電素子のための共通のグラウンド電
極層１５が、図の各個別圧電素子１１の下方の圧電体部
分１６に含まれている。この圧電素子１０は、インク流
路１８を形成したガラス製のインク流路板１９に接合し
て、インクジェットプリンタヘッドで使用される。
【０００４】このように複数の個別圧電素子を設けた圧
電素子では、個別圧電素子どうしが互いに干渉すること
なく動作することが求められる。そのために、図１に示
した圧電素子では各個別圧電素子１１の間にスリット１
４が用意されている。ところが、圧電体は一般にヤング
率が小さく、そして図１の構造の圧電素子では、電極層
１２を除けば、このヤング率が小さい圧電体のみで駆動
部が構成されているため、個別圧電素子１２を独立に駆
動したときその振動が他の部分に伝わって干渉が起こ
り、個別圧電素子の変位特性が劣化して、クロストーク
が発生するという問題がある。
電素子では、個別圧電素子どうしが互いに干渉すること
なく動作することが求められる。そのために、図１に示
した圧電素子では各個別圧電素子１１の間にスリット１
４が用意されている。ところが、圧電体は一般にヤング
率が小さく、そして図１の構造の圧電素子では、電極層
１２を除けば、このヤング率が小さい圧電体のみで駆動
部が構成されているため、個別圧電素子１２を独立に駆
動したときその振動が他の部分に伝わって干渉が起こ
り、個別圧電素子の変位特性が劣化して、クロストーク
が発生するという問題がある。
【０００５】また、このような圧電素子で用いられる歪
み量の大きい圧電体は一般に、鉛を含むペロブスカイト
構造のものであるため、環境問題への配慮からその鉛使
用量を減らすことが求められている。
み量の大きい圧電体は一般に、鉛を含むペロブスカイト
構造のものであるため、環境問題への配慮からその鉛使
用量を減らすことが求められている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、複数の個別
圧電素子が一体に形成されていることにより発生するク
ロストークを低減し、且つ、環境上問題となる鉛の使用
量を低減した、インクジェットプリンタヘッド用の積層
構造の圧電素子の提供を目的とする。
圧電素子が一体に形成されていることにより発生するク
ロストークを低減し、且つ、環境上問題となる鉛の使用
量を低減した、インクジェットプリンタヘッド用の積層
構造の圧電素子の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の圧電素子は、ガ
ラス成分を添加したアルミナ基板と、この基板上に位置
し、複数の圧電体層と電極層との積層構造を有し、そし
て間隙によって互いに切り離された複数の個別圧電素子
と、これらの個別圧電素子のためのグラウンド電極層と
を含むことを特徴とする。
ラス成分を添加したアルミナ基板と、この基板上に位置
し、複数の圧電体層と電極層との積層構造を有し、そし
て間隙によって互いに切り離された複数の個別圧電素子
と、これらの個別圧電素子のためのグラウンド電極層と
を含むことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の圧電素子の構造を図２に
示す。この圧電素子２０は、大きく分けてアルミナ基板
２１とその上の圧電体部分２２から構成されており、そ
して圧電体部分２２には電極層２３と圧電体層２４との
積層構造の個別圧電素子２５が複数形成されていて、こ
れらの個別圧電素子２５はスリット又は溝２６によりで
きる間隙により互いに切り離されている。スリット２６
は、図２においては圧電体部分２２のみに形成されてい
るが、その下のアルミナ基板２１の部分まで達していて
もよい。圧電素子２０には、このほかに、各個別圧電素
子２５のためのグラウンド電極層２７が含まれる。グラ
ウンド電極層２７は、図示のように複数の個別圧電素子
２５に対して共通に設けてもよく、あるいは各個別電極
用に別々に設けてもよい。
示す。この圧電素子２０は、大きく分けてアルミナ基板
２１とその上の圧電体部分２２から構成されており、そ
して圧電体部分２２には電極層２３と圧電体層２４との
積層構造の個別圧電素子２５が複数形成されていて、こ
れらの個別圧電素子２５はスリット又は溝２６によりで
きる間隙により互いに切り離されている。スリット２６
は、図２においては圧電体部分２２のみに形成されてい
るが、その下のアルミナ基板２１の部分まで達していて
もよい。圧電素子２０には、このほかに、各個別圧電素
子２５のためのグラウンド電極層２７が含まれる。グラ
ウンド電極層２７は、図示のように複数の個別圧電素子
２５に対して共通に設けてもよく、あるいは各個別電極
用に別々に設けてもよい。
【０００９】ヤング率の小さい圧電体部分２２に剛性の
高いアルミナ基板２１を接合することで、圧電素子２０
に総体的に剛性を与え、それにより個別圧電素子２５間
のクロストークを低減することができる。その上、アル
ミナ基板２１を用いることで圧電体素子２０全体に占め
る圧電体の量を、図１のようにアルミナ基板を含まず基
本的に圧電体から構成される圧電素子１０に比べて低減
することができ、環境対策上有利である。
高いアルミナ基板２１を接合することで、圧電素子２０
に総体的に剛性を与え、それにより個別圧電素子２５間
のクロストークを低減することができる。その上、アル
ミナ基板２１を用いることで圧電体素子２０全体に占め
る圧電体の量を、図１のようにアルミナ基板を含まず基
本的に圧電体から構成される圧電素子１０に比べて低減
することができ、環境対策上有利である。
【００１０】このアルミナ基板２１は、ガラス成分を添
加したアルミナ粉末を焼成して作られる。アルミナ粉末
に添加されるガラス成分は、原料粉末をやはり焼成して
作られる圧電体部分２２に対するアルミナ基板の密着性
を向上させる効果がある。圧電体部分を構成するには、
歪み量の大きい鉛系ペロブスカイト構造の圧電体粉末が
有利に用いられ、ガラス成分はこの圧電体との反応性が
高く、そのため比較的低温の焼成で圧電体部分２２に対
する高い密着強度をもたらす。ガラス成分はまた、後述
のようにアルミナ基板２１を形成するグリーンシートと
圧電体部分２２を形成する圧電体グリーンシートとを積
層し一緒に焼成して圧電素子２１を作る際に、そのため
の１０５０〜１１００℃程度の焼成温度より低いか同等
の９００〜１１００℃で流動化を始めて、この焼成温度
より高い焼成温度を要求するアルミナの焼成が不十分に
なるためできるアルミナ基板中の気孔をガラス成分で満
たしてそれらの気孔をなくし、アルミナ基板を高剛性
化、高密度化するのに寄与する。このために好ましいガ
ラス成分は、ＳｉＯ2 とＢ2 Ｏ3 を主成分とするホウケ
イ酸ガラスの粉末であり、このガラス粉末の平均粒径は
０．１〜１μｍ程度が好ましい。また、ガラス成分の添
加量は、アルミナの容量の５〜１５容量％とするのが好
ましい。
加したアルミナ粉末を焼成して作られる。アルミナ粉末
に添加されるガラス成分は、原料粉末をやはり焼成して
作られる圧電体部分２２に対するアルミナ基板の密着性
を向上させる効果がある。圧電体部分を構成するには、
歪み量の大きい鉛系ペロブスカイト構造の圧電体粉末が
有利に用いられ、ガラス成分はこの圧電体との反応性が
高く、そのため比較的低温の焼成で圧電体部分２２に対
する高い密着強度をもたらす。ガラス成分はまた、後述
のようにアルミナ基板２１を形成するグリーンシートと
圧電体部分２２を形成する圧電体グリーンシートとを積
層し一緒に焼成して圧電素子２１を作る際に、そのため
の１０５０〜１１００℃程度の焼成温度より低いか同等
の９００〜１１００℃で流動化を始めて、この焼成温度
より高い焼成温度を要求するアルミナの焼成が不十分に
なるためできるアルミナ基板中の気孔をガラス成分で満
たしてそれらの気孔をなくし、アルミナ基板を高剛性
化、高密度化するのに寄与する。このために好ましいガ
ラス成分は、ＳｉＯ2 とＢ2 Ｏ3 を主成分とするホウケ
イ酸ガラスの粉末であり、このガラス粉末の平均粒径は
０．１〜１μｍ程度が好ましい。また、ガラス成分の添
加量は、アルミナの容量の５〜１５容量％とするのが好
ましい。
【００１１】アルミナ基板２１と圧電体部分２２との接
合界面には、アルミナと圧電体との収縮率の差に起因す
る内部歪みが集中し、剥離の起こることがある。そのよ
うな剥離を防ぐために、アルミナ基板と圧電体部分の収
縮率を、それぞれのためのグリーンシートの揮発性成分
であるバインダー、可塑剤又は分散剤の量を調節するこ
とにより制御することが好ましい。これらの揮発性成分
の量を多くすると、グリーンシートの焼成により得られ
る焼成体の気孔の量が増し、収縮率が上昇する一方、揮
発性成分の量を少なくすれば焼成体の収縮率は逆に低下
する。
合界面には、アルミナと圧電体との収縮率の差に起因す
る内部歪みが集中し、剥離の起こることがある。そのよ
うな剥離を防ぐために、アルミナ基板と圧電体部分の収
縮率を、それぞれのためのグリーンシートの揮発性成分
であるバインダー、可塑剤又は分散剤の量を調節するこ
とにより制御することが好ましい。これらの揮発性成分
の量を多くすると、グリーンシートの焼成により得られ
る焼成体の気孔の量が増し、収縮率が上昇する一方、揮
発性成分の量を少なくすれば焼成体の収縮率は逆に低下
する。
【００１２】鉛を含有している圧電体グリーンシートか
らは、焼成中に鉛分が拡散によりアルミナ基板のガラス
相へ移動しやすい。そのような鉛の過剰の拡散を防ぐの
に、アルミナ基板に添加するガラス成分として鉛を含ん
だガラスを用いることが有効である。具体的には、ガラ
ス成分に鉛ガラスを添加すればよく、この鉛ガラスの添
加量はガラス成分の全重量の５〜２０％程度でよく、ま
たその平均粒径は０．１〜１μｍでよい。こうしてアル
ミナ基板に取り入れられる鉛の量は、アルミナ基板の部
分をアルミナに代えて鉛含有圧電体から形成した場合に
その部分に含まれる鉛の量に比べて少量であり、圧電素
子の鉛使用量を低減しようとする本発明の目的に反する
ことはない。
らは、焼成中に鉛分が拡散によりアルミナ基板のガラス
相へ移動しやすい。そのような鉛の過剰の拡散を防ぐの
に、アルミナ基板に添加するガラス成分として鉛を含ん
だガラスを用いることが有効である。具体的には、ガラ
ス成分に鉛ガラスを添加すればよく、この鉛ガラスの添
加量はガラス成分の全重量の５〜２０％程度でよく、ま
たその平均粒径は０．１〜１μｍでよい。こうしてアル
ミナ基板に取り入れられる鉛の量は、アルミナ基板の部
分をアルミナに代えて鉛含有圧電体から形成した場合に
その部分に含まれる鉛の量に比べて少量であり、圧電素
子の鉛使用量を低減しようとする本発明の目的に反する
ことはない。
【００１３】アルミナ粉末としては、圧電素子の特性に
不利な影響を及ぼすような不純物を含まない限り、任意
のものを使用可能である。アルミナ粉末の平均粒径は
０．１〜１μｍであるのが好ましい。
不利な影響を及ぼすような不純物を含まない限り、任意
のものを使用可能である。アルミナ粉末の平均粒径は
０．１〜１μｍであるのが好ましい。
【００１４】圧電体部分を構成する圧電体としては、任
意のものを使用可能である。それらのうちで、鉛分を含
むペロブスカイト構造を持つ物質が、圧電効果による歪
み量（変位量）が大きいことから、好ましい圧電体材料
である。特に好ましい鉛系ペロブスカイト構造を持つ物
質は、０．５ＰｂＮｉ1/3 Ｎｂ2/3 Ｏ3 −０．３５Ｐｂ
ＴｉＯ3 −０．１５ＰｂＺｒＯ3 で表され、ＰＮＮ系圧
電材料とも称されるものである。圧電体部分形成用のグ
リーンシートを作るのに用いられる圧電材料粉末は、平
均粒径が０．１〜１μｍ程度であるのが好ましい。
意のものを使用可能である。それらのうちで、鉛分を含
むペロブスカイト構造を持つ物質が、圧電効果による歪
み量（変位量）が大きいことから、好ましい圧電体材料
である。特に好ましい鉛系ペロブスカイト構造を持つ物
質は、０．５ＰｂＮｉ1/3 Ｎｂ2/3 Ｏ3 −０．３５Ｐｂ
ＴｉＯ3 −０．１５ＰｂＺｒＯ3 で表され、ＰＮＮ系圧
電材料とも称されるものである。圧電体部分形成用のグ
リーンシートを作るのに用いられる圧電材料粉末は、平
均粒径が０．１〜１μｍ程度であるのが好ましい。
【００１５】圧電体部分には、電極層２３（図２）が複
数形成される。これらの電極層は、圧電体部分を形成す
るするのに使用される圧電体グリーンシートのうちの一
部のものに電極材料を例えばスクリーン印刷により適用
し、グリーンシートを焼成する際に一緒に焼成して形成
することができる。
数形成される。これらの電極層は、圧電体部分を形成す
るするのに使用される圧電体グリーンシートのうちの一
部のものに電極材料を例えばスクリーン印刷により適用
し、グリーンシートを焼成する際に一緒に焼成して形成
することができる。
【００１６】電極材料としては、銀−パラジウム（Ａｇ
−Ｐｄ）合金、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）等を利
用でき、スクリーン印刷するのにはこれらの材料のペー
ストを使用することができる。Ａｇ−Ｐｄ合金を使用す
る場合、上述のように、アルミナ基板の形成にはガラス
成分を添加したアルミナ粉末を使用するためアルミナ分
のみからなる粉末を使用する場合より低い温度でグリー
ンシートの焼成が可能であり、それゆえ合金中の高価な
成分であるＰｄの含有量を減少させることが可能にな
る。
−Ｐｄ）合金、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）等を利
用でき、スクリーン印刷するのにはこれらの材料のペー
ストを使用することができる。Ａｇ−Ｐｄ合金を使用す
る場合、上述のように、アルミナ基板の形成にはガラス
成分を添加したアルミナ粉末を使用するためアルミナ分
のみからなる粉末を使用する場合より低い温度でグリー
ンシートの焼成が可能であり、それゆえ合金中の高価な
成分であるＰｄの含有量を減少させることが可能にな
る。
【００１７】アルミナ基板２１と圧電体部分２２とを一
体に焼成するのに使用するグリーンシートに含まれるガ
ラス成分添加アルミナ粉末あるいは圧電体材料以外の成
分のバインダー、可塑剤、分散剤等は、公知のものを使
用すればよく、またそれらの使用量は、上述の収縮率の
調節を考慮に入れて適宜決定すればよい。
体に焼成するのに使用するグリーンシートに含まれるガ
ラス成分添加アルミナ粉末あるいは圧電体材料以外の成
分のバインダー、可塑剤、分散剤等は、公知のものを使
用すればよく、またそれらの使用量は、上述の収縮率の
調節を考慮に入れて適宜決定すればよい。
【００１８】
【実施例】次に、実施例により本発明の圧電素子とその
製造方法を説明する。
製造方法を説明する。
【００１９】粒径約１．０μｍのＰＮＮ系圧電粉末
（０．５ＰｂＮｉ1/3 Ｎｂ2/3 Ｏ3 −０．３５ＰｂＴｉ
Ｏ3 −０．１５ＰｂＺｒＯ3 ）とポリビニルブチラール
（ＰＶＢ）（有機バインダー）、ジブチルフタレート
（ＤＢＰ）（可塑剤）、及びエタノール（有機溶媒）を
ボールミルで混合し、スラリーを調製する。このスラリ
ーから、ドクターブレード法により厚さ５０μｍの圧電
体グリーンシートを成形する。
（０．５ＰｂＮｉ1/3 Ｎｂ2/3 Ｏ3 −０．３５ＰｂＴｉ
Ｏ3 −０．１５ＰｂＺｒＯ3 ）とポリビニルブチラール
（ＰＶＢ）（有機バインダー）、ジブチルフタレート
（ＤＢＰ）（可塑剤）、及びエタノール（有機溶媒）を
ボールミルで混合し、スラリーを調製する。このスラリ
ーから、ドクターブレード法により厚さ５０μｍの圧電
体グリーンシートを成形する。
【００２０】粒径約１．０μｍのアルミナ粉末に、同じ
く粒径約１．０μｍのホウケイ酸ガラス粉末をアルミナ
容量の１０容量％添加後、ＰＶＢ、ＤＢＰ及びエタノー
ルを加えてボールミルで混合し、スラリーを調製する。
このスラリーから、ドクターブレード法により厚さ５０
μｍのアルミナグリーンシートを成形する。
く粒径約１．０μｍのホウケイ酸ガラス粉末をアルミナ
容量の１０容量％添加後、ＰＶＢ、ＤＢＰ及びエタノー
ルを加えてボールミルで混合し、スラリーを調製する。
このスラリーから、ドクターブレード法により厚さ５０
μｍのアルミナグリーンシートを成形する。
【００２１】圧電体グリーンシートとアルミナグリーン
シートを１００ｍｍ四方に打抜き、図３（ａ）に示した
ように圧電素子作製用の圧電体プレーングリーンシート
３１とアルミナプレーングリーンシート３２を作る。次
に、図３（ｂ）に示したように、圧電体プレーングリー
ンシート３１のうちの一部のものにＡｇ−Ｐｄペースト
をスクリーン印刷し、１５０μｍ及び４０μｍの電極幅
の電極配線パターン３３を形成して、電極配線圧電体グ
リーンシート３４を作る（図３（ｂ）の３３で示した一
つの四角形のパターンは実際には完成後一つの圧電素子
に含まれる電極配線パターンに対応してパターン化され
ている）。アルミナプレーングリーンシート３２のうち
の一部のものには、同じペーストを使ってグラウンド電
極パターン３５を形成して、グラウンド電極アルミナグ
リーンシート３６を形成する。図３（ｃ）に示したよう
に、３０枚のアルミナプレーングリーンシート３２の間
に１枚のグラウンド電極アルミナグリーンシート３６を
挟み、圧電体プレーングリーンシート３１を３枚、電極
配線圧電体グリーンシート３４を４枚、そして圧電体プ
レーングリーンシート３１を１２枚重ねたものを、一軸
プレスにより８０℃５０ＭＰａで積層し、一体化する
（簡単のため、図３（ｃ）にはグリーンシートの正確な
枚数は示していない）。
シートを１００ｍｍ四方に打抜き、図３（ａ）に示した
ように圧電素子作製用の圧電体プレーングリーンシート
３１とアルミナプレーングリーンシート３２を作る。次
に、図３（ｂ）に示したように、圧電体プレーングリー
ンシート３１のうちの一部のものにＡｇ−Ｐｄペースト
をスクリーン印刷し、１５０μｍ及び４０μｍの電極幅
の電極配線パターン３３を形成して、電極配線圧電体グ
リーンシート３４を作る（図３（ｂ）の３３で示した一
つの四角形のパターンは実際には完成後一つの圧電素子
に含まれる電極配線パターンに対応してパターン化され
ている）。アルミナプレーングリーンシート３２のうち
の一部のものには、同じペーストを使ってグラウンド電
極パターン３５を形成して、グラウンド電極アルミナグ
リーンシート３６を形成する。図３（ｃ）に示したよう
に、３０枚のアルミナプレーングリーンシート３２の間
に１枚のグラウンド電極アルミナグリーンシート３６を
挟み、圧電体プレーングリーンシート３１を３枚、電極
配線圧電体グリーンシート３４を４枚、そして圧電体プ
レーングリーンシート３１を１２枚重ねたものを、一軸
プレスにより８０℃５０ＭＰａで積層し、一体化する
（簡単のため、図３（ｃ）にはグリーンシートの正確な
枚数は示していない）。
【００２２】次に、一体化したグリーンシートを電気炉
にて大気中、５００℃で４時間脱脂して、図４（ａ）に
示した脱脂体４１を作製する。続いて、図４（ｂ）に示
したように、るつぼ４２内の、グリーンシートの圧電粉
末と同組成の粉末４３中に、脱脂体４１を入れ、電気炉
にて大気中、１１００℃で４時間焼成する。これにより
得られた焼結体を切断加工して、図４（ｃ）に示したよ
うに圧電素子４５を得る。
にて大気中、５００℃で４時間脱脂して、図４（ａ）に
示した脱脂体４１を作製する。続いて、図４（ｂ）に示
したように、るつぼ４２内の、グリーンシートの圧電粉
末と同組成の粉末４３中に、脱脂体４１を入れ、電気炉
にて大気中、１１００℃で４時間焼成する。これにより
得られた焼結体を切断加工して、図４（ｃ）に示したよ
うに圧電素子４５を得る。
【００２３】次に、圧電素子４５（図４（ｃ））の圧電
体側表面にダイシングソーにより幅２００μｍ、深さ４
００μｍの溝を形成し、溝加工した側と裏側の両面を２
００μｍ研磨して、図２に示した圧電素子２０を完成す
る。
体側表面にダイシングソーにより幅２００μｍ、深さ４
００μｍの溝を形成し、溝加工した側と裏側の両面を２
００μｍ研磨して、図２に示した圧電素子２０を完成す
る。
【００２４】ここまでは、本発明の圧電素子を複数の個
別圧電素子２５（図２）を含むものとして説明してきた
が、個別圧電素子を一つだけ有するものも言うまでもな
く本発明の範囲内である。
別圧電素子２５（図２）を含むものとして説明してきた
が、個別圧電素子を一つだけ有するものも言うまでもな
く本発明の範囲内である。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、これまでの多層構造の
インパクト方式圧電インクジェットヘッド用圧電素子と
同じ構造を持ちながら、鉛含有量を減らしたインクジェ
ットプリンタヘッドが得られる。また、圧電素子の裏面
にアルミナ基板を導入することで、圧電素子の剛性が高
くなり、クロストーク発生量を低減させることができ
る。従って、本発明によれば鉛含有量とクロストークの
両方を低減した多層構造のインパクト方式インクジェッ
トプリンタヘッドの供給が可能になる。
インパクト方式圧電インクジェットヘッド用圧電素子と
同じ構造を持ちながら、鉛含有量を減らしたインクジェ
ットプリンタヘッドが得られる。また、圧電素子の裏面
にアルミナ基板を導入することで、圧電素子の剛性が高
くなり、クロストーク発生量を低減させることができ
る。従って、本発明によれば鉛含有量とクロストークの
両方を低減した多層構造のインパクト方式インクジェッ
トプリンタヘッドの供給が可能になる。
【図１】多層構造のインパクト方式圧電インクジェット
ヘッド用圧電素子を説明する図である。
ヘッド用圧電素子を説明する図である。
【図２】本発明の圧電インクジェットヘッド用圧電素子
を説明する図である。
を説明する図である。
【図３】本発明の圧電素子を製造する工程を説明する第
一の図である。
一の図である。
【図４】本発明の圧電素子を製造する工程を説明する第
二の図である。
二の図である。
１０、２０…圧電素子 １１、２５…個別圧電素子 １２、２３…電極層 １３、２４…圧電体層 １４、２６…スリット １５、２７…グラウンド電極層 ２１…アルミナ基板 ２２…圧電体部分 ３１…圧電体プレーングリーンシート ３２…アルミナプレーングリーンシート ３３…電極配線パターン ３４…電極配線圧電体グリーンシート ３５…グラウンド電極パターン ３６…グラウンド電極アルミナグリーンシート ４１…脱脂体 ４５…圧電素子
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C057 AF40 AF93 AG12 AG44 AG48 AG93 AG94 AP02 AP22 BA03 BA14
Claims (7)
- 【請求項１】 ガラス成分を添加したアルミナ基板と、
この基板上に位置し、複数の圧電体層と電極層との積層
構造を有し、そして間隙によって互いに切り離された複
数の個別圧電素子と、これらの個別圧電素子のためのグ
ラウンド電極層とを含むことを特徴とする圧電素子。 - 【請求項２】 前記アルミナ基板がアルミナ粉末の５〜
１５容量％のガラス粉末を添加したアルミナ粉末のグリ
ーンシートから作られている、請求項１記載の圧電素
子。 - 【請求項３】 前記ガラス成分がホウケイ酸ガラスであ
る、請求項１又は２記載の圧電素子。 - 【請求項４】 前記ガラス成分に鉛ガラスが添加されて
いる、請求項３記載の圧電素子。 - 【請求項５】 前記個別圧電素子の電極層と前記グラウ
ンド電極層が、銀−パラジウム合金、白金又はニッケル
から作製されている、請求項１から４までのいずれか一
つに記載の圧電素子。 - 【請求項６】 前記圧電体層が鉛系ペロブスカイト構造
を持つ物質から作られている、請求項１から５までのい
ずれか一つに記載の圧電素子。 - 【請求項７】 前記鉛系ペロブスカイト構造を持つ物質
が０．５ＰｂＮｉ1/ 2 Ｎｂ2/3 Ｏ3 −０．３５ＰｂＴｉ
Ｏ3 −０．１５ＰｂＺｒＯ3 で表されるものである、請
求項６記載の圧電素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10228093A JP2000052557A (ja) | 1998-08-12 | 1998-08-12 | 圧電素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10228093A JP2000052557A (ja) | 1998-08-12 | 1998-08-12 | 圧電素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000052557A true JP2000052557A (ja) | 2000-02-22 |
Family
ID=16871088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10228093A Pending JP2000052557A (ja) | 1998-08-12 | 1998-08-12 | 圧電素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000052557A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007084699A (ja) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Seiko Epson Corp | グリーンシート用インク及びセラミックス基板の製造方法 |
| JP2011254569A (ja) * | 2010-05-31 | 2011-12-15 | Canon Inc | 振動体とその製造方法及び振動波アクチュエータ |
-
1998
- 1998-08-12 JP JP10228093A patent/JP2000052557A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007084699A (ja) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Seiko Epson Corp | グリーンシート用インク及びセラミックス基板の製造方法 |
| JP2011254569A (ja) * | 2010-05-31 | 2011-12-15 | Canon Inc | 振動体とその製造方法及び振動波アクチュエータ |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4393068B2 (ja) | 圧電／電歪膜型アクチュエータ及び製造方法 | |
| EP1770798B1 (en) | Piezoelectric actuator, method of manufacturing the same and inkjet recording head | |
| JP4490171B2 (ja) | 圧電／電歪膜型素子及び製造方法 | |
| EP1793431B1 (en) | Inspection method of a piezoelectric actuator | |
| JP4422973B2 (ja) | 積層圧電体、アクチュエータ及び印刷ヘッド | |
| EP1705724B1 (en) | Piezoelectric actator and liquid discharging device | |
| JP2000052557A (ja) | 圧電素子 | |
| JP2005022909A (ja) | グリーンシートおよびその製造方法、並びに積層圧電体、圧電アクチュエータおよびインクジェット記録ヘッド | |
| JP4022801B2 (ja) | セラミックス圧電素子の製造方法 | |
| JP3319413B2 (ja) | 圧電アクチュエータ、圧電アクチュエータの製造方法及びインクジェットヘッド | |
| JPH06312505A (ja) | 積層型圧電変位素子及びそれを用いたインクジェット記録ヘッド | |
| JPS634959A (ja) | セラミツクインクジエツトヘツドとその製造方法 | |
| US6844661B2 (en) | Piezoelectric ceramic composition and piezoelectric actuator for ink-jet head based on use of the same | |
| US20060021223A1 (en) | Method for producing ink-jet head and ink-jet head | |
| JP3355738B2 (ja) | インクジェットヘッド | |
| JPH0939239A (ja) | 圧電式インクジェットプリンタヘッド | |
| JPH09254382A (ja) | 圧電素子及びその製造方法、並びにインクジェットプリンタヘッド及びその製造方法 | |
| JP3844152B2 (ja) | インクジェットヘッド用圧電基板とその製造方法 | |
| JPH0136793B2 (ja) | ||
| JPH10119264A (ja) | インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置 | |
| JP4330374B2 (ja) | 圧電アクチュエータおよびインクジェット記録ヘッド | |
| JPH0584907A (ja) | インクジエツト式印字ヘツド | |
| JP4208000B2 (ja) | インクジェットプリンタヘッド | |
| JPH07186379A (ja) | インクジェット用圧電体母部材及びそれを用いたインクジェットヘッド用圧電変位素子 | |
| JP3867352B2 (ja) | 圧電基板の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20040611 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050614 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20070104 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071211 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080227 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080423 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080821 |