JP3152037B2 - Ink jet device - Google Patents

Ink jet device

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JP3152037B2
JP3152037B2 JP28470593A JP28470593A JP3152037B2 JP 3152037 B2 JP3152037 B2 JP 3152037B2 JP 28470593 A JP28470593 A JP 28470593A JP 28470593 A JP28470593 A JP 28470593A JP 3152037 B2 JP3152037 B2 JP 3152037B2
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ink
cover plate
groove
electrode
ejecting apparatus
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宏人 菅原
棄名 張
宏基 浅井
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    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/10Finger type piezoelectric elements

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

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、インク噴射装置に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、インクジェットプリンタ等に利用
されるオンデマンド方式のインク噴射装置として電気−
熱変換素子である発熱素子を利用した、いわゆるバブル
ジェット方式のインク噴射装置や、電気−機械変換素子
である圧電素子を利用したピエゾ方式のインク噴射装置
が実用化されている。圧電素子を利用したインク噴射装
置は、発熱素子を利用したインク噴射装置に比べて、熱
の発生を伴わないことから被噴射物としての液体の制限
が少なく、またインク噴射装置の耐久性に優れる等の利
点を有している。反面、半導体製造技術を適応できる発
熱素子を利用したインク噴射装置に比べて、その集積度
・小型化の面で劣っていると言う問題があった。しかし
ながら近年、特開平2−150355号公報で開示され
ているように、圧電材料の変形モードの内、せん断モー
ド(厚み滑りモード)を圧力の発生に利用することで、
従来の圧電素子を利用したインク噴射装置に比べて、高
集積化及び小型化を達成したインク噴射装置の構成が提
案されており、以下、その概略構成を図面を参照して説
明する。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an on-demand type ink ejecting apparatus used for an ink jet printer or the like, an electric-
A so-called bubble jet type ink ejecting apparatus using a heat generating element as a heat converting element and a piezo type ink ejecting apparatus using a piezoelectric element as an electro-mechanical converting element have been put to practical use. An ink ejecting device using a piezoelectric element does not involve generation of heat and therefore has less restrictions on the liquid as an object to be ejected, and has excellent durability as compared with an ink ejecting device using a heating element. And the like. On the other hand, there is a problem that it is inferior in the degree of integration and miniaturization as compared with an ink ejecting apparatus using a heating element to which semiconductor manufacturing technology can be applied. However, in recent years, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-150355, a shear mode (thickness slip mode) among the deformation modes of the piezoelectric material is used to generate pressure.
There has been proposed a configuration of an ink ejecting apparatus that achieves higher integration and miniaturization than an ink ejecting apparatus using a conventional piezoelectric element, and a schematic configuration thereof will be described below with reference to the drawings.

【0003】図5に示すように、インク噴射装置1は、
圧電セラミックスプレート2とカバープレート3とノズ
ルプレート31と基板41とから構成されている。
[0003] As shown in FIG.
It comprises a piezoelectric ceramic plate 2, a cover plate 3, a nozzle plate 31, and a substrate 41.

【0004】圧電セラミックスプレート2は、強誘電性
を有するチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)系のセラミッ
クス材料によって形成されている。そして、その圧電セ
ラミックスプレート2は矢印5の方向に分極処理されて
いる。次に、圧電セラミックスプレート2は、図6に示
すように、ダイヤモンドブレード30の回転によって溝
28が切削加工される。この切削加工時には、ダイヤモ
ンドブレード30の切削方向が、30A,30B,30
Cと変化され、チャンネル溝部17,R形状溝部19,
浅溝部16からなる溝28が形成される。
The piezoelectric ceramic plate 2 is made of a lead zirconate titanate (PZT) -based ceramic material having ferroelectricity. The piezoelectric ceramic plate 2 is polarized in the direction of arrow 5. Next, as shown in FIG. 6, the grooves 28 are cut in the piezoelectric ceramic plate 2 by the rotation of the diamond blade 30. During this cutting, the cutting direction of the diamond blade 30 is set to 30A, 30B, 30B.
C, the channel groove 17, the R-shaped groove 19,
A groove 28 composed of the shallow groove 16 is formed.

【0005】ダイヤモンドブレード30の切削方向30
Aによりチャンネル溝部17が形成される。続いて切削
方向が30Aから30Bに変化されて切削加工の深さが
変化される。このとき、ダイヤモンドブレード30の径
の曲率を有する曲面であるR形状溝部19が形成され
る。そして、切削方向が30Bから30Cに変化されて
浅溝部16が形成される。
The cutting direction 30 of the diamond blade 30
A forms a channel groove 17. Subsequently, the cutting direction is changed from 30A to 30B, and the depth of the cutting process is changed. At this time, an R-shaped groove portion 19 which is a curved surface having a radius of curvature of the diamond blade 30 is formed. Then, the cutting direction is changed from 30B to 30C to form the shallow groove 16.

【0006】図5に示すように、このように切削加工さ
れた圧電セラミックスプレート2には、複数の溝28が
形成されている。それらの溝28は同じ深さであり、か
つ平行である。また浅溝部16は圧電セラミックスプレ
ート2の一端面15付近に形成されている。チャンネル
溝部17及び浅溝部16の寸法は用いるダイアモンドカ
ッターブレード30の厚み及び設定切込み量で決定さ
れ、溝28のピッチ及び本数は溝28加工時の加工テー
ブルの送りピッチ及び溝加工回数を制御することで決定
され、R形状溝部19の曲面の曲率は、ダイヤモンドブ
レード30の径で決定される。この手法は半導体製造プ
ロセスに用いられている手法であり、厚み0.02mm
程度の非常に薄いダイアモンドブレード30が市販され
ているためインク噴射装置に要求される高集積化等に十
分対応できる技術であると言える。また、その溝28の
側面となる隔壁11は前記分極処理により矢印5の方向
に分極されている。
As shown in FIG. 5, a plurality of grooves 28 are formed in the piezoelectric ceramic plate 2 thus cut. The grooves 28 are of the same depth and are parallel. The shallow groove 16 is formed near one end face 15 of the piezoelectric ceramic plate 2. The dimensions of the channel groove 17 and the shallow groove 16 are determined by the thickness of the diamond cutter blade 30 to be used and the set depth of cut. And the curvature of the curved surface of the R-shaped groove portion 19 is determined by the diameter of the diamond blade 30. This method is used in a semiconductor manufacturing process and has a thickness of 0.02 mm.
Since a diamond blade 30 having a very small thickness is commercially available, it can be said that the technique can sufficiently cope with high integration required for an ink ejecting apparatus. In addition, the partition 11 which is the side surface of the groove 28 is polarized in the direction of arrow 5 by the above-described polarization processing.

【0007】また、チャンネル溝部17とR形状溝部1
9の側面及び浅溝部16の内面には、金属電極13,1
8,9が蒸着法により形成されている。図7に示すよう
に、金属電極13,18(図5),9の形成時には、圧
電セラミックスプレート2は図示しない蒸着源からの蒸
気放出方向に対して傾斜される。そして、蒸気が放出さ
れると隔壁11のシャドー効果により、チャンネル溝部
17の側面の上半分,R形状溝部19の側面の上からチ
ャンネル溝部17の側面の半分の位置まで,浅溝部16
の内面及び隔壁11の上面に金属電極13,18,9,
10が形成される。次に、圧電セラミックスプレート2
が180度回転されて、同様にして金属電極13,1
8,9,10が形成される。この後、隔壁11の上面に
形成された不要な金属電極10がラッピング等により除
去される。こうして、チャンネル溝部17の両側面に形
成された金属電極13は、R形状溝部19の側面に形成
された金属電極18を介して浅溝部16の内面に形成さ
れた金属電極9により電気的に接続される。
The channel groove 17 and the R-shaped groove 1
9 and the inner surface of the shallow groove 16 are provided with metal electrodes 13 and 1.
8 and 9 are formed by a vapor deposition method. As shown in FIG. 7, when the metal electrodes 13, 18 (FIG. 5) and 9 are formed, the piezoelectric ceramic plate 2 is inclined with respect to the direction of vapor release from a vapor deposition source (not shown). When the steam is released, the shallow groove 16 extends from the upper half of the side surface of the channel groove 17 and the side surface of the R-shaped groove 19 to half of the side surface of the channel groove 17 due to the shadow effect of the partition wall 11.
Metal electrodes 13, 18, 9, on the inner surface of
10 are formed. Next, the piezoelectric ceramic plate 2
Is rotated 180 degrees, and the metal electrodes 13 and 1 are similarly rotated.
8, 9, 10 are formed. Thereafter, the unnecessary metal electrode 10 formed on the upper surface of the partition 11 is removed by lapping or the like. Thus, the metal electrodes 13 formed on both side surfaces of the channel groove portion 17 are electrically connected to the metal electrodes 9 formed on the inner surface of the shallow groove portion 16 via the metal electrodes 18 formed on the side surfaces of the R-shaped groove portion 19. Is done.

【0008】次に、図5に示すカバープレート3は、セ
ラミックス材料または樹脂材料等から形成されている。
そして、カバープレート3には、研削または切削加工等
によって、インク導入口21及びマニホールド22が形
成されている。そして、圧電セラミックスプレート2の
溝28加工側の面とカバープレート3のマニホールド2
2加工側の面とがエポキシ系等の接着剤4(図9)によ
って接着される。従って、インク噴射装置1には、溝2
8の上面が覆われて、横方向に互いに間隔を有する複数
のインク室12(図9)が構成される。そして、全ての
インク室12内には、インクが充填される。
Next, the cover plate 3 shown in FIG. 5 is formed of a ceramic material or a resin material.
The cover plate 3 has an ink inlet 21 and a manifold 22 formed by grinding or cutting. Then, the surface of the piezoelectric ceramic plate 2 on the processing side of the groove 28 and the manifold 2 of the cover plate 3
2 The surface on the processing side is bonded with an adhesive 4 such as an epoxy type (FIG. 9). Therefore, the ink ejecting apparatus 1 has the groove 2
8 are covered to form a plurality of ink chambers 12 (FIG. 9) having a space therebetween in the horizontal direction. Then, all the ink chambers 12 are filled with ink.

【0009】圧電セラミックスプレート2及びカバープ
レート3の端面に、各インク室の位置に対応した位置に
ノズル32が設けられたノズルプレート31が接着され
ている。このノズルプレート31は、ポリアルキレン
(例えばエチレン)テレフタレート、ポリイミド、ポリ
エーテルイミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルス
ルホン、ポリカーボネイト、酢酸セルロース等のプラス
チックによって形成されている。
A nozzle plate 31 provided with nozzles 32 at positions corresponding to the positions of the respective ink chambers is bonded to the end surfaces of the piezoelectric ceramic plate 2 and the cover plate 3. The nozzle plate 31 is formed of a plastic such as polyalkylene (eg, ethylene) terephthalate, polyimide, polyetherimide, polyetherketone, polyethersulfone, polycarbonate, or cellulose acetate.

【0010】そして、圧電セラミックスプレート2の溝
28の加工側に対して反対側の面には、基板41が、エ
ポキシ系接着剤等によって接着されている。その基板4
1には各インク室12の位置に対応した位置に導電層の
パターン42が形成されている。その導電層のパターン
42と浅溝部16の底面の金属電極9とは、周知のワイ
ヤボンディング等によって導線43で接続されている。
A substrate 41 is bonded to the surface of the piezoelectric ceramic plate 2 opposite to the processing side of the groove 28 by an epoxy-based adhesive or the like. The substrate 4
1, a conductive layer pattern 42 is formed at a position corresponding to the position of each ink chamber 12. The conductive layer pattern 42 and the metal electrode 9 on the bottom surface of the shallow groove 16 are connected by a conductive wire 43 by known wire bonding or the like.

【0011】次に、制御部のブロック図を示す図8によ
って、制御部の構成を説明する。基板41に形成された
導電層のパターン42は各々個々にLSIチップ51に
接続されている。また、クロックライン52、データラ
イン53、電圧ライン54及びアースライン55もLS
Iチップ51に接続されている。LSIチップ51は、
クロックライン52から供給される連続したクロックパ
ルスに基づいて、データライン53上に現れるデータに
応じて、どのノズル32からインク液滴の噴射を行うべ
きかを判断する。そして、LSIチップ51は、駆動す
るインク室12の金属電極13に電気的に接続された導
電層のパターン42に、電圧ライン54の電圧Vを印加
し、駆動するインク室12以外の金属電極13に接続さ
れた導電層のパターン42にはアースライン55を接続
する。
Next, the configuration of the control unit will be described with reference to FIG. 8 showing a block diagram of the control unit. The conductive layer patterns 42 formed on the substrate 41 are individually connected to the LSI chip 51. Further, the clock line 52, the data line 53, the voltage line 54 and the ground line 55 are also LS.
It is connected to the I chip 51. The LSI chip 51
Based on the continuous clock pulse supplied from the clock line 52, it is determined which nozzle 32 should eject the ink droplet according to the data appearing on the data line 53. Then, the LSI chip 51 applies the voltage V of the voltage line 54 to the conductive layer pattern 42 electrically connected to the metal electrode 13 of the ink chamber 12 to be driven. The ground line 55 is connected to the pattern 42 of the conductive layer connected to.

【0012】次に、図9,図10によって、インク噴射
装置1の動作を説明する。
Next, the operation of the ink ejecting apparatus 1 will be described with reference to FIGS.

【0013】LSIチップ51が、所要のデータに従っ
て、インク噴射装置1のインク室12bからインクの噴
出を行なうと判断する。すると、そのインク室12bに
対応する導電層パターン42、金属電極9及び金属電極
18を介して金属電極13eと13fとに正の駆動電圧
Vが印加され、金属電極13dと13gとが接地され
る。図10に示すように、隔壁11bには矢印14bの
方向の駆動電界が発生し、隔壁11cには矢印14cの
方向の駆動電界が発生する。すると、駆動電界方向14
b及び14cは分極方向5とが直交しているため、隔壁
11b及び11cは、圧電厚みすべり効果により、この
場合、インク室12bの内部方向に急速に変形する。こ
の変形によってインク室12bの容積が減少してインク
圧力が急速に増大し、圧力波が発生して、インク室12
bに連通するノズル32(図5)からインク滴が噴射さ
れる。
The LSI chip 51 determines that ink is to be ejected from the ink chamber 12b of the ink ejecting apparatus 1 according to required data. Then, a positive drive voltage V is applied to the metal electrodes 13e and 13f via the conductive layer pattern 42, the metal electrode 9, and the metal electrode 18 corresponding to the ink chamber 12b, and the metal electrodes 13d and 13g are grounded. . As shown in FIG. 10, a driving electric field in the direction of arrow 14b is generated in the partition 11b, and a driving electric field in the direction of arrow 14c is generated in the partition 11c. Then, the driving electric field direction 14
Since b and 14c are orthogonal to the polarization direction 5, the partition walls 11b and 11c are rapidly deformed in the ink chamber 12b in this case due to the piezoelectric thickness-shear effect. Due to this deformation, the volume of the ink chamber 12b decreases, the ink pressure increases rapidly, and a pressure wave is generated.
Ink droplets are ejected from the nozzle 32 (FIG. 5) communicating with b.

【0014】また、駆動電圧Vの印加が停止されると、
隔壁11b及び11cが変形前の位置(図9参照)に戻
るためインク室12b内のインク圧力が低下する。する
と、インク導入口21(図5)からマニホールド22
(図5)を通してインク流路12b内にインクが供給さ
れる。
When the application of the driving voltage V is stopped,
Since the partitions 11b and 11c return to the positions before the deformation (see FIG. 9), the ink pressure in the ink chamber 12b decreases. Then, the manifold 22 is moved from the ink inlet 21 (FIG. 5).
Ink is supplied into the ink flow path 12b through (FIG. 5).

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たインク噴射装置1では、上記のように圧電セラミック
スプレート2には、基板41が接着され、その基板41
には各インク室12の位置に対応した位置に導電層のパ
ターン42が形成され、その導電層のパターン42と浅
溝部16の底面の金属電極9とは、周知のワイヤボンデ
ィング等によって導線43で接続されている。
However, in the above-described ink ejecting apparatus 1, the substrate 41 is bonded to the piezoelectric ceramic plate 2 as described above, and the substrate 41
A conductive layer pattern 42 is formed at a position corresponding to the position of each ink chamber 12, and the conductive layer pattern 42 and the metal electrode 9 on the bottom surface of the shallow groove 16 are connected to each other by a conductive wire 43 by known wire bonding or the like. It is connected.

【0016】また、インク室12b内からインクを噴射
するために、両側の隔壁11b及び11cを変形させる
が、R形状溝部19側面の隔壁11の部分は、ほとんど
変形しないため、インク噴射のためのインクへの圧力発
生には、チャンネル溝部17の側面である隔壁11の部
分の変形が寄与している。すなわち、チャンネル溝部1
7に充填されたインクが圧力を受け、ノズル32から所
定の体積のインク滴が所定の噴射速度で噴射される。つ
まり、前記噴射に寄与する圧力発生はチャンネル溝部1
7で行われており、浅溝部16及びR形状溝部19は圧
力発生には寄与していない。
In order to eject ink from inside the ink chamber 12b, the partition walls 11b and 11c on both sides are deformed. However, since the partition wall 11 on the side surface of the R-shaped groove 19 is hardly deformed, the partition wall 11b and 11c are not deformed. The deformation of the partition 11 which is the side surface of the channel groove 17 contributes to the generation of pressure on the ink. That is, the channel groove 1
The ink filled in 7 is subjected to pressure, and a predetermined volume of ink droplet is ejected from the nozzle 32 at a predetermined ejection speed. That is, the pressure generation that contributes to the injection is caused by the channel groove 1
7, the shallow groove portion 16 and the R-shaped groove portion 19 do not contribute to pressure generation.

【0017】従って、基板41のパターン42と電気的
に接続するための浅溝部16及びその浅溝部16を加工
するために形成されるR形状溝部19の部分の圧電材料
分、圧電セラミックスプレートの材料費が高いといった
問題があった。
Accordingly, the material of the piezoelectric ceramic plate is the same as that of the portion of the shallow groove 16 for electrically connecting to the pattern 42 of the substrate 41 and the R-shaped groove 19 formed to process the shallow groove 16. There was a problem that the cost was high.

【0018】ここで、電気的には隔壁11を構成する圧
電材料は一種のコンデンサーとして作用することとな
る。このため、実質的に圧力発生に寄与しない浅溝部1
6及びR形状溝部19までもが圧電材料にて構成されて
いるので、前記コンデンサーとしての静電容量が大きく
なって電気的入力エネルギーに対する圧力発生に消費さ
れるエネルギーの効率が悪いという問題点があった。
Here, electrically, the piezoelectric material constituting the partition 11 acts as a kind of capacitor. For this reason, the shallow groove portion 1 which does not substantially contribute to pressure generation
Since the 6 and the R-shaped groove portion 19 are also made of a piezoelectric material, there is a problem that the capacitance of the capacitor is increased and the efficiency of energy consumed for generating pressure with respect to electric input energy is low. there were.

【0019】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、隔壁の電極と制御部との接続を
容易にし、また圧電セラミックス材料が少なく、エネル
ギー効率のよいインク噴射装置を提供することを目的と
する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an ink ejecting apparatus which facilitates the connection between the electrodes of the partition walls and the control section, and which has a small amount of piezoelectric ceramic material and has high energy efficiency. The purpose is to provide.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の請求項1のインク噴射装置では、圧電セラミ
ックスで少なくとも一部が形成された隔壁によって隔て
られた複数の溝が設けられたプレートと、前記圧電セラ
ミックスの隔壁に沿って形成され、電圧の印加によりそ
の隔壁を変形させる第一電極と、前記複数の溝を覆って
前記隔壁の天頂部接着されたカバープレートとを有す
るインク噴射装置において、前記カバープレートに形成
され、一端を前記溝とは反対側の前記カバープレートの
外面上に開口し、他端を前記溝側に延び前記第一電極の
近傍に接続する連通部と、前記連通部内の前記第一電極
と接続する位置から前記外面上の前記開口部近傍にわた
って形成され、前記第一電極と電気的に接続する第二電
極とを備えたことを特徴とする。
In order to achieve this object, in the ink jet apparatus according to the first aspect of the present invention, a plurality of grooves separated by a partition wall at least partially formed of piezoelectric ceramics are provided. Plate and the piezoelectric ceramic
It is formed along the partition of the mix, and it is
Of the first electrode to deform the partition walls, the ink ejection device and a cover plate bonded to the top portion of the plurality of grooves overlying <br/> the partition, is formed on the cover plate, wherein one end Of the cover plate on the opposite side of the groove
Open on the outer surface, extend the other end to the groove side of the first electrode
A communication part connected to the vicinity, and the first electrode in the communication part
Cotton in the vicinity of the opening on said outer surface from a position connected to the
And a second electrode electrically connected to the first electrode.

【0021】請求項2では、請求項1記載のインク噴射
装置において、前記カバープレートの前記外面上には、
導電性のパターンが形成され、そのパターンと前記第二
電極とが電気的に接続されていることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the ink ejecting apparatus according to the first aspect, on the outer surface of the cover plate,
A conductive pattern is formed, and the pattern and the second electrode are electrically connected.

【0022】請求項3では、請求項1記載のインク噴射
装置において、前記溝は前記カバープレートに覆われ
、インクを充填し前記隔壁の変形によりそのインクを
前記溝の端部に連通するノズルから噴射するインク室、
またはそのインク室の両側に前記隔壁によって隔てられ
て設けられた非噴射領域、もしくはその双方を構成する
ことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the ink jet apparatus according to the first aspect, the groove is covered by the cover plate.
Then , the ink is filled and the ink is discharged by the deformation of the partition walls.
An ink chamber ejected from a nozzle communicating with an end of the groove ,
Or separated by the partition on both sides of the ink chamber
Or a non-injection area provided by using the same.

【0023】請求項4では、請求項1から3のいずれか
に記載のインク噴射装置において、前記連通部は、前記
カバープレートの端部に前記溝の長手方向と直交して位
置するスリットであることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the ink ejecting apparatus according to any one of the first to third aspects, the communication section includes
Position it perpendicular to the longitudinal direction of the groove on the end of the cover plate.
It is a slit to be placed .

【0024】請求項において、請求項1から4のいず
れかに記載のインク噴射装置において、前記溝は、一様
の深さであることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the ink ejecting apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the groove has a uniform depth.

【0025】[0025]

【作用】上記の構成を有する本発明のインク噴射装置で
は、隔壁に沿った第一の電極は、カバープレートに形成
された連通部内の第二電極によって、カバープレートの
外面上に導き出され、制御部と接続可能になる。
[Action] In the ink ejecting device of the present invention having the above configuration, the first electrode along the partition wall, the second electrode of the communicating portion formed in the cover plate, is derived on the outer surface of the cover plate, control It can be connected to the control unit.

【0026】さらに好ましくは、第二電極は、カバープ
レート外面上の導電性のパターンと接続されて、制御部
に接続される
[0026] More preferably, the second electrode is a cover plate.
Connected to the conductive pattern on the outer surface of the rate
Connected to .

【0027】またこの構成は、溝をカバープレートで覆
い、その溝で、インクを充填したインク室、またはイン
クを噴射しない非噴射領域、もしくはその双方を構成す
ることによって実現される
In this configuration, the groove is covered with a cover plate.
In the groove, the ink chamber filled with ink or the ink
The non-injection area where no injection is performed, or both
It is realized by doing .

【0028】さらに、連通部を、カバープレートの端部
に溝の長手方向と直交して位置するスリットとして形成
することができる。
Further, the communication part is formed at the end of the cover plate.
Formed as a slit located at right angles to the longitudinal direction of the groove
can do.

【0029】また、上記構成は、溝を一様の深さとする
ことで、従来の溝のR形状および浅溝部がなくても溝内
の電極を制御部に接続することが可能になるとともに、
静電容量を低減できる。
Further, in the above configuration, by making the grooves have a uniform depth, it becomes possible to connect the electrodes in the grooves to the control unit without the conventional R-shape and shallow grooves.
Capacitance can be reduced.

【0030】[0030]

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0031】図1に示すように、インク噴射装置100
は、圧電セラミックスプレート102とカバープレート
110とノズルプレート131とマニホールド部材10
1から構成されている。
As shown in FIG. 1, the ink ejection device 100
Are the piezoelectric ceramic plate 102, the cover plate 110, the nozzle plate 131, and the manifold member 10.
1 is comprised.

【0032】その圧電セラミックスプレート102は、
チタン酸ジルコン酸鉛系(PZT)のセラミックス材料
で形成され、圧電セラミックスプレート102には、ダ
イヤモンドブレード等により切削加工され、複数の溝1
03が形成されている。また、その溝103の側面とな
る隔壁106は矢印105の方向に分極されている。そ
れらの溝103は同じ深さであり、かつ平行であり、圧
電セラミックスプレート102の対向する端面102
a、102bに開口して加工されている。この溝103
の長さは、従来のチャンネル溝部17(図6)の長さと
ほぼ同じである。そして、溝103の内面には、その両
側面の上半分に金属電極8がスパッタリング等によって
形成されている。
The piezoelectric ceramic plate 102
The piezoelectric ceramic plate 102 is formed of a lead zirconate titanate (PZT) ceramic material, and is cut into a plurality of grooves 1 by a diamond blade or the like.
03 is formed. Further, the partition wall 106 serving as the side surface of the groove 103 is polarized in the direction of the arrow 105. The grooves 103 are of the same depth and are parallel and have opposite end faces 102 of the piezoelectric ceramic plate 102.
a and 102b. This groove 103
Is substantially the same as the length of the conventional channel groove 17 (FIG. 6). On the inner surface of the groove 103, metal electrodes 8 are formed on the upper halves of both sides by sputtering or the like.

【0033】次に、カバープレート110は、アルミナ
で形成されており、対向する端面110a、110bに
は、スリット111a、111bが形成されている。ス
リット111a、111bのピッチは、溝103のピッ
チの2倍であり、スリット111aとスリット111b
とは、ハーフピッチずれて配置されている。尚、スリッ
ト111aは、両外側の溝103に対応するように設け
られている。また、カバープレート110の表面110
cには、パターン124、125が形成されている。
Next, the cover plate 110 is made of alumina, and slits 111a and 111b are formed on the opposite end faces 110a and 110b. The pitch of the slits 111a and 111b is twice the pitch of the groove 103, and the slits 111a and 111b
Are shifted from each other by a half pitch. The slits 111a are provided so as to correspond to the grooves 103 on both outer sides. Also, the surface 110 of the cover plate 110
Patterns 124 and 125 are formed in c.

【0034】そして、圧電セラミックスプレート102
の溝103加工側の面と、カバープレート110の表面
110c反対側の面とをエポキシ系接着剤120(図
3)によって接着する。従って、インク噴射装置100
には、溝103の上面が覆われて、スリット111bと
連通する噴射チャンネルとしてのインク室104及びス
リット111aと連通する非噴射領域としての空気室1
27が構成される。インク室104及び空気室127は
長方形断面の細長い形状であり、全てのインク室104
はインクが充填され、空気室127は空気が充填される
領域である。
The piezoelectric ceramic plate 102
The surface of the groove 103 on the processing side and the surface of the cover plate 110 on the side opposite to the surface 110c are bonded with an epoxy adhesive 120 (FIG. 3). Therefore, the ink ejection device 100
Has an ink chamber 104 as an ejection channel communicating with the slit 111b and an air chamber 1 as a non-ejection area communicating with the slit 111a.
27 are constituted. The ink chamber 104 and the air chamber 127 have an elongated shape with a rectangular cross section.
Is filled with ink, and the air chamber 127 is a region filled with air.

【0035】カバープレート110が接着された後に、
スパッタリング等によって、金属電極109が、カバー
プレート110の表面110cにおいてスリット111
aの底面より端面110a側の領域及びスリット111
a内面の側面の一部に形成される。このとき、スリット
111aと連通する空気室127の金属電極8上にも金
属電極109が形成されて、スリット111aの側面に
形成された金属電極109と電気的に接続される。この
ため、空気室127の片側の隔壁106に形成された金
属電極8が、その隔壁106によって構成されるインク
室104を挟む他の空気室127における該インク室1
04を構成するもう一つの隔壁106に形成された金属
電極8と電気的に接続される。また、金属電極109は
パターン124に電気的に接続される。
After the cover plate 110 is bonded,
By sputtering or the like, a metal electrode 109 is formed on the surface 110 c of the cover plate 110 by a slit 111.
area on the end face 110a side from the bottom face of the
a formed on a part of the side surface of the inner surface. At this time, the metal electrode 109 is also formed on the metal electrode 8 of the air chamber 127 communicating with the slit 111a, and is electrically connected to the metal electrode 109 formed on the side surface of the slit 111a. For this reason, the metal electrode 8 formed on the partition 106 on one side of the air chamber 127 is connected to the ink chamber 1 of the other air chamber 127 sandwiching the ink chamber 104 formed by the partition 106.
It is electrically connected to the metal electrode 8 formed on the other partition wall 106 constituting the element 04. Further, the metal electrode 109 is electrically connected to the pattern 124.

【0036】そして、金属電極117が、カバープレー
ト110の表面110cにおいてスリット111bの底
面よりカバープレート110の中央側から端面110b
側の領域及びスリット111b内面の側面の全部に形成
される。このとき、スリット111bと連通するインク
室104の金属電極8上にも金属電極117が形成され
て、スリット111bの側面に形成された金属電極11
7と電気的に接続される。このため、全てのインク室1
04の金属電極8が金属電極117によって電気的に接
続される。また、金属電極117はパターン125に電
気的に接続される。尚、圧電セラミックスプレート10
2の端面102a、102b及びカバープレート110
の端面110a、110bに金属電極109、117が
形成されないようにマスクしておく。
Then, the metal electrode 117 extends from the center of the cover plate 110 to the end face 110b from the bottom of the slit 111b on the surface 110c of the cover plate 110.
Side region and the inner side surface of the slit 111b. At this time, the metal electrode 117 is also formed on the metal electrode 8 of the ink chamber 104 communicating with the slit 111b, and the metal electrode 11 formed on the side surface of the slit 111b is formed.
7 is electrically connected. Therefore, all the ink chambers 1
04 metal electrode 8 is electrically connected by metal electrode 117. Further, the metal electrode 117 is electrically connected to the pattern 125. The piezoelectric ceramic plate 10
2 end faces 102a, 102b and cover plate 110
Are masked so that the metal electrodes 109 and 117 are not formed on the end surfaces 110a and 110b of the first electrode.

【0037】圧電セラミックスプレート102の端面1
02a及びカバープレート110のスリット111a側
の端面110aに、各インク室104の位置に対応した
位置にノズル132が設けられたノズルプレート131
が接着される。このノズルプレート131は、ポリアル
キレン(例えばエチレン)テレフタレート、ポリイミ
ド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、ポリエ
ーテルスルホン、ポリカーボネイト、酢酸セルロース等
のプラスチックによって形成されている。
End face 1 of piezoelectric ceramic plate 102
Nozzle plate 131 provided with nozzles 132 at positions corresponding to the positions of the respective ink chambers 104 on the end surface 110a of the cover plate 110 on the side of the slit 111a.
Are adhered. The nozzle plate 131 is formed of a plastic such as polyalkylene (eg, ethylene) terephthalate, polyimide, polyether imide, polyether ketone, polyether sulfone, polycarbonate, or cellulose acetate.

【0038】そして、マニホールド部材101が、圧電
セラミックスプレート102の端面102b、カバープ
レート110のスリット111b側の端面110b及び
カバープレート110の表面110cにおけるスリット
111b側に接着される。マニホールド部材101には
マニホールド122が形成されており、そのマニホール
ド122はスリット111bを包囲している。
Then, the manifold member 101 is bonded to the end face 102b of the piezoelectric ceramic plate 102, the end face 110b of the cover plate 110 on the slit 111b side, and the slit 111b side of the surface 110c of the cover plate 110. A manifold 122 is formed on the manifold member 101, and the manifold 122 surrounds the slit 111b.

【0039】カバープレート110に形成されたパター
ン124、125が図示しないフレキシブルプリント基
板(図示せず)の配線パターンと接続される。そのフレ
キシブルプリント基板の配線パターンは、後述する制御
部に接続されたリジット基板(図示せず)に接続されて
いる。
The patterns 124 and 125 formed on the cover plate 110 are connected to wiring patterns on a flexible printed board (not shown) not shown. The wiring pattern of the flexible printed board is connected to a rigid board (not shown) connected to a control unit described later.

【0040】次に、制御部のブロック図を示す図2によ
って、制御部の構成を説明する。カバープレート110
に形成されたパターン124、125は、前記フレキシ
ブルプリント基板、前記リジット基板を介して各々個々
にLSIチップ151に接続され、クロックライン15
2、データライン153、電圧ライン154及びアース
ライン155もLSIチップ151に接続されている。
LSIチップ151は、クロックライン152から供給
された連続するクロックパルスに基づいて、データライ
ン153上に現れるデータから、どのノズル132から
インク滴の噴射を行うべきかを判断し、噴射するインク
室104の両側の空気室127の金属電極8に導通する
パターン124に、電圧ライン154の電圧Vを印加す
る。また、他のパターン124及びインク室104の金
属電極8に導通するパターン125をアースライン15
5に接続する。
Next, the configuration of the control unit will be described with reference to FIG. 2 showing a block diagram of the control unit. Cover plate 110
The patterns 124 and 125 formed on the LSI chip 151 are individually connected to the LSI chip 151 via the flexible printed board and the rigid board, respectively.
2. The data line 153, the voltage line 154, and the ground line 155 are also connected to the LSI chip 151.
The LSI chip 151 determines from the data appearing on the data line 153 which nozzle 132 should eject an ink droplet based on the continuous clock pulse supplied from the clock line 152, The voltage V of the voltage line 154 is applied to the pattern 124 that is electrically connected to the metal electrode 8 of the air chamber 127 on both sides. Further, another pattern 124 and a pattern 125 electrically connected to the metal electrode 8 of the ink chamber 104 are connected to the ground line 15.
Connect to 5.

【0041】次に、本実施例のインク噴射装置100の
動作を説明する。図3(b)のインク室104bからイ
ンク滴を噴射するために、当該インク室104bの両側
の空気室127b、127cのインク室104b側の金
属電極8c、8fに対し電圧パルスをパターン124を
介して与え、他の金属電極8には、他のパターン12
4、パターン125を介して接地する。すると、隔壁1
06bには矢印113b方向の電界が発生し、隔壁10
6cには矢印113c方向の電界が発生して、隔壁10
6bと106cとが互いに離れるように動く。インク室
104bの容積が増えて、ノズル132付近を含むイン
ク室104b内の圧力が減少する。この状態をL/aで
示される時間だけ維持する。すると、その間スリット1
11bを介してマニホールド122からインクが供給さ
れる。なお、上記L/aは、インク室104内の圧力波
が、インク室104の長手方向(スリット111bから
ノズルプレート131まで、またはその逆)に対して、
片道伝播するに必要な時間であり、インク室104の長
さLとインク中での音速aによって決まる。
Next, the operation of the ink ejecting apparatus 100 of this embodiment will be described. In order to eject ink droplets from the ink chamber 104b in FIG. 3B, voltage pulses are applied to the metal electrodes 8c and 8f on the ink chamber 104b side of the air chambers 127b and 127c on both sides of the ink chamber 104b via the pattern 124. The other metal electrode 8 has another pattern 12
4. Ground through the pattern 125. Then, the partition 1
06b generates an electric field in the direction of arrow 113b,
6c, an electric field in the direction of arrow 113c is generated,
6b and 106c move away from each other. The volume of the ink chamber 104b increases, and the pressure in the ink chamber 104b including the vicinity of the nozzle 132 decreases. This state is maintained for a time indicated by L / a. Then, during that time slit 1
Ink is supplied from the manifold 122 via the interface 11b. Note that L / a indicates that the pressure wave in the ink chamber 104 is such that the pressure wave in the longitudinal direction of the ink chamber 104 (from the slit 111b to the nozzle plate 131 or vice versa).
This is the time required for one-way propagation, and is determined by the length L of the ink chamber 104 and the sound speed a in the ink.

【0042】圧力波の伝播理論によると、前記の立ち上
げからちょうどL/aの時間経つとインク室104b内
の圧力が逆転し、正の圧力に転じるが、このタイミング
に合わせて電極8c、8fに印加されている電圧を0V
に戻す。すると、隔壁106bと106cは変形前の状
態(図3(a))に戻り、インクに圧力が加えられる。
その時、前記正に転じた圧力と、隔壁106b、106
cが変形前の状態に戻って発生した圧力とがたし合わさ
れ、比較的高い圧力がインク室104b内のインクに与
えられて、インク滴がノズル132から噴出される。
According to the pressure wave propagation theory, the pressure in the ink chamber 104b reverses and changes to a positive pressure when the time of L / a elapses from the start-up, but the electrodes 8c and 8f are synchronized with this timing. 0V
Return to Then, the partitions 106b and 106c return to the state before deformation (FIG. 3A), and pressure is applied to the ink.
At this time, the pressure turned positive and the partition walls 106b, 106
When the pressure c is returned to the state before the deformation, the pressure generated is added to the pressure, and a relatively high pressure is applied to the ink in the ink chamber 104b, and the ink droplet is ejected from the nozzle 132.

【0043】また、前記実施例においては、まず駆動電
圧をインク室104bの容積が増加する方向に印加し、
次に駆動電圧の印加を停止しインク室104bの容積を
自然状態に減少してインク室104bからインク滴を噴
射していたが、まず駆動電圧をインク室104bの容積
が減少するように印加してインク室104bからインク
滴を噴射し、次に駆動電圧の印加を停止してインク室1
04bの容積を前記減少状態から自然状態へと増加させ
てインク室104b内にインクを供給してもよい。
In the above embodiment, the driving voltage is first applied in the direction in which the volume of the ink chamber 104b increases.
Next, the application of the drive voltage was stopped to reduce the volume of the ink chamber 104b to a natural state and eject ink droplets from the ink chamber 104b. To eject ink droplets from the ink chamber 104b, and then stop applying the drive voltage to the ink chamber 1b.
The ink may be supplied into the ink chamber 104b by increasing the volume of the ink chamber 04b from the reduced state to the natural state.

【0044】上述したように、本実施例のインク噴射装
置100では、インクを噴射するインク室104bに対
して両側の空気室127b、127cのインク室104
b側の金属電極8c、8fに対して電圧パルスをパター
ン124を介して与え、他の金属電極8には、他のパタ
ーン124、パターン125を介して接地して、インク
室104のノズル132からインク滴を噴射させている
ので、インクが充填されたインク室104の金属電極8
には電圧が印加されないため、金属電極8の劣化がしに
くい。従って、インクと金属電極8とを絶縁するための
前記絶縁層が必要がなく、そのための設備、工程が必要
なく、生産性を向上することができ、コストを低減する
ことができる。また、インクが充填されたインク室10
4の金属電極8には電圧が印加されないので、金属電極
8の耐食性がよい。このため、金属電極8の耐久が長
く、インク噴射装置100の寿命が長い。
As described above, in the ink ejecting apparatus 100 according to the present embodiment, the ink chambers 104 of the air chambers 127b and 127c on both sides of the ink chamber 104b for ejecting ink.
A voltage pulse is applied to the b-side metal electrodes 8c and 8f via the pattern 124, and the other metal electrode 8 is grounded via the other pattern 124 and the pattern 125, and is supplied from the nozzle 132 of the ink chamber 104 to the ground. Since the ink droplets are ejected, the metal electrode 8 of the ink chamber 104 filled with ink is formed.
Since no voltage is applied to the metal electrode 8, the metal electrode 8 hardly deteriorates. Therefore, there is no need for the insulating layer for insulating the ink and the metal electrode 8, and no equipment and processes are required for the insulating layer, so that the productivity can be improved and the cost can be reduced. Further, the ink chamber 10 filled with ink is provided.
Since no voltage is applied to the metal electrode 8 of No. 4, the metal electrode 8 has good corrosion resistance. Therefore, the durability of the metal electrode 8 is long, and the life of the ink ejecting apparatus 100 is long.

【0045】また、空気室127には、空気が充填され
ているので、隔壁106の変形がしやすく、電圧が低く
てよい。
Further, since the air chamber 127 is filled with air, the partition 106 is easily deformed, and the voltage may be low.

【0046】また、本実施例では、カバープレート11
0の端面110bにスリット111bが形成されている
ので、インク室104のみがスリット111bを介して
マニホールド122に連通し、空気室127がマニホー
ルド122に連通しない。このため、空気室127にイ
ンクが供給されることがなく、インク室104bからイ
ンク滴を噴射するための隔壁106b、106cの変形
が、他のインク室104a、104c等に影響を及ぼす
ことがない。従って、各インク室104から良好にイン
ク滴が噴射され、印字品質がよい。
In the present embodiment, the cover plate 11
Since the slit 111b is formed in the end surface 110b of the zero, only the ink chamber 104 communicates with the manifold 122 via the slit 111b, and the air chamber 127 does not communicate with the manifold 122. Therefore, ink is not supplied to the air chamber 127, and deformation of the partitions 106b, 106c for ejecting ink droplets from the ink chamber 104b does not affect the other ink chambers 104a, 104c. . Accordingly, ink droplets are ejected from each of the ink chambers 104 satisfactorily, and printing quality is good.

【0047】また、本実施例のインク噴射装置100で
は、カバープレート110を圧電セラミックスプレート
102に接着した後、カバープレート110の表面11
0cにおけるスリット111aの底面より端面110a
側の領域及びスリット111a内面の側面の一部に金属
電極109が形成されているので、空気室127の片側
の金属電極8が、インク室104を挟む他の空気室12
7の該インク室104側の金属電極8と電気的に接続さ
れる。また、カバープレート110の表面110cにお
けるスリット111bの底面よりカバープレート110
の中央側から端面110b側の領域及びスリット111
a内面の側面の全部に金属電極117が形成されるの
で、全てのインク室104の金属電極8が電気的に接続
される。
In the ink jetting apparatus 100 of this embodiment, after the cover plate 110 is bonded to the piezoelectric ceramic plate 102, the surface 11 of the cover plate 110
0c to the end face 110a from the bottom face of the slit 111a.
Since the metal electrode 109 is formed on the side region and a part of the side surface of the inner surface of the slit 111a, the metal electrode 8 on one side of the air chamber 127 is connected to the other air chamber 12 sandwiching the ink chamber 104.
7 is electrically connected to the metal electrode 8 on the ink chamber 104 side. Also, the cover plate 110 is positioned at a position closer to the bottom surface of the slit 111b on the surface 110c of the cover plate 110.
Area from the center side to the end face 110b side and the slit 111
Since the metal electrodes 117 are formed on all the side surfaces of the inner surface a, the metal electrodes 8 of all the ink chambers 104 are electrically connected.

【0048】このため、従来のようにR形状溝部19及
び浅溝部16を設けなくても、インク室104の金属電
極8の全てを接続し、インク室104を構成する隔壁1
06に形成された両側の空気室127の金属電極8を電
気的に接続することができる。従って、圧電セラミック
スプレート102の材料が従来の圧電セラミックスプレ
ート2より少なくてよく、コストが下がる。また、金属
電極109、117は、カバープレート110の平面で
ある表面110cに形成されたパターン124、125
に電気的に接続されるので、パターン124、125
と、フレキシブルプリント基板の配線パターンとを良好
に且つ容易に電気的に接続することができる。また、パ
ターン124、125の形状や大きさを適切にして、確
実に電気的接続をすることができる。
For this reason, even if the R-shaped groove portion 19 and the shallow groove portion 16 are not provided unlike the related art, all the metal electrodes 8 of the ink chamber 104 are connected, and the partition wall 1 forming the ink chamber 104 is formed.
06, the metal electrodes 8 of the air chambers 127 on both sides can be electrically connected. Therefore, the material of the piezoelectric ceramic plate 102 may be smaller than that of the conventional piezoelectric ceramic plate 2, and the cost is reduced. In addition, the metal electrodes 109 and 117 are formed by the patterns 124 and 125 formed on the surface 110 c which is the plane of the cover plate 110.
Are electrically connected to the patterns 124 and 125
And the wiring pattern of the flexible printed circuit board can be electrically connected favorably and easily. In addition, the shapes and sizes of the patterns 124 and 125 are appropriately set, so that the electrical connection can be reliably performed.

【0049】更に、上記の様なインク噴射装置100の
駆動を考えると、インク滴噴射の為には、溝103の側
面となる圧電材料で形成された隔壁106部分への入力
信号に伴って、ドライバーから所定の電圧を印加する必
要がある。電気的には隔壁106を構成する圧電材料は
一種のコンデンサーとして作用することとなる。ここ
で、コンデンサーとしての静電容量(C)は圧電材料の
隔壁106の幅寸法(t)、側面に形成された金属電極
8の電極面積(s)及び圧電材料のもつ比誘電率(ε11
T)で決まり、C=ε11 T・ε0・s/tとなる(ここで
ε0:真空の比誘電率)となる。本実施例のインク噴射
装置100では、圧電材料で形成されている隔壁106
の長さが、従来のチャンネル溝部17(図6)にほぼ対
応する長さであり、従来のR形状溝部19及び浅溝部6
(図6)が形成されていないので、従来のインク噴射装
置1より、前記電極面積sが小さくなって前記静電容量
Cが従来より小さくなる。このため、従来よりエネルギ
ーの効率が優れている。
Further, considering the driving of the ink ejecting apparatus 100 as described above, in order to eject ink droplets, an input signal to a partition 106 formed of a piezoelectric material, which is a side surface of the groove 103, is applied. It is necessary to apply a predetermined voltage from a driver. The piezoelectric material constituting the partition 106 electrically functions as a kind of capacitor. Here, the capacitance (C) as a capacitor is the width dimension (t) of the partition 106 made of a piezoelectric material, the electrode area (s) of the metal electrode 8 formed on the side surface, and the relative dielectric constant (ε 11 ) of the piezoelectric material.
T ), and C = ε 11 T · ε 0 · s / t (here, ε 0 : relative permittivity of vacuum). In the ink jetting apparatus 100 according to the present embodiment, the partition 106 formed of a piezoelectric material is used.
Is approximately the length of the conventional channel groove 17 (FIG. 6), and the conventional R-shaped groove 19 and the shallow groove 6
Since (FIG. 6) is not formed, the electrode area s is smaller and the capacitance C is smaller than in the conventional ink ejecting apparatus 1. For this reason, the energy efficiency is higher than before.

【0050】また、フレキシブルプリント基板を用いず
に、カバープレート110のパターン124、125
を、前記制御部に接続された前記リジット基板に直接接
続することも可能である。
Further, the patterns 124 and 125 of the cover plate 110 can be used without using a flexible printed circuit board.
Can be directly connected to the rigid board connected to the control unit.

【0051】尚、空気室127の幅をインク室104の
幅より小さくすることによって、圧電セラミックスプレ
ート102の幅を小さくすることができる。
The width of the piezoelectric ceramic plate 102 can be reduced by making the width of the air chamber 127 smaller than the width of the ink chamber 104.

【0052】本実施例では、圧電セラミックスプレート
102の片面に溝103を形成していたが、圧電セラミ
ックスプレートの厚さを厚くして両面に溝を形成して、
インク室及び空気室を設けてもよい。
In this embodiment, the grooves 103 are formed on one surface of the piezoelectric ceramic plate 102. However, the thickness of the piezoelectric ceramic plate is increased to form grooves on both surfaces.
An ink chamber and an air chamber may be provided.

【0053】また、本実施例では、チタン酸ジルコン酸
鉛系(PZT)のセラミックス材料で圧電セラミックス
プレート102が形成されて、隔壁106を圧電すべり
変形させていたが、圧電セラミックスプレートをチタン
酸鉛系(PT)のセラミックス材料で形成し、隔壁を圧
電縦変形させてインクを噴射させてもよい。
In this embodiment, the piezoelectric ceramic plate 102 is formed of a lead zirconate titanate (PZT) ceramic material, and the partition walls 106 are subjected to piezoelectric sliding deformation. The ink may be ejected by forming the partition wall by piezoelectric longitudinal deformation using a ceramic material of the system (PT).

【0054】更に、本実施例では、インク室104及び
空気室127を備えたインク噴射装置100であった
が、図4に示すように、前記空気室127が設けられて
いないインク室204のみが構成されたインク噴射装置
200にも本発明を用いることができる。この場合、カ
バープレート210には、インク室204に連通するス
リット211が設けられ、カバープレート210の表面
及びスリット211の内面の一部に金属電極209が形
成される。この金属電極209は、インク室204内の
両側の金属電極8に電気的に接続する。尚、金属電極2
09は、各インク室204に対応して形成されている。
Further, in this embodiment, the ink ejecting apparatus 100 includes the ink chamber 104 and the air chamber 127. However, as shown in FIG. 4, only the ink chamber 204 having no air chamber 127 is provided. The present invention can also be used in the ink ejecting apparatus 200 having the configuration. In this case, a slit 211 communicating with the ink chamber 204 is provided in the cover plate 210, and a metal electrode 209 is formed on a surface of the cover plate 210 and a part of an inner surface of the slit 211. The metal electrodes 209 are electrically connected to the metal electrodes 8 on both sides in the ink chamber 204. The metal electrode 2
09 is formed corresponding to each ink chamber 204.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明のインク噴射装置によれば、隔壁に沿った内の第一
の電極を、カバープレートに形成された連通部内の電極
によって、カバープレートの外面上に導き出しているの
で、制御部と容易に接続することが可能になる。
As is apparent from the above description, according to the ink ejecting apparatus of the present invention, the first ink jetting device along the partition wall is used.
Electrode in the communication part formed on the cover plate
Is on the outer surface of the cover plate
Thus, it is possible to easily connect to the control unit.

【0056】また、これにより溝を一様の深さにするこ
が可能になり、従来のような圧電セラミックスで形成
されたR形状部および浅溝部が必要なくなり、このた
め、圧電セラミックス材料が少なくなり、コストを低減
することができる。また、インク噴射装置全体での静電
容量が従来より低くなり、従来よりエネルギー効率が優
れている。
Further , this makes it possible to make the grooves have a uniform depth, so that the conventional R-shaped portions and shallow grooves formed of piezoelectric ceramics are no longer necessary. And cost can be reduced. Further, the capacitance of the entire ink ejecting apparatus is lower than before, and the energy efficiency is higher than before.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例のインク噴射装置を示す斜視
図である。
FIG. 1 is a perspective view illustrating an ink ejecting apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】前記実施例のインク噴射装置の制御部を示すブ
ロック図である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a control unit of the ink ejecting apparatus according to the embodiment.

【図3】前記実施例のインク噴射装置の動作を示す説明
図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an operation of the ink ejecting apparatus of the embodiment.

【図4】本発明の他のインク噴射装置を示す説明図であ
る。
FIG. 4 is an explanatory view showing another ink ejecting apparatus of the present invention.

【図5】従来技術のインク噴射装置を示す斜視図であ
る。
FIG. 5 is a perspective view showing a conventional ink ejecting apparatus.

【図6】従来技術の溝加工を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory view showing a conventional groove processing.

【図7】従来技術の圧電セラミックスプレートの電極形
成工程を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory view showing a step of forming an electrode of a conventional piezoelectric ceramic plate.

【図8】従来技術のインク噴射装置の制御部を示す説明
図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a control unit of a conventional ink ejecting apparatus.

【図9】従来技術のインク噴射装置の断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view of a conventional ink ejecting apparatus.

【図10】従来技術のインク噴射装置の作動状態を示す
説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating an operation state of a conventional ink ejecting apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 インク噴射装置 102 圧電セラミックスプレート 103 溝 104 インク室 105 分極方向 106 隔壁 110 カバープレート 111a スリット 111b スリット REFERENCE SIGNS LIST 100 Ink ejecting device 102 Piezoelectric ceramic plate 103 Groove 104 Ink chamber 105 Polarization direction 106 Partition wall 110 Cover plate 111a Slit 111b Slit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/16 B41J 2/01 B41J 2/045 B41J 2/055 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B41J 2/16 B41J 2/01 B41J 2/045 B41J 2/055

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 圧電セラミックスで少なくとも一部が形
成された隔壁によって隔てられた複数の溝が設けられた
プレートと、前記圧電セラミックスの隔壁に沿って形成
され、電圧の印加によりその隔壁を変形させる第一電極
と、前記複数の溝を覆って前記隔壁の天頂部接着され
たカバープレートとを有するインク噴射装置において、 前記カバープレートに形成され、一端を前記溝とは反対
側の前記カバープレートの外面上に開口し、他端を前記
溝側に延び前記第一電極の近傍に接続する連通部と、 前記連通部内の前記第一電極と接続する位置から前記外
面上の前記開口部近傍にわたって形成され、前記第一電
極と電気的に接続する第二電極とを備えたことを特徴と
するインク噴射装置。
1. A plate provided with a plurality of grooves separated by a partition wall at least partially formed of piezoelectric ceramics, and formed along the partition walls of the piezoelectric ceramics and deforming the partition walls by applying a voltage. An ink ejecting apparatus comprising: a first electrode; and a cover plate that covers the plurality of grooves and is adhered to a zenith of the partition wall. The ink ejection device is formed on the cover plate, and has one end opposite to the grooves.
Side on the outer surface of the cover plate, and the other end is
A communication portion extending to the groove side and connected to the vicinity of the first electrode; and
Is formed over the opening vicinity on the surface, an ink-jet apparatus characterized by comprising a second electrode connected said first electrode and electrically.
【請求項2】 前記カバープレートの前記外面上には、
制御部に接続可能な導電性のパターンが形成され、その
パターンと前記第二電極とが電気的に接続されているこ
とを特徴とする請求項1記載のインク噴射装置。
2. On the outer surface of the cover plate,
The ink ejecting apparatus according to claim 1, wherein a conductive pattern connectable to the control unit is formed, and the pattern is electrically connected to the second electrode.
【請求項3】 前記溝は前記カバープレートに覆われ
、インクを充填し前記隔壁の変形によりそのインクを
前記溝の端部に連通するノズルから噴射するインク室、
またはそのインク室の両側に前記隔壁によって隔てられ
て設けられた非噴射領域、もしくはその双方を構成する
ことを特徴とする請求項1または2記載のインク噴射装
置。
3. The groove is covered by the cover plate.
Then , the ink is filled and the ink is discharged by the deformation of the partition walls.
An ink chamber ejected from a nozzle communicating with an end of the groove ,
Or separated by the partition on both sides of the ink chamber
The ink ejecting apparatus according to claim 1, wherein the ink ejecting apparatus comprises a non-ejecting area provided for the ink jet head , or both of them .
【請求項4】 前記連通部は、前記カバープレートの端
部に前記溝の長手方向と直交して位置するスリットであ
ことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の
インク噴射装置。
4. The communication portion is provided at an end of the cover plate.
A slit which is located at a right angle to the longitudinal direction of the groove.
The ink jet apparatus according to any of claims 1 to 3, characterized in that that.
【請求項5】 前記溝は、一様の深さであることを特徴
とする請求項1から4のいずれかに記載のインク噴射装
置。
Wherein said groove is an ink jet apparatus according to claim 1, wherein 4 to be the depth of the uniform.
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