JPH1134314A

JPH1134314A - インクジェット記録ヘッド

Info

Publication number: JPH1134314A
Application number: JP20982197A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Shiratsuki; 好之白附; Hiroaki Sato; 博昭佐藤; Koichi Haga; 浩一羽賀
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1997-07-19
Filing date: 1997-07-19
Publication date: 1999-02-09

Abstract

(57)【要約】【課題】ノズルを用いず、発熱などを生じにくい低周
波低電圧駆動方式により、微小な液滴を吐出することが
でき、インク滴を吐出する周波数が高い高速印字が可能
なインクジェット記録ヘッドを提供すること。【解決手段】画素信号に対応して振動する振動発生手
段３と、振動発生手段３の振動に応じて振動する弾性部
材１と、振動発生手段３の振動を抑制する振動低減手段
３０とを備え、弾性部材１の振動によりインク９の表面
にキャピラリ波を発生させ、インク９を飛翔させた後
に、振動低減手段３０が振動発生手段３の振動を減衰さ
せることを特徴とするインクジェット記録ヘッドによ
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、被印字面にインク
ドロップなどの液滴を吐出して印字を行うインクジェッ
ト記録ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】被印字面にインクドロップなどの液滴を
吐出して印字を行うインクジェット記録方式としてはノ
ズルを用いる方式が代表的である。ノズル式の記録方式
にはオンデマンド型と連続流型とがある。

【０００３】オンデマンド型は記録情報に対応してノズ
ルから間欠的にインクを吐出させて印字を行う方式であ
る。オンデマンド型の代表的なものとしてピエゾ振動子
型とサーマル型とがある。ピエゾ振動子型はインク室に
付設した圧電素子にパルス電圧を印加して圧電素子を変
形させることにより、インク室内のインク液圧を変化さ
せ、ノズルからインクドロップを吐出させて記録紙上に
ドットを記録するものである。サーマル型はインク室内
に設けた加熱素子によりインクを加熱し、これにより発
生したバブルによりノズルからインクドロップを吐出さ
せて記録紙上にドットを記録するものである。

【０００４】一方、連続流型はインクに圧力を加えてノ
ズルから連続的にインクを吐出させると同時にピエゾ振
動子などにより振動を加えて吐出インク柱を液滴化し、
液滴に対して選択的に帯電、偏向を行うことによって記
録を行うものである。

【０００５】これらの各方式においてはインクのドロッ
プ径は主としてノズルの径によって決まる。そして、ノ
ズル径を小さくすると、ゴミ・チリやノズル部のインク
表面の乾燥によるノズル詰まりが発生したり、ノズル円
周部へのインク残滓の付着によるインク吐出方向の変化
が生じたりするなどの問題が発生する。

【０００６】これに対して、ノズルを用いないで被印字
面にインクドロップを吐出して印字を行う記録方式がい
くつか提案されている。

【０００７】米国特許第４３０８５４７号明細書には凹
状にカーブした球面形状の圧電体シェルをインク中に配
置し、この圧電体シェルに電極を介して電圧を印加する
方式が示されている。この方式では圧電体シェルからイ
ンク中に放射された縦波がインク自由表面の一点に集め
られ、インク自由表面からインクドロップが吐出する。

【０００８】また、特公平６−４５２３３号公報にはガ
ラスなどの基板上に球面状の凹部を設けてこれを音響レ
ンズとし、基板の裏面に圧電体と、圧電対に電圧を印加
するための電極からなる振動子とを形成して、この振動
子をインク中に配置する方式が示されている。

【０００９】さらに、特開平３−２００１９９号公報に
は、凹状レンズの代わりにより安価、かつ、シャープに
焦点を合わせられる薄膜平板状の位相フレネルレンズを
基板上に設けることが示されている。

【００１０】ノズルを用いない他の記録方式の例として
は、吐出力として静電力を用いるいわゆる静電吸引方式
がある。静電吸引方式の一例として、インクメニスカス
（インク***）を形成するために振動を用いるものが知
られている。

【００１１】例えば、特開昭６２−２２２８５３号公報
には記録針をインク表面から突出させて、記録針に対し
て軸方向に伝搬する超音波エネルギーを与える方式が示
されている。これによると超音波流動（ａｃｏｕｓｔｉ
ｃｓｔｒｅａｍｉｎｇ）現象により、記録針に接する
インクは記録針の先端方向に移動して、記録針の先端に
凸状のインクメニスカスが形成される。その状態で記録
針と背面電極との間に静電界を印加してインクを引きち
ぎり、記録針と背面電極との間に配置された記録媒体上
にインクドロップを着弾させる。この方式によれば、記
録針の先端にインクメニスカスを形成するため、従来の
静電吸引方式に比べてより小さいインクドロップを形成
できる。

【００１２】また、特開昭５６−２８８６７号公報に
も、針電極と背面電極との間に静電界を印加した状態で
針電極に画像信号を印加すると同時に、針電極を振動さ
せる静電吸引方式が示されている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】縦波をインク自由表面
に集束させて、インク自由表面からインクドロップを吐
出させる方式では、インクドロップ径は縦波の集束径に
ほぼ等しい。ここで、インクドロップ径または縦波の集
束径ｄは、振動子の駆動周波数をｆ、レンズのＦ値をＦ
とすると、略ｄ＝Ｆ／ｆとなる。なお、インク中を伝搬
する縦波の波長をλ、その伝搬速度をｖとすると、これ
らと振動子の駆動周波数ｆとの間には、ｖ＝ｆ・λの関
係がある。

【００１４】例えば、インクドロップ径ｄが１５μｍ程
度の非常に小さなインクドロップを吐出させたい場合
に、レンズのＦ値を１と仮定すると、縦波の伝搬速度ｖ
＝１５００ｍ／秒程度である従来の低粘度・水性インク
を用いれば、振動子の駆動に必要な駆動周波数ｆは約１
００ＭＨｚという非常に高い値になる。レンズのＦ値
は、種々の問題から上記の仮定した値よりも著しく小さ
くすることは実際上困難であるため、インクドロップ径
ｄを小さくしようとすると、一般的には極めて高い周波
数で振動子を駆動しなければならないことになる。

【００１５】このように、縦波をインク自由表面に集束
させて、インク自由表面からインクドロップを吐出させ
る方式では１００ＭＨｚ前後の高い周波数で複数の振動
子を駆動しなければならないため、駆動手段が高価にな
るというコスト上の問題を生じる。また、吸収による発
熱でインク粘度が変化してドロップ径が変動したり、記
録素子内でインク自体の乾燥や固化を生じてインクを吐
出できなくなるという問題がある。

【００１６】一方、静電吸引方式では湿度などによる記
録媒体の誘電体の厚みの変動や、記録媒体の表面の粗さ
のばらつきなどによって、形成されるドロップ径が変動
しやすいといった欠点がある。

【００１７】本発明の目的は、ノズルを用いず、かつ、
発熱などを生じにくい低周波低電圧で駆動でき、微小な
インク滴を吐出することができるインクジェット記録ヘ
ッドを提供することにある。また、本発明の目的は、イ
ンク滴の吐出する周波数を高め、高速印字が可能なイン
クジェット記録ヘッドを提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、画
素信号に対応して振動する複数の振動発生手段と、振動
発生手段の振動に応じて振動する例えば片持ち梁構造の
弾性部材と、振動発生手段の振動を抑制する振動低減手
段とを備え、弾性部材の振動によりインクの表面にキャ
ピラリ波を発生させ、インクを飛翔させた後に、振動低
減手段が振動発生手段の振動を減衰させることを特徴と
するインクジェット記録ヘッドによって達成される。振
動低減手段は振動発生手段と共用してもよいし、別の手
段であってもかまわない。前者の場合には振動低減手段
で発生する振動は振動発生手段で発生する振動とは異な
る振動である。また、後者の場合は、振動発生手段に制
振のための部材を接触させる機構や、振動発生手段と電
気的に並列に接続される機構が振動低減手段となる。

【００１９】本発明のインクジェット記録装置において
は、まず振動発生手段を画像信号に応じて励振する。こ
の振動発生手段の振動によって、片持ち梁構造の弾性部
材に曲げ振動が生じる。それによって、片持ち梁構造の
弾性部材の自由端（先端部分）が相当程度変位するよう
な大きな振動エネルギーを生じる。特に、弾性部材の共
振周波数に応じて振動発生手段を励振することで、より
大きな変位を生じることができる。このような大きな曲
げ振動によって、弾性部材の先端部分のインクの薄い部
分にキャピラリ波が生成され、その波頭からインク滴が
ちぎれることによりインク滴の吐出が起こる。振動発生
手段の励振はこの時点で停止させるが、振動発生手段に
は残振動が発生する。振動発生手段の振動が止まらない
と、次のインク滴の飛翔を開始することができないの
で、振動発生手段の残振動を素速く低減させることが重
要である。これを実現すべく、振動低減手段を設けて振
動発生手段の残振動を素速く減衰させる。その後、振動
発生手段を次のインク滴を飛翔させるために再び励振さ
せ、以降、同様なサイクルを繰り返す。このように、振
動発生手段は画像信号に応じて間欠的に励振することに
なる。

【００２０】振動低減手段は、振動発生手段と構成部材
を共用してもよいし別機構として設けてもよい。振動発
生手段と部材を共用する場合は、弾性部材の薄液層部分
からインク滴が吐出した後に、振動駆動手段により振動
発生手段に付与されるインク滴を吐出するための振動と
は異なる振動、例えば逆位相で同周波数の振動を発生さ
せて振動発生手段の振動を素速く減衰させる。

【００２１】振動低減手段を別に設ける場合は、弾性部
材の薄液層部分からインク滴が吐出した後で、インク滴
を吐出するための弾性部材とは異なる第２の弾性部材を
振動発生手段に対して接触させることによって振動発生
手段の振動を素速く減衰させることができる。また、振
動駆動手段に対して、振動発生手段と電気的に並列に抵
抗負荷を接続させることによって、振動発生手段の振動
を素速く減衰させることもできる。このように振動発生
手段の残振動を素速く減衰させることよって、短い時間
で次のインク滴の飛翔を開始することができるので高速
印字が可能となる。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態による
インクジェット記録ヘッドについて図１乃至図５を用い
て説明する。

【００２３】図１は本実施の形態によるインクジェット
記録ヘッドの基本的構成を示した側面図である。弾性部
材１としては、エレクトロフォーミングによって形成さ
れたおよそ７μｍ厚のニッケルを用いた。弾性部材１は
およそ１００μｍ厚のセラミック基板２ａ、２ｂとの間
に挟まれるように接着され、その先端の少なくとも一部
がインク９中に埋没するように構成される。振動発生部
３はジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）からなる圧電セラ
ミック薄膜４と、これに電圧を印加するための電極５
ａ、５ｂからなり、弾性部材１と対応する位置に、セラ
ミック基板２ａ、２ｂのインク９側の面と反対側の面に
接着される。ＰＺＴからなる圧電セラミック薄膜４は分
極処理が施されており、電極５ａ、５ｂ間に電圧が印加
されたとき、セラミック基板２ａ、２ｂの面に対して垂
直な方向に振動する。なお、電極５ａ、５ｂは０．０５
μｍの厚さのクロムと、１μｍの厚さの金の２層からな
る。インク室６はセラミック材料で作成されたインク室
壁７ａ、７ｂおよび天板８により形成される。インク９
はインク供給路１０を通して、図示しないインクタンク
からインク室６に供給される。このとき、インク９によ
って弾性部材１の先端部分までが濡れるようにする。イ
ンク滴吐出口１１はインク室壁７ａと天板８により形成
される。

【００２４】図２は本実施の形態によるインクジェット
記録ヘッドの基本的構成を示した正面図である。理解を
容易にするため、図１で説明したインク室壁７ａ、７ｂ
は図示を省略している。

【００２５】弾性部材１はインク滴が吐出するピッチに
対応して、尖った先鋭形状に形成されている。それぞれ
の弾性部材１にはそれぞれ対応する振動発生部３が形成
される。弾性部材１の間には、天板８とセラミック基板
２ａ、２ｂとを接続する隔壁１２が配置されている。ま
た、振動発生部３の間は、いずれかの振動発生部で発生
する振動が他の振動発生部上の弾性部材を励振させてし
まうことがないように、アルミ板からなる支持基板１３
に固定されている。

【００２６】セラミック基板２ａ、２ｂ、インク室壁７
ａ、７ｂ、天板８、隔壁１２は、全て同一のセラミック
材料で作製することが望ましく、一体形成による方法、
または、個別に形成してから接着する方法のいずれかで
作製することができる。セラミック基板の代わりにプラ
スチック基板を用いてもよい。弾性部材１はセラミック
基板と接着する部分で共通に繋がった一体ものとして形
成することができる。振動発生部３は一体のＰＺＴ板に
対して、各弾性部材１に対応する位置に電極４ａ、４ｂ
を形成することで容易に作製できる。このように作製さ
れた振動発生部３をセラミック基板２に接着する。そし
て、最後に支持基板１３に接着することで図１および図
２に示すようなインクジェット記録ヘッドを作製するこ
とができる。

【００２７】弾性部材１の材料としては各種金属材料ま
たはその合金で形成してもよい。また、弾性部材１は金
属材料ではなくポリイミドのような樹脂材料を用いても
よい。さらに、弾性部材１はＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃などの
各種無機材料で形成してもよい。

【００２８】圧電セラミック薄膜はＰＺＴ以外に、チタ
ン酸バリウムＢａＴｉＯ₃や、ニオブ酸鉛ＰｂＮｂ
₂Ｏ₆、ニオブ酸リチウムＬｉＮｂＯ₃、タンタル酸リチ
ウムＬｉＴａＯ₃などの多結晶体や単結晶体、またはＺ
ｎＯやＡｌＮなどの圧電薄膜材料を用いてもよい。

【００２９】次に、本実施の形態によるインクジェット
記録ヘッドの動作について図３を用いて説明する。図３
は振動発生部３で振動を発生させた時の弾性部材１の様
子を示した側面図である。振動発生部３はセラミック基
板２ａ、２ｂの剛性、圧電セラミック薄膜５の厚さ、圧
電特性から決まる共振周波数ｆｏを有する。外部駆動機
構１４から振動発生部３に対して、ｆｏまたはその整数
倍の周波数ｆの交番電圧を印加して振動発生部３を励振
する。なお、この駆動周波数はいかなる値でもよいが、
共振周波数ｆｏまたはその整数倍の周波数ｆで駆動する
と効率よく振動させられる。

【００３０】このようにして振動発生部３で発生した振
動は、セラミック基板２ａ、２ｂに接続された弾性部材
１を振動させ、その結果、弾性部材１は図３に示すよう
な曲げ振動をする。弾性部材１も弾性部材の剛性・大き
さ、インクとの接し方などから決まる固有の共振周波数
ｆｅを有する。固有の共振周波数ｆｅまたはこの整数倍
の値が、振動発生部３を励振する駆動周波数と一致する
ように、弾性部材の剛性、大きさ、インクとの接し方な
どを決めることによって、弾性部材１を効率よく曲げ振
動させることができる。本発明を適用するためのインク
ジェット記録ヘッドにおいては、図２を参照して、弾性
部材１の寸法は幅ａ＝３００μｍ、インク室内の高さｂ
＝２６０μｍとした。また弾性部材１は、弾性部材１の
片持ち梁構造の自由端の先端部近傍における曲げ振動の
振動方向に対して垂直な面の幅Ｗ（図２参照）が、ほぼ
２λの長さとなる領域を有している。但し、λは以下の
式１で与えられる。 λ＝｛８πσ／（ρｆｅ²）｝^1/3×１０⁴（μｍ）・・・式１ここで、σは、インク表面張力（ｍＮ／ｍ） ρは、インク密度（ｇ／ｃｍ³）ｆｅは、励振周波数（Ｈｚ）である。こうすることにより、幅Ｗにおいて２山のキャ
ピラリ波を生成でき、その後１山のインク***部が形成
されて次の瞬間これが分離してさらに正確に１インク滴
を飛翔させることができるようになる。

【００３１】図４に外部駆動機構１４から振動発生部４
に対して印加した交番電圧波形を示す。本実施の形態に
おいては、１９２ｋＨｚ、４０Ｖｐ−ｐ（最高最低振
幅）のサイン波状の交番電圧を５２μ秒の間だけ、バー
スト波として振動発生部に印加して励振した。従って、
１９２ｋＨｚのサイン波状の交番電圧を１０バースト数
分印加したことになる。図４に示す波形はサイン波状で
あるが、矩形波や三角波でも駆動することができる。

【００３２】図５は曲げ振動している弾性部材１の先端
部の側面の拡大図を示す。弾性部材１が図３に示すよう
な曲げ振動をしているとき、弾性部材１の先端部は、破
線矢印で示すように左右に大きく振動する。先端部の振
動方向に垂直な面に対してインク９の表面までの距離ｔ
（以下、インク液厚みという）を数μｍ〜数百μｍにす
ると、インク表面にキャピラリ波が発生する。インク９
は例えば、粘度２ｍＰａ・ｓの黒色水性インクである。
インク液厚みｔは弾性部材１の先端部の形状、インク高
さ、先端部のインクに対する濡れ性などを制御すること
で変えることができる。

【００３３】弾性部材１の先端部の振幅を十分大きくす
ることによって、キャピラリ波の波頭はちぎれ、インク
滴１５となって飛翔する。インク滴１５の直径は典型的
にはおよそ２０μｍである。振動発生部に印加する交番
電圧の電圧値Ｖやバースト波の数は、使用するインクの
粘度、インク液厚み等、いくつかの条件によって決ま
る。これらの条件が適正な値からずれると、複数のイン
ク滴が吐出したり、インク滴が吐出しないなどの不具合
が発生する。

【００３４】インク滴１５の飛翔する方向は先端部の振
動する方向とほぼ等しい。図５では先端部に対して一方
向のみ（右方向）に飛翔させるため、飛翔させない側
（左側）のインク液厚みを厚くするようにしてキャピラ
リ波の発生を抑制した。インク液厚みを片側だけ厚くす
る方法としては、図１に示すインク室壁７ｂのインクの
濡れ性を制御してもよいし、インクの高さを決めるよう
な部材を配置してもよい。インク滴１５を一方向のみに
飛翔させるための他の方法として、飛翔させない方向の
弾性部材の先端部にインクが全く供給されない構成にす
ることもできる。キャピラリ波が発生する領域を制限す
るため、弾性部材の先端部２１の形状は図２に示すよう
な先鋭状とし、一か所のキャピラリ波のみからインク滴
が吐出するような構成とした。

【００３５】図４に示すように、交番電圧の印加はイン
ク滴が吐出した後に停止させる。そして、所定の時間が
経過した後、再び交番電圧を印加して次のインク滴を吐
出させる。インク滴を吐出する時間間隔Ｔを短くするこ
とで高速印字が可能となる。交番電圧の印加をやめて
も、弾性部材１の振動はすぐには止まらないで、数μ秒
〜数十μ秒の間振動を続ける。これは、振動発生部３そ
のものにも、同様な残振動があるためである。残振動が
収まらないうちに、次のインク滴吐出のための交番電圧
を印加すると、インク滴の大きさがばらついたり、複数
のインク滴が吐出したり、インク滴が吐出しないなどの
不具合が発生する。そこで、残振動が自然に減衰し、一
度初期状態に復帰するまで、次のインク滴吐出のための
交番電圧の印加を待つ必要がある。しかし、この場合、
インク滴を吐出できる周波数はせいぜい１０ｋＨｚ程度
である。

【００３６】この残振動を抑制するための本実施の形態
によるインクジェット記録ヘッドの振動低減機構を図６
を用いて説明する。本実施の形態における振動低減機構
は、１９２ｋＨｚ，４０Ｖｐ−ｐ（最高最低振幅）のサ
イン波状の交番電圧を５２μ秒の間だけバースト波とし
て振動発生部に印加してインク滴を吐出させた後に、同
一の振動発生部に対して、この交番電圧とは逆位相の交
番電圧を２１μ秒の間、続けて印加するものである。逆
位相の交番電圧の付与により、振動発生部の圧電セラミ
ック薄膜は強制的にそれまでと半周期ずれて振動させら
れるため、急速に残振動が低減する。これにより、イン
ク滴を吐出する周波数が１５ｋＨｚ程度に向上した。１
９２ｋＨｚとは違った周波数のパルスを続けて印加する
ことでも、残振動の低減効果は見られるが、周波数によ
ってはうなりなどの現象が起きることがある。本実施の
形態における振動低減機構によれば、バースト波として
振動発生部に印加してインク滴を吐出させた後に、同一
の振動発生部に対して、この交番電圧とは周波数、位
相、振幅等において異なる交番電圧を付与することがで
き、振動発生部の残振動を速やかに低減させることがで
きるようになる。

【００３７】本発明の第２の実施の形態によるインクジ
ェット記録ヘッドを図７を用いて説明する。本実施の形
態でのインクジェット記録ヘッドの基本的な構成及び動
作は、図１乃至図５を用いて説明した第１の実施の形態
のインクジェット記録ヘッドと同様であるので説明を省
略し、図７を用いて本実施の形態における残振動を抑制
するための振動低減機構を説明する。ＰＺＴからなる分
極方向の違う材料１６および１７を二枚重ね合わせて、
いわゆるバイモルフ型のアクチュエータ３０を作る。ア
クチュエータ３０は電圧を印加しない時は振動発生部３
に接触せず、かつ、電圧印加手段１８により電圧を印加
したときはアクチュエータ３０に発生するたわみにより
振動発生部３に接触するような位置に配置する。かかる
構成をとれば、インク滴を吐出させた後に電圧印加手段
１８により電圧を印加すれば、アクチュエータ３０がた
わんで振動発生部３に接触するので、振動発生部３の残
振動を抑制することができる。本実施の形態により、イ
ンク滴を吐出する周波数は１８ｋＨｚ程度に改善でき
た。アクチュエータ３０はＰＺＴと金属などの他の弾性
体を張り合わせた構成でも実現できる。

【００３８】次に、本発明の第３の実施の形態によるイ
ンクジェット記録ヘッドを図８を用いて説明する。本実
施の形態においても、インクジェット記録ヘッドの基本
的な構成及び動作は、第１の実施の形態のインクジェッ
ト記録ヘッドと同様であるので説明を省略する。図８を
用いて本実施の形態における残振動を抑制するための振
動低減機構を説明する。直列に接続された抵抗負荷１９
およびスイッチ２０と振動発生部３とを、外部駆動手段
１４に対して並列に接続する。この例では、抵抗負荷１
９として５０Ωの抵抗を用いた。インク滴を吐出させた
後にスイッチ２０を閉じると、振動発生部３の残振動を
急速に低減させることができる。本実施の形態によれ
ば、インク滴を吐出する周波数は１３ｋＨｚ程度に改善
できる。外部駆動手段１４から見ると、振動発生部３に
用いられる圧電セラミック薄膜４は、容量性の負荷であ
るから、外部駆動手段の電圧をオフにしても圧電セラミ
ック薄膜４中には残留電荷が存在する。残振動の原因は
この残留電荷であると考えられるから、抵抗負荷１９を
並列に接続し、必要に応じてスイッチ２０を閉じること
で、残留電荷を速やかに放電し残振動を抑制することが
できる。スイッチ２０は必要的ではない。スイッチ２０
を介さないで抵抗負荷１９を振動発生部３と並列に接続
する場合は、抵抗負荷の抵抗値を外部駆動手段の内部イ
ンピーダンスとほぼ合わせることで、振動発生部３に対
して最大の電力を供給することができる。

【００３９】次に、上記第１乃至第３の実施の形態で説
明したインクジェット記録ヘッドを設置した記録機構の
主要部であるアレイヘッドの一実施例を図９に示す。図
９は、本実施例のアレイヘッドの斜視図である。図９に
おいて、アレイヘッド２２は図中上下方向に４段に重ね
られたインクジェット記録ヘッド部３１ａ〜３１ｄと、
インクジェット記録ヘッド部３１ａ〜３１ｄの背面に取
り付けられたインク供給部２１ａ〜２１ｄとを有してい
る。インクジェット記録ヘッド部３１ａ〜３１ｄの間、
およびインク供給部２１ａ〜２１ｄの間には、上述の支
持基板１３が設けられている。これらインクジェット記
録ヘッド部３１ａ〜３１ｄのそれぞれには、インク供給
部２１ａ〜２１ｄのそれぞれに一色ずつ格納された黒、
イエロー、マゼンタ、シアンのインクが供給され、上述
の本実施の形態で説明した動作に基づいて所定のインク
滴吐出口１１から所定の色のインクを吐出する。

【００４０】図１０はいずれかの実施の形態のインクジ
ェット記録ヘッドを設置した記録機構の一実施例を示
す。本実施例の記録機構には、図９で示したアレイヘッ
ド２２がキャリッジ２３に固定され、インクカートリッ
ジ２４と接続される。インクカートリッジ２４はその内
部に黒、イエロー、マゼンタ、シアンの４色のインクを
保持したものである。キャリッジ２３はガイド２５に案
内されて往復移動する。印字紙２６はローラ２７のまわ
りに巻き付けられ、ローラ２７の回転とキャリッジ２３
の動きによって、印字紙２６の全面にわたって画像が印
刷される。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、ノズルを用いずに、微
小なインク滴を吐出することができるから、ノズル詰ま
りなどの問題を生じることなく、画像の高解像度化の要
求を満たすことができる。本発明はキャピラリ波を利用
するので低周波による駆動ができ、かつ、圧電材料を用
いるため低電力で駆動することができる。従って、本発
明はエネルギー効率がよく、本発明に使用可能なインク
の物性範囲も広い。さらに、インク滴を吐出してから、
次のインク滴の吐出が可能になるまでの時間が短縮され
るので、インク滴の吐出周波数を高くでき、高速印字が
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態によるインクジェッ
ト記録ヘッドの側面図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態によるインクジェッ
ト記録ヘッドの正面図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態によるインクジェッ
ト記録ヘッドの振動発生部により弾性部材を振動させた
ときの様子を示した側面図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態によるインクジェッ
ト記録ヘッドの振動発生部に対して外部駆動機構から印
加された交番電圧波形を示す図である。

【図５】本発明の第１の実施の形態によるインクジェッ
ト記録ヘッドの弾性部材が曲げ振動しているときの側面
の拡大図である。

【図６】本発明の第１の実施の形態によるインクジェッ
ト記録ヘッドの振動低減機構を説明する図である。

【図７】本発明の第２の実施の形態によるインクジェッ
ト記録ヘッドの振動低減機構を説明する図である。

【図８】本発明の第３の実施の形態によるインクジェッ
ト記録ヘッドの振動低減機構を説明する図である。

【図９】本発明の第１乃至第３の実施の形態によるイン
クジェット記録ヘッドを設置した記録機構のアレイヘッ
ドの一実施例を示す図である。

【図１０】本発明の第１乃至第３の実施の形態によるイ
ンクジェット記録ヘッドを設置した記録機構の一実施例
を示す図である。

【符号の説明】

１弾性部材２基板３振動発生部４圧電セラミック薄膜５電極６インク室７インク室壁８天板９インク１０インク供給路１１インク滴吐出口１２隔壁１３支持基板１４外部駆動機構１５インク滴１８電圧印加手段１９抵抗負荷２０スイッチ２１インク供給部２２アレイヘッド２３キャリッジ２４インクカートリッジ２５ガイド２６印字紙２７ローラ３０アクチュエータ３１アレイヘッド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画素信号に対応して振動する振動発生手段
と、前記振動発生手段の振動に応じて振動する弾性部材と、前記振動発生手段の振動を抑制する振動低減手段とを備
え、前記弾性部材の振動によりインクの表面にキャピラリ波
を発生させ、前記インクを飛翔させた後に、前記振動低
減手段が前記振動発生手段の振動を減衰させることを特
徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項２】請求項１記載のインクジェット記録ヘッド
において、前記振動低減手段は、前記振動発生手段による振動とは
逆位相の振動を発生させることを特徴とするインクジェ
ット記録ヘッド。
【請求項３】請求項１記載のインクジェット記録ヘッド
において、前記振動低減手段は、振動抑制時に前記振動発生手段に
接触して振動を抑制させる制振部材を有していることを
特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項４】請求項１記載のインクジェット記録ヘッド
において、前記振動発生手段は、交流電圧が印加されて振動する圧
電素子と、前記圧電素子に前記交流電圧を印加する駆動
部とを有し、前記振動低減手段は、前記交流電圧の印加の終了ととも
に、前記圧電素子に残留する残留電荷を放電させる放電
機構を有していることを特徴とするインクジェット記録
ヘッド。