JP3484889B2 - 圧電振動子ユニット、これの製造方法、及びインクジェット式記録ヘッド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術の分野】本発明は、圧力発生室を構
成する弾性板をたわみ振動させてノズル開口からインク
滴を吐出させるインクジェット式記録ヘッドに等に適し
た圧電振動子ユニット及びこの圧電振動子ユニットを使
用したインクジェット式記録ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】一定ピッチで配列された微小な領域を微
小変位させるアクチュエータユニットは、弾性変形可能
な薄板の表面に下電極を形成し、その表面に短冊状の圧
電材料のグリーンシートを貼着したり、短冊状に塗布し
てこれを焼成して圧電材料層を形成し、さらにその表面
に上電極を積層したたわみ振動可能なものが提案されて
いる。このようなアクチュエータユニットによれば、短
冊状の圧電材料のグリーンシートの貼着や、短冊状に圧
電材料を塗布する作業が必要となり作業能率が低いばか
りでなく、焼成時に圧電材料層が下電極からはがれ易
く、耐久性が低いという問題がある。このような問題を
解消するため、例えば特開昭62-101455号公報に見られ
るように電気機械変位特性を有するセラミック体の薄板
を弾性板として使用し、変位させるべき領域にセラミッ
ク体を挟んで上下関係となるように２枚の電極を作り付
けたアクチュエータも提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このアクチュエータユ
ニットによれば、圧電材料のグリーンシートの貼着や、
塗布が不要となるばかりでなく、圧電材料が一枚構造で
あるため、剥離等が比較的生じ難いという利点があるも
のの、振動領域と非振動領域との弾性や剛性がほぼ同程
度であるため、たわみ変位が小さく、例えば圧力発生室
の容積を変化させてインク滴を吐出させる記録ヘッドに
適用した場合には高電圧での無理な駆動を必要とする等
の問題が生じる。本発明はこのような問題に鑑みてなさ
れたものであって、その目的とするところは圧電材料の
貼着作業や塗布作業を必要とすることなく、大きなたわ
み変位を得ることができる一枚構造の圧電振動子ユニッ
トを提供することである。

【０００４】本発明の第２の目的は、上記圧電振動子ユ
ニットの製造方法を提案することである。

【０００５】また本発明の第３の目的は、上記圧電振動
子ユニットを使用したインクジェット式記録ヘッドを提
供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような問題を解消す
るために本発明においては、弾性変形可能で、かつ一定
のピッチで湾曲部が形成された圧電材料からなる弾性板
と、該弾性板の一方の面に形成された共通電極と、前記
湾曲部に選択的に形成された個別電極と、前記弾性板よ
りも剛性の大きい材料からなり、前記湾曲部面の凹部領
域にのみ設けられた振動誘起部材とから構成されてい
る。

【０００７】

【作用】弾性板の伸長、収縮をその湾曲部に倣ってたわ
み変位に変換され、また振動誘起部材によりバイメタル
効果により容易に変形して単位駆動電圧当たりの容積変
化率が向上する。

【０００８】

【発明の実施の態様】そこで以下に本発明の詳細を図示
した実施例に基づいて説明する。図１は本発明の圧電振
動子ユニット５の一実施例を示すものであって、図中符
号１は、ＰＺＴ等の圧電材料からなる弾性変形可能な弾
性板で、例えば７μｍ程度の厚さを備え、所定のピッチ
で長手方向を船底型とする湾曲部２、２、２が形成さ
れ、一方の面には白金等の蒸着や、また導電性塗料の塗
布により共通電極３が形成され、また他方の面には、変
形領域となる湾曲部２に相互が独立するようにやはり白
金等の蒸着や導電性塗料の塗布により個別電極４が設け
られている。

【０００９】この実施例において、２枚の電極３、４に
駆動電圧を印加すると、弾性板１は共通電極３と個別電
極４とに挟まれた領域だけが収縮して、図１（ロ）に示
したように湾曲部２により形付けされている形状に倣っ
て外側（図では上方）に変位する。すなわち弾性板１
は、その周縁を個別電極４の周囲に規制された状態で囲
長Ｌから囲長Ｌ’に収縮して張力を生じ、この張力と平
衡するようにその曲率を変化させるから、結果的に湾曲
部２が上方に移動して深さがΔＨだけ浅くなる。

【００１０】この状態で、電極３、４の電荷を放電させ
ると、弾性板１は湾曲部２の形状に倣うように元の状態
に復帰する（図１（イ））。以下、このように共通電極
３とたわみ変形させるべき領域の個別電極４に選択的に
駆動信号を印加して、弾性板１を構成している圧電材料
を充放電させることにより、１枚構造の弾性板１の個別
電極が作り付けられている領域だけを選択的にたわみ変
形させることができる。

【００１１】ところで、このように構成された圧電振動
子ユニットは、個別電極が形成されている領域のたわみ
量を弾性板の厚みの１倍乃至２倍程度に選択すると、最
大のたわみ量を得ることができる。

【００１２】図２は、上述の圧電振動子ユニットの製造
方法の一実施例を示すものであって、ＰＺＴ等の圧電材
料により構成されたグリーンシート１０の一方の面に導
電性塗料等の変形可能な導電材料により共通電極１１
を、また他方の面に個別電極１２を形成する（I）。

【００１３】湾曲部の形状に一致する凹部１３ａが形成
された下型材１３の凹部１３ａに個別電極１２を対向さ
せてシート１０をセットするとともに、上型材１４をそ
の凸部１４ａが個別電極に対向するように位置決めして
（II）一定の圧力で押圧すると、グリーンシート１及び
電極が両型材１３、１４の形状に成形される（III）。

【００１４】両型材からグリーンシート１０を取り出す
なり、また両型材１３、１４に挟み込んで一定の圧力を
かけた状態でグリーンシート１０をセラミック化できる
温度、例えば１２００°Ｃ程度で焼成することにより、
型材１３、１４の凹凸１３ａ、１４ａの形状にほぼ一致
した湾曲部１７を有する弾性板１８に、一方の面には共
通電極１９、また他方の面の湾曲部１７には駆動電極２
０を備えた圧電振動子ユニットが完成する（IV）。

【００１５】なお、上述の実施例においては、グリーン
シートの段階で共通電極１１及び個別電極１２を作り付
けているが、圧電材料のグリーンシート１０だけを上述
と同様の過程（図３（II）（III））で成形、焼成して
型材１３、１４の凹凸１３ａ、１４ａの形状にほぼ一致
した湾曲部１７を有する弾性板１８を構成し（IV）、一
方の面に共通電極１９、また他方の面の湾曲部１７に駆
動電極２０を蒸着やスパッタリングにより作り付け（図
３（V））てもよい。

【００１６】図４は、圧電振動子ユニットの製造方法の
他の実施例を示すものであって、ＰＺＴ等の圧電材料に
より構成されたグリーンシート１０の一方の面に導電性
塗料等の変形可能な導電材料により共通電極１１を、ま
た他方の面に個別電極１２を形成し、さらに個別電極１
２の表面に上型材１４で押圧されたとき、湾曲部１７を
形成するのに適した形状の成形部材１５を、形成すべき
湾曲部１７のピッチに合わせて配置する（I）。

【００１７】このシート１０を湾曲部１７の形状に一致
する凹部１３ａが形成された下型材１３と、成形部材１
５を押しつける程度の凹部１４ｂとが形成された上型材
１４とに挟みこんで（II）、一定の圧力で押圧すると、
グリーンシート１０の表面側が成形部材１５の形状に沿
って変形し、また共通電極１１側が型材１３の凹部１３
ａに倣って変形する。

【００１８】両型材１３、１４からグリーンシート１０
を取り出すなり、また両型材１３、１４に挟み込んで一
定の圧力をかけた状態でグリーンシート１０をセラミッ
ク化できる温度、例えば１２００°Ｃ程度で焼成すると
（III）、焼成の過程で成形部材１５が消失して型材１
３の凹部１３ａと成形部材１５の形状にほぼ一致した湾
曲部１７を有する弾性板１８に、一方の面には共通電極
１９、また他方の面の湾曲部１７には駆動電極２０を備
えた圧電振動子ユニット２１が完成する（IV）。

【００１９】なお、図４に示した実施例においても、図
３に示した実施例と同様に共通電極１１及び個別電極１
２が形成されていないグリーンシート１０だけを成形部
材１５と、型材１３、１４により湾曲部を形成し、焼成
後に共通電極１１及び個別電極１２を設けても同様の作
用を奏することは明らかである。

【００２０】図５は、上述した圧電振動子ユニットを使
用したインクジェット式記録ヘッドの一実施例を示すも
のであって、図中符号２２は、スペーサで、圧力発生室
２３を形成するのに適した厚さ、例えば１５０μｍのジ
ルコニアなどのセラミックス板に圧力発生室２３の形状
に一致した通孔を一定ピッチで穿設して構成されてい
る。１つの例を示すと、圧力発生室２３は、ノズル開口
の配列ピッチが９０ｄｐｉとなるように幅が１９０乃至
２１０μｍ程度で、長さ約２ｍｍのサイズを有してい
る。

【００２１】図中符号５は、前述の圧電振動子ユニット
で、スペーサ２２の一方の面を封止する蓋部材として機
能できるように、この湾曲部１７の初期たわみ量は、幅
１５０μｍ、長さ２ｍｍ、深さ１５０μｍの圧力発生室
２３に対して、その最深部５ミクロ以上、好ましくは３
０μｍ程度以上に設定されていて、一般的には弾性板１
８の厚みに対して１乃至２倍程度に設定されている。

【００２２】２６は、圧力発生室２３の他面を封止する
ジルコニアからなる蓋部材で、圧力発生室２３の一端で
接続する第１の連通孔２７と，圧力発生室２３の他端で
連通する第２の連通孔２８とが形成されている。

【００２３】２９は、一方の面が蓋部材２６に固定され
るジルコニアからなるインク供給口形成基板で，第１の
連通孔２７に連通するようにインク滴吐出に最適な流路
抵抗を備えたインク供給口３０が設けられ、また第２の
通孔２８に対向する個所にはノズル開口３６と接続する
連通孔３１が形成されている。

【００２４】３２は、共通のインク室形成板で、共通の
インク室３３を形成するに適した厚み、例えば１５０μ
ｍのジルコニアからなる板材に、共通のインク室３３の
形状に通孔を形成するとともに、圧力発生室２３とノズ
ル開口３６とを接続する連通孔３４を穿設して構成され
ている。

【００２５】符号３５は、不錆鋼などインクに対して耐
蝕性を備えた金属の板材からなるノズルプレートで、圧
力発生室２３の対向する側にはノズル開口３６が穿設さ
れていて、連通孔２８、３１、３４を介して各圧力発生
室２３に連通するように、熱溶着フィルム等の接着剤層
３７により共通のインク室形成板３２に一体に接着され
ている。なお、図中符号３８はインク供給口形成基板２
９と共通のインク室形成基板３２とを接合する接着剤層
を示す。

【００２６】この実施例において、圧力発生室２３に対
向する２枚の電極３、４に駆動電圧を印加すると、弾性
板１は電極３と電極４とに挟まれた領域だけが収縮し
て、前述したように湾曲部２が上方に移動して深さがΔ
Ｈだけ浅くなる（図１（ロ））。

【００２７】これにより、圧力発生室２３の容積が増加
して共通のインク室３３のインクがインク供給口３０を
経由して圧力発生室２に流れ込む。

【００２８】この状態で電極３、４を介して弾性板１の
電荷を放電させると、弾性板１は湾曲部２の形状に倣う
ように元の状態に復帰して圧力発生室２３の容積が縮小
する。これにより圧力発生室２３のインクが加圧されて
ノズル開口３６からインク滴を吐出する。

【００２９】このように弾性板１が予め湾曲部２を備え
ているから、平板状の振動板を伸長、収縮させてたわみ
変形させる場合に比較して、弾性板１の伸長、収縮が容
易に容積変化を起こさせることができ、圧力発生室２３
へのインクの吸引のため容積の増加率、及びインク滴の
吐出のための圧力発生室２３の容積の縮小率が大きくな
り、同一の駆動信号に対するインク滴の吐出効率が向上
する。

【００３０】なお、上述の実施例においては一方の電極
３を共通電極として形成しているが、図６に示したよう
に圧力発生室２３に露出する電極３９を各圧力発生室毎
に独立してさせて形成するようしてもよい。

【００３１】図７は、本発明の圧電振動子ユニットの他
の実施例をインクジェット式記録ヘッドに適用した状態
で示すものであって、この実施例においては湾曲部２の
凹部となる面の中心線上に、弾性板１よりも剛性が大き
な材料、例えば金属やセラミックスにより、圧力発生室
２３の長手方向に延びる振動誘起板４０が設けられてい
る。

【００３２】この実施例によれば湾曲部２が形成されて
いる領域の上面には弾性板１を構成している圧電材料よ
りも剛性が大きな部材４０’が、圧電振動子の長手方向
に存在するため、この部材４０’の剛性によりインク加
圧時の圧力に十分抗することができる。

【００３３】なお、上述の実施例においては圧力発生室
２３側を凸とするように湾曲部２を形成しているが、図
８に示したように外側を凸とするように湾曲部２を形成
し、振動誘起板４０を必要とする場合には圧力発生室２
３側に設けても同様の作用を奏する。

【００３４】また、上述の実施例においては圧力発生室
２３に接する電極３を露出させているが、振動を阻害し
ない程度の厚み、例えば１μｍ程度の圧電材料や酸化珪
素、ジルコニア等の層を電極３の表面に形成して電極３
をインクから隔離することにより、電極３の腐蝕を防止
することができる。

【００３５】さらに上述の実施例においては、スペーサ
２２と蓋部材２６とをジルコニアにより形成してるが、
アルミナ等の他のセラミック材で構成することもでき、
さらにはこれらスペーサ２２、蓋部材２６、弾性板１と
に同一の圧電材料を使用すると、これらを一体に形成す
ることができる。

【００３６】図９は、本発明の圧電振動子ユニットの他
の実施例を示すものであって、図中符号４３、４４は、
それぞれ２枚の圧電材料の薄板で、所定のピッチで湾曲
部４５を形成し、湾曲部４５の領域に個別電極４６、４
６、４６を埋むように設けて一体として弾性板を形成
し、各圧電材料の薄板４３、４４の露出面に共通電極４
７、４８を設けたものである。

【００３７】この実施例によれば個別電極４６と共通電
極４７、４８とに同一方向の電界が生じるように駆動信
号を印加すると、前述と同様に湾曲部４５が変位する。
この実施例においては、圧電材料の薄板４３、４４の厚
みを薄くすることにより、駆動に必要な電界を低い電圧
で発生させることが可能となり、低電圧駆動が可能とな
る。

【００３８】図１０は、上述した圧電振動子ユニットを
用いたインクジェット式記録ヘッドの一実施例を示すも
のであって、湾曲部４５がスペーサ２２の圧力発生室２
３に填まり込むようにして固定されており、比較的低い
駆動電圧でインク滴を吐出させることが可能となる。

【００３９】図１１は、本発明の圧電振動子ユニットの
他の実施例を示すものであって、図１に示した圧電振動
子ユニットの湾曲部２に形成されている個別電極４の表
面に、この湾曲部２の湾曲に一致するように高分子材料
等の充填物５０を設けて圧電振動子ユニット５１とした
ものである。

【００４０】図１２は、図１１に示した圧電振動子ユニ
ット５１を用いたインクジェット式記録ヘッドの一実施
例を示すものであって、各湾曲部２の凸部側がスペーサ
２２の各圧力発生室２３に填まり込むように圧電振動子
ユニット５１をスペーサ２２に固定してインクジェット
記録ヘッドに纏められている。

【００４１】図１３は、本発明の圧電振動子ユニットの
他の実施例を示すものであって、この実施例においては
各湾曲部２の凹部に図１１に示した充填物５０の幅ｗ１
よりも若干幅ｗ２が狭い充填物５２を設けるとともに、
裏面の各湾曲部２の間に端部が充填物５２の境界に到達
する第２の充填物５３を設けて圧電振動子ユニット５４
が構成されている。

【００４２】図１４は、図１３に示した圧電振動子ユニ
ット５４を使用したインクジェット式記録ヘッドの一実
施例を示すものであって、各湾曲部２の凸部側がスペー
サ２２の圧力発生室２３に填まり込むように圧電振動子
ユニット５４をスペーサ２２に固定すると、第２の充填
物５２が圧力発生室２３を区画している隔壁の表面に当
接する。

【００４３】図１５は、本発明の圧電振動子ユニットの
他の実施例を示すものであって、この実施例においては
各湾曲部２の０凹部に、湾曲部２の形状とは関わりなく
上方が凸となるように充填物５５を設けて圧電振動子ユ
ニット５６としたものである。

【００４４】図１６は、図１５に示した圧電振動子ユニ
ット５６を使用したインクジェット式記録ヘッドの一実
施例を示すものであって、各湾曲部２の凸部側がスペー
サ２２の各圧力発生室２３に填まり込むように圧電振動
子ユニット５６をスペーサ２２に固定してインクジェッ
ト記録ヘッドに纏められている。図１７は、本発明の圧
電振動子ユニットの他の実施例を示すものであって、こ
の実施例においては湾曲部２に相当する領域に個別電極
５７を填こむようにして圧電材料からなる薄板５８、５
９を２層積層して弾性板とし、表面及び裏面にそれぞれ
共通電極６０、６１を形成し、さらに湾曲部２に上方が
凸となる充填物６２を設けて圧電振動子ユニット６３と
したものである。

【００４５】図１８は、図１７に示した圧電振動子ユニ
ット６３を使用したインクジェット式記録ヘッドの一実
施例を示すものであって、各湾曲部２の凸部側がスペー
サ２２の各圧力発生室２３に填まり込むように圧電振動
子ユニット６３をスペーサ２２に固定してインクジェッ
ト記録ヘッドに纏められている。

【００４６】図１９は、図９、図１１、及び図１３に示
した圧電振動子ユニットの湾曲部の初期たわみ量と、一
定電圧の駆動信号を印加した時の変位量との関係を、厚
さ１０μｍの弾性板に配列方向に１５０μｍのピッチで
湾曲部を形成した場合の一例を示すものである。これら
の結果から、図１１に示した実施例では、湾曲部２の凹
部に、湾曲部２の形状に一致する充填物５０が設けられ
ているため、小さな初期たわみ量で大きな変位が生じる
ことが判る。

【００４７】図２０は上述した圧電振動子ユニットの製
造方法の一実施例を示すものであって、ＰＺＴ等の圧電
材料により構成されたグリーンシート１０の湾曲部の凹
部となる領域に導電性塗料等の変形可能な導電材料によ
り個別電極１２を、また必要に応じて他方の面にも導電
性塗料等の変形可能な導電材料により共通電極１１を形
成し（I）、さらに個別電極１２の表面に充填物とな
る、押圧時に塑性変形可能な耐熱材料、例えばセラミッ
ク等のグリーンシート７０を積層する（II）。

【００４８】このシート１０を湾曲部の形状に一致する
凹部１３ａが形成された下型材１３と、凸部１４ａとが
形成された上型材１４とに挟みこんで（III）一定の圧
力で押圧すると、グリーンシート１０、電極１１、１２
及びグリーンシート７０が両型材１３、１４の形状に成
形される。

【００４９】両型材からグリーンシート１０全体を取り
出すなり、また両型材１３、１４に装填まま一定の圧力
をかけた状態でグリーンシート１０をセラミック化でき
る温度、例えば１２００°Ｃ程度で焼成することにより
（IV）、圧電材料のグリーンシート１０及び充填物とな
るグリーンシート７０がそれぞれセラミックとなり、弾
性板が完成する。

【００５０】なお、この実施例においては共通電極１１
を作り付けた状態で焼成しているが、共通電極は焼成後
に蒸着やスパッタリング等により形成しても同様の作用
を奏することは明らかである。

【００５１】また上述の実施例においては、焼成により
充填部を設けているが、前述の図１に示した圧電振動子
ユニット５の湾曲部２に高分子材料等を塗布しても作り
付けることができる。

【００５２】ところで、上述のように構成された圧電振
動子ユニット５は、表裏両面に電極を有する関係上、記
録ヘッドに使用した場合には、裏面に形成された電極、
上述の実施例では共通の電極が、記録ヘッドを構成する
スペーサにより覆われるため、外部の駆動回路との接続
が困難となる。

【００５３】図２１は、このような不都合を解決するた
めのスペーサの一実施例を示すものであって、図中符号
７２は、スペーサ２の圧電振動子ユニットが固定される
面に形成された導電層で、圧電振動子ユニット７４の共
通電極７５（図２２）と対向する領域、及び圧電振動子
ユニット７４の振動に関わりのない領域、この実施例で
は２列の圧力発生室２３、２３が対向する中央領域に及
ぶように形成されている。

【００５４】このように形成された導電層７２を備えた
スペーサ２に、図２２に示したように各湾曲部２が各圧
力発生室２３に填まり込むように圧電振動子ユニット７
４をセットしたとき、中央領域に隙間７３が形成される
程度の幅ｗ３となるように圧電振動子ユニット７４、７
４を形成し、かつ共通電極７５をスペーサの導電層７２
に到達するように形成しておくと、図２３に示したよう
にスペーサの導電層７２の一部が露出する。したがっ
て、この露出部７２ａにフレキシブルケーブル等を接続
することにより、圧電振動子ユニット７４の共通電極は
導電層７２を介して外部駆動回路に接続されることにな
る。

【００５５】なお、上述の実施例においては圧電振動子
ユニットを２つに分割して、導電層を露出させるように
しているが、２列の圧力発生室に対して１つの圧電振動
子ユニットを配置する場合には、図２４に示したように
圧電振動子ユニット７６の、スペーサ２２の導電層７７
に対向する領域に切欠きや窓７８を形成しておけば、積
層した状態でも切欠きや窓７８からスペーサに形成され
た導電層７２を露出させることができる。

【００５６】また、上述の実施例においては、圧電振動
子ユニットを予め焼成してからスペーサ２２と一体に固
定しているが、スペーサを型形成材として使用してたわ
み部を形成することもできる。

【００５７】すなわち、図２５に示したようにＰＺＴ等
の圧電材料により構成されたグリーンシート１０の一方
の面に導電性塗料等の変形可能な導電材料により共通電
極１１を、また他方の面に個別電極１２を形成する
（I）。

【００５８】このシート１０を、その個別電極１２が圧
力発生室２３に対向するようにスペーサ２２に位置決め
し、また圧力発生室２３の配列ピッチに合わせて形成さ
れた凸部１４ａを有する上型材１４を用意し（II）、ス
ペーサ２２を下両型材にして上両型材１４を一定の圧力
で押圧すると（III）、グリーンシート１及び電極１
１、１２が上型材１３の凸部１４ａの形状に一致して変
形する。

【００５９】上型材１４を外すなり、または上型材１４
によりグリーンシート１０をスペーサ２２に押し付けた
状態でセラミック化できる温度、例えば１２００°Ｃ程
度で焼成すると、１回の圧電振動子ユニットの位置決め
作業で圧電振動子ユニットとスペーサ２２とを接着剤を
使用すること無く焼成により一体に固定することができ
る。

【００６０】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
弾性板の伸長、収縮をその湾曲部に倣ってたわみ変位に
変換され、また振動誘起部材によりバイメタル効果によ
り容易に変形して単位駆動電圧当たりの容積変化率の向
上を図ることができる。

【００６１】また、本発明においては、圧力発生室を封
止する弾性板の圧力発生室に対向する領域に予め湾曲部
を形成したので、振動板の伸長、収縮の変位が湾曲部に
形付けられた形状に倣って容易にたわみ変位に変換され
ることになり、圧力発生室自体の容積を小さくしなけれ
ばならない高密度配列の記録ヘッドにあっても高電圧を
必要とすることなく、印刷に必要な量のインク滴を吐出
させる程度に振動板をたわませることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図（イ）、（ロ）は、それぞれ本発明の圧電振
動子ユニットの一実施例を示す断面図で、図（イ）は駆
動信号を印加しない状態を、また図（ロ）は、共通電極
と１つの個別電極に駆動信号を印加した状態を示すもの
である。

【図２】図（I）乃至（IV）は、それぞれ同上圧電振動
子ユニットの製造工程の一実施例を模式的に示す図であ
る。

【図３】図（I）乃至（V）は、ぞれぞれ同上圧電振動子
の他の製造方法の他の実施例を模式的に示す図である。

【図４】図（I）乃至（IV）は、それぞれ同上圧電振動
子ユニットの製造工程の他の実施例を模式的に示す図で
ある。

【図５】図（イ）、（ロ）は、それぞれ本発明の圧電振
動子ユニットをインクジェット式記録ヘッドに適用した
状態で示す断面図である。

【図６】図（イ）、（ロ）は、それぞれ本発明の圧電振
動子ユニットをインクジェット式記録ヘッドに適用した
状態で示す断面図である。

【図７】図（イ）、（ロ）は、それぞれ本発明の圧電振
動子ユニットをインクジェット式記録ヘッドに適用した
状態で示す断面図である。

【図８】図（イ）、（ロ）は、それぞれ本発明の圧電振
動子ユニットをインクジェット式記録ヘッドに適用した
状態で示す断面図である。

【図９】本発明の圧電振動子ユニットの他の実施例を示
す断面図である。

【図１０】同上圧電振動子ユニットを使用したインクジ
ェット式記録ヘッドの一実施例を示す断面図である。

【図１１】本発明の圧電振動子ユニットの他の実施例を
示す断面図である。

【図１２】同上圧電振動子ユニットを使用したインクジ
ェット式記録ヘッドの一実施例を示す断面図である。

【図１３】本発明の圧電振動子ユニットの他の実施例を
示す断面図である。

【図１４】同上圧電振動子ユニットを使用したインクジ
ェット式記録ヘッドの一実施例を示す断面図である。

【図１５】本発明の圧電振動子ユニットの他の実施例を
示す断面図である。

【図１６】同上圧電振動子ユニットを使用したインクジ
ェット式記録ヘッドの一実施例を示す断面図である。

【図１７】本発明の圧電振動子ユニットの他の実施例を
示す断面図である。

【図１８】同上圧電振動子ユニットを使用したインクジ
ェット式記録ヘッドの一実施例を示す断面図である。

【図１９】同上振動子ユニットの湾曲部のたわみ量と駆
動信号による変位量との関係を示す線図である。

【図２０】図（I）乃至（IV）は、それぞれ同上圧電振
動子ユニットの製造方法を模式的に示す図である。

【図２１】圧電振動子ユニットを記録ヘッドのアクチュ
エータとして使用した場合に共通電極の引出し構造の
内、スペーサに形成された導電層の一実施例を示す図で
ある。

【図２２】圧電振動子ユニットを記録ヘッドのアクチュ
エータとして使用した場合に電極の引出し構造の内、圧
電振動子ユニットの一実施例を、裏面に形成された電極
の構造として示す図である。

【図２３】スペーサに形成された導電層と、圧電振動子
ユニットの共通電極との位置関係を示す図である。

【図２４】圧電振動子ユニットを記録ヘッドのアクチュ
エータとして使用した場合の共通電極の引出し構造の
内、圧電振動子ユニットの他の実施例を示す図である。

【図２５】図（I）乃至（III）は、圧電振動子ユニット
の製造工程の他の実施例を模式的に示す図である。

【符号の説明】

１ 弾性板 ２ 湾曲部 ３ 共通電極 ４ 個別電極 ５ 圧電振動子ユニット ２２ スペーサ ２３ 圧力発生室 ３０ インク供給口 ３３ 共通のインク室 ３６ ノズル開口

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−38163（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−30352（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−277532（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−60960（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/045 B41J 2/055 B41J 2/16

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弾性変形可能で、かつ一定のピッチで湾
   曲部が形成された圧電材料からなる弾性板と、該弾性板
   の一方の面に形成された共通電極と、前記湾曲部に選択
   的に形成された個別電極と、前記弾性板よりも剛性の大
   きい材料からなり、前記湾曲部面の凹部領域にのみ設け
   られた振動誘起部材とからなる圧電振動子ユニット。
2. 【請求項２】 弾性変形可能で、かつ一定のピッチで湾
   曲部が形成された圧電材料からなる弾性板と、該弾性板
   の一方の面に形成された共通電極と、前記湾曲部に選択
   的に形成された個別電極と、前記湾曲部を埋める振動誘
   起部材とからなる圧電振動子ユニット。
3. 【請求項３】 前記振動誘起部材が設けられている前記
   弾性板の他方の面に、前記振動誘起部材面と境界を接す
   るように第２の振動誘起部材が設けられている請求項２
   に記載の圧電振動子ユニット。
4. 【請求項４】 圧電材料のグリーンシートの一方の面に
   共通電極を、また他方の面に個別電極を形成する工程
   と、 湾曲部の形状に一致する凹部が形成された第１の型材
   と、前記湾曲部の形状に一致する凸部とが形成された第
   ２の型材とにより押圧して湾曲部を成形する工程と、 前記湾曲部が形成されたグリーンシートを焼成する工程
   と、 からなる圧電振動子ユニットの製造方法。
5. 【請求項５】 圧電材料のグリーンシートの一方の面に
   個別電極を、また他方の面に共通電極を形成する工程
   と、 湾曲部の形状に一致する形状の成形部材を前記個別電極
   の表面に配置して第１の型材と、第２の型材とにより押
   圧して湾曲部を成形する工程と、 前記湾曲部が形成されたグリーンシートを焼成する工程
   と、とを含む 圧電振動子ユニットの製造方法。
6. 【請求項６】 前記成形部材が焼成により消失する材料
   により構成されている請求項５に記載の圧電振動子ユニ
   ットの製造方法。
7. 【請求項７】 圧電材料のグリーンシートを湾曲部の形
   状に一致する凹部が形成された第１の型材と、凸部とが
   形成された第２の型材とにより湾曲部を成形する工程
   と、 前記湾曲部が形成されたグリーンシートを焼成する工程
   と、 一方の面に共通電極を、また他方の面の前記湾曲部に個
   別電極を形成する工程と、とを含む 圧電振動子ユニットの製造方法。
8. 【請求項８】 圧電材料のグリーンシートの一方の面に
   共通電極を、また他方の面に個別電極を形成する工程
   と、 振動誘起部材となる塑性変形可能な材料からなる小片を
   前記個別電極の表面に配置する工程と、 湾曲部の形状に一致する凹部が形成された第１の型材
   と、前記湾曲部の形状に一致する凸部とが形成された第
   ２の型材とにより押圧して湾曲部を成形する工程と、 前記湾曲部が形成されたグリーンシートを焼成する工程
   と、 からなる圧電振動子ユニットの製造方法。
9. 【請求項９】 前記焼成が、前記第１、第２の型材に装
   填した状態で行なわれる請求項５乃至請求項８のいずれ
   かに記載の圧電振動子ユニットの製造方法。
10. 【請求項１０】 第１の型材が、圧力発生室となる凹部
    の形成されたスペーサである請求項５乃至請求項８のい
    ずれかに記載の圧電振動子ユニットの製造方法。
11. 【請求項１１】 表面に個別電極が、また裏面に共通電
    極が形成された圧電材料からなる弾性板により圧力発生
    室を封止して、ノズル開口からインク滴を吐出させるイ
    ンクジェット式記録ヘッドにおいて、 前記弾性板の前記圧力発生室に対向する領域に湾曲部が
    形成され、前記湾曲部面の凹部領域にのみ前記弾性板よ
    りも剛性の大きい材料からなる振動誘起部材が設けられ
    ているインクジェット式記録ヘッド。
12. 【請求項１２】 前記振動誘起部材が設けられている面
    と対向する側に、前記振動誘起部材と境界を接するよう
    に第２の振動誘起部材が設けられている請求項１１に記
    載のインクジェット式記録ヘッド。