JP2002001946A

JP2002001946A - インクジェットヘッド及びインクジェット式記録装置

Info

Publication number: JP2002001946A
Application number: JP2000187323A
Authority: JP
Inventors: Yosuke Toyofuku; 洋介豊福; Hideaki Horio; 英明堀尾; Yutaka Miyazono; 豊宮園
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-06-22
Filing date: 2000-06-22
Publication date: 2002-01-08

Abstract

(57)【要約】【課題】インク吐出時の振動板のたわみ変形に起因す
るヘッドの変形を防止する。【解決手段】上部電極、圧電膜、下部電極及び振動板
が積層されてなる複数の圧電アクチュエータ２０を備え
る。圧電アクチュエータ２０は副走査方向（Ｙ方向）に
配列され、アクチュエータ列Ｌ１〜Ｌ４を形成してい
る。同一のアクチュエータ列Ｌ１に属する圧電アクチュ
エータ２０ａ，２０ａ同士は、互いに平行に配設されて
いる。隣り合うアクチュエータ列Ｌ１，Ｌ２に属する圧
電アクチュエータ２０ａ，２０ｂ同士は、互いに非平行
に配設されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットヘ
ッド及びインクジェット式記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば特開平６−４７９１８
号公報に開示されているように、振動板のたわみ変形を
利用してインクを吐出するインクジェットヘッドは知ら
れている。この種のインクジェットヘッドは、図７に示
すように、インクが充填された共通インク室１０４、複
数の圧力室１０２，１０２，…及びノズル１０１，１０
１，…が形成されたヘッド本体部１０５と、各圧力室１
０２を覆う振動板及び当該振動板をたわみ変形させる圧
電体を有する圧電アクチュエータ（図示せず）とを備え
ている。

【０００３】圧力室１０２，１０２，…及び圧電アクチ
ュエータは、それぞれ走査方向Ｘに細長い形状に形成さ
れ、走査方向Ｘと直交する方向（Ｙ方向）に整列されて
いる。インクを吐出するためのノズル１０１は圧力室１
０２の一端側に設けられ、圧力室１０２の他端側には、
共通インク室１０４から圧力室１０２にインクを供給す
るためのインク供給路１０３が形成されている。

【０００４】インクを吐出する際には、圧電アクチュエ
ータに信号を供給し、圧電体を伸縮させることによって
振動板を圧力室１０２の深さ方向にたわませ、圧力室１
０２内のインクに圧力を付与する。これにより、圧力室
１０２内のインクはノズル１０１から押し出されるよう
に吐出され、微小なインク滴となって紙等の記録媒体上
に着弾し、当該記録媒体に所定の画像等を形成する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記インクジェットヘ
ッドでは、各圧力室１０２は走査方向Ｘに細長い形状に
形成されているので、圧電アクチュエータの振動板がた
わむと、ヘッド本体部１０５は当該振動板により、主と
して走査方向と直交するＹ方向に引っ張り力を受ける。
従来、圧電アクチュエータは互いに平行に設けられてい
たので、ヘッド本体部１０５は各圧電アクチュエータか
ら同一方向（Ｙ方向）の引っ張り力を受けていた。その
ため、個々の圧電アクチュエータから受ける引っ張り力
は小さいものの、それらの引っ張り力は一方向に向かっ
て合算されるため、ヘッド本体部１０５の全体には当該
方向に偏った大きな力が加わることとなった。

【０００６】近年、ヘッドの小型化及び高密度化が進め
られ、単位面積あたりの圧電アクチュエータの個数は増
加し、また圧力室１０２，１０２間の区画壁が薄肉化す
る等により、ヘッドの剛性は低くなる傾向にある。その
ため、ヘッド本体部１０５は、同一方向に偏った力を受
けると反り返り等の変形を起こしやすくなっている。ヘ
ッド本体部１０５が変形すると、インクの吐出性能は低
下し、また、ヘッドの寿命も短くなる。そこで、このよ
うなヘッドの変形を防止する画期的な対策が望まれてい
た。

【０００７】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、インク吐出時の振動
板のたわみ変形に起因するヘッドの変形を防止すること
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、振動板のたわみ変形によって生じる荷重
を多方向に分散させるように、複数のアクチュエータを
それらの長手方向が互いに異なるように配置することと
した。

【０００９】具体的には、本発明に係るインクジェット
ヘッドは、複数の長溝状の圧力室形成用凹部と該圧力室
形成用凹部に対応する複数のノズルとが形成されたヘッ
ド本体部と、上記圧力室形成用凹部を覆うように上記ヘ
ッド本体部の所定面上に積層された振動板と、該振動板
と該圧力室形成用凹部とによって区画形成された細長い
圧力室に対応した細長形状に形成され且つ少なくとも該
振動板を介して該圧力室と積層方向に隣り合う機械式駆
動素子とを有し、該機械式駆動素子によって該圧力室内
のインクに圧力を付与するように該振動板をたわませて
上記ノズルからインクを吐出させる複数のアクチュエー
タとを備え、２または３以上のアクチュエータは、互い
に非平行に配設されていることとしたものである。

【００１０】上記インクジェットヘッドでは、インクを
吐出する際には、アクチュエータに信号が入力され、そ
の機械式駆動素子が駆動し、振動板は圧力室内のインク
に圧力を付与するようにたわみ、圧力室内のインクの一
部はノズルから押し出される。ノズルから押し出された
インクはインク滴となって飛翔し、記録媒体上に着弾し
てインクドットを形成する。このようなインクドットが
複数形成されることにより、記録媒体上に所定の画像等
が形成されることになる。

【００１１】圧力室は細長い形状に形成されているの
で、ヘッド本体部は、振動板のたわみ変形によって主に
圧力室の幅方向（長手方向と直交する方向）に引っ張り
力を受ける。しかし、上記事項によれば、２または３以
上のアクチュエータは互いに非平行に配設され、それぞ
れの長手方向（幅方向も同様）が互いに異なっているの
で、これらアクチュエータの振動板の変形によって生じ
る引っ張り力は、それぞれ異なった方向に作用すること
になる。従って、ヘッド本体部に作用する引っ張り応力
は、一方向に偏ることなく分散される。そのため、ヘッ
ド本体部の反り返り等の変形は防止される。

【００１２】前記インクジェットヘッドは、複数のアク
チュエータを走査方向と直交する方向に配列してなるア
クチュエータ列を２列または３列以上有し、各アクチュ
エータ列のアクチュエータ同士は、互いに平行に配設さ
れている一方、隣り合うアクチュエータ列のアクチュエ
ータ同士は、互いに非平行に配設されていることが好ま
しい。

【００１３】上記事項により、隣り合うアクチュエータ
列のアクチュエータ同士は互いの長手方向が異なってい
るので、これらのアクチュエータの作動によってヘッド
本体部に生じる引っ張り応力は、互いに異なる方向に作
用することになる。従って、ヘッド本体部の変形はより
効果的に防止される。

【００１４】上記アクチュエータは、隣り合うアクチュ
エータ列のアクチュエータ同士が略Ｖ字型をなすように
走査方向に向かってジグザグに配設されていることが好
ましい。

【００１５】上記事項により、各アクチュエータ列のア
クチュエータは、走査方向から傾いた状態に配設される
ので、走査方向の見かけ上の長さが短くなる。そのた
め、ヘッドの走査方向の長さを短くすることができ、小
型化が促進される。

【００１６】上記ヘッド本体部におけるアクチュエータ
列よりも走査方向外側には、信号線を介してアクチュエ
ータに接続された信号入力端子が配列され、走査方向の
内側に向かって２列目以降のアクチュエータ列における
アクチュエータの信号線は、該アクチュエータ列よりも
走査方向の外側に位置する各アクチュエータ列のアクチ
ュエータ間を通って走査方向に延びるようにジグザグに
配設されていることが好ましい。

【００１７】図５に示すように、隣り合うアクチュエー
タ列のアクチュエータ同士が同一方向に傾斜している場
合、ヘッド本体部に生じる引っ張り応力が大きくなるだ
けでなく、信号線を走査方向に向かって信号入力端子側
に引き延ばすことが形状的に難しくなる。しかし、上記
事項によれば、図３に示すように、２列目以降のアクチ
ュエータ列のアクチュエータの信号線は、外側の各アク
チュエータ列のアクチュエータ間を通ってジグザグに配
設されているので、容易に走査方向へ引き延ばすことが
できる。従って、アクチュエータ列の列数が多くても、
信号線の配線は容易となる。

【００１８】前記インクジェットヘッドは、ヘッド本体
部には、インクが充填された共通インク室が設けられ、
各圧力室の長手方向の一端側には、上記共通インク室の
インクを該圧力室に導くインク供給路が設けられる一
方、各ノズルは各圧力室の長手方向の他端側に設けら
れ、上記各圧力室は、上記ノズルの方が上記インク供給
路よりも上記共通インク室のインク流通方向下流側に位
置するように、該共通インク室の長手方向に直交する方
向から傾斜していることが好ましい。

【００１９】従来は、圧力室のインク流通方向は共通イ
ンク室のインク流通方向と直交していたため、共通イン
ク室のインクが圧力室に導入される際にその流速が著し
く変化し、気泡たまりの発生やインクの供給不足等の問
題を生じていた。しかし、上記事項によれば、圧力室に
おけるインク供給路側からノズル側に向かう方向（圧力
室のインク流通方向）は、共通インク室のインク流通方
向に直交する方向から共通インク室のインク流通方向下
流側に傾斜しているので、共通インク室から圧力室に導
入される際のインクの流速変化は少なくなり、インクの
流れは円滑化される。そのため、気泡たまりが少なくな
り、インクの供給は良好に行われる。

【００２０】上記各圧力室は、共通インク室の長手方向
と０゜〜８０゜の角度をなすように形成されていてもよ
い。

【００２１】上記事項により、共通インク室から圧力室
に導入される際のインクの流速変化は少なくなり、イン
クは圧力室に円滑に導入される。

【００２２】本発明に係るインクジェット式記録装置
は、上記インクジェットヘッドと、上記インクジェット
ヘッドと記録媒体とを相対移動させる移動手段とを備
え、上記インクジェットヘッドから吐出したインク滴を
上記記録媒体に付着させることにより該記録媒体に記録
を行うこととしたものである。

【００２３】上記事項によれば、移動手段がインクジェ
ットヘッドと記録媒体とを相対移動させることにより、
インクジェットヘッドから吐出されたインク滴の記録媒
体上の着弾位置が適宜変更され、記録媒体上に所定の画
像等が形成されることになる。

【００２４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、細長い
形状に形成された２または３以上のアクチュエータを互
いに非平行に配設することとしたので、ヘッド本体部に
作用する引っ張り応力を多方向に分散させることができ
る。従って、ヘッドの変形を防止することができる。

【００２５】複数のアクチュエータを走査方向と直交す
る方向に配列してなるアクチュエータ列を２列または３
列以上形成し、各アクチュエータ列のアクチュエータ同
士を互いに平行に配設する一方、隣り合うアクチュエー
タ列のアクチュエータ同士を互いに非平行に配設するこ
ととすれば、ヘッド本体部の変形をより効果的に防止す
ることができる。

【００２６】隣り合うアクチュエータ列のアクチュエー
タ同士が略Ｖ字型をなすように、アクチュエータを走査
方向に向かってジグザグに配設することとすれば、ヘッ
ドの小型化を促進することができる。

【００２７】走査方向の内側に向かって２列目以降のア
クチュエータ列におけるアクチュエータの信号線を、該
アクチュエータ列よりも走査方向の外側に位置する各ア
クチュエータ列のアクチュエータ間を通って走査方向に
延びるようにジグザグに配設することとすれば、信号線
の配線を容易にすることができる。

【００２８】各圧力室を、ノズルの方がインク供給路よ
りも共通インク室のインク流通方向下流側に位置するよ
うに、共通インク室の長手方向に直交する方向から傾斜
させることとすれば、共通インク室から圧力室に導入さ
れる際のインクの流速変化を小さくすることができ、圧
力室へのインクの供給不足を防止することができる。

【００２９】各圧力室を共通インク室の長手方向と０゜
〜８０゜の角度をなすように形成することとすれば、圧
力室へのインクの供給を円滑にすることができる。

【００３０】また、本発明によれば、高性能且つ信頼性
の高いインクジェットヘッドを備えたインクジェット式
記録装置を得ることができる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００３２】＜実施形態１＞図１に示すように、本発明
の実施形態に係るインクジェット式記録装置は、インク
ジェットヘッド１を備え、このインクジェットヘッド１
から吐出したインク滴を紙等の記録媒体４上に着弾させ
て画像等を形成するインクジェットプリンタ６である。
インクジェットヘッド１は、図示しないキャリッジモー
タによりキャリッジ軸３に沿って搬送されるキャリッジ
２に取り付けられており、キャリッジ２と共に主走査方
向（図示のＸ方向）に往復移動するようになっている。
なお、このキャリッジ２、キャリッジ軸３及び上記キャ
リッジモータにより、インクジェットヘッド１と記録媒
体４とを相対移動させる移動手段が構成されている。記
録媒体４は搬送ローラ５，５に挟まれており、この搬送
ローラ５，５によって主走査方向と直交する副走査方向
（図示のＹ方向）に搬送されるようになっている。

【００３３】本実施形態に係るインクジェットヘッド１
は圧電アクチュエータの圧電効果を利用してインクを吐
出するヘッドであり、図２（ａ）及び（ｂ）に示すよう
に、ヘッド本体部１０及び圧電アクチュエータ２０を備
えている。ヘッド本体部１０には、副走査方向に向かっ
て延びる共通インク室１１と、複数の長溝状の圧力室形
成用凹部１２と、各圧力室形成用凹部１２に対応したノ
ズル１３とが形成されている。ノズル１３はヘッド本体
部１０の表面側（図２（ｂ）の下面側）に設けられ、圧
力室形成用凹部１２はヘッド本体部１０の裏面側（図２
（ｂ）の上面側）に形成されている。圧電アクチュエー
タ２０は、いわゆるたわみ振動型の圧電アクチュエータ
であり、振動板２４、共通電極としての下部電極２３、
圧電膜２２、及び個別電極としての上部電極２１が順に
積層されて構成されている。

【００３４】圧電アクチュエータ２０は、振動板２４が
ヘッド本体部１０の圧力室形成用凹部１２を覆うよう
に、ヘッド本体部１０の裏面に固定されている。このよ
うにヘッド本体部１０の圧力室形成用凹部１２が振動板
２４に覆われることにより、細長い圧力室１５，１５，
…が区画形成されている。圧力室１５の長手方向の一端
側（図２（ｂ）の左端側）には、圧力室１５と共通イン
ク室１１とを連通するインク供給路１４が形成されてい
る。ノズル１３は、圧力室１５の他端側（図２（ｂ）の
右端側）に形成されている。

【００３５】図２（ａ）に示すように、圧電アクチュエ
ータ２０は、圧力室１５と同様に細長い形状に形成され
ており、また、圧力室１５と同様に主走査方向から角度
θだけ傾斜している。なお、傾斜角度θの値は特に限定
されるものではないが、後述するように、圧力室１５の
長手方向と共通インク室１１の長手方向とが０゜〜８０
゜の角度をなすように、θ＝１０゜〜９０゜が特に好ま
しい。圧電アクチュエータ２０の上部電極２１は、信号
線３１を介して信号入力端子３２に接続されている。

【００３６】次に、図３を参照しながら、圧電アクチュ
エータ２０の配置パターンについて説明する。なお、圧
電アクチュエータ２０は圧力室１５に対応して設けられ
ているので、圧力室１５の配置パターンも圧電アクチュ
エータ２０の配置パターンと同様である。図３に示すよ
うに、ヘッド本体部１０の裏面側には、複数のアクチュ
エータ列Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４が形成されている。ア
クチュエータ列Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４は、複数の圧電
アクチュエータ２０，２０，…が副走査方向に配列され
ることによって形成されている。アクチュエータ列Ｌ
１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４同士は、主走査方向に並んでい
る。各アクチュエータ列の圧電アクチュエータ２０，２
０同士は、互いに平行な位置関係にある。つまり、同一
のアクチュエータ列に属する圧電アクチュエータ２０，
２０同士では、それらの長手方向が同一の方向に向いて
いる。一方、隣り合うアクチュエータ列同士では、圧電
アクチュエータ２０，２０は互いに非平行な位置関係に
ある。つまり、隣り合うアクチュエータ列に属する圧電
アクチュエータ２０，２０同士では、それらの長手方向
が互いに異なっている。

【００３７】詳しくは、奇数番目のアクチュエータ列Ｌ
１，Ｌ３では、圧電アクチュエータ２０は主走査方向か
ら反時計回り方向（左回り方向）に傾斜し、偶数番目の
アクチュエータ列Ｌ２，Ｌ４では、圧電アクチュエータ
２０は主走査方向から時計回り方向（右回り方向）に傾
斜している。従って、主走査方向に並んだ圧電アクチュ
エータ２０，２０，…同士は、交互に傾斜方向が異なる
ようにジグザグに配列されている。

【００３８】信号入力端子３２，３２，…は、副走査方
向に沿って一列に配列されており、アクチュエータ列Ｌ
１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４の走査方向の外側に設けられてい
る。２列目以降のアクチュエータ列Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４の
各圧電アクチュエータ２０の信号線３１は、当該アクチ
ュエータ列よりも走査方向の外側に位置する各アクチュ
エータ列の圧電アクチュエータ２０，２０間を通り、走
査方向に延びるようにジグザグに配設されている。例え
ば、図３に示すように、１〜４列目のアクチュエータ列
Ｌ１〜Ｌ４に属する圧電アクチュエータをそれぞれ２０
ａ〜２０ｄとすると、４列目のアクチュエータ列Ｌ４に
属する圧電アクチュエータ２０ｄの信号線３１ｄは、１
列目のアクチュエータ列Ｌ１の圧電アクチュエータ２０
ａ，２０ａの間、２列目のアクチュエータ列Ｌ２の圧電
アクチュエータ２０ｂ，２０ｂの間、及び３列目のアク
チュエータ列Ｌ３の圧電アクチュエータ２０ｃ，２０ｃ
の間を通り、それぞれの圧電アクチュエータ２０ａ，２
０ａ〜２０ｃ，２０ｃ間では各圧電アクチュエータ２０
ａ〜２０ｃに対し平行に延びる一方、アクチュエータ列
Ｌ１〜Ｌ３の列間において屈曲し、全体としては主走査
方向に向かってジグザグに形成されている。

【００３９】図４は、圧力室１５と共通インク室１１と
の配置関係を示した図である。なお、図示の矢印は、イ
ンクの流通方向を示している。前述したように、圧力室
１５，１５，…は圧電アクチュエータ２０，２０，…と
同様の配置パターンに配設されており、複数の圧力室１
５，１５，…が副走査方向に配列されてなる圧力室列Ｐ
１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４が、互いに主走査方向に並ぶよう
に形成されている。共通インク室１１は、１列目と２列
目の圧力室列Ｐ１，Ｐ２の間と、３列目と４列目の圧力
室列Ｐ３，Ｐ４の間とに設けられており、それぞれ２列
分の圧力室列の圧力室１５，１５，…にインクを供給す
るようになっている。

【００４０】共通インク室１１の副走査方向の一端側に
は、図示しないインク供給源から共通インク室１１にイ
ンクを導入するインク導入口２５が設けられており、共
通インク室１１内のインクは当該一端側から他端側に向
かって（図４における左側から右側に向かって）副走査
方向に流通する。従って、共通インク室１１のインク流
通方向は副走査方向と一致している。圧力室１５は、イ
ンク供給路１４からノズル１３に向かう方向が主走査方
向から傾斜するように形成されている。従って、圧力室
１５のインク流通方向は主走査方向から傾いている。具
体的には、奇数番目の圧力室列Ｐ１，Ｐ３の各圧力室１
５は、主走査方向から反時計回り方向に角度θだけ傾斜
し、偶数番目の圧力室列Ｐ２，Ｐ４の各圧力室１５は、
主走査方向から時計回り方向に角度θだけ傾斜してい
る。その結果、いずれの圧力室１５においても、ノズル
１３の方がインク供給路１４よりも共通インク室１１の
インク流通方向下流側に位置しており、圧力室１５のイ
ンク流通方向は、主走査方向から共通インク室１１のイ
ンク流通方向下流側（図４の右側）に傾斜している。な
お、傾斜角度θは、共通インク室１１から圧力室１５へ
のインクの供給を円滑にするために１０゜〜９０゜が特
に好ましい。言い換えると、各圧力室１５は、共通イン
ク室１１の長手方向と０゜〜８０゜の角度をなすように
形成されていることが好ましい。

【００４１】インクジェットプリンタ６の記録動作の際
には、インクジェットヘッド１は、キャリッジ２の移動
に伴って、所定のノズル１３から所定のタイミングでイ
ンクを吐出しながら主走査方向に移動する（図１参
照）。このような一走査分の記録が終了すると、搬送ロ
ーラ５は記録媒体４を副走査方向に所定距離だけ搬送す
る。そして、インクジェットヘッド１によって、次の一
走査分の記録が行われる。このような動作を繰り返すこ
とにより、記録媒体４に所定の画像が形成される。

【００４２】インクジェットヘッド１からのインクの吐
出は、次のようにして行われる。すなわち、まず、図示
しない駆動回路から所定の信号入力端子３２に信号が供
給され、この信号は信号線３１を通して圧電アクチュエ
ータ２０に供給される。信号が供給された圧電アクチュ
エータ２０では、上部電極２１と下部電極２３との間に
生じた電界によって圧電膜２２が伸縮し、この圧電膜２
２の伸縮に伴って振動板２４が圧力室１５の深さ方向に
たわみ、圧力室１５のインクに圧力を付与する。その結
果、圧力室１５内のインクの一部はノズル１３から押し
出され、インク滴となって吐出される。吐出されたイン
ク滴は、記録媒体４に着弾し、記録媒体４上にインクド
ットを形成する。

【００４３】図２（ａ）に示すように、上記の記録動作
に際して振動板２４がたわみ変形を起こすことにより、
ヘッド本体部１０には引っ張り応力τ_W，τ_Lが発生す
る。ここで、圧電アクチュエータ２０及び圧力室１５は
細長い形状に形成されているので、幅方向Ｗに作用する
引っ張り応力τ_Wは、長手方向Ｌに作用する引っ張り応
力τ_Lに比べて大きくなる。つまり、振動板２４のたわ
み変形によって生じる引っ張り応力は、ヘッド本体部１
０に対し幅方向Ｗに偏って作用する。ところが、本イン
クジェットヘッド１においては、隣り合うアクチュエー
タ列同士の圧電アクチュエータ２０，２０は、互いに非
平行に配列されているので、たわみ変形によって生じる
幅方向の引っ張り応力τ_Wは、互いに異なる方向に作用
することになる。従って、ヘッド本体部１０の全体とし
ては、引っ張り応力は一方向に偏ることなく分散して作
用する。

【００４４】圧力室１５からインクが吐出されると、振
動板２４は元の状態に戻り、圧力室１５は減圧されて共
通インク室１１からインクが供給される。本インクジェ
ットヘッド１では、圧力室１５は共通インク室１１と直
交するのではなく、直交方向（つまり主走査方向）から
共通インク室１１のインク流通方向下流側に傾いている
ので、インクは共通インク室１１から圧力室１５に向か
って円滑に導入される。つまり、本インクジェットヘッ
ド１では、共通インク室１１のインクの速度ベクトルと
圧力室１５のインクの速度ベクトルとが共に同一方向の
ベクトル成分を含むため、圧力室１５へのインクの供給
に際して、その流速が急激に変化することはない。その
ため、共通インク室１１及び圧力室１５の内部における
気泡の滞留を防止することができ、インクの供給不足を
効果的に防止することができる。

【００４５】以上のように、本実施形態によれば、複数
のアクチュエータ列Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４を設けると
共に、隣り合うアクチュエータ列の圧電アクチュエータ
２０，２０同士を互いに非平行に配置したので、ヘッド
本体部１０に作用する引っ張り応力を多方向に分散させ
ることができ、ヘッド本体部１０の反り返り等の変形を
防止することができる。従って、ヘッドの高性能化及び
信頼性の向上を図ることができる。

【００４６】また、隣り合うアクチュエータ列の圧電ア
クチュエータ２０，２０同士を、主走査方向からの傾斜
方向が互いに逆向きになるように形成したので、圧力室
１５のインク流通方向を共通インク室１１のインク流通
方向下流側に傾けることが可能となる。そのため、共通
インク室１１から圧力室１５に供給されるインクの流れ
を円滑化することができ、インクの供給不足を未然に防
止することができる。

【００４７】図５の比較例に示すように、圧電アクチュ
エータ１２０と信号入力端子１３２とを結ぶ信号線１３
１を、圧電アクチュエータ１２０と平行になるように主
走査方向から傾いた方向にほぼ一直線上に引き延ばすよ
うにした場合、アクチュエータ列の列数が増えれば増え
るほど、配線のパターンは複雑化する。そのため、信号
線の配線は極めて難しくなる。これに対し、本実施形態
によれば、圧電アクチュエータ２０と信号入力端子３２
とを結ぶ信号線３１を主走査方向に向かってジグザグに
延びるように配設したので、配線のパターンは簡単であ
る。そのため、たとえアクチュエータ列の列数が多い場
合であっても、信号線３１を主走査方向に向かって引き
延ばすことが容易となり、信号線３１を容易に配設する
ことが可能となる。

【００４８】なお、上記実施形態では、アクチュエータ
列は４列であったが、アクチュエータ列の列数は２列ま
たは３列以上であればよく、４列に限定されないことは
勿論である。

【００４９】上記実施形態はアクチュエータの駆動素子
として圧電膜２２を用いたものであったが、本発明に係
るアクチュエータの駆動素子は振動板２４をたわみ変形
させる機械式の駆動素子であればよく、圧電素子に限定
されるものではない。例えば、アクチュエータとして、
静電力で振動板２４をたわませる静電式アクチュエータ
を用いることも可能である。

【００５０】共通インク室１１は、各圧力室１５へのイ
ンクの供給を円滑化するように配置されていればよく、
共通インク室１１と各圧力室１５との位置関係は上記実
施形態に限定されるものではない。例えば、図６の変形
例に示すように、共通インク室１１を、二股に分岐した
第１及び第２インク室１１ａ，１１ｂによって形成して
もよい。第１及び第２インク室１１ａ，１１ｂは、それ
ぞれ１列分の圧力室にインクを供給するように形成さ
れ、圧力室１５のインク流通方向とインク室１１ａ，１
１ｂのインク流通方向とはθ＝０゜〜８０゜の角度をな
している。このような構成であっても、上記実施形態と
同様の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】インクジェットプリンタの概略構成図である。

【図２】（ａ）は一つの圧電アクチュエータを拡大して
示すインクジェットヘッドの裏面図であり、（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

【図３】インクジェットヘッドの裏面図であり、圧電ア
クチュエータの配置パターンを示す。

【図４】インクジェットヘッドの断面図であり、圧力室
と共通インク室との配置関係を示す。

【図５】比較例の図３相当図である。

【図６】変形例の図４相当図である。

【図７】従来のインクジェットヘッドにおける圧力室と
共通インク室との配置関係を示す断面図である。

【符号の説明】

１インクジェットヘッド６インクジェットプリンタ（インクジェット
式記録装置）１０ヘッド本体部１１共通インク室１２圧力室形成用凹部１３ノズル１５圧力室２０圧電アクチュエータ（アクチュエータ）２１上部電極２２圧電膜（機械式駆動素子）２３下部電極２４振動板３１信号線３２信号入力端子Ｌ１〜Ｌ４アクチュエータ列Ｐ１〜Ｐ４圧力室列Ｘ主走査方向（走査方向）Ｙ副走査方向（走査方向と直交する方向）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者宮園豊大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 2C057 AF06 AF93 AF99 AG14 AG33 AG93 AG99 AN01 BA03 BA14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の長溝状の圧力室形成用凹部と該圧
力室形成用凹部に対応する複数のノズルとが形成された
ヘッド本体部と、上記圧力室形成用凹部を覆うように上記ヘッド本体部の
所定面上に積層された振動板と、該振動板と該圧力室形
成用凹部とによって区画形成された細長い圧力室に対応
した細長形状に形成され且つ少なくとも該振動板を介し
て該圧力室と積層方向に隣り合う機械式駆動素子とを有
し、該機械式駆動素子によって該圧力室内のインクに圧
力を付与するように該振動板をたわませて上記ノズルか
らインクを吐出させる複数のアクチュエータとを備え、２または３以上のアクチュエータは、互いに非平行に配
設されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項２】請求項１に記載のインクジェットヘッド
であって、複数のアクチュエータを走査方向と直交する方向に配列
してなるアクチュエータ列を２列または３列以上有し、各アクチュエータ列のアクチュエータ同士は、互いに平
行に配設されている一方、隣り合うアクチュエータ列のアクチュエータ同士は、互
いに非平行に配設されていることを特徴とするインクジ
ェットヘッド。
【請求項３】請求項２に記載のインクジェットヘッド
であって、アクチュエータは、隣り合うアクチュエータ列のアクチ
ュエータ同士が略Ｖ字型をなすように走査方向に向かっ
てジグザグに配設されていることを特徴とするインクジ
ェットヘッド。
【請求項４】請求項３に記載のインクジェットヘッド
であって、ヘッド本体部におけるアクチュエータ列よりも走査方向
外側には、信号線を介してアクチュエータに接続された
信号入力端子が配列され、走査方向の内側に向かって２列目以降のアクチュエータ
列におけるアクチュエータの信号線は、該アクチュエー
タ列よりも走査方向の外側に位置する各アクチュエータ
列のアクチュエータ間を通って走査方向に延びるように
ジグザグに配設されていることを特徴とするインクジェ
ットヘッド。
【請求項５】請求項１〜４のいずれか一つに記載のイ
ンクジェットヘッドであって、ヘッド本体部には、インクが充填された共通インク室が
設けられ、各圧力室の長手方向の一端側には、上記共通インク室の
インクを該圧力室に導くインク供給路が設けられる一
方、各ノズルは各圧力室の長手方向の他端側に設けら
れ、上記各圧力室は、上記ノズルの方が上記インク供給路よ
りも上記共通インク室のインク流通方向下流側に位置す
るように、該共通インク室の長手方向に直交する方向か
ら傾斜していることを特徴とするインクジェットヘッ
ド。
【請求項６】請求項５に記載のインクジェットヘッド
であって、各圧力室は、共通インク室の長手方向と０゜〜８０゜の
角度をなすように形成されていることを特徴とするイン
クジェットヘッド。
【請求項７】請求項１〜６のいずれか一つに記載のイ
ンクジェットヘッドと、上記インクジェットヘッドと記録媒体とを相対移動させ
る移動手段とを備え、上記インクジェットヘッドから吐出したインク滴を上記
記録媒体に付着させることにより該記録媒体に記録を行
うことを特徴とするインクジェット式記録装置。