JP3471969B2 - インク噴射装置およびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インク液滴を噴射して
印字記録を行なうインク噴射装置及びその製造方法に関
するものであり、詳しくは、圧電材料の変位を利用して
噴射を行なうインク噴射装置及びその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】今日、これまでのインパクト方式の印字
装置にとってかわり、その市場を大きく拡大しつつある
ノンインパクト方式の印字装置のなかで、原理が最も単
純で、かつ多階調化やカラー化が容易であるものとし
て、インクジェット方式の印字装置が挙げられる。なか
でも印字に使用するインク滴のみを噴射するドロップ・
オン・デマンド型が、噴射効率の良さ、ランニングコス
トの安さなどから急速に普及している。

【０００３】ドロップ・オン・デマンド型として特公昭
５３−１２１３８号公報に開示されているカイザー型、
あるいは特公昭６１−５９９１４号公報に開示されてい
るサーマルジェット型がその代表的な方式としてある。
このうち、前者は小型化が難しく、後者は高熱をインク
に加えるためにインクの耐熱性に対する要求が必要とさ
れ、それぞれに非常に困難な問題を抱えている。

【０００４】以上のような欠陥を同時に解決する新たな
方式として提案されたのが、特開昭６３−２４７０５１
号公報に開示されている圧電セラミックスを利用したせ
ん断モード型である。

【０００５】図１０に示すように、上記せん断モード型
のインク噴射装置６００は、底壁６０１、天壁６０２及
びその間のせん断モードアクチュエータ壁６０３からな
る。そのアクチュエータ壁６０３は、底壁６０１に接着
され、且つ矢印６１１方向に分極された下部壁６０７
と、天壁６０２に接着され、且つ矢印６０９方向に分極
された上部壁６０５からなっている。アクチュエータ壁
６０３は一対となって、その間にインク流路６１３を形
成し、且つ次の一対のアクチュエータ壁６０３の間に
は、インク流路６１３よりも狭い空間６１５を形成して
いる。

【０００６】各インク流路６１３の一端には、ノズル６
１８を有するノズルプレート６１７が固着され、各アク
チュエータ壁６０３の両側面には電極６１９，６２１が
金属化層として設けられている。各電極６１９，６２１
はインクと絶縁するための絶縁層（図示せず）で覆われ
ている。そして、空間６１５に面している電極６２１は
アース６２３に接続され、インク流路６１３内に設けら
れている電極６１９はアクチュエータ駆動回路を与える
シリコン・チップ６２５に接続されている。

【０００７】次に、このインク噴射装置６００の製造方
法を説明する。まず、矢印６１１に分極された圧電セラ
ミックス層を底壁６０１に接着し、矢印６０９に分極さ
れた圧電セラミックス層を天壁６０２に接着する。各圧
電セラミックス層の厚みは、下部壁６０７、上部壁６０
５の高さに等しい。次に、圧電セラミックス層に、平行
な溝をダイヤモンドカッティング円板の回転等によって
形成して、下部壁６０７、上部壁６０５を形成する。そ
して、真空蒸着によって下部壁６０７の側面に電極６１
９を形成し、その電極６１９上に前記電極層を設ける。
同様にして上部壁６０５の側面に電極６２１、前記絶縁
層を設ける。

【０００８】上部壁６０５の天頂部と下部壁６０７の天
頂部とを接着してインク流路６１３と空間６１５とを形
成する。次に、ノズル６１８が形成されているノズルプ
レート６１７を、ノズル６１８がインク流路６１３と対
応するように、インク流路６１３及び空間６１５の一端
に接着し、インク流路６１３と空間６１５との他端をシ
リコン・チップ６２５とアース６２３とに接続する。

【０００９】そして、各インク流路６１３の電極６１
９、６２１にシリコン・チップ６２５が電圧を印加する
ことによって、各アクチュエータ壁６０３がインク流路
６１３の容積を増加する方向に圧電厚みすべり変形し
て、所定時間後電圧印加が停止されてインク流路６１３
の容積が増加状態から自然状態となってインク流路６１
３内のインクに圧力が加えられ、インク滴がノズル６１
８から噴射される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た構成のインク噴射装置６００では、空間６１５に面し
ている電極６１９、６２１はアース６２３に接続され、
インク流路６１３内に設けられている電極６１９、６２
１は、アクチュエータ駆動回路を与えるシリコン・チッ
プ６２５に接続されているが、その電気接続の具体的構
成および方法が開示されていない。そこで、例えば、イ
ンク流路６１３が５０個あるとすると、空気室６１５は
５１個必要となり、電極６１９、６２１の電気的接続が
１０１ケ所であり、その１０１ケ所は狭ピッチであるの
で、電気的接続が難しく、そのための工程に時間がかか
り、大量生産性に劣るといった問題点があった。

【００１１】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、電極の取り出しが簡易で、且つ
信頼性の高い電気的接続が行えるインク噴射装置を提供
すると共に、前記インク噴射装置を容易に製造する、大
量生産性に優れたインク噴射装置の製造方法を提供する
ことを目的とする。

【００１２】

【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に係るインク噴射装置は、インクを
噴射する複数の噴射チャンネルと、前記噴射チャンネル
の両側に設けられ、且つインクを噴射しない複数の非噴
射チャンネルと、前記噴射チャンネルと前記非噴射チャ
ンネルとを隔て、且つ分極された圧電材料で少なくとも
一部が構成された隔壁と、前記圧電材料に駆動電界を発
生させるために前記各チャンネルの内表面に設けられた
電極とを有するものであり、更に、前記噴射チャンネル
に連通し、且つ前記非噴射チャンネルに連通しないよう
に、前記噴射チャンネルのそれぞれに対応して備えられ
た複数の第１の溝と、前記噴射チャンネルの内表面に設
けられた前記電極とそれぞれ導通して前記第１の溝の内
表面にそれぞれ設けられた複数の独立した第１の連結電
極と、前記非噴射チャンネルに連通し、且つ前記噴射チ
ャンネルに連通しないように、前記非噴射チャンネルの
それぞれに対応して備えられた複数の第２の溝と、前記
非噴射チャンネルの内表面に設けられた前記電極にそれ
ぞれ導通して前記第２の溝の内表面にそれぞれ設けら
れ、且つ前記第１の連結電極と導通しない複数の第２の
連結電極と、前記複数の第２の連結電極と導通し、前記
第１の連結電極と導通しない共通電極とを有する。

【００１３】尚、請求項２に係るインク噴射装置は、請
求項１の装置において、少なくとも一方が、厚み方向に
分極処理を施した圧電材料からなる一対のアクチュエー
タ板を互いに接合した構成を有し、前記アクチュエータ
板は櫛歯状に複数の溝を各々有し、前記噴射チャンネル
及び前記非噴射チャンネルは、前記一対のアクチュエー
タ板双方に設けられた前記複数の溝を接合面にて互いに
連通させることにより形成されている。

【００１４】また、本発明の請求項３に係るインク噴射
装置は、少なくとも一方が、厚み方向に分極処理を施し
た圧電材料からなる一対のアクチュエータ板を接合して
構成したアクチュエータに、インクを噴射する複数の噴
射チャンネルと、前記噴射チャンネルの両側に位置し且
つインクを噴射しない複数の非噴射チャンネルとを、前
記一対のアクチュエータ板の双方にわたって形成すると
ともに前記圧電材料で少なくとも一部が構成される隔壁
で隔てて形成したインク噴射装置であって、前記隔壁の
圧電材料に駆動電界を発生させるために前記各チャンネ
ルの内表面に設けられた電極と、前記噴射チャンネルの
内表面に設けられた前記電極とそれぞれ導通して前記ア
クチュエータの前記噴射チャンネル長手方向一端に設け
られた第１の連結電極と、前記非噴射チャンネルの内表
面に設けられた前記電極にそれぞれ導通して前記アクチ
ュエータの前記一端とは反対側の他端に設けられた第２
の連結電極と、前記複数の第２の連結電極と導通し、前
記第１の連結電極と導通しない共通電極とを有する。

【００１５】本発明の請求項４に係るインク噴射装置の
製造方法は、インクが噴射される複数の噴射チャンネル
と、前記噴射チャンネルの両側に設けられ、且つインク
が噴射されない複数の非噴射チャンネルと、前記噴射チ
ャンネルと前記非噴射チャンネルとを隔て、且つ分極さ
れた圧電材料で少なくとも一部が構成された隔壁とを有
するアクチュエータに、前記圧電材料に駆動電界を発生
するための電極を形成する方法であって、前記アクチュ
エータの前記チャンネル方向の一端面で、且つ前記噴射
チャンネルのそれぞれに対応する位置に第１の溝を形成
する第１の工程と、前記アクチュエータの前記チャンネ
ル方向の他端面で、且つ前記非噴射チャンネルのそれぞ
れに対応する位置に第２の溝を形成する第２の工程と、
前記アクチュエータの少なくとも前記噴射チャンネルの
内表面と前記非噴射チャンネルの内表面と前記第１の溝
の内表面と前記第２の溝の内表面とに、互いに電気的に
接続した導電層を形成する第３工程と、前記導電層を、
前記噴射チャンネルの内表面の前記電極と、それに電気
的に接続した前記第１の溝の内表面の第１の連結電極と
に形成するとともに、前記非噴射チャンネルの内表面の
前記電極と、それに電気的に接続した前記第２の溝の内
表面の第２の連結電極とに形成し、さらに前記第２の連
結電極と導通し前記第１の連結電極と導通しない共通電
極に形成する第４の工程とを有する。

【００１６】また、本発明の請求項５に係るインク噴射
装置の製造方法は、少なくともインクを噴射する噴射チ
ャンネルを構成する複数の溝と、該複数の溝を隔て且つ
分極された圧電材料で少なくとも一部が構成された隔壁
とを有するアクチュエータに、前記圧電材料に駆動電界
を発生するための電極を形成するインク噴射装置の製造
方法であって、前記アクチュエータの少なくとも前記溝
の内表面を含む表面に導電層を形成する第１の工程と、
前記導電層を、前記溝のうち前記隔壁で隔てられる一方
の溝の内表面の前記電極と、それに電気的に接続して前
記アクチュエータの前記噴射チャンネル長手方向一端に
位置する第１の連結電極とに形成するとともに、前記溝
のうち前記隔壁で隔てられる他方の溝の内表面の前記電
極と、それに電気的に接続して前記アクチュエータの前
記一端とは反対側の他端に位置する第２の連結電極とに
形成する第２の工程とを有する。 尚、請求項６に係る製
造方法は、請求項５の製造方法において、前記第２の工
程は、前記アクチュエータの表面に、前記一方の溝の内
表面の前記電極と各々対応して導通する複数の駆動電極
と、前記他方の溝の内表面の前記電極のすべてと導通す
る共通電極とを形成してもよい。 さらに、請求項７に係
る製造方法は、請求項４から６のいずれかの製造方法に
おいて、前記アクチュエータは、少なくとも一方が、厚
み方向に分極処理を施した圧電材料からなる一対のアク
チュエータ板を接合して構成したものでもよい。

【００１７】

【作用】上記の構成を有する本発明の請求項１に係るイ
ンク噴射装置においては、第１の溝の内表面に設けられ
た第１の連結電極と噴射チャンネルの内表面に形成され
た電極とがそれぞれ対応する噴射チャンネル毎に独立し
て導通する。第２の溝の内表面に設けられた第２の連結
電極と非噴射チャンネルの内表面に設けられた電極とが
それぞれ導通し、全ての非噴射チャンネル内の電極を共
通電極と導通している。よって、インク噴射装置の駆動
制御を行なう制御部との電気的接続が簡便になる。

【００１８】請求項２に係るインク噴射装置において
は、隔壁に、その上部と下部とで異なる分極特性を持た
せることができるため、特別な構成を有する電極を形成
しなくとも、簡便な電極を用いることで、隔壁に各チャ
ンネルの圧力を変化させるような変形を行なわせること
ができる。

【００１９】請求項３に係るインク噴射装置において
は、少なくとも一方が、厚み方向に分極処理を施した圧
電材料からなる一対のアクチュエータ板を接合して構成
したアクチュエータにおいて、噴射チャンネルの内表面
に形成された電極と、アクチュエータの前記噴射チャン
ネル長手方向一端に設けられた第１の連結電極とがそれ
ぞれ対応する噴射チャンネル毎に独立して導通する。第
２の溝の内表面に非噴射チャンネルの内表面に設けられ
た電極と前記一端とは反対側の他端に設けられた第２の
連結電極とがそれぞれ導通し、全ての非噴射チャンネル
内の電極を共通電極と導通している。よって、インク噴
射装置の駆動制御を行なう制御部との電気的接続が簡便
になる。

【００２０】上記の構成を有する本発明の請求項４に係
るインク噴射装置の製造方法においては、アクチュエー
タは、前記アクチュエータのチャンネル方向の一端面
で、且つ前記噴射チャンネルのそれぞれに対応する位置
に第１の溝が形成される。前記アクチュエータのチャン
ネル方向の他端面で、且つ前記非噴射チャンネルのそれ
ぞれに対応する位置に第２の溝が形成される。各溝を形
成したした後には、前記アクチュエータの少なくとも前
記噴射チャンネルの内表面と非噴射チャンネルの内表面
と前記第１の溝の内表面と前記第２の溝の内表面とに、
互いに電気的に接続した導電層を形成し、その導電層
を、前記噴射チャンネルの内表面の前記電極と、それに
電気的に接続した前記第１の溝の内表面の第１の連結電
極とに形成するとともに、前記非噴射チャンネルの内表
面の前記電極と、それに電気的に接続した前記第２の溝
の内表面の第２の連結電極とに形成し、さらに前記第２
の連結電極と導通し前記第１の連結電極と導通しない共
通電極に形成する。このように、簡易な加工により容易
に電気接続が可能な電極が形成される。また、駆動制御
が簡便なインク噴射装置が作製される。

【００２１】請求項５に係るインク噴射装置の製造方法
においては、アクチュエータの少なくとも溝の内表面を
含む表面に導電層を形成し、その導電層を、前記溝のう
ち隔壁で隔てられる一方の溝の内表面の電極と、それに
電気的に接続してアクチュエータの噴射チャンネル長手
方向一端に位置する第１の連結電極とに形成するととも
に、前記溝のうち隔壁で隔てられる他方の溝の内表面の
電極と、それに電気的に接続してアクチュエータの前記
一端とは反対側の他端に位置する第２の連結電極とに形
成する。 請求項６に係るインク噴射装置の製造方法にお
いては、さらに、アクチュエータの表面に、一方の溝の
内表面の電極と各々対応して導通する複数の駆動電極
と、他方の溝の内表面の電極のすべてと導通する共通電
極とを形成する。 請求項７に係るインク噴射装置の製造
方法においては、アクチュエータは、少なくとも一方が
厚み方向に分極処理を施した圧電材料からなる一対のア
クチュエータ板を接合して形成される。

【００２２】

【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。但し、従来技術と同一の部材につい
ては、同一の符号を付し、その説明を省略する。

【００２３】図１に示すように、矢印１０５の方向に分
極された上部アクチュエータ板１０１と、矢印１０６の
方向に分極された下部アクチュエータ板１０２は、チタ
ン酸ジルコン酸鉛系（ＰＺＴ）の圧電セラミックス材料
で形成されている。

【００２４】前記両アクチュエータ板１０１，１０２
は、ダイヤモンドブレード等により切削加工され、例え
ば下部アクチュエータ板１０２は、深さ１５０μｍ、幅
５０μｍの複数の溝１１６が形成され、上部アクチュエ
ータ板１０１には、深さ１５０μｍ、幅５０μｍの複数
の溝１１５が形成されている。また、その溝１１５と深
溝１１６の側面となる隔壁１１１は、例えば幅６０μｍ
である。

【００２５】そして、図２に示すように、上部アクチュ
エータ板１０１と下部アクチュエータ板１０２とを、前
記溝１１５溝１１６とが各々対応するように、エポキシ
系接着剤（図示せず）を介して前記隔壁１１１を接着す
ることにより、アクチュエータ１１０とする。尚、本施
例では、連結された隔壁１１１は、その上部と下部とで
は分極方向が逆転している。また、溝１１５と溝１１６
は、横方向に互いに間隔を有する複数のインク液室１１
２と、そのインク液室１１２の両側に配置された空気室
１１３とになる。尚、前記インク液室１１２が本発明の
噴射チャンネルに相当し、前記空気室１１３が本発明の
非噴射チャンネルに相当する。

【００２６】次に、図３に示すように、前記アクチュエ
ータ１１０のインク液室１１２の長さ方向の一端面にお
いて、図中上下方向に延びた第１の溝１１４を、全ての
前記インク液室１１２に対応する位置に、例えば７０μ
ｍの幅にて形成し、また前記アクチュエータ１１０のイ
ンク液室１１２の長さ方向の前記第１の溝１１４を形成
した面とは別の他端面において、図中上下方向に延びた
第２の溝１１９を、全ての前記空気室１３に対応する位
置に、例えば７０μｍの幅にて形成する。

【００２７】次に、前記アクチュエータ１１０の両側端
面及びチャンネル方向の両端面とに所定のマスク処理を
行った後、アクチュエータ１１０には、無電解メッキな
どの手法により、図４に示すような金属等による導電層
を設ける。このメッキ処理にて、前記インク液室１１２
内表面に液室内電極１２５を、前記第１の溝１１４内表
面に液室連結電極１２６をそれぞれ形成する。また、前
記空気室１１３内表面に空気室内電極１２４を、前記第
２の溝１１９内表面に空気室連結電極１２７をそれぞれ
形成する。更に、前記上部アクチュエータ板１０１の上
表面に電極１２２を、下部アクチュエータ板の下表面に
電極１２３をそれぞれ形成する。尚、図４の状態におい
ては、前記各電極１２２，１２５，１２６，１２７，１
２３，１２４は互いに電気的に接続している。

【００２８】次に、図５に示すように、前記アクチュエ
ータ１１０の下部アクチュエータ１０２の下部にダイヤ
モンドブレード等の切削加工を用いて形成した第１の電
極分離溝１２１によって、前記電極１２３と前記電極１
２６とを電気的に分離し、接地電極１２３ａを形成す
る。また、前記アクチュエータ１１０の上部アクチュエ
ータ１０１の上部において、前記空気室１１３に対応す
る位置にダイヤモンドブレード等の切削加工を用いて形
成した複数の第２の電極分離溝１２０によって、前記電
極１２２は各インク液室１１２毎に電気的に分離され、
複数の駆動電極１２２ａを形成する。

【００２９】ここで、接地電極１２３ａは、空気室連結
電極１２７を介して全ての空気室内電極１２４と導通し
ており、共通電極を為している。駆動電極１２２ａは、
液室連結電極１２６を介して各々対応する液室内電極１
２５と導通している。

【００３０】次に、図６に示すように、駆動電極パター
ン１４１が形成された基板１４０と、前記アクチュエー
タ１１０の上部アクチュエータ部１０１の上部とを接合
する。その際、前記駆動電極パターン１４１と各駆動電
極１２２ａとを、半田付け等の方法により、電気的およ
び機械的に接合する。また、前記アクチュエータ１１０
の第１の溝１１４を形成した側の一端面に、空気室１１
３に完全な蓋をする目止めプレート１３３を接合する。
このとき、第１の溝１１４は完全には蓋がされず、この
第１の溝１１４と目止めプレート１３３により挟まれた
通路が、インク液室１１２へのインク導入のためのイン
ク供給連絡路の役割をする。

【００３１】アクチュエータ１１０において、前記目止
めプレート１３３を接合した一端面に対して反対側にあ
たる端面には、各インク液室１１２の位置に対応した位
置にノズル１３２が設けられたノズルプレート１３１が
接着される。このノズルプレートは、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。

【００３２】これにより、前記アクチュエータ１１０
は、インク液室１１２と、少なくとも一部が圧電セラミ
ックスからなる隔壁１１１と、液室内電極１２５と、液
室連結電極１２６と、空気室内電極１２４と、接地電極
１２３ａと、駆動電極１２２ａとを備えたインク噴射装
置１００となる。

【００３３】次に、制御部のブロック図を示す図７によ
って、本実施例の制御部の構成を説明する。同図に示す
ように、前記基板１４０上の駆動電極パターン１４１
は、各々個々にＬＳＩチップ５１に接続され、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ＬＳＩチップ５１に接続されている。
尚、空気室１１３内の空気室内電極１２４全てに導通す
る接地電極１２３ａは、ワイヤボンディング等の既知の
方法によりアースライン５５に接続されている。ＬＳＩ
チップ５１は、クロックライン５２から供給された連続
するクロックパルスに基づいて、データライン５３上に
現れるデータから、どのノズル１３２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５
１は、駆動するインク液室１１２の液室内電極１２５に
導通する駆動電極パターン１４１に、電圧ライン５４の
電圧Ｖを印加し、前記インク液室１１２以外のインク液
室１１２の液室内電極１２５に導通する駆動電極パター
ン１４１にアースライン５５を接続して接地する。

【００３４】次に、本実施例製造方法によるインク噴射
装置１００の動作を図８、９を用いて説明する。図８に
示すインク液室１１２ａからインク液滴を噴射するため
に、対応する液室内電極１２５ａに対し電圧パルスを与
える（ここで、ある液室内電極１２５に対して電圧を与
えることは、その液室内電極１２５に電圧を印加し、指
示しない液室内電極１２５を接地することを言う）。す
ると、図９に示すように、隔壁１１１ａには矢印１０７
方向の電界が発生し、隔壁１１１ｂには矢印１０８方向
の電界が発生し、隔壁１１１ａと１１１ｂとが圧電厚み
すべり効果により、互いに近づくように動く。すると、
インク液室１１２ａの容積が減少して、ノズル１３２付
近を含むインク液室１１２ａ内の圧力が増加する。これ
により、インク液室１１２ａ内のインクがインク液滴と
なり、ノズル１３２から噴射される。

【００３５】次に駆動電圧の印加を停止してインク液室
１１２ａの容積を前記減少状態から自然状態へと増加さ
せ、インク供給源（図示せず）から第１の溝１１４が構
成する前記インク供給連絡路を介して、インク液室１１
２ａ内にインクが供給される。

【００３６】また、前記実施例においては、まず、駆動
電圧をインク液室１１２ａの容積が減少する方向に印加
しインク液滴を噴射し、次に駆動電圧の印加を停止しイ
ンク液室１１２ａの容積を自然状態に増加してインク液
室１１２ａにインクを供給していたが、まず駆動電圧を
インク液室１１２ａの容積が増加するように印加してイ
ンク液室１１２ａにインクを供給してから、駆動電圧の
印加を停止して、インク液室１１２ａの容積を前記増加
状態から自然状態へと減少させ、インク液室１１２ａ内
のインクをインク液滴として噴射してもよい。

【００３７】上述したように、本実施例の製造方法によ
ると、インク噴射装置１００は、溝１１５、１１６を切
削加工し、隔壁１１１を形成した２枚のアクチュエータ
板１０１，１０２を、隔壁１１１の部位にて接合し、一
端面に第１の溝１１４を他端面に第２の溝１１９を切削
加工にて形成した後に、インク液室１１２内表面、空気
室１１３内表面、第１の溝１１４、第２の溝１１９の表
面に金属層を形成し、液室内電極１２５に導通する駆動
電極１２２を、電気的、機械的に半田を介して基板１４
０と接合することで作製される。このように、切削加工
と単純なメッキ処理を行なうだけで作製されるため、大
量生産性に優れる。

【００３８】また、本実施例のインク噴射装置１００
は、隔壁１１１の接着部が１カ所であるので、接着部の
エネルギー損失が小さい。さらに、空気室１１３には、
空気が充填されているので、隔壁１１１の変形がしやす
く、電圧が低くて良い。また、いわゆるクロストークが
低減される。

【００３９】また、第１の溝部１１４が、インク液室１
１２へのインク導入のためのインク供給連絡路を成して
いることから、インク噴射装置１００の構成が一部簡単
になる。

【００４０】さらに、液室内電極１２５と導通する駆動
電極１２２ａが、従来よりも広いピッチで形成できる。
従って、基板１４０上に形成した電極パターン１４１と
の電気的コネクトが容易である。

【００４１】尚、本実施例のインク噴射装置及びその製
造方法では、上部アクチュエータ板１０１、下部アクチ
ュエータ板１０２の両方がチタン酸ジルコン酸鉛系（Ｐ
ＺＴ）のセラミックス材料で構成されていたが、どちら
か一方が圧電性を持たないセラミックス、または樹脂材
料で構成しても良い。

【００４２】尚、上記実施例においては、全ての空気室
内電極１２４を常に接地し、平常時には全ての液室内電
極１２５を接地しておき、インクの噴射時には対応する
液室内電極１２５に対して電圧を与えるようにして、イ
ンクの噴射を制御していたが、逆に、全ての空気室内電
極１２４に常に電圧Ｖを印加し、平常時には全ての液室
内電極１２５にも電圧Ｖを印加しておき、インクの噴射
時には対応する液室内電極１２５に対して接地、それ以
外の液室内電極１１５を高インピーダンス状態にするよ
うにして、インクの噴射を制御するものでもよい。この
制御によれば、インク液室１１２には電界が発生される
ことがないので、電気的効果による前記インク室１１２
内のインクの変質や液室内電極１２５の劣化を引き起こ
すことが無い。

【００４３】また、本実施例のインク噴射装置１００に
おいては、第１の溝１１４がアクチュエータ１１０の上
面から下面にまで到達するように設けられていたが、イ
ンク液室１１２と連通する範囲で、アクチュエータ１１
０の上面から下面方向の途中まで設けらたものでもよ
い。同様に、本実施例のインク噴射装置１００において
は、第２の溝１１９がアクチュエータ１１０の上面から
下面にまで到達するように設けられていたが、インク液
室１１２と連通する範囲で、アクチュエータ１１０の下
面から上面方向の途中まで設けられたものでもよい。

【００４４】

【発明の効果】上述したように、本発明のインク噴射装
置においては、駆動電極を従来よりも広いピッチで形成
できるので、基板への電気的接続が容易である。

【００４５】また、その製造方法においては、導電層を
まとめて形成する加工と切削加工との簡単な加工を行な
うだけで、電極付アクチュエータが作成されるので、大
量生産性に優れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のインク噴射装置の製造工程を
示す斜視図である。

【図２】同インク噴射装置の製造工程を示す斜視図であ
る。

【図３】同インク噴射装置の製造工程を示す斜視図であ
る。

【図４】同インク噴射装置の製造工程を示す断面図であ
る。

【図５】同インク噴射装置の製造工程を示す斜視図であ
る。

【図６】同インク噴射装置の製造工程を示す斜視図であ
る。

【図７】本発明の一実施例のインク噴射装置の制御部を
示すブロック図である。

【図８】本発明の一実施例のインク噴射装置の動作を示
す説明図である。

【図９】同インク噴射装置の動作を示す説明図である。

【図１０】従来例のインク噴射装置を示す図である。

【符号の説明】

１００ インク噴射装置 １０１ 上部アクチュエータ板 １０２ 下部アクチュエータ板 １０５ 分極方向 １０６ 分極方向 １１０ アクチュエータ １１１ 隔壁 １１２ インク液室 １１３ 空気室 １１４ 第１の溝 １１５ 溝 １１６ 溝 １１９ 第２の溝 １２０ 第２の電極分離溝 １２１ 第１の電極分離溝 １２２ 駆動電極 １２３ 接地電極 １２４ 空気室内電極 １２５ 液室内電極 １２６ 液室連結電極 １２７ 空気室連結電極

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを噴射する複数の噴射チャンネル
   と、前記噴射チャンネルの両側に設けられ、且つインク
   を噴射しない複数の非噴射チャンネルと、前記噴射チャ
   ンネルと前記非噴射チャンネルとを隔て、且つ分極され
   た圧電材料で少なくとも一部が構成された隔壁と、前記
   圧電材料に駆動電界を発生させるために前記各チャンネ
   ルの内表面に設けられた電極とを有するインク噴射装置
   であって、 前記噴射チャンネルに連通し、且つ前記非噴射チャンネ
   ルに連通しないように、前記噴射チャンネルのそれぞれ
   に対応して備えられた複数の第１の溝と、前記噴射チャンネルの内表面に設けられた前記電極とそ
   れぞれ導通して前記第１の溝の内表面にそれぞれ設けら
   れた複数の独立した第１の連結 電極と、 前記非噴射チャンネルに連通し、且つ前記噴射チャンネ
   ルに連通しないように、前記非噴射チャンネルのそれぞ
   れに対応して備えられた複数の第２の溝と、前記非噴射チャンネルの内表面に設けられた前記電極に
   それぞれ導通して前記第２の溝の内表面にそれぞれ設け
   られ、且つ前記第１の連結電極と導通しない複数の第２
   の連結電極と、 前記複数の第２の連結電極と導通し、前記第１の連結 電
   極と導通しない共通電極とを有することを特徴とするイ
   ンク噴射装置。
2. 【請求項２】 少なくとも一方が、厚み方向に分極処理
   を施した圧電材料からなる一対のアクチュエータ板を互
   いに接合した構成を有し、 前記アクチュエータ板は櫛歯状に複数の溝を各々有し、 前記噴射チャンネル及び前記非噴射チャンネルは、前記
   一対のアクチュエータ板双方に設けられた前記複数の溝
   を接合面にて互いに連通させることにより形成されてい
   ることを特徴とする請求項１に記載のインク噴射装置。
3. 【請求項３】 少なくとも一方が、厚み方向に分極処理
   を施した圧電材料からなる一対のアクチュエータ板を接
   合して構成したアクチュエータに、インクを 噴射する複
   数の噴射チャンネルと、前記噴射チャンネルの両側に位
   置し且つインクを噴射しない複数の非噴射チャンネルと
   を、前記一対のアクチュエータ板の双方にわたって形成
   するとともに前記圧電材料で少なくとも一部が構成され
   る隔壁で隔てて形成したインク噴射装置であって、 前記隔壁の圧電材料に駆動電界を発生させるために前記
   各チャンネルの内表面に設けられた電極と、 前記噴射チャンネルの内表面に設けられた前記電極とそ
   れぞれ導通して前記アクチュエータの前記噴射チャンネ
   ル長手方向一端に設けられた第１の連結電極と、 前記非噴射チャンネルの内表面に設けられた前記電極に
   それぞれ導通して前記アクチュエータの前記一端とは反
   対側の他端に設けられた第２の連結電極と、 前記複数の第２の連結電極と導通し、前記第１の連結電
   極と導通しない共通電極と を有することを特徴とするイ
   ンク噴射装置。
4. 【請求項４】 インクが噴射される複数の噴射チャンネ
   ルと、前記噴射チャンネルの両側に設けられ、且つイン
   クが噴射されない複数の非噴射チャンネルと、前記噴射
   チャンネルと前記非噴射チャンネルとを隔て、且つ分極
   された圧電材料で少なくとも一部が構成された隔壁とを
   有するアクチュエータに、前記圧電材料に駆動電界を発
   生するための電極を形成するインク噴射装置の製造方法
   であって、 前記アクチュエータの前記チャンネル方向の一端面で、
   且つ前記噴射チャンネルのそれぞれに対応する位置に第
   １の溝を形成する第１の工程と、 前記アクチュエータの前記チャンネル方向の他端面で、
   且つ前記非噴射チャンネルのそれぞれに対応する位置に
   第２の溝を形成する第２の工程と、 前記アクチュエータの少なくとも前記噴射チャンネルの
   内表面と前記非噴射チャンネルの内表面と前記第１の溝
   の内表面と前記第２の溝の内表面とに、互いに電気的に
   接続した導電層を形成する第３工程と、 前記導電層を、前記噴射チャンネルの内表面の前記電極
   と、それに電気的に接続した前記第１の溝の内表面の第
   １の連結電極とに形成するとともに、前記非噴 射チャン
   ネルの内表面の前記電極と、それに電気的に接続した前
   記第２の溝の内表面の第２の連結電極とに形成し、さら
   に前記第２の連結電極と導通し前記第１の連結電極と導
   通しない共通電極に形成する第４ の工程とを有すること
   を特徴とするインク噴射装置の製造方法。
5. 【請求項５】 少なくともインクを噴射する噴射チャン
   ネルを構成する複数の溝と、該複数の溝を隔て且つ分極
   された圧電材料で少なくとも一部が構成された隔壁とを
   有するアクチュエータに、前記圧電材料に駆動電界を発
   生するための電極を形成するインク噴射装置の製造方法
   であって、 前記アクチュエータの少なくとも前記溝の内表面を含む
   表面に導電層を形成する第１の工程と、 前記導電層を、前記溝のうち前記隔壁で隔てられる一方
   の溝の内表面の前記電極と、それに電気的に接続して前
   記アクチュエータの前記噴射チャンネル長手方向一端に
   位置する第１の連結電極とに形成するとともに、前記溝
   のうち前記隔壁で隔てられる他方の溝の内表面の前記電
   極と、それに電気的に接続して前記アクチュエータの前
   記一端とは反対側の他端に位置する第２の連結電極とに
   形成する第２の工程とを有することを特徴とするインク
   噴射装置の製造方法。
6. 【請求項６】 さらに、前記第２の工程は、前記アクチ
   ュエータの表面に、前記一方の溝の内表面の前記電極と
   各々対応して導通する複数の駆動電極と、前記他方の溝
   の内表面の前記電極のすべてと導通する共通電極とを形
   成することを特徴とする請求項５に記載のインク噴射装
   置の製造方法。
7. 【請求項７】 前記アクチュエータは、少なくとも一方
   が、厚み方向に分極処理を施した圧電材料からなる一対
   のアクチュエータ板を接合して構成したものであること
   を特徴とする請求項４から６のいずれかに記載のインク
   噴射装置の製造方法。