JP2008005700A - 圧電トランスデューサおよび液滴噴射装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 圧電トランスデューサ100は、積層された複数の圧電セラミックス層により形成された圧電材料板1からなり、液室5の中央に対して対称でかつ該圧電材料板の面に沿う方向および板厚方向に対して傾斜した方向に分極されている。圧電材料板の両面上には駆動用電極2,3が形成され、該圧電材料板に前記各分極方向に対してそれぞれ実質的に直交する電界をかけることで、圧電材料板がシェアモード変形し、液室5内のインクに噴射圧力を与える。
【選択図】 図2
Description
以下、本発明の圧電トランスデューサおよび液滴噴射装置をインク噴射装置に具体化した第1の実施の形態について図1〜図9を参照して説明する。
以下、図10〜図11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。
以下、図12〜図18を参照して、本発明の第3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。図12に示すように、第3の実施の形態の圧電トランスデューサ103は、圧電材料板31の内部に、分極に用いた共通正電極11および共通グランド電極12を残して完成品としている。
以下、図19〜図20を参照して、本発明の第4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20に示すように、分極時にグランドGNDに接続される電極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112b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。
以下、図21〜図26を参照して、本発明の第5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。
以下、図27〜図30を参照して、本発明の第6の実施の形態について説明する。なお、前記第5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。
5 液室
51 隔壁
8 ノズル
1a〜1f 圧電セラミックス層
2 駆動電極
3 駆動電極
A 分極方向
Claims (12)
- 圧電材料板と、その厚み方向に対向する両側にそれぞれ位置し、前記対向方向とは直交する方向に間隔をおいた複数の電極とを備え、
分極時と駆動時とで、前記圧電材料板に電界を印加するために使用する前記電極の組み合わせを変え、分極方向と駆動電界方向とが交差するようにして、駆動時には、前記圧電材料板をシェアモード変形させるようにしたことを特徴とする圧電トランスデューサ。 - 前記分極時と駆動時とのいずれかは、前記複数の電極のうち隣接する電極を越えた電極どうしを組み合わせて、前記隣接する電極どうしが対向する方向と交差する方向の電界を印加す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。
- 前記分極方向は前記圧電材料板の面に沿う方向に一致し、前記駆動電界方向は前記圧電材料板の厚み方向に一致することを特徴とする請求項1または2に記載の圧電トランスデューサ。
- 前記分極時には、前記圧電材料板の厚み方向に対向しない電極を使用して電界を印加し、その電極間に位置する少なくとも他の電極を使用して前記駆動電界を印加することを特徴とする請求項3に記載の圧電トランスデューサ。
- 前記駆動時には、前記分極時に使用した電極と、その電極間に位置する他の電極とを使用して前記駆動電界を印加することを特徴とする請求項3に記載の圧電トランスデューサ。
- 前記分極方向は前記圧電材料板の厚み方向に一致し、前記駆動電界方向は前記圧電材料板の面に沿う方向に一致することを特徴とする請求項1または2に記載の圧電トランスデューサ。
- 前記分極時には、前記圧電材料板の厚み方向に対向する電極を使用して電界を印加し、前記圧電材料板の厚み方向に対向しない電極を使用して前記駆動電界を印加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。
- 請求項1から7のいずれかの圧電トランスデューサを、液体を収容した複数の液室に跨って配置し、選択的に各液室の容積を変化させることにより該液室内の液体を液滴として噴射する液滴噴射装置において、
前記分極時に使用する電極が、前記液室の中央に対して対称に分極用電界を印加するように位置し、その電界によって生成した各分極方向に対してそれぞれ交差する駆動電界を印加するように、前記駆動時に使用する複数組の電極が前記液室の中央に対して対称に位置することを特徴とする液滴噴射装置。 - 前記分極用電界を印加する対の電極のうち一方の電極が、前記複数の液室を相互に隔てる隔壁に対応して位置することを特徴とする請求項8に記載の液滴噴射装置。
- 前記圧電トランスデューサの前記液室側の面に、前記電極を覆って前記圧電材料板に積層した絶縁層を備えることを特徴とする請求項8または9に記載の液滴噴射装置。
- 請求項4の圧電トランスデューサを複数の液室に跨って配置し、選択的に各液室の容積を変化させることにより該液室内の液体を液滴として噴射する液滴噴射装置において、
前記分極時に使用する電極が、前記各液室の中央と、前記複数の液室を相互に隔てる隔壁とに対応して位置し、前記駆動時に使用する複数組の電極が前記液室の中央に対して対称に位置することを特徴とする液滴噴射装置。 - 請求項7の圧電トランスデューサを複数の液室に跨って配置し、選択的に各液室の容積を変化させることにより該液室内の液体を液滴として噴射する液滴噴射装置において、
前記駆動時に使用する電極が、前記各液室の中央と前記複数の液室を相互に隔てる隔壁とに対応して位置し、前記分極時に使用する複数組の電極が前記液室の中央に対して対称に位置することを特徴とする液滴噴射装置。
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