JP3208966B2 - インク噴射装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インク噴射装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】今日、これまでのインパクト方式の印字
装置にとってかわり、その市場を大きく拡大しつつある
ノンインパクト方式の印字装置のなかで、原理が最も単
純で、かつ多階調化やカラー化が容易であるものとし
て、インクジェット方式の印字装置が上げられる。なか
でも印字に使用するインク滴のみを噴射するドロップ・
オン・デマンド型が、噴射効率の良さ、ランニングコス
トの安さなどから急速に普及している。

【０００３】ドロップ・オン・デマンド型として特公昭
５３−１２１３８号公報に開示されているカイザー型、
あるいは特公昭６１−５９９１４号公報に開示されてい
るサーマルジェット型がその代表的な方式としてある。
このうち、前者は小型化が難しく、後者は高熱をインク
に加えるためにインクの耐熱性に対する要求が必要とさ
れ、それぞれに非常に困難な問題を抱えている。

【０００４】以上のような欠陥を同時に解決する新たな
方式として提案されたのが、特開昭６３−２４７０５１
号公報に開示されているせん断モード型である。

【０００５】図１０に示すように、上記せん断モード型
のインク噴射装置６００は、底壁６０１、天壁６０２及
びその間のせん断モードアクチュエータ壁６０３からな
る。そのアクチュエータ壁６０３は、底壁６０１に接着
され、且つ矢印６１１方向に分極された下部壁６０７
と、天壁６０２に接着され、且つ矢印６０９方向に分極
された上部壁６０５とからなっている。アクチュエータ
壁６０３は一対となってその間にインク流路６１３を形
成し、且つ次の一対のアクチュエータ壁６０３の間に
は、インク流路６１３よりも狭い空間６１５を形成して
いる。

【０００６】各インク流路６１３の一端には、ノズル６
１８を有するノズルプレート６１７が固着され、各アク
チュエータ壁６０３の両側面には電極６１９、６２１が
金属化層として設けられている。各電極６１９、６２１
はインクと絶縁するための絶縁層（図示せず）で覆われ
ている。そして、空間６１５に面している電極６１９、
６２１はアース６２３に接続され、インク流路６１３内
に設けられている電極６１９、６２１は、アクチュエー
タ駆動回路を与えるシリコン・チップ６２５に接続され
ている。

【０００７】次に、このインク噴射装置６００の製造方
法を説明する。まず、矢印６１１に分極された圧電セラ
ミックス層を底壁６０１に接着し、矢印６０９に分極さ
れた圧電セラミックス層を天壁６０２に接着する。各圧
電セラミックス層の厚みは、下部壁６０７、上部壁６０
５の高さに等しい。次に、圧電セラミックス層に、平行
な溝をダイヤモンドカッティング円板の回転等によって
形成して、下部壁６０７、上部壁６０５を形成する。そ
して、真空蒸着によって下部壁６０７の側面に電極６１
９を形成し、その電極６１９上に前記絶縁層を設ける。
同様にして上部壁６０５の側面に電極６２１、前記絶縁
層を設ける。

【０００８】上部壁６０５の天頂部と下部壁６０７の天
頂部とを接着してインク流路６１３と空間６１５とを形
成する。次に、ノズル６１８が穿孔されているノズルプ
レート６１７を、ノズル６１８がインク流路６１３と対
応するように、インク流路６１３及び空間６１５の一端
に接着し、インク流路６１３と空間６１５との他端をシ
リコン・チップ６２５とアース６２３とに接続する。

【０００９】そして、各インク流路６１３の電極６１
９、６２１にシリコン・チップ６２５が電圧を印加する
ことによって、各アクチュエータ壁６０３がインク流路
６１３の容積を増加する方向に圧電厚みすべり変形し
て、所定時間後電圧印加が停止されてインク流路６１３
の容積が増加状態から自然状態となってインク流路６１
３内のインクに圧力が加えられ、インク滴がノズル６１
８から噴射される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た構成のインク噴射装置６００では、空間６１５に面し
ている電極６１９、６２１はアース６２３に接続され、
インク流路６１３内に設けられている電極６１９、６２
１は、アクチュエータ駆動回路を与えるシリコン・チッ
プ６２５に接続されているが、その電気的接続の具体的
構成および方法が開示されていない。そこで、例えば、
インク流路６１３が５０個あるとすると、空気室６１５
は５１個必要となり、電極６１９、６２１の電気的接続
が１０１カ所であり、その１０１カ所は狭ピッチである
ので、電気的接続が難しく、そのための工程に時間がか
かり、大量生産性に劣るといった問題があった。

【００１１】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、大量生産性に優れ、容易に電気
的接続が行えるインク噴射装置を提供することを目的と
する。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に請求項１のインク噴射装置では、分極された圧電セラ
ミックスで少なくとも一部が形成された複数の隔壁と、
それら隔壁によって両側を形成された複数の溝と、前記
各隔壁の両側にそれぞれ設けられ電圧が印加されてその
隔壁を変形させる電界を発生させる複数対の第一電極
（８）と、前記各隔壁の両側面の一対の第一電極（８）
の一方に個々に接続された複数の第二電極（９）及び他
方に個々に接続され前記第二電極（９）とは独立した複
数の第三電極（９）とを有し、その第二電極（９）及び
第三電極（９）を制御部に接続するインク噴射装置にお
いて、前記隔壁を介して隣接する前記溝の長さを、相互
に異ならせて形成し、前記溝を、前記第一電極（８）が
位置してその第一電極（８）に印加した電圧によって変
形可能な隔壁部分により形成される第一部分と、その部
分に連続して変形しない隔壁部分により形成される第二
部分とから構成するとともに、隣接する一方の前記溝の
第二部分内に前記第二電極（９）を、他方の溝の第二部
分内に前記第三電極（９）をそれぞれ形成し、前記第二
電極（９）の端部に電極のない部分（１８）を形成して
前記第二電極（９）と第三電極（９）の各端部を前記溝
の長さ方向に異ならせて配置し、前記複数の溝の１つお
きに位置する前記第二電極（９）に個別に接続するパタ
ーン（２４）とその第二電極（９）から前記溝の長さ方
向に離れた位置の前記第三電極（９）に接続するパター
ン（２５）とで前記第二電極（９）及び第三電極（９）
を前記制御部に接続している。

【００１３】請求項２のインク噴射装置では、分極され
た圧電素子で少なくとも一部が形成された複数の隔壁
と、それら隔壁によって両側を形成された複数の溝と、
前記各隔壁の両側にそれぞれ設けられ電圧が印加されて
その隔壁を変形させる電界を発生させる複数対の第一電
極（８）と、前記各隔壁の両側面の一対の第一電極
（８）の一方に個々に接続された複数の第二電極（９）
及び他方に個々に接続され前記第二電極（９）とは独立
した複数の第三電極（９）とを有し、その第二電極
（９）及び第三電極（９）を制御部に接続するインク噴
射装置において、前記隔壁を介して隣接する溝の長さ
を、相互に異ならせて形成し、前記溝を、前記第一電極
（８）が位置してその第一電極（８）に印加した電圧に
よって変形可能な隔壁部分により形成される第一部分
と、その部分に連続して変形しない隔壁部分により形成
される第二部分とから構成するとともに、隣接する短い
方の前記溝の第二 部分内に前記第二電極（９）を、長い
方の前記溝の第二部分内に前記第三電極（９）をそれぞ
れ形成し、前記第三電極（９）を全て電気的に接続する
第四電極（１７）を設け、短い方の溝内の前記第二電極
と、前記第四電極とを、前記溝の長さ方向に異ならせて
配置し、前記第二電極（９）に個別に接続するパターン
（２４）と前記第四電極（１７）に接続するパターン
（２５）とで前記第二電極（９）及び第四電極（１７）
を前記制御部に接続している。

【００１４】請求項３のインク噴射装置では、分極され
た圧電素子で少なくとも一部が形成された複数の隔壁
と、それら隔壁によって両側を形成された複数の溝と、
前記各隔壁の両側にそれぞれ設けられ電圧が印加されて
その隔壁を変形させる電界を発生させる複数対の第一電
極（８）と、前記各隔壁の両側面の一対の第一電極
（８）の一方に個々に接続された複数の第二電極（９）
及び他方に個々に接続され前記第二電極（９）とは独立
した複数の第三電極（９）とを有し、その第二電極
（９）及び第三電極（９）を制御部に接続するインク噴
射装置において、前記第二電極（９）及び第三電極
（９）を、それぞれ一端において前記隔壁の一方の側面
の第一電極（８）に個々に接続し、他端において前記第
一電極（８）に印加した電圧によって変形可能な前記隔
壁部分の外の位置まで延ばし、前記第三電極（９）の全
てと電気的に接続する第四電極（１７）を設け、前記第
二電極と前記第四電極とを、前記溝の長さ方向に異なら
せて配置するとともにその溝の深さ方向にも高さを異な
らせて配置し、前記第二電極（９）に個別に接続するパ
ターン（２４）と前記第四電極（１７）に接続するパタ
ーン（２５）とで前記第二電極（９）及び第四電極（１
７）を前記制御部に接続している。

【００１５】請求項４では、請求項１〜３のいずれかに
記載のインク噴射装置において、前記複数の溝をカバー
プレートによって覆い、複数の溝を交互に噴射チャンネ
ルと、非噴射領域とに形成している。

【００１６】

【作用】上記の構成を有する請求項１のインク噴射装置
では、隔壁両側の溝の長さを、相互に異ならせて、第二
電極（９）と第三電極（９）とを、溝の長さ方向に異な
らせて配置し、複数の溝の１つおきに位置する第二電極
（９）に個別に接続するパターン（２４）とその第二電
極（９）から前記溝の長さ方向に離れた位置の第三電極
（９）に接続するパターン（２５）とで制御部に接続
し、隔壁の両側に設けられた第一電極に電圧を印加して
電界を発生することで、その隔壁を変形させ、溝からイ
ンクを噴射する。

【００１７】請求項２のインク噴射装置では、隔壁両側
の溝の長さを、相互に異ならせ、長い方の溝内の第三電
極（９）を全て第四電極（１７）に電気的に接続し、短
い方の溝内の第二電極と、第四電極とを、溝の長さ方向
に異ならせて配置することで、第二電極と第四電極とを
それぞれパターン（２４，２５）を介して制御部に容易
に接続し、隔壁の両側に設けられた第一電極に電圧を印
加して電界を発生することで、その隔壁を変形させ、溝
からインクを噴射する。

【００１８】請求項３のインク噴射装置では、複数の第
三電極（９）を全て第四電極（１４）に接続し、第二電
極と第四電極とを、溝の長さ方向に異ならせて配置する
とともにその溝の深さ方向にも高さを異ならせて配置
し、第二電極（９）に個別に接続するパターン（２４）
と第四電極（１７）に接続するパターン（２５）とで制
御部に接続し、隔壁の両側に設けられた第一電極に電圧
を印加して電界を発生することで、その隔壁を変形さ
せ、溝からインクを噴射する。

【００１９】請求項４のインク噴射装置では、好ましく
は、複数の溝をカバープレートによって覆い、複数の溝
を交互に噴射チャンネルと、非噴射領域とに形成するこ
とで、請求項１〜３のいずれかに記載のインク噴射装置
を簡単な構造で実現する。

【００２０】

【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。

【００２１】図１、図２及び図３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１０とノズルプレート１４とから構成されてい
る。

【００２２】その圧電セラミックスプレート２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２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３が形成さ
れている。また、その溝３の側面となる隔壁６は矢印５
の方向に分極されている。それらの溝３は同じ深さであ
り、かつ平行である。それら溝３の深さは、圧電セラミ
ックスプレート２の一端面１５に近づくにつれて徐々に
浅くなって、浅溝７が形成されている。また、一端面１
５近傍には浅溝７が形成されなく、平面部１６となって
いる。また、浅溝７は、深さが浅い浅溝７ａと深さが深
い浅溝７ｂとがあり、浅溝７ａと浅溝７ｂとが交互に形
成されている。尚、両外側の浅溝７は深さが深い浅溝７
ｂである。

【００２３】そして、溝３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。また、浅溝７の内面には、その側面及び底面に
金属電極９がスパッタリング等によって形成されてい
る。これにより、溝３の両側面に形成された金属電極８
は浅溝７に形成された金属電極９によって電気的に接続
される。更に、平面部１６に金属電極１７が形成されて
いる。従って、全ての前記浅溝７の金属電極９は、平面
部１６の金属電極１７によって電気的に接続される。そ
こで、金属電極８、９、１７形成後に、浅溝７を横切る
切断溝１８が形成される。その切断溝１８の深さは、浅
溝７ａの深さより深く、浅溝７ｂの深さより浅い。従っ
て、浅溝７ａは個々に電気的に独立し、浅溝７ｂは電気
的に全て接続されている。そして、インクと金属電極８
とを絶縁する絶縁層（図示せず）が金属電極８上に形成
される。

【００２４】次に、カバープレート１０は、セラミック
ス材料で形成された前部プレート１０ａと樹脂で成形さ
れた後部プレート１０ｂとから構成されている。ここ
で、前部プレート１０ａは隔壁６の変形のための剛性が
必要であるので、セラミックス材料で形成し、後部プレ
ート１０ｂは剛性が必要でないので、加工性に優れ、且
つコストが低い材料で形成すればよい。その後部プレー
ト１０ｂには、インク導入口２２及びマニホールド２１
が形成されている。

【００２５】そして、圧電セラミックスプレート２の溝
３加工側の面とカバープレート１０のインク導入口２２
形成側の面とがエポキシ系接着剤２０（図５）によって
接着される。従って、インク噴射装置１には、溝３の上
面が覆われて、インク導入口２２を介してマニホールド
２１と連通する噴射チャンネルとしてのインク室４及び
マニホールド２１と連通しない非噴射領域としての空気
室２７（図５）が構成される。尚、インク室４は浅溝７
ａが形成された溝３に対応しており、空気室２７は浅溝
７ｂが形成された溝３に対応している。インク室４及び
空気室２７は長方形断面の細長い形状であり、全てのイ
ンク室４内はインクが充填され、空気室２７は空気が充
填される領域である。尚、浅溝７ａからインク室４内の
インクが漏れないように、浅溝７とカバープレートの後
部プレート１０ｂの接合部付近には、図示しないエポキ
シ系の接着剤などが設けられている。

【００２６】圧電セラミックスプレート２及びカバープ
レート１０の端面に、各インク室４の位置に対応した位
置にノズル１２が設けられたノズルプレート１４が接着
されている。このノズルプレート１４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。

【００２７】そして、浅溝７ａの金属電極９には、フレ
キシブルプリント基板２３のパターン２４が接続され、
平面部１６の金属電極１７には、フレキシブルプリント
基板２３のパターン２５が接続されている。パターン２
４には、後述する制御部から電圧が印加され、パターン
２５は接地される。そのフレキシブルプリント基板２３
のパターン２４、２５は、制御部に接続されたリジット
基板（図示せず）に接続される。

【００２８】次に、制御部のブロック図を示す図４によ
って、制御部の構成を説明する。フレキシブルプリント
基板２３に設けられた導電層のパターン２４、２５は前
記リジット基板を介して各々個々にＬＳＩチップ５１に
接続され、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ＬＳＩ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から供給された連続するクロックパルスに基づい
て、データライン５３上に現れるデータから、どのノズ
ル１２からインク滴の噴射を行うべきかを判断し、駆動
するインク室４内の金属電極８に導通する導電層のパタ
ーン２４に、電圧ライン５４の電圧Ｖを印加する。ま
た、駆動するインク室４以外の金属電極８に導通する導
電層のパターン２４及び空気室２７の金属電極８に導通
するパターン２５をアースライン５５に接続する。

【００２９】次に、本実施例のインク噴射装置１の動作
を説明する。図５（ｂ）のインク室４ｂからインク滴を
噴射するために、当該インク室４ｂに対し電圧パルスを
与える（ここで、あるインク室４に対して電圧を与える
ことは、そのインク室４に面する金属電極８に電圧を印
加し、指示しないインク室４に面する金属電極８及び空
気室２７の金属電極８を接地することを言う）。する
と、隔壁６ｂには矢印１３ｂ方向の電界が発生し、隔壁
６ｃには矢印１３ｃ方向の電界が発生し、隔壁６ｂと６
ｃとが互いに離れるように動く。インク室４ｂの容積が
増えて、ノズル１２付近を含むインク室４ｂ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、その間図示しないインク供給源からマニホ
ールド２１、インク導入口２２を介してインクが供給さ
れる。なお、上記Ｌ／ａは、インク室４内の圧力波が、
インク室４の長手方向（インク導入口２２からノズルプ
レート１４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４の長さＬとインク中
での音速ａによって決まる。

【００３０】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４ｂ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
わせてインク室４ｂに印加されている電圧を０Ｖに戻
す。すると、隔壁６ｂと６ｃは変形前の状態（図５
（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６ｂ、６ｃ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４ｂ内のインクに与えられて、インク滴が
ノズル１２から噴出される。

【００３１】また、前記実施例においては、まず駆動電
圧をインク室４ｂ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４ｂの容積を自然状態
に減少してインク室４ｂ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４ｂの容積が減少するよう
に印加してインク室４ｂ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４ｂ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４ｂ内にイン
クを供給してもよい。

【００３２】上述したように、本実施例のインク噴射装
置１では、一枚の圧電セラミックスプレート２に、溝３
が切削加工されて隔壁６が形成され、カバープレート１
０が隔壁６の天頂部に接着剤２０によって接着されてイ
ンク室４及び空気室２７が形成されるので、インク噴射
装置１の組み立てが容易に行われ、大量生産性に優れ
る。また、隔壁６の接着部が一カ所であるので、接着部
でのエネルギー損失が小さい。更に、空気室２７には、
空気が充填されているので、隔壁６の変形がしやすく、
電圧が低くてよい。

【００３３】また、本実施例では、カバープレート１０
の後部プレート１０ｂに、インク室４にのみ連通するイ
ンク導入口２２が形成されているので、空気室２７にイ
ンクが供給されることがない。このため、インク室４ｂ
からインク滴を噴射するための隔壁６ｂ、６ｃの変形
が、他のインク室４ａ、４ｃ等に影響を及ぼすことがな
い。従って、各インク室４から良好にインク滴が噴射さ
れ、印字品質がよい。

【００３４】尚、前記実施例では、カバープレート１０
の後部プレート１０ｂに、インク室４にのみ連通するイ
ンク導入口２２が形成されていたが、図６に示すよう
に、後部プレート１０ｃにインク室４にのみ連通する切
り欠き３０を設け、前部プレート１０ａに、後部プレー
ト１０ｃの切り欠き３０形成側の端面３１を接着させて
もよい。また、前記実施例では、カバープレート１０の
後部プレート１０ｂは、樹脂で成形されていたが、複数
の貫通孔を狭ピッチで加工しやすい感光性ガラスで形成
してもよい。また、カバープレート１０を前部プレート
１０ａと後部プレート１０ｂとの２つの部材から構成し
ていたが、セラミックス材料などで１つの部材で形成し
てもよい。

【００３５】更に、本実施例のインク噴射装置１では、
インク室４の浅溝７ａの金属電極９が切断溝１８によっ
て個々に電気的に独立し、空気室２７の全ての金属電極
８が浅溝７ｂの金属電極９及び平面部１６の金属電極１
７によって電気的に接続されているので、全ての空気室
２７の金属電極８を接地するための電気的コネクトが少
なくとも一カ所で接続することができる。従って、ＬＳ
Ｉチップ５１に接続するためのフレキシブルプリント基
板２３のパターン２４、２５との接続が容易である。

【００３６】尚、本実施例では、金属電極８、９、１７
形成した後に、切断溝１８が加工されていたが、図７に
示すように、浅溝７ａの長さを浅溝７ｂの長さより短く
加工し、浅溝７ａと平面部１６との間の中間部２８を設
け、その中間部２８に金属電極を設けず、インク室４の
浅溝７ａの金属電極９を電気的に独立し、空気室２７の
浅溝７ｂの金属電極９を金属電極１７によって電気的に
全て接続するようにしてもよい。この場合、浅溝７ａ、
７ｂの深さは同じであってもよい。このようにしても、
全ての空気室２７の金属電極８を接地するための電気的
コネクトが少なくとも一カ所で接続することができ、Ｌ
ＳＩチップ５１に接続するためのフレキシブルプリント
基板２３のパターン２４、２５との接続が容易である。

【００３７】そして、溝３及び浅溝７ａ、７ｂの加工方
法は、図８に示すように、圧電セラミックスプレート２
の二枚分の大きさの圧電セラミックス材料のプレート
に、まず図中右側から矢印Ｂ方向に、複数のダイアモン
ドブレードを移動させて、平面部１６及び中間部２８を
残してプレートに浅溝７ａを加工し、移動するにしたが
って、深さを深くして溝３を加工し、深さを浅くしてプ
レートの左側に浅溝７ｂを加工し、平面部１６を残す。
そして、図中左側から矢印Ａ方向に、前に加工した溝３
の間を通るように複数のダイアモンドブレードを移動さ
せて、同様に平面部１６及び中間部２８を残し、浅溝７
ａ、溝３、浅溝７ｂを加工し、平面部１６を残す。そし
て、プレートの中央（一点鎖線で示す）で、切断して２
つの圧電セラミックスプレート２が形成される。尚、１
枚のダイヤモンドブレードによって溝加工してもよい。

【００３８】また、図９に示すように、圧電セラミック
スプレート２の一端面１５側に、浅溝７ｂと同じ深さの
切欠溝２９を設け、その後、溝３に金属電極８、浅溝７
に金属電極９、切欠溝２９に金属電極を形成して、イン
ク室４の浅溝７ａの金属電極９を電気的に独立し、空気
室２７の浅溝７ｂの金属電極９を切欠溝２９の金属電極
によって電気的に全て接続されるようにしてもよい。こ
のようにしても、全ての空気室２７の金属電極８を接地
するための電気的コネクトが少なくとも一カ所で接続す
ることができ、ＬＳＩチップ５１に接続するためのフレ
キシブルプリント基板２３のパターン２４、２５との接
続が容易である。また、フレキシブルプリント基板２３
のパターン２４、２５を覆う被覆部材が前記平面部１６
（図１）に当たって、浅溝７ａの金属電極９とパターン
２４との接続が不良となるおそれがない。尚、切欠溝２
９の深さは、浅溝７ａの深さより深ければ、浅溝７ｂの
深さと同一でなくてもよい。

【００３９】尚、図２、図７、図９に示す電気的接続の
構成では、全浅溝７ｂを電気的に接続するための金属電
極が圧電セラミックスプレート２に形成されたいたが、
その金属電極を設けずに、フレキシブルプリント基板２
３に全浅溝７ｂを電気的に接続するためのパターンを設
けてもよい。

【００４０】また、空気室２７の幅をインク室４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
２の幅を小さくすることができる。

【００４１】本実施例では、圧電セラミックスプレート
２の片面に溝３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。

【００４２】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２が形成されて、隔壁６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。

【００４３】また、本実施例では、溝３が形成された圧
電セラミックスプレート２にカバープレート１０を接着
して、インク室４及び空気室２７を構成していたが、字
ぞが形成された２枚の圧電セラミックスプレートを互い
の隔壁の天頂部を接着させる構成としてもよい。また、
従来の構成にも、本発明を用いることができる。

【００４４】なお、請求項中の第一電極は、実施例の溝
３を形成する隔壁６の両側面に形成された金属電極８に
対応し、第二電極は、浅溝部７ａに形成された金属電極
９に対応し、第三電極は、浅溝部７ｂに形成された金属
電極９に対応し、第四電極は、平面部１６に形成された
金属電極１７または切欠溝２９に形成された金属電極に
対応する。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、請
求項１のインク噴射装置によれば、隔壁両側の溝の長さ
を、相互に異ならせて、第二電極と第三電極とを、溝の
長さ方向に異ならせて配置し、複数の溝の１つおきに位
置する第二電極（９）に個別に接続するパターン（２
４）とその第二電極（９）から前記溝の長さ方向に離れ
た位置の第三電極（９）に接続するパターン（２５）と
で制御部に接続することで、第二電極（９）に個別に接
続するパターン（２４）のピッチを広くでき、制御部へ
の電気的接続が容易となる。

【００４６】請求項２のインク噴射装置によれば、隔壁
両側の溝の長さを、相互に異ならせ、長い方の溝の第一
電極に接続した第三電極を全て第四電極に電気的に接続
し、短い方の溝内の第二電極と、第四電極とを、溝の長
さ方向に異ならせて配置し、第二電極と第四電極とをそ
れぞれ制御部に接続することで、共通側電極を接続する
ための電気的コネクトが少なくとも一カ所となり、電気
的コネクト数が少なくなって、制御部への電気的接続が
容易となる。

【００４７】また請求項３のインク噴射装置によれば、
複数の第三電極（９）を全て第四電極（１４）に接続
し、第二電極と第四電極とを、溝の長さ方向に異ならせ
て配置するとともにその溝の深さ方向にも高さを異なら
せて配置し、第二電極（９）に個別に接続するパターン
（２４）と第四電極（１７）に接続するパターン（２
５）とで制御部に接続することで、共通側電極を接続す
るための電気的コネクトが少なくとも一カ所となり、電
気的コネクト数が少なくなって、制御部への電気的接続
が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例のインク噴射装置を示す斜
視図である。

【図２】第一実施例のインク噴射装置の断面図である。

【図３】第一実施例のインク噴射装置の平面図である。

【図４】第一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。

【図５】第一実施例のインク噴射装置の動作を示す説明
図である。

【図６】第一実施例のインク噴射装置の他のカバープレ
ートを示す説明図である。

【図７】第一実施例のインク噴射装置の他の電極接続方
法を示す説明図である。

【図８】図７のインク噴射装置の圧電セラミックスプレ
ートの加工を示す説明図である。

【図９】第一実施例のインク噴射装置の更に他の電極接
続方法を示す説明図である。

【図１０】従来例のインク噴射装置を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１ インク噴射装置 ２ 圧電セラミックスプレート ３ 溝 ４ インク室 ５ 分極方向 ６ 隔壁 ８ 金属電極 １０ カバープレート １０ａ 前部プレート １０ｂ 後部プレート １０ｃ 後部プレート ２１ マニホールド ２２ インク導入口 ３０ 切り欠き

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 分極された圧電セラミックスで少なくと
   も一部が形成された複数の隔壁と、 それら隔壁によって両側を形成された複数の溝と、 前記各隔壁の両側にそれぞれ設けられ電圧が印加されて
   その隔壁を変形させる電界を発生させる複数対の第一電
   極（８）と、 前記各隔壁の両側面の一対の第一電極（８）の一方に個
   々に接続された複数の第二電極（９）及び他方に個々に
   接続され前記第二電極（９）とは独立した複数の第三電
   極（９）とを有し、 その第二電極（９）及び第三電極（９）を制御部に接続
   するインク噴射装置において、 前記隔壁を介して隣接する前記溝の長さを、相互に異な
   らせて形成し、前記溝を、前記第一電極（８）が位置してその第一電極
   （８）に印加した電圧によって変形可能な隔壁部分によ
   り形成される第一部分と、その部分に連続して変形しな
   い隔壁部分により形成される第二部分とから構成すると
   ともに、 隣接する一方の前記溝の第二部分内に前記第二
   電極（９）を、他方の溝の第二部分内に前記第三電極
   （９）をそれぞれ形成し、前記第二電極（９）の端部に
   電極のない部分（１８）を形成して前記第二電極（９）
   と第三電極（９）の各端部を前記溝の長さ方向に異なら
   せて配置し、 前記複数の溝の１つおきに位置する前記第二電極（９）
   に個別に接続するパターン（２４）とその第二電極
   （９）から前記溝の長さ方向に離れた位置の前記第三電
   極（９）に接続するパターン（２５）とで前記第二電極
   （９）及び第三電極（９）を前記制御部に接続すること
   を特徴とするインク噴射装置。
2. 【請求項２】 分極された圧電素子で少なくとも一部が
   形成された複数の隔壁と、 それら隔壁によって両側を形成された複数の溝と、 前記各隔壁の両側にそれぞれ設けられ電圧が印加されて
   その隔壁を変形させる電界を発生させる複数対の第一電
   極（８）と、 前記各隔壁の両側面の一対の第一電極（８）の一方に個
   々に接続された複数の第二電極（９）及び他方に個々に
   接続され前記第二電極（９）とは独立した複数の第三電
   極（９）とを有し、 その第二電極（９）及び第三電極（９）を制御部に接続
   するインク噴射装置において、 前記隔壁を介して隣接する溝の長さを、相互に異ならせ
   て形成し、前記溝を、前記第一電極（８）が位置してその第一電極
   （８）に印加した電圧によって変形可能な隔壁部分によ
   り形成される第一部分と、その部分に連続して変形しな
   い隔壁部分により形成される第二部分とから構成すると
   ともに、隣接する短い方の前記溝の第二部分内に前記第
   二電極（９）を、 長い方の前記溝の第二部分内に前記第
   三電極（９）をそれぞれ形成し、 前記第三電極（９）を全て電気的に接続する第四電極
   （１７）を設け、短い方の溝内の前記第二電極と、前記
   第四電極とを、前記溝の長さ方向に異ならせて配置し、 前記第二電極（９）に個別に接続するパターン（２４）
   と前記第四電極（１７）に接続するパターン（２５）と
   で前記第二電極（９）及び第四電極（１７）を前記制御
   部に接続することを特徴とするインク噴射装置。
3. 【請求項３】 分極された圧電素子で少なくとも一部が
   形成された複数の隔壁と、 それら隔壁によって両側を形成された複数の溝と、 前記各隔壁の両側にそれぞれ設けられ電圧が印加されて
   その隔壁を変形させる電界を発生させる複数対の第一電
   極（８）と、 前記各隔壁の両側面の一対の第一電極（８）の一方に個
   々に接続された複数の第二電極（９）及び他方に個々に
   接続され前記第二電極（９）とは独立した複数の第三電
   極（９）とを有し、 その第二電極（９）及び第三電極（９）を制御部に接続
   するインク噴射装置において、 前記第二電極（９）及び第三電極（９）を、それぞれ一
   端において前記隔壁の一方の側面の第一電極（８）に個
   々に接続し、他端において前記第一電極（８）に印加し
   た電圧によって変形可能な前記隔壁部分の外の位置まで
   延ばし、 前記第三電極（９）の全てと電気的に接続する第四電極
   （１７）を設け、 前記第二電極と前記第四電極とを、前記溝の長さ方向に
   異ならせて配置するとともにその溝の深さ方向にも高さ
   を異ならせて配置し、 前記第二電極（９）に個別に接続するパターン（２４）
   と前記第四電極（１７）に接続するパターン（２５）と
   で前記第二電極（９）及び第四電極（１７）を前記制御
   部に接続することを特徴とするインク噴射装置。
4. 【請求項４】 前記複数の溝をカバープレートによって
   覆い、複数の溝を交互に噴射チャンネルと、非噴射領域
   とに形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか
   に記載のインク噴射装置。