JPH06328684A

JPH06328684A - インク噴射装置

Info

Publication number: JPH06328684A
Application number: JP5123862A
Authority: JP
Inventors: Kimei Chiyou; 棄名張
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1993-05-26
Filing date: 1993-05-26
Publication date: 1994-11-29
Anticipated expiration: 2016-07-16
Also published as: JP3189491B2; US5666144A

Abstract

(57)【要約】【目的】インク噴射が行われるインク室に隣接するイ
ンク室におけるノズルからの空気の巻き込みを防止する
こと。【構成】圧電セラミックスプレート２の隔壁５６の前
半部の分極５７と後半部の分極５８とは、分極方向が反
転している。そして、電極８に対して電圧を印加する
と、隔壁５６の分極５７，５８が反対であるので、隔壁
５６の前半部と後半部とが反対方向に変形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インク噴射装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】今日、これまでのインパクト方式の印字
装置にとってかわり、その市場を大きく拡大しつつある
ノンインパクト方式の印字装置のなかで、原理が最も単
純で、かつ多階調化やカラー化が容易であるものとし
て、インクジェット方式の印字装置が上げられる。なか
でも印字に使用するインク滴のみを噴射するドロップ・
オン・デマンド型が、噴射効率の良さ、ランニングコス
トの安さなどから急速に普及している。

【０００３】ドロップ・オン・デマンド型として特公昭
５３−１２１３８号公報に開示されているカイザー型、
あるいは特公昭６１−５９９１４号公報に開示されてい
るサーマルジェット型がその代表的な方式としてある。
このうち、前者は小型化が難しく、後者は高熱をインク
に加えるためにインクの耐熱性に対する要求が必要とさ
れ、それぞれに非常に困難な問題を抱えている。

【０００４】以上のような欠陥を同時に解決する新たな
方式として提案されたのが、特開昭６３−２５２７５０
号公報に開示されているせん断モード型である。

【０００５】図６に示すように、上記せん断モード型の
インク噴射装置１は、圧電セラミックスプレート２とカ
バープレート１０とノズルプレート１４と基板４１とか
ら構成されている。

【０００６】その圧電セラミックスプレート２には、ダ
イヤモンドブレード等により切削加工され、複数の溝３
が形成されている。また、その溝３の側面となる隔壁６
は矢印５の方向に分極されている。それらの溝３は同じ
深さであり、かつ平行である。それら溝３の深さは圧電
セラミックスプレート２の一端面１５に近づくにつれて
徐々に浅くなっており、一端面１５付近には浅溝７が形
成されている。そして、溝３の内面には、その両側面の
上半分に金属電極８がスパッタリング等によって形成さ
れている。また、浅溝７の内面には、その側面及び底面
に金属電極９がスパッタリング等によって形成されてい
る。これにより、溝３の両側面に形成された金属電極８
は浅溝７に形成された金属電極９によって電気的に接続
されている。

【０００７】次に、カバープレート１０は、セラミック
ス材料または樹脂材料等から形成されている。そして、
カバープレート１０には、研削または切削加工等によっ
て、インク導入口１６及びマニホールド１８が形成され
ている。そして、圧電セラミックスプレート２の溝３加
工側の面とカバープレート１０のマニホールド１８加工
側の面とがエポキシ系接着剤２０（図８参照）によって
接着される。従って、インク噴射装置１には、溝３の上
面が覆われて横方向に同じ間隔を有する複数のインク流
路であるインク室４（図８参照）が構成される。図８に
示すように、そのインク室４は長方形断面の細長い形状
であり、全てのインク室４内には、インクが充填され
る。

【０００８】図６に示すように、圧電セラミックスプレ
ート２及びカバープレート１０の端面に、各インク室４
の位置に対応した位置にノズル１２が設けられたノズル
プレート１４が接着されている。このノズルプレート１
４は、ポリアルキレン（例えばエチレン）テレフタレー
ト、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケ
トン、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネイト、酢酸
セルロース等のプラスチックによって形成されている。

【０００９】そして、圧電セラミックスプレート２の溝
３の加工側に対して反対側の面には、基板４１が、エポ
キシ系接着剤等によって接着されている。その基板４１
には各インク室４の位置に対応した位置に導電層のパタ
ーン４２が形成されている。その導電層のパターン４２
と浅溝７の底面の金属電極９とは、周知のワイヤボンデ
ィングによって導線４３で接続されている。

【００１０】次に、制御部のブロック図を示す図７によ
って、制御部の構成を説明する。基板４１に形成された
導電層のパターン４２は各々個々にＬＳＩチップ６１に
接続されている。また、クロックライン５２、データラ
イン５３、電圧ライン５４及びアースライン５５もＬＳ
Ｉチップ６１に接続されている。ＬＳＩチップ６１は、
クロックライン５２から供給される連続したクロックパ
ルスに基づいて、データライン５３上に現れるデータに
応じて、どのノズル１２からインク滴の噴射を行うべき
かを判断する。そして、駆動するインク室４内の金属電
極８に導通する導電層のパターン４２に、電圧ライン５
４の電圧Ｖを印加する。また、駆動するインク室４以外
の金属電極８に導通する導電層のパターン４２にはアー
スライン５５の電圧０Ｖを印加する。

【００１１】次に、図８，図９によって、インク噴射装
置１の動作を説明する。ＬＳＩチップ６１が、所要のデ
ータに従って、インク噴射装置１のインク室４ｂからイ
ンクの噴射を行なうと判断する。すると、金属電極８ｅ
と８ｆとに正の駆動電圧Ｖが印加され、金属電極８ｄと
８ｇとが接地される。図９に示すように、隔壁６ｂには
矢印１３ｂの方向の駆動電界が発生し、隔壁６ｃには矢
印１３ｃの方向の駆動電界が発生する。すると、駆動電
界方向１３ｂ及び１３ｃは分極方向５とが直交している
ため、隔壁６ｂ及び６ｃは、圧電厚みすべり効果によ
り、この場合、インク室４ｂの内部方向に急速に変形す
る。この変形によってインク室４ｂの容積が減少してイ
ンク圧力が急速に増大し、圧力波が発生して、インク室
４ｂに連通するノズル１２（図６参照）からインク滴が
噴射される。

【００１２】また、駆動電圧Ｖの印加が停止されると、
隔壁６ｂ及び６ｃが変形前の位置（図８参照）に戻るた
めインク室４ｂ内のインク圧力が徐々に低下する。する
と、図示しないインクタンクからインク供給口１６（図
６）及びマニホールド１８（図６）を通してインク室４
ｂ内にインクが供給される。

【００１３】なお、通常では、インク室４内のインクを
効率よく噴射するために、上記分極方向を反対にして、
正の電圧を印加することによって、まず、隔壁６ｂ及び
６ｃをお互いに離れるように変形させ、その後、電圧の
印加を停止することによって、隔壁６ｂ及び６ｃを変形
前の位置（図８参照）に戻して、インク滴を噴射させる
方法が用いられている。

【００１４】このような駆動方法を用いた場合の各イン
ク室４内におけるインク噴射時の圧力波の挙動につい
て、図１０のタイミングチャートと図１１のインク噴射
装置１の断面図を参照しながら具体的に説明する。ま
ず、図１１のインク室４ｂからインクを噴射するため
に、当該インク室４に対し図１０（ａ）で示す噴射用電
圧パルスＢを与える（ここで、あるインク室４に対して
電圧を与えることは、そのインク室４に面する電極に電
圧を印加することを言う）。すると、隔壁６は矢印方向
７１に分極されているので、最初の立ち上がりで隔壁６
ｂと６ｃはお互いに離れるように動く（図１１参照）。
インク室４ｂの体積が増えて、ノズル１２付近を含むイ
ンク室４ｂ内の圧力が減少する（図１０（ｂ））。この
状態を図１０中のＡＬで示される間だけ維持する。する
と、その間マニホールド１８（図６）からインクが供給
される。

【００１５】なお、上記ＡＬはインク室４内の圧力波が
インク室４の長手方向（マニホールド１８からノズルプ
レート１４まで、またはその逆）に対して、片道伝播す
るに必要な時間であり、インク室４の長さとインク中で
の音速によって決まる。圧力波の伝播理論によると、前
記パルスＢの立ち上げからちょうどＡＬの時間が経過す
るとインク室４ｂ内の圧力が逆転し、正の圧力に転じ
る。このタイミングに合わせてインク室４ｂに印加され
ている電圧を０Ｖに戻す（図１０（ａ））。すると、隔
壁６ｂと６ｃは変形前の状態に戻り、インクに圧力が加
えられ、前記正に転じた圧力と隔壁６ｂ、６ｃが変形前
の状態に戻ることにより発生した圧力とが合成され、図
１０（ｂ）に示すような比較的高い圧力Ｐｂがインク室
４ｂ内のインクに与えられて、インクがノズル１２から
噴射される。

【００１６】上述した構成のインク噴射装置１を用いて
記憶媒体にイメージ情報を形成するにあたっては、その
構造上明らかに少なくとも隣接するインク室４から同時
にインクを噴射することはできない。そのため、例えば
特開平２−１５０３５５号公報に記述されたようにイン
ク室４を奇数のものと偶数のものの２つのグループに分
けて交互に噴射させる方法を用いる。さらに、このよう
な方法を用いた場合において、各インク室４間の相互干
渉いわゆるクロストークが大きいときには、その改善方
法としてインク室をお互いまたがる３つ以上のグループ
（例えばグループが３つの場合は、図９においてインク
室４ａと４ｄが、インク室４ｂと４ｅが、インク室４ｃ
と４ｆがそれぞれ同一グループのメンバーである）に分
けて順次にローテーションして駆動することも提唱され
ている。

【００１７】また、特開平４−２８４２５３号公報に
は、図１２に示すように、隔壁６の長手方向に３つに分
割された電極９１ａ，９１ｂ，９１ｃが形成されてお
り、電極９１ｃ、電極９１ｂ、電極９１ａの順位に電圧
を印加し、隔壁６の長手方向の変形するタイミングを変
えて、インクを噴射するインク噴射装置９０が記載され
ている。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
２−１５０３５５号公報では、２つ以上のグループに分
けて駆動する時、次に述べるような不都合が生じる。つ
まり図９において例えばインク室４ｂから噴射するとき
に、当然ながらそれの隔壁６ｂおよび６ｃが変形する
が、隔壁６ｂは同時にインク室４ａの隔壁でもあり、隔
壁６ｃは同時にインク室４ｃの隔壁でもあるので、イン
ク室４ａ及び４ｃ内にも圧力波が生じる（図１０
（ｃ））。これら各インク室４内の圧力波はインクを媒
体としてインク室４内を伝播するとともに壁面などで反
射され、インク室４内を往復しながら減衰していくが、
インクを噴射するインク室４ｂとその隣のインク室内４
ｃの圧力波の変動は常に位相が反対で、振幅が比例する
ことが明かである。インク室４ａ，４ｃのノズル１２付
近の圧力は、パルスＢの立ち上がりにより、正圧が発生
し、ＡＬ経過すると、負圧Ｐｃ１となり、時間ＡＬ毎に
圧力が変化する。

【００１９】したがって、インク滴の飛翔速度を上げる
ために、高い駆動電圧パルスＢを印加して、インク室４
ｂ内の圧力Ｐｂを高くすると、必然的にその隣のインク
室４ｃ内の負圧Ｐｃ１も増大する。それが原因でノズル
１２のメニスカスが破壊されて、ノズル１２からインク
室４ｃ内に空気が巻き込まれて、インク室４ｃ内で気泡
が生じ、インク室４ｃからインク噴射ができなくなるこ
とがしばしばある。また、負圧Ｐｃ１がＡＬの期間発生
しているので、メニスカスがノズル１２からインク室４
ｃへ移行して、ノズル１２からインク室４ｃ内に空気を
巻き込んで、インク噴射を妨げることがあった。

【００２０】また、特開平４−２８４２５３号公報で
は、電極９１ａ，９１ｂ，９１ｃを分割しているので、
インク噴射装置９０の構成が複雑になる。また、幅の狭
い溝３内に電極９１ａ，９１ｂ，９１ｃを形成すること
は難しく、その製造に時間がかかるといった問題があっ
た。

【００２１】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、簡単な構成であって、インク噴
射が行われるインク室に隣接するインク室におけるノズ
ルからの空気の巻き込みを防止し、印字品質が良好であ
るインク噴射装置を提供することを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の請求項１では、分極された圧電素子の隔壁で
分離された複数の溝を形成した基板と、インク室を形成
するために前記基板の溝を覆うカバープレートとを有
し、前記圧電素子の隔壁の変形によってインク室内のイ
ンクに圧力を与えてインク室に対応したノズルからイン
クを噴射するインク噴射装置において、前記圧電素子の
隔壁の分極方向が、隔壁の長手方向において一様でない
ことを特徴とする。

【００２３】請求項２では、前記隔壁の分極方向は、一
様でない部分において１８０゜異なっていることを特徴
とする。

【００２４】請求項３では、前記隔壁を変形させるため
の電極は、隔壁の長手方向に一様に形成されていること
を特徴とする。

【００２５】

【作用】上記の特徴を有する本発明のインク噴射装置で
は、圧電素子の隔壁の変形がインク室の長手方向におい
て一様でないため、隔壁の各部分の変形により生じた各
圧力波が、インク室内で伝播し、ノズル付近で異なった
位相をもって合成して、インクを噴射する。

【００２６】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。尚、従来技術と同一の部分には同一
の符号を付し、その説明を省略する。また、インク噴射
装置そのものは、隔壁の分極方向を除いて図６，７に示
したものと同一のものを用いる。

【００２７】まず、本実施例の隔壁について説明する。
図１に示すように圧電セラミックスプレート２の隔壁５
６の分極方向を示す矢印５７，５８が隔壁５６の長手方
向において、その約中央を境に反対になっている（以
下、隔壁５６の分極５７の部分を前半部とし、分極５８
の部分を後半部とする）。これは、隔壁５６を分極する
ときに、それぞれの部分に反対の電圧を印加することに
よって実現できる。一方、この隔壁５６の上半分には、
電極８が隔壁５６の長手方向に一様に形成されている。
そして、電極８に対して電圧を印加すると、隔壁５６の
分極５７，５８が反対であるので、図２に示すように、
隔壁５６の前半部と後半部とが反対方向に変形する。

【００２８】次に、インク噴射装置５１の動作について
図３および図４を用いて説明する。インクを噴射するた
めに図３（ａ）の駆動電圧パルスＦを図４のインク室４
ｂに印加する。すると、電圧パルスＦの立ち上がりで、
隔壁５６ｂと隔壁５６ｃとの前半部が図４中実線で示す
ように互いに離れるように変形し、後半部が図４中破線
で示すように互いに接近する方向に変形する。

【００２９】電圧パルスＦの立ち上がり時における、イ
ンク室４ｂ内のインクには、隔壁５６ｂ，５６ｃの前半
部の変形によりインク室４ｂ前半部に負圧を発生し、隔
壁５６ｂ，５６ｃの後半部の変形によりインク室４ｂ後
半部に正圧が発生する。そして、図３（ｂ）に示すよう
に、電圧パルスＦの立ち上がり時における、インク室４
ｂ内のノズル１２（図５）付近のインクには、隔壁５６
ｂ，５６ｃの前半部の変形による負圧が発生する。

【００３０】その後１／２ＡＬ経過すると、ノズル１２
付近には、圧力波の伝播理論により、隔壁５６ｂ，５６
ｃの後半部の変形による正圧が伝播する。また、電圧パ
ルスＦの幅は１／２ＡＬであるので、立ち上がり後１／
２ＡＬ経過すると、電圧パルスＦが立ち下がり、隔壁５
６ｂ，５６ｃが元の状態に戻る。このとき、インク室４
ｂ内のインクに、隔壁５６ｂ，５６ｃの前半部の変形に
よりインク室４ｂの前半部に正圧を発生し、隔壁５６
ｂ，５６ｃの後半部の変形によりインク室４ｂの後半部
に負圧を発生する。従って、１／２ＡＬ経過時には、ノ
ズル１２付近の圧力は、前記伝播した正圧と、電圧パル
スＦの立ち下がりによる隔壁５６ｂ，５６ｃの前半部に
よりインク室４ｂの前半部に発生する正圧とが合成され
た正圧Ｐ１となる。以下、インク室４ｂのノズル１２付
近の圧力は、圧力波の伝播理論により、１／２ＡＬ経過
毎に変化し、電圧パルスＦの立ち上がり後、ＡＬ経過す
ると負圧Ｐ２となり、３／２ＡＬ経過すると正圧Ｐ３と
なっていく。

【００３１】このような電圧パルスＦをインク室４ｂに
対して印加することによって、インク室４ｂのノズル１
２付近での圧力変動が得られ、インクがＰ１及びＰ３の
２回の正圧によってノズル１２から押し出される。この
正圧Ｐ１及びＰ３と従来技術の圧力波形図１０（ｂ）の
正圧Ｐｂとを比べると、正圧の高さは同じであって、正
圧のかかる時間もトータルで同じである。

【００３２】したがって、もし図３（ｂ）の負圧Ｐ２が
なければ、前記両者の場合のインクをノズル１２から押
し出すために投入したエネルギーはほぼ同様であり、ほ
ぼ同様な飛翔速度と体積をもつインク滴が得られると予
測できる。ところが、図３（ｂ）の圧力波形の正圧Ｐ１
と正圧Ｐ３との間に負圧Ｐ２が発生しており、この負圧
Ｐ２はノズル１２からすでに正圧Ｐ１によって押し出さ
れたインクを吸い込むように働き、噴射効率が格段に落
ちてしまうように見える。しかし、インクメニスカスの
状態をも考慮にいれて考える場合では、噴射効率の低下
が必ずしも大きくはないといえる。なぜなら、図３
（ｂ）の正圧Ｐ１が終了し、負圧Ｐ２に変化するときの
インクメニスカスの状態は図５に示すようになってい
て、その頭部１３は、すでに正圧Ｐ１によってノズル１
２から押し出され、しかも一定の速度を持っている。し
たがって、図３（ｂ）の負圧Ｐ２が発生しても、メニス
カスのネック部１７を細くするだけで、頭部１３に対す
る減速作用はほとんどない。その後メニスカスの頭部１
３が慣性で進行しながら、ネック部１７が徐々に細くな
る。

【００３３】そして、ネック部１７が切れる前、または
切れた後に、ノズル１２付近の圧力は再度正圧Ｐ３に転
じ、再度インク室４ｂ内のインクをノズル１２から押し
出す。それ以降は新たな正圧がないから、メニスカスが
ノズルから離れて、インク滴となって噴射される。

【００３４】一方、インク室４ｂの隣のインク室４ｃで
は、ノズル１２付近の圧力変動が図３（ｃ）で示すよう
になる。電圧パルスＦの立ち上がり時における、インク
室４ｃ内のインクには、隔壁５６ｃの前半部の変形によ
りインク室４ｃ前半部に正圧を発生し、隔壁５６ｃの後
半部の変形によりインク室４ｃ後半部に負圧が発生す
る。その電圧パルスＦの立ち上がり時における、インク
室４ｃ内のノズル１２付近のインクには、隔壁５６ｃの
前半部の変形による正圧が発生する。

【００３５】その後１／２ＡＬ経過すると、ノズル１２
付近には、圧力波の伝播理論により、隔壁５６ｃの後半
部の変形による負圧が伝播する。また、電圧パルスＦの
幅は１／２ＡＬであるので、立ち上がり後１／２ＡＬ経
過すると、電圧パルスＦが立ち下がり、隔壁５６ｃが元
の状態に戻る。このとき、インク室４ｃ内のインクに、
隔壁５６ｃの前半部の変形によりインク室４ｃの前半部
に負圧を発生し、隔壁５６ｃの後半部の変形によりイン
ク室４ｃの後半部に正圧を発生する。従って、１／２Ａ
Ｌ経過時には、ノズル１２付近の圧力は、前記伝播した
負圧と、電圧パルスＦの立ち下がりによる隔壁５６ｃの
前半部によりインク室４ｃの前半部に発生する負圧とが
合成された負圧Ｐ１１となる。以下、インク室４ｃのノ
ズル１２付近の圧力は、圧力波の伝播理論により、１／
２ＡＬ経過毎に変化し、電圧パルスＦの立ち上がり後、
ＡＬ経過すると正圧Ｐ１２となり、３／２ＡＬ経過する
と負圧Ｐ１３となっていく。

【００３６】電圧パルスＦをインク室４ｂに対して印加
することによって、インク室４ｃのノズル１２付近での
圧力変動が得られ、負圧Ｐ１１とＰ１３によってインク
メニスカスがノズル内で後退し、もし、正圧Ｐ１２がな
けらば、負圧のトータル作用時間が従来技術を示す図１
０（ｃ）の負圧Ｐｃ１とほぼ同様で、空気の巻き込みも
従来と同じように発生し易い。ところが、本発明のイン
ク噴射装置５１においては、負圧Ｐ１１とＰ１３の間に
正圧Ｐ１２が存在するので、負圧Ｐ１１によって後退し
たメニスカスが、正圧Ｐ１２によって一旦回復されるの
で、空気の巻き込みに寄与するのは負圧Ｐ１３だけであ
る。この負圧Ｐ１３の発生する期間は１／２ＡＬである
ので、メニスカスのインク室４ｃ内への移行量が小さく
なって、インク室４ｃ内への空気の混入が防止される。

【００３７】なお、インク室４ｂに隣接するインク室４
ａについても、インク室４ｃと同様である。

【００３８】そして、前記電圧パルスＦを所定のタイミ
ングで、インク室４ｂに複数個印加すれば、インク室４
ｂから複数個のインクが噴射されので、それら噴射され
たインク全体の容量が変化し、印字の階調を制御するこ
とができる。

【００３９】このように構成されたインク噴射装置５１
では、隔壁５６における前半部の分極５７と後半部の分
極５８との方向が反転しており、隔壁５６に電圧を印加
すると、前半部と後半部との変形方向が反対であるの
で、噴射するインク室４ｂのノズル１２付近の圧力は１
／２ＡＬ毎に変化する。この圧力変化を利用して、噴射
するために、インク室４ｂの隔壁５６ｂ，５６ｃに１／
２ＡＬの幅の電圧パルスＦが印加され、その電圧パルス
Ｆの立ち上がりと立ち下がりによる隔壁５６ｂ，５６ｃ
の前半部と後半部との変形による、圧力が合成されてイ
ンクが噴射される。このとき、隣接するインク室４ｃの
ノズル１２付近の圧力も、１／２ＡＬ毎に変化し、メニ
スカスを後退させる負圧がＰ１１，Ｐ１３が発生し、負
圧Ｐ１１と負圧Ｐ１３との間に正圧Ｐ１２が発生する。
このため、負圧Ｐ１１により後退したメニスカスは正圧
Ｐ１２により押戻されて回復し、負圧Ｐ１３により再び
後退されるが、負圧Ｐ１３の期間が１／２ＡＬであるの
で、メニスカスの後退量が小さく、インク室４ｃ内への
空気が混入しなくなる。

【００４０】また、電極８が隔壁５６の長手方向に一様
に形成されているので、電極８の形成を容易に行なうこ
とができる。

【００４１】更に、インク室４ｂの隔壁５６ｂ，５６ｃ
に１／２ＡＬの幅の電圧パルスＦが印加されて隔壁５６
ｂ，５６ｃが変形し、インク室４ｂ内のインクに圧力が
与えられてインクが噴射され、初めに圧力が与えられて
から２．５ＡＬ後にインク室４ｂ内の圧力変動が収まる
ので、従来と比較して、０．５ＡＬ分速く圧力変動が収
まる。このため、インク噴射装置５１の駆動周波数が速
くなり、印字速度が速くなる。

【００４２】尚、本発明は以上詳述した実施例に限定さ
れるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲の変更は
可能である。

【００４３】本実施例では分極５７と分極５８とが隔壁
５６の長手方向の中央で反転しているが、反転する位置
は必ずしも中央でなくても良い。分極５７，５８の反転
位置をずらすことによって、図３（ｂ），（ｃ）の圧力
波形を調整することができる。したがって、異なる特性
を持つインクに応じて、噴射特性がよく、かつ気泡の混
入を最大限に防止できるようにすることができる。

【００４４】また、本実施例では分極５７と５８とが隔
壁５６の長手方向において反転するのみであって、分極
５７，５８の強さ（度合い）は一様であったが、分極５
７，５８の強さは必ずしも一様である必要はない。隔壁
５６の各位置での分極５７，５８の強さを調整すること
によって、図３（ｂ），（ｃ）の圧力波形を調整するこ
とができる。したがって、異なる特性を持つインクに応
じて、噴射特性がよく、かつ気泡の混入を最大限に防止
できるようにすることができる。

【００４５】更に、本実施例では、隔壁５６の分極が２
つに分割されていたが、３つ以上に分割してもよい。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように本発明のインク噴射
装置によれば、前記圧電素子の隔壁の分極方向が、隔壁
の長手方向において一様でないので、インク室の隔壁の
各部分の変形方向が異なり、ノズル付近の圧力変動の周
期が速くなる。このため、インクを噴射するインク室の
隣のインク室におけるノズル付近の圧力変動の周期も速
くなり、メニスカスが後退する負圧の期間が短くなっ
て、ノズルからの気泡混入が防止される。従って、気泡
混入によるインクの噴射不能が発生しなくなって、印字
のドット抜けがなく、印字品質が良好である効果を奏す
る。また、インク室内での圧力変動が従来より速く収ま
るので、インク噴射装置の駆動周波数が速くなり、印字
速度が速くなる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のインク噴射装置の分極方向
を示す説明図である。

【図２】前記実施例のインク噴射装置の隔壁の動作を示
す説明図である。

【図３】前記実施例の動作を示すタイミングチャートで
ある。

【図４】前記実施例のインク噴射装置の動作を示す説明
図である。

【図５】前記実施例のインク滴形成を示す説明図であ
る。

【図６】従来技術のせん断モード型インク噴射装置を示
す斜視図である。

【図７】従来技術の制御部を示す説明図である。

【図８】従来技術のせん断モード型インク噴射装置を示
す断面図である。

【図９】従来技術のせん断モード型インク噴射装置の動
作を示す説明図である。

【図１０】従来技術の噴射装置の動作を示すタイミング
チャートである。

【図１１】従来技術のせん断モード型インク噴射装置の
動作を示す説明図である。

【図１２】他の従来技術のせん断モード型インク噴射装
置を示す説明図である。

【符号の説明】

２圧電セラミックスプレート３溝４インク室６隔壁８電極１０カバープレート１２ノズル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】分極された圧電素子の隔壁で分離され
た複数の溝を形成した基板と、インク室を形成するため
に前記基板の溝を覆うカバープレートとを有し、前記圧
電素子の隔壁の変形によってインク室内のインクに圧力
を与えてインク室に対応したノズルからインクを噴射す
るインク噴射装置において、前記圧電素子の隔壁の分極方向が、隔壁の長手方向にお
いて一様でないことを特徴とするインク噴射装置。
【請求項２】前記隔壁の分極方向は、前記一様でな
い部分において１８０゜異なっていることを特徴とする
請求項１記載のインク噴射装置。
【請求項３】前記隔壁を変形させるための電極は、
隔壁の長手方向に一様に形成されていることを特徴とす
る請求項１記載のインク噴射装置。