JPH0911459A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 インクジェット記録装置は、複数の溝状凹部
２１を形成した天板２０と、天板２０の凹部形成面を覆
って各凹部内部にインク室２３を形成する隔壁２２と、
インク室の一方の壁を形成する隔壁２２の外面に各端面
を接触させた状態でインク室２３に沿って配置された１
つのインク室あたり複数の圧電部材３１〜３４と、画像
情報の濃淡に応じて上記圧電部材の１つまたは２つ以上
の圧電部材を選択して電圧を印加するコントローラ６
（電圧印加手段）とを備えている。 【効果】 インク室に対して一方の側に複数の圧電部材
を配置しているので、各圧電部材相互の圧力干渉を抑え
ることができ、その結果、ノズルから噴射されるインク
量の正確な多段階制御が可能になり、階調表現を確実に
行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像情報に応じてイン
ク滴を飛翔させ、紙等の記録媒体に記録を行うインクジ
ェット記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、画像情報に応じて圧電部材に
電圧を印加して変形させ、その変形に基づきインクを加
圧してノズルからインク滴を飛翔させ、紙等の記録媒体
に記録するインクジェットヘッドがプリンタなどの記録
装置に用いられている。

【０００３】この方式のインクジェットヘッドとして、
例えば実開平６−６７０３５号公報に、図１０に示すも
のが開示されている。このインクジェットヘッド１００
は、１つのインク室１０１にピエゾトランスデューサに
よる複数のインク噴射機構１０２〜１０４を備えてい
る。これらのインク噴射機構１０２〜１０４はインク室
１０１内部に臨ませた平板状をなし、その大きさがそれ
ぞれ異り、インク室１０１の上部と下部とに分けて対向
配置されている。そして、図示しないコントローラによ
り上記インク噴射機構１０２〜１０４の１つまたは２つ
以上に選択的に、または同時に電圧を印加して湾曲変形
させ、その変形させるインク噴射機構に応じてインク室
１０１に発生させるインク噴射エネルギを多段階に制御
し、これによりノズル１０５より噴射するインク量を多
段階制御することで印字出力に階調性をもたせるように
している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記イ
ンクジェットヘッド１００では、インク室１０１の上部
に配置したインク噴射機構１０２と、下部に配置したイ
ンク噴射機構１０３，１０４とを同時に駆動した場合
に、インク噴射機構１０２の変形に基づき発生する圧力
波と、インク噴射機構１０３，１０４の変形に基づき発
生する圧力波とが相互に干渉して圧力損失を生じ、これ
によりインク噴射不良を引き起して階調表現に支障を来
すおそれがある。

【０００５】そこで、本発明は上記問題点を解決するた
めになされたもので、インク加圧力の損失を生ずること
なく、階調性を確実に表現できるインクジェット記録装
置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のインクジェット記録装置は、複数の溝状凹
部を形成した天板と、上記天板の凹部形成面を覆って各
凹部の内部にインク室をそれぞれ形成する薄膜状の隔壁
と、上記インク室の一方の壁を形成する隔壁の外面に各
端面を接触させた状態でインク室に沿って配置された１
つのインク室あたり複数の圧電部材と、画像情報の濃淡
に応じて上記複数の圧電部材のうち１つまたは２つ以上
の圧電部材を選択して電圧を印加し、この電圧が印加さ
れた圧電部材の変形に基づき上記隔壁を押してインク室
に充填されたインクを加圧し、インク室に形成したノズ
ルからインク滴を噴射させる電圧印加手段と、を備えた
ものである。

【０００７】

【作用】上記インクジェット記録装置では、電圧印加手
段により１つのインク室あたり複数配置された圧電部材
に電圧を印加すると、圧電部材は急激に変形してその端
面で隔壁を押し、インク室に充填されたインクを加圧し
てノズルより噴射させる。このとき、電圧を印加する圧
電部材は電圧印加手段によって画像情報の濃淡に応じて
１つまたは２つ以上の圧電部材が適宜選択され、これに
より噴射されるインク量が多段階制御され、記録紙上に
記録される画像に濃度階調が表現される。一方、圧電部
材への電圧印加を解除すると、圧電部材は復元し、この
復元動作に追従して隔壁も元の状態に戻る。このとき、
インク室内部に負圧が生じてインクが補給され、次のイ
ンク噴射の準備ができる。

【０００８】上記インクジェット記録装置における圧電
部材は、インク室の一方の壁を形成する隔壁に各端面を
接触させてそれぞれ配置してある。このようにインク室
に対して一方の側に複数の圧電部材を配置することで、
２つ以上の圧電部材を同時に変形させた場合にも、各圧
電部材によって発生した圧力波が相互に干渉して生ずる
圧力損失が少なくて済む。また、圧電部材は隔壁によっ
てインク室と隔てられているので、圧電部材にインクが
浸透して低抵抗化することもない。

【０００９】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例に
ついて説明する。図１は本発明の実施例であるインクジ
ェット記録装置１の全体構成を概略的に示したものであ
る。このインクジェット記録装置１は大別して、コネク
タ２ａを備えた電源部２と、駆動系３と、メカコントロ
ーラ４と、メモリ５と、コントローラ６と、インク供給
部７と、スキャンキャリッジ８と、給紙部９と、ケース
１０と、操作パネル１１とから構成されている。上記ス
キャンキャリッジ８は通紙方向（矢印ａ方向）に直交す
る方向（図１において紙面の表裏方向）にスキャン可能
になっており、その内部にはブラック、シアン、マゼン
タおよびイエロの各色用に４つのインクジェットヘッド
１２が通紙方向に沿い、かつインク吐出ノズルを下方に
向けて配置されている。

【００１０】上記インクジェットヘッド１２は、図２に
示すように、天板２０を備えている。この天板２０は、
例えばアルミナなどの非圧電材料からなるプレートで構
成され、その下面には複数の溝状凹部２１がダイシング
加工等により形成されている。これら凹部２１は天板２
０の幅方向に所定ピッチで形成され、天板２０の奥行方
向（図２において紙面の表裏方向）にそれぞれ平行に伸
びている。天板２０の凹部２１形成面には、導電性を有
する樹脂フィルムまたは金属箔などからなる薄膜状の隔
壁２２が設けてあり、天板２０との接触面において接着
されている。そして、この隔壁２２で覆われた各凹部２
１内部にインク室２３がそれぞれ形成される。

【００１１】上記隔壁２２の下面には、両端側スペーサ
２４（一方のみ図示）および複数の内部スペーサ２５が
接着固定され、これらのスペーサ２４，２５の間には各
インク室２３に対応する複数の空間領域２８が形成され
ている。上記スペーサ２４，２５の下部には、電圧印加
手段の一部を構成するフィルム状の多層配線２６と、天
板２０と同様に非圧電材料からなる基板２７が固定され
ている。

【００１２】上記空間領域２８の多層配線２６上には、
図３に示すように、１つのインク室２３あたり４つの圧
電部材３１〜３４が設けてある。これらの圧電部材３１
〜３４は、インク室２３の一方の壁を形成する隔壁２２
の外面に各端面を接触させた状態で、インク室２３に沿
って所定間隔をおいてそれぞれ配置されている。また、
上記圧電部材３１〜３４は、隔壁２２に対してそれぞれ
突出した形状（例えば、直方体や立方体など。）を有し
ており、すべて等しい大きさに形成されている。さら
に、上記圧電部材３１〜３４は、図３中矢印で示すよう
に、多層配線２６から隔壁２２に向かう方向にそれぞれ
分極処理されている。なお、圧電部材３１〜３４はすべ
てのインク室２３に対応して配置されており、例えばＰ
ＺＴ圧電セラミックからなるプレートを多層配線２６上
に接着したのち、ダイシングソーで格子状に切削加工す
ることによって形成される。

【００１３】また、上記圧電部材３１〜３４の厚さは、
上記各スペーサ２４，２５より僅かに大きく形成されて
いるため、図２または図３に示すように、隔壁２２をイ
ンク室２３を形成する凹部２１の内側に浅く押し込んだ
状態になっている。このように、隔壁２２を浅く押し込
んだ状態にすることで、圧電部材３１〜３４の振動に対
する隔壁２２の追従が確実となり、応答性がよくなると
いう利点がある。また、圧電部材３１〜３４と隔壁２２
との接触面は接着してもしなくてもよいが、導電性接着
剤を用いて接着すればさらに応答性が向上する。なお、
本実施例とは異なり、インク室２３の一方の壁となる隔
壁２２の形状が平面状をなすように、上記圧電部材３１
〜３４を各スペーサ２４，２５と同じ厚さに形成しても
よい。この場合、導電性接着剤を用いて圧電部材３１〜
３４と隔壁２２とを接着すれば、圧電部材３１〜３４の
振動に対する隔壁２２の追従が確実なものとなり、応答
性を確保できる。

【００１４】上記天板２０、隔壁２２および基板２７等
の接合体の前端部には、図３に示すように、例えば厚さ
２５〜２００μｍ程度の樹脂フィルムからなるノズルプ
レート３５が接着されている。このノズルプレート３５
には、例えばエキシマレーザなどによって複数のノズル
孔３５ａが各インク室２３に対応して形成され、その形
成ピッチは４２．３〜２５４μｍ（画素密度：６００〜
１００ｄｐｉ）程度である。また、上記ノズル孔３５ａ
は、インク室２３側で広く、その外側で狭くなったテー
パ状に形成されており、この形状によりインク室２３内
部に気泡を吸引しにくくする効果がある。

【００１５】天板２０の後端面には、その上面とインク
室２３となる凹部２１底面とを連通する溝状のインク供
給路３６が各インク室２３ごとに形成されている。天板
２０の後端面にはまた、上記インク供給路３６を覆い、
かつ隔壁２２の後端部が接着されたバックプレート３７
が固定されている。天板２０の後方上部には、バックプ
レート３７にまたがって上記インク供給路３６の上端開
口部のすべてを覆うインクマニホールド３８が固定さ
れ、その上部にインクチューブ３８ａが突設されてい
る。

【００１６】上記隔壁２２は、上述したように導電性を
有しており、多層配線２６との対向面の後端側でアース
に接続されている。図４は上記多層配線２６の縦断面を
厚さ方向に拡大して示したもので、その内部には、各イ
ンク室２３に対応して形成され、かつそれぞれの間に絶
縁層４０を介在させた４つの電極層４１〜４４が平行に
延びている。これらの電極層４１〜４４の上下部もそれ
ぞれ絶縁フィルム４５，４６で覆われているが、各電極
層４１〜４４の後端部（図４において左側）は絶縁層４
０等に被覆されておらず、この部分においてワイヤボン
ディング等の方法により、ドライバーＩＣを介してコン
トローラ６にそれぞれ接続されている。一方、上記電極
層４１〜４４の前端部は多層配線２６の上面に露出させ
てあり、その露出部に上記各圧電部材３１〜３４が導電
性接着剤によりそれぞれ接着されている。これにより、
コントローラ６によって各圧電部材３１〜３４の１つま
たは２つ以上に画像情報に応じて個別に電圧を印加でき
るようになっている。

【００１７】図５は、上記多層配線２６と共に圧電部材
３１〜３４への電圧印加手段を構成するコントローラ６
およびドライバーＩＣ５０であって、１つのインク室２
３に配置された圧電部材３１〜３４に対応する構成部分
のみを示している。なお、以下の説明において、'１'は
Ｈレベルに対応し、'０'はＬレベルに対応する。

【００１８】上記コントローラ６は、付設のホストコン
ピュータＨＣに接続されたＣＰＵ５１と、このＣＰＵ５
１に接続されたビットマップメモリ５２、シフトレジス
タ５３およびラッチ回路５４とを備えている。これらシ
フトレジスタ５３およびラッチ回路５４は、同時に駆動
する圧電部材の最大個数に相当するビット数を共に有し
ており、かつ互いに接続されている。

【００１９】上記ドライバーＩＣ５０は、各圧電部材３
１〜３４ごとに対応したアンドゲート５０ａおよびスイ
ッチング用トランジスタ５０ｂを備えている。上記アン
ドゲート５０ａの一方の入力端子には上記ＣＰＵ５１か
らのゲート開閉信号ＧＳが入力され、他方の入力端子に
は上記ラッチ回路５４からのラッチデータが入力され
る。一方、アンドゲート５０ａの出力端子は、上記トラ
ンジスタ５０ｂのベース端子に接続されている。また、
各トランジスタ５０ｂのコレクタ端子にはＣＰＵ５１か
らの駆動電圧Ｖ_Dが印加されており、そのエミッタ端子
が抵抗５０ｃおよび上記多層配線２６を介して圧電部材
３１〜３４にそれぞれ接続されている。

【００２０】以上のように構成されるコントローラ６お
よびドライバーＩＣ５０においては、まずホストコンピ
ュータＨＣからＣＰＵ５１に画像情報が入力される。Ｃ
ＰＵ５１はその画像情報について、画素ごとの濃淡に応
じて上記圧電部材３１〜３４のうちの１つまたは２つ以
上の圧電部材を選択駆動するための駆動データに展開す
る。具体的には、駆動する圧電部材については'１'、駆
動しない圧電部材については'０'の駆動データに展開
し、上記ビットマップメモリ５２に格納する。上記シフ
トレジスタ５３は、ＣＰＵ５１からのクロック信号ＣＳ
を受けて上記ビットマップメモリ５２内の駆動データを
１ビット分ずつ読み出し、直列に入力しつつ順次内部レ
ジスタ間でシフトして保持する。上記ＣＰＵ５１は上記
圧電部材３１〜３４に対応する１画素分の駆動データが
シフトレジスタ５３に入力された時点でラッチ信号ＬＳ
を出力する。上記ラッチ回路５４はこのラッチ信号ＬＳ
を受けて駆動データをラッチし、各アンドゲート５０ａ
に出力する。上記ＣＰＵ５１から'１'のゲート開閉信号
ＧＳが出力されると、'１'のラッチデータが入力された
アンドゲート５０からは'１'が、それ以外のアンドゲー
ト５０ａからは'０'が出力される。上述したように出力
値'１'はＨレベルに対応するため、Ｈレベルの画像信号
ＲＳがベース端子に入力されたトランジスタ５０ｂのみ
が導通し、これに対応した圧電部材に電圧Ｖ_Dが印加さ
れて駆動される。

【００２１】なお、実際には、インクジェットヘッド１
２のすべてのインク室２３に対応して配置された圧電部
材３１〜３４が各別のドライバーＩＣ５０に接続され、
かつ上記シフトレジスタ５３およびラッチ回路５４はす
べての圧電部材３１〜３４の個数に相当するビット数を
有しており、上記ホストコンピュータＨＣから入力され
る画像情報の濃淡に基づき駆動データの処理がなされる
ことになる。

【００２２】続いて、上記構成からなるインクジェット
ヘッド１２のインク噴射動作について説明する。インク
は、図３に示すように、インク供給部７（図１参照）か
らインクマニホールド３８に供給され、インク供給路３
６を介して各インク室２３に充填される。コントローラ
６により各圧電部材３１〜３４に図６（ａ）に示す正極
性のパルス電圧を印加すると、その内部に多層配線２６
から隔壁２２に向かう方向、すなわち、分極方向と平行
に電界が形成され、圧電部材３１〜３４はいわゆる厚み
方向振動モードにより変形、振動する。

【００２３】コントローラ６は、画像情報の濃淡に応じ
て圧電部材３１〜３４のうち１つまたは２つ以上の圧電
部材を選択して電圧を印加する。電圧が印加された圧電
部材３１〜３４は、その幅方向（図３において左右方
向）に僅かに収縮変形するとともに厚さ方向に膨張変形
して、その上端面で隔壁２２をインク室２３の内側に押
し上げる。この変形によってインク室２３の容積が急激
に減少し、インク室２３に充填されたインクが加圧され
る。これにより、加圧されたインクがノズル孔３５ａよ
り液滴状となって噴射され、図示しない記録紙上に付着
して画素ドットが記録される。

【００２４】ここで、圧電部材３１〜３４のうちの１つ
に電圧を印加してインク滴を噴射させる場合について考
えてみる。各圧電部材３１〜３４の大きさおよび印加さ
れる電圧値は同じであり、変形によって隔壁２２を押し
上げる量はそれぞれ等しい。しかし、各圧電部材３１〜
３４はインク室２３に沿って所定間隔をおいて配置され
ており、その配置位置からノズル孔３５ａまでの距離が
それぞれ異なっている。この距離の違いによって、各圧
電部材３１〜３４の変形に基づき発生するインク噴射エ
ネルギがノズル孔３５ａに保持されたインクメニスカス
に伝わるまでに減衰する量にも違いが生じ、その結果、
噴射されるインク量が変化する。具体的には、ノズル孔
３５ａから見てインク室２３の後方に配置された圧電部
材３１を変形させたときに噴射されるインク量が最も少
なく、その前方にある圧電部材３２，３３，３４をそれ
ぞれ変形させるに従って噴射されるインク量が多くな
る。

【００２５】また、上記圧電部材３１〜３４のうちの２
つに同時に電圧を印加して変形させた場合には、それぞ
れの変形によって発生したインク噴射エネルギが累積さ
れて大きくなり、噴射されるインク量も増加するが、変
形させる圧電部材の組み合わせによってもインク量を変
化させることができる。この点は、３つの圧電部材を変
形させた場合も同様であり、すべての圧電部材３１〜３
４を同時に変形させた場合に噴射されるインク量が最大
となる。

【００２６】図７は、電圧を印加して変形させる圧電部
材の個数およびその配置位置によって、噴射されるイン
ク量の変化を確認する実験を行い、その結果をグラフに
示したものである。このグラフの横軸は電圧を印加する
圧電部材を符号で示してあり、縦軸は記録紙上に付着し
たインクドット径（μｍ）を示している。この実験で
は、各圧電部材３１〜３４に住友金属工業製Ｈ５Ｄ材
（幅０．０９ｍｍ、高さ０．３ｍｍ、長さ３ｍｍ）、隔
壁２２にアラミドフィルム（厚さ６μｍ）、記録紙にシ
ャープコート紙ＳＴ−７０Ａ４、インクに大日本インキ
化学工業製ＭＡＴ−１００２を用い、ノズル孔３５ａの
小径側の直径を２５μｍとした。また、上記圧電部材３
１〜３４には、電圧値３０ｖ、パルス幅３０μsecのパル
ス電圧を印加した。

【００２７】図７のグラフから明らかなように、圧電部
材３１〜３４のうちの１つまたは２つ以上の圧電部材を
適宜選択して電圧を印加すれば、噴射されるインク量が
規則的に変化し、記録紙上に付着するインクドット径が
ほぼ直線的に増加することが確認できた。したがって、
コントローラ６により画像情報の濃淡に応じて電圧を印
加する圧電部材の個数およびその配置位置を適宜選択し
て、インク室２３に対する加圧力を調節すれば、ノズル
孔３５ａより噴射されるインク量を多段階に制御でき、
階調表現を正確に行えることが確認できた。

【００２８】上記のようにしてインクを噴射したのち電
圧印加が解除されると、圧電部材３１〜３４はその弾性
に基づき復元し、これ追従して隔壁２２も元の状態に戻
る。このとき、インク室２３の容積が増加して内部に負
圧を生じ、インクマニホールド３８およびインク供給路
３６を介してインク室２３にインクが補給され、次のイ
ンク噴射の準備ができる。

【００２９】ただし、上記インク補給時に、図６（ａ）
に示すパルス形状のように、電圧を瞬時にオフしてイン
ク室２３の容積を急激に増加させると、ノズル孔３５ａ
からインク室２３内に気泡が吸引され、次のパルス電圧
印加時に気泡が圧力を吸収してインク噴射を妨げる恐れ
がある。このため、図６（ｂ）に示すように、圧電部材
３１〜３４が復元動作する際のパルス形状に傾斜をもた
せ、圧電部材３１〜３４および隔壁２２が気泡の吸引を
生じない範囲で最も速く戻るようにすれば、上記不都合
を防止することができる。

【００３０】また、図６（ｃ）または（ｄ）に示すよう
に、主パルスに対して逆極性で小電圧の後パルスを印加
したパルス電圧を圧電部材３１〜３４に印加すれば、主
パルスによりインクが噴射された後にノズル孔３５ａか
ら伸びるインク柱を、後パルスによってインク室２３の
容積を僅かに増加させることでインク室２３内に強制的
に引き込むことができ、これによりサテライトノイズを
軽減できる。なお、図６（ｄ）に示すパルス形状におい
て主パルスの立ち下げ部を傾斜させてある理由は、上記
図６（ｂ）の場合と同様である。さらに、図６（ｅ）に
示すように、常に一定の低電圧を印加した状態で矩形状
のパルス電圧を印加すれば、インク噴射時に必要な電圧
を低く抑えることができ、ドライバーコストを安くでき
る。また、図６（ｆ）に示すように、１回分の画像情報
に応じたパルス電圧にＡＣ的な成分を付加すれば、イン
クの切れを良好にできる。

【００３１】上記のようなインク噴射動作が画像情報の
濃淡に応じて各インク室２３ごとに独立して行われ、ス
キャンキャリッジ８のスキャンによりノズル数ライン分
の画像が描かれ、この動作が記録紙の通紙方向への移動
に同期して繰り返されることで、画像情報に応じた階調
性のある画像が記録紙上に記録される。

【００３２】以上に説明したように、本実施例のインク
ジェット記録装置では、インク室２３の一方の壁を形成
する隔壁２２に各端面をそれぞれ接触させた状態で、１
つのインク室２３あたり４つの圧電部材３１〜３４を配
置している。このように、インク室２３に対して一方の
側に複数の圧電部材を配置したことで、２つ以上の圧電
部材を同時に駆動したときにも、各圧電部材の変形に基
づきインク室２３内にそれぞれ発生した圧力波が相互に
干渉して生じる圧力損失が少なくて済む。また、各圧電
部材３１〜３４間は隔てられており、かつ１の圧電部材
の変形が薄膜状の隔壁２２を介して他の圧電部材を変形
させることもない。したがって、連動変位の発生によっ
て噴射されるインク量にばらつきが生ずることもない。
これらのことから、本実施例によれば、駆動する圧電部
材の個数や配置位置に応じてインク噴射量を正確に多段
階制御することができ、階調表現を確実に行え、記録画
像の高画質化を図れる。

【００３３】また、圧電部材３１〜３４は隔壁２２によ
ってインク室２３と隔てられ、インクと直接接触しない
ので、インクが浸透して低抵抗化することもなく、安定
した変形量を維持することができる。

【００３４】さらに、各圧電部材３１〜３４は隔壁に対
してそれぞれ突出した形状（例えば、直方体や立方体な
ど。）を有しているため、変形後の復元動作の際に生ず
る振動の減衰が速く、応答性に優れており、画像形成速
度を速くできる。

【００３５】ところで、上記実施例では１つインク室あ
たり４つの圧電部材３１〜３４を配置したが、必要階調
数に応じて圧電部材の数を増減できる。また、図６
（ｇ）または（ｈ）に示すように、図６（ａ）、（ｂ）
に対して逆極性のパルス電圧を上記圧電部材３１〜３４
に印加するようにしてもよい。この場合、電圧オン時に
インク室２３の容積が増加してインクが補給され、電圧
オフによる圧電部材の復元時にインクが噴射される。こ
こで、図６（ｈ）のパルス形状において立ち下げ部を傾
斜させてある理由は、上記図６（ｂ）の場合と同様であ
る。

【００３６】さらに、上記実施例では各圧電部材３１〜
３４のインク室２３に沿う方向の長さを等しく形成した
が、図８に示すように、各圧電部材３１ａ〜３４ａにつ
いてその長さをそれぞれ異なるように形成してもよい。
このようにすれば、各圧電部材３１ａ〜３４ａに同一電
圧を印加して単独で変形させた場合に、噴射されるイン
ク量について上記実施例とは違った変化（例えば、圧電
部材３４ａの駆動時が最小インク量で、より後方の圧電
部材３３ａ，３２ａ，３１ａになるにつれてインク量が
増加する。）が得られるだけでなく、２つ以上の圧電部
材を同時に駆動した場合にも、その組み合わせによって
上記実施例では得られない中間のインク量やより大きな
インク量を得ることができ、階調表現領域をより広げる
ことができる。

【００３７】さらにまた、上記圧電部材３１〜３４とし
て、図９に示すような積層型圧電体４７を用いてもよ
い。この積層型圧電体４７は、公知のグリーンシート法
により圧電材料を２層以上の多層に積層し、各圧電層の
間に隔壁２２に導通する共通電極４８と、多層配線２６
に導通する個別電極４９とを交互に形成したもので、単
層の場合に比べて同一電圧であっても積層数に応じて大
きな変形量を得ることができる。したがって、この積層
型圧電体４７によれば、低電圧駆動が可能になり、ドラ
イバーコストを安くできる。なお、図９において積層型
圧電体４７の外周の一点鎖線部は、共通電極４８と個別
電極４９とが短絡しないように、電極が形成されていな
い部分を示している。

【００３８】なお、上記実施例では、コントローラ６お
よびドライバーＩＣ５０によって各圧電部材３１〜３４
に同一電圧Ｖ_Dを印加するようにしたが、各圧電部材３
１〜３４ごとに印加電圧を変更できるドライバーを用い
れば、圧電部材ごとに変形量を制御することができ、噴
射されるインク量の変化領域をより拡大できる。これに
より、階調数を上げることができ、より高画質化を図る
ことができる。また、２つ以上の圧電部材を駆動する場
合、各圧電部材に電圧を同時に印加するようにしたが、
ノズル孔３５ａに対してより後方にある圧電部材から順
に僅かな時間差を設けて駆動するようにしてもよい。こ
の時間差は、より後方に位置する１の圧電部材の変形に
よって発生した圧力波がインク中を前方に伝わり、次に
駆動される圧電部材の対向位置に達するのに要する時間
に設定される。このように駆動することで、複数の圧電
部材により発生したインク加圧力を効率よく累積させる
ことができ、噴射インク量の変化領域拡大につながる。
したがって、これによってもまた、階調数の増加による
高画質化が可能になる。

【００３９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のインクジェット記録装置では、１つのインク室あたり
複数の圧電部材が、インク室の一方の壁を形成する隔壁
に端面をそれぞれ接触させた状態で、インク室に沿って
配置されている。このように、インク室に対して一方の
側に複数の圧電部材を配置することで、各圧電部材相互
の圧力干渉を抑えることができる。その結果、ノズルか
ら噴射されるインク量の正確な多段階制御が可能にな
り、階調性を確実に表現でき高画質化を図れる。また、
圧電部材にインクが直接接触しないので、インク浸透に
よる低抵抗化もなく、安定した変形量を維持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 インクジェット記録装置の概略構成図であ
る。

【図２】 インクジェットヘッドのインク室配列方向の
断面図である。

【図３】 図２のインクジェットヘッドのインク室に沿
った方向の断面図である。

【図４】 多層配線のインク室に沿った方向の断面図で
ある。

【図５】 １つのインク室に対応して配置された複数の
圧電部材に電圧を印加するドライバーＩＣおよびコント
ローラの構成例を示す図である。

【図６】 圧電部材に印加するパルス電圧の形状を示す
図である。

【図７】 １つのインク室について駆動する１つまたは
２つ以上の圧電部材と、記録紙に付着するインクドット
径との関係を示すグラフである。

【図８】 １つのインク室に配置された複数の圧電部材
の大きさをそれぞれ異ならせた変形例を示すインクジェ
ットヘッドの断面図である。

【図９】 積層型圧電体の側面図である。

【図１０】 １つのインク室に複数のインク噴射機構を
備えた従来例を示す図である。

【符号の説明】

１…インクジェット記録装置、６…コントローラ（電圧
印加手段）、１２…インクジェットヘッド、２０…天
板、２１…凹部、２２…隔壁、２３…インク室、２６…
多層配線（電圧印加手段）、２７…基板、３１〜３４…
圧電部材、５０…ドライバーＩＣ（電圧印加手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の溝状凹部を形成した天板と、 上記天板の凹部形成面を覆って各凹部の内部にインク室
   をそれぞれ形成する薄膜状の隔壁と、 上記インク室の一方の壁を形成する隔壁の外面に各端面
   が接触した状態でインク室に沿って配置された１つのイ
   ンク室あたり複数の圧電部材と、 画像情報の濃淡に応じて上記複数の圧電部材のうち１つ
   または２つ以上の圧電部材を選択して電圧を印加し、こ
   の電圧が印加された圧電部材の変形に基づき上記隔壁を
   押してインク室に充填されたインクを加圧し、インク室
   に形成したノズルからインク滴を噴射させる電圧印加手
   段と、を備えたインクジェット記録装置。