JPH04353460A - 液滴噴射装置 - Google Patents

液滴噴射装置

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Publication number
JPH04353460A
JPH04353460A JP12944191A JP12944191A JPH04353460A JP H04353460 A JPH04353460 A JP H04353460A JP 12944191 A JP12944191 A JP 12944191A JP 12944191 A JP12944191 A JP 12944191A JP H04353460 A JPH04353460 A JP H04353460A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
flow path
piezoelectric transducer
electric field
ink flow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP12944191A
Other languages
English (en)
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 US07/888,793 priority patent/US5302976A/en
Publication of JPH04353460A publication Critical patent/JPH04353460A/ja
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

(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。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、2
c、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。
【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、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一
部拘束され、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。
【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区画整
理するための複数の側壁が設けれた圧電トランスデュー
サと、前記圧電トランスデューサ上の溝を覆うプレート
と、前記圧電トランスデューサの側壁とプレート間に設
けられた僅かな連通部とを備え、圧電トランスデューサ
に所定の電界を加えて圧電トランスデューサインク流路
を変形させ該インク流路のインクを噴射することを特徴
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、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の前記側壁
以外の上面5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。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。側壁2a、2
b、2c、2dの上面とカバー板21の下面の間には流
路のほぼ全長にわたって伸びた隙間6がある。該隙間の
幅は前記インク流路の分極方向(矢印51方向)の幅の
5分の1以下である。該隙間の幅は接合層12の厚さを
変えることや側壁2a、2b、2c、2dの上面と接着
面5の高さを変えることによって自由に設定可能である
。前記側壁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をス
パッタリング等によって形成する。
【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31
bが選択されると、金属電極11c、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
の時の側壁の変形状態を図2に示す。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。
【0013】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。隙間6の幅は前記インク流路の分極方向の幅
の5分の1以下と小さいために、側壁2a、2b、2c
、2dが変形して流路内のインク圧が変化しても、該隙
間を通して移動するインクの量はわずかでありインク噴
射にはほとんど影響を及ぼさない。また、隙間6をイン
ク流路全長にわたって設けることにより、側壁がカバー
板との接合によって受ける拘束力を除去することが可能
である。本実施例においては側壁が接合などによる拘束
力を受けないため、低い駆動電圧においてもインク液滴
の噴射を行なうのに十分な側壁の変形量を得ることがで
きる。
【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、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。
【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、圧電トランスデューサに設けら
れた複数の溝がインク流路を形成し、かつ隣接する全イ
ンク流路の間にわずかな幅を有する連通部をインク流路
の全長にわたって有するため、低い駆動電圧においても
インク液滴の噴射を行なうのに十分な側壁の変形量を得
ることができ、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駆動電
圧を印加した場合の断面図である。
【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 2  圧電セラミックス板の側壁 5  圧電セラミックス板の接着面 6  隣接するインク流路を連通する隙間11  電極 12  接着層 21  カバー板 31  インク流路 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、インク流路を形成する複数の溝を区画整理するため
    の複数の側壁が設けられた圧電トランスデューサと、前
    記圧電トランスデューサ上の溝を覆うプレートと、前記
    圧電トランスデューサの側壁とプレート間に設けられた
    僅かな連通部とを備え、圧電トランスデューサに所定の
    電界を加えて圧電トランスデューサのインク流路を変形
    させ該インク流路のインクを噴射することを特徴とする
    液滴噴射装置。
JP12944191A 1991-05-30 1991-05-31 液滴噴射装置 Pending JPH04353460A (ja)

Priority Applications (2)

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JP12944191A JPH04353460A (ja) 1991-05-31 1991-05-31 液滴噴射装置
US07/888,793 US5302976A (en) 1991-05-30 1992-05-27 Low-voltage actuatable ink droplet ejection device

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JP (1) JPH04353460A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0640480A2 (en) * 1993-08-27 1995-03-01 Kabushiki Kaisha TEC Ink jet printer head and a method of driving the same
KR100714029B1 (ko) * 1999-08-09 2007-05-03 기무라 가부시끼가이샤 건물용 바닥재

Cited By (3)

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EP0640480A3 (en) * 1993-08-27 1996-01-10 Tokyo Electric Co Ltd Inkjet print head and method of controlling same
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