JPH0596725A - 液滴噴射装置 - Google Patents

液滴噴射装置

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JPH0596725A
JPH0596725A JP25924991A JP25924991A JPH0596725A JP H0596725 A JPH0596725 A JP H0596725A JP 25924991 A JP25924991 A JP 25924991A JP 25924991 A JP25924991 A JP 25924991A JP H0596725 A JPH0596725 A JP H0596725A
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高橋  義和
Masahiko Suzuki
雅彦 鈴木
Hiroto Sugawara
宏人 菅原
Takahiro Kanegae
隆弘 鐘ケ江
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    • 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

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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 少ない溝加工本数、部品点数で多くの噴射装
置を駆動し、低製造コストで歩留まりの高い高速印字タ
イプの液滴噴射装置を提供する。 【構成】 多数の平行な第1の側壁5に挟まれたインク
流路4と、インク流路4に直交する2本の溝からなるイ
ンク供給路3とを有する圧電セラミックスプレート2
と、インク流路4に直交し、インク供給路3である溝に
係合する第2の側壁9と噴射口12を有するフタ8を接
合して形成されている。

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関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来、圧力発生体として電気熱変換素子
を用いたバブルジェット式や、電気機械変換素子を用い
た圧電式などのインクジェットプリンタが、インパクト
式プリンタに比べて低騒音であるなどの理由により近年
注目されている。例えば圧電式のものは、圧電アクチュ
エータの寸法変位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
うな噴射装置を多数互いに近接して配設し、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のである。
【0003】この種の液滴噴射装置の一例を図8乃至図
10を参照して説明する。
【0004】複数の平行な側壁55a乃至55fを有
し、かつ矢印128の方向に分極処理を施した圧電セラ
ミックスプレート52と、フタ58とを図示しない接着
層を介して接合することで、横方向に互いに間隔を有す
る多数の平行なインク流路54a乃至54eが構成され
る。インク流路54a乃至54eは長方形断面の長くて
狭いものであり、側壁55a乃至55fは流路の全長に
わたって伸び、流路軸に垂直に変形可能で流路内のイン
ク圧を変化させる。該側壁55a乃至55fの表面には
駆動電界印加用の駆動電極57a乃至57gが形成して
ある。
【0005】このアレイ101において所定の印字デー
タに従って例えば図9に示すように噴射装置84cが選
択されると、駆動電極57c、57eと駆動電極57d
の間に駆動電界が印加される。このとき駆動電界方向
(図中矢印方向)と分極方向とが直交しているため、側
壁55c、55dは圧電厚みすべり効果によってインク
流路54cの内部方向にハの字形に変形する。この変形
によりインク流路54c内のインク圧が大となり、図示
されていない噴射口からインク液滴が噴射される。
【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にて印字速度向上のために、複数
列のアレイを有するプリンタヘッドを構成しようとする
と、図10にその組立工程例を示したように、側壁55
に挟まれた多数の溝からなるインク流路54を形成した
圧電セラミックスプレート52を複数枚と前記インク流
路54のフタ58とを接合した後、前記インク流路54
に1対1で対応する噴射口112を形成したノズルプレ
ート110を、複数の前記圧電セラミックスプレート5
2とフタ58の接合体の端面に接合しなければならず、
部品点数が多くなること、噴射口112の数と同じだけ
の溝加工行程が必要であり、歩留まりが悪く、製造コス
トが増大する等の問題が生じていた。
【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、少ない溝加工工数、部品点数で
多くの噴射装置を構成し、低製造コストで歩留まりの高
い高速印字タイプの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、圧電セラミックスからな
り、第1の側壁により挟まれてなる複数のインク流路を
有するプレートと、前記インク流路に交差し、各々の該
インク流路を複数のインク室に分離する第2の側壁と、
該インク室に1対1で連通する噴射口とを有し、且つ前
記圧電セラミックスのプレート上に接合される蓋体と、
前記プレートを変形させ、前記インク室の容積を変化さ
せ、前記蓋体の噴出口よりインクを噴出させる駆動手段
とを備える。
【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、所定の噴射装置に対応するインク室の容積減少時
に、インク室内のインクが噴射口より噴射される。
【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。尚、従来例と同一の部分については
同一の符号を付し、その説明は省略する。
【0011】本実施例の液滴噴射装置は、図1にそのア
レイ1の一部を破断して示すように、多数の平行な第1
の側壁5に挟まれたインク流路4と、インク流路4に直
交する2本の溝からなるインク供給路3とを有する圧電
セラミックスプレート2と、インク流路4に直交し、イ
ンク供給路3である溝に係合する第2の側壁9と噴射口
12を有するフタ8を接合して形成されている。
【0012】図2はアレイ1の横断面図であり、インク
流路4の各々は第2の側壁9により3つのインク室6に
分けられており、噴射口12はインク室6に1対1で対
応している。インク供給路3と第2の側壁との係合部に
於て、インク供給路3の底部に隙間を有しており、この
隙間は図示しないインク供給部に連通している。
【0013】図3はアレイ1の縦断面図である。アレイ
1は、矢印28の方向に分極処理を施され、4本の平行
な溝からなるインク室6a、6b、6c、6dと、イン
ク室6を挟む5枚の第1の側壁5a、5b、5c、5
d、5eを有する圧電セラミックスプレート2と、イン
ク室6a、6b、6c、6dに1対1で対応する噴射口
12a乃至12dを有するフタ8とからなる。またイン
ク室6a、噴射口12aよりなる噴射装置を噴射装置3
4aとし、他の噴射装置も同様に噴射装置34b,34
c,34dとする。
【0014】圧電セラミックスプレート2は、強誘電性
を有するチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)系のセラミッ
クス材料に、矢印28の方向に分極処理を施した板を用
意し、図5に示すように上記した形状の平行なインク流
路4を形成する溝をダイヤモンドカッティング円盤の回
転またはレーザ等により、必要な本数だけ切り、この溝
側部の表面に電極7を形成し、さらに図6に示すように
インク流路4に直交する方向にインク供給路3を形成す
る溝をダイヤモンドカッティング円盤の回転またはレー
ザ等により切ることで得られる。
【0015】フタ8は図7に示すように、分極処理をし
ない圧電セラミックスプレート2と同種の材料、または
他の材料からなる板を用意し、複数の平行な溝を上記し
た様な方法にて形成し、インク流路4の各々を3つのイ
ンク室6に分けるための第2の側壁9を設け、第2の側
壁9の表面に駆動電界印加用のリード電極11を形成
し、そして各インク室6に1対1で対応する噴射口12
である穴をレーザまたはエッチング等により加工するこ
とで得られる。そして圧電セラミックスプレート2とフ
タ8とを、インク供給路3を形成する溝と、第2の側壁
9とが係合するように接合することでアレイ1が得られ
る。
【0016】アレイ1には、図4に示されているように
電気回路が設けられている。この電気回路において、電
極7a乃至7fがそれぞれ別々にリード電極11を介し
てLSIチップ16に接続され、クロックライン18、
データライン20、電圧ライン22及びアースライン2
4もLSIチップ16に接続されている。
【0017】インク室6a乃至6dは隣合わない第1、
第2のグループに分けられており、クロックライン18
から供給された連続するクロックパルスがこの第1、第
2グループを続けて駆動する。データライン20上に現
れる多ビット・ワード形式のデータが各グループのうち
のどちらのインク室6a乃至6dを作動すべきかを決定
し、LSIチップ16の回路により選ばれたグループの
インク室6の電極7a乃至7fに電圧ライン22の電圧
Vを印加する。この電圧により選ばれたインク室6a乃
至6dの両側の第1の側壁5a乃至5eが圧電効果によ
る変形をし、従って各グループに於て全てのインク室6
a乃至6dが作動可能になる。このとき作動されていな
い同一グループのインク室6a乃至6dの電極7a乃至
7fと、他のグループに属する全てのインク室6a乃至
6dの電極7a乃至7fは接地される。
【0018】次に作用を説明する。
【0019】図4は所定の印字データに従って、噴射装
置34bが選択された場合を示しており、インク室6b
内の電極7cに電圧ライン22の電圧Vが印加され、他
の電極7a、7b、7d、7e、7fは接地されてい
る。第1の側壁5b、5cには分極方向と直交する電界
(図中矢印方向)が印加されるので、圧電厚みすべり効
果の変形により該第1の側壁5b、5cがハの字形にイ
ンク室6b内に向かって変形する。このためインク室6
bの容積が減少し、インク室6b内のインクが噴射口1
2bを通って噴射される。また、電圧の印加が遮断され
第1の側壁5b、5cが元の位置まで戻されると、その
時のインク室6bの容積増加に伴って図示しないインク
供給部からインク供給路3(図2参照)を介してインク
が補充される。尚、例えば他の噴射装置34cが選択さ
れた場合には、第1の側壁5c、5dが変形させられて
インク室6c内のインクが噴射される。
【0020】以上、詳述したことから明らかなように、
本実施例の液滴噴射装置は、噴射装置の数だけインク流
路を設け、複数枚の圧電セラミックスプレートを接合す
る必要があった従来の液滴噴射装置に比べて、部品点
数、溝加工工程が少ないために、製造時の歩止まりがよ
く、製造コストが低減できる。
【0021】尚、本発明は以上詳述した実施例に限定さ
れるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲の変更は
可能である。
【0022】
【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明によれば、少ない溝加工本数、部品点数で複数列の
アレイを有し、製造コストの安い、歩留まりのよい高速
印字タイプの液滴噴射装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】アレイを一部破断して示す斜視図である。
【図2】アレイの横断面図である。
【図3】アレイの縦断面図である。
【図4】アレイに電気回路が設けられ、駆動している状
態を示す説明図である。
【図5】圧電セラミックスプレートに溝加工と電極形成
をした斜視図である。
【図6】圧電セラミックスプレートに溝と垂直方向に更
に溝加工をした斜視図である。
【図7】フタを下方向からみた斜視図である。
【図8】従来例のアレイの断面図である。
【図9】従来例のアレイに電気回路が設けられ、駆動し
ている状態を示す説明図である。
【図10】従来例における複数列のアレイを有する液滴
噴射装置の組立状態の斜視図である。
【符号の説明】
1 アレイ 2 圧電セラミックスプレート 4 インク流路 5 第1の側壁 6 インク室 8 フタ 9 第2の側壁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鐘ケ江 隆弘 名古屋市瑞穂区苗代町15番1号ブラザー工 業株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧力発生体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
    噴射装置を多数備えた液滴噴射装置において、 圧電セラミックスからなり、第1の側壁により挟まれて
    なる複数のインク流路を有するプレートと、 前記インク流路に交差し、各々の該インク流路を複数の
    インク室に分離する第2の側壁と、該インク室に1対1
    で連通する噴射口とを有し、且つ前記圧電セラミックス
    のプレート上に接合される蓋体と、 前記プレートを変形させ、前記インク室の容積を変化さ
    せ、前記蓋体の噴出口よりインクを噴出させる駆動手段
    とを備えることを特徴とする液滴噴射装置。
JP25924991A 1991-10-07 1991-10-07 液滴噴射装置 Expired - Lifetime JP2976626B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002178509A (ja) * 2000-12-12 2002-06-26 Olympus Optical Co Ltd 液滴噴射装置
JP2011167846A (ja) * 2010-02-16 2011-09-01 Sharp Corp インクジェットヘッドおよびその製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002178509A (ja) * 2000-12-12 2002-06-26 Olympus Optical Co Ltd 液滴噴射装置
JP2011167846A (ja) * 2010-02-16 2011-09-01 Sharp Corp インクジェットヘッドおよびその製造方法

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