JPH08164607A - 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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- JPH08164607A JPH08164607A JP18123895A JP18123895A JPH08164607A JP H08164607 A JPH08164607 A JP H08164607A JP 18123895 A JP18123895 A JP 18123895A JP 18123895 A JP18123895 A JP 18123895A JP H08164607 A JPH08164607 A JP H08164607A
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- piezoelectric element
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 多チャンネルインクジェットヘッドにおける
相互干渉を低減して、画像品質を向上する。 【構成】 基板３上の圧電素子列４の各駆動部圧電素子
７と液室ユニット２の振動板１２のダイアフラム部１１
とを接合すると共に、圧電素子列４の各駆動部圧電素子
７，７間に固定部圧電素子８を設け、この固定部圧電素
子８と液室ユニット２の各加圧液室１７，１７間部分と
を高い剛性で接合した。
相互干渉を低減して、画像品質を向上する。 【構成】 基板３上の圧電素子列４の各駆動部圧電素子
７と液室ユニット２の振動板１２のダイアフラム部１１
とを接合すると共に、圧電素子列４の各駆動部圧電素子
７，７間に固定部圧電素子８を設け、この固定部圧電素
子８と液室ユニット２の各加圧液室１７，１７間部分と
を高い剛性で接合した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットヘッド
に関し、特にマルチノズルタイプのインクジェットヘッ
ドに関する。
に関し、特にマルチノズルタイプのインクジェットヘッ
ドに関する。
【０００２】
【従来の技術】インクジェット記録方式は、ヘッドを記
録紙上に接触することなく記録することができると共
に、記録プロセスが非常に単純であることやカラー記録
にも適することなどから注目されている。従前、このイ
ンクジェット記録方式として種々の方式が提案されてい
るが、現在では、記録信号が入力されたときにのみイン
クを吐出する所謂ドロップオンデマンド（ＤＯＤ）方式
が主流になっている。そして、ＤＯＤ方式の中には、所
謂バブルジェット方式とピエゾアクチュエータ方式があ
る。
録紙上に接触することなく記録することができると共
に、記録プロセスが非常に単純であることやカラー記録
にも適することなどから注目されている。従前、このイ
ンクジェット記録方式として種々の方式が提案されてい
るが、現在では、記録信号が入力されたときにのみイン
クを吐出する所謂ドロップオンデマンド（ＤＯＤ）方式
が主流になっている。そして、ＤＯＤ方式の中には、所
謂バブルジェット方式とピエゾアクチュエータ方式があ
る。
【０００３】前者のバブルジェット方式は、熱エネルギ
ーによってインク中に発生するバブルを利用するもので
あり、例えば特公昭６１−５９９１３号公報に記載され
ているように、インク流路中にアクチュエータに相当す
るヒータを配設し、このヒータでインクを直接瞬間加熱
することでヒータ表面にバブルを発生させ、このときの
インク流路内の圧力上昇によってインクを液滴化してノ
ズルから飛翔させる方式である。この方式では、ヒータ
加熱のための通電時間は５〜１０μsecであり、ヒータ
表面温度は３００℃にまで達する。
ーによってインク中に発生するバブルを利用するもので
あり、例えば特公昭６１−５９９１３号公報に記載され
ているように、インク流路中にアクチュエータに相当す
るヒータを配設し、このヒータでインクを直接瞬間加熱
することでヒータ表面にバブルを発生させ、このときの
インク流路内の圧力上昇によってインクを液滴化してノ
ズルから飛翔させる方式である。この方式では、ヒータ
加熱のための通電時間は５〜１０μsecであり、ヒータ
表面温度は３００℃にまで達する。
【０００４】このバブルジェット方式は、アクチュエー
タに相当するヒータが非常に小さく、ヘッドの高集積
化、小型化が容易であるという利点を有する反面、ヒー
タによる基板温度の上昇があるために、繰り返し駆動周
波数をあまり高くできず、また、ヒータによって直接イ
ンクを加熱するために、使用できるインクの種類が制約
されるという欠点がある。
タに相当するヒータが非常に小さく、ヘッドの高集積
化、小型化が容易であるという利点を有する反面、ヒー
タによる基板温度の上昇があるために、繰り返し駆動周
波数をあまり高くできず、また、ヒータによって直接イ
ンクを加熱するために、使用できるインクの種類が制約
されるという欠点がある。
【０００５】これに対して、後者のピエゾアクチュエー
タ方式には、例えば特公昭６０−８９５３号公報に記載
されているように、液室を形成する容器の壁面にノズル
を形成し、このノズルに対向して液室内に圧電素子を配
設し、この圧電素子を駆動することによってノズル領域
に動圧を生じさせて、インクを液滴化してノズルから飛
翔させる方式（以下「第１方式」という。）がある。
タ方式には、例えば特公昭６０−８９５３号公報に記載
されているように、液室を形成する容器の壁面にノズル
を形成し、このノズルに対向して液室内に圧電素子を配
設し、この圧電素子を駆動することによってノズル領域
に動圧を生じさせて、インクを液滴化してノズルから飛
翔させる方式（以下「第１方式」という。）がある。
【０００６】また、特開平３−１０８４６号公報に記載
されているように、加圧液室を構成する壁面を変形可能
な構造として、この変形可能な壁面の外側に圧電素子を
設け、この圧電素子を用いて加圧液室の壁面を変形させ
てその内容積を変化させることで、インクに圧力を与え
て液滴化してノズルから飛翔させる方式（以下「第２方
式」という。）がある。
されているように、加圧液室を構成する壁面を変形可能
な構造として、この変形可能な壁面の外側に圧電素子を
設け、この圧電素子を用いて加圧液室の壁面を変形させ
てその内容積を変化させることで、インクに圧力を与え
て液滴化してノズルから飛翔させる方式（以下「第２方
式」という。）がある。
【０００７】これらのピエゾアクチュエータ方式では、
圧電素子前面のノズル領域あるいは加圧液室のパルス的
な圧力上昇が必要であり、圧電素子に印加される電圧波
形は数μsec〜数１０μsecの立ち上がり時間に設定さ
れ、インクの補給は圧電素子の変位を元に戻すことによ
って行われる。
圧電素子前面のノズル領域あるいは加圧液室のパルス的
な圧力上昇が必要であり、圧電素子に印加される電圧波
形は数μsec〜数１０μsecの立ち上がり時間に設定さ
れ、インクの補給は圧電素子の変位を元に戻すことによ
って行われる。
【０００８】そして、これらのピエゾアクチュエータ方
式の内の液室内に圧電素子を配設する第１の方式にあっ
ては、圧電素子がインクに直接接触するという問題は解
消されていないが、加圧液室を設けて圧電素子でその加
圧液室の変形可能な壁面を変形させる第２の方式にあっ
ては、圧電素子がインクに直接接触せず、さらに、圧電
素子の発熱も無視できるため、使用するインク種類の制
約がないという利点があるものの、この第２の方式にあ
っても、多チャンネル化が難しいという問題がある。な
お、「チャンネル」とは、それぞれ１個の圧電素子等の
エネルギー発生手段、加圧液室及びノズルから構成され
る部分をいう。
式の内の液室内に圧電素子を配設する第１の方式にあっ
ては、圧電素子がインクに直接接触するという問題は解
消されていないが、加圧液室を設けて圧電素子でその加
圧液室の変形可能な壁面を変形させる第２の方式にあっ
ては、圧電素子がインクに直接接触せず、さらに、圧電
素子の発熱も無視できるため、使用するインク種類の制
約がないという利点があるものの、この第２の方式にあ
っても、多チャンネル化が難しいという問題がある。な
お、「チャンネル」とは、それぞれ１個の圧電素子等の
エネルギー発生手段、加圧液室及びノズルから構成され
る部分をいう。
【０００９】従来、第２のピエゾアクチュエータ方式に
おいて、多チャンネル化を図ったインクジェットヘッド
としては、例えば特開平３−１０８４６号公報に開示さ
れているように、１枚の圧電素子プレートに溝を形成し
て、この駆動信号が与えられる圧電素子（駆動部）と駆
動信号が与えられない圧電素子（非駆動部）とに分離す
ることによって、複数の駆動部を非駆動部を介して列設
したもの、あるいは特開平４−１６３５３号公報に開示
されているように、それぞれ独立した複数の圧電素子を
それぞれ独立した支持部材を介して列設し、各圧電素子
に対応し、互いに連通する２つの加圧液室を形成する加
圧液室ブロックを設け、この加圧液室ブロックの互いに
連通する２個の加圧液室の圧電素子側全体を１つの振動
板としたものがある。
おいて、多チャンネル化を図ったインクジェットヘッド
としては、例えば特開平３−１０８４６号公報に開示さ
れているように、１枚の圧電素子プレートに溝を形成し
て、この駆動信号が与えられる圧電素子（駆動部）と駆
動信号が与えられない圧電素子（非駆動部）とに分離す
ることによって、複数の駆動部を非駆動部を介して列設
したもの、あるいは特開平４−１６３５３号公報に開示
されているように、それぞれ独立した複数の圧電素子を
それぞれ独立した支持部材を介して列設し、各圧電素子
に対応し、互いに連通する２つの加圧液室を形成する加
圧液室ブロックを設け、この加圧液室ブロックの互いに
連通する２個の加圧液室の圧電素子側全体を１つの振動
板としたものがある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うにピエゾアクチュエータ方式のインクジェットヘッド
において、多チャンネル化を図った場合、圧電素子の変
位を利用するために、特に隣接するチャンネルの駆動状
況が相互に影響し合うという相互干渉の問題が生じ易く
なる。例えば、隣接する加圧液室に振動が伝搬すると、
本来非駆動のチャンネルのノズルからインクが吐出され
たり、隣接する加圧液室が同時に加圧されたときの加圧
力が不均一、不安定になってインク滴噴射特性（インク
滴吐出特性）がチャンネルによって異なってしまう等の
問題が生じる。なお、相互干渉は、例えば、単チャンネ
ル駆動時のインク滴飛翔体積と多チャネンル駆動時のイ
ンク滴飛翔体積の比、すなわち、（単チャンネル駆動時
のインク滴飛翔体積）／（多チャンネル駆動時のインク
滴飛翔体積）×１００（％）で表わすことができる。
うにピエゾアクチュエータ方式のインクジェットヘッド
において、多チャンネル化を図った場合、圧電素子の変
位を利用するために、特に隣接するチャンネルの駆動状
況が相互に影響し合うという相互干渉の問題が生じ易く
なる。例えば、隣接する加圧液室に振動が伝搬すると、
本来非駆動のチャンネルのノズルからインクが吐出され
たり、隣接する加圧液室が同時に加圧されたときの加圧
力が不均一、不安定になってインク滴噴射特性（インク
滴吐出特性）がチャンネルによって異なってしまう等の
問題が生じる。なお、相互干渉は、例えば、単チャンネ
ル駆動時のインク滴飛翔体積と多チャネンル駆動時のイ
ンク滴飛翔体積の比、すなわち、（単チャンネル駆動時
のインク滴飛翔体積）／（多チャンネル駆動時のインク
滴飛翔体積）×１００（％）で表わすことができる。
【００１１】そこで、多チャンネルのインクジェットヘ
ッドにおいて、全てのチャンネルで同じインク滴噴射特
性を得るためには、この相互干渉の問題を解消する必要
があるが、上述した従来のインクジェットヘッドにあっ
ては、こうした相互干渉の問題を解消する上では不十分
である。すなわち、上述した従来の圧電素子プレートに
溝を形成して駆動部と非駆動部とに分離したものにあっ
ては、個々の駆動部となる圧電素子が独立していないた
めに、一の圧電素子を駆動したときに圧電素子プレート
を介して他の圧電素子に振動が伝搬する。また、個々の
独立した圧電素子を設けながら、隣り合う加圧液室を連
通させたり、特にその振動板を共用しているものにあっ
ては、一の圧電素子を駆動したときに隣り合う加圧液室
に対しても連通路や振動板を介して振動が伝搬し、上述
したインク滴噴射特性の不均一等を招くことになる。
ッドにおいて、全てのチャンネルで同じインク滴噴射特
性を得るためには、この相互干渉の問題を解消する必要
があるが、上述した従来のインクジェットヘッドにあっ
ては、こうした相互干渉の問題を解消する上では不十分
である。すなわち、上述した従来の圧電素子プレートに
溝を形成して駆動部と非駆動部とに分離したものにあっ
ては、個々の駆動部となる圧電素子が独立していないた
めに、一の圧電素子を駆動したときに圧電素子プレート
を介して他の圧電素子に振動が伝搬する。また、個々の
独立した圧電素子を設けながら、隣り合う加圧液室を連
通させたり、特にその振動板を共用しているものにあっ
ては、一の圧電素子を駆動したときに隣り合う加圧液室
に対しても連通路や振動板を介して振動が伝搬し、上述
したインク滴噴射特性の不均一等を招くことになる。
【００１２】また、前者のバルブジェット方式にあって
も、加圧液室内でバルブを発生させてインクを加圧する
ために、高密度、高集積化を図った場合、加圧液室相互
間を仕切っている隔壁部が加圧力で変形して隣接する加
圧液室にも圧力変化を発生させるという上述した相互干
渉の問題が生じ易くなる。
も、加圧液室内でバルブを発生させてインクを加圧する
ために、高密度、高集積化を図った場合、加圧液室相互
間を仕切っている隔壁部が加圧力で変形して隣接する加
圧液室にも圧力変化を発生させるという上述した相互干
渉の問題が生じ易くなる。
【００１３】このように、複数のエネルギー発生手段
と、この複数のエネルギー発生手段で加圧される複数の
加圧液室と、この複数の加圧液室に連通する複数のノズ
ルとを有するマルチノズルタイプのインクジェットヘッ
ドにおいては、各チャンネル間の相互干渉が生じて、画
像品質の低下を招き易くなるという課題がある。
と、この複数のエネルギー発生手段で加圧される複数の
加圧液室と、この複数の加圧液室に連通する複数のノズ
ルとを有するマルチノズルタイプのインクジェットヘッ
ドにおいては、各チャンネル間の相互干渉が生じて、画
像品質の低下を招き易くなるという課題がある。
【００１４】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、特に多チャンネル（マルチノズル）のインクジ
ェットヘッドにおける相互干渉を低減ないし防止して、
インク滴噴射特性の低下を防止し、画像品質の向上を図
ることを目的とする。
であり、特に多チャンネル（マルチノズル）のインクジ
ェットヘッドにおける相互干渉を低減ないし防止して、
インク滴噴射特性の低下を防止し、画像品質の向上を図
ることを目的とする。
【００１５】
【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、列状に設けた複
数の圧電素子と、この複数の圧電素子で加圧される複数
の加圧液室と、この複数の加圧液室に連通する複数のノ
ズルとを有するインクジェットヘッドにおいて、前記複
数の圧電素子間に液室支柱部材を設けて、これらの複数
の圧電素子及び液室支柱部材上に、前記圧電素子の変位
で変形可能な変形部を有する前記加圧液室及びこの加圧
液室に連通する前記ノズルを形成する液室形成部材を設
け、前記圧電素子と前記変形部とを接触又は接合すると
共に、前記液室形成部材の各加圧液室間部分を前記液室
支柱部材を介して基板に接合した。
め請求項１のインクジェットヘッドは、列状に設けた複
数の圧電素子と、この複数の圧電素子で加圧される複数
の加圧液室と、この複数の加圧液室に連通する複数のノ
ズルとを有するインクジェットヘッドにおいて、前記複
数の圧電素子間に液室支柱部材を設けて、これらの複数
の圧電素子及び液室支柱部材上に、前記圧電素子の変位
で変形可能な変形部を有する前記加圧液室及びこの加圧
液室に連通する前記ノズルを形成する液室形成部材を設
け、前記圧電素子と前記変形部とを接触又は接合すると
共に、前記液室形成部材の各加圧液室間部分を前記液室
支柱部材を介して基板に接合した。
【００１６】請求項２のインクジェットヘッドは、上記
請求項１のインクジェットヘッドにおいて、前記液室支
柱部材が圧電素子からなり、前記複数の圧電素子と液室
支柱部材が同時に加工形成される構成とした。
請求項１のインクジェットヘッドにおいて、前記液室支
柱部材が圧電素子からなり、前記複数の圧電素子と液室
支柱部材が同時に加工形成される構成とした。
【００１７】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、前記
液室形成部材が前記変形部を形成する変形部形成部材を
有し、この変形部形成部材が金属膜又は低透湿性の樹脂
膜からなる構成とした。
請求項１又は２のインクジェットヘッドにおいて、前記
液室形成部材が前記変形部を形成する変形部形成部材を
有し、この変形部形成部材が金属膜又は低透湿性の樹脂
膜からなる構成とした。
【００１８】請求項４のインクジェットヘッドは、列状
に設けた複数の圧電素子と、この複数の圧電素子で加圧
される複数の加圧液室と、この複数の加圧液室に連通す
る複数のノズルとを有するインクジェットヘッドにおい
て、前記複数の圧電素子間に圧電素子からなる液室支柱
部材を設けると共に、これらの複数の圧電素子及び液室
支柱部材を積層型圧電素子で形成し、これらの複数の圧
電素子及び液室支柱部材上に、前記圧電素子の変位で変
形可能な変形部を有する変形部形成部材を設け、この変
形部形成部材上に前記変形部と略同形状の加圧液室流路
を形成する液室流路形成部材を設け、この液室流路形成
部材上に前記変形部に対向する位置に前記ノズルを形成
したノズル形成部材を設けた。
に設けた複数の圧電素子と、この複数の圧電素子で加圧
される複数の加圧液室と、この複数の加圧液室に連通す
る複数のノズルとを有するインクジェットヘッドにおい
て、前記複数の圧電素子間に圧電素子からなる液室支柱
部材を設けると共に、これらの複数の圧電素子及び液室
支柱部材を積層型圧電素子で形成し、これらの複数の圧
電素子及び液室支柱部材上に、前記圧電素子の変位で変
形可能な変形部を有する変形部形成部材を設け、この変
形部形成部材上に前記変形部と略同形状の加圧液室流路
を形成する液室流路形成部材を設け、この液室流路形成
部材上に前記変形部に対向する位置に前記ノズルを形成
したノズル形成部材を設けた。
【００１９】請求項５のインクジェットヘッドは、上記
請求項４のインクジェットヘッドにおいて、前記変形部
形成部材が２種類以上の厚みの異なる部分を有する１枚
のプレート部材からなり、前記変形部が前記圧電素子に
対向する肉厚の厚い肉厚部と、この肉厚部の周囲に形成
した肉厚の薄い薄肉部とを有する構成とした。
請求項４のインクジェットヘッドにおいて、前記変形部
形成部材が２種類以上の厚みの異なる部分を有する１枚
のプレート部材からなり、前記変形部が前記圧電素子に
対向する肉厚の厚い肉厚部と、この肉厚部の周囲に形成
した肉厚の薄い薄肉部とを有する構成とした。
【００２０】請求項６のインクジェットヘッドは、上記
請求項４又は５のインクジェットヘッドにおいて、前記
ノズル形成部材と変形部形成部材がいずれも金属材料で
形成されている構成とした。
請求項４又は５のインクジェットヘッドにおいて、前記
ノズル形成部材と変形部形成部材がいずれも金属材料で
形成されている構成とした。
【００２１】請求項７のインクジェットヘッドは、上記
請求項４乃至６のいずれかのインクジェットヘッドにお
いて、前記ノズル形成部材と変形部形成部材がいずれも
同一工法で形成されている構成とした。
請求項４乃至６のいずれかのインクジェットヘッドにお
いて、前記ノズル形成部材と変形部形成部材がいずれも
同一工法で形成されている構成とした。
【００２２】請求項８のインクジェットヘッドは、上記
請求項４乃至７のいずれかのインクジェットヘッドにお
いて、前記ノズル形成部材及び変形部形成部材には相対
的同位置にアライメントマークが設けられている構成と
した。
請求項４乃至７のいずれかのインクジェットヘッドにお
いて、前記ノズル形成部材及び変形部形成部材には相対
的同位置にアライメントマークが設けられている構成と
した。
【００２３】請求項９のインクジェットヘッドは、上記
請求項１乃至８のいずれかのインクジェットヘッドにお
いて、前記基板上には前記列状に設けた複数の圧電素子
の側方に液室固定部材を設け、前記液室形成部材をこの
液室固定部材を介して前記基板に接合した。
請求項１乃至８のいずれかのインクジェットヘッドにお
いて、前記基板上には前記列状に設けた複数の圧電素子
の側方に液室固定部材を設け、前記液室形成部材をこの
液室固定部材を介して前記基板に接合した。
【００２４】請求項１０のインクジェットヘッドは、上
記請求項９のインクジェットヘッドにおいて、前記液室
固定部材が前記複数の圧電素子の列方向に沿ってその一
方側又は両側に設けた板状部材である構成とした。
記請求項９のインクジェットヘッドにおいて、前記液室
固定部材が前記複数の圧電素子の列方向に沿ってその一
方側又は両側に設けた板状部材である構成とした。
【００２５】請求項１１のインクジェットヘッドは、上
記請求項９又は１０のインクジェットヘッドにおいて、
前記圧電素子及び液室支柱部材及び／又は液室固定部材
がセラミックスからなる構成とした。
記請求項９又は１０のインクジェットヘッドにおいて、
前記圧電素子及び液室支柱部材及び／又は液室固定部材
がセラミックスからなる構成とした。
【００２６】請求項１２のインクジェットヘッドは、上
記請求項９乃至１１のいずれかのインクジェットヘッド
において、前記液室固定部材が熱膨張係数を低減する充
填剤を混入した樹脂からなる構成とした。
記請求項９乃至１１のいずれかのインクジェットヘッド
において、前記液室固定部材が熱膨張係数を低減する充
填剤を混入した樹脂からなる構成とした。
【００２７】請求項１３のインクジェットヘッドは、上
記請求項１乃至１２のいずれかのインクジェットヘッド
において、前記加圧液室をノズル配列方向の幅がこのノ
ズル配列方向と直交する方向の幅よりも短い細長型形状
に形成した構成とした。
記請求項１乃至１２のいずれかのインクジェットヘッド
において、前記加圧液室をノズル配列方向の幅がこのノ
ズル配列方向と直交する方向の幅よりも短い細長型形状
に形成した構成とした。
【００２８】請求項１４のインクジェットヘッドは、上
記請求項１３のインクジェットヘッドにおいて、前記加
圧液室のノズル配列方向と直交する方向の両側に、この
加圧液室に流体抵抗部となるインク供給路を介して連通
する共通液室を有している構成とした。
記請求項１３のインクジェットヘッドにおいて、前記加
圧液室のノズル配列方向と直交する方向の両側に、この
加圧液室に流体抵抗部となるインク供給路を介して連通
する共通液室を有している構成とした。
【００２９】請求項１５のインクジェットヘッドは、上
記請求項１４のインクジェットヘッドにおいて、前記加
圧液室、インク供給路及び共通液室を、前記ノズルに対
して対称配置した構成とした。
記請求項１４のインクジェットヘッドにおいて、前記加
圧液室、インク供給路及び共通液室を、前記ノズルに対
して対称配置した構成とした。
【００３０】請求項１６のインクジェットヘッドは、上
記請求項１４又は１５のインクジェットヘッドにおい
て、前記加圧液室の両側の共通液室を略同形状に形成し
た構成とした。
記請求項１４又は１５のインクジェットヘッドにおい
て、前記加圧液室の両側の共通液室を略同形状に形成し
た構成とした。
【００３１】請求項１７のインクジェットヘッドは、上
記請求項１３乃至１６のいずれかに記載のインクジェッ
トヘッドにおいて、前記加圧液室はノズル配列方向と直
交する方向の幅がノズル配列方向の幅の２倍以上である
構成とした。
記請求項１３乃至１６のいずれかに記載のインクジェッ
トヘッドにおいて、前記加圧液室はノズル配列方向と直
交する方向の幅がノズル配列方向の幅の２倍以上である
構成とした。
【００３２】請求項１８のインクジェットヘッドは、上
記請求項１乃至１７のいずれかのインクジェットヘッド
において、前記複数の圧電素子からなる圧電素子列を２
列設け、各圧電素子列の圧電素子を千鳥状に配列した構
成とした。
記請求項１乃至１７のいずれかのインクジェットヘッド
において、前記複数の圧電素子からなる圧電素子列を２
列設け、各圧電素子列の圧電素子を千鳥状に配列した構
成とした。
【００３３】請求項１９のインクジェットヘッドは、列
状に設けた複数の圧電素子と、この複数の圧電素子で加
圧される複数の加圧液室と、この複数の加圧液室に連通
する複数のノズルとを有するインクジェットヘッドにお
いて、前記複数の圧電素子間に液室支柱部材を設けて、
これらの複数の圧電素子及び液室支柱部材上に、前記圧
電素子で変形可能な変形部を有する前記加圧液室を形成
する液室形成部材を設け、前記液室支柱部材と前記液室
形成部材の各変形部間に形成した梁部とを接合し、か
つ、前記液室支柱部材の幅を前記液室形成部材の梁部の
幅より大きく形成した。
状に設けた複数の圧電素子と、この複数の圧電素子で加
圧される複数の加圧液室と、この複数の加圧液室に連通
する複数のノズルとを有するインクジェットヘッドにお
いて、前記複数の圧電素子間に液室支柱部材を設けて、
これらの複数の圧電素子及び液室支柱部材上に、前記圧
電素子で変形可能な変形部を有する前記加圧液室を形成
する液室形成部材を設け、前記液室支柱部材と前記液室
形成部材の各変形部間に形成した梁部とを接合し、か
つ、前記液室支柱部材の幅を前記液室形成部材の梁部の
幅より大きく形成した。
【００３４】請求項２０のインクジェットヘッドは、上
記請求項１９のインクジェットヘッドにおいて、前記加
圧液室の幅を前記液室形成部材の変形部の幅より大きく
形成した。
記請求項１９のインクジェットヘッドにおいて、前記加
圧液室の幅を前記液室形成部材の変形部の幅より大きく
形成した。
【００３５】請求項２１のインクジェットヘッドは、上
記請求項１９又は２０のインクジェットヘッドにおい
て、前記液室支柱部材の幅を前記圧電素子の幅より大き
く形成した。
記請求項１９又は２０のインクジェットヘッドにおい
て、前記液室支柱部材の幅を前記圧電素子の幅より大き
く形成した。
【００３６】請求項２２のインクジェットヘッドは、上
記請求項１９乃至２１のいずれかのインクジェットヘッ
ドにおいて、前記液室形成部材の変形部が、少なくとも
前記圧電素子に接合する肉厚の厚い厚肉部と、この厚肉
部の周囲に形成した肉厚の薄い薄肉部とを有し、前記梁
部の幅を前記厚肉部の幅よりも大きく形成した。
記請求項１９乃至２１のいずれかのインクジェットヘッ
ドにおいて、前記液室形成部材の変形部が、少なくとも
前記圧電素子に接合する肉厚の厚い厚肉部と、この厚肉
部の周囲に形成した肉厚の薄い薄肉部とを有し、前記梁
部の幅を前記厚肉部の幅よりも大きく形成した。
【００３７】請求項２３のインクジェットヘッドは、列
状に設けた複数のエネルギー発生手段と、この複数のエ
ネルギー発生手段で加圧される複数の加圧液室と、この
複数の加圧液室に連通する複数のノズルとを有するイン
クジェットヘッドにおいて、前記複数の加圧液室の各々
に片方向又は両方向からインク供給路を介してインクを
供給する共通液室を設けると共に、前記加圧液室のノズ
ル配列方向と直交する方向の幅を前記エネルギー発生手
段からの距離が大きくなるに従って狭く形成した。
状に設けた複数のエネルギー発生手段と、この複数のエ
ネルギー発生手段で加圧される複数の加圧液室と、この
複数の加圧液室に連通する複数のノズルとを有するイン
クジェットヘッドにおいて、前記複数の加圧液室の各々
に片方向又は両方向からインク供給路を介してインクを
供給する共通液室を設けると共に、前記加圧液室のノズ
ル配列方向と直交する方向の幅を前記エネルギー発生手
段からの距離が大きくなるに従って狭く形成した。
【００３８】請求項２４のインクジェットヘッドは、列
状に設けた複数のエネルギー発生手段と、この複数のエ
ネルギー発生手段で加圧される複数の加圧液室と、この
複数の加圧液室に連通する複数のノズルとを有するイン
クジェットヘッドにおいて、前記複数の加圧液室の各々
に片方向又は両方向からインク供給路を介してインクを
供給する共通液室を設けると共に、前記加圧液室のノズ
ル配列方向の幅を前記エネルギー発生手段からの距離が
大きくなるに従って短く形成した。
状に設けた複数のエネルギー発生手段と、この複数のエ
ネルギー発生手段で加圧される複数の加圧液室と、この
複数の加圧液室に連通する複数のノズルとを有するイン
クジェットヘッドにおいて、前記複数の加圧液室の各々
に片方向又は両方向からインク供給路を介してインクを
供給する共通液室を設けると共に、前記加圧液室のノズ
ル配列方向の幅を前記エネルギー発生手段からの距離が
大きくなるに従って短く形成した。
【００３９】
【作用】請求項１のインクジェットヘッドは、複数の圧
電素子間に液室支柱部材を設けて、これらの複数の圧電
素子及び液室支柱部材上に、圧電素子の変位で変形可能
な変形部を有する加圧液室及びこの加圧液室に連通する
ノズルを形成する液室形成部材を設け、圧電素子と変形
部とを接触又は接合すると共に、液室形成部材の各加圧
液室間部分を液室支柱部材を介して基板と接合したの
で、隣接チャンネル間の機械的剛性が高くなり、一の圧
電素子を駆動したときの他の圧電素子への振動の伝搬を
抑制して、相互干渉を低減ないし防止し、安定したイン
ク滴吐出性能（インク滴噴射特性）が得られる。
電素子間に液室支柱部材を設けて、これらの複数の圧電
素子及び液室支柱部材上に、圧電素子の変位で変形可能
な変形部を有する加圧液室及びこの加圧液室に連通する
ノズルを形成する液室形成部材を設け、圧電素子と変形
部とを接触又は接合すると共に、液室形成部材の各加圧
液室間部分を液室支柱部材を介して基板と接合したの
で、隣接チャンネル間の機械的剛性が高くなり、一の圧
電素子を駆動したときの他の圧電素子への振動の伝搬を
抑制して、相互干渉を低減ないし防止し、安定したイン
ク滴吐出性能（インク滴噴射特性）が得られる。
【００４０】請求項２のインクジェットヘッドは、上記
請求項１のインクジェットヘッドにおいて、液室支柱部
材が圧電素子からなり、複数の圧電素子と液室支柱部材
が同時に加工形成される構成としたので、液室支柱部材
を容易に、しかも高い剛性のもので形成することができ
て、コストダウンを図れる。
請求項１のインクジェットヘッドにおいて、液室支柱部
材が圧電素子からなり、複数の圧電素子と液室支柱部材
が同時に加工形成される構成としたので、液室支柱部材
を容易に、しかも高い剛性のもので形成することができ
て、コストダウンを図れる。
【００４１】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、液室
形成部材が変形部を形成する変形部形成部材を有し、こ
の変形部形成部材が金属膜又は低透湿性の樹脂膜からな
る構成としたので、圧電素子の変位を効率的に加圧液室
に伝搬することができ、しかも液室支柱部材との接合部
の剛性を高くすることができて、より相互干渉を低減で
きる。
請求項１又は２のインクジェットヘッドにおいて、液室
形成部材が変形部を形成する変形部形成部材を有し、こ
の変形部形成部材が金属膜又は低透湿性の樹脂膜からな
る構成としたので、圧電素子の変位を効率的に加圧液室
に伝搬することができ、しかも液室支柱部材との接合部
の剛性を高くすることができて、より相互干渉を低減で
きる。
【００４２】請求項４のインクジェットヘッドは、複数
の圧電素子間に圧電素子からなる液室支柱部材を設ける
と共に、これらの複数の圧電素子及び液室支柱部材を積
層型圧電素子で形成し、これらの複数の圧電素子及び液
室支柱部材上に、圧電素子の変位で変形可能な変形部を
有する変形部形成部材を設け、この変形部形成部材上に
変形部と略同形状の加圧液室流路を形成する液室流路形
成部材を設け、この液室流路形成部材上に変形部に対向
する位置にノズルを形成したノズル形成部材を設けたの
で、積層型圧電素子が積層方向（ｄ３３方向）に変位す
ることで加圧液室内の圧力が瞬時に上昇し、変形部が容
易に変形することによって加圧液室内の圧力上昇が妨げ
られることがなく、変形部と略同形状をしている加圧液
室内のインクが効率的に圧縮されて、変形部に対向する
ノズルに対して効率的に圧力が伝達され、隣接チャンネ
ル間での相互干渉を低減しつつ、インク滴の吐出効率の
向上、高周波駆動化を図ることができる。
の圧電素子間に圧電素子からなる液室支柱部材を設ける
と共に、これらの複数の圧電素子及び液室支柱部材を積
層型圧電素子で形成し、これらの複数の圧電素子及び液
室支柱部材上に、圧電素子の変位で変形可能な変形部を
有する変形部形成部材を設け、この変形部形成部材上に
変形部と略同形状の加圧液室流路を形成する液室流路形
成部材を設け、この液室流路形成部材上に変形部に対向
する位置にノズルを形成したノズル形成部材を設けたの
で、積層型圧電素子が積層方向（ｄ３３方向）に変位す
ることで加圧液室内の圧力が瞬時に上昇し、変形部が容
易に変形することによって加圧液室内の圧力上昇が妨げ
られることがなく、変形部と略同形状をしている加圧液
室内のインクが効率的に圧縮されて、変形部に対向する
ノズルに対して効率的に圧力が伝達され、隣接チャンネ
ル間での相互干渉を低減しつつ、インク滴の吐出効率の
向上、高周波駆動化を図ることができる。
【００４３】請求項５のインクジェットヘッドは、上記
請求項４のインクジェットヘッドにおいて、変形部形成
部材が２種類以上の厚みの異なる部分を有する１枚のプ
レート部材からなり、変形部が圧電素子に対向する肉厚
の厚い肉厚部と、この肉厚部の周囲に形成した肉厚の薄
い薄肉部とを有する構成としたので、液室流路形成部材
を変形部形成部材の変形部以外の厚い部分に接合するこ
とができ、圧電素子の変位を妨げることがなく、一層の
隣接チャンネル間での相互干渉の低減、インク滴の吐出
効率の向上、高周波駆動化を図ることができる。
請求項４のインクジェットヘッドにおいて、変形部形成
部材が２種類以上の厚みの異なる部分を有する１枚のプ
レート部材からなり、変形部が圧電素子に対向する肉厚
の厚い肉厚部と、この肉厚部の周囲に形成した肉厚の薄
い薄肉部とを有する構成としたので、液室流路形成部材
を変形部形成部材の変形部以外の厚い部分に接合するこ
とができ、圧電素子の変位を妨げることがなく、一層の
隣接チャンネル間での相互干渉の低減、インク滴の吐出
効率の向上、高周波駆動化を図ることができる。
【００４４】請求項６のインクジェットヘッドは、上記
請求項４又は５のインクジェットヘッドにおいて、ノズ
ル形成部材と変形部形成部材がいずれも金属材料で形成
されている構成としたので、加圧液室全体の剛性が高く
なり、インク吐出効率の低下や相互干渉の発生をより確
実に防止することができ、しかも、加圧液室内のインク
の圧電素子側への透湿を防止して、圧電素子のマイグレ
ーションを抑制できる。
請求項４又は５のインクジェットヘッドにおいて、ノズ
ル形成部材と変形部形成部材がいずれも金属材料で形成
されている構成としたので、加圧液室全体の剛性が高く
なり、インク吐出効率の低下や相互干渉の発生をより確
実に防止することができ、しかも、加圧液室内のインク
の圧電素子側への透湿を防止して、圧電素子のマイグレ
ーションを抑制できる。
【００４５】請求項７のインクジェットヘッドは、上記
請求項４乃至６のいずれかのインクジェットヘッドにお
いて、ノズル形成部材と変形部形成部材がいずれも同一
工法で形成されている構成としたので、生産効率を向上
できる。
請求項４乃至６のいずれかのインクジェットヘッドにお
いて、ノズル形成部材と変形部形成部材がいずれも同一
工法で形成されている構成としたので、生産効率を向上
できる。
【００４６】請求項８のインクジェットヘッドは、上記
請求項４乃至７のいずれかのインクジェットヘッドにお
いて、ノズル形成部材及び変形部形成部材には相対的同
位置にアライメントマークが設けられている構成とした
ので、両者の位置合せを容易に行うことができ、接合時
の位置ずれによる相互干渉を低減できる。
請求項４乃至７のいずれかのインクジェットヘッドにお
いて、ノズル形成部材及び変形部形成部材には相対的同
位置にアライメントマークが設けられている構成とした
ので、両者の位置合せを容易に行うことができ、接合時
の位置ずれによる相互干渉を低減できる。
【００４７】請求項９のインクジェットヘッドは、上記
請求項１乃至８のいずれかのインクジェットヘッドにお
いて、基板上には列状に設けた複数の圧電素子の側方に
液室固定部材を設け、液室形成部材をこの液室固定部材
を介して基板に接合したので、特に複数チャンネル同時
駆動時に生じる液室形成部材全体の持上がりを抑制し、
安定したインク吐出性能が得られる。
請求項１乃至８のいずれかのインクジェットヘッドにお
いて、基板上には列状に設けた複数の圧電素子の側方に
液室固定部材を設け、液室形成部材をこの液室固定部材
を介して基板に接合したので、特に複数チャンネル同時
駆動時に生じる液室形成部材全体の持上がりを抑制し、
安定したインク吐出性能が得られる。
【００４８】請求項１０のインクジェットヘッドは、上
記請求項９のインクジェットヘッドにおいて、液室固定
部材が複数の圧電素子の列方向に沿ってその一方側又は
両側に設けた板状部材である構成としたので、単チャン
ネル駆動時に生じる隣接チャンネルへの振動伝搬を抑制
し、複数チャンネル同時駆動時に生じる液室形成部材全
体の持上がりも抑制して、安定したインク吐出性能を得
ることができる。
記請求項９のインクジェットヘッドにおいて、液室固定
部材が複数の圧電素子の列方向に沿ってその一方側又は
両側に設けた板状部材である構成としたので、単チャン
ネル駆動時に生じる隣接チャンネルへの振動伝搬を抑制
し、複数チャンネル同時駆動時に生じる液室形成部材全
体の持上がりも抑制して、安定したインク吐出性能を得
ることができる。
【００４９】請求項１１のインクジェットヘッドは、上
記請求項９又は１０のインクジェットヘッドにおいて、
圧電素子及び液室支柱部材及び／又は液室固定部材がセ
ラミックスからなる構成としたので、各部の熱膨張係数
を低く抑えることができ、使用温度変化に応じた微小ヘ
ッドの寸法変化を抑制し、しかも接合時にある程度の加
熱処理を施すことができて、組立時間の短縮を図れる。
記請求項９又は１０のインクジェットヘッドにおいて、
圧電素子及び液室支柱部材及び／又は液室固定部材がセ
ラミックスからなる構成としたので、各部の熱膨張係数
を低く抑えることができ、使用温度変化に応じた微小ヘ
ッドの寸法変化を抑制し、しかも接合時にある程度の加
熱処理を施すことができて、組立時間の短縮を図れる。
【００５０】請求項１２のインクジェットヘッドは、上
記請求項９乃至１１のいずれかのインクジェットヘッド
において、液室固定部材が熱膨張係数を低減する充填剤
を混入した樹脂からなる構成としたので、部品コストの
一層の低減を図れ、しかも温度変化による歪を少なく
し、高精度の構成を維持できる。
記請求項９乃至１１のいずれかのインクジェットヘッド
において、液室固定部材が熱膨張係数を低減する充填剤
を混入した樹脂からなる構成としたので、部品コストの
一層の低減を図れ、しかも温度変化による歪を少なく
し、高精度の構成を維持できる。
【００５１】請求項１３のインクジェットヘッドは、上
記請求項１乃至１２のいずれかのインクジェットヘッド
において、加圧液室をノズル配列方向の幅がこのノズル
配列方向と直交する方向の幅よりも短い細長型形状に形
成したので、隣接チャンネル間の接合を強固できると共
に、ノズルピッチを高集積化して、相互干渉を低減しつ
つ、高密度記録を可能にすることができる。
記請求項１乃至１２のいずれかのインクジェットヘッド
において、加圧液室をノズル配列方向の幅がこのノズル
配列方向と直交する方向の幅よりも短い細長型形状に形
成したので、隣接チャンネル間の接合を強固できると共
に、ノズルピッチを高集積化して、相互干渉を低減しつ
つ、高密度記録を可能にすることができる。
【００５２】請求項１４のインクジェットヘッドは、上
記請求項１３のインクジェットヘッドにおいて、加圧液
室のノズル配列方向と直交する方向の両側に、この加圧
液室に流体抵抗部となるインク供給路を介して連通する
共通液室を有している構成としたので、加圧液室に双方
向からインクを供給できて、インクリフィルを高速で行
うことができる。
記請求項１３のインクジェットヘッドにおいて、加圧液
室のノズル配列方向と直交する方向の両側に、この加圧
液室に流体抵抗部となるインク供給路を介して連通する
共通液室を有している構成としたので、加圧液室に双方
向からインクを供給できて、インクリフィルを高速で行
うことができる。
【００５３】請求項１５のインクジェットヘッドは、上
記請求項１４のインクジェットヘッドにおいて、加圧液
室、インク供給路及び共通液室を、ノズルに対して対称
配置した構成としたので、加圧液室内部での圧力波バラ
ンスをとることが可能になり、加圧液室内に残留する内
部応力等によるノズルの歪みを防止できる。
記請求項１４のインクジェットヘッドにおいて、加圧液
室、インク供給路及び共通液室を、ノズルに対して対称
配置した構成としたので、加圧液室内部での圧力波バラ
ンスをとることが可能になり、加圧液室内に残留する内
部応力等によるノズルの歪みを防止できる。
【００５４】請求項１６のインクジェットヘッドは、上
記請求項１４又は１５のインクジェットヘッドにおい
て、加圧液室の両側の共通液室を略同形状に形成した構
成としたので、加圧液室に対する双方向からのインクの
流入が行われ、ノズルに対して双方向のバランスがとれ
等価のインク流が得られ、初期インク充填性が向上す
る。
記請求項１４又は１５のインクジェットヘッドにおい
て、加圧液室の両側の共通液室を略同形状に形成した構
成としたので、加圧液室に対する双方向からのインクの
流入が行われ、ノズルに対して双方向のバランスがとれ
等価のインク流が得られ、初期インク充填性が向上す
る。
【００５５】請求項１７のインクジェットヘッドは、上
記請求項１３乃至１６のいずれかに記載のインクジェッ
トヘッドにおいて、加圧液室はノズル配列方向と直交す
る方向の幅がノズル配列方向の幅の２倍以上である構成
としたので、隣接チャンネル間の接合を強固にできると
共に、ノズルピッチを高集積化して、相互干渉を低減し
つつ、高密度記録を可能にすることができる。
記請求項１３乃至１６のいずれかに記載のインクジェッ
トヘッドにおいて、加圧液室はノズル配列方向と直交す
る方向の幅がノズル配列方向の幅の２倍以上である構成
としたので、隣接チャンネル間の接合を強固にできると
共に、ノズルピッチを高集積化して、相互干渉を低減し
つつ、高密度記録を可能にすることができる。
【００５６】請求項１８のインクジェットヘッドは、上
記請求項１乃至１７のいずれかのインクジェットヘッド
において、複数の圧電素子からなる圧電素子列を２列設
け、各圧電素子列の圧電素子を千鳥状に配列した構成と
したので、ノズルピッチを小さくして高集積化を図るこ
とができる。
記請求項１乃至１７のいずれかのインクジェットヘッド
において、複数の圧電素子からなる圧電素子列を２列設
け、各圧電素子列の圧電素子を千鳥状に配列した構成と
したので、ノズルピッチを小さくして高集積化を図るこ
とができる。
【００５７】請求項１９のインクジェットヘッドは、複
数の圧電素子間に液室支柱部材を設けて、これらの複数
の圧電素子及び液室支柱部材上に、圧電素子で変形可能
な変形部を有する加圧液室を形成する液室形成部材を設
け、液室支柱部材と液室形成部材の各変形部間に形成し
た梁部とを接合し、かつ、液室支柱部材の幅を液室形成
部材の梁部の幅より大きく形成したので、隣接チャンネ
ル間の機械的剛性が高くなり、一の圧電素子を駆動した
ときの他の圧電素子への振動の伝搬を抑制して、相互干
渉を低減ないし防止し、安定したインク滴吐出性能が得
られると共に、液室支柱部材と液室形成部材の梁部との
接合位置に余裕が生じて、液室形成部材の梁部が液室支
柱部材から外れることを防止でき、インク滴（液滴）飛
翔速度、飛翔体積の低下、接合位置ずれによる相互干渉
を抑制できる。
数の圧電素子間に液室支柱部材を設けて、これらの複数
の圧電素子及び液室支柱部材上に、圧電素子で変形可能
な変形部を有する加圧液室を形成する液室形成部材を設
け、液室支柱部材と液室形成部材の各変形部間に形成し
た梁部とを接合し、かつ、液室支柱部材の幅を液室形成
部材の梁部の幅より大きく形成したので、隣接チャンネ
ル間の機械的剛性が高くなり、一の圧電素子を駆動した
ときの他の圧電素子への振動の伝搬を抑制して、相互干
渉を低減ないし防止し、安定したインク滴吐出性能が得
られると共に、液室支柱部材と液室形成部材の梁部との
接合位置に余裕が生じて、液室形成部材の梁部が液室支
柱部材から外れることを防止でき、インク滴（液滴）飛
翔速度、飛翔体積の低下、接合位置ずれによる相互干渉
を抑制できる。
【００５８】請求項２０のインクジェットヘッドは、上
記請求項１９のインクジェットヘッドにおいて、加圧液
室の幅を液室形成部材の変形部の幅より大きく形成した
ので、接合位置ずれによる各チャンネル間のインク滴飛
翔速度、飛翔体積のばらつきを低減できる。。
記請求項１９のインクジェットヘッドにおいて、加圧液
室の幅を液室形成部材の変形部の幅より大きく形成した
ので、接合位置ずれによる各チャンネル間のインク滴飛
翔速度、飛翔体積のばらつきを低減できる。。
【００５９】請求項２１のインクジェットヘッドは、上
記請求項１９又は２０のインクジェットヘッドにおい
て、液室支柱部材の幅を圧電素子の幅より大きく形成し
たので、液室形成部材の梁部と液室支柱部材との接合に
一層の余裕が生じて、相互干渉を抑制できる。
記請求項１９又は２０のインクジェットヘッドにおい
て、液室支柱部材の幅を圧電素子の幅より大きく形成し
たので、液室形成部材の梁部と液室支柱部材との接合に
一層の余裕が生じて、相互干渉を抑制できる。
【００６０】請求項２２のインクジェットヘッドは、上
記請求項１９乃至２１のいずれかのインクジェットヘッ
ドにおいて、液室形成部材の変形部が、少なくとも圧電
素子に接合する肉厚の厚い厚肉部と、この厚肉部の周囲
に形成した肉厚の薄い薄肉部とを有し、梁部の幅を厚肉
部の幅よりも大きく形成したので、液室形成部材の変形
部と圧電素子との接合に余裕が生じて、液滴飛翔速度、
飛翔体積の低下を一層抑制できる。
記請求項１９乃至２１のいずれかのインクジェットヘッ
ドにおいて、液室形成部材の変形部が、少なくとも圧電
素子に接合する肉厚の厚い厚肉部と、この厚肉部の周囲
に形成した肉厚の薄い薄肉部とを有し、梁部の幅を厚肉
部の幅よりも大きく形成したので、液室形成部材の変形
部と圧電素子との接合に余裕が生じて、液滴飛翔速度、
飛翔体積の低下を一層抑制できる。
【００６１】請求項２３のインクジェットヘッドは、複
数の加圧液室の各々に片方向又は両方向からインク供給
路を介してインクを供給する共通液室を設けると共に、
加圧液室のノズル配列方向と直交する方向の幅をエネル
ギー発生手段からの距離が大きくなるに従って狭く形成
したので、インク滴の吐出効率を低下することなく、加
圧液室間部分の剛性を高くして相互干渉を低減すること
ができる。
数の加圧液室の各々に片方向又は両方向からインク供給
路を介してインクを供給する共通液室を設けると共に、
加圧液室のノズル配列方向と直交する方向の幅をエネル
ギー発生手段からの距離が大きくなるに従って狭く形成
したので、インク滴の吐出効率を低下することなく、加
圧液室間部分の剛性を高くして相互干渉を低減すること
ができる。
【００６２】請求項２４のインクジェットヘッドは、複
数の加圧液室の各々に片方向又は両方向からインク供給
路を介してインクを供給する共通液室を設けると共に、
加圧液室のノズル配列方向の幅をエネルギー発生手段か
らの距離が大きくなるに従って短く形成したので、イン
ク滴の吐出効率を低下することなく、加圧液室間部分の
剛性を高くして相互干渉を低減することができる。
数の加圧液室の各々に片方向又は両方向からインク供給
路を介してインクを供給する共通液室を設けると共に、
加圧液室のノズル配列方向の幅をエネルギー発生手段か
らの距離が大きくなるに従って短く形成したので、イン
ク滴の吐出効率を低下することなく、加圧液室間部分の
剛性を高くして相互干渉を低減することができる。
【００６３】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面を参照して
説明する。図１は本発明の一実施例を示すインクジェッ
トヘッドの外観斜視図、図２は図１の分解斜視図、図３
は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図、図４は図１のＢ−Ｂ線
に沿う断面図である。なお、以下では、図１のＢ−Ｂ線
に沿う方向を「ノズル配列方向」（又は「圧電素子の列
設方向」或いは「チャンネル方向」）と言い、同図のＡ
−Ａ線に沿う方向を「ノズル配列方向と直交する方向」
（又は「圧電素子の列設方向と直交する方向」或いは
「チャンネル方向と直交する方向」）と言うこととす
る。また、「ノズル」は、吐出口、ノズル孔、オリフィ
ス、ノズルオリフィス等とも称されるが、本明細書で
は、原則として「ノズル」を用いることとする。
説明する。図１は本発明の一実施例を示すインクジェッ
トヘッドの外観斜視図、図２は図１の分解斜視図、図３
は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図、図４は図１のＢ−Ｂ線
に沿う断面図である。なお、以下では、図１のＢ−Ｂ線
に沿う方向を「ノズル配列方向」（又は「圧電素子の列
設方向」或いは「チャンネル方向」）と言い、同図のＡ
−Ａ線に沿う方向を「ノズル配列方向と直交する方向」
（又は「圧電素子の列設方向と直交する方向」或いは
「チャンネル方向と直交する方向」）と言うこととす
る。また、「ノズル」は、吐出口、ノズル孔、オリフィ
ス、ノズルオリフィス等とも称されるが、本明細書で
は、原則として「ノズル」を用いることとする。
【００６４】このインクジェットヘッドは、列状に設け
た複数の圧電素子等を有するアクチュエータユニット１
と、アクチュエータユニット１上に接合されて複数の圧
電素子で変形部を介して加圧される複数の加圧液室及び
この複数の加圧液室に連通する複数のノズル等を形成し
ている液室ユニット２とからなる。
た複数の圧電素子等を有するアクチュエータユニット１
と、アクチュエータユニット１上に接合されて複数の圧
電素子で変形部を介して加圧される複数の加圧液室及び
この複数の加圧液室に連通する複数のノズル等を形成し
ている液室ユニット２とからなる。
【００６５】アクチュエータユニット１は、絶縁性の基
板３上に、複数の圧電素子を列状に設けた２列の圧電素
子列４，４と、これら２列の圧電素子列４，４の周囲を
取り囲む液室固定部材であるフレーム５を接着剤６によ
って接合している。圧電素子列４は、インクを液滴化し
て飛翔させるための駆動パルスが与えられる複数の圧電
素子（これを「駆動部圧電素子」という。）７，７…
と、駆動部圧電素子７，７間に位置し、駆動パルスが与
えられずに単に液室ユニット２を基板３に固定する液室
支柱部材となる複数の圧電素子（これを「固定部圧電素
子」という。）８，８…とを交互に配置している。
板３上に、複数の圧電素子を列状に設けた２列の圧電素
子列４，４と、これら２列の圧電素子列４，４の周囲を
取り囲む液室固定部材であるフレーム５を接着剤６によ
って接合している。圧電素子列４は、インクを液滴化し
て飛翔させるための駆動パルスが与えられる複数の圧電
素子（これを「駆動部圧電素子」という。）７，７…
と、駆動部圧電素子７，７間に位置し、駆動パルスが与
えられずに単に液室ユニット２を基板３に固定する液室
支柱部材となる複数の圧電素子（これを「固定部圧電素
子」という。）８，８…とを交互に配置している。
【００６６】液室ユニット２は、全体として液室形成部
材であり、変形部であるダイアフラム部１１を形成した
変形部形成部材である振動板１２上に、加圧液室流路を
形成する感光性樹脂フィルム（ドライフィルムレジス
ト）からなる液室流路形成部材１３を接着し、この液室
流路形成部材１３上に複数のノズル１５を形成したノズ
ル形成部材であるノズルプレート１６を接着してなる。
これら振動板１２、液室流路形成部材１３及びノズルプ
レート１６によって、圧電素子列４の各駆動部圧電素子
７，７…に対向する変形可能なダイヤフラム部１１を有
するそれぞれ略独立した複数の加圧液室１７，１７…を
形成し、かつ、ノズル１５，１５…を振動板１２のダイ
アフラム部１１即ち圧電素子列４の各駆動部圧電素子
７，７…に対向して配列している。そして、この液室ユ
ニット２は、その振動板１２の所要の部分を接着剤１８
によって液室支柱部材である固定部圧電素子８，８…及
びフレーム５上に接合することで、全体としてアクチュ
エータユニット１上に高い剛性で接合している。
材であり、変形部であるダイアフラム部１１を形成した
変形部形成部材である振動板１２上に、加圧液室流路を
形成する感光性樹脂フィルム（ドライフィルムレジス
ト）からなる液室流路形成部材１３を接着し、この液室
流路形成部材１３上に複数のノズル１５を形成したノズ
ル形成部材であるノズルプレート１６を接着してなる。
これら振動板１２、液室流路形成部材１３及びノズルプ
レート１６によって、圧電素子列４の各駆動部圧電素子
７，７…に対向する変形可能なダイヤフラム部１１を有
するそれぞれ略独立した複数の加圧液室１７，１７…を
形成し、かつ、ノズル１５，１５…を振動板１２のダイ
アフラム部１１即ち圧電素子列４の各駆動部圧電素子
７，７…に対向して配列している。そして、この液室ユ
ニット２は、その振動板１２の所要の部分を接着剤１８
によって液室支柱部材である固定部圧電素子８，８…及
びフレーム５上に接合することで、全体としてアクチュ
エータユニット１上に高い剛性で接合している。
【００６７】ここで、アクチュエータユニット１の基板
３は、厚さ０．５〜５mm程度で、しかも圧電素子に似た
材質のものからなり、圧電素子と共に例えばダイヤモン
ド砥石による切削が可能なものであることが好ましく、
この実施例ではセラミックス基板を用いている。この基
板３の端部にはインク供給孔３ａを形成し、このインク
供給孔３ａにはインク供給パイプ１９を接続して、液室
ユニット２内の液室へインクを供給する。なお、インク
供給孔３ａの形成位置は基板３の端部に限られない。
３は、厚さ０．５〜５mm程度で、しかも圧電素子に似た
材質のものからなり、圧電素子と共に例えばダイヤモン
ド砥石による切削が可能なものであることが好ましく、
この実施例ではセラミックス基板を用いている。この基
板３の端部にはインク供給孔３ａを形成し、このインク
供給孔３ａにはインク供給パイプ１９を接続して、液室
ユニット２内の液室へインクを供給する。なお、インク
供給孔３ａの形成位置は基板３の端部に限られない。
【００６８】圧電素子列４を構成している駆動部圧電素
子７及び固定部圧電素子８としては、１０層以上の積層
型圧電素子を用いている。この積層型圧電素子は、例え
ば図３及び図４に示すように、厚さ２０〜５０μｍ／１
層のＰＺＴ（＝Ｐb（Ｚr・Ｔi）Ｏ3）２０と、厚さ数μ
ｍ／１層の銀・パラジューム（ＡgＰd）からなる内部電
極２１とを交互に積層したものである。圧電素子を、厚
さ２０〜５０μｍ／１層の積層型とすることによって駆
動電圧の低電圧化を図れ、例えば２０〜５０Ｖのパルス
電圧で圧電素子の電界強度１０００Ｖ／mmを得ることが
できる。なお、圧電素子として用いる材料は上記に限ら
れるものでなく、一般に圧電素子材料として用いられる
ＢaＴiＯ3、ＰbＴiＯ3、（ＮaＫ）ＮbＯ3等の強誘電体
などを用いることもできる。
子７及び固定部圧電素子８としては、１０層以上の積層
型圧電素子を用いている。この積層型圧電素子は、例え
ば図３及び図４に示すように、厚さ２０〜５０μｍ／１
層のＰＺＴ（＝Ｐb（Ｚr・Ｔi）Ｏ3）２０と、厚さ数μ
ｍ／１層の銀・パラジューム（ＡgＰd）からなる内部電
極２１とを交互に積層したものである。圧電素子を、厚
さ２０〜５０μｍ／１層の積層型とすることによって駆
動電圧の低電圧化を図れ、例えば２０〜５０Ｖのパルス
電圧で圧電素子の電界強度１０００Ｖ／mmを得ることが
できる。なお、圧電素子として用いる材料は上記に限ら
れるものでなく、一般に圧電素子材料として用いられる
ＢaＴiＯ3、ＰbＴiＯ3、（ＮaＫ）ＮbＯ3等の強誘電体
などを用いることもできる。
【００６９】そして、各駆動部圧電素子７の内部電極２
１を１層おきにＡgＰdからなる左右の端面電極２２，２
３（２つの圧電素子列４，４の各駆動部圧電素子７の対
向する面側を端面電極２２とし、対向しない面側を端面
電極２３とする。）に接続し、２つの圧電素子列４，４
の各駆動部圧電素子７の対向する端面電極２２を導電性
接着剤２４を介してＮi・Ａu蒸着パターンからなる外部
電極である共通電極２５に接続し、他方、２つの圧電素
子列４，４の各駆動部圧電素子７の対向しない端面電極
２３を同じく導電性接着剤２６を介してＮi・Ａu蒸着パ
ターンからなる外部電極である各駆動用個別電極（選択
電極）２７に接続して、これらの共通電極２５及び各駆
動用個別電極２７にＦＰＣケーブル２８を接続してい
る。ＦＰＣケーブル２８を介して駆動部圧電素子７に駆
動電圧を与えることによって、積層方向に電界が発生し
て、駆動部圧電素子７には積層方向の伸びの変位が生起
される。
１を１層おきにＡgＰdからなる左右の端面電極２２，２
３（２つの圧電素子列４，４の各駆動部圧電素子７の対
向する面側を端面電極２２とし、対向しない面側を端面
電極２３とする。）に接続し、２つの圧電素子列４，４
の各駆動部圧電素子７の対向する端面電極２２を導電性
接着剤２４を介してＮi・Ａu蒸着パターンからなる外部
電極である共通電極２５に接続し、他方、２つの圧電素
子列４，４の各駆動部圧電素子７の対向しない端面電極
２３を同じく導電性接着剤２６を介してＮi・Ａu蒸着パ
ターンからなる外部電極である各駆動用個別電極（選択
電極）２７に接続して、これらの共通電極２５及び各駆
動用個別電極２７にＦＰＣケーブル２８を接続してい
る。ＦＰＣケーブル２８を介して駆動部圧電素子７に駆
動電圧を与えることによって、積層方向に電界が発生し
て、駆動部圧電素子７には積層方向の伸びの変位が生起
される。
【００７０】ここで、圧電素子列４，４の各駆動部圧電
素子７と固定部圧電素子８とは後述するように同一のプ
レート状圧電素子にスリット加工を施して形成するの
で、いずれの圧電素子を駆動部圧電素子７とし、固定部
圧電素子８とするかは駆動パルスの与え方によって決定
される。例えば、図１乃至図４に示すインクジェットヘ
ッドの圧電素子列４，４においては、図５に示すように
各圧電素子列４，４の駆動部圧電素子７が千鳥状に配列
される（駆動される）ようにして、ノズルピッチ（チャ
ンネル方向のノズル１５，１５間のピッチ）Ｐｎを短く
している。これに対して、図６に示すように各圧電素子
列４，４の駆動部圧電素子７がチャンネル方向と直交す
る方向で同一線上に並ぶ配列にすることもでき、この場
合のノズルピッチＰｎは、固定部圧電素子８の幅を狭く
することによって図５に示す千鳥状配列の場合と同等の
ピッチを得ることができる。
素子７と固定部圧電素子８とは後述するように同一のプ
レート状圧電素子にスリット加工を施して形成するの
で、いずれの圧電素子を駆動部圧電素子７とし、固定部
圧電素子８とするかは駆動パルスの与え方によって決定
される。例えば、図１乃至図４に示すインクジェットヘ
ッドの圧電素子列４，４においては、図５に示すように
各圧電素子列４，４の駆動部圧電素子７が千鳥状に配列
される（駆動される）ようにして、ノズルピッチ（チャ
ンネル方向のノズル１５，１５間のピッチ）Ｐｎを短く
している。これに対して、図６に示すように各圧電素子
列４，４の駆動部圧電素子７がチャンネル方向と直交す
る方向で同一線上に並ぶ配列にすることもでき、この場
合のノズルピッチＰｎは、固定部圧電素子８の幅を狭く
することによって図５に示す千鳥状配列の場合と同等の
ピッチを得ることができる。
【００７１】フレーム５は、図２に示すように、板状部
材に圧電素子列４，４に対応する透孔部５ａ，５ｂを穿
設することによって、圧電素子列４，４の各駆動部圧電
素子７，７…の一側方にその列設方向に沿って液室固定
部３１，３２を形成すると共に、２つの圧電素子列４，
４の各駆動部圧電素子７，７…の他側方である中央部に
もその列設方向に沿って液室固定部３３を形成し、これ
らの液室固定部３１〜３３のチャンネル方向の両端部に
架橋部３４，３５を形成したものである。なお、フレー
ム５の一方の架橋部３５の端部には基板３のインク供給
孔３ａに対応するインク供給孔５ｃを形成している。
材に圧電素子列４，４に対応する透孔部５ａ，５ｂを穿
設することによって、圧電素子列４，４の各駆動部圧電
素子７，７…の一側方にその列設方向に沿って液室固定
部３１，３２を形成すると共に、２つの圧電素子列４，
４の各駆動部圧電素子７，７…の他側方である中央部に
もその列設方向に沿って液室固定部３３を形成し、これ
らの液室固定部３１〜３３のチャンネル方向の両端部に
架橋部３４，３５を形成したものである。なお、フレー
ム５の一方の架橋部３５の端部には基板３のインク供給
孔３ａに対応するインク供給孔５ｃを形成している。
【００７２】このフレーム５の材料としては、寸法安定
性に優れ、ヘッドの使用環境が数１０度の範囲で振られ
ても、画像品質に影響を与えないものが好ましく、例え
ば、樹脂、セラミックス、金属等を用いることができる
が、特に駆動部圧電素子７や基板３に用いるものと同様
なセラミックスが好ましい。また、フレーム５に樹脂を
用いる場合には、熱膨張係数を低減する充填剤が混入さ
れた樹脂、例えば、ポリフェニレンサルファイド、ポリ
エーテルサルフォン、ポリイミド等のエンジニアプラス
チック系の樹脂に、チタン、アルミナ、ガラスフィラ
ー、カーボン、シリカ等の充填剤を混入したものが好ま
しい。このように、熱膨張係数を低減する充填剤が混入
された樹脂を用いることで、熱膨張係数を圧電素子列４
の駆動部圧電素子７、液室支柱部材である固定部圧電素
子８と同等まで近づけることができ、しかも部品コスト
の低減を図れる。
性に優れ、ヘッドの使用環境が数１０度の範囲で振られ
ても、画像品質に影響を与えないものが好ましく、例え
ば、樹脂、セラミックス、金属等を用いることができる
が、特に駆動部圧電素子７や基板３に用いるものと同様
なセラミックスが好ましい。また、フレーム５に樹脂を
用いる場合には、熱膨張係数を低減する充填剤が混入さ
れた樹脂、例えば、ポリフェニレンサルファイド、ポリ
エーテルサルフォン、ポリイミド等のエンジニアプラス
チック系の樹脂に、チタン、アルミナ、ガラスフィラ
ー、カーボン、シリカ等の充填剤を混入したものが好ま
しい。このように、熱膨張係数を低減する充填剤が混入
された樹脂を用いることで、熱膨張係数を圧電素子列４
の駆動部圧電素子７、液室支柱部材である固定部圧電素
子８と同等まで近づけることができ、しかも部品コスト
の低減を図れる。
【００７３】なお、液室ユニット２を固定支持する液室
固定部材としては、図７に示すように上記フレーム５の
中央部の液室固定部３３を取り除いた形状をなすフレー
ム３６を用いることもできる。また、図８に示すように
上記フレーム５の両側の液室固定部３１，３２を除いて
中央部の液室固定部３３を残したものに相当する１本の
プレート３７を用いることもできる。これらの場合に
は、圧電素子列４，４の各駆動部圧電素子７，７…の一
側方にその列設方向に沿って設けた液室固定部３１，３
２又はプレート３６がそれぞれ液室固定部材となる。さ
らに、図９に示すように基板３の四隅に円柱形（形状は
これに限らない。）の柱状部材３８を取付けて、この柱
状部材３８を液室固定部材として用いることもできる。
固定部材としては、図７に示すように上記フレーム５の
中央部の液室固定部３３を取り除いた形状をなすフレー
ム３６を用いることもできる。また、図８に示すように
上記フレーム５の両側の液室固定部３１，３２を除いて
中央部の液室固定部３３を残したものに相当する１本の
プレート３７を用いることもできる。これらの場合に
は、圧電素子列４，４の各駆動部圧電素子７，７…の一
側方にその列設方向に沿って設けた液室固定部３１，３
２又はプレート３６がそれぞれ液室固定部材となる。さ
らに、図９に示すように基板３の四隅に円柱形（形状は
これに限らない。）の柱状部材３８を取付けて、この柱
状部材３８を液室固定部材として用いることもできる。
【００７４】次に、液室ユニット２の振動板１２は、図
３に示すように液室流路形成部材１３側を平坦面とし、
チャンネル方向と直交する方向では圧電素子列４側にそ
れぞれ厚みの異なるダイアフラム領域１２ａ、接合領域
１２ｂ及び逃げ領域１２ｃを形成して、圧電素子列４の
駆動部圧電素子７，７…に対応してダイアフラム部１
１、１１…を形成したものである。なお、ダイアフラム
部１１の形状については、後述する加圧液室１７の形状
で説明する。
３に示すように液室流路形成部材１３側を平坦面とし、
チャンネル方向と直交する方向では圧電素子列４側にそ
れぞれ厚みの異なるダイアフラム領域１２ａ、接合領域
１２ｂ及び逃げ領域１２ｃを形成して、圧電素子列４の
駆動部圧電素子７，７…に対応してダイアフラム部１
１、１１…を形成したものである。なお、ダイアフラム
部１１の形状については、後述する加圧液室１７の形状
で説明する。
【００７５】ここで、振動板１２のダイアフラム領域１
２ａは、最も厚みの薄い領域（薄肉部）であって、厚さ
を３〜１０μｍ程度にしたダイアフラム部１１のダイア
フラム領域（駆動部圧電素子７の変位に応じて変形する
弾性部分）である。ダイアフラム領域１２ａの厚さを１
０μｍ以下にすることで、駆動部圧電素子７の変位を効
率的に加圧液室１７に伝搬することができる。また、接
合領域１２ｂは、最も厚みの厚い領域（厚肉部）であ
り、圧電素子列４の駆動部圧電素子７及び固定部圧電素
子８及び液室固定部材であるフレーム５との接合領域で
あって、例えば２０μｍ程度以上の厚さに形成してい
る。この場合、図４に示すようにチャンネル方向と直交
する方向では、各接合領域１２ａの内、液室支柱部材で
ある固定部圧電素子８に対応する部分は、液室ユニット
２を固定部圧電素子８に接合するための梁部１２ｅとな
る。更に、逃げ領域１２ｃは、中間の厚さの領域であっ
て、駆動部圧電素子７との接触を避けるための逃げ領域
である。なお、振動板１２にもフレーム５のインク供給
孔５ｃに対応するインク供給孔１２ｄを形成している。
２ａは、最も厚みの薄い領域（薄肉部）であって、厚さ
を３〜１０μｍ程度にしたダイアフラム部１１のダイア
フラム領域（駆動部圧電素子７の変位に応じて変形する
弾性部分）である。ダイアフラム領域１２ａの厚さを１
０μｍ以下にすることで、駆動部圧電素子７の変位を効
率的に加圧液室１７に伝搬することができる。また、接
合領域１２ｂは、最も厚みの厚い領域（厚肉部）であ
り、圧電素子列４の駆動部圧電素子７及び固定部圧電素
子８及び液室固定部材であるフレーム５との接合領域で
あって、例えば２０μｍ程度以上の厚さに形成してい
る。この場合、図４に示すようにチャンネル方向と直交
する方向では、各接合領域１２ａの内、液室支柱部材で
ある固定部圧電素子８に対応する部分は、液室ユニット
２を固定部圧電素子８に接合するための梁部１２ｅとな
る。更に、逃げ領域１２ｃは、中間の厚さの領域であっ
て、駆動部圧電素子７との接触を避けるための逃げ領域
である。なお、振動板１２にもフレーム５のインク供給
孔５ｃに対応するインク供給孔１２ｄを形成している。
【００７６】この振動板１２を形成する材料は、駆動部
圧電素子７による加圧力を加圧液室１７に伝搬できる弾
性部分を形成でき、インクに対する耐液性がよく、低透
湿性のものであればよい。ただし、この振動板１２とし
ては、液室支柱部材である固定部圧電素子８と高い剛性
で接合する上で、ヤング率を１００Ｋg／mm2以上とした
非弾性材料を用いることが好ましい。ここでは、エレク
トロンフォーミング工法（電鋳）によって製造したＮi
（ニッケル）の金属プレートを用いているが、この他Ｓ
ＵＳ等の金属膜、非常に薄い低透湿性の樹脂膜、例えば
ポリフェニレンサルファイド、ポリイミド、ポリエーテ
ルサルフォン、ポリクロロトリフルオロエチレン、アラ
ミド等の樹脂膜を用いることもできる。
圧電素子７による加圧力を加圧液室１７に伝搬できる弾
性部分を形成でき、インクに対する耐液性がよく、低透
湿性のものであればよい。ただし、この振動板１２とし
ては、液室支柱部材である固定部圧電素子８と高い剛性
で接合する上で、ヤング率を１００Ｋg／mm2以上とした
非弾性材料を用いることが好ましい。ここでは、エレク
トロンフォーミング工法（電鋳）によって製造したＮi
（ニッケル）の金属プレートを用いているが、この他Ｓ
ＵＳ等の金属膜、非常に薄い低透湿性の樹脂膜、例えば
ポリフェニレンサルファイド、ポリイミド、ポリエーテ
ルサルフォン、ポリクロロトリフルオロエチレン、アラ
ミド等の樹脂膜を用いることもできる。
【００７７】また、振動板１２としては、上記のように
厚みを変えないで３〜１０μｍ程度の均一厚さの金属膜
を用いたり、５〜３０μｍ程度の樹脂膜を用いることも
できる。なお、均一厚さの樹脂膜を用いる場合には、特
に液室支柱部材である固定部圧電素子８と接合させる箇
所には高い剛性を必要とするので、ゴム系の材料（弾性
材料）を用いることは相互干渉を悪化させるために不適
当である。さらに、振動板１２としては、図１０に示す
ように上記のダイアフラム部１１に相当する部分を樹脂
膜３９ａのみとし、その他の部分に金属膜３９ｂを成膜
した２層構成の振動板３９など、樹脂膜と金属膜とを複
層構成にしたものを用いることもできる。
厚みを変えないで３〜１０μｍ程度の均一厚さの金属膜
を用いたり、５〜３０μｍ程度の樹脂膜を用いることも
できる。なお、均一厚さの樹脂膜を用いる場合には、特
に液室支柱部材である固定部圧電素子８と接合させる箇
所には高い剛性を必要とするので、ゴム系の材料（弾性
材料）を用いることは相互干渉を悪化させるために不適
当である。さらに、振動板１２としては、図１０に示す
ように上記のダイアフラム部１１に相当する部分を樹脂
膜３９ａのみとし、その他の部分に金属膜３９ｂを成膜
した２層構成の振動板３９など、樹脂膜と金属膜とを複
層構成にしたものを用いることもできる。
【００７８】液室流路形成部材１３は、上記のように振
動板１２上面とノズルプレート１６下面との間に位置し
て各駆動部圧電素子７に対応する各加圧液室１７を形成
すると共に、図２乃至図４に示すように、各加圧液室１
７にインクを供給するために各加圧液室１７の両側に位
置する共通液室４４と、各加圧液室１７の両側を共通液
室２０に連通する流体抵抗部を兼ねた各インク供給路４
２，４２とを形成するものであるが、その製造工程上、
振動板１２上面にドライフィルムレジスト（感光性樹脂
フィルム）を用いて所要の液室パターンを形成した下側
液室流路形成層４０と、ドライフィルムレジストを用い
て所要の液室パターンを形成した上側液室流路形成層４
１とを接合した２層構造としている。
動板１２上面とノズルプレート１６下面との間に位置し
て各駆動部圧電素子７に対応する各加圧液室１７を形成
すると共に、図２乃至図４に示すように、各加圧液室１
７にインクを供給するために各加圧液室１７の両側に位
置する共通液室４４と、各加圧液室１７の両側を共通液
室２０に連通する流体抵抗部を兼ねた各インク供給路４
２，４２とを形成するものであるが、その製造工程上、
振動板１２上面にドライフィルムレジスト（感光性樹脂
フィルム）を用いて所要の液室パターンを形成した下側
液室流路形成層４０と、ドライフィルムレジストを用い
て所要の液室パターンを形成した上側液室流路形成層４
１とを接合した２層構造としている。
【００７９】下側液室流路形成層４０は、図２、図４及
び図１１にも示すように多数の内側隔壁部４３と、この
多数の内側隔壁部４３との間で加圧液室１７，１７…の
周囲に共通液室４４を形成するための外側隔壁部４５と
からなる。そして、内側隔壁部４３は、対になって、各
加圧液室１７を分離独立させる隔壁部４３ａと、各加圧
液室１７と共通液室４４とを隔てると共に各加圧液室１
７と共通液室４４とを連通させる流体抵抗部を兼ねたイ
ンク供給路４２を形成する隔壁部４３ｂとを有してい
る。
び図１１にも示すように多数の内側隔壁部４３と、この
多数の内側隔壁部４３との間で加圧液室１７，１７…の
周囲に共通液室４４を形成するための外側隔壁部４５と
からなる。そして、内側隔壁部４３は、対になって、各
加圧液室１７を分離独立させる隔壁部４３ａと、各加圧
液室１７と共通液室４４とを隔てると共に各加圧液室１
７と共通液室４４とを連通させる流体抵抗部を兼ねたイ
ンク供給路４２を形成する隔壁部４３ｂとを有してい
る。
【００８０】一方、上側液室流路形成層４１は、下側液
室流路形成層４０と同様に多数の内側隔壁部４６（図１
１参照）と、この多数の内側隔壁部４６との間で加圧液
室１７，１７…の周囲に共通液室４４を形成するための
外側隔壁部４７（図２参照）とからなる。そして、内側
隔壁部４６は、図１１に示すように下側液室流路形成層
４０の２つの内側隔壁部４３を対にした形状にして、各
加圧液室１７を分離独立させる隔壁部４６ａと、各加圧
液室１７と共通液室４４とを隔てる隔壁部４６ｂとを有
している。
室流路形成層４０と同様に多数の内側隔壁部４６（図１
１参照）と、この多数の内側隔壁部４６との間で加圧液
室１７，１７…の周囲に共通液室４４を形成するための
外側隔壁部４７（図２参照）とからなる。そして、内側
隔壁部４６は、図１１に示すように下側液室流路形成層
４０の２つの内側隔壁部４３を対にした形状にして、各
加圧液室１７を分離独立させる隔壁部４６ａと、各加圧
液室１７と共通液室４４とを隔てる隔壁部４６ｂとを有
している。
【００８１】すなわち、図３に示すようにチャンネル方
向と直交する方向では、上記下側液室流路形成層４０と
上側液室流路形成層４１とを接合した状態で、加圧液室
１７と共通液室４４との間に隔壁部４３ｂ及び隔壁部４
６ｂから形成される２層構造の隔壁部４８を設け、下側
の隔壁部４３ｂでインク供給路４２を形成し、上側の隔
壁部４６ｂでインク供給路４２の蓋部材となる架橋部を
構成し、図４に示すようにチャンネル方向では、上記下
側液室流路形成層４０と上側液室流路形成層４１とを接
合した状態で、加圧液室１７と共通液室４４との間に隔
壁部４３ａ及び隔壁部４６ａから形成される２層構造の
隔壁部４９を設けている。
向と直交する方向では、上記下側液室流路形成層４０と
上側液室流路形成層４１とを接合した状態で、加圧液室
１７と共通液室４４との間に隔壁部４３ｂ及び隔壁部４
６ｂから形成される２層構造の隔壁部４８を設け、下側
の隔壁部４３ｂでインク供給路４２を形成し、上側の隔
壁部４６ｂでインク供給路４２の蓋部材となる架橋部を
構成し、図４に示すようにチャンネル方向では、上記下
側液室流路形成層４０と上側液室流路形成層４１とを接
合した状態で、加圧液室１７と共通液室４４との間に隔
壁部４３ａ及び隔壁部４６ａから形成される２層構造の
隔壁部４９を設けている。
【００８２】ここで、液室ユニット２の各加圧液室１
７，１７…の形状について説明すると、加圧液室１７の
形状は、より具体的には、図１２に示すようにノズル１
５の配列方向の幅（図３で示される幅＝図８の液室幅）
Ａが、このノズル１５の配列方向と直交する方向の幅
（図４で示される幅＝図８の液室幅＝液室長）Ａ´より
も短い細長型形状に形成している。したがって、振動板
１２のダイアフラム部１１の形状も、ダイアフラム部１
１が下側液室流路形成部材４０の内側隔壁部４３に接合
されないように細長型形状に形成している。
７，１７…の形状について説明すると、加圧液室１７の
形状は、より具体的には、図１２に示すようにノズル１
５の配列方向の幅（図３で示される幅＝図８の液室幅）
Ａが、このノズル１５の配列方向と直交する方向の幅
（図４で示される幅＝図８の液室幅＝液室長）Ａ´より
も短い細長型形状に形成している。したがって、振動板
１２のダイアフラム部１１の形状も、ダイアフラム部１
１が下側液室流路形成部材４０の内側隔壁部４３に接合
されないように細長型形状に形成している。
【００８３】このように加圧液室１７の形状を細長型形
状に形成することによって、インク滴吐出性能を出現さ
せるための液室容積を確保しながら、しかもノズルの配
列ピッチを高集積化することが可能になる。また、細長
型の加圧液室とすることで、後述するように固定部圧電
素子８を加圧液室１７，１７間に接合するときの接合面
積が増大して、各加圧液室１７の固定強度が向上し、相
互干渉をより抑制することができるようになる。ここで
は、ノズル配列方向の幅（短手方向の幅）を「１」とし
てノズル配列方向と直交する方向の幅（長手方向の幅）
が「５〜７」程度になるようにしているが、理想的に固
定され、液室容積を小さくするようなヘッド仕様の場合
には、長手方向の幅を短手方向の幅に対して２倍程度の
長さにすることでも、同様の作用効果が得られる。
状に形成することによって、インク滴吐出性能を出現さ
せるための液室容積を確保しながら、しかもノズルの配
列ピッチを高集積化することが可能になる。また、細長
型の加圧液室とすることで、後述するように固定部圧電
素子８を加圧液室１７，１７間に接合するときの接合面
積が増大して、各加圧液室１７の固定強度が向上し、相
互干渉をより抑制することができるようになる。ここで
は、ノズル配列方向の幅（短手方向の幅）を「１」とし
てノズル配列方向と直交する方向の幅（長手方向の幅）
が「５〜７」程度になるようにしているが、理想的に固
定され、液室容積を小さくするようなヘッド仕様の場合
には、長手方向の幅を短手方向の幅に対して２倍程度の
長さにすることでも、同様の作用効果が得られる。
【００８４】そして、図３及び図４に示すように加圧液
室１７の中央部に振動板１２のダイアフラム部１１に対
向するノズルプレート１６のノズル１５を位置させ、圧
電素子列４の列設方向で、ノズル１５に対して、加圧液
室１７、この加圧液室１７に連通するインク供給路をな
すインク供給路４２，４２、及び共通液室４４，４４が
対称配置された構成としている。
室１７の中央部に振動板１２のダイアフラム部１１に対
向するノズルプレート１６のノズル１５を位置させ、圧
電素子列４の列設方向で、ノズル１５に対して、加圧液
室１７、この加圧液室１７に連通するインク供給路をな
すインク供給路４２，４２、及び共通液室４４，４４が
対称配置された構成としている。
【００８５】この場合、圧電素子列４，４の駆動部圧電
素子７と固定部圧電素子８とを前述した図５に示すよう
に千鳥状配置とするときには、振動板１２のダイアフラ
ム部１１、加圧液室１７及びノズル１５も千鳥状配置と
なり、図６に示すように同列配置としたときには、振動
板１２のダイアフラム部１１、加圧液室１７及びノズル
１５も同列配置となる。
素子７と固定部圧電素子８とを前述した図５に示すよう
に千鳥状配置とするときには、振動板１２のダイアフラ
ム部１１、加圧液室１７及びノズル１５も千鳥状配置と
なり、図６に示すように同列配置としたときには、振動
板１２のダイアフラム部１１、加圧液室１７及びノズル
１５も同列配置となる。
【００８６】ここで、液室ユニット２の液室構成の他の
例について説明する。先ず、上記実施例では液室流路形
成部材１３の上側液室流路形成層４１の内部隔壁部４６
を下側液室流路形成層４０の内部隔壁部４３と略同様な
形状（インク供給路４２を形成しない点で異なる。）と
しているが、例えば図１３に示すように上側液室流路形
成層４１は、下側液室流路形成層４０で形成される細長
型形状の加圧液室１７の略中央部とノズル１５とを連通
する円筒状の液室流路５１を形成したものでもよい。
例について説明する。先ず、上記実施例では液室流路形
成部材１３の上側液室流路形成層４１の内部隔壁部４６
を下側液室流路形成層４０の内部隔壁部４３と略同様な
形状（インク供給路４２を形成しない点で異なる。）と
しているが、例えば図１３に示すように上側液室流路形
成層４１は、下側液室流路形成層４０で形成される細長
型形状の加圧液室１７の略中央部とノズル１５とを連通
する円筒状の液室流路５１を形成したものでもよい。
【００８７】また、加圧液室１７は、例えば図１４に示
すように上記の液室ユニット２の上側液室流路形成層４
１を省略して、下側液室流路形成層４０のみによって形
成することもできる。さらに、例えば図１５に示すよう
に加圧液室１７の一方側にのみ流体抵抗部を兼ねたイン
ク供給路４２を形成して他方側を閉塞し、ノズル１５を
振動板１２のダイアフラム部１１に対向しつつ、加圧液
室１７の他方側に配置することもできる。ただし、この
場合には、ノズル１５に対して加圧液室１７、インク供
給路４２，４２及び共通液室４４，４４は非対称配置に
なる。
すように上記の液室ユニット２の上側液室流路形成層４
１を省略して、下側液室流路形成層４０のみによって形
成することもできる。さらに、例えば図１５に示すよう
に加圧液室１７の一方側にのみ流体抵抗部を兼ねたイン
ク供給路４２を形成して他方側を閉塞し、ノズル１５を
振動板１２のダイアフラム部１１に対向しつつ、加圧液
室１７の他方側に配置することもできる。ただし、この
場合には、ノズル１５に対して加圧液室１７、インク供
給路４２，４２及び共通液室４４，４４は非対称配置に
なる。
【００８８】また、振動板１２上に形成する液室流路形
成部材１３にて形成する液室形状は、図１６及び図１７
に示すように２列の加圧液室１７，１７…間に共通液室
４４を完全に遮蔽しない仕切り隔壁部５２を設けた形状
とすることもできる。さらに、図１８及び図１９に示す
ように、２列の加圧液室１７，１７…間に外周隔壁部４
５に連続する中央仕切り隔壁部５３を形成して、２列の
加圧液室１７，１７…のそれぞれの両側に実質的に略同
形状の共通液室４４ａ，４４ｂを設け、かつ振動板１２
のインク供給孔１２ｄを端部中央位置に形成して、共通
液室４４ａ，４４ｂを圧電素子列４の列設方向でノズル
１５に対して対称配置することもできる。
成部材１３にて形成する液室形状は、図１６及び図１７
に示すように２列の加圧液室１７，１７…間に共通液室
４４を完全に遮蔽しない仕切り隔壁部５２を設けた形状
とすることもできる。さらに、図１８及び図１９に示す
ように、２列の加圧液室１７，１７…間に外周隔壁部４
５に連続する中央仕切り隔壁部５３を形成して、２列の
加圧液室１７，１７…のそれぞれの両側に実質的に略同
形状の共通液室４４ａ，４４ｂを設け、かつ振動板１２
のインク供給孔１２ｄを端部中央位置に形成して、共通
液室４４ａ，４４ｂを圧電素子列４の列設方向でノズル
１５に対して対称配置することもできる。
【００８９】ノズルプレート１６にはインク滴を飛翔さ
せるための微細孔である多数のノズル１５を形成してお
り、このノズル１５の径はインク滴出口側の直径で３５
μｍ以下に形成し、また、ノズル１５は振動板１２のダ
イアフラム部１１に対向し、かつ加圧液室１７の中心近
傍に対応する位置に設けている。このノズルプレート１
６も振動板１２と同様にエレクトロンフォーミング工法
（電鋳）によって製造したＮi（ニッケル）の金属プレ
ートを用いているが、Ｓi、その他の金属材料を用いる
こともできる。なお、実際には、１列３２〜６４個のノ
ズル１５を２列配列した６４〜１２８個構成で１つのイ
ンクジェットヘッドを製作するが、この６４〜１２８個
のノズル１５を有するノズルプレート１６の品質は、イ
ンクの滴形状、飛翔特性を決定し、画像品質に大きな影
響を与えるものである。
せるための微細孔である多数のノズル１５を形成してお
り、このノズル１５の径はインク滴出口側の直径で３５
μｍ以下に形成し、また、ノズル１５は振動板１２のダ
イアフラム部１１に対向し、かつ加圧液室１７の中心近
傍に対応する位置に設けている。このノズルプレート１
６も振動板１２と同様にエレクトロンフォーミング工法
（電鋳）によって製造したＮi（ニッケル）の金属プレ
ートを用いているが、Ｓi、その他の金属材料を用いる
こともできる。なお、実際には、１列３２〜６４個のノ
ズル１５を２列配列した６４〜１２８個構成で１つのイ
ンクジェットヘッドを製作するが、この６４〜１２８個
のノズル１５を有するノズルプレート１６の品質は、イ
ンクの滴形状、飛翔特性を決定し、画像品質に大きな影
響を与えるものである。
【００９０】次に、上述したようなアクチュエータユニ
ット１と液室ユニット２との接合関係について説明す
る。先ず、液室ユニット２の最下面を構成する振動板１
２の各ダイアフラム部１１の接合領域１２ｂと圧電素子
列４の各駆動部圧電素子７とを接合している。このよう
に、個々の駆動部圧電素子７を個々の加圧液室１７の壁
面をなすダイアフラム部１１と１箇所でのみ接合させ、
他の部分と接触ないし接合しないことによって、隣接チ
ャンネルへの振動伝搬を大幅に抑制することができる。
ット１と液室ユニット２との接合関係について説明す
る。先ず、液室ユニット２の最下面を構成する振動板１
２の各ダイアフラム部１１の接合領域１２ｂと圧電素子
列４の各駆動部圧電素子７とを接合している。このよう
に、個々の駆動部圧電素子７を個々の加圧液室１７の壁
面をなすダイアフラム部１１と１箇所でのみ接合させ、
他の部分と接触ないし接合しないことによって、隣接チ
ャンネルへの振動伝搬を大幅に抑制することができる。
【００９１】また、図４に示すように、振動板１２の各
ダイアフラム部１１，１１間、即ち個々の加圧液室１
７，１７間部分に形成した梁部１２ｅ（接合領域１２ｂ
でもある。）を圧電素子列４の駆動部圧電素子７，７間
に位置する液室支柱部材である個々の固定部圧電素子８
と接合、特に高い剛性で接合している。このように、振
動板１２と固定部圧電素子８とを高い剛性で接合するこ
とによって、隣接チャンネルへの振動伝搬を大幅に抑制
することができる。ここで、高剛性を保つためには、個
々の構成部材も剛性の高いもので形成する必要がある。
ダイアフラム部１１，１１間、即ち個々の加圧液室１
７，１７間部分に形成した梁部１２ｅ（接合領域１２ｂ
でもある。）を圧電素子列４の駆動部圧電素子７，７間
に位置する液室支柱部材である個々の固定部圧電素子８
と接合、特に高い剛性で接合している。このように、振
動板１２と固定部圧電素子８とを高い剛性で接合するこ
とによって、隣接チャンネルへの振動伝搬を大幅に抑制
することができる。ここで、高剛性を保つためには、個
々の構成部材も剛性の高いもので形成する必要がある。
【００９２】そこで、この実施例では、液室支柱部材と
して固定部圧電素子８を用いており、圧電素子は前述し
たようにチタン酸ジルコン亜鉛（ＰＺＴ）等からなるヤ
ング率数千Ｋg／mm2程度の高剛性材料である。また、振
動板１２として金属膜や非常に薄い透湿性の低い樹脂を
用いているので、高い剛性を持った接合を行うことがで
きる。なお、液室支柱部材を圧電素子としないで、予め
設けられた圧電素子の間に全く別の液室支柱部材を設け
た構成にすることもできる。
して固定部圧電素子８を用いており、圧電素子は前述し
たようにチタン酸ジルコン亜鉛（ＰＺＴ）等からなるヤ
ング率数千Ｋg／mm2程度の高剛性材料である。また、振
動板１２として金属膜や非常に薄い透湿性の低い樹脂を
用いているので、高い剛性を持った接合を行うことがで
きる。なお、液室支柱部材を圧電素子としないで、予め
設けられた圧電素子の間に全く別の液室支柱部材を設け
た構成にすることもできる。
【００９３】次に、このインクジェットヘッドの製造工
程について説明する。このインクジェットヘッドは、予
めアクチュエータユニット１と液室ユニット２とを別々
に組付けた後、両ユニット１，２を接着接合して製造し
ている。このような製造工程を採用することによって、
両ユニット１，２の良品同士を選んで組み付けることが
できて歩留りが向上すると共に、加工組付け工程で塵埃
が発生しやすいアクチュエータユニット１と、塵埃の付
着を完全に避けたい液室ユニット２とを別々の工程で組
付けることができるので、完成したインクジェットヘッ
ドの品質自体が向上する。以下、具体的に説明する。
程について説明する。このインクジェットヘッドは、予
めアクチュエータユニット１と液室ユニット２とを別々
に組付けた後、両ユニット１，２を接着接合して製造し
ている。このような製造工程を採用することによって、
両ユニット１，２の良品同士を選んで組み付けることが
できて歩留りが向上すると共に、加工組付け工程で塵埃
が発生しやすいアクチュエータユニット１と、塵埃の付
着を完全に避けたい液室ユニット２とを別々の工程で組
付けることができるので、完成したインクジェットヘッ
ドの品質自体が向上する。以下、具体的に説明する。
【００９４】先ず、アクチュエータユニット１の加工及
び組付け工程は、次のとおりである。すなわち、図２０
に示すように絶縁性の基板３に予めインク供給孔３ａを
形成すると共に、２列の圧電素子列４，４間に対応する
部分に、圧電素子列４の列設方向に後述する圧電素子切
断加工（スリット加工）時の切込み溝より深い溝３ｂを
形成し、この溝３ｂを含めて予め外部電極となる個別電
極用のＮi・Ａu蒸着電極パターン６１及び共通電極用の
Ｎi・Ａu蒸着電極パターン６２を大まかにパターニング
する。
び組付け工程は、次のとおりである。すなわち、図２０
に示すように絶縁性の基板３に予めインク供給孔３ａを
形成すると共に、２列の圧電素子列４，４間に対応する
部分に、圧電素子列４の列設方向に後述する圧電素子切
断加工（スリット加工）時の切込み溝より深い溝３ｂを
形成し、この溝３ｂを含めて予め外部電極となる個別電
極用のＮi・Ａu蒸着電極パターン６１及び共通電極用の
Ｎi・Ａu蒸着電極パターン６２を大まかにパターニング
する。
【００９５】そして、図２１に示すように両端面に分割
されて端面電極２２，２３となる電極６６，６７を形成
した２つの独立したプレート状圧電素子６３，６３を、
位置決め治具を用いて基板３上に接着剤６にて接着接合
し、プレート状圧電素子６３，６３の各端面の電極６
６，６７を基板３の電極パターン６１，６２と導電性接
着剤２４，２６（図３参照）で電気的に接続する。
されて端面電極２２，２３となる電極６６，６７を形成
した２つの独立したプレート状圧電素子６３，６３を、
位置決め治具を用いて基板３上に接着剤６にて接着接合
し、プレート状圧電素子６３，６３の各端面の電極６
６，６７を基板３の電極パターン６１，６２と導電性接
着剤２４，２６（図３参照）で電気的に接続する。
【００９６】その後、図２２に示すようにダイヤモンド
砥石をセットしたダイサーによって、例えば１ピッチ当
たり１００μｍ程度の幅で駆動部圧電素子７及び固定部
圧電素子８となる個々の圧電素子６４を形成しながら切
断加工する。このとき、基板３に至るまで切込み溝６５
を入れて切断することによって、個々の圧電素子６４，
６４…を完全に独立させる。
砥石をセットしたダイサーによって、例えば１ピッチ当
たり１００μｍ程度の幅で駆動部圧電素子７及び固定部
圧電素子８となる個々の圧電素子６４を形成しながら切
断加工する。このとき、基板３に至るまで切込み溝６５
を入れて切断することによって、個々の圧電素子６４，
６４…を完全に独立させる。
【００９７】ここで、切断加工された各列の個々の圧電
素子６４，６４…は、前記のとおり駆動部圧電素子７と
固定部圧電素子８となって、同時に２列の圧電素子列
４，４の駆動部圧電素子７と固定部圧電素子８を形成す
ることができる。また、２列の圧電素子列とすること
で、前述したように一方の列の圧電素子を駆動部圧電素
子としたときに、他方の列の圧電素子を固定部圧電素子
とすることによって、各列のノズル１５，１５を千鳥状
に配列して見掛け上のノズルピッチを高集積化すること
ができる。このように、２列配置の圧電素子列を設けて
高集積化を図る場合、駆動部圧電素子７と固定部圧電素
子８とは同寸法・同一形状で形成する。
素子６４，６４…は、前記のとおり駆動部圧電素子７と
固定部圧電素子８となって、同時に２列の圧電素子列
４，４の駆動部圧電素子７と固定部圧電素子８を形成す
ることができる。また、２列の圧電素子列とすること
で、前述したように一方の列の圧電素子を駆動部圧電素
子としたときに、他方の列の圧電素子を固定部圧電素子
とすることによって、各列のノズル１５，１５を千鳥状
に配列して見掛け上のノズルピッチを高集積化すること
ができる。このように、２列配置の圧電素子列を設けて
高集積化を図る場合、駆動部圧電素子７と固定部圧電素
子８とは同寸法・同一形状で形成する。
【００９８】また、基板３上の蒸着電極パターン６１，
６２も同時に切断されて個々の圧電素子６４毎に分割さ
れ、プレート状圧電素子６３の両端面の電極６６，６７
も分割されて端面電極２２，２３となるが、基板３の溝
３ｂにまで切込み溝６５が達しないので、電極パターン
６２は溝３ｂを通じて２列の圧電素子６４，６４の対向
する端面側のすべての端面電極２２（分割前は電極６
６）と接続されたままである。したがって、この電極パ
ターン６２を共通電極２５として用いることによって、
簡単に２列の圧電素子６４，６４の対向する端面側の端
面電極２２をすべて接続することができる。
６２も同時に切断されて個々の圧電素子６４毎に分割さ
れ、プレート状圧電素子６３の両端面の電極６６，６７
も分割されて端面電極２２，２３となるが、基板３の溝
３ｂにまで切込み溝６５が達しないので、電極パターン
６２は溝３ｂを通じて２列の圧電素子６４，６４の対向
する端面側のすべての端面電極２２（分割前は電極６
６）と接続されたままである。したがって、この電極パ
ターン６２を共通電極２５として用いることによって、
簡単に２列の圧電素子６４，６４の対向する端面側の端
面電極２２をすべて接続することができる。
【００９９】次に、圧電素子の加工が終了した基板３上
に液室固定部材であるフレーム５を接着接合する。この
とき、フレーム５と圧電素子６４，６４…とは同一水平
面に形成することで、後工程で液室ユニット２と接合す
る際の工程上非常に有効となる。すなわち、液室ユニッ
ト２とアクチュエータユニット１とは相互干渉を抑制す
るために剛性の高い接合を行うが、そのためにはスクリ
ーン印刷等を用いて湿式の接着剤を塗布するか、フィル
ム接着剤を用いるなどの工法を採ることで、コスト的に
安価であり、かつ充分な接合強度を得られる。これらの
スクリーン印刷工法もフィルム接着剤工法も、被着体表
面の平面性が必要であり、フレーム５と圧電素子６４，
６４…とを同一水平面に形成することで、上述したよう
な工法を採ることができるようになる。
に液室固定部材であるフレーム５を接着接合する。この
とき、フレーム５と圧電素子６４，６４…とは同一水平
面に形成することで、後工程で液室ユニット２と接合す
る際の工程上非常に有効となる。すなわち、液室ユニッ
ト２とアクチュエータユニット１とは相互干渉を抑制す
るために剛性の高い接合を行うが、そのためにはスクリ
ーン印刷等を用いて湿式の接着剤を塗布するか、フィル
ム接着剤を用いるなどの工法を採ることで、コスト的に
安価であり、かつ充分な接合強度を得られる。これらの
スクリーン印刷工法もフィルム接着剤工法も、被着体表
面の平面性が必要であり、フレーム５と圧電素子６４，
６４…とを同一水平面に形成することで、上述したよう
な工法を採ることができるようになる。
【０１００】また、同一の基板３上に同一の厚みを有す
る圧電素子６４，６４…（駆動部圧電素子７及び固定部
圧電素子８）とフレーム５とを配設することによって、
アクチュエータユニット１の厚さが基板３の厚さ及び圧
電素子６４の厚さで規定できるので、非常にコンパクト
なアクチュエータユニット１を構成することができると
共に、部品点数を削減し、位置出し工程をほとんど必要
としなくなり、大幅なコストダウンを達成することがで
きる。
る圧電素子６４，６４…（駆動部圧電素子７及び固定部
圧電素子８）とフレーム５とを配設することによって、
アクチュエータユニット１の厚さが基板３の厚さ及び圧
電素子６４の厚さで規定できるので、非常にコンパクト
なアクチュエータユニット１を構成することができると
共に、部品点数を削減し、位置出し工程をほとんど必要
としなくなり、大幅なコストダウンを達成することがで
きる。
【０１０１】その後、ＦＰＣケーブル２８を基板３の電
極パターン６１，６２に熱と加圧で接合する。このＦＰ
Ｃケーブル２８は圧電素子６４，６４…の内の駆動部圧
電素子７となる圧電素子６４を選択的に駆動できるパタ
ーンを有し、その接合部には予め半田メッキを施してい
る。最後に、各圧電素子の容量を測定する。
極パターン６１，６２に熱と加圧で接合する。このＦＰ
Ｃケーブル２８は圧電素子６４，６４…の内の駆動部圧
電素子７となる圧電素子６４を選択的に駆動できるパタ
ーンを有し、その接合部には予め半田メッキを施してい
る。最後に、各圧電素子の容量を測定する。
【０１０２】一方、液室ユニット２の加工・組付け工程
について説明すると、予めエレクトロンフォーミング工
法（電鋳）を用いてＮi（ニッケル）の金属プレートか
らなるダイアフラム部１１を有する振動板１２及びノズ
ル１５を有するノズルプレート１６を製造する。このよ
うに振動板１２及びノズルプレート１６を同一の工法に
よって製造することで、より量産効果を上げることがで
きて、ヘッドの製造コストを低減することができる。特
に、エレクトロンフォーミング工法（電鋳）を用いて製
造する金属プレートは、微細加工の容易性、量産性、高
精度加工性において優れた工法である。なお、勿論、振
動板１２やノズルプレート１６をプレス、エッチング等
によって製造することもできる。
について説明すると、予めエレクトロンフォーミング工
法（電鋳）を用いてＮi（ニッケル）の金属プレートか
らなるダイアフラム部１１を有する振動板１２及びノズ
ル１５を有するノズルプレート１６を製造する。このよ
うに振動板１２及びノズルプレート１６を同一の工法に
よって製造することで、より量産効果を上げることがで
きて、ヘッドの製造コストを低減することができる。特
に、エレクトロンフォーミング工法（電鋳）を用いて製
造する金属プレートは、微細加工の容易性、量産性、高
精度加工性において優れた工法である。なお、勿論、振
動板１２やノズルプレート１６をプレス、エッチング等
によって製造することもできる。
【０１０３】そして、振動板１２のフラットな面上に下
側液室流路形成層４０を形成するための感光性樹脂であ
る厚さ２０〜５０μｍ程度のドライフィルムレジストを
熱及び加圧によってラミネートし、流路パターンに応じ
たマスクを用いて紫外線露光をして、露光部分を硬化さ
せる。そして、未露光部分を除去できる溶剤を用いて、
未露光部分を除去して現像し、図２に示すように下側液
室流路形成層４０の液室パターンを形成し、水洗い、乾
燥の後、再度紫外線露光と熱によって本硬化する。
側液室流路形成層４０を形成するための感光性樹脂であ
る厚さ２０〜５０μｍ程度のドライフィルムレジストを
熱及び加圧によってラミネートし、流路パターンに応じ
たマスクを用いて紫外線露光をして、露光部分を硬化さ
せる。そして、未露光部分を除去できる溶剤を用いて、
未露光部分を除去して現像し、図２に示すように下側液
室流路形成層４０の液室パターンを形成し、水洗い、乾
燥の後、再度紫外線露光と熱によって本硬化する。
【０１０４】また、ノズルプレート１６にも上側液室流
路形成層４１を形成するための感光性樹脂である厚さ４
０〜１００μｍ程度のドライフィルムレジストを熱及び
加圧によってラミネートし、流路パターンに応じたマス
クを用いて紫外線露光をして、露光部分を硬化させ、未
露光部分を現像して、上側液室流路形成部材４１の液室
パターン（前述したようにインク供給路４２がない。）
を形成し、水洗い、乾燥の後、再度紫外線露光と熱によ
って本硬化する
路形成層４１を形成するための感光性樹脂である厚さ４
０〜１００μｍ程度のドライフィルムレジストを熱及び
加圧によってラミネートし、流路パターンに応じたマス
クを用いて紫外線露光をして、露光部分を硬化させ、未
露光部分を現像して、上側液室流路形成部材４１の液室
パターン（前述したようにインク供給路４２がない。）
を形成し、水洗い、乾燥の後、再度紫外線露光と熱によ
って本硬化する
【０１０５】そして、このようにして振動板１２とノズ
ルプレート１６に形成されたドライフィルムレジストか
らなる下側液室流路形成層４０と上側液室流路形成層４
１の対応する面同士を接合する。この接合は位置合わせ
治具を用いて行い、加圧及び前記本硬化のときより高い
温度での加熱を行う。なお、実際には、以上の工程は、
複数個分のヘッド面積のプレートにて組付けを行うよう
にしている。
ルプレート１６に形成されたドライフィルムレジストか
らなる下側液室流路形成層４０と上側液室流路形成層４
１の対応する面同士を接合する。この接合は位置合わせ
治具を用いて行い、加圧及び前記本硬化のときより高い
温度での加熱を行う。なお、実際には、以上の工程は、
複数個分のヘッド面積のプレートにて組付けを行うよう
にしている。
【０１０６】ここで、振動板１２とノズルプレート１６
の位置合わせについて説明する。本実施例では、振動板
１２とノズルプレート１６とを高精度に位置決めするた
め、図２に示すように振動板１２及びノズルプレート１
６（いずれも下側，上側流路形成性層４０，４１を含
む）に、同一形状で互いに大きさの異なる円形状のアラ
イメントマーク７１，７２を２箇所にそれぞれ形成して
いる。なお、アライメントマーク７１，７２の形状は円
形状に限らず、例えば多角形状、十字形などでもよく、
またその形成位置は振動板１２及びノズルプレート１６
に相対的に同位置であればよい。
の位置合わせについて説明する。本実施例では、振動板
１２とノズルプレート１６とを高精度に位置決めするた
め、図２に示すように振動板１２及びノズルプレート１
６（いずれも下側，上側流路形成性層４０，４１を含
む）に、同一形状で互いに大きさの異なる円形状のアラ
イメントマーク７１，７２を２箇所にそれぞれ形成して
いる。なお、アライメントマーク７１，７２の形状は円
形状に限らず、例えば多角形状、十字形などでもよく、
またその形成位置は振動板１２及びノズルプレート１６
に相対的に同位置であればよい。
【０１０７】この場合、アライメントマーク７１，７２
のいずれか一方を大きく、他方を小さく形成して、振動
板１２とノズルプレート１６とを重ね合わせるときに、
画像処理装置やＣＣＤカメラ等の撮像装置を用いて、大
きなアライメントマーク側から小さなアライメントマー
ク側を確認し、両者のアライメントマークが正規の位置
に合うように両者を相対的に移動して位置決めすること
で高精度な位置決めを行うことができる。
のいずれか一方を大きく、他方を小さく形成して、振動
板１２とノズルプレート１６とを重ね合わせるときに、
画像処理装置やＣＣＤカメラ等の撮像装置を用いて、大
きなアライメントマーク側から小さなアライメントマー
ク側を確認し、両者のアライメントマークが正規の位置
に合うように両者を相対的に移動して位置決めすること
で高精度な位置決めを行うことができる。
【０１０８】次に、上述のようにして完成したアクチュ
エータユニット１と液室ユニット２とを組み付ける。す
なわち、先ず、アクチュエータユニット１の圧電素子６
４，６４…（駆動部圧電素子７及び固定部圧電素子８）
及びフレーム５の面にスクリーン印刷機を用いてエポキ
シ系接着剤等の接着剤１８を塗布する。
エータユニット１と液室ユニット２とを組み付ける。す
なわち、先ず、アクチュエータユニット１の圧電素子６
４，６４…（駆動部圧電素子７及び固定部圧電素子８）
及びフレーム５の面にスクリーン印刷機を用いてエポキ
シ系接着剤等の接着剤１８を塗布する。
【０１０９】ここで、接着剤１８を塗布する領域は、駆
動部圧電素子７と固定部圧電素子８とで異なる。駆動部
圧電素子７は駆動時の変位を効率的に加圧液室１７に伝
搬できるように振動板１２のダイアフラム部１１と接合
するので、接着剤の塗布によってこのダイアフラム部１
１の機能を損なうような接合法、例えば駆動部圧電素子
７全面に接着剤を塗布する工法は適さない。そこで、こ
の実施例では図３及び図４に示すような領域に塗布して
いる。これに対して、固定部圧電素子８は接合強度を確
保し、液室固定能力を向上するため、液室長に関係なく
固定部圧電素子８全面で接合するようにしている。
動部圧電素子７と固定部圧電素子８とで異なる。駆動部
圧電素子７は駆動時の変位を効率的に加圧液室１７に伝
搬できるように振動板１２のダイアフラム部１１と接合
するので、接着剤の塗布によってこのダイアフラム部１
１の機能を損なうような接合法、例えば駆動部圧電素子
７全面に接着剤を塗布する工法は適さない。そこで、こ
の実施例では図３及び図４に示すような領域に塗布して
いる。これに対して、固定部圧電素子８は接合強度を確
保し、液室固定能力を向上するため、液室長に関係なく
固定部圧電素子８全面で接合するようにしている。
【０１１０】このように、液室支柱部材である固定部圧
電素子８と液室形成部材である液室ユニット２との接合
面積を、駆動部圧電素子７と液室ユニット２のダイアフ
ラム部１１との接合面積よりも大きくすることで、隣接
チャンネル間の固定強度をより強固にすることができ
る。
電素子８と液室形成部材である液室ユニット２との接合
面積を、駆動部圧電素子７と液室ユニット２のダイアフ
ラム部１１との接合面積よりも大きくすることで、隣接
チャンネル間の固定強度をより強固にすることができ
る。
【０１１１】その後、位置合わせ可能な接合治具にアク
チュエータユニット１を固定し、液室ユニット２の振動
板１２側（接合面）を下方にして、位置合わせしながら
両ユニット１，２を接合する。この場合、数Ｋg／cm2の
加圧状態でエポキシ系接着剤が反応硬化する間放置す
る、なお、接着剤として、アクリル系の二液非混合タイ
プのものやシアノアクリレート系のものなどを用いて瞬
間的に接合するようにしてもよい。最後に、基板３にイ
ンク供給孔３ａにインク供給パイプ１９を挿入して接着
剤を塗布硬化して固定する。
チュエータユニット１を固定し、液室ユニット２の振動
板１２側（接合面）を下方にして、位置合わせしながら
両ユニット１，２を接合する。この場合、数Ｋg／cm2の
加圧状態でエポキシ系接着剤が反応硬化する間放置す
る、なお、接着剤として、アクリル系の二液非混合タイ
プのものやシアノアクリレート系のものなどを用いて瞬
間的に接合するようにしてもよい。最後に、基板３にイ
ンク供給孔３ａにインク供給パイプ１９を挿入して接着
剤を塗布硬化して固定する。
【０１１２】次に、以上のように構成したインクジェッ
トヘッドの作用について説明すると、記録信号に応じて
選択的に圧電素子列４，４の駆動部圧電素子７，７…に
２０〜５０Ｖの駆動パルス電圧を印加することによっ
て、パルス電圧が印加された駆動部圧電素子７が変位し
て振動板１２の対応するダイアフラム部１１をノズル１
５方向に変形させ、加圧液室１７の容積（体積）変化に
よって加圧液室１７内のインクを加圧し、インクがノズ
ルプレート１６のノズル１５から液滴となって噴射さ
れ、記録を行うことができる。
トヘッドの作用について説明すると、記録信号に応じて
選択的に圧電素子列４，４の駆動部圧電素子７，７…に
２０〜５０Ｖの駆動パルス電圧を印加することによっ
て、パルス電圧が印加された駆動部圧電素子７が変位し
て振動板１２の対応するダイアフラム部１１をノズル１
５方向に変形させ、加圧液室１７の容積（体積）変化に
よって加圧液室１７内のインクを加圧し、インクがノズ
ルプレート１６のノズル１５から液滴となって噴射さ
れ、記録を行うことができる。
【０１１３】そして、インク滴の吐出に伴って加圧液室
１７内のインク圧力が低下し、このときのインク流れの
慣性によって加圧液室１７内には若干の負圧が発生す
る。この状態の下において、駆動部圧電素子７への電圧
の印加をオフ状態にすることによって、振動板１２のダ
イアフラム部１１が元の位置に戻って加圧液室１７が元
の形状になるため、さらに負圧が発生する。
１７内のインク圧力が低下し、このときのインク流れの
慣性によって加圧液室１７内には若干の負圧が発生す
る。この状態の下において、駆動部圧電素子７への電圧
の印加をオフ状態にすることによって、振動板１２のダ
イアフラム部１１が元の位置に戻って加圧液室１７が元
の形状になるため、さらに負圧が発生する。
【０１１４】このとき、図示しないインクタンクに通じ
るインク供給パイプ１９から入ったインクは、共通液室
４４を通ってインク供給路４２から加圧液室１７内に充
填される。そこで、ノズル１５のインクメニスカス面の
振動が減衰して安定した後、次のインク滴吐出のために
駆動部圧電素子７にパルス電圧を印加する。
るインク供給パイプ１９から入ったインクは、共通液室
４４を通ってインク供給路４２から加圧液室１７内に充
填される。そこで、ノズル１５のインクメニスカス面の
振動が減衰して安定した後、次のインク滴吐出のために
駆動部圧電素子７にパルス電圧を印加する。
【０１１５】この場合、振動板１２の変形部をダイアフ
ラム部１１とすることによって、駆動部圧電素子７で発
生した変位を効率的に当該加圧液室１７に伝搬させるこ
とができると共に、当該加圧液室１７以外の部分への振
動の伝搬が減少する。
ラム部１１とすることによって、駆動部圧電素子７で発
生した変位を効率的に当該加圧液室１７に伝搬させるこ
とができると共に、当該加圧液室１７以外の部分への振
動の伝搬が減少する。
【０１１６】また、インク吐出時に、加圧液室１７から
共通液室４４に通じる流路方向にインクの流れが発生す
るが、インク供給路４２の流路断面積を他より小さく形
成した流体抵抗部としているので、加圧液室１７から共
通液室４４への逆流が極めて少なくなり、インク滴吐出
効率の低下が防止される。
共通液室４４に通じる流路方向にインクの流れが発生す
るが、インク供給路４２の流路断面積を他より小さく形
成した流体抵抗部としているので、加圧液室１７から共
通液室４４への逆流が極めて少なくなり、インク滴吐出
効率の低下が防止される。
【０１１７】そして、このインクジェットヘッドにおい
ては、圧電素子列４の各駆動部圧電素子７と液室形成部
材である液室ユニット２のダイアフラム部１１とを接合
すると共に、基板３上には駆動部圧電素子７，７間に固
定部圧電素子８，８…を設け、この固定部圧電素子８と
液室ユニット２の各加圧液室１７，１７間とを接合し
て、液室ユニット２を基板３に固定したので、隣接チャ
ンネル間の機械的剛性が高くなって、一の駆動部圧電素
子７を駆動したときの他の駆動部圧電素子７への振動の
伝搬が抑制され、相互干渉が低減してインク吐出性能が
安定する。
ては、圧電素子列４の各駆動部圧電素子７と液室形成部
材である液室ユニット２のダイアフラム部１１とを接合
すると共に、基板３上には駆動部圧電素子７，７間に固
定部圧電素子８，８…を設け、この固定部圧電素子８と
液室ユニット２の各加圧液室１７，１７間とを接合し
て、液室ユニット２を基板３に固定したので、隣接チャ
ンネル間の機械的剛性が高くなって、一の駆動部圧電素
子７を駆動したときの他の駆動部圧電素子７への振動の
伝搬が抑制され、相互干渉が低減してインク吐出性能が
安定する。
【０１１８】また、基板３上には圧電素子列４，４の側
方に圧電素子列４に沿って液室固定部３１〜３３を有す
るフレーム５を設けて、このフレーム５と液室ユニット
２とを接合しているので、単チャンネル駆動時に生じる
隣接チャンネルへの振動伝搬がここでも抑制されるとと
もに、同時に複数チャンネルを駆動したときに液室ユニ
ット２全体が持上がるようなこともなくなる。
方に圧電素子列４に沿って液室固定部３１〜３３を有す
るフレーム５を設けて、このフレーム５と液室ユニット
２とを接合しているので、単チャンネル駆動時に生じる
隣接チャンネルへの振動伝搬がここでも抑制されるとと
もに、同時に複数チャンネルを駆動したときに液室ユニ
ット２全体が持上がるようなこともなくなる。
【０１１９】このように、このインクジェットヘッド
は、各チャンネル毎に個別化された駆動用圧電素子を持
ち、各駆動用圧電素子を個別化された加圧液室の変形部
と接合（又は接触）させ、さらに各駆動圧電素子間に液
室支柱部材を設けて、この液室支柱部材を各加圧液室間
の部分に高い剛性で接合したので、隣接チャンネル間の
機械的剛性が高くなり、隣接チャンネル間への振動伝搬
が抑制されて、相互干渉が低減ないし防止され、様々な
駆動条件化において安定したインク滴吐出性能が得ら
れ、画像品質が向上する。
は、各チャンネル毎に個別化された駆動用圧電素子を持
ち、各駆動用圧電素子を個別化された加圧液室の変形部
と接合（又は接触）させ、さらに各駆動圧電素子間に液
室支柱部材を設けて、この液室支柱部材を各加圧液室間
の部分に高い剛性で接合したので、隣接チャンネル間の
機械的剛性が高くなり、隣接チャンネル間への振動伝搬
が抑制されて、相互干渉が低減ないし防止され、様々な
駆動条件化において安定したインク滴吐出性能が得ら
れ、画像品質が向上する。
【０１２０】また、上述したように加圧液室１７は振動
板１２、感光性樹脂からなる液室流路形成部材１３及び
ノズルプレート１６によって形成し、この加圧液室１７
の壁面の一つを構成する振動板１２の部分は、振動板１
２の駆動部圧電素子７に接合する側面の側に形成したダ
イアフラム部１１に対応するように略同形状で加圧液室
１７の壁面を形成し、そのダイアフラム部１１は肉厚の
最も薄い最薄部であるダイアフラム領域１２ａとこのダ
イアフラム領域１２ａ内に設けた駆動部圧電素子７の変
位を伝達する変位伝達部となる肉厚の最も厚い最厚部で
ある接合領域１２ｂにより構成し、さらにダイアフラム
部１１と対向してノズルプレート１６のノズル１５を設
けている。これによって、次のような作用効果が得られ
る。
板１２、感光性樹脂からなる液室流路形成部材１３及び
ノズルプレート１６によって形成し、この加圧液室１７
の壁面の一つを構成する振動板１２の部分は、振動板１
２の駆動部圧電素子７に接合する側面の側に形成したダ
イアフラム部１１に対応するように略同形状で加圧液室
１７の壁面を形成し、そのダイアフラム部１１は肉厚の
最も薄い最薄部であるダイアフラム領域１２ａとこのダ
イアフラム領域１２ａ内に設けた駆動部圧電素子７の変
位を伝達する変位伝達部となる肉厚の最も厚い最厚部で
ある接合領域１２ｂにより構成し、さらにダイアフラム
部１１と対向してノズルプレート１６のノズル１５を設
けている。これによって、次のような作用効果が得られ
る。
【０１２１】 駆動部圧電素子７の駆動によって高速
でｄ３３方向（積層方向）に変位することによって、加
圧液室１７内の圧力上昇が瞬時に行われる。これによ
り、入力した駆動電圧波形に対応して時間遅れが生じる
ことなく変位する。そして、ｄ３３方向の変位を利用し
ているので、駆動部圧電素子７の変位方向の厚みを薄く
でき、機械的共振点も実用上の問題がないほどに高周波
数帯（５００ＫＨｚ以上）となり、数μsの立ち上がり
時間で駆動しても共振の影響が略なくなる。
でｄ３３方向（積層方向）に変位することによって、加
圧液室１７内の圧力上昇が瞬時に行われる。これによ
り、入力した駆動電圧波形に対応して時間遅れが生じる
ことなく変位する。そして、ｄ３３方向の変位を利用し
ているので、駆動部圧電素子７の変位方向の厚みを薄く
でき、機械的共振点も実用上の問題がないほどに高周波
数帯（５００ＫＨｚ以上）となり、数μsの立ち上がり
時間で駆動しても共振の影響が略なくなる。
【０１２２】加圧液室１７のダイアフラム部１１に対
応する最薄部１２ａが容易に変形するので、駆動部圧電
素子７の変位を妨げず、加圧液室１７の圧力上昇をロス
なく生じさせることができる。すなわち、ダイアフラム
部１１はその周辺がより厚い部分で支持されており、加
圧液室１７を構成する液室流路形成部材１３もこのダイ
アフラム部１１以外の厚い部分で接合している。ダイア
フラム部１１の形状、厚さは、ダイアフラム部１１の剛
性が駆動部圧電素子７の剛性に対して充分小となるよう
に設定しているので、駆動部圧電素子７の変位は素子単
体とダイアフラム部１１への接合時とで差異はない。
応する最薄部１２ａが容易に変形するので、駆動部圧電
素子７の変位を妨げず、加圧液室１７の圧力上昇をロス
なく生じさせることができる。すなわち、ダイアフラム
部１１はその周辺がより厚い部分で支持されており、加
圧液室１７を構成する液室流路形成部材１３もこのダイ
アフラム部１１以外の厚い部分で接合している。ダイア
フラム部１１の形状、厚さは、ダイアフラム部１１の剛
性が駆動部圧電素子７の剛性に対して充分小となるよう
に設定しているので、駆動部圧電素子７の変位は素子単
体とダイアフラム部１１への接合時とで差異はない。
【０１２３】加圧液室１７の振動板１２面がダイアフ
ラム部１１と略同形状であることにより、加圧液室１７
内の必要最小限のインクを効率良く吐出できる。すなわ
ち、インク吐出のための発生力を与えるダイアフラム部
以上の必要以上に大きい壁面を持つ加圧液室１７とする
ことは、加圧液室１７内の容積が増大するため、インク
自体の圧縮と、加圧液室１７のインク内圧によって変形
を生じるので、圧力上昇をする上で損失が大きくなる。
そこで、加圧液室１７の形状をダイアフラム部１１と略
同形状とすることで損失を少なくすることができる。た
だし、加工、組付けのための最小限の公差は考慮する必
要がある。
ラム部１１と略同形状であることにより、加圧液室１７
内の必要最小限のインクを効率良く吐出できる。すなわ
ち、インク吐出のための発生力を与えるダイアフラム部
以上の必要以上に大きい壁面を持つ加圧液室１７とする
ことは、加圧液室１７内の容積が増大するため、インク
自体の圧縮と、加圧液室１７のインク内圧によって変形
を生じるので、圧力上昇をする上で損失が大きくなる。
そこで、加圧液室１７の形状をダイアフラム部１１と略
同形状とすることで損失を少なくすることができる。た
だし、加工、組付けのための最小限の公差は考慮する必
要がある。
【０１２４】ダイアフラム部１１と対向する位置にノ
ズル１５を設けることによってノズル１５への圧力伝達
が高速（短時間）に行われ、インクの吐出効率が向上す
る。これは、駆動部圧電素子７の駆動立ち上がり時にダ
イアフラム部１１の急激な変位（高加速度成分）による
第１波の圧力波の伝播によりノズルメニスカス面を打ち
破り、続く第２波の圧力波の伝播により容易に高速で大
容量のインクを吐出することができる。第２波にノズル
メニスカスを隆起させ打ち破るための圧力損失を生じな
いからである。
ズル１５を設けることによってノズル１５への圧力伝達
が高速（短時間）に行われ、インクの吐出効率が向上す
る。これは、駆動部圧電素子７の駆動立ち上がり時にダ
イアフラム部１１の急激な変位（高加速度成分）による
第１波の圧力波の伝播によりノズルメニスカス面を打ち
破り、続く第２波の圧力波の伝播により容易に高速で大
容量のインクを吐出することができる。第２波にノズル
メニスカスを隆起させ打ち破るための圧力損失を生じな
いからである。
【０１２５】また、加圧液室１７に直接臨むノズルプレ
ート１６のダイアフラム部１１と対向した位置にノズル
１５を形成することによって、ノズル１５への圧力伝達
の損失が生じない。すなわち、加圧液室１７とノズル１
５との間にイナータンス、コンプライアンス、流体抵抗
成分を付与することがない。これらの効果が相乗するこ
とによって、ノズルに圧力を効率的に集中伝達させるこ
とができ、インクの吐出効率が向上する。
ート１６のダイアフラム部１１と対向した位置にノズル
１５を形成することによって、ノズル１５への圧力伝達
の損失が生じない。すなわち、加圧液室１７とノズル１
５との間にイナータンス、コンプライアンス、流体抵抗
成分を付与することがない。これらの効果が相乗するこ
とによって、ノズルに圧力を効率的に集中伝達させるこ
とができ、インクの吐出効率が向上する。
【０１２６】さらに、駆動部圧電素子７，７間に固定部
圧電素子８，８…を設けた構造は、相互干渉の防止に効
果的であるだけでなく、ダイアフラム部１１に対向した
ノズルプレート１６の位置にノズル１５を形成するのに
適した構成である。すなわち、従前、ダイアフラム部１
１に対向したノズルプレートの位置にノズル１５を形成
したのでは、ノズル１５を振動源の近傍（直上）に配置
することになって圧電素子の変位による機械的振動の伝
達による噴射特性の劣化を生じやすく、特に高周波駆動
が困難であった。上述のような構造にすることで振動伝
達が殆どなくなるので、ノズル１５を振動源の近傍（直
上）に配置することの不都合がなくなるのである。
圧電素子８，８…を設けた構造は、相互干渉の防止に効
果的であるだけでなく、ダイアフラム部１１に対向した
ノズルプレート１６の位置にノズル１５を形成するのに
適した構成である。すなわち、従前、ダイアフラム部１
１に対向したノズルプレートの位置にノズル１５を形成
したのでは、ノズル１５を振動源の近傍（直上）に配置
することになって圧電素子の変位による機械的振動の伝
達による噴射特性の劣化を生じやすく、特に高周波駆動
が困難であった。上述のような構造にすることで振動伝
達が殆どなくなるので、ノズル１５を振動源の近傍（直
上）に配置することの不都合がなくなるのである。
【０１２７】さらに、このようにダイアフラム部１１に
対向してノズル１５を配置した構成において、加圧液室
１７の両側にインク供給路４２を介して共通液室４４を
配置して、ノズル１５からのインク滴吐出後のインクの
供給を加圧液室１７の長手方向（ノズル配列方向と直交
する方向）の双方向の共通液室４４，４４からノズル１
５に行うようにすることによって、短時間での高速なイ
ンクリフィルが可能になる。
対向してノズル１５を配置した構成において、加圧液室
１７の両側にインク供給路４２を介して共通液室４４を
配置して、ノズル１５からのインク滴吐出後のインクの
供給を加圧液室１７の長手方向（ノズル配列方向と直交
する方向）の双方向の共通液室４４，４４からノズル１
５に行うようにすることによって、短時間での高速なイ
ンクリフィルが可能になる。
【０１２８】前述したように駆動部圧電素子７のｄ３３
方向の変位を利用して高速変位、高周波駆動を可能と
し、加圧液室１７の形状をダイアフラム部１１と略同形
状とするなどしてインク吐出の駆動周波数を高くして高
周波応答を行うためには、それに見合う高速インクリフ
ィルを行わなければならないので、上記のような液室構
成とすることによって所望の高速インクリフィルを行う
ことができ、これによって高周波応答が実現できる。す
なわち、圧電素子側の高周波駆動能力と液室側の高速リ
フィル能力の双方を得られて高周波応答が可能になるの
である。
方向の変位を利用して高速変位、高周波駆動を可能と
し、加圧液室１７の形状をダイアフラム部１１と略同形
状とするなどしてインク吐出の駆動周波数を高くして高
周波応答を行うためには、それに見合う高速インクリフ
ィルを行わなければならないので、上記のような液室構
成とすることによって所望の高速インクリフィルを行う
ことができ、これによって高周波応答が実現できる。す
なわち、圧電素子側の高周波駆動能力と液室側の高速リ
フィル能力の双方を得られて高周波応答が可能になるの
である。
【０１２９】そして、加圧液室１７を前述したような細
長型形状に形成した場合は、高速リフィルを達成する手
段として、双方向からのインクリフィルが有効な手段と
なる。この場合、加圧液室１７は、図１２を参照して、
液室長Ａ´／液室幅Ａが１以上５０以下になるように形
成することが実用上の駆動速度でのインク滴吐出をする
ために好ましい。さらに、高周波駆動や高集積化を考慮
したヘッド内の配置を目指す場合には、４以上１０以下
とするのが好ましい。
長型形状に形成した場合は、高速リフィルを達成する手
段として、双方向からのインクリフィルが有効な手段と
なる。この場合、加圧液室１７は、図１２を参照して、
液室長Ａ´／液室幅Ａが１以上５０以下になるように形
成することが実用上の駆動速度でのインク滴吐出をする
ために好ましい。さらに、高周波駆動や高集積化を考慮
したヘッド内の配置を目指す場合には、４以上１０以下
とするのが好ましい。
【０１３０】ここで、加圧液室１７の液室幅Ａが大であ
ると、ノズル間ピッチが大きくなって高集積化には不利
となり、小であると吐出するインク体積が小となって必
要な体積が得られなくなる。一方、液室長Ａ´が大であ
ると、加圧液室１７でのインク吐出後の圧力変動が長周
期となるために減衰が遅れて高周波駆動に支障を来し、
小であると液室幅Ａと同様にインク体積が小となって必
要体積が得られなくなる。上記実施例の構成では、液室
幅Ａ：２００μｍ、液室長Ａ´：１４００μｍとしたと
き、ノズル間ピッチ：２５４μｍ、最大駆動周波数：２
０〜３０ＫＨｚ、吐出インク体積：３０〜６０pl程度が
得られた。
ると、ノズル間ピッチが大きくなって高集積化には不利
となり、小であると吐出するインク体積が小となって必
要な体積が得られなくなる。一方、液室長Ａ´が大であ
ると、加圧液室１７でのインク吐出後の圧力変動が長周
期となるために減衰が遅れて高周波駆動に支障を来し、
小であると液室幅Ａと同様にインク体積が小となって必
要体積が得られなくなる。上記実施例の構成では、液室
幅Ａ：２００μｍ、液室長Ａ´：１４００μｍとしたと
き、ノズル間ピッチ：２５４μｍ、最大駆動周波数：２
０〜３０ＫＨｚ、吐出インク体積：３０〜６０pl程度が
得られた。
【０１３１】また、図１３、図１４に示す液室構成で
は、加圧液室１７に連通するノズル１５に対して、加圧
液室１７、インク供給路４２を対称配置している。これ
によって、加圧液室１７内部で発生するインク吐出時の
圧力波、及びインク吐出後に残留振動する圧力波のバラ
ンスをとることができる上、ヘッド組立て、加工時に残
留する内部応力等によるノズルに対する歪をキャンセル
することができる。
は、加圧液室１７に連通するノズル１５に対して、加圧
液室１７、インク供給路４２を対称配置している。これ
によって、加圧液室１７内部で発生するインク吐出時の
圧力波、及びインク吐出後に残留振動する圧力波のバラ
ンスをとることができる上、ヘッド組立て、加工時に残
留する内部応力等によるノズルに対する歪をキャンセル
することができる。
【０１３２】さらに、図１８に示す液室構成では、加圧
液室１７に連通するノズル１５に対して共通液室４４
ａ，４４ｂの形状を含めて対称配置している。このよう
にすることで、初期インク充填性を向上することができ
る。すなわち、インクジェットヘッドの組立て完了後に
インクをヘッド内に充填する（初期インク充填）が、こ
の場合、加圧液室１７及び共通液室４４ａ，４４ｂ等に
気泡を残留させることなくインクを完全に充填しなけれ
ばならない。上記のようなノズル１５に対して双方向の
バランスがとれた等価のインク流が得られるので、双方
向から同時にインク流入が行われて、充填性が向上す
る。
液室１７に連通するノズル１５に対して共通液室４４
ａ，４４ｂの形状を含めて対称配置している。このよう
にすることで、初期インク充填性を向上することができ
る。すなわち、インクジェットヘッドの組立て完了後に
インクをヘッド内に充填する（初期インク充填）が、こ
の場合、加圧液室１７及び共通液室４４ａ，４４ｂ等に
気泡を残留させることなくインクを完全に充填しなけれ
ばならない。上記のようなノズル１５に対して双方向の
バランスがとれた等価のインク流が得られるので、双方
向から同時にインク流入が行われて、充填性が向上す
る。
【０１３３】ここで、図１７に示す液室構成でも共通液
室４４が対称配置となっているので、相当の初期インク
充填性の向上を図れるが、インク供給孔１２ｄが共通液
室４４の片隅に設けられているためにインク供給孔１２
ｄから離れた側の共通液室４４への充填が遅れる傾向に
ある。これに対して、図１８に示す液室構成では、イン
ク供給孔１２ｄを２列の共通液室４４ａ，４４ｂの中央
部に設けているので、一層初期インク充填性の向上が図
れる。
室４４が対称配置となっているので、相当の初期インク
充填性の向上を図れるが、インク供給孔１２ｄが共通液
室４４の片隅に設けられているためにインク供給孔１２
ｄから離れた側の共通液室４４への充填が遅れる傾向に
ある。これに対して、図１８に示す液室構成では、イン
ク供給孔１２ｄを２列の共通液室４４ａ，４４ｂの中央
部に設けているので、一層初期インク充填性の向上が図
れる。
【０１３４】また、このインクジェットヘッドにおいて
は、前述したように振動板１２及びノズルプレート１６
を金属材料によって形成しているので、加圧液室１７の
剛性が高くなる。すなわち、加圧液室１７内にインクを
充填した状態で、駆動部圧電素子７を駆動することによ
ってインク圧が急速に高まり、インク滴を吐出すること
は前述したとおりであるが、加圧液室１７内部のインク
圧の上昇は同時に加圧液室１７自体をも変形させる圧力
となるので、この変形が生じるとインク圧の上昇が阻害
され、インク吐出効率の低下や他の加圧液室１７に変形
が及んで相互干渉の発生という事態が生じることになる
ため、剛性の高い金属材料で形成することによってその
変形を防止できる。また、金属材料を用いることは、液
室内部のインクが圧電素子側に透湿することを完全に防
止できるので、圧電素子のマイグレーションの発生を抑
えることができる。なお、金属材料に代えて、シリコン
の微細加工プロセスを利用して形成することもできる。
は、前述したように振動板１２及びノズルプレート１６
を金属材料によって形成しているので、加圧液室１７の
剛性が高くなる。すなわち、加圧液室１７内にインクを
充填した状態で、駆動部圧電素子７を駆動することによ
ってインク圧が急速に高まり、インク滴を吐出すること
は前述したとおりであるが、加圧液室１７内部のインク
圧の上昇は同時に加圧液室１７自体をも変形させる圧力
となるので、この変形が生じるとインク圧の上昇が阻害
され、インク吐出効率の低下や他の加圧液室１７に変形
が及んで相互干渉の発生という事態が生じることになる
ため、剛性の高い金属材料で形成することによってその
変形を防止できる。また、金属材料を用いることは、液
室内部のインクが圧電素子側に透湿することを完全に防
止できるので、圧電素子のマイグレーションの発生を抑
えることができる。なお、金属材料に代えて、シリコン
の微細加工プロセスを利用して形成することもできる。
【０１３５】そして、このインクジェットヘッドは加圧
液室を用いるピエゾアクチュエータ方式を採用している
ことで、アクチュエータである圧電素子がインク中に浸
されないので接液性の問題がなく、圧電素子は自己発熱
の問題がないので使用インクの制約もなく、更にインク
液吐出に最適な圧電素子駆動波形を設定できることから
微小滴（サテライト）が発生し難く、画像（印字）品質
が高く、アクチュエータユニットと液室ユニットを別体
で組み付けることから、ヘッドの歩留り、組立て品質が
向上する。
液室を用いるピエゾアクチュエータ方式を採用している
ことで、アクチュエータである圧電素子がインク中に浸
されないので接液性の問題がなく、圧電素子は自己発熱
の問題がないので使用インクの制約もなく、更にインク
液吐出に最適な圧電素子駆動波形を設定できることから
微小滴（サテライト）が発生し難く、画像（印字）品質
が高く、アクチュエータユニットと液室ユニットを別体
で組み付けることから、ヘッドの歩留り、組立て品質が
向上する。
【０１３６】次に、図２３及び図２４を参照して他の本
発明に係るインクジェットヘッドの実施例について説明
する。なお、このインクジェットヘッドの基本的な構成
は上述したインクジェットヘッドと同様であるので、対
応する部分に同一の符号を付して、個々の説明を省略す
る。上記実施例のインクジェットヘッドと主な相違点
は、振動板１２を最厚部（肉厚部）である接合領域１２
ｂと最薄部（薄肉部）であるダイアフラム領域１２ａの
２種類の厚みを有する部材で形成していること、流体抵
抗部を兼ねたインク供給路４２を下側液室流路形成層４
０の内側隔壁部４３及び上側液室流路形成層４１の内側
隔壁部４６の両者に形成している、つまり内側隔壁部４
３，４６のいずれにもインク供給路４２を形成するため
の溝を設けて両者を接合することでインク供給路４２と
なる構造にしていることである。もとより、この構造に
限定されるものではなく、上記実施例のインクジェット
ヘッドで説明した構造と同様にすることができる。
発明に係るインクジェットヘッドの実施例について説明
する。なお、このインクジェットヘッドの基本的な構成
は上述したインクジェットヘッドと同様であるので、対
応する部分に同一の符号を付して、個々の説明を省略す
る。上記実施例のインクジェットヘッドと主な相違点
は、振動板１２を最厚部（肉厚部）である接合領域１２
ｂと最薄部（薄肉部）であるダイアフラム領域１２ａの
２種類の厚みを有する部材で形成していること、流体抵
抗部を兼ねたインク供給路４２を下側液室流路形成層４
０の内側隔壁部４３及び上側液室流路形成層４１の内側
隔壁部４６の両者に形成している、つまり内側隔壁部４
３，４６のいずれにもインク供給路４２を形成するため
の溝を設けて両者を接合することでインク供給路４２と
なる構造にしていることである。もとより、この構造に
限定されるものではなく、上記実施例のインクジェット
ヘッドで説明した構造と同様にすることができる。
【０１３７】このインクジェットヘッドにおいては、チ
ャンネル方向で、液室流路形成部材１３の下側液室流路
形成層４０で形成している加圧液室１７の幅（上記実施
例の「液室幅」）Ａと、振動板１２のダイアフラム部１
１の幅（以下「ダイアフラム幅」という。）Ｂと、圧電
素子列４を構成している液室支柱部材である固定部圧電
素子８，８の間隔（以下「支柱部間隔」という。）Ｃと
が、Ａ＞Ｂ＞Ｃの関係になるように形成している。同様
に、チャンネル方向と直交する方向の加圧液室幅（上記
実施例の「液室長」）Ａ´、ダイアフラム幅Ｂ´、支柱
部間隔に相当するフレーム５の透孔部５ｂ（５ａも同
じ）の幅Ｃ´についても、同様に、Ａ´＞Ｂ´＞Ｃ´の
関係になるように形成している。
ャンネル方向で、液室流路形成部材１３の下側液室流路
形成層４０で形成している加圧液室１７の幅（上記実施
例の「液室幅」）Ａと、振動板１２のダイアフラム部１
１の幅（以下「ダイアフラム幅」という。）Ｂと、圧電
素子列４を構成している液室支柱部材である固定部圧電
素子８，８の間隔（以下「支柱部間隔」という。）Ｃと
が、Ａ＞Ｂ＞Ｃの関係になるように形成している。同様
に、チャンネル方向と直交する方向の加圧液室幅（上記
実施例の「液室長」）Ａ´、ダイアフラム幅Ｂ´、支柱
部間隔に相当するフレーム５の透孔部５ｂ（５ａも同
じ）の幅Ｃ´についても、同様に、Ａ´＞Ｂ´＞Ｃ´の
関係になるように形成している。
【０１３８】すなわち、加圧液室幅Ａをダイアフラム幅
Ｂより大きく形成し、ダイアフラム幅Ｂを支柱部間隔Ｃ
より大きく形成している。この場合、ダイアフラム幅Ｂ
を支柱部間隔Ｃより大きく形成することによって、圧電
素子列４の液室支柱部材である固定部圧電素子８の幅Ｄ
が振動板１２の梁部１２ｅの幅Ｅより大きく形成され
る。また、このとき、δ１（δ１＝Ａ−Ｂ）、δ２（δ
２＝Ｂ−Ｃ）がいずれも接合精度より大きくなる。
Ｂより大きく形成し、ダイアフラム幅Ｂを支柱部間隔Ｃ
より大きく形成している。この場合、ダイアフラム幅Ｂ
を支柱部間隔Ｃより大きく形成することによって、圧電
素子列４の液室支柱部材である固定部圧電素子８の幅Ｄ
が振動板１２の梁部１２ｅの幅Ｅより大きく形成され
る。また、このとき、δ１（δ１＝Ａ−Ｂ）、δ２（δ
２＝Ｂ−Ｃ）がいずれも接合精度より大きくなる。
【０１３９】また、圧電素子列４の固定部圧電素子８の
幅Ｄを駆動部圧電素子７の幅Ｆより大きく形成し、振動
板１２の梁部１２ｅの幅Ｅをダイアフラム部１１の駆動
部圧電素子７と接合する接合領域１２ｂの幅Ｇより大き
く形成している。さらに、液室流路形成部材１３の上側
液室流路形成層４１の隔壁部４６ａの幅Ｈを下側液室流
路形成層４０の隔壁部４３ａの幅Ｉより大きく形成して
いる。さらにまた、圧電素子列４の駆動部圧電素子７の
端部長さＪ、活性部長さＫ、及び振動板１２のダイアフ
ラム部１１の接合領域（肉厚部）１２ｂの長さＬとを、
Ｊ＞Ｋ＞Ｌの関係になるように形成している。
幅Ｄを駆動部圧電素子７の幅Ｆより大きく形成し、振動
板１２の梁部１２ｅの幅Ｅをダイアフラム部１１の駆動
部圧電素子７と接合する接合領域１２ｂの幅Ｇより大き
く形成している。さらに、液室流路形成部材１３の上側
液室流路形成層４１の隔壁部４６ａの幅Ｈを下側液室流
路形成層４０の隔壁部４３ａの幅Ｉより大きく形成して
いる。さらにまた、圧電素子列４の駆動部圧電素子７の
端部長さＪ、活性部長さＫ、及び振動板１２のダイアフ
ラム部１１の接合領域（肉厚部）１２ｂの長さＬとを、
Ｊ＞Ｋ＞Ｌの関係になるように形成している。
【０１４０】以上のように構成した場合、液室流路形成
部材１３の加圧液室幅Ａを振動板１２のダイアフラム幅
Ｂより大きく形成しているので、液室流路形成部材１３
の下側液室流路形成層４０と振動板１２との接合位置に
余裕ができて、接合位置ずれが生じても下側液室流路形
成層４０の隔壁部４３ａ，４３ｂが振動板１２のダイア
フラム部１１に接着されることが防止され、振動板１２
のダイアフラム部１１が理想的に変位してインク滴飛翔
速度、飛翔体積の低下が抑制される。
部材１３の加圧液室幅Ａを振動板１２のダイアフラム幅
Ｂより大きく形成しているので、液室流路形成部材１３
の下側液室流路形成層４０と振動板１２との接合位置に
余裕ができて、接合位置ずれが生じても下側液室流路形
成層４０の隔壁部４３ａ，４３ｂが振動板１２のダイア
フラム部１１に接着されることが防止され、振動板１２
のダイアフラム部１１が理想的に変位してインク滴飛翔
速度、飛翔体積の低下が抑制される。
【０１４１】また、振動板１２のダイアフラム幅Ｂを圧
電素子列４の支柱部間隔Ｃより大きく形成している、つ
まり、圧電素子列４の固定部圧電素子８の幅Ｄを振動板
１２の梁部１２ｅの幅Ｅより大きく形成しているので、
振動板１２と圧電素子列４との接合時（アクチュエータ
ユニット１と液室ユニット２との接合時）に、振動板１
２の梁部１２ｅと圧電素子列４の固定部圧電素子８との
接合位置に余裕ができて、接合位置ずれが生じても振動
板１２の梁部１２ｅを確実に固定部圧電素子８の上面に
接着することができ、振動板１２の変位を抑制すること
ができる。これにより、液滴飛翔速度、飛翔体積の低下
を防ぎ、相互干渉を抑えることができる。
電素子列４の支柱部間隔Ｃより大きく形成している、つ
まり、圧電素子列４の固定部圧電素子８の幅Ｄを振動板
１２の梁部１２ｅの幅Ｅより大きく形成しているので、
振動板１２と圧電素子列４との接合時（アクチュエータ
ユニット１と液室ユニット２との接合時）に、振動板１
２の梁部１２ｅと圧電素子列４の固定部圧電素子８との
接合位置に余裕ができて、接合位置ずれが生じても振動
板１２の梁部１２ｅを確実に固定部圧電素子８の上面に
接着することができ、振動板１２の変位を抑制すること
ができる。これにより、液滴飛翔速度、飛翔体積の低下
を防ぎ、相互干渉を抑えることができる。
【０１４２】そして、上記のように液室流路形成部材１
３の加圧液室幅Ａを振動板１２のダイアフラム幅Ｂより
大きく形成し、且つ圧電素子列４の固定部圧電素子８の
幅Ｄを振動板１２の梁部１２ｅの幅Ｅより大きく形成す
ることによって、接合位置ずれによる影響が生じなくな
り、各ヘッド間における液滴飛翔速度、飛翔体積のばら
つきも低減することができる。
３の加圧液室幅Ａを振動板１２のダイアフラム幅Ｂより
大きく形成し、且つ圧電素子列４の固定部圧電素子８の
幅Ｄを振動板１２の梁部１２ｅの幅Ｅより大きく形成す
ることによって、接合位置ずれによる影響が生じなくな
り、各ヘッド間における液滴飛翔速度、飛翔体積のばら
つきも低減することができる。
【０１４３】また、圧電素子列４の固定部圧電素子８の
幅Ｄを駆動部圧電素子７の幅Ｆより大きく形成している
ので、振動板１２と圧電素子列４との接合時に、振動板
１２の梁部１２ｅと圧電素子列４の固定部圧電素子８の
接合位置に余裕ができて、接合位置ずれが生じても振動
板１２の梁部１２ｅを確実に固定部圧電素子８上面に接
着することができ、振動板１２の変位を抑制することが
でき、一層相互干渉を抑えることができる。
幅Ｄを駆動部圧電素子７の幅Ｆより大きく形成している
ので、振動板１２と圧電素子列４との接合時に、振動板
１２の梁部１２ｅと圧電素子列４の固定部圧電素子８の
接合位置に余裕ができて、接合位置ずれが生じても振動
板１２の梁部１２ｅを確実に固定部圧電素子８上面に接
着することができ、振動板１２の変位を抑制することが
でき、一層相互干渉を抑えることができる。
【０１４４】さらに、振動板１２の梁部１２ｅの幅Ｅを
ダイアフラム部１１の接合領域１２ｂの幅Ｇより大きく
形成しているので、ダイアフラム部１１の接合領域１２
ｂと駆動部圧電素子７の接合位置に余裕ができて、梁部
１２ｅと固定部圧電素子８との接合位置がずれてもダイ
アフラム部１１の接合領域１２ｂを駆動部圧電素子７に
確実に接合することができるようになり、インク滴飛翔
速度、飛翔体積の低下を防ぐことができる。
ダイアフラム部１１の接合領域１２ｂの幅Ｇより大きく
形成しているので、ダイアフラム部１１の接合領域１２
ｂと駆動部圧電素子７の接合位置に余裕ができて、梁部
１２ｅと固定部圧電素子８との接合位置がずれてもダイ
アフラム部１１の接合領域１２ｂを駆動部圧電素子７に
確実に接合することができるようになり、インク滴飛翔
速度、飛翔体積の低下を防ぐことができる。
【０１４５】一方、液室流路形成部材１３を下側液室流
路形成層４０と上側液室流路形成層４１とに分割形成し
て両者を接合する場合、上側液室流路形成層４１の隔壁
部４６ａの幅Ｈを下側液室流路形成層４０の隔壁部４３
ａの幅Ｉより大きくすることによって、上側液室流路形
成層４１と下側液室流路形成層４０とを接合する時に接
合位置に余裕が生じて、インク滴飛翔速度、飛翔体積の
低下を防ぐことができると共に、上側液室流路形成層４
１の隔壁部４６ａの幅Ｈを下側液室流路形成層４０の隔
壁部４３ａの幅Ｉより小さくする場合に比べて、高密度
化、高集積化に優れる。この場合、上側液室流路形成層
４１の隔壁部４６ａの幅Ｈを下側液室流路形成層４０の
隔壁部４３ａの幅Ｉより小さくしても、接合位置に余裕
が生じてインク滴飛翔速度、飛翔体積の低下を防ぐこと
はできる。
路形成層４０と上側液室流路形成層４１とに分割形成し
て両者を接合する場合、上側液室流路形成層４１の隔壁
部４６ａの幅Ｈを下側液室流路形成層４０の隔壁部４３
ａの幅Ｉより大きくすることによって、上側液室流路形
成層４１と下側液室流路形成層４０とを接合する時に接
合位置に余裕が生じて、インク滴飛翔速度、飛翔体積の
低下を防ぐことができると共に、上側液室流路形成層４
１の隔壁部４６ａの幅Ｈを下側液室流路形成層４０の隔
壁部４３ａの幅Ｉより小さくする場合に比べて、高密度
化、高集積化に優れる。この場合、上側液室流路形成層
４１の隔壁部４６ａの幅Ｈを下側液室流路形成層４０の
隔壁部４３ａの幅Ｉより小さくしても、接合位置に余裕
が生じてインク滴飛翔速度、飛翔体積の低下を防ぐこと
はできる。
【０１４６】また、圧電素子列４の駆動部圧電素子７の
端部長さＪ、活性部長さＫ、及び振動板１２のダイアフ
ラム部１１の接合領域１２ｂの長さＬとを、Ｊ＞Ｋ＞Ｌ
の関係になるように形成している。ここで、圧電素子列
４の駆動部圧電素子７の端部長さＪを、振動板１２のダ
イアフラム部１１の接合領域１２ｂの長さＬより大きく
形成することによって、両者の接合時の接合位置に余裕
ができ、両者の位置ずれによる振動板変位効率の低下を
防ぐことができると共に、液滴飛翔速度、飛翔体積の低
下を防ぐことができる。また、圧電素子列４の駆動部圧
電素子７の活性部長さＫを振動板１２のダイアフラム部
１１の接合領域１２ｂの長さＬより大きく形成すること
によって、両者の位置ずれによる振動板変位効率の低下
を防ぐことができると共に、液滴飛翔速度、飛翔体積の
低下を防ぐことができる。
端部長さＪ、活性部長さＫ、及び振動板１２のダイアフ
ラム部１１の接合領域１２ｂの長さＬとを、Ｊ＞Ｋ＞Ｌ
の関係になるように形成している。ここで、圧電素子列
４の駆動部圧電素子７の端部長さＪを、振動板１２のダ
イアフラム部１１の接合領域１２ｂの長さＬより大きく
形成することによって、両者の接合時の接合位置に余裕
ができ、両者の位置ずれによる振動板変位効率の低下を
防ぐことができると共に、液滴飛翔速度、飛翔体積の低
下を防ぐことができる。また、圧電素子列４の駆動部圧
電素子７の活性部長さＫを振動板１２のダイアフラム部
１１の接合領域１２ｂの長さＬより大きく形成すること
によって、両者の位置ずれによる振動板変位効率の低下
を防ぐことができると共に、液滴飛翔速度、飛翔体積の
低下を防ぐことができる。
【０１４７】このように、この実施例のインクジェット
ヘッドにおいては、接合関係にある相互の部材の接合部
分の内、噴射特性への影響や振動板変位効率への影響を
勘案しながら、最適な一方を他方より大きく形成するこ
とによって、接合位置ずれや相互干渉による噴射特性の
低下を防止して、画像品質を向上している。
ヘッドにおいては、接合関係にある相互の部材の接合部
分の内、噴射特性への影響や振動板変位効率への影響を
勘案しながら、最適な一方を他方より大きく形成するこ
とによって、接合位置ずれや相互干渉による噴射特性の
低下を防止して、画像品質を向上している。
【０１４８】次に、図２５及び図２６を参照して更に他
の本発明に係るインクジェットヘッドの実施例について
説明する。このインクジェットヘッドの基本的な構成は
上述したインクジェットヘッドと同様であるので、対応
する部分に同一の符号を付して簡単に説明する。先ず、
絶縁性の基板３上に積層型圧電素子からなる駆動部圧電
素子７と固定部圧電素子８とを交互に列状に配列してな
る圧電素子列４を接着剤６で接合して設け、この圧電素
子列４の側方にフレーム５を設けて、これらの圧電素子
列４及びフレーム５上にダイアフラム部１１を有する振
動板１２を接着剤１８にて接合する。振動板１２は接合
領域１２ｂとダイアフラム領域１２ａの２種類の厚みを
有する部材からなる。
の本発明に係るインクジェットヘッドの実施例について
説明する。このインクジェットヘッドの基本的な構成は
上述したインクジェットヘッドと同様であるので、対応
する部分に同一の符号を付して簡単に説明する。先ず、
絶縁性の基板３上に積層型圧電素子からなる駆動部圧電
素子７と固定部圧電素子８とを交互に列状に配列してな
る圧電素子列４を接着剤６で接合して設け、この圧電素
子列４の側方にフレーム５を設けて、これらの圧電素子
列４及びフレーム５上にダイアフラム部１１を有する振
動板１２を接着剤１８にて接合する。振動板１２は接合
領域１２ｂとダイアフラム領域１２ａの２種類の厚みを
有する部材からなる。
【０１４９】そして、振動板１２上にドライフィルムレ
ジストからなる１層又は複数層の液室流路形成部材１３
を接合し、この液室流路形成部材１３上に複数のノズル
１５を形成したノズルプレート１６を接合し、これらの
振動板１２、液室流路形成部材１３及びノズルプレート
１６によって画成された加圧液室１７を形成している。
この加圧液室１７の双方向には供給路形成部材７５，７
５で形成したインク供給路４２，４２を連通させ、この
インク供給路４２，４２を介して両側に設けた共通液室
４４，４４に加圧液室１７を連通させている。また、各
加圧液室１７，１７間にドライフィルムレジストからな
る下側隔壁部７６ａ及び上側隔壁部７６ｂからなる２層
構造の隔壁部７６を設けて、各加圧液室１７を独立させ
ている。なお、この構造に限られるものではなく、上記
各実施例のインクジェットヘッドと同様な構成を採用す
ることもでき、更にアクチュエータ手段として圧電素子
に限らず、ヒータを用いるバブルジェット方式のインク
ジェットヘッドでもよい。
ジストからなる１層又は複数層の液室流路形成部材１３
を接合し、この液室流路形成部材１３上に複数のノズル
１５を形成したノズルプレート１６を接合し、これらの
振動板１２、液室流路形成部材１３及びノズルプレート
１６によって画成された加圧液室１７を形成している。
この加圧液室１７の双方向には供給路形成部材７５，７
５で形成したインク供給路４２，４２を連通させ、この
インク供給路４２，４２を介して両側に設けた共通液室
４４，４４に加圧液室１７を連通させている。また、各
加圧液室１７，１７間にドライフィルムレジストからな
る下側隔壁部７６ａ及び上側隔壁部７６ｂからなる２層
構造の隔壁部７６を設けて、各加圧液室１７を独立させ
ている。なお、この構造に限られるものではなく、上記
各実施例のインクジェットヘッドと同様な構成を採用す
ることもでき、更にアクチュエータ手段として圧電素子
に限らず、ヒータを用いるバブルジェット方式のインク
ジェットヘッドでもよい。
【０１５０】ここで、供給路形成部材７５，７５は駆動
部圧電素子７からの距離に関係なく一定の幅に形成して
いるのに対して、隔壁部７６は上側隔壁部７６ｂの幅を
下側隔壁部７６ａの幅よりも広く形成している。したが
って、加圧液室１７の図２５に示すチャンネル方向と直
交する方向の幅（液室長）は駆動部圧電素子７からの距
離に関係なく一定であるが、図２６に示すチャンネル方
向の幅（液室幅）は駆動部圧電素子７からの距離が大き
くなるに従って隔壁部７６の幅が広くなることで駆動部
圧電素子７からの距離が大きくなるに従って狭くなる。
部圧電素子７からの距離に関係なく一定の幅に形成して
いるのに対して、隔壁部７６は上側隔壁部７６ｂの幅を
下側隔壁部７６ａの幅よりも広く形成している。したが
って、加圧液室１７の図２５に示すチャンネル方向と直
交する方向の幅（液室長）は駆動部圧電素子７からの距
離に関係なく一定であるが、図２６に示すチャンネル方
向の幅（液室幅）は駆動部圧電素子７からの距離が大き
くなるに従って隔壁部７６の幅が広くなることで駆動部
圧電素子７からの距離が大きくなるに従って狭くなる。
【０１５１】これによって、液室流路形成部材１３で形
成する隔壁部７６の振動板１２側の面積を変えることな
く、駆動部圧電素子７の変位によって生じる加圧液室１
７内に生じる圧力Ｐを受ける隔壁部７６の剛性を大きく
することができ、駆動部圧電素子７の変位を有効にイン
ク滴吐出のために利用することができる。そして、加圧
液室１７の幅が振動板１２からノズル１５に向けて狭く
なることで、駆動部圧電素子７で発生した圧力をノズル
１５に向けて導くことができるので、インク滴の吐出効
率が向上し、しかも、各加圧液室１７，１７間の相互干
渉を低減することができる。
成する隔壁部７６の振動板１２側の面積を変えることな
く、駆動部圧電素子７の変位によって生じる加圧液室１
７内に生じる圧力Ｐを受ける隔壁部７６の剛性を大きく
することができ、駆動部圧電素子７の変位を有効にイン
ク滴吐出のために利用することができる。そして、加圧
液室１７の幅が振動板１２からノズル１５に向けて狭く
なることで、駆動部圧電素子７で発生した圧力をノズル
１５に向けて導くことができるので、インク滴の吐出効
率が向上し、しかも、各加圧液室１７，１７間の相互干
渉を低減することができる。
【０１５２】すなわち、加圧液室１７，１７間を仕切っ
ている隔壁部７６の幅を一定にした場合、相互干渉を防
ぐためには駆動部圧電素子７の変位によって生じる加圧
液室１７内に生じる圧力Ｐによって隔壁部７６が変形を
来さないようにするため、隔壁部７６全体を幅広く形成
しなければならなくなる。しかし、これではノズルピッ
チを一定とすると、加圧液室１７の幅が狭くなって加圧
面積が小さくなり、吐出効率が低下し、他方、加圧液室
１７の幅を一定とすると、ノズルピッチが広くなって、
高密度化、高解像度化を図ることができなくなる。これ
に対して、上述のように隔壁部７６の幅を変化させるこ
とで、加圧液室１７の駆動部圧電素子７側では充分な加
圧面積を確保し、ノズル１５側では加圧液室１７の幅を
狭くして隔壁部７６の剛性を上げて変形し難くすること
ができるのである。
ている隔壁部７６の幅を一定にした場合、相互干渉を防
ぐためには駆動部圧電素子７の変位によって生じる加圧
液室１７内に生じる圧力Ｐによって隔壁部７６が変形を
来さないようにするため、隔壁部７６全体を幅広く形成
しなければならなくなる。しかし、これではノズルピッ
チを一定とすると、加圧液室１７の幅が狭くなって加圧
面積が小さくなり、吐出効率が低下し、他方、加圧液室
１７の幅を一定とすると、ノズルピッチが広くなって、
高密度化、高解像度化を図ることができなくなる。これ
に対して、上述のように隔壁部７６の幅を変化させるこ
とで、加圧液室１７の駆動部圧電素子７側では充分な加
圧面積を確保し、ノズル１５側では加圧液室１７の幅を
狭くして隔壁部７６の剛性を上げて変形し難くすること
ができるのである。
【０１５３】なお、隔壁部７６は図２７に示すように下
側隔壁部７６ａ、中間隔壁部７６ｃ及び上側隔壁部７６
ｂの３層構造として、下側隔壁部７６ａの幅を最も狭
く、上側隔壁部７６ｂの幅を最も広く、中間隔壁部７６
ｃの幅をそれらの中間の幅に形成することで、加圧液室
１７の液室幅を駆動部圧電素子７からの距離が大きくな
るに従って３段階に狭くなるように形成することもでき
る。また、図２８に示すようにインク供給路４２を加圧
液室１７の片方向にのみ設けた構造にも適用することが
できる。
側隔壁部７６ａ、中間隔壁部７６ｃ及び上側隔壁部７６
ｂの３層構造として、下側隔壁部７６ａの幅を最も狭
く、上側隔壁部７６ｂの幅を最も広く、中間隔壁部７６
ｃの幅をそれらの中間の幅に形成することで、加圧液室
１７の液室幅を駆動部圧電素子７からの距離が大きくな
るに従って３段階に狭くなるように形成することもでき
る。また、図２８に示すようにインク供給路４２を加圧
液室１７の片方向にのみ設けた構造にも適用することが
できる。
【０１５４】また、上記実施例では加圧液室１７の液室
幅を駆動部圧電素子７からの距離が大きくなるに従って
狭くなるように形成しているが、加圧液室１７の液室長
を駆動部圧電素子７からの距離が大きくなるに従って短
く形成したり、あるいは、駆動部圧電素子７からの距離
が大きくなるに従って液室幅を狭くし、液室長を短く形
成することもできる。
幅を駆動部圧電素子７からの距離が大きくなるに従って
狭くなるように形成しているが、加圧液室１７の液室長
を駆動部圧電素子７からの距離が大きくなるに従って短
く形成したり、あるいは、駆動部圧電素子７からの距離
が大きくなるに従って液室幅を狭くし、液室長を短く形
成することもできる。
【０１５５】つまり、図２９に示すように加圧液室１７
へのインク供給路４２，４２を形成する供給路形成部材
７５，７５を第１〜第４層７５ａ〜７５ｄからなる４層
構造のドライフィルムレジストで構成して、この第１〜
第４層７５ａ〜７５ｄの長さを駆動部圧電素子７に近い
層から順にＬ１，Ｌ２，Ｌ３（第１，第２層７５ａ，７
５ｂは同じ長さ）として、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３の関係で形
成し、各層７５ａ〜７５ｄの共通液室４４，４４側端面
を揃えることによって、加圧液室１７の液室長を駆動部
圧電素子７からの距離が大きくなるに従って短く形成す
る。
へのインク供給路４２，４２を形成する供給路形成部材
７５，７５を第１〜第４層７５ａ〜７５ｄからなる４層
構造のドライフィルムレジストで構成して、この第１〜
第４層７５ａ〜７５ｄの長さを駆動部圧電素子７に近い
層から順にＬ１，Ｌ２，Ｌ３（第１，第２層７５ａ，７
５ｂは同じ長さ）として、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３の関係で形
成し、各層７５ａ〜７５ｄの共通液室４４，４４側端面
を揃えることによって、加圧液室１７の液室長を駆動部
圧電素子７からの距離が大きくなるに従って短く形成す
る。
【０１５６】このように加圧液室１７の液室長を駆動部
圧電素子７からの距離が大きくなるに従って短く形成す
ることによっても、駆動部圧電素子７の変位が加圧液室
１７に有効に伝達され、供給路形成部材７５，７５の剛
性がノズル１５に近付くに従って大きくなるので、上記
実施例と同様にインク滴の吐出効率が向上し、相互干渉
が低減する。
圧電素子７からの距離が大きくなるに従って短く形成す
ることによっても、駆動部圧電素子７の変位が加圧液室
１７に有効に伝達され、供給路形成部材７５，７５の剛
性がノズル１５に近付くに従って大きくなるので、上記
実施例と同様にインク滴の吐出効率が向上し、相互干渉
が低減する。
【０１５７】また、図２９の構造に加えて、図３０に示
すように加圧液室１７のノズル配列方向の隔壁部７７も
４層構造のドライフィルムレジストで形成して、その長
さを駆動部圧電素子７に近い層から段階的に長く形成
し、加圧液室１７の液室幅も駆動部圧電素子７からの距
離が大きくなるに従って狭く形成することにより、駆動
部圧電素子７からの距離が大きくなるに従って液室幅を
狭くし、液室長さを短く形成する短く形成することがで
きる。このようにすれば、一層インク滴の吐出効率が向
上し、相互干渉が低減する。
すように加圧液室１７のノズル配列方向の隔壁部７７も
４層構造のドライフィルムレジストで形成して、その長
さを駆動部圧電素子７に近い層から段階的に長く形成
し、加圧液室１７の液室幅も駆動部圧電素子７からの距
離が大きくなるに従って狭く形成することにより、駆動
部圧電素子７からの距離が大きくなるに従って液室幅を
狭くし、液室長さを短く形成する短く形成することがで
きる。このようにすれば、一層インク滴の吐出効率が向
上し、相互干渉が低減する。
【０１５８】さらに、図３１及び図３２に示すように液
室流路形成部材１３の上側液室形成層４１で形成する加
圧液室部分１７´を丸みを帯びた円筒形状に形成するこ
とによっても、液室幅及び液室長が駆動部圧電素子７か
らの距離が大きくなるに従って狭く或いは短く形成され
るので、上述したようなインク滴吐出効率の向上や相互
干渉の低減を図ることができる。
室流路形成部材１３の上側液室形成層４１で形成する加
圧液室部分１７´を丸みを帯びた円筒形状に形成するこ
とによっても、液室幅及び液室長が駆動部圧電素子７か
らの距離が大きくなるに従って狭く或いは短く形成され
るので、上述したようなインク滴吐出効率の向上や相互
干渉の低減を図ることができる。
【０１５９】さらにまた、図３３乃至図３５に示すよう
に加圧液室１７の片方向に共通液室４４を配置した液室
構造においても、駆動部圧電素子７からの距離が大きく
なるに従って液室長を短く形成することができる。
に加圧液室１７の片方向に共通液室４４を配置した液室
構造においても、駆動部圧電素子７からの距離が大きく
なるに従って液室長を短く形成することができる。
【０１６０】つまり、図３３に示す例では、加圧液室１
７の一方側に供給路形成部材７５で形成したインク供給
路４２を介して連通する共通液室４４を配置し、加圧液
室１７の他方側にインク吐出路形成部材７８で形成した
インク吐出路７９を介して連通する吐出室８０を形成
し、ノズルプレート１６のノズル１５をこの吐出室８０
に連通させ、そのインク吐出路形成部材７８の長さを駆
動部圧電素子７からの距離が大きくなるに従って段階的
に長く（Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３）形成して、駆動部圧電素子
７からの距離が大きくなるに従って液室長を短く形成し
ている。
７の一方側に供給路形成部材７５で形成したインク供給
路４２を介して連通する共通液室４４を配置し、加圧液
室１７の他方側にインク吐出路形成部材７８で形成した
インク吐出路７９を介して連通する吐出室８０を形成
し、ノズルプレート１６のノズル１５をこの吐出室８０
に連通させ、そのインク吐出路形成部材７８の長さを駆
動部圧電素子７からの距離が大きくなるに従って段階的
に長く（Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３）形成して、駆動部圧電素子
７からの距離が大きくなるに従って液室長を短く形成し
ている。
【０１６１】また、図３４に示す例では、加圧液室１７
の片方向に設けた供給路形成部材７５の長さを駆動部圧
電素子７からの距離が大きくなるに従って段階的に長く
して、加圧液室１７の長さを段階的に短くなるようにし
ている。さらに、図３５に示す例では、加圧液室１７の
一方側に供給路形成部材７５で形成したインク供給路４
２を介して連通する共通液室４４を配置し、加圧液室１
７の他方側にインク吐出路形成部材７８で形成したイン
ク吐出路７９に連通するノズル１５を形成したノズルプ
レート１６を設け、加圧液室１７の振動板１２と対向す
る側にはプレート８１を設けて、駆動部圧電素子の変位
方向と直交する方向にインク滴を吐出する構造にした上
で、そのインク吐出路形成部材７８の長さを駆動部圧電
素子７からの距離が大きくなるに従って段階的に長く形
成して、加圧液室１７の長さを段階的に短くなるように
している。
の片方向に設けた供給路形成部材７５の長さを駆動部圧
電素子７からの距離が大きくなるに従って段階的に長く
して、加圧液室１７の長さを段階的に短くなるようにし
ている。さらに、図３５に示す例では、加圧液室１７の
一方側に供給路形成部材７５で形成したインク供給路４
２を介して連通する共通液室４４を配置し、加圧液室１
７の他方側にインク吐出路形成部材７８で形成したイン
ク吐出路７９に連通するノズル１５を形成したノズルプ
レート１６を設け、加圧液室１７の振動板１２と対向す
る側にはプレート８１を設けて、駆動部圧電素子の変位
方向と直交する方向にインク滴を吐出する構造にした上
で、そのインク吐出路形成部材７８の長さを駆動部圧電
素子７からの距離が大きくなるに従って段階的に長く形
成して、加圧液室１７の長さを段階的に短くなるように
している。
【０１６２】さらに、図３６に示すように振動板１２上
に加圧液室１７及びこれに連通するノズル１５を例えば
前述した電鋳等によって一体的に形成した液室形成部材
８２を用いて、この液室形成部材８１で液室幅及び／又
は液室長さが段階的に狭く或いは短くなる加圧液室１７
を形成することもできる。
に加圧液室１７及びこれに連通するノズル１５を例えば
前述した電鋳等によって一体的に形成した液室形成部材
８２を用いて、この液室形成部材８１で液室幅及び／又
は液室長さが段階的に狭く或いは短くなる加圧液室１７
を形成することもできる。
【０１６３】なお、本発明に係るインクジェットヘッド
の内には、圧電素子の電界方向と直角方向の変位（ｄ３
３方向の変位）を用いるインクジェットヘッドに限ら
ず、電界方向と同方向の変位（ｄ３１方向の変位）を用
いるインクジェットヘッドにも適用することができるも
のも存する。また、上記実施例では、主として、ノズル
の開口方向を圧電素子の変位方向と同軸上にしたサイド
シュータ方式のインクジェットヘッドに適用した例で説
明したが、ノズルの開口方向を圧電素子の変位方向と直
交する方向にしたサイドシュータ方式のインクジェット
ヘッドにも適用することができるものも存する。
の内には、圧電素子の電界方向と直角方向の変位（ｄ３
３方向の変位）を用いるインクジェットヘッドに限ら
ず、電界方向と同方向の変位（ｄ３１方向の変位）を用
いるインクジェットヘッドにも適用することができるも
のも存する。また、上記実施例では、主として、ノズル
の開口方向を圧電素子の変位方向と同軸上にしたサイド
シュータ方式のインクジェットヘッドに適用した例で説
明したが、ノズルの開口方向を圧電素子の変位方向と直
交する方向にしたサイドシュータ方式のインクジェット
ヘッドにも適用することができるものも存する。
【０１６４】
【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、複数の圧電素子間に液室支柱部
材を設けて、これらの複数の圧電素子及び液室支柱部材
上に、圧電素子の変位で変形可能な変形部を有する加圧
液室及びこの加圧液室に連通するノズルを形成する液室
形成部材を設け、圧電素子と変形部とを接触又は接合す
ると共に、液室形成部材の各加圧液室間部分を液室支柱
部材を介して基板と接合したので、隣接チャンネル間の
機械的剛性が高くなり、一の圧電素子を駆動したときの
他の圧電素子への振動の伝搬を抑制して、相互干渉を低
減ないし防止し、安定したインク滴吐出性能が得られ
る。
ェットヘッドによれば、複数の圧電素子間に液室支柱部
材を設けて、これらの複数の圧電素子及び液室支柱部材
上に、圧電素子の変位で変形可能な変形部を有する加圧
液室及びこの加圧液室に連通するノズルを形成する液室
形成部材を設け、圧電素子と変形部とを接触又は接合す
ると共に、液室形成部材の各加圧液室間部分を液室支柱
部材を介して基板と接合したので、隣接チャンネル間の
機械的剛性が高くなり、一の圧電素子を駆動したときの
他の圧電素子への振動の伝搬を抑制して、相互干渉を低
減ないし防止し、安定したインク滴吐出性能が得られ
る。
【０１６５】請求項２のインクジェットヘッドによれ
ば、上記請求項１のインクジェットヘッドにおいて、液
室支柱部材が圧電素子からなり、複数の圧電素子と液室
支柱部材が同時に加工形成される構成としたので、液室
支柱部材を容易に、しかも高い剛性のもので形成するこ
とができて、コストダウンを図れる。
ば、上記請求項１のインクジェットヘッドにおいて、液
室支柱部材が圧電素子からなり、複数の圧電素子と液室
支柱部材が同時に加工形成される構成としたので、液室
支柱部材を容易に、しかも高い剛性のもので形成するこ
とができて、コストダウンを図れる。
【０１６６】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２のインクジェットヘッドにおい
て、液室形成部材が変形部を形成する変形部形成部材を
有し、この変形部形成部材が金属膜又は低透湿性の樹脂
膜からなる構成としたので、圧電素子の変位を効率的に
加圧液室に伝搬することができ、しかも液室支柱部材と
の接合部の剛性を高くすることができて、より相互干渉
を低減できる。
ば、上記請求項１又は２のインクジェットヘッドにおい
て、液室形成部材が変形部を形成する変形部形成部材を
有し、この変形部形成部材が金属膜又は低透湿性の樹脂
膜からなる構成としたので、圧電素子の変位を効率的に
加圧液室に伝搬することができ、しかも液室支柱部材と
の接合部の剛性を高くすることができて、より相互干渉
を低減できる。
【０１６７】請求項４のインクジェットヘッドによれ
ば、複数の圧電素子間に圧電素子からなる液室支柱部材
を設けると共に、これらの複数の圧電素子及び液室支柱
部材を積層型圧電素子で形成し、これらの複数の圧電素
子及び液室支柱部材上に、圧電素子の変位で変形可能な
変形部を有する変形部形成部材を設け、この変形部形成
部材上に変形部と略同形状の加圧液室流路を形成する液
室流路形成部材を設け、この液室流路形成部材上に変形
部に対向する位置にノズルを形成したノズル形成部材を
設けたので、積層型圧電素子が積層方向（ｄ３３方向）
に変位することで加圧液室内の圧力が瞬時に上昇し、変
形部が容易に変形することによって加圧液室内の圧力上
昇が妨げられることがなく、変形部と略同形状をしてい
る加圧液室内のインクが効率的に圧縮されて、変形部に
対向するノズルに対して効率的に圧力が伝達され、隣接
チャンネル間での相互干渉を低減しつつ、インク滴の吐
出効率の向上、高周波駆動化を図ることができる。
ば、複数の圧電素子間に圧電素子からなる液室支柱部材
を設けると共に、これらの複数の圧電素子及び液室支柱
部材を積層型圧電素子で形成し、これらの複数の圧電素
子及び液室支柱部材上に、圧電素子の変位で変形可能な
変形部を有する変形部形成部材を設け、この変形部形成
部材上に変形部と略同形状の加圧液室流路を形成する液
室流路形成部材を設け、この液室流路形成部材上に変形
部に対向する位置にノズルを形成したノズル形成部材を
設けたので、積層型圧電素子が積層方向（ｄ３３方向）
に変位することで加圧液室内の圧力が瞬時に上昇し、変
形部が容易に変形することによって加圧液室内の圧力上
昇が妨げられることがなく、変形部と略同形状をしてい
る加圧液室内のインクが効率的に圧縮されて、変形部に
対向するノズルに対して効率的に圧力が伝達され、隣接
チャンネル間での相互干渉を低減しつつ、インク滴の吐
出効率の向上、高周波駆動化を図ることができる。
【０１６８】請求項５のインクジェットヘッドによれ
ば、上記請求項４のインクジェットヘッドにおいて、変
形部形成部材が２種類以上の厚みの異なる部分を有する
１枚のプレート部材からなり、変形部が圧電素子に対向
する肉厚の厚い肉厚部と、この肉厚部の周囲に形成した
肉厚の薄い薄肉部とを有する構成としたので、液室流路
形成部材を変形部形成部材の変形部以外の厚い部分に接
合することができ、圧電素子の変位を妨げることがな
く、一層の隣接チャンネル間での相互干渉の低減、イン
ク滴の吐出効率の向上、高周波駆動化を図ることができ
る。
ば、上記請求項４のインクジェットヘッドにおいて、変
形部形成部材が２種類以上の厚みの異なる部分を有する
１枚のプレート部材からなり、変形部が圧電素子に対向
する肉厚の厚い肉厚部と、この肉厚部の周囲に形成した
肉厚の薄い薄肉部とを有する構成としたので、液室流路
形成部材を変形部形成部材の変形部以外の厚い部分に接
合することができ、圧電素子の変位を妨げることがな
く、一層の隣接チャンネル間での相互干渉の低減、イン
ク滴の吐出効率の向上、高周波駆動化を図ることができ
る。
【０１６９】請求項６のインクジェットヘッドによれ
ば、上記請求項４又は５のインクジェットヘッドにおい
て、ノズル形成部材と変形部形成部材がいずれも金属材
料で形成されている構成としたので、加圧液室全体の剛
性が高くなり、インク吐出効率の低下や相互干渉の発生
をより確実に防止することができ、しかも、加圧液室内
のインクの圧電素子側への透湿を防止して、圧電素子の
マイグレーションを抑制できる。
ば、上記請求項４又は５のインクジェットヘッドにおい
て、ノズル形成部材と変形部形成部材がいずれも金属材
料で形成されている構成としたので、加圧液室全体の剛
性が高くなり、インク吐出効率の低下や相互干渉の発生
をより確実に防止することができ、しかも、加圧液室内
のインクの圧電素子側への透湿を防止して、圧電素子の
マイグレーションを抑制できる。
【０１７０】請求項７のインクジェットヘッドによれ
ば、上記請求項４乃至６のいずれかのインクジェットヘ
ッドにおいて、ノズル形成部材と変形部形成部材がいず
れも同一工法で形成されている構成としたので、生産効
率を向上できる。
ば、上記請求項４乃至６のいずれかのインクジェットヘ
ッドにおいて、ノズル形成部材と変形部形成部材がいず
れも同一工法で形成されている構成としたので、生産効
率を向上できる。
【０１７１】請求項８のインクジェットヘッドによれ
ば、上記請求項４乃至７のいずれかのインクジェットヘ
ッドにおいて、ノズル形成部材及び変形部形成部材には
相対的同位置にアライメントマークが設けられている構
成としたので、両者の位置合せを容易に行うことがで
き、接合時の位置ずれによる相互干渉を低減できる。
ば、上記請求項４乃至７のいずれかのインクジェットヘ
ッドにおいて、ノズル形成部材及び変形部形成部材には
相対的同位置にアライメントマークが設けられている構
成としたので、両者の位置合せを容易に行うことがで
き、接合時の位置ずれによる相互干渉を低減できる。
【０１７２】請求項９のインクジェットヘッドによれ
ば、上記請求項１乃至８のいずれかのインクジェットヘ
ッドにおいて、基板上には列状に設けた複数の圧電素子
の側方に液室固定部材を設け、液室形成部材をこの液室
固定部材を介して基板に接合したので、特に複数チャン
ネル同時駆動時に生じる液室形成部材全体の持上がりを
抑制し、安定したインク吐出性能が得られる。
ば、上記請求項１乃至８のいずれかのインクジェットヘ
ッドにおいて、基板上には列状に設けた複数の圧電素子
の側方に液室固定部材を設け、液室形成部材をこの液室
固定部材を介して基板に接合したので、特に複数チャン
ネル同時駆動時に生じる液室形成部材全体の持上がりを
抑制し、安定したインク吐出性能が得られる。
【０１７３】請求項１０のインクジェットヘッドによれ
ば、上記請求項９のインクジェットヘッドにおいて、液
室固定部材が複数の圧電素子の列方向に沿ってその一方
側又は両側に設けた板状部材である構成としたので、単
チャンネル駆動時に生じる隣接チャンネルへの振動伝搬
を抑制し、複数チャンネル同時駆動時に生じる液室形成
部材全体の持上がりも抑制して、安定したインク吐出性
能を得ることができる。
ば、上記請求項９のインクジェットヘッドにおいて、液
室固定部材が複数の圧電素子の列方向に沿ってその一方
側又は両側に設けた板状部材である構成としたので、単
チャンネル駆動時に生じる隣接チャンネルへの振動伝搬
を抑制し、複数チャンネル同時駆動時に生じる液室形成
部材全体の持上がりも抑制して、安定したインク吐出性
能を得ることができる。
【０１７４】請求項１１のインクジェットヘッドによれ
ば、上記請求項９又は１０のインクジェットヘッドにお
いて、圧電素子及び液室支柱部材及び／又は液室固定部
材がセラミックスからなる構成としたので、各部の熱膨
張係数を低く抑えることができ、使用温度変化に応じた
微小ヘッドの寸法変化を抑制し、しかも接合時にある程
度の加熱処理を施すことができて、組立時間の短縮を図
れる。
ば、上記請求項９又は１０のインクジェットヘッドにお
いて、圧電素子及び液室支柱部材及び／又は液室固定部
材がセラミックスからなる構成としたので、各部の熱膨
張係数を低く抑えることができ、使用温度変化に応じた
微小ヘッドの寸法変化を抑制し、しかも接合時にある程
度の加熱処理を施すことができて、組立時間の短縮を図
れる。
【０１７５】請求項１２のインクジェットヘッドによれ
ば、上記請求項９乃至１１のいずれかのインクジェット
ヘッドにおいて、液室固定部材が熱膨張係数を低減する
充填剤を混入した樹脂からなる構成としたので、部品コ
ストの一層の低減を図れ、しかも温度変化による歪を少
なくし、高精度の構成を維持できる。
ば、上記請求項９乃至１１のいずれかのインクジェット
ヘッドにおいて、液室固定部材が熱膨張係数を低減する
充填剤を混入した樹脂からなる構成としたので、部品コ
ストの一層の低減を図れ、しかも温度変化による歪を少
なくし、高精度の構成を維持できる。
【０１７６】請求項１３のインクジェットヘッドによれ
ば、上記請求項１乃至１２のいずれかのインクジェット
ヘッドにおいて、加圧液室をノズル配列方向の幅がこの
ノズル配列方向と直交する方向の幅よりも短い細長型形
状に形成したので、隣接チャンネル間の接合を強固でき
ると共に、ノズルピッチを高集積化して、相互干渉を低
減しつつ、高密度記録を可能にすることができる。
ば、上記請求項１乃至１２のいずれかのインクジェット
ヘッドにおいて、加圧液室をノズル配列方向の幅がこの
ノズル配列方向と直交する方向の幅よりも短い細長型形
状に形成したので、隣接チャンネル間の接合を強固でき
ると共に、ノズルピッチを高集積化して、相互干渉を低
減しつつ、高密度記録を可能にすることができる。
【０１７７】請求項１４のインクジェットヘッドによれ
ば、上記請求項１３のインクジェットヘッドにおいて、
加圧液室のノズル配列方向と直交する方向の両側に、こ
の加圧液室に流体抵抗部となるインク供給路を介して連
通する共通液室を有している構成としたので、加圧液室
に双方向からインクを供給できて、インクリフィルを高
速で行うことができる。
ば、上記請求項１３のインクジェットヘッドにおいて、
加圧液室のノズル配列方向と直交する方向の両側に、こ
の加圧液室に流体抵抗部となるインク供給路を介して連
通する共通液室を有している構成としたので、加圧液室
に双方向からインクを供給できて、インクリフィルを高
速で行うことができる。
【０１７８】請求項１５のインクジェットヘッドによれ
ば、上記請求項１４のインクジェットヘッドにおいて、
加圧液室、インク供給路及び共通液室を、ノズルに対し
て対称配置した構成としたので、加圧液室内部での圧力
波バランスをとることが可能になり、加圧液室内に残留
する内部応力等によるノズルの歪みを防止できる。
ば、上記請求項１４のインクジェットヘッドにおいて、
加圧液室、インク供給路及び共通液室を、ノズルに対し
て対称配置した構成としたので、加圧液室内部での圧力
波バランスをとることが可能になり、加圧液室内に残留
する内部応力等によるノズルの歪みを防止できる。
【０１７９】請求項１６のインクジェットヘッドによれ
ば、上記請求項１４又は１５のインクジェットヘッドに
おいて、加圧液室の両側の共通液室を略同形状に形成し
た構成としたので、加圧液室に対する双方向からのイン
クの流入が行われ、ノズルに対して双方向のバランスが
とれ等価のインク流が得られ、初期インク充填性が向上
する。
ば、上記請求項１４又は１５のインクジェットヘッドに
おいて、加圧液室の両側の共通液室を略同形状に形成し
た構成としたので、加圧液室に対する双方向からのイン
クの流入が行われ、ノズルに対して双方向のバランスが
とれ等価のインク流が得られ、初期インク充填性が向上
する。
【０１８０】請求項１７のインクジェットヘッドは、上
記請求項１３乃至１６のいずれかに記載のインクジェッ
トヘッドにおいて、加圧液室はノズル配列方向と直交す
る方向の幅がノズル配列方向の幅の２倍以上である構成
としたので、隣接チャンネル間の接合を強固にできると
共に、ノズルピッチを高集積化して、相互干渉を低減し
つつ、高密度記録を可能にすることができる。
記請求項１３乃至１６のいずれかに記載のインクジェッ
トヘッドにおいて、加圧液室はノズル配列方向と直交す
る方向の幅がノズル配列方向の幅の２倍以上である構成
としたので、隣接チャンネル間の接合を強固にできると
共に、ノズルピッチを高集積化して、相互干渉を低減し
つつ、高密度記録を可能にすることができる。
【０１８１】請求項１８のインクジェットヘッドによれ
ば、上記請求項１乃至１７のいずれかのインクジェット
ヘッドにおいて、複数の圧電素子からなる圧電素子列を
２列設け、各圧電素子列の圧電素子を千鳥状に配列した
構成としたので、ノズルピッチを小さくして高集積化を
図ることができる。
ば、上記請求項１乃至１７のいずれかのインクジェット
ヘッドにおいて、複数の圧電素子からなる圧電素子列を
２列設け、各圧電素子列の圧電素子を千鳥状に配列した
構成としたので、ノズルピッチを小さくして高集積化を
図ることができる。
【０１８２】請求項１９のインクジェットヘッドによれ
ば、複数の圧電素子間に液室支柱部材を設けて、これら
の複数の圧電素子及び液室支柱部材上に、圧電素子で変
形可能な変形部を有する加圧液室を形成する液室形成部
材を設け、液室支柱部材と液室形成部材の各変形部間に
形成した梁部とを接合し、かつ、液室支柱部材の幅を液
室形成部材の梁部の幅より大きく形成したので、隣接チ
ャンネル間の機械的剛性が高くなり、一の圧電素子を駆
動したときの他の圧電素子への振動の伝搬を抑制して、
相互干渉を低減ないし防止し、安定したインク滴吐出性
能が得られると共に、液室支柱部材と液室形成部材の梁
部との接合位置に余裕が生じて、液室形成部材の梁部が
液室支柱部材から外れることを防止でき、インク滴飛翔
速度、飛翔体積の低下、接合位置ずれによる相互干渉を
抑制できる。
ば、複数の圧電素子間に液室支柱部材を設けて、これら
の複数の圧電素子及び液室支柱部材上に、圧電素子で変
形可能な変形部を有する加圧液室を形成する液室形成部
材を設け、液室支柱部材と液室形成部材の各変形部間に
形成した梁部とを接合し、かつ、液室支柱部材の幅を液
室形成部材の梁部の幅より大きく形成したので、隣接チ
ャンネル間の機械的剛性が高くなり、一の圧電素子を駆
動したときの他の圧電素子への振動の伝搬を抑制して、
相互干渉を低減ないし防止し、安定したインク滴吐出性
能が得られると共に、液室支柱部材と液室形成部材の梁
部との接合位置に余裕が生じて、液室形成部材の梁部が
液室支柱部材から外れることを防止でき、インク滴飛翔
速度、飛翔体積の低下、接合位置ずれによる相互干渉を
抑制できる。
【０１８３】請求項２０のインクジェットヘッドによれ
ば、上記請求項１９のインクジェットヘッドにおいて、
加圧液室の幅を液室形成部材の変形部の幅より大きく形
成したので、接合位置ずれによる各チャンネル間のイン
ク滴飛翔速度、飛翔体積のばらつきを低減できる。
ば、上記請求項１９のインクジェットヘッドにおいて、
加圧液室の幅を液室形成部材の変形部の幅より大きく形
成したので、接合位置ずれによる各チャンネル間のイン
ク滴飛翔速度、飛翔体積のばらつきを低減できる。
【０１８４】請求項２１のインクジェットヘッドによれ
ば、上記請求項１９又は２０のインクジェットヘッドに
おいて、液室支柱部材の幅を圧電素子の幅より大きく形
成したので、液室形成部材の梁部と液室支柱部材との接
合に一層の余裕が生じて、相互干渉を抑制できる。
ば、上記請求項１９又は２０のインクジェットヘッドに
おいて、液室支柱部材の幅を圧電素子の幅より大きく形
成したので、液室形成部材の梁部と液室支柱部材との接
合に一層の余裕が生じて、相互干渉を抑制できる。
【０１８５】請求項２２のインクジェットヘッドによれ
ば、上記請求項１９乃至２１のいずれかのインクジェッ
トヘッドにおいて、液室形成部材の変形部が、少なくと
も圧電素子に接合する肉厚の厚い厚肉部と、この厚肉部
の周囲に形成した肉厚の薄い薄肉部とを有し、梁部の幅
を厚肉部の幅よりも大きく形成したので、液室形成部材
の変形部と圧電素子との接合に余裕が生じて、液滴飛翔
速度、飛翔体積の低下を一層抑制できる。
ば、上記請求項１９乃至２１のいずれかのインクジェッ
トヘッドにおいて、液室形成部材の変形部が、少なくと
も圧電素子に接合する肉厚の厚い厚肉部と、この厚肉部
の周囲に形成した肉厚の薄い薄肉部とを有し、梁部の幅
を厚肉部の幅よりも大きく形成したので、液室形成部材
の変形部と圧電素子との接合に余裕が生じて、液滴飛翔
速度、飛翔体積の低下を一層抑制できる。
【０１８６】請求項２３のインクジェットヘッドによれ
ば、複数の加圧液室の各々に片方向又は両方向からイン
ク供給路を介してインクを供給する共通液室を設けると
共に、加圧液室のノズル配列方向と直交する方向の幅を
エネルギー発生手段からの距離が大きくなるに従って狭
く形成したので、インク滴の吐出効率を低下することな
く、加圧液室間部分の剛性を高くして相互干渉を低減す
ることができる。
ば、複数の加圧液室の各々に片方向又は両方向からイン
ク供給路を介してインクを供給する共通液室を設けると
共に、加圧液室のノズル配列方向と直交する方向の幅を
エネルギー発生手段からの距離が大きくなるに従って狭
く形成したので、インク滴の吐出効率を低下することな
く、加圧液室間部分の剛性を高くして相互干渉を低減す
ることができる。
【０１８７】請求項２４のインクジェットヘッドによれ
ば、複数の加圧液室の各々に片方向又は両方向からイン
ク供給路を介してインクを供給する共通液室を設けると
共に、加圧液室のノズル配列方向の長さをエネルギー発
生手段からの距離が大きくなるに従って短く形成したの
で、インク滴の吐出効率を低下することなく、加圧液室
間部分の剛性を高くして相互干渉を低減することができ
る。
ば、複数の加圧液室の各々に片方向又は両方向からイン
ク供給路を介してインクを供給する共通液室を設けると
共に、加圧液室のノズル配列方向の長さをエネルギー発
生手段からの距離が大きくなるに従って短く形成したの
で、インク滴の吐出効率を低下することなく、加圧液室
間部分の剛性を高くして相互干渉を低減することができ
る。
【図１】本発明の一実施例を示すインクジェットヘッド
の外観斜視図
の外観斜視図
【図２】図１の分解斜視図
【図３】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図
【図４】図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図
【図５】圧電素子列の駆動部圧電素子と固定部圧電素子
の配列を示す説明図
の配列を示す説明図
【図６】圧電素子列の駆動部圧電素子と固定部圧電素子
の他の配列を示す説明図
の他の配列を示す説明図
【図７】液室固定部材の他の実施例の斜視図
【図８】液室固定部材の更に他の実施例の斜視図
【図９】液室固定部材の更また他の実施例の斜視図
【図１０】振動板の他の実施例の要部断面図
【図１１】液室流路形成部材の要部斜視図
【図１２】加圧液室の要部拡大平面図
【図１３】他の液室形成部材の要部分解拡大斜視図
【図１４】更に他の液室形成部材の要部分解拡大斜視図
【図１５】更にまた他の液室形成部材の要部分解拡大斜
視図
視図
【図１６】振動板に下側液室流路形成部材を接着した状
態の平面図
態の平面図
【図１７】図１８の要部拡大図
【図１８】振動板に下側液室流路形成部材を接着した他
の実施例の平面図
の実施例の平面図
【図１９】図２０の要部拡大図
【図２０】アクチュエータユニットの加工組付け工程を
説明する基板の斜視図
説明する基板の斜視図
【図２１】アクチュエータユニットの加工組付け工程を
説明する圧電素子切断前の状態を示す斜視図
説明する圧電素子切断前の状態を示す斜視図
【図２２】アクチュエータユニットの加工組付け工程を
説明する圧電素子切断後の状態を示す斜視図
説明する圧電素子切断後の状態を示す斜視図
【図２３】他の本発明の一実施例を示すインクジェット
ヘッドの図３と同様な断面図
ヘッドの図３と同様な断面図
【図２４】同じく図４と同様な断面図
【図２５】更に他の本発明の一実施例を示すインクジェ
ットヘッドの図３と同様な断面図
ットヘッドの図３と同様な断面図
【図２６】同じく図４と同様な断面図
【図２７】同じく他の実施例を示す斜視図
【図２８】同じく片方向の共通液室を有する実施例の説
明に供する図４と同様な断面図
明に供する図４と同様な断面図
【図２９】両方向の共通液室を有する他の実施例の説明
に供する図４と同様な断面図
に供する図４と同様な断面図
【図３０】同じく両方向の共通液室を有する他の実施例
の説明に供する図３と同様な断面図
の説明に供する図３と同様な断面図
【図３１】加圧液室の一部を円筒形状にした実施例の説
明に供する図３と同様な断面図
明に供する図３と同様な断面図
【図３２】図３１の平面図
【図３３】片方向の共通液室を有する実施例の説明に供
する図４と同様な断面図
する図４と同様な断面図
【図３４】片方向の共通液室を有する実施例の説明に供
する図４と同様な断面図
する図４と同様な断面図
【図３５】片方向の共通液室を有する実施例の説明に供
する図４と同様な断面図
する図４と同様な断面図
【図３６】液室形成部材を電鋳法で形成した実施例の説
明に供する断面図
明に供する断面図
１…アクチュエータユニット、２…液室ユニット、３…
基板、４…圧電素子列、５…フレーム、６…接着剤、７
…駆動部圧電素子、８…固定部圧電素子、１１…ダイア
フラム部、１２…振動板、１３…液室流路形成部材、１
５…ノズル、１６…ノズルプレート、１７…加圧液室。
基板、４…圧電素子列、５…フレーム、６…接着剤、７
…駆動部圧電素子、８…固定部圧電素子、１１…ダイア
フラム部、１２…振動板、１３…液室流路形成部材、１
５…ノズル、１６…ノズルプレート、１７…加圧液室。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平6−246624 (32)優先日 平６(1994)10月12日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (72)発明者 成瀬 修 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 牧田 秀行 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 太田 善久 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 佐々木 勉 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 村井 妙子 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内
Claims (24)
- 【請求項１】 列状に設けた複数の圧電素子と、この複
数の圧電素子で加圧される複数の加圧液室と、この複数
の加圧液室に連通する複数のノズルとを有するインクジ
ェットヘッドにおいて、前記複数の圧電素子間に液室支
柱部材を設けて、これらの複数の圧電素子及び液室支柱
部材上に、前記圧電素子の変位で変形可能な変形部を有
する前記加圧液室及びこの加圧液室に連通する前記ノズ
ルを形成する液室形成部材を設け、前記圧電素子と前記
変形部とを接触又は接合すると共に、前記液室形成部材
の各加圧液室間部分を前記液室支柱部材を介して基板に
接合したことを特徴とするインクジェットヘッド。 - 【請求項２】 請求項１に記載のインクジェットヘッド
において、前記液室支柱部材が圧電素子からなり、前記
複数の圧電素子と液室支柱部材が同時に加工形成される
ことを特徴とするインクジェットヘッド。 - 【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、前記液室形成部材が前記変形部を形成
する変形部形成部材を有し、この変形部形成部材が金属
膜又は低透湿性の樹脂膜からなることを特徴とするイン
クジェットヘッド。 - 【請求項４】 列状に設けた複数の圧電素子と、この複
数の圧電素子で加圧される複数の加圧液室と、この複数
の加圧液室に連通する複数のノズルとを有するインクジ
ェットヘッドにおいて、前記複数の圧電素子間に圧電素
子からなる液室支柱部材を設けると共に、これらの複数
の圧電素子及び液室支柱部材を積層型圧電素子で形成
し、これらの複数の圧電素子及び液室支柱部材上に、前
記圧電素子の変位で変形可能な変形部を有する変形部形
成部材を設け、この変形部形成部材上に前記変形部と略
同形状の加圧液室流路を形成する液室流路形成部材を設
け、この液室流路形成部材上に前記変形部に対向する位
置に前記ノズルを形成したノズル形成部材を設けたこと
を特徴とするインクジェットヘッド。 - 【請求項５】 請求項４に記載のインクジェットヘッド
において、前記変形部形成部材が２種類以上の厚みの異
なる部分を有する１枚のプレート部材からなり、前記変
形部が前記圧電素子に対向する肉厚の厚い肉厚部と、こ
の肉厚部の周囲に形成した肉厚の薄い薄肉部とを有する
ことを特徴とするインクジェットヘッド。 - 【請求項６】 請求項４又は５に記載のインクジェット
ヘッドにおいて、前記ノズル形成部材と変形部形成部材
がいずれも金属材料で形成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７】 請求項４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、前記ノズル形成部材と変形
部形成部材がいずれも同一工法で形成されていることを
特徴とするインクジェットヘッド。 - 【請求項８】 請求項４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、前記ノズル形成部材及び変
形部形成部材には相対的同位置にアライメントマークが
設けら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９】 請求項１乃至８のいずれかに記載のイン
クジェットヘッドにおいて、前記基板上には前記列状に
設けた複数の圧電素子の側方に液室固定部材を設け、前
記液室形成部材をこの液室固定部材を介して前記基板に
接合したことを特徴とするインクジェットヘッド。 - 【請求項１０】 請求項９に記載のインクジェットヘッ
ドにおいて、前記液室固定部材が前記複数の圧電素子の
列方向に沿ってその一方側又は両側に設けた板状部材で
あることを特徴とするインクジェットヘッド。 - 【請求項１１】 請求項９又は１０に記載のインクジェ
ットヘッドにおいて、前記圧電素子及び液室支柱部材及
び／又は液室固定部材がセラミックスからなることを特
徴とするインクジェットヘッド。 - 【請求項１２】 請求項９乃至１１のいずれかに記載の
インクジェットヘッドにおいて、前記液室固定部材が熱
膨張係数を低減する充填剤を混入した樹脂からなること
を特徴とするインクジェットヘッド。 - 【請求項１３】 請求項１乃至１２のいずれかに記載の
インクジェットヘッドにおいて、前記加圧液室を前記ノ
ズルの配列方向の幅がこのノズルの配列方向と直交する
方向の幅よりも短い細長型形状に形成したことを特徴と
するインクジェットヘッド。 - 【請求項１４】 請求項１３に記載のインクジェットヘ
ッドにおいて、前記加圧液室のノズル配列方向と直交す
る方向の両側に、この加圧液室に流体抵抗部となるイン
ク供給路を介して連通する共通液室を有していることを
特徴とするインクジェットヘッド。 - 【請求項１５】 請求項１４に記載のインクジェットヘ
ッドにおいて、前記加圧液室、インク供給路及び共通液
室を、前記ノズルに対して対称配置したことを特徴とす
るインクジェットヘッド。 - 【請求項１６】 請求項１４又は１５に記載のインクジ
ェットヘッドにおいて、前記加圧液室の両側の共通液室
を略同形状に形成したことを特徴とするインクジェット
ヘッド。 - 【請求項１７】 請求項１３乃至１６のいずれかに記載
のインクジェットヘッドにおいて、前記加圧液室はノズ
ル配列方向と直交する方向の幅がノズル配列方向の幅の
２倍以上であることを特徴とするインクジェットヘッ
ド。 - 【請求項１８】 請求項１乃至１７のいずれかに記載の
インクジェットヘッドにおいて、前記複数の圧電素子か
らなる圧電素子列を２列設け、各圧電素子列の圧電素子
を千鳥状に配列したことを特徴とするインクジェットヘ
ッド。 - 【請求項１９】 列状に設けた複数の圧電素子と、この
複数の圧電素子で加圧される複数の加圧液室と、この複
数の加圧液室に連通する複数のノズルとを有するインク
ジェットヘッドにおいて、前記複数の圧電素子間に液室
支柱部材を設けて、これらの複数の圧電素子及び液室支
柱部材上に、前記圧電素子で変形可能な変形部を有する
前記加圧液室を形成する液室形成部材を設け、前記液室
支柱部材と前記液室形成部材の各変形部間に形成した梁
部とを接合し、かつ、前記液室支柱部材の幅を前記液室
形成部材の梁部の幅より大きく形成したことを特徴とす
るインクジェットヘッド。 - 【請求項２０】 請求項１９に記載のインクジェットヘ
ッドにおいて、前記加圧液室の幅を前記液室形成部材の
変形部の幅より大きく形成したことを特徴とするインク
ジェットヘッド。 - 【請求項２１】 請求項１９又は２０に記載のインクジ
ェットヘッドにおいて、前記液室支柱部材の幅を前記圧
電素子の幅より大きく形成したことを特徴とするインク
ジェットヘッド。 - 【請求項２２】 請求項１９乃至２１のいずれかに記載
のインクジェットヘッドにおいて、前記液室形成部材の
変形部が、少なくとも前記圧電素子に接合する肉厚の厚
い厚肉部と、この厚肉部の周囲に形成した肉厚の薄い薄
肉部とを有し、前記梁部の幅を前記厚肉部の幅よりも大
きく形成したことを特徴とするインクジェットヘッド。 - 【請求項２３】 列状に設けた複数のエネルギー発生手
段と、この複数のエネルギー発生手段で加圧される複数
の加圧液室と、この複数の加圧液室に連通する複数のノ
ズルとを有するインクジェットヘッドにおいて、前記複
数の加圧液室の各々に片方向又は両方向からインク供給
路を介してインクを供給する共通液室を設けると共に、
前記加圧液室のノズル配列方向と直交する方向の幅を前
記エネルギー発生手段からの距離が大きくなるに従って
狭く形成したことを特徴とするインクジェットヘッド。 - 【請求項２４】 列状に設けた複数のエネルギー発生手
段と、この複数のエネルギー発生手段で加圧される複数
の加圧液室と、この複数の加圧液室に連通する複数のノ
ズルとを有するインクジェットヘッドにおいて、前記複
数の加圧液室の各々に片方向又は両方向からインク供給
路を介してインクを供給する共通液室を設けると共に、
前記加圧液室のノズル配列方向の幅を前記エネルギー発
生手段からの距離が大きくなるに従って短く形成したこ
とを特徴とするインクジェットヘッド。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18123895A JPH08164607A (ja) | 1994-08-22 | 1995-07-18 | インクジェットヘッド |
| US08/517,719 US5818482A (en) | 1994-08-22 | 1995-08-21 | Ink jet printing head |
Applications Claiming Priority (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19698394 | 1994-08-22 | ||
| JP21611294 | 1994-09-09 | ||
| JP24662494 | 1994-10-12 | ||
| JP6-196983 | 1994-10-12 | ||
| JP24662394 | 1994-10-12 | ||
| JP6-216112 | 1994-10-12 | ||
| JP6-246624 | 1994-10-12 | ||
| JP6-246623 | 1994-10-12 | ||
| JP18123895A JPH08164607A (ja) | 1994-08-22 | 1995-07-18 | インクジェットヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08164607A true JPH08164607A (ja) | 1996-06-25 |
Family
ID=27528799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18123895A Pending JPH08164607A (ja) | 1994-08-22 | 1995-07-18 | インクジェットヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08164607A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009056646A (ja) * | 2007-08-30 | 2009-03-19 | Ricoh Co Ltd | 流路部材の構造、液滴吐出ヘッド、液滴吐出ヘッドの製造方法、及び画像形成装置 |
| US8157359B2 (en) | 2007-02-13 | 2012-04-17 | Seiko Epson Corporation | Liquid ejecting head and printer |
| JP2012148536A (ja) * | 2011-01-21 | 2012-08-09 | Seiko Epson Corp | 液体噴射ヘッド、および、液体噴射装置 |
| JP2012232290A (ja) * | 2011-04-20 | 2012-11-29 | Panasonic Corp | インクジェット装置 |
| KR20190068444A (ko) | 2017-12-08 | 2019-06-18 | 파나소닉 아이피 매니지먼트 가부시키가이샤 | 잉크젯 헤드 및 잉크젯 인쇄 장치 |
| JP2020146876A (ja) * | 2019-03-12 | 2020-09-17 | 株式会社リコー | 液体吐出ヘッド、及び液体吐出装置 |
| WO2024070138A1 (ja) * | 2022-09-28 | 2024-04-04 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | インクジェットヘッド |
-
1995
- 1995-07-18 JP JP18123895A patent/JPH08164607A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20190068444A (ko) | 2017-12-08 | 2019-06-18 | 파나소닉 아이피 매니지먼트 가부시키가이샤 | 잉크젯 헤드 및 잉크젯 인쇄 장치 |
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