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CN1676332A - 液体喷出装置 - Google Patents

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CN1676332A
CN1676332A CNA2005100627790A CN200510062779A CN1676332A CN 1676332 A CN1676332 A CN 1676332A CN A2005100627790 A CNA2005100627790 A CN A2005100627790A CN 200510062779 A CN200510062779 A CN 200510062779A CN 1676332 A CN1676332 A CN 1676332A
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piezoelectric
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drive electrode
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广田淳
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Brother Industries Ltd
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Abstract

一种液体喷出装置,其由在压电陶瓷层(14)之上形成多个驱动电极(15)并纵横规则排列多个压电变位元件(16)的压电执行元件(11)、和形成有多个存在液体喷出口(22)的液体加压室(23)的流路部件(21)构成,压电执行元件(11)以对齐液体加压室(23)与驱动电极(15)的位置的方式被安装在流路部件(21)之上。多个压电变位元件(16)被纵向排列N行(N≥4),横向的点密度为300dpi以上,横向的驱动电极(15)的配置间隔A与纵向的驱动电极(15)的配置间隔B之比(B/A)为0.95~1.5,并在将相邻的驱动电极(15)间的最小距离设为D时,满足D≥0.15A。据此,能够抑制串扰。

Description

液体喷出装置
技术领域
本发明涉及一种液体喷出装置,更详细地讲,涉及一种适合于印刷头和用于粘接剂或墨等的精密喷出、液体传送等的泵等中的液体喷出装置,其中上述印刷头可以是在从细微的液体喷出口喷出墨滴来印刷文字的各种打印机、记录仪、传真机、在印花或窑业领域用于形成花纹等的印刷机等记录装置中使用的印刷头。
背景技术
以前,作为利用压电陶瓷的制品,例如有压电执行元件、过滤器、压电谐振器(包括振荡器)、超声波振动器、超声波马达、压电传感器、压力泵等。其中,压电执行元件,由于对电信号的响应速度非常高、达到10-6秒台,所以被应用于半导体制造装置的XY工作台的定位用的压电执行元件或喷墨式的记录装置的液体喷出装置(印刷头)的压电执行元件等。
作为装在该喷墨式的记录装置的液体喷出装置,一般已知下面两种方式:其一是在填充墨的液体加压室内具有作为加压机构的加热器,由加热器加热墨使之沸腾,再利用在液体加压室内产生的气泡来加压墨使之从液体喷出口喷出墨滴的热印刷头方式;其二是通过压电执行元件的压电变位元件使填充墨的液体流路的一部分壁弯曲变位,而机械地加压液体加压室内的墨使之从液体喷出口喷出墨滴的压电方式。
其中,压电方式的液体喷出装置构成如下:在具备液体导入口、液体加压室以及液体喷出口的流路部件之上对齐液体加压室与压电变位元件的位置地安装由压电陶瓷层和配置在该压电陶瓷层两面上的电极形成了多个压电变位元件的压电执行元件,其中的压电陶瓷层由包含钛酸锆酸铅(PZT)等Pb的钙钛矿系压电陶瓷等构成。而且,从压电变位元件的两面施加驱动电压使压电变位元件变位而从液体喷出口喷出微小的墨滴。(例如,参照特开平11-34321号公报)。
另外,在特开2003-154646号公报中提出了如下方案的喷墨头:排列配置4~10~列液体加压室,在喷墨头的向主扫描方向的1路线(path)的扫描上副扫描方向的点密度为300dpi(点/英寸)以上。根据该喷墨头,可使喷墨头小型化的同时,也能够实现点的高密度化。
但是,特开2003-154646号公报中记载的液体喷出装置,由于布设有用于向相邻的压电变位元件之间施加驱动电压的布线(引出电线),所以,在压电变位元件间过近时,存在压电变位元件与引出电极接触而导致导通不良的危险性。另外,在相邻的压电变位元件过近时,随着一个压电变位元件的变位而会引起相邻的压电变位元件的变位,影响喷出的墨滴的速度等使画质降低,即存在所谓的串扰(cross talk)影响变大的问题。
此外,在特开2003-154646号公报记载的液体喷出装置中,若更加高密度地配置点密度(例如从300dpi加到600dpi的情况),则减小压电变位元件的驱动部分的面积、空出相邻的压电变位元件间的间隙,在该间隙通相邻列的引出电极。但是,在驱动部分的面积过小时,压电变位元件的变位变小,由于串扰的影响使墨滴的喷出速度降低,因此存在命中精度降低、引起画质变差的问题。因而,高密度化也是有限度的。另外,为了不引起喷出速度的降低,而需要提高驱动电压,这样就会产生消耗电力的增加。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种能够抑制串扰的液体喷出装置。
本发明人为了实现上述目的,经过反复认真研究发现:通过将压电变位元件的行数N设为4行以上的同时、以规定的条件排列配置构成压电变位元件的驱动电极,从而能防止每行的压电变位元件的配置间隔过小,能够以适当的间隔配置多个驱动电极,因此,可维持横向点密度为300dpi以上的较高值,并且,能够抑制串扰的产生,据此结果完成本发明。
本发明的液体喷出装置,基本上由在压电陶瓷层之上形成多个驱动电极并纵横规则排列多个压电变位元件的压电执行元件、和形成有多个设置了液体喷出口的液体加压室的流路部件构成,并且,上述压电执行元件以对齐上述液体加压室与上述驱动电极的位置的方式被安装在流路部件之上。在本发明中,上述多个压电变位元件被纵向排列N行(N≥4),上述横向的点密度为300dpi以上,上述横向的上述驱动电极的配置间隔A与上述纵向的上述驱动电极的配置间隔B之比(B/A)为0.95~1.5,并且,在将相邻的上述驱动电极间的最小距离设为D时,满足D≥0.15A。
即,由于如上述那样配置压电变位元件,所以能够得到较高的点密度,同时还能够防止相邻的压电变位元件过度接近而可抑制串扰。另外,通过防止相邻的压电变位元件过度接近,而也能够防止压电变位元件与靠近的布线接触产生导通不良的情形。并且,由于能够高效地配置压电变位元件,所以可抑制压电变位元件的配置间隔过度扩大,而能够防止液体喷出装置大型化。
本发明的上述压电变位元件,优选:在每行以20~120个/英寸的比例排列。另外,优选:本发明的上述压电变位元件被呈交错状排列,上述压电执行元件的上述纵向的长度X与上述横向的长度Y之比(Y/X)为1.2以上。
作为装在本发明的液体喷出装置中的上述压电执行元件,例如列举出层叠体,该层叠体是通过在振动板之上依次层叠公用电极、压电陶瓷层及驱动电极而成的。在该层叠体中,压电变位元件由上述公用电极、驱动电极以及位于该二个电极之间的压电陶瓷层构成。
在使用这样的压电执行元件后,可减薄由公用电极、压电陶瓷层及驱动电极构成的部分的厚度,能够减薄包括振动板在内的整体厚度,因此,即使使用d31振动模式也能够得到较大的变位。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的印刷头的俯视图。
图2是表示本发明的一实施方式的印刷头的仰视图。
图3是图1的Z-Z线剖面图。
图4是表示本发明的另一实施方式的印刷头的俯视图。
图5是表示本发明的再一实施方式的印刷头的俯视图。
图6是表示本发明的又一实施方式的印刷头的俯视图。
具体实施方式
以下,参照附图,以适用于喷墨式的印刷头的情况为例对本发明的液体喷出装置详细地进行说明。图1是表示本发明的一实施方式的印刷头的俯视图,图2是其仰视图,图3是图1的Z-Z线剖面图。
如图3所示,印刷头(液体喷出装置)31由压电执行元件11和流路部件21构成。流路部件21,具备设有液体喷出口22的多个液体加压室23。压电执行元件11,对齐液体加压室23与驱动电极15的位置地利用粘接层粘接在该流路部件21之上。
压电执行元件11由将公用电极13、压电陶瓷层14及驱动电极15依次层叠在振动板12之上而成的层叠体构成。这样设置,即使使用d31振动模式也能够得到较大的变位。如图1所示,在各驱动电极15的一端设置用于连接驱动电压施加用的外部布线的焊盘部15a。各液体加压室23由隔壁24相隔开。
在该压电执行元件11中纵横交错排列由公用电极13、驱动电极15以及位于它们之间的压电陶瓷层14构成的多个压电变位元件16。压电变位元件16纵向排列N行(在图1、2的情况中,N=4)、横向排列M列。另外,流路部件21的各液体加压室23分别排列配置在与各液体加压室23对应的位置。此外,液体喷出口22被形成在各液体加压室23的大致中央附近,如图2所示,纵横交错排列在印刷头31的底面侧。
各压电变位元件16通过在公用电极13与驱动电极15之间施加电压而与振动板12一同弯曲变形,对液体加压室23内进行加压。据此,对经由液体导入口(未图示)导入到液体加压室23内的墨进行加压,从液体喷出口22喷出墨滴。
印刷头31也可以适用于串行印刷头(serial head)及行式印刷头(linehead)中任一种。在将印刷头31用作串行印刷头时,纵方向(方向S)及其反方向为印刷头31的主扫描方向,与该主扫描方向垂直的副扫描方向(方向t)为记录介质(印刷纸等)的扫描方向。另一主面在将印刷头31用作行式印刷头时,纵方向为记录介质的主扫描方向,印刷头31被固定。列数M可以根据印刷头的种类(串行印刷头或行式印刷头)、记录介质的最大尺寸等适当设定。行数N为4以上、优选为4~150。
本发明的液体喷出装置,其特征在于:压电变位元件的行数N为4以上、横向的分辨率(点密度)为300dpi以上、优选为600dpi以上,横向驱动电极15的配置间隔A与纵向驱动电极15的配置间隔B之比(B/A)为0.95~1.5,并且,相邻的驱动电极15之间的最小距离D满足D≥0.15A。
例如,在如上述印刷头31那样行数N为4时,为了以在向纵向的1次扫描中横向的分辨率为300dpi的方式进行印字,需要在各行以75个/英寸的配置间隔排列压电变位元件16。即,横向并排设置的驱动电极15的配置间隔A以0.3387mm(25.4/75=0.3387)的间隔形成。其中所需说明的是,所谓“纵向的1次扫描”,在串行印刷头时是指印刷头31向方向S的1次扫描,在行式印刷头时是指记录介质向方向S的1次扫描。
这样,在行数N为4的情况下,每个行以75个/英寸的比例排列压电变位元件16,但如果行数N及或横向的分辨率变化,则可以与其对应地改变每个行的压电变位元件16的配置比例。该每个行的压电变位元件16的配置比例优选为20~120个/英寸、更优选为20~90个/英寸的范围内。在这种情况下,在向方向S的1次扫描中每个行能够印字的副扫描方向的分辨率为20dpi(点间隔1.27mm)~90dpi(点间隔0.28mm)。据此,不用过于加大电极间的间距,能够利用以往的工艺廉价且简单地制造。即,由于能够扩大相邻的压电变位元件间的间隔,所以可适用例如丝网印刷法等以往的低成本的压膜电极形成法。
另一方面,纵向的驱动电极15的配置间隔B可以按(B/A)的比值为上述范围内的方式进行设定。例如,在纵横向均等地配置压电变位元件16时,可以将配置间隔B设成与横向的配置间隔A相同的0.3387mm[(B/A)=1]。在配置间隔B过小时,由于相邻行的压电变位元件16过近,所以串扰的影响变大。相反,若配置间隔B过大、(B/A)超过1.5,则印刷头31的纵向的长度变大、印刷头大型化,难操作、或维修性能变差。并且,各驱动电极15以相邻的驱动电极间的最小距离D满足D≥0.15A的关系的方式配置是很重要的。据此,可减小串扰的影响,而且能够实现印刷头的小型化。
另外,压电执行元件11的纵向的长度X与横向的长度Y的比(Y/X)优选为1.2以上、更优选为2以上。据此,在记录介质的与主扫描方向垂直的副扫描方向上并排设置多个压电执行元件11构成行式印刷头时也能够有助于印刷头31的小型化。
作为压电陶瓷层14可使用显示压电性的陶瓷,具体地讲,可以列举出含有以下化合物的物质。即:Bi层状化合物(层状钙钛矿型化合物)、钨青铜型化合物、以及Nb系钙钛矿型化合物[铌酸钠等铌酸碱金属化合物(NAC)、铌酸钡等铌酸碱土金属化合物(NAEC)]、镁铌酸铅(PMN系)、镍铌酸铅(PNN系)、含有Pb的锆酸钛酸铅(PZT)、钛酸铅等钙钛矿型化合物。
其中,尤其优选至少含有Pb的钙钛矿型化合物。例如优选含有以下化合物的物质,即:镁铌酸铅(PMN系)、镍铌酸铅(PNN系)、含有Pb的锆酸钛酸铅(PZT)、钛酸铅等钙钛矿型化合物。尤其,优选:作为A部位(site)的构成元素含有Pb,且作为B部位的构成元素含有Zr及Ti。通过这样的组成,可得到具有较高的压电常数的压电陶瓷层14。其中,含有Pb的锆酸钛酸铅、钛酸铅出于附加较大的变位的考虑优选。
作为上述钙钛矿型结晶的一例,适合使用PbZrTiO3。另外,也可以混合其他氧化物,并且,作为副成分,只要在不会给特性带来不良影响的范围内可以在A部位及/或B部位置换成其他元素。例如,作为副成分也可以是添加了Zn、Sb、Ni及Te的Pb(Zn1/3Sb2/3)O3及Pb(Zn1/2Te1/2)O3的固溶体。
另外,作为上述钙钛矿型结晶的A部位构成元素,希望还含有碱土金属元素。作为碱土金属元素可举出Ba、Sr、Ca等,尤其,出于得到较高变位的考虑优选Ba、Sr。据此,介电常数提高,结果可以得到更高的压电常数。
具体地讲,可以例示为以Pb1-x-ySrxBay(Zn1/3Sb2/3)a(Ni1/2Te1/2)bZr1-a-b-cTicO3+α质量%的Pb1/2NbO3(0≤x≤0.1、0.1≤y≤90、0.1≤a≤90.05、0.002≤b≤0.01、0.44≤c≤0.50、α=0.1~1.0)表示的化合物。压电陶瓷层14的厚度,并不特别限定,但优选为30μm以下、更优选为20μm以下、最优选为8~15μm。
作为振动板12的材质并不特别限定,但例如可以使用:钼、钨、钽、钛、铂、铁、镍等金属单质、它们的金属合金、或者不锈钢等金属材料、或者氧化锆、PZT等陶瓷。尤其优选以同一材质构成振动板12与压电陶瓷层14。另外,优选振动板12与公用电极13、压电陶瓷层14等通过同时焙烧而呈一体化。据此,也起到矫正压电陶瓷层14产生的翘曲变形的作用。
作为公用电极13的材质,优选为Ag、Pd、Pt、Rh、Au、Ni系材料中的单独一种或2种以上的组合,尤其优选为Ag-Pd系合金。公用电极134的厚度最好为具有导电性且不妨碍变位的程度,例如为0.5~8μm、优选为1~3μm。
驱动电极15及焊盘15a的材质例如可以使用与上述公用电极13同样的金属,但优选使用电阻及耐腐蚀性优越的Au。驱动电极15及焊盘15a的厚度为0.3~5μm、优选为0.5~2μm。
压电执行元件11的总厚度,并未特别限定,可为100μm以下、优选为80μm以下、更优选为65μm以下、最优选为50μm以下。另一方面,为了具有足够的机械强度,防止操作及运行中的损坏,而厚度的下限值可为3μm、优选为5μm、更优选为10μm、最优选为20μm。
其次,对压电执行元件11的制造方法进行说明。首先,使用上述的压电陶瓷粉末制作所需片数的生片。接着,在一部分的生片的大致整个面上形成公用电极图形。相对于形成有公用电极图形的生片,以夹持公用电极图形的方式层叠其他的生片制作层叠体。并且,在将该层叠体切断为规定的形状后,以900~1100℃左右焙烧形成压电执行元件本体。最后,在该压电执行元件本体的表面印刷导电膏而在规定的位置形成驱动电极图形及焊盘部图形,以600~850℃左右焙烧。据此,能够得到压电执行元件11。其中所需说明的是,驱动电极及焊盘部也可以与压电陶瓷层、公用电极等同时焙烧。
再次,对印刷头31的制造方法进行说明。流路部件21由压延法等得到。液体喷出口22及液体加压室23通过蚀刻而加工成规定的形状。该流路部件21优选由Fe-Cr系、Fe-Ni系、WC-TiC系中选择出的至少1种形成,尤其优选由对墨耐腐蚀性优越的材质构成,故更优选Fe-Cr系。
压电执行元件11与流路部件21可例如夹隔粘接层25层叠粘接。作为粘接层25,可使用周知的,但为了不会给压电执行元件11或流路部件21带来影响,而最好从热硬化温度为100~250℃的环氧树脂、苯酚树脂、聚苯醚树脂中选择的至少1种的热硬化性树脂系的粘接剂。通过利用这样的粘接层25加热到热硬化温度,可加热接合压电执行元件11与流路部件21,据此,能够得到印刷头31。
图4是表示本发明的另一实施方式的印刷头的俯视图。该印刷头41除了压电变位元件的排列状态不同之外,具有与上述的印刷头31相同的构成。在该印刷头41中,如图4所示,由驱动电极15、公用电极及位于它们电极间的压电陶瓷层14构成的多个压电变位元件被纵横交错排列。关于该印刷头41,横向的驱动电极15的配置间隔A与纵向驱动电极15的配置间隔B之比(B/A)为0.95~1.5,相邻的驱动电极15之间的最小距离D满足D≥0.15A的关系。对于其他的部位赋予与图1相同的符号而省略说明。
图5是表示本发明的再一实施方式的印刷头的俯视图。在驱动电极15的一端分别连接着驱动电压施加用的引出电极15b,各引出电极15b延伸到压电执行元件11的端部设置。据此,外部布线的连接容易。关于该印刷头51,(B/A)之比及最小距离D满足上述关系。相对于其他的部位,赋予与图1相同的符号而省略说明。
在将引出电极延伸到压电执行元件的端部设置的如图5所示的形式中,例如将约半数的引出电极延伸设置在压电执行元件的一端侧、其余部分延伸设置在压电执行元件的另一端侧。这样,通过将引出电极的延伸方向分成2部分,而可抑制由引出电极产生的串扰,而且能够减小相邻的压电变位元件的间隔、有助于印刷头的小型化。
图6是表示本发明的又一实施方式的印刷头的俯视图。该印刷头61除了压电变位元件的排列状态不同之外,具有与上述的印刷头31相同的构成。在该印刷头61中,如图6所示,多个压电变位元件被纵横呈格子状排列。该印刷头61也满足(B/A)之比及最小距离D满足上述关系。另外,在印刷头61中,可以逐行调节各液体喷出口的形成位置,以便如图2所示那样交错排列流路部件的液体喷出口。对于其他的部位赋予与图1相同的符号而省略说明。
此外,对在驱动电极的一端设置焊盘部的如图1、4、6所示的实施方式、与从驱动电极的一端到压电执行元件的端部延伸设置引出电极的如图5所示的的实施方式相比较,则在后者(图5)的实施方式中,由于在相邻的压电变位元件之间通有引出电极,所以点密度越高、压电变位元件的间隔越变窄,制造上的技术难度变高的同时,制造工序也变得复杂,与前者(图1、4、6)的实施方式相比也会使制造成本增加。另外,在前者的实施方式中,能够利用丝网印刷等现有的制造工艺。从而,前者的实施方式比起后者的实施方式能够低成本且容易制作。
在上述实施方式中,以压电执行元件为在振动板之上依次层叠公用电极、压电陶瓷层及驱动电极而成的层叠体的情况为例进行了举例说明,但是,在本发明中,也可以在振动板与公用电极之间还一层一层或多层多层地层叠导体层与压电陶瓷层。在这种情况下,最好所述导体层与公用电极被电连接。据此,能够减少由于压电陶瓷层变位而感应产生的振动板的压电振动造成的电力损失。另外,导体层、公用电极及压电陶瓷层最好沿层叠体的厚度方向对称配置。据此,能够抑制焙烧时产生翘曲。
另外,在上述实施方式中,以将本发明的液体喷出装置应用于印刷头中的情况为例进行了说明,但是,本发明的液体喷出装置除了应用于印刷头之外,还可以应用于例如用于粘接剂或墨等的精密喷出、液体传送等的泵等中。
以下,列举实施例进一步对本发明详细地进行说明,但需要说明的是,本发明并不局限于以下的实施例。
实施例1
首先,作为原料,准备含有纯度99.9%以上的钛酸锆酸铅的压电陶瓷粉末,由直径Φ2mm的氧化锆球进行研磨粉碎,将平均粒径调整为0.3~0.5μm,干燥后,通过筛网过滤得到原料粉末。
其次,对得到的原料粉末进行成形来制作生片,同时也制作公用电极膏。接着,将公用电极膏以4μm的厚度印刷在生片的一部分表面上,形成公用电极。并且,将印刷了公用电极膏的生片与未印刷公用电极膏的生片层叠在一起,加压作成层叠成型体,再焙烧该层叠成型体得到压电执行元件本体。在得到的压电执行元件本体的表面上还形成多个驱动电极。其中该驱动电极是如下形成的,即,通过丝网印刷涂覆Au膏,并按表1所示的形式形成行数N、列数M、点密度、配置间隔A、B、纵向的长度X、横向的长度Y、以及排列(格子状或交错状)。然后将其在900~800℃的大气中烧制得到压电执行元件。
再次,将得到的压电执行元件粘接在流路部件上得到液体喷出装置(印刷头)。流路部件的液体加压室与压电执行元件的压电变位元件位置对齐地进行排列。作为流路部件的材料使用了SUS316钢。在压电执行元件与流路部件的粘接上,作为粘接剂使用环氧系粘接剂,并以150℃进行4小时的加热处理。
对于各液体喷出装置,如下所述那样进行性能评价。即,使用各液体喷出装置进行液滴的连续喷出,来调查液滴的喷出速度。具体地讲,在压电执行元件的驱动电极与公用电极之间通驱动频率10kHz、电压30V的电来加压液体加压室内的液体,并利用高速摄像机及闪光灯测定从液体喷出口喷出的液滴的喷出速度。在闪光灯的发光间隔例如为1秒时,在由摄像机拍摄的监视器图像上测定液滴移动的距离,将该距离除以发光间隔就可算出喷出速度。
所谓表1所示的串扰的影响,如上述那样测定喷出速度,即分别测定同时驱动全部压电变位元件时的喷出速度、以及单独驱动1个压电变位元件时的喷出速度,基于这些变化率来进行评价。变化率是将单独驱动时的喷出速度减去全部驱动时的喷出速度之差值、除以单独驱动时的喷出速度、再乘上100倍后来计算得到的。而且,将得到的变化率为15%以下的情况示为“○”、将为16%以上的情况示为“×”分别记载在“串扰的影响”栏中。然后,在判定栏中记载综合判定。并在表1中表示这些结果。
                                                                                                                  表1
试样No.                                                                   压电执行元件           液体喷出速度 串扰的影响 判定
    N行   行密度    M列  排列  点密度     X     Y    Y/X    A    B     B/A      D     D/A    单ch    全ch  变化率
  个/英寸   dpi    mm    mm     μm     m/s     m/s    %
*   123456     345101530     1007560302010    1007560302010  格子格子格子格子格子格子   300300300300300300   0.7621.3552.1178.46719.05076.200   25.90826.41627.09333.02043.18099.060    34.019.512.83.92.31.3   0.2540.3390.4230.8471.2702.540   0.2540.3390.4230.8471.2702.540     111111    0.0650.1150.1790.7171.6136.452     0.250.340.420.851.272.54     7.07.07.07.07.07.0     5.76.36.36.36.36.3    181010101010 ×○○○○○ ×◎◎◎◎○
*   789101112     345101530     1007560302010    1007560302010  交错交错交错交错交错交错   300300300300300300   0.7621.3552.1178.46719.05076.200   25.90826.41627.09333.02043.18099.060    34.019.512.83.92.31.3   0.2540.3390.4230.8471.2702.540   0.2540.3390.4230.8471.2702.540     111111    0.0400.0720.1120.4481.0084.032     0.160.210.260.530.791.59     7.07.07.07.07.07.0     5.76.36.36.36.36.3    181010101010 ×○○○○○ ×◎◎◎◎○
***   13141516171819202122     5555555555     60606060606060606060    60606060606060606060  交错交错交错交错交错交错交错交错交错交错   300300300300300300300300300300   1.4821.9052.0112.1172.3282.5402.7522.9633.1753.387   27.09327.09327.09327.09327.09327.09327.09327.09327.09327.093    18.314.213.512.811.610.79.89.18.58.0   0.4230.4230.4230.4230.4230.4230.4230.4230.4230.423   0.2960.3810.4020.4230.4660.5080.5500.5930.6350.677     0.70.90.9511.11.21.31.41.51.6    0.0660.0950.1030.1120.1310.1510.1740.1980.2240.252     0.160.220.240.260.310.360.410.470.530.59     7.07.07.07.07.07.07.07.07.07.0     4.95.76.06.36.36.36.36.36.36.3    30181510101010101010 ××○○○○○○○○ ××◎◎◎◎◎◎◎×
*标记表示本发明的的范围外的试样
                                                                                               表1(续)
试样No.                                                                        压电执行元件         液体喷出速度  串扰的影响 判定
   N行   行密度   M列   排列   点密度      X      Y   Y/X     A     B B/A     D D/A   单ch   全ch  变化率
  个/英寸     dpi     mm     mm    μm   m/s    m/s    %
*  232425262728    346121836     1209060302010   1209060302010   交错交错交错交错交错交错     360360360360360360    0.6351.1292.54010.16022.86091.440    25.82326.24727.51734.71346.990114.300   40.723.310.83.42.11.3    0.2120.2820.4230.8471.2702.540    0.2120.2820.4230.8471.2702.540    111111    0.0280.0500.1120.4481.0084.032   0.130.180.260.530.791.59   7.07.07.07.07.07.0    5.66.36.36.36.36.3    201010101010 ×○○○○○ ×◎◎◎◎○
*  29303132333435    5555555     60606060606060   60606060606060   交错交错交错交错交错交错交错     300300300300300300300    2.1172.1172.1172.1172.1172.1172.117    27.09327.09327.09327.09327.09327.09327.093   12.812.812.812.812.812.812.8    0.4230.4230.4230.4230.4230.4230.423    0.4230.4230.4230.4230.4230.4230.423    1111111    0.0420.0640.0850.2120.3180.4230.529   0.100.150.200.500.751.001.25   7.07.07.07.07.07.07.0    5.66.06.36.36.36.36.3    20151010101010 ×○○○○○○ ×◎◎◎◎◎◎
 3637    56     120100   120100   交错交错     600600    1.2701.829    26.24726.670   20.714.6    0.2120.254    0.2540.305    1.21.2    0.0380.055   0.180.21   7.07.0    6.06.1    1513 ○○ ◎◎
 3839    1012     120100   120100   交错交错     12001200    2.5403.658    27.30528.194   10.87.7    0.2120.254    0.2540.305    1.21.2    0.0380.055   0.180.21   7.07.0    6.06.1    1513 ○○ ◎◎
*标记表示本发明的的范围外的试样
如表1所示,本发明范围外的试样No.1、7、13、14、23、29的喷出速度的变化率大、达到16%以上,串扰的影响大。另外,试样No.22的(B/A)超过1.5,因此,存在不能使印刷头小型化的问题。
另一方面,本发明范围内的试样No.2~6、No.8~12、No.15~22、No.24~28以及No.30~35的喷出速度的变化率小均为15%以下、串扰的影响小。尤其,试样No.2~5、No.8~11、No.15~21、No.24~27以及No.30~35的压电执行元件的纵向的长度X与横向的长度Y之比(Y/X)为1.2以上,因此,能够有助于印刷头的进一步小型化。

Claims (13)

1.一种液体喷出装置,其由在压电陶瓷层之上形成多个驱动电极并纵横规则排列多个压电变位元件的压电执行元件、和形成有多个设置了液体喷出口的液体加压室的流路部件构成,上述压电执行元件以对齐上述液体加压室与上述驱动电极的位置的方式被安装在流路部件之上,其特征在于:
上述多个压电变位元件被纵向排列N行,其中N≥4,上述横向的点密度为300dpi以上,上述横向的上述驱动电极的配置间隔A与上述纵向的上述驱动电极的配置间隔B之比(B/A)为0.95~1.5,并且,在将相邻的上述驱动电极间的最小距离设为D时,满足D≥0.15A。
2.根据权利要求1所述的液体喷出装置,其特征在于:上述横向的点密度为600dpi以上。
3.根据权利要求1所述的液体喷出装置,其特征在于:纵向排列上述压电变位元件的行数N为4~150。
4.根据权利要求1所述的液体喷出装置,其特征在于:上述压电变位元件在每行以20~120个/英寸的比例排列。
5.根据权利要求4所述的液体喷出装置,其特征在于:上述压电变位元件在每行以20~90个/英寸的比例排列。
6.根据权利要求1所述的液体喷出装置,其特征在于:上述压电变位元件被呈交错状排列,上述压电执行元件的上述纵向的长度X与上述横向的长度Y之比(Y/X)为1.2以上。
7.根据权利要求6所述的液体喷出装置,其特征在于:上述之比(Y/X)为2以上。
8.根据权利要求1所述的液体喷出装置,其特征在于:上述压电执行元件由层叠体构成,该层叠体是通过在振动板之上依次层叠公用电极、压电陶瓷层及驱动电极而成的,上述压电变位元件由上述公用电极、驱动电极以及位于该二个电极之间的压电陶瓷层构成。
9.根据权利要求1所述的液体喷出装置,其特征在于:在各驱动电极的一端设有用于连接驱动电压施加用的外部布线。
10.根据权利要求1所述的液体喷出装置,其特征在于:被适用于串行印刷头。
11.根据权利要求1所述的液体喷出装置,其特征在于:被适用于行式印刷头。
12.一种记录装置,其特征在于:具备权利要求1所述的液体喷出装置。
13.一种喷墨式的印刷头,其由在压电陶瓷层之上形成多个驱动电极并纵横规则排列多个压电变位元件的压电执行元件、和形成有多个设置了液体喷出口的液体加压室的流路部件构成,上述压电执行元件以对齐上述液体加压室与上述驱动电极的位置的方式被安装在流路部件之上,其特征在于:
上述多个压电变位元件被纵向排列N行,其中N≥4,上述横向的点密度为300dpi以上,上述横向的上述驱动电极的配置间隔A与上述纵向的上述驱动电极的配置间隔B之比(B/A)为0.95~1.5,并且,在将相邻的上述驱动电极间的最小距离设为D时,满足D≥0.15A。
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