JP3144949B2 - 圧電／電歪アクチュエータ - Google Patents

圧電／電歪アクチュエータ

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JP3144949B2
JP3144949B2 JP08799793A JP8799793A JP3144949B2 JP 3144949 B2 JP3144949 B2 JP 3144949B2 JP 08799793 A JP08799793 A JP 08799793A JP 8799793 A JP8799793 A JP 8799793A JP 3144949 B2 JP3144949 B2 JP 3144949B2
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actuator
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秀夫 増森
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Seiko Epson Corp
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NGK Insulators Ltd
Seiko Epson Corp
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】本発明は、圧電／電歪アクチュエータに関
するものであり、特に優れた製造性を有すると共に、作
動特性の向上と安定化が有利に達成される圧電／電歪ア
クチュエータの新規な構造に関するものである。
【０００２】
【背景技術】近年、アクチュエータの基体内部に形成し
た加圧室内の圧力を上昇させる機構の一つとして、加圧
室壁に設けた圧電／電歪素子の変位によって、該加圧室
の体積を変化させるようにしたものが知られている。そ
して、そのような圧電／電歪アクチュエータは、例えば
インクジェットプリンタに使用されるプリントヘッドの
インクポンプ等として利用されており、インクが供給さ
れ、充填された加圧室内の圧力を圧電／電歪素子の変位
によって上昇させることにより、加圧室に連通するノズ
ル孔からインク粒子（液滴）を打ち出して、印字するよ
うになっている。
【０００３】具体的に、図５及び図６には、圧電／電歪
アクチュエータをインクポンプとして用いたインクジェ
ットプリントヘッドの一例が示されている。それらの図
において、１６は、インクノズル部材であり、複数のノ
ズル孔２が設けられた金属製のノズルプレート４と、複
数のオリフィス孔６が設けられた金属製のオリフィスプ
レート８とが、流路プレート１０を挟んで積層、接合さ
れることにより形成されており、その内部に、前記ノズ
ル孔２にインクを導くインク噴出用流路１２と、前記オ
リフィス孔６にインクを導くインク供給用流路１４とが
形成されている。また、２５は、インクポンプとして用
いられた圧電／電歪アクチュエータであり、金属や合成
樹脂からなるプレート１８，２０が積層されて、形成さ
れた基体２４内に、前記インクノズル部材１６の各ノズ
ル孔２およびオリフィス孔６に対応する複数の空所２２
を有する一方、該閉塞プレート１８の外面において、各
空所２２に対応する位置に圧電／電歪素子２８が固着さ
れている。そして、それらインクノズル部材１６とアク
チュエータ２５とが重ね合わされて、接着一体化される
ことにより、該空所２２にて、インクを加圧する加圧室
２６が形成されているのである。
【０００４】しかしながら、そこで用いられているアク
チュエータ２５にあっては、加圧室２６の壁部に対し
て、それぞれ、圧電／電歪素子２８の小片を一つずつ接
着しなければならないために、小型化が極めて困難であ
り、しかも、そのような接着に起因するコストアップが
避けられず、信頼性の維持も難しいといった問題を内在
していたのである。
【０００５】加えて、かかるアクチュエータ２５にあっ
ては、隣接して形成された空所２２，２２間の寸法、即
ち隣接する空所２２，２２間の隔壁部３０の厚さ寸法：
ｔが、１mm程度乃至それ以下と小さいために、インクノ
ズル部材１６に対して接着する際に、接着が極めて困難
であったのである。
【０００６】具体的には、インクノズル部材１６とアク
チュエータ２５を接着するに際して、隔壁部３０の両側
に接着剤がはみ出し易いために、そのはみ出した接着剤
にてインク流路や加圧室が変形してしまい、インクの吐
出特性が阻害されて製品の品質の低下や歩留りの低下に
つながることとなる。
【０００７】また、そのような接着剤のはみ出しを防止
するために、接着剤の塗布量を抑えると、部分的に接着
不良の箇所が生じ易くなり、例えば、隣接する加圧室２
６，２６間のシールが不完全となって、圧力が漏れてク
ロストークが生じたり、接着面間にギャップが残ってエ
ア残留とそれによる加圧圧力損失が生じ、アクチュエー
タ２５の作動特性が低下する結果、インク吐出特性が低
下するという問題が惹起される恐れがあったのである。
【０００８】
【解決課題】ここにおいて、本発明は、上述の如き事情
を背景として為されたものであって、その解決課題とす
るところは、他部材（例えばインクジェットプリントヘ
ッドのインクノズル部材等）との接着が容易であって、
接着面からの接着剤のはみ出しや接着不完全等による上
述の如き問題が可及的に軽減乃至は防止され得、優れた
作動特性を安定して得ることができると共に、製作が容
易で且つコンパクト化が有利に図られ得る圧電／電歪ア
クチュエータを提供することにある。
【０００９】
【解決手段】そして、かかる課題を解決するために、本
発明の特徴とするところは、基体内部に形成された加圧
室の壁部の一部を、圧電／電歪素子によって変形させ
て、該加圧室に圧力を生ぜしめるようにした圧電／電歪
アクチュエータにおいて、少なくとも一つの窓部が設け
られたスペーサプレートと、該スペーサプレートの一方
の側に重ね合わされて前記窓部を覆蓋する閉塞プレート
と、該スペーサプレートの他方の側に重ね合わされて前
記窓部を覆蓋する、前記窓部に対応した位置に該窓部を
外部に連通せしめるための開口部が設けられた接続プレ
ートとを、それぞれグリーンシートにて積層形成し、一
体焼成せしめることにより得られた、それら閉塞プレー
トと接続プレートにて両側から覆蓋された前記窓部によ
り前記加圧室を形成してなるセラミックス体により、前
記基体を構成すると共に、前記閉塞プレートの外面上に
膜形成法によって形成された電極および圧電／電歪層か
らなる圧電／電歪作動部により、前記圧電／電歪素子を
構成したことことにある。
【００１０】
【実施例】以下、本発明を更に具体的に明らかにするた
めに、本発明に従う圧電／電歪アクチュエータの代表的
な実施例について、図面を参照しつつ、詳細に説明する
こととする。
【００１１】先ず、図１及び図２には、本発明に係る圧
電／電歪アクチュエータを用いたインクジェットプリン
トヘッドの一例が概略的に示されており、また、図３に
は、その分解斜視図が示されている。かかるインクジェ
ットプリントヘッド４０は、インクノズル部材４２と圧
電／電歪アクチュエータ４５とが接合一体化されること
によって形成されており、該アクチュエータ４５内に形
成された加圧室４６に供給されたインクが、インクノズ
ル部材４２に設けられたノズル孔５４を通じて、噴出さ
れるようになっている。
【００１２】より詳細には、前記インクノズル部材４２
は、それぞれ薄肉の平板形状を呈するノズルプレート４
８とオリフィスプレート５０が、それらの間に流路プレ
ート５２を挟んで重ね合わされ、接着剤によって一体的
に接合されてなる構造とされている。
【００１３】また、ノズルプレート４８には、インク噴
出用のノズル孔５４が、複数個（本実施例では３個）、
形成されていると共に、オリフィスプレート５０および
流路プレート５２には、各ノズル孔５４に対応する位置
において、板厚方向に貫通する通孔５６，５７が、該ノ
ズル孔５４よりも所定寸法大きな内径をもって形成され
ている。
【００１４】さらに、オリフィスプレート５０には、イ
ンク供給用のオリフィス孔５８が、複数個（本実施例で
は３個）、形成されていると共に、流路プレート５２に
設けられた窓部６０が、ノズルプレート４８およびオリ
フィスプレート５０にて、両側から覆蓋されることによ
り、それらノズルプレート４８とオリフィスプレート５
０との間に、各オリフィス孔５８に連通せしめられたイ
ンク供給流路６２が、形成されている。また、オリフィ
スプレート５０には、かかるインク供給流路６２に対し
て、インクタンクから導かれるインクを供給する供給口
６４が、設けられている。
【００１５】なお、かかるインクノズル部材４２を構成
する各プレート４８，５０，５２の材質は、特に限定さ
れるものではないが、ノズル孔５４およびオリフィス孔
５８を高い寸法精度で形成するうえで、一般にプラスチ
ックや、ニッケル乃至ステンレスといった金属が好適に
採用される。また、オリフィス孔５８は、供給されるイ
ンクに対して逆止弁の如き作用を為さしめるため、例え
ば、図示されているように、インク流通方向に向って小
径化するテーパ形状をもって、形成することが望まし
い。
【００１６】一方、前記圧電／電歪アクチュエータ４５
は、セラミックス基体４４と該セラミックス基体４４に
一体的に形成された圧電／電歪素子７８とからなる。ま
た、該セラミックス基体４４は、それぞれ薄肉の平板形
状を呈する閉塞プレート６６と接続プレート６８が、ス
ペーサプレート７０を挟んで重ね合わされてなる構造を
もって、一体的に形成されている。
【００１７】そこにおいて、接続プレート６８には、前
記インクノズル部材４２のオリフィスプレート５０に形
成された通孔５６およびオリフィス孔５８に対応する位
置に、第一の連通用開口部７２および第二の連通用開口
部７４が、それぞれ形成されている。なお、第一の連通
用開口部７２は、通孔５６と略同一乃至若干大きめの内
径とされている一方、第二の連通用開口部７４は、オリ
フィス孔５８よりも所定寸法大径とされている。
【００１８】また、スペーサプレート７０には、長手矩
形状の窓部７６が、複数個、形成されている。そして、
それら各窓部７６に対して、上記接続プレート６８に設
けられた各一つの第一の連通用開口部７２および第二の
連通用開口部７４が開口せしめられるように、かかるス
ペーサプレート７０が、接続プレート６８に対して重ね
合わされている。
【００１９】更にまた、このスペーサプレート７０にお
ける、接続プレート６８が重ね合わされた側とは反対側
の面には、閉塞プレート６６が重ね合わされており、こ
の閉塞プレート６６にて、窓部７６の開口が覆蓋されて
いる。それによって、かかるセラミックス基体４４の内
部には、第一及び第二の連通用開口部７２，７４を通じ
て外部に連通された加圧室４６が、形成されているので
ある。
【００２０】ところで、このようなセラミックス基体４
４は、セラミックスの一体焼成品として形成されるもの
である。即ち、具体的な製造工程としては、先ず、セラ
ミックス原料とバインダー並びに溶媒等から調製される
セラミックスのスラリーから、ドクターブレード装置や
リバースロールコーター装置等の一般的な装置を用い
て、グリーンシートを成形する。次いで、必要に応じ
て、かかるグリーンシートに切断・切削・打ち抜き等の
加工を施して、窓部７６や第一、第二の連通用開口部７
２，７４等を形成し、各プレート６６，６８，７０の前
駆体を形成する。そして、それら各前駆体を積層し、焼
成することによって、一体的なセラミックス基体４４が
得られるのである。
【００２１】なお、かかるセラミックス基体４４を形成
するセラミックスの材質は、特に限定されるものではな
いが、成形性等の点から、アルミナ、ジルコニア等が、
好適に採用される。そして、閉塞プレート６６の板厚は
好ましくは５０μｍ以下、より好ましくは３〜１２μｍ
程度であり、また接続プレート６８の板厚は好ましくは
１０μｍ以上、より好ましくは５０μｍ以上であり、更
にスペーサプレート７０の板厚は好ましくは５０μｍ以
上、より好ましくは１００μｍ以上である。
【００２２】すなわち、このようにして形成されたセラ
ミックス基体４４にあっては、セラミックスの一体焼成
品として形成されていることから、特別な接着処理等を
加える必要がないのであり、閉塞プレート６６，接続プ
レート６８およびスペーサプレート７０の各重ね合わせ
面において、完全なシール性を安定して得ることができ
るのである。
【００２３】加えて、このセラミックス基体４４では、
接続プレート６８が存在することにより、製造性向上の
効果も得られるのである。即ち、一般に、柔軟性を有す
る薄いグリーンシート同士を積層せしめた積層体はハン
ドリングし難く、例えば焼成炉へのセッティング等にお
いて、支持方法を慎重にしないと歪みが加わって、破損
したり、焼成後に異常な変形が生じたりし易い問題を有
している。しかし、接続プレート６８が存在する積層体
では、積層体の剛性が高められるため、接続プレート６
８が存在しない場合に比べてハンドリングし易くなり、
ハンドリングのミスによる不良品発生を抑えることがで
きるのである。更には、セラミックス基体４４に加圧室
４６を高密度に配置した設計の場合、閉塞プレート６６
及びスペーサプレート７０のみの構造では殆どハンドリ
ングが不可能となる場合でも、接続プレート６８が存在
することにより、ハンドリングが可能となる利点を有し
ている。
【００２４】なお、セラミックス基体４４の形状は、製
造法に依存してややばらつくが、インクノズル部材４２
との接着面、即ち接続プレート６８の外面は平坦である
ことが望ましい。平坦さの程度としては、接触式の形状
測定機でうねりを測定した際に、基準長さ８mmに対する
最大うねりが５０μｍ以下、望ましくは２５μｍ以下、
より望ましくは１０μｍ以下が好適である。また、この
平坦さを達成する手段の一つとして、一体焼成後のセラ
ミックス基体４４に対し、研磨や平面切削等の機械加工
を施すことも可能である。
【００２５】さらに、かかるセラミックス基体４４に
は、その閉塞プレート６６の外面上において、各加圧室
４６に対応する部位に、それぞれ、圧電／電歪素子７８
が、設けられている。ここにおいて、この圧電／電歪素
子７８は、閉塞プレート６６上に、下部電極７７，圧電
／電歪層７９および上部電極７５からなる圧電／電歪作
動部を、膜形成法によって形成することによって形成さ
れたものである。そして、特に好適には、かかる圧電／
電歪素子７８として、本願出願人が、先に、特願平３−
２０３８３１号および特願平４−９４７４２号において
提案した、圧電／電歪素子が採用される。
【００２６】具体的には、かかる圧電／電歪素子７８を
得るに際しては、前記閉塞プレート６６として、所定の
化合物で結晶相が部分安定化乃至は完全安定化された酸
化ジルコニウムを主成分とするセラミック基板が、好適
に用いられる。なお、「部分安定化乃至は完全安定化さ
れた酸化ジルコニウム」とは、熱や応力等が加えられた
時に結晶変態が部分的に或いは全く起こらないように、
結晶層を部分的に或いは完全に安定化せしめた酸化ジル
コニウムを含むものである。
【００２７】また、この酸化ジルコニウムを安定化する
化合物としては、酸化イットリウム、酸化セリウム、酸
化マグネシウム、酸化カルシウムがあり、少なくともそ
のうちの一つの化合物を単体で若しくは組み合わせて添
加、含有せしめることにより、酸化ジルコニウムは部分
的に或いは完全に安定化されることとなる。更にまた、
それぞれの化合物の添加含有量としては、酸化イットリ
ウムに関しては２モル％〜７モル％、酸化セリウムに関
しては６モル％〜１５モル％、酸化マグネシウム、酸化
カルシウムに関しては５モル％〜１２モル％とすること
が好ましいが、その中でも、特に酸化イットリウムを部
分安定化剤として用いることが好ましく、その場合にお
いては２モル％〜７モル％、更に好ましくは２モル％〜
４モル％とすることが望ましい。そのような範囲で酸化
イットリウムを添加・含有せしめてなる酸化ジルコニウ
ムは、その主たる結晶相が正方晶若しくは主として立方
晶と正方晶からなる混晶において部分安定化され、優れ
た基板特性を与えることとなる。また、その正方晶を安
定に存在させ、大きな基板強度が得られる為には、基板
の平均結晶粒子径も重要となる。即ち、平均粒子径とし
て、０．０５μm 〜２μm であることが好ましく、更に
好ましくは１μm 以下であることが望ましい。
【００２８】そして、このような閉塞プレート６６の外
面上に、所定の電極膜（上下電極）７５，７７および圧
電／電歪層７９が、公知の各種の膜形成法、例えば、ス
クリーン印刷、スプレー、ディッピング、塗布等の厚膜
形成手法、イオンビーム、スパッタリング、真空蒸着、
イオンプレーティング、ＣＶＤ、メッキ等の薄膜形成手
法によって形成されることとなる。なお、それらの膜形
成は、該閉塞プレート６６（セラミックス基体４４）の
焼結前に行なうことも、或いは焼結後に行なうことも可
能である。また、このようにして閉塞プレート６６上に
膜形成されたそれぞれの膜（電極膜７５，７７および圧
電／電歪層７９）は、必要に応じて熱処理されることと
なるが、かかる熱処理は、それぞれの膜の形成の都度、
行なっても良く、或いは全部の膜を形成した後、同時に
行なっても良い。更に、電極膜７５，７７の間の絶縁信
頼性を向上させるために、必要に応じて、隣合う圧電／
電歪層７９，７９の間に絶縁樹脂膜を形成しても良い。
【００２９】また、かかる圧電／電歪作動部を構成する
電極膜７５，７７の材料としては、熱処理温度並びに焼
成温度程度の高温酸化雰囲気に耐えられる導体であれ
ば、特に規制されるものではなく、例えば金属単体であ
っても、合金であっても良く、また絶縁性セラミックス
やガラス等と、金属や合金との混合物であっても、更に
は導電性セラミックスであっても、何等差し支えない。
尤も、好ましくは、白金、パラジウム、ロジウム等の高
融点貴金属類、或いは銀−パラジウム、銀−白金、白金
−パラジウム等の合金を主成分とする電極材料が好適に
用いられる。
【００３０】また、圧電／電歪作動部を構成する圧電／
電歪層７９の材料としては、圧電或いは電歪効果等の電
界誘起歪を示す材料であれば、何れの材料であっても採
用され得るものであり、結晶質の材料であっても、非晶
質の材料であっても良く、また半導体材料であっても、
誘電体セラミックス材料や強誘電体セラミックス材料で
あっても、何等差し支えなく、更には分極処理が必要な
材料であっても、またそれが不必要な材料であっても良
いのである。
【００３１】尤も、本発明に用いられる圧電／電歪材料
としては、好ましくは、ジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ
系）を主成分とする材料、マグネシウムニオブ酸鉛（Ｐ
ＭＮ系）を主成分とする材料、ニッケルニオブ酸鉛（Ｐ
ＮＮ系）を主成分とする材料、マンガンニオブ酸鉛を主
成分とする材料、アンチモンスズ酸鉛を主成分とする材
料、亜鉛ニオブ酸鉛を主成分とする材料、チタン酸鉛を
主成分とする材料、更にはこれらの複合材料等が用いら
れる。また、このような圧電／電歪材料に、ランタン、
バリウム、ニオブ、亜鉛、セリウム、カドミウム、クロ
ム、コバルト、ストロンチウム、アンチモン、鉄、イッ
トリウム、タンタル、タングステン、ニッケル、マンガ
ン等の酸化物やそれらの他の化合物を添加物として含有
せしめた材料、例えば、ＰＬＺＴ系となるように、前記
ＰＺＴ系を主成分とする材料に上記の如き所定の添加物
を適宜に加えたものであっても、何等差し支えない。
【００３２】なお、上記の如くして形成される電極膜７
５，７７と圧電／電歪膜（層）７９から構成される圧電
／電歪作動部の厚さとしては、一般に１００μm 以下と
され、また電極膜７５，７７の厚さとしては、一般に２
０μｍ以下、好ましくは５μｍ以下とされることが望ま
しく、更に圧電／電歪膜７９の厚さとしては、低作動電
圧で大きな変位等を得るために、好ましくは５０μm 以
下、更に好ましくは３μm 以上４０μm 以下とされるこ
とが望ましい。
【００３３】すなわち、このようにして形成された圧電
／電歪素子７８にあっては、結晶相が部分安定化された
酸化ジルコニウムを主成分とする材料にて形成された閉
塞プレート６６を基板としていることから、薄い板厚に
おいても機械的強度および靭性を有利に確保することが
できると共に、相対的に低作動電圧にて大変位が得ら
れ、しかも速い応答速度と大きな発生力を得ることがで
きるのである。
【００３４】加えて、かかる圧電／電歪素子７８は、膜
形成法によって形成されることから、膜形成プロセスの
利点により、閉塞プレート６６上に多数個、微細な間隔
を隔てて、接着剤等を用いずに同時に且つ容易に形成す
ることができるのであり、それ故、前述の如く、セラミ
ックス基体４４に形成される複数の加圧室４６にそれぞ
れ対応する部位に対して、複数個の圧電／電歪素子７８
を、容易に且つ優れた量産性をもって形成することがで
きるのである。
【００３５】そうして、かくの如きセラミックス基体４
４に圧電／電歪素子７８が一体的に設けられてなる圧電
／電歪アクチュエータ４５にあっては、その焼成後、図
１に示されているように、前記インクノズル部材４２に
対して重ね合わされ、適当な接着剤、例えばエポキシ樹
脂等を用いて、接合、一体化せしめられることとなる。
それによって、該アクチュエータ４５の圧電／電歪素子
７８の作動に基づき、インク供給流路６２を通じて導か
れたインクが、オリフィス孔５８より加圧室４６に供給
されると共に、かかるインクが、通孔５６，５７を通
じ、ノズル孔５４より外部に噴出せしめられる、目的と
するインクジェットプリントヘッド４０が形成されてい
るのである。
【００３６】ところで、上述の如く、アクチュエータ４
５とインクノズル部材４２とを接着するに際して、アク
チュエータ４５に設けられた加圧室４６の、インクノズ
ル部材４２に設けられたインク供給流路６２およびノズ
ル孔５４に対する連通は、該アクチュエータ４５を構成
する接続プレート６８に形成された第一の連通用開口部
７２および第二の連通用開口部７４を、インクノズル部
材４２を構成するオリフィスプレート５０に形成された
通孔５６およびオリフィス孔５８に対して連通せしめる
ことによって、為されることとなる。
【００３７】それ故、それらアクチュエータ４５とイン
クノズル部材４２との接着面間におけるインク流路のシ
ール性は、第一及び第二の連通用開口部７２，７４の周
囲においてのみ確保されていれば良く、シール性を確保
すべき接着部分の長さが短くて済むことから、優れたシ
ール性を有利に且つ安定して得ることが可能となるので
ある。そして、加圧室４６内への接着剤のはみ出しや接
着面におけるギャップの発生等が有利に防止され得るこ
とから、インク吐出特性が改善された製品を、安定して
得ることが可能となるのである。
【００３８】また、特に本実施例では、これら第一及び
第二の連通用開口部７２，７４の内径が、加圧室４６の
内幅寸法（スペーサプレート７０に形成された窓部７６
の幅寸法）よりも小さく設定されていることから、互い
に隣接して形成された第一及び第二の連通用開口部７
２，７４の間の寸法（図２中、Ｌ）も有利に確保するこ
とができる。
【００３９】そして、それによって、各第一及び第二の
連通用開口部７２，７４の周囲における、アクチュエー
タ４５とインクノズル部材４２との接着面積を、有利に
且つ充分に確保することができることから、異種材料間
の接着であっても、接着面におけるシール性を、一層有
利に得ることが可能となるのである。
【００４０】なお、接着剤の種類や塗布方法によって
は、接着剤が第一、第二の連通用開口部７２，７４へは
み出して、それら開口部を閉塞する恐れがある。そのよ
うな恐れがある場合には、互いに隣接して形成された第
一及び第二の連通用開口部７２，７４の内径を加圧室４
６の内側寸法と同程度の大きさに設定して、開口部の閉
塞を防止することが望ましい。また、図７の如く、第
一、第二の連通用開口部７２，７４の一方または両方と
もを、涙滴形状や楕円形状に形成しても良い。
【００４１】因みに、本実施例のインクジェットプリン
トヘッド４０におけるインクノズル部材４２とアクチュ
エータ４５との接合面で発揮される、上述の如き、優れ
たインク流路のシール性は、図５及び図６に示されてい
る、従来構造のインクジェットプリントヘッドにおいて
必要とされるインクノズル部材１６とアクチュエータ２
５との接着面の形状を、上記実施例のものと比較するこ
とによって、容易に理解されるところである。
【００４２】以上、本発明の実施例について詳述してき
たが、これは文字通りの例示であって、本発明は、かか
る具体例にのみ限定して解釈されるものではない。
【００４３】例えば、本発明の圧電／電歪アクチュエー
タは、上述の構造のもの以外にも、各種構造のインクジ
ェットプリントヘッドのインクポンプとして利用される
他、マイクロポンプ、圧電スピーカー、センサー、振動
子、発振子、フィルター等としても用いることができ
る。
【００４４】また、圧電／電歪アクチュエータの構造
は、前記実施例のものに何ら限定されるものではない。
例えば、前記実施例では、加圧室４６にインクを供給す
るインク供給流路６２が、インクノズル部材４２の内部
に形成されていたが、かかるインク供給流路６２を、ア
クチュエータ４５の内部に形成することも可能である。
その一具体例を、図４に示す。なお、かかる図４におい
ては、その理解を容易とするために、前記第一の実施例
における部材および部位に対応する部材および部位に対
して、それぞれ、同一の符号を付しておくこととする。
また、かかる図４の具体例におけるオリフィス孔５８
は、図１等の例における第二の連通用開口部７４の孔径
を適宜選択することによって、図１等の第二の連通用開
口部７４に、オリフィス孔５８の機能を一体化したもの
である。
【００４５】その他、一々列挙はしないが、本発明は、
当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等
を加えた態様において実施され得るものであり、また、
そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限
り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであること
は、言うまでもないところである。
【００４６】
【発明の効果】上述の説明から明らかなように、本発明
に従う構造とされた圧電／電歪アクチュエータにおいて
は、圧電／電歪素子が膜形成法によって容易に且つ優れ
た量産性をもって形成されることから、製品品質の向上
と、生産性の向上が達成され得ると共に、小型化も有利
に図られ得るのである。また、セラミックス基体が閉塞
プレートとスペーサプレートと接続プレートとの三層構
造を有していることから、かかるアクチュエータは焼成
前のグリーンシートの積層体の状態でも十分な剛性があ
り、ハンドリングし易く、製造性に優れている特徴を有
している。
【００４７】さらに、セラミックス基体が閉塞プレート
とスペーサプレートと接続プレートとの三層構造を有し
ていることにより、かかる圧電／電歪アクチュエータ
を、例えばインクジェットプリントヘッドのインクポン
プとして用いて、インクノズル部材等の他部材に接着す
る際には、アクチュエータとインクノズル部材との接合
面におけるインク流路のシール性が飛躍的に向上され得
るのであり、以て、製品品質の向上とその安定化が、有
利に達成され得るのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る圧電／電歪アクチュエータを用い
たインクジェットプリントヘッドの一例を示す縦断面説
明図である。
【図２】図１におけるII−II断面説明図である。
【図３】図１に示されたインクジェットプリントヘッド
の構造を説明するための分解斜視図である。
【図４】本発明の別の実施例としての圧電／電歪アクチ
ュエータを用いたインクジェットプリントヘッドを示
す、図１に対応する縦断面説明図である。
【図５】従来のインクジェットプリントヘッドの一具体
例を示す縦断面説明図である。
【図６】図５におけるVI−VI断面説明図である。
【図７】図２において第一、第二の連通用開口部の形状
を変更した例を示す、断面説明図である。
【符号の簡単な説明】
４０，８０ インクジェットプリントヘッド ４２ インクノズル部材 ４４ セラミックス基体 ４５ アクチュエータ ４６ 加圧室 ４８ ノズルプレート ５０ オリフィスプレート ５２ 流路プレート ５４ ノズル孔 ５８ オリフィス孔 ６２ インク供給流路 ６６ 閉塞プレート ６８ 接続プレート ７０ スペーサプレート ７２ 第一の連通用開口部 ７４ 第二の連通用開口部 ７８ 圧電／電歪素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 伸夫 愛知県尾張旭市東栄町四丁目６番地の２ 東栄パークハイツ305号 審査官 松川 直樹 (56)参考文献 特開 昭58−87060（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−89163（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−111758（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−101455（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41J 2/045 B41J 2/055 H01L 41/09

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基体内部に形成された加圧室の壁部の一
    部を、圧電／電歪素子によって変形させて、該加圧室に
    圧力を生ぜしめるようにした圧電／電歪アクチュエータ
    において、 少なくとも一つの窓部が設けられたスペーサプレート
    と、該スペーサプレートの一方の側に重ね合わされて前
    記窓部を覆蓋する閉塞プレートと、該スペーサプレート
    の他方の側に重ね合わされて前記窓部を覆蓋する、前記
    窓部に対応した位置に該窓部を外部に連通せしめるため
    の開口部が設けられた接続プレートとを、それぞれグリ
    ーンシートにて積層形成し、一体焼成せしめることによ
    り得られた、それら閉塞プレートと接続プレートにて両
    側から覆蓋された前記窓部により前記加圧室を形成して
    なるセラミックス体により、前記基体を構成すると共
    に、前記閉塞プレートの外面上に膜形成法によって形成
    された電極および圧電／電歪層からなる圧電／電歪作動
    部により、前記圧電／電歪素子を構成したことを特徴と
    する圧電／電歪アクチュエータ。
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