JPH04348949A - Ink droplet jet device - Google Patents

Ink droplet jet device

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Publication number
JPH04348949A
JPH04348949A JP12376591A JP12376591A JPH04348949A JP H04348949 A JPH04348949 A JP H04348949A JP 12376591 A JP12376591 A JP 12376591A JP 12376591 A JP12376591 A JP 12376591A JP H04348949 A JPH04348949 A JP H04348949A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piezo
ink flow
grooves
electric
ink
Prior art date
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Pending
Application number
JP12376591A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroto Sugawara
宏人 菅原
Masahiko Suzuki
雅彦 鈴木
Yoshikazu Takahashi
義和 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Brother Industries Ltd filed Critical Brother Industries Ltd
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Priority to US07/848,695 priority patent/US5410341A/en
Priority to EP92303799A priority patent/EP0516284B1/en
Priority to DE69228273T priority patent/DE69228273T2/en
Publication of JPH04348949A publication Critical patent/JPH04348949A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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

Landscapes

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

Abstract

PURPOSE:To avoid an increase in temperatures of piezo-electric transducers and the deterioration of piezo-electric characteristics of elements by consisting a part of ink flow passageways from the piezo-electric transducers and providing grooves continuous with the ink flow passageways and having smaller sectional areas than those of the ink flow passageways on the ink jet side of the piezo-electric transducers. CONSTITUTION:Grooves 3 forming ink flow passageways are made on a piezo-electric ceramic plate 1 to which polarization processing is applied, by a grinding machining to be performed by rotating a diamond cutting disc, or by a laser beam machining. In this case, the depth of grooves 5 continuous with the grooves 3 and positioned in the vicinity of the end face of the piezo-electric ceramic plate on its ink jet side is made shallower than that of the grooves 3. Metal electrodes for applying a drive electric field to piezo-electric transducers are formed on the surfaces of the grooves 3 by a method of sputtering and the like, and thereafter, a cover plate 21 is bonded to the upper face of the piezo-electric ceramic plate 1 on its groove side. When the side walls 2a, 2b of the piezo-electric transducers are deformed by applying the drive electric field to the metal electrodes, the capacities of the grooves forming the ink flow passageways are varied.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は液滴噴射装置に係わり、
さらに詳しくは圧電トランスデューサの変形を利用した
液滴噴射装置に関するものである。
[Industrial Field of Application] The present invention relates to a droplet jetting device.
More specifically, the present invention relates to a droplet ejecting device that utilizes the deformation of a piezoelectric transducer.

【0002】0002

【従来の技術】従来、プリンタヘッドに圧電式インクジ
ェットを利用したものが提案されている。これは、圧電
トランスデューサの寸法変化によってインク流路の容積
を変化させることにより、その容積減少時にインク流路
内のインクをオリフィスから噴射し、容積増大時に他方
の弁からインク流路内にインクを導入するようにしたも
ので、ドロップオンデマンド方式と呼ばれている。そし
て、このような噴射装置を複数互いに近接して配置し、
所定の位置の噴射装置からインクを噴射させることによ
り、所望する文字や画像を形成するものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, printer heads using piezoelectric inkjet have been proposed. By changing the volume of the ink flow path by changing the dimensions of the piezoelectric transducer, when the volume decreases, the ink in the ink flow path is ejected from the orifice, and when the volume increases, the ink is ejected from the other valve into the ink flow path. This method is called the drop-on-demand method. A plurality of such injection devices are arranged close to each other,
Desired characters and images are formed by ejecting ink from an ejecting device at a predetermined position.

【0003】この種の液滴噴射装置としては、例えば特
開昭63−247051号公報および特開昭63−25
2750号公報に記載されているものがある。図3およ
び図4にそれら従来例の概略図を示す。以下、アレイの
一部の断面図を示す図3によって従来例を具体的に説明
すると、複数の側壁2a、2b、2c、2d、2eを有
し、かつ矢印51の方向に分極処理を施した圧電セラミ
ックス板1と、金属材料、ガラス材料またはセラミック
ス材料等からなるカバー板21とを、接合層12を介し
て接合することで、横方向に互いに間隔を有する多数の
インク流路31a、31b、31c、31dが構成され
る。インク流路31は長方形断面の細長い形状であり、
側壁2は流路の全長にわたって伸び、流路軸および分極
方向に垂直方向に変形可能で流路内のインク圧を変化さ
せる。該側壁2の表面には駆動電界印加用の金属電極1
1が形成してあり、該金属電極11の表面にはインクに
よる腐食防止のための表面処理を施してある。
This type of droplet injection device is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 63-247051 and Japanese Patent Laid-Open No. 63-25.
Some of them are described in Japanese Patent No. 2750. FIGS. 3 and 4 show schematic diagrams of these conventional examples. Hereinafter, a conventional example will be specifically explained with reference to FIG. 3 showing a cross-sectional view of a part of the array. By joining the piezoelectric ceramic plate 1 and the cover plate 21 made of metal material, glass material, ceramic material, etc. via the bonding layer 12, a large number of ink flow channels 31a, 31b, which are spaced apart from each other in the lateral direction are created. 31c and 31d are configured. The ink flow path 31 has an elongated shape with a rectangular cross section,
The side wall 2 extends over the entire length of the channel and is deformable in a direction perpendicular to the channel axis and the polarization direction to change the ink pressure within the channel. A metal electrode 1 for applying a driving electric field is provided on the surface of the side wall 2.
1 is formed, and the surface of the metal electrode 11 is subjected to surface treatment to prevent corrosion by ink.

【0004】該アレイにおいて、所定の印字データに従
って例えば噴射装置31bが選択されると、金属電極1
1a、11bと金属電極11c、11dの各々の間に駆
動電界が印加される。このとき駆動電界方向と分極方向
とが直交しているため、側壁2bと側壁2cは圧電厚み
すべり効果によってインク流路31bの内部方向に変形
する。この変形によってインク流路31b内の容積が減
少してインク圧が増大し、図示されていないオリフィス
からインク液滴が噴射される。また、駆動電界の印加を
停止すると、側壁は変形前の位置に戻るため流路内のイ
ンク圧が低下し、図示されていないインク供給部から流
路内にインクが供給される。
In the array, when, for example, the injection device 31b is selected according to predetermined print data, the metal electrode 1
A driving electric field is applied between each of 1a, 11b and metal electrodes 11c, 11d. At this time, since the driving electric field direction and the polarization direction are perpendicular to each other, the side walls 2b and 2c are deformed inward of the ink flow path 31b due to the piezoelectric thickness shear effect. This deformation reduces the volume within the ink flow path 31b, increases the ink pressure, and ink droplets are ejected from an orifice (not shown). Further, when the application of the driving electric field is stopped, the side wall returns to the position before deformation, so the ink pressure in the flow path decreases, and ink is supplied into the flow path from an ink supply section (not shown).

【0005】前記アレイは以下の製造法によって製造さ
れる。図4に示すように、矢印51方向に分極処理を施
した圧電セラミックス板1に、ダイヤモンドカッティン
グ円板の回転による研削加工等によって、前記の形状の
流路を形成する平行な溝3を作製する。この溝3の表面
には、前記の金属電極をスパッタリング等によって形成
する。該圧電セラミックス板1の溝側の上面4aにカバ
ー板21を接着する。また、圧電セラミックス板のイン
ク噴射側の端面4bに、流路の位置に対応した位置にオ
リフィス42が設けられたオリフィス板41を接着する
[0005] The array is manufactured by the following manufacturing method. As shown in FIG. 4, parallel grooves 3 that form flow channels in the shape described above are created in a piezoelectric ceramic plate 1 that has been polarized in the direction of an arrow 51 by grinding by rotating a diamond cutting disk or the like. . The aforementioned metal electrode is formed on the surface of this groove 3 by sputtering or the like. A cover plate 21 is bonded to the upper surface 4a of the piezoelectric ceramic plate 1 on the groove side. Further, an orifice plate 41 having an orifice 42 provided at a position corresponding to the position of the flow path is bonded to the end face 4b of the piezoelectric ceramic plate on the ink injection side.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の液滴噴射装置は、製造工程において圧電トラン
スデューサにオリフィス板を接着する必要があり、部品
点数や製造工程が多くなり製造コストが増大するという
問題点があった。また、オリフィス板を接合する工程に
おいては圧電トランスデューサの温度が上昇し、素子の
圧電特性が劣化するという問題点があった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the conventional droplet injection device described above, it is necessary to bond the orifice plate to the piezoelectric transducer during the manufacturing process, which increases the number of parts and manufacturing steps, increasing manufacturing costs. There was a problem. Further, in the step of joining the orifice plates, the temperature of the piezoelectric transducer increases, causing a problem in that the piezoelectric characteristics of the element deteriorate.

【0007】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、製造コストを低減し、圧電トラ
ンスデューサの圧電特性の劣化を防止した液滴噴射装置
を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and aims to provide a droplet ejecting device that reduces manufacturing costs and prevents deterioration of the piezoelectric characteristics of a piezoelectric transducer. .

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の液滴噴射装置は、圧電トランスデューサを用
いてインク流路の容積を変化させることにより該インク
流路のインクを噴射する噴射装置を備えた液滴噴射装置
において、前記圧電トランスデューサが前記インク流路
の一部を構成し、かつ該インク流路に連続し前記インク
流路の断面積よりも小さな断面積の溝を前記圧電トラン
スデューサのインク噴射側に有することを特徴とする。
Means for Solving the Problems To achieve this object, the droplet ejecting device of the present invention ejects ink in an ink flow path by changing the volume of the ink flow path using a piezoelectric transducer. In the droplet ejecting device, the piezoelectric transducer forms a part of the ink flow path, and the piezoelectric transducer forms a groove that is continuous with the ink flow path and has a cross-sectional area smaller than the cross-sectional area of the ink flow path. It is characterized by being provided on the ink ejection side of the transducer.

【0009】[0009]

【作用】上記の構成を有する本発明の液滴噴射装置によ
れば、インク流路の一部を形成する圧電トランスデュー
サの側壁が駆動電界の印加による圧電厚みすべり効果に
よって変形し、前記インク流路に連続し該インク流路の
断面積よりも小さな断面積の溝からインク液滴の噴射が
行われる。
[Operation] According to the droplet ejecting device of the present invention having the above configuration, the side wall of the piezoelectric transducer forming a part of the ink flow path is deformed by the piezoelectric thickness shear effect due to the application of a driving electric field, and the ink flow path is Ink droplets are ejected from a groove that is continuous and has a cross-sectional area smaller than the cross-sectional area of the ink flow path.

【0010】0010

【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 An embodiment embodying the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0011】まず、図1によって本発明の一実施例の製
造法を具体的に説明すると、矢印51方向に分極処理を
施した圧電セラミックス板1に、ダイヤモンドカッティ
ング円板の回転による研削加工またはレーザ加工等によ
って、インク流路を形成する第1の溝3を作製する。こ
の際、該第1の溝3に連続するインク噴射側の端面付近
の第2の溝5の深さは前記第1の溝3の深さよりも小と
なるように形成される。このような形状は、ダイヤモン
ドカッティング円板による研削加工の場合にはダイヤモ
ンドカッティング円板を圧電セラミックス板の端面付近
で上方に移動させることによって、また、レーザ加工の
場合には圧電セラミックス板の端面付近でレーザの出力
を低下させることによって容易に達成される。第1の溝
3の表面には、圧電トランスデューサに駆動電界を印加
するための図示されていない金属電極をスパッタリング
等によって形成する。そして、該圧電セラミックス板1
の溝側の上面4aにカバー板21を接着する。
First, a manufacturing method according to an embodiment of the present invention will be specifically explained with reference to FIG. The first groove 3 that forms the ink flow path is created by machining or the like. At this time, the depth of the second groove 5 near the end face on the ink ejection side, which is continuous with the first groove 3, is formed to be smaller than the depth of the first groove 3. Such a shape can be created by moving the diamond cutting disc upward near the end face of the piezoelectric ceramic plate in the case of grinding using a diamond cutting disc, or by moving the diamond cutting disc upward near the end face of the piezoelectric ceramic plate in the case of laser processing. This is easily achieved by reducing the laser power at . A metal electrode (not shown) for applying a driving electric field to the piezoelectric transducer is formed on the surface of the first groove 3 by sputtering or the like. Then, the piezoelectric ceramic plate 1
A cover plate 21 is adhered to the upper surface 4a of the groove side.

【0012】次に、図1によって本発明の一実施例の作
用を具体的に説明すると、図示されていない金属電極に
駆動電界を印加して圧電トランスデューサの側壁2a及
び2bが変形すると、インク流路を形成する第1の溝3
の容積が変化し、第2の溝5からインクの噴射が行なわ
れる。
Next, the operation of one embodiment of the present invention will be explained in detail with reference to FIG. first groove 3 forming a channel;
The volume of the groove 5 changes, and ink is ejected from the second groove 5.

【0013】このように本実施例の液滴噴射装置におい
ては、圧電セラミックス板のインク噴射側の端面にオリ
フィス板を接着する必要がなく、部品点数や製造工程を
減少させ製造コストを低下させることができ、またオリ
フィス板を接合する工程における圧電トランスデューサ
の温度上昇及び素子の圧電特性の劣化を回避することが
できる。
As described above, in the droplet ejecting device of this embodiment, there is no need to adhere an orifice plate to the end face of the piezoelectric ceramic plate on the ink ejection side, which reduces the number of parts and manufacturing steps, and reduces manufacturing costs. Furthermore, it is possible to avoid a rise in temperature of the piezoelectric transducer and deterioration of the piezoelectric characteristics of the element in the process of joining the orifice plates.

【0014】尚、本発明は前記実施例に限定されるもの
ではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において数々の変
形を加えることもできる。例えば、図2によって具体的
に説明する以下の製造法によるものでもよい。矢印51
方向に分極処理を施した圧電セラミックス板1に、ダイ
ヤモンドカッティング円板の回転による研削加工または
レーザ加工等によって、インク流路を形成する第1の溝
3を作製する。この際、該第1の第1の溝3はインク噴
射側の端面4bに到達しないように形成される。そして
前記第1の溝3に連続し、かつ前記第1の溝3の断面積
よりも小さな断面積を有する第2の溝5を作製する。第
1の溝3の表面には、圧電トランスデューサに駆動電界
を印加するための金属電極をスパッタリング等によって
形成する。そして、該圧電セラミックス板1の溝側の上
面4aにカバー板21を接着する。また、インク流路の
形成は圧電セラミックス板1とカバー板21の接合に限
らず、2枚の同形状の圧電セラミックス板の接合による
ものでもよい。
It should be noted that the present invention is not limited to the embodiments described above, and numerous modifications can be made without departing from the spirit thereof. For example, the following manufacturing method, which will be specifically explained with reference to FIG. 2, may be used. arrow 51
First grooves 3, which form ink flow paths, are created in a piezoelectric ceramic plate 1 that has been subjected to a polarization process in a direction by grinding by rotating a diamond cutting disk, laser machining, or the like. At this time, the first groove 3 is formed so as not to reach the end surface 4b on the ink ejection side. Then, a second groove 5 that is continuous with the first groove 3 and has a cross-sectional area smaller than the cross-sectional area of the first groove 3 is manufactured. A metal electrode for applying a driving electric field to the piezoelectric transducer is formed on the surface of the first groove 3 by sputtering or the like. Then, a cover plate 21 is bonded to the upper surface 4a of the piezoelectric ceramic plate 1 on the groove side. Furthermore, the formation of the ink flow path is not limited to the bonding of the piezoelectric ceramic plate 1 and the cover plate 21, but may be formed by bonding two piezoelectric ceramic plates of the same shape.

【0015】[0015]

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の液滴噴射装置は、圧電セラミックス板のインク噴
射側の端面にオリフィス板を接着する必要がなく、部品
点数や製造工程を減少させ製造コストを低下させること
ができ、またオリフィス板を接合する工程における圧電
トランスデューサの温度上昇及び素子の圧電特性の劣化
を回避することができる。
[Effects of the Invention] As is clear from the above explanation, the droplet ejecting device of the present invention eliminates the need to bond an orifice plate to the ink ejection side end face of the piezoelectric ceramic plate, reducing the number of parts and manufacturing process. In addition, it is possible to avoid a rise in the temperature of the piezoelectric transducer and a deterioration of the piezoelectric characteristics of the element in the process of joining the orifice plates.

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

【図1】液滴噴射装置の一部を構成するアレイの製造法
を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view illustrating a method of manufacturing an array forming part of a droplet ejection device.

【図2】液滴噴射装置の一部を構成するアレイの製造法
を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view illustrating a method of manufacturing an array forming part of a droplet ejecting device.

【図3】従来例における液滴噴射装置の一部を構成する
アレイの断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of an array forming part of a conventional droplet ejecting device.

【図4】従来例における液滴噴射装置の一部を構成する
アレイの製造法を示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing a method of manufacturing an array forming a part of a droplet ejecting device in a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  圧電セラミックス板 2a  圧電セラミックス板の側壁 2b  圧電セラミックス板の側壁 3  第1の溝部 5  第2の溝部(インクの噴射口) 21  カバー板 51  分極方向 1 Piezoelectric ceramic plate 2a Side wall of piezoelectric ceramic plate 2b Side wall of piezoelectric ceramic plate 3 First groove 5 Second groove (ink injection port) 21 Cover plate 51 Polarization direction

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  圧電トランスデューサを用いてインク
流路の容積を変化させることにより該インク流路のイン
クを噴射する噴射装置を備えた液滴噴射装置において、
前記圧電トランスデューサが前記インク流路の一部を構
成し、かつ該インク流路に連続し前記インク流路の断面
積よりも小さな断面積の溝を前記圧電トランスデューサ
のインク噴射側に有することを特徴とする液滴噴射装置
1. A droplet ejecting device comprising an ejecting device that ejects ink in an ink flow path by changing the volume of the ink flow path using a piezoelectric transducer, comprising:
The piezoelectric transducer constitutes a part of the ink flow path, and the piezoelectric transducer has a groove on the ink ejection side that is continuous with the ink flow path and has a cross-sectional area smaller than the cross-sectional area of the ink flow path. Droplet injection device.
JP12376591A 1991-05-28 1991-05-28 Ink droplet jet device Pending JPH04348949A (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12376591A JPH04348949A (en) 1991-05-28 1991-05-28 Ink droplet jet device
US07/848,695 US5410341A (en) 1991-05-28 1992-03-09 Droplet jet device
EP92303799A EP0516284B1 (en) 1991-05-28 1992-04-27 Droplet jet device
DE69228273T DE69228273T2 (en) 1991-05-28 1992-04-27 Device with droplet stream

Applications Claiming Priority (1)

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JP12376591A JPH04348949A (en) 1991-05-28 1991-05-28 Ink droplet jet device

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6361151B1 (en) 1998-03-20 2002-03-26 Nec Corporation Ink jet recording head and manufacturing method thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6361151B1 (en) 1998-03-20 2002-03-26 Nec Corporation Ink jet recording head and manufacturing method thereof
US6658737B2 (en) 1998-03-20 2003-12-09 Fuji Xerox Co., Ltd. Ink jet recording head and manufacturing method thereof

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