JP2002292865A - Liquid drop ejector - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、液室の少なくとも
一部の壁面を変形させるための圧電材料板を備えた液滴
噴射装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid droplet ejecting apparatus having a piezoelectric material plate for deforming at least a part of a wall of a liquid chamber.
【0002】[0002]
【従来の技術】インクジェットタイプのプリンタに用い
られるインクジェットヘッドとして、圧電素子を用いた
ものが知られている。このようなインクジェットヘッド
では、インク圧力室を覆う壁部に圧電材料からなる板状
の部材(圧電材料板)を使用する。この圧電材料板に駆
動電圧を印加することにより上記壁部を変形させ、イン
ク圧力室内のインクに圧力を誘起する。これにより、イ
ンク圧力室に連続するノズルからインクを吐出するもの
である。2. Description of the Related Art As an ink jet head used in an ink jet type printer, one using a piezoelectric element is known. In such an inkjet head, a plate-shaped member (piezoelectric material plate) made of a piezoelectric material is used for a wall covering the ink pressure chamber. By applying a drive voltage to the piezoelectric material plate, the wall is deformed, and pressure is induced in the ink in the ink pressure chamber. Thus, ink is ejected from nozzles that are continuous with the ink pressure chamber.
【0003】このような圧電材料板を駆動変形させるモ
ードとして、通常、ダイレクトモードと、シェアーモー
ドとがある。ダイレクトモードでは、駆動電圧の印加に
ともなう電界の方向と圧電材料板の変形方向とが一致
し、シェアーモードでは、上記電界の方向と圧電材料板
の変形方向とが異なる。[0003] As modes for driving and deforming the piezoelectric material plate, there are usually a direct mode and a shear mode. In the direct mode, the direction of the electric field due to the application of the driving voltage matches the deformation direction of the piezoelectric material plate. In the share mode, the direction of the electric field differs from the deformation direction of the piezoelectric material plate.
【0004】これらのモードのうち、ダイレクトモード
は駆動電圧を印加した際の電界の方向と圧電材料板の分
極方向とが一致している。このため、駆動電圧の印加を
繰り返すことで分極が弱まることに起因するインクジェ
ットヘッドの性能劣化等の問題が発生しない。また、圧
電材料板を分極させる際に、駆動電圧を印加する電極自
体を利用することができるという製造上の利点もある。[0004] Among these modes, in the direct mode, the direction of the electric field when a driving voltage is applied and the direction of polarization of the piezoelectric material plate coincide with each other. For this reason, problems such as performance degradation of the ink-jet head due to weakening of polarization due to repeated application of the drive voltage do not occur. There is also an advantage in manufacturing that the electrode itself to which a drive voltage is applied can be used when polarizing the piezoelectric material plate.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、インク圧力室
の壁部、すなわち圧電材料板にインクを吐出させるのに
充分な変形量を与えるためには、駆動電圧に高電圧が必
要であり、エネルギー効率が悪いという問題がある。However, in order to give a sufficient amount of deformation to eject ink to the wall of the ink pressure chamber, that is, the piezoelectric material plate, a high voltage is required for the drive voltage, and the energy is high. There is a problem of inefficiency.
【0006】本発明は、駆動電圧が低電圧であっても圧
電材料板に充分な変形量を付与することができ、エネル
ギー効率の良好な液滴噴射装置を提供することを目的と
する。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a droplet ejecting apparatus which can impart a sufficient amount of deformation to a piezoelectric material plate even when a driving voltage is low, and has good energy efficiency.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明の液滴噴射装置
は、液室(5)の少なくとも一部の壁面を変形させるた
めの圧電材料板(1)を備え、圧電材料板(1)のダイ
レクトモードでの変形を利用して液室(5)から液滴を
噴射する液滴噴射装置において、圧電材料板(1)の伸
縮方向は圧電材料板(1)の面方向に対して傾斜してお
り、圧電材料板(1)への電圧の印加により圧電材料板
(1)を伸縮方向に変形させて液滴を噴射することを特
徴とする。The droplet ejecting apparatus of the present invention includes a piezoelectric material plate (1) for deforming at least a part of a wall surface of a liquid chamber (5). In a droplet ejecting apparatus that ejects droplets from a liquid chamber (5) using deformation in a direct mode, the direction of expansion and contraction of a piezoelectric material plate (1) is inclined with respect to the surface direction of the piezoelectric material plate (1). The method is characterized in that the piezoelectric material plate (1) is deformed in the direction of expansion and contraction by applying a voltage to the piezoelectric material plate (1) to eject droplets.
【0008】この液滴噴射装置によれば、圧電材料板の
伸縮方向が圧電材料板の面方向に対して傾斜しているた
め、エネルギーロスが少ない状態で液室の容積を変化さ
せやすく、同じ圧電材料板の変形量でも圧電材料板によ
り駆動される壁面の変位幅を増大させることができるた
め、駆動電圧を低下させることができ、エネルギー効率
の良好な液滴噴射装置を得ることができる。According to this liquid droplet ejecting apparatus, since the direction of expansion and contraction of the piezoelectric material plate is inclined with respect to the surface direction of the piezoelectric material plate, the volume of the liquid chamber can be easily changed with little energy loss. Since the displacement width of the wall surface driven by the piezoelectric material plate can be increased even with the amount of deformation of the piezoelectric material plate, the drive voltage can be reduced, and a droplet ejecting apparatus with good energy efficiency can be obtained.
【0009】伸縮方向は圧電材料板(1)の面方向に対
して10〜70度の角度範囲で傾斜していてもよい。The direction of expansion and contraction may be inclined at an angle of 10 to 70 degrees with respect to the plane direction of the piezoelectric material plate (1).
【0010】この場合には、圧電材料板の変形量に比較
して圧電材料板により駆動される壁面の変位幅を充分に
増大させることができる。In this case, the displacement width of the wall surface driven by the piezoelectric material plate can be sufficiently increased as compared with the amount of deformation of the piezoelectric material plate.
【0011】本発明の液滴噴射装置は、液室(5)の少
なくとも一部の壁面を変形させるための圧電材料板
(1)を備え、圧電材料板(1)のダイレクトモードで
の変形により液室(5)から液滴を噴射する液滴噴射装
置において、圧電材料板(1)の分極方向は圧電材料板
(1)の面方向に対して傾斜しており、圧電材料板への
電圧の印加による分極方向への圧電材料板(1)の変形
によって液滴を噴射することを特徴とする。The liquid droplet ejecting apparatus of the present invention includes a piezoelectric material plate (1) for deforming at least a part of the wall surface of the liquid chamber (5), and the piezoelectric material plate (1) is deformed in a direct mode. In the liquid droplet ejecting apparatus for ejecting liquid droplets from the liquid chamber (5), the polarization direction of the piezoelectric material plate (1) is inclined with respect to the surface direction of the piezoelectric material plate (1), and the voltage applied to the piezoelectric material plate is changed. Droplets are ejected by the deformation of the piezoelectric material plate (1) in the polarization direction due to the application of the liquid crystal.
【0012】この液滴噴射装置によれば、圧電材料板の
分極方向が圧電材料板の面方向に対して傾斜しているた
め、圧電材料板の変形量に比較して圧電材料板により駆
動される壁面の変位幅を増大させることができるため、
同じ駆動電圧を印加しても、エネルギー効率の良好な液
滴噴射装置を得ることができる。According to this droplet ejecting apparatus, since the polarization direction of the piezoelectric material plate is inclined with respect to the surface direction of the piezoelectric material plate, the piezoelectric material plate is driven by the piezoelectric material plate in comparison with the deformation amount of the piezoelectric material plate. Can increase the displacement width of the wall
Even if the same driving voltage is applied, a droplet ejecting apparatus having good energy efficiency can be obtained.
【0013】分極方向は圧電材料板(1)の面方向に対
して10〜70度の角度範囲で傾斜していてもよい。The polarization direction may be inclined at an angle of 10 to 70 degrees with respect to the plane direction of the piezoelectric material plate (1).
【0014】この場合には、圧電材料板の変形量に比較
して圧電材料板により駆動される壁面の変位幅を充分に
増大させることができる。In this case, the displacement width of the wall surface driven by the piezoelectric material plate can be sufficiently increased as compared with the amount of deformation of the piezoelectric material plate.
【0015】圧電材料板(1)は、液室(5)のほぼ中
央をはさんで一対の領域を有し、電圧を印加した際の各
領域の変形は、互いに反対の方向であってもよい。The piezoelectric material plate (1) has a pair of regions sandwiching substantially the center of the liquid chamber (5), and when each of the regions is deformed when a voltage is applied, even if the directions are opposite to each other. Good.
【0016】この場合は、同じ駆動電圧でも圧電材料板
の変位を大きくすることができる。In this case, the displacement of the piezoelectric material plate can be increased even with the same driving voltage.
【0017】圧電材料板(1)の分極方向と圧電材料板
(1)にかかる電界の方向とが略同一であってもよい。The direction of polarization of the piezoelectric material plate (1) may be substantially the same as the direction of the electric field applied to the piezoelectric material plate (1).
【0018】この場合には分極に用いる電極および駆動
に用いる電極として、共通の電極を使用できる。さら
に、印加される電界が圧電材料板のダイレクトモードに
よる変位のために効率的に働く。In this case, a common electrode can be used as the electrode used for polarization and the electrode used for driving. Further, the applied electric field works effectively for displacement of the piezoelectric material plate in the direct mode.
【0019】圧電材料板に電界をかけるための電極
(2,3)が、圧電材料板(1)の内部に設けられても
よい。Electrodes (2, 3) for applying an electric field to the piezoelectric material plate may be provided inside the piezoelectric material plate (1).
【0020】この場合には、電極が液室内の液体と接触
することなどによる電極の劣化を防止できる。In this case, it is possible to prevent the electrode from being deteriorated due to the electrode coming into contact with the liquid in the liquid chamber.
【0021】圧電材料板(1)は複数のシート状の圧電
材料(1a)を積層して構成されてもよい。The piezoelectric material plate (1) may be constituted by laminating a plurality of sheet-like piezoelectric materials (1a).
【0022】この場合には、圧電材料板の内部に容易に
電極を形成することができる。In this case, the electrodes can be easily formed inside the piezoelectric material plate.
【0023】電極(2,3)は圧電材料板(1)の表面
に形成されていてもよい。The electrodes (2, 3) may be formed on the surface of the piezoelectric material plate (1).
【0024】この場合には、印刷法を用いる等して、電
極(2,3)を容易に形成することができる。In this case, the electrodes (2, 3) can be easily formed by using a printing method or the like.
【0025】なお、本発明の理解を容易にするために添
付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それによ
り本発明が図示の形態に限定されるものではない。In order to facilitate understanding of the present invention, reference numerals in the accompanying drawings are appended in parentheses, but the present invention is not limited to the illustrated embodiment.
【0026】[0026]
【発明の実施の形態】−第1の実施形態− 以下、図1〜図5を参照して、本発明の液滴噴射装置を
インクジェットヘッドに適用した第1の実施形態につい
て説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First Embodiment A first embodiment in which a liquid droplet ejecting apparatus according to the present invention is applied to an ink jet head will be described below with reference to FIGS.
【0027】図1は第1の実施形態の液滴噴射装置を示
す断面図、図2は第1の実施形態の液滴噴射装置の液室
にインクが充填された状態を示す断面図、図3は図2の
III−III線断面図、図4は駆動電圧を印加した状態を示
す断面図、図5は駆動電圧の印加を停止した状態を示す
断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a liquid droplet ejecting apparatus according to the first embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state where ink is filled in a liquid chamber of the liquid droplet ejecting apparatus according to the first embodiment. 3 of FIG. 2
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line III-III, FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state where the driving voltage is applied, and FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state where the application of the driving voltage is stopped.
【0028】図1〜図3に示すように、第1の実施形態
の液滴噴射装置100は、複数枚(この例では6枚)の
グリーンシート(シート状圧電材料)1aを積層して構
成された圧電材料板1と、圧電材料板1の内部に設けら
れた第1の電極2と、圧電材料板1の内部に設けられた
第2の電極3と、液室5に対応する複数の貫通孔が形成
された第1の液室プレート6と、圧電材料板1ととも
に、第1の液室プレート6の液室5に対応する複数の貫
通孔の開口を閉塞して液室5を形成するとともに、この
液室5へのインクの供給路5bとしての貫通孔およびオ
ンクの排出路としての貫通孔が液室4の所定の位置に対
応して形成された第2の液室プレート7と、各液室5に
対応する複数のノズル8が形成されたノズルプレート9
とを備える。As shown in FIGS. 1 to 3, the droplet jetting device 100 according to the first embodiment is configured by laminating a plurality of (six in this example) green sheets (sheet-like piezoelectric materials) 1a. Piezoelectric material plate 1, a first electrode 2 provided inside the piezoelectric material plate 1, a second electrode 3 provided inside the piezoelectric material plate 1, and a plurality of The liquid chamber 5 is formed by closing the openings of the plurality of through holes corresponding to the liquid chambers 5 of the first liquid chamber plate 6 together with the first liquid chamber plate 6 having the through holes and the piezoelectric material plate 1. The second liquid chamber plate 7 has a through hole as an ink supply path 5b to the liquid chamber 5 and a through hole as an ink discharge path formed at a predetermined position of the liquid chamber 4. Plate 9 in which a plurality of nozzles 8 corresponding to each liquid chamber 5 are formed
And
【0029】図1〜図3に示すように、圧電材料板1、
第1の液室プレート6、第2の液室プレート7およびノ
ズルプレート9を順次積層することにより、ノズル8を
備える複数の液室5が配列して形成される。圧電材料板
1は第1の液室プレート6の貫通孔を閉塞して液室5の
壁面の一部を構成する。圧電材料板1は第1の液室プレ
ート6により支持され、その支持位置が支点となって変
形する。As shown in FIGS. 1 to 3, the piezoelectric material plate 1,
By sequentially laminating the first liquid chamber plate 6, the second liquid chamber plate 7, and the nozzle plate 9, a plurality of liquid chambers 5 having the nozzles 8 are arranged and formed. The piezoelectric material plate 1 forms a part of the wall of the liquid chamber 5 by closing the through hole of the first liquid chamber plate 6. The piezoelectric material plate 1 is supported by the first liquid chamber plate 6, and is deformed with its supporting position as a fulcrum.
【0030】圧電材料板1の第1の電極と第2の電極間
に電圧が印加されて、圧電材料板1に変形が生じると、
液室5に貯留されているインクの一部が第2の液室プレ
ート7のインク排出路5aとしての貫通孔を介してノズ
ルプレート9のノズル8に供給され、このノズル8から
インクが吐出する。一方、この吐出されたインク量にみ
あった量のインクが第2の液室プレート7のインク供給
路5bとしての貫通孔を介して液室5に補給される。When a voltage is applied between the first electrode and the second electrode of the piezoelectric material plate 1 and the piezoelectric material plate 1 is deformed,
A part of the ink stored in the liquid chamber 5 is supplied to the nozzle 8 of the nozzle plate 9 through a through hole as the ink discharge passage 5a of the second liquid chamber plate 7, and the ink is discharged from the nozzle 8. . On the other hand, an amount of ink corresponding to the amount of the ejected ink is supplied to the liquid chamber 5 through the through-hole as the ink supply path 5b of the second liquid chamber plate 7.
【0031】第1の電極2は各液室5に対応して設けら
れ、液室プレート6により支持された圧電材料板1の支
持位置に位置する。第1の電極2はグリーンシート1a
の中間に形成された3層の電極パターンを電気的に接続
して構成される。図1等に示すように、第1の電極2の
電極パターンは圧電材料板1の厚み方向に対して、図1
の下方から上方に向けて順次その面積が小さくなるよう
に形成されている。The first electrodes 2 are provided corresponding to the respective liquid chambers 5 and are located at the positions where the piezoelectric material plates 1 supported by the liquid chamber plates 6 are supported. The first electrode 2 is a green sheet 1a
Are formed by electrically connecting three layers of electrode patterns formed in the middle of the above. As shown in FIG. 1 and the like, the electrode pattern of the first electrode 2 is shown in FIG.
Are formed so that the area thereof is gradually reduced from below to above.
【0032】第2の電極3は各液室5に対応して設けら
れ、各液室5のほぼ中央部分に位置する。第2の電極3
はグリーンシート1aの中間に形成された3層の電極パ
ターンを電気的に接続して構成される。図1等に示すよ
うに、第2の電極3の電極パターンは圧電材料板1の厚
み方向に対して、図1の下方から上方に向けて順次その
面積が大きくなるように形成されている。また、第1の
電極2が全体として図1における下方寄りに位置してい
るのに対して、第2の電極3は全体として図1における
上方寄りに位置している。The second electrodes 3 are provided corresponding to the respective liquid chambers 5 and are located at substantially the center of the respective liquid chambers 5. Second electrode 3
Is formed by electrically connecting three layers of electrode patterns formed in the middle of the green sheet 1a. As shown in FIG. 1 and the like, the electrode pattern of the second electrode 3 is formed so that the area thereof is gradually increased from the bottom to the top in FIG. Further, the first electrode 2 is generally located at a lower position in FIG. 1, while the second electrode 3 is generally located at an upper position in FIG.
【0033】なお、第1の電極2および第2の電極3を
構成する電極パターンを互いに接続する構成および各電
極を引き出す構成は任意に選択できる。The configuration in which the electrode patterns constituting the first electrode 2 and the second electrode 3 are connected to each other and the configuration in which each electrode is drawn out can be arbitrarily selected.
【0034】図1〜図3において圧電材料板1の内部に
描かれた矢印(図1において符号「A」で示す矢印)
は、圧電材料板1の分極方向を示す。各図に示すよう
に、圧電材料板1は第1の電極2と第2の電極3とを結
ぶ方向に分極されている。Arrows drawn inside the piezoelectric material plate 1 in FIGS. 1 to 3 (arrows indicated by the symbol "A" in FIG. 1)
Indicates the polarization direction of the piezoelectric material plate 1. As shown in each figure, the piezoelectric material plate 1 is polarized in a direction connecting the first electrode 2 and the second electrode 3.
【0035】次に、図2、図4および図5を参照して、
液滴を噴射する動作について説明する。Next, referring to FIGS. 2, 4 and 5,
The operation of ejecting a droplet will be described.
【0036】図2に示すように、最初に液室5の内部に
インクを充填する。このとき、第1の電極2および第2
の電極3はいずれもグラウンド(0V)に接続されてい
る。次に、図4に示すように、第1の電極2をグラウン
ドに接続したまま、第2の電極3に正電圧を印加する。
このとき、第1の電極2および第2の電極3の間に発生
する電界の向きと、圧電材料板1分極方向とが一致して
いるため、圧電材料板1は分極方向にダイレクトモード
で分極方向に伸びるように変形する。図4に示すよう
に、圧電材料板1の変形にともない、第2の電極3が形
成された領域が図4において上方に移動することによ
り、液室5の容積が増加するとともに、増加した容積に
対応した量のインクがインクの供給槽(不図示)である
インクタンクより供給される。ここで、圧電材料板1の
変形方向は第2の電極3が形成されている液室5のほぼ
中央を挟んで互いに反対の方向となる。As shown in FIG. 2, first, the inside of the liquid chamber 5 is filled with ink. At this time, the first electrode 2 and the second electrode 2
Are connected to the ground (0 V). Next, as shown in FIG. 4, a positive voltage is applied to the second electrode 3 while the first electrode 2 is connected to the ground.
At this time, since the direction of the electric field generated between the first electrode 2 and the second electrode 3 matches the polarization direction of the piezoelectric material plate 1, the piezoelectric material plate 1 is polarized in a direct mode in the polarization direction. Deform to stretch in the direction. As shown in FIG. 4, as the piezoelectric material plate 1 is deformed, the area where the second electrode 3 is formed moves upward in FIG. 4, so that the volume of the liquid chamber 5 increases and the increased volume increases. Is supplied from an ink tank which is an ink supply tank (not shown). Here, the deformation directions of the piezoelectric material plate 1 are opposite to each other across the substantially center of the liquid chamber 5 in which the second electrode 3 is formed.
【0037】次に、第1の電極2をグラウンドに接続し
たまま第2の電極3の電位をグラウンド(0V)に戻す
と、圧電材料板1の形状が図2と同様の状態に戻り、図
5に示すように、ノズル8を介して液室5から所定量の
インク10が吐出される。Next, when the potential of the second electrode 3 is returned to the ground (0 V) while the first electrode 2 is connected to the ground, the shape of the piezoelectric material plate 1 returns to the same state as in FIG. As shown in FIG. 5, a predetermined amount of ink 10 is ejected from the liquid chamber 5 through the nozzle 8.
【0038】図1〜図5に示すように、第1の実施形態
の液滴噴射装置100では、圧電材料板1の分極方向、
すなわち圧電材料板の伸縮方向が圧電材料板1の面方向
(図1〜図5における左右方向)に対して、わずかに傾
いている。このため、圧電材料板1の分極方向への変位
を液室5の容積の変化として伝えやすく、圧電材料板1
の分極方向への変形量に対して、圧電材料板1の図1〜
図5における上下方向の変位幅、すなわち液室5の容積
変化が大きくなる。したがって、液室5に一定の容積変
化を与えるために必要な圧電材料板1の分極方向への変
形量を減らすことができ、必要な駆動電圧を低下させる
ことができる。その結果として、第1の実施形態の液滴
噴射装置100では、駆動電圧の低下により、装置のコ
ストダウンを図ることができるとともに、インクの吐出
に必要なエネルギーを低下させてエネルギー効率を向上
させることができる。As shown in FIGS. 1 to 5, in the liquid droplet ejecting apparatus 100 according to the first embodiment, the polarization direction of the piezoelectric material plate 1,
That is, the direction of expansion and contraction of the piezoelectric material plate is slightly inclined with respect to the surface direction of the piezoelectric material plate 1 (the left-right direction in FIGS. 1 to 5). Therefore, the displacement of the piezoelectric material plate 1 in the polarization direction is easily transmitted as a change in the volume of the liquid chamber 5, and the piezoelectric material plate 1
Of the piezoelectric material plate 1 with respect to the amount of deformation of
The vertical displacement width in FIG. 5, that is, the change in the volume of the liquid chamber 5 becomes large. Therefore, it is possible to reduce the amount of deformation of the piezoelectric material plate 1 in the polarization direction required to give a constant volume change to the liquid chamber 5, and to reduce the required drive voltage. As a result, in the droplet ejecting apparatus 100 of the first embodiment, the drive voltage is reduced, so that the cost of the apparatus can be reduced, and the energy required for ejecting ink is reduced to improve the energy efficiency. be able to.
【0039】なお、圧電材料板1の面方向に対する圧電
材料板1の伸縮方向の傾きは、10度〜70度の範囲と
することにより、変位幅を充分に増大させることができ
る。The displacement width can be sufficiently increased by setting the inclination of the expansion / contraction direction of the piezoelectric material plate 1 with respect to the plane direction of the piezoelectric material plate 1 in the range of 10 to 70 degrees.
【0040】以下、図1および図3を参照して、第1の
実施形態の液滴噴射装置100の製造方法について説明
する。Hereinafter, a method of manufacturing the droplet ejecting apparatus 100 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
【0041】圧電材料板1は複数枚のシート状の圧電材
料であるグリーンシートを積層して焼成することにより
作製することができる。このとき、第1の電極2および
第2の電極3の材料(導電性のペースト)を所定のパタ
ーンでグリーンシート上に印刷しておくことにより、グ
リーンシートの焼成と同時に、第1の電極2および第2
の電極3が形成される。The piezoelectric material plate 1 can be manufactured by laminating and firing a plurality of sheet-shaped green sheets, which are piezoelectric materials. At this time, by printing the material (conductive paste) of the first electrode 2 and the second electrode 3 on the green sheet in a predetermined pattern, the first electrode 2 is fired simultaneously with the firing of the green sheet. And the second
Is formed.
【0042】次に、第1の電極2および第2の電極3の
間に直流電圧を印加することにより、圧電材料板1の分
極を行う。具体的には、第1の電極2を負電位に、第2
の電極3を正電位に接続して、第1の電極2および第2
の電極3の間に電界を発生させることにより、図1およ
び図3に示す矢印の方向に分極させる。Next, the piezoelectric material plate 1 is polarized by applying a DC voltage between the first electrode 2 and the second electrode 3. Specifically, the first electrode 2 is set to a negative potential,
Of the first electrode 2 and the second electrode 3
By generating an electric field between the electrodes 3, the electrodes 3 are polarized in the directions of the arrows shown in FIGS.
【0043】図1および図3に示すように、第1の電極
2および第2の電極3は、全体として各図の上下方向に
ずれた位置に設けられているため、分極方向は圧電材料
板1の面方向に対して若干傾いた方向となる。また、分
極に用いる電極と、圧電材料板1の駆動に用いる電極と
が共通するため、圧電材料板1の駆動時には、電界の方
向と分極方向とが一致することになる。As shown in FIGS. 1 and 3, since the first electrode 2 and the second electrode 3 are provided at positions shifted in the vertical direction in each figure as a whole, the polarization direction is the piezoelectric material plate. 1 is slightly inclined with respect to the plane direction. In addition, since the electrode used for polarization and the electrode used for driving the piezoelectric material plate 1 are common, when the piezoelectric material plate 1 is driven, the direction of the electric field matches the polarization direction.
【0044】次に、圧電材料板1、第1の液室プレート
6、第2の液室プレート7およびノズルプレート9を順
次積層することにより、第1の実施形態の液滴噴射装置
100が作製される。Next, the piezoelectric material plate 1, the first liquid chamber plate 6, the second liquid chamber plate 7, and the nozzle plate 9 are sequentially laminated to manufacture the droplet ejecting apparatus 100 of the first embodiment. Is done.
【0045】なお、圧電材料板1を分極させる工程と、
圧電材料1、第1の液室プレート6、第2の液室プレー
ト7およびノズルプレート9を積層する工程との順序を
入れ換えてもよい。The step of polarizing the piezoelectric material plate 1 includes:
The order of the step of laminating the piezoelectric material 1, the first liquid chamber plate 6, the second liquid chamber plate 7, and the nozzle plate 9 may be interchanged.
【0046】−第2の実施形態− 以下、図6を参照して、本発明の液滴噴射装置をインク
ジェットヘッドに適用した第2の実施形態について説明
する。なお、図6において第1の実施形態と同一要素に
ついては同一符号を付し、その説明を省略する。Second Embodiment Hereinafter, a second embodiment in which the droplet ejecting apparatus of the present invention is applied to an ink jet head will be described with reference to FIG. In FIG. 6, the same elements as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
【0047】第2の実施形態の液滴噴射装置200で
は、第1の電極22は各液室5に対応して設けられ、液
室プレート6により支持された圧電材料板21の支持位
置に位置する。第1の電極22はグリーンシート1aの
中間に形成された3層の電極パターンを電気的に接続し
て構成される。第1の電極22の電極パターンは圧電材
料板21の厚み方向に対して、図6の下方から上方に向
けて順次その面積が大きくなるように形成されている。In the liquid droplet ejecting apparatus 200 according to the second embodiment, the first electrodes 22 are provided corresponding to the respective liquid chambers 5 and are located at the supporting positions of the piezoelectric material plates 21 supported by the liquid chamber plates 6. I do. The first electrode 22 is configured by electrically connecting three electrode patterns formed in the middle of the green sheet 1a. The electrode pattern of the first electrode 22 is formed so that the area thereof is gradually increased from the bottom in FIG. 6 to the top in the thickness direction of the piezoelectric material plate 21.
【0048】第2の実施形態の液滴噴射装置200で
は、第2の電極23が各液室5に対応して設けられ、各
液室5のほぼ中央部分に位置する。第2の電極23はグ
リーンシート1aの中間に形成された3層の電極パター
ンを電気的に接続して構成される。第2の電極23の電
極パターンは圧電材料板21の厚み方向に対して、図6
の下方から上方に向けて順次その面積が小さくなるよう
に形成されている。また、第1の電極22が全体として
図6における圧電材料板21の上方寄りに位置している
のに対して、第2の電極23は全体として図6における
圧電材料板21の下方寄りに位置している。In the droplet ejecting apparatus 200 of the second embodiment, the second electrodes 23 are provided corresponding to the respective liquid chambers 5 and are located at substantially the center of each liquid chamber 5. The second electrode 23 is configured by electrically connecting three layers of electrode patterns formed in the middle of the green sheet 1a. The electrode pattern of the second electrode 23 corresponds to the thickness direction of the piezoelectric material plate 21 in FIG.
Are formed so that the area thereof is gradually reduced from below to above. In addition, the first electrode 22 is generally located closer to the upper side of the piezoelectric material plate 21 in FIG. 6, while the second electrode 23 is generally located closer to the lower side of the piezoelectric material plate 21 in FIG. are doing.
【0049】なお、第1の電極22および第2の電極2
3を構成する電極パターンを互いに接続する構成および
各電極を引き出す構成は任意に選択できる。The first electrode 22 and the second electrode 2
The configuration in which the electrode patterns constituting the electrode pattern 3 are connected to each other and the configuration in which each electrode is drawn out can be arbitrarily selected.
【0050】図6において圧電材料板21の内部に描か
れた矢印は、圧電材料板21の分極方向を示す。図6に
示すように、圧電材料板21は第1の電極22と第2の
電極23とを結ぶ方向に分極されている。In FIG. 6, the arrow drawn inside the piezoelectric material plate 21 indicates the polarization direction of the piezoelectric material plate 21. As shown in FIG. 6, the piezoelectric material plate 21 is polarized in a direction connecting the first electrode 22 and the second electrode 23.
【0051】次に、液滴を噴射する動作について説明す
る。Next, the operation of ejecting droplets will be described.
【0052】最初に液室5の内部にインクを充填し、図
6に示すように、第1の電極22をグラウンドに接続し
たまま、第2の電極23に正電圧を印加する。このと
き、第1の電極22および第2の電極23の間に発生す
る電界の向きと、圧電材料板21分極方向とが一致して
いるため、圧電材料板21は分極方向にダイレクトモー
ドで伸びるように変形する。図6に示すように、圧電材
料板21の変形にともない、第2の電極23が形成され
た領域が図6において下方に移動することになり、液室
5の容積が減少する。このため、図6に示すように、ノ
ズル8を介して液室5から所定量のインク10が吐出さ
れる。ここで、圧電材料板21の変形方向は第2の電極
23が形成されている液室5のほぼ中央を挟んで互いに
反対の方向となる。First, the inside of the liquid chamber 5 is filled with ink, and as shown in FIG. 6, a positive voltage is applied to the second electrode 23 while the first electrode 22 is connected to the ground. At this time, since the direction of the electric field generated between the first electrode 22 and the second electrode 23 matches the polarization direction of the piezoelectric material plate 21, the piezoelectric material plate 21 extends in the polarization direction in the direct mode. To be deformed. As shown in FIG. 6, as the piezoelectric material plate 21 is deformed, the region where the second electrode 23 is formed moves downward in FIG. 6, and the volume of the liquid chamber 5 is reduced. Therefore, as shown in FIG. 6, a predetermined amount of ink 10 is ejected from the liquid chamber 5 via the nozzle 8. Here, the directions of deformation of the piezoelectric material plates 21 are opposite to each other across the substantially center of the liquid chamber 5 in which the second electrode 23 is formed.
【0053】また、第2の電極23への電圧の印加をや
めることにより、圧電材料板21はもとの状態に戻ると
ともに、この時の圧電材料板21による液室5の容積変
化量に対応したインクがインク供給装置116より補給
される。By stopping the application of the voltage to the second electrode 23, the piezoelectric material plate 21 returns to the original state, and the volume of the liquid chamber 5 due to the piezoelectric material plate 21 at this time is changed. The supplied ink is supplied from the ink supply device 116.
【0054】第2の実施形態の液滴噴射装置200で
は、圧電材料板21の分極方向、すなわち圧電材料板の
伸縮方向が圧電材料板21の面方向に対して、わずかに
傾いている。このため、圧電材料板21の分極方向への
変形量に対して、圧電材料板21の図6における上下方
向の変位幅が大きくなる。したがって、液室5に一定の
容積変化を与えるために必要な圧電材料板21の分極方
向への変形量を減らすことができ、必要な駆動電圧を低
下させることができる。その結果として、第2の実施形
態の液滴噴射装置200では、駆動電圧の低下により、
装置のコストダウンを図ることができるとともに、イン
クの吐出に必要なエネルギーを低下させてエネルギー効
率を向上させることができる。In the liquid droplet ejecting apparatus 200 of the second embodiment, the polarization direction of the piezoelectric material plate 21, that is, the direction of expansion and contraction of the piezoelectric material plate is slightly inclined with respect to the surface direction of the piezoelectric material plate 21. For this reason, the displacement width of the piezoelectric material plate 21 in the vertical direction in FIG. 6 is larger than the amount of deformation of the piezoelectric material plate 21 in the polarization direction. Therefore, it is possible to reduce the amount of deformation of the piezoelectric material plate 21 in the polarization direction required to give a constant volume change to the liquid chamber 5, and to reduce the required driving voltage. As a result, in the droplet ejecting apparatus 200 according to the second embodiment, the driving voltage decreases,
The cost of the apparatus can be reduced, and the energy required for discharging the ink can be reduced to improve the energy efficiency.
【0055】なお、第2の実施形態の液滴噴射装置20
0の製造に際しては、第1の実施形態と同様の工程を用
いることができるため、その説明は省略する。The droplet ejecting apparatus 20 of the second embodiment
In manufacturing 0, the same steps as those in the first embodiment can be used, and the description thereof is omitted.
【0056】−第3の実施形態− 以下、図7を参照して、本発明の液滴噴射装置をインク
ジェットヘッドに適用した第3の実施形態について説明
する。なお、図7において第1の実施形態と同一要素に
ついては同一符号を付し、その説明を省略する。Third Embodiment Hereinafter, a third embodiment in which the droplet ejecting apparatus of the present invention is applied to an ink jet head will be described with reference to FIG. In FIG. 7, the same elements as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
【0057】第3の実施形態の液滴噴射装置300で
は、第1の電極32が各液室5に対応して設けられ、液
室プレート6により支持された圧電材料板31の支持位
置に位置する。第1の電極32はグリーンシート1aの
中間に形成された同一パターンの2層の電極パターンを
電気的に接続して構成される。In the liquid droplet ejecting apparatus 300 according to the third embodiment, the first electrodes 32 are provided corresponding to the respective liquid chambers 5 and are located at the supporting positions of the piezoelectric material plate 31 supported by the liquid chamber plate 6. I do. The first electrode 32 is formed by electrically connecting two electrode patterns of the same pattern formed in the middle of the green sheet 1a.
【0058】第2の電極33は各液室5に対応して設け
られ、各液室5のほぼ中央部分に位置する。第2の電極
33はグリーンシート1aの中間に形成された同一パタ
ーンの2層の電極パターンを電気的に接続して構成され
る。The second electrodes 33 are provided corresponding to the respective liquid chambers 5, and are located at substantially the center portions of the respective liquid chambers 5. The second electrode 33 is configured by electrically connecting two electrode patterns of the same pattern formed in the middle of the green sheet 1a.
【0059】第1の電極32が全体として図7における
圧電材料板31の下方寄りに位置しているのに対して、
第2の電極33は全体として図7における圧電材料板3
1の上方寄りに位置している。しかし、第1の実施形態
のように、圧電材料板31の厚み方向での各電極面積の
変化はない。While the first electrode 32 as a whole is located below the piezoelectric material plate 31 in FIG.
The second electrode 33 as a whole is the piezoelectric material plate 3 in FIG.
1 is located above. However, there is no change in the area of each electrode in the thickness direction of the piezoelectric material plate 31 as in the first embodiment.
【0060】なお、第1の電極32および第2の電極3
3を構成する電極パターンを互いに接続する構成および
各電極を引き出す構成は任意に選択できる。The first electrode 32 and the second electrode 3
The configuration in which the electrode patterns constituting the electrode pattern 3 are connected to each other and the configuration in which each electrode is drawn out can be arbitrarily selected.
【0061】図7において圧電材料板31の内部に描か
れた矢印は、圧電材料板31の分極方向を示す。図7に
示すように、圧電材料板31は第1の電極32と第2の
電極33とを結ぶ方向に分極されている。In FIG. 7, an arrow drawn inside the piezoelectric material plate 31 indicates the polarization direction of the piezoelectric material plate 31. As shown in FIG. 7, the piezoelectric material plate 31 is polarized in a direction connecting the first electrode 32 and the second electrode 33.
【0062】次に、液滴を噴射する動作について説明す
る。Next, the operation of ejecting a droplet will be described.
【0063】最初に液室5の内部にインクを充填し、図
7に示すように、第1の電極32をグラウンドに接続し
たまま、第2の電極33に正電圧を印加する。このと
き、第1の電極32および第2の電極33の間に発生す
る電界の向きと、圧電材料板31分極方向とが一致して
いるため、圧電材料板31は分極方向にダイレクトモー
ドで分極方向に伸びるように変形する。図7に示すよう
に、圧電材料板31の変形にともない、第2の電極33
が形成された領域が図4において上方に移動することに
より、液室5の容積が増加するとともに、インク供給装
置116から液室5の容積の増加量に対応したインクが
供給される。ここで、圧電材料板31の変形方向は第2
の電極33が形成されている液室5のほぼ中央を挟んで
互いに反対の方向となる。First, the liquid chamber 5 is filled with ink, and a positive voltage is applied to the second electrode 33 while the first electrode 32 is connected to the ground, as shown in FIG. At this time, since the direction of the electric field generated between the first electrode 32 and the second electrode 33 matches the polarization direction of the piezoelectric material plate 31, the piezoelectric material plate 31 is polarized in the polarization direction in the direct mode. Deform to stretch in the direction. As shown in FIG. 7, with the deformation of the piezoelectric material plate 31, the second electrode 33
By moving the region in which is formed upward in FIG. 4, the volume of the liquid chamber 5 increases, and ink corresponding to the increase in the volume of the liquid chamber 5 is supplied from the ink supply device 116. Here, the deformation direction of the piezoelectric material plate 31 is the second direction.
The directions are opposite to each other across the substantially center of the liquid chamber 5 in which the electrodes 33 are formed.
【0064】次に、第1の電極32をグラウンドに接続
したまま第2の電極33の電位をグラウンド(0V)に
戻すと、圧電材料板31の形状が最初の平らな状態に戻
り、ノズル8を介して液室5から所定量のインクが吐出
される。Next, when the potential of the second electrode 33 is returned to the ground (0 V) while the first electrode 32 is connected to the ground, the shape of the piezoelectric material plate 31 returns to the initial flat state, and the nozzle 8 A predetermined amount of ink is ejected from the liquid chamber 5 via.
【0065】第3の実施形態の液滴噴射装置300で
は、圧電材料板31の分極方向、すなわち圧電材料板の
伸縮方向が圧電材料板31の面方向に対して、わずかに
傾いている。このため、圧電材料板31の分極方向への
変形量に対して、圧電材料板31の図7における上下方
向の変位幅が大きくなる。したがって、液室5に一定の
容積変化を与えるために必要な圧電材料板31の分極方
向への変形量を減らすことができ、必要な駆動電圧を低
下させることができる。その結果として、第3の実施形
態の液滴噴射装置300では、駆動電圧の低下により、
装置のコストダウンを図ることができるとともに、イン
クの吐出に必要なエネルギーを低下させてエネルギー効
率を向上させることができる。In the liquid droplet ejecting apparatus 300 according to the third embodiment, the polarization direction of the piezoelectric material plate 31, that is, the direction of expansion and contraction of the piezoelectric material plate is slightly inclined with respect to the surface direction of the piezoelectric material plate 31. Therefore, the displacement width of the piezoelectric material plate 31 in the vertical direction in FIG. 7 is larger than the deformation amount of the piezoelectric material plate 31 in the polarization direction. Therefore, it is possible to reduce the amount of deformation of the piezoelectric material plate 31 in the polarization direction necessary for giving a constant volume change to the liquid chamber 5, and it is possible to reduce the required driving voltage. As a result, in the droplet ejection device 300 of the third embodiment, the driving voltage is reduced,
The cost of the apparatus can be reduced, and the energy required for discharging the ink can be reduced to improve the energy efficiency.
【0066】なお、第3の実施形態の液滴噴射装置30
0の製造に際しては、第1の実施形態と同様の工程を用
いることができるため、その説明は省略する。The droplet ejecting apparatus 30 of the third embodiment
In manufacturing 0, the same steps as those in the first embodiment can be used, and the description thereof is omitted.
【0067】−第4の実施形態− 以下、図8を参照して、本発明の液滴噴射装置をインク
ジェットヘッドに適用した第4の実施形態について説明
する。なお、図8において第1の実施形態と同一要素に
ついては同一符号を付し、その説明を省略する。Fourth Embodiment A fourth embodiment in which the droplet ejecting apparatus of the present invention is applied to an ink jet head will be described below with reference to FIG. In FIG. 8, the same elements as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
【0068】第4の実施形態の液滴噴射装置400で
は、第1の電極42は各液室5に対応して設けられ、液
室プレート6により支持された圧電材料板41の支持位
置に位置する。第1の電極42はグリーンシート1aの
中間に形成された2層の電極パターンを電気的に接続し
て構成される。第1の電極42の電極パターンは圧電材
料板41の厚み方向に対して、図8の下方から上方に向
けて順次その面積が大きくなるように形成されている。In the liquid droplet ejecting apparatus 400 according to the fourth embodiment, the first electrodes 42 are provided corresponding to the respective liquid chambers 5 and are located at the supporting positions of the piezoelectric material plate 41 supported by the liquid chamber plate 6. I do. The first electrode 42 is configured by electrically connecting two layers of electrode patterns formed in the middle of the green sheet 1a. The electrode pattern of the first electrode 42 is formed so that the area thereof is gradually increased from the lower side to the upper side in FIG. 8 with respect to the thickness direction of the piezoelectric material plate 41.
【0069】第4の実施形態の液滴噴射装置400で
は、第2の電極43が各液室5に対応して設けられ、各
液室5のほぼ中央部分に位置する。第2の電極43はグ
リーンシート1aの中間に形成された3層の電極パター
ンを電気的に接続して構成される。第2の電極43の電
極パターンは圧電材料板41の厚み方向に対して、図8
の下方から上方に向けて順次その面積が小さくなるよう
に形成されている。また、第1の電極42が全体として
図8における圧電材料板41の上方寄りに位置している
のに対して、第2の電極43は全体として図8における
圧電材料板41の下方寄りに位置している。In the liquid droplet ejecting apparatus 400 of the fourth embodiment, the second electrodes 43 are provided corresponding to the respective liquid chambers 5 and are located at substantially the center of each liquid chamber 5. The second electrode 43 is configured by electrically connecting three electrode patterns formed in the middle of the green sheet 1a. The electrode pattern of the second electrode 43 corresponds to the thickness direction of the piezoelectric material plate 41 in FIG.
Are formed so that the area thereof is gradually reduced from below to above. Further, while the first electrode 42 is generally located above the piezoelectric material plate 41 in FIG. 8, the second electrode 43 is generally located below the piezoelectric material plate 41 in FIG. are doing.
【0070】なお、第1の電極42および第2の電極4
3を構成する電極パターンを互いに接続する構成および
各電極を引き出す構成は任意に選択できる。The first electrode 42 and the second electrode 4
The configuration in which the electrode patterns constituting the electrode pattern 3 are connected to each other and the configuration in which each electrode is drawn out can be arbitrarily selected.
【0071】図8において圧電材料板41の内部に描か
れた矢印は、圧電材料板41の分極方向を示す。図8に
示すように、圧電材料板41は第1の電極42と第2の
電極43とを結ぶ方向に分極されている。In FIG. 8, an arrow drawn inside the piezoelectric material plate 41 indicates the polarization direction of the piezoelectric material plate 41. As shown in FIG. 8, the piezoelectric material plate 41 is polarized in a direction connecting the first electrode 42 and the second electrode 43.
【0072】図8に示すように、第4の実施形態の液滴
噴射装置400では、第2の電極43が形成された領域
において、圧電材料板41の一部に切欠き41aが形成
されている。このような切欠き41aを形成することに
より圧電材料板41が屈曲しやすくなり、駆動電圧を印
加したときの液室5の容積変化量を拡大することができ
る。As shown in FIG. 8, in the droplet ejecting apparatus 400 according to the fourth embodiment, a notch 41 a is formed in a part of the piezoelectric material plate 41 in a region where the second electrode 43 is formed. I have. By forming such a notch 41a, the piezoelectric material plate 41 is easily bent, and the amount of change in volume of the liquid chamber 5 when a drive voltage is applied can be increased.
【0073】次に、液滴を噴射する動作について説明す
る。Next, the operation of ejecting a droplet will be described.
【0074】最初に液室5の内部にインクを充填し、図
8に示すように、第1の電極42をグラウンドに接続し
たまま、第2の電極43に正電圧を印加する。このと
き、第1の電極42および第2の電極43の間に発生す
る電界の向きと、圧電材料板41分極方向とが一致して
いるため、圧電材料板41は分極方向にダイレクトモー
ドで変形する。図8に示すように、圧電材料板41の変
形にともない、第2の電極43が形成された領域が図8
において下方に移動することにより、液室5の容積が減
少する。このため、図8に示すように、ノズル8を介し
て液室5から所定量のインク10が吐出される。ここ
で、圧電材料板41の変形方向は第2の電極43が形成
されている液室5のほぼ中央を挟んで互いに反対の方向
となる。First, the interior of the liquid chamber 5 is filled with ink, and a positive voltage is applied to the second electrode 43 while the first electrode 42 is connected to the ground, as shown in FIG. At this time, since the direction of the electric field generated between the first electrode 42 and the second electrode 43 matches the polarization direction of the piezoelectric material plate 41, the piezoelectric material plate 41 is deformed in the polarization direction in the direct mode. I do. As shown in FIG. 8, due to the deformation of the piezoelectric material plate 41, the region where the second electrode 43 is formed
By moving downward, the volume of the liquid chamber 5 decreases. Therefore, as shown in FIG. 8, a predetermined amount of ink 10 is ejected from the liquid chamber 5 through the nozzle 8. Here, the directions of deformation of the piezoelectric material plates 41 are opposite to each other across the substantially center of the liquid chamber 5 in which the second electrode 43 is formed.
【0075】第4の実施形態の液滴噴射装置400で
は、圧電材料板41の分極方向、すなわち圧電材料板4
1の伸縮方向が圧電材料板41の面方向に対して、わず
かに傾いているとともに、圧電材料板41の変形に寄与
しない部分が切り欠かれている。このため、圧電材料板
41の分極方向への変形量に対して、圧電材料板41の
図8における上下方向の変位幅が大きくなる。したがっ
て、液室5に一定の容積変化を与えるために必要な圧電
材料板41の分極方向への変形量を減らすことができ、
必要な駆動電圧を一層、低下させることができる。その
結果として、第4の実施形態の液滴噴射装置400で
は、駆動電圧の低下により、装置のコストダウンを図る
ことができるとともに、インクの吐出に必要なエネルギ
ーを低下させてエネルギー効率を向上させることができ
る。In the liquid droplet ejecting apparatus 400 of the fourth embodiment, the polarization direction of the piezoelectric material plate 41, that is, the piezoelectric material plate 4
The direction of expansion and contraction of 1 is slightly inclined with respect to the surface direction of the piezoelectric material plate 41, and a portion that does not contribute to the deformation of the piezoelectric material plate 41 is cut out. Therefore, the displacement width of the piezoelectric material plate 41 in the vertical direction in FIG. 8 is larger than the amount of deformation of the piezoelectric material plate 41 in the polarization direction. Therefore, it is possible to reduce the amount of deformation of the piezoelectric material plate 41 in the polarization direction necessary for giving a constant volume change to the liquid chamber 5,
The required drive voltage can be further reduced. As a result, in the liquid droplet ejecting apparatus 400 of the fourth embodiment, the drive voltage is reduced, so that the cost of the apparatus can be reduced, and the energy required for discharging ink is reduced to improve the energy efficiency. be able to.
【0076】なお、第4の実施形態の液滴噴射装置40
0の製造に際しては、第1の実施形態と同様の工程を用
いることができる。切欠き41aを形成するためには、
切欠き41aの形状に合せてグリーンシート1aにあら
かじめ開口部を形成しておき、このようなグリーンシー
トを積層して焼成すればよい。もちろん、開口部のない
状態でグリーンシートを積層し、その後に機械加工ある
いはレーザ加工により切欠き41aを形成してもよい。The droplet ejecting apparatus 40 of the fourth embodiment
In manufacturing 0, the same steps as in the first embodiment can be used. In order to form the notch 41a,
An opening may be formed in the green sheet 1a in advance according to the shape of the notch 41a, and such green sheets may be laminated and fired. Of course, the notches 41a may be formed by laminating the green sheets in a state where there is no opening, and thereafter performing mechanical processing or laser processing.
【0077】−第5の実施形態− 以下、図9を参照して、本発明の液滴噴射装置をインク
ジェットヘッドに適用した第5の実施形態について説明
する。なお、図9において第1の実施形態と同一要素に
ついては同一符号を付し、その説明を省略する。Fifth Embodiment Hereinafter, a fifth embodiment in which the droplet ejecting apparatus of the present invention is applied to an ink jet head will be described with reference to FIG. In FIG. 9, the same elements as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
【0078】図9に示すように、第5の実施形態の液滴
噴射装置500では、第1の電極52および第2の電極
53が、それぞれ各液室5に対応して、圧電材料板51
の表面に設けられている。圧電材料板51は圧電材料を
一体的に焼結して形成されている。As shown in FIG. 9, in the liquid droplet ejecting apparatus 500 of the fifth embodiment, the first electrode 52 and the second electrode 53 correspond to the respective liquid chambers 5 and the piezoelectric material plates 51 respectively.
Is provided on the surface. The piezoelectric material plate 51 is formed by integrally sintering a piezoelectric material.
【0079】第1の電極52は第1の液室プレート6
と、圧電材料板51との間に設けられ、圧電材料板51
は第1の電極52を介して第1の液室プレート6によっ
て支持される。一方、第2の電極53は各液室5のほぼ
中央部分に位置している。The first electrode 52 is connected to the first liquid chamber plate 6
And the piezoelectric material plate 51, and the piezoelectric material plate 51
Is supported by the first liquid chamber plate 6 via the first electrode 52. On the other hand, the second electrode 53 is located substantially at the center of each liquid chamber 5.
【0080】なお、第1の電極52および第2の電極5
3を引き出す構成は任意に選択できる。The first electrode 52 and the second electrode 5
3 can be arbitrarily selected.
【0081】図9において圧電材料板51の内部に描か
れた矢印は、圧電材料板51の分極方向を示す。図9に
示すように、圧電材料板51は第1の電極52と第2の
電極53とを結ぶ方向に分極されている。In FIG. 9, an arrow drawn inside the piezoelectric material plate 51 indicates the polarization direction of the piezoelectric material plate 51. As shown in FIG. 9, the piezoelectric material plate 51 is polarized in a direction connecting the first electrode 52 and the second electrode 53.
【0082】次に、液滴を噴射する動作について説明す
る。Next, the operation of ejecting a droplet will be described.
【0083】最初に液室5の内部にインクを充填し、図
9に示すように、第1の電極52をグラウンドに接続し
たまま、第2の電極53に正電圧を印加する。このと
き、第1の電極52および第2の電極53の間に発生す
る電界の向きと、圧電材料板51の分極方向とが一致し
ているため、圧電材料板51は分極方向にダイレクトモ
ードで変形する。図9に示すように、圧電材料板51の
変形にともない、第2の電極53が形成された領域が図
9において上方に移動することにより、液室5の容積が
増加するとともに、インク供給装置116より液室5の
容積増加量に対応したインクが供給される。ここで、圧
電材料板51の変形方向は第2の電極53が形成されて
いる液室5のほぼ中央を挟んで互いに反対の方向とな
る。First, the liquid chamber 5 is filled with ink, and a positive voltage is applied to the second electrode 53 while the first electrode 52 is connected to the ground, as shown in FIG. At this time, since the direction of the electric field generated between the first electrode 52 and the second electrode 53 matches the polarization direction of the piezoelectric material plate 51, the piezoelectric material plate 51 is in direct mode in the polarization direction. Deform. As shown in FIG. 9, as the piezoelectric material plate 51 is deformed, the region where the second electrode 53 is formed moves upward in FIG. 9, so that the volume of the liquid chamber 5 increases and the ink supply device From 116, ink corresponding to the volume increase of the liquid chamber 5 is supplied. Here, the directions of deformation of the piezoelectric material plates 51 are opposite to each other across the substantially center of the liquid chamber 5 in which the second electrode 53 is formed.
【0084】次に、第1の電極52をグラウンドに接続
したまま第2の電極53の電位をグラウンド(0V)に
戻すと、圧電材料板51の形状が最初の平らな状態に戻
り、ノズル8を介して液室5から所定量のインクが吐出
される。Next, when the potential of the second electrode 53 is returned to the ground (0 V) while the first electrode 52 is connected to the ground, the shape of the piezoelectric material plate 51 returns to the initial flat state, and the nozzle 8 A predetermined amount of ink is ejected from the liquid chamber 5 via.
【0085】第5の実施形態の液滴噴射装置500で
は、圧電材料板51の分極方向、すなわち圧電材料板の
伸縮方向が圧電材料板51の面方向に対して、わずかに
傾いている。このため、圧電材料板51の分極方向への
変形量に対して、圧電材料板51の図9における上下方
向の変位幅が大きくなる。したがって、液室5に一定の
容積変化を与えるために必要な圧電材料板51の分極方
向への変形量を減らすことができ、必要な駆動電圧を低
下させることができる。その結果として、第5の実施形
態の液滴噴射装置500では、駆動電圧の低下により、
装置のコストダウンを図ることができるとともに、イン
クの吐出に必要なエネルギーを低下させてエネルギー効
率を向上させることができる。In the liquid droplet ejecting apparatus 500 of the fifth embodiment, the polarization direction of the piezoelectric material plate 51, that is, the expansion and contraction direction of the piezoelectric material plate is slightly inclined with respect to the surface direction of the piezoelectric material plate 51. Therefore, the displacement width of the piezoelectric material plate 51 in the vertical direction in FIG. 9 is larger than the amount of deformation of the piezoelectric material plate 51 in the polarization direction. Therefore, it is possible to reduce the amount of deformation of the piezoelectric material plate 51 in the polarization direction necessary for giving a constant volume change to the liquid chamber 5, and it is possible to reduce the required driving voltage. As a result, in the droplet ejection device 500 of the fifth embodiment, the drive voltage is reduced,
The cost of the apparatus can be reduced, and the energy required for discharging the ink can be reduced to improve the energy efficiency.
【0086】なお、第5の実施形態の液滴噴射装置50
0における第1の電極52および第2の電極53は、圧
電材料板51の表面に第1の電極52および第2の電極
53の材料を印刷や蒸着法を用いて所定形状にパターニ
ングすることにより形成できる。このうち、第1の電極
52は、圧電材料板51の表面に形成するのではなく、
第1の液室プレート上に形成してもよい。The droplet jetting device 50 of the fifth embodiment
The first electrode 52 and the second electrode 53 at 0 are formed by patterning the material of the first electrode 52 and the second electrode 53 on the surface of the piezoelectric material plate 51 into a predetermined shape by printing or vapor deposition. Can be formed. Among these, the first electrode 52 is not formed on the surface of the piezoelectric material plate 51,
It may be formed on the first liquid chamber plate.
【0087】−第6の実施形態− 以下、図10を参照して、本発明の液滴噴射装置をイン
クジェットヘッドに適用した第6の実施形態について説
明する。なお、図10において第5の実施形態と同一要
素については同一符号を付し、その説明を省略する。Sixth Embodiment Hereinafter, a sixth embodiment in which the droplet ejecting apparatus of the present invention is applied to an ink jet head will be described with reference to FIG. In FIG. 10, the same elements as those in the fifth embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
【0088】図10に示すように、第6の実施形態の液
滴噴射装置600では、圧電材料板61が圧電材料を一
体的に焼結して形成されている。As shown in FIG. 10, in the liquid droplet ejecting apparatus 600 according to the sixth embodiment, the piezoelectric material plate 61 is formed by integrally sintering a piezoelectric material.
【0089】図10に示すように、第6の実施形態の液
滴噴射装置600では、第1の電極62および第2の電
極63が、それぞれ各液室5に対応して設けられる。第
1の電極62は圧電材料板61の表面に形成された引出
部62aと、引出部62aに接続され、圧電材料板61
の内部に収容された収容部62bとを備える。第2の電
極63は圧電材料板61の表面に形成された引出部63
aと、引出部63aに接続され、圧電材料板61の内部
に収容された収容部63bとを備える。As shown in FIG. 10, in the liquid droplet ejecting apparatus 600 of the sixth embodiment, a first electrode 62 and a second electrode 63 are provided corresponding to each liquid chamber 5. The first electrode 62 is connected to a lead-out portion 62 a formed on the surface of the piezoelectric material plate 61 and to the lead-out portion 62 a.
And an accommodating portion 62b accommodated in the inside. The second electrode 63 is a lead-out portion 63 formed on the surface of the piezoelectric material plate 61.
a, and an accommodating portion 63b connected to the drawer portion 63a and accommodated inside the piezoelectric material plate 61.
【0090】第1の電極62の引出部62aは第1の液
室プレート6と、圧電材料板61との間に設けられ、圧
電材料板61は引出部62aを介して第1の液室プレー
ト6によって支持される。一方、第2の電極63は各液
室5のほぼ中央部分に位置している。The lead portion 62a of the first electrode 62 is provided between the first liquid chamber plate 6 and the piezoelectric material plate 61, and the piezoelectric material plate 61 is connected to the first liquid chamber plate via the lead portion 62a. 6 supported. On the other hand, the second electrode 63 is located substantially at the center of each liquid chamber 5.
【0091】なお、第1の電極62および第2の電極6
3を引き出す構成は任意に選択できる。The first electrode 62 and the second electrode 6
3 can be arbitrarily selected.
【0092】図10において圧電材料板61の内部に描
かれた矢印は、圧電材料板61の分極方向を示す。図1
0に示すように、圧電材料板61は第1の電極62と第
2の電極63とを結ぶ方向に分極されている。In FIG. 10, the arrow drawn inside the piezoelectric material plate 61 indicates the polarization direction of the piezoelectric material plate 61. Figure 1
As shown in FIG. 0, the piezoelectric material plate 61 is polarized in a direction connecting the first electrode 62 and the second electrode 63.
【0093】次に、液滴を噴射する動作について説明す
る。Next, the operation of ejecting a droplet will be described.
【0094】最初に液室5の内部にインクを充填し、図
10に示すように、第1の電極62をグラウンドに接続
したまま、第2の電極63に正電圧を印加する。このと
き、第1の電極62および第2の電極63の間に発生す
る電界の向きと、圧電材料板61の分極方向とが一致し
ているため、圧電材料板61は分極方向にダイレクトモ
ードで伸びるように変形する。図10に示すように、圧
電材料板61の変形にともない、第2の電極63が形成
された領域が図10において上方に移動することによ
り、液室5の容積が増加するとともに、インクが供給さ
れる。ここで、圧電材料板61の変形方向は第2の電極
63が形成されている液室5のほぼ中央を挟んで互いに
反対の方向となる。First, the inside of the liquid chamber 5 is filled with ink, and a positive voltage is applied to the second electrode 63 while the first electrode 62 is connected to the ground as shown in FIG. At this time, since the direction of the electric field generated between the first electrode 62 and the second electrode 63 matches the polarization direction of the piezoelectric material plate 61, the piezoelectric material plate 61 is in a direct mode in the polarization direction. Deform to stretch. As shown in FIG. 10, as the piezoelectric material plate 61 is deformed, the area where the second electrode 63 is formed moves upward in FIG. 10, thereby increasing the volume of the liquid chamber 5 and supplying ink. Is done. Here, the deformation directions of the piezoelectric material plate 61 are opposite to each other across the substantially center of the liquid chamber 5 in which the second electrode 63 is formed.
【0095】次に、第1の電極62をグラウンドに接続
したまま第2の電極63の電位をグラウンド(0V)に
戻すと、圧電材料板61の形状が最初の平らな状態に戻
り、ノズル8を介して液室5から所定量のインクが吐出
される。Next, when the potential of the second electrode 63 is returned to the ground (0 V) while the first electrode 62 is connected to the ground, the shape of the piezoelectric material plate 61 returns to the initial flat state, and the nozzle 8 A predetermined amount of ink is ejected from the liquid chamber 5 via.
【0096】第6の実施形態の液滴噴射装置600で
は、圧電材料板61の分極方向、すなわち圧電材料板の
伸縮方向が圧電材料板61の面方向に対して、わずかに
傾いている。このため、圧電材料板61の分極方向への
変形量に対して、圧電材料板61の図10における上下
方向の変位幅が大きくなる。したがって、液室5に一定
の容積変化を与えるために必要な圧電材料板61の分極
方向への変形量を減らすことができ、必要な駆動電圧を
低下させることができる。その結果として、第6の実施
形態の液滴噴射装置600では、駆動電圧の低下によ
り、装置のコストダウンを図ることができるとともに、
インクの吐出に必要なエネルギーを低下させてエネルギ
ー効率を向上させることができる。In the liquid droplet ejecting apparatus 600 according to the sixth embodiment, the polarization direction of the piezoelectric material plate 61, that is, the expansion and contraction direction of the piezoelectric material plate is slightly inclined with respect to the surface direction of the piezoelectric material plate 61. Therefore, the displacement width of the piezoelectric material plate 61 in the vertical direction in FIG. 10 is larger than the amount of deformation of the piezoelectric material plate 61 in the polarization direction. Therefore, it is possible to reduce the amount of deformation of the piezoelectric material plate 61 in the polarization direction required for giving a constant volume change to the liquid chamber 5, and to reduce the required driving voltage. As a result, in the droplet ejecting apparatus 600 of the sixth embodiment, the drive voltage can be reduced, and the cost of the apparatus can be reduced.
Energy required for ink ejection can be reduced to improve energy efficiency.
【0097】なお、第6の実施形態の液滴噴射装置60
0における第1の電極62の収容部62bおよび第2の
電極63の収容部63bは、例えば、圧電材料板61に
切欠きを形成し、この切欠きに電極材料を充填すること
により形成できる。また、第1の電極62の引出部62
aおよび第2の電極63の引出部63aは、圧電材料板
61の表面に電極材料を印刷や蒸着法を用いて所定形状
にパターニングすることにより形成できる。The droplet ejection device 60 according to the sixth embodiment
The housing portion 62b of the first electrode 62 and the housing portion 63b of the second electrode 63 at 0 can be formed, for example, by forming a cutout in the piezoelectric material plate 61 and filling the cutout with an electrode material. In addition, the extraction portion 62 of the first electrode 62
The lead portion a and the lead portion 63a of the second electrode 63 can be formed by patterning an electrode material on the surface of the piezoelectric material plate 61 into a predetermined shape by printing or vapor deposition.
【0098】−第7の実施形態− 以下、図11を参照して、本発明の液滴噴射装置をイン
クジェットヘッドに適用した第7の実施形態について説
明する。なお、図11において第1の実施形態と同一要
素については同一符号を付し、その説明を省略する。Seventh Embodiment A seventh embodiment in which the droplet ejecting apparatus of the present invention is applied to an ink jet head will be described below with reference to FIG. In FIG. 11, the same elements as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
【0099】第7の実施形態の液滴噴射装置700で
は、第1の実施形態の液滴噴射装置100と同様の第1
の電極2および第2の電極3に加えて、各液室5に対応
して第3の電極74が設けられる。図11に示すよう
に、第3の電極74はグリーンシート1aの中間に形成
された5層の電極パターンを電気的に接続して構成され
る。これらの電極パターンは圧電材料板71の面方向に
順次ずれて配置され、等価的に、第3の電極74が第1
の電極2および第2の電極3の間で圧電材料板71の面
方向に対して斜めに配置された状態となる。In the droplet ejecting apparatus 700 of the seventh embodiment, the same first droplet ejecting apparatus 100 as the droplet ejecting apparatus 100 of the first embodiment is used.
In addition to the second electrode 3 and the second electrode 3, a third electrode 74 is provided corresponding to each liquid chamber 5. As shown in FIG. 11, the third electrode 74 is configured by electrically connecting five electrode patterns formed in the middle of the green sheet 1a. These electrode patterns are sequentially shifted in the plane direction of the piezoelectric material plate 71, and equivalently, the third electrode 74 is the first electrode pattern.
Between the second electrode 3 and the second electrode 3 is disposed obliquely with respect to the surface direction of the piezoelectric material plate 71.
【0100】なお、第1の電極2、第2の電極3および
第3の電極74を構成する電極パターンを互いに接続す
る構成および各電極を引き出す構成は任意に選択でき
る。The configuration in which the electrode patterns constituting the first electrode 2, the second electrode 3, and the third electrode 74 are connected to each other and the configuration in which each electrode is drawn out can be arbitrarily selected.
【0101】図11において圧電材料板71の内部に描
かれた矢印は、圧電材料板71の分極方向を示す。図1
1に示すように、圧電材料板71は第1の電極2と第2
の電極3とを結ぶ方向に分極され、その分極方向は第3
の電極74を境界として反転している。In FIG. 11, an arrow drawn inside the piezoelectric material plate 71 indicates the polarization direction of the piezoelectric material plate 71. Figure 1
As shown in FIG. 1, the piezoelectric material plate 71 is connected to the first electrode 2 and the second electrode 2.
Is polarized in a direction connecting the electrode 3 with the third direction.
Are inverted with the electrode 74 as a boundary.
【0102】次に、液滴を噴射する動作について説明す
る。Next, the operation of ejecting a droplet will be described.
【0103】最初に液室5の内部にインクを充填し、図
11に示すように、第1の電極2および第2の電極3を
グラウンドに接続したまま、第3の電極74に正電圧を
印加する。このとき、第1の電極2と第3の電極74と
の間、および第2の電極3と第3の電極74との間に発
生する電界の向きと、圧電材料板71の分極方向とが一
致しているため、圧電材料板71は分極方向にダイレク
トモードで変形する。図11に示すように、圧電材料板
71の変形にともない、第2の電極3が形成された領域
が図11において上方に移動することにより、液室5の
容積が増加する。ここで、圧電材料板71の変形方向は
第2の電極3が形成されている液室5のほぼ中央を挟ん
で互いに反対の方向となる。First, ink is filled in the liquid chamber 5, and as shown in FIG. 11, a positive voltage is applied to the third electrode 74 while the first electrode 2 and the second electrode 3 are connected to the ground. Apply. At this time, the direction of the electric field generated between the first electrode 2 and the third electrode 74, between the second electrode 3 and the third electrode 74, and the polarization direction of the piezoelectric material plate 71 Since they match, the piezoelectric material plate 71 is deformed in the polarization mode in the direct mode. As shown in FIG. 11, as the piezoelectric material plate 71 is deformed, the area where the second electrode 3 is formed moves upward in FIG. 11, so that the volume of the liquid chamber 5 increases. Here, the directions of deformation of the piezoelectric material plates 71 are opposite to each other across the substantially center of the liquid chamber 5 in which the second electrode 3 is formed.
【0104】次に、第1の電極2および第2の電極3を
グラウンドに接続したまま第3の電極74の電位をグラ
ウンド(0V)に戻すと、圧電材料板71の形状が最初
の平面形状に戻り、ノズル8を介して液室5から所定量
のインクが吐出される。Next, when the potential of the third electrode 74 is returned to the ground (0 V) while the first electrode 2 and the second electrode 3 are connected to the ground, the shape of the piezoelectric material plate 71 is changed to the initial planar shape. Then, a predetermined amount of ink is ejected from the liquid chamber 5 through the nozzle 8.
【0105】第7の実施形態の液滴噴射装置700で
は、圧電材料板71の分極方向、すなわち圧電材料板の
伸縮方向が圧電材料板71の面方向に対して、わずかに
傾いている。このため、圧電材料板71の分極方向への
変形量に対して、圧電材料板71の図11における上下
方向の変位幅が大きくなる。したがって、液室5に一定
の容積変化を与えるために必要な圧電材料板71の分極
方向への変形量を減らすことができ、必要な駆動電圧を
低下させることができる。その結果として、第7の実施
形態の液滴噴射装置700では、駆動電圧の低下によ
り、装置のコストダウンを図ることができるとともに、
インクの吐出に必要なエネルギーを低下させてエネルギ
ー効率を向上させることができる。In the droplet jetting device 700 of the seventh embodiment, the polarization direction of the piezoelectric material plate 71, that is, the direction of expansion and contraction of the piezoelectric material plate is slightly inclined with respect to the surface direction of the piezoelectric material plate 71. Therefore, the displacement width of the piezoelectric material plate 71 in the vertical direction in FIG. 11 is larger than the amount of deformation of the piezoelectric material plate 71 in the polarization direction. Therefore, it is possible to reduce the amount of deformation of the piezoelectric material plate 71 in the polarization direction required to give a constant volume change to the liquid chamber 5, and to reduce the required drive voltage. As a result, in the droplet ejection device 700 of the seventh embodiment, the drive voltage can be reduced, and the cost of the device can be reduced.
Energy required for ink ejection can be reduced to improve energy efficiency.
【0106】また、第7の実施形態の液滴噴射装置70
0では、第3の電極74を第1の電極2および第2の電
極3の間に挿入しているので、第1の実施形態の装置1
00と比較して、より低い駆動電圧で同一の電界強度を
得ることができる。したがって、より一層、駆動電圧を
低下できる。Further, the droplet ejecting apparatus 70 according to the seventh embodiment
At 0, since the third electrode 74 is inserted between the first electrode 2 and the second electrode 3, the device 1 of the first embodiment
As compared with 00, the same electric field strength can be obtained with a lower driving voltage. Therefore, the drive voltage can be further reduced.
【0107】なお、第7の実施形態の液滴噴射装置70
0の製造に際しては、第1の実施形態と同様の工程を用
いることができるため、その説明は省略する。Incidentally, the droplet jetting device 70 of the seventh embodiment
In manufacturing 0, the same steps as those in the first embodiment can be used, and the description thereof is omitted.
【0108】−第8の実施形態− 以下、図12および図13を参照して、本発明の液滴噴
射装置をインクジェットヘッドに適用した第8の実施形
態について説明する。-Eighth Embodiment- An eighth embodiment in which the droplet ejecting apparatus of the present invention is applied to an ink jet head will be described below with reference to FIGS.
【0109】図12および図13は第8の実施形態の液
滴噴射装置を示す断面図であり、図12は駆動電圧を印
加した状態を示す図、図13は駆動電圧を印加しない状
態を示す図である。FIGS. 12 and 13 are sectional views showing a droplet ejecting apparatus according to the eighth embodiment. FIG. 12 shows a state where a driving voltage is applied, and FIG. 13 shows a state where no driving voltage is applied. FIG.
【0110】図12および図13に示すように、第1の
実施形態の液滴噴射装置800は、複数枚(この例では
6枚)のグリーンシート(シート状圧電材料)1aを積
層して構成された圧電材料板81と、圧電材料板81の
内部に設けられた第1の電極82と、圧電材料板81の
内部に設けられた第2の電極83と、圧電材料板81の
内部に設けられた第3の電極84と、液室85に対応す
る複数の貫通孔が形成された第1の液室プレート86
と、第1の液室プレート6よりも小径の貫通孔が形成さ
れた第2の液室プレート87と、各液室85に対応する
複数のノズル88が形成されたノズルプレート89とを
備える。As shown in FIGS. 12 and 13, the droplet ejecting apparatus 800 according to the first embodiment is configured by laminating a plurality of (six in this example) green sheets (sheet-like piezoelectric materials) 1a. Piezoelectric material plate 81, a first electrode 82 provided inside the piezoelectric material plate 81, a second electrode 83 provided inside the piezoelectric material plate 81, and a piezoelectric material plate 81 provided inside the piezoelectric material plate 81. Third electrode 84 and a first liquid chamber plate 86 in which a plurality of through holes corresponding to liquid chamber 85 are formed.
And a second liquid chamber plate 87 in which a through hole smaller in diameter than the first liquid chamber plate 6 is formed, and a nozzle plate 89 in which a plurality of nozzles 88 corresponding to each liquid chamber 85 are formed.
【0111】図12および図13に示すように、圧電材
料板81、第1の液室プレート86、第2の液室プレー
ト87およびノズルプレート89を順次積層することに
より、ノズル88を備える複数の液室85が配列して形
成される。圧電材料板81は第1の液室プレート86に
より支持され、その支持位置が支点となって変形する。As shown in FIGS. 12 and 13, the piezoelectric material plate 81, the first liquid chamber plate 86, the second liquid chamber plate 87, and the nozzle plate 89 are sequentially laminated to provide a plurality of nozzles 88. Liquid chambers 85 are arranged and formed. The piezoelectric material plate 81 is supported by the first liquid chamber plate 86, and is deformed with its supporting position as a fulcrum.
【0112】第1の電極82は各液室85に対応して設
けられ、液室プレート86により支持された圧電材料板
81の支持位置に位置する。第1の電極82はグリーン
シート1aの中間に形成された3層の電極パターンを電
気的に接続して構成される。図12および図13に示す
ように、第1の電極82は圧電材料板81の厚み方向に
同一パターンの電極パターンを重ね合わせて形成されて
いる。The first electrodes 82 are provided corresponding to the respective liquid chambers 85 and are located at the positions where the piezoelectric material plates 81 supported by the liquid chamber plates 86 are supported. The first electrode 82 is formed by electrically connecting three electrode patterns formed in the middle of the green sheet 1a. As shown in FIGS. 12 and 13, the first electrode 82 is formed by overlapping electrode patterns of the same pattern in the thickness direction of the piezoelectric material plate 81.
【0113】第2の電極83は各液室85に対応して設
けられ、各液室85のほぼ中央部分に位置する。第2の
電極83はグリーンシート1aの中間に形成された3層
の電極パターンを電気的に接続して構成される。図12
および図13に示すように、第2の電極83は圧電材料
板81の厚み方向に同一パターンの電極パターンを重ね
合わせて形成されている。The second electrodes 83 are provided corresponding to the respective liquid chambers 85, and are located at substantially the center portions of the respective liquid chambers 85. The second electrode 83 is configured by electrically connecting three layers of electrode patterns formed in the middle of the green sheet 1a. FIG.
As shown in FIG. 13, the second electrode 83 is formed by overlapping electrode patterns of the same pattern in the thickness direction of the piezoelectric material plate 81.
【0114】また、第1の電極82が全体として図11
における圧電材料板81の下方寄りに位置しているのに
対して、第2の電極83は全体として図11における圧
電材料板81の上方寄りに位置している。The first electrode 82 as a whole is shown in FIG.
11, the second electrode 83 is generally located above the piezoelectric material plate 81 in FIG.
【0115】第3の電極84は、各液室85に対応して
設けられ、第1の電極82および第2の電極83の間に
配置される。第3の電極84はグリーンシート1aの中
間に形成された5層の電極パターンを電気的に接続して
構成される。図12および図13に示すように、第3の
電極84は圧電材料板81の厚み方向に同一パターンの
電極パターンを重ね合わせて形成されている。The third electrodes 84 are provided corresponding to the respective liquid chambers 85, and are arranged between the first electrode 82 and the second electrode 83. The third electrode 84 is formed by electrically connecting five layers of electrode patterns formed in the middle of the green sheet 1a. As shown in FIGS. 12 and 13, the third electrode 84 is formed by overlapping the same pattern of electrode patterns in the thickness direction of the piezoelectric material plate 81.
【0116】なお、第1の電極82、第2の電極83お
よび第3の電極84を構成する電極パターンを互いに接
続する構成および各電極を引き出す構成は任意に選択で
きる。The configuration in which the electrode patterns constituting the first electrode 82, the second electrode 83, and the third electrode 84 are connected to each other and the configuration in which each electrode is drawn out can be arbitrarily selected.
【0117】図12において圧電材料板81の内部に描
かれた矢印(図1において符号「A」で示す矢印に相
当)は、圧電材料板81の分極方向を示す。各図に示す
ように、圧電材料板81は、第1の電極82と第3の電
極84との間、および第2の電極83と第3の電極84
との間を結ぶ方向に分極されている。The arrow drawn inside the piezoelectric material plate 81 in FIG. 12 (corresponding to the arrow indicated by the symbol “A” in FIG. 1) indicates the polarization direction of the piezoelectric material plate 81. As shown in each drawing, the piezoelectric material plate 81 is provided between the first electrode 82 and the third electrode 84, and between the second electrode 83 and the third electrode 84.
It is polarized in the direction connecting between
【0118】次に、図12および図13を参照して、液
滴を噴射する動作について説明する。Next, with reference to FIG. 12 and FIG. 13, the operation of ejecting a droplet will be described.
【0119】最初に液室85の内部にインクを充填し、
図12に示すように、第1の電極82および第2の電極
83をグラウンドに接続したまま、第3の電極84に正
電圧を印加する。このとき、第1の電極82と第3の電
極84との間、および第2の電極83と第3の電極84
との間に発生する電界の向きと、圧電材料板81の分極
方向とが一致しているため、圧電材料板81はいずれの
領域も分極方向にダイレクトモードで伸びるように変形
する。図12に示すように、圧電材料板81の変形にと
もない、第2の電極83が形成された領域が図12にお
いて上方に移動することにより、液室5の容積が増加す
る。ここで、圧電材料板81の変形方向は第2の電極8
3が形成されている液室5のほぼ中央を挟んで互いに反
対の方向となる。First, the inside of the liquid chamber 85 is filled with ink.
As shown in FIG. 12, a positive voltage is applied to the third electrode 84 while the first electrode 82 and the second electrode 83 are connected to the ground. At this time, between the first electrode 82 and the third electrode 84, and between the second electrode 83 and the third electrode 84.
And the polarization direction of the piezoelectric material plate 81 match, so that the piezoelectric material plate 81 is deformed so as to extend in any direction in the polarization direction in the direct mode. As shown in FIG. 12, as the piezoelectric material plate 81 is deformed, the area where the second electrode 83 is formed moves upward in FIG. 12, so that the volume of the liquid chamber 5 increases. Here, the deformation direction of the piezoelectric material plate 81 is the second electrode 8.
The directions are opposite to each other across the substantially center of the liquid chamber 5 where the liquid chamber 3 is formed.
【0120】次に、第1の電極82および第2の電極8
3をグラウンドに接続したまま第3の電極84の電位を
グラウンド(0V)に戻すと、図13に示すように、圧
電材料板81が平面状のもとの状態に戻り、ノズル88
を介して液室85から所定量のインク10が吐出され
る。Next, the first electrode 82 and the second electrode 8
When the potential of the third electrode 84 is returned to the ground (0 V) while the third electrode 84 is connected to the ground, the piezoelectric material plate 81 returns to the original flat state as shown in FIG.
A predetermined amount of the ink 10 is ejected from the liquid chamber 85 via.
【0121】図12および図13に示すように、第8の
実施形態の液滴噴射装置800では、圧電材料板81の
分極方向、すなわち圧電材料板81の伸縮方向が、全体
として実質的に圧電材料板81の面方向(図12および
図13における左右方向)に対して、わずかに傾いてい
る。このため、圧電材料板81の分極方向への変形量に
対して、圧電材料板81の図12および図13における
上下方向の変位幅が大きくなる。したがって、液室5に
一定の容積変化を与えるために必要な圧電材料板81の
分極方向への変形量を減らすことができ、必要な駆動電
圧を低下させることができる。その結果として、第8の
実施形態の液滴噴射装置800では、駆動電圧の低下に
より、装置のコストダウンを図ることができるととも
に、インクの吐出に必要なエネルギーを低下させてエネ
ルギー効率を向上させることができる。As shown in FIGS. 12 and 13, in the liquid droplet ejecting apparatus 800 of the eighth embodiment, the polarization direction of the piezoelectric material plate 81, that is, the expansion and contraction direction of the piezoelectric material plate 81 is substantially substantially equal to the piezoelectric direction. It is slightly inclined with respect to the plane direction of the material plate 81 (the left-right direction in FIGS. 12 and 13). Therefore, the vertical displacement width of the piezoelectric material plate 81 in FIGS. 12 and 13 is larger than the amount of deformation of the piezoelectric material plate 81 in the polarization direction. Therefore, it is possible to reduce the amount of deformation of the piezoelectric material plate 81 in the polarization direction required for giving a constant volume change to the liquid chamber 5, and to reduce the required driving voltage. As a result, in the droplet ejecting apparatus 800 of the eighth embodiment, the drive voltage is reduced, so that the cost of the apparatus can be reduced, and the energy required for ink ejection is reduced to improve the energy efficiency. be able to.
【0122】以下、第8の実施形態の液滴噴射装置80
0の製造方法について説明する。Hereinafter, the droplet ejecting apparatus 80 according to the eighth embodiment will be described.
0 will be described.
【0123】圧電材料板81は複数枚のシート状の圧電
材料であるグリーンシート1aを積層して焼成すること
により作製することができる。このとき、第1の電極2
および第2の電極3の材料(導電性のペースト材料)を
所定のパターンでグリーンシート状に印刷しておくこと
により、グリーンシート1aの焼成と同時に、第1の電
極82、第2の電極83および第3の電極84が形成さ
れる。The piezoelectric material plate 81 can be manufactured by laminating and firing a plurality of sheet-like green sheets 1a, which are piezoelectric materials. At this time, the first electrode 2
By printing the material of the second electrode 3 (conductive paste material) in a green sheet shape in a predetermined pattern, the first electrode 82 and the second electrode 83 are simultaneously fired with the green sheet 1a. And a third electrode 84 are formed.
【0124】次に、第1の電極82と第3の電極84と
の間、および第2の電極83と第3の電極84との間に
直流電圧を印加することにより、圧電材料板81の分極
を行う。具体的には、第1の電極82および第2の電極
83を負電位に、第3の電極83を正電位に接続して、
第1の電極82と第3の電極84との間、および第2の
電極83と第3の電極84との間に電界を発生させるこ
とにより、図12および図13に示す矢印の方向に分極
させる。Next, by applying a DC voltage between the first electrode 82 and the third electrode 84 and between the second electrode 83 and the third electrode 84, the piezoelectric material plate 81 Perform polarization. Specifically, by connecting the first electrode 82 and the second electrode 83 to a negative potential and connecting the third electrode 83 to a positive potential,
By generating an electric field between the first electrode 82 and the third electrode 84 and between the second electrode 83 and the third electrode 84, the electric field is polarized in the directions of arrows shown in FIGS. Let it.
【0125】図12および図13に示すように、第1の
電極82および第2の電極83は、全体として各図の上
下方向にずれた位置に設けられており、第3の電極84
は第1の電極82および第2の電極83の中間に位置し
ているため、分極方向は圧電材料板81の面方向に対し
て若干傾いた方向となる。また、分極に用いる電極と、
圧電材料板81の駆動に用いる電極とが共通するため、
圧電材料板81の駆動時には、電界の方向と分極方向と
が一致することになる。As shown in FIGS. 12 and 13, the first electrode 82 and the second electrode 83 are provided as a whole at positions deviated in the vertical direction in each figure, and the third electrode 84
Is located between the first electrode 82 and the second electrode 83, the polarization direction is slightly inclined with respect to the surface direction of the piezoelectric material plate 81. An electrode used for polarization;
Since the electrode used to drive the piezoelectric material plate 81 is common,
At the time of driving the piezoelectric material plate 81, the direction of the electric field and the polarization direction match.
【0126】次に、圧電材料板81、第1の液室プレー
ト86、第2の液室プレート87およびノズルプレート
89を順次積層することにより、第8の実施形態の液滴
噴射装置800が作製される。Next, the piezoelectric material plate 81, the first liquid chamber plate 86, the second liquid chamber plate 87, and the nozzle plate 89 are sequentially laminated to produce the droplet ejecting apparatus 800 according to the eighth embodiment. Is done.
【0127】なお、圧電材料板81を分極させる工程
と、圧電材料板81、第1の液室プレート86、第2の
液室プレート87およびノズルプレート89を積層する
工程との順序を入れ換えてもよい。The order of the step of polarizing the piezoelectric material plate 81 and the step of laminating the piezoelectric material plate 81, the first liquid chamber plate 86, the second liquid chamber plate 87, and the nozzle plate 89 are interchangeable. Good.
【0128】なお、上記第1〜第8の実施形態では、液
室の壁面の一部を圧電材料板自体により構成している
が、液室の壁面を別の部材で構成し、その壁面を圧電材
料板の変形を利用して駆動してもよい。In the first to eighth embodiments, a part of the wall surface of the liquid chamber is constituted by the piezoelectric material plate itself. However, the wall surface of the liquid chamber is constituted by another member, and the wall surface is formed by another member. The driving may be performed by utilizing the deformation of the piezoelectric material plate.
【0129】−インクジェットプリンタ− 以下、図14を参照して、本発明の液滴噴射装置を搭載
したインクジェットプリンタについて説明する。図14
はインクジェットプリンタの要部を示す斜視図である。-Ink Jet Printer- An ink jet printer equipped with the droplet ejecting apparatus of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG.
FIG. 2 is a perspective view showing a main part of the ink jet printer.
【0130】図14に示すプラテン110は、被記録媒
体である用紙を搬送する用紙搬送手段として働き、軸1
12によりフレーム113に回転可能に取り付けられて
おり、モータ114によって駆動される。このモータ1
14はプラテン110の駆動手段として働き、その駆動
力は図14に示すように、いくつかのギヤを介してプラ
テン110に伝えられる。プラテン110には用紙11
1がセットされており、プラテン110に対向してイン
クジェット式印字ヘッドが設けられている。インクジェ
ット式印字ヘッドとしての液滴噴射装置100等は、イ
ンクが充填され、インク供給槽として働くインクタンク
や、液滴噴射装置100にインクをインクタンクから供
給するためのインク供給路を含み、液滴噴射装置とイン
クタンクとを連結している連結部から構成されるインク
供給装置116とともにキャリッジ118上に載置され
ている。キャリッジ118はプラテン110の軸線に平
行に配設された2本のガイドロッド120に摺動可能に
支持されるとともに、一対のプーリ122に巻き掛けら
れたタイミングベルト124が結合させられ、プーリ1
22が駆動力を伝達するモータ123とともに、キャリ
ッジ搬送手段を構成している。そして、一方のプーリ1
22がモータ123によって回転させられ、タイミング
ベルト124が送られることによりキャリッジ118へ
プラテン110に沿って移動させられる。A platen 110 shown in FIG. 14 functions as a sheet conveying means for conveying a sheet as a recording medium.
12, rotatably attached to a frame 113, and is driven by a motor 114. This motor 1
Numeral 14 functions as a driving means of the platen 110, and its driving force is transmitted to the platen 110 via several gears as shown in FIG. The paper 11 is placed on the platen 110.
1 is set, and an ink jet print head is provided to face the platen 110. The liquid droplet ejecting apparatus 100 and the like as an ink jet print head include an ink tank filled with ink and serving as an ink supply tank, and an ink supply path for supplying ink to the liquid droplet ejecting apparatus 100 from the ink tank. It is mounted on a carriage 118 together with an ink supply device 116 composed of a connecting portion connecting the droplet ejecting device and the ink tank. The carriage 118 is slidably supported by two guide rods 120 disposed in parallel to the axis of the platen 110, and a timing belt 124 wound around a pair of pulleys 122 is coupled thereto.
The carriage 22 and the motor 123 for transmitting the driving force constitute a carriage conveying means. And one pulley 1
The motor 22 rotates the motor 22, and the timing belt 124 is fed to move the carriage 22 to the carriage 118 along the platen 110.
【0131】なお、本発明の液滴噴射装置は、インクジ
ェットプリンタへの適用に限定されず、各種印字装置や
各種塗布装置に対しても適用できる。The liquid droplet ejecting apparatus of the present invention is not limited to application to an ink jet printer, but can be applied to various printing apparatuses and various coating apparatuses.
【0132】また、キャリッジに載置されるインクジェ
ット式印字ヘッドは、液滴噴射装置100、インクタン
クおよびインク供給路を含む連結部とが一体に形成され
ていても、互いに着脱可能に形成されていてもよい。さ
らに、液滴噴射装置100のみがキャリッジに載置され
ていても、液滴噴射装置100と連結部とが載置される
構成であってもよい。The ink jet print head mounted on the carriage is detachably formed even when the liquid ejecting device 100, the ink tank, and the connecting portion including the ink supply path are integrally formed. You may. Further, the configuration may be such that only the droplet ejecting device 100 is mounted on the carriage, or the droplet ejecting device 100 and the connecting portion are mounted.
【0133】要するに、本発明の各請求項にかかる液滴
噴射装置は、印字ヘッドを搭載したキャリッジと、用紙
を搬送する用紙搬送手段と、その用紙搬送手段の用紙搬
送方向に交差する方向に前記キャリッジを搬送するキャ
リッジ搬送手段とからなるインクジェットプリンタの印
字ヘッドとして採用することができる。In short, the droplet ejecting apparatus according to the present invention comprises a carriage on which a print head is mounted, a sheet conveying means for conveying a sheet, and a sheet conveying means for intersecting the sheet conveying direction of the sheet conveying means. The present invention can be employed as a print head of an ink-jet printer including a carriage conveying means for conveying a carriage.
【0134】また、印字ヘッドにインクを供給するため
にインクを貯蔵したインクタンクを設ける必要がある
が、このインクタンクは着脱交換可能にキャリッジ上に
装着される。この交換形態は、印字ヘッドがキャリッジ
に交換不能に固定されている場合にはインクタンクのみ
が交換される形態である。この交換形態の場合には液滴
噴射装置をインクタンク交換後も継続使用することとな
るため、液滴噴射装置の耐久性が高くなければならな
い。一方、液滴噴射装置と前記インクタンクとをインク
ユニットとして一体化し、そのインクユニットに各ノズ
ル駆動用の信号線をそれぞれ露出させた駆動信号被伝達
コネクタ部を設け、キャリッジにプリンタ制御装置のヘ
ッド駆動信号を出力する信号線を露出させた駆動信号伝
達コネクタ部を設け、インクユニットをキャリッジに装
着したときにその駆動信号被伝達コネクタ部の各信号線
がキャリッジの駆動信号伝達コネクタ部の各信号線と接
続されて各ノズルがプリンタ制御装置からのヘッド駆動
信号により各々駆動されるようにする形態も採用でき
る。このインクユニットにした場合には、インクを消費
しきってしまうとインクユニットごとの交換をすること
になる。そのため、液滴噴射装置は、インクユニットの
インクタンクのインク量についてのみ確実に動作すれば
よいので、インクタンク交換型にした場合に比べその耐
久性は小さいもので済むし、液滴噴射装置のコストも小
さくて済む。また、インクユニットとして具体化した場
合にはインクタンクと液滴噴射装置との間のインク供給
路の構造を簡単にできるので、インクユニットの構造と
しても簡単になり安価にできる。In order to supply ink to the print head, it is necessary to provide an ink tank for storing ink. This ink tank is detachably mounted on the carriage. In this replacement mode, when the print head is fixed to the carriage so as not to be replaced, only the ink tank is replaced. In the case of this replacement mode, the droplet ejecting apparatus is used continuously even after the ink tank is replaced, so that the durability of the droplet ejecting apparatus must be high. On the other hand, the droplet ejecting apparatus and the ink tank are integrated as an ink unit, and the ink unit is provided with a drive signal transmitting connector portion exposing a signal line for driving each nozzle, and the carriage has a head of the printer control device. A drive signal transmission connector portion exposing a signal line for outputting a drive signal is provided, and when the ink unit is mounted on the carriage, each signal line of the drive signal transmission connector portion is connected to each signal of the drive signal transmission connector portion of the carriage. It is also possible to adopt a mode in which each nozzle is connected to a line and each nozzle is driven by a head drive signal from a printer control device. In the case of this ink unit, if the ink is consumed, the ink unit must be replaced. Therefore, the droplet ejecting device only needs to operate reliably with respect to the amount of ink in the ink tank of the ink unit. The cost is small. Further, when embodied as an ink unit, the structure of the ink supply path between the ink tank and the droplet ejecting device can be simplified, so that the structure of the ink unit can be simplified and inexpensive.
【0135】インクタンクを交換式にした場合には液滴
噴射装置とインクタンクとの間のインク供給路は交換時
に外気に触れることとなり、交換時に外気が混入してイ
ンク吐出能力が損なわれたりするが、インクユニットを
上述した一体構造に具体化すればこのような問題も発生
しない。When the ink tank is replaceable, the ink supply path between the droplet ejecting device and the ink tank comes into contact with the outside air at the time of replacement, and the outside air is mixed at the time of replacement and the ink discharge capability is impaired. However, such a problem does not occur if the ink unit is embodied in the above-described integral structure.
【0136】なお、用紙搬送手段としては、プラテンを
駆動するタイプの他に、平板状のプラテンを搬送路上に
固定し、そのプラテンの上流と下流にそれぞれ一対の搬
送ローラを設け、これら二対の搬送ローラで用紙を搬送
するタイプのものでもよい。また、以上で説明した印字
ヘッドは、キャリッジにより搬送されるタイプの印字ヘ
ッドであったが、用紙幅全域を同時に印字できるタイプ
のものであってもよい。As the sheet conveying means, in addition to the type for driving the platen, a flat platen is fixed on the conveying path, and a pair of conveying rollers are provided upstream and downstream of the platen, respectively. A type in which a sheet is transported by a transport roller may be used. Further, the print head described above is a print head of a type conveyed by a carriage, but may be of a type capable of simultaneously printing over the entire width of a sheet.
【0137】[0137]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の液滴噴射
装置によれば、圧電材料板の伸縮方向が圧電材料板の面
方向に対して傾斜しているため、圧電材料板の変形量に
比較して圧電材料板により駆動される壁面の変位幅を増
大させることができるため、駆動電圧を低下させること
ができ、エネルギー効率の良好な液滴噴射装置を得るこ
とができる。また、本発明の液滴噴射装置によれば、圧
電材料板の分極方向が圧電材料板の面方向に対して傾斜
しているため、圧電材料板の変形量に比較して圧電材料
板により駆動される壁面の変位幅を増大させることがで
きるため、駆動電圧を低下させることができ、エネルギ
ー効率の良好な液滴噴射装置を得ることができる。As described above, according to the droplet ejecting apparatus of the present invention, since the direction of expansion and contraction of the piezoelectric material plate is inclined with respect to the surface direction of the piezoelectric material plate, the amount of deformation of the piezoelectric material plate is increased. Since the displacement width of the wall surface driven by the piezoelectric material plate can be increased as compared with the above, the driving voltage can be reduced, and a droplet ejecting apparatus with good energy efficiency can be obtained. Further, according to the droplet ejecting apparatus of the present invention, since the polarization direction of the piezoelectric material plate is inclined with respect to the surface direction of the piezoelectric material plate, the piezoelectric material plate is driven by the piezoelectric material plate in comparison with the deformation amount of the piezoelectric material plate. Since the displacement width of the wall surface can be increased, the driving voltage can be reduced, and a droplet ejecting apparatus with good energy efficiency can be obtained.
【図1】第1の実施形態の液滴噴射装置を示す断面図。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a droplet ejecting apparatus according to a first embodiment.
【図2】第1の実施形態の液滴噴射装置の液室にインク
が充填された状態を示す断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a state where ink is filled in a liquid chamber of the droplet ejecting apparatus according to the first embodiment.
【図3】図2のIII−III線断面図。FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III of FIG. 2;
【図4】駆動電圧を印加した状態を示す断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state where a driving voltage is applied.
【図5】駆動電圧の印加を停止した状態を示す断面図。FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a state in which application of a driving voltage is stopped.
【図6】第2の実施形態の液滴噴射装置を示す断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a droplet ejecting apparatus according to a second embodiment.
【図7】第3の実施形態の液滴噴射装置を示す断面図。FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a droplet ejecting apparatus according to a third embodiment.
【図8】第4の実施形態の液滴噴射装置を示す断面図。FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a droplet ejecting apparatus according to a fourth embodiment.
【図9】第5の実施形態の液滴噴射装置を示す断面図。FIG. 9 is a sectional view showing a droplet ejecting apparatus according to a fifth embodiment.
【図10】第6の実施形態の液滴噴射装置を示す断面
図。FIG. 10 is a sectional view showing a droplet ejecting apparatus according to a sixth embodiment.
【図11】第7の実施形態の液滴噴射装置を示す断面
図。FIG. 11 is a sectional view showing a droplet ejecting apparatus according to a seventh embodiment.
【図12】第8の実施形態の液滴噴射装置を示す断面
図。FIG. 12 is a sectional view showing a droplet ejecting apparatus according to an eighth embodiment.
【図13】第8の実施形態の液滴噴射装置を示す断面
図。FIG. 13 is a sectional view showing a droplet ejecting apparatus according to an eighth embodiment.
【図14】インクジェットプリンタの要部を示す斜視
図。FIG. 14 is a perspective view showing a main part of the inkjet printer.
1 圧電材料板 1a シート状圧電材料 2 第1の電極(電極) 3 第2の電極(電極) 5 液室 Reference Signs List 1 piezoelectric material plate 1a sheet-like piezoelectric material 2 first electrode (electrode) 3 second electrode (electrode) 5 liquid chamber
Claims (9)
るための圧電材料板を備え、前記圧電材料板のダイレク
トモードでの変形を利用して前記液室から液滴を噴射す
る液滴噴射装置において、 前記圧電材料板の伸縮方向は前記圧電材料板の面方向に
対して傾斜しており、前記圧電材料板への電圧の印加に
より前記圧電材料板を前記伸縮方向に変形させて前記液
滴を噴射することを特徴とする液滴噴射装置。1. A liquid droplet ejecting apparatus, comprising: a piezoelectric material plate for deforming at least a part of a wall surface of a liquid chamber, and ejecting liquid droplets from the liquid chamber by using the deformation of the piezoelectric material plate in a direct mode. In the device, the expansion and contraction direction of the piezoelectric material plate is inclined with respect to the surface direction of the piezoelectric material plate, and the liquid is applied by applying a voltage to the piezoelectric material plate to deform the piezoelectric material plate in the expansion and contraction direction. A droplet ejecting device for ejecting droplets.
に対して10〜70度の角度範囲で傾斜していることを
特徴とする請求項1に記載の液滴噴射装置。2. The droplet ejecting apparatus according to claim 1, wherein the expansion and contraction direction is inclined at an angle of 10 to 70 degrees with respect to a plane direction of the piezoelectric material plate.
るための圧電材料板を備え、前記圧電材料板のダイレク
トモードでの変形により前記液室から液滴を噴射する液
滴噴射装置において、 前記圧電材料板の分極方向は前記圧電材料板の面方向に
対して傾斜しており、前記圧電材料板への電圧の印加に
よる分極方向への前記圧電材料板の変形によって前記液
滴を噴射することを特徴とする液滴噴射装置。3. A droplet ejecting apparatus, comprising: a piezoelectric material plate for deforming at least a part of a wall surface of a liquid chamber, and ejecting liquid droplets from the liquid chamber by deforming the piezoelectric material plate in a direct mode. The polarization direction of the piezoelectric material plate is inclined with respect to the surface direction of the piezoelectric material plate, and the droplet is ejected by the deformation of the piezoelectric material plate in the polarization direction due to the application of a voltage to the piezoelectric material plate. A droplet ejecting apparatus characterized by the above-mentioned.
に対して10〜70度の角度範囲で傾斜していることを
特徴とする請求項3に記載の液滴噴射装置。4. The liquid droplet ejecting apparatus according to claim 3, wherein the polarization direction is inclined at an angle of 10 to 70 degrees with respect to a plane direction of the piezoelectric material plate.
を挟んで一対の領域を有し、前記電圧を印加した際の各
領域の前記変形は、互いに反対の方向であることを特徴
とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の液滴噴射装
置。5. The piezoelectric material plate has a pair of regions sandwiching substantially the center of the liquid chamber, and the deformation of each region when the voltage is applied is in a direction opposite to each other. The droplet ejecting apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein
料板にかかる電界の方向とが略同一であることを特徴と
する請求項1〜5のいずれか1項に記載の液滴噴射装
置。6. The droplet ejecting apparatus according to claim 1, wherein a direction of polarization of the piezoelectric material plate and a direction of an electric field applied to the piezoelectric material plate are substantially the same. .
極が、前記圧電材料板の内部に設けられることを特徴と
する請求項1〜6のいずれか1項に記載の液滴噴射装
置。7. The droplet ejecting apparatus according to claim 1, wherein an electrode for applying an electric field to the piezoelectric material plate is provided inside the piezoelectric material plate.
材料を積層して構成されていることを特徴とする請求項
1〜7のいずれか1項に記載の液滴噴射装置。8. The droplet ejecting apparatus according to claim 1, wherein the piezoelectric material plate is formed by laminating a plurality of sheet-shaped piezoelectric materials.
されていることを特徴とする請求項8に記載の液滴噴射
装置。9. The apparatus according to claim 8, wherein the electrode is formed on a surface of the piezoelectric material plate.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001101776A JP4457516B2 (en) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | Droplet ejector |
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