JPH10166573A - インクジェットヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧電素子と基板との接着厚みのばらつきによ
る画像品質の低下を招いている。 【解決手段】 基板１１上にノズル３８と加圧液室３５
に対応させて積層型圧電素子１２を配置し、この積層型
圧電素子１２のｄ３３方向の変位で加圧液室３５を加圧
してノズル３８からインク滴を吐出させるインクジェッ
トヘッドであって、積層型圧電素子１２の変位方向の両
端面１２ａ，１２ｂがラップ加工されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【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、特に積層型圧電素子をエネルギー発生手段として
用いる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装置は、記録時の振
動、騒音が殆どなく、特にカラー化が容易なことから、
コンピュータ等のデジタル処理装置のデータを出力する
プリンタの他、ファクシミリやコピー機等にも用いられ
るようになっている。このインクジェット記録装置は、
インク滴を吐出するための複数のノズルと、各ノズルに
対応して設けた電気機械変換素子や発熱抵抗体などのエ
ネルギー発生手段とを備えたインクジェットヘッドを記
録ヘッドに用いて、記録信号に応じてノズルからインク
滴を記録媒体（インク滴が付着するもの）に吐出するこ
とによって、高速、高密度、高品質の記録を行なうもの
である。

【０００３】このインクジェットヘッドのうちのエネル
ギー発生手段として圧電素子を用いるものとして、例え
ば特開平６−１９８８７７号公報に記載されているよう
に積層型圧電素子のｄ３３方向の変位を利用するものが
知られている。このインクジェットヘッドは、ベース板
上に積層型圧電素子を電極を介して接合し、更に積層型
圧電素子上に振動板、インク室を画成する隔壁板及びノ
ズルを有するノズルプレートを積層した構造をしてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、インクジェ
ット記録装置としては高密度、高解像度記録を行うため
に複数のノズルを有するマルチノズルヘッドが一般であ
り、このようなマルチノズルヘッドにおいては、各ノズ
ルから吐出するインク滴吐出特性が均一であることが高
画質記録を行う上で好ましいことである。そのために
は、インク滴吐出エネルギーを発生する各ノズルに対応
したエネルギー発生手段である各圧電素子の変位量や応
答性を可及的に均一にする必要がある。

【０００５】しかしながら、圧電素子は、その製造工程
中の切断加工を行う際にゴミ等が表面に付着し、これを
完全に除去することが非常に困難であって、表面に付着
したゴミ等の異物は、圧電素子を基板に接合剤（接着
剤）で接合したとき、各圧電素子間の接着層の厚み（以
下、「接着厚み」という。）のバラツキの原因になる。
また、圧電素子は焼成時における反り、うねりなどによ
って平面度が悪くなり、この平面度が悪い圧電素子をそ
のまま基板に接合すると、ここでも圧電素子間で接着厚
みのバラツキが生じる。

【０００６】このように圧電素子と基板との間の接着厚
みのバラツキが発生すると、個々の圧電素子の変位量、
応答性（変位特性）がばらつくことになる。つまり、接
着層（接合層）の厚みが厚い圧電素子は、相対的に変位
量が小さくなって応答性が悪くなり、接着層（接合層）
の厚みが薄い圧電素子は相対的に変位量が大きくなって
応答性が良くなる。その結果、各ノズルから吐出される
インク滴の吐出特性にばらつきが生じて画像品質が低下
することになる。

【０００７】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、圧電素子と基板との間の接着厚みのばらつきによ
る画像品質の低下を防止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、ノズルと加圧
液室に対応させて積層型圧電素子を配置し、この積層型
圧電素子のｄ３３方向の変位で前記加圧液室を加圧して
前記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、前記積層型圧電素子の変位方向の両端面
がラップ加工されている構成とした。

【０００９】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、前記積層型
圧電素子が基板上に接合され、この基板の接合面がラッ
プ加工されている構成とした。

【００１０】請求項３のインクジェットヘッドは、ノズ
ルと加圧液室に対応させて積層型圧電素子を配置し、こ
の積層型圧電素子のｄ３３方向の変位で前記加圧液室を
加圧して前記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、前記積層型圧電素子の変位方向
の両端面が研削加工されている構成とした。

【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、前記積層型
圧電素子が基板上に接合され、この基板の接合面が研削
加工されている構成とした。

【００１２】請求項５のインクジェットヘッドは、ノズ
ルと加圧液室に対応させて基板上に接合した積層型圧電
素子を配置し、この積層型圧電素子のｄ３３方向の変位
で前記加圧液室を加圧して前記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、前記積層型圧
電素子の変位方向の両端面及び前記基板の接合面のいず
れか一方がラップ加工され、他方が研削加工されている
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２、４、５のいずれかのインクジェットヘッドに
おいて、前記積層型圧電素子と基板とを接合する接合剤
中にギャップ剤が添加されている構成とした。

【００１４】請求項７のインクジェットヘッドは、上記
請求項２、４乃至６のいずれかのインクジェットヘッド
において、前記積層型圧電素子及び基板の平面度が２０
μｍを越えない構成とした。

【００１５】請求項８のインクジェットヘッドは、上記
請求項６のインクジェットヘッドにおいて、前記積層型
圧電素子及び基板の平面度が２０μｍを越えず、且つ、
前記ギャップ剤の粒径が２０μｍを越えない構成とし
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は本発明を適用したイン
クジェットヘッドの分解斜視図、図２は同ヘッドのチャ
ンネル方向（ノズル配列方向）と直交する方向の要部拡
大断面図、図３は同ヘッドのチャンネル方向の要部拡大
断面図である。

【００１７】このインクジェットヘッドは、駆動ユニッ
ト１と、液室ユニット２と、ヘッドカバー３とを備えて
いる。駆動ユニット１は、セラミックス基板、例えばチ
タン酸バリウム、アルミナ、フォルステライトなどの絶
縁性の基板１１上に、エネルギー発生素子である複数の
積層型圧電素子１２を列状に２列配置して接合し、これ
ら２列の各圧電素子１２の周囲を取り囲む樹脂、セラミ
ック等からなるフレーム部材（支持体）１３を接着剤
（接合剤）１４によって接合している。

【００１８】複数の圧電素子１２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圧電素子
（これを「駆動部」という。）１７，１７…と、駆動部
１７，１７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１１に固定する液室支柱部材とな
る圧電素子（これを「非駆動部」という。）１８，１８
…とを交互に構成している。

【００１９】ここで、圧電素子１２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２に示すように、厚さ１０〜５０μｍ／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が、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、その他の電
気機械変換素子を用いることもできる。

【００２０】また、図４に示すように圧電素子１２の変
位方向の両端面である上面１２ａ及び下面１２ｂにはラ
ップ加工を行っている。同様に、基板１１の圧電素子１
２との接合面１１ａ（図１参照）にもラップ加工を行っ
ている。さらに、接着剤１４にはギャップ剤を添加して
いる。

【００２１】各圧電素子１２の内部電極２１は１層おき
にＡgＰdからなる左右の端面電極２２，２３（２つの圧
電素子列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。）に接続している。一
方、基板１１上には、図１に示すようにＮi・Ａu蒸着、
Ａuメッキ、ＡgＰtペースト印刷、ＡgＰdペースト印刷
等によって共通電極２４及び個別電極２５の各パターン
を設けている。

【００２２】そして、各列の各圧電素子１２の対向する
端面電極２２を導電性接着剤２６を介して共通電極２４
に接続し、他方、各列の各圧電素子１２の対向しない端
面電極２３を同じく導電性接着剤２６を介してそれぞれ
個別電極２５に接続している。これにより、駆動部１７
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１７には積層方向の伸びの変位（ｄ３３
方向の変位）が生起される。なお、共通電極２４は、フ
レーム部材１３に設けた穴１３ａ内に導電性接着剤２６
を充填することで各圧電素子に接続されたパターンの導
通を取っている。

【００２３】一方、液室ユニット２は、金属或いは樹脂
の薄膜からなる振動板３１と、ドライフィルムレジスト
（ＤＦＲ）からなる感光性樹脂層で形成した２層構造の
液室隔壁部材３２と、金属、樹脂等からなるノズルプレ
ート３３とを順次に積層し、熱融着して形成している。
これらの各部材によって、１つの圧電素子１２（駆動部
１７）と、この１つの圧電素子１２に対応するダイアフ
ラム部３４と、各ダイアフラム部３４を介して加圧され
る加圧液室３５と、この加圧液室３５の両側に位置して
加圧液室３５に供給するインクを導入する共通液室３
６，３６と、加圧液室３５と共通液室３６，３６とを連
通するインク供給路３７，３７と、加圧液室３５に連通
するノズル３８とによって１つのチャンネルを形成し、
このチャンネルを複数個２列設けている。

【００２４】振動板３１は、駆動部１７に対応する前記
ダイアフラム部３４と、非駆動部１８に接合する梁４１
及びフレーム部材１３に接合するベース４２とを形成し
ている。ダイアフラム部３４は、駆動部１７に接合する
島状凸部４３と、この凸部４３の周囲に形成した厚み１
〜１０μｍ程度の最薄膜部分（ダイアフラム領域）４４
とからなる。

【００２５】液室隔壁部材３２は、振動板３１側に予め
ドライフィルムレジストを塗布して所要のマスクを用い
て露光し、現像して所定の液室パターンを形成した第１
感光性樹脂層４５と、ノズルプレート３３側に予めドラ
イフィルムレジストを塗布して所要のマスクを用いて露
光し、現像して所定の液室パターンを形成した第２感光
性樹脂層４６とを熱圧着で接合してなる。

【００２６】ノズルプレート３３にはインク滴を飛翔さ
せるための微細な吐出口であるノズル３８を多数を形成
しており、このノズル３８の径はインク滴出口側の直径
で約２５〜３５μｍである。このノズルプレート３３は
例えば電鋳工法によって製造した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。

【００２７】このノズルプレート３３のインク吐出面
は、図１に示すように撥水性の表面処理を施した撥水処
理面４７としている。例えばＰＴＦＥ−Ｎi共析メッキ
やフッ素樹脂の電着塗装、蒸発性のあるフッ素樹脂（例
えばフッ化ピッチなど）を蒸着コートしたもの、シリコ
ン系樹脂・フッ素系樹脂の溶剤塗布後の焼き付け等、イ
ンク物性に応じて選定した撥水処理膜を設けて、インク
の滴形状、飛翔特性を安定化し、高品位の画像品質を得
られるようにしている。なお、ノズルプレート３３の周
縁部は撥水処理膜を形成しない非撥水処理面４８として
いる。

【００２８】これらの駆動ユニット１と液室ユニット２
とはそれぞれ別個に加工、組立を行なった後、液室ユニ
ット２の振動板３１と駆動ユニット１の圧電素子１２及
びフレーム部材１３とを接着剤４９で接合している。

【００２９】そして、基板１１をヘッド支持部材である
スペーサ部材（ヘッドホルダ）５０上に支持して保持
し、このスペーサ部材５０内に配設したヘッド駆動用Ｉ
Ｃ等を有するＰＣＢ基板と駆動ユニット１の各圧電素子
１２（駆動部１７）に接続した各電極２４，２５とをＦ
ＰＣケーブル５１，５１を介して接続している。

【００３０】また、ノズルカバー（ヘッドカバー）３
は、ノズルプレート３３の周縁部及びヘッド側面を覆う
箱状に形成したものであり、ノズルプレート３３の撥水
処理面４７に対応して開口部を形成し、ノズルプレート
３３の周縁部に残した非撥水処理面４８に接着剤にて接
着接合している。さらに、このインクジェットヘッドに
は、図示しないインクカートリッジからのインクを液室
に供給するため、スペーサ部材５０、基板１１、フレー
ム部材１３及び振動板３１にそれぞれインク供給穴５２
〜５５を設けている。

【００３１】このように構成したインクジェットヘッド
においては、記録信号に応じて駆動部１７に駆動波形
（１０〜５０Ｖのパルス電圧）を印加することによっ
て、駆動部１７に積層方向の変位が生起し、振動板３１
のダイアフラム部３４を介して加圧液室３５が加圧され
て圧力が上昇し、ノズル３８からインク滴が吐出され
る。このとき、加圧液室３５から共通液室３６へ通じる
インク供給路３７，３７方向へもインクの流れが発生す
るが、インク供給路３７，３７の断面積を狭小にするこ
とで流体抵抗部として機能させて共通液室３６，３６側
へのインクの流れを低減し、インク吐出効率の低下を防
いでいる。

【００３２】そして、インク滴吐出の終了に伴い、加圧
液室３５内のインク圧力が低減し、インクの流れの慣性
と駆動パルスの放電過程によって加圧液室３４内に負圧
が発生してインク充填行程へ移行する。このとき、イン
クタンクから供給されたインクは共通液室３６，３６に
流入し、共通液室３６，３６からインク供給路３７，３
７を経て加圧液室３５内に充填される。そして、ノズル
３８の出口付近のインクメニスカス面の振動が減衰し、
表面張力によってノズル３８の出口付近に戻されて（リ
フィル）安定状態に至れば、次のインク滴吐出動作に移
行する。

【００３３】そこで、このインクジェットヘッドにおけ
る圧電素子１２及び基板１１の加工及び接着剤１４に関
して図５以降をも参照して説明する。このインクジェッ
トヘッドの各積層型圧電素子１２は、前述したように変
位方向の両端面１２ａ，１２ｂ（図４参照）にラップ加
工をしたものである。例えば、図５（ａ）に示すように
焼成等によって形成した積層型圧電素子６１は、焼成時
における反り、うねりなどが発生して平面度が悪くなっ
ていたり、表面に異物６２等が付着している。そこで、
この圧電素子６１にラップ加工を施すことによって、同
図（ｂ）に示すように変位方向の両端面６３ａ，６３ｂ
の平面度の高い積層型圧電素子６３が得られる。

【００３４】このように両端面６３ａ，６３ｂがラップ
加工された積層型圧電素子６３を基板１１上に接着剤１
４で接合した後、ダイシングソー等を用いてスリット加
工を施すことによって多数の積層型圧電素子１２（駆動
部１７及び非駆動部１８）に分割する。

【００３５】このとき、積層型圧電素子の変位方向の片
方の端面にだけラップ加工を施していると、ラップ面を
確認しながら基板１１に接合しなければならないので、
組立性が悪くなるが、本発明では両端面にラップ加工を
施しているので、基板１１への接合が容易になって組立
性が向上する。また、切断の際に付着するゴミ等を取り
除く上でも両端面をラップ加工することが非常に有効で
ある。

【００３６】このように、積層型圧電素子のｄ３３方向
の変位で加圧液室を加圧してノズルからインク滴を吐出
させる構造のインクジェットヘッドにおいて、積層型圧
電素子の変位方向の両端面がラップ加工されている構成
とすることによって、圧電素子の平面度が高くなり、基
板との接着厚みを均一に薄くすることが可能になり、各
チャンネル間での圧電素子の変位特性（変位量や応答
性）のバラツキを低減することができて画像品質の向上
を図れる。また、製造工程中に付着するゴミ等を容易に
低コストで除去することができ、更に組立性が向上す
る。

【００３７】ここで、圧電素子１２と基板１１との接着
厚みを均一に薄くするためには、基板１１の圧電素子１
２との接合面１１ａ（図１参照）にもラップ加工を施す
ことが有効である。特に、マルチノズル化を図るために
は圧電素子の長さを長くすることが必要であり、その結
果、焼成時の変形などによって圧電素子の平面度が低く
なるため、圧電素子だけでなく基板の接合面にもラップ
加工を施して平面度の精度を高くする。これによって、
マルチノズル化による長尺ヘッドにおける各チャンネル
間での圧電素子の変位特性（変位量や応答性）のバラツ
キを低減することができて画像品質の向上を図れる。

【００３８】また、圧電素子１２と基板１１との接着厚
みを均一に薄くするために、接着剤１４内にギャップ剤
を添加する。つまり、図６に示すように基板１１上に圧
電素子１２（実際にはスリット加工前の圧電素子）を接
着剤１４で接合した場合、圧電素子１２の平面度との関
係で接着剤１４が殆どないために接合不良になる部分、
すなわち接着厚みが限りなく「０」になる部分が生じる
ことがある。このような状態になると、前述したように
スリット加工を施したときに接着剤１４が殆どない接合
不良部分を有する圧電素子１２が倒れたり破損すること
がある。

【００３９】そこで、図７に示すように接着剤１４内に
ギャップ剤１４ａを添加することによって、少なくとも
このギャップ剤１４ａの粒径で圧電素子１２と基板１１
とのギャップを確保することができて、このギャップ内
に接着剤１４を介在させることができ、圧電素子１２と
基板１１との接合（接着）信頼性を高くすることがで
き、圧電素子１２の倒れや損傷を防止することができ
る。

【００４０】次に、接着厚みと圧電素子の変位特性につ
いて図８以降を参照して説明する。圧電素子と基板とを
接合している接着剤の厚み（接着厚み）が厚くなると、
圧電素子の変位が接着剤で吸収されてしまうので、圧電
素子の変位量が小さくなり、更に圧電素子の変位の応答
性が鈍くなり、インク滴飛翔速度が遅くなる。

【００４１】すなわち、図８に示すような駆動電圧Ｖ
ｐ、立ち上げ時定数ｔｒ、立ち下げ時定数ｔｆ、パルス
幅Ｐｗの駆動波形を圧電素子に印加した場合、接着厚み
が薄いと、図９に示すように駆動波形に対する応答性が
良く、駆動波形の立ち上げ時定数ｔｒと変位波形の立ち
上げ時定数、駆動波形の立ち下げ時定数ｔｆと変位波形
の立ち上げ時定数がほぼ同じになる。これに対して、接
着厚みが厚いと、図１０に示すように駆動波形に対する
応答性が悪くなるため、駆動波形の立ち上げ時定数ｔｒ
よりも変位波形の立ち上げ時定数が、駆動波形の立ち下
げ時定数ｔｆよりも変位波形の立ち上げ時定数が大きく
なる。

【００４２】また、圧電素子と基板との接着には、一般
的にエポキシ系の接着剤を用いるが、ヤング率が２００
００ｋｇｆ／ｃｍ²程度の接着剤を使用した場合の接着
厚みと圧電素子変位量との関係は概ね図１１に示すよう
になる。この図から分かるように、接着厚みが６０μｍ
では圧電素子の変位量のおよそ２０％程度が吸収される
に止るが、接着厚みが１００μｍになると圧電素子の変
位量のおよそ３０％程度が接着剤で吸収される。

【００４３】ここで、接着剤による圧電素子の変位量の
吸収量が大きいと、圧電素子の変位量を大きくするため
に圧電素子の駆動電圧を高くしなければならなくなる。
そのため、接着厚みはできる限り薄い方が望ましいが、
他方、接着厚みが薄すぎると、圧電素子と基板との接合
信頼性を確保するためには、圧電素子及び基板を高い部
品精度で仕上げなければならないので、部品のコストア
ップにつながることになる。

【００４４】したがって、接着剤による圧電素子の変位
量の吸収量と部品精度とを考慮すると、接着厚みは６０
μｍ以下にすることが好ましい。この場合、上述したよ
うに接着剤１４にギャップ剤１４ａを添加して圧電素子
１２と基板１１とを接合するとき、圧電素子１２の平面
度を２０μｍ以下にすれば、基板１１の平面度及びギャ
ップ剤１４ａの粒径を選択することで全体として容易に
接着厚みを６０μｍ以下に抑えることが可能になる。ま
た、基板１１の平面度を２０μｍ以下にすることで、圧
電素子１２の平面度及びギャップ剤１４ａの粒径を選択
することで全体として容易に接着厚みを６０μｍ以下に
抑えることが可能になる。さらに、ギャップ剤１４ａの
粒径を２０μｍ以下にすることで、圧電素子１２の平面
度及び基板１１の平面度を選択することで全体として容
易に接着厚みを６０μｍ以下に抑えることが可能にな
る。

【００４５】また、圧電素子１２の平面度及び圧電素子
１２を接合する基板１４の接合面の平面度をそれぞれ２
０μｍを越えない平面度にし、かつギャップ剤１４ａの
粒径を２０μｍを越えない粒径にすれば、部品精度にあ
る程度余裕を持たせて全体として接着厚みを６０μｍ以
下にすることができ、良好な圧電素子の変位特性（変位
量、応答性）を得ることができ、画像品質を向上するこ
とができる。

【００４６】なお、上記実施例では圧電素子の両端面、
或いは圧電素子の両端面及び基板の接合面をそれぞれラ
ップ加工する例で説明しているが、圧電素子や基板の加
工方法としては研削加工を用いても同様の効果を得るこ
とができる。また、圧電素子及び基板接合面の一方をラ
ップ加工とし、他方を研削加工とすることもできる。

【００４７】

【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、ノズルと加圧液室に対応させ
て積層型圧電素子を配置し、この積層型圧電素子のｄ３
３方向の変位で加圧液室を加圧して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、積層型圧
電素子の変位方向の両端面がラップ加工されている構成
としたので、圧電素子と基板との接着厚みを均一に薄く
することが可能になり、各チャンネル間での圧電素子の
変位特性のバラツキを抑えることができて、画像品質が
向上し、また組立性が向上する。

【００４８】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、積
層型圧電素子が基板上に接合され、この基板の接合面が
ラップ加工されている構成としたので、圧電素子と基板
との接着厚みを均一に薄くすることができ、各チャンネ
ル間での圧電素子の変位特性のバラツキを抑えることが
できて、画像品質が向上する。

【００４９】請求項３のインクジェットヘッドによれ
ば、ノズルと加圧液室に対応させて積層型圧電素子を配
置し、この積層型圧電素子のｄ３３方向の変位で加圧液
室を加圧して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、積層型圧電素子の変位方向の両
端面が研削加工されている構成としたので、圧電素子と
基板との接着厚みを均一に薄くすることが可能になり、
各チャンネル間での圧電素子の変位特性のバラツキを抑
えることができて、画像品質が向上し、また組立性が向
上する。

【００５０】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、積
層型圧電素子が基板上に接合され、この基板の接合面が
研削加工されている構成としたので、各チャンネル間で
の圧電素子の変位特性のバラツキを抑えることができ
て、画像品質が向上する。

【００５１】請求項５のインクジェットヘッドによれ
ば、ノズルと加圧液室に対応させて基板上に接合した積
層型圧電素子を配置し、この積層型圧電素子のｄ３３方
向の変位で加圧液室を加圧して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、積層型圧電素
子の変位方向の両端面及び基板の接合面のいずれか一方
がラップ加工され、他方が研削加工されている構成とし
たので、圧電素子と基板との接着厚みを均一に薄くする
ことができ、各チャンネル間での圧電素子の変位特性の
バラツキを抑えることができて、画像品質が向上し、ま
た組立性が向上する。

【００５２】請求項６のインクジェットヘッドによれ
ば、上記請求項２、４、５のいずれかのインクジェット
ヘッドにおいて、積層型圧電素子と基板とを接合する接
合剤中にギャップ剤が添加されている構成としたので、
圧電素子と基板との接着厚みの最小膜厚を一定にするこ
とができ、圧電素子のスリット加工による倒れや損傷を
防止できる。

【００５３】請求項７のインクジェットヘッドによれ
ば、上記請求項２、４乃至６のいずれかのインクジェッ
トヘッドにおいて、積層型圧電素子及び基板の平面度が
２０μｍを越えない構成としたので、圧電素子と基板と
の接着厚みを容易に所定の厚みに抑えることができて、
圧電素子の変位効率及び変位応答性を向上することがで
き、一層画像品質を向上できる。

【００５４】請求項８のインクジェットヘッドによれ
ば、上記請求項６のインクジェットヘッドにおいて、積
層型圧電素子及び基板の平面度が２０μｍを越えず、且
つ、ギャップ剤の粒径が２０μｍを越えない構成とした
ので、圧電素子と基板との接着厚みを一層容易に所定の
厚みに抑えることができて、圧電素子の変位効率及び変
位応答性を向上することができ、更に画像品質を向上で
きる。。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したインクジェットヘッドの分解
斜視図

【図２】同ヘッドの断面説明図

【図３】同ヘッドの図２と直交する方向の断面説明図

【図４】同ヘッドの圧電素子の説明に供する要部説明図

【図５】圧電素子の反りとラップ加工の説明に供する説
明図

【図６】接着剤にギャップ剤を含まないときの圧電素子
と基板との接合状態の一例を説明する説明図

【図７】接着剤にギャップ剤を含むときの圧電素子と基
板との接合状態の一例を説明する説明図

【図８】圧電素子に印加する駆動波形の説明図

【図９】圧電素子に印加する駆動波形と圧電素子の変形
波形を説明する説明図

【図１０】圧電素子に印加する駆動波形と圧電素子の変
形波形を説明する説明図

【図１１】接着厚みと圧電素子の変位量との関係を説明
する説明図

【符号の説明】

１…駆動ユニット、２…液室ユニット、３…ノズルカバ
ー、１１…基板、１２…圧電素子、１３…フレーム部
材、１４…接着剤、１４ａ…ギャップ部材、１７…駆動
部、１８…非駆動部、３１…振動板、３２…液室隔壁部
材、３３…ノズルプレート、３５…加圧液室、３８…ノ
ズル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長場 誠治 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 岩瀬 政之 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 中根 信保 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

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ノズルと加圧液室に対応させて積層型圧
   電素子を配置し、この積層型圧電素子のｄ３３方向の変
   位で前記加圧液室を加圧して前記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、前記積層型
   圧電素子の変位方向の両端面がラップ加工されているこ
   とを特徴とするインクジェットヘッド。
2. 【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、前記積層型圧電素子が基板上に接合され、こ
   の基板の接合面がラップ加工されていることを特徴とす
   るインクジェットヘッド。
3. 【請求項３】 ノズルと加圧液室に対応させて積層型圧
   電素子を配置し、この積層型圧電素子のｄ３３方向の変
   位で前記加圧液室を加圧して前記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、前記積層型
   圧電素子の変位方向の両端面が研削加工されていること
   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、前記積層型圧電素子が基板上に接合され、こ
   の基板の接合面が研削加工されていることを特徴とする
   インクジェットヘッド。
5. 【請求項５】 ノズルと加圧液室に対応させて基板上に
   接合した積層型圧電素子を配置し、この積層型圧電素子
   のｄ３３方向の変位で前記加圧液室を加圧して前記ノズ
   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、前記積層型圧電素子の変位方向の両端面及び前記
   基板の接合面のいずれか一方がラップ加工され、他方が
   研削加工されている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２、４、５のいずれかに記載のイ
   ンクジェットヘッドにおいて、前記積層型圧電素子と基
   板とを接合する接合剤中にギャップ剤が添加されている
   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２、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、前記積層型圧電素子及
   び基板の平面度が２０μｍを越えないことを特徴とする
   インクジェットヘッド。
8. 【請求項８】 請求項６に記載のインクジェットヘッド
   において、前記積層型圧電素子及び基板の平面度が２０
   μｍを越えず、且つ、前記ギャップ剤の粒径が２０μｍ
   を越えないことを特徴とするインクジェットヘッド。