JPH0939235A

JPH0939235A - インクジェットヘッドおよびその駆動方法

Info

Publication number: JPH0939235A
Application number: JP19228395A
Authority: JP
Inventors: Mari Sakai; 真理酒井; Masahiro Fujii; 正寛藤井
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1995-07-27
Filing date: 1995-07-27
Publication date: 1997-02-10
Anticipated expiration: 2015-07-27
Also published as: JP3395463B2

Abstract

(57)【要約】【課題】隙間を開けて対向配置したインク室底面を形
成している振動板と対向壁の間に電圧を印加して、クー
ロン力で振動板を対向壁の側に撓めてインク滴の吐出を
行う形式のインクジェットヘッドにおいて、インク滴の
吐出重量等の吐出特性をより多様に制御することを簡単
にできるようにすること。【解決手段】インクジェッドヘッド１のインク室５の
底壁は振動板５１として機能し、これが弾性変形して当
接可能な位置に対向壁９１が配置されている。振動板５
１と対向壁９１の隙間Ｇとして、大きな隙間Ｇ３、中間
の隙間Ｇ２および小さな隙間Ｇ１の各部分が階段状に形
成されている。小さな駆動電圧によって振動板を対向壁
の側に弾性変位させることができる。また、放電速度を
制御することにより、振動板５１の各部分と対向壁の各
表面との当接状態を変更することにより、インクの振動
系のコンプライアンスを変えることができ、よって、ノ
ズル１１からの吐出インク滴の量、大きさ等の吐出特性
を多様に変化させることが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録を必要とする
時にのみインク液滴を吐出して記録紙上に付着させるイ
ンクジェット記録装置に搭載されるインクジェットヘッ
ドの構造およびそれに適した駆動方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録装置としては、記録
を必要とする時にのみインク液滴を吐出する、所謂、イ
ンク・オン・デマンド方式のものが、記録に不要なイン
ク液滴の回収を必要としないために主流になってきてい
る。

【０００３】この形式のインクジェット記録装置に搭載
されるインクジェットヘッドは、例えば、本願人により
出願された特開平６−７１８８２号、同６−５５７３２
号、同５−５０６０１号の各公報に記載された構造とな
っている。このインクジェットヘッドは、３枚の基板を
積層して、その中間の基板に複数のインクノズルおよび
各ノズルに連通する独立したインク室を区画形成すると
共に、インク室の底壁が面外方向に振動可能な振動板と
して形成された構成となっている。この振動板は、その
裏面およびこれが対峙している下側の基板によって規定
される対向壁の表面にそれぞれ配置した対向電極の間に
電圧を印加することによって発生する静電気力を利用し
て振動させるようになっている。振動板の振動によっ
て、インク室の容積が増減し、これによって内部に発生
するインク圧力により、インク液滴がインクノズルから
吐出される。

【０００４】インクジェット記録装置に対しては、出力
画像の高品位化と出力速度の高速化が求められており、
したがって、より微細なインク滴をより高い周波数で安
定して吐出させることの可能なインクジェッドヘッドの
開発が急務となっている。このため、メインのインク滴
を高速吐出してその後の不要なインク滴の発生を抑制
し、繰り返してインク滴を吐出する周波数を高くすると
いう、インクジェットヘッドのインク滴の吐出特性を適
切に設定できるようにすることが必要である。そのため
には、インクジェットヘッドのインク室の底に形成した
振動板の振動による内圧の振動を適切に制御することが
重要である。インク室の底壁をインク圧力で変形する薄
肉の振動板とするための技術は、特開平６−３２０７２
５号公報に開示されている。また、駆動方法について
は、特開平２−１９２９４７号公報に開示されている。
これらの技術は、インクジェットヘッドの構造で決まる
振動系の固有振動に着目し、この系に固有な振動の発生
を制御するものである。

【０００５】この系に固有な振動を、インク滴の吐出時
には大きくし、インク滴の吐出後は小さくすることが良
好なインク吐出特性を得るために必要である。しかし、
これら２つの条件を両立させることは、温度等の環境変
化やインクジェットヘッドの製造誤差により固有振動が
変化するために、非常に難しい。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本願人は、イ
ンク室内に発生した圧力に応じて変形可能な振動板を備
えたインクジェットヘッドにおいて、インク室の圧力が
ある値以上になった時に、変形した振動板と当接する位
置に、対向壁を配置した構成を提案している。この構成
によれば、振動板が対向壁に当たっていない状態では、
圧力に比例して振動板が撓む。すなわち、単位圧力に対
する壁の変形による容積変化として定義されるコンプラ
イアンスが一定に保持される。しかるに、振動板が対向
壁に当たった後は、圧力の増加に対する振動板の変形が
小さくなる。すなわち、コンプライアンスが変化して小
さくなる。このコンプライアンスは、インクの振動系の
固有周期の決定に関与するパラメータである。したがっ
て、振動板が対向壁に当たっていない状態とそこに当た
っている状態では固有周期が異なり、当たっている状態
では固有周期が短くなる。また、当たり具合によって固
有周期は異なり、インクの吐出時には、大きな正圧が発
生して振動板が対向壁に当たり、系の応答性が速くな
り、高速でインク滴を吐出させることができる。逆に、
吐出後では振動板が対向壁から離れて系の応答系が遅く
なるので、吐出後の流体運動を緩和できる。さらに、こ
のように系の特性が非線形で変化するので、特定の振動
が強く発振することがなく、不必要なインク吐出を抑制
することができる。

【０００７】本発明の課題は、このように構成されてい
る振動板と対向壁の間に電圧を印加して、クーロン力で
振動板を対向壁の側に撓めてインク滴の吐出を行う形式
のインクジェットヘッドにおいて、インク滴の吐出重量
等の吐出特性をより多様に制御することを簡単に行うこ
とができる構成を提案することにある。また、本発明の
課題は、インク吐出特性を損なうことなく高密度化を達
成することのできるインクジェットヘッドを提案するこ
とにある。さらに、本発明の課題は、低電圧で駆動可能
なインクジェットヘッドを提案することにある。一方、
本発明の課題は、このような新規構成のインクジェット
ヘッドに特に適した駆動方法を提案することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明のインクジェットヘッドは、インクを吐出
するインクノズルと、このノズルに連通していると共に
インクを保持しているインク室と、このインク室にイン
クを供給するインク供給路と、前記インク室を区画形成
している周壁に形成され、面外方向に振動可能となって
いる振動板と、前記インク室の外側において前記振動板
に対して隙間を置いて対向配置されている対向壁とを有
し、前記振動板の振動に応じて前記インク室内に発生す
る圧力変動を利用して、前記インクノズルからインク滴
を吐出させるようになっている形式のものにおいて、前
記振動板と前記対向壁の隙間として、相対的に大きな隙
間部分と小さな隙間部分が形成された構成を採用してい
る。

【０００９】ここで、前記大きな隙間部分および小さな
隙間部分は、例えば、階段状に形成することができる。

【００１０】また、前記小さな隙間部分が形成されてい
る位置に対応する前記振動板の部分には、当該振動板の
他の部分に比べて剛性の低い低剛性部分を形成しておく
ことが望ましい。

【００１１】さらに、隙間が、前記インクノズルの側か
ら前記インク供給路の側に向かうにつれて小さくなるよ
うに、前記大きな隙間部分および小さな隙間部分を形成
することが望ましい。

【００１２】一方、本発明は、上記構成のインクジェッ
トヘッドの駆動方法に関するものであり、前記振動板に
おける前記大きな隙間部分および前記小さな隙間部分に
対する当接状態を制御しながら当該振動板を振動させ
て、前記インクノズルから吐出するインク滴の吐出特性
を制御するようにしている。

【００１３】ここで、制御形態としては次のような方法
を採用することができる。まず、前記振動板および前記
対向壁にそれぞれ配置した対向電極の間に駆動電圧を印
加することにより発生するクーロン力によって当該振動
板を振動させてインク滴を吐出させ、当該駆動電圧の解
除を、少なくとも、時間に対する電圧降下の傾きが急な
第１の区間と、この第１の区間に続き電圧降下の傾きが
緩やかな第２の区間とを備えた電圧波形を用いて行い、
前記第１の区間における電圧降下の大きさを変更するこ
とにより、少なくとも前記インクノズルから吐出するイ
ンク滴の量を制御する駆動方法を採用することができ
る。

【００１４】また、上記の駆動電圧の解除の後に補助駆
動電圧を印加し、当該補助駆動電圧の大きさを変更する
ことにより、少なくとも前記インクノズルから吐出する
インク滴の量を制御する駆動方法を採用することができ
る。

【００１５】さらには、上記の駆動電圧の解除の後に補
助駆動電圧を印加し、当該補助駆動電圧の立ち上がり時
期を変更することにより、少なくとも前記インクノズル
から吐出するインク滴の量を制御する駆動方法を採用す
ることができる。

【００１６】

【作用】本発明のインクジェットヘッドにおいては、振
動板が対向壁に当たっていない状態では圧力に比例して
振動板が撓む。よって、単位圧力に対する壁の変形によ
る容積変化として定義されるコンプライアンスが一定に
保持される。しかるに、振動板が対向電極間のクーロン
力で対向壁の側に引かれて、そこに密着した状態になる
と、インクの圧力が増加してもそれ以上振動板が撓むこ
とができない。したがって、コンプライアンスは変化し
て小さくなる。

【００１７】ここで、振動板と対向壁の隙間は、大きな
隙間部分と小さな隙間部分があるので、振動板の撓み量
に応じて、それが対向壁に密着する部分の量が変化す
る。したがって、振動板が対向壁から完全に離れている
状態と、それが対向壁に完全に密着している状態の間に
おいても、振動板の撓み量に応じてコンプライアンスが
変化する。

【００１８】例えば、小さな隙間部分に対応する振動板
の部分のみを対向壁に密着させた状態では、完全に離れ
ている状態に比べてコンプライアンスが小さいのでイン
クの振動系の固有周期が短くなる。よって、振動板をこ
の状態に保持したまま微少振動させれば、微少なインク
滴を高速で吐出させることができる。逆に、振動板をこ
のように部分的に拘束することなく、その全体を振動さ
せれば、コンプライアンスは大きいので、過大な圧力発
生を緩和でき、大きなインク滴を安定して吐出すること
ができる。

【００１９】ここで、大きな隙間部分と小さな隙間部分
を、階段状に形成した場合には、振動板の対向壁に対す
る密着状態を段階的に制御できるので、インク吐出特性
を安定的に段階的に切り換えることができる。

【００２０】また、小さな隙間に対応する振動板の部分
を、それ以外の振動板の部分に比べて剛性を低く設定し
ておけば、この剛性の低い部分はインク室内のインク圧
力の発生を吸収し、不要なインク滴の発生を抑え、次の
インク滴吐出までの時間間隔を短く抑えることができ
る。すなわち、インク滴吐出の周波数を高くすることが
できる。

【００２１】一方、小さな隙間部分においては、対向電
極間に印加する駆動電圧が小さくても、それに対応する
振動板の部分が対向壁の側に引かれて密着する。このよ
うな撓みは大きな隙間部分に伝達して振動板が小さな隙
間に対応する部分から大きさ隙間に対応する部分に向け
て徐々に対向壁の側に引かれて、全体として対向壁に密
着した状態となる。この結果、小さな隙間部分に位置す
る振動板の部分が起点となって振動板は小さな駆動電圧
によって簡単に対向壁の側に引かれてそこに密着する。
また、このように振動板を容易に対向壁の側に引きつけ
ることができるので、振動板の寸法を小さくすることが
できる。したがって、インクジェットヘッドの高密度化
を実現できる。このように本発明では、高密度で低電圧
で駆動可能なインクジェットヘッドを実現できる。

【００２２】一方、本発明の駆動方法によれば、上記構
成のインクジェットヘッドの振動板における大きな隙間
部分および小さな隙間部分に対する当接状態を制御しな
がら当該振動板を振動させるようにしている。このよう
に振動板の対向壁に対する密着状態を制御することによ
り、インク吐出量等の吐出特性を制御できる。従って、
一つのインクジェットヘッドで多様な吐出特性を実現す
ることができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明の
実施例を説明する。

【００２４】図１は本発明を適用したインクジェットヘ
ッドの断面図であり、図２はその平面図であり、図３は
その部分断面図である。

【００２５】これらの図に示すように、インクジェッド
ヘッド１は、シリコン基板２を挟み、上側に同じくシリ
コン製のノズルプレート３、下側にシリコンと熱膨張率
が近いホウ珪酸ガラス基板４がそれぞれ積層された３層
構造となっている。中央のシリコン基板２には、その表
面からエッチングを施すことにより、独立した５つのイ
ンク室５と、１つの共通インク室６と、この共通インク
室６を各インク室５に連通しているインク供給路７とし
てそれぞれ機能する溝が加工されている。これらの溝が
ノズルプレート３によって塞がれて、各部分５、６、７
が区画形成されている。

【００２６】ノズルプレート３には、各インク室５の先
端側の部分に対応する位置に、インクノズル１１が形成
されており、これらが各インク室５に連通している。ま
た、共通インク室６が位置しているノズルプレート３の
部分には、これに連通するインク供給口１２（図２参
照）が形成されている。インクは、外部の図示しないイ
ンクタンクから、インク供給口１２を通って共通インク
室６に供給される。共通インク室６に供給されたインク
は、各インク供給路７を通って、独立した各インク室５
に供給される。

【００２７】独立した各インク室５は、その底壁５１が
薄肉とされて、面外方向、すなわち、図１において上下
方向に弾性変位可能な振動板として機能するように設定
されている。したがって、この底壁５１の部分を、以後
の説明の都合上、振動板と称して説明することもある。

【００２８】次に、シリコン基板２の下側に位置してい
るガラス基板４においては、その上面であるシリコン基
板２との接合面には、シリコン基板２の各インク室５に
対応した位置に、浅くエッチングされた凹部９が形成さ
れている。したがって、各インク室５の底壁５１は、非
常に僅かの隙間Ｇを隔てて凹部９が形成されたガラス基
板からなる対向壁９１の表面９２に対峙している。この
底壁５１と対向壁表面９２の間隔については、詳細を後
述する。

【００２９】ここで、各インク室５の底壁５１は、各イ
ンク室側の共通電極として機能する。そして、各インク
室の底壁５１に対峙するように、ガラス基板４の凹部表
面９１には、セグメント電極１０が形成されている。各
セグメント電極１０の表面は無機ガラスからなる絶縁層
１５により覆われている。このように、セグメント電極
１０の上に形成した絶縁層１５と隙間Ｇを挟み、各イン
ク室底壁５１と、対応する各セグメント電極１０が対向
電極を形成している。

【００３０】図２に示すように、インクジェットヘッド
を駆動するための電圧印加手段２１は、図示していない
外部からの印字信号に応じて、これらの対向電極間の充
放電を行う。電圧印加手段２１の一方の出力は個々のセ
グエント電極１０に接続され、他方の出力はシリコン基
板２に形成された共通電極端子２２に接続されている。
シリコン基板２自体は導電性をもつため、この共通電極
端子２２から底壁５１の共通電極に電圧を供給すること
ができる。また、より低い電気抵抗で共通電極に電圧を
供給する必要がある場合には、例えば、シリコン基板の
一方の面に金等の導電性材料の薄膜を蒸着やスパッタリ
ングで形成すればよい。本実施例では、シリコン基板２
とガラス基板４との接続に陽極接合を用いているので、
シリコン基板２の流路形成面側に導電膜を形成してあ
る。

【００３１】このように、本実施例では、底壁５１と、
これに対して、絶縁膜１５および隙間Ｇを挟んで対峙し
ている対向壁９１との間に対向電極を形成してある。電
圧印加手段２１からの駆動電圧が対向電極間に印加され
ると、対向電極間に充電された電荷によるクーロン力が
発生し、底壁（振動板）５１はセグメント電極１０の側
へ撓み、インク室５の容積が拡大する。次に、電圧印加
手段２１によって、対向電極間の電荷を急激に放電させ
ると、振動板５１はその弾性復帰力によって復帰し、イ
ンク室５の容積が急激に収縮する。この時発生する圧力
により、インク室５を満たすインクの一部が、このイン
ク室に連通しているインクノズル１１からインク滴とし
て吐出される。

【００３２】（振動板と対向壁の隙間）次に、図１を主
として参照して、本実施例における振動板５１と対向壁
９１の間隔Ｇについて詳細に説明する。図に示すよう
に、各振動板５１の裏面は平坦面となっている。これに
対して、ガラス基板４の側の対向壁９１は、インク室５
の長手方向に向けて階段状に深くなっている。インク室
５の基端側、すなわち、インク供給路７の側の底板部分
が対峙している対向壁９１の部分が最も小さな隙間Ｇ１
となっている。この隙間Ｇ１に隣接したインク室５の中
程の部分の底壁部分に対峙している対向壁９１の部分
は、これよりも大きな中程度の隙間Ｇ２となっている。
そして、インク室５の先端側、すなわりインクノズル１
１の側の底壁部分と対向壁９１の間には最も大きな隙間
Ｇ３が形成されている。勿論、これらの隙間は、正確に
は、図３に示すように、絶縁層１５の表面から底壁裏面
までの距離である。

【００３３】このように構成した本例のインクジェット
ヘッド１においては、各インク室の底壁としての振動板
５１は、これが対向壁９１に当たるまで弾性変位しない
ような変位状態（振動状態）では、圧力に比例して撓
む。すなわち、コンプライアンスが一定に保持される。
しかし、振動板５１が対向壁に密着する程度の大きな弾
性変位を起こすと、対向壁に密着した状態では、インク
圧力が増加してもそれ以上に振動板が撓みことが出来な
いので、コンプライアンスは小さくなる。

【００３４】ここで、振動板５１と対向壁９１の隙間Ｇ
は、インク室の長手方向に向けて、最も小さな隙間Ｇ１
の部分と、中程度の隙間Ｇ２の部分と、最も大きな隙間
Ｇ３の部分が、その基端側から先端側に向けてこの順序
で形成されている。したがって、振動板５１の撓み量に
応じて振動系のコンプライアンスを変化させることがで
きる。コンプライアンスは振動系の固有振動数を決定す
る一つの変数であるので、このようにコンプライアンス
を変更すると、インク振動系の固有振動数を制御でき、
吐出されるインク液滴の量を調整できる。

【００３５】例えば、図４に示すように、最も小さな隙
間Ｇ１の部分においてのみ、振動板５１の部分５１ａが
対向壁９１の側に吸引された状態で振動板５１を駆動す
れば、コンプラインスは振動板の長さに比例するのであ
るあら、対向壁９１に密着している長さ分だけコンプラ
イアンスを小さくでき、したがって、振動板の全体を振
動させる場合に比べて、インクの振動系の固有周期が短
くなり、微少なインク滴を高速で吐出させることができ
る。

【００３６】また、本例のように、小さな隙間Ｇ１の部
分を形成しておくと、振動板５１の対応する部分５１ａ
は、大きな隙間が形成されている場合に比べて、より小
さな駆動電圧を印加するのみで簡単に対向壁９１の側に
吸引されてそこに密着した状態となる。図５に示すよう
に、このように部分的に密着した状態が形成されると、
その部分が起点となって、振動板はその部分から徐々に
全体に渡って弾性変位が誘起される。この結果、一定の
隙間を形成してある場合に比べて、振動板の弾性変位を
容易に起こさせて、対向壁の側に密着させることができ
る。したがって、本例の構成を採用すれば、小さな駆動
電圧を用いて振動板を振動させることが可能になる。

【００３７】このことは、同一の駆動電圧を用いる場合
には、振動板の大きさを小さくすることが可能であるこ
とを意味している。すなわち、例えば、インクジェット
ヘッドの高密度化を図るためには、インク室５を含めて
各構成部分の寸法を小さくする必要がある。インク室５
の寸法を小さくすると、その底壁である振動板の幅、長
さ寸法も小さくなる。この結果、振動板の剛性が高くな
ってしまい、適切な振動を発生させるためには大きな駆
動電圧が必要となる。あるいは、振動板と対向壁の隙間
を小さくする必要がある。隙間を小さくすると、振動板
の充分な振幅を確保できないので、充分なインク液量を
吐出できないという不具合も発生する。しかし、本例の
ように、小さな隙間の部分を形成しておくことにより、
小寸法の振動板であってもそれほど大きな駆動電圧を必
要とすることなくそれを振動させることができる。ま
た、大きな隙間の部分があるので、充分な量のインク滴
を吐出できる。このように、本例によれば、インクジェ
ットヘッドの高密度化を容易に実現できる。

【００３８】ここで、本例では、隙間を、インク室５の
基端側から先端側に向けて大きくなるように形成してあ
る。したがって、振動板５の弾性変位は、インク室５の
基端側であるインク供給側から発生し、この弾性変位が
インク吐出側に向けて伝搬していく。すなわち、図５に
示すように、インクをその供給方向に流すように、振動
板５１の弾性変位が発生する。よって、インクの吐出動
作を効率良く行うことができるという利点がある。

【００３９】次に、駆動電圧を印加して、一旦、振動板
５１を対向壁９１に密着させた後に、電圧印加を解除
し、振動板５１と対向壁９１に蓄えられた電荷を放電す
ると、クーロン力が無くなり、振動板５１はその弾性復
帰力によって元の状態に復帰しようとする。この時、発
生していたクーロン力は、大きな隙間Ｇ３の部分で最も
小さく、しかも、この隙間Ｇ３の部分では振動板５１が
最も大きく弾性変位している。したがって、電圧印加を
解除し、放電すると、大きな隙間Ｇ３の部分に位置して
いる振動板５１の部分５１ｃが、隙間Ｇ２、Ｇ１の部分
に位置している振動板の他の部分５１ｂ、５１ａに比べ
て、速く応答して、対向壁９１から離れてインク室５の
容積を急激に収縮させ、これにより、インク室内に高い
インク圧力を発生させる。隙間Ｇ２、Ｇ１の部分に対応
する振動板５１の部分、特に、最も小さな隙間Ｇ１の部
分に位置している振動板５１の部分５１ａは、非常に緩
やかに復帰しようとするが、インク室内に発生したイン
ク圧力によって変形が妨げられて、対向壁９１に接した
状態に一時的に保持される。この状態ではコンプライア
ンスが小さい。すなわち、インク滴の吐出に際してイン
ク室５の剛性が高く、インクの流れが急速に発生し、イ
ンク滴が高速で吐出する。インク室５の内圧は急激に高
くなってインクが吐出された後は急激に低下して負圧状
態になる。この結果、最も小さな隙間Ｇ１の部分に位置
している振動板５１の部分も対向壁９１から離れてイン
ク室５の側に撓む。このように、振動板５１が完全に対
向壁９１から離れている状態では、振動壁は圧力に比例
して弾性変位するので、インク室５の剛性は低く、すな
わち、コンプライアンスが大きく、インクの流れの振動
を緩和し、インク滴吐出後のノズルメニスカスの振動を
抑制する。その後は、インク流れの振動は、インクの粘
性により徐々に減衰し、振動板５１は対向壁に接するこ
となくインク室の圧力を吸収するように振動する。

【００４０】したがって、最も小さな隙間Ｇ１に対応す
る振動板５１の部分５１ａを、それ以外の振動板の部分
に比べて剛性を低く設定しておけば、この剛性の低い部
分５１ａはインク室内のインク圧力の発生を吸収し、不
要なインク滴の発生を抑え、次のインク滴吐出までの時
間間隔を短く抑えることができる。すなわち、インク滴
吐出の周波数を高くすることができる。

【００４１】剛性の低い部分を振動板に形成するために
は、その部分の振動板の幅を他の部分に比べて広くすれ
ばよい。あるいは、剛性を低くしたい振動板の部分の厚
さを他の部分に比べて薄くすればよい。

【００４２】なお、本例においては、隙間Ｇを大、中、
小の３段階に形成したが、２段階に形成してもよく、あ
るいは４段階以上に細かに形成してもよい。また、本例
のように平坦面を階段状に形成して異なる隙間を形成す
る代わりに、曲面もしくは斜面を利用して徐々に変化す
る隙間を形成することもできる。

【００４３】（インクジェットヘッドの駆動方法）次
に、上記構成のインクジェットヘッドの駆動方法につい
て図６から図９を用いて説明する。特に、電圧印加手段
２１によって対向電極間に印加される駆動電圧の解除後
の制御方法について説明する。

【００４４】図６には、対向電極間の電圧波形の一例を
示してある。対向電極間の電圧が時点ｔ１にピーク電圧
Ｖｏまで上昇するように、充電が行われ（Ｖ１０）、そ
の後、時点ｔ２まで、ピーク電圧Ｖｏが保持される。更
にその後、以下に説明するように放電が行われ、インク
滴が吐出される。

【００４５】本例では、この波形部分Ｖ１１が立ち下が
る部分において、すなわち、対向電極間の放電過程にお
いて、時間に対する電圧降下の傾きが急な第１の区間Ｖ
１２と、この第１の区間に連続して、電圧降下の傾きが
緩やかな第２の区間が形成されている。すなわち、対向
電極間の電圧がピーク電圧Ｖｏで保持される期間ｔ１か
らｔ２の後に、時点ｔ２で放電が開始されて、電圧降下
の急な第１の区間Ｖ１２に沿って電圧がＶａまで降下
し、この電圧値になった時点ｔ３の後は、緩やかな電圧
降下の第２の区間Ｖ１３に沿って電圧が零まで降下す
る。

【００４６】ここで、本例の電圧印加手段２１において
は、第１の区間Ｖ１２における電圧降下の大きさを変更
可能となっており、例えば、図に示すように、電圧Ｖ
ａ、Ｖｂ、Ｖｃに切り換え可能となっている。電圧Ｖ
ｂ、Ｖｃに切り換えられた時には、この電圧まで降下し
た後は区間部分Ｖ１３と同一の電圧降下率で放電させる
ようになっている。すなわち、区間Ｖ１４、Ｖ１５で表
される線に沿って電圧を降下させる。

【００４７】電圧印加手段２１により、対向電極間の電
圧波形が上述の如く変化するように、対向電極間の充放
電がなされ、インク滴の吐出動作が行われる。ここで、
対向電極間の電圧を、区間Ｖ１２に沿って電圧降下させ
た後に、電圧Ｖａの時点ｔ３から波形部分Ｖ１３に沿っ
て緩やかに降下させるように放電した場合には、振動板
５１は次のように動作する。対向電極間の電圧が電圧Ｖ
ａの時点まで降下する間に、大きな隙間Ｇ３の振動板５
１の部分５１ｃが最初に、弾性復帰力によって、対向壁
９１の表面９１ａから離れてインク室５の内方に向けて
弾性変位する。

【００４８】図７には、この弾性変位状態を示してあ
る。この後は、電圧降下は緩やかに行われるので、中程
度の隙間Ｇ２の部分５１ｂ、最も小さな隙間Ｇ１の部分
５１ａが順次に対向壁９１から離れて弾性復帰力によっ
てインク室側に戻る。したがって、基本的には、最も大
きな隙間Ｇ３の部分に対向する振動板５１の部分５１ｃ
による弾性変位によって発生するインク室５内のインク
圧力によってインク滴の吐出が行われる。この場合に
は、中程度の隙間Ｇ２の部分５１ｂおよび最も小さな隙
間Ｇ１の部分５１ａは実質的に対向壁９１の表面９１ｂ
および９１ａにそれぞれ接した状態にあり、したがっ
て、インクの振動系のコンプライアンスは小さい。よっ
て、その固有周期を短くでき、微少なインク滴を高速で
吐出させることができる。

【００４９】これに対して、対向電極間にかかる電圧の
放電時に、電圧が値Ｖｂにまで降下した時点から波形部
分Ｖ１４に沿って緩やかに電圧を降下させた場合には、
振動板５１は、図７において破線で示すように、最も大
きな隙間Ｇ３の部分および中程度の隙間Ｇ２の部分に対
応する部分５１ｃ、５１ｂが対向壁の部分９１ｃ、９１
ｂから離れて弾性復帰力によってインク室５の側に変位
して、インクの吐出が行われる。この場合には、最も小
さな隙間Ｇ１の部分に対応する振動板５１の部分５１ｃ
は実質的にインク吐出動作に寄与せずに、対向壁９１の
表面９１ｃに接した状態となっている。したがって、図
７において破線で示す場合に比べてインク振動系のコン
プライアンスが大きく、また、インク滴の吐出量も多く
なる。

【００５０】一方、対向電極間にかかる電圧の放電を電
圧がＶｃになるまで急激に行った場合には、実質的に
は、図７において想像線で示すように、振動板５１の全
ての部分が弾性復帰力によってインク室内方に弾性変位
してインク吐出動作に寄与する。したがって、この場合
には、対向壁９１に接している振動板の部分が無く、コ
ンプライアンスは最も大きくなり、過大なインク圧力の
発生を緩和できる。よって、大きなインク滴を安定して
吐出することができる。

【００５１】このように、対向電極間の放電時における
電圧降下特性を変えることにより、インクノズル１１の
インク吐出特性、特に、その周期およびインク滴重量を
変えることができる。

【００５２】次に、図８には、図１乃至３に示すインク
ジェットヘッド１の駆動に適用可能な別の対向電極間の
電圧波形を示してある。本例では、インク滴を吐出させ
るための充放電（Ｖ２０からＶ２２）と、そのインク滴
の吐出量を制御するための充放電（Ｖ２３からＶ２５）
の計２回の充放電が行われる。この１回目の充放電が終
了した時点ｔ４から一定の期間の経過後に、更に補助充
電Ｖ２３が行われる。この補助充電Ｖ２３は、時点ｔ５
で開始され、時点ｔ６でピーク電圧Ｖａに達し、終了す
る。その電圧のピークが時点ｔ６からｔ７まで保持され
るた後、時点ｔ７から時点ｔ８にかけて放電される。そ
して、本例は、充電時間を制御することにより、このピ
ーク電圧の値を、Ｖａ、ＶｂおよびＶｃとなるように切
り換え可能としてある。

【００５３】このように充放電を行った場合には、電圧
Ｖｏまで充電することにより、振動板５１が対向壁９１
の側に引かれて密着し、これを放電すると、すなわち、
図の時点ｔ２後、振動板５１はその弾性復帰力によって
元の位置に向けて戻り、これよりも更にインク室５の内
方にまで変位する。この結果、インク室の内圧が急激に
高まり、インクノズル１１からインク滴が吐出される。
インク滴が完全にノズル１１から吐出される時点、すな
わちインク切れの時点よりも手前の時点であるｔ５から
補助充電Ｖ２３が開始される。

【００５４】この補助充電Ｖ２３のピーク値を最も大き
なＶａに設定した場合（Ｖ２４ａ）には、発生するクー
ロン力によって振動板５１の全体が対向壁９１の側に引
かれて、大きく弾性変位する。この結果、インク室内の
インク圧力が一時的に急激に低下して、吐出される過程
にあるインク滴に対して、それをインク室内に吸引する
作用が及ぶ。この結果、吐出インク量が大幅に少なくな
り、微少なインク滴の吐出が行われて、小さなドット印
字が記録紙上に形成される。

【００５５】これに対して、補助充電のピークをＶｂと
した場合（Ｖ２４ｂ）には、振動板５１のうちの中程度
の隙間Ｇ２および最も小さな隙間Ｇ１に対応する部分５
１ｂ、５１ａの部分のみが対向壁９１の表面９１ａ、９
１ｂの側に引かれる。よって、上記の場合よりも振動板
５１の弾性変形が小さく、インク室内の圧力低下の程度
も少ない。よって、上記の場合よりも多い量のインク滴
の吐出が行われる。一方、補助充電のピークを最も小さ
なＶｃとした場合（Ｖ２４ｃ）には、振動板のうちの最
も小さな隙間Ｇ３に対応する部分５１ｃのみが対向壁の
側の表面９１ｃに引かれるのみであるので、振動板の弾
性変位量を微少であり、よって、多量のインク滴の吐出
が行われて、大きなドット印字を行うことができる。

【００５６】以上の本例に示すように、補助充電時のピ
ーク電圧の値を変更することにより、吐出インク量を制
御でき、形成されるドットの大きさを変更できる。

【００５７】ここで、このような吐出インク量の制御
は、図９に示すように充放電を行うことによっても実現
することができる。この図９に示す対向電極間の電圧波
形においては、インク吐出用の充放電（Ｖ３０からＶ３
２）を行った後に、上記の例と同じく補助充放電（Ｖ３
３からＶ３５）を行っている。しかし、本例では、この
補助充電Ｖ３３の開始時点を変更することにより、吐出
インク量を制御するようにしている。放電Ｖ３２の終了
後の最も早い時点ｔａで補助充電Ｖ３３を開始した場合
（Ｖ３３ａ）には、吐出される過程にあるインク滴の量
が大幅に少なくなり、微少なインク滴の吐出を実現でき
る。逆に、補助充電Ｖ３３を最も遅い時点ｔｃから行っ
た場合（Ｖ３３ｃ）には、吐出過程のあるインク滴の吸
引作用は極僅かであるので、インク吐出量は多く、した
がって、大きなドット印字を行うことができる。これら
の時点ｔａ、ｔｃの中間の時点ｔｂで補助充電Ｖ３３を
開始した場合には、これらの中間の量のインク滴の吐出
が行われる。このように、補助充電の開始時点を変更す
ることによっても、吐出されるインク滴の量を調整する
ことができる。

【００５８】勿論、上述した図８に示す例と、本例の場
合とを組み合わせて、補助充電のピーク電圧の値および
その開始時期を同時に変更してもよいことは勿論であ
る。

【００５９】なお、駆動電圧信号における各電圧値Ｖ
ｏ、Ｖ１、Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃは、振動板の弾性特性、寸
法等に応じて、各具体例に応じて、適宜、最適な値に設
定すべき性質のものである。

【００６０】（インクジェットヘッドの駆動回路）次
に、上記構成のインクジェットヘッドの駆動回路につい
て図１０と図１１を用いて説明する。

【００６１】図１０は、図６に示した対向電極間の電圧
波形を得るための駆動回路の一例をしめすものである。
図中符号は、ＩＮ１は、振動板５１を撓ませるための充
電信号の入力端子で、図１１（ａ）に示した波形の信号
が入力し、またＩＮ２は、充電状態にある対向電極（振
動板５１と対向壁９１）の電荷を放電し、振動板５１を
復元するための放電信号の入力端子で、図１１（ｂ）に
示した波形の信号が入力する。入力端子ＩＮ１にはレベ
ルシフト用のトランジスタＱ１を介して第１の定電流回
路４０が接続されている。定電流回路４００は、トラン
ジスタＱ２、Ｑ３と抵抗Ｒ１からなり、コンデンサＣを
一定電流値で充電するように構成されている。

【００６２】図中符号４１０は、吐出量制御回路で、第
１、第２のワンショットマルチバイブレータＭＶ１、Ｍ
Ｖ２から構成されている。第１のワンショットマルチバ
イブレータＭＶ１は、放電信号が入力されたときに作動
してパルス幅Ｔｘの信号を出力する。第１のワンショッ
トマルチバイブレータＭＶ１から出力されるパルス幅Ｔ
ｘは、所望の幅に制御することが可能で、本例では、３
種類のパルス幅を選択できるように構成されている。第
２のワンショットマルチバイブレータＭＶ２は、第１の
ワンショットマルチバイブレータＭＶ１から出力される
パルスの立ち下がりに同期して、パルス幅Ｔｄの信号を
出力する。

【００６３】第１のワンショットマルチバイブレータの
出力端子には、第２の定電流回路４２０が、第２のワン
ショットマルチバイブレータの出力端子には、第３の定
電流回路４３０が接続されている。第２の定電流回路４
２０は、トランジスタＱ４、Ｑ５、及び抵抗Ｒ２からな
り、コンデンサＣの電荷を吐出量制御回路４１から信号
Ｔｘが出力されている期間、一定の電流値で放電させる
ように構成されている。また、第３の定電流回路４３０
は、トランジスタＱ１０、Ｑ１１、及び抵抗Ｒ３からな
り、コンデンサＣの電荷を吐出量制御回路４１から信号
Ｔｄが出力されている期間、一定の電流値で放電させる
ように構成されている。ここで、抵抗Ｒ２、Ｒ３の値
は、第３の定電流回路で行われる放電の速度が、第２の
定電流回路で行われるそれよりも小さくなるように、設
定されている。

【００６４】コンデンサＣの端子はトランジスタＱ６、
Ｑ７、及びＱ８、Ｑ９をダーリントン接続してなる電流
増幅回路を介して出力端子ＯＵＴに接続されている。

【００６５】出力端子ＯＵＴには、トランジスタＴ，
Ｔ，Ｔ・・・を介してインクジェットヘッドのアクチュ
エータを構成している全ての対向電極（振動板５１とセ
グメント電極１０）が接続されている。

【００６６】これにより、充電信号が入力している状態
では、コンデンサＣが一定の電流で充電されるので、こ
の状態でドットを形成すべきノズルの対向電極に接続す
るトランジスタＴ，Ｔ，Ｔ・・・をドット形成信号等で
選択してオンにすると、トランジスタＴ，Ｔ，Ｔ・・・
を介して対向電極が充電される。そして放電信号が入力
すると、コンデンサＣが放電されるので、充電されてい
る対向電極の電荷が、ダイオードＤ，Ｄ，Ｄ・・・を介
して放電されることになる。

【００６７】次にこのように構成した駆動回路の動作を
図１１に示した波形図を用いて説明する。端子ＩＮ１に
図１１に示した充電信号（ａ）が入力すると、その立ち
上がりエッジによりトランジスタＱ１がオンになり、こ
れにより第１の定電流回路４００を構成しているトラン
ジスタＱ２がオンとなり、これに接続されているコンデ
ンサＣに抵抗Ｒ１を介して電流が流れ込む。

【００６８】そして、抵抗Ｒ１の端子電圧がトランジス
タＱ３のベース−エミッタ間電圧となっており、かつト
ランジスタＱ３がオンの状態では、これのベース−エミ
ッタ間電圧が一定であるから、コンデンサＣに流れ込む
電流は、一定値に維持されることになる。

【００６９】この結果、コンデンサの端子電圧は、図１
１（ｃ）に示したように０ボルトから一定の勾配τ１で
直線的に上昇する。この勾配τ１は、抵抗Ｒ１の抵抗
値、またはコンデンサＣの静電容量を調整することによ
り、変化する。つまり、抵抗Ｒ１の抵抗値を調整するこ
とにより、対向電極間の充電速度を所定の値に設定でき
る。

【００７０】コンデンサＣの端子電圧は、トランジスタ
Ｑ６，Ｑ７で増幅されて出力端子ＯＵＴから各対向電極
間に印加され、ドット形成信号で選択的にオンとなって
いるトランジスタＴ，Ｔ，Ｔ・・・を介して特定の対向
電極間だけが所定の勾配τ１で充電される。（図１１
（ｅ）のｔ１までの区間）これにより、振動板５１がセ
グメント電極１０側に所定の速度で吸引され、インク室
５が膨張して、共通インク室６からインク室５にインク
が流れ込む。

【００７１】充電信号のパルス幅Ｔｏに規定された時間
が経過すると、トランジスタＱ１がオフとなるから、コ
ンデンサＣの充電が停止する。この結果対向電極間の電
圧はＶｏに保持され、振動板５１は、セグメント電極１
０に吸引された状態で維持される。

【００７２】所定時間Ｔｈが経過すると、ＩＮ２に放電
信号が入力される。（図１１（ｂ））これにより、吐出
量制御回路４１０の第１ワンショットマルチバイブレー
タＭＶ１からパルス幅Ｔｘの信号（図６（ｃ））が出力
される。

【００７３】第２の定電流回路４２０を構成しているト
ランジスタＱ４がオンとなり、コンデンサＣの電荷を抵
抗Ｒ２を介して放電させる。この抵抗Ｒ２の端子電圧
は、トランジスタＱ５のベース−エミッタ間電圧となっ
ているので、前述の第１の定電流回路４００と同様に作
用して抵抗Ｒ２を流れる電流を一定値に維持する。

【００７４】これにより、コンデンサＣの端子電圧は、
調整された抵抗Ｒ２の抵抗値に基づいた勾配τ２で直線
的に降下する。この立ち下がり電圧は、トランジスタＱ
８，Ｑ９を介して出力端子ＯＵＴに印加されるが、ドッ
トを形成すべきノズルの対向電極間にだけ充電されてい
るので、これらの対向電極だけがダイオードＤ，Ｄ，Ｄ
・・・を介して立ち下がり勾配τ２により放電し、振動
板５１は、これにより定まる速度で復元する。

【００７５】振動板復元の過程で、第１のワンショット
マルチバイブレータＭＶ１のパルス幅Ｔｘで定まる時間
が経過すると、トランジスタＱ４がオフとなる。同時
に、吐出量制御回路４１０の第２ワンショットマルチバ
イブレータＭＶ２からパルス幅Ｔｄの信号（図６
（ｄ））が出力される。その結果、第２の定電流回路４
２０の抵抗Ｒ２を介して行われていた放電が停止し、第
３の定電流回路４３０を構成しているトランジスタＱ１
０がオンとなり、コンデンサＣの電荷は、抵抗Ｒ３を介
して放電されるようになる。

【００７６】この抵抗Ｒ３の抵抗値は抵抗Ｒ２のそれよ
りも大きい値に設定されているため、パルス幅Ｔｘで定
まる時間の経過後、コンデンサＣの端子電圧は、抵抗Ｒ
３の抵抗値に基づいた勾配τ３で直線的に降下する。つ
まり、立ち下がり勾配τ２で放電されていた対向電極間
の電荷は、パルス幅Ｔｘで定まる時間の経過後、勾配τ
２より小さい立ち下がり勾配τ３で放電されるようにな
る。尚、第２のワンショットマルチバイブレータＭＶ２
から出力されるパルス幅Ｔｄの信号は、対向電極間の電
荷が完全に放電された後に立ち下がるように予め設定さ
れている。

【００７７】また、吐出量制御回路４２０の第１のワン
ショットマルチバイブレータＭＶ１から出力される信号
のパルス幅Ｔｘは、吐出量制御信号に応じて、制御され
る。本例の第１のワンショットマルチバイブレータは、
吐出量制御信号に応じて、３種類のパルス幅が出力可能
であり、３種類のインク吐出量を選択できる。

【００７８】最も少量のインク滴を吐出するときには、
最も短いパルス幅Ｔｘの信号（図１０（ｃ）の実線部）
が第１のワンショットマルチバイブレータＭＶ１から出
力される。その結果、対向電極間に蓄えられている電荷
は、電圧Ｖａまで勾配τ２で放電され、その後勾配τ３
で放電される。（図１０（ｅ）の実線部）このとき、図
７に示すように、最も大きな隙間Ｇ３の部分に対向する
振動板５１の部分５１ｃによる弾性変位によって発生す
るインク室５内のインク圧力によってインク滴の吐出が
行われる。

【００７９】一方、最も多量のインク滴を吐出するとき
には、最も長いパルス幅Ｔｘの信号が第１のワンショッ
トマルチバイブレータＭＶ１から出力される。その結
果、対向電極間に蓄えられている電荷は、電圧Ｖｃまで
勾配τ２で放電され、その後勾配τ３で放電される。こ
のとき、前述したように、振動板５１の全ての部分が弾
性復帰力によってインク室内方に急激に弾性変位してイ
ンク吐出動作に寄与する。

【００８０】そして、中程度の量のインク滴を吐出する
ときは、対向電極間に蓄えられている電荷が、電圧Ｖｂ
まで勾配τ２で放電され、その後勾配τ３で放電される
ように、中程度のパルス幅Ｔｘの信号が、第１のワンシ
ョットマルチバイブレータＭＶ１から出力される。

【００８１】その結果、最も大きな隙間Ｇ３の部分およ
び中程度の隙間Ｇ２の部分に対応する部分５１ｃ、５１
ｂが対向壁の部分９１ｃ、９１ｂから離れて弾性復帰力
によってインク室５の側に変位して、インクの吐出が行
われる。

【００８２】このように、本例の駆動回路を用いれば、
容易に対向電極間の放電時における電圧降下特性を変え
ることができ、その結果、各ノズルから吐出されるイン
ク滴重量を制御することができる。

【００８３】また、本例の駆動回路を応用することによ
って、複数の定電流回路及びそれらを切り換える回路、
ワンショットマルチバイブレータ、遅延回路、複数の定
電圧回路及びそれらを切り換える回路を組み合わせ、図
８、図９に示す充放電波形を得ることが可能である。

【００８４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のインクジ
ェットヘッドにおいては、そのインク室の底壁を形成し
ている振動板と、これが当たる対向壁との隙間として、
大きな隙間部分と小さな隙間部分を形成した構成を採用
している。この構成によれば、これらの間の対向電極間
に印加する駆動電圧が小さくても、小さな隙間部分に位
置している振動板の部分が容易に対向壁の側に弾性変位
し、この変位が大きな隙間部分に位置している振動板の
部分に伝搬して、振動板は全体として対向壁の側にクー
ロン力によって吸引されて密着する。よって、駆動電圧
を小さくできる。逆に、インクジェットヘッドを高密度
化するためにインク室を小さくしても、すなわち、その
底壁である振動板の寸法を小さくして剛性が高まって
も、この振動板を容易に振動させることができるので、
インクジェットヘッドの高密度化の実現にも有利であ
る。

【００８５】また、小さな隙間部分に位置している振動
板の部分の剛性を低くなるように設定した場合には、こ
の剛性の低い部分はインク吐出後のインク室内のインク
圧力の発生を吸収し、不要なインク滴の発生を抑え、次
のインク滴吐出までの時間間隔を短く抑えることができ
る。すなわち、インク滴吐出の周波数を高くすることが
できる。

【００８６】さらに、インク供給の流れの方向に向け
て、小さな隙間部分および大きな隙間部分をこの順序で
配列した場合には、振動板の弾性変形によってインクが
その供給方向に押し出されるような作用を受けるので、
インクノズルへ向けてインクの供給を効率良く行うこと
ができる。

【００８７】一方、本発明は、このように小さな隙間部
分および大きな隙間部分を備えたインクジェットヘッド
を駆動する場合に、その対向電極間に蓄えられた電荷の
放電時の電圧降下特性を変更するようにしている。また
は、インク吐出のための充放電を行った後に補助充放電
を更に行うようにすると共に、この補助充放電のピーク
電圧値、これと共に、あるいはこれとは別に補助充放電
の充電の開始時点を変更するようにしている。この駆動
方法を採用すれば、例えば、振動板のうちの小さな隙間
部分に位置している部分のみを対向壁に吸引した状態、
すなわちインクの振動系のコンプライアンスを小さくし
た状態で振動板を弾性変位でき、吐出インク量等のイン
ク吐出特性を多様に変更することができるという効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したインクジェットヘッドの概略
縦断面図である。

【図２】図１のインクジェットヘッドの平面図である。

【図３】図１のインクジェットヘッドの一部を示す概略
横断面図である。

【図４】図１のインクジェットヘッドの振動板の弾性変
位状態を示す説明図である。

【図５】図１のインクジェットヘッドの振動板の弾性変
位状態を示す説明図である。

【図６】図１のインクジェットヘッドの対向電極間の電
圧波形示す波形図である。

【図７】図１のインクジェットヘッドにおける振動板の
弾性変位状態を示す説明図である。

【図８】図１のインクジェットヘッドの対向電極間の電
圧波形の別の例を示す波形図である。

【図９】図１のインクジェットヘッドの対向電極間の電
圧波形の更に別の例を示す波形図である。

【図１０】図１のインクジェットヘッドの駆動回路の一
実施例を示す回路図である。

【図１１】図１０の駆動回路の動作を示す信号波形図で
ある。

【符号の説明】

１インクジェットヘッド２基板３ノズルプレート４ガラス基板５インク室５１振動板（インク室の底壁）５１ａ最も小さな隙間に位置している振動板の部分５１ｂ中程度の隙間に位置している振動板の部分５１ｃ最も大きな隙間に位置している振動板の部分６共通インク室７インク供給路９凹部９１対向壁９１ａ最も小さな隙間に位置している対向壁の表面９１ｂ中程度の隙間に位置している対向壁の表面９１ｃ最も大きな隙間に位置している対向壁の表面９２対向壁表面１０電極１１インクノズル１２インク供給口２１電圧印加手段２２共通電極端子Ｇ振動板と対向壁の隙間Ｇ１最も小さな隙間Ｇ２中程度の隙間Ｇ３最も大きな隙間

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インクを吐出するインクノズルと、この
ノズルに連通していると共にインクを保持しているイン
ク室と、このインク室にインクを供給するインク供給路
と、前記インク室を区画形成している周壁に形成され、
面外方向に弾性変位可能となっている振動板と、前記イ
ンク室の外側において前記振動板に対して隙間を置いて
対向配置されている対向壁とを有し、前記振動板の振動
に応じて前記インク室に発生する圧力変動を利用して、
前記インクノズルからインク滴を吐出させるインクジェ
ットヘッドにおいて、前記振動板と前記対向壁の隙間として、相対的に、大き
な隙間部分と小さな隙間部分とを備えていることを特徴
とするインクジェットヘッド。
【請求項２】請求項１において、前記大きな隙間部分
および小さな隙間部分は、階段状に形成されていること
を特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項３】請求項１または２において、前記小さな
隙間部分が形成されている位置に対応する前記振動板の
部分は、当該振動板の他の部分に比べて剛性の低い低剛
性部分であることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項４】請求項１、２または３において、前記隙
間が前記インクノズルの側から前記インク供給路の側に
向かうにつれて小さくなるように、前記大きな隙間部分
および小さな隙間部分が形成されていることを特徴とす
るインクジェットヘッド。
【請求項５】インクを吐出するインクノズルと、この
ノズルに連通していると共にインクを保持しているイン
ク室と、このインク室にインクを供給するインク供給路
と、前記インク室を区画形成している周壁に形成され、
面外方向に振動可能となっている振動板と、前記インク
室の外側において前記振動板に対して隙間を置いて対向
配置されている対向壁とを有し、前記振動板と前記対向
壁の隙間として、相対的に、大きな隙間部分と小さな隙
間部分とが形成されており、前記振動板の振動に応じて
前記インク室内に発生する圧力変動を利用して、前記イ
ンクノズルからインク滴を吐出させるようになっている
インクジェットヘッドにおいて、前記大きな隙間部分および前記小さな隙間部分に対する
前記振動板の当接状態を制御しながら当該振動板を振動
させて、前記インクノズルから吐出するインク滴の吐出
特性を制御することを特徴とするインクジェットヘッド
の駆動方法。
【請求項６】請求項５において、前記振動板および前
記対向壁にそれぞれ配置した対向電極の間に駆動電圧を
印加することにより発生するクーロン力によって当該振
動板を振動させてインク滴を吐出させ、当該駆動電圧の
解除を、少なくとも、時間に対する電圧降下の傾きが急
な第１の区間と、この第１の区間に続き電圧降下の傾き
が緩やかな第２の区間とを備えた電圧波形を用いて行
い、前記第１の区間における電圧降下の大きさを変更す
ることにより、少なくとも前記インクノズルから吐出す
るインク滴の量を制御することを特徴とするインクジェ
ットヘッドの駆動方法。
【請求項７】請求項５または６において、前記振動板
および前記対向壁にそれぞれ配置した対向電極の間に駆
動電圧を印加することにより発生するクーロン力によっ
て当該振動板を振動させてインク滴を吐出させ、当該駆
動電圧の解除の後に補助駆動電圧を印加し、当該補助駆
動電圧の大きさを変更することにより、少なくとも前記
インクノズルから吐出するインク滴の量を制御すること
を特徴とするインクジェットヘッドの駆動方法。
【請求項８】請求項５、６または７において、前記振
動板および前記対向壁にそれぞれ配置した対向電極の間
に駆動電圧を印加することにより発生するクーロン力に
よって当該振動板を振動させてインク滴を吐出させ、当
該駆動電圧の解除の後に補助駆動電圧を印加し、当該補
助駆動電圧の立ち上がり時期を変更することにより、少
なくとも前記インクノズルから吐出するインク滴の量を
制御することを特徴とするインクジェットヘッドの駆動
方法。