JPH07266557A - インクジェットプリンタ記録ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】複数のノズル３２に共通の圧電振動子２２を設
け、この圧電振動子２２によりエネルギ伝達板２１を振
動させる。一方、複数のノズル３２にはそれぞれ個別に
インク室３１を設け、このインク室３１の壁面を振動板
３３で構成して、エネルギ伝達棒３４を立設させる。前
記エネルギ伝達板２１，エネルギ伝達棒３４には、各々
電極２３ａ，３４ａを設け、インク滴吐出時にのみ、電
極２３ａ，３４ａ間に静電気力を生じさせ、振動板３３
を振動させる。 【効果】各ノズル室に圧電振動子を設ける必要がなく、
ノズル間のピッチを短くして全体を小型化できるととも
に、圧電振動子の高い加工精度が不必要になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、インクジェット方式
の記録ヘッド、特にはマルチノズル化したオンデマンド
方式によるインクジェット記録ヘッドに適応されるもの
である。

【０００２】

【従来の技術】複数の吐出ノズルを備えたインクジェッ
ト記録ヘッドでは、一般に、圧電素子または発熱抵抗体
等のエネルギ発生素子を、各ノズル毎に設けてこれらの
駆動を制御することにより、各ノズルからの選択的なイ
ンクの吐出を行っている。

【０００３】図１４は従来の記録ヘッドの横断面図であ
り、複数の吐出ノズル１０１および、ノズル室（圧力
室）１０２が並列に備えられ、各ノズル室１０２へは共
通インク室１０４、インク供給口１０５を介して図外の
インク収容部からインクが供給される。各ノズル室１０
２には、インク吐出を行うためのエネルギの発生手段１
０３が備えられており、インク吐出が必要なノズル室の
エネルギ発生手段１０３が動作することにより、該当す
るノズル１０１からインクが選択的に吐出されるように
なっている。つまり、各エネルギ発生手段１０３を独立
して駆動させることで、各ノズル１０１からインク滴が
選択的に飛翔し、任意の文字や図形が記録される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エネル
ギ発生手段１０３を各ノズル室１０２毎に設ける構造で
は、各々のエネルギ発生手段１０３がインクの吐出を個
々に担っており、発生エネルギ量の観点から、素子を小
型化するには限界があった。特に、エネルギ発生手段１
０３として圧電素子を用いる場合には、その寸法は一辺
が数ミリにもなる場合があり、ノズルの高集積化は困難
であった。また、各ノズル１０１からのインク吐出を均
一に保つためには、高精度の加工や組み立てが必要であ
り、製造コストが高価になってしまう問題があった。

【０００５】一方、特開平２−１６５９５９号には、第
１図に示されるように、単一の駆動原５により振動板７
を振動させ、該振動板７の固有振動モードの各々の山の
位置にエネルギ伝達部材（連結棒）６を配置してダイア
フラム３を動作させて各ノズル１からのインク滴の吐出
を行うことが示され、また、特開平４−１３８２５５号
には、第１図および第２図に示されるように、共通圧力
室２ａにおいて単一の駆動源（圧電素子４ａ）により発
生したエネルギを各ノズル１に分配するとともに、各ノ
ズル１の流路を圧電素子４ｂの動きによって開閉させ
て、選択的なインクの突出を行うことが示されている
が、特開平２−１６５９５９号の方法では、振動板７の
固有振動モードの各々の山の位置にエネルギ伝達部材６
を配置しているため、各ノズルからのインク滴吐出を制
御することは不可能であり、オンデマンド方式の記録ヘ
ッドには適用されない。また、ノズルの配列が円周上に
なり、一直線上にノズルを配列することができないた
め、印字の際の各ノズルの駆動タイミング制御が難しく
なるという欠点がある。

【０００６】また、特開平４−１３８２５５号の方法
は、オンデマンド方式の記録ヘッドに適用可能で、ま
た、一直線上にノズルを配置することが可能であるが、
次のような問題があった。通例では、インク吐出ノズル
１の口径は数十μｍの寸法があり、この流路を開閉する
程の圧電素子４ｂの変位を取り出すためには、かなりの
大きさの圧電素子４ｂが必要で、ノズル１の高集積化は
期待できない。また、実際には、インク滴の吐出に必要
なエネルギを発生させるための圧電素子の変位量は１μ
ｍ以下で十分であり、インク滴の吐出を禁止するため
に、圧電素子４ｂを数μｍも変位させてノズル１を閉じ
ると、このときの押圧力によって逆に、ノズル１からイ
ンク滴が吐出されてしまうおそれがある。

【０００７】この発明は上記のような問題点に鑑み、ノ
ズルの集積度が高く、安価で、しかも容易にインク滴の
吐出を行うことのできる、インクジェットプリンタの記
録ヘッドを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、複数のインク吐出用ノズルと、前記複数のノズルの
それぞれに個別に配置され、振動することによって当該
ノズルからインク滴を吐出させる振動板と、これらの振
動板に振動エネルギを分配するエネルギ発生手段と、前
記エネルギ発生手段と個々の振動板との間に配置され、
エネルギの伝達を接続または遮断するクラッチ機構と、
を設けたことを特徴とする。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のインクジェットプリンタ記録ヘッドにおいて、前記ク
ラッチ機構として、四角形状の穴部を有する電極と、該
電極に遊挿される四角柱状の電極と、これらの電極間に
電圧を印加し静電気力を生じさせる手段と、を設けたこ
とを特徴とする。

【００１０】請求項３に記載の発明は、複数のインク吐
出用ノズル、および、個々のノズルごとに備えられイン
ク滴吐出圧力が調整されるノズル室と、前記複数ノズル
室につながる一つのインク室と、前記一つのインク室に
配置され、前記複数のノズル室に対してインク滴を吐出
させるための圧力を分配する圧力発生手段と、前記複数
のノズル室の各々に配置され、当該ノズル室内の容積を
増減させる容積変動手段と、を設けたことを特徴とす
る。

【００１１】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の発明において、前記圧力発生手段によって発生される
圧力の伝播の速度に対応して、前記容積変動手段を遅ら
せて動作させる手段を設けたことを特徴とする。

【００１２】

【作用】請求項１に記載の発明においては、エネルギ発
生手段によって発生された振動エネルギが個々のノズル
に設けられた振動板に分配され、この振動エネルギによ
り、個々のノズルからインク滴が吐出される。したがっ
て、複数のノズルに対して一つの振動エネルギ発生手段
を設けるだけで、複数のノズルからのインク滴の吐出を
行うことができる。また、前記エネルギ発生手段と、個
々の振動板との間には、クラッチ機構が設けられてお
り、前記振動エネルギの伝達が接続または遮断される。
これが接続された場合には、上記したようにノズルから
のインク滴の吐出が行われるが、遮断された場合にはイ
ンク滴が吐出されない。したがって、クラッチ機構によ
り、ノズルからのインク滴の吐出を選択的に実行するこ
とができる。

【００１３】請求項２に記載の発明においては、前記ク
ラッチ機構が静電気力を利用して構成され、複雑な機械
的構造を必要としない。そして、静電気力を生じさせる
ための電極は、四角形状の穴部を有するものと、四角柱
状のものとで構成されている。ここで、決められた空間
内で二つの部材間に静電気力を生じさせることを考える
と、両部材の対向部の表面積が大きい程大きな静電気力
が得られる。つまり、表面形状が円形に近づけば両者間
の静電気力は小さくなり、複雑な形状になれば両者間の
静電気力は大きくなる。この発明では、四角形状にする
ことにより、効率良く静電気力を生じさせることがで
き、しかも加工も簡単になる。

【００１４】請求項３に記載の発明においては、一つの
インク室内に配置された圧力発生手段によって圧力が発
生されて、複数のノズル室へと分配される。このとき、
容積変動手段によって、ノズル室内の容積が増大される
とその増大部により圧力が吸収され、当該ノズルからは
インク滴が吐出されなくなる。したがって、ノズル室ご
とに容積を変動させることにより、選択的にノズルから
のインク吐出を行わせることができる。このとき、個々
のノズル室に備えられた容積変動手段は、圧力発生手段
から分配された圧力を、ノズルからのインク吐出が行わ
れない程度まで低下させるだけでよいため、必要なエネ
ルギ量は大きくならない。したがって、容積変動手段が
大型化することはない。

【００１５】請求項４に記載の発明においては、圧力発
生手段に対して容積変動手段が遅れて動作する。圧力発
生手段で発生した圧力がノズル室に到達するまでにはあ
る程度の時間が掛かる。この発明では、圧力発生手段に
よって発生される圧力の伝播の速度に対応して、前記容
積変動手段を遅らせて動作させるため、容積変動手段の
動作を実際のノズル室内の圧力の変動タイミングに合わ
せることができる。

【００１６】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の実施例を説
明する。

【００１７】図１はインクジェットプリンタの印刷部を
示す斜視図である。

【００１８】インクジェットプリンタは、図１に示すよ
うに、ローラ形状のプラテンＢと、該プラテンＢの軸方
向に沿って移動可能なキャリッジＤ上に固定されたヘッ
ドＡと、ヘッドＡにインクを供給するインク収容部Ｄ
と、を備えている。この発明はヘッドＡに関するもので
ある。

【００１９】図２〜図９は請求項１および請求項２に記
載の発明の実施例を示す図であり、図２は同インクジェ
ットプリンタの記録ヘッド部分の組立斜視図、図３は同
ヘッドの縦断面図、図４はクラッチ機構の駆動回路を示
す図、図５は同ヘッドのクラッチ機構の一部を示す図、
図６は同ヘッドの動作を示す図、図７は同ヘッドの制御
部のブロック図、図８は同ヘッドの制御例を示すタイミ
ングチャートである。また、図９は同ヘッドの具体的な
寸法例を示す図である。

【００２０】ヘッドＡは、ヘッド基板１と、エネルギ発
生伝達ユニット２と、ノズルユニット３と、を含んでい
る。

【００２１】ヘッド基板１は、前記キャリッジＤに固定
される。エネルギ発生伝達ユニット２は、板状のエネル
ギ伝達板２１と、その上下の端部に接合された四角柱形
状の圧電振動子２２と、からなり、圧電振動子２２部分
が、前記ヘッド基板１に接着固定される。インクジェッ
トのノズル３２は、図２において横方向に並べられる。
そして、ノズルの並ぶ方向に沿って、エネルギ伝達板２
１には四角形状の穴部２３がノズルの個数分だけ設けら
れている。この穴部２３の壁面部は電極２３ａとなって
いる。

【００２２】ノズルユニット３は、複数のノズル３２
と、各ノズル３２ごとに設けられたノズル室３１と、個
々のノズル室３１へインクを分配供給する個別インク導
入部３６と、図示しないインク収容部Ｄからノズルユニ
ット３へインクを流入させるためのインク供給口３５
と、を有している。インク収容部Ｄから供給されたイン
クは、個別インク導入部３６を経て個々のノズル室３１
へと供給される。

【００２３】個々のノズル室３１の背面側、つまり、ノ
ズル３２と反対側の壁面は、振動板３３で構成され、該
振動板３３の外側には、四角柱形状のエネルギ伝達棒３
４が立設されている。エネルギ伝達棒３４はエネルギ伝
達板２１の穴部２３に遊挿される。エネルギ伝達棒３４
の端部よりやや振動板３３寄りに電極３４ａが設けられ
ている。この電極３４ａの厚み（ｔ）は、エネルギ伝達
板２１の電極２３ａの厚みとほぼ同じであり、図３に示
すように、電極２３ａと対向する。電極３４ａの極性は
電極２３ａと逆極性に設定される。電極２３ａ，３４ａ
間に電圧を印加すると、両者２３ａ，３４ａ間に静電気
力が生じ、クラッチが接続された状態となる。逆に、電
極２３ａ，３４ａ間の電圧をオフすると、両者２３ａ，
３４ａ間の静電気力がなくなり、クラッチが切られた状
態となる。

【００２４】ここで、エネルギ伝達棒３４は四角柱形
状、エネルギ伝達板の穴部２３は四角形状に形成されて
いる。このように四角形状に形成すると、円形状等の多
角形状に形成した場合に比べて、同等の空間を占有する
場合の表面積を大きくすることができるため、大きな静
電気力を得ることができる。

【００２５】例を示すと、図５（Ａ）に示すように、エ
ネルギ伝達棒３４および穴部２３の形状が四角形状のと
き、エネルギ伝達棒３４の縦，横の長さをそれぞれｂ，
ａ、電極３４ａ部分の厚みをｔとすると、電極３４ａの
表面積Ｓ１は、 Ｓ１＝２（ａ＋ｂ）ｔ ・・・ となる。また、ａ＝ｂであるとすれば、 Ｓ１′＝４ａｔ ・・・ となる。一方、図５（Ｂ）に示すように、エネルギ伝達
棒３４および穴部２３の形状が円形状のとき、図５
（Ａ）に示す四角柱の寸法がａ＝ｂの場合と等しい空間
を占有する円柱状のエネルギ伝達棒３４′を形成したと
すると、その電極３４ａ′の表面積Ｓ２は、 Ｓ２＝πａｔ ・・・ となる。したがって、同じ空間を占有する四角柱状のエ
ネルギ伝達棒の表面積Ｓ１′と円柱状のエネルギ伝達棒
の表面積Ｓ２とを比較すると、Ｓ１′＞Ｓ２となるのは
明らかであり、四角形状の方がより有利に静電気力を生
じさせることができる。

【００２６】なお、電極３４ａ，３４ａ′の厚みｔにつ
いては、静電気力が電極２３ａとの間で生じることか
ら、電極２３ａの厚みよりも大幅に厚くしても静電気力
が大きくなることはなく、電極２３ａの厚みとほぼ同等
に設定される。また、四角形状よりもさらに有利な形状
として、Ｅ型やＨ型等の特異な形状を用いることもでき
るが、エネルギ伝達棒３４を特異な形状にするとその分
強度が低下するため、極端に複雑な形状は好ましくな
い。また、コスト面や小型化の面からもシンプルな形状
にすることが望ましく、四角形状が好ましい形状であ
る。

【００２７】電極３４ａ，２３ａは、図４に示すよう
に、各電極対毎、つまりノズル毎にスイッチ３８および
電源３７に接続されている。そして、スイッチ３８をオ
ン，オフ制御することによって、電極３４ａ，２３ａ間
に静電気力を発生させたり、その静電気力を解除したり
できる。

【００２８】以上のように構成されたノズルユニット３
にはビス係合部４２が立設され、ビス４１によって、ノ
ズルユニット３がヘッド基板１にビス止めされる。な
お、エネルギ発生伝達ユニット２は、上記したように、
予めヘッド基板１に接着固定されている。

【００２９】次に動作を説明する。

【００３０】図６はノズル部の動作状態を示している。
なお、図６（Ａ）は、ノズル３２からインク滴の吐出を
行う状態、図６（Ｂ）はノズル３２からインク滴の吐出
を行わない状態を示している。

【００３１】複数のノズルのうちのいずれかからインク
吐出を行う場合には、圧電振動子２２を図中矢印の方向
へ振動させる。すると、エネルギ伝達板２１が図示する
ように矢印方向へと振動する。

【００３２】ここで、インク吐出が必要なノズル３２に
おいては、図５（Ａ）に示すように、対応する電極２３
ａ，３４ａ間のクラッチ機構を接続する。つまり、スイ
ッチ３８をオンし、それによってエネルギ伝達板２３の
電極２３ａと、エネルギ伝達棒３４の電極３４ａとが静
電気力で引き合うようにする。すると、エネルギ伝達板
２１の振動に応じてエネルギ伝達棒３４も振動し、振動
板３３が撓んでノズル室１の内圧が上がり、ノズル３２
からインク滴が吐出される。

【００３３】一方、インク吐出が不必要なノズル３２に
おいては、スイッチ３８をオフすることによって、対応
する電極２３ａ，３４ａ間のクラッチ機構を切る。する
と、図５（Ｂ）に示すように、エネルギ伝達板２１、エ
ネルギ伝達棒３４間の静電気力が解除され、圧電振動子
２２によってエネルギ伝達板２１が振動してもその振動
はエネルギ伝達棒３４および振動板３３には伝達され
ず、インク滴の吐出は行われない。

【００３４】図７は同ヘッドの制御部の構成を示す図で
ある。

【００３５】インクジェットプリンタの記録ヘッドはコ
ントローラ５１によって制御される。コントローラ５１
には印字データが入力され、この印字データに基づいて
インク滴データを同期ゲート５３へと出力する。また、
同期ゲート５３へは、オッシレータ５２から一定周期の
信号が入力される。同期ゲート５３は、これらのデータ
に基づいて、各ノズル毎のクラッチ機構をオン，オフす
るためのスイッチ信号を各スイッチごとに出力するとも
に、圧電振動子２２を動作させるための駆動信号を出力
する。なお、５４，５５はアンプである。

【００３６】図８はスイッチ信号、圧電振動子の駆動信
号の出力波形例を示す図である。

【００３７】図示するように、圧電振動子２２を振動さ
せるための駆動信号は、一定周期ごとに出力される。し
たがって、圧電振動子２２は、一定周期で振動する。一
方、各ノズル毎のスイッチ信号は、前記一定周期に同期
したタイミングで、各ノズルごとに各々個別にオンされ
る。例えば、ｔ１のタイミングをみると、ノズル３２−
１，３２−２はインク滴を吐出すべく、スイッチ３８
ａ，３８ｂがオンしているが、ノズル３２−３はインク
滴を吐出しないためにオフしている。各スイッチ３８の
状態は、プリントデータに応じて順次変位してゆく。

【００３８】以上のように、一定周期で振動する圧電振
動子２２によって発生されるエネルギを、電極２３ａ，
３４ａによって構成される静電気的なクラッチ機構によ
り、個々のノズル室１へ接続したり遮断することによっ
て、個々のノズル室を選択的に動作させて選択的なイン
クの吐出を行うことができる。

【００３９】さらに、ヘッドの具体的な寸法例を示す。
図９は寸法例を示した図であり、実際の寸法はこれに限
られるものではないが、従来のノズル室ごとに圧電素子
を設けた構成（図１４参照）と比較して、この実施例の
構成が小型に構成できることを示すために例示した。

【００４０】従来のヘッドの場合、図１４に示すよう
に、各ノズル室１０２ごとに吐出エネルギを発生するた
めのエネルギ発生手段（圧電振動子）１０３を設ける必
要があり、発生エネルギ量の観点から、素子を小型化す
るには限界がある。このため、圧電振動子１０３が最低
でも４００μｍ×８００μｍ程度と大型化し、隣接する
ノズルへの影響を防止するために、ノズル間ピッチが９
００μｍ程度必要になってしまう。この結果、例えば４
８個のノズルを備えるヘッドの場合のノズル全長は４２
ｍｍ程度と大型化してしまう。

【００４１】一方、本実施例の場合であると、各ノズル
室３１内に圧電振動子を設ける必要がなく、隣接するノ
ズル間での振動の影響を考慮する必要がない。このた
め、ノズル間ピッチは、ノズル室３１のサイズやエネル
ギ伝達棒３４の横幅によって決定される。この実施例で
は、エネルギ伝達棒３４の横幅によって決定されてお
り、エネルギ伝達棒３４の横幅が２００μｍに設定され
ているために、ノズル間ピッチは４００μｍに設定され
ている。なお、エネルギ伝達棒３４の横幅は強度を考慮
したものであって、非常に強度の高い材料で構成される
ならば、さらにエネルギ伝達棒３４の横幅を小さくし、
ノズル間ピッチを小さくすることも可能である。しか
し、ノズル間ピッチを４００μｍに設定した場合であっ
ても、４８個のノズルを備えるヘッドの場合で、ノズル
全長は１９ｍｍとなり、従来のヘッドに比べてノズルの
集積度を向上させることができ、十分に小型化できる。

【００４２】なお、エネルギ伝達棒３４の縦幅は、振動
板３３を振動させ得るに十分なエネルギを伝達できるよ
うに、ある程度大きくなっている。例えば、本実施例の
ように横幅が２００μｍの場合で、１ｍｍ程度となって
いる。

【００４３】このように、エネルギ発生手段（圧電振動
子２２）の振動エネルギを複数の振動板３３に分配する
とともに、この分配路の途中に静電気力を利用したクラ
ッチ機構（エネルギ伝達板２３，エネルギ伝達棒３４）
を設けて、振動エネルギの伝達を接続したり遮断するこ
とによって、装置全体を小型化できるとともに、装置の
コストを安価にできる。

【００４４】次に、請求項３および請求項４の実施例を
説明する。

【００４５】図１０〜図１３は請求項３，４の実施例に
係る図であり、図１０はヘッドの横断面図およびその縦
断面図（Ａ−Ａ断面図）、図１１は同ヘッドの動作を示
す図、図１２はノズル室内の圧力とインク滴の飛翔速度
との関係を示す図、図１３はヘッド部の制御例を示すタ
イミングチャートである。

【００４６】この実施例のインクジェットプリンタの記
録ヘッドは、共通インク室６と、該共通インク室６につ
ながる複数のノズル室７およびノズル８と、共通インク
室６にインク収容部Ｄからインクを供給するインク供給
口１１と、を備えている。複数のノズル室７およびノズ
ル８は、並列に設けられ、一直線上にインク吐出が行わ
れるようになっている。共通インク室６の背面側の壁面
には、圧電振動子９が設けられている。圧電振動子９が
振動すると共通インク室６内の圧力が高まり、その圧力
は接続された複数のノズル室７へ均一に分配される。そ
れにより、接続された全てのノズル８から同時に、しか
も均一にインク滴を吐出することが可能である。

【００４７】各ノズル室７の側壁面には、小型の振動子
１０が配置されている。この振動子１０はこの発明の容
積変動手段に対応し、振動によってノズル室７内の容積
を変動させる。

【００４８】インクの吐出時の動作を説明する。図１１
（Ａ）はインク吐出を行うノズルの状態、図１１（Ｂ）
はインク吐出を行わないノズルの状態を示している。

【００４９】圧電振動子９が図中矢印方向に振動する
と、共通インク室６内の圧力が高くなり、その圧力は各
ノズル室７に均一に分配される。

【００５０】ここで、インク吐出を行うノズルにおいて
は、図１１（Ａ）に示すように、振動子１０が動作せ
ず、前記共通インク室６から分配された圧力がノズル室
７内のインクを押し出してノズル８からインク滴が吐出
される。

【００５１】一方、インク吐出を行わないノズルにおい
ては、図１１（Ｂ）に示すように、振動子１０が、図中
矢印で示すようにノズル室７の容積を広げる方向に変位
する。これにより、圧電振動子９で発生し、該ノズル室
７に分配された圧力が減衰し、インク滴が吐出しなくな
る。この場合に、各ノズル室７内において振動子１０に
よって発生させるべきエネルギ量は、従来のように各ノ
ズル室内で吐出エネルギを発生していた場合に比べて少
なくてよい。これを以下に説明する。

【００５２】図１２はノズル室７内の圧力と、インク滴
の飛翔速度との関係を示す図である。図示するように、
ノズル室７内の圧力がＰ１以下の領域ではインク滴の飛
翔速度が０であり、インク滴が吐出されない。これは、
ノズル室７内に発生するエネルギが小さいため、メニス
カスに働く表面張力に打ち勝ってインクを飛翔させるに
至らないからで、この状態では、メニスカスが振動する
だけである。ノズル室７内の圧力がＰ１を超えると、イ
ンクが飛翔し、飛翔速度は徐々に大きくなる。

【００５３】いま、仮に所望のインク飛翔速度をＶとす
る。すると、ノズル内の圧力をＰ２にする必要があり、
図１４に示す従来例の場合であると、各ノズル室におい
てＰ２の圧力を個別に発生させる必要がある。

【００５４】一方、本実施例の場合には、インクの吐出
を行うための圧力Ｐ２は共通インク室６の圧電振動子９
によって発生される。そして、各ノズル室７内では、イ
ンク吐出を行わないときに、その圧力Ｐ２をＰ１まで下
げるだけでよい。つまり、ノズル室７内の振動子１０が
必要とするエネルギ量は、（Ｐ２−Ｐ１）の圧力に相当
するエネルギ量であって、従来の構成に比べて個々のノ
ズル室で必要なエネルギ量を小さくできる。

【００５５】なお、上記したように、（Ｐ２−Ｐ１）の
圧力に相当するエネルギを振動子１０によって発生する
と、該当するノズル８からのインクの吐出が停止される
が、より確実にインク吐出を停止させるために、図１２
中Ｐ０で示すように、ノズル室７内の圧力をＰ１よりも
さらに低くするとよい。それにより、振動子１０の動作
に多少のばらつきが生じても、確実にインク滴の吐出を
停止させることができ、また、振動子１０等の加工精度
の制約が緩和される。

【００５６】この実施例のヘッドも前記図１〜図９に示
した実施例と同様に、圧電振動子９が印字データおよび
オッシレータの一定周期の信号に基づいて所定の周期で
動作し、各ノズル室７の振動子１０が必要に応じて動作
する。このとき、ノズル室７内の振動子１０は、図１３
に示すように、圧電振動子９に対して一定時間ΔＴだけ
遅れて動作させる。これは、共通インク室６で発生した
圧力がノズル室７まで伝播するのに必要な時間を考慮し
たものであり、これによって、ノズル室７の容積をタイ
ミング良く広げることができる。

【００５７】本実施例のヘッドの具体的な寸法例を図１
０に示す。本実施例のヘッドは、上記したようにノズル
室７内での必要なエネルギ量が少ないために、振動子１
０を２００μｍ×５００μｍ程度に小さくできる。この
結果、隣接するノズルに及ぼす影響が小さくなって、ノ
ズル間ピッチを５００μｍ程度まで狭くすることができ
る。したがって、４８個のノズルを一列に並べた場合の
全長は２４ｍｍと、従来に比べて小さくすることができ
る。

【００５８】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、複数の
ノズルに対して一つのエネルギ発生手段を設けるだけ
で、前記複数のノズルからのインク滴の吐出を行うこと
ができ、ノズルごとにエネルギ発生手段を設ける必要が
ない。このため、ノズル間ピッチを狭くすることがで
き、ノズルを高集積化できるとともに、従来のような加
工精度の問題も生じない。

【００５９】請求項２に記載の発明によれば、静電気力
を利用してクラッチ機構を構成したため、構造が簡単
で、コスト的に安価になるとともに、装置を小型化でき
る。また、クラッチ機構の電極部を四角形状にしたこと
によって、両電極間に効率良く静電気力を生じさせるこ
とができる。

【００６０】請求項３に記載の発明によれば、複数のノ
ズル室につながるインク室内において、インク滴を吐出
させるための圧力を発生させ、その圧力を複数のノズル
室に分配するため、インク滴を吐出させるための大きな
圧力を生じさせる手段を個々のノズルごとに設ける必要
がない。このため、ノズル間ピッチを狭くすることがで
き、ノズルを高集積化できるとともに、従来のような加
工精度の問題も生じない。

【００６１】請求項４に記載の発明によれば、容積変動
手段の動作を実際のノズル室内の圧力の変動タイミング
に合わせることができ、ノズルからのインク滴の吐出を
正確に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】インクジェットプリンタの印刷部を示す斜視図
である。

【図２】請求項１，２に係る実施例を示す図であり、イ
ンクジェットプリンタの記録ヘッド部分の組立斜視図で
ある。

【図３】同ヘッドの縦断面図である。

【図４】同ヘッドのクラッチ機構の駆動回路を示す図で
ある。

【図５】同ヘッドのクラッチ機構の一部を示す図であ
る。

【図６】同ヘッドの動作を示す図である。

【図７】同ヘッドの制御部のブロック図である。

【図８】同ヘッドの制御例を示すタイミングチャートで
ある。

【図９】同ヘッドの具体的な寸法例を示す図である。

【図１０】請求項３，４の実施例に係る図であり、ヘッ
ドの横断面図およびその縦断面図である。

【図１１】同ヘッドの動作を示す図である。

【図１２】同ヘッドのノズル室内の圧力とインク滴の飛
翔速度との関係を示す図である。

【図１３】同ヘッドの制御例を示すタイミングチャート
である。

【図１４】従来のインクジェットプリンタの記録ヘッド
を示す横断面図である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のインク吐出用ノズルと、 前記複数のノズルのそれぞれに個別に配置され、振動す
   ることによって当該ノズルからインク滴を吐出させる振
   動板と、 これらの振動板に振動エネルギを分配するエネルギ発生
   手段と、 前記エネルギ発生手段と個々の振動板との間に配置さ
   れ、エネルギの伝達を接続または遮断するクラッチ機構
   と、 を設けたことを特徴とする、インクジェットプリンタ記
   録ヘッド。
2. 【請求項２】前記クラッチ機構として、四角形状の穴部
   を有する電極と、該電極に遊挿される四角柱状の電極
   と、これらの電極間に電圧を印加し静電気力を生じさせ
   る手段と、を設けたことを特徴とする請求項１に記載の
   インクジェットプリンタ記録ヘッド。
3. 【請求項３】複数のインク吐出用ノズル、および、個々
   のノズルごとに備えられインク滴吐出圧力が調整される
   ノズル室と、 前記複数ノズル室につながる一つのインク室と、 前記一つのインク室に配置され、前記複数のノズル室に
   対してインク滴を吐出させるための圧力を分配する圧力
   発生手段と、 前記複数のノズル室の各々に配置され、当該ノズル室内
   の容積を増減させる容積変動手段と、 を設けたことを特徴とする、インクジェットプリンタ記
   録ヘッド。
4. 【請求項４】前記圧力発生手段によって発生される圧力
   の伝播の速度に対応して、前記容積変動手段を遅らせて
   動作させる手段を設けたことを特徴とする、請求項３に
   記載のインクジェットプリンタ記録ヘッド。