JP6743831B2 - インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置 - Google Patents
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Description
本発明は、インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置に関する。
従来、インクジェットヘッドに備えられた複数のノズルからインクの液滴を射出して記録媒体に画像を形成するインクジェット記録装置が知られている。
また、１つのインクジェットヘッドで複数色のインクを印刷可能なインクジェットヘッドが知られている（例えば、特許文献１）。これにより、インクジェット記録装置に必要となるインクジェットヘッドの数を減らすことができるため、実装する際の手間を低減させるとともに、インクジェット記録装置の小型化が可能となる。
また、１つのインクジェットヘッドで複数色のインクを印刷可能なインクジェットヘッドが知られている（例えば、特許文献１）。これにより、インクジェット記録装置に必要となるインクジェットヘッドの数を減らすことができるため、実装する際の手間を低減させるとともに、インクジェット記録装置の小型化が可能となる。
ところで、インク室内のインク温度にムラがあるとインクの粘度ムラが発生し、印字ムラを生じるという問題がある。さらに、特許文献１のような複数色のインクを射出できるインクジェットヘッドでは、色単位でインク温度に差異があると、色間で印字ムラ（色ムラ）が発生するという問題がある。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、複数色のインクを射出可能なインクジェットヘッドにおいて、インク室内のインク温度を均一化しやすいインクジェットヘッド及び当該インクジェットヘッドを備えたインクジェット記録装置を提供することである。
上記課題の解決のために、請求項１に記載の発明は、インクジェットヘッドであって、
インクを射出する複数のノズルと、前記複数のノズルにそれぞれ連通する複数の圧力室と、前記複数の圧力室の内部に圧力変化を生じさせることにより、前記ノズルからインクを射出させる圧力発生手段と、を有するヘッドチップと、
前記複数の圧力室に供給するインクを貯留するインク室と、を備え、
前記インク室は、分離部材によって、複数の部屋に分離されており、
前記分離部材の少なくとも一部が、金属又はセラミックによって形成されており、
前記インク室の前記複数の部屋の各々に、インクを供給する複数のインク導入部を備え、
前記複数のインク導入部のうち一のインク導入部は、対応する部屋のノズル配列方向の一端部に設けられ、当該一のインク導入部が設けられた部屋の隣の部屋に設けられた他の一のインク導入部は、前記隣の部屋のノズル配列方向の他端部に設けられており、
前記インク室の前記複数の部屋の各々からインクを排出する複数のインク排出部を備え、
前記インク室内に、ヘッドチップ側の第１領域とヘッドチップ側と反対側の第２領域とに前記インク室内を仕切るように配設された、当該インク室内の異物を除去するためのフィルターを備え、
前記複数のインク排出部のうち、前記インク室の前記複数の部屋の各々に対応する一のインク排出部が、当該一のインク排出部が設けられた前記インク室の部屋に設けられた前記インク導入部と、ノズル配列方向の他端部に設けられており、
当該一のインク排出部は、前記第１領域に連通し前記第１領域のインクを排出可能なインク排出路を有することを特徴とする。
上記課題の解決のために、請求項２に記載の発明は、インクジェットヘッドであって、
インクを射出する複数のノズルと、前記複数のノズルにそれぞれ連通する複数の圧力室と、前記複数の圧力室の内部に圧力変化を生じさせることにより、前記ノズルからインクを射出させる圧力発生手段と、を有するヘッドチップと、
前記複数の圧力室に供給するインクを貯留するインク室と、を備え、
前記インク室は、分離部材によって、複数の部屋に分離されており、
前記分離部材の少なくとも一部が、金属又はセラミックによって形成されており、
前記ヘッドチップは、前記インク室から当該ヘッドチップ内の各々の圧力室にインクを供給するための複数のインク供給孔が設けられたインク供給孔形成面を有し、
前記分離部材は、前記インク室を分離する分離壁と、前記インク供給孔形成面に接合し当該分離壁を保持する分離壁保持部とを有する構成であり、
前記分離壁保持部は、前記分離壁と接合する面が、前記インク供給孔形成面と接合する面よりも面積が大きいことを特徴とする。
インクを射出する複数のノズルと、前記複数のノズルにそれぞれ連通する複数の圧力室と、前記複数の圧力室の内部に圧力変化を生じさせることにより、前記ノズルからインクを射出させる圧力発生手段と、を有するヘッドチップと、
前記複数の圧力室に供給するインクを貯留するインク室と、を備え、
前記インク室は、分離部材によって、複数の部屋に分離されており、
前記分離部材の少なくとも一部が、金属又はセラミックによって形成されており、
前記インク室の前記複数の部屋の各々に、インクを供給する複数のインク導入部を備え、
前記複数のインク導入部のうち一のインク導入部は、対応する部屋のノズル配列方向の一端部に設けられ、当該一のインク導入部が設けられた部屋の隣の部屋に設けられた他の一のインク導入部は、前記隣の部屋のノズル配列方向の他端部に設けられており、
前記インク室の前記複数の部屋の各々からインクを排出する複数のインク排出部を備え、
前記インク室内に、ヘッドチップ側の第１領域とヘッドチップ側と反対側の第２領域とに前記インク室内を仕切るように配設された、当該インク室内の異物を除去するためのフィルターを備え、
前記複数のインク排出部のうち、前記インク室の前記複数の部屋の各々に対応する一のインク排出部が、当該一のインク排出部が設けられた前記インク室の部屋に設けられた前記インク導入部と、ノズル配列方向の他端部に設けられており、
当該一のインク排出部は、前記第１領域に連通し前記第１領域のインクを排出可能なインク排出路を有することを特徴とする。
上記課題の解決のために、請求項２に記載の発明は、インクジェットヘッドであって、
インクを射出する複数のノズルと、前記複数のノズルにそれぞれ連通する複数の圧力室と、前記複数の圧力室の内部に圧力変化を生じさせることにより、前記ノズルからインクを射出させる圧力発生手段と、を有するヘッドチップと、
前記複数の圧力室に供給するインクを貯留するインク室と、を備え、
前記インク室は、分離部材によって、複数の部屋に分離されており、
前記分離部材の少なくとも一部が、金属又はセラミックによって形成されており、
前記ヘッドチップは、前記インク室から当該ヘッドチップ内の各々の圧力室にインクを供給するための複数のインク供給孔が設けられたインク供給孔形成面を有し、
前記分離部材は、前記インク室を分離する分離壁と、前記インク供給孔形成面に接合し当該分離壁を保持する分離壁保持部とを有する構成であり、
前記分離壁保持部は、前記分離壁と接合する面が、前記インク供給孔形成面と接合する面よりも面積が大きいことを特徴とする。
請求項３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、
前記ヘッドチップは、前記インク室から当該ヘッドチップ内の各々の圧力室にインクを供給するための複数のインク供給孔が設けられたインク供給孔形成面を有し、
前記分離部材は、前記インク室を分離する分離壁と、前記インク供給孔形成面に接合し当該分離壁を保持する分離壁保持部とを有する構成であることを特徴とする。
前記ヘッドチップは、前記インク室から当該ヘッドチップ内の各々の圧力室にインクを供給するための複数のインク供給孔が設けられたインク供給孔形成面を有し、
前記分離部材は、前記インク室を分離する分離壁と、前記インク供給孔形成面に接合し当該分離壁を保持する分離壁保持部とを有する構成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２又は３に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記分離壁保持部が、金属又はセラミックによって形成されていることを特徴とする。
前記分離壁保持部が、金属又はセラミックによって形成されていることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４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、
前記インク室内のインクを加熱可能なインクの加熱機構を備えることを特徴とする。
前記インク室内のインクを加熱可能なインクの加熱機構を備えることを特徴とする。
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、
前記インクの加熱機構は、前記インク室の前記複数の部屋のインクを個別に加熱可能であることを特徴とする。
前記インクの加熱機構は、前記インク室の前記複数の部屋のインクを個別に加熱可能であることを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、請求項２、４〜６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、
前記インク室の前記複数の部屋の各々に、インクを供給する複数のインク導入部を備え、
前記複数のインク導入部のうち一のインク導入部は、対応する部屋のノズル配列方向の一端部に設けられ、当該一のインク導入部が設けられた部屋の隣の部屋に設けられた他の一のインク導入部は、前記隣の部屋のノズル配列方向の他端部に設けられていることを特徴とする。
前記インク室の前記複数の部屋の各々に、インクを供給する複数のインク導入部を備え、
前記複数のインク導入部のうち一のインク導入部は、対応する部屋のノズル配列方向の一端部に設けられ、当該一のインク導入部が設けられた部屋の隣の部屋に設けられた他の一のインク導入部は、前記隣の部屋のノズル配列方向の他端部に設けられてい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、
前記インク室の前記複数の部屋の各々からインクを排出する複数のインク排出部を備えることを特徴とする。
前記インク室の前記複数の部屋の各々からインクを排出する複数のインク排出部を備えることを特徴とする。
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記インク室内に、ヘッドチップ側の第１領域とヘッドチップ側と反対側の第２領域とに前記インク室内を仕切るように配設された、当該インク室内の異物を除去するためのフィルターを備え、
前記複数のインク排出部のうち、前記インク室の前記複数の部屋の各々に対応する一のインク排出部が、当該一のインク排出部が設けられた前記インク室の部屋に設けられた前記インク導入部と、ノズル配列方向の他端部に設けられており、
当該一のインク排出部は、前記第１領域に連通し前記第１領域のインクを排出可能なインク排出路を有することを特徴とする。
前記インク室内に、ヘッドチップ側の第１領域とヘッドチップ側と反対側の第２領域とに前記インク室内を仕切るように配設された、当該インク室内の異物を除去するためのフィルターを備え、
前記複数のインク排出部のうち、前記インク室の前記複数の部屋の各々に対応する一のインク排出部が、当該一のインク排出部が設けられた前記インク室の部屋に設けられた前記インク導入部と、ノズル配列方向の他端部に設けられており、
当該一のインク排出部は、前記第１領域に連通し前記第１領域のインクを排出可能なインク排出路を有することを特徴とする。
請求項１０に記載の発明は、請求項３に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記分離壁保持部は、前記分離壁と接合する面が、前記インク供給孔形成面と接合する面よりも面積が大きいことを特徴とする。
前記分離壁保持部は、前記分離壁と接合する面が、前記インク供給孔形成面と接合する面よりも面積が大きいことを特徴とする。
請求項１１に記載の発明は、請求項２又は１０に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記分離壁保持部は、前記インク供給孔形成面と接合する面から、前記分離壁と接合する面へ、階段状に広がるように形成されていることを特徴とする。
前記分離壁保持部は、前記インク供給孔形成面と接合する面から、前記分離壁と接合する面へ、階段状に広がるように形成されていることを特徴とする。
請求項１２に記載の発明は、請求項２又は３に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記インク供給孔形成面において、前記インク供給孔の列間隔がそれぞれ等間隔となるように配列されていることを特徴とする。
前記インク供給孔形成面において、前記インク供給孔の列間隔がそれぞれ等間隔となるように配列されていることを特徴とする。
請求項１３に記載の発明は、
請求項１〜１２のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドと、
前記インク室にインクの供給及び排出を行うメンテナンス手段と、を備えることを特徴とするインクジェット記録装置である。
請求項１〜１２のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドと、
前記インク室にインクの供給及び排出を行うメンテナンス手段と、を備えることを特徴とするインクジェット記録装置である。
本発明によれば、複数色のインクを射出可能なインクジェットヘッドにおいて、インク室内のインク温度を均一化しやすい。
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について説明する。但し、発明の範囲は図示例に限定されない。また、以下の説明において、同一の機能及び構成を有するものについては、同一の符号を付し、その説明を省略する。
なお、以下の説明では、ラインヘッドを用いた記録媒体の搬送のみで描画を行う１パス描画方式での実施形態を例にして説明するが、適宜の描画方式に適用可能であり、例えば、スキャン方式やドラム方式を用いた描画方式を採用しても良い。
なお、以下の説明では、ラインヘッドを用いた記録媒体の搬送のみで描画を行う１パス描画方式での実施形態を例にして説明するが、適宜の描画方式に適用可能であり、例えば、スキャン方式やドラム方式を用いた描画方式を採用しても良い。
［インクジェット記録装置の概略］
インクジェット記録装置１００は、プラテン１０１、搬送ローラー１０２、ラインヘッド１０３，１０４等を備える（図１）。
プラテン１０１は、上面に記録媒体Ｋを支持しており、搬送ローラー１０２が駆動されると、記録媒体Ｋを搬送方向（Ｘ方向）に搬送する。
ラインヘッド１０３，１０４は、記録媒体Ｋの搬送方向の上流側から下流側にかけて、搬送方向に直交する幅方向に並列して設けられている。そして、ラインヘッド１０３，１０４の内部には、インクジェットヘッド１が少なくとも一つ設けられており、例えば、シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ），黒（Ｋ）のインクを記録媒体Ｋに向けて射出する。
インクジェット記録装置１００は、プラテン１０１、搬送ローラー１０２、ラインヘッド１０３，１０４等を備える（図１）。
プラテン１０１は、上面に記録媒体Ｋを支持しており、搬送ローラー１０２が駆動されると、記録媒体Ｋを搬送方向（Ｘ方向）に搬送する。
ラインヘッド１０３，１０４は、記録媒体Ｋの搬送方向の上流側から下流側にかけて、搬送方向に直交する幅方向に並列して設けられている。そして、ラインヘッド１０３，１０４の内部には、インクジェットヘッド１が少なくとも一つ設けられており、例えば、シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ），黒（Ｋ）のインクを記録媒体Ｋに向けて射出する。
また、ラインヘッド１０３，１０４には、２色のインクを射出することができるインクジェットヘッド１が備えられている。そして、例えば、ラインヘッド１０３には、シアン（Ｃ）及びマゼンタ（Ｍ）のインクを射出できるインクジェットヘッド１が少なくとも１つ設けられており、ラインヘッド１０４には、イエロー（Ｙ）及び黒（Ｋ）のインクを射出できるインクジェットヘッド１が少なくとも１つ設けられている。
［インクジェットヘッド］
インクジェットヘッド１の構成について説明する。
なお、以下の説明において、複数のノズル１１が設けられた平面をＸ−Ｙ平面とし、当該平面に沿う方向であって、互いに直交する方向をそれぞれＸ方向、Ｙ方向とする。また、Ｘ−Ｙ平面に直交する方向をＺ方向とする。また、Ｘ方向の矢印の先端側をＸ方向の下流側、当該先端側とは逆方向側をＸ方向の上流側とする。
インクジェットヘッド１の構成について説明する。
なお、以下の説明において、複数のノズル１１が設けられた平面をＸ−Ｙ平面とし、当該平面に沿う方向であって、互いに直交する方向をそれぞれＸ方向、Ｙ方向とする。また、Ｘ−Ｙ平面に直交する方向をＺ方向とする。また、Ｘ方向の矢印の先端側をＸ方向の下流側、当該先端側とは逆方向側をＸ方向の上流側とする。
インクジェットヘッド１は、ヘッドチップ２、インク室３、フィルターＦ、接続部材４、ヒーター８０ａ，８０ｂ、及び保持部９０等を備える（図２Ａ、図２Ｂ及び図３等参照）。
ヘッドチップ２は、Ｚ方向に複数の基板が積層されて構成されており、最下層の基板には、インクを射出する多数のノズル１１が高密度に設けられている（図１２参照）。また、ヘッドチップ２の内部には、各ノズル１１に対応してインクが充填される圧力室３１１及び圧力発生手段としての圧電素子４２が設けられている。また、これらの圧力室３１１に対応して、ヘッドチップ２の最上面には、多数のインク供給孔６０１が高密度に設けられており（図８参照）、インク室３からインク供給孔６０１を通して圧力室３１１にインクが供給される。そして、圧電素子４２の変位によって、圧力室３１１に充填されたインクが加圧され、ノズル１１からインクの液滴が射出される。また、以下の説明では、ヘッドチップ２のインク供給孔６０１が形成された面をインク供給孔形成面６００という。
インク室３は、分離部材６によって、複数の部屋に分離されている。インク室３は、例えば、分離部材６によって２つに分離されており、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）及び黒（Ｋ）のうち２色が、分離されたインク室３内に、それぞれ１色ずつ充填されている。そして、２つに分離されたインク室３から、ヘッドチップ２の最上面に設けられたインク供給孔６０１を通って、ヘッドチップ２内部のインク射出部７，８に設けられた圧力室３１１にインクが供給される。
分離部材６は、インク室３を分離できる部材であれば、一つの部材によって構成されていてもよいし、複数の部材によって構成されていてもよい。以下の説明では、分離部材６が複数の部材によって構成されている例として、インク室３を分離する分離壁３ｂと、インク供給孔形成面６００に接合し当該分離壁３ｂを保持する分離壁保持部９０ｂとを有する構成を例に挙げて説明する。
また、分離部材６の少なくとも一部は、金属又はセラミックによって形成されており、高伝熱性となっている。そのため、インク室３の複数に分離された部屋間でインク温度が異なる場合には、当該部屋間で分離部材６を介して熱が移動し、当該部屋間の温度が均一になりやすい。
金属としては、一般に高熱伝導率であるので種類は特に問わないが、例えば、４２アロイ、ニッケル、コバール、インバー、ステンレス、銅、アルミダイカスト、アルミニウム等を用いることができる。また、これらの中でも、低線膨張であるという観点から、４２アロイ、ニッケル、コバール、インバーであることが好ましく、４２アロイであることが特に好ましい。
セラミックとしては、高熱伝導率であれば特に限られないが、低線膨張であり、耐インク性にも優れるという観点から、例えば、窒化アルミ、アルミナ、窒化珪素、炭化珪素等を用いることが好ましい。
金属としては、一般に高熱伝導率であるので種類は特に問わないが、例えば、４２アロイ、ニッケル、コバール、インバー、ステンレス、銅、アルミダイカスト、アルミニウム等を用いることができる。また、これらの中でも、低線膨張であるという観点から、４２アロイ、ニッケル、コバール、インバーであることが好ましく、４２アロイであることが特に好ましい。
セラミックとしては、高熱伝導率であれば特に限られないが、低線膨張であり、耐インク性にも優れるという観点から、例えば、窒化アルミ、アルミナ、窒化珪素、炭化珪素等を用いることが好ましい。
また、インク室３の内部には、フィルターＦが設けられている。フィルターＦは、インクの射出方向（Ｚ方向）において、ヘッドチップ２側の第１領域Ａと、ヘッドチップ２側と反対側の第２領域Ｂとをインク室３内で仕切るように配設されている。そして、インクが第２領域Ｂから第１領域Ａに通過する際に、異物や気泡を除去することができるようになっている。また、気泡をより効果的に除去する観点から、インク導入部３０１ａ（３０１ｂ）が設けられた側よりも、第１インク排出部３０２ａ（３０２ｂ）及び第２インク排出部３０３ａ（３０３ｂ）が設けられた側の方がＺ方向の高さが高くなるように、フィルターＦが傾斜して配置されていることが好ましい。これによって、インクの流れに沿って、気泡がフィルターＦの排出部側に流れていきやすくなる。
また、２つに分離されたインク室３それぞれに対して、インク室３にインクを供給するインク導入部３０１ａ，３０１ｂと、インク室３のインクを排出する第１インク排出部３０２ａ，３０２ｂ、及び第２インク排出部３０３ａ，３０３ｂが設けられている（図２Ａ参照）。
インク導入部３０１ａは、対応するインク室３の部屋のノズル配列方向（後述する第１方向Ｄ１）であるＹ方向の一端部に設けられ、インク室３の隣の部屋に設けられたインク導入部３０１ｂとは、ノズル配列方向（Ｙ方向）の他端部に設けられている。
また、第１インク排出部３０２ａ（３０２ｂ）及び第２インク排出部３０３ａ（３０３ｂ）は、それらが設けられたインク室３の部屋に設けられたインク導入部３０１ａ（３０１ｂ）と、ノズル配列方向（Ｙ方向）の他端部に設けられている。
また、第１インク排出部３０２ａ（３０２ｂ）及び第２インク排出部３０３ａ（３０３ｂ）は、それらが設けられたインク室３の部屋に設けられたインク導入部３０１ａ（３０１ｂ）と、ノズル配列方向（Ｙ方向）の他端部に設けられている。
第１インク排出部３０２ａ，３０２ｂは、第２領域Ｂに連通しており、第２領域Ｂに存在するインクを気泡等とともに排出することができる。
第２インク排出部３０３ａ，３０３ｂは、第１領域Ａに連通するインク排出路３０４ａ，３０４ｂを有しており、後述するメンテナンス機構によって、フィルターＦの下に存在するインクを気泡等とともに排出することができる。
第２インク排出部３０３ａ，３０３ｂは、第１領域Ａに連通するインク排出路３０４ａ，３０４ｂを有しており、後述するメンテナンス機構によって、フィルターＦの下に存在するインクを気泡等とともに排出することができる。
図５に、インク室３内のインクの流れる方向を模式的に表した図を示す。なお、図５では、インク導入部３０１ａ，３０１ｂ、第１インク排出部３０２ａ，３０２ｂ、及び第２インク排出部３０３ａ，３０３ｂのＸＹ平面に対応する位置をそれぞれ破線で示し、インクの流れる方向を矢印で模式的に表している。
図５に示した通り、インク室３内では、インク導入部３０１ａ（３０１ｂ）が設けられた一端部から、第１インク排出部３０２ａ（３０２ｂ）設けられた他端部の方向に向かってインクが流れている。そして、インク導入部３０１ａとインク導入部３０１ｂは、それぞれ他端側に設けられているため、隣接するインク室３の部屋のインクとは、逆方向にインクが流れるようになっている。
図５に示した通り、インク室３内では、インク導入部３０１ａ（３０１ｂ）が設けられた一端部から、第１インク排出部３０２ａ（３０２ｂ）設けられた他端部の方向に向かってインクが流れている。そして、インク導入部３０１ａとインク導入部３０１ｂは、それぞれ他端側に設けられているため、隣接するインク室３の部屋のインクとは、逆方向にインクが流れるようになっている。
ここで、例えば、後述するメンテナンス等の際に、インク室３内に多量の冷たいインクが供給されると、インク導入部３０１ａ，３０１ｂ付近のインク温度が低下し、部屋内で温度ムラが生じる。本実施形態のインク室３は、インク室３の部屋間の分離部材６の少なくとも一部が金属又はセラミックであり高伝熱性となっている。そのため、温度が均一になるように、インク室３の隣の部屋からも熱が伝わりやすい。例えば、インク導入部３０１ａ付近の温度が低く、当該インク導入部３０１ａ近くの分離部材６の部分が金属又はセラミックで形成されている場合には、隣の部屋の第１インク排出部３０２ｂ及び第２インク排出部３０３ｂ付近からも熱が伝わりやすい。また、例えば、インク導入部３０１ｂ付近の温度が低く、当該インク導入部３０１ｂ近くの分離部材６の部分が金属又はセラミックで形成されている場合には、隣の部屋の第１インク排出部３０２ａ及び第２インク排出部３０３ａ付近からも熱が伝わりやすい。また、上記のように、インク導入部３０１ａと、インク導入部３０１ｂは他端部に構成されているため、インク室３内の各部屋に冷たいインクが多量に供給されても、インク温度が低くなる箇所が一端に集中せず、隣の部屋からも熱が伝わるので、インク室３内のインク温度が均一になりやすくなっている。
また、インク室３内の第１領域Ａ又は第２領域Ｂに気泡が存在したときには、第１インク排出部３０２ａ，３０２ｂ及び第２インク排出部３０３ａ，３０３ｂの方向へのインクの流れに沿って気泡も流れるため、それぞれの排出部からインクとともに気泡が除去できる。
接続部材４は、例えばＦＰＣ等からなる駆動部５に接続する配線部材であり、ヘッドチップ２の配線基板５０の上面の貫通電極５５を介した第一配線５７又は配線基板５０の下面の第二配線５８に接続している。そして、駆動部５から、接続部材４と、第一配線５７又は第二配線５８とを通じて、圧電素子４２に電気が供給される。また、配線基板５０の下面に接続された接続部材４は、配線基板５０のＸ方向端部付近にあけられた保持部９０の貫通孔から保持部９０の上面に引き回されている。
ヒーター８０ａ，８０ｂは、インク室３内のインクを加熱可能なインクの加熱機構である。インクの加熱機構を有することで、インク室３内のインクの粘度を制御し、粘度の高いインクも使用することができる。
また、ヒーター８０ａ，８０ｂは、図２Ａ等に示すように、インク室３の各部屋に１つずつ設けられている。また、ヒーター８０ａは、入力リード線８２ａ及び出力リード線８３ａを有し、ヒーター８０ｂは、入力リード線８２ｂ及び出力リード線８３ｂを有しているため、ヒーターの駆動装置（図示省略）から、それぞれの部屋に個別に電気の供給が可能な構成となっている。このように、本実施形態のインクジェットヘッド１は、ヒーター８０ａ，８０ｂによって、インク室３の複数の部屋のインクを個別に加熱可能な構成とすることが好ましい。これにより、個々のインク室３のインク温度を別々に制御することができ、例えば、インク室３の片方の部屋に冷たいインクが流れてきた際に、その片方の部屋に対応するヒーター８０ａ（８０ｂ）によって、その片方の部屋を個別に温度調整できる。
また、ヒーター８０ａ，８０ｂの外側には、それぞれ伝熱板８１ａ，８１ｂが設けられている。伝熱板８１ａ，８１ｂは、インク室３の外周に設けられたヒーター８０ａ，８０ｂを保護するとともに、伝熱板８１ａ，８１ｂが温まることによって、インク室３に熱を伝える役割も有している。また、インク室３の部屋単位で温度制御できるようにする観点から、伝熱板８１ａ，８１ｂは、ヒーター８０ａ，８０ｂに対応してインク室３の部屋の各々に設けられることが好ましい。
また、ヒーター８０ａ，８０ｂは、図２Ａ等に示すように、インク室３の各部屋に１つずつ設けられている。また、ヒーター８０ａは、入力リード線８２ａ及び出力リード線８３ａを有し、ヒーター８０ｂは、入力リード線８２ｂ及び出力リード線８３ｂを有しているため、ヒーターの駆動装置（図示省略）から、それぞれの部屋に個別に電気の供給が可能な構成となっている。このように、本実施形態のインクジェットヘッド１は、ヒーター８０ａ，８０ｂによって、インク室３の複数の部屋のインクを個別に加熱可能な構成とすることが好ましい。これにより、個々のインク室３のインク温度を別々に制御することができ、例えば、インク室３の片方の部屋に冷たいインクが流れてきた際に、その片方の部屋に対応するヒーター８０ａ（８０ｂ）によって、その片方の部屋を個別に温度調整できる。
また、ヒーター８０ａ，８０ｂの外側には、それぞれ伝熱板８１ａ，８１ｂが設けられている。伝熱板８１ａ，８１ｂは、インク室３の外周に設けられたヒーター８０ａ，８０ｂを保護するとともに、伝熱板８１ａ，８１ｂが温まることによって、インク室３に熱を伝える役割も有している。また、インク室３の部屋単位で温度制御できるようにする観点から、伝熱板８１ａ，８１ｂは、ヒーター８０ａ，８０ｂに対応してインク室３の部屋の各々に設けられることが好ましい。
保持部９０は、ヘッドチップ２の上側のインク供給孔６０１が形成されたインク供給孔形成面６００に接合されており、インク室３の外周壁３ａ及び分離壁３ｂを保持している。
また、保持部９０は、インク供給孔形成面６００上に設けられたスペーサー部９１と、当該スペーサー部９１の上面に設けられた支持部９２と、を有している（図８）。これにより、スペーサー部９１をヘッドチップ２の上面に高精度に位置合わせして設けた後に、当該スペーサー部９１の上面に支持部９２を設け、当該支持部９２を目印として、インク室３の外周壁３ａと分離壁３ｂを設けることができる。このような構成とすることで、簡易な構成で高精度にインク室３を分離することができる。
また、保持部９０は、インク供給孔形成面６００上に設けられたスペーサー部９１と、当該スペーサー部９１の上面に設けられた支持部９２と、を有している（図８）。これにより、スペーサー部９１をヘッドチップ２の上面に高精度に位置合わせして設けた後に、当該スペーサー部９１の上面に支持部９２を設け、当該支持部９２を目印として、インク室３の外周壁３ａと分離壁３ｂを設けることができる。このような構成とすることで、簡易な構成で高精度にインク室３を分離することができる。
支持部９２は、インク室３の外周壁３ａを支持する外周壁支持部９２ａと、インク室３の分離壁３ｂを支持する分離壁支持部９２ｂを有している。
スペーサー部９１は、分離壁支持部９２ｂに接合する第１スペーサー部９１ｂと、インク供給孔６０１とインク室３とを連通する連通孔６０２を有する第２スペーサー部９１ｃと、外周壁支持部９２ａに接合する第３スペーサー部９１ａと、を有している。
ここで、外周壁支持部９２ａと第３スペーサー部９１ａを合わせて外周壁保持部９０ａともいい、分離壁支持部９２ｂと第１スペーサー部９１ｂを合わせて分離壁保持部９０ｂともいう。
スペーサー部９１は、分離壁支持部９２ｂに接合する第１スペーサー部９１ｂと、インク供給孔６０１とインク室３とを連通する連通孔６０２を有する第２スペーサー部９１ｃと、外周壁支持部９２ａに接合する第３スペーサー部９１ａと、を有している。
ここで、外周壁支持部９２ａと第３スペーサー部９１ａを合わせて外周壁保持部９０ａともいい、分離壁支持部９２ｂと第１スペーサー部９１ｂを合わせて分離壁保持部９０ｂともいう。
本実施形態の保持部９０のうち、少なくとも分離壁保持部９０ｂが、金属又はセラミックによって形成されていることが好ましい。また、保持部９０全体が金属又はセラミックで形成されていることがより好ましい。また、一般にヘッドチップ２を構成する層は低線膨張の部材を用いるため、保持部９０も低線膨張とすることで、ヘッドチップ２と保持部９０を位置ずれし難い構成にすることができる。
分離壁保持部９０ｂを金属又はセラミックによって形成し高熱伝導率であることとすれば、インク室３の部屋と部屋の間で熱が伝わり、インク室３内のインク温度を均一化しやすくできる。また、分離壁保持部９０ｂはインク供給孔６０１に近い位置に設けられているため、ヘッドチップ２に流れる直前のインクの温度を均一化しやすい。
また、保持部９０全体を金属又はセラミックとすることで、インク供給孔６０１付近の温度をより均一化しやすくできる。さらには、フィルターＦや、ヘッドチップ２も熱伝導性の高い材料で作製することが、インク室３の部屋と部屋の間のインク温度、特にインク供給孔６０１付近のインク温度をより均一化する観点から、好ましい。
また、保持部９０全体を金属又はセラミックとすることで、インク供給孔６０１付近の温度をより均一化しやすくできる。さらには、フィルターＦや、ヘッドチップ２も熱伝導性の高い材料で作製することが、インク室３の部屋と部屋の間のインク温度、特にインク供給孔６０１付近のインク温度をより均一化する観点から、好ましい。
分離壁保持部９０ｂは、分離壁３ｂに接合する面が、インク供給孔形成面６００に接合する面よりも面積が大きくなるように形成されている。これにより、インク供給孔形成面６００との接合面を小さくしつつ、分離壁３ｂとの接合面をより広くとることができるため、分離壁３ｂの位置合わせをより正確に行うことができ、インク室３をより高精度に分離できる。さらに、分離壁保持部９０ｂと分離壁３ｂの接着強度を向上させることができる。
また、分離壁保持部９０ｂの形状としては、製造効率の観点から、インク供給孔形成面６００と接合する面から、分離壁３ｂに接合する面に向かうにつれ、階段状に広がるように形成されていることが好ましい。
また、分離壁保持部９０ｂの形状としては、インク供給孔形成面６００と接合する面から、分離壁３ｂと接合する面に向かうにつれ、分離壁保持部９０ｂのＸＹ平面の断面積が徐々に大きくなる形態としても良い。
また、分離壁保持部９０ｂの形状としては、製造効率の観点から、インク供給孔形成面６００と接合する面から、分離壁３ｂに接合する面に向かうにつれ、階段状に広がるように形成されていることが好ましい。
また、分離壁保持部９０ｂの形状としては、インク供給孔形成面６００と接合する面から、分離壁３ｂと接合する面に向かうにつれ、分離壁保持部９０ｂのＸＹ平面の断面積が徐々に大きくなる形態としても良い。
また、分離壁保持部９０ｂの下側である第１スペーサー部９１ｂと、分離壁保持部９０ｂの上側である分離壁支持部９２ｂとが、それぞれ独立して、分離壁３ｂ側の面の方が、インク供給孔形成面６００側の面よりも面積が大きくなるように形成されていてもよい。
また、第１スペーサー部９１ｂ及び分離壁支持部９２ｂの形状としては、製造効率の観点から、インク供給孔形成面６００側の面から、分離壁３ｂ側の面に向かうにつれ、階段状に広がるように形成されていることが好ましく、ＸＹ平面の断面積が徐々に大きくなる形態としても良い。
また、第１スペーサー部９１ｂ及び分離壁支持部９２ｂの形状としては、製造効率の観点から、インク供給孔形成面６００側の面から、分離壁３ｂ側の面に向かうにつれ、階段状に広がるように形成されていることが好ましく、ＸＹ平面の断面積が徐々に大きくなる形態としても良い。
第２スペーサー部９１ｃは、インク供給孔形成面６００上に接合され、インク供給孔６０１とインク室３とを連通する連通孔６０２を有し、第１スペーサー部９１ｂと第３スペーサー部９１ａに囲まれた位置に配置されている。第２スペーサー部９１ｃは、第１スペーサー部９１ｂよりもインクの射出方向（Ｚ方向）の厚さが薄く、かつ第１スペーサー部９１ｂの隣の連通孔６０２が、少なくとも二つのインク供給孔６０１，６０１と連通している。このような第２スペーサー部９１ｃを設けた構成とすることで、スペーサー部９１の強度を向上させ、反りを防止することができる。また、第１スペーサー部９１ｂの隣の連通孔６０２を、少なくとも二つのインク供給孔６０１，６０１と連通させることで、第１スペーサー部９１ｂの隣のインク供給孔６０１付近により広いスペースを確保できるため、第１スペーサー部９１ｂや分離壁支持部９２ｂ付近の流路抵抗の上昇を抑え、インク供給孔６０１にかかる圧力をより均等に分散することができる。
また、第２スペーサー部９１ｃは、分離壁保持部９０ｂと同様に、金属又はセラミックによって形成することが好ましい。第２スペーサー部９１ｃは、インク供給孔６０１の近くに部材を有しているので、インク供給孔６０１付近の温度をより均一化しやすくできる。
また、第２スペーサー部９１ｃは、分離壁保持部９０ｂと同様に、金属又はセラミックによって形成することが好ましい。第２スペーサー部９１ｃは、インク供給孔６０１の近くに部材を有しているので、インク供給孔６０１付近の温度をより均一化しやすくできる。
第３スペーサー部９１ａは、インク供給孔形成面６００上に接合され、上側が外周壁支持部９２ａに接合している。
また、スペーサー部９１は、少なくとも第１スペーサー部９１ｂ及び第３スペーサー部９１ａが一体成形されていることが好ましく、第１スペーサー部９１ｂ、第２スペーサー部９１ｃ及び第３スペーサー部９１ａが一体成形されていることがより好ましい。また、第１スペーサー部９１ｂ及び第３スペーサー部９１ａのＺ方向の高さが同一であることが好ましい。このような構成とすることで、インク供給孔形成面６００上に高精度に接合することができ、さらには、スペーサー部９１上に支持部９２をより高精度に接合することができる。
また、スペーサー部９１は、少なくとも第１スペーサー部９１ｂ及び第３スペーサー部９１ａが一体成形されていることが好ましく、第１スペーサー部９１ｂ、第２スペーサー部９１ｃ及び第３スペーサー部９１ａが一体成形されていることがより好ましい。また、第１スペーサー部９１ｂ及び第３スペーサー部９１ａのＺ方向の高さが同一であることが好ましい。このような構成とすることで、インク供給孔形成面６００上に高精度に接合することができ、さらには、スペーサー部９１上に支持部９２をより高精度に接合することができる。
外周壁支持部９２ａは、第３スペーサー部９１ａ上に接合され、インク室３の外周壁３ａを支持している。
分離壁支持部９２ｂは、第１スペーサー部９１ｂ上に接合され、インク室３の分離壁３ｂを支持している。
分離壁支持部９２ｂは、第１スペーサー部９１ｂ上に接合され、インク室３の分離壁３ｂを支持している。
また、スペーサー部９１は、位置合わせを高精度に行う観点から、支持部９２よりもＺ方向の厚さが薄いことが好ましく、具体的には、第１スペーサー部９１ｂ及び第３スペーサー部９１ａのＺ方向の厚さが０．０５〜０．５ｍｍであることが好ましく、０．１〜０．３ｍｍであることがさらに好ましい。０．５ｍｍ以下とすることによって、加工精度の高いスペーサー部９１とすることが可能であり、位置調整も高精度に行うことができる。また、０．０５ｍｍ以上とすることによって、スペーサーとして十分な強度を得ることができる。
また、スペーサー部９１のヘッドチップ２への接合は、高精度に位置合わせを行う観点から、スペーサー部９１とヘッドチップ２のそれぞれにアライメントマークを設けて、それぞれを位置決めして接合することが望ましい。
本発明のスペーサー部９１を有した位置合わせの方法を用いれば、±５μｍ程度の誤差レベルでの位置合わせが可能であり、１０μｍ程度の狭ピッチのインク供給孔６０１を有するインク供給孔形成面６００に対しても、高精度に位置合わせ可能である。
本発明のスペーサー部９１を有した位置合わせの方法を用いれば、±５μｍ程度の誤差レベルでの位置合わせが可能であり、１０μｍ程度の狭ピッチのインク供給孔６０１を有するインク供給孔形成面６００に対しても、高精度に位置合わせ可能である。
また、図８に示すように、インク供給孔形成面６００には、後述するノズル配置（図１２参照）に対応して、Ｘ方向に対して均等な列間隔でインク供給孔６０１が形成されている。そして、第１スペーサー部９１ｂの下面は、均等な列間隔のインク供給孔の列間をＹ方向に通過するように形成されている。このような構成とすることにより、１色用のヘッドチップ２に分離壁保持部９０ｂ及び分離壁３ｂを設けることによって、インク室３を分離することができる。
また、保持部９０は、ＸＹ平面上において、ヘッドチップ２よりも大きな面積を有しており、ヘッドチップ２周辺の熱を好適に放熱できるようになっている。
［インク射出部の構成］
インク射出部７，８は、図９及び図１０に示す通り、２つの形態を有しており、インク射出部７は、配線基板５０に貫通電極５５を備え、インク射出部８は、配線基板５０に貫通電極５５を備えない形態である。
なお、以下の説明では、まずインク射出部７について詳細に説明し、インク射出部８については、インク射出部７との相違点のみを後述する。
また、インク射出部７のＺ方向における位置関係を説明する都合上、図１１には、後述の圧力室３１１やインレット５１２等を実線で示して説明する。
インク射出部７，８は、図９及び図１０に示す通り、２つの形態を有しており、インク射出部７は、配線基板５０に貫通電極５５を備え、インク射出部８は、配線基板５０に貫通電極５５を備えない形態である。
なお、以下の説明では、まずインク射出部７について詳細に説明し、インク射出部８については、インク射出部７との相違点のみを後述する。
また、インク射出部７のＺ方向における位置関係を説明する都合上、図１１には、後述の圧力室３１１やインレット５１２等を実線で示して説明する。
インク射出部７は、図９に示す通り、Ｚ方向の下側から順にノズル基板１０、接着用基板２０、圧力室基板３０、スペーサー基板４０、配線基板５０及び接着層６０の６層構造で構成されている。
ノズル基板１０は、インク射出部７の最下層に位置している。このノズル基板１０には、複数のノズル１１が形成され、ノズル基板１０の下面が、ノズルが形成される面となっている。また、ノズル基板１０は、金属、セラミック又はシリコンによって形成されていることが好ましい。ノズル１１が形成された基板を高熱伝導性とすることで、射出直前のインク温度を均一化しやすくし、色間の色ムラや、同色間の印字ムラを低減できる。
接着用基板２０は、ガラス製の基板であり、ノズル基板１０の上面に積層され、接合されている。接着用基板２０には、ノズル基板１０のノズル１１と連通して積層方向であるＺ方向に貫通する貫通孔２０１が形成されている。
圧力室基板３０は、圧力室層３１と振動板３２とから構成されている。
圧力室層３１は、シリコン製の基板であり、接着用基板２０の上面に積層され、接合されている。圧力室層３１には、ノズル１１から射出されるインクに射出圧力を付与する圧力室３１１が、当該圧力室層３１をＺ方向に貫通するように形成されている。圧力室３１１は、貫通孔２０１及びノズル１１の上方に設けられ、これら貫通孔２０１及びノズル１１と連通している。また、圧力室層３１には、圧力室３１１と連通する連通部３１２が、当該圧力室層３１をＺ方向に貫通しつつ水平方向に延在するように形成されている（図１１参照）。
振動板３２は、圧力室３１１の開口を覆うように圧力室層３１の上面に積層され、接合されている。すなわち、振動板３２は、圧力室３１１の上壁部を構成している。振動板３２の表面には、酸化膜が形成されている。また、振動板３２には、連通部３１２と連通してＺ方向に貫通する貫通孔３２１が形成されている。
圧力室層３１は、シリコン製の基板であり、接着用基板２０の上面に積層され、接合されている。圧力室層３１には、ノズル１１から射出されるインクに射出圧力を付与する圧力室３１１が、当該圧力室層３１をＺ方向に貫通するように形成されている。圧力室３１１は、貫通孔２０１及びノズル１１の上方に設けられ、これら貫通孔２０１及びノズル１１と連通している。また、圧力室層３１には、圧力室３１１と連通する連通部３１２が、当該圧力室層３１をＺ方向に貫通しつつ水平方向に延在するように形成されている（図１１参照）。
振動板３２は、圧力室３１１の開口を覆うように圧力室層３１の上面に積層され、接合されている。すなわち、振動板３２は、圧力室３１１の上壁部を構成している。振動板３２の表面には、酸化膜が形成されている。また、振動板３２には、連通部３１２と連通してＺ方向に貫通する貫通孔３２１が形成されている。
スペーサー基板４０は、４２アロイにより構成された基板であり、振動板３２の上面に積層され、振動板３２と配線基板５０との間に空間４１を形成する隔壁層となっている。空間４１は、スペーサー基板４０をＺ方向に貫通するように圧力室３１１の上方に形成され、内部に圧電素子４２を収容している。
圧電素子４２は、圧力室３１１と略同一の平面視形状に形成され、振動板３２を挟んで圧力室３１１と対向する位置に設けられている（図１１参照）。圧電素子４２は、振動板３２を変形させるためのＰＺＴ(lead zirconium titanate)からなるアクチュエーターで
ある。また、圧電素子４２には、上面及び下面に２つの電極４２１，４２２が設けられており、このうち下面側の電極４２２が振動板３２に接続されている。
また、スペーサー基板４０には、振動板３２の貫通孔３２１と連通してＺ方向に貫通する貫通孔４０１が、空間４１とは独立して形成されている。
圧電素子４２は、圧力室３１１と略同一の平面視形状に形成され、振動板３２を挟んで圧力室３１１と対向する位置に設けられている（図１１参照）。圧電素子４２は、振動板３２を変形させるためのＰＺＴ(lead zirconium titanate)からなるアクチュエーターで
ある。また、圧電素子４２には、上面及び下面に２つの電極４２１，４２２が設けられており、このうち下面側の電極４２２が振動板３２に接続されている。
また、スペーサー基板４０には、振動板３２の貫通孔３２１と連通してＺ方向に貫通する貫通孔４０１が、空間４１とは独立して形成されている。
配線基板５０は、シリコン製の基板であるインターポーザ５１を備えている。インターポーザ５１の下面には、２層の酸化ケイ素の絶縁層５２，５３が被覆され、上面には、同じく酸化ケイ素の絶縁層５４が被覆されている。そして、絶縁層５２，５３のうち下方に位置する絶縁層５３が、スペーサー基板４０の上面に積層され、接合されている。
インターポーザ５１には、Ｚ方向に貫通するスルーホール５１１が形成されており、このスルーホール５１１には、貫通電極５５が挿通されている。貫通電極５５の下端には、水平方向に延在する銅製の第三配線５６の一端が接続されており、この第三配線５６の他端には、圧電素子４２上面の電極４２１に設けられたスタッドバンプ４２３が、空間４１内に露出した半田５６１を介して接続されている。貫通電極５５の上端には、第一配線５７が接続されており、第一配線５７は水平方向に延在し、接続部材４に接続されている（図３参照）。また、第三配線５６は、インターポーザ５１下面の２層の絶縁層５２，５３によって挟まれて保護されている。
なお、第三配線５６は銅製であるとしたが、導体であれば素材は適宜変更可能であり、例えば、アルミニウムを使用することとしても良い。
また、インターポーザ５１には、スペーサー基板４０の貫通孔４０１と連通してＺ方向に貫通するインレット５１２が形成されている。なお、絶縁層５２〜５４のうち、インレット５１２近傍を被覆する各部分は、インレット５１２よりも大きい開口径となるように形成されている。
インターポーザ５１には、Ｚ方向に貫通するスルーホール５１１が形成されており、このスルーホール５１１には、貫通電極５５が挿通されている。貫通電極５５の下端には、水平方向に延在する銅製の第三配線５６の一端が接続されており、この第三配線５６の他端には、圧電素子４２上面の電極４２１に設けられたスタッドバンプ４２３が、空間４１内に露出した半田５６１を介して接続されている。貫通電極５５の上端には、第一配線５７が接続されており、第一配線５７は水平方向に延在し、接続部材４に接続されている（図３参照）。また、第三配線５６は、インターポーザ５１下面の２層の絶縁層５２，５３によって挟まれて保護されている。
なお、第三配線５６は銅製であるとしたが、導体であれば素材は適宜変更可能であり、例えば、アルミニウムを使用することとしても良い。
また、インターポーザ５１には、スペーサー基板４０の貫通孔４０１と連通してＺ方向に貫通するインレット５１２が形成されている。なお、絶縁層５２〜５４のうち、インレット５１２近傍を被覆する各部分は、インレット５１２よりも大きい開口径となるように形成されている。
接着層６０は、配線基板５０の上面に配設された第一配線５７を覆いつつ、インターポーザ５１の絶縁層５４の上面に積層され、接合されている。この接着層６０は、保持部９０と接着する層で感光性樹脂層であるとともに、第一配線５７を保護する保護層となっている。
また、接着層６０には、インレット５１２と連通してＺ方向に貫通するインク供給孔６０１が形成されている。
また、接着層６０には、インレット５１２と連通してＺ方向に貫通するインク供給孔６０１が形成されている。
ここで、連通部３１２、貫通孔３２１，４０１、インク供給孔６０１及びインレット５１２は、インク室３と圧力室３１１とを連通する個別流路７０を構成している。
次に、インク射出部８の構成について、図１０を用いて説明する。なお、インク射出部７とは構成の異なる配線基板５０についてのみ説明することとし、他の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
配線基板５０は、シリコン製の基板であるインターポーザ５１を備えている。インターポーザ５１の下面には、２層の酸化ケイ素の絶縁層５２，５３が被覆され、上面には、同じく酸化ケイ素の絶縁層５４が被覆されている。そして、絶縁層５２，５３のうち下方に位置する絶縁層５３が、スペーサー基板４０の上面に積層され、接合されている。
インターポーザ５１の下面には、第三配線５６が水平方向に延在しており、インターポーザ５１下面の２層の絶縁層５２，５３によって挟まれて保護されている。第三配線５６の一端には、圧電素子４２上面の電極４２１に設けられたスタッドバンプ４２３が、空間４１内に露出した半田５６１を介して接続されている。また、第三配線５６の他端には、第二配線５８が接続されており、第二配線５８は水平方向に延在し、接続部材４に接続されている（図３参照）。
インターポーザ５１の下面には、第三配線５６が水平方向に延在しており、インターポーザ５１下面の２層の絶縁層５２，５３によって挟まれて保護されている。第三配線５６の一端には、圧電素子４２上面の電極４２１に設けられたスタッドバンプ４２３が、空間４１内に露出した半田５６１を介して接続されている。また、第三配線５６の他端には、第二配線５８が接続されており、第二配線５８は水平方向に延在し、接続部材４に接続されている（図３参照）。
以上の構成を具備するインク射出部７，８は、インク室３内のインクが個別流路７０を通じて圧力室３１１に供給される。そして、駆動部５からの駆動信号に応じて、接続部材４に接続された第一配線５７又は第二配線５８によって、第三配線５６を通じて電極４２１，４２２間に電圧が印加され、電極４２１，４２２に挟まれた圧電素子４２が振動板３２とともに変形し、圧力室３１１内のインクが押し出されてノズル１１から射出される。
［ノズルの配置］
ノズル１１は、図１２に示すように、ノズル基板１０上に平行四辺形状の４つのノズル形成エリアＮ１〜Ｎ４を形成し、各ノズル形成エリア内に平行四辺形の各辺の方向に沿ってマトリクス状に並んで配置されている。なお、以下の説明では、平行四辺形のうちＹ方向に平行な方向を第１方向Ｄ１とし、Ｘ方向からＹ方向に対して幾分傾斜した方向を第２方向Ｄ２として説明する。
ノズル１１は、図１２に示すように、ノズル基板１０上に平行四辺形状の４つのノズル形成エリアＮ１〜Ｎ４を形成し、各ノズル形成エリア内に平行四辺形の各辺の方向に沿ってマトリクス状に並んで配置されている。なお、以下の説明では、平行四辺形のうちＹ方向に平行な方向を第１方向Ｄ１とし、Ｘ方向からＹ方向に対して幾分傾斜した方向を第２方向Ｄ２として説明する。
ノズル形成エリアＮ１〜Ｎ４は、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２の向きが同じで、同一面積の領域がＸ方向に４つ並んだものであり、それぞれのエリア内には、同数のノズル１１が設けられている。また、ノズル形成エリアＮ１〜Ｎ４は、ノズル基板１０上において、Ｘ方向の下流側から順にＮ１，Ｎ３，Ｎ２，Ｎ４の順番で並んでおり、ノズルのＸ方向への列間隔が均等になっている。また、ノズル形成エリアＮ１〜Ｎ４は、Ｙ方向の下流側に向かってＮ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４の順に等間隔でわずかずつずれて配置されている。そして、ノズル基板１０上に設けられた全てのノズル１１が第１方向Ｄ１（Ｙ方向）に対して、等間隔でわずかずつずれるように配置されている。
ノズル１１の数は、第１方向Ｄ１にｎ個（例えば、ｎ＝６４）、第２方向Ｄ２にｍ個（例えば、ｍ＝１６）設けられており、ノズル形成エリアＮ１〜Ｎ４内において、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２に沿って所定の順番で配列されている。
［ノズル形成エリアの配線］
インクジェットヘッド１におけるノズル形成エリアＮ１〜Ｎ４の配置は、図１３に示す通り、Ｘ方向の下流側からＮ１、Ｎ３、Ｎ２、Ｎ４となるように配置されている。
また、各ノズル形成エリアＮ１〜Ｎ４は、それぞれのノズル形成エリアから近い方の配線基板５０の端部に配線されており、具体的には、Ｎ１とＮ３はＸ方向の下流側、Ｎ２とＮ４はＸ方向の上流側に配線されて接続部材４に接続され、最終的に駆動部５に接続される。
インクジェットヘッド１におけるノズル形成エリアＮ１〜Ｎ４の配置は、図１３に示す通り、Ｘ方向の下流側からＮ１、Ｎ３、Ｎ２、Ｎ４となるように配置されている。
また、各ノズル形成エリアＮ１〜Ｎ４は、それぞれのノズル形成エリアから近い方の配線基板５０の端部に配線されており、具体的には、Ｎ１とＮ３はＸ方向の下流側、Ｎ２とＮ４はＸ方向の上流側に配線されて接続部材４に接続され、最終的に駆動部５に接続される。
更に詳しく説明すると、ノズル形成エリアＮ１，Ｎ４は、ノズル基板１０の端部側に設けられたノズル形成エリアであり、配線基板５０の下面の第二配線５８から配線され、図１３において、Ｎ１はＸ方向の下流側、Ｎ４はＸ方向の上流側に配線されて接続される。また、ノズル形成エリアＮ２，Ｎ３は、ノズル基板１０の中央部側に設けられたノズル形成エリアであり、貫通電極５５を介して配線基板５０の上面の第一配線５７から配線され、図１３において、Ｎ３はＸ方向の下流側、Ｎ２はＸ方向の上流側に配線されて接続される。
なお、説明の都合上、図１３では、ノズル形成エリアＮ２、Ｎ３において、上部の一箇所のみ貫通している図を示しているが、実際には、各ノズル１１に対応して、それぞれ一つずつ貫通電極５５を備え、各ノズル１１に対応して一つずつ配線基板５０を貫通して配線されている。
なお、説明の都合上、図１３では、ノズル形成エリアＮ２、Ｎ３において、上部の一箇所のみ貫通している図を示しているが、実際には、各ノズル１１に対応して、それぞれ一つずつ貫通電極５５を備え、各ノズル１１に対応して一つずつ配線基板５０を貫通して配線されている。
［インクジェット記録装置の機能的構成］
インクジェット記録装置１００の機能的構成について、図１４を用いて説明する。
図１４に示すように、インクジェット記録装置１００は、当該装置を構成する各部を制御する制御部２００を備えている。
インクジェット記録装置１００の機能的構成について、図１４を用いて説明する。
図１４に示すように、インクジェット記録装置１００は、当該装置を構成する各部を制御する制御部２００を備えている。
制御部２００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２００ａ、ＲＡＭ（Random Access Memory）２００ｂ、ＲＯＭ（Read Only Memory）２００ｃ等を備えて構成される。
ＲＯＭ２００ｃには、各種処理プログラムが記憶されており、ＣＰＵ２００ａは、ＲＯＭ２００ｃに記憶されている各種プログラムを読み出してＲＡＭ２００ｂに展開し、展開したプログラムに従ってインクジェット記録装置１００の各部の動作を制御する。
ＲＯＭ２００ｃには、各種処理プログラムが記憶されており、ＣＰＵ２００ａは、ＲＯＭ２００ｃに記憶されている各種プログラムを読み出してＲＡＭ２００ｂに展開し、展開したプログラムに従ってインクジェット記録装置１００の各部の動作を制御する。
例えば、制御部２００によって、駆動モーター（図示略）が駆動されると、搬送ローラーが回転し、記録媒体Ｋがプラテン１０１に支持された状態で後方から前方に搬送される（図１）。
また、制御部２００によって、駆動部５が駆動されると、接続部材４を介して、ヘッドチップ２の圧電素子４２に電気が供給され、圧電素子４２が変位して圧力室３１１を加圧することによって、ノズル１１からインクの射出が行われる。
また、制御部２００によって、ヒーターの駆動装置（図示略）が駆動されると、ヒーター８０ａ，８０ｂに電気が供給され、インク室３の温度の制御が行われる。
以下、制御部２００によるインクの供給及び排出機構について、詳細に説明する。
また、制御部２００によって、駆動部５が駆動されると、接続部材４を介して、ヘッドチップ２の圧電素子４２に電気が供給され、圧電素子４２が変位して圧力室３１１を加圧することによって、ノズル１１からインクの射出が行われる。
また、制御部２００によって、ヒーターの駆動装置（図示略）が駆動されると、ヒーター８０ａ，８０ｂに電気が供給され、インク室３の温度の制御が行われる。
以下、制御部２００によるインクの供給及び排出機構について、詳細に説明する。
［制御部によるインクの供給及び排出機構の制御］
制御部２００は、例えば、メンテナンス手段としての供給用ポンプ２１１、排出用ポンプ２１２、第１〜第３連通弁２２１〜２２３等の駆動を制御して、インクジェットヘッド１のメンテナンス、インク室３へのインクの供給、インク室３からのインクの排出等を制御する。
なお、インク室３内の部屋の各々に対して、供給用ポンプ２１１、排出用ポンプ２１２、第１〜第３連通弁２２１〜２２３が別々に設けられているが、以下の説明では、インク導入部３０１ａ、第１インク排出部３０２ａ、及び第２インク排出部３０３ａが設けられているインク室３の部屋に対するインクの供給及び排出について、代表例に挙げて説明する。
制御部２００は、例えば、メンテナンス手段としての供給用ポンプ２１１、排出用ポンプ２１２、第１〜第３連通弁２２１〜２２３等の駆動を制御して、インクジェットヘッド１のメンテナンス、インク室３へのインクの供給、インク室３からのインクの排出等を制御する。
なお、インク室３内の部屋の各々に対して、供給用ポンプ２１１、排出用ポンプ２１２、第１〜第３連通弁２２１〜２２３が別々に設けられているが、以下の説明では、インク導入部３０１ａ、第１インク排出部３０２ａ、及び第２インク排出部３０３ａが設けられているインク室３の部屋に対するインクの供給及び排出について、代表例に挙げて説明する。
供給用ポンプ２１１及び第１連通弁２２１は、一端がインクタンク（図示略）と連通されるとともに他端がインクジェットヘッド１のインク導入部３０１ａと連通された供給用インク流路（図示略）に設けられている。
供給用ポンプ２１１は、例えば、一回転あたりの送液量が一定量の定量ポンプである。また、供給用ポンプ２１１は、制御部２００からの制御信号に応じて所定方向の回転数を変化させて、供給用インク流路を介したインク室３への送液量を変更する。
第１連通弁２２１は、例えば、供給用インク流路の供給用ポンプ２１１とインク導入部３０１ａとの間に設けられている。また、第１連通弁２２１は、制御部２００からの制御信号に応じてバルブを変位させて供給用インク流路を遮断する状態と連通する状態とに切り換える。
なお、第１連通弁２２１は、例えば、空気の圧力を調整してバルブを変位させるエアオペレートバルブ、電磁的にバルブを変位させる電磁弁等が適用可能であるが、これらに限定されるものではない。
第１連通弁２２１は、例えば、供給用インク流路の供給用ポンプ２１１とインク導入部３０１ａとの間に設けられている。また、第１連通弁２２１は、制御部２００からの制御信号に応じてバルブを変位させて供給用インク流路を遮断する状態と連通する状態とに切り換える。
なお、第１連通弁２２１は、例えば、空気の圧力を調整してバルブを変位させるエアオペレートバルブ、電磁的にバルブを変位させる電磁弁等が適用可能であるが、これらに限定されるものではない。
そして、第１連通弁２２１により供給用インク流路を連通させた状態で、供給用ポンプ２１１が駆動することで、インクタンク内のインクが供給用インク流路を通りインク導入部３０１ａを介してインク室３内に供給される。
なお、インク室３への送液量の調整は、供給用ポンプ２１１の回転数の制御に代えて、例えば、第１連通弁２２１のバルブを開放状態と閉止状態とする時間の比率（デューティー）を変更することにより行っても良いし、これらの制御を組み合わせて行っても良い。
なお、インク室３への送液量の調整は、供給用ポンプ２１１の回転数の制御に代えて、例えば、第１連通弁２２１のバルブを開放状態と閉止状態とする時間の比率（デューティー）を変更することにより行っても良いし、これらの制御を組み合わせて行っても良い。
第２連通弁２２２は、第１インク排出部３０２ａと連通された第１排出用インク流路（図示略）に設けられている。
第２連通弁２２２は、制御部２００からの制御信号に応じてバルブを変位させて第１排出用インク流路を遮断する状態と連通する状態とに切り換える。そして、第２連通弁２２２により第１排出用インク流路を連通させた状態で、インク室３のインクの導入側の第２領域Ｂ内のインクが異物や気泡等とともに第１インク排出部３０２ａを介して第１排出用インク流路を通って排出される。
なお、第２連通弁２２２の構成は、上記した以外の点で第１連通弁２２１と略同様であり、その詳細な説明は省略する。
第２連通弁２２２は、制御部２００からの制御信号に応じてバルブを変位させて第１排出用インク流路を遮断する状態と連通する状態とに切り換える。そして、第２連通弁２２２により第１排出用インク流路を連通させた状態で、インク室３のインクの導入側の第２領域Ｂ内のインクが異物や気泡等とともに第１インク排出部３０２ａを介して第１排出用インク流路を通って排出される。
なお、第２連通弁２２２の構成は、上記した以外の点で第１連通弁２２１と略同様であり、その詳細な説明は省略する。
排出用ポンプ２１２及び第３連通弁２２３は、第２インク排出部３０３ａと連通された第２排出用インク流路（図示略）に設けられている。
排出用ポンプ２１２は、制御部２００からの制御信号に応じて所定方向の回転数を変化させて、インク室３からの第２排出用インク流路を介した排液量を変更する。
なお、排出用ポンプ２１２の構成は、上記した以外の点で供給用ポンプ２１１と略同様であり、その詳細な説明は省略する。
第３連通弁２２３は、例えば、第２排出用インク流路の第２インク排出部３０３ａと排出用ポンプ２１２との間に設けられている。また、第３連通弁２２３は、制御部２００からの制御信号に応じてバルブを変位させて第２排出用インク流路を遮断する状態と連通する状態とに切り換える。
なお、第３連通弁２２３の構成は、上記した以外の点で第１連通弁２２１及び第２連通弁２２２と略同様であり、その詳細な説明は省略する。
なお、排出用ポンプ２１２の構成は、上記した以外の点で供給用ポンプ２１１と略同様であり、その詳細な説明は省略する。
第３連通弁２２３は、例えば、第２排出用インク流路の第２インク排出部３０３ａと排出用ポンプ２１２との間に設けられている。また、第３連通弁２２３は、制御部２００からの制御信号に応じてバルブを変位させて第２排出用インク流路を遮断する状態と連通する状態とに切り換える。
なお、第３連通弁２２３の構成は、上記した以外の点で第１連通弁２２１及び第２連通弁２２２と略同様であり、その詳細な説明は省略する。
そして、第３連通弁２２３により第２排出用インク流路を連通させた状態で、排出用ポンプ２１２が駆動することで、インク室３のノズル１１側の領域Ａ２内のインクが異物や気泡等とともに第２インク排出部３０３ａを介して第２排出用インク流路を通って排出される。
なお、第１排出用インク流路や第２排出用インク流路のインクジェットヘッド１と反対側の端部は、例えば、図示は省略するが、廃液タンクに接続されていても良いし、インクタンク側にインクを循環させる機構に接続されていても良い。
また、上記したインク室３へインクを供給する機構や、インク室３からインクを排出する機構は、一例であってこれに限られるものではなく、適宜任意に変更可能である。
また、上記したインク室３へインクを供給する機構や、インク室３からインクを排出する機構は、一例であってこれに限られるものではなく、適宜任意に変更可能である。
［メンテナンス方法］
次に、インクジェット記録装置１００のメンテナンス方法について、図４を参照して説明する。なお、メンテナンスは、インク室３内の部屋の各々に対して別々に行われるが、以下の説明では、インク導入部３０１ａ、第１インク排出部３０２ａ、及び第２インク排出部３０３ａが設けられているインク室３の部屋に対するメンテナンス方法を代表例にして説明する。
次に、インクジェット記録装置１００のメンテナンス方法について、図４を参照して説明する。なお、メンテナンスは、インク室３内の部屋の各々に対して別々に行われるが、以下の説明では、インク導入部３０１ａ、第１インク排出部３０２ａ、及び第２インク排出部３０３ａが設けられているインク室３の部屋に対するメンテナンス方法を代表例にして説明する。
以下に説明する加圧メンテナンスや減圧メンテナンスは、例えば、インクジェットヘッド１のメンテナンス時、インクジェット記録装置１００の電源投入時、記録媒体Ｋへの画像の記録回数や所定時間毎等に定期的に行われる。
また、加圧メンテナンスや減圧メンテナンスは、第１連通弁２２１により供給用インク流路を連通させ、第２連通弁２２２により第１排出用インク流路を遮断し、第３連通弁２２３により第２排出用インク流路を連通させた状態で行われる。
また、加圧メンテナンスや減圧メンテナンスは、第１連通弁２２１により供給用インク流路を連通させ、第２連通弁２２２により第１排出用インク流路を遮断し、第３連通弁２２３により第２排出用インク流路を連通させた状態で行われる。
先ず、加圧メンテナンスについて説明する。
制御部２００によって、供給用ポンプ２１１が駆動することで、インクタンク内のインクが供給用インク流路を通り、インク導入部３０１ａを介してインク室３内に供給される。インク室３内がインクの供給により加圧されることで、インク室３のノズル１１側の第１領域Ａでは、主として、ノズル１１に対し相対的に開口面積の大きい第２インク排出部３０３ａのインク排出路３０４ａの開口へとインクの流れが生じる。これにより、インク室３のノズル１１側の第１領域Ａに存するインクは、第２インク排出部３０３ａを介して第２排出用インク流路に排出される。
このとき、インク室３のノズル１１側の第１領域Ａに存する気泡は、その浮力によりフィルターＦの下面側（ノズル１１と反対側）に存する状態となっている。そして、インク室３内が加圧されることで生じるノズル１１側の第１領域Ａ内のインクの流れによって、気泡は第２インク排出部３０３ａ側が相対的に高くされているフィルターＦの下面に沿うようにインク排出路３０４ａに移動して、インクとともに第２インク排出部３０３ａを介して第２排出用インク流路に排出される。
制御部２００によって、供給用ポンプ２１１が駆動することで、インクタンク内のインクが供給用インク流路を通り、インク導入部３０１ａを介してインク室３内に供給される。インク室３内がインクの供給により加圧されることで、インク室３のノズル１１側の第１領域Ａでは、主として、ノズル１１に対し相対的に開口面積の大きい第２インク排出部３０３ａのインク排出路３０４ａの開口へとインクの流れが生じる。これにより、インク室３のノズル１１側の第１領域Ａに存するインクは、第２インク排出部３０３ａを介して第２排出用インク流路に排出される。
このとき、インク室３のノズル１１側の第１領域Ａに存する気泡は、その浮力によりフィルターＦの下面側（ノズル１１と反対側）に存する状態となっている。そして、インク室３内が加圧されることで生じるノズル１１側の第１領域Ａ内のインクの流れによって、気泡は第２インク排出部３０３ａ側が相対的に高くされているフィルターＦの下面に沿うようにインク排出路３０４ａに移動して、インクとともに第２インク排出部３０３ａを介して第２排出用インク流路に排出される。
このように、供給用ポンプ２１１、第１〜第３連通弁２２１〜２２３は、インク導入部３０１ａを介してインク室３にインクを流入させることで当該インク室３内を加圧して、第２インク排出部３０３ａからインクを排出する加圧メンテナンス手段を構成している。
次に、減圧メンテナンスについて説明する。
制御部２００によって、排出用ポンプ２１２が駆動することで、インク室３内のインクが第２インク排出部３０３ａを介して第２排出用インク流路を通って排出される。インク室３内がインクの排出により減圧されることで、インク室３のノズル１１側の第１領域Ａでは、主として、ノズル１１に対し相対的に開口面積の大きい第２インク排出部３０３ａ側へとインクの流れが生じる。
このとき、インク室３のノズル１１側の第１領域Ａに存する気泡は、その浮力によりフィルターＦの下面側（ノズル１１と反対側）に存する状態となっている。そして、インク室３内が減圧されることで生じるノズル１１側の第１領域Ａ内のインクの流れによって、気泡は第２インク排出部３０３ａ側が相対的に高くされているフィルターＦの下面に沿うようにインク排出路３０４ａに移動して、インクとともに第２インク排出部３０３ａを介して第２排出用インク流路に排出される。
制御部２００によって、排出用ポンプ２１２が駆動することで、インク室３内のインクが第２インク排出部３０３ａを介して第２排出用インク流路を通って排出される。インク室３内がインクの排出により減圧されることで、インク室３のノズル１１側の第１領域Ａでは、主として、ノズル１１に対し相対的に開口面積の大きい第２インク排出部３０３ａ側へとインクの流れが生じる。
このとき、インク室３のノズル１１側の第１領域Ａに存する気泡は、その浮力によりフィルターＦの下面側（ノズル１１と反対側）に存する状態となっている。そして、インク室３内が減圧されることで生じるノズル１１側の第１領域Ａ内のインクの流れによって、気泡は第２インク排出部３０３ａ側が相対的に高くされているフィルターＦの下面に沿うようにインク排出路３０４ａに移動して、インクとともに第２インク排出部３０３ａを介して第２排出用インク流路に排出される。
このように、排出用ポンプ２１２、第１〜第３連通弁２２１〜２２３は、インク室３のノズル１１側の第１領域Ａを、第２インク排出部３０３ａを介して減圧して、第２インク排出部３０３ａからインクを排出する減圧メンテナンス手段を構成している。
［本発明における技術的効果］
以上、説明した通り、本発明のインクジェットヘッド１は、インクを射出する複数のノズル１１と、複数のノズル１１にそれぞれ連通する複数の圧力室３１１と、複数の圧力室３１１の内部に圧力変化を生じさせることにより、ノズル１１からインクを射出させる圧力発生手段としての圧電素子４２と、を有するヘッドチップ２と、複数の圧力室３１１に供給するインクを貯留するインク室３と、を備える。また、インク室３は、分離部材６によって、複数の部屋に分離されており、分離部材６の少なくとも一部が、金属又はセラミックによって形成されている。これにより、分離部材６の少なくとも一部が高熱伝導率となるため、分離されたインク室３の部屋間で熱が伝わりやすくなり、インク室内のインク温度を均一化しやすくできる。
以上、説明した通り、本発明のインクジェットヘッド１は、インクを射出する複数のノズル１１と、複数のノズル１１にそれぞれ連通する複数の圧力室３１１と、複数の圧力室３１１の内部に圧力変化を生じさせることにより、ノズル１１からインクを射出させる圧力発生手段としての圧電素子４２と、を有するヘッドチップ２と、複数の圧力室３１１に供給するインクを貯留するインク室３と、を備える。また、インク室３は、分離部材６によって、複数の部屋に分離されており、分離部材６の少なくとも一部が、金属又はセラミックによって形成されている。これにより、分離部材６の少なくとも一部が高熱伝導率となるため、分離されたインク室３の部屋間で熱が伝わりやすくなり、インク室内のインク温度を均一化しやすくできる。
また、ヘッドチップ２は、インク室３から当該ヘッドチップ２内の各々の圧力室３１１にインクを供給するための複数のインク供給孔６０１が設けられたインク供給孔形成面６００を有し、分離部材６は、インク室３を分離する分離壁３ｂと、インク供給孔形成面６００に接合し分離壁３ｂを保持する分離壁保持部９０ｂとを有する構成であることが好ましい。これにより、簡易な構成で高精度にインク室３を分離することができる。
また、分離壁保持部９０ｂが、金属又はセラミックによって形成されていることが好ましい。これにより、熱伝導率の高い分離壁保持部９０ｂがインク供給孔６０１に近い位置に設けられることとなるため、ヘッドチップ２内に流れる直前のインクの温度を均一化しやすくできる。
また、インクジェットヘッド１は、インク室３内のインクを加熱可能なインクの加熱機構であるヒーター８０ａ，８０ｂを備えることが好ましい。これにより、インク室３内のインクの粘度を制御し、粘度の高いインクも使用することができるようになる。また、インクの加熱機構を有するインクジェットヘッド１において、温度を均一化しやすいという本発明の効果をより有効に発現させることができる。
また、インクの加熱機構であるヒーター８０ａ，８０ｂは、インク室３の複数の部屋のインクを個別に加熱可能であることが好ましい。これにより、個々のインク室３のインク温度を別々に制御することができ、例えば、インク室３の片方の部屋に冷たいインクが流れてきた際に、その片方の部屋に対応するヒーター８０ａ（８０ｂ）によって、その片方の部屋を個別に温度調整できる。
また、インク室３の複数の部屋の各々にインクを供給する複数のインク導入部３０１ａ，３０１ｂを備え、複数のインク導入部３０１ａ，３０１ｂのうち一のインク導入部３０１ａは、対応するインク室３の部屋のノズル配列方向の一端部に設けられ、当該一のインク導入部３０１ａが設けられたインク室３の部屋の隣の部屋に設けられた他の一のインク導入部３０１ｂは、隣の部屋のノズル配列方向の他端部に設けられている。上記の通り、本発明の分離壁保持部９０ｂが金属又はセラミックであり高伝熱性となっているため、温度が均一になるように隣の部屋からも熱が伝わる。本発明のように、インク導入部３０１ａ，３０１ｂの位置が他端側である場合、仮に冷たいインクが供給されてもインク温度が冷たくなる箇所が一端に集中せず、隣の部屋からも熱が伝わるので、インク室３内のインク温度がより均一になりやすくなる。
また、インク室３には、インクを排出する第１インク排出部３０２ａ，３０２ｂを備えている。これにより、インク室３内のインクを気泡等とともに排出することができる
また、インク室３内に、ヘッドチップ２側の第１領域Ａとヘッドチップ２側と反対側の第２領域Ｂとにインク室３内を仕切るように配設された、インク室３内の異物を除去するためのフィルターＦを備え、インク室３の複数の部屋の各々に対応する一の第２インク排出部３０３ａ（３０３ｂ）が、当該第２インク排出部３０３ａ（３０３ｂ）が設けられたインク室３の部屋に設けられたインク導入部３０１ａ（３０１ｂ）と、ノズル配列方向（Ｄ１方向）の他端部に設けられており、第２インク排出部３０３ａ（３０３ａ）は、第１領域Ａに連通し第１領域Ａのインクを排出可能なインク排出路３０４ａ（３０４ｂ）を有している。これにより、フィルターＦの下に存在するインクを気泡等とともに排出することができる。
また、分離壁保持部９０ｂは、分離壁３ｂと接合する面が、インク供給孔形成面６００と接合する面よりも面積が大きくなっている。これにより、インク供給孔形成面６００との接合面を小さくしつつ、分離壁３ｂとの接合面をより広くとることができるため、分離壁３ｂの位置合わせをより正確に行うことができ、インク室３をより高精度に分離できる。さらに、分離壁保持部９０ｂと分離壁３ｂの接着強度を向上させることができる。
また、分離壁保持部９０ｂは、インク供給孔形成面６００と接合する面から、分離壁３ｂと接合する面へ、階段状に広がるように形成されていることが好ましい。これにより、分離壁保持部９０ｂの製造効率を向上させることができる。
また、インク供給孔形成面６００において、インク供給孔６０１の列間隔がそれぞれ等間隔となるように配列されている。これにより、１色用のヘッドチップ２に分離壁保持部９０ｂ及び分離壁３ｂを設けることによって、インク室３を分離することができるため、複数色用のヘッドチップ２を別途製造する必要がない。また、インクジェットヘッド１を小型化できるため、インク温度を均一にしやすくなる。
［その他］
本発明の今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した詳細な説明に限定されるものではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
本発明の今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した詳細な説明に限定されるものではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
例えば、インク室３をＸ方向に２つに分離した実施形態について説明したが、インク室３が複数に分離されていれば、インク室３を分離する方向や数は適宜変更可能である。例えば、インク室３をＸ方向に４つに分離するように構成してもよい。
また、分離されたインク室３内の各部屋には、例えば、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）及び黒（Ｋ）のインクが、それぞれ１色ずつ充填されているとしたが、同色のインクが充填されていてもよい。
また、分離されたインク室３内の各部屋には、例えば、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）及び黒（Ｋ）のインクが、それぞれ１色ずつ充填されているとしたが、同色のインクが充填されていてもよい。
また、分離部材６として、分離壁３ｂと分離壁保持部９０ｂとが接合された例を示したが、分離壁３ｂと分離壁保持部９０ｂとの結合部分の強度を向上させる観点から、分離壁３ｂと分離壁保持部９０ｂとが一体成形された部材を用いることとしてもよい。
また、保持部９０は必ずしも設ける必要はなく、分離部材６と、インク室３の外周壁３ａとをインク供給孔形成面６００に直接接合することとしてもよい。
また、インク室３の外周壁３ａ及び分離壁３ｂを、分離壁保持部９０ｂと同様に、金属又はセラミックによって形成してもよい。これにより、インク室３間の温度をさらに均一にしやすくすることができる。
また、保持部９０にスペーサー部９１を設けた実施形態について説明したが、保持部９０によってインク室３を分離することができれば、必ずしもスペーサー部９１を有する構成としなくとも良い。
また、インク室３の外周壁３ａの一部を弾性力のある樹脂部材によって形成しても良い。これにより、インク室３の内圧が急激に上昇又は低下することを防ぎ、インク室３から圧力室３１１に安定してインクを供給することができる。
また、スペーサー部９１は、インク供給孔６０１を避けるように構成されており、かつ外周壁支持部９２ａに接合する第３スペーサー部９１ａと、分離壁支持部９２ｂに接合する第１スペーサー部９１ｂを有する構成となっていれば、適宜変更可能である。
また、スペーサー部９１は、インク供給孔６０１を避けるように構成されており、かつ外周壁支持部９２ａに接合する第３スペーサー部９１ａと、分離壁支持部９２ｂに接合する第１スペーサー部９１ｂを有する構成となっていれば、適宜変更可能である。
また、ノズル１１の配置を、平行四辺形状の４つのノズル形成エリアに分割して配置することとしたが、ノズル形成エリアの形状や数は適宜変更可能であり、例えば、８つのノズル形成エリアを設けてもよい。
また、ノズル１１の配置に関しても適宜変更可能であり、例えば、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とが直交するように配置しても良い。
また、ノズル１１の配置に関しても適宜変更可能であり、例えば、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とが直交するように配置しても良い。
また、第一配線５７、第二配線５８は、各圧電素子４２に接続できるように構成されていれば、配線方法に特に限られることはなく、適宜設計可能である。但し、配線基板５０には、インク流路としての個別流路７０が設けられているため、個別流路７０を避けるようにして配線する必要がある。
また、圧力発生手段として圧電素子４２を使用することとしたが、インクを射出できる機構を備えていれば特に限られることはなく、例えば、サーマル（電気熱変換素子）を使用することとしても良い。
本発明は、インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置に利用することができる。
１ インクジェットヘッド
２ ヘッドチップ
３ インク室
３ａ 外周壁
３ｂ 分離壁
６ 分離部材
１１ ノズル
４２ 圧電素子
８０ａ，８０ｂ ヒーター（インクの加熱機構）
９０ 保持部
９０ａ 外周壁保持部
９０ｂ 分離壁保持部
１００ インクジェット記録装置
２１１ 供給用ポンプ（メンテナンス手段）
２１２ 排出用ポンプ（メンテナンス手段）
２２１ 第１連通弁（メンテナンス手段）
２２２ 第２連通弁（メンテナンス手段）
２２３ 第３連通弁（メンテナンス手段）
３０１ａ，３０１ｂ インク導入部
３０２ａ，３０２ｂ 第１インク排出部
３０３ａ，３０３ｂ 第２インク排出部
３０４ａ，３０４ｂ インク排出路
３１１ 圧力室
６００ インク供給孔形成面
６０１ インク供給孔
６０２ 連通孔
Ｄ１ 第１方向（ノズル配列方向）
Ｆ フィルター
Ａ 第１領域
Ｂ 第２領域
２ ヘッドチップ
３ インク室
３ａ 外周壁
３ｂ 分離壁
６ 分離部材
１１ ノズル
４２ 圧電素子
８０ａ，８０ｂ ヒーター（インクの加熱機構）
９０ 保持部
９０ａ 外周壁保持部
９０ｂ 分離壁保持部
１００ インクジェット記録装置
２１１ 供給用ポンプ（メンテナンス手段）
２１２ 排出用ポンプ（メンテナンス手段）
２２１ 第１連通弁（メンテナンス手段）
２２２ 第２連通弁（メンテナンス手段）
２２３ 第３連通弁（メンテナンス手段）
３０１ａ，３０１ｂ インク導入部
３０２ａ，３０２ｂ 第１インク排出部
３０３ａ，３０３ｂ 第２インク排出部
３０４ａ，３０４ｂ インク排出路
３１１ 圧力室
６００ インク供給孔形成面
６０１ インク供給孔
６０２ 連通孔
Ｄ１ 第１方向（ノズル配列方向）
Ｆ フィルター
Ａ 第１領域
Ｂ 第２領域
Claims (13)
- インクを射出する複数のノズルと、前記複数のノズルにそれぞれ連通する複数の圧力室と、前記複数の圧力室の内部に圧力変化を生じさせることにより、前記ノズルからインクを射出させる圧力発生手段と、を有するヘッドチップと、
前記複数の圧力室に供給するインクを貯留するインク室と、を備え、
前記インク室は、分離部材によって、複数の部屋に分離されており、
前記分離部材の少なくとも一部が、金属又はセラミックによって形成されており、
前記インク室の前記複数の部屋の各々に、インクを供給する複数のインク導入部を備え、
前記複数のインク導入部のうち一のインク導入部は、対応する部屋のノズル配列方向の一端部に設けられ、当該一のインク導入部が設けられた部屋の隣の部屋に設けられた他の一のインク導入部は、前記隣の部屋のノズル配列方向の他端部に設けられており、
前記インク室の前記複数の部屋の各々からインクを排出する複数のインク排出部を備え、
前記インク室内に、ヘッドチップ側の第１領域とヘッドチップ側と反対側の第２領域とに前記インク室内を仕切るように配設された、当該インク室内の異物を除去するためのフィルターを備え、
前記複数のインク排出部のうち、前記インク室の前記複数の部屋の各々に対応する一のインク排出部が、当該一のインク排出部が設けられた前記インク室の部屋に設けられた前記インク導入部と、ノズル配列方向の他端部に設けられており、
当該一のインク排出部は、前記第１領域に連通し前記第１領域のインクを排出可能なインク排出路を有することを特徴とするインクジェットヘッド。 - インクを射出する複数のノズルと、前記複数のノズルにそれぞれ連通する複数の圧力室と、前記複数の圧力室の内部に圧力変化を生じさせることにより、前記ノズルからインクを射出させる圧力発生手段と、を有するヘッドチップと、
前記複数の圧力室に供給するインクを貯留するインク室と、を備え、
前記インク室は、分離部材によって、複数の部屋に分離されており、
前記分離部材の少なくとも一部が、金属又はセラミックによって形成されており、
前記ヘッドチップは、前記インク室から当該ヘッドチップ内の各々の圧力室にインクを供給するための複数のインク供給孔が設けられたインク供給孔形成面を有し、
前記分離部材は、前記インク室を分離する分離壁と、前記インク供給孔形成面に接合し当該分離壁を保持する分離壁保持部とを有する構成であり、
前記分離壁保持部は、前記分離壁と接合する面が、前記インク供給孔形成面と接合する面よりも面積が大きいことを特徴とするインクジェットヘッド。 - 前記ヘッドチップは、前記インク室から当該ヘッドチップ内の各々の圧力室にインクを供給するための複数のインク供給孔が設けられたインク供給孔形成面を有し、
前記分離部材は、前記インク室を分離する分離壁と、前記インク供給孔形成面に接合し当該分離壁を保持する分離壁保持部とを有する構成であ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。 - 前記分離壁保持部が、金属又はセラミックによって形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載のインクジェットヘッド。
- 前記インク室内のインクを加熱可能なインクの加熱機構を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。
- 前記インクの加熱機構は、前記インク室の前記複数の部屋のインクを個別に加熱可能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。
- 前記インク室の前記複数の部屋の各々に、インクを供給する複数のインク導入部を備え、
前記複数のインク導入部のうち一のインク導入部は、対応する部屋のノズル配列方向の一端部に設けられ、当該一のインク導入部が設けられた部屋の隣の部屋に設けられた他の一のインク導入部は、前記隣の部屋のノズル配列方向の他端部に設けられていることを特徴とする請求項２、４〜６のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。 - 前記インク室の前記複数の部屋の各々からインクを排出する複数のインク排出部を備え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。
- 前記インク室内に、ヘッドチップ側の第１領域とヘッドチップ側と反対側の第２領域とに前記インク室内を仕切るように配設された、当該インク室内の異物を除去するためのフィルターを備え、
前記複数のインク排出部のうち、前記インク室の前記複数の部屋の各々に対応する一のインク排出部が、当該一のインク排出部が設けられた前記インク室の部屋に設けられた前記インク導入部と、ノズル配列方向の他端部に設けられており、
当該一のインク排出部は、前記第１領域に連通し前記第１領域のインクを排出可能なインク排出路を有することを特徴とする請求項８に記載のインクジェットヘッド。 - 前記分離壁保持部は、前記分離壁と接合する面が、前記インク供給孔形成面と接合する面よりも面積が大きいことを特徴とする請求項３に記載のインクジェットヘッド。
- 前記分離壁保持部は、前記インク供給孔形成面と接合する面から、前記分離壁と接合する面へ、階段状に広がるように形成されていることを特徴とする請求項２又は１０に記載のインクジェットヘッド。
- 前記インク供給孔形成面において、前記インク供給孔の列間隔がそれぞれ等間隔となるように配列されていることを特徴とする請求項２又は３に記載のインクジェットヘッド。
- 請求項１〜１２のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドと、
前記インク室にインクの供給及び排出を行うメンテナンス手段と、を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
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