JP3427894B2 - インクジェット記録ヘッド用圧電ユニット、及びその製造方法 - Google Patents
インクジェット記録ヘッド用圧電ユニット、及びその製造方法Info
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Description
録ヘッドに使用する圧電ユニットに関するものである。
圧力室を形成する流路ユニットと、圧力室を加圧する圧
電素子とから構成されており、印字密度を向上させるた
めには、圧力室を加圧する圧電素子の配列密度を高める
ことが必要となる。このため、例えば特開平3-264360号
公報に見られるように圧電材料板を櫛歯状に歯割して多
数の圧電素子を形成した圧電ユニットが提案されてい
る。
れば、圧電素子のそれぞれを圧力室に位置決めする場合
に比較して位置作業の簡素化を図ることができるもの
の、多数の片持梁状の圧電素子の個々に接続用の電極を
形成する作業が必要となる。本発明は、このような問題
に鑑みてなされたものであって、その目的とするところ
は圧電ユニットを構成する各圧電素子に駆動信号を供給
する導電パターンを簡単に形成することができるインク
ジェット記録ヘッド用圧電ユニットを提供することであ
る。本発明の他の目的は、上記圧電ユニットの製造方法
を提案することである。
るために本発明においては、圧電材料と、前記圧電材料
を挟んで配置された内部電極とを積層した積層圧電材料
からなる複数の圧電素子と、前記複数の圧電素子が列設
され、かつ前記圧電素子の後端が固定されたヘッド基板
を備え、前記ヘッド基板は、前記複数の圧電素子と対向
する領域に凹部を備えると共に、前記凹部の先端側の両
外面に斜面を有し、前記複数の圧電素子は、その先端側
が前記ヘッド基板よりも突出し、また巾方向が前記ヘッ
ド基板の巾より内側となるように後端側を固定され、さ
らに前記列設された複数の圧電素子の両側には、前記ヘ
ッド基板の固定される部材に対して位置決めを行う位置
決め素子が前記ヘッド基板に設けられている。
りも突出しているため、高い精度で流路ユニットの所定
の位置に接着固定でき、また圧電素子、及び位置決め素
子がヘッド基板よりも巾方向の内側に存在しているた
め、組み付け時にヘッド基板をガイドとして挿入して
も、圧電素子、及び位置決め素子の破損が防止でき、ま
た位置決め素子を流路ユニットに当接させることがで
き、圧電素子による流路ユニットの変形を防止すること
ができる。
れ本発明によるインクジェット記録ヘッドの一実施例を
示すものであって、複数の圧電素子1は、図3に示した
ように一半(図中、上半分)が自由端となるように他半
(図中、下半分)をヘッド基板2に固定され、また圧電
素子1の両側には、圧電素子1よりも幅が大きく構成さ
れた位置決め素子3、3が固定されて圧電ユニット4と
して構成されている。
ぞれの先端面1a、3aが同一平面に位置するように形
成され、また位置決め素子3は、その両側面がヘッド基
板2の側面よりも内側に位置するように配置されてい
る。
圧電素子1に接続する薄膜電極5と、位置決め素子3に
接続する薄膜電極6が形成されている。圧電素子1は、
図3(b)に示したように圧電材料を挟んで積層されて
いる内部電極の一方と先端1aで接続する外部電極7
と、内部電極の他方の極と後端1bで接続する外部電極
8とが形成されている。各圧電素子1の外部電極7は導
電部材9により並列に接続されて薄膜電極6に、また外
部電極8は、薄膜電極5に接続されている。
子1の薄膜電極5と薄膜電極6との間に駆動信号を印加
することにより、圧電素子1が充電されて、矢印z方向
に圧電素子1が収縮し、また電荷を放電すると圧電素子
1が伸長して充電前の状態に復帰する。
る圧力室板12と、圧力室11の容積を変化させる壁1
3と、圧力室11に連通するノズル14を有するノズル
板15とから構成されている。
備えた筒胴状に形成されていて、一端に流路ユニット1
0の固定面21が形成され、胴部にはヘッド基板2を収
容する凹部22と、圧電素子1及び位置決め素子3を収
容する凹部23とが形成されている。
ド基板2との間に若干の間隙gを形成できる程度の長さ
に選択されている。一方、圧電素子1及び位置決め素子
3を収容する凹部23は、固定面21側の長さが、圧電
ユニット4の位置決め素子間の距離L1とほぼ一致する
ように設定され、また他端側の長さL2が距離L1より
も大きく構成され、流路ユニット固定面の手前で斜面2
4により接続されている。
16をヘッド基板固定部材20の固定面21に形成され
た凸部25により位置決め、接着等により固定した状態
で、ヘッド固定部材20の後方から、圧電ユニット4の
ヘッド基板2を凹部22に位置合わせして装入すると、
位置決め素子3、3の両側が凹部22の斜面24、24
に案内されて凹部23の側壁23aに一致して、つまり
図中符号y方向の位置合わせを受けながら流路ユニット
10の圧力壁13に到達する。一方、凹部22はヘッド
固定基板2の幅よりも若干大きく構成されているから、
位置決め素子3のy方向の移動に合わせてヘッド固定基
板2が追従して移動する。
に示したように圧力室11が形成されておらず比較的剛
性が高く、かつヘッド基板固定部材側の位置に当接して
図中z方向の位置合わせを受けるため、前述のy方向の
位置合わせと相まって圧電素子1が各圧力室11の領域
に壁13を無用に押圧することなく圧力壁13に当接す
る。
た段階で、ヘッド基板2とヘッド基板固定部材20との
対向面を接着剤により固定することにより記録ヘッドが
完成する。
ヘッド基板2を収容する凹部23と圧電素子1及び位置
決め素子2を収容する凹部22とが可及的に独立するよ
うに形成されているため、振動ユニット4の挿入工程に
おいては、ヘッド基板2は、その両端面がヘッド基板固
定部材4の凹部23にガイドされ、また圧電素子1及び
位置決め素子3が凹部22にガイドされるから、比較的
脆い積層圧電材料からなる圧電素子1が他部材と衝突す
るのを防止して、折損等の事故を防止することができ
る。
信号の印加を受けると、圧電素子1が収縮して圧力室1
1の容積が増加し、インクが圧力室11を満たす。つい
で圧電素子1の電荷を放電させると、圧電素子1が初期
状態に伸長して圧力室11が加圧され、ノズル14から
インク滴が吐出する。
の一実施例を示すものであって、表面に2μm以下の薄
膜電極30が形成された快削性セラミックスからなるヘ
ッド基板31と、圧電特性を備えた積層圧電素材32と
を用意する(図4(a))。積層圧電素材32は、その
幅wが両側の位置決め素子3の両側の距離L1よりも大
きいものが選択されている。
すべき位置決め素子3の両側よりも外側に位置するよう
に位置決めしてヘッド基板31に接合する(図4
(b))。形成すべき圧電素子1及び位置決め素子3に
合わせてスライシング機によって積層圧電素材32を切
断する。この切断過程において切削深度を薄膜電極30
よりも若干、ヘッド基板31に食い込むように調整して
おくと、薄膜電極30を圧電素子1及び位置決め素子3
に合わせて分離でき、それぞれにに接続する導電パター
ン33、34を形成できる(図4(c))。
ド基板31に固定してから、圧電素子1と位置決め素子
3とに切分けるため、それぞれの位置精度を切削精度で
管理することができ、位置決め素子3、複数の圧電素子
1を高い精度でヘッド基板2に作りつけることができ
る。
設方向に延びる共通電極板35を取付け、端部を導電パ
ターン34に接続することにより圧電ユニットが完成す
る(図4(d))。
高い精度で流路ユニットの所定の位置に接着固定でき、
また組み付け時にヘッド基板をガイドとして挿入して
も、圧電素子、及び位置決め素子の破損が防止でき、さ
らに位置決め素子を流路ユニットに当接させることがで
き、圧電素子による流路ユニットの変形を防止すること
ができる効果を有する。
ト記録ヘッドの一実施例を、圧電素子の列設方向に平行
な断面での構造を示す図、圧電素子及び位置決め素子の
先端部近傍を拡大して示す断面図である。
の一実施例を示す上面図である。
に使用する圧電ユニットの一実施例を示す斜視図と断面
図である。
ユニットの一実施例を、その製造方法で示す図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 圧電材料と、前記圧電材料を挟んで配置
された内部電極とを積層した積層圧電材料からなる複数
の圧電素子と、前記複数の圧電素子が列設され、かつ前
記圧電素子の後端が固定されたヘッド基板を備え、 前記ヘッド基板は、前記複数の圧電素子 と対向する領域
に凹部を備えると共に、前記凹部の先端側の両外面に斜
面を有し、 前記複数の圧電素子は、その 先端側が前記ヘッド基板よ
りも突出し、また巾方向が前記ヘッド基板の巾より内側
となるように後端側を固定され、 さらに前記列設された複数の圧電素子の両側には、前記
ヘッド基板の固定される部材に対して位置決めを行う 位
置決め素子が前記ヘッド基板に設けられているインクジ
ェット記録ヘッド用圧電ユニット。 - 【請求項2】 圧電材料と、前記圧電材料を挟んで配置
される内部電極とを積層した積層圧電材料を、前記積層
圧電材料と対向する領域に凹部を有し、かつ前記凹部の
先端側の両外面に斜面を有するヘッド基板に、先端側が
前記ヘッド基板よりも突出し、かつ巾方向が前記ヘッド
基板より内側となるように後端側を固定する工程と、前記ヘッド基板を固定する部材に対して位置決めを行う
位置決め素子が両側に位置し、また前記位置決め素子よ
り内側に複数の圧電素子が位置するように切り分ける工
程と、 からなるインクジェット記録ヘッド用圧電ユニットの製
造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000322400A JP3427894B2 (ja) | 1991-12-26 | 2000-10-23 | インクジェット記録ヘッド用圧電ユニット、及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34534391A JP3199076B2 (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | インクジェット記録ヘッド、及びインクジェット記録ヘッド用圧電ユニット |
JP2000322400A JP3427894B2 (ja) | 1991-12-26 | 2000-10-23 | インクジェット記録ヘッド用圧電ユニット、及びその製造方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34534391A Division JP3199076B2 (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | インクジェット記録ヘッド、及びインクジェット記録ヘッド用圧電ユニット |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001113713A JP2001113713A (ja) | 2001-04-24 |
JP3427894B2 true JP3427894B2 (ja) | 2003-07-22 |
Family
ID=27666141
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000322400A Expired - Lifetime JP3427894B2 (ja) | 1991-12-26 | 2000-10-23 | インクジェット記録ヘッド用圧電ユニット、及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3427894B2 (ja) |
-
2000
- 2000-10-23 JP JP2000322400A patent/JP3427894B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001113713A (ja) | 2001-04-24 |
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