JP2002036544A - Piezoelectric actuator in piezoelectric ink jet printer head - Google Patents

Piezoelectric actuator in piezoelectric ink jet printer head

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JP2002036544A JP2000222568A JP2000222568A JP2002036544A JP 2002036544 A JP2002036544 A JP 2002036544A JP 2000222568 A JP2000222568 A JP 2000222568A JP 2000222568 A JP2000222568 A JP 2000222568A JP 2002036544 A JP2002036544 A JP 2002036544A
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sheet
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純 磯野
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    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14201Structure of print heads with piezoelectric elements
    • B41J2/14209Structure of print heads with piezoelectric elements of finger type, chamber walls consisting integrally of piezoelectric material
    • B41J2002/14225Finger type piezoelectric element on only one side of the chamber

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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce warp deformation of the entire piezoelectric actuator 20 based on the alternating pattern layers of individual electrode 24 and common electrode 25 at the time of laminating piezoelectric sheets. SOLUTION: Piezoelectric sheets 22, 21b, 21d, 21f, 22 where an individual electrode 24 is formed on one wide face and piezoelectric sheets 21a, 21c, 21e, 21g where a common electrode 25 and a dummy individual electrode 26 are formed on one wide face are laminated alternately, a top sheet 23 is laminated on the surface thereof and surface electrodes 30, 31 are formed on the surface thereof. The common electrode 25 and the dummy individual electrode 26 are shifted alternately in the short side direction of the piezoelectric sheet for every other lamination such that the break 35 between the common electrode 25 and the dummy individual electrode 26 is located closely to one side edge thereof.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電式のインクジ
ェットプリンタヘッドにおいて、この印字駆動に使用さ
れるプレート型の圧電アクチュエータに係り、より詳し
くは、駆動電圧を印加するための駆動電極としてのコモ
ン電極及び個別電極の構成に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plate type piezoelectric actuator used for printing in a piezoelectric ink jet printer head, and more particularly, to a common electrode as a driving electrode for applying a driving voltage. It relates to the configuration of electrodes and individual electrodes.

【0002】[0002]

【従来の技術】先行技術のオンディマンド型の圧電式イ
ンクジェットプリンタヘッドにおいては、特願2000
−72678号の明細書に記載されているように、複数
個のノズル及びこの各ノズルごとの圧力室を備えたキャ
ビティープレートと、前記各圧力室ごとに形成された平
面状の個別電極及び隣接する複数の圧力室に共通するコ
モン電極により圧電シート(セラミック材料からなるグ
リーンシート)を挟んで積層したプレート型の圧電アク
チュエータとからなり、この圧電アクチュエータを、前
記キャビティープレートに、当該圧電アクチュエータに
おける各個別電極が各圧力室に対応するように積層した
ものが開示されている。その場合、複数個のノズルをキ
ャビティープレートの長辺縁と平行状であって、短辺
(幅方向)の中央部に列状に配列し、これに対応する圧
力室が、キャビティープレートの幅方向の中央線を挟ん
で両側にて、当該キャビティープレートの短辺縁と平行
状にて長辺方向に列状に配置されていた。
2. Description of the Related Art In the prior art on-demand type piezoelectric ink jet printer head, Japanese Patent Application No.
As described in the specification of Japanese Patent Application No. 72678, a cavity plate having a plurality of nozzles and pressure chambers for each of the nozzles, a planar individual electrode formed for each of the pressure chambers, and an adjacent electrode are provided. And a plate-type piezoelectric actuator laminated with a piezoelectric sheet (a green sheet made of a ceramic material) sandwiched by common electrodes common to a plurality of pressure chambers, and the piezoelectric actuator is attached to the cavity plate by the piezoelectric actuator. A structure in which individual electrodes are stacked so as to correspond to pressure chambers is disclosed. In that case, a plurality of nozzles are arranged in a row at the center of the short side (width direction) in parallel with the long side edge of the cavity plate, and the corresponding pressure chambers are formed in the cavity plate. On both sides of the center line in the width direction, the cavity plates were arranged in a row in the long side direction parallel to the short side edges of the cavity plate.

【0003】従って、図9及び図10に示すように、個
別電極101を有する圧電シート103a,103c,
103e,103gとコモン電極102を有する圧電シ
ート103b,103d,103f,103hとを交互
に積層する。そして、圧電アクチュエータ100におけ
る個別電極101は圧電シートの幅方向(短辺)の中央
線を挟んで両側にて、当該圧電シートの短辺縁と平行状
にて長辺方向に列状に配置されており、コモン電極10
2は、圧電シートの幅方向(短辺)の中央線に跨がり、
且つ前記両側の全ての圧力室に跨がり、圧電シートの対
の長辺部に近い部位を除く箇所に平面視で略矩形状に形
成されている。さらに、前記コモン電極102を有する
圧電シート103b,103d,103f,103hの
表面には、当該コモン電極102の長手方向の側縁と切
れ目(間隔)109を開けてダミー個別電極104が前
記個別電極基101と同じ上下位置に形成されているも
のであった。ダミー個別電極104は、圧電アクチュエ
ータの変形には寄与しないが、圧電シートと電極を積層
した際の部分的な厚さの変化を少なくするものである。
なお、最上層の圧電シートであるトップシート105の
表面には、外部回路からの印加信号を対応する個別電極
101及びコモン電極102に付与するためのフレキシ
ブルフラットケーブル(図示せず)の端子部と接続する
表面電極106、107が形成され、圧電シートの対の
長辺部側面に、圧電シートの厚さ方向に延び同じ上下位
置における個別電極101とダミー個別電極104同士
を電気的に接続するための側面電極108が形成されて
いる(図10参照)。
Accordingly, as shown in FIGS. 9 and 10, piezoelectric sheets 103a, 103c,
103e, 103g and piezoelectric sheets 103b, 103d, 103f, 103h having the common electrode 102 are alternately laminated. The individual electrodes 101 of the piezoelectric actuator 100 are arranged in a row in the long side direction parallel to the short side edge of the piezoelectric sheet on both sides of the center line in the width direction (short side) of the piezoelectric sheet. And the common electrode 10
2 straddles the center line in the width direction (short side) of the piezoelectric sheet,
In addition, the piezoelectric sheet is formed in a substantially rectangular shape in a plan view at a portion that straddles all the pressure chambers on both sides and excludes a portion near the pair of long sides of the piezoelectric sheet. Further, on the surfaces of the piezoelectric sheets 103b, 103d, 103f, and 103h having the common electrodes 102, the dummy individual electrodes 104 are formed by forming cuts (intervals) 109 with the side edges of the common electrodes 102 in the longitudinal direction. It was formed at the same vertical position as 101. The dummy individual electrode 104 does not contribute to the deformation of the piezoelectric actuator, but reduces the change in the partial thickness when the piezoelectric sheet and the electrode are stacked.
Note that a terminal portion of a flexible flat cable (not shown) for applying a signal from an external circuit to the corresponding individual electrode 101 and common electrode 102 is provided on the surface of the top sheet 105 which is the uppermost piezoelectric sheet. Surface electrodes 106 and 107 to be connected are formed, and the individual electrodes 101 and the dummy individual electrodes 104 extending in the thickness direction of the piezoelectric sheet and electrically connected to the dummy individual electrodes 104 at the same vertical position are formed on the long side surfaces of the pair of piezoelectric sheets. Side electrode 108 is formed (see FIG. 10).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、個別電極や
コモン電極を導電性ペーストにて圧電シート(グリーン
シート)の広幅面に薄層状に印刷形成し、該圧電シート
を積層し、プレスした後、焼成すると、積層の上下方向
において、 原則として、グリーンシートのみの部分が
最も収縮し難く、電極の層のある部分がより多く収縮す
る。
By the way, individual electrodes and common electrodes are printed and formed in a thin layer on a wide surface of a piezoelectric sheet (green sheet) with a conductive paste, and the piezoelectric sheets are laminated and pressed. When firing, in the vertical direction of the lamination, in principle, the portion of the green sheet alone hardly shrinks most, and the portion with the electrode layer shrinks more.

【0005】例えば、図10に示すように、9枚の圧電
シート103a〜103h、105を積層した状態にお
いて、例えば、ダミー個別電極104のパターンとコモ
ン電極102のパターンとの切れ目109の位置が、圧
電シート103の長辺縁からの寸法L1を同じにすると
き、前記切れ目109部分において、圧電アクチュエー
タ100の厚さの中心線(下から5枚目の圧電シート1
03eの厚さ方向の中心線)110から上下方向を見る
と、上半分では電極部(即ち導電材料)の膜の密度の偏
りは、中心線側に寄っていて、下半分側では偏りが中心
線から離れていることが分かる。このため、中心線から
離れている部分での収縮が圧電アクチュエータ全体を反
らせることになり、図10における圧電アクチュエータ
100では、前記切れ目109部分を挟む両側の層が下
向きに急激に(湾曲部分が少なく)折れ曲がるような反
りが発生する。
For example, as shown in FIG. 10, in a state in which nine piezoelectric sheets 103a to 103h and 105 are stacked, for example, the position of a break 109 between the pattern of the dummy individual electrode 104 and the pattern of the common electrode 102 is When the dimension L1 from the long side edge of the piezoelectric sheet 103 is made the same, the center line of the thickness of the piezoelectric actuator 100 (the fifth piezoelectric sheet 1
When viewed from the vertical direction from the center line (thickness direction 03e in the thickness direction 03e) 110, the bias of the film density of the electrode portion (that is, the conductive material) is closer to the center line side in the upper half, and the bias is centered in the lower half side. You can see that it is far from the line. For this reason, the contraction at a portion distant from the center line causes the entire piezoelectric actuator to warp. In the piezoelectric actuator 100 in FIG. 10, the layers on both sides sandwiching the cut 109 are sharply downward (the number of curved portions is small). ) Bending such as bending occurs.

【0006】このような、急激に曲がったり、反りの大
きさが大きすぎると、圧電アクチュエータの広幅面の片
面をキャビティープレートの広幅面に接着剤にて接着固
定するとき、曲がった部分に隙間ができる等して、良好
な固定ができず、インクの漏れという不良が発生する問
題があった。
[0006] If such a sharp bend or warpage is too large, a gap is formed in the bent portion when one side of the wide surface of the piezoelectric actuator is bonded and fixed to the wide surface of the cavity plate with an adhesive. For example, there is a problem in that satisfactory fixing cannot be performed, and a defect of ink leakage occurs.

【0007】本発明は、このような問題を解消したプレ
ート型の圧電アクチュエータを提供することを技術的課
題とするものである。
An object of the present invention is to provide a plate type piezoelectric actuator which solves such a problem.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この技術的課題を達成す
るため、請求項1に記載の発明の圧電式インクジェット
プリンタヘッドにおける圧電アクチュエータは、複数個
のノズル及びこの各ノズル毎の圧力室を第1の方向に列
状に備えたキャビティープレートと、前記各圧力室ごと
に駆動させる駆動電極のパターンを表面に形成した圧電
シートを積層させて成る圧電アクチュエータとからな
り、この圧電アクチェータを、前記キャビティープレー
トに、当該圧電アクチェータにおける各駆動電極が各圧
力室に対応するように積層してなる圧電式インクジェッ
トプリンタヘッドにおいて、前記各圧電シートの表面に
形成された駆動電極のパターンの切れ目を、積層する圧
電シートの1枚おき毎に当該圧電シートの前記第1の方
向と直交する第2の方向に適宜ずらせ配置したものであ
る。
In order to achieve this technical object, a piezoelectric actuator in a piezoelectric ink jet printer head according to the first aspect of the present invention comprises a plurality of nozzles and a pressure chamber for each nozzle. A cavity plate provided in a row in one direction, and a piezoelectric actuator formed by laminating a piezoelectric sheet having a pattern of drive electrodes to be driven for each of the pressure chambers formed on the surface thereof. In a cavity type, in a piezoelectric ink jet printer head in which each drive electrode in the piezoelectric actuator is laminated so as to correspond to each pressure chamber, a cut in the pattern of the drive electrode formed on the surface of each piezoelectric sheet is For every other piezoelectric sheet to be laminated, a second direction orthogonal to the first direction of the piezoelectric sheet It is obtained by appropriately shifted disposed direction.

【0009】そして、請求項2に記載の発明は、請求項
1に記載の圧電式インクジェットプリンタヘッドにおけ
る圧電アクチェータにおいて、前記駆動電極のうちの各
圧力室に対応する個別電極が前記第2の方向に沿って延
びるようにパターン形成された圧電シートと、前記駆動
電極のうちのコモン電極とダミー個別電極とが切れ目を
介して前記第2の方向に沿って延びるようにパターン形
成された圧電シートとを、前記個別電極及びダミー個別
電極の端部が圧電シートの第1の方向と平行な一側縁側
に位置するように、積層の1つおき毎に交互に配置した
ものである。
According to a second aspect of the present invention, in the piezoelectric actuator of the piezoelectric ink jet printer head according to the first aspect, the individual electrodes corresponding to the respective pressure chambers of the drive electrodes are arranged in the second direction. A piezoelectric sheet patterned so as to extend along the piezoelectric sheet, and a piezoelectric sheet patterned so that the common electrode and the dummy individual electrode of the drive electrodes extend along the second direction through cuts. Are alternately arranged for every other layer so that the end portions of the individual electrodes and the dummy individual electrodes are located on one side edge side parallel to the first direction of the piezoelectric sheet.

【0010】また、請求項3に記載の発明は、請求項2
に記載の圧電式インクジェットプリンタヘッドにおける
圧電アクチェータにおいて、前記コモン電極のパターン
は圧電シートの前記第2の方向の中央側に配置され、個
別電極及びダミー個別電極のパターンは前記圧電シート
の前記第2の方向の左右両側縁寄り部位に配置したもの
である。
[0010] Further, the invention described in claim 3 is based on claim 2.
The piezoelectric actuator in the piezoelectric inkjet printer head according to the above, wherein the pattern of the common electrode is disposed on the center side of the piezoelectric sheet in the second direction, and the pattern of the individual electrode and the dummy individual electrode is the second pattern of the piezoelectric sheet. In the direction of the left and right sides.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
について説明する。図1、図7及び図8は、本発明の実
施の形態による圧電式インクジェットプリンタヘッドを
示す。これらの図において、金属板製のキャビティープ
レート10に対して積層されるプレート型の圧電アクチ
ュエータ20の上面には、外部機器との接続のために、
フレキシブルフラットケーブル40が接着剤にて重ね接
合されているものであり、最下層のキャビティープレー
ト10の下面側に開口されたノズルから下向きにインク
が吐出するものとする。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIGS. 1, 7, and 8 show a piezoelectric inkjet printer head according to an embodiment of the present invention. In these figures, on the upper surface of a plate type piezoelectric actuator 20 laminated on a metal plate cavity plate 10, for connection with an external device,
The flexible flat cable 40 is overlapped and bonded with an adhesive, and ink is ejected downward from a nozzle opened on the lower surface side of the lowermost cavity plate 10.

【0012】前記キャビティープレート10は、図3及
び図4に示すように構成されている。すなわち、ノズル
プレート11、二枚のマニホールドプレート12、スペ
ーサプレート13及びベースプレート14の五枚の薄い
金属板を積層した構造である。前記ノズルプレート11
には、微小径のインク噴出用のノズル15が、当該ノズ
ルプレート11における第1の方向(長辺方向)に沿っ
て2列の千鳥配列状に設けられている。即ち、ノズルプ
レート11の前記第1の方向と平行な2つの基準線11
a、11bに沿って、微小ピッチPの間隔で千鳥状配列
にて多数個のノズル15が穿設されている。前記二枚の
マニホールドプレート12には、インク通路12a、1
2bが、前記ノズル15の列の両側に沿って延びるよう
に穿設されている。但し、ノズルプレート11に対面す
る下側マニホールドプレート12におけるインク通路1
2bは、当該マニホールドプレート12の上側にのみ開
放するように凹み形成されている(図4参照)。このイ
ンク通路12a、12bは、上側のマニホールドプレー
ト12に対する前記スペーサプレート13の積層により
密閉される構造になっている。また、前記ベースプレー
ト14には、その長辺(前記第1の方向)に沿う中心線
に対して直交する第2の方向(短辺方向)に延びる細幅
の圧力室16の多数個が穿設されている。そして、前記
中心線を挟んで左右両側にて平行状の長手基準線14
a、14bを設定すると、前記中心線より左側の圧力室
16の先端16aは前記左側の長手基準線14a上に位
置し、逆に前記長手中心線より右側の圧力室16の先端
16aは前記右側の長手基準線14b上に位置し、且つ
この左右の圧力室16の先端16aが交互に配置されて
いるので、左右両側の圧力室16は一つおきに互いに逆
方向に延びるように交互に配置されていることになる。
The cavity plate 10 is configured as shown in FIGS. That is, it has a structure in which five thin metal plates of a nozzle plate 11, two manifold plates 12, a spacer plate 13, and a base plate 14 are laminated. The nozzle plate 11
The nozzles 15 for ejecting ink having a small diameter are provided in a staggered arrangement of two rows along a first direction (long side direction) of the nozzle plate 11. That is, two reference lines 11 parallel to the first direction of the nozzle plate 11.
Along the lines a and 11b, a large number of nozzles 15 are formed in a staggered arrangement at intervals of a minute pitch P. The two manifold plates 12 have ink passages 12a, 1
2b are drilled so as to extend along both sides of the row of nozzles 15. However, the ink passage 1 in the lower manifold plate 12 facing the nozzle plate 11
The recess 2b is formed to be open only on the upper side of the manifold plate 12 (see FIG. 4). The ink passages 12a and 12b are configured to be sealed by stacking the spacer plate 13 on the upper manifold plate 12. The base plate 14 is provided with a large number of narrow pressure chambers 16 extending in a second direction (short side direction) orthogonal to a center line along the long side (the first direction). Have been. And, a longitudinal reference line 14 which is parallel on both left and right sides of the center line.
When a and 14b are set, the tip 16a of the pressure chamber 16 on the left side of the center line is located on the left longitudinal reference line 14a, and the tip 16a of the pressure chamber 16 on the right side of the longitudinal center line is located on the right side. And the front ends 16a of the left and right pressure chambers 16 are alternately arranged, so that the pressure chambers 16 on the left and right sides are alternately arranged so as to extend in opposite directions to every other one. It will be.

【0013】この各圧力室16の先端16aは、前記ノ
ズルプレート11における前記千鳥状配列のノズル15
に、前記スペーサプレート13及び両マニホールドプレ
ート12に同じく千鳥状配列にて穿設されている微小径
の貫通孔17を介して連通している。一方、前記各圧力
室16の他端16bは、前記スペーサプレート13にお
ける左右両側部位に穿設された貫通孔18を介して、前
記両マニホールドプレート12におけるインク通路12
a、12bに連通している。なお、前記他端16bは、
図4に示すように、ベースプレート14の下面側にのみ
開口するように凹み形成されているものである。また、
最上層のベースプレート14の一端部に穿設された供給
孔19aの上面には、その上方のインクタンクから供給
されるインク中の塵除去のためのフィルタ29が張設さ
れている。
The tip 16a of each pressure chamber 16 is connected to the staggered nozzles 15 of the nozzle plate 11.
Are connected to the spacer plate 13 and the both manifold plates 12 through small-diameter through holes 17 also formed in a staggered arrangement. On the other hand, the other end 16 b of each of the pressure chambers 16 is connected to the ink passages 12 in the manifold plates 12 through through holes 18 formed in both right and left portions of the spacer plate 13.
a, 12b. The other end 16b is
As shown in FIG. 4, the recess is formed so as to open only on the lower surface side of the base plate 14. Also,
A filter 29 for removing dust in ink supplied from an ink tank above the supply hole 19a is provided on an upper surface of a supply hole 19a formed at one end of the uppermost base plate.

【0014】これにより、前記前記ベースプレート14
及びスペーサプレート13の一端部に穿設の供給孔19
a,19bから前記インク通路12a、12b内に流入
したインクは、このインク通路12aから前記各貫通孔
18を通って前記各圧力室16内に分配されたのち、こ
の各圧力室16内から前記貫通孔17を通って、当該圧
力室16に対応するノズル15に至るという構成になっ
ている。
Thus, the base plate 14
And a supply hole 19 formed at one end of the spacer plate 13.
The ink flowing into the ink passages 12a and 12b from the ink passages 12a and 12b is distributed from the ink passages 12a to the pressure chambers 16 through the through holes 18 and then from the pressure chambers 16 to the ink passages 12a and 12b. The configuration is such that the gas reaches the nozzle 15 corresponding to the pressure chamber 16 through the through hole 17.

【0015】一方、前記圧電アクチュエータ20は、図
5及び図6に示すように、9枚の圧電シート21a,2
1b,21c,21d,21e,21f,21g,2
2,23を積層した構造で、前記各圧電シートのうち最
下段の圧電シート22とそれから上方へ数えて奇数番目
の圧電シート21b,21d,21fの上面(広幅面)
には、前記キャビティープレート10における各圧力室
16の箇所ごとに細幅の個別電極24が、第1の方向
(長辺方向)に沿って列状に形成され、各個別電極24
は前記第1の方向と直交する第2の方向に沿って各圧電
シートの長辺の端縁部近傍まで延びている。
On the other hand, as shown in FIGS. 5 and 6, nine piezoelectric sheets 21a, 2
1b, 21c, 21d, 21e, 21f, 21g, 2
2 and 23 are stacked, and the uppermost surface (wide surface) of the lowermost piezoelectric sheet 22 and the odd-numbered piezoelectric sheets 21b, 21d, and 21f counted upward from the piezoelectric sheet 22 is formed.
In each of the pressure plates 16 in the cavity plate 10, narrow individual electrodes 24 are formed in a row along a first direction (long side direction).
Extends in the second direction orthogonal to the first direction to the vicinity of the long edge of each piezoelectric sheet.

【0016】下から偶数段目の圧電シート21a,21
c,21e,21gの上面(広幅面)には、複数個の圧
力室16に対して共通のコモン電極25が形成されてい
る。
The even numbered piezoelectric sheets 21a, 21 from the bottom
On the upper surfaces (wide surfaces) of c, 21e, and 21g, a common electrode 25 common to the plurality of pressure chambers 16 is formed.

【0017】実施形態においては、図4、図5から理解
できるように、前記各個別電極24の幅寸法は対応する
圧力室16における平面視での広幅部を覆う程度に設定
されている。
In the embodiment, as can be understood from FIGS. 4 and 5, the width dimension of each of the individual electrodes 24 is set so as to cover the wide portion of the corresponding pressure chamber 16 in plan view.

【0018】他方、圧力室16は前記のベースプレート
14の短辺の中央部側で、前記第1の方向(長辺)に沿
って2列状に配列されているので、前記コモン電極25
は、その2列の圧力室16、16を一体的に覆うよう
に、偶数段目の圧電シート21a,21c,21e,2
1gの短辺方向の中央において長辺に沿って延びる平面
視略矩形状に形成されると共に、該偶数段目の圧電シー
ト21a,21c,21e,21gの対の短辺の端縁部
近傍では当該端縁部のほぼ全長にわたって延びる引き出
し部25a,25aが一体的に形成されている。
On the other hand, the pressure chambers 16 are arranged in two rows along the first direction (long side) at the center of the short side of the base plate 14, so that the common electrodes 25 are formed.
The piezoelectric sheets 21 a, 21 c, 21 e, and 2 of even-numbered stages are formed so as to integrally cover the two rows of pressure chambers 16.
In the center of the short side direction of 1 g, it is formed in a substantially rectangular shape in plan view extending along the long side, and near the edge of the short side of the pair of the even-numbered piezoelectric sheets 21 a, 21 c, 21 e, and 21 g. Drawers 25a, 25a extending over substantially the entire length of the edge are integrally formed.

【0019】そして、前記偶数段目の圧電シート21
a,21c,21e,21gの対の長辺の端縁部近傍の
表面であって、前記コモン電極25が形成されていない
箇所には、前記各個別電極24と同じ上下位置(対応す
る位置)に、当該個別電極24と略同じ幅寸法で長さの
短いダミー個別電極26を形成する。この場合、図5及
び図6に示すように、各ダミー個別電極26の端部は前
記コモン電極25の第1の方向(長辺に沿う方向)の側
縁に対して適宜の隙間寸法(A1)の切れ目35がある
ように隔てる。しかも、ダミー個別電極26の層の1つ
おきの長さをL2とL3(<L2)のように長短に設定
して、ダミー個別電極26の端部とコモン電極25の側
縁とのパターンの切れ目35の位置を圧電シートの積層
の1枚おきに当該圧電シートの第2の方向(短辺方向)
にずらせるのである。
The even-numbered piezoelectric sheets 21
The same vertical position (corresponding position) as each of the individual electrodes 24 is provided on the surface near the long edge of the pair of a, 21c, 21e, and 21g where the common electrode 25 is not formed. Then, a dummy individual electrode 26 having the same width and a short length as the individual electrode 24 is formed. In this case, as shown in FIGS. 5 and 6, the end of each dummy individual electrode 26 has an appropriate gap dimension (A1) with respect to the side edge of the common electrode 25 in the first direction (along the long side). ), So that there is a cut 35. Moreover, the length of every other layer of the dummy individual electrode 26 is set to be longer or shorter as L2 and L3 (<L2), and the pattern of the pattern between the end of the dummy individual electrode 26 and the side edge of the common electrode 25 is set. The position of the cut 35 is set every other layer of the piezoelectric sheet in the second direction (short side direction) of the piezoelectric sheet.
It shifts.

【0020】実施形態では、下から2番目の層(圧電シ
ート21a)及び6番目の層(圧電シート21e)での
ダミー個別電極26の長さL2を、4番目の層(圧電シ
ート21c)及び8番目の層(圧電シート21g)での
ダミー個別電極26の長さL3より隙間寸法A1だけ長
くなるように設定する。
In the embodiment, the length L2 of the dummy individual electrode 26 in the second layer (piezoelectric sheet 21a) and the sixth layer (piezoelectric sheet 21e) from the fourth layer (piezoelectric sheet 21c) The length is set to be longer by the gap dimension A1 than the length L3 of the dummy individual electrode 26 in the eighth layer (piezoelectric sheet 21g).

【0021】このように構成することにより、圧電アク
チュエータ20全体としての第2の方向(幅方向)での
ダミー個別電極26の端部とコモン電極25の側縁との
パターンの切れ目35の幅が2×A1と大きくなると共
に、当該切れ目35箇所における圧電アクチュエータ2
0全体としての厚さ方向の電極層の密度の第2の方向で
の偏りが少なくなるから、後工程で焼成した後の圧電ア
クチュエータ20の幅方向(第2の方向)の反り(前記
切れ目35の箇所で上向き凸となる反り)変形量も小さ
く、その反りも急な角度で折れ曲がったものではなく、
大きな半径で穏やかに湾曲したものにできる。その結
果、圧電アクチュエータ20をキャビティープレート1
0に接着固定した場合に、その接着面での隙間(空間)
が発生せず、インクジェットとしての製品となった状態
でのインク漏れという不良を防止できるという効果を奏
する。また、前記接着工程において、圧電アクチュエー
タ20とキャビティープレート10との広幅面(接着
面)が平坦になるように、両者を押しつける接着圧力も
低荷重にできるという効果を奏する。
With this configuration, the width of the pattern cut 35 between the end of the dummy individual electrode 26 and the side edge of the common electrode 25 in the second direction (width direction) of the entire piezoelectric actuator 20 is reduced. 2 × A1 and the piezoelectric actuators 2 at the 35 cuts
Since the deviation of the density of the electrode layer in the thickness direction as a whole in the second direction is reduced, the piezoelectric actuator 20 after firing in the subsequent step is warped in the width direction (second direction) (the cut 35). The amount of deformation is small, and the warpage is not bent at a steep angle.
Can be gently curved with a large radius. As a result, the piezoelectric actuator 20 is moved to the cavity plate 1.
When adhesively fixed to 0, the gap (space) at the adhesive surface
This has the effect of preventing defects such as ink leakage in a state where a product as an ink jet is not generated. In the bonding step, the bonding pressure for pressing the piezoelectric actuator 20 and the cavity plate 10 can be reduced so that the wide surface (bonding surface) becomes flat.

【0022】他方、最下段の圧電シート22とそれから
上方へ数えて奇数番目の圧電シート21b,21d,2
1fの上面(広幅面)のうち、前記引き出し部25a,
25aに対応する位置(同じ上下位置、圧電シートの対
の短辺の端縁部近傍)には、ダミーコモン電極27を形
成するのである。
On the other hand, the lowermost piezoelectric sheet 22 and the odd-numbered piezoelectric sheets 21b, 21d, 2
1f, the lead-out portions 25a,
A dummy common electrode 27 is formed at a position corresponding to 25a (the same vertical position, near the edge of the short side of the pair of piezoelectric sheets).

【0023】前記最上段のトップシート23の上面に
は、その長辺の端縁部に沿って、前記各個別電極24の
各々に対する表面電極30と、前記コモン電極25に対
する表面電極31とが、設けられている。
On the upper surface of the uppermost top sheet 23, a surface electrode 30 for each of the individual electrodes 24 and a surface electrode 31 for the common electrode 25 are formed along an edge of a long side thereof. Is provided.

【0024】さらに、前記最下段の圧電シート22を除
いて、他の全ての圧電シート21a,21b,21c,
21d,21e,21f,21gとトップシート23と
には、前記各表面電極30と、それに対応する位置(同
じ上下位置)の個別電極24並びにダミー個別電極26
とが互いに連通するように、スルーホール32を穿設す
る。同様に、前記少なくとも1つの表面電極31(実施
形態では、トップシート23の4隅の位置の表面電極3
1)と、それに対応する位置(同じ上下位置)のコモン
電極25乃至はその引き出し部25aが互いに連通する
ように、スルーホール33を穿設し、スルーホール3
2、33内に充填された導電性材料を介して、各層の個
別電極24同士及びそれと対応する位置の表面電極30
とが電気的に接続されているように構成し、同じく、各
層のコモン電極25同士及びそれと対応する位置の表面
電極31とが電気的に接続されているように構成するも
のである。
Further, except for the lowermost piezoelectric sheet 22, all the other piezoelectric sheets 21a, 21b, 21c,
21d, 21e, 21f, 21g and the top sheet 23, the surface electrodes 30 and the individual electrodes 24 and the dummy individual electrodes 26 at the corresponding positions (the same vertical position) are provided.
Are formed so as to communicate with each other. Similarly, the at least one surface electrode 31 (in the embodiment, the surface electrodes 3 at the four corners of the top sheet 23)
1) and a through-hole 33 is formed so that the common electrode 25 at the corresponding position (the same vertical position) or the lead portion 25a thereof communicates with each other.
The individual electrodes 24 of each layer and the surface electrode 30 at a position corresponding to the individual electrodes 24 are interposed via the conductive material filled in the inside 2 and 33.
Are electrically connected, and similarly, the common electrodes 25 of each layer are electrically connected to the surface electrode 31 at a position corresponding to the common electrodes 25.

【0025】前記した構成の圧電アクチュエータ20
は、以下に述べるような方法で製造される。即ち、前記
一つの圧電アクチュエータ20における圧電シート21
b,21d,21f、22の複数個をマトリックス状に
並べて一体化してなる第1素材シート(セラミックグリ
ーンシート)の表面のうち各圧電シートの箇所に、複数
個の個別電極24と、捨てパターンの電極としてのダミ
ーコモン電極27を設ける位置に対応して予めスルーホ
ール32を穿設する。同様に、圧電シート21a,21
c,21e,21gの複数個をマトリックス状に並べて
一体化してなる第2素材シート(セラミックグリーンシ
ート)の表面のうち各圧電シートの箇所に、複数個のコ
モン電極25と、捨てパターンの電極としてのダミー個
別電極26を設ける位置に対応して予めスルーホール3
3を穿設する。さらに、前記と同様に、トップシート2
3の複数個をマトリックス状に並べて一体化してなる第
3素材シート(セラミックグリーンシート)の表面のう
ちトップシート23の箇所に、複数個の表面電極30、
31を設ける位置に対してスルーホール32、33を穿
設する。
The above-structured piezoelectric actuator 20
Is manufactured by the method described below. That is, the piezoelectric sheet 21 of the one piezoelectric actuator 20
b, 21d, 21f, and 22 are arranged in a matrix and integrated into a matrix, and a plurality of individual electrodes 24 and a discarded pattern are formed on each piezoelectric sheet on the surface of a first material sheet (ceramic green sheet). A through-hole 32 is formed in advance corresponding to the position where the dummy common electrode 27 as an electrode is provided. Similarly, the piezoelectric sheets 21a, 21
On the surface of a second material sheet (ceramic green sheet) in which a plurality of c, 21e, and 21g are arranged in a matrix and integrated, a plurality of common electrodes 25 and a discarded pattern electrode are provided at each piezoelectric sheet. Corresponding to the position where the dummy individual electrode 26 is provided.
Drill 3 Further, as described above, the top sheet 2
In the surface of a third material sheet (ceramic green sheet) obtained by arranging a plurality of surface electrodes 30 in a matrix and integrating them, a plurality of surface electrodes 30,
Through holes 32 and 33 are formed at positions where the 31 is provided.

【0026】そして、各圧電シート21b,21d,2
1f、22の表面に個別電極24及びダミーコモン電極
27を、圧電シート21a,21c,21e,21gの
表面にコモン電極25及びダミー個別電極26を、トッ
プシート23の表面に表面電極30、31の箇所を、そ
れぞれ、導電ペーストのスクリーン印刷にて形成する
と、前記各スルーホール32、33は、第1、第2素材
シートの上下広幅面に貫通しているので、各スルーホー
ル32、33内にも前記導電ペーストが浸入し、該各ス
ルーホール32、33を介して各電極部分でシートの上
下面で導電通可能となる。次いで、各グリーンシートを
乾燥した後、積層し、次いで積層方向にプレスすること
で一体化して、一枚の積層体にする。その後焼成する。
Then, each of the piezoelectric sheets 21b, 21d, 2
The individual electrodes 24 and the dummy common electrodes 27 are provided on the surfaces of 1 f and 22, the common electrodes 25 and the dummy individual electrodes 26 are provided on the surfaces of the piezoelectric sheets 21 a, 21 c, 21 e and 21 g, and the surface electrodes 30 and 31 are provided on the surface of the top sheet 23. When the portions are respectively formed by screen printing of a conductive paste, the through holes 32 and 33 penetrate the upper and lower wide surfaces of the first and second material sheets. Also, the conductive paste penetrates, and through each of the through holes 32 and 33, the upper and lower surfaces of the sheet can conduct electricity at each electrode portion. Next, after drying each green sheet, it is laminated and then integrated by pressing in the laminating direction to form one laminated body. Then, it is fired.

【0027】これにより、上下に積層された複数枚の圧
電シート21とトップシートとは上下同じ位置の前記個
別電極24及びダミー個別電極26が表面電極30の箇
所と電気的に接続されるし、同じく上下複数枚のコモン
電極25及びダミーコモン電極27が表面電極31の箇
所と電気的に接続されることになる(図6参照)。
In this manner, the plurality of piezoelectric sheets 21 and the top sheet which are vertically stacked are electrically connected to the individual electrodes 24 and the dummy individual electrodes 26 at the same position in the vertical direction, and to the location of the surface electrode 30. Similarly, a plurality of upper and lower common electrodes 25 and dummy common electrodes 27 are electrically connected to the location of the surface electrode 31 (see FIG. 6).

【0028】そして、このような構成のプレート型の圧
電アクチュエータ20は、前記キャビティープレート1
0に対して、当該圧電アクチュエータ20における各個
別電極24が前記キャビティープレート10における各
圧力室16の各々に対応するように積層固定される(図
1、図7参照)。また、この圧電アクチュエータ20に
おける上側の表面には、前記フレキシブルフラットケー
ブル40が重ね押圧されることにより、このフレキシブ
ルフラットケーブル40における各種の配線パターン
(図示せず)が、前記各表面電極30、31に電気的に
接合される。
The plate-type piezoelectric actuator 20 having such a structure is provided with the cavity plate 1.
0, the individual electrodes 24 of the piezoelectric actuator 20 are stacked and fixed so as to correspond to each of the pressure chambers 16 of the cavity plate 10 (see FIGS. 1 and 7). The flexible flat cable 40 is overlaid and pressed on the upper surface of the piezoelectric actuator 20, so that various wiring patterns (not shown) of the flexible flat cable 40 are applied to the surface electrodes 30, 31. Electrically connected to

【0029】この構成において、前記圧電アクチュエー
タ20における各個別電極24のうち任意の個別電極2
4と、コモン電極25との間に電圧を印加することによ
り、圧電シート21,22のうち前記電圧を印加した個
別電極24の部分に圧電による積層方向の歪みが発生
し、この歪みにて前記各個別電極24に対応する圧力室
16の内容積が縮小されることにより、この圧力室16
内のインクが、ノズル15から液滴状に噴出して、所定
の印字が行われる(図8参照)。
In this configuration, of the individual electrodes 24 in the piezoelectric actuator 20, any of the individual electrodes 2
4 and the common electrode 25, a voltage is applied to the individual electrodes 24 of the piezoelectric sheets 21 and 22 to generate a distortion in the stacking direction due to the piezoelectric force. By reducing the internal volume of the pressure chamber 16 corresponding to each individual electrode 24, the pressure chamber 16
The ink inside is ejected in a droplet form from the nozzle 15 to perform predetermined printing (see FIG. 8).

【0030】前記構成の圧電アクチュエータ20におい
ては、積層されている圧電シートの広幅面を厚さ方向に
貫通するスルーホール32、33を介して各圧電シート
の表面に形成された個別電極24同士やコモン電極25
同士を電気的に接続できると共にトップシート23の表
面に形成された表面電極30、31にも電気的に接続で
きるのであって、従来のように、圧電アクチュエータ2
0の厚さ方向の外周側面にて個別電極24同士やコモン
電極25同士を電気的に接続するように、側面電極を形
成した場合に比べて、圧電アクチュエータ20の製造中
とか、この圧電アクチュエータ20の組み立て中に、ハ
ンドラー又は治具等が接触することに起因する個別電極
24同士やコモン電極25同士の導電部の欠落がなくな
るという効果を奏する。
In the piezoelectric actuator 20 having the above-described configuration, the individual electrodes 24 formed on the surface of each piezoelectric sheet through the through holes 32 and 33 penetrating the wide surface of the stacked piezoelectric sheets in the thickness direction, and the like. Common electrode 25
Can be electrically connected to each other and can also be electrically connected to the surface electrodes 30, 31 formed on the surface of the top sheet 23.
As compared with the case where the side electrodes are formed so that the individual electrodes 24 and the common electrodes 25 are electrically connected on the outer peripheral side surface in the thickness direction of 0, the piezoelectric actuator 20 is being manufactured, During assembling, there is an effect that the loss of the conductive portions between the individual electrodes 24 and between the common electrodes 25 due to the contact of the handler or the jig is eliminated.

【0031】しかも、圧電アクチュエータ20とキャビ
ティープレート10との接触面となる圧電シート22に
は、前記スルーホール32、33が形成されていないか
ら、もしキャビティープレート10が導電性材料(例え
ば、42%ニッケル合金鋼等)で構成されていても、最
下層の個別電極24やコモン電極25がキャビティープ
レート10の表面に対して電気的に接触するおそれが全
くなくなる。また、前記キャビティープレート10と隣
接する圧電シート22にスルーホール32,33が存在
しないから、圧力室16と上下方向で重なる位置に個別
電極24やコモン電極25があっても、圧力室16内の
水性インクとの電気的短絡現象は発生しない。
Further, since the through holes 32 and 33 are not formed in the piezoelectric sheet 22 which is the contact surface between the piezoelectric actuator 20 and the cavity plate 10, if the cavity plate 10 is made of a conductive material (for example, (42% nickel alloy steel or the like), there is no possibility that the lowermost individual electrode 24 or the common electrode 25 will make electrical contact with the surface of the cavity plate 10. Further, since the through holes 32 and 33 do not exist in the piezoelectric sheet 22 adjacent to the cavity plate 10, even if the individual electrode 24 or the common electrode 25 is located at a position vertically overlapping the pressure chamber 16, No electrical short circuit occurs with the aqueous ink.

【0032】その結果、圧電アクチュエータ20におけ
るスルーホール32、33の設置位置に制約がなく設計
の自由度が向上するという効果も奏する。
As a result, there is also an effect that the installation positions of the through holes 32 and 33 in the piezoelectric actuator 20 are not restricted and the degree of freedom in design is improved.

【0033】個別電極24やコモン電極25は圧電シー
ト21の1つおきの層に形成されるものであるところ、
本実施形態のように、上下の個別電極24の間の圧電シ
ートにダミー個別電極26を形成し、同じく上下のコモ
ン電極25の間の圧電シートにダミーコモン電極27を
形成し、これらのダミー個別電極26と個別電極24と
を連通するようなスルーホール32及びコモン電極25
とダミーコモン電極27とを連通するようなスルーホー
ル33をそれぞれ形成することで、上下方向の個別電極
24同士もしくはコモン電極25同士の電気的接続がダ
ミー個別電極26またはダミーコモン電極27の各スル
ーホール32、33を介して確実にできるという顕著な
効果を奏する。
The individual electrodes 24 and the common electrodes 25 are formed on every other layer of the piezoelectric sheet 21.
As in the present embodiment, a dummy individual electrode 26 is formed on the piezoelectric sheet between the upper and lower individual electrodes 24, and a dummy common electrode 27 is formed on the piezoelectric sheet between the upper and lower common electrodes 25. The through hole 32 and the common electrode 25 which connect the electrode 26 and the individual electrode 24
And the dummy common electrode 27 are connected to each other, so that the vertical individual electrodes 24 or the common electrodes 25 are electrically connected to each other in the dummy individual electrode 26 or the dummy common electrode 27. This has a remarkable effect that it can be surely performed through the holes 32 and 33.

【0034】また、ダミー個別電極26、ダミーコモン
電極27がない場合、圧電シートを積層したとき、凹凸
を生じるが、両電極26、27があることで厚さの変化
を少なくできる。
In the case where the dummy individual electrode 26 and the dummy common electrode 27 are not provided, unevenness occurs when the piezoelectric sheets are stacked, but the thickness change can be reduced due to the presence of the two electrodes 26 and 27.

【0035】なお、実施形態では、圧電シート1枚の厚
さが30μmであり、個別電極24、コモン電極25及
び表面電極30、31の形成(電極層の厚さは略5μ
m)時における導電材料の塗布にて当該導電材料は各ス
ルーホール32,33内に浸入(充填)し得る。圧電シ
ートの1枚の厚さが厚い場合には、前記電極(導電)材
料の塗布後に塗布面の裏側からの空気の吸引にてスルー
ホール内への導電材料の浸入(充填)を確実にすること
ができる。
In the embodiment, the thickness of one piezoelectric sheet is 30 μm, and the formation of the individual electrode 24, the common electrode 25 and the surface electrodes 30, 31 (the thickness of the electrode layer is approximately 5 μm).
The conductive material can penetrate (fill) into the through holes 32 and 33 by the application of the conductive material at the time m). When the thickness of one piezoelectric sheet is large, it is ensured that the conductive material enters (fills) into the through holes by suctioning air from the back side of the coating surface after the application of the electrode (conductive) material. be able to.

【0036】また、前記圧電アクチュエータの積層体
を、メッキ液中に浸漬し、この状態で各表面電極30,
31に、細幅の電極パターンを介して通電して電気メッ
キを行うことにより、前記各表面電極30,31の表面
に、金属メッキ層を形成するようにしても良い。金属メ
ッキ層は、例えば、ニッケルメッキ層を下地としてその
上に金メッキ層を形成するもので、この金属メッキ層の
形成により、前記フレキシブルフラットケーブル40に
おける各配線パターンの、前記各表面電極30,31に
対する電気的接合性を大幅に向上できる。
Further, the laminated body of the piezoelectric actuator is immersed in a plating solution, and in this state, each of the surface electrodes 30,
A metal plating layer may be formed on the surface of each of the surface electrodes 30 and 31 by applying an electric current to the surface electrode 31 through a narrow electrode pattern to perform electroplating. The metal plating layer is, for example, formed by forming a gold plating layer on a nickel plating layer as a base. By forming the metal plating layer, the surface electrodes 30, 31 of each wiring pattern in the flexible flat cable 40 are formed. Can greatly improve the electrical bondability to the substrate.

【0037】なお、本発明では、コモン電極25を有す
る最下層の圧電シートがキャビティシート10における
ベースシート14と対面するように、個別電極24の層
とコモン電極25との層との積層順序を変えたものにも
適用できることはいうまでもなく、また、前記スルーホ
ールにかえて、圧電アクチュエータの積層体の側面(表
面電極30,31が形成される広幅面と直交する側面)
に側面電極を形成し、表面電極30は前記側面電極を介
して前記個別電極24同士、ダミー個別電極26同士を
電気的接続させる一方、表面電極31は別の箇所の側面
電極を介して前記コモン電極25同士、ダミーコモン電
極27同士を電気的接続させるよう構成したものに適用
しても良い。その場合、前記圧電アクチェータのうち表
裏両表面と直交する側面に、少なくとも前記各駆動電極
(コモン電極、個別電極等)を露出する凹み溝が設けら
れ、この凹み溝内に、前記駆動電極に電気的に導通する
側面電極が形成されたものであっても良い。
In the present invention, the order of lamination of the layers of the individual electrodes 24 and the layers of the common electrodes 25 is such that the lowermost piezoelectric sheet having the common electrodes 25 faces the base sheet 14 in the cavity sheet 10. Needless to say, the present invention can also be applied to a modified one, and, instead of the through hole, a side surface of the piezoelectric actuator laminate (a side surface orthogonal to the wide surface on which the surface electrodes 30 and 31 are formed).
The surface electrode 30 electrically connects the individual electrodes 24 and the dummy individual electrodes 26 via the side electrode, while the surface electrode 31 is electrically connected to the common via another side electrode via the side electrode. The present invention may be applied to a configuration in which the electrodes 25 and the dummy common electrodes 27 are electrically connected. In this case, a concave groove for exposing at least each of the drive electrodes (common electrode, individual electrode, etc.) is provided on a side surface of the piezoelectric actuator orthogonal to both front and rear surfaces, and the drive electrode is electrically connected to the concave electrode in the concave groove. A side electrode which is electrically conductive may be formed.

【0038】さらに、本発明は、前記第1の方向を圧電
アクチュエータ20の短辺に沿う方向とし、第2の方向
を長辺に沿う方向としたものにも適用できる。
Further, the present invention can be applied to a case where the first direction is a direction along the short side of the piezoelectric actuator 20 and the second direction is a direction along the long side.

【0039】[0039]

【発明の作用・効果】以上に説明したように、請求項1
に記載の発明の圧電式インクジェットプリンタヘッドに
おける圧電アクチュエータは、複数個のノズル及びこの
各ノズル毎の圧力室を第1の方向に列状に備えたキャビ
ティープレートと、前記各圧力室ごとに駆動させる駆動
電極のパターンを表面に形成した圧電シートを積層させ
て成る圧電アクチュエータとからなり、この圧電アクチ
ェータを、前記キャビティープレートに、当該圧電アク
チェータにおける各駆動電極が各圧力室に対応するよう
に積層してなる圧電式インクジェットプリンタヘッドに
おいて、前記各圧電シートの表面に形成された駆動電極
のパターンの切れ目を、積層する圧電シートの1枚おき
毎に当該圧電シートの前記第1の方向と直交する第2の
方向に適宜ずらせ配置したものである。
As described above, according to the first aspect of the present invention,
The piezoelectric actuator in the piezoelectric ink-jet printer head according to the aspect of the present invention comprises a plurality of nozzles and a cavity plate having pressure chambers for each of the nozzles arranged in a row in a first direction. And a piezoelectric actuator formed by laminating a piezoelectric sheet having a pattern of drive electrodes to be formed on the surface thereof.The piezoelectric actuator is provided on the cavity plate such that each drive electrode of the piezoelectric actuator corresponds to each pressure chamber. In the piezoelectric type ink jet printer head formed by laminating, the break of the pattern of the drive electrode formed on the surface of each piezoelectric sheet is perpendicular to the first direction of the piezoelectric sheet every other piezoelectric sheet to be laminated. In the second direction.

【0040】このように構成することにより、圧電アク
チュエータ全体として駆動電極のパターンの切れ目の幅
が第2の方向にずれ、当該切れ目箇所における圧電アク
チュエータ全体としての厚さ方向の電極層の密度の第2
の方向で偏りが少なくなるから、後工程で焼成した後の
圧電アクチュエータの第2の方向の反り変形量も小さ
く、且つ穏やかに湾曲したものにできる。その結果、圧
電アクチュエータをキャビティープレートに接着固定し
た場合に、その接着面での隙間(空間)が発生せず、イ
ンクジェットとしての製品となった状態でのインク漏れ
という不良を防止できるという効果を奏する。また、前
記接着工程において、圧電アクチュエータとキャビティ
ープレートとの広幅面(接着面)が平坦になるように、
両者を押しつける接着圧力も低荷重にできるという効果
を奏する。
With this configuration, the width of the cut of the drive electrode pattern in the piezoelectric actuator as a whole is shifted in the second direction, and the density of the electrode layer in the thickness direction of the piezoelectric actuator as a whole at the cut location is reduced. 2
Therefore, the amount of warpage of the piezoelectric actuator in the second direction after firing in the subsequent step is small and can be gently curved. As a result, when the piezoelectric actuator is bonded and fixed to the cavity plate, there is no gap (space) in the bonding surface, and the effect of preventing ink leakage in a state of a product as an inkjet can be prevented. Play. In the bonding step, a wide surface (bonding surface) between the piezoelectric actuator and the cavity plate is flattened.
This has the effect that the bonding pressure for pressing both can be reduced.

【0041】そして、請求項2に記載の発明は、請求項
1に記載の圧電式インクジェットプリンタヘッドにおけ
る圧電アクチェータにおいて、前記駆動電極のうちの各
圧力室に対応する個別電極が前記第2の方向に沿って延
びるようにパターン形成された圧電シートと、前記駆動
電極のうちのコモン電極とダミー個別電極とが切れ目を
介して前記第2の方向に沿って延びるようにパターン形
成された圧電シートとを、前記個別電極及びダミー個別
電極の端部が圧電シートの第1の方向と平行な一側縁側
に位置するように、積層の1つおき毎に交互に配置した
ものである。
According to a second aspect of the present invention, in the piezoelectric actuator in the piezoelectric ink jet printer head according to the first aspect, the individual electrodes corresponding to the respective pressure chambers of the drive electrodes are arranged in the second direction. A piezoelectric sheet patterned so as to extend along the piezoelectric sheet, and a piezoelectric sheet patterned so that the common electrode and the dummy individual electrode of the drive electrodes extend along the second direction through cuts. Are alternately arranged for every other layer so that the end portions of the individual electrodes and the dummy individual electrodes are located on one side edge side parallel to the first direction of the piezoelectric sheet.

【0042】したがって、ダミー個別電極があることで
圧電シートを積層したときの厚さの変化を少なくするこ
とができる一方、上記のように切れ目をずらすことで、
電極層の密度の隔たりを少なくすることができ、請求項
1に記載の発明と同じ効果を奏する。
Therefore, the presence of the dummy individual electrodes can reduce the change in the thickness when the piezoelectric sheets are stacked, while shifting the cuts as described above allows
The gap in the density of the electrode layers can be reduced, and the same effect as that of the first aspect can be obtained.

【0043】また、請求項3に記載の発明は、請求項2
に記載の圧電式インクジェットプリンタヘッドにおける
圧電アクチェータにおいて、前記コモン電極のパターン
は圧電シートの前記第2の方向の中央側に配置され、個
別電極及びダミー個別電極のパターンは前記圧電シート
の前記第2の方向の左右両側縁寄り部位に配置したもの
である。この構成により、2列の個別電極を有する圧電
アクチュエータでは、第2の方向の反り変形は、当該圧
電シートの前記第2の方向の左右両側縁寄り部位にて発
生するが、その変形量を小さくできて、請求項1及び請
求項2に記載の発明と同じ効果を奏することができる。
The invention described in claim 3 is the same as that in claim 2
The piezoelectric actuator in the piezoelectric inkjet printer head according to the above, wherein the pattern of the common electrode is disposed on the center side of the piezoelectric sheet in the second direction, and the pattern of the individual electrode and the dummy individual electrode is the second pattern of the piezoelectric sheet. In the direction of the left and right sides. With this configuration, in the piezoelectric actuator having two rows of individual electrodes, the warpage deformation in the second direction occurs at the portions of the piezoelectric sheet near the left and right side edges in the second direction, but the deformation amount is small. Thus, the same effects as those of the first and second aspects of the invention can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態による圧電式インクジェッ
トプリンタヘッドを示す分解斜視図である。
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a piezoelectric inkjet printer head according to an embodiment of the present invention.

【図2】キャビティープレートと圧電アクチュエータと
の一端部を示す拡大斜視図である。
FIG. 2 is an enlarged perspective view showing one end of a cavity plate and a piezoelectric actuator.

【図3】キャビティープレートの分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of a cavity plate.

【図4】キャビティープレートの部分的拡大斜視図であ
る。
FIG. 4 is a partially enlarged perspective view of a cavity plate.

【図5】圧電アクチュエータの分解斜視図である。FIG. 5 is an exploded perspective view of the piezoelectric actuator.

【図6】スルーホール部で切断した圧電アクチュエータ
の部分拡大側断面図である。
FIG. 6 is a partially enlarged side sectional view of a piezoelectric actuator cut at a through hole.

【図7】図1のVII −VII 線矢視拡大断面図である。FIG. 7 is an enlarged sectional view taken along line VII-VII of FIG. 1;

【図8】フレキシブルフラットケーブルとキャビティー
プレートと圧電アクチュエータとを積層した状態の拡大
断面図である。
FIG. 8 is an enlarged sectional view showing a state in which a flexible flat cable, a cavity plate, and a piezoelectric actuator are stacked.

【図9】従来の圧電アクチュエータにおける個別電極と
コモン電極とダミー個別電極とのパターンの状態を示す
分解斜視図である。
FIG. 9 is an exploded perspective view showing a state of a pattern of an individual electrode, a common electrode, and a dummy individual electrode in a conventional piezoelectric actuator.

【図10】図9におけるX−X線矢視拡大断面図であ
る。
FIG. 10 is an enlarged sectional view taken along line XX in FIG. 9;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 キャビティープレート 11 ノズルプレート 12 マニホールドプレート 13 スペーサプレート 14 ベースプレート 15 ノズル 16 圧力室 20 圧電アクチュエータ 21a,21b,21c,21d,21e,21f,2
1g,22 圧電シート 23 トップシート 24 個別電極 25 コモン電極 26 ダミー個別電極 27 ダミーコモン電極 30,31 表面電極 32,33 スルーホール 35 切れ目 40 フレキシブルフラットケーブル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Cavity plate 11 Nozzle plate 12 Manifold plate 13 Spacer plate 14 Base plate 15 Nozzle 16 Pressure chamber 20 Piezoelectric actuator 21a, 21b, 21c, 21d, 21e, 21f, 2
1g, 22 Piezoelectric sheet 23 Top sheet 24 Individual electrode 25 Common electrode 26 Dummy individual electrode 27 Dummy common electrode 30, 31 Surface electrode 32, 33 Through hole 35 Cut 40 Flexible flat cable

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数個のノズル及びこの各ノズル毎の圧
力室を第1の方向に列状に備えたキャビティープレート
と、前記各圧力室ごとに駆動させる駆動電極のパターン
を表面に形成した圧電シートを積層させて成る圧電アク
チュエータとからなり、この圧電アクチェータを、前記
キャビティープレートに、当該圧電アクチェータにおけ
る各駆動電極が各圧力室に対応するように積層してなる
圧電式インクジェットプリンタヘッドにおいて、 前記各圧電シートの表面に形成された駆動電極のパター
ンの切れ目を、積層する圧電シートの1枚おき毎に当該
圧電シートの前記第1の方向と直交する第2の方向に適
宜ずらせ配置したことを特徴とする圧電式インクジェッ
トプリンタヘッドにおける圧電アクチェータ。
1. A cavity plate having a plurality of nozzles and pressure chambers for each nozzle arranged in a row in a first direction, and a pattern of a drive electrode for driving each pressure chamber are formed on the surface. A piezoelectric actuator formed by laminating piezoelectric sheets, wherein the piezoelectric actuator is formed by laminating the piezoelectric actuator on the cavity plate so that each drive electrode of the piezoelectric actuator corresponds to each pressure chamber. The breaks in the pattern of the drive electrodes formed on the surface of each of the piezoelectric sheets are appropriately shifted in the second direction orthogonal to the first direction of the piezoelectric sheets every other one of the stacked piezoelectric sheets. A piezoelectric actuator in a piezoelectric inkjet printer head.
【請求項2】 前記駆動電極のうちの各圧力室に対応す
る個別電極が前記第2の方向に沿って延びるようにパタ
ーン形成された圧電シートと、 前記駆動電極のうちのコモン電極とダミー個別電極とが
切れ目を介して前記第2の方向に沿って延びるようにパ
ターン形成された圧電シートとを、前記個別電極及びダ
ミー個別電極の端部が圧電シートの第1の方向と平行な
一側縁側に位置するように、積層の1つおき毎に交互に
配置したことを特徴とする請求項1に記載の圧電式イン
クジェットプリンタヘッドにおける圧電アクチェータ。
2. A piezoelectric sheet in which individual electrodes corresponding to respective pressure chambers of the driving electrodes are patterned so as to extend along the second direction, and a common electrode and a dummy individual of the driving electrodes. A piezoelectric sheet having electrodes patterned in such a manner as to extend along the second direction through a cut line, wherein one end of the individual electrode and the dummy individual electrode is parallel to the first direction of the piezoelectric sheet; 2. The piezoelectric actuator according to claim 1, wherein the piezoelectric actuator is arranged alternately every other layer so as to be located on the edge side.
【請求項3】 前記コモン電極のパターンは圧電シート
の前記第2の方向の中央側に配置され、個別電極及びダ
ミー個別電極のパターンは前記圧電シートの前記第2の
方向の左右両側縁寄り部位に配置されていることを特徴
とする請求項2に記載の圧電式インクジェットプリンタ
ヘッドにおける圧電アクチェータ。
3. The pattern of the common electrode is arranged on the center side of the piezoelectric sheet in the second direction, and the patterns of the individual electrodes and the dummy individual electrodes are located on the left and right side edges of the piezoelectric sheet in the second direction. 3. The piezoelectric actuator according to claim 2, wherein the piezoelectric actuator is disposed at a position corresponding to the position of the piezoelectric actuator.
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