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JPH06218934A - Droplet ejector manufacturing method and droplet ejector - Google Patents

Droplet ejector manufacturing method and droplet ejector

Info

Publication number
JPH06218934A
JPH06218934A JP987893A JP987893A JPH06218934A JP H06218934 A JPH06218934 A JP H06218934A JP 987893 A JP987893 A JP 987893A JP 987893 A JP987893 A JP 987893A JP H06218934 A JPH06218934 A JP H06218934A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
groove
ink
ink flow
flow path
voltage
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
JP987893A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takahiro Kanegae
隆弘 鐘ヶ江
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
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Brother Industries Ltd filed Critical Brother Industries Ltd
Priority to JP987893A priority Critical patent/JPH06218934A/en
Publication of JPH06218934A publication Critical patent/JPH06218934A/en
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】 【目的】 インク流路を構成する溝の切削加工における
加工速度を向上すること。 【構成】 圧電セラミックスプレート27には、ダイヤ
モンドカッティング円盤の回転による切削加工によっ
て、溝8が複数形成される。それら溝8は平行、且つ同
じ深さである。そして、溝8の両側面の上半分に金属電
極13が形成される。次に、導電ペースト26がディス
ペンサー25により溝8に埋め込まれる。従って、溝8
の一側面の金属電極13と他側面の金属電極13とが導
電ペースト26によって電気的に接続される。
(57) [Summary] [Purpose] To improve the processing speed in the cutting of the grooves that make up the ink flow path. [Structure] A plurality of grooves 8 are formed in a piezoelectric ceramic plate 27 by cutting by rotating a diamond cutting disk. The grooves 8 are parallel and have the same depth. Then, the metal electrodes 13 are formed on the upper half of both side surfaces of the groove 8. Next, the conductive paste 26 is embedded in the groove 8 by the dispenser 25. Therefore, the groove 8
The metal electrode 13 on one side and the metal electrode 13 on the other side are electrically connected by the conductive paste 26.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、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
インク流路内のインクを、該インク流路に連通するノズ
ルから噴射する液滴噴射装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a droplet ejecting method for ejecting ink in an ink flow passage from a nozzle communicating with the ink flow passage by changing the volume of the ink flow passage using a piezoelectric transducer. It relates to the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の液滴噴射装置としては、
例えば特開平2−150355号公報に記載されている
ものがある。以下、その概略構成を図面を参照して説明
する。
2. Description of the Related Art Conventionally, as this type of droplet ejecting apparatus,
For example, there is one described in JP-A-2-150355. The schematic configuration will be described below with reference to the drawings.

【0003】図5に示すように、インクジェットプリン
タヘッド1は、圧電セラミックスプレート2とカバープ
レート3とノズルプレート31と基板41とから構成さ
れている。
As shown in FIG. 5, the ink jet printer head 1 is composed of a piezoelectric ceramic plate 2, a cover plate 3, a nozzle plate 31, and a substrate 41.

【0004】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
クス材料によって形成されている。そして、その圧電セ
ラミックスプレート2は分極方向5の方向に分極処理さ
れている。次に、圧電セラミックスプレート2は、図6
に示すように、ダイヤモンドカッティング円盤30の回
転によって切削加工される。この切削加工時には、ダイ
ヤモンドカッティング円盤30の切削方向が、30A,
30B,30Cと変化される。
The piezoelectric ceramic plate 2 is made of a lead zirconate titanate (PZT) -based ceramic material having ferroelectricity. The piezoelectric ceramic plate 2 is polarized in the polarization direction 5. Next, as shown in FIG.
As shown in, the diamond cutting disk 30 is rotated to perform cutting. During this cutting, the cutting direction of the diamond cutting disk 30 is 30A,
It is changed to 30B and 30C.

【0005】ダイヤモンドカッティング円盤30の切削
方向30Aにより溝8が形成される。その溝8の幅は7
0から100マイクロメートル程度であり、その深さは
厚さ1ミリメートルの圧電セラミックスプレート2に対
して、インク滴を噴射するための十分なインク流路の体
積変化を得るために、300から500マイクロメート
ル程度である。続いて切削方向が30Aから30Bに変
化されて切削加工の深さが変化される。そして、切削方
向が30Bから30Cに変化されて浅溝16が形成され
る。その浅溝16の深さは10から50マイクロメート
ル程度である。
The groove 8 is formed by the cutting direction 30A of the diamond cutting disk 30. The width of the groove 8 is 7
The thickness is about 0 to 100 μm, and the depth is 300 to 500 μm in order to obtain a sufficient volume change of the ink flow path for ejecting an ink droplet, to the piezoelectric ceramic plate 2 having a thickness of 1 mm. It is about a meter. Subsequently, the cutting direction is changed from 30A to 30B, and the depth of cutting is changed. Then, the cutting direction is changed from 30B to 30C to form the shallow groove 16. The depth of the shallow groove 16 is about 10 to 50 micrometers.

【0006】図5に示すように、このように切削加工さ
れた圧電セラミックスプレート2には、複数の溝8及び
浅溝16が形成されている。それらの溝8は同じ深さで
あり、かつ平行である。それら浅溝16は圧電セラミッ
クスプレート2の一端面15付近に形成されている。ま
た、その溝8の側面となる側壁11は前記分極処理によ
り矢印5の方向に分極されている。
As shown in FIG. 5, a plurality of grooves 8 and shallow grooves 16 are formed in the piezoelectric ceramic plate 2 cut in this way. The grooves 8 are of the same depth and are parallel. The shallow grooves 16 are formed near the one end surface 15 of the piezoelectric ceramic plate 2. Further, the side wall 11 which is the side surface of the groove 8 is polarized in the direction of arrow 5 by the polarization treatment.

【0007】また、溝8の側面及び浅溝16の内面に金
属電極13,9が蒸着法により形成されている。図7に
示すように、金属電極13,9の形成時には、圧電セラ
ミックスプレート2は図示しないターゲットまたは蒸着
源からの蒸気放出方向に対して傾斜される。そして、蒸
気が放出されると側壁11のシャドー効果により、溝8
の側面の上半分,浅溝16の内面及び側壁11の上面に
金属電極13,9,10が形成される。次に、圧電セラ
ミックスプレート2が180度回転されて、同様にして
金属電極13,9,10が形成される。この後、側壁1
1の上面に形成された不要な金属電極10がラッピング
等により除去される。こうして、溝8の両側面に形成さ
れた金属電極13は浅溝16の内面に形成された金属電
極9により電気的に接続されている。
Further, metal electrodes 13 and 9 are formed on the side surfaces of the groove 8 and the inner surface of the shallow groove 16 by a vapor deposition method. As shown in FIG. 7, when the metal electrodes 13 and 9 are formed, the piezoelectric ceramic plate 2 is tilted with respect to the direction of vapor emission from a target or vapor deposition source (not shown). When the vapor is discharged, the groove 8 is formed by the shadow effect of the side wall 11.
The metal electrodes 13, 9 and 10 are formed on the upper half of the side surface, the inner surface of the shallow groove 16 and the upper surface of the side wall 11. Next, the piezoelectric ceramic plate 2 is rotated 180 degrees, and the metal electrodes 13, 9, 10 are formed in the same manner. After this, the side wall 1
The unnecessary metal electrode 10 formed on the upper surface of 1 is removed by lapping or the like. Thus, the metal electrodes 13 formed on both side surfaces of the groove 8 are electrically connected by the metal electrodes 9 formed on the inner surface of the shallow groove 16.

【0008】次に、図5に示すカバープレート3は、セ
ラミックス材料または樹脂材料等から形成されている。
そして、カバープレート3には、研削または切削加工等
によって、インク導入口21及びマニホールド22が形
成されている。そして、圧電セラミックスプレート2の
溝8加工側の面とカバープレート3のマニホールド22
加工側の面とがエポキシ系等の接着剤4(図9参照)に
よって接着される。従って、インクジェットプリンタヘ
ッド1には、溝8の上面が覆われて、横方向に互いに間
隔を有する複数のインク流路が構成される。そして、全
てのインク流路内には、インクが充填される。
Next, the cover plate 3 shown in FIG. 5 is made of a ceramic material, a resin material or the like.
The cover plate 3 has an ink inlet 21 and a manifold 22 formed by grinding or cutting. Then, the surface of the piezoelectric ceramic plate 2 on the groove 8 side and the manifold 22 of the cover plate 3
The surface on the processing side is adhered by an adhesive 4 such as an epoxy adhesive (see FIG. 9). Therefore, in the ink jet printer head 1, the upper surface of the groove 8 is covered, and a plurality of ink flow paths having lateral intervals are formed. Ink is filled in all the ink flow paths.

【0009】圧電セラミックスプレート2及びカバープ
レート3の端面に、各インク流路の位置に対応した位置
にノズル32が設けられたノズルプレート31が接着さ
れている。このノズルプレート31は、ポリアルキレン
(例えばエチレン)、テレフタレート、ポリイミド、ポ
リエーテルイミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテル
スルホン、ポリカーボネイト、酢酸セルロース等のプラ
スチックによって形成されている。
To the end faces of the piezoelectric ceramic plate 2 and the cover plate 3, a nozzle plate 31 having a nozzle 32 provided at a position corresponding to the position of each ink flow path is adhered. The nozzle plate 31 is formed of a plastic such as polyalkylene (for example, ethylene), terephthalate, polyimide, polyetherimide, polyetherketone, polyethersulfone, polycarbonate, or cellulose acetate.

【0010】そして、圧電セラミックスプレート2の溝
8の加工側に対して反対側の面には、基板41が、エポ
キシ系接着剤等によって接着されている。その基板41
には各インク流路の位置に対応した位置に導電層のパタ
ーン42が形成されている。その導電層のパターン42
と浅溝16の底面の金属電極9とは、周知のワイヤボン
ディング等によって導線43で接続されている。
A substrate 41 is adhered to the surface of the piezoelectric ceramic plate 2 opposite to the processed side of the groove 8 with an epoxy adhesive or the like. Its substrate 41
The conductive layer pattern 42 is formed at a position corresponding to the position of each ink flow path. The conductive layer pattern 42
And the metal electrode 9 on the bottom surface of the shallow groove 16 are connected by a conductive wire 43 by known wire bonding or the like.

【0011】次に、制御部のブロック図を示す図8によ
って、制御部の構成を説明する。基板41に形成された
導電層のパターン42は各々個々にLSIチップ51に
接続されている。また、クロックライン52、データラ
イン53、電圧ライン54及びアースライン55もLS
Iチップ51に接続されている。LSIチップ51は、
クロックライン52から供給される連続したクロックパ
ルスに基づいて、データライン53上に現れるデータに
応じて、どのノズル32からインク液滴の噴射を行うべ
きかを判断する。そして、駆動するインク流路12(図
9)内の金属電極13(図9)に電気的に接続された導
電層のパターン42に、電圧ライン54の電圧Vを印加
する。また、駆動するインク流路12以外の金属電極1
3に接続された導電層のパターン42にはアースライン
55の電圧0Vを印加する。
Next, the structure of the control unit will be described with reference to FIG. 8 which is a block diagram of the control unit. The conductive layer patterns 42 formed on the substrate 41 are individually connected to the LSI chip 51. The clock line 52, the data line 53, the voltage line 54, and the ground line 55 are also LS.
It is connected to the I-chip 51. The LSI chip 51 is
Based on the continuous clock pulse supplied from the clock line 52, it is determined from which nozzle 32 the ink droplet should be ejected according to the data appearing on the data line 53. Then, the voltage V of the voltage line 54 is applied to the pattern 42 of the conductive layer electrically connected to the metal electrode 13 (FIG. 9) in the driven ink flow path 12 (FIG. 9). In addition, the metal electrode 1 other than the driven ink channel 12
A voltage of 0 V on the ground line 55 is applied to the pattern 42 of the conductive layer connected to 3.

【0012】次に、図9,図10によって、インクジェ
ットプリンタヘッド1の動作を説明する。
Next, the operation of the ink jet printer head 1 will be described with reference to FIGS.

【0013】LSIチップ51が、所要のデータに従っ
て、インクジェットプリンタヘッド1のインク流路12
bからインクの噴出を行なうと判断する。すると、その
インク流路12bに対応する導電層パターン42及び金
属電極9を介して金属電極13eと13fとに正の駆動
電圧Vが印加され、金属電極13dと13gとが接地さ
れる。図10に示すように、側壁11bには矢印14b
の方向の駆動電界が発生し、側壁11cには矢印14c
の方向の駆動電界が発生する。すると、駆動電界方向1
4b及び14cは分極方向4とが直交しているため、側
壁11b及び11cは、圧電厚みすべり効果により、こ
の場合、インク流路12bの内部方向に急速に変形す
る。この変形によってインク流路12bの容積が減少し
てインク圧力が急速に増大し、圧力波が発生して、イン
ク流路12bに連通するノズル32(図5)からインク
滴が噴射される。
The LSI chip 51 causes the ink flow path 12 of the ink jet printer head 1 to follow the required data.
It is determined that ink is ejected from b. Then, a positive drive voltage V is applied to the metal electrodes 13e and 13f via the conductive layer pattern 42 corresponding to the ink flow path 12b and the metal electrode 9, and the metal electrodes 13d and 13g are grounded. As shown in FIG. 10, the side wall 11b has an arrow 14b.
Driving electric field is generated in the direction of arrow 14c on the side wall 11c.
A driving electric field in the direction of is generated. Then, the driving electric field direction 1
Since the polarization directions 4b and 14c are orthogonal to each other, the side walls 11b and 11c are rapidly deformed in the inward direction of the ink flow path 12b due to the piezoelectric thickness sliding effect. Due to this deformation, the volume of the ink flow path 12b is reduced, the ink pressure is rapidly increased, a pressure wave is generated, and an ink droplet is ejected from the nozzle 32 (FIG. 5) communicating with the ink flow path 12b.

【0014】また、駆動電圧Vの印加が停止されると、
側壁11b及び11cが変形前の位置(図9参照)に徐
々に戻るためインク流路12b内のインク圧力が徐々に
低下する。すると、インク供給口21(図5)からマニ
ホールド22(図5)を通してインク流路12b内にイ
ンクが供給される。
When the application of the drive voltage V is stopped,
Since the side walls 11b and 11c gradually return to the positions before the deformation (see FIG. 9), the ink pressure in the ink flow path 12b gradually decreases. Then, ink is supplied from the ink supply port 21 (FIG. 5) through the manifold 22 (FIG. 5) into the ink flow path 12b.

【0015】このように、インク滴を噴出するために、
溝8の両側面となる側壁11の中央部分を溝8の内部方
向に同時に変形させる。このため、金属電極13が側壁
11の上半分に形成され、且つ溝8の両側面となる側壁
11が同時に変形される。溝8の両側面となる側壁11
を同時に変形させるために、溝8の両側面の金属電極1
3を電気的に接続する金属電極9を設けて、その金属電
極9に電圧が印加される。従って、溝8の両側面の上半
分に形成された金属電極13を電気的に接続するための
金属電極9を形成するために浅溝16が形成されてい
る。
In this way, in order to eject ink droplets,
The central portions of the side walls 11 on both sides of the groove 8 are simultaneously deformed toward the inside of the groove 8. Therefore, the metal electrode 13 is formed on the upper half of the side wall 11, and the side walls 11 on both sides of the groove 8 are simultaneously deformed. Side walls 11 on both sides of the groove 8
In order to simultaneously deform the metal electrodes 1 on both sides of the groove 8.
A metal electrode 9 for electrically connecting 3 is provided, and a voltage is applied to the metal electrode 9. Therefore, the shallow groove 16 is formed in order to form the metal electrode 9 for electrically connecting the metal electrodes 13 formed on the upper half of both sides of the groove 8.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た液滴噴射装置では、溝8の形成と共に浅溝16を形成
するので切削加工時に、前記ダイヤモンドカッティング
円盤30の加工方向を変えている。このため、切削加工
制御が複雑となって切削加工のスピードが遅くなるとい
う欠点があった。圧電セラミックスプレート2には複数
の溝8及び浅溝16が形成されるので、このような液滴
噴射装置を量産すると、この切削スピードの遅れにより
生産性が悪くなる。
However, in the above-mentioned liquid droplet ejecting apparatus, since the groove 8 is formed and the shallow groove 16 is formed, the processing direction of the diamond cutting disk 30 is changed during cutting. Therefore, there is a drawback that the cutting control becomes complicated and the cutting speed becomes slow. Since a plurality of grooves 8 and shallow grooves 16 are formed on the piezoelectric ceramic plate 2, mass production of such a droplet ejecting device deteriorates productivity due to the delay in cutting speed.

【0017】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、製造速度が速く、量産に優れた
液滴噴射装置の製造方法及び液滴噴射装置を提供するこ
とを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a droplet jetting apparatus and a droplet jetting apparatus which have a high production speed and are excellent in mass production. To do.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明では、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、該インク流路内のイ
ンクを、該インク流路に連通するノズルから噴射する液
滴噴射装置の製造方法において、前記インク流路を構成
するために、前記圧電トランスデューサに溝を形成する
工程と、前記インク流路の容積を変化させるために、電
圧が印加される駆動電極を前記溝の両側面に形成する工
程と、前記溝の両側面に設けれた駆動電極に同時に電圧
を印加するべく、該溝の一側面の駆動電極と他側面の駆
動電極とを電気的に接続するために、導電性物質を該溝
に形成する工程とを有する。
To achieve this object, in the present invention, a piezoelectric transducer is used to change the volume of the ink flow passage so that the ink in the ink flow passage is transferred to the ink flow passage. In a method of manufacturing a droplet ejecting device that ejects from a communicating nozzle, a step of forming a groove in the piezoelectric transducer in order to configure the ink flow path, and a voltage for changing the volume of the ink flow path A step of forming drive electrodes to be applied on both sides of the groove, and a drive electrode on one side of the groove and a drive electrode on the other side of the groove so as to simultaneously apply voltage to the drive electrodes provided on both sides of the groove. And a step of forming a conductive material in the groove in order to electrically connect with the groove.

【0019】また、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、該インク流路内
のインクを、該インク流路に連通するノズルから噴射す
る液滴噴射装置において、前記圧電トランスデューサに
形成され、前記インク流路を構成する溝と、前記溝の両
側面に形成され、前記インク流路の容積を変化させるた
めに電圧が印加される駆動電極と、前記溝の両側面に設
けられた駆動電極に同時に電圧を印加するために、該溝
に形成され、前記溝の一側面の駆動電極と他側面の駆動
電極とを電気的に接続する導電性物質とを備えている。
Further, in the liquid droplet ejecting apparatus for ejecting the ink in the ink flow path from the nozzle communicating with the ink flow path by changing the volume of the ink flow path using the piezoelectric transducer, the piezoelectric transducer Provided on both side surfaces of the groove, a groove forming the ink flow path, a drive electrode formed on both side surfaces of the groove and to which a voltage is applied to change the volume of the ink flow path. In order to apply a voltage to the drive electrodes simultaneously, a conductive material is formed in the groove and electrically connects the drive electrode on one side surface of the groove and the drive electrode on the other side surface.

【0020】更に、前記導電性物質が前記ノズルとは反
対側の前記溝の端部に充填されている。
Further, the conductive material is filled in the end portion of the groove opposite to the nozzle.

【0021】[0021]

【作用】上記の構成を有する本発明では、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、該インク流路内のインクを、該インク流路に連通
するノズルから噴射する液滴噴射装置の製造方法におい
て、前記インク流路を形成するために、前記圧電トラン
スデューサに溝を切る溝切り、前記インク流路の容積を
変化させるために、電圧が印加される駆動電極を前記溝
の両側面に形成し、前記溝の両側面に設けれた駆動電極
に同時に電圧を印加すべく、該溝の一側面の駆動電極と
他側面の駆動電極とを電気的に接続するために、導電性
物質を該溝に形成する。
According to the present invention having the above-mentioned structure, the droplets ejecting the ink in the ink flow passage from the nozzle communicating with the ink flow passage by changing the volume of the ink flow passage using the piezoelectric transducer. In the method for manufacturing an ejection device, a groove is cut in the piezoelectric transducer to form the ink flow path, and a drive electrode to which a voltage is applied in order to change the volume of the ink flow path is formed in the groove. In order to apply a voltage to the drive electrodes formed on both sides of the groove on both sides of the groove at the same time, a conductive electrode is formed to electrically connect the drive electrode on one side of the groove and the drive electrode on the other side. A substance is formed in the groove.

【0022】また、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、該インク流路内
のインクを、該インク流路に連通するノズルから噴射す
る液滴噴射装置において、前記圧電トランスデューサに
形成され、前記インク流路を構成する溝の両側面に形成
された駆動電極は、電圧が印加されて前記インク流路の
容積を変化させ、導電性物質は前記溝の両側面に設けら
れた駆動電極に同時に電圧を印加するために、該溝に形
成され、前記溝の一側面の駆動電極と他側面の駆動電極
とを電気的に接続する。
Further, in the liquid droplet ejecting apparatus for ejecting the ink in the ink flow path from the nozzle communicating with the ink flow path by changing the volume of the ink flow path using the piezoelectric transducer, the piezoelectric transducer The drive electrodes formed on both sides of the groove forming the ink flow path change the volume of the ink flow path when a voltage is applied, and the conductive material is provided on both side surfaces of the groove. In order to apply a voltage to the driving electrodes at the same time, the driving electrodes formed on the groove are electrically connected to the driving electrodes on one side of the groove and the driving electrodes on the other side.

【0023】更に、前記ノズルとは反対側の前記溝の端
部に充填された前記導電物質が、その端部からインクを
排出させない。
Further, the conductive substance filled in the end portion of the groove on the side opposite to the nozzle does not discharge ink from the end portion.

【0024】[0024]

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を、図面
を参照して詳細に説明する。なお都合上、従来例と同一
部位、及び均等部位には同一符号をつけてるとともに、
その詳細な説明は省略する。
An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. For convenience, the same parts as those of the conventional example and the equivalent parts are given the same reference numerals,
Detailed description thereof will be omitted.

【0025】図2に示す圧電セラミックスプレート27
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で製造されている。その圧電セラ
ミックスプレート27は、矢印5の方向に分極処理が施
された厚さ約1mm程度の板である。また、圧電セラミ
ックスプレート27には、前述したダイヤモンドカッテ
ィング円盤30(図6参照)の回転による切削加工によ
って、溝8が複数形成されている。それら溝8は平行、
且つ同じ深さである。それら溝8の深さは約400マイ
クロメートルであり、幅は約80マイクロメートル、ピ
ッチは169マイクロメートルである。
The piezoelectric ceramic plate 27 shown in FIG.
Is lead zirconate titanate (PZT) with ferroelectricity
Manufactured from ceramic materials. The piezoelectric ceramic plate 27 is a plate having a thickness of about 1 mm which is polarized in the direction of arrow 5. Further, a plurality of grooves 8 are formed on the piezoelectric ceramic plate 27 by cutting by rotating the diamond cutting disk 30 (see FIG. 6) described above. The grooves 8 are parallel,
And it is the same depth. The grooves 8 have a depth of about 400 μm, a width of about 80 μm, and a pitch of 169 μm.

【0026】そして、上述したように、溝8の両側面の
上半分及び側壁11の上面に金属電極13,10が形成
される。その金属電極13,10には、アルミニウム、
ニッケル等が用いられる。
Then, as described above, the metal electrodes 13 and 10 are formed on the upper halves of both side surfaces of the groove 8 and the upper surfaces of the side walls 11. Aluminum is used for the metal electrodes 13 and 10.
Nickel or the like is used.

【0027】次に、図3に示すように、導電ペースト2
6がディスペンサー25により溝8に埋め込まれる。こ
の時、ディスペンサー25は複数設けられており、それ
らディスペンサー25は各溝8の上方に配置されてい
る。その後、導電ペースト26には、図示しない装置に
より熱(100度)が加えられ、その熱により固化す
る。尚、導電ペースト26としては、金ペースト,銀ペ
ースト,銅ペーストなどが用いられる。その導電ペース
ト26は圧電セラミックスプレート27の端部15(図
1)付近に形成される。また、導電ペースト26は溝8
の深さ全部を満たしている。その後、導電ペースト26
の余剰部分及び側壁11の上面の金属電極10がラッピ
ング等によって取り除かれる。
Next, as shown in FIG. 3, the conductive paste 2
6 is embedded in the groove 8 by the dispenser 25. At this time, a plurality of dispensers 25 are provided, and the dispensers 25 are arranged above each groove 8. Then, heat (100 degrees) is applied to the conductive paste 26 by a device (not shown), and the conductive paste 26 is solidified by the heat. As the conductive paste 26, gold paste, silver paste, copper paste or the like is used. The conductive paste 26 is formed near the end portion 15 (FIG. 1) of the piezoelectric ceramic plate 27. In addition, the conductive paste 26 is formed in the groove 8
Meets all the depth of. Then, the conductive paste 26
And the metal electrode 10 on the upper surface of the side wall 11 are removed by lapping or the like.

【0028】従って、溝8の一側面の金属電極13と他
側面の金属電極13とが導電ペースト26によって電気
的に接続される。このため、導電ペースト26に電圧が
印加されると、導電ペースト26を通して溝8の両側面
の金属電極13に電圧が同時に印加され、同時に溝8の
両側面である側壁11が上述したように溝8の内部方向
に変形してインク滴が噴出される。また、圧電セラミッ
クスプレート27の端部15において溝8が導電ペース
ト26によって塞がれているので、インク流路12(図
9参照)にインクが充填されても端部15からインクが
排出されることがない。
Therefore, the metal electrode 13 on one side of the groove 8 and the metal electrode 13 on the other side are electrically connected by the conductive paste 26. Therefore, when a voltage is applied to the conductive paste 26, a voltage is simultaneously applied to the metal electrodes 13 on both sides of the groove 8 through the conductive paste 26, and at the same time, the sidewalls 11 on both sides of the groove 8 are formed as described above. The ink droplets are ejected by being deformed in the inner direction of 8. Further, since the groove 8 is closed by the conductive paste 26 at the end 15 of the piezoelectric ceramic plate 27, the ink is discharged from the end 15 even when the ink flow path 12 (see FIG. 9) is filled with the ink. Never.

【0029】そして、圧電セラミックスプレート27の
溝8加工側の面とカバープレート3のマニホールド22
加工側の面とがエポキシ系等の接着剤4(図9参照)に
よって接着される。従って、インクジェットプリンタヘ
ッド1には、溝8の上面が覆われて横方向に互いに間隔
を有する複数のインク流路12(図9参照)が構成され
る。そして、全てのインク流路12内には、インクが充
填される。
Then, the surface of the piezoelectric ceramic plate 27 on the groove 8 side and the manifold 22 of the cover plate 3
The surface on the processing side is adhered by an adhesive 4 such as an epoxy adhesive (see FIG. 9). Therefore, the ink jet printer head 1 is formed with a plurality of ink flow paths 12 (see FIG. 9) which cover the upper surfaces of the grooves 8 and are laterally spaced from each other. Then, the ink is filled in all the ink flow paths 12.

【0030】次に、圧電セラミックスプレート27及び
カバープレート3の端面に、各インク流路12の位置に
対応した位置にノズル32が設けられたノズルプレート
31が接着される。
Next, a nozzle plate 31 having nozzles 32 provided at positions corresponding to the positions of the ink flow paths 12 is adhered to the end faces of the piezoelectric ceramic plate 27 and the cover plate 3.

【0031】そして、圧電セラミックスプレート27の
溝8の加工側に対して反対側の面には、基板41が、エ
ポキシ系接着剤等によって接着される。その基板41に
は各インク流路の位置に対応した位置に導電層のパター
ン42が形成されている。その導電層のパターン42と
導電ペースト26とは、ワイヤボンディングによって導
線43で接続される。
Then, the substrate 41 is adhered to the surface of the piezoelectric ceramic plate 27 opposite to the processed side of the groove 8 with an epoxy adhesive or the like. A pattern 42 of a conductive layer is formed on the substrate 41 at positions corresponding to the positions of the ink flow paths. The pattern 42 of the conductive layer and the conductive paste 26 are connected by a conductive wire 43 by wire bonding.

【0032】次に、図4によって、インクジェットプリ
ンタの構成を説明する。上述したインクジェットプリン
タヘッド1とインク容器61とは、インクジェットプリ
ンタヘッド1のインク導入口21(図1)とインク容器
61の内部が連通するように接合されている。インク容
器61の内部のインクが消耗した場合には、このインク
容器61をキャリッジ62から取り外し、新しいものと
交換する。キャリッジ62はスライダ63上を往復移動
し、インクジェットプリンタヘッド1はプラテン64に
保持された記録紙66上に印字記録する。また、記録紙
66は紙送りローラ65a及び65bによってキャリッ
ジ62の移動方向と直交方向に移動される。これによっ
て、インクジェットプリンタヘッド1は記録紙66の全
面に印字記録することができる。
Next, the structure of the ink jet printer will be described with reference to FIG. The ink jet printer head 1 and the ink container 61 described above are joined so that the ink introducing port 21 (FIG. 1) of the ink jet printer head 1 and the inside of the ink container 61 communicate with each other. When the ink inside the ink container 61 is consumed, the ink container 61 is removed from the carriage 62 and replaced with a new one. The carriage 62 reciprocates on the slider 63, and the inkjet printer head 1 prints and records on the recording paper 66 held by the platen 64. The recording paper 66 is moved by the paper feed rollers 65a and 65b in a direction orthogonal to the moving direction of the carriage 62. As a result, the inkjet printer head 1 can print and record on the entire surface of the recording paper 66.

【0033】このような、インクジェットプリンタで
は、インク液滴を噴出する際に小さなインクの飛沫を生
じ、この一部がインクジェットプリンタヘッド1のイン
ク噴出面に付着する。これを放置しておくとインク噴出
面に徐々にインクが溜り、インク液滴の噴射が不可能と
なる。このため、印字終了後適度な期間または、インク
ジェットプリンタ使用終了時に、キャリッジ62は左端
の非印字領域に移動する。この時、その非印字領域に固
定された支持部材69に設けられ、樹脂製もしくは木綿
等の繊維で形成れたワイパー部材68に、インク噴出面
が係合しながら左に移動する。この摺動動作により、イ
ンク噴出面に付着したインク飛沫がワイパー部材68に
取り除かれる。ワイパー部材68に多量のインクが付着
した場合には、ワイパー部材68を新しいものに交換す
る。
In such an ink jet printer, when ink droplets are ejected, small ink droplets are generated, and a part of them is attached to the ink ejection surface of the ink jet printer head 1. If left unattended, ink gradually accumulates on the ink ejection surface, making it impossible to eject ink droplets. Therefore, the carriage 62 moves to the leftmost non-printing area for a proper period after the printing is completed or when the use of the inkjet printer is completed. At this time, the ink ejection surface is engaged with the wiper member 68 provided on the support member 69 fixed to the non-printing area and formed of resin or fiber such as cotton, and moves to the left. By this sliding operation, the ink droplets adhering to the ink ejection surface are removed by the wiper member 68. When a large amount of ink adheres to the wiper member 68, the wiper member 68 is replaced with a new one.

【0034】尚、ワイパー部材68を移動する移動手段
を設けて、非印字領域に移動されたインクジェットヘッ
ド1のノズルプレート31の表面に、ワイパー部材68
を移動させて摺動させてもよい。
A moving means for moving the wiper member 68 is provided, and the wiper member 68 is provided on the surface of the nozzle plate 31 of the ink jet head 1 moved to the non-printing area.
May be moved and slid.

【0035】以上説明したように、圧電セラミックスプ
レート27には、一定の深さの溝8が形成されるので、
切削加工における制御が簡単であり、加工速度が速い。
このため、このようなインクジェットプリンタヘッド1
の量産における生産性が高い。
As described above, since the grooves 8 having a constant depth are formed in the piezoelectric ceramic plate 27,
Easy control in cutting and high processing speed.
Therefore, such an inkjet printer head 1
High productivity in mass production.

【0036】尚、本実施例では、導電ペースト26が圧
電セラミックスプレート27の溝8の深さ全部を満たし
ていたが、溝8の深さ全部を満たさなくても、溝8の両
側面の金属電極13を電気的に接続するように形成すれ
ばよい。例えば、溝8の深さの6分目まで導電ペースト
26を形成してもよい。但し、このようにすると、イン
ク流路12(図9参照)にインクが充填された時に、導
電ペースト26によって圧電セラミックスプレート27
の端部15からインクが排出されない効果が得られない
ので、溝8の端部15を塞ぐ部材が必要である。
In this embodiment, the conductive paste 26 fills the entire depth of the groove 8 of the piezoelectric ceramic plate 27. However, even if the conductive paste 26 does not fill the entire depth of the groove 8, the metal on both side surfaces of the groove 8 may be filled. The electrodes 13 may be formed so as to be electrically connected. For example, the conductive paste 26 may be formed up to the sixth minute of the depth of the groove 8. However, in this way, when the ink flow path 12 (see FIG. 9) is filled with the ink, the piezoelectric ceramic plate 27 is formed by the conductive paste 26.
Since the effect of not discharging the ink from the end portion 15 of the groove 8 cannot be obtained, a member for closing the end portion 15 of the groove 8 is required.

【0037】また、本実施例では、導電ペースト26に
よって溝8の一側面の金属電極13と他側面の金属電極
13とを電気的に接続していたが、導電性ゴムによって
溝8の一側面の金属電極13と他側面の金属電極13と
を電気的に接続してもよい。
Further, in the present embodiment, the metal electrode 13 on one side of the groove 8 and the metal electrode 13 on the other side are electrically connected by the conductive paste 26, but one side of the groove 8 is formed by the conductive rubber. The metal electrode 13 and the metal electrode 13 on the other side surface may be electrically connected.

【0038】本実施例においては、本発明の主旨を逸脱
しない範囲で変更可能である。例えば、圧電セラミック
スプレート27に形成される溝8のピッチ、幅、深さは
特に指定するものではなく任意である。
The present embodiment can be modified without departing from the gist of the present invention. For example, the pitch, width, and depth of the grooves 8 formed in the piezoelectric ceramic plate 27 are not specified and are arbitrary.

【0039】[0039]

【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、インクが充填されるインク流路を形成する
ために、圧電トランスデューサに溝を形成し、前記イン
ク流路の容積を変化させるために、電圧が印加される駆
動電極を前記溝の両側面に形成し、前記溝の両側面に設
けれた駆動電極に同時に電圧を印加するために、該溝の
一側面の駆動電極と他側面の駆動電極とを電気的に接続
する導電性物質を該溝に形成するので、溝の切削加工速
度が速い。従って、液滴噴射装置の製造速度が速く、量
産に優れる効果を奏する。更に、前記導電性物質を液滴
が噴出されるノズルとは反対側の前記溝の端部に充填す
れば、その端部からインクを排出させない効果を奏す
る。
As is apparent from the above description, according to the present invention, in order to form an ink flow path filled with ink, a groove is formed in the piezoelectric transducer and the volume of the ink flow path is changed. Drive electrodes to which a voltage is applied are formed on both side surfaces of the groove, and a drive electrode on one side surface of the groove is formed to simultaneously apply a voltage to the drive electrodes provided on both side surfaces of the groove. Since the conductive material that electrically connects to the drive electrode on the other side surface is formed in the groove, the cutting speed of the groove is high. Therefore, the manufacturing speed of the liquid droplet ejecting apparatus is high, and it is effective in mass production. Further, if the end portion of the groove on the side opposite to the nozzle from which the droplet is ejected is filled with the conductive substance, there is an effect that the ink is not discharged from the end portion.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例のインクジェットプリンタヘ
ッドの構成を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of an inkjet printer head according to an embodiment of the present invention.

【図2】前記実施例の圧電セラミックスプレートの形成
過程を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory view showing a forming process of the piezoelectric ceramic plate of the embodiment.

【図3】前記実施例の圧電セラミックスプレートの導電
ペースト形成工程を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a process of forming a conductive paste on the piezoelectric ceramic plate of the above embodiment.

【図4】前記実施例のインクジェットプリンタヘッドを
備えたインクジェットプリンタの概略構成を示す斜視図
である。
FIG. 4 is a perspective view showing a schematic configuration of an inkjet printer including the inkjet printer head of the embodiment.

【図5】従来技術のインクジェットプリンタヘッドの構
成を示す斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing a configuration of a conventional inkjet printer head.

【図6】従来技術の圧電セラミックスプレートの切削工
程を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory view showing a cutting process of a conventional piezoelectric ceramic plate.

【図7】従来技術の圧電セラミックスプレートの電極形
成工程を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory view showing an electrode forming process of a conventional piezoelectric ceramic plate.

【図8】従来技術のインクジェットプリンタヘッドの制
御部を示す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a control unit of a conventional inkjet printer head.

【図9】従来技術のインクジェットプリンタヘッドの断
面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view of a conventional inkjet printer head.

【図10】従来技術のインクジェットプリンタヘッドの
作動状態を示す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing an operating state of a conventional inkjet printer head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

8 溝 12 インク流路 13 金属電極 26 導電ペースト 27 圧電セラミックスプレート 32 ノズル 8 Groove 12 Ink Flow Path 13 Metal Electrode 26 Conductive Paste 27 Piezoelectric Ceramic Plate 32 Nozzle

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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、該インク流路内のイ
ンクを、該インク流路に連通するノズルから噴射する液
滴噴射装置において、 前記インク流路を構成するために、前記圧電トランスデ
ューサに溝を形成する工程と、 前記インク流路の容積を変化させるために、電圧が印加
される駆動電極を前記溝の両側面に形成する工程と、 前記溝の両側面に設けれた駆動電極に同時に電圧を印加
すべく、該溝の一側面の駆動電極と他側面の駆動電極と
を電気的に接続するために、導電性物質を該溝に形成す
る工程とを有したことを特徴とする液滴噴射装置の製造
方法。
1. A liquid droplet ejecting apparatus for ejecting ink in an ink flow path from a nozzle communicating with the ink flow path by changing the volume of the ink flow path using a piezoelectric transducer. Forming a groove in the piezoelectric transducer to form a path; forming drive electrodes to which a voltage is applied on both side surfaces of the groove in order to change the volume of the ink flow path; A conductive material is formed in the groove in order to electrically connect the drive electrode on one side of the groove and the drive electrode on the other side of the groove in order to simultaneously apply a voltage to the drive electrodes provided on both sides of the groove. A method of manufacturing a liquid droplet ejecting apparatus, comprising:
【請求項2】 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、該インク流路内のイ
ンクを、該インク流路に連通するノズルから噴射する液
滴噴射装置において、 前記圧電トランスデューサに形成され、前記インク流路
を構成する溝と、 前記溝の両側面に形成され、前記インク流路の容積を変
化させるために電圧が印加される駆動電極と、 前記溝の両側面に設けられた駆動電極に同時に電圧を印
加するために、該溝に形成され、前記溝の一側面の駆動
電極と他側面の駆動電極とを電気的に接続する導電性物
質とを備えたことを特徴とする液滴噴射装置。
2. A liquid droplet ejecting apparatus for ejecting ink in the ink flow path from a nozzle communicating with the ink flow path by changing the volume of the ink flow path using the piezoelectric transducer. A groove that forms the ink flow path, a drive electrode that is formed on both side surfaces of the groove and to which a voltage is applied to change the volume of the ink flow path, and a drive electrode that is provided on both side surfaces of the groove. In order to apply a voltage to the driven electrodes at the same time, a conductive material is formed in the groove and electrically connects the driving electrode on one side surface of the groove and the driving electrode on the other side surface. And a liquid droplet ejecting device.
【請求項3】 前記導電性物質が前記ノズルとは反対側
の前記溝の端部に充填され、その端部からインクを排出
させないことを特徴とする請求項2記載の液滴噴射装
置。
3. The liquid droplet ejecting apparatus according to claim 2, wherein the conductive material is filled in an end portion of the groove opposite to the nozzle, and ink is not discharged from the end portion.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6802596B2 (en) 2000-12-18 2004-10-12 Sharp Kabushiki Kaisha Ink jet head with partially exposed inside electrode and fabrication method thereof

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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