JPH06188472A - マイクロアクチュエータ及びこれを用いたインクジェットヘッド - Google Patents
マイクロアクチュエータ及びこれを用いたインクジェットヘッドInfo
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- JPH06188472A JPH06188472A JP4336388A JP33638892A JPH06188472A JP H06188472 A JPH06188472 A JP H06188472A JP 4336388 A JP4336388 A JP 4336388A JP 33638892 A JP33638892 A JP 33638892A JP H06188472 A JPH06188472 A JP H06188472A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 積層振動子をアクチュエータとするインクジ
ェットヘッドのインク吐出効率、及び信頼性の向上を実
現する。 【構成】 積層圧電素子の圧力伝達部材と接合する面の
活性部、また圧力伝達部材の積層圧電素子と接合する面
が凹形状又は凸形状になっていることにより、積層振動
子の活性部のみを圧力伝達部材と接合することができ、
不活性部をも固定したときに比べ変位効率、信頼性に優
れるマイクロアクチュエータ、及びこれを用いたインク
ジェットヘッドを構成する。
ェットヘッドのインク吐出効率、及び信頼性の向上を実
現する。 【構成】 積層圧電素子の圧力伝達部材と接合する面の
活性部、また圧力伝達部材の積層圧電素子と接合する面
が凹形状又は凸形状になっていることにより、積層振動
子の活性部のみを圧力伝達部材と接合することができ、
不活性部をも固定したときに比べ変位効率、信頼性に優
れるマイクロアクチュエータ、及びこれを用いたインク
ジェットヘッドを構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気信号によって発生
する微細な変位、高速振動を応用した精密機器用マイク
ロアクチュエータに関する。また、前記マイクロアクチ
ュエータが発生する圧力によってインク滴を飛翔させ、
記録紙等の記録媒体上にインク像を形成するプリンタ等
の画像記録装置に関し、さらに詳細には、インクジェッ
トヘッドに関する。
する微細な変位、高速振動を応用した精密機器用マイク
ロアクチュエータに関する。また、前記マイクロアクチ
ュエータが発生する圧力によってインク滴を飛翔させ、
記録紙等の記録媒体上にインク像を形成するプリンタ等
の画像記録装置に関し、さらに詳細には、インクジェッ
トヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】圧電材料と導電（弾性）材料を接合し、
電気信号によって発生する微細な変位、高速振動を応用
した工業製品は多く、クオーツ時計、超音波モータ、イ
ンクジェットヘッド等に応用されている。 また、マイ
クロアクチュエータの形状に関する従来例としては、図
９に示すように積層圧電素子１０の端面にセラミック部
材９を有し、前記積層圧電素子１０の振動面をノズル１
入口開口部に対向して配置したことを特徴とするオンデ
マンド型インクジェットヘッドが特開平１−１１５６３
８号公報に示されている。
電気信号によって発生する微細な変位、高速振動を応用
した工業製品は多く、クオーツ時計、超音波モータ、イ
ンクジェットヘッド等に応用されている。 また、マイ
クロアクチュエータの形状に関する従来例としては、図
９に示すように積層圧電素子１０の端面にセラミック部
材９を有し、前記積層圧電素子１０の振動面をノズル１
入口開口部に対向して配置したことを特徴とするオンデ
マンド型インクジェットヘッドが特開平１−１１５６３
８号公報に示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】圧力室内の圧力を高め
る為の変位を発生する積層圧電素子は変位効率に優れる
ことが望ましい。しかしながら、変位を発生する活性部
と共に変位を生じない不活性部を有する積層圧電素子の
端面を圧力伝達部材と接合した時、前記不活性部の接合
面近傍での応力が大きくなる。積層圧電素子の平滑面と
圧力伝達部材の平滑面を接合した場合は接着剤を前記活
性部のみに塗布しても活性部の両側に隣接する前記不活
性部に漏れだしていまう。こうした現象によって、積層
圧電素子内部欠陥の発生、接合面の剥離現象等が確認さ
れている。また、積層圧電素子の端面に接合されている
圧力伝達部材は、積層圧電素子、圧力伝達部材の双方の
接合面が平滑面であるため位置決めになるものがなく、
これにより、積層圧電素子及びノズル開口部に対しての
位置精度にバラツキが発生するという問題を有した。こ
のような問題から、インクジェットヘッドの信頼性、及
び印字品質を低下させると共に、変位効率をも低下して
しまうことが明らかである。印字品質、信頼性、及び変
位効率の向上を目的とする本発明によれば、優れた信頼
性と印字品質を有し、且つ低価格なインクジェットヘッ
ド、及びこれを搭載したインクジェット記録装置を実現
することができる。
る為の変位を発生する積層圧電素子は変位効率に優れる
ことが望ましい。しかしながら、変位を発生する活性部
と共に変位を生じない不活性部を有する積層圧電素子の
端面を圧力伝達部材と接合した時、前記不活性部の接合
面近傍での応力が大きくなる。積層圧電素子の平滑面と
圧力伝達部材の平滑面を接合した場合は接着剤を前記活
性部のみに塗布しても活性部の両側に隣接する前記不活
性部に漏れだしていまう。こうした現象によって、積層
圧電素子内部欠陥の発生、接合面の剥離現象等が確認さ
れている。また、積層圧電素子の端面に接合されている
圧力伝達部材は、積層圧電素子、圧力伝達部材の双方の
接合面が平滑面であるため位置決めになるものがなく、
これにより、積層圧電素子及びノズル開口部に対しての
位置精度にバラツキが発生するという問題を有した。こ
のような問題から、インクジェットヘッドの信頼性、及
び印字品質を低下させると共に、変位効率をも低下して
しまうことが明らかである。印字品質、信頼性、及び変
位効率の向上を目的とする本発明によれば、優れた信頼
性と印字品質を有し、且つ低価格なインクジェットヘッ
ド、及びこれを搭載したインクジェット記録装置を実現
することができる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明のマイクロアクチ
ュエータは、圧電材料と導電材料とを交互に積層して成
る積層圧電素子と、これと接合される圧力伝達部材とに
よって構成されるマイクロアクチュエータに於て、前記
積層圧電素子の前記圧力伝達部材と接合される面が、凹
形状又は凸形状になっていることを特徴とする。
ュエータは、圧電材料と導電材料とを交互に積層して成
る積層圧電素子と、これと接合される圧力伝達部材とに
よって構成されるマイクロアクチュエータに於て、前記
積層圧電素子の前記圧力伝達部材と接合される面が、凹
形状又は凸形状になっていることを特徴とする。
【０００５】また、該マイクロアクチュエータに於て、
前記圧力伝達部材の積層圧電素子と接合される面が、凹
形状又は凸形状になっていることを特徴とする。
前記圧力伝達部材の積層圧電素子と接合される面が、凹
形状又は凸形状になっていることを特徴とする。
【０００６】さらに、前記積層圧電素子と圧力伝達部材
の間に、積層圧電素子の活性部の端面だけに接合する別
部材を設けることを特徴とする。
の間に、積層圧電素子の活性部の端面だけに接合する別
部材を設けることを特徴とする。
【０００７】また、本発明のインクジェットヘッドは、
インクを吐出するノズルと、該ノズルにインクを供給す
る流路と、インクを付勢してインク滴を前記ノズルより
吐出させる圧力発生手段と、該圧力発生手段に電気信号
を印加する駆動手段を有するインクジェットヘッドに於
て、前記圧力発生手段として請求項１、２及び３記載の
マイクロアクチュエータを前記積層圧電素子として用い
ることを特徴とする。
インクを吐出するノズルと、該ノズルにインクを供給す
る流路と、インクを付勢してインク滴を前記ノズルより
吐出させる圧力発生手段と、該圧力発生手段に電気信号
を印加する駆動手段を有するインクジェットヘッドに於
て、前記圧力発生手段として請求項１、２及び３記載の
マイクロアクチュエータを前記積層圧電素子として用い
ることを特徴とする。
【０００８】さらに、前記インクジェットヘッドに於
て、前記積層圧電素子と前記圧力伝達部材との接合面で
振動板の高さ調整を行うことを特徴とする。
て、前記積層圧電素子と前記圧力伝達部材との接合面で
振動板の高さ調整を行うことを特徴とする。
【０００９】
【作用】積層圧電素子の活性部端面のみを固定部材と接
合することによって、不活性部をも固定したときに比べ
変位効率、信頼性に優れるマイクロアクチュエータ、及
びこれを用いたインクジェットヘッドを提供することが
できる。
合することによって、不活性部をも固定したときに比べ
変位効率、信頼性に優れるマイクロアクチュエータ、及
びこれを用いたインクジェットヘッドを提供することが
できる。
【００１０】
【実施例】以下に本発明の実施例の詳細を図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１１】図１は、本発明のアクチュエータを用いる
インクジェットヘッド主要部の構造説明斜視図である。
図１に示す２は、複数のノズル１を形成したノズル形成
基板である。ノズル１の開口面積とノズル形成基板２の
厚さは、インク吐出特性に大きな影響を及ぼす。優れた
印字品質を確保する為には、複数のノズル間に於いてこ
れらのバラツキを低く抑えなくてはならない為、極めて
高い加工精度が要求される。このため、ノズル形成基板
２は、精密プレス法、ニッケルの電鋳法、または、シリ
コンウエハのエッチング加工等により形成されるもので
ある。このノズル形成基板２と貼り合わされる流路基板
３は、圧力室４、セグメントインク供給路５、共通イン
ク室６、及びインク供給パイプ７の連通口を形成して成
る部材である。この流路基板３がノズル形成基板２と貼
り合わされる際は、ノズル１が圧力室４の中央部に位置
するように位置決め接合される。ベース基板８は、複数
の積層圧電素子１０を固定する部材であり、それぞれの
積層圧電素子１０にドライバー３０から独立した電気信
号を送る為のセグメント電極１５とコモン電極１６が形
成されている。ドライバー３０から選択的な電気信号が
積層圧電素子１０に印加されることによって、積層圧電
素子１０は歪を生じる。積層圧電素子１０はヤング率の
高いアルミナ等のベース基板８上に接合されているた
め、圧力室４との接合面に優先的に変位を与え、圧力室
４内の圧力を高める。本実施例にて説明するインクジェ
ットヘッドはこうした原理によってノズル１からインク
が吐出し、記録媒体上にインク像を形成する画像記録装
置に用いるものである。
インクジェットヘッド主要部の構造説明斜視図である。
図１に示す２は、複数のノズル１を形成したノズル形成
基板である。ノズル１の開口面積とノズル形成基板２の
厚さは、インク吐出特性に大きな影響を及ぼす。優れた
印字品質を確保する為には、複数のノズル間に於いてこ
れらのバラツキを低く抑えなくてはならない為、極めて
高い加工精度が要求される。このため、ノズル形成基板
２は、精密プレス法、ニッケルの電鋳法、または、シリ
コンウエハのエッチング加工等により形成されるもので
ある。このノズル形成基板２と貼り合わされる流路基板
３は、圧力室４、セグメントインク供給路５、共通イン
ク室６、及びインク供給パイプ７の連通口を形成して成
る部材である。この流路基板３がノズル形成基板２と貼
り合わされる際は、ノズル１が圧力室４の中央部に位置
するように位置決め接合される。ベース基板８は、複数
の積層圧電素子１０を固定する部材であり、それぞれの
積層圧電素子１０にドライバー３０から独立した電気信
号を送る為のセグメント電極１５とコモン電極１６が形
成されている。ドライバー３０から選択的な電気信号が
積層圧電素子１０に印加されることによって、積層圧電
素子１０は歪を生じる。積層圧電素子１０はヤング率の
高いアルミナ等のベース基板８上に接合されているた
め、圧力室４との接合面に優先的に変位を与え、圧力室
４内の圧力を高める。本実施例にて説明するインクジェ
ットヘッドはこうした原理によってノズル１からインク
が吐出し、記録媒体上にインク像を形成する画像記録装
置に用いるものである。
【００１２】図２及び図３は、本発明の第１の実施例を
説明するインクジェットヘッドの部分断面図である。ベ
ース基板８は、積層圧電素子１０を固定する固定部材
で、圧力伝達部材１９は、積層圧電素子１０の圧力室４
に対向する面積以上の変位面積を得るものである。振動
板１８と流路基板３及びノズル形成基板２は圧力室４を
形成している。そして、圧力室４は振動板１８が変化す
ることにより圧力室４の容積変化が急激に行われる。ベ
ース基板８に形成されるセグメント電極１５と共通電極
１６は導電性接合部材２４によって積層圧電素子１０の
側面電極と接合されており、電気信号が印加されること
によってノズル１へ向かう方向へ変位を発生する。この
変位によって圧力伝達部材１９を介して振動板１８が撓
み、圧力室４内に充填されるインクは加圧され、ノズル
１から吐出する。こうしたインクジェットヘッドに於
て、本発明では、積層圧電素子１０の圧力伝達部材１９
と接合される面が、電極が交差している領域である活性
部１１のみになるように凸形状になっている。圧力伝達
部材１９の接合される面は凹形状になっている。この様
に積層圧電素子１０と圧力伝達部材１９の積層圧電素子
１０と接合する面が活性部１１のみになるような形状に
することによって、不活性部１２と圧力伝達部材１９は
接合されなくなる。これにより、電極が交差していない
領域である不活性部１２による応力を緩和する事がで
き、変位効率、及びアクチュエータの信頼性を向上させ
ることができる。さらに、積層圧電素子１０の圧力伝達
部材１９と接合される面が凸形状、圧力伝達部材１９の
積層圧電素子１０と接合される面の形状が凹形状になっ
ていることで、凸形状と凹形状ではめ込みの組立ができ
るため、圧力伝達部材１９の積層圧電素子１０に対する
位置精度のバラツキがなくなる。また、圧力伝達部材１
９のノズルと対向する面積を積層圧電素子１０のそれよ
りも大きくすることによって、積層圧電素子１０の圧力
室４に対向する面積以上の変位面積をも得ることができ
るので、インク吐出効率を向上させることもできる。
説明するインクジェットヘッドの部分断面図である。ベ
ース基板８は、積層圧電素子１０を固定する固定部材
で、圧力伝達部材１９は、積層圧電素子１０の圧力室４
に対向する面積以上の変位面積を得るものである。振動
板１８と流路基板３及びノズル形成基板２は圧力室４を
形成している。そして、圧力室４は振動板１８が変化す
ることにより圧力室４の容積変化が急激に行われる。ベ
ース基板８に形成されるセグメント電極１５と共通電極
１６は導電性接合部材２４によって積層圧電素子１０の
側面電極と接合されており、電気信号が印加されること
によってノズル１へ向かう方向へ変位を発生する。この
変位によって圧力伝達部材１９を介して振動板１８が撓
み、圧力室４内に充填されるインクは加圧され、ノズル
１から吐出する。こうしたインクジェットヘッドに於
て、本発明では、積層圧電素子１０の圧力伝達部材１９
と接合される面が、電極が交差している領域である活性
部１１のみになるように凸形状になっている。圧力伝達
部材１９の接合される面は凹形状になっている。この様
に積層圧電素子１０と圧力伝達部材１９の積層圧電素子
１０と接合する面が活性部１１のみになるような形状に
することによって、不活性部１２と圧力伝達部材１９は
接合されなくなる。これにより、電極が交差していない
領域である不活性部１２による応力を緩和する事がで
き、変位効率、及びアクチュエータの信頼性を向上させ
ることができる。さらに、積層圧電素子１０の圧力伝達
部材１９と接合される面が凸形状、圧力伝達部材１９の
積層圧電素子１０と接合される面の形状が凹形状になっ
ていることで、凸形状と凹形状ではめ込みの組立ができ
るため、圧力伝達部材１９の積層圧電素子１０に対する
位置精度のバラツキがなくなる。また、圧力伝達部材１
９のノズルと対向する面積を積層圧電素子１０のそれよ
りも大きくすることによって、積層圧電素子１０の圧力
室４に対向する面積以上の変位面積をも得ることができ
るので、インク吐出効率を向上させることもできる。
【００１３】さらに、ベース基板８と積層圧電素子１０
との接合面にも、ベース基板上に凸部２３を設けること
により、積層圧電素子１０の不活性部１２による応力を
緩和する事ができ、変位効率、及びアクチュエータの信
頼性を向上させることができる。さらに、凹凸形状を用
いることにより接合される面が３辺できるため、積層圧
電素子１０と圧力伝達部材１９との接着力がより強固な
ものにすることができる。
との接合面にも、ベース基板上に凸部２３を設けること
により、積層圧電素子１０の不活性部１２による応力を
緩和する事ができ、変位効率、及びアクチュエータの信
頼性を向上させることができる。さらに、凹凸形状を用
いることにより接合される面が３辺できるため、積層圧
電素子１０と圧力伝達部材１９との接着力がより強固な
ものにすることができる。
【００１４】また、図３に示すように、積層圧電素子１
０の圧力伝達部材１９の接合面が凹形状で、圧力伝達部
材１９の積層圧電素子１０側の接合面が凸形状の場合で
も同様の作用を奏することは明らかである。但し、不活
性部１２の側面が圧力伝達部材１９と接合された時に
は、前記不活性部１２の接合面近傍での応力が大きくな
る。そのため、積層圧電素子１０を凹形状に加工あるい
は成形する場合には、変位を発生する活性部１１内で形
状を作るのが好ましい。
０の圧力伝達部材１９の接合面が凹形状で、圧力伝達部
材１９の積層圧電素子１０側の接合面が凸形状の場合で
も同様の作用を奏することは明らかである。但し、不活
性部１２の側面が圧力伝達部材１９と接合された時に
は、前記不活性部１２の接合面近傍での応力が大きくな
る。そのため、積層圧電素子１０を凹形状に加工あるい
は成形する場合には、変位を発生する活性部１１内で形
状を作るのが好ましい。
【００１５】ちなみに、本発明の特徴である圧力伝達部
材１９が、振動板１８と同じ部材で構成されても同様の
作用を奏することは明かである。
材１９が、振動板１８と同じ部材で構成されても同様の
作用を奏することは明かである。
【００１６】図４は本発明の他の実施例を説明するイン
クジェットヘッドの部分断面図で、積層圧電素子１０と
圧力伝達部材１９の接合を他の部材を介して接合してい
るものである。積層圧電素子１０及び圧力伝達部材１９
に別部材スペーサ１７を接合している。この場合でも活
性部１１のみに接合されるように、積層圧電素子１０に
形成されている凹部は、活性部１１の領域内に設けられ
ており、スペーサ１７を位置決めすることができるよう
になっている。また、圧力伝達部材１９にもスペーサ１
７と接合するための凹部が設けてあり、積層圧電素子１
０に対する位置精度がでるようになっている。
クジェットヘッドの部分断面図で、積層圧電素子１０と
圧力伝達部材１９の接合を他の部材を介して接合してい
るものである。積層圧電素子１０及び圧力伝達部材１９
に別部材スペーサ１７を接合している。この場合でも活
性部１１のみに接合されるように、積層圧電素子１０に
形成されている凹部は、活性部１１の領域内に設けられ
ており、スペーサ１７を位置決めすることができるよう
になっている。また、圧力伝達部材１９にもスペーサ１
７と接合するための凹部が設けてあり、積層圧電素子１
０に対する位置精度がでるようになっている。
【００１７】図５及び図６は、振動板１８をベース基板
８と圧力伝達部材１９に接合する際、積層圧電素子１０
と圧力伝達部材１９の接合部で高さ調整を行う実施例を
説明するインクジェットヘッドの部分断面図である。振
動板１８は、積層圧電素子１０の電界によって発生する
歪を受け、圧力室４内の容積変化を行う。そのため、振
動板１８は圧力伝達部材１９とベース基板８に確実に接
合されていなければいけない。ノズル１からのインク吐
出効率を一定させるためには圧力室４の容積を精密に一
定に管理する必要があり、容積を一定させるためには振
動板１８が平坦にする必要がある。しかし、振動板１８
を接合するベース基板８と圧力伝達部材１９は別々の部
材であり、組み立てる際同じ高さになるという保証はな
く、双方の高さを同じにするにはベース基板８または圧
力伝達部材１９のいずれかの高さを測定し、どちらかを
研磨等のなんらかの加工を必要とする。本発明はこの高
さ調整を容易にしたもので、図５に示すようにベース基
板８に圧力伝達部材１９と接合する面に凸形状を備えた
積層圧電素子１０を固定して圧電素子組立体を形成す
る。さらに、振動板１８と積層圧電素子１０と接合する
面に凹形状を備えた圧力伝達部材１９とをあらかじめ接
合したものを、圧電素子組立体の積層圧電素子１に形成
された凸形状と圧力伝達部材１９の凹形状のはめあいに
より接合させる。そして、積層圧電素子１０と圧力伝達
部材１９の接合部に形成された隙間にはあらかじめ接着
剤２８が塗布されており、隙間が接着剤２８で充填され
ることにより積層圧電素子１０と圧力伝達部材１９とを
接合することができる。これによりベース基板８と圧力
伝達部材１９の高さが違っていても、積層圧電素子１０
と圧力伝達部材１９の接合面に充填された接着剤２８で
高さの違いを吸収するため、高さがばらついても圧力室
の容積を一定にすることができ、インク吐出効率を一定
に保つことができる。
８と圧力伝達部材１９に接合する際、積層圧電素子１０
と圧力伝達部材１９の接合部で高さ調整を行う実施例を
説明するインクジェットヘッドの部分断面図である。振
動板１８は、積層圧電素子１０の電界によって発生する
歪を受け、圧力室４内の容積変化を行う。そのため、振
動板１８は圧力伝達部材１９とベース基板８に確実に接
合されていなければいけない。ノズル１からのインク吐
出効率を一定させるためには圧力室４の容積を精密に一
定に管理する必要があり、容積を一定させるためには振
動板１８が平坦にする必要がある。しかし、振動板１８
を接合するベース基板８と圧力伝達部材１９は別々の部
材であり、組み立てる際同じ高さになるという保証はな
く、双方の高さを同じにするにはベース基板８または圧
力伝達部材１９のいずれかの高さを測定し、どちらかを
研磨等のなんらかの加工を必要とする。本発明はこの高
さ調整を容易にしたもので、図５に示すようにベース基
板８に圧力伝達部材１９と接合する面に凸形状を備えた
積層圧電素子１０を固定して圧電素子組立体を形成す
る。さらに、振動板１８と積層圧電素子１０と接合する
面に凹形状を備えた圧力伝達部材１９とをあらかじめ接
合したものを、圧電素子組立体の積層圧電素子１に形成
された凸形状と圧力伝達部材１９の凹形状のはめあいに
より接合させる。そして、積層圧電素子１０と圧力伝達
部材１９の接合部に形成された隙間にはあらかじめ接着
剤２８が塗布されており、隙間が接着剤２８で充填され
ることにより積層圧電素子１０と圧力伝達部材１９とを
接合することができる。これによりベース基板８と圧力
伝達部材１９の高さが違っていても、積層圧電素子１０
と圧力伝達部材１９の接合面に充填された接着剤２８で
高さの違いを吸収するため、高さがばらついても圧力室
の容積を一定にすることができ、インク吐出効率を一定
に保つことができる。
【００１８】図６に示したように、積層圧電素子１０の
圧力伝達部材１９との接合面が凹形状で、圧力伝達部材
１９の積層圧電素子１０との接合面が凸形状の場合の高
さ調整における接合時も同様の作用を奏することは明か
である。
圧力伝達部材１９との接合面が凹形状で、圧力伝達部材
１９の積層圧電素子１０との接合面が凸形状の場合の高
さ調整における接合時も同様の作用を奏することは明か
である。
【００１９】図７及び図８は積層振動子１０に圧力伝達
部材１９を接合する際に、積層圧電素子１０に接着剤逃
げ溝２９を設けたことを説明するインクジェットヘッド
の部分断面図である。
部材１９を接合する際に、積層圧電素子１０に接着剤逃
げ溝２９を設けたことを説明するインクジェットヘッド
の部分断面図である。
【００２０】圧力室４内の圧力を高める為の変位を発生
する積層圧電素子１０は変位効率に優れることが望まし
い。しかしながら、変位を発生する活性部１１と共に変
位を生じない不活性部１２を有する積層圧電素子１０の
端面を圧力伝達部材１９と接合した時、前記不活性部１
２の接合面近傍での応力が大きくなる。積層圧電素子１
０の平滑面と圧力伝達部材１９の平滑面を接合した場合
は接着剤２８を前記活性部１１のみに塗布しても活性部
１１の両側に隣接する前記不活性部１２にはみ出してし
まう危険が高い。こうした現象によって、積層圧電素子
１０の破壊や、接合面の剥離現象等が発生する可能性が
高いことが確認されている。実施例はこの接着剤２８が
不活性部１２へ流出することを防止するものである。図
７に示すように、積層圧電素子１０の活性部１１のみに
塗布された接着剤２８は圧力伝達部材１９と積層圧電素
子１０とが接合されることにより活性部１１より両側の
不活性部１２の領域にはみ出すことを防止するため、活
性部１１の両側に接着逃げ溝２９を設けることにより、
はみ出した接着剤２８は隣接する不活性部１２まで流失
することなく接着剤逃げ溝２８に流れ込むだけである。
これにより、接着剤２８の不活性部１２との接合を防げ
ることができ、積層圧電素子１０の変位を妨げることが
ない。さらに、積層圧電素子１０を凸形状に加工せず活
性部１１の両側に接着剤逃げ２９の溝を入れることだけ
により可能になり、また、積層圧電素子１０の外形を使
い圧力伝達部材１９とはめあいを行うことにより位置精
度を確保することが容易になる。尚、積層圧電素子１０
の活性部１１だけではなく、積層圧電素子１０の圧力伝
達部材１９との接合面全体に接着剤２８を塗布した場合
は、図８に示すように、圧力伝達部材１９の凹部内を活
性部１１と接合する箇所のみ凸形状にすることにより、
不活性部１２と圧力伝達部材１９が接合されるのを防ぐ
ことができる。このように製造上発生しうる接着剤２８
のはみ出しによる不活性部１２との接合は、積層圧電素
子１０に接着剤逃げ２９を設けることにより、積層圧電
素子１０の変位効率を低下することを防止することがで
きインクジェットヘッドのインク吐出特性のバラツキを
も効果的に抑制できることが本発明のさらなる効果とし
て確認されている。
する積層圧電素子１０は変位効率に優れることが望まし
い。しかしながら、変位を発生する活性部１１と共に変
位を生じない不活性部１２を有する積層圧電素子１０の
端面を圧力伝達部材１９と接合した時、前記不活性部１
２の接合面近傍での応力が大きくなる。積層圧電素子１
０の平滑面と圧力伝達部材１９の平滑面を接合した場合
は接着剤２８を前記活性部１１のみに塗布しても活性部
１１の両側に隣接する前記不活性部１２にはみ出してし
まう危険が高い。こうした現象によって、積層圧電素子
１０の破壊や、接合面の剥離現象等が発生する可能性が
高いことが確認されている。実施例はこの接着剤２８が
不活性部１２へ流出することを防止するものである。図
７に示すように、積層圧電素子１０の活性部１１のみに
塗布された接着剤２８は圧力伝達部材１９と積層圧電素
子１０とが接合されることにより活性部１１より両側の
不活性部１２の領域にはみ出すことを防止するため、活
性部１１の両側に接着逃げ溝２９を設けることにより、
はみ出した接着剤２８は隣接する不活性部１２まで流失
することなく接着剤逃げ溝２８に流れ込むだけである。
これにより、接着剤２８の不活性部１２との接合を防げ
ることができ、積層圧電素子１０の変位を妨げることが
ない。さらに、積層圧電素子１０を凸形状に加工せず活
性部１１の両側に接着剤逃げ２９の溝を入れることだけ
により可能になり、また、積層圧電素子１０の外形を使
い圧力伝達部材１９とはめあいを行うことにより位置精
度を確保することが容易になる。尚、積層圧電素子１０
の活性部１１だけではなく、積層圧電素子１０の圧力伝
達部材１９との接合面全体に接着剤２８を塗布した場合
は、図８に示すように、圧力伝達部材１９の凹部内を活
性部１１と接合する箇所のみ凸形状にすることにより、
不活性部１２と圧力伝達部材１９が接合されるのを防ぐ
ことができる。このように製造上発生しうる接着剤２８
のはみ出しによる不活性部１２との接合は、積層圧電素
子１０に接着剤逃げ２９を設けることにより、積層圧電
素子１０の変位効率を低下することを防止することがで
きインクジェットヘッドのインク吐出特性のバラツキを
も効果的に抑制できることが本発明のさらなる効果とし
て確認されている。
【００２１】
【発明の効果】上記の様に構成することにより、効率が
良く信頼性に優れたマイクロアクチュエータを提供する
ことができ、さらに、これを用いたインクジェットヘッ
ドを構成することによって、インク吐出効率に優れたイ
ンクジェットヘッドを構成することができる。また、マ
イクロアクチュエータに架かる応力を抑制することもで
きるので、信頼性に優れたインクジェットヘッドを提供
する事ができる。さらに、こうした改善効果によってよ
り低価格で高性能な画像記録装置を提供することができ
る。
良く信頼性に優れたマイクロアクチュエータを提供する
ことができ、さらに、これを用いたインクジェットヘッ
ドを構成することによって、インク吐出効率に優れたイ
ンクジェットヘッドを構成することができる。また、マ
イクロアクチュエータに架かる応力を抑制することもで
きるので、信頼性に優れたインクジェットヘッドを提供
する事ができる。さらに、こうした改善効果によってよ
り低価格で高性能な画像記録装置を提供することができ
る。
【図１】本発明のアクチュエータを用いるインクジェッ
トヘッド主要部の構造説明斜視図である。
トヘッド主要部の構造説明斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施例を説明するインクジェッ
トヘッド主要部の部分断面図である。
トヘッド主要部の部分断面図である。
【図３】本発明の第１の実施例を説明するインクジェッ
トヘッド主要部の部分断面図である。
トヘッド主要部の部分断面図である。
【図４】本発明の他の実施例を説明するインクジェット
ヘッドの部分断面図である。
ヘッドの部分断面図である。
【図５】積層圧電素子１０と圧力伝達部材１９の接合部
で高さ調整を行う実施例を説明するインクジェットヘッ
ドの部分断面図である。
で高さ調整を行う実施例を説明するインクジェットヘッ
ドの部分断面図である。
【図６】積層圧電素子１０と圧力伝達部材１９の接合部
で高さ調整を行う他の実施例を説明するインクジェット
ヘッドの部分断面図である。
で高さ調整を行う他の実施例を説明するインクジェット
ヘッドの部分断面図である。
【図７】積層圧電素子１０に接着剤の逃げを設けた実施
例を説明するインクジェットヘッドの部分断面図であ
る。
例を説明するインクジェットヘッドの部分断面図であ
る。
【図８】積層圧電素子１０に接着剤の逃げを設けた他の
実施例を説明するインクジェットヘッドの部分断面図で
ある。
実施例を説明するインクジェットヘッドの部分断面図で
ある。
【図９】本発明に関する従来例を示すインクジェットヘ
ッド主要部の構造説明図である。
ッド主要部の構造説明図である。
１ ‥‥ ノズル ２ ‥‥ ノズル形成基板 ３ ‥‥ 流路基板 ４ ‥‥ 圧力室 ５ ‥‥ セグメントインク供給口 ６ ‥‥ 共通インク室 ７ ‥‥ インク供給パイプ ８ ‥‥ ベース基板 ９ ‥‥ セラミック部材 １０ ‥‥ 積層圧電素子 １１ ‥‥ 活性部 １２ ‥‥ 不活性部 １５ ‥‥ セグメント電極 １６ ‥‥ 共通電極 １７ ‥‥ スペーサ １８ ‥‥ 振動板 １９ ‥‥ 圧力伝達部材 ２３ ‥‥ ベース基板凸部 ２４ ‥‥ 導電性接合部材 ２８ ‥‥ 接着剤 ２９ ‥‥ 接着剤逃げ溝 ３０ ‥‥ ドライバー
Claims (5)
- 【請求項１】 圧電材料と導電材料とを交互に積層して
成る積層圧電素子と、これと接合される圧力伝達部材と
によって構成されるマイクロアクチュエータに於て、前
記積層圧電素子の、前記圧力伝達部材と接合される端面
が、凹形状又は凸形状になっていることを特徴とするマ
イクロアクチュエータ。 - 【請求項２】 圧電材料と導電材料とを交互に積層して
成る積層圧電素子と、これと接合される圧力伝達部材と
によって構成されるマイクロアクチュエータに於て、前
記圧力伝達部材の積層圧電素子と接合される面が、凹形
状又は凸形状になっていることを特徴とするマイクロア
クチュエータ。 - 【請求項３】 前記積層圧電素子と圧力伝達部材の間
に、積層圧電素子の活性部の端面だけに接合する別部材
を設けることを特徴とする請求項１または２記載のマイ
クロアクチュエータ。 - 【請求項４】 インクを吐出するノズルと、該ノズルに
インクを供給する流路と、インクを付勢してインク滴を
前記ノズルより吐出させる圧力発生手段と、該圧力発生
手段に電気信号を印加する駆動手段を有するインクジェ
ットヘッドに於て、前記圧力発生手段として請求項１又
は２記載のマイクロアクチュエータを用いることを特徴
とするインクジェットヘッド。 - 【請求項５】 前記積層圧電素子と前記圧力伝達部材と
の接合面で振動板の高さ調整を行うことを特徴とする請
求項４記載のインクジェットヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33638892A JP3486913B2 (ja) | 1992-12-16 | 1992-12-16 | インクジェットヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33638892A JP3486913B2 (ja) | 1992-12-16 | 1992-12-16 | インクジェットヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06188472A true JPH06188472A (ja) | 1994-07-08 |
| JP3486913B2 JP3486913B2 (ja) | 2004-01-13 |
Family
ID=18298622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33638892A Expired - Fee Related JP3486913B2 (ja) | 1992-12-16 | 1992-12-16 | インクジェットヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3486913B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09179273A (ja) * | 1995-12-21 | 1997-07-11 | Fuji Photo Film Co Ltd | 液体噴射装置 |
| US5962955A (en) * | 1996-03-19 | 1999-10-05 | Fujitsu Limited | Piezoelectric device and method for fabricating the same, and ink jet printer head and method for fabricating the same |
| WO2004106729A1 (ja) * | 2003-05-29 | 2004-12-09 | Ngk Insulators, Ltd. | 液体噴射装置 |
| JP2007076126A (ja) * | 2005-09-14 | 2007-03-29 | Ricoh Co Ltd | 液体吐出ヘッド及び画像形成装置 |
| EP1962352A1 (en) | 2007-02-20 | 2008-08-27 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Method of bonding a laminated piezoelectric element to an object |
| US7677709B2 (en) | 2004-09-28 | 2010-03-16 | Fujifilm Corporation | Liquid ejection head and image forming apparatus |
| JP2010069639A (ja) * | 2008-09-16 | 2010-04-02 | Ricoh Co Ltd | 液滴噴射ヘッド、液滴吐出装置、画像形成装置 |
| JP2010232604A (ja) * | 2009-03-30 | 2010-10-14 | Brother Ind Ltd | 圧電アクチュエータの製造方法、圧電アクチュエータ、及び、液体移送装置 |
-
1992
- 1992-12-16 JP JP33638892A patent/JP3486913B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09179273A (ja) * | 1995-12-21 | 1997-07-11 | Fuji Photo Film Co Ltd | 液体噴射装置 |
| US5962955A (en) * | 1996-03-19 | 1999-10-05 | Fujitsu Limited | Piezoelectric device and method for fabricating the same, and ink jet printer head and method for fabricating the same |
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| US7677709B2 (en) | 2004-09-28 | 2010-03-16 | Fujifilm Corporation | Liquid ejection head and image forming apparatus |
| JP2007076126A (ja) * | 2005-09-14 | 2007-03-29 | Ricoh Co Ltd | 液体吐出ヘッド及び画像形成装置 |
| US7926919B2 (en) | 2005-09-14 | 2011-04-19 | Ricoh Company, Ltd. | Liquid discharging head and an image formation apparatus |
| EP1962352A1 (en) | 2007-02-20 | 2008-08-27 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Method of bonding a laminated piezoelectric element to an object |
| US8597457B2 (en) | 2007-02-20 | 2013-12-03 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Bonding method for laminated piezoelectric element |
| JP2010069639A (ja) * | 2008-09-16 | 2010-04-02 | Ricoh Co Ltd | 液滴噴射ヘッド、液滴吐出装置、画像形成装置 |
| JP2010232604A (ja) * | 2009-03-30 | 2010-10-14 | Brother Ind Ltd | 圧電アクチュエータの製造方法、圧電アクチュエータ、及び、液体移送装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3486913B2 (ja) | 2004-01-13 |
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