JP2000198192A - インクジェット式記録ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】結露等による圧電振動子の誤作動を確実に防止
することができるインクジェット式記録ヘッドを提供す
る。 【解決手段】圧力室を形成する空間が設けられた圧力室
形成基板と、上記圧力室に連通するノズル開口が穿設さ
れ上記圧力室形成基板の片面側にあって上記空間の開口
を塞ぐノズル部材と、上記圧力室形成基板の他面側にあ
って上記空間の開口を塞ぐ振動板と、上記振動板の外側
面に形成され上記圧力室に圧力を発生させる圧電振動子
とを備えたインクジェット式記録ヘッドであって、上記
圧電振動子を加熱する加熱手段と、印刷開始前に上記加
熱手段により圧電振動子を少なくとも周辺の温度より高
い温度に加熱する制御手段とを有することにより、結露
等による圧電振動子の誤作動を防止した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たわみ振動モード
の圧電振動子が取り付けられたインクジェット式記録ヘ
ッドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、たわみ振動モードの圧電振動子
が取り付けられたインクジェット式記録ヘッド（以下
「記録ヘッド」という）は、図１１および図１２に示す
ように、複数の圧力発生室２が形成されたアクチュエー
タユニット１と、ノズル開口３およびインク貯留室４が
形成され上記アクチュエータユニット１の下面に貼着さ
れた流路ユニット５と、上記アクチュエータユニット１
の上面に貼着された圧電振動子６とを備え、上記圧電振
動子６の振動により圧力発生室２に圧力を発生させ、ノ
ズル開口３からインク滴を吐出させるようになってい
る。

【０００３】上記アクチュエータユニット１は、圧力発
生室２を形成する空間が形成された圧力室形成基板１０
と、この圧力室形成基板１０の上面に位置して上記空間
の上面開口を塞ぐ振動板１１と、上記圧力室形成基板１
０の下面に位置する蓋部材１４とから構成されている。
この蓋部材１４には、インク貯留室４と圧力発生室２を
連通させる第１インク流路１２と、圧力発生室２とノズ
ル開口３を連通させる第２インク流路１３とが形成され
ている。

【０００４】上記流路ユニット５は、インク貯留室４を
形成する空間が形成された貯留室形成基板１６と、ノズ
ル開口３が穿設され、上記貯留室形成基板１６の下面に
位置するノズルプレート１７と、上記貯留室形成基板１
６の上面に位置する供給口形成板１８とから構成されて
いる。上記貯留室形成基板１６には、ノズル開口３に連
通するノズル連通口９が形成されている。また、上記供
給口形成板１８には、インク貯留室４から第１インク流
路１２を介して圧力発生室２にインクを供給するインク
供給口１５が穿設されるとともに、圧力発生室２および
第２インク流路１３とノズル連通口９ならびにノズル開
口３とを連通させる連通口８が形成されている。図１１
において、２４はインクカートリッジ（図示せず）から
インク貯留室４にインクを補給するインク補給口であ
る。

【０００５】上記アクチュエータユニット１の振動板１
１の上面には、図１３に示すように、櫛歯状の下部電極
１９が形成されている（図１１には下部電極１９は示し
ていない）。この下部電極１９の各櫛歯部１９ａは、そ
れぞれ圧力発生室２の上部を覆う部分に形成されてい
る。そして、上記下部電極１９の各櫛歯部１９ａ上面
に、それぞれ平板状の圧電振動子６が形成され、上記圧
電振動子６の上面には、上部電極２０が形成されている
（図１１および図１２参照）。

【０００６】また、上記アクチュエータユニット１の上
面両端部には、各圧電振動子６の上部電極２０に導通す
る端子２１が形成されている。上記端子２１上面は、圧
電振動子６上面よりも高く形成されている。そして、上
記端子２１の上面には、フレキシブル回路板２２が張設
され、端子２１および上部電極２０を介して圧電振動子
６に駆動信号を印加するようになっている。

【０００７】上記記録ヘッドにおいて、圧電振動子６に
駆動信号が印加されると、図１４に示すように、圧電振
動子６が横方向に収縮する。このとき、圧電振動子６の
振動板１１に固定された下面側は収縮せず、上面側だけ
が収縮するため、あたかもバイメタルのように圧電振動
子６および振動板１１が下方にたわみ、圧力発生室２を
圧縮する。そして、圧力発生室２内の圧力上昇により、
圧力発生室２内のインクがノズル開口３からインク滴２
３として吐出され、記録紙等にドットが形成されて印刷
が行われる。ついで、圧電振動子６が放電されて元の状
態に戻ると、圧力発生室２内が減圧され、インク貯留室
４からインク供給口１５を通して圧力発生室２へ新しい
インクが供給される。

【０００８】上記圧電振動子６は、一種のコンデンサで
あるため、圧電振動子や回路中の漏れ電流の影響によ
り、図１５（ａ）に示すように、駆動信号Ｓ１と駆動信
号Ｓ２との間で、中間電圧Ｖｍが徐々に降下する現象が
生じる。このため、降下した中間電圧を元に戻すため、
図１５（ｂ）に示すように、一定のタイミング（図示の
ｔ）で電位を強制的に戻す信号を与えることが行われて
いる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記記
録ヘッドでは、その構造上、平板状で薄い圧電振動子６
が上部電極２０と下部電極１９に挟まれていることか
ら、圧電振動子６が高い湿気にさらされて結露等が起こ
ると、圧電振動子６の上部電極２０と下部電極１９間の
抵抗値が低下して中間電圧Ｖｍの降下が激しくなる。こ
の状態で、電圧を戻す信号を与えると、図１５（ｃ）に
示すように、電位が戻る時の電圧上昇が大きくなり、印
刷時の駆動信号Ｓ１，Ｓ２とは無関係に圧電振動子６が
大きく振動し、インク滴２３が吐出してしまう誤作動が
生じるおそれがある。このような誤作動が生じると、イ
ンク滴２３が、本来吐出してはならないときに吐出して
しまい、記録紙のまったく不必要な場所にドットが形成
され、印刷品質を著しく劣化させてしまうという、イン
クジェット式記録装置として致命的なトラブルになる。

【００１０】さらに、最近では、インクジェット式記録
装置の高機能化，低価格化により、低電圧で振動板１１
に有効な振動を与えるため、圧電振動子６自体の厚みを
一層薄くする傾向にある。このような装置では、湿気等
による結露等が生じたときの圧電振動子６の特性変動が
大きく、極めて湿気等の影響を受けやすくなる。このよ
うな状況のなか、結露等による圧電振動子の誤作動を確
実に防止するインクジェット式記録ヘッドの開発が強く
望まれていた。

【００１１】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、結露等による圧電振動子の誤作動を確実に防止
することができるインクジェット式記録ヘッドの提供を
目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のインクジェット式記録ヘッドは、圧力室を
形成する空間が設けられた圧力室形成基板と、上記圧力
室に連通するノズル開口が穿設され上記圧力室形成基板
の片面側にあって上記空間の開口を塞ぐノズル部材と、
上記圧力室形成基板の他面側にあって上記空間の開口を
塞ぐ振動板と、上記振動板の外側面に形成され上記圧力
室に圧力を発生させる圧電振動子とを備えたインクジェ
ット式記録ヘッドであって、上記圧電振動子を加熱する
加熱手段と、印刷開始前に上記加熱手段により圧電振動
子を少なくとも周辺の温度より高い温度に加熱する制御
手段とを有することを要旨とする。

【００１３】すなわち、本発明のインクジェット式記録
ヘッドは、圧電振動子を加熱する加熱手段と、印刷開始
前に上記加熱手段により圧電振動子を少なくとも周辺の
温度より高い温度に加熱する制御手段とを有するもので
ある。このため、圧電振動子が高い湿気にさらされたと
しても、圧電振動子が周辺の温度より高い温度に加熱さ
れることにより、結露等が生じることがほとんどなくな
る。したがって、圧電振動子の上部電極と下部電極間の
抵抗値が極端に低下することもなくなるため、中間電圧
Ｖｍの降下も微小になり、電圧を戻す信号を与えたとし
ても、電位が戻る時の電圧上昇が小さい。このため、印
刷の駆動信号と無関係にインク滴が吐出してしまう誤作
動を確実に防止することができ、高い印刷品質を確保す
ることができる。

【００１４】本発明のインクジェット式記録ヘッドにお
いて、周辺の湿度を検知する湿度検知手段を有し、制御
手段が、上記湿度検知手段で検知された湿度が設定値以
上であるときに加熱手段を加熱するものである場合や、
周辺の温度を検知する第１温度検知手段を有し、制御手
段が、上記第１温度検知手段で検知される温度が設定値
以上であるときに加熱手段を加熱するものである場合に
は、結露の危険性が高い環境になったときに、圧電振動
子を加熱して結露等を確実に防止することにより、記録
ヘッドの誤作動を確実に防止できるようになる。

【００１５】本発明のインクジェット式記録ヘッドにお
いて、圧電振動子近傍の温度を検知する第２温度検知手
段を有し、制御手段が、上記第１温度検知手段と第２温
度検知手段で検知される温度に基づいて加熱手段を加熱
するものである場合には、圧電振動子近傍の温度環境が
結露の危険性が高くなったときに、圧電振動子を加熱し
て結露等を防止することにより、記録ヘッドの誤作動を
確実に防止できるようになる。

【００１６】本発明のインクジェット式記録ヘッドにお
いて、制御手段が、記録ヘッドに電源が投入されたとき
に加熱手段を加熱するものである場合には、電源が投入
された使用開始直前に圧電振動子を加熱して結露等を防
止することにより、記録ヘッドの誤作動を確実に防止で
きるようになる。

【００１７】本発明のインクジェット式記録ヘッドにお
いて、制御手段が、記録ヘッドに印刷信号が入力された
ときに加熱手段を加熱するものである場合には、印刷信
号が入力された印刷直前に圧電振動子を加熱して結露等
を防止することにより、記録ヘッドの誤作動を確実に防
止できるようになる。

【００１８】本発明のインクジェット式記録ヘッドにお
いて、圧電振動子のいずれか一面に形成された電極板の
一部が分断され、加熱手段が、上記分断箇所を接続する
高抵抗部材からなるものである場合には、電極板に電気
を導通させるだけで高抵抗部材が発熱し、圧電振動子を
至近距離から容易に加熱することができるため、装置が
複雑化しないうえ、短時間で圧電振動子を加熱すること
ができる。しかも、電極板の一部に加熱手段が設けられ
ることになり、わざわざ加熱手段を取り付けるスペース
を設ける必要がなく、装置が大型化しない。

【００１９】本発明のインクジェット式記録ヘッドにお
いて、印刷時には分断された電極板の間を同電位に保
ち、加熱手段を加熱する際分断された電極板に電位差を
設けて高抵抗部材を発熱させるように構成されている場
合には、印刷時に分断された電極板の間で電位差が生じ
ないことから、印刷の制御操作が複雑化しない。

【００２０】

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態を詳
しく説明する。

【００２１】図１は、本発明のインクジェット式記録ヘ
ッドが適用されるインクジェット式記録装置の構成説明
図であり、図２は、上記インクジェット式記録ヘッドの
要部を示す図である。

【００２２】上記記録ヘッド３１は、基本的には図１１
〜図１３に示すものと同様であり、同様の部分には同じ
符号を付している。この記録ヘッド３１は、下部電極１
９の櫛歯状の連続部１９ｂの長手方向略中央が分断さ
れ、この分断部分に高抵抗部材（ヒータ）３０が設けら
れている。そして、図３に示すように、上記下部電極１
９の両端１９ｃ同士は、印刷時等の通常時は同電位（こ
の例ではＧＮＤ）に保持され、必要な時にヒータ制御手
段３３により電位差が設けられて電気が導通される。こ
れにより、上記下部電極１９の両端１９ｃに電気を導通
させたとき、上記ヒータ３０が発熱して圧電振動子６が
加熱されるようになっている。

【００２３】上記インクジェット式記録装置において、
３９は上記記録ヘッド３１が搭載されたキャリッジであ
り、印刷時に記録ヘッド３１を記録紙幅方向に走査させ
る。３４はキャリッジ制御手段であり、モータ３５を制
御してキャリッジ３９を動作させる。３６は印刷制御手
段であり、ホスト（図示せず）からの印刷信号に基づい
てビットマップデータを作成し、キャリッジ制御手段３
４を制御するとともに、ヘッド駆動手段３２により印刷
データに対応するよう記録ヘッド３１からインク滴を吐
出させる。

【００２４】３７は周辺の温度を検知する第１温度検知
手段、３８は周辺の湿度を検知する湿度検知手段３８で
ある。そして、３３はヒータ制御手段であり、第１温度
検知手段３７および湿度検知手段３８で検知した温度お
よび湿度が設定値以上であった場合に、ヒータ３０に電
気を導通させてヒータ３０を発熱させるものである。

【００２５】上記構成のインクジェット式記録ヘッドに
おいて、例えば、つぎのようにして記録ヘッド３１を動
作させる。すなわち、図４のフローチャトに示すよう
に、まず、第１温度検知手段３７で記録ヘッド３１周辺
の温度を検知する（ステップ１：図において「Ｓ１」と
略記、以下同じ）。ついで、検知した温度が設定値以上
であれば、続いて湿度検知手段３８により記録ヘッド３
１周辺の湿度を検知する（Ｓ２〜Ｓ３）。そして、検知
した湿度が設定値以上であればヒータ３０に電気を導通
させ、ヒータ３０を発熱させる（Ｓ４〜Ｓ５）。このヒ
ータ３０の発熱により、圧電振動子６が周辺の温度より
も高い温度に加熱されて結露等が防止される。そのの
ち、印刷が開始される（Ｓ６）。

【００２６】ここで、上記ヒータ３０に印可する電圧と
しては、抗電界（圧電振動子が消極する限界の電界）よ
りも低い電圧に設定するのが望ましい。すなわち、一般
に、圧電振動子は、ある方向に電界をかける分極という
処理を行うことにより圧電効果を発揮するようになる
が、分極した方向と反対の方向に一定以上の電界をかけ
ると、分極した圧電振動子が消極してしまい、圧電振動
子として機能しなくなってしまう。そして、上記記録ヘ
ッド３１において、分断された下部電極１９の両端１９
ｃ同士に電位差を設けてヒータ３０を発熱させる際に、
あまりに高電圧を印加すると、圧電振動子６が分極を起
こすおそれが生じる。そこで、ヒータ３０に印可する電
圧を、抗電界よりも低い電圧に設定することにより、圧
電振動子６の分極を防止することができる。

【００２７】上記抗電界は、材料特性や製造条件によっ
て異なり、一定の値をとるものではないが、例えば、印
刷信号が２０〜３０Ｖ／ｔ１２μｍ（圧電振動子の厚
み、以下同じ）のとき、抗電界は約１０Ｖ／ｔ１２μｍ
程度となる。したがって、ヒータ３０に印加する電圧と
しては、例えば、抗電界の半分程度の約５Ｖ程度に設定
することが好適である。

【００２８】また、圧電振動子６の消極を防止する他の
手法として、下部電極１９の両端１９ｃに電圧を印加し
てヒータ３０を発熱させる際、上部電極２０に、下部電
極１９の両端１９ｃに印加した電圧と略等しい電圧を印
加することを行うこともできる。このようにすることに
より、圧電振動子６の分極方向と反対方向にかかる電界
が極めて小さくてすみ、圧電振動子の消極を防止でき
る。

【００２９】このように、上記記録ヘッド３１では、結
露が生じる危険性が高い温湿度環境になったときにヒー
タ３０を加熱することにより、圧電振動子６を加熱して
結露等を有効に防止する。したがって、圧電振動子６の
上部電極２０と下部電極１９間の抵抗値が極端に低下す
ることがなくなるため、中間電圧Ｖｍの降下も微小にな
り、電圧を戻す信号を与えたとしても、電位が戻る時の
電圧上昇が小さい。このため、印刷信号と無関係にイン
ク滴２３が吐出してしまう記録ヘッド３１の誤作動を確
実に防止することができる。

【００３０】なお、上記実施の形態において、ヒータ３
０を発熱させる際、周辺の温度ならびに湿度の設定値
は、結露等が生じやすくなる温度もしくは湿度に設定す
ればよい。例えば、温度の設定値を３０℃に湿度の設定
値を８０％ＲＨに設定することができるが、これに限定
する趣旨ではない。また、上記実施の形態では、温度お
よび湿度がいずれも設定値を以上になった場合にヒータ
３０を発熱させて圧電振動子６を加熱するようにした
が、これに限定するものではなく、温度もしくは湿度の
いずれか一方が設定値以上になった場合にヒータ３０を
発熱させて圧電振動子６を加熱するようにしてもよい。
これらの場合にも同様の作用効果を奏する。

【００３１】また、ヒータ３０および圧電振動子６の加
熱温度は、少なくとも周辺の温度より高い温度で結露等
が生じなければ特に限定するものではない。さらに、加
熱時間も、結露等が生じなくなる時間であれば、特に限
定するものではない。

【００３２】図５は、本発明の第２の実施の形態のイン
クジェット式記録ヘッドが適用されるインクジェット式
記録装置の構成説明図である。上記記録ヘッドでは、圧
電振動子６近傍の温度を検知する第１温度検知手段３７
以外に、第２温度検知手段４１を有している。この第２
温度検知手段４１は、例えば、アクチュエータユニット
１上にサーミスター素子や熱電対を設けることにより形
成することができる。それ以外は、図１に示すものと同
様であり、同様の部分には同じ符号を付している。

【００３３】上記構成のインクジェット式記録ヘッドに
おいて、つぎのようにして記録ヘッド３１を動作させ
る。すなわち、図６のフローチャトに示すように、ま
ず、第１温度検知手段３７で記録ヘッド３１周辺の温度
を検知し（Ｓ１）、検知した温度が設定値以上であれ
ば、湿度検知手段３８により記録ヘッド３１周辺の湿度
を検知する（Ｓ２〜Ｓ３）。そして、検知した湿度が設
定値以上であれば、さらに第２温度検知手段４１で圧電
振動子６近傍の温度を検知し（Ｓ５）、検知した温度Ｔ
２が、上記第１温度検知手段３７で検知した温度Ｔ１よ
りも低ければ、ヒータ３０に電気を導通させ、ヒータ３
０を発熱させる（Ｓ６〜Ｓ７）。このヒータ３０の発熱
により、圧電振動子６が周辺の温度よりも高い温度に加
熱されて結露等が防止される。そののち、印刷が開始さ
れる（Ｓ８）。

【００３４】上記記録ヘッド３１では、圧電振動子６近
傍の温度環境が結露の危険性が高くなったときに、圧電
振動子６を加熱して結露等を防止することにより、記録
ヘッド３１の誤作動を確実に防止できるようになる。そ
れ以外は、上記図１に示すものと同様の作用効果を奏す
る。

【００３５】図７は、本発明の第３の実施の形態のイン
クジェット式記録ヘッドが適用されるインクジェット式
記録装置の構成説明図である。上記記録ヘッドでは、第
１温度検知手段３７や湿度検知手段３８を備えておら
ず、電源部４０からの電源投入信号を印刷制御手段３６
で検知し、この検知信号に基づいて、装置に電源が投入
されたときにヒータ制御手段３３によりヒータ３０を発
熱させて圧電振動子６を加熱するようになっている。ま
た、印刷制御手段３６からの印刷信号がヘッド駆動手段
３２に入力されるときにヒータ制御手段３３によりヒー
タ３０を発熱させて圧電振動子６を加熱するようになっ
ている。それ以外は、図１に示すものと同様であり、同
様の部分には同じ符号を付している。

【００３６】上記構成のインクジェット式記録ヘッドに
おいて、つぎのようにして記録ヘッド３１を動作させ
る。すなわち、図８のフローチャトに示すように、ま
ず、電源スイッチが操作され、電源部４０に電源が投入
されると、ヒータ３０に電気を導通させ、ヒータ３０を
発熱させる（Ｓ１〜Ｓ２）。このヒータ３０の発熱によ
り、圧電振動子６が周辺の温度よりも高い温度に加熱さ
れて結露等が防止される。また、印刷制御手段３６に印
刷信号が入力されると、ヒータ３０に電気を導通させ、
ヒータ３０を発熱させる（Ｓ３〜Ｓ４）。そののち、印
刷が開始される（Ｓ５）。このように、電源投入時だけ
でなく、印刷信号の入力時にもヒータ３０を発熱させる
ことにより、電源投入から長時間が経過してから印刷を
する際にも結露等を防止し、記録ヘッド３１の誤作動を
確実に防止できる。それ以外は、第１の実施の形態と同
様であり、同様の作用効果を奏する。

【００３７】図９は、本発明の第４の実施の形態のイン
クジェット式記録ヘッドを示す図である。このものは、
櫛歯状の下部電極１９の連続部１９ｂの２箇所が分断さ
れ、それぞれの分断部分にヒータ３０が設けられてい
る。このように、ヒータ３０の数を増やすことにより、
加熱時間が短縮され、印刷実行までの時間が短縮され
る。それ以外は、図２に示すものと同様であり、同様の
作用効果を奏する。

【００３８】図１０は、本発明の第５の実施の形態に用
いられる記録ヘッド３１ａを示す断面図である。

【００３９】上記記録ヘッド３１ａでは、圧電振動子６
ａとして縦振動横効果のＰＺＴが用いられている。上記
記録ヘッド３１ａは、合成樹脂製の基台５１と、この基
台５１の前面（図の左側）に貼着された流路ユニット５
２とを備えている。そして、この流路ユニット５２は、
ノズル開口５８が穿設されたノズルプレート５５と、振
動板５６と、流路形成板５７とから構成されている。

【００４０】上記基台５１は、前面と背面に開放された
収容空間５４が設けられたブロック状部材である。上記
収容空間５４には、固定基板５０に固定された圧電振動
子６ａが収容されている。

【００４１】上記ノズルプレート５５は、多数のノズル
開口５８が穿設された薄い板状部材である。振動板５６
は、圧電振動子６ａが当接する厚肉のアイランド部５９
と、このアイランド部２９の周囲を囲うように設けられ
弾性を有する薄肉部６０とを備えた板状部材である。上
記アイランド部５９は、一のノズル開口５８に一のアイ
ランド部５９が対応するように、所定ピッチで設けられ
ている。流路形成板５７は、圧力発生室６１、インク室
６２、およびこれらの圧力発生室６１とインク室６２と
を連通するインク供給路６３を形成するための空間が設
けられている。そして、ノズルプレート５５を流路形成
板５７の前面に配設するとともに、振動板５６を背面側
に配設し、ノズルプレート５５と振動板５６とにより流
路形成板５７を挟んだ状態で、接着等により一体化され
て流路ユニット５２が形成されている。

【００４２】上記圧電振動子６ａの先端は、アイランド
部５９に背面側から当接され、この当接状態で圧電振動
子６ａが基台５１に固定されている。また、この圧電振
動子６ａには、フレキシブルケーブル５３を介して駆動
信号や印字データ等が供給されるようになっている。

【００４３】そして、上記圧電振動子６ａは、充電され
ると収縮し、放電すると伸長するようになっている。し
たがって、上記構成の記録ヘッド３１ａでは、充電され
ることにより圧電振動子６ａは収縮し、この収縮に伴っ
てアイランド部５９が後方に引き戻され、収縮した圧力
発生室６１が膨張する。この膨張に伴ってインク室６２
のインクがインク供給路６３を通って圧力発生室６１内
に流入する。一方、放電することにより圧電振動子６ａ
は前方に向けて伸長し、弾性板のアイランド部５９が前
方に押されて圧力発生室６１が収縮する。この収縮に伴
って圧力発生室６１におけるインク圧力が高くなる。

【００４４】このように、上記記録ヘッド３１ａでは、
圧電振動子６ａの充放電による電圧レベルと、圧力発生
室６１が膨張収縮する方向との関係が、上記第１〜第４
の実施の形態とはまったく逆になっている。この記録ヘ
ッド３１ａでは、上記第１〜第４の実施の形態の記録ヘ
ッド３１とはまったく逆の駆動信号および駆動波形が用
いられる。すなわち、上記第１〜第４の実施の形態で
は、圧力発生室２へのインクの充填は電圧を下降させ、
インク滴の吐出は電圧を上昇させる波形を用いたが、上
記記録ヘッド３１ａでは、圧力発生室６１へのインクの
充填は電圧を上昇させ、インク滴の吐出は電圧を下降さ
せる波形を用いる。

【００４５】ここで、上記圧電振動子６ａは、薄板状の
圧電部材４２と電極板４３とが複数層積層されて構成さ
れている。この圧電振動子６ａでも、高温高湿の環境下
で電極板４３間の抵抗値が低下することによる記録ヘッ
ド３１ａの誤作動が生じるおそれがあることは、上記各
実施の形態と同様である。したがって、この記録ヘッド
３１ａの場合でも、圧電振動子６ａを加熱する加熱手段
を設けることにより、記録ヘッド３１ａの誤作動を防止
できることは、上記第１〜第４の実施の形態と同様であ
り、同様の作用効果を奏する。

【００４６】なお、上記各実施の形態において、ヒータ
３０に用いられる高抵抗部材の材質としては、特に限定
するものではなく、ニッケルクロム，銀−クロム合金，
白金，モリブデン，タングステン，炭化珪素，酸化タン
タル，コンスタンタン，マンガニン，チタン酸バリウム
等各種の材料が用いられる。これらのなかでも、チタン
酸バリウムは、温度の上昇に伴い抵抗値が上昇し、材料
によって決定されるある一定の臨海温度に達すると急激
に抵抗値が上昇する性質を有している。したがって、臨
界温度でヒータ３０に流れる電流が極小になり、それ以
上発熱しなくなるため、アクチュエータユニット１や圧
電振動子６等の精密部の熱による劣化や損傷を未然に防
ぐという効果を奏する。

【００４７】また、電源投入時や印刷信号入力時にヒー
タ３０を発熱させて圧電振動子６を加熱する方法と、検
知した温湿度によりヒータ３０を発熱させて圧電振動子
６を加熱する方法とを併用することも可能である。これ
らの場合でも、同様の作用効果を奏する。さらに、上記
各実施の形態では、ヒータ３０を下部電極１９に設ける
ようにしたが、これに限定する趣旨ではなく、圧電振動
子６を周辺の温度よりも高い温度に加熱できれば、どこ
に設けてもよいし、ヒータの形式も高抵抗部材に限定す
る趣旨ではない。また、上記第１温度検知手段３７の取
り付け場所は、記録ヘッド３１上に限定されるものでは
なく、例えば、印刷制御手段が搭載されている回路基板
上や、装置の外ケースの内側等、記録装置のどの場所に
設けてもよい。

【００４８】

【発明の効果】以上のように、本発明のインクジェット
式記録ヘッドによれば、圧電振動子が高い湿気にさらさ
れたとしても、圧電振動子が周辺の温度より高い温度に
加熱されることにより、結露等が生じることがほとんど
なくなる。したがって、圧電振動子の上部電極と下部電
極間の抵抗値が極端に低下することもなくなるため、中
間電圧Ｖｍの降下も微小になり、電圧を戻す信号を与え
たとしても、電位が戻る時の電圧上昇が小さい。このた
め、印刷の駆動信号と無関係にインク滴が吐出してしま
う誤作動を確実に防止することができ、高い印刷品質を
確保することができる。

【００４９】本発明のインクジェット式記録ヘッドにお
いて、周辺の湿度を検知する湿度検知手段を有し、制御
手段が、上記湿度検知手段で検知された湿度が設定値以
上であるときに加熱手段を加熱するものである場合や、
周辺の温度を検知する第１温度検知手段を有し、制御手
段が、上記第１温度検知手段で検知される温度が設定値
以上であるときに加熱手段を加熱するものである場合に
は、結露の危険性が高い環境になったときに、圧電振動
子を加熱して結露等を確実に防止することにより、記録
ヘッドの誤作動を確実に防止できるようになる。

【００５０】本発明のインクジェット式記録ヘッドにお
いて、圧電振動子近傍の温度を検知する第２温度検知手
段を有し、制御手段が、上記第１温度検知手段と第２温
度検知手段で検知される温度に基づいて加熱手段を加熱
するものである場合には、圧電振動子近傍の温度環境が
結露の危険性が高くなったときに、圧電振動子を加熱し
て結露等を防止することにより、記録ヘッドの誤作動を
確実に防止できるようになる。

【００５１】本発明のインクジェット式記録ヘッドにお
いて、制御手段が、記録ヘッドに電源が投入されたとき
に加熱手段を加熱するものである場合には、電源が投入
された使用開始直前に圧電振動子を加熱して結露等を防
止することにより、記録ヘッドの誤作動を確実に防止で
きるようになる。

【００５２】本発明のインクジェット式記録ヘッドにお
いて、制御手段が、記録ヘッドに印刷信号が入力された
ときに加熱手段を加熱するものである場合には、印刷信
号が入力された印刷直前に圧電振動子を加熱して結露等
を防止することにより、記録ヘッドの誤作動を確実に防
止できるようになる。

【００５３】本発明のインクジェット式記録ヘッドにお
いて、圧電振動子のいずれか一面に形成された電極板の
一部が分断され、加熱手段が、上記分断箇所を接続する
高抵抗部材からなるものである場合には、電極板に電気
を導通させるだけで高抵抗部材が発熱し、圧電振動子を
至近距離から容易に加熱することができるため、装置が
複雑化しないうえ、短時間で圧電振動子を加熱すること
ができる。しかも、電極板の一部に加熱手段が設けられ
ることになり、わざわざ加熱手段を取り付けるスペース
を設ける必要がなく、装置が大型化しない。

【００５４】本発明のインクジェット式記録ヘッドにお
いて、印刷時には分断された電極板の間を同電位に保
ち、加熱手段を加熱する際分断された電極板に電位差を
設けて高抵抗部材を発熱させるように構成されている場
合には、印刷時に分断された電極板の間で電位差が生じ
ないことから、印刷の制御操作が複雑化しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態のインクジェット式記録
ヘッドが適用されるインクジェット式記録装置の構成説
明図である。

【図２】上記インクジェット式記録ヘッドの要部を示す
説明図である。

【図３】上記インクジェット式記録ヘッドの回路を説明
する図である。

【図４】上記インクジェット式記録ヘッドの動作を示す
フローチャートである。

【図５】本発明の第２の実施の形態のインクジェット式
記録ヘッドが適用されるインクジェット式記録装置の構
成説明図である。

【図６】上記インクジェット式記録ヘッドの動作を示す
フローチャートである。

【図７】本発明の第３の実施の形態のインクジェット式
記録ヘッドが適用されるインクジェット式記録装置の構
成説明図である。

【図８】上記インクジェット式記録ヘッドの動作を示す
フローチャートである。

【図９】本発明の第４の実施の形態のインクジェット式
記録ヘッドの要部を示す説明図である。

【図１０】本発明の第５の実施の形態のインクジェット
式記録ヘッドを示す断面図である。

【図１１】従来のインクジェット式記録ヘッドを示す分
解斜視図である。

【図１２】上記インクジェット式記録ヘッドを示す断面
図である。

【図１３】上記インクジェット式記録ヘッドの下部電極
を示す説明図である。

【図１４】上記インクジェット式記録ヘッドの作用を示
す断面図である。

【図１５】上記インクジェット式記録ヘッドの作用を説
明する線図である。

【符号の説明】

２ 圧力発生室 １１ 振動板 １９ 下部電極 １９ａ 下部電極の各櫛歯部 １９ｂ 下部電極の櫛歯状の連続部 １９ｃ 下部電極の両端 ３０ ヒータ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧力室を形成する空間が設けられた圧力
   室形成基板と、上記圧力室に連通するノズル開口が穿設
   され上記圧力室形成基板の片面側にあって上記空間の開
   口を塞ぐノズル部材と、上記圧力室形成基板の他面側に
   あって上記空間の開口を塞ぐ振動板と、上記振動板の外
   側面に形成され上記圧力室に圧力を発生させる圧電振動
   子とを備えたインクジェット式記録ヘッドであって、上
   記圧電振動子を加熱する加熱手段と、印刷開始前に上記
   加熱手段により圧電振動子を少なくとも周辺の温度より
   高い温度に加熱する制御手段とを有することを特徴とす
   るインクジェット式記録ヘッド。
2. 【請求項２】 周辺の湿度を検知する湿度検知手段を有
   し、制御手段が、上記湿度検知手段で検知された湿度が
   設定値以上であるときに加熱手段を加熱するものである
   請求項１記載のインクジェット式記録ヘッド。
3. 【請求項３】 周辺の温度を検知する第１温度検知手段
   を有し、制御手段が、上記第１温度検知手段で検知され
   る温度が設定値以上であるときに加熱手段を加熱するも
   のである請求項１または２記載のインクジェット式記録
   ヘッド。
4. 【請求項４】 圧電振動子近傍の温度を検知する第２温
   度検知手段を有し、制御手段が、上記第１温度検知手段
   と第２温度検知手段で検知される温度に基づいて加熱手
   段を加熱するものである請求項１〜３のいずれか一項に
   記載のインクジェット式記録ヘッド。
5. 【請求項５】 制御手段が、記録ヘッドに電源が投入さ
   れたときに加熱手段を加熱するものである請求項１〜４
   のいずれか一項に記載のインクジェット式記録ヘッド。
6. 【請求項６】 制御手段が、記録ヘッドに印刷信号が入
   力されたときに加熱手段を加熱するものである請求項１
   〜５のいずれか一項に記載のインクジェット式記録ヘッ
   ド。
7. 【請求項７】 圧電振動子のいずれか一面に形成された
   電極板の一部が分断され、加熱手段が、上記分断箇所を
   接続する高抵抗部材からなるものである請求項１〜６の
   いずれか一項に記載のインクジェット式記録ヘッド。
8. 【請求項８】 印刷時には分断された電極板の間を同電
   位に保ち、加熱手段を加熱する際に分断された電極板に
   電位差を設けて高抵抗部材を発熱させるように構成され
   ている請求項７記載のインクジェット式記録ヘッド。