DE60006878T2

DE60006878T2 - Tintenstrahlaufzeichnungskopf, piezoelektrische Vibratorelementeinheit und Verfahren zur Herstellung der piezoelektrischen Vibratorelementeinheit

Info

Publication number: DE60006878T2
Application number: DE60006878T
Authority: DE
Inventors: Tsuyoshi Suwa-shi KITAHARA; Hiroshi Suwa-shi Arai
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-03-29
Filing date: 2000-03-29
Publication date: 2004-10-14
Anticipated expiration: 2020-03-30
Also published as: EP1040923A2; EP1040923B1; DE60006878D1; EP1040923A3; ATE255505T1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf, der als Druckerzeugungsquelle piezoelektrische Schwingungselemente des Typs mit Longitudinalschwingungen verwendet, die jeweils so aufgebaut sind, dass mehrere interne Elektroden abwechselnd in einem solchen Zustand übereinander geschichtet sind, dass dazwischen piezoelektrisches Material angeordnet ist.
Der Tintenstrahlaufzeichnungskopf, der die piezoelektrischen Schwingungselemente einsetzt, die jeweils in dem Longitudinalschwingungsmode schwingen, weist mehrere lineare, regelmäßige Anordnungen auf, die jeweils aus Druckerzeugungskammern bestehen, wobei jede Kammer in Verbindung mit einer Düsenöffnung steht, und ein Teil dieser Kammer durch ein elastisch verformbares Plattenteil abgedichtet verschlossen ist. Jede Druckerzeugungskammer wird durch ihr zugehöriges, piezoelektrisches Schwingungselement, das sich in Axialrichtung entsprechend einem an es angelegten Treibersignals auslenkt, expandiert und kontrahiert.
Die piezoelektrischen Schwingungselemente sind in Form einer Einheit ausgebildet, wie dies in 15 gezeigt ist. Eine piezoelektrische Schwingungsplatte, die ausreichend breit ist, um mehrere piezoelektrische Schwingungselemente abzudecken, ist an einer Befestigungsplatte 60 befestigt, und wird in mehrere piezoelektrische Schwingungselemente 61 mit einer Drahtsäge oder dergleichen so geschnitten, dass eine konstante Unterteilung vorhanden ist.
Piezoelektrische Attrappenschwingungselemmente 62 und 63, die nichts mit dem Tintenstrahlausspritzvorgang zu tun haben, sind an beiden Ende einer linearen, regelmäßigen Anordnung aus piezoelektrischen Schwingungselementen vorgesehen, um die Bearbeitbarkeit in Bezug auf das Positionieren der piezoelektrischen Schwingungselemente beim Zusammenbau zu verbessern. Beim Zusammenbau der piezoelektrischen Schwingungselemente werden die äußeren Seitenoberfläche 62' und 63' der piezoelektrischen Attrappenschwingungselemente 62 und 63 als Bezugsgröße beim Einsetzen der piezoelektrischen Schwingungselementeinheit in Gehäuse verwendet, wodurch die piezoelektrischen Schwingungselemente 61 in Bezug auf die Fluidkanaleinheit mit vorbestimmter Toleranz positioniert werden.
Die piezoelektrische Schwingungsplatte ist so ausgebildet, dass interne Elektrodenmaterialschichten, die Schichten aus Metall und piezoelektrischem Material enthalten, aufeinander geschichtet werden, und die sich ergebende Schichtanordnung gesintert wird. Das Schneiden der so hergestellten, piezoelektrischen Schwingungsplatte durch eine Drahtsäge in mehrere piezoelektrische Schwingungselemente verschiebt geringfügig die tatsächlichen Schneidlinien gegenüber den korrekten Schneidlinien, da die internen Elektroden hart sind. Die Verschiebung der Schneidlinien beeinflusst wesentlich die Genauigkeit der relativen Positionierung der piezoelektrischen Schwingungselementeinheit, wenn die Fläche der distalen Enden der piezoelektrischen Schwingungselemente verkleinert wird, zum Zweck der Erhöhung der Druckdichte.
Die EP-A2-0 761 447; EP-A2-0 550 030 und EP-A2-0 787 589 beschreiben jeweils eine piezoelektrische Elementeneinheit gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die EP-A2-0 761 447 beschreibt Attrappenelemente, an welche kein Treibersignal angelegt wird und die als Führungsteile wirken, und beschreibt piezoelektrische Schwingungselemente und Attrappenschwingungselemente, die als Positionierungsteile dienen.
Die EP-A2-0 550 030 beschreibt ein piezoelektrisches Element und eine Befestigungsplatte, wobei das piezoelektrische Element in mehrere Schwinger geschnitten wird und zwei Schwingerpositionierungsteile aufweist. Die Befestigungsplatte besteht aus Keramik oder dergleichen und weist eine Elektrode auf ihrer oberen Oberfläche auf, und das plattenförmige, piezoelektrische Element ist mit einer Elektrode auf seiner unteren Oberfläche und auf seiner rückwärtigen Oberfläche versehen. Nachdem das piezoelektrische Element an der Befestigungsplatte befestigt wurde, wird es in mehrere Schwinger und zwei Schwingerpositionierungsteile geschnitten.
Die EP-A2-0 787 589 beschreibt eine Anordnung, welche piezoelektrische Schwinger, Attrappenschwinger und eine Verbindungsstange aufweist. Ein Ende einer piezoelektrischen Schwingereinheit ist an einer Befestigungsplatte befestigt, und an beiden Enden der Einheit sind piezoelektrische Attrappenschwinger vorgesehen, die als Positionierungsteile dienen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Daher besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes, bei welchem piezoelektrische Schwingungselemente an vorbestimmten Positionen mit hoher Genauigkeit angeordnet werden.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer piezoelektrischen Schwingungselementeinheit, die mit hoher Genauigkeit zusammengebaut ist.
Ein drittes Ziel der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung der piezoelektrischen Schwingungseinheit.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine piezoelektrische Schwingungselementeinheit so ausgebildet, wie dies im Patentanspruch 1 angegeben ist, ist ein Betätigungsglied so ausgebildet, wie dies im Patentanspruch 13 angegeben ist, und ist ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf so ausgebildet, wie dies im Patentanspruch 24 angegeben ist. Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung sind in den Patentansprüchen 27 und 29 angegeben.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine piezoelektrische Schwingungselementeinheit auf, bei welcher mehrere piezoelektrische Schwingungselemente, die sich jeweils in Axialrichtung ausdehnen können, und aus Schichten aus piezoelektrischem Material sowie internen Elektroden bestehen, die abwechselnd übereinander geschichtet sind, linear in einer regelmäßigen Anordnung auf einem Substrat angeordnet. Die Volumina von Druckerzeugungskammern werden durch die piezoelektrischen Schwingungselemente vergrößert und verkleinert, die den Druckerzeugungskammern zugeordnet sind. Ein piezoelektrisches Attrappenschwingungselement ist an zumindest einem Ende einer linearen, regelmäßigen Anordnung aus piezoelektrischen Schwingungselementen vorgesehen, und ein Bereich, der nicht die internen Elektroden enthält, ist in der Nähe der äußeren Seitenoberfläche des piezoelektrischen Attrappenschwingungselements vorgesehen.
Bei dem Tintenstrahlaufzeichnungskopf mit der bevorzugten Konstruktion befinden sich daher die internen Elektroden nicht in einem Bereich in der Nähe der äußeren Seitenoberfläche des piezoelektrischen Attrappenschwingungselements. Das Schneiden der piezoelektrischen Schwingungsplatte entlang der äußeren Seitenoberfläche des piezoelektrischen Attrappenschwingungselements verursacht daher keine Verschiebung einer tatsächlichen Schneidlinie gegenüber der korrekten Schneidlinie infolge der hohen Härte der internen Elektroden. Daher kann die piezoelektrische Schwingungsplatte sehr exakt geschnitten werden.
Die vorliegende Anmeldung betrifft den Gegenstand, der in den japanischen Patentanmeldungen mit den Nummern Hei 11-85788 (eingereicht am 29. März 1999) und 2000-76269 (eingereicht am 17. März 2000) enthalten ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Querschnittsansicht, die hauptsächlich ein antreibendes, piezoelektrisches Schwingungselement in einem Tintenstrahlaufzeichnungskopf gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine Querschnittsansicht, die hauptsächlich ein piezoelektrisches Attrappenschwingungselement in dem Tintenstrahlaufzeichnungskopf zeigt.
3 ist eine Ansicht, die eine Anordnung des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes zeigt, wenn eine piezoelektrische Schwingungselementeinheit in einen Kopfhalter eingebaut wird.
4 ist eine Perspektivansicht einer Ausführungsform einer piezoelektrischen Schwingungselementeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung.
5(I) bis 5(III) sind Perspektivansichten, welche die erste Hälfte eines Verfahrens zur Herstellung einer piezoelektrischen Schwingungsplatte in einem Verfahren zur Herstellung der piezoelektrischen Schwingungsplatte zeigen.
6(I) bis 6(III) sind Perspektivansichten, welche die zweite Hälfte des Verfahrens zur Herstellung einer piezoelektrischen Schwingungsplatte zeigen.
7(I) bis 7(III) sind Perspektivansichten, die einen Vorgang zur Herstellung piezoelektrischer Schwingungselemente unter Verwendung einer piezoelektrischen Schwingungsplatte bei dem Verfahren zur Herstellung der piezoelektrischen Schwingungselementeinheit zeigen.
8 ist eine Querschnittsansicht, die einen Schneidbereich eines piezoelektrischen Attrappenelements zeigt.
9 ist eine Perspektivansicht, die eine andere Ausführungsform einer piezoelektrischen Schwingungsplatte gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
10(A) und 10(B) sind eine Perspektivansicht bzw. Schnittansicht einer piezoelektrischen Schwingungselementeinheit und eines antreibenden, piezoelektrischen Schwingungselements in einem Tintenstrahlaufzeichnungskopf gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
11 ist eine Perspektivansicht einer anderen Ausführungsform einer piezoelektrischen Schwingungselementeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung.
12 ist eine Perspektivansicht, die einen Einsatz der Erfindung bei einem Aufzeichnungskopf zeigt, in welchem Druckerzeugungskammern unter Verwendung piezoelektrischer Schwingungselemente ausgebildet werden.
13(I) bis 13(III) zeigen Perspektivansichten eines Vorgangs zur Herstellung einer piezoelektrischen Schwingungselementeinheit gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
14 ist eine vergrößerte Perspektivansicht, die einen Abschnitt E in 13 zeigt.
15 ist eine Perspektivansicht, die eine piezoelektrische Schwingungselementeinheit zeigt, die in einem verwandten Tintenstrahlaufzeichnungskopf eingesetzt wird.
16 und 17 sind Aufsichten, welche abgeänderte Schritte eines Vorgangs zur Herstellung einer piezoelektrischen Schwingungselementeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen.
18 und 19 sind Aufsichten, die abgeänderte Schritte eines Vorgangs zur Herstellung einer piezoelektrischen Schwingungselementeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen.
20 und 21 sind Aufsichten, die abgeänderte Schritte eines Vorgangs zur Herstellung einer piezoelektrischen Schwingungselementeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die vorliegende Erfindung wird im einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In einer piezoelektrischen Schwingungselementeinheit 1 sind piezoelektrische Schwingungselemente 5, wie in 4 gezeigt, in festen Abständen entlang einer Befestigungsplatte 6 angeordnet. In jedem piezoelektrischen Schwingungselement 5 sind interne Elektroden 3 und 5, die unterschiedliche Pole aufweisen, parallel zueinander angeordnet und erstrecken sich in der Axialrichtung oder Längsrichtung des Elements 5. Diese internen Elektroden 3 und 4 liegen zur Außenseite an ihren jeweiligen Enden frei, wobei bei der vorliegenden Ausführungsform die internen Elektroden 3 an den proximalen Enden der piezoelektrischen Schwingungselement freiliegen, wogegen die anderen internen Elektroden 4 an den distalen Enden der piezoelektrische Elemente 5 freiliegen. Diese internen Elektroden 3 und 4 sind so aufeinander aufgeschichtet, dass piezoelektrisches Material P schichtförmig dazwischen in einem Schwingungsbereich des Elements 5 angeordnet ist. Jedes der piezoelektrischen Schwingungselemente 5 weist daher einen Schichtaufbau auf, bei welchem elektrisch leitfähige Schichten und Schichten aus piezoelektrischem Material abwechselnd aufeinander gestapelt sind. Piezoelektrische Attrappenelemente sind an beiden Enden einer regelmäßigen Anordnung der piezoelektrischen Schwingungselemente 5 angeordnet. Die Reste 7' der piezoelektrischen Attrappenelemente 7, die infolge der Ausbildung der piezoelektrischen Attrappenelemente 7 erzeugt werden, befinden sich an der Außenseite der piezoelektrischen Attrappenelemente 7.
Wie in 2 gezeigt, bestehen die äußeren Seitenoberflächen der piezoelektrischen Attrappenelemente 7 nur aus piezoelektrischem Material P, das keine Elektroden enthält.
Externe Elektroden 9 und 10, welche Verbindungsteile zu einem flexiblen Kabel 8 zur Zufuhr eines Treibersignals bilden, werden durch Sputtern oder Dampfablagerung über Bereichen ausgebildet, die von den distalen und proximalen Endoberflächen jedes piezoelektrischen Schwingungselements 5, wo die internen Elektroden 3 und 4 freiliegen, bis zur Seite einer Oberfläche der Befestigungsplatte (6) reichen. Bei dieser Ausführungsform sind die internen Elektroden 3 gemeinsame (Masse-)Elektroden, und die internen Elektroden sind Segmentelektroden.
Eine Fluidkanalausbildungseinheit 11 wird durch flüssigkeitsdichtes Zusammenlaminieren hergestellt, und zwar eines Fluidkanalausbildungssubstrats 15, das einen Vorratsbehälter 12 festlegt, von Tintenzufuhröffnungen 13 und Druckerzeugungskammern 14, einer elastischen Platte 16, die in Berührung mit dem distalen Ende von piezoelektrischen Schwingungselementen 5 gebracht wird, um die Volumina der zugehörigen Druckerzeugungskammern 14 zu vergrößern und zu verkleinern, und einer Düsenplatte 18, welche abdichtend die entgegengesetzte Oberfläche des Fluidkanalausbildungssubstrats 15 verschließt, und mit Düsenöffnungen 17 zum Ausspritzen von Tinte versehen ist, die von den Druckerzeugungskammern 14 geliefert wird, in Form von Tintentröpfchen.
Die Fluidkanalausbildungseinheit 11 ist an einer geöffneten Oberfläche 19a eines Kopfhalters 19 befestigt. Die distalen Enden der piezoelektrischen Schwingungselemente 5 sind mit Kleber beschichtet und werden in Berührung mit Inseln 16a der elastischen Platte 16 gebracht. Die Befestigungsplatte 6 ist an dem Kopfhalter 19 mittels Kleber befestigt. Auf diese Weise wird der Tintenstrahlaufzeichnungskopf hergestellt.
Wie in 3 gezeigt ist, werden die äußeren Seitenoberflächen der piezoelektrischen Attrappenelemente 7, die sich an beiden Enden der regelmäßigen Anordnung der piezoelektrischen Schwingungselemente 5 befinden, in Berührung mit den inneren Oberflächen 19b einer Aufnahmekammer für piezoelektrische Schwingungselemente des Kopfhalters 19 gebracht, wodurch die piezoelektrische Schwingungselementeinheit 1 an ihrem Ort in Bezug auf den Kopfhalter 19 und daher die Fluidkanalausbildungseinheit 11 positioniert wird. Bei dieser Ausführungsform wird daher jedes piezoelektrische Attrappenelement 7 als ein Positionierungsteil verwendet, und es wird die äußere Seitenoberfläche jedes piezoelektrischen Attrappenelements 7 als Bezugsoberfläche zum Positionieren der piezoelektrischen Schwingungselementeinheit 1 in Bezug auf den Kopfhalter 19 verwendet.
Bei dem auf diese Art und Weise konstruierten Tintenstrahlaufzeichnungskopf wird im Betrieb ein Treibersignal an ein piezoelektrisches Schwingungselement 5 angelegt, das einer Druckerzeugungskammer 14 zugeordnet ist, die mit einer Düsenöffnung 17 in Verbindung steht, durch welche Tinte ausgespritzt werden soll. In Reaktion auf das Treibersignal verkleinert sich das piezoelektrische Schwingungselement 5 und dehnt sich aus, wodurch das Volumen der Druckerzeugungskammer 14 vergrößert bzw. verkleinert wird. Daher fließt Tinte in die Druckerzeugungskammer 14 über die Tintenzufuhröffnungen 13, und es wird die Tinte innerhalb der Druckerzeugungskammer 14 unter Druck gesetzt und zwangsweise in Form eines Tintentröpfchens durch die Düsenöffnung 17 ausgestoßen.
Die 5 bis 7 zeigen beispielhaft ein Verfahren zur Herstellung piezoelektrischer Schwingungselemente 5 mit dem geschilderten Aufbau. Wie gezeigt, wird ein plattenförmiger Grünkörper 21 aus piezoelektrischem Material auf eine Basisplatte 20 aufgesetzt, die eine ebene Oberfläche aufweist (5(I)). Der Grünkörper 21 wird zuerst so hergestellt, dass er die Breite W2 aufweist, die etwas größer ist als die Breite W1 (siehe 3) eines Abschnitts der piezoelektrischen Schwingungselementeinheit 1, bei welchem die piezoelektrische Schwingungselemente 5 und die piezoelektrischen Attrappenelemente 7 ausgebildet werden (wobei die Breite W1 zwischen der äußeren Seitenoberfläche des einen piezoelektrischen Attrappenelements 7 und der anderen Seitenoberfläche des anderen piezoelektrischen Attrappenelements 7 vorhanden ist), und mit einer Dicke, die gleich der Schicht aus piezoelektrischem Material ist.
Eine leitfähige Schicht 22, die als die interne Elektrode 3 dient, die eine der gekuppelten, internen Elektroden darstellt, wird auf einer Oberfläche des plattenförmigen Grünkörpers 21 unter Verwendung einer Maske mit einem Muster hergestellt, welches eine derartige Breite W3 aufweist, dass sich die leitfähige Schicht 22 an der Innenseite in Bezug auf die äußeren Seitenoberflächen der piezoelektrischen Attrappenelemente 7 befindet, jedoch auf der anderen Seite in Bezug auf die piezoelektrischen Schwingungselemente 5 neben den piezoelektrischen Attrappenelementen 7 (5(II)). Dann wird ein anderer, plattenförmiger Grünkörper 21, der aus piezoelektrischem Material besteht, und dieselben Abmessungen aufweist wie der erste, bereits erwähnte, plattenförmige Grünkörper, als Schicht auf die so ausgebildete, leitfähige Schicht aufgebracht (5(III)).
Eine leitfähige Schicht 23, die als die andere interne Elektrode 4 dient, wird auf einer Oberfläche des plattenförmigen Grünkörpers 21 unter Verwendung einer Maske mit einem Muster hergestellt, das eine derartige Breite W3' aufweist, dass sich die leitfähige Schicht an der Innenseite in Bezug auf die äußeren Seitenoberflächen der piezoelektrischen Attrappenelemente 7 befindet, jedoch an der Außenseite in Bezug auf die piezoelektrischen Schwingungselemente 5 neben den piezoelektrischen Elementen 7 (6(I)). Dann wird ein anderer, plattenförmiger Grünkörper 21, der aus piezoelektrischem Material besteht, und dieselben Abmessungen aufweist wie der bereits erwähnte, plattenförmige Grünkörper, schichtartig auf die so hergestellte Schicht 23 aufgebracht (6(II)).
Die Abfolge der voranstehend geschilderten Herstellungsschritte wird wiederholt, um die erforderliche Anzahl an Schichten auszubilden (6(III)). Die plattenförmigen Grünkörper werden getrocknet, und dann wird die sich ergebende Anordnung gesintert. Externe Elektroden 24 und 25, die als Elektroden dienen, die zur Verbindung mit einem flexiblen Kabel 8 verwendet werden, werden auf einer Oberfläche der Anordnung durch einen Sputter- oder Dampfablagerungsvorgang hergestellt. Ein bestimmter dielektrischer Polarisierungsvorgang wird dadurch durchgeführt, dass eine Spannung an diese Elektroden 24 und 25 angelegt wird. Auf diese Weise wird eine piezoelektrische Schwingungsplatte 27 hergestellt. Ein nicht-schwingender Bereich, also ein inaktiver Bereich der piezoelektrischen Schwingungsplatte 27 wird an einer Befestigungsplatte 28 angeordnet und an dieser durch einen Kleber befestigt (7(I)).
Die piezoelektrische Schwingungsplatte wird zahnförmig oder kammförmig so durch ein Schneidwerkzeug, beispielsweise eine Drahtsäge, geschnitten, dass die Schneidlinien an beiden Enden der piezoelektrischen Schwingungsplatte (also die äußersten Schneidlinien C bei der vorliegenden Ausführungsform) außerhalb der leitfähigen Schichten 22 und 23 liegen und die Breite der piezoelektrischen Attrappenelemente 7 und die Breite der piezoelektrischen Schwingungselemente 5 exakt sichergestellt werden. Bei dem Schneidvorgang werden die äußersten Schneidlinien C in den Bereichen angeordnet, die nur aus piezoelektrischem Material bestehen, und die nicht die leitfähigen Schichten 22 und 23 enthalten (8). Daher wird der Schneidvorgang glatt durchgeführt, wobei kein Schlupf auftritt, der durch das Vorhandensein des Metallmaterials hervorgerufen werden könnte. Daher kann die piezoelektrische Schwingungsplatte 27 so geschnitten werden, dass sie Schneidoberflächen aufweist, deren Position mit jener der gewünschten Schneidlinien übereinstimmt.
Schließlich werden die Reststücke 29, die sich an den äußersten Positionen befinden, entfernt, womit die piezoelektrische Schwingungselementeinheit 1 fertiggestellt ist (7(III)). Da die leitfähigen Schichten 22 und 23 nicht in den Reststücken vorhanden sind, weisen diese Reststücke eine relativ geringe Festigkeit auf und können daher einfach abgebogen und entfernt werden.
Bei dem voranstehend geschilderten Herstellungsverfahren werden die Elektroden 24 und 25 für die externen Verbindungen so ausgebildet, dass sie sich über die gesamte Breite der piezoelektrischen Schwingungsplatte 27 erstrecken. Wie in 9 gezeigt wird, in einem Fall, in welchem diese Elektroden 24 und 25 so ausgebildet werden, dass sie Bereiche erreichen, an denen piezoelektrische Attrappenelemente hergestellt werden sollen, jedoch nicht die äußersten Schneidlinien C erreichen (so dass jede dieser Elektroden 24 und 25 in Querrichtung einen Abstand um eine Breite W4 gegenüber der jeweiligen Schneidlinie C aufweist), der nachteilige Effekt infolge der Härte der Elektroden 24 und 25 bei dem Schneidvorgang der piezoelektrischen Schwingungsplatte 27 ausgeschaltet, so dass ein glatterer Schneidvorgang sichergestellt wird. Bei dem dargestellten Beispiel in 9 wurden die Reststücke 29 (7') vollständig entfernt.
Bei der voranstehend geschilderten Ausführungsform weist die piezoelektrische Schwingungsplatte 27 derartige Abmessungen auf, dass eine piezoelektrische Schwingungselementeinheit hergestellt werden kann. Falls mehrere piezoelektrische Schwingungselementeinheiten aus einer großen piezoelektrischen Schwingungsplatte hergestellt werden, kann der Bereich, der nicht die internen Elektroden enthält, in jedem Grenzbereich angeordnet sein, in welchem eine der piezoelektrischen Schwingungselementeinheiten von einer anderen benachbarten, piezoelektrischen Schwingungselementeinheit getrennt wird.
10(A) zeigt eine andere Ausführungsform einer piezoelektrischen Schwingungselementeinheit, die eine (zweite) piezoelektrische Konstante d33 aufweist, und mit piezoelektrischen Schwingungselementen 33 versehen ist, die jeweils interne Elektroden 30 und 31 aufweisen, die schichtartig in Längsrichtung des piezoelektrischen Schwingungselements 33 angeordnet sind. Die internen Elektroden 30 und 31 mit unterschiedlichen Polen sind so angeordnet, dass sich diese Elektroden miteinander in dem Schwingungsbereich so überlagern, dass dazwischen das piezoelektrische Material 32 angeordnet ist (10(B)), und die internen Elektroden 30 an der Seitenoberfläche der oberen und unteren Abschnitte des piezoelektrischen Elements 33 freiliegen, wogegen die internen Elektroden 31 auf der entgegengesetzten Seitenoberfläche dieser oberen und unteren Abschnitte freiliegen. Diese piezoelektrischen Schwingungselemente 33 sind auf einer Befestigungsplatte 34 befestigt und sind in einer regelmäßigen Anordnung mit festem Abstand entlang der Befestigungsplatte 34 angeordnet. Piezoelektrische Attrappenelemente 35 sind an den beiden Enden der regelmäßigen Anordnung der piezoelektrischen Schwingungselemente 33 angeordnet. Die Reststücke 35' der piezoelektrischen Attrappenelemente 35 sind außerhalb der piezoelektrischen Attrappenelemente 35 angeordnet.
Auch bei dieser Ausführungsform sind, wie in 10(A) gezeigt, nicht die Elektroden, sondern nur piezoelektrisches Material 32 in den außenseitigen Oberflächen der piezoelektrischen Attrappenelemente 35 vorhanden. Die piezoelektrische Schwingungsplatte kann daher in Form von Zähnen oder eines Kamms so geschnitten werden, dass sie keine Elektroden in Bereichen aufweist, die sich jeweils im Ausmaß einer Breite W5 nach innen von der zugehörigen Außenoberfläche der Platte erstrecken. Der Schlitz S, der zu dem Zweck hergestellt werden soll, das piezoelektrische Attrappenelement 35 auf der Platte auszuschneiden, befindet sich innerhalb des Bereichs.
Bei den voranstehend geschilderten Ausführungsformen sind die internen Elektroden nicht in den Reststücken 7', 35' der piezoelektrischen Attrappenelemente 7, 35 vorhanden. Bei einer in 11 gezeigten Ausführungsform sind interne Elektroden 3' und 4' nur in einem Bereich D des piezoelektrischen Attrappenelements 7 nicht vorhanden, der gebogen und geschnitten wird, um das Reststück 7' auszubilden. Bei dieser Ausführungsform wird ein Teil des piezoelektrischen Attrappenelements 7, der infolge des Abbiegens und Schneidens des Elements 7 entfernt werden soll, also ein Teil des piezoelektrischen Attrappenelements 7 oberhalb des Bereiches D durch eine interne Elektrode 4' verstärkt. Daher kann das piezoelektrische Attrappenelement 7 exakt an einer gewünschten Position abgebogen und geschnitten werden, um das Reststück 7' auszubilden. Weiterhin kann die Dicke der piezoelektrischen Schwingungsplatte über deren gesamte Fläche gleich sein, so dass eine Verzerrung und Verwerfung der piezoelektrischen Schwingungsplatte minimiert werden, wenn diese gesintert wird.
Um die in 11 gezeigte Anordnung zur Verfügung zu stellen, werden vorzugsweise jene Schritte, die unter Bezugnahme auf die 5(II), 6(I) und 6(III) erläutert wurden, auf folgende Art und Weise abgeändert: In jedem der Schritte, die in den 5(I) und 6(III) gezeigt sind, wird die leitfähige Schicht 22 auf dem plattenförmigen Grünkörper 21 so ausgebildet, dass sie sich über die Schneidlinie C erstreckt, zur Festlegung der Positionierungsbezugsoberfläche, und ein in Querrichtung vorspringendes, leitfähiges Schichtteil 22' aufweist. Das in Querrichtung vorspringende, leitfähige Schichtteil 22' entspricht der internen Elektrode 3'. Bei dem in 6(I) gezeigten Schritt wird die leitfähige Schicht 23 auf dem plattenförmigen Grünkörper 21 so ausgebildet, dass sie sich über die Schneidlinie C erstreckt, um die Positionierungsbezugsoberfläche festzulegen, und ein in Querrichtung vorspringendes, leitfähiges Schichtteil 23' aufweist. Das in Querrichtung vorspringende, leitfähige Schichtteil 23' entspricht der internen Elektrode 4'.
Bei der in 11 gezeigten Ausführungsform tauchen die internen Elektroden 3 und 4 auf der äußeren Seitenoberfläche (also der Positionierungsbezugsoberfläche) des zum Positionieren dienenden, piezoelektrischen Attrappenelements 7 auf. Selbstverständlich kann die in 11 gezeigte Ausführungsform so abgeändert werden, dass keine Elektrode an der Außenseitenoberfläche des zum Positionieren dienenden, piezoelektrischen Attrappenelements 7 auftaucht, wie in 4 gezeigt. Um eine derartige Anordnung zur Verfügung zu stellen, dass das piezoelektrische Attrappenelement 7, das so gebogen und geschnitten werden soll, dass das Reststück 7' hergestellt wird, die internen Elektroden 3' und 4' aufweist, während die internen Elektroden 3, 4, 3' und 4' nicht an der äußeren Seitenoberfläche des piezoelektrischen Elements 7 auftauchen, das als das Positionierungsteil verwendet wird, werden vorzugsweise die Schritte, die unter Bezugnahme auf die 5(II), 6(I) und 6(III) beschrieben wurden, vorzugsweise so abgeändert, dass in jedem der Schritte, die in den 5(I) und 6(III) gezeigt sind, zusätzliche leitfähige Schichten 22' auf dem plattenförmigen Grünkörper 21 neben der leitfähigen Schicht 22 ausgebildet werden, um, wie in 16 gezeigt, die internen Elektroden 2' auszubilden, und in dem in 6(I) gezeigten Schritt die zusätzlichen, leitfähigen Schichten 23' auf dem plattenförmigen Grünkörper 21 neben der leitfähigen Schicht 23 ausgebildet werden, um die internen Elektroden 4' auszubilden, wie dies in 17 gezeigt ist. Wie aus den 16 und 17 hervorgeht, ist die Schneidlinie C zur Festlegung der Positionierungsbezugsoberfläche zwischen der zusätzlichen, leitfähigen Schicht 22' und der leitfähigen Schicht 22 sowie zwischen der zusätzlichen, leitfähigen Schicht 23' und der leitfähigen Schicht 23 angeordnet. Die unter Bezugnahme auf die 5(II), 6(I) und 6(III) erläuterten Schritte können folgendermaßen abgeändert werden: bei jedem der in den 5(I) und 6(III) gezeigten Schritte, werden zusätzliche, leitfähige Schichten 22' zur Ausbildung der internen Elektroden 3', die innerhalb des Bereichs D liegen, und zusätzliche, leitfähige Schichten 23' zur Ausbildung der internen Elektroden 4', die oberhalb des Bereichs D liegen, auf dem plattenförmigen Grünkörper 21 neben der leitfähigen Schicht 22, wie in 18 gezeigt, ausgebildet, und in dem in 6(I) gezeigten Schritt werden die zusätzlichen, leitfähigen Schichten 22' zur Ausbildung der internen Elektroden 3', die unterhalb des Bereichs D liegen, und die zusätzlichen, leitfähigen Schichten 23' zur Ausbildung der internen Elektroden 4', die oberhalb des Bereichs D liegen, auf dem plattenförmigen Grünkörper 21 neben der leitfähigen Schicht 23 ausgebildet, wie in 19 gezeigt. In 19 bezeichnet das Bezugszeichen R eine weitere leitfähige Schicht, die auf dem plattenförmigen Grünkörper 21 vorgesehen ist, damit die piezoelektrische Schwingungsplatte eine gleichmäßige Dicke aufweist und die piezoelektrische Schwingungsplatte verstärkt wird. Weiterhin weisen die leitfähigen Schichten 22, 23, 22', 23' und R dieselbe Dicke auf.
Bei den voranstehend geschilderten Ausführungsformen ist der Tintenstrahlaufzeichnungskopf von jener Art, bei welcher die Fluidkanaleinheit, in welcher Tinte vorhanden ist, von außen expandiert und kontrahiert wird. Die vorliegende Erfindung kann ebenso bei einem Tintenstrahlaufzeichnungskopf jenes Typs eingesetzt werden, bei welchem Räume 41 jeweils zwischen benachbarten, piezoelektrischen Schwingungselementen 40 als Druckerzeugungskammern verwendet werden, wie in 11 gezeigt.
In diesem Fall wird ein Bereich mit der Breite W6, der nur aus piezoelektrischem Material 43 besteht und nicht die internen Elektroden 42 aufweist, hergestellt, und es wird eine Schneidlinie C auf den Bereich mit der Breite W6 eingestellt, um das äußerste, piezoelektrische Schwingungselement 40' auszubilden. Ähnlich wie bei den voranstehend geschilderten Ausführungsformen weist die äußere Oberfläche des äußersten, piezoelektrischen Schwingungselements 40' nicht die internen Elektroden 42 auf, so dass die Breite der gesamten piezoelektrischen Schwingungsplatte exakt sichergestellt werden kann.
13 ist eine Gruppe von Perspektivansichten, die ein anderes Verfahren zur Herstellung einer piezoelektrischen Schwingungselementeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen. Bei dieser Ausführungsform werden piezoelektrische Attrappenelemente 7 jeweils durch eine Kombination aus einer piezoelektrischen Schwingungsplatte und einem zweiten Teil gebildet.
Blöcke 50, die aus Keramik, beispielsweise Aluminium, bestehen, oder aus Metall, beispielsweise Edelstahl, werden mit beiden Seitenendoberflächen einer piezoelektrischen Schwingungsplatte 27 verbunden durch dazwischen angeordnete Kleberschichten. In diesem Fall wurden externe Elektroden 24 und 25, die als Elektroden dienen, die zur Verbindung mit einem flexiblen Kabel 8 eingesetzt werden, auf den Oberflächen der piezoelektrischen Schwingungsplatte 27 ausgebildet. Wie in 14 gezeigt, weist jeder Block 50 eine etwas geringere Dicke auf als die piezoelektrische Schwingungsplatte 27, und zwar um ΔG1, wobei das distale Ende jedes Blocks 50 geringfügig zu einer Befestigungsplatte 28 hin von dem distalen Ende der piezoelektrischen Schwingungsplatte 27 um ΔG2 ausgenommen ist. Die Oberflächen der Blöcke 50, welche der Befestigungsplatte 28 gegenüberliegen, sind ebenfalls daran durch Kleberschichten befestigt (13(I)).
In einem Fall, in welchem die Blöcke 50 aus leitfähigem Material bestehen, ist es vorzuziehen, dass die internen Elektroden nicht an den Seitenendoberflächen der piezoelektrischen Schwingungsplatte 27 freiliegen, wie bei den voranstehend geschilderten Ausführungsformen.
Ein dielektrischer Polarisationsvorgang wird auf eine Art und Weise durchgeführt, dass in diesem Zustand Elektroden zum Anlegen einer Polarisationsspannung, die ausreichend große Flächen aufweisen, dass sie zumindest die piezoelektrische Schwingungsplatte 27 abdecken, in Berührung mit den Verbindungselektroden 24 und 25 gebracht werden. Hierbei wird darauf hingewiesen, dass die Elektroden zum Anlegen der Polarisationsspannung verlässlich die piezoelektrische Schwingungsplatte 27 kontaktieren, da die Blöcke 50 jeweils dünner sind als die piezoelektrische Schwingungsplatte 27.
Nachdem der Polarisierungsvorgang beendet ist, wird die piezoelektrische Schwingungsplatte in Form von Zähnen oder eines Kamms durch ein Schneidwerkzeug, beispielsweise eine Drahtsäge, so geschnitten, dass beide äußersten Schnittlinien C an den jeweiligen Blöcken 50 liegen, und die Breite der piezoelektrischen Attrappenelemente 7 und die Breite der piezoelektrischen Schwingungselemente 5 exakt sichergestellt werden (13(II)). Die piezoelektrische Schwingungsplatte kann so glatt geschnitten werden, dass sie Schnittoberflächen exakt entlang der angestrebten Schnittlinien C aufweist, da die Blöcke 50 aus homogenem Material bestehen.
Nachdem die Reststücke 50' der Blöcke 50, die sich an den äußersten Enden der regelmäßigen Anordnung aus den piezoelektrischen Schwingungselementen befinden, entfernt wurden, ist eine piezoelektrische Schwingungselementeinheit fertiggestellt (13(III)). Diese Reststücke können vergleichsweise einfach entfernt werden, da sie aus homogenem Material bestehen.
Die distalen Enden der piezoelektrischen Attrappenelemente 7 der so hergestellten, piezoelektrischen Schwingungselementeinheit weisen eine eingestellte Position in Bezug auf das distale Ende der piezoelektrischen Schwingungsplatte 27 auf, das sehr exakt hergestellt wurde. Daher können die piezoelektrischen Attrappenelemente 7 dazu eingesetzt werden, mit hoher Genauigkeit die piezoelektrische Schwingungsplatte 27 in Bezug auf die Fluidkanaleinheit zu positionieren. Weiterhin werden die piezoelektrischen Attrappenelemente 7 durch die Blöcke 50 so verstärkt, dass sie eine höhere Festigkeit aufweisen als das piezoelektrische Material. Selbst wenn die piezoelektrische Schwingungselementeinheit in einen Kopfhalter unter Verwendung der Außenoberflächen der Blöcke 50 als Bezugsgröße eingeführt wird, kann daher die piezoelektrische Elementeinheit von außen einwirkenden Kräften standhalten, die bei ihrem Zusammenbau einwirken, so dass sie nicht beschädigt wird.
Zwar sind bei der voranstehend geschilderten Ausführungsform die Blöcke auf der piezoelektrischen Schwingungsplatte vorgesehen, die eine (erste) piezoelektrische Konstante d31 aufweist; jedoch kann auch entsprechend bei der Herstellung der piezoelektrischen Attrappenelemente vorgegangen werden, wenn eine piezoelektrische Schwingungsplatte mit der piezoelektrischen Konstanten d33 in piezoelektrische Schwingungselemente geschnitten wird. Die Blöcke können daher an der piezoelektrischen Schwingungsplatte angebracht werden, nachdem mit der piezoelektrischen Schwingungsplatte der Polarisationsvorgang durchgeführt wurde und bevor die piezoelektrischen Schwingungsplatte in piezoelektrische Schwingungselemente geschnitten wird.
Wie in 4 gezeigt, kann ein proximales Ende 7p des piezoelektrischen Attrappenelements 7 von einem proximalen Ende 5p eines benachbarten, piezoelektrischen Elements 5 getrennt sein, und in Bezug auf das proximale Ende 5p des benachbarten, piezoelektrischen Elements 5 über die Befestigungsplatte 6 befestigt sein. Alternativ kann, wie in 3 gezeigt, das proximale Ende 7p des zum Positionieren eingesetzten, piezoelektrischen Attrappenelements 7 vereinigt mit dem proximalen Ende 5p des benachbarten aktiven, piezoelektrischen Elements 5 ausgebildet sein, soweit die Segmentelektroden 4 in dem zum Positionieren dienenden, piezoelektrischen Attrappenelement 7 elektrisch gegenüber den Segmentelektroden 4 in dem benachbarten aktiven, piezoelektrischen Element 5 isoliert sind. Entsprechend können die proximalen Enden 5p der benachbarten, piezoelektrischen Elemente 5 voneinander getrennt sein oder vereinigt ausgebildet sein.
Zwar wurden die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf einen Fall beschrieben, bei welchem die vorliegende Erfindung bei einer Ausbildung eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes eingesetzt wird; jedoch soll die vorliegende Erfindung hierdurch oder hierauf nicht beschränkt sein. So ist beispielsweise die vorliegende Erfindung bei verschiedenen Betätigungsgliedern einsetzbar, beispielsweise Flüssigkeitsausspritzvorrichtungen, die ein piezoelektrisches Schwingungselement oder piezoelektrische Schwingungselemente verwenden.

Claims

Piezoelektrische Schwingungselementeinheit (1), welche aufweist: ein Substrat (6) und mehrere in Axialrichtung expandierbare, piezoelektrische Schwingungselemente (5), die auf dem Substrat (6) zur Ausbildung einer regelmäßigen Anordnung angeordnet sind, wobei jedes der piezoelektrischen Schwingungselemente (5) aus piezoelektrischem Material (P) besteht und interne Elektroden (3, 4) aufweist, die abwechselnd geschichtet sind, und ein piezoelektrisches Attrappenschwingungselement (7) zumindest an einem Ende der regelmäßigen Anordnung der piezoelektrischen Schwingungselemente (5) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bereich, der nicht die internen Elektroden (3, 4) enthält, in der Nähe einer Seitenoberfläche des piezoelektrischen Attrappenschwingungselements (7) vorgesehen ist.
Piezoelektrische Schwingungselementeinheit nach Anspruch 1, bei welcher die Seitenoberfläche des piezoelektrischen Attrappenschwingungselements (7) nur aus dem piezoelektrischen Material (P) besteht.
Piezoelektrische Schwingungselementeinheit nach Anspruch 1, bei welcher jedes der piezoelektrischen Schwingungselemente (40) eine erste piezoelektrische Konstante (d31) aufweist und so angeordnet ist, dass die internen Elektroden (42) parallel zu einer Axialrichtung verlaufen, die internen Elektroden (42) einer ersten Gruppe nur auf einer ersten axialen Endoberfläche des piezoelektrischen Schwingungselements (40) frei liegen, die internen Elektroden einer zweiten Gruppe, deren Polarität von jener der ersten Gruppe verschieden ist, nur auf einer zweiten entgegengesetzten, axialen Endoberfläche des piezoelektrischen Schwingungselements frei liegen, und sich die internen Elektroden der ersten und der zweiten Gruppe in einem Schwingungsbereich des piezoelektrischen Schwingungselements (40) überlappen, wobei das piezoelektrische Material (43) dazwischen angeordnet ist.
Piezoelektrische Schwingungselementeinheit nach Anspruch 1, bei welcher jedes der piezoelektrischen Schwingungselemente (33) eine zweite piezoelektrische Konstante (d33) aufweist und so angeordnet ist, dass die internen Elektroden (30, 31) senkrecht zu einer Axialrichtung verlaufen, die internen Elektroden (30) der ersten Gruppe nur auf einer ersten Seitenoberfläche des piezoelektrischen Schwingungselements (33) frei liegen, die internen Elektroden (31) einer zweiten Gruppe, deren Polarität von jener der ersten Gruppe verschieden ist, nur auf einer zweiten entgegengesetzten Seitenoberfläche des piezoelektrischen Schwingungselements frei liegen, und sich die internen Elektroden (30, 31) der ersten und der zweiten Gruppe in einem Schwingungsbereich des piezoelektrischen Schwingungselements (33) überlappen, wobei das piezoelektrische Material (32) dazwischen angeordnet ist.
Piezoelektrische Schwingungselementeinheit nach Anspruch 1, bei welcher ein übrig bleibendes Stück (7') außerhalb des piezoelektrischen Attrappenelements (7) vorhanden ist.
Piezoelektrische Schwingungselementeinheit nach Anspruch 1, bei welcher externe Elektroden (9, 10) vorgesehen sind, welche die internen Elektroden (3, 4) mit einer Signalversorgungsvorrichtung (8) verbinden.
Piezoelektrische Schwingungselementeinheit nach Anspruch 6, bei welcher die externen Elektroden (24, 25), die auf dem piezoelektrischen Attrappenelement vorgesehen sind, eine geringere Breite aufweisen als das piezoelektrische Attrappenelement.
Piezoelektrische Schwingungselementeinheit nach Anspruch 1, bei welcher ein Block (50) auf der Oberfläche an der Außenseite des piezoelektrischen Attrappenelements (7) angeordnet ist.
Piezoelektrische Schwingungselementeinheit nach Anspruch 8, bei welcher eine Dicke des Blocks (50) geringer (ΔG1) als eine Dicke des piezoelektrischen Schwingungselements (5) ist, und ein distales Ende des Blocks (50) zu einer Befestigungsplatte (28) hin ausgenommen (ΔG2) ist, von einem distalen Ende des piezoelektrischen Schwingungselements (5) aus:
Piezoelektrische Schwingungselementeinheit nach Anspruch 8, bei welcher der Block (50) aus einem Material besteht, das eine höhere Festigkeit aufweist als das piezoelektrische Material.
Piezoelektrische Schwingungselementeinheit nach Anspruch 8, bei welcher der Block (50) aus Keramik oder Metall besteht.
Piezoelektrische Schwingungselementeinheit nach Anspruch 8, bei welcher ein übrigbleibendes Stück (50') des Blocks (50) außerhalb des piezoelektrischen Attrappenelements (7) vorhanden ist.
Betätigungsglied mit einer piezoelektrischen Schwingungselementeinheit nach Anspruch 1, bei welchem eine Oberfläche an der Außenseite des piezoelektrischen Attrappenelements (7) eine Bezugsoberfläche aus homogenem Material zum Positionieren der piezoelektrischen Schwingungselementeinheit (1) bildet, wodurch ein Positionierungsteil (7) ausgebildet wird.
Betätigungsglied nach Anspruch 13, bei welchem die mehreren piezoelektrischen Schwingungselemente (5) an einer Befestigungsplatte (6) in einer Zeile befestigt sind, und das Positionierungsteil (7) an der Befestigungsplatte (6) befestigt ist.
Betätigungsglied nach Anspruch 14, bei welchem ein Positionierungsteil (7) an jedem von entgegengesetzten Enden der Zeile der Schwingungselemente (5) außerhalb der äußersten Schwingungselemente in Richtung der Zeile angeordnet ist.
Betätigungsglied nach Anspruch 14, bei welchem ein proximales Ende (7p) des Positionierungsteils (7) einstückig mit einem proximalen Ende (5p) des äußersten der Schwingungselemente (5) ausgebildet ist.
Betätigungsglied nach Anspruch 14, bei welchem ein proximales Ende (7p) des Positionierungsteils (7) von einem proximalen Ende (5p) des äußersten der Schwingungselemente (5) getrennt ist, jedoch in Bezug auf das proximale Ende des äußersten Schwingungselements (5) über die Befestigungsplatte (6) befestigt ist.
Betätigungsglied nach Anspruch 14, bei welchem das homogene Material eine niedrigere Härte aufweist als interne Elektroden, die in die piezoelektrischen Schwingungselemente eingebettet sind.
Betätigungsglied nach Anspruch 14, bei welchem das homogene Material entweder piezoelektrisches Material, Keramik oder Metall ist.
Betätigungsglied nach Anspruch 14, bei welchem interne Elektroden (3', 4') so in das Positionierungsteil (7) eingebettet sind, dass sie nicht auf der Bezugsoberfläche frei liegen.
Betätigungsglied nach Anspruch 14, bei welchem die Bezugsoberfläche so angeordnet ist, dass sie eine vorbestimmte Positionsbeziehung zu distalen Enden der Schwingungselemente (27, 5) aufweist.
Betätigungsglied nach Anspruch 14, bei welchem das Positionierungsteil einen piezoelektrisch inaktiven Bereich aufweist, der sich über die gesamte Länge des Positionierungsteils erstreckt.
Betätigungsglied nach Anspruch 14, bei welchem die Bezugsoberfläche kontinuierlich mit und senkrecht zu einer distalen Endoberfläche des Positionierungsteils verläuft.
Tintenstrahlaufzeichnungskopf mit einer piezoelektrischen Schwingungselementeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 12, welcher weiterhin Druckerzeugungskammern (16) aufweist, wobei jedes der piezoelektrischen Schwingungselemente (5) das Volumen einer zugehörigen Druckerzeugungskammer (16) erhöht und verringert.
Tintenstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 24, bei welchem das piezoelektrische Attrappenelement (7) eine Positionierungsbezugsgröße ist, die piezoelektrische Schwingungselementeinheit (1) in Kontakt mit einer Fluidkanalausbildungseinheit (11) über eine Kopfeinheit steht, die Fluidkanalausbildungseinheit (11) ein Laminat ist, welches ein Fluidkanalausbildungssubstrat (15) aufweist, das einen Vorratsbehälter (12) ausbildet, Tintenzufuhröffnungen (13) und Druckerzeugungskammern (14), eine elastische Platte (16), die in Kontakt mit einem distalen Ende (5p) jedes piezoelektrischen Schwingungselements (5) steht, um die Volumina der Druckerzeugungskammer (14) zu vergrößern und zu verkleinern, und eine Düsenplatte (18), welche eine Oberfläche des Fluidkanalausbildungssubstrats (15) verschließt, und Düsenöffnungen (17) zum Ausspritzen von Tintentröpfchen aufweist.
Tintenstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 24, bei welchem die Seitenoberfläche des piezoelektrischen Attrappenelements (7) als Positionierungsbezugsgröße zwischen der piezoelektrischen Schwingungselementeinheit (1) und einem Kopfhalter (19) dient.
Verfahren zur Herstellung einer piezoelektrischen Schwingungselementeinheit, die bei einem Tintenstrahlaufzeichnungskopf eingesetzt wird, mit folgenden Schritten: abwechselndes Laminieren leitfähiger Schichten (22; 23) und Schichten (21) aus piezoelektrischem Material auf solche Weise, dass jede der leitfähigen Schichten innerhalb einer Abschneidelinie (C) angeordnet ist, entlang welcher ein piezoelektrisches Attrappenelement (7) ausgeschnitten werden soll, wobei jede der Schichten (21) aus piezoelektrischem Material eine vorbestimmte Größe und eine vorbestimmte Dicke aufweist; Sintern einer Laminatanordnung, nach dem die leitfähigen Schichten (22; 23) und die piezoelektrischen Schichten (21) zu einer vorbestimmten Dicke zusammenlaminiert wurden; Ausbildung externer Verbindungselektroden (24, 25) auf Oberflächen einer gesinterten Anordnung und Befestigung eines nichtschwingenden Bereichs der gesinterten Anordnung auf einer Befestigungsplatte (28) und Schneiden eines Bereiches der Anordnung, in welcher die leitfähigen Schichten (22, 23) vorgesehen sind, in piezoelektrische Schwingungsantriebselemente (5) und Schneiden eines Bereichs der Anordnung, in welchem die leitfähigen Schichten (22, 23) nicht vorgesehen sind, in das piezoelektrische Attrappenelement (7).
Verfahren nach Anspruch 27 mit dem weiteren Schritt, ein piezoelektrisches Schwingungselement zu biegen und zu entfernen, das außerhalb des piezoelektrischen Attrappenschwingungselements angeordnet ist.
Verfahren zur Herstellung einer piezoelektrischen Schwingungselementeinheit, die bei einem Tintenstrahlaufzeichnungskopf eingesetzt wird, mit folgenden Schritten: abwechselndes Laminieren leitfähiger Schichten und Schichten aus piezoelektrischem Material, wobei jede der piezoelektrischen Schichten eine vorbestimmte Größe und eine vorbestimmte Dicke aufweist; Sintern einer Laminatanordnung, nach dem die leitfähigen Schichten und die piezoelektrischen Schichten zu einer vorbestimmten Dicke zusammenlaminiert wurden; Ausbildung externer Verbindungselektroden (24, 25) auf Oberflächen einer gesinterten Anordnung zur Ausbildung einer piezoelektrischen Schwingungsplatte (27); Anordnen von Blöcken (50) an jeweiligen Seitenenden der piezoelektrischen Schwingungsplatte (27) und Befestigen eines nicht schwingenden Bereichs der piezoelektrischen Schwingungsplatte (27) auf einer Befestigungsplatte (28) und Schneiden der piezoelektrischen Schwingungsplatte (27) in piezoelektrische Schwingungselemente (5) und Schneiden der Blöcke (50) in piezoelektrische Attrappenelemente (7).
Verfahren nach Anspruch 29, bei welchem die Seitenabschnitte der piezoelektrischen Schwingungselemente elektrisch nicht-leitende Schichten enthalten.
Verfahren nach Anspruch 29 mit dem weiteren Schritt, Blöcke (50'), die außerhalb der piezoelektrischen Attrappenelemente (7) angeordnet sind, zu biegen und zu entfernen.