JPH10250060A

JPH10250060A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JPH10250060A
Application number: JP9059325A
Authority: JP
Inventors: Isao Amamiya; 功雨宮; Chiaki Tanuma; 千秋田沼; Shiro Saito; 史郎斉藤; Hitoshi Yagi; 均八木; Noriko Yamamoto; 紀子山本
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-03-13
Filing date: 1997-03-13
Publication date: 1998-09-22
Anticipated expiration: 2017-03-13
Also published as: JP3413048B2; US6036301A

Abstract

(57)【要約】【課題】超音波の放射圧でインク滴を吐出させて画像を
記録するインクジェット記録装置において、インク滴の
飛翔効率向上と記録速度の高速化を図る。【解決手段】インク保持室（１９）と、圧電体（１２）
およびこの圧電体（１２）の対向面にそれぞれ形成され
る第１および第２の電極体（１３，１４）から構成され
る圧電素子からなる超音波発生手段と、圧電素子を駆動
する駆動手段（１６）と、超音波発生手段から発生され
る超音波を前記インク液の液面近傍に集束させる超音波
集束手段（１８）とを有するインクジェット記録装置で
ある。超音波発生手段は、超音波集束手段（１８）の反
対側において、圧電素子と非接触状態で、支持部材（１
１）により支持されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は液体インクを液滴化
して被記録体上に飛翔させることにより画像を記録する
インクジェット記録装置に係わり、特に圧電素子により
放射される超音波ビームの圧力によりインク滴を吐出さ
せて被記録体上に飛翔させるインクジェット記録装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】液体インクを液滴化して被記録媒体上に
飛翔させることにより画点を形成し画像を記録する装置
は、インクジェットプリンタとして実用化されている。
このインクジェットプリンタは他の記録方式と比べて騒
音が少なく、現像や定着などの処理が不要であるという
利点を有し、普通紙記録技術として注目されている。現
在までに数多くのインクジェットプリンタの方式が提案
されているが、特に、特公昭５６−９４２９号公報や特
公昭６１−５９９１１号公報等に開示されている発熱体
の熱により発生する蒸気の圧力でインク滴を飛翔させる
方式、および特公昭５３−１２１３８号公報等に開示さ
れている圧電体の変位による圧力パルスによりインク滴
を飛翔させる方式が代表的なものである。

【０００３】しかし、これらの方式では溶媒の蒸発や揮
発によって局部的にインクの濃縮が生じやすく、また、
それぞれの解像度に対応する個別のノズルが細いため、
ノズルに目詰まりを生じやすいという問題がある。特
に、蒸気の圧力を利用する方式では、インクとの熱的あ
るいは化学的な反応などによる不溶物の付着が、また圧
電体の変位による圧力を利用する方式では、インク流路
等における複雑な構造がさらに目詰まりを誘起しやすく
している。数十から百数十のノズルを使用しているシリ
アルへッドではその目詰まりの頻度を低く抑えることが
できるが、数千のノズルを必要とするラインヘッドでは
確率的にかなり高い頻度で目詰まりが発生し、信頼性の
点で大きな問題となっている。さらに、これらの方式は
解像度の向上には適していないという欠点もある。

【０００４】これらの欠点を克服するために、薄膜の圧
電体から発生する超音波ビームの圧力を用いてインク液
面からインク滴を飛翔させるという、超音波を用いる方
式が提案されている（ＩＢＭＴＤＢ，ｖｏｌ．１６，
Ｎｏ．４，１１６８頁（１９７３−１０）、特開昭６３
一１６２２５３号公報等参照）。この方式は個別のドッ
ト毎のノズルやインク流路間の隔壁を必要としないいわ
ゆるノズルレス方式であるために、ラインヘッド化する
上での大きな陣害であった目詰まりやそれからの復旧と
いう問題がない。また、この方式では、非常に小さい径
のインク滴を安定に飛翔させることができるため、高解
像度化にも適している。しかし、これら超音波を用いる
方式ではインク滴の飛翔効率が低く、そのため画像記録
速度を向上させることができないという問題がある。

【０００５】さらに、従来の超音波方式インクジェット
記録装置の代表的なヘッド構造においては、超音波集束
手段を構成する音響レンズ、特にフレネルレンズが、イ
ンク液を収容・保持するインク保持室の支持部材として
も機能させているため、機械的強度を持たせる点から、
圧電体に比べて十分厚く、インク液の深さに比べてもそ
れと同じかそれ以上の厚さを有している。このような構
造では、圧電素子から放射された超音波は、フレネルレ
ンズが厚いために、その内部を伝播する際に大きな減衰
や散乱を生じてしまい、効率よく超音波をインク液中に
放射することが難しい。特に、小径のインク滴を飛翔さ
せるために高周波の超音波を放射させた場合において
は、フレネルレンズ中での超音波の減衰や散乱の影響は
著しく大きい。

【０００６】このように、従来の方式および構造では、
効率よくインク滴を飛翔させることが困難であり、その
ために余分な電圧を圧電素子に印加する必要があり、ま
た、電圧印加時間を長くする必要があった。その結果、
消費電力が大きくなり、また、画像記録スピードを上げ
ることができないという問題があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の問題
を解決しようとするもので、高周波の超音波を用いつつ
少ない消費電力でインク滴の飛翔効率を向上させること
により、圧電素子を駆動してからインク滴が飛翔するま
での時間を短くし、もって記録スピードの高速化を図る
ことを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、インク液を保持するインク保持室と、圧
電体およびこの圧電体の対向面にそれぞれ形成される対
向電極からなり、前記インク液と音響的に接続される圧
電素子からなる超音波発生手段と、前記圧電素子を駆動
する駆動手段と、前記超音波発生手段上に形成され、前
記超音波発生手段から発生される超音波を前記インク液
の液面近傍に集束させる超音波集束手段と、前記超音波
集束手段の反対側で前記超音波発生手段を支持する支持
部材とを具備するインクジェット記録装置において、前
記支持部材は、前記圧電素子と非接触状態で前記超音波
発生手段を支持することを特徴とするインクジェット記
録装置を提供する。

【０００９】通常、前記圧電素子と前記支持部材との間
に、圧電体の音響インピーダンスに対し１／１００以下
の音響インピーダンスを有する物質が介在されている。
前記圧電体は、一般に、前記圧電素子部から延出して設
けられ、前記超音波発生手段は、前記圧電体の延出部に
おいて前記支持部材により支持されている。

【００１０】前記支持部材には、前記超音波発生手段を
非接触状態で支持するために、前記圧電素子に対応する
領域に溝部を形成することができる。また、前記超音波
発生手段は、バンプを介して前記支持部材により支持す
ることもできる。

【００１１】本発明者等は、超音波ビームの放射圧によ
りインク液面からインク滴を吐出させて被記録体上に飛
翔させて画像を記録するインクジェット記録装置におい
て、従来の方式では達成できなかった記録スピードの高
速化や高解像度化を図るために、複数の圧電素子を所定
の間隔で配置し、その一部の圧電素子群（駆動素子群）
に所定の位相差を与えて駆動することによってインク液
面近傍に超音波ビームを集束させてインク滴を飛翔さ
せ、駆動素子群を所定方向に移動させる駆動手段（リニ
ア電子走査手段）を具備したインクジェット記録装置を
提案してきた。

【００１２】また、上記従来のインクジェット記録装置
において音響レンズの厚さが厚い故に生じるレンズ中で
の超音波の減衰や散乱による飛翔効率の低下を抑えるた
めに、音響レンズからその支持機能を分離して、音響レ
ンズとは別に、圧電素子の裏面に支持部材を設ける構造
を提案している。この場合、音響レンズ、特にフレネル
レンズは支持部材としての機能を併せ持つ必要がないこ
とから、その厚さは超音波集束のための必要最小限でよ
く、圧電体と同等の厚さで、インク液の深さに比べ十分
薄い厚さでよいこととなる。これにより、音響レンズ中
での超音波の減衰や散乱は無視できるほど低減すること
ができ、インク液滴の飛翔効率を向上させ、もって記録
スピードの高速化を図ることができる。超音波集束手段
をフレネルレンズで構成する場合、その凹凸の厚みをそ
れぞれフレネルレンズ中の超音波の波長の（２ｎ＋１）
／４倍（ｎは０以上の整数）に近くなるように設定し、
かつフレネルレンズ材料として圧電体の音響インピーダ
ンスとインク液のそれとの積の平方根に近い音響インピ
ーダンス値を有する材料を用いることにより、フレネル
レンズに音響マッチング層としての機能も兼ね備えさせ
ることができる。これにより、界面での超音波の反射が
低減され、より飛翔効率を改善することができる。

【００１３】しかし、更なる記録速度の向上のために
は、より一層の高効率なインク滴の飛翔が必要であり、
そのために実験やシミュレーションによる検討を試みて
きた。その結果、駆動パルスの印加中にはインク滴は飛
翔せずに、印加時間の１０倍もしくはそれ以上の時間を
経た後に初めてインク液滴が飛翔することが分かった。
この飛翔のメカニズムとして、インク液中に放射された
超音波が、記録ヘッドの超音波放射面とインク液面との
間で多重反射し、その結果生じた定在波により徐々にイ
ンク液面でメニスカスが成長し、閾値を超えるとインク
滴が飛翔することが考えられた。すなわち、駆動パルス
は圧電素子の共振周波数に合わせたバースト波を用いる
ので、バースト波の振幅を大きく、かつ波数を多くする
ことが飛翔効率向上に有効である。

【００１４】ところで圧電素子の共振によって発生した
超音波はインク液／音響レンズ側だけではなく、圧電素
子の裏面に位置する支持部材側にも放射される。この支
持部材側へ放射された超音波は、支持部材の裏面で反射
され、再び圧電素子側に戻ってその一部が音響レンズな
らびにインク液中に伝播され、本来の音響レンズおよび
インク液側に放射された超音波と干渉して、その強度を
低下させてしまうことが分かった。この問題は、支持部
材における圧電素子側とは反対の面を凹面形状や矩形状
に加工して、反射波を圧電素子の方向からそらす方法
や、圧電素子に接する裏面に音響インピーダンスが圧電
体のそれよりも小さく、減衰の大きな物質を配置させる
方法などが有効であることが見い出された。

【００１５】しかし、このような圧電素子の支持部材側
からの反射波による飛翔効率の低下を根本的に解消する
には、圧電素子の裏面に空気やガスのような音響インピ
ーダンスが圧電体のそれに対して極端に小さな（１／１
００以下）物質を接触させることが非常に有効であるこ
とが見い出された。いいかえると、本発明のインクジェ
ット記録装置においては、圧電素子からなる超音波発生
手段を超音波集束手段とは反対側で支持部材により支持
する構成のインクジェット記録装置において、支持部材
が、圧電素子とは非接触状態で超音波発生手段を支持す
る。かくして、圧電素子と支持部材との間に通常は、空
気が、場合によっては不活性ガス（音響インピーダンス
が圧電体のそれの１／１００以下のもの）を存在させる
ことができるので、支圧電素子の裏面は、そのような物
質との間で、超音波発生手段から支持部材側へ放射され
る超音波を打ち消す界面が構成されることとなる。これ
により、圧電素子から裏面側に超音波はほとんど放射さ
れなくなるばかりでなく、圧電素子の振動はダンピング
されず、非常に振幅の大きな超音波が超音波集束手段を
構成する音響レンズおよびインク液中に放射されること
となる。なお、圧電素子と支持部材の非接触部位の空間
（中空構造）は、真空状態に維持しても同様の効果が得
られる。

【００１６】このように、圧電素子の裏面に空気のよう
な音響インピーダンスが極端に小さく、強度のない物質
を存在させた圧電素子を支持部材により支持するために
は、実際に振動して超音波を放射する圧電素子部分、す
なわち、対向する電極に挟まれた圧電体からなる圧電素
子部分以外の領域で超音波発生手段を支持することが好
ましい。すなわち、圧電素子を構成する圧電体を圧電素
子から延出させた状態で設け、その延出部分で支持部材
により支持することができる。これにより支持部材は、
圧電部材とは非接触状態で超音波発生手段を支持するこ
とができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。全図に渡り、同一部分は、同一符
号で示されている。図１は、本発明による第１の実施の
形態に係るインクジェット記録装置のヘッド部の斜視図
である。図１において、超音波発生手段を構成する平板
状圧電体１２が、後述する溝１１ａを形成した支持部材
１１上に、溝１１ａを横断して設けられている。

【００１８】圧電体１２は、超音波の周波数や素子の大
きな等によってチタン酸鉛（ＰＴ）、ジルコン・チタン
酸鉛（ＰＺＴ）等のセラミック材料、フッ化ビニリデン
と三フッ化エチレンとの共重合体等の高分子材料、ニオ
ブ酸リチウム等の単結晶材料、酸化亜鉛等の圧電性半導
体材料で形成することができる。支持部材１１は、ガラ
ス等の材料で形成することができる。

【００１９】圧電体１２の下面には、互いに分離した複
数の個別電極１３が、それぞれ圧電体１２の幅と同等の
長さに形成されている。圧電体１２は、これら個別電極
１３により、機能的に複数のアレイに区分される。他
方、圧電体１２の上面には、一体の共通電極１４が形成
されている。これら電極１３および１４は、チタン、ニ
ッケル、アルミニウム、銅、金等の金属材料を蒸着やス
パッタにより薄膜として形成することができる。あるい
は、これら電極１３および１４は、ガラスフリットを銀
ペーストに混合したものをスクリーン印刷法により印刷
し、これを焼き付けることによっても形成することがで
きる。

【００２０】また、支持部材１１の一端部側には、圧電
体１２の下面に形成された個別電極１３と同じ間隔で複
数のアレイ電極１５が形成されており、この支持部材１
１上の各アレイ電極１５と圧電体１２下面上の各個別電
極１３とは、導電性接着剤を介して整合して圧着され、
電気的に接続されている。支持部材１１上のアレイ電極
１５は、支持部材１１の端部上に配置された駆動回路１
６にボンディングワイヤ１７によって接続されて、圧電
体１２の上面に形成された共通電極１４も、図示しない
配線により、駆動回路１６に接続されている。

【００２１】さて、共通電極１４を介して圧電体１２の
上には、音響マッチング層を兼ねた音響レンズとしての
一次元フレネルレンズ１８が設けられている。フレネル
レンズ１８は、フレネルの輪帯理論に基づいて所定のピ
ッチで溝を形成することにより、溝の上面と底面から照
射される超音波の位相を半波長シフトさせるものであ
り、溝は、個別電極により区分された圧電素子の配列方
向（主走査方向）に平行に形成される。音響マッチング
層は、圧電素子とインク液との音響的マッチングを取る
ためのものであり、音響マッチング層の音響インピーダ
ンスＺ_m は、圧電体の音響インピーダンスＺ_p とインク
液の音響インピーダンスＺ_i との積の平方根（Ｚ_m ＝
（Ｚ_p ×Ｚ_i ）^1/2 ）に近い値の音響インピーダンスを
有する材料で形成することが望ましい。そのような音響
マッチング材料としては、エポキシ樹脂、ポリイミド等
の高分子材料、あるいはそれら高分子材料に音響インピ
ーダンスを調整するために繊維またはアルミナもしくは
タングステン等の粉末を混合したものを例示することが
できる。図１の例では、フレネルレンズ１８は、音響マ
ッチング層としても機能するものであるから、これをそ
のような材料で形成することが望ましい。さらに、フレ
ネルレンズ１８は、音響マッチング層をも兼ねるので、
その下面から溝上面までの厚さおよびその下面から溝底
面までの厚さｔ_mは、それぞれ、ｔ_m ＝｛［（２ｍ＋
１）／４］×λ_m ｝×±０．２（ここで、ｍは、０以上
の整数、λ_m は、フレネルレンズ中の超音波の波長）で
あることが好ましい。

【００２２】また、支持部材１１上には、圧電素子１
２、フレネルレンズ１８とインク液２０を収容するイン
ク保持室１９が設けられている。このインク保持室１９
は、インク液２０を囲む側壁が、フレネルレンズの両端
から上方に向かって合わさるように傾斜しており、その
上部は、スリット１９ａを形成して開口している。

【００２３】さて、上にも述べたように、図１に示すイ
ンクジェット記録装置においては、圧電体１２の下面に
形成された個別電極は、圧電体１２の幅と同等の長さを
有する。しかしながら、圧電体１２の上面に形成された
共通電極１４は、フレネルレンズ１８の音響レンズとし
ての有効幅を覆うように、圧電体１２の両端部を除いた
部分にのみ形成されている。従って、各圧電素子として
機能する圧電体１２の部分は、共通電極１４に対応する
領域のみとなる。いいかえると、圧電体１２は、圧電素
子の両側に延出していることとなり、圧電体１２は、そ
の延出部分において支持部材１１により支持される。ま
た、支持部材１１に設けられた溝１１ａは、共通電極１
４の幅とほぼ整合した幅を有する。すなわち、個別電極
１３と共通電極１４とに挟まれた圧電体１１の部分から
なる圧電素子は、その下側に溝１１ａが存在することに
より、つまり圧電素子の下側は中空構造となっているた
め、支持部材１１と非接触状態に置かれる。

【００２４】記録に際し、個別電極１３により区分され
た複数の圧電素子の一部の駆動素子群を同時駆動し、超
音波をインク液面近傍に集束させて、インク滴を飛翔さ
せる。このとき、圧電素子からその裏面側へ放射された
超音波は、圧電素子の裏面に位置する溝１１ａに通常存
在する空気により打ち消され、インク液２０側へ反射さ
れることがない。

【００２５】図２には、支持部材１１上のアレイ電極の
配置が異なる以外は、図１に示すインクジェット記録装
置のヘッド部と同様のヘッド部の斜視図が示されてい
る。この実施の形態において、支持部材１１上のアレイ
電極１５は、圧電体１２の下面に形成された個別電極１
３に対し、一個おきに交互に左右に引き出されるように
形成されており、駆動回路１６も支持部材１１の両側に
配置されている。このような互い違いに左右へ圧電素子
の個別電極をアレイ電極に配線することにより、ボンデ
ィングワイヤや駆動回路の密度を半分に減らすことが可
能でり、実装は非常に容易になる。特に、高解像度化を
図るために、圧電素子の配列ピッチを高密度にした場合
に有効な構造である。

【００２６】図３は、第１の実施の形態のインクジェッ
ト記録装置における支持部材１１と圧電素子との間の中
空構造が異なる別の実施の形態に係るインクジェット記
録装置のヘッド部の断面図である。支持部材３１として
シリコン基板を用い、その上面全体に図１における個別
電極１３とアレイ電極１５とを一体にした形状のストラ
イプ上個別電極３３を形成し、その上に圧電体１２を形
成した後、基板３１の裏面から異方性エッチングを行っ
て圧電素子の裏面領域を除去し、中空構造を形成する。
エッチング後の基板３１の機械的強度を確保するため
に、補強板３４を基板３１の裏面全体に設ける。このよ
うな方式を取ることにより、容易に圧電素子の裏面を中
空構造にすることができるとともに、個別電極とアレイ
電極との圧着工程も必要ないことから、製造時の歩留ま
りがより一層向上する。

【００２７】図４は、第１の実施の形態の記録装置にお
ける支持部材と圧電素子との間の中空構造、およびアレ
イ状個別電極の引き出し方法が異なる第４の実施の形態
に係るインクジェット記録装置のヘッド部の断面図であ
る。支持部材４１には、特別な溝を形成せず、圧電体１
２に形成された個別電極１３に対応するアレイ電極４２
が個別電極１３よりも長い領域に形成されている。そし
て、圧電体１２は、その個別電極１３をアレイ電極４２
に電気的に接続するための半田等の導電性バンプ４３を
介して支持部材４１上に設けられている。このように、
バンプ４３を用いることにより、支持部材４１と圧電体
１２（従って、圧電素子）の間にはギャップ４４が形成
され、圧電素子の裏面は容易に中空構造を取ることがで
きる。

【００２８】

【実施例】

実施例１本実施例では、図２に示す構造のインクジェット記録装
置を作製した。圧電体１２として、厚さが約０．５ｍｍ
で比誘電率２００のチタン酸鉛系圧電セラミックを用い
た。この圧電体の両面に、スパッタ法により、Ｔｉ／Ａ
ｕ電極層をそれぞれの厚さが０．０５μｍ、および０．
２μｍになるように形成し、３ｋＶ／ｍｍの電界を印加
して圧電体１２の分極処理を行った。その後、圧電体１
２の一方の面上の電極層をエッチングによりパターニン
グして、１つの圧電素子の幅６０がμｍ、個別電極の間
隔が２５μｍ（個別電極の配列ピッチ８５μｍ）になる
ように個別電極１３を形成した。また、圧電体１２の副
走査方向の幅は５ｍｍとした。

【００２９】一方、ガラス製の支持部材１１にＴｉ／Ａ
ｕのアレイ電極１５を形成した後、圧電素子との間に中
空構造を形成するための溝１１ａを機械加工により深さ
０．２ｍｍ、幅２．２ｍｍの大きさに形成した。圧電体
１１上の個別電極１３とガラス製支持部材１１上のアレ
イ電極１５を位置合わせした状態で、導電性エポキシ樹
脂で接着し、両電極が導通するように加圧した。この
時、圧電体１２は、副走査方向においてガラス製支持部
材１１と両端部で１．４ｍｍずつ接触した。

【００３０】次に圧電体を厚さ５０μｍまで研磨した
後、アルミニウムからなる共通電極１４をスパッタ法に
より、０．３μｍの厚さに形成した。このとき副走査方
向の電極の長さ、すなわち口径は２．０ｍｍとした。

【００３１】次に、音響マッチング層を兼ねるフレネル
レンズ１８を作製するために、エポキシ樹脂とアルミナ
粉末の混合物とを音速が３×１０³ ｍ／ｓ近傍になるよ
うな割合で配合し、密度２．２０×１０³ ｋｇ／ｍ³ 、
音速２．９５×１０³ ｍ／ｓの混合物を得た。これを共
通電極１４の上面に塗布して硬化させ、厚さが４５μｍ
になるように研磨した。その後焦点距離が２．５ｍｍに
なるように深さ１／２波長（約３０μｍ）の溝を主走査
方向に平行に形成してフレネルレンズ１８を構成した。
そして超音波放射面とインク液面との距離がほぼ２．５
ｍｍになるようにインク保持室１９を設け、さらに駆動
回路１６を設置して本発明のインクジェット記録装置を
完成した。

【００３２】比較例１支持部材１１に溝１１ａを設けなかった以外は、実施例
１と同様にしてインクジェット記録装置を作製した。こ
のインクジェット記録装置においては、圧電体１２の下
面は個別電極を介して支持部材１１と直接接触してい
る。

【００３３】実施例１と比較例１で作製した２つの記録
装置を用いてインク滴の飛翔実験を行った。まず、実施
例１のヘッドを用いて主走査方向に直線を引いて１００
％インク滴が飛翔する条件のうち、駆動電圧が低く、か
つバースト波数が少ない条件を求めた。この条件で比較
例１の記録装置による飛翔実験を試みたところ、インク
液面からのインクの盛り上がりは生じるものの、インク
滴の飛翔は観察されなかった。そこで、比較例１の記録
装置を用いて、バースト波数を前述の実験で得られた条
件に固定し、駆動電圧を徐々に増加させて、主走査方向
に直線状のインク滴が１００％飛翔する条件を求めたと
ころ、実施例１の記録装置により達成された最小必要電
圧に比べて２倍の電圧が必要であることが確認された。
他方、比較例１の記録装置について、駆動電圧を固定し
て、バースト波数を徐々に増加させて、主走査方向に直
線状のインク滴が１００％飛翔する条件を求めたとこ
ろ、実施例１の記録装置により達成された最小必要波数
に比べて２．４倍の波数が必要であることが確認され
た。

【００３４】以上のことから、比較例１のインクジェッ
ト記録装置に比べ、本発明のインクジェット記録装置
は、２倍以上の飛翔効率の向上が達成できた。これによ
り、大幅な省電力化ならびに記録速度の高速化が達成さ
れる。

【００３５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明のインクジェ
ット記録装置においては、圧電素子を超音波集束手段の
反対側で、支持部材により、支持部材とは非接触状態で
支持しているため、圧電素子の裏面側からの超音波の反
射波はほとんど存在せず、圧電素子の振動もダンピング
されないことから、インク液中への放射される超音波の
圧力を増大させることができ、少ない駆動電圧、少ない
バースト波数でインク滴を高効率で飛翔させることがで
き、記録速度の高速化や低消費電力化が達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第１の実施の形態に係るインクジ
ェット記録装置のヘッド部の斜視図。

【図２】本発明による第２の実施の形態に係るインクジ
ェット記録装置のヘッド部の斜視図。

【図３】本発明による第３の実施の形態に係るインクジ
ェット記録装置のヘッド部の断面図。

【図４】本発明による第４の実施の形態に係るインクジ
ェット記録装置のヘッド部の断面図。

【符号の説明】

１１，３１，４１…支持部材１１ａ，３１ａ…溝１２…圧電素子１３…個別電極１４…共通電極１５…アレイ電極１６…駆動回路１８…超音波集束手段１９…インク液保持室１９ａ…スリット２０…インク液４４…ギャップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者八木均神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者山本紀子神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝研究開発センター内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インク液を保持するインク保持室と、圧
電体およびこの圧電体の対向面にそれぞれ形成される対
向電極からなり、前記インク液と音響的に接続される圧
電素子からなる超音波発生手段と、前記圧電素子を駆動
する駆動手段と、前記超音波発生手段上に形成され、前
記超音波発生手段から発生される超音波を前記インク液
の液面近傍に集束させる超音波集束手段と、前記超音波
集束手段の反対側で前記超音波発生手段を支持する支持
部材とを具備するインクジェット記録装置において、前
記支持部材は、前記圧電素子と非接触状態で前記超音波
発生手段を支持することを特徴とするインクジェット記
録装置。
【請求項２】前記圧電素子と前記支持部材との間に、
圧電体の音響インピーダンスに対し１／１００以下の音
響インピーダンスを有する物質が介在されていることを
特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】前記圧電体は、前記圧電素子部から延出
して設けられ、前記超音波発生手段は、前記圧電体の延
出部において前記支持部材により支持されていることを
特徴とする請求項１または２記載のインクジェット記録
装置。
【請求項４】前記支持部材は、前記圧電素子に対応す
る領域に溝部が形成されていることを特徴とする請求項
３記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】前記超音波発生手段は、バンプを介して
前記支持部材により支持されていることを特徴とする請
求項３記載のインクジェット記録装置。