行式喷墨头及喷墨装置制造方法
行式喷墨头及喷墨装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种行式喷墨头及喷墨装置。行式喷墨头具有喷嘴以间距(p)排列的多个喷嘴列，所述多个喷嘴列包括配置于相对于打印方向倾斜的第一直线上的第一喷嘴列和第二喷嘴列，所述第一喷嘴列中的位于所述第二喷嘴列侧的第一端喷嘴和所述第二喷嘴列中的位于所述第一喷嘴列侧的第二端喷嘴之间的最短距离(D)是所述间距(p)的非整数倍。
【专利说明】行式喷墨头及喷墨装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及行式喷墨头(line head)及喷墨装置。
【背景技术】
[0002]近年来，使用喷墨装置制造器件的方法越来越受到注目。图7A及图7B是喷墨装置的概观图。
[0003]如图7A所示，喷墨装置具备架台41、基板输送台42、门型架43和行式喷墨头98。基板输送台42在如从图7A到图7B那样移动的同时从行式喷墨头98喷出墨，在基板I的涂布区域44涂布墨。需要说明的是，图7A及图7B是从基板I的主面方向表示的概观图。
[0004]图8表不彳丁式嗔墨头98的不意图。如图8所不,彳丁式嗔墨头98由多个嗔墨头120和用于保持它们的框体99构成。
[0005]在此，使用作为喷墨头120的沿图8的A线的假想剖面的示意图的图9说明喷墨头120的内部结构。
[0006]图9的喷墨头120具有喷出墨的多个喷嘴100、与喷嘴100连通的墨室110、构成分别与多个喷嘴100相对应的墨室110的隔壁111、构成墨室110的一部分的隔膜112、使隔膜112振动的多个压电元件130、支承隔壁111的压电构件140、对压电元件130施加电压的共通电极(未图示)。利用热硬化性的树脂将压电元件130和隔膜112这两者粘接在一起。当对压电元件130施加电压时，如图9的左端侧的压电元件130那样伸长δ。当压电元件130伸长时，能对与压电元件130相对应的墨室110内的墨施加压力。利用该压力，从喷嘴100喷出墨。
[0007]另一方面，公知对喷嘴的配置进行了设计的喷墨装置(例如参照专利文献I (日本特开2002-273878号公报))。图6Α及图6Β是表示构成专利文献I所记载的以往的行式喷墨头的喷墨头620的喷嘴600的配置的示意图。
[0008]在图6Α中，使喷墨头620的长度方向相对于与打印方向成直角的方向(图6Α的纸面左右方向)倾斜角度Θ。通过使喷墨头620倾斜，能使打印点的打印间距窄间距化。所谓打印点，表示喷落于打印对象物上的墨的配置，所谓打印间距，表示与打印方向成直角的方向上的打印点的间隔。在喷嘴600的喷嘴间距为P的情况下，打印点的打印间距为P*cos0。根据该关系，随着角度Θ接近90°，打印间距变窄。
[0009]在该情况下，设喷墨头620的宽度方向的尺寸为Y、喷嘴600的个数为η、相邻的喷墨头620的间隙为d时，满足下述的关系式。
[0010]d = η.P.sin Θ cos Θ -Y...(式 I)
[0011]另外，在专利文献I中，还记载有如图6B所示那样在喷墨头620两列平行地设置喷嘴600的列。
【发明内容】
[0012]发明要解决的课题[0013]但是，在上述以往的结构中，若为了缩窄打印间距、即实现高精细的打印而使喷墨头620倾斜的角度Θ接近90°时，会产生如下那样的问题。将(式I)变形，成为如下的(式 2)。
[0014]Y+d = 1/2.η.P.sin2 θ...(式 2)
[0015]在该(式2)中，为了缩小打印间距而使角度Θ接近90°时，2Θ接近180°，sin2 9接近O。于是，喷嘴600的个数η变多。这是为了 Y+d得到有限的值。为了形成多个喷嘴600，需要在长度方向上具有足够长度的喷墨头620。
[0016]另一方面，在制造图9那样结构的喷墨头120的情况下，在粘接压电元件130、压电构件140和隔膜112时，存在由于热膨胀差而产生错位的情况。在加长喷墨头120时，需要长条的隔膜112，隔膜112越长，热膨胀的影响越强，越容易产生错位。在产生该错位时，喷出量的不均匀或不吐出等使得喷墨头120的喷出动作的精度降低。在喷出动作的精度降低时，不能将墨打印在期望的位置，难以实现高精细的打印。在将该结构应用于图6A及图6B的以往的喷墨头620的情况下，为了缩窄打印间距，必须将喷墨头620在长轴方向上形成得更长。但是，另一方面，在加长喷墨头620时，存在这样的问题:喷出动作的精度降低，打印的精度降低，结果不能实现高精细的打印。
[0017]本发明是为了解决上述以往的课题而做成的，其目的在于提供将多个喷墨头倾斜配置、并且在各喷墨头形成以恒定间隔配置的多个喷嘴列从而能进行高精细的打印的行式喷墨头及喷墨装置。
[0018]用于解决课题的手段
[0019]为了达到上述目的，本发明的一个技术方案的行式喷墨头具备喷嘴以间距P排列而分别构成的多个喷嘴列，
[0020]所述多个喷嘴列包括配置于相对于打印方向倾斜的第一直线上的第一喷嘴列和第二喷嘴列，
[0021]所述第一喷嘴列中的位于第二喷嘴列侧端部的第一端喷嘴和所述第二喷嘴列中的位于第一喷嘴列侧端部的第二端喷嘴之间的最短距离D为所述间距P的非整数倍。
[0022]发明效果
[0023]如以上所述，采用本发明，通过将多个喷墨头倾斜配置、并且在各喷墨头形成以恒定间隔配置的多个喷嘴列，能实现高精度且高精细的打印。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]本发明的上述和其他目的、特征从与关于附图的优选的实施方式关联的如下的记述可明确。在附图中，
[0025]图1是表示本发明的第一实施方式的行式喷墨头的示意仰视图，
[0026]图2是将第一实施方式的行式喷墨头的一部分放大了的示意仰视图，
[0027]图3是表示第一实施方式的行式喷墨头的一部分和喷嘴配置的示意仰视图，
[0028]图4是将第一实施方式的变形例的行式喷墨头的一部分放大了的示意仰视图，
[0029]图5A是第一实施方式的喷墨头的分解图，
[0030]图5B是具有第一实施方式的喷墨头的喷墨装置的打印动作前的状态的示意图，
[0031]图5C是具有第一实施方式的喷墨头的喷墨装置的打印动作后的状态的示意图，[0032]图6A是表示以往的行式喷墨头的喷嘴配置的示意图，
[0033]图6B是表示以往的行式喷墨头的喷嘴配置的另一例的示意图，
[0034]图7A是以往的喷墨装置的打印动作前的状态的示意图，
[0035]图7B是以往的喷墨装置的打印动作后的状态的示意图，
[0036]图8是以往的行式喷墨头的结构的示意图，
[0037]图9是以往的喷墨头的剖面结构的示意图。
【具体实施方式】
[0038]以下，参照【专利附图】
【附图说明】本发明的实施方式。
[0039](第一实施方式)
[0040]图1是从底面侧看本发明的第一实施方式的行式喷墨头50的喷嘴配置的示意图。
[0041]图1的行式喷墨头50具备多个喷墨头300、310、320。各喷墨头300、310、320平行且以恒定的间隔朝向与打印方向360成直角的方向381按顺序排列。这多个喷墨头300、310、320相对于方向381以倾斜角度Θ配置。此时，从设计上的观点出发，作为一例，倾斜角度Θ期望为45°以上且小于80°。在倾斜角度Θ接近0°时，在行式喷墨头50的两端部的区域390，不能高密度配置的喷墨头增加，因此，倾斜角度Θ期望为45°以上。另一方面，在倾斜角度Θ为80。以上时，存在打印点重叠，导致不能实现高精细的打印的情况，因此期望倾斜角度Θ小于80°。在该例中，喷墨头300、310、320的倾斜角度Θ为63.5°。在各喷墨头300、310、320上形成有喷嘴以恒定间距分别直线状排列的喷嘴列301、302、303、304。
[0042]另外，行式喷墨头50相对于打印方向360的长度391例如为50mm?100mm,在第一实施方式的具体的一例中，长度391为67mm。
[0043]一个行式喷墨头50，喷墨头300、310、320的数量例如为30?120个。在第一实施方式的具体的一例中，由40个喷墨头300、310、320构成一个行式喷墨头50。喷墨头300、310,320的数量根据进行打印的对象物的方向381上的长度进行变更即可。另外，也可以准备多台行式喷墨头50，排列多个行式喷墨头50。
[0044]下面，说明喷墨头300、310、320各自的喷嘴配置。
[0045]用于实现高密度配置的喷嘴配置，作为一例，在一个喷墨头中设有4列喷嘴列301、302、303、304。喷嘴列(第一喷嘴列)301和喷嘴列(第二喷嘴列)303配置于同一直线上(第一直线SLl上)。喷嘴列302 (第三喷嘴列)和喷嘴列(第四喷嘴列)304配置于同一直线上(第二直线SL2上)。配置喷嘴列301及喷嘴列303所成的直线SLl和配置喷嘴列302及喷嘴列304所成的直线SL2平行。
[0046]在此，说明各喷嘴列301?304的构成。
[0047]使用图2说明喷嘴列301和喷嘴列303的关系。
[0048]在各喷嘴列301、303上，沿排列方向以等间距(喷嘴间距p)配置喷嘴299。另外，喷嘴列301和喷嘴列303配置于同一直线SLl上。在该直线SLl上，在喷嘴列301与喷嘴列303之间存在有用于形成不形成喷嘴299的区域的喷嘴列纵向间隔305。喷嘴列纵向间隔305是由位于喷嘴列301终端的喷嘴299a和位于喷嘴列303始端的喷嘴299b定义的区域。更详细而言，将由喷嘴列301端部的位于喷嘴列303侧的喷嘴(第一端喷嘴)299a和喷嘴列303端部的位于喷嘴列301侧的喷嘴(第二端喷嘴)299b之间的最短距离定义的区域定义为喷嘴列纵向间隔305。
[0049]该喷嘴列纵向间隔305的长度(第一端喷嘴299a和第二端喷嘴299b之间的最短距离)设为D时，喷嘴列纵向间隔305的长度D满足如下的(式3)的关系。需要说明的是，喷嘴列纵向间隔305的长度D只要满足下述(式3)则可以为任意，但值不能为O。这是由于，喷嘴列纵向间隔305是必须的。喷嘴列纵向间隔305必须的理由见后述。
[0050]D = mp±l/4*p..?(式 3)
[0051]其中，m为自然数。
[0052]如(式3)那样，位于同一直线SLl上的喷嘴列301和喷嘴列303不是位于连续间距上，而是以其相位错开1/4的方式配置。通过满足该关系，能实现比喷嘴列301的喷嘴间距P窄间距的打印、即打印的高精细化。详细见后述。需要说明的是，喷嘴列302和喷嘴列304的关系也与图2的喷嘴列301和喷嘴列303的关系同样地配置。
[0053]下面，使用图3说明喷嘴列301和喷嘴列302的关系。
[0054]以喷嘴列302的各喷嘴299的中心位于连结喷嘴列301的相邻的两个喷嘴299之间而成的直线的垂直二等分线PBl上的方式，分别配置喷嘴列301的多个喷嘴299和喷嘴列302的多个喷嘴299。能利用切割锯在与喷嘴列301和喷嘴列302相对应的第一压电元件单元550 (在图5A中见后述。)上以梳齿状切削加工出多个槽，因此，能高精度地控制形状尺寸，能防止产生串扰。即，通过同时对重叠了两张(多个)的PZT构件(压电构件)进行切削加工，能形成完全相同的梳齿状(在图9中交替地排列的压电元件130和压电构件140)的压电元件。因此，能高精度地控制两张(多个)梳齿状的压电元件的形状。
`[0055]另外，从喷嘴列301的各喷嘴299喷出的墨形成的打印点(第一打印点371)之间的间隔和从喷嘴列302的各喷嘴299喷出的墨形成的打印点(第二打印点372)之间的间隔相等，且第一打印点371和第二打印点372交替地形成。由此，能实现打印间距的高密度化。
[0056]下面，使用图3说明喷嘴列303和喷嘴列304的关系。
[0057]以喷嘴列304的各喷嘴299的中心位于连结喷嘴列303的相邻的两个喷嘴299之间而成的直线的垂直二等分线PB2上的方式，分别配置喷嘴列303的多个喷嘴299和喷嘴列304的多个喷嘴299。与喷嘴列301和喷嘴列302的情况相同，能高精度地控制形状尺寸，能防止产生串扰。另外，从喷嘴列303的各喷嘴299喷出的墨形成的打印点(第三打印点373)之间的间隔和从喷嘴列304的各喷嘴299喷出的墨形成的打印点(第四打印点374)之间的间隔相等，且第三打印点373和第四打印点374交替地形成。由此，能实现打印间距的高密度化。
[0058]下面，使用图3说明喷嘴列302和喷嘴列304的关系。
[0059]在各喷嘴列302、304上，沿排列方向以等间距(喷嘴间距p)配置喷嘴299。另外，喷嘴列302和喷嘴列304配置于同一直线SL2上。在该直线SL2上，在喷嘴列302与喷嘴列304之间，与喷嘴列301、303同样地设有用于形成不形成喷嘴299的区域的喷嘴列纵向间隔305。喷嘴列纵向间隔305的长度与前述的喷嘴列301和喷嘴列303的喷嘴列纵向间隔305 (D)相同。
[0060]通过这样地配置喷嘴列301、302、303、304，从右向左按第二打印点372、第四打印点374、第一打印点371和第三打印点373的顺序排列，将这4个打印点作为I组，能形成多组打印点。因此，能实现高精细的打印。
[0061]需要说明的是，在图1中，各喷嘴列301、302、303、304以恒定的间隔平行地配置。此时，喷墨头300、310、320都为相同的喷嘴配置。在该情况下，方向381上的一个喷墨头内的喷嘴列303与喷嘴列304之间的距离350和相邻的喷墨头的喷嘴列304与喷嘴列303之间的距离351相等，总是为恒定的值。通过采用这样的构成，能以等间隔排列喷嘴列的距离。而且，能使打印点为等间距，能将打印间距形成为比喷嘴间距P窄间距。
[0062]在此，关于设置喷嘴列纵向间隔305的理由，基于喷墨头300、310、320的内部结构进行说明。
[0063]喷墨头300、310、320由于需要耐久性而使用高强度的热硬化性的树脂将各构件粘接在一起。另一方面，为了提高生产率，需要在喷墨头300、310、320上设置较多的喷嘴299。因此，需要长条的喷嘴板。但是，在利用热硬化性的树脂将长条的喷嘴板粘接在一起而形成时，由于构件之间的热膨胀系数的差而在长条的喷嘴板的两端部分产生错位。因此，为了将该错位抑制为最小限度，在喷墨头设置分割部(参照后述)。这是为了:利用分割部分割喷墨头、即喷嘴板，使被分割的部分分别向分割部的方向膨胀，从而吸收所产生的错位，减少热膨胀系数的差引起的错位的影响。
[0064]对于此，使用图5A详细说明。
[0065]图5A是喷墨头300、310、320的分解图。在图5A中，510是喷嘴板。在喷嘴板510上设有喷嘴列301、喷嘴列302、喷嘴列303和喷嘴列304。在各喷嘴列301、302、303、304上配置有用于喷出墨的多个喷嘴299。520是墨室板。墨室与喷嘴299相连通，其结构复杂且微细，因此，在图5A中未图示，但能与图9的墨室110同样地构成。
[0066]530是构成墨室的一部分的第一隔膜,535是构成墨室的一部分的第二隔膜。以与喷嘴板510的喷嘴列纵向间隔305相对应地符合各喷嘴列的方式，在一个喷墨头中，隔膜被分割成两部分而由第一隔膜530和第二隔膜535构成。在第一隔膜530与第二隔膜535之间设有分割部580。分割部580是第一隔膜530与第二隔膜535之间的恒定间隔的间隙。
[0067]在壳体540的底面中央有墨供给口(未图示)，左右的各墨供给流路541L和541R相连。墨的排出流路542和543在壳体540的宽度方向的两侧与喷嘴板510的各喷嘴列相对应地设置。排出流路542和543与壳体540的长度方向两端的排出口 544相连。
[0068]墨从壳体540的底面中央的墨供给口(未图不)进入左右的各墨供给流路541L和541R，通过第一隔膜530和第二隔膜535而进入墨室板520的墨室(图5A中未图示。参照图9的墨室110。)。墨室由墨室板520和第一隔膜530或第二隔膜535等构成，因此，在第一隔膜530或第二隔膜535发生变形时，墨室的墨的一部分从喷嘴板510的各喷嘴列301、302,303,304的喷嘴299同时喷出。剩余的墨通过第一隔膜530和第二隔膜535而进入墨的排出流路542、543，在排出口 544合流。需要说明的是，喷嘴列301和喷嘴列303配置于同一直线上是为了使墨室内的流路阻力相同。另外，喷嘴列302和喷嘴列304配置于同一直线上也是为了使墨室内的流路阻力相同。
[0069]使第一隔膜530振动的第一压电元件单元550由陶瓷构件556和彼此平行地组装的梳齿状的多个PZT构件551、552构成。在固定于陶瓷构件556的状态下，能利用切割锯在PZT构件551和552上同时以梳齿状切削加工出多个槽，因此，能使形状尺寸为高精度。此时，在各PZT构件551和552的正上方配置有各喷嘴列的多个喷嘴299。即，以喷嘴列302的喷嘴299位于连结喷嘴列301的相邻的喷嘴299之间而成的直线的垂直二等分线上的方式配置喷嘴列301的多个喷嘴299和喷嘴列302的多个喷嘴299。需要说明的是，被以梳齿状分割的各PZT构件551和552构成与各喷嘴列(喷嘴列301、302)的各自的喷嘴299相对应的压电元件。
[0070]使第二隔膜535振动的第二压电元件单元555由陶瓷构件557和彼此平行地组装的PZT构件553、554构成。在固定于陶瓷构件557的状态下，能利用切割锯在PZT构件553和554上同时以梳齿状切削加工出多个槽，因此，能使形状尺寸为高精度。在该情况下，也在各PZT构件553和554的正上方配置有各喷嘴列的多个喷嘴299。即，以喷嘴列304的喷嘴299位于连结喷嘴列303的相邻的喷嘴299之间而成的直线的垂直二等分线上的方式配置喷嘴列303的多个喷嘴299和喷嘴列304的多个喷嘴299。需要说明的是，被以梳齿状分割的各PZT构件553和554构成与各喷嘴列(喷嘴列303、304)的各自的喷嘴299相对应的压电元件。
[0071 ] 第一压电元件单元550和第二压电元件单元555被调整为在分别与各个第一隔膜530和第二隔膜535独立地相对应的位置定位，利用热硬化性树脂粘接在一起。在热硬化树脂硬化时，由加热引起的各构件的变形向分割部580的方向发展，从而能吸收热膨胀的差的影响。由此，能抑制在每个喷墨头的墨室产生的错位，不易产生喷出的墨的体积不均匀，能实现高精度的喷墨头。需要说明的是，第一隔膜530与各PZT构件551、552和各喷嘴的动作关系、第二隔膜535与各PZT构件553、554和各喷嘴的动作关系分别与图9的隔膜112和压电元件130的动作关系相同。即，若简单地说明，当分别对被以梳齿状分割的PZT构件
的各兀件施加电压时，按压第一隔膜530,对相对应的墨室进行加压,从该墨室的喷嘴排出
m
O
[0072]这样，由于设置分割部580，因此，用于形成不形成喷嘴299的区域的喷嘴列纵向间隔305是必须的。在第一实施方式中，考虑安全性，喷嘴列纵向间隔305与夹着分割部580的墨的排出流路542和墨的排出流路542之间的距离(或夹着分割部580的墨的排出流路543与墨的排出流路543之间的距离)一致。
[0073]而且，通过将喷嘴列纵向间隔305的长度设计为满足上述的(式3)，能实现高精细的打印。
[0074]下面，说明从行式喷墨头50喷出墨的墨的喷出方法。在图1中，相对于与打印方向360垂直的方向381，喷嘴299以打印间距为恒定的间隔的方式排列。在此，作为一例，为了实现1200dpi，以使打印间距成为21.16 μ m的距离的方式配置喷嘴299。
[0075]在图1中，(I)~(11)示意地表现在形成打印点370时喷出墨的喷嘴299的位置。
[0076]各喷嘴299如下所述。
[0077]喷墨头300的喷嘴列301的喷嘴(I)。
[0078]喷墨头310的喷嘴列304的喷嘴(2)。
[0079]喷墨头300的喷嘴列302的喷嘴(3)。
[0080]喷墨头320的喷嘴列303的喷嘴(4)。
[0081]喷墨头310的喷嘴列301的喷嘴(5)。
[0082]喷墨头320的喷嘴列304的喷嘴(6)。[0083]喷墨头300的喷嘴列302的喷嘴(7)。
[0084]喷墨头320的喷嘴列303的喷嘴⑶。
[0085]喷墨头310的喷嘴列301的喷嘴(9)。
[0086]喷墨头320的喷嘴列304的喷嘴(10)。
[0087]喷墨头300的喷嘴列302的喷嘴(11)。
[0088]从这些喷嘴299喷出的墨构成打印点370。在该情况下，在由从喷嘴列301的喷嘴299喷出的墨形成的打印点之间配置有由从喷嘴列303的喷嘴299喷出的墨形成的打印点。这是由于喷嘴列纵向间隔305构成为满足(式3)。
[0089]S卩，相邻的打印点370从不同的喷嘴列交替地喷出。在该情况下，可能的话，则从相对于打印方向360分割为上游和下游的喷嘴列交替地喷出墨而形成打印点370。在此，相对于打印方向360的上游及下游中的上游相当于喷嘴列301和喷嘴列302，下游相当于喷嘴列303和喷嘴列304。由此，能抑制串扰。
[0090]如以上所述，通过使以在配置于同一直线上的两个喷嘴列之间设置相位错开1/4喷嘴间距P的喷嘴列纵向间隔305的方式配置的喷墨头按顺序且倾斜地排列配置，能实现能进行以往的4倍的高精细的打印的行式喷墨头及墨喷出方法。
[0091]另外，喷嘴列301、302、303、304的长度例如为25mm?60mm。喷嘴列301与喷嘴列302之间的距离350例如为3?IOmm左右，在该例中，为5.682mm。
[0092]另外，从打印方向看，喷嘴列301、喷嘴列303、喷嘴列302和喷嘴列304的相位各错开1/4间距。即，喷嘴列301?喷嘴列303之间、喷嘴列303?喷嘴列302之间和喷嘴列302?喷嘴列304之间的打印时的间距均为相同的间距，且相位均错开1/4，因此能以4倍的精度进行打印。
[0093]另外，每I喷嘴列的喷嘴299的个数例如为100?250左右。在该例中，每I喷嘴列的喷嘴299的个数为150个。例如，在实现点密度1200dp1、即打印间距21.167 μ m的情况下，4列各喷嘴列的打印间距的相位各错开1/4，打印精度为4倍，因此，各喷嘴列的打印间距成为84.667 μ m。由于倾斜角度Θ为63.5° (更正确地说63.435° )，因此各喷嘴列的喷嘴间距P为189.3 μ m即可。
[0094]需要说明的是，喷嘴间距P在需要更高精度的情况下更小即可，在不太需要精度的情况下更大即可，作为一例，实用上150μπι?300μπι即可。作为一例，各喷嘴299的开口为直径20 μ m?50 μ m。
[0095]需要说明的是，在第一实施方式中，喷嘴列纵向间隔305以相位错开1/4间距的例子进行了说明，但也可以相位错开1/2间距。
[0096]图4作为第一实施方式的变形例表示相位错开1/2间距的例子。在各喷嘴列上沿排列方向以等间距(喷嘴间距P)配置有喷嘴299。另外，喷嘴列201与喷嘴列203配置于同一直线SL3上。在该直线SL3上，在喷嘴列201与喷嘴列203之间存在有用于形成不形成喷嘴299的区域的喷嘴列纵向间隔205。喷嘴列纵向间隔205是由位于喷嘴列201终端的喷嘴(喷嘴列201端部的位于喷嘴列203侧的喷嘴)299c和位于喷嘴列203始端的喷嘴(喷嘴列203端部的位于喷嘴列201侧的喷嘴)299d定义的区域。设该喷嘴列纵向间隔205的长度为D，形成为满足如下的(式4)的关系。
[0097]D= (m+(l/2)).ρ...(式 4)[0098]其中，m是自然数。
[0099]图4所示的变形例与图1?图3不同的点在于，利用该喷嘴列纵向间隔205的长度，喷嘴列203的喷嘴间距P的相位相对于喷嘴列201的喷嘴间距P的相位错开1/2间距。在该情况下，以喷嘴列202的喷嘴299位于连结喷嘴列201的相邻的两个喷嘴299之间而成的直线的垂直二等分线PB3上的方式配置喷嘴列201和喷嘴列202，另外，以喷嘴列204的喷嘴299位于连结喷嘴列203的相邻的两个喷嘴299之间而成的直线的垂直二等分线PB4上的方式配置喷嘴列203和喷嘴列204，从而能实现打印点270的高精细化。
[0100]各喷嘴列是平行的配置，但方向381上的一个喷墨头内的喷嘴列203与喷嘴列204之间的距离250和相邻的喷墨头的喷嘴列204与喷嘴列203之间的距离251是与图1?图3不同的值。利用这样的结构，能使打印点270为等间距，能使打印间距形成得比喷嘴间距P窄间距，能实现打印间距的高密度化。
[0101]在此，整理(式3)和(式4)，喷嘴列纵向间隔205(305)的长度D用下述(式5)表不。
[0102]D= (m+i/4).ρ...(式 5)
[0103]其中，m是自然数，i是1、2、3中任意的值。
[0104]通过以满足该(式5)的方式配置各喷嘴列，能实现能实施高精细的打印的行式喷墨头。
[0105]需要说明的是，也可以将图1的喷嘴列301与喷嘴列303配置于一个喷墨头上，在另一喷墨头上配置喷嘴列302和喷嘴列304。在该情况下，即使改变倾斜角度Θ，喷墨头内的喷嘴列301和喷嘴列302的相位错开、喷嘴列303和喷嘴列304的相位错开也不会变化，因此，具有能用同一喷墨头对应不同的打印间距这样的优点。
[0106]需要说明的是，在此，利用4个喷嘴列的组合实现了高精细的打印。在实现更高精细化的情况下，例如组合6个喷嘴列即可。在该情况下，通过将喷嘴列纵向间隔205(305)的长度设定为满足如下的(式6)，能实现高精细化。
[0107]D= (l+j/4).P...(式 6)
[0108]其中，I是自然数，j是1、2、3、4、5中任意的值。
[0109]需要说明的是，通过增加组合所用的喷嘴列的数量，能进一步实现高精细化。在该情况下，喷嘴列纵向间隔205 (305)的长度为各喷嘴列的喷嘴间隔即喷嘴间距P的非整数倍即可。由此，在由从一个喷嘴列的喷嘴299喷出的墨形成的打印点之间配置有由从其他的喷嘴列的喷嘴299喷出的墨形成的打印点，结果是，能实现高精细的打印。
[0110]图5B及图5C是具备具有第一实施方式的喷墨头300、310、320的行式喷墨头50的喷墨装置的概观图。
[0111]如图5B所示，喷墨装置具备架台241、基板输送台242、固定于架台241的门型架243和支承于门型架243的行式喷墨头50。在基板输送台242相对于架台241如从图5B到图5C那样移动的同时，从行式喷墨头50喷出墨，在作为打印对象物的一例的基板231的涂布区域244上涂布墨。需要说明的是，图5B及图5C是从基板231的主面方向表示的概观图。在该例中，基板输送台242兼用作用于载置基板231的载置部和用于使行式喷墨头50与载置部相对移动的移动机构。
[0112]需要说明的是，通过适当组合上述各种实施方式或变形例中的任意的实施方式或变形例，能起到各自所具有的效果。
[0113]本发明的行式喷墨头及喷墨装置能实现高精细的打印，能应用于有机EL的发光体、空穴传输层、电子传输层的打印或滤色器的打印等。
[0114]本发明与参照附图优选的实施方式相关联地进行了充分的记载，但对于该技术熟练的人来说，各种变形或修正是显而易见的。应该理解为那样的变形或修正只要不脱离权利要求书记载的本发明的范围则都包含在本发明中。
【权利要求】
1.一种行式喷墨头(50)，具备喷嘴(299)以间距P排列而分别构成的多个喷嘴列(301、302、303、304、201、202、203、304)， 所述多个喷嘴列包括配置于相对于打印方向(360)倾斜的第一直线(SL1、SL3)上的第一喷嘴列(301,201)和第二喷嘴列(303,203), 所述第一喷嘴列中的位于第二喷嘴列侧端部的第一端喷嘴(299a、299c)和所述第二喷嘴列中的位于第一喷嘴列侧端部的第二端喷嘴(299b、299d)之间的最短距离D是所述间距P的非整数倍。
2.根据权利要求1所述的行式喷墨头,其中， 所述多个喷嘴列包括配置于与所述第一直线平行的第二直线(SL2、SL4)上的第三喷嘴列(302,202)和第四喷嘴列(304,204), 所述第三喷嘴列的一个喷嘴位于连结所述第一喷嘴列中的相邻的两个喷嘴之间的直线的垂直二等分线(PB1、PB3)上， 所述第四喷嘴列的一个喷嘴位于连结所述第二喷嘴列中的相邻的两个喷嘴之间的直线的垂直二等分线(PB2、PB4)上， 所述最短距离D满足以下的(式I)，
D = (m+i/4)p...(式 I) 在此，m是自然数，i是1、2、3中任意的值。
3.根据权利要求2所述的行式喷墨头，其中， 所述第一~第四喷嘴列设于一个喷墨头(300、310、320)， 在与所述第一~第四喷嘴列的各个喷嘴相对应的位置配置有压电元件。
4.一种喷墨装置，具备: 行式喷墨头(50)，其为权利要求1~3中任一项所述的行式喷墨头； 载置部(242)，其用于载置打印对象物(231)； 移动机构(242)，其用于使所述行式喷墨头和所述载置部相对移动。
【文档编号】B41J2/01GK103660557SQ201310240811
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年6月18日 优先权日:2012年9月10日
【发明者】吉田英博, 中奥洋 申请人:松下电器产业株式会社
【专利摘要】本发明提供一种行式喷墨头及喷墨装置。行式喷墨头具有喷嘴以间距(p)排列的多个喷嘴列，所述多个喷嘴列包括配置于相对于打印方向倾斜的第一直线上的第一喷嘴列和第二喷嘴列，所述第一喷嘴列中的位于所述第二喷嘴列侧的第一端喷嘴和所述第二喷嘴列中的位于所述第一喷嘴列侧的第二端喷嘴之间的最短距离(D)是所述间距(p)的非整数倍。
【专利说明】行式喷墨头及喷墨装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及行式喷墨头(line head)及喷墨装置。
【背景技术】
[0002]近年来，使用喷墨装置制造器件的方法越来越受到注目。图7A及图7B是喷墨装置的概观图。
[0003]如图7A所示，喷墨装置具备架台41、基板输送台42、门型架43和行式喷墨头98。基板输送台42在如从图7A到图7B那样移动的同时从行式喷墨头98喷出墨，在基板I的涂布区域44涂布墨。需要说明的是，图7A及图7B是从基板I的主面方向表示的概观图。
[0004]图8表不彳丁式嗔墨头98的不意图。如图8所不,彳丁式嗔墨头98由多个嗔墨头120和用于保持它们的框体99构成。
[0005]在此，使用作为喷墨头120的沿图8的A线的假想剖面的示意图的图9说明喷墨头120的内部结构。
[0006]图9的喷墨头120具有喷出墨的多个喷嘴100、与喷嘴100连通的墨室110、构成分别与多个喷嘴100相对应的墨室110的隔壁111、构成墨室110的一部分的隔膜112、使隔膜112振动的多个压电元件130、支承隔壁111的压电构件140、对压电元件130施加电压的共通电极(未图示)。利用热硬化性的树脂将压电元件130和隔膜112这两者粘接在一起。当对压电元件130施加电压时，如图9的左端侧的压电元件130那样伸长δ。当压电元件130伸长时，能对与压电元件130相对应的墨室110内的墨施加压力。利用该压力，从喷嘴100喷出墨。
[0007]另一方面，公知对喷嘴的配置进行了设计的喷墨装置(例如参照专利文献I (日本特开2002-273878号公报))。图6Α及图6Β是表示构成专利文献I所记载的以往的行式喷墨头的喷墨头620的喷嘴600的配置的示意图。
[0008]在图6Α中，使喷墨头620的长度方向相对于与打印方向成直角的方向(图6Α的纸面左右方向)倾斜角度Θ。通过使喷墨头620倾斜，能使打印点的打印间距窄间距化。所谓打印点，表示喷落于打印对象物上的墨的配置，所谓打印间距，表示与打印方向成直角的方向上的打印点的间隔。在喷嘴600的喷嘴间距为P的情况下，打印点的打印间距为P*cos0。根据该关系，随着角度Θ接近90°，打印间距变窄。
[0009]在该情况下，设喷墨头620的宽度方向的尺寸为Y、喷嘴600的个数为η、相邻的喷墨头620的间隙为d时，满足下述的关系式。
[0010]d = η.P.sin Θ cos Θ -Y...(式 I)
[0011]另外，在专利文献I中，还记载有如图6B所示那样在喷墨头620两列平行地设置喷嘴600的列。
【发明内容】
[0012]发明要解决的课题[0013]但是，在上述以往的结构中，若为了缩窄打印间距、即实现高精细的打印而使喷墨头620倾斜的角度Θ接近90°时，会产生如下那样的问题。将(式I)变形，成为如下的(式 2)。
[0014]Y+d = 1/2.η.P.sin2 θ...(式 2)
[0015]在该(式2)中，为了缩小打印间距而使角度Θ接近90°时，2Θ接近180°，sin2 9接近O。于是，喷嘴600的个数η变多。这是为了 Y+d得到有限的值。为了形成多个喷嘴600，需要在长度方向上具有足够长度的喷墨头620。
[0016]另一方面，在制造图9那样结构的喷墨头120的情况下，在粘接压电元件130、压电构件140和隔膜112时，存在由于热膨胀差而产生错位的情况。在加长喷墨头120时，需要长条的隔膜112，隔膜112越长，热膨胀的影响越强，越容易产生错位。在产生该错位时，喷出量的不均匀或不吐出等使得喷墨头120的喷出动作的精度降低。在喷出动作的精度降低时，不能将墨打印在期望的位置，难以实现高精细的打印。在将该结构应用于图6A及图6B的以往的喷墨头620的情况下，为了缩窄打印间距，必须将喷墨头620在长轴方向上形成得更长。但是，另一方面，在加长喷墨头620时，存在这样的问题:喷出动作的精度降低，打印的精度降低，结果不能实现高精细的打印。
[0017]本发明是为了解决上述以往的课题而做成的，其目的在于提供将多个喷墨头倾斜配置、并且在各喷墨头形成以恒定间隔配置的多个喷嘴列从而能进行高精细的打印的行式喷墨头及喷墨装置。
[0018]用于解决课题的手段
[0019]为了达到上述目的，本发明的一个技术方案的行式喷墨头具备喷嘴以间距P排列而分别构成的多个喷嘴列，
[0020]所述多个喷嘴列包括配置于相对于打印方向倾斜的第一直线上的第一喷嘴列和第二喷嘴列，
[0021]所述第一喷嘴列中的位于第二喷嘴列侧端部的第一端喷嘴和所述第二喷嘴列中的位于第一喷嘴列侧端部的第二端喷嘴之间的最短距离D为所述间距P的非整数倍。
[0022]发明效果
[0023]如以上所述，采用本发明，通过将多个喷墨头倾斜配置、并且在各喷墨头形成以恒定间隔配置的多个喷嘴列，能实现高精度且高精细的打印。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]本发明的上述和其他目的、特征从与关于附图的优选的实施方式关联的如下的记述可明确。在附图中，
[0025]图1是表示本发明的第一实施方式的行式喷墨头的示意仰视图，
[0026]图2是将第一实施方式的行式喷墨头的一部分放大了的示意仰视图，
[0027]图3是表示第一实施方式的行式喷墨头的一部分和喷嘴配置的示意仰视图，
[0028]图4是将第一实施方式的变形例的行式喷墨头的一部分放大了的示意仰视图，
[0029]图5A是第一实施方式的喷墨头的分解图，
[0030]图5B是具有第一实施方式的喷墨头的喷墨装置的打印动作前的状态的示意图，
[0031]图5C是具有第一实施方式的喷墨头的喷墨装置的打印动作后的状态的示意图，[0032]图6A是表示以往的行式喷墨头的喷嘴配置的示意图，
[0033]图6B是表示以往的行式喷墨头的喷嘴配置的另一例的示意图，
[0034]图7A是以往的喷墨装置的打印动作前的状态的示意图，
[0035]图7B是以往的喷墨装置的打印动作后的状态的示意图，
[0036]图8是以往的行式喷墨头的结构的示意图，
[0037]图9是以往的喷墨头的剖面结构的示意图。
【具体实施方式】
[0038]以下，参照【专利附图】
【附图说明】本发明的实施方式。
[0039](第一实施方式)
[0040]图1是从底面侧看本发明的第一实施方式的行式喷墨头50的喷嘴配置的示意图。
[0041]图1的行式喷墨头50具备多个喷墨头300、310、320。各喷墨头300、310、320平行且以恒定的间隔朝向与打印方向360成直角的方向381按顺序排列。这多个喷墨头300、310、320相对于方向381以倾斜角度Θ配置。此时，从设计上的观点出发，作为一例，倾斜角度Θ期望为45°以上且小于80°。在倾斜角度Θ接近0°时，在行式喷墨头50的两端部的区域390，不能高密度配置的喷墨头增加，因此，倾斜角度Θ期望为45°以上。另一方面，在倾斜角度Θ为80。以上时，存在打印点重叠，导致不能实现高精细的打印的情况，因此期望倾斜角度Θ小于80°。在该例中，喷墨头300、310、320的倾斜角度Θ为63.5°。在各喷墨头300、310、320上形成有喷嘴以恒定间距分别直线状排列的喷嘴列301、302、303、304。
[0042]另外，行式喷墨头50相对于打印方向360的长度391例如为50mm?100mm,在第一实施方式的具体的一例中，长度391为67mm。
[0043]一个行式喷墨头50，喷墨头300、310、320的数量例如为30?120个。在第一实施方式的具体的一例中，由40个喷墨头300、310、320构成一个行式喷墨头50。喷墨头300、310,320的数量根据进行打印的对象物的方向381上的长度进行变更即可。另外，也可以准备多台行式喷墨头50，排列多个行式喷墨头50。
[0044]下面，说明喷墨头300、310、320各自的喷嘴配置。
[0045]用于实现高密度配置的喷嘴配置，作为一例，在一个喷墨头中设有4列喷嘴列301、302、303、304。喷嘴列(第一喷嘴列)301和喷嘴列(第二喷嘴列)303配置于同一直线上(第一直线SLl上)。喷嘴列302 (第三喷嘴列)和喷嘴列(第四喷嘴列)304配置于同一直线上(第二直线SL2上)。配置喷嘴列301及喷嘴列303所成的直线SLl和配置喷嘴列302及喷嘴列304所成的直线SL2平行。
[0046]在此，说明各喷嘴列301?304的构成。
[0047]使用图2说明喷嘴列301和喷嘴列303的关系。
[0048]在各喷嘴列301、303上，沿排列方向以等间距(喷嘴间距p)配置喷嘴299。另外，喷嘴列301和喷嘴列303配置于同一直线SLl上。在该直线SLl上，在喷嘴列301与喷嘴列303之间存在有用于形成不形成喷嘴299的区域的喷嘴列纵向间隔305。喷嘴列纵向间隔305是由位于喷嘴列301终端的喷嘴299a和位于喷嘴列303始端的喷嘴299b定义的区域。更详细而言，将由喷嘴列301端部的位于喷嘴列303侧的喷嘴(第一端喷嘴)299a和喷嘴列303端部的位于喷嘴列301侧的喷嘴(第二端喷嘴)299b之间的最短距离定义的区域定义为喷嘴列纵向间隔305。
[0049]该喷嘴列纵向间隔305的长度(第一端喷嘴299a和第二端喷嘴299b之间的最短距离)设为D时，喷嘴列纵向间隔305的长度D满足如下的(式3)的关系。需要说明的是，喷嘴列纵向间隔305的长度D只要满足下述(式3)则可以为任意，但值不能为O。这是由于，喷嘴列纵向间隔305是必须的。喷嘴列纵向间隔305必须的理由见后述。
[0050]D = mp±l/4*p..?(式 3)
[0051]其中，m为自然数。
[0052]如(式3)那样，位于同一直线SLl上的喷嘴列301和喷嘴列303不是位于连续间距上，而是以其相位错开1/4的方式配置。通过满足该关系，能实现比喷嘴列301的喷嘴间距P窄间距的打印、即打印的高精细化。详细见后述。需要说明的是，喷嘴列302和喷嘴列304的关系也与图2的喷嘴列301和喷嘴列303的关系同样地配置。
[0053]下面，使用图3说明喷嘴列301和喷嘴列302的关系。
[0054]以喷嘴列302的各喷嘴299的中心位于连结喷嘴列301的相邻的两个喷嘴299之间而成的直线的垂直二等分线PBl上的方式，分别配置喷嘴列301的多个喷嘴299和喷嘴列302的多个喷嘴299。能利用切割锯在与喷嘴列301和喷嘴列302相对应的第一压电元件单元550 (在图5A中见后述。)上以梳齿状切削加工出多个槽，因此，能高精度地控制形状尺寸，能防止产生串扰。即，通过同时对重叠了两张(多个)的PZT构件(压电构件)进行切削加工，能形成完全相同的梳齿状(在图9中交替地排列的压电元件130和压电构件140)的压电元件。因此，能高精度地控制两张(多个)梳齿状的压电元件的形状。
`[0055]另外，从喷嘴列301的各喷嘴299喷出的墨形成的打印点(第一打印点371)之间的间隔和从喷嘴列302的各喷嘴299喷出的墨形成的打印点(第二打印点372)之间的间隔相等，且第一打印点371和第二打印点372交替地形成。由此，能实现打印间距的高密度化。
[0056]下面，使用图3说明喷嘴列303和喷嘴列304的关系。
[0057]以喷嘴列304的各喷嘴299的中心位于连结喷嘴列303的相邻的两个喷嘴299之间而成的直线的垂直二等分线PB2上的方式，分别配置喷嘴列303的多个喷嘴299和喷嘴列304的多个喷嘴299。与喷嘴列301和喷嘴列302的情况相同，能高精度地控制形状尺寸，能防止产生串扰。另外，从喷嘴列303的各喷嘴299喷出的墨形成的打印点(第三打印点373)之间的间隔和从喷嘴列304的各喷嘴299喷出的墨形成的打印点(第四打印点374)之间的间隔相等，且第三打印点373和第四打印点374交替地形成。由此，能实现打印间距的高密度化。
[0058]下面，使用图3说明喷嘴列302和喷嘴列304的关系。
[0059]在各喷嘴列302、304上，沿排列方向以等间距(喷嘴间距p)配置喷嘴299。另外，喷嘴列302和喷嘴列304配置于同一直线SL2上。在该直线SL2上，在喷嘴列302与喷嘴列304之间，与喷嘴列301、303同样地设有用于形成不形成喷嘴299的区域的喷嘴列纵向间隔305。喷嘴列纵向间隔305的长度与前述的喷嘴列301和喷嘴列303的喷嘴列纵向间隔305 (D)相同。
[0060]通过这样地配置喷嘴列301、302、303、304，从右向左按第二打印点372、第四打印点374、第一打印点371和第三打印点373的顺序排列，将这4个打印点作为I组，能形成多组打印点。因此，能实现高精细的打印。
[0061]需要说明的是，在图1中，各喷嘴列301、302、303、304以恒定的间隔平行地配置。此时，喷墨头300、310、320都为相同的喷嘴配置。在该情况下，方向381上的一个喷墨头内的喷嘴列303与喷嘴列304之间的距离350和相邻的喷墨头的喷嘴列304与喷嘴列303之间的距离351相等，总是为恒定的值。通过采用这样的构成，能以等间隔排列喷嘴列的距离。而且，能使打印点为等间距，能将打印间距形成为比喷嘴间距P窄间距。
[0062]在此，关于设置喷嘴列纵向间隔305的理由，基于喷墨头300、310、320的内部结构进行说明。
[0063]喷墨头300、310、320由于需要耐久性而使用高强度的热硬化性的树脂将各构件粘接在一起。另一方面，为了提高生产率，需要在喷墨头300、310、320上设置较多的喷嘴299。因此，需要长条的喷嘴板。但是，在利用热硬化性的树脂将长条的喷嘴板粘接在一起而形成时，由于构件之间的热膨胀系数的差而在长条的喷嘴板的两端部分产生错位。因此，为了将该错位抑制为最小限度，在喷墨头设置分割部(参照后述)。这是为了:利用分割部分割喷墨头、即喷嘴板，使被分割的部分分别向分割部的方向膨胀，从而吸收所产生的错位，减少热膨胀系数的差引起的错位的影响。
[0064]对于此，使用图5A详细说明。
[0065]图5A是喷墨头300、310、320的分解图。在图5A中，510是喷嘴板。在喷嘴板510上设有喷嘴列301、喷嘴列302、喷嘴列303和喷嘴列304。在各喷嘴列301、302、303、304上配置有用于喷出墨的多个喷嘴299。520是墨室板。墨室与喷嘴299相连通，其结构复杂且微细，因此，在图5A中未图示，但能与图9的墨室110同样地构成。
[0066]530是构成墨室的一部分的第一隔膜,535是构成墨室的一部分的第二隔膜。以与喷嘴板510的喷嘴列纵向间隔305相对应地符合各喷嘴列的方式，在一个喷墨头中，隔膜被分割成两部分而由第一隔膜530和第二隔膜535构成。在第一隔膜530与第二隔膜535之间设有分割部580。分割部580是第一隔膜530与第二隔膜535之间的恒定间隔的间隙。
[0067]在壳体540的底面中央有墨供给口(未图示)，左右的各墨供给流路541L和541R相连。墨的排出流路542和543在壳体540的宽度方向的两侧与喷嘴板510的各喷嘴列相对应地设置。排出流路542和543与壳体540的长度方向两端的排出口 544相连。
[0068]墨从壳体540的底面中央的墨供给口(未图不)进入左右的各墨供给流路541L和541R，通过第一隔膜530和第二隔膜535而进入墨室板520的墨室(图5A中未图示。参照图9的墨室110。)。墨室由墨室板520和第一隔膜530或第二隔膜535等构成，因此，在第一隔膜530或第二隔膜535发生变形时，墨室的墨的一部分从喷嘴板510的各喷嘴列301、302,303,304的喷嘴299同时喷出。剩余的墨通过第一隔膜530和第二隔膜535而进入墨的排出流路542、543，在排出口 544合流。需要说明的是，喷嘴列301和喷嘴列303配置于同一直线上是为了使墨室内的流路阻力相同。另外，喷嘴列302和喷嘴列304配置于同一直线上也是为了使墨室内的流路阻力相同。
[0069]使第一隔膜530振动的第一压电元件单元550由陶瓷构件556和彼此平行地组装的梳齿状的多个PZT构件551、552构成。在固定于陶瓷构件556的状态下，能利用切割锯在PZT构件551和552上同时以梳齿状切削加工出多个槽，因此，能使形状尺寸为高精度。此时，在各PZT构件551和552的正上方配置有各喷嘴列的多个喷嘴299。即，以喷嘴列302的喷嘴299位于连结喷嘴列301的相邻的喷嘴299之间而成的直线的垂直二等分线上的方式配置喷嘴列301的多个喷嘴299和喷嘴列302的多个喷嘴299。需要说明的是，被以梳齿状分割的各PZT构件551和552构成与各喷嘴列(喷嘴列301、302)的各自的喷嘴299相对应的压电元件。
[0070]使第二隔膜535振动的第二压电元件单元555由陶瓷构件557和彼此平行地组装的PZT构件553、554构成。在固定于陶瓷构件557的状态下，能利用切割锯在PZT构件553和554上同时以梳齿状切削加工出多个槽，因此，能使形状尺寸为高精度。在该情况下，也在各PZT构件553和554的正上方配置有各喷嘴列的多个喷嘴299。即，以喷嘴列304的喷嘴299位于连结喷嘴列303的相邻的喷嘴299之间而成的直线的垂直二等分线上的方式配置喷嘴列303的多个喷嘴299和喷嘴列304的多个喷嘴299。需要说明的是，被以梳齿状分割的各PZT构件553和554构成与各喷嘴列(喷嘴列303、304)的各自的喷嘴299相对应的压电元件。
[0071 ] 第一压电元件单元550和第二压电元件单元555被调整为在分别与各个第一隔膜530和第二隔膜535独立地相对应的位置定位，利用热硬化性树脂粘接在一起。在热硬化树脂硬化时，由加热引起的各构件的变形向分割部580的方向发展，从而能吸收热膨胀的差的影响。由此，能抑制在每个喷墨头的墨室产生的错位，不易产生喷出的墨的体积不均匀，能实现高精度的喷墨头。需要说明的是，第一隔膜530与各PZT构件551、552和各喷嘴的动作关系、第二隔膜535与各PZT构件553、554和各喷嘴的动作关系分别与图9的隔膜112和压电元件130的动作关系相同。即，若简单地说明，当分别对被以梳齿状分割的PZT构件
的各兀件施加电压时，按压第一隔膜530,对相对应的墨室进行加压,从该墨室的喷嘴排出
m
O
[0072]这样，由于设置分割部580，因此，用于形成不形成喷嘴299的区域的喷嘴列纵向间隔305是必须的。在第一实施方式中，考虑安全性，喷嘴列纵向间隔305与夹着分割部580的墨的排出流路542和墨的排出流路542之间的距离(或夹着分割部580的墨的排出流路543与墨的排出流路543之间的距离)一致。
[0073]而且，通过将喷嘴列纵向间隔305的长度设计为满足上述的(式3)，能实现高精细的打印。
[0074]下面，说明从行式喷墨头50喷出墨的墨的喷出方法。在图1中，相对于与打印方向360垂直的方向381，喷嘴299以打印间距为恒定的间隔的方式排列。在此，作为一例，为了实现1200dpi，以使打印间距成为21.16 μ m的距离的方式配置喷嘴299。
[0075]在图1中，(I)~(11)示意地表现在形成打印点370时喷出墨的喷嘴299的位置。
[0076]各喷嘴299如下所述。
[0077]喷墨头300的喷嘴列301的喷嘴(I)。
[0078]喷墨头310的喷嘴列304的喷嘴(2)。
[0079]喷墨头300的喷嘴列302的喷嘴(3)。
[0080]喷墨头320的喷嘴列303的喷嘴(4)。
[0081]喷墨头310的喷嘴列301的喷嘴(5)。
[0082]喷墨头320的喷嘴列304的喷嘴(6)。[0083]喷墨头300的喷嘴列302的喷嘴(7)。
[0084]喷墨头320的喷嘴列303的喷嘴⑶。
[0085]喷墨头310的喷嘴列301的喷嘴(9)。
[0086]喷墨头320的喷嘴列304的喷嘴(10)。
[0087]喷墨头300的喷嘴列302的喷嘴(11)。
[0088]从这些喷嘴299喷出的墨构成打印点370。在该情况下，在由从喷嘴列301的喷嘴299喷出的墨形成的打印点之间配置有由从喷嘴列303的喷嘴299喷出的墨形成的打印点。这是由于喷嘴列纵向间隔305构成为满足(式3)。
[0089]S卩，相邻的打印点370从不同的喷嘴列交替地喷出。在该情况下，可能的话，则从相对于打印方向360分割为上游和下游的喷嘴列交替地喷出墨而形成打印点370。在此，相对于打印方向360的上游及下游中的上游相当于喷嘴列301和喷嘴列302，下游相当于喷嘴列303和喷嘴列304。由此，能抑制串扰。
[0090]如以上所述，通过使以在配置于同一直线上的两个喷嘴列之间设置相位错开1/4喷嘴间距P的喷嘴列纵向间隔305的方式配置的喷墨头按顺序且倾斜地排列配置，能实现能进行以往的4倍的高精细的打印的行式喷墨头及墨喷出方法。
[0091]另外，喷嘴列301、302、303、304的长度例如为25mm?60mm。喷嘴列301与喷嘴列302之间的距离350例如为3?IOmm左右，在该例中，为5.682mm。
[0092]另外，从打印方向看，喷嘴列301、喷嘴列303、喷嘴列302和喷嘴列304的相位各错开1/4间距。即，喷嘴列301?喷嘴列303之间、喷嘴列303?喷嘴列302之间和喷嘴列302?喷嘴列304之间的打印时的间距均为相同的间距，且相位均错开1/4，因此能以4倍的精度进行打印。
[0093]另外，每I喷嘴列的喷嘴299的个数例如为100?250左右。在该例中，每I喷嘴列的喷嘴299的个数为150个。例如，在实现点密度1200dp1、即打印间距21.167 μ m的情况下，4列各喷嘴列的打印间距的相位各错开1/4，打印精度为4倍，因此，各喷嘴列的打印间距成为84.667 μ m。由于倾斜角度Θ为63.5° (更正确地说63.435° )，因此各喷嘴列的喷嘴间距P为189.3 μ m即可。
[0094]需要说明的是，喷嘴间距P在需要更高精度的情况下更小即可，在不太需要精度的情况下更大即可，作为一例，实用上150μπι?300μπι即可。作为一例，各喷嘴299的开口为直径20 μ m?50 μ m。
[0095]需要说明的是，在第一实施方式中，喷嘴列纵向间隔305以相位错开1/4间距的例子进行了说明，但也可以相位错开1/2间距。
[0096]图4作为第一实施方式的变形例表示相位错开1/2间距的例子。在各喷嘴列上沿排列方向以等间距(喷嘴间距P)配置有喷嘴299。另外，喷嘴列201与喷嘴列203配置于同一直线SL3上。在该直线SL3上，在喷嘴列201与喷嘴列203之间存在有用于形成不形成喷嘴299的区域的喷嘴列纵向间隔205。喷嘴列纵向间隔205是由位于喷嘴列201终端的喷嘴(喷嘴列201端部的位于喷嘴列203侧的喷嘴)299c和位于喷嘴列203始端的喷嘴(喷嘴列203端部的位于喷嘴列201侧的喷嘴)299d定义的区域。设该喷嘴列纵向间隔205的长度为D，形成为满足如下的(式4)的关系。
[0097]D= (m+(l/2)).ρ...(式 4)[0098]其中，m是自然数。
[0099]图4所示的变形例与图1?图3不同的点在于，利用该喷嘴列纵向间隔205的长度，喷嘴列203的喷嘴间距P的相位相对于喷嘴列201的喷嘴间距P的相位错开1/2间距。在该情况下，以喷嘴列202的喷嘴299位于连结喷嘴列201的相邻的两个喷嘴299之间而成的直线的垂直二等分线PB3上的方式配置喷嘴列201和喷嘴列202，另外，以喷嘴列204的喷嘴299位于连结喷嘴列203的相邻的两个喷嘴299之间而成的直线的垂直二等分线PB4上的方式配置喷嘴列203和喷嘴列204，从而能实现打印点270的高精细化。
[0100]各喷嘴列是平行的配置，但方向381上的一个喷墨头内的喷嘴列203与喷嘴列204之间的距离250和相邻的喷墨头的喷嘴列204与喷嘴列203之间的距离251是与图1?图3不同的值。利用这样的结构，能使打印点270为等间距，能使打印间距形成得比喷嘴间距P窄间距，能实现打印间距的高密度化。
[0101]在此，整理(式3)和(式4)，喷嘴列纵向间隔205(305)的长度D用下述(式5)表不。
[0102]D= (m+i/4).ρ...(式 5)
[0103]其中，m是自然数，i是1、2、3中任意的值。
[0104]通过以满足该(式5)的方式配置各喷嘴列，能实现能实施高精细的打印的行式喷墨头。
[0105]需要说明的是，也可以将图1的喷嘴列301与喷嘴列303配置于一个喷墨头上，在另一喷墨头上配置喷嘴列302和喷嘴列304。在该情况下，即使改变倾斜角度Θ，喷墨头内的喷嘴列301和喷嘴列302的相位错开、喷嘴列303和喷嘴列304的相位错开也不会变化，因此，具有能用同一喷墨头对应不同的打印间距这样的优点。
[0106]需要说明的是，在此，利用4个喷嘴列的组合实现了高精细的打印。在实现更高精细化的情况下，例如组合6个喷嘴列即可。在该情况下，通过将喷嘴列纵向间隔205(305)的长度设定为满足如下的(式6)，能实现高精细化。
[0107]D= (l+j/4).P...(式 6)
[0108]其中，I是自然数，j是1、2、3、4、5中任意的值。
[0109]需要说明的是，通过增加组合所用的喷嘴列的数量，能进一步实现高精细化。在该情况下，喷嘴列纵向间隔205 (305)的长度为各喷嘴列的喷嘴间隔即喷嘴间距P的非整数倍即可。由此，在由从一个喷嘴列的喷嘴299喷出的墨形成的打印点之间配置有由从其他的喷嘴列的喷嘴299喷出的墨形成的打印点，结果是，能实现高精细的打印。
[0110]图5B及图5C是具备具有第一实施方式的喷墨头300、310、320的行式喷墨头50的喷墨装置的概观图。
[0111]如图5B所示，喷墨装置具备架台241、基板输送台242、固定于架台241的门型架243和支承于门型架243的行式喷墨头50。在基板输送台242相对于架台241如从图5B到图5C那样移动的同时，从行式喷墨头50喷出墨，在作为打印对象物的一例的基板231的涂布区域244上涂布墨。需要说明的是，图5B及图5C是从基板231的主面方向表示的概观图。在该例中，基板输送台242兼用作用于载置基板231的载置部和用于使行式喷墨头50与载置部相对移动的移动机构。
[0112]需要说明的是，通过适当组合上述各种实施方式或变形例中的任意的实施方式或变形例，能起到各自所具有的效果。
[0113]本发明的行式喷墨头及喷墨装置能实现高精细的打印，能应用于有机EL的发光体、空穴传输层、电子传输层的打印或滤色器的打印等。
[0114]本发明与参照附图优选的实施方式相关联地进行了充分的记载，但对于该技术熟练的人来说，各种变形或修正是显而易见的。应该理解为那样的变形或修正只要不脱离权利要求书记载的本发明的范围则都包含在本发明中。
【权利要求】
1.一种行式喷墨头(50)，具备喷嘴(299)以间距P排列而分别构成的多个喷嘴列(301、302、303、304、201、202、203、304)， 所述多个喷嘴列包括配置于相对于打印方向(360)倾斜的第一直线(SL1、SL3)上的第一喷嘴列(301,201)和第二喷嘴列(303,203), 所述第一喷嘴列中的位于第二喷嘴列侧端部的第一端喷嘴(299a、299c)和所述第二喷嘴列中的位于第一喷嘴列侧端部的第二端喷嘴(299b、299d)之间的最短距离D是所述间距P的非整数倍。
2.根据权利要求1所述的行式喷墨头,其中， 所述多个喷嘴列包括配置于与所述第一直线平行的第二直线(SL2、SL4)上的第三喷嘴列(302,202)和第四喷嘴列(304,204), 所述第三喷嘴列的一个喷嘴位于连结所述第一喷嘴列中的相邻的两个喷嘴之间的直线的垂直二等分线(PB1、PB3)上， 所述第四喷嘴列的一个喷嘴位于连结所述第二喷嘴列中的相邻的两个喷嘴之间的直线的垂直二等分线(PB2、PB4)上， 所述最短距离D满足以下的(式I)，
D = (m+i/4)p...(式 I) 在此，m是自然数，i是1、2、3中任意的值。
3.根据权利要求2所述的行式喷墨头，其中， 所述第一~第四喷嘴列设于一个喷墨头(300、310、320)， 在与所述第一~第四喷嘴列的各个喷嘴相对应的位置配置有压电元件。
4.一种喷墨装置，具备: 行式喷墨头(50)，其为权利要求1~3中任一项所述的行式喷墨头； 载置部(242)，其用于载置打印对象物(231)； 移动机构(242)，其用于使所述行式喷墨头和所述载置部相对移动。
【文档编号】B41J2/01GK103660557SQ201310240811
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年6月18日 优先权日:2012年9月10日
【发明者】吉田英博, 中奥洋 申请人:松下电器产业株式会社
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