JP2006192893A - 液体移送装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】振動板30の厚さをTv(mm)、その弾性率をEv(kg/mm2)、圧電層31の厚さをTp(mm)、その弾性率をEp(kg/mm2)、圧力室14の幅をWc(mm)、隔壁部10aの圧力室14の幅方向長さをWa(mm)、隔壁部10aと振動板30との間に介在する接着層38の厚さをTa(mm)、その弾性率をEa(kg/mm2)とし、さらに、A=((Tv+Tp)3×(Ev+Ep)/2)/Wc1/2、B=Ea×Wa/Taとしたときに、これらA及びBの値が、−0.03A−1200(1/B)+0.08>0の関係を満たしている。
【選択図】図6
Description
<第1変更形態>
前記実施形態のインクジェットヘッド1の製造方法(図13参照)では、S17においてBの値を決定してから、S18において、Bの値と接着層38の弾性率Eaの値から接着層38の厚さTaを決定しているが、逆に、接着層38の厚さTaを予め決定しておき、Bの値とTaの値とから接着層38の弾性率Eaの範囲を決定して、使用可能な接着剤を選択するようにしてもよい。
<第2変更形態>
前記実施形態のインクジェットヘッド1の製造方法(図13参照)では、振動板30の一表面に圧電層31を形成してから(S13)、振動板30をキャビティプレート10に接着している(S20)が、振動板30をキャビティプレート10に接着してから、振動板30に圧電層31を形成するようにしてもよい。この場合には、例えば、図14に示すように、圧力室14の幅Wc、及び、隔壁部10aの圧力室14の幅方向長さWaを測定し(S30)、ノズルプレート13を除く金属プレート10〜12を接合してから(S31)、振動板30の厚さTvを測定した後(振動板厚さ測定工程:S32)、振動板30を接着剤によりキャビティプレート10に接着する(接着工程:S33)。尚、この第2変更形態では、振動板30をキャビティプレート10に接着した後で圧電層31を形成することから、振動板30をキャビティプレート10に接着する接着剤としては、圧電層31の熱処理温度よりも耐熱温度が高い、ろう材などの接着剤を使用する必要がある。
<第3変更形態>
3]前述の第2変更形態(図14参照)においては、振動板30とキャビティプレート10とを接着剤で接着しているが(S33)、流路ユニット2を構成する金属プレート10〜12と、振動板30とを同時に金属拡散接合により接合してから、振動板30の厚さTvを測定してもよい。このように、振動板30とキャビティプレート10とを金属拡散接合で接合する場合には、接着層38の厚さTaが0であることから、Taを測定する工程(図14のS34)は不要である。
<第4変更形態>
前記実施形態の圧電アクチュエータ3では、圧電層31の振動板30と反対側に個別電極32が形成されているが(図4〜図7参照)、圧電層31の振動板30側に個別電極32が配置され、圧電層31の振動板30と反対側に共通電極34が配置されていてもよい。但し、振動板30が金属材料からなる場合には、図15に示すように、圧電アクチュエータ3Aにおいて、複数の個別電極32の間を絶縁するために、金属製の振動板30の上面(圧力室14と反対側の面)には絶縁材料層50が形成されるなどして、個別電極32が配置される振動板30の面が絶縁性を有する必要がある。この絶縁材料層50は、例えば、アルミナ、ジルコニア等のセラミックス材料で、AD法、スパッタ法、CVD法、あるいは、ゾルゲル法等により形成することができる。
<第5変更形態>
第4変更形態において、振動板30が、表面に酸化膜が形成されたシリコン材料、あるいは、セラミックス材料や合成樹脂材料等の絶縁材料からなる場合には、図16に示すように、圧電アクチュエータ3Bにおいて、振動板30の上面に直接個別電極32が配置されていればよく、絶縁性を有する振動板30により複数の個別電極32の間が絶縁される。
2 流路ユニット
3,3A,3B 圧電アクチュエータ
10a 隔壁部
14 圧力室
30 振動板
31 圧電層
32 個別電極
34 共通電極
38 接着層
Claims (15)
- 平面に沿って配置された複数の圧力室を含み且つ圧力室が隔壁部により隔てられている流路ユニットと、この流路ユニットの一表面に配置され、前記複数の圧力室の容積を選択的に変化させる圧電アクチュエータとを備えた液体移送装置であって、
前記圧電アクチュエータは、
前記隔壁部に接着されて複数の圧力室を覆う振動板と、
この振動板の前記圧力室と反対側に、前記平面と直交する方向から見て、前記複数の圧力室の全てを覆うように配置された圧電層と、
この圧電層の一方の面に前記複数の圧力室に夫々対応して配置された複数の個別電極、及び、前記圧電層の他方の面に配置された共通電極とを有し、
前記振動板の厚さをTv(mm)、その弾性率をEv(kg/mm2)、前記圧電層の厚さをTp(mm)、その弾性率をEp(kg/mm2)、前記圧力室の所定の一方向の長さをWc(mm)としたときに、A=((Tv+Tp)3×(Ev+Ep)/2)/Wc1/2で表されるパラメータに基づいて、圧電層の厚さまたは振動板の隔壁部への接着層の厚さが決定されていることを特徴とする液体移送装置。 - 前記隔壁部の前記所定方向の長さをWa(mm)、前記隔壁部と前記振動板との間に介在してこれらを接着する接着層の厚さをTa(mm)、その弾性率をEa(kg/mm2)とし、B=Ea×Wa/Taとしたときに、A及びBの値が、−0.03A−1200(1/B)+0.08>0の関係を満たしていることを特徴とする請求項1に記載の液体移送装置。
- 前記振動板が前記隔壁部に金属拡散接合で接合されており、圧電層の厚みTpが、0.08>0.03×((Tv+Tp)3×(Ev+Ep)/2)/Wc1/2を満足することを特徴とする請求項1に記載の液体移送装置。
- 前記A及び前記Bの値が、−0.03A−700(1/B)+0.05>0の関係を満たしていることを特徴とする請求項2に記載の液体移送装置。
- 前記振動板が前記共通電極として機能することを特徴とする請求項1に記載の液体移送装置。
- 平面に沿って配置された複数の圧力室を含み、圧力室が隔壁部により隔てられている流路ユニットと、
この流路ユニットの一表面に配置され、前記複数の圧力室を覆う振動板、この振動板の前記圧力室と反対側に、前記平面と直交する方向から見て、前記複数の圧力室の全てを覆うように配置された圧電層、この圧電層の一方の面に前記複数の圧力室に夫々対応して配置された複数の個別電極、及び、前記圧電層の他方の面に配置された共通電極とを有し、前記複数の圧力室の容積を選択的に変化させる圧電アクチュエータとを備えた、液体移送装置の製造方法であって、
前記流路ユニットを提供する工程と、
前記振動板を流路ユニットの隔壁部に接着する工程と、
前記振動板の一方の面に前記圧電層を提供する工程と、
前記振動板の厚さをTv(mm)、その弾性率をEv(kg/mm2)、前記圧電層の厚さをTp(mm)、その弾性率をEp(kg/mm2)、前記圧力室の所定の一方向の長さをWc(mm)としたときに、A=((Tv+Tp)3×(Ev+Ep)/2)/Wc1/2で表されるパラメータに基づいて、振動板の隔壁部への接着層の厚さまたは圧電層の厚さを決定する工程とを含むことを特徴とする液体移送装置の製造方法。 - 前記隔壁部の前記所定方向の長さをWa(mm)、前記隔壁部と前記振動板との間に介在してこれらを接着する接着層の厚さをTa(mm)、その弾性率をEa(kg/mm2)とし、B=Ea×Wa/Taとしたときに、A及びBの値が、−0.03A−1200(1/B)+0.08>0の関係を満たすように、振動板の隔壁部への接着層の厚さまたは圧電層の厚さを決定することを特徴とする請求項6に記載の液体移送装置の製造方法。
- A及びBの値が、−0.03A−1200(1/B)+0.08>0の関係を満たすように、前記接着層の厚さを決定することを特徴とする請求項7に記載の液体移送装置の製造方法。
- さらに、前記圧電層の厚さを測定する工程と、前記振動板の厚さを測定する工程を含むことを特徴とする請求項8に記載の液体移送装置。
- 前記A及び前記Bの値が、−0.03A−700(1/B)+0.05>0の関係を満たすことを特徴とする請求項9に記載の液体移送装置の製造方法。
- A及びBの値が、−0.03A−1200(1/B)+0.08>0の関係を満たすように、前記圧電層の厚さを決定することを特徴とする請求項7に記載の液体移送装置の製造方法。
- さらに、前記振動板の厚さを測定する工程と、前記接着層の厚さを測定する工程を含むことを特徴とする請求項11に記載の液体移送装置。
- 前記A及び前記Bの値が、−0.03A−700(1/B)+0.05>0の関係を満たすことを特徴とする請求項12に記載の液体移送装置の製造方法。
- 前記振動板が前記隔壁部に金属拡散接合で接合され、圧電層の厚みTpが、0.08>0.03×((Tv+Tp)3×(Ev+Ep)/2)/Wc1/2を満足するように決定されることを特徴とする請求項11に記載の液体移送装置の製造方法。
- 前記振動板が前記共通電極として機能することを特徴とする請求項7に記載の液体移送装置の製造方法。
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