JP4289304B2 - Piezoelectric actuator, inkjet printer head, and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、圧電アクチュエータ、これを用いたインクジェットプリンタヘッド、及びこれらを製造する方法に関するものである。 The present invention relates to a piezoelectric actuator , an ink jet printer head using the same, and a method for manufacturing the same.
先行技術としての米国特許第5,402,159号明細書は、複数個のノズル及びこの各ノズルごとの圧力室を備えたキャビティープレートと、前記各圧力室ごとに形成された駆動電極及び隣接する圧力室に共通するコモン電極により圧電シートを挟んで積層したプレート型の圧電アクチュエータとからなり、この圧電アクチュエータを、前記キャビティープレートに、当該圧電アクチュエータにおける各駆動電極が各圧力室に対応するように積層してなる圧電式インクジェットプリンタヘッドを提案している。 U.S. Pat. No. 5,402,159 as prior art describes a cavity plate having a plurality of nozzles and pressure chambers for each nozzle, a drive electrode formed for each pressure chamber, and an adjacent one. A plate-type piezoelectric actuator having a piezoelectric sheet sandwiched between common electrodes common to the pressure chambers. The piezoelectric actuator corresponds to the cavity plate, and each drive electrode in the piezoelectric actuator corresponds to each pressure chamber. In this way, a piezoelectric ink jet printer head that is laminated is proposed.
この先行技術の圧電式インクジェットプリンタヘッドにおいては、前記米国特許第5,402,159号明細書におけるFIG.15に記載されているように、前記圧電アクチュエータにおける表裏両表面と直交する側面に、少なくとも前記各駆動電極に電気的に導通する側面電極を形成して、前記各駆動電極を、この各側面電極を介して外部に接続するように構成している。 In this prior art piezoelectric ink jet printer head, the FIG. 15, side electrodes that are electrically connected to at least the drive electrodes are formed on the side surfaces orthogonal to the front and back surfaces of the piezoelectric actuator, and the drive electrodes are connected to the side electrodes. It is configured to connect to the outside via
本発明は、外部接続のための配線パターンと圧電アクチュエータの表面電極との電気的接合性を向上した圧電アクチュエータ、これを用いたインクジェットプリンタヘッド、及びこれらを製造する方法を提供することを技術的課題とするものである。 The present invention is technically to provide a piezoelectric actuator with an improved electrical connection of the surface electrode of the wiring pattern and the piezoelectric actuator for the external connection, an ink jet printer head using the same, and methods of making these It is to be an issue.
本請求項1にかかる発明の圧電アクチュエータは、電極間に圧電シートを挟んで積層して構成され、表面に、前記電極に電気的に接続された表面電極を備え、その表面電極に、外部機器に対する接続用の配線パターンが電気的に接続される圧電アクチュエータであって、前記配線パターンは、前記圧電アクチュエータに重ね接合されるフレキシブルフラットケーブルに設けられており、前記電極、圧電シート及び表面電極を焼成して一体化した積層体の、前記配線パターンが電気的に接続される表面電極上に、金属メッキ層が形成されている。 The piezoelectric actuator according to the first aspect of the present invention is configured by laminating a piezoelectric sheet between electrodes, and has a surface electrode electrically connected to the electrode on the surface, and the surface electrode includes an external device. The wiring pattern for connection to the piezoelectric actuator is electrically connected, and the wiring pattern is provided on a flexible flat cable that is lap-joined to the piezoelectric actuator, and the electrode, the piezoelectric sheet, and the surface electrode are connected to the piezoelectric actuator. A metal plating layer is formed on the surface electrode of the laminated body that is baked and integrated, to which the wiring pattern is electrically connected.
この圧電アクチュエータを使用するインクジェットプリンタヘッドとしては、複数個のノズル及びこの各ノズルごとの圧力室を備えたキャビティープレートと、前記各圧力室ごとの駆動電極及び隣接する圧力室に共通するコモン電極を圧電シートを挟んで積層しかつ前記駆動電極及びコモン電極に電気的に接続された表面電極を表面に備えた圧電アクチュエータと、前記表面電極に電気的に接続された、外部機器に対する接続用の配線パターンとからなり、前記配線パターンは、前記圧電アクチュエータの前記キャビティープレートとは反対側の面に重ね接合されるフレキシブルフラットケーブルに設けられており、前記圧電アクチュエータを、前記キャビティープレートに、当該圧電アクチュエータにおける各駆動電極が各圧力室に対応するように積層してなるインクジェットプリンタヘッドが好適である。 As an inkjet printer head using this piezoelectric actuator, a cavity plate having a plurality of nozzles and a pressure chamber for each nozzle, a drive electrode for each pressure chamber, and a common electrode common to adjacent pressure chambers A piezoelectric actuator provided on the surface with a surface electrode electrically connected to the drive electrode and the common electrode, and for connection to an external device electrically connected to the surface electrode The wiring pattern is provided on a flexible flat cable that is overlapped and bonded to a surface of the piezoelectric actuator opposite to the cavity plate, and the piezoelectric actuator is attached to the cavity plate. to respond to the drive electrodes each pressure chamber in the piezoelectric actuator Ink jet printer head formed by laminating such is preferred.
上記構成において、前記圧電アクチュエータは、好ましくは前記圧電シートに絶縁シートがさらに積層され、その絶縁シート上に前記表面電極が形成されている。さらに、好ましくは前記電極と前記表面電極とは、前記圧電シート及び絶縁シートの積層方向に形成された側面電極により電気的に接続されている。 In the above-described configuration, the piezoelectric actuator preferably has an insulating sheet further laminated on the piezoelectric sheet, and the surface electrode is formed on the insulating sheet. Further, preferably, the electrode and the surface electrode are electrically connected by a side electrode formed in the stacking direction of the piezoelectric sheet and the insulating sheet.
また、好ましくは、前記圧電シートを挟む前記電極のうち一方は、複数個の駆動電極であり、他方は駆動電極の複数個に共通のコモン電極であって、前記表面電極は、前記各駆動電極及びコモン電極にそれぞれ対応して、前記圧電アクチュエータの表面に配列して設けられている。アクチュエータにおける前記電極、圧電シート及び表面電極を焼成して一体化した積層体の、前記配線パターンが電気的に接続される表面電極上に、金属メッキ層が形成されている。 Preferably, one of the electrodes sandwiching the piezoelectric sheet is a plurality of drive electrodes, the other is a common electrode common to a plurality of drive electrodes, and the surface electrode is the drive electrode. And arranged on the surface of the piezoelectric actuator corresponding to the common electrode and the common electrode, respectively. A metal plating layer is formed on the surface electrode to which the wiring pattern is electrically connected, of the laminate in which the electrode, the piezoelectric sheet and the surface electrode in the actuator are integrated by firing.
前記圧電アクチュエータの製造方法としては、前記電極、圧電シート及び表面電極を焼成して一体化した後、前記配線パターンが電気的に接続される表面電極上に、金属メッキ層を電気メッキにより形成する。 As a method of manufacturing the piezoelectric actuator, after the electrodes, the piezoelectric sheet, and the surface electrode are sintered and integrated, a metal plating layer is formed on the surface electrode to which the wiring pattern is electrically connected by electroplating. .
さらに、好ましくは複数の前記表面電極の相互間を電気的に接続する細幅の電極パターンを形成し、前記表面電極に、前記細幅の電極パターンを介して通電して前記電気メッキを行い、その後、前記細幅の電極パターンを除去する。 Further, preferably, a narrow electrode pattern that electrically connects a plurality of the surface electrodes is formed, and the electroplating is performed by energizing the surface electrode through the narrow electrode pattern, Thereafter, the narrow electrode pattern is removed.
また、前記圧電アクチュエータそのものは、前記電極のうち一方としての複数個の駆動電極を形成した圧電シートと、前記電極の他方としての、駆動電極の複数個に共通のコモン電極を形成した圧電シートと、前記表面電極を形成した絶縁シートとを積層し、焼成して一体化する。 The piezoelectric actuator itself includes a piezoelectric sheet having a plurality of drive electrodes as one of the electrodes, and a piezoelectric sheet having a common electrode common to a plurality of drive electrodes as the other of the electrodes. The insulating sheet on which the surface electrode is formed is laminated and baked to be integrated.
さらに具体的には、一つの圧電アクチュエータを構成する圧電シートの複数個を並べて一体化した第1素材シートにおける表面のうち前記各圧電シートの箇所に複数個の駆動電極を形成する工程と、同じく一つの圧電アクチュエータを構成する圧電シートの複数個を並べて一体化した第2素材シートにおける表面のうち前記各圧電シートの箇所に前記駆動電極の複数個に対応するコモン電極を形成する工程と、一つの圧電アクチュエータを構成する絶縁シートの複数個を並べて一体化した第3素材シートにおける表面のうち前記各絶縁シートの箇所に前記各駆動電極の各々に対応する表面電極を形成する工程と、複数の前記表面電極の相互間を電気的に接続する細幅の電極パターンを形成する工程と、前記第1素材シート及び第2素材シートの少なくとも一枚ずつを交互に積層し、これに前記第3素材シートを積層して積層体を形成する工程と、前記駆動電極及びコモン電極の各一端部を、前記積層体の積層方向に延びる側面電極によって前記表面電極に電気的に接続する工程と、前記積層体を焼成する工程と、前記焼成工程の後、前記配線パターンが電気的に接続される前記表面電極に、前記細幅の電極パターンを介して通電して金属メッキ層を電気メッキにより形成する工程と、前記金属メッキ層を形成した後、前記積層体を前記各圧電アクチュエータ間の境界線に沿って前記各圧電アクチュエータごとに切断するとともに、該切断動作にともない前記細幅の電極パターンを除去する工程とからなる。 More specifically, in the same manner as the step of forming a plurality of drive electrodes at the location of each piezoelectric sheet in the surface of the first material sheet in which a plurality of piezoelectric sheets constituting one piezoelectric actuator are arranged and integrated. Forming a common electrode corresponding to a plurality of the drive electrodes at a position of each piezoelectric sheet in a surface of a second material sheet obtained by arranging and integrating a plurality of piezoelectric sheets constituting one piezoelectric actuator ; Forming a surface electrode corresponding to each of the drive electrodes at a location of each of the insulating sheets among the surfaces of the third material sheet integrated with a plurality of insulating sheets constituting one piezoelectric actuator ; Forming a narrow electrode pattern for electrically connecting the surface electrodes to each other; and the first material sheet and the second material sheet A step of alternately laminating at least one sheet and laminating the third material sheet thereon to form a laminated body, and a side surface extending in the laminating direction of the laminated body at each end of the drive electrode and the common electrode The step of electrically connecting to the surface electrode by an electrode, the step of firing the laminate, and the narrow electrode pattern on the surface electrode to which the wiring pattern is electrically connected after the firing step forming by electro-plating a metal plating layer is energized through the after forming the metal plating layer, cutting the laminate to each of said piezoelectric actuators along the boundary lines between the respective piezoelectric actuators And a step of removing the narrow electrode pattern in accordance with the cutting operation.
そして、インクジェットプリンタヘッドとしては、上記圧電アクチュエータを、前記キャビティープレートに、当該圧電アクチュエータにおける各駆動電極が各圧力室に対応するように積層し、前記フレキシブルフラットケーブルが重ね押圧されることにより、前記配線パターンと前記表面電極を電気的に接合することで製造される。 And as an ink jet printer head, the piezoelectric actuator is laminated on the cavity plate so that each drive electrode in the piezoelectric actuator corresponds to each pressure chamber, and the flexible flat cable is pressed repeatedly. It is manufactured by electrically joining the wiring pattern and the surface electrode .
本発明の圧電アクチュエータ及びインクジェットプリンタヘッドは、以上のように、電極、圧電シート及び表面電極を焼成して一体化した積層体の、前記配線パターンが電気的に接続される表面電極上に、金属メッキ層を形成するので、各配線パターンの、前記各表面電極に対する電気的接合性を大幅に向上できる。 As described above, the piezoelectric actuator and the ink jet printer head according to the present invention are formed by stacking the electrode, the piezoelectric sheet, and the surface electrode on the surface electrode to which the wiring pattern is electrically connected. Since the plating layer is formed, the electrical bondability of each wiring pattern to each surface electrode can be greatly improved.
以下、本発明の実施の形態を図面について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1〜図7は、圧電式インクジェットプリンタヘッドを示す。 1 to 7 show a piezoelectric ink jet printer head.
この図において、符号10は、金属板製のキャビティープレートを、符号20は、このキャビティープレート10に対して積層されるプレート型の圧電アクチュエータを、そして、符号40は、外部機器との接続のために前記圧電アクチュエータ20に対して重ね接合されるフレキシブルフラットケーブルを各々示す。
In this figure,
前記キャビティープレート10は、図5及び図6に示すように構成されている。
The
すなわち、ノズルプレート11、二枚のマニホールドプレート12、スペーサプレート13及びベースプレート14の五枚の薄い金属板を積層した構造である。
That is, it is a structure in which five thin metal plates of a
前記ノズルプレート11には、微小径のインク噴出用のノズル15が、当該ノズルプレート11における長手方向の中心線11aに沿って、微小ピッチPの間隔で多数個穿設されている。前記二枚のマニホールドプレート12には、インク通路12aが、前記ノズル15の列の両側に沿って延びるように穿設され、このインク通路12aは、この両マニホールドプレート12に対する前記ノズルプレート11及び前記スペーサプレート13の積層により密閉される構造になっている。
In the
また、前記ベースプレート14には、その長手中心線14aに対して直交する方向に延びる細幅の圧力室16の多数個が穿設されている。この各圧力室16は、その先端16aが前記長手中心線14a上に位置し、これから一つおきに互いに逆方向に延びるように交互に設けられている。この各圧力室16の先端16aは、前記ノズルプレート11におけるノズル15に、前記スペーサプレート13及び両マニホールドプレート12に穿設されている微小径の貫通孔17を介して連通している一方、前記各圧力室16の他端16bは、前記スペーサプレート13に穿設した貫通孔18を介して、前記両マニホールドプレート12におけるインク通路12aに連通している。
The
これにより、前記スペーサプレート13及び前記ベースプレート14の一端部に穿設の供給孔19a,19bから前記インク通路12a内に流入したインクは、このインク通路12aから前記各圧力室16内に前記各貫通孔18を通って分配されたのち、この各圧力室16内から前記貫通孔17を通って、当該圧力室16に対応するノズル15に至るという構成になっている。
As a result, the ink that has flowed into the
一方、前記圧電アクチュエータ20は、図7に示すように、二枚の圧電シート21,22と、一枚の絶縁シート23とを積層した構造で、前記各圧電シート21,22のうち最下段の圧電シート21の上面には、前記キャビティープレート10における各圧力室16の箇所ごとに細幅の駆動電極24が、当該駆動電極24の一端部24aが前記圧電アクチュエータ20における表裏両積層面20a,20bと直交する左右両側面20cに露出するように形成されている。
On the other hand, the
次段の圧電シート22の上面には、複数個の圧力室16の複数個に対して共通のコモン電極25が、当該コモン電極25の一端部25aが前記圧電アクチュエータ20における左右両側面20cに露出するように形成されている。
A
前記最上段の絶縁シート23の上面には、前記各駆動電極24の各々に対する表面電極26と、前記コモン電極25に対する表面電極27とが、前記圧電アクチュエータ20における左右両側面20cに沿って並ぶように設けられている。
On the upper surface of the
なお、符号28及び29は、捨てパターンの電極である。
Note that
そして、前記圧電アクチュエータ20における表裏両表面20a,20bと直交する左右両側面20cには、前記各駆動電極24の一端部24aの部位に、第1の凹み溝30が、前記コモン電極25の一端部25aの部位の部位に、第2の凹み溝31が各々積層方向に延びるように設けられ、この各第1の凹み溝30内には、前記各駆動電極24とその各々の表面電極26とを電気的に接続する側面電極32が、前記第2の凹み溝31内には、前記コモン電極25と表面電極27とを電気的に接続する側面電極33が各々形成されている。
In the left and
なお、図示の形態は、圧電アクチュエータ20として、駆動電極24を設けた圧電シート21と、コモン電極25を設けた圧電シート22とを一つの対として、これを一対だけ積層した場合であったが、本発明においては、これに限らず、駆動電極24を設けた圧電シート21と、コモン電極25を設けた圧電シート22とからなる対を複数対積層したものに構成しても良い。
In the illustrated embodiment, the
そして、このような構成のプレート型の圧電アクチュエータ20は、前記キャビティープレート10に対して、当該圧電アクチュエータ20における各駆動電極24が前記キャビティープレート10における各圧力室16の各々に対応するように積層される。また、この圧電アクチュエータ20における上側の表面20aには、前記フレキシブルフラットケーブル40が重ね押圧されることにより、このフレキシブルフラットケーブル40における各種の配線パターン(図示せず)が、前記各表面電極26,27に電気的に接合される。
In the plate-type
この構成において、前記圧電アクチュエータ20における各駆動電極24のうち任意の駆動電極24と、コモン電極25との間に電圧を印加することにより、圧電シート21,22のうち前記電圧を印加した駆動電極24の部分に圧電による積層方向の歪みが発生し、この歪みにて前記各駆動電極24に対応する圧力室16の内容積が縮小されることにより、この圧力室16内のインクが、ノズル15から液滴状に噴出して、所定の印字が行われる。
In this configuration, by applying a voltage between an
前記構成の圧電アクチュエータ20においては、その側面20cにおける各側面電極32,33は、当該側面20cに設けた凹み溝30,31内に形成されていることにより、各側面電極32,33を、側面20cから突出しないようにできるか、或いは、側面20cからの突出を小さくすることができる。その結果、圧電アクチュエータ20の製造中とか、この圧電アクチュエータ20の組み立て中に、その各側面電極32,33にハンドラー又は治具等が接触することに起因して、前記各側面電極32,33を損傷することを確実に低減できる。
In the
そして、前記した構成の圧電アクチュエータ20は、以下に述べるような方法で製造される。
The
図8〜図13は、第1の製造方法を示す。 8 to 13 show a first manufacturing method.
この図8において、符号210は、前記一つの圧電アクチュエータ20における圧電シート21の複数個をマトリックス状に並べて一体化してなる第1素材シート(セラミックグリーンシート)を示し、この第1素材シート210の表面のうち各圧電シート21の箇所に、複数個の駆動電極24と、捨てパターンの電極28とを、この材料である導電性ペーストをスクリーン印刷したのち乾燥することで形成する。
In FIG. 8,
また、符号220は、同じく前記一つの圧電アクチュエータ20における圧電シート22の複数個をマトリックス状に並べて一体化してなる第2素材シート(セラミックグリーンシート)を示し、この第2素材シート220の表面のうち各圧電シート22の箇所に、コモン電極25と、捨てパターンの電極29とを、その材料である導電性ペーストをスクリーン印刷したのち乾燥することで形成する。
Similarly,
更にまた、符号230は、前記一つの圧電アクチュエータ20における絶縁シート23の複数個をマトリックス状に並べて一体化してなる第3素材シート(セラミックグリーンシート)を示し、この第3素材シート230の表面のうち各絶縁シート23の箇所に、表面電極26,27を、その材料である導電性ペーストをスクリーン印刷したのち乾燥することで形成する。
Further,
なお、これら各素材シート210,220,230の周囲には、余白部が一体的に設けられている。
In addition, a blank portion is integrally provided around each of the
次いで、前記第1素材シート210,第2素材シート220及び第3素材シート230を、図9及び図10に示すように、その順番で積層したのち、積層方向にプレスすることで一体化して、一枚の積層体Aにする。
Next, as shown in FIGS. 9 and 10, the
次いで、この積層体Aのうち各圧電シート21,22及び且つ絶縁シート23間の境界線A1,A2上で、且つ、前記各表面電極26,27の箇所の各々に、貫通孔(スルーホール)300,310を穿設して、この貫通孔300,310内に、前記各駆動電極24の一端部24a及びコモン電極25の一端部25aを露出する。
Next, through holes (through holes) are formed on the boundary lines A1 and A2 between the
なお、これらの貫通孔300,310は、ポンチによる打ち抜きにて穿設する。また、これらの貫通孔300,310は、前記第1、第2及び第3素材シート210,220,230を積層する前において、これらの各々に予め穿設しておくようにしても良い。
The through
次いで、前記積層体Aを、高い温度で焼成したのち、高速回転するダイシングカッター(図示せず)にて各境界線A1,A2に沿って切断することにより、図11及び図12に示すように、各圧電アクチュエータ20ごとに分割する。
Next, the laminate A is fired at a high temperature, and then cut along the boundary lines A1 and A2 with a dicing cutter (not shown) that rotates at high speed, as shown in FIGS. Then, each
この切断により圧電アクチュエータ20の左右両側面20cには、前記貫通孔200,310による凹み溝30,31が積層方向に延びるように設けられる。
Due to this cutting, the left and right side surfaces 20c of the
次いで、前記圧電アクチュエータ20の左右両側面20cにおける各凹み溝3031内に、図13に示すように、側面電極32,33を形成することにより、図12に示す構造の圧電アクチュエータ20の完成品にできる。
Next, as shown in FIG. 13,
なお、前記側面電極32,33は、各凹み溝30,31内に対する金属の真空蒸着又はスパッタリング、或いは導電性ペーストの塗布等にて形成することはいうまでもない。
Needless to say, the
次に、図14〜図16は、第2の形態による製造方法を示す。 Next, FIGS. 14 to 16 show a manufacturing method according to the second embodiment.
この製造方法は、前記積層体Aに穿設した各貫通孔300,310内に、図14に示すように、導電性ペースト32′,33′を充填して乾燥し、次いで、前記積層体Aを、高い温度で焼成したのち、各境界線A1,A2に沿って各圧電アクチュエータ20ごとに切断するとき、前記各貫通孔300,310内における前記導電性ペースト32′,33′を左右二つ割りに切断するものである。
In this manufacturing method, as shown in FIG. 14, conductive pastes 32 'and 33' are filled in the through
これにより、図15及び図16に示すように、圧電アクチュエータ20の側面20cにおける各側面電極32,33を、側面20cに設けた凹み溝30,31内に形成することができる。
Accordingly, as shown in FIGS. 15 and 16, the
この方法によると、前記第1の製造方法にように、各側面電極32,33を、切断後における各圧電アクチュエータごとに形成する場合よりも低コストを図ることができる。
According to this method, as in the first manufacturing method, the cost can be reduced compared to the case where the
更にまた、図17〜図19は、第3の形態による製造方法を示す。 Furthermore, FIGS. 17 to 19 show a manufacturing method according to the third embodiment.
この製造方法は、前記第3素材シート230の表面に、図17に示すように、各表面電極26,27を、導電性ペーストのスクリーン印刷にて形成するとき同時に、この各表面電極26,27の相互間を電気的に接続する細幅W0の電極パターン340,350を、各境界線A1,A2に沿って延びるように形成し、この第3素材シート230を、前記第1及び第2素材シート210,220に対して積層して一体化する。
In this manufacturing method, as shown in FIG. 17, the
次いで、貫通孔300,310を穿設し、この貫通孔300,310内に、図18に示すように、導電性ペースト32′,33′を充填して乾燥したのち、前記積層体Aを、高い温度で焼成する。
Next, through
次いで、前記積層体Aを、メッキ液中に浸漬し、この状態で各表面電極26,27に、細幅の電極パターン340,350を介して通電して電気メッキを行うことにより、図19に示すように、前記各表面電極26,27の表面に、金属メッキ層26′,27′を形成する。
Next, the laminate A is immersed in a plating solution, and in this state, the
この金属メッキ層26′,27′は、例えば、ニッケルメッキ層を下地としてその上に金メッキ層を形成するもので、この金属メッキ層26′,27′の形成により、前記フレキシブルフラットケーブル40における各配線パターンの、前記各表面電極26,27に対する電気的接合性を大幅に向上できる。
The metal plating layers 26 ′ and 27 ′ are formed, for example, by forming a gold plating layer thereon with a nickel plating layer as a base. By forming the metal plating layers 26 ′ and 27 ′, each of the flexible
次いで、前記積層体Aを、高速回転するダイシングカッター(図示せず)にて各境界線A1,A2に沿って各圧電アクチュエータ20ごとに切断する際して、この切断を行う前記ダイシングカッターの切削幅W1を、前記電気メッキのために形成した前記電極パターン340,350の幅寸法W0よりも大きくする。
Next, when the laminate A is cut for each
これにより、積層体Aを各圧電アクチュエータ20ごとに切断すると同時に、前記電極パターン340,350を除去することができるから、各表面電極26,27及び各側面電極32,33の相互間を電気的に独立化できるのである。
Thus, since the laminate A can be cut for each
なお、この第3の実施の形態による製造方法においては、各側面電極32,33を、貫通孔300,310内への導電性ペーストの充填にて形成することに代えて、前記第1の実施の形態による製造方法と同様に、各圧電アクチュエータ20ごとに切断したあとで、凹み溝30,31内に金属の真空蒸着等にて形成するようにしても良いことはいうまでもない。
In the manufacturing method according to the third embodiment, instead of forming the
10 キャビティープレート
15 ノズル
16 圧力室
20 圧電アクチュエータ
21,22 圧電シート
23 絶縁シート
24 駆動電極
25 コモン電極
26,27 表面電極
26′,27′ 金属メッキ層
32,33 側面電極
32′,33′ 導電性ペースト
40 フレキシブルフラットケーブル
210 第1素材シート
220 第2素材シート
230 第3素材シートA 積層体
A1,A2 境界線
300,310 貫通孔
340,350 細幅の電極パターン
DESCRIPTION OF
Claims (15)
前記配線パターンは、前記圧電アクチュエータに重ね接合されるフレキシブルフラットケーブルに設けられており、
前記電極、圧電シート及び表面電極を焼成して一体化した積層体の、前記配線パターンが電気的に接続される表面電極上に、金属メッキ層が形成されていることを特徴とする圧電アクチュエータ。 It is composed by laminating a piezoelectric sheet between electrodes, and has a surface electrode electrically connected to the electrode on the surface, and a wiring pattern for connection to an external device is electrically connected to the surface electrode. A piezoelectric actuator,
The wiring pattern is provided on a flexible flat cable that is lap-joined to the piezoelectric actuator,
A piezoelectric actuator, wherein a metal plating layer is formed on a surface electrode to which the wiring pattern is electrically connected, of a laminate obtained by firing and integrating the electrode, the piezoelectric sheet, and the surface electrode.
前記配線パターンは、前記圧電アクチュエータの前記キャビティープレートとは反対側の面に重ね接合されるフレキシブルフラットケーブルに設けられており、
前記圧電アクチュエータにおける前記電極、圧電シート及び表面電極を焼成して一体化した積層体の、前記配線パターンが電気的に接続される表面電極上に、金属メッキ層が形成されており、前記配線パターンと前記表面電極が電気的に接合されていることを特徴とするインクジェットプリンタヘッド。 A plurality of nozzles and a cavity plate having a pressure chamber for each nozzle, a driving electrode for each pressure chamber, and a common electrode common to adjacent pressure chambers are stacked with a piezoelectric sheet interposed therebetween, and the driving electrode and a piezoelectric actuator provided with the electrical connection surface electrode surface to a common electrode, the surface electrode is electrically connected to, composed of a wiring pattern for connection to an external device, the piezoelectric actuator, the An ink jet printer head in which each drive electrode in the piezoelectric actuator is laminated on a cavity plate so as to correspond to each pressure chamber,
The wiring pattern is provided on a flexible flat cable that is overlapped and bonded to the surface of the piezoelectric actuator opposite to the cavity plate,
A metal plating layer is formed on a surface electrode to which the wiring pattern is electrically connected in a laminate obtained by firing and integrating the electrode, the piezoelectric sheet and the surface electrode in the piezoelectric actuator, and the wiring pattern An ink jet printer head , wherein the surface electrode is electrically joined .
前記配線パターンは、前記圧電アクチュエータに重ね接合されるフレキシブルフラットケーブルに設けられており、
前記電極、圧電シート及び表面電極を焼成して一体化した後、前記配線パターンが電気的に接続される表面電極上に、金属メッキ層を電気メッキにより形成することを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法。 It is composed by laminating a piezoelectric sheet between electrodes, and has a surface electrode electrically connected to the electrode on the surface, and a wiring pattern for connection to an external device is electrically connected to the surface electrode. In the manufacturing method of the piezoelectric actuator
The wiring pattern is provided on a flexible flat cable that is lap-joined to the piezoelectric actuator,
After the electrodes, the piezoelectric sheet and the surface electrode are fired and integrated, a metal plating layer is formed by electroplating on the surface electrode to which the wiring pattern is electrically connected. Method.
前記配線パターンは、前記圧電アクチュエータに重ね接合されるフレキシブルフラットケーブルに設けられており、
一つの圧電アクチュエータを構成する圧電シートの複数個を並べて一体化した第1素材シートにおける表面のうち前記各圧電シートの箇所に複数個の駆動電極を形成する工程と、
同じく一つの圧電アクチュエータを構成する圧電シートの複数個を並べて一体化した第2素材シートにおける表面のうち前記各圧電シートの箇所に前記駆動電極の複数個に対応するコモン電極を形成する工程と、
一つの圧電アクチュエータを構成する絶縁シートの複数個を並べて一体化した第3素材シートにおける表面のうち前記各絶縁シートの箇所に前記各駆動電極の各々に対応する表面電極を形成する工程と、
複数の前記表面電極の相互間を電気的に接続する細幅の電極パターンを形成する工程と、
前記第1素材シート及び前記第2素材シートの少なくとも一枚ずつを交互に積層し、これに前記第3素材シートを積層して積層体を形成する工程と、
前記駆動電極及びコモン電極の各一端部を、前記積層体の積層方向に延びる側面電極によって前記表面電極に電気的に接続する工程と、
前記積層体を焼成する工程と、
前記焼成工程の後、前記配線パターンが電気的に接続される前記表面電極に、前記細幅の電極パターンを介して通電して金属メッキ層を電気メッキにより形成する工程と、
前記金属メッキ層を形成した後、前記積層体を前記各圧電アクチュエータ間の境界線に沿って前記各圧電アクチュエータごとに切断するとともに、該切断動作にともない前記細幅の電極パターンを除去する工程と
からなることを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法。 It is composed by laminating a piezoelectric sheet between electrodes, and has a surface electrode electrically connected to the electrode on the surface, and a wiring pattern for connection to an external device is electrically connected to the surface electrode. In the manufacturing method of the piezoelectric actuator
The wiring pattern is provided on a flexible flat cable that is lap-joined to the piezoelectric actuator,
A step of forming a plurality of drive electrodes at the location of each of the piezoelectric sheets in the surface of the first material sheet in which a plurality of piezoelectric sheets constituting one piezoelectric actuator are arranged and integrated;
Forming a common electrode corresponding to a plurality of the drive electrodes at the location of each piezoelectric sheet of the surface of the second material sheet in which the plurality of piezoelectric sheets constituting the same piezoelectric actuator are arranged and integrated;
Forming a surface electrode corresponding to each of the drive electrodes at a location of each of the insulating sheets among the surfaces of the third material sheet integrated with a plurality of insulating sheets constituting one piezoelectric actuator ; and
Forming a narrow electrode pattern for electrically connecting the surface electrodes to each other;
Alternately laminating at least one of the first material sheet and the second material sheet, and laminating the third material sheet to form a laminate;
Electrically connecting one end of each of the drive electrode and the common electrode to the surface electrode by a side electrode extending in the stacking direction of the stacked body;
Firing the laminate;
After the firing step, forming a metal plating layer by electroplating by energizing the surface electrode to which the wiring pattern is electrically connected via the narrow electrode pattern;
After forming the metal plating layer, cutting the laminated body for each piezoelectric actuator along a boundary line between the piezoelectric actuators, and removing the narrow electrode pattern in accordance with the cutting operation; A method for manufacturing a piezoelectric actuator comprising:
前記圧電アクチュエータにおける前記駆動電極、コモン電極、圧電シート及び表面電極を焼成して一体化した積層体を形成した後、前記配線パターンが電気的に接続される表面電極上に、金属メッキ層を形成し、その後、前記配線パターンと前記表面電極を電気的に接合することを特徴とするインクジェットプリンタヘッドの製造方法。 A plurality of nozzles and a cavity plate having a pressure chamber for each nozzle, a driving electrode for each pressure chamber, and a common electrode common to adjacent pressure chambers are stacked with a piezoelectric sheet interposed therebetween, and the driving electrode And a piezoelectric actuator having a surface electrode electrically connected to the common electrode on the surface and a piezoelectric actuator having a wiring pattern for connection to an external device electrically connected to the surface electrode. A method of manufacturing an inkjet printer head comprising a flexible flat cable , wherein the piezoelectric actuator is laminated on the cavity plate so that each drive electrode in the piezoelectric actuator corresponds to each pressure chamber,
After firing and integrating the drive electrode, common electrode, piezoelectric sheet and surface electrode in the piezoelectric actuator to form a laminated body, a metal plating layer is formed on the surface electrode to which the wiring pattern is electrically connected And thereafter electrically connecting the wiring pattern and the surface electrode .
一つの圧電アクチュエータを構成する圧電シートの複数個を並べて一体化した第1素材シートにおける表面のうち前記各圧電シートの箇所に複数個の駆動電極を形成する工程と、
同じく一つの圧電アクチュエータを構成する圧電シートの複数個を並べて一体化した第2素材シートにおける表面のうち前記各圧電シートの箇所に前記駆動電極の複数個に対応するコモン電極を形成する工程と、
一つの圧電アクチュエータを構成する絶縁シートの複数個を並べて一体化した第3素材シートにおける表面のうち前記各絶縁シートの箇所に前記各駆動電極の各々に対応する表面電極を形成する工程と、
複数の前記表面電極の相互間を電気的に接続する細幅の電極パターンを形成する工程と、
前記第1素材シート及び第2素材シートの少なくとも一枚ずつを交互に積層し、これに前記第3素材シートを積層して積層体を形成する工程と、
前記駆動電極及びコモン電極の各一端部を、前記積層体の積層方向に延びる側面電極によって前記表面電極に電気的に接続する工程と、
前記積層体を焼成する工程と、
前記焼成工程の後、前記配線パターンが電気的に接続される前記表面電極に、前記細幅の電極パターンを介して通電して金属メッキ層を電気メッキにより形成する工程と、
前記金属メッキ層を形成した後、前記積層体を前記各圧電アクチュエータ間の境界線に沿って前記各圧電アクチュエータごとに切断するとともに、該切断動作にともない前記細幅の電極パターンを除去する工程と
前記圧電アクチュエータを、前記キャビティープレートに、当該圧電アクチュエータにおける各駆動電極が各圧力室に対応するように積層する工程と
前記圧電アクチュエータに前記フレキシブルフラットケーブルを重ね押圧することにより、前記配線パターンと前記表面電極を電気的に接合する工程と、
からなることを特徴とするインクジェットプリンタヘッドの製造方法。
A plurality of nozzles and a cavity plate having a pressure chamber for each nozzle, a driving electrode for each pressure chamber, and a common electrode common to adjacent pressure chambers are stacked with a piezoelectric sheet interposed therebetween, and the driving electrode And a piezoelectric actuator having a surface electrode electrically connected to the common electrode on the surface and a piezoelectric actuator having a wiring pattern for connection to an external device electrically connected to the surface electrode. An inkjet printer head manufacturing method comprising a flexible flat cable ,
A step of forming a plurality of drive electrodes at the location of each of the piezoelectric sheets in the surface of the first material sheet in which a plurality of piezoelectric sheets constituting one piezoelectric actuator are arranged and integrated;
Forming a common electrode corresponding to a plurality of the drive electrodes at the location of each piezoelectric sheet of the surface of the second material sheet in which the plurality of piezoelectric sheets constituting the same piezoelectric actuator are arranged and integrated;
Forming a surface electrode corresponding to each of the drive electrodes at a location of each of the insulating sheets among the surfaces of the third material sheet integrated with a plurality of insulating sheets constituting one piezoelectric actuator ; and
Forming a narrow electrode pattern for electrically connecting the surface electrodes to each other;
Alternately laminating at least one of the first material sheet and the second material sheet, and laminating the third material sheet to form a laminate;
Electrically connecting one end of each of the drive electrode and the common electrode to the surface electrode by a side electrode extending in the stacking direction of the stacked body;
Firing the laminate;
After the firing step, forming a metal plating layer by electroplating by energizing the surface electrode to which the wiring pattern is electrically connected via the narrow electrode pattern;
After forming the metal plating layer, cutting the laminated body for each piezoelectric actuator along a boundary line between the piezoelectric actuators , and removing the narrow electrode pattern in accordance with the cutting operation; Laminating the piezoelectric actuator on the cavity plate such that each drive electrode of the piezoelectric actuator corresponds to each pressure chamber;
Electrically bonding the wiring pattern and the surface electrode by overlappingly pressing the flexible flat cable to the piezoelectric actuator;
An ink jet printer head manufacturing method comprising:
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