液滴喷出头以及液滴喷出装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种考虑压电体层的特性和多通过记录中的通过数而实现良好的画质及长寿命的液滴喷出头以及液滴喷出装置。将n设为2以上的整数时，执行使一个主扫描线上的点的记录通过n次主扫描来完成的多通过记录的液滴喷出头具备：多个喷嘴，其将液体作为液滴喷出；压力室形成基板，其形成与喷嘴连通的压力室；压电元件，其具有第一电极、第二电极及以包含K、Na和Nb的钙钛矿型复合氧化物为主要成分的压电体层；振动板，其形成压力室的壁面的一部分且通过压电元件的驱动而进行振动。多通过记录中的通过数n、压电元件的压电常数d

【技术实现步骤摘要】
液滴喷出头以及液滴喷出装置


[0001]本公开涉及一种液滴喷出头以及液滴喷出装置。

技术介绍

[0002]关于液滴喷出头，在专利文献1中，公开了一种具备以锆钛酸铅(PZT)为主要材料的压电元件并将液体作为液滴而喷出的头。
[0003]在压电方式的液滴喷出头中，从降低环境负担的观点来看，期望一种代替PZT的抑制了铅(Pb)含有量的非铅系的压电材料。在这样的非铅系的压电材料之中，已知铌酸钾钠(KNN)系材料具有比较优异的压电特性。此处，一般而言，由于KNN系材料与PZT相比，施加电压时的位移量小，因此在将KNN系材料作为液滴喷出头的压电材料使用的情况下，即使施加相同的电压，每一次的液滴的喷出量也较少。此外，KNN系材料与PZT相比，位移量的温度依赖性较高，并且，容易因温度上升而发生漏电流。因此，在为了总体上实现所期望的喷出量，例如，如果单纯地使驱动频率增加，则存在因驱动频率的增加导致温度上升而引起画质的降低、液滴喷出头的寿命的缩短的可能性。因此，在将KNN系材料作为液滴喷出头的压电材料来使用的情况下，可以考虑通过实施使一个主扫描线上的点的记录通过多次主扫描来完成的、所谓的多通过(multi pass)记录而使驱动频率减少。但是，在这样的情况下，关于考虑到KNN系材料的特性和主扫描的通过数而实现良好的画质以及液滴喷出头的长寿命的内容，尚未进行充分的研究。
[0004]专利文献1：日本特开2014
‑
58169号公报

技术实现思路

[0005]根据本公开的第一方式，提供一种液滴喷出头。该液滴喷出头在将介质在与主扫描方向交叉的副扫描方向上进行输送的副扫描的间歇中，实施相对于所述介质而在所述主扫描方向上进行移动并向主扫描线上喷出液滴的主扫描，从而在所述介质上形成点，并且，在将n设为2以上的整数时，执行使所述主扫描线上的所述点的记录通过n次所述主扫描来完成的多通过记录。该液滴喷出头具有：多个喷嘴，其将液体作为所述液滴而喷出；压力室形成基板，其形成与所述喷嘴连通的压力室；压电元件；振动板，其被配置在所述压力室形成基板与所述压电元件之间，并形成所述压力室的壁面的一部分，并且通过所述压电元件的驱动而进行振动。所述压电元件具有第一电极、第二电极、以及配置在所述第一电极与所述第二电极之间的压电体层，所述压电体层以包含钾、钠和铌的钙钛矿型复合氧化物为主要成分。所述多通过记录中的通过数n、所述压电元件的压电常数d
31
[m/v]、以及所述压电体层内的相对于钾的摩尔分数和钠的摩尔分数的总计值的钠的摩尔分数的比率x满足下式(1)所示的关系。
[0006]8.0
×
10
‑8≤n
·
d
31
·
x≤9.6
×
10
‑6…
(1)
[0007]根据本公开的第二方式，提供一种液滴喷出装置。该液滴喷出装置具备：上述方式的液滴喷出头；输送机构，其将所述介质在所述副扫描方向上进行输送；头移动机构，其对
所述液滴喷出头进行支承，并使所述液滴喷出头在所述主扫描方向上进行移动；控制部，其对所述液滴喷出头、所述输送机构以及所述头移动机构进行控制，并且执行所述多通过记录。
附图说明
[0008]图1为表示液滴喷出装置的概要结构的说明图。
[0009]图2为表示喷嘴列的结构的一个示例的说明图。
[0010]图3为表示介质上的点的记录的示例的说明图。
[0011]图4为表示液滴喷出头的结构的分解立体图。
[0012]图5为表示液滴喷出头的主要部分的沿着Y方向以及Z方向的截面的示意图。
[0013]图6为表示图5中的压力室以及压电部的
Ⅵ‑Ⅵ
剖视图。
[0014]图7为表示液滴喷出头的性能评价试验的结果的第一图。
[0015]图8为表示液滴喷出头的性能评价试验的结果的第二图。
[0016]图9为表示液滴喷出头的性能评价试验的结果的第三图。
具体实施方式
[0017]A.第一实施方式：
[0018]图1为表示作为第一实施方式的液滴喷出装置100的示意结构的说明图。在图1中，示出了沿着互相正交的X、Y、Z方向的箭头标记。X、Y、Z方向为沿着互相正交的三个空间轴即X轴、Y轴、Z轴的方向，并且分别包括沿着X轴、Y轴、Z轴的一侧的方向和其相反方向这双方。具体而言，沿着所述X轴、Y轴、Z轴的正方向分别为+X方向、+Y方向、+Z方向，沿着所述X轴、Y轴、Z轴的负方向分别为
‑
X方向、
‑
Y方向、
‑
Z方向。另外，在图1中，X轴以及Y轴为沿着水平面的轴，Z轴为沿着铅直线的轴。因此，在本实施方式中，
‑
Z方向为重力方向。在其他的图中，也适当地示出了沿着X、Y、Z方向的箭头标记。图1中的X、Y、Z方向和其他的图中的X、Y、Z方向表示相同的方向。此外，在本说明书中，正交是指，包括90度
±
10度的范围。
[0019]液滴喷出装置100将液体作为液滴而喷出。“液滴”是指，从液滴喷出装置100喷出来的液体的状态，且设为也包括粒状、泪状、线状拖尾的状态。此外，在此所说的“液体”只要是能够由液滴喷出装置100消耗的材料即可。例如，“液体”只要为物质是液相时的状态的材料即可，粘性较高或者较低的液状体状态的材料、以及溶胶、凝胶水、其他的无机溶剂、有机溶剂、溶液、液状树脂、金属熔液等液状金属这样的液状体状态的材料也包含在“液体”中。此外，不仅作为物质的一个状态的液体包含在“液体”中，由颜料、金属颗粒等固态物质构成的功能材料的颗粒被溶解、分散或者混合在溶剂中而成的物质等也包含在“液体”中。作为液体的代表性的示例，可以列举出油墨或液晶等。此处，油墨包括一般的水性油墨、油性油墨、凝胶油墨、热熔性油墨等各种液体状组成物。
[0020]本实施方式中的液滴喷出装置100为，通过将油墨作为液滴而喷出，从而在介质P上印刷图像的喷墨打印机。液滴喷出装置100通过基于表示介质P上的点的有/无(ON/OFF)的印刷数据而将液滴喷出至纸等介质P上，从而在介质P上的各种各样的位置处形成点，进而在介质P上印刷图像。另外，作为介质P，除了纸之外，例如还能够使用塑料、薄膜、纤维、布帛、皮革、金属、玻璃、木材、陶瓷等能够对液体进行保持的材料。
[0021]液滴喷出装置100具备液滴喷出头200、头移动机构41、输送机构50、墨盒80和控制部110。
[0022]控制部110由具备一个以上的处理器、主存储装置、进行与外部的信号的输入输出的输入输出接口的计算机构成。控制部110通过依照印刷数据，对液滴喷出头200、头移动机构41以及输送机构50进行控制，从而将液滴从液滴喷出头200喷出至介质P上，而在介质P上印刷图像。也就是说，控制部110对液滴喷出头200的喷出液滴的喷出动作进行控制。
[0023]头移动机构41对液滴喷出头200进行支承本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液滴喷出头，其在将介质在与主扫描方向交叉的副扫描方向上进行输送的副扫描的间歇中，实施相对于所述介质而在所述主扫描方向上进行移动并将液滴喷出至主扫描线上的主扫描，从而在所述介质上形成点，并且，在将n设为2以上的整数时，执行使所述主扫描线上的所述点的记录通过n次所述主扫描来完成的多通过记录，所述液滴喷出头具备：多个喷嘴，其将液体作为所述液滴而喷出；压力室形成基板，其形成有与所述喷嘴连通的压力室；压电元件，其具有第一电极、第二电极以及配置在所述第一电极与所述第二电极之间的压电体层，所述压电体层以包含钾、钠和铌的钙钛矿型复合氧化物为主要成分；振动板，其配置在所述压力室形成基板与所述压电元件之间，并形成所述压力室的壁面的一部分，并且通过所述压电元件的驱动而进行振动，所述多通过记录中的通过数n、所述压电元件的压电常数d
31
[m/v]以及所述压电体层中的钠的摩尔分数相对于钾的摩尔分数和钠的摩尔分数的总计值的比率x满足下式(1)所示的关系：8.0
×
10
‑8≤n
·
d
31
·
x≤9.6
×
10
‑6…
(1)。2.如权利要求1所述的液滴喷出头，其中，所述压电体层含有铜，所述通过数n、所述压电常数d
31
、所述比率x以及所述压电体层中的铜的原子百分率y[at％...

【专利技术属性】
技术研发人员：北田和也，田中洋一，横山孝幸，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：