JPH0776086A

JPH0776086A - インク噴射装置の駆動方法

Info

Publication number: JPH0776086A
Application number: JP22417093A
Authority: JP
Inventors: Kimei Chiyou; 棄名張
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1993-09-09
Filing date: 1993-09-09
Publication date: 1995-03-20

Abstract

(57)【要約】【目的】駆動回路ならびにパターンを大幅に減らすこ
とができ、クロストークを緩和し、アクシデンタルドロ
ップの発生や気泡の混入などをなくすこと。【構成】第一タイミングで駆動パルスがＡグループの
全てのインク室４ａ１、４ａ２に印加される。ここで、
インク室４ａ１からインクを噴射させない場合には、第
一タイミングで、インク室４ｂ１のインク室４ａ１と共
通の隔壁６ａ１に対して、その隔壁６ａ１のインク室４
ｂ１側の電極に制動パルスが印加され、隔壁６ａ１の両
側の電位差が０に保たれ、隔壁６ａ１が変形されなく、
インク室４ａ１からインクが噴射されない。一方、イン
ク室４ｂ１の両隔壁６ａ１と６ｂ１の電極が電気的に絶
縁されているので、制動パルスは隔壁６ｂ１には印加さ
れず、隔壁６ｂ１もまた両側の電位差が０に保たれ、イ
ンク室４ｃ１からインクを噴射することがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インク噴射装置の駆動
方法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た複数の溝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。また、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。また、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が接着される。このノズルプレート１４
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５１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５１に接続されている。ＬＳＩチップ５１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を用いて、インク噴射装置１の
動作を説明する。駆動電圧が印加される前の各隔壁６の
状態を図８（ａ）に示す。ＬＳＩチップ５１が、所要の
データに従って、例えばインク噴射装置１のインク室４
ｃからインクの噴出を行なうと判断する。すると、イン
ク室４ｃに、すなわち金属電極８ｄと８ｅとに正の駆動
電圧Ｖが印加され、金属電極８ｃと８ｆとが接地され
る。図８（ｂ）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１３
ｂ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４ｃ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４ｃ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４ｃ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（ａ）参照）に
戻るためインク室４ｃ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４ｃ内にインクが供給される。

【００１３】尚、インク噴射の効率を向上させるため、
通常上記分極５の方向を図１０の矢印７１のように反対
方向にし、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て、その
後電圧の印加を停止することによって、隔壁６ｂ及び６
ｃが変形前の位置に戻し、インク滴を噴射させる。

【００１４】ここで、上記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９のタイミングチャートと図１０のイン
ク噴射装置断面図を参照しながら具体的に説明する。

【００１５】まず、図１０（ｂ）のインク室４ｃからイ
ンクを噴射するために、当該インク室４ｃに対し図９
（ａ）で示す噴射用電圧パルスＣ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８に電圧を印加することを言う）。す
ると、最初の立ち上がりで隔壁６ｂと６ｃはお互いに離
れるように動く（図１０（ｂ）参照）。インク室４ｃの
体積が増えて、ノズル１２付近を含むインク室４ｃ内の
圧力が減少する（図９（ｂ））。この状態を図９中のＬ
／ａ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。

【００１６】なお、上記Ｌ／ａ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Ｌとインク
中での音速ａによって決まる。圧力波の伝播理論による
と、前記の立ち上げからちょうどＬ／ａの時間を立つと
インク室４ｃ内の圧力が逆転し、正の圧力に転じるが、
このタイミングに合わせてインク室４ｃに印加されてい
る電圧を０Ｖに戻す（図９（ａ））。すると、隔壁６ｂ
と６ｃは変形前の状態（図１０（ａ））に戻り、インク
に圧力が加えられる。その時、前記正に転じた圧力と隔
壁６ｂ、６ｃが変形前の状態に戻って、発生した圧力と
がたし合わされ、図９（ｂ）に示すような比較的高い圧
力Ｐｃがインク室４ｃ内のインクに与えられて、インク
がノズル１２から噴出される。

【００１７】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。さらに前記特開がこ
のような方法を用いた場合各インク室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８においてインク室４
ａと４ｄが、インク室４ｂと４ｅが、インク室４ｃと４
ｆ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、各インク室４に駆動電圧を
印加して駆動することを提唱されている。

【００１８】次に、上記インク室４を互いまたがる３つ
のグループに分けて順次にローテーションして駆動する
場合を、図１１および図１２を用いて説明する。グルー
プ分けでは、図１２中インク室４ａ１、４ａ２はＡグル
ープ、インク室４ｂ１、４ｂ２はＢグループ、インク室
４ｃ０、４ｃ１、４ｃ２はＣグループとする。なお、図
１２は、表記および説明を簡略化するため、インク室４
の数を限定して、電極、接着層などの記入は省略した。

【００１９】図１１は駆動電圧波形を示すタイミングチ
ャートであり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）に
波形は、それぞれインク室４ａ１、４ｂ１、４ｃ１およ
び４ａ２に印加する駆動電圧波形である。このような駆
動電圧波形を各インク室４に印加したときの各隔壁６の
変形を図１２に示す。まず、インク室４ａ１および４ａ
２からインクを噴射するため、それぞれのインク室４ａ
１、４ａ２に電圧パルスＶａ１とＶａ２を同時に印加す
る。すると、各隔壁６が図１２（ｂ）のように変位し、
上記変位によってＡグループのインク室４ａ１と４ａ２
に負の圧力が発生する。このような変位は時間ｔ１から
ｔ２の間、つまり上記Ｌ／ａ間だけ維持される。そうす
ると時間ｔ２において、インク室４ａ１と４ａ２内に生
じた負の圧力波は圧力伝播理論によって逆転して正の圧
力に転じる。これに合わせて電圧パルスＶａ１とＶａ２
が立ち下がり、前記変形した各隔壁６が変形前の形（図
１２（ａ））に戻る。

【００２０】この動作によって、インク室４ａ１と４ａ
２の体積が減り、正の圧力が生じる。この正の圧力が前
記負から正に転じた圧力とが合成され、大きな正の圧力
となり、インク室４ａ１と４ａ２内のインクをノズルか
ら押し出す。

【００２１】なお、印字パターンに応じて、インクの噴
射が行わないインク室に対しては、上記の電圧パルスを
与えなければ良い。また、グループＢ、Ｃの動作につい
てはグループＡと全く同様に説明され、図１２（ｃ）に
Ｂグループに駆動電圧波形を印加したときの隔壁６の変
形状態を示す。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
駆動方法をそのまま用いたとき、３つのグループに分け
て駆動するにもかかわらず、印字パターンに対応したイ
ンクの噴射を行うために、全インク室４に印加する駆動
電圧は、全て独立して印加しなければならず、インク室
４の数と同数の駆動回路が必要であり、インク室４の数
と同数のパターン４２が必要である。

【００２３】これに対し、本出願人は、同日付の特許出
願において、インク室を３つ以上のグループに分けて順
次ローテーションしてインクを噴射する場合に、一つの
グループの各インク室に対しての電圧印加によって、全
インク室からのインク噴射を制御することを提案した
が、隣接するインク室のインク噴射を制御するために印
加した制動パルスが、両方の隔壁に印加され、一方の隣
接するインク室のインク噴射を制御と反対側のもう一方
の隣接するインク室に従来技術の２グループに分けて噴
射する場合とほぼ同等なクロストークが発生し、アクシ
デンタルドロップの発生や気泡の混入などの恐れがある
という問題点が残る。

【００２４】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、駆動回路ならびにパターンを大
幅に減らすことができ、クロストークを緩和し、アクシ
デンタルドロップの発生や気泡の混入などをなくすこと
ができるインク噴射装置の駆動方法を提供することを目
的とする。

【００２５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明では、分極された圧電素子で少なくとも一部が
形成された隔壁と、前記隔壁で分離された複数のインク
室と、電圧が印加されて圧電素子の前記分極方向と略直
交する電界を発生するために前記隔壁の両側に設けられ
た電極とを有し、前記複数のインク室を、インクの噴射
タイミングによって第一，第二，第三の少なくとも３つ
のグループに分割し、第一及び第二グループのインク室
の両側の電極は接続され、第三グループのインク室の両
側の電極は離隔され、前記インク室の両側の隔壁を変形
させてインクを噴射するインク噴射装置の駆動方法であ
って、前記第一もしくは前記第二グループのインク室か
らインクを噴射する際には、第一もしくは第二グループ
の全インク室の電極に電圧を印加すると共に、噴射すべ
きでない第一もしくは第二グループのインク室に対して
は、そのインク室に隣接する前記第三グループ側の隔壁
の第三グループ側の電極に電圧を印加し、噴射すべき第
一もしくは第二グループのインク室に対しては、そのイ
ンク室に隣接する前記第三グループ側の隔壁の第三グル
ープ側の電極に電圧を印加させないことにより、印字パ
ターンに対応したインク室からインクを噴射させ、前記
第三グループのインク室からインクを噴射する際には、
印字パターンに対応した第三グループのインク室の両側
の電極に電圧を印加してインクを噴射させることを特徴
とする。

【００２６】

【作用】上記の特徴を有する本発明のインク噴射装置の
駆動方法では、前記第一もしくは前記第二グループのイ
ンク室からインクを噴射する際には、第一もしくは第二
グループの全インク室の電極に電圧を印加すると共に、
噴射すべきでない第一もしくは第二グループのインク室
に対しては、そのインク室に隣接する前記第三グループ
側の隔壁の第三グループ側の電極に電圧を印加して、そ
の隔壁の両側の電極の電位が同電位となって、その隔壁
が変形しなく、この時、第三グループ側の両電極は離隔
されているから、第三グループのもう一方の隔壁の電極
に電圧が印加されなく、その隔壁が変形しなく、他のイ
ンク室に圧力が発生しない、噴射すべき第一もしくは第
二グループのインク室に対しては、そのインク室に隣接
する前記第三グループ側の隔壁の第三グループ側の電極
に電圧を印加させないことにより、噴射すべき第一もし
くは第二グループのインク室の両側の隔壁が変形して印
字パターンに対応したインク室からインクが噴射され、
前記第三グループのインク室からインクを噴射する際に
は、印字パターンに対応した第三グループのインク室の
両側の電極に電圧を印加して、第三グループのインク室
の両隔壁が変形してインクが噴射される。

【００２７】

【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
装置の基本的な構造は図６に示す従来技術と同じである
が、一部のインク室については従来技術と異なって、両
側の隔壁の電極が互いに電気的に絶縁されている。ま
た、外部との電気的接続をするために基板４１上に形成
される導電層のパターン４２及びワイヤボンディングの
接続方法が従来技術と異なる。また、分極の方向は図６
の矢印５と反対方向の矢印７１（図１０）方向である。
尚、本実施例の基本的な動作は前記従来技術のように、
インク室４を互いにまたがるＡ、Ｂ、Ｃの３つのグルー
プに分けて順次にローテーションして駆動する方法に基
づく。

【００２８】図２は本実施例のヘッド基板上に形成され
る導電層のパターンおよびワイヤボンディングの接続方
法を示す図である。基板４９には２本の共通導電層４
５、４７と複数の独立導電層４６がパターニングされて
いる。各インク室４の両側の隔壁６の電極８に導通する
電極９と前記導電層との接続にはワイヤボンディング４
３を用いるが、接続は図示の如く、共通導電層４５、独
立導電層４６、共通導電層４７に、という様に順番に施
される。つまり、Ａグループのインク室４は全て共通導
電層４５に、Ｃグループのインク室４は全て共通導電層
４７に、また、Ｂグループのインク室４はそれぞれ独立
して、独立導電層４６に接続される。ただし、Ｂグルー
プのインク室４の電極８は、図１に示すように、電極９
をスパタリングなどによって形成するときにマスキング
するなどして、左右両方の隔壁６に形成されている電極
８を電気的に絶縁し、それぞれの電極９から導いた導線
４３を個々の独立導電層４６に接続する。

【００２９】本実施例の駆動電圧波形および駆動電圧波
形を印加した場合の噴射装置の動作を図３および図４を
用いて説明する。

【００３０】図３は本実施例の噴射装置に印加する駆動
電圧のタイミングチャートを示す。図３（ａ）の電圧波
形Ｌａは、Ａグループのインク室４に導通する共通導電
層４５に印加されるものであり、Ａグループの全てのイ
ンク室４は印字パターンによらず、この電圧波形Ｌａが
印加される。同様に、図３（ｄ）の電圧波形Ｌｃは、Ｃ
グループのインク室４に導通する共通導電層４７に印加
されるものであり、Ｃグループの全てのインク室４は印
字パターンによらず、この電圧波形Ｌｃが印加される。
図３（ｂ）の電圧波形Ｌｂ１１及び図３（ｃ）の電圧波
形Ｌｂ１２は、それぞれＢグループのインク室４の両側
の隔壁６の内の片側に導通する独立導電層４６に印加さ
れるものであり、Ｂグループの個々のインク室４に対し
て、それぞれ独立した電圧波形が用いられ、印字パター
ンに対応した電圧パルスが印加される。なお、ここでは
電圧波形Ｌｂ１１とＬｂ１２がＢグループの一つのイン
ク室４ｂ１に印加されるものであり、電圧波形Ｌｂ１１
が隔壁６ａ１（図４）に、電圧波形Ｌｂ１２が隔壁６ｂ
１（図４）に印加される。

【００３１】図４は図３の各駆動電圧波形を各グループ
のインク室４に印加したときの各インク室の隔壁６の動
きを示す。ここで、インクを噴射する動作を図３のタイ
ミングチャートに沿って、時間的に追って説明する。

【００３２】最初に、どのインク室４にも駆動パルスが
印加されていないときの各隔壁６の状態を図４（ａ）に
示す。続いて、電圧波形Ｌａの駆動パルスＶａが第一タ
イミングで共通導電層４５を介してＡグループの全ての
インク室４に印加され、各隔壁６の状態が図４（ｂ）に
示すようになり、インク室４ａ１の両隔壁６ｃ０と６ａ
１及びインク室４ａ２の両隔壁６ｃ１と６ａ２が互い離
れるように変形し、このパルスＶａが終了した時点で、
上記変形した隔壁６ｃ０と６ａ１及び隔壁６ｃ１と６ａ
２が変形前（図４（ａ））の状態に戻り、インク室４ａ
１及びインク室４ａ２からインクが噴射される。

【００３３】その後、第二タイミングで電圧波形Ｌｂ１
１とＬｂ１２の駆動パルスＶｂ１１とＶｂ１２がそれぞ
れ独立導電層４６を介してインク室４ｂ１に印加され、
インク室４ｂ１から上記インク室４ａ１、４ａ２で説明
したのと同様にインクが噴射される。第三タイミングで
電圧波形Ｌｃの駆動パルスＶｃが共通導電層４７を介し
てインク室４ｃ１に印加され、上記と同様にインクが噴
射される。

【００３４】上記ではＡ、Ｂ、Ｃ各グループのインク室
４から常に順番にインクの噴射を行わせる例を説明した
が、次は印字パターンに基づいて、特定のインク室４の
みからインクを噴射させる駆動方法について説明する。
本実施例ではＡグループとＣグループの全てのインク室
４が、それぞれ共通の導電層４５と４７に接続されてい
るため、この２グループについては、特定のインク室４
に駆動パルスを与えないようにすることはできない。し
たがって、例えば図４のインク室４ａ１からのインク噴
射を行わないときでも、電圧波形Ｌａの駆動パルスＶａ
が第一タイミングで共通導電層４５を介してインク室４
ａ１に印加されてしまう。

【００３５】ここで本実施例ではインク室４ａ１からイ
ンクを噴射させないために、駆動パルスＶａと同一な第
一タイミングで、インク室４ｂ１のインク室４ａ１と共
通の隔壁６ａ１に対して、その隔壁６ａ１のインク室４
ｂ１側の電極８に独立導電層４６を介して制動パルスＶ
ｂａを印加する。この制動パルスＶｂａが印加されるこ
とによって隔壁６ａ１の両側の電位差が０に保たれ、図
４（ｃ）に示すように隔壁６ａ１が変形しない。したが
って、インク室４ａ１内に生じた圧力は隔壁６ｃ０によ
るもののみで、インク室４ａ１内の圧力が通常インク噴
射時の圧力の半分しかなく、インクは噴射されない。

【００３６】一方、インク室４ｂ１の両隔壁６ａ１と６
ｂ１の電極８が電気的に絶縁されているので、制動パル
スＶｂａは隔壁６ｂ１には印加されず、隔壁６ｂ１もま
た両側の電位差が０に保たれ、変形されない。したがっ
て、インク室４ｃ１には、インク室４ａ２からのインク
噴射のための隔壁６ｃ１の変形による圧力のみが与えら
れ、インク室４ｃ１内の圧力が通常インク噴射時の圧力
の半分しかなく、インクを噴射することがない。

【００３７】同様な原理で制動パルスＶｂｃを用いて、
隔壁６ｂ１の変形を制御し、インク室４ｃ１からのイン
クの噴射が制御できる。なお、Ｂグループのインク室４
ｂ１のインク噴射は、駆動パルスＶｂ１１とＶｂ１２と
を同時に印加するか否かによって制御できる。Ｂグルー
プの各インク室４はそれぞれ独立導電層４６に接続され
ているので、個々のインク室４に対して独立した電圧波
形Ｌｂが印加できる。よって、本実施例のインク噴射装
置において、全てのインク室４からのインク噴射が制御
できる。

【００３８】以上説明したように、本実施例のインク噴
射装置の駆動方法によれば、Ａグループ及びＣグループ
の全インク室４には第一タイミング及び第三タイミング
で駆動パルスＶａ及びＶｃが印加され、Ｂグループのイ
ンク室４には、Ａグループ及びＣグループのインク室４
から噴射を制御する制動パルスＶｂａ、ＶｂｃとＢグル
ープのインク室４から噴射させる駆動パルスＶｂ１１及
びＶｂ１２が印加されるので、Ａグループ及びＣグルー
プのインク室４は共通導電層４５及び４７に電気的に接
続され、Ｂグループのインク室４の両電極８はそれぞれ
独立導電層４６に接続される。このため、Ｂグループの
インク室４に駆動パルス及び制動パルスを印加するため
の駆動回路はＢグループのインク室４の数の２倍だけ必
要であるが、Ａグループ及びＣグループの全インク室４
に駆動パルスを印加するための駆動回路はＡグループに
一個、Ｃグループに一個でよい。

【００３９】従って、任意な印字パターンを印字するた
めの独立した制御信号の数が、インク噴射装置１の全イ
ンク室４の数の２／３＋２しか必要とされず、独立した
駆動回路の数を従来技術の２／３＋２に減少することが
でき、駆動回路の小型化、低コスト化ができる。また、
駆動回路とインク噴射装置１の電気的接点数も従来技術
の２／３＋２に減少することができ、電気的な接続不良
や短絡などのトラブルの発生回数を減少させることがで
き、信頼性が向上される。さらに、噴射装置の基板４９
上に形成される導電層の数を従来技術の２／３＋２に減
少することができ、導電層パターンの形成工程におい
て、加工コストの低減をはかることができる。

【００４０】このように、駆動回路が減少すると、特
に、インク室を用紙幅に一列に並べたラインヘッドの場
合、インク室が数千個設けられるので、本実施例のイン
ク噴射装置の駆動方法は非常に効果的である。

【００４１】また、本実施例では、Ｂグループのインク
室４、例えばインク室４ｂ１の両隔壁６ａ１と６ｂ１の
電極８が電気的に絶縁されているので、制動パルスＶｂ
ａは隔壁６ｂ１には印加されず、隔壁６ｂ１もまた両側
の電位差が０に保たれ、変形されない。このため、イン
ク室４ｃ１には、インク室４ａ２からのインク噴射のた
めの隔壁６ｃ１の変形による圧力のみが与えられ、イン
ク室４ｃ１内の圧力が通常のインク噴射時の圧力の半分
しかなく、インクを噴射することがない。従って、イン
ク室４ｃ１に、従来技術の２グループに分けて噴射する
場合とほぼ同等なクロストークを発生させることがな
く、インク室４ｃ１からのアクシデンタルドロップの発
生やインク室４ｃ１への気泡の混入などが防止される。

【００４２】上記の実施例ではインクを噴射させる駆動
パルスに単純な矩形パルスを用いたが、単純な矩形パル
ス以外の駆動パルスを用いても差し支えない。本実施例
の別の実施例として、例えば図５に示す正と負の両方に
振るような駆動パルスを用いても良い。この場合、駆動
パルスと制動パルスが同様な波形で、タイミングがあっ
ていれば、制動される隔壁６は変形しない。したがっ
て、前記実施例と同様にインクの噴射が制御できる。

【００４３】また、前記制動パルスの形状が必ずしも駆
動パルスと同様なものである必要はない。この場合前記
制動される隔壁６が必ずしも完全に変形しないようには
ならないが、制動パルスが印加されるときにインクが噴
射しないのであれば、制動パルスの形状は問わない。

【００４４】また、前記制動パルスの印加タイミングが
必ずしも駆動パルスと一致する必要はない。この場合前
記制動される隔壁６が必ずしも完全に変形しないように
はならないが、制動パルスが印加されるときにインクが
噴射しないのであれば、制動パルス印加タイミングは問
わない。

【００４５】また、前記制動パルスの形状と前記制動パ
ルスの印加タイミングの最も適切な組み合わせによって
設定される制動パルスを用いることによって、インクの
噴射に対する制御が最適化することができる。

【００４６】また、本実施例では、インク室４を３つの
グループに分けていたが、３つ以上のグループに分けて
もよい。例えば、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４つのグループの場
合は、Ａ及びＣグループを共通導電層に接続し、Ｂ及び
Ｄグループを独立導電層に接続して駆動させる。また、
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの５つのグループの場合は、Ａ、
Ｃ、Ｄグループを共通導電層に接続し、Ｂ及びＥグルー
プを独立導電層に接続して駆動させる。

【００４７】

【発明の効果】本発明のインク噴射装置の駆動方法によ
れば、任意な印字パターンを印字するための独立した制
御信号の数が、全インク室の数より少なく、独立した駆
動回路の数を従来技術より減少することができ、駆動回
路の小型化、低コスト化ができる。また、駆動回路と噴
射装置の電気的接点数も従来技術より減少することがで
き、電気的な接続不良や短絡などのトラブルの発生回数
を減少させ、信頼性を向上することができる。さらに、
噴射装置の基板上に形成される導電層の数を従来技術よ
り減少することができ、導電層パターンの形成工程にお
いて、加工コストの低減をはかることができる。また、
第三グループの両側の隔壁の電極は絶縁されているの
で、第三グループによる第一または第二グループのイン
ク室からのインク噴射の制御時に、噴射すべきでないイ
ンク室への、従来技術の２グループに分けて噴射する場
合とほぼ同等なクロストークの発生をなくし、噴射べき
でないインク室からのアクシデンタルドロップの発生や
気泡の混入などを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のインク噴射装置の電極分離
を示す説明図である。

【図２】本発明の一実施例のインク噴射装置の電気的接
続を示す説明図である。

【図３】本発明の一実施例のインク噴射装置に印加する
電圧波形を示すタイミングチャートである。

【図４】本発明の一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】本発明の別の実施例の噴射装置に印加する電圧
波形を示すタイミングチャートである。

【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の動
作を示す説明図である。

【図９】従来技術のインク噴射装置の他の電圧波形を示
すタイミングチャートである。

【図１０】従来技術のインク噴射装置の他の動作を示す
説明図である。

【図１１】従来技術のインク噴射装置のインク室を３つ
のグループに分けたときの電圧波形を示すタイミングチ
ャートである。動作を示す説明図である。

【図１２】従来技術のインク噴射装置のインク室を３つ
のグループに分けたときの動作を示す説明図である。

【符号の説明】

１インク噴射装置２圧電セラミックスプレート４インク室６隔壁８電極９電極４５共通導電層４６独立導電層４７共通導電層７１分極方向

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】分極された圧電素子で少なくとも一部
が形成された隔壁と、前記隔壁で分離された複数のイン
ク室と、電圧が印加されて圧電素子の前記分極方向と略
直交する電界を発生するために前記隔壁の両側に設けら
れた電極とを有し、前記複数のインク室を、インクの噴
射タイミングによって第一，第二，第三の少なくとも３
つのグループに分割し、第一及び第二グループのインク
室の両側の電極は接続され、第三グループのインク室の
両側の電極は離隔され、前記インク室の両側の隔壁を変
形させてインクを噴射するインク噴射装置の駆動方法で
あって、前記第一もしくは前記第二グループのインク室からイン
クを噴射する際には、第一もしくは第二グループの全イ
ンク室の電極に電圧を印加すると共に、噴射すべきでな
い第一もしくは第二グループのインク室に対しては、そ
のインク室に隣接する前記第三グループ側の隔壁の第三
グループ側の電極に電圧を印加し、噴射すべき第一もし
くは第二グループのインク室に対しては、そのインク室
に隣接する前記第三グループ側の隔壁の第三グループ側
の電極に電圧を印加させないことにより、印字パターン
に対応したインク室からインクを噴射させ、前記第三グループのインク室からインクを噴射する際に
は、印字パターンに対応した第三グループのインク室の
両側の電極に電圧を印加してインクを噴射させることを
特徴とするインク噴射装置の駆動方法。