(57)【要約】【課題】エネルギーの利用効率の高いインクジェット記録を行うこと。【解決手段】表面弾性波のエネルギーをインクに与えることでインクを飛翔させて被記録媒体に記録を行うためのインクジェットヘッドであって、表面弾性波が伝搬する表面弾性波伝搬体と、前記表面弾性波伝搬体に配置された複数の表面弾性波発生手段と、前記表面弾性波伝搬体に配置され、前記複数の表面弾性波発生手段と同一直線上に交互に配置されたインク吐出部と、前記直線上において前記表面弾性波発生手段と前記インク吐出部の間に位置する表面弾性波増幅手段と、前記インク吐出部にインクを供給するためのインク供給手段とを備える。【選択図】　　　図１
2004017430.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面弾性波のエネルギーをインクに与えることでインクを飛翔させて被記録媒体に記録を行うためのインクジェットヘッドであって、
表面弾性波が伝搬する表面弾性波伝搬体と、
前記表面弾性波伝搬体に配置された複数の表面弾性波発生手段と、
前記表面弾性波伝搬体に配置され、前記複数の表面弾性波発生手段と同一直線上に交互に配置されたインク吐出部と、
前記直線上において前記表面弾性波発生手段と前記インク吐出部の間に位置する表面弾性波増幅手段と、
前記インク吐出部にインクを供給するためのインク供給手段とを具備し、
前記複数の表面弾性波発生手段は、発生する表面弾性波のすべてが前記直線に沿って進行するように配置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２】
前記表面弾性波発生手段は櫛形電極であり、電圧を印加することで駆動されることを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッド。
【請求項３】
前記櫛形電極は前記各表面弾性波発生手段と対応して複数配置され、少なくとも一つが一方向性櫛形電極であることを特徴とする請求項２記載のインクジェットヘッド。
【請求項４】
前記表面弾性波伝搬体上に、前記インクの飛翔に不要な表面弾性波を吸収するための吸音材が配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
【請求項５】
前記インク供給手段は、前記インク吐出部にインクを供給する供給路であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
【請求項６】
前記供給路が、前記表面弾性波伝搬体に形成された溝であることを特徴とする請求項５記載のインクジェットヘッド。
【請求項７】
前記供給路が、前記表面弾性波伝搬体の表面上に形成されたガイド部材であることを特徴とする請求項５記載のインクジェットヘッド。
【請求項８】
前記供給路が、前記表面弾性波伝搬体の上方に配置された管状体であることを特徴とする請求項５に記載のインクジェットヘッド。
【請求項９】
前記複数のインク供給手段が、前記表面弾性波伝搬体の下面に設けられたインクを貯留するインク溜めと、前記表面弾性波伝搬体を貫通して前記インク吐出部とインク溜めとを連通する貫通穴とを有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
【請求項１０】
前記表面弾性波増幅手段が、前記表面弾性波伝搬体上に蒸着された半導体層および前記半導体層にキャリアを注入する手段を備えるモノリシック型表面弾性波増幅器であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかに記載のインクジェットヘッドの駆動方法であって、
前記各表面弾性波発生手段から発生して最も近接する前記インク吐出部に達する表面弾性波の振幅が、前記最も近接するインク吐出部からインクが飛翔するときのしきい値より小さい振幅となるように前記各表面弾性波発生手段を駆動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１２】
前記インク吐出部に最も近接する二つの前記表面弾性波発生手段から発生して前記インク吐出部に向かって進む二つの表面弾性波が前記インク吐出部の中心において重なり合うときに、前記二つの表面弾性波間の相対的な位相に関わらず、重なり合った波の振幅が前記インク吐出部からインクが飛翔するしきい値より小さい振幅となるように前記表面弾性波発生手段を駆動することを特徴とする請求項１１記載のインクジェットヘッドの駆動方法。
【請求項１３】
前記インク吐出部と前記インク吐出部に最も近接する二つの前記表面弾性波発生手段との間に配置されている二つの表面弾性波増幅手段を、前記二つの表面弾性波発生手段から発生して前記インク吐出部に向かって進む二つの表面弾性波が前記インク吐出部の中心において重なり合うときに重なり合った波の振幅が前記インク吐出部からインクが飛翔するしきい値を上回るように駆動することによって前記インク吐出部からインクを飛翔させることを特徴とする請求項１２記載のインクジェットヘッドの駆動方法。
【請求項１４】
請求項１乃至１０のいずれかに記載のインクジェットヘッドの駆動方法であって、前記複数の吐出部のそれぞれにおいて、インクを飛翔させたい吐出部においては請求項１３に記載の駆動方法を適用し、一方、インクを飛翔させたくない吐出部においては、前記インクを飛翔させたくない吐出部の両側に配置された前記表面弾性波発生手段の両方あるいはどちらか一方を励振させないか、あるいは請求項１１または１２に記載の駆動方法を適用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１５】
請求項１乃至１０のいずれかに記載のインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドの複数の表面弾性波発生手段への電圧の印加を個別に行う電圧印加手段とを有し、請求項１４に記載のインクジェットヘッドの駆動方法を適用して記録を行うことを特徴とするインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面弾性波のエネルギーをインクに与えることでインクを飛翔させるインクジェットヘッド、およびインクジェットヘッドの駆動方法、並びにインクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
近年、ノズルレスのインクジェット記録方式の一つとして、ＳＡＷストリーミング現象を応用したノズルレスインクジェットヘッドの研究が行われている。ＳＡＷストリーミングと現象とは、固体表面に局在して伝搬する弾性表面波を固体表面に接触している液体中に放射させることによって、弾性表面波の振動エネルギーを液体へ伝搬させ、このエネルギーによって液体の微小な粒子が飛翔するという現象である。このＳＡＷストリーミング現象を応用したノズルレスインクジェットヘッドについては種々の検討がなされ、特開平２−２６９０５８号公報や特開平４−１８９１４５号公報に開示されている。このようなＳＡＷストリーミング現象を応用したインクジェットヘッドは、固体表面に局在している弾性表面波のエネルギーを効率よく液体に伝達することができ、たとえばピエゾ素子のバルク振動を利用するものと比べてエネルギー効率の点で大きな利点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来例においては二方向に発生する弾性表面波のうちの一方のみをインクの飛翔のために用い、もう一方は不要部分として減衰させている。そのため、インク吐出の観点から見ると弾性表面波に変換されるエネルギーの半分が無駄になることがあった。その上、インクの飛翔には用いられない不要な弾性表面波は、素子端面などで反射されることによりインクの飛翔に用いられる本来の弾性表面波に干渉して、インクの飛翔特性を乱すことがある。
【０００４】
本発明は、弾性表面波を用いるノズルレスインクジェットヘッドにおいて、エネルギー効率を高めるとともに不要な反射波の干渉を抑制したノズルレスインクジェットヘッドおよびこれを用いた記録装置を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、表面弾性波のエネルギーをインクに与えることでインクを飛翔させて被記録媒体に記録を行うためのインクジェットヘッドであって、表面弾性波が伝搬する表面弾性波伝搬体と、前記表面弾性波伝搬体に配置された複数の表面弾性波発生手段と、前記表面弾性波伝搬体に配置され、前記複数の表面弾性波発生手段と同一直線上に交互に配置されたインク吐出部と、前記直線上において前記表面弾性波発生手段と前記インク吐出部の間に位置する表面弾性波増幅手段と、前記インク吐出部にインクを供給するためのインク供給手段とを具備し、前記複数の表面弾性波発生手段は、発生する表面弾性波のすべてが前記直線に沿って進行するように配置されていることを特徴とするインクジェットヘッドである。
【０００６】
また、本発明により、前記インクジェットヘッドの駆動方法であって、前記各表面弾性波発生手段から発生して最も近接する前記インク吐出部に達する表面弾性波の振幅が、前記最も近接するインク吐出部からインクが飛翔するときのしきい値より小さい振幅となるように前記各表面弾性波発生手段を駆動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が提供される。
【０００７】
また、本発明により、前記インクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドの複数の表面弾性波発生手段への電圧の印加を個別に行う電圧印加手段とを有し、前記インクジェットヘッドの駆動方法を適用して記録を行うことを特徴とするインクジェット記録装置が提供される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の第一の実施例におけるインクジェットヘッドの斜視図である。１はインクジェットヘッド、２は複数の櫛形電極およびモノリシック表面弾性波増幅器のそれぞれを独立に制御できる駆動装置（以下駆動装置）、１０は表面弾性波伝搬体、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄは櫛形電極、１２ａ、１２ｂ、１２ｃはインク吐出部、１３ａ、１３ｂ、１３ｃはインク溜め、１４ａ、１４ｂは不要な表面弾性波を吸収する吸音材、１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、１８ｆは表面弾性波伝搬体１０上に半導体層を蒸着し、さらにキャリア注入用の電極を積層した構造を持つモノリシック表面弾性波増幅器である。インク吐出部と櫛形電極は図に示すように等間隔で互い違いに配置されており、各インク吐出部および櫛形電極の間には表面弾性波増幅器が配置されている。さらに各インク吐出部はそれぞれに対応したインク溜めと連通している。インク吐出部、櫛形電極、および表面弾性波増幅器は、本実施例では等間隔で並んでいるとしたが、不等間隔でももちろん構わない。また各インク溜めは互いに独立していても、一部もしくはすべてが共通であっても構わないが、本実施例ではすべて独立であるとしている。インク溜めに収容されたインクは、毛管現象によりインク吐出部に進入し、インク吐出部内を満たした状態を保つ。なお、表面弾性波伝搬体１０としては、１２８°ＹカットＸ伝搬、あるいはＹカットＺ伝搬のＬｉＮｂＯ３やＬｉＴａＯ３、水晶などの圧電性単結晶やＰＺＴなどの圧電性セラミックス、またはガラスなどの上にＺｎＯなどの圧電体膜を設けたものが使用できる。また、表面弾性波増幅器１８ａ〜１８ｆの半導体としては、ＩｎＳｂが適当である。さらに望ましくは、保護膜としてＳｉＯを用い、たとえば表面弾性波伝搬体としてＬｉＮｂＯ３を用いる場合、ＬｉＮｂＯ３−ＳｉＯ−ＩｎＳｂ−ＳｉＯという構造にすることで、ＩｎＳｂ膜の劣化を防止して特性の改善をはかるとよい。
【０００９】
次に、上述のインクジェットヘッド１よりインクを飛翔させる方法について、図２および図３を用いて説明する。図２および図３は図１の断面図であって、図１と同一のものには同一の部番を付し、説明を省略する。駆動回路２から適当な周波数の電気信号を印加し、櫛形電極１１ｂおよび１１ｃを励振することにより、表面弾性波が発生する。ここで、１０１は櫛形電極１１ｂから発生するｘの正の方向へ伝搬する表面弾性波、１０２または１０５は櫛形電極１１ｂから発生するｘの負の方向へ伝搬する表面弾性波、１０３または１０６は櫛形電極１１ｃから発生するｘの正の方向へ伝搬する表面弾性波、１０４は櫛形電極１１ｃから発生するｘの負の方向へ伝搬する表面弾性波である。
【００１０】
まず、一つの吐出部からインクを飛翔させる場合について、吐出部１２ｂを例にして説明する。表面弾性波１０２は吐出部１２ｂに達すると、その振動のエネルギーをインクへ放出して急激に減衰する。逆にエネルギーを得たインクは図中のベクトルＡの方向へ飛び出そうとする。このとき、表面弾性波１０２の振幅が充分に大きければ、インクは微小な液滴となって空中へ飛翔する。このときのベクトルＡと表面弾性波伝搬体１０の垂線とのなす角をθＡとし、表面弾性波伝搬体１０中の表面弾性波の速度をｖｓｏｌ、インク中の音速をｖｌｉｑとすると、θＡは次式によって一意的に定まる。
【００１１】
【外１】
2004017430.tif 000003
【００１２】
例えば１２８°ＹカットＸ伝搬のＬｉＮｂＯ３を表面弾性波伝搬体１０として用いた場合、レイリー波の伝搬速度はおよそ４０００ｍ／ｓであるから、インク中の音速を１５００ｍ／ｓとすればθＡは２２．０２°となる。ここで一般の場合を考え、このθＡをストリーミング角と呼ぶことにし、θで表すことにする。このストリーミング角θを表面弾性波伝搬体中の表面弾性波の速度ｖｓの関数として計算したグラフを図１０に示す。ここでインク中の音速を１５００ｍ／ｓとした。ｖｓが大きくなるにつれ、ストリーミング角が小さくなっていく様子がよくわかる。上述した表面弾性波伝搬体として一般的に使用されている材料においては、ｖｓがおおむね３０００ｍ／ｓ〜４０００ｍ／ｓであるから、ストリーミング角θとしては３０°〜２２．０２°という値を取る。
【００１３】
本実施形態においては、駆動回路２により、表面弾性波１０２の振幅が、インクが液滴となって飛翔するために必要なしきい値よりも小さい振幅になるように制御される。よって表面弾性波１０２のみではインクを飛翔させることはできない。一方、反対側にある櫛形電極１１ｃから発生する、表面弾性波１０２と同様に振幅が制御された表面弾性波１０３によって、まったく同様の議論のもとに図中のベクトルＢの方向にインクは飛び出そうとする。このとき、ベクトルＡおよびベクトルＢそれぞれ単体ではインクを飛翔させるのに必要なしきい値を越えることはできない。また、表面弾性波１０２および１０３は、吐出部１２ｂにおいて重なり合う。よって、インクはベクトルＡとベクトルＢの和であるところのベクトルＣの方向へ飛び出そうとする。このベクトルＣの大きさは、重なり合う二つの表面弾性波１０２および１０３の間の位相関係と、それぞれの振幅とに依存する。また、このベクトルＣの大きさは、簡単な幾何的考察から、仮にθＡとθＢが等しく、かつ二つの表面弾性波１０２および１０３がもっとも強めあうような位相条件であるとした場合、θＡ＝θＢ＜６０°であればベクトルＡおよびＢの大きさよりも大きくなる。いま、図１０をみてもわかるように、上述した適当な材料を用いる限りθＡ、θＢともに６０°を越えることはないから、二つの表面弾性波０２および１０３の位相を適切に制御しておくことで、ベクトルＣの大きさはベクトルＡ、ベクトルＢそれぞれ単独よりも大きくなる。しかしながら本実施例においては、図２に示すように二つの表面弾性波１０２および１０３がもっとも強めあうような位相関係で重なり合ったとしても、その重なり合った波の振幅が、インクが液滴となって飛翔するために必要なしきい値よりも小さい振幅になるように制御される。ゆえに、表面弾性波発生手段であるところの櫛形電極のみを駆動させる場合には、インクを飛翔させることができない。
【００１４】
ところが図３に示すように、モノリシック表面弾性波増幅器１８ｂおよび１８ｃに適切な電界を印加し、キャリアを表面弾性波と同一の方向へ走行させてキャリアのエネルギーを表面弾性波に与えることにより、二つの表面弾性波を１０５、１０６のように増幅させることができる。すると図２に示したように、表面弾性波増幅器を駆動しなかった場合に比べてベクトルＡおよびＢの大きさが大きくなり、結果として両者の和であるところのベクトルＣの大きさも大きくなる。よって、二つのモノリシック表面弾性波増幅器１８ｃおよび１８ｄを適切に制御することで、増幅された二つの表面弾性波１０５および１０６が重なり合った波の振幅を、インクが液滴となって飛翔するためのしきい値を上回るようなものにすることが可能になる。ゆえに、二つの櫛型電極１１ｂおよび１１ｃを、発生する二つの表面弾性波が吐出部１２ｂにおいて同相で重なり合って強めあうように位相を制御して駆動し、かつ二つのモノリシック表面弾性波増幅器１８ｃおよび１８ｄを適切に制御して二つの表面弾性波を１０５および１０６のように増幅させることで、増幅された二つの表面弾性波１０５および１０６が重ねあわされることによってインクを飛翔させることができる。またこのとき、二つの櫛型電極から同時に発生する表面弾性波１０１および１０４はそれぞれ吐出部１２ａ、１２ｃに影響を及ぼすが、上述したようにその振幅が制御されているため、これらの吐出部からインクが飛翔してしまうことはない。よって、所望の吐出部に対向して入射する二つの表面弾性波が、振幅および位相が制御された状態で入射するように所望の吐出部の両端の櫛形電極を励振し、かつ吐出部に入射する表面弾性波の振幅が適切に増幅されるように所望の吐出部の両端のモノリシック表面弾性波増幅器を駆動することで、所望の吐出部よりインクを飛翔させることができる。
【００１５】
続いて、二つの吐出部から同時にインクを飛翔させる場合の駆動方法について、再び図１を用いて説明する。同時に二つの吐出部から同時にインクを飛翔させる場合、以下の三通りの組み合わせが考えられる。すなわち、吐出部１２ａと１２ｂ、吐出部１２ｂと１２ｃ、吐出部１２ａと１２ｃ、の三通りである。
【００１６】
第一の組み合わせである、吐出部１２ａと１２ｂから同時にインクを飛翔させる場合、先に述べた方法と同様の駆動方法を用いて、櫛形電極１１ａ、１１ｂ、１１ｃの三つを同時に励振させ、かつモノリシック表面弾性波増幅器１８ａ、１８ｂ、８ｃ、１８ｄを駆動させればよい。このとき、櫛形電極１１ａからｘの正の方向に進む表面弾性波は吸音材１４ａによって吸収される。よってこの表面弾性波は、所望の吐出部からのインクの飛翔に必要な他の表面弾性波に干渉し悪影響を与えることはない。なお、本実施例では上述したように不要な表面弾性波を吸音材によって吸収し、他の表面弾性波への干渉を防いでいるが、端部の櫛形電極１１ａとして公知の技術である一方向性櫛形電極を用いてもよい。この場合には吸音材１４ａが不要になる。ここで、櫛形電極１１ａからｘの負の方向へ進む表面弾性波と、櫛形電極１１ｂからｘの正の方向に進む表面弾性波が吐出部１２ａにおいて同相で重ね合わされるように、また、櫛形電極１１ｂからｘの負の方向へ進む表面弾性波と、櫛形電極１１ｃからｘの正の方向に進む表面弾性波が吐出部１２ｂにおいて同相で重ね合わされるようにそれぞれ制御されることはいうまでもない。またこれらの表面弾性波の振幅においても先に述べた駆動方法と同様に制御されており、櫛形電極１１ｃからｘの負の方向に進む表面弾性波により吐出部１２ｃからインクが飛翔することはない。
【００１７】
第二の組み合わせである、吐出部１２ｂと１２ｃから同時にインクを飛翔させる場合、第一の組み合わせの場合と同様にして三つの櫛形電極１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを同時に励振させ、かつモノリシック表面弾性波増幅器１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、１８ｆを駆動させればよい。これらの振幅、位相は第一の組み合わせの場合とまったく同様にして制御される。また、第一の組み合わせの場合で説明したように、端部の櫛形電極として一方向性櫛形電極を用いてももちろん構わない。
【００１８】
第三の組み合わせである、吐出部１２ａと１２ｃから同時にインクを飛翔させる場合にもまったく同様の手法でよい。吐出部１２ａからインクを飛翔させるために、櫛形電極１１ａと１１ｂをそれぞれ励振し、かつモノリシック表面弾性波増幅器１８ａ、１８ｂを駆動させる。さらに吐出部１２ｃからインクを飛翔させるために、櫛形電極１１ｃと１１ｄを励振し、かつモノリシック表面弾性波増幅器１８ｅ、１８ｆを駆動させる。ここで、これまでと同様にインクの飛翔に必要のない表面弾性波について考えてみる。櫛形電極１１ａからｘの正方向に進む表面弾性波は、吸音材１４ａに吸収される。同様に櫛形電極１１ｄからｘの負の方向へ進む表面弾性波も、吸音材１４ｂに吸収される。よってこれらの表面弾性波は所望の吐出部からのインクの飛翔に悪影響を与えることはない。なお、第一の組み合わせや第二の組み合わせの場合で説明したのと同様に、端部の櫛形電極として一方向性櫛形電極を用いてもよい。
【００１９】
そして、櫛形電極１１ｂからｘの負の方向に進む表面弾性波と、櫛形電極１１ｃからｘの正の方向に進む表面弾性波は、ちょうど吐出部１２ｂの位置で重なり合う。しかしながら、この場合においても前述したように両者の振幅が制御されているため、両者が重ねあわされてもインクの飛翔に至るだけの振幅が生じることはなく、したがってインクは飛翔しない。
【００２０】
最後に、三つの吐出部から同時にインクを飛翔させる場合の駆動方法について、図１を用いて説明する。すべての吐出部からインクを飛翔させたいのであるから、すべての櫛形電極１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを、すべての吐出部において表面弾性波が同相で重なり合うように励振すればよく、このとき同時にすべてのモノリシック表面弾性波増幅器１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、１８ｆを駆動すればよい。
【００２１】
それでは次に、インクの吐出のために必要なエネルギーの利用効率について、図４を用いて説明する。図４（ａ）は、従来より知られている、マルチノズル構造の表面弾性波を用いたインクジェットヘッドであり、図４（ｂ）は本発明によるマルチノズル構造の表面弾性波を用いたインクジェットヘッドである。
【００２２】
図４（ａ）に示す従来の方式では、吐出部の数Ｎがいくつであろうと、また同時に吐出する吐出部の数がいくらであろうとも、投入エネルギーに対するインクの飛翔のために使われるエネルギーの比は常に０．５である。これは二方向に発生する表面弾性波のうち一方を吸音材で吸収し、インクの飛翔のためには利用していないためである。ここで示した、投入エネルギーに対するインクの飛翔のために使われるエネルギーの比をエネルギー利用効率と定義する。
【００２３】
一方、図４（ｂ）に示した本発明の方式では、エネルギー利用効率は吐出部の数Ｎおよび同時に同時に吐出する吐出部の数によって異なる。吐出部の数Ｎが指定されたとき、最もエネルギー利用効率が低くなるのは、隣り合う吐出部から同時にインクを吐出することがない場合であって、例えばただ一つの吐出部からインクを飛翔させる場合であるとか、二つの吐出部から同時にインクを飛翔させる場合であっても両者が隣接していない場合（図１において言うならば、吐出部１２ａと１２ｃからインクを飛翔させる場合に相当する。）、あるいは吐出部一つおきにインクを吐出する場合などであり、この場合のエネルギー利用効率は、モノリシック表面弾性波増幅器におけるエネルギー損失がないと仮定した場合（以下同様）、０．５となる。すなわち、本発明の方式では、最悪の場合においてもエネルギー利用効率が従来の方式を下回ることはない。逆に、最もエネルギー利用効率が高くなるのは、すべての吐出部から同時にインクを吐出する場合であって、この場合のエネルギー利用効率は吐出部の数Ｎの関数となる。このときのエネルギー利用効率を最大エネルギー利用効率Ｅと定義すると、Ｅは以下の式で表される。
【００２４】
【外２】
2004017430.tif 000004
【００２５】
図５に最大エネルギー利用効率Ｅを吐出部の数Ｎの関数として示した。吐出部の数Ｎが多くなるにつれて、最大エネルギー利用効率Ｅは１に漸近していくことがわかる。すなわち、本発明の方式においては、従来の方式に比べてエネルギー利用効率が最大で二倍に向上することが示された。
【００２６】
上記のような構成および駆動方法を有するインクジェットヘッドを用いたインクジェット記録装置の基本構成を図６に示す。なお、図１と同一の部分には同一の部番を付して説明を省略する。３は図中の矢印Ｄの方向に走査される印字ヘッド、４は印字ヘッドの位置を制御する制御装置、５はローラー、６は記録紙である。印字ヘッドを図中の矢印Ｄの方向に走査させながらインクジェットヘッド１からインクを飛翔させ、これをローラー５によって紙送りされる記録紙６に定着させることにより、記録紙上に画像や文字を記録することができる。
【００２７】
本実施形態では印字ヘッドを図中の矢印Ｄの方向に走査させる例を挙げたが、吐出部の数を増やし、記録紙６の幅と同等の大きさのインクジェットヘッドを作製することで、印字ヘッドを機械的に動かさずに固定したまま、記録範囲をカバーすることが可能となる。また、このように吐出部の数を増やし、それぞれにイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等の複数色を割り当てることで、高品位な印字ヘッドを得ることができる。
【００２８】
（第２の実施形態）
図７は、本発明の第２の実施形態におけるインクジェットヘッド７の斜視図である。なお、前述の部材と同一のものには同一の部番を付し、説明を省略する。本実施形態においては、表面弾性波伝搬体１０の表面上にインク供給手段である溝部１５ａ〜１５ｃが形成されており、インクはこの溝を伝って吐出部１２ａ〜１２ｃに達する。なお、インク溜めは非図示としている。その他の構成、ならびに駆動方法等は第一の実施例と同様である。
【００２９】
また、図６で示した第一の実施例におけるインクジェット記録装置のインクジェットヘッド１の代わりに、本実施例におけるインクジェットヘッド７を用いても、第一の実施例と全く同様にして記録紙上に画像や文字を記録することができる。
【００３０】
（第３の実施形態）
図８は、本発明の第３の実施形態におけるインクジェットヘッド８の斜視図である。なお、前述の部材と同一のものには同一の部番を付し、説明を省略する。本実施形態においては、弾性波伝搬体１０の表面上にインク供給手段である２本のガイド部材１６ａ〜１６ｃが形成されており、インクはこのガイド部材の間を通って吐出部１２ａ〜１２ｃに達する。なお、インク溜めは非図示としている。その他の構成、ならびに駆動方法等は第１の実施形態と同様である。
【００３１】
また、図６で示した第１の実施形態におけるインクジェット記録装置のインクジェットヘッド１の代わりに、本実施形態におけるインクジェットヘッド８を用いても、第１の実施形態と同様にして記録紙上に画像や文字を記録することができる。
【００３２】
（第４の実施形態）
図９は、本発明の第４の実施形態におけるインクジェットヘッド９の斜視図である。なお、前述の部材と同一のものには同一の部番を付し、説明を省略する。本実施形態においては、表面弾性波伝搬体１０の表面上にインク供給手段である管１７ａ〜１７ｃが設けられており、インクはこの管を通って吐出部１２ａ〜１２ｃに達する。なお、インク溜めは非図示としている。その他の構成、ならびに駆動方法等は第一の実施例と同様である。
【００３３】
また、図６で示した第１の実施形態におけるインクジェット記録装置のインクジェットヘッド１の代わりに、本実施形態におけるインクジェットヘッド９を用いても、第１の実施形態と全く同様にして記録紙上に画像や文字を記録することができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、エネルギーの高い利用効率により記録を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施例におけるインクジェットヘッドの斜視図である。
【図２】本発明の第一の実施例におけるインクジェットヘッドの断面図である。
【図３】本発明の第一の実施例におけるインクジェットヘッドの断面図である。
【図４】（ａ）従来より知られている一般的な表面弾性波を用いたマルチノズルインクジェットヘッドの模式図である。
（ｂ）本発明によるインクジェットヘッドの模式図である。
【図５】本発明におけるインクジェットヘッドの最大エネルギー利用効率Ｅを、吐出口の数Ｎの関数としてプロットしたグラフである。
【図６】図１に示した本発明の第１の実施形態におけるインクジェットヘッドを用いたインクジェット記録装置の模式図である。
【図７】本発明の第２の実施形態におけるインクジェットヘッドの斜視図である。
【図８】本発明の第３の実施形態におけるインクジェットヘッドの斜視図である。
【図９】本発明の第４の実施形態におけるインクジェットヘッドの斜視図である。
【図１０】本発明の基本原理である、ＳＡＷストリーミングのストリーミング角θを、弾性表面波伝搬体中の表面弾性波の速度ｖｓの関数としてプロットしたグラフである。
【符号の説明】
１　インクジェットヘッド
２　櫛形電極および表面弾性波増幅器を制御する駆動装置
３　印字ヘッド
４　印字ヘッドの位置を制御する装置
５　ローラー
６　記録紙
７　インクジェットヘッド
８　インクジェットヘッド
９　インクジェットヘッド
１０　表面弾性波伝搬体
１１ａ〜１１ｆ　櫛形電極
１２ａ〜１２ｅ　吐出部
１３ａ〜１３ｃ　インク溜め
１４ａ〜１４ｂ　吸音材
１５ａ〜１５ｃ　溝部
１６ａ〜１６ｃ　ガイド部材
１７ａ〜１７ｃ　管
１８ａ〜１８ｊ　モノリシック型表面弾性波増幅器
１０１　櫛形電極１１ｂより生じ、ｘの正の方向へ伝搬する表面弾性波
１０２　櫛形電極１１ｂより生じ、ｘの負の方向へ伝搬する表面弾性波
１０３　櫛形電極１１ｃより生じ、ｘの正の方向へ伝搬する表面弾性波
１０４　櫛形電極１１ｃより生じ、ｘの負の方向へ伝搬する表面弾性波
１０５　櫛形電極１１ｂより生じ、ｘの負の方向へ伝搬しながらモノリシック表面弾性波増幅器１８ｃによって増幅される表面弾性波
１０６　櫛形電極１１ｃより生じ、ｘの正の方向へ伝搬しながらモノリシック表面弾性波増幅器１８ｄによって増幅される表面弾性波
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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