JP5446954B2 - インクジェットヘッド、インクジェット記録装置及びインクジェットヘッドへのインク充填方法 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェットヘッド、インクジェット記録装置及びインクジェットヘッドへのインク充填方法に関する。

従来、記録ヘッドのノズルからインク滴を吐出させて記録媒体に所望の画像を記録するインクジェット記録装置が知られている。近年では、インクジェット記録装置は、例えば、プリントオンデマンド（ＰＯＤ）等の印刷用途にも用いられるようになっている。
インクジェット記録装置は、小型化のニーズが高く、画像形成に重要な役割を果たすインクジェットヘッドにも小型化が求められている。そのため、ノズルや圧力室等が従来に比べて密集するように配置された構造となっている。また、インクジェットヘッドの軽量化、小型化を図ることで、高速印字が可能となっている。
このように、ノズルを密集させると共に高速印字を可能とすることで、インクの消費量も大きくなる。そのため、圧力室に供給するインクが途中で不足しないよう、大型の共通インク室が設けられている。
また、共通インク室を大きく形成することにより、各チャネルの圧力室から伝わるインクの振動を吸収する機能を持たせることができる。
共通インク室を大型にすると、空の共通インク室にインクを供給する際に供給口から底面までの高低差により、気泡ができてしまう。気泡ができると、インク中又はインクの液面に気泡が存在したまま圧力室に送られて圧力室の充填不良やノズルからの吐出不良を引き起こしてしまう。
このような問題を解決するため、共通インク室の壁面に接触しながら移動する可動部材により気泡を除去する構成が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
また、他の構成として、共通インク室の下方にアセンブリ部材を設けてインクの流れを向上することで気泡を排出しやすくした構成が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。

特開２００７−９８８０７号公報 特開２００８−６６４６号公報

しかし、特許文献１に記載の発明においては、可動部材の駆動機構を設ける必要があるため、共通インク室まわりの構造が複雑になるという問題があった。
また、特許文献２に記載の発明においては、アセンブリ部材は、共通インク室の下方に設けられていることから、インクの液面まで上昇した気泡を取り除ける構成ではなかった。
また、特許文献１，２においては、発生した気泡を取り除くためのものであり、共通インク室内において気泡の発生を抑制できるものではなかった。

そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、インクに発生した気泡が圧力室に送られることを防止することができるインクジェットヘッド、インクジェット記録装置及びインクジェットヘッドへのインク充填方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、
インクを吐出する複数のノズルと、
各ノズルにそれぞれ個別に連通され、吐出するインクを貯留する複数の圧力室と、
前記複数の圧力室に連通され、各圧力室に供給するインクを貯留する共通インク室と、
前記複数の圧力室にそれぞれ個別に対応して設けられ、各圧力室のインクを吐出させるための力を付与するアクチュエータと、を備え、前記ノズルから記録媒体に向けてインクを吐出して画像を形成するインクジェットヘッドにおいて、
前記共通インク室は、
室内を複数の空間に仕切る隔壁と、
前記隔壁に形成され、隣接する空間にインクを流通させる流通孔と、
を備え、
前記流通孔は、前記隔壁の高さ方向の下半分の領域に形成されており、
前記流通孔を通ったインクが流入される空間に面する前記隔壁の壁面には、前記流通孔に連続し、インクを下方に導く溝が形成されており、
前記隔壁は、前記流通孔から流出したインクを所定の領域に集約する集約部を有することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記集約部は、前記共通インク室から前記圧力室へのインクの流入口の上方から外れた位置に配置されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記集約部は、前記隔壁の下端部に形成された傾斜面の最下点であることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記共通インク室の空間には、前記共通インク室の底面よりも高い位置で落下するインクを受ける緩衝部材を設けたことを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、インクジェットヘッドにおいて、
インクを吐出する複数のノズルと、
各ノズルにそれぞれ個別に連通され、吐出するインクを貯留する複数の圧力室と、
前記複数の圧力室に連通され、各圧力室に供給するインクを貯留する共通インク室と、
前記複数の圧力室にそれぞれ個別に対応して設けられ、各圧力室のインクを吐出させるための力を付与するアクチュエータと、を備え、前記ノズルから記録媒体に向けてインクを吐出して画像を形成するインクジェットヘッドにおいて、
前記共通インク室は、
室内を複数の空間に仕切る隔壁と、
前記隔壁に形成され、隣接する空間にインクを流通させる流通孔と、
を備え、
前記流通孔を通ったインクが流入される空間に面する前記隔壁の壁面には、前記流通孔に連続し、インクを下方に導く溝が形成され、
前記共通インク室の空間には、前記共通インク室の底面よりも高い位置で落下するインクを受ける緩衝部材を設けたことを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記流通孔は、前記隔壁の高さ方向の下半分の領域に形成されていることを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、請求項５又は６に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記隔壁は、前記流通孔から流出したインクを所定の領域に集約する集約部を有することを特徴とする。
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記集約部は、前記共通インク室から前記圧力室へのインクの流入口の上方から外れた位置に配置されていることを特徴とする。
請求項９に記載の発明は、請求項５〜８の何れか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記集約部は、前記隔壁の下端部に形成された傾斜面の最下点であることを特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、請求項４〜９の何れか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記緩衝部材は、多孔質材で形成されていることを特徴とする。

請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記多孔質材は、樹脂材料を発泡させて作製されたものであることを特徴とする。

請求項１２に記載の発明は、インクジェット記録装置において、
請求項１〜１１のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドを備えることを特徴とする。

請求項１３に記載の発明は、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドの共通インク室にインクを充填するインクジェットヘッドへのインク充填方法において、
前記共通インク室は、
インクが供給される第１の空間と、
前記第１の空間に前記隔壁を介して隣接し、前記第１の空間から前記流通孔を介してインクが流入する第２の空間と、
前記第１の空間に接続され、前記第１の空間内にインクを供給する供給口と、
前記第１の空間に接続され、前記第１の空間内のインク又は空気を排出する第１の排出口と、
前記第２の空間に接続され、前記第２の空間内のインク又は空気を排出する第２の排出口と、を備え、
前記第１の排出口を開くと共に前記第２の排出口を閉じるステップと、
前記供給口を開いて前記第１の空間内にインクを供給するステップと、
前記第１の空間内のインクの液面が前記流通孔よりも上方にきたときに、前記第２の排出口を開くステップと、
前記第１の空間内がインクで満たされたときに前記第１の排出口を閉じるステップと、
前記第２の空間内がインクで満たされたときに前記第２の排出口を閉じるステップと、
を有することを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、共通インク室内には隔壁が設けられているので、共通インク室内に供給されたインクは、隔壁内に貯留されていく。このとき、インクの供給時に気泡ができることもある。
その場合、インク内の気泡は、インクの液面まで上昇し、下がることはないので、流通孔から隣接する空間内に流出することはない。
このように、インクだけを流通孔から流出させ、気泡をインクが供給される最初の空間内に残すようにすることで、隣接する空間内に貯留された気泡を含まないインクを圧力室に送ることが可能となる。
よって、インクに発生した気泡が圧力室に送られることを防止することができる。
これにより、インク吐出時におけるインク滴の曲がりやブレ、吐出速度のばらつきのない安定した吐出を実現できる。

請求項２に記載の発明によれば、流通孔を隔壁の高さ方向の下半分の領域に形成することで、発生した気泡が隔壁を挟んで隣接する空間に移動することを防止する効果をより高めることができる。

請求項３に記載の発明によれば、流通孔を通ったインクが流入される空間に面する隔壁の壁面には、流通孔に連続し、インクを下方に導く溝が形成されているので、流通孔を通過したインクは、溝に沿って移動し、共通インク室の下方に移動する。
これにより、インクの落下高さをより低くすることができ、気泡の発生をより効果的に防止することができる。

請求項４に記載の発明によれば、隔壁が集約部を有することにより、インクは集約部に集められ、集約部から下方に落下する。
これにより、共通インク室の底面へのインクの落下位置を決めることができる。

請求項５に記載の発明によれば、集約部は、共通インク室から圧力室へのインクの流入口の上方から外れた位置に配置されているので、集約部から落下したインクが圧力室へのインクの流入口に接触してその位置で気泡が生じる危険性を排除することができる。

請求項６に記載の発明によれば、集約部は、隔壁の下端部に形成された傾斜面の最下点であることから、簡易な構成で集約部を形成することができる。

請求項７に記載の発明によれば、緩衝部材を設けることにより、共通インク室の底面よりも高い位置で落下してくるインクを受けることができる。
これにより、インクの落下高さをより低くすることができ、気泡の発生をより効果的に防止することができる。

請求項８に記載の発明によれば、緩衝部材を多孔質材で形成することにより、気泡の発生をより効果的に防止することができる。

請求項９に記載の発明によれば、多孔質材は、樹脂材料を発泡させて作製されているので、軽量な多孔質材を作ることができる。

請求項１０に記載の発明によれば、請求項１〜９のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドを備えることにより、インクに発生した気泡が圧力室に送られることを防止することができる。

請求項１１に記載の発明によれば、最初に、第１の排出口を開くと共に第２の排出口を閉じる。次いで、供給口を開いて第１の空間内にインクを供給する。次いで、第１の空間内のインクの液面が流通孔よりも上方にきたときに、第２の排出口を開く。次いで、第１の空間内がインクで満たされたときに第１の排出口を閉じる。次いで、第２の空間内がインクで満たされたときに第２の排出口を閉じる。
これにより、インク内の気泡を排出しつつ、気泡を含まないインクを第２の空間内に貯留することができる。

インクジェット記録装置の要部を示す模式図。 インクジェットヘッドの斜視図。 インクジェットヘッドの縦断面図。 共通インク室の斜視図。 共通インク室の分解斜視図。 共通インク室の筐体の一方向からの斜視図。 共通インク室の筐体の他方向からの斜視図。 インクジェットヘッドへのインクの充填方法の流れを示すフローチャート。 共通インク室にインクを充填しているときの状態を説明する図４におけるＡ−Ａ断面図。 共通インク室の斜視図。 共通インク室の分解斜視図。 共通インク室の筐体の一方向からの斜視図。 共通インク室の筐体の他方向からの斜視図。 共通インク室にインクを充填しているときの状態を説明する正面図。

以下、図面を参照して、インクジェットヘッド、インクジェットヘッドを備えるインクジェット記録装置及びインクジェットヘッドへのインク充填方法について説明する。
以下、インクジェット記録装置の全体構成について説明した後、インクジェット記録装置の一構成となるインクジェットヘッドについて説明し、最後にインクジェットヘッドへのインク充填方法について説明する。

［第１の実施形態］
＜インクジェット記録装置＞
図１は、インクジェット記録装置１の要部を示す模式図である。
図１に示すように、インクジェット記録装置１は、記録媒体Ｐを矢印Ｚの方向（以下、搬送方向Ｚという）へ搬送する搬送部２を備えている。搬送部２は接地されており、接地電位に維持されている。記録媒体Ｐとしては、紙や布帛のほか、インク吸収性の無いプラスチックフィルムや金属類等を用いることが可能であり、特に限定されない。なお、ここでの紙とは、インク吸収性を有するインクジェットプリンタ専用紙は勿論のこと、インク吸収性の弱いコート紙やアート紙、及び普通紙を含むものである。
搬送部２の上方には、搬送部２上の記録媒体Ｐへインク滴Ｄを吐出するインクジェットヘッド３が配設されている。このインクジェットヘッド３には、インク滴Ｄを吐出する複数のノズル１１が、図中のＸ方向及びＹ方向に配列されている（図２参照）。また、搬送部２の上方であって、インクジェットヘッド３よりも搬送方向Ｚの下流側には、記録媒体Ｐの表面に着弾したインク滴Ｄへ紫外線を照射する照射装置４が配設されている。
搬送部２、インクジェットヘッド３、照射装置４は、制御部５に接続されており、この制御部５により制御される。制御部５には、インクジェットヘッド３のノズルプレート２０に静電電圧を印加する静電電圧電源５ａが備えられている。この静電電圧電源５ａにより、ノズルプレート２０の下面と搬送部２上面との間、ひいてはノズルプレート２０の下面と記録媒体Ｐ表面との間のギャップＧに、所定の静電電圧を印加可能となっている。

＜インクジェットヘッドの構成＞
図２は、インクジェットヘッド３の斜視図である。
この図に示すように、インクジェットヘッド３はその下端にインク滴Ｄを吐出する複数のノズル１１が形成されたノズルプレート２０を備えている。

図３は、インクジェットヘッドの縦断面図である。図３に示すように、インクジェットヘッド３は、インクを吐出する複数のノズル１１が形成されたノズルプレート２０を有している。ノズルプレート２０は、ノズル１１からインクと下方に吐出する際にインクジェットヘッド３の最下層に位置する。ノズルプレート２０には、ノズル１１及びインク流路１２が形成されている。
ノズルプレート２０には、中間プレート層部３０が積層され、接合されている。中間プレート層部３０には、ノズル１１へのインク流路３１が中間プレート層部３０の厚さ方向に貫通するように形成されている。インク流路３１は、中間プレート層部３０をノズルプレート２０に積層した際に、インク流路１２に連通する位置に形成されている。

中間プレート層部３０には、圧力室層部４０が積層され、接合されている。圧力室層部４０には、ノズル１１から吐出するインクを貯留する圧力室４１が形成されている。圧力室４１は、圧力室層部４０の下面側から上面側に向けて掘り込むように形成されている。すなわち、圧力室４１は下面側で開口され、上面側は、わずかな厚さだけ残すように圧力室層部４０の厚さ方向に彫り込まれている。圧力室層部４０における圧力室４１の上方に位置する薄層部が振動板５０として機能する。すなわち、振動板５０は、圧力室４１の一壁部を構成している。
圧力室４１は、圧力室層部４０を中間プレート層部３０に積層した際に、インク流路３１に連通する位置に形成されている。
圧力室層部４０には、圧力室４１へのインク流路となるインレット（絞り流路）４２が当該圧力室層部４０の厚さ方向に貫通するように形成されている。圧力室４１とインレット４２は、圧力室層部４０においては互いに独立するように形成されているが、中間プレート層部３０に圧力室層部４０を積層した際に、中間プレート層部３０に形成されたインク流路３２を介して連通される。従って、インクは、インレット４２、インク流路３１を通って圧力室４１に貯留される。

振動板５０には、当該振動板５０を挟んで圧力室４１に対向する位置に圧電素子６０が設けられている。
圧電素子６０は、ＰＺＴ(lead zirconium titanate)からなるアクチュエータである。圧電素子６０は、複数の圧力室４１にそれぞれ個別に対応して設けられ、各圧力室４１のインクを吐出させるための力を付与する。圧電素子６０は、上面側及び下面側から二つの電極により挟まれている。
電極に電圧を印加すると、電極に挟まれた圧電素子６０が変位し、圧電素子６０の変位により振動板５０も変位する。この振動板５０の動作により、振動板５０の下方に存在する圧力室４１内のインクがノズルからインク滴Ｄ（図１参照）として吐出される。

振動板５０には、振動板５０と後述する配線層部８０とを接着する感光性の接着剤からなる感光性接着層部（感光性ドライフィルム）７０が積層され、接合されている。
感光性接着層部７０には、当該振動板５０を挟んで圧力室４１に対向する位置に圧電素子６０を収容する空間７１が感光性接着層部７０の厚さ方向に貫通するように形成されている。空間７１は、各圧電素子６０を個別に収容するように複数形成されている。
感光性接着層部７０には、空間７１とは独立してインク流路７２が感光性接着層部７０の厚さ方向に貫通するように形成されている。インク流路７２は、振動板５０に感光性接着層部７０を積層した際に、インレット４２に連通するように形成されている。

感光性接着層部７０には、配線基板を有する配線層部８０が積層され、接合されている。配線層部８０は、配線基板であるインターポーザを絶縁層部で挟み込んで構成されている。
配線層部８０には、感光性接着層部９０が積層され、接合されている。感光性接着層部９０は、配線層部８０の上面に積層され、接合されている。感光性接着層部９０は、上方の共通インク室１００を積層、接合する感光性の接着剤である。
感光性接着層部９０には、インクを圧力室４１に導くためのインク流路９２が感光性接着層部９０の厚さ方向に貫通するように形成されている。インク流路９２は、配線層部８０に感光性接着層部９０を積層した際に、配線層部８０のインク流路８８に連通するように形成されている。
感光性接着層部９０には、共通インク室１００が設けられている。共通インク室１００は、感光性接着層部９０により配線層部８０に接着、固定されている。
共通インク室１００は、各層部における各インク流路を介して圧力室４１に連通されている。共通インク室１００は、全ての圧力室４１にインク流路を介して連通されており、全ての圧力室４１にインクを供給することができるように形成されている。

＜共通インク室の構成＞
次に、本発明の特徴部分である共通インク室１００の構成について詳細に説明する。
図４は共通インク室１００の斜視図、図５は共通インク室１００の分解斜視図、図６は共通インク室１００の筐体１０１の一方向からの斜視図、図７は共通インク室１００の筐体１０１の他方向からの斜視図である。

図４〜図７に示すように、共通インク室１００は、筐体１０１と、隔壁１０２と、供給口１０３と、排出口１０４，１０５とを備えている。
筐体１０１は、内部が中空に形成され、感光性接着層部９０の上面に取り付けられている。筐体１０１は、二つの側壁部１０６と、二つの側壁部１０６の上端に連続するように形成された天板部１０７とを備えている。筐体１０１の正面及び背面には、蓋部１０８が筐体１０１に対して着脱自在に設けられている。蓋部１０８は、プラスチック、金属、ガラス等の材料から形成されている。
従って、筐体１０１は、二つの側壁部１０６及び天板部１０７と、正面及び背面の蓋部１０８と、底面となる感光性接着層部９０とによって閉塞された内部空間が形成される。この内部空間にインクを貯留することができる。

隔壁１０２は、筐体１０１の天板部１０７の裏面側（下面側）から連続するように形成されている。隔壁１０２は、筐体１０１内の空間を複数の空間に仕切るものである。隔壁１０２は、直壁部１１０，１１１と傾斜壁部１１２，１１３，１１４とを備えている。
直壁部１１０，１１１は、天板部１０７の裏面から下方（Ｚ方向）に延びるように形成されている。直壁部１１０，１１１は、一定の間隔をあけて互いに対向するように二つ形成されている。直壁部１１０，１１１の奥行きは、二つの側壁部１０６と同じ奥行きに形成されており、蓋部１０８を取り付けた際に、側壁部１０６、天板部１０７、直壁部１１０，１１１が蓋部１０８に当接する。
傾斜壁部１１２は、直壁部１１０の下端に連続するように形成されている。傾斜壁部１１２は、その下端が、下方かつ対向する直壁部１１１に向けて傾斜するように形成されている。傾斜壁部１１２の一方の側縁の上端から下端までは蓋部１０８に密着できるよう、二つの側壁部１０６の一端面と面一となるように形成されている。
傾斜壁部１１３は、直壁部１１１の下端に連続するように形成されている。傾斜壁部１１３は、その下端が、下方かつ対向する直壁部１１０に向けて傾斜するように形成されている。傾斜壁部１１３の一方の側縁の上端から下端までは蓋部１０８に密着できるよう、二つの側壁部１０６の一端面と面一となるように形成されている。
傾斜壁部１１４は、傾斜壁部１１２と傾斜壁部１１３とを連結するように、双方の傾斜壁部１１２，１１３の他方の側縁に連続するように形成されている。傾斜壁部１１４は、下方かつ筐体１０１の背面側（一方の蓋部側）に向けて傾斜するように形成されている。
このように、隔壁１０２によって囲まれる内側の空間は、インクが直接供給される第１の空間１２１となり、隔壁１０２を介して第１の空間１２１に隣接する隔壁１０２の外側の空間は、隔壁１０２の後述する流通孔１１５を介してインクが流入する第２の空間１２２となる。

傾斜壁部１１４には、ほぼ同じ高さに複数の流通孔１１５が形成されている。流通孔１１５は、第１の空間１２１から傾斜壁部１１４を挟んで隣接する第２の空間１２２にインクを流通させるための孔である。ここで、隔壁１０２において、直壁部１１０，１１１の高さと、傾斜壁部１１２，１１３，１１４の高さはほぼ等しくなるように形成されている。そのため、傾斜壁部１１４に形成された流通孔１１５は、隔壁１０２の高さ方向の下半分の領域に形成されていることになる。
第２の空間１２２に面する傾斜壁部１１４の壁面には、各流通孔１１５に個別に連続し、流通孔１１５から下方に延びる溝１１６が形成されている。溝１１６は、傾斜壁部１１４の傾斜面に沿って下方に直線状に形成されている。溝１１６は、流通孔１１５を通過して第２の空間１２２に流入したインクを傾斜壁部１１４の下端に導くものである。
傾斜壁部１１２，１１３，１１４の下端は、同じ高さに形成され、各下端が連なるように形成されている。傾斜壁部１１２，１１３，１１４の下端（最下点）は、流通孔１１５から流出したインクを集約させる領域であり、集約部１１７として機能する。
集約部１１７は、共通インク室１００から圧力室４１に向かう感光性接着層部９０のインク流路９２の上方から外れた位置になるように形成、配置されている。すなわち、集約部１１７から落下するインクがインク流路９２に直接流入することを防止してインク流路９２内に気泡が混じることを防止している。

供給口１０３は、第１の空間１２１にインクを供給するためのものであり、天板部１０７に設けられている。供給口１０３は、第１の空間１２１に連通するように形成されている。供給口１０３は、例えば、電磁弁により構成され、制御部５によって開閉される。もちろん、手作業によって開閉する機械的な弁であってもよい。
排出口１０４は、第１の空間１２１内のインク又は空気を排出するためのものであり、天板部１０７に設けられている。排出口１０４は、第１の空間１２１に連通するように形成されている。すなわち、排出口１０４は、第１の排出口として機能する。排出口１０４は、例えば、電磁弁により構成され、制御部５によって開閉される。もちろん、手作業によって開閉する機械的な弁であってもよい。
排出口１０５は、第２の空間１２２内のインク又は空気を排出するためのものであり、天板部１０７に二つ設けられている。排出口１０５は、第２の空間１２２に連通するように形成されている。すなわち、排出口１０５は、第２の排出口として機能する。排出口１０５は、例えば、電磁弁により構成され、制御部５によって開閉される。もちろん、手作業によって開閉する機械的な弁であってもよい。

＜インクジェットヘッドへのインク充填方法＞
次に、上記の共通インク室を有するインクジェットヘッドへのインクの充填方法について説明する。
図８は、インクジェットヘッドへのインクの充填方法の流れを示すフローチャートである。図９は、共通インク室１００にインクを充填しているときの状態を説明する図である。
図８に示すように、インクジェット記録装置１の制御部５は電磁弁を駆動させ、第１の排出口１０４を開くと共に第２の排出口１０５を閉じる（ステップＳ１）。
次いで、制御部５は、供給口１０３を開いて第１の空間１２１内にインクを供給する（ステップＳ２）。

次いで、制御部５は、第１の空間１２１内のインクの液面が流通孔１１５よりも上方であるか否かを判断する（ステップＳ３）。ここで、制御部５による第１の空間１２１内のインクの液面が流通孔１１５よりも上方にきたか否かの判断は、隔壁１０２における流通孔１１５よりも上方に設けられた液面センサからの検出結果によって判断する。
ステップＳ３において、制御部５は、第１の空間１２１内のインクの液面が流通孔１１５よりも上方にきたと判断した場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、制御部５は、第２の排出口１０５を開き、第２の空間１２２内にインクを流入させる（ステップＳ４）。
第２の排出口１０５を開くことにより、第１の空間１２１と第２の空間１２２との圧力差により、図９に示すように、第１の空間１２１内のインクは流通孔１１５から第２の空間１２２内に流出する。流通孔１１５から流出したインクは、溝１１６に案内されて傾斜壁部１１４の下端の集約部１１７に集まる。集約部１１７に到達したインクは、蓋部１０８を伝って感光性接着層部９０の上面に導かれ、第２の空間１２２内にインクが溜まっていく。

次いで、制御部５は、第１の空間１２１内がインクで満たされたか否かを判断する（ステップＳ５）。ここで、制御部５による第１の空間１２１内がインクで満たされたか否かの判断は、第１の空間１２１の最上端に設けられた液面センサからの検出結果によって判断する。
ステップＳ５において、制御部５は、第１の空間１２１内がインクで満たされたと判断した場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、制御部５は、第１の排出口１０４を閉じる（ステップＳ６）。

次いで、制御部５は、第２の空間１２２内がインクで満たされたか否かを判断する（ステップＳ７）。ここで、制御部５による第２の空間１２２内がインクで満たされたか否かの判断は、第２の空間１２２の最上端に設けられた液面センサからの検出結果によって判断する。
ステップＳ７において、制御部５は、第２の空間１２２内がインクで満たされたと判断した場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、制御部５は、供給口１０３及び第２の排出口１０５を閉じる（ステップＳ８）。
以上の手順により、共通インク室１００内にインクを充填することができる。

＜作用効果＞
以上のように、上記のインクジェットヘッド３によれば、共通インク室１００内には隔壁１０２が設けられているので、第１の空間１２１内に供給されたインクは、隔壁１０２内に貯留されていく。このとき、インクの供給時に気泡ができることもある。
その場合、インク内の気泡は、インクの液面まで上昇し、下がることはないので、流通孔１１５から隣接する第２の空間１１２内に流出することはない。
このように、インクだけを流通孔１１５から流出させ、気泡をインクが供給される第１の空間１２１内に残すようにすることで、第２の空間１２２内に貯留された気泡を含まないインクを圧力室４１に送ることが可能となる。
よって、インクに発生した気泡が圧力室４１に送られることを防止することができる。
これにより、インク吐出時におけるインク滴の曲がりやブレ、吐出速度のばらつきのない安定した吐出を実現できる。

また、流通孔１１５を傾斜壁部１１４に形成することで、流通孔１１５は隔壁１０２の高さ方向の下半分の領域に形成されることになる。これにより、発生した気泡が隔壁１０２を挟んで第２の空間１２２に移動することを防止する効果をより高めることができる。
また、流通孔１１５を通ったインクが流入される第２の空間１２２に面する傾斜壁部１１４の壁面には、流通孔１１５に連続し、インクを下方に導く溝１１６が形成されているので、流通孔１１５を通過したインクは、溝１１６に沿って移動し、共通インク室１００の下方に移動する。
これにより、インクの落下高さをより低くすることができ、気泡の発生をより効果的に防止することができる。

また、隔壁１０２の傾斜壁部１１２，１１３，１１４の下端に集約部１１７が形成されていることにより、インクは集約部１１７に集められ、集約部１１７から下方に落下する。
これにより、共通インク室１００の底面へのインクの落下位置を決めることができる。
また、集約部１１７は、共通インク室１００から圧力室４１へのインクの流入口の上方から外れた位置に配置されているので、集約部１１７から落下したインクが圧力室４１へのインクの流入口に接触してその位置で気泡が生じる危険性を排除することができる。
また、集約部１１７は、隔壁１０２の下端部に形成された傾斜面の最下点であることから、簡易な構成で集約部１１７を形成することができる。

また、共通インク室１００にインクを充填する際には、最初に、第１の排出口１０４を開くと共に第２の排出口１０５を閉じる。次いで、供給口１０３を開いて第１の空間１２１内にインクを供給する。次いで、第１の空間１２１内のインクの液面が流通孔１１５よりも上方にきたときに、第２の排出口１０５を開く。次いで、第１の空間１２１内がインクで満たされたときに第１の排出口１０４を閉じる。次いで、第２の空間１２２内がインクで満たされたときに第２の排出口１０５を閉じる。
これにより、インク内の気泡を排出しつつ、気泡を含まないインクを第２の空間１２２内に貯留することができる。

［第２の実施形態］
次に、インクジェットヘッドの第２の実施形態について説明する。なお、インクジェットヘッドの第２の実施形態が第１の実施形態と異なる点は、共通インク室の構造であるため、相違点である共通インク室について説明し、第１の実施形態と同じ点については、説明を省略する。

＜共通インク室の構成＞
図１０は共通インク室２００の斜視図、図１１は共通インク室２００の分解斜視図、図１２は共通インク室２００の筐体２０１の一方向からの斜視図、図１３は共通インク室２００の筐体２０１の他方向からの斜視図である。

図１０〜図１３に示すように、共通インク室２００は、筐体２０１と、隔壁２０２と、供給口２０３と、排出口２０４，２０５とを備えている。
筐体２０１は、内部が中空に形成され、感光性接着層部９０の上面に取り付けられている。筐体２０１は、二つの側壁部２０６と、二つの側壁部２０６の上端に連続するように形成された天板部２０７と、二つの側壁部２０６及び天板部２０７に連続し、筐体２０１の背面側の蓋となる背面壁部２１２とを備えている。筐体２０１の正面には、蓋部２０８が筐体２０１に対して着脱自在に設けられている。蓋部２０８は、プラスチック（ＰＳ，ＰＥ，ＰＣ，ＰＯＭ等）、金属（ＳＵＳ，Ａｌ等）、ガラス等の材料から形成されている。
従って、筐体２０１は、二つの側壁部２０６、天板部２０７及び背面壁部２１２と、正面の蓋部２０８と、底面となる感光性接着層部９０とによって閉塞された内部空間が形成される。この内部空間にインクを貯留することができる。

隔壁２０２は、筐体２０１の天板部２０７の裏面側（下面側）から連続するように形成されている。隔壁２０２は、筐体２０１内の空間を複数の空間に仕切るものである。隔壁２０２は、直壁部２１０，２１１と傾斜壁部２１４とを備えている。
直壁部２１０，２１１は、天板部２０７の裏面から下方（Ｚ方向）に延びるように形成されている。直壁部２１０，２１１は、一定の間隔をあけて互いに対向するように二つ形成されている。直壁部２１０，２１１の奥行きは、二つの側壁部２０６と同じ奥行きに形成されており、蓋部２０８を取り付けた際に、側壁部２０６、天板部２０７、直壁部２１０，２１１が蓋部２０８に当接する。
傾斜壁部２１４は、直壁部２１０，２１１の下端に連続するように形成されている。傾斜壁部２１４は、直壁部２１０と直壁部２１１との間を架け渡すように形成され、それぞれの直壁部２１０（２１１）の下端から対向する直壁部２１１（２１０）側に向けて下方に傾斜し、その中間位置において、最も低くなるように湾曲形成されている。
この傾斜壁部２１４における最下点は、背面壁部２１２に向けて下方に傾斜するように形成されている。傾斜壁部２１４の一方の側縁の上端から下端までは背面壁部２１２に密着できるよう、二つの側壁部２０６の一端面と面一となるように形成されている。傾斜壁部２１４の他方の側縁の上端から下端までは蓋部２０８に密着できるよう、二つの側壁部２０６の一端面と面一となるように形成されている。
このように、隔壁２０２によって囲まれる内側の空間は、インクが直接供給される第１の空間２２１となり、隔壁２０２を介して第１の空間２２１に隣接する隔壁２０２の外側の空間は、隔壁２０２の後述する流通孔２１５を介してインクが流入する第２の空間２２２となる。

傾斜壁部２１４には、その奥行き方向に複数の流通孔２１５が形成されている。流通孔２１５は、第１の空間２２１から傾斜壁部２１４を挟んで隣接する第２の空間２２２にインクを流通させるための孔である。ここで、隔壁２０２において、直壁部２１０，２１１の高さと、傾斜壁部２１４の高さはほぼ等しくなるように形成されている。そのため、傾斜壁部２１４に形成された流通孔２１５は、隔壁２０２の高さ方向の下半分の領域に形成されていることになる。
第２の空間２２２に面する傾斜壁部２１４の壁面には、各流通孔２１５に個別に連続し、流通孔２１５から下方に延びる溝２１６が形成されている。溝２１６は、傾斜壁部２１４の傾斜面に沿って下方に直線状に形成されている。溝２１６は、流通孔２１５を通過して第２の空間２２２に流入したインクを傾斜壁部２１４の下端に導くものである。
傾斜壁部２１４の下端（最下点）は、流通孔２１５から流出したインクを集約させる領域であり、集約部２１７として機能する。
集約部２１７は、共通インク室２００から圧力室４１に向かう感光性接着層部９０のインク流路９２の上方から外れた位置になるように形成、配置されている。すなわち、集約部２１７から落下するインクがインク流路９２に直接流入することを防止してインク流路９２内に気泡が混じることを防止している。

第２の空間２２２内には、緩衝部材２５０が設けられている。緩衝部材２５０は、第２の空間２２２の形状に合わせて、できるだけ隔壁２０２との隙間が少なくなるように形成されている。緩衝部材２５０は、共通インク室２００の底面（感光性接着層部９０の上面）よりも高い位置で落下してきたインクを受け止めるものであり、多孔質材料で形成されている。多孔質材料としては、例えば、樹脂材料を発泡させて作製されたスポンジ状のポリウレタン、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を用いることが好ましい。なお、気泡の発生を抑えるために多孔質材料を用いているが、共通インク室２００の底面よりも高い位置で落下してきたインクを受け止めることができれば、緩衝部材２５０は必ずしも多孔質材料で形成する必要はなく、表面を粗く形成したプラスチック等を用いてもよい。

供給口２０３は、第１の空間２２１にインクを供給するためのものであり、天板部２０７に設けられている。供給口２０３は、第１の空間２２１に連通するように形成されている。供給口２０３は、例えば、電磁弁により構成され、制御部５によって開閉される。もちろん、手作業によって開閉する機械的な弁であってもよい。
排出口２０４は、第１の空間２２１内のインク又は空気を排出するためのものであり、天板部２０７に設けられている。排出口２０４は、第１の空間２２１に連通するように形成されている。すなわち、排出口２０４は、第１の排出口として機能する。排出口２０４は、例えば、電磁弁により構成され、制御部５によって開閉される。もちろん、手作業によって開閉する機械的な弁であってもよい。
排出口２０５は、第２の空間２２２内のインク又は空気を排出するためのものであり、天板部２０７に二つ設けられている。排出口２０５は、第２の空間２２２に連通するように形成されている。すなわち、排出口２０５は、第２の排出口として機能する。排出口２０５は、例えば、電磁弁により構成され、制御部５によって開閉される。もちろん、手作業によって開閉する機械的な弁であってもよい。

図１４は、共通インク室にインクを充填しているときの状態を説明する正面図である。
共通インク室２００へのインク充填の際には、図１４に示すように、第１の空間２２１内のインクは流通孔２１５から第２の空間２２２内に流出する。流通孔２１５から流出したインクは、溝２１６に案内されて傾斜壁部２１４の下端の集約部２１７に集まる。集約部２１７に到達したインクは、背面壁部２１２を伝って感光性接着層部９０の上面に導かれ、第２の空間２２２内にインクが溜まっていく。なお、共通インク室２００へのインクの充填方法は、第１の実施形態と同様であるため省略する。

＜作用効果＞
以上のように、インクジェットヘッドの第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様の作用効果を奏するほか、緩衝部材２５０を設けることにより、共通インク室２００の底面よりも高い位置で落下してくるインクを受けることができる。これにより、インクの落下高さをより低くすることができるので、気泡の発生をより効果的に防止することができる。
また、緩衝部材２５０を多孔質材で形成することにより、気泡の発生をより効果的に防止することができる。
また、多孔質材は、樹脂材料を発泡させて作製されているので、軽量な多孔質材を作ることができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、発明の本質的部分を変更しない範囲内で自由に設計変更が可能である。

１ インクジェット記録装置
３ インクジェットヘッド
１１ ノズル
４１ 圧力室
６０ 圧電素子（アクチュエータ）
１００，２００ 共通インク室
１０２，２０２ 隔壁
１０３，２０３ 供給口
１０４，２０４ 第１の排出口
１０５，２０５ 第２の排出口
１１５，２１５ 流通孔
１１６，２１６ 溝
１１７，２１７ 集約部
１２１，２２１ 第１の空間
１２２，２２２ 第２の空間
２５０ 緩衝部材

Claims (13)

1. インクを吐出する複数のノズルと、
   各ノズルにそれぞれ個別に連通され、吐出するインクを貯留する複数の圧力室と、
   前記複数の圧力室に連通され、各圧力室に供給するインクを貯留する共通インク室と、
   前記複数の圧力室にそれぞれ個別に対応して設けられ、各圧力室のインクを吐出させるための力を付与するアクチュエータと、を備え、前記ノズルから記録媒体に向けてインクを吐出して画像を形成するインクジェットヘッドにおいて、
   前記共通インク室は、
   室内を複数の空間に仕切る隔壁と、
   前記隔壁に形成され、隣接する空間にインクを流通させる流通孔と、
   を備え、
   前記流通孔は、前記隔壁の高さ方向の下半分の領域に形成されており、
   前記流通孔を通ったインクが流入される空間に面する前記隔壁の壁面には、前記流通孔に連続し、インクを下方に導く溝が形成されており、
   前記隔壁は、前記流通孔から流出したインクを所定の領域に集約する集約部を有することを特徴とするインクジェットヘッド。
2. 前記集約部は、前記共通インク室から前記圧力室へのインクの流入口の上方から外れた位置に配置されてい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. 前記集約部は、前記隔壁の下端部に形成された傾斜面の最下点であることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットヘッド。
4. 前記共通インク室の空間には、前記共通インク室の底面よりも高い位置で落下するインクを受ける緩衝部材を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。
5. インクを吐出する複数のノズルと、
   各ノズルにそれぞれ個別に連通され、吐出するインクを貯留する複数の圧力室と、
   前記複数の圧力室に連通され、各圧力室に供給するインクを貯留する共通インク室と、
   前記複数の圧力室にそれぞれ個別に対応して設けられ、各圧力室のインクを吐出させるための力を付与するアクチュエータと、を備え、前記ノズルから記録媒体に向けてインクを吐出して画像を形成するインクジェットヘッドにおいて、
   前記共通インク室は、
   室内を複数の空間に仕切る隔壁と、
   前記隔壁に形成され、隣接する空間にインクを流通させる流通孔と、
   を備え、
   前記流通孔を通ったインクが流入される空間に面する前記隔壁の壁面には、前記流通孔に連続し、インクを下方に導く溝が形成され、
   前記共通インク室の空間には、前記共通インク室の底面よりも高い位置で落下するインクを受ける緩衝部材を設けたことを特徴とするインクジェットヘッド。
6. 前記流通孔は、前記隔壁の高さ方向の下半分の領域に形成されてい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。
7. 前記隔壁は、前記流通孔から流出したインクを所定の領域に集約する集約部を有することを特徴とする請求項５又は６に記載のインクジェットヘッド。
8. 前記集約部は、前記共通インク室から前記圧力室へのインクの流入口の上方から外れた位置に配置されていることを特徴とする請求項７に記載のインクジェットヘッド。
9. 前記集約部は、前記隔壁の下端部に形成された傾斜面の最下点であることを特徴とする請求項５〜８の何れか一項に記載のインクジェットヘッド。
10. 前記緩衝部材は、多孔質材で形成されていることを特徴とする請求項４〜９の何れか一項に記載のインクジェットヘッド。
11. 前記多孔質材は、樹脂材料を発泡させて作製されたものであることを特徴とする請求項１０に記載のインクジェットヘッド。
12. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドを備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
13. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドの共通インク室にインクを充填するインクジェットヘッドへのインク充填方法において、
    前記共通インク室は、
    インクが供給される第１の空間と、
    前記第１の空間に前記隔壁を介して隣接し、前記第１の空間から前記流通孔を介してインクが流入する第２の空間と、
    前記第１の空間に接続され、前記第１の空間内にインクを供給する供給口と、
    前記第１の空間に接続され、前記第１の空間内のインク又は空気を排出する第１の排出口と、
    前記第２の空間に接続され、前記第２の空間内のインク又は空気を排出する第２の排出口と、を備え、
    前記第１の排出口を開くと共に前記第２の排出口を閉じるステップと、
    前記供給口を開いて前記第１の空間内にインクを供給するステップと、
    前記第１の空間内のインクの液面が前記流通孔よりも上方にきたときに、前記第２の排出口を開くステップと、
    前記第１の空間内がインクで満たされたときに前記第１の排出口を閉じるステップと、
    前記第２の空間内がインクで満たされたときに前記第２の排出口を閉じるステップと、
    を有することを特徴とするインクジェットヘッドへのインク充填方法。