JPH11320878A - インクジェットヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 歩留まりが悪く、コストが高くなる。 【解決手段】 Ｄ３１型圧電素子１をダイヤフラム振動
板２に接合し、ダイヤフラム振動板２とパッシベーショ
ン膜３とを接合し、このパッシベーション膜３と加圧液
室４を形成する隔壁部材５とを接合し、隔壁部材５に剛
体部材で形成した封止部材６を接合し、封止部材６には
加圧液室４に連通するノズル連通路７を形成し、更に封
止部材６の外面にノズル連通路７と軸が一致するノズル
孔９を形成したノズル形成部材８を接合した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はインクジェットヘッ
ドに関し、特にＤ３１圧電素子を用いるインクジェット
ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、プリンタ、ファクシミリ、複写
装置等に用いられるインクジェット記録装置の記録ヘッ
ドを構成するインクジェットヘッドとして、インク滴を
吐出する複数のノズルと、各ノズルに対応するインク液
室（「加圧室」或いは「加圧液室」ともいう。）と、こ
のインク液室内のインクを加圧する圧電素子等の電気機
械変換素子或いはヒータ等の電気熱変換素子などのエネ
ルギー発生手段を備え、エネルギー発生手段を記録信号
に応じて駆動することで所要のインク液室内のインクを
加圧してノズルからインク滴を噴射させるものである。

【０００３】前者の圧電素子などの電気機械変換素子を
用いたインクジェットヘッドとしては、特公平７−５７
５４５号公報に記載されているように、Ｄ３３型の圧電
素子の積層体（積層型圧電素子）を用いて振動板を介し
てインク液室を加圧するようにしたもの、特開平９−３
００６１０号公報に記載されているように、Ｄ３１型圧
電素子とＤ３３型圧電素子とを併用してＤ３３型圧電素
子の歪エネルギーの振動板への伝達効率を向上させよう
とするもの、特開平６−３１２５０５号公報や特開平７
−１７８９０２号公報に記載されているように、Ｄ３１
型圧電素子を用いて振動板を介してインク液室を加圧す
るようにしたものなどが知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した積層型圧電素
子を用いるインクジェットヘッドにあっては、圧電素子
の変位を効率的に振動板に伝達することができ、応答の
位相ずれも少ないため、印加電圧波形の適正化によって
振動板を高精度に駆動することができインク滴を安定的
に吐出することができるとともに、インク滴吐出量の制
御も可能であることから、印字ドットの多値化も容易に
行うことができる。

【０００５】しかしながら、積層型圧電素子を用いる場
合、大きな変位を得るために多層化を図らなければなら
ないが、圧電素子の多層化には高精度の作製技術を必要
とする。特に、積層境界部に埋設する各電極間のリーク
によるショートを回避し、隣接する吐出チャンネル間の
溝加工などを歩留まりまり良く行うためにはコストがか
かる。最近のインクジェットヘッドは印字ドットの高密
度化が進んでいるため、チャンネル間隔が短くなり、積
層型圧電素子のチャンネル間溝加工精度の高精度化が要
求され、更にコストの増大を招いている。

【０００６】他方、Ｄ３１型圧電素子を用いるインクジ
ェットヘッドにおいても、圧電素子を積層化した構成が
採用されるようになっており、積層化に伴なう問題や高
密度化に対応する上での課題を残している。

【０００７】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、簡単な構成で低コスト化を図れ、高密度化にも対
応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。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１のインクジェットヘッドは、電気機械変換
素子で振動板部材を介して加圧液室内のインクを加圧
し、この加圧液室に連通するノズルからインク滴を吐出
させるインク滴噴射手段を連続して並置したインクジェ
ットヘッドにおいて、Ｄ３１型圧電素子をダイヤフラム
振動板に接合し、このダイヤフラム振動板とパッシベー
ション膜とを接合し、このパッシベーション膜と加圧液
室を形成する隔壁とを接合し、この隔壁に剛体部材で形
成した封止層を接合し、この封止層には前記加圧液室に
連通するノズル連通路を形成し、更にこの封止層の外面
に前記ノズル連通路と軸が一致するノズルを形成したノ
ズル形成部材を接合した構成とした。

【０００９】請求項２のインクジェットヘッドは、電気
機械変換素子で振動板部材を介して加圧液室内のインク
を加圧し、この加圧液室に連通するノズルからインク滴
を吐出させるインク滴噴射手段を連続して並置したイン
クジェットヘッドにおいて、Ｄ３１型圧電素子をダイヤ
フラム振動板に接合し、このダイヤフラム振動板とパッ
シベーション膜とを接合し、このパッシベーション膜と
加圧液室を形成する隔壁とを接合し、この隔壁に剛体部
材で形成した封止層を接合し、前記隔壁のうちの隣接配
置した加圧液室間の境界壁とならない部分には前記加圧
液室に連通するノズル連通路を形成し、更に前記隔壁の
外面に前記ノズル連通路と軸が一致するノズルを形成し
たノズル形成部材を接合した構成とした。

【００１０】請求項３のインクジェットヘッドは、上記
請求項１又は２のインクジェットヘッドにおいて、イン
ク滴噴射手段のノズル列方向の全幅Ｗｃに対して前記加
圧液室のノズル列方向の幅Ｗｅを略０．７６Ｗｃとし、
前記加圧液室のノズル列方向の幅Ｗｅに対して前記圧電
素子のノズル列方向の幅Ｗｐを略０．７Ｗｅとし、前記
加圧液室のノズル列方向の幅Ｗｅに対して前記加圧液室
の高さＨｅを略０．５２Ｗｅとした構成とした。

【００１１】請求項４のインクジェットヘッドは、上記
請求項３のインクジェットヘッドにおいて、インク滴噴
射手段のノズル列方向の全幅Ｗｃに対して前記ダイヤフ
ラム振動板の厚さＴｄを０．０６Ｗ以下にした構成とし
た。

【００１２】請求項５のインクジェットヘッドは、上記
請求項３又は４のインクジェットヘッドにおいて、イン
ク滴噴射手段のノズル列方向の全幅Ｗｃに対して前記圧
電素子の厚さＴｐを０．０８Ｗｃ以下にした構成とし
た。

【００１３】請求項６のインクジェットヘッドは、上記
請求項３乃至５のいずれかのインクジェットヘッドにお
いて、前記ダイヤフラム振動板のヤング率Ｙが１０００
０ｋｇ／ｍｍ²以下である構成とした。

【００１４】請求項７のインクジェットヘッドは、上記
請求項３乃至６のいずれかのインクジェットヘッドにお
いて、前記ダイヤフラム振動板の前記圧電素子と接合し
ない領域の厚さを前記圧電素子と接合する領域の厚さＴ
ｄの１／２以下にした構成とした。

【００１５】請求項８のインクジェットヘッドは、上記
請求項３乃至７のいずれかのインクジェットヘッドにお
いて、前記隔壁と封止層との間にパッシベーション層を
介在した構成とした。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して説明する。図１は本発明の第１実施形態
に係るインクジェットヘッドのチャンネル方向の要部断
面図である。このインクジェットヘッドは、単層のＤ３
１型圧電素子１（第１層）の底面にダイヤフラム振動板
２（第２層）を接合している。Ｄ３１型圧電素子１の上
面及び下面には図示しない電極板を設け、これらの電極
板間に記録信号に応じた電圧を印加することで、圧電素
子１が変形する。また、ダイヤフラム振動板２は圧電素
子１と接合する厚膜部分である接合部（以下「非切断領
域」と称する。）２ａと薄膜のダイヤフラム部（以下
「切断領域」という。）２ｂとを有し、非切断領域２ａ
を圧電素子１に接着剤を介して接合している。

【００１７】このダイヤフラム振動板２の底面にはパッ
シベーション膜３（第３層）を接着剤を介して接合して
いる。このパッシベーション膜３としてはポリイミドフ
ィルムを使用している。また、パッシベーション膜３の
膜厚は、１チャンネルの幅Ｗｃを２５４μｍとしたとき
に約１０μｍとした。

【００１８】このパッシベーション膜３の下面には加圧
液室４を形成する剛性部材からなる隔壁部材５（第４
層）を接着剤を介して接合している。この隔壁部材５と
してはジルコニア（Ｚｒ）を使用した。また、隔壁部材
５の厚さはダイヤフラム振動板２の厚さよりも厚く、パ
ッシベーション膜３の厚さよりも厚くしている。

【００１９】この隔壁部材５の下面には加圧液室４を封
止する封止部材６（第４層）を接着剤を介して接合し、
封止部材６には加圧液室４に連通するノズル連通路（ノ
ズル管）７を形成している。この封止部材６としてはＳ
ＵＳ或いはジルコニア（Ｚｒ）を用いている。

【００２０】この封止部材６の下面にはノズル形成部材
（ノズルプレート）８を接着剤を介して接合している。
このノズル形成部材８にはノズル孔（オリフィス）９を
形成している。このノズル形成部材８はノズル孔９と封
止部材６のノズル連通路７との軸を合わせて接合してい
る。また、ノズル孔９は、深さ方向の形状が少なくとも
出口側の径が入口側の径よりも小さく、また、ノズル孔
９の内壁の形状が軸対称で曲率を有する形状にしてい
る。

【００２１】以上のように構成したこのインクジェット
ヘッドにおいては、単層のＤ３１型圧電素子１の図示し
ない電極間に電圧を印加すると、圧電素子１は横方向に
収縮し、上下方向に膨張する。したがって、圧電素子１
に電圧を印加したときには圧電素子１が底面（下面）側
に凸状に変形して上面側が凹状に変形し、ダイヤフラム
振動板２もパッシベーション膜３を伴なって加圧液室４
側に変形する。これによって、加圧液室４内圧力が上昇
してノズル連通路７を介してノズル孔９からインク滴が
吐出される。

【００２２】そして、圧電素子１への印加電圧をオフす
るとダイヤフラム振動板２及びパッシベーション膜３の
変形が回復して初期状態に戻るので、印加電圧のオンオ
フによりダイヤフラム振動板２を連続的に振動させるこ
とができ、ノズル孔９からインク滴を連続的に噴射する
ことができる。

【００２３】ここで、ダイヤフラム振動板２と隔壁部材
５との間にパッシベーション膜３を介在させることによ
って加圧液室４内に充填されたインクの接合境界からの
漏洩を確実に防止することができる。前記のようにパッ
シベーション膜３としてポリイミドフィルムを使用する
ことで優れた接合密着性が得られる。また、隔壁部材５
として剛性の高い部材を用いることにより、ダイヤフラ
ム振動板２及びパッシベーション膜３の図中ｘ方向の両
端を支持して変形させることができる。

【００２４】また、封止部材６として高剛性の部材を用
いることで加圧液室４内部の圧力上昇時における液室４
の内壁及びノズル連通路７の変形を抑止して噴射特性の
安定化を図ることができる。しかも、加圧液室４の圧力
変動に対する隔壁部材５の変形も小さく、隣接する加圧
液室への相互干渉の影響を抑えることができる。

【００２５】さらに、ノズル孔９は、深さ方向の形状が
少なくとも出口側の径が入口側の径よりも小さく、ノズ
ル孔９の内壁の形状が軸対称で曲率を有する形状するこ
とで、連続吐出時の安定性が向上した。

【００２６】次に、図２は本発明の第２実施形態に係る
インクジェットヘッドのチャンネル方向の要部断面図、
図３は同インクジェットヘッドのチャンネル方向と直交
する方向の要部断面図である。

【００２７】このインクジェットヘッドは、上記第１実
施形態と同様に単層のＤ３１型圧電素子１１の底面にダ
イヤフラム振動板１２を接着剤を介して接合し、このダ
イヤフラム振動板１２の底面にはポリイミドフィルムか
らなるパッシベーション膜１３を接着剤を介して接合し
て、このパッシベーション膜１３の下面には加圧液室１
４を形成するジルコニア等の剛性部材からなる隔壁部材
１５を接着剤を介して接合し、この隔壁部材１５の下面
には加圧液室１４を封止するＳＵＳ或いはジルコニアな
どの高剛性部材からなる封止部材１６を接着剤を介して
接合している。

【００２８】そして、この隔壁部材１５のうちのチャン
ネル間の境界とならない部分１５ａ（図３参照）には加
圧液室１４に連通するノズル連通路（ノズル管）１７を
形成し、隔壁部材１５の部分１５ａの外面にノズル孔
（オリフィス）１９を形成したノズル形成部材（ノズル
プレート）１８を接着剤を介して接合している。なお、
ノズル連通路１７とノズル孔１９との軸を一致させてい
ること、ノズル孔１９の形状を深さ方向の形状が少なく
とも出口側の径が入口側の径よりも小さく、ノズル孔９
の内壁の形状が軸対称で曲率を有する形状にしているこ
とはなどは上記第１実施形態と同様である。

【００２９】以上のように構成したこのインクジェット
ヘッドにおいても、上記第１実施形態のインクジェット
ヘッドと同様に、単層のＤ３１型圧電素子１１の図示し
ない電極間に電圧を印加すると、圧電素子１１は横方向
に収縮し、上下方向に膨張する。したがって、圧電素子
１１に電圧を印加したときには圧電素子１１が底面（下
面）側に凸状に変形して上面側が凹状に変形し、ダイヤ
フラム振動板１２もパッシベーション膜１３を伴なって
加圧液室１４側に変形する。これによって、加圧液室１
４内圧力が上昇してノズル連通路１７を介してノズル孔
１９からインク滴が吐出される。

【００３０】そして、圧電素子１１への印加電圧をオフ
するとダイヤフラム振動板１２及びパッシベーション膜
１３の変形が回復して初期状態に戻るので、印加電圧の
オンオフによりダイヤフラム振動板１２を連続的に振動
させることができ、ノズル孔１９からインク滴を連続的
に噴射することができる。

【００３１】次に、図４以降を参照して、これら各イン
クジェットヘッドにおける各部の寸法の規定について説
明する。まず、図４を参照して、ここでは、次のから
の条件を充足するように各部を設定している。 インク滴噴射手段のノズル列方向の全幅Ｗｃに対し
て加圧液室４のノズル列方向の幅Ｗｅを略０．７６Ｗｃ
とする。 加圧液室４のノズル列方向の幅Ｗｅに対して圧電素
子１のノズル列方向の幅Ｗｐを略０．７Ｗｅとする。 加圧液室４のノズル列方向の幅Ｗｅに対して加圧液
室４の高さＨｅを略０．５２Ｗｅとする。

【００３２】ここで、条件として、例えばノズルピッ
チ２５４μｍに対応するヘッドの場合、ノズル列方向全
幅Ｗｃ＝２５４μｍとし、加圧液室のノズル列方向の幅
Ｗｅ＝１９４μｍ以下とする。このとき、隣接する加圧
液室間の隔壁の厚さは、（２５４−１９４）／２＊２＝
６０μｍとなる。これにより、隣接加圧液室間隔壁が６
０μｍ以上となって十分な剛性が得られ、ヘッド駆動時
にチャンネル間相互干渉によって隣接チャンネルの噴射
安定性が低下することを防止できる。

【００３３】また、条件において、例えばノズルピッ
チ２５４μｍに対応するヘッドの場合、圧電素子のノズ
ル列方向の幅Ｗｐを略１３６μｍに設定する。圧電素子
のノズル列方向の幅Ｗｐがこの値の近傍にあるとき、ダ
イヤフラム振動板２の変位効率が最も高くなることを確
認した。

【００３４】さらに、条件において、同様にノズルピ
ッチが２５４μｍに対応するヘッドの場合、加圧液室の
高さＨｅを略１００μｍに設定した。上記第１実施形態
では加圧液室４の幅をＸ軸方向、高さをＺ軸方向にと
り、振動板変位に伴なう加圧液室４の容積変化量と吐出
インク滴量の関係等からＹ方向の長さを約３ｍｍと定め
た。

【００３５】以上のようにインク滴噴射手段のノズル列
方向の全幅Ｗｃ、加圧液室４のノズル列方向の幅Ｗｅ、
圧電素子１のノズル列方向の幅Ｗｐ、加圧液室４の高さ
Ｈｅを設定することによって、隔壁部材５による相互干
渉を防止して、しかもダイヤフラム振動板２の変位量を
大きくとることができ、適正なインク滴吐出量と噴射特
性を得ることができる。

【００３６】次に、図５を参照して、ここでは、インク
滴噴射手段のノズル列方向の全幅Ｗｃに対してダイヤフ
ラム振動板２の厚さＴｄを０．０６Ｗｃ以下に設定して
いる。ダイヤフラム振動板２の厚さＴｄは変位量Δｚと
相関関係があり、パラメータＴｄが上記の条件を充足す
ることによって、上記変位量Δｚの値を大きくすること
ができることを解明した。例えばノズルピッチ２５４μ
ｍのヘッドの場合において、ダイヤフラム振動板２の厚
さＴｄを１５μｍ以下とすることによって、ダイヤフラ
ム振動板２の変位効率が更に向上する。

【００３７】次に、図６を参照して、ここでは、インク
滴噴射手段のノズル列方向の全幅Ｗｃに対して圧電素子
１の厚さＴｐを０．０８Ｗｃ以下に設定している。圧電
素子１の厚さＴｐはダイヤフラム振動板２の変位量Δｚ
と相関関係があり、パラメータＴｐが上記の条件を充足
することによって、上記変位量Δｚの値を大きくするこ
とができることを解明した。例えばノズルピッチ２５４
μｍのヘッドの場合において、圧電素子１の厚さＴｐを
２０μｍ以下とすることによって、ダイヤフラム振動板
２の変位効率が更に向上する。

【００３８】次に、ダイヤフラム振動板２のヤング率Ｙ
について説明すると、ダイヤフラム振動板２のヤング率
Ｙを１００００ｋｇ／ｍｍ²以下にする。ダイヤフラム
振動板２のヤング率Ｙは、ダイヤフラム振動板２の変位
量Δｚと相関関係があり、パラメータＹが上記の条件を
充足することによって、上記変位量Δｚの値を大きくす
ることができる、つまり、圧電素子１への印加電圧に対
するダイヤフラム振動板２の変位効率を高くすることが
できる。例えばノズルピッチ２５４μｍのヘッドの場合
において、ダイヤフラム振動板２のヤング率Ｙを１００
００ｋｇ／ｍｍ²以下とすることによって、ダイヤフラ
ム振動板２の変位効率が更に向上する。

【００３９】次に、図７を参照して、ここでは、ダイヤ
フラム振動板２の切断領域２の厚さＴｄ２をダイヤフラ
ム振動板２の非切断領域２ａの厚さＴｄの１／２以下に
設定している。すなわち、前記各実施形態のインクジェ
ットヘッドにおいて、第１層としてＤ３１型圧電素子１
があり、第２層としてダイヤフラム振動板２がある。こ
のダイヤフラム振動板２はノズル列方向に連続して構成
している。ここで、ダイヤフラム振動板２の圧電素子１
と接合しない領域を深さ方向に切断し、その厚さＴｄ２
を元の厚さＴｄよりも薄く構成する。この薄い部分の厚
さＴｄ２を切断領域の厚さとする。

【００４０】ダイヤフラム振動板２の切断領域の厚さＴ
ｄ２は、ダイヤフラム振動板２の変位量Δｚと相関関係
があり、パラメータＴｄ２が上記の条件を充足すること
によって、上記変位量Δｚの値を大きくすることができ
る、つまり、圧電素子１への印加電圧に対するダイヤフ
ラム振動板２の変位効率を高くすることができる。例え
ばノズルピッチ２５４μｍのヘッドの場合において、ダ
イヤフラム振動板２の非切断領域の厚さＴｄを５μｍと
し、切断領域の厚さＴｄ２を２．５μｍ以下とすること
によって、ダイヤフラム振動板２の変位効率が更に向上
する。

【００４１】次に、図８は本発明の第３実施形態に係る
インクジェットヘッドのチャンネル方向の要部断面図で
ある。このインクジェットヘッドは、前記第１実施形態
のインクジェットヘッドにおいて、隔壁部材５と封止部
材６との間にポリイミドフィルムからなるパッシベーシ
ョン層２０をそれぞれ接着剤を介して接合している。

【００４２】また、図９は本発明の第４実施形態に係る
インクジェットヘッドのチャンネル方向と直交する方向
の要部断面図である。このインクジェットヘッドは、前
記第２実施形態のインクジェットヘッドにおいて、隔壁
部材１５と封止部材１６との間にポリイミドフィルムか
らなるパッシベーション層２０をそれぞれ接着剤を介し
て接合している。

【００４３】このように、隔壁部材５、１５と封止部材
６、１６との間にパッシベーション層２０を介装するこ
とにより、隔壁部材５、１５と封止部材５、１６とが異
なる部材であっても接合密着性が良好になり、層間から
のインクの漏洩を防止することができる。

【００４４】この場合、インク滴噴射手段のノズル列方
向の全幅Ｗｃに対して加圧液室のノズル列方向の幅Ｗｅ
を略０．７６Ｗｃとし、加圧液室のノズル列方向の幅Ｗ
ｅに対して前記圧電素子のノズル列方向の幅Ｗｐを略
０．７Ｗｅとし、加圧液室のノズル列方向の幅Ｗｅに対
して加圧液室の高さＨｅを略０．５２Ｗｅとし、インク
滴噴射手段のノズル列方向の全幅Ｗｃに対してダイヤフ
ラム振動板の厚さＴｄを０．０６Ｗ以下にし、インク滴
噴射手段のノズル列方向の全幅Ｗｃに対して圧電素子の
厚さＴｐを０．０８Ｗｃ以下にし、ダイヤフラム振動板
のヤング率Ｙが１００００ｋｇ／ｍｍ²以下とし、ダイ
ヤフラム振動板の圧電素子と接合しない領域の厚さを圧
電素子と接合する領域の厚さＴｄの１／２以下にするこ
とで、最も大きなダイヤフラム振動板の変位効果を得る
ことができると共に、加圧液室からのインクの漏洩も防
止できる。

【００４５】例えばノズルピッチ２５４μｍのインクジ
ェットヘッドにおいて、以下の〜の構成とすること
によって、ダイヤフラム振動板２の変位効率は最も向上
した。 ダイヤフラム振動板２の非切断領域の厚さＴｄを１
５μｍ以下にする。 第１層Ｄ３１型圧電素子１の厚さＴｐを２０μｍ以
下にする。 ダイヤフラム振動板２のヤング率Ｙを１００００ｋ
ｇ／ｍｍ²以下にする。 ダイヤフラム振動板２における非切断領域の厚さＴ
ｄを５μｍとし、ダイヤフラム振動板の切断領域の厚さ
Ｔｄ２を２．５μｍ以下とする。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１のインク
ジェットヘッドによれば、電気機械変換素子で振動板部
材を介して加圧液室内のインクを加圧し、この加圧液室
に連通するノズルからインク滴を吐出させるインク滴噴
射手段を連続して並置したインクジェットヘッドにおい
て、Ｄ３１型圧電素子をダイヤフラム振動板に接合し、
このダイヤフラム振動板とパッシベーション膜とを接合
し、このパッシベーション膜と加圧液室を形成する隔壁
とを接合し、この隔壁に剛体部材で形成した封止層を接
合し、この封止層には加圧液室に連通するノズル連通路
を形成し、更にこの封止層の外面にノズル連通路と軸が
一致するノズルを形成したノズル形成部材を接合した構
成としたので、構成が簡単になり、歩留まりが向上して
低コストで高密度化にも対応できるインクジェットヘッ
ドを得ることができる。

【００４７】請求項２のインクジェットヘッドによれ
ば、電気機械変換素子で振動板部材を介して加圧液室内
のインクを加圧し、この加圧液室に連通するノズルから
インク滴を吐出させるインクジェットヘッドにおいて、
Ｄ３１型圧電素子をダイヤフラム振動板に接合し、この
ダイヤフラム振動板とパッシベーション膜とを接合し、
このパッシベーション膜と加圧液室を形成する隔壁とを
接合し、この隔壁に剛体部材で形成した封止層を接合
し、隔壁のうちの隣接配置した加圧液室間の境界壁とな
らない部分には加圧液室に連通するノズル連通路を形成
し、更に隔壁の外面にノズル連通路と軸が一致するノズ
ルを形成したノズル形成部材を接合した構成としたの
で、構成が簡単になり、歩留まりが向上して低コストで
高密度化にも対応できるインクジェットヘッドを得るこ
とができる。

【００４８】請求項３のインクジェットヘッドによれ
ば、上記請求項１又はインクジェットヘッドにおいて、
インク滴噴射手段のノズル列方向の全幅Ｗｃに対して加
圧液室のノズル列方向の幅Ｗｅを略０．７６Ｗｃとし、
加圧液室のノズル列方向の幅Ｗｅに対して圧電素子のノ
ズル列方向の幅Ｗｐを略０．７Ｗｅとし、加圧液室のノ
ズル列方向の幅Ｗｅに対して加圧液室の高さＨｅを略
０．５２Ｗｅとした構成としたので、相互干渉を防止で
き、振動板の変位量を大きくとることができて適正なイ
ンク滴吐出量を確保することができる。

【００４９】請求項４のインクジェットヘッドによれ
ば、上記請求項３のインクジェットヘッドにおいて、イ
ンク滴噴射手段のノズル列方向の全幅Ｗｃに対してダイ
ヤフラム振動板の厚さＴｄを０．０６Ｗ以下にした構成
としたので、ダイヤフラム振動板の変位効率を向上する
ことができる。

【００５０】請求項５のインクジェットヘッドによれ
ば、上記請求項３又は４のインクジェットヘッドにおい
て、インク滴噴射手段のノズル列方向の全幅Ｗｃに対し
て圧電素子の厚さＴｐを０．０８Ｗｃ以下にした構成と
したので、ダイヤフラム振動板の変位効率を向上するこ
とができる。

【００５１】請求項６のインクジェットヘッドによれ
ば、上記請求項３乃至５のいずれかのインクジェットヘ
ッドにおいて、ダイヤフラム振動板のヤング率Ｙが１０
０００ｋｇ／ｍｍ²以下である構成としたので、ダイヤ
フラム振動板の変位効率を向上することができる。

【００５２】請求項７のインクジェットヘッドによれ
ば、上記請求項３乃至６のいずれかのインクジェットヘ
ッドにおいて、ダイヤフラム振動板の圧電素子と接合し
ない領域の厚さを圧電素子と接合する領域の厚さＴｄの
１／２以下にした構成としたので、ダイヤフラム振動板
の変位効率を向上することができる。

【００５３】請求項８のインクジェットヘッドによれ
ば、上記請求項３乃至７のいずれかのインクジェットヘ
ッドにおいて、隔壁と封止層との間にパッシベーション
層を介在した構成としたので、加圧液室境界の接合部か
らのインクの漏洩を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係るインクジェットヘ
ッドのチャンネル方向の要部断面図

【図２】本発明の第２実施形態に係るインクジェットヘ
ッドのチャンネル方向の要部断面図

【図３】同インクジェットヘッドのチャンネル方向と直
交する方向の要部断面図

【図４】本発明に係るインクジェットヘッドの隔壁部材
及び圧電素子の寸法設定の説明に供する説明図

【図５】本発明に係るインクジェットヘッドのダイヤフ
ラム振動板の寸法設定の説明に供する説明図

【図６】本発明に係るインクジェットヘッドの圧電素子
の寸法設定の説明に供する説明図

【図７】本発明に係るインクジェットヘッドのダイヤフ
ラム振動板の寸法設定の説明に供する説明図

【図８】本発明の第３実施形態に係るインクジェットヘ
ッドのチャンネル方向の要部断面図

【図９】本発明の第４実施形態に係るインクジェットヘ
ッドのチャンネル方向と直交する方向の要部断面図

【符号の説明】

１、１１…Ｄ３１型圧電素子、２、１２…ダイヤフラム
振動板、３、１３…パッシベーション膜、４、１４…加
圧液室、５、１５…隔壁部材、６、１６…封止部材、
７、１７…ノズル連通路、８、１８…ノズル形成部材、
９、１９…ノズル孔、２０…パッシベーション層。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気機械変換素子で振動板部材を介して
   加圧液室内のインクを加圧し、この加圧液室に連通する
   ノズルからインク滴を吐出させるインク滴噴射手段を連
   続して並置したインクジェットヘッドにおいて、Ｄ３１
   型圧電素子をダイヤフラム振動板に接合し、このダイヤ
   フラム振動板とパッシベーション膜とを接合し、このパ
   ッシベーション膜と加圧液室を形成する隔壁とを接合
   し、この隔壁に剛体部材で形成した封止層を接合し、こ
   の封止層には前記加圧液室に連通するノズル連通路を形
   成し、更にこの封止層の外面に前記ノズル連通路と軸が
   一致するノズルを形成したノズル形成部材を接合したこ
   とを特徴とするインクジェットヘッド。
2. 【請求項２】 電気機械変換素子で振動板部材を介して
   加圧液室内のインクを加圧し、この加圧液室に連通する
   ノズルからインク滴を吐出させるインク滴噴射手段を連
   続して並置したインクジェットヘッドにおいて、Ｄ３１
   型圧電素子をダイヤフラム振動板に接合し、このダイヤ
   フラム振動板とパッシベーション膜とを接合し、このパ
   ッシベーション膜と加圧液室を形成する隔壁とを接合
   し、この隔壁に剛体部材で形成した封止層を接合し、前
   記隔壁のうちの隣接配置した加圧液室間の境界壁となら
   ない部分には前記加圧液室に連通するノズル連通路を形
   成し、更に前記隔壁の外面に前記ノズル連通路と軸が一
   致するノズルを形成したノズル形成部材を接合したこと
   を特徴とするインクジェットヘッド。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載のインクジェット
   ヘッドにおいて、インク滴噴射手段のノズル列方向の全
   幅Ｗｃに対して前記加圧液室のノズル列方向の幅Ｗｅを
   略０．７６Ｗｃとし、前記加圧液室のノズル列方向の幅
   Ｗｅに対して前記圧電素子のノズル列方向の幅Ｗｐを略
   ０．７Ｗｅとし、前記加圧液室のノズル列方向の幅Ｗｅ
   に対して前記加圧液室の高さＨｅを略０．５２Ｗｅとし
   たことを特徴とするインクジェットヘッド。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のインクジェットヘッド
   において、インク滴噴射手段のノズル列方向の全幅Ｗｃ
   に対して前記ダイヤフラム振動板の厚さＴｄを０．０６
   Ｗ以下にしたことを特徴とするインクジェットヘッド。
5. 【請求項５】 請求項３又は４に記載のインクジェット
   ヘッドにおいて、インク滴噴射手段のノズル列方向の全
   幅Ｗｃに対して前記圧電素子の厚さＴｐを０．０８Ｗｃ
   以下にしたことを特徴とするインクジェットヘッド。
6. 【請求項６】 請求項３乃至５のいずれかに記載のイン
   クジェットヘッドにおいて、前記ダイヤフラム振動板の
   ヤング率Ｙが１００００ｋｇ／ｍｍ²以下であることを
   特徴とするインクジェットヘッド。
7. 【請求項７】 請求項３乃至６のいずれかに記載のイン
   クジェットヘッドにおいて、前記ダイヤフラム振動板の
   前記圧電素子と接合しない領域の厚さを前記圧電素子と
   接合する領域の厚さＴｄの１／２以下にしたことを特徴
   とするインクジェットヘッド。
8. 【請求項８】 請求項３乃至７のいずれかに記載のイン
   クジェットヘッドにおいて、前記隔壁と封止層との間に
   パッシベーション層を介在したことを特徴とするインク
   ジェットヘッド。