JP3467157B2 - インクジェットヘッドの形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットヘ
ッドの形成方法に関し、特に、インク圧力室と該インク
圧力室に対応する電極とが形成された圧電素子からなる
キャビティプレートと、インク圧力室の開口部を被覆す
るように取り付けられた板状体と、インク圧力室に連通
するノズルとを有し、電極に駆動電圧を印加してキャビ
ティプレートを変形させることによりインク圧力室内に
圧力振動を生じさせてノズルからインクを吐出させるイ
ンクジェットヘッドの形成方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来のインクジェットヘッド１５０で
は、図９に示すように、インク圧力室１５２を設けたキ
ャビティプレート１５４と、外部電極１５６と内部電極
１５８とを設けて積層し焼成した圧電素子１６０とを貼
り付けていた。圧電素子１６０は、キャビティプレート
１５４のインク圧力室１５２の蓋になる部分であり、圧
電素子１６０が変形することによってインク圧力室１５
２に圧力波を発生させ、インク滴をインク圧力室１５２
に連通するノズルから吐出させていた。 【０００３】このようなインクジェットヘッド１５０で
は、通常複数のインク圧力室１５２が設けられ、それぞ
れのインク圧力室１５２に連続するノズルからインクが
吐出されるが、印字品質の点からその吐出性能は均一で
あることが重要である。しかし、インク圧力室１５２
は、キャビティプレート１５４に、圧電素子１６０を、
インク圧力室１５２を仕切っている側壁１５３の各先端
面に接合することにより塞がれている。このように、イ
ンク圧力室１５２を形成しているキャビティプレート１
５４と、圧電素子１６０とは元来別体のものが接合され
ている。したがって、その接合状態が圧電素子１６０の
変形特性に大きく関係し、接合部分の精度の均一性が各
ノズルの吐出性能の均一性に影響する。 【０００４】各接合部分の精度を均一にするには、側壁
１５３の各先端面と、圧電素子１６０側とに高い平面度
が要求される。更に、接着剤等による接合処理も各接合
部分において、均一な接合が行われることが要求され
る。しかし、全ての接合部分において、高い平面度と均
一な接合を達成することは困難であり、わずかな平面度
あるいは接合の不均一が、側壁１５３の先端面に支持さ
れている圧電素子１６０の変形特性を微妙に変化させ、
均一な吐出性能を全ノズルに与えることを困難なものと
していた。 【０００５】この問題を解決するため、次のような構成
のインクジェットヘッド２００が提案されている。これ
は、図１０に示すように、外部電極２０６と内部電極２
０８とをそれぞれ印刷したシート状の圧電素子２１０
ａ，２１０ｂを積層し焼成した後に、下側の圧電素子２
１０ｂに溝加工を施すことによってインク圧力室２０２
を形成し、その後、平板２０４でインク圧力室２０２を
被覆するものである。 【０００６】この構成では、シート状の圧電素子２１０
ａが、下側の圧電素子２１０ｂのインク圧力室２０２が
開口している側でなく、その反対側の外面に積層されて
いる。この積層は、例えば、インク圧力室２０２を形成
してある下側の圧電素子２１０ｂに接着剤で接合した
り、未焼成のシート状圧電素子２１０ａと未焼成の下側
の圧電素子２１０ｂとを真空プレス等で密着させた後に
焼成してインク圧力室を形成する等の方法により達成さ
れる。 【０００７】したがって、シート状圧電素子２１０ａを
下側の圧電素子２１０ｂのインク圧力室２０２が開口し
ている側に接合していないので、インク圧力室２０２を
仕切っている側壁２０３の先端面に接合されることはな
く、一面から成る反対側の外面に積層されることにな
る。このようにシート状圧電素子２１０ａ側も、下側の
圧電素子２１０ｂも、それぞれ一面について、平面度や
接合についての均一性を達成すればよく、容易に全ての
圧力室に対して均一な積層を実現することができ、全ノ
ズルにおいて均一な吐出性能を得ることができた。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法で
は、溝加工して設けるインク圧力室２０２の深さの分だ
け下側の１枚の圧電素子２１０ｂのシートを厚くしなく
てはならない。ところが、このような厚さが異なる圧電
素子同士を一体にした焼成では、そり、うねり等の変形
が避けられない。図９にて示した従来のインクジェット
ヘッド１５０では、厚さが同一なので、そり、うねり等
の変形は生じにくく、わずかに生じたとしても、焼成後
に圧電素子１６０の上下両面に研削加工を行つて平面度
を出すことができる。 【０００９】しかし、図１０に示したごとく、積層体２
１０を構成する圧電素子が、上側のシート状圧電素子２
１０ａと下側の１枚の圧電素子２１０ｂとで厚さが異な
るので、大きなそり、うねりが発生し易く、インクジェ
ットヘッドとして使用が不可能な場合もあり、歩留まり
の低下のおそれがあった。 【００１０】本発明は、圧電素子側にインク圧力室を設
けるタイプにおいて、圧電素子の積層体を焼成しても大
きなそり、うねりが生じにくいインクジェットヘッドお
よびその形成方法を提供することを目的とするものであ
る。 【００１１】 【課題を解決するための手段及び発明の効果】ここに
は、１つまたはそれ以上の発明が記載され、それぞれ以
下に述べるような構成および効果を有する。本発明のイ
ンクジェットヘッドの形成方法は、インク圧力室と該イ
ンク圧力室に対応する電極とが形成された圧電素子から
なるキャビティプレートと、前記インク圧力室の開口部
を被覆するように取り付けられた板状体と、前記インク
圧力室に連通するノズルとを有し、前記電極に駆動電圧
を印加して前記キャビティプレートを変形させることに
より前記インク圧力室内に圧力振動を生じさせて前記ノ
ズルからインクを吐出させる方法を対象として、特に、
各一面の同一位置に電極を設けた未焼成の複数のシート
状圧電素子を、該シート状圧電素子の厚みの配列が前記
キャビティプレートの厚さの中央を通る面を挟んで対称
となるようにかつ前記電極が内部となるように配置して
積層した後に、焼成してプレートを形成し、該プレート
に溝加工を施すことによって、少なくとも一つの前記シ
ート状圧電素子に形成された電極を残すとともに、その
残した電極に対向して前記インク圧力室を設けて前記キ
ャビティプレートを形成し、該キャビティプレートのイ
ンク圧力室の開口部を前記板状体で被覆する工程を有す
ることを特徴とする。 【００１２】このように、積層されるシート状圧電素子
の厚み関係が厚み方向に対称となるように構成されたキ
ャビティプレートが用いられていることにより、これら
シート状圧電素子の積層体を焼成しても、大きなそり、
うねりは生じることはない。すなわち、焼成において発
生するセラミックスシートの縮み量は、厚さによって異
なるため、厚さの異なる２枚１組のセラミックスシート
では、そり、うねりは避けられないが、厚さ方向に対称
な２枚１組のセラミックスシートでは、焼成時に各組の
２枚のセラミックスシートに生じる縮み量は同程度であ
るため、各組毎に、そり、うねり等が相殺されて、焼成
後のキャビティプレートには、そり、うねり等がほとん
ど現れなくなる。 【００１３】したがって、インクジェットヘッドに使用
不能となるようなそり、うねり等が生じることはなく、
平面度を出せば、十分にインクジェットヘッドに使用で
きる。 【００１４】 【００１５】前記溝加工としては、例えば、ショットブ
ラスト加工が挙げられる。前記溝加工は、前記プレート
の内、前記電極が内部に積層されている位置に対して、
該電極の少なくとも１つを残すようにして実施されるこ
とにより、外部に設けた電極との間で、圧電素子を挟む
ことができ、この外部電極と内部電極との間に駆動電圧
を印加すれば、圧電素子を変形させてインク圧力室内の
インクをノズルから吐出させることができる。また、こ
の電極を利用して圧電素子に分極処理を施すこともでき
る。 【００１６】 【発明の実施の形態】［実施の形態１］図１（ａ）およ
び図２は、上述した発明のいくつかが適用されたインク
ジェットヘッド２の構成を示し、図２はインク圧力室４
の軸方向に沿って切断した縦断面図を表し、図１（ａ）
はインク圧力室４の軸方向に直角（Ｘ−Ｘ）に切断した
面の一部を拡大して示す縦断面説明図である。 【００１７】インク圧力室４は、キャビティプレート６
の一面側に、側壁７により仕切られて、溝状に形成され
ている。キャビティプレート６のインク圧力室４が開口
している側は、側壁７の先端面８に接合したシート状カ
バー部材１０にて覆われている。 【００１８】キャビティプレート６は、６枚のシート状
圧電素子６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆを積層し
て形成したものである。最上層のシート状圧電素子６ａ
の上面には、ほぼ全面に共通電極１４が設けられてい
る。この共通電極１４は、キャビティプレート６に形成
された全てのインク圧力室４に対応したマイナス側の電
極として共通に用いられる。 【００１９】また、最上層のシート状圧電素子６ａとそ
の下のシート状圧電素子６ｂとの界面には、個々のイン
ク圧力室４に対応してそれぞれ独立したプラス側の独立
電極１６が形成されている。最上層のシート状圧電素子
６ａは図示矢印のごとく、シート状圧電素子６ａの厚み
方向に、インク圧力室４とは反対側に向かって分極処理
がなされている。このため、共通電極１４と独立電極１
６との間に駆動電圧を印加させることにより、最上層の
シート状圧電素子６ａの内、駆動電圧が印加された共通
電極１４と独立電極１６とに挟まれた部分１８が図１
（ａ）に示す矢印Ｆ方向、すなわちシート状圧電素子６
ａの面内方向で収縮する。 【００２０】このようにインク圧力室４の中央に位置す
る最上層のシート状圧電素子６ａの一部が収縮すると、
最上層のシート状圧電素子６ａの下に積層しているシー
ト状圧電素子６ｂは収縮しないため、下のシート状圧電
素子６ｂ側を凸側、最上層のシート状圧電素子６ａ側を
凹側として、図１（ｂ）に示すごとく、インク圧力室４
の中心付近がインク圧力室４内部に向かって突出する。
このことにより、インク圧力室４の容積が減少して、イ
ンクの圧力が高まり、ノズル２２からインクが外部に吐
出される。 【００２１】続いて共通電極１４と独立電極１６との間
の駆動電圧印加を停止すると、図１（ｂ）の状態から図
１（ａ）の状態に戻り、インク圧力室４の容積が元に戻
って、インク圧力室４内のインクの圧力が低下し、イン
ク室２０からインクをインク圧力室４内に吸引する。 【００２２】このインクジェットヘッド２の組立ては、
次のような工程でなされる。まず、図３（ａ）に示すご
とく、一面側に導電性ペーストを独立電極１６のパター
ン２５に印刷した同一厚さの６枚の未焼成のＰＺＴ（チ
タン酸ジルコン酸鉛）系セラミックスシート２４ａ，２
４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅ，２４ｆを用意し、セラ
ミックスシート２４ａ〜２４ｆを重ねた状態で真空プレ
スを行って、６枚の未焼成のＰＺＴ系セラミックスシー
ト２４ａ〜２４ｆを密着させる。 【００２３】これを焼成して、図３（ｂ）に示すごと
く、キャビティプレート６を形成する。そして、二点鎖
線で示す部分を切削する溝加工を行う。この溝加工は、
ショットブラスト加工によりなされる。ショットブラス
ト加工は、例えば、次のようにして行われる。 【００２４】すなわち、側壁７として残す部分の先端面
８に、レジストマスクを形成し、セラミックス粉体によ
るショットブラストにより、インク圧力室４を溝状に形
成し、側壁７の先端面８のレジストマスクを除去するこ
とにより行われる。尚、溝は、最下層のシート状圧電素
子６ｆから２番目のシート状圧電素子６ｂまでの独立電
極１６をすべて削除し、２番目のシート状圧電素子６ｂ
を部分的に残すようにしてなされる。このことにより、
独立電極１６は最上層のシート状圧電素子６ａと２番目
のシート状圧電素子６ｂに挟まれたもののみとなる。 【００２５】そして、最上層のシート状圧電素子６ａの
上面と、側壁７の先端面８とを研磨して平面度を出して
仕上げ、図３（ｃ）のごとく、最上層のシート状圧電素
子６ａの上面に共通電極１４を印刷する。次いで、側壁
７の先端面８にシート状カバー部材１０を接着剤にて接
合して、図１（ａ）に示すごとくのインクジェットヘッ
ド２を形成する。 【００２６】本実施の形態１では、全く同一形状に形成
されている６枚の未焼成のＰＺＴ系セラミックスシート
２４ａ〜２４ｆを積層して焼成している。すなわち、キ
ャビティプレート６は、６枚のシート状圧電素子６ａ〜
６ｆを、シート状圧電素子６ａ〜６ｆの厚みの配列が厚
み方向に対称（シート状圧電素子６ｃとシート状圧電素
子６ｄとの界面を中心として上下に対称）となるように
配置し、シート状圧電素子６ａ〜６ｆ間に独立電極１６
を配置して積層したものとして形成し、更にインク圧力
室４を設けたものである。 【００２７】シート状圧電素子６ａ〜６ｆの厚さは、す
べて同一の厚さであるので、焼成時には、すべてのセラ
ミックスシート２４ａ〜２４ｆで同程度に縮む。したが
って、焼成されたキャビティプレート６には、そり、う
ねり等がほとんど現れなくなる。 【００２８】このように、本実施の形態１のインクジェ
ットヘッド２によれば、そり、うねり等を十分に抑制で
き、インクジェットヘッド２の製造の歩留まりを十分に
挙げることができる。尚、本実施の形態１のインクジェ
ットヘッド２では、圧電素子として駆動電圧にて変形す
る最上層のシート状圧電素子６ａは、キャビティプレー
ト６と一体に焼成されていることから接着剤等による接
合面が存在せず、接合面の平面度や接合状態の不均一が
生じることはなく、全ノズル２２において均一な吐出性
能を得ることができる。 【００２９】更に、最上層のシート状圧電素子６ａは、
インク圧力室４のすべてに対応する一枚のシートである
ことから、一層性能の均一性を高めることができ、すべ
てのノズル２２において、一層均一な吐出性能を得るこ
とができる。なお、インク圧力室４が開口したキャビテ
ィプレート６の下面は、シート状カバー部材１０により
覆われているが、このシート状カバー部材１０による接
合面の平面度や接合が少々不均一でも、シート状カバー
部材１０側では、インク圧力室４の容積を変化させる何
等の変形も行われないので、吐出性能には問題となるよ
うな影響が出ることはない。 【００３０】またキャビティプレート６を構成している
全シート状圧電素子６ａ〜６ｆは、すべて同質の材料か
ら成るので、全シート状圧電素子６ａ〜６ｆの親和性が
高く、最上層のシート状圧電素子６ａのみが変形される
構成であっても、耐久性の極めて高いインクジェットヘ
ッド２を形成することができる。 【００３１】また、分極処理も共通電極１４と独立電極
１６とをそのまま利用してできるので、特別な分極装置
を用いる必要が無く、効率的であり、製造コストも低く
て済む。なお、本実施の形態１は、駆動電圧によって発
生する電界の向きと圧電素子の分極方向とが一致してい
るタイプ、いわゆるユニモルフタイプであり、駆動電圧
の電界の向きと圧電素子の分極方向とが直交しているシ
ェアモードではないので、特に、電極を細かく分けて、
シート状圧電素子６ａ〜６ｆに印刷する必要が無く、精
度的にも製造効率的にも好ましいものである。 【００３２】また、インク圧力室４は、ショットブラス
ト加工によりキャビティプレート６に形成されるので、
容易にかつキャビティプレート６に歪みを生じることな
くインク圧力室４を形成でき、より一層均一な吐出性能
を得ることができる。［実施の形態２］図４の縦断面説
明図に、実施の形態２のインクジェットヘッド３２の一
部を拡大して示す。なお、図４は、実施の形態１の図１
（ｂ）に対応する図である。 【００３３】実施の形態１と異なる点は、同一シート状
圧電素子３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ，３６ｅ，３
６ｆにおける独立電極４６の間の位置にも補助電極４７
が設けられている点である。インク圧力室３４、シート
状カバー部材４０、共通電極４４および独立電極４６
は、実施の形態１と同様に形成されている。 【００３４】キャビティプレート３６の最上層のシート
状圧電素子３６ａは、図示矢印のごとく、シート状圧電
素子３６ａの厚み方向に、インク圧力室３４とは反対側
に向かって分極処理がなされている。このため、共通電
極４４と独立電極４６との間に駆動電圧を印加させるこ
とにより、最上層のシート状圧電素子３６ａの内、駆動
電圧が印加された共通電極４４と独立電極４６とに挟ま
れた部分４８が、実施の形態１の場合と同様に、シート
状圧電素子３６ａの面内方向で収縮する。このように前
記部分４８が収縮すると、最上層のシート状圧電素子３
６ａの下に積層しているシート状圧電素子３６ｂは収縮
しないため、下のシート状圧電素子３６ｂ側を凸側、最
上層のシート状圧電素子３６ａ側を凹側として、図４に
示すごとく、インク圧力室３４の中心付近がインク圧力
室３４内部に向かって突出する。 【００３５】更に、この独立電極４６の両側に存在する
２つの補助電極４７には、独立電極４６との間で、独立
電極４６から補助電極４７に向かって電界が生じるよう
に、第２の駆動電圧を印加する。このことにより、シェ
アモードの変形が前記部分４８の両側で生じ、前記部分
４８を更にインク圧力室３４側へ移動させるように作用
する。 【００３６】このことにより、実施の形態１の場合より
も、インク圧力室３４の容積が大きく減少して、インク
の圧力が、より高まり、ノズルからインクが、より大量
に外部に噴射される。続いて共通電極４４と独立電極４
６との間の駆動電圧印加を停止し、かつ独立電極４６と
両側の２つの補助電極４７との間の駆動電圧印加を停止
すると、シート状圧電素子３６ａ，３６ｂが、図４の状
態から平板状態に戻り、インク圧力室３４の容積が元に
戻って、インク圧力室３４内のインクの圧力が低下し、
インク室からインクをインク圧力室３４内に吸引する。 【００３７】このインクジェットヘッド３２の組立て
は、次のような工程でなされる。まず、図５（ａ）に示
すごとく、一面側に、導電性ペーストを独立電極４６の
パターン５６に、更に導電性ペーストを補助電極４７の
パターン５７に印刷した同一形状の６枚の未焼成のＰＺ
Ｔ（チタン酸ジルコン酸鉛）系セラミックスシート５４
ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ，５４ｅ，５４ｆを用意
し、セラミックスシート５４ａ〜５４ｆを重ねた状態で
真空プレスを行って、６枚の未焼成のＰＺＴ系セラミッ
クスシート５４ａ〜５４ｆを密着させる。 【００３８】これを焼成して、図５（ｂ）に示すごと
く、キャビティプレート３６を形成する。そして、二点
鎖線で示す部分を切削する溝加工を行う。この溝加工
は、実施の形態１と同様なショットブラスト加工により
なされる。尚、溝は、最下層のシート状圧電素子３６ｆ
から２番目のシート状圧電素子３６ｂまでの独立電極４
６をすべて削除し、２番目のシート状圧電素子３６ｂを
部分的に残すようにしてなされる。このことにより、独
立電極４６は最上層のシート状圧電素子３６ａと２番目
のシート状圧電素子３６ｂに挟まれたもののみとなる。
ただ、補助電極４７は、側壁３７の部分に残っている。 【００３９】そして、最上層のシート状圧電素子３６ａ
の上面を研磨して平面度を出し、更に側壁３７の先端面
３８にある補助電極４７を研磨して除去するとともに平
面度を出して仕上げ、図５（ｃ）のごとく、最上層のシ
ート状圧電素子３６ａの上面には共通電極４４が印刷さ
れる。 【００４０】次いで、側壁３７の先端面３８にシート状
カバー部材４０が接着剤にて接合されて、図４に示すご
とくのインクジェットヘッド３２が形成される。本実施
の形態２では、全く同一形状に形成されている６枚の未
焼成のＰＺＴ系セラミックスシート５４ａ〜５４ｆを積
層して焼成しているので、実施の形態１と同様な効果を
生じ、焼成されたキャビティプレート３６には、そり、
うねり等が、ほとんど現れなくなる。したがって、本実
施の形態２のインクジェットヘッド３２によれば、そ
り、うねり等を十分に抑制でき、インクジェットヘッド
３２の製造の歩留まりを十分に挙げることができる。 【００４１】また、分極処理は共通電極４４と独立電極
４６とをそのまま利用してできるので、特別な分極装置
を用いる必要が無く、効率的であり、製造コストも低く
て済む。なお、本実施の形態２は、駆動電圧によって発
生する電界の向きと圧電素子の分極方向とが一致してい
るユニモルフタイプと、駆動電圧によって発生する電界
の向きと圧電素子の分極方向とが直交しているシェアモ
ードタイプとの組み合わせなので、一層大きな変形量を
得られ、インク吐出量を大きくすることができる。 【００４２】尚、シート状圧電素子（セラミックスシー
ト）は奇数枚でも良い。［実施の形態３］図６の縦断面
説明図に、実施の形態３のインクジェットヘッド６２の
一部を拡大して示す。なお、図６は、実施の形態２の図
４に対応する図である。 【００４３】実施の形態２と異なる点は、共通電極の代
りに、各シート状圧電素子６６ａ〜６６ｆの下面に設け
られた独立電極７６および補助電極７７とおなじ独立電
極７６および補助電極７７が設けられている点である。
他の独立電極７６、他の補助電極７７、インク圧力室６
４およびシート状カバー部材７０は、実施の形態２と同
様に形成されている。 【００４４】キャビティプレート６６の最上層のシート
状圧電素子６６ａは図示矢印のごとく、シート状圧電素
子６６ａの厚み方向に、インク圧力室６４とは反対側に
向かって分極処理がなされている。このため、最上層の
シート状圧電素子６６ａの上下両面に設けられた２つの
独立電極７６と、この独立電極７６の両側に存在する４
つの補助電極７７との間に駆動電圧を印加させることに
より、最上層のシート状圧電素子６６ａの内、駆動電圧
が印加された独立電極７６と補助電極７７とに両側が挟
まれた部分７８ａ，７８ｂが、シェアモードの変形を生
じる。 【００４５】このため、下のシート状圧電素子６６ｂ側
を凸側、最上層のシート状圧電素子６６ａ側を凹側とし
て、図６に示すごとく、インク圧力室６４の中心付近が
インク圧力室６４内部に向かって突出する。このことに
より、インク圧力室６４の容積が大きく減少して、イン
クの圧力が、より高まり、ノズルからインクが、より大
量に外部に噴射される。 【００４６】続いて独立電極７６と補助電極７７との間
の駆動電圧印加を停止すると、シート状圧電素子６６
ａ，６６ｂが、図６の状態から平板状態に戻り、インク
圧力室６４の容積が元に戻って、インク圧力室６４内の
インクの圧力が低下し、インク室からインクをインク圧
力室６４内に吸引する。 【００４７】このインクジェットヘッド６２の組立て
は、次のような工程でなされる。まず、図７（ａ）に示
すごとく、一面側に、導電性ペーストを独立電極７６の
パターン８６に、更に導電性ペーストを補助電極７７の
パターン８７に印刷した同一の５枚の未焼成のＰＺＴ
（チタン酸ジルコン酸鉛）系セラミックスシート８４
ｂ，８４ｃ，８４ｄ，８４ｅ，８４ｆと、両面側にパタ
ーン８６，８７を印刷した点が他のセラミックスシート
８４ｂ〜８４ｆと異なる１枚の未焼成のＰＺＴ（チタン
酸ジルコン酸鉛）系セラミックスシート８４ａを用意
し、セラミックスシート８４ａ〜８４ｆを重ねた状態で
真空プレスを行って、６枚の未焼成のＰＺＴ系セラミッ
クスシート８４ａ〜８４ｆを密着させる。 【００４８】これを焼成して、図７（ｂ）に示すごと
く、キャビティプレート６６を形成する。そして、二点
鎖線で示す部分を切削する溝加工を行う。この溝加工
は、実施の形態１と同様なショットブラスト加工により
なされる。尚、溝は、最下層のシート状圧電素子６６ｆ
から２番目のシート状圧電素子６６ｂまでの独立電極７
６をすべて削除し、２番目のシート状圧電素子６６ｂを
部分的に残すようにしてなされる。このことにより、独
立電極７６は最上層のシート状圧電素子６６ａを挟んで
いる２つのみとなる。ただ、補助電極７７は、側壁６７
の部分に残っている。 【００４９】そして、側壁６７の先端面６８にある補助
電極７７を研磨して除去するとともに平面度を出して仕
上げる。次いで、側壁６７の先端面６８にシート状カバ
ー部材７０が接着剤にて接合されて、図６に示すごとく
のインクジェットヘッド６２が形成される。 【００５０】本実施の形態３では、全く同一形状に形成
されている５枚のセラミックスシート８４ｂ〜８４ｆ
と、最上層には両面側にパターン８６，８７を印刷した
点が異なる１枚のセラミックスシート８４ａを積層して
焼成しているので、実施の形態１と同様な効果を生じ、
焼成されたキャビティプレート６６には、そり、うねり
等が、ほとんど現れなくなる。したがって、本実施の形
態３のインクジェットヘッド６２によれば、そり、うね
り等を十分に抑制でき、インクジェットヘッド６２の製
造の歩留まりを十分に挙げることができる。 【００５１】更に、独立電極７６（パターン８６）およ
び補助電極７７（パターン８７）も、厚さ方向に対称に
配置されているので、一層、そり、うねり等が現れなく
なる。尚、シート状圧電素子（セラミックスシート）は
奇数枚でも良い。 【００５２】［その他］前記実施の形態３では、シェア
モードで駆動されるのは、最上層のシート状圧電素子６
６ａのみであったが、例えば、図８に示すごとく、一面
側にのみ導電性ペーストを独立電極１０６のパターン
に、更に導電性ペーストを補助電極１０７のパターンに
印刷した同一の未焼成のＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸
鉛）系セラミックスシートの枚数を増加して、ここでは
７枚用いてシート状圧電素子９６ｂ〜９６ｈを形成し、
最上層のシート状圧電素子９６ａとで合計８枚のキャビ
ティプレート９６を形成している。 【００５３】そして、上から３層のシート状圧電素子９
６ａ，９６ｂ，９６ｃの両面に存在する独立電極１０６
および補助電極１０７を残すことにより、シェアモード
で駆動される枚数を３枚とする。このように増加するこ
とにより、上から４層のシート状圧電素子９６ａ，９６
ｂ，９６ｃ，９６ｄの変形量を大きくすることができ
る。他の効果は実施の形態３と同じである。 【００５４】前記各実施の形態では、各シート状圧電素
子６ａ〜６ｆ，３６ａ〜３６ｆ，６６ａ〜６６ｆ，９６
ａ〜９６ｈは、それぞれ同じ厚さであったが、厚みの配
列が厚み方向に対称となるように配置されていれば良い
ので、各組の間では厚さは同一でなくても良く、組にさ
れているシート状圧電素子同士が同じ厚さであれば良
い。

【図面の簡単な説明】 【図１】実施の形態１としてのインクジェットヘッドの
構成および動作の説明図であり、（ａ）は圧力室の軸方
向に直角（図２におけるＸ−Ｘ）に切断した面の一部を
拡大して示す縦断面図であり、（ｂ）は駆動電圧印加時
の動作説明図である。 【図２】実施の形態１としてのインクジェットヘッドに
おける圧力室の軸方向に沿って切断した縦断面図であ
る。 【図３】実施の形態１のインクジェットヘッドの製造工
程説明図である。 【図４】実施の形態２としてのインクジェットヘッドの
構成説明図である。 【図５】実施の形態２のインクジェットヘッドの製造工
程説明図である。 【図６】実施の形態３としてのインクジェットヘッドの
構成説明図である。 【図７】実施の形態３のインクジェットヘッドの製造工
程説明図である。 【図８】他の例のインクジェットヘッドの構成説明図で
ある。 【図９】従来技術としてのインクジェットヘッドの構成
説明図である。 【図１０】比較技術としてのインクジェットヘッドの構
成説明図である。 【符号の説明】 ２…インクジェットヘッド ４…インク圧力室 ６…キャビティプレート ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆ…シート状圧電素
子 ７…側壁 ８…先端面 １０…シート状カバー部材 １４…共通電極 １６…プラスの独立電極 １６…独立
電極 ２０…インク室 ２２…ノズル ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅ，２４ｆ…未
焼成のＰＺＴ系セラミックスシート ２５…パターン ３２…インクジェットヘッド ３４…
インク圧力室 ３６…キャビティプレート ３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ，３６ｅ，３６ｆ…シ
ート状圧電素子 ３７…側壁 ３８…先端面 ４０…シート状カバー部材 ４４…共通電極 ４６…独立電極 ４７…補助電極 ５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ，５４ｅ，５４ｆ…未
焼成のＰＺＴ系セラミックスシート ５６…パターン ５７…パターン ６２…インクジェッ
トヘッド ６４…インク圧力室 ６６…キャビティプレート ６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄ，６６ｅ，６６ｆ…シ
ート状圧電素子 ６７…側壁 ６８…先端面 ７０…シート状カバー部材 ７６…独立電極 ７７…補助電極 ８４ａ，８４ｂ，８４ｃ，８４ｄ，８４ｅ，８４ｆ…未
焼成のＰＺＴ系セラミックスシート ８６…パターン ８７…パターン ９６…キャビティプ
レート ９６ａ，９６ｂ，９６ｃ，９６ｄ，９６ｅ，９６ｆ，９
６ｇ，９６ｈ…シート状圧電素子 １０６…独立電極 １０７…補助電極

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 インク圧力室と該インク圧力室に対応す
   る電極とが形成された圧電素子からなるキャビティプレ
   ートと、 前記インク圧力室の開口部を被覆するように取り付けら
   れた板状体と、 前記インク圧力室に連通するノズルとを有し、 前記電極に駆動電圧を印加して前記キャビティプレート
   を変形させることにより前記インク圧力室内に圧力振動
   を生じさせて前記ノズルからインクを吐出させるインク
   ジェットヘッドの形成方法であって、 各一面の同一位置に電極を設けた未焼成の複数のシート
   状圧電素子を、該シート状圧電素子の厚みの配列が前記
   キャビティプレートの厚さの中央を通る面を挟んで対称
   となるようにかつ前記電極が内部となるように配置して
   積層した後に、焼成してプレートを形成し、 該プレートに溝加工を施すことによって、少なくとも一
   つの前記シート状圧電素子に形成された電極を残すとと
   もに、その残した電極に対向して前記インク圧力室を設
   けて前記キャビティプレートを形成し、 該キャビティプレートのインク圧力室の開口部を前記板
   状体で被覆する工程を有することを特徴とするインクジ
   ェットヘッドの形成方法。