JP2005199592A - Inkjet recording head and inkjet recording apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置に関する。 The present invention relates to an ink jet recording head and an ink jet recording apparatus.
インクジェット記録装置はインクジェット記録ヘッドを主走査方向に往復させ、また記録紙を副走査方向に搬送させて、複数のノズルから選択的にインク滴を吐出させることで記録紙に文字や画像を記録する。インクジェット記録ヘッドは振動板を介して圧電素子で圧力室のインクを加圧し、圧力室に連通するノズルからインク滴を吐出する方法が知られている。 The ink jet recording apparatus records characters and images on the recording paper by reciprocating the ink jet recording head in the main scanning direction and transporting the recording paper in the sub scanning direction and selectively ejecting ink droplets from a plurality of nozzles. . A method is known in which an ink jet recording head pressurizes ink in a pressure chamber with a piezoelectric element via a vibration plate, and ejects ink droplets from a nozzle communicating with the pressure chamber.
インクジェット記録ヘッドの吐出特性は、ある一定の電圧に対する圧電素子の変形量に影響を受ける。また、圧電素子の厚みの違いが変形量に影響する。つまり、圧電素子は1枚の圧電プレートを分割して形成されるので、インクジェット記録ヘッドの吐出特性は圧電プレートの厚みに影響を受ける。 The ejection characteristics of the ink jet recording head are affected by the deformation amount of the piezoelectric element with respect to a certain voltage. Also, the difference in thickness of the piezoelectric element affects the amount of deformation. That is, since the piezoelectric element is formed by dividing one piezoelectric plate, the ejection characteristics of the ink jet recording head are affected by the thickness of the piezoelectric plate.
よって、インクジェット記録ヘッドの吐出特性を均一とするためには、圧電プレートをある一定の厚みの範囲内にする必要がある。このため、厚みが範囲外の圧電プレートは廃棄するか、あるいは、厚みが範囲内となるように加工する必要であった。したがって、歩留りの向上に限界があった。 Therefore, in order to make the ejection characteristics of the inkjet recording head uniform, the piezoelectric plate needs to be within a certain thickness range. For this reason, it is necessary to discard the piezoelectric plate whose thickness is out of the range or process the thickness so that the thickness is within the range. Therefore, there is a limit to the improvement in yield.
さて、複数のノズルユニットを組み合わせて構成されるインクジェット記録ヘッドにおいて、ノズルユニット毎にインクの吐出特性を測定してレベル別けし、同レベルのノズルユニットを組み合わせてノズルブロックを構成し、ノズルブロック毎に駆動波形を補正してインク吐出量を補正する方法が提案されている。(例えば、特許文献1参照)。 Now, in an ink jet recording head configured by combining a plurality of nozzle units, the ink ejection characteristics are measured for each nozzle unit and classified by level, and nozzle blocks are configured by combining nozzle units of the same level. A method for correcting the ink discharge amount by correcting the drive waveform has been proposed. (For example, refer to Patent Document 1).
しかし、上記の方法でも、やはり変形量が一定の範囲外の圧電素子(厚みが一定の範囲外の圧電プレート)は、使用できない、
また、ノズルユニット毎にインクの吐出特性を測定してレベル別けしてノズルブロックを構成する必要があり、更にノズルブロック毎に駆動波形を補正する必要がある。このため、高コストとなる。
In addition, it is necessary to measure the ink ejection characteristics for each nozzle unit and configure the nozzle block according to the level, and it is also necessary to correct the drive waveform for each nozzle block. For this reason, it becomes high-cost.
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、圧電プレート、又は複数の圧電プレートを積層して接合した積層圧電プレートを、一定の電圧に対する変形量に対し、広範囲に使用可能とすることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and enables a piezoelectric plate or a laminated piezoelectric plate formed by laminating and joining a plurality of piezoelectric plates to be used in a wide range with respect to a deformation amount with respect to a constant voltage. For the purpose.
請求項1に記載のインクジェット記録ヘッドは、1枚の圧電プレート、又は、複数の前記圧電プレートを積層して接合した積層圧電プレートを複数の圧電素子に分割して構成された圧電素子群で、インクが充填される複数の圧力室を個々に加減圧して該圧力室に連通するノズルから記録媒体にインク滴を吐出するインクジェット記録ヘッドであって、前記圧電素子群を一定の電圧に対する変位量の大きさでレベル分けし、前記記録媒体の搬送方向、又は搬送方向と直交方向のライン上を、異なるレベルの前記圧電素子群の前記圧電素子で吐出したインク滴で印字可能に、前記圧電素子群を配置したことを特徴としている。 The inkjet recording head according to claim 1 is a piezoelectric element group configured by dividing one piezoelectric plate or a laminated piezoelectric plate obtained by laminating and joining a plurality of piezoelectric plates into a plurality of piezoelectric elements. An ink jet recording head that individually pressurizes and depressurizes a plurality of pressure chambers filled with ink and ejects ink droplets from a nozzle communicating with the pressure chambers to a recording medium, wherein the piezoelectric element group is displaced by a certain voltage. The piezoelectric element is capable of printing with ink droplets ejected by the piezoelectric elements of the piezoelectric element groups of different levels on a line in the transport direction of the recording medium or in a direction orthogonal to the transport direction. It is characterized by arranging groups.
請求項1に記載のインクジェット記録ヘッドは、記録媒体の搬送方向、又は搬送方向と直交方向のライン上を、一定の電圧に対する変位量の大きさのレベルが異なる圧電素子群の圧電素子で吐出したインク滴で印字可能に圧電素子群を配置している。変位量の大きさの異なる圧電素子群の圧電素子で吐出したインク滴は、インク滴量が異なる。インク滴量が異なると記録媒体上のドットの大きさも異なる。 The ink jet recording head according to claim 1 is ejected by a piezoelectric element of a piezoelectric element group having a different level of displacement with respect to a constant voltage on a line in a recording medium conveyance direction or a direction orthogonal to the conveyance direction. The piezoelectric element group is arranged so that printing can be performed with ink droplets. Ink droplets ejected by piezoelectric elements of piezoelectric element groups having different displacement amounts have different ink droplet amounts. When the ink droplet amount is different, the size of the dot on the recording medium is also different.
さて、一定の電圧に対する変位量の大きいもの(ドットの大きいもの)、あるいは、変位量が小さいもの(ドットの小さいもの)のみを使用すると、全体の印字濃度が濃過ぎる、あるいは薄すぎる。このため、印字品位を低下させる。 If only a large displacement amount (large dot) or a small displacement amount (small dot) with respect to a certain voltage is used, the overall print density is too dark or too light. For this reason, the print quality is lowered.
しかし、記録媒体の搬送方向、又は搬送方向と直交方向のライン上には異なるレベルの圧電素子群の圧電素子で吐出したインク滴で印字されるので、記録媒体の搬送方向、又は搬送方向と直交方向のライン上には異なる大きさのドットが印字される。 However, since printing is performed with ink droplets ejected by piezoelectric elements of different levels of piezoelectric element groups on the recording medium conveyance direction or a line orthogonal to the conveyance direction, the recording medium conveyance direction or the conveyance direction is orthogonal. Different sized dots are printed on the direction lines.
このように同一ライン上に大きさの異なるドットが印字されても、視覚的にはドットの大きさ(濃度)の違いがあまり認識されない。よって、異なるレベルの圧電素子群を使用しても印字品位を維持できる。 Thus, even when dots having different sizes are printed on the same line, the difference in the size (density) of the dots is hardly recognized visually. Therefore, the print quality can be maintained even when different levels of piezoelectric element groups are used.
したがって、使用できる圧電素子群の一定の電圧に対する変位量の幅が広くなる。すなわち、使用可能な圧電プレート、又は積層圧電プレートの範囲が広くなる。このため歩留りが向上し、低コストでインクジェット記録ヘッドを製造できる。 Therefore, the width of the displacement amount with respect to a certain voltage of the usable piezoelectric element group is widened. That is, the range of usable piezoelectric plates or laminated piezoelectric plates is widened. For this reason, the yield is improved, and the ink jet recording head can be manufactured at low cost.
また、複数の圧電プレートを積層して接合した積層圧電プレートを各圧電素子に分割して各圧力室を加減圧する場合、小型の薄い圧電プレートであっても積層することで低電圧で駆動可能となり、効率よく撓み変形する。 In addition, when a laminated piezoelectric plate made by laminating and joining multiple piezoelectric plates is divided into each piezoelectric element and each pressure chamber is pressurized or depressurized, even a small thin piezoelectric plate can be driven at a low voltage by laminating. And bends and deforms efficiently.
請求項2に記載のインクジェット記録ヘッドは、インクが充填される複数の圧力室を、前記圧力室毎に個別駆動可能とされた1枚の圧電プレート、又は、前記圧力室毎に個別駆動可能とされた複数の前記圧電プレートを積層して接合した積層圧電プレートで個々に加減圧し、該圧力室に連通するノズルから記録媒体にインク滴を吐出するインクジェット記録ヘッドであって、前記圧電プレート、又は前記積層圧電プレートを一定の電圧に対する変位量の大きさでレベル分けし、前記記録媒体の搬送方向、又は搬送方向と直交方向のライン上を、異なるレベルの前記圧電プレート、又は前記積層圧電プレートを個別駆動して吐出したインク滴で印字可能に、該圧電プレート、又は該積層圧電プレートを配置したことを特徴としている。
The ink jet recording head according to
請求項2に記載のインクジェット記録ヘッドは、記録媒体の搬送方向、又は搬送方向と直交方向のライン上を、異なるレベルの圧電プレート、又は積層圧電プレートを個別駆動して吐出したインク滴で印字可能に圧電プレート、又は積層圧電プレートを配置している。
The ink jet recording head according to
このため、記録媒体の搬送方向、又は搬送方向と直交方向のライン上には異なるレベルの圧電プレート、又は積層圧電プレートを個別駆動して吐出したインク滴で印字される。よって、記録媒体の搬送方向、又は搬送方向と直交方向のライン上には異なる大きさのドットが印字される。したがって、請求項1と同様の作用を奏す。 For this reason, printing is performed with ink droplets ejected by individually driving different levels of piezoelectric plates or laminated piezoelectric plates on the conveyance direction of the recording medium or on a line orthogonal to the conveyance direction. Accordingly, dots of different sizes are printed on the line in the recording medium conveyance direction or in the direction orthogonal to the conveyance direction. Therefore, the same effect as in the first aspect is obtained.
更に、圧電プレート、又は積層圧電プレートは、圧力室毎に個別駆動可能とされているので、複数の圧電素子に分割する必要が無い。このため、製造工程が簡略化され、より低コストで製造できる。 Furthermore, since the piezoelectric plate or the laminated piezoelectric plate can be individually driven for each pressure chamber, it is not necessary to divide into a plurality of piezoelectric elements. For this reason, a manufacturing process is simplified and it can manufacture at lower cost.
また、複数の圧電素子に分割しないので、加工応力の影響等による圧電プレート、又は積層圧電プレートの破損等が発生しないので好適である。 Further, since the piezoelectric element is not divided into a plurality of piezoelectric elements, it is preferable that the piezoelectric plate or the laminated piezoelectric plate is not damaged due to the influence of processing stress or the like.
請求項3に記載のインクジェット記録ヘッドは、1枚の圧電プレート、又は、複数の前記圧電プレートを積層して接合した積層圧電プレートを複数の圧電素子に分割して構成された圧電素子群で、インクが充填される複数の圧力室を個々に加減圧して該圧力室に連通するノズルから記録媒体にインク滴を吐出するインクジェット記録ヘッドであって、前記圧電素子群を一定の電圧に対する変位量の大きさでレベル分けし、前記記録媒体の搬送方向、又は搬送方向と直交する方向を行方向、行方向と交差する方向を列方向とするとき、2行2列以上に前記圧電素子群を配置し、行方向のラインに沿った印字ピッチをP、前記圧電素子群の行数をL、前記圧電素子群の前記圧電素子が加減圧する前記圧力室に連通する前記ノズルでノズル群を構成し前記ノズル群を行方向と直交する方向に投影したときのノズルピッチをM、とするとき、P=M/Lとなるように行方向に前記ノズル群がずれて配置され、異なるレベルの前記圧電素子群で構成される列を1列以上有することを特徴としている。
The inkjet recording head according to
請求項3に記載のインクジェット記録ヘッドは、2行2列以上に圧電素子群を配置し、行方向のラインに沿った印字ピッチをP、圧電素子群の行数をL、圧電素子群の圧電素子が加減圧する前記圧力室に連通する前記ノズルでノズル群を構成しノズル群を行方向と直交する方向に投影したときのノズルピッチをM、とするとき、P=M/Lとなるように行方向にノズル群がずれて配置されている。
The inkjet recording head according to
このように圧電素子群とノズル群とを配置すると、列方向に並んだ圧電素子群の順番で行方向に印字ピッチPで印字される。つまり、印字ピッチPで異なる圧電素子群で印字されていく。 When the piezoelectric element group and the nozzle group are arranged in this way, printing is performed at the print pitch P in the row direction in the order of the piezoelectric element groups arranged in the column direction. That is, printing is performed with different piezoelectric element groups at the printing pitch P.
したがって、異なるレベルの圧電素子群の圧電素子、すなわち大きさの異なるドットが印字ピッチP、つまり高周期で印字されるので、視覚的にはドットの大きさ(濃度)の違いが、あまり認識されない。よって、異なるレベルの圧電素子群を使用しても印字品位を維持できる。 Accordingly, piezoelectric elements of different levels of piezoelectric element groups, that is, dots having different sizes are printed at the print pitch P, that is, at a high cycle, so that the difference in dot size (density) is not recognized much visually. . Therefore, the print quality can be maintained even when different levels of piezoelectric element groups are used.
したがって、使用できる圧電素子群の変位量の幅が広くなる。すなわち、使用可能な圧電プレート、又は積層圧電プレートの一定の電圧に対する変位量の範囲が広くなる。このため歩留りが向上し、低コストでインクジェット記録ヘッドを製造できる。 Therefore, the width of the displacement amount of the usable piezoelectric element group is widened. That is, the range of the displacement amount with respect to a certain voltage of the usable piezoelectric plate or the laminated piezoelectric plate is widened. For this reason, the yield is improved, and the ink jet recording head can be manufactured at low cost.
請求項4に記載のインクジェット記録ヘッドは、インクが充填される複数の圧力室を、前記圧力室毎に個別駆動可能とされた1枚の圧電プレート、又は、前記圧力室毎に個別駆動可能とされた複数の前記圧電プレートを積層して接合した積層圧電プレートで個々に加減圧し、該圧力室に連通するノズルから記録媒体にインク滴を吐出するインクジェット記録ヘッドであって、前記圧電プレート、又は前記積層圧電プレートを一定の電圧に対する変位量の大きさでレベル分けし、前記記録媒体の搬送方向、又は搬送方向と直交する方向を行方向、行方向と交差する方向を列方向とするとき、2行2列以上に前記圧電プレート、又は積層圧電プレートを配置し、行方向のラインに沿った印字ピッチをP、前記圧電プレート、又は前記積層圧電プレートの行数をL、前記圧電プレート、又は前記積層圧電プレートが個々に加減圧する前記圧力室に連通する前記ノズルでノズル群を構成し前記ノズル群を行方向に直交する方向に投影したときのノズルピッチをM、とするとき、P=M/Lとなるように行方向に前記ノズル群がずれて配置され、異なるレベルの前記圧電プレート、又は前記積層圧電プレートで構成される列を1列以上有することを特徴としている。 The ink jet recording head according to claim 4, wherein a plurality of pressure chambers filled with ink can be individually driven for each pressure chamber, or individually driven for each pressure chamber. An inkjet recording head that individually pressurizes and depressurizes a plurality of the piezoelectric plates stacked and joined, and discharges ink droplets from a nozzle communicating with the pressure chamber to a recording medium, the piezoelectric plate, Alternatively, when the laminated piezoelectric plate is divided into levels according to the amount of displacement with respect to a certain voltage, the recording medium conveyance direction or the direction orthogonal to the conveyance direction is the row direction, and the direction intersecting the row direction is the column direction. The piezoelectric plate or the laminated piezoelectric plate is arranged in two rows and two columns or more, and the printing pitch along the line in the row direction is set to P, the piezoelectric plate, or the laminated piezoelectric plate. When the nozzle group is composed of L, the piezoelectric plate, or the nozzle connected to the pressure chamber to which the laminated piezoelectric plate individually increases / decreases pressure, and the nozzle group is projected in a direction orthogonal to the row direction When the nozzle pitch of the nozzle is M, the nozzle groups are arranged so as to be shifted in the row direction so that P = M / L, and a column composed of different levels of the piezoelectric plates or the laminated piezoelectric plates is 1 It is characterized by having more than one row.
請求項4に記載のインクジェット記録ヘッドは、2行2列以上に圧電プレート、又は積層圧電プレートを配置し、行方向のラインに沿った印字ピッチをP、圧電プレート、又は積層圧電プレートの行数をL、圧電プレート、又は積層圧電プレートが個々に加減圧する圧力室に連通するノズルでノズル群を構成しノズル群を行方向に直交する方向に投影したときのノズルピッチをM、とするとき、P=M/Lとなるように行方向にノズル群がずれて配置されている。 5. The ink jet recording head according to claim 4, wherein a piezoelectric plate or a laminated piezoelectric plate is arranged in two rows and two columns or more, and the print pitch along the line in the row direction is P, the number of rows of the piezoelectric plate or the laminated piezoelectric plate. Is a nozzle group composed of nozzles communicating with pressure chambers that individually pressurize or depressurize the piezoelectric plate or laminated piezoelectric plate, and the nozzle pitch when the nozzle group is projected in a direction perpendicular to the row direction is M , The nozzle groups are arranged so as to be shifted in the row direction so that P = M / L.
このように圧電プレート、又は積層圧電プレートとノズル群とを配置すると、列方向に並んだ圧電プレート、又は積層圧電プレートの順番で行方向に印字ピッチPで印字される。つまり、印字ピッチPで異なる圧電プレート、又は積層圧電プレートで印字されていく。 When the piezoelectric plate or the laminated piezoelectric plate and the nozzle group are arranged in this way, printing is performed at the print pitch P in the row direction in the order of the piezoelectric plate or the laminated piezoelectric plate arranged in the column direction. That is, printing is performed with a piezoelectric plate or a laminated piezoelectric plate that differs in printing pitch P.
したがって、異なるレベルの圧電プレート、又は積層圧電プレート、すなわち大きさの異なるドットが印字ピッチP、つまり高周期で印字されるので、視覚的にはドットの大きさ(濃度)の違いが、あまり認識されない。よって、異なるレベルの圧電プレート、又は積層圧電プレートを使用しても印字品位を維持できる。したがって、請求項3と同様の作用を奏す。 Therefore, since different levels of piezoelectric plates or laminated piezoelectric plates, that is, dots of different sizes are printed at the printing pitch P, that is, at a high cycle, the difference in dot size (density) is not much recognized visually. Not. Therefore, the print quality can be maintained even when different levels of piezoelectric plates or laminated piezoelectric plates are used. Therefore, an effect similar to that of the third aspect is achieved.
更に、圧電プレート、又は積層圧電プレートは、圧力室毎に個別駆動可能とされているので、複数の圧電素子に分割する必要が無い。したがって、請求項2と同様の作用を奏す。 Furthermore, since the piezoelectric plate or the laminated piezoelectric plate can be individually driven for each pressure chamber, it is not necessary to divide into a plurality of piezoelectric elements. Therefore, an effect similar to that of the second aspect is achieved.
請求項5に記載のインクジェット記録ヘッドは、請求項2又は請求項4に記載の構成において、前記圧電プレート、又は前記積層圧電プレートは、該圧電プレートに形成された電極のパターンによって、前記圧力室毎に個別駆動可能となっていることを特徴としている。
The inkjet recording head according to
請求項5に記載のインクジェット記録ヘッドは、圧電プレート、又は積層圧電プレートは圧電プレートに形成された電極のパターンによって、圧力室毎に個別駆動可能とされている。よって、請求項2又は請求項4と同様の作用を奏す。
In the ink jet recording head according to the fifth aspect, the piezoelectric plate or the laminated piezoelectric plate can be individually driven for each pressure chamber by an electrode pattern formed on the piezoelectric plate. Therefore, the same effect as in
請求項6に記載のインクジェット記録ヘッドは、請求項3から請求項5のいずれかに記載の構成において、前記異なるレベルの前記圧電素子群、前記圧電プレート、又は前記積層圧電プレートで構成される列の該圧電素子群、該圧電プレート、又は該積層圧電プレートの変形量の平均値と、レベル分けした変形量の中心値とは、略一致していることを特徴としている。 An ink jet recording head according to a sixth aspect of the invention is the ink jet recording head according to any one of the third to fifth aspects, wherein the piezoelectric element group, the piezoelectric plate, or the laminated piezoelectric plate of the different levels are arranged. The average value of the deformation amount of the piezoelectric element group, the piezoelectric plate, or the laminated piezoelectric plate, and the center value of the deformation amount divided by level are approximately the same.
請求項6に記載のインクジェット記録ヘッドは、異なるレベルの圧電素子群、圧電プレート、又は積層圧電プレートで構成される列の圧電素子群、圧電プレート、又は積層圧電プレートの変形量の平均値と、レベル分した変形量の中心値とは略一致している。 The inkjet recording head according to claim 6, the average value of the deformation amount of the piezoelectric element group, the piezoelectric plate, or the laminated piezoelectric plate in a row composed of different levels of piezoelectric element groups, piezoelectric plates, or laminated piezoelectric plates; It almost coincides with the center value of the deformation amount divided by level.
よって、異なるレベルの圧電素子群、圧電プレート、又は積層圧電プレートで構成される列が印字したドットの大きさ(濃度)の平均は、変形量の中心値で印字したドット(濃度)の大きさと略一致する。 Therefore, the average of the size (density) of dots printed by a row composed of piezoelectric element groups, piezoelectric plates, or laminated piezoelectric plates at different levels is equal to the size of the dots (density) printed at the center value of the deformation amount. It almost agrees.
したがって、同一ライン上に印字ピッチPでドットの大きさが異なって印字され、更にライン全体としてもドットの大きさ(濃度)が平均化されている。よって、印字品位がより向上する。 Accordingly, dots are printed on the same line at different print pitches P, and the dot size (density) is averaged over the entire line. Therefore, the printing quality is further improved.
請求項7に記載のインクジェット記録ヘッドは、請求項3から請求項6のいずれかに記載の構成において、異なるレベルの前記圧電素子群、前記圧電プレート、又は前記積層圧電プレートで構成される列の該圧電素子群、該圧電プレート、又は該積層圧電プレートは、レベル分けした変形量の中心値に対して、高い変形量と低い変形量の該圧電素子群、該圧電プレート、又は該積層圧電プレートが、交互に並んでいることを特徴としている。 An ink jet recording head according to a seventh aspect of the invention is the ink jet recording head according to any one of the third to sixth aspects, wherein the piezoelectric element group, the piezoelectric plate, or the laminated piezoelectric plate at different levels are arranged. The piezoelectric element group, the piezoelectric plate, or the laminated piezoelectric plate has a high deformation amount and a low deformation amount, the piezoelectric plate, or the laminated piezoelectric plate with respect to the central value of the deformation amount divided into levels. However, it is characterized by being arranged alternately.
請求項7に記載のインクジェット記録ヘッドは、レベル分けした変形量の中心値に対して、高い変形量と低い変形量の圧電素子群、圧電プレート、又は積層圧電プレートが、交互に並んでいる。 In the ink jet recording head according to the seventh aspect, piezoelectric element groups, piezoelectric plates, or laminated piezoelectric plates having a high deformation amount and a low deformation amount are alternately arranged with respect to the central value of the deformation amount divided into levels.
このため、高い変形量の圧電素子群、積層圧電プレート、又は圧電プレートで印字される大きなドットと、低い変形量の圧電素子群、積層圧電プレート、又は圧電プレートで印字される小さなドットとが、行方向に交互に印字ピッチPで印字される。 Therefore, a large dot printed on a high deformation amount piezoelectric element group, a laminated piezoelectric plate, or a piezoelectric plate, and a small dot printed on a low deformation amount piezoelectric element group, a laminated piezoelectric plate, or a piezoelectric plate, Printing is performed alternately at a printing pitch P in the line direction.
つまり、同一ライン上に大きなドットと小さなドットとが交互に印字ピッチPの高周期で印字されるので、視覚的にはドットの大きさ(濃度)の違いが、認識されにくい。よって、印字品位が向上する。 That is, since large dots and small dots are alternately printed at a high cycle of the print pitch P on the same line, it is difficult to visually recognize the difference in dot size (density). Therefore, the printing quality is improved.
請求項8に記載のインクジェット記録ヘッドは、請求項3から請求項7のいずれかに記載の構成において、異なるレベルの前記圧電素子群、前記圧電プレート、又は前記積層圧電プレートで構成される列の該圧電素子群、該圧電プレート、又は該積層圧電プレートは、列方向に隣り合う二つの該圧電素子群、該圧電プレート、又は該積層圧電プレートの変形量の平均値と、レベル分けした変形量の中心値とが略一致していることを特徴としている。 An ink jet recording head according to an eighth aspect of the present invention is the configuration according to any one of the third to seventh aspects, wherein the piezoelectric element group, the piezoelectric plate, or the laminated piezoelectric plate at different levels are arranged. The piezoelectric element group, the piezoelectric plate, or the laminated piezoelectric plate is an average value of deformation amounts of two piezoelectric element groups, the piezoelectric plate, or the laminated piezoelectric plate that are adjacent in the column direction, and the amount of deformation divided into levels. It is characterized in that the center value of the two substantially coincides.
請求項8に記載のインクジェット記録ヘッドは、列方向に隣り合う二つの圧電素子群、圧電プレート、又は積層圧電プレートの変形量の平均値と、レベル分けした変形量の中心値とが略一致している。
In the ink jet recording head according to
このため、隣り合うドット同士の大きさ(濃度)の平均は、常に平均のドットの大きさ(濃度)と略同一となる。よって、印字品位が向上する。 For this reason, the average size (density) of adjacent dots is always substantially the same as the average dot size (density). Therefore, the printing quality is improved.
請求項9に記載のインクジェット記録ヘッドは、請求項3から請求項8のいずれかに記載の構成において、隣り合う列の前記圧電素子群、前記圧電プレート、又は前記積層圧電プレートの境界において、行方向と直交する方向に投影すると、異なる行の該圧電素子群、該積層圧電プレート、又は該積層圧電プレートの前記ノズルが同一線上に重なるように前記ノズルが配置されていることを特徴としている。 An ink jet recording head according to a ninth aspect is the configuration according to any one of the third to eighth aspects, wherein a row is arranged at a boundary between the piezoelectric element group, the piezoelectric plate, or the laminated piezoelectric plate in adjacent columns. The nozzles are arranged such that the nozzles of the piezoelectric element groups, the laminated piezoelectric plates, or the laminated piezoelectric plates in different rows overlap on the same line when projected in a direction orthogonal to the direction.
請求項9に記載のインクジェット記録ヘッドは、隣り合う列の圧電素子群、圧電プレート、又は積層圧電プレートの境界において、行方向と直交する方向に投影すると、異なる行の圧電素子群、圧電プレート、又は積層圧電プレートのノズルが同一線上に重なるようにノズルが配置されている。よって、異なる行の圧電素子群、積層圧電プレート、又は圧電プレートで、列方向に対して同一ライン上に印字することができる。 When the ink jet recording head according to claim 9 is projected in a direction orthogonal to the row direction at the boundary between the piezoelectric element groups, piezoelectric plates, or laminated piezoelectric plates in adjacent columns, the piezoelectric element groups, piezoelectric plates in different rows, Alternatively, the nozzles are arranged so that the nozzles of the laminated piezoelectric plate overlap on the same line. Therefore, it is possible to print on the same line with respect to the column direction using piezoelectric element groups, laminated piezoelectric plates, or piezoelectric plates in different rows.
例えば、レベルの低い圧電素子群、積層圧電プレート、又は圧電プレートが隣りあった場合、ドットの小さい列が連続する。このため、連続部分の濃度が低下し目立つ。しかし、この列に隣あるレベルの高い圧電素子群、積層圧電プレート、又は圧電プレートで印字したドットも同一列に含んで印字することで、連続部分の濃度低下を目立たなくできる。よって、印字品位が向上する。 For example, when a low-level piezoelectric element group, a laminated piezoelectric plate, or a piezoelectric plate are adjacent, a row of small dots continues. For this reason, the density of the continuous portion decreases and becomes conspicuous. However, the density drop in the continuous portion can be made inconspicuous by printing by including the dots printed by the high-level piezoelectric element group, laminated piezoelectric plate, or piezoelectric plate adjacent to this row in the same row. Therefore, the printing quality is improved.
請求項10に記載のインクジェット記録ヘッドは、請求項3から請求項9のいずれかに記載の構成において、前記圧電素子群、前記圧電プレート、又は前記積層圧電プレートの行数をL、前記ノズル群間の行間隔をT、行方向のラインに沿った印字ピッチをP、nを任意の整数とするとき、T=((n×P)+(P/L))の関係とすることを特徴としている。 An ink jet recording head according to a tenth aspect of the present invention is the configuration according to any one of the third to ninth aspects, wherein the number of rows of the piezoelectric element group, the piezoelectric plate, or the laminated piezoelectric plate is L, and the nozzle group. The relationship between T = ((n × P) + (P / L)), where T is the interval between the lines, P is the print pitch along the line in the row direction, and n is an arbitrary integer. It is said.
請求項10に記載のインクジェット記録ヘッドは、圧電素子群、圧電プレート、又は積層圧電プレートの行数をL、ノズル群間の行間隔をT、行方向のラインに沿った印字ピッチをP、nを任意の整数とするとき、T=((n×P)+(P/L))の関係となっている。このため、P/Lの行間隔で印字され、各行は異なる圧電素子群、圧電プレート、又は積層圧電プレートで印字されるドットが形成される。
The ink jet recording head according to
したがって、異なる圧電素子群、圧電プレート、又は積層圧電プレート、すなわち異なる大きさのドットが行方向に印字ピッチP、かつ、列方向にP/Lずれて印字される。よって、ドットとドットの間の隙間(白抜け部分)が埋められるので、より印字品位が向上する。 Accordingly, different piezoelectric element groups, piezoelectric plates, or laminated piezoelectric plates, that is, dots of different sizes are printed with a print pitch P in the row direction and P / L shifted in the column direction. Therefore, since the gaps (white areas) between the dots are filled, the print quality is further improved.
請求項11に記載のインクジェット記録ヘッドは、請求項1から請求項10のいずれかに記載の構成において、前記変位量は、前記圧電プレートの静電容量によって規定することを特徴としている。 An ink jet recording head according to an eleventh aspect is characterized in that, in the configuration according to any one of the first to tenth aspects, the amount of displacement is defined by an electrostatic capacity of the piezoelectric plate.
請求項11に記載のインクジェット記録ヘッドは、変位量を圧電プレートの静電容量によって規定している。よって、変位量を直接測定せずに静電容量を測定することでレベル分けできる。したがって、圧電プレート、又は積層圧電プレートを容易にレベル分けできる。 In the ink jet recording head according to an eleventh aspect, the displacement is defined by the capacitance of the piezoelectric plate. Therefore, the level can be divided by measuring the capacitance without directly measuring the displacement. Therefore, the level of the piezoelectric plate or the laminated piezoelectric plate can be easily divided.
請求項12に記載のインクジェット記録ヘッドは、請求項1から請求項10のいずれかに記載の構成において、前記変位量は、前記圧電プレートの厚みによって規定することを特徴としている。 An ink jet recording head according to a twelfth aspect is characterized in that, in the configuration according to any one of the first to tenth aspects, the amount of displacement is defined by the thickness of the piezoelectric plate.
請求項12に記載のインクジェット記録ヘッドは、変位量を圧電プレートの厚みによって規定している。よって、変位量を直接測定せずに圧電プレートの厚みを測定することでレベル分けできる。したがって、圧電プレート、又は積層圧電プレートを容易にレベル分けできる。 In an ink jet recording head according to a twelfth aspect, the amount of displacement is defined by the thickness of the piezoelectric plate. Therefore, the level can be classified by measuring the thickness of the piezoelectric plate without directly measuring the displacement. Therefore, the level of the piezoelectric plate or the laminated piezoelectric plate can be easily divided.
請求項13に記載のインクジェット記録ヘッドは、請求項1から請求項12のいずれかに記載の構成において、前記圧電プレートは焼成によって作成され、焼成後に厚さを調整しないことを特徴としている。 An ink jet recording head according to a thirteenth aspect is characterized in that, in the configuration according to any one of the first to twelfth aspects, the piezoelectric plate is formed by firing and the thickness is not adjusted after firing.
請求項13に記載のインクジェット記録ヘッドは、圧電プレートは焼成によって作成され、焼成後に厚さを調整しない。焼成後に厚さを調整しないので低コストであるが厚さ方向のバラツキが大きい。すなわち、圧電プレートのある一定の電圧に対する変位量のバラツキが大きい。 In the ink jet recording head according to the thirteenth aspect, the piezoelectric plate is formed by firing, and the thickness is not adjusted after firing. Since the thickness is not adjusted after firing, the cost is low, but the variation in the thickness direction is large. That is, the variation of the displacement amount with respect to a certain voltage of the piezoelectric plate is large.
しかし、請求項1から請求項12に記載のインクジェット記録ヘッドは、使用可能な圧電プレートの範囲が広いので、焼成後の圧電プレートの変位量のバラツキが大きくても、使用できる圧電プレートが多い。したがって、歩留りが向上し、低コストでインクジェット記録ヘッドを製造できる。 However, since the inkjet recording head according to the first to twelfth aspects has a wide range of usable piezoelectric plates, there are many piezoelectric plates that can be used even when there is a large variation in the amount of displacement of the piezoelectric plates after firing. Therefore, the yield is improved, and the ink jet recording head can be manufactured at low cost.
請求項14に記載のインクジェット記録装置は、請求項1から請求項13のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッドを搭載することを特徴としている。 An ink jet recording apparatus according to a fourteenth aspect is equipped with the ink jet recording head according to any one of the first to thirteenth aspects.
請求項14に記載のインクジェット記録装置は、請求項1から請求項13のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッドを搭載しているので、低コストのインクジェット記録装置となっている。
Since the ink jet recording apparatus according to
以上説明したように本発明によれば、圧電プレート、又は複数の圧電プレートを積層して接合した積層圧電プレートを、一定の電圧に対する変形量に対し、広範囲に使用可能とすることを目的とする。 As described above, according to the present invention, a piezoelectric plate or a laminated piezoelectric plate formed by laminating and joining a plurality of piezoelectric plates can be used in a wide range with respect to a deformation amount with respect to a constant voltage. .
以下、本発明に係るインクジェット記録ヘッドの第1実施形態を図面に基づき説明する。 Hereinafter, a first embodiment of an inkjet recording head according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に示すように、インクジェット記録ヘッド112は、インク滴Q(図2(B)参照)を吐出するノズル10と、インクを加圧し連通するノズル10からインク滴Qを吐出させる圧力室12と、ノズル10と圧力室12とを連通するノズル連通室16と、圧力室12と連通するインク供給路18と、を有している。
As shown in FIG. 1, the ink
図2に示すように、圧力室12の上面には振動板34が接着され、振動板34の上面には、圧電素子36が接着され、圧電素子36の上面にはボール半田40を介して配線基板38が接合されている。なお、圧電素子36の上下面には、電極202(図8(A)参照)が形成されている。
As shown in FIG. 2, a
また、圧力室12には、インクを供給するインク供給路18が連通している。そして、インク供給路18と共通インク流路14とが開口部20で連通し、共通インク流路14は、図示しないインク補給口に繋がっている。
In addition, an
なお、圧力室12に対応する振動板34と圧電素子36とをアクチュエータ35とする。そして、ノズル10、圧力室12、ノズル連通室16、インク供給路18、アクチュエータ35でイジェクタ50が構成される。
The
図3に示すように、インクジェット記録ヘッド112は、イジェクタ50がマトリックス状に配列されたイジェクタ群52がX方向に4列、Y方向に2行、配列されている。なお、各イジェクタ群52の各ノズル10の群をノズル群152とする。
As shown in FIG. 3, in the
図4、図5に示すように、各イジェクタ群52は、中心点Oを対象点に点対称となってアクチュエータ35が配列されている。また、境界Kを境にアクチュエータ35の向きが異なっている。なお、アクチュエータ35の向きに合わせてイジェクタ50も同様の向きとなっている。このような配列することで、Y方向のイジェクタ群52の境に配列されているアクチュエータ35の向きがいずれも内側に向く。
As shown in FIGS. 4 and 5, each
図6はノズル10の配列を模式的に表した図である。なお、図6は判りやすくする為、実際のノズル10の数より少なく描いている。
FIG. 6 is a diagram schematically showing the arrangement of the
各ノズル群152(イジェクタ群52)のノズル10はマトリックス状に配列され、また、X方向に投影するとY方向にそれぞれ間隔Mで配列されている。(ノズルピッチM)。また、ノズル群152(イジェクタ群52)の行数をL(本実施形態では2行)とすると、ノズル群152(イジェクタ群52)の各列は互いに行方向(Y方向)にM/Lずれている。
The
したがって、図6(B)に示すように、ノズル10をX方向に投影すると間隔P(印字ピッチP)=M/Lで並んでいる。
Therefore, as shown in FIG. 6B, when the
また、図3、図6に示すように、Y方向のイジェクタ群52間に隙間Sが開いているが、ノズル10の間隔M(ノズルピッチ)は等間隔となっている。これは、上述したように、Y方向のイジェクタ群52の境に配列されているアクチュエータ35の向きがいずれも内側に向いているからである。(図4参照)。
Further, as shown in FIGS. 3 and 6, a gap S is opened between the Y-
さて、このようなインクジェット記録ヘッド112は、図1(B)の矢印Fのように、インクジェット記録ヘッド112の図示しないインク補給口から導入されたインクが共通インク流路14に充填され、この共通インク流路14からインク供給路18を通り、各圧力室12にインクが充填される。
In such an ink
図2(B)に示すように、各圧力室12にインクが充填された状態で、駆動電圧波形が圧電素子36に印加されると、圧電素子36と共に振動板34が点線ので示すように撓み変形し、圧力室12のインクが加圧され、ノズル10からインク滴Qが吐出する。
As shown in FIG. 2B, when a drive voltage waveform is applied to the
つぎにインクジェット記録ヘッド112の製造方法の概要を以下に記す。
Next, the outline of the manufacturing method of the ink
図7(A)に示すように、ノズル10が形成されるノズルプレート22と、ノズル連通室16と共通インク流路14となる孔が形成されたインクプールプレート24、26と、ノズル連通室16と共通インク流路14の開口部20となる孔とが形成されたスループレート28と、インク供給路18となる孔が形成されたインク供給路プレート30と、圧力室12となる孔が形成された圧力室プレート32とを順番に積層し接合する。
As shown in FIG. 7A, the
なお、ノズルプレート22の材質はポリイミドであり、ノズルプレート22、インクプールプレート24、26、スループレート28、圧力室プレート32の材質はSUSである。
The material of the
つぎに、図7(B)に示すように、ノズルプレート22の表面に撥水コート膜(図示せず)を被覆すると共に、エキシマレーザBでノズル10を開ける。
Next, as shown in FIG. 7B, the surface of the
さて一方、図8(A)に示すように、直径D(最大長)が約12mm、厚さtが約40μmの円形の圧電プレート200を焼成して作製する。
On the other hand, as shown in FIG. 8A, a circular
なお、厚さtは、10μm以下であると破損しやすく、以降の工程で取り扱いにくい。更に、ピンホールの影響を受けやすく、ショートや絶縁破壊による収率低下の原因となる。また、75μm以上であると撓み変形しにくいため、薄く削る必要がある。したがって、焼成後に厚さを調整しない厚みとして10μmから75μmが適している。なお、本実施形態では、厚さtは約40μmで10μmから75μmであるので、以降の工程で厚さの調整工程が必要ない。 In addition, it is easy to be damaged when the thickness t is 10 μm or less, and is difficult to handle in the subsequent steps. Furthermore, it is easily affected by pinholes, which causes a decrease in yield due to short circuit or dielectric breakdown. Moreover, since it is hard to bend and deform | transform when it is 75 micrometers or more, it is necessary to cut thinly. Therefore, 10 μm to 75 μm is suitable as a thickness that does not adjust the thickness after firing. In the present embodiment, since the thickness t is about 40 μm and is 10 μm to 75 μm, the thickness adjusting step is not necessary in the subsequent steps.
なお、使用可能な焼成後の厚さtの範囲についての詳細は後述する。 In addition, the detail about the range of the thickness t after baking which can be used is mentioned later.
更に、最大長Dと厚さtとの関係が、D>500tであると、大きさ(最大長D)に対して厚みが薄すぎ取り扱いにくい。また、圧電プレートを焼成しにくい。したがって、焼成後の厚さtと最大長Dとの関係はD≦500tが滴している。なお、本実施形態は、最大長D(約12mm)と厚さt(約40μm)との関係は、D≦500tとなっている。 Furthermore, when the relationship between the maximum length D and the thickness t is D> 500 t, the thickness is too thin for the size (maximum length D) and it is difficult to handle. Moreover, it is difficult to fire the piezoelectric plate. Therefore, D ≦ 500t is dripping in the relationship between the thickness t after firing and the maximum length D. In the present embodiment, the relationship between the maximum length D (about 12 mm) and the thickness t (about 40 μm) is D ≦ 500 t.
また、このとき電極202(材質AgPdb、厚さ12μm)も同時に両面に形成する。
At this time, the electrode 202 (material AgPdb,
このように電極202を圧電プレート200の焼成と同時に焼つ付け可能なのは、圧電プレート200を焼成後に厚みを調整しないで使用可能であるからである。また、電極202を圧電プレート200の焼成と同時に焼つ付けているので、製造工程が簡素化され低コストで製造できる。
The reason why the
なお、圧電プレート200の焼成後に、電極202を焼き付けても良い。この場合は、圧電プレート200の焼成温度より低い温度で電極202を形成することができる。したがって、電極202に用いる材料選択の幅が広くなる。
The
また、図8(A)では、判りやすくするため、電極202を厚く描いている。更に、図8(A)以外では電極202は省略している。
In FIG. 8A, the
つぎに、図8(B)に示すように、圧電プレート200を切り出し、一辺Hが約7.0mmの正方形の圧電プレート204とする。
Next, as shown in FIG. 8B, the
図8(C)に示すように、圧電プレート204を、所定の温度で加熱すると発泡して接着力が大幅に低下する性質を有する熱発泡性接着フィルム206を介して中間保持部材208に接着する。本実施形態の場合は、4列×2行、合計8枚の圧電プレート204を並べて接着している。
As shown in FIG. 8C, the
なお、本実施形態は、厚さtが約40μmと薄い圧電プレート204であるが、前述したように、最大長D(約12mm)と厚さt(約40μm)との関係が、D≦500tとなっており、このような接着工程でも取扱いは容易であり、歩留りが悪化することは無い。
In this embodiment, the
また、このように薄くて小さな圧電プレート204を4列×2行と並べて構成することで長尺化している。このため、圧電プレート204を焼成後の厚みを調整しないで使用できるのて、従来のように、圧電プレートをラップ加工等で削って薄くする必要がなく、低コストで製造できる。
In addition, the thin
なお、この圧電プレート204の並べ方の詳細は後述する。
Details of how the
更に、厚く焼いた圧電プレートをラップ加工等によって薄くする工法と比べ、ラップ加工等で削る余分な圧電材料がなく、材料コストが低い。また、削って廃棄する圧電材料がないので環境問題にも対応している。 Furthermore, compared with a method of thinning a thickly baked piezoelectric plate by lapping or the like, there is no extra piezoelectric material to be cut by lapping or the like, and the material cost is low. In addition, since there is no piezoelectric material to scrape and discard, it also addresses environmental issues.
図8(D)に示すように、例えばサンドブラスト加工等の機械的加工で各圧電プレート204を、圧力室12(図2参照)に対応させて分断し、複数の圧電素子36とする。
As shown in FIG. 8D, each
なお、分断する方法は、その他の方法であっても良い。例えば、エッチング加工等の化学的加工で圧電プレート204を複数の圧電素子36に分割しても良い。なお、化学的加工は、例えば、サンドブラスト加工などの機械加工に対して圧電プレート204に加わる加工応力の影響がないので、破損等の不良発生が無い。
Note that the method of dividing may be other methods. For example, the
この1枚の圧電プレート204から作製される複数の圧電素子36が、上述したイジェクタ群52に対応した圧電素子群252となっている。
A plurality of
また、図4、図5に示すように、圧電素子36は圧電素子群252(イジェクタ群52)の中心Oを対象点に点対称となって配置されている。このため、図2にも示すように、ノズル10の間隔Mは均等となっているが、圧電素子群252(イジェクタ群52)の圧電素子36間に隙間Sが開いているので組付性に問題が生じない。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
そして、図7(D)に示すように、圧電素子36が形成された中間保持部材208の圧電素子36面を振動板34に接合する。
Then, as shown in FIG. 7D, the surface of the
図7(E)に示すように、振動板34に接着後、中間保持部材208を加熱して熱発泡性接着フィルム206の接着力を低減させ、中間保持部材208を剥離する。
As shown in FIG. 7E, after bonding to the
最後に図7(F)に示すように、圧電素子36毎にボール半田40を形成した配線基板38を圧電素子36と接合する。
Finally, as shown in FIG. 7F, a
圧電素子36の両面には電極202(図8(A)参照)が形成されているので、電極202、すなわち圧電素子36と配線基板38とは電気的に接続されている。また、配線基板38と振動板34とは導電性の接着剤などで接続されている。
Since the electrodes 202 (see FIG. 8A) are formed on both surfaces of the
なお、図8(D)の各圧電プレート204を圧力室12に対応させて分断し複数の圧電素子36とする工程を、図7(E)圧電プレート204を振動板34に接合し、中間保持部材208を剥離した後に複数の圧電素子36に分断してもよい。つまり、図8(D)の工程を、図7(E)と図7(F)との間に持ってきても良い、
このように、圧電プレート204を振動板34に接合した後に複数の圧電素子36に分断すると、直接、圧力室12の位置を確認しながら複数の圧電素子36に分割することができる。このため、圧力室12と圧電素子36との位置決め精度が向上する。したがって、インク滴Q(図2(B)参照)の吐出特性のバラツキが低減できる。
8D, the process of dividing each
As described above, when the
また、振動板34と圧電素子36との間に接着剤がハミ出すことが無い。したがって、接着剤のハミ出しによるインク滴Qの吐出特性の低下やバラツキが低減できる。
Further, the adhesive does not stick between the
更に、圧電素子群252(圧電プレート204)を縦横2列以上(本実施形では4列×2行)並べ、1枚の圧電プレート204を小さくすることで、焼成後に厚さの調整をせずに圧電プレート204を使用を可能にした。このため、圧電プレート204の厚さ方向への加工に関わるコスト削減できる。また、薄い(本実施形態では約40μm)の圧電プレート204であっても、サイズ(本実施形態では一辺Hが約7.0mmの正方形)が小さいので破損しにくい。
Further, the piezoelectric element group 252 (piezoelectric plate 204) is arranged in two or more columns in the vertical and horizontal directions (4 columns × 2 rows in this embodiment), and the thickness of one
したがって、製造工程での取り扱い性が良く、製造工程での不具合を低下させ、低コスト化が可能となる。さらには圧電プレート200と電極202と同時に焼成し、そのまま使用するため、焼成後に別途、電極202の形成を行う分のコストが低減される。
Therefore, the handleability in the manufacturing process is good, the defects in the manufacturing process are reduced, and the cost can be reduced. Furthermore, since the
このように、低コストでインクジェット記録ヘッド112の長尺化が可能となっている。
As described above, the
さて、本実施形態のインクジェット記録ヘッド112は、今まで説明してきたように焼成後の圧電プレート200の厚さ(t=約40μm)は、調整しないで使用している。このため低コストで圧電プレート200を作製できる。
As described above, the
しかし、焼成後の圧電プレート200は厚さにバラツキが多い。厚さが異なると一定の電圧をかけたときの圧電素子38の変位量(図2(B)の点線で示すアクチュエータ35の撓み量)が異なる。
However, the thickness of the fired
変位量が異なると図15のグラフに示すように、圧力室12の排除体積が異なる。すなわち、インク滴Q(図2(B)参照)の滴量(インク吐出量)が変わる。よって、記録媒体にインク滴Qが着弾して形成されるドットの大きさが異なってくる。
When the displacement amount is different, the excluded volume of the
図15のグラフに示すように、適切なインク滴量となる圧電プレート200の厚みの範囲(38μm≦t≦42μm)をレベル2、レベル2より少ないインク滴量となる圧電プレート200の厚み(37μm≦t<38μm)をレベル1、レベル2より多いインク滴量となる圧電プレート200の厚み(42μm<t≦43μm)をレベル3とする。
As shown in the graph of FIG. 15, the thickness range (38 μm ≦ t ≦ 42 μm) of the
そして、レベル1の圧電プレート200(圧電素子群252)の圧電素子38が吐出したインク滴Qが記録媒体に着弾して形成する大きさのドットをドット1とする。同様に、レベル2はドット2、レベル3はドット3と対応する。
A dot having a size formed by the ink droplet Q ejected by the
さて、レベル2のみを使用した場合は、図26(A)のように良好な画像形成ができる。しかし、レベル1のみを使用すると図26(B)のようにドットが小さすぎ、また、レベル3のみを使用すると図26(C)のようにドットが大きすぎ、いずれも良好な画像形成ができない。
When only
したがって、レベル2以外の圧電プレート200は廃棄するしかなく、歩留りの低下をまねく。
Therefore, the
そこで、本実施形態では、圧電素子群252(圧電プレート204)の配置(図3、図8(C)、(D)参考)を、以下のように配置することで、レベル1とレベル3の圧電プレート200も使用可能としている。
Therefore, in this embodiment, the arrangement of the piezoelectric element group 252 (piezoelectric plate 204) (see FIGS. 3, 8C, and 4D) is arranged as follows, so that the level 1 and the
なお、圧電素子38の一定の電圧に対する変位量は、上述したように圧電プレート200の厚みを測定することで予測できる。したがって、本実施形態では、圧電素子38の一定の電圧に対する変位量は、圧電プレート200の厚さtを測定し、レベル分けしている。よって、容易に圧電プレート200をレベル分けできる。
The displacement amount of the
なお、圧電素子38の一定の電圧に対する変位量は、圧電プレート200の静電容量を測定することでも予測できる。よって、圧電プレート200の静電容量を測定しても、容易にレベル分けできる。
The amount of displacement of the
さて、前述したように、ノズル10をX方向に投影すると間隔P(印字ピッチP)=M/2で並んでいる。(図6参照)。
As described above, when the
そして、図6(B)に示すように、Y方向のライン上には、図中の上行の圧電素子群252の圧電素子38が吐出したインク滴と、下行の圧電素子群252の圧電素子38が吐出したインク滴とが、交互にドットを形成していく。
6B, on the line in the Y direction, ink droplets ejected by the
よって、図16(A)に示すように、X方向にレベル1とレベル3との圧電素子群252とを並べると、図16(B)のようにY方向にレベル1のドット1とレベル3とのドット3とが交互に形成される。
Therefore, as shown in FIG. 16A, when the level 1 and
このようにドット1とドット3とが高周波(印字ピッチP毎)で繰り返されるので、視覚的にはドットの大きさの違いが殆ど認識されない。また、隣り合うドットの大きさの平均((ドット1+ドット3)/2)は、レベル2と同等の濃度(ドット2)となっている。更に、印字ライン全体としてドットの大きさ(濃度)も平均化、すなわち、レベル2と同等の濃度(ドット2)となっている。
Thus, since the
したがって、レベル1とレベル3の圧電プレート200を使用しても印字品位が低下しない。よって、使用できる圧電プレート200の厚みの範囲が広くなり、歩留りが向上する。
Therefore, even if the level 1 and
なお、圧電素子群252(圧電プレート204)の配置は上記配置以外も考えられる。以下に、他の例を説明する。 The arrangement of the piezoelectric element group 252 (piezoelectric plate 204) may be other than the above arrangement. Other examples will be described below.
図17(A)に示すように、レベル2の圧電素子群252の列を含んで構成してもよい。
As shown in FIG. 17 (A), it may be configured to include a row of
このような構成とすると、図17(B)に示すように、ドット1とドット3とが交互に形成された後、ドット2が続き、そして再び、ドット1とドット3とが交互に形成された後、ドット2が続くパターンとなる。
With such a configuration, as shown in FIG. 17B, after dot 1 and dot 3 are alternately formed,
あるいは、3段階のレベルでなく、より細かく、例えば、図18のグラフに示すようにLv1からLv5の5段階にレベル分けしても良い。なお、同様に、レベル4はドット4、レベル5はドット5と対応する。
Alternatively, the level may be divided into five levels from Lv1 to Lv5 in more detail, for example, as shown in the graph of FIG. Similarly, level 4 corresponds to dot 4 and
図19(A)に示すように、レベル1とレベル5とをX方向に交互に並べると、図19(B)に示すように、ドット1とドット5とが高周波(印字ピッチP毎)で繰り返される。
As shown in FIG. 19 (A), when level 1 and
あるいは、図20(A)に示すように、レベル1とレベル5、レベル2とレベル4、そしてレベル3の組み合わせであっても良い。
Alternatively, as shown in FIG. 20A, a combination of level 1 and
このような構成では、図20(B)に示すように、ドット1とドット5とが交互に形成された後、ドット2とドット4とが交互に形成され、そしてドット3が形成されるパターンとなる。
In such a configuration, as shown in FIG. 20B, after dot 1 and dot 5 are alternately formed,
このようなパターンも、大きな(高濃度の)ドット5、4と小さな(低濃度の)ドット1、2とが高周波(印字ピッチP)で繰り返されるので、視覚的にはドットの大きさの違いが殆ど認識されない。
In such a pattern as well, large (high density)
つぎに、本発明に係るインクジェット記録ヘッドの第2実施形態を図面に基づき説明する。なお、第1実施形態で説明した部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。 Next, a second embodiment of the ink jet recording head according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member demonstrated in 1st Embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
第1実施形態では、圧電素子群252(圧電プレート204)は、X方向に4列、Y方向に2行の構成であったが、第2実施形態のインクジェット記録ヘッド212は、図21に示すように、圧電素子群252(圧電プレート204)は、3行×3列の構成となっている。
In the first embodiment, the piezoelectric element group 252 (piezoelectric plate 204) has a configuration of four columns in the X direction and two rows in the Y direction, but the ink
各ノズル群152のノズル10はマトリックス状に配置され、また、Y方向にそれぞれM間隔に配置されている。(ノズルピッチM)。なお、図21は判りやすくする為、実際のノズル10の数より少なく描いている。
The
また、Y方向のノズル群152は、行数L(本実施形態では3)とすると、Y方向にM/Lずれている。したがって、ノズルを10方向にX方向に投影すると間隔P(印字ピッチP)=M/3で並んでいる。
Further, the
このような3行×3列で構成されている圧電素子群252(圧電プレート204)の配置例を説明する。 An arrangement example of the piezoelectric element group 252 (piezoelectric plate 204) configured in such 3 rows × 3 columns will be described.
図22(A)に示すように、X方向にレベル1、2、3と並べると、図22(B)のようにY方向にドット1、2、3が連続して繰り返し形成される。このようにドット1、ドット2、ドット3が高周波(印字ピッチP毎)で繰り返されるので、視覚的にはドットの大きさの違いが殆ど認識されない。また、更に、印字ライン全体としてドットの大きさ(濃度)も平均化((ドット1+ドット2+ドット3)/3)、すなわち、レベル2と同等の濃度(ドット2)となっている。
As shown in FIG. 22A, when the
あるいは、図23(A)に示すように、レベル1とレベル3とをX方向に交互に並べ、図23(B)のようにY方向にドット1とドット3とが繰り返し形成されるようにしても良い。このようにドット1とドット3とが高周波(印字ピッチP毎)で繰り返されるので、視覚的にはドットの大きさの違いが殆ど認識されない。また、隣り合うドットの大きさの平均((レベル1+レベル3)/2)は、レベル2と同等の濃度となっている。
Alternatively, as shown in FIG. 23A, level 1 and
つぎに、本発明に係るインクジェット記録ヘッドの第3実施形態を図面に基づき説明する。なお、第1実施形態及び第2実施形態で説明した部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。 Next, a third embodiment of the ink jet recording head according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member demonstrated in 1st Embodiment and 2nd Embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
第3実施形態のインクジェット記録ヘッド312の圧電素子群252(圧電プレート204)の配置は、図17(A)と同様である。
The arrangement of the piezoelectric element group 252 (piezoelectric plate 204) of the
しかし、図17(A)に示す、レベル1、3の繰り返しから、レベル2への切り替わり部Jでは(圧電素子群252の境界において)、図24(A)に示すように、X方向に投影すると、異なるY方向の圧電素子群252(レベル1とレベル2)のノズル10が同一線上(R部)に重なるようにノズル10が配置されていることを特徴としている。なお、図24(A)は判りやすくするため、実際のノズル10の数より少なく描いている。
However, in the switching portion J from the repetition of
つまり、R部では、レベル1の圧電素子群252とレベル2の圧電素子群252との両方のレベルの圧電素子群252でドット(ドット1とドット2)の形成が可能となっている。
That is, in the R portion, dots (dot 1 and dot 2) can be formed by the
さて、図17(B)では、レベル1、3の繰り返しから、レベル2への切り替わり部Jでは、ドット1とドット2とがY方向に並んでいる。このため切り替わり部Jは低濃度となっている。
In FIG. 17B, dot 1 and dot 2 are arranged in the Y direction at the switching portion J from level 1 and
本実施形態では、上述したように、この切り替わり部のY方向のラインはレベル1とレベル2、すなわちドット1とドット2が形成可能となっている。(図124(A)参照)。
In the present embodiment, as described above, level 1 and
したがって、図24(B)に示すように、R部(X方向)にドット1とドット2とを混在させて形成することで、R部は低濃度でなくなり、印字品位が向上する。
Therefore, as shown in FIG. 24B, by forming the dot 1 and the
つぎに、本発明に係るインクジェット記録ヘッドの第4実施形態を図面に基づき説明する。なお、第1実施形態から第3実施形態で説明した部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。 Next, a fourth embodiment of the ink jet recording head according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member demonstrated in 1st Embodiment to 3rd Embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
第3実施形態のインクジェット記録ヘッド412の圧電素子群252(圧電プレート204)の配置は、図16(A)と同様である。
The arrangement of the piezoelectric element group 252 (piezoelectric plate 204) of the
図25(A)に示すように、圧電素子群252のX方向の行数L(本実施形態では2)、ノズル群152間のX方向の間隔をT、Y方向のラインに沿った印字ピッチをP、nを任意の整数とするとき、T=((n×P)+(P/L))の関係となっている。なお、図25(A)は判りやすくするため、実際のノズル10の数より少なく描いている。
As shown in FIG. 25A, the number L of rows in the X direction of the piezoelectric element group 252 (2 in this embodiment), the interval in the X direction between the
このように配置すると、図25(B)に示すように上行の圧電素子群252の圧電素子38で吐出するインク滴Qが形成するドットと、下行の圧電素子群252の圧電素子38が吐出するインク滴Qが形成するドットとが、Y方向に印字ピッチP、かつ、X方向にP/2ピッチずれて形成される。
With this arrangement, the dots formed by the ink droplets Q ejected by the
したがって、図17(B)と図25(B)とを比較すると判るように、各ドットの隙間が少なくなり、印字品位がより向上する。 Therefore, as can be seen from a comparison between FIG. 17B and FIG. 25B, the gap between the dots is reduced, and the print quality is further improved.
つぎに、第1実施形態から第4実施形態のインクジェット記録ヘッド112、212、312、412のいずれかを搭載したインクジェット記録装置102について説明する。なお、以下の説明では、第1実施形態のインクジェット記録ヘッド112を搭載した例で説明する。
Next, an ink
図13に示すように、インクジェット記録装置102はインクジェット記録ヘッド112を搭載するキャリッジ104、キャリッジ104を主走査方向Xに走査する為の主走査機構106、記録媒体としての記録紙PEを副走査方向Yに走査する為の副走査機構108、及びインクジェット記録ヘッド112の吐出特性を回復するメンテナンスステーション110等を含んで構成されている。
As shown in FIG. 13, an
インクジェット記録ヘッド112は、ノズル10が形成されたノズルプレート22(図1、2参照)が記録紙PEと対向するようにキャリッジ104上に搭載されており、主走査機構106によって主走査方向Xに移動されながら記録紙PEに対してインク滴Q(図2(B)参照)を吐出し、一定のバンド領域BEに対して画像の記録を行う。なお、本地実施形態の場合は、図3、図6、図16、図17、及び図19から図25に示す、Y方向が記録紙PEの搬送方向(副走査方向Y)となり、X方向が主走査Xに対応する。
The ink
そして、主走査方向Xへの1回の移動が終了すると、副走査機構108によって記録紙PEが副走査方向Yに搬送され、再びキャリッジ104を主走査方向Xに移動させながら次のバンド領域BEを記録する。こうした動作を複数回繰り返すことにより、記録紙PEの全面にわたって画像記録を行うことができる。
When one movement in the main scanning direction X is completed, the recording paper PE is conveyed in the sub scanning direction Y by the
なお、上記実施の形態では、インクジェット記録ヘッド112をキャリッジ104で走査しながら記録を行ったが、これに限定されるものではない。例えば、図14に示すように、インクジェット記録ヘッド112は、ノズル10を記録紙PEの全般にわたって配置する構成とし、インクジェット記録ヘッド112は固定して、記録媒体のみを搬送しながら記録を行う、いわゆるFWA(Full Width Array)方式と呼ばれるインクジェット記録装置302であってもよい。
In the above embodiment, recording is performed while the
インクジェット記録装置302は、インクジェット記録ヘッド112を主走査方向Yに移動させることなく記録紙PEを副走査方向Xに送るのみで記録紙PE全面に画像が形成されるため、高速に画像形成が行うことができる。
The ink
なお、本実施形態の場合は、図3、図6、図16、図17、及び図19から図25に示す、X方向が記録紙PEの搬送方向(副走査方向X)となり、Y方向が主走査方向Yである。 In the case of this embodiment, the X direction shown in FIGS. 3, 6, 16, 17, and 19 to 25 is the recording paper PE conveyance direction (sub-scanning direction X), and the Y direction is Main scanning direction Y.
なお、インクジェット記録ヘッド112は、インクジェット記録装置302で想定される記録紙PEの最大幅Wと同程度、若しくは、更に、広い幅を記録可能なノズル10の行幅(図3及び図6でのY方向のノズル10の行幅)を有している。
Note that the
また、このように長尺のインクジェット記録ヘッド112であるが、今まで説明したように、圧電プレート204はY方向(記録紙PEの搬送方向(副走査方向X)と直交する方向)に2列以上並べて配置しているため、1枚の圧電プレート204を小さくすることができるので、低コストで長尺化されている。
Further, although the ink
尚、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。 In addition, this invention is not limited to said embodiment.
例えば、上記実施形態では、1枚の圧電プレート204を分割し、複数の圧電素子36を形成したが、これに限定されない。
For example, in the above embodiment, one
例えば、以下に説明する構成のインクジェット記録ヘッドであっても良い。なお、上記実施形態で説明した部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。 For example, an inkjet recording head having the configuration described below may be used. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member demonstrated in the said embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図9に示すように、インクジェット記録ヘッド512は、複数の圧電プレート504を積層して接合した積層圧電プレート538を各圧力室12毎に個別駆動可能とし、この積層圧電プレート538を、振動板を介さずに圧力室プレート32に接合している。
As shown in FIG. 9, the
積層圧電プレート538は、圧電プレート504、内部負電極層542、及び各圧力室12に対応するように分割された内部正電極層544、を複数積層して構成している。
The laminated
積層圧電プレート538は、内部負電極層542と内部正電極層544とに挟まれた活性部546と、挟まれていない不活性部548とを有している。そして、活性部546が各圧力室12に対応するように圧力室プレート32に接合されている。
The laminated
つぎに、インクジェット記録ヘッド512の製造方法の概要を以下に記す。
Next, the outline of the manufacturing method of the ink
まず、積層圧電プレート538の製造方法について説明する。
First, a method for manufacturing the laminated
上記実施形態で説明した直径Dが約12mmの圧電プレート200を焼成し、その後、一辺Hが約7.0mmの正方形に切りだす。(図8(A)、(B)参考)。
The
このとき、上記実施形態と異なり、図10に示すように、圧電プレート504の一方の面のみに内部正電極層544と電極取出部545とを同時に形成する。この内部正電極層544と電極取出部545とが形成された圧電プレート504をグリーンシート550とする。また、別の圧電プレート504には、一方の面にのみ内部負電極層542と電極取出部543とを同時に形成する。この内部負電極層542と電極取出部543とが形成された圧電プレート504をグリーンシート551とする。
At this time, unlike the above embodiment, as shown in FIG. 10, the internal
なお、図10では、判りやすくするため、内部負電極層542は6つに分割されているが、実際は第1実施形態で示した圧電素子36に相当するように、更に細かく多数に分割されている。
In FIG. 10, the internal
そして、グリーンシート550とグリーンシート551とを交互に所定枚数を積層し、その最上部に内部正電極層544、内部負電極層542が形成されていない圧電プレート504を積層する。そして、全体を加熱プレスし、脱脂、焼結等を施す。
Then, a predetermined number of
つぎに、図11に示すように、電極取出部543、545が露出している箇所に外部負電極552、外部正電極554を取り付ける。そして、シリコンオイルなどの絶縁オイルが満たされた図示しないオイルバス中に浸し、外部負電極552と外部正電極554との間に2.5kV程度の電界を印加し、分極処理を施す。
Next, as shown in FIG. 11, the external
以上のようにして、図11に示す、積層圧電プレート538が作られる。
As described above, the laminated
そして、積層圧電プレート538を、図8(C)で説明したと同様に、積層圧電プレート538を縦横2列以上(本実施形では4列×2行)並べ、所定の温度で加熱すると発泡して接着力が大幅に低下する性質を有する熱発泡性接着フィルム206を介して中間保持部材208に接着する。
Then, in the same manner as described in FIG. 8C, the laminated
なお、積層圧電プレート538の並べ方は、一定の電圧に対する変位量に積層圧電プレート538をレベル分けし、上記実施形態と同様に配置する。
The stacked
つづいて、上記実施形態で説明した図7(A)(B)までは、同様の工程であるが、図7(C)に示す振動板34接合工程は省かれる。
Subsequently, the steps up to FIGS. 7A and 7B described in the above embodiment are similar steps, but the
中間保持部材208の積層圧電プレート538面を圧力室プレート32に接合し、中間保持部材208を加熱して熱発泡性接着フィルム206の接着力を低減させ、中間保持部材208を剥離する。
The laminated
なお、インクジェット記録ヘッド512には、図12に示すような電気回路が設けられている。この電気回路において、駆動電源560の負極側と積層圧電プレート538の外部負電極552とは接地されており、駆動電源560の正極側は開閉スイッチ562を介して、積層圧電プレート538の各外部正電極554に接続されている。
The ink
つぎに、インクジェット記録ヘッド512の動作について説明する。
Next, the operation of the
各開閉スイッチ562が、図示しない制御回路によって閉じられることにより、駆動電源560から所定の活性部546に位置する内部負電極層542と内部正電極層544との間に駆動電圧が印加される。このように電圧が印加されると、それらの間に位置する圧電プレート504にバイアス電圧が印加され、活性部546が図12に示すように上下方向に伸張し、圧力室12を加圧する。そして、ノズル10からインク滴Q(図2(B)参考)が吐出する。
When each open /
つぎに、本実施の形態のインクジェット記録ヘッド512の作用を説明する。
Next, the operation of the ink
上記実施形態と同様に、一定の電圧に対する変位量に積層圧電プレート538をレベル分けして配置することで、上記実施形態と同様の作用を奏す。また更に、以下の作用も奏す。
Similar to the above-described embodiment, the laminated
今まで、説明したようにインクジェット記録ヘッド512は、1つの積層圧電プレート538で複数の圧力室12を個別駆動し加圧することができる。したがって、構造が簡略化され、また、複数の圧電素子36に分割する工程(図8(D)参照)が無い。更に、振動板34も必要ない。したがって、複数の製造工程が省略でき、また材料費(振動板34)も削減できるので、製造コストが低減する。
As described so far, the ink
また、複数の圧電素子に分割するため、例えば、サンドブラスト加工などの機械加工時に積層圧電プレート538に加わる加工応力の影響による積層圧電プレート538の破損等の不良発生が無いので好適である。
Further, since the piezoelectric element is divided into a plurality of piezoelectric elements, for example, there is no occurrence of defects such as breakage of the laminated
更に、小型の薄い複数の圧電プレート504を積層して接合した積層圧電プレート538は、低電圧で駆動可能である。よって、効率よく撓み変形する
なお、本実施形態では、複数の圧電プレート504を積層して接合した積層圧電プレート538を用いたが、これに限定されない。例えば、1枚の圧電プレートを圧力室12毎に個別駆動可能として使用しても良い。
Furthermore, the laminated
また、例えば、第1実施形態から第3実施形態では、1枚の圧電プレート204を分割して圧電素子を形成したが、複数の圧電プレートを積層して接合した積層圧電プレートを分割して圧電素子を形成しても良い。
Further, for example, in the first to third embodiments, one
また、例えば、上記実施形態では、いずれも焼成後の圧電プレート200の厚さを加工しない場合について記載しているが、これに限定されない。焼成後に圧電プレートを加工する場合においても、使用できる圧電プレートの範囲が広いので、加工精度がラフでよく、やはり低コストでインクジェット記録ヘッドを製造できる。
For example, in the above-described embodiment, the case where the thickness of the fired
また、例えば、圧電素子群252、圧電プレート204、積層圧電プレート538、の配置は、上記実施形態で説明した配置以外でも良い。記録媒体の搬送方向、又は搬送方向と直交方向のライン上を異なるレベルの圧電素子群の圧電素子で吐出したインク滴で印字可能に、または、圧電プレート、積層圧電プレートを個別駆動して吐出したインク滴で印字可能に、圧電素子群、圧電プレート、又は積層圧電プレートを配置し、同一ライン上に異なる大きさのドットを印字し、ドットの違いが視覚的にはあまり認識されず、印字品位を維持できれば良い。
For example, the arrangement of the
なお、本発明のインクジェット記録装置において画像記録の対象となる「記録媒体」には、インクジェット記録装置がインク滴を吐出する対象物であれば広く含まれる。また、インク滴が記録媒体上に付着されることで得られる記録媒体上のドットのパターンが、本発明の記録装置で得られる「画像」あるいは「記録画像」に広く含まれる。したがって、本発明のインクジェット記録装置は、記録紙上への文字や画像の記録に用いられるものに限定されない。また、記録媒体には、記録紙やOHPシートなどが含まれるのはもちろんであるが、これら以外にも、たとえば、配線パターン等が形成される基板などが含まれる。また、「画像」には、一般的な画像(文字、絵、写真など)のみならず、上記したような配線パターンや3次元物体、有機薄膜などが含まれる。吐出する液体も着色インクに限定されるわけではない。例えば、高分子フィルムやガラス上に着色インクを吐出して行うディスプレイ用のカラーフィルターの作製、溶融状態のハンダを基板上に吐出して行う部品実装用のバンプの形成、有機EL溶液を基板上に吐出させて行うELディスプレイパネルの形成、溶融状態のハンダを基板上に吐出して行う電気実装用のバンプの形成など、様々な工業的用途を対象とした液滴噴射装置一般に対して、本発明のインクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置を適用することが可能である。 The “recording medium” that is the target of image recording in the ink jet recording apparatus of the present invention includes a wide range of objects as long as the ink jet recording apparatus ejects ink droplets. In addition, the dot pattern on the recording medium obtained by attaching the ink droplets on the recording medium is widely included in the “image” or “recorded image” obtained by the recording apparatus of the present invention. Therefore, the ink jet recording apparatus of the present invention is not limited to that used for recording characters and images on recording paper. In addition, the recording medium includes recording paper, an OHP sheet, and the like. In addition, for example, a substrate on which a wiring pattern or the like is formed is included. The “image” includes not only general images (characters, pictures, photographs, etc.) but also the above-described wiring patterns, three-dimensional objects, organic thin films, and the like. The liquid to be discharged is not limited to colored ink. For example, production of a color filter for display performed by discharging colored ink on a polymer film or glass, formation of bumps for component mounting performed by discharging molten solder onto the substrate, and organic EL solution on the substrate For general liquid droplet ejecting devices intended for various industrial applications, such as the formation of EL display panels that are ejected onto the substrate and the formation of bumps for electrical mounting that are performed by ejecting molten solder onto the substrate. The ink jet recording head and the ink jet recording apparatus of the invention can be applied.
10 ノズル
12 圧力室
22 ノズルプレート
36 圧電素子
52 イジェクタ群
102 インクジェット記録装置
112 インクジェット記録ヘッド
152 ノズル群
252 圧電素子群
538 積層圧電プレート
542 内部負電極層(電極)
544 内部正電極層(電極)
PE 記録紙(記録媒体)
Q インク滴
DESCRIPTION OF
544 Internal positive electrode layer (electrode)
PE recording paper (recording medium)
Q ink drops
Claims (14)
前記圧電素子群を一定の電圧に対する変位量の大きさでレベル分けし、
前記記録媒体の搬送方向、又は搬送方向と直交方向のライン上を、異なるレベルの前記圧電素子群の前記圧電素子で吐出したインク滴で印字可能に、前記圧電素子群を配置したことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。 A piezoelectric element group formed by dividing one piezoelectric plate or a laminated piezoelectric plate formed by laminating a plurality of the piezoelectric plates into a plurality of piezoelectric elements, and having a plurality of pressure chambers filled with ink. An ink jet recording head that individually discharges ink droplets from a nozzle communicating with the pressure chamber to a recording medium,
The piezoelectric element group is divided into levels according to the amount of displacement with respect to a constant voltage,
The piezoelectric element group is arranged such that printing can be performed with ink droplets ejected by the piezoelectric elements of the piezoelectric element group at different levels on a line in the conveyance direction of the recording medium or a direction orthogonal to the conveyance direction. Inkjet recording head.
前記圧電プレート、又は前記積層圧電プレートを一定の電圧に対する変位量の大きさでレベル分けし、
前記記録媒体の搬送方向、又は搬送方向と直交方向のライン上を、異なるレベルの前記圧電プレート、又は前記積層圧電プレートを個別駆動して吐出したインク滴で印字可能に、該圧電プレート、又は該積層圧電プレートを配置したことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。 A plurality of pressure chambers filled with ink are stacked with one piezoelectric plate that can be individually driven for each pressure chamber, or a plurality of piezoelectric plates that can be individually driven for each pressure chamber. An ink jet recording head that individually pressurizes and depressurizes with a laminated piezoelectric plate joined, and discharges ink droplets from a nozzle communicating with the pressure chamber to a recording medium,
Leveling the piezoelectric plate or the laminated piezoelectric plate by the amount of displacement with respect to a certain voltage,
The recording plate can be printed with ink droplets ejected by individually driving the piezoelectric plate or the laminated piezoelectric plate at different levels on the conveyance direction of the recording medium or a line perpendicular to the conveyance direction. An ink jet recording head comprising a laminated piezoelectric plate.
前記圧電素子群を一定の電圧に対する変位量の大きさでレベル分けし、
前記記録媒体の搬送方向、又は搬送方向と直交する方向を行方向、行方向と交差する方向を列方向とするとき、
2行2列以上に前記圧電素子群を配置し、
行方向のラインに沿った印字ピッチをP、前記圧電素子群の行数をL、前記圧電素子群の前記圧電素子が加減圧する前記圧力室に連通する前記ノズルでノズル群を構成し前記ノズル群を行方向と直交する方向に投影したときのノズルピッチをM、とするとき、
P=M/Lとなるように行方向に前記ノズル群がずれて配置され、
異なるレベルの前記圧電素子群で構成される列を1列以上有することを特徴とするインクジェット記録ヘッド。 A piezoelectric element group formed by dividing one piezoelectric plate or a laminated piezoelectric plate formed by laminating and joining a plurality of the piezoelectric plates into a plurality of piezoelectric elements, and individually including a plurality of pressure chambers filled with ink. An ink jet recording head that discharges ink droplets from a nozzle communicating with the pressure chamber to the recording medium by applying pressure to the pressure chamber,
The piezoelectric element group is divided into levels according to the amount of displacement with respect to a constant voltage,
When the direction in which the recording medium is transported or the direction perpendicular to the transport direction is the row direction, and the direction intersecting the row direction is the column direction,
The piezoelectric element group is arranged in 2 rows and 2 columns or more,
A nozzle group is constituted by the nozzle that communicates with the pressure chamber to which the print pitch along the line in the row direction is P, the number of rows of the piezoelectric element group is L, and the piezoelectric element of the piezoelectric element group is pressurized or depressurized. When the nozzle pitch when the group is projected in the direction orthogonal to the row direction is M,
The nozzle groups are arranged shifted in the row direction so that P = M / L.
An ink jet recording head comprising at least one row composed of piezoelectric element groups of different levels.
前記圧電プレート、又は前記積層圧電プレートを一定の電圧に対する変位量の大きさでレベル分けし、
前記記録媒体の搬送方向、又は搬送方向と直交する方向を行方向、行方向と交差する方向を列方向とするとき、
2行2列以上に前記圧電プレート、又は積層圧電プレートを配置し、
行方向のラインに沿った印字ピッチをP、前記圧電プレート、又は前記積層圧電プレートの行数をL、前記圧電プレート、又は前記積層圧電プレートが個々に加減圧する前記圧力室に連通する前記ノズルでノズル群を構成し前記ノズル群を行方向に直交する方向に投影したときのノズルピッチをM、とするとき、
P=M/Lとなるように行方向に前記ノズル群がずれて配置され、
異なるレベルの前記圧電プレート、又は前記積層圧電プレートで構成される列を1列以上有することを特徴とするインクジェット記録ヘッド。 A plurality of pressure chambers filled with ink are stacked with one piezoelectric plate that can be individually driven for each pressure chamber, or a plurality of piezoelectric plates that can be individually driven for each pressure chamber. An inkjet recording head that individually pressurizes and depressurizes with a laminated piezoelectric plate joined, and ejects ink droplets from a nozzle communicating with the pressure chamber onto a recording medium,
Leveling the piezoelectric plate or the laminated piezoelectric plate by the amount of displacement with respect to a certain voltage,
When the direction in which the recording medium is transported or the direction perpendicular to the transport direction is the row direction, and the direction intersecting the row direction is the column direction,
The piezoelectric plate or the laminated piezoelectric plate is arranged in two rows and two columns or more,
The nozzle that communicates with the pressure chamber to which the printing pitch along the line in the row direction is P, the number of rows of the piezoelectric plate or the laminated piezoelectric plate is L, and the piezoelectric plate or the laminated piezoelectric plate individually pressurizes and depressurizes. When the nozzle pitch is M and the nozzle pitch when the nozzle group is configured and projected in the direction orthogonal to the row direction is
The nozzle groups are arranged shifted in the row direction so that P = M / L.
An ink jet recording head comprising at least one row composed of different levels of the piezoelectric plates or the laminated piezoelectric plates.
T=((n×P)+(P/L))
の関係とすることを特徴とする請求項3から請求項9のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。 When the number of rows of the piezoelectric element group, the piezoelectric plate, or the laminated piezoelectric plate is L, the row interval between the nozzle groups is T, the print pitch along the line in the row direction is P, and n is an arbitrary integer ,
T = ((n × P) + (P / L))
The inkjet recording head according to claim 3, wherein the relationship is as follows.
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