JP4812244B2 - Print head - Google Patents

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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
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Description

本発明は、圧電性を有するペロブスカイト型化合物、特にチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)を主成分とするアクチュエータと、それを用いた文字や画像の印刷に用いるインクジェット式プリンタに搭載される印刷ヘッドに関する。   The present invention relates to an actuator mainly composed of a perovskite type compound having piezoelectricity, particularly lead zirconate titanate (PZT), and a print head mounted on an ink jet printer using the same for printing characters and images. .

近年、パーソナルコンピューターの普及やマルチメディアの発達に伴って、情報を記録媒体に出力する記録装置として、インクジェット方式の記録装置の利用が急速に拡大している。   In recent years, with the spread of personal computers and the development of multimedia, the use of ink jet recording apparatuses as recording apparatuses that output information to recording media is rapidly expanding.

かかるインクジェット方式の記録装置には、印刷ヘッドが搭載されており、この種の印刷ヘッドには、インクが充填されたインク流路内に加圧手段としてのヒーターを備え、ヒーターによりインクを加熱、沸騰させ、インク流路内に発生する気泡によってインクを加圧し、インク吐出孔より、インク流として吐出させるサーマルヘッド方式と、インクが充填されるインク流路の一部の壁を変位素子によって屈曲変位させ、機械的にインク流路内のインクを加圧し、インク吐出孔よりインク流として吐出させる圧電方式が一般的に知られている。   Such an ink jet recording apparatus is equipped with a print head, and this type of print head includes a heater as a pressurizing unit in an ink flow path filled with ink, and heats the ink with the heater. A thermal head system that boiles and pressurizes ink with bubbles generated in the ink flow path and discharges it as an ink flow from the ink discharge hole, and a part of the wall of the ink flow path filled with ink is bent by a displacement element A piezoelectric method is generally known that displaces, pressurizes ink in an ink flow path mechanically, and discharges the ink as an ink flow from an ink discharge hole.

圧電方式を利用したインクジェット記録装置に用いられる印刷ヘッドは、例えば図3(a)に示したように、複数の溝がインク流路23aとして並設され、各インク流路23aを仕切る壁として隔壁23bを形成した流路部材23の上に、アクチュエータ21が設けられた構造を有する。   For example, as shown in FIG. 3A, a print head used in an inkjet recording apparatus using a piezoelectric method has a plurality of grooves arranged in parallel as ink flow paths 23a, and a partition wall as a wall that partitions each ink flow path 23a. The actuator 21 is provided on the flow path member 23 in which 23b is formed.

アクチュエータ21は、圧電セラミック層24の一方の主面に共通電極25を形成するとともに、他方の主面に複数の個別電極26を形成し、複数の変位素子27が設けられてなるアクチュエータが、流路部材23の開口部であるインク流路23aの直上に個別電極26を配置するように、アクチュエータ21と流路部材23とを接着する。   The actuator 21 includes a common electrode 25 formed on one main surface of the piezoelectric ceramic layer 24, a plurality of individual electrodes 26 formed on the other main surface, and an actuator provided with a plurality of displacement elements 27. The actuator 21 and the flow path member 23 are bonded so that the individual electrode 26 is disposed immediately above the ink flow path 23 a that is the opening of the path member 23.

共通電極25と個別電極26との間に電圧を印加して変位素子27を振動させることによりインク流路23a内のインクを加圧し、流路部材23の底面に開口させたインク吐出孔28よりインク滴を吐出させる構造になっている。   By applying a voltage between the common electrode 25 and the individual electrode 26 to vibrate the displacement element 27, the ink in the ink flow path 23 a is pressurized, and the ink discharge hole 28 opened on the bottom surface of the flow path member 23. The ink droplets are ejected.

また、図3(b)に示すように、圧電セラミック層24上に個別電極26を等ピッチで多数並設し、変位素子27を多数設けた印刷ヘッドを構成して各変位素子27を独立して制御することにより、インクジェットプリンタの高速化及び高精度化に寄与することが可能である。   Further, as shown in FIG. 3B, a print head in which a large number of individual electrodes 26 are arranged in parallel on the piezoelectric ceramic layer 24 at an equal pitch and a large number of displacement elements 27 are provided is formed. This can contribute to speeding up and high accuracy of the ink jet printer.

このようなアクチュエータは、金属成分としてPb、Zr及びTi、Zn、Sb、Ni、Teと、Sr及びBaのうち少なくとも1種を含むペロブスカイト型化合物を用いることにより、耐熱性、耐久性、耐温度変化性に優れた圧電体を実現できることが開示されている。
特開平11−34321号公報 特開平7−315923号公報
Such an actuator uses Pb, Zr and Ti, Zn, Sb, Ni, Te as a metal component, and a perovskite type compound containing at least one of Sr and Ba, thereby providing heat resistance, durability, and temperature resistance. It is disclosed that a piezoelectric body excellent in changeability can be realized.
JP 11-34321 A JP 7-315923 A

しかしながら、最近の高精度プリンタにおいてはアクチュエータとしての変位を大きくするためには、厚みを薄くする傾向があり、例えば100μm以下、特に60μm以下の厚みの圧電焼結体を直接得ようとすると、1000℃以上で焼成する場合、そのような高温では成形体表面からPbが蒸発して組成の変化が生じ、得られた圧電焼結体の組成にバラツキが生じるため、これをインクジェット式プリンタの印刷ヘッドとして用いると、変位バラツキが大きくなってインクの吐出のバラツキが生じ、記録される文字や画像の鮮明度が部分的に悪化し、さらに高速印刷ができなくなるという問題があった。   However, in recent high-precision printers, there is a tendency to reduce the thickness in order to increase the displacement as an actuator. For example, if a piezoelectric sintered body having a thickness of 100 μm or less, particularly 60 μm or less is directly obtained, 1000 is obtained. When firing at a temperature higher than or equal to ℃, Pb evaporates from the surface of the molded body at such a high temperature, resulting in a change in composition, resulting in variations in the composition of the obtained piezoelectric sintered body. As a result, there is a problem in that the variation in displacement increases and the ink discharge varies, the sharpness of recorded characters and images partially deteriorates, and high-speed printing cannot be performed.

また、100μm以下のアクチュエータを得るために、焼結によって得られた厚い圧電磁器からPbが蒸発した表面部を除去し、組成のバラツキの少ない中心部分のみを用い、これをインクジェット式プリンタの印刷ヘッドとして用いる場合は、厚みバラツキ及び表面粗さを厳密に制御できず、実質的にこのような加工が困難であるという問題があった。   Further, in order to obtain an actuator of 100 μm or less, the surface portion where Pb is evaporated is removed from the thick piezoelectric ceramic obtained by sintering, and only the central portion with little composition variation is used, and this is used as a print head for an ink jet printer. In the case of using as, the thickness variation and the surface roughness cannot be strictly controlled, and there is a problem that such processing is substantially difficult.

また、圧電焼結体を印刷ヘッドとして用いる場合、圧電焼結体を金属製流路部材に接着剤を用いて接着するが、接着前にアクチュエータとして優れた圧電特性を有していても、接着後にその特性が低下し、変位バラツキの原因になるという問題があった。   In addition, when a piezoelectric sintered body is used as a print head, the piezoelectric sintered body is bonded to a metal channel member using an adhesive, but even if it has excellent piezoelectric characteristics as an actuator before bonding, There was a problem that the characteristics later deteriorated, causing variation in displacement.

従って、本発明は、100μm以下の厚みで、焼成しても組成バラツキが少ないアクチュエータと、変位バラツキを改善したインクジェット用の印刷ヘッドを提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an actuator having a thickness of 100 μm or less and little composition variation even when fired, and an ink jet print head with improved displacement variation.

本発明の印刷ヘッドは、複数のインク吐出孔にそれぞれ繋がっている複数のインク流路 が開口している流路部材に、セラミック基板の表面に圧電セラミック層が積層されており圧電セラミック層と該圧電セラミック層を挟持する一対の電極とを具備する複数の変位素子が設けられてるアクチュエータを、前記複数のインク流路の開口の覆うとともに 、前記複数の変位素子が前記複数のインク流路の開口の直上に位置するように積層されて いる印刷ヘッドであって、前記圧電セラミック層は、厚みが100μm以下であり、圧縮 応力が加わっており、チタン酸ジルコン酸鉛系化合物であるペロブスカイト型化合物からなるとともに、該ペロブスカイト型化合物の格子定数比c/aが1.013〜1.01 あることを特徴とする。
Printhead of the present invention, the flow channel member in which a plurality of ink flow paths are connected to a plurality of ink ejection holes are opened, the piezoelectric ceramic layer are laminated on the surface of the ceramic substrate, the piezoelectric ceramic layer and an actuator plurality of displacement elements that have been eclipsed set comprising a pair of electrodes sandwiching the piezoelectric ceramic layer, covering the opening of said plurality of ink flow paths, the plurality of displacement elements of the plurality The print head is laminated so as to be positioned immediately above the opening of the ink flow path , wherein the piezoelectric ceramic layer has a thickness of 100 μm or less, is subjected to compressive stress , and is made of a lead zirconate titanate compound. together consist of some perovskite lattice constant ratio c / a of the perovskite compound is characterized by a 1.013 to 1.01 6.

また、前記圧電セラミック層が、Sr、Ba、Ni、Sb、Nb、Zn及びTeのうち少なくとも1種を含むことが好ましい。   The piezoelectric ceramic layer preferably contains at least one of Sr, Ba, Ni, Sb, Nb, Zn, and Te.

また、前記圧電セラミック層が、Baを0.02〜0.08モル、Srを0.02〜0.12モル含むことが好ましい。   The piezoelectric ceramic layer preferably contains 0.02 to 0.08 mol of Ba and 0.02 to 0.12 mol of Sr.

また、前記圧電セラミック層が、前記ペロブスカイト型化合物のAサイトとBサイトのモル比A/Bが0.99〜1.04であることが好ましい。   The piezoelectric ceramic layer preferably has a molar ratio A / B between the A site and the B site of the perovskite compound of 0.99 to 1.04.

また、前記セラミック基板が圧電体であることが好ましい。   The ceramic substrate is preferably a piezoelectric body.

弾性コンプライアンスが14.0×10−12/N以下であることが好ましい。 The elastic compliance is preferably 14.0 × 10 −12 m 2 / N or less.

また、本発明の印刷ヘッドは、上記のアクチュエータが、複数のインク流路を有する流路部材の表面に、該インク流路の直上に前記アクチュエータを構成する変位素子が配置するように接合されてなり、前記変位素子の変位によってインクを吐出させることを特徴とする。   In the print head of the present invention, the actuator is joined to the surface of a flow path member having a plurality of ink flow paths so that a displacement element constituting the actuator is disposed immediately above the ink flow path. Thus, ink is ejected by displacement of the displacement element.

本発明は、薄層の圧電体に応力が加わると、その静電容量が低下し、これがアクチュエータの特性バラツキを誘起するとの新規な知見に基づき、圧電セラミック層を構成する タン酸ジルコン酸鉛系化合物であるペロブスカイト型化合物の格子定数比を厳密に制御し、圧電セラミック層の結晶相が正方晶に近づけることにより、圧縮応力が加わっても静電容量の低下が抑制でき、複数の拘束部を有する支持部材に接合されて圧縮応力が加わっても優れた圧電特性を維持し、高変位の印刷ヘッドを実現したものである。
The present invention, when the stress is applied to the piezoelectric thin layer, the capacitance is decreased, which based on the novel finding that induces variations in characteristics of the actuator, titanium lead zirconate titanate constituting the piezoelectric ceramic layers strictly control the lattice constant ratio of perovskite compound is a system compound by crystal phase of the piezoelectric ceramic layer is closer to the tetragonal, can be suppressed decrease in capacitance with applied compressive stress, restraint of multiple Even when compressive stress is applied to a support member having a portion, excellent piezoelectric characteristics are maintained and a high displacement print head is realized.

また、前記圧電セラミック層が、Sr、Ba、Ni、Sb、Nb、Zn及びTeのうち少なくとも1種を含むため、より優れた特性を有する圧電焼結体を容易に得ることができる。   Further, since the piezoelectric ceramic layer contains at least one of Sr, Ba, Ni, Sb, Nb, Zn, and Te, a piezoelectric sintered body having more excellent characteristics can be easily obtained.

さらに、前記圧電セラミック層が、Baを0.02〜0.08モル、Srを0.02〜0.12モル含むため、正方晶組成が主体でもd31が200以上の圧電焼結体を得ることができる。 Further, since the piezoelectric ceramic layer contains 0.02 to 0.08 mol of Ba and 0.02 to 0.12 mol of Sr, a piezoelectric sintered body having a tetragonal composition as a main component and d 31 of 200 or more is obtained. be able to.

さらにまた、前記圧電セラミック層が、前記ペロブスカイト型化合物のAサイトとBサイトのモル比A/Bが0.99〜1.04であるため、d31が250以上の高い性能を有する圧電焼結体を得ることができる。 Furthermore, since the piezoelectric ceramic layer has a molar ratio A / B between the A site and the B site of the perovskite compound of 0.99 to 1.04, piezoelectric sintering having a high performance of d 31 of 250 or more. You can get a body.

また、前記セラミック基板が圧電体であることが好ましい。これにより、同時焼成をすることが可能となり、熱膨張差による応力の発生を抑制することが可能となる。   The ceramic substrate is preferably a piezoelectric body. As a result, simultaneous firing can be performed, and generation of stress due to a difference in thermal expansion can be suppressed.

さらに、弾性コンプライアンスが14.0×10−12/N以下であることが好ましい。これにより、アクチュエータを支持部材に張り付け後に生じる応力に対する静電容量の低下を抑制することが容易となる。 Furthermore, the elastic compliance is preferably 14.0 × 10 −12 m 2 / N or less. As a result, it becomes easy to suppress a decrease in the electrostatic capacity with respect to the stress generated after the actuator is attached to the support member.

本発明のアクチュエータは、例えば図1(a)に示したように、セラミック基板2の表面に、複数の変位素子7が設けられてなるものである。変位素子7は、セラミック基板2上に設けられた共通電極5と、共通電極5上に設けられた圧電セラミック層4と、圧電セラミック層4上に設けられた個別電極6とを具備するものである。換言すれば、変位素子7は、共通電極5と個別電極6とで圧電セラミック層4を挟持するように構成され、共通電極5がセラミック基板2上に設けられている。   The actuator of the present invention is formed by providing a plurality of displacement elements 7 on the surface of a ceramic substrate 2, for example, as shown in FIG. The displacement element 7 includes a common electrode 5 provided on the ceramic substrate 2, a piezoelectric ceramic layer 4 provided on the common electrode 5, and an individual electrode 6 provided on the piezoelectric ceramic layer 4. is there. In other words, the displacement element 7 is configured to sandwich the piezoelectric ceramic layer 4 between the common electrode 5 and the individual electrode 6, and the common electrode 5 is provided on the ceramic substrate 2.

変位素子7はセラミック基板2上に複数設けられており、例えば図1(b)に示したように、個別電極6が等間隔で2次元的に配列され、それぞれ外部の電子制御回路に独立して接続され、それぞれの電極間に電圧が印加されると、電圧が印加された共通電極5と個別電極6に挟持された部位の圧電セラミック層4が変位することができる。   A plurality of displacement elements 7 are provided on the ceramic substrate 2. For example, as shown in FIG. 1B, the individual electrodes 6 are two-dimensionally arranged at equal intervals, and are independent from the external electronic control circuit. When the voltage is applied between the electrodes, the piezoelectric ceramic layer 4 at the portion sandwiched between the common electrode 5 and the individual electrode 6 to which the voltage is applied can be displaced.

本発明によれば、セラミック基板2の変位素子7が設けられた主面と反対側の主面には、金属からなる拘束部が接着層を介して設けられ、非拘束部で変位が発生するような構造を有している場合に、特に本発明の効果を十分に発揮することができる。このような構成では、金属からなる拘束部が接着層を介して設けられているため、圧電セラミック層4に圧縮応力が加わり、非拘束部で変位が発生するような構造を有しているのが良い。   According to the present invention, a constraining portion made of metal is provided on the main surface opposite to the main surface on which the displacement element 7 of the ceramic substrate 2 is provided via the adhesive layer, and displacement occurs in the non-constraining portion. Especially when it has such a structure, the effect of this invention can fully be exhibited. In such a configuration, since the constraining portion made of metal is provided via the adhesive layer, the piezoelectric ceramic layer 4 has a structure in which compressive stress is applied and displacement occurs in the non-constraining portion. Is good.

具体的には、図1(c)に示したように、本発明のアクチュエータのセラミック基板2に支持部材3が固定されており、支持部材3と接合しているセラミック基板2の主面には、溝の開口部に位置する自由振動部9aと、接合によって形成される固定部9bとによって構成される支持部材3が設けられている。そして、共通電極5と個別電極6との間に電圧が印加されると、圧電セラミック層4の変位によって、変位素子7が変位を起こし、その結果、自由振動部9aで振動することができる。このような構造によって、変位の大きなアクチュエータとしてその特徴を十分に活用することができる。   Specifically, as shown in FIG. 1C, a support member 3 is fixed to the ceramic substrate 2 of the actuator of the present invention, and the main surface of the ceramic substrate 2 joined to the support member 3 is A support member 3 is provided which includes a free vibration part 9a located at the opening of the groove and a fixing part 9b formed by bonding. When a voltage is applied between the common electrode 5 and the individual electrode 6, the displacement element 7 is displaced by the displacement of the piezoelectric ceramic layer 4, and as a result, can be vibrated by the free vibration part 9a. With such a structure, the characteristics can be fully utilized as an actuator having a large displacement.

本発明によれば、変位素子7を構成する圧電セラミック層4は、少なくともPb、Zr及びTiを含むペロブスカイト型結晶を主成分とすることが重要である。例えば、Aサイト構成元素としてPbを含有し、且つ、Bサイト構成元素としてZr及びTiを含有する結晶であり、特に、チタン酸ジルコン酸鉛系化合物であることが、より高いd定数を有する安定な圧電焼結体を得るために好ましい。   According to the present invention, it is important that the piezoelectric ceramic layer 4 constituting the displacement element 7 has a perovskite crystal containing at least Pb, Zr and Ti as a main component. For example, a crystal containing Pb as an A site constituent element and Zr and Ti as a B site constituent element, in particular, a lead zirconate titanate-based compound having a higher d constant It is preferable for obtaining a piezoelectric sintered body.

また、前記圧電セラミック層が、Sr、Ba、Ni、Sb、Nb、Zn及びTeのうち少なくとも1種を含むことが好ましい。これによって、より安定した圧電焼結体を得ることができ、例えば副成分としてPb(Zn1/3Sb2/3)O及びPb(Ni1/2Te1/2)Oとを固溶してなるものを例示できる。 The piezoelectric ceramic layer preferably contains at least one of Sr, Ba, Ni, Sb, Nb, Zn, and Te. Thus, a more stable piezoelectric sintered body can be obtained. For example, Pb (Zn 1/3 Sb 2/3 ) O 3 and Pb (Ni 1/2 Te 1/2 ) O 3 are solidified as subcomponents. What melt | dissolves can be illustrated.

特に、Aサイト構成元素として、さらにアルカリ土類元素を含有することが望ましい。アルカリ土類元素としては特にBa、Srが高い変位を得られる点で好ましく、Baを0.02〜0.08モル、Srを0.02〜0.12モル含むことが特に正方晶組成が主体の組成の場合に大きな変位を得るのに有利である。   In particular, it is desirable to further contain an alkaline earth element as the A site constituent element. As the alkaline earth element, Ba and Sr are particularly preferable in that a high displacement can be obtained, and the inclusion of 0.02 to 0.08 mol of Ba and 0.02 to 0.12 mol of Sr is particularly mainly tetragonal composition. It is advantageous to obtain a large displacement in the case of the following composition.

例えば、Pb1−x―ySrBa(Zn1/3Sb2/3(Ni1/2Te1/2Zr1−a−b−cTi+αwt%Pb1/2NbO(0≧x≧0.14、0≧y≧0.14、0.05≧a≧0.1、0.002≧b≧0.01、0.44≧c≧0.50、α=0.1〜1.0)で表される組成に対して、Pbの量を、モル比A/Bが0.99〜1.04になるように調製するものである。 For example, Pb 1-x-y Sr x Ba y (Zn 1/3 Sb 2/3) a (Ni 1/2 Te 1/2) b Zr 1-a-b-c Ti c O 3 + αwt% Pb 1 / 2 NbO 3 (0 ≧ x ≧ 0.14, 0 ≧ y ≧ 0.14, 0.05 ≧ a ≧ 0.1, 0.002 ≧ b ≧ 0.01, 0.44 ≧ c ≧ 0.50 , Α = 0.1 to 1.0), the amount of Pb is adjusted so that the molar ratio A / B is 0.99 to 1.04.

Pbを化学量論組成に調製した成形体を1000℃で2時間焼成を行うと、PbがPbOとして、蒸発してしまい、表面部の組成のずれが生じ、変位素子の特性の低下および性能バラツキが生じやすいが、モル比A/Bが0.99〜1.04、特に0.995〜1.03であることが好ましく、これにより、変位素子7の厚み方向のPb/(Ti+Zr)比のバラツキが0.02以下に抑制することが容易となり、組成バラツキをさらに低減できる。   When a molded body prepared with a stoichiometric composition of Pb is baked at 1000 ° C. for 2 hours, Pb evaporates as PbO, resulting in a deviation in the composition of the surface portion, resulting in deterioration in the characteristics of the displacement element and performance variations. However, it is preferable that the molar ratio A / B is 0.99 to 1.04, particularly 0.995 to 1.03, so that the Pb / (Ti + Zr) ratio in the thickness direction of the displacement element 7 can be increased. It becomes easy to suppress the variation to 0.02 or less, and the composition variation can be further reduced.

なお、モル比A/Bとは、Aサイトの全成分のモル数の和をBサイトの全成分のモル数の和で除したものであり、A/B比は化学量論のペロブスカイト型の酸化物では1であるのに対して、A/B比が1よりも多い場合には、AサイトがBサイトよりもモル比が多い状態となっており、また、A/B比が1よりも小さい場合には、AサイトよりもBサイトのモル比が多いことを意味する。   The molar ratio A / B is obtained by dividing the sum of the number of moles of all components of the A site by the sum of the number of moles of all components of the B site. The A / B ratio is a perovskite type of stoichiometry. When the A / B ratio is more than 1 in the oxide, the A site has a larger molar ratio than the B site, and the A / B ratio is more than 1. Is smaller, it means that the molar ratio of the B site is larger than that of the A site.

また、圧電セラミック層4を構成するペロブスカイト型化合物は、2種類の結晶形を有することが普通であり、菱面体晶と正方晶が混合された状態で存在する。しかしながら、本発明によれば、圧電特性を高めるためには、菱面体晶との正方晶混相域の結晶形を採用した方が好ましいものの、厚みTが100μm以下のアクチュエータを焼成するとPbが蒸発してアクチュエータ表面から内部まで圧電体の組成が変化し、特性劣化が発生するが、格子定数比c/aを制御し、2種類の結晶形を特定の比率で混合することによって、優れた特性を維持し、しかも応力環境下にあっても特性劣化を抑制できる。   Further, the perovskite type compound constituting the piezoelectric ceramic layer 4 usually has two types of crystal forms, and exists in a state where rhombohedral crystals and tetragonal crystals are mixed. However, according to the present invention, in order to enhance the piezoelectric characteristics, it is preferable to adopt a crystal form in a tetragonal mixed phase region with rhombohedral crystals, but when an actuator having a thickness T of 100 μm or less is fired, Pb evaporates. The composition of the piezoelectric body changes from the actuator surface to the inside, and characteristic deterioration occurs. However, by controlling the lattice constant ratio c / a and mixing the two crystal forms at a specific ratio, excellent characteristics can be obtained. The deterioration of characteristics can be suppressed even in a stress environment.

即ち、圧電セラミック層4のペロブスカイト型化合物の格子定数比c/aを1.013〜1.016に設定することが重要であり、この構成によりペロブスカイト型化合物の主体を正方晶組成にすることができる。特に安定した圧電特性を得るため、1.0135〜1.0155、更に1.014〜1.015であることが好ましい。   That is, it is important to set the lattice constant ratio c / a of the perovskite type compound of the piezoelectric ceramic layer 4 to 1.013 to 1.016. With this configuration, the main component of the perovskite type compound is a tetragonal composition. it can. In order to obtain particularly stable piezoelectric characteristics, it is preferably 1.0135 to 1.0155, more preferably 1.014 to 1.015.

本発明の変位素子7の厚さは100μmであることが大きな変位を得るために重要であり、特に80μm、更には60μm、より好適には50μmが変位を大きくする点で好ましい。また、製造時や作動時の破壊を防止するため、十分な機械的強度を考慮すると下限値は3μm、特に5μm、更には10μmであることが好ましい。   The thickness of the displacement element 7 of the present invention is 100 μm, which is important for obtaining a large displacement. In particular, 80 μm, further 60 μm, and more preferably 50 μm is preferable in terms of increasing the displacement. In order to prevent breakage during production and operation, the lower limit is preferably 3 μm, particularly 5 μm, and more preferably 10 μm in view of sufficient mechanical strength.

本発明によれば、セラミック基板2は、絶縁性の高いものであれば良いが、圧電体であること、特に圧電セラミック層4と略同一の熱膨張率を有するものであることが好ましい。更に、セラミック基板は、圧電体であり、さらに圧電セラミック層4と略同一の組成であることが好ましい。これにより、同時焼成が可能となり、熱膨張差に起因して焼成時に発生する熱応力によって反りや歪みが生じるのを防止することが容易となる。   According to the present invention, the ceramic substrate 2 only needs to have a high insulating property, but is preferably a piezoelectric body, and in particular, has a thermal expansion coefficient substantially the same as that of the piezoelectric ceramic layer 4. Furthermore, it is preferable that the ceramic substrate is a piezoelectric body and further has substantially the same composition as the piezoelectric ceramic layer 4. As a result, simultaneous firing becomes possible, and it becomes easy to prevent warping and distortion from being caused by thermal stress generated during firing due to a difference in thermal expansion.

また、セラミック基板2は、単層でも良いが、厚みを制御し、焼結後の組成バラツキや特性バラツキを抑制するため、積層体であることが好ましい。   The ceramic substrate 2 may be a single layer, but is preferably a laminate in order to control the thickness and suppress compositional variation and characteristic variation after sintering.

インクジェット印刷ヘッドとして用いる圧電歪定数は、例えばd31であり、インクジェット印刷ヘッドとして十分な吐出能力を発揮する為には、d31の大きさが200pm/V以上必要である。200pm/Vより低いと十分な吐出能力が無く、インクジェット印刷ヘッドとして使用できない。高速で精細な印刷を得る為にはd31が250pm/V以上であることがより好ましい。 The piezoelectric strain constant used as the ink jet print head is, for example, d 31 , and the size of d 31 needs to be 200 pm / V or more in order to exhibit a sufficient discharge capability as the ink jet print head. When it is lower than 200 pm / V, there is no sufficient discharge capability and the ink jet print head cannot be used. In order to obtain high-speed and fine printing, d 31 is more preferably 250 pm / V or more.

本発明のアクチュエータの弾性コンプライアンスは、14.0×10−12/N以下、特に13.5×10−12/N以下、更には13.0×10−12/N以下であることが好ましい。これにより、アクチュエータを支持部材に張り付け後に生じる応力に対する静電容量の低下を抑制することが容易になる。 The elastic compliance of the actuator of the present invention is 14.0 × 10 −12 m 2 / N or less, particularly 13.5 × 10 −12 m 2 / N or less, more preferably 13.0 × 10 −12 m 2 / N or less. It is preferable that As a result, it is easy to suppress a decrease in electrostatic capacitance with respect to stress generated after the actuator is attached to the support member.

また、変位素子7は気孔率が1%以下、特に0.8%以下、更には0.5%以下であることが、インク等の液体の染み込みを効果的に防止できるため、インク漏れを低減することができて好ましい。   Further, since the displacement element 7 has a porosity of 1% or less, particularly 0.8% or less, and further 0.5% or less, it can effectively prevent liquid such as ink from penetrating, thereby reducing ink leakage. This is preferable.

個別電極4及び共通電極6の材質としては、導電性を有するものならば何れでも良く、Au、Ag、Pd、Pt、Cu、Alやそれらの合金などが用いられる。   The material of the individual electrode 4 and the common electrode 6 may be any material as long as it has conductivity, and Au, Ag, Pd, Pt, Cu, Al, alloys thereof, and the like are used.

また、電極厚みとしては、導電性を有し且つ変位を妨げない程度である必要があり、一般に、0.5〜5μm程度であり、特に1〜4μmが好ましい。 Further, the electrode thickness needs to be a level that is conductive and does not hinder displacement, and is generally about 0.5 to 5 μm, and particularly preferably 1 to 4 μm.

このような構成を採用することにより、アクチュエータの変位素子の7各々において、変位の大きさを独立して、且つ十分に制御でき、インクの吐出量を精密に制御することができるため、高精度な位置合せが可能となり、その結果、吐出ムラの少ない、高品位なインクジェット記録ヘッドを提供することができる。   By adopting such a configuration, the displacement magnitude can be controlled independently and sufficiently in each of the seven displacement elements of the actuator, and the ink ejection amount can be precisely controlled. As a result, it is possible to provide a high-quality ink jet recording head with little discharge unevenness.

次に、本発明のアクチュエータの製造方法を、具体的にPbZrTiO系ペロブスカイト型結晶をインクジェットプリンタの印刷ヘッドに応用した場合を例として説明する。 Next, the method for manufacturing the actuator of the present invention will be described by taking as an example a case where a PbZrTiO 3 -based perovskite crystal is applied to a print head of an inkjet printer.

先ず、原料粉末として、Pb、ZrO、TiO、BaCO、ZnO、SrCO、Sb、NiO、TeOを準備する。これらを、ペロブスカイト型結晶の化学量論組成に相当するPb量よりも多くなるようにPbを加えた組成に調整し、混合する。特に、ペロブスカイト型結晶のAサイトとBサイトのモル比A/Bが1.005〜1.04、特に1.01〜1.03になるように調整することが、優れた圧電特性を維持する点で好ましい。 First, Pb 2 O 3 , ZrO 2 , TiO 2 , BaCO 3 , ZnO, SrCO 3 , Sb 2 O 3 , NiO, and TeO 2 are prepared as raw material powders. These are adjusted to a composition in which Pb is added so as to be larger than the Pb amount corresponding to the stoichiometric composition of the perovskite crystal and mixed. In particular, adjusting the molar ratio A / B between the A site and the B site of the perovskite crystal to be 1.005 to 1.04, particularly 1.01 to 1.03, maintains excellent piezoelectric characteristics. This is preferable.

得られた混合粉末を、ロールコーター法、スリットコーター法などの一般的なテープ成形法により、圧電セラミックスと有機組成物からなるテープの成形を行い、グリーンシートを作製する。   The obtained mixed powder is molded into a tape made of a piezoelectric ceramic and an organic composition by a general tape molding method such as a roll coater method or a slit coater method to produce a green sheet.

グリーンシートの一部には、その表面に個別電極及び共通電極を印刷法等により形成する。また、所望により、グリーンシートの一部にビアホールを形成し、その内部にビア導体を挿入する。   An individual electrode and a common electrode are formed on a part of the green sheet by a printing method or the like. If desired, a via hole is formed in a part of the green sheet, and a via conductor is inserted into the via hole.

次いで、所望のグリーンシートを積層して積層体を作製し、さらに該グリーンシートと実質的に同一組成の圧電セラミックスと有機組成物からなる拘束シートを、上記積層体の両面若しくは片面に配置し、加圧密着を行う。   Next, a desired green sheet is laminated to produce a laminate, and further, a constraining sheet made of a piezoelectric ceramic and an organic composition having substantially the same composition as the green sheet is disposed on both sides or one side of the laminate, Apply pressure contact.

加圧密着後の積層体を、焼成炉の内部に配置し、高濃度酸素雰囲気下で焼成温度が900℃以上、特に940〜1100℃で焼成し、積層体中のPbの蒸発により組成が上記ペロブスカイト組成よりもPb不足になるのを防止することができ、その結果、組成比Pb/(Ti+Zr)比のバラツキが0.02以下の圧電体焼結体を得ることができる。   The laminated body after pressure adhesion is placed inside a firing furnace, fired at a firing temperature of 900 ° C. or higher, particularly 940 to 1100 ° C. in a high-concentration oxygen atmosphere, and the composition is formed by evaporation of Pb in the laminated body. It is possible to prevent Pb from becoming deficient compared to the perovskite composition, and as a result, a piezoelectric sintered body having a composition ratio Pb / (Ti + Zr) ratio variation of 0.02 or less can be obtained.

なお、積層体は、密質焼結体からなる焼成匣鉢内に載置して焼成することが好ましい。これにより、焼成によるA/Bの組成変動が小さく、特に表面でのPb等の揮発性成分の蒸発が抑制され、特性制御及びばらつきを容易に制御することができる。   In addition, it is preferable that a laminated body is mounted and fired in the baking mortar which consists of a dense sintered compact. As a result, the A / B composition fluctuation due to firing is small, and in particular, evaporation of volatile components such as Pb on the surface is suppressed, and characteristic control and variation can be easily controlled.

焼成時の酸素濃度は酸素雰囲気下で焼成することが好ましい。酸素濃度は、80%以上、特に90%以上、更には95%以上、より好適には98%以上であることが、Pbの蒸発を抑制し、密度のバラツキを低減する点で好ましい。   The oxygen concentration during firing is preferably fired in an oxygen atmosphere. The oxygen concentration is preferably 80% or more, particularly 90% or more, more preferably 95% or more, and more preferably 98% or more from the viewpoint of suppressing the evaporation of Pb and reducing the variation in density.

本発明の印刷ヘッドは、図2に示したように、アクチュエータ11が流路部材13に接着されてなるものであり、流路部材13は図1における支持部材3に相当する。具体的には、複数の溝であるインク流路13aが隔壁13bによって仕切られてなる流路部材13の表面に、セラミック基板12が接着材によって接着され、セラミック基板12の上に複数の変位素子17が設けられている。   As shown in FIG. 2, the print head of the present invention has an actuator 11 bonded to a flow path member 13, and the flow path member 13 corresponds to the support member 3 in FIG. 1. Specifically, the ceramic substrate 12 is bonded to the surface of the flow path member 13 formed by dividing the ink flow paths 13a, which are a plurality of grooves, by the partition walls 13b, and a plurality of displacement elements are formed on the ceramic substrate 12. 17 is provided.

変位素子17は、圧電セラミック層14の一方の主面に共通電極15を、他方の主面に個別電極16を形成し、圧電セラミック層14を一対の電極15、16によって挟持された構造となっている。   The displacement element 17 has a structure in which a common electrode 15 is formed on one main surface of the piezoelectric ceramic layer 14 and an individual electrode 16 is formed on the other main surface, and the piezoelectric ceramic layer 14 is sandwiched between a pair of electrodes 15 and 16. ing.

変位素子17は、共通電極15側で流路部材13の開口部であるインク流路13aが設けられた表面に接着され、インク流路の各々の直上に変位素子17がそれぞれ配置されている。   The displacement element 17 is bonded to the surface on which the ink flow path 13a that is the opening of the flow path member 13 is provided on the common electrode 15 side, and the displacement element 17 is disposed directly above each of the ink flow paths.

そして、変位素子17の共通電極15及び個別電極16は、外部の駆動回路に電気的に接続され、駆動回路より共通電極15と個別電極16との間に電圧を印加し、電圧が印加され変位した変位素子に対応するインク流路13a内のインクを加圧し、流路部材13の底面に開口させたインク吐出孔18よりインク滴を吐出することができる。   The common electrode 15 and the individual electrode 16 of the displacement element 17 are electrically connected to an external drive circuit, and a voltage is applied between the common electrode 15 and the individual electrode 16 from the drive circuit, and the voltage is applied and displaced. The ink in the ink flow path 13 a corresponding to the displaced element is pressurized, and ink droplets can be discharged from the ink discharge holes 18 opened in the bottom surface of the flow path member 13.

このような構成を採用することにより、高速で高精度な吐出というという特徴が得られ、高速印刷に好適な印刷ヘッドを提供することができる。また、本発明の印刷ヘッドをプリンタに搭載することによって、例えば、上記の印刷ヘッドにインクを供給するインクタンクと、記録紙に印刷するための記録紙搬送機構とを備えているプリンタを実現することによって、高速・高精度印刷を容易に実現できる。   By adopting such a configuration, a feature of high-speed and high-precision ejection can be obtained, and a print head suitable for high-speed printing can be provided. In addition, by mounting the print head of the present invention on a printer, for example, a printer including an ink tank that supplies ink to the print head and a recording paper transport mechanism for printing on recording paper is realized. Therefore, high-speed and high-precision printing can be easily realized.

原料粉末として高純度のPb、ZrO、TiO、SrCO、BaCO、NiO、Sb、ZnO、TeOの各原料粉末を、表1に示す組成となるように所定量秤量し、さらに、この組成に対して過剰Pbを添加した。 As raw material powders, high-purity Pb 2 O 3 , ZrO 2 , TiO 2 , SrCO 3 , BaCO 3 , NiO, Sb 2 O 3 , ZnO, TeO 2 raw material powders have the compositions shown in Table 1. Weighed quantitatively and added excess Pb to this composition.

なお、組成は、一般式Pb1−x―ySrBa(Zn1/3Sb2/3(Ni1/2Te1/2Zr1−a−b−cTiに対してx、y、a、b、cを表1となるように調整した。なお、試料No.25は、BaTiOを用いた。 The composition has the general formula Pb 1-x-y Sr x Ba y (Zn 1/3 Sb 2/3) a (Ni 1/2 Te 1/2) b Zr 1-a-b-c Ti c O 3 , x, y, a, b, and c were adjusted to be as shown in Table 1. Sample No. For No. 25, BaTiO 3 was used.

上記の調製された粉体を、ボールミルにより湿式で20時間混合し、しかる後に、この混合物を脱水、乾燥した。その後、900℃で3時間仮焼し、得られた仮焼物を再びボールミルで湿式粉砕した。   The above prepared powder was wet-mixed for 20 hours by a ball mill, and then the mixture was dehydrated and dried. Thereafter, the mixture was calcined at 900 ° C. for 3 hours, and the obtained calcined product was wet pulverized again with a ball mill.

その後、この粉砕物に有機バインダー、水、分散剤と可塑剤とを混合し、スラリーを作製し、薄いグリーンシートを成形するために一般的に用いられるロールコーター法により、焼成後の厚さが表1に示すサイズになるように予め収縮率を考慮したグリーンシートを作製した。   Thereafter, an organic binder, water, a dispersing agent and a plasticizer are mixed into the pulverized product to prepare a slurry, and the thickness after firing is determined by a roll coater method generally used for forming a thin green sheet. A green sheet in which the shrinkage rate was considered in advance so as to have the size shown in Table 1 was produced.

この後、金型を用いて上記グリーンシートを短形状に打ち抜き、複数枚の短形状シートを用意した。次に、この短形状シート面に、共通電極及び個別電極をAg−Pdからなる電極用ペーストを用いてスクリーン印刷にて電極をグリーンシート表面に塗布した。   Thereafter, the green sheet was punched into a short shape using a mold to prepare a plurality of short sheets. Next, the electrode was apply | coated to the green sheet surface by screen printing on this short-shaped sheet | seat surface using the electrode paste which consists of Ag-Pd for a common electrode and an individual electrode.

次いで、電極を塗布したグリーンシート及び電極を塗布していないグリーンシートを、図1(b)に示すような構造、但し基板表面に縦10個、横20個配列された変位素子が形成されるように重ね、熱を加えて圧着し、積層アクチュエータ成形体を製作した。   Next, a displacement element is formed in which a green sheet coated with an electrode and a green sheet coated with no electrode are structured as shown in FIG. In this way, heat was applied and pressure bonded to produce a laminated actuator molded body.

最後に、この成形体を400℃で脱脂した後、5種類の積層体を99%O2雰囲気中で温度1000℃2時間の焼成を行い、超音波洗浄にて拘束シートを除去し、5種類のアクチュエータを得た。 Finally, after degreasing the molded body at 400 ° C., the five types of laminates were fired in a 99% O 2 atmosphere at a temperature of 1000 ° C. for 2 hours, and the restraint sheet was removed by ultrasonic cleaning to remove the five types. Obtained actuator.

得られたアクチュエータの厚みを、焼結体断面を研磨後、CCDを利用したキーエンス製マイクロスコープによって測定した。また、組成ばらつきは、Pb/(Ti+Zr)として、圧電セラミック層を切断し、断面をEPMAを用いて、Pb、Ti、Zrの定量測定を行って算出した。さらに、気孔率は圧電セラミック層を切断し、断面を鏡面状態にした後、マイクロスコープで観察し一定面積内のボイドの面積を求め、全体の面積で除すことによって算出した。   The thickness of the obtained actuator was measured with a Keyence microscope using a CCD after polishing the cross section of the sintered body. The composition variation was calculated as Pb / (Ti + Zr) by cutting the piezoelectric ceramic layer and measuring the cross section using EPMA and quantitatively measuring Pb, Ti, and Zr. Further, the porosity was calculated by cutting the piezoelectric ceramic layer and making the cross section into a mirror state, then observing with a microscope, obtaining the area of voids within a certain area, and dividing by the total area.

組成バラツキは、EPMAによってPb、Zr、Ti量を内部標準試料との比較により測定した。得られたPb、Zr、Ti量をモル量に換算し、Pb/(Ti+Zr)比を算出した。また、c/aは、X線回折におけるd(002)面間隔とd(200)面間隔を次式に代入して算出した。   The compositional variation was determined by comparing the amounts of Pb, Zr, and Ti with EPMA using EPMA. The obtained amounts of Pb, Zr and Ti were converted into molar amounts, and the Pb / (Ti + Zr) ratio was calculated. Further, c / a was calculated by substituting the d (002) plane distance and the d (200) plane distance in the X-ray diffraction into the following equation.

1/d=h+k+(a/c)/a
また、アクチュエータのd31をインピーダンスアナライザーによる共振法によって測定した。さらに、弾性コンプライアンスS11 を焼結体密度と共振周波数によって測定した。
1 / d 2 = h 2 + k 2 + (a / c) 2 l 2 / a 2
Further, d 31 of the actuator was measured by a resonance method using an impedance analyzer. Furthermore, the elastic compliance S 11 E was measured by the sintered body density and the resonance frequency.

次いで、アクチュエータを流路部材に接着し、図2のような印刷ヘッドを作製し、接着前後での静電容量をそれぞれインピーダンスアナライザを用いて測定し、接着前の値に対して接着後の値を変化率として算出した。また、各変位素子に電圧をそれぞれ印加したときの変位をドップラー測定器によって計測し、面内の変位バラツキを算出した。バラツキは平均値からの最大差を平均値で除し、百分率で表示した。結果を表1に示した。

Figure 0004812244
Next, the actuator is bonded to the flow path member, and a print head as shown in FIG. 2 is manufactured. The capacitance before and after bonding is measured using an impedance analyzer, and the value after bonding is compared with the value before bonding. Was calculated as the rate of change. Further, the displacement when a voltage was applied to each displacement element was measured by a Doppler measuring device, and the in-plane displacement variation was calculated. The variation is expressed as a percentage by dividing the maximum difference from the average value by the average value. The results are shown in Table 1.
Figure 0004812244

本発明の試料No.2〜5、7〜10及び12〜24は、静電容量の変化率が35%以下、平均変位量が25nm以上、そのバラツキが4%以下であった。特に、主相がA1のPb0.94Sr0.04Ba0.02(Zn1/3Sb2/30.075(Ni1/2Te1/20.005Zr0.47Ti0.45では、平均変位量が35nm以上、バラツキが2%であった。 Sample No. of the present invention. 2 to 5, 7 to 10, and 12 to 24 had a capacitance change rate of 35% or less, an average displacement of 25 nm or more, and a variation of 4% or less. In particular, Pb 0.94 Sr 0.04 Ba 0.02 (Zn 1/3 Sb 2/3 ) 0.075 (Ni 1/2 Te 1/2 ) 0.005 Zr 0.47 Ti whose main phase is A1 At 0.45 O 3 , the average displacement was 35 nm or more and the variation was 2%.

一方、c/aが1.013より小さい本発明の範囲外の試料No.1は、静電容量の変化率が50%と大きく、平均変位量は40nmであったが、そのバラツキが15%と大きかった。   On the other hand, sample No. C / a outside the scope of the present invention is less than 1.013. In No. 1, the change rate of the capacitance was as large as 50%, and the average displacement was 40 nm, but the variation was as large as 15%.

また、c/aが1.016より大きい本発明の範囲外の試料No.6は、平均変位量が40nmであったが、そのバラツキが12%と大きかった。   In addition, the sample No. c / a is larger than 1.016 and is outside the scope of the present invention. No. 6 had an average displacement of 40 nm, but the variation was as large as 12%.

さらに、厚みが100μmを越える本発明の範囲外の試料No.11は、平均変位量が19nmと小さく、アクチュエータ、特に印刷ヘッドに用いるアクチュエータとしては実用に供さないものであった。   Furthermore, sample Nos. Exceeding the range of the present invention with a thickness exceeding 100 μm. No. 11 has an average displacement as small as 19 nm and was not practically used as an actuator, particularly an actuator used for a print head.

さらにまた、Pb、Zrを含まないぺロブスカイト型化合物からなる本発明の範囲外の試料No.25は、平均変位量が10nmと小さく、アクチュエータ、特に印刷ヘッドに用いるアクチュエータとしては実用に供さないものであった。   Furthermore, a sample No. 5 comprising a perovskite type compound not containing Pb or Zr is outside the scope of the present invention. No. 25 has an average displacement as small as 10 nm and was not practically used as an actuator, particularly an actuator used for a print head.

本発明のアクチュエータを示すもので、(a)は概略断面図、(b)は平面図、(c)は拘束部が設けられた場合の概略断面図である。The actuator of this invention is shown, (a) is a schematic sectional drawing, (b) is a top view, (c) is a schematic sectional drawing at the time of providing a restraint part. 本発明の印刷ヘッドの構造を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the print head of this invention. 従来の印刷ヘッドの構造を示すもので、(a)は概略断面図、(b)は平面図である。The structure of the conventional print head is shown, (a) is a schematic sectional drawing, (b) is a top view.

符号の説明Explanation of symbols

2、12・・・セラミック基板
3・・・支持部材
4、14・・・圧電セラミック層
5、15・・・共通電極
6、16・・・個別電極
7、17・・・変位素子
9a・・・拘束部
9b・・・非拘束部
11・・・アクチュエータ
13・・・流路部材
13a・・・インク流路
13b・・・隔壁
18・・・吐出孔
2, 12 ... ceramic substrate 3 ... support member 4, 14 ... piezoelectric ceramic layer 5, 15 ... common electrode 6, 16 ... individual electrode 7, 17 ... displacement element 9a ... -Restraining part 9b ... Non-restraining part 11 ... Actuator 13 ... Flow path member 13a ... Ink flow path 13b ... Partition 18 ... Ejection hole

Claims (6)

複数のインク吐出孔にそれぞれ繋がっている複数のインク流路が開口している流路部材に セラミック基板の表面に圧電セラミック層が積層されており圧電セラミック層と該圧電セラミック層を挟持する一対の電極とを具備する複数の変位素子が設けられてるアクチュエータを、前記複数のインク流路の開口の覆うとともに、前記複数の変位素子が前 記複数のインク流路の開口の直上に位置するように積層されている印刷ヘッドであって、前記圧電セラミック層は、厚みが100μm以下であり、圧縮応力が加わっており、チタ ン酸ジルコン酸鉛系化合物であるペロブスカイト型化合物からなるとともに、該ペロブスカイト型化合物の格子定数比c/aが1.013〜1.016であることを特徴とする 刷ヘッド A flow path member having a plurality of ink flow paths are connected to a plurality of ink ejection holes are opened, and the piezoelectric ceramic layer is laminated on the surface of the ceramic substrate, sandwiching the piezoelectric ceramic layer and a piezoelectric ceramic layer the actuator plurality of displacement elements that have been eclipsed set comprising a pair of electrodes, and covers the opening of said plurality of ink flow paths, the plurality of displacement elements of the opening before Symbol plurality of ink flow paths a laminated by being printhead so as to be positioned directly above the piezoelectric layer, a thickness of 100μm or less, and applied compressive stress, the perovskite compound is a titanium phosphate zirconate compound together comprising, print head lattice constant ratio c / a of the perovskite compound is characterized by a 1.013 to 1.01 6. 前記圧電セラミック層が、Sr、Ba、Ni、Sb、Nb、Zn及びTeのうち少なくとも1種を含むことを特徴とする請求項1記載の印刷ヘッドThe piezoelectric ceramic layer, Sr, Ba, Ni, Sb , Nb, claim 1 Symbol placement of the print head, characterized in that it comprises at least one of Zn and Te. 前記圧電セラミック層が、Baを0.02〜0.08モル、Srを0.02〜0.12モル含むことを特徴とする請求項記載の印刷ヘッドThe print head according to claim 2 , wherein the piezoelectric ceramic layer contains 0.02 to 0.08 mol of Ba and 0.02 to 0.12 mol of Sr. 前記圧電セラミック層が、前記ペロブスカイト型化合物のAサイトとBサイトのモル比A/Bが0.99〜1.04であることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載の 刷ヘッドThe piezoelectric ceramic layer, A site and printing according to any one of claims 1 to 3 molar ratio A / B of the B site is characterized by a 0.99 to 1.04 of the perovskite-type compound Head . 前記セラミック基板が圧電体であることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載の印刷ヘッド Print head according to any one of claims 1 to 4, wherein the ceramic substrate is a piezoelectric element. 弾性コンプライアンスが14.0×10−12/N以下であることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載の印刷ヘッド Print head according to any one of claims 1 to 5 elastic compliance is equal to or less than 14.0 × 10 -12 m 2 / N .
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