JP3259785B2 - 液体噴射記録装置 - Google Patents
液体噴射記録装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液体噴射記録装置、よ
り詳細には、インクジェット記録装置におけるインクジ
ェットヘッドの駆動回路に関する。
り詳細には、インクジェット記録装置におけるインクジ
ェットヘッドの駆動回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】図６（ａ）,（ｂ）,（ｃ）は、本発明が
適用されるインクジェットヘッドの基本構成を示す図
で、図（ａ）は構成要素を示す斜視図、図（ｂ）は流路
基板の裏面を示す斜視図、図（ｃ）は構成要素を一体に
接合したときの斜視図で、周知のように、１は流路基
板、２はノズル板、３はノズル、４は隔壁、５は加圧
室、６はインク室、７はインク供給口、８は圧電素子、
９は仕切スリット、１０は圧電素子の歪部、１１は充填
剤、１２は基板である。
適用されるインクジェットヘッドの基本構成を示す図
で、図（ａ）は構成要素を示す斜視図、図（ｂ）は流路
基板の裏面を示す斜視図、図（ｃ）は構成要素を一体に
接合したときの斜視図で、周知のように、１は流路基
板、２はノズル板、３はノズル、４は隔壁、５は加圧
室、６はインク室、７はインク供給口、８は圧電素子、
９は仕切スリット、１０は圧電素子の歪部、１１は充填
剤、１２は基板である。
【０００３】図６において、流路基板１には、インク供
給口７よりインクの供給を受けてインクを収容するイン
ク室６が、図（ｂ）に示すごとく、裏面に凹部として設
けられており、更に、該インク室６に連通して隔壁４に
より区画されてインクの流路となり、加圧によりインク
内に圧力波を発生させる加圧室５が複数平行して設けら
れている。流路基板１には、圧電体８と基板１２とが順
に接合され、圧電体８には加圧室５に対応して加圧する
歪部１０が設けられている。歪部１０は仕切スリット９
により区画され、該仕切スリット９内には弾性のある軟
質な充填剤１１が充填されている。流路基板１の加圧室
５のノズル側５ａには、加圧室５に対応したノズル３を
有するノズル板２が接合され、図（ｃ）に示すごとく、
一体構成される。歪部１０に画像情報に基づく信号が印
加されると、加圧室５内は体積変化して圧力波を発生
し、ノズル３よりインク滴を噴射する。
給口７よりインクの供給を受けてインクを収容するイン
ク室６が、図（ｂ）に示すごとく、裏面に凹部として設
けられており、更に、該インク室６に連通して隔壁４に
より区画されてインクの流路となり、加圧によりインク
内に圧力波を発生させる加圧室５が複数平行して設けら
れている。流路基板１には、圧電体８と基板１２とが順
に接合され、圧電体８には加圧室５に対応して加圧する
歪部１０が設けられている。歪部１０は仕切スリット９
により区画され、該仕切スリット９内には弾性のある軟
質な充填剤１１が充填されている。流路基板１の加圧室
５のノズル側５ａには、加圧室５に対応したノズル３を
有するノズル板２が接合され、図（ｃ）に示すごとく、
一体構成される。歪部１０に画像情報に基づく信号が印
加されると、加圧室５内は体積変化して圧力波を発生
し、ノズル３よりインク滴を噴射する。
【０００４】上述のごとき複数のノズルを有するインク
ジェットヘッドにおいては、駆動チャンネル（加圧室）
に隣接した加圧室へ圧力波が伝播したり、圧電素子の変
形に伴って、流路を形成する上板に機械的な影響を及ぼ
し、インクの噴射効率を低下させるという問題がある。
ジェットヘッドにおいては、駆動チャンネル（加圧室）
に隣接した加圧室へ圧力波が伝播したり、圧電素子の変
形に伴って、流路を形成する上板に機械的な影響を及ぼ
し、インクの噴射効率を低下させるという問題がある。
【０００５】図７は、同時に駆動するチャンネルの数と
中心チャンネルの噴射速度との関係を示す図で、同図に
曲線Ａにて示すように、同時に駆動するチャンネル数が
増加すると、それに伴なって中心チャンネルの噴射速度
が低下する。
中心チャンネルの噴射速度との関係を示す図で、同図に
曲線Ａにて示すように、同時に駆動するチャンネル数が
増加すると、それに伴なって中心チャンネルの噴射速度
が低下する。
【０００６】図８は、全チャンネル（図示例の場合４０
ｃｈ）駆動時における各チャンネルのインク滴噴射速度
を示す図で、同図の曲線Ａから明らかなように、中心の
チャンネルほどインク滴噴射速度の低下が大きい。
ｃｈ）駆動時における各チャンネルのインク滴噴射速度
を示す図で、同図の曲線Ａから明らかなように、中心の
チャンネルほどインク滴噴射速度の低下が大きい。
【０００７】上述のごとき、マルチノズルインクジェッ
ト記録装置においては、インク滴の噴射速度に変動が起
きると、画像上のドット位置精度を低下させることにな
り、印字品質を損ねる結果となる。
ト記録装置においては、インク滴の噴射速度に変動が起
きると、画像上のドット位置精度を低下させることにな
り、印字品質を損ねる結果となる。
【０００８】上述のごとき問題を解決するために、本出
願人は、先に、加圧室に対応しない部分（図６のＡの部
分）の圧電素子に加圧室に対応する圧電素子と逆位相の
厚み変位を与えるようにしたインクジェットヘッドにつ
いて提案した（特開平３−２２１４５７号公報）。
願人は、先に、加圧室に対応しない部分（図６のＡの部
分）の圧電素子に加圧室に対応する圧電素子と逆位相の
厚み変位を与えるようにしたインクジェットヘッドにつ
いて提案した（特開平３−２２１４５７号公報）。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記本出願人
が先に提案したインクジェットヘッドにおいては、逆位
相の厚み変位を与える圧電素子が図８の１チャンネル又
は４０チャンネルの外側に配設されているため、中心付
近のチャンネルに対しては、あまり効果がない。さらに
パルス的に逆位相の厚み変位を与えるには、新たにスイ
ッチング素子を追加しなければならないのでコストアッ
プとなる。更には、この新たに追加したスイッチング素
子を駆動するには、加圧室に対応する部分に配設された
圧電素子を変形させるよりも大きい電流を充放電させる
スイッチング素子を必要とする等の問題がある。
が先に提案したインクジェットヘッドにおいては、逆位
相の厚み変位を与える圧電素子が図８の１チャンネル又
は４０チャンネルの外側に配設されているため、中心付
近のチャンネルに対しては、あまり効果がない。さらに
パルス的に逆位相の厚み変位を与えるには、新たにスイ
ッチング素子を追加しなければならないのでコストアッ
プとなる。更には、この新たに追加したスイッチング素
子を駆動するには、加圧室に対応する部分に配設された
圧電素子を変形させるよりも大きい電流を充放電させる
スイッチング素子を必要とする等の問題がある。
【００１０】従って、本発明は、上述のごとき従来技術
の欠点を解決し、画像品質の良好な液体噴射記録装置を
提供することを目的としてなされたものである。
の欠点を解決し、画像品質の良好な液体噴射記録装置を
提供することを目的としてなされたものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、上面に圧電素子を積層するとともに、該
圧電素子に複数の平行なスリットを形成してなる基板
と、前記スリット間の各圧電素子に対応して加圧室を形
成する上板とを有し、前記加圧室はノズルとインク供給
室に連結しており、前記圧電素子にスリットの長手方向
と配列方向に垂直な方向に電界をかけることにより、該
圧電素子を電界と同方向に厚み変位させてノズルよりイ
ンクを噴射させるインクジェットヘッドにおいて、
（１）加圧室に対応する圧電素子に隣接し、上板接合部
に対応した圧電素子の少なくとも一部のホット電極を前
記圧電素子を駆動させるための回路の駆動電圧（電源電
圧）ラインと結線したこと、或いは、（２）加圧室に対
応する圧電素子に隣接し、ノズル配列中心部近傍の上板
接合部に対応した圧電素子のホット電極を前記圧電素子
を駆動させるための回路の駆動電圧（電源電圧）ライン
と結線したこと、或いは、（３）ノズル配列部に対応し
ない圧電素子にダミー圧電素子を設け、該ダミー圧電素
子を前記ノズル配列部に対応した圧電素子を駆動させる
ための駆動電圧ラインと結線したことを特徴としたもの
であり、更には、前記（１），（２）又は（３）におい
て、（４）前記加圧室に対応する圧電素子に印加するパ
ルス電圧の充電（立ち上げ）時定数と上板接合部に対応
する圧電素子の放電（立ち下げ）時定数をほぼ等しくし
たこと、或いは、（５）前記インクを噴射させるノズル
をＮ（Ｎは整数）個有し、Ｎ／２番目のノズル駆動時の
上板接合部に対応する圧電素子の電圧降下を、駆動電圧
の約１／２以下としたこと、或いは、（６）前記加圧室
に対応する圧電素子の静電容量の総和をΣＣｂ、駆動電
圧ラインと結線された圧電素子の静電容量の総和をΣＣ
ａしたとき、 １／１０ΣＣｂ＜ΣＣａ＜１０ΣＣｂ となるように前記駆動電圧ラインと結線された圧電素子
を結線したことを特徴としたものである。
決するために、上面に圧電素子を積層するとともに、該
圧電素子に複数の平行なスリットを形成してなる基板
と、前記スリット間の各圧電素子に対応して加圧室を形
成する上板とを有し、前記加圧室はノズルとインク供給
室に連結しており、前記圧電素子にスリットの長手方向
と配列方向に垂直な方向に電界をかけることにより、該
圧電素子を電界と同方向に厚み変位させてノズルよりイ
ンクを噴射させるインクジェットヘッドにおいて、
（１）加圧室に対応する圧電素子に隣接し、上板接合部
に対応した圧電素子の少なくとも一部のホット電極を前
記圧電素子を駆動させるための回路の駆動電圧（電源電
圧）ラインと結線したこと、或いは、（２）加圧室に対
応する圧電素子に隣接し、ノズル配列中心部近傍の上板
接合部に対応した圧電素子のホット電極を前記圧電素子
を駆動させるための回路の駆動電圧（電源電圧）ライン
と結線したこと、或いは、（３）ノズル配列部に対応し
ない圧電素子にダミー圧電素子を設け、該ダミー圧電素
子を前記ノズル配列部に対応した圧電素子を駆動させる
ための駆動電圧ラインと結線したことを特徴としたもの
であり、更には、前記（１），（２）又は（３）におい
て、（４）前記加圧室に対応する圧電素子に印加するパ
ルス電圧の充電（立ち上げ）時定数と上板接合部に対応
する圧電素子の放電（立ち下げ）時定数をほぼ等しくし
たこと、或いは、（５）前記インクを噴射させるノズル
をＮ（Ｎは整数）個有し、Ｎ／２番目のノズル駆動時の
上板接合部に対応する圧電素子の電圧降下を、駆動電圧
の約１／２以下としたこと、或いは、（６）前記加圧室
に対応する圧電素子の静電容量の総和をΣＣｂ、駆動電
圧ラインと結線された圧電素子の静電容量の総和をΣＣ
ａしたとき、 １／１０ΣＣｂ＜ΣＣａ＜１０ΣＣｂ となるように前記駆動電圧ラインと結線された圧電素子
を結線したことを特徴としたものである。
【００１２】
【実施例】図１は、本発明によるインクジェットヘッド
の一実施例を説明するための断面構成図で、図（ａ）
は、流路方向の断面図、図（ｂ）は、流路に対して直角
方向（図（ａ）のＢ−Ｂ線）の要部拡大断面図である。
図１において、今、加圧室５に対応した圧電素子の歪部
１０ｂを上板１方向（矢印Ｂ方向）へ変形させてインク
を噴射させる場合、隣接する圧電素子の歪部１０ａ（上
板１と接合している部分）を基板１２方向（矢印Ａ方
向）へ変形させることで、加圧室５内に発生する圧力波
を増加させることができる。従って、駆動するチャンネ
ル（加圧室）数に応じて圧電素子１０の変形量を調整す
ることで、図７又は図８に示すインク滴噴射速度の低下
を曲線ＡからＡ′へ補正することができる。
の一実施例を説明するための断面構成図で、図（ａ）
は、流路方向の断面図、図（ｂ）は、流路に対して直角
方向（図（ａ）のＢ−Ｂ線）の要部拡大断面図である。
図１において、今、加圧室５に対応した圧電素子の歪部
１０ｂを上板１方向（矢印Ｂ方向）へ変形させてインク
を噴射させる場合、隣接する圧電素子の歪部１０ａ（上
板１と接合している部分）を基板１２方向（矢印Ａ方
向）へ変形させることで、加圧室５内に発生する圧力波
を増加させることができる。従って、駆動するチャンネ
ル（加圧室）数に応じて圧電素子１０の変形量を調整す
ることで、図７又は図８に示すインク滴噴射速度の低下
を曲線ＡからＡ′へ補正することができる。
【００１３】図２は、上述のごとく駆動されるインク加
圧室を４０個有する所謂４０チャンネルへッドの駆動回
路の等価回路図で、図中、Ｃｂは圧電素子１０ｂの等価
コンデンサ、Ｃａは圧電素子１０ａの等価コンデンサ、
ｒｔは圧電素子１０ｂの充放電時定数を決める抵抗、ｒ
は圧電素子１０ａの充放電時定数をきめる抵抗を示し、
図示のように、圧電素子１０ａのホット電極１３は、圧
電素子１０ｂを駆動する駆動電極ラインＬに接続されて
いる。なお、１４はグランド電極である。なお、上記Ｃ
ｂ，Ｃａ，ｒｔ，Ｔｒａ，Ｔｒｂ，Ｓ等に付されている
接尾数字１〜４０は、流路のチャンネル番号を示し、図
示例の場合、４０チャンネルのインクジェットヘッドで
あることを示している。
圧室を４０個有する所謂４０チャンネルへッドの駆動回
路の等価回路図で、図中、Ｃｂは圧電素子１０ｂの等価
コンデンサ、Ｃａは圧電素子１０ａの等価コンデンサ、
ｒｔは圧電素子１０ｂの充放電時定数を決める抵抗、ｒ
は圧電素子１０ａの充放電時定数をきめる抵抗を示し、
図示のように、圧電素子１０ａのホット電極１３は、圧
電素子１０ｂを駆動する駆動電極ラインＬに接続されて
いる。なお、１４はグランド電極である。なお、上記Ｃ
ｂ，Ｃａ，ｒｔ，Ｔｒａ，Ｔｒｂ，Ｓ等に付されている
接尾数字１〜４０は、流路のチャンネル番号を示し、図
示例の場合、４０チャンネルのインクジェットヘッドで
あることを示している。
【００１４】今、４０チャンネルヘッドの中央チャンネ
ルであるチャンネル２０の圧電素子１０ｂ２０に、図３
（ａ）に示すような、電圧パルスＶｐを印加してインク
滴を噴射させ、そのときのインク滴噴射速度をＶｊとす
る。このとき、各圧電素子１０ａの容量（Ｃａ１〜Ｃａ
４０）は電源電圧Ｖｐまで充電されているので、印字信
号Ｓ２０によってトランジスタＴｒａ２０が“ＯＮ”す
ると、Ｃａ１〜Ｃａ４０が放電を開始し、Ｃｂ２０は抵
抗ｒｔ２０を介してほぼＶｐまで充電され、チャンネル
２０の圧電素子１０ｂ２０が上板１の方向（図１におけ
る矢印Ｂ方向）へ変形してインク滴が噴射する。
ルであるチャンネル２０の圧電素子１０ｂ２０に、図３
（ａ）に示すような、電圧パルスＶｐを印加してインク
滴を噴射させ、そのときのインク滴噴射速度をＶｊとす
る。このとき、各圧電素子１０ａの容量（Ｃａ１〜Ｃａ
４０）は電源電圧Ｖｐまで充電されているので、印字信
号Ｓ２０によってトランジスタＴｒａ２０が“ＯＮ”す
ると、Ｃａ１〜Ｃａ４０が放電を開始し、Ｃｂ２０は抵
抗ｒｔ２０を介してほぼＶｐまで充電され、チャンネル
２０の圧電素子１０ｂ２０が上板１の方向（図１におけ
る矢印Ｂ方向）へ変形してインク滴が噴射する。
【００１５】一方、Ｃａ１〜Ｃａ４０の電位は、図３
（ｂ）に示すように、ＶｐからＶｐ′１だけ低下し、Ｃ
ｂ２０の充電が終了すると再びＶｐまで電位が上がる。
したがって、各圧電素子１０ａは基板１２方向へ変形
し、再び上板１方向へ変形して定常状態へ戻る。さら
に、Ｔｒａ２０が“ＯＦＦ”し、Ｔｒｂ２０が“ＯＮ”
すると、Ｃｂ２０はｒｔ２０を介して放電を始め上板１
方向に変形していた圧電素子１０ｂ２０は元の位置へ戻
る。このように、圧電素子１０ｂを駆動するときに隣接
する圧電素子１０ａを逆方向に変形させることで、イン
ク滴噴射速度Ｖｊを上昇させることができる。
（ｂ）に示すように、ＶｐからＶｐ′１だけ低下し、Ｃ
ｂ２０の充電が終了すると再びＶｐまで電位が上がる。
したがって、各圧電素子１０ａは基板１２方向へ変形
し、再び上板１方向へ変形して定常状態へ戻る。さら
に、Ｔｒａ２０が“ＯＦＦ”し、Ｔｒｂ２０が“ＯＮ”
すると、Ｃｂ２０はｒｔ２０を介して放電を始め上板１
方向に変形していた圧電素子１０ｂ２０は元の位置へ戻
る。このように、圧電素子１０ｂを駆動するときに隣接
する圧電素子１０ａを逆方向に変形させることで、イン
ク滴噴射速度Ｖｊを上昇させることができる。
【００１６】また、複数チャンネルの圧電素子１０ｂを
駆動する場合は、Ｃａ１〜Ｃａ４０の放電電流が増加す
るので、電位は、図３（ｃ）に示すように、Ｖｐ′２
（Ｖｐ′１＜Ｖｐ′２）だけ低下する。
駆動する場合は、Ｃａ１〜Ｃａ４０の放電電流が増加す
るので、電位は、図３（ｃ）に示すように、Ｖｐ′２
（Ｖｐ′１＜Ｖｐ′２）だけ低下する。
【００１７】駆動チャンネル数が増加すると、図４に示
すように、各圧電素子１０ａの変形量は、ほぼ直線的に
増加する。したがって、みかけ上は駆動チャンネル数が
増加すると、インク滴噴射速度Ｖｊが上昇することにな
るが、実際は、図７に示したように、機械的、流体的干
渉が存在するので、インク滴噴射速度Ｖｊは曲線Ａから
Ａ′へ補正されることになる。また、図８によると、ノ
ズル配列に対して中心のチャンネルほど干渉によるイン
ク滴噴射速度Ｖｊの低下が大きいので、中心付近の圧電
素子１０ａのみを変形させても十分効果がある。
すように、各圧電素子１０ａの変形量は、ほぼ直線的に
増加する。したがって、みかけ上は駆動チャンネル数が
増加すると、インク滴噴射速度Ｖｊが上昇することにな
るが、実際は、図７に示したように、機械的、流体的干
渉が存在するので、インク滴噴射速度Ｖｊは曲線Ａから
Ａ′へ補正されることになる。また、図８によると、ノ
ズル配列に対して中心のチャンネルほど干渉によるイン
ク滴噴射速度Ｖｊの低下が大きいので、中心付近の圧電
素子１０ａのみを変形させても十分効果がある。
【００１８】なお、駆動４０チャンネルの加圧室の容積
変化率を効率よく上げるには、Ｃａ１〜Ｃａ４０と各抵
抗ｒによって決まる放電時定数と、Ｃｂの充電時定数を
ほぼ等しくするのが好ましい。このとき、図７及び図８
の曲線ＡからＡ′への補正量が最も大きくなり、インク
滴噴射速度Ｖｊの変動が効率よく無くなる。また、圧電
素子１０ａの変形によって非駆動ノズルからのインク滴
噴射がないようにＶｐ′を制御しなければならない。通
常は、全チャンネル数／２（Ｎ／２ただし、Ｎはチャン
ネル数）を駆動したときのＣａの電圧降下をＶｐ′１／
２とすると、Ｖｐ′１／２＝１／２Ｖｐが好ましい。ま
た、抵抗ｒの調整は、ドライバ基板上のＶｐラインの長
さや、線幅で行ってもよいし、抵抗器を外付けしてもよ
い。
変化率を効率よく上げるには、Ｃａ１〜Ｃａ４０と各抵
抗ｒによって決まる放電時定数と、Ｃｂの充電時定数を
ほぼ等しくするのが好ましい。このとき、図７及び図８
の曲線ＡからＡ′への補正量が最も大きくなり、インク
滴噴射速度Ｖｊの変動が効率よく無くなる。また、圧電
素子１０ａの変形によって非駆動ノズルからのインク滴
噴射がないようにＶｐ′を制御しなければならない。通
常は、全チャンネル数／２（Ｎ／２ただし、Ｎはチャン
ネル数）を駆動したときのＣａの電圧降下をＶｐ′１／
２とすると、Ｖｐ′１／２＝１／２Ｖｐが好ましい。ま
た、抵抗ｒの調整は、ドライバ基板上のＶｐラインの長
さや、線幅で行ってもよいし、抵抗器を外付けしてもよ
い。
【００１９】図２において、ＣａとＣｂは、図１に示し
たヘッド構造の場合、ノズル配列方向のスリット間隔に
よって決まる。したがって、Ｃａ／Ｃｂの比はノズルピ
ッチやスリット加工精度等によって制約されるが、Ｃｂ
の静電容量の総和（ΣＣｂ）に対して、Ｃａの静電容量
の総和（ΣＣａ）が十分に大きいと、圧電素子１０ａの
変形が十分得られない。したがって、本発明では、１／
１０ΣＣｂ＜ΣＣａ＜１０ΣＣｂとなるように圧電素子
１０ａを形成するのが好ましく、さらには、１／５ΣＣ
ｂ＜ΣＣａ＜５ΣＣｂが最適である。
たヘッド構造の場合、ノズル配列方向のスリット間隔に
よって決まる。したがって、Ｃａ／Ｃｂの比はノズルピ
ッチやスリット加工精度等によって制約されるが、Ｃｂ
の静電容量の総和（ΣＣｂ）に対して、Ｃａの静電容量
の総和（ΣＣａ）が十分に大きいと、圧電素子１０ａの
変形が十分得られない。したがって、本発明では、１／
１０ΣＣｂ＜ΣＣａ＜１０ΣＣｂとなるように圧電素子
１０ａを形成するのが好ましく、さらには、１／５ΣＣ
ｂ＜ΣＣａ＜５ΣＣｂが最適である。
【００２０】また、図５に示すように、圧電素子１０ｂ
の隣接間に圧電素子１０ａに相当する部分がないヘッド
構造においては、ノズル配列方向の両端部にスリット９
を加工し、図示のように、圧電素子１０ａ′部を形成す
る。この電圧素子１０ａ′は上板１の変形（圧電素子１
０ｂの変形に基づく機械的干渉により、上板１は矢印Ａ
方向へ変形する）と逆方向に変形するので、両端部のみ
に圧電素子１０ａ′を設けても十分効果が得られる。
の隣接間に圧電素子１０ａに相当する部分がないヘッド
構造においては、ノズル配列方向の両端部にスリット９
を加工し、図示のように、圧電素子１０ａ′部を形成す
る。この電圧素子１０ａ′は上板１の変形（圧電素子１
０ｂの変形に基づく機械的干渉により、上板１は矢印Ａ
方向へ変形する）と逆方向に変形するので、両端部のみ
に圧電素子１０ａ′を設けても十分効果が得られる。
【００２１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、以下のような効果がある。 （１）請求項１に対応する効果：圧電素子にパルス電圧
を印加し、ノズルからインク滴を噴射させるとき、パル
ス電圧の立ち上げ時に、隣接する上板接合部に対応した
圧電素子が前記圧電素子の変形と逆方向に変形するの
で、インク滴噴射速度が上昇し、駆動チャンネル数が増
加するとともに、前記上板接合部に対応する圧電素子の
変形量が増加するので駆動チャンネル数に対する速度変
動を補正できる。 （２）請求項２に対応する効果：駆動電圧ラインとの結
線箇所が上記（１）の場合より少なくて済むので低コス
トで効果的に速度変動を補正できる。 （３）請求項３に対応する効果：上記（１）,（２）に
比べノズル配列の密度を上げたヘッド構造で速度変動を
補正できるので、高解像度、高画像品質が得られる。 （４）請求項４，５，６に対応する効果：上記（１）,
（２）,（３）の効果をより効率的に達成することがで
きる。とくに、請求項６は、低コスト化に有効である。
によると、以下のような効果がある。 （１）請求項１に対応する効果：圧電素子にパルス電圧
を印加し、ノズルからインク滴を噴射させるとき、パル
ス電圧の立ち上げ時に、隣接する上板接合部に対応した
圧電素子が前記圧電素子の変形と逆方向に変形するの
で、インク滴噴射速度が上昇し、駆動チャンネル数が増
加するとともに、前記上板接合部に対応する圧電素子の
変形量が増加するので駆動チャンネル数に対する速度変
動を補正できる。 （２）請求項２に対応する効果：駆動電圧ラインとの結
線箇所が上記（１）の場合より少なくて済むので低コス
トで効果的に速度変動を補正できる。 （３）請求項３に対応する効果：上記（１）,（２）に
比べノズル配列の密度を上げたヘッド構造で速度変動を
補正できるので、高解像度、高画像品質が得られる。 （４）請求項４，５，６に対応する効果：上記（１）,
（２）,（３）の効果をより効率的に達成することがで
きる。とくに、請求項６は、低コスト化に有効である。
【図１】 本発明による液体噴射記録装置の一実施例を
説明するための断面構成図である。
説明するための断面構成図である。
【図２】 本発明によるインクジェットヘッド駆動回路
の等価回路図である。
の等価回路図である。
【図３】 図２に示した回路を用いた時のヘッドの動作
を説明するための図である。
を説明するための図である。
【図４】 駆動チャンネル数と圧電素子の変形量との関
係を示す図である。
係を示す図である。
【図５】 本発明によるインクジェットヘッドの他の実
施例を説明するための要部断面構成図である。
施例を説明するための要部断面構成図である。
【図６】 本発明が適用されるインクジェットヘッドの
一例を説明するための図である。
一例を説明するための図である。
【図７】 マルチノズルインクジェットヘッドの駆動チ
ャンネル数と中心チャンネルのインク滴噴射速度との関
係を示す図である。
ャンネル数と中心チャンネルのインク滴噴射速度との関
係を示す図である。
【図８】 マルチノズルインクジェットヘッドにおける
全チャンネル駆動時における各ノズルのインク滴噴射速
度を示す図である。
全チャンネル駆動時における各ノズルのインク滴噴射速
度を示す図である。
１…流路基板、２…ノズル板、３…ノズル、４…隔壁、
５…加圧室、６…インク室、７…インク供給口、８…圧
電素子、９…仕切スリット、１０…圧電素子の歪部、１
１…充填剤、１２…基板、１０ａ，１０ａ′…上板接合
部に対応した圧電素子、１０ｂ…加圧室に対応する圧電
素子。
５…加圧室、６…インク室、７…インク供給口、８…圧
電素子、９…仕切スリット、１０…圧電素子の歪部、１
１…充填剤、１２…基板、１０ａ，１０ａ′…上板接合
部に対応した圧電素子、１０ｂ…加圧室に対応する圧電
素子。
Claims (6)
- 【請求項１】 上面に圧電素子を積層するとともに、該
圧電素子に複数の平行なスリットを形成してなる基板
と、前記スリット間の各圧電素子に対応して加圧室を形
成する上板とを有し、前記加圧室はノズルとインク供給
室に連結しており、前記圧電素子にスリットの長手方向
と配列方向に垂直な方向に電界をかけることにより、該
圧電素子を電界と同方向に厚み変位させてノズルよりイ
ンクを噴射させるインクジェットヘッドにおいて、前記
加圧室に対応する圧電素子に隣接し、上板接合部に対応
した圧電素子の少なくとも一部のホット電極を前記圧電
素子を駆動させるための回路の駆動電圧ラインと結線し
たことを特徴とする液体噴射記録装置。 - 【請求項２】 上面に圧電素子を積層するとともに、該
圧電素子に複数の平行なスリットを形成してなる基板
と、前記スリット間の各圧電素子に対応して加圧室を形
成する上板とを有し、前記加圧室はノズルとインク供給
室に連結しており、前記圧電素子にスリットの長手方向
と配列方向に垂直な方向に電界をかけることにより、該
圧電素子を電界と同方向に厚み変位させてノズルよりイ
ンクを噴射させるインクジェットヘッドにおいて、加圧
室に対応する圧電素子に隣接し、ノズル配列中心部近傍
の上板接合部に対応した圧電素子のホット電極を前記圧
電素子を駆動させるための回路の駆動電圧ラインと結線
したことを特徴とする液体噴射記録装置。 - 【請求項３】 上面に圧電素子を積層するとともに、該
圧電素子に複数の平行なスリットを形成してなる基板
と、前記スリット間の各圧電素子に対応して加圧室を形
成する上板とを有し、前記加圧室はノズルとインク供給
室に連結しており、前記圧電素子にスリットの長手方向
と配列方向に垂直な方向に電界をかけることにより、該
圧電素子を電界と同方向に厚み変位させてノズルよりイ
ンクを噴射させるインクジェットヘッドにおいて、ノズ
ル配列部に対応しない圧電素子にダミー圧電素子を設
け、該ダミー圧電素子を前記ノズル配列部に対応した圧
電素子を駆動させるための駆動電圧ラインと結線したこ
とを特徴とする液体噴射記録装置。 - 【請求項４】 前記加圧液室に対応する圧電素子に印加
するパルス電圧の充電時定数と上板接合部に対応する圧
電素子の放電時定数をほぼ等しくしたことを特徴とする
請求項１又は２又は３に記載の液体噴射記録装置。 - 【請求項５】 前記インクを噴射させるノズルをＮ（Ｎ
は整数）個有し、Ｎ／２番目のノズル駆動時の上板接合
部に対応する圧電素子の電圧降下を、駆動電圧の約１／
２以下とすることを特徴とする請求項１又は２又は３に
記載の液体噴射記録装置。 - 【請求項６】 前記加圧液室に対応する圧電素子の静電
容量の総和をΣＣｂ、駆動電圧ラインと結線された圧電
素子の静電容量の総和をΣＣａとすると、 １／１０ΣＣｂ＜ΣＣａ＜１０ΣＣｂ となるように前記駆動電圧ラインと結線された圧電素子
を結線したことを特徴とする請求項１又は２又は３に記
載の液体噴射記録装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35924992A JP3259785B2 (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 液体噴射記録装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35924992A JP3259785B2 (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 液体噴射記録装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06191022A JPH06191022A (ja) | 1994-07-12 |
| JP3259785B2 true JP3259785B2 (ja) | 2002-02-25 |
Family
ID=18463531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35924992A Expired - Fee Related JP3259785B2 (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 液体噴射記録装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3259785B2 (ja) |
-
1992
- 1992-12-25 JP JP35924992A patent/JP3259785B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06191022A (ja) | 1994-07-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |