JP6811552B2 - Inkjet head and inkjet recorder - Google Patents

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    • B41J2202/00Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/10Finger type piezoelectric elements

Description

本発明の実施形態は、インクジェットヘッド、及びインクジェット記録装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to an inkjet head and an inkjet recording device.

圧電部材に設けられた複数の溝に流入したインクを圧電部材のシェアモード変形により吐出するインクジェットヘッドがある。このようなインクジェットヘッドは、溝の側壁に圧電部材を挟むように電極が形成されている。この圧電部材を挟んだ一対の電極に対して電圧が印加されると、圧電部材が変形する。インクジェットヘッドは、圧電部材を変形させることで、溝内の圧力を変化させてインクを吐出させる。 There is an inkjet head that ejects ink that has flowed into a plurality of grooves provided in the piezoelectric member by deforming the share mode of the piezoelectric member. In such an inkjet head, electrodes are formed so as to sandwich a piezoelectric member on the side wall of the groove. When a voltage is applied to the pair of electrodes sandwiching the piezoelectric member, the piezoelectric member is deformed. By deforming the piezoelectric member, the inkjet head changes the pressure in the groove to eject ink.

上記のように構成されたインクジェットヘッドは、インクを吐出させる溝の側壁を構成する圧電部材を変形させるため、この溝に対して両隣の溝も一方の側壁が変形する。このため、両隣の溝からもインクが吐出される可能性がある。そこで、1つ置きの溝にインクを流入させるインクジェットヘッドがある。 Since the inkjet head configured as described above deforms the piezoelectric member forming the side wall of the groove for ejecting ink, one side wall of the groove on both sides is also deformed with respect to this groove. Therefore, ink may be ejected from the grooves on both sides. Therefore, there is an inkjet head that allows ink to flow into every other groove.

上記のインクジェットヘッドは、インクが流入する複数の溝にそれぞれ形成された電極に対して共通電極を介して駆動波形を入力し、インクが流入しない複数の溝にそれぞれ形成された各電極に対して印刷データに応じた駆動波形を入力する。しかし、共通電極を駆動するひとつの駆動回路から共通電極を介して駆動波形を入力する場合、そのとき圧電部材がいくつ同時駆動されるかによって、駆動波形を出力する駆動回路及び共通電極のインピーダンスに生じる電圧降下が異なる。その結果印刷データによって電極に入力される駆動波形に差が生じる可能性がある。この為、印刷の信頼性が損なわれる可能性がある。 The above-mentioned inkjet head inputs a drive waveform to electrodes formed in a plurality of grooves into which ink flows through via a common electrode, and for each electrode formed in a plurality of grooves in which ink does not flow in. Input the drive waveform according to the print data. However, when a drive waveform is input from one drive circuit that drives the common electrode via the common electrode, the impedance of the drive circuit that outputs the drive waveform and the impedance of the common electrode depends on how many piezoelectric members are driven at the same time. The resulting voltage drop is different. As a result, there is a possibility that the drive waveform input to the electrode will differ depending on the print data. Therefore, the reliability of printing may be impaired.

特開平10−315451号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-315451

本発明が解決しようとする課題は、信頼性が高いインクジェットヘッド、及びインクジェット記録装置を提供することである。 An object to be solved by the present invention is to provide a highly reliable inkjet head and an inkjet recording device.

一実施形態に係るインクジェットヘッドは、圧電部材と、ノズルプレートと、インク室と、複数の第1電極と、複数の第2電極と、駆動回路と、を具備する。圧電部材は、表面にそれぞれ一対の側面と底面とから構成される複数の第1溝および複数の第2溝を交互に備える。ノズルプレートは、少なくとも前記第1溝の位置に合わせてノズルが配置された前記圧電部材の表面を塞ぐ。インク室は、前記第1溝に連通しインクを供給する。第1電極は、前記各第1溝の前記一対の側面の少なくとも一方に設けられる。第2電極は、前記インクが流入しない空隙として構成された前記各第2溝の前記圧電部材を挟んで前記第1電極と対向した前記側面に設けられる。駆動回路は、前記第1電極毎に設けられ且つ共通の第1電極の波形を前記各第1電極に入力する複数の第1ドライバと、前記第2電極毎に設けられ且つ印刷データに対応した第2電極の波形を前記各第2電極に入力する複数の第2ドライバと、を有する。 The inkjet head according to one embodiment includes a piezoelectric member, a nozzle plate, an ink chamber, a plurality of first electrodes, a plurality of second electrodes, and a drive circuit. The piezoelectric member is provided with a plurality of first grooves and a plurality of second grooves alternately formed on the surface thereof, each of which is composed of a pair of side surfaces and a bottom surface. The nozzle plate closes the surface of the piezoelectric member in which the nozzle is arranged so as to at least align with the position of the first groove. The ink chamber communicates with the first groove to supply ink. The first electrode is provided on at least one of the pair of side surfaces of each of the first grooves. The second electrode is provided on the side surface facing the first electrode with the piezoelectric member of each of the second grooves configured as a gap through which the ink does not flow . The drive circuit is provided for each of the first electrodes and is provided for each of the second electrodes and corresponds to print data and a plurality of first drivers for inputting a common waveform of the first electrode to each of the first electrodes . It has a plurality of second drivers that input the waveform of the second electrode to each of the second electrodes .

図1は、一実施形態に係るインクジェット記録装置の構成の例について説明する為の図である。FIG. 1 is a diagram for explaining an example of a configuration of an inkjet recording device according to an embodiment. 図2は、一実施形態に係るインクジェット記録装置の制御系の構成の例について説明する為の図である。FIG. 2 is a diagram for explaining an example of a configuration of a control system of an inkjet recording device according to an embodiment. 図3は、一実施形態に係るインクジェットヘッドの構成の例について説明する為の図である。FIG. 3 is a diagram for explaining an example of the configuration of the inkjet head according to the embodiment. 図4は、一実施形態に係るインクジェットヘッドの一部の構成の例について説明する為の図である。FIG. 4 is a diagram for explaining an example of a partial configuration of the inkjet head according to the embodiment. 図5は、一実施形態に係るインクジェットヘッドの一部の構成の例について説明する為の図である。FIG. 5 is a diagram for explaining an example of a partial configuration of the inkjet head according to the embodiment. 図6は、一実施形態に係るインクジェットヘッドの一部の構成の例について説明する為の図である。FIG. 6 is a diagram for explaining an example of a partial configuration of the inkjet head according to the embodiment. 図7は、一実施形態に係るインクジェットヘッドの一部の構成の例について説明する為の図である。FIG. 7 is a diagram for explaining an example of a partial configuration of the inkjet head according to the embodiment. 図8は、一実施形態に係るインクジェットヘッドの一部の構成の例について説明する為の図である。FIG. 8 is a diagram for explaining an example of a partial configuration of the inkjet head according to the embodiment. 図9は、一実施形態に係るインクジェットヘッドの駆動回路の構成の例について説明する為の図である。FIG. 9 is a diagram for explaining an example of the configuration of the drive circuit of the inkjet head according to the embodiment. 図10は、一実施形態に係るインクジェットヘッドの第1ドライバの構成の例について説明する為の図である。FIG. 10 is a diagram for explaining an example of the configuration of the first driver of the inkjet head according to the embodiment. 図11は、一実施形態に係るインクジェットヘッドの第2ドライバの構成の例について説明する為の図である。FIG. 11 is a diagram for explaining an example of the configuration of the second driver of the inkjet head according to the embodiment. 図12は、一実施形態に係るインクジェットヘッドの動作の例について説明する為の図である。FIG. 12 is a diagram for explaining an example of the operation of the inkjet head according to the embodiment.

以下、一実施形態に係るインクジェットヘッド、及びインクジェット記録装置について図面を参照して説明する。
まず、一実施形態に係るインクジェットプリンター1について説明する。図1は、一実施形態に係るインクジェットプリンター1の構成例を示す説明図である。図2は、インクジェットプリンター1の制御系の主要部の構成例を示す説明図である。
Hereinafter, an inkjet head and an inkjet recording device according to an embodiment will be described with reference to the drawings.
First, the inkjet printer 1 according to the embodiment will be described. FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration example of the inkjet printer 1 according to the embodiment. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration example of a main part of the control system of the inkjet printer 1.

インクジェットプリンター1は、インクジェット記録装置の一例である。なお、インクジェット記録装置はこれに限らず、複写機のような他の装置であっても良い。 The inkjet printer 1 is an example of an inkjet recording device. The inkjet recording device is not limited to this, and may be another device such as a copying machine.

図1に示すように、インクジェットプリンター1は、例えば、記録媒体である記録紙Pを搬送しながら画像形成等の各種処理を行う。インクジェットプリンター1は、筐体10と、給紙カセット11と、排紙トレイ12と、搬送装置13と、保持ローラ(ドラム)14と、保持装置15と、画像形成装置16と、除電剥離装置17と、反転装置18と、クリーニング装置19とを備える。また、インクジェットプリンター1は、主な制御系として主制御部31と、操作I/F32と、通信I/F33と、搬送制御部34と、印刷データ出力部35と、インク供給部36とを備える。 As shown in FIG. 1, the inkjet printer 1 performs various processes such as image formation while transporting the recording paper P, which is a recording medium, for example. The inkjet printer 1 includes a housing 10, a paper feed cassette 11, a paper output tray 12, a transport device 13, a holding roller (drum) 14, a holding device 15, an image forming device 16, and a static elimination peeling device 17. The reversing device 18 and the cleaning device 19 are provided. Further, the inkjet printer 1 includes a main control unit 31, an operation I / F 32, a communication I / F 33, a transfer control unit 34, a print data output unit 35, and an ink supply unit 36 as main control systems. ..

給紙カセット11は、複数の記録紙Pを収容する。給紙カセット11は、例えば筐体10内に配置される。 The paper feed cassette 11 accommodates a plurality of recording papers P. The paper cassette 11 is arranged, for example, in the housing 10.

排紙トレイ12は、筐体10に設けられる。排紙トレイ12は、インクジェットプリンター1によって画像形成されて排出された記録紙Pを収容する。 The output tray 12 is provided in the housing 10. The paper output tray 12 accommodates the recording paper P image-formed and discharged by the inkjet printer 1.

搬送装置13は、記録紙Pが搬送される経路に沿って配置された複数のガイドおよび複数の搬送ローラを有する。搬送ローラは、搬送制御部34の制御に基づいて動作するモータによって駆動されて回転することで記録紙Pを搬送する。複数のうちの一部のガイドは、搬送制御部34の制御に基づいて動作するモータによって回転させることで記録紙Pを搬送する搬送路を切り替える。搬送装置13は、給紙カセット11に収容されている記録紙Pを保持ローラ14に搬送する。また、搬送装置13は、保持ローラ14から供給された記録紙Pを排紙トレイ12または反転装置18に搬送する。搬送装置13は、例えば搬送制御部34の制御に基づいて記録紙Pを搬送する搬送先を排紙トレイ12と反転装置18とで切り替える。 The transfer device 13 has a plurality of guides and a plurality of transfer rollers arranged along a path through which the recording paper P is conveyed. The transfer roller conveys the recording paper P by being driven by a motor that operates under the control of the transfer control unit 34 and rotating. Some of the guides are rotated by a motor that operates under the control of the transport control unit 34 to switch the transport path for transporting the recording paper P. The transport device 13 transports the recording paper P housed in the paper feed cassette 11 to the holding roller 14. Further, the transport device 13 transports the recording paper P supplied from the holding roller 14 to the output tray 12 or the reversing device 18. The transport device 13 switches the transport destination for transporting the recording paper P between the output tray 12 and the reversing device 18 based on, for example, the control of the transport control unit 34.

保持ローラ14は、導体によって形成された円筒状のフレームと、このフレームの表面に形成された薄い絶縁層(図示せず)とを有する。このフレームは接地(グランド接続)されている。保持ローラ14は、フレームの表面上に記録紙Pを保持した状態でフレームを回転させることにより、記録紙Pを搬送する。 The holding roller 14 has a cylindrical frame formed by a conductor and a thin insulating layer (not shown) formed on the surface of the frame. This frame is grounded (grounded). The holding roller 14 conveys the recording paper P by rotating the frame while holding the recording paper P on the surface of the frame.

保持装置15は、搬送装置13から搬送された記録紙Pを、保持ローラ14のフレームの表面に吸着させて保持させる。保持装置15は、例えば、記録紙Pを保持ローラ14のフレームに対して押圧した後、記録紙Pを帯電させることにより発生する静電気力で記録紙Pを保持ローラ14のフレームの表面に吸着させる。 The holding device 15 attracts the recording paper P conveyed from the conveying device 13 to the surface of the frame of the holding roller 14 and holds it. For example, the holding device 15 presses the recording paper P against the frame of the holding roller 14, and then attracts the recording paper P to the surface of the frame of the holding roller 14 by the electrostatic force generated by charging the recording paper P. ..

画像形成装置16は、保持ローラ14により搬送された記録紙Pに画像を形成する。画像形成装置16は、複数のインクジェットヘッド21を有する。画像形成装置16は、例えば、例えば、シアン、マゼンダ、イエロー、及びブラック等の各色にそれぞれ対応した複数のインクジェットヘッド21を有する。インクジェットヘッド21は、インクを吐出するノズルを有する。インクジェットヘッド21は、インクを吐出するノズルが保持ローラ14のフレームの表面に対向する向きで設けられている。 The image forming apparatus 16 forms an image on the recording paper P conveyed by the holding roller 14. The image forming apparatus 16 has a plurality of inkjet heads 21. The image forming apparatus 16 has, for example, a plurality of inkjet heads 21 corresponding to each color such as cyan, magenta, yellow, and black. The inkjet head 21 has a nozzle for ejecting ink. The inkjet head 21 is provided with a nozzle for ejecting ink so as to face the surface of the frame of the holding roller 14.

画像形成装置16は、保持ローラ14のフレームの表面に保持された記録紙Pに対してインクジェットヘッド21によってインクを吐出することにより記録紙Pの一方の面に画像を形成する。画像形成装置16は、印刷データ出力部35から出力される印刷データに基づいて、各インクジェットヘッド21を動作させることにより、記録紙Pに印刷データに応じた画像を形成する。 The image forming apparatus 16 forms an image on one surface of the recording paper P by ejecting ink from the recording paper P held on the surface of the frame of the holding roller 14 by the inkjet head 21. The image forming apparatus 16 operates each of the inkjet heads 21 based on the print data output from the print data output unit 35 to form an image corresponding to the print data on the recording paper P.

除電剥離装置17は、保持ローラ14のフレームに保持された記録紙Pの静電気力を除電することにより、記録紙Pを保持ローラ14から剥離する。例えば、除電剥離装置17は、記録紙Pに電荷を供給することにより記録紙Pを除電し、且つ記録紙Pと保持ローラ14のフレームの表面との間に爪を挿入することにより、保持ローラ14から記録紙Pを剥離する。保持ローラ14から剥離された記録紙Pは、搬送装置13に供給される。 The static eliminator peeling device 17 peels the recording paper P from the holding roller 14 by removing static electricity from the recording paper P held by the frame of the holding roller 14. For example, the static elimination stripping device 17 removes static charge from the recording paper P by supplying an electric charge to the recording paper P, and inserts a claw between the recording paper P and the surface of the frame of the holding roller 14. The recording paper P is peeled off from 14. The recording paper P peeled off from the holding roller 14 is supplied to the transport device 13.

反転装置18は、記録紙Pの表面と裏面、及び/または前後を反転させ、記録紙Pを保持ローラ14に供給する。即ち、反転装置18は、保持ローラ14から除電剥離装置17によって剥離された記録紙Pの画像が形成された面を保持ローラ14のフレームの表面に向けて記録紙Pを保持ローラ14に供給する。 The reversing device 18 reverses the front and back surfaces of the recording paper P and / or the front and back, and supplies the recording paper P to the holding roller 14. That is, the reversing device 18 supplies the recording paper P to the holding roller 14 with the surface on which the image of the recording paper P peeled from the holding roller 14 formed by the static elimination peeling device 17 is formed toward the surface of the frame of the holding roller 14. ..

クリーニング装置19は、保持ローラ14のフレームの表面に付着したインク及び紙粉を除去する。 The cleaning device 19 removes ink and paper dust adhering to the surface of the frame of the holding roller 14.

主制御部31は、インクジェットプリンター1の搬送装置13による記録紙Pの搬送及び画像形成装置16による記録紙Pに対する画像の形成を制御する。主制御部31は、CPU等のプロセッサ、プログラムメモリ、ワーキングメモリ及び各種インターフェースなどに構成される。主制御部31は、プロセッサがプログラムメモリに記憶したプログラムを実行することにより、各種の処理機能を実現する。 The main control unit 31 controls the transfer of the recording paper P by the transfer device 13 of the inkjet printer 1 and the formation of an image on the recording paper P by the image forming device 16. The main control unit 31 is composed of a processor such as a CPU, a program memory, a working memory, and various interfaces. The main control unit 31 realizes various processing functions by executing a program stored in the program memory by the processor.

例えば、主制御部31は、通信I/F33を介して受信したデータ(例えば印刷指示)に基づいて、画像形成装置16により画像を形成する為の印刷データを生成する。印刷データは、例えば、複数のピクセルから成るラインが複数ライン並べられて構成される。主制御部31は、生成した印刷データを印刷データ出力部35に供給する。 For example, the main control unit 31 generates print data for forming an image by the image forming apparatus 16 based on the data (for example, a printing instruction) received via the communication I / F 33. The print data is composed of, for example, a plurality of lines composed of a plurality of pixels arranged side by side. The main control unit 31 supplies the generated print data to the print data output unit 35.

操作I/F32は、図示されない操作部に接続されている。操作I/F32は、操作部に対する操作入力に応じた操作信号を主制御部31に供給する。 The operation I / F 32 is connected to an operation unit (not shown). The operation I / F 32 supplies an operation signal corresponding to an operation input to the operation unit to the main control unit 31.

通信I/F33は、図示されないネットワーク、または電子機器などに接続されている。通信I/F33は、他の電子機器と直接またはネットワークを介してデータを送受信することができる。通信I/F33は、例えば、LANコネクタ、USBポート、無線LANモジュールなどとして構成される。 The communication I / F 33 is connected to a network (not shown), an electronic device, or the like. The communication I / F 33 can send and receive data to and from other electronic devices directly or via a network. The communication I / F 33 is configured as, for example, a LAN connector, a USB port, a wireless LAN module, or the like.

搬送制御部34は、搬送装置13の動作を制御する。例えば、搬送制御部34は、搬送装置13の搬送ローラを駆動する為のモータの動作を制御する。また、例えば、搬送制御部34は、ガイドを回転させる為のモータの動作を制御する。 The transport control unit 34 controls the operation of the transport device 13. For example, the transfer control unit 34 controls the operation of the motor for driving the transfer roller of the transfer device 13. Further, for example, the transport control unit 34 controls the operation of the motor for rotating the guide.

印刷データ出力部35は、画像形成装置16により画像形成させる為の印刷データを画像形成装置16に出力する。印刷データ出力部35は、例えば印刷データを一時的に記憶する画像メモリを備える。印刷データ出力部35は、主制御部31から供給された印刷データを画像メモリに記憶し、画像メモリに記憶されている印刷データを逐次画像形成装置16に出力する。 The print data output unit 35 outputs print data for forming an image by the image forming apparatus 16 to the image forming apparatus 16. The print data output unit 35 includes, for example, an image memory for temporarily storing print data. The print data output unit 35 stores the print data supplied from the main control unit 31 in the image memory, and sequentially outputs the print data stored in the image memory to the image forming apparatus 16.

インク供給部36は、インクが保持されているインクタンク(図示せず)内のインクを主制御部31の制御に基づいて画像形成装置16のインクジェットヘッド21に供給する。インク供給部36は、例えばインクタンクとインクジェットヘッド21とを連通するチューブと、このチューブを介してインクタンク内のインクをインクジェットヘッド21に供給するポンプとを備える。 The ink supply unit 36 supplies the ink in the ink tank (not shown) in which the ink is held to the inkjet head 21 of the image forming apparatus 16 under the control of the main control unit 31. The ink supply unit 36 includes, for example, a tube that connects the ink tank and the inkjet head 21, and a pump that supplies the ink in the ink tank to the inkjet head 21 via the tube.

上記の構成を備えるインクジェットプリンター1は、通信I/F33を介して印刷を指示するデータを受信した場合、主制御部31により印刷データを生成する。主制御部31は、生成した印刷データを印刷データ出力部35を介して画像形成装置16に供給する。搬送制御部34は、記録紙Pを給紙カセット11から取り出し保持ローラ14に供給する。保持ローラ14は、記録紙Pを保持した状態で搬送する。画像形成装置16は、印刷データに基づいて各インクジェットヘッド21を動作させることにより、保持ローラ14により搬送されている記録紙Pに対して画像を形成する。 When the inkjet printer 1 having the above configuration receives data instructing printing via the communication I / F 33, the main control unit 31 generates print data. The main control unit 31 supplies the generated print data to the image forming apparatus 16 via the print data output unit 35. The transport control unit 34 takes out the recording paper P from the paper feed cassette 11 and supplies it to the holding roller 14. The holding roller 14 conveys the recording paper P while holding it. The image forming apparatus 16 operates each of the inkjet heads 21 based on the print data to form an image on the recording paper P conveyed by the holding roller 14.

次に、インクジェットヘッド21の詳細な構成について説明する。図3乃至図8は、インクジェットヘッド21の構成例について説明する為の図である。 Next, the detailed configuration of the inkjet head 21 will be described. 3 to 8 are diagrams for explaining a configuration example of the inkjet head 21.

図3は、インクジェットヘッド21の分解斜視図である。 FIG. 3 is an exploded perspective view of the inkjet head 21.

図3に示すように、インクジェットヘッド21は、例えば、サイドシュータ型のシェアモード方式のオンデマンドインクジェットヘッドである。インクジェットヘッド21は、上記インクジェットプリンター1に搭載され、記録紙Pに向けてインクを吐出する。 As shown in FIG. 3, the inkjet head 21 is, for example, a side shooter type share mode type on-demand inkjet head. The inkjet head 21 is mounted on the above-mentioned inkjet printer 1 and ejects ink toward the recording paper P.

インクジェットヘッド21は、基材100と、ノズルプレート300と、枠部材200と、筐体400と、を備える。筐体400には、インクタンク及びインクジェットヘッド21を動作させる駆動回路40が設けられている。 The inkjet head 21 includes a base material 100, a nozzle plate 300, a frame member 200, and a housing 400. The housing 400 is provided with a drive circuit 40 for operating the ink tank and the inkjet head 21.

インクジェットヘッド21は、基材100の実装面121の中央部に基材100の長手方向に延びる2本の圧電部材118を有している。 The inkjet head 21 has two piezoelectric members 118 extending in the longitudinal direction of the base material 100 at the center of the mounting surface 121 of the base material 100.

また、後に詳述するように、インクジェットヘッド21の内部には、基材100とノズルプレート300と枠部材200によって囲まれたインク室116(図7)が設けられている。 Further, as will be described in detail later, an ink chamber 116 (FIG. 7) surrounded by a base material 100, a nozzle plate 300, and a frame member 200 is provided inside the inkjet head 21.

図3に示すように、基材100は、矩形の板状に形成される。本実施の形態では、基材100の材料としてアルミナを用いた。基材100の材料としては、これに限られず、例えば、炭化シリコン(SiC)やゲルマニウム基板のような他の半導体であっても良い。また、基材100の材料は、セラミックス、ガラス、石英、樹脂、または金属のような他の材料であっても良い。セラミックスとして、例えば、ジルコニア、炭化ケイ素、窒化ケイ素、またはチタン酸バリウムのような窒化物、炭化物、または酸化物を用いることができる。樹脂として、例えば、ABS(アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン)、ポリアセタール、ポリアミド、ポリカーボネート、またはポリエーテルサルフォンのようなプラスチック材を用いることができる。金属として、例えばアルミまたはチタンを用いることができる。なお、基材100として、金属材料を用いる場合には、実装面121を絶縁材料で被覆する必要がある。 As shown in FIG. 3, the base material 100 is formed in the shape of a rectangular plate. In this embodiment, alumina is used as the material of the base material 100. The material of the base material 100 is not limited to this, and may be other semiconductors such as silicon carbide (SiC) and a germanium substrate. Further, the material of the base material 100 may be other materials such as ceramics, glass, quartz, resin, or metal. As the ceramics, for example, zirconia, silicon carbide, silicon nitride, or nitrides, carbides, or oxides such as barium titanate can be used. As the resin, for example, a plastic material such as ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene), polyacetal, polyamide, polycarbonate, or polyether sulfone can be used. As the metal, for example, aluminum or titanium can be used. When a metal material is used as the base material 100, it is necessary to cover the mounting surface 121 with an insulating material.

基材100は、実装面121を有している。実装面121の中央部に圧電部材118が、2列に並べて設けられている。各圧電部材118は、列間の方向の断面が台形であり、互いに離間して平行に配置されている。基材100には、圧電部材118の長手方向に沿って複数の供給口125および複数の排出口126が設けられている。 The base material 100 has a mounting surface 121. Piezoelectric members 118 are provided side by side in two rows at the center of the mounting surface 121. Each piezoelectric member 118 has a trapezoidal cross section in the direction between rows, and is arranged in parallel with each other separated from each other. The base material 100 is provided with a plurality of supply ports 125 and a plurality of discharge ports 126 along the longitudinal direction of the piezoelectric member 118.

複数の供給口125は、2本の圧電部材118の間、すなわち、基材100の中央部に沿って基材100の長手方向に並んで設けられている。各供給口125は、基材100を貫通してインクタンク(図示せず)に連通している。言い換えれば、インクタンクから供給口125を通ってインクジェットヘッド21へ供給されたインクは、インク室116へ流入する。 The plurality of supply ports 125 are provided between the two piezoelectric members 118, that is, along the central portion of the base material 100 in the longitudinal direction of the base material 100. Each supply port 125 penetrates the base material 100 and communicates with an ink tank (not shown). In other words, the ink supplied from the ink tank to the inkjet head 21 through the supply port 125 flows into the ink chamber 116.

図3に示すように、排出口126は、供給口125を間に挟んで2本の圧電部材118の外側に2列に並んで設けられている。各排出口126は、基材100を貫通してインクタンク(図示せず)に連通しており、インク室116内のインクをインクタンクへ排出する。よって、インクは、インクタンクとインク室116との間で、供給口125および排出口126を通って循環する。 As shown in FIG. 3, the discharge ports 126 are provided side by side in two rows on the outside of the two piezoelectric members 118 with the supply port 125 sandwiched between them. Each discharge port 126 penetrates the base material 100 and communicates with an ink tank (not shown), and discharges the ink in the ink chamber 116 to the ink tank. Therefore, the ink circulates between the ink tank and the ink chamber 116 through the supply port 125 and the discharge port 126.

図3に示すように、ノズルプレート300は、例えばポリイミドの矩形の薄膜(フィルム)により形成される。ノズルプレート300の材料としては、これに限られず、例えば、炭化シリコン(SiC)やゲルマニウム基板のような他の半導体であっても良い。その他の樹脂材料として、例えば、他の種類のポリイミド、ABS、ポリアセタール、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエーテルサルフォンのようなプラスチック材を用いることができる。また、セラミックスとして、例えば、ジルコニア、炭化ケイ素、窒化ケイ素、チタン酸バリウムなどの窒化物、または酸化物を用いることができる。また、ノズルプレート300は、金属材料によって形成されても良い。金属材料として、例えば、アルミ、SUS、またはチタンを用いることができる。なお、ノズルプレート300に金属材料を用いた場合には、第1電極134、第2電極135と接する箇所に絶縁材料を形成する。 As shown in FIG. 3, the nozzle plate 300 is formed of, for example, a rectangular thin film (film) of polyimide. The material of the nozzle plate 300 is not limited to this, and may be other semiconductors such as silicon carbide (SiC) and a germanium substrate. As the other resin material, for example, other types of plastic materials such as polyimide, ABS, polyacetal, polyamide, polycarbonate, and polyether sulfone can be used. Further, as the ceramics, for example, nitrides such as zirconia, silicon carbide, silicon nitride, barium titanate, or oxides can be used. Further, the nozzle plate 300 may be formed of a metal material. As the metal material, for example, aluminum, SUS, or titanium can be used. When a metal material is used for the nozzle plate 300, an insulating material is formed at a position in contact with the first electrode 134 and the second electrode 135.

ノズルプレート300のインク吐出側の表面302には、撥インク膜が形成されている(図示せず)。撥インク膜は、例えば、撥液性を有するシリコン系撥液材料またはフッ素含有系有機材料によって形成される。 An ink-repellent film is formed on the surface 302 of the nozzle plate 300 on the ink ejection side (not shown). The ink-repellent film is formed of, for example, a silicon-based liquid-repellent material or a fluorine-containing organic material having liquid-repellent properties.

ノズルプレート300は基材100の実装面121に枠部材200を介して対向して配置されている。ノズルプレート300は、ノズルプレート300を貫通した複数のノズル301を有する。複数のノズル301は、ノズルプレート300の長手方向に沿って2列に並んで配置される。 The nozzle plate 300 is arranged so as to face the mounting surface 121 of the base material 100 via the frame member 200. The nozzle plate 300 has a plurality of nozzles 301 that penetrate the nozzle plate 300. The plurality of nozzles 301 are arranged side by side in two rows along the longitudinal direction of the nozzle plate 300.

図3に示すように、枠部材200は、例えばニッケル合金よって、矩形の枠状に形成される。枠部材200の材料としては、これに限られず、例えば、炭化シリコン(SiC)やゲルマニウム基板のような他の半導体であっても良い。その他の樹脂材料として、例えば、他の種類のポリイミド、ABS、ポリアセタール、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエーテルサルフォンのようなプラスチック材を用いることができる。また、セラミックスとして、例えば、ジルコニア、炭化ケイ素、窒化ケイ素、チタン酸バリウムなどの窒化物、または酸化物を用いることができる。枠部材200は、基材100の実装面121とノズルプレート300との間に配置される。枠部材200は、2本の圧電部材118を囲むとともに、全てのノズル301を囲む大きさを有する。なお、枠部材として金属材料を用いた場合には第1配線136、及び第2配線137と接する箇所に絶縁材料を形成する。 As shown in FIG. 3, the frame member 200 is formed in a rectangular frame shape by, for example, a nickel alloy. The material of the frame member 200 is not limited to this, and may be other semiconductors such as silicon carbide (SiC) and a germanium substrate. As the other resin material, for example, other types of plastic materials such as polyimide, ABS, polyacetal, polyamide, polycarbonate, and polyether sulfone can be used. Further, as the ceramics, for example, nitrides such as zirconia, silicon carbide, silicon nitride, barium titanate, or oxides can be used. The frame member 200 is arranged between the mounting surface 121 of the base material 100 and the nozzle plate 300. The frame member 200 has a size that surrounds the two piezoelectric members 118 and surrounds all the nozzles 301. When a metal material is used as the frame member, an insulating material is formed at a position in contact with the first wiring 136 and the second wiring 137.

圧電部材118は、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)によって形成される。圧電部材118は、板状の二つの圧電体を互いの分極方向が対向するように張り合わせて形成されている。本実施の形態に係る圧電部材118は、長手方向に伸びた棒状の外形を有する。なお、圧電材料としてはこれに限らず、例えば、PTO(PbTiO:チタン酸鉛)、PMNT(Pb(Mg1/3Nb2/3)O−PbTiO)、PZNT(Pb(Zn1/3Nb2/3)O−PbTiO)、ZnO、およびAlNのような種々の圧電性材料を用いることができる。 The piezoelectric member 118 is formed of, for example, lead zirconate titanate (PZT). The piezoelectric member 118 is formed by laminating two plate-shaped piezoelectric bodies so that their polarization directions face each other. The piezoelectric member 118 according to the present embodiment has a rod-shaped outer shape extending in the longitudinal direction. The piezoelectric material is not limited to this, and for example, PTO (PbTiO 3 : lead titanate), PMNT (Pb (Mg 1/3 Nb 2/3 ) O 3- PbTiO 3 ), PZNT (Pb (Zn 1 / Zn 1 / )). Various piezoelectric materials such as 3 Nb 2/3 ) O 3- PbTIO 3 ), ZnO, and AlN can be used.

図3に示すように、圧電部材118は、基材100の実装面121に接着されている。この接着材としては、例えば、熱硬化性を有するエポキシ系接着材が用いられる。 As shown in FIG. 3, the piezoelectric member 118 is adhered to the mounting surface 121 of the base material 100. As this adhesive, for example, a thermosetting epoxy-based adhesive is used.

図4は、基材100に2列に並べられた圧電部材118の近傍を拡大して示す斜視図である。図4では、圧電部材118等の構造を見やすくするため、ノズルプレート300の一部を省略して示してある。 FIG. 4 is an enlarged perspective view showing the vicinity of the piezoelectric members 118 arranged in two rows on the base material 100. In FIG. 4, a part of the nozzle plate 300 is omitted in order to make the structure of the piezoelectric member 118 and the like easier to see.

図4に示すように、圧電部材118は、基材100の実装面121と平行な上面118c、およびこの上面118cの短手方向の両端辺から実装面121に向けて広がるように傾斜した2つの傾斜面118bを有する。圧電部材118は、その表面118aに基材100の短手方向に延びた複数の第1溝131(以下、圧力室131とも言う。)と複数の第2溝132(以下、空気室132ともいう。)を交互に有する。第1溝131および第2溝132の両端は傾斜面118bにつながっている。本実施の形態においては、第1溝131と第2溝132とは、それぞれ同一形状に形成された溝である。なお、第1溝131と第2溝132との形状は異なっていても良い。見方を変えると、圧電部材118は、これらの第1溝131および第2溝132を形成する複数の側壁133を有している。側壁133は、言い換えれば、第1溝131と第2溝132の間に設けられた凸部である。 As shown in FIG. 4, the piezoelectric member 118 has an upper surface 118c parallel to the mounting surface 121 of the base material 100 and two inclined members inclined so as to spread from both ends of the upper surface 118c in the lateral direction toward the mounting surface 121. It has an inclined surface 118b. The piezoelectric member 118 has a plurality of first grooves 131 (hereinafter, also referred to as pressure chambers 131) and a plurality of second grooves 132 (hereinafter, also referred to as air chambers 132) extending from the surface 118a of the base material 100 in the lateral direction. ) Alternately. Both ends of the first groove 131 and the second groove 132 are connected to the inclined surface 118b. In the present embodiment, the first groove 131 and the second groove 132 are grooves formed in the same shape, respectively. The shapes of the first groove 131 and the second groove 132 may be different. From a different point of view, the piezoelectric member 118 has a plurality of side walls 133 forming these first groove 131 and second groove 132. The side wall 133 is, in other words, a convex portion provided between the first groove 131 and the second groove 132.

そして、第2溝132の両端部には、壁材117が設けられている。壁材117は、第2溝132の両端を封止する。壁材117は、圧電部材118の上面118cと面一に設けられた上面117aを有する。圧電部材118の上面118cおよび壁材117の上面117aは、ノズルプレート300と接着される。これにより、インク室116へ充填されたインクが第2溝132へ侵入することを防いでいる。 Wall members 117 are provided at both ends of the second groove 132. The wall material 117 seals both ends of the second groove 132. The wall material 117 has an upper surface 117a provided flush with the upper surface 118c of the piezoelectric member 118. The upper surface 118c of the piezoelectric member 118 and the upper surface 117a of the wall material 117 are adhered to the nozzle plate 300. As a result, the ink filled in the ink chamber 116 is prevented from entering the second groove 132.

図5は、図3のインクジェットヘッド21を長手方向にF4−F4で切断した部分の拡大断面図である。 FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a portion of the inkjet head 21 of FIG. 3 cut by F4-F4 in the longitudinal direction.

図5に示すように、ノズルプレート300のノズル301は、一つの第1溝131に一つのノズル301が連通するように設けられている。つまり、ノズルプレート300は、2列の圧電部材118に設けられた第1溝131に対応して、2列のノズル301を有する。一方、第2溝132に対応するノズルはない。 As shown in FIG. 5, the nozzle 301 of the nozzle plate 300 is provided so that one nozzle 301 communicates with one first groove 131. That is, the nozzle plate 300 has two rows of nozzles 301 corresponding to the first groove 131 provided in the two rows of piezoelectric members 118. On the other hand, there is no nozzle corresponding to the second groove 132.

ここで、インク室116の構造およびインクの流れ方について詳細に説明する。 Here, the structure of the ink chamber 116 and the way the ink flows will be described in detail.

図6は、図3に示したインクジェットヘッド21の圧電部材118の一方を部分的に拡大した平面図である。図7は、図6に示したインクジェットヘッド21をF7−F7で切断した断面図である。そして、図8は、図6に示したインクジェットヘッド21をF8−F8で切断した断面図である。 FIG. 6 is a partially enlarged plan view of one of the piezoelectric members 118 of the inkjet head 21 shown in FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view of the inkjet head 21 shown in FIG. 6 cut by F7-F7. FIG. 8 is a cross-sectional view of the inkjet head 21 shown in FIG. 6 cut by F8-F8.

インク室116は、基材100の実装面121とノズルプレート300と枠部材200とに囲まれた空間である。インク室116には、第1インク室116aと第2インク室116bとを含む。第1インク室116aは2つの圧電部材118の間の空間である。第1インク室116aには、複数の供給口125が連通する。一方、第2インク室116bは、2つの圧電部材118の枠部材200側(外側)の空間である。第2インク室116bには、それぞれ複数の排出口126が連通している。 The ink chamber 116 is a space surrounded by the mounting surface 121 of the base material 100, the nozzle plate 300, and the frame member 200. The ink chamber 116 includes a first ink chamber 116a and a second ink chamber 116b. The first ink chamber 116a is a space between two piezoelectric members 118. A plurality of supply ports 125 communicate with the first ink chamber 116a. On the other hand, the second ink chamber 116b is a space on the frame member 200 side (outside) of the two piezoelectric members 118. A plurality of discharge ports 126 communicate with each other in the second ink chamber 116b.

インクタンク内のインクは、ポンプ(図示せず)によってインク室116へ供給される。このとき、インクは、インクタンクから第1インク室116aに供給される。インク室116は、供給されるインクにより徐々に満たされる。具体的には、第1インク室116aに流入したインクは、その両側にある圧電部材118の複数の第1溝131を通って、外側にある2つの第2インク室116bへ向けて流出する。これにより、枠部材200で囲まれたインク室116全体がインクで満たされる。そして、第2インク室116bへ流れたインクは、複数の排出口126を介してインクタンクへ戻される。 The ink in the ink tank is supplied to the ink chamber 116 by a pump (not shown). At this time, the ink is supplied from the ink tank to the first ink chamber 116a. The ink chamber 116 is gradually filled with the supplied ink. Specifically, the ink that has flowed into the first ink chamber 116a flows out toward the two outer second ink chambers 116b through the plurality of first grooves 131 of the piezoelectric members 118 on both sides thereof. As a result, the entire ink chamber 116 surrounded by the frame member 200 is filled with ink. Then, the ink that has flowed to the second ink chamber 116b is returned to the ink tank through the plurality of discharge ports 126.

複数の第1溝131の間に交互に配置された複数の第2溝132は、図7に示すように、その両端が壁材117により塞がれているため、インクが侵入することがない。このため、複数の第1溝131がインクを循環させる流路の一部として機能する一方で、複数の第2溝132はインクが侵入しないダミー室として機能する。 As shown in FIG. 7, both ends of the plurality of second grooves 132 alternately arranged between the plurality of first grooves 131 are closed by the wall material 117, so that ink does not enter. .. Therefore, while the plurality of first grooves 131 function as a part of the flow path for circulating the ink, the plurality of second grooves 132 function as dummy chambers in which the ink does not enter.

次に、基材100および圧電部材118に配置される電極および配線について説明する。 Next, the electrodes and wiring arranged on the base material 100 and the piezoelectric member 118 will be described.

図5に示すように、第1溝131に第1電極134が形成され、第2溝132に第2電極135が形成されている。図5の例では、1つの第1溝131に1つの第1電極134が形成され、1つの第2溝132に2つの第2電極135が形成されている。第1電極134は、第1溝131の一対の側面138と底面139に亘って形成されている。第2電極135は、第2溝132の各側面140と、底面141の一部とに亘ってそれぞれ形成されている。 As shown in FIG. 5, the first electrode 134 is formed in the first groove 131, and the second electrode 135 is formed in the second groove 132. In the example of FIG. 5, one first electrode 134 is formed in one first groove 131, and two second electrodes 135 are formed in one second groove 132. The first electrode 134 is formed over a pair of side surfaces 138 and a bottom surface 139 of the first groove 131. The second electrode 135 is formed over each side surface 140 of the second groove 132 and a part of the bottom surface 141.

図6に示すように、第2インク室116bの基材100上には、第1溝131へ延びる第1配線136と、第2溝へ延びる第2配線137とが設けられている。図6の例では、第1溝131毎に1つの第1配線136が設けられ、第2溝132毎に2つの第2配線137が設けられている。第1配線136の一端は、第1溝131に形成された第1電極134に接続され、第1配線136の他端は、フレキシブル配線板40aを介して図3に示す駆動回路40に接続されている。また、2つの第2配線137の一端は、第2溝132に形成された2つの第2電極135にそれぞれ接続され、第2配線137の他端はフレキシブル配線板40aを介して、図3に示す駆動回路40に接続されている。 As shown in FIG. 6, on the base material 100 of the second ink chamber 116b, a first wiring 136 extending to the first groove 131 and a second wiring 137 extending to the second groove are provided. In the example of FIG. 6, one first wiring 136 is provided for each first groove 131, and two second wirings 137 are provided for each second groove 132. One end of the first wiring 136 is connected to the first electrode 134 formed in the first groove 131, and the other end of the first wiring 136 is connected to the drive circuit 40 shown in FIG. 3 via the flexible wiring board 40a. ing. Further, one end of the two second wirings 137 is connected to each of the two second electrodes 135 formed in the second groove 132, and the other end of the second wiring 137 is shown in FIG. 3 via the flexible wiring board 40a. It is connected to the drive circuit 40 shown.

第1溝131および第2溝132に設けられる第1電極134及び第2電極135は、例えば、ニッケル薄膜により形成されている。第1電極134及び第2電極135は、これに限らず、例えば、Pt(白金)およびAl(アルミニウム)、Ti(チタン)の薄膜で形成してもよい。さらに第1電極134及び第2電極135の材料として、Cu(銅)、A1(アルミニウム)、Ag(銀)、Ti(チタン)、W(タングステン)、Mo(モリブデン)、Au(金)のような他の材料も用いることができる。 The first electrode 134 and the second electrode 135 provided in the first groove 131 and the second groove 132 are formed of, for example, a nickel thin film. The first electrode 134 and the second electrode 135 are not limited to this, and may be formed of, for example, thin films of Pt (platinum), Al (aluminum), and Ti (titanium). Further, as the material of the first electrode 134 and the second electrode 135, Cu (copper), A1 (aluminum), Ag (silver), Ti (titanium), W (tungsten), Mo (molybdenum), Au (gold), etc. Other materials can also be used.

さらに、第2電極135に接続された第2配線137は、絶縁材料により形成された絶縁被膜119により覆われている。また、絶縁被膜119は、第1配線136をさらに覆うように設けられてもよい。絶縁被膜119は、第2配線137がインク室116bに充填されたインクと接触する箇所を覆うように設けられる。この構成により、第1電極134と第2配線137との間、または複数の第2配線137の相互間に生じる電位差がインクに印加されることを防ぐことができる。また、絶縁被膜119は、枠部材200と、第1配線136及び第2配線137との間の接着部分にまで延長させてもよい。 Further, the second wiring 137 connected to the second electrode 135 is covered with an insulating coating 119 formed of an insulating material. Further, the insulating coating 119 may be provided so as to further cover the first wiring 136. The insulating coating 119 is provided so as to cover the portion where the second wiring 137 comes into contact with the ink filled in the ink chamber 116b. With this configuration, it is possible to prevent the ink from being applied with a potential difference generated between the first electrode 134 and the second wiring 137 or between the plurality of second wirings 137. Further, the insulating coating 119 may be extended to an adhesive portion between the frame member 200 and the first wiring 136 and the second wiring 137.

上記のような構成により、1つのノズルに対応する第1溝131に設けられた第1電極134と、第1電極134と圧電部材118を挟んで対向した第2溝132の側面140に設けられた第2電極135と、の電位差によって、圧電部材118を変形させることができる。即ち、圧電部材118と、圧電部材118を挟んだ第1電極134と、第2電極135と、によって、第1溝131の容積を変化させるアクチュエータが構成される。このように、圧電部材118、第1電極134、及び第2電極135からなるアクチュエータと、インクが満たされた第1溝131と、第1溝131に対応するノズル301と、から、インクを吐出する1つのチャネルが構成される。 With the above configuration, the first electrode 134 provided in the first groove 131 corresponding to one nozzle and the side surface 140 of the second groove 132 facing the first electrode 134 with the piezoelectric member 118 interposed therebetween are provided. The piezoelectric member 118 can be deformed by the potential difference between the second electrode 135 and the second electrode 135. That is, an actuator that changes the volume of the first groove 131 is configured by the piezoelectric member 118, the first electrode 134 sandwiching the piezoelectric member 118, and the second electrode 135. In this way, ink is ejected from the actuator composed of the piezoelectric member 118, the first electrode 134, and the second electrode 135, the first groove 131 filled with ink, and the nozzle 301 corresponding to the first groove 131. One channel is configured.

次に、インクジェットヘッド21の駆動回路40の構成について説明する。図9乃至図11は、駆動回路40の構成について説明する為の図である。駆動回路40は、ノズル301と、第1溝131と、変形することにより第1溝131の容積を変化させるアクチュエータと、から成るチャネル毎に、ノズル301からのインクの吐出を制御する。この為に、駆動回路40は、印刷データに基づいて、1つのノズルに対応する第1溝131に設けられた第1電極134と、第1電極134と圧電部材118を挟んで対向した第2溝132の側面140に設けられた第2電極135と、の電位差を各チャネル毎に制御する。これにより、駆動回路40は、印刷データに応じたチャネルを構成するアクチュエータを駆動して第1溝131の容積を変化させて、ノズル301からインクを吐出させる。 Next, the configuration of the drive circuit 40 of the inkjet head 21 will be described. 9 to 11 are diagrams for explaining the configuration of the drive circuit 40. The drive circuit 40 controls the ejection of ink from the nozzle 301 for each channel including the nozzle 301, the first groove 131, and the actuator that changes the volume of the first groove 131 by deforming. Therefore, based on the print data, the drive circuit 40 faces the first electrode 134 provided in the first groove 131 corresponding to one nozzle, and the first electrode 134 and the piezoelectric member 118 so as to face each other. The potential difference between the second electrode 135 provided on the side surface 140 of the groove 132 and the second electrode 135 is controlled for each channel. As a result, the drive circuit 40 drives an actuator that constitutes a channel according to the print data to change the volume of the first groove 131, and ejects ink from the nozzle 301.

図9に示すように、駆動回路40は、波形生成回路41、チャネル制御回路42、複数の第1ドライバ43、及び複数の第2ドライバ44を備える。例えば、駆動回路40は、第1電極134毎に第1ドライバ43を備え、第2電極135毎に第2ドライバ44を備える。即ち、駆動回路40は、チャネル毎に1つの第1ドライバ43と2つの第2ドライバ44とを備える。 As shown in FIG. 9, the drive circuit 40 includes a waveform generation circuit 41, a channel control circuit 42, a plurality of first drivers 43, and a plurality of second drivers 44. For example, the drive circuit 40 includes a first driver 43 for each first electrode 134 and a second driver 44 for each second electrode 135. That is, the drive circuit 40 includes one first driver 43 and two second drivers 44 for each channel.

波形生成回路41は、主波形と副波形とを生成し、出力する。主波形及び副波形は、それぞれハイレベルとローレベルの信号から成る矩形パルスである。波形生成回路41の主波形を出力する端子は、各第1ドライバ43に接続されている。また、波形生成回路41の副波形を出力する端子は、各第2ドライバ44に接続されている。即ち、波形生成回路41は、同じ主波形を各第1ドライバ43に入力し、同じ副波形を各第2ドライバ44に入力する。なお、波形生成回路41は、同じ副波形を各第2ドライバ44に入力するのではなく、チャネル毎に異なる副波形を第2ドライバ44に入力する構成であってもよい。 The waveform generation circuit 41 generates and outputs a main waveform and a sub-waveform. The main waveform and the sub-waveform are rectangular pulses consisting of high-level and low-level signals, respectively. The terminal for outputting the main waveform of the waveform generation circuit 41 is connected to each first driver 43. Further, the terminal for outputting the sub-waveform of the waveform generation circuit 41 is connected to each second driver 44. That is, the waveform generation circuit 41 inputs the same main waveform to each first driver 43, and inputs the same sub-waveform to each second driver 44. The waveform generation circuit 41 may be configured to input different sub-waveforms for each channel to the second driver 44 instead of inputting the same sub-waveform to each second driver 44.

チャネル制御回路42は、第2ドライバ44のオン状態とオフ状態とを切り替える。チャネル制御回路42は、印刷データに基づいてチャネル毎にチャネル制御信号を生成して各チャネルに対応した第2ドライバ44に入力することにより、チャネル毎に第2ドライバ44のオン状態とオフ状態とを切り替える。チャネル制御信号は、ハイレベルとローレベルの信号から成る矩形パルスである。チャネル制御回路42は、ハイレベルのチャネル制御信号を第2ドライバ44に入力することにより、第2ドライバ44をオン状態にする。また、チャネル制御回路42は、ローレベルのチャネル制御信号を第2ドライバ44に入力することにより、第2ドライバ44をオフ状態にする。 The channel control circuit 42 switches between the on state and the off state of the second driver 44. The channel control circuit 42 generates a channel control signal for each channel based on the print data and inputs the channel control signal to the second driver 44 corresponding to each channel, so that the second driver 44 is turned on and off for each channel. To switch. The channel control signal is a square pulse consisting of high level and low level signals. The channel control circuit 42 turns on the second driver 44 by inputting a high-level channel control signal to the second driver 44. Further, the channel control circuit 42 turns off the second driver 44 by inputting a low-level channel control signal to the second driver 44.

チャネル制御回路42は、インクを吐出させるチャネルに対応する第2ドライバ44をオン状態にすることにより、ノズル301からインクを吐出させる。また、チャネル制御回路42は、インクを吐出させないチャネルに対応する第2ドライバ44をオフ状態にする。これにより、チャネル制御回路42は、インクを吐出するチャネルを構成するアクチュエータに電圧を印加して変形させる。これにより、チャネル制御回路42は、印刷データに応じたチャネルを構成するアクチュエータを駆動して第1溝131の容積を変化させて、ノズル301からインクを吐出させる。 The channel control circuit 42 ejects ink from the nozzle 301 by turning on the second driver 44 corresponding to the channel for ejecting ink. Further, the channel control circuit 42 turns off the second driver 44 corresponding to the channel that does not eject ink. As a result, the channel control circuit 42 applies a voltage to the actuators constituting the channels for ejecting ink to deform them. As a result, the channel control circuit 42 drives an actuator that constitutes a channel according to the print data to change the volume of the first groove 131, and ejects ink from the nozzle 301.

第1ドライバ43は、入力される波形に応じて第1電極134に対して電位を与える。例えば、第1ドライバ43は、NOT回路として構成されている。図10は、第1ドライバ43の構成例を示す。例えば第1ドライバ43は、第1スイッチング素子51と、第2スイッチング素子52と、を備える。第1スイッチング素子51は、例えばp−MOSにより構成される。第2スイッチング素子52は、例えばn−MOSにより構成される。第1スイッチング素子51及び第2スイッチング素子52のゲートは、波形生成回路41の主波形の出力端子に接続されている。第1スイッチング素子51のソースは、電圧がVdである図示されない駆動電源に接続されている。第1スイッチング素子51のドレインは、第2スイッチング素子52のドレインと第1ドライバ43の出力端子に接続されている。第2スイッチング素子52のソースは、GNDに接続されている。 The first driver 43 applies a potential to the first electrode 134 according to the input waveform. For example, the first driver 43 is configured as a NOT circuit. FIG. 10 shows a configuration example of the first driver 43. For example, the first driver 43 includes a first switching element 51 and a second switching element 52. The first switching element 51 is composed of, for example, p-MOS. The second switching element 52 is composed of, for example, n-MOS. The gates of the first switching element 51 and the second switching element 52 are connected to the output terminal of the main waveform of the waveform generation circuit 41. The source of the first switching element 51 is connected to a drive power supply (not shown) having a voltage of Vd. The drain of the first switching element 51 is connected to the drain of the second switching element 52 and the output terminal of the first driver 43. The source of the second switching element 52 is connected to the GND.

第2ドライバ44は、入力される波形に応じて第2電極135に対して電位を与える。例えば、第2ドライバ44は、チャネル制御信号によりオン状態とオフ状態とが制御可能なNOT回路として構成されている。図11は、第2ドライバ44の構成例を示す。例えば第2ドライバ44は、第1論理素子61、第2論理素子62、第3論理素子63、第1スイッチング素子64、及び第2スイッチング素子65を備える。 The second driver 44 applies a potential to the second electrode 135 according to the input waveform. For example, the second driver 44 is configured as a NOT circuit whose on state and off state can be controlled by a channel control signal. FIG. 11 shows a configuration example of the second driver 44. For example, the second driver 44 includes a first logic element 61, a second logic element 62, a third logic element 63, a first switching element 64, and a second switching element 65.

第1論理素子61は、例えば、NOT回路により構成される。第2論理素子62は、例えば、OR回路により構成される。第3論理素子63は、例えば、AND回路により構成される。第1スイッチング素子64は、例えば、p−MOSにより構成される。第2スイッチング素子65は、例えば、n−MOSにより構成される。 The first logic element 61 is composed of, for example, a NOT circuit. The second logic element 62 is composed of, for example, an OR circuit. The third logic element 63 is composed of, for example, an AND circuit. The first switching element 64 is composed of, for example, p-MOS. The second switching element 65 is composed of, for example, n-MOS.

第1論理素子61には、チャネル制御回路42から出力されたチャネル制御信号が入力される。第1論理素子61は、チャネル制御信号を反転して出力する。 The channel control signal output from the channel control circuit 42 is input to the first logic element 61. The first logic element 61 inverts and outputs the channel control signal.

第2論理素子62には、第1論理素子61の出力と、波形生成回路41から出力された副波形とが入力される。第2論理素子62は、第1論理素子61の出力と、副波形と、の論理和(負論理の論理積)を出力する。 The output of the first logic element 61 and the sub-waveform output from the waveform generation circuit 41 are input to the second logic element 62. The second logic element 62 outputs the logical sum (logical product of negative logic) of the output of the first logic element 61 and the sub-waveform.

第3論理素子63には、チャネル制御回路42から出力されたチャネル制御信号と、波形生成回路41から出力された副波形とが入力される。第3論理素子63は、チャネル制御信号と、副波形と、の論理積を出力する。 The channel control signal output from the channel control circuit 42 and the sub-waveform output from the waveform generation circuit 41 are input to the third logic element 63. The third logic element 63 outputs the logical product of the channel control signal and the sub-waveform.

第1スイッチング素子64のゲートは、第2論理素子62の出力端子に接続されている。第2スイッチング素子65のゲートは、第3論理素子63の出力端子に接続されている。第1スイッチング素子64のソースは、電圧がVdである図示されない駆動電源に接続されている。第1スイッチング素子64のドレインは、第2スイッチング素子65のドレインと第2ドライバ44の出力端子に接続されている。第2スイッチング素子65のソースは、GNDに接続されている。 The gate of the first switching element 64 is connected to the output terminal of the second logic element 62. The gate of the second switching element 65 is connected to the output terminal of the third logic element 63. The source of the first switching element 64 is connected to a drive power supply (not shown) having a voltage of Vd. The drain of the first switching element 64 is connected to the drain of the second switching element 65 and the output terminal of the second driver 44. The source of the second switching element 65 is connected to the GND.

なお、第1ドライバ43及び第2ドライバ44の構成は、上記の構成に限られるものではない。第1ドライバ43及び第2ドライバ44の構成は、上記の構成により得られる真理値と同じ真理値が得られる構成であれば、如何なる構成であってもよい。 The configurations of the first driver 43 and the second driver 44 are not limited to the above configurations. The configuration of the first driver 43 and the second driver 44 may be any configuration as long as the same truth value as the truth value obtained by the above configuration can be obtained.

次に、インクジェットヘッド21の動作について説明する。
例えば、主制御部31は、印刷指示を受信した場合、印刷データを生成し、印刷データを印刷データ出力部35を介してインクジェットヘッド21の駆動回路40に入力する。
Next, the operation of the inkjet head 21 will be described.
For example, when the main control unit 31 receives a print instruction, it generates print data and inputs the print data to the drive circuit 40 of the inkjet head 21 via the print data output unit 35.

また、インク供給部36は、主制御部31の制御に応じてチューブ及び複数の供給口125を介してインクタンク内のインクをインクジェットヘッド21に供給する。供給口125を通してインクジェットヘッド21へ供給されたインクは、第1インク室116aと連通する第1溝(圧力室)131の一端から第1溝131へ流入する。第1溝131から流出したインクは第2インク室116bへ流れる。第2インク室116bへ流出したインクは、複数の排出口126を介してインクタンクへ排出される。 Further, the ink supply unit 36 supplies the ink in the ink tank to the inkjet head 21 via the tube and the plurality of supply ports 125 under the control of the main control unit 31. The ink supplied to the inkjet head 21 through the supply port 125 flows into the first groove 131 from one end of the first groove (pressure chamber) 131 communicating with the first ink chamber 116a. The ink flowing out from the first groove 131 flows into the second ink chamber 116b. The ink flowing out to the second ink chamber 116b is discharged to the ink tank through the plurality of discharge ports 126.

インク室116に供給されるインクの供給量および排出量は、インク室116内部の空気泡を排出し、且つ、ノズル301からインクが押し出されることがない値に調節される。さらに、インク室116内にインクが滞留しないように、インク室116内のインクは供給口125と排出口126を通ってインク室116とインクタンクとの間を循環する。 The supply amount and the discharge amount of the ink supplied to the ink chamber 116 are adjusted to values that discharge the air bubbles inside the ink chamber 116 and prevent the ink from being pushed out from the nozzle 301. Further, the ink in the ink chamber 116 circulates between the ink chamber 116 and the ink tank through the supply port 125 and the discharge port 126 so that the ink does not stay in the ink chamber 116.

印刷データを受信した駆動回路40は、各チャネルに対応する第1電極134及び第2電極135にそれぞれ電位を与えて第1電極134と第2電極135との間に印刷データに応じた電位差を発生させることによりチャネル毎にアクチュエータを駆動する。 The drive circuit 40 that has received the print data applies a potential to the first electrode 134 and the second electrode 135 corresponding to each channel, respectively, and creates a potential difference between the first electrode 134 and the second electrode 135 according to the print data. By generating it, the actuator is driven for each channel.

図12は、駆動回路40における各信号及びアクチュエータの印加電圧について説明する為のタイミングチャートである。図12に示す時間Ttは、インクの吐出に必要な時間を示す。この時間Ttの中に、インクの吐出の為の準備時間、インクの吐出時間、及び後処理の為の時間が含まれる。図12では、第1電極134の電位に対する第2電極135の電位の差をアクチュエータに印加される印加電圧として示す。 FIG. 12 is a timing chart for explaining each signal in the drive circuit 40 and the applied voltage of the actuator. The time Tt shown in FIG. 12 indicates the time required for ejecting ink. This time Tt includes the preparation time for ink ejection, the ink ejection time, and the time for post-treatment. In FIG. 12, the difference between the potential of the first electrode 134 and the potential of the second electrode 135 is shown as the applied voltage applied to the actuator.

波形生成回路41により生成される主波形は、1つの時間Ttの中でインクの吐出の為の準備時間に相当するタイミングでハイレベルに設定されている。また、波形生成回路41により生成される副波形は、1つの時間Ttの中でインクの吐出時間に相当するタイミングでハイレベルに設定されている。また、チャネル制御回路42により生成されるチャネル制御信号は、時間Ttに相当する長さを最小単位としてハイレベルとローレベルとが切り替えられる。 The main waveform generated by the waveform generation circuit 41 is set to a high level at a timing corresponding to the preparation time for ink ejection in one time Tt. Further, the sub-waveform generated by the waveform generation circuit 41 is set to a high level at a timing corresponding to the ink ejection time in one time Tt. Further, the channel control signal generated by the channel control circuit 42 is switched between high level and low level with the length corresponding to the time Tt as the minimum unit.

第1ドライバ43は、主波形がハイレベルである場合に出力端子に接続された第1電極134の電位をGNDに引き下げ、主波形がローレベルである場合に出力端子に接続された第1電極134の電位を駆動電源の電圧Vdに引きあげる。 The first driver 43 lowers the potential of the first electrode 134 connected to the output terminal to GND when the main waveform is at a high level, and the first electrode connected to the output terminal when the main waveform is at a low level. The potential of 134 is raised to the voltage Vd of the drive power supply.

また、第2ドライバ44は、チャネル制御信号がハイレベルであり副波形がハイレベルである場合に出力端子に接続された第2電極135の電位をGNDに引き下げ、チャネル制御信号がハイレベルであり副波形がローレベルである場合に出力端子に接続された第2電極135の電位を駆動電源の電圧Vdに引き上げる。また、第2ドライバ44は、チャネル制御信号がローレベルである場合、副波形のハイレベル及びローレベルに係らず、出力端子に接続された第2電極135を開放する。これにより、第2電極135の電位は、圧電部材118の静電容量を介して、第1ドライバ43にから出力される主波形によって駆動される第1電極134の電位と同等の電位に引き上げ、又は引下げられる。即ち、チャネル制御信号がローレベルである場合、第2電極135の電位は、第1電極134と同等の電位に追従する。 Further, the second driver 44 lowers the potential of the second electrode 135 connected to the output terminal to GND when the channel control signal is at a high level and the sub-waveform is at a high level, and the channel control signal is at a high level. When the sub-waveform is low level, the potential of the second electrode 135 connected to the output terminal is raised to the voltage Vd of the drive power supply. Further, when the channel control signal is low level, the second driver 44 opens the second electrode 135 connected to the output terminal regardless of the high level and low level of the sub-waveform. As a result, the potential of the second electrode 135 is raised to a potential equivalent to the potential of the first electrode 134 driven by the main waveform output from the first driver 43 via the capacitance of the piezoelectric member 118. Or it will be lowered. That is, when the channel control signal is at a low level, the potential of the second electrode 135 follows the potential equivalent to that of the first electrode 134.

このようにして制御された第1電極134の電位から第2電極135の電位を引いた電位差がアクチュエータへの印加電圧である。 The potential difference obtained by subtracting the potential of the second electrode 135 from the potential of the first electrode 134 controlled in this way is the voltage applied to the actuator.

この結果、図12に示されるように、チャネル制御信号がハイレベルであるチャネルにおいて、主波形がハイレベルであり、副波形がローレベルであるタイミングで第1電極134の電位がGNDに引き下げられ、第2電極135の電位が電圧Vdに引き上げられる。この結果、第1電極134と、第2電極135と、その間の圧電部材118と、から構成されるアクチュエータに対して印加電圧−Vdが印加される。 As a result, as shown in FIG. 12, in the channel where the channel control signal is high level, the potential of the first electrode 134 is lowered to GND at the timing when the main waveform is high level and the sub waveform is low level. , The potential of the second electrode 135 is raised to the voltage Vd. As a result, the applied voltage −Vd is applied to the actuator composed of the first electrode 134, the second electrode 135, and the piezoelectric member 118 between them.

アクチュエータに対して印加電圧−Vdが印加されると、アクチュエータが第1電極134側から第2電極135側に湾曲する。即ち、第1溝131の側面138を構成する側壁133がそれぞれ第1溝131から第2溝132側に湾曲する。これにより、第1溝131の容積が増加し、第1溝131内の圧力が減少する。この結果、第1溝131に第1インク室116aからインクが流入する。 When the applied voltage −Vd is applied to the actuator, the actuator curves from the first electrode 134 side to the second electrode 135 side. That is, the side walls 133 forming the side surface 138 of the first groove 131 are curved from the first groove 131 to the second groove 132 side, respectively. As a result, the volume of the first groove 131 is increased, and the pressure in the first groove 131 is reduced. As a result, ink flows into the first groove 131 from the first ink chamber 116a.

また、チャネル制御信号がハイレベルであるチャネルにおいて、主波形がローレベルであり、副波形がハイレベルであるタイミングで第1電極134の電位が電圧Vdに引き上げられ、第2電極135の電位がGNDに引き下げられる。この結果、第1電極134と、第2電極135と、その間の圧電部材118と、から構成されるアクチュエータに対して印加電圧+Vdが印加される。 Further, in the channel where the channel control signal is high level, the potential of the first electrode 134 is raised to the voltage Vd at the timing when the main waveform is low level and the sub waveform is high level, and the potential of the second electrode 135 is raised. It will be lowered to GND. As a result, the applied voltage + Vd is applied to the actuator composed of the first electrode 134, the second electrode 135, and the piezoelectric member 118 between them.

アクチュエータに対して印加電圧+Vdが印加されると、アクチュエータが第2電極135側から第1電極134側に湾曲する。即ち、第1溝131の側面138を構成する側壁133がそれぞれ第2溝132から第1溝131側に湾曲する。これにより、第1溝131の容積が減少し、第1溝131内の圧力が増加する。この結果、第1溝131に連通したノズル301から第1溝131内のインクが吐出する。 When the applied voltage + Vd is applied to the actuator, the actuator bends from the second electrode 135 side to the first electrode 134 side. That is, the side walls 133 forming the side surface 138 of the first groove 131 are curved from the second groove 132 to the first groove 131 side, respectively. As a result, the volume of the first groove 131 is reduced, and the pressure in the first groove 131 is increased. As a result, the ink in the first groove 131 is ejected from the nozzle 301 communicating with the first groove 131.

一方、チャネル制御信号がローレベルであるチャネルにおいては、第1電極134の電位と第2電極135の電位とが常に一致するので主波形、副波形のレベルに関わらずアクチュエータに電位差は与えられず、インクは吐出しない。このようにしてチャネル制御信号によって選択したチャネルからのみインクをオンデマンド吐出できる。 On the other hand, in a channel where the channel control signal is at a low level, the potential of the first electrode 134 and the potential of the second electrode 135 always match, so that no potential difference is given to the actuator regardless of the level of the main waveform and the sub waveform. , No ink is ejected. In this way, ink can be ejected on demand only from the channel selected by the channel control signal.

次に、本実施形態に係るインクジェットヘッドの作用効果について説明する。 Next, the operation and effect of the inkjet head according to the present embodiment will be described.

上記のような構成によると、インクジェットヘッドは、チャネル毎に設けられた複数の第1電極に対して第1電極毎に設けられた複数の第1ドライバによりそれぞれ電位を与え、各第1電極と圧電部材を挟んで対向して設けられた複数の第2電極に対して第2電極に対応した複数の第2ドライバによりそれぞれ電位を与える。即ち、インクジェットヘッドは、1つのドライバから共通電極によって各第1電極に電位を与えるのではなく、各第1電極、第2電極毎に設けられた各第1ドライバと第2ドライバのセットからそれぞれのチャネルごと独立して各第1電極と第2電極に電位を与える。こうして各圧電部材に共通に駆動波形を与える共通インピーダンス部分を排除している。このため従来の駆動回路のような、圧電部材がいくつ同時駆動されるかによって電圧降下が異なり印刷データの内容に依存して電極に入力される駆動波形に違いが生じてしまうといった問題が起きない。この結果、インクジェットヘッドは、印字内容に関わらず安定した印字を行うことができる。また、濃度ムラ、印字品質の低下を抑え、印刷の信頼性の向上を図ることができる。 According to the configuration as described above, the inkjet head applies an electric potential to a plurality of first electrodes provided for each channel by a plurality of first drivers provided for each first electrode, and uses the first electrodes and the like. A potential is applied to a plurality of second electrodes provided so as to face each other with the piezoelectric member interposed therebetween by a plurality of second drivers corresponding to the second electrodes. That is, the inkjet head does not apply an electric potential to each first electrode from one driver by a common electrode, but from a set of each first driver and second driver provided for each first electrode and second electrode, respectively. An electric potential is applied to each of the first electrode and the second electrode independently for each channel. In this way, the common impedance portion that gives a drive waveform to each piezoelectric member is eliminated. Therefore, unlike the conventional drive circuit, there is no problem that the voltage drop differs depending on how many piezoelectric members are driven at the same time and the drive waveform input to the electrode differs depending on the content of the print data. .. As a result, the inkjet head can perform stable printing regardless of the print content. In addition, uneven density and deterioration of print quality can be suppressed, and printing reliability can be improved.

また、インクジェットヘッドは、第1電極毎に第1ドライバを備えることにより、共通電極を立体的に配線する必要がなくなる為、製造コストを抑えることができる。 Further, since the inkjet head is provided with the first driver for each first electrode, it is not necessary to wire the common electrodes three-dimensionally, so that the manufacturing cost can be suppressed.

また、インクジェットヘッドは、第1電極と第2電極とに与える電位の組み合わせによって、アクチュエータの動作を三段階で制御することができる。即ち、インクジェットヘッドは、第1ドライバ及び第2ドライバの駆動電源の電圧の0倍、1倍、2倍に相当する振幅でアクチュエータを駆動することができる。アクチュエータの駆動電圧を駆動電源の電圧の最大二倍とすることによって駆動電源の電圧が低くてもアクチュエータの駆動振幅を大きく取ることができ、即ち電圧効率が向上する。また、アクチュエータの動作を三段階で制御することによって吐出速度や吐出体積、吐出後のダンピングなど印字品質や印字速度に関わる吐出特性を効率よくかつ細かく調節することが可能となる。 Further, the inkjet head can control the operation of the actuator in three stages by the combination of the potentials given to the first electrode and the second electrode. That is, the inkjet head can drive the actuator with an amplitude corresponding to 0 times, 1 time, and 2 times the voltage of the drive power supply of the first driver and the second driver. By making the drive voltage of the actuator up to twice the voltage of the drive power supply, the drive amplitude of the actuator can be made large even if the voltage of the drive power supply is low, that is, the voltage efficiency is improved. Further, by controlling the operation of the actuator in three stages, it is possible to efficiently and finely adjust the ejection characteristics related to the printing quality and the printing speed such as the ejection speed, the ejection volume, and the damping after ejection.

また、インクジェットヘッドは、各第1電極に電位を与える各第1ドライバを共通した主波形によって駆動することにより、各第1電極に電位を同じ値にすることができる。即ち、インクジェットヘッドは、異なる第1電極間で電位差が生じないように構成されている。これにより、インクジェットヘッドは、第1電極によってインクに対して電位差が与えられることを防ぐことができる。さらに、インクジェットヘッドは、第2電極が設けられた第2溝にインクが流入することを防ぐ壁材が設けられている。これにより、インクジェットヘッドは、第2電極によってインクに対して電位差が与えられることを防ぐことができる。このように構成されたインクジェットヘッドは、インクに対して電位差が与えられることによって、インクに電気化学反応が発生することを防ぐことができる。 Further, in the inkjet head, the potential can be set to the same value for each first electrode by driving each first driver that gives a potential to each first electrode by a common main waveform. That is, the inkjet head is configured so that a potential difference does not occur between the different first electrodes. As a result, the inkjet head can prevent the first electrode from giving a potential difference to the ink. Further, the inkjet head is provided with a wall material for preventing ink from flowing into the second groove provided with the second electrode. As a result, the inkjet head can prevent the second electrode from giving a potential difference to the ink. The inkjet head configured in this way can prevent an electrochemical reaction from occurring in the ink by giving a potential difference to the ink.

なお、上記した実施形態では、インクジェットヘッド21は、第1溝131の一対の側面138を構成する一対の側壁133がそれぞれアクチュエータとして構成されるものとして説明したが、この構成に限定されない。インクジェットヘッドは、第1溝131の一対の側面138を構成する一対の側壁133のうちの一方がアクチュエータとして構成されるものであってもよい。 In the above-described embodiment, the inkjet head 21 has been described as having a pair of side walls 133 forming a pair of side surfaces 138 of the first groove 131 as actuators, but the present invention is not limited to this configuration. In the inkjet head, one of the pair of side wall 133s forming the pair of side surfaces 138 of the first groove 131 may be configured as an actuator.

また、上記した実施形態では、インクジェットヘッド21の第1電極134は、第1溝131の一対の側面138と底面139とに亘って形成されると説明したが、この構成に限定されない。第1電極134は、第1溝131の一対の側面138の全体または一部にそれぞれ形成されていてもよい。この場合、チャネル毎の第1溝131の一対の側面138にそれぞれ形成された第1電極134は、チャネルに対応した第1ドライバ43の出力端子に第1配線136によって接続される。 Further, in the above-described embodiment, it has been described that the first electrode 134 of the inkjet head 21 is formed over the pair of side surfaces 138 and the bottom surface 139 of the first groove 131, but the configuration is not limited to this. The first electrode 134 may be formed on all or a part of the pair of side surfaces 138 of the first groove 131, respectively. In this case, the first electrodes 134 formed on the pair of side surfaces 138 of the first groove 131 for each channel are connected to the output terminals of the first driver 43 corresponding to the channels by the first wiring 136.

また、上記した実施形態では、インクジェットヘッド21の駆動回路40は、1つの第2ドライバ44がチャネルに対応する2つの第2電極135に対して電位を与える構成であると説明したが、この構成に限定されない。駆動回路40は、第2電極135毎に第2ドライバ44を備える構成であってもよい。 Further, in the above-described embodiment, it has been described that the drive circuit 40 of the inkjet head 21 has a configuration in which one second driver 44 applies a potential to the two second electrodes 135 corresponding to the channels. Not limited to. The drive circuit 40 may be configured to include a second driver 44 for each second electrode 135.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
なお、以下に本願の出願当初の特許請求の範囲を付加する。
[C1]
表面にそれぞれ一対の側面と底面とから構成される複数の第1溝および複数の第2溝を交互に備えた圧電部材と、
少なくとも前記第1溝の位置に合わせてノズルが配置された前記圧電部材の表面を塞ぐノズルプレートと、
前記第1溝に連通しインクを供給するインク室と、
前記各第1溝の前記一対の側面の少なくとも一方に設けられた第1電極と、
前記各第2溝の前記圧電部材を挟んで前記第1電極と対向した前記側面に設けられた第2電極と、
前記第1電極毎に設けられ且つそれぞれ前記各第1の電極に対して共通した第1駆動波形を入力する複数の第1ドライバと、前記第2電極毎に設けられ且つそれぞれ印刷データに対応した前記第2電極毎の第2駆動波形を前記各第2電極に対して入力する複数の第2ドライバと、を有する駆動回路と、
を具備するインクジェットヘッド。
[C2]
前記第1電極は、前記第1溝を構成する一対の側面に亘って形成され、
前記第2電極は、前記第1溝と隣り合う一対の前記第2溝の前記圧電部材を挟んで前記第1電極と対向した前記側面にそれぞれ形成されるC1に記載のインクジェットヘッド。
[C3]
前記駆動回路は、前記第1溝と隣り合う一対の前記第2溝の前記圧電部材を挟んで前記第1電極と対向した前記側面にそれぞれ形成された一対の前記第2電極に対して共通した第2駆動波形を入力するC2に記載のインクジェットヘッド。
[C4]
前記第2溝は、前記インクが流入しない空隙として構成されるC1に記載のインクジェットヘッド。
[C5]
C1乃至4のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドと、
前記ノズルと対向する位置に記録紙を搬送する搬送装置と、
を具備するインクジェット記録装置。
Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
The scope of claims at the time of filing the application of the present application is added below.
[C1]
A piezoelectric member having a plurality of first grooves and a plurality of second grooves alternately provided on the surface thereof, each of which is composed of a pair of side surfaces and a bottom surface.
A nozzle plate that closes the surface of the piezoelectric member in which the nozzle is arranged at least according to the position of the first groove, and
An ink chamber that communicates ink to the first groove and
A first electrode provided on at least one of the pair of side surfaces of each first groove,
A second electrode provided on the side surface facing the first electrode with the piezoelectric member of each second groove interposed therebetween.
A plurality of first drivers provided for each of the first electrodes and inputting a common first drive waveform to each of the first electrodes, and provided for each of the second electrodes and corresponding to print data, respectively. A drive circuit having a plurality of second drivers for inputting a second drive waveform for each of the second electrodes to each of the second electrodes.
An inkjet head equipped with.
[C2]
The first electrode is formed over a pair of side surfaces constituting the first groove.
The inkjet head according to C1, wherein the second electrode is formed on the side surface facing the first electrode with the piezoelectric member of the pair of the second grooves adjacent to the first groove interposed therebetween.
[C3]
The drive circuit is common to the pair of the second electrodes formed on the side surfaces facing the first electrode with the piezoelectric member of the pair of the second grooves adjacent to the first groove interposed therebetween. The inkjet head according to C2, which inputs a second drive waveform.
[C4]
The inkjet head according to C1, wherein the second groove is formed as a gap through which the ink does not flow.
[C5]
The inkjet head according to any one of C1 to 4 and
A transport device that transports the recording paper to a position facing the nozzle,
An inkjet recording device comprising.

1…インクジェットプリンター、10…筐体、11…給紙カセット、12…排紙トレイ、13…搬送装置、14…保持ローラ、15…保持装置、16…画像形成装置、17…除電剥離装置、18…反転装置、19…クリーニング装置、21…インクジェットヘッド、31…主制御部、34…搬送制御部、35…印刷データ出力部、40…駆動回路、41…波形生成回路、42…チャネル制御回路、43…第1ドライバ、44…第2ドライバ、51…第1スイッチング素子、52…第2スイッチング素子、61…第1論理素子、62…第2論理素子、63…第3論理素子、64…第1スイッチング素子、65…第2スイッチング素子、100…基材、116…インク室、117…壁材、118…圧電部材、119…絶縁被膜、131…第1溝、132…第2溝、133…側壁、134…第1電極、135…第2電極、136…第1配線、137…第2配線、138…側面、139…底面、140…側面、141…底面、200…枠部材、300…ノズルプレート、301…ノズル、302…表面、400…筐体。 1 ... Inkjet printer, 10 ... Housing, 11 ... Paper cassette, 12 ... Paper output tray, 13 ... Conveyor, 14 ... Holding roller, 15 ... Holding device, 16 ... Image forming device, 17 ... Static elimination peeling device, 18 ... inverting device, 19 ... cleaning device, 21 ... inkjet head, 31 ... main control unit, 34 ... transfer control unit, 35 ... print data output unit, 40 ... drive circuit, 41 ... waveform generation circuit, 42 ... channel control circuit, 43 ... 1st driver, 44 ... 2nd driver, 51 ... 1st switching element, 52 ... 2nd switching element, 61 ... 1st logic element, 62 ... 2nd logic element, 63 ... 3rd logic element, 64 ... 1 switching element, 65 ... second switching element, 100 ... base material, 116 ... ink chamber, 117 ... wall material, 118 ... piezoelectric member, 119 ... insulating coating, 131 ... first groove, 132 ... second groove, 133 ... Side wall, 134 ... 1st electrode, 135 ... 2nd electrode, 136 ... 1st wiring, 137 ... 2nd wiring, 138 ... side surface, 139 ... bottom surface, 140 ... side surface, 141 ... bottom surface, 200 ... frame member, 300 ... nozzle Plate, 301 ... nozzle, 302 ... surface, 400 ... housing.

Claims (5)

表面にそれぞれ一対の側面と底面とから構成される複数の第1溝および複数の第2溝を交互に備えた圧電部材と、
少なくとも前記第1溝の位置に合わせてノズルが配置された前記圧電部材の表面を塞ぐノズルプレートと、
前記第1溝に連通しインクを供給するインク室と、
前記各第1溝の前記一対の側面の少なくとも一方に設けられた第1電極と、
前記インクが流入しない空隙として構成された前記各第2溝の前記圧電部材を挟んで前記第1電極と対向した前記側面に設けられた第2電極と、
前記第1電極毎に設けられ且つ共通の第1電極の波形を前記各第1電極に入力する複数の第1ドライバと、前記第2電極毎に設けられ且つ印刷データに対応した第2電極の波形を前記各第2電極に入力する複数の第2ドライバと、を有する駆動回路と、
を具備するインクジェットヘッド。
A piezoelectric member having a plurality of first grooves and a plurality of second grooves alternately provided on the surface thereof, each of which is composed of a pair of side surfaces and a bottom surface.
A nozzle plate that closes the surface of the piezoelectric member in which the nozzle is arranged at least according to the position of the first groove, and
An ink chamber that communicates ink to the first groove and
A first electrode provided on at least one of the pair of side surfaces of each first groove,
A second electrode provided on the side surface facing the first electrode with the piezoelectric member of each second groove formed as a gap through which the ink does not flow into .
A plurality of first drivers provided for each of the first electrodes and inputting a common waveform of the first electrode to each of the first electrodes, and a second electrode provided for each of the second electrodes and corresponding to print data. A drive circuit having a plurality of second drivers for inputting a waveform to each of the second electrodes .
An inkjet head equipped with.
前記第1電極は、前記第1溝を構成する一対の側面に亘って形成され、
前記第2電極は、前記第1溝と隣り合う一対の前記第2溝の前記圧電部材を挟んで前記第1電極と対向した前記側面にそれぞれ形成される請求項1に記載のインクジェットヘッド。
The first electrode is formed over a pair of side surfaces constituting the first groove.
The inkjet head according to claim 1, wherein the second electrode is formed on the side surface facing the first electrode with the piezoelectric member of the pair of the second grooves adjacent to the first groove interposed therebetween.
前記駆動回路の前記複数の第2ドライバは、前記第1溝と隣り合う一対の前記第2溝の前記圧電部材を挟んで前記第1電極と対向した前記側面にそれぞれ形成された一対の前記第2電極が同じ電位になる前記第2電極の波形を、前記第2電極に入力する請求項2に記載のインクジェットヘッド。 The plurality of second drivers of the drive circuit are each formed on the side surface of the first electrode facing the first electrode with the piezoelectric member of the pair of the second grooves adjacent to the first groove interposed therebetween. The inkjet head according to claim 2, wherein the waveform of the second electrode at which the two electrodes have the same potential is input to the second electrode . 前記駆動回路は、前記複数の第2ドライバをオンさせるかオフさせるかを制御するチャネル制御信号を前記複数の第2ドライバに入力し、The drive circuit inputs a channel control signal for controlling whether the plurality of second drivers are turned on or off to the plurality of second drivers.
前記複数の第2ドライバは、前記チャネル制御信号によりオンされる場合に、前記第2電極に前記第2電極の波形を入力する請求項3に記載のインクジェットヘッド。The inkjet head according to claim 3, wherein the plurality of second drivers input the waveform of the second electrode to the second electrode when the second driver is turned on by the channel control signal.
請求項1乃至4のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドと、
前記ノズルと対向する位置に記録紙を搬送する搬送装置と、
を具備するインクジェット記録装置。
The inkjet head according to any one of claims 1 to 4.
A transport device that transports the recording paper to a position facing the nozzle,
An inkjet recording device comprising.
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