JP3101187B2

JP3101187B2 - インクジェットヘッド

Info

Publication number: JP3101187B2
Application number: JP22664995A
Authority: JP
Inventors: 久 ▲吉▼村; 紘一入原; 康史 ▲鶴▼井
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1995-09-04
Filing date: 1995-09-04
Publication date: 2000-10-23
Anticipated expiration: 2015-09-04
Also published as: JPH0970975A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インク滴を飛翔さ
せて記録紙等の媒体上に高解像度で高精彩な記録を行な
うインクジェットプリンタのプリントヘッドに関するも
のであって、インク吐出の制御を電気粘性流体（以下、
ＥＲ流体という）によって行なうものである。

【０００２】

【従来の技術】オリフィスを有する記録ヘッドに付設さ
れるピエゾ振動子への電気信号印加によりインク室内の
体積を減少させ圧力発生を行なわせ、インク吐出を行な
う方式が一般的に知られ、また採用されている。代表的
なものはＵＳＰ３，９４６，３９８であり、ＫＥＹＳＥ
Ｒ方式と言われる。本方式では、各インク吐出チャンネ
ルに対応して同数のピエゾ振動子を付設する必要があ
り、小型化が困難なことから記録ヘッドのマルチ化や高
密度配列ができない等の問題があった。

【０００３】前記問題を解決するためにＥＲ流体を用い
た特開平２−１６９２５３および特開平２−１７２７４
６に代表される先行技術がある。いずれの特許もＥＲ流
体に黄，マゼンタ，シアン，黒等の染料である着色剤を
混入させＥＲ流体そのものを記録液として使用するとと
もに、その液に電圧印加を行ないインク吐出の制御を行
なっているものである。なお、ＥＲ流体は、誘電性固体
粒子，誘電性化合物を電気絶縁性液体中に分散させた液
体に電圧を印加することにより、液体の粘度が急激に変
化するウィンズロー効果を示す液体であって広く知られ
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述の公開公報に開示
された技術は、ＥＲ流体そのものを記録液として使用し
ているため、ＥＲ流体としての特性と記録液としての特
性を両立させなければならず記録液特性の不安定による
目詰まりの発生が生じる。また、着色剤の分散性劣化に
よる沈澱または目詰まりの発生が生じたり、記録液の電
圧印加により電極へ着色剤が付着したり、ＥＲ流体自身
の高価格により記録液が高価格化する等の問題があっ
た。

【０００５】本発明はＥＲ流体の本来の特性を利用し、
これを効率よくインク滴吐出制御のために使用し、記録
用としてはＥＲ流体とは別の従来から記録液体として使
用されている特性の良い記録液を利用すること、および
プリントヘッド部分を小型化にかつ簡単にすることを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
ヘッドは、インク吐出のためのオリフィスを有するイン
ク室を１個以上有し、圧力発生手段により加圧されイン
ク室にインクを供給する単独または共通のインク圧力室
と、これらのインク圧力室にインクを供給する単独また
は共通のインク供給路を備えており、各インク室の側壁
の一部に弾性膜を介して設けたＥＲ流体室にＥＲ流体を
収容し、ＥＲ流体室にはＥＲ流体への電圧印加手段を各
インク室に対応して設け、ＥＲ流体への電圧印加による
ＥＲ流体の粘度変化により、単独または共通のインク圧
力室からの圧力波をＥＲ流体へ吸収または反射させるこ
とにより、オリフィスからのインク滴吐出を制御するよ
うにした。

【０００７】ＥＲ流体室の構造としては、ＥＲ流体の特
性を効率よく発揮させるため、その側壁に空気室を設け
たり、剛体を設けたり、圧力吸収体を設けたり、弾性体
を設けたりすることができる。

【０００８】ＥＲ流体室は各インク室ごとに設ける場合
と複数のインク室に対し１個の場合とがある。

【０００９】圧力発生手段も全体に対して１個の場合と
複数のインク室に対し１個ずつ設ける場合がある。

【００１０】なお、前述の手段ではインク室のインクに
圧力を加え、ＥＲ流体はインク滴吐出のための制御に使
用されているが、インクの代わりにＥＲ流体に圧力をか
けてインク吐出のためのエネルギー供給と吐出の制御を
ともに行なわせることができる。この場合は圧力発生手
段によりＥＲ流体圧力室に加圧し、それに連通する圧力
伝達室をインク室と膜を介して接触させる。この場合の
圧力伝達室の各種の実施形態に関しては前述のインクに
圧力を加えた場合の手段と同様である。また、ＥＲ流体
圧力室、インク室、圧力発生手段等の組合せに対しても
前述のインクに加圧した場合の手段と同様である。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は本発明の第１の実施形態の
一部切欠き斜視図である。インクジェットヘッド３は金
属またはプラスチック等よりなる本体１と蓋２によって
構成されている。本体１には一方の端部に複数のオリフ
ィス１０，１０，…が開口し他方の端部は共通インク供
給路２５が開口している。この間の空所には第１のフィ
ルタ突起２２，２２，…、第２のフィルタ突起２３，２
３，…が設けられている。両者の間は共通インク圧力室
２４となる。第１のフィルタ突起２２とそれに隣接する
第１のフィルタ突起２２との間にはオリフィス１０の付
近で末広がりの形状のインク室隔壁４，４，…が設けら
れ、それらの間はインク室２１，２１，…となり、イン
ク室隔壁４とそれに隣接するインク室隔壁４の本体１の
端部の開口部がオリフィス１０，１０，…となる。共通
インク圧力室２４上方の蓋２にはピエゾ振動子３１が固
定され、これによりその下方の共通インク圧力室２４内
のインクに圧力を加える。圧力発生手段にはピエゾ振動
子以外に、後述の加熱によりバブルを発生する手段もあ
る。蓋２の端部のインク室２１，２１，…の上方に対応
する部分にＥＲ流体室５が設けられ、その中にＥＲ流体
３０が収容されている。ＥＲ流体室とインク室２１との
間にはＥＲ流体３０が出入せず圧力のみが伝達するよう
に、弾性の膜２８で隔離され、ＥＲ流体室５の上方は圧
力を大気側へ逃がして吸収し、かつＥＲ流体が流出しな
い膜２９で封止されている。その側壁には電圧を印加す
るため電極２６，２７が設けられる。この電極は各イン
ク室に対して１対が設けられる。

【００１２】前述のインク室２１の入口の第１のフィル
タ突起２２と隣接する第１のフィルタ突起２２との間の
通路は細く流路抵抗が大きくなるようにされている。ま
た、共通インク圧力室２４の入口の第２のフィルタ突起
２３は隣接する第２のフィルタ突起２３との間の通路が
細く、共通インク圧力室２４で発生し第１のフィルタ突
起２１，２１間で構成されるフィルタとなる通路を介し
てインク室２１に伝達される圧力波が共通インク供給路
２５側に逃げてしまわず効率よくインク吐出が行なわ
れ、かつ、共通インク供給路２５よりインク供給が十分
に行なえるように構成される。

【００１３】共通インク圧力室２４のインク室側のフィ
ルタについて考察する。このフィルタは共通インク圧力
室２４においてピエゾ振動子への電圧印加により発生す
る圧力が負荷条件（ＥＲ流体に電圧が印加されていると
きと、印加されていないときの比率）により変化するの
を少なくするために必要である。つまり、インク室側の
フィルタがなければ、インク室も圧力発生のための部屋
の一部となり、またその部屋の圧力吸収部分がインク吐
出チャンネル数に応じて変化するため、発生する圧力も
変化する。全インク室から吐出しているときが高く、全
く吐出していないときが低い。そのため吐出インク滴の
量およびスピードに変化が発生する。

【００１４】図１では簡単化のため、フィルタ突起２２
とインク室隔壁４との間の１本の通路でフィルタを形成
した例になっているが、通常の穴のあいたフィルタを使
用することもできる。実験結果によれば、フィルタを穴
径２５ミクロン、長さ５０ミクロンの穴５個で構成する
ことにより、前記負荷条件の最大／最小でも発生圧力の
差は１割以下の変化に抑えられ、かつＥＲ流体３０が高
粘度のとき共通圧力室の１／３の圧力がインク室に現わ
れ、ＥＲ流体が低粘度のとき１／１０の圧力しか現われ
なかった。

【００１５】次に、共通インク圧力室２４の共通インク
供給路側のフィルタと各インク室側のフィルタとの関係
について考察する。各インク室２１と共通インク圧力室
２４との間のフィルタの流路抵抗またはインク通路断面
積が、共通インク圧力室２４と共通インク供給路２５と
の間のフィルタの流路抵抗またはインク通路断面積より
大きくされる。これによって効率よくインクを吐出させ
ることができる。共通インク圧力室２４で発生した圧力
波は、通路断面積の大きい方、すなわち流体の抵抗の少
ない方、換言すれば各インク室の方に伝達されやすいか
らである。なお、フィルタ突起２３と２３との間のフィ
ルタも通常の穴のあいたフィルタを使用できる。最外側
の部分は、本体１の側壁との間で各フィルタが構成され
ている。

【００１６】また、ＥＲ流体を封止する膜２８，２９と
しては、圧力伝達に影響はなく、化学的に安定なポリプ
ロピレン，ポリエチレン，ポリエチレンテレフタレート
等が使用される。

【００１７】図２は、この装置の動作の原理の説明図で
あって、（ａ）は非動作時、（ｂ）は動作時である。イ
ンク室２１のインクの流路に沿った断面図である。ピエ
ゾ振動子３１への電圧印加により、ピエゾ振動子３１が
撓み、蓋２の壁面板２−１とのバイモルフ現象により、
壁面が内面に撓み、共通インク圧力室２４の体積が減少
し圧力が発生する。図（ａ）に示されるように、電極２
６，２７に電圧が印加されないと、ＥＲ流体３０の粘度
は低く、ピエゾ振動子３１に電圧が印加されていてもそ
れからの圧力波は膜２８からＥＲ流体３０、膜２９を経
て大気へ逃げて吸収され、オリフィス１０からインクは
吐出しない。次に、図（ｂ）に示されるように、電極２
６，２７に電圧が印加されると、ＥＲ流体３０の粘度は
高くなり、膜２８はＥＲ流体３０により堅牢な壁がイン
クに対して構成されたことになり、インク室２１に伝達
された圧力波はそのままオリフィス１０まで伝達され、
インク滴吐出が行なわれる。

【００１８】つまり、膜２８，ＥＲ流体３０，膜２９は
ＥＲ流体３０への電圧印加のときはＥＲ流体３０は壁と
して構成され圧力波を反射し、電圧印加のないときはＥ
Ｒ流体３０は壁として構成されず圧力波を吸収したりす
ることにより、インク吐出を制御させている。

【００１９】図１に戻り、共通インク圧力室２４に圧力
を加えるように設置したピエゾ振動子３１によって発生
させたインク吐出のための圧力波を、インク室２１に隣
接するＥＲ流体室５のＥＲ流体３０に電極２６，２７に
電圧を印加したりまたは遮断することにより、反射また
は吸収して、オリフィス１０からのインク吐出のための
圧力を伝達または遮断してインク吐出の制御を行ない、
記録に必要なインク滴を吐出させる。

【００２０】また、ピエゾ振動子および共通インク圧力
室は図１のように全インク室に対し１個の場合と、イン
ク室群ごとに複数個とする場合がある。

【００２１】本発明はオリフィスが多数の場合特に効果
を発揮するものであるから、実施形態の説明としてはオ
リフィスが複数の場合について説明しているが、本発明
の実施形態としてはオリフィスが１個の場合もあり得
る。

【００２２】図３はピエゾ振動子を分割し複数のピエゾ
振動子３１−１，３１−１，…を設けた例の一部切欠き
斜視図である。インク吐出を行なわせるインク室に最も
近いピエゾ振動子３１−１を振動させることにより、駆
動回路を簡略化し電力消費を減少できる。分割されたＥ
Ｒ流体室５−１，５−１，…は各インク室に対応して各
１個が設けられている。

【００２３】図４はピエゾ振動子および共通インク圧力
室を分割した例の一部切欠き斜視図である。インク室隔
壁４のうち一部のインク室隔壁４−１を第２のフィルタ
突起２３まで延長し、共通インク圧力室２４を分割し、
分割した共通インク圧力室２４−１，２４−１，…を形
成する。ＥＲ流体室５−１は各インク室に対し各１個が
設けられている。

【００２４】前述の図１，３，４の実施の形態では、Ｅ
Ｒ流体３０は蓋２に設けられたＥＲ流体室５または５−
１の中に収容され、大気とは膜２９を介して隣接し、イ
ンク室２１とは膜２８を介して隣接し、それらの空間内
に密閉されている。このようにすることにより、ＥＲ流
体系を他の系から独立して単独で作製し取扱うことが可
能となり、他の系とのアセンブリも容易になる。

【００２５】図５はＥＲ流体室の他の実施形態の例の略
断面図である。図２（ａ）に対応し動作も同様である。
前述の図２の実施形態では、ＥＲ流体室５の左右の壁面
は蓋２の一部であるから金属またはプラスチック等の剛
体であるが、上下の膜２８，２９はポリプロピレン等の
弾性膜で構成されていた。本実施形態では上方の膜の代
わりに、たとえば蓋２の一部のような硬い物質により大
気との境界を形成し、その壁面とＥＲ流体３０の表面と
の間に気室３７を設け、この気室３７内の空気により圧
力波を吸収させる。ＥＲ流体室５は、インク側以外の面
は剛体による密閉室になっているから、ここにＥＲ流体
３０と空気を注入することにより、上方から不測の圧力
を加えられることはないから、気室３７内の空気により
圧力波を吸収させ効果が安定する。

【００２６】図６はＥＲ流体室の他の実施形態の例の略
断面図である。図２（ａ）に対応し動作も同様である。
図２と異なるところは、ＥＲ流体室５の上部には気室３
７が設けられ、その上部は膜２９で封止され、さらにそ
の上方に剛体３９が設けられていることである。膜２
９，剛体３９を別に取付けることにより図５の場合より
組立が容易になる。上部の膜２９は省略できる。

【００２７】図７はＥＲ流体室の他の実施形態の略断面
図である。これは図２（ａ）に対応し動作も同様であ
る。図２と異なるところは、ＥＲ流体室５の上方の壁面
は蓋２の一部になっており、ＥＲ流体３０と壁面との間
には発泡スポンジのような圧力吸収部材３８が介在して
いることである。圧力吸収部材３８は図５または図６の
気室内の空気の代わりとなるものである。インク吐出を
行なわないとき圧力吸収部材３８により圧力波を吸収す
る。

【００２８】図８はＥＲ流体室の他の実施形態の略断面
図である。これも図２（ａ）に対応し動作も同様であ
る。図２と異なるところは、図２のＥＲ流体室５の上部
の膜２９の代わりに、たとえばスポンジゴムのような圧
力吸収部材３８を用いたことである。圧力吸収部材３８
を大気とＥＲ流体３０との間に介在させることにより、
圧力波の吸収の程度を調節できる。

【００２９】図９はさらに他のＥＲ流体室の実施形態の
例の略断面図である。これも図２（ａ）に対応し動作も
同様である。図２と異なるところは、膜２９とＥＲ流体
３０との間に圧力吸収部材３８を介在させ、膜２９の表
面を剛体３９で覆ったことである。図６の気室の代わり
に圧力吸収部材３８を用いたことになる。膜２９を省略
することもできる。

【００３０】図１０はＥＲ流体室５−１，５−１，…を
各インク室２１，２１，…にそれぞれ個々に対応して設
け、分割した共通インク圧力室２４−１，２４−１，…
を設け、圧力発生手段として電気熱変換体３５，３５，
…によりバブルを発生させるようにした例の一部の切欠
き斜視図である。ＥＲ流体室５−１を各インク室に個々
に対応して設けることにより、ＥＲ流体を効果的に動作
させインク吐出効果を高める。また各ユニットの取扱い
が容易で構造が簡単であるから製造が容易になる。

【００３１】前述の図１においては、ＥＲ流体室を全イ
ンク室に対して１個とし、図３，４，９，１０において
は個々のインク室に対しそれぞれＥＲ流体室を１個ずつ
設けた例を示しているが、図１１に示すように複数のイ
ンク室ごとにＥＲ流体室５−２，５−２，…を設けるこ
とができる。

【００３２】前述のピエゾ振動子を利用した実施形態
は、すべてピエゾ振動子を蓋の上面に接着し、蓋とのバ
イモルフ現象を利用した例について述べたが、ピエゾ振
動子の一端を蓋に固定し、他端の伸縮を利用し圧力を発
生させる方法もある。図１２はその一例の一部切欠き斜
視図である。ピエゾ振動子以外の部分は図４と同様であ
る。図１２においてピエゾ振動子３１−２はその一端を
蓋２に固定されている。断面Ｌ字状の腕５０はその一端
をピエゾ振動子３１−２の他端に固定され、腕５０の他
端は蓋２に固定される。ピエゾ振動子３１−２に電圧を
印加するとこれは伸縮し、これに応じて蓋５０は蓋２の
壁面を変形させ圧力を発生する。

【００３３】前述の図１〜１２の実施形態においては、
共通インク圧力室のインクに圧力をかけ、これに連通す
る各インク室の圧力をこれに隣接するＥＲ流体室のＥＲ
流体の粘性を調節することにより反射または吸収させ
て、インク滴の吐出を制御していた。共通インク圧力室
のインクに圧力をかける代わりにＥＲ流体に圧力をか
け、これによってインクの吐出を制御することもでき
る。

【００３４】図１３はＥＲ流体に圧力をかけるようにし
た実施形態の一例の一部切欠き斜視図である。図１と比
較し、図１３の本体１は共通インク圧力室が省略され、
共通インク供給路２５が直接各インク室２１と連通して
いる。その他は同様である。蓋２は図１と大きく異なっ
ている。蓋２の表面には共通のピエゾ振動子３１が設け
られ、その下方には、この例では、インクジェットヘッ
ドのほぼ全幅にわたりＥＲ流体圧力室６が設けられてい
る。ＥＲ流体圧力室６の壁面の大部分は蓋２の内壁が使
用されている。各インク室２１の上方に沿って櫛の歯状
に分岐されたＥＲ流体圧力室６−１，６−１，…が設け
られている。分岐されたＥＲ流体圧力室６−１，６−
１，…の先端は圧力伝達室６−２，６−２，…とされ、
その下方は膜４７を介してインク室２１のインクと接し
てインクに圧力を伝達し、その上方は膜４８を介して大
気に圧力を逃がして圧力を吸収するようになっている。
ＥＲ流体３０は圧力伝達室６−２の壁面に設けた電極４
４とこれに対向する電極４５および４６（これらの電極
の作用については図１４によって後述される）に電圧を
印加することにより、各インク室に対応する圧力伝達室
６−２の内部のＥＲ流体の粘度を変化させることができ
る。各インク室２１と共通インク供給路２５との間に設
けられたフィルタ突起２２とインク室隔壁４との間に形
成されるフィルタの管路は細く流体抵抗（流路抵抗）が
大きい。インク室２１内で発生した圧力波が共通インク
供給路２５側に逃げてしまわず、かつ共通インク供給路
２５から各インク室２１にインク供給が十分に行なえる
ように構成されている。膜４７に関しては図１の膜２８
と同様に圧力波伝達による影響がなく、化学的に安定の
膜が使用される。

【００３５】以上のような構成であるから、ピエゾ振動
子３１によりＥＲ流体圧力室６に発生される圧力波は、
各圧力伝達室６−２に伝達され、圧力伝達室６の電極４
４およびこれに対向する電極４５，４６に電圧を印加す
ると、その部分のＥＲ流体の粘度が増加し、これに対応
するインク室２１のインクに圧力が伝えられ、オリフィ
ス１０からインクが吐出する。電極に電圧を印加されて
いない圧力伝達室の圧力は上方の膜を介して大気に逃げ
るからインクは吐出しない。本体の構造は簡単になる
が、蓋の構造はやや複雑になる。なおＥＲ流体の圧力室
は各インク室に対して１個ずつ設けることができる。

【００３６】図１４は図１３の装置の動作原理の説明図
であって、図１３のインク室のインク通路に沿った非動
作時の略断面図である。図２（ａ）に対応するものであ
る。

【００３７】ＥＲ流体圧力室６では記録するべき時間
中、ピエゾ振動子３１によりその駆動周波数で常時圧力
発生がなされており、その圧力波はＥＲ流体３０を介し
て伝達されるが、電極４４と電極４５，４６によるＥＲ
流体３０への粘度制御により、圧力波をインク室２１に
伝達しインク吐出を行なうか、インク室２１に伝達せず
大気に逃がしインク吐出は行なわないかを決定する。

【００３８】まず、電極４４，４５間に通電し、電極４
４，４６間に通電しないと、インク室２１に隣接する部
分の圧力伝達室６−２内のＥＲ流体３０の粘度が高くな
るが、膜４８を介して大気側に隣接するＥＲ流体３０の
粘度はそのまま低粘度のため、圧力波はインク室２１に
伝達されず大気に逃げてしまう。

【００３９】電極４４，４５間に通電せず、電極４４，
４６間に通電すると、大気に通じる部分のＥＲ流体３０
の粘度が高くなり、インク室２１に通じる部分のＥＲ流
体３０の粘度はそのままの低粘度のため、圧力波はイン
ク室２１に伝達されインク吐出が行なわれる。

【００４０】つまり、ＥＲ流体圧力室６で発生し伝達さ
れてきた圧力波を電極４４，４５と電極４４，４６への
通電の有無によりインク室２１へ圧力波の伝達を決定づ
け、インクの吐出制御を行なっている。

【００４１】電極４４，４５と電極４４，４６への通電
がどちらか一方なのは、インク室２１への圧力の伝達、
遮断の割合が必要吐出チャンネル数の変化により、ＥＲ
流体圧力室６より見たときの負荷状態の変化を防ぐため
で、負荷としては一方の電極が通電し他方が通電しない
ときでも、負荷は同じに構成されている。実際にはイン
ク室２１のインクに圧力波を伝えながら動く膜４７に比
べ、膜４８が大気開放により動きやすく構成されている
ため、下記対応を行ない膜４８の動きを拘束し同一の負
荷となるようにしている。

【００４２】（１）膜４８の面積を膜４７より小さく
する。（２）膜４８の膜厚を膜４７より厚くする。

【００４３】（３）膜４７と膜４８の面積，膜厚は同
じでも、面積／膜の外周（拘束部分）の比を小さくす
る。

【００４４】また、ＥＲ流体圧力室６から圧力伝達室６
−２に至る分岐されたＥＲ流体室６−１の管路を細くし
流体抵抗を高くすることにより、圧力伝達室６−２から
の圧力波がインク室２１に伝達しやすくする。

【００４５】図１５は図１３の方式の他の実施形態の一
例の一部切欠き斜視図である。図１３と異なるところ
は、複数のインク室に対応する分割されたピエゾ振動子
３１−１，３１−１，…を有することである。

【００４６】図１６は図１３の方式のさらに他の実施形
態で、分割されたピエゾ振動子３１−１，３１−１，…
にそれぞれ対応するように分割された複数の圧力伝達室
に対応するＥＲ流体圧力室６−３，６−３，…を有す
る。図３，図４について述べたと同様に駆動回路が簡略
化される。

【００４７】次にＥＲ流体そのものに圧力を加えるよう
にした実施形態における圧力伝達室の各種形態の例につ
いて述べる。

【００４８】図１７はその一例の略断面図であって、こ
れは気室を設けてインクに圧力をかけるようにした図５
に対応するものである。圧力伝達室６−２の上部は蓋２
の内壁となっており、ＥＲ流体３０の上方には気室５３
が設けられている。図１３，１４の場合は圧力伝達室６
−２の上部は膜４８で封止され、これによって圧力を逃
がして吸収していたが、図１６の場合は圧力伝達室６−
２の気室５３の内部の空気により圧力波を吸収させてい
る。

【００４９】図１８は圧力伝達室の他の実施形態の略断
面図である。共通インク圧力室のインクに圧力をかける
方式の図６に対応するものである。圧力伝達室６−２の
大気側は剛体３９で覆われ、その下面に膜４８を介して
気室５３がＥＲ流体３０との間に設けられている。その
動作は図１７と同様であるが、インク吐出を行なわない
とき気室５３内の空気により圧力波を吸収する。剛体３
９の材質を適当に選択することにより膜４８を省略でき
る。

【００５０】図１９は圧力伝達室の他の実施形態の一例
の略断面図である。図７に対応する。圧力伝達室６−２
の上部は膜の代わりに蓋２の壁面で封止され、ＥＲ流体
３０と蓋の壁面との間には圧力吸収部材３８が設けられ
ており、これによってインク吐出を行なわないときの圧
力波の吸収を行なう。その動作は図１７と同様である。

【００５１】図２０は圧力伝達室のさらに他の実施形態
の一例の略断面図である。図９に対応する。図１９と異
なるところは圧力伝達室６−２の上部の壁面の代わりに
他の剛体３９を用いＥＲ流体３０の液面との間に膜４８
および圧力吸収部材３８が介在していることである。な
お膜４８は省略できる。その動作は図１７と同様であ
る。

【００５２】図２１はＥＲ流体圧力室６−４，６−４，
…を各インク室に対し１個ずつ設けた例の一部切欠き斜
視図である。たとえば図３に対応する。圧力波源がピエ
ゾ振動子３１の代わりに電気熱変換体３５−１が複数の
ＥＲ流体圧力室６−４，６−４，…に対して１個ずつ設
けられている。その動作は図１７と同様であるが、駆動
エネルギーを減少できる。インク吐出効率も向上でき
る。

【００５３】図２２はＥＲ流体圧力室６−４，６−４，
…を各インク室に対し１個ずつ設けた他の例の一部切欠
き斜視図である。圧力発生源としてピエゾ振動子３０−
１，３０−１，…が複数のＥＲ流体圧力室６−４に対し
１個ずつ設けられている。図２２の場合は、図１３，１
５，１６，２１の場合と異なり、フィルタ突起２２，２
３の間に共通インク室３６が設けられている。共通イン
ク室３６はインク室隔壁４−１で隣の共通インク室と隔
離されている。図４の構造と類似する。この場合、ＥＲ
流体圧力室６−４を個々に設ける代わりに、図１６に示
すように複数の圧力伝達室６−２，６−２，…に対して
共通のＥＲ流体圧力室６−３を設けることもできる。

【００５４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ＥＲ流体
と記録液を別々に分離して使用しているから、ＥＲ流体
としての特性と記録液としての特性を有効に利用できる
効果があり、従来のように両者を混合した場合のよう
に、記録液特性の不安定による目詰まりが発生しない。
また、記録液の分散性劣化による沈澱，目詰まりが発生
しにくくなる。さらに記録液への電圧印加による電極へ
の着色剤の付着の発生を防止できる。ＥＲ流体自身を消
耗しないから、両者を混合した記録液を使用する場合に
比し、低価格のインクジェットプリンタが製作できる。

【００５５】また圧力発生源を少なくできるから、イン
ク吐出のオリフィスを多数備えた記録ヘッドのマルチ化
や高密度配列に有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の一部切欠き斜視図であ
る。

【図２】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の非動作時お
よび動作時の説明図である。

【図３】本発明の他の実施形態の一例の一部切欠き斜視
図である。

【図４】本発明の他の実施形態の一例の一部切欠き斜視
図である。

【図５】ＥＲ流体室の一実施形態の略断面図である。

【図６】ＥＲ流体室の他の実施形態の一例の略断面図で
ある。

【図７】ＥＲ流体室の他の実施形態の一例の略断面図で
ある。

【図８】ＥＲ流体室の他の実施形態の一例の略断面図で
ある。

【図９】ＥＲ流体室の他の実施形態の一例の略断面図で
ある。

【図１０】本発明の他の実施形態の一例の一部切欠き斜
視図である。

【図１１】本発明の他の実施形態の一例の一部切欠き斜
視図である。

【図１２】本発明の他の実施形態の一例の一部切欠き斜
視図である。

【図１３】本発明のさらに他の実施形態の一部切欠き斜
視図である。

【図１４】圧力伝達室の一実施形態の一例の略断面図で
ある。

【図１５】本発明のさらに他の実施形態の一例の略断面
図である。

【図１６】本発明のさらに他の実施形態の一例の略断面
図である。

【図１７】圧力伝達室の一実施形態の一例の略断面図で
ある。

【図１８】圧力伝達室の他の実施形態の一例の略断面図
である。

【図１９】圧力伝達室の他の実施形態の一例の略断面図
である。

【図２０】圧力伝達室の他の実施形態の一例の略断面図
である。

【図２１】本発明のさらに他の実施形態の一例の一部切
欠き斜視図である。

【図２２】本発明のさらに他の実施形態の一例の一部切
欠き斜視図である。

【符号の説明】

３インクジェットヘッド４インク室隔壁５ＥＲ流体室６ＥＲ流体圧力室１０オリフィス２１インク室２４共通インク圧力室２５共通インク供給路２６，２７，２４，４５，４６電極２８，２９，４７，４８膜３０ＥＲ流体３１ピエゾ振動子３５電気熱変換体３７，５３気室３８圧力吸収部材３９剛体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献実開平３−62294（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/045 B41J 2/01

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】インク吐出のためのオリフィスを有する
インク室と、圧力発生手段により加圧されインク室にイ
ンクを供給するインク圧力室と、インク圧力室にインク
を供給するインク供給路と、インク室の側壁の一部に弾
性膜を介して接して設けた電気粘性流体を封止しかつこ
れに加えられた圧力を吸収する手段を備えた電気粘性流
体室と、インク室に対応する部分の電気粘性流体の粘度
を変化させるように電気粘性流体室の側壁に設けた電極
とを備え、電極に印加される印字情報信号により電気粘
性流体の粘度を変化させ、インク圧力室で発生した圧力
波を反射もしくは吸収させることにより、オリフィスか
らインク滴の吐出を制御することを特徴とするインクジ
ェットヘッド。
【請求項２】複数のインク室と、複数のインク室にイ
ンクを供給する共通インク圧力室と、共通インク圧力室
にインクを供給する共通インク供給路を有することを特
徴とする請求項１記載のインクジェットヘッド。
【請求項３】電気粘性流体室は複数のインク室にまた
がって設けられ、電極は各インク室に対応するように設
けられていることを特徴とする請求項１または２記載の
インクジェットヘッド。
【請求項４】電気粘性流体室のインク室と接しない側
の一部は膜で封止されており、圧力を大気側へ逃がすこ
とができるようにされていることを特徴とする請求項
１，２または３記載のインクジェットヘッド。
【請求項５】電気粘性流体室のインク室と接しない側
に気室を設けて剛体で封止されていることを特徴とする
請求項１〜４のいずれかに記載のインクジェットヘッ
ド。
【請求項６】共通インク圧力室とインク室との間の流
路抵抗は、共通インク圧力室と共通インク供給路との間
の流路抵抗より小であることを特徴とする請求項１〜５
のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
【請求項７】インク吐出のためのオリフィスを有する
インク室と、インク室にインクを供給するインク供給路
と、圧力発生手段により加圧される電気粘性流体を封止
しかつこれに加えられた圧力を吸収する手段を備えた電
気粘性流体圧力室と、電気粘性流体圧力室と連通しイン
ク室の側壁の一部に弾性膜を介して接して設けた圧力伝
達室と、圧力伝達室のインク室に接する側とインク室に
接しない側のそれぞれの電気粘性流体の粘度を変化させ
るように圧力伝達室の側壁に設けた電極とを備え、電極
に印加される印字情報信号により圧力伝達室内の電気粘
性流体の粘度を変化させ電気粘性流体圧力室で発生した
圧力波をインク室に伝達または遮断することにより、オ
リフィスからのインク滴の吐出を制御することを特徴と
するインクジェットヘッド。
【請求項８】複数のインク室と、複数のインク室にイ
ンクを供給する共通インク供給路と、複数のインク室の
それぞれに対応する圧力伝達室を有する共通電気粘性流
体圧力室を有することを特徴とする請求項７記載のイン
クジェットヘッド。