JP3120339B2 - インクジェット式印字ヘッド - Google Patents

インクジェット式印字ヘッド

Info

Publication number
JP3120339B2
JP3120339B2 JP26562390A JP26562390A JP3120339B2 JP 3120339 B2 JP3120339 B2 JP 3120339B2 JP 26562390 A JP26562390 A JP 26562390A JP 26562390 A JP26562390 A JP 26562390A JP 3120339 B2 JP3120339 B2 JP 3120339B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piezoelectric element
electrode
piezoelectric
print head
ink jet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP26562390A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04141430A (ja
Inventor
秀明 曽根原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP26562390A priority Critical patent/JP3120339B2/ja
Publication of JPH04141430A publication Critical patent/JPH04141430A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3120339B2 publication Critical patent/JP3120339B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、インクジェットプリンターに用いる印字ヘ
ッドに関する。
[従来の技術] 従来のインクジェット式印字ヘッドは、日本特許公報
特公昭60−8953号公報に示されたように、インクタン
クを構成する容器の壁面に複数のノズル開口を形成する
と共に、各ノズル開口と対向するように伸縮方向を一致
させて圧電素子を配設して構成されている。この印字ヘ
ッドは、駆動信号を圧電素子に印加して圧電素子を伸縮
させ、この時に発生するインクの動圧によりインク滴を
ノズル開口から吐出させて印刷用紙にドットを形成する
ものである。
このような形式の印字ヘッドに於いては、液滴の形成
効率や飛翔力が大きいことが望ましい。しかしながら、
圧電素子の単位長さ、及び単位電圧当りの伸縮率は極め
て小さいため、印字に要求される飛翔力を得るには高い
電圧を印加することが必要となり、駆動回路や電気絶縁
対策が複雑化するという問題がある。
このような問題を解決するため、日本特許公報特開昭
63−295269号公報に示されているように、電極と圧電材
料とを交互にサンドイッチ状に積層したインクジェット
印字ヘッド用の圧電素子が提案されている。この圧電素
子によれば電極間距離を可及的に小さくすることが出来
るため、駆動信号の電圧を下げることが出来るという効
果がある。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、このような圧電素子は厚膜焼成法によ
り製造されるので小型に成形することが困難であり、そ
の用途が限定されるという問題がある。
本発明の目的は、圧電素子を容易に小型化することの
できるインクジェット式印字ヘッドを提供することにあ
る。
[課題を解決するための手段] 上記問題を解決するため、本発明のインクジェットヘ
ッドは、ノズル開口に対向させて圧電素子が配置され、
圧電素子への駆動信号によりインクがノズル開口から外
部に放出されるようにしたインクジェット式印字ヘッド
において、前記圧電素子が圧電材料と導電材料とをそれ
ぞれに交互に層状に積層した圧電素子であり、かつその
一端を基台に固定し、他端を自由端より前記基台に固定
される第一層の圧電材料まで任意のピッチでスリット加
工を施した櫛歯状構造を有し、前記基台に、前記圧電素
子を個別に駆動するための個別電極が前記圧電素子の配
列方向に配列され、共通電極が前記圧電素子を挟んで個
別電極がある側とは反対側に設けられ、前記個別電極と
前記共通電極がそれぞれ前記圧電素子に形成された外部
接続用電極と電気的に接続されていることを特徴とす
る。
さらに好ましくは、前記共通電極は前記個別電極と前
記圧電素子を挟んで反対側に設けられるとともに、前記
個別電極と同一列にも配列されていることを特徴とす
る。
さらに好ましくは、前記外部接続用電極は前記圧電素
子の側面に設けられ、それぞれ前記個別電極と前記共通
電極と電気的に接続されていることを特徴とする。
[実施例] 第1図に本発明に於けるインクジェット式印字ヘッド
の1例を示す。第1図に於て、11は基台、12は接着剤、
13は櫛歯状構造の圧電素子、32は外部接続用電極、15は
ノズルを形成した板材(以下、ノズルプレートと称
す。)である。
本ヘッドは以下の工程で製造される。
先ず、第2図(a)に示すように、定盤21の上にグリ
ーンシート状又は、ペースト状に調製したチタン酸ジル
コン酸鉛系複合ペロブスカイトセラミック等の圧電材料
22を、厚みL1′で塗布する。次いで、第2図(b)に示
すようにこれの表面に一方の電極となる第1の導電材料
の層(以下、導電層と称す。)23をAg、Pd等の導電ペー
ストを厚膜印刷法で形成するか或は、薄膜成膜法などを
用いて厚みL2′で形成する。さらに第2図(c)に示す
ようにこの導電層23の表面に圧電材料24を厚みL3′で塗
布する。次いで、圧電材料の上面に第2図(d)のよう
に他方の電極となる導電層25を厚みL2′で前記と同様と
方法で塗布する。後は、前記の方法で厚みL2′の導電層
と厚みL3′の圧電材料層とを必要な積層数だけ繰り返し
形成し所望の厚みLt′に積層した状態第2図(e)で乾
燥させ、これに圧力を加えた状態で焼成する。これによ
り第3図に示すような第1層目の圧電材料層22の厚みL
1,導電層23の厚みL2,上部の圧電材料24の厚みL3,総厚み
Ltの直方体状の圧電素子31が形成される。この圧電素子
31の導電層23,25が露出している側面の上端よりLt′−L
1′の領域にそれぞれ導電ペースト32,33を塗布して乾燥
させた後、定盤21から圧電素子31を取り外す。ここで、
上述したL1′,L2′,L3′,Lt′の印刷時の厚み寸法は、
焼成時にL1,L2,L3,Ltに収縮する為、予め収縮率を加味
して各層を所望の寸法より厚く印刷しなくてはならな
い。この収縮率は、選定する導電材料、圧電材料、焼成
条件により異なるが、約10〜50%程度である。上記の工
程で製造された直方体状の圧電素子31を第4図(a)に
示すように、基台11上にエポキシ樹脂等の接着剤12で固
定する。基台11には、圧電素子31の一方の外部接続用電
極32と接続する個別電極42をそれぞれ独立の所望のピッ
チで形成し、他方の外部接続用電極33と接続する電極は
共通の共通電極43として形成しておく。このようにして
固定して圧電素子31は、第4図(b)に示すようにスリ
ット加工を施すことにより、櫛歯状構造の圧電素子13
(第1図参照)となる。このスリット加工は、例えばリ
ードピッチと同ピッチで細かくダイマモンドカッター等
で切込みCをいれることにより行う。この時の切込み深
さをLcとするとLc≧Lt−L1とすることにより第1層の圧
電材料22までスリット加工を施す。これは、外部接続用
電極32,33に切り込みを入れた時点で隣接する圧電素子
単体44同士を電気的に切断する必要があるためである。
この後第4図(c)に示すように外部接続用電極32と個
別電極42、外部接続用電極33と共通電極43とを電気的に
接続する。このときの接続の方法としては、第4図
(c)に示すように金属ワイヤー45を個々の圧電素子単
体44より両側とも、半田付等で引き出す方法や、第5図
に示すように、共通電極43を櫛歯状構造の圧電素子13の
根元まで形成するとともに外部接続用電極33も根元まで
形成しておき、外部接続用電極33側と共通電極43とは半
田や導電ペースト51等で接続し、個別電極32は前記金属
ワイヤー45等で接続する。次にノズルプレートを組み込
み第1図に示したヘッド構造を得る。又、第6図には第
5図の応用例を示した。第6図(a)、(b)に於て、
第1層目の圧電材料22の幅を第1層目の電極23a以降の
幅より個別電極側に(a)図)、或は両電極側に
((b)図)大きく形成しその部分に外部接続用電極63
を形成する。これによれば、第5図では垂直面より金属
ワイヤーを引き出さなくてはならなかったのに対し水平
面より金属ワイヤー45を引き出せるため、ワイヤーボン
ダー等の自動機が使用できる。又、第7図のようにL字
形の電極72、73で圧電素子単体44を挟み込む方法も考え
られる。一方のL字形電極73とは櫛歯状構造の圧電素子
13と同じ長さに形成し他方のL字形電極72は圧電素子単
体44と同じ幅に形成する。そして、圧電素子13の電極33
側にL字形電極73を配し、電極32側には圧電素子単体44
を挟み込むようにL字型電極72を配置する。そして、圧
電素子13ととL字型電極72、73の隙間には、導電性樹脂
74等の導電材料を流し込む。
又、圧電素子13は、基台11に固定してから切込みを入
れても、固定前に切込み加工を施しても同等の効果が得
られるが量産性に優れた製造工程としては、後者の方が
望ましい。すなわち、第8図に示すようにシート状に
(図では12個の)外部電極付圧電素子31を配列して、一
括してスリット加工を施した後に基台に固定する方法で
ある。本方式では、素子31は個々に分離されず第1層目
の圧電材料でつながっている為素子間の精度は確保さ
れ、かつ、生産性が向上する。
〔発明の効果〕
本発明によれば、ノズル開口に対向させて圧電素子が
配置され、圧電素子への駆動信号によりインクがノズル
開口から外部に放出されるようにしたインクジェット式
印字ヘッドにおいて、前記圧電素子が圧電材料と導電材
料とをそれぞれに交互に層状に積層した圧電素子であ
り、かつその一端を基台に固定し、他端を自由端より前
記基台に固定される第一層の圧電材料まで任意のピッチ
でスリット加工を施した櫛歯状構造を有し、前記基台に
前記圧電素子を個別に駆動するための個別電極が前記圧
電素子の配列方向に配列され、共通電極が前記圧電素子
を挟んで個別電極がある側とは反対側に設けられている
ことを特徴とするため、固定基板が電極配線板をかねて
いるので構造が簡単になり、ヘッドの製造が容易にな
る、外部電極と各圧電素子との接続が簡略化される。
【図面の簡単な説明】
第1図(a),(b)は、本発明のインクジェット式印
字ヘッドの構造を示す縦断面図とb−b断面図。 第2図(a)〜(e)、第3図、第4図(a)〜
(c)、第5図、第6図(a)(b)、第7図及び第8
図は、本発明のインクジェット式印字ヘッドの製造工程
を示す図であり、第4図(a)〜(c)はそれぞれ平面
と側面を同時に表わした図であり、第5図及び第6図
(a)は平面、正面、側面を三角法により同時に表わし
ている。更に、第6図(b)及び第7図は平面と側面を
同時に表わした図である。 11……基台 12……接着剤 13……圧電素子 15……ノズルプレート 22、24……圧電材料 23、25……導電層 32、33……外部接続用電極 42……個別電極 43……共通電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/045 B41J 2/055 B41J 2/16

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ノズル開口に対向させて圧電素子が配置さ
    れ、圧電素子への駆動信号によりインクがノズル開口か
    ら外部に放出されるようにしたインクジェット式印字ヘ
    ッドにおいて、 前記圧電素子が圧電材料と導電材料とをそれぞれに交互
    に層状に積層した圧電素子であり、 かつその一端を基台に固定し、 他端を自由端より前記基台に固定される第一層の圧電材
    料まで任意のピッチでスリット加工を施した櫛歯状構造
    を有し、 前記基台に、前記圧電素子を個別に駆動するための個別
    電極が前記圧電素子の配列方向に配列され、 共通電極が前記圧電素子を挟んで個別電極がある側とは
    反対側に設けられ、 前記個別電極と前記共通電極がそれぞれ前記圧電素子に
    形成された外部接続用電極と電気的に接続されているこ
    とを特徴とするインクジェット式印字ヘッド。
  2. 【請求項2】前記共通電極は前記個別電極と前記圧電素
    子を挟んで反対側に設けられるとともに、前記個別電極
    と同一列にも配列されていることを特徴とする特許請求
    の範囲(1)記載のインクジェットヘッド式印字ヘッ
    ド。
  3. 【請求項3】前記外部接続用電極は前記圧電素子の側面
    に設けられ、それぞれ前記個別電極と前記共通電極と電
    気的に接続されていることを特徴とする特許請求の範囲
    (1)または(2)に記載のインクジェット式印字ヘッ
    ド。
JP26562390A 1990-10-03 1990-10-03 インクジェット式印字ヘッド Expired - Fee Related JP3120339B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26562390A JP3120339B2 (ja) 1990-10-03 1990-10-03 インクジェット式印字ヘッド

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26562390A JP3120339B2 (ja) 1990-10-03 1990-10-03 インクジェット式印字ヘッド

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04141430A JPH04141430A (ja) 1992-05-14
JP3120339B2 true JP3120339B2 (ja) 2000-12-25

Family

ID=17419704

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26562390A Expired - Fee Related JP3120339B2 (ja) 1990-10-03 1990-10-03 インクジェット式印字ヘッド

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3120339B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11254670A (ja) 1998-03-10 1999-09-21 Nec Corp インクジェットヘッド

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04141430A (ja) 1992-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3991894B2 (ja) 圧電アクチュエータの製造方法、液体噴射ヘッドの製造方法、及び、アクチュエータ母部材
JPH08187848A (ja) 積層式圧電素子およびその製造方法
JP2006187188A (ja) 圧電アクチュエータ及び液体吐出装置
US5755019A (en) Piezoelectric driver for an ink jet recording head, and its manufacturing method
US5945773A (en) Piezoelectric actuator for ink-jet printer and method of manufacturing the same
JP4135448B2 (ja) 液滴噴射装置の製造方法
JP2004096068A (ja) 圧電素子、圧電アクチュエータ、及び、液体噴射ヘッド
JP3120339B2 (ja) インクジェット式印字ヘッド
JP3185434B2 (ja) インクジェット式印字ヘッド
JP2987944B2 (ja) インクジェット式印字ヘッド
JP4497850B2 (ja) 圧電アクチュエータおよびこれを備えたインクジェット記録ヘッド
JPS634959A (ja) セラミツクインクジエツトヘツドとその製造方法
JP3156411B2 (ja) インクジェット式印字ヘッド及びその製造方法
JP2625233B2 (ja) インクジェット記録ヘッド
JP3355738B2 (ja) インクジェットヘッド
JPH06151999A (ja) 積層型圧電/電歪アクチュエータ素子の製造方法
JP2959056B2 (ja) インクジェット式印字ヘッド
JP3385692B2 (ja) インクジェット用圧電体母部材及びそれを用いたインクジェットヘッド用圧電変位素子
JP2959052B2 (ja) インクジェット式印字ヘッド
JPH04141432A (ja) インクジェット式印字ヘッド
JP3038806B2 (ja) インクジェット式印字ヘッド及びその製造方法
JP2596629B2 (ja) インクジェット記録ヘッド
JPH04141431A (ja) インクジェット式印字ヘッド
JP2959051B2 (ja) インクジェット式印字ヘッド
JPH04141433A (ja) インクジェット式印字ヘッド

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 8

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081020

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091020

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees