JPH04353457A - 液滴噴射装置 - Google Patents

液滴噴射装置

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JPH04353457A
JPH04353457A JP3129437A JP12943791A JPH04353457A JP H04353457 A JPH04353457 A JP H04353457A JP 3129437 A JP3129437 A JP 3129437A JP 12943791 A JP12943791 A JP 12943791A JP H04353457 A JPH04353457 A JP H04353457A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【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。
【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。
【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31a、31b、31c、31dは長方
形断面の細長い形状であり、側壁2a、2b、2c、2
d、2e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、2eの表面に
は駆動電界印加用の金属電極11a、11b、11c、
11dが形成してあり、該金属電極11a、11b、1
1c、11d、11e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。
【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。
【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。
【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
スデューサにインク流路を形成するために細かい溝加工
を行う必要があり、インク液滴の集積度を向上させるた
めに隣接するインク流路の間隔を小さくする場合に圧電
セラミックスの溝加工が困難となり、加工コストが著し
く高く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、製造コストを低減した液滴噴射
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、前記インク流路の幅よりも大きな幅の複
数の溝を形成するための複数の壁を有する第1の圧電ト
ランスデューサと、前記インク流路の幅よりも大きな幅
の複数の溝を形成するための複数の壁を有する第2の圧
電トランスデューサと、前記第1の圧電トランスデュー
サの溝の底部と前記第2の圧電トランスデューサの壁の
上部と、且つ、前記第2の圧電トランスデューサの溝の
底部と前記第1の圧電トランスデューサの壁の上部とを
接合する接合手段と、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。
【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。
【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、本実施
例のアレイは、複数の側壁2a、2b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
、複数の側壁7a、7b、7c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6と、前記
圧電セラミックス板1の複数の側壁2a、2bの上部と
圧電セラミックス板6の複数の側壁7a、7b、7cに
よって設けられた溝の底部とを接合する、例えばエポキ
シ系接着剤からなる接合層12aと、前記圧電セラミッ
クス板1の複数の側壁2a、2bの上部と圧電セラミッ
クス板6の複数の側壁7a、7b、7cによって設けら
れた溝の底部とを接合する例えばエポキシ系接着剤から
なる接合層12bとによって構成されている。
【0012】そのため、前記圧電セラミックス板1の複
数の側壁2a、2bと圧電セラミックス板6の複数の側
壁7a、7b、7cとによって、横方向に互いに間隔を
有する多数のインク流路31a、31b、31c、31
dが構成される。インク流路31a、31b、31c、
31dは長方形断面の細長い形状であり、側壁2a、2
bおよび側壁7a、7b、7c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の表面
には駆動電界印加用の金属電極11a、11b、11c
、11d、11e、11f、11g、11hが形成して
あり、該金属電極11a、11b、11c、11d、1
1e、11f、11g、11h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。次に、圧電セ
ラミックス板の溝のインク噴射側の端面4bおよび9b
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を接着されている。
【0013】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11a、11bと金属電極1
1c、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2aと側壁7b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流路内のインク圧が
増大し、オリフィス42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。
【0014】前記アレイは以下の製造法によって製造さ
れる。図2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、内面の一部が
前記の形状の流路の一部を形成し、幅が流路の幅よりも
大きい複数の平行な溝3を作製する。また、矢印51方
向に分極処理を施した圧電セラミックス板6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、内面の一部が前記の形状の流路の一部を形成し、幅
が流路の幅よりも大きい複数の平行な溝8を作製する。 この溝3および溝8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。前記の2枚の圧電セラ
ミックス板を接着し、インク流路を形成する。また、圧
電セラミックス板の溝のインク噴射側の端面4bおよび
9b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。
【0015】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溝加工の幅がインク流路の
幅よりも大きくなり、インク液滴の集積度を向上させる
ために隣接するインク流路の間隔を小さくする場合に、
従来の方法と比較して圧電セラミックスの溝加工が容易
となると共に加工コストを低減することができる。
【0016】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、本実施例における2
枚の圧電セラミックス板は両方ともが圧電トランスデュ
ーサである必要はなく、片方が対向する圧電セラミック
スと同様な形状の樹脂や金属材料等でもよい。この場合
はインク流路の側壁の片側のみが圧電トランスデューサ
となる。また、接合層12は圧電セラミックス板1およ
び6を完全に固定する必要はなく、側壁2および7が変
形しやすいように弾性率の低い材料の薄層やストリップ
シール等を使用してもよい。
【0017】また、圧電セラミックス板1および6をボ
ルト等の締結によって押圧係合するだけでもよい。また
、各々の圧電セラミックス板の分極方向は、矢印51の
方向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
2aと側壁7b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。
【0018】
【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、圧電トランスデューサの溝加工
が容易となると共に加工コストを低減することができる
【図面の簡単な説明】
【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。
【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。
【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。
【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。
【符号の説明】
1  圧電セラミックス板(下部) 2  圧電セラミックス板の側壁(下部)3  圧電セ
ラミックス板の溝部(下部)6  圧電セラミックス板
(上部) 7  圧電セラミックス板の側壁(上部)8  圧電セ
ラミックス板の溝部(上部)11  電極 12  接着層 31  インク流路 41  オリフィス板 42  オリフィス 51  分極方向

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  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、前記インク流路の幅よりも大きな幅の複数の溝を形
    成するための複数の壁を有する第1の圧電トランスデュ
    ーサと、前記インク流路の幅よりも大きな幅の複数の溝
    を形成するための複数の壁を有する第2の圧電トランス
    デューサと、前記第1の圧電トランスデューサの溝の底
    部と前記第2の圧電トランスデューサの壁の上部と、且
    つ、前記第2の圧電トランスデューサの溝の底部と前記
    第1の圧電トランスデューサの壁の上部とを接合する接
    合手段と、を備えたことを特徴とする液滴噴射装置。
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