JPH11263010A - インクジェットヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の加圧室２７の間隔が狭く設けてあるイ
ンクジェットヘッド１１におけるクロストークの発生を
防止する。 【解決手段】 ノズルプレート１６の第２面１６ｂに、
加圧室２７が複数並列に形成され、第２面１６ｂと反対
側の第１面１６ａには、複数の加圧室２７にそれぞれ連
通するインクノズル３５が複数形成され、第２面１６ｂ
には、加圧室２７の開口部を閉鎖するダイヤフラム１８
が対向配置され、加圧室２７には、ダイヤフラム１８を
隔てて複数の駆動部２２がそれぞれ対向配置してあるイ
ンクジェットヘッド１１において、ダイヤフラム１８に
は、ダイヤフラム１８と駆動部２２とが当接する部分に
第１の突条部１９が形成されるとともに、複数の加圧室
２７の配列方向５１に、かつ、第１の突条部１９同士を
連結する第２の突条部２０が形成してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像信号に応じて
複数のノズルからインク滴を吐出させ、用紙等の記録媒
体に付着させて画像を記録するインクジェットヘッドに
関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、図１１に示すインクジェットヘッド１００が使用さ
れている。このインクジェットヘッド１００は、ノズル
プレート１０１、ダイヤフラム１０２、圧電部材１０３
及びベースプレート１０４を一体的に組み合わせて構成
したもので、ノズルプレート１０１には複数のインクノ
ズル１０５と、これらインクノズル１０５に個々に連通
する加圧室１０６とが形成され、加圧室１０６にはダイ
ヤフラム１０２を隔てて複数の圧電部材１０３がそれぞ
れ対向配置してある。

【０００３】上記インクジェットヘッド１００では、加
圧室１０６にダイヤフラム１０２を隔てて対向配置した
ＰＺＴ等の圧電部材１０３を変形させることによりダイ
ヤフラム１０２を加圧室１０６に向かって変形させるこ
とで加圧室１０６のインクを加圧し、加圧室１０６に連
通したインクノズル１０５から吐出させて用紙等の記録
媒体に付着させて画像を記録する。

【０００４】ところで、インクジェットヘッド１００で
は、印字速度の向上及び画像の解像度の向上を目的とし
て、インクノズル１０５の間隔を狭く設けることにより
単位幅（長さ）あたりのインクノズル１０５の数を増や
している。また、インクノズル１０５を増やしたことに
ともない、これらインクノズル１０５に連通する加圧室
１０６も増やされ、これらの間隔もインクノズル１０５
の間隔に合わせて狭く設けられている。通常、インクジ
ェットヘッド１００では、ノズルプレート１０１の剛性
を確保するために加圧室１０６の壁１０７を支持する支
柱がダイヤフラム１０２を隔てた圧電部材１０３の間に
設けられる（図中、２点鎖線で示す１０８）。しかしな
がら、加圧室１０６が増設されたインクジェットヘッド
１００では加圧室１０６の間隔が狭く、上記支柱１０８
の形成は製造コストの上昇を招来することから、支柱１
０８が形成されることが無い。

【０００５】このように、加圧室１０６の間隔が狭く設
けられ、加圧室１０６の壁１０７を支持する支柱１０８
が形成されていないインクジェットヘッド１００では、
加圧室１０６の剛性が低い。このため、所望のインクノ
ズル１０５よりインク滴を吐出させるために、該インク
ノズル１０５に連通する加圧室１０６に対向して配置さ
れた圧電部材１０３を変形させると、上記圧電部材１０
３に対向する部分のダイヤフラム１０２の変形にともな
って、上記加圧室１０６に隣接する加圧室１０６に対向
する部分のダイヤフラム１０２も変形することとなり、
上記隣接する加圧室１０６に連通するインクノズル１０
５からインク滴が吐出する（クロストーク）という問題
が発生する。

【０００６】また、支柱１０８は加圧室１０６の剛性の
低下を防止するだけでなく、加圧室１０６の壁１０７と
ともにダイヤフラム１０２を上下から挟み込むのでダイ
ヤフラム１０２の変形を規制する役割がある。これよ
り、加圧室１０６の剛性が低い場合であっても支柱１０
８が形成されていればクロストークの発生をある程度低
減させることができる。しかしながら、インクジェット
ヘッド１００では、上記のように加圧室１０６の壁１０
７を支持する支柱が形成されていないので、加圧室１０
６の剛性が単に低いものに比較してクロストークの発生
率が高いものとなる。

【０００７】上記問題点を解決するために、図１２に示
すように、ダイヤフラム１０９と圧電部材１０３とが当
接する部分に、アイランド部１１０を形成したダイヤフ
ラム１０９を備えたインクジェットヘッド１２０があ
る。しかしながら、上記アイランド部１１０は、ダイヤ
フラム１０９と圧電部材１０３とが当接する部分にのみ
形成されたものであるため、個々の加圧室１０６の長手
方向の剛性を高めることはできるが、インクノズル１０
５の配列方向１１１における加圧室１０６の剛性を高め
ることができない。また、アイランド部１１０を設ける
ことによって、圧電部材１０３を駆動させた際の歪み
が、インクノズル１０５の配列方向１１１に集中するこ
とになり、クロストークの発生を助長することになる。
このように、アイランド部１１０は加圧室１０６の配列
方向１１１におけるダイヤフラム１０９の変形を抑制す
るものではないためクロストークの発生を防止すること
ができない。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、複数の
加圧室の間隔が狭く設けてあるインクジェットヘッドに
おけるクロストークの発生を防止することを目的として
なされたもので、請求項１に記載のインクジェットヘッ
ドでは、第１の部材の一面に、細長く伸びる溝形状から
なる加圧室が複数並列に形成され、上記第１の部材の上
記一面と反対側の面には、上記複数の加圧室にそれぞれ
連通するインクノズルが複数形成され、上記第１の部材
の上記一面には、上記複数の加圧室の開口部を閉鎖する
ダイヤフラムが対向配置され、上記加圧室には、上記ダ
イヤフラムを隔てて複数の圧電部材がそれぞれ対向配置
してあるインクジェットヘッドにおいて、上記ダイヤフ
ラムには、該ダイヤフラムが第１の部材と対向する面、
またはダイヤフラムが上記複数の圧電部材と対向する面
に、上記複数の加圧室の長手方向と略直交する方向に突
条部が少なくとも一つ形成してある。

【０００９】請求項２に記載のインクジェットヘッドで
は、上記突条部は、上記ダイヤフラムが上記圧電部材と
対向する面に形成され、上記複数の圧電部材には、上記
突条部を収容する凹部がそれぞれ形成され、該凹部は、
上記圧電部材が加圧室側に変形した状態で圧電部材と上
記突条部とが非接触状態を維持する大きさに形成してあ
る。

【００１０】請求項３に記載のインクジェットヘッドで
は、第１の部材の一面に、細長く伸びる溝形状からなる
加圧室が複数並列に形成され、上記第１の部材の上記一
面と反対側の面には、上記複数の加圧室にそれぞれ連通
するインクノズルが複数形成され、上記第１の部材の一
面には、上記複数の加圧室の開口部を閉鎖するダイヤフ
ラムが対向配置され、上記加圧室には、上記ダイヤフラ
ムを隔てて複数の圧電部材がそれぞれ対向配置してある
インクジェットヘッドにおいて、上記ダイヤフラムに
は、該ダイヤフラムと上記圧電部材とが当接する部分に
第１の突条部が形成されるとともに、上記複数の加圧室
の長手方向と略直交する方向に、かつ、上記第１の突条
部同士を連結する第２の突条部が少なくとも１つ形成し
てある。

【００１１】請求項４に記載のインクジェットヘッドで
は、請求項３に記載のインクジェットヘッドの複数の圧
電部材には、上記第２の突状部を収容する凹部がそれぞ
れ形成され、該凹部は、上記圧電部材が加圧室側に変形
した状態で圧電部材と上記第２の突状部とが非接触状態
を維持する大きさに形成してある。

【００１２】

【発明の作用及び効果】請求項１に記載のインクジェッ
トヘッドでは、ダイヤフラムには加圧室の長手方向と略
直交する方向に少なくとも一つの突状部が形成してある
ので、上記方向における第１の部材の剛性の低下が防止
される。また、突状部は加圧室の長手方向と略直交する
方向、すなわち、加圧室の配列方向に形成されたもので
あるため、加圧室の配列方向におけるダイヤフラムの変
形を抑制する。したがって、複数の加圧室の間隔が狭く
設けられた場合であってもクロストークの発生を防止す
ることができる。

【００１３】請求項２に記載のインクジェットヘッドで
は、突状部が、ダイヤフラムが圧電部材と対向する面に
形成されているので、加圧室の容積を減少させることな
く加圧室の長手方向と略直交する方向、すなわち加圧室
が配列された方向における第１の部材の剛性の低下が防
止でき、また、突状部は上記方向におけるダイヤフラム
の変形を抑制するので、複数の加圧室の間隔が狭く設け
られた場合であってもクロストークの発生を防止するこ
とができる。また、複数の圧電部材には、突状部を収容
する凹部がそれぞれ形成され、該凹部は、上記圧電部材
が加圧室側に変形した状態で圧電部材と突状部とが非接
触状態を維持する大きさに形成してある。したがって、
圧電部材が加圧室側に変形してダイヤフラムを介して加
圧室を加圧する際、ダイヤフラムの突状部が圧電部材と
接触して圧電部材の変形を阻害することがないので、加
圧効率が良好なものとなる。

【００１４】請求項３に記載のインクジェットヘッドで
は、ダイヤフラムには、該ダイヤフラムと上記圧電部材
とが当接する部分に第１の突状部が形成してあるので、
複数の加圧室の容積を減少させることなく、加圧室の剛
性を個々に高めることができる。また、ダイヤフラムに
は第１の突状部同士を連結する第２の突状部が上記複数
の加圧室の長手方向と略直交する方向、すなわち、加圧
室が配列された方向に形成してあるので、加圧室が配列
された方向における第１の部材の剛性の低下が防止され
る。このように、ダイヤフラムに第１の突状部と第２の
突状部とが形成されることでダイヤフラムの変形が抑制
されるうえ、加圧室の剛性が個々に高められるととも
に、加圧室が配列された方向の第１の部材の剛性の低下
が防止されることから、複数の加圧室の間隔が狭く設け
られた場合であってもクロストークの発生を防止するこ
とができる。

【００１５】請求項４に記載のインクジェットヘッドで
は、複数の圧電部材には、上記第２の突状部を収容する
凹部がそれぞれ形成され、該凹部は、上記圧電部材が加
圧室側に変形した状態で圧電部材と上記第２の突状部と
が非接触状態を維持する大きさに形成してある。したが
って、圧電部材が加圧室側に変形してダイヤフラムを介
して加圧室を加圧する際、ダイヤフラムの第２の突状部
と圧電部材とが接触して圧電部材の変形を阻害すること
が無いので、加圧効率が良好なものとなる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態を説明する。図１は、インクジェッ
トプリンタ１の一部を示す。このプリンタ１は、記録紙
３を矢印ｙ方向に搬送するための搬送機構５と、記録紙
３の上面に画像を記録するためのインクを収容したカー
トリッジ７と、このカートリッジ７を記録紙３の搬送方
向ｙ方向と直交するｘ方向に往復移動させる走査機構９
とを備えている。カートリッジ７は、本実施形態では箱
形の容器を備えており、記録紙に対向する一側部に、本
発明に係るインクジェットヘッド１１（以下、単にヘッ
ドという）を有する。

【００１７】図２はヘッド１１の正面を部分的に拡大し
て示しており、図３は図２のIII−III線に沿ったヘッド
１１の断面を示している。また、図４は図３のIV−IV線
に沿ったヘッドの断面を、図５は図４の斜視図を表して
いる。これらの図に示すように、ヘッド１１は、その中
央線１３を挟んで隣接する第１ヘッド部１２（第１ヘッ
ド領域）と第２ヘッド部１４（第２ヘッド領域）とで構
成されている。ヘッド１１はまた、画像記録時に記録紙
３に対向する平板状のノズルプレート１６を備えてい
る。

【００１８】ノズルプレート１６は、記録紙５に対向す
る第１面１６ａに対して反対側に位置する第２面１６ｂ
に電気鋳造又はフォトリソグラフィー等の加工技術を適
用して、第１ヘッド部１２と第２ヘッド部１４のそれぞ
れに、インクを収容する複数の長溝すなわち加圧室２
６、２７と、補給用インクを収容する補給室３０、３１
と、各加圧室２６、２７に対応して設けられ、この加圧
室２６、２７を補給室３０、３１に連通する通路３２、
３３と、各加圧室２６、２７に対応して設けられ、この
加圧室２６、２７のインクを吐出する複数のノズル３
４、３５が形成されている。

【００１９】上記インクジェットヘッド１１では、印字
速度の向上及び画像の解像度の向上を目的として、第１
ヘッド部１２と第２ヘッド部１４における単位幅あたり
のノズル３４、３５の数を増やしている。このため、ノ
ズル３４、３５の間隔、及び該ノズル３４、３５に連通
する加圧室２６、２７の間隔を狭く形成している（約１
０００μｍ）。

【００２０】ノズルプレート１６の第２面１６ｂには、
ニッケル製の板材からなるダイヤフラム（隔壁）１８が
貼り付けてあり、これにより上記第２面１６ｂ上にある
加圧室２６、２７、補給室３０、３１、通路３２、３３
の開口部がそれぞれ閉鎖されている。ダイヤフラム１８
は、ノズルプレート１６の第２面１６ｂと対向する第１
面１８ａと反対側の第２面１８ｂに、電気鋳造、または
メッキフォーミング等の公知の加工方法により、第１の
突状部１９と第２の突状部２０とがそれぞれ複数形成し
てある。なお、ダイヤフラム１８については後に詳述す
る。

【００２１】インクは、図示しない貯蔵部に収容されて
おり、この貯蔵部から補給室３０、３１、通路３２、３
３を介して各加圧室２６、２７に供給される。

【００２２】各ヘッド部１２、１３において、複数の加
圧室２６、２７はヘッド中央線１３とほぼ直交する方向
に所定の間隔を置いて平行に形成されている。また、各
ノズル３４、３５は、加圧室２６、２７の中央線寄りに
この中央線から所定の距離を置いて設けられ、各加圧室
２６、２７の内部を第１面１６ａに隣接する大気に連通
している。なお、ノズル３４、３５は第１面１６ａに向
けて次第に細くなるようにテーパが付けられているが、
その内面形状はいかなる形状としてもよい。

【００２３】ノズルプレート１６の第２面１６ｂに形成
された加圧室２６と補給室３０との対向部分には、ダイ
ヤフラム１８を隔てて複数の駆動部２１がそれぞれ配置
され、同様に加圧室２７と補給室３１との対向部分には
ダイヤフラム１８を隔てて複数の駆動部２２がそれぞれ
配置してある。これら駆動部２１、２２は、公知の圧電
材料（ＰＺＴ）からなる複数の板材を、該板材の間に電
極を挟み込んで重ね合わせて一体化した後、加圧室２
６、２７の幅に合わせて柱形状に切断したもので、それ
ぞれが加圧室２６、２７との対向部分２３、２４を厚み
方向に分極処理してある。また、ダイヤフラム１８の第
２面１８ｂと対向する駆動部２１、２２の第１面２１
ａ、２２ａには、ダイヤフラム１８の第２面１８ｂに形
成された第２の突状部２０を収容する凹部４０、４１が
形成してあり、上記第２の突状部２０は、これら凹部４
０、４１に所定の隙間をもって凹部４０、４１と非接触
で収容され、駆動部２１、２２の第１面２１ａ、２２ａ
は、駆動の前後にわたってダイヤフラム１８の第１の突
状部１９とのみ接触する。

【００２４】各駆動部２１、２２の長手方向の両端部に
露出した電極には、画像信号出力部に接続された個別電
極と共通電極がそれぞれ接続してある。これにより、上
記個別電極と共通電極とに所定の電圧を印加すると、こ
れら駆動部２１、２２の対向部分２３、２４が板厚方向
に変形し、その変形がダイヤフラム１８を介して対応す
る加圧室２６、２７のインクに伝達されるようになって
いる。なお、電極を配置する場所は各駆動部の長手方向
の両端部に限るものでなく、電圧を印加することにより
それぞれの駆動部２１、２２の対向部分２３、２４を板
厚方向に変形できる場所であればいかなる場所であって
もよい。

【００２５】また、各駆動部２１、２２の外側であって
中央線１３とは反対側には、駆動部２１、２２と同一の
厚みを有する支持部材２５が設けてあり、補給室２６、
２７に接するダイヤフラム１８の部分を支持している。
さらに、ダイヤフラム１８と接する面とは反対側にある
駆動部２１、２２の第２面２１ｂ、２２ｂ及び支持部材
２５の第２面２５ｂはベースプレート４５に接着されて
支持されている。

【００２６】上記構成からなるヘッド１１の動作を説明
する。ある個別電極と共通電極との間に画像信号出力部
から所定の電圧（画像信号）が印加されると、対応する
駆動部２１、２２の対向部分２３、２４が駆動部２１、
２２の板厚方向に変形する。この変形はダイヤフラム１
８を介して加圧室２６、２７のインクに伝達され、これ
により加圧室２６、２７のインクが加圧され、該加圧室
２６、２７に連通するノズル３４、３５からインク滴が
飛翔する。このとき、ダイヤフラム１８には第１の突状
部１９と第２の突状部２０とが形成してあるのでクロス
トークの発生が防止される。飛翔したインク滴は記録紙
３に付着する。そして、カートリッジ７が用紙搬送ｙ方
向と直交するｘ方向に移動し、画像信号に対応した画像
が記録紙３に記録される。

【００２７】次に本発明の特徴部分であるダイヤフラム
１８について説明する（図６参照）。上述したように、
ダイヤフラム１８の第２面１８ｂには、第１の突状部１
９と第２の突状部２０とがそれぞれ複数形成してある。
これら第１の突状部１９と第２の突状部２０は第２面１
８ｂに張り出しており、その断面が矩形形状からなって
いる。第１の突状部１９は、３００μｍの幅、２０μｍ
の厚みをもって駆動部２１、２２及び支持部材２５との
対向部に形成されており、駆動部２１、２２の配列に合
わせて列を形成している。

【００２８】また、第２の突状部２０は、加圧室２６、
２７の長手方向と直交する方向、すなわち、駆動部２
１、２２の配列方向に２列に形成されたもので、１列が
複数の駆動部２１の対向部分２３と対向する部分、他の
１列が複数の駆動部２２の対向部分２４と対向する部分
に形成されている。これら第２の突状部２０は、３００
μｍの幅、３０μｍの厚みに形成されている。また、上
記第１の突状部１９はこれら第２の突状部２０によって
連結されており、第１の突状部１９と第２の突状部２０
とで格子形状構造を形成している。

【００２９】このように、ダイヤフラム１８に第１の突
状部１９が形成されることにより、加圧室２６、２７の
剛性は個々に高められる。また、第２の突状部２０によ
って第１の突状部１９は連結されるので加圧室２６、２
７の配列方向（矢印５１方向）におけるノズルプレート
１６の剛性が高められる。

【００３０】また、第２の突状部２０の厚みは３０μｍ
であって第１の突状部の厚み２０μｍに比較して厚い。
したがって、第１の突状部１９と第２の突状部２０との
連結部分２０ｃにおいては、第１の突状部１９の上面か
ら１０μｍの高さをもって第２の突状部２０が突出す
る。しかしながら、この突出した第２の突状部２０（連
結部分２０ｃ）は、上述のように、駆動部２１、２２の
凹部４０、４１に所定の隙間をもって駆動部２１、２２
に対して非接触で収容され、対向部分２３、２４が加圧
室２６、２７側に変形する際にも連結部２０ｃと凹部４
０、４１とが接触することが無い。

【００３１】ダイヤフラム１８は、第１の突状部１９と
第２の突状部２０とによって、その幅方向及び長手方向
の曲げ強度が高められている。したがって、第２の突状
部２０が駆動部２１、２２の凹部４０、４１に密着して
いる場合、対向部分２３、２４は、その変形が抑制され
るため、所望の加圧が行えないという問題が生ずる。

【００３２】しかしながら、本発明に係るインクジェッ
トヘッド１１では、上述のように、第２の突状部２０は
凹部４０、４１に非接触で収容されるため対向部分２
３、２４とは非接触である。したがって、任意に選択し
た駆動部２１、２２の対向部分２３、２４を変形させた
場合、この変形が第２の突状部２０によって抑制される
ことが無く、また、第２の突状部２０を介して隣接する
駆動部２１、２２に対向するダイヤフラム１８の部分に
伝達されることが無いので、駆動部２１、２２によって
加圧室２６、２７の加圧が効率良く行える。

【００３３】また、インクジェットヘッド１１では、第
１ヘッド部１２と第２ヘッド部１４における単位幅あた
りのノズル３４、３５の数を増やしているので、加圧室
２６、２７の間隔が狭く、隣り合う加圧室２６、２７を
仕切る壁面の厚みが薄いことから加圧室２６、２７及び
ノズルプレート１６の剛性が十分ではないが、上述のよ
うに、加圧室２６、２７は第１の突状部１９によって個
々の剛性が高められ、第２の突状部２０によって、加圧
室２６、２７の配列方向（矢印５１方向）におけるノズ
ルプレート１６の剛性が高められていることからクロス
トークの発生が防止される。なお、凹部４０、４１と第
２の突状部２０（連結部２０ｃ）との隙間は接着剤で封
止してもよい。上記接着剤は、硬化した状態で対向部分
２３、２４の変形を阻害しない硬化強度のもの、例え
ば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、及び
シリコーン樹脂等の接着剤が使用される。

【００３４】ここで、上記第１の突状部１９と第２の突
状部２０とが、インクノズルから吐出するインク滴に対
してどのような変化をもたらすかについて調査した実験
について説明する。図７（ａ）に示すように、本実験で
は、インクジェットヘッドに関して、第１の突状部１９
と第２の突状部２０の有無、加圧室２６、２７の壁をダ
イヤフラム１８を隔てて支持する支柱の有無、を組み合
わせて得られる６種類のインクジェットヘッドについて
実験を行ったもので、連続する５つのインクノズルの中
央のインクノズル（ノズル「３」）のみからインク滴を
１００回吐出してこれらの径の平均値を求めるともに、
連続する５つのインクノズル１〜５の全てから同時にイ
ンク滴をそれぞれ１００回吐出し、これらの平均値を求
めた。また、これらの値の変化率について算出した（図
７（ｂ））。実験に関する諸条件は図８に示している。

【００３５】図７（ａ）に示すように、インクノズル
「３」のみを使用してインク滴を吐出させた場合、支柱
５０及び第２の突状部２０を備えたインクジェットヘッ
ド６０（図９参照）が最も小径のインク滴を吐出するこ
とが確認できた（７０．５μｍ）。「最も小径のインク
滴を吐出する」ということは、インクジェットヘッド６
０の剛性が他のインクジェットヘッドに比較して高いこ
とを示している。具体的には、支柱５０が加圧室２６、
２７の個々の剛性を高め、第２の突状部２０が加圧室２
６、２７の配列方向におけるノズルプレート１６及びダ
イヤフラム１８の剛性の低下を防止していると考えられ
る。

【００３６】上記インクジェットヘッド６０に次いでイ
ンク滴が小径であったものは、支柱５０が形成されてい
ないが、第１の突状部１９と第２の突状部２０とを備え
たインクジェットヘッドであった（７１．１μｍ：本実
施の形態におけるインクジェットヘッド１１と同一構
成）。これは、第１の突状部１９が加圧室２６、２７の
個々の剛性を高めるとともに、第２の突状部２０が加圧
室２６、２７の配列方向におけるノズルプレート１６及
びダイヤフラム１８の剛性の低下を防止したためである
と考えられる。

【００３７】他方、最もインク滴の径が大きかったもの
は、支柱５０、第１の突状部１９及び第２の突状部２０
が形成されていないインクジェットヘッドであった（７
６．７μｍ：図１１に示したインクジェットヘッド１０
０と同一構成）。これは、支柱５０が形成されておら
ず、また支柱５０に代わって加圧室２６、２７を補強す
る第１の突状部１９または第２の突状部２０が形成され
ていないことから、加圧室２６、２７の個々の剛性が低
下したことが原因でインク滴が吐出し易くなったためで
あると考えられる。

【００３８】このように、インクジェットヘッド１１等
においては、支柱５０、第１の突状部１９及び第２の突
状部２０がインク加圧室２６、２７の個々の剛性を高
め、加圧室２６、２７の配列方向におけるノズルプレー
ト１６及びダイヤフラム１８の剛性の低下を防止してい
ることが分かる。

【００３９】連続する５つのインクノズル１〜５の全て
を使用して同時にインク滴を吐出させた場合、最も小径
のインク滴が得られたインクジェットヘッド及びこれに
続いて小径のインク滴が得られたインクジェットヘッド
は、上述したインクノズル「３」のみを使用した実験と
同様、支柱５０及び第２の突状部２０を備えたインクジ
ェットヘッド６０（７１．２μｍ）と、支柱５０は形成
されていないが、第１の突状部１９と第２の突状部２０
とを備えたインクジェットヘッド（７１．４μｍ）であ
った。これらは、支柱５０または第１の突状部１９と、
第２の突状部２０とが加圧室２６、２７の個々の剛性及
び加圧室２６、２７の配列方向のノズルプレート１６、
ダイヤフラム１８の剛性の低下を防止したことが原因で
あると考えられる。

【００４０】他方、最もインク滴の径が大きかったもの
は、支柱５０及び第２の突状部２０が形成されておら
ず、第１の突状部１９を備えたインクジェットヘッドで
あることが確認できた（８２．４μｍ）。これは、第１
の突状部１９により、インク加圧室２６、２７の剛性の
低下は防ぐことができたが、第２の突状部２０が形成さ
れていないことから、駆動部２１、２２を駆動させた際
の歪みが加圧室２６、２７の配列方向に集中し、これに
よりクロストークが発生したためであると考えられる。

【００４１】図７（ｂ）に示すように、第２の突状部２
０を備えるインクジェットヘッドでは、インクノズル
「３」のみを使用した場合とインクノズル「１〜５」の
全てを使用した場合とのインク滴径の変化率が１％以下
であるが、第２の突状部２０を備えていないインクジェ
ットヘッドでは、上記変化率が４．７％以上であり、両
者には大きな差があることが確認できる。

【００４２】変化率が低いということは、任意に選択さ
れた１つのインクノズルから吐出するインク滴と、複数
のインクノズルから吐出するインク滴との径に差異が少
ないこと、すなわち、それぞれのインクノズルが他のイ
ンクノズルの干渉を受けずに独立して所望のインク滴を
吐出できることを示している。つまり、変化率が低いほ
どクロストークの発生が防止されていることを意味して
いる。これより、図７（ｂ）に示したように、第２の突
状部２０を備えるインクジェットヘッドの変化率が低い
ことから、第２の突状部２０がクロストークの発生を防
止することに有効であることが確認できる。このため、
図１０に示すように、ダイヤフラム１８に第２の突状部
２０のみを形成したインクジェットヘッド６５であって
もクロストークの発生を防止することができる。

【００４３】インクジェットヘッドのインクノズル間隔
が狭い場合、図９に示したインクジェットヘッド６０の
ように支柱５０を設けることは製造コストの高騰を招く
ことからクロストークの発生を防止するには適当なイン
クジェットヘッドの構成であるとは言えない。他方、上
述のように、第２の突状部２０を備えたインクジェット
ヘッド１１、６５は、クロストークの発生を防止するこ
とができるうえに、インクノズル間隔が狭い場合であっ
てもその製作が容易であって製造コストを安価に抑える
ことができるという長所がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るインクジェットヘッドを備えた
プリンタの部分斜視図である。

【図２】 本発明に係るインクジェットヘッドの部分正
面図である。

【図３】 図２のIII−III線断面図である。

【図４】 図３のIV−IV線断面図である。

【図５】 図４の斜視図である。

【図６】 ダイヤフラムの部分斜視図である。

【図７】 （ａ）はインク滴径の測定データを示す図表
であり、（ｂ）はインク滴径の変化率を示す図表であ
る。

【図８】 実験条件を示す図表である。

【図９】 支柱を備えたインクジェットヘッドの部分斜
視図である。

【図１０】 ダイヤフラムに第２の突状部のみを形成し
たインクジェットヘッドの部分斜視図である。

【図１１】 従来のインクジェットヘッドの部分斜視図
である。

【図１２】 従来のインクジェットヘッドの部分斜視図
である。

【符号の説明】

１１…インクジェットヘッド、１６…ノズルプレート、
１９…第１の突状部、２０…第２の突状部、２１、２２
…駆動部、２６、２７…加圧室、３４、３５…インクノ
ズル。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の部材の一面に、細長く伸びる溝形
   状からなる加圧室が複数並列に形成され、上記第１の部
   材の上記一面と反対側の面には、上記複数の加圧室にそ
   れぞれ連通するインクノズルが複数形成され、第１の部
   材の上記一面には、上記複数の加圧室の開口部を閉鎖す
   るダイヤフラムが対向配置され、上記加圧室には、上記
   ダイヤフラムを隔てて複数の圧電部材がそれぞれ対向配
   置してあるインクジェットヘッドにおいて、 上記ダイヤフラムには、該ダイヤフラムが第１の部材と
   対向する面、またはダイヤフラムが上記複数の圧電部材
   と対向する面に、上記複数の加圧室の長手方向と略直交
   する方向に突条部が少なくとも一つ形成してあることを
   特徴とするインクジェットヘッド。
2. 【請求項２】 上記突条部は、上記ダイヤフラムが上記
   圧電部材と対向する面に形成され、上記複数の圧電部材
   には、上記突条部を収容する凹部がそれぞれ形成され、
   該凹部は、上記圧電部材が加圧室側に変形した状態で圧
   電部材と上記突条部とが非接触状態を維持する大きさに
   形成してあることを特徴とする請求項１に記載のインク
   ジェットヘッド。
3. 【請求項３】 第１の部材の一面に、細長く伸びる溝形
   状からなる加圧室が複数並列に形成され、上記第１の部
   材の上記一面と反対側の面には、上記複数の加圧室にそ
   れぞれ連通するインクノズルが複数形成され、上記第１
   の部材の一面には、上記複数の加圧室の開口部を閉鎖す
   るダイヤフラムが対向配置され、上記加圧室には、上記
   ダイヤフラムを隔てて複数の圧電部材がそれぞれ対向配
   置してあるインクジェットヘッドにおいて、 上記ダイヤフラムには、該ダイヤフラムと上記圧電部材
   とが当接する部分に第１の突条部が形成されるととも
   に、上記複数の加圧室の長手方向と略直交する方向に、
   かつ、上記第１の突条部同士を連結する第２の突条部が
   少なくとも１つ形成してあることを特徴とするインクジ
   ェットヘッド。
4. 【請求項４】 上記複数の圧電部材には、上記第２の突
   条部を収容する凹部がそれぞれ形成され、該凹部は、上
   記圧電部材が加圧室側に変形した状態で圧電部材と上記
   第２の突条部とが非接触状態を維持する大きさに形成し
   てあることを特徴とする請求項３に記載のインクジェッ
   トヘッド。