(57)【要約】【課題】非吐出チャンネルの容積の変動を抑制し、非吐出チャンネルが吐出チャンネルに切り替わる際に生じる残留振動の影響を低減することにより、安定したインク吐出を行う。【解決手段】圧電材料からなる基板１と、圧電材料からなる天板（蓋板）６とを備えており、基板１上には複数の溝２，２・・・が設けられ、この溝２を覆うように天板６が設けられている。溝２の側壁には隔壁駆動電極３ａが設けられ、溝２の天板６側との境界領域には、天板駆動電極（蓋板駆動電極）３ｂが設けられている。すなわち、各溝２は、隔壁駆動電極３ａ及び天板駆動電極３ｂを備え、天板６にて覆われたチャンネルＡ、Ｂ、Ｃとなっており、各チャンネルＡ、Ｂ、Ｃには、インク吸引口及びインク吐出口が設けられている。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電材料からなる隔壁によって隔てられた空間を取り囲むように前記隔壁間に蓋板を設けることによって、複数のインクチャンネルを形成し、前記隔壁に隔壁駆動電極を配置して前記隔壁駆動電極に電圧を印加することにより、前記隔壁を剪断変形させ、前記インクチャンネルからインク吐出を行うインクジェット記録ヘッドにおいて、
前記蓋板が圧電材料にて形成されるとともに、前記蓋板の隔壁側に蓋板駆動電極が配置され、前記蓋板の隔壁とは反対側に前記蓋板駆動電極に対向する対向電極が配置されていることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項２】
前記隔壁駆動電極に電圧を印加するタイミングと、前記蓋板駆動電極及び前記対向電極に電圧を印加するタイミングとが同期していることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項３】
前記蓋板は、前記隔壁間の中央位置にて分極方向が反転するように分極されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項４】
前記蓋板は、前記隔壁間にわたって分極方向が一方向とされており、かつ、前記蓋板駆動電極が前記隔壁間の中央位置より一方の隔壁側に接近して配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項５】
前記蓋板駆動電極に印加される電圧の絶対値が、前記隔壁駆動電極に印加される電圧の絶対値よりも大きいこと特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項６】
前記蓋板の板厚が、前記隔壁の板厚より小さいことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項７】
前記対向電極は、前記複数のインクチャンネルにて共通に用いられる一体化された電極であることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項８】
インクチャンネルに配置された前記隔壁駆動電極と前記蓋板駆動電極とが電気的に接続されていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電体の剪断変形を用いてインク吐出を行うインクジェット記録装置の記録ヘッドに係り、より詳細には、記録ヘッドの形状、特に記録ヘッドの部材構成、駆動電極の形状等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には、圧電体の圧電変形を利用することにより、インクタンクからのインクの吸引、及び記録ヘッドからのインク吐出を行う記録ヘッドを備えているものがある（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
具体的に説明すると、従来の記録ヘッドは、図９（ａ）に示すように、圧電材料からなる基板１１と、天板１６とを備えている。基板１１上には複数の溝１２，１２・・・が設けられており、各溝１２の側壁には駆動電極１３が設けられている。そして、この溝１２を覆うように天板１６を設けることにより、各溝１２は、インク吐出チャンネル（以下、単に「チャンネル」という。）Ａ、Ｂ、Ｃとなる。チャンネルＡ、Ｂ、Ｃには、図示しないインク吸引口及びインク吐出口が設けられている。
【０００４】
また、隣接する溝１２，１２に挟まれる領域である隔壁１４は、その深さ方向の中央部において、天板１６側の領域（以下、「上隔壁」という。）と、天板１６とは反対側の領域（以下、「下隔壁」という。）とに分割されており、上隔壁と下隔壁とは、図９（ａ）中の矢印にて示すように、分極方向が互いに逆向き（上下方向）になっている。
【０００５】
上記構成の記録ヘッドにおいて、例えばチャンネルＢからインクを吐出するためには、次のような動作を行う。
【０００６】
すなわち、まず、図示しないインクタンクからチャンネルＢ内にインクを取り込むために、チャンネルＢを取り囲む隔壁１４に配置された駆動電極（以下、「チャンネルＢの駆動電極」という。）１３の電位が、チャンネルＡを囲む隔壁１４及びチャンネルＣを囲む隔壁１４のうちチャンネルＢに隣接する側の隔壁に配置された駆動電極（以下、「チャンネルＡ・Ｃの駆動電極」という。）１３の電位よりも低電位となるように電圧を印加する。
【０００７】
これにより、図９（ｂ）に示すように、チャンネルＢの隔壁１４が圧電変形し、チャンネルＢの容積が拡張する。その結果、チャンネルＢのインク吸引口からインクが吸引され、チャンネルＢ内にインクが取り込まれる。
【０００８】
次いで、チャンネルＢからインクを吐出するために、チャンネルＢの駆動電極１３の電位が、チャンネルＡ・Ｃの駆動電極１３の電位よりも高電位となるように電圧を印加する。
【０００９】
これにより、図９（ｃ）に示すように、チャンネルＢの隔壁が圧電変形し、チャンネルＢの容積が縮小する。その結果、チャンネルＢのインク吐出口からインクが吐き出される。
【００１０】
図１０（ａ）は、従来の記録ヘッドの他の構成例を示している。
【００１１】
この記録ヘッドは、図１０（ａ）に示すように、溝１２の側壁のうち、隔壁１４の上隔壁に相当する領域にのみ駆動電極１５を設けている。この場合、隔壁１４の分極方向は、上隔壁と下隔壁との間では区別されず、どちらの領域でも同じ分極方向（図１０（ａ）では上下方向）となっている。
【００１２】
このような構成の記録ヘッドにおいて、図示しないインクタンクからチャンネルＢ内にインクを取り込むためには、図１０（ｂ）に示すように、チャンネルＢの駆動電極１５の電位が、チャンネルＡ・Ｃの駆動電極１５の電位よりも低電位となるように電圧を印加する。また、チャンネルＢからインクを吐出するためには、図１０（ｃ）に示すように、チャンネルＢの駆動電極１５の電位が、チャンネルＡ・Ｃの駆動電極１５の電位よりも高電位となるように電圧を印加する。
【００１３】
【特許文献１】
特開昭６３−２４７０５１号公報
【特許文献２】
特開平７−３２９２９６号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の記録ヘッドでは、チャンネルＢの容積が縮小してインクが吐出されるとき、インクを吐出しない隣接するチャンネルＡ、Ｃの容積も変化してしまうといった問題があった。
【００１５】
つまり、チャンネルＢを駆動する場合、チャンネルＢの隔壁１４を変形させて容積を縮小することによって、インクを吐出させている。このとき、図９（ｂ），（ｃ）に示すように、チャンネルＡ、ＣもチャンネルＢの隔壁１４の変形の影響を受けて、容積が変化する。このような容積の変化に伴って、チャンネルＡ、Ｃでは振動が発生することになる。
【００１６】
チャンネルＡ、Ｃにて発生した振動は、チャンネルＢのインク吐出に引き続いてチャンネルＡ、Ｃにてインク吐出を行う際に残留振動となり、インク吐出速度のばらつきやインク吐出不良を引き起こして、インク吐出を不安定にする原因となっていた。
【００１７】
本発明はかかる問題点を解決すべく創案されたもので、その目的は、非吐出チャンネルの容積の変動を抑制し、非吐出チャンネルが吐出チャンネルに切り替わる際に生じる残留振動の影響を低減することにより、安定したインク吐出を行い得るインクジェット記録ヘッドを提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明のインクジェット記録ヘッドは、圧電材料からなる隔壁によって隔てられた空間を取り囲むように前記隔壁間に蓋板を設けることによって、複数のインクチャンネルを形成し、前記隔壁に隔壁駆動電極を配置して前記隔壁駆動電極に電圧を印加することにより、前記隔壁を剪断変形させ、前記インクチャンネルからインク吐出を行うインクジェット記録ヘッドにおいて、前記蓋板が圧電材料にて形成されるとともに、前記蓋板の隔壁側に蓋板駆動電極が配置され、前記蓋板の隔壁とは反対側に前記蓋板駆動電極に対向する対向電極が配置されていることを特徴としている。
【００１９】
インクジェット記録ヘッドにてインクの吸引、吐出を行う場合には、インクを吐出するインクチャンネル（以下、「吐出インクチャンネル」という。）の隔壁に電圧を印加し、吐出インクチャンネルが剪断変形する際の容積変化を利用している。この吐出インクチャンネルの容積変化は、吐出インクチャンネルの周囲のインクチャンネル（以下、「非吐出インクチャンネル」という。）の容積変化も引き起こす。
【００２０】
そこで、本発明のように、剪断変形可能な蓋板を設け、吐出インクチャンネルの隔壁の剪断変形に伴う容積変化を相殺するように、蓋板駆動電極に電圧を印加して、非吐出インクチャンネルの蓋板を剪断変形させる。これにより、吐出インクチャンネルのインク吸引、吐出動作の前後において、非吐出インクチャンネルの容積を変化させることなく、ほぼ一定に保つことができる。その結果、隔壁の剪断変形に伴う非吐出インクチャンネルの圧力変動を低減し、この圧力変動に起因する振動の発生を抑制することができる。
【００２１】
従って、吐出インクチャンネルのインク吸引、吐出動作の後、非吐出チャンネルがインク吸引、吐出動作を行う場合にも、圧力変動に起因する振動が残留振動となることを防止し、安定なインク吐出を実現することができる。
【００２２】
この場合、前記隔壁駆動電極に電圧を印加するタイミングと、前記蓋板駆動電極及び前記対向電極に電圧を印加するタイミングとは同期させている。これにより、吐出インクチャンネルの隔壁の剪断変形に伴って生じる非吐出インクチャンネルの隔壁の剪断変形と、非吐出インクチャンネルの蓋板の剪断変形とを、同時に行うことができるので、非吐出インクチャンネルの圧力変動を低減することができる。従って、非吐出インクチャンネルが、吐出インクチャンネルに切り替わる際に生じる残留振動の影響を低減することができ、安定したインク吐出を行うことができる。
【００２３】
また、前記蓋板は、前記隔壁間の中央位置にて分極方向が反転するように分極されていることが好ましい。このように、蓋板の隔壁間の中央位置にて圧電材料の分極方向が反転しているので、蓋板の剪断変形を容易に行うことが可能になる。その結果、インクチャンネルの容積を大きく変化させることができ、隔壁の剪断変形に伴う非吐出インクチャンネルの容積変化を、蓋板の剪断変形に伴う非吐出インクチャンネルの容積変化にて相殺することが可能になる。
【００２４】
また、前記蓋板は、前記隔壁間にわたって分極方向が一方向とされており、かつ、前記蓋板駆動電極が前記隔壁間の中央位置より一方の隔壁側に接近して配置されていてもよい。このような構成によっても、蓋板の剪断変形を容易に行うことが可能になる。その結果、インクチャンネルの容積を大きく変化させることができ、隔壁の剪断変形に伴う非吐出インクチャンネルの容積変化を、蓋板の剪断変形に伴う非吐出インクチャンネルの容積変化にて相殺することが可能になる。
【００２５】
また、前記蓋板駆動電極に印加される電圧の絶対値は、前記隔壁駆動電極に印加される電圧の絶対値よりも大きい方が好ましい。これにより、蓋板をより大きく剪断変形させることができるので、蓋板の変形によってインクチャンネルの容積を大きく変化させることができる。従って、隔壁の長さが蓋板の長さよりも長い状態でインクチャンネルを取り囲んでいる場合（すなわち、インクチャンネルが断面視で縦長に形成されている場合）であっても、隔壁の剪断変形に伴う非吐出インクチャンネルの容積変化を、蓋板の剪断変形に伴う非吐出インクチャンネルの容積変化にて相殺することが可能になる。
【００２６】
また、前記蓋板の板厚は、前記隔壁の板厚より小さいことが好ましい。ここで、「板厚」とは、インクチャンネルに対向する面に垂直な方向の長さ（厚さ）を指す。このように、蓋板の板厚を隔壁の板厚より小さくすることで、蓋板をより大きく剪断変形させることができ、蓋板の変形によってインクチャンネルの容積を大きく変化させることができる。従って、隔壁の長さが蓋板の長さよりも長い状態でインクチャンネルを取り囲んでいる場合（すなわち、インクチャンネルが断面視で縦長に形成されている場合）であっても、隔壁の剪断変形に伴う非吐出インクチャンネルの容積変化を、蓋板の剪断変形に伴う非吐出インクチャンネルの容積変化にて相殺することが可能になる。
【００２７】
また、前記対向電極は、前記複数のインクチャンネルにて共通に用いられる一体化されたものであることが好ましい。この場合には、構造が簡素化されたインクジェット記録ヘッドを提供することができる。これにより、電極の製造や、電極の取付け、取外しを容易に行うことができる。
【００２８】
また、インクチャンネルに配置された前記隔壁駆動電極と前記蓋板駆動電極とは電気的に接続されていることが好ましい。これにより、インクチャンネルに設けられた隔壁駆動電極及び蓋板駆動電極の取付けや取外しを容易に行うことができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００３０】
図１は、本実施の形態のインクジェット記録ヘッドの構造を示している。
【００３１】
このインクジェット記録ヘッドは、図１（ａ）に示すように、圧電材料からなる基板１と、圧電材料からなる天板（蓋板）６とを備えている。基板１上には、複数の溝２，２・・・が設けられ、この溝２を覆うように天板６が設けられている。溝２の側壁には隔壁駆動電極３ａが設けられ、溝２の天板６側との境界領域には、天板駆動電極（蓋板駆動電極）３ｂが設けられている。
【００３２】
すなわち、各溝２は、隔壁駆動電極３ａ及び天板駆動電極３ｂを備え、天板６にて覆われたチャンネル（インク吐出チャンネル）Ａ、Ｂ、Ｃとなる。チャンネルＡ、Ｂ、Ｃには、図示しないインク吸引口及びインク吐出口が設けられている。
【００３３】
また、隣接する溝２，２に挟まれる領域は隔壁４となり、その隔壁４の中央部において、天板６側の領域（上隔壁）と、天板６とは反対側の領域（下隔壁）とに分割されている。上隔壁と下隔壁とは、図１（ａ）中の矢印にて示すように、分極方向が互いに逆向き（上下方向）になっている。
【００３４】
また、天板６は、基板１上の各チャンネルＡ、Ｂ、Ｃの中央部に対応する位置、及び各隔壁４の中央部に対応する位置において分割されており、天板６の隣り合う領域の分極方向は互いに逆方向になっている。さらに、天板６の基板１とは反対側には、天板駆動電極３ｂに対向する電極として共通電極（対向電極）５が設けられている。本実施の形態では、共通電極５は、記録ヘッドのチャンネルＡ、Ｂ、Ｃすべてに共通に用いられる一体化された電極である。
【００３５】
上記構成の記録ヘッドにおいて、例えばチャンネルＢからインクを吐出するためには、次のような動作を行う。
【００３６】
すなわち、まず、図示しないインクタンクからチャンネルＢ内にインクを取り込むために、チャンネルＢを取り囲む隔壁４に配置された隔壁駆動電極（以下、「チャンネルＢの隔壁電極」という。）３ａの電位が、チャンネルＡを囲む隔壁４及びチャンネルＣを囲む隔壁４のうちチャンネルＢに隣接する側の隔壁に配置された駆動電極（以下、「チャンネルＡ・Ｃの駆動電極」という。）３ａの電位よりも低電位となるように電圧を印加する。
【００３７】
この電圧印加と同時に、チャンネルＡ上の領域の天板６及びチャンネルＣ上の領域の天板６にそれぞれ配置された天板駆動電極（以下、「チャンネルＡ・Ｃの天板電極」という。）３ｂが、チャンネルＢ上の領域の天板６に配置された天板駆動電極（以下、「チャンネルＢの天板電極」という。）３ｂよりも高電位となるように電圧を印加する。
【００３８】
これにより、図１（ｂ）に示すように、チャンネルＢの隔壁が圧電変形し、チャンネルＡ及びチャンネルＣの内部に入り込むので、チャンネルＢの容積が拡張され、これに伴ってチャンネルＡ及びチャンネルＣの容積が縮小される。このとき同時に、チャンネルＡ上の領域の天板６及びチャンネルＣ上の領域の天板６がそれぞれ圧電変形し、それぞれの天板６を持ち上げるので、チャンネルＡ及びチャンネルＣの容積が拡張される。このとき、チャンネルＢの領域の天板６の天板駆動電極３ｂは、後述するように、共通電極５と同じ電圧となっているので、チャンネルＢの領域の天板６は変形しない。そのため、チャンネルＡ及びチャンネルＣでは、チャンネルＢの隔壁４によって縮小された容積が天板６によって拡張されるので、チャンネルＡ及びチャンネルＣの容積の変化が相殺される。すなわち、チャンネルＢの容積が拡張する前後において、チャンネルＡ及びチャンネルＣの容積をほぼ一定に保つことができる。
【００３９】
このようなチャンネルＢの容積の拡張により、チャンネルＢのインク吸引口からインクが吸引され、チャンネルＢ内にインクが取り込まれる。
【００４０】
次に、チャンネルＢからインクを吐出するために、チャンネルＢの隔壁電極３ａの電位がチャンネルＡ・Ｃの隔壁電極３ａの電位よりも高電位となるように電圧を印加する。
【００４１】
この電圧印加と同時に、チャンネルＡ・Ｃの天板電極３ｂが、チャンネルＢの天板電極３ｂよりも低電位となるように電圧を印加する。
【００４２】
これにより、図１（ｃ）に示すように、チャンネルＢの隔壁４が圧電変形し、チャンネルＢの内部に入り込むので、チャンネルＢの容積が縮小され、これに伴ってチャンネルＡ及びチャンネルＣの容積が拡張される。このとき同時に、チャンネルＡ上の領域の天板６及びチャンネルＣ上の領域の天板６がそれぞれ圧電変形して、チャンネルＡの内部及びチャンネルＣの内部に入り込み、チャンネルＡ及びチャンネルＣの容積が縮小される。このとき、チャンネルＢの天板電極３ｂには、後述するように、共通電極５と同じ電圧が印加されているので、チャンネルＢの領域の天板６は変形しない。そのため、チャンネルＡ及びチャンネルＣでは、チャンネルＢの隔壁４によって拡張された容積が、天板６によって縮小されるので、チャンネルＡ及びチャンネルＣの容積の変化が相殺される。すなわち、チャンネルＢの容積が縮小する前後において、チャンネルＡ及びチャンネルＣの容積をほぼ一定に保つことができる。
【００４３】
このようなチャンネルＢの容積の縮小により、チャンネルＢのインク吐出口からインクが吐き出される。
【００４４】
このように、チャンネルＢのインク吸引とインク吐出の過程において、インク吸引及びインク吐出を行わないチャンネルＡ及びチャンネルＣの容積がほぼ一定に保たれているので、チャンネルＡ及びチャンネルＣの内部圧力は変動しない。そのため、チャンネルＡ及びチャンネルＣには、圧力変動に起因する振動が発生することはない。従って、チャンネルＢのインク吸引及び吐出の過程に引き続いて、チャンネルＡ及びチャンネルＣにてインクの吸引及び吐出を行う場合に、上記振動が残留振動となることはなく、チャンネルＡ及びチャンネルＣから安定してインクを吐出することができる。
【００４５】
次に、上記チャンネルＢのインク吸引及び吐出の過程を、図２及び図３を参照してさらに具体的に説明する。
【００４６】
チャンネルＢがインクタンクからインクを吸引するためには、チャンネルＢを拡張する（図２中、Ｂｃｈ拡張）。この場合、隔壁４では、図２に示すように、チャンネルＡ及びチャンネルＣに電圧が印加され（図２中（１）で示す、Ｈｉ）、チャンネルＡ・Ｃの隔壁電極３ａの電位が、チャンネルＢの隔壁電極３ａの電位（図２中（２）で示す、Ｌｏ）よりも相対的に高電位となる。また、天板６では、チャンネルＡ・Ｃの天板電極３ｂに電圧が印加され（図２中（３）で示す、Ｈｉ）、チャンネルＢの天板電極３ｂの電位（図２中（４）で示す、Ｌｏ）よりも、チャンネルＡ・Ｃの天板電極３ｂの電位が相対的に高電位となる。このとき、共通電極５には、電圧は印加されない（図２中（５）で示す、Ｌｏ）ため、共通電極５にユーザが誤って手を触れても、感電する虞がない。
【００４７】
なお、本実施の形態では、図１（ａ）に示すように、天板６の分極方向が、チャンネルＡ、Ｂ、Ｃの基板１上の中央部にて対向しているので、チャンネルＡ・Ｃの天板電極３ｂに電圧を印加している。これに対し、天板６の分極方向が、図１（ａ）に示す分極方向とは反対である場合には、図２に示すように、チャンネルＢの天板電極３ｂ及び共通電極５に負の電圧を印加することにより（図２中（６）で示す、−Ｈｉ）、チャンネルＡ・Ｃの天板電極３ｂの電位（図２中（７）で示す、Ｌｏ）を、チャンネルＢの天板電極３ｂの電位よりも相対的に高くすればよい。
【００４８】
これにより、図１（ｂ）及び図３（ａ）に示すように、チャンネルＢの隔壁４が、チャンネルＡ及びチャンネルＣの内部に入り込むように変形する（符号３１により示す）。また、チャンネルＢの領域の天板６は変形せず（符号３２により示す）、チャンネルＡ及びチャンネルＣの領域の天板６は、天板６を持ち上げるように変形する（符号３３により示す）。その結果、図３（ａ）に示すように、チャンネルＢには負圧がかかり（符号３４により示す）、チャンネルＢの容積が拡張される。また、チャンネルＡ及びチャンネルＣの容積は、チャンネルＢの隔壁４の変形とチャンネルＡ及びチャンネルＣの領域の天板６の変形とにより、ほぼ一定に保たれる。ただし、実際には、チャンネルＢの隔壁４の変形による容積変化が、天板６の変形による容積変化よりもわずかに大きいために、チャンネルＡ及びチャンネルＣには、わずかに正圧が生じる（符号３５により示す）。
【００４９】
次に、チャンネルＢがインクを吐出するためには、チャンネルＢを収縮する（図２中、Ｂｃｈ収縮）。この場合、隔壁４では、図２に示すように、チャンネルＢに電圧が印加され（図２中（８）で示す、Ｈｉ）、チャンネルＢの隔壁電極３ａの電位が、チャンネルＡ・Ｃの隔壁電極３ａの電位（図２中（９）で示す、Ｌｏ）よりも相対的に高電位となる。また、天板６では、チャンネルＢの天板電極３ｂ及び共通電極５に電圧が印加される（図２中（１０）で示す、Ｈｉ）。つまり、天板６では、チャンネルＡ・Ｃの天板電極３ｂの電位（図２中（１１）で示す、Ｌｏ）よりも、チャンネルＢの天板電極３ｂの電位（Ｈｉ）が相対的に高電位となる。
【００５０】
なお、上記したように、天板６の分極方向が、図１（ａ）に示す分極方向とは反対である場合には、図２に示すように、チャンネルＡ・Ｃの天板電極３ｂに負の電圧を印加し（図２中（１２）で示す、−Ｈｉ）、チャンネルＡ・Ｃの天板電極３ｂの電位（−Ｈｉ）を、チャンネルＢの天板電極３ｂの電位（Ｌｏ）よりも小さくすればよい。
【００５１】
これにより、図１（ｃ）及び図３（ａ）に示すように、チャンネルＢの隔壁４は、チャンネルＢの内部に入り込むように変形する（符号３６により示す）。また、チャンネルＢの領域の天板６は変形せず（符号３７により示す）、チャンネルＡ及びチャンネルＣの領域の天板６は、それぞれチャンネルＡ及びチャンネルＣの内部に入り込むように変形する（符号３８により示す）。その結果、図３（ａ）に示すように、チャンネルＢには正圧がかかり（符号３９により示す）、チャンネルＢの容積が縮小される。また、チャンネルＡ及びチャンネルＣの容積は、チャンネルＢの隔壁４の変形とチャンネルＡ及びチャンネルＣの領域の天板６の変形とにより、ほぼ一定に保たれる。ただし、実際には、チャンネルＢの隔壁４の変形による容積変化が、天板６の変形による容積変化よりもわずかに大きいために、チャンネルＡ及びチャンネルＣには、わずかに負圧が生じる（符号４０により示す）。
【００５２】
これに対し、従来の記録ヘッドでは、図３（ｂ）に示すように、天板６の動作を伴わず、従って、チャンネルＡ及びチャンネルＣには、大きな正圧（符号４１により示す）または負圧（符号４２により示す）が生じることになる。そのため、従来の記録ヘッドでは、チャンネルＢのインクの吸引及び吐出の過程に引き続いて、チャンネルＡ及びチャンネルＣにてインクの吸引及び吐出を行う場合に、残留振動が生じ、チャンネルＡ及びチャンネルＣからの安定なインク吐出を実現することができない。
【００５３】
しかし、本実施の形態の記録ヘッドは、図３（ａ）に示すように、チャンネルＢのインクの吸引及び吐出に際して、天板６の動作が伴っている。そのため、チャンネルＡ及びチャンネルＣにかかる正圧または負圧は小さく、残留振動を低減することができるため、チャンネルＡ及びチャンネルＣからの安定なインク吐出を行うことができる。
【００５４】
なお、本実施の形態においては、溝２の天板６側との境界領域に、天板駆動電極３ｂを設けているが、溝２の底面と基板１との境界領域に底板駆動電極（蓋板駆動電極）を設けても、同様の効果を得ることができる。また、天板駆動電極３ｂ及び底板駆動電極の両方を用いることにより、チャンネルＡ及びチャンネルＣに生じる残留振動をより一層低減することが可能になる。このときの底板駆動電極への電圧印加のタイミングは、天板駆動電極３ｂへの電圧印加のタイミングと同じである。
【００５５】
また、上記のように、各チャンネルに設けられた隔壁電極３ａ及び天板電極３ｂには、それぞれ同じ電圧を印加することができるので、この隔壁電極３ａと天板電極３ｂとを電気的に接続しておいてもよい。
【００５６】
さらに、通常の記録ヘッドでは、隔壁４の長さが、天板６の長さよりも長くなっている。つまり、縦断面が長方形状となっている。従って、チャンネルＡ及びチャンネルＣにおいて、隔壁４の圧電変形に伴う容積変化を、天板６の圧電変形に伴う容積変化にて相殺することを可能とするために、天板駆動電極３ｂには、隔壁駆動電極３ａよりも大きい電圧を印加するとよい。また、天板６の厚さを、隔壁４の厚さ以下とすることによっても、天板６の圧電変形に伴う容積変化を大きくすることができ、チャンネルＡ及びチャンネルＣの容積変化を低減することができる。
【００５７】
また、本実施の形態においては、図１（ａ）に示すように、基板１上の各チャンネルＡ、Ｂ、Ｃの中央部に対応するの位置及び隔壁４の中央部に対応する位置において天板６を分割し、かつ、天板６の隣り合う領域の分極方向を互いに逆方向にしているが、これに限定されるものではない。例えば、図４に示すように、基板１上の各チャンネルＡ、Ｂ、Ｃの中央部に対応する位置においてのみ天板２６を分割し、かつ、天板２６の隣り合う領域の分極方向を互いに逆方向となるようにしてもよい。この場合、各チャンネルＡ、Ｂ、Ｃ上の天板２６の分極方向は、すべてのチャンネルＡ、Ｂ、Ｃにおいて同じ方向にはならない。すなわち、隣り合う３つのチャンネルＡ、Ｂ、Ｃを一組とすれば、一組のチャンネルＡ、Ｂ、Ｃ（図４中、符号５１により示す。）上の天板２６の各分極方向は、この一組のチャンネルＡ、Ｂ、Ｃに続く別の一組のチャンネルＡ、Ｂ、Ｃ（図４中、符号５２により示す。）上の天板２６の各分極方向とは反対の方向に分極している。
【００５８】
そのため、隣り合う一組のチャンネルＡ、Ｂ、Ｃ（符号５１、５２）について見れば、天板駆動電極３ｂに印加する電圧を変化させなければならない。
【００５９】
具体的には、一組のチャンネルＡ、Ｂ、Ｃ（符号５１）のチャンネルＢを拡張する場合には、図５に示すように、チャンネルＡ・Ｃの天板電極３ｂに負の電圧を印加する（図５中（２１）で示す、−Ｈｉ）。一方、この一組のチャンネルＡ、Ｂ、Ｃ（符号５１）に隣接する他の一組のチャンネルＡ、Ｂ、Ｃ（符号５２）のチャンネルＢを拡張する場合には、チャンネルＢの天板電極３ｂに電圧を印加する（図５中（２２）で示す、Ｈｉ）。このように、隣り合う一組のチャンネルＡ、Ｂ、Ｃ（符号５１、５２）において天板駆動電極３ｂに印加する電圧を変化させ、チャンネルＢの天板電極３ｂの電位を、チャンネルＡ・Ｃの天板電極３ｂの電位よりも相対的に高くすればよい。
【００６０】
また、一組のチャンネルＡ、Ｂ、Ｃ（符号５１）のチャンネルＢを収縮する場合には、図５に示すように、チャンネルＢの天板電極３ｂに負の電圧を印加する（図５中（２３）で示す、−Ｈｉ）。一方、この一組のチャンネルＡ、Ｂ、Ｃ（符号５１）に隣接する他の一組のチャンネルＡ、Ｂ、Ｃ（符号５２）のチャンネルＢを拡張する場合には、チャンネルＡ・Ｃの天板電極３ｂに電圧を印加する（図５中（２４）で示す、Ｈｉ）。このように、隣り合う一組のチャンネルＡ、Ｂ、Ｃ（符号５１，５２）において天板駆動電極３ｂに印加する電圧を変化させ、チャンネルＡ・Ｃの天板電極３ｂの電位を、チャンネルＢの天板電極３ｂの電位よりも相対的に高くすればよい。
【００６１】
このように、図４に示す記録ヘッドでは、チャンネルＡ及びチャンネルＣの容積をほぼ一定に保つために、チャンネルＡ及びチャンネルＣの領域のそれぞれの天板２６を動作させている。そのため、共通電極２５は、一組のチャンネルＡ、Ｂ、Ｃ（符号５１、５２）ごとに設けられ、隣接する共通電極２５は、互いに正負の異なる電位を有している。各共通電極２５の電位は、対応するチャンネルＢの天板電極３ｂと同じ電位となるように設定される。
【００６２】
これにより、図１（ａ）に示す記録ヘッドと同様、チャンネルＡ及びチャンネルＣに発生する残留振動を低減することが可能になる。なお、隔壁４を変形させるために隔壁駆動電極３ａに印加する電圧は、図２を用いて説明した場合と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００６３】
また、図６に示すように、天板３６の分極方向を一定にしてもよい。この場合、各チャンネルＡ、Ｂ、Ｃに配置する天板駆動電極３ｃの位置を、基板１上の各チャンネルＡ、Ｂ、Ｃの中央位置よりも、一方の側壁に近づくように配置する必要がある。この配置位置は、天板３６の分極方向に応じて適宜変更すればよい。具体的には、図６に示すように、天板３６の分極方向を矢印にて表した場合、矢印の末端（矢印の示す方向とは反対の方向）側に、天板駆動電極３ｃを配置すればよい。
【００６４】
図６に示す記録ヘッドの隔壁駆動電極３ａ、天板駆動電極３ａ、共通電極５に印加する電圧は、図７に示す通りであり、図１（ａ）に示す記録ヘッドの隔壁駆動電極３ａ、天板駆動電極３ａ、共通電極５を用いて説明した場合（図２）と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００６５】
ここで、本発明者は、記録ヘッドの１つのチャンネルについて、隔壁駆動電極のみを用いた場合（対策前）、隔壁駆動電極と天板駆動電極または底板駆動電極のいずれか一方の電極とを用いた場合（対策後１面のみ）、隔壁駆動電極と天板駆動電極及び底板駆動電極の両方の電極とを用いた場合（対策後２面）、のそれぞれのケースについてインク吐出速度を測定し、そのばらつきを調べた。その結果を図８に示す。
【００６６】
図８に示すように、対策前では、所定吐出速度に対し、大きなばらつきが見られた。また、対策後１面のみでは、吐出速度のばらつきが低減され、対策後２面では、吐出速度のばらつきがさらに低減されることがわかった。
【００６７】
【発明の効果】
本発明のインクジェット記録ヘッドによれば、剪断変形可能な蓋板を設け、吐出インクチャンネルの隔壁の剪断変形に伴う容積変化を相殺するように、蓋板駆動電極に電圧を印加して、非吐出インクチャンネルの蓋板を剪断変形させる構成としている。これにより、吐出インクチャンネルのインク吸引、吐出動作の前後において、非吐出インクチャンネルの容積を変化させることなく、ほぼ一定に保つことができる。その結果、隔壁の剪断変形に伴う非吐出インクチャンネルの圧力変動を低減し、この圧力変動に起因する振動の発生を抑制することができる。従って、吐出インクチャンネルのインク吸引、吐出動作の後、非吐出チャンネルがインク吸引、吐出動作を行う場合にも、圧力変動に起因する振動が残留振動となることを防止し、安定なインク吐出を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明のインクジェット記録ヘッドの構造を示す説明図、（ｂ）はチャンネルＢの拡張時の動作を示す説明図、（ｃ）はチャンネルＢの収縮時の動作を示す説明図である。
【図２】隔壁電極、天板電極、共通電極に印加する電圧を、チャンネルＢの拡張時、縮小時、待機時に分けて一覧形式にまとめた図表である。
【図３】チャンネルＢ吐出時の隔壁と天板の動作と各チャンネルＡ、Ｂ、Ｃにかかる圧力との関係を示す説明図である。
【図４】本発明のインクジェット記録ヘッドの他の構造を示す説明図である。
【図５】図４に示すインクジェット記録ヘッドの構造において、隔壁電極、天板電極、共通電極に印加する電圧を、チャンネルＢの拡張時、縮小時、待機時に分けて一覧形式にまとめた図表である。
【図６】本発明のインクジェット記録ヘッドのさらに他の構造を示す説明図である。
【図７】図６に示すインクジェット記録ヘッドの構造において、隔壁電極、天板電極、共通電極に印加する電圧を、チャンネルＢの拡張時、縮小時、待機時に分けて一覧形式にまとめた図表である。
【図８】記録ヘッドの１つのチャンネルについて、隔壁駆動電極のみを用いた場合（対策前）、隔壁駆動電極と天板駆動電極または底板駆動電極のいずれか一方の電極とを用いた場合（対策後１面のみ）、隔壁駆動電極と天板駆動電極及び底板駆動電極の両方の電極とを用いた場合（対策後２面）、のそれぞれのケースについてインク吐出速度を測定した結果を示す説明図である。
【図９】（ａ）は従来のインクジェット記録ヘッドの構造を示す説明図、（ｂ）はチャンネルＢの拡張時の動作を示す説明図、（ｃ）はチャンネルＢの収縮時の動作を示す説明図である。
【図１０】（ａ）は従来のインクジェット記録ヘッドの他の構造を示す説明図、（ｂ）はチャンネルＢの拡張時の動作を示す説明図、（ｃ）はチャンネルＢの収縮時の動作を示す説明図である。
【符号の説明】
１　基板
２　溝
３ａ　天板駆動電極（蓋板駆動電極）
３ｂ，３ｃ　隔壁駆動電極
４　隔壁
５，２５　共通電極（対向電極）
６，２６　天板
【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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