JP5869295B2 - 液体吐出ヘッド装置、およびそれを用いた記録装置、ならびに印刷方法 - Google Patents
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Description
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。
)、しぼり12および吐出孔8を実線で描いている。図5(a)は図3のV−V線に沿った縦断面図であり、図5(b)は、図3の別の部分の縦断面図である。
。各加圧室列に含まれる加圧室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。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。すなわち、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37が接続されている。これは、600dpi分の吐出孔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37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37が形成されているということである。
、この個別電極35に対応する加圧室10内の液体に圧力が加えられる。これによって、個別流路37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における各加圧室10に対向する部分は、各加圧室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が加圧室10毎に、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。
有振動周期の半分でもある。原理的にはta2−ta1をALと一致させることで、液体
吐出速度は最大になると考えられるが、実際にはta2−ta1を0.7AL〜1.3AL程度の範囲にして使用される。ALは、流路の形状や液体の物性などから算出することもできるし、ta2−ta1の値を変えて吐出試験を行ない、液滴の速度がもっとも速くなる時間として、実験的に求めることもできる。なお、図1〜5に示した液体吐出ヘッド2の個別流路37のALは約6.7μsである。
号の第1駆動信号と第1駆動信号との間の時間はあらかじめ定められているため、遅延有りの駆動信号の第1駆動信号も遅延させて送られることになる。
くすることができる。その場合の伝搬時間は、流路の形状、ダンパの物性や形状、液体の物性などを用いてシミュレーションで計算することができる。基本的にダンパ19単体の固有振動周期を長くすれば、伝搬時間が長くなるので、ダンパ19の形状・寸法を変えることにより伝搬時間を調整できる。例えば、副マニホールド5aの底面全体(幅および長さ方向の両方)を、厚さ30μmのダンパ19とすることで、伝搬経路を1mm程度のままで、伝搬時間を4.5μ秒とすることができる。このようにすれば、液体吐出ヘッド2をコンパクトにしたまま、伝搬時間を長くでき、伝搬時間と遅延時間との差もAL/4以下とすることができる。特に液体吐出ヘッド2をコンパクトにするには、伝搬経路を音速で伝わった際の遅延時間がAL/2より短い副マニホールド5aに対して、ダンパ19を設けることにより、実際の伝搬時間をAL/2とするのが良い。
に限られるものでなく、液体加圧室10中の液体を加圧できるものなら他のものでよく、例えば、液体加圧室10中の液体を加熱して沸騰させて圧力を生じさせるものや、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)を用いたものでも良い。
2・・・液体吐出ヘッド
4・・・流路部材
5・・・マニホールド(共通流路)
5a・・・副マニホールド
5b・・・開口
6・・・個別供給流路
8・・・吐出孔
9・・・加圧室群
10・・・加圧室
11a、b、c、d・・・加圧室列
12・・・しぼり
15a、b、c、d・・・吐出孔列
18・・・ダンパ室
19・・・ダンパ
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
22〜32・・・プレート
34・・・共通電極
35・・・個別電極
35a・・・個別電極本体
35b・・・引出電極
36・・・接続電極
37・・・個別流路
38・・・圧力波の主たる伝搬経路
50・・・変位素子
Claims (5)
- 複数の吐出孔と、該複数の吐出孔とそれぞれ繋がっている複数の加圧室と、該複数の加圧室とそれぞれ繋がっている複数のしぼりと、該複数のしぼりに共通して繋がっている共通流路とを有する流路部材、および
該流路部材に接合されており、前記複数の加圧室の体積をそれぞれ変化させる複数の加圧部を備えている液体吐出ヘッド、ならびに
各々の前記加圧部に、対応する前記加圧室の体積を大きくする第1駆動信号を送った後、当該加圧室の体積を小さくする第2駆動信号を送ることにより液滴を吐出させるとともに、前記共通流路の前記複数のしぼりにそれぞれ繋がる複数の開口のうち、隣接している2つの開口に対応した2つの前記加圧部のうちどちらか一方に、他方より遅延時間を加えて前記第2駆動信号を送る、前記複数の加圧部の駆動を制御する制御部を備えている液体吐出ヘッド装置であって、
前記吐出孔から前記しぼりまでの液体の固有振動周期の半分をALとするとき、前記遅延時間と、前記2つの開口に対応した2つの前記加圧室の一方から他方へ、前記しぼりおよび前記共通流路の中の液体を通して圧力が伝わる伝搬時間との差が、AL/4以下であることを特徴とする液体吐出ヘッド装置。 - 前記共通流路にダンパが設けられており、該ダンパにより前記伝搬時間がAL/2以上となっていることを特徴とする請求項1に記載の液体吐出ヘッド装置。
- 請求項1または2に記載の液体吐出ヘッド装置と、記録媒体を前記液体吐出ヘッドに対して搬送する搬送部とを備えていることを特徴とする記録装置。
- 複数の吐出孔と、該複数の吐出孔とそれぞれ繋がっている複数の加圧室と、該複数の加圧室とそれぞれ繋がっている複数のしぼりと、該複数のしぼりに共通して繋がっている共通流路とを有する流路部材、および
該流路部材に接合されており、前記複数の加圧室の体積をそれぞれ変化させる複数の加圧部を備えている液体吐出ヘッドを用いた印刷方法であって、
前記複数の加圧部に、前記加圧室の体積を大きくする第1駆動信号を送った後、前記加圧室の体積を小さくする第2駆動信号を送ることにより液滴を吐出させる際に、
前記共通流路の前記複数のしぼりにそれぞれ繋がる複数の開口のうち、隣接している2つの開口に対応した2つの前記加圧部に、前記第2駆動信号を同時に送らないように、当該2つの前記加圧室に対応した前記加圧部のどちらか一方に、前記第2駆動信号に遅延時間を加えて送り、
前記吐出孔から前記しぼりまでの液体の固有振動周期の半分をALとするとき、前記遅延時間と、当該2つの開口に対応した2つの前記加圧室の一方から他方へ、前記しぼりおよび前記共通流路の中の液体を通して圧力が伝わる伝搬時間との差を、AL/4以下とすることを特徴とする印刷方法。 - 前記共通流路にダンパが設けられており、該ダンパにより前記伝搬時間がAL/2以上となっていることを特徴とする請求項4に記載の印刷方法。
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