(57)【要約】  【課題】  ２０ｋＨｚより高い駆動周波数で駆動しても良好な印刷が可能な液体吐出ヘッドを提供する。  【解決手段】  平板状である本体内の下面側マニホールドを備えるとともに、複数の液体吐出孔および複数の液体加圧室を備え、前記マニホールドと複数の前記液体加圧室とはそれぞれ前記マニホールド側より個別供給流路およびしぼりをこの順に配置して接続されている流路部材と、複数の変位素子とを具備する液体吐出ヘッドであって、複数の前記個別供給流路は前記本体の長手方向に沿って前記マニホールドに平均１７０μｍ以下のピッチで接続されており、複数の前記液体加圧室のうち一部の液体加圧室は、上面側から見て前記マニホールドと重なっているとともに、前記マニホールドと重なって配置された前記液体加圧室と前記マニホールドとの間が７００〜１０００μｍであり、かつ前記液体加圧室の下面から前記マニホールドの上面までの距離が２７０〜６００μｍである。  【選択図】  図４
2009233941.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状である本体内の下面側に外部から液体が供給されるマニホールドを備えるとともに、前記本体内の上面に複数の液体加圧室を備え、前記マニホールドと複数の前記液体加圧室とはそれぞれ前記マニホールド側より個別供給流路およびしぼりをこの順に配置して接続されており、前記本体の下面に複数の前記液体加圧室とそれぞれ接続された複数の液体吐出孔を備える流路部材と、複数の前記液体加圧室内の液体をそれぞれ加圧する複数の変位素子とを具備する液体吐出ヘッドであって、複数の前記個別供給流路は前記本体の長手方向に沿って前記マニホールドに平均１７０μｍ以下のピッチで接続されており、複数の前記液体加圧室のうち一部の液体加圧室は、上面側から見て前記マニホールドと重なっているとともに、前記マニホールドと重なって配置された前記液体加圧室の下面から前記マニホールドの下面までの距離が７００〜１０００μｍであり、かつ前記マニホールドと重なって配置された前記液体加圧室の下面から前記マニホールドの上面までの距離が２７０〜６００μｍであることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出ヘッドに関し、特に、文字や画像の記録に用いるインクジェット式プリンタに好適に用いられる液体吐出ヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、インクジェットプリンタやインクジェットプロッタなどの、インクジェット記録方式を利用した記録装置が、一般消費者向けのプリンタだけでなく、例えば電子回路の形成や液晶ディスプレイ用のカラーフィルタの製造、有機ＥＬディスプレイの製造といった工業用途にも、広く利用されている。
【０００３】
このようなインクジェット方式の記録装置には、液体を吐出させるための液体吐出ヘッドが印刷ヘッドとして搭載されている。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、液滴として吐出させるサーマルヘッド方式と、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、インク吐出孔より液滴として吐出させる圧電方式が一般的に知られている。
【０００４】
また、このような液体吐出ヘッドには、記録媒体の搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）にヘッドを移動させつつ記録を行なうシリアル式、および主走査方向に関して記録媒体より長いヘッドを固定した状態で副走査方向に搬送されてくる記録媒体に記録を行なうライン式がある。ライン式は、シリアル式のようにヘッドを移動させる必要がないので、高速記録が可能であるという利点を有する。
【０００５】
シリアル式、ライン式いずれの方式の液体吐出ヘッドであっても、液滴を高い密度で印刷するには、液体吐出ヘッドに形成されている、液滴を吐出する液体吐出孔の密度を高くする必要がある。
【０００６】
そこで印刷出ヘッドを、マニホールドとマニホールドから複数の液体加圧室をそれぞれ介して繋がる液体吐出孔を有した流路部材と、前記液体加圧室をそれぞれ覆うように設けられた複数の変位素子を有するアクチュエータ基板とを積層して構成する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。この液体吐出ヘッドでは、各液体吐出孔に繋がった液体加圧室を、それを覆うように設けられた変位素子を変位させることで、各液体吐出孔からインクを吐出させ、副走査方向に６００ｄｐｉの解像度で印刷が可能とされている。
【特許文献１】特開２００３−３０５８５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の液体吐出ヘッドは、変位素子に与えられる駆動信号の駆動周波数が２０ｋＨｚ程度以下であれば、各液体吐出孔の液体吐出特性にばらつきが小さく、良好な状態で印刷ができるものの、印刷速度を上げるなどのために駆動周波数をさらに高くしていくと、各液体吐出孔の液体吐出特性のばらつきが大きくなり、印刷状態が悪くなるという問題があった。
【０００８】
具体的には、液体吐出孔を一端とし、液体加圧室、しぼりおよび個別供給流路をこの順で介してマニホールドに繋がる流路を個別流路としたとき、マニホールドに多数の個別流路が高密度で繋がっている液体吐出装置において、印刷可能範囲全体をベタで印刷する場合など、多くの液体吐出孔から液滴を吐出させた場合、各変位素子の変位が流路内の液体、あるいは流路部材を介してマニホールド内の液体を振動させてしまうことがあった。そして、この振動がマニホールドと重なった位置にある液体加圧室に伝わり、その液体加圧室に繋がった液体吐出孔の液体吐出特性が変動してしまうことがあった。なお、ここで、
この液体吐出特性の変動は、例えば、液体吐出速度の変動であり、液体吐出速度が変動することにより、印刷媒体に着弾する液滴の位置がずれるので、印刷精度が悪くなることがあった。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、２０ｋＨｚより高い駆動周波数で駆動しても良好な、印刷が可能な液体吐出ヘッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の液体吐出ヘッドは、平板状である本体内の下面側に外部から液体が供給されるマニホールドを備えるとともに、前記本体内の上面に複数の液体加圧室を備え、前記マニホールドと複数の前記液体加圧室とはそれぞれ前記マニホールド側より個別供給流路およびしぼりをこの順に配置して接続されており、前記本体の下面に複数の前記液体加圧室とそれぞれ接続された複数の液体吐出孔を備える流路部材と、複数の前記液体加圧室内の液体をそれぞれ加圧する複数の変位素子とを具備する液体吐出ヘッドであって、複数の前記個別供給流路は前記本体の長手方向に沿って前記マニホールドに平均１７０μｍ以下のピッチで接続されており、複数の前記液体加圧室のうち一部の液体加圧室は、上面側から見て前記マニホールドと重なっているとともに、前記マニホールドと重なって配置された前記液体加圧室の下面から前記マニホールドの下面までの距離が７００〜１０００μｍであり、かつ前記マニホールドと重なって配置された前記液体加圧室の下面から前記マニホールドの上面までの距離が２７０〜６００μｍであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の液体吐出ヘッドによれば、平板状である本体内の下面側に外部から液体が供給されるマニホールドを備えるとともに、前記本体内の上面に複数の液体加圧室を備え、前記マニホールドと複数の前記液体加圧室とはそれぞれ前記マニホールド側より個別供給流路およびしぼりをこの順に配置して接続されており、前記本体の下面に複数の前記液体加圧室とそれぞれ接続された複数の液体吐出孔を備える流路部材と、複数の前記液体加圧室内の液体をそれぞれ加圧する複数の変位素子とを具備する液体吐出ヘッドであって、複数の前記個別供給流路は前記本体の長手方向に沿って前記マニホールドに平均１７０μｍ以下のピッチで接続されており、複数の前記液体加圧室のうち一部の液体加圧室は、上面側から見て前記マニホールドと重なっているとともに、前記マニホールドと重なって配置された前記液体加圧室の下面から前記マニホールドの下面までの距離が７００〜１０００μｍであり、かつ前記マニホールドと重なって配置された前記液体加圧室の下面から前記マニホールドの上面までの距離が２７０〜６００μｍであることにより、多くの変位素子を高速で変位させた場合であっても、前記マニホールドと上面側から見て前記マニホールドと重なっている前記液体加圧室との間の振動の伝播が少なくなるので、周囲の他の液体吐出孔からの液体吐出状態の差により、液体吐出孔からの液体吐出特性の変動が少なくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態による液体吐出ヘッドを含むカラーインクジェットプリンタの概略構成図である。このカラーインクジェットプリンタ１（以下、プリンタ１とする）は、４つの液体吐出ヘッド２を有している。これらの液体吐出ヘッド２は、印刷用紙Ｐの搬送方向に沿って並べられ、プリンタ１に固定されている。液体吐出ヘッド２は、図１の手前から奥へ向かう方向に細長い形状を有している。
【００１３】
プリンタ１には、印刷用紙Ｐの搬送経路に沿って、給紙ユニット１１４、搬送ユニット１２０および紙受け部１１６が順に設けられている。また、プリンタ１には、液体吐出ヘッド２や給紙ユニット１１４などのプリンタ１の各部における動作を制御するための制御部１００が設けられている。
【００１４】
給紙ユニット１１４は、複数枚の印刷用紙Ｐを収容することができる用紙収容ケース１１５と、給紙ローラ１４５とを有している。給紙ローラ１４５は、用紙収容ケース１１５に積層して収容された印刷用紙Ｐのうち、最も上にある印刷用紙Ｐを１枚ずつ送り出すことができる。
【００１５】
給紙ユニット１１４と搬送ユニット１２０との間には、印刷用紙Ｐの搬送経路に沿って、二対の送りローラ１１８ａおよび１１８ｂ、ならびに、１１９ａおよび１１９ｂが配置されている。給紙ユニット１１４から送り出された印刷用紙Ｐは、これらの送りローラによってガイドされて、さらに搬送ユニット１２０へと送り出される。
【００１６】
搬送ユニット１２０は、エンドレスの搬送ベルト１１１と２つのベルトローラ１０６および１０７を有している。搬送ベルト１１１は、ベルトローラ１０６および１０７に巻き掛けられている。搬送ベルト１１１は、２つのベルトローラに巻き掛けられたとき所定の張力で張られるような長さに調整されている。これによって、搬送ベルト１１１は、２つのベルトローラの共通接線をそれぞれ含む互いに平行な２つの平面に沿って、弛むことなく張られている。これら２つの平面のうち、液体吐出ヘッド２に近い方の平面が、印刷用紙Ｐを搬送する搬送面１２７である。
【００１７】
ベルトローラ１０６には、図１に示されるように、搬送モータ１７４が接続されている。搬送モータ１７４は、ベルトローラ１０６を矢印Ａの方向に回転させることができる。また、ベルトローラ１０７は、搬送ベルト１１１に連動して回転することができる。したがって、搬送モータ１７４を駆動してベルトローラ１０６を回転させることにより、搬送ベルト１１１は、矢印Ａの方向に沿って移動する。
【００１８】
ベルトローラ１０７の近傍には、ニップローラ１３８とニップ受けローラ１３９とが、搬送ベルト１１１を挟むように配置されている。ニップローラ１３８は、図示しないバネによって下方に付勢されている。ニップローラ１３８の下方のニップ受けローラ１３９は、下方に付勢されたニップローラ１３８を、搬送ベルト１１１を介して受け止めている。２つのニップローラは回転可能に設置されており、搬送ベルト１１１に連動して回転する。
【００１９】
給紙ユニット１１４から搬送ユニット１２０へと送り出された印刷用紙Ｐは、ニップローラ１３８と搬送ベルト１１１との間に挟み込まれる。これによって、印刷用紙Ｐは、搬送ベルト１１１の搬送面１２７に押し付けられ、搬送面１２７上に固着する。そして、印刷用紙Ｐは、搬送ベルト１１１の回転に従って、液体吐出ヘッド２が設置されている方向へと搬送される。なお、搬送ベルト１１１の外周面１１３に粘着性のシリコンゴムによる処理を施してもよい。これにより、印刷用紙Ｐを搬送面１２７に確実に固着させることができる。
【００２０】
４つの液体吐出ヘッド２は、搬送ベルト１１１による搬送方向に沿って互いに近接して配置されている。各液体吐出ヘッド２は、下端にヘッド本体１３を有している。ヘッド本体１３の下面には、液体を吐出する多数の液体吐出口８が設けられている（図３参照）。
【００２１】
１つの液体吐出ヘッド２に設けられた液体吐出口８からは、同じ色の液体（インク）が吐出されるようになっている。各液体吐出ヘッド２から吐出される液体の色は、それぞれ、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）である。各液体吐出ヘッド２は、ヘッド本体１３の下面と搬送ベルト１１１の搬送面１２７との間にわずかな隙間をおいて配置されている。
【００２２】
搬送ベルト１１１によって搬送された印刷用紙Ｐは、液体吐出ヘッド２と搬送ベルト１１１との間の隙間を通過する。その際に、液体吐出ヘッド２を構成するヘッド本体１３から印刷用紙Ｐの上面に向けて液体が吐出される。これによって、印刷用紙Ｐの上面には、制御部１００によって記憶された画像データに基づくカラー画像が形成される。
【００２３】
搬送ユニット１２０と紙受け部１１６との間には、剥離プレート１４０と二対の送りローラ１２１ａおよび１２１ｂならびに１２２ａおよび１２２ｂとが配置されている。
カラー画像が印刷された印刷用紙Ｐは、搬送ベルト１１１によって剥離プレート１４０へと搬送される。このとき、印刷用紙Ｐは、剥離プレート１４０の右端によって、搬送面１２７から剥離される。そして、印刷用紙Ｐは、送りローラ１２１ａ〜１２２ｂによって、紙受け部１１６に送り出される。このように、印刷済みの印刷用紙Ｐが順次紙受け部１１６に送られ、紙受け部１１６に重ねられる。
【００２４】
なお、印刷用紙Ｐの搬送方向について最も上流側にある液体吐出ヘッド２とニップローラ１３８との間には、紙面センサ１３３が設置されている。紙面センサ１３３は、発光素子および受光素子によって構成され、搬送経路上の印刷用紙Ｐの先端位置を検出することができる。紙面センサ１３３による検出結果は制御部１００に送られる。制御部１００は、紙面センサ１３３から送られた検出結果により、印刷用紙Ｐの搬送と画像の印刷とが同期するように、液体吐出ヘッド２や搬送モータ１７４等を制御することができる。
【００２５】
次に本発明の液体吐出ヘッドを構成するヘッド本体１３について説明する。図２は、図１に示されたヘッド本体１３を示す上面図である。図３は、図２の一点鎖線で囲まれた領域の拡大上面図であり、ヘッド本体１３の一部である。なお、説明の都合上、図３には圧電アクチュエータ基板２１が二点鎖線で示している。また、本来破線で示されるべき流路部材４の内部や下面に形成されているしぼり１２や液体吐出口８などは実線で示している。図４は図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った縦断面図である。
【００２６】
ヘッド本体１３は、平板状の流路部材４と、流路部材４上に積層された圧電アクチュエータ基板２１とを有している。圧電アクチュエータ基板２１は台形形状を有しており、その台形の１対の平行対向辺が流路部材４の長手方向に平行になるように流路部材４の上面に配置されている。また、流路部材４の長手方向に平行な２本の仮想直線のそれぞれに沿って２つずつ、つまり合計４つの圧電アクチュエータ基板２１が、全体として千鳥状に流路部材４上に配列されている。流路部材４上で隣接し合う圧電アクチュエータ基板２１の斜辺同士は、流路部材４の幅方向について部分的にオーバーラップしている。
【００２７】
流路部材４の内部には液体流路の一部であるマニホールド５が形成されている。マニホールド５は流路部材４の長手方向に沿って延び細長い形状を有しており、流路部材４の上面にはマニホールド５の開口５ｂが形成されている。開口５ｂは、流路部材４の長手方向に平行な２本の直線（仮想線）のそれぞれに沿って５個ずつ、合計１０個形成されている。開口５ｂは、４つの圧電アクチュエータ基板２１が配置された領域を避ける位置に形成されている。マニホールド５には開口５ｂを通じて図示されていない液体タンクから液体が供給されるようになっている。
【００２８】
流路部材４内に形成されたマニホールド５は、複数本分岐している（分岐した部分のマニホールド５を副マニホールド５ａということがある）。開口５ｂに繋がるマニホールド５は、圧電アクチュエータ基板２１の斜辺に沿うように延在しており、流路部材４の長手方向と交差して配置されている。２つの圧電アクチュエータ基板２１に挟まれた領域では、１つのマニホールド５が、隣接する圧電アクチュエータ基板２１に共有されており、副マニホールド５ａがマニホールド５の両側から分岐している。これらの副マニホールド５ａは、流路部材４の内部であって各圧電アクチュエータ基板２１に対向する領域に互いに隣接してヘッド本体１３の長手方向に延在している。
【００２９】
流路部材４は、複数の液体加圧室１０がマトリクス状（すなわち、２次元的かつ規則的）に形成されている液体加圧室群９を有している。液体加圧室１０は、角部にアールが施されたほぼ菱形の平面形状を有する中空の領域である。液体加圧室１０は流路部材４の上面に開口するように形成されている。これらの液体加圧室１０は、流路部材４の上面における圧電アクチュエータ基板２１に対向する領域のほぼ全面にわたって配列されている。したがって、これらの液体加圧室１０によって形成された各液体加圧室群９は圧電アクチュエータ基板２１とほぼ同一の大きさおよび形状の領域を占有している。また、各液体加圧室１０の開口は、流路部材４の上面に圧電アクチュエータ基板２１が接着されることで閉塞されている。
【００３０】
本実施形態では、図３に示されているように、マニホールド５は、流路部材４の短手方向に互いに平行に並んだ４列の副マニホールド５ａに分岐し、各副マニホールド５ａに繋がった液体加圧室１０は、等間隔に流路部材４の長手方向に並ぶ液体加圧室１０の列を構成し、その列は、短手方向に互いに平行に４列配列されている。副マニホールド５ａに繋がった液体加圧室１０の並ぶ列は副マニホールド５ａの両側に２列ずつ配列されている。副マニホールド５ａに近い液体加圧室１０の並ぶ２列の液体加圧室１０は、上面側から見て、副マニホールド５ａと重なっている（つまり、その列の液体加圧室１０は、液体加圧室１０ａである）。副マニホールド５ａに遠い液体加圧室１０の並ぶ２列の液体加圧室１０は、上面側から見て、副マニホールド５ａと重なっていない（つまり、その列の液体加圧室１０は、液体加圧室１０ｂである）。
【００３１】
全体では、マニホールド５から繋がる液体加圧室１０は、等間隔に流路部材４の長手方向に並ぶ液体加圧室１０の列を構成し、その列は、短手方向に互いに平行に１６列配列されている。各液体加圧室列に含まれる液体加圧室１０の数は、変位素子５０の外形形状に対応して、その長辺側から短辺側に向かって次第に少なくなるように配置されている。液体吐出孔８もこれと同様に配置されている。これによって、全体として長手方向に６００ｄｐｉの解像度で画像形成が可能となっている。すなわち、各副マニホールド５ａには平均すれば１５０ｄｐｉに相当するピッチで個別流路３２が接続されている。これは、６００ｄｐｉ分の液体吐出孔８を４つ列の副マニホールド５ａに分けて繋ぐ設計をする際に、各副マニホールド５ａに繋がる個別流路３２が等ピッチに繋がるとは限らないため、マニホールド５ａの延在方向、すなわち副走査方向に平均１７０μｍ（１５０ｄｐｉならば２５．４ｍｍ／１５０＝１６９μｍピッチである）以下のピッチで個別流路３２が形成されているということである。
【００３２】
液体加圧室１０には、流路部材４の上面側から見て、副マニホールド５ａと重なっている液体加圧室１０ａと、副マニホールド５ａと重なっていない液体加圧室１０ｂとがある。このような構造にすることにより、副マニホールド５ａの液体の移動方向に垂直な断面積を広くして、液体を多量に供給できるようになるとともに、液体加圧室１０の密度を高く配置することができる。
【００３３】
圧電アクチュエータ基板２１の上面における各液体加圧室１０に対向する位置には後述のような個別電極３５がそれぞれ形成されている。個別電極３５は液体加圧室１０より一回り小さく、液体加圧室１０とほぼ相似な形状を有しており、圧電アクチュエータ基板２１の上面における液体加圧室１０と対向する領域内に収まるように配置されている。
【００３４】
流路部材４の下面には多数の液体吐出口８が形成されている。これらの液体吐出口８は、流路部材４の下面側に配置された副マニホールド５ａと対向する領域を避けた位置に配置されている。また、これらの液体吐出口８は、流路部材４の下面側における圧電アクチュエータ基板２１と対向する領域内に配置されている。そして、それぞれの領域内の液体吐出口８は、流路部材４の長手方向に平行な複数の直線に沿って等間隔に配列されている。
【００３５】
なお、これらの液体吐出口８は、流路部材４の長手方向に平行な仮想直線上に、この仮想直線と垂直な方向から各液体吐出口８の形成位置を射影した射影点が、印字の解像度に対応した間隔で等間隔に途切れずに並ぶような位置に形成されている。これによって、液体吐出ヘッド２は、流路部材４における液体吐出口８が形成された領域の長手方向についてのほぼ全領域にわたって、印字の解像度に対応した間隔で途切れずに印字できるようになっている。
【００３６】
流路部材４の内部には、多数のしぼり１２が形成されている。これらのしぼり１２は、液体加圧室群９と対向する領域内に配置されている。本実施形態のしぼり１２は、水平面に平行な１方向に沿って延在している。しぼり１２の一方の端は、後述の個別供給流路６を介して副マニホールド５ａに繋がっている。また、しぼり１２の他方の端は、液体加圧室１０に繋がっている。
【００３７】
ヘッド本体１３に含まれる流路部材４は、複数のプレートが積層された積層構造を有している。これらのプレートは、流路部材４の上面から順に、キャビティプレート２２、ベースプレート２３、アパーチャ（しぼり）プレート２４、サプライプレート２５、２６、マニホールドプレート２７、２８、２９、カバープレート３０およびノズルプレート３１である。これらのプレートには多数の孔が形成されている。各プレートは、これらの孔が互いに連通して個別流路３２および副マニホールド５ａを構成するように、位置合わせして積層されている。ヘッド本体１３は、図４に示されているように、液体加圧室１０ａは流路部材４の上面に、副マニホールド５ａは内部の下面側に、液体吐出口８は下面にと、個別流路３２を構成する各部分が異なる位置に互いに近接して配設され、液体加圧室１０ａを介して副マニホールド５ａと液体吐出口８とが繋がる構成を有している。
【００３８】
各プレートに形成された孔について説明する。これらの孔には、次のようなものがある。第１に、キャビティプレート２２に形成された液体加圧室１０である。第２に、液体加圧室１０の一端から副マニホールド５ａへと繋がる流路を構成する連通孔である。この連通孔は、ベースプレート２３（詳細には液体加圧室１０の入り口）からサプライプレート２５（詳細には副マニホールド５ａの出口）までの各プレートに形成されている。なお、この連通孔には、アパーチャプレート２４に形成されたしぼり１２と、サプライプレート２５、２６に形成された個別供給流路６とが含まれている。
【００３９】
第３に、液体加圧室１０の他端から液体吐出口８へと連通する流路を構成する連通孔であり、この連通孔は、以下の記載においてディセンダ（部分流路）と呼称される。ディセンダ、ベースプレート２３（詳細には液体加圧室１０の出口）からノズルプレート３１（詳細には液体吐出口８）までの各プレートに形成されている。第４に、副マニホールド５ａを構成する連通孔である。この連通孔は、マニホールドプレート２７〜３０に形成されている。
【００４０】
このような連通孔が相互に繋がり、副マニホールド５ａからの液体の流入口（副マニホールド５ａの出口）から液体吐出口８に至る個別流路３２を構成している。副マニホールド５ａに供給された液体は、以下の経路で液体吐出口８から吐出される。まず、副マニホールド５ａから上方向に向かって、個別供給流路６を通り、しぼり１２の一端部に至る。次に、しぼり１２の延在方向に沿って水平に進み、しぼり１２の他端部に至る。そこから上方に向かって、液体加圧室１０の一端部に至る。さらに、液体加圧室１０の延在方向に沿って水平に進み、液体加圧室１０の他端部に至る。そこから少しずつ水平方向に移動しながら、主に下方に向かい、下面に開口した液体吐出口８へと進む。
【００４１】
このような断面構造の液体吐出ヘッドにおいて、印刷可能範囲全体をベタで印刷するような場合、すなわちほとんどの液体吐出孔８から可能な範囲で多量の液滴を吐出させる場合（以下で、単に全液体吐出孔から吐出させた場合という）、変位素子５０が液体加圧室１０内の液体に与えた圧力波の多くの部分は、しぼり１２により反射されるが、圧力波の一部はしぼり１２を越え、個別供給流路６を通り、副マニホールド５ａに達する。前述のように、副マニホールド５ａには多数の個別流路３２が高密度に接続されているため、副マニホールド５ａ内の液体は、多数の個別流路３２から伝わってくる圧力波により複雑に振動することになる。
【００４２】
駆動周波数が低い場合は、駆動されない間に振動が減衰するため、この振動が各液体吐出孔８からの吐出特性に与える影響は比較的少ない。駆動周波数が高くなり、２０ｋＨｚを越えるようになると、副マニホールド５ａに近い液体吐出孔８、すなわち上面側から見て副マニホールド５ａと重なる液体加圧室１０ａに繋がった液体吐出孔８からの液体吐出速度が速くなるという現象が現れる。図７（ａ）は、上面側かれ見て一部の液体加圧室１０が副マニホールド５ａと重なって配置された構造を持った液体吐出ヘッドにおいて、副マニホールド５ａに近い液体吐出孔８の液体吐出速度を、駆動周波数を変えて測定したものである。駆動周波数２０ｋＨｚまでは駆動周波数によらず、ほぼ一定の吐出速度となるが、２０ｋＨｚを越えると吐出速度が速くなっていく。これは副マニホールド５ａの振動が副マニホールド５ａと液体加圧室１０ａの間の流路部材を介して、液体加圧室１０ａに伝わること、あるいは、副マニホールド５ａの振動が個別供給流路６およびしぼり１２内部の液体を介して、液体加圧室１０ａに伝わることが原因と考えられる。
【００４３】
駆動周波数を高くした場合の影響は、副マニホールド５ａから遠い液体吐出孔８、すなわち上面側から見て副マニホールド５ａと重ならない液体加圧室１０ｂに繋がった液体吐出孔８からの液体吐出速度へは少なく。液体吐出孔８によって液体吐出速度に差が出るため、印刷する画像などの画質が悪くなるおそれがあった。
【００４４】
そこで、上面側から見てマニホールド５ａと重なっている液体加圧室１０ａの下面から副マニホールド５ａの下面までの距離ａを７００〜１０００μｍとし、液体加圧室１０ａの下面から副マニホールド５ａの上面までの距離ｂを２７０〜６００μｍとすることにより、駆動周波数が３０ｋＨｚと高くなった場合でも液体吐出速度のバラツキを少なくすることができる。距離ａを１０００μｍ以下とすることにより、ディセンダの長さを短くすることができ、しぼり、液体加圧室、変位素子、およびディセンダ流路形状に伴って発生する個別流路内の複雑な共振を抑えることできるので、液体吐出孔８付近に形成されているメニスカスの形成状態への影響を少なくなり、吐出される液滴の形状安定性が増し、安定した吐出が得られる。距離ａが７００μｍ以上であることにより、距離ｂを大きくでき、液体加圧室１０ａと副マニホールド５ａとの間の流路部材を介しての振動の伝達を抑制できる。距離ｂが２７０μｍ以上であることにより、液体加圧室１０ａと副マニホールド５ａとの間の流路部材を介しての振動の伝達を抑制できる。液体加圧室１０ａと副マニホールド５ａとの距離ｂが６００μｍ以下であることにより、副マニホールド５ａの下面側の内面との距離ａを小さくすることができる。
【００４５】
副マニホールド５ａの厚さｃ（＝ａ−ｂ）は、１５０〜５００μｍであることが好ましい。厚さｃが１５０μｍ以上であることにより、全液体吐出孔８から吐出させた場合でも、液体の供給を十分に行なうことができ、かつ副マニホールド５ａの中の液体が少なすぎることにより各変位素子５０の発する圧力波により、副マニホールド５ａの中の液体の振動が大きくなることが抑制できる。厚さｃが５００μｍ以下であることにより、液体加圧室１０ａの下面から副マニホールド５ａの下面までの距離ａを小さくすることができる。
【００４６】
圧電アクチュエータ基板２１は、図４に示されるように、２枚の圧電セラミック層２１ａ、２１ｂからなる積層構造を有している。これらの圧電セラミック層２１ａ、２１ｂはそれぞれ２０μｍ程度の厚さを有している。圧電アクチュエータ基板２１全体の厚さは４０μｍ程度である。圧電セラミック層２１ａ、２１ｂのいずれの層も複数の液体加圧室１０を跨ぐように延在している（図３参照）。これらの圧電セラミック層２１ａ、２１ｂは、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミックス材料からなる。
【００４７】
圧電アクチュエータ基板２１は、Ａｇ−Ｐｄ系などの金属材料からなる共通電極３４およびとＡｕ系などの金属材料からなる個別電極３５を有している。個別電極３５は上述のように圧電アクチュエータ基板２１の上面における液体加圧室１０と対向する位置に配置されている。個別電極３５の一端は、液体加圧室１０と対向する領域外に引き出されて接続電極３６が形成されている。この接続電極３６は例えばガラスフリットを含む金からなり、厚さが１５μｍ程度で凸状に形成されている。また、接続電極３６は、図示されていないＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）に設けられた電極と電気的に接合されている。詳細は後述するが、個別電極３５には、制御部１００からＦＰＣを通じて電圧パルスが供給される。
【００４８】
共通電極３４は、圧電セラミック層２１ａと圧電セラミック層２１ｂとの間の領域に面方向のほぼ全面にわたって形成されている。すなわち、共通電極３４は、圧電アクチュエータ基板２１に対向する領域内の全ての液体加圧室１０を覆うように延在している。共通電極３４の厚さは２μｍ程度である。共通電極３４は図示しない領域において接地され、グランド電位に保持されている。本実施形態では、圧電セラミック層２１ｂ上において、個別電極３５からなる電極群を避ける位置に個別電極３５とは異なる表面電極（不図示）が形成されている。表面電極は、圧電セラミック層２１ｂの内部に形成されたスルーホールを介して共通電極３４と電気的に接続されているとともに、多数の個別電極３５と同様に、ＦＰＣ上の別の電極と接続されている。
【００４９】
図４に示されるように、共通電極３４と個別電極３５とは、最上層の圧電セラミック層２１ｂのみを挟むように配置されている。圧電セラミック層における個別電極３５と共通電極３４とに挟まれた領域は活性部と呼称され、その部分の圧電セラミックスには分極が施されている。本実施形態の圧電アクチュエータ基板２１においては、最上層の圧電セラミック層２１ｂのみが活性部を含んでおり、圧電セラミック２１ａは活性部を含んでおらず、振動板として働く。この圧電アクチュエータ基板２１はいわゆるユニモルフタイプの構成を有している。
【００５０】
なお、後述のように、個別電極３５に選択的に所定の電圧パルスが供給されることにより、この個別電極３５に対応する液体加圧室１０内の液体に圧力が加えられる。これによって、個別流路３２を通じて、対応する液体吐出口８から液体が吐出される。すなわち、圧電アクチュエータ基板２１における各液体加圧室１０に対向する部分は、各液体加圧室１０および液体吐出口８に対応する個別の変位素子５０（アクチュエータ）に相当する。つまり、２枚の圧電セラミック層からなる積層体中には、図４に示されているような構造を単位構造とする変位素子５０が液体加圧室１０ごとに、液体加圧室１０の直上に位置する振動板２１ａ、共通電極３４、圧電セラミック層２１ｂ、個別電極３５により作り込まれており、圧電アクチュエータ基板２１には変位素子５０が複数含まれている。なお、本実施形態において１回の吐出動作によって液体吐出口８から吐出される液体の量は５〜７ｐＬ（ピコリットル）程度である。
【００５１】
続いて、圧電アクチュエータ基板２１の制御についての説明である。圧電アクチュエータ基板２１の制御のために、プリンタ１は制御部１００およびドライバＩＣ８０（図５参照）を有している。なお、プリンタ１は、演算処理装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＣＰＵが実行するプログラムおよびプログラムに使用されるデータが記憶されているＲＯＭ（Read Only Memory）、および、プログラム実行時にデータを一時記憶するためのＲＡＭ（Random Access Memory）を有しており、これらおよびその他のハードウェアによって以下に説明する機能を有する制御部１００が構築されている。
【００５２】
制御部１００は、図５に示されているように、印刷制御部１０１および動作制御部１０５を有している。印刷制御部１０１は、画像データ記憶部１０２、波形パターン記憶部１０３および印刷信号生成部１０４を有している。画像データ記憶部１０２は、ＰＣ１３３などから送信された印刷に係る画像データを記憶している。
【００５３】
波形パターン記憶部１０３は複数の吐出パルス列波形に対応する波形データを記憶している。各吐出パルス列波形は画像の階調等に応じた基本の波形に相当する。このような波形に対応した電圧パルス信号がドライバＩＣ８０を介して個別電極３５に供給されることにより、それぞれの階調等に対応した量の液体が液体吐出ヘッド２から吐出される。
【００５４】
印刷信号生成部１０４は、画像データ記憶部１０２に記憶された画像データに基づき、シリアルの印刷データを生成する。このような印刷データは、波形パターン記憶部１０３に記憶された複数の吐出パルス列波形のいずれかを順次個別電極３５に供給するためのものであって、各個別電極３５に所定のタイミングで各吐出パルス列波形が供給されるよう指示するデータである。印刷信号生成部１０４は、画像データ記憶部１０２が記憶している画像データに基づき、画像データに対応するタイミング、波形および個別電極に応じた印刷データを作成する。そして、印刷信号生成部１０４は、生成した印刷データをドライバＩＣ８０に出力する。
【００５５】
ドライバＩＣ８０は圧電アクチュエータ基板２１ごとに設けられており、シフトレジスタ、マルチプレクサおよびドライブバッファ（共に図示されず）を有している。
【００５６】
シフトレジスタは、印刷信号生成部１０４から出力されたシリアルの印刷データをパラレルデータに変換する。つまり、シフトレジスタは印刷データの指示に従って、各液体加圧室１０および液体吐出口８に対応する変位素子５０に対する個別のデータを出力する。
【００５７】
マルチプレクサは、シフトレジスタから出力された各データに基づいて、波形パターン記憶部１０３からドライバＩＣ８０に供給された波形データに係る複数の吐出パルス列波形の中から適切なものを選択する。そして、マルチプレクサは選択した吐出パルス列波形をドライブバッファに出力する。
【００５８】
ドライブバッファは、マルチプレクサから出力された吐出パルス列波形を増幅することによって、所定のレベルを有する吐出電圧パルス列信号を生成する。そして、ドライブバッファは、変位素子５０に対応する個別電極３５に上記の吐出電圧パルス列信号を、ＦＰＣを介して供給する。
【００５９】
吐出電圧パルス列信号およびこの信号の供給を受けた個別電極３５における電位の変化について説明する。
【００６０】
吐出電圧パルス列信号に含まれる各時刻の電圧について説明する。図６は、吐出電圧パルス列信号が供給された個別電極３５における電位の変化の一例を示している。なお、図６に示す吐出電圧パルス列信号の波形６１は、１滴の液体を液体吐出口８から吐出させるための波形の一例である。
【００６１】
時刻ｔ１は、個別電極３５に吐出電圧パルス列信号が供給され始める時刻である。時刻ｔ１は、この個別電極３５に対応する液体吐出口８から液体を吐出させるタイミングに合わせて調節される。吐出電圧パルス列信号の波形６１において、時刻ｔ１までの期間および時刻ｔ４以降の期間には、電圧はＵ０（＞０）に保持されている。そして、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間には電圧はグランド電位に保持されている。時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間は、個別電極３５の電位がＵ０からグランド電位になるまでの過渡期間である。また、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの期間は、個別電極３５の電位がグランド電位からＵ０になるまでの過渡期間である。図５に示されている通り、変位素子５０はコンデンサと同様の構成を有しているため、個別電極３５の電位が変化する際には、電荷の充放電に対応して上記のような過渡期間が生じる。
【００６２】
以下は、上記のような吐出電圧パルス列信号が個別電極３５に供給されることにより、変位素子５０がどのように駆動されるかについての説明である。
【００６３】
本実施形態における圧電アクチュエータ基板２１においては、最上層の圧電セラミック層２１ｂだけが個別電極３５から共通電極３４に向かう方向に分極されている。したがって、個別電極３５を共通電極３４と異なる電位にして圧電セラミック層２１ｂに対してその分極方向と同じ方向に、具体的には個別電極３５から共通電極３４に向かう方向に電界を印加すると、この電界が印加された部分、すなわち活性部が、厚さ方向、すなわち積層方向に伸長しようとする。また、このとき、活性部は積層方向と垂直な方向、すなわち面方向には収縮しようとする。これに対し、振動板２１ａは分極されておらず、電界を印加したとしても自発的には変形しない。
【００６４】
このように、圧電セラミック層２１ｂと振動板２１ａとの間で歪み方に差が生じるので、全体として変位素子５０は液体加圧室１０側（振動板２１ａ側）へ凸となるように変形（ユニモルフ変形）する。
【００６５】
個別電極３５に波形６１に対応する電圧パルス信号を供給したとき、変位素子５０は以下のように動作する。時刻ｔ１までの期間、個別電極３５の電位はＵ０であるので、変位素子５０は、上述したユニモルフ変形により、液体加圧室１０内に突出している。つまり、この時の液体加圧室１０の容積Ｖ１は個別電極３５の電位がグランド電位であるときと比べて小さくなっている。この時の変位素子５０の状態を第１の状態と呼ぶ。
【００６６】
時刻ｔ２から時刻ｔ３の期間、個別電極３５の電位はグランド電位であるので、圧電セラミック層２１ｂにおける活性部に印加されていた電界が解除され、変位素子５０のユニモルフ変形も解除されている。この時の液体加圧室１０の容積Ｖ２は、上記容積Ｖ１より大きい。この時の変位素子５０の状態を第２の状態と呼ぶ。このように液体加圧室１０の容積が増大した結果、液体が副マニホールド５ａから液体加圧室１０に吸い込まれる。
【００６７】
時刻ｔ４からの期間、個別電極３５の電位はＵ０であるので、変位素子５０は再び第１の状態に戻っている。このように、変位素子５０が液体加圧室１０を第２の状態から第１の状態に変化させることで、液体加圧室１０内の液体に圧力が加えられる。これによって、液体吐出口８から液滴が吐出される。液滴は印刷用紙Ｐの印刷面に着弾し、ドットを形成する。
【００６８】
このように、本実施形態の変位素子５０の駆動においては、まず、一旦液体加圧室１０の容積を増大させて、液体加圧室１０内の液体に負の圧力波を発生させると、この圧力波が流路部材４内の液体流路端部で反射して、液体吐出口８に向かって進行する正の圧力波として帰ってくる。この正の圧力波が液体加圧室１０内に到達したタイミングを見計らって、再び液体加圧室１０の容積を減少させている。これはいわゆる「引き打ち（fill before fire）」と呼ばれる手法である。
【００６９】
上記のような引き打ちによる液体吐出が行われるように、液体吐出に係る波形６１を有する電圧パルスのパルス幅Ｔｏ（図６参照）は、ＡＬ（Acoustic Length）に調節されている。本実施形態では、個別流路３２の全長のほぼ中央近傍に液体加圧室１０が配設されており、ＡＬとは液体加圧室１０内で発生した圧力波がしぼり１２から液体吐出口８まで伝播する時間の長さである。これによると、上記のようにして反射してきた正の圧力波と、変位素子５０の変形により生じた正の圧力波とを重畳させ、より大きい圧力が液体に付与される。そのため、単に液体加圧室１０の容積を１回減少させるだけで液体を押し出す場合より、同じ量の液体を吐出する際の変位素子５０の駆動電圧が低く抑えられる。したがって、引き打ち方式は液体加圧室１０の高集積化、液体吐出ヘッド２のコンパクト化、および、液体吐出ヘッド２を駆動する際のランニングコストの点で有利である。
【００７０】
以上の説明では、１つのドットを形成する液滴の吐出電圧パルス列信号の波形６１は、Ｕ０からグランド電位に変わりＵ０に戻る波形であったが、１つのドットを形成するための波形は、複数の液滴を吐出するように、Ｕ０からグランド電位に変わりＵ０に戻る波形が複数含まれた波形であってもよい。この場合、例えば、最初に吐出される液滴の吐出速度より、後から吐出される液滴の吐出速度を速くすることにより、複数の液滴が飛翔中に合わさったり、印刷用紙Ｐの近接した部分に着弾させたりすることにより、１つのドットを形成する。また、１つの液滴を吐出するために、Ｕ０からグランド電位に変わりＵ０に戻る波形が複数含まれた波形であってもよい。
【００７１】
波形６１の電圧パルスにより１つのドットを形成した後、次のドットを形成するには、所定時間ＴＡ経過した後、次のドットを形成するために波形６２の電圧パルスを与え、液滴を吐出させる。もしくは、印刷する画像等の次のドットに相当する部分が空白であり、液滴を着弾させる必要がなければ、電圧パルスを与えないことにより、液滴を吐出させない。そして、この所定時間ＴＡを短くするとともに、印刷用紙Ｐと液体吐出ヘッド２との相対移動速度を速くすることにより、単位時間当たりに形成できるドットの量を増やす、すなわち単位時間当たりに印刷できる印刷用紙Ｐの面積を増やすことができる。この所定時間ＴＡの逆数が、駆動周波数である。
【００７２】
以上は、本発明の好適な実施の形態についての説明であるが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、課題を解決するための手段に記載された内容の限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、アクチュエータの構造や個別流路３の形状などは適宜変更が可能である。
【００７３】
以上のような液体吐出ヘッド２は、例えば、以下のようにして作製する。
【００７４】
ロールコータ法、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、圧電性セラミック粉末と有機組成物からなるテープの成形を行ない、焼成後に圧電セラミック層２１ａ、２１ｂとなる複数のグリーンシートを作製する。グリーンシートの一部には、その表面に共通電極３４となる電極ペーストを印刷法等により形成する。また、必要に応じて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。
【００７５】
ついで、各グリーンシートを積層して積層体を作製し、加圧密着を行なう。加圧密着後の積層体を高濃度酸素雰囲気下で焼成し、その後有機金ペーストを用いて焼成体表面に個別電極２５を印刷して、焼成した後、Ａｇペーストを用いて接続電極３６を印刷し、焼成することにより、圧電アクチュエータ基板２１を作製する。
【００７６】
次に、流路部材４を、圧延法等により得られプレート２２〜３１を積層して作製する。プレート２２〜３１に、マニホールド５、個別供給流路６、液体加圧室１０およびディセンダなどとなる孔を、エッチングにより所定の形状に加工する。
【００７７】
これらプレート２２〜３１は、Ｆｅ―Ｃｒ系、Ｆｅ−Ｎｉ系、ＷＣ−ＴｉＣ系の群から選ばれる少なくとも１種の金属によって形成されていることが望ましく、特に液体としてインクを使用する場合にはインクに対する耐食性の優れた材質からなることが望ましため、Ｆｅ−Ｃｒ系がより好ましい。
【００７８】
圧電アクチュエータ２１と流路部材４とは、例えば接着層を介して積層接着することができる。接着層としては、周知のものを使用することができるが、圧電アクチュエータ２１や流路部材４への影響を及ぼさないために、熱硬化温度が１００〜１５０℃のエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂の群から選ばれる少なくとも１種の熱硬化性樹脂系の接着剤を用いるのがよい。このような接着層を用いて熱硬化温度にまで加熱することによって、圧電アクチュエータ２１と流路部材４とを加熱接合することができる。
【００７９】
この後必要に応じて圧電アクチュエータ上２１と外部回路とを電気的に接続するために、接続電極６３にＦＰＣなどの電極を接合し、液体吐出ヘッド２得る。
【実施例】
【００８０】
図２〜４に示した流路部材４の中の流路の寸法を変えた液体吐出ヘッド２を作製し、その液体吐出ヘッド２を、駆動周期を変更して駆動して、液滴の吐出速度に与える影響を調べた。
【００８１】
作製した流路の寸法は次の通りである。副マニホールド５ａは、上面から見た幅を１．２５ｍｍとした。個別供給流路６は、上面から見た直径が１８０μｍの円形のものとした。副マニホールド５ａには、流路部材の長手方向である副走査方向に平均して１６９μｍ（＝２５．４ｍｍ／１５０）のピッチで個別供給流路６が繋がっており、これに繋がっている液体吐出孔８も副走査方向に平均して１６９μｍのピッチで形成されており、液体吐出ヘッド２全体で、副走査方向に６００ｄｐｉの解像度の画像が印刷可能であった。
【００８２】
しぼり１２は、上面から見た幅が４３μｍ、長さが３０２μｍの長方形とし、アパーチャプレート２４の厚さを３０μｍとした。しぼり１２の一端と液体加圧室１０の一端を繋ぐベースプレート２３の孔は、上面から見た直径が２００μｍの円形のものとし、ベースプレート２３の厚さを１００μｍとした。液体加圧室１０は、上面から見た面積が０．３１ｍｍ２の角部にアールが施されたほぼ菱形の形状とし、キャビティプレート２２の厚さを５０μｍとした。ディセンダは上面から見た直径が１８０μｍの円形のものとし、長さは、後述の上面側から見てマニホールド５ａと重なっている液体加圧室１０ａの下面から副マニホールド５ａの下面までの距離ａ＋カバープレート３０の厚さ（３０μｍ）とした。
【００８３】
液体吐出孔８は、縦断面形状を図１０に示したものにした。ノズルプレート３１の厚さＬ１を５０μｍとし、下面での開口を直径Ｄ＝２０μｍの円形とし、下面から直径の変わらないストレート部をＬ２＝５μｍの長さで設け、そこから流路部材４の内側に向かってθ＝１５°で孔径が大きくなっていく形状とした
副マニホールド５ａの下面側の内面との距離ａ、液体加圧室１０ａの下面から副マニホールド５ａの上面までの距離ｂは、表１に示した。印刷画像は、目視および印刷したバーコードを読みとることで行なった。
【００８４】
【表１】
2009233941.tif 000003
【００８５】
表１に見られるように、本発明の範囲内の試料Ｎｏ．２〜４、６および７では、３０ｋＨｚ駆動時においても良好な印刷結果を得られた。
【００８６】
また、測定結果から、上面側から見て副マニホールド５ａと重なっている液体加圧室１０ａに繋がっている液体吐出孔８からなる液体吐出孔群について、３０ｋＨｚ駆動時と２０ｋＨｚ駆動時の液体吐出速度の比として、（駆動周波数３０ｋＨｚで駆動した時の液体吐出孔の液体吐出速度の平均）／（駆動周波数２０ｋＨｚで駆動した時の液体吐出孔の液体吐出速度の平均）を算出したところ、上記の体吐出ヘッドでは０．９〜１．１の範囲内であった。同様に、上面側から見て副マニホールド５ａと重なっている液体加圧室１０ａに繋がっている液体吐出孔８からなる液体吐出孔群について、３０ｋＨｚ駆動時と２０ｋＨｚ駆動時の液体吐出速度比を算出したところ、上記の体吐出ヘッドでは０．９〜１．１の範囲内であった。
【００８７】
本発明の範囲外の試料Ｎｏ．１、５および８の液体吐出ヘッドでは、２０ｋＨｚ駆動時においては良好な印刷結果を得られたが、３０ｋＨｚ駆動時においては良好な印刷結果を得られなかった。
【００８８】
図７（ａ）は試料Ｎｏ．１の液体吐出ヘッドにおける副マニホールド５ａと重なっている液体加圧室１０ａに繋がっている液体吐出孔８のうちの１つの液体吐出孔の液体吐出速度の測定結果である。駆動周波数が２０ｋＨｚ程度まででは、ほぼ一定の液体吐出速度であったが、２０ｋＨｚを越えると、液体吐出速度が速くなり、３０ｋＨｚ駆動時と２０ｋＨｚ駆動時の液体吐出速度比は１．１３であった。図７（ｂ）は試料Ｎｏ．３の液体吐出ヘッドにおいて、同様の測定を行なった結果である。３０ｋＨｚ駆動時と２０ｋＨｚ駆動時の液体吐出速度との比は１．０６であった。
【００８９】
図８（ａ）は試料Ｎｏ．１の液体吐出ヘッドにおける３０ｋＨｚ駆動時と２０ｋＨｚ駆動時の液体吐出速度の比の測定結果である。主走査方向に１６行並んだ液体吐出孔８の列のうち、２、３、６、７、１０、１１、１４および１５行が、副マニホールド５ａと重なっている液体加圧室１０ａに繋がっている液体吐出孔８の列であり、図８（ａ）には、２および３行の列における液体吐出速度比を示した。副マニホールド５ａ内の液体が振動しているため、副走査方向の位置による液体吐出速度比の差が大きくなった。図８（ｂ）は試料Ｎｏ．３の液体吐出ヘッドにおいて、同様の測定を行なった結果である。副走査方向の位置による差は試料Ｎｏ．１の液体吐出ヘッドより少なくなった。
【００９０】
図９（ａ）は試料Ｎｏ．１の液体吐出ヘッドを３０ｋＨｚで駆動した時の液体吐出速度の測定結果であり、主走査方向に１６行並んだ液体吐出孔８の列について、各列の液体吐出速度の平均を示したものである。主走査方向に１６行並んだ列のうち、２、３、６、７、１０、１１、１４および１５行が、副マニホールド５ａと重なっている液体加圧室１０ａに繋がっている液体吐出孔８の列であり、これらの行の液体吐出速度は、副マニホールド５ａと重なっていない液体加圧室１０ｂに繋がっている液体吐出孔８の列の液体吐出速度よりも速くなえる傾向があった。図９（ｂ）は試料Ｎｏ．３の液体吐出ヘッドにおいて、同様の測定を行なった結果である。行による差は試料Ｎｏ．１の液体吐出ヘッドよりも少なくなった。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の一実施の形態に係る液体吐出ヘッドを含むプリンタの概略構成図である。
【図２】図１の液体吐出ヘッドを構成するヘッド本体を示す上面図である。
【図３】図２の一点鎖線に囲まれた領域の拡大図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った縦断面図である。
【図５】図１に示されるプリンタが有する制御部について説明する図である。
【図６】液体吐出の際に図４に示される個別電極に供給される電圧パルスの波形を示す図である。
【図７】（ａ）試料Ｎｏ．１の液体吐出ヘッドの液体吐出速度の測定結果である。（ｂ）試料Ｎｏ．３の液体吐出ヘッドの液体吐出速度の測定結果である。
【図８】（ａ）試料Ｎｏ．１の液体吐出ヘッドの液体吐出速度の測定結果である。（ｂ）試料Ｎｏ．３の液体吐出ヘッドの液体吐出速度の測定結果である。
【図９】（ａ）試料Ｎｏ．１の液体吐出ヘッドの液体吐出速度の測定結果である。（ｂ）試料Ｎｏ．３の液体吐出ヘッドの液体吐出速度の測定結果である。
【図１０】液体吐出孔の縦断面図である。
【符号の説明】
【００９２】
１・・・プリンタ
２・・・液体吐出ヘッド
４・・・流路部材
５・・・マニホールド
５ａ・・・副マニホールド
５ｂ・・・開口
６・・・個別供給流路
８・・・液体吐出孔
１０・・・液体加圧室
１０ａ・・・マニホールドと重なっている液体加圧室
１０ｂ・・・マニホールドと重なっていない液体加圧室
１２  しぼり
２１  圧電アクチュエータ基板
２１ａ・・・圧電セラミック層（振動板）
２１ｂ・・・圧電セラミック層
２２〜３１・・・プレート
３２・・・個別流路
３４・・・共通電極
３５・・・個別電極
３６・・・接続電極
５０・・・変位素子
【図１】
2009233941.tif 000004
【図２】
2009233941.tif 000005
【図３】
2009233941.tif 000006
【図４】
2009233941.tif 000007
【図５】
2009233941.tif 000008
【図６】
2009233941.tif 000009
【図７】
2009233941.tif 000010
【図８】
2009233941.tif 000011
【図９】
2009233941.tif 000012
【図１０】
2009233941.tif 000013