JP5382184B2

JP5382184B2 - Inkjet head

Info

Publication number: JP5382184B2
Application number: JP2012221921A
Authority: JP
Inventors: 宏人菅原
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2012-10-04
Filing date: 2012-10-04
Publication date: 2014-01-08
Anticipated expiration: 2028-12-22
Also published as: JP2012254647A

Description

本発明は、印刷媒体に向けてインクの液滴を噴射するインクジェットヘッドに関する。 The present invention relates to an inkjet head that ejects ink droplets toward a print medium.

インクジェットプリンタに採用される一般的なインクジェットヘッドは、ブラックインクやカラーインクといった、文字や画像等を印刷するための印刷用インクを、所定の搬送方向に搬送される印刷媒体に向けて噴射する。さらに、近年では、印刷用インクに加えて、さらに、印刷用インク以外のインクを噴射可能なインクジェットヘッドも提案されている。そのようなインクジェットヘッドとして、印刷用インクの滲み防止等の目的で、前記印刷用インクに先だって、画像等の印刷には直接寄与しないインク（以下、プレコートインクという）を印刷媒体に噴射可能に構成されたものがある。 A general inkjet head employed in an inkjet printer ejects printing ink, such as black ink and color ink, for printing characters, images, and the like toward a printing medium conveyed in a predetermined conveyance direction. Further, in recent years, in addition to printing ink, an inkjet head that can eject ink other than printing ink has also been proposed. As such an ink jet head, for the purpose of preventing bleeding of the printing ink, the ink that does not directly contribute to printing of an image or the like (hereinafter referred to as a precoat ink) can be ejected onto the printing medium prior to the printing ink. There is something that was done.

例えば、特許文献１に記載のインクジェットヘッドは、印刷用インクを噴射するインク吐出用ノズル列と、印刷用インクと反応してその滲みを防止するための反応液を噴射する反応液吐出用ノズル列とを有する。尚、反応液吐出用ノズル列は、インク吐出用ノズル列よりも、印刷媒体の搬送方向上流側に配置されている。これにより、搬送されてきた印刷媒体に対して、まず、反応液吐出用ノズル列から反応液が噴射され、その後、インク吐出用ノズル列から、反応液が着弾した領域に印刷用インクが噴射されることになる。 For example, an inkjet head described in Patent Document 1 includes an ink ejection nozzle array that ejects printing ink, and a reaction liquid ejection nozzle array that ejects a reaction liquid that reacts with the printing ink to prevent bleeding. And have. Note that the reaction liquid discharge nozzle row is disposed upstream of the ink discharge nozzle row in the transport direction of the print medium. As a result, the reaction liquid is first ejected from the reaction liquid ejection nozzle array to the transported print medium, and then the printing ink is ejected from the ink ejection nozzle array to the area where the reaction liquid has landed. Will be.

特開２００５−１１９１１５号公報JP 2005-119115 A

しかし、前記特許文献１の反応液など、画像等の印刷に直接寄与しないプレコートインクを使用する必要があるのは、印刷用インクの滲みを抑えて非常に高品質の画像を印刷する場合に限られる。従って、反応液専用のノズル列を備えた前記特許文献１のインクジェットヘッドが使用されるのは、高画質の画像印刷を得意とする高性能のインクジェットプリンタに限られ、どちらかと言えば画質よりも印刷速度を優先する汎用的なプリンタには用いられない。つまり、特許文献１のインクジェットヘッドは高性能機種専用のヘッドとなって汎用性に欠けることから、コストが高くなる。 However, it is necessary to use a precoat ink that does not directly contribute to printing of an image or the like, such as the reaction solution of Patent Document 1, only when printing a very high quality image while suppressing bleeding of the printing ink. It is done. Therefore, the ink jet head of Patent Document 1 provided with the nozzle array dedicated to the reaction liquid is used only for high performance ink jet printers that specialize in high-quality image printing. It is not used for general-purpose printers that prioritize printing speed. In other words, the inkjet head disclosed in Patent Document 1 becomes a dedicated head for a high-performance model and lacks versatility, which increases costs.

本発明の目的は、印刷用インクに先立ってプレコートインクを使用する高画質印刷と、多数のノズルから印刷用インクを一度に噴射する高速印刷の、両方に対応できる、汎用性の高いインクジェットヘッドを提供することである。 An object of the present invention is to provide a highly versatile inkjet head that can support both high-quality printing using pre-coated ink prior to printing ink and high-speed printing in which printing ink is ejected from many nozzles at once. Is to provide.

第１の発明のインクジェットヘッドは、
所定の走査方向に移動しながら、前記走査方向と交差する所定の搬送方向に搬送される印刷媒体に対してインクを噴射するインクジェットヘッドであって、前記搬送方向に沿って所定のピッチで配列された複数の第１ノズルからなる第１ノズル列と、前記第１ノズル列に連通し、且つ、印刷用インクの供給源と接続される第１インク供給口と、前記第１ノズル列よりも前記搬送方向上流側の領域において、前記複数の第１ノズルと同じく前記搬送方向に沿って前記所定のピッチで配列された複数の第２ノズルからなる第２ノズル列と、前記第２ノズル列に連通し、且つ、インクの供給源に接続される第２インク供給口と、前記第２ノズル列と対向する領域に設けられて、前記第２ノズル列のインクに噴射エネルギーを付与するアクチュエータとを備え、前記第１インク供給口は、前記第１ノズル列よりも前記搬送方向上流側の領域であって、前記アクチュエータとは前記走査方向において隣接する領域に配置され、前記第２インク供給口は、前記第２ノズル列よりも前記搬送方向下流側の領域に配置されていることを特徴とするものである。 The inkjet head of the first invention is
An inkjet head that ejects ink onto a print medium that is transported in a predetermined transport direction that intersects the scan direction while moving in a predetermined scan direction, and is arranged at a predetermined pitch along the transport direction. A first nozzle row composed of a plurality of first nozzles, a first ink supply port communicating with the first nozzle row and connected to a supply source for printing ink, and the first nozzle row more than the first nozzle row. A second nozzle row composed of a plurality of second nozzles arranged at the predetermined pitch along the transport direction in the same region as the plurality of first nozzles in the upstream region in the transport direction, and communicates with the second nozzle row The second ink supply port connected to the ink supply source and an actuator provided in a region facing the second nozzle row, and imparts ejection energy to the ink of the second nozzle row Wherein the first ink supply port is a said region of the conveying direction upstream side of the first nozzle array, wherein the actuator and is arranged in a region adjacent in the scanning direction, the second ink supply ports Is arranged in a region downstream of the second nozzle row in the transport direction .

第１ノズル列に連通する第１インク供給口は印刷用インクの供給源に接続されることから、第１ノズル列は印刷用インクを噴射することになる。一方、第２ノズル列に連通する第２インク供給口は、印刷用インクの供給源とプレコートインクの供給源の何れか一方に接続されることから、第２ノズル列は接続先の供給源から供給された印刷用インク、又は、プレコートインクを噴射する。 Since the first ink supply port communicating with the first nozzle row is connected to the printing ink supply source, the first nozzle row ejects the printing ink. On the other hand, since the second ink supply port communicating with the second nozzle row is connected to either the printing ink supply source or the precoat ink supply source, the second nozzle row is connected to the connection destination supply source. The supplied printing ink or precoat ink is ejected.

ここで、プレコートインクを噴射可能な第２ノズル列が、印刷用インクを噴射する第１ノズル列よりも搬送方向上流側に離れて配置されている。従って、プレコートインクを使用する場合には、まず、第２ノズル列からプレコートインクが印刷媒体へ向けて噴射されて下地層が印刷媒体に形成された後、第１ノズルから、下地層が形成された領域に印刷用インクが噴射される。これにより、印刷用インクの印刷媒体への浸透が抑制されることから、高画質印刷が可能となる。また、第２ノズル列が第１ノズル列に対して搬送方向に離れていると、第１ノズル列と第２ノズル列の一方に、他方から噴射された、溶剤等の成分が全く異なるインクが混入してしまうという不具合が生じにくい。 Here, the second nozzle row capable of ejecting the precoat ink is arranged farther upstream in the transport direction than the first nozzle row ejecting the printing ink. Therefore, when using the precoat ink, first, the precoat ink is ejected from the second nozzle row toward the print medium to form the underlayer on the print medium, and then the underlayer is formed from the first nozzle. Ink for printing is ejected to the area. Thereby, since the penetration of the printing ink into the printing medium is suppressed, high-quality printing is possible. Further, when the second nozzle row is separated from the first nozzle row in the transport direction, inks having completely different components such as a solvent ejected from one of the first nozzle row and the second nozzle row from the other. It is difficult to cause a problem of mixing.

さらに、本発明においては、第１ノズル列と第２ノズル列はノズル配列ピッチが同じとなっている。そのため、第２ノズル列に連通する第２インク供給口を印刷用インクの供給源に接続した上で、第１ノズル列と第２ノズル列の両方から印刷用インクを噴射させることで、プレコートインクを使用する高画質印刷だけでなく、多数のノズルから印刷用インクを一度に噴射する高速印刷も可能となる。
また、２列以上のノズル列で同じ色のインクを噴射する場合には、これら２列以上のノズル列は互いに近接している方が印字品質向上の観点から好ましい。その上で、本発明では、第１ノズル列としてのブラックノズルと、第２ノズル列とが隣接していることから、第２ノズル列からもブラックインクを噴射させてテキスト印字を高速で行う際の、印字品質向上が期待できる。さらに、第１ノズル列と第２ノズル列とが、搬送方向及び走査方向の両方に関して離れていると、第１ノズル列の搬送方向上流側、及び、第２ノズル列の搬送方向下流側に、それぞれ空いた領域が存在することになる。そこで、これらの空いた領域にインク供給口を配置することで、インクジェットヘッドを小型化することが可能となる。 Further, in the present invention, the first nozzle row and the second nozzle row have the same nozzle arrangement pitch. Therefore, after connecting the second ink supply port communicating with the second nozzle row to the printing ink supply source, the printing ink is ejected from both the first nozzle row and the second nozzle row, so that the precoat ink In addition to high-quality printing using the printer, high-speed printing in which printing ink is ejected at once from a large number of nozzles is also possible.
In the case where the same color ink is ejected from two or more nozzle rows, it is preferable from the viewpoint of improving print quality that these two or more nozzle rows are close to each other. In addition, in the present invention, since the black nozzle as the first nozzle row and the second nozzle row are adjacent to each other, the black ink is also ejected from the second nozzle row to perform text printing at high speed. The improvement of printing quality can be expected. Furthermore, when the first nozzle row and the second nozzle row are separated with respect to both the carrying direction and the scanning direction, on the upstream side in the carrying direction of the first nozzle row and on the downstream side in the carrying direction of the second nozzle row, Each vacant area exists. Therefore, the ink jet head can be reduced in size by arranging the ink supply ports in these empty regions.

第２の発明のインクジェットヘッドは、前記第１の発明において、前記第１ノズル列と前記第２ノズル列の前記搬送方向に関するノズル配列数が等しいことを特徴とするものである。 An ink jet head according to a second invention is characterized in that, in the first invention, the number of nozzle arrays in the transport direction of the first nozzle row and the second nozzle row is equal.

プレコートインクは、印刷用インクが着弾する領域に噴射されればよく、印刷用インクが着弾しない領域にまで噴射する必要はない。そこで、本発明では、印刷用ノズルを噴射する第１ノズル列と、プレコートインクを噴射する第２ノズル列は、ノズル配列ピッチとノズル配列数が共に等しくなっている。これにより、印刷媒体上の、第１ノズル列から噴射される印刷用インクが着弾することとなる領域のそれぞれに、第２ノズル列から噴射されるプレコートインクを先に着弾させておくことができる。つまり、印刷媒体の画像等を印刷する領域（印刷用インクが着弾する領域）にプレコートインクを確実に着弾させることができ、また、印刷用インクが着弾しない領域にプレコートインクが無駄に噴射されることを防止することもできる。 The precoat ink only needs to be ejected to a region where the printing ink lands, and does not need to be ejected to a region where the printing ink does not land. Therefore, in the present invention, the first nozzle row for ejecting the printing nozzles and the second nozzle row for ejecting the precoat ink have the same nozzle arrangement pitch and the same number of nozzle arrangements. Thereby, the precoat ink ejected from the second nozzle row can be landed first in each of the regions on the printing medium where the printing ink ejected from the first nozzle row will land. . That is, the precoat ink can be reliably landed on an area (an area where the printing ink is landed) on which an image or the like of the printing medium is printed, and the precoat ink is unnecessarily ejected on an area where the printing ink does not land This can also be prevented.

第３の発明のインクジェットヘッドは、前記第１又は第２の発明において、前記第１ノズル列と前記第２ノズル列とが、前記搬送方向に関して、前記所定のピッチだけ離れていることを特徴とするものである。 An ink jet head according to a third invention is characterized in that, in the first or second invention, the first nozzle row and the second nozzle row are separated from each other by the predetermined pitch in the transport direction. To do.

この構成によれば、第１ノズル列と第２ノズル列をそれぞれ構成するノズルが、搬送方向に関して、一定ピッチで一列に配列されることになる。従って、第１ノズル列だけでなく、第２ノズル列からも印刷用インクを噴射する際には、両ノズル列を合わせた長い一列のノズル列により、連続した広い領域を一度に印刷することができる。 According to this configuration, the nozzles that respectively constitute the first nozzle row and the second nozzle row are arranged in a row at a constant pitch in the transport direction. Therefore, when printing ink is ejected not only from the first nozzle row but also from the second nozzle row, a continuous wide area can be printed at a time by a single long nozzle row including both nozzle rows. it can.

第４の発明のインクジェットヘッドは、前記第１〜第３の何れかの発明において、前記第１ノズル列と前記第２ノズル列は、前記走査方向に関して互いに離れて配置されていることを特徴とするものである。 An ink jet head according to a fourth invention is characterized in that, in any one of the first to third inventions, the first nozzle row and the second nozzle row are arranged apart from each other in the scanning direction. To do.

この構成によれば、第１ノズル列と第２ノズル列とが、走査方向に関しても離れているため、第１ノズル列と第２ノズル列の間でのインクの混入をより確実に抑制できる。また、離れて配置される第１ノズル列と第２ノズル列を覆うキャップを、それぞれ別個に構成することが可能になり、キャップが一体の場合には生じやすい、キャッピング時のインク混入を防止することができる。 According to this configuration, since the first nozzle row and the second nozzle row are separated from each other in the scanning direction, it is possible to more reliably suppress ink mixing between the first nozzle row and the second nozzle row. In addition, it is possible to separately configure caps that cover the first nozzle row and the second nozzle row that are spaced apart from each other, and prevent ink mixing during capping that tends to occur when the caps are integrated. be able to.

第５の発明のインクジェットヘッドは、
前記第１アクチュエータと前記第２アクチュエータが別体で構成されていることを特徴とするものである。 The inkjet head of the fifth invention is
The first actuator and the second actuator are configured as separate bodies.

第１ノズル列と第２ノズル列が、搬送方向及び走査方向の両方に関してそれぞれ離れている場合には、これら第１ノズル列と第２ノズル列と対向する位置に設けられて、両ノズル列をそれぞれ駆動する２つのアクチュエータの位置も離れることになるが、このような２つのアクチュエータを一体で製造しようとすると、無駄な部分が多くなってしまうし、１枚の基板材料からアクチュエータの基板を大きく切り出す必要もあって、製造コスト面で不利である。本発明では、２つのアクチュエータを別体で構成し、各アクチュエータのサイズを小さくすることで、製造コストを低減することが可能となる。 When the first nozzle row and the second nozzle row are separated from each other in both the transport direction and the scanning direction, they are provided at positions facing the first nozzle row and the second nozzle row. The two actuators that drive each will also move away from each other. However, if such two actuators are manufactured in one piece, there will be a lot of wasted parts, and the substrate of the actuator will be enlarged from a single substrate material. It is necessary to cut out, which is disadvantageous in terms of manufacturing cost. In the present invention, it is possible to reduce the manufacturing cost by configuring two actuators separately and reducing the size of each actuator.

第６の発明のインクジェットヘッドは、前記第６の発明において、前記第１アクチュエータと前記第２アクチュエータの、前記搬送方向に関する長さがほぼ等しいことを特徴とするものである。 The sixth ink jet head of the present invention is directed to the invention of the sixth, of the first actuator and the second actuator, the length relating to the conveying direction is characterized in that approximately equal.

このように、２つのアクチュエータの搬送方向に関する長さが等しい場合には、これら２つのアクチュエータを、１枚の基板材料から無駄なく切り出すことが可能となる。 As described above, when the lengths of the two actuators in the transport direction are equal, the two actuators can be cut out from a single substrate material without waste.

本発明によれば、プレコートインクを噴射可能な第２ノズル列が、印刷用インクを噴射する第１ノズル列よりも搬送方向上流側に離れて配置されている。従って、プレコートインクを使用する場合には、まず、第２ノズル列からプレコートインクが印刷媒体へ向けて噴射されて下地層が印刷媒体に形成された後、第１ノズルから、下地層が形成された領域に印刷用インクが噴射される。これにより、印刷用インクの印刷媒体への浸透が抑制されることから、高画質印刷が可能となる。また、第２ノズル列が第１ノズル列に対して搬送方向に離れていると、第１ノズル列と第２ノズル列の一方に、他方から噴射された、溶剤等の成分が全く異なるインクが混入してしまうという不具合が生じにくい。 According to the present invention, the second nozzle row capable of ejecting the precoat ink is disposed farther upstream in the transport direction than the first nozzle row ejecting the printing ink. Therefore, when using the precoat ink, first, the precoat ink is ejected from the second nozzle row toward the print medium to form the underlayer on the print medium, and then the underlayer is formed from the first nozzle. Ink for printing is ejected to the area. Thereby, since the penetration of the printing ink into the printing medium is suppressed, high-quality printing is possible. Further, when the second nozzle row is separated from the first nozzle row in the transport direction, inks having completely different components such as a solvent ejected from one of the first nozzle row and the second nozzle row from the other. It is difficult to cause a problem of mixing.

さらに、本発明においては、第１ノズル列と第２ノズル列はノズル配列ピッチが同じとなっている。そのため、第２ノズル列に連通する第２インク供給口を印刷用インクの供給源に接続した上で、第１ノズル列と第２ノズル列の両方から印刷用インクを噴射させることで、プレコートインクを使用する高画質印刷だけでなく、多数のノズルから印刷用インクを一度に噴射する高速印刷も可能となる。 Further, in the present invention, the first nozzle row and the second nozzle row have the same nozzle arrangement pitch. Therefore, after connecting the second ink supply port communicating with the second nozzle row to the printing ink supply source, the printing ink is ejected from both the first nozzle row and the second nozzle row, so that the precoat ink In addition to high-quality printing using the printer, high-speed printing in which printing ink is ejected at once from a large number of nozzles is also possible.

次に、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明のインクジェットヘッドを備えたインクジェットプリンタの概略構成を示す平面図である。図１に示すように、プリンタ１は、図１の走査方向に沿って往復移動可能に構成されたキャリッジ２と、このキャリッジ２に搭載されたインクジェットヘッド３及びサブタンク４ａ〜４ｅと、５つのインクカートリッジ５ａ〜５ｅと、印刷用紙１００を図１の搬送方向に搬送する搬送機構６等を備えている。 Next, an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of an ink jet printer including the ink jet head of the present invention. As shown in FIG. 1, the printer 1 includes a carriage 2 configured to reciprocate along the scanning direction of FIG. 1, an inkjet head 3 and sub tanks 4a to 4e mounted on the carriage 2, and five inks. Cartridges 5a to 5e and a transport mechanism 6 for transporting the printing paper 100 in the transport direction of FIG.

キャリッジ２は、図１の左右方向（走査方向）に平行に延びる２本のガイド軸１７に沿って往復移動可能に構成されている。また、キャリッジ２には、無端ベルト１８が連結されており、キャリッジ駆動モータ１９によって無端ベルト１８が走行駆動されたときに、キャリッジ２は、無端ベルト１８の走行に伴って走査方向に移動するようになっている。 The carriage 2 is configured to be able to reciprocate along two guide shafts 17 extending in parallel in the left-right direction (scanning direction) in FIG. An endless belt 18 is connected to the carriage 2. When the endless belt 18 is driven to travel by the carriage drive motor 19, the carriage 2 moves in the scanning direction as the endless belt 18 travels. It has become.

このキャリッジ２には、インクジェットヘッド３と５つのサブタンク４ａ〜４ｅが搭載されている。インクジェットヘッド３は、その下面（図１の紙面向こう側の面）に多数のインク噴射用のノズル５０を備えている。また、５つのサブタンク４ａ〜４ｅは、走査方向に沿って並べて配置されており、これら５つのサブタンク４ａ〜４ｅにはチューブジョイント２０が一体的に設けられている。そして、チューブジョイント２０に連結された可撓性のチューブ１１によって、５つのサブタンク４ａ〜４ｅと、ホルダ１０に着脱自在に装着された５つのインクカートリッジ５ａ〜５ｅとがそれぞれ接続されている。 An ink jet head 3 and five sub tanks 4 a to 4 e are mounted on the carriage 2. The ink jet head 3 includes a large number of nozzles 50 for ejecting ink on the lower surface (the surface on the opposite side of the paper surface in FIG. 1). The five sub tanks 4a to 4e are arranged side by side along the scanning direction, and the tube joint 20 is integrally provided in the five sub tanks 4a to 4e. The five sub tanks 4 a to 4 e and the five ink cartridges 5 a to 5 e that are detachably attached to the holder 10 are connected to each other by the flexible tube 11 connected to the tube joint 20.

５つのインクカートリッジ５ａ〜５ｅには、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの、４色の印刷用インクと、これら４色の印刷用インクに先立って印刷用紙１００に対して噴射される無色透明のプレコートインクの、計５種類のインクがそれぞれ貯留されている。 The five ink cartridges 5a to 5e are provided with four colors of magenta, cyan, yellow, and black printing inks, and a colorless and transparent precoat that is jetted onto the printing paper 100 prior to the four colors of printing inks. A total of five types of ink are stored.

そして、５つのインクカートリッジ５ａ〜５ｅにそれぞれ貯留された５種類のインクは、ホルダ１０に接続された５本のチューブ１１を介して５つのサブタンク４ａ〜４ｅに供給され、サブタンク４ａ〜４ｅにおいて一時的に貯留された後、インクジェットヘッド３に供給される。そして、インクジェットヘッド３は、キャリッジ２とともに走査方向に往復移動しつつ、その下面（液滴噴射面）に設けられた多数のノズル５０から、搬送機構６により図１の下方（搬送方向）に搬送される印刷用紙１００にインクの液滴を噴射する。 The five types of ink respectively stored in the five ink cartridges 5a to 5e are supplied to the five sub tanks 4a to 4e via the five tubes 11 connected to the holder 10, and temporarily stored in the sub tanks 4a to 4e. After being stored, the ink is supplied to the inkjet head 3. The inkjet head 3 is reciprocated in the scanning direction together with the carriage 2 and is conveyed downward (conveying direction) in FIG. 1 by a conveying mechanism 6 from a large number of nozzles 50 provided on the lower surface (droplet ejection surface). Ink droplets are ejected onto the printing paper 100 to be printed.

搬送機構６は、インクジェットヘッド３よりも搬送方向上流側に配置された給紙ローラ２５と、インクジェットヘッド３よりも搬送方向下流側に配置された排紙ローラ２６とを有する。給紙ローラ２５と排紙ローラ２６は、それぞれ、給紙モータ２７と排紙モータ２８により回転駆動される。そして、この搬送機構６は、給紙ローラ２５により、印刷用紙１００を図１の上方からインクジェットヘッド３に供給するとともに、排紙ローラ２６により、インクジェットヘッド３によって画像や文字等が記録された印刷用紙１００を図１の下方へ排出するように構成されている。 The transport mechanism 6 includes a paper feed roller 25 disposed upstream of the inkjet head 3 in the transport direction, and a paper discharge roller 26 disposed downstream of the inkjet head 3 in the transport direction. The paper feed roller 25 and the paper discharge roller 26 are rotationally driven by a paper feed motor 27 and a paper discharge motor 28, respectively. The transport mechanism 6 supplies the printing paper 100 to the inkjet head 3 from above in FIG. 1 by the paper feed roller 25, and prints in which images, characters, and the like are recorded by the inkjet head 3 by the paper discharge roller 26. The paper 100 is configured to be discharged downward in FIG.

次に、インクジェットヘッド３について詳細に説明する。図２は、インクジェットヘッド３の上面図、図３は図２のＡ部拡大図、図４は図３のIV-IV線断面図である。但し、図
面を分かりやすくするため、図２においては図３では示されている圧力室４４等の一部のインク流路の図示を省略するとともに、ノズル５０を図３よりも大きく図示している。 Next, the inkjet head 3 will be described in detail. 2 is a top view of the inkjet head 3, FIG. 3 is an enlarged view of a portion A in FIG. 2, and FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. However, in order to make the drawing easy to understand, in FIG. 2, illustration of a part of the ink flow path such as the pressure chamber 44 shown in FIG. 3 is omitted, and the nozzle 50 is illustrated larger than FIG. 3. .

図２に示すように、インクジェットヘッド３は、ノズル５０や圧力室４４を含むインク流路が形成された流路ユニット３０と、流路ユニット３０の上面に配置された２つの圧電アクチュエータ３１ａ，３１ｂを備えている。 As shown in FIG. 2, the inkjet head 3 includes a flow path unit 30 in which an ink flow path including a nozzle 50 and a pressure chamber 44 is formed, and two piezoelectric actuators 31 a and 31 b disposed on the upper surface of the flow path unit 30. It has.

図４に示すように、流路ユニット３０は、ステンレス鋼等の金属材料で形成された、キャビティプレート４０、ベースプレート４１、及び、マニホールドプレート４２と、合成樹脂材料からなるノズルプレート４３を備えており、これら４枚のプレート４０〜４３は積層状態で接合されている。 As shown in FIG. 4, the flow path unit 30 includes a cavity plate 40, a base plate 41, a manifold plate 42, and a nozzle plate 43 made of a synthetic resin material, which are made of a metal material such as stainless steel. These four plates 40 to 43 are joined in a laminated state.

４枚のプレート４０〜４３のうち、最下層に位置するノズルプレート４３には、その下面（液滴噴射面）に開口する複数のノズル５０が形成されている。複数のノズル５０は、搬送方向（図２の上下方向）に沿って配列されて、５列のノズル列５１ａ〜５１ｅを構成している。ここで、図２に示すように、５列のノズル列５１ａ〜５１ｅのうち、４列のノズル列５１ａ〜５１ｄは、ノズルプレート４３の搬送方向下流側領域（図２の下半分の領域）において、走査方向に並べて配置されている。一方、残りのノズル列５１ｅは、４列のノズル列５１ａ〜５１ｄよりも搬送方向上流側に離れた領域（図２の上半分の領域）に配置されている。以下、４列のノズル列５１ａ〜５１ｄを第１ノズル列５１ａ〜５１ｄ、第１ノズル列５１ａ〜５１ｄよりも搬送方向上流側に配置されたノズル列５１ｅを第２ノズル列５１ｅと称する。尚、後で詳述するが、このインクジェットヘッド３が図１のプリンタ１に組み込まれたときには、４列の第１ノズル列５１ａ〜５１ｄを構成するノズル５０ａ〜５０ｄ（第１ノズル）は、４色（マゼンタ、シアン、イエロー、ブラック）の印刷用インクをそれぞれ噴射する一方、第２ノズル列５１ｅを構成するノズル５０ｅ（第２ノズル）は、無色透明のプレコートインクを噴射することになる。 Among the four plates 40 to 43, the nozzle plate 43 located in the lowermost layer is formed with a plurality of nozzles 50 that open to the lower surface (droplet ejection surface). The plurality of nozzles 50 are arranged along the transport direction (up and down direction in FIG. 2) to form five nozzle rows 51a to 51e. Here, as shown in FIG. 2, among the five nozzle rows 51 a to 51 e, the four nozzle rows 51 a to 51 d are in the downstream side region (lower half region in FIG. 2) of the nozzle plate 43 in the transport direction. Are arranged side by side in the scanning direction. On the other hand, the remaining nozzle row 51e is arranged in a region (upper half region in FIG. 2) that is separated from the four nozzle rows 51a to 51d on the upstream side in the transport direction. Hereinafter, the four nozzle rows 51a to 51d are referred to as first nozzle rows 51a to 51d, and the nozzle row 51e disposed upstream of the first nozzle rows 51a to 51d in the transport direction is referred to as a second nozzle row 51e. As will be described in detail later, when the inkjet head 3 is incorporated in the printer 1 of FIG. 1, the nozzles 50 a to 50 d (first nozzles) constituting the four first nozzle rows 51 a to 51 d are 4 While printing inks of colors (magenta, cyan, yellow, black) are respectively ejected, the nozzles 50e (second nozzles) constituting the second nozzle row 51e eject colorless and transparent precoat ink.

また、第２ノズル列５１ｅは、４列の第１ノズル列５１ａ〜５１ｄに対して、搬送方向にだけでなく、走査方向（図２の左右方向）に関しても離れた位置に配置されている。その結果、図２に示すように、４列の第１ノズル列５１ａ〜５１ｄは図中右下領域に配置される一方で、１列の第２ノズル列５１ｅは図中左上領域に配置されている。 Further, the second nozzle row 51e is arranged at a position away from the four first nozzle rows 51a to 51d not only in the transport direction but also in the scanning direction (left-right direction in FIG. 2). As a result, as shown in FIG. 2, the four first nozzle rows 51a to 51d are arranged in the lower right region in the figure, while the second nozzle row 51e is arranged in the upper left region in the figure. Yes.

また、５列のノズル列５１ａ〜５１ｅは、ノズル配列ピッチＰとノズル配列数が全て等しくなっている。さらに、図２に示すように、４列の第１ノズル列５１ａ〜５１ｄ（より詳しくは、ノズル列５１ａ〜５１ｄの搬送方向上流側の端に位置するノズル５０）と、第２ノズル列５１ｅ（ノズル列５１ｅの搬送方向下流側の端に位置するノズル５０）とは、ノズル配列ピッチＰだけ離れている。 In the five nozzle rows 51a to 51e, the nozzle arrangement pitch P and the number of nozzle arrangements are all equal. Further, as shown in FIG. 2, four first nozzle rows 51a to 51d (more specifically, nozzles 50 positioned at the upstream end of the nozzle rows 51a to 51d in the transport direction) and second nozzle rows 51e ( The nozzle arrangement pitch P is separated from the nozzle 50) located at the downstream end of the nozzle row 51e in the transport direction.

図３、図４に示すように、４枚のプレートのうちの最上層に位置するキャビティプレート４０には、複数のノズル５０に対応して複数の圧力室４４が形成されている。圧力室４４は走査方向を長手方向とする略楕円の平面形状を有し、平面視で圧力室４４の一方の端部がノズル５０と重なるように配置されている。また、ベースプレート４１には、平面視で圧力室４４の長手方向の両端部に重なる位置に、それぞれ貫通孔４５，４６が形成されている。 As shown in FIGS. 3 and 4, a plurality of pressure chambers 44 corresponding to the plurality of nozzles 50 are formed in the cavity plate 40 located in the uppermost layer of the four plates. The pressure chamber 44 has a substantially oval planar shape with the scanning direction as the longitudinal direction, and is disposed so that one end of the pressure chamber 44 overlaps the nozzle 50 in plan view. Further, through holes 45 and 46 are formed in the base plate 41 at positions overlapping with both ends in the longitudinal direction of the pressure chamber 44 in plan view.

マニホールドプレート４２には、５列のノズル列５１ａ〜５１ｅにそれぞれ対応する５本のマニホールド流路４７が形成されている。図２に示すように、各マニホールド流路４７は、対応するノズル列５１の横の位置において搬送方向に延在するとともに、図３に示すように、平面視で、対応する圧力室４４の略左半分と重なっている。また、図２に示すように、最上層のキャビティプレート４０には５つのインク供給口４８ａ〜４８ｅが形成されており、５本のマニホールド流路４７の一端部は、これら５つのインク供給口４８ａ〜４８ｅにそれぞれ連通している。また、５つのインク供給口４８ａ〜４８ｅは、５つのインクカートリッジ５ａ〜５ｅ（図１参照）とチューブ１１を介して接続される。 The manifold plate 42 is formed with five manifold channels 47 respectively corresponding to the five nozzle rows 51a to 51e. As shown in FIG. 2, each manifold channel 47 extends in the transport direction at a position next to the corresponding nozzle row 51 and, as shown in FIG. 3, is an abbreviation of the corresponding pressure chamber 44 in a plan view. It overlaps with the left half. As shown in FIG. 2, five ink supply ports 48a to 48e are formed in the uppermost cavity plate 40, and one end portion of each of the five manifold channels 47 is connected to these five ink supply ports 48a. To 48e, respectively. The five ink supply ports 48 a to 48 e are connected to the five ink cartridges 5 a to 5 e (see FIG. 1) via the tube 11.

尚、先にも述べたように、４列の第１ノズル列５１ａ〜５１ｄと第２ノズル列５１ｅは、搬送方向と走査方向の両方に関して離れて配置されている。従って、インクジェットヘッド３の、第１ノズル列５１よりも搬送方向上流側領域（図２の右上領域）と、第２ノズル列５１ｅよりも搬送方向下流側領域（図２の左下領域）は、ノズル５０が配置されない空いた領域となっている。そこで、４列の第１ノズル列５１ａ〜５１ｄにそれぞれ連通する４つのインク供給口４８ａ〜４８ｄ（第１インク供給口）が第１ノズル列５１ａ〜５１ｄよりも搬送方向上流側の領域に配置されるとともに、第２ノズル列５１ｅに連通するインク供給口４８ｅ（第２インク供給口）が第２ノズル列５１ｅよりも搬送方向下流側の領域に配置されている。これにより、ノズル５０の配置されない空いた領域に、インク供給口４８ａ〜４８ｅ及びそれに連なるインク流路が設けられることになり、インクジェットヘッド３を小型化することが可能となる。 As described above, the four first nozzle rows 51a to 51d and the second nozzle row 51e are arranged apart from each other in both the transport direction and the scanning direction. Accordingly, the upstream area in the transport direction (upper right area in FIG. 2) of the inkjet head 3 and the downstream area in the transport direction (lower left area in FIG. 2) from the second nozzle array 51e are nozzles. This is a vacant area where 50 is not arranged. Therefore, four ink supply ports 48a to 48d (first ink supply ports) communicating with the four first nozzle rows 51a to 51d are arranged in the upstream region in the transport direction from the first nozzle rows 51a to 51d. In addition, an ink supply port 48e (second ink supply port) communicating with the second nozzle row 51e is arranged in a region downstream of the second nozzle row 51e in the transport direction. As a result, the ink supply ports 48a to 48e and the ink flow passages connected to the ink supply ports 48a to 48e are provided in a vacant area where the nozzle 50 is not disposed, and the inkjet head 3 can be downsized.

また、図３、図４に示すように、マニホールドプレート４２には、平面視で、ベースプレート４１に形成された貫通孔４６とノズルプレート４３に形成されたノズル５０の両方と重なる位置に、貫通孔４９が形成されている。 As shown in FIGS. 3 and 4, the manifold plate 42 has a through hole at a position overlapping with both the through hole 46 formed in the base plate 41 and the nozzle 50 formed in the nozzle plate 43 in plan view. 49 is formed.

そして、図４に示すように、流路ユニット３０内において、インク供給口４８に連なるマニホールド流路４７が貫通孔４５を介して圧力室４４に連通し、圧力室４４はさらに貫通孔４６、４９を介してノズル５０に連通している。つまり、流路ユニット３０には、マニホールド流路４７の出口から圧力室４４を経てノズル５０に至る複数の個別インク流路が形成されている。 As shown in FIG. 4, in the flow path unit 30, the manifold flow path 47 that communicates with the ink supply port 48 communicates with the pressure chamber 44 through the through hole 45, and the pressure chamber 44 further includes the through holes 46 and 49. It communicates with the nozzle 50 via That is, a plurality of individual ink channels are formed in the channel unit 30 from the outlet of the manifold channel 47 to the nozzle 50 through the pressure chamber 44.

次に、第１ノズル列５１ａ〜５１ｄと第２ノズル列５１ｅのインクにそれぞれ噴射エネルギーを付与する、第１圧電アクチュエータ３１ａと第２圧電アクチュエータ３１ｂについて説明する。図２に示すように、第１圧電アクチュエータ３１ａは、４列の第１ノズル列５１ａ〜５１ｄからインクを噴射させるものであり、流路ユニット３０の上面の、４列の第１ノズル列５１ａ〜５１ｄ及びこれらノズル列に対応する圧力室４４と対向する領域に配置されている。一方、第２圧電アクチュエータ３１ｂは、第２ノズル列５１ｅからインクを噴射させるものであり、流路ユニット３０の上面の、第２ノズル列５１ｅ及びこのノズル列に対応する圧力室４４と対向する領域に配置されている。尚、第１圧電アクチュエータ３１ａと第２圧電アクチュエータ３１ｂの駆動対象となる５列のノズル列５１ａ〜５１ｅは、ノズル配列ピッチＰとノズル配列数が全て同じであることから、５列のノズル列５１ａ〜５１ｅの長さは全て等しくなっている。そのため、第１圧電アクチュエータ３１ａと第２圧電アクチュエータ３１ｂは、ノズル配列方向（搬送方向）に関して、長さがほぼ等しくなっている。 Next, the first piezoelectric actuator 31a and the second piezoelectric actuator 31b that apply ejection energy to the inks of the first nozzle rows 51a to 51d and the second nozzle row 51e will be described. As shown in FIG. 2, the first piezoelectric actuator 31 a ejects ink from the four first nozzle rows 51 a to 51 d, and the four first nozzle rows 51 a to 51 a on the upper surface of the flow path unit 30. 51d and a region facing the pressure chamber 44 corresponding to these nozzle rows. On the other hand, the second piezoelectric actuator 31b ejects ink from the second nozzle row 51e, and is a region facing the second nozzle row 51e and the pressure chamber 44 corresponding to this nozzle row on the upper surface of the flow path unit 30. Is arranged. Note that the five nozzle rows 51a to 51e to be driven by the first piezoelectric actuator 31a and the second piezoelectric actuator 31b have the same nozzle arrangement pitch P and the same number of nozzle arrangements, and therefore the five nozzle rows 51a. The lengths of ~ 51e are all equal. Therefore, the first piezoelectric actuator 31a and the second piezoelectric actuator 31b have substantially the same length in the nozzle arrangement direction (conveying direction).

尚、第１圧電アクチュエータ３１ａと第２圧電アクチュエータ３１ｂは、駆動対象であるノズル５０（ノズル列５１）の数が異なるためにサイズが異なるものの、それ以外はほぼ同じ構造を有する。従って、以下の圧電アクチュエータ３１の構造に関する説明においては、第１圧電アクチュエータ３１ａで代表して説明し、第２圧電アクチュエータ３１ｂについては構造の説明を省略する。 The first piezoelectric actuator 31a and the second piezoelectric actuator 31b have substantially the same structure except for the size because the number of nozzles 50 (nozzle rows 51) to be driven is different. Therefore, in the following description regarding the structure of the piezoelectric actuator 31, the first piezoelectric actuator 31a will be representatively described, and the description of the structure of the second piezoelectric actuator 31b will be omitted.

図３、図４に示すように、第１圧電アクチュエータ３１ａは、振動板６０、圧電層６１及び複数の個別電極６２を備えている。振動板６０は金属材料などの導電性材料からなり、第１ノズル列５１ａ〜５１ｄに連通する複数の圧力室４４を覆うようにキャビティプレート４０の上面に接合されている。尚、導電性を有する振動板６０は常にグランド電位に保持されており、この振動板６０と複数の個別電極６２との間に位置する圧電層６１の部分に、厚み方向の電界を作用させるためのグランド電極を兼ねている。 As shown in FIGS. 3 and 4, the first piezoelectric actuator 31 a includes a diaphragm 60, a piezoelectric layer 61, and a plurality of individual electrodes 62. The diaphragm 60 is made of a conductive material such as a metal material, and is joined to the upper surface of the cavity plate 40 so as to cover the plurality of pressure chambers 44 communicating with the first nozzle rows 51a to 51d. The diaphragm 60 having conductivity is always held at the ground potential, and an electric field in the thickness direction is applied to the portion of the piezoelectric layer 61 located between the diaphragm 60 and the plurality of individual electrodes 62. Also serves as a ground electrode.

圧電層６１は、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との混晶であり、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛系の圧電セラミックス材料からなり、振動板６０の上面に複数の圧力室４４にまたがって連続的に配置されている。また、圧電層６１は予めその厚み方向に分極されている。 The piezoelectric layer 61 is a mixed crystal of lead titanate and lead zirconate, and is made of a lead zirconate titanate-based piezoelectric ceramic material having ferroelectricity, and straddles a plurality of pressure chambers 44 on the upper surface of the diaphragm 60. Are arranged continuously. The piezoelectric layer 61 is previously polarized in the thickness direction.

複数の個別電極６２は、圧電層６１の上面に複数の圧力室４４に対応して設けられている。個別電極６２は、圧力室４４よりも一回り小さい略楕円の平面形状を有しており、平面視で、圧力室４４の略中央部に重なる位置に配置されている。また個別電極６２の長手方向における一端部（図３の左端部）は、平面視で圧力室４４と重ならない位置まで延びており、その先端部がランド６２ａとなっている。ランド６２ａには、図示しないフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）等の配線部材を介してヘッドドライバが接続される。そして、ヘッドドライバから複数の個別電極６２に対して、所定の駆動電位とグランド電位の何れか一方の電位が選択的に付与される。 The plurality of individual electrodes 62 are provided on the upper surface of the piezoelectric layer 61 so as to correspond to the plurality of pressure chambers 44. The individual electrode 62 has a substantially elliptical planar shape that is slightly smaller than the pressure chamber 44, and is disposed at a position overlapping the substantially central portion of the pressure chamber 44 in plan view. One end portion (left end portion in FIG. 3) in the longitudinal direction of the individual electrode 62 extends to a position where it does not overlap with the pressure chamber 44 in plan view, and the tip end portion is a land 62a. A head driver is connected to the land 62a via a wiring member such as a flexible printed circuit board (FPC) (not shown). Then, either a predetermined drive potential or a ground potential is selectively applied from the head driver to the plurality of individual electrodes 62.

以上の構成を有する圧電アクチュエータ３１の作用について説明する。図示しないヘッドドライバからある個別電極６２に対して所定の駆動電位が付与されると、駆動電位が付与された個別電極６２とグランド電極としての振動板６０との間に電位差が発生し、圧電層６１の個別電極６２と振動板６０とに挟まれた部分に厚み方向の電界が発生する。ここで、圧電層６１の分極方向が電界方向と同じである場合には、圧電層６１は厚み方向に伸びて面方向に収縮する。そして、この圧電層６１の収縮変形に伴って、振動板６０の圧力室４４と対向する部分が圧力室４４側に凸となるように変形する（ユニモルフ変形）。このとき、圧力室４４の容積が減少することから、その内部のインクの圧力が上昇し、圧力室４４に連通するノズル５０からインクの液滴が吐出される。 The operation of the piezoelectric actuator 31 having the above configuration will be described. When a predetermined drive potential is applied to an individual electrode 62 from a head driver (not shown), a potential difference is generated between the individual electrode 62 to which the drive potential is applied and the diaphragm 60 as a ground electrode. An electric field in the thickness direction is generated at a portion sandwiched between the individual electrode 62 and the diaphragm 60. Here, when the polarization direction of the piezoelectric layer 61 is the same as the electric field direction, the piezoelectric layer 61 extends in the thickness direction and contracts in the plane direction. As the piezoelectric layer 61 contracts and deforms, the portion of the diaphragm 60 facing the pressure chamber 44 is deformed so as to protrude toward the pressure chamber 44 (unimorph deformation). At this time, since the volume of the pressure chamber 44 is reduced, the pressure of the ink inside the pressure chamber 44 is increased, and ink droplets are ejected from the nozzle 50 communicating with the pressure chamber 44.

尚、本実施形態では、第１ノズル列５１ａ〜５１ｄを駆動する第１圧電アクチュエータ３１ａと、第２ノズル列５１ｅを駆動する第２圧電アクチュエータ３１ｂとが、別体で構成されている。第１ノズル列５１を駆動する部分と第２ノズル列５１ｅを駆動する部分とが一体化されて、流路ユニット３０の上面のほぼ全域を覆う大きな面積を有する圧電アクチュエータを採用してもよいのだが、これだと、駆動に寄与しない無駄な部分が生じてしまう。即ち、本実施形態のように、第１ノズル列５１ａ〜５１ｄと第２ノズル列５１ｅが、搬送方向及び走査方向の両方に関してそれぞれ離れている場合には、これら第１ノズル列５１ａ〜５１ｄと第２ノズル列５１ｅと対向する位置に設けられて、双方をそれぞれ駆動する２つのアクチュエータ部分の位置も離れることになり、図２の右上領域及び左下領域に配置される振動板６０や圧電層６１は、ノズル列５１の駆動に寄与しない無駄な部分となる。 In the present embodiment, the first piezoelectric actuator 31a that drives the first nozzle rows 51a to 51d and the second piezoelectric actuator 31b that drives the second nozzle row 51e are configured separately. A portion that drives the first nozzle row 51 and a portion that drives the second nozzle row 51e may be integrated, and a piezoelectric actuator having a large area covering almost the entire upper surface of the flow path unit 30 may be employed. However, this causes useless parts that do not contribute to driving. That is, as in the present embodiment, when the first nozzle rows 51a to 51d and the second nozzle row 51e are separated from each other in both the transport direction and the scanning direction, the first nozzle rows 51a to 51d and the first nozzle rows 51a to 51d The two actuator portions that are provided at positions facing the two nozzle rows 51e and drive the two are also separated from each other, and the diaphragm 60 and the piezoelectric layer 61 disposed in the upper right region and the lower left region in FIG. This is a useless part that does not contribute to the driving of the nozzle row 51.

また、図５（ａ）に示すように、圧電層６１の製造方法として、１枚の焼成された圧電シート７０から圧電層６１を切り出す方法を採用する場合、各々の圧電層６１が大きいと、１枚の圧電シート７０から切り出せる圧電層６１の枚数が減ってしまう（図５（ａ）では９枚しか切り出せない）。１枚の金属シートから振動板６０を切り出す場合についても同様である。従って、圧電アクチュエータの製造コストが高いものとなってしまう。 Further, as shown in FIG. 5A, when a method of cutting the piezoelectric layer 61 from one fired piezoelectric sheet 70 is adopted as a manufacturing method of the piezoelectric layer 61, when each piezoelectric layer 61 is large, The number of piezoelectric layers 61 that can be cut out from one piezoelectric sheet 70 is reduced (only 9 sheets can be cut out in FIG. 5A). The same applies to the case where the diaphragm 60 is cut out from one metal sheet. Therefore, the manufacturing cost of the piezoelectric actuator becomes high.

そこで、本実施形態では、図２のように、２つの圧電アクチュエータ３１ａ，３１ｂを別体とすることで、各アクチュエータのサイズが小さくなり、ノズル列５１の駆動に寄与しない無駄な部分を極力減らすことができる。また、図５（ｂ）に示すように、１枚の圧電シート７０から、面積の大きな第１圧電アクチュエータ３１ａの圧電層６１ａを切り出した後の残りから、面積の小さな第２圧電アクチュエータ３１ｂの圧電層６１ｂを切り出すということができるため、図５（ａ）と同じ大きさの１枚の圧電シート７０から、より多くの枚数の圧電層６１ａ，６１ｂを切り出すことができ（図５（ｂ）では２４組）、製造コストを低減することが可能となる。また、第１圧電アクチュエータ３１ａと第２圧電アクチュエータ３１ｂの搬送方向に関する長さ（図５における上下方向長さ）がほぼ等しくなっていると、図５（ｂ）のように、第１圧電アクチュエータ３１ａの圧電層６１ａのすぐ横の余った部分から、第２圧電アクチュエータ３１ｂの圧電層６１ｂを切り出すことができるため、さらに無駄なく切り出すことが可能となる。 Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, by separating the two piezoelectric actuators 31a and 31b, the size of each actuator is reduced, and unnecessary portions that do not contribute to driving of the nozzle array 51 are reduced as much as possible. be able to. Further, as shown in FIG. 5 (b), the piezoelectric layer 61a of the first piezoelectric actuator 31a having a large area is cut out from one piezoelectric sheet 70, and then the piezoelectric of the second piezoelectric actuator 31b having a small area is removed. Since the layer 61b can be cut out, a larger number of piezoelectric layers 61a and 61b can be cut out from one piezoelectric sheet 70 having the same size as that in FIG. 5A (in FIG. 5B). 24 sets), manufacturing costs can be reduced. Further, when the lengths in the transport direction of the first piezoelectric actuator 31a and the second piezoelectric actuator 31b (vertical length in FIG. 5) are substantially equal, as shown in FIG. 5B, the first piezoelectric actuator 31a. Since the piezoelectric layer 61b of the second piezoelectric actuator 31b can be cut out from the remaining portion immediately next to the piezoelectric layer 61a, it can be cut out more efficiently.

ところで、図２に戻って、４列の第１ノズル列５１ａ〜５１ｄにそれぞれ連通する４つのインク供給口４８ａ〜４８ｄ（第１インク供給口）は、４色の印刷用インク（マゼンタ、シアン、イエロー、ブラック）をそれぞれ貯留する４つのインクカートリッジ５ａ〜５ｄ（図１参照）と、チューブ１１を介して接続される。従って、４つの第１インク供給口４８ａ〜４８ｄからインクジェットヘッド３に４色の印刷用インクが供給されるため、第１圧電アクチュエータ３１ａにより圧力室４４内のインクに圧力が付与されることによって、４列の第１ノズル列５１ａ〜５１ｄを構成するノズル５０ａ〜５０ｄ（第１ノズル）は、４色の印刷用インクを噴射することになる。 Returning to FIG. 2, the four ink supply ports 48 a to 48 d (first ink supply ports) communicating with the four first nozzle rows 51 a to 51 d respectively have four colors of printing inks (magenta, cyan, The four ink cartridges 5 a to 5 d (see FIG. 1) respectively storing yellow and black) are connected via the tube 11. Therefore, since four colors of printing ink are supplied to the inkjet head 3 from the four first ink supply ports 48a to 48d, pressure is applied to the ink in the pressure chamber 44 by the first piezoelectric actuator 31a. The nozzles 50a to 50d (first nozzles) constituting the four first nozzle rows 51a to 51d eject four colors of printing ink.

一方、第２ノズル列５１ｅに連通するインク供給口４８ｅ（第２インク供給口）は、図１のように、プレコートインクを貯留するインクカートリッジ５ｅがホルダ１０に装着された、プレコートインクを使用可能なプリンタ１においては、インクカートリッジ５ｅ（図１参照）とチューブ１１を介して接続される。従って、第２インク供給口４８ｅからインクジェットヘッド３にプレコートインクが供給されるため、第２圧電アクチュエータ３１ｂにより圧力室４４内のインクに圧力が付与されることによって、第２ノズル列５１ｅを構成するノズル５０ｅ（第２ノズル）はプレコートインクを噴射することになる。このように、第２ノズル列５１ｅからプレコートインクが印刷用紙１００に噴射されると、印刷用紙１００にはプレコートインクにより下地層が形成される。その後で、下地層が形成された領域に、第２ノズル列５１ｅよりも搬送方向下流側に位置する、第１ノズル列５１ａ〜５１ｄから印刷用インクが噴射される。このとき、着弾した印刷用インクが下地層の存在によって印刷用紙１００に浸透しにくくなるため、高画質の画像印刷が可能となる。 On the other hand, the ink supply port 48e (second ink supply port) communicating with the second nozzle row 51e can use the precoat ink in which the ink cartridge 5e for storing the precoat ink is mounted on the holder 10 as shown in FIG. In the printer 1, the ink cartridge 5 e (see FIG. 1) is connected via the tube 11. Accordingly, since the precoat ink is supplied from the second ink supply port 48e to the inkjet head 3, the second piezoelectric actuator 31b applies pressure to the ink in the pressure chamber 44, thereby forming the second nozzle row 51e. The nozzle 50e (second nozzle) ejects precoat ink. As described above, when the precoat ink is ejected from the second nozzle row 51e onto the printing paper 100, a base layer is formed on the printing paper 100 with the precoat ink. Thereafter, printing ink is ejected from the first nozzle rows 51a to 51d located on the downstream side in the transport direction from the second nozzle row 51e in the region where the underlayer is formed. At this time, since the landed printing ink does not easily penetrate the printing paper 100 due to the presence of the underlayer, high-quality image printing is possible.

ここで、本実施形態のインクジェットヘッド３においては、プレコートインクを噴射する第２ノズル列５１ｅが、常に印刷用インクを噴射する第１ノズル列５１ａ〜５１ｄよりも搬送方向上流側に離れて配置されている。従って、第１ノズル列５１ａ〜５１ｄと第２ノズル列５１ｅの一方に、他方から噴射された、溶剤等の成分が全く異なるインクが混入してしまうという不具合が抑制される。さらに、第１ノズル列５１ａ〜５１ｄと第２ノズル列５１ｅは走査方向に関しても離れて配置されている。そのため、第１ノズル列５１ａ〜５１ｄと第２ノズル列５１ｅの間でのインクの混入をより確実に抑制できる。また、第１ノズル列５１ａ〜５１ｄと第２ノズル列５１ｅが走査方向にも離れていると、ノズル５０を覆う種々のキャップ（乾燥防止用のキャップやパージ用の吸引キャップ等）を、インクの種類が異なる第１ノズル列５１ａ〜５１ｄと第２ノズル列５１ｅで、別々に構成することが可能になる。これにより、キャップが一体の場合に生じやすい、キャッピング時におけるノズル列５１間でのインク混入を防止することができる。 Here, in the inkjet head 3 of the present embodiment, the second nozzle row 51e that ejects the precoat ink is arranged farther upstream in the transport direction than the first nozzle rows 51a to 51d that eject the printing ink. ing. Accordingly, it is possible to suppress a problem that inks having completely different components such as a solvent ejected from the other one of the first nozzle rows 51a to 51d and the second nozzle row 51e are mixed. Further, the first nozzle rows 51a to 51d and the second nozzle row 51e are arranged apart from each other in the scanning direction. Therefore, mixing of ink between the first nozzle rows 51a to 51d and the second nozzle row 51e can be more reliably suppressed. When the first nozzle row 51a to 51d and the second nozzle row 51e are also separated in the scanning direction, various caps (such as a drying prevention cap and a purge suction cap) that cover the nozzle 50 are attached to the ink. Different types of first nozzle rows 51a to 51d and second nozzle rows 51e can be configured separately. Thereby, it is possible to prevent ink from being mixed between the nozzle rows 51 during capping, which is likely to occur when the cap is integrated.

また、第２ノズル列５１ｅが第１ノズル列５１ａ〜５１ｄよりも先にインクを噴射するという動作は、第２ノズル列５１ｅを、第１ノズル列５１ａ〜５１ｄに対して走査方向に離すだけでも実現可能であるが、本実施形態のように、第２ノズル列５１ｅが第１ノズル列５１ａ〜５１ｄに対して搬送方向上流側に離れていると、先に、第２ノズル列５１ｅから印刷用紙１００にプレコートインクが噴射されてから、そのプレコートインクの着弾領域が第１ノズル列５１ａ〜５１ｄと対向する位置まで搬送されて、第１ノズル列５１ａ〜５１ｄから噴射された印刷用インクが着弾するまでに、ある程度の時間が経過する。そのため、先に着弾したプレコートインクが印刷用紙１００に十分浸透して下地層が形成された後に、印刷用インクが印刷用紙１００に着弾することになり、印刷用インクと、印刷用紙１００に浸透する前のプレコートインクとが滲んでしまうといった問題が生じにくい。 In addition, the operation in which the second nozzle row 51e ejects ink prior to the first nozzle rows 51a to 51d can be performed simply by moving the second nozzle row 51e away from the first nozzle rows 51a to 51d in the scanning direction. Although feasible, if the second nozzle row 51e is separated from the first nozzle rows 51a to 51d on the upstream side in the transport direction as in the present embodiment, the printing paper is first printed from the second nozzle row 51e. After the precoat ink is ejected to 100, the landing area of the precoat ink is conveyed to a position facing the first nozzle rows 51a to 51d, and the printing ink ejected from the first nozzle rows 51a to 51d is landed. A certain amount of time has passed. For this reason, after the pre-coated ink that has landed first sufficiently penetrates the printing paper 100 and forms a base layer, the printing ink lands on the printing paper 100 and penetrates the printing ink and the printing paper 100. The problem of bleeding with the previous pre-coated ink hardly occurs.

尚、プレコートインクは、後で印刷用インクが着弾する領域に噴射されればよく、印刷用インクが着弾しない領域にまで噴射する必要はない。そこで、本実施形態では、図２に示すように、印刷用インクを噴射する第１ノズル列５１ａ〜５１ｄと、プレコートインクを噴射する第２ノズル列５１ｅは、ノズル配列ピッチＰとノズル配列数が共に等しくなっている。これにより、印刷用紙１００上の、第１ノズル列５１ａ〜５１ｄから噴射される印刷用インクが着弾することとなる領域のそれぞれに、第２ノズル列５１ｅから噴射させたプレコートインクを先に着弾させておくことができる。つまり、印刷用紙１００の画像等を印刷する領域（印刷用インクが着弾する領域）にプレコートインクを確実に着弾させることができ、また、印刷用インクが着弾しない領域にプレコートインクが無駄に噴射されることを防止することもできる。 The precoat ink may be ejected to an area where the printing ink will land later, and it is not necessary to eject it to an area where the printing ink does not land. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, the first nozzle arrays 51a to 51d that eject printing ink and the second nozzle array 51e that ejects precoat ink have nozzle arrangement pitch P and the number of nozzle arrangements. Both are equal. As a result, the precoat ink ejected from the second nozzle array 51e is landed first on each of the areas on the printing paper 100 where the printing ink ejected from the first nozzle arrays 51a to 51d will land. I can keep it. That is, the precoat ink can be surely landed on the area on the printing paper 100 where the image or the like is printed (area where the printing ink is landed), and the precoat ink is unnecessarily ejected on the area where the printing ink is not landed. Can also be prevented.

以上の効果は、第２ノズル列５１ｅからプレコートインクを噴射する場合の効果である。しかし、本実施形態のインクジェットヘッド３は、図１のプレコートインクを貯留するインクカートリッジ５ｅの代わりに、印刷用インク（例えば、ブラックインク）を貯留する別のインクカートリッジを装着することで、プレコートインクを使用しないプリンタに用いることも可能となっている。 The above effects are effects when the precoat ink is ejected from the second nozzle row 51e. However, the ink jet head 3 of the present embodiment is provided with a precoat ink by mounting another ink cartridge for storing printing ink (for example, black ink) instead of the ink cartridge 5e for storing the precoat ink in FIG. It can also be used for printers that do not use the printer.

先にも述べたように、本実施形態では、第２ノズル列５１ｅのノズル配列ピッチと、印刷用インクを噴射する第１ノズル列５１のノズル配列ピッチとが等しくなっている。そのため、第２ノズル列５１ｅに連通する第２インク供給口４８ｅを、ブラックインク等の印刷用インクを貯留するインクカートリッジに接続し、第１ノズル列５１ａ〜５１ｄだけでなく第２ノズル列５１ｅからも同じように印刷用インクを噴射させて文字や画像等を印刷することができる。この場合、第１ノズル列５１ａ〜５１ｄのみから印刷用インクを噴射させる場合と比べて、より多くのノズル５０から同色のインクが一度に噴射されることになるため、印刷速度が上がる。 As described above, in the present embodiment, the nozzle arrangement pitch of the second nozzle array 51e is equal to the nozzle arrangement pitch of the first nozzle array 51 that ejects printing ink. Therefore, the second ink supply port 48e that communicates with the second nozzle row 51e is connected to an ink cartridge that stores printing ink such as black ink, and not only from the first nozzle rows 51a to 51d but also from the second nozzle row 51e. Similarly, it is possible to print characters, images, and the like by ejecting printing ink. In this case, compared to the case where the printing ink is ejected from only the first nozzle rows 51a to 51d, the same color of ink is ejected from more nozzles 50 at a time, so the printing speed is increased.

また、本実施形態では、第１ノズル列５１ａ〜５１ｄと第２ノズル列５１ｅとが、搬送方向（ノズル配列方向）に関して、ノズル配列ピッチＰと同じ距離だけ離れている。そのため、第１ノズル列５１ａ〜５１ｄと第２ノズル列５１ｅをそれぞれ構成するノズル５０が、搬送方向に関して、一定ピッチで一列に配列されることになる。従って、第１ノズル列５１ａ〜５１ｄだけでなく、第２ノズル列５１ｅからも印刷用インクを噴射する際に、両ノズル列を合わせた、搬送方向に長い一列のノズル列により、印刷用紙１００上の連続した広い領域を一度に印刷することができる。 In the present embodiment, the first nozzle rows 51a to 51d and the second nozzle row 51e are separated by the same distance as the nozzle arrangement pitch P in the transport direction (nozzle arrangement direction). For this reason, the nozzles 50 constituting the first nozzle rows 51a to 51d and the second nozzle row 51e are arranged in a row at a constant pitch in the transport direction. Accordingly, when the printing ink is ejected from the second nozzle row 51e as well as the first nozzle rows 51a to 51d, the nozzle row that is a combination of both nozzle rows is long on the printing paper 100. Can be printed at once.

尚、２列以上のノズル列５１から同じ色のインクを同時に噴射させる場合には、これら２列以上のノズル列５１は互いに近接している方が好ましい。これは、インクジェットヘッド３が走査方向に移動しながらノズル５０からインクを噴射する際に、ガイド軸１７のたわみやガタによって、インクジェットヘッド３が水平面内でわずかに傾くことがあるが、そのような場合でも、２列以上のノズル列５１が近接していると、２列のノズル列５１間での着弾位置ズレが小さくなり、印字品質低下を抑制できるからである。また、一般的に、高速印刷が特に要求されるのは、ブラックインクのみを使用するテキスト印字を行う場合である。そこで、本実施形態のインクジェットヘッド３では、図２に示すように、第２ノズル列５１ｅは、４列の第１ノズル列５１ａ〜５１ｄのうち、カラーインクを噴射するノズル列５１ａ〜５１ｃよりも、ブラックインクを噴射するノズル列５１ｄに近い位置に配置されている。このように、ブラックのノズル列５１ｄと、第２ノズル列５１ｅとが隣接していることから、第２ノズル列５１ｅからもブラックインクを噴射させてテキスト印字を高速で行う際の、印字品質向上が期待できる。 In the case where the same color ink is ejected simultaneously from two or more nozzle rows 51, it is preferable that these two or more nozzle rows 51 are close to each other. This is because when the ink jet head 3 ejects ink from the nozzle 50 while moving in the scanning direction, the ink jet head 3 may be slightly inclined in the horizontal plane due to the deflection or backlash of the guide shaft 17. Even in this case, if two or more nozzle rows 51 are close to each other, the landing position deviation between the two nozzle rows 51 is reduced, and a decrease in print quality can be suppressed. In general, high-speed printing is particularly required when text printing using only black ink is performed. Therefore, in the inkjet head 3 of the present embodiment, as shown in FIG. 2, the second nozzle row 51e is more than the nozzle rows 51a to 51c that eject the color ink among the four first nozzle rows 51a to 51d. The nozzles are arranged at positions close to the nozzle row 51d that ejects black ink. As described above, since the black nozzle row 51d and the second nozzle row 51e are adjacent to each other, the print quality is improved when the black ink is ejected from the second nozzle row 51e to perform text printing at high speed. Can be expected.

次に、前記実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。 Next, modified embodiments in which various modifications are made to the embodiment will be described. However, components having the same configuration as in the above embodiment are given the same reference numerals and description thereof is omitted as appropriate.

１］前記実施形態では、第１ノズル列５１ａ〜５１ｄと第２ノズル列５１ｅが、搬送方向（ノズル配列方向）に関してノズル配列ピッチＰだけ離れていたが、このような形態には限らず、両ノズル列の搬送方向に関する離間距離が、ノズル配列ピッチＰよりも大きくてもよい。例えば、図６に示すインクジェットヘッド３Ａのように、第２ノズル列５１ｅが、第１ノズル列５１ａ〜５１ｄに対して、キャリッジ２の１回の走査（パス）で印刷される長さＬ（即ち、ノズル列長さ）の半分（Ｌ／２）だけ搬送方向上流側に離れて配置されてもよい。 1] In the above embodiment, the first nozzle rows 51a to 51d and the second nozzle row 51e are separated from each other by the nozzle arrangement pitch P in the transport direction (nozzle arrangement direction). The separation distance in the transport direction of the nozzle rows may be larger than the nozzle arrangement pitch P. For example, as in the inkjet head 3A shown in FIG. 6, the length L (that is, the second nozzle row 51e is printed with one scan (pass) of the carriage 2 with respect to the first nozzle rows 51a to 51d (ie, , Nozzle row length) (L / 2) may be spaced apart upstream of the conveying direction.

２］図７に示すインクジェットヘッド３Ｂのように、第１ノズル列５１ａ〜５１ｄ（図７ではブラックのノズル列５１ｄ）と第２ノズル列５１ｅが、走査方向に関して同じ位置にあってもよい。この場合には、インクジェットヘッド３Ｂの幅（走査方向の寸法）を小さくすることができ、インクジェットヘッド３Ｂの小型化が可能となる。 2] As in the inkjet head 3B shown in FIG. 7, the first nozzle rows 51a to 51d (the black nozzle row 51d in FIG. 7) and the second nozzle row 51e may be at the same position in the scanning direction. In this case, the width (dimension in the scanning direction) of the inkjet head 3B can be reduced, and the inkjet head 3B can be downsized.

３］前記実施形態では、第１ノズル列５１ａ〜５１ｄを駆動する第１圧電アクチュエータ３１ａと、第２ノズル列５１ｅを駆動する第２圧電アクチュエータ３１ｂは、別体で構成されて完全に分離されているが、２つの圧電アクチュエータ３１ａ，３１ｂが一体に構成されてもよい。あるいは、振動板６０が流路ユニット３０の上面全域を覆うように設けられて、２つの圧電アクチュエータ３１ａ，３１ｂで振動板６０が共通に構成された上で、２つの圧電アクチュエータ３１ａ，３１ｂの圧電層６１だけが別体に構成されてもよい。 3] In the above-described embodiment, the first piezoelectric actuator 31a that drives the first nozzle rows 51a to 51d and the second piezoelectric actuator 31b that drives the second nozzle row 51e are configured separately and separated completely. However, the two piezoelectric actuators 31a and 31b may be integrally formed. Alternatively, the diaphragm 60 is provided so as to cover the entire upper surface of the flow path unit 30, and the piezoelectric plate of the two piezoelectric actuators 31a and 31b is formed after the diaphragm 60 is configured in common by the two piezoelectric actuators 31a and 31b. Only the layer 61 may be formed separately.

４］インクに噴射エネルギーを付与するアクチュエータは、前記実施形態のような圧電式のアクチュエータに限られず、その他の形式のアクチュエータを採用することもできる。例えば、ヒータでインクを加熱して膜沸騰を生じさせることによって、ノズルからインクを噴射させる形式のアクチュエータであってもよい。 4] The actuator for applying the ejection energy to the ink is not limited to the piezoelectric actuator as in the above embodiment, and other types of actuators may be employed. For example, an actuator that ejects ink from a nozzle by heating the ink with a heater to cause film boiling may be used.

本実施形態に係るインクジェットプリンタの概略平面図である。1 is a schematic plan view of an ink jet printer according to an embodiment. 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２のＡ部拡大図である。It is the A section enlarged view of FIG. 図３のIV-IV線断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. 3. １枚の圧電シートからの圧電層の切り出しを説明する図であり、（ａ）は第１、第２圧電アクチュエータの圧電層が一体である場合、（ｂ）は第１、第２圧電アクチュエータの圧電層が別体である場合をそれぞれ示す。It is a figure explaining the cutting-out of the piezoelectric layer from one piezoelectric sheet, (a) is a case where the piezoelectric layers of the first and second piezoelectric actuators are integrated, (b) is a view of the first and second piezoelectric actuators Each of the cases where the piezoelectric layer is a separate body is shown. 変更形態のインクジェットヘッドの平面図である。It is a top view of the inkjet head of a change form. 別の変更形態のインクジェットヘッドの平面図である。It is a top view of the inkjet head of another modification.

１プリンタ
３，３Ａ，３Ｂインクジェットヘッド
５ａ〜５ｄインクカートリッジ
５ｅインクカートリッジ
６搬送機構
３０流路ユニット
３１ａ第１圧電アクチュエータ
３１ｂ第２圧電アクチュエータ
４８ａ〜４８ｄ第１インク供給口
４８ｅ第２インク供給口
５０ノズル
５１ａ〜５１ｄ第１ノズル列
５１ｅ２ノズル列
１００印刷用紙 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Printer 3, 3A, 3B Inkjet head 5a-5d Ink cartridge 5e Ink cartridge 6 Conveyance mechanism 30 Flow path unit 31a 1st piezoelectric actuator 31b 2nd piezoelectric actuator 48a-48d 1st ink supply port 48e 2nd ink supply port 50 Nozzle 51a-51d 1st nozzle row 51e 2 nozzle row 100 Printing paper

Claims

An inkjet head that ejects ink onto a print medium that is transported in a predetermined transport direction that intersects the scan direction while moving in a predetermined scan direction,
A first nozzle row comprising a plurality of first nozzles arranged at a predetermined pitch along the transport direction;
A first ink supply port communicating with the first nozzle row and connected to a supply source of printing ink;
A second nozzle row comprising a plurality of second nozzles arranged at the predetermined pitch along the transport direction in the same region as the plurality of first nozzles in a region upstream of the first nozzle row in the transport direction; ,
A second ink supply port communicating with the second nozzle row and connected to an ink supply source;
An actuator that is provided in a region facing the second nozzle row and imparts jetting energy to the ink of the second nozzle row ;
The first ink supply port is a region upstream of the first nozzle row in the transport direction, and is disposed in a region adjacent to the actuator in the scanning direction, and the second ink supply port is An inkjet head, wherein the inkjet head is disposed in a region downstream of the second nozzle row in the transport direction .

The inkjet head according to claim 1, wherein the number of nozzle arrays in the transport direction of the first nozzle row and the second nozzle row is equal.

The inkjet head according to claim 1, wherein the first nozzle row and the second nozzle row are separated from each other by the predetermined pitch in the transport direction.

The inkjet head according to claim 1, wherein the first nozzle row and the second nozzle row are arranged apart from each other in the scanning direction.

The first nozzle row includes a black nozzle row composed of a plurality of black nozzles that respectively eject black ink, and a color nozzle row composed of a plurality of color nozzles that respectively eject color ink,
The black nozzle row and the color nozzle row are arranged side by side with respect to the scanning direction,
The second nozzle row is disposed at a position closer to the black nozzle row than the color nozzle row with respect to the scanning direction in a region upstream of the black nozzle row and the color nozzle row in the transport direction. The inkjet head according to any one of claims 1 to 4, wherein

A flow path unit having a liquid droplet ejecting surface on which the first nozzle row and the second nozzle row are formed, and an ink flow path communicating with the nozzle row;
A first actuator that is provided in a region facing the first nozzle row on a surface opposite to the liquid droplet ejection surface of the flow path unit, and that imparts ejection energy to the ink of the first nozzle row;
A second actuator that is provided in a region opposite to the second nozzle row on the surface opposite to the liquid droplet ejection surface of the flow path unit and applies ejection energy to the ink of the second nozzle row;
The inkjet head according to claim 1, wherein the first actuator and the second actuator are configured separately.

The inkjet head according to claim 6, wherein the lengths of the first actuator and the second actuator in the transport direction are substantially equal.