JP2002368297A - 圧電トランスデューサおよびその製造方法並びに液滴噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 分極工程が煩雑とならず、しかクロストーク
のない圧電トランスデューサおよびその製造方法並びに
液滴噴射装置を提供する。 【解決手段】 圧電材料板３１が複数の液室５にわたっ
て連続して配置されている。圧電材料板３１の内部に
は、各液室５の中央と液室５間の隔壁５１に対応する位
置にそれぞれ分極用電極１１，１２が形成され、その分
極用電極１１，１２は、スルーホール構造１１ａ、１２
ｂを介して圧電材料板３１の表面に引き出されている。
スルーホール構造１１ａ、１２ｂを介して印加された電
圧により、圧電材料板３１は面方向および厚さ方向に傾
斜して分極されている。圧電材料板３１の表面には、各
液室５に対応する駆動用電極２，３が形成され、駆動用
電極２，３に電圧が印加されることで、分極方向にほぼ
直交する電界が生じ、圧電材料板３１がシェアーモード
変形され液室５内の液体が噴射される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電トランスデュ
ーサおよびその製造方法並びに液滴噴射装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェットタイプのプリンタに用い
られるインクジェットヘッドとして、圧電トランスデュ
ーサを用いたものが知られている。このようなインクジ
ェットヘッドでは、インク液室を覆う壁部に圧電材料か
らなる板状の部材（圧電材料板）を使用する。この圧電
材料板に駆動電圧を印加することにより上記壁部を変形
させ、インク液室内のインク圧力を変動させる。これに
より、インク液室に連続するノズルからインクを吐出す
るものである。

【０００３】このような圧電材料板を駆動変形させるモ
ードとして、通常、ダイレクトモードと、シェアーモー
ドとがある。ダイレクトモードでは、駆動電圧の印加に
ともなう駆動電界の方向は圧電材料板の分極方向に沿っ
た方向であり、圧電材料板の分極方向に沿った伸縮変形
を利用する。シェアーモードでは、上記駆動電界の方向
と圧電材料板の分極方向とが略直交し、圧電材料板のせ
ん断方向の変形を利用する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】これらのモードのう
ち、とくにシェアーモードでは、通常、各インク液室に
対して繰り返しパターンとなるように分極の向きが頻繁
に変化する構成が採用される。このため、分極工程が煩
雑なものとなりがちである。また、分極工程を容易なも
のとするため、分極に利用する電極をあらかじめ圧電材
料板内に形成しておく方法も考えられるが、この場合に
は、圧電材料板内の電極によりインク液室間のクロスト
ークの原因となる可能性がある。

【０００５】本発明は、分極工程が煩雑とならず、しか
も性能面での悪影響を与えることがな圧電トランスデュ
ーサおよびその製造方法並びに液滴噴射装置を提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、圧電材料板が
その面に沿う方向に対して実質的に直交する方向に変形
する動作部分を、前記面方向に複数箇所有する圧電トラ
ンスデューサにおいて、前記圧電材料板の内部に、前記
複数の動作部分に対応した位置において、前記圧電材料
板の面に沿う方向と厚さ方向とに間隔を置いて位置し、
その間隔の方向に圧電材料板を分極するための複数組の
分極用電極と、前記分極用電極に分極用の電圧を印加す
るため、前記各分極用電極と接続されて前記圧電材料板
の表面に引き出された複数のスルーホール構造と、前記
圧電材料板の両表面に、前記複数の動作部分に対応した
位置において、前記分極用電極間の分極部分を挟んで対
向する複数組の駆動用電極とを有することを特徴とす
る。

【０００７】この圧電トランスデューサによれば、圧電
材料板の表面からスルーホールを介して分極用電極に電
圧を印加することにより圧電材料板の分極を行った後
に、駆動用電極を形成することができるので、分極工程
が煩雑とならない圧電トランスデューサを得ることがで
きる。

【０００８】前記対向する駆動用電極は、前記分極部分
の分極方向と交差する方向に駆動用電界を印加するよう
にして、圧電材料板をシェアーモード変形させることが
望ましい。

【０００９】この場合、前記分極用電極は、前記各動作
部分においてその中央と両端とに、それぞれ前記圧電材
料板の異なる表面に寄ってかつ前記中央部分に関して対
称に配置され、前記駆動用電極は、前記中央の分極用電
極と両端の分極用電極との間に対応する前記圧電材料板
の両表面に配置されていることで、各動作部分をその中
央に関して対称に変形させることができる。

【００１０】さらに好ましくは、前記圧電材料板は、シ
ート状材料を積層して構成され、前記分極用電極は前記
シート状材料の間に設けられ、前記スルーホール構造は
その分極用電極よりも表面側に位置するシート状材料を
貫通して設けられることで、圧電材料板内に分極用電極
が容易に配置され、分極用電極がスルーホール構造によ
って表面に容易に引き出される。

【００１１】また本発明は、圧電材料板がその面に沿う
方向に対して実質的に直交する方向に変形する動作部分
を、前記面方向に複数箇所有する圧電トランスデューサ
の製造方法において、前記圧電材料板の内部に、前記複
数の動作部分に対応した位置において、前記圧電材料板
の面に沿う方向と厚さ方向とに間隔を置いて複数組の分
極用電極を形成する工程と、前記圧電材料板の少なくと
も一方の表面に、前記分極用電極のうち前記圧電材料板
のその一方の面寄り内部に位置する複数個のものをスル
ーホール構造を介して相互に連結する引出電極を形成す
る工程と、前記引出電極を通して前記複数組の分極用電
極に分極用電圧を印加して、前記分極用電極間の前記圧
電材料板を分極する工程と、前記引出電極を切断しその
引出電極に接続していた前記分極用電極を相互に分離す
る工程とを備える。

【００１２】この製造方法によれば、引出電極からスル
ーホールを介して分極用電極に分極用電圧を印加するこ
とにより圧電材料板を分極し、その後、引出電極を切断
して引出電極に接続していた分極用電極を分離するする
ので、分極工程が煩雑とならず、また、圧電材料板の動
作時に分極用電極間でクロストークが発生することを防
止することができる。

【００１３】また、前記分極工程の後、前記圧電材料板
の両表面に、前記複数の動作部分に対応した位置におい
て、前記分極用電極間の分極部分を挟んで対向する駆動
用電極を形成する工程をさらに備える。さらに、この場
合、前記引出電極を完全に除去後に駆動用電極を形成し
てもよいが、前記引出電極に重ねて前記駆動用電極を形
成することもできる。また、前記複数の動作部分に対応
した位置にわたって連続して駆動用電極のための電極層
を形成し、その電極層を、前記引出電極を切断する工程
と同時に各動作部分ごとに切断して分離することもでき
る。

【００１４】また、前記圧電材料板を構成する複数のシ
ート状材料を形成する工程と、その複数のシート状材料
を積層する工程と、その積層体を焼成する工程とをさら
に備え、前記分極用電極を形成する工程は、前記複数の
シート状材料のうち前記圧電材料板の表面近くに位置す
るシート状材料に形成することで、圧電材料板内に分極
用電極を容易に形成し、分極用電極をスルーホール構造
によって表面に容易に引き出すことができる。

【００１５】また本発明は、液滴噴射装置において、上
記圧電トランスデューサが、複数の液室にわたって連続
して用いられ、前記駆動用電極への電圧の印加による前
記圧電材料板の変形を利用して前記複数の液室の容積を
選択的に変化させることにより前記液室内の液体を噴射
することができる。分極用電極が動作部分の中央と両端
とに設けられている場合、両端の分極用電極が、液室間
の隔壁と対応するするように配置され、駆動用電極への
電圧の印加により、液室の中央に対応する圧電材料板の
部分に関して圧電材料板を対称に変形させることができ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】−第１の実施形態− 以下、図１〜図１０を参照して、本発明の圧電トランス
デューサおよびその製造方法並びに液滴噴射装置をイン
クジェットヘッドに適用した第１の実施形態について説
明する。

【００１７】図１に示すように、インクジェットヘッド
２００は、圧電トランスデューサ１０３と液室形成ユニ
ット２２０とで構成され、液室形成ユニット２２０は、
液室プレート６と、スペーサプレート７と、ノズル８を
有するノズルプレート９とで構成されている。

【００１８】インクを収容する液室５は、液室プレート
６に穿設した開口の上下を圧電トランスデューサ１０３
とスペーサプレート７とで覆って作られ、図４に示すよ
うに、複数行、複数列をなして平面状に配列され、隣接
する液室５とは隔壁５１で隔てられている。液室５の長
さ方向の一端は、スペーサプレート７に穿設した連通孔
７１を介してノズルプレート９のノズル８に連通し、他
端は、図示しないインク供給源に連通している。液室５
は、例えば幅（図において左右方向）０．３７５ｍｍ、
長さ（図において紙面と直交する方向）２．０００ｍｍ
の大きさで、図において左右方向に０．５０８ｍｍのピ
ッチ（５０ＤＰＩ）で形成されている。

【００１９】圧電トランスデューサ１０３は、チタン酸
ジルコン酸鉛系（ＰＺＴ）のセラミックス材料からなる
圧電材料板３１からなる。さらに、圧電材料板３１は、
複数のシート状の圧電セラミックス層１ａ〜１ｆを積層
して構成され、その圧電材料板３１の液室５側の表面
（図１において下面）上に第１の駆動用電極２と、液室
５と反対側の表面（図１において上面）上に第２の駆動
用電極３とが形成されている。第１の駆動用電極２は、
圧電材料板３１下面全体に沿って延び各液室５に共通に
設けられる。第２の駆動用電極３は各液室５に対応して
設けられ、各液室５の形状にほぼ対応した形状に形成さ
れる。圧電セラミックス層１ａ〜１ｄの１層の厚みは
０．０１５ｍｍである。第１および第２の駆動用電極
２，３はＡｇ−Ｐｄ系の金属材料からなり、厚みは約
０．００２ｍｍである。

【００２０】圧電材料板３１の最上層のシート状材料１
ｅと２番目のシート状材料１ａとの間には第１の分極用
電極１１が、最下層のシート状材料１ｆとその上のシー
ト状材料１ｄとの間には第２の分極用電極１２が配置さ
れ、第１の分極用電極１１は、各液室５の中央の上方
に、かつ第２の分極用電極１２は液室間の隔壁５１の上
方にそれぞれ対応して位置する。両電極１１，１２は、
圧電材料板３１の面に沿う方向と厚さ方向とに相互に間
隔をおいて位置する。両電極１１，１２に分極用電圧を
印加することにより、圧電材料板３１は、両電極１１，
１２の対向する方向（矢印Ａ）に分極されている。つま
り、圧電材料板３１は各液室５の中央部分から両側の隔
壁５１に向かう方向にすなわち中央部分に対して対称に
分極されている。それぞれの分極方向は、圧電材料板３
１の上面および下面に沿う方向つまり面方向の成分を有
し、厚み方向に対して傾いている。第１の駆動用電極２
と第２の駆動用電極３は、この各液室５に対応する２つ
の分極部分を上下から挟むように対向している。したが
って、圧電材料板３１の各液室５に対応する部分が、後
述するように変形する部分すなわち動作部分を構成す
る。

【００２１】第１の駆動用電極２と第２の駆動用電極３
は、この各分極部分のみに対応して分割して設けられて
いてもよいが、上記のように第１の駆動用電極２はすべ
て連続して、第２の駆動用電極３は同時に電圧を印加す
る単位つまり液室ごとに形成することが製造上好まし
い。

【００２２】次に、図１〜図３を参照して、液滴を噴射
する動作について説明する。図１に示すように、最初に
液室５の内部にインクを充填する。このとき、第１の駆
動用電極２および第２の駆動用電極３はいずれもグラン
ドＧＮＤ（０Ｖ）に接続されている。次に、図２に示す
ように、第１の駆動用電極２をグランドＧＮＤに接続し
たまま、液滴を噴射しようとする液室５の第２の駆動用
電極３に正の駆動電圧（例えば２０Ｖ〜３０Ｖ）を印加
する。このとき、第１の駆動用電極２および第２の駆動
用電極３の間に発生する電界Ｅの向きと、圧電材料板３
１の分極方向Ａとがほぼ直交しているため、液室５に対
応する２つの分極部分はそれぞれシェアモードで変形す
る。つまり、両分極部分は、それぞれ隔壁５１の上方部
分をほぼ支点とし、かつ液室５の中央を挟んで対称にそ
れぞれ平行四辺形状に変形して、第２の駆動用電極３が
形成された圧電材料板３１の領域が圧電材料板３１の面
方向に対して直交する方向、すなわち図２において上方
に膨らむように移動し、液室５の容積が増加する。この
状態を、このとき生じた圧力波の液室５内での片道伝播
時間Ｔだけ維持する。この容積の増加によって、図示し
ないインク供給源から液室５にインクが供給される。な
お、上記片道伝播時間Ｔは液室５内の圧力波が、液室５
の長手方向（図中、紙面に垂直な方向）に伝播するのに
必要な時間であり、液室５の長さＬとこの液室５内部の
インク中での音速ａによりＴ＝Ｌ／ａと決まる。

【００２３】圧力波の伝播理論によると、上記の電圧の
印加からほぼＴ時間がたつと液室５内の圧力が逆転し、
正の圧力に転じるが、このタイミングに合わせてに第１
の駆動用電極２をグランドＧＮＤに接続したまま第２の
駆動用電極３の電位をグランドＧＮＤ（０Ｖ）に戻す
と、圧電材料板３１の形状が図１と同様の変形前の状態
に戻り、液室５内のインクに圧力が加えられる。そのと
き、前記正に転じた圧力と、圧電材料板３１が変形前の
状態に戻ることにより発生した圧力とが加え合わされ、
比較的高い圧力が液室５に連通するノズル８付近の部分
に生じて、図３に示すように、液室５内のインクがノズ
ル８からインク滴１０として噴射される。

【００２４】次に、図５〜図９を参照して、上記インク
ジェットヘッドの製造方法について説明する。

【００２５】図５に示すように、上記の圧電材料板３１
を構成する６枚のセラミックス材料のグリーンシート１
ａ〜１ｆが積層され、最表面のグリーンシート１ｅ，１
ｆとその内側のグリーンシート１ａ，１ｄの間には、第
１の分極用電極１１および第２の分極用電極１２がそれ
ぞれ形成される。

【００２６】具体的には、図６に示すように、上から２
番目のグリーンシート１ａに、第１の分極用電極１１
は、各液室５の中央部分に対応する位置に、導電性ペー
スト材料を使用してスクリーン印刷または導電材料の蒸
着により形成する。また、最上層のグリーンシート１ｅ
には、各第１の分極用電極１１を圧電材料板の３１の上
面にスルーホール構造１１ａを介して引き出すための貫
通孔を各分極用電極１１に対応する位置にそれぞれ形成
し、その貫通孔には導電性ペースト材料を充填する。グ
リーンシート１ｅをグリーンシート１ａに積層したと
き、各スルーホール構造１１ａは各第１の分極用電極１
１とそれぞれ接続する。

【００２７】最下層のグリーンシート１ｆに、図７に示
すように第２の分極用電極１２を、各液室５に対応した
部分を開口１２ａとして除いて、隔壁５１と対応する位
置に上記のようにスクリーン印刷または蒸着により形成
する。また、このグリーンシート１ｆにスルーホール構
造１２ａを形成して、第２の分極用電極１２をグリーン
シート１ｆの下面に引き出す。スルーホール構造１２ｂ
は、グリーンシート１ｆに分極用電極１２を形成する際
に、そのグリーンシート１ｆにあらかじめ形成した貫通
孔に導電性ペースト材料を充填して形成する。上記各分
極用電極１１，１２はいずれもＡｇ−Ｐｄ系の金属材料
からなり、厚みは約０．００２ｍｍである。

【００２８】これらの分極用電極１１，１２および引出
電極１１ｂを形成したグリーンシート１ａ，１ｅ，１ｆ
を、電極のない他のグリーンシート１ｂ，１ｃ，１ｄを
間に挟んで積層して焼成し、一体化する。次に、図８に
示すように、圧電材料板３１の上面に、複数のスルーホ
ール構造１１ａを相互に接続する引出電極１１ｂを形成
し、また、圧電材料板３１の下面に、スルーホール構造
１２ｂに接続した引出電極（図示せず）を形成する。こ
れらの引出電極は、グリーンシートを積層する前に、最
上層のグリーンシート１ｅの上面、最下層のグリーンシ
ート１ｆの下面にそれぞれ形成しておくこともできる。

【００２９】そして、上記の圧電トランスデューサを、
１３０℃程度のシリコンオイルなどの絶縁オイルが満た
された図示しないオイルバス中に浸し、最下面の引出電
極、スルーホール構造１２ａを介して第２の分極用電極
１２をグランドＧＮＤ（０Ｖ）に接続し、最上面の引出
電極１１ｂ、スルーホール構造１１ａを介して第１の分
極用電極１１に正の分極用電圧を印加して、第１の分極
用電極１１と第２の分極用電極１２との間には、圧電材
料板の面方向および厚み方向に対して斜め方向に２．５
ｋV/mm程度の電界を発生させる。その結果、図５に示す
ように、圧電材料板３１はこの電界方向にしたがった方
向（矢印Ａ）に分極される。

【００３０】その後、図９に示すように、圧電材料板３
１の上下両面にそれぞれ全体にわたって電極層３Ａ，２
Ａを、前記引出電極に重ねてスクリーン印刷または蒸着
により形成する。そして、図１０に示すように、電極層
３Ａを引出電極１１ｂとともにレーザー等で分割し、第
２の駆動用電極３を形成する。つまり、液室５間の隔壁
５１に対応する位置の電極層３Ａを除去することによっ
て、駆動用電極３は各液室５ごとに分離される。電極層
２Ａも各液室５ごとに分割してもよいが、分割すること
なく電極層２Ａをそのまま第１の駆動用電極２とし第１
の電極２を全液室５にわたって連続した状態にしておく
ことが好ましい。

【００３１】このとき、駆動用電極２，３は、それぞれ
分極用極１２，１１とスルーホール構造１２ａ，１１ａ
を介して接続したままであってもよいが、電極層２Ａ，
３Ａをスルーホール構造１１ａ，１２ｂの周囲において
除去することによって、電気的に分離してもよい。前者
の場合、内部電極１１は第２の電極３と、内部電極１２
は第１の電極２とそれぞれ同電位となる。

【００３２】なお、上記の電極層３Ａ，２Ａを形成する
前に、圧電材料板３１の上下両面の引出電極を研磨等に
よって除去するようにしてもよい。また、個別の電極３
を各液室５に対応する位置にのみに形成するようにして
もよい。しかし、上記のように電極層３Ａを圧電材料板
３１の上面全体にわたって形成し、各液室５ごとに分離
する方法をとることにより、引出電極１１ｂの切断作業
も同時に行うことができる。

【００３３】上記のように形成された圧電トランスデュ
ーサ１０３と、あらかじめ積層した液室プレート６、ス
ペーサプレート７およびノズルプレート９からなる液室
ユニット２２０とを、第２の駆動用電極３および分極部
分が液室５に対応するように、接合することにより、イ
ンクジェットヘッド２００が作製される。

【００３４】−第２の実施の形態− 以下、図１１〜図１２を参照して、本発明の第２の実施
の形態について説明する。なお、前記第１の実施の形態
と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。こ
の実施の形態の圧電トランスデューサ１０４において
は、図１２に示すように、分極時にグランドＧＮＤに接
続される第２の分極用電極１１２は、各液室５を囲むよ
うにリング状に形成される。したがってグリーンシート
１ｆには、各電極１１２ごとにスルーホール構造１１２
ｂが設けられ、そのグリーンシート１ｆの下面に形成さ
れた引出電極（図示せず）により、全電極１１２がスル
ーホール構造１１２ｂを介して相互に接続される。分極
方法を含む製造方法は、前記第３の実施の形態とほぼ同
じであり、また、変形動作も同様である。

【００３５】上記のように、各実施の形態のインクジェ
ットヘッド２００では、各液室５に対応する各第１の分
極用電極１１を引出電極１１ｂで相互に接続し、第１の
分極用電極１１および第２の分極用電極１２，１１２を
用いて、圧電材料板３１の分極を行っている。このた
め、複雑な操作を要することなく、各液室について同時
に分極を行うことができる。そして、圧電材料板３１の
分極後に、分極用電極１１を相互に接続していた引出電
極１１ｂを切断するので、圧電トランスデューサ１０３
の駆動に際して、隣の分極用電極に駆動電界が漏れるな
どして所定の液室５の駆動が他の液室に影響を与える
（クロストーク）ことを排除することができる。また、
圧電材料板３１の上下両面に電極層２Ａ，３Ａを形成
し、少なくとも一方の電極層３Ａを分割して個別の駆動
電極を形成すると同時に、上記のように引出電極１１ｂ
を切断するので、作業工数を低減することができる。

【００３６】また、上記実施の形態では、引出電極の形
成と、電極層２Ａあるいは電極層３Ａの形成とを別工程
としてるが、電極層２Ａあるいは電極層３Ａを引出電極
として利用してもよい。この場合には、引出電極の形成
とは別に、再度、上記第１の電極２あるいは第２の電極
３の電極層を形成する必要がないため、工程数を削減で
きる。ただし、分極に際して必要な電界が得られ、かつ
分割によって適切な第１の電極２および第２の電極３を
形成できるような電極層２Ａあるいは電極層３Ａの形状
を選択する必要がある。

【００３７】そして、上記のように圧電材料板３１の面
方向および厚み方向に対して傾斜して分極しているの
で、圧電材料板３１の両表面近くに分極用電極１１，１
２を、圧電材料板３１の厚さ方向に互いに重ならないよ
うにして傾斜方向に対向配置して分極を行うことができ
る。そして、駆動用電極２，３を圧電材料板の両面に対
向配置することで、傾斜した分極方向に対して実質的に
直交する電界をかけ、少ない電極数で効率よく変形させ
ることができる。

【００３８】なお、第１の分極用電極１１と第２の分極
用電極１２に印加する分極用の直流電圧の向きを逆にし
て分極方向を逆にし、あるいは駆動用電極２，３の位置
を上下逆に入れ替えて駆動電圧の向きを逆にすること
で、圧電材料板３１を液室５の容積を減少させるように
変形してインクを噴射することも可能である。さらに、
上記各実施の形態においては、圧電材料板はシェアーモ
ードで駆動されていたが、電極の配列のしかたによって
はダイレクトモードでも駆動しうる。すなわち、図１に
おいて、第１の駆動用電極２を、第１の液室プレート６
の隔壁５１の上面に相当する位置にのみ設け、第２の電
極３の幅を狭くすることにより、駆動電界と分極との交
差角は小さくなり、ダイレクトモードで動作する。

【００３９】−インクジェットプリンタ− 以下、図１３を参照して、本発明の液滴噴射装置を搭載
したインクジェットプリンタについて説明する。図１３
はインクジェットプリンタの要部を示す斜視図である。

【００４０】図１３に示すプラテン１１０は、軸１１２
によりフレーム１１３に回転可能に取り付けられてお
り、モータ１１４によって駆動される。プラテン１１０
には紙１１１がセットされており、プラテン１１０に対
向してインクジェットヘッド２００が設けられている。
インクジェットヘッド２００は、インク供給装置１１６
とともにキャリッジ１１８上に載置されている。キャリ
ッジ１１８はプラテン１１０の軸線に平行に配設された
２本のガイドロッド１２０に摺動可能に支持されるとと
もに、一対のプーリ１２２に巻き掛けられたタイミング
ベルト１２４が結合させられている。そして、一方のプ
ーリ１２２がモータ１２３によって回転させられ、タイ
ミングベルト１２４が送られることによりキャリッジ１
１８へプラテン１１０に沿って移動させられる。

【００４１】なお、本発明の液滴噴射装置は、インクジ
ェットプリンタへの適用に限定されず、各種印字装置や
各種塗布装置に対しても適用できる。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、圧電材料板の表面から
スルーホールを介して内部電極に電圧を印加することに
より圧電材料板の分極を行った後に、外部電極を形成す
ることができるので、分極工程が煩雑とならず、しかも
クロストークのない圧電トランスデューサおよび液滴噴
射装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態のインクジェットヘ
ッドを示す断面図で、図４のＸ−Ｘ線位置の断面に相当
する。

【図２】上記第１の実施の形態のインクジェットヘッド
の動作状態を説明する断面図である。

【図３】上記第１の実施の形態のインクジェットヘッド
の動作状態を説明する断面図である。

【図４】上記第１の実施の形態のインクジェットヘッド
の液室の配置状態を説明する平面図である。

【図５】上記第１の実施の形態のインクジェットヘッド
の圧電トランスデューサの製造工程を示す断面図であ
る。

【図６】上記第１の実施の形態の圧電トランスデューサ
の製造工程を示す図で、グリーンシートの１つの平面図
である。

【図７】上記第１の実施の形態の圧電トランスデューサ
の製造工程を示す図で、グリーンシートの他の１つの平
面図である。

【図８】上記第１の実施の形態の圧電トランスデューサ
の製造工程を示す断面図である。

【図９】上記第１の実施の形態の圧電トランスデューサ
の製造工程を示す断面図である。

【図１０】上記第１の実施の形態の圧電トランスデュー
サの製造工程を示す断面図である。

【図１１】上記第２の実施の形態のインクジェットヘッ
ドを示す断面図である。

【図１２】上記第２の実施の形態のインクジェットヘッ
ドの圧電トランスデューサの製造工程を示す図で、グリ
ーンシートの１つの平面図である。

【図１３】インクジェットプリンタの要部を示す斜視
図。

【符号の説明】

１ 圧電材料板 １ａ〜１ｆ グリーンシート（シート状材料） ２ 第１の駆動用電極 ３ 第２の駆動用電極 ５ 液室 １１ 分極用電極 １１ａ スルーホール構造 １１ｂ 引出電極 １２ 分極用電極 １２ｂ スルーホール構造

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 41/083 Ｈ０１Ｌ 41/22 Ｚ 41/22 41/08 Ｕ

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電材料板がその面に沿う方向に対して
   実質的に直交する方向に変形する動作部分を、前記面方
   向に複数箇所有する圧電トランスデューサにおいて、 前記圧電材料板の内部に、前記複数の動作部分に対応し
   た位置において、前記圧電材料板の面に沿う方向と厚さ
   方向とに間隔を置いて位置し、その間隔の方向に圧電材
   料板を分極するための複数組の分極用電極と、 前記分極用電極に分極用の電圧を印加するため、前記各
   分極用電極と接続されて前記圧電材料板の表面に引き出
   された複数のスルーホール構造と、 前記圧電材料板の両表面に、前記複数の動作部分に対応
   した位置において、前記分極用電極間の分極部分を挟ん
   で対向する複数組の駆動用電極とを有することを特徴と
   する圧電トランスデューサ。
2. 【請求項２】 前記対向する駆動用電極は、前記分極部
   分の分極方向と交差する方向に駆動用電界を印加するも
   のであることを特徴とする請求項１に記載の圧電トラン
   スデューサ。
3. 【請求項３】 前記分極用電極は、前記各動作部分にお
   いてその中央と両端とに、それぞれ前記圧電材料板の異
   なる表面に寄ってかつ前記中央部分に関して対称に配置
   され、 前記駆動用電極は、前記中央の分極用電極と両端の分極
   用電極との間に対応する前記圧電材料板の両表面に配置
   されていることを特徴とする請求項２に記載の圧電トラ
   ンスデューサ。
4. 【請求項４】 前記圧電材料板は、シート状材料を積層
   して構成され、前記分極用電極は前記シート状材料の間
   に設けられ、 前記スルーホール構造はその分極用電極よりも表面側に
   位置するシート状材料を貫通して設けられていることを
   特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のトランスデ
   ューサ。
5. 【請求項５】 圧電材料板がその面に沿う方向に対して
   実質的に直交する方向に変形する動作部分を、前記面方
   向に複数箇所有する圧電トランスデューサの製造方法に
   おいて、 前記圧電材料板の内部に、前記複数の動作部分に対応し
   た位置において、前記圧電材料板の面に沿う方向と厚さ
   方向とに間隔を置いて複数組の分極用電極を形成する工
   程と、 前記圧電材料板の少なくとも一方の表面に、前記分極用
   電極のうち前記圧電材料板のその一方の面寄り内部に位
   置する複数個のものをスルーホール構造を介して相互に
   連結する引出電極を形成する工程と、 前記引出電極を通して前記複数組の分極用電極に分極用
   電圧を印加して、前記分極用電極間の前記圧電材料板を
   分極する工程と、 前記引出電極を切断しその引出電極に接続していた前記
   分極用電極を相互に分離する工程とを備えることを特徴
   とする圧電トランスデューサの製造方法。
6. 【請求項６】 前記分極工程の後、前記圧電材料板の両
   表面に、前記複数の動作部分に対応した位置において、
   前記分極用電極間の分極部分を挟んで対向する駆動用電
   極を形成する工程をさらに備えることを特徴とする請求
   項５に記載の圧電トランスデューサの製造方法。
7. 【請求項７】 前記駆動用電極を形成する工程は、前記
   引出電極に重ねて前記駆動用電極を形成することを特徴
   とする請求項６に記載の圧電トランスデューサの製造方
   法。
8. 【請求項８】 前記駆動用電極を形成する工程は、前記
   複数の動作部分に対応した位置にわたって連続して電極
   層を形成し、その電極層を、前記引出電極を切断する工
   程と同時に各動作部分ごとに切断して分離することを特
   徴とする請求項７に記載の圧電トランスデューサの製造
   方法。
9. 【請求項９】 前記圧電材料板を構成する複数のシート
   状材料を形成する工程と、その複数のシート状材料を積
   層する工程と、その積層体を焼成する工程とをさらに備
   え、 前記分極用電極を形成する工程は、前記複数のシート状
   材料のうち前記圧電材料板の表面近くに位置するシート
   状材料に形成するものであることを特徴とする請求項５
   に記載の圧電トランスデューサの製造方法。
10. 【請求項１０】 請求項１の圧電トランスデューサが、
    複数の液室にわたって連続して用いられ、前記駆動用電
    極への電圧の印加による前記圧電材料板の変形を利用し
    て前記複数の液室の容積を選択的に変化させることによ
    り前記液室内の液体を噴射することを特徴とする液滴噴
    射装置。
11. 【請求項１１】 請求項３の圧電トランスデューサが、
    複数の液室にわたって連続して用いられ、前記両端の分
    極用電極が、前記液室間の隔壁と対応するするように配
    置され、前記駆動用電極への電圧の印加により、前記液
    室の中央に対応する前記圧電材料板の部分に関して圧電
    材料板を対称に変形させ、前記複数の液室から液体を選
    択的に噴射することを特徴とする液滴噴射装置。