JP3052692B2

JP3052692B2 - 印字ヘッド及びその製造方法

Info

Publication number: JP3052692B2
Application number: JP5244903A
Authority: JP
Inventors: 雅彦鈴木
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1993-09-30
Filing date: 1993-09-30
Publication date: 2000-06-19
Anticipated expiration: 2015-06-19
Also published as: JPH07101056A; US5619235A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットプリン
タ等に利用されるインクを噴射する印字ヘッド及びその
製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、インクジェットプリンタ等に利用
されるオンデマンド方式の印字ヘッドとして電気−熱変
換素子である発熱素子を利用した、いわゆるバブルジェ
ット方式印字ヘッドや、電気−機械変換素子である圧電
素子を利用したピエゾ方式印字ヘッドが実用化されてい
る。圧電素子を利用した印字ヘッドは、発熱素子を利用
した印字ヘッドに比べて、熱の発生を伴わないことから
被噴射物としての液体の制限が少なく、また印字ヘッド
の耐久性に優れる等の利点を有している。反面、半導体
製造技術を適応できる発熱素子を利用した印字ヘッドに
比べて、その集積度・小型化の面で劣っていると言う問
題があった。しかしながら近年、特開平２−１５０３５
５号公報で開示されているように、圧電材料の変形モー
ドの内、せん断モード（厚み滑りモード）を圧力の発生
に利用することで、従来の圧電素子を利用した印字ヘッ
ドに比べて、高集積化及び小型化を達成した印字ヘッド
の構成が提案されており、以下、その概略構成を図面を
参照して説明する。

【０００３】図７に示すように、インクジェットプリン
タヘッド１は、圧電セラミックスプレート２とカバープ
レート３とノズルプレート３１と基板４１とから構成さ
れている。

【０００４】圧電セラミックスプレート２は、強誘電性
を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミッ
クス材料によって形成されている。そして、その圧電セ
ラミックスプレート２は矢印５の方向に分極処理されて
いる。次に、圧電セラミックスプレート２は、図８に示
すように、ダイヤモンドカッターブレード３０の回転に
よって溝８が切削加工される。この切削加工時には、ダ
イヤモンドカッターブレード３０の切削方向が、３０
Ａ，３０Ｂ，３０Ｃと変化され、チャンネル溝部１７，
Ｒ形状溝部１９，浅溝部１６からなる溝８が形成され
る。

【０００５】ダイヤモンドカッターブレード３０の切削
方向３０Ａによりチャンネル溝部１７が形成される。続
いて切削方向が３０Ａから３０Ｂに変化されて切削加工
の深さが変化される。このとき、ダイヤモンドカッター
ブレード３０の径の曲率を有する曲面であるＲ形状溝部
１９が形成される。そして、切削方向が３０Ｂから３０
Ｃに変化されて浅溝部１６が形成される。

【０００６】図７に示すように、このように切削加工さ
れた圧電セラミックスプレート２には、複数の溝８が形
成されている。それらの溝８は同じ深さであり、かつ平
行である。また浅溝部１６は圧電セラミックスプレート
２の一端面１５付近に形成されている。チャンネル溝部
１７及び浅溝部１６の寸法は用いるダイアモンドカッタ
ーブレード３０の厚み及び設定切込み量で決定され、溝
８のピッチ及び本数は溝８加工時の加工テーブルの送り
ピッチ及び溝加工回数を制御することで決定され、Ｒ形
状溝部１９の曲面の曲率は、ダイヤモンドカッターブレ
ード３０の径で決定される。この手法は半導体製造プロ
セスに用いられている手法であり、厚み０．０２ｍｍ程
度の非常に薄いダイアモンドカッッターブレード３０が
市販されているため印字ヘッドに要求される高集積化等
に十分対応できる技術であると言える。また、その溝８
の側面となる側壁１１は前記分極処理により矢印５の方
向に分極されている。

【０００７】また、チャンネル溝部１７とＲ形状溝部１
９の側面及び浅溝部１６の内面には、金属電極１３，１
８，９が蒸着法により形成されている。図９に示すよう
に、金属電極１３，１８，９の形成時には、圧電セラミ
ックスプレート２は図示しない蒸着源からの蒸気放出方
向に対して傾斜される。そして、蒸気が放出されると側
壁１１のシャドー効果により、チャンネル溝部１７の側
面の上半分，Ｒ形状溝部１９の側面の上からチャンネル
溝部１７の側面の半分の位置まで，浅溝部１６の内面及
び側壁１１の上面に金属電極１３，１８，９，１０が形
成される。次に、圧電セラミックスプレート２が１８０
度回転されて、同様にして金属電極１３，１８，９，１
０が形成される。この後、側壁１１の上面に形成された
不要な金属電極１０がラッピング等により除去される。
こうして、チャンネル溝部１７の両側面に形成された金
属電極１３は、Ｒ形状溝部１９の側面に形成された金属
電極１８を介して浅溝部１６の内面に形成された金属電
極９により電気的に接続されている。

【０００８】次に、図７に示すカバープレート３は、セ
ラミックス材料または樹脂材料等から形成されている。
そして、カバープレート３には、研削または切削加工等
によって、インク導入口２１及びマニホールド２２が形
成されている。そして、圧電セラミックスプレート２の
溝８加工側の面とカバープレート３のマニホールド２２
加工側の面とがエポキシ系等の接着剤４（図１１参照）
によって接着される。従って、インクジェットプリンタ
ヘッド１には、溝８の上面が覆われて、横方向に互いに
間隔を有する複数のインク室１２（図１１）が構成され
る。そして、全てのインク室１２内には、インクが充填
される。

【０００９】圧電セラミックスプレート２及びカバープ
レート３の端面に、各インク室１２の位置に対応した位
置にノズル３２が設けられたノズルプレート３１が接着
されている。このノズルプレート３１は、ポリアルキレ
ン（例えばエチレン）、テレフタレート、ポリイミド、
ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテ
ルスルホン、ポリカーボネイト、酢酸セルロース等のプ
ラスチックによって形成されている。

【００１０】そして、圧電セラミックスプレート２の溝
８の加工側に対して反対側の面には、基板４１が、エポ
キシ系接着剤等によって接着されている。その基板４１
には各インク室１２の位置に対応した位置に導電層のパ
ターン４２が形成されている。その導電層のパターン４
２と浅溝部１６の底面の金属電極９とは、周知のワイヤ
ボンディング等によって導線４３で接続されている。

【００１１】次に、制御部のブロック図を示す図１０に
よって、制御部の構成を説明する。基板４１に形成され
た導電層のパターン４２は各々個々にＬＳＩチップ５１
に接続されている。また、クロックライン５２、データ
ライン５３、電圧ライン５４及びアースライン５５もＬ
ＳＩチップ５１に接続されている。ＬＳＩチップ５１
は、クロックライン５２から供給される連続したクロッ
クパルスに基づいて、データライン５３上に現れるデー
タに応じて、どのノズル３２からインク液滴の噴射を行
うべきかを判断する。そして、ＬＳＩチップ５１は、駆
動するインク室１２の金属電極１３に電気的に接続され
た導電層のパターン４２に、電圧ライン５４の電圧Ｖを
印加し、駆動するインク室１２以外の金属電極１３に接
続された導電層のパターン４２にはアースライン５５の
電圧０Ｖを印加する。

【００１２】次に、図１１，図１２によって、インクジ
ェットプリンタヘッド１の動作を説明する。

【００１３】ＬＳＩチップ５１が、所要のデータに従っ
て、インクジェットプリンタヘッド１のインク室１２ｂ
からインクの噴出を行なうと判断する。すると、そのイ
ンク室１２ｂに対応する導電層パターン４２、金属電極
９及び金属電極１８を介して金属電極１３ｅと１３ｆと
に正の駆動電圧Ｖが印加され、金属電極１３ｄと１３ｇ
とが接地される。図１２に示すように、側壁１１ｂには
矢印１４ｂの方向の駆動電界が発生し、側壁１１ｃには
矢印１４ｃの方向の駆動電界が発生する。すると、駆動
電界方向１４ｂ及び１４ｃは分極方向５とが直交してい
るため、側壁１１ｂ及び１１ｃは、圧電厚みすべり効果
により、この場合、インク室１２ｂの内部方向に急速に
変形する。この変形によってインク室１２ｂの容積が減
少してインク圧力が急速に増大し、圧力波が発生して、
インク室１２ｂに連通するノズル３２（図７）からイン
ク滴が噴射される。

【００１４】また、駆動電圧Ｖの印加が停止されると、
側壁１１ｂ及び１１ｃが変形前の位置（図１１参照）に
戻るためインク室１２ｂ内のインク圧力が低下する。す
ると、インク導入口２１（図７）からマニホールド２２
（図７）を通してインク流路１２ｂ内にインクが供給さ
れる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たインクジェットプリンタヘッド１では、インク室１２
ｂ内からインクを噴射するために、側壁１１ｂ及び１１
ｃを変形させているが、Ｒ形状溝部１９側面の側壁１１
の部分は、ほとんど変形しないため、インク噴射のため
のインクへの圧力発生には、チャンネル溝部１７の側面
である側壁１１の部分の変形が寄与している。すなわ
ち、チャンネル溝部１７に充填されたインクが圧力を受
け、ノズル３２から所定の体積のインク滴が所定の噴射
速度で噴射される。つまり、前記噴射に寄与する圧力発
生はチャンネル溝部１７で行われており、Ｒ形状溝部１
９及び浅溝部１６は圧力発生には寄与していない。

【００１６】ここで、電気的には側壁１１を構成する圧
電材料は一種のコンデンサーとして作用することとな
る。このため、実質的に圧力発生に寄与しないＲ形状溝
部１９及び浅溝部１６までもが圧電材料にて構成されて
いるので、前記コンデンサーとしての静電容量が大きく
なって電気的入力エネルギーに対する圧力発生に消費さ
れるエネルギーの効率が悪いという問題点があった。

【００１７】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、エネルギー効率のよい印字ヘッ
ド及びその製造方法を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の請求項１の印字ヘッドでは、一端に傾斜状部
が形成され、インクが充填されるインク室と、少なくと
も一部が圧電部であり、前記インク室の一部を構成する
側壁と、前記側壁の前記圧電部に電界を発生するための
電極とを有し、前記電極からの電界の発生により前記側
壁を変形させて前記インク室からインクを噴射する印字
ヘッドにおいて、前記インク室の内、前記傾斜状部にお
ける前記側壁の部分が、他の部分の圧電材料より比誘電
率の小さい材料で形成されていることを特徴とする。

【００１９】請求項２の印字ヘッドでは、少なくとも一
部が圧電部であり、複数の溝を形成する複数の側壁と、
前記側壁の前記圧電部に電界を発生するための電極とを
有し、前記電極からの電界の発生により前記側壁を変形
させてインクを噴射する印字ヘッドにおいて、前記溝の
長手方向の一端を、溝底を上昇させた傾斜状部とし、そ
の傾斜状部によって変形しにくい前記側壁の部分が、他
の部分の圧電材料より比誘電率の小さい材料で形成され
ていることを特徴とする。

【００２０】請求項３の印字ヘッドでは、請求項２記載
の印字ヘッドにおいて、前記溝の長手方向の一端に、複
数の溝にインクを供給するマニホールドを備え、他端
に、インクを噴射するノズルを備えることを特徴とす
る。

【００２１】請求項４は、印字ヘッドの製造方法にかか
わり、圧電材料で形成された第一部材と、その圧電部材
より比誘電率が小さい材料で形成された第二部材とを接
合し、前記第一部材の一端から第二部材の途中まで溝を
切削加工するとともに、第二の部材において前記溝の底
を上昇させた傾斜状とし、前記溝の側壁に電極を形成
し、前記溝をカバープレートにて被覆することを特徴と
する。

【００２２】

【作用】上記の構成を有する本発明の印字ヘッドでは、
前記傾斜状部における前記側壁の部分が、他の部分より
比誘電率の小さい材料で形成されることによって、前記
傾斜状部の前記側壁での静電容量が小さくなる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。なお都合上、従来例と同一部位、及
び均等部位には同一符号をつけてるとともに、その詳細
な説明は省略する。

【００２４】本実施例のインクジェットプリンタヘッド
２０は、アクチュエータ２４とカバープレート３とノズ
ルプレート３１と基板４１（図７参照）とから構成され
ている。

【００２５】ここで、アクチュエータ２４の製造方法を
説明する。

【００２６】まず、図３に示すように、アルミナ基板３
４の上面に、矢印６１方向に分極された圧電セラミック
ス材料基板３３とその圧電セラミックス材料基板３３よ
り比誘電率が小さいアルミナ基板３６とをエポキシ系の
接着剤３５ｂで接着するとともに、圧電セラミックス材
料基板３３の端面とアルミナ基板３６の端面とをエポキ
シ系の接着剤３５ａで接着する。このとき、圧電セラミ
ックス材料基板３３の上面とアルミナ基板３６の上面
は、一平面を形成する。

【００２７】次に、図２に示すように、ダイヤモンドカ
ッターブレード３０によって、複数の溝８が形成され
る。この溝８は、チャンネル溝部１７，Ｒ形状溝部１
９，浅溝部１６から構成される。

【００２８】ダイヤモンドカッターブレード３０の切削
方向３０Ａによりチャンネル溝部１７が圧電セラミック
ス材料基板３３に形成される。続いて切削方向が３０Ａ
から３０Ｂに変化されて切削加工の深さが変化される。
この時のダイヤモンドカッターブレード３０の中心位置
は、圧電セラミックス材料基板３３とアルミナ基板３６
との境界線上である。この切削方向３０Ｂへの移動によ
り、ダイヤモンドカッターブレード３０の径の曲率を有
する曲面であるＲ形状溝部１９がアルミナ基板３６に形
成される。そして、切削方向が３０Ｂから３０Ｃに変化
されて浅溝部１６がアルミナ基板３６に形成される。

【００２９】このようして、複数の溝８が形成される。
チャンネル溝部１７及び浅溝部１６の寸法は用いるダイ
アモンドカッターブレード３０の厚み及び設定切込み量
で決定され、溝８のピッチ及び本数は溝８加工時の加工
テーブルの送りピッチ及び溝加工回数を制御することで
決定され、Ｒ形状溝部１９の曲面の曲率は、ダイヤモン
ドカッターブレード３０の径で決定される。また、その
チャンネル溝部１７の側面となる側壁１１の部分だけが
矢印６１の方向に分極されている。

【００３０】また、図４に示すように、チャンネル溝部
１７とＲ形状溝部１９の側面及び浅溝部１６の内面に金
属電極１３，１８，９が従来と同様に蒸着法により形成
されて、アクチュエータ２４が製造される。

【００３１】次に、図１に示すように、アクチュエータ
２４の溝８加工側の面とカバープレート３のマニホール
ド２２加工側の面とがエポキシ系等の接着剤によって接
着される。従って、インクジェットプリンタヘッド２０
には、溝８の上面が覆われて、横方向に互いに間隔を有
する複数のインク室１２（図５）が構成される。

【００３２】圧電セラミックスプレート２及びカバープ
レート３の端面に、各インク室１２の位置に対応した位
置にノズル３２が設けられたノズルプレート３１が接着
される。そして、圧電セラミックスプレート２の溝８の
加工側に対して反対側の面には、基板４１（図７参照）
が、エポキシ系接着剤等によって接着されている。その
基板４１には各インク室１２の位置に対応した位置に導
電層のパターン４２（図７参照）が形成されている。そ
の導電層のパターン４２と浅溝部１６の底面の金属電極
９とは、周知のワイヤボンディング等によって導線４３
（図７参照）で接続されている。

【００３３】次に、図５，図６によって、インクジェッ
トプリンタヘッド２０の動作を説明する。

【００３４】所要のデータに従って、インクジェットプ
リンタヘッド２０のインク室１２ａからインクの噴出を
行なうとすると、そのインク室１２ａに対応する導電層
パターン４２、金属電極９及び金属電極１８を介して金
属電極１３ｂと１３ｃとに正の駆動電圧Ｖが印加され、
金属電極１３ａと１３ｄとが接地される。すると、側壁
１１の内、圧電材料で形成されたチャンネル溝部１７の
側面である部分だけに駆動電界が発生する。図６に示す
ように、側壁１１ａには矢印１４ａの方向の駆動電界が
発生し、側壁１１ｂには矢印１４ｂの方向の駆動電界が
発生する。すると、駆動電界方向１４ａ及び１４ｂは分
極方向６１とが直交しているため、側壁１１ａ及び１１
ｂは、圧電厚みすべり効果により、この場合、インク室
１２ａの外側方向に急速に変形する。この変形によって
インク室１２ａの容積が増大して、負圧が発生し、図示
しないインク供給源からインク導入口２１（図１）、マ
ニホールド２２（図１）及びインク室１２ａのＲ形状溝
部１９を通してインク室１２ａのチャンネル溝部１７に
供給される。

【００３５】そして、所定時間後、駆動電圧Ｖの印加が
停止されると、側壁１１ａ及び１１ｂが変形前の位置
（図５参照）に徐々に戻るためインク室１２ａのチャン
ネル溝部１７のインクの圧力が急速に増大し、圧力波が
発生して、インク室１２ａに連通するノズル３２（図
１）からインク滴が噴射される。

【００３６】ここで、上記の様なインクジェットプリン
タヘッド２０の駆動を考えると、インク滴噴射の為に
は、チャンネル溝部１７の側面となる圧電材料で形成さ
れた側壁１１部分への入力信号に伴って、ドライバーか
ら所定の電圧を印加する必要がある。電気的には側壁１
１を構成する圧電材料は一種のコンデンサーとして作用
することとなる。ここで、コンデンサーとしての静電容
量（Ｃ）は圧電材料の側壁１１の幅寸法（ｔ）、側面に
形成された金属電極１３の電極面積（ｓ）及び圧電材料
のもつ比誘電率（ε₁₁ ^T）で決まり、Ｃ＝ε₁₁ ^T・ε₀・
ｓ／ｔとなる（ここでε₀：真空の比誘電率）となる。
本実施例のインクジェットヘッド２０では、側壁１１の
内、チャンネル溝部１７に対応する部分のみが圧電材料
で形成されているので、従来のインクジェットヘッド１
より、前記電極面積ｓが小さくなって前記静電容量Ｃが
従来より小さくなる。

【００３７】そして、こう言った形態の印字ヘッドの様
に容量性負荷の駆動を行う場合、ドライバーからの入力
パワーはＣＶ²（Ｖ：電圧）に比例することが知られて
いる。従って同じ駆動電圧で駆動した場合、静電容量Ｃ
が小さいほど入力パワーは少なくて済むことになる。そ
こで、本実施例のインクジェットヘッド２０は、上述し
たように従来のインクジェットヘッド１より静電容量Ｃ
が小さいため、本実施例のインクジェットヘッド２０で
は、所定のインク噴射速度を得るための入力パワーが従
来のインクジェットヘッド１より少なくてよい。

【００３８】そこで従来の形態のインクジェットプリン
タヘッド１と本実施例の形態のインクジェットプリンタ
ヘッド２０との特性比較を行った。但し、インクジェッ
トプリンタヘッド１の側壁１１の分極方向を矢印６１方
向とする。

【００３９】本実施例では比誘電率（ε₁₁ ^T）２０００
の圧電セラミックス材料を用いてインクジェットプリン
タヘッド１及び２０を作製した。溝８の形状は、深さ
０．５ｍｍ、幅０．１ｍｍ、ピッチ０．２ｍｍとし、図
２及び８で示したチャンネル溝部１７、Ｒ形状溝部１
９、浅溝部１６を各々９、５、５ｍｍとした。また金属
電極１３は側壁１１の上端から０．２５ｍｍの深さまで
形成した。従って圧電材料の側壁１１の幅寸法（ｔ）は
必然的に０．１ｍｍとなる。

【００４０】各々のインクジェットプリンタヘッド１，
２０の液滴噴射特性の比較実験として、噴射液体として
市販のインクを用い、駆動電圧５０Ｖの矩形波を用いた
液滴噴射実験を行った。１００個の噴射されたインク滴
の噴射速度及びインク滴体積のデータサンプリングを行
った結果、従来形態のインクジェットプリンタヘッド１
の場合は、噴射速度は６．２４±０．３５ｍ／ｓｅｃ、
インク滴体積は５０±３ｐｌとなり、本発明の一形態で
あるインクジェットプリンタヘッド２０の場合は噴射速
度は６．２１±０．４７ｍ／ｓｅｃインク滴体積は４９
±４ｐｌとなった。

【００４１】本発明の一形態であるインクジェットプリ
ンタヘッド２０と、従来形態のインクジェットプリンタ
ヘッド１とを比べると、同じ駆動電圧の場合、噴射速度
及びインク滴体積はほぼ同等の数値を示す。これは、イ
ンク滴噴射の為の圧力発生は、図１、８で示すチャンネ
ル溝部１７のみで行われ、Ｒ形状溝部１９及び浅溝部１
６は寄与していないためである。従って、Ｒ形状溝部１
９及び浅溝部１６の静電容量を減らすことで殆ど液滴噴
射特性を犠牲にすることなく、入力エネルギーの有効活
用が実現できる。

【００４２】ここで、前記寸法で作製した従来の形態の
インクジェットプリンタヘッド１の側壁１１の静電容量
をＬＣＲメータを用いて、測定電圧０．５Ｖ、測定周波
数１ｋＨｚの条件で測定した結果０．７３７ｎＦとなっ
た。これに対して本発明の一形態であるインクジェット
プリンタヘッド２０の側壁１１の静電容量は０．３９８
ｎＦであった。そこで、各々のインクジェットプリンタ
ヘッド１と２０とで上述したように同程度の噴射特性が
得られているので、静電容量から見ると約４６％の入力
エネルギーの低減が図れる。

【００４３】尚、本実施例では圧電セラミックス材料
（比誘電率ε₁₁ ^T＝２０００）より比誘電率の小さい材
料としてアルミナセラミックス（比誘電率ε_s＝１０〜
１５）を用いたが、例えばホウ珪酸ガラス（比誘電率ε
_s＝５〜１０）等他の材料を用いることもできる。

【００４４】更に、本実施例では、アルミナ基板３４の
上面に、圧電セラミックス材料基板３３とアルミナ基板
３６とをエポキシ系の接着剤３５ｂで接着するととも
に、圧電セラミックス材料基板３３の端面とアルミナ基
板３６の端面とをエポキシ系の接着剤３５ａで接着して
いたが、圧電セラミックス材料基板３３とアルミナ基板
３６との接着剛性が十分であれば、特に、アルミナ基板
３４を設けなくてもよい。また、圧電セラミックス材料
基板３３もしくはアルミナ基板３６の一方の形状を、他
方を支持するような形状としてもよい。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の印字ヘッドによれば、前記傾斜状部における前記
側壁の部分が、他の部分より比誘電率の小さい材料で形
成されているので、前記傾斜状部の前記側壁では、静電
容量が小さい。このため、印字ヘッド全体での静電容量
が従来より低くなり、従来よりエネルギー効率が優れて
いる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のインクジェットプリンタヘ
ッドを示す側面図である。

【図２】前記実施例の溝加工を示す説明図である。

【図３】前記実施例のアクチュエータの製造を示す説明
図である。

【図４】前記実施例のアクチュエータを示す斜視図であ
る。

【図５】前記実施例のインクジェットプリンタヘッドの
断面図である。

【図６】前記実施例のインクジェットプリンタヘッドの
作動状態を示す説明図である。

【図７】従来技術のインクジェットプリンタヘッドを示
す斜視図である。

【図８】従来技術の溝加工を示す説明図である。

【図９】従来技術の圧電セラミックスプレートの電極形
成工程を示す説明図である。

【図１０】従来技術のインクジェットプリンタヘッドの
制御部を示す説明図である。

【図１１】従来技術のインクジェットプリンタヘッドの
断面図である。

【図１２】従来技術のインクジェットプリンタヘッドの
作動状態を示す説明図である。

【符号の説明】

３カバープレート８溝９金属電極１１側壁１２インク室１３金属電極１６浅溝部１７チャンネル溝部１８金属電極１９Ｒ形状溝部２４アクチュエータ３１ノズルプレート３２ノズル３５ａ接着剤３５ｂ接着剤３３圧電セラミックス材料基板３６アルミナ基板

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】一端に傾斜状部が形成され、インクが充
填されるインク室と、少なくとも一部が圧電部であり、
前記インク室の一部を構成する側壁と、前記側壁の前記
圧電部に電界を発生するための電極とを有し、前記電極
からの電界の発生により前記側壁を変形させて前記イン
ク室からインクを噴射する印字ヘッドにおいて、前記インク室の内、前記傾斜状部における前記側壁の部
分が、他の部分の圧電材料より比誘電率の小さい材料で
形成されていることを特徴とする印字ヘッド。
【請求項２】少なくとも一部が圧電部であり、複数の
溝を形成する複数の側壁と、前記側壁の前記圧電部に電
界を発生するための電極とを有し、前記電極からの電界
の発生により前記側壁を変形させてインクを噴射する印
字ヘッドにおいて、前記溝の長手方向の一端を、溝底を上昇させた傾斜状部
とし、その傾斜状部によって変形しにくい前記側壁の部
分が、他の部分の圧電材料より比誘電率の小さい材料で
形成されていることを特徴とする印字ヘッド。
【請求項３】前記溝の長手方向の一端に、複数の溝に
インクを供給するマニホールドを備え、他端に、インク
を噴射するノズルを備えることを特徴とする請求項２記
載の印字ヘッド。
【請求項４】圧電材料で形成された第一部材と、その
圧電部材より比誘電率が小さい材料で形成された第二部
材とを接合し、前記第一部材の一端から第二部材の途中まで溝を切削加
工するとともに、第二の部材において前記溝の底を上昇
させた傾斜状とし、前記溝の側壁に電極を形成し、前記溝をカバープレートにて被覆することを特徴とする
印字ヘッドの製造方法。