(57)【要約】【課題】加熱部の形成容易に行えると共に共通流路内のインクを効率的に加熱するインクジェットヘッドおよびそれを用いた記録装置を提供することを目的とする。【解決手段】少なくともインクを吐出するノズルと、ノズルからインクを吐出する圧力を発生する圧力室と、圧力室に繋がり圧力室にインクを供給する共通流路１０Ａ、１０Ｂと、圧力室のノズルとは反対側の開口部を覆うように形成された下部電極と、下部電極に積層された圧電体１３と、下部電極および圧電体１３を挟んで圧力室に対向するように圧電体１３に積層された上部電極１１と、共通流路１０Ａ、１０Ｂを加熱するように上部電極１１と同一の層として同一の材料により設けられた加熱部２Ａ、２Ｂと、を備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともインクを吐出するノズルと、
該ノズルからインクを吐出する圧力を発生する圧力室と、
該圧力室に繋がり前記圧力室にインクを供給する共通流路と、
前記圧力室の前記ノズルとは反対側の開口部を覆うように形成された下部電極と、
該下部電極に積層された圧電体と、
前記下部電極および前記圧電体を挟んで前記圧力室に対向するように前記圧電体に積層された上部電極と、
前記共通流路を加熱するように前記上部電極と同一の層として同一の材料により設けられた加熱部と、を備えたことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項２】
前記圧力室が所定の方向にひとつまたは複数の列をなして設けられ、該ひとつまたは複数の列のそれぞれに沿って前記共通流路が設けられたことを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッド。
【請求項３】
前記圧電体が前記圧力室および共通流路の一部または全部を覆うように設けられ、前記加熱部が前記圧電体上に設けられた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ヘッド。
【請求項４】
前記加熱部が非直線部または曲線部を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
【請求項５】
前記加熱部の長さが前記共通流路の長さよりも長いことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
【請求項６】
前記加熱部が発熱量の異なる複数の加熱部からなることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
【請求項７】
前記発熱量の異なる複数の加熱部の幅または長さが異なることを特徴とする請求項６に記載のインクジェットヘッド。
【請求項８】
前記上部電極および前記加熱部が白金族の金属を含む材料であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
【請求項９】
前記白金族が白金またはイリジウムであ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。
【請求項１０】
前記白金族を含む材料が白金族とチタンの合金であ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。
【請求項１１】
前記白金族とチタンの合金が白金−チタンまたはイリジウム−チタンを含む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。
【請求項１２】
少なくとも前記共通流路、前記加熱部を取り囲むヘッドケースを備え、
電気的絶縁性を有する流体が前記加熱部を覆うように前記ヘッドケース内に注入されていることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
【請求項１３】
前記電気的絶縁性を有する流体が乾燥空気と共に前記ヘッドケースに密閉されていることを特徴とする請求項１２に記載のインクジェットヘッド。
【請求項１４】
前記電気的絶縁性を有する流体がフッ素系不活性液体であることを特徴とする請求項１２または請求項１３のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
【請求項１５】
前記電気的絶縁性を有する流体の比重が水の比重よりも大きいことを特徴とする請求項１２から請求項１４のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
【請求項１６】
請求項１から請求項１５のいずれかに記載のひとつまたは複数のインクジェットヘッドと、
画像が形成される記録媒体と、
前記ひとつまたは複数のインクジェットヘッドと前記記録媒体を相対的に移動させる搬送手段と、
前記ひとつまたは複数のインクジェットヘッドにインクを供給するインク供給手段と、
前記ひとつまたは複数のインクジェットヘッドを駆動する駆動手段と、
前記ひとつまたは複数のインクジェットヘッドの温度を検出し前記インクを過熱する前記加熱部の発熱を制御する温度制御手段と、を備えたことを特徴とする記録装置。
【請求項１７】
前記ひとつまたは複数のインクジェットヘッドのそれぞれに異なる色のインクが供給されることを特徴とする請求項１６に記載の記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高粘度インクを吐出するインクジェットヘッドおよびそれを用いた記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ピエゾ（圧電）方式のインクジェット記録は機械的な強い力でインクを吐出させるため、インクの選択肢が広く産業用に広く利用されている。しかしながらＵＶインク等の粘度の高いインクを使用するためには、インクを加熱し粘度を下げる必要がある。
【０００３】
この目的を達成するため、加圧室上に設けられた圧電素子に電圧を印加することにより、加圧室の一方に設けられ加圧室に連通ずるノズルからインク滴を噴出し、加圧室の反射端からインクを供給するドロップオンデマンド型のインクジェットヘッドにおいて、インク通路となる流路パターンを形成したシートに、発熱体とサーミスタを取り付けたシートを積層した構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
一方、電極とは別の材料を用い、発熱体を形成する工程を設けることに対し、インクジェットヘッドのピエゾ素子駆動用ベース電極膜を発熱体とし、発熱体を新たに形成する工程を設けなくとも、ピエゾ素子駆動用ベース電極膜に周囲温度に応じた電流を流してヘッド内のインクを加熱することにより、インクの粘度を一定に保ち印字画質を向上させる提案がなされている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１−２２９６３９号公報
【特許文献２】特開昭５６−１０５９７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述のインク通路となる流路パターンを形成したシートに、発熱体とサーミスタを取り付けたシートを積層する従来の技術においては、以下のような問題が生ずる。即ち、発熱体を形成するために電極とは異なる発熱体材料を用い、これをシート状に加工・形成する工程が新たに必要になる。
【０００６】
更に、上述のピエゾ素子駆動用ベース電極膜を発熱体とする技術においては、以下のような問題が生ずる。即ちピエゾ素子駆動用ベース電極膜を発熱体とすると、吐出動作時はピエゾ素子駆動用ベース電極膜を発熱体として機能させることができない。更に、ピエゾ素子駆動用ベース電極膜の一端をアース電位としてピエゾ素子駆動電圧パルスを印加するためピエゾ素子の位置とピエゾ素子駆動用ベース電極膜のアース電位部間の距離がピエゾ素子毎に異なる。
【０００７】
即ち、従来の技術はインク通路を過熱するために電極とは異なる材料の高抵抗部材を用いるため、電極を形成する工程と高抵抗部材を設ける工程を別々に行わなければならないという問題が生じる。
【０００８】
また、発熱体とピエゾ素子駆動用ベース電極を同一部材で兼用するためインクジェットヘッドの吐出動作時には加熱動作を行えないという問題が生じる。
【０００９】
また、発熱体を効率良く形成するには発熱体の断面積を小さく（細く）、長さを長くすることが有効であるが、ピエゾ素子駆動用ベース電極を発熱体とするとため発熱体が広い面積となり、ピエゾ素子駆動用ベース電極の比抵抗値を高くする必要が生じ、ピエゾ素子を効率良く駆動できない可能性がある。更に、ピエゾ素子駆動用ベース電極膜は抵抗体として機能させるため一端でアース電位に繋がれており、ピエゾ素子とピエゾ素子駆動用ベース電極膜のアース電位部間の距離がピエゾ素子毎に異なるためピエゾ素子に印加される電圧に差を生じ、複数のピエゾ素子を動作させる場合均一な駆動ができないという新しい問題が生じる。
【００１０】
本発明は、係る問題点に鑑みて為されたものであり、加熱部の形成が電極の形成と同時に容易に行え、共通流路、圧力室内のインクを効率良く暖めることが可能で、薄型化、小型化が容易な、しかも、インクジェットヘッドを水滴から保護することが可能なインクジェットヘッドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、少なくともインクを吐出するノズルと、ノズルからインクを吐出する圧力を発生する圧力室と、圧力室に繋がり圧力室にインクを供給する共通流路と、圧力室のノズルとは反対側の開口部を覆うように形成された下部電極と、下部電極に積層された圧電体と、下部電極および圧電体を挟んで圧力室に対向するように圧電体に積層された上部電極と、共通流路を加熱するように上部電極と同一の層として同一の材料により設けられた加熱部と、を備えるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るインクジェットヘッドによれば、加熱部の形成が電極の形成と同時に容易に行え、共通流路、圧力室内のインクを効率よく暖めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の第１の態様に係るインクジェットヘッドは、少なくともインクを吐出するノズルと、ノズルからインクを吐出する圧力を発生する圧力室と、圧力室に繋がり圧力室にインクを供給する共通流路と、圧力室のノズルとは反対側の開口部を覆うように形成された下部電極と、下部電極に積層された圧電体と、下部電極およびおよび圧電体を挟んで圧力室に対向するように圧電体に積層された上部電極と、共通流路を加熱するように上部電極と同一の層として同一の材料により設けられた加熱部と、を備えたものである。
【００１４】
これによれば、上部電極と加熱部が同一の材料で同一の層として成膜するので、上部電極をエッチングでパターン形成するのと同時に、同じマスクパターン上に加熱部のエッチングパターンを加えてパターン形成することができるので、新たに加熱部を形成する工程を設けないで製作することができ、しかもエッチングを用いるため高密度で共通流路の近傍に設けることが可能となる。
【００１５】
更に、上部電極と加熱部はそれぞれ独立した機能を持つためインクジェットヘッドの吐出動作中であっても、圧力室を加熱すると共に共通流路を加熱して圧力室に供給されるインクを効率良く加熱することができる。
【００１６】
本発明の第２の態様に係るインクジェットヘッドは、圧力室が所定の方向にひとつまたは複数の列をなして設けられ、ひとつまたは複数の列のそれぞれに沿って共通流路が設けられたものである。
【００１７】
これによれば、共通流路が複数設けられるインクジェットヘッドにおいても、それぞれの共通流路に加熱部を設けて加熱することが可能となり、効率良く短時間でインクジェットヘッドの共通流路内にある全インクを加熱できる。
【００１８】
本発明の第３の態様に係るインクジェットヘッドは、圧電体が圧力室および共通流路の一部または全部を覆うように設けられ、加熱部が圧電体上に設けられたものである。
【００１９】
これによれば、加熱部が圧電体上に形成されるため、上部電極と同じ材料で同時に形成する場合に、同一の層として容易に成膜することが可能になり、インクジェットヘッドの製造コストをアップさせることなく加熱部を設けることができる。
【００２０】
本発明の第４の態様に係るインクジェットヘッドは、加熱部が非直線部または曲線部を備えているものである。
【００２１】
これによれば、加熱部を細くして狭い領域に折り返し形状として高密度に形成することができインクジェットヘッド上部の圧力室近傍および共通流路上部の狭い領域を効率良く加熱できる。
【００２２】
本発明の第５の態様に係るインクジェットヘッドは、加熱部の長さが共通流路の長さよりも長いものである。
【００２３】
これによれば、加熱部で共通流路長の全体を加熱できると共に加熱部を長くすることにより加熱部の総発熱量を多くして効率良く共通流路を加熱できる。
【００２４】
本発明の第６の態様に係るインクジェットヘッドは、加熱部が発熱量の異なる複数の加熱部からなるものである。
【００２５】
これによれば、加熱部を複数設け、インクジェットヘッドの温度に応じて発熱量の異なる加熱部を選択的に動作させ、共通流路を効率良く、高精度に加熱することができる。
【００２６】
本発明の第７の態様に係るインクジェットヘッドは、発熱量の異なる複数の加熱部の幅または長さが異なるものである。
【００２７】
これによれば、加熱部を形成するパターンの幅および長さを変えることにより発熱量の異なる加熱部を複数形成でき、容易に上部電極と同一の材料で上部電極と同時に発熱量の異なる加熱部を形成することができる。
【００２８】
本発明の第８の態様に係るインクジェットヘッドは、上部電極および加熱部が白金族の金属を含む材料であるものである。
【００２９】
これによれば、白金族または白金族を含む材料は、結晶に格子定数が圧電体層の格子定数に近く圧電体層の形成が容易であり、また化学的に安定であり、融点が高いと共に、比抵抗が高く容易に微細なパターンで加熱部を形成することができる。
【００３０】
本発明の第９の態様に係るインクジェットヘッドは、白金族が白金またはイリジウムである。
【００３１】
これによれば、上部電極として白金またはイリジウムを用いると上部電極上に形成される圧電体の圧電特性がより高くなり、更に、比抵抗が温度係数をもち電気抵抗が温度により変化するため、加熱部の抵抗値を検出して温度を測定することができ、新たに温度検出センサを設ける必要を無くすことができる。
【００３２】
本発明の第１０の態様に係るインクジェットヘッドは、白金族を含む材料が白金族とチタンの合金であるものである。
【００３３】
これによれば、上部電極および加熱部を白金族とチタンの合金とするので、チタンを含む合金とすることにより耐腐食性が向上し、長期間にわたり安定した動作を保障することができる。
【００３４】
本発明の第１１の態様に係るインクジェットヘッドは、白金族とチタン合金が白金‐チタンまたはイリジウム‐チタンを含むものである。
【００３５】
これによれば、上部電極および加熱部を白金‐チタンまたはイリジウム‐チタンを含むものとするので、シリコン（Ｓｉ）を成膜用基板とした場合に上部電極および加熱部を形成する膜を成膜する時にチタンが膜界面に析出するため密着性が向上し、新たに密着層を用いないで上部電極層を成膜することができる。
【００３６】
本発明の第１２の態様に係るインクジェットヘッドは、少なくとも共通流路、加熱部を取り囲むヘッドケースを備え、電気的絶縁性を有する流体が加熱部を覆うようにヘッドケース内に注入されているものである。
【００３７】
これによれば、加熱部を含むインクジェットヘッド上面をヘッドケースに入れられた電気的絶縁性を有する流体が覆うので、加熱部で加熱された絶縁性液体が対流等で均一になり、絶縁性液体が触れるインクジェットヘッドの上面を隈なく加温し、共通流路の上部全体を均一に加熱すると共に共通流路以外のインクジェットヘッド内に存在するインクも過熱でき良好なインク吐出を実現することができる。
【００３８】
本発明の第１３の態様に係るインクジェットヘッドは、電気的絶縁性を有する流体が乾燥空気と共に前記ヘッドケースに密閉されているものである。
【００３９】
これによれば、インクジェットヘッド上面を電気的絶縁性を有する流体が覆い、更に電気的絶縁性を有する流体の上部に形成される区間を乾燥空気が占めるため、インクジェットヘッド上部に水滴が進入することを防止できる。
【００４０】
本発明の第１４の態様に係るインクジェットヘッドは、電気的絶縁性を有する流体がフッ素系不活性液体であるものである。
【００４１】
これによれば、インクジェットヘッドの上面を覆う電気的絶縁性を有する流体がフッ素系不活性液体であるので、絶縁性に優れ熱伝導性が良く、短時間でインクジェット上面を均一な温度に加温することができる。
【００４２】
本発明の第１５の態様に係るインクジェットヘッドは、電気的絶縁性を有する流体の比重が水の比重よりも大きいものである。
【００４３】
これによれば、電気的絶縁性を有する流体の比重が水よりも大きいため、仮に水滴がインクジェットヘッド上面に混入しても電気的絶縁性を有する液体が水の下部に沈むため、インクジェットヘッド上面に水が達することを防止することができる。
【００４４】
本発明の第１６の態様に係る記録装置は請求項１から請求項１５のいずれかに記載のひとつまたは複数のインクジェットヘッドと、画像が形成される記録媒体と、ひとつまたは複数のインクジェットヘッドと記録媒体を相対的に移動させる搬送手段と、ひとつまたは複数のインクジェットヘッドにインクを供給するインク供給手段と、ひとつまたは複数のインクジェットヘッドを駆動する駆動手段と、ひとつまたはインクジェットヘッドの温度を検出しインクを過熱する加熱部の発熱を制御する温度制御手段と、を備えたものである。
【００４５】
これによれば、インクジェットヘッドの温度を検出し加熱部の発熱を制御することでインクジェットヘッドに供給されるインクを吐出に最適な粘性になるように加熱することができ、高粘度のインクを用いて安定して記録することができる。
【００４６】
本発明の第１７の態様に係る記録装置はひとつまたは複数のインクジェットヘッドのそれぞれに異なる色のインクが供給されるものである。
【００４７】
これによれば、複数の色が供給されたインクジェットヘッドで一度に異なる色のインクにより画像を形成することができる。
【００４８】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について、図面を参照して詳細に説明する。
【００４９】
図１は本発明の実施の形態１に係るインクジェットヘッドの構成を示す平面図、図２は本発明の実施の形態１に係るインクジェットヘッドのＡ−Ａ’断面図である。図１、図２において１はインクジェットヘッド、２ａ、２ｂは白金（Ｐｔ）等の抵抗発熱体からなる加熱部、３は図示されていないインクタンクからインクを供給するパイプが接続されるパイプ接合部、４はインク中の凝集物等を除去するフィルタ、５ａ、５ｂは温度検出を行うサーミスタ、６は圧力室、７はインク流路、８はノズル、９はインク供給口、１０ａ、１０ｂはインクが供給される共通流路、１１は上部電極、１２ａは図示しない駆動回路に繋がれ駆動電圧を受け取るパッド部、１２ｂは上部電極１１とパッド部１２ａをつなぐリード、１３は圧電体、１４は絶縁層、１５は下部電極、１６は振動板、１７は中間層、１８は接着剤、１９は圧力室７が形成されている圧力室部材、２０はインク流路７、インク供給口９および共通流路１０ａ、１０ｂが形成されているインク流路部材、２１はノズル９が形成されているノズル板、２２（図１において点線で囲まれた部分）は上部電極１１、圧電体１３、下部電極１５、振動板１６が積層され湾曲することによりインクを吐出する圧力を発生するアクチュエータである。
【００５０】
以上のように構成されたインクジェットヘッド１は平板状の圧力室部材１９の内部に圧力室部材１９の長辺方向に沿って２列に千鳥状に所定の間隔で配列された長方形の圧力室６が設けられている。インク流路部材２０にはインク流路７およびインクが供給されている共通流路１０ａ、１０ｂが設けけられており、圧力室部材１９の各圧力室６と共通流路１０ａ、１０ｂは圧力室部材１９に設けられたインク供給口９で繋がっている。
【００５１】
更に、圧力室部材１９には各圧力室６を覆うように（或いは塞ぐように）振動板１６が設けられ、更に、振動板１６上には下部電極１５および圧電体１３が順に積層され、更に、圧電体１３上に各圧力室６の開口部に対応するように上部電極１１が設けられ、上部電極１１からはリード１２ｂが延伸されパッド部１２ａに繋がっており、更に、圧電体１３には共通流路１０ａ、１０ｂの上方に加熱部２ａ、２ｂが積層されている。また、圧力室部材１９の下部電極１５が設けられる面と反対側の面には、後述するように、ノズル８が設けられたノズル板２１が設けられ、ノズル８はインク流路７で圧力室６に連通している。
【００５２】
次に、インクジェットヘッド１の要部および動作を説明する。
【００５３】
図３は本発明の実施の形態１に係るインクジェットヘッドの要部の拡大図である。図３において、１３ａはアクチュエータ２２を構成する圧電体１３の圧力室６の上方部分に対応する圧電体能動部である。この圧電体能動部１３ａを覆うように上部電極１１が形成されている。２３は圧電体１３を圧力室６の上方開口縁部とオーバーラップするように、所定幅で下部電極１５の深さまで、即ち下部電極１５の表面に到達する深さまでエッチング等により除去した溝部である。
【００５４】
この溝部２３は、図１からわかるようにリード１２ｂの取り出し部を避け上部電極１１の周囲を取り囲むように設けられている。即ちこの溝部２３によって、圧電体１３は上部電極１１と下部電極１５を備える圧電体能動部１３ａと、下部電極１５は備えるが、上部電極１１が設けられない部分に分断され、圧力室６上部の平面領域内にアクチュエータ２２として機能する長方形の圧電体能動部１３ａを形成する。
【００５５】
但し、溝部２３は圧力室６における上方開口部の縁部の全領域にわたって設けられているわけではない。即ち、上部電極１１から延伸するリード１２ｂが配置された領域には溝部２３は設けられていない。圧電体１３の溝部２３が設けられていない領域は、実質的に圧電体素子として機能しない非能動領域である。
【００５６】
また、溝部２３の深さは、少なくとも、下部電極１５の表面に到達する深さに設けられていれば良く、また下部電極１５の内部にまで及ぶ深さであってもよい。また、振動板１６によって、上部電極１１側へのインクの浸透等を防ぐことが可能であれば、溝部２３は下部電極１５を越えて圧電体１３を除去しても支障は起こらない。即ち、このとき溝部２３は下電極１５を貫通し、振動板１６に到達する深さに構成されている。
【００５７】
なお、下部電極１５と振動板１６はひとつの導電性部材（例えばＣｒをスパッタリング法により形成する）によって兼用することができる。この場合、上述した溝部２３は、開口部の縁部とオーバーラップする領域に、この導電性部材の表面まで到達する深さで設けられることとなる。
【００５８】
このように、圧電体１３に溝部２３を設けることにより圧電体能動部１３ａは上部電極１１と下部電極１５間に電界が与えられた場合に周囲に束縛されることなく自由に歪むことができ効率良くアクチュエータ２２が動作できる。
【００５９】
なお、図３では説明を簡単にするため絶縁層１５、中間層１８、接着剤１９は省略してある。また、上述の上部電極１１、圧電体１３、下部電極１５は後述するようにスパッタリング法によって積層体として形成される。
【００６０】
次に、本発明のインクジェットヘッド１の製造方法を図４から図９で説明する。
【００６１】
図４は本発明の実施の形態１に係るインクジェットヘッドのアクチュエータ部材を示す図、図５は本発明の実施の形態１に係るインクジェットヘッドの圧力室部材を示す図、図６は本発明の実施の形態１に係るインクジェットヘッドのインク流路部材を示す図、図７は本発明の実施の形態１に係るインクジェットヘッドのノズル板を示す図、図８は本発明の実施の形態１に係るインクジェットヘッドのアクチュエータ部材と圧力室部材の接着工程を示す説明図、図９は本発明の実施の形態１に係るインクジェットヘッドの上部電極および加熱部の形成工程およびインク流路部材とノズル板の接着工程を示す説明図である。
【００６２】
図４から図７において２４は上部電極１１、圧電体１３、下部電極１５、振動板１６からなるアクチュエータ２２および加熱部２ａ、２ｂが形成されたアクチュエータ部材、図５は圧力室６が形成された圧力室部材１９、図６はインク流路７、インク供給口９、共通流路１０ａ、１０ｂが形成されたインク流路部材２０、図７はノズル７が形成されたノズル板２１を示し、インクジェットヘッド１はアクチュエータ部材２４、圧力室部材１９、インク流路部材２０、ノズル板２１を順次積層することにより行われる。
【００６３】
更に、詳しく、図８、図９を参照して、インクジェットヘッド１の製造方法を説明する。
【００６４】
図８（ａ）〜（ｃ）は、本発明のインクジェットヘッド１のアクチュエータ部材２４の積層工程を示す説明図、図８（ｄ）、（ｅ）は、本発明のインクジェットヘッド１のアクチュエータ部材２４と圧力室部材１９の接着工程を示す説明図、図９（ａ）、（ｂ）は上部電極１１および加熱部２ａ、２ｂの形成工程を示す説明図である。図９（ｃ）〜（ｅ）はインク流路部材２０とノズル板２１の接着工程を示す説明図である。
【００６５】
図４に示したアクチュエータ部材２４を作製するために、図８（ａ）に示すように、成膜用基板１０１（図３または図４に示すアクチュエータ２２が形成された後に除去される）上に順に、密着層１０２（成膜用基板１０１同様アクチュエータ２２が形成された後に除去される）、上部電極層１０３（図２における上部電極１１と加熱部２ａ、２ｂを形成する層）、圧電体層１０４（図２における圧電体１３に相当）、絶縁体層１０５を順に積層形成する。この説明において積層順が理解しやすいように、図２に示すインクジェットヘッド１の積層順とは上下が逆になっている。
【００６６】
成膜用基板１０１は、シリコン（Ｓｉ）基板であるが、この成膜用基板１０１は、Ｓｉ基板に限られるものではなく、ガラス基板、金属基板またはセラミックス基板を用いてもよい。
【００６７】
密着層１０２は、チタン（Ｔｉ）ターゲットを用い、成膜用基板１０１を４００℃に加熱しながら１００Ｗの高周波電力を印加し、１Ｐａのアルゴンガス中で１分間成膜することにより得られる。
【００６８】
この条件において、密着層１０２の膜厚は０．０２μｍとなる。なお、密着層１０２の素材は、Ｔｉに限られず、タンタル（Ｔａ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）またはクロム（Ｃｒ）、もしくは、それら（Ｔｉを含む）の化合物であってもよい。
【００６９】
また、膜厚は、０．００５μｍ〜０．２μｍの範囲であればよい。密着層１０２は、成膜用基板１０１と上部電極層１０３との密着性を高めるために、成膜用基板１０１と上部電極層１０３との間に形成するものであり、これらの間の密着性が高いのであれば必ずしも密着層１０２を形成する必要はない。密着層１０２は、後述するように、成膜用基板１０１と同様に除去される。
【００７０】
上部電極層１０３は、白金（Ｐｔ）ターゲットを用い、成膜用基板１０１を６００℃に加熱しながら、１Ｐａのアルゴンガス中で、２００Ｗの高周波電力で１２分間成膜することにより得られる。この条件において、上部電極層１０３の膜厚は０．２μｍとなり、結晶方位の面指数（１１１）面に配向する。なお、上部電極層１０３の素材は、Ｐｔ（白金）、イリジウム（Ｉｒ）、パラジウムおよびルテニウムの群から選ばれた少なくとも１種の貴金属、もしくは、それらの化合物であってもよい。
【００７１】
更に、チタン（Ｔｉ）等を混ぜて合金を成膜しても良い。また、膜厚は、０．０５μｍ〜２μｍの範囲であればよい。このように上部電極層１０３の素材はＰｔ、Ｉｒ、パラジウムおよびルテニウムの群から選ばれた少なくとも１種の貴金属、もしくは、それらの化合物を用いることにより、結晶の格子定数が後述する圧電体層１０４の格子定数に近く、圧電体層１０４が結晶成長するための下地的な役割を果たすことができる。
【００７２】
更に、上部電極層１０３をＰｔ、Ｉｒ、パラジウムおよびルテニウムの群から選ばれた少なくとも１種の貴金属、もしくは、それらの化合物で形成することにより、後の工程でこの上部電極層１０３からエッチングにより形成される加熱部２ａ、２ｂの比抵抗が高くなり、またこれらの材料は熱に対して酸化・還元が起りにくく安定しているため、ヒーター材料として適している。
【００７３】
圧電体層１０４は、多元スパッタリング装置を用いてジルコンチタン酸鉛（ＰＺＴ）等の圧電性セラミックにより形成する。例えばターゲットには、化学量論組成よりＰｂ量の多いＰＺＴ（Ｚｒ／Ｔｉ＝５３／４７、Ｐｂが２０モル％過剰）の焼結体ターゲットを用いる。真空中で予めヒーターにより成膜用基板１０１の加熱を行い、成膜用基板１０１の温度５８０℃で、アルゴンと酸素の混合雰囲気中（ガス体積比Ａｒ：Ｏ2＝１５：５）において、真空度０．３Ｐａ、高周波電力２５０Ｗの条件で１８０分間成膜することにより、３μｍの膜厚を堆積させる。
【００７４】
なお、圧電体層１０４のＺｒ／Ｔｉ組成は、Ｚｒ／Ｔｉ＝３０／７０〜７０／３０であれば良く、膜厚は、１〜５μｍの範囲であればよい。また、圧電体の素材としては、ＰＺＴにＬａ、Ｓｒ、Ｎｂ、Ａｌ等の添加物を添加したもの等、ＰＺＴを主成分とする圧電材料を用いても良く、マグネシウムニオブ酸鉛（ＰＭＮ）やマグネシウムチタン酸鉛（ＰＺＮ）であってもよい。
【００７５】
圧電体層１０４は、上述したスパッタリング条件で作成したものを、断面ＳＥＭ観察を行うと、結晶粒が柱状構造を有しており、その柱状粒子径は、０．２μｍであった。
【００７６】
なお、圧電体層１０４が形成される上部電極層１０３の素材は、ＰｔまたはＩｒを用いれば圧電体層１０４の結晶性が特に良くなり、圧電特性が高くなる効果がある。
【００７７】
更に、圧電体層１０４上には絶縁層１０５（図２の絶縁層１４に相当）が形成される。絶縁層１０５は、上部電極１０３ａ、パッド部１０３ｃ（図１のパッド部１２ａに相当）、リード１０３ｄ（図１のリード１２ｂに相当）と圧電体層１０４の絶縁を確実にするためのもので、感光性ポリイミド樹脂をスピンコート法により塗布し、成膜後図８（ｂ）に示すように上部電極１０３ａ、パッド部１０３ｃ、リード１０３ｄを覆うようにマスクパターンを作成し露光後不要部を除去して所定形状にパターン化した後、所定温度により焼成、硬化させる。他の方法として、ＳｉＯ2等の無機材料をスパッタリング法により成膜後パターン化することも可能である。
【００７８】
次に、図８（ｃ）に示すように絶縁層１０５上に、下部電極層１０６（図２の下部電極１５に相当）、振動板１０７（図２の振動板１６に相当）をスパッタリング法により成膜し順次積層する。
【００７９】
下部電極層１０６は、Ｐｔターゲットを用い、室温において１Ｐａのアルゴンガス中、２００Ｗの高周波電力で１０分間成膜することにより得られる。
【００８０】
この条件において、下部電極層１０６の膜厚は、０．２μｍとなる。なお、層状の下部電極層１０６の素材は、Ｐｔに限られず、導電性素材であれば良く、膜厚は、０．１μｍ〜０．４μｍの範囲であればよい。
【００８１】
振動板１０７の素材はＣｒであり、Ｃｒターゲットを用い、室温において１Ｐａのアルゴンガス中、２００Ｗの高周波電力で６時間成膜することにより得られる。
【００８２】
この条件において、振動板１０７の膜厚は３．０μｍとなる。振動板１０７の素材は、Ｃｒに限られず、Ｎｉ、Ａｌ、Ｔａ、タングステン（Ｗ）、Ｓｉもしくはこれらの酸化物または窒化物（例えば、二酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、窒化シリコン）等であってもよい。また、振動板１０７の膜厚は、１μｍ〜１０μｍであればよい。
【００８３】
なお、上述したスパッタリング条件により、振動板１０７は圧縮応力を付与した状態で形成される。振動板１０７上には次に中間層１０８が成膜される。
【００８４】
次に、図８（ｄ）に示す圧力室部材１０９（図２の圧力室部材１９に相当）を形成する。具体的には、Ｓｉ基板を用いてまず、Ｓｉ基板に対し、千鳥状に配列された複数の圧力室１１０（図２の圧力室６に相当）に対応する形状をパターンニングする。次に、パターンニングされたＳｉ基板を、ケミカルエッチングまたはドライエッチング等でエッチング加工し、長手方向に複数の圧力室１１０を千鳥状に配列した圧力室部材１０９が得られる。
【００８５】
次に、成膜後の成膜用基板１０１と圧力室部材１０９とを接着剤を用いて接着するために、圧力室部材１０９に対する接着面としての圧力室１１０の区画壁および周壁の上面に、接着剤１１１を電着により付着させる。
【００８６】
具体的には、図示はしないが、圧力室１１０の区画壁および周壁の上面に、下地電極膜として、光が透過する程度に薄い数百ÅのＮｉ薄膜をスパッタリング法により形成し、次に、このＮｉ薄膜上に、パターンニングされた樹脂接着層を形成する。電着液としては、アクリル樹脂系水分散液に０〜５０重量部の純水を加えて良く攪拌混合した溶液を用いる。Ｎｉ薄膜の膜厚を光が透過するほど薄くするのは、Ｓｉ基板（圧力室部材１０９）に樹脂接着剤が完全に付着したことを容易に視認できるようにするためである。実験によれば電着条件は、液温約２５℃、直流電圧３０Ｖ、通電時間６０秒が好適であり、この条件下で約３〜１０μｍのアクリル樹脂を、Ｓｉ基板（圧力室部材１０９）のＮｉ薄膜上に電着させることができた。
【００８７】
図８（ｅ）は、成膜後の成膜用基板１０１と圧力室部材１０９との接着工程を示す説明図である。
【００８８】
図８（ｅ）に示すように、成膜後の成膜用基板１０１と圧力室部材１０９とを、圧力室部材１０９に電着された接着剤１１１と成膜用基板１０１に成膜された中間層１０８を接着面として接着する。成膜後の成膜用基板１０１を貼り付けた後、圧力室部材１０９を成膜用基板１０１側に押圧して密着させ、接着部の液密性を高める。
【００８９】
更に、接着した成膜用基板１０１および圧力室部材１０９を加熱炉内で徐々に加熱昇温し、接着剤１１０を完全に硬化させる。硬化後、プラズマ処理を行い、接着部からはみ出た接着剤を除去する。
【００９０】
なお、上記では、成膜後の成膜用基板１０１と圧力室部材１０９とを接着したが、圧力室１１０を形成する前の段階で、Ｓｉ基板（圧力室部材用）を成膜後の成膜用基板１０１に接着し、その後圧力室を形成するようにしてもよい。
【００９１】
また、成膜用基板１０１に対し順に、上部電極層１０３以下の膜を積層し、積層後、成膜用の基板を除去し、圧力室部材１０９と接着したが、圧力室部材１０９の上に振動板１０７を形成し、順に、下部電極層１０６、絶縁体層１０５、圧電体層１０４、上部電極層１０３を成膜してもよい。また、絶縁体層１０５は、圧電体層１０４と上部電極層１０３の間に形成してもよい。更に、既に述べたように振動板１０７を導電性材料で形成することにより振動板１０７と下部電極層１０６を１枚の部材で形成することも可能である。
【００９２】
図９（ａ）は、圧力室１１０を形成する縦壁の形成工程および成膜用基板１０１と密着層の除去工程を示す説明図である。図９（ａ）に示すように、成膜後の成膜用基板１０１と圧力室部材１０９が接着された状態で、圧力室部材１０９の各区画壁および周壁（圧力室１１０の周辺部材）をマスクとして、成膜後の成膜用基板１０１側の中間層１０８をエッチングし、各区画壁および周壁に連続する縦壁形状に仕上げる。
【００９３】
図９（ｂ）は、成膜後の成膜用基板１０１と圧力室部材１０９を接着した後、成膜用基板１０１と密着層１０２を除去し、上部電極層１０３を上部電極１０３ａ（図２の上部電極１１）と加熱部１０３ｂ（図２の加熱部２ａ、２ｂ）に個別化し、圧電体層１０４を図２の圧電体能動部１３ａに対応させて個別化する工程を示す図である。最初に、成膜用基板１０１および密着層１０２をエッチングにより全面的に除去する。
【００９４】
次に、上部電極層１０３を上部電極１０３ａ、加熱部１０３ｂ、パッド部１０３ｃおよびリード１０３ｄに成型するため、上部電極層１０３を上部電極１０３ａ、加熱部１０３ｂ、パッド部１０３ｃおよびリード１０３ｄの形状になるように、感光性樹脂を塗布し、不要部を除去してパターンニングした後エッチングし、後述する圧力室部材１０９の各圧力室１１０の上方に形成される各圧電体能動部１３ａに対応するように個別化された上部電極１０３ａを形成すると同時に、各上部電極１０３ａから延長されるリード１０３ｄ、パッド部１０３ｃおよび加熱部１０３ｂを上部電極層１０３から所定形状に形成する。
【００９５】
即ち加熱部１０３ｂは上部電極１０３ａと同じ材料、同じ層から形成されるが、パターン幅を狭くしパターン長を長くすることにより発熱体として形成される。加熱部１０３ｂの形状は必要とする発熱量と印加電圧から材料の比抵抗と断面積および長さにより任意に決められるものである。但し、本願のインクジェットヘッド１の場合には最も多量のインクが滞留している共通流路１１４ａ、１１４ｂを集中的に加熱すると効果的であるため、共通流路１１４ａ、１１４ｂ直上の狭い範囲に細いパターンを高密度で設けることが効率的である。
【００９６】
続いて、圧電体層１０４の個別化工程を行う。圧電体層１０４が圧力室１１０と対応した複数の圧電体能動部１３ａの形状になるように、感光性樹脂を塗布、不要部を除去してパターンニングし、ドライエッチングにより溝部１１２（図３における溝部２３に相当）を設ける。既に説明したように、溝部１１２は下部電極層１０６に到達する深さまで形成される。圧電体能動部１３ａは、圧力室の平面領域内に形成され、各上部電極１０３ａおよび各圧電体能動部１３ａの中心が、対応する各圧力室の中心に高精度で一致するように形成される。
【００９７】
なお、エッチングによる溝部１１２の断面形状は、上部電極１０３ａ側の開口部が広く、下部電極層１０６側に向かってわずかに狭くなる略台形状となっている。また、エッチングは、ドライエッチングとしたが、ウェットエッチングでもよい。以上のようにして、上部電極および圧電体を圧力室毎に個別化してアクチュエータ部材２４を形成する。なお、上記方法では、接着により圧力室部材１０９を形成したが、振動板１０７形成後に、Ｎｉメッキ等により、振動板１０７上に直接、圧力室部材１０９を形成してもよい。
【００９８】
図９（ｃ）、（ｄ）は、共通流路１１４ａ、１１４ｂ（図２の共通流路１０ａ、１０ｂに相当）、インク供給口１１５（図２のインク供給口９に相当）、インク流路１１６（図２のインク流路７に相当）が形成されたインク流路部材１１３（図２におけるインク流路部材２０に相当）およびノズル１１８（図２のノズル８に相当）が形成されたノズル板１１７（図２におけるノズル板２１に相当）を示す図、図９（ｅ）は、本発明のインクジェットヘッド１の完成した状態を示す図である。
【００９９】
インク流路部材１１３には、図９（ｃ）に示すように、共通流路１１４、インク供給口１１５およびインク流路１１６を積層或いは研削等の既存の技術で形成すると共に、ノズル板１１７には図９（ｃ）に示すようにレーザー加工等で精密な形状で縁部が精度良く加工されたノズル１１８を形成する。
【０１００】
次に、インク流路部材１１３とノズル板１１７とをインク流路部材１１３のインク流路１１６とノズル板１１７のノズル１１８のアライメント調整を行って接着剤により接着する。最後に、各種成膜部材が接着された圧力室部材１０９の下面またはインク流路部材１１３の上面に接着剤（図示せず）を転写し、圧力室部材１０９とインク流路部材１１３とのアライメント調整を行い、両者を接着剤により接着する。
【０１０１】
最後に共通流路１１４のおおむね上方で共通流路１１４長の中間近傍に温度検出用のサーミスタ６ａ、６ｂ（図１に図示しているが図９には図示せず）を設ける。但し、加熱部１０３ａ、１０３ｂの材料として白金等の抵抗値が温度特性を持つ材料を用いた場合には加熱部１０３ａ、１０３ｂに印加する電圧と流れる電流を検出して抵抗値を算出することにより共通流路１１４近傍の温度を検出して温度制御を行うことができ、サーミスタ６ａ、６ｂを無くすことができる。
【０１０２】
上述の工程を行うことにより、図９（ｅ）に示すように、圧力室部材１０９、アクチュエータ２２、インク流路部材１１３およびノズル板１１７を備え、共通流路１１４および近傍に充填されているインクを効率良く加熱できるインクジェットヘッド１が完成する。
【０１０３】
以上のようにして製造されたインクジェットヘッド１の動作を図１から図３により説明する。インクジェットヘッド１はパイプ接続部３、フィルタ４を通じて図１、図２に図示していないインクタンクからパイプ等によりインクが供給される。インクジェットヘッド１に供給されたインクは供給流路１０ａ、１０ｂに流入し、インク供給口９を通って圧力室６、インク流路７を満たす。このとき圧力室６、インク流路７内のインクに気泡の混入が生じないよう注意深く行われると共に、図示していないクリーニング装置でノズル８、インク流路７を介してインクの吸引が行われ、圧力室６、インク流路７内に誤って混入した気泡は除去される。
【０１０４】
更に、ノズル８の周辺に付着するゴミ等を除去するために前述の図示していないクリーニング装置でノズル８およびノズル板２１の表面を拭取る等の動作でクリーニングする。更に、インク吐出動作を開始する前に、圧力室６、共通流路１０ａ、１０ｂに流入したインクを吐出に最適な粘度に加熱するため、インクジェットヘッド１に設けられた加熱部２ａ、２ｂを図示していない駆動回路により通電する。通電により発熱した加熱部２ａ、２ｂの熱は熱伝導により加熱部２ａ、２ｂの下部に位置する共通流路１０ａ、１０ｂを加熱し、共通流路１０ａ、１０ｂ内のインクが加熱されインクの粘度が低下する。
【０１０５】
更に、加熱部２ａ、２ｂの熱は熱伝導により圧力室６内のインクも加熱しインクの粘度を低下させ最適な粘度にする。共通流路１０ａ、１０ｂ内と圧力室６内のインクが吐出に最適な温度（つまり最適な粘度）になるサーミスタ５ａ、５ｂの検出温度は予め求められており、サーミスタ５ａ、５ｂの検出温度に従って共通流路１０ａ、１０ｂ内と圧力室６内のインクが吐出に最適な温度になるように加熱部２ａ、２ｂの駆動回路をオン／オフ制御する。  共通流路１０ａ、１０ｂ内と圧力室６内のインクが吐出に最適な温度になると、インクジェットヘッド１はインク吐出動作を開始する。
【０１０６】
インク吐出動作が始まるとアクチュエータ２２は下部電極１５と上部電極１１間にパッド部１２ａおよびリード１２ｂを通じて図示していない回路および配線により駆動電圧パルスが印加され、下部電極１５と上部電極１１間に挟まれた圧電体１３に圧電効果により歪みを生じる。このとき圧電体１３には溝部２３があるため圧電体１３の圧電体能動部１３ａは周囲の圧電体１３の影響を受けることなく効率良く歪み、この歪みにより圧電体能動部１３ａに接着されている下部電極１５および振動板１６（下部電極１５に接着されている）を圧力室６側に湾曲させる。下部電極１５および振動板１６の湾曲により圧力室６内の体積が減少し、圧力室６内のインクは流路抵抗の小さいインク流路７を通ってノズル８（図２参照）から吐出する。
【０１０７】
なお、アクチュエータ２２を構成する上部電極１１と加熱部２ａ、２ｂは同一の層として同一の材料から形成されているがそれぞれ独立に駆動回路に接続されているため、インクの吐出動作中も、連続して加熱部２ａ、２ｂを制御して、インクの吐出が行われるため、インクの吐出に伴い新たに共通流路１０ａ、１０ｂに流入してくる温度の低いインクを最適な温度（つまり最適な粘度）に制御し、安定した記録動作が可能となる。
【０１０８】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について、図１０を参照して詳細に説明する。
【０１０９】
図１０の実施の形態２が図１の実施の形態１と異なるのは図１では加熱部２ａ、２ｂがそれぞれ共通流路１０ａ、１０ｂに沿ってそれぞれ一個設けられているのに対して、図１０では共通流路１０ａ、１０ｂに沿って加熱部２ａ、２ｂに加えて発熱容量の異なる加熱部２５ａ、２５ｂが設けられている点である。具体的には加熱部２５ａ、２５ｂは直線状にして比較した長さが加熱部２ａ、２ｂよりも短く、そのため発熱容量が加熱部２ａ、２ｂより少ない。更に、加熱部２５ａ、２５ｂは共通流路１０ａ、１０ｂも直情から少し離れた位置に設けられている。
【０１１０】
インクジェットヘッド１の動作開始時或いは周囲温度が低い場合のように短時間で共通流路１０ａ、１０ｂ内のインクを加熱する必要があるときには加熱部２ａ、２ｂおよび加熱部２５ａ、２５ｂを同時に作動させる。そうして共通流路１０ａ、１０ｂ内のインクが所定の温度に加熱されるとそれ以後共通流路１０ａ、１０ｂ内のインクの温度が一定範囲内に制御されるようにサーミスタ５ａ、５ｂで共通流路１０ａ、１０ｂ近傍の温度を監視し、加熱部２ａ、２ｂおよび加熱部２５ａ、２５ｂをサーミスタ５ａ、５ｂで検出される温度変化の程度に応じて選択的に作動させ共通流路１０ａ、１０ｂ内のインクの温度変化ができるだけ小さくなるように制御する。
【０１１１】
例えば周囲温度が高く共通流路１０ａ、１０ｂ内に流入してくるインクの温度が高くサーミスタ５ａ、５ｂで検出される温度変化が小さい場合は発熱量の小さな加熱部２５ａ、２５ｂを断続的に作動させ、周囲温度が低く共通流路１０ａ、１０ｂ内に流入してくるインクの温度が低くサーミスタ５ａ、５ｂで検出される温度変化が大きい場合には発熱量の大きな加熱部２ａ、２ｂを断続的に作動させる等の周囲環境に合わせた効果的な加熱を行う。
【０１１２】
なお、図１０では加熱部２５ａ、２５ｂが共通流路１０ａ、１０ｂから少し離れた位置に設けられているが、共通流路１０ａ、１０ｂの直上であっても良く、熱伝導で共通流路１０ａ、１０ｂ近傍を過熱できる位置であればどこでも良くまた形状についても直線、曲線いずれでも良い。
【０１１３】
（実施の形態３）
更に、本発明の実施の形態３について、図面を参照して詳細に説明する。
【０１１４】
図１１、図１２はインクジェットヘッド１のインクの温度制御をより効率良く均一に行うものである。図１１、図１２において１は実施の形態１または実施の形態２で説明したインクジェットヘッド（細部の形状は省略してある）、１２１は底部にインクジェットヘッド１が固定されたヘッドケース、１２２はケース上板、１２３は電気的絶縁性を有する液体（以後、絶縁性液体と称する）、１２４はヘッドケース１２１に絶縁性液体１２３を注入する注入口である。ヘッドケース１２１の底部にはインクジェットヘッド１が底部を密閉する形で固定されている。
【０１１５】
更に、ヘッドケース１２１の上部には注入口１２４を備えたケース上板１２２が同じく密閉するように取り付けられている。そしてヘッドケース１２１のインクジェットヘッド１とケース上板１２２間の空間に注入口１２４から絶縁性液体１２３が注入され、インクジェットヘッド１の上面を覆っている。
【０１１６】
従って、絶縁性液体１２３はインクジェット１の上面に設けられた加熱部２ａ、２ｂ或いは加熱部２５ａ、２５ｂに直接接するが絶縁性の液体であるためショート等の電気的トラブルを起さず、加熱部２ａ、２ｂ或いは加熱部２５ａ、２５ｂにより加熱される。そして絶縁性液体１２３の温度は対流等により均一になり、絶縁性液体１２３によりインクジェット１上面全面に亘り均一な温度に温められる。
【０１１７】
こうすることによりインクジェットヘッド１は加熱部２ａ、２ｂ或いは加熱部２５ａ、２５ｂにより共通流路１０ａ、１０ｂのインクだけでなくインクジェットヘッド１全体が温められ、共通流路１０ａ、１０ｂ近傍のインクだけでなくインクジェットヘッド１の内部にある全インクが効率良く均一な温度となる。更に、加熱部２ａ、２ｂ、および加熱部２５ａ、２５ｂを覆うようにヘッドケース１２１内に絶縁性液体１２３を注入することにより、加熱部２ａ、２ｂ、および加熱部２５ａ、２５ｂを共通流路１０ａ、１０ｂから離れた位置に設けても、対流および熱伝導で効率的に共通流路１０ａ、１０ｂを加熱することが可能となり、加熱部２ａ、２ｂ、および加熱部２５ａ、２５ｂを設ける位置に対する制約が少なくなる。
【０１１８】
なお、本実施の形態３ではヘッドケース１２１はインクジェットヘッド１全体を覆う形状であるが、インクジェットヘッド１の上部のみを覆う形状であっても良い。つまりインクジェットヘッド１の上面に位置する加熱部２ａ、２ｂ、および加熱部２５ａ、２５ｂと共通流路１０ａ、１０ｂの直上部を囲む形状であってもよい。
【０１１９】
但し、この場合ヘッドケース１２１は加熱部２ａ、２ｂ、および加熱部２５ａ、２５ｂを覆い、注入されている絶縁性液体１２３の熱伝導で共通流路１０ａ、１０ｂ近傍の部材を加熱できる構造でなければならない。
【０１２０】
ここでヘッドケース１２１の注入口１２４は絶縁性液体１２３が注入された後密閉されても良い。またヘッドケース１２１のインクジェットヘッド１とケース上板１２２間の空間を絶縁性液体１２３で完全に満たした状態で密閉しても良いし、一部に空気が存在しても良い。ヘッドケース１２１のインクジェットヘッド１とケース上板１２２間の空間に空気が存在する場合には乾燥空気を入れて密閉すると、インクジェットヘッド１の温度変化により空間に存在する空気が冷やされ、空気中の水分が結露することにより発生する電気的トラブルを防止できる。
【０１２１】
一方、ヘッドケース１２１の注入口１２４を開放して使用する場合には絶縁性液体１２３の表面とケース上板１２２間の空間に温度変化による水分の付着（結露等）が発生する可能性がある。この場合絶縁性液体１２３の比重を水よりも比重が大きくしておくと、仮に水滴が発生しても絶縁性液体１２３より下に沈むことがなくインクジェットヘッド１の上面は絶縁性液体１２３でシールされた状態になり、水分がインクジェットヘッド１の上面に触れないようにできる。
【０１２２】
なお、ヘッドケース１２１の注入口１２４を密閉して使用する場合であっても絶縁性液体１２３の比重が水より大きくても問題はなく、万が一水分が混入しても電気的ショート等のトラブルを防止できる。このような比重が水よりも大きな絶縁性液体の例としては、住友スリーエム社製、商品名「フロリナート」型名「ＦＣ−４０」（比重１．８５：２５℃）、同「ＦＣ−４８」（比重１．８６：２５℃）、同｛ＦＣ−７２｝（比重１．６８：２５℃）が挙げられる。
【０１２３】
最後に本発明の（実施の形態１）または（実施の形態２）で説明したインクジェットヘッドを用いた記録装置について説明する。
【０１２４】
図１３は本発明の（実施の形態１）または（実施の形態２）で説明したインクジェットヘッドを搭載したユニットの概略構成図である。
【０１２５】
図１３において、１は（実施の形態１）または（実施の形態２）で説明したインクジェットヘッド、１２１はインクジェットヘッド１が数収納されている（実施の形態３）で説明したヘッドケース、１２５はヘッドケース１２１が複数配列されたヘッドユニットである。
【０１２６】
ヘッドユニット１２５では各ヘッドケース１２１に取り付けられたインクジェットヘッド１のノズルが補完しあって全記録幅にわたりインクを吐出するノズルが整列されるように、各インクジェットヘッド１はノズルのピッチと記録すべき画像の解像度、記録媒体の搬送速度から、記録媒体の搬送方向に対しで所定の角度で取り付けられている。
【０１２７】
図１４には図１３に示したヘッドユニット１２５を複数用いた記録装置の概略図を示す。
【０１２８】
図１４において、１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ、１２５ｄはそれぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローのインクが供給されるヘッドユニット、１２６ａ、１２６ｂ、１２６ｃ、１２６ｄはそれぞれブラック、シアン、マゼンタイエローのインクが収納されているインクタンク、１２７ａ、１２７ｂ、１２７ｃ、１２７ｄはそれぞれヘッドユニット１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ、１２５ｄを駆動するヘッド駆動回路、１２８は記録媒体、１２９ａ、１２９ｂは記録媒体１２８をヘッドユニット１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ、１２５ｄの下部を通して搬送する搬送ローラＡ、および搬送ローラＢ、１３０ａ、１３０ｂは搬送ローラＡ１２９ａ、搬送ローラＢ１２９ｂを駆動する搬送モータＡおよび搬送モータＢ、１３１はヘッド駆動回路１２７ａ、１２７ｂ、１２７ｃ、１２７ｄおよび搬送モータＡ１３０ａおよび搬送モータＢ１３０ｂを制御し画像を形成する制御回路である。
【０１２９】
更に、図１３にはヘッドユニット１２５ａ（ヘッドユニット１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ、１２５ｄは共通の構造をしている）の概略図を示す。
【０１３０】
以上のように構成された記録装置は記録媒体１２８への画像形成に先立ちブラック、シアン、マゼンタ、イエローのインクが供給されているヘッドユニット１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ、１２５ｄの内部に設けた加熱部を制御回路１３１により制御してヘッドユニット１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ、１２５ｄに供給されているブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各インクを吐出に最適な温度に加熱制御する。
【０１３１】
更に、ヘッドユニット１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ、１２５ｄの下部に記録媒体１２８が供給されていない状態で、各ヘッドユニット１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ、１２５ｄの下部に設けられた図示していないクリーニングユニットでノズルの詰まり、気泡の除去およびノズルに付着するゴミの除去が行われる。
【０１３２】
各ヘッドユニット１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ、１２５ｄが記録可能な状態になると制御回路１３１の制御により駆動モータＡ１３０ａ、駆動モータＢ１３０ｂが始動し図示していない駆動ベルト等の伝達手段により駆動ローラＡ１２９ａ、駆動ローラＢ１２９ｂが回転する。駆動ローラＡ１２９ａ、駆動ローラＢ１２９ｂが回転して当初駆動ローラＡ１２９ａに挟持されていた記録媒体１２８が各ヘッドユニット１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ、１２５ｄの下部を通過し駆動ローラＢ１２９ｂに達し、記録動作の準備が終わる。
【０１３３】
記録媒体１２８への画像形成は制御回路１３１の制御により駆動モータＡ１３０ａ、駆動モータＢ１３０ｂが始動し駆動ローラＡ１２９ａ、駆動ローラＢ１２９ｂが回転し、記録媒体１２８の搬送が開始されると記録がスタートする。各ヘッドユニット１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ、１２５ｄの各ノズルからブラック、シアン、マゼンタ、イエローに色分解された画像に対応してインクの吐出が行われる。
【０１３４】
各ヘッドユニット１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ、１２５ｄの各ノズルからのインク吐出は記録する画素の記録媒体１２８上の位置と吐出タイミングに合わせて再配列されたデータに基づいて行われる。画像の記録に際してはブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各画像の位置合わせを行うため、必要に応じて公知の各種位置合わせ技術を組合せて行うことができる。
【０１３５】
画像記録を連続して行うことにより各ヘッドユニット１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ、１２５ｄにはインクタンク、１２７ａ、１２７ｂ、１２７ｃ、１２７ｄから順次新しいインクが供給され各ヘッドユニット１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ、１２５ｄの温度が変動するがインクジェットヘッド１に設けられた加熱部２ａ、２ｂ（図１参照）が上部電極１２（図１参照）とは独立に形成されているため、ヘッドユニット１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ、１２５ｄが吐出動作中でもヘッドユニット１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ、１２５ｄの温度調整を常時行い、吐出の安定した記録動作を続けることが可能である。
【０１３６】
なお、本実施の形態３では記録媒体１２８の全幅にわたりノズルが配列され、ヘッドユニット１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ、１２５ｄを固定して画像を形成する例を説明したが、狭い幅のヘッドユニットを記録媒体１２８の搬送方向と直行する方向に往復して移動させる既知のキャリッジ機構と組合せて画像を記録する構成も可能である。
【０１３７】
更に、本実施の形態３ではヘッドユニットを複数設けてそれぞれ異なる色のインクを供給しカラー画像を形成するようにしたが、単色のインクのみを供給する構成も可能であることは言うまでもない。
【０１３８】
また、インクジェットヘッドに供給される液体はインクに限らず高粘度の液体で加熱により粘度が低下しインクジェットヘッドでの吐出が可能なものであれば金属微粒子を含む液体、高分子化合物等も用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１３９】
本発明に係るインクジェットヘッドおよびそれを用いた記録装置によれば、加熱部の形成が電極の形成と同時に容易に行え、共通流路、圧力室内のインクを効率良く暖めることができ、インクジェットヘッドの製造工程を少なくして安価に製造できると共に、高粘度のインクによる記録が可能となりインクジェット記録技術による産業分野の製造技術にも応用できる等の点で有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１４０】
【図１】本発明の実施の形態１に係るインクジェットヘッドの構成を示す平面図
【図２】本発明の実施の形態１に係るインクジェットヘッドのＡ−Ａ’断面図
【図３】本発明の実施の形態１に係るインクジェットヘッドの要部の拡大図
【図４】本発明の実施の形態１に係るインクジェットヘッドのアクチュエータ部材を示す図
【図５】本発明の実施の形態１に係るインクジェットヘッドの圧力室部材を示す図
【図６】本発明の実施の形態１に係るインクジェットヘッドのインク流路部材を示す図
【図７】本発明の実施の形態１に係るインクジェットヘッドのノズル板を示す図
【図８】本発明の実施の形態１に係るインクジェットヘッドのアクチュエータ部材と圧力室部材の接着工程を示す説明図
【図９】本発明の実施の形態１に係るインクジェットヘッドの上部電極および加熱部の形成工程およびインク流路部材とノズル板の接着工程を示す説明図
【図１０】本発明の実施の形態２に係るインクジェットヘッドの構成を示す図
【図１１】本発明の実施の形態３に係るインクジェットヘッドの構成を示す図
【図１２】本発明の実施の形態３に係るインクジェットヘッドの構成を示す断面図
【図１３】本発明のインクジェットヘッドを用いたヘッドユニットの概略図
【図１４】本発明のインクジェットヘッドを用いた記録装置の概略図
【符号の説明】
【０１４１】
１    インクジェットヘッド
２ａ、２ｂ    加熱部
３    パイプ接続部
４    フィルタ
５ａ、５ｂ    サーミスタ
６    圧力室
７    インク流路
８    ノズル
９    インク供給口
１０ａ、１０ｂ    共通流路
１１    上部電極
１２ａ    パッド部
１２ｂ    リード
１３    圧電体
１３ａ    圧電体能動部
１４    絶縁層
１５    下部電極
１６    振動板
１７    中間層
１８    接着層
１９    圧力室部材
２０    インク流路部材
２１    ノズル板
２２    アクチュエータ
２３    溝部
２４    アクチュエータ部材
２５ａ、２５ｂ    加熱部
１０１    成膜用基板
１０２    密着層
１０３    上部電極層
１０３ａ    上部電極
１０３ｂ    加熱部
１０３ｃ    リード
１０３ｄ    パッド部
１０４    圧電体層
１０５    絶縁層
１０６    下部電極層
１０７    振動板
１０８    中間層
１０９    圧力室部材
１１０    圧力室
１１１    接着剤
１１２    溝部
１１３    インク流路部材
１１４    共通流路
１１５    インク供給口
１１６    インク流路
１１７    ノズル板
１１８    ノズル
１２１    ヘッドケース
１２２    ケース上板
１２３    絶縁性液体
１２４    注入口
１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ、１２５ｄ    ヘッドユニット
１２６ａ、１２６ｂ、１２６ｃ、１２６ｄ    インクタンク
１２７ａ、１２７ｂ、１２７ｃ、１２７ｄ    ヘッド駆動回路
１２８    記録媒体
１２９ａ    搬送ローラＡ
１２９ｂ    搬送ローラＢ
１３０ａ    搬送モータＡ
１３０ｂ    搬送モータＢ
１３１    制御回路
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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