(57)【要約】【課題】圧力発生部が高密度に形成されていても、画質の低下を改善した印刷ヘッド及びそれを用いた印刷方法を提供する。【解決手段】インクを導入するためのインク流路とインクを吐出するためのインク吐出孔３が接続された加圧室４が複数の設けられた基板１の主面に、圧力発生部１７を複数具備するアクチュエータ２が、該圧力発生部１７のそれぞれに当接するように前記加圧室４が配置され、前記加圧室４の外周にダミーキャビティ６が設けられていることを特徴とするもので、特に、前記加圧室４の形状と前記ダミーキャビティ６の形状が略同一、また、前記ダミーキャビティと６該ダミーキャビティ６に隣接する加圧室４との間隔が、前記複数の加圧室４間の間隔と略同一であることが好ましい。【選択図】図１
2004262242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを導入するためのインク流路とインクを吐出するためのインク吐出孔が接続された加圧室が複数設けられた基板の主面に、圧力発生部を複数具備するアクチュエータが、該圧力発生部の各々に前記加圧室がそれぞれ当接するように配置して設けられ、前記加圧室の外周に印刷に寄与しないダミーキャビティが形成されてなることを特徴とする印刷ヘッド。
【請求項２】
前記加圧室の形状と前記ダミーキャビティの形状が略同一であることを特徴とする請求項１記載の印刷ヘッド。
【請求項３】
前記ダミーキャビティと該ダミーキャビティに隣接する加圧室との間隔が、前記複数の加圧室間の間隔と略同一であることを特徴とする請求項１又は２記載の印刷ヘッド。
【請求項４】
一つの加圧室に隣接する他の加圧室及びダミーキャビティの配置関係が全ての加圧室について略同一であ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印刷ヘッド。
【請求項５】
前記ダミーキャビティにインクを充填することが可能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印刷ヘッド。
【請求項６】
前記ダミーキャビティがインク吐出孔を具備しないことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の印刷ヘッド。
【請求項７】
前記圧力発生部が表面電極と、共通電極と、該共通電極と前記表面電極とに挟持された圧電体層とを有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の印刷ヘッド。
【請求項８】
前記ダミーキャビティに対応する表面電極が設けられていないことを特徴とする請求項７記載の印刷ヘッド。
【請求項９】
前記ダミーキャビティに対応する表面電極が設けられ、該表面電極に駆動電圧が実質的に印加されないことを特徴とする請求項７記載の印刷ヘッド。
【請求項１０】
前記ダミーキャビティに当接する前記共通電極と前記表面電極との間の圧電体層が分極されていることを特徴とする請求項９記載の印刷ヘッド。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかに記載の印刷ヘッドを用い、前記ダミーキャビティからインクを吐出させず、内部に配置された加圧室からインクを吐出させることを特徴とする印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電性を有するアクチュエータを用いて文字や画像の印刷に用いるインクジェット式プリンタに搭載される印刷ヘッド及び印刷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピューターの普及やマルチメディアの発達に伴って、情報を記録媒体に出力する記録装置として、インクジェット方式の記録装置の利用が急速に拡大している。
【０００３】
かかるインクジェット方式の記録装置には、印刷ヘッドが搭載されており、この種の印刷ヘッドには、インクが充填されたインク流路内に加圧手段としてのヒーターを備え、ヒーターによりインクを加熱、沸騰させ、インク流路内に発生する気泡によってインクを加圧し、インク吐出孔より、インク流として吐出させるサーマル方式と、インクが充填されるインク流路の一部の壁を変位素子によって屈曲変位させ、機械的にインク流路内のインクを加圧し、インク吐出孔よりインク流として吐出させる圧電方式が一般的に知られている。
【０００４】
圧電方式を利用した印刷ヘッドは、例えば、複数の加圧室が設けられた基板上に、複数の圧力発生部を具備するアクチュエータを、一つの圧力発生部が一つの加圧室に当接するように接合した印刷ヘッドが提案されている（特許文献１）。
【０００５】
この圧力発生部は、独立して制御することが可能であるため、個々の圧力発生部における振動によって発生した圧力を用いて加圧室に充填されたインクを吐出することにより、インクジェットプリンタの高速化及び高精度化に寄与することができる。
【特許文献１】特開平１１−３４３２１号公報図１、図２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、最近の高精度プリンタにおいては印字画像の高品質化の要求に伴い、上記インク吐出孔の高密度、高精度配置が求められ、それに伴って加圧室同士の間隔をますます小さく、高密度に配列することが求められている。
【０００７】
このように高密度化すると、隔壁の幅が狭くなり、圧電発生部の形状が一様でない場合にも隣接する圧力発生部への振動に影響する。また、形状が一葉であっても、圧力発生部で発生した振動が隣接する圧力発生部の振動に影響を及ぼし、圧電発生部間で応力に差が生じ、この差が無視できなくなるため、特許文献１に記載の印刷ヘッドをプリンタに搭載してインクを吐出させると、印刷の品質が低下し、特に周辺部の画質が低下するという問題があった。
【０００８】
従って、本発明は、圧力発生部が高密度に形成されていても、画質の低下を改善した印刷ヘッド及びそれを用いた印刷方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、加圧室が高密度で構成された場合、基板に多数設けられた加圧室のうち、最外周の加圧室とその内部の加圧室とではインク吐出量及び吐出圧力等が異なるため、それが原因で周辺部の画質が低下することを知見し、加圧室の外周にダミーキャビティを設けることによって画質低下を顕著に改善したものである。
【００１０】
即ち、本発明の印刷ヘッドは、インクを導入するためのインク流路とインクを吐出するためのインク吐出孔が接続された加圧室が複数の設けられた基板の主面に、圧力発生部を複数具備するアクチュエータが、該圧力発生部の各々に前記加圧室がそれぞれ当接するように配置して設けられ、前記加圧室の外周にダミーキャビティが形成されてなることを特徴とする。
【００１１】
このような構成を採用することによって、全ての加圧室が隣接する加圧室へ与える影響を均等にすることができるため、圧力発生部における圧電体層の変位を均一にできる。具体的には、加圧室に対応する圧力発生部が、ダミーキャビティに対応する圧力発生部よりも圧電特性に優れ、かつ均一となるため、インクの吐出量や吐出圧力のばらつきを改善し、画質の高い印刷を実現することができる。
【００１２】
特に、前記加圧室の形状と前記ダミーキャビティの形状が略同一であることが好ましい。このように、形状を同じにすることで、各圧力発生部における圧電体層の変位をより均一化することが容易となる。
【００１３】
また、前記ダミーキャビティと該ダミーキャビティに隣接する加圧室との間隔が、前記複数の加圧室間の間隔と略同一であることが好ましい。このように、対称性を高めることによって、各圧力発生部における圧電体層の変位の均一性をより高めることが可能となる。
【００１４】
さらに、一つの加圧室に隣接する他の加圧室及びダミーキャビティの配置関係が全ての加圧室について略同一であることが好ましい。これによって、各加圧室の対称性を高めることができ、各圧力発生部における圧電体層の変位の均一性をより確実に高めることができる。
【００１５】
さらにまた、前記ダミーキャビティにインクを充填することが可能であることが好ましい。このような構成によってインクをダミーキャビティに充填させることが可能となり、さらに対称性を高めて、各圧力発生部における圧電体層の変位の均一性をより一層高めることができる。
【００１６】
また、前記ダミーキャビティがインク吐出孔を具備しないことが好ましい。これにより、ダミーキャビティに充填したインクが誤って吐出し、画質低下の発生を防止することが容易になる。
【００１７】
さらに、前記圧力発生部が表面電極と、共通電極と、該共通電極と前記表面電極とに挟持された圧電体層とを有することが好ましい。このような構成によって、変位を大きくすることが可能で、インク吐出速度を容易に高めることができる。
【００１８】
また、前記ダミーキャビティに対応する表面電極が設けられていないことが好ましい。これにより、ダミーキャビティに充填したインクが誤って吐出し、画質低下の発生を防止することが容易になる。
【００１９】
さらに、前記ダミーキャビティに対応する表面電極が設けられ、該表面電極に電圧が実質的に印加されないことが好ましい。これにより、ダミーキャビティに充填したインクが誤って吐出し、画質低下の発生を防止することが容易になる。
【００２０】
さらにまた、前記ダミーキャビティに当接する前記共通電極と前記表面電極との間の圧電体層が分極されていることが好ましい。このようにダミーキャビティに対応する圧力発生部の圧電体層を分極し、該圧電体層に分極応力を加える事で、さらに一つの圧力発生部の周囲に生じる応力分布の対称性を高めることができ、その結果、各圧力発生部における圧電体層の変位の均一性をより一層高めることができる。
【００２１】
また、本発明の印刷方法は、上記の印刷ヘッドを用い、前記ダミーキャビティからインクを吐出させず、内部に配置された加圧室からインクを吐出させることを特徴とするもので、これにより、高画質の印刷を実現することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、基板に設けられた加圧室の外周にダミーキャビティを設けることにより、加圧室に対応する圧力発生部の変位を均一にすることができ、その結果、ダミーキャビティからのインク吐出を避け、その内部に配置された加圧室からインクを吐出することによって、特に周辺部における画質の低下を抑制することができる。
【００２３】
特に、前記圧力発生部が圧電アクチュエータで構成される場合、ダミーキャビティ６に対応する圧電体層を分極処理することによって、分極応力を発生させ、加圧室周囲の応力分布を均一化し、変位の均一性をより一層高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明のアクチュエータを、図を用いて説明する。
【００２５】
図１は本発明の印刷ヘッドの一実施例を示すもので、図１（ａ）に示したように、基板１の主面にアクチュエータ２が設けられている。
【００２６】
基板１には、加圧室４が複数設けられ、加圧室４は隔壁５でそれぞれ分離されている。そして、加圧室４の外周にダミーキャビティ６が設けられていることが重要である。
【００２７】
加圧室４は、インクを導入するためのインク流路（図示せず）とインクを吐出するためのインク吐出孔３とに接続されている必要がある。なお、加圧室４は、インク流路の一部を形成しても良いが、いずれにしても、インクが吐出された後に加圧室４にインクが流れ込んでインクを補充し、常に加圧室４にインクを充填させる機構を有することが重要である。
【００２８】
加圧室４は、図１に示したように、全てが同一形状で、且つ一定周期で配置されることが好ましい。これにより、対称性を高め、加圧室４の圧力分布を均一にすることが容易になる。
【００２９】
加圧室４の形状は、図１に示したような長方形でも良いし、正方形、菱形、平行四辺形、円、楕円、多角形及びこれらの形状を変形させたもの、或いはこれら以外の形状でも採用することができる。ここで変形させたものとは、例えば図２（ａ）のように直線を緩やかな曲線で置換したり、図２（ｂ）のように角を丸めたりしたものを意味する。
【００３０】
加圧室４の形状とダミーキャビティ６の形状とを略同一にすることが好ましい。また、ダミーキャビティ６とダミーキャビティ６に隣接する加圧室４との間隔が、前記複数の加圧室４間の間隔と略同一であることが好ましい。さらに、一つの加圧室４に隣接する加圧室４及び／又はダミーキャビティ６の形状及び配置を全ての加圧室４について略同一とすることが好ましい。
【００３１】
このような構成によって、それぞれ圧力発生部における圧電体層の変位をより均一にすることが容易となり、その結果、インクの吐出量や吐出圧力のばらつきをよりいっそう小さくし、印刷品質をさらに改善することが容易になる。
【００３２】
加圧室４の数は特に制限されるものではなく、所望の解像度に基づいて所望の大きさ及び密度に設計することができる。また、基板１の大きさも所望のサイズを用いることができる。なお、本発明の印刷ヘッドの基板１の幅を、例えばＡ４用紙やＡ３用紙の幅と同じ長さに設定することによりライン型プリンタに対応でき、高速印刷を実現できるので好ましい。
【００３３】
アクチュエータ２は、圧電体層１４と、圧電体層１４の一方の主面に設けられた共通電極１５と、圧電体層１４の他方の主面に設けられた複数の表面電極１６とを具備し、圧電体層１４が共通電極１５と表面電極１６で挟持された構成となっている。また、アクチュエータ２は、基板上に設けられるに当り、表面電極１６の各々に加圧室４の一つがそれぞれ当接するように配置されている。
【００３４】
そして、アクチュエータ２における一つの加圧室４と略同一の領域が一つの圧力発生部１７として作用するため、アクチュエータ２には多数の圧力発生部１７が設けられている。また、一つの圧力発生部１７が、一つの加圧室６に当接するように配置させることで、圧力発生部１７から発生した圧力やそれに伴う衝撃波がインクに伝わり、インクを効率的に吐出することができる。
【００３５】
アクチュエータ２の厚みは、薄くすることによって各圧力発生部１７の変位量を大きくすることができるため、１００μｍ以下、特に８０μｍ以下、更には６０μｍ以下、より公的には５０μｍ以下であることが好ましい。なお、薄すぎて破損しないように、アクチュエータ２の厚みを５μｍ以上、特に１０μｍ以上、さらには２０μｍ以上とするのが良い。
【００３６】
表面電極１６は圧電体層１４上に複数設けられており、例えば図１（ｂ）に示したように、表面電極１６が等間隔で２次元的に配列され、それぞれ外部の電子制御回路に独立して接続され、それぞれの電極間に電圧が印加されると、電圧が印加された共通電極１５と表面電極１６に挟持された部位の圧電体層１４が変位し、即ち圧力発生部１７が振動して加圧室に充填されたインクに圧力を発生するとともに、その際に生じた圧力及び／又は衝撃波によってインク吐出孔３からインクが吐出される。
【００３７】
基板１の構造に関して、従来は、ダミーキャビティ６が設けられていなかったため、最外周の加圧室４から吐出されたインクと、内部の加圧室４から吐出されたインクとの間で、インクの吐出量や吐出速度、吐出圧力、インク液滴形状等が異なり、印刷すると周辺部の画質が低下する原因となっていた。しかし、本発明によれば、基板１に設けられた加圧室４の外周にダミーキャビティ６を設けたことによって、この問題を改善することができた。
【００３８】
本発明では、加圧室４の外周に設けたダミーキャビティ６にインクを充填することが可能であることが好ましい。即ち、インクタンク又はインク流路がダミーキャビティ６に接続していることが好ましい。
【００３９】
これにより、インクをダミーキャビティ６に充填することができ、インクが充填された加圧室４と状態にさらに近づくため、ダミーキャビティ６に隣接する加圧室４の対称性を、加圧室４のみに隣接する加圧室４の対称性と同様にすることができ、印刷の均一性をより高めることができる。
【００４０】
また、ダミーキャビティ６に対応する表面電極、即ちダミーキャビティ６の直上に設けられた表面電極をダミー電極１６ｂとして設けても良い。ただし、ダミーキャビティ６に充填されたインクが印刷するために用いられないようにする機構を準備する必要がある。
【００４１】
そのためには、例えば、図１（ｂ）に示したようにインク吐出孔３を設けないことが好ましい。これのようにインクの吐出を不可能にすることによってインクの吐出を確実に防止できる。
【００４２】
また、その他にも、インク吐出孔３及びダミー電極１６ｂを設け、ダミー電極１６ｂに電圧が印加されないように、電源との接続を行わない方法やコンピュータ制御等の電子制御によってダミー電極１６ｂに印加する電圧を常にゼロにしておく方法を採用することも可能である。或いは又、吐出したインクを印刷用紙に着弾しないようにインク除去板等を設ける方法を採用しても良い。
【００４３】
さらに、ダミーキャビティ６に当接する共通電極１５とダミー電極１６ｂとの間の圧電体層１４ｂが分極されていることが好ましい。即ち、ダミーキャビティ６と略同一の領域の圧電体層１４ｂを分極処理することによって、その領域の圧電体層１４ｂに分極による応力が発生する。
【００４４】
この分極処理は、加圧室４に対応する圧電体層１４の全てにおいて実施されているものであり、ダミーキャビティ６に同じ処理を施すことによって、全ての加圧室４の周囲に働く応力分布が略同一とすることができ、応力の対称性を高め、各圧力発生部１７における圧電体層１４の変位の均一性をより一層高めることができる。
【００４５】
なお、一つの加圧室４に対して一つの圧力発生部１７が形成されていれば、アクチュエータ２はどのような方式や構成であっても良い。例えば、図１においては圧電体層１４がｄ３１の振動モードを使用することができるが、他の振動モードを用いても良い。
【００４６】
従って、基板１はステンレス、４−２アロイ（合金）等の金属材料、特に剛性の高い金属で構成されるのが振動や変形に対する信頼性の点で好ましい。また、低コストである点で樹脂を用いることもできる。
【００４７】
基板１とアクチュエータ２とは接着層を介して接合することができる。即ち、隔壁５との当接部には接着層を設け、加圧室４との当接部には接着層を設けずに接合する。これにより、隔壁５との当接したアクチュエータ２の非圧力発生部で変位が起こらず、加圧室４と当接した圧力発生部１７で変位が発生するような構造を有している。
【００４８】
圧電体層１４は、少なくともＰｂ、Ｚｒ及びＴｉを含むペロブスカイト型結晶を主成分とすることが重要である。例えば、Ａサイト構成元素としてＰｂを含有し、且つ、Ｂサイト構成元素としてＺｒ及びＴｉを含有する結晶であり、特に、チタン酸ジルコン酸鉛系化合物（ＰＺＴ）であることが、より高いｄ定数を有する安定な圧電焼結体を得るために好ましい。
【００４９】
インクジェット印刷ヘッドとして用いる圧電歪定数は、例えばｄ３１であり、インクジェット印刷ヘッドとして十分な吐出能力を発揮する為には、ｄ３１の大きさが１００ｐｍ／Ｖ以上にすることが好ましい。また、高速で精細な印刷を得るためには、ｄ３１が１５０ｐｍ／Ｖ以上、更には２００ｐｍ／Ｖ以上であることがより好ましい。
【００５０】
表面電極１６及び共通電極１５の材質としては、導電性を有するものならば何れでも良く、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｌやそれらの合金などが用いられる。例えば、表面電極１６はＡｕ、ＡｇやＣｕの少なくとも１種を用いることができ、共通電極１５は、銀とパラジウムの合金やＡｕ、ＡｇやＣｕ等の低抵抗金属を採用することができる。このような電極をＰＺＴからなる圧電体層１４と組合せることにより、アクチュエータの残留圧縮応力を低減し、基板接合後の応力低下を抑制することができる。
【００５１】
また、表面電極１６及び内部電極１５の厚みとしては、導電性を有し且つ変位を妨げない程度である必要があり、一般に、０．１〜５μｍ程度で、表面電極１６は０．１〜１μm、特に０．３〜０．７μｍ、内部電極１５は１〜４μｍ、特に１．５〜３．５μｍが好ましい。
【００５２】
図３は本発明の印刷ヘッドの他の例を示したものである。即ち、アクチュエータ２２は、セラミック基体３３の表面に共通電極３５を設け、共通電極３５の上に圧電体層３４を設け、さらに圧電体層３４の上に表面電極３６を複数設けた構造となっている。このアクチュエータ２２が基板２１上に設けられている。
【００５３】
換言すれば、アクチュエータ２２は、共通電極３５と表面電極３６とで圧電体層３４を挟持するように構成され、共通電極３５がセラミック基体３３上に設けられている。
【００５４】
特に、セラミック基体３３と圧電体層３４とが略同一組成であるのが、アクチュエータ２２の信頼性を高めるために好ましい。このような圧電体層３４の中に金属からなる電極層を挿入する構造は、圧電体層３４の変形量を大きくしても破壊しにくくなり、取扱いや使用中のアクチュエータ２２の破壊を効果的に防止できる効果を有する。
【００５５】
本発明によれば、加圧室２４に対応した表面電極３６を設けるとともに、ダミーキャビティ２６に対応する表面電極を設けないことが好ましい。このような構造によって、ダミーキャビティ２６に充填されたインクを吐出させることがなく、ダミーキャビティ２６からインクが吐出するという印刷ミスを防止することが容易になる。
【００５６】
この場合に、ダミーキャビティ２６にはインク流路が接続されており、インクをダミーキャビティに充填することが可能であることが好ましい。これにより、加圧室２４の対称性をより高める効果がある。さらに、ダミー電極を設け、分極処理を行って応力の対称性も高めることがより好ましい。
【００５７】
このような対称性の高い構成を採用することにより、アクチュエータ２２の圧力発生部３７の各々において、変位の大きさを独立して、且つ十分に制御でき、インクの吐出量を精密に制御することができるため、高精度、高品位で周辺部においても画質低下の少ない印刷ヘッドを提供することができる。
【００５８】
次に、本発明のアクチュエータの製造方法を、具体的にＰｂＺｒＴｉＯ３系ペロブスカイト型結晶を用いた場合を例として説明する。
【００５９】
先ず、原料粉末として、Ｐｂ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、ＢａＣＯ３、ＺｎＯ、ＳｒＣＯ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＮｉＯ、ＴｅＯ２を準備する。これらを、ペロブスカイト型結晶の化学量論組成に相当するＰｂ量よりも多くなるようにＰｂを加えた組成に調整し、混合する。
【００６０】
得られた混合粉末を、ロールコーター法、スリットコーター法などの一般的なテープ成形法により、圧電セラミックスと有機組成物からなるテープの成形を行い、グリーンシートを作製する。
【００６１】
グリーンシートの一部には、その表面に表面電極及び共通電極を印刷法等により形成する。また、所望により、グリーンシートの一部にビアホールを形成し、その内部にビア導体を挿入する。
【００６２】
次いで、所望のグリーンシートを積層して積層体を作製し、さらに該グリーンシートと実質的に同一組成の圧電セラミックスと有機組成物からなる拘束シートを、上記積層体の両面若しくは片面に配置し、加圧密着を行う。加圧密着後の積層体を、焼成炉の内部に配置し、焼成する。
【００６３】
得られたアクチュエータをステンレス製の基板に接着剤を用いて接着する。この際に、表面電極が加圧室に当接するように配置させることが重要である。このようにして、図１又は図３のような印刷ヘッドを作製することができる。
【００６４】
本発明の印刷方法は、上記の印刷ヘッドを用いて行うもので、印刷ヘッドの外周に設けられたダミーキャビティからインクを吐出させず、内部に配置された圧力発生部からインクを吐出させることを特徴とするものである。
【００６５】
インクを吐出させない方法としては、表面電極を設けない、インク吐出孔を設けない、表面電極を電源と接続しない、或いは、加圧室にインクを充填しないなどの手法を用いることができる。
【００６６】
このような構成を採用することにより、加圧室を高密度にしても高画質の印刷を行うことが可能となる。また、高速・高精度印刷に対しても容易に対応できる。
【実施例１】
【００６７】
図１（ｂ）の配置において、内部の加圧室（周囲に別の加圧室が隣接している）とコーナー部のダミーキャビティにおける変位（Ｗ）、コンプライアンス（Ｃｖ）及び発生圧力（Ｋｐ）を、有限要素法に基づいたコンピュータシミュレーションによって計算した。
【００６８】
モデル化に際しては、隣接する加圧室は、加圧室の場合には周囲の８つの加圧室を、コーナー部のダミーキャビティの場合には周囲の３つの加圧室を考慮した。
【００６９】
Ｗは２０Ｖの電圧を印加したときに、圧力発生部（アクチュエータ）の厚み方向における中央部が加圧室の方へたわみ量とした。
【００７０】
Ｃｖは振動板の柔らかさを表すパラメータ、Ｋｐはアクチュエータに単位電圧を印加したときにインク室に発生する圧力を表すパラメータであり、いずれも加圧室に圧力を発生させるアクチュエータの性能を示すもので、具体的にはインクの吐出速度を決定するもので、ＣｖとＫｐが共に小さくなると吐出速度は低下する。
【００７１】
解析の結果、ダミーキャビティに対応する圧力発生部のＣｖ、Ｗ、Ｋｐは加圧室に対応する圧力発生部のＣｖ、Ｗ、Ｋｐに比べてそれぞれ８％、９％、６％の低下となった。一方、加圧室に対応する圧力発生部のＣｖ及びＫｐはいずれも同じ値となった。
【００７２】
従って、全ての加圧室におけるインクの吐出速度は均一となったが、ダミーキャビティからのインクの吐出速度は低下し、不均一となるため、ダミーキャビティを設けない場合には周辺部において印刷画像が乱れることがわかった。また、ダミーキャビティを設けることにより、周辺部の画質低下を改善できることがわかった。
【実施例２】
【００７３】
ダミーキャビティに対応する表面電極及び共通電極とに圧力発生部と同じ大きさの分極電圧を印加し、表面電極と共通電極に挟持された圧電体層を分極した以外は実施例１と同様に行った。
【００７４】
解析の結果、ダミーキャビティに対応する圧力発生部のＣｖ、Ｗ、Ｋｐは加圧室に対応する圧力発生部のＣｖ、Ｗ、Ｋｐに比べてそれぞれ７％、７％、５％の低下となった。一方、加圧室に対応する圧力発生部のＣｖ及びＫｐはいずれも同じ値となった。
【００７５】
従って、全ての加圧室におけるインクの吐出速度は均一となったが、ダミーキャビティからのインクの吐出速度は低下し、不均一となるため、ダミーキャビティを設けずに最外周の圧力発生部からインクを吐出させる場合には周辺部において印刷画像が乱れることがわかった。また、ダミーキャビティを設けることにより、周辺部の画質低下を改善できることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の印刷ヘッドの一例を示すもので、（ａ）は概略断面図、（ｂ）はアクチュエータ側から見た平面図、（ｃ）はアクチュエータ構造の異なる本発明の他の印刷ヘッドの概略断面図である。
【図２】本発明の印刷ヘッドを構成する加圧室の形状を示すもので、（ａ）は直線を曲線で置換したもの、（ｂ）は角を丸めたものである。
【図３】本発明の印刷ヘッドの他の例を示すもので、（ａ）は概略断面図、（ｂ）はアクチュエータ側から見た平面図である。
【符号の説明】
【００７７】
１、２１・・・基板
２、２２・・・アクチュエータ
３、２３・・・インク吐出孔
４、２４・・・加圧室
５、２５・・・隔壁
６、２６・・・ダミーキャビティ
１４、１４ｂ、3４・・・圧電体層
１５、３５・・・共通電極
１６、３６・・・表面電極
１６ｂ・・・ダミー電極
１７、３７・・・圧力発生部
３３・・・セラミック基体
【図１】
2004262242.tif 000003
【図２】
2004262242.tif 000004
【図３】
2004262242.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成16年7月2日(2004.7.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを導入するためのインク流路とインクを吐出するためのインク吐出孔が接続された加圧室が複数設けられた基板の主面に、圧力発生部を複数具備するアクチュエータが、該圧力発生部の各々に前記加圧室がそれぞれ当接するように配置して設けられ、前記加圧室の外周に印刷に寄与しないダミーキャビティが形成されてなることを特徴とする印刷ヘッド。
【請求項２】
前記加圧室の形状と前記ダミーキャビティの形状が略同一であることを特徴とする請求項１記載の印刷ヘッド。
【請求項３】
前記ダミーキャビティと該ダミーキャビティに隣接する加圧室との間隔が、前記複数の加圧室間の間隔と略同一であることを特徴とする請求項１又は２記載の印刷ヘッド。
【請求項４】
一つの加圧室に隣接する他の加圧室及びダミーキャビティの配置関係が全ての加圧室について略同一であ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印刷ヘッド。
【請求項５】
前記ダミーキャビティにインクを充填することが可能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印刷ヘッド。
【請求項６】
前記ダミーキャビティがインク吐出孔を具備しないことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の印刷ヘッド。
【請求項７】
前記圧力発生部が表面電極と、共通電極と、該共通電極と前記表面電極とに挟持された圧電体層とを有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の印刷ヘッド。
【請求項８】
前記ダミーキャビティに対応する表面電極が設けられていないことを特徴とする請求項７記載の印刷ヘッド。
【請求項９】
前記ダミーキャビティに対応する表面電極が設けられ、該表面電極に駆動電圧が実質的に印加されないことを特徴とする請求項７記載の印刷ヘッド。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載の印刷ヘッドを用い、前記ダミーキャビティからインクを吐出させず、内部に配置された加圧室からインクを吐出させることを特徴とする印刷方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
この場合に、ダミーキャビティ２６にはインク流路が接続されており、インクをダミーキャビティに充填することが可能であることが好ましい。これにより、加圧室２４の対称性をより高める効果がある。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
従って、全ての加圧室におけるインクの吐出速度は均一となったが、ダミーキャビティからのインクの吐出速度は低下し、不均一となるため、ダミーキャビティを設けない場合には周辺部において印刷画像が乱れることがわかった。また、ダミーキャビティを設けることにより、周辺部の画質低下を改善できることがわかった。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】削除
【補正の内容】