JP2001030489A

JP2001030489A - インクジェット記録ヘッド、液滴吐出方法及びインクジェット記録ヘッドの製造方法

Info

Publication number: JP2001030489A
Application number: JP20521499A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ota; 孝太田
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1999-07-19
Filing date: 1999-07-19
Publication date: 2001-02-06
Anticipated expiration: 2019-07-19
Also published as: JP3381669B2

Abstract

(57)【要約】【課題】クロストークをなくすことにより印字品質が
優れ、また、圧力室内インクへの圧力伝達効率が改善さ
れることにより、低電力化・低コスト化を可能にする。【解決手段】本発明のインクジェット記録ヘッドは、
インク滴を吐出するノズルとインクを供給する供給口が
連通し振動板と側壁とを含む部材により囲まれ形成され
た圧力室を複数有し、その各々の圧力室に対して前記振
動板に一端が接続された第１の圧電素子と、この第１の
圧電素子と並んで配置され前記側壁に一端が接続された
第２の圧電素子を有し、前記第１の圧電素子の他端と前
記第２の圧電素子の他端は、一つおきに接続されており
その間の一つおきは分離されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録ヘッド及びインクジェット記録ヘッドに於ける液滴の
吐出方法に関するものであり、特に詳しくは、プリン
タ、ファクシミリ、複写機等に用いられるインクジェッ
ト記録方式のヘッドに関し、特にクロストークを低減す
る技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のインクジェット記録ヘッ
ドとしては、例えば特開平１１−１０８６７号公報に示
されている。

【０００３】即ち、特開平１１−１０８６７号公報で
は、図６に示すように、インクジェット記録ヘッドは、
インク液滴を吐出するノズル１ａ，１ｂ，１ｃと、その
ノズル１ａ，１ｂ，１ｃに連通した圧力室２ａ，２ｂ，
２ｃと、その圧力室２ａ，２ｂ，２ｃにインクを供給す
る供給口（図示せず）と、圧力室２ａ，２ｂ，２ｃに圧
力を発生させる圧電素子３ａ，３ｂ，３ｃとを備えてい
る。

【０００４】各圧電素子３ａ，３ｂ，３ｃの間には、固
定部材として作用する非駆動の圧電素子である非駆動柱
４ａ，４ｂ，４ｃが配置され、各圧力室２ａ，２ｂ，２
ｃの側壁５ａ，５ｂ，５ｃと接続している。さらに、圧
電素子３ａ，３ｂ，３ｃと非駆動柱４ａ，４ｂ，４ｃは
ベース部６で一体化されている。

【０００５】このような構成のインクジェット記録ヘッ
ドにおいて、例えば圧電素子３ｂに電圧を印加すると、
図７に示すように、その圧電素子３ｂは伸長動作を行い
圧力室２ｂ中のインクを圧縮しインク滴７をノズル１ｂ
から吐出することができる。

【０００６】印刷データに基づいて、このインクジェッ
ト記録ヘッドを印刷用紙等の記録媒体に対して相対的に
移動して、所定のタイミングで所定の圧電素子を駆動す
ることにより、文字や図形等を記録媒体上に記録するこ
とができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】然しながら、上記のよ
うな構成の従来例においては、各圧電素子３ａ，３ｂ，
３ｃがベース部６で一体化されているため、各圧電素子
３ａ，３ｂ，３ｃが隣接の非駆動柱４ａ，４ｂ，４ｃで
各圧力室２ａ，２ｂ，２ｃの側壁５ａ，５ｂ，５ｃに固
定されているとはいえ、駆動した圧電素子の変位がベー
ス部６を介して非駆動の圧力室にも伝わり、図７に示す
ように、駆動圧力室２ｂが圧縮される時は非駆動の圧力
室２ａ，２ｃは膨張するため、クロストークが問題にな
る。

【０００８】このクロストークにより、同時に駆動する
ノズル数（圧電素子数）が多い程、吐出するインク滴の
滴速・滴径が小さくなる。言い換えれば、同時に駆動す
るノズル数（圧電素子数）により吐出するインク滴の滴
速・滴径が変動し、インク滴の着弾位置ずれや印字濃度
むら等を引き起こし、印字品質が劣化するという問題が
ある。

【０００９】即ち、図８のグラフＢは、上記した従来の
インクジェット記録ヘッドに於いて、同時に複数の圧力
室を駆動させた場合に於ける液滴の吐出速度の変動結果
を示したものであり、横軸は、注目している圧力室のノ
ズルに対して、隣接する圧力室のノズルの駆動数を変化
させた場合のノズル数を示し、当該ノズル１個は、当該
注目している圧力室のノズルのみを駆動させた場合（基
準）を示し、当該ノズル２個は、当該注目している圧力
室のノズルとその一方の側に隣接するノズルを駆動させ
た場合を示し、又当該ノズル３個は、当該注目している
圧力室とそのノズルの両側に隣接するノズルを同時に駆
動させた場合を示し、同様に当該ノズル個数４個は、当
該注目している圧力室のノズルとその両側に隣接するノ
ズルとその更に両側に存在するノズルの一方の圧力室の
ノズルとを同時に駆動させ、又当該ノズル個数５個は、
当該注目している圧力室のノズルとその両側に隣接する
ノズルと更にその両側に存在するノズルとを同時に駆動
させた場合を示し以下同様である。

【００１０】又、縦軸は、当該注目している圧力室のみ
を駆動させた場合に於ける当該圧力室のノズルから吐出
される液滴の速度を１００％として、同時に駆動される
ノズルの個数に応じて、低下する当該注目している圧力
室のノズルから吐出される液滴の速度の比率を示したも
のである。

【００１１】当該図８のグラフＢから明らかな様に、従
来のインクジェット記録ヘッドに於いては、同時に駆動
される圧力室の数が増加するに従って、吐出される液滴
の速度は極端に低下する事が理解される。

【００１２】その他、特開平９−１７４８３６号公報、
特開平９−１７４８３７号公報或いは特開平７−５７５
４５号公報には、高密度化に伴うインク吐出速度の低下
やクロストークの問題を解決する為に、インク吐出用の
圧力室の一部を構成する振動板に薄肉部を設け、厚肉部
を振動素子として使用するインクジェット記録ヘッドが
記載されているが、当該隣接する圧力室間に固定された
圧電素子を設ける技術は開示されておらず、従って、圧
電素子の動きが隣接する他の圧力室を構成する圧電素子
の動きに与える影響を考慮する技術思想は開示されてい
ない。

【００１３】従って、本発明の目的は、上記した従来技
術の欠点を改良し、クロストークをなくすことにより印
字品質が優れたインクジェット記録ヘッドを提供するこ
とにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、以下に記載されたような技術構成を採用
するものである。即ち、本発明に係る第１の態様として
は、少なくともインク液滴を吐出するノズル部を有する
第１の壁部、振動可能に構成された第２の壁部及び当該
第１と第２の壁部に当接して内部に閉鎖状の空間部を形
成する側壁部とで構成された圧力室であって、且つ当該
内部閉鎖空間部にインク液が供給されるインク液供給手
段が設けられている圧力室が、複数個互いに連接されて
なるインクジェット記録ヘッドに於いて、当該個々の圧
力室に於いて、当該第２の壁部に於ける振動可能部位と
振動不可能部位とに個別に、圧電素子が当接せしめられ
ているインクジェット記録ヘッドであり、当該第１の圧
電素子に於ける当該第２の壁部に於ける振動可能部位に
当接されている端部とは反対側の端部と、当該第２の圧
電素子に於ける当該第２の壁部に於ける振動不可能部位
若しくは当該側壁部の一部に当接されている端部とは反
対側の端部は、互いに連接せしめられ、１の当該圧力室
に設けられた当該連接状態の第１と第２の圧電素子の組
は、他の圧力室に設けられた他の連接状態の第１と第２
の圧電素子の組とは独立して構成されるか、低剛性で接
続されている。

【００１５】又、本発明に係る第２の態様としては、少
なくともインク液滴を吐出するノズル部を有する第１の
壁部、振動可能に構成された第２の壁部及び当該第１と
第２の壁部に当接して内部に閉鎖状の空間部を形成する
側壁部とで構成された圧力室であって、且つ当該内部閉
鎖空間部にインク液が供給されるインク液供給手段が設
けられている圧力室が、複数個互いに連接されてなるイ
ンクジェット記録ヘッドに於いて、当該個々の圧力室に
於いて、当該第２の壁部に於ける振動可能部位と振動不
可能部位若しくは側壁部の一部とに個別に、圧電素子を
当接せしめ、当該第２の壁部に於ける振動不可能部位に
当接されている第２の圧電素子は、インク液滴の吐出時
には、分極状態で且つ電気的に開放状態となる様に駆動
される液滴の吐出方法である。

【００１６】又、本発明に係る第３の態様としては、少
なくともインク液滴を吐出するノズル部を有する第１の
壁部、振動可能に構成された第２の壁部及び当該第１と
第２の壁部に当接して内部に閉鎖状の空間部を形成する
側壁部とで構成された圧力室であって、且つ当該内部閉
鎖空間部にインク液が供給されるインク液供給手段が設
けられている圧力室が、複数個互いに連接されてなるイ
ンクジェット記録ヘッドに於いて、当該個々の圧力室に
於いて、当該第２の壁部に於ける振動可能部位と振動不
可能部位若しくは側壁部の一部とに個別に、圧電素子を
当接せしめ、当該第２の壁部に於ける振動可能部位に当
接されている第１の圧電素子と当該第２の壁部に於ける
振動不可能部位若しくは当該側壁部の一部に当接されて
いる第２の圧電素子とを、所定の電気信号に応答して互
いに反対方向に駆動させる液滴の吐出方法である。

【００１７】更に本発明に係る第４の態様としては、少
なくともインク液滴を吐出するノズル部を有する第１の
壁部、振動可能に構成された第２の壁部及び当該第１と
第２の壁部に当接して内部に閉鎖状の空間部を形成する
側壁部とで構成された圧力室であって、且つ当該内部閉
鎖空間部にインク液が供給されるインク液供給手段が設
けられている圧力室が、複数個互いに連接されてなるイ
ンクジェット記録ヘッドを製造するに際し、圧電素子部
と接続部とを含む圧電体ブロックを形成する工程と、当
該圧電体ブロックを当該圧電素子部側から当該接続部領
域まで溝加工する工程と、前記溝間で当該圧電体ブロッ
クを切断する工程と、前記工程により形成された第１の
圧電素子及び第２の圧電素子及び接続部からなるコの字
型部材を、当該第１の圧電素子を当該第２の壁部におけ
る振動可能部位に接着し、当該第２の圧電素子を当該第
２の壁部における振動不可能部位若しくは当該側壁部の
一部に接着する工程とを含むことを特徴とするインクジ
ェット記録ヘッドの製造方法である。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明に係る当該インクジェット
記録ヘッド及びインクジェット記録ヘッドに於ける液滴
の吐出方法は、上記した技術構成を採用しているので、
各圧力室に対応する第１の圧電素子及び第２の圧電素子
は、他の圧力室に対応する第１の圧電素子及び第２の圧
電素子とは完全に分離されているか低剛性でしか接続さ
れていないので、駆動した圧電素子の変位は他の圧力室
にはほとんど伝わることなく、クロストークは解消され
る。

【００１９】また、第１の圧電素子を駆動するとその反
作用で第２の圧電素子に力が作用するが、第２の圧電素
子は分極状態にありかつ電気的に開放であるため、第２
の圧電素子は圧電効果により反電界が生じその反電界の
作用で自らの変形を阻止しようとする。すなわち第２の
圧電素子の剛性が上がる。その結果、駆動した第１の圧
電素子の変位は効率よく圧力室へ伝達されることにな
り、低電力化、低コスト化が図れる。

【００２０】また、第１の圧電素子と第２の圧電素子を
逆向きに駆動することにより、両者の変位が加算され大
きな変位が得られるため、圧力室は幅を小さくでき高密
度に配置できる。あるいは、駆動電圧を低減できるた
め、駆動装置のコストを低減できる。

【００２１】

【実施例】以下に、本発明に係るインクジェット記録ヘ
ッド及びインクジェット記録ヘッドに於ける液滴の吐出
方法の一具体例を図面を参照しながら詳細に説明する。

【００２２】即ち、図１は、本発明に係るインクジェッ
ト記録ヘッドの一具体例の構成を説明する断面図であ
り、図中、少なくともインク液滴を吐出するノズル部１
を有する第１の壁部２０、振動可能に構成された第２の
壁部１１及び当該第１と第２の壁部１１、２０に当接し
て内部に閉鎖状の空間部２１を形成する側壁部５とで構
成された圧力室２であって、且つ当該内部閉鎖空間部２
１にインク液が供給されるインク液供給手段２２が設け
られている圧力室２が、複数個互いに連接されてなるイ
ンクジェット記録ヘッド３０に於いて、当該個々の圧力
室２に対して、当該第２の壁部１１に於ける振動可能部
位１６と振動不可能部位１７とに個別に、圧電素子８、
９が当接せしめられているインクジェット記録ヘッド３
０であり、当該第２の壁部１１に於ける振動可能部位１
６に当接されている第１の圧電素子８ａの当該第２の壁
部１１に於ける振動可能部位１６に当接されている端部
８’ａとは反対側の端部８”ａと、当該第２の壁部１１
に於ける振動不可能部位若しくは当該側壁部１７の一部
に当接されている第２の圧電素子９ａに於ける当該第２
の壁部１１に於ける振動不可能部位若しくは当該側壁部
１７の一部に当接されている端部９’ａとは反対側の端
部９”ａとは、互いに連接せしめられ、然も、当該１の
圧力室２ａに設けられた当該連接状態の第１と第２の圧
電素子８ａ、９ａの組は、他の圧力室２ｂに設けられた
他の連接状態の第１と第２の圧電素子の組８ｂ、９ｂと
は独立して構成されているインクジェット記録ヘッド３
０が示されている。

【００２３】更に、本発明に係る当該インクジェット記
録ヘッド３０の他の具体例としては、図３或いは図４に
示す様に、１の当該圧力室２ａに設けられた当該連接状
態の第１と第２の圧電素子８ａと９ａの組は、他の圧力
室、例えば２ｂに設けられた他の連接状態の第１と第２
の圧電素子８ｂと９ｂの組とが、低剛性領域部１２或い
は１３を介して互いに接合一体化せしめられているイン
クジェット記録ヘッドである。

【００２４】つまり、本発明に於ける上記具体例に於い
ては、インク滴を吐出するノズル１を有する第１の壁部
２０とインクを供給する供給口２２が連通し振動板１１
と側壁５とを含む部材により囲まれ形成された圧力室２
を複数有し、その各々の圧力室２に対して前記振動板１
１に一端が接続された第１の圧電素子８と、この第１の
圧電素子８と並んで配置され前記側壁５に一端が接続さ
れた第２の圧電素子９を有し、前記第１の圧電素子８の
他端８２と前記第２の圧電素子９の他端９２は、一つお
きに高剛性である部材１０で接続されておりその間の一
つおきは低剛性である部材からなる低剛性領域１２或い
は１３で接続されているものである。

【００２５】本発明に係るインクジェット記録ヘッド３
０の構成をより詳細に説明するならば、本発明に於ける
当該振動可能部位１６は、上記した説明より明らかな通
り、当該圧力室２を構成する第２の壁部１１の略中央部
で、当該第２の壁部１１が容易に振動出来る部位若しく
はその周辺領域を含んでいるものである。

【００２６】一方、本発明に於ける当該振動不可能部位
１７は、当該第２の壁部１１が容易に振動出来ない部位
を含んでおり、具体的には、当該振動可能部位１６の周
縁領域と当該側壁５との間に存在する当該第２の壁部１
１の部分、或いは、当該第２の壁部１１が当該側壁部５
の少なくとも一部と接触している部分を含み、或いは当
該第２の壁部１１が存在しない当該側壁部５の少なくと
も一部の領域部を含むものである。

【００２７】当該第２の壁部１１に於ける振動可能部位
１６に当接されている第１の圧電素子８と当該第２の壁
部１１に於ける振動不可能部位若しくは当該側壁部１７
の一部に当接されている第２の圧電素子９とは、同一の
材料で構成されている事が望ましい。

【００２８】当該低剛性領域部１２或いは１３は、例え
ば、溝部、薄膜状部、低剛性材料膜から選択された一つ
の構成を有する事が好ましい。

【００２９】又、本発明に於いては、当該振動板を形成
する当該第２の壁部１１には、薄肉部を構成し、振動を
容易にする為に、溝部１００が形成されている事も好ま
しい。

【００３０】また、インク滴吐出時は、前記第１の圧電
素子８を駆動する。この場合、当該第１の圧電素子８は
分極状態にある事が望ましい。

【００３１】当該第１の圧電素子８は、インク液滴の吐
出時には、当該第２の壁部１１に於ける振動可能部位を
当該圧力室２の内面に向けて変位せしめる様に駆動され
るものである。

【００３２】また、前記第２の圧電素子９は分極状態に
あり、かつ電気的に開放されている事が好ましい。

【００３３】また、インク滴吐出時は、前記第１の圧電
素子と前記第２の圧電素子を逆向きに駆動する事も望ま
しい。

【００３４】本発明によれば、各圧力室に対応する第１
の圧電素子及び第２の圧電素子は、他の圧力室に対応す
る第１の圧電素子及び第２の圧電素子とは完全に分離さ
れているか低剛性でしか接続されていないので、駆動し
た圧電素子の変位は他の圧力室にはほとんど伝わること
なく、クロストークは解消される。

【００３５】また、第２の圧電素子９を分極し、且つ電
気的に開放している場合は、第１の圧電素子を駆動する
とその反作用で第２の圧電素子に力が作用するが、第２
の圧電素子は分極状態にあり、かつ電気的に開放である
ため、第２の圧電素子は圧電効果により反電界が生じそ
の反電界の作用で自らの変形を阻止しようとする。すな
わち第２の圧電素子の剛性が上がる。その結果、駆動し
た第１の圧電素子の変位は効率よく圧力室へ伝達される
ことになり、低電力化、低コスト化が図れる。

【００３６】また、第１の圧電素子と第２の圧電素子を
逆向きに駆動することにより、両者の変位が加算され大
きな変位が得られるため、圧力室は幅を小さくでき高密
度に配置できる。あるいは、駆動電圧を低減できるた
め、駆動装置のコストを低減できる。

【００３７】此処で、本発明に於いて当該第２の圧電素
子９が分極され電気的に開放状態になると剛性が上がる
理由を以下に説明する。

【００３８】つまり、圧電素子は、分極処理を施すこと
により、圧電効果及び圧電逆効果を発揮する様になる。

【００３９】分極処理は、材料により条件が異なるが、
例えば、株式会社トーキン製のジルコン酸チタン酸鉛系
セラミックスである『ネペック“ＮＰＭ”』Ｎ−１０を
使用した場合には、１×１０⁶〔Ｖ／ｍ〕の電界を印加
することにより出来る。

【００４０】圧電効果というのは、圧力を加えると電気
変位が発生する効果のことを指し、圧電逆効果と言うの
は、電界を加えると歪みが発生する効果の事を指す。

【００４１】又、圧電素子は他の多くの材料と同じよう
に弾性体であり、圧力を加えると歪みを生ずる。

【００４２】更に、圧電素子は誘電体であるので、電界
を印加すると電気変位を生ずる。

【００４３】これらの関係は、次の圧電基本式に表現さ
れる。

【００４４】つまり、歪みＳ、応力Ｔ、電気変位Ｄ、電
界Ｅ、弾性コンプライアンスｓ^E、圧電歪み定数ｄ、誘
電定数ε^T とすると、圧電基本式は、Ｓ＝ｓ^EＴ＋ｄＥＤ＝ｄＴ＋ ε^TＥとなる。

【００４５】分極処理をしない場合には、圧電素子は弾
性体かつ誘電体でのみあり、上記式でｄ＝０の場合とし
て扱える。

【００４６】従って、分極処理をしない場合のコンプラ
イアンスはｓ^Eである。

【００４７】一方、分極処理を施し、電極を開放する
と、Ｄ＝０となり、その場合のコンプライアンスＳ
^Dは、Ｅを消去して、Ｓ^D＝〔Ｓ／Ｔ〕_D=0 ＝
ｓ^E −（ｄ² ／ε^T ）となる。

【００４８】従って、上記材料の場合には、ｓ^E ＝１
８．１×１０^-12〔ｍ²／Ｎ〕であり、Ｓ^D を求めるとＳ
^D ＝９．７３×１０^-12〔ｍ²／Ｎ〕となる。

【００４９】従って、分極し、電極を開放するとコンプ
ライアンスは０．５４倍に小さくなる。

【００５０】換言するならば、スチフネス（剛性）は、
１、９倍に上昇することになる。

【００５１】係る結果の理由としては、分極したものに
電気的に開放状態（Ｄ＝０）で応力を加えると、反電界
が生じ、その反電界の作用で変形が妨げられるので、コ
ンプライアンスは小さくなるのである。

【００５２】此処で、本発明に係る当該インクジェット
記録ヘッドに使用するのに適した圧電素子の具体例を以
下に説明するが、本発明に於いて使用される圧電素子
は、係る材料に限定されるものではない事は言うまでも
ない。

【００５３】即ち、本発明に係る当該インクジェット記
録ヘッドに使用される圧電素子の一具体例としては、上
記した様に、株式会社トーキン製のジルコン酸チタン酸
鉛系セラミックスである『ネペック“ＮＰＭ”』Ｎ−１
０が使用可能である。

【００５４】上記した圧電素子は、より詳細には、ジル
コン酸チタン酸鉛系セラミックスを内部電極を挟んで一
体的に焼成したものである。

【００５５】当該『ネペック“ＮＰＭ”』Ｎ−１０の代
表的材料定数を以下に示す。

【００５６】ｓ₃₃ ^E ＝１８．１×１０^-12〔ｍ²／Ｎ〕ｄ₃₃ ＝６３５×１０^-12〔ｍ／Ｖ〕 ε₃₃ ^T ＝５４４０×８．８５４×１０^-12 ＝４８．２×１０^-9〔Ｆ／ｍ〕以下に、本発明に係る当該インクジェット記録ヘッドの
より詳細な構造に付いて、図面を参照しながら説明す
る。

【００５７】図９は、本発明に係る当該インクジェット
記録ヘッド３０が、実際にプリンタ８０等に搭載されて
使用される場合に概略を示す斜視図であり、当該インク
ジェット記録ヘッド３０は、支持部９３をプリンタ８０
の幅方向（矢印ｂ）に設けられた走査ロッド９５に係合
させ、当該走査ロッド９５に沿って、当該プリンタ８０
の幅方向（矢印ｂ）に所定の信号に応答して移動しなが
ら、適宜のローラ９７、９８等により所定の速度で矢印
ａの方向に送り出されるシート９４上に所定の位置に所
定の量のインク液を付着していく様に構成されている。

【００５８】尚、図９中９０、９１は当該インクジェッ
ト記録ヘッドのコンテナ９２内にセットされているイン
ク液カートリッジであり、当該インクを吐出させるイン
クノズル１は、当該インクジェット記録ヘッド３０の下
端部に設けられた底板部２０に相当する底板部９６に複
数個所定の形状の基に配置されている。

【００５９】図１０は、図９に示す本発明に於ける当該
インクジェット記録ヘッド３０からインク液滴１０５、
１０６が吐出されて、シート９４に付着する状態を説明
する概略図である。

【００６０】処で、本発明に於ける当該インクジェット
記録ヘッド３０に於て使用されるインク液滴の吐出ノズ
ルの配置例を図１１に示す。

【００６１】図１１は、本発明に係る当該インクジェッ
ト記録ヘッド３０をノズル側から見た平面図であり、当
該第１の壁部２０、つまり底部に４個のノズル１が２列
に８個配列された構成例を示すものである。

【００６２】又、当該各ノズルに対するインク液の供給
方法の例を図１２に示す。

【００６３】即ち、図１２は、図１１のインクノズルが
設けられている底部を当該圧力室２側から見た平面図で
あり、外部のインク液供給手段（図示せず）と接続され
た適宜のパイプ２２を介して供給されたインク液は、一
旦プール部４０に貯蔵され、各ノズル１ａ、１ｂ、１
ｃ、・・・・に連絡した圧力室２のそれぞれに分配され
る様に構成されている。

【００６４】図１は、上記した様に、本発明に於ける当
該インクジェット記録ヘッド３０の第１の実施形態を示
す断面図である。

【００６５】つまり、本発明のインクジェット記録ヘッ
ドは、インク滴を吐出するノズル１ａ，１ｂ，１ｃとイ
ンクを供給する供給口が連通し振動板１１ａ，１１ｂ，
１１ｃと側壁５ａ，５ｂ，５ｃとを含む部材により囲ま
れ形成された圧力室２ａ，２ｂ，２ｃを有し、振動板１
１ａ，１１ｂ，１１ｃに一端が接続された第１の圧電素
子８ａ，８ｂ，８ｃと、この第１の圧電素子８ａ，８
ｂ，８ｃと並んで配置され側壁５ａ，５ｂ，５ｃに一端
が接続された第２の圧電素子９ａ，９ｂ，９ｃを有して
いる。

【００６６】また、第１の圧電素子８ａの他端と第２の
圧電素子９ａの他端、及び第１の圧電素子８ｂの他端と
第２の圧電素子９ｂの他端、及び第１の圧電素子８ｃの
他端と第２の圧電素子９ｃの他端は、それぞれ接続部１
０ａ，１０ｂ，１０ｃにて接続されている。

【００６７】一方、第２の圧電素子９ａの他端と第１の
圧電素子８ｂの他端、及び第２の圧電素子９ｂの他端と
第１の圧電素子８ｃの他端とは、分離されている。

【００６８】このような構成の本発明の第１の実施形態
において、例えば、第１の圧電素子８ｂを駆動すると、
図１に示すように、その第１の圧電素子８ｂは伸長動作
を行い圧力室２ｂ中のインクを圧縮しインク滴７をノズ
ル１ｂから吐出することができる。

【００６９】印刷データに基づいて、このインクジェッ
ト記録ヘッドを印刷用紙等の記録媒体に対して相対的に
移動して、所定のタイミングで所定の圧電素子を駆動す
ることにより、文字や図形等を記録媒体上に記録するこ
とができる。

【００７０】本発明の第１の実施形態によれば、各圧力
室に対応する第１の圧電素子及び第２の圧電素子は、他
の圧力室に対応する第１の圧電素子及び第２の圧電素子
とは完全に分離されているので、駆動した圧電素子の変
位は他の圧力室には伝わることなく、クロストークは解
消される。

【００７１】また、第２の圧電素子を分極しかつ電気的
に開放にすることにより、第１の圧電素子を駆動すると
その反作用で第２の圧電素子に力が作用するが、第２の
圧電素子は圧電効果により反電界が生じその反電界の作
用で自らの変形を阻止しようとする。すなわち第２の圧
電素子の剛性が上がる。その結果、駆動した第１の圧電
素子の変位は効率よく圧力室へ伝達されることになり、
低電力化、低コスト化が図れる。

【００７２】また、第１の圧電素子と第２の圧電素子を
逆向きに駆動することにより、例えば第１の圧電素子を
伸長動作させ第２の圧電素子を縮小動作させることによ
り、両者の変位が加算され大きな変位が得られるため、
圧力室は幅を小さくでき高密度に配置できる。あるい
は、駆動電圧を低減できるため、駆動装置のコストを低
減できる。

【００７３】此処で、本発明に係る当該インクジェット
記録ヘッド３０の一具体例に於ける全体の構成を図１３
乃至図１５に示す。

【００７４】図１３は、図１に示される本発明に係る第
１の具体例に於ける当該インクジェット記録ヘッド３０
の全体的な構成例の概要を示す斜視図である。

【００７５】つまり、図１３には、図１のノズル構成を
有する本発明に係るインクジェット記録ヘッド３０の全
体的な構成概要が示されており、図１３から明らかな様
に、第１と第２の圧電素子８、９の当該第２の壁部であ
る振動板部１１の表面と接続されていない他端同士が適
宜の接続部１０により相互に接合せしめられた圧電素子
ユニットが互いに独立して複数個、振動板部１１の表面
上に一列状のアレイを形成している例が示されている。

【００７６】本発明に於いては、当該圧電素子ユニット
１０１が、当該振動板部１１の表面上に一列状に配列さ
れているだけではなく、図１３のノズル１に対応して、
互いに平行に配置された複数個の圧電素子ユニットをア
レイ状に配置したものであっても良い。

【００７７】図１４には、本発明に於ける当該圧電素子
のユニット１０１の例を示したものであり、図中７５、
７６は、外部電極であり、又、図中７７、７８は、当該
圧電素子中に埋没されている内部電極である。

【００７８】一方、本発明に係る当該圧電素子ユニット
１０１の当該圧力室２に於ける長手方向に沿った両端部
分は、電界が印加されない構成の為、振動が発生しない
部分に対応するものであって、不活性部分６７、６８と
称されており、又その中間部分は、外部電極を通して電
界が印加される構成の為、電圧の印加程度に応答して、
伸縮する活性部分６９と称されている。

【００７９】処で、本発明に於ける当該圧電素子ユニッ
ト１０１の第１の圧電素子８に於いては、その基端部に
於ける当該不活性部分６７、６８は、図１５に示す様
に、当該圧力室の側壁部に接着手段７１、７２を介して
接続され且つ支持されているので、当該部分での振動は
抑制されるが、当該活性部６９は、適宜の接着手段７０
を介して当該振動板である第２の壁部２０と接続された
状態になっている事が好ましい。

【００８０】一方、図１３により明らかな様に、当該圧
電素子ユニットの第２の圧電素子９に於ける基端部は、
当該側壁部の上で、当該側壁部５の上面と直接又は、当
該第２の壁部１１を介して全面的に均一且つ連続した接
着手段６０により接続せしめられている。

【００８１】つまり、本発明に於ける当該圧電素子ユニ
ット１０１に於いては、当該第２の圧電素子９は、当該
側壁部５の上面で且つ当該圧力室２の長手方向に沿っ
て、直接若しくは当該第２の壁部１１を介して全面的に
接続されており、当該第１の圧電素子８は、当該圧力室
２上の当該第２の壁部１１の上面で且つ当該圧力室２の
長手方向に沿って、間欠的に接続されている事も望まし
い。

【００８２】なお、当該圧電素子ユニット１０１の第１
の圧電素子８に於いては、その基端部に於ける当該不活
性部分６７，６８は、当該圧力室の側壁部とは必ずしも
接着されていなくてもかまわない。

【００８３】尚、上記本発明に於ける第１の具体例に於
ける当該インクジェット記録ヘッド３０に使用される当
該圧電素子ユニット１０１の構成ディメンジョンの一例
を以下に示す。

【００８４】層間：４０×１０^-6〔ｍ〕層数：１０活性部分６９の断面積：０．２４２×１０^-6〔ｍ²〕不活性部分６７、６８の断面積：０．０９２４×１０^-6
〔ｍ²〕圧電素子の高さ：０．７５×１０^-3〔ｍ〕接続部の高さ：１．２５×１０^-3〔ｍ〕圧電素子変位：６．８８×１０^-9〔ｍ／Ｖ〕圧力室幅：０．３２×１０^-3〔ｍ〕圧力室奥行：２．２×１０^-3〔ｍ〕圧力室高さ：０．１４×１０^-3〔ｍ〕圧力室幅方向ピッチ：０．５０８×１０^-3〔ｍ〕

【００８５】上記した本発明に係る第１の具体例により
構成された当該インクジェット記録ヘッド３０を使用し
て、図８に示す従来例に於ける複数個のノズルを同時に
駆動した場合の試験と同様の試験を実行した結果を図８
のグラフＡに示す。

【００８６】図８のグラフＡ及びＢを比較して明らかな
様に、本発明に係る当該インクジェット記録ヘッド３０
を使用する事によって、複数個のノズルが同時に駆動さ
れても、一つのノズルから吐出されるインク液滴の噴射
速度は、常に一定の速度を示し、従来のものに比べて著
しい安定性を示している。

【００８７】従って、本発明に於ける当該インクジェッ
ト記録ヘッド３０では、従来のインクジェット記録ヘッ
ドに於ける様な、クロストークの問題の発生は完全に回
避される事は明らかである。

【００８８】次に、図２は本発明のインクジェット記録
ヘッド３０の第２の実施形態を示す断面図である。

【００８９】つまり、第１の圧電素子８ａ，８ｂ，８ｃ
と第２の圧電素子９ａ，９ｂ，９ｃの接続部１０ａ，１
０ｂ，１０ｃが、第１の圧電素子８ａ，８ｂ，８ｃ及び
第２の圧電素子９ａ，９ｂ，９ｃとは別部材となってい
る例を示している。

【００９０】このような構成においても、前述の実施形
態と同様の効果を発揮することは言うまでもない。

【００９１】特に、図２に示される本発明に係るインク
ジェット記録ヘッド３０に於いては、接続部１０ａ，１
０ｂ，１０ｃを第一の圧電素子８ａ，８ｂ，８ｃ及び第
二の圧電素子９ａ，９ｂ，９ｃとは別材料とすることに
より、例えば接続部１０ａ，１０ｂ，１０ｃを圧電材料
よりも低コストの材料を用いることにより、低コスト化
が図れ、また、圧電材料よりも高剛性の材料を用いるこ
とにより効率アップが図れると言う効果が期待出来る。

【００９２】更に、図３は本発明のインクジェット記録
ヘッド３０の第３の実施形態を示す断面図である。

【００９３】即ち、第１と第２の実施形態との違いは、
第２の圧電素子９ａの他端と第１の圧電素子８ｂの他
端、及び第２の圧電素子９ｂの他端と第１の圧電素子８
ｃの他端とは、完全には分離されていなく、低剛性部１
２ａ，１２ｂでつながっている例を示している。

【００９４】一方、図４は本発明のインクジェット記録
ヘッド３０の第４の実施形態を示す断面図である。

【００９５】つまり、当該第４の実施態様に於いても、
第１と第２の実施形態との違いは、第２の圧電素子９ａ
の他端と第１の圧電素子８ｂの他端、及び第２の圧電素
子９ｂの他端と第１の圧電素子８ｃの他端とは、完全に
は分離されていなく、低剛性部１３ａ，１３ｂでつなが
っている例を示している。

【００９６】又、図５は本発明のインクジェット記録ヘ
ッド３０の第５の実施形態を示す断面図である。

【００９７】即ち、当該第５の実施態様に於いても、第
１と第２の実施形態との違いは、第１の圧電素子８ａ，
８ｂ，８ｃ、第２の圧電素子９ａ，９ｂ，９ｃ、接続部
１０ａ，１０ｂ，１０ｃが薄板部材１５に接続されてお
り、第２の圧電素子９ａの他端と第１の圧電素子８ｂの
他端、及び第２の圧電素子９ｂの他端と第１の圧電素子
８ｃの他端とは、完全には分離されていなく、低剛性部
１４ａ，１４ｂでつながっている。

【００９８】本発明に係る当該第３の実施形態から第５
の実施形態によれば、各圧力室に対応する第１の圧電素
子及び第２の圧電素子は、他の圧力室に対応する第１の
圧電素子及び第２の圧電素子とは低剛性でしか接続され
ていないので、駆動した圧電素子の変位は他の圧力室に
はほとんど伝わることなく、クロストークは解消され
る。

【００９９】更に、本発明に係る当該第３，４，５の実
施形態は、各圧力室に対応する各第一の圧電素子８及び
各第二の圧電素子９からなる各圧電素子ユニット１０１
同士が接合されていることにより、一体的に扱うことが
でき、位置合わせやハンドリングの点で製造が容易にな
り生産性が上がる。

【０１００】尚、本発明に係る当該第３，４，５の実施
形態に係るインクジェット記録ヘッド３０は何れも特性
上の相違はなく、強いて言えば、第３の実施形態が最も
製造工程が簡易化されており、第４の実施形態では、反
転操作が又第５の実施形態では接着操作がそれぞれ付加
される分、工数が増加する。

【０１０１】また、第２の圧電素子を分極しかつ電気的
に開放にすることにより、第１の圧電素子を駆動すると
その反作用で第２の圧電素子に力が作用するが、第２の
圧電素子は圧電効果により反電界が生じその反電界の作
用で自らの変形を阻止しようとする。すなわち第２の圧
電素子の剛性が上がる。その結果、駆動した第１の圧電
素子の変位は効率よく圧力室へ伝達されることになり、
低電力化、低コスト化が図れる。

【０１０２】また、第１の圧電素子と第２の圧電素子を
逆向きに駆動することにより、例えば第１の圧電素子を
伸長動作させ第２の圧電素子を縮小動作させることによ
り、両者の変位が加算され大きな変位が得られるため、
圧力室は幅を小さくでき高密度に配置できる。あるい
は、駆動電圧を低減できるため、駆動装置のコストを低
減できる。

【０１０３】上記した説明から明らかな様に、本発明に
係る第２の態様としてのインクジェット記録ヘッドに於
ける液滴の吐出方法としては、例えば、少なくともイン
ク液滴を吐出するノズル部を有する第１の壁部、振動可
能に構成された第２の壁部及び当該第１と第２の壁部に
当接して内部に閉鎖状の空間部を形成する側壁部とで構
成された圧力室であって、且つ当該内部閉鎖空間部にイ
ンク液が供給されるインク液供給手段が設けられている
圧力室が、複数個互いに連接されてなるインクジェット
記録ヘッドに於いて、当該個々の圧力室に於いて、当該
第２の壁部に於ける振動可能部位と振動不可能部位若し
くは側壁部の一部とに個別に、圧電素子を当接せしめ、
当該第２の壁部に於ける振動可能部位に当接されている
第１の圧電素子と当該第２の壁部に於ける振動不可能部
位若しくは当該側壁部の一部に当接されている第２の圧
電素子とを、所定の電気信号に応答して互いに反対方向
に駆動させる様に構成された液滴の吐出方法である。

【０１０４】本発明に於ける当該液滴の吐出方法に於い
ては、当該第２の壁部に於ける振動可能部位に当接され
ている第１の圧電素子は、インク液滴の吐出時には、当
該第２の壁部に於ける振動可能部位を当該圧力室内面に
向けて変位せしめる様に駆動させる事が望ましい。

【０１０５】更には、当該液滴の吐出方法に於いては、
当該第２の壁部に於ける振動不可能部位に当接されてい
る第２の圧電素子を、インク液滴の吐出時には、分極状
態で且つ電気的に開放状態となる様にする事も望まし
い。

【０１０６】図１６及び図１７に、本発明に於ける当該
第１と第２の圧電素子を互いに逆方向に駆動する場合の
電圧値とその効果を説明する。

【０１０７】即ち、図１６（Ａ）は、当該第１の圧電素
子８のみを駆動する場合の電圧波形を示したものであ
り、最大２８Ｖ程度の電圧が必要となっている。

【０１０８】これに対し、図１６（Ｂ）には、当該第１
と第２の圧電素子８と９とを互いに反対の方向に駆動す
る場合に於いて、当該第１の圧電素子８の駆動に要する
電圧を示すグラフであり、又図１６（Ｃ）には、当該第
２の圧電素子９の駆動に要する電圧を示すグラフが示さ
れている。

【０１０９】図１６（Ｂ）及び図１６（Ｃ）から明らか
な様に、第１と第２の圧電素子８、９を同時に反対の方
向に駆動する場合には、単一の圧電素子８を駆動する場
合に比べて電圧値が約１／２になる事が判る。

【０１１０】従って、当該インクジェット記録ヘッド３
０の駆動電圧の低電圧化が実現する事になる。

【０１１１】又、図１７（Ａ）及び図１７（Ｂ）には、
当該第１と第２の圧電素子８と９とを互いに反対の方向
に駆動する場合に於いて、図１６（Ａ）に示したと同様
の約２８Ｖの電圧を掛けて駆動させる場合の例を示した
ものである。

【０１１２】即ち、本具体例では、電圧の低電圧化は期
待出来ないが、当該第１と第２の圧電素子８、９の高さ
を小さくする事が可能となるので、インクジェット記録
ヘッド３０そのものの小型化及び低コスト化達成出来
る。

【０１１３】尚、図１８には、本発明に係る当該インク
ジェット記録ヘッド３０に於いて使用されうる当該圧電
素子８、９を駆動する為の駆動回路の一例を示すブロッ
クダイアグラムであり、又図１９は、同様に、本発明に
係る当該インクジェット記録ヘッド３０に於いて使用さ
れうる当該圧電素子８、９を駆動する為の駆動波形発生
回路の具体例を示すブロックダイアグラムである。

【０１１４】以下に本発明に使用される駆動波形発生回
路１２１の構成の一具体例に付いて図１８及び図１９を
参照しながら説明する。

【０１１５】即ち、駆動波形発生回路１２１の一具体例
の詳細な構成を、図１９に示す。

【０１１６】図に於て、駆動波形発生回路１２１は、第
１充電用定電流回路２１０、第２充電用定電流回路２１
１、第１放電用定電流回路２１２、第２放電用定電流回
路２１３、トランジスタＴｒ１及びＴｒ２、抵抗Ｒ１、
Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６、コンデンサＣ並びに
電流増幅回路２１４から構成されている。この駆動波形
発生回路１２１には、図示しないタイミング発生回路か
らタイミング信号Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３及びＴ４が供給され
る。

【０１１７】第１充電用定電流回路２１０は、トランジ
スタＱ１及びＱ２並びに抵抗Ｒ１０から構成されてい
る。この第１充電用定電流回路２１０の制御端子Ｔｃに
は抵抗Ｒ２を介してトランジスタＴｒ１のコレクタが接
続されている。このトランジスタＴｒ１のエミッタは接
地され、ベースには抵抗Ｒ１を介してタイミング信号Ｔ
１が入力される。

【０１１８】また、この第１充電用定電流回路２１０の
出力端子ＴｏはコンデンサＣの第１端子に接続されてい
る。このコンデンサＣの第２端子は接地されている。こ
の第１充電用定電流回路２１０は、タイミング信号Ｔ１
が高レベル（以下、「Ｈレベル」という）になることに
よりアクティブにされ、所定の大きさの電流を出力す
る。

【０１１９】第２充電用定電流回路２１１の構成は、上
記第１充電用定電流回路２１０と同一であり、トランジ
スタＱ１及びＱ２の特性、並びに抵抗Ｒ１０の抵抗値も
同じである。この第２充電用定電流回路２１１の制御端
子Ｔｃには抵抗Ｒ４を介してトランジスタＴｒ２のコレ
クタが接続されている。このトランジスタＴｒ２のエミ
ッタは接地され、ベースには抵抗Ｒ３を介してタイミン
グ信号Ｔ２が入力される。また、この第２充電用定電流
回路２１１の出力端子ＴｏはコンデンサＣの第１端子に
接続されている。この第２充電用定電流回路２１１は、
タイミング信号Ｔ２がＨレベルになることによりアクテ
ィブにされ、上記第１充電用定電流回路２１０と同じ大
きさの電流を出力する。

【０１２０】第１放電用定電流回路２１２は、トランジ
スタＱ３及びＱ４並びに抵抗Ｒ２０から構成されてい
る。この第１放電用定電流回路２１２の制御端子Ｔｃに
は抵抗Ｒ５を介してタイミング信号Ｔ３が入力される。
また、この第１放電用定電流回路２１２の入力端子Ｔｉ
はコンデンサＣの第１端子に接続されている。この第１
放電用定電流回路２１２は、タイミング信号Ｔ３がＨレ
ベルになることによりアクティブにされ、入力端子Ｔｉ
から電流を入力する。

【０１２１】第２放電用定電流回路２１３は、トランジ
スタＱ５及びＱ６並びに抵抗Ｒ３０から構成されてい
る。この第２放電用定電流回路２１３の制御端子Ｔｃに
は抵抗Ｒ６を介してタイミング信号Ｔ４が入力される。
また、この第２放電用定電流回路２１３の入力端子Ｔｉ
はコンデンサＣの第１端子に接続されている。この第２
放電用定電流回路２１３は、タイミング信号Ｔ４がＨレ
ベルになることによりアクティブにされ、入力端子Ｔｉ
から電流を入力する。

【０１２２】コンデンサＣの第１端子は、上述したよう
に第１充電用定電流回路２１０及び第２充電用定電流回
路２１１の各出力端子Ｔｏ並びに第１放電用定電流回路
２１２及び第２放電用定電流回路２１３の各入力端子Ｔ
ｉに接続されている他に、更に電流増幅回路２１４の入
力端子に接続されている。このコンデンサＣに蓄積され
た電荷は、第１充電用定電流回路２１０及び第２充電用
定電流回路２１１がアクティブにされることによりこれ
らからの電流が流入して充電される。一方、第１放電用
定電流回路２１２及び第２放電用定電流回路２１３がア
クティブにされることによりこれらへ電流が流出して放
電される。

【０１２３】電流増幅回路２１４は、トランジスタＱ７
及びＱ８から構成されており、コンデンサＣの第１端子
に流れる電流を増幅する。この電流増幅回路２１４によ
り増幅された信号が、駆動波形として波形抽出回路２２
に供給される。

【０１２４】次に、この駆動波形発生回路１２１の動作
の一例を説明する。

【０１２５】例えば、第１充電用定電流回路２１０は、
先ずタイミング信号Ｔ１がＨレベルにされることにより
アクティブにされ、電源＋Ｖからの電流が抵抗Ｒ１０及
びトランジスタＱ２を介して出力端子Ｔｏから出力され
る。これにより、コンデンサＣは、第１充電用定電流回
路２１０内の抵抗Ｒ１０とコンデンサＣとで形成される
ＣＲ回路の時定数に応じた速度で充電される。

【０１２６】次いで、タイミング信号Ｔ１が立ち下がっ
て低レベル（以下、「Ｌレベル」という）になると、第
１充電用定電流回路２１０からの電流の出力は停止さ
れ、コンデンサＣに蓄えられた電荷はそのまま保持され
る。この状態は、次にタイミング信号Ｔ３がＨレベルに
なるまで維持される。これにより、所定の時間例えば時
間ｔ２だけ第１立ち上げ部の終端部のレベルを維持する
第１の保持部が形成される。

【０１２７】次いで、タイミング信号Ｔ３が、Ｈレベル
になると、第１放電用定電流回路２１２がアクティブに
され、コンデンサＣに保持されている電荷が、トランジ
スタＱ４及び抵抗Ｒ２０を介してグランドに流れる。こ
れにより、コンデンサＣは、第１放電用定電流回路２１
２内の抵抗Ｒ２０とコンデンサＣとで形成されるＣＲ回
路の時定数に応じた速度で放電される。

【０１２８】次いで、タイミング信号Ｔ３が立ち下がっ
てＬレベルになると、第１放電用定電流回路２１２への
電流の入力は停止され、コンデンサＣに蓄えられた電荷
はそのまま保持される。この状態は、次にタイミング信
号Ｔ２がＨレベルになるまで維持される。

【０１２９】次いで、第２充電用定電流回路２１１は、
タイミング信号Ｔ２がＨレベルにされることによりアク
ティブにされ、電源＋Ｖからの電流が抵抗Ｒ１０及びト
ランジスタＱ２を介して出力端子Ｔｏから出力される。
これにより、コンデンサＣは、第２充電用定電流回路２
１１内の抵抗Ｒ１０とコンデンサＣとで形成されるＣＲ
回路の時定数に応じた速度で充電される。

【０１３０】ここで、第１充電用定電流回路２１０及び
第２充電用定電流回路２１１は、同じ構成であるので、
これらの回路の時定数も同じである。その結果、第１立
ち上げ部の傾きは第２立ち上げ部の傾きと同じになる。
なお、第１立ち上げ部の傾きを第２立ち上げ部の傾きと
異なるようにする場合は、第１充電用定電流回路２１０
内の抵抗Ｒ１０の値と第２充電用定電流回路２１１内の
抵抗Ｒ１０の値とが異なるように構成すればよい。

【０１３１】次いで、タイミング信号Ｔ２が立ち下がっ
てＬレベルになると、第１放電用定電流回路２１２への
電流の入力は停止され、コンデンサＣに蓄えられた電荷
はそのまま保持される。

【０１３２】次いで、第２放電用定電流回路２１３は、
タイミング信号Ｔ４がＨレベルにされることによりアク
ティブにされ、コンデンサＣに保持されている電荷が、
トランジスタＱ６及び抵抗Ｒ３０を介してグランドに流
れる。これにより、コンデンサＣは、第２放電用定電流
回路２１３内の抵抗Ｒ３０とコンデンサＣとで形成され
るＣＲ回路の時定数に応じた速度で放電される。

【０１３３】以上のようなコンデンサＣの充放電により
コンデンサＣの第１端子に流れる電流は、電流増幅回路
２１４で増幅されて、駆動波形として出力される。

【０１３４】次に、波形抽出回路１２２の詳細な構成
を、図１８に示したブロック図を参照しながら説明す
る。なお、波形抽出回路１２２は一般に数百個の圧電素
子を駆動するための駆動信号を生成するが、ここでは説
明を簡単にするために、４個の圧電素子１１３ａ、１１
３ｂ、１１３ｃ及び１１３ｄを駆動するための駆動信号
を生成するものとする。

【０１３５】波形抽出回路１２２は、システム制御回路
１２３、シフト回路２４ａ、２４ｂ、２４ｃ及び２４
ｄ、ラッチ回路２５ａ、２５ｂ、２５ｃ及び２５ｄ、レ
ベル変換回路２６ａ、２６ｂ、２６ｃ及び２６ｄ、並び
にスイッチ回路２７ａ、２７ｂ、２７ｃ及び２７ｄから
構成されている。

【０１３６】システム制御回路１２３は、この駆動装置
３０の全体を制御する。即ち、このシステム制御回路１
２３はクロック信号を生成してシフト回路２４ａ〜２４
ｄに供給する。また、ラッチ信号を生成してラッチ回路
２５ａ〜２５ｄに供給する。また、外部からのデータを
シリアル印刷データとしてシフト回路２４ａに順次供給
する。更に、駆動波形の発生開始を指示する開始信号を
生成して駆動波形発生回路１２１に供給する。

【０１３７】各シフト回路２４ａ〜２４ｄは、例えば１
ビットのＤタイプフリップフロップで構成されている。
シフト回路２４ａは、システム制御回路２３から供給さ
れる印刷データをクロック信号に同期して記憶し、シフ
ト回路２４ｂ、２４ｃ及び２４ｄは、それぞれ前段のシ
フト回路２４ａ、２４ｂ及び２４ｃからの印刷データク
ロック信号に同期して記憶する。これにより、シフト回
路２４ａ〜２４ｄは、クロック信号に同期してシステム
制御回路２３からの印刷データを順次シフトする４ビッ
トのシフトレジスタを形成する。各シフト回路２４ａ〜
２４ｄに記憶された印刷データは、それぞれラッチ回路
２５ａ〜２５ｄに供給される。

【０１３８】各ラッチ回路２５ａ〜２５ｄは、各シフト
回路２４ａ〜２４ｄからの印刷データを、システム制御
回路２３からのラッチ信号に同期してラッチする。各ラ
ッチ回路２５ａ〜２５ｄにラッチされた印刷データは、
それぞれレベル変換回路２６ａ〜２６ｄに供給される。

【０１３９】各レベル変換回路２６ａ〜２６ｄは、例え
ば増幅器で構成され、各ラッチ回路２５ａ〜２５ｄから
の信号のレベルを変換してそれぞれスイッチ回路２７ａ
〜２７ｄに供給する。これにより、各スイッチ回路２７
ａ〜２７ｄを制御するのに十分なレベルのゲート制御信
号が、各スイッチ回路２７ａ〜２７ｄに供給される。

【０１４０】各スイッチ回路２７ａ〜２７ｄは、ゲート
制御信号に応じてオン／オフするゲート回路で構成され
る。各スイッチ回路２７ａ〜２７ｂの入力端子には駆動
波形発生回路２１からの駆動波形が入力され、ゲート制
御端子には各レベル変換回路２６ａ〜２６ｄからの制御
信号が入力される。各スイッチ回路２７ａ〜２７ｄの出
力端子は、各圧電素子１１３ａ〜１１３ｄの一方の端子
に接続されている。そして、各スイッチ回路２７ａ〜２
７ｄからの信号が駆動信号として各圧電素子１１３ａ〜
１１３ｄに供給される。各圧電素子１１３ａ〜１１３ｄ
の他方の端子は接地されている。

【０１４１】本発明に係る第３の態様としては、上記し
た説明から理解される様に、少なくともインク液滴を吐
出するノズル部を有する第１の壁部、振動可能に構成さ
れた第２の壁部及び当該第１と第２の壁部に当接して内
部に閉鎖状の空間部を形成する側壁部とで構成された圧
力室であって、且つ当該内部閉鎖空間部にインク液が供
給されるインク液供給手段が設けられている圧力室が、
複数個互いに連接されてなるインクジェット記録ヘッド
を製造するに際し、当該個々の圧力室に於いて、当該第
２の壁部に於ける振動可能部位上に、第１の圧電素子を
当接せしめると共に、当該側壁部上に直接若しくは当該
第２の壁部を介して第２の圧電素子を当接せしめる様に
構成されたインクジェット記録ヘッドの製造方法であ
る。

【０１４２】本発明に於ける当該インクジェット記録ヘ
ッドの製造方法に於いては、当該第１と第２の圧電素子
は、同一材料で構成する事が好ましい。

【０１４３】又、当該第１の圧電素子に於ける当該第２
の壁部に於ける振動可能部位に当接されている端部とは
反対側の端部と、当該第２の圧電素子に於ける当該第２
の壁部に於ける振動不可能部位若しくは当該側壁部の一
部に当接されている端部とは反対側の端部とを、互いに
連接する事が好ましい。

【０１４４】一方、本発明に係るインクジェット記録ヘ
ッドの製造方法に於いては、１の当該圧力室に設けられ
た当該連接状態の第１と第２の圧電素子の組は、他の圧
力室に設けられた他の連接状態の第１と第２の圧電素子
の組とを独立して形成する事も望ましく、又、１の当該
圧力室に設けられた当該連接状態の第１と第２の圧電素
子の組と、他の圧力室に設けられた他の連接状態の第１
と第２の圧電素子の組とを、低剛性領域部を介して互い
に接合一体化せしめる様に構成する事も好ましい。

【０１４５】本発明に於ける当該低剛性領域部は、溝
部、薄膜状部、低剛性材料膜から選択された一つの構成
を有するものである事が望ましく、又、当該第２の壁部
に、溝部を形成する事も好ましい。

【０１４６】以下に、本発明に係る当該インクジェット
記録ヘッドの製造方法の具体例を図２０乃至図２８を参
照しながら説明する。

【０１４７】即ち、図２０は、本発明に係る当該インク
ジェット記録ヘッドの製造方法の第１の具体例の工程の
概略を説明する斜視図であり、図中、少なくともインク
液滴を吐出するノズル部１を有する第１の壁部２０、振
動可能に構成された第２の壁部１１及び当該第１と第２
の壁部２０、１１に当接して内部に閉鎖状の空間部を形
成する側壁部５とで構成された圧力室２であって、且つ
当該内部閉鎖空間部にインク液が供給されるインク液供
給手段２２が設けられている圧力室２が、複数個互いに
連接されてなるインクジェット記録ヘッド３０を製造す
るに際し、先ず圧電素子部８、９と接続部１０とを含む
圧電体ブロック３００を形成し（図２０（Ａ）参照）、
当該圧電体ブロック３００を反転した後（図２０（Ｂ）
参照）、当該圧電体ブロック３００を当該圧電素子部
８、９側から当該接続部領域１０まで到達する深さを有
する溝部３０１を所定の間隔で少なくとも２個の電極部
７６を含む領域３０２を残して形成する（図２０（Ｃ）
参照）。

【０１４８】次いで、当該溝部３０１の間に形成された
当該圧電体ブロック３００の残りの領域３０２に於て、
当該圧電体ブロック３００を切断溝３０３を形成して互
いに分離切断したのち（図２０（Ｄ）参照）、当該前記
工程により形成された第１の圧電素子８及び第２の圧電
素子９及び接続部１０からなるコの字型の圧電素子ユニ
ット３０４を反転させて、当該第１の圧電素子８を当該
第２の壁部１１における振動可能部位に接着し、当該第
２の圧電素子９を当該第２の壁部１１における振動不可
能部位若しくは当該側壁部５の一部に接着する事によっ
てインクジェット記録ヘッド３０が完成する。（図２０
（Ｅ）参照）

【０１４９】上記した本発明に係るインクジェット記録
ヘッドの製造方法の第１の具体例では、各圧電素子ユニ
ット３０１毎に振動板１１へ接合するため、圧力室の数
の増減に容易に対応できる。

【０１５０】一方、図２１及び図２２は、本発明に係る
当該インクジェット記録ヘッドの製造方法の第２の具体
例の工程の概略を説明する斜視図であり、図中、少なく
ともインク液滴を吐出するノズル部１を有する第１の壁
部２０、振動可能に構成された第２の壁部１１及び当該
第１と第２の壁部２０、１１に当接して内部に閉鎖状の
空間部を形成する側壁部５とで構成された圧力室２であ
って、且つ当該内部閉鎖空間部にインク液が供給される
インク液供給手段２２が設けられている圧力室２が、複
数個互いに連接されてなるインクジェット記録ヘッド３
０を製造するに際し、先ず圧電素子部８、９と接続部１
０とを含む圧電体ブロック３００を形成し（図２１
（Ａ）参照）、当該圧電体ブロック３００を反転した
後、当該圧電体ブロック３００の接続部１０側を適宜の
基板３０５に仮固定する（図２１（Ｂ）参照）。

【０１５１】次いで、当該圧電体ブロック３００を当該
圧電素子部８、９側から当該接続部領域１０まで到達す
る深さを有する溝部３０６を所定の間隔で少なくとも２
個の電極部７６を含む領域３０７を残して形成する（図
２１（Ｃ）参照）。

【０１５２】その後、当該溝部３０６の間に形成された
当該圧電体ブロック３００の残りの領域３０７に於て、
切断溝部３０８を形成して当該圧電体ブロック３００を
分離切断する（図２１（Ｄ）参照）。

【０１５３】続いて、前記工程により形成された第１の
圧電素子８及び第２の圧電素子９及び接続部１０からな
るコの字型の圧電素子ユニット３０４を、当該第１の圧
電素子８を当該第２の壁部１１における振動可能部位に
接着し、当該第２の圧電素子９を当該第２の壁部１１に
おける振動不可能部位若しくは当該側壁部５の一部に接
着した後（図２１（Ｅ）参照）、当該基板３０５と当該
接続部を１０剥離する事によってインクジェット記録ヘ
ッド３０が完成する。（図２１（Ｆ）参照）

【０１５４】本発明に係る当該インクジェット記録ヘッ
ドの製造方法に於ける当該第２の具体例に於いては、圧
電体ブロックを基板に仮固定し加工するため、圧電素子
ユニットを振動板１１に接合するまで一体的に扱うこと
ができ、位置合わせやハンドリングの点で製造が容易に
なり生産性が上がる。

【０１５５】更に、本具体例に於いては、圧電素子ユニ
ットを振動板に接合後は、各圧電素子ユニットは完全に
分離されているため、クロストークはないと言う効果が
ある。

【０１５６】一方、図２３は、本発明に係る当該インク
ジェット記録ヘッドの製造方法の第３の具体例の工程の
概略を説明する斜視図であり、図中、少なくともインク
液滴を吐出するノズル部を有する第１の壁部、振動可能
に構成された第２の壁部及び当該第１と第２の壁部に当
接して内部に閉鎖状の空間部を形成する側壁部とで構成
された圧力室であって、且つ当該内部閉鎖空間部にイン
ク液が供給されるインク液供給手段が設けられている圧
力室が、複数個互いに連接されてなるインクジェット記
録ヘッドを製造するに際し、先ず圧電素子部８、９と接
続部１０とを含む圧電体ブロック３００を形成し（図２
３（Ａ）参照）、当該圧電体ブロック３００を反転した
後（図２３（Ｂ）参照）、当該圧電体ブロック３００を
当該圧電素子部８、９側から当該接続部領域１０まで到
達する深さを有する第１の溝部３０１’を所定の間隔で
少なくとも２個の電極部７６を含む領域３０２を残して
形成する（図２３（Ｃ）参照）。

【０１５７】その後、当該第１の溝部３０１’の間で、
当該溝部３０１’の間に形成された当該圧電体ブロック
３００の残りの領域３０２で且つ当該電極部７６の間の
部分に於て、当該第１の溝部３０１’の深さよりもその
深さが深い第２の溝部３０９形成する（図２３（Ｄ）参
照）。

【０１５８】続いて、当該前記工程により形成された当
該圧電体ブロック３００を、反転させて、当該第１の圧
電素子８を当該第２の壁部１１における振動可能部位に
接着し、当該第２の圧電素子９を当該第２の壁部１１に
おける振動不可能部位若しくは当該側壁部５の一部に接
着する事によって、各圧電素子８、９と当該連接する接
続部１０で構成される圧電ユニット部３０４間に低剛性
部１２を有するインクジェット記録ヘッド３０が完成す
る。（図２３（Ｅ）参照）

【０１５９】本発明に係る当該インクジェット記録ヘッ
ドの製造方法に於ける当該第３の具体例に於いては、圧
電体ブロックから第一の圧電素子と第二の圧電素子を分
離する溝３０１’と、各圧電素子ユニットを低剛性１３
で接続するために分離する溝３０９は、ダイシングソー
の切り込み深さを変えるだけで良く、各圧電素子ユニッ
トが接合されていることにより一体的に扱うことがで
き、位置合わせやハンドリングの点で製造が容易になり
生産性が上がる。

【０１６０】更に、図２４及び図２５は、本発明に係る
当該インクジェット記録ヘッドの製造方法の第４の具体
例の工程の概略を説明する斜視図であり、図中、少なく
ともインク液滴を吐出するノズル部１を有する第１の壁
部２０、振動可能に構成された第２の壁部１１及び当該
第１と第２の壁部２０、１１に当接して内部に閉鎖状の
空間部を形成する側壁部５とで構成された圧力室２であ
って、且つ当該内部閉鎖空間部にインク液が供給される
インク液供給手段２２が設けられている圧力室２が、複
数個互いに連接されてなるインクジェット記録ヘッド３
０を製造するに際し、先ず圧電素子部８、９と接続部１
０とを含む圧電体ブロック３００を形成し（図２４
（Ａ）参照）、当該圧電体ブロック３００を反転した
後、当該圧電体ブロック３００の接続部１０側を適宜の
基板３０５に仮固定する（図２４（Ｂ）参照）。

【０１６１】次いで、当該圧電体ブロック３００を当該
圧電素子部８、９側から当該接続部領域１０まで到達す
る深さを有する第１の溝部３１０を所定の間隔で少なく
とも２個の電極部７６を含む領域３１１を残して形成す
る（図２４（Ｃ）参照）。

【０１６２】その後、当該第１の溝部３１０の間に形成
された当該圧電体ブロック３００の残りの領域３１１に
於て、当該電極部７６の間に、切断溝部としての第２の
溝部３１２を形成して当該圧電体ブロック３００を分離
切断する事なく、厚さの薄い低剛性部１２で互いに接続
される様に構成する（図２４（Ｄ）参照）。

【０１６３】続いて、前記工程により形成された第１の
圧電素子８及び第２の圧電素子９及び接続部１０からな
るコの字型の圧電素子ユニット３０４が低剛性部１２で
互いに接続された圧電体ブロック３００を反転させて、
当該第１の圧電素子８を当該第２の壁部１１における振
動可能部位に接着し、当該第２の圧電素子９を当該第２
の壁部１１における振動不可能部位若しくは当該側壁部
５の一部に接着した後（図２５（Ｅ）参照）、当該基板
３０５と当該接続部を１０剥離する事によって各圧電素
子８、９と当該連接する接続部１０で構成される圧電ユ
ニット部３０４間に低剛性部１２を有するインクジェッ
ト記録ヘッド３０が完成する。（図２５（Ｅ）参照）

【０１６４】本発明に係る当該インクジェット記録ヘッ
ドの製造方法に於ける当該第４の具体例に於いては、圧
電体ブロックを基板３０５に一旦仮固定することによ
り、圧電体ブロックは補強され高密度化した場合でも、
各圧電素子ユニット間の接続部の剛性を非常に小さくし
ても、一体的に扱うことができ、位置合わせやハンドリ
ングの点で製造が容易になり生産性が上がる。

【０１６５】次に、図２６は、本発明に係る当該インク
ジェット記録ヘッドの製造方法の第５の具体例の工程の
概略を説明する斜視図であり、図中、少なくともインク
液滴を吐出するノズル部を有する第１の壁部、振動可能
に構成された第２の壁部及び当該第１と第２の壁部に当
接して内部に閉鎖状の空間部を形成する側壁部とで構成
された圧力室であって、且つ当該内部閉鎖空間部にイン
ク液が供給されるインク液供給手段が設けられている圧
力室が、複数個互いに連接されてなるインクジェット記
録ヘッドを製造するに際し、先ず圧電素子部８、９と接
続部１０とを含む圧電体ブロック３００を形成し（図２
６（Ａ）参照）、当該圧電体ブロック３００を反転した
後（図２６（Ｂ）参照）、当該圧電体ブロック３００を
当該圧電素子部８、９側から当該接続部領域１０まで到
達する深さを有する第１の溝部３１３を所定の間隔で少
なくとも電極部７６の間に形成する（図２６（Ｃ）参
照）。

【０１６６】その後、当該圧電体ブロック３００を当該
第１の圧電素子８を当該第２の壁部１１における振動可
能部位に接着し、当該第２の圧電素子９を当該第２の壁
部１１における振動不可能部位若しくは当該側壁部５の
一部に接着した後（図２６（Ｄ）参照）、当該圧電体ブ
ロック３００に於ける当該接続部側１０から前記第１の
溝部３１３に対応する位置に一つおきに第２の溝部３１
４を形成して、当該第１の溝部３１３と当該第２の溝部
３１４との間に低剛性部１２からなる接続部を形成する
（図２６（Ｅ）参照）事によって、本発明に係る当該イ
ンクジェット記録ヘッドが完成する。

【０１６７】本発明に係る当該インクジェット記録ヘッ
ドの製造方法に於ける当該第５の具体例に於いては、櫛
歯状の圧電体ブロックを振動板に接合するまでは従来と
全く同じ工程で製造でき、櫛歯状の圧電体ブロックを振
動板に接合後に各圧電素子ユニットを低剛性で接続する
ための溝３１４を形成する工程を追加するのみで良いた
め、従来の製造工程を大きく変更することなく製造可能
である。

【０１６８】最後に、図２７及び図２８は、本発明に係
る当該インクジェット記録ヘッドの製造方法の第６の具
体例の工程の概略を説明する斜視図であり、図中、少な
くともインク液滴を吐出するノズル部１を有する第１の
壁部２０、振動可能に構成された第２の壁部１１及び当
該第１と第２の壁部２０、１１に当接して内部に閉鎖状
の空間部を形成する側壁部５とで構成された圧力室２で
あって、且つ当該内部閉鎖空間部にインク液が供給され
るインク液供給手段２２が設けられている圧力室２が、
複数個互いに連接されてなるインクジェット記録ヘッド
３０を製造するに際し、先ず圧電素子部８、９と接続部
１０とを含む圧電体ブロック３００を形成し（図２７
（Ａ）参照）、当該圧電体ブロック３００を反転した
後、当該圧電体ブロック３００の接続部１０側を適宜の
基板３０５に仮固定する（図２７（Ｂ）参照）。

【０１６９】次いで、当該圧電体ブロック３００を当該
圧電素子部８、９側から、当該電極部７６の間に、当該
接続部領域１０まで到達する深さを有する第１の溝３１
５を形成する（図２７（Ｃ）参照）。

【０１７０】その後、前記工程により形成された複数の
第１の圧電素子８及び複数の第２の圧電素子９び接続部
１０からなる一体部材である圧電体ブロック３００を基
板３０５をつけたまま反転させて、当該第１の圧電素子
８を当該第２の壁部１１における振動可能部位に接着
し、当該第２の圧電素子９を当該第２の壁部１１におけ
る振動不可能部位若しくは当該側壁部５の一部に接着す
る（図２８（Ｄ）参照）。

【０１７１】続いて、当該基板３０５と当該接続部を剥
離した後（図２８（Ｅ）参照）、当該一体部材である圧
電体ブロック３００の当該接続部側１０から前記第１の
溝部３１５に対応する位置に一つおきに第２の溝部３１
６を形成して、当該第１の溝部３１５と当該第２の溝部
３１６との間に低剛性部１２からなる接続部を形成する
（図２８（Ｆ）参照）事によって、本発明に係る当該イ
ンクジェット記録ヘッドが完成する。

【０１７２】本発明に係る当該インクジェット記録ヘッ
ドの製造方法に於ける当該第６の具体例に於いては、圧
電体ブロックを基板に仮固定することにより、圧電体ブ
ロックは補強され高密度化した場合でも、一体的に扱う
ことができ、位置合わせやハンドリングの点で製造が容
易になり生産性が上がる。

【０１７３】尚、第２、４、６の具体例の工程に於て、
圧電素子と基板との仮固定及び剥離は、常温では粘着力
を有し、高温（１００℃前後）にすると粘着力を失い剥
離する発泡剥離テープを用いて行った。

【０１７４】又、本発明に於ける当該インクジェット記
録ヘッド３０の製造方法に於て、各圧電体ブロックに所
定の電極を形成する方法としては、特に限定されるもの
ではないが、例えば、銀ペーストを圧電体ブロックの外
部電極形成部にスクリーン印刷し焼成して外部電極を形
成する方法が利用出来る。

【０１７５】更には、当該圧電体ブロックの外部電極形
成部に対応する部位を開口したメタルマスクを用いて、
アルミニウムや金等をスパッタして外部電極を形成する
様な方法を採用する事もかのうである。

【０１７６】

【発明の効果】本発明によれば、クロストークをなくす
ことにより印字品質が優れ、また、圧力室内インクへの
圧力伝達効率が改善されることにより、低電力化・低コ
スト化が図れ、また、従来固定部材としか機能できなか
った部分を駆動できるため大きな変位が得られ、高密度
化、低電圧化、低コスト化が可能なインクジェット記録
ヘッドが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の第１の実施形態を示す断面図
である。

【図２】図２は、本発明の第２の実施形態を示す断面図
である。

【図３】図３は、本発明の第３の実施形態を示す断面図
である。

【図４】図４は、本発明の第４の実施形態を示す断面図
である。

【図５】図５は、本発明の第５の実施形態を示す断面図
である。

【図６】図６は、従来例を示す断面図である。

【図７】図７は、従来に於けるインクジェット記録ヘッ
ドの駆動時の状態を示す断面図である。

【図８】図８は、複数個のノズルを同時に駆動した場合
の液滴の速度の変化の状態を示すグラフである。

【図９】図９は、本発明にかかるインクジェット記録ヘ
ッドの使用形態例を示す斜視図である。

【図１０】図１０は、本発明に係るインクジェット記録
ヘッドを使用して印刷する原理を説明する図である。

【図１１】図１１は、本発明に係るインクジェット記録
ヘッドのノズルの配置状態の例を示す平面図である。

【図１２】図１２は、本発明に係るインクジェット記録
ヘッドのノズルとインク液供給手段との関係を示す平面
図である。

【図１３】図１３は、本発明に係るインクジェット記録
ヘッドの圧電素子の構成と配置状態の一例を示す斜視図
である。

【図１４】図１４は、本発明に係るインクジェット記録
ヘッドに使用される圧電素子ユニットの一例を示す斜視
図である。

【図１５】図１５は、本発明に係るインクジェット記録
ヘッドの圧電素子と圧力室との接続状態を説明する図で
ある。

【図１６】図１６は、本発明に於いて、第１と第２の圧
電素子を互いに反対方向に駆動した場合の効果を説明す
るグラフである。

【図１７】図１７は、本発明に於いて、第１と第２の圧
電素子を互いに反対方向に駆動する場合の電圧波形を説
明するグラフである。

【図１８】図１８は、本発明に係るインクジェット記録
ヘッドに使用される圧電素子の駆動回路の例を示すブロ
ックダイアグラムである。

【図１９】図１９は、本発明に係るインクジェット記録
ヘッドに使用される圧電素子の駆動波形発生回路の例を
示すブロックダイアグラムである。

【図２０】図２０（Ａ）〜（Ｅ）は、本発明に係るイン
クジェット記録ヘッドの製造方法の第１の具体例の工程
手順の概略を示す斜視図である。

【図２１】図２１（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明に係るイン
クジェット記録ヘッドの製造方法の第２の具体例の工程
手順の概略を示す斜視図である。

【図２２】図２２（Ｅ）〜（Ｆ）は、本発明に係るイン
クジェット記録ヘッドの製造方法の第２の具体例の工程
手順の概略を示す斜視図である。

【図２３】図２３（Ａ）〜（Ｅ）は、本発明に係るイン
クジェット記録ヘッドの製造方法の第３の具体例の工程
手順の概略を示す斜視図である。

【図２４】図２４（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明に係るイン
クジェット記録ヘッドの製造方法の第４の具体例の工程
手順の概略を示す斜視図である。

【図２５】図２５（Ｅ）〜（Ｆ）は、本発明に係るイン
クジェット記録ヘッドの製造方法の第４の具体例の工程
手順の概略を示す斜視図である。

【図２６】図２６（Ａ）〜（Ｅ）は、本発明に係るイン
クジェット記録ヘッドの製造方法の第５の具体例の工程
手順の概略を示す斜視図である。

【図２７】図２７（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明に係るイン
クジェット記録ヘッドの製造方法の第６の具体例の工程
手順の概略を示す斜視図である。

【図２８】図２８（Ｄ）〜（Ｆ）は、本発明に係るイン
クジェット記録ヘッドの製造方法の第６の具体例の工程
手順の概略を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ，１ｃ… ノズル２、２ａ，２ｂ，２ｃ… 圧力室３ａ，３ｂ，３ｃ… 駆動用圧電素子４ａ，４ｂ，４ｃ… 非駆動柱５ａ，５ｂ，５ｃ… 圧力室側壁６ …ベース部７ …インク滴８ａ，８ｂ，８ｃ… 第１の圧電素子８’ａ，８’ｂ，８’ｃ…第１の圧電素子の第２の壁部
の振動可能部位に接続している端部８”ａ，８”ｂ，８”ｃ…第１の圧電素子の第２の壁部
の振動可能部位に接続している端部と反対側の端部９ａ，９ｂ，９ｃ… 第２の圧電素子９’ａ，９’ｂ，９’ｃ…第２の圧電素子の第２の壁部
の振動不可能部位若しくは側壁部に接続している端部９”ａ，９”ｂ，９”ｃ…第２の圧電素子の第２の壁部
の振動不可能部位若しくは側壁部に接続している端部と
反対側の端部１０ａ，１０ｂ，１０ｃ…接続部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ…第２の壁部、振動板１２ａ，１２ｂ…低剛性部１３ａ，１３ｂ…低剛性部１４ａ，１４ｂ…低剛性部１５…薄板部材１６…振動可能部位１７…振動不可能部位、側壁部の一部２０…第１の壁部、底板部２１…圧力室２２…インク液供給パイプ２４…シフト回路２５…ラッチ回路２６…レベル変換回路２７…スイッチ回路３０…インクジェット記録ヘッド４０…インク液プール部６０…接着手段６７、６８…不活性部分６９…活性部分７０、７１、７２…接着手段７５、７６…電極７７、７８…電極８０…プリンタ９０、９１…インク液タンク（カートリッジ）９２…コンテナ９３…支持部９４…シート９５…走査ロッド９６…底板部９７、９８…ローラ１００…溝部１０１…圧電素子ユニット１０５、１０６…インク液滴１２１…駆動波形発生回路１２２…波形抽出回路１２３…システム制御回路１１３…圧電素子２１０…第１充電用定電流回路２１１…第２充電用定電流回路２１３…第２放電用定電流回路２１２…第１放電用定電流回路２１４…電流増幅回路３００…圧電体ブロック３０１、３０６…溝部３０２、３０７…溝部間の領域３０３、３０８…切断溝部３０１’、３１０、３１３、３１５…第１の溝部３０４…圧電素子ユニット３０５…基板３０９、３１１、３１４、３１６…第２の溝部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくともインク液滴を吐出するノズル
部を有する第１の壁部、振動可能に構成された第２の壁
部及び当該第１と第２の壁部に当接して内部に閉鎖状の
空間部を形成する側壁部とで構成された圧力室であっ
て、且つ当該内部閉鎖空間部にインク液が供給されるイ
ンク液供給手段が設けられている圧力室が、複数個互い
に連接されてなるインクジェット記録ヘッドに於いて、
当該個々の圧力室に対して、当該第２の壁部に於ける振
動可能部位と振動不可能部位若しくは当該側壁部の一部
とに個別に、圧電素子が当接せしめられているインクジ
ェット記録ヘッドであり、当該第２の壁部に於ける振動
可能部位に当接されている第１の圧電素子の当該第２の
壁部に於ける振動可能部位に当接されている端部とは反
対側の端部と、当該第２の壁部に於ける振動不可能部位
若しくは当該側壁部の一部に当接されている第２の圧電
素子に於ける当該第２の壁部に於ける振動不可能部位若
しくは当該側壁部の一部に当接されている端部とは反対
側の端部とは、互いに連接せしめられ、然も、当該１の
圧力室に設けられた当該連接状態の第１と第２の圧電素
子の組は、他の圧力室に設けられた他の連接状態の第１
と第２の圧電素子の組とは独立して構成されている事を
特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項２】少なくともインク液滴を吐出するノズル
部を有する第１の壁部、振動可能に構成された第２の壁
部及び当該第１と第２の壁部に当接して内部に閉鎖状の
空間部を形成する側壁部とで構成された圧力室であっ
て、且つ当該内部閉鎖空間部にインク液が供給されるイ
ンク液供給手段が設けられている圧力室が、複数個互い
に連接されてなるインクジェット記録ヘッドに於いて、
当該個々の圧力室に対して、当該第２の壁部に於ける振
動可能部位と振動不可能部位若しくは当該側壁部の一部
とに個別に、圧電素子が当接せしめられているインクジ
ェット記録ヘッドであり、当該第２の壁部に於ける振動
可能部位に当接されている第１の圧電素子の当該第２の
壁部に於ける振動可能部位に当接されている端部とは反
対側の端部と、当該第２の壁部に於ける振動不可能部位
若しくは当該側壁部の一部に当接されている第２の圧電
素子に於ける当該第２の壁部に於ける振動不可能部位若
しくは当該側壁部の一部に当接されている端部とは反対
側の端部とは、互いに連接せしめられ、然も、当該１の
圧力室に設けられた当該連接状態の第１と第２の圧電素
子の組は、他の圧力室に設けられた他の連接状態の第１
と第２の圧電素子の組とは低剛性領域部を介して互いに
接合一体化せしめられている事を特徴とするインクジェ
ット記録ヘッド。
【請求項３】当該第２の壁部に於ける振動可能部位に
当接されている第１の圧電素子と当該第２の壁部に於け
る振動不可能部位若しくは当該側壁部の一部に当接され
ている第２の圧電素子とは、同一の材料で構成されてい
る事を特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェッ
ト記録ヘッド。
【請求項４】当該低剛性領域部は、溝部、薄膜状部、
低剛性材料部から選択された一つの構成を有するもので
ある事を特徴とする請求項２記載のインクジェット記録
ヘッド。
【請求項５】当該第２の壁部には、溝部が形成されて
いる事を特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のイ
ンクジェット記録ヘッド。
【請求項６】当該第２の圧電素子は、当該側壁部の上
面で且つ当該圧力室の長手方向に沿って、直接若しくは
当該第２の壁部を介して全面的に接続されており、当該
第１の圧電素子は、当該圧力室上の当該第２の壁部の上
面で且つ当該圧力室の長手方向に沿って、間欠的に接続
されている事を特徴とする請求項１乃至５の何れかに記
載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項７】当該第２の壁部に於ける振動可能部位に
当接されている第１の圧電素子は、インク液滴の吐出時
には、当該第２の壁部に於ける振動可能部位を当該圧力
室内面に向けて変位せしめる様に駆動されるものである
事を特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載のインク
ジェット記録ヘッド。
【請求項８】当該第１の圧電素子は、分極状態で駆動
されるものである事を特徴とする請求項１乃至７の何れ
かに記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項９】当該第２の壁部に於ける振動不可能部位
若しくは当該側壁部の一部に当接されている第２の圧電
素子は、インク液滴の吐出時には、分極状態で且つ電気
的に開放状態である事を特徴とする請求項１乃至８記載
のインクジェット記録ヘッド。
【請求項１０】当該第２の壁部に於ける振動可能部位
に当接されている第１の圧電素子と当該第２の壁部に於
ける振動不可能部位若しくは当該側壁部の一部に当接さ
れている第２の圧電素子は、互いに反対方向に駆動する
ような所定の電気信号を発生する駆動手段を有する事を
特徴とする請求項１乃至９に記載のインクジェット記録
ヘッド。
【請求項１１】少なくともインク液滴を吐出するノズ
ル部を有する第１の壁部、振動可能に構成された第２の
壁部及び当該第１と第２の壁部に当接して内部に閉鎖状
の空間部を形成する側壁部とで構成された圧力室であっ
て、且つ当該内部閉鎖空間部にインク液が供給されるイ
ンク液供給手段が設けられている圧力室が、複数個互い
に連接されてなるインクジェット記録ヘッドに於いて、
当該個々の圧力室に於いて、当該第２の壁部に於ける振
動可能部位と振動不可能部位若しくは側壁部の一部とに
個別に、圧電素子を当接せしめ、当該第２の壁部に於け
る振動可能部位に当接されている第１の圧電素子と当該
第２の壁部に於ける振動不可能部位若しくは当該側壁部
の一部に当接されている第２の圧電素子とを、所定の電
気信号に応答して互いに反対方向に駆動させる事を特徴
とする液滴の吐出方法。
【請求項１２】当該第２の壁部に於ける振動可能部位
に当接されている第１の圧電素子は、インク液滴の吐出
時には、当該第２の壁部に於ける振動可能部位を当該圧
力室内面に向けて変位せしめる様に駆動させる事を特徴
とする請求項１１に記載の液滴の吐出方法。
【請求項１３】当該第１の圧電素子は、分極状態で駆
動される事を特徴とする請求項１２記載の液滴の吐出方
法。
【請求項１４】請求項１乃至１０記載のインクジェッ
ト記録ヘッドに於て、当該第２の壁部に於ける振動不可
能部位若しくは当該側壁部の一部に当接されている第２
の圧電素子を、インク液滴の吐出時には、分極状態で且
つ電気的に開放状態となる様に駆動する事を特徴とする
液滴の吐出方法。
【請求項１５】当該各圧力室に対応して設けられてい
る当該第１の圧電素子の当該第２の壁部に於ける振動可
能部位に当接されている端部とは反対側の端部と、第２
の圧電素子の当該第２の壁部に於ける振動不可能部位若
しくは当該側壁部の一部に当接されている端部とは反対
側の端部とを連接しておく事を特徴とする請求項１１乃
至１４の何れかに記載の液滴の吐出方法。
【請求項１６】当該１の圧力室に設けられた当該連接
状態の第１と第２の圧電素子の組と、他の圧力室に設け
られた他の連接状態の第１と第２の圧電素子の組とは互
いに独立して構成しておく事を特徴とする請求項１１乃
至１５の何れかに記載の液滴の吐出方法。
【請求項１７】少なくともインク液滴を吐出するノズ
ル部を有する第１の壁部、振動可能に構成された第２の
壁部及び当該第１と第２の壁部に当接して内部に閉鎖状
の空間部を形成する側壁部とで構成された圧力室であっ
て、且つ当該内部閉鎖空間部にインク液が供給されるイ
ンク液供給手段が設けられている圧力室が、複数個互い
に連接されてなるインクジェット記録ヘッドを製造する
に際し、当該個々の圧力室に於いて、当該第２の壁部に
於ける振動可能部位上に、第１の圧電素子を当接せしめ
ると共に、当該側壁部上に直接若しくは当該第２の壁部
を介して第２の圧電素子を当接せしめる事を特徴とする
インクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項１８】当該第１と第２の圧電素子は、圧電体
に溝加工を行うことにより形成する事を特徴とする請求
項１７記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項１９】少なくともインク液滴を吐出するノズ
ル部を有する第１の壁部、振動可能に構成された第２の
壁部及び当該第１と第２の壁部に当接して内部に閉鎖状
の空間部を形成する側壁部とで構成された圧力室であっ
て、且つ当該内部閉鎖空間部にインク液が供給されるイ
ンク液供給手段が設けられている圧力室が、複数個互い
に連接されてなるインクジェット記録ヘッドを製造する
に際し、圧電素子部と接続部とを含む圧電体ブロックを形成する
工程と、当該圧電体ブロックを当該圧電素子部側から当該接続部
領域まで溝加工する工程と、前記溝間で当該圧電体ブロックを切断する工程と、前記工程により形成された第１の圧電素子及び第２の圧
電素子及び接続部からなるコの字型の圧電素子ユニット
を、当該第１の圧電素子を当該第２の壁部における振動可能
部位に接着し、当該第２の圧電素子を当該第２の壁部における振動不可
能部位若しくは当該側壁部の一部に接着する工程とを含
むことを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方
法。
【請求項２０】少なくともインク液滴を吐出するノズ
ル部を有する第１の壁部、振動可能に構成された第２の
壁部及び当該第１と第２の壁部に当接して内部に閉鎖状
の空間部を形成する側壁部とで構成された圧力室であっ
て、且つ当該内部閉鎖空間部にインク液が供給されるイ
ンク液供給手段が設けられている圧力室が、複数個互い
に連接されてなるインクジェット記録ヘッドを製造する
に際し、圧電素子部と接続部とを含む圧電体ブロックを形成する
工程と、当該圧電体ブロックの接続部側を基板に仮固定する工程
と、当該圧電体ブロックを当該圧電素子部側から当該接続部
領域まで溝加工する工程と、前記溝間で当該圧電体ブロックを切断する工程と、前記工程により形成された第１の圧電素子及び第２の圧
電素子及び接続部からなるコの字型の圧電素子ユニット
を、当該第１の圧電素子を当該第２の壁部における振動可能
部位に接着し、当該第２の圧電素子を当該第２の壁部における振動不可
能部位若しくは当該側壁部の一部に接着する工程と、当該基板と当該接続部を剥離する工程と、を含むことを
特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項２１】少なくともインク液滴を吐出するノズ
ル部を有する第１の壁部、振動可能に構成された第２の
壁部及び当該第１と第２の壁部に当接して内部に閉鎖状
の空間部を形成する側壁部とで構成された圧力室であっ
て、且つ当該内部閉鎖空間部にインク液が供給されるイ
ンク液供給手段が設けられている圧力室が、複数個互い
に連接されてなるインクジェット記録ヘッドを製造する
に際し、圧電素子部と接続部とを含む圧電体ブロックを形成する
工程と、当該圧電体ブロックを当該圧電素子部側から当該接続部
領域まで溝加工する工程と、前記溝部の少なくとも一部の溝部に於ける当該溝間で、
当該溝部を前記溝の深さよりも深く切り込む工程と、前記工程により形成された複数の第１の圧電素子及び複
数の第２の圧電素子及び接続部からなる一体部材を、当
該第１の圧電素子を当該第２の壁部における振動可能部
位に接着し、当該第２の圧電素子を当該第２の壁部にお
ける振動不可能部位若しくは当該側壁部の一部に接着す
る工程と、を含むことを特徴とするインクジェット記録
ヘッドの製造方法。
【請求項２２】少なくともインク液滴を吐出するノズ
ル部を有する第１の壁部、振動可能に構成された第２の
壁部及び当該第１と第２の壁部に当接して内部に閉鎖状
の空間部を形成する側壁部とで構成された圧力室であっ
て、且つ当該内部閉鎖空間部にインク液が供給されるイ
ンク液供給手段が設けられている圧力室が、複数個互い
に連接されてなるインクジェット記録ヘッドを製造する
に際し、圧電素子部と接続部とを含む圧電体ブロックを形成する
工程と、当該圧電体ブロックの接続部側を基板に仮固定する工程
と、当該圧電体ブロックを当該圧電素子部側から当該接続部
領域まで溝加工する工程と、前記溝部の少なくとも一部の溝部に於ける当該溝間で、
当該溝部を前記溝の深さよりも深く切り込む工程と、前記工程により形成された複数の第１の圧電素子及び複
数の第２の圧電素子及び接続部からなる一体部材を、当
該第１の圧電素子を当該第２の壁部における振動可能部
位に接着し、当該第２の圧電素子を当該第２の壁部にお
ける振動不可能部位若しくは当該側壁部の一部に接着す
る工程と、当該基板と当該接続部を剥離する工程と、を含むことを
特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項２３】少なくともインク液滴を吐出するノズ
ル部を有する第１の壁部、振動可能に構成された第２の
壁部及び当該第１と第２の壁部に当接して内部に閉鎖状
の空間部を形成する側壁部とで構成された圧力室であっ
て、且つ当該内部閉鎖空間部にインク液が供給されるイ
ンク液供給手段が設けられている圧力室が、複数個互い
に連接されてなるインクジェット記録ヘッドを製造する
に際し、圧電素子部と接続部とを含む圧電体ブロックを形成する
工程と、当該圧電体ブロックを当該圧電素子部側から当該接続部
領域まで溝加工する工程と、前記工程により形成された複数の第１の圧電素子及び複
数の第２の圧電素子及び接続部からなる一体部材を、当
該第１の圧電素子を当該第２の壁部における振動可能部
位に接着し、当該第２の圧電素子を当該第２の壁部にお
ける振動不可能部位若しくは当該側壁部の一部に接着す
る工程と、当該一体部材を当該接続部側から前記溝に対応する位置
に一つおきに切り込みを入れる工程と、を含むことを特
徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項２４】少なくともインク液滴を吐出するノズ
ル部を有する第１の壁部、振動可能に構成された第２の
壁部及び当該第１と第２の壁部に当接して内部に閉鎖状
の空間部を形成する側壁部とで構成された圧力室であっ
て、且つ当該内部閉鎖空間部にインク液が供給されるイ
ンク液供給手段が設けられている圧力室が、複数個互い
に連接されてなるインクジェット記録ヘッドを製造する
に際し、圧電素子部と接続部とを含む圧電体ブロックを形成する
工程と、当該圧電体ブロックの接続部側を基板に仮固定する工程
と、当該圧電体ブロックを当該圧電素子部側から当該接続部
領域まで溝加工する工程と、前記工程により形成された複数の第１の圧電素子及び複
数の第２の圧電素子及び接続部からなる一体部材を、当
該第１の圧電素子を当該第２の壁部における振動可能部
位に接着し、当該第２の圧電素子を当該第２の壁部にお
ける振動不可能部位若しくは当該側壁部の一部に接着す
る工程と、当該基板と当該接続部を剥離する工程と、当該一体部材を当該接続部側から前記溝に対応する位置
に一つおきに切り込みを入れる工程と、を含むことを特
徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項２５】当該圧電体ブロックは、圧電素子部と
接続部を一体形成したことを特徴とする請求項１９乃至
２４に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項２６】当該圧電体ブロックは、圧電素子部と
接続部を接着して形成したことを特徴とする請求項１９
乃至２４に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方
法。
【請求項２７】当該圧電体ブロックは、圧電素子部と
接続部を一体形成したのもに薄板状部材を接着して形成
したことを特徴とする請求項１９乃至２４に記載のイン
クジェット記録ヘッドの製造方法。