JP2008194965A - Ink-jet head and ink-jet recording device - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a slanting injection and missing dot of an ink by preventing a bubble from generating in the ink in an ink channel with efficiently radiating a heat generated at actuating a printer head. <P>SOLUTION: An ink-jet head is equipped with a piezoelectric plate 7 having two or more grooves 11 provided with an electrode 12 on both side walls 10 in the longitudinal direction and a cover plate 8 for blocking the groove 11 of the piezoelectric plate 7. An insulating film of high thermal conductivity 13 is provided in the area covering at least the electrode 12 in the insides of two or more ink channels 14 which are surrounded with the groove 11 of the piezoelectric plate 7 and the cover plate 8, and material of high thermal conductivity is attached to the cover plate 8. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明はインクジェット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。   The present invention relates to an ink jet head and an ink jet recording apparatus.

従来、複数のノズルからインクジェットを吐出させるインクジェットヘッドを用いて、被記録媒体に文字や画像を記録するインクジェット記録装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。インクジェット記録装置のインクジェットヘッドは、複数の溝を有する圧電セラミックスプレートの溝をカバープレートによって覆うことにより、相互に独立した複数のインク流路を備えている。各インク流路の両側壁には、長手方向に沿って一対の電極と絶縁膜が配置され、これら電極に加える電位によって側壁を弾性変形させ、ポンプ効果によってインク流路内のインクをノズルから射出することができるようになっている。   2. Description of the Related Art Conventionally, an ink jet recording apparatus that records characters and images on a recording medium using an ink jet head that ejects ink jets from a plurality of nozzles is known (see, for example, Patent Document 1). An ink jet head of an ink jet recording apparatus includes a plurality of independent ink flow paths by covering a groove of a piezoelectric ceramic plate having a plurality of grooves with a cover plate. A pair of electrodes and an insulating film are arranged along the longitudinal direction on both side walls of each ink flow path, and the side walls are elastically deformed by a potential applied to these electrodes, and ink in the ink flow path is ejected from the nozzles by a pump effect. Can be done.

これらの電極は、インクに対する耐薬品性を有する樹脂製の保護膜によって被覆される。
特開２００１−２１２９５９号公報 These electrodes are covered with a resin protective film having chemical resistance to ink.
JP 2001-212959 A

しかしながら、一般に絶縁膜は熱伝導率が低く放熱性が悪いためインクジェットヘッドの駆動とともにインクが高温になり気泡が発生する原因となる。すなわち、インク内に気泡が発生すると、印刷時に、インクの流動と共に気泡が移動してノズルから射出される場合があり、インクがノズルから斜めに射出されてしまったり、インクが射出されないことによるドット抜けを起こしたりするという問題がある。   However, since the insulating film generally has low thermal conductivity and poor heat dissipation, the ink becomes hot as the ink jet head is driven, causing bubbles to be generated. In other words, when bubbles are generated in the ink, during printing, the bubbles may move with the flow of the ink and be ejected from the nozzles, and the ink may be ejected diagonally from the nozzles, or the ink may not be ejected. There is a problem of causing omission.

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、インク流路内へのインクヘッド駆動の過負荷時にインクヘッドが高温となりインク内部に気泡が発生することを未然に防止して、インクの斜め射出やドット抜けを防止することができるインクジェット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している。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and prevents the ink head from becoming hot at the time of overloading of the ink head driving into the ink flow path and generating bubbles in the ink. It is an object of the present invention to provide an ink jet head and an ink jet recording apparatus that can prevent oblique ejection and dot dropout.

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。   In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.

本発明は、両側壁に長手方向に沿って電極が設けられた複数の溝を有する圧電プレートと、該圧電プレートの前記溝を閉塞するカバープレートとを備え、前記圧電プレートの前記溝と前記カバープレートとで囲まれる複数のインク流路内面の少なくとも前記電極を被覆する領域に、熱伝導率の高い絶縁膜が設けられ、前記カバープレートに熱伝導率の高い材料が設けられているインクジェットヘッドを提供する。   The present invention includes a piezoelectric plate having a plurality of grooves each having an electrode provided in a longitudinal direction on both side walls, and a cover plate that closes the grooves of the piezoelectric plate, and the grooves of the piezoelectric plate and the cover An ink jet head in which an insulating film having a high thermal conductivity is provided at least in an area covering the electrodes on the inner surfaces of a plurality of ink flow paths surrounded by a plate, and a material having a high thermal conductivity is provided on the cover plate. provide.

本発明によれば、圧電プレートの溝とカバープレートとで囲まれるインク流路内にインクを充填し、溝の両側壁に設けられた電極に電位を加えると、側壁が弾性変形させられて、ポンプ効果によってインク流路内のインクが射出される。電極を被覆する領域に保護膜が設けられているので、インクに対する耐薬品性が向上され、電極の健全性が維持される。この場合に、熱伝導性の高い絶縁膜とカバープレートにより構成されているので、インクジェットヘッドが高温になり流路内のインクも高温になる事が防止される、したがって、インク流路のインクに気泡が残ることがない。その結果、インクが斜めに射出されてしまったり、ドット抜けを生じたりする不都合の発生を防止することができる。   According to the present invention, when ink is filled in the ink flow path surrounded by the groove of the piezoelectric plate and the cover plate and a potential is applied to the electrodes provided on both side walls of the groove, the side wall is elastically deformed, Ink in the ink flow path is ejected by the pump effect. Since the protective film is provided in the region covering the electrode, the chemical resistance to the ink is improved and the soundness of the electrode is maintained. In this case, since the insulating film having high thermal conductivity and the cover plate are used, it is possible to prevent the ink jet head from becoming high temperature and the ink in the flow path from becoming high temperature. No bubbles remain. As a result, it is possible to prevent inconveniences such as ink being ejected obliquely or dot missing.

上記発明においては、前記絶縁膜とカバープレートが熱伝導率の高い無機物を備えることが好ましい。   In the said invention, it is preferable that the said insulating film and a cover plate are equipped with an inorganic substance with high heat conductivity.

また、上記発明においては、前記無機物が窒化物、酸化物、炭化物などのセラミックからなることとしてもよい。   Moreover, in the said invention, the said inorganic substance is good also as consisting of ceramics, such as nitride, an oxide, and a carbide | carbonized_material.

また、本発明は、上記いずれかのインクジェットヘッドを備えるインクジェット記録装置を提供する。   Moreover, this invention provides an inkjet recording device provided with one of the said inkjet heads.

本発明によれば、インクジェットヘッドのインク流路内においてインクに気泡が発生することが防止されるので、気泡によるインクの斜め射出やドット抜けの発生を防止して、印字品質を向上することができる。   According to the present invention, since bubbles are prevented from being generated in the ink in the ink flow path of the ink jet head, it is possible to prevent the ink from being obliquely ejected and the occurrence of missing dots, thereby improving the print quality. it can.

本発明によれば、インクジェットヘッド駆動の過負荷時にインクジェットヘッドが高温になり、インク流路内のインクが高温になるのを防ぎ、気泡が発生することを未然に防止して、インクの斜め射出やドット抜けを防止することができるという効果を奏する。   According to the present invention, when the inkjet head is overloaded, the inkjet head becomes hot, prevents the ink in the ink flow path from becoming hot, prevents bubbles from occurring, and ejects ink obliquely. And dot missing can be prevented.

本発明の一実施形態に係るインクジェットヘッド１およびインクジェット記録装置２について、図１〜図７を参照して以下に説明する。   An ink jet head 1 and an ink jet recording apparatus 2 according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

本実施形態に係るインクジェットヘッド１は、図１に示されるように、インクジェットヘッドチップ３と、該インクジェットヘッドチップ３内にインクを導入する流路基板４と、インクジェットヘッドチップ３を駆動する駆動回路等が搭載された配線基板５とを有している。   As shown in FIG. 1, the inkjet head 1 according to this embodiment includes an inkjet head chip 3, a flow path substrate 4 that introduces ink into the inkjet head chip 3, and a drive circuit that drives the inkjet head chip 3. Etc. are mounted on the wiring board 5.

これらの各部材は、アルミニウム等でできたベースプレート６に固定されている。これら部材どうしは熱伝導性のよい接着剤や両面テープ等で結合されている。   Each of these members is fixed to a base plate 6 made of aluminum or the like. These members are joined together by an adhesive having a good thermal conductivity, a double-sided tape, or the like.

インクジェットヘッドチップ３は、図２に示されるように、熱伝導率８Ｗ／（ｍ・Ｋ）であるＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸塩）等からなる圧電プレート７と、熱伝導率１２０
Ｗ／（ｍ・Ｋ）であるＡｌＮ（窒化アルミ）からなるカバープレート８と、ポリイミドからなるノズルプレート９とを備えている。 As shown in FIG. 2, the inkjet head chip 3 includes a piezoelectric plate 7 made of PZT (zirconate titanate) having a thermal conductivity of 8 W / (m · K), and a thermal conductivity of 120.
A cover plate 8 made of AlN (aluminum nitride) that is W / (m · K) and a nozzle plate 9 made of polyimide are provided.

圧電プレート７には、平行に配列された側壁１０によって相互に区画された複数の溝１１が設けられている。各溝１１の長手方向の一端は圧電プレート７の一端面７ａまで延びており、他端は、他端面７ｂまで延びることなく途中位置において深さが徐々に浅くなっている。   The piezoelectric plate 7 is provided with a plurality of grooves 11 partitioned from each other by side walls 10 arranged in parallel. One end in the longitudinal direction of each groove 11 extends to one end surface 7a of the piezoelectric plate 7, and the other end does not extend to the other end surface 7b, and the depth gradually decreases in the middle position.

各溝１１は、例えば、円板状のブレードを使用するダイサーにより形成され、深さが徐々に浅くなっている部分は、切断高さを変化させることにより形成されている。   Each groove 11 is formed by, for example, a dicer using a disk-shaped blade, and a portion where the depth is gradually reduced is formed by changing the cutting height.

また、各溝１１の幅方向の両側壁１０には、溝１１の開口側から深さ方向の途中位置まで、長手方向に延びる駆動電圧印加用の電極１２が形成されている。各電極１２は、蒸着により形成されている。そして電極と側壁の間に絶縁膜１３として熱伝導率３０Ｗ／（ｍ・Ｋ）であるアルミナを所望の場所に被覆するために、金属性の板をマスク材として使用し蒸着を行う。   In addition, on both side walls 10 in the width direction of each groove 11, an electrode 12 for applying a drive voltage is formed extending in the longitudinal direction from the opening side of the groove 11 to a middle position in the depth direction. Each electrode 12 is formed by vapor deposition. Then, in order to cover a desired place with alumina having a thermal conductivity of 30 W / (m · K) as an insulating film 13 between the electrode and the sidewall, vapor deposition is performed using a metallic plate as a mask material.

前記カバープレート８は、前記圧電プレート７の溝１１の開口側に接着され、圧電プレート７の一端面７ａ側の溝１１の開口を閉じ、インク流路１４を形成している。カバープレート８には、板厚方向に貫通形成された共通インク室１５が全ての溝１１に連絡するように溝１１の配列方向に延びて形成されている。   The cover plate 8 is bonded to the opening side of the groove 11 of the piezoelectric plate 7, closes the opening of the groove 11 on the one end surface 7 a side of the piezoelectric plate 7, and forms an ink flow path 14. The cover plate 8 is formed with a common ink chamber 15 penetratingly formed in the thickness direction so as to extend in the arrangement direction of the grooves 11 so as to communicate with all the grooves 11.

本実施形態に係るインクジェットヘッド１においては、図３に示されるように、圧電プレート７の溝１１とカバープレート８とにより区画形成された複数のインク流路１４内面にクロロ基を有する樹脂からなる保護膜１６が形成されている。保護膜１６は、例えば、クロロ基を有するポリ−モノクロロ−パラ−キシリレン、あるいは、ポリ−パラ−キシリレンをＣＶＤ（化学蒸着）で成膜することにより構成されている。   In the inkjet head 1 according to the present embodiment, as shown in FIG. 3, the inkjet head 1 is made of a resin having a chloro group on the inner surfaces of a plurality of ink flow paths 14 defined by the grooves 11 of the piezoelectric plate 7 and the cover plate 8. A protective film 16 is formed. The protective film 16 is formed, for example, by depositing poly-monochloro-para-xylylene having a chloro group or poly-para-xylylene by CVD (chemical vapor deposition).

この保護膜１６は優れた耐薬品性を有しているので、電極１２のインクによる腐食を防止することができるようになっている。   Since the protective film 16 has excellent chemical resistance, corrosion of the electrode 12 due to ink can be prevented.

前記ノズルプレート９は、前記インクジェットヘッドチップ３の圧電プレート７の一端面７ａ側に接合されている。ノズルプレート９には、圧電プレート７の溝１１の開口を閉じることにより形成された複数の独立したインク流路１４にそれぞれ対応する位置に、それぞれノズル開口９ａが備えられている。このノズルプレート９は、例えば、ポリイミドフィルムに、例えば、エキシマレーザ装置を用いてノズル開口９ａを形成したものである。また、ノズルプレート９の被記録媒体に対向することとなる面には、インクの付着等を防止するための撥水性を有する撥水膜（図示略）が形成されている。また、各インク流路１４のノズルプレート９に接触する先端から約２０μｍの範囲は前記保護膜１６が剥がされている。   The nozzle plate 9 is joined to the one end surface 7 a side of the piezoelectric plate 7 of the inkjet head chip 3. The nozzle plate 9 is provided with a nozzle opening 9 a at a position corresponding to each of a plurality of independent ink flow paths 14 formed by closing the opening of the groove 11 of the piezoelectric plate 7. For example, the nozzle plate 9 is formed by forming a nozzle opening 9a on a polyimide film using, for example, an excimer laser device. A water repellent film (not shown) having water repellency is formed on the surface of the nozzle plate 9 that faces the recording medium. Further, the protective film 16 is peeled off in a range of about 20 μm from the tip of each ink flow path 14 contacting the nozzle plate 9.

なお、本実施形態においては、圧電プレート７とカバープレート８との接合体の一端面の周囲にノズル支持プレート１６が配置されている。   In the present embodiment, the nozzle support plate 16 is disposed around one end surface of the joined body of the piezoelectric plate 7 and the cover plate 8.

インクジェットヘッドチップ３は、ノズルプレート９の外側面および圧電プレート７とカバープレート８との接合体にノズル支持プレート１７を嵌合接着することにより一体的に構成されている。   The inkjet head chip 3 is integrally configured by fitting and bonding a nozzle support plate 17 to the outer surface of the nozzle plate 9 and the joined body of the piezoelectric plate 7 and the cover plate 8.

前記流路基板４は、カバープレート８に接着され、前記共通インク室１５を閉塞する蓋として機能するとともに、該共通インク室１５内にインクを導く連結部１８を備えている。該連結部１８には図示しないインクタンクからインク供給管１９を介して供給されてくるインクを一時的に貯留する圧力調整部２０が接続されている。   The flow path substrate 4 is bonded to the cover plate 8, functions as a lid for closing the common ink chamber 15, and includes a connecting portion 18 that guides ink into the common ink chamber 15. A pressure adjusting unit 20 for temporarily storing ink supplied from an ink tank (not shown) through an ink supply pipe 19 is connected to the connecting unit 18.

前記配線基板５の表面には、図４に示されるように、駆動回路２１やその他の制御回路が設けられており、駆動回路２１の各端子と、インクジェットヘッドチップ３の各電極１２に接続する駆動線２２とが電気的に導通するようにワイヤボンディングあるいはワイヤレスボンディング等を介して接続されている。   As shown in FIG. 4, a drive circuit 21 and other control circuits are provided on the surface of the wiring substrate 5, and are connected to each terminal of the drive circuit 21 and each electrode 12 of the inkjet head chip 3. The drive line 22 is connected via wire bonding or wireless bonding so as to be electrically connected.

このような配線基板５上に設けられた駆動回路２１は、外部からの入力信号に基づいて、電極１２に駆動電圧を加えるようになっている。   The drive circuit 21 provided on such a wiring board 5 applies a drive voltage to the electrode 12 based on an input signal from the outside.

このように構成されたインクジェットヘッド１は、例えば、インクジェット記録装置２のキャリッジ２３に搭載して使用される。   The ink jet head 1 configured as described above is used by being mounted on the carriage 23 of the ink jet recording apparatus 2, for example.

ここで、インクジェット記録装置２について説明する。図５は、インクジェット記録装置２の概略斜視図である。   Here, the ink jet recording apparatus 2 will be described. FIG. 5 is a schematic perspective view of the inkjet recording apparatus 2.

図示するように、色毎に設けられた複数のインクジェットヘッド１と、このインクジェットヘッド１が主走査方向に複数併設されて搭載されたキャリッジ２３と、フレキシブルチューブからなるインク供給管１９を介してインクを供給するインクカートリッジ２４とを備え、キャリッジ２３は一対のガイドレール２５ａ，２５ｂの長軸方向に移動可能に搭載されている。また、ガイドレール２５ａ，２５ｂの一端側には駆動モータ２６が設けられており、この駆動モータ２６による駆動力が、当該駆動モータ２６に連結されたプーリ２７ａとガイドレール２５の他端側に設けられたプーリ２７ｂとの間に掛け渡されたタイミングベルト２８に伝わり、これによりタイミングベルト２８の所定の位置に固定されたキャリッジ２３が搬送されるようになっている。   As shown in the drawing, a plurality of ink-jet heads 1 provided for each color, a carriage 23 on which a plurality of ink-jet heads 1 are mounted side by side in the main scanning direction, and ink via an ink supply pipe 19 made of a flexible tube. The carriage 23 is mounted so as to be movable in the major axis direction of the pair of guide rails 25a and 25b. A drive motor 26 is provided on one end side of the guide rails 25a and 25b, and a driving force by the drive motor 26 is provided on the pulley 27a connected to the drive motor 26 and the other end side of the guide rail 25. It is transmitted to the timing belt 28 that is stretched between the pulley 27b and the carriage 23 that is fixed at a predetermined position of the timing belt 28 is thereby conveyed.

また、キャリッジ２３の搬送方向と直交する方向で、鎖線で示すケース２９の両端側には、ガイドレール２５に沿ってそれぞれ一対の搬送ローラ３０が設けられている。これらの搬送ローラ３０は、キャリッジ２３の下方に当該キャリッジ２３の搬送方向とは直交する方向に被記録媒体Ｓを搬送するものである。   A pair of transport rollers 30 are provided along the guide rails 25 on both ends of the case 29 indicated by chain lines in a direction orthogonal to the transport direction of the carriage 23. These transport rollers 30 transport the recording medium S below the carriage 23 in a direction orthogonal to the transport direction of the carriage 23.

そして、これらの搬送ローラ３０によって被記録媒体Ｓを送りつつキャリッジ２３をその方向とは直交する方向に走査することにより、インクジェットヘッド１によって被記録媒体Ｓ上に文字および画像等が記録されるようになっている。   The carriage 23 scans the carriage 23 in a direction orthogonal to the direction while feeding the recording medium S by the transport rollers 30 so that characters, images, and the like are recorded on the recording medium S by the inkjet head 1. It has become.

このように構成された本実施形態に係るインクジェットヘッド１の作用について以下に説明する。   The operation of the inkjet head 1 according to this embodiment configured as described above will be described below.

まず、インク吐出時および非吐出時の状態と駆動電圧との関係について、図６および図７を用いて説明する。   First, the relationship between the ink discharge state and non-discharge state and the drive voltage will be described with reference to FIGS.

ここで、吐出時とは、印刷動作中に選択的にインク滴を吐出させるノズル開口９ａに対して、対応する溝１１の側壁１０の両側に設けられている電極１２に駆動電圧を加えて、側壁１０を変形させ、対応するノズル開口９ａからインク滴を吐出させる状態のときをいう。   Here, the time of ejection means that a drive voltage is applied to the electrodes 12 provided on both sides of the side wall 10 of the corresponding groove 11 with respect to the nozzle openings 9a that selectively eject ink droplets during the printing operation, This refers to a state in which the side wall 10 is deformed and ink droplets are ejected from the corresponding nozzle openings 9a.

また、非吐出時とは、印刷動作中に選択的にインク滴を吐出させないノズル開口９ａに対応する溝１１の側壁１０の両側に設けられている電極１２に、駆動電圧が側壁１０の両側で同電位となるような駆動電圧を加えて、対応するノズル開口９ａからインク滴が吐出しない状態のときを言う。   In the non-ejection time, the drive voltage is applied to both sides of the side wall 10 on the electrodes 12 provided on both sides of the side wall 10 of the groove 11 corresponding to the nozzle openings 9a that do not selectively eject ink droplets during the printing operation. This refers to the state in which the ink droplets are not ejected from the corresponding nozzle openings 9a by applying a driving voltage that has the same potential.

図６は駆動電圧の波形図を示し、図７は、圧電プレート７の断面図を示している。   FIG. 6 shows a waveform diagram of the drive voltage, and FIG. 7 shows a cross-sectional view of the piezoelectric plate 7.

図７において、左側から右側に向かって、溝１１ａ、側壁１０ａ、溝１１ｂ、側壁１０ｂ…の順に配列されている。   7, grooves 11a, side walls 10a, grooves 11b, side walls 10b,... Are arranged in this order from the left side to the right side.

インクタンクからインク供給管１９を介して供給されてきたインクは、圧力調整部２０において一時的に貯留された後、圧力調整部２０に設けられたインク連通管３１から連結部１８を介してカバープレート８内の共通インク室１３に導かれ、該共通インク室１３内において全てのインク流路１４内に分配供給される。   The ink supplied from the ink tank through the ink supply pipe 19 is temporarily stored in the pressure adjustment unit 20 and then covered from the ink communication pipe 31 provided in the pressure adjustment unit 20 through the connection unit 18. The ink is guided to the common ink chamber 13 in the plate 8 and distributed and supplied to all the ink flow paths 14 in the common ink chamber 13.

この場合において、本実施形態に係るインクジェットヘッド１およびインクジェット記録装置２によれば、インク流路１４を形成するカバープレートと絶縁膜が、それぞれ熱伝導性の良い窒化アルミと酸化アルミによって構成されているので、インクジェットヘッドが過負荷時でもヘッド内部からの熱の放熱が速やかに行われ高温になる事がないため、インクの温度も上昇せずインク流路内に気泡が発生することが防止される。したがって、インク流路１４内のインクに気泡が残ることが防止される。   In this case, according to the ink jet head 1 and the ink jet recording apparatus 2 according to the present embodiment, the cover plate and the insulating film that form the ink flow path 14 are made of aluminum nitride and aluminum oxide having good thermal conductivity, respectively. Therefore, even when the inkjet head is overloaded, heat is radiated from the inside of the head quickly and does not reach a high temperature, preventing the ink temperature from rising and preventing bubbles from forming in the ink flow path. The Therefore, bubbles are prevented from remaining in the ink in the ink flow path 14.

ここで、インクジェットヘッド１の動作原理について説明する。   Here, the operation principle of the inkjet head 1 will be described.

インクを吐出する前の状態においては、図６(i)および図７(i)に示されるように、駆動電圧が電極１２ａ，１２ｂ，…に加えられていないので、側壁１０ａ，１０ｂ，…の変形はなく、したがって、インクが全てのインク流路１４ａ，１４ｂ，…内に充填された状態に維持される。   In the state before ink ejection, as shown in FIGS. 6 (i) and 7 (i), the drive voltage is not applied to the electrodes 12a, 12b,..., So that the side walls 10a, 10b,. There is no deformation, and therefore, ink is maintained in a state where all the ink flow paths 14a, 14b,.

図６(ii)に示されるように、溝１１ｂの電極１２ｂに正の駆動電圧を加え、その他の溝１１ａ，１１ｃ，…の電極１２ａ，１２ｃ，…に負の駆動電圧を加えることにより、図７(ii)に示されるように、溝１１ｂの両側壁１０ａ，１０ｂを選択的に変形させることができる。これは、ＰＺＴからなる側壁１０ａ，１０ｂが上下方向に分極されており、駆動電圧を加えると歪むためである。   6 (ii), by applying a positive drive voltage to the electrode 12b of the groove 11b and applying a negative drive voltage to the electrodes 12a, 12c,... Of the other grooves 11a, 11c,. 7 (ii), the side walls 10a and 10b of the groove 11b can be selectively deformed. This is because the side walls 10a and 10b made of PZT are vertically polarized and are distorted when a driving voltage is applied.

さらに具体的には、溝１１ｂの電極１２ｂに正の駆動電圧を加え、その他の電極１２ａ，１２ｃ，…には負の駆動電圧を加えることとすると、図７(ii)に示されるように、溝１１ｂの側壁１０ａが溝１１ａ側に、側壁１０ｂが溝１１ｃ側にそれぞれ突出するように変形する。このようにして両側壁１０ａ，１０ｂが変形した溝１１ｂの容積は増加する。したがって、インク室１３内からインク流路１４ｂ内に供給されるインク量が増加し、インクの吐出準備が行われることになる。   More specifically, when a positive drive voltage is applied to the electrode 12b of the groove 11b and a negative drive voltage is applied to the other electrodes 12a, 12c,..., As shown in FIG. The groove 11b is deformed so that the side wall 10a protrudes toward the groove 11a and the side wall 10b protrudes toward the groove 11c. In this way, the volume of the groove 11b in which the side walls 10a and 10b are deformed increases. Accordingly, the amount of ink supplied from the ink chamber 13 to the ink flow path 14b increases, and ink ejection preparation is performed.

次に、図６(iii)に示されるように、溝１１ｂを除く全て溝１１ａ，１１ｃ，…の電極１２ａ，１２ｃ，…に正の駆動電圧を加え、溝１１ｂの電極１２ｂには負の駆動電圧を加えることとすると、図７(iii)に示されるように、側壁１０ａ，１０ｂがいずれも溝１１ｂ側に突出するように変形し、インク流路１４ｂ内の容積を減少させる。これにより、インク流路１４ｂ内の圧力が増加して、当該インク流路１４ｂに対応するノズルプレート９のノズル開口９ａからインクが吐出されることになる。   Next, as shown in FIG. 6 (iii), a positive drive voltage is applied to the electrodes 12a, 12c,... In all the grooves 11a, 11c,. When a voltage is applied, as shown in FIG. 7 (iii), the side walls 10a and 10b are deformed so as to protrude toward the groove 11b, thereby reducing the volume in the ink flow path 14b. As a result, the pressure in the ink flow path 14b increases, and ink is ejected from the nozzle openings 9a of the nozzle plate 9 corresponding to the ink flow path 14b.

そして、インクがインク流路１４ｂから吐出された後には、図６(iv)および図７(iv)に示されるように全ての電極１２ａ，１２ｂ，…に駆動電圧を加えないことにより、側壁１０ａ，１０ｂが元の形状に戻る。   After the ink is ejected from the ink flow path 14b, as shown in FIGS. 6 (iv) and 7 (iv), the drive voltage is not applied to all the electrodes 12a, 12b,. , 10b returns to the original shape.

同様にして、図６(v)〜(vii)および図７(v)〜(vii)に示されるように、溝１１ｃにより構成されるインク流路１４ｃの容積を増加させた後に減少させることで溝１１ｃに対応するノズル開口９ａからインクを吐出させる。その後、図６(viii)〜および図７(viii)〜に示されるように、溝１１ｄにより構成されるインク流路１４ｄの容積を増加させた後に減少させることで溝１１ｄに対応するノズル開口９ａからインクを吐出させる。   Similarly, as shown in FIGS. 6 (v) to (vii) and FIGS. 7 (v) to (vii), the volume of the ink flow path 14c constituted by the groove 11c is increased and then decreased. Ink is ejected from the nozzle openings 9a corresponding to the grooves 11c. Thereafter, as shown in FIGS. 6 (viii) to 7 (viii), the nozzle opening 9a corresponding to the groove 11d is decreased by increasing and then decreasing the volume of the ink flow path 14d constituted by the groove 11d. Ink is ejected from the ink.

これらの駆動電圧は、インクジェットヘッド１の各部の寸法やインクの特性により異なるが、一般的には数μｓ〜数１０μｓのパルス幅のパルス信号である。したがって、各電極１２ａ，１２ｂ，…に対して、予め定められたパターンのパルス状の駆動電圧を加えることにより、各インク流路１４ａ，１４ｂ，…に対応するノズル開口９ａから選択的にインクを吐出させることができる。   These driving voltages are generally pulse signals having a pulse width of several μs to several tens of μs, although they vary depending on the dimensions of the respective parts of the inkjet head 1 and ink characteristics. Therefore, by applying a pulse-shaped drive voltage of a predetermined pattern to each electrode 12a, 12b,..., Ink is selectively applied from the nozzle openings 9a corresponding to the respective ink flow paths 14a, 14b,. Can be discharged.

この場合において、本実施形態においては、インク流路１４内に気泡が発生することが防止されているので、インクと共にノズル開口９ａから気泡が吐出される際に生ずるインクの斜め射出や、気泡のみがノズル開口９ａから射出されてしまうことによるドット抜け等の不都合の発生を未然に防止することができる。したがって、本実施形態に係るインクジェットヘッド１によれば、所望のノズル開口９ａから適正にインクを射出させることができ、このようなインクジェットヘッド１を有するインクジェット記録装置２によれば、印字品質を向上することができるという利点がある。   In this case, in the present embodiment, since bubbles are prevented from being generated in the ink flow path 14, the ink is ejected obliquely when bubbles are ejected from the nozzle openings 9a together with the ink, or only the bubbles are generated. It is possible to prevent inconveniences such as missing dots due to being ejected from the nozzle openings 9a. Therefore, according to the inkjet head 1 according to the present embodiment, ink can be appropriately ejected from the desired nozzle opening 9a, and according to the inkjet recording apparatus 2 having such an inkjet head 1, the print quality is improved. There is an advantage that you can.

なお、本実施形態に係るインクジェットヘッド１およびインクジェット記録装置２においては、圧電プレート７の溝１１とカバープレート８とにより囲まれるインク流路１４の内面全体に保護膜１６を設けることとしたが、これに代えて、電極１２の耐薬品性向上の観点からは、少なくとも電極１２のみを被覆するように保護膜１６を設けることにしてもよいことは言うまでもない。   In the inkjet head 1 and the inkjet recording apparatus 2 according to the present embodiment, the protective film 16 is provided on the entire inner surface of the ink flow path 14 surrounded by the groove 11 of the piezoelectric plate 7 and the cover plate 8. Instead of this, it goes without saying that the protective film 16 may be provided so as to cover at least the electrode 12 from the viewpoint of improving the chemical resistance of the electrode 12.

以上の様に形成したインクジェットヘッドではプリンターヘッド駆動時に発生する熱を効率よく放熱することで、インク流路１４内のインクに気泡が発生することを未然に防止して、インクの斜め射出やドット抜けを防止することができ、印字品質を向上することができる。   In the ink jet head formed as described above, the heat generated when the printer head is driven is efficiently radiated to prevent the occurrence of bubbles in the ink in the ink flow path 14, and the oblique ejection of ink and dots Omission can be prevented, and print quality can be improved.

本発明の一実施形態に係るインクジェットヘッドを示す斜視図である。1 is a perspective view showing an inkjet head according to an embodiment of the present invention. 図１のインクジェットヘッドのインクジェットヘッドチップを示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the inkjet head chip of the inkjet head of FIG. 図２のインクジェットヘッドチップの圧電プレートを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the piezoelectric plate of the inkjet head chip of FIG. 図１のインクジェットヘッドの駆動回路とインクジェットヘッドチップとの配線の接続を示す概略図である。It is the schematic which shows the connection of the wiring of the drive circuit of an inkjet head of FIG. 1, and an inkjet head chip. 図１のインクジェットヘッドを備える本実施形態に係るインクジェット記録装置を概略的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows roughly the inkjet recording device which concerns on this embodiment provided with the inkjet head of FIG. 図１のインクジェットヘッドの駆動電圧の一例を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows an example of the drive voltage of the inkjet head of FIG. 図６の波形図による動作を示す圧電プレートの概略的な断面図である。It is a schematic sectional drawing of the piezoelectric plate which shows the operation | movement by the waveform diagram of FIG. 本発明のインクジェットヘッドの圧電プレートの変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of the piezoelectric plate of the inkjet head of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ インクジェットヘッド
２ インクジェット記録装置
３ インクジェットヘッドチップ
４ 流路基板
５ 配線基板
６ ベースプレート
７ 圧電プレート
８ カバープレート
９ ノズルプレート
１０，１０ａ，１０ｂ，… 側壁
１１，１１ａ，１１ｂ，… 溝
１２，１２ａ，１２ｂ，… 電極
１３ 絶縁膜
１４，１４ａ，１４ｂ，… インク流路
１５ 共通インク室
１６ 保護膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inkjet head 2 Inkjet recording device 3 Inkjet head chip 4 Flow path board 5 Wiring board 6 Base plate 7 Piezoelectric plate 8 Cover plate 9 Nozzle plate 10, 10a, 10b, ... Side wall 11, 11a, 11b, ... Groove 12, 12a, 12b Electrode 13 Insulating film 14, 14a, 14b, ... Ink flow path 15 Common ink chamber 16 Protective film

Claims (5)

両側壁に長手方向に沿って絶縁膜と電極が設けられた複数の溝を有する圧電プレートと、該圧電プレートの前記溝を閉塞するカバープレートとを備え、
前記圧電プレートの前記溝と前記カバープレートとで囲まれる複数のインク流路内面の少なくとも前記電極を被覆する領域に、樹脂からなる保護膜が設けられているインクジェットヘッド。 A piezoelectric plate having a plurality of grooves provided with insulating films and electrodes along the longitudinal direction on both side walls, and a cover plate for closing the grooves of the piezoelectric plate,
An inkjet head in which a protective film made of a resin is provided in at least a region of the inner surface of a plurality of ink flow paths surrounded by the groove and the cover plate of the piezoelectric plate that covers the electrode. 前記絶縁膜が無機物で被覆されている請求項１に記載のインクジェットヘッド。   The inkjet head according to claim 1, wherein the insulating film is coated with an inorganic material. 前記溝を閉塞するカバープレートが無機物で被覆されている請求項１に記載のインクジェットヘッド。   The inkjet head according to claim 1, wherein a cover plate that closes the groove is coated with an inorganic substance. 前記無機物が窒化物、酸化物、炭化物のいずれか又は複数の材料から構成されている請求項２または３に記載のインクジェットヘッド   The inkjet head according to claim 2 or 3, wherein the inorganic material is made of any one or a plurality of materials of nitride, oxide, and carbide. 請求項１から請求項４のいずれかに記載のインクジェットヘッドを備えるインクジェット記録装置。   An inkjet recording apparatus provided with the inkjet head in any one of Claims 1-4.

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