JP2012030440A - Method of wiping liquid discharge head - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of wiping a liquid discharge head preventing variation of liquid discharge after wiping even when the liquid having high wetness with respect to a liquid discharge hole face is used.SOLUTION: The wiping method is used when the liquid 210 having 60° or less of a contact angle with respect to the liquid discharge hole face is discharged by using the liquid discharge head which is composed of a flow passage member including the liquid discharge hole face with a plurality of liquid discharge holes 8 opened thereon and a plurality of liquid pressurizing chambers and a plurality of pressurizing parts. After a pressurizing process of applying positive pressure to the liquid 210 in a flow passage from the plurality of liquid discharge holes 8 to a supply flow passage to discharge the liquid 210 from the plurality of liquid discharge holes 8 is performed, a cleaning process of making a cleaning member 220 abut on the liquid discharge hole face and moving the cleaning member 220 while making it come into contact with the liquid discharge hole face with no pressure applied to the liquid 210 within the flow passage from outside is performed. Then, a process of applying negative pressure to the liquid 210 within the flow passage is performed.

Description

本発明は、液滴を吐出させる液体吐出ヘッドの液体吐出孔面をワイピングする方法であって、特に液体吐出孔面に対する濡れ性の高い液体を使用する場合にワイピングする方法に関するものである。   The present invention relates to a method of wiping a liquid discharge hole surface of a liquid discharge head that discharges droplets, and particularly to a method of wiping when using a liquid having high wettability with respect to the liquid discharge hole surface.

近年、インクジェットプリンタやインクジェットプロッタなどの、インクジェット記録方式を利用した印刷装置が、一般消費者向けのプリンタだけでなく、例えば電子回路の形成や液晶ディスプレイ用のカラーフィルタの製造、有機ELディスプレイの製造といった工業用途にも広く利用されている。   In recent years, printing apparatuses using inkjet recording methods such as inkjet printers and inkjet plotters are not only printers for general consumers, but also, for example, formation of electronic circuits, manufacture of color filters for liquid crystal displays, manufacture of organic EL displays It is also widely used for industrial applications.

このようなインクジェット方式の印刷装置には、液体を吐出させるための液体吐出ヘッドが印刷ヘッドとして搭載されている。この種の印刷ヘッドには、インクが充填されたインク流路内に加圧手段としてのヒータを備え、ヒータによりインクを加熱、沸騰させ、インク流路内に発生する気泡によってインクを加圧し、インク吐出孔より、液滴として吐出させるサーマルヘッド方式と、インクが充填されるインク流路の一部の壁を変位素子によって屈曲変位させ、機械的にインク流路内のインクを加圧し、インク吐出孔より液滴として吐出させる圧電方式が一般的に知られている。   In such an ink jet printing apparatus, a liquid discharge head for discharging liquid is mounted as a print head. This type of print head includes a heater as a pressurizing unit in an ink flow path filled with ink, heats and boiles the ink with the heater, pressurizes the ink with bubbles generated in the ink flow path, A thermal head system that ejects ink as droplets from the ink ejection holes, and a part of the wall of the ink channel filled with ink is bent and displaced by a displacement element, and the ink in the ink channel is mechanically pressurized, and the ink A piezoelectric method for discharging liquid droplets from discharge holes is generally known.

そして、そのような液体吐出ヘッドを使用していると、インク吐出孔の開口している面に、異物やインクが付着して、液滴が吐出されなくなったり、液滴の速度や量が変わってしまうことがあった。この様な場合、インク吐出孔の開口している面をワイピングすることが知られている(例えば、特許文献1を参照。)。   When such a liquid discharge head is used, foreign matter or ink adheres to the surface where the ink discharge holes are opened, and the droplets are no longer discharged, or the speed and amount of the droplets change. There was a case. In such a case, it is known to wipe the surface of the ink discharge hole (see, for example, Patent Document 1).

特開2002−234172号公報JP 2002-234172 A

液体吐出孔面に対する濡れ性の低い液体を使用している場合には、特許文献1に記載されているようなワイピングした後に吐出を行なっても、印刷状態に不具合は生じ難い。しかしながら、液体吐出孔面に対する濡れ性の高い液体を吐出する場合には、ワイピング後、液体吐出孔面の異物やインクの付着がなくなっているにもかかわらず、印刷状態が悪いことがあった。   When a liquid having low wettability with respect to the liquid discharge hole surface is used, even if the discharge is performed after wiping as described in Patent Document 1, it is difficult to cause a problem in the printing state. However, when a liquid having high wettability with respect to the liquid discharge hole surface is discharged, there is a case where the printing state is poor after wiping, although foreign matter and ink are not attached to the liquid discharge hole surface.

したがって、本発明の目的は、液体吐出孔面に対して濡れ性の高い液体を使用している場合であっても、ワイピング後に液体の吐出ばらつきが生じ難い液体吐出ヘッドのワイピング方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a liquid ejection head wiping method in which liquid ejection variation hardly occurs after wiping even when a liquid having high wettability with respect to the liquid ejection hole surface is used. It is in.

本発明の液体吐出ヘッドのワイピング方法は、複数の液体吐出孔が開口している液体吐出孔面および前記複数の液体吐出孔とそれぞれ繋がっている複数の液体加圧室を備える流路部材と、前記複数の液体加圧室をそれぞれ加圧する複数の加圧部とを有する液体吐出ヘッドで、前記液体吐出孔面に対する接触角が60度以下の液体を吐出する場合に伴うワイピング方法であって、前記複数の液体吐出孔から前記複数の液体加圧室までの流路の液体に正の圧力を加えて前記複数の液体吐出孔から液体を出す加圧工程と、該加圧工程の後で
前記流路内の液体に外部から圧力を加えない状態で、前記液体吐出孔面にクリーニング部材を当てて、接触させながら移動させるクリーニング工程と、該クリーニング工程の後で、前記流路内の液体に負の圧力を加える工程とを具備することを特徴とする。
The liquid ejection head wiping method of the present invention includes a flow path member including a liquid ejection hole surface in which a plurality of liquid ejection holes are open and a plurality of liquid pressurization chambers connected to the plurality of liquid ejection holes, respectively. A wiping method associated with discharging a liquid having a contact angle with respect to the liquid discharge hole surface of 60 degrees or less in a liquid discharge head having a plurality of pressurizing units that pressurize each of the plurality of liquid pressurizing chambers, A pressurizing step of applying a positive pressure to the liquid in the flow path from the plurality of liquid ejection holes to the plurality of liquid pressurizing chambers to eject the liquid from the plurality of liquid ejection holes; In a state where no pressure is applied to the liquid in the flow path from the outside, a cleaning member is applied to the surface of the liquid discharge hole and moved while contacting the liquid, and after the cleaning process, the liquid in the flow path is Negative pressure Characterized by comprising the step of adding.

前記液体吐出孔として、開口径が18〜30μmのものを使用することが好ましい。   It is preferable to use a liquid discharge hole having an opening diameter of 18 to 30 μm.

本発明の液体吐出ヘッドのワイピング方法によれば、ワイピング後の液体吐出ばらつきを少なくできる。   According to the wiping method for a liquid ejection head of the present invention, it is possible to reduce variations in liquid ejection after wiping.

本発明の一実施形態に係る記録装置であるプリンタの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a printer that is a recording apparatus according to an embodiment of the present invention. (a)は、図1の液体吐出ヘッドを構成する第1の流路部材および圧電アクチュエータの平面図である。(A) is a top view of the 1st flow path member and piezoelectric actuator which comprise the liquid discharge head of FIG. 図2(a)の一点鎖線に囲まれた領域の拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a region surrounded by an alternate long and short dash line in FIG. 図2(a)の一点鎖線に囲まれた領域の拡大図であり、説明のため一部の流路を省略した図である。FIG. 3 is an enlarged view of a region surrounded by an alternate long and short dash line in FIG. 図3のV−V線に沿った縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view along the VV line of FIG. 水頭差を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining a water head difference. (a)〜(c)は、液体吐出孔面に対する濡れ性の低い液体を使用している場合に本発明のワイピング以外の方法でワイピングが行なわれる際の断面の模式図であり、(d)〜(f)は、液体吐出孔面に対する濡れ性の高い液体を使用している場合に本発明のワイピング以外の方法でワイピングが行なわれる際の断面の模式図である。(A)-(c) is a schematic diagram of the cross section when wiping is performed by methods other than the wiping of this invention, when the liquid with low wettability with respect to the liquid discharge hole surface is used, (d) (F) is a schematic diagram of a cross section when wiping is performed by a method other than the wiping of the present invention when a liquid having high wettability with respect to the liquid discharge hole surface is used. (a)〜(e)は、本発明のワイピング方法が行なわれる際の断面の模式図である。(A)-(e) is a schematic diagram of the cross section when the wiping method of this invention is performed.

図1は、本発明の一実施形態による液体吐出ヘッドを含む記録装置であるカラーインクジェットプリンタの概略構成図である。このカラーインクジェットプリンタ1(以下、プリンタ1とする)は、4つの液体吐出ヘッド2を有している。これらの液体吐出ヘッド2は、印刷用紙Pの搬送方向に沿って並べられ、プリンタ1に固定されている。液体吐出ヘッド2は、図1の手前から奥へ向かう方向に細長い形状を有している。この長い方向を長手方向と呼ぶことがある。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a color ink jet printer which is a recording apparatus including a liquid discharge head according to an embodiment of the present invention. This color inkjet printer 1 (hereinafter referred to as printer 1) has four liquid ejection heads 2. These liquid discharge heads 2 are arranged along the conveyance direction of the printing paper P and are fixed to the printer 1. The liquid discharge head 2 has an elongated shape in a direction from the front to the back in FIG. This long direction is sometimes called the longitudinal direction.

プリンタ1には、印刷用紙Pの搬送経路に沿って、給紙ユニット114、搬送ユニット120および紙受け部116が順に設けられている。また、プリンタ1には、液体吐出ヘッド2や給紙ユニット114などのプリンタ1の各部における動作を制御するための制御部100が設けられている。   In the printer 1, a paper feed unit 114, a transport unit 120, and a paper receiver 116 are sequentially provided along the transport path of the printing paper P. In addition, the printer 1 is provided with a control unit 100 for controlling the operation of each unit of the printer 1 such as the liquid discharge head 2 and the paper feeding unit 114.

給紙ユニット114は、複数枚の印刷用紙Pを収容することができる用紙収容ケース115と、給紙ローラ145とを有している。給紙ローラ145は、用紙収容ケース115に積層して収容された印刷用紙Pのうち、最も上にある印刷用紙Pを1枚ずつ送り出すことができる。   The paper supply unit 114 includes a paper storage case 115 that can store a plurality of printing papers P, and a paper supply roller 145. The paper feed roller 145 can send out the uppermost print paper P among the print papers P stacked and stored in the paper storage case 115 one by one.

給紙ユニット114と搬送ユニット120との間には、印刷用紙Pの搬送経路に沿って、二対の送りローラ118aおよび118b、ならびに、119aおよび119bが配置されている。給紙ユニット114から送り出された印刷用紙Pは、これらの送りローラによってガイドされて、さらに搬送ユニット120へと送り出される。   Between the paper feed unit 114 and the transport unit 120, two pairs of feed rollers 118a and 118b and 119a and 119b are arranged along the transport path of the printing paper P. The printing paper P sent out from the paper supply unit 114 is guided by these feed rollers and further sent out to the transport unit 120.

搬送ユニット120は、エンドレスの搬送ベルト111と2つのベルトローラ106お
よび107を有している。搬送ベルト111は、ベルトローラ106および107に巻き掛けられている。搬送ベルト111は、2つのベルトローラに巻き掛けられたとき所定の張力で張られるような長さに調整されている。これによって、搬送ベルト111は、2つのベルトローラの共通接線をそれぞれ含む互いに平行な2つの平面に沿って、弛むことなく張られている。これら2つの平面のうち、液体吐出ヘッド2に近い方の平面が、印刷用紙Pを搬送する搬送面127である。
The transport unit 120 includes an endless transport belt 111 and two belt rollers 106 and 107. The conveyor belt 111 is wound around belt rollers 106 and 107. The conveyor belt 111 is adjusted to such a length that it is stretched with a predetermined tension when it is wound around two belt rollers. Thus, the conveyor belt 111 is stretched without slack along two parallel planes each including a common tangent line of the two belt rollers. Of these two planes, the plane closer to the liquid ejection head 2 is a transport surface 127 that transports the printing paper P.

ベルトローラ106には、図1に示されるように、搬送モータ174が接続されている。搬送モータ174は、ベルトローラ106を矢印Aの方向に回転させることができる。また、ベルトローラ107は、搬送ベルト111に連動して回転することができる。したがって、搬送モータ174を駆動してベルトローラ106を回転させることにより、搬送ベルト111は、矢印Aの方向に沿って移動する。   As shown in FIG. 1, a conveyance motor 174 is connected to the belt roller 106. The transport motor 174 can rotate the belt roller 106 in the direction of arrow A. The belt roller 107 can rotate in conjunction with the transport belt 111. Therefore, the conveyance belt 111 moves along the direction of arrow A by driving the conveyance motor 174 and rotating the belt roller 106.

ベルトローラ107の近傍には、ニップローラ138とニップ受けローラ139とが、搬送ベルト111を挟むように配置されている。ニップローラ138は、図示しないバネによって下方に付勢されている。ニップローラ138の下方のニップ受けローラ139は、下方に付勢されたニップローラ138を、搬送ベルト111を介して受け止めている。2つのニップローラは回転可能に設置されており、搬送ベルト111に連動して回転する。   In the vicinity of the belt roller 107, a nip roller 138 and a nip receiving roller 139 are arranged so as to sandwich the conveyance belt 111. The nip roller 138 is urged downward by a spring (not shown). A nip receiving roller 139 below the nip roller 138 receives the nip roller 138 biased downward via the conveying belt 111. The two nip rollers are rotatably installed and rotate in conjunction with the conveyance belt 111.

給紙ユニット114から搬送ユニット120へと送り出された印刷用紙Pは、ニップローラ138と搬送ベルト111との間に挟み込まれる。これによって、印刷用紙Pは、搬送ベルト111の搬送面127に押し付けられ、搬送面127上に固着する。そして、印刷用紙Pは、搬送ベルト111の回転に従って、液体吐出ヘッド2が設置されている方向へと搬送される。なお、搬送ベルト111の外周面113に粘着性のシリコンゴムによる処理を施してもよい。これにより、印刷用紙Pを搬送面127に確実に固着させることができる。   The printing paper P sent out from the paper supply unit 114 to the transport unit 120 is sandwiched between the nip roller 138 and the transport belt 111. As a result, the printing paper P is pressed against the transport surface 127 of the transport belt 111 and is fixed on the transport surface 127. The printing paper P is transported in the direction in which the liquid ejection head 2 is installed according to the rotation of the transport belt 111. The outer peripheral surface 113 of the conveyor belt 111 may be treated with adhesive silicon rubber. Thereby, the printing paper P can be securely fixed to the transport surface 127.

4つの液体吐出ヘッド2は、搬送ベルト111による搬送方向に沿って互いに近接して配置されている。各液体吐出ヘッド2は、下端にヘッド本体13を有している。ヘッド本体13の下面には、液体を吐出する多数の液体吐出孔8が設けられている液体吐出孔面4aとなっている(図4、5および6参照)。   The four liquid discharge heads 2 are arranged close to each other along the conveyance direction by the conveyance belt 111. Each liquid discharge head 2 has a head body 13 at the lower end. The lower surface of the head body 13 is a liquid discharge hole surface 4a provided with a large number of liquid discharge holes 8 for discharging liquid (see FIGS. 4, 5 and 6).

1つの液体吐出ヘッド2に設けられた液体吐出孔8からは、同じ色の液滴(インク)が吐出されるようになっている。各液体吐出ヘッド2には図示しない外部液体タンクから液体が供給される。各液体吐出ヘッド2の液体吐出孔8は、液体吐出孔面4aに開口しており、一方方向(印刷用紙Pと平行で印刷用紙P搬送方向に直交する方向であり、液体吐出ヘッド2の長手方向)に等間隔で配置されているため、一方方向に隙間なく印刷することができる。各液体吐出ヘッド2から吐出される液体の色は、それぞれ、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、シアン(C)およびブラック(K)である。各液体吐出ヘッド2は、ヘッド本体13の下面と搬送ベルト111の搬送面127との間にわずかな隙間をおいて配置されている。   Liquid droplets (ink) of the same color are ejected from the liquid ejection holes 8 provided in one liquid ejection head 2. Each liquid discharge head 2 is supplied with liquid from an external liquid tank (not shown). The liquid discharge hole 8 of each liquid discharge head 2 is opened in the liquid discharge hole surface 4a, and is in one direction (a direction parallel to the print paper P and perpendicular to the transport direction of the print paper P, and the longitudinal direction of the liquid discharge head 2). (Direction) at equal intervals, it is possible to print without gaps in one direction. The colors of the liquid ejected from each liquid ejection head 2 are magenta (M), yellow (Y), cyan (C), and black (K), respectively. Each liquid ejection head 2 is disposed with a slight gap between the lower surface of the head body 13 and the transport surface 127 of the transport belt 111.

搬送ベルト111によって搬送された印刷用紙Pは、液体吐出ヘッド2と搬送ベルト111との間の隙間を通過する。その際に、液体吐出ヘッド2を構成するヘッド本体13から印刷用紙Pの上面に向けて液滴が吐出される。これによって、印刷用紙Pの上面には、制御部100によって記憶された画像データに基づくカラー画像が形成される。   The printing paper P transported by the transport belt 111 passes through the gap between the liquid ejection head 2 and the transport belt 111. At that time, droplets are ejected from the head main body 13 constituting the liquid ejection head 2 toward the upper surface of the printing paper P. As a result, a color image based on the image data stored by the control unit 100 is formed on the upper surface of the printing paper P.

搬送ユニット120と紙受け部116との間には、剥離プレート140と二対の送りローラ121aおよび121bならびに122aおよび122bとが配置されている。カラ
ー画像が印刷された印刷用紙Pは、搬送ベルト111によって剥離プレート140へと搬送される。このとき、印刷用紙Pは、剥離プレート140の右端によって、搬送面127から剥離される。そして、印刷用紙Pは、送りローラ121a〜122bによって、紙受け部116に送り出される。このように、印刷済みの印刷用紙Pが順次紙受け部116に送られ、紙受け部116に重ねられる。
A separation plate 140 and two pairs of feed rollers 121a and 121b and 122a and 122b are arranged between the transport unit 120 and the paper receiver 116. The printing paper P on which the color image is printed is conveyed to the peeling plate 140 by the conveying belt 111. At this time, the printing paper P is peeled from the transport surface 127 by the right end of the peeling plate 140. Then, the printing paper P is sent out to the paper receiving unit 116 by the feed rollers 121a to 122b. In this way, the printed printing paper P is sequentially sent to the paper receiving unit 116 and stacked on the paper receiving unit 116.

なお、印刷用紙Pの搬送方向について最も上流側にある液体吐出ヘッド2とニップローラ138との間には、紙面センサ133が設置されている。紙面センサ133は、発光素子および受光素子によって構成され、搬送経路上の印刷用紙Pの先端位置を検出することができる。紙面センサ133による検出結果は制御部100に送られる。制御部100は、紙面センサ133から送られた検出結果により、印刷用紙Pの搬送と画像の印刷とが同期するように、液体吐出ヘッド2や搬送モータ174等を制御することができる。   Note that a paper surface sensor 133 is installed between the liquid ejection head 2 and the nip roller 138 that are the most upstream in the transport direction of the printing paper P. The paper surface sensor 133 includes a light emitting element and a light receiving element, and can detect the leading end position of the printing paper P on the transport path. The detection result by the paper surface sensor 133 is sent to the control unit 100. The control unit 100 can control the liquid ejection head 2, the conveyance motor 174, and the like so that the conveyance of the printing paper P and the printing of the image are synchronized based on the detection result sent from the paper surface sensor 133.

次に本発明の液体吐出ヘッドを構成するヘッド本体13について説明する。図2は、図1に示されたヘッド本体13を示す上面図である。図3は、図2の一点鎖線で囲まれた領域の拡大上面図であり、ヘッド本体13の一部である。図4は、図3と同じ位置の拡大透視図で、液体吐出孔8の位置が分かりやすいように、一部の流路を省略して描いている。なお、図3および図4において、図面を分かり易くするために、圧電アクチュエータユニット21の下方にあって破線で描くべき液体加圧室10(液体加圧室群9)、しぼり12および液体吐出孔8を実線で描いている。図5は図3のV−V線に沿った縦断面図である。   Next, the head main body 13 constituting the liquid discharge head of the present invention will be described. FIG. 2 is a top view showing the head main body 13 shown in FIG. FIG. 3 is an enlarged top view of a region surrounded by the alternate long and short dash line in FIG. 2 and is a part of the head main body 13. FIG. 4 is an enlarged perspective view of the same position as in FIG. 3, in which some of the flow paths are omitted so that the position of the liquid discharge holes 8 can be easily understood. 3 and 4, for easy understanding of the drawings, a liquid pressurizing chamber 10 (liquid pressurizing chamber group 9), a squeeze 12 and a liquid discharge hole which are to be drawn by broken lines below the piezoelectric actuator unit 21 are shown. 8 is drawn with a solid line. FIG. 5 is a longitudinal sectional view taken along line VV in FIG.

ヘッド本体13は、平板状の流路部材4と、流路部材4上に、アクチュエータユニットである圧電アクチュエータユニット21とを有している。圧電アクチュエータユニット21は台形形状を有しており、その台形の1対の平行対向辺が流路部材4の長手方向に平行になるように流路部材4の上面に配置されている。また、流路部材4の長手方向に平行な2本の仮想直線のそれぞれに沿って2つずつ、つまり合計4つの圧電アクチュエータユニット21が、全体として千鳥状に流路部材4上に配列されている。流路部材4上で隣接し合う圧電アクチュエータユニット21の斜辺同士は、流路部材4の短手方向について部分的にオーバーラップしている。このオーバーラップしている部分の圧電アクチェータユニット21を駆動することにより印刷される領域では、2つの圧電アクチュエータユニット21により吐出された液滴が混在して着弾することになる。
流路部材4の内部には液体流路の一部であるマニホールド5が形成されている。マニホールド5は流路部材4の長手方向に沿って延び細長い形状を有しており、流路部材4の上面にはマニホールド5の開口5bが形成されている。開口5bは、流路部材4の長手方向に平行な2本の直線(仮想線)のそれぞれに沿って5個ずつ、合計10個形成されている。開口5bは、4つの圧電アクチュエータユニット21が配置された領域を避ける位置に形成されている。マニホールド5には開口5bを通じて図示されていない液体タンクから液体が供給されるようになっている。
The head body 13 includes a flat plate-like flow path member 4 and a piezoelectric actuator unit 21 that is an actuator unit on the flow path member 4. The piezoelectric actuator unit 21 has a trapezoidal shape, and is disposed on the upper surface of the flow path member 4 so that a pair of parallel opposing sides of the trapezoid is parallel to the longitudinal direction of the flow path member 4. Further, two piezoelectric actuator units 21 are arranged on the flow path member 4 as a whole in a zigzag manner, two along each of two virtual straight lines parallel to the longitudinal direction of the flow path member 4. Yes. The oblique sides of the piezoelectric actuator units 21 adjacent to each other on the flow path member 4 partially overlap in the short direction of the flow path member 4. In the area printed by driving the overlapping piezoelectric actuator unit 21, the droplets ejected by the two piezoelectric actuator units 21 are mixed and landed.
A manifold 5 that is a part of the liquid flow path is formed inside the flow path member 4. The manifold 5 has an elongated shape extending along the longitudinal direction of the flow path member 4, and an opening 5 b of the manifold 5 is formed on the upper surface of the flow path member 4. A total of ten openings 5 b are formed along each of two straight lines (imaginary lines) parallel to the longitudinal direction of the flow path member 4. The opening 5b is formed at a position that avoids a region where the four piezoelectric actuator units 21 are disposed. The manifold 5 is supplied with liquid from a liquid tank (not shown) through the opening 5b.

流路部材4内に形成されたマニホールド5は、複数本に分岐している(分岐した部分のマニホールド5を副マニホールド5aということがある)。開口5bに繋がるマニホールド5は、圧電アクチュエータユニット21の斜辺に沿うように延在しており、流路部材4の長手方向と交差して配置されている。2つの圧電アクチュエータユニット21に挟まれた領域では、1つのマニホールド5が、隣接する圧電アクチュエータユニット21に共有されており、副マニホールド5aがマニホールド5の両側から分岐している。これらの副マニホールド5aは、流路部材4の内部の各圧電アクチュエータユニット21に対向する領域に互いに隣接してヘッド本体13の長手方向に延在している。   The manifold 5 formed in the flow path member 4 is branched into a plurality of branches (the manifold 5 at the branched portion may be referred to as a sub-manifold 5a). The manifold 5 connected to the opening 5 b extends along the oblique side of the piezoelectric actuator unit 21 and is disposed so as to intersect with the longitudinal direction of the flow path member 4. In a region sandwiched between two piezoelectric actuator units 21, one manifold 5 is shared by adjacent piezoelectric actuator units 21, and the sub-manifold 5 a branches off from both sides of the manifold 5. These sub-manifolds 5 a extend in the longitudinal direction of the head main body 13 adjacent to each other in regions facing the piezoelectric actuator units 21 inside the flow path member 4.

流路部材4は、複数の液体加圧室10がマトリクス状(すなわち、2次元的かつ規則的
)に形成されている4つの液体加圧室群9を有している。液体加圧室10は、角部にアールが施されたほぼ菱形の平面形状を有する中空の領域である。液体加圧室10は流路部材4の上面に開口するように形成されている。これらの液体加圧室10は、流路部材4の上面における圧電アクチュエータユニット21に対向する領域のほぼ全面にわたって配列されている。したがって、これらの液体加圧室10によって形成された各液体加圧室群9は圧電アクチュエータユニット21とほぼ同一の大きさおよび形状の領域を占有している。また、各液体加圧室10の開口は、流路部材4の上面に圧電アクチュエータユニット21が接着されることで閉塞されている。
The flow path member 4 has four liquid pressurizing chamber groups 9 in which a plurality of liquid pressurizing chambers 10 are formed in a matrix (that is, two-dimensionally and regularly). The liquid pressurizing chamber 10 is a hollow region having a substantially rhombic planar shape with rounded corners. The liquid pressurizing chamber 10 is formed so as to open on the upper surface of the flow path member 4. These liquid pressurizing chambers 10 are arranged over almost the entire surface of the upper surface of the flow path member 4 facing the piezoelectric actuator unit 21. Accordingly, each liquid pressurizing chamber group 9 formed by these liquid pressurizing chambers 10 occupies a region having almost the same size and shape as the piezoelectric actuator unit 21. Further, the opening of each liquid pressurizing chamber 10 is closed by adhering the piezoelectric actuator unit 21 to the upper surface of the flow path member 4.

本実施形態では、図3に示されているように、マニホールド5は、流路部材4の短手方向に互いに平行に並んだ4列のE1〜E4の副マニホールド5aに分岐し、各副マニホールド5aに繋がった液体加圧室10は、等間隔に流路部材4の長手方向に並ぶ液体加圧室10の列を構成し、その列は、短手方向に互いに平行に4列配列されている。副マニホールド5aに繋がった液体加圧室10の並ぶ列は副マニホールド5aの両側に2列ずつ配列されている。   In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the manifold 5 branches into four rows of E1-E4 sub-manifolds 5a arranged in parallel with each other in the short direction of the flow path member 4, and each sub-manifold The liquid pressurizing chambers 10 connected to 5a constitute a row of liquid pressurizing chambers 10 arranged in the longitudinal direction of the flow path member 4 at equal intervals, and the four rows are arranged in parallel to each other in the short direction. Yes. Two rows of liquid pressurizing chambers 10 connected to the sub-manifold 5a are arranged on both sides of the sub-manifold 5a.

全体では、マニホールド5から繋がる液体加圧室10は、等間隔に流路部材4の長手方向に並ぶ液体加圧室10の列を構成し、その列は、短手方向に互いに平行に16列配列されている。各液体加圧室列に含まれる液体加圧室10の数は、アクチュエータである変位素子50の外形形状に対応して、その長辺側から短辺側に向かって次第に少なくなるように配置されている。液体吐出孔8もこれと同様に配置されている。これによって、全体として長手方向に600dpiの解像度で画像形成が可能となっている。   As a whole, the liquid pressurizing chambers 10 connected from the manifold 5 constitute rows of the liquid pressurizing chambers 10 arranged in the longitudinal direction of the flow path member 4 at equal intervals, and the rows are 16 rows parallel to each other in the short direction. It is arranged. The number of liquid pressurizing chambers 10 included in each liquid pressurizing chamber row is arranged so as to gradually decrease from the long side toward the short side, corresponding to the outer shape of the displacement element 50 that is an actuator. ing. The liquid discharge holes 8 are also arranged in the same manner. As a result, it is possible to form an image with a resolution of 600 dpi in the longitudinal direction as a whole.

つまり、流路部材4の長手方向に平行な仮想直線に対して直交するように液体吐出孔8を投影すると、図3に示した仮想直線のRの範囲に、各副マニホールド5a繋がっている4つの液体吐出孔8、つまり全部で16個の液体吐出孔8が600dpiの等間隔になっている。また、各副マニホールド5aには平均すれば150dpiに相当する間隔で個別流路32が接続されている。これは、600dpi分の液体吐出孔8を4つ列の副マニホールド5aに分けて繋ぐ設計をする際に、各副マニホールド5aに繋がる個別流路32が等しい間隔で繋がるとは限らないため、マニホールド5aの延在方向、すなわち主走査方向に平均170μm(150dpiならば25.4mm/150=169μm間隔である)以下の間隔で個別流路32が形成されているということである。   That is, when the liquid discharge hole 8 is projected so as to be orthogonal to a virtual straight line parallel to the longitudinal direction of the flow path member 4, each sub-manifold 5a is connected to the range R of the virtual straight line shown in FIG. Two liquid discharge holes 8, that is, a total of 16 liquid discharge holes 8 are equally spaced at 600 dpi. Moreover, the individual flow paths 32 are connected to the sub manifolds 5a at intervals corresponding to 150 dpi on average. This is because the individual flow paths 32 connected to the sub-manifolds 5a are not always connected at equal intervals when the 600 dpi liquid discharge holes 8 are divided and connected to the four sub-manifolds 5a. This means that the individual flow paths 32 are formed at intervals of an average of 170 μm (25.4 mm / 150 = 169 μm intervals if 150 dpi) in the extending direction of 5a, that is, the main scanning direction.

圧電アクチュエータユニット21の上面における各液体加圧室10に対向する位置には後述する個別電極35がそれぞれ形成されている。個別電極35は液体加圧室10より一回り小さく、液体加圧室10とほぼ相似な形状を有しており、圧電アクチュエータユニット21の上面における液体加圧室10と対向する領域内に収まるように配置されている。   Individual electrodes 35 to be described later are formed at positions facing the liquid pressurizing chambers 10 on the upper surface of the piezoelectric actuator unit 21. The individual electrode 35 is slightly smaller than the liquid pressurizing chamber 10, has a shape substantially similar to the liquid pressurizing chamber 10, and fits in a region facing the liquid pressurizing chamber 10 on the upper surface of the piezoelectric actuator unit 21. Is arranged.

流路部材4の下面の液体吐出面には多数の液体吐出孔8が形成されている。これらの液体吐出孔8は、流路部材4の下面側に配置された副マニホールド5aと対向する領域を避けた位置に配置されている。また、これらの液体吐出孔8は、流路部材4の下面側における圧電アクチュエータユニット21と対向する領域内に配置されている。これらの液体吐出孔群7は圧電アクチュエータユニット21とほぼ同一の大きさおよび形状の領域を占有しており、対応する圧電アクチュエータユニット21の変位素子50を変位させることにより液体吐出孔8から液滴が吐出できる。液体吐出孔8の配置については後で詳述する。そして、それぞれの領域内の液体吐出孔8は、流路部材4の長手方向に平行な複数の直線に沿って等間隔に配列されている。   A large number of liquid discharge holes 8 are formed in the liquid discharge surface on the lower surface of the flow path member 4. These liquid discharge holes 8 are arranged at a position avoiding a region facing the sub-manifold 5 a arranged on the lower surface side of the flow path member 4. Further, these liquid discharge holes 8 are arranged in a region facing the piezoelectric actuator unit 21 on the lower surface side of the flow path member 4. These liquid discharge hole groups 7 occupy an area having almost the same size and shape as the piezoelectric actuator unit 21, and the liquid discharge holes 8 are made to drop liquid by displacing the displacement element 50 of the corresponding piezoelectric actuator unit 21. Can be discharged. The arrangement of the liquid discharge holes 8 will be described in detail later. The liquid discharge holes 8 in each region are arranged at equal intervals along a plurality of straight lines parallel to the longitudinal direction of the flow path member 4.

ヘッド本体13に含まれる流路部材4は、複数のプレートが積層された積層構造を有している。これらのプレートは、流路部材4の上面から順に、キャビティプレート22、ベ
ースプレート23、アパーチャ(しぼり)プレート24、サプライプレート25、26、マニホールドプレート27、28、29、カバープレート30およびノズルプレート31である。これらのプレートには多数の孔が形成されている。各プレートは、これらの孔が互いに連通して個別流路32および副マニホールド5aを構成するように、位置合わせして積層されている。ヘッド本体13は、図5に示されているように、液体加圧室10は流路部材4の上面に、副マニホールド5aは内部の下面側に、液体吐出孔8は下面にと、個別流路32を構成する各部分が異なる位置に互いに近接して配設され、液体加圧室10を介して副マニホールド5aと液体吐出孔8とが繋がる構成を有している。なお、流路部材4の下面が、液体吐出孔8が開口している液体吐出孔面4aである。
The flow path member 4 included in the head body 13 has a stacked structure in which a plurality of plates are stacked. These plates are a cavity plate 22, a base plate 23, an aperture (squeezing) plate 24, supply plates 25 and 26, manifold plates 27, 28 and 29, a cover plate 30 and a nozzle plate 31 in order from the upper surface of the flow path member 4. is there. A number of holes are formed in these plates. Each plate is aligned and laminated so that these holes communicate with each other to form the individual flow path 32 and the sub-manifold 5a. As shown in FIG. 5, the head main body 13 has a liquid pressurizing chamber 10 on the upper surface of the flow path member 4, the sub-manifold 5a on the inner lower surface side, and the liquid discharge holes 8 on the lower surface. Each portion constituting the path 32 is disposed close to each other at different positions, and the sub manifold 5 a and the liquid discharge hole 8 are connected via the liquid pressurizing chamber 10. The lower surface of the flow path member 4 is a liquid discharge hole surface 4a in which the liquid discharge holes 8 are opened.

各プレートに形成された孔について説明する。これらの孔には、次のようなものがある。第1に、キャビティプレート22に形成された液体加圧室10である。第2に、液体加圧室10の一端から副マニホールド5aへと繋がる流路を構成する連通孔である。この連通孔は、ベースプレート23(詳細には液体加圧室10の入り口)からサプライプレート25(詳細には副マニホールド5aの出口)までの各プレートに形成されている。なお、この連通孔には、アパーチャプレート24に形成されたしぼり12と、サプライプレート25、26に形成された個別供給流路6とが含まれている。   The holes formed in each plate will be described. These holes include the following. First, the liquid pressurizing chamber 10 formed in the cavity plate 22. Second, there is a communication hole that forms a flow path that connects from one end of the liquid pressurizing chamber 10 to the sub-manifold 5a. This communication hole is formed in each plate from the base plate 23 (specifically, the inlet of the liquid pressurizing chamber 10) to the supply plate 25 (specifically, the outlet of the sub manifold 5a). The communication hole includes the aperture 12 formed in the aperture plate 24 and the individual supply flow path 6 formed in the supply plates 25 and 26.

第3に、液体加圧室10の他端から液体吐出孔8へと連通する流路を構成する連通孔であり、この連通孔は、以下の記載においてディセンダ(部分流路)と呼称される。ディセンダは、ベースプレート23(詳細には液体加圧室10の出口)からノズルプレート31(詳細には液体吐出孔8)までの各プレートに形成されている。第4に、副マニホールド5aを構成する連通孔である。この連通孔は、マニホールドプレート27〜29に形成されている。   Third, there is a communication hole that constitutes a flow channel that communicates from the other end of the liquid pressurizing chamber 10 to the liquid discharge hole 8, and this communication hole is referred to as a descender (partial flow channel) in the following description. . The descender is formed on each plate from the base plate 23 (specifically, the outlet of the liquid pressurizing chamber 10) to the nozzle plate 31 (specifically, the liquid discharge hole 8). Fourthly, there is a communication hole constituting the sub-manifold 5a. The communication holes are formed in the manifold plates 27 to 29.

このような連通孔が相互に繋がり、副マニホールド5aからの液体の流入口(副マニホールド5aの出口)から液体吐出孔8に至る個別流路32を構成している。副マニホールド5aに供給された液体は、以下の経路で液体吐出孔8から吐出される。まず、副マニホールド5aから上方向に向かって、個別供給流路6を通り、しぼり12の一端部に至る。次に、しぼり12の延在方向に沿って水平に進み、しぼり12の他端部に至る。そこから上方に向かって、液体加圧室10の一端部に至る。さらに、液体加圧室10の延在方向に沿って水平に進み、液体加圧室10の他端部に至る。そこから少しずつ水平方向に移動しながら、主に下方に向かい、下面に開口した液体吐出孔8へと進む。   Such communication holes are connected to each other to form an individual flow path 32 from the liquid inflow port (the outlet of the submanifold 5a) from the submanifold 5a to the liquid discharge hole 8. The liquid supplied to the sub manifold 5a is discharged from the liquid discharge hole 8 through the following path. First, from the sub-manifold 5a, it passes through the individual supply flow path 6 and reaches one end of the aperture 12. Next, it proceeds horizontally along the extending direction of the aperture 12 and reaches the other end of the aperture 12. From there, it reaches one end of the liquid pressurizing chamber 10 upward. Further, the liquid pressurizing chamber 10 proceeds horizontally along the extending direction of the liquid pressurizing chamber 10 and reaches the other end of the liquid pressurizing chamber 10. While moving little by little in the horizontal direction from there, it proceeds mainly downward and proceeds to the liquid discharge hole 8 opened on the lower surface.

圧電アクチュエータユニット21は、図5に示されるように、2枚の圧電セラミック層21a、21bからなる積層構造を有している。これらの圧電セラミック層21a、21bはそれぞれ20μm程度の厚さを有している。圧電アクチュエータユニット21全体の厚さは40μm程度である。圧電セラミック層21a、21bのいずれの層も複数の液体加圧室10を跨ぐように延在している(図3参照)。これらの圧電セラミック層21a、21b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。   As shown in FIG. 5, the piezoelectric actuator unit 21 has a laminated structure including two piezoelectric ceramic layers 21a and 21b. Each of these piezoelectric ceramic layers 21a and 21b has a thickness of about 20 μm. The total thickness of the piezoelectric actuator unit 21 is about 40 μm. Each of the piezoelectric ceramic layers 21a and 21b extends so as to straddle the plurality of liquid pressurizing chambers 10 (see FIG. 3). The piezoelectric ceramic layers 21a and 21b are made of a lead zirconate titanate (PZT) ceramic material having ferroelectricity.

圧電アクチュエータユニット21は、Ag−Pd系などの金属材料からなる共通電極34、Au系などの金属材料からなる個別電極35を有している。個別電極35は上述のように圧電アクチュエータユニット21の上面における液体加圧室10と対向する位置に配置されている。個別電極35の一端は、液体加圧室10と対向する領域外に引き出されて接続電極36が形成されている。接続電極36は例えばガラスフリットを含む金からなり、厚さが15μm程度で凸状に形成されている。また、接続電極36は、図示されていないFPC(Flexible Printed Circuit)に設けられた電極と電気的に接合されている。詳細は後述するが、個別電極35には、制御部100からFPCを通じて駆動信号(駆動電
圧)が供給される。駆動信号は、印刷媒体Pの搬送速度と同期して一定の周期で供給される。
The piezoelectric actuator unit 21 includes a common electrode 34 made of a metal material such as Ag—Pd and an individual electrode 35 made of a metal material such as Au. As described above, the individual electrode 35 is disposed at a position facing the liquid pressurizing chamber 10 on the upper surface of the piezoelectric actuator unit 21. One end of the individual electrode 35 is drawn out of a region facing the liquid pressurizing chamber 10 to form a connection electrode 36. The connection electrode 36 is made of, for example, gold containing glass frit, and has a convex shape with a thickness of about 15 μm. The connection electrode 36 is electrically joined to an electrode provided in an FPC (Flexible Printed Circuit) (not shown). Although details will be described later, a drive signal (drive voltage) is supplied to the individual electrode 35 from the control unit 100 through the FPC. The drive signal is supplied in a constant cycle in synchronization with the conveyance speed of the print medium P.

共通電極34は、圧電セラミック層21aと圧電セラミック層21bとの間の領域に面方向のほぼ全面にわたって形成されている。すなわち、共通電極34は、圧電アクチュエータユニット21に対向する領域内の全ての液体加圧室10を覆うように延在している。共通電極34の厚さは2μm程度である。共通電極34は図示しない領域において接地され、グランド電位に保持されている。本実施形態では、圧電セラミック層21b上において、個別電極35からなる電極群を避ける位置に個別電極35とは異なる表面電極(不図示)が形成されている。表面電極は、圧電セラミック層21bの内部に形成されたスルーホールを介して共通電極34と電気的に接続されているとともに、多数の個別電極35と同様に、FPC上の別の電極と接続されている。   The common electrode 34 is formed over almost the entire surface in the area between the piezoelectric ceramic layer 21a and the piezoelectric ceramic layer 21b. That is, the common electrode 34 extends so as to cover all the liquid pressurizing chambers 10 in the region facing the piezoelectric actuator unit 21. The thickness of the common electrode 34 is about 2 μm. The common electrode 34 is grounded in a region not shown, and is held at the ground potential. In the present embodiment, a surface electrode (not shown) different from the individual electrode 35 is formed on the piezoelectric ceramic layer 21b at a position avoiding the electrode group composed of the individual electrodes 35. The surface electrode is electrically connected to the common electrode 34 through a through-hole formed in the piezoelectric ceramic layer 21b, and is connected to another electrode on the FPC in the same manner as many individual electrodes 35. ing.

図5に示されるように、共通電極34と個別電極35とは、最上層の圧電セラミック層21bのみを挟むように配置されている。圧電セラミック層21bにおける個別電極35と共通電極34とに挟まれた領域は活性部と呼称され、その部分の圧電セラミックスには厚み方向に分極が施されている。本実施形態の圧電アクチュエータユニット21においては、最上層の圧電セラミック層21bのみが活性部を含んでおり、圧電セラミック21aは活性部を含んでおらず、振動板として働く。この圧電アクチュエータユニット21はいわゆるユニモルフタイプの構成を有している。   As shown in FIG. 5, the common electrode 34 and the individual electrode 35 are disposed so as to sandwich only the uppermost piezoelectric ceramic layer 21b. A region sandwiched between the individual electrode 35 and the common electrode 34 in the piezoelectric ceramic layer 21b is called an active portion, and the piezoelectric ceramic in that portion is polarized in the thickness direction. In the piezoelectric actuator unit 21 of the present embodiment, only the uppermost piezoelectric ceramic layer 21b includes an active portion, and the piezoelectric ceramic 21a does not include an active portion and functions as a diaphragm. The piezoelectric actuator unit 21 has a so-called unimorph type configuration.

なお、後述のように、個別電極35に選択的に所定の駆動信号が供給されることにより、この個別電極35に対応する液体加圧室10内の液体に圧力が加えられる。これによって、個別流路32を通じて、対応する液体吐出口8から液滴が吐出される。すなわち、圧電アクチュエータユニット21における各液体加圧室10に対向する部分は、各液体加圧室10および液体吐出口8に対応する個別の変位素子50(アクチュエータ)に相当する。つまり、2枚の圧電セラミック層からなる積層体中には、図5に示されているような構造を単位構造とする変位素子50が液体加圧室10毎に、液体加圧室10の直上に位置する振動板21a、共通電極34、圧電セラミック層21b、個別電極35により作り込まれており、圧電アクチュエータユニット21には変位素子50が複数含まれている。なお、本実施形態において1回の吐出動作によって液体吐出口8から吐出される液体の量は5〜7pL(ピコリットル)程度である。   As will be described later, when a predetermined drive signal is selectively supplied to the individual electrode 35, pressure is applied to the liquid in the liquid pressurizing chamber 10 corresponding to the individual electrode 35. As a result, droplets are discharged from the corresponding liquid discharge ports 8 through the individual flow paths 32. That is, the portion of the piezoelectric actuator unit 21 that faces each liquid pressurizing chamber 10 corresponds to an individual displacement element 50 (actuator) corresponding to each liquid pressurizing chamber 10 and the liquid discharge port 8. That is, in the laminate composed of two piezoelectric ceramic layers, the displacement element 50 having a unit structure as shown in FIG. 5 is provided immediately above the liquid pressurizing chamber 10 for each liquid pressurizing chamber 10. Are formed by a diaphragm 21a, a common electrode 34, a piezoelectric ceramic layer 21b, and individual electrodes 35, and the piezoelectric actuator unit 21 includes a plurality of displacement elements 50. In the present embodiment, the amount of liquid ejected from the liquid ejection port 8 by one ejection operation is about 5 to 7 pL (picoliter).

多数の個別電極35は、個別に電位を制御することができるように、それぞれがFPC上のコンタクトおよび配線を介して、個別にアクチュエータ制御手段に電気的に接続されている。   A large number of individual electrodes 35 are individually electrically connected to the actuator control means via contacts and wirings on the FPC so that potentials can be individually controlled.

本実施形態における圧電アクチュエータユニット21の液体吐出時の駆動方法の一例を、個別電極35に供給される駆動電圧(駆動信号)に関して説明する。個別電極35を共通電極34と異なる電位にして圧電セラミック層21bに対してその分極方向に電界を印加したとき、この電界が印加された部分が、圧電効果により歪む活性部として働く。この時圧電セラミック層21bは、その厚み方向すなわち積層方向に伸長または収縮し、圧電横効果により積層方向と垂直な方向すなわち面方向には収縮または伸長しようとする。一方、残りの圧電セラミック層21aは、個別電極35と共通電極34とに挟まれた領域を持たない非活性層であるので、自発的に変形しない。つまり、圧電アクチュエータユニット21は、上側(つまり、液体加圧室10とは離れた側)の圧電セラミック層21bを、活性部を含む層とし、かつ下側(つまり、液体加圧室10に近い側)の圧電セラミック層21a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。
この構成において、電界と分極とが同方向となるように、アクチュエータ制御部により個別電極35を共通電極34に対して正または負の所定電位とすると、圧電セラミック層
21bの電極に挟まれた部分(活性部)が、面方向に収縮する。一方、非活性層の圧電セラミック層21aは電界の影響を受けないため、自発的には縮むことがなく活性部の変形を規制しようとする。この結果、圧電セラミック層21bと圧電セラミック層21aとの間で分極方向への歪みに差が生じて、圧電セラミック層21bは液体加圧室10側へ凸となるように変形(ユニモルフ変形)する。
An example of a driving method at the time of liquid ejection of the piezoelectric actuator unit 21 in the present embodiment will be described with respect to a driving voltage (drive signal) supplied to the individual electrode 35. When an electric field is applied to the piezoelectric ceramic layer 21b in the polarization direction by setting the individual electrode 35 to a potential different from that of the common electrode 34, the portion to which the electric field is applied functions as an active portion that is distorted by the piezoelectric effect. At this time, the piezoelectric ceramic layer 21b expands or contracts in the thickness direction, that is, the stacking direction, and tends to contract or extend in the direction perpendicular to the stacking direction, that is, the surface direction, due to the piezoelectric lateral effect. On the other hand, since the remaining piezoelectric ceramic layer 21a is an inactive layer that does not have a region sandwiched between the individual electrode 35 and the common electrode 34, it does not spontaneously deform. In other words, the piezoelectric actuator unit 21 uses the upper piezoelectric ceramic layer 21b (that is, the side away from the liquid pressurizing chamber 10) as a layer including the active portion and the lower side (that is, close to the liquid pressurizing chamber 10). This is a so-called unimorph type configuration in which the piezoelectric ceramic layer 21a on the side) is an inactive layer.
In this configuration, when the individual electrode 35 is set to a predetermined positive or negative potential with respect to the common electrode 34 by the actuator controller so that the electric field and the polarization are in the same direction, a portion sandwiched between the electrodes of the piezoelectric ceramic layer 21b. (Active part) contracts in the surface direction. On the other hand, the piezoelectric ceramic layer 21a, which is an inactive layer, is not affected by an electric field, so that it does not spontaneously shrink and tries to restrict deformation of the active portion. As a result, there is a difference in strain in the polarization direction between the piezoelectric ceramic layer 21b and the piezoelectric ceramic layer 21a, and the piezoelectric ceramic layer 21b is deformed so as to protrude toward the liquid pressurizing chamber 10 (unimorph deformation). .

本実施の形態における実際の駆動手順は、あらかじめ個別電極35を共通電極34より高い電位(以下高電位と称す)にしておき、吐出要求がある毎に個別電極35を共通電極34と一旦同じ電位(以下低電位と称す)とし、その後所定のタイミングで再び高電位とする。これにより、個別電極35が低電位になるタイミングで、圧電セラミック層21a、bが元の形状に戻り、液体加圧室10の容積が初期状態(両電極の電位が異なる状態)と比較して増加する。このとき、液体加圧室10内に負圧が与えられ、液体がマニホールド5側から液体加圧室10内に吸い込まれる。その後再び個別電極35を高電位にしたタイミングで、圧電セラミック層21a、bが液体加圧室10側へ凸となるように変形し、液体加圧室10の容積減少により液体加圧室10内の圧力が正圧となり液体への圧力が上昇し、液滴が吐出される。つまり、液滴を吐出させるため、高電位を基準とするパルスを含む駆動信号を個別電極35に供給することになる。このパルス幅は、液体加圧室10内において圧力波がマニホールド5から液体吐出孔8まで伝播する時間長さであるAL(Acoustic Length)が理想的である。これによると、液体加圧室10内部が負圧状態から正
圧状態に反転するときに両者の圧力が合わさり、より強い圧力で液滴を吐出させることができる。
In an actual driving procedure in the present embodiment, the individual electrode 35 is set to a potential higher than the common electrode 34 (hereinafter referred to as a high potential) in advance, and the individual electrode 35 is temporarily set to the same potential as the common electrode 34 every time there is a discharge request. (Hereinafter referred to as a low potential), and then set to a high potential again at a predetermined timing. As a result, the piezoelectric ceramic layers 21a and 21b return to the original shape at the timing when the individual electrode 35 becomes low potential, and the volume of the liquid pressurizing chamber 10 is compared with the initial state (the state where the potentials of both electrodes are different). To increase. At this time, a negative pressure is applied to the liquid pressurizing chamber 10 and the liquid is sucked into the liquid pressurizing chamber 10 from the manifold 5 side. Thereafter, at the timing when the individual electrode 35 is set to a high potential again, the piezoelectric ceramic layers 21a and 21b are deformed so as to protrude toward the liquid pressurizing chamber 10, and the volume of the liquid pressurizing chamber 10 is reduced so that the inside of the liquid pressurizing chamber 10 Becomes a positive pressure, the pressure on the liquid rises, and droplets are ejected. That is, a drive signal including a pulse based on a high potential is supplied to the individual electrode 35 in order to eject a droplet. The ideal pulse width is AL (Acoustic Length), which is the length of time during which the pressure wave propagates from the manifold 5 to the liquid discharge hole 8 in the liquid pressurizing chamber 10. According to this, when the inside of the liquid pressurizing chamber 10 is reversed from the negative pressure state to the positive pressure state, both pressures are combined, and the liquid droplet can be ejected with a stronger pressure.

以上のような液体吐出ヘッド2を印刷などに使用していると、流路内で異物が詰まったり、液体吐出孔面4aに異物や液体が付着することにより、液滴が吐出されなくなったり、吐出速度や吐出量が変わったりすることがある。そのような場合、ワイピングを行なうことになる。また、液体吐出ヘッド2を最初に使用する際には、流路部材4の流路に液体を入れる必要があるが、ほぼ必然的に、液体吐出孔8から液体が出るなどして、液体吐出孔面4aに液体が付着している状態になるため、ワイピングを行なうことになる。   When the liquid discharge head 2 as described above is used for printing or the like, foreign matter is clogged in the flow path, or foreign matter or liquid adheres to the liquid discharge hole surface 4a. The discharge speed and the discharge amount may change. In such a case, wiping is performed. Further, when the liquid discharge head 2 is used for the first time, it is necessary to put the liquid into the flow path of the flow path member 4, but the liquid discharge from the liquid discharge hole 8 almost inevitably causes the liquid discharge. Since the liquid is attached to the hole surface 4a, wiping is performed.

ワイピング方法の説明の前に、水頭差について説明する。図6は、水頭差を説明する模式図である。液体吐出孔8の開口している液多吐出孔面4aを有する流路部材4(内部の流路は省略して描いている)に、外部液体タンク201がチューブ203a、203bを介して繋がっている。チューブ203a、203bの間には開閉できる弁205を介して外部チューブ207が繋がっている。外部液体タンク201には液体210が入っており、液面210aは、外部液体タンク201内の液体210の上面である。液体210は、チューブ203a、203bを通って流路部材4の中の流路を満たしており、液体210は液体吐出孔8の内側でメニスカス210bを張っている。また、外部液体タンク201は、管209により大気と繋がっている。このようなメニスカス210bは、液体吐出孔面4aを液体210に対する撥水処理を行なったものとし、液体吐出孔8の内側の壁よりも液体210に対する接触角を大きくすることで安定されやすくなる。なお、撥水処理は、液体吐出孔8の内側の壁の液体吐出孔面4aに近い部分にも施されていてもよい。   Before explaining the wiping method, the water head difference will be explained. FIG. 6 is a schematic diagram illustrating the water head difference. The external liquid tank 201 is connected to the flow path member 4 (the internal flow path is omitted) having the liquid multiple discharge hole surface 4a in which the liquid discharge holes 8 are opened via the tubes 203a and 203b. Yes. An external tube 207 is connected between the tubes 203a and 203b via a valve 205 that can be opened and closed. The external liquid tank 201 contains the liquid 210, and the liquid level 210 a is the upper surface of the liquid 210 in the external liquid tank 201. The liquid 210 fills the flow path in the flow path member 4 through the tubes 203 a and 203 b, and the liquid 210 has a meniscus 210 b extending inside the liquid discharge hole 8. The external liquid tank 201 is connected to the atmosphere by a pipe 209. Such a meniscus 210b is obtained by subjecting the liquid discharge hole surface 4a to a water repellent treatment with respect to the liquid 210, and becomes easier to stabilize by making the contact angle with respect to the liquid 210 larger than the inner wall of the liquid discharge hole 8. The water repellent treatment may also be performed on a portion of the inner wall of the liquid discharge hole 8 close to the liquid discharge hole surface 4a.

上述のような液体吐出ヘッド2では、吐出を行なう際は流路内の液体に負圧が加わるようにする。正の圧力が加わっていると液体吐出孔8から液体が外に漏れることになるし、負力が加わっていなかったり、負圧が低いとメニスカス210bの形状が安定しない。逆に負圧が大きいと、メニスカス210bが流路部材4内に引き込まれてしまい、やはり形状が安定しない。適切な負圧を得るため、液体吐出孔面4aに対して、液面210aを低くすることが行なわれており、この液体吐出孔面4aから液面210aまでの高さの差を水頭差という。吐出を行なう際の水頭差は、負圧を加えるように負の値にされる。上述の液体吐出ヘッドでは、吐出時の水頭差は−20〜−120mmである。なお、重要なのは
、メニスカスに負圧が加わるようにすることであるので、水頭差に相当する圧力を外部から加えることにより、メニスカス210bを維持してもよい。
In the liquid discharge head 2 as described above, negative pressure is applied to the liquid in the flow path when discharging. When a positive pressure is applied, the liquid leaks out from the liquid discharge hole 8, and when no negative force is applied or when the negative pressure is low, the shape of the meniscus 210b is not stable. Conversely, when the negative pressure is large, the meniscus 210b is drawn into the flow path member 4, and the shape is not stable. In order to obtain an appropriate negative pressure, the liquid surface 210a is lowered with respect to the liquid discharge hole surface 4a, and the difference in height from the liquid discharge hole surface 4a to the liquid surface 210a is referred to as a water head difference. . The water head difference at the time of discharging is set to a negative value so as to apply a negative pressure. In the liquid discharge head described above, the water head difference during discharge is -20 to -120 mm. It is important to apply a negative pressure to the meniscus. Therefore, the meniscus 210b may be maintained by applying a pressure corresponding to the water head difference from the outside.

また、液体吐出ヘッド2への液体の供給は、次のように行なわれる。弁205を外部チューブ207からチューブ203bへ液体210が流れるようにし、ポンプなどにより外部液体タンク201に液体210を入れる。弁205を外部チューブ207からチューブ203aへ液体210が流れるようにし、流路部材4の流路に液体210を入れる。流路の液体210に正の圧力を加えるには、弁205を外部チューブ207からチューブ203aへ液体210が流れるようにし、ポンプなどで外部チューブ207から液体を送るか、弁205をチューブ203bからチューブ203aへ液体210が流れるようにし、水頭差を正にすればよい。吐出を行なう際には、弁205をチューブ203bからチューブ203aへ液体210が流れるようにし、水頭差を負の値の一定範囲にすることにより、負の圧力を加えるが、弁205を外部チューブ207からチューブ203aへ液体210が流れるようにし、ポンプなど負圧にしてもよい。   Further, the supply of the liquid to the liquid discharge head 2 is performed as follows. The liquid 210 flows from the external tube 207 to the tube 203b through the valve 205, and the liquid 210 is put into the external liquid tank 201 by a pump or the like. The liquid 210 is allowed to flow from the external tube 207 to the tube 203a through the valve 205, and the liquid 210 is put into the flow path of the flow path member 4. In order to apply a positive pressure to the liquid 210 in the flow path, the liquid 205 is allowed to flow from the external tube 207 to the tube 203a and the liquid is sent from the external tube 207 by a pump or the like, or the valve 205 is transferred from the tube 203b to the tube 203b. The liquid 210 may flow to 203a, and the water head difference may be made positive. When discharging, the valve 205 is allowed to flow from the tube 203b to the tube 203a, and a negative pressure is applied by setting the water head difference within a certain range of negative values. The liquid 210 may flow from the tube 203a to the tube 203a, and a negative pressure such as a pump may be used.

ワイピングを行なう際には、液多吐出孔面4aに、樹脂やゴムなど、ある程度変形する弾性材料のクリーニング部材220を押し当て、接触させながら移動させてクリーニングを行なう。この際、クリーニング部材220と液体吐出面4aが接触している部分が移動する範囲を、液体吐出孔8の開口している領域全体よりも大きくすることで、液体吐出孔8の周囲に異物や液体が残りにくくできる。   When wiping is performed, cleaning is performed by pressing a cleaning member 220 made of an elastic material such as resin or rubber, which deforms to some extent, against the liquid multiple discharge hole surface 4a and moving it in contact therewith. At this time, the range in which the portion where the cleaning member 220 and the liquid ejection surface 4 a are in contact with is moved larger than the entire area where the liquid ejection hole 8 is opened, so that foreign matter or The liquid can hardly remain.

まず、液体吐出面4aに対する濡れ性が低い、液体吐出面4aに対する接触角が60度より大きい液体を使用している場合の、本発明のワイピング方法以外のワイピング方法を説明する。図7(a)〜(c)は、ワイピング方法の各工程の模式図である。図7(a)では流路部材4内の液体210に正圧が加えられ、液体吐出孔8から液体210を溢れさせている。図では液体吐出孔8の周囲に広がっているだけだが、実際には液体吐出ヘッド2から外部に垂れるほど出される。この際、液体吐出ヘッド2の下などが濡れないように、カバーを付けた状態で行なってもよい。その後、水頭差が付けられると、図7(b)に示されるように、液体吐出孔8の中に液体210が引き込まれる。ただし、液体吐出孔面4aの液体吐出孔8の開口と隣の液体吐出孔8の開口との間など、図示しない部分に液体210は残っている。その後クリーニング部材220が、液体吐出孔面4aに押し当てられ、図7(c)に示されるように、接触させられながら移動させられる。この様にすることでワイピングが行なわれる。   First, a wiping method other than the wiping method of the present invention in the case where a liquid having a low wettability with respect to the liquid discharge surface 4a and a contact angle with respect to the liquid discharge surface 4a of greater than 60 degrees is used will be described. FIGS. 7A to 7C are schematic views of each step of the wiping method. In FIG. 7A, a positive pressure is applied to the liquid 210 in the flow path member 4, and the liquid 210 overflows from the liquid discharge hole 8. In the figure, it only spreads around the liquid discharge hole 8, but actually, it protrudes from the liquid discharge head 2 to the outside. At this time, the process may be performed with a cover attached so that the bottom of the liquid discharge head 2 and the like are not wetted. Thereafter, when a water head difference is applied, the liquid 210 is drawn into the liquid discharge hole 8 as shown in FIG. However, the liquid 210 remains in a portion (not shown) such as between the opening of the liquid discharge hole 8 on the liquid discharge hole surface 4a and the opening of the adjacent liquid discharge hole 8. Thereafter, the cleaning member 220 is pressed against the liquid discharge hole surface 4a and is moved while being brought into contact, as shown in FIG. 7C. In this way, wiping is performed.

これと同様の工程を、液体吐出面4aに対する濡れ性が高い、液体吐出面4aに対する接触角が60度以下の液体を使用している場合に行なうと、液体吐出孔面4aの異物や液体が210は取り除かれているにもかかわらず、ワイピング後の液体吐出ばらつきが大きくなることがある。これは、図7(d)〜(f)で説明する原因よると考えられる。   If the same process is performed when a liquid having a high wettability with respect to the liquid discharge surface 4a and a contact angle with respect to the liquid discharge surface 4a of 60 degrees or less is used, foreign matter or liquid on the liquid discharge hole surface 4a is removed. Even though 210 is removed, the liquid discharge variation after wiping may increase. This is considered to be due to the cause described with reference to FIGS.

図7(d)では流路部材4内の液体210に正圧が加えられ、液体吐出孔8から液体210を溢れさせている。その後、水頭差が付けられると、図7(e)に示されるように、液体吐出孔8の中に液体210が引き込まれるが、液体210の濡れ性が高いため、液体吐出孔8の周囲に液体210が残される。そして、この残される液体210により、液体210は、液体吐出孔8の周囲の縁を覆う状態(図のAの部分)となり、形成されるメニスカスは、図7(b)と比べて、液体吐出孔8に深く落ち込んだものとなる。その後クリーニング部材220が、液体吐出孔面4aに押し当てられ、図7(f)に示されるように、接触させられながら移動させられると、多数ある液体吐出孔8のうちの幾つかの液体吐出孔8では、深く落ち込んだメニスカス直下の空気が気泡として巻き込まれてしまう。液体吐出ばらつきが大きくなるのは、流路内にこの気泡215が入り込むことが原因と考えられる。   In FIG. 7D, a positive pressure is applied to the liquid 210 in the flow path member 4, and the liquid 210 overflows from the liquid discharge hole 8. After that, when the water head difference is applied, the liquid 210 is drawn into the liquid discharge hole 8 as shown in FIG. 7E. However, since the wettability of the liquid 210 is high, around the liquid discharge hole 8 Liquid 210 is left. Then, the remaining liquid 210 causes the liquid 210 to cover the periphery of the liquid discharge hole 8 (part A in the figure), and the formed meniscus is a liquid discharge compared to FIG. 7B. It will be deeply depressed in the hole 8. After that, when the cleaning member 220 is pressed against the liquid discharge hole surface 4a and moved while being in contact with each other as shown in FIG. 7 (f), some of the liquid discharge holes 8 out of the many liquid discharge holes 8 are discharged. In the hole 8, the air immediately below the meniscus that has fallen deeply is entrained as bubbles. The reason why the liquid discharge variation becomes large is considered to be caused by the bubble 215 entering the flow path.

本発明の一実施例のワイピング方法は、上述の気泡215に起因すると考えられる、液体吐出面4aに対する接触角が60度以下の液体を使用している場合の吐出ばらつきを少なくするため、次のように行なう。図8(a)〜(e)はその工程の断面図である。   The wiping method according to an embodiment of the present invention reduces the discharge variation when using a liquid having a contact angle with respect to the liquid discharge surface 4a of 60 degrees or less, which is considered to be caused by the bubbles 215 described above. Do as follows. 8A to 8E are cross-sectional views of the process.

まず、流路部材4内の流路の液体に正の圧力を加える加圧工程を行なう。これにより、図8(a)に示すように、液体吐出孔8から液体210が溢れる。加圧工程の後、図8(b)に示すように、液体210に圧力を加えない状態にする。これは弁205を閉じたり、弁205を外部チューブ207からチューブ203aへ液体210が流れるようにし、外部からのポンプによる液体210の供給を止めたりすることで行なえる。また、水頭差を事実上0mmにしてもよい。0mmからのずれは液体吐出ヘッド2の構造にもよるが±5mm程度であれば許容できる。具体的には、正圧については、液体吐出孔面4aに液体が溢れ出続けない範囲にすればよく、負圧については、図7(e)に示されるような深いメニスカスが形成されないようにすればよい。ここでいう深いとは、液体を吐出する際のメニスカスよりも深いということである。そのような状態で、図8(c)に示されるように、クリーニング部材220が液体吐出孔面4aに押し当てられ、接触させながら移動させることで、クリーニング工程が行なわれる。クリーニング工程の後では、図8(d)に示されるように、液体210が液体吐出孔8の中に入った状態になる。図では液体210の表面が平面であるように示しているが、液体210の表面張力や流路部材4に対する液体210の濡れによっては、凹あるいは凸の形状になる。凹であっても流路部材4の中にまで引き込まれなければよく、凸になっても液体吐出孔8の左右にまで濡れ広がってなければよい。その後、吐出が行なえるように、負圧が加えられ図8(e)に示されるようにメニスカスが形成される。   First, a pressurizing step of applying a positive pressure to the liquid in the flow path in the flow path member 4 is performed. As a result, as shown in FIG. 8A, the liquid 210 overflows from the liquid discharge hole 8. After the pressurizing step, as shown in FIG. 8B, the liquid 210 is brought into a state where no pressure is applied. This can be done by closing the valve 205, or allowing the liquid 205 to flow from the external tube 207 to the tube 203a, and stopping the supply of the liquid 210 by the pump from the outside. Further, the water head difference may be substantially 0 mm. Deviation from 0 mm is acceptable if it is about ± 5 mm, although it depends on the structure of the liquid ejection head 2. Specifically, the positive pressure may be set in a range in which the liquid does not continue to overflow the liquid discharge hole surface 4a, and the negative pressure is set so that a deep meniscus as shown in FIG. 7 (e) is not formed. do it. Deep here means deeper than the meniscus when the liquid is discharged. In such a state, as shown in FIG. 8C, the cleaning member 220 is pressed against the liquid discharge hole surface 4a and moved while being in contact with the cleaning member 220, whereby the cleaning process is performed. After the cleaning process, the liquid 210 enters the liquid discharge hole 8 as shown in FIG. In the drawing, the surface of the liquid 210 is shown to be a flat surface, but depending on the surface tension of the liquid 210 or the wetness of the liquid 210 with respect to the flow path member 4, the liquid 210 has a concave or convex shape. Even if it is concave, it does not have to be drawn into the flow path member 4, and even if it becomes convex, it does not have to wet and spread to the left and right of the liquid discharge hole 8. Thereafter, a negative pressure is applied so that discharge can be performed, and a meniscus is formed as shown in FIG.

図2〜5で示した液体吐出ヘッドを作製し、印刷ばらつきを評価した。まず、圧電セラミック層に用いる圧電材料をチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)とし、PZTを用いたスラリーを作成し、このスラリーから、成形方法としてロールコーター法を採用して、グリーンシートを作製した。   The liquid discharge heads shown in FIGS. 2 to 5 were manufactured and printing variations were evaluated. First, the piezoelectric material used for the piezoelectric ceramic layer was lead zirconate titanate (PZT), and a slurry using PZT was prepared. From this slurry, a roll coater method was adopted as a forming method to prepare a green sheet.

次いで、金型打ち抜きによって、100μm径の貫通孔をグリーンシートに形成した。その後、Ag−Pd合金を含む導体ペーストを用いたスクリーン印刷法により、各グリーンシートの表面に、共通電極となる電極パターンを形成した。   Next, through holes having a diameter of 100 μm were formed in the green sheet by die punching. Then, the electrode pattern used as a common electrode was formed in the surface of each green sheet by the screen-printing method using the conductor paste containing an Ag-Pd alloy.

また、Ag−Pd合金に対して、圧電体粉末をフィラー剤として30体積%添加してビア導体ペーストを作製し、これをスクリーン印刷にて、グリーンシートに形成した貫通孔の内部に充填し、ビア電極を形成した。   Further, a via conductor paste is prepared by adding 30% by volume of piezoelectric powder as a filler to the Ag—Pd alloy, and this is filled in the through-hole formed in the green sheet by screen printing. A via electrode was formed.

次いで、このグリーンシートを2層積層して、内部に共通電極及びビア電極を備えた積層成形体を作製した。その後、この積層成形体を1020℃の温度で焼成して圧電焼結体を作製した。得られた圧電焼結体は1層あたり約20μmであった。   Next, two layers of this green sheet were laminated to produce a laminated molded body having a common electrode and a via electrode inside. Thereafter, this laminated molded body was fired at a temperature of 1020 ° C. to produce a piezoelectric sintered body. The obtained piezoelectric sintered body was about 20 μm per layer.

この圧電焼結体の表面に、変位素子を構成する部分の共通電極に相対するように主成分Auを含む導体ペーストを用いたスクリーン印刷により、マトリックス状に個別電極を形成し、しかる後に、800℃の熱処理によって個別電極を形成して圧電アクチュエータユニットを作製した。   On the surface of this piezoelectric sintered body, individual electrodes are formed in a matrix by screen printing using a conductor paste containing a main component Au so as to be opposed to the common electrode of the portion constituting the displacement element. A piezoelectric actuator unit was manufactured by forming individual electrodes by heat treatment at ℃.

Figure 2012030440
Figure 2012030440

表1は、液体吐出孔面4aに対する接触角が40度の液体を用いた際の試験結果である。評価は、ワイピングを行なった後、縦横600dpiの印刷が可能な条件にし、300dpiの間隔で直線を印刷し、この直線の間の間隔のばらつき(標準偏差)を測定したもので、単位はμmである。クリーニング工程における水頭差を吐出時の水頭差と同じにした、本発明のワイピング方法以外のワイピング方法では、偏差が5μmより大きくなり、印刷精度が悪くなってしまうことがあるのに対し、クリーニング工程において弁を閉じて圧力を加えない状態とした、本発明のワイピング方法では、偏差が5μm以下になり、良好な印刷結果が得られた。液体吐出孔8の径が大きくなるほど、ばらつきが大きくなる傾向がある。これは、径が大きくなるほど、メニスカスが深くなりやすく、気泡の巻き込みが生じ易いからであると考えられ、18から30μmの径で、安定した印刷がかのうであった。   Table 1 shows the test results when using a liquid having a contact angle of 40 degrees with respect to the liquid discharge hole surface 4a. The evaluation was performed after wiping was performed under conditions where printing of 600 dpi in length and breadth was possible, a straight line was printed at an interval of 300 dpi, and the variation (standard deviation) between the straight lines was measured, and the unit was μm. is there. In the wiping method other than the wiping method of the present invention in which the water head difference in the cleaning process is the same as the water head difference at the time of discharge, the deviation is larger than 5 μm and the printing accuracy may be deteriorated. In the wiping method of the present invention in which the valve was closed and no pressure was applied, the deviation was 5 μm or less, and good printing results were obtained. As the diameter of the liquid discharge hole 8 increases, the variation tends to increase. This is presumably because the larger the diameter, the deeper the meniscus tends to be and the air bubbles are more likely to be entrained, and a stable printing is possible with a diameter of 18 to 30 μm.

Figure 2012030440
Figure 2012030440

表2は、同様の試験を、液体吐出孔の孔径が20μmの液体吐出ヘッドを使用し、液体を接触角の異なるものに変えて行なった結果である。液体吐出孔面4aに対する液体の接触角が60度よりも低い液体では、クリーニング工程における水頭差を吐出時の水頭差と同じにした、本発明のワイピング方法以外のワイピング方法では、偏差が5μmより大きくなり、印刷精度が悪くなってしまうことがあるのに対し、クリーニング工程において弁を閉じて圧力を加えない状態とした、本発明のワイピング方法では、偏差が5μm以下と
なり、良好な印刷結果が得られた。
Table 2 shows the results of performing the same test using a liquid discharge head having a liquid discharge hole diameter of 20 μm and changing the liquid to one having a different contact angle. In the case of a liquid having a liquid contact angle with respect to the liquid discharge hole surface 4a lower than 60 degrees, in the wiping method other than the wiping method of the present invention in which the water head difference in the cleaning process is the same as the water head difference in discharging, the deviation is more than 5 μm. While the printing accuracy may be increased, the wiping method of the present invention in which the valve is closed and no pressure is applied in the cleaning process has a deviation of 5 μm or less, and a good printing result is obtained. Obtained.

1・・・プリンタ
2・・・液体吐出ヘッド
4・・・流路部材
4a・・・液体吐出孔面
5・・・マニホールド
5a・・・副マニホールド
5b・・・マニホールドの開口
6・・・個別供給流路
8・・・液体吐出孔
9・・・液体加圧室群
10・・・液体加圧室
11a、b、c、d・・・液体加圧室列
12・・・しぼり
13・・・液体吐出ヘッド本体
15a、b、c、d・・・液体吐出孔列
16・・・液体吐出孔開口領域
21・・・圧電アクチュエータユニット
21a・・・圧電セラミック層(振動板)
21b・・・圧電セラミック層
22〜31・・・プレート
32・・・個別流路
34・・・共通電極
35・・・個別電極
36・・・接続電極
50・・・加圧部(変位素子)
201・・・外部液体タンク
203a、203b・・・チューブ
205・・・弁
207・・・外部チューブ
209・・・管
210・・・液体
210a・・・外部液体タンク内の液面
210b・・・メニスカス(液体吐出孔内の液面)
215・・・気泡
220・・・クリーニング部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Printer 2 ... Liquid discharge head 4 ... Flow path member 4a ... Liquid discharge hole surface 5 ... Manifold 5a ... Sub-manifold 5b ... Manifold opening 6 ... Individual Supply flow path 8 ... Liquid discharge hole 9 ... Liquid pressurization chamber group 10 ... Liquid pressurization chamber 11a, b, c, d ... Liquid pressurization chamber row 12 ... Squeeze 13 ... Liquid discharge head main body 15a, b, c, d ... Liquid discharge hole row 16 ... Liquid discharge hole opening area 21 ... Piezoelectric actuator unit 21a ... Piezoelectric ceramic layer (vibrating plate)
21b ... Piezoelectric ceramic layer 22-31 ... Plate 32 ... Individual flow path 34 ... Common electrode 35 ... Individual electrode 36 ... Connection electrode 50 ... Pressure part (displacement element)
201 ... External liquid tank 203a, 203b ... Tube 205 ... Valve 207 ... External tube 209 ... Pipe 210 ... Liquid 210a ... Liquid level in the external liquid tank 210b ... Meniscus (liquid level in the liquid discharge hole)
215 ... Bubble 220 ... Cleaning member

Claims (2)

複数の液体吐出孔が開口している液体吐出孔面および前記複数の液体吐出孔とそれぞれ繋がっている複数の液体加圧室を備える流路部材と、前記複数の液体加圧室をそれぞれ加圧する複数の加圧部とを有する液体吐出ヘッドで、前記液体吐出孔面に対する接触角が60度以下の液体を吐出する場合に伴うワイピング方法であって、前記複数の液体吐出孔から前記複数の液体加圧室までの流路の液体に正の圧力を加えて前記複数の液体吐出孔から液体を出す加圧工程と、該加圧工程の後で前記流路内の液体に外部から圧力を加えない状態で、前記液体吐出孔面にクリーニング部材を当てて、接触させながら移動させるクリーニング工程と、該クリーニング工程の後で、前記流路内の液体に負の圧力を加える工程とを具備することを特徴とする液体吐出ヘッドのワイピング方法。   A flow path member including a liquid discharge hole surface in which a plurality of liquid discharge holes are open and a plurality of liquid pressurization chambers connected to the plurality of liquid discharge holes, respectively, and pressurizing the plurality of liquid pressurization chambers, respectively. A wiping method for discharging a liquid having a contact angle with respect to the surface of the liquid discharge hole of 60 degrees or less in a liquid discharge head having a plurality of pressurizing units, wherein the liquid is discharged from the plurality of liquid discharge holes. A pressurizing step of applying a positive pressure to the liquid in the flow path to the pressurizing chamber to discharge the liquid from the plurality of liquid discharge holes, and applying a pressure from the outside to the liquid in the flow path after the pressurizing step; A cleaning process in which a cleaning member is applied to the surface of the liquid discharge hole in contact with the liquid discharge hole and moved while being in contact therewith, and a negative pressure is applied to the liquid in the flow path after the cleaning process. Liquid characterized by Wiping method of the discharge head. 前記液体吐出孔として、開口径が18〜30μmのものを使用することを特徴とする請求項1に記載の液体吐出ヘッドのワイピング方法。   2. The liquid ejection head wiping method according to claim 1, wherein the liquid ejection hole has an opening diameter of 18 to 30 [mu] m.
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