JP2002219802A

JP2002219802A - インクジェット記録ヘッド及びその駆動方法

Info

Publication number: JP2002219802A
Application number: JP2001017500A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Sawai; 宏之沢井
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2001-01-25
Filing date: 2001-01-25
Publication date: 2002-08-06

Abstract

(57)【要約】【課題】周辺端部の画像品質を向上させる。【解決手段】両端の各インク室１１ａの外壁１１ｃの厚
さを内側の各隔壁１１ｂの厚さと同一に設定し、また、
各外壁１１ｃの外側にもそれぞれの駆動電極１３を設け
ている。このため、最も外側のインク室１１ａからのイ
ンクの吐出を内側の他の各インク室１１ａからのインク
の吐出と同様に制御することができ、記録媒体状に形成
される画像の中央部から周辺端部までを一様な品質に保
持することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクを記録媒体
に吐出して、記録媒体上に画像を形成するインクジェッ
ト記録ヘッド及びその駆動方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリンタ装置としては、高階調化、カラ
ー化が容易なインクジェット方式のものがある。このイ
ンクジェット方式の中でも、プリントに使用されるイン
ク滴のみを吐出するドロップ・オン・デマンド方式は、
吐出効率の良さ、ランニングコストの低さから急速に普
及しつつある。

【０００３】更に、ドロップ・オン・デマンド方式とし
ては、圧電材料を用いたカイザー型と、発熱体を用いた
サーマルジェット型が代表的なものとして挙げられる。
前者は、小型化が難しく、後者は、高熱をインクに加え
るため、インクの耐熱性が問題となる。

【０００４】この様な問題点を解決する方式として、圧
電材料の剪断モードを用いたインク吐出方式が提案され
ている（特開昭６３−２４７０５１号公報、特開昭６３
−２５２７５０号公報、特開平２−１５０３５５号公報
を参照）。

【０００５】このインク吐出方式においては、図１２に
示す様に圧電材料からなるアクチュエータプレート１０
１に溝状の各インク室１０１ａを形成し、これらのイン
ク室１０１ａを仕切る各隔壁１０１ｂを上下方向に分極
させ、各隔壁１０１ｂにカバープレート１０２を接着す
ることにより、開口している各インク室１０１ａの上側
を塞いでいる。カバープレート１０２の供給孔１０２ａ
から各インク室１０１ａへとインクが供給される。各隔
壁１０１ｂの上側半分の表面には、それぞれの駆動電極
１０３を設けている。また、各インク室１０１ａの先端
にノズルプレート１０４を接着し、各インク室１０１ａ
に対応するそれぞれのノズル孔１０４ａをノズルプレー
ト１０４に形成している。各インク室１０１ａの駆動電
極１０３は、ワイヤーボンディング等を介して駆動回路
（図示せず）に接続されている。この駆動回路は、印字
データを入力し、この印字データに応じてそれぞれの駆
動信号を形成し、これらの駆動信号を各インク室１０１
ａの駆動電極１０３に印加する。これにより、各インク
室１０１ａの隔壁１０１ｂが変形し、各インク室１０１
ａからノズル孔１０４ａを通じてインクが吐出される。

【０００６】図１３（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、イン
クを吐出させるためのインク室１０１ａの隔壁１０１ｂ
の変形過程を示している。

【０００７】ここでは、３つのインク室１０１ａＡ，１
０１ａＢ，１０１ａＣを１グループとし、各グループ毎
に、各インク室１０１ａＡ〜１０１ａＣからのインクの
吐出を順次行っている。

【０００８】図１３（ａ）は、各隔壁１０１ｂのいずれ
も変形していない状態を示している。例えば、左から３
番目のインク室１０１ａＢからインクを吐出させる場合
は、このインク室１０１ａＢの駆動電極１０３に所定の
駆動電圧を印加すると共に、両隣の各インク室１０１ａ
Ａ，１０１ａＣの駆動電極１０３を接地する。これによ
り、駆動電界が隔壁１０１ｂの分極方向に対して垂直方
向に発生し、この駆動電界方向に応じて、図１３（ｂ）
に示す様にインク室１０１ａＢの隔壁１０１ｂが圧電滑
り効果により変形する。この後、各インク室１０１ａＡ
〜１０１ａＣの駆動電極１０３の電圧を元に戻すと、図
１３（ｃ）に示す様にインク室１０１ａＢの隔壁１０１
ｂが元の形状に戻る。

【０００９】この様なインク室１０１ａＢの隔壁１０１
ｂの変形により、インクに圧力波が発生し、インクがイ
ンク室１０１ａＢからノズル孔１０４ａを通じて吐出さ
れる。

【００１０】同様に、インク室１０１ａＡからインクを
吐出させる場合は、インク室１０１ａＡの駆動電極１０
３に所定の駆動電圧を印加すると共に、両隣の各インク
室１０１ａＣ，１０１ａＢの駆動電極１０３を接地す
る。また、インク室１０１ａＣからインクを吐出させる
場合は、インク室１０１ａＣの駆動電極１０３に所定の
駆動電圧を印加すると共に、両隣の各インク室１０１ａ
Ｂ，１０１ａＣの駆動電極１０３を接地する。

【００１１】従って、各グループ毎に、インク室１０１
ａＡ→１０１ａＢ→１０１ａＣ→１０１ａＡという様
に、順番に繰り返して、インク室からのインクの吐出が
行われる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、イン
クジェット方式のプリンタ装置の急速な普及に伴い、記
録媒体上に形成された画像の品質の向上が強く望まれて
いる。例えば、画像の中央部分から周辺端部まで、一様
に良好な画像品質が望まれている。

【００１３】しかしながら、上記従来の技術において
は、アクチュエータプレートの外側端部の構造や、外側
近傍の駆動電極の駆動方法等が開示されておらず、周辺
端部の画像品質を向上させるには、如何なる技術を必要
とするかが不明であった。

【００１４】そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑
みてなされたものであり、周辺端部の画像品質を向上さ
せることが可能なインクジェット記録ヘッド及びその駆
動方法を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、複数のインク室を配列し、各インク室間
を圧電材料からなるそれぞれの隔壁によって仕切り、各
隔壁にそれぞれの駆動電極を設け、各駆動電極にそれぞ
れの駆動信号を印加することにより、各隔壁を変形させ
て、各インク室からインクを吐出させるインクジェット
記録ヘッドにおいて、両端の各インク室の外壁の厚さを
各隔壁の厚さに一致させ、外壁にも駆動電極を設けてい
る。

【００１６】この様な構成のインクジェット記録ヘッド
によれば、両端の各インク室の外壁の厚さを他の各隔壁
の厚さに一致させ、外壁にも駆動電極を設けている。こ
れにより、内側の隔壁と同様に、駆動信号に応答して外
壁が変形し、内側のインク室と同様に、最も外側のイン
ク室からインクが吐出される。

【００１７】次に、本発明は、上記インクジェット記録
ヘッドの駆動方法において、インクを吐出すべきインク
室の駆動電極に印加される駆動信号は、第１駆動パルス
と、第１駆動パルスの直後に引き続く、第１駆動パルス
とは逆極性の第２駆動パルスとを含んでいる。

【００１８】この様なインクジェット記録ヘッドの駆動
方法によれば、第１駆動パルスの極性と第２駆動パルス
の極性が相互に異なるので、インク室の隔壁や外壁が２
つの状態に変形し、インク室が拡張したり収縮する。こ
れにより、インク室からのインクの吐出が確実に行われ
る。また、外壁の外側の駆動電極に駆動パルスを印加す
る必要がなく、この駆動電極を絶縁被覆する必要がな
い。

【００１９】次に、本発明は、上記インクジェット記録
ヘッドの駆動方法において、外壁の外側の駆動電極を絶
縁体により被覆しており、駆動信号は、インクを吐出す
べきインク室の駆動電極に印加される第１駆動パルス
と、第１駆動パルスの直後に引き続く、該インク室の両
側に隣り合う他の各インク室の駆動電極に印加される第
２駆動パルスとを含んでいる。

【００２０】この様なインクジェット記録ヘッドの駆動
方法によれば、第１駆動パルスをインク室の駆動電極に
印加した後、第２駆動パルスを該インク室の両側に隣り
合う他の各インク室の駆動電極に印加している。これに
よっても、インク室の隔壁や外壁が２つの状態に変形
し、インク室が拡張したり収縮し、インクを吐出すべき
インク室からのインクの吐出が確実に行われる。また、
第１及び第２駆動パルスの極性を揃えることができ、電
源の構成を簡単化して、コストを低減することができ
る。更に、外壁の外側の駆動電極を絶縁被覆しているの
で、安全性が向上する。

【００２１】次に、本発明は、上記インクジェット記録
ヘッドの駆動方法において、外壁の外側の駆動電極を絶
縁体により被覆しており、駆動信号は、インクを吐出す
べきインク室の両側に隣り合う他の各インク室の駆動電
極に印加される第１駆動パルスと、第１駆動パルスの直
後に引き続く、インクを吐出すべきインク室の駆動電極
に印加される第２駆動パルスとを含んでいる。

【００２２】この様なインクジェット記録ヘッドの駆動
方法によれば、第１駆動パルスをインクを吐出すべきイ
ンク室の両側に隣り合う他の各インク室の駆動電極に印
加した後、第２駆動パルスをインクを吐出すべきインク
室の駆動電極に印加している。この場合も、インク室の
隔壁や外壁が２つの状態に変形し、インク室が拡張した
り収縮し、インクの吐出が確実に行われ、また第１及び
第２駆動パルスの極性が同じであるから、電源の構成を
簡単化することができ、更に駆動電極の絶縁被覆により
安全性が向上する。

【００２３】また、本発明においては、外壁の外側の駆
動電極に印加される駆動信号は、インクを吐出しないイ
ンク室の駆動電極に印加される駆動信号と同一である。

【００２４】この様に外壁の外側の駆動電極に、インク
を吐出しないインク室の駆動電極の駆動信号を印加して
おけば、最も外側のインク室の駆動電極に適宜の駆動信
号を印加することにより、最も外側のインク室の外壁及
び隔壁を２つの状態に変形させて、このインク室からイ
ンクを吐出させることが可能になる。また、両外壁の外
側のそれぞれの駆動電極を共通接続して、回路構成を簡
単化することができる。

【００２５】更に、本発明においては、外壁の外側の駆
動電極を被覆する絶縁体は、弾性を有している。

【００２６】この様に弾性を有する絶縁体であれば、外
壁の変形が絶縁体によって妨げられずに済む。

【００２７】一方、本発明は、複数のインク室を配列
し、各インク室間を圧電材料からなるそれぞれの隔壁に
よって仕切り、各隔壁にそれぞれの駆動電極を設け、各
駆動電極にそれぞれの駆動信号を印加することにより、
各隔壁を変形させて、各インク室からインクを吐出させ
るインクジェット記録ヘッドにおいて、配列された各イ
ンク室のうちの最も外側のインク室は、インクを吐出し
ないダミーのインク室である。

【００２８】この様な構成のインクジェット記録ヘッド
によれば、最も外側のインク室がインクを吐出しないダ
ミーであるから、インクを吐出し得る内側の全ての各イ
ンク室の構造を一致させることができ、該内側の全ての
各インク室の駆動電極を全く同様に駆動することができ
る。また、ダミーのインク室の外壁外側に駆動電極を設
けずに済み、安全性が向上する。

【００２９】次に、本発明は、上記インクジェット記録
ヘッドの駆動方法において、インクを吐出すべきインク
室の駆動電極に印加される駆動信号は、第１駆動パルス
と、第１駆動パルスの直後に引き続く、第１駆動パルス
とは逆極性の第２駆動パルスとを含んでいる。

【００３０】この様なインクジェット記録ヘッドの駆動
方法によれば、第１駆動パルスの極性と第２駆動パルス
の極性が相互に異なるので、インク室の隔壁が２つの状
態に変形して、このインク室が拡張したり収縮する。こ
れにより、インク室からのインクの吐出が確実に行われ
る。

【００３１】次に、本発明は、上記インクジェット記録
ヘッドの駆動方法において、駆動信号は、インクを吐出
すべきインク室の両側に隣り合う他の各インク室の駆動
電極に印加される第１駆動パルスと、第１駆動パルスの
直後に引き続く、第１駆動パルスとは逆極性の該他の各
インク室の駆動電極に印加される第２駆動パルスとを含
んでいる。

【００３２】この様なインクジェット記録ヘッドの駆動
方法によれば、第１駆動パルス及び第２駆動パルスは、
相互に極性が異なり、インクを吐出すべきインク室の両
側に隣り合う他の各インク室の駆動電極に印加される。
これによっても、インクを吐出すべきインク室の隔壁が
２つの状態に変形し、このインク室が拡張したり収縮
し、このインク室からのインクの吐出が確実に行われ
る。

【００３３】次に、本発明は、上記インクジェット記録
ヘッドの駆動方法において、駆動信号は、インクを吐出
すべきインク室の駆動電極に印加される第１駆動パルス
と、第１駆動パルスの直後に引き続く、該インク室の両
側に隣り合う他の各インク室の駆動電極に印加される第
２駆動パルスとを含んでいる。

【００３４】この様なインクジェット記録ヘッドの駆動
方法によれば、第１駆動パルスをインク室の駆動電極に
印加した後、第２駆動パルスを該インク室の両側に隣り
合う他の各インク室の駆動電極に印加している。これに
よっても、インク室の隔壁が２つの状態に変形し、この
インク室が拡張したり収縮し、このインク室からのイン
クの吐出が確実に行われる。また、第１及び第２駆動パ
ルスの極性を揃えることができ、電源の構成を簡単化し
て、コストを低減することができる。

【００３５】次に、本発明は、上記インクジェット記録
ヘッドの駆動方法において、駆動信号は、インクを吐出
すべきインク室の両側に隣り合う他の各インク室の駆動
電極に印加される第１駆動パルスと、第１駆動パルスの
直後に引き続く、インクを吐出すべきインク室の駆動電
極に印加される第２駆動パルスとを含んでいる。

【００３６】この様なインクジェット記録ヘッドの駆動
方法によれば、第１駆動パルスをインクを吐出すべきイ
ンク室の両側に隣り合う他の各インク室の駆動電極に印
加した後、第２駆動パルスをインクを吐出すべきインク
室の駆動電極に印加している。この場合も、インク室の
隔壁が２つの状態に変形し、このインク室が拡張したり
収縮し、インクの吐出が確実に行わ、また第１及び第２
駆動パルスの極性が同じであるから、電源の構成を簡単
化することができる。

【００３７】また、本発明においては、ダミーのインク
室の駆動電極に印加される駆動信号は、インクを吐出し
ないインク室の駆動電極に印加される駆動信号と同一で
ある。

【００３８】この様にダミーのインク室の駆動電極に、
インクを吐出しないインク室の駆動電極の駆動信号を印
加しておけば、ダミーのインク室よりも１つ内側のイン
ク室の駆動電極に適宜の駆動信号を印加することによ
り、このインク室の外壁及び隔壁を２つの状態に変形さ
せて、このインク室からインクを吐出させることが可能
になる。また、両外側のダミーのインク室のそれぞれの
駆動電極を共通接続して、回路構成を簡単化することが
できる。

【００３９】更に、本発明においては、ダミーのインク
室の外壁の内側には、駆動電極を設けていない。

【００４０】この駆動電極を省略しても、ダミーのイン
ク室よりも１つ内側のインク室の隔壁を変形させること
ができる。また、この駆動電極の省略により、不要な静
電容量の発生を防止することができる。

【００４１】また、本発明においては、ダミーのインク
室の外壁の内側に、低誘電体膜を形成し、この上に駆動
電極を形成している。

【００４２】この場合、ダミーのインク室の外壁に発生
する電界を抑えることができ、また不要な静電容量の発
生を防止することができる。

【００４３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面を参照して詳細に説明する。

【００４４】図１は、本発明のインクジェット記録ヘッ
ドの第１実施形態を示す断面図である。本実施形態のイ
ンクジェット記録ヘッドは、圧電材料からなるアクチュ
エータ１１に、ダイシング等の切削加工により溝状の各
インク室１１ａを形成し、各インク室１１ａを仕切る各
隔壁１１ｂ及び両側の各外壁１１ｃを上下方向に分極さ
せ、各隔壁１１ｂ及び各外壁１１ｃにカバープレート１
２を接着することにより、各インク室１１ａの上側を塞
いでいる。各インク室１１ａの先端に、図示しないノズ
ルプレートを接着し、各インク室１１ａに対応するそれ
ぞれのノズル孔をノズルプレートに形成している。

【００４５】各隔壁１１ｂの厚さと、各外壁１１ｃの厚
さは、同一に設定されている。また、各インク室１１ａ
の幅や深さ等も、同一に設定されている。

【００４６】各隔壁１１ｂの上側半分に、それぞれの駆
動電極１３を設け、各外壁１１ｃの上側半分にも、それ
ぞれの駆動電極１３を設けている。各外壁１１ｃの外側
の駆動電極１３は、弾性を有する絶縁体１４により覆わ
れている。

【００４７】各インク室１１ａの駆動電極１３及び各外
壁１１ｃの各駆動電極１３には、図示しない駆動回路か
らのそれぞれの駆動信号が印加される。

【００４８】図２（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、インク
を吐出させるためのインク室１１ａの隔壁１１ｂ及び外
壁１１ｃの変形過程を示している。

【００４９】ここでは、３つのインク室１１ａＡ，１１
ａＢ，１１ａＣを１グループとし、各グループ毎に、各
インク室１１ａＡ〜１１ａＣからのインクの吐出を順次
行っている。

【００５０】図３は、外壁１１ｃの外側の駆動電極１３
に印加される駆動信号Ｄ１、インク室１１ａＡの駆動電
極１３に印加される駆動信号Ａ１、インク室１１ａＢの
駆動電極１３に印加される駆動信号Ｂ１、インク室１１
ａＣの駆動電極１３に印加される駆動信号Ｃ１、及び２
番目のインク室１１ａＡの駆動電極１３に印加される駆
動信号Ａ１を示している。尚、図３の駆動信号Ｄ１は、
常に、接地レベルに設定されている。

【００５１】まず、図２（ａ）は、各隔壁１１ｂ及び各
外壁１１ｃのいずれも変形していない状態を示してい
る。

【００５２】次に、例えば左から１番目のグループのイ
ンク室１１ａＡからインクを吐出させる場合は、図３に
示す様に駆動信号Ａ１として、正の電圧を示す第１駆動
パルスＰ１、及び負の電圧を示す第２駆動パルスＰ２を
形成し、第１及び第２駆動パルスＰ１，Ｐ２をインク室
１１ａＡの駆動電極１３に印加する。また、外壁１１ｃ
の外側の駆動電極１３に印加される駆動信号Ｄ１、及び
インク室１１ａＢの駆動電極１３に印加される駆動信号
Ｂ１を接地レベルに設定する。

【００５３】第１駆動パルスＰ１をインク室１１ａＡの
駆動電極１３に印加したときには、図２（ｂ）に示す様
にインク室１１ａＡの外壁１１ｃと隔壁１１ｂが変形し
て、インク室１１ａＡが拡張する。このインク室１１ａ
Ａの拡張により、図示しないインク供給孔からインク室
１１ａＡへとインクが流れ込み、インクの圧力波が発生
する。

【００５４】インクの圧力波が伝播されてノズル孔に達
したときに、第２駆動パルスＰ２をインク室１１ａＡの
駆動電極１３に印加する。これにより、図２（ｃ）に示
す様にインク室１１ａＡの外壁１１ｃと隔壁１１ｂが変
形して、インク室１１ａＡが収縮する。この結果、イン
ク室１１ａＡの圧力が高まり、インク室１１ａＡからノ
ズル孔を通じてインクが吐出される。

【００５５】同様に、インク室１１ａＢからインクを吐
出させる場合は、図３に示す様に駆動信号Ｂ１として、
第１及び第２駆動パルスＰ１，Ｐ２を形成して、第１及
び第２駆動パルスＰ１，Ｐ２をインク室１１ａＢの駆動
電極１３に印加する。また、インク室１１ａＡの駆動電
極１３に印加される駆動信号Ａ１、及びインク室１１ａ
Ｃの駆動電極１３に印加される駆動信号Ｃ１を接地レベ
ルに設定する。これにより、図２（ｂ）及び（ｃ）のイ
ンク室１１ａＡと同様に、インク室１１ａＢが拡張して
から収縮し、インク室１１ａＢからノズル孔を通じてイ
ンクが吐出される。

【００５６】また、インク室１１ａＣからインクを吐出
させる場合は、図３に示す様に駆動信号Ｃ１として、第
１及び第２駆動パルスＰ１，Ｐ２を形成して、第１及び
第２駆動パルスＰ１，Ｐ２をインク室１１ａＣの駆動電
極１３に印加する。また、インク室１１ａＢの駆動電極
１３に印加される駆動信号Ｂ１、及びインク室１１ａＡ
の駆動電極１３に印加される駆動信号Ａ１を接地レベル
に設定する。これにより、インク室１１ａＣが拡張して
から収縮し、インク室１１ａＣからノズル孔を通じてイ
ンクが吐出される。

【００５７】従って、各グループ毎に、各インク室１１
ａＡ〜１１ａＣからのインクの吐出が順番に繰り返して
行われる。

【００５８】本実施形態では、先に述べた様に各インク
室１１ａの各外壁１１ｃの厚さを内側の各隔壁１１ｂの
厚さと同一に設定し、また、各外壁１１ｃの外側にもそ
れぞれの駆動電極１３を設けている。このため、図２及
び図３を参照しての動作説明からも明らかな様に、最も
外側のインク室１１ａからのインクの吐出を内側の他の
各インク室１１ａからのインクの吐出と同様に制御する
ことができ、記録媒体状に形成される画像の中央部から
周辺端部までを一様な品質に保持することができる。

【００５９】次に、図４を参照して、図３とは異なる他
の駆動方法を説明する。図４は、外壁１１ｃの外側の駆
動電極１３に印加される駆動信号Ｄ２、インク室１１ａ
Ａの駆動電極１３に印加される駆動信号Ａ２、インク室
１１ａＢの駆動電極１３に印加される駆動信号Ｂ２、イ
ンク室１１ａＣの駆動電極１３に印加される駆動信号Ｃ
２、及び２番目のインク室１１ａＡの駆動電極１３に印
加される駆動信号Ａ２を示している。

【００６０】ここでは、１番目のグループのインク室１
１ａＡからインクを吐出させる場合は、図４に示す様に
駆動信号Ａ２として、正の電圧を示す第１駆動パルスＰ
１を形成し、第１駆動パルスＰ１をインク室１１ａＡの
駆動電極１３に印加する。また、外壁１１ｃの外側の駆
動電極１３に印加される駆動信号Ｄ２、及びインク室１
１ａＢの駆動電極１３に印加される駆動信号Ｂ２を接地
レベルに設定する。これにより、インク室１１ａＡの外
壁１１ｃと隔壁１１ｂが外側に変形して、インク室１１
ａＡが拡張する。

【００６１】引き続いて、第１パルスＰ１の直後に、図
４に示す様に駆動信号Ｄ２及びＢ２として、正の電圧を
示す第２駆動パルスＰ２を形成し、第２駆動パルスＰ２
を外壁１１ｃの外側の駆動電極１３及びインク室１１ａ
Ｂの駆動電極１３に印加する。また、インク室１１ａＡ
の駆動電極１３に印加される駆動信号Ａ２を接地レベル
に設定する。これにより、インク室１１ａＡの外壁１１
ｃと隔壁１１ｂが内側に変形して、インク室１１ａＡが
収縮する。

【００６２】同様に、インク室１１ａＢからインクを吐
出させる場合は、第１駆動パルスＰ１をインク室１１ａ
Ｂの駆動電極１３に印加し、第２駆動パルスＰ２をイン
ク室１１ａＡ及びインク室１１ａＣの駆動電極１３に印
加する。また、インク室１１ａＣからインクを吐出させ
る場合は、第１駆動パルスＰ１をインク室１１ａＣの駆
動電極１３に印加し、第２駆動パルスＰ２をインク室１
１ａＢ及びインク室１１ａＡの駆動電極１３に印加す
る。

【００６３】この様な駆動方法では、第１駆動パルスＰ
１及び第２駆動パルスＰ２が共に正の電圧であるため、
駆動回路の電源の構成を簡単化して、コストを低減する
ことができる。また、外壁１１ｃの外側の駆動電極１３
に第２駆動パルスＰ２を印加するものの、この外側の駆
動電極１３を絶縁体１４によって覆っているので、安全
性を保持することができる。しかも、絶縁体１４が弾性
を有するので、絶縁体１４によって外壁の変形が妨げら
れることはない。

【００６４】次に、図５を参照して、別の駆動方法を説
明する。図５は、外壁１１ｃの外側の駆動電極１３に印
加される駆動信号Ｄ３、インク室１１ａＡの駆動電極１
３に印加される駆動信号Ａ３、インク室１１ａＢの駆動
電極１３に印加される駆動信号Ｂ３、インク室１１ａＣ
の駆動電極１３に印加される駆動信号Ｃ３、及び２番目
のインク室１１ａＡの駆動電極１３に印加される駆動信
号Ａ３を示している。

【００６５】ここでは、１番目のグループのインク室１
１ａＡからインクを吐出させる場合は、図５に示す様に
駆動信号Ｄ３及びＢ３として、負の電圧を示す第１駆動
パルスＰ１を形成し、第１駆動パルスＰ１を外壁１１ｃ
の外側の駆動電極１３及びインク室１１ａＢの駆動電極
１３に印加する。また、インク室１１ａＡの駆動電極１
３の駆動信号Ａ３を接地レベルに設定する。これによ
り、インク室１１ａＡの外壁１１ｃと隔壁１１ｂが外側
に変形して、インク室１１ａＡが拡張する。

【００６６】引き続いて、第１パルスＰ１の直後に、図
５に示す様に駆動信号Ａ３として、負の電圧を示す第２
駆動パルスＰ２を形成し、第２駆動パルスＰ２をインク
室１１ａＡの駆動電極１３に印加する。また、外壁１１
ｃの外側の駆動電極１３に印加される駆動信号Ｄ３、及
びインク室１１ａＢの駆動電極１３に印加される駆動信
号Ｂ３を接地レベルに設定する。これにより、インク室
１１ａＡの外壁１１ｃと隔壁１１ｂが内側に変形して、
インク室１１ａＡが収縮する。

【００６７】同様に、インク室１１ａＢからインクを吐
出させる場合は、第１駆動パルスＰ１をインク室１１ａ
Ａ及びインク室１１ａＣの駆動電極１３に印加し、第２
駆動パルスＰ２をインク室１１ａＢの駆動電極１３に印
加する。また、インク室１１ａＣからインクを吐出させ
る場合は、第１駆動パルスＰ１をインク室１１ａＢ及び
インク室１１ａＡの駆動電極１３に印加し、第２駆動パ
ルスＰ２をインク室１１ａＣの駆動電極１３に印加す
る。

【００６８】この様な駆動方法では、第１駆動パルスＰ
１及び第２駆動パルスＰ２が共に負の電圧であるため、
駆動回路の電源の構成を簡単化して、コストを低減する
ことができる。

【００６９】図６（ａ）は、図４の駆動方法に基づく、
左側の外壁１１ｃの外側の駆動電極１３に印加される駆
動信号Ｄ２、及びインク室１１ａＡの駆動電極１３に印
加される駆動信号Ａ２を示している。また、図６（ｂ）
は、最も右側にインク室１１ａＣが位置するときの該イ
ンク室１１ａＣの駆動電極１３に印加される駆動信号Ｃ
２、及び右側の外壁１１ｃの外側の駆動電極１３に印加
される駆動信号Ｄ２を示している。更に、図６（ｃ）
は、最も右側にインク室１１ａＢが位置するときの該イ
ンク室１１ａＢの駆動電極１３に印加される駆動信号Ｂ
２、及び右側の外壁１１ｃの外側の駆動電極１３に印加
される駆動信号Ｄ２を示している。また、図６（ｄ）
は、最も右側にインク室１１ａＡが位置するときの該イ
ンク室１１ａＡの駆動電極１３に印加される駆動信号Ａ
２、及び右側の外壁１１ｃの外側の駆動電極１３に印加
される駆動信号Ｄ２を示している。

【００７０】図６から明らかな様に、最も右側に、各イ
ンク室１１ａＡ〜１１ａＣのいずれが位置しても、右側
の外壁１１ｃの外側の駆動電極１３に印加される駆動信
号Ｄ２は、インクを吐出しない他のインク室の駆動電極
に印加される駆動信号と同一である。

【００７１】図７は、本発明のインクジェット記録ヘッ
ドの第２実施形態を示す断面図である。尚、図７におい
て、図１と同等の作用を果たす部位には同じ符号を付
す。

【００７２】本実施形態のインクジェット記録ヘッド
は、図１の記録ヘッドから各外壁１１ｃの外側の駆動電
極１３及び絶縁体１４を省略し、また最も外側の各イン
ク室１１ａＤ１，１１ａＤ２をダミーとしたものであ
る。ダミーの各インク室１１ａＤ１，１１ａＤ２には、
インクが供給されず、各インク室１１ａＤ１，１１ａＤ
２からのインクの吐出もない。ダミーの各インク室１１
ａＤ１，１１ａＤ２は、インクを吐出しないものの、該
各インク室１１ａＤ１，１１ａＤ２の駆動電極１３を保
護する役目を少なくとも果たす。

【００７３】本実施形態の記録ヘッドも、図１の記録ヘ
ッドと同様に、図３、図４及び図５の駆動方法により駆
動することができ、各グループ毎に、各インク室１１ａ
Ａ〜１１ａＣからのインクの吐出が順番に繰り返して行
われる。

【００７４】また、本実施形態の記録ヘッドは、図８に
示す様な各駆動信号によっても駆動することができる。
尚、図８の駆動方法を図１の記録ヘッドに適用しても構
わない。

【００７５】図８は、ダミーのインク室１１ａＤ１の駆
動電極１３に印加される駆動信号Ｄ４、インク室１１ａ
Ａの駆動電極１３に印加される駆動信号Ａ４、インク室
１１ａＢの駆動電極１３に印加される駆動信号Ｂ４、イ
ンク室１１ａＣの駆動電極１３に印加される駆動信号Ｃ
４、及び２番目のインク室１１ａＡの駆動電極１３に印
加される駆動信号Ａ４を示している。

【００７６】ここでは、１番目のグループのインク室１
１ａＡからインクを吐出させる場合は、図８に示す様に
駆動信号Ｄ４及びＢ４として、負の電圧を示す第１駆動
パルスＰ１、及び正の電圧を示す第２駆動パルスＰ２を
形成し、第１及び第２駆動パルスＰ１，Ｐ２をダミーの
インク室１１ａＤ１の駆動電極１３及びインク室１１ａ
Ｂの駆動電極１３に順次印加する。また、インク室１１
ａＡの駆動電極１３の駆動信号Ａ４を接地レベルに設定
する。

【００７７】第１駆動パルスＰ１を印加したときに、イ
ンク室１１ａＡが拡張し、第２駆動パルスＰ２を印加し
たときに、インク室１１ａＡが収縮する。これにより、
インク室１１ａＡからノズル孔を通じてインクが吐出さ
れる。

【００７８】同様に、インク室１１ａＢからインクを吐
出させる場合は、第１及び第２駆動パルスＰ１，Ｐ２を
インク室１１ａＡ及びインク室１１ａＣの駆動電極１３
に印加する。また、インク室１１ａＣからインクを吐出
させる場合は、第１及び第２駆動パルスＰ１，Ｐ２をイ
ンク室１１ａＢ及びインク室１１ａＡの駆動電極１３に
印加する。

【００７９】本実施形態では、インクを実際に吐出する
各インク室１１ａＡ〜１１ａＣの各隔壁１１ｂの厚さが
一定であり、また外側のダミーの各インク室１１ａＤ
１，１１ａＤ２にそれぞれの駆動電極１３を設けている
ので、全ての各インク室１１ａＡ〜１１ａＣからのイン
クの吐出を一様に制御することができ、記録媒体状に形
成される画像の中央部から周辺端部までを一様な品質に
保持することができる。

【００８０】また、各外壁１１ｃの外側の駆動電極１３
及び絶縁体１４を省略しているので、製造工程が簡略化
される。

【００８１】図９は、図７の記録ヘッドの変形例を示し
ている。図９の記録ヘッドでは、各外壁１１ｃの内側の
駆動電極１３が省略されている。これは、ダミーの各イ
ンク室１１ａＤ１，１１ａＤ２からのインクの吐出が行
われず、各外壁１１ｃを変形させる必要がないためであ
る。これにより、不要な静電容量、及び無駄な駆動電力
を更に低減することができる。

【００８２】図１０（ａ）及び（ｂ）は、図９の記録ヘ
ッドの各駆動電極の形成手順を示している。まず、図１
０（ａ）に示す様にマスク２１をアクチュエータ１１に
被せ、マスク２１の最も左側の孔２１ａを最も左側のダ
ミーのインク室１１ａＤ１に合わせる。このとき、最も
右側のダミーのインク室１１ａＤ２が閉じられ、かつ最
も左側のダミーのインク室１１ａＤ１及び各インク室１
１ａＡ〜１１ａＣが開かれる。この状態で、左斜め上方
向からの電極材料の斜方蒸着を行う。これにより、各隔
壁１１ｂの左側壁面にそれぞれの駆動電極１３が形成さ
れる。

【００８３】次に、図１０（ｂ）に示す様にマスク２１
の最も右側の孔２１ａを最も右側のダミーのインク室１
１ａＤ２に合わせる。このとき、最も左側のダミーのイ
ンク室１１ａＤ１が閉じられ、かつ最も右側のダミーの
インク室１１ａＤ２及び各インク室１１ａＡ〜１１ａＣ
が開かれる。この状態で、右斜め上方向からの電極材料
の斜方蒸着を行う。これにより、各隔壁１１ｂの右側壁
面にそれぞれの駆動電極１３が形成される。

【００８４】図１１は、図７の記録ヘッドの他の変形例
を示している。図１１の記録ヘッドでは、各外壁１１ｃ
の内側に、アクチュエータ１１（圧電材料）よりも比誘
電率が小さな材料からなるそれぞれの被膜２２を形成
し、各被膜２２上に、それぞれの駆動電極１３を蒸着形
成している。この場合、各外壁１１ｃには電界が殆ど発
生しなくなり、図９の記録ヘッドと同等の効果を達成す
ることができる。

【００８５】尚、本発明は、上記各実施形態に限定され
るものではなく、特許請求の範囲を逸脱しない程度に変
形することができる。

【００８６】

【発明の効果】以上説明した様に本発明のインクジェッ
ト記録ヘッドによれば、両端の各インク室の外壁の厚さ
を他の各隔壁の厚さに一致させ、外壁にも駆動電極を設
けている。これにより、内側の隔壁と同様に、駆動信号
に応答して外壁が変形し、内側のインク室と同様に、最
も外側のインク室からインクが吐出される。

【００８７】また、本発明の駆動方法によれば、第１駆
動パルスと第２駆動パルスを適宜に使い分けることによ
り、インク室の隔壁や外壁を２つの状態に変形させて、
インク室を拡張させたり収縮させている。これにより、
インク室からのインクの吐出が確実に行われる。

【００８８】また、第１及び第２駆動パルスの極性を一
致させて、電源の構成を簡単化している。

【００８９】更に、外壁の外側の駆動電極を絶縁被覆し
て、安全性を向上させている。

【００９０】また、外壁の外側の駆動電極に、インクを
吐出しないインク室の駆動電極の駆動信号を印加してい
るので、最も外側のインク室の駆動電極に適宜の駆動信
号を印加することにより、このインク室の外壁及び隔壁
を２つの状態に変形させて、このインク室からインクを
吐出させることができる。また、両外壁の外側のそれぞ
れの駆動電極を共通接続して、回路構成を簡単化するこ
とができる。

【００９１】更に、外壁の外側の駆動電極を被覆する絶
縁体は、弾性を有しているので、外壁の変形が絶縁体に
よって妨げられずに済む。

【００９２】一方、本発明のインクジェット記録ヘッド
によれば、最も外側のインク室がインクを吐出しないダ
ミーであるから、インクを吐出し得る内側の全ての各イ
ンク室の構造を一致させることができ、該内側の全ての
各インク室の駆動電極を全く同様に駆動することができ
る。また、ダミーのインク室の外壁外側に駆動電極を設
けずに済み、安全性が向上する。

【００９３】また、ダミーのインク室の外壁の内側に
は、駆動電極を設けていないので、不要な静電容量の発
生を防止することができる。

【００９４】更に、ダミーのインク室の外壁の内側に、
低誘電体膜を形成し、この上に駆動電極を形成している
ので、ダミーのインク室の外壁に発生する電界を抑える
ことができ、また不要な静電容量の発生を防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェット記録ヘッドの第１実施
形態を示す断面図である。

【図２】（ａ）〜（ｃ）は、図１のインク室の隔壁及び
外壁の変形過程を示す図である。

【図３】図１の記録ヘッドの各駆動電極に印加されるそ
れぞれの駆動信号を示すタイミングチャートである。

【図４】図１の記録ヘッドの各駆動電極に印加される他
の各駆動信号を示すタイミングチャートである。

【図５】図１の記録ヘッドの各駆動電極に印加される別
の各駆動信号を示すタイミングチャートである。

【図６】（ａ）〜（ｄ）は、図１の記録ヘッドの各駆動
電極に印加される更に他の各駆動信号を示すタイミング
チャートである。

【図７】本発明のインクジェット記録ヘッドの第２実施
形態を示す断面図である。

【図８】図７の記録ヘッドの各駆動電極に印加されるそ
れぞれの駆動信号を示すタイミングチャートである。

【図９】図７の記録ヘッドの変形例を示す断面図であ
る。

【図１０】（ａ）及び（ｂ）は、図９の記録ヘッドの各
駆動電極の形成手順を示す図である。

【図１１】図７の記録ヘッドの他の変形例を示す断面図
である。

【図１２】従来のインクジェット記録ヘッドを示す分解
斜視図である。

【図１３】（ａ）〜（ｃ）は、図１２のインク室の隔壁
の変形過程を示す図である。

【符号の説明】

１１アクチュエータ１１ａ，１１ａＡ，１１ａＢ，１１ａＣインク室１１ａＤ１，１１ａＤ２ダミーのインク室１１ｂ隔壁１１ｃ外壁１２カバープレート１３駆動電極１４絶縁体２１マスク２２被膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のインク室を配列し、各インク室間
を圧電材料からなるそれぞれの隔壁によって仕切り、各
隔壁にそれぞれの駆動電極を設け、各駆動電極にそれぞ
れの駆動信号を印加することにより、各隔壁を変形させ
て、各インク室からインクを吐出させるインクジェット
記録ヘッドにおいて、両端の各インク室の外壁の厚さを各隔壁の厚さに一致さ
せ、外壁にも駆動電極を設けたことを特徴とするインク
ジェット記録ヘッド。
【請求項２】請求項１に記載のインクジェット記録ヘ
ッドの駆動方法において、インクを吐出すべきインク室の駆動電極に印加される駆
動信号は、第１駆動パルスと、第１駆動パルスの直後に
引き続く、第１駆動パルスとは逆極性の第２駆動パルス
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
駆動方法。
【請求項３】請求項１に記載のインクジェット記録ヘ
ッドの駆動方法において、外壁の外側の駆動電極を絶縁体により被覆しており、駆動信号は、インクを吐出すべきインク室の駆動電極に
印加される第１駆動パルスと、第１駆動パルスの直後に
引き続く、該インク室の両側に隣り合う他の各インク室
の駆動電極に印加される第２駆動パルスとを含むことを
特徴とするインクジェット記録ヘッドの駆動方法。
【請求項４】請求項１に記載のインクジェット記録ヘ
ッドの駆動方法において、外壁の外側の駆動電極を絶縁体により被覆しており、駆動信号は、インクを吐出すべきインク室の両側に隣り
合う他の各インク室の駆動電極に印加される第１駆動パ
ルスと、第１駆動パルスの直後に引き続く、インクを吐
出すべきインク室の駆動電極に印加される第２駆動パル
スとを含むことを特徴とするインクジェット記録ヘッド
の駆動方法。
【請求項５】外壁の外側の駆動電極に印加される駆動
信号は、インクを吐出しないインク室の駆動電極に印加
される駆動信号と同一であることを特徴とする請求項２
乃至４のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッドの
駆動方法。
【請求項６】外壁の外側の駆動電極を被覆する絶縁体
は、弾性を有することを特徴とする請求項３又は４に記
載のインクジェット記録ヘッドの駆動方法。
【請求項７】複数のインク室を配列し、各インク室間
を圧電材料からなるそれぞれの隔壁によって仕切り、各
隔壁にそれぞれの駆動電極を設け、各駆動電極にそれぞ
れの駆動信号を印加することにより、各隔壁を変形させ
て、各インク室からインクを吐出させるインクジェット
記録ヘッドにおいて、配列された各インク室のうちの最も外側のインク室は、
インクを吐出しないダミーのインク室であることを特徴
とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項８】請求項７に記載のインクジェット記録ヘ
ッドの駆動方法において、インクを吐出すべきインク室の駆動電極に印加される駆
動信号は、第１駆動パルスと、第１駆動パルスの直後に
引き続く、第１駆動パルスとは逆極性の第２駆動パルス
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
駆動方法。
【請求項９】請求項７に記載のインクジェット記録ヘ
ッドの駆動方法において、駆動信号は、インクを吐出すべきインク室の両側に隣り
合う他の各インク室の駆動電極に印加される第１駆動パ
ルスと、第１駆動パルスの直後に引き続く、第１駆動パ
ルスとは逆極性の該他の各インク室の駆動電極に印加さ
れる第２駆動パルス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駆動方法。
【請求項１０】請求項７に記載のインクジェット記録
ヘッドの駆動方法において、駆動信号は、インクを吐出すべきインク室の駆動電極に
印加される第１駆動パルスと、第１駆動パルスの直後に
引き続く、該インク室の両側に隣り合う他の各インク室
の駆動電極に印加される第２駆動パルスとを含むことを
特徴とするインクジェット記録ヘッドの駆動方法。
【請求項１１】請求項７に記載のインクジェット記録
ヘッドの駆動方法において、駆動信号は、インクを吐出すべきインク室の両側に隣り
合う他の各インク室の駆動電極に印加される第１駆動パ
ルスと、第１駆動パルスの直後に引き続く、インクを吐
出すべきインク室の駆動電極に印加される第２駆動パル
スとを含むことを特徴とするインクジェット記録ヘッド
の駆動方法。
【請求項１２】ダミーのインク室の駆動電極に印加さ
れる駆動信号は、インクを吐出しないインク室の駆動電
極に印加される駆動信号と同一であることを特徴とする
請求項８乃至１１のいずれかに記載のインクジェット記
録ヘッドの駆動方法。
【請求項１３】ダミーのインク室の外壁の内側には、
駆動電極を設けないことを特徴とする請求項７に記載の
インクジェット記録ヘッド。
【請求項１４】ダミーのインク室の外壁の内側に、低
誘電体膜を形成し、この上に駆動電極を形成したことを
特徴とする請求項７に記載のインクジェット記録ヘッ
ド。