JP2001179972A - Laminated piezoelectric element - Google Patents
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、積層圧電素子およ
びその製造方法に係り、特に、インクジェットプリンタ
のインクジェットヘッドに用いるのに好適な積層圧電素
子およびその製造方法に関する。本発明は、より詳しく
は、複数の微小な駆動柱(電圧印加に応じて伸長する柱
状部)と非駆動柱(電圧を印加しても伸長しない柱状
部)とを長手方向に交互に配置した形式の積層圧電素子
およびその製造方法に関する。The present invention relates to a laminated piezoelectric element and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a laminated piezoelectric element suitable for use in an ink jet head of an ink jet printer and a method of manufacturing the same. More specifically, in the present invention, a plurality of minute driving pillars (pillar sections extending in response to voltage application) and non-driving pillars (pillar sections which do not extend even when voltage is applied) are alternately arranged in the longitudinal direction. And a method of manufacturing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】インクジェットプリンタのインクジェッ
トヘッドのアクチュエータとして積層圧電素子が使用さ
れている。例えば1インチ当たり300ドット(300dpi )
といった高解像度のインクジェットプリンタを実現する
ためには、この種の圧電素子は非常に微小かつ精密に製
作しなければならない。2. Description of the Related Art A laminated piezoelectric element is used as an actuator of an ink jet head of an ink jet printer. For example, 300 dots per inch (300dpi)
In order to realize such a high-resolution inkjet printer, this kind of piezoelectric element must be manufactured very minutely and precisely.
【0003】添付図面を参照しながら従来のこの種の積
層圧電素子の構成と製造方法を説明するに、図1に示し
たように、積層圧電素子1はその長手方向に微小ピッチ
で交互に配置された複数の駆動柱2と非駆動柱3を有す
る。駆動柱2には内部電極4および5と外部電極6およ
び7が形成してあり、外部電極6と7との間に電圧を印
加すると駆動柱2は図1(D)に矢印で示した方向に伸
長するようになっている。非駆動柱3は駆動柱2を支持
するためのもので、外部電極7を備えておらず、伸長す
ることができない。図1(F)の正面図に示したよう
に、夫々の駆動柱2は、電歪材料のみからなり内部電極
の無い上部不活性層(Q層)と、内部電極4および5を
備えた中間の活性層(P層)と、電歪材料のみからなり
内部電極の無い下部不活性層(N層)の3層より構成さ
れている。Referring to the accompanying drawings, the structure and manufacturing method of this type of conventional laminated piezoelectric element will be described. As shown in FIG. 1, laminated piezoelectric elements 1 are alternately arranged at a fine pitch in the longitudinal direction. A plurality of driving columns 2 and non-driving columns 3. Internal electrodes 4 and 5 and external electrodes 6 and 7 are formed on the driving column 2. When a voltage is applied between the external electrodes 6 and 7, the driving column 2 moves in a direction indicated by an arrow in FIG. It is designed to expand. The non-driving column 3 is for supporting the driving column 2 and does not have the external electrode 7 and cannot be extended. As shown in the front view of FIG. 1 (F), each drive column 2 is composed of an upper inert layer (Q layer) made of only an electrostrictive material and having no internal electrodes, and an intermediate layer having internal electrodes 4 and 5. , And a lower inactive layer (N layer) made of only an electrostrictive material and having no internal electrode.
【0004】積層圧電素子1は、内部電極4および5を
形成するための導電性ペーストが所定のパターンで印刷
された電歪材料のグリーンシート(泥漿状の電歪セラミ
ック材料を薄膜化し乾燥したもの)と、内部電極用導電
性ペーストが印刷されていない電歪材料のみからなるグ
リーンシートとを積層し、外部電極6および7を形成す
るための導電性ペーストを印刷した後焼成し、機械加工
を施すことにより製造することができる。The laminated piezoelectric element 1 is a green sheet of an electrostrictive material on which a conductive paste for forming the internal electrodes 4 and 5 is printed in a predetermined pattern (a thin sheet of a mud-like electrostrictive ceramic material dried). ) And a green sheet made of only an electrostrictive material on which the conductive paste for internal electrodes is not printed, and a conductive paste for forming the external electrodes 6 and 7 is printed, baked, and machined. It can be manufactured by applying.
【0005】積層圧電素子1の上部不活性層(Q層)と
下部不活性層(N層)は、内部電極形成用の導電性ペー
ストのパターンが印刷されていない電歪材料のみからな
るグリーンシートで形成される。これに対して、活性層
(P層)は、図1(H)の断面図に示したように、交互
に圧電素子1の側面に露出するように配置された内部電
極4および5を有する。例えば内部電極4が正極として
使用され、内部電極5が負極として使用される。活性層
(P層)は、図2(A)および図2(B)に示したよう
な異なる印刷パターンで内部電極形成用導電性ペースト
8および9が夫々印刷されたグリーンシート10および
11を交互に積層することにより形成される。The upper inactive layer (Q layer) and the lower inactive layer (N layer) of the laminated piezoelectric element 1 are made of a green sheet made of only an electrostrictive material on which no conductive paste pattern for forming internal electrodes is printed. Is formed. On the other hand, the active layer (P layer) has internal electrodes 4 and 5 alternately arranged so as to be exposed on the side surfaces of the piezoelectric element 1 as shown in the cross-sectional view of FIG. For example, the internal electrode 4 is used as a positive electrode, and the internal electrode 5 is used as a negative electrode. The active layer (P layer) alternates between green sheets 10 and 11 on which conductive pastes 8 and 9 for forming internal electrodes are printed in different printing patterns as shown in FIGS. 2A and 2B, respectively. It is formed by laminating.
【0006】図2は圧電素子8個取りの場合の内部電極
形成用導電性ペーストの印刷パターンを示す。このよう
にグリーンシートが複数個取りの場合には、グリーンシ
ートを積層した後、図2に破線で示した切断線Sに沿っ
て個々のブロックに切断する。次いで、各ブロックの両
側面に外部電極6および7に合ったパターンで外部電極
形成用導電性ペーストを印刷する。図1(B)に示した
ように、一方の外部電極6はすべての駆動柱2の内部電
極5に接続された共通電極である。これに対して、図1
(D)に示したように、外部電極7は個々の駆動柱2の
内部電極4に個別に接続された互いに独立した個別電極
であり、個々の駆動柱2の内部電極4を外部のプリント
基板等の配線に接続するために使用される。このように
して得られたブロックを焼成することによりグリーンシ
ートおよび導電性ペーストを焼結する。得られた焼結体
に切削加工により隣り合う駆動柱2と非駆動柱3との間
に溝12を形成することにより夫々の駆動柱2を個別化
する。FIG. 2 shows a printed pattern of a conductive paste for forming internal electrodes when eight piezoelectric elements are taken. When a plurality of green sheets are obtained as described above, the green sheets are stacked and then cut into individual blocks along a cutting line S indicated by a broken line in FIG. Next, a conductive paste for forming an external electrode is printed on both side surfaces of each block in a pattern suitable for the external electrodes 6 and 7. As shown in FIG. 1B, one external electrode 6 is a common electrode connected to the internal electrodes 5 of all the driving columns 2. In contrast, FIG.
As shown in FIG. 2D, the external electrodes 7 are individual electrodes which are individually connected to the internal electrodes 4 of the individual driving columns 2 and are independent from each other. It is used to connect to wiring such as. By firing the block thus obtained, the green sheet and the conductive paste are sintered. By forming grooves 12 between the adjacent driving pillars 2 and non-driving pillars 3 by cutting in the obtained sintered body, each driving pillar 2 is individualized.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】前述した従来の積層圧
電素子およびその製造方法の問題点は、インクジェット
ヘッドのアクチュエータとして使用するため、駆動柱2
と非駆動柱3は非常に微小な間隔(例えば、1インチ当
たり300ドット)で配置されているので、外部個別電極
7を形成するための導電性ペーストの印刷パターンの位
置精度にバラツキが生じたり、溝12の加工の位置精度
のバラツキが生じたりすると、駆動柱2の電気特性が不
良となる頻度が高いということである。即ち、例えば、
外部個別電極の印刷位置にずれが生じ、図1(D)に参
照番号7’で示したようにいづれかの外部個別電極が1
つの駆動柱2とそれに隣接する非駆動柱3との双方に跨
って形成された場合には、当該駆動柱2への駆動信号に
より隣接する非駆動柱3も同時に駆動されることとな
り、インクジェットヘッドに誤動作が生ずる。このよう
な不具合を防止するためには、個別電極7の形成および
溝12の加工に高度の位置精度が必要であり、生産性向
上の障碍となっていた。The above-described problems of the conventional laminated piezoelectric element and the method of manufacturing the same are caused by the fact that the driving column 2 is used as an actuator for an ink jet head.
And the non-driving pillars 3 are arranged at very small intervals (for example, 300 dots per inch), so that the positional accuracy of the printed pattern of the conductive paste for forming the external individual electrodes 7 may vary. If the processing accuracy of the groove 12 varies, the electrical characteristics of the driving column 2 often become defective. That is, for example,
A shift occurs in the printing position of the external individual electrode, and as shown by reference numeral 7 ′ in FIG.
When formed over both the driving columns 2 and the non-driving columns 3 adjacent thereto, the adjacent non-driving columns 3 are simultaneously driven by the driving signal to the driving columns 2, and the inkjet head Malfunctions. In order to prevent such inconveniences, a high degree of positional accuracy is required for forming the individual electrodes 7 and processing the grooves 12, which has been an obstacle to improving productivity.
【0008】本発明の目的は、生産性が高く、かつ、駆
動柱の電気特性に優れた積層圧電素子およびその製造方
法を提供することにある。本発明の他の目的は、低コス
トの積層圧電素子を提供することにある。An object of the present invention is to provide a laminated piezoelectric element having high productivity and excellent electric characteristics of a driving column, and a method of manufacturing the same. Another object of the present invention is to provide a low-cost laminated piezoelectric element.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明の積層圧電素子お
よびその製造方法は、内部電極形成用の導電性ペースト
の印刷パターンを、非駆動柱には外部個別電極に接続さ
れる可能性のある内部電極が存在しないような形状にし
たことを特徴とするものである。即ち、本発明は、電歪
材料からなる直方体ブロックの内部に互いに離間された
第1および第2の内部電極が積層され、前記ブロックが
その長手方向に交互に配置された複数の駆動柱と非駆動
柱に区分され、すべての駆動柱の第1内部電極はブロッ
クの第1の側面に配置された外部共通電極に接続され、
各駆動柱の第2内部電極は前記第1側面とは反対側の第
2の側面に配置された外部個別電極に個別に接続された
形式の積層圧電素子において、前記非駆動柱には第2内
部電極が積層されていないことを特徴とするものであ
る。According to the laminated piezoelectric element and the method of manufacturing the same of the present invention, there is a possibility that a printed pattern of a conductive paste for forming an internal electrode is connected to an external individual electrode on a non-driving pillar. It is characterized in that the shape is such that there is no internal electrode. That is, according to the present invention, the first and second internal electrodes spaced apart from each other are stacked inside a rectangular parallelepiped block made of an electrostrictive material, and the block is formed of a plurality of driving columns alternately arranged in the longitudinal direction. The driving pillars are divided, and the first internal electrodes of all the driving pillars are connected to the external common electrodes arranged on the first side surface of the block,
In a laminated piezoelectric element in which a second internal electrode of each driving column is individually connected to an external individual electrode disposed on a second side surface opposite to the first side surface, the non-driving column has a second internal electrode. The internal electrode is not laminated.
【0010】他の観点においては、本発明は導電性ペー
ストからなる電極パターンが印刷された電歪材料のグリ
ーンシートを用いて複数の駆動柱と非駆動柱とが長手方
向に交互に配置された積層圧電素子を製造する方法を提
供するもので、この方法は、電歪材料からなるグリーン
シートの表面に導電性ペーストからなる互いに長手方向
に離間された駆動柱内部電極形成用電極パターンを印刷
し、前記グリーンシートを複数枚積層し必要に応じて切
断することにより駆動柱の領域のみにおいて第1および
第2の内部電極パターンが積層された直方体ブロックを
形成し、得られたブロックの第1の側面にすべての駆動
柱の第1内部電極パターンに接続された外部共通電極パ
ターンを配置し、前記第1側面とは反対側の第2の側面
に個々の駆動柱の第2内部電極パターンに個別に接続さ
れ互いに長手方向に離間された複数の独立した個別外部
電極パターンを配置し、斯く得られたブロックを焼成
し、隣り合う駆動柱と非駆動柱との間に溝を形成するこ
とにより隣り合う駆動柱と非駆動柱とを互いに独立させ
ることを特徴とするものである。According to another aspect of the present invention, a plurality of driving columns and non-driving columns are alternately arranged in a longitudinal direction using a green sheet of an electrostrictive material on which an electrode pattern made of a conductive paste is printed. The present invention provides a method of manufacturing a laminated piezoelectric element, in which an electrode pattern for forming a driving pillar internal electrode, which is made of a conductive paste and is separated from each other in a longitudinal direction, is printed on the surface of a green sheet made of an electrostrictive material. Forming a rectangular parallelepiped block in which the first and second internal electrode patterns are laminated only in the driving pillar region by laminating a plurality of the green sheets and cutting as necessary; An external common electrode pattern connected to the first internal electrode patterns of all the driving columns is arranged on the side surface, and the individual driving columns are arranged on a second side surface opposite to the first side surface. (2) a plurality of independent individual external electrode patterns which are individually connected to the internal electrode patterns and are longitudinally separated from each other are arranged, and the block thus obtained is fired, and grooves are formed between adjacent driving columns and non-driving columns. Is formed so that adjacent driving columns and non-driving columns are mutually independent.
【0011】このように、本発明によれば、非駆動柱に
は外部個別電極に接続される可能性のある内部電極が存
在しないので、駆動柱の側面に形成する外部個別電極の
位置精度が悪く、隣接している非駆動柱に外部個別電極
の一部が形成されたとしても、駆動柱に隣接する非駆動
柱が不本意に駆動されることがなく、駆動柱は電気特性
上の支障を受けない。As described above, according to the present invention, since the non-driving pillar does not have the internal electrode which may be connected to the external individual electrode, the position accuracy of the external individual electrode formed on the side face of the driving pillar is improved. Poorly, even if a part of the external individual electrode is formed on the adjacent non-driving column, the non-driving column adjacent to the driving column is not unintentionally driven, and the driving column has a problem in electrical characteristics. Not receive.
【0012】好ましい実施態様においては、非駆動柱に
は外部共通電極を印刷しない。このようにすれば、電極
材料の消費量を削減し、コストダウンを図ることができ
る。In a preferred embodiment, the non-driven columns are not printed with external common electrodes. In this case, the consumption of the electrode material can be reduced, and the cost can be reduced.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】次に、図3および図4を参照しな
がら、本発明の実施例を説明する。これらの図におい
て、図1および図2に示した構成要素と共通する構成要
素は同じ参照番号で示す。図3を参照するに、本発明の
積層圧電素子1は、図1に示した従来の積層圧電素子と
同様に、長手方向に微小ピッチで交互に配置された複数
の駆動柱2および非駆動柱3で構成され、電歪材料のみ
からなる上部不活性層(Q層)と、内部電極4および5
を備えた中間の活性層(P層)と、電歪材料のみからな
る下部不活性層(N層)の3層を有する。Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In these figures, components common to those shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals. Referring to FIG. 3, the laminated piezoelectric element 1 of the present invention comprises a plurality of driving columns 2 and non-driving columns alternately arranged at a fine pitch in the longitudinal direction, similarly to the conventional laminated piezoelectric element shown in FIG. 3, an upper inert layer (Q layer) made of only an electrostrictive material, and internal electrodes 4 and 5.
, And a lower inactive layer (N layer) made of only an electrostrictive material.
【0014】図3(H)の断面図から分かるように、こ
の実施例では、活性層(P層)は、交互に積層された2
つの第1内部電極5と3つの第2内部電極4を有する。
内部電極4が例えば正極として使用され、内部電極5が
負極として使用される。これらの内部電極の数は適宜増
減することができる。活性層(P層)は、図4(A)お
よび図4(B)に示した印刷パターンで内部電極形成用
導電性ペースト8および9が夫々印刷された電歪材料の
グリーンシート10および11を交互に積層することに
より形成される。As can be seen from the sectional view of FIG. 3H, in this embodiment, the active layers (P layers) are alternately stacked.
It has one first internal electrode 5 and three second internal electrodes 4.
The internal electrode 4 is used, for example, as a positive electrode, and the internal electrode 5 is used as a negative electrode. The number of these internal electrodes can be appropriately increased or decreased. The active layer (P layer) is formed of green sheets 10 and 11 of electrostrictive material on which conductive pastes 8 and 9 for forming internal electrodes are printed in the printing patterns shown in FIGS. 4A and 4B, respectively. It is formed by alternately stacking.
【0015】積層された1組のグリーンシートから一度
に多数の圧電素子を製造するため、内部電極形成用導電
性ペーストの印刷パターンは複数個取りを可能にするべ
く設計してある。図4に示した実施例では、圧電素子8
個取りの場合の内部電極形成用導電性ペーストの印刷パ
ターンが示してあり、積層したグリーンシートを破線で
示した切断線S(図4には2本のみが示してある)に沿
って切断することにより8個の圧電素子を製造するよう
になっている。このため、夫々の導電性ペースト印刷パ
ターン8および9は8つの縦列13を有する。勿論、縦
列13の数は任意に増減することができる。In order to manufacture a large number of piezoelectric elements at a time from a set of stacked green sheets, a printing pattern of a conductive paste for forming an internal electrode is designed so that a plurality of printing patterns can be obtained. In the embodiment shown in FIG.
The printed pattern of the conductive paste for forming an internal electrode in the case of individual production is shown, and the laminated green sheet is cut along a cutting line S indicated by a broken line (only two lines are shown in FIG. 4). As a result, eight piezoelectric elements are manufactured. Thus, each conductive paste print pattern 8 and 9 has eight columns 13. Of course, the number of columns 13 can be arbitrarily increased or decreased.
【0016】内部電極4および5を形成するための導電
性ペースト印刷パターン8および9の夫々の縦列13
は、長さ方向に互いに離間された複数の独立した内部電
極パターン14を備えている。便宜上、図4には夫々の
縦列13が9つの内部電極パターン14を有するものと
して示してあるが、各縦列13の内部電極パターン14
の数は適宜増減することができ、例えば32にすること
ができる。図4に示したように、夫々の縦列13におけ
る隣り合う2つの内部電極パターン14は縦列13の長
さ方向に等間隔で離間されており、隣り合う2つの内部
電極パターン14間には導電性ペーストの印刷パターン
は存在しない。Each column 13 of conductive paste print patterns 8 and 9 for forming internal electrodes 4 and 5
Has a plurality of independent internal electrode patterns 14 spaced apart from each other in the length direction. For convenience, FIG. 4 shows each column 13 as having nine internal electrode patterns 14.
Can be increased or decreased as appropriate, and can be, for example, 32. As shown in FIG. 4, two adjacent internal electrode patterns 14 in each column 13 are separated at equal intervals in the length direction of the column 13, and a conductive property is provided between two adjacent internal electrode patterns 14. There is no paste print pattern.
【0017】活性層(P層)に用いるグリーンシート1
0および11に印刷された内部電極形成用導電性ペース
ト印刷パターン8および9は、それによって形成された
内部電極4および5が、図3(H)の断面図に示したよ
うに、交互に圧電素子1の両側面に露出するように配置
されている。各縦列13の長さ方向両端の領域Lにも、
電極パターン15(その機能については後述する)が印
刷してある。Green sheet 1 used for active layer (P layer)
The conductive paste print patterns 8 and 9 printed on the internal electrodes 0 and 11 are formed such that the internal electrodes 4 and 5 formed by the conductive pastes are alternately arranged as shown in the sectional view of FIG. It is arranged so as to be exposed on both side surfaces of the element 1. The region L at both ends in the longitudinal direction of each column 13 also
The electrode pattern 15 (its function will be described later) is printed.
【0018】本発明の圧電素子1は以下の方法で製造す
ることができる。先ず、内部電極形成用導電性ペースト
が印刷されていない電歪材料のみからなるグリーンシー
トを下部不活性層(N層)の形成に必要な枚数だけ積層
し、その上に内部電極形成用導電性ペースト印刷パター
ン8および9が印刷された活性層(P層)用グリーンシ
ート10および11を必要枚数積層し、更にその上に上
部不活性層(Q層)を形成するための電歪材料のみから
なるグリーンシートを積層する。得られた積層体を切断
線S(図4)に沿って切断することにより、複数の細長
い直方体ブロックを得る。図3(H)の断面図に示した
ように、得られた個々のブロックにおいては、内部電極
5の縁はブロックの右側面に露出し、内部電極4の縁は
ブロックの左側面に露出している。The piezoelectric element 1 of the present invention can be manufactured by the following method. First, green sheets made of only an electrostrictive material on which no conductive paste for forming an internal electrode is printed are laminated in a number necessary for forming a lower inert layer (N layer), and the conductive sheet for forming an internal electrode is formed thereon. A required number of green sheets 10 and 11 for the active layer (P layer) on which the paste print patterns 8 and 9 are printed are laminated, and only the electrostrictive material for forming the upper inactive layer (Q layer) thereon is formed. Green sheets. By cutting the obtained laminate along the cutting line S (FIG. 4), a plurality of elongated rectangular parallelepiped blocks are obtained. As shown in the cross-sectional view of FIG. 3H, in each of the obtained blocks, the edge of the internal electrode 5 is exposed on the right side of the block, and the edge of the internal electrode 4 is exposed on the left side of the block. ing.
【0019】次に、図3(B)に示したように、このブ
ロックの右側面に、すべての駆動柱2の第1内部電極5
の印刷パターン14に接続された外部共通電極6の導電
性ペーストパターンを印刷する。この外部共通電極6は
両端の領域Lまで延長させてある。また、図3(D)に
示したように、このブロックの左側面には、個々の駆動
柱2の第2内部電極4の印刷パターン14に個別に接続
された互いに独立した外部個別電極7を形成するための
電極パターンが印刷してある。更に、ブロックの両端領
域Lには、外部共通電極引出し用端子16が印刷してあ
る。Next, as shown in FIG. 3B, the first internal electrodes 5 of all the driving columns 2 are provided on the right side surface of this block.
The conductive paste pattern of the external common electrode 6 connected to the print pattern 14 is printed. The external common electrode 6 extends to the regions L at both ends. Further, as shown in FIG. 3D, on the left side surface of this block, external independent individual electrodes 7 which are individually connected to the print pattern 14 of the second internal electrode 4 of each drive pillar 2 are provided. The electrode pattern to be formed is printed. Further, external common electrode lead-out terminals 16 are printed on both end regions L of the block.
【0020】次に、このようにして得られたブロックを
焼成することによりグリーンシートおよび導電性ペース
トを焼結する。さらに、図1に示した従来の積層圧電素
子と同様に、隣り合う駆動柱2と非駆動柱3との間に切
削加工により活性層(P層)よりも深い溝12を形成す
ることにより、夫々の駆動柱2を個別化する。Next, the green sheet and the conductive paste are sintered by firing the block thus obtained. Further, similarly to the conventional laminated piezoelectric element shown in FIG. 1, a groove 12 deeper than the active layer (P layer) is formed between the adjacent driving columns 2 and the non-driving columns 3 by cutting. Each drive column 2 is individualized.
【0021】このように形成された積層圧電素子1はプ
リント基板等に実装され、圧電素子ブロックの左側面に
配置された個々の外部個別電極7は半田付けなどにより
プリント基板の個々の配線に接続される。また、外部共
通電極引出し用端子16も、外部個別電極7と同じ左側
面においてプリント基板の配線に接続される。これらの
外部共通電極引出し用端子16は端部領域Lの電極パタ
ーン15を介して外部共通電極6に接続されているの
で、端部領域Lの電極パターン15と外部共通電極引出
し用端子16を用いることにより外部個別電極7と同じ
側において外部共通電極6をプリント基板の配線に接続
することができる。The laminated piezoelectric element 1 thus formed is mounted on a printed circuit board or the like, and the individual external electrodes 7 arranged on the left side of the piezoelectric element block are connected to individual wirings of the printed circuit board by soldering or the like. Is done. The external common electrode lead-out terminal 16 is also connected to the wiring of the printed circuit board on the same left side as the external individual electrode 7. Since these external common electrode lead-out terminals 16 are connected to the external common electrodes 6 via the electrode patterns 15 in the end region L, the electrode patterns 15 in the end region L and the external common electrode lead-out terminals 16 are used. Thereby, the external common electrode 6 can be connected to the wiring of the printed circuit board on the same side as the external individual electrode 7.
【0022】プリント基板上には、インクジェットヘッ
ドの画素数に応じて必要数の積層圧電素子1を実装する
ことができる。積層圧電素子1の駆動に際しては、外部
共通電極引出し用端子16といづれかの選ばれた駆動柱
2の外部個別電極7との間に任意の駆動波形の電圧を印
加すると、当該駆動柱2は図3(D)に矢印で示した方
向に伸長し、インクジェットヘッドのインクを吐出させ
る。非駆動柱3は駆動柱2を支持する役割を果たす。電
圧印加を停止すると、駆動柱2は初期状態に復帰する。A required number of laminated piezoelectric elements 1 can be mounted on a printed circuit board according to the number of pixels of the ink jet head. When driving the laminated piezoelectric element 1, when a voltage having an arbitrary driving waveform is applied between the external common electrode lead-out terminal 16 and the external individual electrode 7 of any one of the driving columns 2, the driving column 2 is 3 (D), the ink is ejected from the inkjet head by extending in the direction indicated by the arrow. The non-drive pillar 3 plays a role of supporting the drive pillar 2. When the application of the voltage is stopped, the driving column 2 returns to the initial state.
【0023】本発明によれば、グリーンシート10およ
び11に印刷する内部電極形成用導電性ペースト印刷パ
ターン8および9は図4に示したように導電性ペースト
の存在しない区間によって長さ方向に分離された孤立し
た個別電極パターン14から構成されているので、図3
(C)および(F)から分かるように、本発明の積層圧
電素子1においては、非駆動柱3の内部には内部電極4
および5が存在しない。このように非駆動柱3の内部に
は内部電極が存在しないので、図3(D)に参照番号
7’で示したようにいづれかの外部個別電極の印刷位置
にずれが生じ、或る駆動柱2の外部個別電極7’の一部
が当該駆動柱2に隣接する非駆動柱3に跨って形成され
た場合でも、その非駆動柱3が不本意に駆動されること
がない。なお、図示した実施例では、導電性ペースト印
刷パターン8および9は非駆動柱3の内部に内部電極4
および5のいづれもが存在しないようなパターンとして
あるが、本発明の目的を達成する上では非駆動柱3の内
部に内部電極4が無ければ充分である。According to the present invention, the conductive paste print patterns 8 and 9 for forming the internal electrodes to be printed on the green sheets 10 and 11 are separated in the length direction by sections where no conductive paste exists as shown in FIG. 3 is composed of isolated individual electrode patterns 14 shown in FIG.
As can be seen from (C) and (F), in the laminated piezoelectric element 1 of the present invention, the internal electrodes 4
And 5 are not present. Since there is no internal electrode inside the non-driving pillar 3, the printing position of any one of the external individual electrodes is shifted as shown by reference numeral 7 'in FIG. Even when a part of the second external individual electrode 7 ′ is formed across the non-driving column 3 adjacent to the driving column 2, the non-driving column 3 is not unintentionally driven. Note that, in the illustrated embodiment, the conductive paste print patterns 8 and 9 have the internal electrodes 4 inside the non-driving pillar 3.
Although there is a pattern in which neither of the above and 5 does not exist, in order to achieve the object of the present invention, it is sufficient if there is no internal electrode 4 inside the non-driving pillar 3.
【0024】図3(I)には、外部共通電極6の変化形
を示す。この変化形においては、活性層(P層)と上部
不活性層(Q層)の領域では非駆動柱3には外部共通電
極6は形成されていない。このような電極パターンにす
れば、導電性ペーストの消費量を節減し、コストダウン
を図ることができる。FIG. 3I shows a variation of the external common electrode 6. In this variation, the external common electrode 6 is not formed on the non-driving pillar 3 in the region of the active layer (P layer) and the upper inactive layer (Q layer). With such an electrode pattern, the consumption of the conductive paste can be reduced, and the cost can be reduced.
【0025】[0025]
【発明の効果】本発明の第1の効果は、所望の電気特性
を確保しながらも積層圧電素子の生産性を向上させるこ
とができるということである。その理由は、非駆動柱に
は内部電極が存在せず、外部個別電極形成および溝切削
加工の位置精度にバラツキが生じても非駆動柱が不本意
に駆動されることがないので、良品率を確保しながらも
外部個別電極形成および溝切削加工の許容公差を大きく
することができるからである。本発明の第2の効果は、
コストダウンができるということである。その理由は、
好ましい実施態様においては機能上伸縮の必要のない非
駆動柱に内部電極を積層しないので、電極材料の消費量
が削減されるからである。A first effect of the present invention is that the productivity of the laminated piezoelectric element can be improved while securing desired electric characteristics. The reason for this is that the non-driven columns do not have internal electrodes, and the non-driven columns are not unintentionally driven even if the positional accuracy of the formation of external individual electrodes and groove cutting varies, resulting in a non-defective product ratio. This is because it is possible to increase the tolerance of forming the external individual electrode and the groove cutting process while securing the tolerance. The second effect of the present invention is as follows.
This means that costs can be reduced. The reason is,
This is because, in the preferred embodiment, the internal electrodes are not stacked on the non-driven pillars which do not need to expand and contract in function, so that the consumption of the electrode material is reduced.
【図1】従来の積層圧電素子を示すもので、(A)は平
面図、(B)は右側面図、(C)は共通電極形成前の右
側面図、(D)は左側面図、(E)は個別電極形成前の
左側面図、(F)は正面図、(G)は背面図、(H)は
図1(A)のA−A線に沿った断面図である。1 (A) is a plan view, FIG. 1 (B) is a right side view, FIG. 1 (C) is a right side view before forming a common electrode, FIG. 1 (D) is a left side view, (E) is a left side view before forming an individual electrode, (F) is a front view, (G) is a rear view, and (H) is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1 (A).
【図2】図1に示した従来の積層圧電素子の内部電極印
刷パターンを示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing an internal electrode printing pattern of the conventional laminated piezoelectric element shown in FIG.
【図3】本発明の積層圧電素子を示すもので、(A)は
平面図、(B)は右側面図、(C)は共通電極形成前の
右側面図、(D)は左側面図、(E)は個別電極形成前
の左側面図、(F)は正面図、(G)は背面図、(H)
は図3(A)のA−A線に沿った断面図、(I)は共通
電極の変化形を示す右側面図である。3 (A) is a plan view, FIG. 3 (B) is a right side view, FIG. 3 (C) is a right side view before forming a common electrode, and FIG. 3 (D) is a left side view. , (E) is a left side view before forming an individual electrode, (F) is a front view, (G) is a rear view, (H)
3A is a cross-sectional view along the line AA in FIG. 3A, and FIG. 3I is a right side view showing a variation of the common electrode.
【図4】図3に示した本発明の積層圧電素子の内部電極
印刷パターンを示す平面図である。4 is a plan view showing an internal electrode printing pattern of the laminated piezoelectric element of the present invention shown in FIG.
1: 積層圧電素子 2: 駆動柱 3: 非駆動柱 4: 第2内部電極 5: 第1内部電極 6: 外部共通電極 7: 外部個別電極 13: 導電性ペースト印刷パターンの縦列 14: 内部電極パターン 1: Multilayer piezoelectric element 2: Driving column 3: Non-driving column 4: Second internal electrode 5: First internal electrode 6: External common electrode 7: External individual electrode 13: Column of conductive paste printing pattern 14: Internal electrode pattern
Claims (5)
に互いに離間された第1および第2の内部電極が積層さ
れ、前記ブロックがその長手方向に交互に配置された複
数の駆動柱と非駆動柱に区分され、すべての駆動柱の第
1内部電極はブロックの第1の側面に配置された外部共
通電極に接続され、各駆動柱の第2内部電極は前記第1
側面とは反対側の第2の側面に配置された外部個別電極
に個別に接続された形式の積層圧電素子において、前記
非駆動柱には第2内部電極が積層されていないことを特
徴とする積層圧電素子。1. A cuboid block made of an electrostrictive material, in which first and second internal electrodes separated from each other are laminated, and the block is not driven by a plurality of driving columns alternately arranged in the longitudinal direction. The first internal electrodes of all the driving columns are connected to an external common electrode disposed on the first side surface of the block, and the second internal electrodes of each driving column are connected to the first internal electrodes.
In a laminated piezoelectric element of a type individually connected to external individual electrodes arranged on a second side surface opposite to the side surface, no second internal electrode is laminated on the non-driving pillar. Multilayer piezoelectric element.
れていないことを特徴とする請求項1に基づく積層圧電
素子。2. The multilayer piezoelectric element according to claim 1, wherein the first internal electrode is not laminated on the non-driving pillar.
外部電極が形成されていないことを特徴とする請求項1
又は2に基づく積層圧電素子。3. The method according to claim 1, wherein the non-driving pillar has a first side.
2. An external electrode is not formed.
Or a laminated piezoelectric element based on 2.
印刷された電歪材料のグリーンシートを用いて複数の駆
動柱と非駆動柱とが長手方向に交互に配置された積層圧
電素子を製造するにあたり:電歪材料からなるグリーン
シートの表面に導電性ペーストからなる互いに長手方向
に離間された駆動柱内部電極形成用電極パターンを印刷
し、前記グリーンシートを複数枚積層し必要に応じて切
断することにより駆動柱のみの内部において第1および
第2の内部電極パターンが積層された直方体ブロックを
形成し、 得られたブロックの第1の側面にすべての駆動柱の第1
内部電極パターンに接続された外部共通電極パターンを
配置し、 前記第1側面とは反対側の第2の側面に個々の駆動柱の
第2内部電極パターンに個別に接続され互いに長手方向
に離間された複数の独立した外部個別電極パターンを配
置し、 斯く得られたブロックを焼成し、隣り合う駆動柱と非駆
動柱との間に溝を形成することにより隣り合う駆動柱と
非駆動柱とを互いに独立させることを特徴とする積層圧
電素子の製造方法。4. A method for manufacturing a laminated piezoelectric element in which a plurality of driving columns and non-driving columns are alternately arranged in a longitudinal direction using a green sheet of an electrostrictive material on which an electrode pattern made of a conductive paste is printed. : Printing electrode patterns for forming drive column internal electrodes, which are made of a conductive paste and are separated from each other in the longitudinal direction, on the surface of a green sheet made of an electrostrictive material, laminating a plurality of the green sheets, and cutting as necessary. To form a rectangular parallelepiped block in which the first and second internal electrode patterns are stacked only inside the driving pillar, and the first side of all the driving pillars is provided on the first side surface of the obtained block.
An external common electrode pattern connected to the internal electrode pattern is arranged, and is separately connected to the second internal electrode pattern of each driving pillar on a second side surface opposite to the first side surface and is separated from each other in the longitudinal direction. A plurality of independent external individual electrode patterns are arranged, and the obtained block is fired, and a groove is formed between the adjacent driving column and the non-driving column to form the adjacent driving column and the non-driving column. A method for manufacturing a laminated piezoelectric element, which is independent of each other.
て非駆動柱には外部共通電極を印刷しないことを特徴と
する請求項4に基づく積層圧電素子の製造方法。5. The method according to claim 4, wherein in the step of arranging the common external electrode, no external common electrode is printed on the non-driving pillar.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36998199A JP2001179972A (en) | 1999-12-27 | 1999-12-27 | Laminated piezoelectric element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36998199A JP2001179972A (en) | 1999-12-27 | 1999-12-27 | Laminated piezoelectric element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001179972A true JP2001179972A (en) | 2001-07-03 |
Family
ID=18495787
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP36998199A Pending JP2001179972A (en) | 1999-12-27 | 1999-12-27 | Laminated piezoelectric element |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001179972A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005050837A (en) * | 2003-07-28 | 2005-02-24 | Kyocera Corp | Multilayer electronic component and its manufacturing method |
-
1999
- 1999-12-27 JP JP36998199A patent/JP2001179972A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2005050837A (en) * | 2003-07-28 | 2005-02-24 | Kyocera Corp | Multilayer electronic component and its manufacturing method |
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