JPH0811304A - インクジェットヘッド - Google Patents
インクジェットヘッドInfo
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- JPH0811304A JPH0811304A JP17062194A JP17062194A JPH0811304A JP H0811304 A JPH0811304 A JP H0811304A JP 17062194 A JP17062194 A JP 17062194A JP 17062194 A JP17062194 A JP 17062194A JP H0811304 A JPH0811304 A JP H0811304A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2002/14419—Manifold
Abstract
(57)【要約】
【目的】組立が容易で、低コストのインクジェットヘッ
ドを提供する。 【構成】圧電素子１０９は、シート状の圧電材料と箔状
の中間電極１１７とをそれぞれ交互に積層した１つの直
方体形状を成し、深さが圧電素子１０９の基部１１８に
至るセンタ溝１１１を形成した後、センタ溝１１１全面
に共通電極１１４を形成し、センタ溝１１１とは反対側
の両側面部に上部からセンタ溝１１１の底部より高い位
置まで信号電極１１５をそれぞれ形成した後、センタ溝
１１１に直角な方向で、かつ深さが信号電極１１５の長
さを越えた位置からセンタ溝１１１の底部より高い位置
までの範囲内になるように複数の分割溝１１９を所望の
圧力室１０３の数だけ形成した構造である。
ドを提供する。 【構成】圧電素子１０９は、シート状の圧電材料と箔状
の中間電極１１７とをそれぞれ交互に積層した１つの直
方体形状を成し、深さが圧電素子１０９の基部１１８に
至るセンタ溝１１１を形成した後、センタ溝１１１全面
に共通電極１１４を形成し、センタ溝１１１とは反対側
の両側面部に上部からセンタ溝１１１の底部より高い位
置まで信号電極１１５をそれぞれ形成した後、センタ溝
１１１に直角な方向で、かつ深さが信号電極１１５の長
さを越えた位置からセンタ溝１１１の底部より高い位置
までの範囲内になるように複数の分割溝１１９を所望の
圧力室１０３の数だけ形成した構造である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はインク滴の叶出によって
記録を行うインクジェットヘッドに関し、特に高密度の
マルチノズルヘッドの圧力発生手段である圧電素子の構
成に関する。
記録を行うインクジェットヘッドに関し、特に高密度の
マルチノズルヘッドの圧力発生手段である圧電素子の構
成に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、圧力発生手段である圧電素子を長
手方向に変位させて、振動プレートの圧力室に対応する
壁を変形させて圧力室内のインクを加圧し、ノズルより
インク滴を噴射するインクジェットヘッドは、特開昭５
８−１１９８７１号公報に開示されている。
手方向に変位させて、振動プレートの圧力室に対応する
壁を変形させて圧力室内のインクを加圧し、ノズルより
インク滴を噴射するインクジェットヘッドは、特開昭５
８−１１９８７１号公報に開示されている。
【０００３】図１１は、そのインクジェットヘッドの構
成を示すための断面図で、図１２はそのノズル部の拡大
断面図である。
成を示すための断面図で、図１２はそのノズル部の拡大
断面図である。
【０００４】図１１において、インクジェットヘッド
は、ノズル３０２を有する複数の圧力室３００と、圧電
素子３０４の加圧（印加電圧）の状態に応じてインク滴
を叶出するためのノズルプレート３１８とを含む。長手
軸を横切る断面が矩形である圧電素子３０４は、図１２
に示される矢印Ａによって表されるように、長手軸に沿
って膨張，収縮する。長手軸に沿う圧電素子３０４のそ
の動きは、脚部３０７と、この脚部３０７に並置された
粘弾性材料３０８と、図１２に示された位置へ余荷重が
与えられた振動プレート３１０とを含む結合手段３０６
を介して、圧力室３００内へ伝達される。インクは、図
１２に示される狭い開口３１４により形成される狭い入
口部を介して、インク溜３１２から圧力室３００内へ流
入する。インク溜３１２は流路プレート３２０の凹部に
よって形成されている。インク供給管３２３は図１１に
示されるように、その一端においてインク溜３１２と連
通する。各圧電素子３０４はその先端において支持さ
れ、その圧電素子支持手段３２８である板材３２６は、
圧電素子３０４の先端に取り付けられた脚部３０７を受
容する孔３２４が設けられ、脚部３０７は孔３２４内に
おいて長手方向に移動自在で、圧電素子３０４の横方向
の動きを阻止するとともに、圧電素子３０４の長手方向
の動きを許容する。
は、ノズル３０２を有する複数の圧力室３００と、圧電
素子３０４の加圧（印加電圧）の状態に応じてインク滴
を叶出するためのノズルプレート３１８とを含む。長手
軸を横切る断面が矩形である圧電素子３０４は、図１２
に示される矢印Ａによって表されるように、長手軸に沿
って膨張，収縮する。長手軸に沿う圧電素子３０４のそ
の動きは、脚部３０７と、この脚部３０７に並置された
粘弾性材料３０８と、図１２に示された位置へ余荷重が
与えられた振動プレート３１０とを含む結合手段３０６
を介して、圧力室３００内へ伝達される。インクは、図
１２に示される狭い開口３１４により形成される狭い入
口部を介して、インク溜３１２から圧力室３００内へ流
入する。インク溜３１２は流路プレート３２０の凹部に
よって形成されている。インク供給管３２３は図１１に
示されるように、その一端においてインク溜３１２と連
通する。各圧電素子３０４はその先端において支持さ
れ、その圧電素子支持手段３２８である板材３２６は、
圧電素子３０４の先端に取り付けられた脚部３０７を受
容する孔３２４が設けられ、脚部３０７は孔３２４内に
おいて長手方向に移動自在で、圧電素子３０４の横方向
の動きを阻止するとともに、圧電素子３０４の長手方向
の動きを許容する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のインクジェ
ットヘッドは、インク滴噴射に必要な圧電素子３０４の
変位量を確保するために、その分、圧電素子３０４の長
手方向の長さを確保しなければならず、又印加電圧も高
くする必要があった。
ットヘッドは、インク滴噴射に必要な圧電素子３０４の
変位量を確保するために、その分、圧電素子３０４の長
手方向の長さを確保しなければならず、又印加電圧も高
くする必要があった。
【０００６】これを解決する手段として、特開昭６０−
９０７７０号公報のインクジェットヘッド、特開平１−
１１５６３８号公報のドロップオンデマンドインクジェ
ット記録ヘッドが開示されている。
９０７７０号公報のインクジェットヘッド、特開平１−
１１５６３８号公報のドロップオンデマンドインクジェ
ット記録ヘッドが開示されている。
【０００７】これは、圧電素子３０４として積層型圧電
素子を用いるとこにより印加電圧を低減してヘッドの小
型化を図るものである。しかし、例えば３００ｄｐｉ以
上でかつノズル数が４８個以上の高密度なノズル配置を
有するインクジェットヘッドを実現するために、この積
層型圧電素子を一列に高密度に、かつ個々に振動プレー
トに接着して配置しなければならず、その組立工程は容
易なものではない。
素子を用いるとこにより印加電圧を低減してヘッドの小
型化を図るものである。しかし、例えば３００ｄｐｉ以
上でかつノズル数が４８個以上の高密度なノズル配置を
有するインクジェットヘッドを実現するために、この積
層型圧電素子を一列に高密度に、かつ個々に振動プレー
トに接着して配置しなければならず、その組立工程は容
易なものではない。
【０００８】そのため、実現的にはノズル，圧力室を含
むインク流路を互い違いに配置、すなわち千鳥状に配置
することによって、その圧電素子の一列あたりの配置ピ
ッチを緩くするという方法を採らざるを得ない。ところ
が、その千鳥状に配置された圧力室の位置に対応して分
割させた圧電素子を配置しながら組み立てることは、そ
の組立工程を更に難しくしてしまい、それによりインク
ジェットヘッドのコストを上昇させるという問題点があ
った。
むインク流路を互い違いに配置、すなわち千鳥状に配置
することによって、その圧電素子の一列あたりの配置ピ
ッチを緩くするという方法を採らざるを得ない。ところ
が、その千鳥状に配置された圧力室の位置に対応して分
割させた圧電素子を配置しながら組み立てることは、そ
の組立工程を更に難しくしてしまい、それによりインク
ジェットヘッドのコストを上昇させるという問題点があ
った。
【０００９】それ故、本発明は、このような問題点を解
決するもので、組立を容易にしてコストを低減させるこ
とができるインクジェットヘッドを提供することを目的
とする。
決するもので、組立を容易にしてコストを低減させるこ
とができるインクジェットヘッドを提供することを目的
とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
ヘッドは上記目的を達成するために、インクを叶出する
ノズル孔とこのノズル孔にインクを供給する圧力室とを
複数個有するインク流路と、圧力室に供給するインクを
保持するインク溜とから構成されるプレートに接合され
た振動プレートと、この振動プレートの圧力室に対向す
る位置に圧力室の壁を瞬時変形させてインクに圧力を発
生させる圧力発生手段とを備え、記録媒体にインク滴を
噴射し、文字，図形をドットで形成するインクジェット
ヘッドにおいて、圧力発生手段が２列あるいはそれ以上
の櫛形形状を成し、その分割された個々の先端の位置が
圧力室の位置に対応することを特徴としている。
ヘッドは上記目的を達成するために、インクを叶出する
ノズル孔とこのノズル孔にインクを供給する圧力室とを
複数個有するインク流路と、圧力室に供給するインクを
保持するインク溜とから構成されるプレートに接合され
た振動プレートと、この振動プレートの圧力室に対向す
る位置に圧力室の壁を瞬時変形させてインクに圧力を発
生させる圧力発生手段とを備え、記録媒体にインク滴を
噴射し、文字，図形をドットで形成するインクジェット
ヘッドにおいて、圧力発生手段が２列あるいはそれ以上
の櫛形形状を成し、その分割された個々の先端の位置が
圧力室の位置に対応することを特徴としている。
【００１１】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の第１実施例のインクジェットヘッド
の流路プレートの上面図である。
る。図１は本発明の第１実施例のインクジェットヘッド
の流路プレートの上面図である。
【００１２】流路プレート１００は、感光性ガラス，感
光性樹脂，樹脂モールド等で、インク流路１０２ａとイ
ンク流路１０２ｂの一部をそれぞれ構成する圧力室１０
３ａと圧力室１０３ｂが共に一直線になるように成形さ
れ、なおかつノズル１０１に向かって連通するように向
かい合って配置される。例えば、図１に示すように、ノ
ズルが全部で２０個なら、１０個のインク流路１０２，
１０２ｂが２列となるように構成して各々が向かい合う
ように配置される。
光性樹脂，樹脂モールド等で、インク流路１０２ａとイ
ンク流路１０２ｂの一部をそれぞれ構成する圧力室１０
３ａと圧力室１０３ｂが共に一直線になるように成形さ
れ、なおかつノズル１０１に向かって連通するように向
かい合って配置される。例えば、図１に示すように、ノ
ズルが全部で２０個なら、１０個のインク流路１０２，
１０２ｂが２列となるように構成して各々が向かい合う
ように配置される。
【００１３】そのインク流路１０２ａ，１０２ｂの回り
には、１つのＵ字形状のインク溜１０５がそれぞれのイ
ンク流路１０２ａ，１０２ｂ内の圧力室１０３ａ，１０
３ｂにインク流入口を介してインク１１３を供給可能に
配置されている。
には、１つのＵ字形状のインク溜１０５がそれぞれのイ
ンク流路１０２ａ，１０２ｂ内の圧力室１０３ａ，１０
３ｂにインク流入口を介してインク１１３を供給可能に
配置されている。
【００１４】図２は本発明の第１実施例のインクジェッ
トヘッドの断面図である。この図２は図１に示す流路プ
レート１００のＡ−Ａ′に示す位置の断面図である。
トヘッドの断面図である。この図２は図１に示す流路プ
レート１００のＡ−Ａ′に示す位置の断面図である。
【００１５】このインクジェットヘッドは、流路プレー
ト１００の上側に直径５０μｍ程度のノズル１０１を開
孔したノズルプレート１０７が接合され、その下側に５
〜２０μｍ程度の厚さを有する振動プレート１０８が接
合されている。これらの流入プレート１００，ノズルプ
レート１０７および振動プレート１０８を積層した板は
ハウジング１１０に支持されている。また、ノズルプレ
ート１０７を省略して、流路プレート１００にノズル孔
１０１を形成しても良い。
ト１００の上側に直径５０μｍ程度のノズル１０１を開
孔したノズルプレート１０７が接合され、その下側に５
〜２０μｍ程度の厚さを有する振動プレート１０８が接
合されている。これらの流入プレート１００，ノズルプ
レート１０７および振動プレート１０８を積層した板は
ハウジング１１０に支持されている。また、ノズルプレ
ート１０７を省略して、流路プレート１００にノズル孔
１０１を形成しても良い。
【００１６】流路プレート１００内のインク溜１０５
は、インク供給管１０６によって外部に設けられたイン
クタンク（図示省略）からインク１１３が供給される。
は、インク供給管１０６によって外部に設けられたイン
クタンク（図示省略）からインク１１３が供給される。
【００１７】振動プレート１０８の下側面には圧力室１
０３ａ，１０３ｂに対向する位置に圧電素子１０９が突
起１１０ａを介して接合されている。その圧電素子１０
９は、図に示すようにその中央にセンタ溝１１１を設け
て断面形状をＵ字型とし、更にセンタ溝１１１によって
形成された駆動部１１２ａ，１１２ｂにはノズル１０１
の左右に配置された複数の圧力室１０３の各々に対応す
るように、センタ溝１１１に対し垂直に分割溝１１９
ａ，１１９ｂ（図６参照）が設けられている。また圧電
素子１０９には、センタ溝１１１全面に駆動部１１２ａ
と１１２ｂ共通の共通電極１１４が設けられ、駆動部１
１２ａと１１２ｂのセンタ溝１１１とは反対の側面にそ
れぞれ信号電極１１５ａ，１１５ｂが設けられている。
０３ａ，１０３ｂに対向する位置に圧電素子１０９が突
起１１０ａを介して接合されている。その圧電素子１０
９は、図に示すようにその中央にセンタ溝１１１を設け
て断面形状をＵ字型とし、更にセンタ溝１１１によって
形成された駆動部１１２ａ，１１２ｂにはノズル１０１
の左右に配置された複数の圧力室１０３の各々に対応す
るように、センタ溝１１１に対し垂直に分割溝１１９
ａ，１１９ｂ（図６参照）が設けられている。また圧電
素子１０９には、センタ溝１１１全面に駆動部１１２ａ
と１１２ｂ共通の共通電極１１４が設けられ、駆動部１
１２ａと１１２ｂのセンタ溝１１１とは反対の側面にそ
れぞれ信号電極１１５ａ，１１５ｂが設けられている。
【００１８】圧電素子１０９は、圧電素子１０９の各々
の駆動部１１２ａ，１１２ｂの先端に形成された突起１
１０ａまたはスペーサを介して、振動プレート１０８の
下側面の圧力室１０３に対向する位置に接合されてい
る。
の駆動部１１２ａ，１１２ｂの先端に形成された突起１
１０ａまたはスペーサを介して、振動プレート１０８の
下側面の圧力室１０３に対向する位置に接合されてい
る。
【００１９】ここで、上記構成による本発明の動作につ
いて図面を参照して説明する。
いて図面を参照して説明する。
【００２０】信号電極１１５ａまたは１１５ｂに電圧を
印加すると、圧電素子１０９の振動部１１２ａ，１１２
ｂは伸び変形し、先端の突起１１０ａが振動プレート１
０８を急激に押すようにして、圧力室１０３内のインク
１１３に衝撃を与える。衝撃を受けた圧力室１０３内の
インク１１３は圧力波が発生し、その圧力波はノズル１
０１内のインクに伝播する。その圧力波が伝播されたイ
ンクはノズル１０１によって叶出され、インク滴１１６
となって飛翔する。
印加すると、圧電素子１０９の振動部１１２ａ，１１２
ｂは伸び変形し、先端の突起１１０ａが振動プレート１
０８を急激に押すようにして、圧力室１０３内のインク
１１３に衝撃を与える。衝撃を受けた圧力室１０３内の
インク１１３は圧力波が発生し、その圧力波はノズル１
０１内のインクに伝播する。その圧力波が伝播されたイ
ンクはノズル１０１によって叶出され、インク滴１１６
となって飛翔する。
【００２１】それらの圧力室１０３は、それぞれのイン
ク流入口を介して１つの共通なインク溜１０５に連なっ
ており、インク滴を噴射した後、その失われたインク量
の分だけインク１１３がインク溜１０５からインク流路
１０２ａ，１０２ｂの一部を構成する圧力室１０３ａ，
１０３ｂへ供給される。
ク流入口を介して１つの共通なインク溜１０５に連なっ
ており、インク滴を噴射した後、その失われたインク量
の分だけインク１１３がインク溜１０５からインク流路
１０２ａ，１０２ｂの一部を構成する圧力室１０３ａ，
１０３ｂへ供給される。
【００２２】この消費されたインク溜１０５のインク１
１３は、インク溜１０５に連なっているインク供給管１
０６によって外部に設けられたインクタンク（図示省
略）から、毛細管力により補給される。
１３は、インク溜１０５に連なっているインク供給管１
０６によって外部に設けられたインクタンク（図示省
略）から、毛細管力により補給される。
【００２３】ここで、例えば図１に示したように、ノズ
ル１０１を２０個有するインクジェットヘッドに使用さ
れる圧電素子１０９を得るための製造工程を図３及至図
６を用いて説明する。
ル１０１を２０個有するインクジェットヘッドに使用さ
れる圧電素子１０９を得るための製造工程を図３及至図
６を用いて説明する。
【００２４】図３に示すように、直方体形状の圧電素材
１０９′の中に中間電極１１７が設けられている。この
圧電素材１０９′は例えばチタン酸ジルコン酸鉛系の圧
電材料の厚さ２０〜６０μｍの生シートに銀・パラジウ
ム等の導電性材料の中間電極を、厚膜印刷積層法により
積層形成、焼結して得られる。この中間電極１１７は圧
電材料の中央部分にパターニングされた第１中間電極１
１７ａと中央部分以外にパターニングされた第２中間電
極１１７ｂを交互に配置する。
１０９′の中に中間電極１１７が設けられている。この
圧電素材１０９′は例えばチタン酸ジルコン酸鉛系の圧
電材料の厚さ２０〜６０μｍの生シートに銀・パラジウ
ム等の導電性材料の中間電極を、厚膜印刷積層法により
積層形成、焼結して得られる。この中間電極１１７は圧
電材料の中央部分にパターニングされた第１中間電極１
１７ａと中央部分以外にパターニングされた第２中間電
極１１７ｂを交互に配置する。
【００２５】次に第２工程として図４に示したとおり、
圧電素子１０９の上面の中央部からスライシング等の方
法で第１中間電極１１７ａを越える程度までセンタ溝１
１１を形成する。すると、同一の中間電極パターン構造
を持つ２つの駆動部１１２ａ，１１２ｂとその下に中間
電極を持たない基部１１８が形成される。
圧電素子１０９の上面の中央部からスライシング等の方
法で第１中間電極１１７ａを越える程度までセンタ溝１
１１を形成する。すると、同一の中間電極パターン構造
を持つ２つの駆動部１１２ａ，１１２ｂとその下に中間
電極を持たない基部１１８が形成される。
【００２６】また図７に示すように、必要に応じて、各
駆動部１１２ａ，１１２ｂの上面に突起１２０ａ，１２
０ｂを圧電素材１０９′の上面から削り出すか、または
板材を接着して形成してもよい。
駆動部１１２ａ，１１２ｂの上面に突起１２０ａ，１２
０ｂを圧電素材１０９′の上面から削り出すか、または
板材を接着して形成してもよい。
【００２７】次に図５に示す第３工程において第２工程
で形成したセンタ溝１１１の全面と各駆動部１１２ａ，
１１２ｂの上部から第２中間電極１１７ｂ−ａ，１１７
ｂ−ｂに至る側面に信号電極１１５ａ，１１５ｂを形成
する。これら電極は、Ａｕ等の導電性を有する材料をメ
ッキ，スパッタまたは蒸着法等によって形成する。
で形成したセンタ溝１１１の全面と各駆動部１１２ａ，
１１２ｂの上部から第２中間電極１１７ｂ−ａ，１１７
ｂ−ｂに至る側面に信号電極１１５ａ，１１５ｂを形成
する。これら電極は、Ａｕ等の導電性を有する材料をメ
ッキ，スパッタまたは蒸着法等によって形成する。
【００２８】そして図６の第４工程で、図１に示す圧力
室１０３の個数，幅と各圧力室間のピッチに一致するよ
うに駆動部１１２ａ，１１２ｂを複数の分割溝１１９ａ
〜１１９ｆで分割する。各々の分割溝１１９ａ〜１１９
ｆの深さ、すなわち底の位置１１５′は、信号電極１１
５ａ，１１５ｂの範囲を越えた位置からセンタ溝１１１
の底部より高い位置までの範囲内に設けられている。こ
れは、信号電極１１５を分割させ、かつセンタ溝１１１
に設けた共通電極１１４が分割されないようにするため
である。
室１０３の個数，幅と各圧力室間のピッチに一致するよ
うに駆動部１１２ａ，１１２ｂを複数の分割溝１１９ａ
〜１１９ｆで分割する。各々の分割溝１１９ａ〜１１９
ｆの深さ、すなわち底の位置１１５′は、信号電極１１
５ａ，１１５ｂの範囲を越えた位置からセンタ溝１１１
の底部より高い位置までの範囲内に設けられている。こ
れは、信号電極１１５を分割させ、かつセンタ溝１１１
に設けた共通電極１１４が分割されないようにするため
である。
【００２９】従って、共通電極１１４は１本の導電線で
接地し、分割された信号電極１１５ａ〜１１５ｔに、接
続されたＦＰＣケーブル等の信号線（図示せず）を介し
て各々印加電圧信号を印加することによって分割された
各々の駆動部１１２が独立に駆動することができる。
接地し、分割された信号電極１１５ａ〜１１５ｔに、接
続されたＦＰＣケーブル等の信号線（図示せず）を介し
て各々印加電圧信号を印加することによって分割された
各々の駆動部１１２が独立に駆動することができる。
【００３０】ここで上記実施例では、インクジェットヘ
ッドに使用する圧電素子は２列分を一体成形したもので
あったが、別の実施例として、４列分を一体成形した圧
電素子を使用する場合について図８及至図１０を用いて
説明する。
ッドに使用する圧電素子は２列分を一体成形したもので
あったが、別の実施例として、４列分を一体成形した圧
電素子を使用する場合について図８及至図１０を用いて
説明する。
【００３１】図８は本発明の第１実施例のインクジェッ
トヘッドに使用する圧電素子の別の例を示す外観斜視
図、図９は図８の圧電素子に使用される４種類の電極パ
ターンの上面図、図１０は図８の圧電素子の断面図であ
る。
トヘッドに使用する圧電素子の別の例を示す外観斜視
図、図９は図８の圧電素子に使用される４種類の電極パ
ターンの上面図、図１０は図８の圧電素子の断面図であ
る。
【００３２】図８の圧電素子２２３は、図９に示すよう
に両端と中央部分にパターニングされた第１の電極層２
０１（図９（ａ））と、両端と中央部分にパターニング
されていない第２の電極層２０２（図９（ｂ））が、図
１０に示されるように、パターニングされた部位が４列
オーバーラップするようにパターニングされており、圧
電材料２０３を挟んで交互に複数層積層されている。
に両端と中央部分にパターニングされた第１の電極層２
０１（図９（ａ））と、両端と中央部分にパターニング
されていない第２の電極層２０２（図９（ｂ））が、図
１０に示されるように、パターニングされた部位が４列
オーバーラップするようにパターニングされており、圧
電材料２０３を挟んで交互に複数層積層されている。
【００３３】更にその下に絶縁材料２０５を挟んで中央
部分にのみパターニングされていない第３の電極層２０
４（図９（ｃ））が積層され、この第３の電極層２０４
の下に絶縁材料２０７を挟んで全面パターニングされて
いる第４の電極層２０６（図９（ｄ））が積層され、こ
の第４の電極層２０６の下には絶縁材料２０８がベース
層として積層されている。
部分にのみパターニングされていない第３の電極層２０
４（図９（ｃ））が積層され、この第３の電極層２０４
の下に絶縁材料２０７を挟んで全面パターニングされて
いる第４の電極層２０６（図９（ｄ））が積層され、こ
の第４の電極層２０６の下には絶縁材料２０８がベース
層として積層されている。
【００３４】この第３の電極層２０４は、第１の溝２０
９及び第２の溝２１０に露出している第２の電極層２０
２への配線を圧電素子２２３の側部から容易に行えるよ
うにするためのものである。同様に第４の電極層２０６
は、第３の溝に露出している第１の電極層２０１への配
線を圧電素子２２３の側部から容易に行えるようにする
ためのものである。
９及び第２の溝２１０に露出している第２の電極層２０
２への配線を圧電素子２２３の側部から容易に行えるよ
うにするためのものである。同様に第４の電極層２０６
は、第３の溝に露出している第１の電極層２０１への配
線を圧電素子２２３の側部から容易に行えるようにする
ためのものである。
【００３５】この圧電素子２２３を得るための製造工程
について図面を参照して説明する。
について図面を参照して説明する。
【００３６】まず、図９の破線で示される第１の電極層
２０１の非パターニング部の一部，第２の電極層２０２
のパターニング部の一部そして第３の電極層２０４のパ
ターニング部の一部を切断する、つまり図８及び図１０
に示すように、第３の電極層２０４より深く第４の電極
層２０６より浅くなるよう形成された第１の溝２０９及
び第２の溝２１０と、中央部分で第１の電極層２０１の
パターニング部の一部，第２の電極層２０２の非パター
ニング部の一部，第３の電極層２０４の非パターニング
部の一部そして第４の電極層２０６のパターニング部の
一部を切断する、つまり第４の電極層２０６より深くな
るように形成された第３の溝２１１とを形成する。
２０１の非パターニング部の一部，第２の電極層２０２
のパターニング部の一部そして第３の電極層２０４のパ
ターニング部の一部を切断する、つまり図８及び図１０
に示すように、第３の電極層２０４より深く第４の電極
層２０６より浅くなるよう形成された第１の溝２０９及
び第２の溝２１０と、中央部分で第１の電極層２０１の
パターニング部の一部，第２の電極層２０２の非パター
ニング部の一部，第３の電極層２０４の非パターニング
部の一部そして第４の電極層２０６のパターニング部の
一部を切断する、つまり第４の電極層２０６より深くな
るように形成された第３の溝２１１とを形成する。
【００３７】そして、両端の列の外側に露出する第１の
電極層２０１を繋げると共にパッドを形成する２つの電
極２１２と、第１の溝２０９および第２の溝２１０に露
出する第２の電極層２０２と第３の電極層２０４をそれ
ぞれ繋げるための第１の溝２０９および第２の溝２１０
全面に形成された２つの電極２１３と、両端の列の外側
に露出する第３の電極層２０４に繋がりパッドを形成す
る両端の２つの電極２１４と、第３の溝２１１に露出す
る第１の電極層２０１と第４の電極層２０６を繋げるた
めに第３の２１１溝全面に形成された電極２１５と、両
端の列の外側に露出する第４の電極層２０６に繋がりパ
ッドを形成する両端の２つの電極２１６とを蒸着等の方
法で形成する。
電極層２０１を繋げると共にパッドを形成する２つの電
極２１２と、第１の溝２０９および第２の溝２１０に露
出する第２の電極層２０２と第３の電極層２０４をそれ
ぞれ繋げるための第１の溝２０９および第２の溝２１０
全面に形成された２つの電極２１３と、両端の列の外側
に露出する第３の電極層２０４に繋がりパッドを形成す
る両端の２つの電極２１４と、第３の溝２１１に露出す
る第１の電極層２０１と第４の電極層２０６を繋げるた
めに第３の２１１溝全面に形成された電極２１５と、両
端の列の外側に露出する第４の電極層２０６に繋がりパ
ッドを形成する両端の２つの電極２１６とを蒸着等の方
法で形成する。
【００３８】最後に第３の溝２１１の底部の電極を切断
するように第４の溝２１７を形成すると共に、第４の電
極層２０６に繋がった外部の両端の電極２１６より深
く、なおかつ行方向に、そして各圧力室に対応するよう
に第５の溝２１８を形成する。
するように第４の溝２１７を形成すると共に、第４の電
極層２０６に繋がった外部の両端の電極２１６より深
く、なおかつ行方向に、そして各圧力室に対応するよう
に第５の溝２１８を形成する。
【００３９】圧電素子２２３は、このような工程を経て
製造される。
製造される。
【００４０】また、圧電素子が３列の場合、上記構造の
うち左右両端のうちどちらか一方が無い構造になるよう
にすればよい。
うち左右両端のうちどちらか一方が無い構造になるよう
にすればよい。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、イ
ンクジェットヘッドに貼り付ける圧電素子が一体で成形
できるため、圧電素子のインクジェットヘッドへの位置
合わせ，貼り付けが一度で済み、圧電素子の振動プレー
トへの接着，組立が極めて容易になり、安価な圧電素子
を得ることができる。また、ノズル間，列間の位置精度
が加工精度のみであり、貼り合わせ精度の要因が無くな
るため、位置精度を向上させることができる。
ンクジェットヘッドに貼り付ける圧電素子が一体で成形
できるため、圧電素子のインクジェットヘッドへの位置
合わせ，貼り付けが一度で済み、圧電素子の振動プレー
トへの接着，組立が極めて容易になり、安価な圧電素子
を得ることができる。また、ノズル間，列間の位置精度
が加工精度のみであり、貼り合わせ精度の要因が無くな
るため、位置精度を向上させることができる。
【図１】本発明の第１実施例のインクジェットヘッドの
流路プレートの上面図である。
流路プレートの上面図である。
【図２】本発明の第１実施例のインクジェットヘッドの
断面図である。
断面図である。
【図３】図１のインクジェットヘッドの圧電素子の製造
の第１工程を示す斜視図である。
の第１工程を示す斜視図である。
【図４】図１のインクジェットヘッドの圧電素子の製造
の第２工程を示す斜視図である。
の第２工程を示す斜視図である。
【図５】図１のインクジェットヘッドの圧電素子の製造
の第３工程を示す斜視図である。
の第３工程を示す斜視図である。
【図６】図１のインクジェットヘッドの圧電素子の製造
の第４工程を示す斜視図である。
の第４工程を示す斜視図である。
【図７】本発明のインクジェットヘッドに使用する圧電
素子の別の例を示す斜視図である。
素子の別の例を示す斜視図である。
【図８】本発明の第１実施例のインクジェットヘッドに
使用する圧電素子の別の例を示す外観斜視図である。
使用する圧電素子の別の例を示す外観斜視図である。
【図９】図８の圧電素子に使用される４種類の電極パタ
ーンの上面図である。
ーンの上面図である。
【図１０】図８の圧電素子の断面図である。
【図１１】従来のインクジェットヘッドの全体の断面図
である。
である。
【図１２】図６のノズル部の拡大断面図である。
１０９ 圧電素子 １１１ センタ溝 １１２ 駆動部 １１４ 共通電極 １１５ 信号電極 １１７ 中間電極 １１８ 基部 １１９ 分割部
Claims (3)
- 【請求項１】 インクを叶出するノズル孔とこのノズル
孔にインクを供給する圧力室とを複数個有するインク流
路と、前記圧力室に供給するインクを保持するインク溜
とから構成されるプレートに接合された振動プレート
と、この振動プレートの前記圧力室に対向する位置に前
記圧力室の壁を瞬時変形させてインクに圧力を発生させ
る圧力発生手段とを備え、記録媒体にインク滴を噴射
し、文字，図形をドットで形成するインクジェットヘッ
ドにおいて、 前記圧力発生手段が２列あるいはそれ以上の櫛形形状を
成し、その分割された個々の先端の位置が前記圧力室の
位置に対応することを特徴とするインクジェットヘッ
ド。 - 【請求項２】 前記圧力発生手段は、その中央にセンタ
溝を設けて断面形状をＵ字型とし、前記センタ溝によっ
て形成された２列の駆動部にはノズルの左右に配置され
た前記複数の圧力室の各々に対応するように、センタ溝
に対し垂直に分割溝が設けられると共に、センタ溝全面
に前記２列の駆動部共通の電極と駆動部のセンタ溝とは
反対の両側面に信号電極をそれぞれ設けたことを特徴と
する請求項１記載のインクジェットヘッド。 - 【請求項３】 前記圧力発生手段は、その中央に第３の
溝とこの第３の溝の両側に第１の溝及び第２の溝を設け
て駆動部を４列形成し、更に前記第３の溝に前記駆動部
を２列ずつに分離する第４の溝を設けると共に前記３つ
の溝に対し垂直に第５の溝を設けたことを特徴とする請
求項１記載のインクジェットヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6170621A JP2850762B2 (ja) | 1994-04-26 | 1994-07-22 | インクジェットヘッド |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8813494 | 1994-04-26 | ||
| JP6-88134 | 1994-04-26 | ||
| JP6170621A JP2850762B2 (ja) | 1994-04-26 | 1994-07-22 | インクジェットヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0811304A true JPH0811304A (ja) | 1996-01-16 |
| JP2850762B2 JP2850762B2 (ja) | 1999-01-27 |
Family
ID=26429577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6170621A Expired - Fee Related JP2850762B2 (ja) | 1994-04-26 | 1994-07-22 | インクジェットヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2850762B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0897801A1 (en) * | 1996-11-18 | 1999-02-24 | Seiko Epson Corporation | Ink-jet recording head |
| US6361152B1 (en) | 1998-05-14 | 2002-03-26 | Nec Corporation | Ink jet head and method of fabrication thereof |
| US7090340B2 (en) | 2002-12-04 | 2006-08-15 | Hitachi Printing Solutions, Ltd. | Inkjet recording head and inkjet recording apparatus using the same |
| JP2006272948A (ja) * | 2005-03-04 | 2006-10-12 | Ricoh Printing Systems Ltd | インクジェット式記録ヘッド |
| JP2007030433A (ja) * | 2005-07-29 | 2007-02-08 | Brother Ind Ltd | インクジェットプリンタ用ヘッド |
| JP2007083563A (ja) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Ricoh Printing Systems Ltd | インクジェット式記録ヘッド |
| US7288874B2 (en) | 2002-10-03 | 2007-10-30 | Seiko Epson Corporation | Piezoelectric actuator unit, manufacturing method thereof, piezoelectric structural body, and liquid ejecting apparatus using the same |
| JP2009101708A (ja) * | 2009-02-13 | 2009-05-14 | Brother Ind Ltd | インクジェット記録ヘッド |
| US7537321B2 (en) | 2003-10-28 | 2009-05-26 | Fujifilm Corporation | Droplet discharge head and manufacturing method thereof |
| US7681998B2 (en) | 2004-06-02 | 2010-03-23 | Fujifilm Corporation | Laminated piezoelectric element, liquid droplet ejection head using same, and image forming apparatus comprising same |
| US8025369B2 (en) | 2001-11-30 | 2011-09-27 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Ink-jet head and ink-jet printer having ink-jet head |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4956929B2 (ja) | 2005-07-25 | 2012-06-20 | 富士ゼロックス株式会社 | アクチュエータ、液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置、及びアクチュエータ製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07156383A (ja) * | 1993-12-01 | 1995-06-20 | Ricoh Co Ltd | オンデマンド型インクジェットヘッド |
-
1994
- 1994-07-22 JP JP6170621A patent/JP2850762B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH07156383A (ja) * | 1993-12-01 | 1995-06-20 | Ricoh Co Ltd | オンデマンド型インクジェットヘッド |
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| US10357968B2 (en) | 2001-11-30 | 2019-07-23 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Ink-jet head having passage unit and actuator units attached to the passage unit, and ink-jet printer having the ink-jet head |
| US11305536B2 (en) | 2001-11-30 | 2022-04-19 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Ink-jet head having passage unit and actuator units attached to the passage unit, and ink-jet printer having the ink-jet head |
| US10821730B2 (en) | 2001-11-30 | 2020-11-03 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Ink-jet head having passage unit and actuator units attached to the passage unit, and ink-jet printer having the ink-jet head |
| US8025369B2 (en) | 2001-11-30 | 2011-09-27 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Ink-jet head and ink-jet printer having ink-jet head |
| US8393711B2 (en) | 2001-11-30 | 2013-03-12 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Ink-jet head having passage unit and actuator units attached to the passage unit, and ink-jet printer having the ink-jet head |
| US9114616B2 (en) | 2001-11-30 | 2015-08-25 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Ink-jet head having passage unit and actuator units attached to the passage unit, and ink-jet printer having the ink-jet head |
| US9925774B2 (en) | 2001-11-30 | 2018-03-27 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Ink-jet head having passage unit and actuator units attached to the passage unit, and ink-jet printer having the ink-jet head |
| US8684496B2 (en) | 2001-11-30 | 2014-04-01 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Ink-jet head having passage unit and actuator units attached to the passage unit, and ink-jet printer having the ink-jet head |
| US9718271B2 (en) | 2001-11-30 | 2017-08-01 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Ink-jet head having passage unit and actuator units attached to the passage unit, and ink-jet printer having the ink-jet head |
| US8118402B2 (en) | 2001-11-30 | 2012-02-21 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Ink-jet head having passage unit and actuator units attached to the passage unit, and ink-jet printer having the ink-jet head |
| US7382083B2 (en) | 2002-10-03 | 2008-06-03 | Seiko Epson Corporation | Piezoelectric actuater unit, manufacturing method thereof, piezoelectric structural body, and liquid ejecting apparatus using the same |
| US7699443B2 (en) | 2002-10-03 | 2010-04-20 | Seiko Epson Corporation | Piezoelectric actuator unit, manufacturing method thereof, piezoelectric structural body, and liquid ejecting apparatus using the same |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2850762B2 (ja) | 1999-01-27 |
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