JPH10109415A - インクジェットヘッドおよびインクジェットヘッド形成方法 - Google Patents
インクジェットヘッドおよびインクジェットヘッド形成方法Info
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- JPH10109415A JPH10109415A JP8266239A JP26623996A JPH10109415A JP H10109415 A JPH10109415 A JP H10109415A JP 8266239 A JP8266239 A JP 8266239A JP 26623996 A JP26623996 A JP 26623996A JP H10109415 A JPH10109415 A JP H10109415A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 各ノズルに均一な吐出性能を与えることがで
きるインクジェットヘッドおよびインクジェットヘッド
形成方法を提供することである。 【解決手段】 板状体６上には、側壁６ａによって仕切
られた圧力室４が形成され、その板状体６の圧力室４が
開口している一面には、シート状カバー部材１０が接合
されている。そして、板状体６の圧力室４が開口してい
る側とは反対側の表面に、シート状圧電素子８が接合さ
れている。そのシート状圧電素子８の表面には、そのほ
ぼ全面に亙って共通電極１４が設けられている。
きるインクジェットヘッドおよびインクジェットヘッド
形成方法を提供することである。 【解決手段】 板状体６上には、側壁６ａによって仕切
られた圧力室４が形成され、その板状体６の圧力室４が
開口している一面には、シート状カバー部材１０が接合
されている。そして、板状体６の圧力室４が開口してい
る側とは反対側の表面に、シート状圧電素子８が接合さ
れている。そのシート状圧電素子８の表面には、そのほ
ぼ全面に亙って共通電極１４が設けられている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、側壁によって仕切
られた複数の圧力室の一面を圧電素子にて振動させるこ
とにより、前記圧力室内のインクの圧力を制御して、前
記圧力室に連続するノズルから外部に前記インクを吐出
させるインクジェットヘッドおよびその形成方法に関す
る。
られた複数の圧力室の一面を圧電素子にて振動させるこ
とにより、前記圧力室内のインクの圧力を制御して、前
記圧力室に連続するノズルから外部に前記インクを吐出
させるインクジェットヘッドおよびその形成方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来のインクジェットヘッドでは、図１
０（ａ）に示すごとく、圧力室（キャビティ）１０１が
一面に溝状に形成されたキャビティプレート１０３に対
して、その圧力室１０１が開口する側に板材１０５を接
着剤などで接合して圧力室１０１を塞ぎ、前記板材の上
に振動板１０７や圧電素子１０９を配置していた。そし
て、圧電素子１０９に設けた電極１１１，１１３に駆動
電圧を印加することにより、圧電素子１０９を変形さ
せ、これに伴い、圧力室１０１を塞いでいる板材１０５
を変形させて圧力室１０１内のインクの圧力を制御し
て、圧力室１０１に連続するノズルから外部にインクを
吐出させていた。
０（ａ）に示すごとく、圧力室（キャビティ）１０１が
一面に溝状に形成されたキャビティプレート１０３に対
して、その圧力室１０１が開口する側に板材１０５を接
着剤などで接合して圧力室１０１を塞ぎ、前記板材の上
に振動板１０７や圧電素子１０９を配置していた。そし
て、圧電素子１０９に設けた電極１１１，１１３に駆動
電圧を印加することにより、圧電素子１０９を変形さ
せ、これに伴い、圧力室１０１を塞いでいる板材１０５
を変形させて圧力室１０１内のインクの圧力を制御し
て、圧力室１０１に連続するノズルから外部にインクを
吐出させていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このようなインクジェ
ットヘッドでは、通常複数の圧力室１０１が設けられ、
それぞれの圧力室１０１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。
ットヘッドでは、通常複数の圧力室１０１が設けられ、
それぞれの圧力室１０１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。
【０００４】しかし、圧力室１０１は、キャビティプレ
ート１０３に板材１０５を、圧力室１０１を仕切ってい
る側壁１１５の各先端面１１７に接合することにより塞
がれている。このように、圧力室１０１を形成している
キャビティプレート１０３と圧電素子１０９により変形
される板材１０５とは元来別体のものが接合されてい
る。したがって、その接合状態が板材１０５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。
ート１０３に板材１０５を、圧力室１０１を仕切ってい
る側壁１１５の各先端面１１７に接合することにより塞
がれている。このように、圧力室１０１を形成している
キャビティプレート１０３と圧電素子１０９により変形
される板材１０５とは元来別体のものが接合されてい
る。したがって、その接合状態が板材１０５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。
【０００５】各接合部分の精度を均一にするには、側壁
１１５の各先端面１１７と、板材１０５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１１５の先端面１１７に
支持されている板材１０５、振動板１０７および圧電素
子１０９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。
１１５の各先端面１１７と、板材１０５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１１５の先端面１１７に
支持されている板材１０５、振動板１０７および圧電素
子１０９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。
【０００６】また、図１０（ｂ）に示すごとく、解像度
を倍増させるために、厚いキャビティプレート２０３の
両側に、半ピッチずらした状態で圧力室２０１を形成
し、このキャビティプレート２０３の両面の圧力室２０
１に対して、それぞれ板材２０５上に形成した圧電素子
２０９と振動板２０７との積層体の位置を、圧力室２０
１の開口の位置に合わせるようにして接合してノズルの
密度を高くする構成が考えられるが、両面において、上
述の問題が生じるため、側壁２１５ごとの平面度や接合
の不均一の問題はますます顕著となり、ノズルの密度を
高くし難いという問題が存在した。
を倍増させるために、厚いキャビティプレート２０３の
両側に、半ピッチずらした状態で圧力室２０１を形成
し、このキャビティプレート２０３の両面の圧力室２０
１に対して、それぞれ板材２０５上に形成した圧電素子
２０９と振動板２０７との積層体の位置を、圧力室２０
１の開口の位置に合わせるようにして接合してノズルの
密度を高くする構成が考えられるが、両面において、上
述の問題が生じるため、側壁２１５ごとの平面度や接合
の不均一の問題はますます顕著となり、ノズルの密度を
高くし難いという問題が存在した。
【０００７】本発明は、このような側壁毎の平面度や接
合の不均一によって、板材、振動板および圧電素子の変
形特性に影響を生じるのを防止して、各ノズルに均一な
吐出性能を与えることができるインクジェットヘッドお
よびインクジェットヘッド形成方法を提供することを目
的とするものである。
合の不均一によって、板材、振動板および圧電素子の変
形特性に影響を生じるのを防止して、各ノズルに均一な
吐出性能を与えることができるインクジェットヘッドお
よびインクジェットヘッド形成方法を提供することを目
的とするものである。
【０００８】
【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は、側壁によって仕切られた複数の
圧力室の一面を圧電素子にて振動させることにより、前
記圧力室内のインクの圧力を制御して、前記圧力室に連
続するノズルから外部に前記インクを吐出させるインク
ジェットヘッドであって、一面に溝状に圧力室を形成し
た板状体の該一面側とは反対側の外面に、表面に電極を
設けかつ分極されたシート状圧電素子が積層されている
ことを特徴とする。
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は、側壁によって仕切られた複数の
圧力室の一面を圧電素子にて振動させることにより、前
記圧力室内のインクの圧力を制御して、前記圧力室に連
続するノズルから外部に前記インクを吐出させるインク
ジェットヘッドであって、一面に溝状に圧力室を形成し
た板状体の該一面側とは反対側の外面に、表面に電極を
設けかつ分極されたシート状圧電素子が積層されている
ことを特徴とする。
【０００９】シート状圧電素子が、板状体の圧力室が開
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、圧力室を形成してある板状体
に接着剤で接合したり、未焼成のシート状圧電素子と未
焼成の板状体とを真空プレス等で密着させた後に焼成し
て圧力室を形成する等の方法により達成される。
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、圧力室を形成してある板状体
に接着剤で接合したり、未焼成のシート状圧電素子と未
焼成の板状体とを真空プレス等で密着させた後に焼成し
て圧力室を形成する等の方法により達成される。
【００１０】したがって、シート状圧電素子を板状体の
圧力室が開口している側に接合していないので、圧力室
を仕切っている側壁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側も、板状体も、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
ることができる。
圧力室が開口している側に接合していないので、圧力室
を仕切っている側壁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側も、板状体も、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
ることができる。
【００１１】なお、圧力室が開口した板状体の一面は、
シート状カバー部材等により覆えば良い。このシート状
カバー部材等による接合が少々不均一でも、シート状カ
バー部材側では、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。
シート状カバー部材等により覆えば良い。このシート状
カバー部材等による接合が少々不均一でも、シート状カ
バー部材側では、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。
【００１２】なお、分極方向は、例えば、シート状圧電
素子の厚み方向とする。この場合、電極は、電界方向が
前記分極方向と同一あるいは逆方向となるように配置す
る、いわゆるユニモルフタイプの構成としても良い。例
えば、電極は、シート状圧電素子の両面に形成され、板
状体との積層面あるいはその反対の面の電極が圧力室毎
に設けられている構成とすることができる。更に、圧力
室毎に設けられている電極とは反対側の電極は、全圧力
室に対して共通の電極として形成することができる。
素子の厚み方向とする。この場合、電極は、電界方向が
前記分極方向と同一あるいは逆方向となるように配置す
る、いわゆるユニモルフタイプの構成としても良い。例
えば、電極は、シート状圧電素子の両面に形成され、板
状体との積層面あるいはその反対の面の電極が圧力室毎
に設けられている構成とすることができる。更に、圧力
室毎に設けられている電極とは反対側の電極は、全圧力
室に対して共通の電極として形成することができる。
【００１３】この電極に駆動電圧を印加すると、例えば
電界と分極とが同方向であれば電極に挟まれたシート状
圧電素子の一部が分極方向と直角方向に縮む。この時、
シート状圧電素子と積層状態にある板状体は縮まないの
で、シート状圧電素子と板状体とは、その一部分が板状
体側、すなわち、圧力室側に凸となるように湾曲する。
このため、圧力室の容積が低下して、インクの圧力が上
昇し、ノズルからインクが吐出される。駆動電圧の印加
が停止されれば、シート状圧電素子と板状体との一部分
は元の形状にに戻って、圧力室の容積が元の容積に戻る
ので、インクを供給側から吸い込む。
電界と分極とが同方向であれば電極に挟まれたシート状
圧電素子の一部が分極方向と直角方向に縮む。この時、
シート状圧電素子と積層状態にある板状体は縮まないの
で、シート状圧電素子と板状体とは、その一部分が板状
体側、すなわち、圧力室側に凸となるように湾曲する。
このため、圧力室の容積が低下して、インクの圧力が上
昇し、ノズルからインクが吐出される。駆動電圧の印加
が停止されれば、シート状圧電素子と板状体との一部分
は元の形状にに戻って、圧力室の容積が元の容積に戻る
ので、インクを供給側から吸い込む。
【００１４】また、例えば電界と分極とが逆方向であれ
ば電極に挟まれたシート状圧電素子の一部が分極方向と
直角方向に伸びる。この時、シート状圧電素子と積層状
態にある板状体は伸びないので、シート状圧電素子と板
状体とは、その一部分が板状体側、すなわち、圧力室側
に凹となるように湾曲する。このため、圧力室の容積が
増加して、インクを供給側から吸い込む。駆動電圧の印
加が停止されれば、シート状圧電素子と板状体との一部
分は元の形状にに戻って、圧力室の容積が元の容積に戻
るので、インクの圧力が上昇し、ノズルからインクが吐
出される。このようにして、インクジェットヘッドとし
て機能することができる。
ば電極に挟まれたシート状圧電素子の一部が分極方向と
直角方向に伸びる。この時、シート状圧電素子と積層状
態にある板状体は伸びないので、シート状圧電素子と板
状体とは、その一部分が板状体側、すなわち、圧力室側
に凹となるように湾曲する。このため、圧力室の容積が
増加して、インクを供給側から吸い込む。駆動電圧の印
加が停止されれば、シート状圧電素子と板状体との一部
分は元の形状にに戻って、圧力室の容積が元の容積に戻
るので、インクの圧力が上昇し、ノズルからインクが吐
出される。このようにして、インクジェットヘッドとし
て機能することができる。
【００１５】また、電極は、電界方向が分極方向と交叉
する方向となるように配置されても良い。いわゆるシェ
アモードタイプの構成としても良い。交叉としては、例
えば、直交あるいはほぼ直交にする。この場合、電極
は、シート状圧電素子の一面または両面に形成され、圧
力室に対応する位置と、隣接する圧力室の間に対応する
位置とにそれぞれ設けられている構成としても良い。
する方向となるように配置されても良い。いわゆるシェ
アモードタイプの構成としても良い。交叉としては、例
えば、直交あるいはほぼ直交にする。この場合、電極
は、シート状圧電素子の一面または両面に形成され、圧
力室に対応する位置と、隣接する圧力室の間に対応する
位置とにそれぞれ設けられている構成としても良い。
【００１６】この電極に駆動電圧を印加すると、電極に
挟まれたシート状圧電素子の一部が厚みすべりを生じて
変形する。この変形に応じて板状体は、その一部分が圧
力室側に凸あるいは凹となるように変形する。このた
め、圧力室の容積が変化して、インクのノズルからの吐
出あるいは供給側からの吸引がなされる。駆動電圧の印
加が停止されれば、シート状圧電素子と板状体との一部
分は元の形状に戻って、圧力室の容積が元の容積に戻る
ので、インクの供給側からの吸引あるいはノズルからの
吐出がなされる。このようにして、インクジェットヘッ
ドとして機能することができる。
挟まれたシート状圧電素子の一部が厚みすべりを生じて
変形する。この変形に応じて板状体は、その一部分が圧
力室側に凸あるいは凹となるように変形する。このた
め、圧力室の容積が変化して、インクのノズルからの吐
出あるいは供給側からの吸引がなされる。駆動電圧の印
加が停止されれば、シート状圧電素子と板状体との一部
分は元の形状に戻って、圧力室の容積が元の容積に戻る
ので、インクの供給側からの吸引あるいはノズルからの
吐出がなされる。このようにして、インクジェットヘッ
ドとして機能することができる。
【００１７】また、電極は、電界方向が分極方向と交叉
する方向となる部分と同一あるいは逆方向となる部分と
の両方が生じる位置に配置されても良い。すなわち、ユ
ニモルフタイプとシェアモードタイプとの両者を用いた
構成としても良い。この場合、電極は、シート状圧電素
子の両面に形成され、一面側にて圧力室に対応する位置
と隣接する圧力室の間に対応する位置とにそれぞれ電極
が形成され、他面側にて全圧力室に共通の電極が形成さ
れている構成としても良い。この構成によれば、電極に
駆動電圧を印加すると前述したユニモルフタイプとシェ
アモードタイプとの両方の作用により、圧力室の容積が
変化して、インクのノズルからの吐出あるいは供給側か
らの吸引がなされる。駆動電圧の印加が停止されれば、
シート状圧電素子と板状体との一部分は元の形状に戻っ
て、圧力室の容積が元の容積に戻るので、インクの供給
側からの吸引あるいはノズルからの吐出がなされる。こ
のようにして、インクジェットヘッドとして機能するこ
とができる。
する方向となる部分と同一あるいは逆方向となる部分と
の両方が生じる位置に配置されても良い。すなわち、ユ
ニモルフタイプとシェアモードタイプとの両者を用いた
構成としても良い。この場合、電極は、シート状圧電素
子の両面に形成され、一面側にて圧力室に対応する位置
と隣接する圧力室の間に対応する位置とにそれぞれ電極
が形成され、他面側にて全圧力室に共通の電極が形成さ
れている構成としても良い。この構成によれば、電極に
駆動電圧を印加すると前述したユニモルフタイプとシェ
アモードタイプとの両方の作用により、圧力室の容積が
変化して、インクのノズルからの吐出あるいは供給側か
らの吸引がなされる。駆動電圧の印加が停止されれば、
シート状圧電素子と板状体との一部分は元の形状に戻っ
て、圧力室の容積が元の容積に戻るので、インクの供給
側からの吸引あるいはノズルからの吐出がなされる。こ
のようにして、インクジェットヘッドとして機能するこ
とができる。
【００１８】また、前述した発明の特性を利用して、更
に次のような発明を構成することができる。すなわち、
前述した発明のインクジェットヘッドの２つを、それぞ
れのシート状カバー部材側を接合させて一体化してイン
クジェットヘッドとしたものである。例えば、圧力室の
位置を半ピッチずらして２つの前記インクジェットヘッ
ドを接合することにより形成する。このように接合する
ことにより、ノズルの配置密度を倍増させ、解像度を倍
にすることができる。このインクジェットヘッドも、圧
力室が倍増されているにも関らず、前述した発明のごと
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
とができる。
に次のような発明を構成することができる。すなわち、
前述した発明のインクジェットヘッドの２つを、それぞ
れのシート状カバー部材側を接合させて一体化してイン
クジェットヘッドとしたものである。例えば、圧力室の
位置を半ピッチずらして２つの前記インクジェットヘッ
ドを接合することにより形成する。このように接合する
ことにより、ノズルの配置密度を倍増させ、解像度を倍
にすることができる。このインクジェットヘッドも、圧
力室が倍増されているにも関らず、前述した発明のごと
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
とができる。
【００１９】なお、２つのインクジェットヘッドは、一
枚のシート状カバー部材を共用することで接合しても良
く、シート状カバー部材が節約できる。上述したインク
ジェットヘッドの形成方法は、例えば次のようになされ
る。すなわち、側壁によって仕切られた複数の圧力室の
一面を圧電素子にて振動させることにより、前記圧力室
内のインクの圧力を制御して、前記圧力室に連続するノ
ズルから外部に前記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、未焼成のシート状圧電素子
の表面に電極を形成し、前記シート状圧電素子を前記シ
ート状圧電素子と類似または同質の材料から成る板状体
の一面に接合して積層体を形成した後、該積層体を焼成
し、該焼成後に前記積層体の板状体側の表面に圧力室を
形成し、該圧力室をシート状カバー部材にて覆うととも
に、この覆う処理の前または後で、前記圧電素子に対し
て分極処理を行うことを特徴とする。
枚のシート状カバー部材を共用することで接合しても良
く、シート状カバー部材が節約できる。上述したインク
ジェットヘッドの形成方法は、例えば次のようになされ
る。すなわち、側壁によって仕切られた複数の圧力室の
一面を圧電素子にて振動させることにより、前記圧力室
内のインクの圧力を制御して、前記圧力室に連続するノ
ズルから外部に前記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、未焼成のシート状圧電素子
の表面に電極を形成し、前記シート状圧電素子を前記シ
ート状圧電素子と類似または同質の材料から成る板状体
の一面に接合して積層体を形成した後、該積層体を焼成
し、該焼成後に前記積層体の板状体側の表面に圧力室を
形成し、該圧力室をシート状カバー部材にて覆うととも
に、この覆う処理の前または後で、前記圧電素子に対し
て分極処理を行うことを特徴とする。
【００２０】ここで、分極処理は、例えば、シート状圧
電素子の厚み方向になされる。この場合、電極は、電界
方向が分極方向と同一あるいは逆方向となるように形成
されても良い。例えば、電極は、シート状圧電素子の両
面に形成され、板状体との積層面あるいはその反対の面
の電極が圧力室毎に形成される。ここで、圧力室毎に形
成される電極とは反対側の電極は、全圧力室に対して共
通の電極として形成されても良い。
電素子の厚み方向になされる。この場合、電極は、電界
方向が分極方向と同一あるいは逆方向となるように形成
されても良い。例えば、電極は、シート状圧電素子の両
面に形成され、板状体との積層面あるいはその反対の面
の電極が圧力室毎に形成される。ここで、圧力室毎に形
成される電極とは反対側の電極は、全圧力室に対して共
通の電極として形成されても良い。
【００２１】また、電極は、電界方向が分極方向と交叉
する方向となるように形成されても良い。この場合、電
極は、シート状圧電素子の一面または両面に形成され、
圧力室に対応する位置と、隣接する圧力室の間に対応す
る位置とにそれぞれ形成されても良い。
する方向となるように形成されても良い。この場合、電
極は、シート状圧電素子の一面または両面に形成され、
圧力室に対応する位置と、隣接する圧力室の間に対応す
る位置とにそれぞれ形成されても良い。
【００２２】また、電極は、電界方向が前記分極方向と
交叉する方向となる部分と同一あるいは逆方向となる部
分との両方が生じる位置に形成されても良い。この場
合、電極は、シート状圧電素子の両面に形成され、シー
ト状圧電素子の一面側にては圧力室に対応する位置と隣
接する圧力室の間に対応する位置とにそれぞれ電極が形
成され、他面側にては全圧力室に共通の電極が形成され
ても良い。
交叉する方向となる部分と同一あるいは逆方向となる部
分との両方が生じる位置に形成されても良い。この場
合、電極は、シート状圧電素子の両面に形成され、シー
ト状圧電素子の一面側にては圧力室に対応する位置と隣
接する圧力室の間に対応する位置とにそれぞれ電極が形
成され、他面側にては全圧力室に共通の電極が形成され
ても良い。
【００２３】なお、圧力室は、ショットブラスト加工に
より板状体の表面に形成することができる。他の切削方
法で圧力室を形成しても良い。ショットブラスト加工の
ような方法は、板状体に歪みを生じさせずに圧力室が形
成されるので好ましい。また、前述したインクジェット
ヘッドの２つを、それぞれのシート状カバー部材側を接
合させて一体化した構成のインクジェットヘッドの製造
方法としては、例えば、次のようになされる。
より板状体の表面に形成することができる。他の切削方
法で圧力室を形成しても良い。ショットブラスト加工の
ような方法は、板状体に歪みを生じさせずに圧力室が形
成されるので好ましい。また、前述したインクジェット
ヘッドの２つを、それぞれのシート状カバー部材側を接
合させて一体化した構成のインクジェットヘッドの製造
方法としては、例えば、次のようになされる。
【００２４】すなわち、前述のインクジェットヘッド形
成方法にて形成されたインクジェットヘッドのシート状
カバー部材側に、前述のインクジェットヘッド形成方法
にてシート状カバー部材が接合される前まで形成された
積層体の圧力室側を接合させて一体化する方法である。
更に、圧力室の位置を半ピッチずらして接合しても良
い。
成方法にて形成されたインクジェットヘッドのシート状
カバー部材側に、前述のインクジェットヘッド形成方法
にてシート状カバー部材が接合される前まで形成された
積層体の圧力室側を接合させて一体化する方法である。
更に、圧力室の位置を半ピッチずらして接合しても良
い。
【００２５】
［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。
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。
【００２６】圧力室４は、板状体６の一面側に、側壁６
ａにより仕切られて、溝状に形成されている。板状体６
の圧力室４が開口している側とは反対側の表面には、シ
ート状圧電素子８が、その一面側で接合されている。ま
た、板状体６の圧力室４が開口している側は、側壁６ａ
の先端面に接合したシート状カバー部材１０にて覆われ
ている。
ａにより仕切られて、溝状に形成されている。板状体６
の圧力室４が開口している側とは反対側の表面には、シ
ート状圧電素子８が、その一面側で接合されている。ま
た、板状体６の圧力室４が開口している側は、側壁６ａ
の先端面に接合したシート状カバー部材１０にて覆われ
ている。
【００２７】板状体６とは反対側のシート状圧電素子８
の表面には、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、板状体６に形成された全ての
圧力室４に対応したマイナスの電極として共通に用いら
れる。また、シート状圧電素子８と板状体６との間に
は、個々の圧力室４に対応してそれぞれ独立したプラス
の独立電極１６が形成されている。
の表面には、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、板状体６に形成された全ての
圧力室４に対応したマイナスの電極として共通に用いら
れる。また、シート状圧電素子８と板状体６との間に
は、個々の圧力室４に対応してそれぞれ独立したプラス
の独立電極１６が形成されている。
【００２８】シート状圧電素子８は図示矢印のごとく、
シート状圧電素子８の厚み方向に、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１６との間に駆動電圧を印加させるこ
とにより、シート状圧電素子８の内、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８の表面に沿った
方向で収縮する。
シート状圧電素子８の厚み方向に、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１６との間に駆動電圧を印加させるこ
とにより、シート状圧電素子８の内、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８の表面に沿った
方向で収縮する。
【００２９】このように圧力室４の中央に位置するシー
ト状圧電素子８の一部が収縮すると、積層している板状
体６は収縮しないため、板状体６側を凸側、シート状圧
電素子８側を凹側として、図１（ｂ）に示すごとく、圧
力室４の中心付近が圧力室４内部に向かって突出する。
このことにより、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噴射され
る。
ト状圧電素子８の一部が収縮すると、積層している板状
体６は収縮しないため、板状体６側を凸側、シート状圧
電素子８側を凹側として、図１（ｂ）に示すごとく、圧
力室４の中心付近が圧力室４内部に向かって突出する。
このことにより、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噴射され
る。
【００３０】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、圧力室４の容積が元に戻って、
圧力室４内のインクの圧力が低下し、インク室２０から
インクを圧力室４内に吸引する。
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、圧力室４の容積が元に戻って、
圧力室４内のインクの圧力が低下し、インク室２０から
インクを圧力室４内に吸引する。
【００３１】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、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２４の一面側に独立電極１６となる導電
性ペーストを独立電極１６のパターン２５に印刷する。
次のような工程でなされる。まず、図３（ａ）に示すご
とく、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２４の一面側に独立電極１６となる導電
性ペーストを独立電極１６のパターン２５に印刷する。
【００３２】次に、図３（ｂ）に示すごとく、共通電極
１４となる導電性ペーストを、独立電極１６のパターン
２５を形成した側とは反対側の面に、ＰＺＴ系セラミッ
クスシート２４の全面を覆った共通電極１４のパターン
２６として印刷する。次に図４（ａ）に示すごとく、未
焼成のＰＺＴ系セラミックスシート２４に対して、ＰＺ
Ｔ系セラミックスシート２４と同質で、かつ、より厚い
未焼成のＰＺＴ系セラミックスプレート２７を、独立電
極１６のパターン２５を形成した側の面に重ねる。重ね
た状態で真空プレスを行って、２枚の未焼成のＰＺＴ系
セラミックスシート２４とＰＺＴ系セラミックスプレー
ト２７とを密着させる。
１４となる導電性ペーストを、独立電極１６のパターン
２５を形成した側とは反対側の面に、ＰＺＴ系セラミッ
クスシート２４の全面を覆った共通電極１４のパターン
２６として印刷する。次に図４（ａ）に示すごとく、未
焼成のＰＺＴ系セラミックスシート２４に対して、ＰＺ
Ｔ系セラミックスシート２４と同質で、かつ、より厚い
未焼成のＰＺＴ系セラミックスプレート２７を、独立電
極１６のパターン２５を形成した側の面に重ねる。重ね
た状態で真空プレスを行って、２枚の未焼成のＰＺＴ系
セラミックスシート２４とＰＺＴ系セラミックスプレー
ト２７とを密着させる。
【００３３】次にこのものを焼成して図４（ｂ）に示す
ごとく、積層体２８を得る。この積層体２８の内、ＰＺ
Ｔ系セラミックスプレート２７を焼成してなる板状体６
の外面を研磨して平滑面とし、図５（ａ）に示すごと
く、側壁６ａとして残す部分に、レジストマスク３０を
形成する。そして、セラミックス粉体によるショットブ
ラスト加工により、図５（ｂ）に示すごとく、圧力室４
を溝状に形成し、側壁６ａの先端面６ｂのレジストマス
ク３０を除去する。
ごとく、積層体２８を得る。この積層体２８の内、ＰＺ
Ｔ系セラミックスプレート２７を焼成してなる板状体６
の外面を研磨して平滑面とし、図５（ａ）に示すごと
く、側壁６ａとして残す部分に、レジストマスク３０を
形成する。そして、セラミックス粉体によるショットブ
ラスト加工により、図５（ｂ）に示すごとく、圧力室４
を溝状に形成し、側壁６ａの先端面６ｂのレジストマス
ク３０を除去する。
【００３４】次に図６（ａ）に示すごとく、板状体６の
圧力室４が開口している側の面、すなわち側壁６ａの先
端面６ｂに、シート状カバー部材１０を接着剤にて接合
し、更に、その他の周辺の構成を組み付けて、図６
（ｂ）および図２に示すごとくインクジェットヘッド２
の構成を得る。
圧力室４が開口している側の面、すなわち側壁６ａの先
端面６ｂに、シート状カバー部材１０を接着剤にて接合
し、更に、その他の周辺の構成を組み付けて、図６
（ｂ）および図２に示すごとくインクジェットヘッド２
の構成を得る。
【００３５】そして、共通電極１４と独立電極１６とを
利用し、共通電極１４側をマイナス極、独立電極１６側
をプラス極として、図１（ａ），（ｂ）の矢印のごとく
厚み方向でかつ圧力室４とは反対方向に向けて分極す
る。このようにして製造された本実施の形態１のインク
ジェットヘッド２は、共通電極１４と独立電極１６との
間に駆動電圧を印加することにより上述した機能を果た
すことができる。
利用し、共通電極１４側をマイナス極、独立電極１６側
をプラス極として、図１（ａ），（ｂ）の矢印のごとく
厚み方向でかつ圧力室４とは反対方向に向けて分極す
る。このようにして製造された本実施の形態１のインク
ジェットヘッド２は、共通電極１４と独立電極１６との
間に駆動電圧を印加することにより上述した機能を果た
すことができる。
【００３６】更に、本実施の形態１のインクジェットヘ
ッド２は、一面に溝状に圧力室４を形成した板状体６の
圧力室４側とは反対側の外面に、表面に電極を設けかつ
分極されたシート状圧電素子８が積層されている。すな
わち、シート状圧電素子８が、板状体６の圧力室４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。したがって、板状体６の圧力室４が開口している側
に、シート状圧電素子８を接合していないので、圧力室
４を仕切っている側壁６ａの先端面６ｂに接合されるこ
とはなく、反対側の外面に、それぞれ連続した一面にて
接合されて積層されることになる。
ッド２は、一面に溝状に圧力室４を形成した板状体６の
圧力室４側とは反対側の外面に、表面に電極を設けかつ
分極されたシート状圧電素子８が積層されている。すな
わち、シート状圧電素子８が、板状体６の圧力室４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。したがって、板状体６の圧力室４が開口している側
に、シート状圧電素子８を接合していないので、圧力室
４を仕切っている側壁６ａの先端面６ｂに接合されるこ
とはなく、反対側の外面に、それぞれ連続した一面にて
接合されて積層されることになる。
【００３７】このようにシート状圧電素子８側も、板状
体６側も、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４に
対して均一な積層を実現することができる。これととも
に、圧力室４の容積を直接的に変化させるのは板状体６
そのものであり、板状体６は一体に成形されていること
から接合面が存在せず、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。
体６側も、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４に
対して均一な積層を実現することができる。これととも
に、圧力室４の容積を直接的に変化させるのは板状体６
そのものであり、板状体６は一体に成形されていること
から接合面が存在せず、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。
【００３８】更に、シート状圧電素子８は圧力室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、均一な吐出性能を得ることができる。なお、圧力
室４が開口した板状体６の一面は、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１
０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、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。
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、均一な吐出性能を得ることができる。なお、圧力
室４が開口した板状体６の一面は、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１
０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、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。
【００３９】また板状体６とシート状圧電素子８とは、
同質の材料から成るものを用いているので、板状体６と
シート状圧電素子８との親和性が高く、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。
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。
同質の材料から成るものを用いているので、板状体６と
シート状圧電素子８との親和性が高く、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。
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。
【００４０】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８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。
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８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。
【００４１】また、圧力室４は、ショットブラスト加工
により板状体６の表面に形成されるので、容易にかつ板
状体６に歪みを生じることなく圧力室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７（ａ）に示すごとく、本実施の形
態２のインクジェットヘッド３２は、電極３４，３６，
３８，４０の配置と駆動電圧の印加状態が異なるのみ
で、他は実施の形態１と同じである。
により板状体６の表面に形成されるので、容易にかつ板
状体６に歪みを生じることなく圧力室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７（ａ）に示すごとく、本実施の形
態２のインクジェットヘッド３２は、電極３４，３６，
３８，４０の配置と駆動電圧の印加状態が異なるのみ
で、他は実施の形態１と同じである。
【００４２】板状体６とは反対側のシート状圧電素子８
の外面には、圧力室４に対応する位置と隣接する圧力室
４の間に対応する位置とにそれぞれ独立電極３４，３６
が設けられている。また、板状体６に接合している側の
シート状圧電素子８の面にも、前記外面側の独立電極３
４，３６に対応した位置に、それぞれ独立電極３８，４
０が設けられている。そして、駆動電圧は、圧力室４に
対応する独立電極３４，３８にプラス、その間の独立電
極３６，４０にはマイナスが印加される。
の外面には、圧力室４に対応する位置と隣接する圧力室
４の間に対応する位置とにそれぞれ独立電極３４，３６
が設けられている。また、板状体６に接合している側の
シート状圧電素子８の面にも、前記外面側の独立電極３
４，３６に対応した位置に、それぞれ独立電極３８，４
０が設けられている。そして、駆動電圧は、圧力室４に
対応する独立電極３４，３８にプラス、その間の独立電
極３６，４０にはマイナスが印加される。
【００４３】この構成は、電界方向が分極方向と交叉す
る方向（ここでは直交する方向）となるように配置さ
れ、いわゆるシェアモードタイプの構成となっている。
駆動電圧の印加により、シート状圧電素子８の内、プラ
スの独立電極３４，３８とマイナスの独立電極３６，４
０との間に挟まれた部分４２，４４は、図示するごとく
厚みすべりを生じて変形し、シート状圧電素子８の内、
独立電極３４，３８が存在する部分が、圧力室４側に凸
となる状態に移動する。このことにより、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
インクが外部に噴射される。
る方向（ここでは直交する方向）となるように配置さ
れ、いわゆるシェアモードタイプの構成となっている。
駆動電圧の印加により、シート状圧電素子８の内、プラ
スの独立電極３４，３８とマイナスの独立電極３６，４
０との間に挟まれた部分４２，４４は、図示するごとく
厚みすべりを生じて変形し、シート状圧電素子８の内、
独立電極３４，３８が存在する部分が、圧力室４側に凸
となる状態に移動する。このことにより、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
インクが外部に噴射される。
【００４４】続いて駆動電圧印加を停止すると、図７
（ａ）の状態から圧力室４の容積が元に戻って、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
を圧力室４内に吸引する。本実施の形態２は電極３４，
３６，３８，４０をシート状圧電素子８の両面に多数本
印刷する必要があるが、他の効果は実施の形態１と同じ
である。
（ａ）の状態から圧力室４の容積が元に戻って、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
を圧力室４内に吸引する。本実施の形態２は電極３４，
３６，３８，４０をシート状圧電素子８の両面に多数本
印刷する必要があるが、他の効果は実施の形態１と同じ
である。
【００４５】［実施の形態３］図７（ｂ）に示すごと
く、本実施の形態３のインクジェットヘッド５２は、電
極５４，５６の配置と駆動電圧の印加状態が異なるのみ
で、他は実施の形態１と同じである。
く、本実施の形態３のインクジェットヘッド５２は、電
極５４，５６の配置と駆動電圧の印加状態が異なるのみ
で、他は実施の形態１と同じである。
【００４６】板状体６に接合している側のシート状圧電
素子８の面には、圧力室４に対応した位置と隣接する圧
力室４の間に対応する位置とにそれぞれ独立電極５４，
５６が設けられている。そして、駆動電圧は、共通電極
１４にはマイナス、圧力室４に対応する独立電極５４に
プラス、その間の独立電極５６にはマイナスが印加され
る。
素子８の面には、圧力室４に対応した位置と隣接する圧
力室４の間に対応する位置とにそれぞれ独立電極５４，
５６が設けられている。そして、駆動電圧は、共通電極
１４にはマイナス、圧力室４に対応する独立電極５４に
プラス、その間の独立電極５６にはマイナスが印加され
る。
【００４７】この構成は、共通電極１４と独立電極５４
とにより生じる電界方向は分極方向と同方向または逆方
向となるように配置され、２つの独立電極５４，５６に
より生じる電界方向は分極方向と交叉する方向（ここで
は直交する方向）となるように配置されている。すなわ
ち、ユニモルフタイプとシェアモードタイプとの混合し
た構成となっている。
とにより生じる電界方向は分極方向と同方向または逆方
向となるように配置され、２つの独立電極５４，５６に
より生じる電界方向は分極方向と交叉する方向（ここで
は直交する方向）となるように配置されている。すなわ
ち、ユニモルフタイプとシェアモードタイプとの混合し
た構成となっている。
【００４８】このことにより、共通電極１４と独立電極
５４とに挟まれたシート状圧電素子８の部分５８は、駆
動電圧印加時に収縮するとともに、板状体６は収縮しな
いので、圧力室４方向に凸状となる。更に、２つの電極
５４，５６の間の部分６０，６２は厚みすべりを生じて
変形し、シート状圧電素子８の内、独立電極５４が存在
する部分を圧力室４側に凸となる状態に移動させる。
５４とに挟まれたシート状圧電素子８の部分５８は、駆
動電圧印加時に収縮するとともに、板状体６は収縮しな
いので、圧力室４方向に凸状となる。更に、２つの電極
５４，５６の間の部分６０，６２は厚みすべりを生じて
変形し、シート状圧電素子８の内、独立電極５４が存在
する部分を圧力室４側に凸となる状態に移動させる。
【００４９】このように、ユニモルフタイプとシェアモ
ードタイプとの相乗作用によって圧力室４側へ凸とな
り、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噴射される。駆動電
圧印加を停止すると、図７（ｂ）の状態から圧力室４の
容積が元に戻って、圧力室４内のインクの圧力が低下
し、インク室２０からインクを圧力室４内に吸引する。
ードタイプとの相乗作用によって圧力室４側へ凸とな
り、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噴射される。駆動電
圧印加を停止すると、図７（ｂ）の状態から圧力室４の
容積が元に戻って、圧力室４内のインクの圧力が低下
し、インク室２０からインクを圧力室４内に吸引する。
【００５０】本実施の形態３は独立電極５４，５６が、
板状体６側のシート状圧電素子８の面に多数本印刷する
必要があるが、ユニモルフタイプとシェアモードタイプ
との相乗作用によって、実施の形態１よりも更にインク
の吐出量を大きくすることができる。
板状体６側のシート状圧電素子８の面に多数本印刷する
必要があるが、ユニモルフタイプとシェアモードタイプ
との相乗作用によって、実施の形態１よりも更にインク
の吐出量を大きくすることができる。
【００５１】［実施の形態４］図８に示すごとく、本実
施の形態４のインクジェットヘッド７２は、実施の形態
１におけるインクジェットヘッド２を圧力室を半ピッチ
ずらして接合した構成に該当するものである。
施の形態４のインクジェットヘッド７２は、実施の形態
１におけるインクジェットヘッド２を圧力室を半ピッチ
ずらして接合した構成に該当するものである。
【００５２】すなわち、図９に示すごとく、インクジェ
ットヘッド７２は、図６（ｂ）まで形成した構成に対し
て、シート状カバー部材１０の外面側に図５（ｂ）に示
したシート状カバー部材１０を接合する前の構成を、そ
の板状体６の側壁６ａの先端面６ｂにて、圧力室４を半
ピッチずらして接合して形成されている。
ットヘッド７２は、図６（ｂ）まで形成した構成に対し
て、シート状カバー部材１０の外面側に図５（ｂ）に示
したシート状カバー部材１０を接合する前の構成を、そ
の板状体６の側壁６ａの先端面６ｂにて、圧力室４を半
ピッチずらして接合して形成されている。
【００５３】このように形成することにより、シート状
カバー部材１０を隔てて、ノズル２２の配置密度を倍増
させることができ、側壁ごとの平面度や接合の不均一の
問題を生じることなく、容易にノズルの密度を高くする
ことが可能となる。 ［その他］前記実施の形態１，３，４において、駆動電
圧の電界方向が分極方向と同一であったが、逆方向とし
ても良い。このことにより、シート状圧電素子８が伸び
れば、外側に凸状になり、駆動電圧を印加した際にイン
ク室２０からインクを圧力室４内に吸引し、駆動電圧を
停止した場合には、元に戻って、インクを外部に噴射す
るように機能する。
カバー部材１０を隔てて、ノズル２２の配置密度を倍増
させることができ、側壁ごとの平面度や接合の不均一の
問題を生じることなく、容易にノズルの密度を高くする
ことが可能となる。 ［その他］前記実施の形態１，３，４において、駆動電
圧の電界方向が分極方向と同一であったが、逆方向とし
ても良い。このことにより、シート状圧電素子８が伸び
れば、外側に凸状になり、駆動電圧を印加した際にイン
ク室２０からインクを圧力室４内に吸引し、駆動電圧を
停止した場合には、元に戻って、インクを外部に噴射す
るように機能する。
【００５４】前記実施の形態２においても、電界方向を
逆にすることにより、駆動電圧印加時に外側に凸状にす
るようにしても良い。前記実施の形態１，３，４におい
て共通電極１４は、シート状圧電素子８上において、板
状体６とは反対側の面に形成したが、共通電極１４を板
状体６側とし独立電極１６，５４，５６を板状体６とは
反対側の面に形成しても良い。
逆にすることにより、駆動電圧印加時に外側に凸状にす
るようにしても良い。前記実施の形態１，３，４におい
て共通電極１４は、シート状圧電素子８上において、板
状体６とは反対側の面に形成したが、共通電極１４を板
状体６側とし独立電極１６，５４，５６を板状体６とは
反対側の面に形成しても良い。
【００５５】前記実施の形態４では、実施の形態１のイ
ンクジェットヘッド２およびその形成途中の構成を一体
化したが、実施の形態２，３のインクジェットヘッド３
２，５２の構成および形成途中の構成を一体化しても良
い。また、完成したインクジェットヘッド２，３２，５
２をシート状カバー部材１０同士を接合して一体化して
も良い。
ンクジェットヘッド２およびその形成途中の構成を一体
化したが、実施の形態２，３のインクジェットヘッド３
２，５２の構成および形成途中の構成を一体化しても良
い。また、完成したインクジェットヘッド２，３２，５
２をシート状カバー部材１０同士を接合して一体化して
も良い。
【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。
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。
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。
工程説明図である。
【図４】 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。
工程説明図である。
【図５】 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。
工程説明図である。
【図６】 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。
工程説明図である。
【図７】 実施の形態２および３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）は実
施の形態２、（ｂ）は実施の形態３のインクジェットヘ
ッドである。
トヘッドの構成および動作の説明図であり、（ａ）は実
施の形態２、（ｂ）は実施の形態３のインクジェットヘ
ッドである。
【図８】 実施の形態４としてのインクジェットヘッド
の構成説明図である。
の構成説明図である。
【図９】 実施の形態４のインクジェットヘッドの製造
工程説明図である。
工程説明図である。
【図１０】 従来技術としての２つのインクジェットヘ
ッドの構成説明図である。
ッドの構成説明図である。
２…インクジェットヘッド ４…圧力室 ６…
板状体 ６ａ…側壁 ６ｂ…側壁の先端面 ８…シート
状圧電素子 １０…シート状カバー部材 １４…共通電極 １６…独立電極 １８…シート状圧電素子の部分 ２０…インク室 ２２…ノズル ２４…未焼成のＰＺＴ系セラミックスシート ２５…
パターン ２６…パターン ２７…未焼成のＰＺＴ系セラミック
スプレート ２８…積層体 ３０…レジストマスク ３２…イン
クジェットヘッド ３４，３６，３８，４０…独立電極 ４２，４４…シート状圧電素子の部分 ５２…インク
ジェットヘッド ５４，５６…独立電極 ５８…シート状圧電素子の部
分 ６０，６２…シート状圧電素子の部分 ７２…インク
ジェットヘッド
板状体 ６ａ…側壁 ６ｂ…側壁の先端面 ８…シート
状圧電素子 １０…シート状カバー部材 １４…共通電極 １６…独立電極 １８…シート状圧電素子の部分 ２０…インク室 ２２…ノズル ２４…未焼成のＰＺＴ系セラミックスシート ２５…
パターン ２６…パターン ２７…未焼成のＰＺＴ系セラミック
スプレート ２８…積層体 ３０…レジストマスク ３２…イン
クジェットヘッド ３４，３６，３８，４０…独立電極 ４２，４４…シート状圧電素子の部分 ５２…インク
ジェットヘッド ５４，５６…独立電極 ５８…シート状圧電素子の部
分 ６０，６２…シート状圧電素子の部分 ７２…インク
ジェットヘッド
Claims (25)
- 【請求項１】側壁によって仕切られた複数の圧力室の一
面を圧電素子にて振動させることにより、前記圧力室内
のインクの圧力を制御して、前記圧力室に連続するノズ
ルから外部に前記インクを吐出させるインクジェットヘ
ッドであって、 一面に溝状に圧力室を形成した板状体の該一面側とは反
対側の外面に、表面に電極を設けかつ分極されたシート
状圧電素子が積層されていることを特徴とするインクジ
ェットヘッド。 - 【請求項２】前記圧力室が開口した前記板状体の一面
は、シート状カバー部材にて覆われていることを特徴と
する請求項１記載のインクジェットヘッド。 - 【請求項３】前記分極方向は、前記シート状圧電素子の
厚み方向であることを特徴とする請求項１または２記載
のインクジェットヘッド。 - 【請求項４】前記電極は、電界方向が分極方向と同一あ
るいは逆方向となるように配置されていることを特徴と
する請求項３記載のインクジェットヘッド。 - 【請求項５】前記電極は、前記シート状圧電素子の両面
に形成され、前記板状体との積層面あるいはその反対の
面の電極が前記圧力室毎に設けられていることを特徴と
する請求項４記載のインクジェットヘッド。 - 【請求項６】前記圧力室毎に設けられている電極とは反
対側の電極は、全圧力室に対して共通の電極として形成
されていることを特徴とする請求項５記載のインクジェ
ットヘッド。 - 【請求項７】前記電極は、電界方向が分極方向と交叉す
る方向となるように配置されていることを特徴とする請
求項３記載のインクジェットヘッド。 - 【請求項８】前記電極は、前記シート状圧電素子の一面
または両面に形成され、前記圧力室に対応する位置と、
隣接する前記圧力室の間に対応する位置とにそれぞれ設
けられていることを特徴とする請求項７記載のインクジ
ェットヘッド。 - 【請求項９】前記電極は、電界方向が分極方向と交叉す
る方向となる部分と同一あるいは逆方向となる部分との
両方が生じる位置に配置されていることを特徴とする請
求項３記載のインクジェットヘッド。 - 【請求項１０】前記電極は、前記シート状圧電素子の両
面に形成され、一面側にて前記圧力室に対応する位置と
隣接する前記圧力室の間に対応する位置とにそれぞれ電
極が形成され、他面側にて全圧力室に共通の電極が形成
されていることを特徴とする請求項９記載のインクジェ
ットヘッド。 - 【請求項１１】請求項１〜１０のいずれか記載のインク
ジェットヘッドの２つを、それぞれの前記シート状カバ
ー部材側を接合させて一体化していることを特徴とする
インクジェットヘッド。 - 【請求項１２】前記圧力室の位置を半ピッチずらして２
つの前記インクジェットヘッドが接合されていることを
特徴とする請求項１１記載のインクジェットヘッド。 - 【請求項１３】前記２つのインクジェットヘッドは、一
枚の前記シート状カバー部材を共用することで接合され
ていることを特徴とする請求項１１または１２記載のイ
ンクジェットヘッド。 - 【請求項１４】側壁によって仕切られた複数の圧力室の
一面を圧電素子にて振動させることにより、前記圧力室
内のインクの圧力を制御して、前記圧力室に連続するノ
ズルから外部に前記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、 未焼成のシート状圧電素子の表面に電極を形成し、前記
シート状圧電素子を前記シート状圧電素子と類似または
同質の材料から成る板状体の一面に接合して積層体を形
成した後、 該積層体を焼成し、該焼成後に前記積層体の板状体側の
表面に圧力室を形成し、 該圧力室をシート状カバー部材にて覆うとともに、この
覆う処理の前または後で、前記圧電素子に対して分極処
理を行うことを特徴とするインクジェットヘッド形成方
法。 - 【請求項１５】前記分極処理は、前記シート状圧電素子
の厚み方向になされることを特徴とする請求項１４記載
のインクジェットヘッド形成方法。 - 【請求項１６】前記電極は、電界方向が前記分極方向と
同一あるいは逆方向となるように形成されることを特徴
とする請求項１５記載のインクジェットヘッド形成方
法。 - 【請求項１７】前記電極は、前記シート状圧電素子の両
面に形成され、前記板状体との積層面あるいはその反対
の面の電極が前記圧力室毎に形成されることを特徴とす
る請求項１６記載のインクジェットヘッド形成方法。 - 【請求項１８】前記圧力室毎に形成される電極とは反対
側の電極は、全圧力室に対して共通の電極として形成さ
れることを特徴とする請求項１７記載のインクジェット
ヘッド形成方法。 - 【請求項１９】前記電極は、電界方向が前記分極方向と
交叉する方向となるように形成されることを特徴とする
請求項１５記載のインクジェットヘッド形成方法。 - 【請求項２０】前記電極は、前記シート状圧電素子の一
面または両面に形成され、前記圧力室に対応する位置
と、隣接する前記圧力室の間に対応する位置とにそれぞ
れ形成されることを特徴とする請求項１９記載のインク
ジェットヘッド形成方法。 - 【請求項２１】前記電極は、電界方向が前記分極方向と
交叉する方向となる部分と同一あるいは逆方向となる部
分との両方が生じる位置に形成されることを特徴とする
請求項１５記載のインクジェットヘッド形成方法。 - 【請求項２２】前記電極は、前記シート状圧電素子の両
面に形成され、前記シート状圧電素子の一面側にては前
記圧力室に対応する位置と隣接する前記圧力室の間に対
応する位置とにそれぞれ電極が形成され、他面側にては
全圧力室に共通の電極が形成されることを特徴とする請
求項２１記載のインクジェットヘッド形成方法。 - 【請求項２３】前記圧力室は、ショットブラスト加工に
より前記板状体の表面に形成されることを特徴とする請
求項１４〜２２記載のインクジェットヘッド形成方法。 - 【請求項２４】請求項１４〜２３のいずれか記載のイン
クジェットヘッド形成方法にて形成されたインクジェッ
トヘッドの前記シート状カバー部材側に、請求項１４〜
２３のいずれか記載のインクジェットヘッド形成方法に
て前記シート状カバー部材が接合される前まで形成され
た前記積層体の圧力室側を接合させて一体化することを
特徴とするインクジェットヘッド形成方法。 - 【請求項２５】前記圧力室の位置を半ピッチずらして接
合されることを特徴とする請求項２４記載のインクジェ
ットヘッド形成方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8266239A JPH10109415A (ja) | 1996-10-07 | 1996-10-07 | インクジェットヘッドおよびインクジェットヘッド形成方法 |
| US08/946,660 US6371602B1 (en) | 1996-10-07 | 1997-10-07 | Ink-jet recording head, and process for forming ink-jet recording head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8266239A JPH10109415A (ja) | 1996-10-07 | 1996-10-07 | インクジェットヘッドおよびインクジェットヘッド形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10109415A true JPH10109415A (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=17428214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8266239A Pending JPH10109415A (ja) | 1996-10-07 | 1996-10-07 | インクジェットヘッドおよびインクジェットヘッド形成方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6371602B1 (ja) |
| JP (1) | JPH10109415A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008079500A (ja) * | 2001-12-06 | 2008-04-03 | Brother Ind Ltd | 圧電アクチュエータ及び流体移送装置 |
| US7891781B2 (en) | 2001-11-30 | 2011-02-22 | 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 |
Families Citing this family (2)
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Family Cites Families (6)
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| US5825121A (en) * | 1994-07-08 | 1998-10-20 | Seiko Epson Corporation | Thin film piezoelectric device and ink jet recording head comprising the same |
-
1996
- 1996-10-07 JP JP8266239A patent/JPH10109415A/ja active Pending
-
1997
- 1997-10-07 US US08/946,660 patent/US6371602B1/en not_active Expired - Lifetime
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