JPH10181016A - Ink-jet recording apparatus and its manufacture - Google Patents
Ink-jet recording apparatus and its manufactureInfo
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- JPH10181016A JPH10181016A JP29448697A JP29448697A JPH10181016A JP H10181016 A JPH10181016 A JP H10181016A JP 29448697 A JP29448697 A JP 29448697A JP 29448697 A JP29448697 A JP 29448697A JP H10181016 A JPH10181016 A JP H10181016A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、微小ノズルからイ
ンクなどの液体を吐出させ、記録紙やシート上に液体パ
ターンを形成することにより文字や図形を描くプリンタ
などに用いられるインクジェット記録装置及びその製造
方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet recording apparatus used in a printer for drawing characters or figures by discharging a liquid such as ink from minute nozzles and forming a liquid pattern on a recording paper or sheet and the like. It relates to a manufacturing method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、パソコンなどの印刷装置としてイ
ンクジェット記録装置を用いたプリンタが、取り扱いが
簡単、印字性能がよい、低コストなどの理由から広く普
及している。このインクジェット記録装置には、熱エネ
ルギーによってインク中に気泡を発生させ、その気泡に
よる圧力波によりインク滴を吐出させるもの、静電力に
よりインク滴を吸引吐出させるもの、ピエゾ素子のよう
な振動子による圧力波を利用したもの等、種々の方式が
ある。2. Description of the Related Art In recent years, printers using an ink jet recording apparatus as a printing apparatus such as a personal computer have been widely used because of their easy handling, good printing performance, and low cost. This ink jet recording apparatus generates bubbles in the ink by thermal energy and discharges ink droplets by pressure waves generated by the bubbles, a device that suctions and discharges ink droplets by electrostatic force, and a vibrator such as a piezo element. There are various systems such as those using pressure waves.
【０００３】一般に、ピエゾ素子を用いたものは、例え
ば、インク吐出口に連通したインク供給室と、そのイン
ク供給室に連通した圧力室と、その圧力室に設けられ、
ピエゾ素子が接合された振動板等により構成されてい
る。従来、インクの吐出方向とピエゾ素子の振動方向は
同方向である。このような構成において、ピエゾ素子に
所定の電圧を印加すると、ピエゾ素子が伸縮することに
よって、ピエゾ素子と振動板が太鼓状の振動を起こして
圧力室内のインクが圧縮され、それによりインク吐出口
からインク液滴が吐出する。ところで、一般にピエゾ素
子の仕事量Ｗは、Ｗ∝Ｅp・ｄ31 2（Ｖ／ｔ）2νp（但
し、Ｅp：ピエゾ素子のヤング率、ｄ31：ピエゾ素子の
圧電定数、Ｖ：ピエゾ素子に印加する電圧、ｔ：ピエゾ
素子の厚さ、νp:ピエゾ素子の体積）の関係があり、ノ
ズルの密度を高くする（圧力室の幅を小さくする）とν
pが小さくなる。従って、インクを吐出させるのに必要
な仕事量を得るには、ピエゾ素子の厚さを薄くし、且つ
ピエゾ素子の耐電圧を高くする必要がある。しかし、従
来のインクジェットヘッドに用いられていたピエゾ素子
は厚膜もしくはバルクであり、ピエゾ素子の薄膜化と高
耐電圧化を両立させることが困難であった。よって、ピ
エゾ素子の体積を小さくすると、ピエゾ素子による振動
板の変位量が小さくなり、十分な吐出力が得られない。
そこで、仕事量Ｗを大きくしてこの変位量を大きくしよ
うとすると、マルチノズルヘッドの小型化、マルチノズ
ルの高密度化、さらにはヘッドの長尺化の実現が困難で
あり、ヘッドの小型化と高速記録化とを両立させること
が困難であった。具体的には、従来の厚膜もしくはバル
クのピエゾ素子では２〜３ノズル／ｍｍのノズル密度が
限界であった。In general, a device using a piezo element is provided, for example, with an ink supply chamber communicating with an ink discharge port, a pressure chamber communicating with the ink supply chamber, and a pressure chamber.
It is composed of a diaphragm or the like to which a piezo element is joined. Conventionally, the direction of ink ejection and the direction of vibration of the piezo element are the same. In such a configuration, when a predetermined voltage is applied to the piezo element, the piezo element expands and contracts, so that the piezo element and the diaphragm generate a drum-like vibration, and the ink in the pressure chamber is compressed, thereby causing the ink ejection port , Ink droplets are ejected. Incidentally, the general work amount W of the piezoelectric elements is, WαE p · d 31 2 ( V / t) 2 ν p ( where, E p: Young's modulus of the piezoelectric element, d 31: piezoelectric constant of the piezoelectric element, V: There is a relationship between the voltage applied to the piezo element, t: the thickness of the piezo element, and ν p: the volume of the piezo element, and when increasing the density of the nozzle (decreasing the width of the pressure chamber), ν
p becomes smaller. Therefore, in order to obtain the work required for discharging ink, it is necessary to reduce the thickness of the piezo element and increase the withstand voltage of the piezo element. However, the piezo element used in the conventional ink jet head is a thick film or a bulk, and it is difficult to achieve both a thinner piezo element and a higher withstand voltage. Therefore, when the volume of the piezo element is reduced, the amount of displacement of the diaphragm by the piezo element decreases, and a sufficient ejection force cannot be obtained.
Therefore, if the amount of displacement W is increased by increasing the work amount W, it is difficult to reduce the size of the multi-nozzle head, increase the density of the multi-nozzle, and further increase the length of the head. It is difficult to achieve both high-speed recording and high-speed recording. Specifically, the nozzle density of the conventional thick film or bulk piezo element is limited to 2 to 3 nozzles / mm.
【０００４】そこで、その問題を解決するために、例え
ば、特願平６−２７３６５０に示されるように、ピエゾ
素子の振動方向をその振動方向に対して垂直な方向に振
動板を振動させる構成とし、ピエゾ素子により生じた小
さな振動を大きな振動に増幅して、同じサイズで変位量
を大きくする方法や、インク吐出口の対向する位置に対
向電極を設けて、その対向電極と圧力室のインクとの間
に所定の高電圧、例えば１．５ｋＶ程度を印加し、その
静電力によりインクを対向電極側（すなわち、シート等
の記録媒体側）に膨らませた状態とし、小さな圧力を印
加しただけでインクが吐出できるように構成したもの等
が提案されている。In order to solve the problem, for example, as shown in Japanese Patent Application No. Hei 6-273650, a configuration is adopted in which the vibration direction of the piezo element is vibrated in a direction perpendicular to the vibration direction. A method of amplifying a small vibration generated by the piezo element into a large vibration and increasing the displacement amount with the same size, or providing a counter electrode at a position opposite to the ink discharge port, and using the counter electrode and the ink in the pressure chamber. During this time, a predetermined high voltage, for example, about 1.5 kV is applied, and the ink is swollen toward the counter electrode side (that is, the recording medium side such as a sheet) by the electrostatic force, and the ink is applied only by applying a small pressure. And the like configured to be able to discharge liquid.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来のインクジェット記録装置では、対向電極に
電圧を印加してインクを小さな圧力で吐出しやすくして
いる場合は、インクが吐出口先端部へ前進した状態とな
り、インク吐出口の先端部からインクのタレを生じる。
また、インクのタレを防止するために吐出口先端部を金
属部材で構成すると（図２（ａ）参照、詳細は後述）、
インクの飛翔する速度が小さくなり、逆にインクの飛翔
する速度を大きくするために吐出口先端部を絶縁体で構
成すると（図２（ｂ）参照、詳細は後述）、インクのタ
レを生じるという相反する関係があり、その結果、ノズ
ルの高密度化が困難、又、小型化によりマルチノズルヘ
ッドとした場合は、ノズル間のクロストークが生じると
いう課題がある。However, in the conventional ink jet recording apparatus as described above, when a voltage is applied to the counter electrode to make it easy to discharge the ink with a small pressure, the ink is discharged at the tip of the discharge port. And the ink is dripped from the tip of the ink discharge port.
Further, if the tip of the ejection port is formed of a metal member in order to prevent dripping of the ink (see FIG. 2A, details will be described later),
If the tip of the ejection port is made of an insulator to reduce the flying speed of the ink and increase the flying speed of the ink (see FIG. 2B, details will be described later), the ink will sag. There is a contradictory relationship, and as a result, there is a problem that it is difficult to increase the density of the nozzles, and when a multi-nozzle head is used due to miniaturization, crosstalk between nozzles occurs.
【０００６】本発明は、従来のこのような液滴吐出装置
の課題を考慮し、インク吐出口の先端部からのインクの
タレを防止でき、ノズルの高密度化が可能であり、ノズ
ル間のクロストークを抑制できるインクジェット記録装
置を提供することを目的とするものである。The present invention, in consideration of the problem of such a conventional droplet discharge device, can prevent dripping of ink from the tip of an ink discharge port, can increase the density of nozzles, and can reduce the distance between nozzles. It is an object of the present invention to provide an ink jet recording apparatus capable of suppressing crosstalk.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】請求項１の本発明は、イ
ンク液体を収容する圧力室と、その圧力室に連通し、イ
ンク液体を吐出する吐出口と、圧力室に圧力を印加する
ための圧力印加手段とを備え、圧力印加手段は、圧力室
に形成された振動板と、その振動板を振動させ、チタン
酸ジルコン酸鉛系又はチタン酸バリウム系を主成分とし
たペロブスカイト構造を示す単結晶あるいは分極軸方向
に優先配向した多結晶のものを圧電部材とする圧電素子
とを有するものであって、吐出口の前面に配置された記
録媒体にインク液体を吐出するときは、少なくとも圧電
素子に所定の電圧を印加することを特徴とするインクジ
ェット記録装置である。According to a first aspect of the present invention, there is provided a pressure chamber for accommodating an ink liquid, a discharge port communicating with the pressure chamber and discharging the ink liquid, and applying pressure to the pressure chamber. Pressure applying means, the pressure applying means has a diaphragm formed in the pressure chamber, and vibrates the diaphragm, showing a perovskite structure mainly composed of lead zirconate titanate or barium titanate based A piezoelectric element that uses a single crystal or a polycrystal that is preferentially oriented in the direction of the polarization axis as a piezoelectric member. When the ink liquid is ejected onto a recording medium disposed in front of the ejection port, at least the piezoelectric element is used. An ink jet recording apparatus characterized by applying a predetermined voltage to an element.
【０００８】請求項３の本発明は、インク液体を収容す
る圧力室と、その圧力室に連通し、インク液体を吐出す
る吐出口と、圧力室に圧力を印加するための圧力印加手
段とを備え、圧力印加手段は、圧力室に形成された振動
板と、その振動板を振動させ、ＬiＮbＯ3又はＬiＴaＯ3
を圧電部材とする圧電素子とを有するものであって、吐
出口の前面に配置された記録媒体にインク液体を吐出す
るときは、少なくとも圧電素子に所定の電圧を印加する
インクジェット記録装置である。According to a third aspect of the present invention, there is provided a pressure chamber accommodating an ink liquid, a discharge port communicating with the pressure chamber and discharging the ink liquid, and pressure applying means for applying pressure to the pressure chamber. The pressure applying means includes a vibration plate formed in the pressure chamber, and vibrates the vibration plate to produce LiNbO 3 or LiTaO 3.
And a piezoelectric element that uses a piezoelectric member as a piezoelectric member, and is an ink jet recording apparatus that applies a predetermined voltage to at least the piezoelectric element when ejecting an ink liquid onto a recording medium disposed in front of an ejection port.
【０００９】請求項４の本発明は、インク液体を収容す
る第１の圧力室と、その第１の圧力室に圧力を印加する
ための第１の圧力印加手段と、第１の圧力室に連通し、
インク液体を吐出する吐出口をそれぞれ有する複数の第
２の圧力室と、その複数の第２の圧力室に圧力をそれぞ
れ印加するための第２の圧力印加手段とを備え、第１の
圧力印加手段による第１の圧力室への印加圧力及び、第
２の圧力印加手段による第２の圧力室への印加圧力を調
節することにより、吐出口の前面に配置された記録媒体
へのインク液体の吐出及び、吐出停止を制御するインク
ジェット記録装置である。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a first pressure chamber containing an ink liquid, first pressure applying means for applying pressure to the first pressure chamber, and Communication,
A plurality of second pressure chambers each having a discharge port for discharging the ink liquid, and a second pressure application unit for applying pressure to each of the plurality of second pressure chambers; The pressure applied to the first pressure chamber by the means and the pressure applied to the second pressure chamber by the second pressure applying means are adjusted so that the ink liquid is applied to the recording medium disposed in front of the ejection port. This is an inkjet recording apparatus that controls ejection and ejection stop.
【００１０】上記の構成のように、２つの圧力印加手段
による圧力の印加を独立して制御することにより、吐出
口におけるインク液体の膨れが均一となる。また、圧力
印加手段の印加圧力のばらつきが大きくても影響が少な
い。その結果、ノズルヘッドの高密度化、多ノズル化、
小型化が容易になる。As described above, by independently controlling the application of pressure by the two pressure applying means, the swelling of the ink liquid at the ejection ports becomes uniform. Further, even if the variation in the applied pressure of the pressure applying means is large, the influence is small. As a result, the density of nozzle heads increased, the number of nozzles increased,
Downsizing becomes easy.
【００１１】請求項８の本発明は、インク液体を収容す
るインク液室と、そのインク液室に連通し、インク液体
を吐出する吐出口と、インク液室に圧力波を発射するた
めの圧力波発生手段とを備え、圧力波発生手段は、イン
ク液室に形成された振動板と、その振動板を振動させる
圧電素子とを有するものであって、吐出口の前面に配置
された記録媒体にインク液体を吐出するときは、少なく
とも圧電素子に所定の高周波電圧を印加するインクジェ
ット記録装置である。According to the present invention, there is provided an ink liquid chamber containing an ink liquid, a discharge port communicating with the ink liquid chamber to discharge the ink liquid, and a pressure for emitting a pressure wave to the ink liquid chamber. A pressure wave generating means, wherein the pressure wave generating means has a vibration plate formed in the ink liquid chamber and a piezoelectric element for vibrating the vibration plate, and is provided with a recording medium disposed on the front surface of the discharge port. This is an ink jet recording apparatus that applies a predetermined high-frequency voltage to at least the piezoelectric element when the ink liquid is ejected to the piezoelectric element.
【００１２】この構成により、圧電素子に印加する電圧
を小さくできるので、ノズルヘッドの小型化が可能にな
る。With this configuration, the voltage applied to the piezoelectric element can be reduced, so that the size of the nozzle head can be reduced.
【００１３】請求項１１の本発明は、ＭgＯ 基板上に個
別電極を形成し、その個別電極上にチタン酸ジルコン酸
鉛系又はチタン酸バリウム系を主成分としたペロブスカ
イト構造を示す単結晶層あるいは分極軸方向に優先配向
した多結晶の層を形成し、その単結晶層あるいは結晶配
向性の層上に共通電極を形成し、その共通電極上にＮ
i、Ｃr、あるいはジルコニアからなる材料で振動板を形
成し、その振動板の上にインク液体を収容するための圧
力室を形成し、ＭgＯ 基板をエッチングで除去すること
により、圧力室に圧力を印加するための圧力印加手段を
作製するインクジェット記録装置の製造方法である。According to the present invention, an individual electrode is formed on a MgO substrate, and a single crystal layer having a perovskite structure containing lead zirconate titanate or barium titanate as a main component is formed on the individual electrode. A polycrystalline layer preferentially oriented in the direction of the polarization axis is formed, a common electrode is formed on the single crystal layer or the crystal orientation layer, and N is formed on the common electrode.
A vibration plate is formed from a material made of i, Cr, or zirconia, a pressure chamber for containing the ink liquid is formed on the vibration plate, and the pressure is applied to the pressure chamber by removing the MgO substrate by etching. This is a method for manufacturing an ink jet recording apparatus for producing pressure applying means for applying the pressure.
【００１４】上記のような工程は、半導体製造における
工程を用いることになるので、ノズルヘッドの高密度
化、多ノズル化、長尺化が可能になる。Since the above-described steps use the steps in the semiconductor manufacturing, it is possible to increase the density, the number of nozzles, and the length of the nozzle head.
【００１５】請求項１２の本発明は、インク液体を収納
するための圧力室の所定の面に、振動板Ｓi 部材により
圧力室と一体に作製し、その振動板上に共通電極を形成
し、その共通電極上に形成したＳiＯ2とＬiＮbＯ3 又は
ＬiＴaＯ3 を直接接合し、そのＬiＮbＯ3 又はＬiＴaＯ
3 の上に更に個別電極を形成することにより圧力室に圧
力を印加するための圧力印加手段を作製するインクジェ
ット記録装置の製造方法である。According to a twelfth aspect of the present invention, a pressure chamber for accommodating an ink liquid is formed integrally with the pressure chamber by a vibration plate Si member, and a common electrode is formed on the vibration plate. the SiO 2 and LiNbO 3 or LiTaO 3 formed on the common electrode directly bonded, the LiNbO 3 or LiTaO
This is a method for manufacturing an ink jet recording apparatus for forming pressure applying means for applying pressure to a pressure chamber by further forming an individual electrode on 3 .
【００１６】上記のように、共通電極上に形成したＳi
Ｏ2とＬiＮbＯ3 又はＬiＴaＯ3 を直接接合することに
より、圧電効果が向上する。As described above, the Si formed on the common electrode
By directly bonding O 2 to LiNbO 3 or LiTaO 3 , the piezoelectric effect is improved.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】以下に、本発明をその実施の形態
を示す図面に基づいて説明する。 （第１の実施の形態）図１は、本発明にかかる第１の実
施の形態のインクジェット記録装置におけるノズルヘッ
ドの断面図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings showing an embodiment. (First Embodiment) FIG. 1 is a sectional view of a nozzle head in an ink jet recording apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【００１８】図１において、本実施の形態のノズルヘッ
ドは、インクを吐出する吐出口２、その吐出口２に連通
し、インクを収容する圧力室１、その圧力室１に小穴１
６を介してインクを流入させる共通液室９、圧力室１に
圧力を印加するための圧電素子５及びその圧電素子５で
振動する振動板６から構成されている。尚、図１は断面
図であり、圧力室１は隔壁により分離された複数個が、
この断面と垂直方向に並んだ構成になっており、従っ
て、吐出口２も圧力室１と同数が同様に並んでいる。
又、共通液室９はそれら複数個の圧力室１の全てにわた
って設けられた１室で構成されている。上記の圧電素子
５及び振動板６が圧力印加手段を構成している。In FIG. 1, a nozzle head according to the present embodiment has a discharge port 2 for discharging ink, a pressure chamber 1 communicating with the discharge port 2 and containing ink, and a small hole 1 in the pressure chamber 1.
A common liquid chamber 9 through which ink flows in via a pressure chamber 6, a piezoelectric element 5 for applying pressure to the pressure chamber 1, and a vibration plate 6 vibrated by the piezoelectric element 5. FIG. 1 is a cross-sectional view, and a plurality of pressure chambers 1 are separated by partition walls.
The structure is arranged in a direction perpendicular to this cross section. Therefore, the same number of the discharge ports 2 as the pressure chambers 1 are similarly arranged.
Further, the common liquid chamber 9 is constituted by one chamber provided over all of the plurality of pressure chambers 1. The piezoelectric element 5 and the vibration plate 6 constitute a pressure applying unit.
【００１９】圧力室１は、３層の感光性ガラス７ａ，７
ｂ，７ｃの３層構造の圧力室構造体７と、感光性ガラス
７ａの上に形成されたＮｉ製の振動板６と、圧力室１に
インクを流入させるための小穴１６を有するステンレス
製の供給側ノズル板８とから構成されている。吐出口２
は、絶縁性部材１５に吐出口２の孔から半径方向に所定
の距離離れた部位に制御電極１３が形成された吐出ノズ
ル板１２、感光性ガラス７ａの一端部、感光性ガラス７
ｃの一端部などにより構成され、共通液室９は、供給側
ノズル板８と、共通液室構造板９ａと、インク供給口１
０を有するインク供給口平板１１とから構成されてい
る。ここで、共通液室構造板９ａ及びインク供給口平板
１１はステンレス製である。また、振動板６の上には圧
電素子５が形成され、その圧電素子５は、図示していな
いが、一方の電極となるＡu 層、圧電部材であるＰＺＴ
層、もう一方の電極となるＰt層から形成されている。The pressure chamber 1 has three layers of photosensitive glass 7a, 7
b and 7c, a stainless steel pressure chamber structure 7 having a three-layer structure, a Ni vibration plate 6 formed on a photosensitive glass 7a, and a small hole 16 for allowing ink to flow into the pressure chamber 1. And a supply-side nozzle plate 8. Discharge port 2
Is a discharge nozzle plate 12 in which a control electrode 13 is formed at a position radially away from the hole of the discharge port 2 on the insulating member 15, one end of a photosensitive glass 7 a,
c, the common liquid chamber 9 includes a supply-side nozzle plate 8, a common liquid chamber structure plate 9a, and an ink supply port 1.
And an ink supply port flat plate 11 having 0. Here, the common liquid chamber structure plate 9a and the ink supply port flat plate 11 are made of stainless steel. Further, a piezoelectric element 5 is formed on the diaphragm 6, and the piezoelectric element 5 is not shown, but an Au layer serving as one electrode and a PZT serving as a piezoelectric member are provided.
And a Pt layer serving as the other electrode.
【００２０】また、このノズルヘッドの吐出口２の対向
する位置にはインクを吐出させやすくするための対向電
極３が設けられ、この対向電極３と圧力室１内のインク
との間に電圧を印加するための電圧源４が接続され、ま
た、吐出口２の制御電極１３と圧力室１内のインクとの
間に制御電圧を印加するための電圧源１４が接続されて
いる。A counter electrode 3 for facilitating ink discharge is provided at a position facing the discharge port 2 of the nozzle head. A voltage is applied between the counter electrode 3 and the ink in the pressure chamber 1. A voltage source 4 for applying a voltage is connected, and a voltage source 14 for applying a control voltage between the control electrode 13 of the ejection port 2 and the ink in the pressure chamber 1 is connected.
【００２１】次に、上記第１の実施の形態におけるノズ
ルヘッドの動作について、図面を参照しながら説明す
る。Next, the operation of the nozzle head according to the first embodiment will be described with reference to the drawings.
【００２２】まず、図２（ａ）は、吐出口２の先端面が
すべて金属（導電体）の場合の従来例を示す図である。
吐出口２と対向電極３との間に電圧源４により電圧が印
加された場合、電界分布はほぼ平行となってインクに対
する静電引力が小さくなり、インクの対向電極３側への
膨らみが小さく、インクの吐出口２先端からのタレはほ
とんど生じない。但し、この場合は、静電引力が小さく
なるためインクの飛び出す速度は遅くなる。First, FIG. 2A is a diagram showing a conventional example in which the tip end surface of the discharge port 2 is entirely made of metal (conductor).
When a voltage is applied between the discharge port 2 and the opposing electrode 3 by the voltage source 4, the electric field distribution is substantially parallel, the electrostatic attraction to the ink is reduced, and the swelling of the ink toward the opposing electrode 3 is reduced. In addition, dripping from the tip of the ink discharge port 2 hardly occurs. However, in this case, the speed at which the ink pops out becomes slow because the electrostatic attraction is small.
【００２３】また、図２（ｂ）は、吐出口２の先端面が
すべて絶縁体２０で覆われた場合の従来例を示す図であ
る。吐出口２と対向電極３との間に電圧源４により電圧
が印加された場合、電界は吐出口２先端のインクに集中
するためインクに対する静電引力が大きくなり、インク
の飛び出す速度を速くできる。但し、この場合は、前述
とは逆に、インクを対向電極３側へ引く力が大きくなる
ので、インクが対向電極３側へ大きく膨らみ、吐出口２
先端部でインクのタレを生じる。FIG. 2B is a view showing a conventional example in which the entire end face of the discharge port 2 is covered with an insulator 20. When a voltage is applied between the ejection port 2 and the opposing electrode 3 by the voltage source 4, the electric field concentrates on the ink at the tip of the ejection port 2, so that the electrostatic attraction to the ink increases and the speed at which the ink pops out can be increased. . However, in this case, contrary to the above, since the force for pulling the ink toward the counter electrode 3 increases, the ink greatly swells toward the counter electrode 3 and the discharge port 2
Ink dripping occurs at the tip.
【００２４】一方、図２（ｃ）は、本実施の形態におけ
るノズルの場合を示し、前述の２つの従来例の場合の中
間的な作用を呈する。制御電極１３と吐出口２先端のイ
ンクとの間に絶縁体１５が存在するため、対向電極３と
インクとの間に電圧源４により電圧を印加した場合、電
界の集中が制御電極１３側とインク側に分散されるた
め、インクに対する電界の集中は、その程度が図２
（ｂ）の場合ほど大きくはなく、又、図２（ａ）の場合
ほど小さくない。その結果、インクの飛び出す速度をあ
る程度大きくできて、尚且つインクのタレも抑制でき
る。On the other hand, FIG. 2C shows the case of the nozzle according to the present embodiment, which exhibits an intermediate action between the above-mentioned two conventional examples. Since the insulator 15 exists between the control electrode 13 and the ink at the tip of the ejection port 2, when a voltage is applied between the counter electrode 3 and the ink by the voltage source 4, the electric field concentrates on the control electrode 13 side. Since the electric field is dispersed on the ink side, the concentration of the electric field with respect to the ink is as shown in FIG.
It is not as large as in (b) and not as small as in FIG. 2 (a). As a result, the ejection speed of the ink can be increased to some extent, and the dripping of the ink can be suppressed.
【００２５】更に、本実施の形態の構成によれば、イン
クと制御電極１３との間に電圧源４の電圧よりも小さい
逆の電圧を電圧源１４により印加しているため、対向電
極３への電圧印加により生じたメニスカスを吐出口２の
途中でそのまま保持しておくことが可能となり、インク
のタレを防止することができる。また、この場合、制御
電極１３の領域及び絶縁体１５の領域を調節したり、電
圧源１４の電圧を調節すれば、インクへの電界の集中の
程度、すなわち、インクの飛び出す速度、及び吐出口２
におけるインクの保持力等を制御できるので、最適な条
件が選択可能である。Further, according to the configuration of the present embodiment, since a reverse voltage smaller than the voltage of the voltage source 4 is applied between the ink and the control electrode 13 by the voltage source 14, It is possible to hold the meniscus generated by the application of the voltage in the middle of the ejection port 2 as it is, and it is possible to prevent ink dripping. In this case, if the area of the control electrode 13 and the area of the insulator 15 are adjusted or the voltage of the voltage source 14 is adjusted, the degree of concentration of the electric field on the ink, that is, the speed at which the ink is ejected, and the ejection port 2
The optimal conditions can be selected because the ink holding power and the like can be controlled.
【００２６】次に図３は、本実施の形態において、対向
電極３への電圧印加が行われていない状態（スイッチ３
１がオフ）を示し、インクと制御電極１３との間に電圧
が印加されているのみである。この場合、対向電極３に
よるインクの膨れがなく、その印加電圧によりインクの
先端は吐出口２の途中の位置で保持されているため、吐
出口先端部からのインクのタレを生じない。FIG. 3 shows a state in which no voltage is applied to the counter electrode 3 (switch 3) in the present embodiment.
1 indicates off), and only a voltage is applied between the ink and the control electrode 13. In this case, since the ink is not swollen by the counter electrode 3 and the leading end of the ink is held at a position in the middle of the ejection port 2 by the applied voltage, no dripping of the ink from the tip end of the ejection port occurs.
【００２７】次に、図４に示すように、スイッチ３１を
オンして電圧源４により、対向電極３とインクとの間に
電圧を印加すると、インクは静電引力によって対向電極
３側へ引っ張られ、メニスカスが生じて吐出口２から飛
び出しやすい状態になる。このとき、対向電極３に印加
される電圧は、インクが吐出口２から飛び出さない程度
の電圧、例えば、約１．５ｋＶ位である。その後、圧電
素子に電圧が加えられて圧力室に圧力が印加されると
（図示省略）、図５に示すように、吐出口２からインク
液滴３２が飛び出し、対向電極３の静電引力に吸引され
て途中に配置されたシート３０に付着する。この場合、
先に圧力室に圧力を印加し、その後に対向電極３へ電圧
を印加しても同様な動作になる。その後、圧力の印加を
停止し、スイッチ３１をオフにして対向電極３への電圧
印加を停止すると、図３の状態に戻る。Next, as shown in FIG. 4, when the switch 31 is turned on and a voltage is applied between the counter electrode 3 and the ink by the voltage source 4, the ink is pulled toward the counter electrode 3 by electrostatic attraction. As a result, a meniscus is generated, and a state in which the meniscus easily jumps out of the discharge port 2 is obtained. At this time, the voltage applied to the counter electrode 3 is such that the ink does not fly out of the ejection port 2, for example, about 1.5 kV. Thereafter, when a voltage is applied to the piezoelectric element and a pressure is applied to the pressure chamber (not shown), the ink droplet 32 jumps out of the ejection port 2 as shown in FIG. It is sucked and adheres to the sheet 30 arranged on the way. in this case,
The same operation is performed when a pressure is first applied to the pressure chamber and then a voltage is applied to the counter electrode 3. Thereafter, when the application of the pressure is stopped, the switch 31 is turned off, and the application of the voltage to the counter electrode 3 is stopped, the state returns to the state shown in FIG.
【００２８】このように、本実施の形態によれば、イン
クの吐出口２近傍に制御電極１３を設けて、その制御電
極１３と吐出口２のインクとの間に絶縁性を持たせてい
るので、電界がインクに集中し過ぎることもなく、又、
対向電極３による静電引力も余り小さくならずに、イン
クの吐出口２からのタレを防止でき、ノズル間のクロス
トークも抑制できる。以上のように、対向電極３とイン
クとの間の電界の集中が緩和されるため、クロストーク
の影響が少なくなるので、例えば図６に示すように、制
御電極を電極６０により構成して共通とし、吐出口２を
複数個一列に配置して、電極６０とそれぞれの吐出口２
との間を絶縁体６１で取り囲むように構成すれば、多ノ
ズル化が容易になる。As described above, according to the present embodiment, the control electrode 13 is provided in the vicinity of the ink ejection port 2, and insulation is provided between the control electrode 13 and the ink of the ejection port 2. Therefore, the electric field does not concentrate too much on the ink,
The sagging of the ink from the ejection port 2 can be prevented, and the crosstalk between the nozzles can be suppressed, without the electrostatic attraction by the counter electrode 3 being too small. As described above, since the concentration of the electric field between the counter electrode 3 and the ink is reduced, the influence of the crosstalk is reduced. Therefore, for example, as shown in FIG. A plurality of discharge ports 2 are arranged in a line, and the electrode 60 and each of the discharge ports 2 are arranged.
Is surrounded by the insulator 61, it is easy to increase the number of nozzles.
【００２９】ここで、本実施の形態では、制御電極１３
を用いて吐出口２におけるインクの先端部をその位置に
保持することによりインクのタレを防止したが、更に、
インクを後述のような方法を用いて圧力室側へ後退させ
ることによりインクのタレを防止すれば、より効果的で
ある。例えば、図７（ａ）、あるいは図７（ｂ）に示す
ように、吐出口２の先端部分から内側の所定の距離ま
で、更には吐出口２の先端部を、フッ素系膜でできた撥
水性を有する撥水膜７０により被覆する構成としてもよ
い。この場合は、制御電極が無くてもインクが撥水膜７
０により圧力室側へ弾かれて後退し、タレ防止の効果が
得られる。このとき、制御電極１３を併用することによ
り、インクの後退と同時にその後退位置での保持ができ
るので相乗効果によって、制御電極１３に印加する電圧
が小さくてすみ、対向電極３への印加電圧の低下が小さ
くなるので、インクのタレを防止しながらインクの飛び
出す速度を大きくできる。Here, in the present embodiment, the control electrode 13
The ink was prevented from sagging by holding the leading end of the ink at the discharge port 2 at that position using
It is more effective to prevent the ink from dripping by retreating the ink to the pressure chamber side using a method described later. For example, as shown in FIG. 7 (a) or FIG. 7 (b), the tip of the discharge port 2 from the tip of the discharge port 2 to a predetermined distance inside, and further, the tip of the discharge port 2 is made of a fluorine-based film. It may be configured to be covered with a water-repellent film 70 having an aqueous property. In this case, even if the control electrode is not provided, the ink is applied to the water-repellent film 7.
When it is 0, it is repelled toward the pressure chamber and retreats, and the effect of preventing dripping is obtained. At this time, by using the control electrode 13 in combination, the ink can be held at the retreat position at the same time as the ink retreats, so that the voltage applied to the control electrode 13 can be reduced by the synergistic effect, Since the decrease is small, it is possible to increase the speed at which the ink jumps out while preventing ink dripping.
【００３０】図８は、吐出口におけるインクの後退を実
現するための別の一例を示す図である。図８に示す方法
は、圧力室１に負圧を印加することにより、吐出口２を
通じて大気圧でインクを圧力室１側へ後退させるもので
ある。この構成により、圧力室１に負圧が印加されるよ
うに、圧電素子５に電圧を印加すると、吐出口２のイン
クは圧力室１側へ後退する。このとき、インク流入口１
６からも負圧によりインクが流入しようとするが、吐出
口２の内径はインク流入口１６の内径よりも大きく形成
されているため、インク流入口１６からのインクの流入
は抑制される。前述の撥水膜を用いた場合と同様に、こ
の場合も、制御電極１３が無くてもタレ防止の効果が得
られるが、制御電極１３を併用することにより、インク
の後退とその後退位置での保持の相乗効果が期待でき
る。従って、前述の撥水膜を用いた方法と同様に、制御
電極１３に印加する電圧が小さくてすみ、対向電極３へ
の印加電圧の低下が小さくなるので、インクのタレを防
止しながらインクの飛び出す速度を大きくできる。FIG. 8 is a diagram showing another example for realizing the retreat of the ink at the discharge port. In the method shown in FIG. 8, by applying a negative pressure to the pressure chamber 1, the ink is retracted toward the pressure chamber 1 at atmospheric pressure through the ejection port 2. With this configuration, when a voltage is applied to the piezoelectric element 5 so that a negative pressure is applied to the pressure chamber 1, the ink at the ejection port 2 recedes toward the pressure chamber 1. At this time, the ink inlet 1
Although the ink tends to flow from the ink inlet 6 through the negative pressure, the inner diameter of the discharge port 2 is formed to be larger than the inner diameter of the ink inlet 16, so that the flow of the ink from the ink inlet 16 is suppressed. As in the case of using the above-described water-repellent film, in this case also, the effect of preventing sagging can be obtained without the control electrode 13. Can be expected to have a synergistic effect. Accordingly, similarly to the above-described method using the water-repellent film, the voltage applied to the control electrode 13 can be reduced, and the decrease in the voltage applied to the counter electrode 3 is reduced. The jumping speed can be increased.
【００３１】なお、上記実施の形態では、制御電極１３
に電圧を印加する構成としたが、これに限らず、制御電
極１３をインクと同電位としても良いし、あるいは又、
インクから電気的に浮いた状態にしてもよい。これらの
場合も、対向電極３とインクとの間の電界の集中が緩和
されるので、前述と同様の効果が得られる。In the above embodiment, the control electrode 13
However, the present invention is not limited to this, and the control electrode 13 may have the same potential as the ink.
The ink may be electrically floating from the ink. Also in these cases, the concentration of the electric field between the counter electrode 3 and the ink is reduced, so that the same effect as described above can be obtained.
【００３２】また、上記実施の形態では、制御電極１３
に印加する電圧を対向電極３に印加する電圧に対して極
性を逆にしたが、これに限らず、同極性の電圧を印加し
てもよい。In the above embodiment, the control electrode 13
Although the polarity of the voltage applied to the counter electrode 3 is reversed with respect to the voltage applied to the counter electrode 3, a voltage having the same polarity may be applied.
【００３３】次に、本実施の形態に用いた圧力室及び圧
電素子の製造方法について説明する図１０は、上記第１
の実施の形態における圧電素子及び圧力室の製造方法を
説明する図である。Next, a method of manufacturing the pressure chamber and the piezoelectric element used in this embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is a diagram illustrating a method for manufacturing a piezoelectric element and a pressure chamber according to the embodiment.
【００３４】図１０において、まず、ＮａＣｌ型の結晶
構造を持つ、例えばＭgＯ 基板１００１上に個別電極１
００２となるＰｔ層を形成し、その個別電極１００２の
上に圧電材料のＰＺＴ結晶配向性層１００３を形成す
る。このＰＺＴ結晶配向性層１００３は、チタン酸ジル
コン酸鉛系又はチタン酸バリウム系を主成分としたペロ
ブスカイト構造を示す、ＰＺＴ系の単結晶層あるいは分
極軸の揃った多結晶の結晶配向層であればよい。また、
十分な吐出力を得るためには、その層の膜厚は０．１μ
ｍ以上とし、高密度化のために、その層の膜厚は１０μ
ｍ以下が望ましい。従って、ノズル密度に応じて、この
範囲で膜厚を設定すればよい。次にそのＰＺＴ結晶配向
性層１００３の上に共通電極１００５となるＡu 層を形
成する。その共通電極１００５の上にＮi、Ｃr、あるい
は、ジルコニアからなる材料で共通振動板１００４をス
パッタリングにより形成する。次に共通振動板１００４
の上に圧力室の構造体を感光性ガラス１１０１（図１１
参照）により形成し、最後にＭgＯ 基板１００１をリン
酸でエッチングを行い除去する。図１１に上記の方法で
製作したものの断面図を示す。従来、例えば、特開平６
−０４００３０に示されているような、スクリーン印刷
によって、圧電素子と個別電極とを製作すると高密度化
が困難であったが、本実施の形態に示すように、半導体
製造の工程を用いることにより、高密度化が可能で、図
１２に示すような多ノズル化、ヘッドの長尺化を簡単に
実施できる。図１２に示す多ノズルヘッドは、幅５０ｍ
ｍの間にノズルが２００ｄｐｉの密度で形成されたヘッ
ドである。従って、２〜３ノズル／ｍｍのノズル密度が
限界であったものが、本発明によれば、６あるいは７ノ
ズル／ｍｍ以上のノズル密度が容易に実現できる。な
お、ＭｇＯ基板は、ＮａＣｌ型の結晶構造を持つもので
あれば、他の材料でも適用可能である。In FIG. 10, first, an individual electrode 1 is formed on an MgO substrate 1001 having a NaCl type crystal structure.
Then, a Pt layer to be 002 is formed, and a PZT crystal orientation layer 1003 of a piezoelectric material is formed on the individual electrode 1002. The PZT crystal orientation layer 1003 may be a PZT single crystal layer or a polycrystalline crystal orientation layer having a uniform polarization axis and exhibiting a perovskite structure mainly composed of lead zirconate titanate or barium titanate. I just need. Also,
In order to obtain a sufficient ejection force, the thickness of the layer is 0.1 μm.
m or more, and the layer thickness is 10 μm for higher density.
m or less is desirable. Therefore, the film thickness may be set within this range according to the nozzle density. Next, an Au layer serving as a common electrode 1005 is formed on the PZT crystal orientation layer 1003. On the common electrode 1005, a common diaphragm 1004 is formed by sputtering from a material made of Ni, Cr, or zirconia. Next, the common diaphragm 1004
The structure of the pressure chamber is placed on the photosensitive glass 1101 (FIG. 11).
Finally, the MgO substrate 1001 is removed by etching with phosphoric acid. FIG. 11 shows a cross-sectional view of one manufactured by the above method. Conventionally, for example, see
Although it was difficult to increase the density when manufacturing piezoelectric elements and individual electrodes by screen printing as shown in -040030, as shown in this embodiment, by using a semiconductor manufacturing process, It is possible to increase the number of nozzles and lengthen the head as shown in FIG. The multi-nozzle head shown in FIG.
This is a head in which nozzles are formed at a density of 200 dpi during m. Therefore, although the nozzle density of 2 to 3 nozzles / mm was the limit, according to the present invention, the nozzle density of 6 or 7 nozzles / mm or more can be easily realized. The MgO substrate may be made of another material as long as it has a NaCl-type crystal structure.
【００３５】（第２の実施の形態）図９は、本発明の第
２の実施の形態における圧電素子及び圧力室の一部を示
す構成図である。(Second Embodiment) FIG. 9 is a configuration diagram showing a part of a piezoelectric element and a pressure chamber according to a second embodiment of the present invention.
【００３６】図９において、まず、圧力室構造体９０１
及び振動板９０２をＳi 部材により一体として作製し、
その振動板９０２の上にスパッタリングによってＰt 、
あるいはＡu の共通電極９０３を形成する。次に、その
共通電極９０３の上に形成したＳiＯ2９０４と圧電材料
のＬiＮbＯ3 ９０５を直接接合する。更に、このＬiＮb
Ｏ3 ９０５の上にＡu の個別電極９０６を形成する。こ
こで、例えば、振動板９０２の厚さは１０μｍ、ＳiＯ2
９０４の厚さは３０００オンク゛ストロームであり、 また、Ｓi
Ｏ2９０４とＬiＮbＯ3 ９０５とを直接接合（信学技報
テクニカルレポートオブＩＥＩＣＥ，ＵＳ９５−２４，
ＥＭＤ９５−２０，ＣＰＭ９５−３２、１９９５−０
７、Ｐ３１−３８参照）したことにより、圧電効果が向
上する。なお、圧電材料としてＬｉＮｂＯ3の代わりに
ＬｉＴａＯ3を用いてもよい。 （第３の実施の形態）図１３は、本発明にかかる第３の
実施の形態におけるノズルヘッドの平面図である。In FIG. 9, first, the pressure chamber structure 901
And the vibration plate 902 are integrally made of Si members,
Pt on the diaphragm 902 by sputtering,
Alternatively, a common electrode 903 of Au is formed. Next, SiO 2 904 formed on the common electrode 903 and LiNbO 3 905 of a piezoelectric material are directly joined. Furthermore, this LiNb
An Au individual electrode 906 is formed on O 3 905. Here, for example, the thickness of the diaphragm 902 is 10 μm, and SiO 2
904 is 3000 angstroms thick and Si
Direct bonding of O 2 904 and LiNbO 3 905 (IEICE Technical Report of IEICE, US95-24,
EMD95-20, CPM95-32, 1995-0
7, see pages 31-38), the piezoelectric effect is improved. Note that LiTaO 3 may be used instead of LiNbO 3 as a piezoelectric material. (Third Embodiment) FIG. 13 is a plan view of a nozzle head according to a third embodiment of the present invention.
【００３７】本実施の形態は、図１３に示すように、圧
電素子をインクを飛ばす方向に２段に設けてインクの飛
翔を制御する構成としている（以後、２段ピエゾ方式と
呼ぶ）。すなわち、インクが収納される圧力室が、第１
の圧力室としての共通液室１３０５とその共通液室１３
０５に連通する複数の第２の圧力室としての個別液室１
３０６とが櫛状に設けられ、複数の個別液室１３０６は
それぞれ隔壁１３０４により分離されている。また、個
別液室１３０６の一端には、それぞれノズル（吐出口）
１３０３が連通されている。また、共通液室１３０５と
個別液室１３０６との連絡部分１３０７は、他のノズル
１３０３、特に隣接するノズル１３０３のオン、オフに
よる影響を小さくするために狭くしぼられている。In the present embodiment, as shown in FIG. 13, the piezoelectric elements are provided in two stages in the direction in which the ink is ejected, and the ink is controlled to fly (hereinafter referred to as a two-stage piezo method). That is, the pressure chamber in which the ink is stored is the first pressure chamber.
Liquid chamber 1305 as a pressure chamber of
Individual liquid chambers 1 as a plurality of second pressure chambers communicating with the fuel cell 05
306 are provided in a comb shape, and the plurality of individual liquid chambers 1306 are separated from each other by partition walls 1304. A nozzle (discharge port) is provided at one end of the individual liquid chamber 1306.
1303 is communicated. Further, a connecting portion 1307 between the common liquid chamber 1305 and the individual liquid chamber 1306 is narrowed down so as to reduce the influence of ON / OFF of the other nozzles 1303, especially the adjacent nozzles 1303.
【００３８】共通液室１３０５の上部には、共通液室全
体に圧力を印加するためのメニスカス生成用ピエゾ（以
後、共通ピエゾと呼ぶ）１３０１が設けられ、もう一方
の個別液室１３０６の上部には、インクの飛翔を制御す
るためのインク飛翔・停止用ピエゾ（以後、個別ピエゾ
と呼ぶ）１３０２がそれぞれ設けられている。また、図
１４に示すように、共通ピエゾ１３０１の下側には共通
振動板１４０１が形成され、個別ピエゾ１３０２の下側
には個別振動板１４０２が形成されている。従って、共
通液室１３０５への圧力印加と個別液室１３０６への圧
力印加とは、共通ピエゾ１３０１及び個別ピエゾ１３０
２によりそれぞれ別に独立して行うことができる。ここ
で、共通ピエゾ１３０１及び共通振動板１４０１が第１
の圧力印加手段を構成し、個別ピエゾ１３０２及び個別
振動板１４０２が第２の圧力印加手段を構成している。Above the common liquid chamber 1305, a meniscus generating piezo (hereinafter referred to as common piezo) 1301 for applying pressure to the entire common liquid chamber is provided, and above the other individual liquid chamber 1306. Is provided with an ink flying / stopping piezo (hereinafter referred to as an individual piezo) 1302 for controlling the ink flying. As shown in FIG. 14, a common diaphragm 1401 is formed below the common piezo 1301, and an individual diaphragm 1402 is formed below the individual piezo 1302. Therefore, the application of the pressure to the common liquid chamber 1305 and the application of the pressure to the individual liquid chamber 1306 correspond to the common piezo 1301 and the individual piezo 130
2 can be performed separately and independently. Here, the common piezo 1301 and the common diaphragm 1401 are the first
And the individual piezo 1302 and the individual diaphragm 1402 constitute a second pressure applying unit.
【００３９】上記構成の本実施の形態の２段ピエゾ方式
における駆動方法は次の３通りの方式がある。 （ａ）共通ピエゾ１３０１による印加圧力を強とするこ
とによりインクを吐出する。このとき個別ピエゾ１３０
２による圧力の印加は行わず、共通ピエゾ１３０１のみ
によりインクの吐出を行う。インク吐出の停止は、個別
ピエゾ１３０２により負圧を印加することにより、共通
ピエゾ１３０１の印加圧力を弱めて行う。以後、これを
引き上げ方式と呼ぶ。 （ｂ）共通ピエゾ１３０１による印加圧力を弱にしてお
き、インクを吐出するときは個別ピエゾ１３０２による
圧力印加を行い、共通ピエゾ１３０１と個別ピエゾ１３
０２の両者の印加圧力によりインクの吐出を行う。イン
ク吐出の停止は、個別ピエゾ１３０２による圧力印加を
やめることにより行う。従って、共通ピエゾ１３０１の
印加圧力が弱のときは、インクを吐出させるだけの圧力
はない。以後、これをバイアス方式と呼ぶ。 （ｃ）前述のバイアス方式を改良した方式であり、共通
ピエゾ１３０１による印加圧力を弱にしておき、インク
を吐出するときは個別ピエゾ１３０２による圧力印加を
行い、共通ピエゾ１３０１と個別ピエゾ１３０２の両者
の印加圧力によりインクの吐出を行うことは同じであ
る。インク吐出の停止は、個別ピエゾ１３０２による圧
力印加を負圧の印加とすることにより行う。この場合
は、共通ピエゾ１３０１による印加圧力が負圧相当分キ
ャンセルされる。以後、これを改良型バイアス方式と呼
ぶ。There are the following three driving methods in the two-stage piezo method of the present embodiment having the above configuration. (A) The ink is ejected by increasing the pressure applied by the common piezo 1301. At this time, individual piezo 130
2 is not applied, and ink is ejected only by the common piezo 1301. The ink ejection is stopped by applying a negative pressure by the individual piezos 1302 to weaken the applied pressure of the common piezos 1301. Hereinafter, this is referred to as a lifting method. (B) The pressure applied by the common piezo 1301 is reduced, and when ink is ejected, pressure is applied by the individual piezos 1302, and the common piezos 1301 and the individual piezos 13 are applied.
02 is ejected by the applied pressure of the two. The stop of the ink ejection is performed by stopping the pressure application by the individual piezos 1302. Therefore, when the applied pressure of the common piezo 1301 is weak, there is no pressure enough to eject ink. Hereinafter, this is called a bias method. (C) This is an improved version of the above-described bias system, in which the applied pressure by the common piezo 1301 is reduced, and when ink is ejected, the pressure is applied by the individual piezos 1302 and both the common piezos 1301 and the individual piezos 1302 are applied. The same applies to the case where the ink is ejected by the applied pressure. The ink ejection is stopped by applying a negative pressure to the pressure applied by the individual piezos 1302. In this case, the pressure applied by the common piezo 1301 is canceled by the amount corresponding to the negative pressure. Hereinafter, this is referred to as an improved bias system.
【００４０】以上の駆動方法を用いることにより、上述
の（ａ）の引き上げ方式においては、同一の共通ピエゾ
１３０１により各ノズルにおけるメニスカスを形成する
ので、均一なメニスカスが形成でき、ドットが均一にな
る。また、インク吐出時は個別ピエゾ１３０２を用いな
いので、個別ピエゾ１３０２のばらつきの影響がなくド
ットが均一になる。更にインクの吐出制御を個別ピエゾ
１３０２により停止するのみであるので圧電パワーが小
さくてよく、個別ピエゾ１３０２を小型化できるため高
密度化が可能である。By using the above driving method, in the pulling-up method of (a) described above, the meniscus in each nozzle is formed by the same common piezo 1301, so that a uniform meniscus can be formed and the dots become uniform. . Further, since the individual piezos 1302 are not used at the time of ink ejection, the dots are uniform without being affected by the variation of the individual piezos 1302. Further, since the ink ejection control is only stopped by the individual piezos 1302, the piezoelectric power may be small, and the individual piezos 1302 can be reduced in size, so that the density can be increased.
【００４１】一方、（ｂ）のバイアス方式においては、
共通ピエゾ１３０１による印加圧力がバイアスの状態を
作るので、この効果により個別ピエゾ１３０２の圧電パ
ワーを小さくできる。従って、個別ピエゾ１３０２を小
型化できるため高密度化が可能である。On the other hand, in the bias method shown in FIG.
Since the pressure applied by the common piezo 1301 creates a bias state, the piezoelectric power of the individual piezo 1302 can be reduced by this effect. Therefore, the individual piezos 1302 can be reduced in size, so that the density can be increased.
【００４２】また、（ｃ）の改良型バイアス方式におい
ては、個別ピエゾ１３０２の制御による印加圧力の差が
吐出時と停止時とで大きくとれるので、共通ピエゾ１３
０１によるバイアスのばらつきが大きくても影響を受け
ない。Further, in the improved bias system of (c), since the difference between the applied pressures under the control of the individual piezos 1302 can be large between the time of ejection and the time of stoppage, the common piezo 13
It is not affected even if the bias variation due to 01 is large.
【００４３】以上のように、本実施の形態の２段ピエゾ
方式を用いることによって、均一なメニスカスが作りや
すく、個別ピエゾ１３０２の圧電パワーを小さくでき、
更にばらつきが大きくても良いため、高密度化が可能と
なる。また、共通ピエゾ１３０１及び個別ピエゾ１３０
２により、ともに最大の圧力印加を行えば、ヘッドクリ
ーニング時等における強力な吐出も可能である。 （第４の実施の形態）図１５は、本発明にかかる第４の
実施の形態におけるノズルヘッドの断面図である。As described above, by using the two-stage piezo method of the present embodiment, a uniform meniscus can be easily formed, and the piezoelectric power of the individual piezo 1302 can be reduced.
Since the variation may be larger, the density can be increased. Also, the common piezo 1301 and the individual piezo 130
According to 2 above, if the maximum pressure is applied to both, strong ejection at the time of head cleaning or the like is possible. (Fourth Embodiment) FIG. 15 is a sectional view of a nozzle head according to a fourth embodiment of the present invention.
【００４４】図１５において、インクを収容する個別液
室１５０６は振動板１５０１も含めてＳi 部材で形成さ
れており、その振動板１５０１の部分の厚さは、例えば
１００μｍである。この振動板１５０１の上には圧電素
子の一方の電極である共通電極１５０３がＡu により形
成され、その共通電極１５０３の上には圧電素子である
ＰＺＴ１５０２が形成されている。更に、ＰＺＴ１５０
２の上にはもう一方の電極である個別電極１５０４がＡ
u により形成されている。また、個別液室１５０６には
インクの吐出口であるノズル１５０５及びインクを供給
するためのインク供給口１５０７が設けられている。ま
た、ＰＺＴ１５０２の厚さも、例えば１００μｍであ
る。In FIG. 15, the individual liquid chamber 1506 containing ink is formed of a Si member including the vibration plate 1501, and the thickness of the vibration plate 1501 is, for example, 100 μm. Common electrode 1503 which is one electrode of the piezoelectric element on the vibrating plate 1501 is formed by A u, a piezoelectric element PZT1502 is formed on the common electrode 1503. In addition, PZT150
On the other hand, an individual electrode 1504 as the other electrode is on A
u . Further, the individual liquid chamber 1506 is provided with a nozzle 1505 serving as an ink discharge port and an ink supply port 1507 for supplying ink. The thickness of the PZT 1502 is, for example, 100 μm.
【００４５】本実施の形態の特徴は、前述までの実施の
形態のように圧力室に圧力を印加して、その圧力でイン
クを飛翔させるものではなく、ＰＺＴ１５０２に高周波
電圧、ここでは例えば、２〜３ボルト、１０ＭＨｚの交
流電圧を印加し、それにより振動板１５０１が振動して
圧力波１５０８が生じ、その圧力波１５０８が個別液室
１５０６内のインク中をノズル１５０５の方向に向かっ
て進行し、その進行する圧力波１５０８の衝撃によって
インクを吐出させるものである。従って、本実施の形態
の構成を用いれば、上述したような数ボルト足らずの電
圧を印加するだけでインクをノズル１５０５から吐出さ
せることが可能になる。尚、その場合、圧力波１５０８
の進行方向は、できるだけノズル１５０５の方向へ進行
するように構成しておく必要がある。 （第５の実施の形態）図１６は、本発明にかかる第５の
実施の形態におけるノズルヘッドの断面図である。The feature of the present embodiment is that, instead of applying pressure to the pressure chamber and causing ink to fly at the pressure as in the above-described embodiments, a high-frequency voltage, for example, 2 An AC voltage of ３3 volts and 10 MHz is applied, whereby the diaphragm 1501 vibrates to generate a pressure wave 1508, and the pressure wave 1508 travels in the ink in the individual liquid chamber 1506 toward the nozzle 1505. The ink is ejected by the impact of the traveling pressure wave 1508. Therefore, if the configuration of this embodiment is used, ink can be ejected from the nozzle 1505 only by applying a voltage of less than several volts as described above. In this case, the pressure wave 1508
Is required to be configured so as to advance in the direction of the nozzle 1505 as much as possible. (Fifth Embodiment) FIG. 16 is a sectional view of a nozzle head according to a fifth embodiment of the present invention.
【００４６】本実施の形態も上記第４の実施の形態と同
様に圧力波を利用するものである。図１６において、厚
さ１００μｍのＳi 部材で形成された振動板１６０１に
は、ノズル１６０６に対向する部分に凹面部１６０５が
形成されており、その凹面部１６０５が形成されたＳi
部材の裏側には、圧電素子であるＰＺＴ１６０２が設け
られている。ここで、凹面部１６０５の形状は、ノズル
１６０６近傍が焦点位置となるような形状とすれば効果
的である。また、ＰＺＴ１６０２の両表面には電圧印加
用の共通電極１６０３及び個別電極１６０４が形成され
ている。本実施の形態も前述の第４の実施の形態と同様
に、ＰＺＴ１６０２に高周波電圧を印加して振動板１６
０１を振動させ、その時発生する圧力波１６０７の衝撃
によりインクをノズル１６０６から吐出させるものであ
る。The present embodiment also utilizes a pressure wave as in the fourth embodiment. 16, the diaphragm 1601 formed by S i member having a thickness of 100μm is concave portion 1605 is formed in a portion opposed to the nozzle 1606, S i to the concave portion 1605 is formed
A PZT 1602, which is a piezoelectric element, is provided on the back side of the member. Here, it is effective if the shape of the concave portion 1605 is such that the vicinity of the nozzle 1606 becomes the focal position. A common electrode 1603 for voltage application and an individual electrode 1604 are formed on both surfaces of the PZT 1602. In this embodiment, similarly to the above-described fourth embodiment, a high-frequency voltage is applied to the PZT 1602 to
01 is vibrated, and ink is ejected from the nozzle 1606 by the impact of the pressure wave 1607 generated at that time.
【００４７】本実施の形態において、ＰＺＴ１６０２に
高周波電圧として、例えば、１ボルト、１０ＭＨｚの交
流電圧を印加すると、振動板１６０１が振動して圧力波
１６０７が発生する。振動板１６０１には凹面部１６０
５が形成されているので、圧力波１６０７がその凹面部
１６０５の作用によりノズル１６０６近傍に収束し、圧
力波１６０７による吐出力が増してインクの吐出が、よ
り効果的に行われる。従って、前述の第４の実施の形態
より、更に、小さい電圧によりインクの吐出が可能とな
る。In this embodiment, when an AC voltage of, for example, 1 volt or 10 MHz is applied as a high-frequency voltage to PZT 1602, diaphragm 1601 vibrates and pressure wave 1607 is generated. The diaphragm 1601 has a concave portion 160
Since the pressure wave 1607 is formed, the pressure wave 1607 converges in the vicinity of the nozzle 1606 by the action of the concave portion 1605, and the ejection force by the pressure wave 1607 increases, so that the ink can be ejected more effectively. Therefore, ink can be ejected with a smaller voltage than in the above-described fourth embodiment.
【００４８】なお、上記第４及び第５の実施の形態で
は、ＰＺＴに印加する高周波電圧の周波数は１０ＭＨｚ
としたが、低い電圧でインクを飛び出させるだけの圧力
波が発生できれば、これに限定されるものではない。In the fourth and fifth embodiments, the frequency of the high frequency voltage applied to the PZT is 10 MHz.
However, the present invention is not limited to this, as long as a pressure wave capable of causing ink to pop out at a low voltage can be generated.
【００４９】また、上記第４及び第５の実施の形態で
は、圧電素子にＰＺＴを用いたが、これに限らず、第２
の実施の形態で説明したＬiＮbＯ3 など、他の圧電材料
を用いてもよい。In the fourth and fifth embodiments, PZT is used for the piezoelectric element. However, the present invention is not limited to this.
Other piezoelectric materials such as LiNbO 3 described in the above embodiment may be used.
【００５０】[0050]
【発明の効果】以上述べたところから明らかなように本
発明は、ＮａＣｌ型の結晶構造をもつ基板上に個別電極
を形成し、その個別電極上にチタン酸ジルコン酸鉛系又
はチタン酸バリウム系を主成分としたペロブスカイト構
造を示す単結晶層あるいは分極軸方向に優先配向した多
結晶の層を形成し、その単結晶層あるいは多結晶の層上
に共通電極を形成し、その共通電極上に振動板を形成
し、その振動板の上にインク液体を収容するための圧力
室を形成し、基板をエッチングで除去することにより、
圧力室に圧力を印加するための圧力印加手段を作製する
ので、ノズルの高密度化が可能であり、ノズル間のクロ
ストークを抑制できるという長所を有する。As is apparent from the above description, the present invention provides a method in which an individual electrode is formed on a substrate having a NaCl type crystal structure, and a lead zirconate titanate or a barium titanate is formed on the individual electrode. Forming a single crystal layer showing a perovskite structure or a polycrystalline layer preferentially oriented in the direction of the polarization axis, and forming a common electrode on the single crystal layer or the polycrystalline layer, and forming a common electrode on the common electrode. By forming a vibration plate, forming a pressure chamber for containing the ink liquid on the vibration plate, and removing the substrate by etching,
Since the pressure applying means for applying pressure to the pressure chamber is manufactured, there is an advantage that the density of the nozzles can be increased and crosstalk between the nozzles can be suppressed.
【００５１】また、吐出口近傍に制御電極を配置すれ
ば、インク吐出口の先端部からのインクのタレを防止で
きるという利点がある。Further, if the control electrode is arranged near the ejection port, there is an advantage that dripping of ink from the tip of the ink ejection port can be prevented.
【図１】本発明にかかる第１の実施の形態のインクジェ
ット記録装置におけるノズルヘッドの断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a nozzle head in an ink jet recording apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図２】同図（ａ）及び（ｂ）は、従来のノズルにおけ
る電界分布の状態を示す図、同図（ｃ）は、同第１の実
施の形態のノズルにおける電界分布の状態を示す図であ
る。FIGS. 2A and 2B are diagrams showing a state of an electric field distribution in a conventional nozzle, and FIG. 2C is a diagram showing a state of an electric field distribution in a nozzle of the first embodiment. FIG.
【図３】同第１の実施の形態におけるインクの状態を説
明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a state of ink according to the first embodiment.
【図４】同第１の実施の形態におけるインクの状態を説
明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a state of ink according to the first embodiment.
【図５】同第１の実施の形態におけるインクの状態を説
明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a state of ink in the first embodiment.
【図６】同第１の実施の形態におけるノズルをマルチノ
ズル化した例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example in which the nozzles according to the first embodiment are multi-nozzles.
【図７】同図（ａ）、（ｂ）は、同第１の実施の形態に
おけるノズルに、撥水膜を形成した例を示す図である。FIGS. 7A and 7B are diagrams showing an example in which a water-repellent film is formed on a nozzle according to the first embodiment. FIGS.
【図８】同第１の実施の形態におけるインクのタレ防止
を実現するための一例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an example for realizing prevention of ink dripping according to the first embodiment.
【図９】本発明の第２の実施の形態における圧電素子及
び圧力室の一部を示す構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram illustrating a part of a piezoelectric element and a pressure chamber according to a second embodiment of the present invention.
【図１０】同第１の実施の形態における圧電素子及び圧
力室の製造方法を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a method for manufacturing the piezoelectric element and the pressure chamber according to the first embodiment.
【図１１】同第１の実施の形態における圧電素子及び圧
力室の一部を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing a part of a piezoelectric element and a pressure chamber in the first embodiment.
【図１２】同第１の実施の形態による多ノズルヘッドの
例を示す斜視図である。FIG. 12 is a perspective view showing an example of a multi-nozzle head according to the first embodiment.
【図１３】本発明にかかる第３の実施の形態におけるノ
ズルヘッドの平面図である。FIG. 13 is a plan view of a nozzle head according to a third embodiment of the present invention.
【図１４】同第３の実施の形態におけるノズルヘッドの
断面図である。FIG. 14 is a sectional view of a nozzle head according to the third embodiment.
【図１５】本発明にかかる第４の実施の形態におけるノ
ズルヘッドの断面図である。FIG. 15 is a sectional view of a nozzle head according to a fourth embodiment of the present invention.
【図１６】本発明にかかる第５の実施の形態におけるノ
ズルヘッドの断面図である。FIG. 16 is a sectional view of a nozzle head according to a fifth embodiment of the present invention.
１ 圧力室 ２ 吐出口 ３ 対向電極 ５ 圧電素子 ６ 振動板 １３ 制御電極 ７０ 撥水膜 ９０３ 共通電極 ９０６ 個別電極 １００１ ＭgＯ基板 １１０１ 感光性ガラス １３０１ メニスカス生成用ピエゾ（共通ピエゾ） １３０２ インク飛翔・停止用ピエゾ（個別ピエゾ） １４０１ 共通振動板 １４０２ 個別振動板 １５０８ 圧力波 １６０５ 凹面部1 the pressure chamber 2 a discharge port 3 counter electrode 5 piezoelectric element 6 the diaphragm 13 the control electrode 70 the water-repellent film 903 common electrode 906 individual electrodes 1001 M g O board 1101 photosensitive glass 1301 meniscus generating piezo (common piezo) 1302 ink jetting, Piezo for stopping (individual piezo) 1401 Common diaphragm 1402 Individual diaphragm 1508 Pressure wave 1605 Concave surface
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 浩二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 川▲さき▼ 修 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 三浦 眞芳 神奈川県川崎市多摩区東三田３丁目10番１ 号 松下技研株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Koji Ikeda 1006 Kadoma Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Inside the company (72) Inventor Masayoshi Miura Inside Matsushita Giken Co., Ltd. 3-1-1 Higashi-Mita, Tama-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture
Claims (12)
力室に連通し、前記インク液体を吐出する吐出口と、前
記圧力室に圧力を印加するための圧力印加手段とを備
え、 前記圧力印加手段は、前記圧力室に形成された振動板
と、その振動板を振動させ、チタン酸ジルコン酸鉛系又
はチタン酸バリウム系を主成分としたペロブスカイト構
造を示す単結晶あるいは分極軸方向に優先配向した多結
晶のものを圧電部材とする圧電素子とを有するものであ
って、前記吐出口の前面に配置された記録媒体に前記イ
ンク液体を吐出するときは、少なくとも前記圧電素子に
所定の電圧を印加することを特徴とするインクジェット
記録装置。A pressure chamber for accommodating an ink liquid, a discharge port communicating with the pressure chamber and discharging the ink liquid, and a pressure applying means for applying pressure to the pressure chamber. The application means is a vibration plate formed in the pressure chamber, and the vibration plate is vibrated to give priority to a single crystal or a polarization axis direction showing a perovskite structure containing lead zirconate titanate or barium titanate as a main component. A piezoelectric element that uses a oriented polycrystalline material as a piezoelectric member, and when discharging the ink liquid onto a recording medium disposed in front of the discharge port, a predetermined voltage is applied to at least the piezoelectric element. An ink jet recording apparatus characterized in that:
材の膜厚が０．１μｍ以上１０μｍ以下であることを特
徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。2. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the thickness of the member of the piezoelectric element used for the pressure applying means is 0.1 μm or more and 10 μm or less.
力室に連通し、前記インク液体を吐出する吐出口と、前
記圧力室に圧力を印加するための圧力印加手段とを備
え、 前記圧力印加手段は、前記圧力室に形成された振動板
と、その振動板を振動させ、ＬiＮbＯ3又はＬiＴaＯ3を
圧電部材とする圧電素子とを有するものであって、前記
吐出口の前面に配置された記録媒体に前記インク液体を
吐出するときは、少なくとも前記圧電素子に所定の電圧
を印加することを特徴とするインクジェット記録装置。3. A pressure chamber for accommodating an ink liquid, a discharge port communicating with the pressure chamber and discharging the ink liquid, and pressure applying means for applying a pressure to the pressure chamber. The application means includes a vibration plate formed in the pressure chamber, and a piezoelectric element that vibrates the vibration plate and uses LiNbO 3 or LiTaO 3 as a piezoelectric member, and is disposed in front of the discharge port. An ink jet recording apparatus for applying a predetermined voltage to at least the piezoelectric element when ejecting the ink liquid onto the recording medium.
その第１の圧力室に圧力を印加するための第１の圧力印
加手段と、前記第１の圧力室に連通し、前記インク液体
を吐出する吐出口をそれぞれ有する複数の第２の圧力室
と、その複数の第２の圧力室に圧力をそれぞれ印加する
ための第２の圧力印加手段とを備え、 前記第１の圧力印加手段による前記第１の圧力室への印
加圧力及び、前記第２の圧力印加手段による前記第２の
圧力室への印加圧力を調節することにより、前記吐出口
の前面に配置された記録媒体への前記インク液体の吐出
及び、吐出停止を制御することを特徴とするインクジェ
ット記録装置。4. A first pressure chamber containing an ink liquid,
First pressure applying means for applying pressure to the first pressure chamber; and a plurality of second pressure chambers each having a discharge port for discharging the ink liquid and communicating with the first pressure chamber. And second pressure applying means for applying pressure to each of the plurality of second pressure chambers. The pressure applied to the first pressure chamber by the first pressure applying means and the second pressure applying means Adjusting the pressure applied to the second pressure chamber by the pressure applying means to control the discharge of the ink liquid to the recording medium disposed in front of the discharge port and the stop of the discharge. Inkjet recording device.
前記インク液体を吐出するときは、前記第１の圧力印加
手段により前記第１の圧力室に所定圧力を印加し、前記
記録媒体への前記インク液体の吐出を停止するときは、
前記第２の圧力印加手段により前記第２の圧力室へ前記
所定圧力とは逆方向の圧力を印加することを特徴とする
請求項４記載のインクジェット記録装置。5. The method according to claim 1, wherein the adjusting of the applied pressure is such that, when the ink liquid is ejected onto the recording medium, a predetermined pressure is applied to the first pressure chamber by the first pressure applying means, and the pressure is applied to the recording medium. When stopping the ejection of the ink liquid,
The ink jet recording apparatus according to claim 4, wherein a pressure in a direction opposite to the predetermined pressure is applied to the second pressure chamber by the second pressure applying means.
前記インク液体を吐出するときは、前記第１の圧力印加
手段により前記第１の圧力室に第１の圧力を印加すると
ともに、前記第２の圧力印加手段により前記第２の圧力
室へ第２の圧力を印加し、前記記録媒体への前記インク
液体の吐出を停止するときは、前記第１の圧力印加手段
による前記第１の圧力の印加を行ったまま、前記第２の
圧力印加手段による前記第２の圧力の印加を停止するこ
とを特徴とする請求項４記載のインクジェット記録装
置。6. The control of the applied pressure is such that when the ink liquid is ejected onto the recording medium, the first pressure is applied to the first pressure chamber by the first pressure applying means. When the second pressure is applied to the second pressure chamber by the second pressure applying unit and the discharge of the ink liquid to the recording medium is stopped, the first pressure is applied by the first pressure applying unit. 5. The ink jet recording apparatus according to claim 4, wherein the application of the second pressure by the second pressure applying unit is stopped while the pressure is being applied.
前記インク液体を吐出するときは、前記第１の圧力印加
手段により前記第１の圧力室に第１の圧力を印加すると
ともに、前記第２の圧力印加手段により前記第２の圧力
室へ第２の圧力を印加し、前記記録媒体への前記インク
液体の吐出を停止するときは、前記第１の圧力印加手段
による前記第１の圧力の印加を行ったまま、前記第２の
圧力印加手段により前記第２の圧力室へ前記第２の圧力
とは逆方向の第３の圧力を印加することを特徴とする請
求項４記載のインクジェット記録装置。7. The method according to claim 7, wherein the adjusting of the applied pressure is such that, when the ink liquid is ejected to the recording medium, the first pressure applying means applies a first pressure to the first pressure chamber, When the second pressure is applied to the second pressure chamber by the second pressure applying unit and the discharge of the ink liquid to the recording medium is stopped, the first pressure is applied by the first pressure applying unit. The third pressure in a direction opposite to the second pressure is applied to the second pressure chamber by the second pressure applying unit while the pressure is being applied. Ink jet recording device.
のインク液室に連通し、前記インク液体を吐出する吐出
口と、前記インク液室に圧力波を発射するための圧力波
発生手段とを備え、 前記圧力波発生手段は、前記インク液室に形成された振
動板と、その振動板を振動させる圧電素子とを有するも
のであって、前記吐出口の前面に配置された記録媒体に
前記インク液体を吐出するときは、少なくとも前記圧電
素子に所定の高周波電圧を印加することを特徴とするイ
ンクジェット記録装置。8. An ink liquid chamber for containing an ink liquid, an ejection port communicating with the ink liquid chamber and discharging the ink liquid, and a pressure wave generating means for emitting a pressure wave to the ink liquid chamber. Wherein the pressure wave generating means has a vibration plate formed in the ink liquid chamber, and a piezoelectric element for vibrating the vibration plate, and includes a recording medium disposed on the front surface of the discharge port. When discharging the ink liquid, a predetermined high-frequency voltage is applied to at least the piezoelectric element.
に、発生した圧力波を前記吐出口近傍に収束させるため
の凹面部が形成されていることを特徴とする請求項８記
載のインクジェット記録装置。9. The ink-jet apparatus according to claim 8, wherein a concave portion for converging the generated pressure wave to the vicinity of the discharge port is formed on a predetermined surface of the vibration plate on the ink liquid side. Recording device.
た対向電極と、その対向電極と前記インク液体との間に
所定電圧を印加可能な電圧源と、前記吐出口近傍に配置
され、前記電圧源により前記所定電圧が印加された時の
電界分布を変え得る制御電極とを備えたことを特徴とす
る請求項１〜９のいずれかに記載のインクジェット記録
装置。10. A counter electrode disposed at a position facing the discharge port, a voltage source capable of applying a predetermined voltage between the counter electrode and the ink liquid, and a voltage source disposed near the discharge port, The inkjet recording apparatus according to any one of claims 1 to 9, further comprising a control electrode capable of changing an electric field distribution when the predetermined voltage is applied by a voltage source.
別電極を形成し、その個別電極上に、チタン酸ジルコン
酸鉛系又はチタン酸バリウム系を主成分としたペロブス
カイト構造を示す単結晶層あるいは分極軸方向に優先配
向した多結晶の層を形成し、その単結晶層あるいは多結
晶層上に共通電極を形成し、その共通電極上に振動板を
形成し、その振動板の上にインク液体を収容するための
圧力室を形成し、前記基板を除去することにより、前記
圧力室に圧力を印加するための圧力印加手段を作製する
ことを特徴とするインクジェット記録装置の製造方法。11. An individual electrode is formed on a substrate having a NaCl-type crystal structure, and a single crystal layer having a perovskite structure mainly composed of lead zirconate titanate or barium titanate is formed on the individual electrode. Alternatively, a polycrystalline layer preferentially oriented in the direction of the polarization axis is formed, a common electrode is formed on the single crystal layer or the polycrystalline layer, a diaphragm is formed on the common electrode, and ink is formed on the diaphragm. A method for manufacturing an ink jet recording apparatus, comprising: forming a pressure chamber for containing a liquid; and removing the substrate to form a pressure application unit for applying pressure to the pressure chamber.
所定の面に、振動板をＳi 部材により前記圧力室と一体
に作製し、その振動板上に共通電極を形成し、その共通
電極上に形成したＳiＯ2とＬiＮbＯ3 又はＬiＴaＯ3 と
を直接接合し、そのＬiＮbＯ3 又はＬiＴaＯ3 の上に更
に個別電極を形成することにより前記圧力室に圧力を印
加するための圧力印加手段を作製することを特徴とする
インクジェット記録装置の製造方法。12. A vibrating plate is formed integrally with said pressure chamber by a Si member on a predetermined surface of a pressure chamber for containing an ink liquid, and a common electrode is formed on said vibrating plate. The pressure applying means for applying pressure to the pressure chamber is produced by directly bonding the SiO 2 formed on the substrate to LiNbO 3 or LiTaO 3 and further forming an individual electrode on the LiNbO 3 or LiTaO 3. A method for manufacturing an ink jet recording apparatus, comprising:
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Legal Events
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Year of fee payment: 5 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071227 |
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091227 Year of fee payment: 7 |
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Year of fee payment: 7 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091227 |
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101227 Year of fee payment: 8 |
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101227 Year of fee payment: 8 |
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Year of fee payment: 9 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111227 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |