JPH11170509A - インクジェットヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 （復元力）＜（静電力）となる微小ギャップ
領域での大変位を有効に利用し、効率良くインクを吐出
可能とし、高集積度、高密度インクジェットヘッドを実
現する。 【解決手段】 ノズル６を有する液室５の一部に形成さ
れた振動板３と該振動板３に設けられた第一の電極１と
該第一の電極１と微小間隔（ＧＡＰ）隔てて対向して設
けられた第二の電極２の間に電位差を生ぜしめ、静電力
で該振動板３を変形させてノズル６からインク滴９を吐
出する。前記静電力が、前記振動板３の復元力より大き
くなる臨界電圧よりも大きい電圧を適宜な時間印加する
ことにより、（復元力）＜（静電力）となる微小ギャッ
プ領域を利用し、振動板３に大変位を発生させることが
できる。したがって、液室５を小さくしても十分な大き
さのインク滴を吐出できるので、高密度、高集積度のイ
ンクジェットヘッドを実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットヘ
ッド、より詳細には、静電力を利用したインクジェット
ヘッドに関し、例えば、複写機、ファックス、プリン
タ、プロッター等の記録ヘッド、更には、マイクロポン
プ等に利用可能な静電アクチュエータに関する。

【０００２】

【従来の技術】オンデマンド型のインクジェット記録技
術には、インクを充填した液室の壁の一部に圧電体を配
置して、圧電体への電圧印加により液室内の体積を変化
させて圧力を高め、インクを吐出する方式（ピエゾオン
デマンド型インクジェット）や、通電によって発熱する
発熱体を液室内に設けて、発熱体の発熱により生じる気
泡によって液室内の圧力を高め、インクを吐出する方式
（バブルジェットインクジェット）が広く知られてい
る。

【０００３】また、上記方式の課題を解決し、更なる小
型高密度、高速印字、高品質印字、長寿命、高信頼性の
実現する方式として、静電力によって液室の体積変化を
生ぜしめ、インクを吐出する方式（静電力型インクジェ
ット）が新たに提案されている。例えば、特開平５−５
０６０１号公報では、シリコンからなる中基板にエッチ
ングによりノズル、吐出室、インク流路および振動板を
形成する凹部を一体的に形成し、インク供給口を有する
上基板と、中基板の凹部に対応して電極が設けられた下
基板とを接合することによりヘッドを構成し、振動板と
電極との間に電圧を印加によりインクを吐出する方法が
提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記静電力型インクジ
ェットでは、振動板に作用する静電力と振動板が変形す
ることにより生じる復元力によって振動を得ている。静
電力は振動板が変位してギャップが小さくなると、その
ギャップの２乗に反比例して増加するが、振動板の復元
力は振動板の変位のほぼ１乗に比例して大きくなるの
で、電極間電圧を大きくして振動板を大きく変位させる
と、（復元力）＜（静電力）となり、振動板が対向電極
に衝突するに至る。つまり、（復元力）＜（静電力）と
なる微小ギャップ領域では小さな電圧で大変位を発生す
る。

【０００５】本発明は、（復元力）＜（静電力）となる
微小ギャップ領域での大変位を有効に利用し、効率良く
インクを吐出可能なインクジェットヘッドの駆動方法を
実現することを目的としてなされたもので、本発明によ
り、高集積度、高密度インクジェットヘッドを実現でき
る。

【０００６】請求項１の発明は、（復元力）＜（静電
力）となる微小ギャップ領域での大変位を有効に利用
し、インクジェットヘッドを高密度化、高集積化するこ
とを目的とするものである。

【０００７】請求項２の発明は、振動板の変位を安定し
て維持できるようにして、変位の制御性を向上すること
を目的とするものである。

【０００８】請求項３の発明は、振動板の変位の制御性
を向上することを目的とするものである。

【０００９】請求項４の発明は、振動板の変位の制御性
を向上することを目的とするものである。

【００１０】請求項５の発明は、振動板の変位の制御性
を向上すると共に、駆動回路を簡略化することを目的と
するものである。

【００１１】請求項６の発明は、振動板の変位の制御性
を向上することを目的とするものである。

【００１２】請求項７の発明は、振動板が対向電極に衝
突することを回避することを目的とするものである。

【００１３】請求項８の発明は、インクジェットヘッド
の駆動回路を簡略化することを目的とするものである。

【００１４】請求項９の発明は、振動板の変位制御性を
向上し、信号電圧の駆動回路を低コスト化することを目
的とするものである。

【００１５】請求項１０の発明は、振動板の挙動を安定
化することを目的とするものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ノズ
ルを有する液室の一部に形成された振動板と、該振動板
に設けられた第一の電極と、該第一の電極と微小間隔隔
てて対向して設けられた第二の電極とを有し、前記第一
の電極と第二の電極との間に電位差を生ぜしめ、静電力
にて前記振動板を変形させて前記ノズルよりインクを吐
出するインクジェットヘッドにおいて、前記静電力が前
記振動板の復元力よりも大きくなる臨界電圧よりも大き
い電圧を所定時間印加することを特徴とし、もって、
（復元力）＜（静電力）となる微小ギャップ領域を利用
し、大変位を振動板に発生させることができ、したがっ
て、液室を小さくしても十分な大きさのインク滴を吐出
でき、高密度、高集積度のインクジェットヘッドを実現
可能としたものである。

【００１７】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、臨界電圧に近い大きさのベース電圧に該ベース電圧
よりも高周波の信号電圧を重畳することを特徴とし、も
って、振動板の変位を安定して維持させ、変位の制御性
を向上させるようにしたものである。

【００１８】請求項３の発明は、請求項２の発明におい
て、信号電圧の周波数によって振動板の振動変位を制御
することを特徴とし、もって、振動板の挙動安定性を制
御するようにしたものである。

【００１９】請求項４の発明は、請求項２の発明におい
て、ベース電圧あるいは信号電圧の振幅によって振幅板
の振動変位を制御することを特徴とし、もって、振動板
の変位量の制御性を向上させるようにしたものである。

【００２０】請求項５の発明は、請求項２の発明におい
て、信号電圧がパルス波形であることを特徴とし、もっ
て、振動板の変位の制御性を向上すると共に、駆動回路
を簡略化するようにしたものである。

【００２１】請求項６の発明は、請求項５の発明におい
て、パルスのデューティ比によって振動板の振動変位を
制御することを特徴とし、もって、振動板の変位量の制
御性を向上させるようにしたものである。

【００２２】請求項７の発明は、請求項５の発明におい
て、パルスのデューティ比が５０％以下であることを特
徴とし、もって、振動板の対向電極への接触を回避する
ようにしたものである。

【００２３】請求項８の発明は、請求項２の発明におい
て、ベース電圧のＯＮ−ＯＦＦで振動板の駆動を行うこ
とを特徴とし、もって、駆動回路を簡略化したものであ
る。

【００２４】請求項９の発明は、請求項２の発明におい
て、ベース電圧の振幅と信号電圧の振幅の比が１０：１
以上であることを特徴とし、もって、振動板の変位制御
性を向上し、信号電圧の駆動回路を低コスト化したもの
である。

【００２５】請求項１０の発明は、請求項２の発明にお
いて、ベース電圧の立上がりと信号電圧の立上がりが同
位相でないことを特徴とし、もって、振動板の挙動を安
定化させたものである。

【００２６】

【発明の実施の形態】図１は、静電力型インクジェット
の基本構成を示す図で、図１（Ａ）は縦断面図、図１
（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図で、図示のよう
に、液室５を構成する壁面の一部が振動板３を兼ねてお
り、該振動板３の変形により液室５内の体積変化が生
じ、液室５内に充填されたインクがノズル６からインク
滴９として吐出する。振動板３の変形は、該振動板３の
裏面に設けられた第１電極１と該第１電極１と離間して
設けられた第２電極２との間に作用する静電力によって
もたらされる。この場合、第１電極１と第２電極２のギ
ャップを小さくするほど、また、振動板３の板厚を薄く
するほど低電圧で振動板３を変位させることができる。
また、駆動電圧は振動板３の幅、長さにもよるが、小
型、高解像度のインクジェットプリンタヘッドを想定し
た場合、振動板３のサイズを小さくすることが必要であ
る。

【００２７】サイズの小さい振動板を大きく撓ませるた
めに、振動板３の板厚を薄くしすぎると振動板３の剛性
が減少してインクを吐出できなくなってしまう。したが
って、小型、高解像度、低電圧駆動のインクジェットヘ
ッドの実現するには、電極間のギャップをいかに小さく
するかが大きな課題である。実際、１００［Ｖ］以下程
度の電圧で駆動するには、２〜３［μｍ］以下の微小ギ
ャップを形成しなければならないのが現実である。この
ようなギャップで電極間に電圧を印加すると、静電力が
振動板３に作用して振動板３が撓む。電極間ギャップが
ある程度大きな場合には、振動板３には撓み量にほぼ比
例した大きさの復元力が生じているため、静電力と復元
力がつりあって振動板３の変位は維持される。

【００２８】しかし、さらに電圧を加えて振動板３を変
位させていくと、静電力が復元力よりも大きくなり、２
つの電極が衝突するほどの大変位を生じる。これは、復
元力は振動板の変位にほぼ比例するのに対して、静電力
は振動板が変位したことによるギャップ変化の２乗に比
例することが原因である。この（復元力）＜（静電力）
となる臨界電圧以上の電圧を用いて、微小ギャップ領域
の大変位を有効に利用すれば、液室の容積が小さくても
十分な量のインクを吐出することができる。したがっ
て、高密度、高集積度のインクジェットヘッドを実現す
ることができる。

【００２９】しかしながら、臨界電圧以上の大きさの電
圧を必要以上長い時間印加してしまうと、ギャップを構
成する電極同士が衝突し、電極の構成によっては保護膜
７の剥離やショート等の不具合が発生する。このような
不具合を回避するためには、まず、図２，図３に示すよ
うに、（復元力）＜（静電力）となる臨界電圧を用い
て、振動板が衝突する前に静電力をカットするような駆
動波形にすればよい。ただし、このような駆動波形の場
合には、振動板３を最大限に撓ませている時間は一瞬で
あり、吐出性能を安定に行うには不適切である。

【００３０】そこで、図４，図５に示すように、高周波
で臨界電圧を上下するような駆動波形にすれば、実質的
に除界電圧以上の電圧で発生する大変位を安定した維持
することが可能となる。

【００３１】図４，図５の駆動波形は、図６に示すよう
な臨界電圧近傍のベース電圧及びインク吐出周波数でＯ
Ｎ−ＯＦＦする矩形波状の電圧に高周波の正弦波状ある
いはパルス状の信号電圧を重畳することによって得られ
る。この信号電圧は、三角波でも良いし、鋸波でも良い
が、回路の簡易性の点からはパルス波が最も適してい
る。

【００３２】図４，図５に示すような重畳電圧を用いる
場合、高周波でスイッチングする電圧を小さくした方
が、回路を安価に作ることができるので、ベース電圧の
大きさは、なるべく臨界電圧に近いことが望ましい。本
出願人の実験では、信号電圧の大きさは、１０［Ｖ］以
下で十分であるとの結果が得られている。振動板３の最
大振動変位は、ベース電圧あるいは信号電圧の振幅で制
御することができる。また、信号電圧の周波数を変化さ
せることによっても振動板３の挙動を制御することがで
きる。さらに信号電圧をパルス波形にすると、振動板３
の振動変位をパルスのデューティ比で制御可能となる。

【００３３】前述したように臨界電圧以上のところで
は、静電力が復元力に対して大きくなるため、静電力の
作用する時間が作用しない時間よりも長いと振動中心が
次第に対向電極の方に移動していくことになる。したが
って、振動中心を安定させるには、パルスのデューティ
比が５０％以下でなければならない。また、信号電圧が
パルス波のように急峻に立上がる波形の場合には、ベー
ス電圧と信号電圧の立上がりが同位相であると、ベース
電圧の立上がり時の振動板の過渡応答の関係で、振動板
３の挙動が不安定になりやすい。したがって、望むらく
は、ベース電圧の立上がりによって生じる振動板３の残
留振動が減衰してから信号電圧が立上がるように、信号
電圧を遅らせて印加するようにした方が良い。

【００３４】なお、本発明の駆動方法では、インク吐出
はベース電圧の立ち上がりで行われる。この時、信号電
圧がベース電圧に対して十分小さい条件、例えば、信号
電圧がベース電圧の１／１０以下であれば、信号電圧
は、ＯＮ−ＯＦＦする必要はない。したがって、ＯＮ−
ＯＦＦのスイッチングはベース電圧だけで済み、駆動回
路が簡易になる。

【００３５】（実施例１）図７は、本発明の第１の実施
例を説明するための図で、図７（Ａ）は縦断面図、図７
（Ｂ）は図７（Ａ）のＢ−Ｂ断面図で、基板４として
は、厚さ１［ｍｍ］のパイレックスガラスを用い、ギャ
ップを形成する部分のみを開口したレジストパターンを
用いて該基板４をエッチングして該基板４上に溝状の段
差を設けた。次に、この溝部にスパッタ法にてＮｉ薄膜
を第２電極２として設けた。第２電極２の上には、厚さ
０.１［μｍ］の保護膜７としてのＳｉＯ₂層をスパッタ
法で製膜した。ここで、ガラス基板４の溝幅は幅約２４
０［μｍ］、深さは約１.１［μｍ］、第２電極２の幅
は約２２０［μｍ］、厚みは約０.１［μｍ］とした。
振動板は、Ｓｉ（１００）をＫＯＨ水溶液を用いてエッ
チングを行うことにより形成し、板厚が約７［μｍ］に
なるようにした。

【００３６】次に、基板４上の電極位置と振動板３の位
置を正確に位置決めして、両者を陽極接合により接合
し、約０.９［μｍ］のギャップを形成した。第１電極
１としては振動板裏面に金属層をコートしてもよいが、
本実施例では、振動板３が半導体のＳｉであるため、振
動板３で第１電極１を兼用した。

【００３７】上述のような構成で、振動板３と第２電極
２の間に周波数１０［ｋＨｚ］の正弦波状の電圧を印加
しながら振動変位を測定した。その結果、振動変位は理
論通り印加電圧の２乗に比例して増加していった。印加
電圧が７０［Ｖ］の時に０.１［μｍ］の変位が観測さ
れた後、２［Ｖ］電圧を大きくしたところで振動板３が
大きくへこんでしまった。その後、第２電極を観察した
ところ、中央部に電極剥がれがあることから、振動板３
が初期ギャップの０.９［μｍ］以上撓み、第２電極２
に接触したことが確認された。

【００３８】図８及び図９は、上記臨界電圧付近の変位
波形を詳しく調べた結果である。図８は印加電圧が７
０.８［Ｖ］の時、図９は印加電圧が７１.０［Ｖ］の時
の変位である。このように臨界電圧より少しだけ大きな
電圧を短時間印加することにより、効率良く大変位を得
ることができた。

【００３９】（実施例２）実施例１と同構成のアクチュ
エータに、ベース電圧として、図６に示したような形状
の周波数１０［ｋＨｚ］、電圧７０［Ｖ］のパルス電圧
を印加した。その時、図１０のような変位波形が得ら
れ、変位量は約０.１［μｍ］であった。次に、前述の
ベース電圧に信号電圧としての周波数１００［ｋＨ
ｚ］、振幅１.５［Ｖ］の正弦電圧を重畳した印加し
た。その結果、振動変位は、図１１のように２倍以上に
大きくなった。振動変位は信号電圧とベース電圧の振幅
を調節することで制御できた。ただし、０.１［Ｖ］刻
みあるいはそれ以下の刻み幅での制御であるので、ベー
ス電圧よりは信号電圧の方で調節した方が簡易であっ
た。

【００４０】次に、信号電圧の周波数の影響を調べた。
周波数が小さい場合、最大撓みを生じている時（図１１
の矢印Ａ参照）の変位波形にリップルが目立ち、振動板
の挙動が不安定になりやすい傾向があった。周波数を大
きくしていくと、振動波形自体は滑らかになっていくが
周波数を大きくしすぎると、振動変位が減少する傾向が
見られた。このようなことから、実際上は、周波数は５
０〜４００［ｋＨｚ］の範囲が望ましい。

【００４１】（実施例３）実施例１と同構成のアクチュ
エータに、ベース電圧としての図６のような形状の周波
数１０［ｋＨｚ］、電圧７０［Ｖ］のパルス電圧を印加
した。その時、図１０のような変位波形が得られ、変位
量は約０.１［μｍ］であった。次に、前述のベース電
圧に信号電圧としての周波数１００［ｋＨｚ］、電圧
１.５［Ｖ］、デューティ比３０％のパルス波を重畳し
た印加した。その結果、振動変位は、図１１のように２
倍以上に大きくなった。

【００４２】本実施例では、信号電圧にパルス波形を用
いたので、実施例２のような正弦波形に比べて、信号発
生回路を簡単なものとすることができた。振動変位に対
するデューティ比の寄与は、信号電圧の振幅値などによ
って大きく変化するが、デューティが５０％以上の場合
には、図１１のような安定した振動波形は得られなかっ
た。デューティ比が５０％以上であると、図１２のよう
な変位波形になることが多く、場合によっては振動板が
撓みすぎて、対向している電極に接触するに至った。し
たがって、安定した振動変位を得るためには、デューテ
ィ比は５０％以下であることが望ましい。

【００４３】（実施例４）実施例１と同構成のアクチュ
エータに、ベース電圧としての図６のような形状の周波
数１０［ｋＨｚ］、電圧７０［Ｖ］のパルス電圧を印加
した。その時、図１０のような変位波形が得られ、変位
量は約０.１［μｍ］であった。次に、前述のベース電
圧に信号電圧としての周波数１５０［ｋＨｚ］、電圧約
１.５［Ｖ］、デューティ比４０％のパルス波を重畳し
て印加した。その結果、振動変位は、図１１のように２
倍以上に大きくなった。

【００４４】次に、このアクチュエータにノズル板等を
接合し、図１３（図１３（Ａ）は縦断面図、図１３
（Ｂ）は図１３（Ａ）のＢ−Ｂ縦断面図）のようなイン
クジェットヘッドを形成した。そして、図１４のように
ベース電圧のＯＮ−ＯＦＦのみで吐出制御する場合と、
図１５のようにベース電圧と信号電圧の両方をＯＮ−Ｏ
ＦＦして吐出制御する場合でインクの吐出性能に差があ
るかどうか調べた。その結果、いずれの場合も良好なイ
ンク吐出性能を示し、両者に差がなく、ＯＮ−ＯＦＦの
スイッチングはベース電圧のみで良いことが確認でき
た。

【００４５】（実施例５）実施例４において、ベース電
圧を６０［Ｖ］に減らし、信号電圧を約１０［Ｖ］にし
て同様の評価を行った。振動変位は実施例４と同様の大
きさを得ることができた。しかし、振動板が撓んだ状態
の時の変位波形にリップルが多く、やや不安定であっ
た。次に、アクチュエータにノズル板等を接合し、図１
３に示したようなインクジェットヘッドを形成した後、
実施例４と同様に、図１４のようにベース電圧のＯＮ−
ＯＦＦのみで吐出制御する場合と、図１５のようにベー
ス電圧と信号電圧の両方をＯＮ−ＯＦＦして吐出制御す
る場合でインクの吐出性能に差があるかどうか調べた。
その結果、どちらの場合も実施例４と比較すると吐出す
るインク滴の大きさなどがばらついていた。また、信号
電圧をＯＦＦしない方式の場合には、ベース電圧がＯＦ
Ｆしている時のノズル部のインクのメニスカスが大きく
振動してしまっていた。

【００４６】実施例４の結果と合わせて、ベース電圧と
信号電圧の比は可能な限り大きい方がよいことが確認で
きた。こうすることにより、振動板の挙動が安定し、イ
ンクの吐出性能も向上する。また、ベース電圧と信号電
圧の比を大きくすることにより、高周波の信号電圧の電
圧を小さくすることができ、駆動回路を比較的容易に作
製することができた。なお、本実施例のアクチュエータ
で調べたところでは、ベース電圧と信号電圧の比が１
０：１以上であれば吐出性能に悪影響は現れなかった。

【００４７】（実施例６）実施例１と同構成のアクチュ
エータに、ベース電圧としての図６のような形状の周波
数１０［ｋＨｚ］、電圧７０［Ｖ］のパルス電圧を印加
した。さらに、信号電圧としての周波数１５０［ｋＨ
ｚ］、電圧約１.５［Ｖ］、デューティ比４０％のパル
ス波を重畳し、図１５のような波形の駆動電圧をアクチ
ュエータに印加した。振動変位波形を測定したところ、
図１１のようであった。

【００４８】次に、ベース電圧のパルスの立上がりと信
号電圧のパルスの立上がりに位相差を設けて、図１６の
ような波形の駆動電圧でアクチュエータを駆動した。そ
の結果、振動変位波形は図１７のようになった。ベース
電圧と信号電圧のパルスの立上がりが同位相の場合に
は、両者の電圧の和の電圧が振動板に一度にかかるの
で、振動板の変位のオーバシュート量が大きくなり、残
留振動が長く残ってしまう結果となった。しかし、両者
のパルスの立上がりに位相差を設けると、振動板の変位
の応答は若干遅れるものの、２つの電圧により生じる静
電力が同時に作用しないため、オーバシュートの少ない
滑らかな振動変位が得られた。このようにベース電圧の
立上がりに対して信号電圧の立上がりを遅らせることに
よって、吐出直前のインクのメニスカスがより安定し、
吐出性能が安定することが確認できた。

【００４９】

【発明の効果】請求項１の発明の効果：請求項１の発明
は、インクが充填されたノズルを有する液室の一部に形
成された振動板と該振動板に設けられた第一の電極と該
第一の電極と微小間隔隔てて対向して設けられた第二の
電極の間に電位差を生ぜしめ静電力で該振動板を変形さ
せて該ノズルからインクを吐出するインクジェットヘッ
ドにおいて、前記静電力が前記振動板の復元力より大き
くなる臨界電圧よりも大きい電圧を適宜な時間印加する
ようにしたので、静電力が振動板の復元力より大きくな
る臨界電圧よりも大きい電圧を適宜な時間印加すること
により、（復元力）＜（静電力）となる微小ギャップ領
域を利用し、大変位を振動板に発生させることができ
る。したがって、液室を小さくしても十分な大きさのイ
ンク滴を吐出できるので、高密度、高集積度のインクジ
ェットヘッドを実現できる。

【００５０】請求項２の発明の効果：請求項２の発明
は、請求項１の発明において、臨界電圧に近い大きさの
ベース電圧に該ベース電圧よりも高周波の信号電圧を重
畳するようにしたので、振動板の変位を安定して維持す
ることができ、変位の制御性を向上させることができ
る。

【００５１】請求項３の発明の効果：請求項３の発明
は、請求項２の発明において、信号電圧の周波数によっ
て振動板の振動変位を制御するので、振動板の挙動安定
性を制御することができる。

【００５２】請求項４の発明の効果：請求項４の発明
は、請求項２の発明において、ベース電圧あるいは信号
電圧の振幅によって振幅板の振動変位を制御するので、
振動板の変位量の制御性を向上させることができる。

【００５３】請求項５の発明の効果：請求項５の発明
は、請求項２の発明において、信号電圧がパルス波形で
あるので、振動板の変位の制御性を向上すると共に、駆
動回路を簡略化することができる。

【００５４】請求項６の発明の効果：請求項６の発明
は、請求項５の発明において、パルスのデューティ比に
よって振動板の振動変位を制御するので、振動板の変位
量の制御性を向上させることができる。

【００５５】請求項７の発明の効果：請求項７の発明
は、請求項５の発明において、パルスのデューティ比が
５０％以下であるので、振動板の対向電極への接触を回
避することができる。

【００５６】請求項８の発明の効果：請求項８の発明
は、請求項２の発明において、ベース電圧のＯＮ−ＯＦ
Ｆで振動板の駆動を行うので、駆動回路を簡略化するこ
とができる。

【００５７】請求項９の発明の効果：請求項９の発明
は、請求項２の発明において、ベース電圧の振幅と信号
電圧の振幅の比が１０：１以上であるので、振動板の変
位制御性を向上し、信号電圧の駆動回路を低コスト化す
ることができる。

【００５８】請求項１０の発明の効果：請求項１０の発
明は、請求項２の発明において、ベース電圧の立上がり
と信号電圧の立上がりが同位相でないので、振動板の挙
動を安定化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 静電力型インクジェットの基本構成を示す断
面図である。

【図２】 振動板駆動電圧の一例を示す波形図である。

【図３】 振動板駆動電圧の他の例を示す波形図であ
る。

【図４】 振動板駆動電圧の他の例を示す波形図であ
る。

【図５】 振動板駆動電圧の他の例を示す波形図であ
る。

【図６】 振動板駆動電圧の更に他の例を示す波形図で
ある。

【図７】 本発明の第１の実施例を説明するための断面
構成図である。

【図８】 臨界電圧付近の振動板の変位波形を説明する
ための波形図である。

【図９】 臨界電圧付近の振動板の他の変位波形を説明
するための波形図である。

【図１０】 本発明の第２の実施例を説明するための振
動板の変位波形図である。

【図１１】 本発明の第２の実施例を説明するための振
動板の変位波形図である。

【図１２】 本発明の第３の実施例を説明するための振
動板の変位波形図である。

【図１３】 本発明の第４の実施例を説明するための静
電型インクジェットヘッドの断面図である。

【図１４】 本発明の第４の実施例を説明するための振
動板の変位波形図である。

【図１５】 本発明の第４の実施例を説明するための振
動板の変位波形図である。

【図１６】 本発明の第６の実施例を説明するための振
動板の変位波形図である。

【図１７】 本発明の第６の実施例を説明するための振
動板の変位波形図である。

【符号の説明】

１…第１電極、２…第２電極、３…振動板、４…基板、
５…液室、６…ノズル、７…保護膜、８…流体抵抗、９
…インク滴、１０…インク供給路、１１…ノズルプレー
ト。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ノズルを有する液室の一部に形成された
   振動板と、該振動板に設けられた第一の電極と、該第一
   の電極と微小間隔隔てて対向して設けられた第二の電極
   とを有し、前記第一の電極と第二の電極との間に電位差
   を生ぜしめ、静電力にて前記振動板を変形させて前記ノ
   ズルよりインクを吐出するインクジェットヘッドにおい
   て、前記静電力が前記振動板の復元力より大きくなる臨
   界電圧よりも大きい電圧を、前記第一の電極と第二の電
   極との間に所定時間印加することを特徴とするインクジ
   ェットヘッド。
2. 【請求項２】 前記臨界電圧に近い大きさのベース電圧
   に該ベース電圧よりも高周波の信号電圧を重畳すること
   を特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッド。
3. 【請求項３】 前記信号電圧の周波数によって振動板の
   振動変位を制御することを特徴とする請求項２記載のイ
   ンクジェットヘッド。
4. 【請求項４】 前記ベース電圧あるいは信号電圧の振幅
   によって振動板の振動変位を制御することを特徴とする
   請求項２記載のインクジェットヘッド。
5. 【請求項５】 前記信号電圧がパルス電圧であることを
   特徴とする請求項２記載のインクジェットヘッド。
6. 【請求項６】 前記パルス電圧のデューティ比によって
   前記振動板の振動変位を制御することを特徴とする請求
   項５記載のインクジェットヘッド。
7. 【請求項７】 前記パルス電圧のデューティ比が５０％
   以下であることを特徴とする請求項５記載のインクジェ
   ットヘッド。
8. 【請求項８】 前記ベース電圧のＯＮ−ＯＦＦで振動板
   の駆動を行うことを特徴とする請求項２記載のインクジ
   ェットヘッド。
9. 【請求項９】 前記ベース電圧の振幅と信号電圧の振幅
   の比が１０：１以上であることを特徴とする請求項２記
   載のインクジェットヘッド。
10. 【請求項１０】 前記ベース電圧の立上がりと信号電圧
    の立上がりが同位相でないことを特徴とする請求項２記
    載のインクジェットヘッド。