JPH1044398A - Ink jet recording head and ink jet recorder - Google Patents

Ink jet recording head and ink jet recorder

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Publication number
JPH1044398A
JPH1044398A JP20801396A JP20801396A JPH1044398A JP H1044398 A JPH1044398 A JP H1044398A JP 20801396 A JP20801396 A JP 20801396A JP 20801396 A JP20801396 A JP 20801396A JP H1044398 A JPH1044398 A JP H1044398A
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JP
Japan
Prior art keywords
ink
nozzle
ink jet
recording head
jet recording
Prior art date
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Pending
Application number
JP20801396A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinobu Koseki
忍 小関
Yoshiyuki Shiratsuki
好之 白附
Ichiro Asai
市郎 浅井
Koichi Haga
浩一 羽賀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
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Publication of JPH1044398A publication Critical patent/JPH1044398A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a simple ink jet recording head and an ink jet recorder in which ink is jetted stably without causing any clogging of nozzle and a high print quality is obtained while enhancing the resolution of print dot. SOLUTION: A nozzle plate 22 having a nozzle 12 is provided on the plane of an ink chamber 21 facing a recording medium 15 and a micro oscillatory section 18 is coupled with the side face of the nozzle plate 22. An ink in the ink chamber 21 is made to fly, as an ink droplet 24, toward the recording medium 15 by means of a pressure imparting mechanism (not shown) provided in the nozzle 12. In this regard, the nozzle plate 22 can be shifted slightly in the oscillating direction 16 shown by arrows y means of a micro oscillating section 18 independently from the movement of the ink chamber 21 or the entire ink jet recording head. According to the structure, recording can be performed with resolution higher than the arranging density of the nozzle 12.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、液体インクを飛翔
させて記録を行なうインクジェット記録ヘッドおよびイ
ンクジェット記録装置に関するものである。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an ink jet recording head and an ink jet recording apparatus for performing recording by flying liquid ink.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、ノズルからインク滴を必要に
応じて吐出させて印字を行なう、いわゆるオンデマンド
型のインクジェット記録方式がある。代表的なオンデマ
ンド型のインクジェット記録方式としては、例えばピエ
ゾ振動子型とサーマル型がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a so-called on-demand type ink jet recording system in which printing is performed by discharging ink droplets from nozzles as needed. Typical on-demand type ink jet recording methods include, for example, a piezoelectric vibrator type and a thermal type.

【0003】ピエゾ振動子型は、インク室に付設された
圧電素子にパルス電圧を印加し、圧電素子を変形させる
ことによりインク室内のインク液圧を変化させ、ノズル
からインク滴を吐出させて記録用紙にドットを記録する
ものである。サーマル型は、インク室内に設けた加熱手
段によりインクを加熱し、これにより発生したバブルに
よりノズルからインク滴を吐出させて記録用紙にドット
を記録するものである。
[0003] In the piezo-vibrator type, a pulse voltage is applied to a piezoelectric element provided in an ink chamber to deform the piezoelectric element, thereby changing the ink liquid pressure in the ink chamber and ejecting ink droplets from nozzles to perform recording. This is to record dots on paper. In the thermal type, ink is heated by heating means provided in an ink chamber, and ink droplets are ejected from nozzles by bubbles generated thereby to record dots on recording paper.

【0004】これらのインクジェット記録方式において
は、従来、解像度が300DPI程度であったが、昨
今、その解像度が600から720DPIと高解像度化
されてきた。それに伴い、高解像度化による効果を有効
に発揮するためには解像度に応じて印字するドット径を
小さくする必要がある。上述の従来の方式においてドッ
ト径を小さくする手段としては、ノズル径を小さくする
方法がある。しかしながらノズル径を小さくすると、ゴ
ミやノズル内のインク表面の乾燥等によってノズルが詰
まったり、ノズルの周辺部への残滓の付着によってイン
ク吐出方向の変化が発生しやすくなり、記録紙上の画質
に欠陥が発生してしまう。そのため、本来の解像度に対
応したドット径を印字するために必要なノズル径を採用
できないという問題があった。
[0004] In these ink jet recording systems, the resolution was conventionally about 300 DPI, but recently the resolution has been increased from 600 to 720 DPI. Along with this, it is necessary to reduce the diameter of a dot to be printed in accordance with the resolution in order to effectively exhibit the effect of increasing the resolution. As a means for reducing the dot diameter in the above-described conventional method, there is a method for reducing the nozzle diameter. However, if the nozzle diameter is reduced, the nozzle may become clogged due to dust or drying of the ink surface in the nozzle, and the ink ejection direction may easily change due to the adhesion of the residue to the periphery of the nozzle. Will occur. Therefore, there is a problem that a nozzle diameter required for printing a dot diameter corresponding to the original resolution cannot be adopted.

【0005】これに対し、近年、音響波を用いたインク
ジェット記録方式が提案されている。この方式は、音波
の放射圧をインクの自由表面に集束することによって、
インク表面からインク滴を飛翔させるものである。例え
ば、特開平3−200199号公報に記載されているよ
うに、薄膜平板状の位相フレネルレンズを基板上に設
け、より安価でよりシャープに焦点を合わせられる構成
も提案されている。図12は、フレネルレンズを用いた
従来のインクジェット記録ヘッドの一例を示す模式図で
ある。図中、91は圧電体、92はインク、93,94
は電極、95はインク自由表面、96はインク滴、97
は基板、98は位相フレネルレンズ、99は薄膜平板状
部である。基板97の裏面には、圧電体91、およびこ
れに電圧を印加するための電極93、94からなる振動
子が形成されている。また、基板97の表面には、複数
の薄膜平板状部99がある間隔で円環状に配置され、位
相フレネルレンズ99が形成されている。振動子で発生
した振動は、基板97を介して位相フレネルレンズ98
に伝達される。位相フレネルレンズ98では、入射した
平面波がある間隔で円環状に配置された複数の薄膜平板
状部99で回折される。発生した複数の回折波はインク
自由表面95の一点に集中して合成される。位相フレネ
ルレンズ98は、その合成波の振幅が最大となるように
構成されており、合成波によってインク自由表面95か
らインク滴96が飛翔し、記録が行なわれる。
On the other hand, in recent years, an ink jet recording method using acoustic waves has been proposed. This method focuses the radiation pressure of sound waves on the free surface of the ink,
The ink droplets fly from the ink surface. For example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-200199, there has been proposed a configuration in which a thin-film flat plate-shaped phase Fresnel lens is provided on a substrate so that focusing can be performed more inexpensively and sharply. FIG. 12 is a schematic view showing an example of a conventional inkjet recording head using a Fresnel lens. In the figure, 91 is a piezoelectric body, 92 is ink, 93, 94
Is an electrode, 95 is an ink free surface, 96 is an ink drop, 97
Denotes a substrate, 98 denotes a phase Fresnel lens, and 99 denotes a thin film flat plate. On the back surface of the substrate 97, a vibrator including a piezoelectric body 91 and electrodes 93 and 94 for applying a voltage to the piezoelectric body 91 is formed. Further, on the surface of the substrate 97, a plurality of thin film flat portions 99 are annularly arranged at a certain interval, and a phase Fresnel lens 99 is formed. The vibration generated by the vibrator is transmitted to the phase Fresnel lens 98 through the substrate 97.
Is transmitted to In the phase Fresnel lens 98, an incident plane wave is diffracted by a plurality of thin film flat portions 99 arranged in a ring at certain intervals. The plurality of generated diffracted waves are concentrated and combined at one point on the ink free surface 95. The phase Fresnel lens 98 is configured such that the amplitude of the combined wave is maximized, and the combined wave causes the ink droplet 96 to fly from the free ink surface 95 to perform recording.

【0006】また、音響波集中方式の新たな方式とし
て、特願平8−38562号に示すように、ノズルに振
動部材を設ける方式を提案している。図13は、ノズル
に振動部材を設けた音響波集中方式のインクジェット記
録ヘッドの一例の断面図である。図中、101は円筒状
ノズル、102は円筒状振動部材、103はインクであ
る。また、図13(A)はノズルの断面図であり、図1
3(B)はノズルの中心軸を含む面で切った断面図であ
る。
Further, as a new method of the acoustic wave concentration method, there has been proposed a method of providing a vibrating member in a nozzle as shown in Japanese Patent Application No. 8-38562. FIG. 13 is a cross-sectional view of an example of an inkjet recording head of an acoustic wave concentration type in which a vibration member is provided in a nozzle. In the figure, 101 is a cylindrical nozzle, 102 is a cylindrical vibration member, and 103 is ink. FIG. 13A is a cross-sectional view of the nozzle, and FIG.
FIG. 3B is a cross-sectional view taken along a plane including the central axis of the nozzle.

【0007】円筒状ノズル101の途中には円筒状振動
部材102が設けられている。この円筒状振動部材10
2としては一体の円筒状圧電材料を用いることができ
る。円筒状振動材102は電界により機械歪みを生じる
材料で構成され、例えば、チタン酸バリウム、ニオブ酸
リチウム、チタン酸ジルコン酸鉛、酸化亜鉛などの圧電
材料を用いることができる。インク103は、円筒状振
動部材102の配置されている範囲内に液面がくるよう
に、図示しないインク供給手段によって供給されてい
る。
A cylindrical vibration member 102 is provided in the middle of the cylindrical nozzle 101. This cylindrical vibration member 10
As 2, an integral cylindrical piezoelectric material can be used. The cylindrical vibration member 102 is made of a material that generates mechanical strain by an electric field, and for example, a piezoelectric material such as barium titanate, lithium niobate, lead zirconate titanate, and zinc oxide can be used. The ink 103 is supplied by an ink supply unit (not shown) so that the liquid level falls within a range where the cylindrical vibration member 102 is disposed.

【0008】この方式の動作原理を説明する。まず図1
3(A)に示すように円筒状ノズル101の壁面と垂直
方向にある周波数で振動を与えると、インク103の液
面下では円筒中心に向かって縦波が発生する。この縦波
は円筒状ノズル101の壁面全体から同心円状に中心に
集まってくるため、円筒状ノズル101の壁面から与え
られた振動エネルギーは中心に集中する。このため、あ
る周波数で十分な振動強度を与えると図13(B)に示
すように円筒状ノズル101の中心近傍のインク103
の表面から液滴が吐出する。
The principle of operation of this system will be described. First, Figure 1
When vibration is applied at a frequency perpendicular to the wall surface of the cylindrical nozzle 101 as shown in FIG. 3A, a longitudinal wave is generated below the liquid level of the ink 103 toward the center of the cylinder. Since this longitudinal wave is concentrically collected from the entire wall surface of the cylindrical nozzle 101 at the center, the vibration energy given from the wall surface of the cylindrical nozzle 101 is concentrated at the center. Therefore, when a sufficient vibration intensity is given at a certain frequency, the ink 103 near the center of the cylindrical nozzle 101 as shown in FIG.
Droplets are ejected from the surface of the substrate.

【0009】これらの音響波を集中させる方式において
は、吐出される液滴の大きさはノズルに規制されるので
はなく、音波が集中する領域のエネルギー密度による。
したがってピエゾ振動子型とサーマル型のようにノズル
径を小さくすることによりノズルが詰まったり、インク
吐出方向が変化する心配が無い。
In the method of concentrating these acoustic waves, the size of the ejected droplet is not limited by the nozzle, but depends on the energy density of the region where the sound waves are concentrated.
Therefore, when the nozzle diameter is reduced as in the case of the piezo oscillator type and the thermal type, there is no risk of clogging the nozzles or changing the ink ejection direction.

【0010】一方、インクジェット記録方式で高画質記
録を行なうためには、記録ドットの径を小さくし、高密
度に集積する必要がある。上述の音響波を集中させる方
式では記録ドットの径を小さくすることができる。しか
し、特開平3−200199に示した例のような位相フ
レネルレンズを用いる方式においては、振動発生源の形
状の自由度が低く、インク吐出点を増やしかつ高密度に
集積することに限界があるという問題がある。また、特
願平8−38562号に示すようなノズルに振動部材を
設ける方式でも、インク滴径よりも大きな径のノズルを
用い、その周囲に振動部材を設けるため、ノズルの配列
密度を高めることはできない。そのため、同文献にも記
載されているように2次元にノズルを配列することが考
えられるが、所望の記録密度を実現するためには広い面
積を要し、記録ヘッドが大型化するという問題がある。
On the other hand, in order to perform high-quality recording by the ink jet recording method, it is necessary to reduce the diameter of recording dots and to integrate them at high density. In the above-described method of concentrating acoustic waves, the diameter of a recording dot can be reduced. However, in a system using a phase Fresnel lens as in the example shown in JP-A-3-200199, the degree of freedom of the shape of the vibration source is low, and there is a limit in increasing the number of ink ejection points and at high density. There is a problem. Further, even in a method in which a vibration member is provided in a nozzle as disclosed in Japanese Patent Application No. 8-38562, a nozzle having a diameter larger than the ink droplet diameter is used, and the vibration member is provided around the nozzle. Can not. Therefore, it is conceivable to arrange the nozzles two-dimensionally as described in the same document. However, in order to achieve a desired recording density, a large area is required, and the recording head becomes large. is there.

【0011】集積度が低いインクノズルで高密度記録を
行なうための一つの方法として、記録ヘッドを被記録媒
体に対して移動させるキャリッジ動作のステップを細か
くする方法が考えられるが、印字に時間がかかるという
問題がある。また、特開平1−95055号公報に記載
されているように、記録ヘッドを微小往復運動させる駆
動機構を有し、ノズルの解像度を高めなくても高解像度
のインクジェット記録装置を実現することが提案されて
いる。しかしこの構成では、記録ヘッド全体を微小往復
運動させるために大きな駆動力が必要であり、装置が大
型になり、また慣性が大きくなるため高速駆動が難し
い。さらに、記録ヘッドの大きさ等、構成の自由度が小
さくなるという問題がある。
As one method for performing high-density printing with ink nozzles having a low degree of integration, a method in which the steps of a carriage operation for moving a recording head with respect to a recording medium can be conceived is considered. There is such a problem. Further, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-95055, it has been proposed to provide a driving mechanism for finely reciprocating a recording head and realize a high-resolution inkjet recording apparatus without increasing the resolution of nozzles. Have been. However, in this configuration, a large driving force is required to make the entire recording head reciprocate minutely, so that the apparatus becomes large and the inertia increases, so that high-speed driving is difficult. Further, there is a problem that the degree of freedom of the configuration such as the size of the recording head is reduced.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、ノズルの詰まりが無く、イ
ンクの吐出が安定していて良好な印字品質が得られると
ともに、印字ドットの高解像度化が可能な簡易なインク
ジェット記録ヘッドおよびインクジェット記録装置を提
供することを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and has no clogging of nozzles, stable ink ejection, good printing quality, and a high quality printing dot. An object of the present invention is to provide a simple inkjet recording head and an inkjet recording apparatus capable of achieving high resolution.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、液体インクを飛翔させて記録を行なうインクジェッ
ト記録ヘッドにおいて、液体インクを保持するインク室
と、該インク室の一部を構成するとともにノズルを設け
たノズル板と、前記液体インクにエネルギーを与え前記
ノズルからインク滴を吐出させるエネルギー付与手段
と、前記ノズル板を微小振動させる振動手段を備え、該
振動手段によってノズル板の位置を微小に移動させなが
ら記録を行なうことによって高密度の記録を行なうこと
を特徴とするものである。
According to the first aspect of the present invention, in an ink jet recording head for performing recording by flying liquid ink, an ink chamber for holding the liquid ink and a part of the ink chamber are formed. A nozzle plate provided with nozzles, energy applying means for applying energy to the liquid ink to eject ink droplets from the nozzles, and vibrating means for finely vibrating the nozzle plate, wherein the vibrating means positions the nozzle plate. It is characterized in that high-density recording is performed by performing recording while moving it minutely.

【0014】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
のインクジェット記録ヘッドにおいて、前記エネルギー
付与手段は、前記ノズル板に設けられた前記ノズルにお
いて前記液体インクの表面および表面近傍に振動を加え
該振動を集中させて液体インクを飛翔させる振動発生手
段であることを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, in the ink jet recording head according to the first aspect, the energy applying means applies vibration to the surface of the liquid ink and the vicinity of the surface at the nozzle provided on the nozzle plate. In addition, it is a vibration generating means for causing the liquid ink to fly by concentrating the vibration.

【0015】請求項3に記載の発明は、請求項2に記載
のインクジェット記録ヘッドにおいて、前記振動発生手
段が、圧電性円筒状部材または複数の圧電性部材によっ
て構成されていることを特徴とするものである。
According to a third aspect of the present invention, in the ink jet recording head according to the second aspect, the vibration generating means is constituted by a piezoelectric cylindrical member or a plurality of piezoelectric members. Things.

【0016】請求項4に記載の発明は、請求項1に記載
のインクジェット記録ヘッドにおいて、前記ノズル板
は、弾性変形可能な接続部材によって本体に取り付けら
れていることを特徴とするものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the ink jet recording head according to the first aspect, the nozzle plate is attached to the main body by an elastically deformable connection member.

【0017】請求項5に記載の発明は、液体インクを飛
翔させて被記録媒体に付着させ記録を行なうインクジェ
ット記録装置において、請求項1ないし4のいずれか1
項に記載のインクジェット記録ヘッドと、該インクジェ
ット記録ヘッドと前記被記録媒体とを相対的に移動させ
る移動手段を有し、該移動手段は前記インクジェット記
録ヘッドを前記振動手段が前記ノズル板を微小振動させ
る方向とほぼ直交する方向に少なくとも移動させて記録
を行なうことを特徴とするものである。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an ink jet recording apparatus for performing recording by causing liquid ink to fly and adhere to a recording medium.
And a moving means for relatively moving the ink jet recording head and the recording medium. The moving means moves the ink jet recording head by the vibrating means and causes the nozzle plate to vibrate the nozzle plate minutely. The recording is performed by moving at least in a direction substantially perpendicular to the direction in which the recording is performed.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】図1は、本発明のインクジェット
記録装置の実施の一形態における走査機構の一例を示す
平面図である。図中、11は記録ヘッド、12はノズ
ル、13はガイドバー、14はキャリッジ機構、15は
被記録媒体、16は振動方向、17はキャリッジ移動方
向、18は微小振動部である。図1は、被記録媒体15
側から記録ヘッド11を見た図である。記録ヘッド11
は、キャリッジ機構14に取り付けられ、ガイドバー1
3上をキャリッジ移動方向17の方向に移動する。
FIG. 1 is a plan view showing an example of a scanning mechanism in an embodiment of an ink jet recording apparatus according to the present invention. In the figure, 11 is a recording head, 12 is a nozzle, 13 is a guide bar, 14 is a carriage mechanism, 15 is a recording medium, 16 is a vibration direction, 17 is a carriage movement direction, and 18 is a minute vibration section. FIG. 1 shows a recording medium 15.
FIG. 3 is a diagram of the recording head 11 viewed from the side. Recording head 11
Is attached to the carriage mechanism 14 and the guide bar 1
3 is moved in the carriage movement direction 17.

【0019】記録ヘッド11には複数のノズル12が設
けられており、ノズル12からインクが吐出され、図中
破線で示した被記録媒体15に付着して記録が行なわれ
る。ここではノズル12は一列に配列されている。ま
た、記録ヘッド11には微小振動部18が設けられてお
り、この微小振動部18によってノズル12は振動方向
16の方向に微小移動する。これによってノズル12か
ら吐出されるインク滴も振動方向16の方向に振動する
ことになる。このノズル12の微小移動に同期してイン
クの吐出動作を行なわせることにより、ノズル12の配
列間隔の間に複数のドットを記録することができ、ノズ
ル12の配列密度よりも高い記録密度で記録を行なうこ
とができる。
A plurality of nozzles 12 are provided in the recording head 11, and ink is ejected from the nozzles 12 and adheres to a recording medium 15 indicated by a broken line in FIG. Here, the nozzles 12 are arranged in a line. Further, the recording head 11 is provided with a minute vibrating part 18, and the minute vibrating part 18 causes the nozzle 12 to slightly move in the direction of the vibration 16. As a result, the ink droplets ejected from the nozzles 12 also vibrate in the vibration direction 16. By causing the ink ejection operation to be performed in synchronization with the minute movement of the nozzles 12, a plurality of dots can be recorded between the arrangement intervals of the nozzles 12, and recording is performed at a recording density higher than the arrangement density of the nozzles 12. Can be performed.

【0020】図2は、本発明のインクジェット記録ヘッ
ドの第1の実施の形態を示す断面図である。図中、図1
と同様の部分には同じ符号を付して説明を省略する。2
1はインク室、22はノズル板、23は基板、24はイ
ンク滴、25は接着剤である。図2では、図1における
A−A’断面図を示している。
FIG. 2 is a sectional view showing the first embodiment of the ink jet recording head of the present invention. In the figure, FIG.
The same parts as those described above are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. 2
1 is an ink chamber, 22 is a nozzle plate, 23 is a substrate, 24 is an ink droplet, and 25 is an adhesive. FIG. 2 shows a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG.

【0021】インクを溜めるインク室21は、接着層2
5によって基板23上に接着されている。インク室21
の被記録媒体15と対向する面は、ノズル12を備えた
ノズル板22が接着され、ノズル板22の側面に微小振
動部18が接続されている。この微小振動部18によっ
て、インク室21あるいはインクジェット記録ヘッド全
体の移動とは独立に、ノズル板22が図中矢印で示した
振動方向16の方向に振動することができる。微小振動
部18は、例えば、2枚の圧電板を貼り合わせたバイモ
ルフ型の圧電アクチュエータ等によって構成可能であ
る。バイモルフ型の圧電アクチュエータは比較的低電位
で数100μmの変位を得ることができることが知られ
ている。また応答速度や発生力に優れる積層型アクチュ
エータも、変位拡大機構と組み合せることで本発明の微
小振動部に用いることができる。もちろん、このときイ
ンク室とノズル板の接着は前記微小振動部の作用が有効
になるように弾性率の高い接続部材で接合しておく。
The ink chamber 21 for storing ink is provided with the adhesive layer 2
5 adheres on the substrate 23. Ink chamber 21
The nozzle plate 22 provided with the nozzle 12 is adhered to the surface facing the recording medium 15, and the minute vibrating part 18 is connected to the side surface of the nozzle plate 22. The nozzle plate 22 can vibrate in the vibration direction 16 indicated by an arrow in the drawing independently of the movement of the ink chamber 21 or the entire ink jet recording head by the minute vibration portion 18. The micro-vibration section 18 can be constituted by, for example, a bimorph-type piezoelectric actuator in which two piezoelectric plates are bonded together. It is known that a bimorph type piezoelectric actuator can obtain a displacement of several hundred μm at a relatively low potential. Also, a laminated actuator having excellent response speed and generated force can be used in the micro-vibration section of the present invention by combining with a displacement enlarging mechanism. Needless to say, at this time, the ink chamber and the nozzle plate are bonded with a connection member having a high elastic modulus so that the function of the minute vibration portion becomes effective.

【0022】インク室21内のインクは、図示しない圧
力付加機構によりインク滴24となって被記録媒体15
に向かって飛翔する。このとき、微小振動部18による
ノズル板22の微小振動によって、ノズル12の配列密
度以上の解像度で記録することができる。またインク室
を含むインクヘッド全体を微小振動させる必要はないの
で、微小振動部に過度な駆動力は必要とならないため信
頼性も高く、また高速振動も可能になる。
The ink in the ink chamber 21 is turned into an ink droplet 24 by a pressure applying mechanism (not shown) to form a recording medium 15.
Fly towards. At this time, the recording can be performed at a resolution higher than the array density of the nozzles 12 by the minute vibration of the nozzle plate 22 by the minute vibration unit 18. Further, since it is not necessary to microvibrate the entire ink head including the ink chamber, an excessive driving force is not required for the microvibration part, so that the reliability is high and high-speed vibration is possible.

【0023】図3、図4は、本発明のインクジェット記
録ヘッドの第1の実施の形態における印字動作の一例の
説明図である。31は記録ヘッド、32はノズル、33
は記録ドットである。記録ヘッド31はシリアル型ヘッ
ドを簡略化して示したもので、ノズル板に2つのノズル
32を設けてある。図3、図4においてx方向はキャリ
ッジの移動方向で、y方向は微小振動部18によりノズ
ル板を微小移動させる方向である。
FIGS. 3 and 4 are explanatory views of an example of a printing operation in the first embodiment of the ink jet recording head of the present invention. 31 is a recording head, 32 is a nozzle, 33
Is a recording dot. The recording head 31 is a simplified version of a serial type head, in which two nozzles 32 are provided on a nozzle plate. 3 and 4, the x direction is the moving direction of the carriage, and the y direction is the direction in which the nozzle plate is minutely moved by the minute vibration unit 18.

【0024】図3、図4に示した例においては、ノズル
32の直径よりも小さなインク滴が飛翔し、記録ドット
33を形成するものである。図3(A)の状態を最初の
状態として、このときのノズル32の中心位置を図3、
図4において破線で示している。また、図の右側にイン
ク滴が被記録媒体に着弾して形成される記録ドット33
の位置を示した。ここではわかりやすくするため、すべ
てのノズルからインクを吐出させるものとする。
In the example shown in FIGS. 3 and 4, an ink droplet smaller than the diameter of the nozzle 32 flies and forms a recording dot 33. With the state of FIG. 3A as an initial state, the center position of the nozzle 32 at this time is shown in FIG.
This is indicated by a broken line in FIG. Also, the recording dots 33 formed by the ink droplets landing on the recording medium are shown on the right side of the drawing.
The position of was shown. Here, for simplicity, it is assumed that ink is ejected from all nozzles.

【0025】図3(A)に示す状態においてそれぞれの
ノズル32からインクを吐出して記録を行なった後、微
小振動部18によってノズル板をy方向に微小移動させ
ながらノズル32からインク滴の吐出を行なって行く。
図3(B)には、ノズルピッチの半分の距離を移動させ
たところを示す。図3(B)の位置まで移動する間にも
最初の位置と同様に画像信号に応じてインク滴を吐出さ
せる。さらに、微小移動させながらインク滴の吐出を行
ない、y方向に隣接するノズルによって図3(A)で記
録した記録ドット33の直下のドットまで記録を行な
う。
In the state shown in FIG. 3A, ink is ejected from each of the nozzles 32 to perform printing, and then the ink droplets are ejected from the nozzles 32 while the nozzle plate is slightly moved in the y direction by the minute vibrating section 18. Go.
FIG. 3B shows a state where the distance is moved by a half of the nozzle pitch. During the movement to the position shown in FIG. 3B, ink droplets are ejected in accordance with the image signal as in the first position. Further, ink droplets are ejected while being slightly moved, and printing is performed up to the dot immediately below the printing dot 33 printed in FIG.

【0026】その後、図3(C)に示すように再びノズ
ル板を最初の位置に微小移動させて戻し、キャリッジに
より主走査方向へ記録ヘッド全体を動かして図4(A)
に示す状態にする。その後、同様に微小振動部18によ
ってy方向に微小移動させながら、例えば図4(B)に
示すように記録ドット33を記録してゆく。このように
記録を行なうことによって、ノズルの配列密度を越える
印字ドット密度で記録を行なうことができる。
Thereafter, as shown in FIG. 3 (C), the nozzle plate is finely moved again to the initial position and returned again, and the entire recording head is moved in the main scanning direction by the carriage, and FIG. 4 (A).
To the state shown in. Thereafter, the recording dots 33 are recorded, for example, as shown in FIG. By performing printing in this manner, printing can be performed with a print dot density exceeding the nozzle array density.

【0027】また、この例ではx方向のドットのピッチ
は主走査方向へのキャリッジの移動可能間隔に依存する
が、y方向と同様にx方向にも微小振動させるためのマ
イクロアクチュエータなどを備えれば、キャリッジの分
解能以上の解像度で記録を行なうことも可能である。
In this example, the pitch of the dots in the x direction depends on the interval at which the carriage can move in the main scanning direction. However, a microactuator or the like for microvibrating in the x direction as in the y direction is provided. For example, printing can be performed at a resolution higher than the resolution of the carriage.

【0028】さらに、本発明においては微小振動部18
による微小移動中の記録密度と、キャリッジの移動ピッ
チを変化させることによって任意の解像度の印字が可能
である。被記録媒体の特性に合わせ、例えば、ドットが
広がる傾向にある被記録媒体に記録するときには粗い密
度で、逆にドットが広がらない被記録媒体のときは細か
い密度で記録するという制御を行なうことができる。
Further, in the present invention, the minute vibration portion 18
By changing the recording density during the micro-movement and the moving pitch of the carriage, printing with an arbitrary resolution is possible. According to the characteristics of the recording medium, for example, it is possible to perform control such that recording is performed at a coarse density when recording on a recording medium in which dots tend to spread, and conversely, at a fine density when recording is performed on a recording medium where dots do not spread. it can.

【0029】図5は、本発明のインクジェット記録ヘッ
ドの第1の実施の形態における記録ヘッドの移動動作の
一例の説明図である。図中、41は記録ヘッド、42は
被記録媒体である。上述のように微小振動部18による
微小移動を図中の破線の矢印の方向に行ないながら、実
線で示した方向に記録ヘッド41を移動させながら1バ
ンド分の記録を行なう。そして、記録ヘッド41と被記
録媒体42とを相対的に移動させて次のバンドの記録を
行なう。図5では、1バンドの記録は常に同じ方向に記
録ヘッド41を移動させて行なっているが、交互に移動
方向を変えて記録を行なってもよい。
FIG. 5 is an explanatory diagram of an example of the operation of moving the recording head in the first embodiment of the ink jet recording head of the present invention. In the figure, 41 is a recording head, and 42 is a recording medium. As described above, the recording for one band is performed while moving the recording head 41 in the direction indicated by the solid line while performing the minute movement by the minute vibration unit 18 in the direction of the dashed arrow in the drawing. Then, the recording head 41 and the recording medium 42 are relatively moved to record the next band. In FIG. 5, recording of one band is always performed by moving the recording head 41 in the same direction. However, recording may be performed by alternately changing the moving direction.

【0030】図6は、本発明のインクジェット記録ヘッ
ドの第2の実施の形態を示す斜視図である。図中、51
はノズル板、52はノズル、53はインク室、54は微
小振動部である。この実施の形態では、ノズル板51に
2次元にノズル52が配置されている。
FIG. 6 is a perspective view showing an ink jet recording head according to a second embodiment of the present invention. In the figure, 51
Is a nozzle plate, 52 is a nozzle, 53 is an ink chamber, and 54 is a minute vibration part. In this embodiment, nozzles 52 are two-dimensionally arranged on a nozzle plate 51.

【0031】図2に示した第1の実施の形態と同様、イ
ンク室53の被記録媒体と対向する面は、ノズル52を
備えたノズル板51が微小移動自在に取り付けられてい
る。また、ノズル板51の側面には、微小振動部54が
接続されている。この微小振動部54によって、インク
室53あるいはインクジェット記録ヘッド全体の移動と
は独立に、ノズル板51が振動し、ノズル52の位置が
微小移動することになる。図6に示した例では、ノズル
52の位置が図中の左右方向に微小移動するので、この
方向にノズル52の配列密度以上の密度で記録すること
ができる。また、ノズル52が2次元に配列されている
ので、複数の記録ドット列を同時に記録することがで
き、上述の第1の実施の形態に比べ記録速度を向上させ
ることができる。
As in the first embodiment shown in FIG. 2, a nozzle plate 51 provided with a nozzle 52 is attached to the surface of the ink chamber 53 facing the recording medium so as to be finely movable. Further, a minute vibration part 54 is connected to a side surface of the nozzle plate 51. The minute vibration part 54 causes the nozzle plate 51 to vibrate independently of the movement of the ink chamber 53 or the entire ink jet recording head, and causes the position of the nozzle 52 to move minutely. In the example shown in FIG. 6, since the position of the nozzle 52 slightly moves in the left-right direction in the figure, recording can be performed in this direction at a density higher than the array density of the nozzles 52. Further, since the nozzles 52 are two-dimensionally arranged, a plurality of recording dot rows can be simultaneously recorded, and the recording speed can be improved as compared with the first embodiment.

【0032】図7、図8は、本発明のインクジェット記
録ヘッドの第2の実施の形態における印字動作の一例の
説明図である。61は記録ヘッド、62はノズル、63
は記録ドットである。図3、図4に示した第1の実施の
形態の場合と同様に記録ヘッド61は簡略化して示して
おり、ノズル板に2×2の4つのノズル62を設けてあ
る。図7、図8に示した例においては、ノズル62の直
径よりも小さなインク滴が飛翔し、記録ドット63を形
成する。図7(A)の状態を最初の状態として、このと
きのノズル62の中心位置を図7、図8において破線で
示している。また、図の右側にインク滴が被記録媒体に
着弾して形成される記録ドット63の位置を示した。こ
こではわかりやすくするため、すべてのノズルからイン
クを吐出させるものとする。
FIGS. 7 and 8 are explanatory views of an example of a printing operation in the second embodiment of the ink jet recording head of the present invention. 61 is a recording head, 62 is a nozzle, 63
Is a recording dot. As in the case of the first embodiment shown in FIGS. 3 and 4, the recording head 61 is shown in a simplified manner, and four 2 × 2 nozzles 62 are provided on a nozzle plate. In the example shown in FIGS. 7 and 8, an ink droplet smaller than the diameter of the nozzle 62 flies and forms a recording dot 63. The state of FIG. 7A is the initial state, and the center position of the nozzle 62 at this time is shown by a broken line in FIGS. Further, the positions of the recording dots 63 formed by the ink droplets landing on the recording medium are shown on the right side of the drawing. Here, for simplicity, it is assumed that ink is ejected from all nozzles.

【0033】まず図7(A)においてノズル62からイ
ンク滴を吐出させ、右に示すように4つの記録ドット6
3を記録する。次に図7(B)に示すようにノズル板を
微小振動部によって微小移動させながら、ノズル62か
らインク滴を吐出させ、記録を行なって行く。図7
(B)ではノズルピッチの半分の距離を移動させた状態
を示す。隣接するノズルの記録開始位置における記録ド
ットに隣接する記録ドットまで記録を行なう。その後、
図7(C)に示すように再びノズル板を最初の位置に微
小移動させる。そして、キャリッジにより主走査方向へ
記録ヘッド61を動かし、インク滴を吐出する。その後
同様に微小振動部によって微小移動させながらインク滴
を吐出して記録ドットを記録する。この動作を繰り返し
行なう。図8(A)では、ノズルのピッチの半分だけ記
録ヘッドが主走査方向に移動した状態を示す。その後y
方向へ微小移動させると図8(B)に示すように印字さ
れる。なお、図7(C)から図8(A)までの間でも、
主走査方向への移動と微小振動部による微小移動ごとの
インク滴の吐出動作を繰り返し行なうことができる。こ
のようにして、ノズル板に形成されたノズルの密度を越
える記録密度で記録を行なうことができる。
First, in FIG. 7A, ink droplets are ejected from the nozzles 62, and four recording dots 6 are formed as shown on the right.
Record 3. Next, as shown in FIG. 7 (B), ink droplets are ejected from the nozzles 62 while the nozzle plate is minutely moved by the minute vibration portion, and recording is performed. FIG.
(B) shows a state in which the nozzle has been moved a half distance of the nozzle pitch. Recording is performed up to the recording dot adjacent to the recording dot at the recording start position of the adjacent nozzle. afterwards,
As shown in FIG. 7C, the nozzle plate is minutely moved again to the initial position. Then, the recording head 61 is moved in the main scanning direction by the carriage to eject ink droplets. Thereafter, similarly, the ink droplets are ejected while being minutely moved by the minute oscillating portion to record the recording dots. This operation is repeated. FIG. 8A shows a state in which the recording head has moved in the main scanning direction by half of the nozzle pitch. Then y
When it is slightly moved in the direction, printing is performed as shown in FIG. Note that, even between FIG. 7 (C) and FIG. 8 (A),
The movement in the main scanning direction and the ejection operation of the ink droplet for each minute movement by the minute vibration unit can be repeatedly performed. In this manner, recording can be performed at a recording density that exceeds the density of the nozzles formed on the nozzle plate.

【0034】また、この例ではノズルの1ピッチ分だけ
主走査方向への微小移動を繰り返し行なうことによっ
て、2ピッチ分の記録が行なえる。このように、1ピッ
チ分の主走査方向への微小移動を繰り返して行なった後
は、記録できた2ピッチ分の記録を飛び越すように記録
ヘッド61を移動させればよい。
Also, in this example, two pitches of recording can be performed by repeatedly performing fine movement in the main scanning direction by one pitch of the nozzle. After repeating the minute movement in the main scanning direction for one pitch in this manner, the recording head 61 may be moved so as to skip the recording for two pitches.

【0035】なお、この第2の実施の形態でも、第1の
実施の形態と同様の変形が可能である。例えば、微小振
動部をx方向とy方向の両方に配置したり、被記録媒体
の特性に応じた記録密度の制御も可能である。
The second embodiment can be modified in the same manner as the first embodiment. For example, it is possible to dispose the micro-vibration section in both the x direction and the y direction, and to control the recording density according to the characteristics of the recording medium.

【0036】図9は、本発明のインクジェット記録ヘッ
ドの第1および第2の実施の形態における第1の具体例
の説明図である。図中、図6と同様の部分には同じ符号
を付して説明を省略する。71,72は電極、73は被
記録媒体、74はインク滴、75は接続部材、76はイ
ンク供給路、77は保護膜である。図9では、図6に示
した第2の実施の形態におけるB−B’断面を示してい
るが、第1の実施の形態についても同様であり、図2に
示した断面の拡大図でもある。
FIG. 9 is an explanatory diagram of a first specific example of the ink jet recording head according to the first and second embodiments of the present invention. In the figure, the same parts as those in FIG. Reference numerals 71 and 72 denote electrodes, 73 denotes a recording medium, 74 denotes an ink droplet, 75 denotes a connecting member, 76 denotes an ink supply path, and 77 denotes a protective film. FIG. 9 shows a BB ′ cross section in the second embodiment shown in FIG. 6, but the same applies to the first embodiment, and is also an enlarged view of the cross section shown in FIG. .

【0037】ノズル板51は、圧電材料によって形成さ
れており、飛翔させる液滴よりも十分大きいノズル52
が開けられている。ノズル52の周囲の上下面には、圧
電材料によって形成されたノズル板51を振動させるた
めの電極71,72が設けられている。インクと接触す
る面には電極71を腐蝕等から防ぐために保護膜77を
着膜しておく。ノズル板51の下部はインク室53であ
り、微小振動できるように弾性率の高い接続部材75で
接着されている。また、ノズル52に常に一定のインク
液面の高さを保つように、インク室53の下部はインク
供給路76に接続されている。ノズル板51の横には、
インクの飛翔方向とは垂直方向にノズル板だけを移動さ
せるための微小振動部54が設けられている。微小振動
部54は、例えばマイクロアクチュエータを用いること
ができる。もちろん、この他にも他の磁気的作用や電気
的作用、さらには機械的作用によるものでもよい。
The nozzle plate 51 is formed of a piezoelectric material and has a nozzle 52 which is sufficiently larger than a droplet to be ejected.
Is open. On the upper and lower surfaces of the periphery of the nozzle 52, electrodes 71 and 72 for vibrating the nozzle plate 51 formed of a piezoelectric material are provided. A protective film 77 is formed on the surface that comes into contact with the ink in order to prevent the electrode 71 from being corroded. The lower part of the nozzle plate 51 is an ink chamber 53, which is bonded by a connection member 75 having a high elastic modulus so as to be able to vibrate minutely. The lower portion of the ink chamber 53 is connected to an ink supply path 76 so that the nozzle 52 always maintains a constant ink liquid level. Next to the nozzle plate 51,
A minute vibrating part 54 for moving only the nozzle plate in a direction perpendicular to the ink flying direction is provided. For example, a micro-actuator can be used for the micro-vibration unit 54. Of course, other magnetic, electrical, or mechanical action may be used.

【0038】電極71,72に電圧を印加することによ
ってノズル板51のノズル52の周囲は、図9に矢印で
示すようにインクの液面と平行な方向に歪む。これによ
ってインクには縦波が生じる。ノズル52の周囲で発生
した縦波がノズル52の中央部に集中し、インク滴74
がインクの液面から飛翔して被記録媒体73に付着して
記録が行なわれる。なおここでは、これらの図におい
て、画像信号にしたがって選択的にあるノズルが選択さ
れるとそのノズルに対応した圧電素子の電極に電圧が印
加される。すると圧電素子から発生する波動が疎密波と
なって液中を伝播し、ノズルの中心でエネルギーが集中
して液滴を押し出し、被記録媒体52の方向に吐出す
る。
When a voltage is applied to the electrodes 71 and 72, the periphery of the nozzle 52 of the nozzle plate 51 is distorted in a direction parallel to the ink surface as indicated by an arrow in FIG. This produces longitudinal waves in the ink. Longitudinal waves generated around the nozzle 52 concentrate on the central portion of the nozzle 52, and the ink droplet 74
Flies from the surface of the ink and adheres to the recording medium 73 to perform recording. Here, in these figures, when a certain nozzle is selectively selected according to an image signal, a voltage is applied to the electrode of the piezoelectric element corresponding to the nozzle. Then, the wave generated from the piezoelectric element becomes a compression wave and propagates in the liquid, and the energy is concentrated at the center of the nozzle to extrude the droplet, and the droplet is ejected toward the recording medium 52.

【0039】微小振動部54は、ノズル板51を図中左
右方向に移動させ、インク滴74の被記録媒体73上の
着弾位置を変化させる。このとき、ノズル板51は弾性
率の高い接続部材75によってインク室53と連結され
ているので、接続部材75の弾性変形によってノズル板
51のみが移動することになる。これにより、ヘッド全
体を移動させるよりもはるかに小さい力によってノズル
板51を移動させ、高密度の記録を行なうことができ
る。
The micro-vibration section 54 moves the nozzle plate 51 in the left-right direction in the figure to change the landing position of the ink droplet 74 on the recording medium 73. At this time, since the nozzle plate 51 is connected to the ink chamber 53 by the connection member 75 having a high elastic modulus, only the nozzle plate 51 moves due to the elastic deformation of the connection member 75. Thus, the nozzle plate 51 can be moved by a much smaller force than the movement of the entire head, and high-density recording can be performed.

【0040】図10は、本発明のインクジェット記録ヘ
ッドの第1および第2の実施の形態における第2の具体
例の説明図である。図中、図9と同様の部分には同じ符
号を付して説明を省略する。78は圧電素子である。図
9に示した具体例では、ノズル板51を圧電材料で形成
したが、この具体例では任意のノズル板51上に円環状
の圧電素子78を設けている。このような構成によっ
て、一つの振動子から生じる振動が隣接したノズル52
に影響を及ぼさないのでより好ましい。
FIG. 10 is an explanatory diagram of a second specific example in the first and second embodiments of the ink jet recording head of the present invention. In the figure, the same parts as those in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Reference numeral 78 denotes a piezoelectric element. In the specific example shown in FIG. 9, the nozzle plate 51 is formed of a piezoelectric material, but in this specific example, an annular piezoelectric element 78 is provided on an arbitrary nozzle plate 51. With such a configuration, the vibration generated from one vibrator is applied to the adjacent nozzle 52
It is more preferable since it does not affect.

【0041】このようなインクジェット記録ヘッドを作
成する場合は、まずノズル板51上に下部電極71をパ
ターンニングして成膜し、その上に圧電素子78を積層
する。その上にさらに上部電極72を積層して、最後に
ノズル52となる穴を開ける。この穴の直径は数十ミク
ロンとなる液滴に比べて十分大きいものでいいので、技
術的な困難さは伴わない。
When manufacturing such an ink jet recording head, first, the lower electrode 71 is patterned and formed on the nozzle plate 51, and the piezoelectric element 78 is laminated thereon. An upper electrode 72 is further laminated thereon, and finally a hole serving as the nozzle 52 is formed. Since the diameter of this hole may be sufficiently large as compared with a droplet having a size of several tens of microns, there is no technical difficulty.

【0042】インクは圧電素子78に触れるまたはそれ
以上の一定の位置に液面が来るように供給する。以降の
動作は図9に示した第1の具体例とほぼ同様である。電
極71,72に電圧を印加し圧電素子78を歪ませてイ
ンク中に縦波を発生させ、ノズル52の中心部付近に集
中させてインクを飛翔させ、記録を行なう。
The ink is supplied such that the liquid level comes to a certain position in contact with or above the piezoelectric element 78. Subsequent operations are substantially the same as those of the first specific example shown in FIG. A voltage is applied to the electrodes 71 and 72 to distort the piezoelectric element 78 to generate a longitudinal wave in the ink, and to concentrate the ink near the center of the nozzle 52 to fly the ink, thereby performing recording.

【0043】図11は、本発明のインクジェット記録ヘ
ッドの第1および第2の実施の形態における記録ヘッド
の移動動作の別の例の説明図である。図中、81はライ
ン型記録ヘッド、82は被記録媒体である。上述の第1
および第2の実施の形態で示した記録ヘッドでは、図5
に示したようにある幅のバンドごとに記録を行なった
が、本発明はこれに限らない。例えば、図11に示すよ
うに、ライン型記録ヘッド81を用いることも可能であ
る。このようなライン型記録ヘッド81では、図中の左
または右に微小振動部を設け、図中の破線の矢印方向に
微小移動させながら記録を行なう。そして、ライン型記
録ヘッド81と被記録媒体82とを図中の実線の向きに
相対移動させ、記録を行なう。
FIG. 11 is an explanatory view of another example of the operation of moving the recording head in the first and second embodiments of the ink jet recording head of the present invention. In the figure, 81 is a line type recording head, and 82 is a recording medium. The first mentioned above
In the recording head shown in the second embodiment and FIG.
The recording was performed for each band having a certain width as shown in (1), but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 11, a line type recording head 81 can be used. In such a line-type recording head 81, a minute vibration portion is provided on the left or right in the figure, and recording is performed while slightly moving in the direction of the dashed arrow in the figure. Then, the line type recording head 81 and the recording medium 82 are relatively moved in the direction of the solid line in FIG.

【0044】もちろん、ノズルを被記録媒体の大きさに
応じて2次元状に配置することも可能である。この場
合、微小振動部を2方向にそれぞれ設け、被記録媒体が
給送された後、2つの微小振動部による微小移動のみに
よって記録を行なえるようにすることが可能である。
Of course, the nozzles can be arranged two-dimensionally according to the size of the recording medium. In this case, it is possible to provide the micro-vibrating portions in two directions, respectively, so that after the recording medium is fed, the recording can be performed only by the micro-movement by the two micro-vibrating portions.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、飛翔インク滴の径を規定するノズルを必要と
しない記録方法において、記録ヘッドのキャリッジによ
る走査に加え、ヘッド内部の微小振動による動きを記録
ヘッドに重畳させることにより、インクノズルの高密度
化を伴わずに高密度にインク滴の飛翔点を配列すること
ができる。よってノズルの詰まりやノズル周辺部に固化
してしまったインクによるインク滴の飛翔不安定性を伴
わずに高解像、高画質印字が可能となる。さらに、被記
録媒体の特性に合わせ、最適な解像度で記録を行なうこ
とが可能になる。またインクヘッドの一部であるノズル
板のみを移動させてインクの記録位置を微小移動を実現
することで、ヘッド機構を複雑にせず、信頼性の向上に
つながり、また高速駆動も可能になるという効果があ
る。
As is apparent from the above description, according to the present invention, in a printing method that does not require a nozzle for defining the diameter of a flying ink droplet, in addition to scanning by a carriage of a print head, a fine head inside the head is provided. By superimposing the movement due to the vibration on the recording head, the flying points of the ink droplets can be arranged at high density without increasing the density of the ink nozzles. Therefore, high-resolution and high-quality printing can be performed without causing the ink droplets to fly due to clogged nozzles or solidified ink around the nozzles. Further, it is possible to perform recording at an optimum resolution according to the characteristics of the recording medium. In addition, by moving only the nozzle plate that is a part of the ink head to achieve minute movement of the ink recording position, the head mechanism is not complicated, leading to improved reliability, and high-speed driving is also possible. effective.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明のインクジェット記録装置の実施の一
形態における走査機構の一例を示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view illustrating an example of a scanning mechanism according to an embodiment of an inkjet recording apparatus of the present invention.

【図2】 本発明のインクジェット記録ヘッドの第1の
実施の形態を示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a first embodiment of the ink jet recording head of the present invention.

【図3】 本発明のインクジェット記録ヘッドの第1の
実施の形態における印字動作の一例の説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of an example of a printing operation in the first embodiment of the ink jet recording head of the present invention.

【図4】 本発明のインクジェット記録ヘッドの第1の
実施の形態における印字動作の一例の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an example of a printing operation in the first embodiment of the ink jet recording head of the present invention.

【図5】 本発明のインクジェット記録ヘッドの第1の
実施の形態における記録ヘッドの移動動作の一例の説明
図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of an example of a recording head moving operation in the first embodiment of the ink jet recording head of the present invention.

【図6】 本発明のインクジェット記録ヘッドの第2の
実施の形態を示す斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view showing a second embodiment of the ink jet recording head of the present invention.

【図7】 本発明のインクジェット記録ヘッドの第2の
実施の形態における印字動作の一例の説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram of an example of a printing operation in a second embodiment of the ink jet recording head of the present invention.

【図8】 本発明のインクジェット記録ヘッドの第2の
実施の形態における印字動作の一例の説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram of an example of a printing operation in a second embodiment of the ink jet recording head of the present invention.

【図9】 本発明のインクジェット記録ヘッドの第1お
よび第2の実施の形態における第1の具体例の説明図で
ある。
FIG. 9 is an explanatory diagram of a first specific example in the first and second embodiments of the inkjet recording head of the present invention.

【図10】 本発明のインクジェット記録ヘッドの第1
および第2の実施の形態における第2の具体例の説明図
である。
FIG. 10 shows a first example of the ink jet recording head of the present invention.
FIG. 11 is an explanatory diagram of a second specific example according to the second embodiment.

【図11】 本発明のインクジェット記録ヘッドの第1
および第2の実施の形態における記録ヘッドの移動動作
の別の例の説明図である。
FIG. 11 shows a first example of the ink jet recording head of the present invention.
FIG. 11 is an explanatory diagram of another example of the movement operation of the recording head according to the second embodiment.

【図12】 フレネルレンズを用いた従来のインクジェ
ット記録ヘッドの一例を示す模式図である。
FIG. 12 is a schematic view showing an example of a conventional ink jet recording head using a Fresnel lens.

【図13】 ノズルに振動部材を設けた音響波集中方式
のインクジェット記録ヘッドの一例の断面図である。
FIG. 13 is a sectional view of an example of an ink jet recording head of an acoustic wave concentration type in which a vibration member is provided in a nozzle.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…記録ヘッド、12…ノズル、13…ガイドバー、
14…キャリッジ機構、15…被記録媒体、16…振動
方向、17…キャリッジ移動方向、18…微小振動部、
21…インク室、22…ノズル板、23…基板、24…
インク滴、25…接着剤、31…記録ヘッド、32…ノ
ズル、33…記録ドット、41…記録ヘッド、42…被
記録媒体、51…ノズル板、52…ノズル、53…イン
ク室、54…微小振動部、61…記録ヘッド、62…ノ
ズル、63…記録ドット、71,72…電極、73…被
記録媒体、74…インク滴、75…接続部材、76…イ
ンク供給路、77…保護膜、78…圧電素子、81…ラ
イン型記録ヘッド、82…被記録媒体。
11: recording head, 12: nozzle, 13: guide bar,
14 carriage mechanism, 15 recording medium, 16 vibration direction, 17 carriage movement direction, 18 minute vibration section,
21 ... ink chamber, 22 ... nozzle plate, 23 ... substrate, 24 ...
Ink droplets, 25 adhesive, 31 recording head, 32 nozzle, 33 recording dot, 41 recording head, 42 recording medium, 51 nozzle plate, 52 nozzle, 53 ink chamber, 54 minute Vibrating part, 61: recording head, 62: nozzle, 63: recording dot, 71, 72: electrode, 73: recording medium, 74: ink droplet, 75: connecting member, 76: ink supply path, 77: protective film, 78: piezoelectric element, 81: line type recording head, 82: recording medium.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 羽賀 浩一 神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーン テクなかい富士ゼロックス株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Koichi Haga 430 Border, Nakaicho, Ashigarakami-gun, Kanagawa Prefecture Inside Green Tech Nakai Fuji Xerox Co., Ltd.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 液体インクを飛翔させて記録を行なうイ
ンクジェット記録ヘッドにおいて、液体インクを保持す
るインク室と、該インク室の一部を構成するとともにノ
ズルを設けたノズル板と、前記液体インクにエネルギー
を与え前記ノズルからインク滴を吐出させるエネルギー
付与手段と、前記ノズル板を微小振動させる振動手段を
備え、該振動手段によってノズル板の位置を微小に移動
させながら記録を行なうことによって高密度の記録を行
なうことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
1. An ink jet recording head for performing recording by flying liquid ink, an ink chamber for holding the liquid ink, a nozzle plate forming a part of the ink chamber and having a nozzle, and Energy providing means for applying energy and ejecting ink droplets from the nozzles; and vibrating means for finely vibrating the nozzle plate. By performing recording while moving the position of the nozzle plate minutely by the vibrating means, high density recording is performed. An ink jet recording head for performing recording.
【請求項2】 前記エネルギー付与手段は、前記ノズル
板に設けられた前記ノズルにおいて前記液体インクの表
面および表面近傍に振動を加え該振動を集中させて液体
インクを飛翔させる振動発生手段であることを特徴とす
る請求項1に記載のインクジェット記録ヘッド。
2. The apparatus according to claim 1, wherein the energy applying unit is a vibration generating unit that applies vibration to the surface of the liquid ink and a vicinity of the surface in the nozzle provided on the nozzle plate, and concentrates the vibration to fly the liquid ink. The ink jet recording head according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記振動発生手段が、圧電性円筒状部材
または複数の圧電性部材によって構成されていることを
特徴とする請求項2に記載のインクジェット記録ヘッ
ド。
3. The ink jet recording head according to claim 2, wherein said vibration generating means is constituted by a piezoelectric cylindrical member or a plurality of piezoelectric members.
【請求項4】 前記ノズル板は、弾性変形可能な接続部
材によって本体に取り付けられていることを特徴とする
請求項1に記載のインクジェット記録ヘッド。
4. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the nozzle plate is attached to the main body by an elastically deformable connection member.
【請求項5】 液体インクを飛翔させて被記録媒体に付
着させ記録を行なうインクジェット記録装置において、
請求項1ないし4のいずれか1項に記載のインクジェッ
ト記録ヘッドと、該インクジェット記録ヘッドと前記被
記録媒体とを相対的に移動させる移動手段を有し、該移
動手段は前記インクジェット記録ヘッドを前記振動手段
が前記ノズル板を微小振動させる方向とほぼ直交する方
向に少なくとも移動させて記録を行なうことを特徴とす
るインクジェット記録装置。
5. An ink jet recording apparatus which performs recording by causing liquid ink to fly and adhere to a recording medium,
5. An ink jet recording head according to claim 1, further comprising a moving unit for relatively moving the ink jet recording head and the recording medium, wherein the moving unit moves the ink jet recording head. An ink jet recording apparatus, characterized in that recording is performed by moving a vibration means at least in a direction substantially perpendicular to a direction in which the nozzle plate is minutely vibrated.
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