JP6193725B2 - Piezoelectric ceramic substrate, piezoelectric actuator substrate using the same, liquid discharge head, and recording apparatus - Google Patents
Piezoelectric ceramic substrate, piezoelectric actuator substrate using the same, liquid discharge head, and recording apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP6193725B2 JP6193725B2 JP2013225608A JP2013225608A JP6193725B2 JP 6193725 B2 JP6193725 B2 JP 6193725B2 JP 2013225608 A JP2013225608 A JP 2013225608A JP 2013225608 A JP2013225608 A JP 2013225608A JP 6193725 B2 JP6193725 B2 JP 6193725B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric ceramic
- piezoelectric actuator
- piezoelectric
- substrate
- ceramic substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims description 94
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims description 82
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims description 72
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 57
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 26
- 229910052451 lead zirconate titanate Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 230000032258 transport Effects 0.000 claims description 9
- HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N lead zirconate titanate Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Zr+4].[Pb+2] HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 4
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 32
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 31
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 9
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 8
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 8
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 8
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 7
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 4
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910017060 Fe Cr Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002544 Fe-Cr Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 description 2
- UPHIPHFJVNKLMR-UHFFFAOYSA-N chromium iron Chemical compound [Cr].[Fe] UPHIPHFJVNKLMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- QNRATNLHPGXHMA-XZHTYLCXSA-N (r)-(6-ethoxyquinolin-4-yl)-[(2s,4s,5r)-5-ethyl-1-azabicyclo[2.2.2]octan-2-yl]methanol;hydrochloride Chemical compound Cl.C([C@H]([C@H](C1)CC)C2)CN1[C@@H]2[C@H](O)C1=CC=NC2=CC=C(OCC)C=C21 QNRATNLHPGXHMA-XZHTYLCXSA-N 0.000 description 1
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000265 Polyparaphenylene Polymers 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000011038 discontinuous diafiltration by volume reduction Methods 0.000 description 1
- 239000002003 electrode paste Substances 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000005621 ferroelectricity Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- -1 polyphenylene Polymers 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
本発明は、圧電セラミック基体、およびそれを用いた圧電アクチュエータ基板、液体吐出ヘッドならびに記録装置に関するものである。 The present invention relates to a piezoelectric ceramic substrate, a piezoelectric actuator substrate using the same, a liquid discharge head, and a recording apparatus.
従来、液体吐出ヘッドとして、例えば、液体を記録媒体上に吐出することによって、各種の印刷を行なうインクジェットヘッドが知られている。液体吐出ヘッドは、例えば、マニホールド(共通流路)およびマニホールドから複数の加圧室をそれぞれ介して繋がる吐出孔を有した平板状の流路部材と、加圧室をそれぞれ覆うように設けられた複数の変位素子を有する圧電アクチュエータ基板とを積層して構成される(例えば、特許文献1を参照。)。 Conventionally, as a liquid ejection head, for example, an inkjet head that performs various types of printing by ejecting a liquid onto a recording medium is known. The liquid discharge head is provided so as to cover, for example, a manifold (common flow path) and a flat plate-like flow path member having discharge holes connected from the manifold via a plurality of pressure chambers, and the pressure chamber, respectively. A piezoelectric actuator substrate having a plurality of displacement elements is laminated (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載されている圧電アクチュエータ基板は、厚さが40μmと非常に薄く、割れなどが生じやすいため、取り扱いが非常に難しかった。
The piezoelectric actuator substrate described in
したがって、本発明の目的は、取り扱いにより割れ難い圧電セラミック基体、およびそれを用いた圧電アクチュエータ基板、液体吐出ヘッドならびに記録装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a piezoelectric ceramic substrate that is difficult to break by handling, a piezoelectric actuator substrate using the same, a liquid discharge head, and a recording apparatus.
本発明の圧電セラミック基板は、ジルコン酸チタン酸鉛を主成分とする平板状の圧電セラミック基体であって、少なくとも一方の主面から深さ10μmの位置において、粒界部のカルシウム含有率が、結晶粒子内部のカルシウム含有率よりも高く、0.2質量%以上であることを特徴とする。 The piezoelectric ceramic substrate of the present invention is a plate-like piezoelectric ceramic substrate mainly composed of lead zirconate titanate, and at a position of 10 μm deep from at least one main surface, the calcium content of the grain boundary part is It is higher than the calcium content in the crystal grains and is 0.2% by mass or more.
また、本発明の圧電アクチュエータ基板は、前記圧電セラミック基体と1対の電極とを含むことを特徴とする。 The piezoelectric actuator substrate of the present invention includes the piezoelectric ceramic substrate and a pair of electrodes.
さらに、本発明の液体吐出ヘッドは、前記圧電アクチュエータ基板と、該圧電アクチュエータ基板に積層されている、液体を吐出する吐出孔を有する流路部材とを含むことを特徴とする。 Furthermore, the liquid discharge head according to the present invention includes the piezoelectric actuator substrate and a flow path member that is stacked on the piezoelectric actuator substrate and has discharge holes for discharging the liquid.
またさらに、本発明の記録装置は、前記液体吐出ヘッドと、記録媒体を前記液体吐出ヘッドに対して搬送する搬送部と、前記圧電アクチュエータ基板を制御する制御部とを備えていることを特徴とする。 Furthermore, the recording apparatus of the present invention includes the liquid discharge head, a transport unit that transports a recording medium to the liquid discharge head, and a control unit that controls the piezoelectric actuator substrate. To do.
本発明によれば、圧電セラミック基体に割れや欠け生じ難くなるので、取り扱いが容易になる。 According to the present invention, cracks and chips are less likely to occur in the piezoelectric ceramic substrate, so that handling becomes easy.
ジルコン酸チタン酸鉛を主成分とする圧電セラミックスは、構造材料などとしても使用されるアルミナセラミックスなど比較して、強度が低く、割れや欠けなどが生じやすい。厚さ1mm以下、特に厚さ100μm以下の薄い圧電セラミック基体は、製造工程中などで割れや欠けなどが生じやすいので、慎重な取り扱いが必要になる。 Piezoelectric ceramics mainly composed of lead zirconate titanate have lower strength and are more likely to crack or chip compared to alumina ceramics that are also used as structural materials. A thin piezoelectric ceramic substrate having a thickness of 1 mm or less, in particular, a thickness of 100 μm or less, is likely to be cracked or chipped during the manufacturing process or the like, and therefore needs to be handled with care.
ジルコン酸チタン酸鉛にCa(カルシウム)を添加すると、添加量にしたがって、セラミック結晶粒子が小さくなり、圧電セラミック基体の強度(抗折強度など)を高くできる。他方、Caの添加は、圧電d定数など、本来、圧電セラミック基体に必要とされる特性を低下させる傾向があり、いたずらに添加量を増やすわけにもいかない。 When Ca (calcium) is added to lead zirconate titanate, ceramic crystal particles are reduced in accordance with the amount added, and the strength (such as bending strength) of the piezoelectric ceramic substrate can be increased. On the other hand, the addition of Ca tends to lower the characteristics that are originally required for the piezoelectric ceramic substrate, such as the piezoelectric d constant, and the amount of addition cannot be increased unnecessarily.
そこで、圧電セラミック基体の粒界部におけるCa含有率を高くするとともに、結晶粒子内部におけるCa含有率を、粒界部におけるCa含有率よりも低くする。そのようにすることで、粒界からの破壊を起き難くするとともに、圧電セラミック基体の圧電d定数などの特性を、比較的高い状態にすることとができる。 Therefore, the Ca content in the grain boundary part of the piezoelectric ceramic substrate is increased, and the Ca content in the crystal grains is made lower than the Ca content in the grain boundary part. By doing so, breakage from the grain boundary is less likely to occur, and characteristics such as the piezoelectric d constant of the piezoelectric ceramic substrate can be made relatively high.
粒界部におけるCa含有率は、圧電セラミック基体の主面から10μmの位置において、0.2質量%以上、さらに0.4質量%以上であることが好ましい。また、圧電セラミック基体の主面から10μmより深い位置における結晶粒子内部のCa含有率は、10μmの位置における結晶粒子内部のCa含有率より低いことにより、10μmより深い位置における圧電セラミック基体の圧電d定数などの特性を、比較的高い状態にすることができる。なお、ここで言う深いとは、圧電セラミック基体の厚さ方向の中心に近いということであり、他方の主面に近づいたところで、Ca含有率が高くなっても構わない。
The Ca content in the grain boundary part is preferably 0.2% by mass or more, and more preferably 0.4% by mass or more at a position of 10 μm from the main surface of the piezoelectric ceramic substrate. Further, since the Ca content inside the crystal grains at a position deeper than 10 μm from the main surface of the piezoelectric ceramic base is lower than the Ca content inside the crystal grains at a
そのような圧電セラミック基体は、例えば、圧電セラミック基体となる原料粉末を含んだグリーンシートの主面と、Caを含んだ部材とを接触させながら焼成することで作製できる。Caは、焼成中に主に粒界を伝わって圧電セラミック基体に拡散していくため、結晶粒子内部のCa含有率を低くしたまま、粒界部のCa含有率を高くできる。 Such a piezoelectric ceramic substrate can be produced, for example, by firing while bringing the main surface of a green sheet containing raw material powder to be a piezoelectric ceramic substrate into contact with a member containing Ca. Since Ca is mainly transmitted through the grain boundary during diffusion and diffuses into the piezoelectric ceramic substrate, the Ca content in the grain boundary portion can be increased while the Ca content in the crystal grains is kept low.
具体的には、焼成時に平板状のジルコニアセッター上に、圧電セラミック基体となるグリーンシートなどを置いて焼成すればよい。圧電セラミック基体の両方の主面においてCa含有率を高くしたい場合は、圧電セラミック基体となるグリーンシートなどを平板状のジルコニアセッターの間に挟んで焼成すればよい。 Specifically, a green sheet or the like serving as a piezoelectric ceramic substrate may be placed on a flat zirconia setter during firing and fired. When it is desired to increase the Ca content on both main surfaces of the piezoelectric ceramic substrate, a green sheet or the like serving as the piezoelectric ceramic substrate may be sandwiched between flat zirconia setters and fired.
なお、あらかじめ原料粉末中にCaを含ませておくと、Ca含有率は、結晶粒子内部と粒界部とで差がなくなるか、Caはチタン酸ジルコン酸鉛に固溶するため、むしろ結晶粒子内部の方が、Ca含有率が高くなってしまう。 If Ca is contained in the raw material powder in advance, the Ca content will not be different between the inside of the crystal particle and the grain boundary part, or Ca is dissolved in lead zirconate titanate. The Ca content is higher in the interior.
圧電セラミック基体の強度が高くなるのは、Caにより結晶粒子の粒成長が抑制されて
、結晶粒子の大きさが小さくなることによると考えられる。圧電セラミック基体の表面から10μm以上の内部の断面における結晶粒子径と比較して、圧電セラミック基体表面の結晶粒子径は半部以下になる。具体的には、圧電セラミック基体の内部の断面における結晶粒子径は5〜8μm程度、表面における結晶粒子径は2〜3μmになる。
It is considered that the strength of the piezoelectric ceramic substrate is increased because the growth of crystal grains is suppressed by Ca and the size of the crystal grains is reduced. Compared with the crystal particle diameter in the internal cross section of 10 μm or more from the surface of the piezoelectric ceramic substrate, the crystal particle diameter on the surface of the piezoelectric ceramic substrate is less than half. Specifically, the crystal particle diameter in the cross section inside the piezoelectric ceramic substrate is about 5 to 8 μm, and the crystal particle diameter on the surface is 2 to 3 μm.
Caを含んだ部材の材質は、例えばジルコニアである。ジルコニアに含まれるCaの含有率は、圧電セラミック基体を焼成する際に必要となる焼成温度および焼成時間において、ジルコニアのCa含有率と、拡散により圧電セラミック基体の粒界部に含まれるCa含有率の関係を調べることで、決めることができる。 The material of the member containing Ca is, for example, zirconia. The content of Ca contained in zirconia is determined by the Ca content of zirconia and the Ca content contained in the grain boundary portion of the piezoelectric ceramic substrate due to diffusion at the firing temperature and firing time required for firing the piezoelectric ceramic substrate. You can decide by examining the relationship.
圧電セラミック基体の特性のために、少量のCaが含まれていた方が好ましい場合は、原料中にもCaを含ませ、原料に含まれていたCaと拡散によるCaとが合わさったか含有率が上述の範囲内となるようにしてもよい。 When it is preferable that a small amount of Ca is contained due to the characteristics of the piezoelectric ceramic substrate, the Ca is also contained in the raw material, and the Ca contained in the raw material is combined with the Ca by diffusion. You may make it become in the above-mentioned range.
以上説明した、粒界部のCa含有率は、次のように測定できる。図5(b)は、本発明の一実施形態の圧電セラミック基体である圧電アクチュエータ基板21の断面図である。圧電アクチュエータ基板21については、後で詳述するが、主面に個別電極35のない部分測定を行なう。圧電アクチュエータ基板21にそのような部分がない場合、酸などにより個別電極35を除去してもよい。
The Ca content of the grain boundary described above can be measured as follows. FIG. 5B is a cross-sectional view of the
深さDμmにおける測定を行なう場合は、圧電セラミック基体を断面研磨し、深さDμmの位置で主面とほぼ平行な帯状の測定領域Mにおける平均Ca含有率を、EPMA(Electron Probe Micro Analyzer)で測定する。測定領域Mの深さ方向の幅は、例えば1〜
5μmであり、測定領域Mの深さ方向の中央の深さをDμmとする。測定領域Mの長さは、例えば10〜100μmである。
When measurement is performed at a depth of D μm, the piezoelectric ceramic substrate is subjected to cross-sectional polishing, and the average Ca content in the strip-shaped measurement region M substantially parallel to the main surface at the depth of D μm is measured with an EPMA (Electron Probe Micro Analyzer). taking measurement. The width of the measurement region M in the depth direction is, for example, 1 to 1.
5 μm, and the center depth in the depth direction of the measurement region M is D μm. The length of the measurement region M is, for example, 10 to 100 μm.
続いて、深さDμmにおける結晶粒子内部のCa含有率を測定する。TEM(Transmission Electron Microscope)によって、断面の深さDμmの位置にある(断面における結晶粒子の面積重心がD±1μm程度以内)任意の結晶粒子において、結晶粒子の外周のうちの任意の一点と、結晶粒子面積重心との中点のCa含有率を測定し、これを結晶粒子内部のCa含有率とする。 Subsequently, the Ca content in the crystal grains at a depth of D μm is measured. With an arbitrary crystal particle at a position of a depth D μm of the cross section by a TEM (Transmission Electron Microscope) (the center of gravity of the crystal particle in the cross section is within about D ± 1 μm), The Ca content at the midpoint with respect to the center of gravity of the crystal grain area is measured, and this is defined as the Ca content within the crystal grain.
粒界部のCa含有率は、上述の測定領域Mにおける平均Ca含有率から結晶粒子内部のCa含有率を引いた値とする。直接粒界部のCa含有率を測定しようすると、粒界部の幅の選び方によりCa含有率の値が変わることになるが、上述のように算出すれば、この問題を回避できる。 The Ca content in the grain boundary part is a value obtained by subtracting the Ca content in the crystal grains from the average Ca content in the measurement region M described above. If the Ca content of the grain boundary portion is directly measured, the value of the Ca content varies depending on how the width of the grain boundary portion is selected. However, this problem can be avoided by calculating as described above.
続いて、このような圧電セラミック基体を用いた、圧電アクチュエータ基板、液体吐出ヘッドおよび記録装置について説明する。図1(a)は、本発明の一実施形態に係る液体吐出ヘッド2を含む記録装置である(カラーインクジェット)プリンタ1の概略の側面図であり、図1(b)は、概略の平面図である。プリンタ1は、記録媒体である印刷用紙Pを搬送ローラ80aから搬送ローラ80bへと搬送することにより、印刷用紙Pを液体吐出ヘッド2に対して相対的に移動させる。制御部88は、画像や文字のデータに基づいて、液体吐出ヘッド2を制御して、記録媒体Pに向けて液体を吐出させ、印刷用紙Pに液滴を着弾させて、印刷用紙Pに印刷などの記録を行なう。
Subsequently, a piezoelectric actuator substrate, a liquid discharge head, and a recording apparatus using such a piezoelectric ceramic substrate will be described. FIG. 1A is a schematic side view of a (color inkjet)
本実施形態では、液体吐出ヘッド2はプリンタ1に対して固定されており、プリンタ1はいわゆるラインプリンタとなっている。本発明の記録装置の他の実施形態としては、液体吐出ヘッド2を、印刷用紙Pの搬送方向に交差する方向、例えば、ほぼ直交する方向に往復させるなどして移動させる動作と、印刷用紙Pの搬送を交互に行なう、いわゆるシリ
アルプリンタが挙げられる。
In the present embodiment, the
プリンタ1には、印刷用紙Pとほぼ平行するように平板状の(ヘッド搭載)フレーム70が固定されている。フレーム70には図示しない20個の孔が設けられており、20個の液体吐出ヘッド2がそれぞれの孔の部分に搭載されていて、液体吐出ヘッド2の、液体を吐出する部位が印刷用紙Pに面するようになっている。液体吐出ヘッド2と印刷用紙Pとの間の距離は、例えば0.5〜20mm程度とされる。5つの液体吐出ヘッド2は、1つのヘッド群72を構成しており、プリンタ1は、4つのヘッド群72を有している。
A flat plate (head mounting)
液体吐出ヘッド2は、図1(a)の手前から奥へ向かう方向、図1(b)の上下方向に細長い長尺形状を有している。この長い方向を長手方向と呼ぶことがある。1つのヘッド群72内において、3つの液体吐出ヘッド2は、印刷用紙Pの搬送方向に交差する方向、例えば、ほぼ直交する方向に沿って並んでおり、他の2つの液体吐出ヘッド2は搬送方向に沿ってずれた位置で、3つ液体吐出ヘッド2の間にそれぞれ一つずつ並んでいる。液体吐出ヘッド2は、各液体吐出ヘッド2で印刷可能な範囲が、印刷用紙Pの幅方向に(印刷用紙Pの搬送方向に交差する方向に)繋がるように、あるいは端が重複するように配置されており、印刷用紙Pの幅方向に隙間のない印刷が可能になっている。
The
4つのヘッド群72は、記録用紙Pの搬送方向に沿って配置されている。各液体吐出ヘッド2には、図示しない液体タンクから液体(インク)が供給される。1つのヘッド群72に属する液体吐出ヘッド2には、同じ色のインクが供給されるようになっており、4つのヘッド群で4色のインクが印刷できる。各ヘッド群72から吐出されるインクの色は、例えば、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、シアン(C)およびブラック(K)である。このようなインクを、制御部88で制御して印刷すれば、カラー画像が印刷できる。
The four
プリンタ1に搭載される液体吐出ヘッド2の個数は、単色で、1つの液体吐出ヘッド2で印刷可能な範囲を印刷するのなら1つでもよい。ヘッドの群72に含まれる液体吐出ヘッド2の個数や、ヘッド群72の個数は、印刷する対象や印刷条件により適宜変更できる。例えば、さらに多色の印刷をするためにヘッドの群72の個数を増やしてもよい。また、同色で印刷するヘッド群72を複数配置して、搬送方向に交互に印刷することで、印刷速度(搬送速度)を速くすることができる。また、同色で印刷するヘッド群72を複数準備して、搬送方向と交差する方向にずらして配置して、印刷用紙Pの幅方向の解像度を高くしてもよい。
The number of liquid ejection heads 2 mounted on the
さらに、色の付いたインクを印刷する以外に、印刷用紙Pの表面処理をするために、コーティング剤などの液体を印刷してもよい。 Further, in addition to printing colored inks, a liquid such as a coating agent may be printed for surface treatment of the printing paper P.
プリンタ1は、記録媒体である印刷用紙Pに印刷を行なう。印刷用紙Pは、給紙ローラ80aに巻き取られた状態になっており、2つのガイドローラ82aの間を通った後、フレーム70に搭載されている液体吐出ヘッド2の下側を通り、2つの搬送ローラ82bの間を通り、回収ローラ80bに回収される。印刷する際には、搬送ローラ82bを回転させることで印刷用紙Pは、一定速度で搬送され、液体吐出ヘッド2によって印刷される。回収ローラ80bは、搬送ローラ82bから送り出された印刷用紙Pを巻き取る。搬送速度は、例えば、75m/分とされる。各ローラは、制御部88によって制御されてもよいし、人によって手動で操作されてもよい。
The
記録媒体は、印刷用紙P以外に、布などでもよい。また、プリンタ1を、印刷用紙Pの代わりに搬送ベルトを搬送する形態にし、記録媒体は、ロール状のもの以外に、搬送ベルト上に置かれた、枚葉紙や裁断された布、木材、タイルなどにしてもよい。さらに、液体吐出ヘッド2から導電性の粒子を含む液体を吐出するようにして、電子機器の配線パター
ンなどを印刷してもよい。またさらに、液体吐出ヘッド2から反応容器などに向けて所定量の液体の化学薬剤や化学薬剤を含んだ液体を吐出させて、反応させるなどして、化学薬品を作製してもよい。
In addition to the printing paper P, the recording medium may be a cloth or the like. In addition, the
また、プリンタ1に、位置センサ、速度センサ、温度センサなどを取り付け、制御部88が、各センサからの情報から分かるプリンタ1各部の状態に応じて、プリンタ1の各部を制御してもよい。特に、液体吐出ヘッド2から吐出される液体の吐出特性(吐出量や吐出速度など)が外部の影響を受けるようであれば、液体吐出ヘッド2の温度や液体タンクの液体の温度、液体タンクの液体が液体吐出ヘッド2に加えている圧力に応じて、液体吐出ヘッド2において液体を吐出させる駆動信号を変えるようにしてもよい。
In addition, a position sensor, a speed sensor, a temperature sensor, and the like may be attached to the
次に、本発明の一実施形態の液体吐出ヘッド2について説明する。図2は、図1に示された液体吐出ヘッド2の要部であるヘッド本体13を示す平面図である。図3は、図2の一点鎖線で囲まれた領域の拡大平面図であり、ヘッド本体13の一部である。図3では、説明のため、一部の流路を省略して描いている。図4は、図3と同じ位置の拡大平面図であり、図3とは別の一部の流路を省略して描いている。なお、図3および図4において、図面を分かり易くするために、圧電アクチュエータ基板21の下方にあって破線で描くべき加圧室10(加圧室群9)、しぼり12および吐出孔8などを実線で描いている。図5(a)は、図3のV−V線に沿った縦断面図であり、(b)は、測定領域を示す圧電アクチュエータ基板の縦断面図である。
Next, the
ヘッド本体13は、平板状の流路部材4と、流路部材4上に、接着積層された圧電アクチュエータ基板21とを有している。圧電アクチュエータ基板21は台形形状を有しており、その台形の1対の平行対向辺が流路部材4の長手方向に平行になるように流路部材4の上面に配置されている。また、流路部材4の長手方向に平行な2本の仮想直線のそれぞれに沿って2つずつ、つまり合計4つの圧電アクチュエータ基板21が、全体として千鳥状に流路部材4上に配列されている。流路部材4上で隣接し合う圧電アクチュエータ基板21の斜辺同士は、流路部材4の短手方向について部分的にオーバーラップしている。このオーバーラップしている部分の圧電アクチェータユニット21を駆動することにより印刷される領域では、2つの圧電アクチュエータ基板21により吐出された液滴が混在して着弾することになる。
The
流路部材4の内部には液体流路の一部であるマニホールド5が形成されている。マニホールド5は流路部材4の長手方向に沿って延び細長い形状を有しており、流路部材4の上面にはマニホールド5の開口5bが形成されている。開口5bは、流路部材4の長手方向に平行な2本の直線(仮想線)のそれぞれに沿って5個ずつ、合計10個形成されている。開口5bは、4つの圧電アクチュエータ基板21が配置された領域を避ける位置に形成されている。マニホールド5には開口5bを通じて図示されていない液体タンクから液体が供給されるようになっている。
A
流路部材4内に形成されたマニホールド5は、複数本に分岐している(分岐した部分のマニホールド5を副マニホールド5aということがある)。開口5bに繋がるマニホールド5は、圧電アクチュエータ基板21の斜辺に沿うように延在しており、流路部材4の長手方向と交差して配置されている。2つの圧電アクチュエータ基板21に挟まれた領域では、1つのマニホールド5が、隣接する圧電アクチュエータ基板21に共有されており、副マニホールド5aがマニホールド5の両側から分岐している。これらの副マニホールド5aは、流路部材4の内部の各圧電アクチュエータ基板21に対向する領域に互いに隣接してヘッド本体13の長手方向に延在している。
The
流路部材4は、複数の加圧室10がマトリクス状(すなわち、2次元的かつ規則的)に
形成されている4つの加圧室群9を有している。加圧室10は、角部にアールが施されたほぼ菱形の平面形状を有する中空の領域である。加圧室10は流路部材4の上面に開口するように形成されている。これらの加圧室10は、流路部材4の上面における圧電アクチュエータ基板21に対向する領域のほぼ全面に渡って配列されている。したがって、これらの加圧室10によって形成された各加圧室群9は圧電アクチュエータ基板21とほぼ同一の形状の領域を占有している。また、各加圧室10の開口は、流路部材4の上面に圧電アクチュエータ基板21が接着されることで閉塞されている。
The
本実施形態では、図3に示されているように、マニホールド5は、流路部材4の短手方向に互いに平行に並んだ4列のE1〜E4の副マニホールド5aに分岐し、各副マニホールド5aに繋がった加圧室10は、等間隔に流路部材4の長手方向に並ぶ加圧室10の列を構成し、その列は、短手方向に互いに平行に4列配列されている。副マニホールド5aに繋がった加圧室10の並ぶ列は副マニホールド5aの両側に2列ずつ配列されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the manifold 5 branches into four rows of E1-E4 sub-manifolds 5a arranged in parallel with each other in the short direction of the
全体では、マニホールド5から繋がる加圧室10は、等間隔に流路部材4の長手方向に並ぶ加圧室10の列を構成し、その列は、短手方向に互いに平行に16列配列されている。各加圧室列に含まれる加圧室10の数は、アクチュエータである変位素子50の外形形状に対応して、その長辺側から短辺側に向かって次第に少なくなるように配置されている。吐出孔8もこれと同様に配置されている。これによって、全体として長手方向に600dpiの解像度で画像形成が可能となっている。
As a whole, the pressurizing
つまり、流路部材4の長手方向に平行な仮想直線に対して直交するように吐出孔8を投影すると、図3に示した仮想直線のRの範囲に、各副マニホールド5a繋がっている4つの吐出孔8、つまり全部で16個の吐出孔8が600dpiの等間隔になっている。また、各副マニホールド5aには平均すれば150dpiに相当する間隔で個別流路32が接続されている。これは、600dpi分の吐出孔8を4つ列の副マニホールド5aに分けて繋ぐ設計をする際に、各副マニホールド5aに繋がる個別流路32が等しい間隔で繋がるとは限らないため、マニホールド5aの延在方向、すなわち主走査方向に平均170μm(150dpiならば25.4mm/150=169μm間隔である)以下の間隔で個別流路32が形成されているということである。
That is, when the discharge holes 8 are projected so as to be orthogonal to a virtual straight line parallel to the longitudinal direction of the
圧電アクチュエータ基板21の上面における各加圧室10および後述のダミー加圧室に対向する位置には後述する個別電極35がそれぞれ形成されている。すなわち、個別電極35は、圧電アクチュエータ基板21の上面に、第1の方向および第1の方向とは異なる方向に渡って形成されている。個別電極35は加圧室10より一回り小さく、加圧室10とほぼ相似な形状を有しており、圧電アクチュエータ基板21の上面における加圧室10と対向する領域内に収まるように配置されている。
流路部材4の下面の液体吐出面には多数の吐出孔8が形成されている。これらの吐出孔8は、流路部材4の下面側に配置された副マニホールド5aと対向する領域を避けた位置に配置されている。また、これらの吐出孔8は、流路部材4の下面側における圧電アクチュエータ基板21と対向する領域内に配置されている。これらの吐出孔群は圧電アクチュエータ基板21とほぼ同一の形状の領域を占有しており、対応する圧電アクチュエータ基板21の変位素子50を変位させることにより吐出孔8から液滴が吐出できる。吐出孔8の配置については後で詳述する。そして、それぞれの領域内の吐出孔8は、流路部材4の長手方向に平行な複数の直線に沿って等間隔に配列されている。
A large number of
以上の流路は、液滴の吐出に直接関係する流路であるが、流路部材4には、図では省略してあるダミー加圧室が設けられている。ダミー加圧室は、加圧室10が設けられている台形状の領域の周囲に一列形成されている。ダミー加圧室により、加圧室10のうちの最
も外側にある加圧室10の周囲の流路部材4の剛性などが、他の加圧室10の状態と近くなるので、液体吐出特性のばらつきを少なくできる。ダミー加圧室の形状は加圧室と同じであるが、他の流路に繋がってはいない。ダミー加圧室の配置は、加圧室10のマトリクス状の配置を延長するように配置される。
The above flow paths are flow paths that are directly related to the discharge of liquid droplets, but the
ヘッド本体13に含まれる流路部材4は、複数のプレートが積層された積層構造を有している。これらのプレートは、流路部材4の上面から順に、キャビティプレート22、ベースプレート23、アパーチャ(しぼり)プレート24、サプライプレート25、26、マニホールドプレート27、28、29、カバープレート30およびノズルプレート31である。これらのプレートには多数の孔が形成されている。各プレートは、これらの孔が互いに連通して個別流路32および副マニホールド5aを構成するように、位置合わせして積層されている。ヘッド本体13は、図6に示されているように、加圧室10は流路部材4の上面に、副マニホールド5aは内部の下面側に、吐出孔8は下面にと、個別流路32を構成する各部分が異なる位置に互いに近接して配設され、加圧室10を介して副マニホールド5aと吐出孔8とが繋がる構成を有している。
The
各プレートに形成された孔について説明する。これらの孔には、次のようなものがある。第1に、キャビティプレート22に形成された加圧室10である。第2に、加圧室10の一端から副マニホールド5aへと繋がる流路を構成する連通孔である。この連通孔は、ベースプレート23(詳細には加圧室10の入り口)からサプライプレート25(詳細には副マニホールド5aの出口)までの各プレートに形成されている。なお、この連通孔には、アパーチャプレート24に形成されたしぼり12と、サプライプレート25、26に形成された個別供給流路6とが含まれている。
The holes formed in each plate will be described. These holes include the following. First, the pressurizing
第3に、加圧室10の他端から吐出孔8へと連通する流路を構成する連通孔である。この連通孔は、以下の記載においてディセンダ(部分流路)と呼称される。ディセンダは、ベースプレート23(詳細には加圧室10の出口)からノズルプレート31(詳細には吐出孔8)までの各プレートに形成されている。第4に、副マニホールド5aを構成する連通孔である。この連通孔は、マニホールドプレート27〜29に形成されている。
Third, there is a communication hole that constitutes a flow path that communicates from the other end of the pressurizing
このような連通孔が相互に繋がり、副マニホールド5aからの液体の流入口(副マニホールド5aの出口)から吐出孔8に至る個別流路32を構成している。副マニホールド5aに供給された液体は、以下の経路で吐出孔8から吐出される。まず、副マニホールド5aから上方向に向かって、個別供給流路6を通り、しぼり12の一端部に至る。次に、しぼり12の延在方向に沿って水平に進み、しぼり12の他端部に至る。そこから上方に向かって、加圧室10の一端部に至る。さらに、加圧室10の延在方向に沿って水平に進み、加圧室10の他端部に至る。そこから少しずつ水平方向に移動しながら、主に下方に向かい、下面に開口した吐出孔8へと進む。
Such communication holes are connected to each other to form an
圧電アクチュエータ基板21は、図6に示されるように、2枚の圧電セラミック層21a、21bからなる積層構造を有している。圧電アクチュエータ基板21の圧電セラミック層21a、21bの厚さは、それぞれ15〜25μm程度である。圧電アクチュエータ基板21は、流路部材4の加圧室10の開口している平面状の面に積層されており、圧電セラミック層21a、21bのいずれの層も複数の加圧室10を跨ぐように延在している(図3参照)。これらの圧電セラミック層21a、21bは、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)系のセラミックス材料からなる。圧電セラミック層21aは、セラミック振動板として働いており、圧電性を有する必要性は特になく、ジルコニアなどの他のセラミックス材料を用いてもよい。
As shown in FIG. 6, the
圧電アクチュエータ基板21は、Ag−Pd系などの金属材料からなる、内部電極であ
る共通電極34、Au系などの金属材料からなる第1の表面電極である個別電極35、個別電極35の上に形成されているAg系などの金属材料からなる接続ランド36を有している。個別電極35だけをAg系の金属材料で形成してもよい。個別電極35は上述のように圧電アクチュエータ基板21の上面における加圧室10およびダミー加圧室と対向する位置に配置されている個別電極本体35aと、個別電極本体35aから加圧室10のない位置まで引き出されている接続電極35bとを含んでいる。Au系導体の形成する場合の個別電極35の厚さは、0.3〜1μmであり、Ag系導体の形成する場合の個別電極35の厚さは、1〜3μmである。接続電極35bには接続ランド36が形成されている。接続ランド36は例えばガラスフリットを含む銀からなり、厚さが5〜15μm程度で凸状に形成されている。また、接続ランド36には、必要に応じてさらに接続バンプを形成した上、図示されていないFPC(Flexible Printed Circuit)に設けられた電極と電気的に接合されている。詳細は後述するが、個別電極35には、制御部88からFPCを通じて駆動信号(駆動電圧)が供給される。駆動信号は、印刷媒体Pの搬送速度と同期して一定の周期で供給される。
The
なお、以上は、圧電アクチュエータ基板21が2層の圧電セラミック層の場合の構造であるが、3相層以上の圧電セラミック層を積層して、個別電極35と共通電極34が交互になるように配置してもよい。
The above is the structure in the case where the
個別電極35は、圧電アクチュエータ基板21の一方の主面の略全面に渡ってマトリクス状に形成されている。すなわち、第1の方向および第1の方向とは異なる方向に渡って形成されている。
The
図5(a)に示されるように、共通電極34と個別電極35とは、最上層の圧電セラミック層21bのみを挟むように配置されている。圧電セラミック層21bにおける個別電極35と共通電極34とに挟まれた領域は活性部と呼称され、その部分の圧電セラミックスには厚み方向に分極が施されている。本実施形態の圧電アクチュエータ基板21においては、最上層の圧電セラミック層21bのみが活性部を含んでおり、圧電セラミック21aは活性部を含んでおらず、振動板として働く。この圧電アクチュエータ基板21はいわゆるユニモルフタイプの構成を有している。
As shown in FIG. 5A, the
なお、後述のように、個別電極35に選択的に所定の駆動信号が供給されることにより、この個別電極35に対応する加圧室10内の液体に圧力が加えられる。これによって、個別流路32を通じて、対応する液体吐出口8から液滴が吐出される。すなわち、圧電アクチュエータ基板21における各加圧室10に対向する部分は、各加圧室10および液体吐出口8に対応する個別の変位素子50(アクチュエータ)に相当する。つまり、2枚の圧電セラミック層からなる積層体中には、図6に示されているような構造を単位構造とする変位素子50が加圧室10毎に、加圧室10の直上に位置する振動板21a、共通電極34、圧電セラミック層21b、個別電極35により作り込まれており、圧電アクチュエータ基板21には変位素子50が複数含まれている。なお、本実施形態において1回の吐出動作によって液体吐出口8から吐出される液体の量は5〜7pL(ピコリットル)程度である。
As will be described later, when a predetermined drive signal is selectively supplied to the
多数の個別電極35は、個別に電位を制御することができるように、それぞれがFPC上のコンタクトおよび配線を介して、個別にアクチュエータ制御手段に電気的に接続されている。
A large number of
本実施形態における圧電アクチュエータ基板21の液体吐出時の駆動方法の一例を、個別電極35に供給される駆動電圧(駆動信号)に関して説明する。個別電極35を共通電極34と異なる電位にして圧電セラミック層21bに対してその分極方向に電界を印加し
たとき、この電界が印加された部分が、圧電効果により歪む活性部として働く。電界が加わったとき、圧電セラミック層21bは、その厚み方向すなわち積層方向に伸長または収縮し、圧電横効果により積層方向と垂直な方向すなわち面方向に収縮または伸長しようとする。一方、残りの圧電セラミック層21aは、個別電極35と共通電極34とに挟まれた領域を持たない非活性層であるので、自発的に変形しない。つまり、圧電アクチュエータ基板21は、上側(つまり、加圧室10とは離れた側)の圧電セラミック層21bを、活性部を含む層とし、かつ下側(つまり、加圧室10に近い側)の圧電セラミック層21aを非活性層とした、いわゆるユニモルフタイプの構成となっている。
An example of a driving method at the time of liquid ejection of the
この構成において、電界と分極とが同方向となるように、アクチュエータ制御部により個別電極35を共通電極34に対して正または負の所定電位とすると、圧電セラミック層21bの電極に挟まれた部分(活性部)が、面方向に収縮する。一方、非活性層の圧電セラミック層21aは電界の影響を受けないため、自発的には縮むことがなく活性部の変形を規制しようとする。この結果、圧電セラミック層21bと圧電セラミック層21aとの間で分極方向への歪みに差が生じて、圧電セラミック層21bは加圧室10側へ凸となるように変形(ユニモルフ変形)する。
In this configuration, when the
本実施の形態における実際の駆動手順は、あらかじめ個別電極35を共通電極34より高い電位(以下高電位と称す)にしておき、吐出要求がある毎に個別電極35を共通電極34と一旦同じ電位(以下低電位と称す)とし、その後所定のタイミングで再び高電位とする。これにより、個別電極35が低電位になるタイミングで、圧電セラミック層21a、bが元の形状に戻り、加圧室10の容積が初期状態(両電極の電位が異なる状態)と比較して増加する。このとき、加圧室10内に負圧が与えられ、液体がマニホールド5側から加圧室10内に吸い込まれる。その後再び個別電極35を高電位にしたタイミングで、圧電セラミック層21a、bが加圧室10側へ凸となるように変形し、加圧室10の容積減少により加圧室10内の圧力が正圧となり液体への圧力が上昇し、液滴が吐出される。つまり、液滴を吐出させるため、高電位を基準とするパルスを含む駆動信号を個別電極35に供給することになる。このパルス幅は、加圧室10内において圧力波がマニホールド5から吐出孔8まで伝播する時間長さであるAL(Acoustic Length)が理想的である。
これによると、加圧室10内部が負圧状態から正圧状態に反転するときに両者の圧力が合わさり、より強い圧力で液滴を吐出させることができる。
In an actual driving procedure in the present embodiment, the
According to this, when the inside of the pressurizing
以上のような液体吐出ヘッド2は、例えば、以下のようにして作製する。ロールコータ法、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、圧電性セラミック粉末と有機組成物からなるテープの成形を行ない、焼成後に圧電セラミック層21a、21bとなる複数のグリーンシートを作製する。
The
続いて、グリーンシートの一部には、その表面に共通電極34となる電極ペーストを印刷等により形成する。さらに、各グリーンシートを積層して積層体を作製し、加圧密着を行なう。加圧密着後の積層体を、Caを含有したジルコニアセッターの間に挟んで高濃度酸素雰囲気下で焼成し、圧電アクチュエータ素体を作製する。その後、Agペーストを用いて圧電アクチュエータ素体表面に個別電極35および共通電極用表面電極37を印刷した後、焼成する。
Subsequently, an electrode paste to be the
次に、流路部材4と、圧延法等により得られプレート22〜31とを、接着層を介して積層して作製する。プレート22〜31に、マニホールド5、個別供給流路6、加圧室10およびディセンダなどとなる孔を、エッチングにより所定の形状に加工する。
Next, the
これらプレート22〜31は、Fe―Cr系、Fe−Ni系、WC−TiC系の群から選ばれる少なくとも1種の金属によって形成されていることが望ましく、特に液体として
インクを使用する場合にはインクに対する耐食性の優れた材質からなることが望ましため、Fe−Cr系がより好ましい。
These
圧電アクチュエータ基板21と流路部材4とは、例えば接着層を介して積層接着することができる。接着層としては、周知のものを使用することができるが、圧電アクチュエータ基板21や流路部材4への影響を及ぼさないために、熱硬化温度が100〜150℃のエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂の群から選ばれる少なくとも1種の熱硬化性樹脂系の接着剤を用いるのがよい。このような接着層を用いて熱硬化温度にまで加熱することによって、圧電アクチュエータ基板21と流路部材4とを加熱接合することができる。
The
図2〜5に示した圧電アクチュエータ基板21を作製して評価した。表1の試料No.1〜3は、Caの含有率が不純物量程度であるチタン酸ジルコン酸鉛を原料として作製した。試料No.4〜6は、上述のチタン酸ジルコン酸鉛を原料に対して、Caの含有率が、それぞれ0.1質量%、0.2質量%、0.5質量%程度となるようにCa(を含んだ原料)を添加して作製した。
The
試料No.4〜6は、Caを含まない(不純物程度の)ジルコニアセッターに挟んで焼成し、試料No.1〜3は、Caの含有率を変えたジルコニアセッターに挟んで焼成した。焼成条件は、原料によって調整したが、1050℃、3時間程度であり、試料No.1〜3に用いたジルコニアセッターのCaの含有率は、5〜10モル%程度である。 Sample No. Nos. 4 to 6 were fired by sandwiching them between zirconia setters containing no Ca (impurity level). 1-3 were baked by being sandwiched between zirconia setters having different Ca contents. The firing conditions were adjusted according to the raw material, but were about 1050 ° C. for about 3 hours. The Ca content of the zirconia setter used in 1 to 3 is about 5 to 10 mol%.
作製した圧電アクチュエータ基板21のCa含有率および、落下試験結果を表1に示す。Ca含有率は、主面から深さ10μmの位置で行なった。結晶粒子内部のCa含有率は、TEMで測定した値であり、粒界部のC含有率は、EPMAで測定した、図5(b)に示した帯状の測定領域Mの平均Ca含有率から結晶粒子内部のCa含有率を引いた値である。落下試験は、各試料50個行ない、割れが4個以下の場合を◎、5以上19個以下の場合を○、20個以上の場合を×で表した。
Table 1 shows the Ca content of the produced
本発明の範囲外の試料No.4〜6に対して、本発明の範囲内の試料No.1〜6は、落下試験の結果が良好であった。また、粒界部におけるCa含有率が0.4質量%以上であった、試料No.2および3は、粒界部におけるCa含有率が0.2質量%である試料No.1よりも落下試験の結果が良好であった。 Sample No. outside the scope of the present invention. For samples 4-6, sample nos. As for 1-6, the result of the drop test was favorable. Further, Sample No. in which the Ca content in the grain boundary part was 0.4% by mass or more. Nos. 2 and 3 are sample Nos. 1 and 2 having a Ca content of 0.2 mass% at the grain boundary. The result of the drop test was better than 1.
1・・・(カラーインクジェット)プリンタ
2・・・液体吐出ヘッド
4・・・流路部材
5・・・マニホールド
5a・・・副マニホールド
5b・・・マニホールドの開口
6・・・個別供給流路
8・・・吐出孔
9・・・加圧室群
10・・・加圧室
11a、b、c、d・・・加圧室列
12・・・しぼり
13・・・液体吐出ヘッド本体
15a、b、c、d・・・吐出孔列
21・・・圧電アクチュエータ基板
21a・・・圧電セラミック層(セラミック振動板)
21b・・・圧電セラミック層
22〜31・・・プレート
32・・・個別流路
34・・・共通電極(内部電極)
35・・・個別電極(第1の表面電極)
35a・・・個別電極本体
35b・・・接続電極
36・・・接続ランド
50・・・加圧部(変位素子)
70・・・(ヘッド搭載)フレーム
72・・・ヘッド群
80a・・・給紙ローラ
80b・・・回収ローラ
82a・・・ガイドローラ
82b・・・搬送ローラ
88・・・制御部
D・・・測定部深さ
M・・・量測定領域
P・・・印刷用紙
DESCRIPTION OF
21b: Piezoelectric ceramic layer 22-31: Plate 32: Individual flow path 34: Common electrode (internal electrode)
35 ... Individual electrode (first surface electrode)
35a ...
70 ... (head mounting)
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013225608A JP6193725B2 (en) | 2013-10-30 | 2013-10-30 | Piezoelectric ceramic substrate, piezoelectric actuator substrate using the same, liquid discharge head, and recording apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013225608A JP6193725B2 (en) | 2013-10-30 | 2013-10-30 | Piezoelectric ceramic substrate, piezoelectric actuator substrate using the same, liquid discharge head, and recording apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015088611A JP2015088611A (en) | 2015-05-07 |
JP6193725B2 true JP6193725B2 (en) | 2017-09-06 |
Family
ID=53051095
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013225608A Active JP6193725B2 (en) | 2013-10-30 | 2013-10-30 | Piezoelectric ceramic substrate, piezoelectric actuator substrate using the same, liquid discharge head, and recording apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6193725B2 (en) |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4424516B2 (en) * | 2004-03-26 | 2010-03-03 | Tdk株式会社 | Piezoelectric ceramic composition |
JP4931334B2 (en) * | 2004-05-27 | 2012-05-16 | 京セラ株式会社 | Injection device |
US8669694B2 (en) * | 2005-11-29 | 2014-03-11 | Kyocera Corporation | Multi-layer electronic component and method for manufacturing the same |
JP4992234B2 (en) * | 2005-12-02 | 2012-08-08 | 株式会社デンソー | Multilayer piezoelectric ceramic element and manufacturing method thereof |
EP2192630A4 (en) * | 2007-09-27 | 2012-06-27 | Kyocera Corp | Multilayer piezoelectric element, injector equipped with the same and fuel injection system |
JP5511610B2 (en) * | 2010-09-28 | 2014-06-04 | 京セラ株式会社 | Piezoelectric actuator unit, piezoelectric actuator unit device using the same, liquid discharge head, and recording apparatus |
JP5197893B2 (en) * | 2011-07-28 | 2013-05-15 | 京セラ株式会社 | Piezoelectric actuator, liquid discharge head, and recording apparatus |
JP5890676B2 (en) * | 2011-12-16 | 2016-03-22 | 株式会社日本セラテック | Multilayer piezoelectric actuator and manufacturing method thereof |
-
2013
- 2013-10-30 JP JP2013225608A patent/JP6193725B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015088611A (en) | 2015-05-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5174965B2 (en) | Liquid discharge head and recording apparatus using the same | |
JP5997219B2 (en) | Piezoelectric actuator substrate, liquid ejection head using the same, and recording apparatus | |
JP6190893B2 (en) | Piezoelectric substrate, assembly using the same, liquid discharge head, and recording apparatus | |
JP6483525B2 (en) | Piezoelectric element, piezoelectric member using the same, liquid discharge head, and recording apparatus | |
JP6962672B2 (en) | Liquid discharge head and recording device using it | |
JP5258600B2 (en) | Liquid discharge head and recording apparatus using the same | |
JP6193725B2 (en) | Piezoelectric ceramic substrate, piezoelectric actuator substrate using the same, liquid discharge head, and recording apparatus | |
JP6401077B2 (en) | Liquid discharge head and recording apparatus using the same | |
JP6141735B2 (en) | Piezoelectric actuator substrate, liquid ejection head using the same, and recording apparatus | |
WO2017057063A1 (en) | Nozzle plate, liquid ejection head using same, and recording device | |
JP6166118B2 (en) | Piezoelectric actuator substrate, liquid ejection head using the same, and recording apparatus | |
JP5506605B2 (en) | Piezoelectric actuator unit for liquid discharge head, liquid discharge head using the same, and recording apparatus | |
JP6059394B2 (en) | Piezoelectric actuator substrate, liquid ejection head using the same, and recording apparatus | |
JP6708523B2 (en) | Piezoelectric substrate, liquid ejection head using the same, and recording device | |
JP6224791B2 (en) | Piezoelectric actuator substrate, liquid ejection head using the same, and recording apparatus | |
JP6166195B2 (en) | Piezoelectric substrate, assembly using the same, liquid discharge head, and recording apparatus | |
JP5762046B2 (en) | Piezoelectric actuator unit, liquid discharge head using the same, and recording apparatus | |
JP5977031B2 (en) | Liquid discharge head and recording apparatus using the same | |
JP6075777B2 (en) | Piezoelectric actuator substrate, liquid ejection head using the same, and recording apparatus | |
JP2018051967A (en) | Liquid discharge head and recording device using the same | |
JP6034237B2 (en) | Piezoelectric actuator substrate, liquid ejection head using the same, and recording apparatus | |
JP6571474B2 (en) | Channel member, liquid discharge head using the same, and recording apparatus | |
JP6039365B2 (en) | Liquid discharge head and recording apparatus using the same | |
JP6130165B2 (en) | Liquid discharge head and recording apparatus using the same | |
JP2017094676A (en) | Nozzle plate, liquid discharge head using the same, and recording apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160219 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170120 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170131 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170329 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170711 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170810 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6193725 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |