JP2002079664A - インクジェットヘッド及びインクジェット式記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インク滴を吐出するための圧電アクチュエー
タ２１の作動に伴い発生する、インク供給流路１１内を
伝播する伝播圧力波及びその反射波によって圧力室４に
悪影響が及ぼされることを防止する。 【解決手段】 供給口３ａとインク供給流路１１の端部
１１ａとの間のインク供給流路１１の隔壁に枝流路１６
を設ける。枝流路１６の奥行きＤを、伝播圧力波の波長
をλとしたときに、Ｄ＝（２ｎ−１）λ／４（ｎは自然
数）を満たすように設定する。

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
ッド及びインクジェット式記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、インクジェットヘッドには、
インク滴を吐出するノズルが形成された圧力室にインク
を供給するためのインク供給流路が設けられているが、
例えば特開平９−３１４８３６号公報には、上記インク
供給流路の隔壁の一部を可撓性を有するように構成した
ものが記載されている。このものでは、インク供給流路
と圧力室とを連通させる供給口近傍の隔壁を、可撓性を
有する可撓壁によって構成しており、これにより、アク
チュエータを駆動させてインク滴を吐出する際に生じる
上記圧力室内の圧力変動に伴い、上記インク供給流路に
おける供給口近傍の圧力が上昇してしまうのを防止しよ
うとしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記圧力室
内の圧力変動は、インク供給流路に伝わりインク供給流
路内を圧力波が伝播するようになる。この圧力波は上記
インク供給流路の端面において反射して、その反射波が
上記インク供給流路の供給口にまで戻ってくることにな
る。このように反射波が供給口近傍に戻ってくると、こ
の反射波（圧力波）が圧力室内に伝わることによって、
例えばノズルにおけるメニスカスを振動させたり、圧力
室へのインクの供給に悪影響を及ぼしたりして記録品質
の低下を招いてしまう虞がある。特にアクチュエータを
高周波数で駆動させる場合には、上記反射波による圧力
室への悪影響がより一層顕著なものとなってしまう虞が
ある。

【０００４】ところが、上記可撓壁を設けた従来のイン
クジェットヘッドでは、インク供給流路における供給口
近傍の圧力が低下するだけであって、インク供給流路を
伝播する圧力波及びその反射波によって圧力室に及ぼさ
れる悪影響を回避することができないという問題があ
る。

【０００５】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、インク供給流
路内を伝播する圧力波及びその反射波によって圧力室に
悪影響が及ぼされることを回避することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、インク供給流路内を伝播す
る圧力波をこのインク供給流路の端面に到達する前に消
滅させることとした。

【０００７】具体的に、請求項１記載の発明は、インク
が充填される圧力室と、上記圧力室に対し供給口を介し
て連通し、該圧力室にインクを供給するインク供給流路
と、上記圧力室に連通するノズルと、上記圧力室に圧力
を印加して該圧力室内のインクを上記ノズルから吐出さ
せる圧力印加手段とを備えたインクジェットヘッドを対
象とする。

【０００８】そして、上記インク供給流路における上記
供給口と上記インク供給流路の両端面の少なくとも一方
との間に、上記圧力印加手段の作動によって生じて上記
インク供給流路内を伝播する伝播圧力波を消滅させる圧
力波消滅手段を設け、該圧力波消滅手段を、上記伝播圧
力波から該伝播圧力波とは位相が逆の逆位相圧力波を発
生させて、該逆位相圧力波と上記伝播圧力波とを重ね合
わせることによって上記伝播圧力波を消滅させるように
構成することを特定事項とするものである。

【０００９】請求項１記載の発明によると、圧力波消滅
手段は、圧力印加手段の作動によって生じたインク供給
流路内を伝播する伝播圧力波から、該伝播圧力波とは位
相が逆である逆位相圧力波を発生させる。そして、この
逆位相圧力波と上記伝播圧力波とを重ね合わせることに
よって上記伝播する圧力波を消滅させる。このとき、上
記圧力波消滅手段は供給口と上記インク供給流路の端面
との間に設けられているため、伝播圧力波はインク供給
流路の端面まで到達することはなく、従って、この伝播
圧力波の反射波は発生しない。これにより、上記インク
供給流路における供給口の近傍に圧力波（反射波）が戻
ってくることはなく、その結果、インク供給流路内を伝
播する圧力波及びその反射波によって圧力室に悪影響が
及ぼされることが回避される。

【００１０】この圧力波消滅手段は、例えば請求項２記
載の如く、インク供給流路を区画形成する隔壁に凹状に
形成された枝流路によって構成して、この枝流路の奥行
きＤを、伝播圧力波の波長をλとしたときに、Ｄ＝（２
ｎ−１）λ／４（ｎは自然数）を満たすように設定する
ことによって構成してもよい。

【００１１】請求項２記載の発明によると、インク供給
流路内を伝播する伝播圧力波の一部は隔壁に凹状に形成
された枝流路内にも伝播して、この枝流路における端面
で反射する。上記枝流路の奥行きＤは伝播圧力波の１／
４波長の奇数倍に設定されているため、上記枝流路内を
伝播する圧力波がその端面で反射し、該枝流路の開口位
置に戻ってきたときには、伝播圧力波に対して半波長だ
けずれた圧力波となる。つまり、伝播圧力波に対して位
相が逆になった逆位相圧力波となる。このため、この逆
位相圧力波と伝播圧力波とがこの枝流路の開口付近で重
なり合うことで伝播圧力波が消滅する。

【００１２】請求項３記載の発明は、インクが充填され
る圧力室と、上記圧力室に対し供給口を介して連通し、
該圧力室にインクを供給するインク供給流路と、上記圧
力室に連通するノズルと、上記圧力室に圧力を印加して
該圧力室内のインクを上記ノズルから吐出させる圧力印
加手段とを備えたインクジェットヘッドを対象とし、上
記インク供給流路における上記供給口と上記インク供給
流路の両端面の少なくとも一方との間に、該インク供給
流路を区画形成する隔壁に凹状に形成された枝流路を設
けるようにする。

【００１３】そして、上記枝流路の奥行きＤを、伝播圧
力波の波長をλとしたときに、Ｄ＝（２ｎ−１）λ／４
（ｎは自然数）を満たすように設定することを特定事項
とするものである。

【００１４】このことにより、上記請求項１及び請求項
２記載の発明と同様の作用・効果が得られる。

【００１５】上記請求項１〜請求項３記載の発明は、イ
ンク供給流路における端面に到達する前に伝播圧力波を
消滅させるものであったが、請求項４〜請求項８記載の
発明は、伝播圧力波がインク供給流路における端面で反
射することによって発生する反射波を消滅させるもので
ある。

【００１６】具体的に、請求項４記載の発明は、インク
が充填される圧力室と、上記圧力室に対し供給口を介し
て連通し、該圧力室にインクを供給するインク供給流路
と、上記圧力室に連通するノズルと、上記圧力室に圧力
を印加して該圧力室内のインクを上記ノズルから吐出さ
せる圧力印加手段とを備えたインクジェットヘッドを対
象とする。

【００１７】そして、上記インク供給流路の両端部の少
なくとも一方に、上記圧力印加手段の作動によって生じ
て上記インク供給流路内を伝播する伝播圧力波が上記イ
ンク供給流路の端面で反射することによって発生する反
射波を消滅させる反射波消滅手段を設け、該反射波消滅
手段を、上記伝播圧力波の反射波であって互いに位相が
逆である２つの反射波を発生させて、該２つの反射波を
重ね合わせることによって上記伝播圧力波の２つの反射
波を共に消滅させるように構成することを特定事項とす
るものである。

【００１８】請求項４記載の発明によると、反射波消滅
手段は、圧力印加手段の作動によって発生したインク供
給流路内を伝播する伝播圧力波について、互いに位相が
逆である２つの反射波を発生させる。そして、この互い
に位相が逆である２つの反射波を重ね合わせることによ
って、上記伝播圧力波の反射波をインク供給流路の端部
付近で消滅させる。このため、上記インク供給流路にお
ける供給口の近傍に反射波が戻ってくることはなく、そ
の結果、インク供給流路内を伝播する圧力波及びその反
射波によって圧力室に悪影響が及ぼされることが回避さ
れる。

【００１９】この反射波消滅手段は、例えば請求項５記
載の如く、インク供給流路の端部において分岐して延び
る第１分岐流路及び第２分岐流路によって構成して、上
記第１分岐流路の流路長Ｌ１及び第２分岐流路の流路長
Ｌ２を、伝播圧力波の波長をλとしたときに、（Ｌ１−
Ｌ２）＝（２ｎ−１）λ／４（ｎは自然数）を満たすよ
うに設定することによって構成してもよい。

【００２０】請求項５記載の発明によると、インク供給
流路内を伝播する伝播圧力波の一部は、該インク供給流
路の端部において分岐して延びる第１分岐流路内を伝播
する。この圧力波は第１分岐流路における端面で反射し
て反射波（第１反射波）が発生する。一方、上記伝播圧
力波の一部は第２分岐流路内を伝播して、この第２分岐
流路における端面で反射し別の反射波（第２反射波）が
発生する。このとき、上記第１及び第２分岐流路の流路
長の差が、伝播圧力波の１／４波長の奇数倍に設定され
ているため、上記第１及び第２分岐流路の端面で反射
し、その分岐点に戻ってきた第１反射波と第２反射波と
は、互いに半波長だけずれて位相が逆になっている。こ
のため、この第１反射波と第２反射波とが上記分岐点に
付近で重なり合うことによって、上記第１及び第２反射
波が共に消滅する。

【００２１】また、これとは異なり、反射波消滅手段
は、例えば請求項６記載の如く、インク供給流路の端面
の一部に開口し、該端面位置から延びるように設けられ
た延長流路によって構成して、上記延長流路の流路長Ｌ
３を、伝播圧力波の波長をλとしたときに、Ｌ３＝（２
ｎ−１）λ／４（ｎは自然数）を満たすように設定する
ことによって構成してもよい。

【００２２】請求項６記載の発明によると、インク供給
流路内を伝播する伝播圧力波の一部は、上記インク供給
流路の端面の一部に開口し、該端面位置から延びるよう
に設けられた延長流路内を伝播する。この圧力波は、延
長流路における端面で反射して反射波（第１反射波）が
発生する。一方、上記伝播圧力波の一部は、上記インク
供給流路の端面（延長流路が設けられていない部分の端
面）で反射して別の反射波（第２反射波）が発生する。
このとき、上記延長流路の流路長は伝播圧力波の１／４
波長の奇数倍に設定されているため、上記延長流路内を
伝播しかつ端面で反射してインク供給流路の端部位置ま
で戻ってきた第１反射波は、第２反射波に対して半波長
だけずれて位相が逆の圧力波になる。このため、上記第
１及び第２反射波が上記インク供給流路の端部付近で重
なり合うことによって、上記第１及び第２反射波が共に
消滅する。

【００２３】また、請求項７記載の発明は、インクが充
填される圧力室と、上記圧力室に対し供給口を介して連
通し、該圧力室にインクを供給するインク供給流路と、
上記圧力室に連通するノズルと、上記圧力室に圧力を印
加して該圧力室内のインクを上記ノズルから吐出させる
圧力印加手段とを備えたインクジェットヘッドを対象と
し、上記インク供給流路の両端部の少なくとも一方に、
分岐して延びる第１分岐流路及び第２分岐流路を設ける
ようにする。

【００２４】そして、上記第１分岐流路の流路長Ｌ１及
び第２分岐流路の流路長Ｌ２を、伝播圧力波の波長をλ
としたときに、（Ｌ１−Ｌ２）＝（２ｎ−１）λ／４
（ｎは自然数）を満たすように設定することを特定事項
とするものである。

【００２５】このことにより、上記請求項４及び請求項
５記載の発明と同様の作用・効果が得られる。

【００２６】さらに、請求項８記載の発明は、インクが
充填される圧力室と、上記圧力室に対し供給口を介して
連通し、該圧力室にインクを供給するインク供給流路
と、上記圧力室に連通するノズルと、上記圧力室に圧力
を印加して該圧力室内のインクを上記ノズルから吐出さ
せる圧力印加手段とを備えたインクジェットヘッドを対
象とし、上記インク供給流路の両端部の少なくとも一方
に、該インク供給流路の端面の一部に開口し、該端面位
置から延びる延長流路を設けるようにする。

【００２７】そして、上記延長流路の流路長Ｌ３を、伝
播圧力波の波長をλとしたときに、Ｌ３＝（２ｎ−１）
λ／４（ｎは自然数）を満たすように設定することを特
定事項とするものである。

【００２８】このことにより、上記請求項４及び請求項
６記載の発明と同様の作用・効果が得られる。

【００２９】このように、圧力波消滅手段及び反射波消
滅手段を設けた場合でも、請求項９記載の如く、インク
供給流路における供給口近傍の隔壁を、可撓性を有する
ように構成するのがよい。

【００３０】このことにより、圧力印加手段が作動して
圧力室内に圧力変動が生じたときに、インク供給流路に
おける供給口近傍の圧力の上昇を防止することが可能に
なる。

【００３１】請求項１０記載の発明は、インクジェット
式記録装置に係るものであって、具体的には、請求項１
〜請求項９のいずれか一つに記載のインクジェットヘッ
ドと、上記インクジェットヘッドと記録媒体とを相対移
動させる相対移動手段とを備えることを特定事項とする
ものである。

【００３２】このことにより、インク供給流路内を伝播
する圧力波及びその反射波によって圧力室に悪影響が及
ぼされることが回避されて、圧力波等によって記録品質
の低下したりすることのないインクジェット式記録装置
が構成される。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明におけるイ
ンクジェットヘッド及びインクジェット式記録装置によ
れば、インク供給流路に圧力波消滅手段又は反射波消滅
手段を設けることによって、インク供給流路内を伝播す
る圧力波及びその反射波によって圧力室に悪影響が及ぼ
されることを回避することができる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基いて説明する。

【００３５】＜第１実施形態＞図１は、第１実施形態に
係るインクジェット式記録装置の概略構成を示してい
て、このインクジェット式記録装置は、後述の如く記録
媒体としての記録紙４１にインクを吐出するインクジェ
ットヘッド１を備えている。このインクジェットヘッド
１はキャリッジ３１に支持固定され、このキャリッジ３
１は、主走査方向（図１及び図２に示すＸ方向）に延び
るキャリッジ軸３２にガイドされて、図示省略のキャリ
ッジモータによって上記主走査方向に往復移動するよう
になっている。

【００３６】上記記録紙４１は、図示省略の搬送モータ
によって回転駆動される２つの搬送ローラ４２に挟まれ
ていて、この搬送モータ及び各搬送ローラ４２により、
上記インクジェットヘッド１の下側において上記主走査
方向と直交する副走査方向（図１及び図２に示すＹ方
向）に搬送されるようになっている。

【００３７】上記キャリッジ３１、キャリッジ軸３２及
びキャリッジモータ、並びに搬送モータ及び搬送ローラ
４２により、インクジェットヘッド１と記録紙４１とを
相対移動させる相対移動手段が構成されている。

【００３８】上記インクジェットヘッド１は、図２〜図
６に示すように、インクを供給するための供給口３ａ及
びインクを吐出するための吐出口３ｂを有する複数の圧
力室用凹部３が形成されたヘッド本体２を備えている。
このヘッド本体２の各凹部３は、該ヘッド本体２の上面
に、上記主走査方向に延びるように開口されていて、上
記副走査方向に互いに略等間隔をあけた状態で並設され
ている。尚、上記各凹部３の開口縁の両端部は、略半円
形状をなしている。

【００３９】上記ヘッド本体２の各凹部３の側壁部は、
約２００μｍ厚の感光性ガラス製の第１基板６１で構成
され、各凹部３の底壁部は、この第１基板６１の下面に
接着固定された第２基板６２で構成されている。この第
２基板６２は約３０μｍ厚のステンレス鋼からなり、該
第２基板６２に上記供給口３ａ及び吐出口３ｂが形成さ
れている。

【００４０】上記第２基板６２の下面には、約３００μ
ｍ厚のステンレス鋼製の第３基板６３が接着固定され、
この第３基板６３には、上記各凹部３の供給口３ａと接
続されかつ上記副走査方向に延びる１つのインク供給流
路１１と、上記吐出口３ｂとそれぞれ接続された複数の
インク吐出流路１２とが形成されている。上記インク供
給流路１１は、上記凹部３（後述する圧力室４）が形成
された領域よりも副走査方向に延びて設けられており、
その端部１１ａに設けられたインク供給口１５を介して
図外のインクタンクと接続されている。これにより、こ
のインクタンクからインク供給流路１１内にインクが供
給されるようになっている。

【００４１】上記第３基板６３の下面には、インクジェ
ットヘッド１の下面を構成する第４基板６４が接着固定
されている。この第４基板６４は、約７０μｍ厚のステ
ンレス鋼からなっていて、インク滴を上記記録紙４１に
向けて吐出するための直径約２０μｍの複数のノズル１
４を有している。この各ノズル１４は、上記インク吐出
流路１２とそれぞれ接続されていて、このインク吐出流
路１２を介して上記各凹部３の吐出口３ｂにそれぞれ連
通されており、インクジェットヘッド１の下面に、上記
副走査方向に列状に並ぶように設けられている。

【００４２】上記ヘッド本体２の各凹部３の上側には、
圧電アクチュエータ２１がそれぞれ設けられている。こ
の各圧電アクチュエータ２１は、上記ヘッド本体２の上
面に接着固定された状態で該ヘッド本体２の各凹部３を
塞いで該凹部３と共に圧力室４を構成するＣｒ製の振動
板２２を有している。この振動板２２は、全ての圧電ア
クチュエータ２１に共通の１つのものからなっていて、
後述の全圧電素子２３に共通の共通電極としての役割を
も果たしている。

【００４３】また、上記各圧電アクチュエータ２１は、
上記振動板２２の上記圧力室４と反対側面（上面）にお
いて圧力室４に対応する部分（凹部３開口に対向する部
分）にそれぞれ接合されかつチタン酸ジルコン酸鉛（Ｐ
ＺＴ）からなる圧電素子２３（圧電定数８×１０^-11ｍ
／Ｖ程度）と、この各圧電素子２３の上記振動板２２と
反対側面（上面）にそれぞれ接合され、該振動板２２と
共に各圧電素子２３に電圧（駆動信号）をそれぞれ印加
するための０．１μｍ厚のＰｔ製個別電極２４とを有し
ている。上記各圧電素子２３及び個別電極２４は、互い
に重なった状態で、上記ヘッド本体２の凹部３開口の幅
方向略中央部において該凹部３開口と同じ方向（主走査
方向）に延びるように設けられており、その長さは凹部
３開口よりも僅かに短く、両端部は、凹部３開口と同様
に略半円形状をなしている。尚、上記振動板２２、圧電
素子２３及び個別電極２４は、スパッタ法により薄膜で
形成されてなっている。

【００４４】上記各圧電アクチュエータ２１は、その振
動板２２と各個別電極２４とを介して各圧電素子２３に
駆動電圧を印加することにより該振動板２２の圧力室４
に対応する部分（凹部３開口部分）を変形させること
で、該圧力室４内のインクを吐出口３ｂないしノズル１
４から吐出させるようになっている。すなわち、振動板
２２と個別電極２４との間にパルス状の電圧を印加する
と、そのパルス電圧の立ち上がりにより圧電素子２３が
圧電効果によりその厚み方向と垂直な幅方向に収縮する
のに対し、振動板２２及び個別電極２４は収縮しないの
で、いわゆるバイメタル効果により振動板２２の圧力室
４に対応する部分が圧力室４側へ凸状に撓んで変形す
る。この撓み変形により圧力室４内に圧力が生じ、この
圧力で圧力室４内のインクが吐出口３ｂ及びインク吐出
流路１２を経由してノズル１４よりインク滴として記録
紙４１へ吐出されて、該記録紙４１面にドット状に付着
することとなる。このことで、各圧電アクチュエータ２
１は、圧力室４に圧力を印加して該圧力室４内のインク
をノズル１４から吐出させる圧力印加手段を構成してい
ることになる。そして、上記パルス電圧の立ち下がりに
より圧電素子２３が伸長して振動板２２の圧力室４に対
応する部分が元の状態に復帰し、このとき、圧力室４内
には上記インクタンクよりインク供給流路１１及び供給
口３ａを介してインクが充填される。尚、各圧電素子２
３に印加するパルス電圧としては、上記のように押し引
きタイプのものでなくても、第１の電圧から該第１の電
圧よりも低い第２の電圧まで立ち下がった後に上記第１
の電圧まで立ち上がる引き押しタイプのものであっても
よい。

【００４５】そして、図５及び図６に示すように、上記
インク供給流路１１を区画形成する隔壁であって、ノズ
ル１４が形成された側の主走査方向を向いた隔壁（側
壁）には、圧力波消滅手段としての枝流路１６が設けら
れている。この枝流路１６は、上記インク供給流路１１
の端部１１ａと、副走査方向に並んで設けられた複数の
供給口３ａの内、上記端部１１ａに最も近い供給口３ａ
との略中間位置で、上記側壁に主走査方向に凹状に設け
られている。この枝流路１６の奥行きＤは、後述する伝
播圧力波の波長をλとしたときに、式（１）で設定され
ている。

【００４６】 Ｄ＝（２ｎ−１）λ／４ （ｎは自然数） ………（１） ここで、上記伝播圧力波及びこの伝播圧力波の波長λに
ついて説明すると、圧電アクチュエータ２１の振動は台
形波や三角波等の高次の周波数成分を含んだ波形である
ため、ヘルムホルツ共振を励起する加振源となる。従っ
て、圧力室４内にはヘルムホルツ共振による振動が発生
する。この振動の波長λ₁と周波数ｆは、インクジェッ
トヘッド１の縦断面において、ノズル１４からインク吐
出流路１２及び圧力室４を通って供給口３ａに至るまで
の経路長をＬ（図４参照）としたときに、式（２），
（３）で表される。

【００４７】 λ₁＝２×Ｌ／ｍ （ｍは自然数） ………（２） ｆ＝ｃ／λ₁ ………（３） ここで、ｃは音速である。

【００４８】この圧力室４内における周波数ｆの振動
（圧力変動）は、上記供給口３ａからインク供給流路１
１に伝わり、インク供給流路１１では長手方向（副走査
方向）に伝播する周波数ｆの圧力波（伝播圧力波）とな
る。この伝播圧力波の波長λは、式（４）で表される。

【００４９】λ＝ｃ／ｆ ………（４） 式（３），（４）より、インク供給流路１１を伝播する
圧力波の波長λは上記ヘルムホルツ共振による圧力室４
内の波長λ₁と同一になる。従って、上記枝流路１６の
奥行きＤは、上記圧力室４の経路長Ｌに基づいて決定さ
れることになる。尚、上記枝流路１６の断面積について
は特に制限はなく、適宜設定すればよい。

【００５０】また、上記インク供給流路１１における供
給口３ａの近傍の隔壁、具体的には、上記複数の供給口
３ａが形成された領域におけるこの供給口３ａに相対向
する隔壁は、可撓性を有する可撓壁１３によって構成さ
れている。この可撓壁１３は、上記インク供給流路１１
の隔壁となる第４基板６４に形成された凹部１３ａの開
口を内部に空間が形成されるように閉止することによっ
て構成されている。この可撓壁１３は、上記圧力室４内
に生じた圧力変動が、インク供給流路１１に伝わると撓
むようになり、これにより、インク供給流路１１におけ
る供給口３ａ近傍の圧力が上昇してしまうのを防止して
いる。

【００５１】尚、上記可撓壁１３は供給口３ａに相対向
する隔壁に限らず、供給口３ａが形成された領域におけ
る他の隔壁に設けてもよい。

【００５２】次に、このインクジェットヘッド１を備え
たインクジェット記録装置の記録動作について説明する
と、インクジェットヘッド１及びキャリッジ３１を主走
査方向において記録紙４１の一端から他端まで略一定速
度で移動させているときに、所定時間（例えば５０μｓ
程度：駆動周波数２０ｋＨｚ）毎に上記各圧電素子２３
への駆動電圧の印加が行われ（但し、インクジェットヘ
ッド１が記録紙４１におけるインク滴を着弾させない箇
所に達したときには電圧が印加されない）、このこと
で、記録紙４１の所定位置にインク滴を着弾させる。そ
して、１走査分の記録が終了すると、搬送モータ及び各
搬送ローラ４２により記録紙４１を副走査方向に所定量
搬送し、再度、インクジェットヘッド１及びキャリッジ
３１を主走査方向に移動させながらインク滴を吐出させ
て、新たな１走査分の記録を行う。この動作を繰り返す
ことによって、記録紙４１全体に所望の画像が形成され
る。

【００５３】このようにしてインク滴を吐出させて記録
紙４１に記録をしているときには、上記圧電アクチュエ
ータ２１の駆動によって圧力室４内に圧力変動が生じ、
この圧力変動がインク供給流路１１に伝わる。これによ
り、上述したように、インク供給流路１１内を副走査方
向に伝播する圧力波が発生する。上記インク供給流路１
１の端部１１ａに向かう途中で伝播圧力波の一部は、上
記枝流路１６内を主走査方向に伝播する。この枝流路１
６内を伝播する圧力波はその端面（底面）１６ａにおい
て反射して反射波となるが、この枝流路１６の奥行きＤ
が、伝播圧力波の１／４波長の奇数倍に設定されている
ため、上記枝流路１６の開口位置に反射波が戻ってきた
ときは、上記インク供給流路１１を伝播する伝播圧力波
に対して半波長だけずれて位相が逆の圧力波（逆位相圧
力波）になる。この逆位相圧力波と伝播圧力波とは、枝
流路１６の開口付近で重なり合うようになり、このこと
によって、上記伝播圧力波が消滅する。

【００５４】このようにインク供給流路１１内の伝播圧
力波は、枝流路１６付近で消滅して、インク供給流路１
１の端部１１ａまで到達しなくなるため、上記伝播圧力
波の反射波が供給口３ａ付近に戻ってくることがなくな
る。

【００５５】従って、インク供給流路１１内を伝播する
圧力波（反射波）によって、例えばインク供給流路１１
から圧力室４へのインク供給に影響を及ぼしたり、イン
ク滴の吐出に影響を及ぼしたりすることが確実に回避さ
れ、記録品質の低下を防止することができる。特に、圧
電アクチュエータ２１を高周波数で駆動させる場合で
も、圧力室４に悪影響が及ぼされることがない。

【００５６】尚、上記可撓壁１３は供給口１３ａの近傍
にのみ設け、上記枝流路１６の付近には設けない方が好
ましい。これは、伝播圧力波及びこの伝播圧力波の反射
波を減衰させない方が、逆位相圧力波と伝播圧力波との
重ね合わせによる伝播圧力波の消滅を効果的に行い得る
ためであり、圧力波を減衰させないためには、上記枝流
路１６の近傍の隔壁は剛直なものとするのが好ましいた
めである。

【００５７】また、上記第１実施形態においては、枝流
路１６を、ノズル１４が形成された側の主走査方向を向
いた隔壁（側壁）に設けているが、インク供給流路１１
の端部１１ａと、供給口３ａとの間であれば他の隔壁に
設けてもよい。

【００５８】また、上記枝流路１６は、インク供給流路
１１におけるインク供給口１５が設けられた端部１１ａ
とは逆側の端部と、該端部に最も近い供給口３ａとの間
におけるインク供給流路１１の隔壁に設けてもよい。但
し、インク供給口１５が設けられた端部１１ａと供給口
３ａとの間に枝流路１６を設けた場合、上記インク供給
口１５近傍に圧力波が伝播しなくなることから、インク
タンクからインク供給流路１１に対するインクの供給に
悪影響を及ぼす虞がなくなる。

【００５９】さらに、上記枝流路１６は、供給口３ａを
挟んで、インク供給流路１１におけるインク供給口１５
が設けられた端部１１ａ側と、その逆側の端部側との双
方に設けてもよい。

【００６０】＜第２実施形態＞図７は本発明の第２実施
形態に係るインクジェットヘッド１のインク供給流路１
１を示していて、このものは、上記第１実施形態におけ
る圧力波消滅手段としての枝流路１６の代わりに、上記
インク供給流路１１の端面１１ｂで反射することによっ
て発生する伝播圧力波の反射波を消滅させる反射波消滅
手段が、インク供給流路１１に設けられている。

【００６１】尚、圧力室４や圧電アクチュエータ２１そ
の他のインクジェットヘッド１の構成は、上記第１実施
形態と同様であるため、同一部材には同一符号を付して
その説明は省略し、上記第１実施形態とは異なるインク
供給流路１１の構成についてのみ説明する。

【００６２】上記インク供給流路１１に設けられた反射
波消滅手段は、伝播圧力波の反射波であって互いに位相
が逆である２つの反射波を発生させ、この２つの反射波
を重ね合わせることによって上記反射波を消滅させるよ
うに構成されたものであって、具体的には、インク供給
流路１１の端部１１ｂ（インク供給口１５が設けられた
端部１１ａとは逆側の端部）において分岐して、副走査
方向に対してそれぞれ角度θ１，θ２だけ傾いた方向に
延びる第１分岐流路１７及び第２分岐流路１８によって
構成されている。上記第１分岐流路１７の流路長Ｌ１
（インク供給流路１１における分岐点１１ｃから第１分
岐流路１７の端面１７ａまでの長さ）及び第２分岐流路
１８の流路長Ｌ２（インク供給流路１１における分岐点
１１ｃから第２分岐流路１８の端面１８ａまでの長さ）
は、インク供給流路１１内を伝播する伝播圧力波の波長
をλとしたときに、式（５）で設定されている。

【００６３】 （Ｌ１−Ｌ２）＝（２ｎ−１）λ／４ （ｎは自然数） ………（５） 尚、上記第１分岐流路１７の断面積と第２分岐流路１８
の断面積とは略同一であることが好ましいが、断面積の
大きさ自体には特に制限はない。また、上記第１分岐流
路１７及び第２分岐流路１８が副走査方向に対して成す
角度θ１，θ２も特に制限はなく、インクジェットヘッ
ド１の構造等に応じて上記流路長Ｌ１，Ｌ２が確保でき
るように適宜設定すればよい。

【００６４】この第２実施形態の場合、インク供給流路
１１内を端部１１ｂに向かって伝播する伝播圧力波の一
部は上記第１分岐流路１７内を伝播し、この第１分岐流
路１７における端面１７ａで反射して反射波（第１反射
波）となる。一方、上記伝播圧力波の一部は第２分岐流
路１８内に伝播し、この第２分岐流路１８における端面
１８ａで反射して別の反射波（第２反射波）となる。こ
のとき、上記第１及び第２分岐流路１７，１８の流路長
の差（Ｌ１−Ｌ２）が伝播圧力波の１／４波長の奇数倍
に設定されているため、上記第１及び第２分岐流路１
７，１８の分岐点１１ｃにそれぞれ戻ってきた第１及び
第２反射波は、互いに半波長だけずれて互いに位相が逆
の２つの反射波となる。このため、この第１反射波と第
２反射波とが上記分岐点１１ｃ付近で重なり合うことに
よって、上記第１及び第２反射波が共に消滅する。

【００６５】これにより、上記インク供給流路１１にお
ける供給口３ａの近傍まで、伝播圧力波の反射波が戻っ
てくることはなく、その結果、インク供給流路１１内を
伝播する圧力波及びその反射波によって圧力室に悪影響
が及ぼされることが防止される。

【００６６】尚、上記第１及び第２分岐流路１７，１８
は、インク供給流路１１におけるインク供給口１５が設
けられた端部１１ａとは逆側の端部１１ｂに設けている
が、インク供給口１５が設けられた側の端部１１ａに設
けてもよい。

【００６７】また、上記第１及び第２分岐流路１７，１
８は、インク供給流路１１における両端部１１ａ，１１
ｂの双方に設けてもよい。

【００６８】−変形例−上記第２実施形態においては、
インク供給流路１１の端部１１ｂにおいて分岐して延び
る第１分岐流路１７と第２分岐流路１８とにより反射波
消滅手段を構成しているが、反射波消滅手段としては、
例えば図８に示すもののように構成してもよい。

【００６９】すなわち、変形例に係る反射波消滅手段
は、インク供給流路１１の端面１１ｄの主走査方向中央
よりもノズル１４形成側に開口し、この端面位置から副
走査方向に延びるように設けられた延長流路１９によっ
て構成されている。このため、上記延長流路１９の端面
１９ａの断面積と、この延長流路１９が設けられていな
いインク供給流路１１の端面１１ｄの断面積とは同一に
されている。

【００７０】そして、上記延長流路１９の流路長Ｌ３
（延長流路１９の開口位置からこの延長流路１９の端面
１９ａまでの長さ）は、インク供給流路１１を伝播する
伝播圧力波の波長をλとしたときに、式（６）で設定さ
れている。

【００７１】 Ｌ３＝（２ｎ−１）λ／４ （ｎは自然数） ………（６） この変形例の場合、インク供給流路１１内を伝播する伝
播圧力波の一部は上記延長流路１９内を伝播し、この延
長流路１９における端面１９ａで反射して反射波（第１
反射波）となる。一方、上記伝播圧力波の一部は、上記
インク供給流路１１の端面１１ｄで反射して別の反射波
（第２反射波）となる。このとき、上記延長流路１９の
流路長Ｌ３は、伝播圧力波の１／４波長の奇数倍に設定
されているため、上記延長流路１９の開口位置まで戻っ
てきた第１反射波は、第２反射波に対して半波長だけず
れて位相が逆の圧力波になる。このため、上記第１及び
第２反射波が上記インク供給流路１１の端部１１ｂ付近
で重なり合うことによって、上記第１及び第２反射波が
共に消滅するようになる。

【００７２】尚、延長流路１９の端面１９ａの断面積と
この延長流路１９が設けられていないインク供給流路１
１の端面１１ｄの断面積とは、同一であることが好まし
いが、必ずしも同一でなくてもよい。

【００７３】また、上記延長流路１９は、副走査方向に
対して所定の角度だけ傾いた方向に延びるように設けて
もよい。

【００７４】さらに、上記延長流路１９は、インク供給
流路１１におけるインク供給口１５が設けられた端部１
１ａとは逆側の端部１１ｂに設けているが、インク供給
口１５が設けられた側の端部１１ａに設けてもよい。

【００７５】加えて、上記延長流路１９は、インク供給
流路１１における両端部１１ａ，１１ｂの双方に設けて
もよい。

【００７６】＜他の実施形態＞尚、本発明は上記実施形
態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を
包含するものである。すなわち、上記実施形態では、イ
ンクジェットヘッド１に、複数のノズル１４を設け、こ
れに対応して複数の圧力室４や圧電アクチュエータ２１
等を設けたが、ノズル１４、圧力室４、圧電アクチュエ
ータ２１等が１つであっても本発明を適用することがで
きる。

【００７７】また、上記実施形態では、圧力室４に圧力
を印加して該圧力室４内のインクをノズル１４から吐出
させる圧力印加手段として圧電アクチュエータ２１を用
いたが、これに限らず、他のどのようなものを使用して
もよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るインクジェット式記録
装置を示す概略斜視図である。

【図２】インクジェットヘッドの部分底面図である。

【図３】図２のIII−III線断面図である。

【図４】図２のIV−IV線断面図である。

【図５】図６のV−V線断面図である。

【図６】図２のVI−VI線断面図である。

【図７】第２実施形態に係るインク供給流路を示す図５
対応図である。

【図８】第２実施形態の変形例に係るインク供給流路を
示す図５対応図である。

【符号の説明】

１ インクジェットヘッド ４ 圧力室 １１ インク供給流路 １３ 可撓壁 １４ ノズル １５ 枝流路（圧力波消滅手段） １７ 第１分岐流路（反射波消滅手段） １８ 第１分岐流路（反射波消滅手段） １９ 延長流路（反射波消滅手段） ２１ 圧電アクチュエータ（圧力印加手段） ３１ キャリッジ（相対移動手段） ３２ キャリッジ軸（相対移動手段） ４１ 記録紙（記録媒体） ４２ 搬送ローラ（記録媒体） ３ａ 供給口

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクが充填される圧力室と、 上記圧力室に対し供給口を介して連通し、該圧力室にイ
   ンクを供給するインク供給流路と、 上記圧力室に連通するノズルと、 上記圧力室に圧力を印加して該圧力室内のインクを上記
   ノズルから吐出させる圧力印加手段とを備えたインクジ
   ェットヘッドであって、 上記インク供給流路における上記供給口と上記インク供
   給流路の両端面の少なくとも一方との間には、上記圧力
   印加手段の作動によって生じて上記インク供給流路内を
   伝播する伝播圧力波を消滅させる圧力波消滅手段が設け
   られ、 上記圧力波消滅手段は、上記伝播圧力波から該伝播圧力
   波とは位相が逆の逆位相圧力波を発生させて、該逆位相
   圧力波と上記伝播圧力波とを重ね合わせることによって
   上記伝播圧力波を消滅させるように構成されていること
   を特徴とするインクジェットヘッド。
2. 【請求項２】 請求項１において、 圧力波消滅手段は、インク供給流路を区画形成する隔壁
   に凹状に形成された枝流路によって構成されており、 上記枝流路の奥行きＤは、伝播圧力波の波長をλとした
   ときに、 Ｄ＝（２ｎ−１）λ／４ （ｎは自然数） を満たすように設定されていることを特徴とするインク
   ジェットヘッド。
3. 【請求項３】 インクが充填される圧力室と、 上記圧力室に対し供給口を介して連通し、該圧力室にイ
   ンクを供給するインク供給流路と、 上記圧力室に連通するノズルと、 上記圧力室に圧力を印加して該圧力室内のインクを上記
   ノズルから吐出させる圧力印加手段とを備えたインクジ
   ェットヘッドであって、 上記インク供給流路における上記供給口と上記インク供
   給流路の両端面の少なくとも一方との間には、該インク
   供給流路を区画形成する隔壁に凹状に形成された枝流路
   が設けられ、 上記枝流路の奥行きＤは、伝播圧力波の波長をλとした
   ときに、 Ｄ＝（２ｎ−１）λ／４ （ｎは自然数） を満たすように設定されていることを特徴とするインク
   ジェットヘッド。
4. 【請求項４】 インクが充填される圧力室と、 上記圧力室に対し供給口を介して連通し、該圧力室にイ
   ンクを供給するインク供給流路と、 上記圧力室に連通するノズルと、 上記圧力室に圧力を印加して該圧力室内のインクを上記
   ノズルから吐出させる圧力印加手段とを備えたインクジ
   ェットヘッドであって、 上記インク供給流路の両端部の少なくとも一方には、上
   記圧力印加手段の作動によって生じて上記インク供給流
   路内を伝播する伝播圧力波が上記インク供給流路の端面
   で反射することによって発生する反射波を消滅させる反
   射波消滅手段が設けられ、 上記反射波消滅手段は、上記伝播圧力波の反射波であっ
   て互いに位相が逆である２つの反射波を発生させて、該
   ２つの反射波を重ね合わせることによって上記伝播圧力
   波の２つの反射波を共に消滅させるように構成されてい
   ることを特徴とするインクジェットヘッド。
5. 【請求項５】 請求項４において、 反射波消滅手段は、インク供給流路の端部において分岐
   して延びる第１分岐流路及び第２分岐流路によって構成
   されており、 上記第１分岐流路の流路長Ｌ１及び第２分岐流路の流路
   長Ｌ２は、伝播圧力波の波長をλとしたときに、 （Ｌ１−Ｌ２）＝（２ｎ−１）λ／４ （ｎは自然数） を満たすように設定されていることを特徴とするインク
   ジェットヘッド。
6. 【請求項６】 請求項４において、 反射波消滅手段は、インク供給流路の端面の一部に開口
   し、該端面位置から延びるように設けられた延長流路に
   よって構成されており、 上記延長流路の流路長Ｌ３は、伝播圧力波の波長をλと
   したときに、 Ｌ３＝（２ｎ−１）λ／４ （ｎは自然数） を満たすように設定されていることを特徴とするインク
   ジェットヘッド。
7. 【請求項７】 インクが充填される圧力室と、 上記圧力室に対し供給口を介して連通し、該圧力室にイ
   ンクを供給するインク供給流路と、 上記圧力室に連通するノズルと、 上記圧力室に圧力を印加して該圧力室内のインクを上記
   ノズルから吐出させる圧力印加手段とを備えたインクジ
   ェットヘッドであって、 上記インク供給流路の両端部の少なくとも一方には、分
   岐して延びる第１分岐流路及び第２分岐流路が設けら
   れ、 上記第１分岐流路の流路長Ｌ１及び第２分岐流路の流路
   長Ｌ２は、伝播圧力波の波長をλとしたときに、 （Ｌ１−Ｌ２）＝（２ｎ−１）λ／４ （ｎは自然数） を満たすように設定されていることを特徴とするインク
   ジェットヘッド。
8. 【請求項８】 インクが充填される圧力室と、 上記圧力室に対し供給口を介して連通し、該圧力室にイ
   ンクを供給するインク供給流路と、 上記圧力室に連通するノズルと、 上記圧力室に圧力を印加して該圧力室内のインクを上記
   ノズルから吐出させる圧力印加手段とを備えたインクジ
   ェットヘッドであって、 上記インク供給流路の両端部の少なくとも一方には、該
   インク供給流路の端面の一部に開口し、該端面位置から
   延びる延長流路が設けられ、 上記延長流路の流路長Ｌ３は、伝播圧力波の波長をλと
   したときに、 Ｌ３＝（２ｎ−１）λ／４ （ｎは自然数） を満たすように設定されていることを特徴とするインク
   ジェットヘッド。
9. 【請求項９】 請求項１〜請求項８のいずれかにおい
   て、 インク供給流路における供給口近傍の隔壁は、可撓性を
   有していることを特徴とするインクジェットヘッド。
10. 【請求項１０】 請求項１〜請求項９のいずれか一つに
    記載のインクジェットヘッドと、 上記インクジェットヘッドと記録媒体とを相対移動させ
    る相対移動手段とを備えていることを特徴とするインク
    ジェット式記録装置。