JP2000334950A

JP2000334950A - インクジェットヘッド及びその製造方法

Info

Publication number: JP2000334950A
Application number: JP11153679A
Authority: JP
Inventors: Etsuko Fujisawa; 悦子藤沢
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-06-01
Filing date: 1999-06-01
Publication date: 2000-12-05
Anticipated expiration: 2019-06-01
Also published as: JP4138155B2

Abstract

(57)【要約】【課題】電極の引出が容易な長尺なヘッドを得ること
が困難である。【解決手段】複数の積層型圧電素子１２は、ヘッド基
板１１上に同一直線上に並べて接着された２枚の積層型
圧電部材５３、５３をスリット溝２６で分割して形成さ
れ、かつ、積層型圧電部材５３，５３同士の対向する端
面を含まない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はインクジェットヘッド及
びその製造方法に関し、特に積層型圧電素子を用いるイ
ンクジェットヘッド及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プ
ロッタ等の画像記録装置（画像形成装置を含む。）に用
いるインクジェットヘッドは、インク滴を吐出するノズ
ルと、このノズルが連通する液室（圧力室、加圧液室、
吐出室、インク流路等とも称される。）と、この液室内
のインクを加圧するエネルギーを発生するアクチュエー
タ手段（エネルギー発生手段）とを備えて、アクチュエ
ータ手段を駆動することで吐出室内インクを加圧してノ
ズルからインク滴を吐出させるものであり、記録の必要
なときにのみインク滴を吐出するインク・オン・デマン
ド方式のものが主流である。

【０００３】そして、インク滴（記録液体）を吐出させ
るためのアクチュエータ手段の種類により、幾つかの方
式に大別されるが、圧電素子などの積層型圧電素子を用
いたピエゾ型インクジェットヘッドとしては、例えば特
開平９−４８１３２号公報に記載されているように、加
圧液室を構成する壁面を圧電部材で形成し、シェアモー
ド変形を利用してインク滴を吐出するようにしたものが
知られている。

【０００４】このインクジェットヘッドにおいては、圧
電部材を接着した後、所望のピッチに溝加工を施し、こ
の溝に電極パターンを形成し、インクとの接触を防止す
るための絶縁膜を被覆するようにしている。そして、ノ
ズル数を多くするために、少なくとも２枚以上の圧電部
材を接着して大型の圧電部材を形成している。

【０００５】そして、この場合、圧電部材同士の接着層
部が側壁の中に含まれると、接着層部を含む側壁のシェ
アモード変形が他の側壁のシェアモード変形より大幅に
低下し、インク滴吐出性能が著しく低下するため、接着
層部に溝が位置するように溝と側壁を形成し、接着層部
が側壁に含まれないようにしたり、接着した圧電部材間
の接着層部に対して複数個の側壁を斜めに交差させるこ
とにより、接着層部を複数の側壁中に分散させ、接着層
部を含む側壁と接着層部を含まない側壁とのシェアモー
ド変形量の誤差を少なくしている。

【０００６】また、ピエゾ型インクジェットヘッドとし
ては、特開平１０−１００４０１号公報に記載されてい
るように、ヘッド基板上に複数の積層型圧電素子を配列
して設け、この積層型圧電素子上に振動板、液室隔壁を
形成する液室隔壁部材及びノズルを形成したノズルプレ
ートを順次積層したものも知られている。このインクジ
ェットヘッドは、圧電素子がインクに直接接触せず、圧
電素子の発熱の影響も少なく、使用するインクに対する
制限がないという利点があり、また圧電素子に駆動電圧
を印加するための電極の引出の自由度も高い。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したように積層型
圧電素子を用いるインクジェットヘッドはシェアモード
変形を利用するインクジェットヘッドに比べて多くの利
点がある。しかしながら、積層型圧電素子は２０〜５０
μｍ厚さの圧電層と数μｍ厚さの内部電極層とを交互に
積層したものであり、一般的にはグリーンシート状の圧
電層に電極層をスクリーン印刷で形成する工程を繰り返
し、最後に何層にも積層されたシートを一体焼成して形
成するため、焼成により圧電層と電極層との収縮差によ
って反りが発生し易く、反りの大きさはシートの面積と
相関があることから、反りのない大型（長尺）の積層型
圧電素子を得ることが困難である。

【０００８】そのため、記録密度の高密度化、記録速度
の高速化などに対応するためにノズル数を多くした大型
のヘッドやラインヘッドを構成することが困難であり、
複数の積層型圧電部材を接着して、上記特開平９−４８
１３２号公報に記載されているように分割することが考
えられる。しかしながら、同公報に記載されているよう
に斜めに圧電部材を交差させると、積層型圧電素子の場
合には電極の取り出しができなくなる。

【０００９】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、積層型圧電素子を用いた高速、高精度記録が可能
なインクジェットヘッド及びその製造方法を提供するこ
とを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明に係るインクジェットヘッドは、複数の積層
型圧電素子が、ヘッド基板上に同一直線上に並べて接着
された少なくとも２枚の積層型圧電部材をスリット溝で
分割して形成され、かつ、積層型圧電部材同士の対向す
る端面を含まないことを特徴とするインクジェットヘッ
ド。

【００１１】ここで、異なる積層型圧電部材から形成さ
れた積層型圧電素子同士は１００μｍ以内の範囲で整列
しているように積層型圧電部材を接着していることが好
ましい。また、複数の積層型圧電素子は一度のスリット
加工で切断可能な間隔で２列以上並置された複数の積層
型圧電部材をスリット加工して形成された構成とするこ
ともできる。

【００１２】また、本発明に係るインクジェットヘッド
は、ヘッド基板に積層型圧電素子のノズル列方向と同方
向の端面が当接する段差部が設けられている構成とした
ものである。

【００１３】さらに、本発明に係るインクジェットヘッ
ドの製造方法は、ヘッド基板上に少なくとも２枚の積層
型圧電部材を同一直線上に並べて接合し、この積層型圧
電部材同士の対向する端面を加工開始位置としてスリッ
ト加工を施し、複数の積層型圧電素子に分割する構成と
したものである。

【００１４】ここで、積層型圧電部材同士の対向する端
面の間隔はスリット加工を施す切削手段の幅を越えない
ものとすることが好ましい。また、積層型圧電部材同士
は予め仮留めした状態でヘッド基板に接合することが好
ましい。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て添付図面を参照して説明する。図１は本発明の第１実
施形態に係るインクジェットヘッドの一例を示す外観斜
視図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う要部拡大断面図、図
３は図１のＢ−Ｂ線に沿う要部拡大断面図、図４は同イ
ンクジェットヘッドの分解斜視図である。

【００１６】このインクジェットヘッドは、アクチュエ
ータユニット１と、このアクチュエータユニット１上に
接合した液室ユニット２とからなる。アクチュエータユ
ニット１は、絶縁材からなるヘッド基板１１上に、複数
の積層型圧電素子１２を複数列、列状に配置して接合
し、これら各圧電素子１２の周囲を取り囲む樹脂、セラ
ミック等からなるフレーム部材（液室支持体）１３を接
着剤によって接合している。

【００１７】液室ユニット２は、振動板１５上に加圧液
室、共通インク流路等を形成する感光性樹脂フィルム
（ドライフィルムレジスト）或いはＳＵＳなどの金属プ
レートからなる液室隔壁部材１６をドライフィルムレジ
ストの熱圧着、或いは接着剤で接着し、この液室隔壁部
材１６上に複数のノズル１７を形成したノズルプレート
１８を接着してなる。

【００１８】これらの振動板１５、液室隔壁部材１６及
びノズルプレート１７によって各圧電素子１２に振動板
１５を介して対向する独立した複数の加圧液室２１、各
加圧液室２１の両側に配置した共通インク流路２２及び
共通インク流路２２から加圧液室２１にインクを供給す
るインク供給路となる流体抵抗部２３を形成している。

【００１９】ここで、ヘッド基板１１は、厚さ０．５〜
２ｍｍ程度で、しかも圧電素子に似た材質のものからな
り、圧電素子と共に例えばダイヤモンド砥石による切削
が可能なものであること、例えばチタン酸バリウム、ア
ルミナ、ジルコンなどが好ましい。

【００２０】このヘッド基板１１の圧電素子１２の列設
方向（ノズル列方向）と平行な両端部には、各列の個々
の圧電素子１２の対向しない端面側を接続するスリット
溝２６で分割された各圧電素子１２に選択信号を与える
ための個別電極２７を形成し、また、各列間には各圧電
素子１２に駆動波形を与えるための共通電極２８を形成
している。さらに、インク供給パイプ２９を接続するイ
ンク供給孔１１ａを設けている。

【００２１】また、圧電素子１２は、１０層以上の積層
型圧電素子であり、厚さ２０〜５０μｍ／１層のＰＺＴ
（＝Ｐb（Ｚr・Ｔi）Ｏ₃）３０と、厚さ数μｍ／１層の
銀・パラジューム（ＡgＰd）からなる内部電極３１とを
交互に積層したものである。なお、圧電素子として用い
る材料は上記に限られるものでなく、一般に圧電素子材
料として用いられるＢaＴiＯ₃、ＰbＴiＯ₃、（ＮaＫ）
ＮbＯ₃等の強誘電体などを用いることもできる。

【００２２】これら複数の圧電素子１２は、後述するよ
うに、ヘッド基板１１上に、同一直線上に並べて接合さ
れた２列、２枚の積層型圧電部材をスリット加工による
スリット溝２６で分割して形成し、かつ、積層型圧電部
材同士の対向する端面を含んでいないものである。

【００２３】そして、各列の圧電素子１２の多数の内部
電極３１を1層おきに交互に両端面に取り出して、両端
面に形成した例えばＡgＰdからなる端面電極３２、３３
に接続し、各列の各圧電素子１２の対向しない端面側の
端面電極３２をヘッド基板１１上の個別電極２７にヤン
グ率２００ｋgf／ｍｍ²以上の導電性ペーストなどの導
電性材料３５を介して接続し、各列の各圧電素子１２の
対向する端面側の端面電極３３をヘッド基板１１上の共
通電極２８に同じく導電性材料３５を介して接続してい
る。これらの個別電極２７及び共通電極２８はＦＰＣ３
６を介して図示しない駆動ＩＣに接続される。

【００２４】さらに、フレーム部材１３の圧電素子１２
の各列間に対応する部分の下面には、導電性ペースト
（導電性接合剤）を全面に塗布して、スリット溝２６で
個々の圧電素子１２（各チャンネル）毎に分割された共
通電極２８を相互に接続して一体の共通電極としてい
る。なお、このフレーム部材１３にもインク供給孔１３
ａを形成している。

【００２５】次に、液室ユニット２の振動板１５は、図
３に示すように加圧液室２１側は平坦面とし、圧電素子
１２側はそれぞれ厚みの異なるダイアフラム部１５ａ、
島状凸部１５ｂ、厚肉の接合領域１５ｃを有している。
この振動板１５はＮi（ニッケル）等の金属プレート、
或いはＳＵＳ材と樹脂フィルムの積層体などから形成す
ることができる。なお、振動板１５にもインク供給孔１
５ｄを形成している。

【００２６】液室隔壁部材１６は、振動板１５上面とノ
ズルプレート１８との間に位置して加圧液室２１等のイ
ンク流路を形成するものであり、その製造工程から下側
隔壁部材４１及び上側隔壁部材４２で構成している。

【００２７】そして、この液室ユニット２は、その振動
板１５の島状凸部１５ｂを接着剤２０によって圧電素子
１２の上面に接合し、振動板１５の厚肉部１５ｃをフレ
ーム部材１３上面に接着剤２０で接合することにより、
アクチュエータユニット１に高い剛性で接合している。

【００２８】このインクジェットヘッドにおいては、記
録信号に応じて選択的に圧電素子１２に２０〜５０Ｖの
駆動パルス電圧を印加することによって、パルス電圧が
印加された圧電素子１２が積層方向に変位して振動板１
５の対応するダイアフラム部１５ａを加圧液室２１側に
変形させ、加圧液室２１の容積（体積）変化によって加
圧液室２１内のインクを加圧することで、インクがノズ
ルプレート１８のノズル１７から液滴となって吐出さ
れ、記録を行うことができる。

【００２９】そして、インク満の吐出に伴って加圧液室
２１内のインク圧力が低下し、このときのインク流れの
慣性によって加圧液室２１内には若干の負圧が発生す
る。この状態の下において、圧電素子１２への駆動電圧
の印加をオフ状態にすることによって、振動板１５のダ
イアフラム部１５ａが元の位置に戻って加圧液室２１が
元の形状になるため、さらに負圧が発生する。このと
き、図示しないインクタンクに通じるインク供給パイプ
２９から入ったインクは、共通インク流路２２を通って
流体抵抗部２３から加圧液室２１内に充填される。そし
て、ノズル１７のインクメニスカス面の振動が減衰して
安定した後、次のインク滴吐出のために圧電素子１２に
パルス電圧を印加する。

【００３０】この場合、振動板１５の変形部をダイアフ
ラム部１５ａとすることによって、圧電素子１２の変位
を効率的に加圧液室２１に伝達することができると共
に、当該加圧液室２１以外の部分への振動の伝搬が減少
してクロストークが低減する。また、インク滴吐出時
に、加圧液室２１から共通インク流路２２に通じる流路
方向にインクの流れが発生するが、この流路はその断面
積を他より小さく形成した流体抵抗部２３としているの
で、加圧液室２１から共通インク流路２２への逆流が極
めて少なくなり、インク滴吐出効率の低下が防止され
る。

【００３１】そこで、このインクジェットヘッドにおけ
る圧電素子１２の形成工程について図５乃至図８をも参
照して説明する。なお、図５は積層型圧電部材を接着す
る前のヘッド基板を示す斜視説明図、図６は積層型圧電
部材を接着したヘッド基板を示す斜視説明図、図７は図
６の正面説明図、図８は図７の平面説明図である。

【００３２】ヘッド基板１１には、図５に示すように、
予めインク供給孔１１ａを形成し、個別電極パターン５
１と共通電極パターン５２とをスクリーン印刷等で形成
している。そして、図６乃至図８に示すように、このヘ
ッド基板１１上に、２つの積層型圧電部材５３を同一直
線上に並べて接着接合し、これを２列並列に配置する。

【００３３】したがって、分割形成された積層型圧電素
子１２の各列の間隔も一度のスリット加工でスリット溝
を形成できる間隔となる。これにより、スリット加工の
作業効率が向上する。

【００３４】なお、この積層型圧電部材５３は分割後に
積層型圧電素子１２となるものであって構造的には積層
型圧電素子１２と同じであり、またノズル列方向と同方
向の両端面には分割後に端面電極３２，３３となる端面
電極部材を形成し、導電性材料３５で個別電極パターン
５１及び共通電極パターン５２と電気的に接続する。

【００３５】そして、ダイシングソーやワイヤーソーな
どのスリット加工を施す切削装置（スリット加工装置）
を用いて、ダイヤモンド砥石などのブレードである切削
部材５４によって、積層型圧電部材５３，５３の長手方
向と直交する方向に所定のピッチでスリット加工を施し
て、各列の積層型圧電部材５３をスリット溝２６によっ
て分割して、複数の圧電素子１２を形成する。なお、ス
リット溝２６はヘッド基板１１に達するまで形成するこ
とで、完全に圧電素子１２を独立させ、クロストークを
防止する。

【００３６】このとき、図７に示すようにブレード等の
切削部材（切削手段）５４によるスリット加工の開始位
置は、２つの積層型圧電部材５３、５３の対向する端面
（短手側端面）部分としている。

【００３７】また、２つの積層型圧電部材５３、５３の
対向する端面（短手側端面）５３ａ、５３ａの間隔ｄは
切削手段であるブレード５４の幅ｄ’よりも狭くしてい
る。

【００３８】これにより、２つの圧電部材５３、５３の
対向する端面からスリット加工を開始することで、各圧
電部材５３，５３間の間隔ｄが切削部材５４の幅より狭
いので、スリット加工により各圧電部材５３の端面が除
去され、分割形成された複数の積層型圧電素子１２は圧
電部材５３の端面を含まないものとなり、等ピッチで長
尺なヘッドを構成することができ、高速、高精度記録が
可能になる。

【００３９】すなわち、ヘッド基板１１上の圧電部材５
３の対向しない端面側からスリット加工を開始すると、
複数の圧電部材５３の接着時のずれ等によって、圧電部
材５３の対向する端面が積層型圧電素子１２に含まれる
ことがある。

【００４０】このように出来上がった積層型圧電素子１
２に端面が含まれると、圧電部材５３、５３の対向する
端面５３ａ、５３ａを接着した状態でヘッド基板１１に
接着した場合には、接着部分で積層型圧電素子１２の駆
動変位量が著しく低下し、安定したインク滴吐出が行え
ないと共のインク滴吐出特性にチャンネル間のバラツキ
が生じることになる。

【００４１】また、圧電部材５３、５３の対向する端面
５３ａ、５３ａを接着しないでヘッド基板１１上に接着
した場合でも、対向する５３ａ、５３ａ端面を含む積層
型圧電素子１２はノズル列方向幅が他の積層型圧電素子
１２と異なることになり、インク滴吐出特性のバラツキ
が生じる。上述のように圧電部材５３、５３の対向する
端面５３ａ、５３ａを除去することで、これらの問題を
回避することができる。

【００４２】また、２つの圧電部材５３、５３の対向す
る端面（短手側端面）５３ａ、５３ａの間隔ｄをスリッ
ト加工を施すための切削手段５４の幅ｄ’よりも狭くし
て、その端面５３ａ、５３側からスリット加工を開始す
ることで、一度のスリット加工で圧電部材５３、５３の
端面５３ａ、５３を除去することができ、且つ、複数の
積層型圧電素子１２を等ピッチで形成できる。

【００４３】すなわち、２つの圧電部材５３、５３の対
向する端面（短手側端面）５３ａ、５３ａの間隔ｄがス
リット加工を施すための切削手段５４の幅ｄ’よりも広
くなると、２度の切削加工で圧電部材５３の端面５３
ａ、５３ａを除去しなければならなくなる。この場合、
複数の圧電素子１２のピッチが不等間隔になると液室ユ
ニット２と高精度に接合することができなくなり、イン
ク滴吐出特性にバラツキが生じることになる。そのた
め、すべてのスリットで２度の切削加工を行わなければ
分割された複数の圧電素子１２間のピッチが等間隔でな
くなってしまい、加工工数が極めて増加することにな
る。

【００４４】そこで、２つの圧電部材５３、５３の対向
する端面（短手側端面）の間隔ｄを切削手段５４の幅
ｄ’よりも狭くするのである。例えば、１５０dpiのヘ
ッドの場合で、スリット溝２６の幅を７０μｍとしたと
き、２つの圧電部材５３，５３の対向する端面の間隔ｄ
は７０μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下にする。同様
に、例えば２００dpiのヘッドの場合で、スリット溝２
６の幅を５０μｍとしたとき、２つの圧電部材５３，５
３の対向する端面の間隔ｄは５０μｍ以下、好ましくは
３０μｍ以下にする。

【００４５】すなわち、２つの圧電部材の対向する端面
（短手側端面）の間隔ｄはスリット溝の幅（圧電素子１
２、１２間の並置間隔）の０．５〜０．７倍程度にする
ことが、２つの圧電部材の接合作業を容易にし、また、
スリット加工開始位置のマージンを持たせることができ
て、作業効率が向上する。

【００４６】また、２つの積層型圧電部材５３、５３の
同一直線上での整列度は１００μｍ以内にすることが好
ましい。これにより、異なる積層型圧電部材５３，５３
から形成された複数の積層型圧電素子１２の整列度も１
００μｍ以内に収めることができる。

【００４７】すなわち、２つの積層型圧電部材５３、５
３の整列度がずれた場合、振動板１５のダイアフラム部
１５ａと圧電素子１２との接合位置ずれが生じて、振動
板１５の変位量が大きく低下し、更には液漏れを生じる
原因となる。

【００４８】ここで、振動板１５と圧電素子１２の位置
ずれ量とインク滴吐出速度Ｖｊとの関係を図９に示して
いる。適正なインク滴の吐出に最低７．０ｍ／ｓの吐出
速度Ｖｊが必要であるとき、圧電素子１２の長さＬｐ＝
２０００μｍ、振動板１５のダイアフラム部１５ａの長
さＬｄ＝１４００μｍである場合、同図に示すように、
位置ずれ量が±１００μｍを越えると滴吐出速度Ｖｊが
大きく低下し、インク滴のバラツキが生じたり、吐出不
良が生じる。したがって、振動板１５と圧電素子１２の
位置ずれ量を１００μｍ以内に収めるためには同一直線
上に並ぶ２つの圧電部材５３，５３の整列度も１００μ
ｍ以内にする。

【００４９】ところで、２つの積層型圧電部材５３，５
３を同一直線上に並べてヘッド基板１１上に接着接合す
るには、例えば、圧電部材より若干大きな穴の空いた金
属板などの冶具を用いて、定位置に圧電素子を落とし入
れる方法、ヘッド基板１１に突き当て冶具を配置して圧
電部材の長尺側端面を突き当てる方法、画像処理を利用
して位置決めする方法などを用いることができる。

【００５０】これらの方法を採用した場合でも複数の圧
電部材を並べる煩雑さや設定位置ずれなどの問題が伴な
い、特に２つの積層型圧電部材５３、５３の同一直線上
での整列度を１００μｍ以内に収めてヘッド基板１１上
に個々に接着する作業は手間である。

【００５１】そこで、２つの積層型圧電部材５３、５３
を整列度が一定の範囲内に収まるように冶具などで位置
出しして、圧電部材５３，５３の端面同士を予め接着剤
などで仮留め（仮接着）しておき、仮留めした積層型圧
電部材５３、５３をヘッド基板１１上に接着すること
で、整列度を確保することができ、しかもヘッド基板へ
の接着作業性を向上できる。なお、２つの積層型圧電部
材５３、５３は仮留め接着剤のはみ出しがなく、ヘッド
基板への接着面の平坦性を確保するように冶具で固定す
ることが好ましい。

【００５２】以上のようにしてヘッド基板１１上に複数
の圧電素子１２を分割形成した後、ヘッド基板１１上に
フレーム部材１３を接着接合し、ＦＰＣケーブル３６を
ヘッド基板１１上の個別電極２７及び共通電極２８に熱
と加圧で接合して、アクチュエータユニット１を完成す
る。なお、ＦＰＣケーブル３６は圧電素子１２を選択的
に駆動できるパターンを有し、その接合部には予め半田
メッキを施している。

【００５３】このアクチュエータユニット１とは別に液
室ユニット２の加工・組み付けを行う。この液室ユニッ
ト２は、振動板１５のフラットな面上に下側隔壁部材４
１を形成するための感光性樹脂である厚さ２０〜５０μ
ｍ程度のドライフィルムレジストを熱及び加圧によって
ラミネートし、流路パターンに応じたマスクを用いて紫
外線露光をして、露光部分を硬化させる。そして、未露
光部分を除去できる溶剤を用いて、未露光部分を除去し
て現像し、図４に示すような下側隔壁部材４１の液室パ
ターンを形成し、水洗い、乾燥の後、再度紫外線と露光
と熱によって本硬化する。また、ノズルプレート１８に
も同様にしてドライフィルムレジストを用いた上側隔壁
部材４２を形成する。

【００５４】次いで、振動板１５とノズルプレート１８
に形成したドライフィルムレジストからなる下側隔壁部
材４１と上側隔壁部材４２との対応する面同士を接合す
る。この接合は位置合わせ冶具を用いて行い、加圧及び
前記本硬化のときより高い温度での加熱を行う。

【００５５】次に、上述のようにして完成したアクチユ
エータユニット１と液室ユニット２とを組み付ける。す
なわち、先ず、アクチユエータユニット１の圧電素子１
２及びフレーム部材１３の上面にスクリーン印刷機を用
いてエポキシ系接着剤等の接着剤を塗布し、位置合わせ
可能な接合治具にアクチユエータユニット１を固定し、
液室ユニット２の振動板１５側（接合面）を下方にし
て、位置合わせしながら両ユニット１、２を接合する。
この場合、数ｋｇ／ｃｍ²の加圧状態でエポキシ系接着
剤が反応硬化する間放置する。なお、接着剤として、ア
クリル系の二液非混合タイプのものやシアノアクリレー
ト系のものなどを用いて瞬間的に接合するようにしても
よい。最後に、ヘッド基板１１にインク供給パイプ２９
を挿入して接着剤を塗布硬化して固定する。

【００５６】このような製造工程を採用することによ
り、両ユニットの良品同士を選んで組み付けることが出
できて、歩留まりが向上するとともに、加工組付け工程
で粉塵が発生し易いアクチュエータユニット１と、粉塵
の付着を避けたい液室ユニット２とを別々の工程で組み
付けることができるので、完成したインクジェットヘッ
ドの品質が向上する。

【００５７】次に、本発明の第２実施形態について図１
０及び図１１を参照して説明する。なお、図１０はヘッ
ド基板に積層型圧電部材を接着した状態の正面図、図１
１は同じく平面図である。この実施形態では、ヘッド基
板６１には中央部に凸部６２を形成している。この凸部
６２の短手方向幅は２列の圧電素子の間隔としている。

【００５８】そこで、ヘッド基板６１上に圧電部材５
３、５３を接合するときに、圧電部材５３、５３の長手
端面を凸部６２で形成された段差部（凸部６２の壁面）
に当接させて冶具で押さえ込む。これによって、ヘッド
基板６１と圧電部材５３、５３を接合するときに、荷重
を付加したときの位置ずれが低減する。なお、ヘッド基
板６１上の電極パターン５１，５２と導電性部材で電気
的に接続することは前記実施形態と同様である。

【００５９】次に、本発明の第３実施形態について図１
２及び図１３を参照して説明する。なお、図１２はヘッ
ド基板に積層型圧電部材を接着した状態の正面図、図１
３は同じく平面図である。この実施形態では、ヘッド基
板６１には中央部に凹部６３を形成している。この凸部
６３の短手方向幅は２列の圧電素子の間隔としている。

【００６０】そこで、ヘッド基板６１上に圧電部材５
３、５３を接合するときに、圧電部材５３、５３の長手
端面を凹部６３で形成された段差部（凹部６３の壁面）
に当接させて冶具で押さえ込む。これによって、ヘッド
基板６１と圧電部材５３、５３を接合するときに、荷重
を付加したときの位置ずれが低減する。なお、ヘッド基
板６１上の電極パターン５１，５２と導電性部材で電気
的に接続することは前記実施形態と同様である。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るイン
クジェットヘッドによれば、複数の積層型圧電素子が、
ヘッド基板上に同一直線上に並べて接合された少なくと
も２枚の積層型圧電部材をスリット溝で分割して形成さ
れ、かつ、積層型圧電部材同士の対向する端面を含まな
い構成としたので、電極引出が容易で、しかも等ピッチ
の長尺のヘッドが得られ、高速、高精度記録が可能にな
る。

【００６２】ここで、異なる積層型圧電部材から形成さ
れた積層型圧電素子同士は１００μｍ以内の範囲で整列
しているように接着することで、信頼性が向上し、安定
した良好なインク滴吐出特性を得られる。また、複数の
積層型圧電素子は一度のスリット加工で切断可能な間隔
で２列以上並置された複数の積層型圧電部材をスリット
加工して形成されている構成とすることで、作業効率が
向上する。

【００６３】また、本発明に係るインクジェットヘッド
によれば、ヘッド基板に積層型圧電素子の端面が当接す
る段差部が設けられている構成としたので、複数の積層
型圧電部材を同一直線上に並べてヘッド基板に接着する
ときの位置ずれを防止できる。

【００６４】さらに、本発明に係るインクジェットヘッ
ドの製造方法によれば、ヘッド基板上に少なくとも２枚
の積層型圧電部材を同一直線上に並べて接着し、この積
層型圧電部材同士の対向する端面を切断開始位置として
スリット加工を施し、複数の積層型圧電素子に分割する
構成としたので、長尺のヘッドを実現でき、高速、高精
度記録が可能になる。

【００６５】ここで、積層型圧電部材同士の対向する端
面の間隔はスリット加工を施す切削部材の幅を越えない
ものとすることで、分割後の積層型圧電素子に端面が含
まれることなく、等ピッチの長尺なヘッドを得られる。
また、積層型圧電部材同士は予め仮留めすることで、ヘ
ッド基板への接着作業効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係るインクジェットヘ
ッドの一例を示す外観斜視図

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う要部拡大断面図

【図３】図１のＢ−Ｂ線に沿う要部拡大断面図

【図４】同インクジェットヘッドの分解斜視図

【図５】積層型圧電部材を接着する前のヘッド基板を示
す斜視説明図

【図６】積層型圧電部材を接着したヘッド基板を示す斜
視説明図

【図７】図６の正面説明図

【図８】図７の平面説明図

【図９】振動板と圧電素子のずれ量とインク滴吐出速度
の関係の一例を説明する説明図

【図１０】本発明の第２実施形態におけるヘッド基板に
積層型圧電部材を接着した状態の正面図

【図１１】同じく平面図

【図１２】本発明の第３実施形態におけるヘッド基板に
積層型圧電部材を接着した状態の正面図

【図１３】同じく平面図

【符号の説明】

１…アクチュエータユニット、２…液室ユニット、１１
…ヘッド基板、１２…積層型圧電素子、１３…フレーム
部材、１５…振動板、１６…液室隔壁部材、１７…ノズ
ル、１８…ノズルプレート、５３…積層型圧電部材。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ヘッド基板上に複数の積層型圧電素子を
配置したインクジェットヘッドにおいて、前記複数の積
層型圧電素子は、前記ヘッド基板上に同一直線上に並べ
て接合された少なくとも２枚の積層型圧電部材をスリッ
ト溝で分割して形成され、かつ、前記積層型圧電部材の
対向する端面を含まないことを特徴とするインクジェッ
トヘッド。
【請求項２】請求項1に記載のインクジェットヘッド
において、異なる積層型圧電部材から形成された積層型
圧電素子同士は１００μｍ以内の範囲で整列しているこ
とを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項３】請求項１又は２に記載のインクジェット
ヘッドにおいて、複数の積層型圧電素子が一度のスリッ
ト加工で切断可能な間隔で２列以上並置された複数の積
層型圧電部材から形成されたことを特徴とするインクジ
ェットヘッド。
【請求項４】ヘッド基板上に複数の積層型圧電素子を
配置したインクジェットヘッドにおいて、前記ヘッド基
板には前記積層型圧電素子のノズル列方向と同方向の端
面が当接する段差部を設けたことを特徴とするインクジ
ェットヘッド。
【請求項５】ヘッド基板上に複数の積層型圧電素子を
配置したインクジェットヘッドの製造方法において、前
記ヘッド基板上に少なくとも２枚の積層型圧電部材を同
一直線上に並べて接合し、この積層型圧電部材同士の対
向する端面部分を加工開始位置としてスリット加工を施
して、前記複数の積層型圧電素子に分割することを特徴
とするインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項６】請求項５に記載のインクジェットヘッド
の製造方法において、前記積層型圧電部材同士の対向す
る端面の間隔はスリット加工を施す切削手段の幅を越え
ないことを特徴とするインクジェットヘッドの製造方
法。
【請求項７】請求項５又は６に記載のインクジェット
ヘッドの製造方法において、前記積層型圧電部材同士を
予め仮留めした状態で前記ヘッド基板に接合することを
特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。