JPH04292948A - 液滴噴射装置 - Google Patents

液滴噴射装置

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JPH04292948A
JPH04292948A JP3058623A JP5862391A JPH04292948A JP H04292948 A JPH04292948 A JP H04292948A JP 3058623 A JP3058623 A JP 3058623A JP 5862391 A JP5862391 A JP 5862391A JP H04292948 A JPH04292948 A JP H04292948A
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JP
Japan
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ink
flow path
ink flow
piezoelectric
ejecting device
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JP3058623A
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Yoshikazu Takahashi
義和 高橋
Masahiko Suzuki
雅彦 鈴木
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Brother Industries Ltd
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Brother Industries Ltd
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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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  • Ink Jet (AREA)
  • 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近年提案されている。これは、
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としては、例えば図
7に示すようなものがある。以下、アレーの一部の断面
図を示す図7によって従来例を具体的に説明すると、複
数の側壁60a、60c、60e、60gを有し、かつ
矢印26の方向に分極処理を施した上部圧電セラミック
ス板2と、複数の側壁60b、60d、60f、60h
を有し、かつ矢印28の方向に分極処理を施した下部圧
電セラミックス板3とを接着層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平行なインク
流路4a、4b、4c、4dが構成される。インク流路
4は長方形断面の長くて狭いものであり、側壁60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60の表面には駆動
電界印加用の金属電極6が形成してあり、該金属電極6
の表面はインクによる腐食防止のための処理を施してあ
る。
【0004】このアレーにおいて所定の印字データに従
って例えば噴射装置34bが選択されると、金属電極6
b、6cと金属電極6d、6e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60c、60dと側壁60e、60
fは圧電厚みすべり効果によってインク流路4bの内部
方向にくの字形に変形する。この変形によりインク流路
4b内のインク圧が大となり、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。
【0005】
【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行程において、インク流路
を形成するための溝を有する圧電セラミックス板の溝内
壁に、駆動用の金属電極を形成する行程、及びこの電極
の腐食防止のための不動態化処理が必要であった。この
ため、製造時のコストが高くなるという問題点があった
【0006】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、製造行程の少ない製造コストの
安い液滴噴射装置を提供することを目的とする。
【0007】
【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インク流路
のインクを噴射する噴射装置を多数備えており、そのイ
ンク流路内のインクが導電性インクである。
【0008】
【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、インク流路内の導電性インクに駆動用電界が印加
されると、インク流路に接する圧電材料が圧電効果の変
形をし、流路容積を変え噴射装置からインクを噴射する
【0009】
【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を、図1
乃至図6を参照して詳細に説明する。なお都合上、従来
例と同一部位には同一符合をつけて説明する。
【0010】図6は、本発明の一実施例である液滴噴射
装置を搭載するインクジェットプリンタの要部を示す図
であり、紙58を支持するプラテン36は、軸38によ
りフレーム40に回転可能に取り付けられており、モー
タ42によって駆動される。プラテン36に対向して液
滴噴射装置44が設けられている。液滴噴射装置44は
、インク供給装置46と共にキャリッジ48上に載置さ
れている。キャリッジ48はプラテン36の軸線平行に
配設された2本のガイドロッド50に摺動可能に支持さ
れると共に、一対のプーリ52に巻き掛けられたタイミ
ングベルト56が結合させられている。そして、一方の
プーリ52がモータ54によって回転させられ、タイミ
ングベルト56が送られることによりキャリッジ48は
プラテン36に沿って移動させられる。
【0011】図1は、前記液滴噴射装置44に用いられ
るアレー1の断面図である。アレー1は、矢印26の方
向に分極処理を施し、かつ側壁60a、60c、60e
、60gにて形成される下方向に開口する複数の平行な
溝を有する上部圧電セラミックス板2と、矢印28の方
向に分極処理を施し、かつ側壁60b、60d、60f
、60hにて形成される上方向に開口する複数の平行な
溝を有する下部圧電セラミックス板3とを、該側壁60
部分にて接着層12を介して接合してなり、長方形断面
のインク流路4a、4b、4c、4d、4eが形成され
る。該インク流路4内のインクとして導電性インク、例
えば水溶性インクが充填してある。
【0012】各アレー1には、それぞれ図2に示されて
いる電気回路が設けられている。インク流路4a、4b
、4c、4d、4e内のインクがそれぞれ別々に駆動ラ
イン17を介して駆動用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2
2およびアースライン24も駆動用LSIチップ16に
接続されている。インク流路4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
ちらのインク流路4を作動すべきかを決定し、駆動用L
SIチップ16の回路により選ばれたグループのインク
流路4内のインクに電圧ライン22の電圧Vを印加する
。この電圧により選ばれたインク流路4の両側の側壁6
0が圧電効果による変形をし、従って各グループに於て
全てのインク流路4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流路4内のインクと、
他のグループに属する全てのインク流路4内のインクは
接地される。
【0013】図2は所定の印字データに従って、噴射装
置34cが選択された場合を示しており、インク流路4
c内のインクに電圧ライン22の電圧Vが印加され、他
のインク流路4a、4b、4d、4e内のインクは接地
されている。側壁60c、60d、60e、60fには
分極方向と直交する電界が印加されるので圧電厚みすべ
り効果の変形により該側壁60c、60dと該側壁60
e、60fがくの字形に間のインク流路4c内に向かっ
て変形する。このため前記インク流路4cの容積が減少
し流路内のインクが図示しないオリフィスから噴射され
る。尚、例えば他の噴射装置34bが選択された場合に
は、側壁60a、60b、60c、60dが変形させら
れてインク流路4b内のインクが噴射される。
【0014】前記アレー1は以下の製造法によって簡単
に製造される。
【0015】図3(a)に示すように、まず強誘電性を
有するチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)系のセラミック
ス材料にて、矢印28の方向に分極処理を施した2段の
階段状の板を用意し、板厚の薄い圧電セラミックス3b
部分から板厚の厚い圧電セラミックス3a部分に向けて
ダイヤモンドカッティング円盤の回転またはレーザー等
により平行な複数の溝を切りインク流路4を形成し、下
部セラミックス板3を作製する。このとき図3(b)の
図に示すように、インク流路4は板厚の厚い圧電セラミ
ックス3a部分にわずかに切り込んだところでとめてあ
る。前記下部圧電セラミックス板3の板厚の厚い圧電セ
ラミックス3a部分に図3(c)に示すように駆動ライ
ン17と駆動用LSIチップ16を配置し、該下部圧電
セラミックス板3の板厚の薄い圧電セラミックス3b部
分に該圧電セラミックス3b部分をちょうど上下逆にし
た形で、矢印26の方向に分極処理を施した上部圧電セ
ラミックス板2を側壁60部分にて接合する。
【0016】インク流路4が板厚の厚い圧電セラミック
ス3a部分にわずかに切り込んだ部位はインク供給口1
4を形成する。インク流路4に対応する液滴噴射のため
のオリフィス10を有するオリフィスプレート8をイン
ク流路4の前方に接合しアレー1が得られる。それぞれ
のインク流路4は図4に示すような縦断面形状となり上
方に開口するインク供給口14と連結している。該イン
ク供給口14は上記インク供給装置46とは連結されて
おらず、必要に応じて該インク供給装置46からインク
液滴が滴下される。これにより、各インク流路4内のイ
ンクどうしが電気的に短絡することがなくなる。また、
噴射されるインク流路4の左右両端部にあるインク流路
4内のインクは駆動用電極としてのみ働くので、噴射さ
れることはない。
【0017】このように本実施例の液滴噴射装置では、
従来必要であった金属電極の形成行程、その電極の腐食
防止のための不動態処理行程が不用となり製造コストが
低減される。
【0018】尚、本発明は上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。例えばインクは水溶性に限る必
要はなく導電性を有すれば何でもよい。また圧電セラミ
ックスの変位モードは圧電厚みすべり効果に限らずどの
ようなモードでもよい。例えば、圧電縦効果の変位モー
ドの場合の構成例を図5に示した。共通のアース電極に
ついては金属電極6を設けてあるが、インク流路4に対
応する分割電極は形成する必要がない。
【0019】
【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、インク流路内のインクを導電性
とし駆動電極として用いたので、金属電極の形成行程、
及びその不動態化行程が不用となり製造コストを低減で
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ーの断面図
である。
【図2】アレーに電気回路が設けられた状態を示す図で
ある。
【図3】アレーの製造行程を示す斜視図である。
【図4】アレーの縦断面図である。
【図5】他の実施例における液滴噴射装置の一部を構成
するアレーの断面図である。
【図6】液滴噴射装置を搭載するインクジェットプリン
タの要部を示す斜視図である。
【図7】従来例における液滴噴射装置の一部を構成する
アレーの断面図である。
【符号の説明】
2  圧電セラミックス(上部圧電セラミックス板)3
  圧電セラミックス(下部圧電セラミックス板)4 
 インク流路 34  噴射装置 44  液滴噴射装置

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多数備えた液滴噴射装置に於て
    、前記インク流路内のインクが導電性インクであること
    を特徴とする液滴噴射装置。
JP05862391A 1991-03-22 1991-03-22 液滴噴射装置 Expired - Fee Related JP3149448B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5984447A (en) * 1995-05-10 1999-11-16 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha L-shaped inkjet print head in which driving voltage is directly applied to driving electrodes
US10315418B2 (en) 2015-03-20 2019-06-11 Archipelago Technology Group, LTD Method, system, and device for supplying electrical energy through electrical conductors adjacent to electrolyte solution environments

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5984447A (en) * 1995-05-10 1999-11-16 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha L-shaped inkjet print head in which driving voltage is directly applied to driving electrodes
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