JPH04353455A - 液滴噴射装置 - Google Patents
液滴噴射装置Info
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- JPH04353455A JPH04353455A JP12748891A JP12748891A JPH04353455A JP H04353455 A JPH04353455 A JP H04353455A JP 12748891 A JP12748891 A JP 12748891A JP 12748891 A JP12748891 A JP 12748891A JP H04353455 A JPH04353455 A JP H04353455A
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- Japan
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- ink
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- piezoelectric transducer
- ink flow
- liquid
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- Pending
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- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 11
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- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 13
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
- B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
- B41J2202/10—Finger type piezoelectric elements
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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複数のインク
流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃが構成される。該接合層の
形成には通常粘性の高い液体状接着剤が使用される。イ
ンク流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃは長方形断面の細長い
形状であり、側壁２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ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２ａ、
２ｂ、２ｃ、２ｄの表面には駆動電界印加用の金属電極
１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆが形成してある。
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複数のインク
流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃが構成される。該接合層の
形成には通常粘性の高い液体状接着剤が使用される。イ
ンク流路３１ａ、３１ｂ、３１ｃは長方形断面の細長い
形状であり、側壁２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ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２ａ、
２ｂ、２ｃ、２ｄの表面には駆動電界印加用の金属電極
１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆが形成してある。
【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
１ｃ、１１ｄと金属電極１１ｅ、１１ｆ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。
って例えば噴射装置３１ｂが選択されると、金属電極１
１ｃ、１１ｄと金属電極１１ｅ、１１ｆ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。
【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溝の
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。
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溝の
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。
【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、圧電トランスデューサとカバ
ー板を接着するために圧電トランスデューサの変形が拘
束され、低駆動電圧においては十分な圧電トランスデュ
ーサの変形量が得られず、インク液滴を噴射するために
は高駆動電圧が必要になるという問題点があった。
た従来の液滴噴射装置は、圧電トランスデューサとカバ
ー板を接着するために圧電トランスデューサの変形が拘
束され、低駆動電圧においては十分な圧電トランスデュ
ーサの変形量が得られず、インク液滴を噴射するために
は高駆動電圧が必要になるという問題点があった。
【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、低電圧で駆動可能な液滴噴射装
置を提供することを目的とする。
になされたものであり、低電圧で駆動可能な液滴噴射装
置を提供することを目的とする。
【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複数備えた液滴噴射
装置において、インク流路を形成する複数の溝を有する
圧電トランスデューサと、前記圧電トランスデューサ上
に設けられた溝を覆う平板と、前記圧電トランスデュー
サと該平板とを押圧する押圧手段と、を備えたことを特
徴とする。
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複数備えた液滴噴射
装置において、インク流路を形成する複数の溝を有する
圧電トランスデューサと、前記圧電トランスデューサ上
に設けられた溝を覆う平板と、前記圧電トランスデュー
サと該平板とを押圧する押圧手段と、を備えたことを特
徴とする。
【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、インク液滴の噴射およびインク流路への
インクの供給が行われる。
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、インク液滴の噴射およびインク流路への
インクの供給が行われる。
【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。
参照して説明する。
【００１１】まず、アレイの一部の断面図を示す図１に
よって本発明の一実施例を具体的に説明すると、複数の
側壁２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ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の該側壁２
ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの上面に、金属材料や樹脂材料、
セラミックス材料等からなる平板状のカバー板２１が配
設されている。そして、前記側壁２ａ、２ｂ、２ｃ、２
ｄの表面には駆動電界印加用の金属電極１１ｃ、１１ｄ
、１１ｅ、１１ｆをスパッタリング等によって形成され
ている。そして、前記圧電セラミックス板の側壁側と反
対側の面に係合する下押圧板２７と、前記カバー板の圧
電セラミックス板の付着面と反対側の面に係合する上押
圧板２６とを係合する複数のボルト２８が設けられてい
る。前記圧電セラミックス板と前記カバー板は該ボルト
２８の締結力によって押圧され固定される。該ボルトの
締結状態によって前記圧電セラミックス板と前記カバー
板の間の押圧力は自由に設定することが可能である。 これで、横方向に互いに間隔を有する複数のインク流路
３１ａ、３１ｂ、３１ｃが構成される。インク流路３１
ａ、３１ｂ、３１ｃは長方形断面の細長い形状であり、
側壁２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ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。
よって本発明の一実施例を具体的に説明すると、複数の
側壁２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ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の該側壁２
ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの上面に、金属材料や樹脂材料、
セラミックス材料等からなる平板状のカバー板２１が配
設されている。そして、前記側壁２ａ、２ｂ、２ｃ、２
ｄの表面には駆動電界印加用の金属電極１１ｃ、１１ｄ
、１１ｅ、１１ｆをスパッタリング等によって形成され
ている。そして、前記圧電セラミックス板の側壁側と反
対側の面に係合する下押圧板２７と、前記カバー板の圧
電セラミックス板の付着面と反対側の面に係合する上押
圧板２６とを係合する複数のボルト２８が設けられてい
る。前記圧電セラミックス板と前記カバー板は該ボルト
２８の締結力によって押圧され固定される。該ボルトの
締結状態によって前記圧電セラミックス板と前記カバー
板の間の押圧力は自由に設定することが可能である。 これで、横方向に互いに間隔を有する複数のインク流路
３１ａ、３１ｂ、３１ｃが構成される。インク流路３１
ａ、３１ｂ、３１ｃは長方形断面の細長い形状であり、
側壁２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ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。
【００１２】次に動作について述べると、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１１ｃ、１１ｄと金属電極１
１ｅ、１１ｆの各々の間に駆動電界が印加される。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３１
ｂ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。本実施
例においては前記側壁上部と前記カバー板が接合されず
前記ボルトの押圧力により付着されており、前記側壁の
変形に対する拘束力である前記側壁上部と前記カバー板
の間の摩擦力が側壁の変形の駆動力に比べて小さい状態
になるように該押圧力を設定することにより、低駆動電
圧においてもインク液滴の噴射に必要な側壁の変形量が
得られる。
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１１ｃ、１１ｄと金属電極１
１ｅ、１１ｆの各々の間に駆動電界が印加される。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３１
ｂ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。本実施
例においては前記側壁上部と前記カバー板が接合されず
前記ボルトの押圧力により付着されており、前記側壁の
変形に対する拘束力である前記側壁上部と前記カバー板
の間の摩擦力が側壁の変形の駆動力に比べて小さい状態
になるように該押圧力を設定することにより、低駆動電
圧においてもインク液滴の噴射に必要な側壁の変形量が
得られる。
【００１３】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、前記圧電セラミック
ス板とカバー板の押圧手段は前記実施例のようなボルト
に限らず、図２に示すように上押圧板２６の一部に設け
られた上フック２９ａと下押圧板２７の一部に設けられ
た下フック２９ｂの係合によるものでもよい。この場合
該フックの位置は該フックが係合した場合に前記圧電セ
ラミックス板と前記カバー板との間に適正な押圧力が作
用する位置に設定しておく。また、圧電トランスデュー
サの分極方向５１はこれと逆方向であってもよい。また
、インク液滴の噴射時およびインクの供給時における電
圧の印加時期は前記方法と逆でもよい。つまり、駆動電
圧の印加により側壁２ｂと側壁２ｃが圧電厚みすべり効
果によってインク流路３１ｂの外部方向に変形する。 この変形によってインク流路３１ｂ内の容積が増大して
インク圧が減少し、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。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。
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、前記圧電セラミック
ス板とカバー板の押圧手段は前記実施例のようなボルト
に限らず、図２に示すように上押圧板２６の一部に設け
られた上フック２９ａと下押圧板２７の一部に設けられ
た下フック２９ｂの係合によるものでもよい。この場合
該フックの位置は該フックが係合した場合に前記圧電セ
ラミックス板と前記カバー板との間に適正な押圧力が作
用する位置に設定しておく。また、圧電トランスデュー
サの分極方向５１はこれと逆方向であってもよい。また
、インク液滴の噴射時およびインクの供給時における電
圧の印加時期は前記方法と逆でもよい。つまり、駆動電
圧の印加により側壁２ｂと側壁２ｃが圧電厚みすべり効
果によってインク流路３１ｂの外部方向に変形する。 この変形によってインク流路３１ｂ内の容積が増大して
インク圧が減少し、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。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。
【００１４】
【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、インク流路が複数の溝を有する
圧電トランスデューサと該圧電トランスデューサと係合
する平板によって構成され、かつ該圧電トランスデュー
サと該平板との接着を行なわず押圧力のみによって係合
するため、低駆動電圧においてもインク液滴の噴射に必
要な側壁の変形量が得られ、低電圧で駆動可能な液滴噴
射装置を提供することが可能である。
発明の液滴噴射装置は、インク流路が複数の溝を有する
圧電トランスデューサと該圧電トランスデューサと係合
する平板によって構成され、かつ該圧電トランスデュー
サと該平板との接着を行なわず押圧力のみによって係合
するため、低駆動電圧においてもインク液滴の噴射に必
要な側壁の変形量が得られ、低電圧で駆動可能な液滴噴
射装置を提供することが可能である。
【図１】液滴噴射装置の一部を構成するアレイの断面図
である。
である。
【図２】液滴噴射装置の一部を構成するアレイの断面図
である。
である。
【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。
アレイの断面図である。
【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。
アレイの製造法を示す斜視図である。
１ 圧電セラミックス板
２ 圧電セラミックス板の側壁
１１ 電極
２１ カバー板
２６ 上押圧板
２７ 下押圧板
２８ ボルト
２９ フック
３１ インク流路
５１ 分極方向
Claims (1)
- 【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複数備えた液滴噴射装置におい
て、インク流路を形成する複数の溝を有する圧電トラン
スデューサと、前記圧電トランスデューサ上に設けられ
た溝を覆う平板と、前記圧電トランスデューサと該平板
とを押圧する押圧手段とを備え、前記圧電トランスデュ
ーサに所定の電界を加えて、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ように
構成したことを特徴とする液滴噴射装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12748891A JPH04353455A (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | 液滴噴射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12748891A JPH04353455A (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | 液滴噴射装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04353455A true JPH04353455A (ja) | 1992-12-08 |
Family
ID=14961192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12748891A Pending JPH04353455A (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | 液滴噴射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04353455A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6074048A (en) * | 1993-05-12 | 2000-06-13 | Minolta Co., Ltd. | Ink jet recording head including interengaging piezoelectric and non-piezoelectric members and method of manufacturing same |
| US6293642B1 (en) | 1997-04-23 | 2001-09-25 | Minolta Co., Ltd. | Ink jet printer outputting high quality image and method of using same |
-
1991
- 1991-05-30 JP JP12748891A patent/JPH04353455A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6074048A (en) * | 1993-05-12 | 2000-06-13 | Minolta Co., Ltd. | Ink jet recording head including interengaging piezoelectric and non-piezoelectric members and method of manufacturing same |
| US6336715B1 (en) | 1993-05-12 | 2002-01-08 | Minolta Co., Ltd. | Ink jet recording head including interengaging piezoelectric and non-piezoelectric members |
| US6293642B1 (en) | 1997-04-23 | 2001-09-25 | Minolta Co., Ltd. | Ink jet printer outputting high quality image and method of using same |
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