JP2006082357A - Ink jet head - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress variation in ink ejection characteristics by polarizing the region of a piezoelectric sheet held between the peripheral electrode and the common electrode, and the region held between the discrete electrode and the common electrode substantially equally. <P>SOLUTION: A plurality of pressure chambers are formed in a channel unit. An actuator unit 42 comprises discrete electrodes 60 formed oppositely to respective pressure chambers, peripheral electrodes 65 separated to the outside in each arranging direction of the plurality of discrete electrodes 60, and a common electrode. A piezoelectric sheet 91 is arranged between the plurality of discrete electrodes 60 and the plurality of peripheral electrodes 65 and the common electrode. Respective regions of the piezoelectric sheet 91 opposing the peripheral electrodes 65 and the discrete electrodes 60 are polarized equally. The plurality of peripheral electrodes 65 are interconnected electrically by conductive members 75 and 76. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、記録媒体にインクを吐出して印刷を行うインクジェットヘッドに関する。   The present invention relates to an inkjet head that performs printing by discharging ink onto a recording medium.

インクジェットプリンタにおいて、インクジェットヘッドは、インクタンクから供給されたインクを複数の圧力室に分配し、各圧力室に選択的に圧力を付与することによりノズルからインクを吐出する。圧力室に選択的に圧力を付与するための一つの手段として、セラミックからなる積層された複数の圧電シートが用いられることがある。   In an ink jet printer, an ink jet head distributes ink supplied from an ink tank to a plurality of pressure chambers, and discharges ink from nozzles by selectively applying pressure to each pressure chamber. As one means for selectively applying pressure to the pressure chamber, a plurality of laminated piezoelectric sheets made of ceramic may be used.

かかるインクジェットヘッドの一例として、マトリクス状に二次元配列された複数の圧力室に跨る複数枚の連続平板状の圧電シートが積層され、その少なくとも一枚の圧電シートを、多数の圧力室に共通であって接地(グランド)電位に保持される共通電極と、各圧力室に対向する位置に配置された多数の個別電極とで挟み込んだ1つのアクチュエータユニットを有するものが知られている(特許文献1参照)。このインクジェットヘッドにおいて、アクチュエータユニットの上面には、複数の個別電極とこれら個別電極を包囲するように配置された複数の接地用電極が形成されており、各接地用電極と共通電極とがスルーホール内に充填された導電材料を介して電気的に接続されている。これら複数の接地用電極及び複数の個別電極は、ドライバICが実装されたフレキシブルプリント配線板(FPC:Flexible Printed Circuit)の複数の給電パッドとそれぞれ接続されている。この構成において、ドライバICから個別電極に駆動電圧が供給され個別電極が共通電極と異なる電位にされると、個別電極及び共通電極に挟まれ且つ積層方向に分極された圧電シートの部分は、活性層として、いわゆる圧電縦効果により積層方向に伸縮する。これにより、圧力室内の容積が変動し、圧力室に連通したノズルから印刷媒体に向けてインクを吐出することが可能となっている。   As an example of such an inkjet head, a plurality of continuous flat plate-like piezoelectric sheets straddling a plurality of pressure chambers arranged two-dimensionally in a matrix are stacked, and at least one piezoelectric sheet is shared by a number of pressure chambers. There is known one having one actuator unit sandwiched between a common electrode held at a ground potential and a large number of individual electrodes disposed at positions facing each pressure chamber (Patent Document 1). reference). In this inkjet head, a plurality of individual electrodes and a plurality of grounding electrodes arranged so as to surround the individual electrodes are formed on the upper surface of the actuator unit, and each grounding electrode and the common electrode are through holes. It is electrically connected through a conductive material filled therein. The plurality of grounding electrodes and the plurality of individual electrodes are respectively connected to a plurality of power supply pads of a flexible printed circuit (FPC) on which a driver IC is mounted. In this configuration, when a driving voltage is supplied from the driver IC to the individual electrode and the individual electrode is set to a potential different from that of the common electrode, the portion of the piezoelectric sheet sandwiched between the individual electrode and the common electrode and polarized in the stacking direction is activated. The layer expands and contracts in the stacking direction due to the so-called piezoelectric longitudinal effect. As a result, the volume in the pressure chamber fluctuates, and ink can be ejected from the nozzle communicating with the pressure chamber toward the print medium.

特開2003−305852号公報JP 2003-305852 A

しかしながら、上述した特許文献1に記載のインクジェットヘッドにおいては、圧電シートにおいて複数の圧力室に対向する領域にのみ個別電極が配置されているため、複数の個別電極と共通電極との間の領域だけが分極されている。この分極は通常、インクジェットヘッドの製造時において、個別電極と共通電極とに高い電位差を生じさせるようにそれぞれに電圧を供給して行われている。この分極によって、圧電シートには分極及び非分極箇所による内部応力差が生じている。このようなインクジェットヘッドにおいて、高密度化・高解像度化の要求に対応するために、分極箇所どうしが近接して配置されるようになってきた。この分極箇所が有する内部応力は、周囲の圧電シートに歪みを誘起する。そのため、複数の圧力室が密集して隣接配置されるようになると、圧力室に対応する圧電シートも近隣の圧力室に対応する圧電シート側からの内部応力の影響を受けて歪みが誘起される。この歪みは、インク吐出特性のばらつきの原因になることがある。すなわち、インク吐出に係る圧力室が配列方向に関して最も外側にある圧力室以外の圧力室であれば、当該圧力室に対向する圧電シートの領域が配列方向の一方から誘起される歪みと、当該圧力室の他方から誘起される歪みとが同じになる。一方、インク吐出に係る圧力室が配列方向に関して最も外側にある圧力室の場合、当該圧力室に対して配列方向内側にしか圧電シートの分極した領域が存在しないので、当該圧力室に対向する圧電シートの領域は配列方向内側から内部応力の影響を受けるが、配列方向外側からは内部応力の影響を受けることがほとんどない。そのため、配列方向に関して最も外側にある圧力室に係るノズルとそれ以外の圧力室に係るノズルとで、インク吐出特性が大幅に相違してしまう。   However, in the ink jet head described in Patent Document 1 described above, the individual electrodes are arranged only in the region facing the plurality of pressure chambers in the piezoelectric sheet, and therefore only the region between the plurality of individual electrodes and the common electrode. Is polarized. This polarization is usually performed by supplying a voltage to each of the individual electrodes and the common electrode so as to cause a high potential difference when the inkjet head is manufactured. Due to this polarization, an internal stress difference is generated in the piezoelectric sheet due to polarization and non-polarization locations. In such an ink jet head, in order to meet the demand for higher density and higher resolution, the polarized portions have been arranged close to each other. The internal stress possessed by this polarization location induces strain in the surrounding piezoelectric sheet. Therefore, when a plurality of pressure chambers are densely arranged adjacent to each other, the piezoelectric sheet corresponding to the pressure chamber is also affected by the internal stress from the piezoelectric sheet side corresponding to the adjacent pressure chamber, and distortion is induced. . This distortion may cause variations in ink ejection characteristics. That is, if the pressure chamber related to ink ejection is a pressure chamber other than the pressure chamber located on the outermost side in the arrangement direction, the distortion of the piezoelectric sheet region facing the pressure chamber from one side in the arrangement direction and the pressure The strain induced from the other side of the chamber is the same. On the other hand, when the pressure chamber for ink ejection is the outermost pressure chamber in the arrangement direction, there is a polarized region of the piezoelectric sheet only inside the arrangement direction with respect to the pressure chamber. The sheet region is affected by internal stress from the inside in the arrangement direction, but is hardly affected by internal stress from the outside in the arrangement direction. For this reason, the ink ejection characteristics are significantly different between the nozzles related to the outermost pressure chambers in the arrangement direction and the nozzles related to the other pressure chambers.

そこで、本発明の目的は、インク吐出特性のばらつきを抑えることが可能なインクジェットヘッドを提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an ink jet head capable of suppressing variations in ink ejection characteristics.

課題を解決するための手段及び発明の効果Means for Solving the Problems and Effects of the Invention

本発明のインクジェットヘッドは、それぞれがノズルに連通した複数の圧力室が形成された流路ユニットと、それぞれが前記圧力室に対向する複数の個別電極と、前記複数の個別電極の各配列方向に関して最も外側にある前記個別電極から前記配列方向外側に離隔した周縁電極と、前記複数の個別電極及び前記周縁電極に跨って形成された共通電極と、前記複数の個別電極及び前記周縁電極と前記共通電極とによって挟まれた圧電シートとを有するアクチュエータユニットとを備えている。そして、前記圧電シートにおいて、前記周縁電極と前記共通電極とに挟まれた領域、及び、前記個別電極と前記共通電極とに挟まれた領域が実質的に同程度に分極しており、複数の前記周縁電極が、前記アクチュエータユニット上に配置された導電部材を介して互いに電気的に接続されている。   The inkjet head according to the present invention includes a flow path unit in which a plurality of pressure chambers each communicating with a nozzle are formed, a plurality of individual electrodes each facing the pressure chamber, and an arrangement direction of the plurality of individual electrodes. A peripheral electrode spaced outward from the outermost individual electrode in the arrangement direction, the plurality of individual electrodes and a common electrode formed across the peripheral electrode, the plurality of individual electrodes and the peripheral electrode, and the common And an actuator unit having a piezoelectric sheet sandwiched between electrodes. In the piezoelectric sheet, a region sandwiched between the peripheral electrode and the common electrode and a region sandwiched between the individual electrode and the common electrode are polarized to substantially the same degree, and a plurality of The peripheral electrodes are electrically connected to each other through a conductive member disposed on the actuator unit.

これにより、圧電シートにおいて周縁電極と共通電極とに挟まれた領域、及び、圧電シートにおいて個別電極と共通電極とに挟まれた領域が共に実質的に同程度に分極されているので、配列方向に関して最も外側にある圧力室に係るノズルとそれ以外の圧力室に係るノズルとのインク吐出特性のばらつきを抑えることができる。また、複数の周縁電極がアクチュエータユニット上に配置された導電部材を介して互いに電気的に接続されているので、分極処理を行うために必要な配線を複数の周縁電極のそれぞれに接合する必要がなくなり、配線構造が簡略化される。   As a result, the region sandwiched between the peripheral electrode and the common electrode in the piezoelectric sheet and the region sandwiched between the individual electrode and the common electrode in the piezoelectric sheet are both polarized to substantially the same degree. The variation in ink ejection characteristics between the nozzles related to the outermost pressure chamber and the nozzles related to other pressure chambers can be suppressed. In addition, since the plurality of peripheral electrodes are electrically connected to each other through the conductive member disposed on the actuator unit, it is necessary to join the wiring necessary for performing the polarization treatment to each of the plurality of peripheral electrodes. The wiring structure is simplified.

本発明において、前記複数の圧力室が、マトリクス状に二次元配列されており、複数の前記周縁電極が、前記複数の個別電極を取り囲んでいることが好ましい。これにより、多数の圧力室がマトリクス状に二次元配列されている場合においても、配列方向に関して最も外側にある圧力室に係るノズルとそれ以外の圧力室に係るノズルとのインク吐出特性のばらつきを抑えることができる。   In the present invention, it is preferable that the plurality of pressure chambers are two-dimensionally arranged in a matrix, and the plurality of peripheral electrodes surround the plurality of individual electrodes. As a result, even when a large number of pressure chambers are two-dimensionally arranged in a matrix, variation in ink ejection characteristics between the nozzles related to the outermost pressure chamber and the nozzles related to other pressure chambers in the arrangement direction can be reduced. Can be suppressed.

また、このとき、前記流路ユニットにはインクが貯溜される複数の共通インク室が形成されていると共に、前記複数の圧力室がいずれかの前記共通インク室に連通しており、すべての周縁電極が、1つの前記導電部材を介して互いに電気的に接続されていてもよい。これにより、すべての周縁電極が1つの導電部材によって電気的に接続されているので、分極を行うために必要な配線構造がより簡略化される。   Further, at this time, the flow path unit is formed with a plurality of common ink chambers in which ink is stored, and the plurality of pressure chambers communicates with any one of the common ink chambers. The electrodes may be electrically connected to each other via one conductive member. Thereby, since all the peripheral electrodes are electrically connected by one conductive member, the wiring structure necessary for performing polarization is further simplified.

また、このとき、前記流路ユニットにはインクが貯溜される複数の共通インク室が複数のインク色に対応して形成されていると共に、前記複数の圧力室がいずれかの前記共通インク室に連通しており、複数の前記周縁電極が、少なくとも有彩色インクを貯溜する前記共通インク室に関連した複数の有彩色用周縁電極と、無彩色インクを貯溜する前記共通インク室に関連した複数の無彩色用周縁電極とを含んでいる。そして、前記複数の有彩色用周縁電極が、1つの前記導電部材を介して互いに電気的に接続されており、前記複数の無彩色用周縁電極が、前記複数の有彩色用周縁電極を電気的に接続した1つの前記導電部材以外の他の1つの前記導電部材を介して互いに電気的に接続されていてもよい。これにより、複数の有彩色用周縁電極と複数の無彩色用周縁電極とに区別して電圧を供給することが可能になる。そのため、消費電力を小さくすることが可能になる。   Further, at this time, a plurality of common ink chambers for storing ink are formed in the flow path unit corresponding to a plurality of ink colors, and the plurality of pressure chambers are provided in any one of the common ink chambers. The plurality of peripheral electrodes are connected to each other, and at least a plurality of chromatic color peripheral electrodes related to the common ink chamber for storing chromatic color ink, and a plurality of peripheral electrodes for the common ink chamber for storing achromatic color ink. A peripheral electrode for achromatic color. The plurality of chromatic color peripheral electrodes are electrically connected to each other via the one conductive member, and the plurality of achromatic color peripheral electrodes electrically connect the plurality of chromatic color peripheral electrodes. They may be electrically connected to each other via one other conductive member other than the one conductive member connected to the. As a result, it is possible to supply a voltage by distinguishing between the plurality of chromatic color peripheral electrodes and the plurality of achromatic color peripheral electrodes. Therefore, power consumption can be reduced.

また、このとき、前記複数の周縁電極が、前記複数の有彩色用周縁電極と前記複数の無彩色用周縁電極とは別に、有彩色インクを貯溜する前記共通インク室と無彩色インクを貯溜する前記共通インク室との境界部に複数の境界用周縁電極をさらに含んでいる。そして、前記複数の境界用周縁電極が、前記複数の有彩色用周縁電極及び前記複数の無彩色用周縁電極をそれぞれ区別して電気的に接続した2つの前記導電部材以外の他の1つの前記導電部材を介して電気的に接続されていてもよい。これにより、複数の境界用周縁電極も複数の有彩色用周縁電極及び複数の無彩色用周縁電極と区別して電圧を供給することが可能になる。そのため、消費電力をより小さくすることができる。   Further, at this time, the plurality of peripheral electrodes store the common ink chamber for storing chromatic color ink and achromatic color ink separately from the plurality of chromatic color peripheral electrodes and the plurality of achromatic color peripheral electrodes. A boundary edge electrode with the common ink chamber is further included. Then, the plurality of boundary peripheral electrodes distinguish one of the plurality of chromatic color peripheral electrodes and the plurality of achromatic color peripheral electrodes from each other and electrically connect the other one of the conductive members. It may be electrically connected via a member. Thus, the plurality of boundary peripheral electrodes can be supplied with voltages separately from the plurality of chromatic color peripheral electrodes and the plurality of achromatic color peripheral electrodes. Therefore, power consumption can be further reduced.

また、このとき、前記流路ユニットにはインクが貯溜される複数の共通インク室が形成されていると共に、前記複数の圧力室がいずれかの前記共通インク室に連通しており、同じ前記共通インク室に関連した複数の周縁電極が、1つの前記導電部材を介して互いに電気的に接続されていると共に、異なる前記共通インク室に関連した複数の周縁電極が、1つの前記導電部材を介して互いに電気的に接続されていなくてもよい。これにより、消費電力を小さくすることが可能になる。   Also, at this time, the flow path unit is formed with a plurality of common ink chambers for storing ink, and the plurality of pressure chambers communicate with any one of the common ink chambers, and the same common A plurality of peripheral electrodes related to the ink chambers are electrically connected to each other via the one conductive member, and a plurality of peripheral electrodes related to different common ink chambers are connected via the one conductive member. Are not necessarily electrically connected to each other. Thereby, power consumption can be reduced.

また、このとき、前記導電部材が、前記周縁電極において最も前記個別電極から離隔した領域同士を連結していてもよい。これにより、圧電シートにおいて配列方向に関して最も外側にある圧力室に対向する領域が圧電シートにおいて導電部材に対向する領域が変形することによって受ける悪影響を、最小限に抑えることができる。   Further, at this time, the conductive member may connect regions farthest from the individual electrode in the peripheral electrode. Accordingly, it is possible to minimize the adverse effect of the region facing the pressure chamber located on the outermost side in the arrangement direction in the piezoelectric sheet due to the deformation of the region facing the conductive member in the piezoelectric sheet.

また、このとき、複数の前記個別電極及び複数の前記周縁電極が、共に細長形状を有しつつその長手方向が同じ方向を向くように配列されており、前記導電部材が前記周縁電極の長手方向端部近傍領域同士を連結していてもよい。これにより、個別電極及び周縁電極がともに細長形状であっても、圧電シートにおいて配列方向に関して最も外側にある圧力室に対向する領域が圧電シートにおいて導電部材に対向する領域が変形することによって受ける悪影響を、最小限に抑えることができる。   Further, at this time, the plurality of individual electrodes and the plurality of peripheral electrodes are both arranged in an elongated shape while their longitudinal directions face the same direction, and the conductive member is arranged in the longitudinal direction of the peripheral electrodes. The end vicinity regions may be connected to each other. As a result, even if both the individual electrodes and the peripheral electrodes are elongated, the region of the piezoelectric sheet that faces the outermost pressure chamber in the arrangement direction is adversely affected by the deformation of the region of the piezoelectric sheet that faces the conductive member. Can be minimized.

また、このとき、前記個別電極が、長手方向端部において前記長手方向に沿って延在した引き出し領域を有しており、前記周縁電極が、長手方向端部において前記長手方向に沿って延在した接続領域を有しており、前記周縁電極の接続領域が、当該周縁電極に隣接する前記個別電極の引き出し領域と同じ側の端部に形成されていてもよい。これにより、配列方向に関して最も外側にある圧力室に係るノズルとそれ以外の圧力室に係るノズルとのインク吐出特性のばらつきをさらに抑えることができる。   Further, at this time, the individual electrode has a lead region extending along the longitudinal direction at the longitudinal end portion, and the peripheral electrode extends along the longitudinal direction at the longitudinal end portion. The connection region of the peripheral electrode may be formed at the end on the same side as the lead region of the individual electrode adjacent to the peripheral electrode. Thereby, it is possible to further suppress variations in ink ejection characteristics between the nozzles related to the pressure chambers on the outermost side in the arrangement direction and the nozzles related to the other pressure chambers.

また、このとき、前記流路ユニットにはインクが貯溜される一方向に延在した複数の共通インク室が形成されていると共に、前記複数の圧力室がいずれかの前記共通インク室に連通しており、複数の前記個別電極及び複数の前記周縁電極の長手方向が前記一方向と直交していてもよい。これにより、個別電極及び周縁電極を複数配置することが可能になる。   At this time, the flow path unit is formed with a plurality of common ink chambers extending in one direction in which ink is stored, and the plurality of pressure chambers communicate with any one of the common ink chambers. The longitudinal directions of the plurality of individual electrodes and the plurality of peripheral electrodes may be orthogonal to the one direction. Thereby, it becomes possible to arrange a plurality of individual electrodes and peripheral electrodes.

また、このとき、前記アクチュエータユニットにおいて前記流路ユニットに接する面とは反対側の面上には、前記個別電極及び前記周縁電極のさらに外側に、前記共通電極に電気的に接続された表面電極が形成されていてもよい。これにより、同一平面上において個別電極と表面電極との間に周縁電極が形成されるので、個別電極と表面電極とがマイグレーションに起因して電気的に接続されるのを防止することができる。   Further, at this time, on the surface of the actuator unit opposite to the surface in contact with the flow path unit, a surface electrode electrically connected to the common electrode further outside the individual electrode and the peripheral electrode May be formed. Thereby, since the peripheral electrode is formed between the individual electrode and the surface electrode on the same plane, it is possible to prevent the individual electrode and the surface electrode from being electrically connected due to migration.

また、本発明において、前記周縁電極が、前記個別電極と同じ平面サイズ及び平面形状を有していることが好ましい。また、本発明において、前記流路ユニットには、前記周縁電極に対向した周縁空隙が形成されていることが好ましい。また、本発明において、前記周縁空隙が、前記圧力室と同じ平面サイズ及び平面形状を有していることが好ましい。また、本発明において、前記配列方向に関して、前記周縁空隙と前記最も外側にある圧力室との間の距離が、隣接する前記圧力室間の距離に等しいことが好ましい。これにより、配列方向に関して最も外側にある圧力室に係るノズルとそれ以外の圧力室に係るノズルとのインク吐出特性のばらつきをさらに抑えることができる。   Moreover, in this invention, it is preferable that the said peripheral electrode has the same planar size and planar shape as the said individual electrode. In the present invention, it is preferable that a peripheral gap facing the peripheral electrode is formed in the flow path unit. Moreover, in this invention, it is preferable that the said peripheral space | gap has the same planar size and planar shape as the said pressure chamber. Moreover, in this invention, it is preferable that the distance between the said peripheral space | gap and the outermost pressure chamber is equal to the distance between the said adjacent pressure chambers regarding the said arrangement direction. Thereby, it is possible to further suppress variations in ink ejection characteristics between the nozzles related to the pressure chambers on the outermost side in the arrangement direction and the nozzles related to the other pressure chambers.

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドが適用されたカラーインクジェットプリンタの内部構成を描いた概略斜視図である。図1において、カラーインクジェットプリンタ1内には、ヘッドユニット2が配置されている。ヘッドユニット2のホルダ3には、マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの4色のインクを貯溜するインクタンク4と4色のインクを吐出するインクジェットヘッド5(図3参照)とが固着されている。ホルダ3は、駆動機構10により直線方向に往復移動するキャリッジ11に固着されている。記録媒体たる用紙Pを搬送する搬送手段としてのプラテンローラ18は、その軸線がキャリッジ11の往復移動方向に沿うように配置され、インクジェットヘッド5と対向している。   FIG. 1 is a schematic perspective view illustrating an internal configuration of a color inkjet printer to which an inkjet head according to an embodiment of the present invention is applied. In FIG. 1, a head unit 2 is disposed in the color inkjet printer 1. To the holder 3 of the head unit 2, an ink tank 4 for storing inks of four colors, magenta, yellow, cyan, and black, and an ink jet head 5 (see FIG. 3) for discharging the inks of four colors are fixed. The holder 3 is fixed to a carriage 11 that reciprocates in a linear direction by a drive mechanism 10. The platen roller 18 serving as a conveying unit that conveys the paper P as a recording medium is disposed so that its axis is along the reciprocating direction of the carriage 11, and faces the inkjet head 5.

キャリッジ11は、プラテンローラ18の支軸と平行に配設されるガイド軸12及びガイド板13によって摺動自在に支持されている。ガイド軸12の両端部の近傍には、プーリー14,15が支持され、これらプーリー14,15の間に無端ベルト16が架け渡されている。キャリッジ11は、この無端ベルト16の適宜の位置に固定されている。   The carriage 11 is slidably supported by a guide shaft 12 and a guide plate 13 that are arranged in parallel with the support shaft of the platen roller 18. Pulleys 14 and 15 are supported in the vicinity of both ends of the guide shaft 12, and an endless belt 16 is bridged between the pulleys 14 and 15. The carriage 11 is fixed at an appropriate position of the endless belt 16.

このような駆動機構10の構成において、一方のプーリー14がモータ17の駆動により正逆回転すると、キャリッジ11がガイド軸12及びガイド板13に沿って直線方向(主走査方向)に往復移動するため、これに伴ってヘッドユニット2も往復移動する。   In such a configuration of the driving mechanism 10, when one pulley 14 rotates forward and backward by driving the motor 17, the carriage 11 reciprocates in a linear direction (main scanning direction) along the guide shaft 12 and the guide plate 13. Accordingly, the head unit 2 also reciprocates.

用紙Pは、インクジェットプリンタ1の側方に設けられた給紙カセット(図示せず)から給紙され、インクジェットヘッド5とプラテンローラ18との間の空間に導かれて、インクジェットヘッド5から吐出されるインクにより印刷が施された後に排紙される。なお、図1においては、用紙Pの給紙機構及び排紙機構の図示を省略している。   The paper P is fed from a paper feed cassette (not shown) provided on the side of the ink jet printer 1, guided to the space between the ink jet head 5 and the platen roller 18, and discharged from the ink jet head 5. The paper is ejected after printing is performed. In FIG. 1, the paper feed mechanism and paper discharge mechanism for paper P are not shown.

また、インクジェットプリンタ1内には、図1中左下方に示すパージ機構20が設けられている。パージ機構20は、パージキャップ21でインクジェットヘッド5の下面の一部を覆ってインクジェットヘッド5の内部に溜まる気泡やゴミなどを含んだ不良インクを強制的に吸引して除去するためのものである。   Further, a purge mechanism 20 shown at the lower left in FIG. 1 is provided in the inkjet printer 1. The purge mechanism 20 covers a part of the lower surface of the inkjet head 5 with a purge cap 21 and forcibly sucks and removes defective ink containing bubbles and dust accumulated in the inkjet head 5. .

つまり、カム22の駆動によりポンプ23によって吸引して廃インク溜め24へ廃棄することにより、インクジェットヘッド5の復旧を行うようにしている。なお、図1に示す4つのキャップ25は、印刷が終了してリセット位置(パージ機構20に対向する位置)に戻されるキャリッジ11上のインクジェットヘッド5のノズル53をすべて覆って、インクの乾燥を防止するためのものである。   That is, the inkjet head 5 is restored by being sucked by the pump 23 by the drive of the cam 22 and discarded in the waste ink reservoir 24. Note that the four caps 25 shown in FIG. 1 cover all the nozzles 53 of the inkjet head 5 on the carriage 11 returned to the reset position (position facing the purge mechanism 20) after printing is completed, thereby drying the ink. It is for preventing.

図2は、図1に示すヘッドユニット2の斜視図である。図3は、図2のII−II線における断面図であり、ヘッドユニット2を構成するホルダ3にインクタンク4及びインクジェットヘッド5が組み付けられた状態を示している。図4は、図3に示すインクジェットヘッド5にフレームが接着された状態を示す斜視図である。ヘッドユニット2は、図2に示すように、略直方体形状を有するホルダ3と、ホルダ3内に配置されたインクタンク4と、インクタンク4の下方に配置されたインクジェットヘッド5(図3参照)とを備えている。   FIG. 2 is a perspective view of the head unit 2 shown in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 2 and shows a state where the ink tank 4 and the inkjet head 5 are assembled to the holder 3 constituting the head unit 2. 4 is a perspective view showing a state in which a frame is bonded to the inkjet head 5 shown in FIG. As shown in FIG. 2, the head unit 2 includes a holder 3 having a substantially rectangular parallelepiped shape, an ink tank 4 disposed in the holder 3, and an inkjet head 5 disposed below the ink tank 4 (see FIG. 3). And.

インクタンク4には、図3中左方からマゼンタ、イエロー、シアン、ブラックのインクが順にそれぞれ貯留された4つのインク室6が形成されている。インク室6は、対応するチューブ29(図2参照)と接続されており、各色のインクが供給されるようになっている。インクタンク4は、平面矩形形状のフレーム30に組み付けられている。このフレーム30は、ホルダ3に紫外線硬化型接着剤31で固着されている。このフレーム30には、アクチュエータユニット42が窓32内に配置されるようにしてインクジェットヘッド5が固着されている。   The ink tank 4 is formed with four ink chambers 6 in which magenta, yellow, cyan, and black inks are respectively stored in order from the left in FIG. The ink chamber 6 is connected to a corresponding tube 29 (see FIG. 2), and ink of each color is supplied. The ink tank 4 is assembled to a frame 30 having a planar rectangular shape. The frame 30 is fixed to the holder 3 with an ultraviolet curable adhesive 31. The ink jet head 5 is fixed to the frame 30 such that the actuator unit 42 is disposed in the window 32.

インクジェットヘッド5は、それぞれの色ごとに複数のインク流路が形成された流路ユニット41と流路ユニット41の上面にエポキシ系の熱硬化性接着剤によって接着されたアクチュエータユニット42とで構成されたヘッド本体40と、ヘッド本体40の上方に接合されたフレキシブルプリント配線板(FPC)50とを含んでいる。図4に示すように、流路ユニット41及びアクチュエータユニット42はともに、長方形平面形状を有する複数の薄板を積層して構成され、インクタンク4の下方に配置されている。流路ユニット41の上面には、アクチュエータユニット42を避けて、平面形状が楕円形状の4つのインク供給口41a(図5参照)が形成されている。フレーム30には、フレーム30に形成された貫通孔33と流路ユニット41に形成されたインク供給口41aとがそれぞれ連なるようにして流路ユニット41が接着されている。この構成により、インクタンク4内のインクが、インクタンク4のインク導出口7及びフレーム30の貫通孔33を通ってそれぞれに対応する流路ユニット41のインク供給口41aから流路ユニット41内に供給される。   The inkjet head 5 includes a flow path unit 41 in which a plurality of ink flow paths are formed for each color, and an actuator unit 42 that is bonded to the upper surface of the flow path unit 41 with an epoxy-based thermosetting adhesive. The head main body 40 and a flexible printed wiring board (FPC) 50 joined to the upper side of the head main body 40 are included. As shown in FIG. 4, both the flow path unit 41 and the actuator unit 42 are configured by laminating a plurality of thin plates having a rectangular planar shape, and are disposed below the ink tank 4. On the upper surface of the flow path unit 41, four ink supply ports 41a (see FIG. 5) having an elliptical planar shape are formed so as to avoid the actuator unit. The flow path unit 41 is bonded to the frame 30 so that the through holes 33 formed in the frame 30 and the ink supply ports 41 a formed in the flow path unit 41 are connected to each other. With this configuration, the ink in the ink tank 4 passes through the ink outlet 7 of the ink tank 4 and the through hole 33 of the frame 30 to the channel unit 41 from the corresponding ink supply port 41 a of the channel unit 41. Supplied.

図3に示すように、ヘッド本体40は、インク吐出面40aが外部に露出するようにホルダ3の段付き状の窓8aに配置されている。ホルダ3と流路ユニット41との隙間には、シール剤35が配置されている。なお、ヘッド本体40の底面は微小径を有する多数のノズル53が配列されたインク吐出面40aとなっている。   As shown in FIG. 3, the head main body 40 is disposed in the stepped window 8a of the holder 3 so that the ink discharge surface 40a is exposed to the outside. A sealing agent 35 is disposed in the gap between the holder 3 and the flow path unit 41. The bottom surface of the head body 40 is an ink ejection surface 40a on which a large number of nozzles 53 having a minute diameter are arranged.

アクチュエータユニット42の上面に接合されたFPC50は、図3に示すように主走査方向の一方に引き出されるとともに、屈曲しながら上方に引き出されている。FPC50の上面には、アルミプレート34が配置されている。このアルミプレート34は、アクチュエータユニット42において部分的に温度差が生じないようにアクチュエータユニット42が発する熱を放散して均一にしている。   The FPC 50 bonded to the upper surface of the actuator unit 42 is pulled out to one side in the main scanning direction as shown in FIG. 3, and is pulled upward while being bent. An aluminum plate 34 is disposed on the upper surface of the FPC 50. The aluminum plate 34 dissipates the heat generated by the actuator unit 42 and makes it uniform so that a temperature difference does not partially occur in the actuator unit 42.

また、アクチュエータユニット42に接合されたFPC50は、スポンジなどの弾性部材27を介してインクタンク4の側面に沿うように引き出され、このFPC50上にドライバIC51が設置されている。一方で、FPC50は、ドライバIC51から出力された吐出信号、スタンバイ信号及び基準信号をアクチュエータユニット42に伝達するように、ハンダ付けによって電気的にアクチュエータユニット42に接合されている。   The FPC 50 joined to the actuator unit 42 is pulled out along the side surface of the ink tank 4 through an elastic member 27 such as a sponge, and a driver IC 51 is installed on the FPC 50. On the other hand, the FPC 50 is electrically joined to the actuator unit 42 by soldering so as to transmit the ejection signal, the standby signal, and the reference signal output from the driver IC 51 to the actuator unit 42.

FPC50の基端は、インクジェットプリンタ1内に設けられた制御部101(図11参照)に接続されている。後述するように、制御部101は、各ノズル53からのインク吐出量を順次指示すると共に周縁電極65の電位を順次指示する印刷信号、互いに異なる3種類のインク吐出量に対応した3つの波形パターン信号、スタンバイ電位(例えば20V)と称される正電位に保持された高電位信号、高電位信号よりも低い正電位(例えば、3.3V)に保持された低電位信号、及び、接地電位に保持された基準信号をドライバIC51に供給する。そして、ドライバIC51は、これらの信号に基づいて、スタンバイ電位と接地電位とを交互に繰り返す吐出信号を各個別電極について生成する。また、低電位信号に基づいてスタンバイ信号を各周縁電極65について生成する。   The base end of the FPC 50 is connected to a control unit 101 (see FIG. 11) provided in the inkjet printer 1. As will be described later, the control unit 101 sequentially instructs the ink discharge amount from each nozzle 53 and also sequentially specifies the potential of the peripheral electrode 65, and three waveform patterns corresponding to three different ink discharge amounts. A signal, a high potential signal held at a positive potential called a standby potential (for example, 20V), a low potential signal held at a positive potential (for example, 3.3V) lower than the high potential signal, and a ground potential The held reference signal is supplied to the driver IC 51. Based on these signals, the driver IC 51 generates an ejection signal for each individual electrode that alternately repeats the standby potential and the ground potential. Further, a standby signal is generated for each peripheral electrode 65 based on the low potential signal.

図3において、ホルダ3のドライバIC51に対向する側壁には、ドライバIC51の熱を外部に放散する為の窓8bが形成されている。ドライバIC51と窓8bとの間には、アルミ板からなるヒートシンク28が配置されている。ドライバIC51は、間にFPC50を挟んで弾性部材27によりヒートシンク28に対して押圧されている。これらヒートシンク28及び窓8bにより、ドライバIC51で発生した熱を効率的に散逸させることができる。また、窓8b内には、ホルダ3の側壁とヒートシンク28の隙間を埋めるためのシール剤36が配置されており、ヘッドユニット2内にゴミやインクが外部から侵入することを防いでいる。   In FIG. 3, a window 8b for dissipating heat of the driver IC 51 to the outside is formed on the side wall of the holder 3 facing the driver IC 51. A heat sink 28 made of an aluminum plate is disposed between the driver IC 51 and the window 8b. The driver IC 51 is pressed against the heat sink 28 by the elastic member 27 with the FPC 50 interposed therebetween. The heat generated by the driver IC 51 can be efficiently dissipated by the heat sink 28 and the window 8b. Further, a sealing agent 36 for filling a gap between the side wall of the holder 3 and the heat sink 28 is disposed in the window 8b, and dust and ink are prevented from entering the head unit 2 from the outside.

図5は、インクジェットヘッド5の平面図である。図5に示すように、インクジェットヘッド5のヘッド本体40は、流路ユニット41の長手方向(副走査方向)に延在した矩形平面形状を有している。図5において、流路ユニット41内には、流路ユニット41の長手方向に沿って互いに平行に延在した4つのマニホールド(共通インク室)45が形成されている。これらマニホールド45には、流路ユニット41の4つのインク供給口41aを通じてインクタンク4のインク室6からそれぞれインクが供給される。本実施の形態では、図5中の4つのマニホールド45は上方から下方に向かって順にマゼンタ、イエロー、シア及びブラックに対応するマニホールド45M,45Y,45C,45Kとなっている。これら4つのマニホールド45M,45Y,45C,45Kのうち、3つのマニホールド45M,45Y,45Cは流路ユニット41の幅方向(主走査方向)において等間隔に配置されており、マニホールド45Kは、3つのマニホールド45M,45Y,45Cの配置間隔より大きい間隔でマニホールド45Cから離隔された位置(図5中流路ユニット41の下方位置)に形成されている。また、流路ユニット41の上面であって4つのインク供給口41aを覆う位置には、フィルタ44が配置されている。フィルタ44は、各インク供給口41aと重なる位置に複数の微小孔が形成されている。これにより、インクタンク4から流路ユニット41内に供給されるインク中のゴミなどがフィルタ44によって捕獲される。   FIG. 5 is a plan view of the inkjet head 5. As shown in FIG. 5, the head body 40 of the inkjet head 5 has a rectangular planar shape extending in the longitudinal direction (sub-scanning direction) of the flow path unit 41. In FIG. 5, four manifolds (common ink chambers) 45 extending in parallel with each other along the longitudinal direction of the flow path unit 41 are formed in the flow path unit 41. Ink is supplied from the ink chamber 6 of the ink tank 4 to the manifolds 45 through the four ink supply ports 41 a of the flow path unit 41. In the present embodiment, the four manifolds 45 in FIG. 5 are the manifolds 45M, 45Y, 45C, and 45K corresponding to magenta, yellow, shear, and black in order from the top to the bottom. Of these four manifolds 45M, 45Y, 45C, and 45K, the three manifolds 45M, 45Y, and 45C are arranged at equal intervals in the width direction (main scanning direction) of the flow path unit 41, and the manifold 45K includes three manifolds 45K. It is formed at a position (a position below the flow path unit 41 in FIG. 5) that is separated from the manifold 45C at an interval larger than the arrangement interval of the manifolds 45M, 45Y, 45C. Further, a filter 44 is disposed at a position on the upper surface of the flow path unit 41 and covering the four ink supply ports 41a. The filter 44 has a plurality of micro holes formed at positions overlapping the ink supply ports 41a. As a result, dust in the ink supplied from the ink tank 4 into the flow path unit 41 is captured by the filter 44.

流路ユニット41の上面には、平面形状が長方形形状のアクチュエータユニット42が、インク供給口41aを避けたほぼ中央部分に接着されている。アクチュエータユニット42に対向する流路ユニット41の接着領域には、マトリクス状に配列された多数の圧力室46(図7参照)及び空隙55(図6参照)が形成されている。言い換えると、アクチュエータユニット42はすべての圧力室46及び空隙(周縁空隙)55に跨る寸法を有している。   On the upper surface of the flow path unit 41, an actuator unit 42 having a rectangular planar shape is bonded to a substantially central portion avoiding the ink supply port 41a. A large number of pressure chambers 46 (see FIG. 7) and voids 55 (see FIG. 6) arranged in a matrix are formed in the adhesion region of the flow path unit 41 facing the actuator unit 42. In other words, the actuator unit 42 has dimensions over all the pressure chambers 46 and the gaps (peripheral gaps) 55.

図6は、図5内に描かれた一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。流路ユニット41には、複数の圧力室46がマニホールド45の延在方向(配列方向A)と平行に配列された16本の圧力室列47と、多数の空隙55が圧力室列47と平行に配列された6本の空隙列56と、多数の空隙55がマニホールド45の延在方向と直交する方向(配列方向C)に配列された4本の空隙列57とが形成されている。なお、図6に示すように、アクチュエータユニット42に対向する流路ユニット41の接着領域において、副走査方向の一端部には、2本の空隙列57が配設されている。実際には、その接着領域の両端部にそれぞれ2本の空隙列57が形成されており、合計4本の配列方向C(主走査方向)にのびる空隙列57が流路ユニット41に形成されている。16本の圧力室列47は、隣接して形成された4本の空隙列56の集団によって、12本の集団と4本の集団とに隔てられている。これにより、圧力室列47の12本の集団と4本の集団は、6本の空隙列56と4本の空隙列57とによってそれぞれ囲まれている。図6に示すように、圧力室46及び空隙55は平面形状及び平面サイズが同じである。多数の圧力室46及び空隙55は、両者を区別のないものと考えたときに、流路ユニット41において1つの配列パターンが形成されるように規則的に配列されている。   FIG. 6 is an enlarged view of a region surrounded by a one-dot chain line drawn in FIG. In the flow path unit 41, 16 pressure chamber rows 47 in which a plurality of pressure chambers 46 are arranged in parallel with the extending direction of the manifold 45 (arrangement direction A), and a large number of gaps 55 are in parallel with the pressure chamber rows 47. 6 gap rows 56 and four gap rows 57 in which a large number of gaps 55 are arranged in a direction perpendicular to the extending direction of the manifold 45 (arrangement direction C) are formed. As shown in FIG. 6, two gap rows 57 are arranged at one end in the sub-scanning direction in the adhesion region of the flow path unit 41 facing the actuator unit 42. Actually, two gap rows 57 are formed at both ends of the adhesion region, and a total of four gap rows 57 extending in the arrangement direction C (main scanning direction) are formed in the flow path unit 41. Yes. The sixteen pressure chamber rows 47 are separated into twelve groups and four groups by a group of four gap rows 56 formed adjacent to each other. As a result, the 12 groups and the 4 groups of the pressure chamber row 47 are surrounded by the six gap rows 56 and the four gap rows 57, respectively. As shown in FIG. 6, the pressure chamber 46 and the gap 55 have the same planar shape and planar size. The plurality of pressure chambers 46 and the gaps 55 are regularly arranged so that one arrangement pattern is formed in the flow path unit 41 when the two are considered indistinguishable.

流路ユニット41に形成された圧力室46は、角部にアールが施された略菱形の平面形状を有しており、その長い方の対角線は流路ユニット41の幅方向(主走査方向)に平行である。各圧力室46の一端はノズル53に連通しており、他端はアパーチャ54を介してマニホールド45に連通している。これにより、各マニホールド45には、ノズル53に連通して圧力室46ごとに形成された多数の個別インク流路9(図7参照)が接続されている。図6には、図面を分かりやすくするために流路ユニット41内にあって破線で描くべき圧力室46、空隙55、アパーチャ54及びノズル53等を実線で描いている。   The pressure chamber 46 formed in the flow path unit 41 has a substantially rhombic planar shape with rounded corners, and the longer diagonal line is the width direction of the flow path unit 41 (main scanning direction). Parallel to One end of each pressure chamber 46 communicates with the nozzle 53, and the other end communicates with the manifold 45 via the aperture 54. As a result, each manifold 45 is connected to a number of individual ink flow paths 9 (see FIG. 7) that communicate with the nozzles 53 and are formed for each pressure chamber 46. In FIG. 6, the pressure chamber 46, the gap 55, the aperture 54, the nozzle 53, and the like that are to be drawn with broken lines in the flow path unit 41 are drawn with solid lines for easy understanding of the drawing.

図7は、個別インク流路を示す断面図であり、図6に示すVII−VII線に沿った断面
図である。図7から分かるように、各ノズル53は、圧力室46及びアパーチャ(すなわち絞り)54を介してマニホールド45と連通している。すなわち、マニホールド45の出口からアパーチャ54、圧力室46を経てノズル53に至る1つの流路が構成されている。このようにして、ヘッド本体40には、個別インク流路9が圧力室46ごとに形成されている。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the individual ink flow path, and is a cross-sectional view taken along the line VII-VII shown in FIG. As can be seen from FIG. 7, each nozzle 53 communicates with the manifold 45 through a pressure chamber 46 and an aperture (ie, a throttle) 54. That is, one flow path is formed from the outlet of the manifold 45 to the nozzle 53 through the aperture 54 and the pressure chamber 46. In this way, the individual ink channels 9 are formed in the head body 40 for each pressure chamber 46.

ヘッド本体40は、流路ユニット41とアクチュエータユニット42とを含んでいる。このうち、流路ユニット41は、上から、キャビティプレート81、ベースプレート82、アパーチャプレート83、サプライプレート84、マニホールドプレート85〜88及びノズルプレート89の合計9枚のシート材が積層された積層構造となっている。   The head body 40 includes a flow path unit 41 and an actuator unit 42. Among these, the flow path unit 41 has a laminated structure in which a total of nine sheet materials of a cavity plate 81, a base plate 82, an aperture plate 83, a supply plate 84, manifold plates 85 to 88, and a nozzle plate 89 are laminated from the top. It has become.

アクチュエータユニット42は、後で詳述するように、4枚の圧電シート91〜94(図8参照)の積層体である。4枚の圧電シート91〜94のうちの最上層だけが電界印加時に活性部となる部分を有する層(以下、単に「活性部を有する層」というように記する)とされ、残り3層が活性部を有しない非活性層とされたものである。なお、活性部を有する層となる総数は、要求されるアクチュエータユニット42の変位量に応じて適宜決められるものであり、本実施の形態のように1層に限るものではない。すなわち、複数層積層することもできる。   As will be described in detail later, the actuator unit 42 is a laminated body of four piezoelectric sheets 91 to 94 (see FIG. 8). Of the four piezoelectric sheets 91 to 94, only the uppermost layer is a layer having a portion that becomes an active portion when an electric field is applied (hereinafter simply referred to as “layer having an active portion”), and the remaining three layers are This is a non-active layer having no active part. Note that the total number of layers having active portions is appropriately determined according to the required amount of displacement of the actuator unit 42, and is not limited to one layer as in the present embodiment. That is, a plurality of layers can be stacked.

キャビティプレート81は、圧力室46及び空隙55を構成するほぼ菱形の孔が、アクチュエータユニット42の貼付範囲(接着領域)内に多数設けられた金属プレートである。ベースプレート82は、キャビティプレート81の1つの圧力室46について、圧力室46とアパーチャ54との連絡孔及び圧力室46からノズル53への連絡孔がそれぞれ設けられた金属プレートである。   The cavity plate 81 is a metal plate in which a large number of substantially rhombic holes constituting the pressure chamber 46 and the gap 55 are provided in the pasting range (adhesion region) of the actuator unit 42. The base plate 82 is a metal plate provided with a communication hole between the pressure chamber 46 and the aperture 54 and a communication hole from the pressure chamber 46 to the nozzle 53 with respect to one pressure chamber 46 of the cavity plate 81.

アパーチャプレート83は、キャビティプレート81の1つの圧力室46について、アパーチャ54となる孔のほかに圧力室46からノズル53への連絡孔がそれぞれ設けられた金属プレートである。サプライプレート84は、キャビティプレート81の1つの圧力室46について、アパーチャ54とマニホールド45との連絡孔及び圧力室46からノズル53への連絡孔がそれぞれ設けられた金属プレートである。マニホールドプレート85〜88は、マニホールド45に加えて、キャビティプレート81の1つの圧力室46について、圧力室46からノズル53への連絡孔がそれぞれ設けられた金属プレートである。ノズルプレート89は、キャビティプレート81の1つの圧力室46について、ノズル53がそれぞれ設けられた金属プレートである。   The aperture plate 83 is a metal plate in which a communication hole from the pressure chamber 46 to the nozzle 53 is provided in addition to the hole serving as the aperture 54 for one pressure chamber 46 of the cavity plate 81. The supply plate 84 is a metal plate provided with a communication hole between the aperture 54 and the manifold 45 and a communication hole from the pressure chamber 46 to the nozzle 53 with respect to one pressure chamber 46 of the cavity plate 81. The manifold plates 85 to 88 are metal plates each provided with a communication hole from the pressure chamber 46 to the nozzle 53 for one pressure chamber 46 of the cavity plate 81 in addition to the manifold 45. The nozzle plate 89 is a metal plate in which the nozzles 53 are provided for one pressure chamber 46 of the cavity plate 81.

これら9枚のシート81〜89とアクチュエータユニット42は、図7に示すような個別インク流路9が形成されるように、互いに位置合わせして積層されている。この個別インク流路9は、マニホールド45からまず上方へ向かい、アパーチャ54において水平に延在し、それからさらに上方に向かい、圧力室46において再び水平に延在し、それからしばらくアパーチャ54から離れる方向に斜め下方に向かってから垂直下方にノズル53へと向かう。   These nine sheets 81 to 89 and the actuator unit 42 are stacked in alignment with each other so that the individual ink flow paths 9 as shown in FIG. 7 are formed. The individual ink flow path 9 first extends upward from the manifold 45, extends horizontally in the aperture 54, then further upwards, extends horizontally again in the pressure chamber 46, and then moves away from the aperture 54 for a while. Heading diagonally downward and then vertically downward toward nozzle 53.

図7から明らかなように、各プレートの積層方向において圧力室46とアパーチャ54とは異なるレベルに設けられている。これにより、図6に示すように、アクチュエータユニット42に対向した流路ユニット41内において、1つの圧力室46と連通したアパーチャ54を、当該圧力室46に隣接する別の圧力室46と平面視で同じ位置に配置することが可能となっている。この結果、圧力室46同士が密着して高密度に配列されるため、比較的小さな占有面積のインクジェットヘッド5により高解像度の画像印刷が実現される。   As is clear from FIG. 7, the pressure chamber 46 and the aperture 54 are provided at different levels in the stacking direction of the plates. As a result, as shown in FIG. 6, in the flow path unit 41 facing the actuator unit 42, the aperture 54 communicated with one pressure chamber 46 is seen in plan view with another pressure chamber 46 adjacent to the pressure chamber 46. Can be arranged at the same position. As a result, the pressure chambers 46 are in close contact with each other and are arranged at high density, so that high-resolution image printing is realized by the inkjet head 5 having a relatively small occupation area.

図6に戻って、各圧力室46は、その長い対角線の一端においてノズル53に連通していると共に、長い対角線の他端においてアパーチャ54を介してマニホールド45に連通している。後述するように、アクチュエータユニット42上には、平面形状がほぼひし形で圧力室46よりも一回り小さい個別電極60(図8参照)が、圧力室46と対向するようにマトリクス状に配列されている。さらに、アクチュエータユニット42上には、個別電極60と同じ平面形状及び平面サイズの周縁電極65が、各空隙55と対向するように配置されている。複数の圧力室46は、複数の空隙55によってその周囲を囲まれているため、複数の個別電極60も複数の周縁電極65によってその周囲を囲まれている。なお、図6には、図面を簡略にするために、複数の個別電極60及び周縁電極65のうちの幾つかだけを描いているとともに、個別電極60のみハッチングを施している。   Returning to FIG. 6, each pressure chamber 46 communicates with the nozzle 53 at one end of the long diagonal line, and communicates with the manifold 45 through the aperture 54 at the other end of the long diagonal line. As will be described later, on the actuator unit 42, individual electrodes 60 (see FIG. 8) whose planar shape is almost diamond-shaped and slightly smaller than the pressure chamber 46 are arranged in a matrix so as to face the pressure chamber 46. Yes. Furthermore, a peripheral electrode 65 having the same planar shape and planar size as the individual electrode 60 is arranged on the actuator unit 42 so as to face each gap 55. Since the plurality of pressure chambers 46 are surrounded by a plurality of gaps 55, the plurality of individual electrodes 60 are also surrounded by a plurality of peripheral electrodes 65. In FIG. 6, only some of the plurality of individual electrodes 60 and the peripheral electrode 65 are drawn and only the individual electrodes 60 are hatched in order to simplify the drawing.

また、キャビティプレート81に形成された複数の空隙55は、アクチュエータユニット42及びベースプレート82によって塞がれることによって画定されている。そのため、空隙55にはインク流路が接続されておらず、複数の空隙55はインクで満たされることがない。6本の空隙列56のうち、隣接した4本の空隙列56を構成する複数の空隙55は、配列方向A(副走査方向)及び配列方向Bの2方向に千鳥状配列パターンでマトリクス状に隣接配置されている。また、他の2本の空隙列56を構成する複数の空隙55は、それぞれ配列方向Aに沿って隣接配置されている。圧力室列47の両端部外側にそれぞれ位置する2本の空隙列57は、各空隙列56の端部に位置する1つの空隙55と、各圧力室列47の端部外側において配列方向Aに沿って圧力室46と連続して配置された1つの空隙55とをそれぞれ含んでいる。すなわち、これら空隙列57を構成する複数の空隙55は、配列方向C(主走査方向)及び配列方向Bの2方向に千鳥状配列パターンで2列に隣接配置されている。   The plurality of gaps 55 formed in the cavity plate 81 are defined by being closed by the actuator unit 42 and the base plate 82. Therefore, no ink flow path is connected to the gap 55, and the plurality of gaps 55 are not filled with ink. Among the six gap rows 56, the plurality of gaps 55 constituting the four adjacent gap rows 56 are arranged in a matrix with a staggered arrangement pattern in two directions of arrangement direction A (sub-scanning direction) and arrangement direction B. Adjacent to each other. Further, the plurality of gaps 55 constituting the other two gap rows 56 are adjacently arranged along the arrangement direction A, respectively. The two gap rows 57 positioned outside the both end portions of the pressure chamber row 47 include one gap 55 located at the end portion of each gap row 56 and the arrangement direction A outside the end portion of each pressure chamber row 47. A pressure chamber 46 and a single gap 55 arranged continuously are included. That is, the plurality of gaps 55 constituting these gap rows 57 are adjacently arranged in two rows in a staggered arrangement pattern in two directions of the arrangement direction C (main scanning direction) and the arrangement direction B.

なお、本実施の形態では、圧力室46も空隙55もその形状、サイズ、配置状態に区別なく形成されている。つまり、隣接する圧力室46同士、空隙55同士及び圧力室46と空隙55との離隔距離がすべて同じ距離となっており、全体的には、圧力室46と空隙55とが、配列方向A及び配列方向Bの2方向に千鳥状配列パターンでマトリクス状に隣接配置されている。配列方向Aは、流路ユニット41の長手方向であって、圧力室46の短い方の対角線と平行である。配列方向Bは、配列方向Aと鈍角θをなす圧力室46の一斜辺方向である。このような構成により、空隙55は、圧力室46とほぼ同様な変形状態をとることが可能になっている。このことは、各圧力室46から見た周囲の構造がその設置位置によらず同じとなるので、各圧力室46が受ける構造面からの吐出特性への影響が均一化される。すなわち、インクの吐出特性の均一化に寄与している。   In the present embodiment, both the pressure chamber 46 and the gap 55 are formed without distinction in shape, size, and arrangement state. In other words, the adjacent pressure chambers 46, the gaps 55, and the separation distances between the pressure chambers 46 and the gaps 55 are all the same distance. Adjacently arranged in a matrix in a staggered arrangement pattern in two directions of the arrangement direction B. The arrangement direction A is the longitudinal direction of the flow path unit 41 and is parallel to the shorter diagonal line of the pressure chamber 46. The arrangement direction B is an oblique side direction of the pressure chamber 46 that forms an obtuse angle θ with the arrangement direction A. With such a configuration, the gap 55 can be deformed in substantially the same manner as the pressure chamber 46. This is because the surrounding structure viewed from each pressure chamber 46 is the same regardless of the installation position, so that the influence on the discharge characteristics from the structural surface received by each pressure chamber 46 is made uniform. That is, it contributes to uniform ink ejection characteristics.

配列方向A及び配列方向Bの2方向にマトリクス状に隣接配置された圧力室46は、配列方向Aに沿って解像度に対応した間隙に配置されている。本実施の形態では、各圧力室列47に属する圧力室46に連通するノズル53が配列方向Aに関して37.5dpiに相当する距離ずつ離隔している。各ノズル53の配列方向Aに延びる直線に対する射影点は、印字解像度である150dpiに相当する間隔ずつ離隔している。これは、後述する4つの圧力室列群内で相対位置関係が同じ4つのノズル53は、配列方向Aに延びる直線上の同じ位置に射影されるからである。なお、すべてのノズル53の射影した点の位置が重ならないようにすれば、ノズル53の射影点の間隔を600dpiに相当する間隔ずつ離隔させることができるが、本実施の形態では色ごと(圧力室列群ごと)に複数のノズル53を4つの集団に分け、さらにノズル53の射影点の間隔が600dpiの1/4の解像度(150dpi)に相当する間隔としている。このような解像度に対応して隣接する圧力室46は配列方向Aに沿って37.5dpiに相当する距離ずつ離隔している。また、圧力室46は、流路ユニット41の接着領域内において、配列方向Bに沿って4つの空隙55を挟むようにして16個並べられているとともに、図6の紙面に対して垂直な方向から見て、配列方向Cに沿って2つの空隙55を挟むようにして8個並べられている。   The pressure chambers 46 adjacently arranged in a matrix in two directions of the arrangement direction A and the arrangement direction B are arranged along the arrangement direction A in a gap corresponding to the resolution. In the present embodiment, the nozzles 53 communicating with the pressure chambers 46 belonging to each pressure chamber row 47 are separated by a distance corresponding to 37.5 dpi with respect to the arrangement direction A. Projection points with respect to a straight line extending in the arrangement direction A of the nozzles 53 are separated by an interval corresponding to a print resolution of 150 dpi. This is because the four nozzles 53 having the same relative positional relationship in the four pressure chamber row groups described later are projected at the same position on a straight line extending in the arrangement direction A. Note that if the positions of the projected points of all the nozzles 53 do not overlap, the distance between the projected points of the nozzles 53 can be separated by an interval corresponding to 600 dpi, but in this embodiment, for each color (pressure A plurality of nozzles 53 are divided into four groups for each chamber row group, and the interval between projection points of the nozzles 53 is set to an interval corresponding to a resolution (150 dpi) of 1/4 of 600 dpi. Corresponding to such resolution, the adjacent pressure chambers 46 are separated along the arrangement direction A by a distance corresponding to 37.5 dpi. Further, 16 pressure chambers 46 are arranged in the bonding region of the flow path unit 41 so as to sandwich the four gaps 55 along the arrangement direction B, and are viewed from a direction perpendicular to the paper surface of FIG. Thus, eight pieces are arranged along the arrangement direction C so as to sandwich the two gaps 55.

マトリクス状に配置された多数の圧力室46は、図6に示す配列方向Aに沿って、複数の圧力室列47を形成している。複数の圧力室列47は、図6の紙面に対して垂直な方向から見て、各マニホールド45との相対位置に応じて、第1の圧力室列47a、第2の圧力室列47b、第3の圧力室列47c、及び、第4の圧力室列47dに分けられる。これら第1〜第4の圧力室列47a〜47dは、流路ユニット41の幅方向(主走査方向)における一方から他方(図6中下方から上方)に向けて、47c→47a→47d→47b→47c→47a→・・・47bという順番で周期的に4個ずつ配置されている。これら周期的に配置されて隣接した第1〜第4の圧力室列47が1つの圧力室列群48を形成している。そのため、流路ユニット41の接着領域には、4つの圧力室列群48が形成されている。   A large number of pressure chambers 46 arranged in a matrix form a plurality of pressure chamber rows 47 along the arrangement direction A shown in FIG. The plurality of pressure chamber rows 47 are viewed from the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 6 according to the relative positions with respect to the manifolds 45, the first pressure chamber row 47a, the second pressure chamber row 47b, 3 pressure chamber rows 47c and a fourth pressure chamber row 47d. These first to fourth pressure chamber rows 47a to 47d are 47c → 47a → 47d → 47b from one side in the width direction (main scanning direction) of the flow path unit 41 to the other (from the bottom to the top in FIG. 6). Four pieces are arranged periodically in the order of → 47c → 47a →... 47b. The first to fourth pressure chamber rows 47 arranged periodically and adjacent to each other form one pressure chamber row group 48. Therefore, four pressure chamber row groups 48 are formed in the adhesion region of the flow path unit 41.

各圧力室列群48に属するすべての圧力室46は、同じマニホールド45とそれぞれアパーチャ54を介して連通している。つまり、各圧力室列群48はマニホールド45毎に形成されているため、4つの圧力室列群48は4色のインクに対応する圧力室列群48M,48Y,48C,48Kとなっている。これら4つの圧力室列群48M,48Y,48C,48Kのそれぞれに属する圧力室46がアクチュエータユニット42によって容積変化されることで4色のインクを各圧力室列群48に属する圧力室46と連通したノズル53から吐出することが可能になる。   All the pressure chambers 46 belonging to each pressure chamber row group 48 are communicated with the same manifold 45 through the respective apertures 54. That is, since each pressure chamber row group 48 is formed for each manifold 45, the four pressure chamber row groups 48 are pressure chamber row groups 48M, 48Y, 48C, and 48K corresponding to four colors of ink. The pressure chambers 46 belonging to each of the four pressure chamber row groups 48M, 48Y, 48C, and 48K are changed in volume by the actuator unit 42, whereby the four color inks communicate with the pressure chambers 46 belonging to the respective pressure chamber row groups 48. It becomes possible to discharge from the nozzle 53.

図6に示すように圧力室列群48の第1の圧力室列47aを構成する圧力室46a及び第3の圧力室列47cを構成する圧力室46cにおいては、図6の紙面に対して垂直な方向から見て、配列方向Cに関して、ノズル53が図6の紙面下側に偏在している。そして、ノズル53が、それぞれ対応する圧力室46の下端部の左側付近と隣接している。一方、第2の圧力室列47bを構成する圧力室46b及び第4の圧力室列47dを構成する圧力室46dにおいては、配列方向Cに関して、ノズル53が図6の紙面上側に偏在している。そして、ノズル53が、それぞれ対応する圧力室46の上端部の右側付近と隣接している。第1及び第4の圧力室列47a、47dにおいては、図6の紙面に対して垂直な方向から見て、圧力室46a、46dの半分以上の領域が、マニホールド45と重なっている。第2及び第3の圧力室列47b、47cにおいては、図6の紙面に対して垂直な方向から見て、圧力室46b、46cのほぼ全領域が、マニホールド45と重なっていない。そのため、いずれの圧力室列47に属する圧力室46についてもこれに連通するノズル53がマニホールド45と重ならないようにしつつ、マニホールド45の幅を可能な限り広くして各圧力室46にインクを円滑に供給することが可能となっている。   As shown in FIG. 6, the pressure chambers 46a constituting the first pressure chamber row 47a and the pressure chambers 46c constituting the third pressure chamber row 47c of the pressure chamber row group 48 are perpendicular to the paper surface of FIG. When viewed from the right direction, the nozzle 53 is unevenly distributed on the lower side of the drawing in FIG. The nozzles 53 are adjacent to the vicinity of the left side of the lower end portion of the corresponding pressure chamber 46. On the other hand, in the pressure chambers 46b constituting the second pressure chamber row 47b and the pressure chambers 46d constituting the fourth pressure chamber row 47d, the nozzles 53 are unevenly distributed on the upper side of the drawing in FIG. . The nozzles 53 are adjacent to the vicinity of the right side of the upper end portion of the corresponding pressure chamber 46. In the first and fourth pressure chamber rows 47a and 47d, when viewed from the direction perpendicular to the plane of FIG. 6, more than half of the pressure chambers 46a and 46d overlap the manifold 45. In the second and third pressure chamber rows 47 b and 47 c, almost all the regions of the pressure chambers 46 b and 46 c do not overlap the manifold 45 when viewed from the direction perpendicular to the paper surface of FIG. Therefore, for the pressure chambers 46 belonging to any pressure chamber row 47, the nozzle 53 communicating therewith does not overlap the manifold 45, and the manifold 45 is widened as much as possible to smoothly supply ink to each pressure chamber 46. It is possible to supply to.

また、流路ユニット41のインク吐出面40aにおいて、ノズル53が隣接した4本の空隙列56に属する空隙55と対向する位置に形成されていないため、インク吐出面40aにはブラック色のインクを吐出する複数のノズル53によって構成されたブラック領域(無彩色領域)と、マゼンタ、イエロー及びシアン色のインクを吐出する複数のノズル53によって構成された有彩色領域とに分けられることになる。   Further, since the nozzles 53 are not formed on the ink discharge surface 40a of the flow path unit 41 so as to face the voids 55 belonging to the four adjacent void rows 56, black ink is applied to the ink discharge surface 40a. This is divided into a black area (achromatic area) constituted by a plurality of nozzles 53 to be ejected and a chromatic color area constituted by a plurality of nozzles 53 that eject magenta, yellow and cyan inks.

このように、インク吐出面40aにおいて隣接した4本の空隙列56と対向する領域を挟んで有彩色領域とブラック領域とに分けられることで、ブラックインクが吐出される複数のノズル53と有彩色インクが吐出される複数のノズル53とが隔離された構成となる。そのため、流路ユニット41のインク吐出面40aのメンテナンス時において、ブラックインクと有彩色インクとの混色を抑制することができる。つまり、インク吐出面40aのメンテナンスは、板状の弾性部材からなるブレード(図示せず)でインク吐出面40aに付着した各色のインクを拭き取る。ブラック領域と有彩色領域とが近接していると、ブラックインクがブレードに沿って有彩色領域に移動し、有彩色インクを吐出するノズル53の出口付近にブラックインクが残留してブラックインクと有彩色インクとが混色を起こしてしまう。しかし、本実施の形態のように、ブラック領域と有彩色領域とが離隔されることで、インク吐出時のメンテナンス時にブラックインクがブレードに沿って移動しても有彩色領域にまで到達しにくくなり、ブラックインクと有彩色インクとの混色が起こりにくくなる。   In this way, the ink discharge surface 40a is divided into the chromatic color region and the black region across the region facing the four adjacent gap rows 56, and the plurality of nozzles 53 from which black ink is discharged and the chromatic color A plurality of nozzles 53 from which ink is ejected are isolated. Therefore, during the maintenance of the ink discharge surface 40a of the flow path unit 41, the color mixture of the black ink and the chromatic color ink can be suppressed. That is, in the maintenance of the ink discharge surface 40a, each color ink attached to the ink discharge surface 40a is wiped off with a blade (not shown) made of a plate-like elastic member. When the black area and the chromatic color area are close to each other, the black ink moves along the blade to the chromatic color area, and the black ink remains near the outlet of the nozzle 53 that discharges the chromatic color ink. Color ink causes color mixing. However, as in the present embodiment, the black area and the chromatic color area are separated from each other, so that it is difficult to reach the chromatic color area even if the black ink moves along the blade during maintenance during ink ejection. Further, the color mixture of the black ink and the chromatic color ink hardly occurs.

次に、アクチュエータユニット42及びFPC50の構成について説明する。アクチュエータユニット42上には、流路ユニット41に形成された圧力室46及び空隙55と同じ配列パターンでそれぞれ個別電極60及び周縁電極65が配置されている。いずれの電極60,65も、細長形状に形成されており、マニホールド45の延在方向と直交する方向にその長手方向を有している。各個別電極60は、平面視において圧力室46と対向する位置に配置されている。各周縁電極65は、平面視において空隙55と対向する位置に配置されている。   Next, the configuration of the actuator unit 42 and the FPC 50 will be described. On the actuator unit 42, the individual electrodes 60 and the peripheral electrodes 65 are arranged in the same arrangement pattern as the pressure chambers 46 and the gaps 55 formed in the flow path unit 41, respectively. Each of the electrodes 60 and 65 is formed in an elongated shape, and has a longitudinal direction in a direction orthogonal to the extending direction of the manifold 45. Each individual electrode 60 is disposed at a position facing the pressure chamber 46 in plan view. Each peripheral electrode 65 is disposed at a position facing the gap 55 in plan view.

図8は、アクチュエータユニット42を示しており、(a)は図7における一点鎖線で囲まれた部分の拡大図であり、(b)は個別電極の平面図である。図9は、アクチュエータユニット46の部分拡大平面図である。図10は、図5に示すインクジェットヘッド5の部分拡大平面図である。なお、図9においては、個別電極60にのみハッチングを施し、周縁電極65と区別しやすくしている。また、図10には、図面を分かりやすくするために破線で描くべき配線パターン112や端子113を実線で描いている。図8(a)、(b)に示すように、個別電極60は、平面視において圧力室46の平面領域内に形成された主電極領域61aと、主電極領域61aにつながっており且つ圧力室46の平面領域外に形成された補助電極領域61bとから構成されている。   8A and 8B show the actuator unit 42, where FIG. 8A is an enlarged view of a portion surrounded by a chain line in FIG. 7, and FIG. 8B is a plan view of an individual electrode. FIG. 9 is a partially enlarged plan view of the actuator unit 46. FIG. 10 is a partially enlarged plan view of the inkjet head 5 shown in FIG. In FIG. 9, only the individual electrode 60 is hatched so that it can be easily distinguished from the peripheral electrode 65. Further, in FIG. 10, the wiring pattern 112 and the terminal 113 to be drawn with broken lines are drawn with solid lines for easy understanding of the drawing. As shown in FIGS. 8A and 8B, the individual electrode 60 has a main electrode region 61a formed in a plane region of the pressure chamber 46 in plan view, and is connected to the main electrode region 61a and is a pressure chamber. 46 and an auxiliary electrode region 61b formed outside the planar region.

図8(a)に示すように、アクチュエータユニット46は、それぞれ厚みが15μm程度で同じになるように形成された4枚の圧電シート91,92,93,94を含んでいる。これら圧電シート91〜94は、複数の圧力室46及び空隙55に跨って配置されるように連続した層状の平板(連続平板層)となっている。圧電シート91〜94が連続平板層として複数の圧力室46及び空隙55に跨って配置されることで、例えばスクリーン印刷技術を用いることにより圧電シート91上に個別電極60及び周縁電極65を高密度に配置することが可能となっている。そのため、個別電極46及び周縁電極65にそれぞれ対応する位置に形成される圧力室46及び空隙55をも高密度に配置することが可能となって、高解像度画像の印刷ができるようになる。圧電シート91〜94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からなるものである。   As shown in FIG. 8A, the actuator unit 46 includes four piezoelectric sheets 91, 92, 93, and 94 formed to have the same thickness of about 15 μm. These piezoelectric sheets 91 to 94 are formed into a continuous layered flat plate (continuous flat plate layer) so as to be disposed across the plurality of pressure chambers 46 and the gap 55. Since the piezoelectric sheets 91 to 94 are arranged as a continuous flat plate layer across the plurality of pressure chambers 46 and the gaps 55, the individual electrodes 60 and the peripheral electrodes 65 are densely formed on the piezoelectric sheet 91 by using, for example, a screen printing technique. It is possible to arrange in. Therefore, the pressure chambers 46 and the gaps 55 formed at positions corresponding to the individual electrodes 46 and the peripheral electrodes 65 can be arranged at high density, and high-resolution images can be printed. The piezoelectric sheets 91 to 94 are made of a lead zirconate titanate (PZT) ceramic material having ferroelectricity.

最上層の圧電シート91上に形成された個別電極60の主電極領域61aは、図8(b)に示すように、圧力室46とほぼ相似である略菱形の平面形状を有している。補助電極領域61bは、主電極領域61aの一方の鋭角部から圧力室46の長い方の対角線と平行な方向(すなわち、配列方向C)に延出されている。補助電極領域61bの先端には、円形のランド62が設けられている。図8(b)に示すように、ランド62は、キャビティプレート81において圧力室46が形成されていない領域に対向している。ランド62は、例えばガラスフリットを含む金からなり、図8(a)に示すように、補助電極領域61bにおける先端表面上に形成されている。また、周縁電極65は、図9に示すように、個別電極60と同じ構成を有している。つまり、周縁電極65は、空隙55の平面領域内に形成された主電極領域66aと、主電極領域66aにつながっており且つ空隙55の平面領域外に形成された補助電極領域66bとを有し、補助電極領域66bの先端上にランド67が設けられている。   As shown in FIG. 8B, the main electrode region 61a of the individual electrode 60 formed on the uppermost piezoelectric sheet 91 has a substantially rhombic planar shape that is substantially similar to the pressure chamber 46. The auxiliary electrode region 61b extends from one acute angle portion of the main electrode region 61a in a direction parallel to the longer diagonal line of the pressure chamber 46 (that is, the arrangement direction C). A circular land 62 is provided at the tip of the auxiliary electrode region 61b. As shown in FIG. 8B, the land 62 faces a region where the pressure chamber 46 is not formed in the cavity plate 81. The land 62 is made of gold containing glass frit, for example, and is formed on the tip surface of the auxiliary electrode region 61b as shown in FIG. The peripheral electrode 65 has the same configuration as the individual electrode 60 as shown in FIG. In other words, the peripheral electrode 65 has a main electrode region 66 a formed in the plane region of the gap 55 and an auxiliary electrode region 66 b connected to the main electrode region 66 a and formed outside the plane region of the gap 55. A land 67 is provided on the tip of the auxiliary electrode region 66b.

図9に示すように、キャビティプレート81の圧力室46の配列態様に対応して、複数の個別電極60は配列方向A(副走査方向)に沿って互いに平行に配列された複数の個別電極列63を形成している。複数の個別電極列63は圧力室列47a〜47dのそれぞれに対応するように個別電極列63a〜63dに分けられている。さらに、これら個別電極列63a〜63dを1つの群として、4つの圧力室列群48に対応する4つの個別電極列群64M,64Y,64C,64Kが形成されている。なお、本実施の形態において、4つの個別電極列群64のうち、図9において上方に位置する2つの個別電極列群64M,64Yに属する個別電極60の補助電極領域61bが上方側に配置されており、他の2つの個別電極列群64C,64Kに属する個別電極60の補助電極領域61bが下方側に配置されている。   As shown in FIG. 9, a plurality of individual electrodes 60 are arranged in parallel with each other along the arrangement direction A (sub-scanning direction) in accordance with the arrangement mode of the pressure chambers 46 of the cavity plate 81. 63 is formed. The plurality of individual electrode rows 63 are divided into individual electrode rows 63a to 63d so as to correspond to the pressure chamber rows 47a to 47d, respectively. Further, with these individual electrode rows 63a to 63d as one group, four individual electrode row groups 64M, 64Y, 64C and 64K corresponding to the four pressure chamber row groups 48 are formed. In the present embodiment, among the four individual electrode row groups 64, the auxiliary electrode regions 61b of the individual electrodes 60 belonging to the two individual electrode row groups 64M and 64Y located above in FIG. 9 are arranged on the upper side. The auxiliary electrode regions 61b of the individual electrodes 60 belonging to the other two individual electrode row groups 64C and 64K are arranged on the lower side.

また、複数の周縁電極65もキャビティプレート81の空隙55の配列態様に対応して配列方向A及び配列方向C(主走査方向)に沿って平行に配列された複数の周縁電極列68,69を形成している。つまり、複数の周縁電極65は、個別電極列群64Cと個別電極列群64Kとの間にある互いに隣接した4列の周縁電極列68と、この互いに隣接した4列の周縁電極列68との間で3つの個別電極列群64M,64Y,64Cと1つの個別電極列群64Kとをそれぞれ挟む位置に配列された2列の周縁電極列68と、各個別電極列63の配列方向Aの両端部外側にそれぞれ位置する2列の周縁電極列69とを構成するように配列されている。   In addition, the plurality of peripheral electrodes 65 include a plurality of peripheral electrode rows 68 and 69 arranged in parallel along the arrangement direction A and the arrangement direction C (main scanning direction) corresponding to the arrangement of the gaps 55 of the cavity plate 81. Forming. That is, the plurality of peripheral electrodes 65 include four adjacent peripheral electrode arrays 68 between the individual electrode array group 64C and the individual electrode array group 64K, and the four adjacent peripheral electrode arrays 68. Two peripheral electrode rows 68 arranged at positions sandwiching three individual electrode row groups 64M, 64Y, 64C and one individual electrode row group 64K, respectively, and both ends of each individual electrode row 63 in the arrangement direction A They are arranged so as to constitute two rows of peripheral electrode rows 69 located on the outside of the part.

本実施の形態では、以上の説明のように、有彩色のインク吐出に係る個別電極列群64M,64Y,64Cと無彩色のインク吐出に係る個別電極列群64Kが、それぞれ周縁電極列68,69により取り囲まれている。そのため、各領域に属する圧力室46は、その配設位置にかかわらず周囲から受ける圧電シートの変形の影響(内部応力)がほとんど同じになり、インク吐出特性がさらに均一なものになっている。さらに、複数の周縁電極65は、1つの個別電極列群64Kの周囲を取り囲む無彩色用周縁電極群97と、3つの個別電極列群64M,64Y,64Cの周囲を取り囲む有彩色用周縁電極群98と、両電極群97,98の間に配置され前述の周縁電極列68のうちの内側の2列がなす境界用周縁電極群99とを構成している。この境界用周縁電極群99は、ちょうどマニホールド45Kとマニホールド45Cとの境界部38(図6参照)に対向配置されている。つまり、無彩色用周縁電極群97は、図9において、最も下方に位置する周縁電極列68に属する周縁電極65と、隣接した4列のうちの下方に位置する周縁電極列68に属する周縁電極65と、これら2列の周縁電極列68間に存在する周縁電極列69に属する周縁電極65とによって構成されている。有彩色用周縁電極群98は、図9において、最も上方に位置する周縁電極列68に属する周縁電極65と、隣接した4列のうちの上方に位置する周縁電極列68に属する周縁電極65と、これら2列の周縁電極列68間に存在する周縁電極列69に属する周縁電極65とによって構成されている。   In the present embodiment, as described above, the individual electrode array groups 64M, 64Y, and 64C related to the chromatic ink ejection and the individual electrode array group 64K related to the achromatic ink ejection include the peripheral electrode array 68 and the peripheral electrode array 68, respectively. 69. For this reason, the pressure chambers 46 belonging to the respective regions have almost the same influence (internal stress) of the deformation of the piezoelectric sheet received from the surroundings regardless of the arrangement position, and the ink discharge characteristics are further uniform. Further, the plurality of peripheral electrodes 65 include an achromatic peripheral electrode group 97 surrounding the periphery of one individual electrode array group 64K, and a chromatic peripheral electrode group surrounding the periphery of the three individual electrode array groups 64M, 64Y, 64C. 98 and a boundary peripheral electrode group 99 formed by two inner rows of the peripheral electrode rows 68 disposed between the electrode groups 97 and 98. The boundary peripheral electrode group 99 is disposed so as to face the boundary portion 38 (see FIG. 6) between the manifold 45K and the manifold 45C. That is, the peripheral electrode group 97 for achromatic color is the peripheral electrode 65 belonging to the lowermost peripheral electrode row 68 in FIG. 9 and the peripheral electrode belonging to the lower peripheral electrode row 68 of the four adjacent rows. 65 and the peripheral electrode 65 belonging to the peripheral electrode array 69 existing between the two peripheral electrode arrays 68. In FIG. 9, the chromatic color peripheral electrode group 98 includes a peripheral electrode 65 belonging to the uppermost peripheral electrode array 68, and a peripheral electrode 65 belonging to the upper peripheral electrode array 68 among the four adjacent lines. , And the peripheral electrode 65 belonging to the peripheral electrode array 69 existing between the two peripheral electrode arrays 68.

また、複数の周縁電極65の補助電極領域66bは、隣接する個別電極60の補助電極領域61bと同方向を向くように形成されている。例えば、図9に示すように、最も上方に位置する周縁電極列68では、これに属する周縁電極65の補助電極領域66bが、隣接する個別電極60と同様に、図9中上方に配置されている。逆に、最も下方に位置する周縁電極68では、その補助電極領域66bが図9中下方に配置されている。さらに、各個別電極列63の配列方向Aの延長線上に位置する周縁電極65においても、これに隣接する個別電極60と同様にそれぞれの補助電極領域66bが配置されている。そのため、周縁電極列69は、隣接する個別電極60に対応して、互いに反対方向に配置された補助電極領域66bを有する2種類の周縁電極68から構成されている。   The auxiliary electrode regions 66b of the plurality of peripheral electrodes 65 are formed so as to face the same direction as the auxiliary electrode regions 61b of the adjacent individual electrodes 60. For example, as shown in FIG. 9, in the peripheral electrode row 68 located at the uppermost position, the auxiliary electrode region 66 b of the peripheral electrode 65 belonging to the uppermost peripheral electrode row 68 is arranged in the upper part in FIG. Yes. On the contrary, in the peripheral electrode 68 located at the lowermost position, the auxiliary electrode region 66b is disposed at the lower side in FIG. Further, in the peripheral electrode 65 located on the extension line in the arrangement direction A of each individual electrode row 63, each auxiliary electrode region 66b is arranged similarly to the individual electrode 60 adjacent thereto. Therefore, the peripheral electrode row 69 includes two types of peripheral electrodes 68 having auxiliary electrode regions 66b arranged in opposite directions corresponding to the adjacent individual electrodes 60.

図9に示すように、複数の周縁電極65は、アクチュエータユニット42の上面上に形成された導電部材75,76によってそれぞれ連結されている。このうち、導電部材75は、個別電極列群64Kを取り囲むように配設されている。この導電部材75は、全体的には無彩色用周縁電極群97に属する周縁電極65を連結するものである。さらに、導電部材75は、境界用周縁電極群99の下側に配列された周縁電極65とも連結している。また、導電部材75は、無彩色用周縁電極群97に属する周縁電極65に関して、これに隣接する個別電極60から最も離れた領域どうしを連結するように形成されている。   As shown in FIG. 9, the plurality of peripheral electrodes 65 are connected by conductive members 75 and 76 formed on the upper surface of the actuator unit 42, respectively. Among these, the conductive member 75 is disposed so as to surround the individual electrode array group 64K. The conductive member 75 connects the peripheral electrodes 65 belonging to the achromatic peripheral electrode group 97 as a whole. Further, the conductive member 75 is also connected to the peripheral electrode 65 arranged below the boundary peripheral electrode group 99. The conductive member 75 is formed so as to connect the regions farthest from the individual electrode 60 adjacent to the peripheral electrode 65 belonging to the achromatic peripheral electrode group 97.

導電部材76も導電部材75と同様に、有彩色用周縁電極群98を構成する周縁電極65を電気的に連結し、境界用周縁電極群99の上方側に配列された周縁電極65とも連結している。また、導電部材76は、有彩色用周縁電極群98に属する周縁電極65に関して、これと隣接する個別電極60から最も離れた領域どうしを連結するように形成されている。なお、図9において、導電部材75は左下に位置する周縁電極65部分で分断されている。しかし、1つの導電部材75によって、無彩色用周縁電極群97に属する周縁電極65及び境界用周縁電極群99の下側に配列する周縁電極65が電気的に接続されている。また、導電部材76も左上方に位置する周縁電極65部分で分断されている。しかし、1つの導電部材76によって有彩色用周縁電極群98に属する周縁電極65及び境界用周縁電極群99の上側に配列する周縁電極65が電気的に接続されている。   Similarly to the conductive member 75, the conductive member 76 electrically connects the peripheral electrode 65 constituting the chromatic color peripheral electrode group 98, and is also connected to the peripheral electrode 65 arranged above the boundary peripheral electrode group 99. ing. Further, the conductive member 76 is formed so as to connect the regions farthest from the individual electrode 60 adjacent to the peripheral electrode 65 belonging to the chromatic color peripheral electrode group 98. In FIG. 9, the conductive member 75 is divided at the peripheral electrode 65 located at the lower left. However, the peripheral electrode 65 belonging to the achromatic peripheral electrode group 97 and the peripheral electrode 65 arranged below the boundary peripheral electrode group 99 are electrically connected by one conductive member 75. The conductive member 76 is also divided at the peripheral electrode 65 located at the upper left. However, the peripheral electrode 65 belonging to the chromatic color peripheral electrode group 98 and the peripheral electrode 65 arranged above the boundary peripheral electrode group 99 are electrically connected by one conductive member 76.

アクチュエータユニット42の上面には、図9に示すように、配列方向Cに沿って断続的に形成された表面電極70が周縁電極列69の外側近傍に形成されている。表面電極70は、アクチュエータユニット42の厚み方向に貫通したスルーホール(図示せず)内に充填された導体を介して後述の共通電極72と電気的に接続されている。また、複数の表面電極70のうち、図9中最も下方に位置する表面電極70には、FPC50と電気的に接続されるランド71が形成されている。このランド71も上述したランド62,67と同じ材料から構成されている。   On the upper surface of the actuator unit 42, as shown in FIG. 9, surface electrodes 70 formed intermittently along the arrangement direction C are formed in the vicinity of the outside of the peripheral electrode row 69. The surface electrode 70 is electrically connected to a later-described common electrode 72 through a conductor filled in a through hole (not shown) penetrating in the thickness direction of the actuator unit 42. Further, among the plurality of surface electrodes 70, the surface electrode 70 located at the lowest position in FIG. 9 is formed with lands 71 that are electrically connected to the FPC 50. The land 71 is also made of the same material as the lands 62 and 67 described above.

図8(a)に戻って、最上層の圧電シート91とその下側の圧電シート92との間には、圧電シート91と同じ外形及び略2μmの厚みを有する共通電極72が介在している。個別電極60、周縁電極65及び共通電極72は共に、例えばAg−Pd系などの金属材料からなる。   Returning to FIG. 8A, a common electrode 72 having the same outer shape as the piezoelectric sheet 91 and a thickness of about 2 μm is interposed between the uppermost piezoelectric sheet 91 and the lower piezoelectric sheet 92. . The individual electrode 60, the peripheral electrode 65, and the common electrode 72 are all made of, for example, a metal material such as Ag—Pd.

圧電シート91において、複数の個別電極60及び複数の周縁電極65とそれぞれ対向する領域は、同じ方向で同じ程度の大きさに分極が施された状態になっている。つまり、インクジェットヘッド5の製造時に、共通電極72を接地電位に保持し、個別電極60と周縁電極65とに同じ高い正電位(例えば、40V程度の電位)を与えて分極処理が行われているとする。これにより、圧電シート91において分極した領域の分極方向は、圧電シート91の厚み方向と平行であって個別電極60及び周縁電極65から共通電極72に向かう方向となっている。なお、分極方向を逆方向にする場合は、個別電極60及び周縁電極65を接地電位とし、共通電極72に高い正電位を与えればよい。   In the piezoelectric sheet 91, regions facing the plurality of individual electrodes 60 and the plurality of peripheral electrodes 65 are polarized in the same direction in the same direction. In other words, when the inkjet head 5 is manufactured, the common electrode 72 is held at the ground potential, and the polarization process is performed by applying the same high positive potential (for example, a potential of about 40 V) to the individual electrode 60 and the peripheral electrode 65. And Thus, the polarization direction of the polarized region in the piezoelectric sheet 91 is parallel to the thickness direction of the piezoelectric sheet 91 and is directed from the individual electrode 60 and the peripheral electrode 65 toward the common electrode 72. When the polarization direction is reversed, the individual electrode 60 and the peripheral electrode 65 may be set to the ground potential and a high positive potential may be applied to the common electrode 72.

FPC50は、図8(a)に示すように、ベースフィルム111と、その下面に形成された配線パターン112と、ベースフィルム111の下面のほぼ全体を覆うカバーフィルム115とを含んでいる。図10に示すように、配線パターン112は、複数の個別電極60のそれぞれと電気的に接続される複数の個別配線117と、複数の周縁電極65と導電部材75,76毎にそれぞれ電気的に接続される複数の周縁配線118と、表面電極70と電気的に接続される共通配線119とを有している。個別配線117、周縁配線118及び共通配線119はともに、FPC50の延在方向に沿って延在しており、それらの基端側がドライバIC51に電気的に接続されている。   As shown in FIG. 8A, the FPC 50 includes a base film 111, a wiring pattern 112 formed on the lower surface thereof, and a cover film 115 that covers almost the entire lower surface of the base film 111. As shown in FIG. 10, the wiring pattern 112 is electrically connected to each of the plurality of individual wirings 117 electrically connected to each of the plurality of individual electrodes 60, the plurality of peripheral electrodes 65, and the conductive members 75 and 76. A plurality of peripheral wirings 118 to be connected and a common wiring 119 electrically connected to the surface electrode 70 are provided. The individual wiring 117, the peripheral wiring 118, and the common wiring 119 all extend along the extending direction of the FPC 50, and their base ends are electrically connected to the driver IC 51.

カバーフィルム115には、各配線117〜119の先端と対向する位置に貫通孔116がそれぞれ形成されている。ベースフィルム111、各配線117〜119、及び、カバーフィルム115は、各貫通孔116の中心と各配線117〜119の中心線とが対応し、各配線117〜119の先端外周縁部分がカバーフィルム115に覆われるように、互いに位置合わせして積層されている。FPC50の複数の端子113は、各貫通孔116を介して、配線117〜119とそれぞれ接続されている。   Through holes 116 are formed in the cover film 115 at positions facing the tips of the wires 117 to 119, respectively. In the base film 111, each wiring 117-119, and the cover film 115, the center of each through-hole 116 and the center line of each wiring 117-119 correspond, and the front-end | tip outer periphery part of each wiring 117-119 is a cover film. 115 so as to be covered with each other and stacked. The plurality of terminals 113 of the FPC 50 are connected to the wirings 117 to 119 through the respective through holes 116.

ベースフィルム111及びカバーフィルム115は、いずれも絶縁性を有するシート部材である。本実施の形態において、ベースフィルム111はポリイミド樹脂からなり、カバーフィルム115は感光性材料からなる。このようにカバーフィルム115を感光性材料から構成することで、多数の貫通孔116を形成するのが容易になる。   The base film 111 and the cover film 115 are both sheet members having insulating properties. In the present embodiment, the base film 111 is made of a polyimide resin, and the cover film 115 is made of a photosensitive material. Thus, by forming the cover film 115 from a photosensitive material, it is easy to form a large number of through holes 116.

また、配線パターン112の各配線117〜119は、銅箔により形成されている。端子113は、例えばニッケルなどの導電性材料から構成されている。端子113は、貫通孔116を塞ぐと共に、貫通孔116の外側周縁を覆い、カバーフィルム115の下面より若干突出して形成されている。   Moreover, each wiring 117-119 of the wiring pattern 112 is formed with the copper foil. The terminal 113 is made of a conductive material such as nickel. The terminal 113 closes the through hole 116, covers the outer periphery of the through hole 116, and is formed to protrude slightly from the lower surface of the cover film 115.

図10に示すように、複数の端子113は、個別電極60のランド62、周縁電極65のランド67及び表面電極70のランド71とにそれぞれ対向する位置に配置されている。これら端子113が各ランド62,67,71と半田114によって接合されることで、個別配線117が個別電極60と、周縁配線118が周縁電極65と、共通配線119が表面電極70を介して共通電極72と電気的に接続される。この構成により、ドライバIC51から各配線117〜119を介して吐出信号、スタンバイ信号及び基準信号が対応する個別電極60、周縁電極65及び共通電極72に供給される。   As shown in FIG. 10, the plurality of terminals 113 are arranged at positions facing the lands 62 of the individual electrodes 60, the lands 67 of the peripheral electrode 65, and the lands 71 of the surface electrode 70, respectively. These terminals 113 are joined to the lands 62, 67, 71 by the solder 114, so that the individual wiring 117 is common to the individual electrode 60, the peripheral wiring 118 is the peripheral electrode 65, and the common wiring 119 is common via the surface electrode 70. It is electrically connected to the electrode 72. With this configuration, the ejection signal, the standby signal, and the reference signal are supplied from the driver IC 51 to the corresponding individual electrode 60, the peripheral electrode 65, and the common electrode 72 via the wirings 117 to 119.

次に、アクチュエータユニット42の駆動方法について述べる。アクチュエータユニット42における圧電シート91の分極方向は上述したようにその厚み方向である。つまり、アクチュエータユニット42は、上側の1枚の圧電シート91を活性層が存在する層とし且つ下側の3枚の圧電シート92〜94を非活性層とした、いわゆるユニモルフタイプの構成となっている。したがって、個別電極60を基準となる電位、例えば接地電位に対して正又は負の所定電位とすると、例えば電界と分極方向とが同方向であれば圧電シート91中の個別電極60及び共通電極72とに挟まれた電界印加部分が活性層として働き、圧電横効果により分極方向と直角方向に縮む。一方、圧電シート92〜94は、電界の影響を受けないため自発的には縮まないので、上層の圧電シート91と下層の圧電シート92〜94との間で、分極方向と垂直な方向に変形しようとする(ユニモルフ変形)。このとき、圧電シート91〜94の下面は圧力室46を区画するキャビティプレート81の上面に固定されているので、結果的に圧電シート91〜94は圧力室46側へ凸になるように変形する。このため、圧力室10の容積が低下して、インクの圧力が上昇し、ノズル53からインク滴が吐出される。その後、個別電極60を共通電極72と同じ電位に戻すと、圧電シート91〜94は元の形状になって圧力室46の容積が元の容積に戻るので、インクをマニホールド45側から吸い込む。   Next, a method for driving the actuator unit 42 will be described. The polarization direction of the piezoelectric sheet 91 in the actuator unit 42 is the thickness direction as described above. That is, the actuator unit 42 has a so-called unimorph type configuration in which the upper one piezoelectric sheet 91 is an active layer and the lower three piezoelectric sheets 92 to 94 are inactive layers. Yes. Accordingly, when the individual electrode 60 is set to a reference potential, for example, a predetermined potential that is positive or negative with respect to the ground potential, for example, if the electric field and the polarization direction are the same direction, the individual electrode 60 and the common electrode 72 in the piezoelectric sheet 91. The electric field application portion sandwiched between the two functions as an active layer and contracts in a direction perpendicular to the polarization direction due to the piezoelectric transverse effect. On the other hand, since the piezoelectric sheets 92 to 94 are not affected by the electric field and do not spontaneously shrink, the piezoelectric sheets 92 to 94 are deformed in a direction perpendicular to the polarization direction between the upper piezoelectric sheet 91 and the lower piezoelectric sheets 92 to 94. Try to (unimorph deformation). At this time, since the lower surfaces of the piezoelectric sheets 91 to 94 are fixed to the upper surface of the cavity plate 81 that partitions the pressure chamber 46, the piezoelectric sheets 91 to 94 are deformed so as to protrude toward the pressure chamber 46 as a result. . For this reason, the volume of the pressure chamber 10 is reduced, the pressure of the ink is increased, and ink droplets are ejected from the nozzle 53. Thereafter, when the individual electrode 60 is returned to the same potential as that of the common electrode 72, the piezoelectric sheets 91 to 94 have the original shape, and the volume of the pressure chamber 46 returns to the original volume, so that ink is sucked from the manifold 45 side.

本実施の形態において、実際の駆動手順は、予め個別電極60及び周縁電極65を接地電位と異なるスタンバイ電位に保持しておき、圧力室46の容積を減少させておく。そして、吐出要求がある毎に個別電極60のみを接地電位とする。このとき、圧電シート91〜94が元の形状に戻り、圧力室46の容積が初期状態と比較して増大するので、圧力室46内に負圧が発生する。さらに、個別インク流路9内を負圧の圧力波が伝搬し、インクがマニホールド45側から圧力室46内に吸い込まれる。その後、正圧となった圧力波が圧力室46の中央に戻ってくるタイミングで、再び個別電極60をスタンバイ電位にする。これにより、圧電シート91〜94が圧力室46側へ凸となるように変形し、圧力室46の容積低下により圧力室46内の圧力が上昇し、インク滴が吐出される。つまり、インク滴を吐出させるため、スタンバイ電位→接地電位→スタンバイ電位となる吐出信号を個別電極60に供給することになる。これに対応して、個別電極60がスタンバイ電位にあるとき、圧力室46の容積は、個別電極60が接地電位にあるときの基本容積に比べて減少したものになっている。   In the present embodiment, in the actual driving procedure, the individual electrode 60 and the peripheral electrode 65 are previously held at a standby potential different from the ground potential, and the volume of the pressure chamber 46 is reduced. Each time there is a discharge request, only the individual electrode 60 is set to the ground potential. At this time, the piezoelectric sheets 91 to 94 return to their original shapes, and the volume of the pressure chamber 46 increases as compared with the initial state, so that a negative pressure is generated in the pressure chamber 46. Further, a negative pressure wave propagates through the individual ink flow path 9 and ink is sucked into the pressure chamber 46 from the manifold 45 side. Thereafter, at the timing when the pressure wave that has become positive pressure returns to the center of the pressure chamber 46, the individual electrode 60 is set to the standby potential again. As a result, the piezoelectric sheets 91 to 94 are deformed so as to protrude toward the pressure chamber 46, the pressure in the pressure chamber 46 increases due to a decrease in the volume of the pressure chamber 46, and ink droplets are ejected. In other words, in order to eject ink droplets, an ejection signal of standby potential → ground potential → standby potential is supplied to the individual electrode 60. Correspondingly, when the individual electrode 60 is at the standby potential, the volume of the pressure chamber 46 is smaller than the basic volume when the individual electrode 60 is at the ground potential.

また、階調印刷においては、ノズル53から連続的に吐出されて用紙上で実質的に1ドットを形成するインク滴の数、つまりインク量(体積)で階調表現が行われる。このため、指定された階調度に対応する回数のインク吐出を、指定されたドット領域に対応するノズル53から1回又は連続して複数回行う。一般に、インク吐出を連続して行う場合は、インク滴を吐出させるために供給するパルスとパルスとの間隔をAL(Acoustic Length)とすることが好ましい。これにより、先に吐出されたインク滴を吐出させるときに発生した圧力の残余圧力波と、後に吐出させるインク滴を吐出させるときに発生する圧力の圧力波との周期が一致し、これらが重畳してインク滴を吐出するため圧力が増幅する。本実施の形態においては、後述するようにノズル53からのインク滴の連続吐出回数を3回以下の任意の回数とすることが可能であり、これにより階調表現が実現されている。   In gradation printing, gradation expression is performed by the number of ink droplets that are continuously ejected from the nozzle 53 and form substantially one dot on the paper, that is, the ink amount (volume). For this reason, the number of ink ejections corresponding to the designated gradation is performed once or continuously several times from the nozzle 53 corresponding to the designated dot area. In general, when ink is ejected continuously, it is preferable to set the interval between pulses supplied to eject ink droplets to AL (Acoustic Length). As a result, the period of the residual pressure wave of the pressure generated when ejecting the previously ejected ink droplets coincides with the period of the pressure wave of the pressure generated when ejecting the ink droplets ejected later, and these are superimposed. Then, the pressure is amplified to eject the ink droplets. In the present embodiment, as will be described later, the number of continuous ejections of ink droplets from the nozzle 53 can be set to an arbitrary number of 3 or less, thereby realizing gradation expression.

続いて、インクジェットプリンタ1の制御について以下に説明する。図11は、インクジェットプリンタ1の制御構成を示すブロック図である。図12は、インクジェットヘッド5に与えられる各信号に対応する波形パターンを描いた図である。図11に示すように、インクジェットプリンタ1の内部には、制御部101が設けられている。制御部101は、演算処理装置であるCPU(Central Processing Unit)と、CPUが実行するプログラム及びプログラムに使用されるデータが記憶されているROM(Read Only Memory)と、プログラム実行時にデータを一時記憶するためのRAM(Random Access Memory)とを備えており、これらによって以下に説明する各機能部が構築されている。   Next, control of the ink jet printer 1 will be described below. FIG. 11 is a block diagram illustrating a control configuration of the inkjet printer 1. FIG. 12 is a diagram depicting a waveform pattern corresponding to each signal applied to the inkjet head 5. As shown in FIG. 11, a control unit 101 is provided inside the inkjet printer 1. The control unit 101 is a central processing unit (CPU) that is an arithmetic processing unit, a ROM (Read Only Memory) that stores a program executed by the CPU and data used in the program, and temporarily stores data when the program is executed. RAM (Random Access Memory) for this purpose, and the functional units described below are constructed by these.

制御部101は、PC100からの印刷データに基づいて動作するものであり、図11に示すように、通信部102と、動作制御部103と、印刷制御部104とを備えている。このうち、通信部102は、PC100との通信を行うものである。PC100から送信される印刷データには画像データと動作データとが含まれている。通信部102は、動作データを動作制御部103に出力し、画像データを印刷制御部104に出力する。動作制御部103は、PC100及び印刷制御部104からの指示に基づいて、プーリ14を駆動するモータ17、プラテンローラ18を駆動するモータ及びカム22などを駆動制御する。   The control unit 101 operates based on print data from the PC 100, and includes a communication unit 102, an operation control unit 103, and a print control unit 104 as shown in FIG. Among these, the communication part 102 communicates with PC100. The print data transmitted from the PC 100 includes image data and operation data. The communication unit 102 outputs operation data to the operation control unit 103 and outputs image data to the print control unit 104. The operation control unit 103 drives and controls the motor 17 that drives the pulley 14, the motor that drives the platen roller 18, the cam 22, and the like based on instructions from the PC 100 and the print control unit 104.

制御部101には電源108が接続されている。電源108は、スタンバイ電位に保持された高電位信号、接地電位に保持された基準信号、及び、高電位信号よりも低い正電位に保持された低電位信号の3つの信号に必要な電圧を商用交流電源から生成し、制御部101に供給する。本実施の形態では、高電位信号134用の20V、低電位信号用の3.3V及び接地電位が電源108により生成される。なお、基準信号用の配線は、高電位信号と低電位信号とのそれぞれについて1つずつ設けられてもよい。   A power source 108 is connected to the control unit 101. The power supply 108 commercializes voltages necessary for three signals: a high potential signal held at a standby potential, a reference signal held at a ground potential, and a low potential signal held at a positive potential lower than the high potential signal. It is generated from an AC power supply and supplied to the control unit 101. In the present embodiment, the power supply 108 generates 20 V for the high potential signal 134, 3.3 V for the low potential signal, and the ground potential. Note that one reference signal line may be provided for each of the high potential signal and the low potential signal.

印刷制御部104は、画像データを記憶するための画像データ記憶部105と、波形パターン記憶部106と、印刷信号生成部107とを備えている。画像データ記憶部101には、画像データを構成する各画素の階調値(8ビット(256階調))のビットマップデータがマゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの各色毎に記憶される。波形パターン記憶部106は、ノズル53からインク滴を吐出して用紙上にドットを形成するために個別電極60にのみ供給される吐出信号の波形パターンを示す3種類の波形パターン信号131〜133を記憶している。   The print control unit 104 includes an image data storage unit 105 for storing image data, a waveform pattern storage unit 106, and a print signal generation unit 107. The image data storage unit 101 stores bitmap data of gradation values (8 bits (256 gradations)) of each pixel constituting the image data for each color of magenta, yellow, cyan, and black. The waveform pattern storage unit 106 stores three types of waveform pattern signals 131 to 133 that indicate waveform patterns of ejection signals supplied only to the individual electrodes 60 in order to eject ink droplets from the nozzles 53 and form dots on the paper. I remember it.

印刷信号生成部107は、画像データ記憶部105に記憶された色毎のデータに基づいて、各ノズル53からのインク吐出量(連続インク吐出回数)を順次指示する印刷信号を生成する。この印刷信号には、インク吐出時の周縁電極65に印加する電位をどのレベルにするかを指示する信号も含まれている。この維持すべき電位の指示は、無彩色用周縁電極群97及び有彩色用周縁電極群98毎に行うことができるようになっており、本実施の形態において、印刷信号生成部107は、全色のインクが吐出されているときには、すべての周縁電極65をスタンバイ電位とする。さらに、ブラックインクだけが吐出されているときには、無彩色用周縁電極群97に属する周縁電極65だけをスタンバイ電位とし且つ有彩色用周縁電極群98に属する周縁電極65を接地電位とするような印刷信号を生成する。なお、印刷信号は2ビットのシリアル信号である。   The print signal generation unit 107 generates a print signal that sequentially indicates the ink discharge amount (number of continuous ink discharges) from each nozzle 53 based on the data for each color stored in the image data storage unit 105. This print signal includes a signal that indicates which level the potential applied to the peripheral electrode 65 during ink ejection is to be set. The instruction of the potential to be maintained can be performed for each of the achromatic color peripheral electrode group 97 and the chromatic color peripheral electrode group 98. In the present embodiment, the print signal generation unit 107 When the color ink is ejected, all the peripheral electrodes 65 are set to the standby potential. Further, when only black ink is discharged, only the peripheral electrode 65 belonging to the achromatic color peripheral electrode group 97 is set to the standby potential, and the peripheral electrode 65 belonging to the chromatic color peripheral electrode group 98 is set to the ground potential. Generate a signal. The print signal is a 2-bit serial signal.

図12(a)〜(c)には、階調制御用の3種類の吐出信号の波形パターン信号131〜133が示されており、図12(d)には、高電位信号134(後述するスタンバイ信号に等しい)が示されており、図12(e)には、基準信号135が示されている。なお、縦軸は電位を、横軸は時刻をそれぞれ示している。   12A to 12C show waveform pattern signals 131 to 133 of three types of ejection signals for gradation control, and FIG. 12D shows a high potential signal 134 (described later). The reference signal 135 is shown in FIG. 12 (e). Note that the vertical axis represents potential and the horizontal axis represents time.

図12(a)に示す波形パターン信号131は、印刷用紙上においてインク滴1滴分のドットを形成するために用いられる。図12(b)に示す波形パターン信号132は、印刷用紙上においてインク滴2滴分のドットを形成するために用いられる。図12(c)に示す波形パターン信号133は、印刷用紙上においてインク滴3滴分のドットを形成するために用いられる。図12(a)〜(c)に示す波形パターン信号131〜133において、ハイレベル電位は例えば3.3Vである。そして、後述するように、波形パターン信号131〜133は、ドライバIC51において、ハイレベル電位が20Vとなるように増幅される。   A waveform pattern signal 131 shown in FIG. 12A is used to form a dot for one ink droplet on the printing paper. The waveform pattern signal 132 shown in FIG. 12B is used to form dots for two ink droplets on the printing paper. A waveform pattern signal 133 shown in FIG. 12C is used to form dots for three ink droplets on the printing paper. In the waveform pattern signals 131 to 133 shown in FIGS. 12A to 12C, the high level potential is, for example, 3.3V. As will be described later, the waveform pattern signals 131 to 133 are amplified by the driver IC 51 so that the high level potential becomes 20V.

図12(a)〜(c)に示すように、波形パターン信号131〜133はともに、パルス幅及びパルス間が実質的にALとなっており、さらに最後のパルスがインク吐出後に個別インク流路9内に残留する圧力を除去するためのキャンセルパルスとなっている。キャンセルパルスは、残留圧力と正負が反転した新たな圧力を個別インク流路9に発生させる。これにより、残留圧力が相殺される。   As shown in FIGS. 12A to 12C, the waveform pattern signals 131 to 133 both have a pulse width and a pulse interval that are substantially AL, and the final pulse is an individual ink channel after ink ejection. This is a cancel pulse for removing the pressure remaining in 9. The cancel pulse generates a new pressure in which the residual pressure and the positive / negative are reversed in the individual ink channel 9. Thereby, the residual pressure is offset.

図11に示すように、印刷制御部104は、FPC50上のドライバIC51と接続されている。印刷制御部104は、印刷信号生成部107が生成した印刷信号、及び、波形パターン記憶部106に記憶された3つの波形パターン信号131〜133と共に、電源108が生成した低電位信号、高電位信号134及び基準信号135をドライバIC51に供給する。ドライバIC51は、基準信号135(接地電位)を常に共通配線119を介して共通電極72に供給する。このドライバIC51は、波形選択部141と吐出信号生成部142とを含んでいる。波形選択部141は、印刷信号に基づいて、各個別電極60に供給すべき波形パターンを、3つの波形パターン信号131〜133及び高電位信号134の4つの信号中から順次選択すると共に、無彩色用周縁電極群97及び有彩色用周縁電極群98に供給すべき波形パターンを、低電位信号及び基準信号135の2つの信号の中から順次選択する。   As shown in FIG. 11, the print control unit 104 is connected to a driver IC 51 on the FPC 50. The print control unit 104 includes a low potential signal and a high potential signal generated by the power source 108 together with the print signal generated by the print signal generation unit 107 and the three waveform pattern signals 131 to 133 stored in the waveform pattern storage unit 106. 134 and the reference signal 135 are supplied to the driver IC 51. The driver IC 51 always supplies the reference signal 135 (ground potential) to the common electrode 72 via the common wiring 119. The driver IC 51 includes a waveform selection unit 141 and an ejection signal generation unit 142. The waveform selection unit 141 sequentially selects a waveform pattern to be supplied to each individual electrode 60 from the four signals of the three waveform pattern signals 131 to 133 and the high potential signal 134 on the basis of the print signal, and achromatic color. A waveform pattern to be supplied to the peripheral electrode group 97 for chromatic color and the peripheral electrode group 98 for chromatic color is sequentially selected from two signals of a low potential signal and a reference signal 135.

吐出信号生成部142は、各個別電極60について印刷信号に基づいて上記4つの信号の中から波形選択部141が選択した信号を、そのハイレベル電位が20Vとなるように高電位信号134を用いて変調増幅する。ドライバIC51は、このようにして生成された吐出信号を、FPC50の個別配線117を介して対応する各個別電極60に供給する。さらに、吐出信号生成部142は、無彩色用周縁電極群97及び有彩色用周縁電極群98について印刷信号に基づいて上記2つの信号の中から波形選択部141が選択した信号のうち低電位信号を、その電位が20Vとなるように高電位信号134を用いて増幅することでスタンバイ信号(図12(d)に示された高電位信号134と同じ信号)を生成する。そして、ドライバIC51は、スタンバイ信号又は基準信号135(接地電位)を、FPC50の周縁配線118を介して無彩色用周縁電極群97及び有彩色用周縁電極群98に供給する。これにより、全色のインクが吐出されるようなカラー印刷時においては、すべての周縁電極65にスタンバイ信号が与えられる。一方、ブラックインクだけが吐出されるような単色印刷時においては、無彩色用周縁電極群97にはスタンバイ信号が与えられるが、有彩色用周縁電極群98には基準信号135が与えられることになる。したがって、スタンバイ信号をすべての周縁電極65に供給する必要がなくなるので、消費電力が小さくなる。   The ejection signal generation unit 142 uses the signal selected by the waveform selection unit 141 from the above four signals based on the print signal for each individual electrode 60, and uses the high potential signal 134 so that the high level potential is 20V. Modulation and amplification. The driver IC 51 supplies the ejection signal thus generated to each corresponding individual electrode 60 via the individual wiring 117 of the FPC 50. Further, the ejection signal generation unit 142 selects a low potential signal among the signals selected by the waveform selection unit 141 from the two signals based on the print signal for the achromatic peripheral electrode group 97 and the chromatic peripheral electrode group 98. Is amplified using the high potential signal 134 so that the potential becomes 20 V, thereby generating a standby signal (the same signal as the high potential signal 134 shown in FIG. 12D). The driver IC 51 supplies a standby signal or reference signal 135 (ground potential) to the achromatic color peripheral electrode group 97 and the chromatic color peripheral electrode group 98 via the peripheral wiring 118 of the FPC 50. As a result, during color printing in which all color inks are ejected, standby signals are given to all the peripheral electrodes 65. On the other hand, during monochrome printing in which only black ink is ejected, a standby signal is applied to the achromatic peripheral electrode group 97, while a reference signal 135 is applied to the chromatic peripheral electrode group 98. Become. Therefore, it is not necessary to supply a standby signal to all the peripheral electrodes 65, so that power consumption is reduced.

さらに、吐出信号が個別電極60に供給されるまでの待ち受け期間において、吐出信号生成部142は、すべての個別電極60とすべての周縁電極65に対してスタンバイ信号を供給する。このうち、個別電極60については、高電位信号134がスタンバイ信号として供給される。一方、周縁電極65に対しては、吐出信号生成部142が、低電位信号に基づいて高電位信号134から電位が20Vのスタンバイ信号を生成して供給する。すなわち、吐出信号の供給を待ち受けるために、本実施の形態では、周縁電極65にも個別電極60と同様にスタンバイ信号が供給される。なお、吐出信号が供給された後には、無彩色用周縁電極群97及び有彩色用周縁電極群98に対して、上述のようにスタンバイ信号を選択的に供給する。   Further, in a standby period until the ejection signal is supplied to the individual electrodes 60, the ejection signal generation unit 142 supplies standby signals to all the individual electrodes 60 and all the peripheral electrodes 65. Among these, for the individual electrode 60, the high potential signal 134 is supplied as a standby signal. On the other hand, the ejection signal generator 142 generates and supplies a standby signal having a potential of 20 V from the high potential signal 134 to the peripheral electrode 65 based on the low potential signal. That is, in order to wait for the supply of the discharge signal, the standby signal is supplied to the peripheral electrode 65 as well as the individual electrode 60 in the present embodiment. After the discharge signal is supplied, the standby signal is selectively supplied to the achromatic color peripheral electrode group 97 and the chromatic color peripheral electrode group 98 as described above.

以上のように、本実施の形態のインクジェットヘッド5によると、圧電シート91において、周縁電極65と共通電極72とに挟まれた領域、及び、個別電極60と共通電極72とに挟まれた領域が共に実質的に同程度に分極されている。そのため、個別電極60がその配列方向に関して最も外側にあったとしても、配列方向で隣接する圧電シート91の部位、この場合は、隣接する周縁電極65側及びこれと反対側で隣接する個別電極60側からそれぞれ同程度の歪みが誘起される。この歪みは、他の個別電極60が配設された部位に誘起される歪みとほとんど変わりがない。すなわち、各個別電極60に対する隣接部位からの歪みの分布が均一化された状態になっている。さらに、インク吐出時でも、個別電極60の設置位置に係わらず、その配列方向の両側から受けるこの歪みの影響は同程度になっているといえる。したがって、配列方向に関して最も外側にある圧力室46に連通したノズル53とそれ以外の圧力室46に連通したノズル53とのインク吐出特性のばらつきを抑えることができる。また、複数の周縁電極65がアクチュエータユニット42上に配置された導電部材75,76を介して互いに電気的に接続されているので、分極を行うために必要な周縁配線118を複数の周縁電極65のそれぞれに接合する必要がなくなり、配線構造が簡略化される。すなわち、周縁配線118が導電部材75,76に対応した数だけ形成されていればよいので、FPC50の配線構造が簡略化される。   As described above, according to the inkjet head 5 of the present embodiment, in the piezoelectric sheet 91, the region sandwiched between the peripheral electrode 65 and the common electrode 72 and the region sandwiched between the individual electrode 60 and the common electrode 72. Are both polarized to substantially the same degree. Therefore, even if the individual electrode 60 is on the outermost side with respect to the arrangement direction, the portions of the piezoelectric sheet 91 adjacent in the arrangement direction, in this case, the adjacent peripheral electrode 65 side and the individual electrode 60 adjacent on the opposite side. The same degree of distortion is induced from each side. This strain is almost the same as the strain induced at the site where the other individual electrode 60 is disposed. In other words, the strain distribution from the adjacent portion with respect to each individual electrode 60 is in a uniform state. Furthermore, even when ink is ejected, regardless of the installation position of the individual electrodes 60, it can be said that the influence of this distortion received from both sides in the arrangement direction is almost the same. Accordingly, it is possible to suppress variations in ink ejection characteristics between the nozzle 53 communicating with the pressure chamber 46 located on the outermost side in the arrangement direction and the nozzle 53 communicating with the other pressure chamber 46. In addition, since the plurality of peripheral electrodes 65 are electrically connected to each other via the conductive members 75 and 76 disposed on the actuator unit 42, the peripheral wiring 118 necessary for performing polarization is connected to the plurality of peripheral electrodes 65. Therefore, it is not necessary to join each of them, and the wiring structure is simplified. That is, it is only necessary that the peripheral wiring 118 is formed in a number corresponding to the conductive members 75 and 76, so that the wiring structure of the FPC 50 is simplified.

さらに、インク吐出時では、個別電極60と共通電極72との間に電圧(吐出信号によるもの)が印加されると、この部分の圧電シート91〜94が変形する。この変形は、隣接する圧力室46における圧電シート91〜94の不必要な歪みやこれに伴う変形をうむことになる。しかし、高電位に保持されたスタンバイ信号が周縁電極65に供給されているので、圧電シート91〜94において、複数の個別電極60と対向する領域と、周縁電極65に対向する領域とが同じように圧力室46側に凸変形する。これにより、ノズル53からのインク吐出時に、個別電極60の設置位置に係わらず、この個別電極60と対向する圧電シート91〜94の領域が、その配列方向の両側から受ける歪みやこれに伴う変形が同程度となる。したがって、配列方向に関して最も外側にある個別電極60に係るノズル53とそれ以外の個別電極60に係るノズル53とのインク吐出特性のばらつきを抑えることができる。加えて、インク吐出時にもスタンバイ信号が引き続き周縁電極65に供給されているので、周縁電極65が浮遊電位になりにくくなる。仮に周縁電極65に電位を与えずに周縁電極65に隣接した個別電極60に電位を与えると、周縁電極65やこれに接続された周縁配線118などが個別配線117の電位や個別電極60からの電界の影響を受けて、周縁電極65が不安定な浮遊電位になる可能性がある。そのため、ときとして意図しない圧電シート91〜94の変形が生じ、インク吐出に悪影響を与える。しかし、本実施の形態では、周縁電極65にスタンバイ信号が供給されているので、周縁電極65が浮遊電位になることに起因した吐出への悪影響が生じにくくなる。その結果、吐出性能が安定したものとなる。   Furthermore, when ink is ejected, when a voltage (by the ejection signal) is applied between the individual electrode 60 and the common electrode 72, the piezoelectric sheets 91 to 94 in this portion are deformed. This deformation results in unnecessary distortion of the piezoelectric sheets 91 to 94 in the adjacent pressure chambers 46 and deformation associated therewith. However, since the standby signal held at a high potential is supplied to the peripheral electrode 65, the region facing the plurality of individual electrodes 60 and the region facing the peripheral electrode 65 are the same in the piezoelectric sheets 91 to 94. Then, it deforms convexly toward the pressure chamber 46 side. As a result, when ink is ejected from the nozzles 53, regardless of the installation position of the individual electrodes 60, the regions of the piezoelectric sheets 91 to 94 facing the individual electrodes 60 are subjected to distortions and deformations caused by both sides in the arrangement direction. Are comparable. Therefore, it is possible to suppress variations in ink ejection characteristics between the nozzles 53 related to the individual electrodes 60 located on the outermost side in the arrangement direction and the nozzles 53 related to the other individual electrodes 60. In addition, since the standby signal is continuously supplied to the peripheral electrode 65 even when ink is ejected, the peripheral electrode 65 is unlikely to become a floating potential. If a potential is applied to the individual electrode 60 adjacent to the peripheral electrode 65 without applying a potential to the peripheral electrode 65, the peripheral electrode 65, the peripheral wiring 118 connected to the peripheral electrode 65, etc. Under the influence of the electric field, the peripheral electrode 65 may become an unstable floating potential. As a result, unintended piezoelectric sheets 91 to 94 are sometimes deformed, which adversely affects ink ejection. However, in the present embodiment, since the standby signal is supplied to the peripheral electrode 65, it is difficult for adverse effects on ejection to occur due to the peripheral electrode 65 becoming a floating potential. As a result, the discharge performance becomes stable.

また、多数の圧力室46がマトリクス状に二次元配列されている場合においても、上述のように配列方向に関して最も外側にある個別電極60に係るノズル53とそれ以外の個別電極60に係るノズル53とのインク吐出特性のばらつきを抑えることができる。   Further, even when a large number of pressure chambers 46 are two-dimensionally arranged in a matrix, as described above, the nozzle 53 related to the outermost individual electrode 60 in the arrangement direction and the nozzle 53 related to the other individual electrodes 60 as described above. Variation in ink ejection characteristics can be suppressed.

また、個別電極60と周縁電極65とが同じ平面形状及び平面サイズになっているので、圧電シート91において、個別電極60及び周縁電極65と対向したそれぞれの分極領域が同じ平面形状及び同じ平面サイズとなる。そのため、配列方向に関して、最も外側の個別電極60に対応する圧電シート91の領域について、隣接する周縁電極65側から誘起される歪みと、隣接する個別電極60側から誘起される歪みとがほとんど同じになる。加えて、ノズル53からのインク吐出時にも、個別電極60の位置によらず、圧電シート91がこの配列方向の両側の領域から受ける歪みやこれに伴う変形はほとんど同じになる。さらに、周縁電極65の補助電極領域66bが、隣接する個別電極60の補助電極領域61bと同じ側の端部に形成されているので、上述と同様に、圧電シート91が配列方向の両側の領域から受ける歪みやこれに伴う変形の差がさらに小さくなる。したがって、配列方向に関して最も外側にある圧力室46に連通したノズル53とそれ以外の圧力室46に連通したノズル53とのインク吐出特性のばらつきをさらに抑えることができる。   Further, since the individual electrode 60 and the peripheral electrode 65 have the same planar shape and planar size, in the piezoelectric sheet 91, the respective polarization regions facing the individual electrode 60 and the peripheral electrode 65 have the same planar shape and the same planar size. It becomes. Therefore, with respect to the arrangement direction, in the region of the piezoelectric sheet 91 corresponding to the outermost individual electrode 60, the strain induced from the adjacent peripheral electrode 65 side is almost the same as the strain induced from the adjacent individual electrode 60 side. become. In addition, even when ink is ejected from the nozzles 53, the distortion that the piezoelectric sheet 91 receives from the regions on both sides in the arrangement direction and the deformations associated therewith are almost the same regardless of the position of the individual electrodes 60. Further, since the auxiliary electrode region 66b of the peripheral electrode 65 is formed at the end on the same side as the auxiliary electrode region 61b of the adjacent individual electrode 60, the piezoelectric sheet 91 is formed on both sides in the arrangement direction as described above. The difference in distortion and deformation caused by this is further reduced. Accordingly, it is possible to further suppress variations in ink ejection characteristics between the nozzle 53 communicating with the pressure chamber 46 located on the outermost side in the arrangement direction and the nozzle 53 communicating with the other pressure chamber 46.

また、空隙55が周縁電極65と対向する位置に形成されているので、圧電シート91〜94において、周縁電極65と対向する領域が、個別電極60と対向する領域が圧力室46側に凸変形するのと同じように、空隙55側に凸変形することが可能になる。さらに、空隙55と圧力室46とが同じ平面形状及び平面サイズになっているので、例えば、各電極にスタンバイ信号が供給されたときに、対応する圧力室46及び空隙55側にそれぞれ同じように凸変形する。これにより、ノズル53からのインク吐出時に、個別電極60がその配列方向の最も外側にあったとしても、この個別電極60に対向する圧電シート91〜94の領域に生じる歪みや変形は、配列方向の内側の部位におけるものとほとんど同じになる。したがって、配列方向に関して最も外側にある個別電極60に係るノズル53とそれ以外のノズル53とのインク吐出特性のばらつきをさらに抑えることができる。   Further, since the gap 55 is formed at a position facing the peripheral electrode 65, in the piezoelectric sheets 91 to 94, the region facing the peripheral electrode 65 is convexly deformed to the pressure chamber 46 side. In the same manner as described above, the convex deformation toward the gap 55 side is possible. Further, since the gap 55 and the pressure chamber 46 have the same planar shape and plane size, for example, when a standby signal is supplied to each electrode, the corresponding pressure chamber 46 and the gap 55 are respectively the same. Convex deformation. As a result, even when the individual electrode 60 is located on the outermost side in the arrangement direction when ink is ejected from the nozzles 53, the distortion or deformation that occurs in the region of the piezoelectric sheets 91 to 94 facing the individual electrode 60 is It is almost the same as that in the part inside. Therefore, it is possible to further suppress variations in ink ejection characteristics between the nozzle 53 related to the individual electrode 60 located on the outermost side in the arrangement direction and the other nozzles 53.

また、配列方向に関して周縁電極65と最も外側にある個別電極60との離隔距離が個別電極60どうしの離隔距離と同じ距離になっているので、圧電シート91〜94において、個別電極60及び周縁電極65と対向するそれぞれの領域どうしも、配列方向に関して同じ離隔距離となる。そのため、これら領域どうしの離隔距離の差による歪みやそれに伴う変形の差がなくなる。したがって、配列方向に関して最も外側にある個別電極60に係るノズル53とそれ以外のノズル53とのインク吐出特性のばらつきをさらに抑えることができる。   In addition, since the separation distance between the peripheral electrode 65 and the outermost individual electrode 60 in the arrangement direction is the same as the separation distance between the individual electrodes 60, the individual electrodes 60 and the peripheral electrodes in the piezoelectric sheets 91 to 94. Each of the regions facing 65 has the same separation distance in the arrangement direction. Therefore, there is no distortion due to the difference in the separation distance between these regions and the difference in deformation accompanying the distortion. Therefore, it is possible to further suppress variations in ink ejection characteristics between the nozzle 53 related to the individual electrode 60 located on the outermost side in the arrangement direction and the other nozzles 53.

また、アクチュエータユニット21の上面(圧電シート91上)には、配列方向Aの一端部側に、個別電極60とで周縁電極65を挟むようにして表面電極70が形成されている。つまり、同一平面上において個別電極60と表面電極70との間に周縁電極65が形成されている。そのため、個別電極60と表面電極70とがマイグレーションに起因して電気的に接続されるのを防止することができる。これは、共通電極72に基準信号を供給して接地電位としたときに表面電極70も接地電位となる。そして、この状態で個別電極60にスタンバイ信号や吐出信号を供給しても、個別電極60と表面電極70との間には、周縁電極65が存在するので、個別電極60と表面電極70との間に直接的なマイグレーションが生じなくなる。これにより、個別電極60と表面電極70とが直接電気的に接続されることがなくなる。   A surface electrode 70 is formed on the upper surface of the actuator unit 21 (on the piezoelectric sheet 91) on one end side in the arrangement direction A so as to sandwich the peripheral electrode 65 with the individual electrode 60. That is, the peripheral electrode 65 is formed between the individual electrode 60 and the surface electrode 70 on the same plane. Therefore, it is possible to prevent the individual electrode 60 and the surface electrode 70 from being electrically connected due to migration. This is because when the reference signal is supplied to the common electrode 72 to obtain the ground potential, the surface electrode 70 also becomes the ground potential. In this state, even if a standby signal or an ejection signal is supplied to the individual electrode 60, the peripheral electrode 65 exists between the individual electrode 60 and the surface electrode 70. There will be no direct migration in between. Thereby, the individual electrode 60 and the surface electrode 70 are not directly electrically connected.

また、導電部材75,76は、周縁電極65において隣接した個別電極60から最も離れた領域を連結している。そのため、配列方向に関して最も外側にある個別電極60に対向する圧電シート91〜94の領域が、導電部材75,76に対向する領域の分極や変形によって誘起される不必要な歪みや変形を、最小限に抑えることができる。つまり、圧電シート91〜94において、特定部位で生じた内部応力や変形が影響する度合いは、この部位との離隔距離により決まる。本実施の形態のように、導電部材75,76の配設位置は、配列方向最も外側にある個別電極60からも離れたところに位置するため、例え各導電部材75,76にスタンバイ信号が供給されたとしても、隣接する個別電極60に対するその影響力は弱くなっている。また、周縁電極列68において、個別電極60と同じように細長形状を有する複数の周縁電極65の端部が、導電部材75,76によって連結されている。そのため、導電部材75,76が当該周縁電極65に隣接した個別電極60から離れた位置になる。これにより上述した効果を得ることができる。   In addition, the conductive members 75 and 76 connect the regions farthest from the adjacent individual electrodes 60 in the peripheral electrode 65. Therefore, the region of the piezoelectric sheets 91 to 94 facing the outermost individual electrodes 60 in the arrangement direction minimizes unnecessary distortion and deformation induced by polarization and deformation of the regions facing the conductive members 75 and 76. It can be suppressed to the limit. That is, in the piezoelectric sheets 91 to 94, the degree of influence of internal stress and deformation generated at a specific part is determined by the separation distance from this part. As in the present embodiment, since the conductive members 75 and 76 are disposed at a position away from the individual electrodes 60 located on the outermost side in the arrangement direction, standby signals are supplied to the conductive members 75 and 76, for example. Even if it is done, its influence on the adjacent individual electrode 60 is weakened. In the peripheral electrode array 68, the ends of the plurality of peripheral electrodes 65 having an elongated shape as in the individual electrode 60 are connected by conductive members 75 and 76. Therefore, the conductive members 75 and 76 are positioned away from the individual electrode 60 adjacent to the peripheral electrode 65. Thereby, the effect mentioned above can be acquired.

また、個別電極60及び周縁電極65の長手方向がマニホールド45の延在方向と直交する方向であるため、個別電極60及び周縁電極65を複数配置することが可能になる。   Further, since the longitudinal direction of the individual electrode 60 and the peripheral electrode 65 is a direction orthogonal to the extending direction of the manifold 45, a plurality of the individual electrodes 60 and the peripheral electrodes 65 can be arranged.

また、導電部材75が無彩色用周縁電極群97に属する周縁電極65を連結し、導電部材76が有彩色用周縁電極群98に属する周縁電極65を連結しているので、区別してスタンバイ信号を供給することが可能になる。そのため、消費電力を小さくすることが可能になる。加えて、すべての周縁電極65に対応する周縁配線を形成する必要がないので、FPC50の周縁配線本数が少なくなり、FPC50の構成がより簡易となる。   Further, since the conductive member 75 connects the peripheral electrode 65 belonging to the achromatic peripheral electrode group 97 and the conductive member 76 connects the peripheral electrode 65 belonging to the chromatic peripheral electrode group 98, the standby signal is distinguished. It becomes possible to supply. Therefore, power consumption can be reduced. In addition, since it is not necessary to form the peripheral wiring corresponding to all the peripheral electrodes 65, the number of peripheral wirings of the FPC 50 is reduced, and the configuration of the FPC 50 is further simplified.

本実施の形態においては、境界用周縁電極群99に属する周縁電極65が、導電部材75,76によって周縁電極列68ごとに電気的に接続されているが、無彩色用周縁電極群97、有彩色用周縁電極群98及び境界用周縁電極群99にそれぞれ属する周縁電極65が3つの導電部材77〜79によって周縁電極群ごとに互いに電気的に接続されていてもよい。図13は、本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドのアクチュエータユニットの変形例を示す拡大平面図である。なお、上述したものと同様なものについては同符号で示し説明を省略する。   In the present embodiment, the peripheral electrode 65 belonging to the boundary peripheral electrode group 99 is electrically connected to each peripheral electrode array 68 by the conductive members 75 and 76, but the achromatic peripheral electrode group 97, The peripheral electrodes 65 respectively belonging to the coloring peripheral electrode group 98 and the boundary peripheral electrode group 99 may be electrically connected to each other by the three conductive members 77 to 79. FIG. 13 is an enlarged plan view showing a modification of the actuator unit of the inkjet head according to the embodiment of the present invention. The same components as those described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

本変形例におけるインクジェットヘッドのアクチュエータユニット80は、導電部材77〜79が3つ設けられているだけで、その他は上述したアクチュエータユニット42と同じ構成である。図13に示すように、導電部材77は、無彩色用周縁電極群97に属する周縁電極65のみを互いに電気的に接続している。上述した導電部材75と比較すると図13中上方にある配列方向Aに沿って延在した導電部材77の一部が、若干下方側に位置しており、境界用周縁電極群99に属する周縁電極65と電気的に接続されていない。なお、境界部38と対向する領域にある導電部材77の一部は、隣接する個別電極60から可能な限り離れた部位で、無彩色用周縁電極群97に属する周縁電極65と接続している。   The actuator unit 80 of the ink jet head in the present modification has the same configuration as the actuator unit 42 described above except that only three conductive members 77 to 79 are provided. As shown in FIG. 13, the conductive member 77 electrically connects only the peripheral electrodes 65 belonging to the achromatic peripheral electrode group 97. Compared with the conductive member 75 described above, a part of the conductive member 77 extending along the arrangement direction A at the top in FIG. 13 is located slightly on the lower side, and the peripheral electrode belonging to the boundary peripheral electrode group 99 65 is not electrically connected. A part of the conductive member 77 in the region facing the boundary portion 38 is connected to the peripheral electrode 65 belonging to the achromatic peripheral electrode group 97 at a part as far as possible from the adjacent individual electrode 60. .

導電部材78は、有彩色用周縁電極群98に属する周縁電極65のみを互い電気的に接続している。上述した導電部材76と比較すると図13中下方にある配列方向Aに沿って延在した導電部材78の一部が、若干上方側に位置しており、境界用周縁電極群99に属する周縁電極65と電気的に接続されていない。もちろん、境界部38と対向する領域にある導電部材78の一部も、隣接する個別電極60から可能な限り離れた部位で、有彩色用周縁電極群98に属する周縁電極65と接続している。また、導電部材79は、境界用周縁電極群99を構成する2列の周縁電極列68のほぼ中央を配列方向Aに沿って延在しており、境界用周縁電極群99に属する周縁電極65のみを互い電気的に接続している。   The conductive member 78 electrically connects only the peripheral electrodes 65 belonging to the chromatic color peripheral electrode group 98. Compared with the conductive member 76 described above, a part of the conductive member 78 extending along the arrangement direction A at the lower side in FIG. 13 is located slightly above the peripheral electrode belonging to the boundary peripheral electrode group 99. 65 is not electrically connected. Of course, a part of the conductive member 78 in the region facing the boundary portion 38 is also connected to the peripheral electrode 65 belonging to the chromatic color peripheral electrode group 98 at a part as far as possible from the adjacent individual electrode 60. . The conductive member 79 extends substantially in the center of the two peripheral electrode rows 68 constituting the boundary peripheral electrode group 99 along the arrangement direction A, and the peripheral electrode 65 belonging to the boundary peripheral electrode group 99. Are only electrically connected to each other.

このような3つの導電部材77〜79を形成することで、複数の周縁電極65のうち、無彩色用周縁電極群97、有彩色周縁電極群98及び境界用周縁電極群99のいずれかに属する周縁電極65のみにスタンバイ信号を供給することが可能になる。そのため、選択されたノズル53がブラック領域のものであれば、スタンバイ信号を無彩色用周縁電極群97に属する周縁電極65と個別電極群64Kに属する個別電極60とに選択して供給することが可能になる。上述したアクチュエータユニット42では、無彩色用周縁電極群97に属する周縁電極65に導電部材75を介してスタンバイ信号を供給すると、境界用周縁電極群99に属する一部の周縁電極65にもスタンバイ信号が供給されることになるが、本変形例においては、3つの導電部材77〜79を上述のように形成することで、複数の周縁電極65を各周縁電極群に区別してスタンバイ信号を供給することが可能となる。したがって、周縁電極65を駆動するための消費電力が減少する。   By forming these three conductive members 77 to 79, the plurality of peripheral electrodes 65 belong to any one of the achromatic peripheral electrode group 97, the chromatic peripheral electrode group 98, and the boundary peripheral electrode group 99. A standby signal can be supplied only to the peripheral electrode 65. Therefore, if the selected nozzle 53 is in the black region, the standby signal can be selected and supplied to the peripheral electrode 65 belonging to the achromatic peripheral electrode group 97 and the individual electrode 60 belonging to the individual electrode group 64K. It becomes possible. In the actuator unit 42 described above, when a standby signal is supplied to the peripheral electrode 65 belonging to the achromatic peripheral electrode group 97 via the conductive member 75, the standby signal is also supplied to some peripheral electrodes 65 belonging to the boundary peripheral electrode group 99. However, in this modification, by forming the three conductive members 77 to 79 as described above, the plurality of peripheral electrodes 65 are distinguished into the respective peripheral electrode groups, and standby signals are supplied. It becomes possible. Therefore, power consumption for driving the peripheral electrode 65 is reduced.

なお、この変形例では、境界用周縁電極群99に対するスタンバイ信号の供給は、必要に応じて行えばよく、消費電力低減の観点からは、境界用周縁電極群99にスタンバイ信号を供給する必要はない。しかし、浮遊電位の発生に伴う不必要な変形の防止という観点からは、所定の電位に保つようにしてもよい。この場合、スタンバイ信号を供給するようにしてもよいし、接地電位に保持するようにしてもよい。   In this modification, the standby signal may be supplied to the boundary peripheral electrode group 99 as necessary. From the viewpoint of reducing power consumption, it is necessary to supply the standby signal to the boundary peripheral electrode group 99. Absent. However, from the viewpoint of preventing unnecessary deformation accompanying the generation of the floating potential, it may be maintained at a predetermined potential. In this case, a standby signal may be supplied or held at the ground potential.

また、いずれの実施形態あるいは変形例にもいえることであるが、周縁電極65により消費される電力の低減という観点からは、マニホールド45毎に対応する周縁電極群を構成するようにしてもよい。例えば、無彩色インクとしてのブラックインクが供給されるマニホールド45Kを有すると共に、有彩色インクとしてマゼンタ、イエロー、シアンがそれぞれ供給される3つのマニホールド45M,45Y,45Cを有している。上述の各形態では、複数の周縁電極65を、大きく無彩色用と有彩色用の2つに分けていたが、さらに、有彩色用に配設された周縁電極65を色ごとに分割してもよい。   Further, as can be said in any embodiment or modification, from the viewpoint of reducing the power consumed by the peripheral electrode 65, a peripheral electrode group corresponding to each manifold 45 may be configured. For example, it has a manifold 45K to which black ink as achromatic ink is supplied, and three manifolds 45M, 45Y and 45C to which magenta, yellow and cyan are supplied as chromatic ink. In each of the above embodiments, the plurality of peripheral electrodes 65 are roughly divided into two for achromatic and chromatic colors, but the peripheral electrodes 65 arranged for chromatic colors are further divided for each color. Also good.

本変形例では、他の形態と同様に、有彩色用の個別電極列群64のうち、イエローインク用の個別電極列群64Yが、他の2色の個別電極列群64M,64Cに挟まれている。さらに、各個別電極60の配置状態がインクの色に区別なくマトリクス状に二次元的に配列されている。そのため、個別電極60から見た周囲の構造的な違いは、個別電極列群64Yの配列方向Aの両端部だけである。したがって、各個別電極列63a〜63dの両端に隣接する周縁電極65(周縁電極列69の一部)を他の色用の導電部材から独立した導電部材で接続しておく。このイエロー用の導電部材は、個別電極列群64Yの両側に1つずつ配設されることになる。これによって、色ごとに専用の導電部材が配設されることにもなる。このような構成にすることにより、例えば、カラー印刷中であっても、特定の色が印刷されない状態にある場合は、その色に対応する導電部材には必ずしもスタンバイ信号を供給する必要はない。これを接地電位に保持してもよい。あるいは、どの色とは限らなくても、配列中の端部に位置する個別電極60が駆動されるタイミングに合わせて対応する導電部材にスタンバイ信号を印加するようにしてもよい。いずれにしても、印字状態に対応して、周縁電極65の駆動形態の自由度を高いものにできると共に、消費電力を低減することができる。   In this modification, as in the other embodiments, among the chromatic color individual electrode row groups 64, the yellow ink individual electrode row group 64Y is sandwiched between the other two color individual electrode row groups 64M and 64C. ing. Furthermore, the arrangement state of each individual electrode 60 is two-dimensionally arranged in a matrix form regardless of the ink color. Therefore, the structural difference in the periphery as viewed from the individual electrode 60 is only at both ends in the arrangement direction A of the individual electrode row group 64Y. Therefore, the peripheral electrode 65 (a part of the peripheral electrode array 69) adjacent to both ends of each of the individual electrode arrays 63a to 63d is connected by a conductive member independent of the conductive members for other colors. One yellow conductive member is disposed on each side of the individual electrode array group 64Y. Accordingly, a dedicated conductive member is provided for each color. With such a configuration, for example, when a specific color is not printed even during color printing, it is not always necessary to supply a standby signal to the conductive member corresponding to that color. This may be held at the ground potential. Alternatively, the standby signal may be applied to the corresponding conductive member in accordance with the timing at which the individual electrode 60 positioned at the end in the array is driven, regardless of the color. In any case, the degree of freedom of the drive mode of the peripheral electrode 65 can be increased corresponding to the printing state, and the power consumption can be reduced.

別の変形例として、消費電力減少させるという観点からは、導電部材77又は導電部材78だけをアクチュエータユニットに形成していてもよい。導電部材77だけを形成している場合は、導電部材77と接続させる周縁配線と導電部材78,79に接続されていた複数の周縁電極65の数に対応するだけの周縁配線とをFPCに形成し、それら周縁配線を導電部材77と有彩色周縁電極群98に属する周縁電極65と境界用周縁電極群99に属する周縁電極65とに独立して接続する。こうすることで、インク吐出時に、インク吐出に係るノズル53が有彩色領域内であって配列方向に関して最も外側にあるとき、インク吐出に係るノズル53に関係した個別電極60と当該個別電極60に隣接した周縁電極65にのみスタンバイ信号を供給することが可能になる。一方、導電部材78だけを形成している場合は、導電部材78と接続させる周縁配線と導電部材77,79に接続されていた複数の周縁電極65の数に対応するだけの周縁配線とをFPCに形成し、それら周縁配線を導電部材78と無彩色周縁電極群97に属する周縁電極65と境界用周縁電極群99に属する周縁電極65とに独立して接続する。こうすることで、インク吐出時に、インク吐出に係るノズル53が無彩色領域内であって配列方向に関して最も外側にあるとき、インク吐出に係るノズル53に関係した個別電極60と当該個別電極60に隣接した周縁電極65にのみスタンバイ信号を供給することが可能になる。したがって、個別電極60及び周縁電極65を駆動するための消費電力をさらに減少させることが可能になる。   As another modification, from the viewpoint of reducing power consumption, only the conductive member 77 or the conductive member 78 may be formed in the actuator unit. When only the conductive member 77 is formed, the peripheral wiring connected to the conductive member 77 and the peripheral wiring corresponding to the number of the plurality of peripheral electrodes 65 connected to the conductive members 78 and 79 are formed in the FPC. These peripheral wirings are independently connected to the conductive member 77, the peripheral electrode 65 belonging to the chromatic peripheral electrode group 98, and the peripheral electrode 65 belonging to the boundary peripheral electrode group 99. By doing this, when the nozzle 53 related to ink discharge is in the chromatic color region and is at the outermost side in the arrangement direction at the time of ink discharge, the individual electrode 60 related to the nozzle 53 related to ink discharge and the individual electrode 60 are connected. A standby signal can be supplied only to the adjacent peripheral electrode 65. On the other hand, when only the conductive member 78 is formed, the peripheral wiring connected to the conductive member 78 and the peripheral wiring corresponding to the number of the plurality of peripheral electrodes 65 connected to the conductive members 77 and 79 are FPCs. The peripheral wirings are independently connected to the conductive member 78, the peripheral electrode 65 belonging to the achromatic peripheral electrode group 97, and the peripheral electrode 65 belonging to the boundary peripheral electrode group 99. By doing this, when the nozzle 53 related to ink discharge is in the achromatic region and is located on the outermost side in the arrangement direction during ink discharge, the individual electrode 60 related to the nozzle 53 related to ink discharge and the individual electrode 60 are connected. A standby signal can be supplied only to the adjacent peripheral electrode 65. Therefore, it is possible to further reduce the power consumption for driving the individual electrode 60 and the peripheral electrode 65.

一方、FPCの配線構成を簡易な構成とする観点からは、1つの導電部材をアクチュエータユニットに形成し、その導電部材によってアクチュエータユニットに形成されたすべての周縁電極65を互いに電気的に接続すればよい。こうすることで、FPCに形成される周縁配線の本数が導電部材と接続される1本だけになるので、FPCの配線構成を簡略化することが可能になる。   On the other hand, from the viewpoint of simplifying the FPC wiring configuration, if one conductive member is formed in the actuator unit and all the peripheral electrodes 65 formed in the actuator unit are electrically connected to each other by the conductive member, Good. By doing so, the number of peripheral wirings formed in the FPC is only one connected to the conductive member, so that the wiring configuration of the FPC can be simplified.

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、上述したインクジェットヘッド5のアクチュエータユニット42には、複数の個別電極60の各配列方向に関して最も外側にある個別電極60の配列方向外側に周縁電極65が形成されておればよいので、特に境界用周縁電極群99に属する周縁電極65を形成する必要はない。また、複数の圧力室46がマトリクス状に形成されていなくてもよく、複数の空隙55が複数の圧力室46を取り囲んでいなくてもよい。これに伴って、複数の周縁電極65が複数の個別電極60を取り囲んでいなくてもよい。また、圧力室が一方向にだけ配列されたヘッドにも適用可能である。上述したインクジェットプリンタは、ヘッドが往復移動するシリアルプリンタであるが、ヘッドが固定されたラインプリンタでもよい。また、無彩色用周縁電極群97及び有彩色用周縁電極群98を区別せずに印刷時にはすべての周縁電極65にスタンバイ信号を供給するようにしてもよい。   The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made as long as they are described in the claims. For example, in the actuator unit 42 of the inkjet head 5 described above, the peripheral electrode 65 may be formed on the outer side in the arrangement direction of the outermost individual electrode 60 with respect to the arrangement direction of the plurality of individual electrodes 60. It is not necessary to form the peripheral electrode 65 belonging to the peripheral electrode group 99 for use. Further, the plurality of pressure chambers 46 may not be formed in a matrix, and the plurality of gaps 55 may not surround the plurality of pressure chambers 46. Accordingly, the plurality of peripheral electrodes 65 may not surround the plurality of individual electrodes 60. Further, the present invention can be applied to a head in which pressure chambers are arranged only in one direction. The above-described ink jet printer is a serial printer in which the head reciprocates, but may be a line printer in which the head is fixed. Further, a standby signal may be supplied to all the peripheral electrodes 65 during printing without distinguishing between the achromatic peripheral electrode group 97 and the chromatic peripheral electrode group 98.

また、上述した本実施の形態による圧力室46と空隙55とが同じ平面形状及び平面サイズに形成されていなくてもよい。また、個別電極60と周縁電極65も同じ平面形状及び平面サイズに形成されていなくてもよい。また、導電部材75,76が周縁電極65において個別電極60から最も離隔した領域どうしを連結していなくてもよい。また、流路ユニット41に複数のマニホールド45を形成していなくてもよいし、複数の圧力室46が圧力室列群48を構成していなくてもよい。また、流路ユニット42には、周縁電極65に対向する位置に空隙55が形成されていなくてもよい。また、周縁電極65の補助電極領域66bが、隣接した個別電極60の補助電極領域61bが形成された同じ側の端部に形成されていなくてもよい。また、個別電極60及び周縁電極65の長手方向がマニホールド45の延在方向に直交していなくてもよい。上述した本実施の形態によるインクジェットヘッド5においては、スタンバイ信号が吐出信号の高電位と同じ電位に保持されているが、吐出信号の高電位以外の電位に保持されていてもよい。また、基準信号も吐出信号の低電位以外の電位に保持されていてもよい。   Moreover, the pressure chamber 46 and the space | gap 55 by this Embodiment mentioned above do not need to be formed in the same plane shape and plane size. Further, the individual electrode 60 and the peripheral electrode 65 may not be formed in the same planar shape and planar size. Further, the conductive members 75 and 76 may not connect the regions farthest from the individual electrode 60 in the peripheral electrode 65. Further, the plurality of manifolds 45 may not be formed in the flow path unit 41, and the plurality of pressure chambers 46 may not constitute the pressure chamber row group 48. Further, in the flow path unit 42, the gap 55 may not be formed at a position facing the peripheral electrode 65. Further, the auxiliary electrode region 66b of the peripheral electrode 65 may not be formed at the end on the same side where the auxiliary electrode region 61b of the adjacent individual electrode 60 is formed. Further, the longitudinal direction of the individual electrode 60 and the peripheral electrode 65 may not be orthogonal to the extending direction of the manifold 45. In the inkjet head 5 according to this embodiment described above, the standby signal is held at the same potential as the high potential of the ejection signal, but may be held at a potential other than the high potential of the ejection signal. The reference signal may also be held at a potential other than the low potential of the ejection signal.

本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドが適用されたカラーインクジェットプリンタの内部構成を描いた概略斜視図である。1 is a schematic perspective view illustrating an internal configuration of a color inkjet printer to which an inkjet head according to an embodiment of the present invention is applied. 図1に示すヘッドユニットの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the head unit shown in FIG. 1. 図2のII−II線における断面図である。It is sectional drawing in the II-II line of FIG. 図3に示すインクジェットヘッドにフレームが接着された状態を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a state where a frame is bonded to the inkjet head shown in FIG. 3. インクジェットヘッドの平面図である。It is a top view of an inkjet head. 図5内に描かれた一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。FIG. 6 is an enlarged view of a region surrounded by an alternate long and short dash line drawn in FIG. 5. 図6に示すVII−VII線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the VII-VII line shown in FIG. アクチュエータユニットを示しており、(a)は図7における一点鎖線で囲まれた部分の拡大図であり、(b)は個別電極の平面図である。The actuator unit is shown, (a) is an enlarged view of a portion surrounded by a one-dot chain line in FIG. 7, (b) is a plan view of an individual electrode. アクチュエータユニットの拡大平面図である。It is an enlarged plan view of an actuator unit. 図5に示すインクジェットヘッドの拡大平面図である。FIG. 6 is an enlarged plan view of the inkjet head shown in FIG. 5. 本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドが適用されたインクジェットプリンタの制御構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control structure of the inkjet printer with which the inkjet head by one Embodiment of this invention was applied. 本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドに与えられる各信号に対応する波形パターンを描いた図である。It is the figure on which the waveform pattern corresponding to each signal given to the ink jet head by one embodiment of the present invention was drawn. 本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドのアクチュエータユニットの変形例を示す拡大平面図である。It is an enlarged plan view which shows the modification of the actuator unit of the inkjet head by one Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 インクジェットプリンタ
5 インクジェットヘッド
41 流路ユニット
42,80 アクチュエータユニット
45 マニホールド(共通インク室)
46 圧力室
50 FPC(フレキシブルプリント配線板)
51 ドライバIC
53 ノズル
55 空隙(周縁空隙)
60 個別電極
65 周縁電極
70 表面電極
72 共通電極
75〜79 導電部材
97 無彩色用周縁電極群
98 有彩色用周縁電極群
99 境界用周縁電極群
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inkjet printer 5 Inkjet head 41 Flow path unit 42,80 Actuator unit 45 Manifold (common ink chamber)
46 Pressure chamber 50 FPC (flexible printed wiring board)
51 Driver IC
53 nozzle 55 gap (peripheral gap)
60 Individual Electrode 65 Peripheral Electrode 70 Front Electrode 72 Common Electrode 75 to 79 Conductive Member 97 Achromatic Peripheral Electrode Group 98 Chromatic Peripheral Electrode Group 99 Boundary Peripheral Electrode Group

Claims (15)

それぞれがノズルに連通した複数の圧力室が形成された流路ユニットと、
それぞれが前記圧力室に対向する複数の個別電極と、前記複数の個別電極の各配列方向に関して最も外側にある前記個別電極から前記配列方向外側に離隔した周縁電極と、前記複数の個別電極及び前記周縁電極に跨って形成された共通電極と、前記複数の個別電極及び前記周縁電極と前記共通電極とによって挟まれた圧電シートとを有するアクチュエータユニットとを備えており、
前記圧電シートにおいて、前記周縁電極と前記共通電極とに挟まれた領域、及び、前記個別電極と前記共通電極とに挟まれた領域が実質的に同程度に分極しており、
複数の前記周縁電極が、前記アクチュエータユニット上に配置された導電部材を介して互いに電気的に接続されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
A flow path unit formed with a plurality of pressure chambers each communicating with a nozzle;
A plurality of individual electrodes each facing the pressure chamber; a peripheral electrode spaced outward from the individual electrode located on the outermost side in each arrangement direction of the plurality of individual electrodes; the plurality of individual electrodes; and An actuator unit having a common electrode formed across a peripheral electrode, and a plurality of individual electrodes and a piezoelectric sheet sandwiched between the peripheral electrode and the common electrode;
In the piezoelectric sheet, a region sandwiched between the peripheral electrode and the common electrode, and a region sandwiched between the individual electrode and the common electrode are polarized to substantially the same degree,
A plurality of the peripheral electrodes are electrically connected to each other through a conductive member disposed on the actuator unit.
前記複数の圧力室が、マトリクス状に二次元配列されており、
複数の前記周縁電極が、前記複数の個別電極を取り囲んでいることを特徴とする請求項1に記載のインクジェットヘッド。
The plurality of pressure chambers are two-dimensionally arranged in a matrix,
The inkjet head according to claim 1, wherein the plurality of peripheral electrodes surround the plurality of individual electrodes.
前記流路ユニットにはインクが貯溜される複数の共通インク室が形成されていると共に、前記複数の圧力室がいずれかの前記共通インク室に連通しており、
すべての周縁電極が、1つの前記導電部材を介して互いに電気的に接続されていることを特徴とする請求項2に記載のインクジェットヘッド。
A plurality of common ink chambers for storing ink are formed in the flow path unit, and the plurality of pressure chambers communicate with any one of the common ink chambers,
The inkjet head according to claim 2, wherein all the peripheral electrodes are electrically connected to each other through the one conductive member.
前記流路ユニットにはインクが貯溜される複数の共通インク室が複数のインク色に対応して形成されていると共に、前記複数の圧力室がいずれかの前記共通インク室に連通しており、
複数の前記周縁電極が、少なくとも有彩色インクを貯溜する前記共通インク室に関連した複数の有彩色用周縁電極と、無彩色インクを貯溜する前記共通インク室に関連した複数の無彩色用周縁電極とを含んでおり、
前記複数の有彩色用周縁電極が、1つの前記導電部材を介して互いに電気的に接続されており、
前記複数の無彩色用周縁電極が、前記複数の有彩色用周縁電極を電気的に接続した1つの前記導電部材以外の他の1つの前記導電部材を介して互いに電気的に接続されていることを特徴とする請求項2に記載のインクジェットヘッド。
In the flow path unit, a plurality of common ink chambers for storing ink are formed corresponding to a plurality of ink colors, and the plurality of pressure chambers communicate with any one of the common ink chambers,
A plurality of peripheral electrodes for chromatic color associated with the common ink chamber for storing at least chromatic ink, and a plurality of peripheral electrodes for achromatic color associated with the common ink chamber for storing achromatic ink. And
The plurality of chromatic color peripheral electrodes are electrically connected to each other via one conductive member,
The plurality of achromatic peripheral electrodes are electrically connected to each other via one other conductive member other than the one conductive member electrically connected to the plurality of chromatic peripheral electrodes. The inkjet head according to claim 2.
前記複数の周縁電極が、前記複数の有彩色用周縁電極と前記複数の無彩色用周縁電極とは別に、有彩色インクを貯溜する前記共通インク室と無彩色インクを貯溜する前記共通インク室との境界部に複数の境界用周縁電極をさらに含んでおり、
前記複数の境界用周縁電極が、前記複数の有彩色用周縁電極及び前記複数の無彩色用周縁電極をそれぞれ区別して電気的に接続した2つの前記導電部材以外の他の1つの前記導電部材を介して電気的に接続されていることを特徴とする請求項4に記載のインクジェットヘッド。
The plurality of peripheral electrodes are separate from the plurality of chromatic color peripheral electrodes and the plurality of achromatic color peripheral electrodes, the common ink chamber for storing chromatic color ink, and the common ink chamber for storing achromatic color ink. A plurality of boundary peripheral electrodes at the boundary portion of
The plurality of boundary peripheral electrodes are connected to one of the conductive members other than the two conductive members, wherein the plurality of chromatic color peripheral electrodes and the plurality of achromatic color peripheral electrodes are distinguished and electrically connected to each other. The ink jet head according to claim 4, wherein the ink jet head is electrically connected to the ink jet head.
前記流路ユニットにはインクが貯溜される複数の共通インク室が形成されていると共に、前記複数の圧力室がいずれかの前記共通インク室に連通しており、
同じ前記共通インク室に関連した複数の周縁電極が、1つの前記導電部材を介して互いに電気的に接続されていると共に、異なる前記共通インク室に関連した複数の周縁電極が、1つの前記導電部材を介して互いに電気的に接続されていないことを特徴とする請求項2に記載のインクジェットヘッド。
A plurality of common ink chambers for storing ink are formed in the flow path unit, and the plurality of pressure chambers communicate with any one of the common ink chambers,
A plurality of peripheral electrodes related to the same common ink chamber are electrically connected to each other via one conductive member, and a plurality of peripheral electrodes related to different common ink chambers are connected to one conductive material. The inkjet head according to claim 2, wherein the inkjet head is not electrically connected to each other through a member.
前記導電部材が、前記周縁電極において最も前記個別電極から離隔した領域同士を連結していることを特徴とする請求項2〜6のいずれか1項に記載のインクジェットヘッド。   The inkjet head according to any one of claims 2 to 6, wherein the conductive member connects regions farthest from the individual electrodes in the peripheral electrode. 複数の前記個別電極及び複数の前記周縁電極が、共に細長形状を有しつつその長手方向が同じ方向を向くように配列されており、
前記導電部材が前記周縁電極の長手方向端部近傍領域同士を連結していることを特徴とする請求項7に記載のインクジェットヘッド。
A plurality of the individual electrodes and a plurality of the peripheral electrodes are arranged so that the longitudinal direction thereof faces the same direction while having an elongated shape.
The inkjet head according to claim 7, wherein the conductive member connects regions in the vicinity of end portions in the longitudinal direction of the peripheral electrode.
前記個別電極が、長手方向端部において前記長手方向に沿って延在した引き出し領域を有しており、
前記周縁電極が、長手方向端部において前記長手方向に沿って延在した接続領域を有しており、
前記周縁電極の接続領域が、当該周縁電極に隣接する前記個別電極の引き出し領域と同じ側の端部に形成されていることを特徴とする請求項8に記載のインクジェットヘッド。
The individual electrode has a lead-out region extending along the longitudinal direction at a longitudinal end;
The peripheral electrode has a connection region extending along the longitudinal direction at a longitudinal end;
The ink jet head according to claim 8, wherein the connection region of the peripheral electrode is formed at an end portion on the same side as a lead region of the individual electrode adjacent to the peripheral electrode.
前記流路ユニットにはインクが貯溜される一方向に延在した複数の共通インク室が形成されていると共に、前記複数の圧力室がいずれかの前記共通インク室に連通しており、
複数の前記個別電極及び複数の前記周縁電極の長手方向が前記一方向と直交していることを特徴とする請求項8又は9に記載のインクジェットヘッド。
A plurality of common ink chambers extending in one direction in which ink is stored are formed in the flow path unit, and the plurality of pressure chambers communicate with any one of the common ink chambers,
The inkjet head according to claim 8 or 9, wherein longitudinal directions of the plurality of individual electrodes and the plurality of peripheral electrodes are orthogonal to the one direction.
前記アクチュエータユニットにおいて前記流路ユニットに接する面とは反対側の面上には、前記個別電極及び前記周縁電極のさらに外側に、前記共通電極に電気的に接続された表面電極が形成されていることを特徴とする請求項2に記載のインクジェット記録装置。   A surface electrode electrically connected to the common electrode is formed on the surface opposite to the surface in contact with the flow path unit in the actuator unit, on the outer side of the individual electrode and the peripheral electrode. The ink jet recording apparatus according to claim 2. 前記周縁電極が、前記個別電極と同じ平面サイズ及び平面形状を有していることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載のインクジェットヘッド。   The inkjet head according to any one of claims 1 to 11, wherein the peripheral electrode has the same planar size and planar shape as the individual electrode. 前記流路ユニットには、前記周縁電極に対向した周縁空隙が形成されていることを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載のインクジェットヘッド。   The inkjet head according to claim 1, wherein the flow path unit is formed with a peripheral gap facing the peripheral electrode. 前記周縁空隙が、前記圧力室と同じ平面サイズ及び平面形状を有していることを特徴とする請求項13に記載のインクジェットヘッド。   The inkjet head according to claim 13, wherein the peripheral gap has the same planar size and planar shape as the pressure chamber. 前記配列方向に関して、前記周縁空隙と前記最も外側にある圧力室との間の距離が、隣接する前記圧力室間の距離に等しいことを特徴とする請求項1〜14のいずれか1項に記載のインクジェットヘッド。   15. The distance between the peripheral gap and the outermost pressure chamber with respect to the arrangement direction is equal to the distance between the adjacent pressure chambers. Inkjet head.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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