JP3255316B2 - Ink jet device - Google Patents

Ink jet device

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JP3255316B2
JP3255316B2 JP15039893A JP15039893A JP3255316B2 JP 3255316 B2 JP3255316 B2 JP 3255316B2 JP 15039893 A JP15039893 A JP 15039893A JP 15039893 A JP15039893 A JP 15039893A JP 3255316 B2 JP3255316 B2 JP 3255316B2
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JP
Japan
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ink
side wall
liquid chamber
ink liquid
electrode
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宏人 菅原
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Brother Industries Ltd
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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、プリンタヘッドとして、圧電セラ
ミックスを応用したドロップオンデマンド方式のインク
ジェットプリンタヘッドが提案されている。これは、圧
電セラミックスの変形によってインク液室の容積を変化
させることにより、その容積減少時にインク液室内のイ
ンクをノズルから液滴として噴射し、容積増大時に他方
のインク導入路からインク液室内にインクを導入するよ
うにしたものである。そして、このようなインク液室を
多数互いに近接して配置し、所望の印字データに従って
所望の位置のノズルからインク液滴を噴射させることに
より、そのノズルと対向する紙面上等に所望の文字や画
像を形成するものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, a drop-on-demand type ink jet printer head using piezoelectric ceramics has been proposed as a printer head. This is because, by changing the volume of the ink liquid chamber by deformation of the piezoelectric ceramics, the ink in the ink liquid chamber is ejected as droplets from the nozzle when the volume decreases, and when the volume increases, the ink enters the ink liquid chamber from the other ink introduction path. Ink is introduced. A large number of such ink liquid chambers are arranged close to each other, and ink droplets are ejected from a nozzle at a desired position in accordance with desired print data. An image is formed.

【0003】この種のインク噴射装置としては、例えば
特開昭63−247051号公報、特開昭63−252
750号公報及び特開平2−150355号公報に記載
されているものがある。図3、図4、図5、図6及び図
7にそれら従来例の概略図を示す。以下、インク噴射装
置の断面図を示す図3によって、従来例の構成を具体的
に説明する。複数の溝15及び該溝15を隔てる側壁1
1を有し、かつ矢印4の方向に分極処理を施した圧電セ
ラミックスプレート1と、セラミックス材料または樹脂
材料等からなるカバープレート2とを、エポキシ系接着
剤等からなる接合層3を介して接合することで、溝15
は横方向に互いに間隔を有する複数のインク液室12と
なる。インク液室12は長方形断面の細長い形状であ
り、側壁11はインク液室12の全長にわたって伸びて
いる。側壁11の接着層3付近の側壁11上部から側壁
11中央部までの両表面には、駆動電界印加用の電極1
3が形成されている。全てのインク液室12内には、イ
ンクが充填される。
[0003] For example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 63-27051 and 63-252 disclose such an ink ejecting apparatus.
750 and JP-A-2-150355. FIGS. 3, 4, 5, 6, and 7 are schematic diagrams of these conventional examples. Hereinafter, the configuration of the conventional example will be specifically described with reference to FIG. 3 showing a cross-sectional view of the ink ejecting apparatus. A plurality of grooves 15 and side walls 1 separating the grooves 15
1 and a cover plate 2 made of a ceramic material, a resin material, or the like, which is polarized in a direction of an arrow 4 and a cover plate 2 made of a ceramic material or a resin material, via a bonding layer 3 made of an epoxy-based adhesive or the like. By doing, the groove 15
Are a plurality of ink liquid chambers 12 spaced from each other in the horizontal direction. The ink liquid chamber 12 has an elongated shape with a rectangular cross section, and the side wall 11 extends over the entire length of the ink liquid chamber 12. Electrodes 1 for applying a driving electric field are provided on both surfaces from the top of the side wall 11 near the adhesive layer 3 to the center of the side wall 11.
3 are formed. All the ink liquid chambers 12 are filled with ink.

【0004】次に、インク噴射装置の断面図を示す図4
によって、従来例の動作を説明する。該インク噴射装置
において、所望の印字データに従って例えばインク液室
12bが選択されると、電極13eと13fに急速に正
の駆動電圧が印加され、電極13dと13gは接地され
る。これにより側壁11bには矢印14bの方向の駆動
電界が、側壁11cには矢印14cの方向の駆動電界が
作用する。このとき駆動電界方向14b及び14cと分
極方向4とが直交しているため、側壁11b及び11c
は、圧電厚みすべり効果によってインク液室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液室
12bの容積が減少してインク液室12bのインク圧力
が急速に増大し、圧力波が発生して、インク液室12b
に連通するノズル32(図5)からインク液滴が噴射さ
れる。また、駆動電圧の印加を徐々に停止すると、側壁
11b及び11cが変形前の位置(図3参照)に戻るた
めインク液室12b内のインク圧力が徐々に低下し、イ
ンク供給口21(図5)からマニホールド22(図5)
を通してインク液室12b内にインクが供給される。
FIG. 4 is a cross-sectional view of an ink ejecting apparatus.
The operation of the conventional example will now be described. In the ink ejecting apparatus, for example, when the ink liquid chamber 12b is selected according to desired print data, a positive drive voltage is rapidly applied to the electrodes 13e and 13f, and the electrodes 13d and 13g are grounded. As a result, a driving electric field in the direction of arrow 14b acts on the side wall 11b, and a driving electric field in the direction of arrow 14c acts on the side wall 11c. At this time, since the driving electric field directions 14b and 14c are orthogonal to the polarization direction 4, the side walls 11b and 11c
Is rapidly deformed toward the inside of the ink liquid chamber 12b due to the piezoelectric thickness-shear effect. Due to this deformation, the volume of the ink liquid chamber 12b is reduced, the ink pressure in the ink liquid chamber 12b is rapidly increased, and a pressure wave is generated.
An ink droplet is ejected from a nozzle 32 (FIG. 5) communicating with the ink jet head. When the application of the drive voltage is gradually stopped, the side walls 11b and 11c return to the positions before deformation (see FIG. 3), so that the ink pressure in the ink liquid chamber 12b gradually decreases, and the ink supply port 21 (FIG. ) To manifold 22 (FIG. 5)
The ink is supplied into the ink liquid chamber 12b through the ink passage.

【0005】従来例では、隣接する2つのインク液室に
連通する2つのノズルから同時にインク液滴を噴射する
ことができないため、例えば、左端から奇数番目のイン
ク液室12a、12cに連通するノズルからインク液滴
を噴射した後、偶数番目のインク液室12b、12dに
連通するノズルからインク液滴を噴射し、次に再び奇数
番目からインク液滴を噴射するというように、インク液
室12及びノズル32を複数のグループに分割してイン
ク液滴の噴射を行う。
In the conventional example, since ink droplets cannot be simultaneously ejected from two nozzles communicating with two adjacent ink liquid chambers, for example, nozzles communicating with odd-numbered ink liquid chambers 12a and 12c from the left end After the ink droplets are ejected from the ink liquid chambers 12b and 12d, the ink droplets are ejected from the nozzles communicating with the even-numbered ink liquid chambers 12b and 12d, and then the ink droplets are ejected again from the odd-numbered ink chambers. And the nozzles 32 are divided into a plurality of groups to eject ink droplets.

【0006】但し、上記の動作は従来例の基本動作に過
ぎず、製品として具体化される場合には、まず駆動電圧
を容積が増加する方向に印加し、先にインク液室12b
にインクを供給させた後に駆動電圧の印加を停止して、
側壁11b及び11cを変形前の位置(図3参照)に戻
してインクを噴射させることもある。
However, the above operation is merely a basic operation of the conventional example, and when embodied as a product, first, a drive voltage is applied in a direction of increasing the volume, and the ink liquid chamber 12b is first applied.
Stop supplying drive voltage after supplying ink to
The ink may be ejected by returning the side walls 11b and 11c to the position before deformation (see FIG. 3).

【0007】次に、インク噴射装置の斜視図を示す図5
によって、従来例の構成及び製造法を説明する。分極処
理を施した圧電セラミックスプレート1に、薄い円板状
のダイヤモンドブレードを使用した研削加工等によっ
て、前記の形状のインク液室12を形成する平行な溝1
5を作製する。溝15は圧電セラミックスプレート1の
ほぼ全域で同じ深さの平行な溝であるが、端面17に近
づくにつれて徐々に浅くなり、端面17付近では浅く平
行な溝18となるよう作成される。この溝15及び浅く
平行な溝18の内面には、前記の電極13がスパッタリ
ング等によって形成される。溝15の内面にはその側面
の上半分のみに電極13が形成されるが、浅く平行な溝
18の内面にはその側面及び底面全体に電極13が形成
される。また、セラミックス材料または樹脂材料等から
なるカバープレート2に、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を作成す
る。
Next, FIG. 5 is a perspective view of the ink ejecting apparatus.
The configuration and manufacturing method of the conventional example will be described. The parallel grooves 1 forming the ink liquid chambers 12 having the above-mentioned shape are formed on the piezoelectric ceramic plate 1 that has been subjected to the polarization treatment by grinding using a thin disk-shaped diamond blade or the like.
5 is produced. The groove 15 is a parallel groove having the same depth over substantially the entire area of the piezoelectric ceramic plate 1, but is formed so as to gradually become shallower as approaching the end face 17 and become a shallow parallel groove 18 near the end face 17. The electrodes 13 are formed on the inner surfaces of the groove 15 and the shallow parallel groove 18 by sputtering or the like. On the inner surface of the groove 15, the electrode 13 is formed only on the upper half of the side surface. On the inner surface of the shallow and parallel groove 18, the electrode 13 is formed on the entire side surface and bottom surface. Further, the ink inlet 21 and the manifold 22 are formed on the cover plate 2 made of a ceramic material or a resin material by grinding or cutting.

【0008】次に、圧電セラミックスプレート1の溝1
5加工側の面とカバープレート2のマニホールド22加
工側の面とを、エポキシ系接着剤等によって、各々の溝
15が前記の形状のインク液室12を形成するように接
着する。次に、圧電セラミックスプレート1及びカバー
プレート2の端面16に、各インク液室12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3
1を接着する。圧電セラミックスプレート1の溝15加
工側と反対側の面には、各インク液室12の位置に対応
した位置に導電層のパターン42が設けられた基板41
を、エポキシ系接着剤等によって接着する。そして、浅
く平行な溝18の底面の電極13と導電層のパターン4
2を、ワイヤボンディングによって導線43で接続す
る。
Next, the grooves 1 of the piezoelectric ceramic plate 1
(5) The surface on the processing side and the surface on the processing side of the manifold 22 of the cover plate 2 are bonded to each other with an epoxy-based adhesive or the like such that each groove 15 forms the ink liquid chamber 12 having the above-described shape. Next, the nozzle plate 3 provided with the nozzle 32 at a position corresponding to the position of each ink liquid chamber 12 on the end face 16 of the piezoelectric ceramic plate 1 and the cover plate 2.
1 is adhered. A substrate 41 provided with a conductive layer pattern 42 at a position corresponding to the position of each ink liquid chamber 12 on the surface of the piezoelectric ceramic plate 1 opposite to the groove 15 processing side.
Are bonded with an epoxy adhesive or the like. Then, the electrode 13 and the conductive layer pattern 4 on the bottom of the shallow parallel groove 18 are formed.
2 are connected by a conductive wire 43 by wire bonding.

【0009】次に、制御部のブロック図を示す図6によ
って、従来例の制御部の構成を説明する。基板41に設
けら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、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32からインク液滴の噴射を行うべきかを判
断し、駆動するインク液室12内の電極13に導通する
導電層のパターン42に、電圧ライン54の電圧Vを印
加する。また、前記インク液室12以外の電極13に導
通する導電層のパターン42にアースライン55の電圧
0を印加する。
Next, the configuration of a conventional control unit will be described with reference to FIG. 6 showing a block diagram of the control unit. The conductive layer patterns 42 provided on the substrate 41 are individually connected to the LSI chip 51, and the clock line 52, the data line 53, the voltage line 54, and the ground line 55 are also connected to the LSI chip 51. The LSI chip 51 converts the data appearing on the data line 53 based on the continuous clock pulse supplied from the clock line 52 from
It is determined from which nozzle 32 the ink droplet should be ejected, and the voltage V of the voltage line 54 is applied to the conductive layer pattern 42 that is connected to the electrode 13 in the ink chamber 12 to be driven. Further, a voltage 0 of the ground line 55 is applied to the conductive layer pattern 42 that is electrically connected to the electrodes 13 other than the ink liquid chamber 12.

【0010】次に、プリンタの斜視図を示す図7によっ
て、従来例の構成及び動作を説明する。インク噴射装置
61及びノズルプレート31は、図3、図4及び図5で
説明した構成、動作をもつものである。インク噴射装置
61はキャリッジ62上に固定され、インク供給チュー
ブ63はインク供給口21(図5)に連通し、LSIチ
ップ51(図6)はキャリッジ62に内蔵され、フレキ
シブルケーブル64は図6に示したクロックライン5
2、データライン53、電圧ライン54及びアースライ
ン55に対応している。キャリッジ62はスライダ66
に沿って矢印65方向に記録紙71の全幅にわたって往
復移動し、インク噴射装置61はキャリッジ62が移動
している時にプラテンローラ72に保持された記録紙7
1に対して、ノズルプレート31に設けられたノズル3
2(図5)からインク液滴を噴射し、記録紙71上にイ
ンク液滴を付着させる。
Next, the configuration and operation of the conventional example will be described with reference to FIG. 7 showing a perspective view of a printer. The ink ejection device 61 and the nozzle plate 31 have the configuration and operation described with reference to FIGS. 3, 4, and 5. The ink ejection device 61 is fixed on a carriage 62, the ink supply tube 63 communicates with the ink supply port 21 (FIG. 5), the LSI chip 51 (FIG. 6) is built in the carriage 62, and the flexible cable 64 is Clock line 5 shown
2, corresponding to the data line 53, the voltage line 54 and the ground line 55. The carriage 62 is a slider 66
Reciprocates along the entire width of the recording paper 71 in the direction of arrow 65 along the arrow, and the ink ejecting device 61 moves the recording paper 7 held by the platen roller 72 while the carriage 62 is moving.
Nozzle 3 provided on nozzle plate 31
2 (FIG. 5), the ink droplets are ejected, and the ink droplets are deposited on the recording paper 71.

【0011】また、記録紙71はインク噴射装置61が
インク液滴を噴射しているときは静止しているが、キャ
リッジ62が往復動作を行う度に紙送りローラ73及び
74によって矢印75方向に一定量ずつ移送される。こ
れによって、インク噴射装置61は記録紙71の全面に
所望の文字や画像を形成することが可能となる。
The recording paper 71 is stationary when the ink ejecting device 61 ejects ink droplets, but each time the carriage 62 reciprocates, it is moved in the direction of arrow 75 by the paper feed rollers 73 and 74. It is transferred by a fixed amount. Thus, the ink ejecting apparatus 61 can form desired characters and images on the entire surface of the recording paper 71.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のインク噴射装置61では、電極13がイン
ク液室12の内面に露出して形成されており、インク液
室12内部のインクに接するため、電極13がインク中
に含まれる水分などによって腐食される。このため、側
壁11の変形量が小さくなったり、電極13が断線して
側壁11の一部に電圧が伝わらなくなり側壁11の一部
が変形しなくなって、噴射が不安定になるという問題点
があった。従って、インク噴射装置の信頼性が低いとい
う問題点があった。
However, in the above-described conventional ink ejecting apparatus 61, the electrodes 13 are formed so as to be exposed on the inner surface of the ink liquid chamber 12, and come into contact with the ink inside the ink liquid chamber 12. As a result, the electrode 13 is corroded by moisture contained in the ink. For this reason, there is a problem that the deformation amount of the side wall 11 is reduced, the voltage is not transmitted to a part of the side wall 11 due to the disconnection of the electrode 13 and the part of the side wall 11 is not deformed, and the injection becomes unstable. there were. Therefore, there is a problem that the reliability of the ink ejecting apparatus is low.

【0013】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、電極の寿命が長く、信頼性が高
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-described problems, and has as its object to provide a highly reliable ink jet apparatus having a long electrode life.

【0014】[0014]

【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では、少なくとも一部が圧電部から
なる複数の側壁間に形成され、インク液滴を噴射するノ
ズルと連通した複数のインク液室と、前記インク液室の
外面であって、該インク液室の配列方向と直交 する前記
側壁の高さ方向の両端部に対応した部分に対向して形成
されるとともに、少なくともその一方が各側壁に対応し
て形成され、該複数の側壁の高さ方向に電界を発生する
電極とを備え、前記電極間に選択的に電圧を印加するこ
とにより、前記側壁の高さ方向に電界を発生して、前記
側壁を前記インク液室に対して変形させ、前記インク液
室に連通する前記ノズルからインク液滴を噴射すること
を特徴とする。
In order to achieve this object, according to the first aspect of the present invention, at least a part is formed between a plurality of side walls composed of a piezoelectric portion , and a nozzle for ejecting ink droplets is provided.
A plurality of ink chambers through nozzle and communicating, a outer surface of said ink chamber, said perpendicular to the arrangement direction of the ink chamber
Formed facing the part corresponding to both ends in the height direction of the side wall
And at least one of them corresponds to each side wall.
Electrodes that generate an electric field in the height direction of the plurality of side walls, and selectively apply a voltage between the electrodes.
With this, an electric field is generated in the height direction of the side wall, and the
Deforming the side wall with respect to the ink liquid chamber,
An ink droplet is ejected from the nozzle communicating with the chamber .

【0015】請求項2では、前記圧電部の分極方向と、
前記電極から発生する電界方向とが略直交していること
を特徴とする。
According to a second aspect, the polarization direction of the piezoelectric portion is
The direction of the electric field generated from the electrode is substantially orthogonal to the direction of the electric field.

【0016】請求項3では、前記側壁は、該側壁の高さ
方向に複数層からなり、少なくとも一層が前記圧電部で
あり、前記電極は、少なくとも該側壁の高さ方向の両端
部に対応した部分に位置することを特徴とする。
According to claim 3, the side wall has a height of the side wall.
A plurality of layers in the direction , at least one layer is the piezoelectric portion, and the electrodes are at least both ends in the height direction of the side wall.
Characterized that you located portion corresponding to the section.

【0017】請求項4では、前記側壁の二層が前記圧電
部であり、その二層の分極方向が互いに逆方向であるこ
とを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, the two layers on the side wall are the piezoelectric portions, and the polarization directions of the two layers are opposite to each other.

【0018】請求項5では、前記側壁及びインク液室
は、圧電セラミックスプレートの一方の面に形成され、
前記電極は、その圧電セラミックスプレートの側壁及び
インク液室が形成された前記一方の面とは反対側の面に
形成されていることを特徴とする。
[0018] According to claim 5, before Symbol sidewalls and an ink liquid chamber is formed on one surface of the piezoelectric ceramic plate,
The electrode has a side wall of the piezoelectric ceramic plate and
The ink liquid chamber is formed on a surface opposite to the one surface on which the ink liquid chamber is formed.

【0019】[0019]

【作用】上記の構成を有する本発明では、少なくとも一
部が圧電部からなる複数の側壁間に形成され、インク液
滴を噴射するノズルと連通した複数のインク液室と、前
記インク液室の外面であって、少なくとも該インク液室
の配列方向と直交する前記側壁の高さ方向の両端部に対
応した部分に形成されるとともに、少なくともその一方
が各側壁に対応して形成され、該側壁の高さ方向に電界
を発生する電極とを備え、前記電極間に電圧を印加する
ことにより、前記側壁の高さ方向に電界を 発生して、前
記側壁を前記インク液室に対して変形させ、前記インク
液室に連通する前記ノズルからインク液滴を噴射するた
め、電極がインク液室の内部のインクに接することがな
い。この結果、電極がインク中に含まれる水分などによ
って腐食され、噴射が不安定になるということがなく、
電極の寿命を長くし、信頼性を高くすることができる。
In the present invention having the above structure, at least a portion is formed between the plurality of side walls composed of the piezoelectric portion , and the ink liquid is formed.
A plurality of ink liquid chambers communicating with a nozzle for ejecting droplets, and an outer surface of the ink liquid chamber, wherein at least the ink liquid chamber
At both ends in the height direction of the side wall orthogonal to the arrangement direction of the
And at least one of them
Are formed corresponding to each side wall, and an electric field is generated in the height direction of the side wall.
And an electrode for generating a voltage, and applying a voltage between the electrodes.
As a result, an electric field is generated in the height direction of the side wall ,
Deforming the side wall with respect to the ink liquid chamber;
Order to eject ink droplets from the nozzle communicating with the liquid chamber, the electrode does not come in contact with the ink inside the ink chamber. As a result, the electrodes are not corroded by moisture contained in the ink, and the ejection is not unstable.
The life of the electrode can be prolonged, and the reliability can be increased.

【0020】[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。尚、従来技術と同一の部材には同一
の符号を付し、その説明を省略する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The same members as those in the related art are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0021】まず、インク噴射装置の断面図を示す図1
によって、本発明の一実施例の構成を具体的に説明す
る。図1に示すように、矢印141の方向に分極処理が
施された圧電セラミックスプレート101の片面に、溝
123が薄い円板状のダイヤモンドブレードを使用した
研削加工等によって形成される。また、矢印142の方
向に分極処理が施された圧電セラミックスプレート10
2の片面に、溝124が同様に形成される。次に、圧電
セラミックスプレート101の溝123が形成された面
と、圧電セラミックスプレート102の溝124が形成
された面とが、エポキシ系接着剤等からなる接合層11
1を介して接合される。これで、複数の溝123、12
4は、側壁121によって、横方向に互いに間隔を有す
る複数のインク液室122となる。インク液室122は
長方形断面の細長い形状であり、側壁121はインク液
室122の全長にわたって伸びている。
First, FIG. 1 is a sectional view showing an ink ejecting apparatus.
The configuration of one embodiment of the present invention will be specifically described. As shown in FIG. 1, a groove 123 is formed on one surface of the piezoelectric ceramic plate 101 that has been subjected to polarization processing in the direction of the arrow 141 by grinding using a thin disk-shaped diamond blade or the like. Also, the piezoelectric ceramic plate 10 that has been subjected to polarization processing in the direction of arrow 142
The groove 124 is similarly formed on one surface of No. 2. Next, the surface of the piezoelectric ceramic plate 101 on which the groove 123 is formed and the surface of the piezoelectric ceramic plate 102 on which the groove 124 is formed are joined to the bonding layer 11 made of an epoxy-based adhesive or the like.
1 are joined. Thus, the plurality of grooves 123, 12
Reference numeral 4 denotes a plurality of ink liquid chambers 122 which are spaced apart from each other in the lateral direction by the side walls 121. The ink liquid chamber 122 has an elongated shape with a rectangular cross section, and the side wall 121 extends over the entire length of the ink liquid chamber 122.

【0022】次に、圧電セラミックスプレート101の
溝123が形成された面と反対側の面の、側壁121の
位置と対応した位置に、アルミニウム、ニッケル、金等
の金属や導電性樹脂等からなる電極131が真空蒸着、
スパッタリング、化学メッキ等で形成される。また、圧
電セラミックスプレート102の溝124が形成された
面と反対側の全面に、同様にアルミニウム、ニッケル、
金等の金属や導電性樹脂等からなる電極132が真空蒸
着、スパッタリング、化学メッキ等で形成される。全て
のインク液室122内には、インクが充填される。
Next, at a position corresponding to the position of the side wall 121 on the surface of the piezoelectric ceramic plate 101 opposite to the surface on which the groove 123 is formed, a metal such as aluminum, nickel, gold, or a conductive resin is formed. Electrode 131 is vacuum deposited,
It is formed by sputtering, chemical plating, or the like. Similarly, aluminum, nickel, and the like are formed on the entire surface of the piezoelectric ceramic plate 102 opposite to the surface on which the groove 124 is formed.
An electrode 132 made of a metal such as gold or a conductive resin is formed by vacuum deposition, sputtering, chemical plating, or the like. All the ink liquid chambers 122 are filled with ink.

【0023】次に、インク噴射装置の断面図を示す図2
によって、本発明の一実施例の動作を説明する。該イン
ク噴射装置において、所望の印字データに従って例えば
インク液室122bが選択されると、電極131bに急
速に負の駆動電圧が印加され、また、電極131cに急
速に正の駆動電圧が印加され、電極132は接地され
る。これにより側壁121bには矢印151bの方向の
駆動電界が、側壁121cには矢印151cの方向の駆
動電界が作用する。このとき駆動電界方向151b及び
151cと分極方向141及び142とが直交している
ため、側壁121b及び121cは、圧電厚みすべり効
果によってインク液室122bの内部方向に急速に変形
する。この変形によってインク液室122bの容積が減
少してインク液室122bのインク圧力が急速に増大
し、圧力波が発生して、インク液室122bに連通する
ノズル32(図5)からインク液滴が噴射される。
Next, FIG. 2 is a sectional view of the ink ejecting apparatus.
The operation of one embodiment of the present invention will now be described. In the ink ejecting apparatus, for example, when the ink liquid chamber 122b is selected according to desired print data, a negative driving voltage is rapidly applied to the electrode 131b, and a positive driving voltage is rapidly applied to the electrode 131c. The electrode 132 is grounded. Thus, a driving electric field in the direction of arrow 151b acts on the side wall 121b, and a driving electric field in the direction of arrow 151c acts on the side wall 121c. At this time, since the driving electric field directions 151b and 151c are orthogonal to the polarization directions 141 and 142, the side walls 121b and 121c are rapidly deformed toward the inside of the ink liquid chamber 122b due to the piezoelectric thickness-shear effect. Due to this deformation, the volume of the ink liquid chamber 122b decreases, the ink pressure in the ink liquid chamber 122b rapidly increases, a pressure wave is generated, and the ink droplets from the nozzle 32 (FIG. 5) communicating with the ink liquid chamber 122b. Is injected.

【0024】また、駆動電圧の印加を停止すると、側壁
121b及び121cが変形前の位置(図1参照)に戻
るためインク液室122b内のインク圧力が低下し、イ
ンク供給口21(図5)からマニホールド22(図5)
を通してインク液室122b内にインクが供給される。
When the application of the driving voltage is stopped, the side walls 121b and 121c return to the positions before the deformation (see FIG. 1), so that the ink pressure in the ink liquid chamber 122b decreases and the ink supply port 21 (FIG. 5) To manifold 22 (Fig. 5)
Is supplied to the ink liquid chamber 122b through the ink passage.

【0025】本実施例のインク噴射装置では、電極13
1及び132がインク液室122の内部のインクに接し
ない。このため、電極131及び132がインク中に含
まれる水分などによって腐食されることがなく、噴射が
不安定になるということがない。従って、電極の寿命が
長く、信頼性が高いインク噴射装置を提供することが可
能である。
In the ink jetting apparatus of this embodiment, the electrodes 13
1 and 132 do not contact the ink inside the ink liquid chamber 122. Therefore, the electrodes 131 and 132 are not corroded by moisture or the like contained in the ink, and ejection is not unstable. Therefore, it is possible to provide a highly reliable ink ejecting apparatus having a long electrode life.

【0026】尚、前記実施例においては、圧電セラミッ
クスプレート102の溝124が形成された面と反対側
の面に、全ての側壁121に共通した電極132が設け
られていたが、電極132は、電極131と同様に側壁
121の位置と対応した位置に分割して設けられていて
もよい。
In the above embodiment, the electrode 132 common to all the side walls 121 is provided on the surface of the piezoelectric ceramic plate 102 opposite to the surface on which the groove 124 is formed. Like the electrode 131, it may be provided separately at a position corresponding to the position of the side wall 121.

【0027】また、前記実施例においては、側壁121
が圧電セラミックスプレート101と圧電セラミックス
プレート102とで形成されていたが、そのうち片方は
圧電材料以外の材料、例えば、セラミックスや樹脂など
でもよい。
Further, in the above embodiment, the side wall 121 is formed.
Is formed of the piezoelectric ceramic plate 101 and the piezoelectric ceramic plate 102, one of which may be made of a material other than the piezoelectric material, for example, ceramics or resin.

【0028】また、前記実施例においては、まず駆動電
圧をインク液室の容積が減少する方向に印加してインク
液滴を噴射し、次に駆動電圧の印加を停止しインク液室
の容積を増加させてインク液室内にインクを供給してい
たが、まず駆動電圧をインク液室の容積が増加する方向
に印加してインク液室内にインクを供給し、次に駆動電
圧の印加を停止しインク液室の容積を減少させてインク
液滴を噴射してもよい。
In the above embodiment, first, a drive voltage is applied in a direction in which the volume of the ink liquid chamber is reduced to eject ink droplets, and then the application of the drive voltage is stopped to reduce the volume of the ink liquid chamber. Although the ink was supplied to the ink liquid chamber by increasing it, first, a drive voltage was applied in a direction to increase the volume of the ink liquid chamber to supply the ink to the ink liquid chamber, and then the application of the drive voltage was stopped. The ink droplets may be ejected by reducing the volume of the ink liquid chamber.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上説明したことから明かなように本発
明では、少なくとも一部が圧電部からなる複数の側壁間
に形成され、インク液滴を噴射するノズルと連通した複
数のインク液室と、前記インク液室の外面であって、該
インク液室の配列方向と直交する前記側壁の高さ方向の
両端部に対応した部分に対向して形成されるとともに、
少なくともその一方が各側壁に対応して形成され、該複
数の側壁の高さ方向に電界を発生する電極とを備え、前
記電極間に選択的に電圧を印加することにより、前記側
壁の高さ方向に電界を発生して、前記側壁を前記インク
液室に対して変形させ、前記インク液室に連通する前記
ノズルからインク液滴を噴射するため、電極がインク液
室の内部のインクに接しない。このため、電極がインク
中に含まれる水分などによって腐食されることがなく、
噴射が不安定になるということがない。このため、電極
の寿命が長く、信頼性が高いインク噴射装置を提供する
ことが可能である。
As is apparent from the above description, according to the present invention, a plurality of ink liquid chambers formed at least in part between a plurality of side walls composed of piezoelectric portions and communicating with nozzles for ejecting ink droplets. And the outer surface of the ink liquid chamber ,
The height direction of the side wall perpendicular to the arrangement direction of the ink liquid chambers
While being formed facing parts corresponding to both ends,
At least one of them is formed corresponding to each side wall.
And an electrode for generating an electric field in the height direction of the side wall of the few, before
By selectively applying a voltage between the electrodes,
An electric field is generated in the height direction of the wall, and the ink is applied to the side wall by the ink.
The liquid chamber is deformed and communicates with the ink liquid chamber.
Since the ink droplets are ejected from the nozzles , the electrodes do not come into contact with the ink inside the ink liquid chamber. For this reason, the electrodes are not corroded by moisture or the like contained in the ink,
Injection does not become unstable. For this reason, it is possible to provide an ink ejection device in which the life of the electrode is long and the reliability is high.

【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の断面図で
ある。
FIG. 1 is a sectional view of an ink ejecting apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例のインク噴射装置の動作を示
す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an operation of the ink ejecting apparatus according to the embodiment of the present invention.

【図3】従来例のインク噴射装置の断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a conventional ink ejecting apparatus.

【図4】従来例のインク噴射装置の動作を示す説明図で
ある。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the operation of a conventional ink ejecting apparatus.

【図5】従来例のインク噴射装置の斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of a conventional ink ejecting apparatus.

【図6】従来例の制御部のブロック図である。FIG. 6 is a block diagram of a control unit of a conventional example.

【図7】従来例のプリンタの斜視図である。FIG. 7 is a perspective view of a conventional printer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

32 噴射ノズル 111 側壁 112 インク液室 131 電極 132 電極 32 ejection nozzle 111 side wall 112 ink liquid chamber 131 electrode 132 electrode

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 少なくとも一部が圧電部からなる複数
の側壁間に形成され、インク液滴を噴射するノズルと連
通した複数のインク液室と、 前記インク液室の外面であって、該インク液室の配列方
向と直交する前記側壁の高さ方向の両端部に対応した部
分に対向して形成されるとともに、少なくともその一方
が各側壁に対応して形成され、該複数の側壁の高さ方向
に電界を発生する電極とを備え、前記電極間に選択的に
電圧を印加することにより、前記側壁の高さ方向に電界
を発生して、前記側壁を前記インク液室に対して変形さ
せ、前記インク液室に連通する前記ノズルからインク液
滴を噴射することを特徴とするインク噴射装置。
1. A method according to claim 1, wherein at least a portion is formed between a plurality of side walls formed of a piezoelectric portion and is connected to a nozzle for ejecting ink droplets.
A plurality of ink liquid chambers that have passed through , and an outer surface of the ink liquid chamber, the arrangement of the ink liquid chambers.
Corresponding to both ends in the height direction of the side wall orthogonal to the direction
And at least one of them
Are formed corresponding to each side wall, and the height direction of the plurality of side walls is
And an electrode for generating an electric field , selectively between the electrodes.
An electric field is applied in the height direction of the side wall by applying a voltage.
And the side wall is deformed with respect to the ink liquid chamber.
The ink liquid from the nozzle communicating with the ink liquid chamber.
An ink ejecting apparatus, which ejects droplets .
【請求項2】 前記圧電部の分極方向と、前記電極か
ら発生する電界方向とが略直交し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. The ink ejecting apparatus according to claim 1, wherein the direction of polarization of the piezoelectric portion is substantially orthogonal to the direction of an electric field generated from the electrode.
【請求項3】 前記側壁は、該側壁の高さ方向に複数
層からなり、少なくとも一層が前記圧電部であり、前記
電極は、少なくとも該側壁の高さ方向の両端部に対応し
た部分に位置することを特徴とする請求項2記載のイン
ク噴射装置。
Wherein the side wall includes a plurality layers in the height direction of the side wall, at least more that the piezoelectric unit, wherein
The electrodes correspond at least to both ends in the height direction of the side wall.
The ink jet apparatus according to claim 2 wherein the position to said Rukoto the moiety.
【請求項4】 前記側壁の二層が前記圧電部であり、
その二層の分極方向が互いに逆方向であることを特徴と
する請求項3記載のインク噴射装置。
4. The piezoelectric unit according to claim 2, wherein the two layers of the side wall are the piezoelectric unit,
4. The ink jet apparatus according to claim 3, wherein the polarization directions of the two layers are opposite to each other.
【請求項5】 前記側壁及びインク液室は、圧電セラ
ミックスプレートの一方の面に形成され、前記電極は、
その圧電セラミックスプレートの側壁及びインク液室
形成された前記一方の面とは反対側の面に形成されてい
ることを特徴とする請求項1記載のインク噴射装置。
Wherein said side walls and an ink liquid chamber is formed on one surface of the piezoelectric ceramic plate, wherein the electrode,
2. The ink ejecting apparatus according to claim 1, wherein a side wall of the piezoelectric ceramic plate and a surface opposite to the one surface where the ink liquid chamber is formed are formed.
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