(57)【要約】【課題】  液体吐出ヘッドの反り等の変形を抑制する。【解決手段】  複数の基板を積層して加熱固定することにより液体吐出ヘッドを製造する。その製造方法は、複数の基板を積層する基板積層工程と、積層された複数の基板のうち、中間層の基板を加熱する中間層加熱工程と、積層された複数の基板のうち、最外層の基板を加熱する最外層加熱工程と、を備える。【選択図】 図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基板を積層して加熱固定することにより形成される液体吐出ヘッドの製造方法であって、
前記複数の基板を積層する基板積層工程と、
積層された前記複数の基板のうち、中間層の基板を加熱する中間層加熱工程と、
積層された前記複数の基板のうち、最外層の基板を加熱する最外層加熱工程と、
を備えることを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記最外層加熱工程は、前記中間層加熱工程において前記中間層の基板が加熱されている間に開始されることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記基板積層工程では、積層された前記複数の基板の相互間に熱硬化性の接着部材が配置され、
前記最外層加熱工程が開始されるタイミングは、前記接着部材の熱硬化特性に基づいて決定されることを特徴とする請求項２に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記中間層加熱工程の開始タイミングおよび前記最外層加熱工程の開始タイミングのうちいずれか一方が先行しており、
前記中間層加熱工程および前記最外層加熱工程のうち開始タイミングが先行する工程は、加熱対象の基板を比較的低温で加熱する予熱工程と、前記予熱工程の後に加熱対象の基板を比較的高温で加熱する熱固着工程と、を有することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記中間層加熱工程において加熱される前記中間層の基板は、金属を含んで構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記中間層加熱工程において加熱される前記中間層の基板は、前記基板積層工程において前記複数の基板が積層された際に隣接する基板よりも突出する突出部を有し、
前記中間層加熱工程では前記突出部が加熱されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記中間層加熱工程において加熱される前記中間層の基板は、中間に配置される複数の基板のうち選択された一つまたは複数の基板であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項８】
複数の基板を積層して形成される液体吐出ヘッドであって、
前記複数の基板は、隣接する基板よりも突出する突出部を有する突出基板を含むことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項９】
前記突出基板は、前記液体吐出ヘッドから液体を吐出させる際にエネルギーが加えられる基板、または当該エネルギーが加えられる基板の近傍に配置される基板であることを特徴とする請求項８に記載の液体吐出ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出ヘッドおよび液体吐出ヘッドの製造方法に関し、特に、積層構造を有する液体吐出ヘッドに関連する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像を印刷する記録装置としてインクジェット記録装置（インクジェットプリンタ）が広く普及している。このインクジェット記録装置は、記録紙などの記録媒体とインクジェット式記録ヘッドとを相対的に移動させながら、インクジェット式記録ヘッドから記録媒体に向かってインク滴を吐出させることで、所望の画像をプリントする。そのため、高画質の画像を得るためには、多数のノズルを高密度に配列した精密なインクジェット式記録ヘッドを製造することが大切である。
【０００３】
インクジェット式記録ヘッドの製造方法の一つに、積層された複数の基板の相互間に接着剤を配置し、その接着剤を熱硬化させることでその複数の基板同士を接合する方法がある。この方法では、加熱接着の際に基板が加熱されて熱膨張するので、基板の温度格差が大きいと、反りなどの基板変形や積層基板の位置ズレを生じることがある。そのため、基板の位置ズレや変形を抑制するための様々な技術が提案されている。
【０００４】
例えば特許文献１は、高周波またはマイクロ波を用いた誘電加熱により接着層を加熱して、基板とノズル板とを接着するインクジェット記録装置を開示する。また特許文献２は、基板の裏面に圧電部材と同等の熱膨張係数を有するダミー板を接着し、反りなどの原因となる応力をダミー板によって相殺するインクジェットプリンタヘッドを開示する。また特許文献３は、接着剤が硬化する温度に予め加熱した一対の治具の間にノズルプレートおよび流路形成基板を挟み込んで、両者を加熱圧着するインクジェット式記録ヘッドの製造方法を開示する。
【特許文献１】特開平１０−１４６９７８号公報
【特許文献２】特開平１０−１５７１０５号公報
【特許文献３】特開２００４−２６８３９７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、上記の特許文献１に記載のインクジェット記録装置では、高周波またはマイクロ波を用いた誘電加熱により接着層が加熱されるので、接着層に使用される材質が高周波やマイクロ波を吸収する部材に限定されてしまうという問題がある。また、接着層が誘電加熱されるが、接着層で生じた高熱が周辺の基板にも伝わり、その周辺の基板に反り等の変形を生じさせてしまうことがある。
【０００６】
また、特許文献２に記載のインクジェットプリンタヘッドでは、使用されるダミー板は圧電部材と同等の熱膨張係数を有するものであるため、使用可能な基板の熱膨張係数が限られてしまうという問題がある。また、インク吐出とは関係がなく本来必要とされないダミー板を導入することによって、インクジェットプリンタヘッドの製造コストが上がってしまうという問題もある。
【０００７】
また、特許文献３に記載のインクジェット式記録ヘッドの製造方法では、単に、ノズルプレートおよび流路形成基板を一対の治具によって挟み込んで加熱するだけなので、インクジェット式記録ヘッドの内部に熱が伝わるのに時間がかかるという問題がある。それに加えて、その加熱時にインクジェット式記録ヘッドの内部と外部との間の温度差が大きくなると、インクジェット式記録ヘッドに反りなどの変形が生じるという問題もある。
【０００８】
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、基板の反り等の変形を抑制して液体吐出ヘッドを精度良く製造することができる方法を提供することにある。また、本発明の他の目的は、液体吐出駆動時の発熱などに起因する反り等の変形を抑制する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】
【０００９】
前記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、複数の基板を積層して加熱固定することにより形成される液体吐出ヘッドの製造方法に関する。この液体吐出ヘッドの製造方法は、前記複数の基板を積層する基板積層工程と、積層された前記複数の基板のうち、中間層の基板を加熱する中間層加熱工程と、積層された前記複数の基板のうち、最外層の基板を加熱する最外層加熱工程と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明のこの態様によれば、積層された複数の基板の加熱が、中間層の基板を加熱する工程と最外層の基板を加熱する工程とに分けられているので、中間層の加熱状態と最外層の加熱状態とを適宜調整することができる。なお、この態様は中間層加熱工程および最外層加熱工程の順番を限定するものではなく、いずれか一方の工程を先に開始してもよいし、両者を同時に開始してもよい。また、中間層加熱工程および最外層加熱工程のうち、いずれか一方の工程の途中で他方の工程を開始してもよい。また、ここでいう「加熱」とは、外部から加熱対象基板に対して熱エネルギーを加える場合だけではなく、加熱対象基板自体の発熱を促すような場合も含まれる。
【００１１】
また、請求項２に記載のように、前記最外層加熱工程は、前記中間層加熱工程において前記中間層の基板が加熱されている間に開始されてもよい。
【００１２】
この場合、「露出が少なく加熱され難い中間層の基板」が加熱されている状態で「加熱され易い最外層の基板」の加熱が開始されるので、中間層の基板と最外層の基板との温度差を抑制することができる。
【００１３】
また、請求項３に記載のように、前記基板積層工程では、積層された前記複数の基板の相互間に熱硬化性の接着部材が配置され、前記最外層加熱工程が開始されるタイミングは、前記接着部材の熱硬化特性に基づいて決定されてもよい。
【００１４】
この場合、最外層の基板の加熱タイミングを調整することによって、接着部材の熱硬化の均等化を図ることができる。なお、前記最外層加熱工程が開始されるタイミングは、例えば接着部材の熱硬化特性から導かれる「接着部材の温度と時間の関係」、「中間層の基板の加熱状態および接着部材の温度状態の時間変化」などに基づいて決定されることが可能である。
【００１５】
また、請求項４に記載のように、前記中間層加熱工程の開始タイミングおよび前記最外層加熱工程の開始タイミングのうちいずれか一方が先行しており、前記中間層加熱工程および前記最外層加熱工程のうち開始タイミングが先行する工程は、加熱対象の基板を比較的低温で加熱する予熱工程と、前記予熱工程の後に加熱対象の基板を比較的高温で加熱する熱固着工程と、を有していてもよい。
【００１６】
この場合、前記中間層加熱工程および前記最外層加熱工程のうち先行して開始される工程における加熱対象の基板は、比較的低温で予熱された後に比較的高温で加熱されるので、基板間の温度差を効果的に抑えることができる。なお、ここでいう「比較的低温」および「比較的高温」が意味する温度域や、熱固着工程を開始するタイミングは、基板の熱固着特性に応じて決定することができる。例えば、熱硬化性の接着部材によって各基板同士を接着する場合には、その接着部材の熱硬化温度よりも所定温度以上低い温度域を「比較的低温」と呼び、その接着部材の熱硬化温度よりも所定温度以上高い温度域を「比較的高温」と呼ぶこともできる。また、接着部材の実際の温度と熱硬化温度とを比較して熱固着工程を開始するタイミングを決定するすることができ、例えば熱硬化温度よりも所定温度低い温度に接着部材の実際の温度が達した時に熱固着工程を開始してもよい。なお、接着部材の実際の温度は、直接的または間接的に検出されることが可能である。例えば、実験などによって予め求められた接着部材の温度と時間の関係に基づいて、接着部材が所定温度に達すると予想される所定時間経過時に熱固着工程を開始することも可能である。
【００１７】
また、請求項５に記載のように、前記中間層加熱工程において加熱される前記中間層の基板は、金属を含んで構成されていてもよい。
【００１８】
この場合、熱伝導性に優れた金属を、中間層加熱工程において加熱される前記中間層の基板の一部または全部に用いることで、当該中間層の基板を効率良く加熱することができる。
【００１９】
また、請求項６に記載のように、前記中間層加熱工程において加熱される前記中間層の基板は、前記基板積層工程において前記複数の基板が積層された際に隣接する基板よりも突出する突出部を有し、前記中間層加熱工程では前記突出部が加熱されてもよい。
【００２０】
この場合、接触が容易で目印となる突出部を加熱するので、中間層加熱工程における中間層の基板の加熱を容易に行うことができる。なお、突出部の突出形状は特に限定されず、例えば加熱効率に基づいて突出部の形状を決定することも可能である。
【００２１】
また、請求項７に記載のように、前記中間層加熱工程において加熱される前記中間層の基板は、中間に配置される複数の基板のうち選択された一つまたは複数の基板であってもよい。
【００２２】
この場合、中間層の加熱が効率良く行われる。なお、中間層加熱工程において加熱される中間層の基板の選択は、液体吐出ヘッドの加熱の効率性を考慮して決定することができる。例えば、最外層の基板から離れた位置に配置される中央の基板、熱伝導性に劣る基板、あるいは熱伝導性に優れた基板などを、中間層加熱工程において加熱する中間層の基板として選択することが可能である。
【００２３】
前記目的を達成するために請求項８に記載の発明は、複数の基板を積層して形成される液体吐出ヘッドである。この液体吐出ヘッドでは、前記複数の基板が、隣接する基板よりも突出する突出部を有する突出基板を含むことを特徴とする。
【００２４】
本発明のこの態様によれば、突出部が液体吐出ヘッドの周辺の空気と接しやすいので、突出基板は放熱性に優れており、液体吐出ヘッドの温度上昇を効率良く抑制することができる。なお、突出部の突出形状は特に限定されず、例えば放熱効率に基づいて突出部の形状を決定することも可能である。
【００２５】
また、請求項９に記載のように、前記突出基板は、前記液体吐出ヘッドから液体を吐出させる際にエネルギーが加えられる基板、または当該エネルギーが加えられる基板の近傍に配置される基板であってもよい。
【００２６】
この場合、放熱性に優れた突出基板によって、液体吐出ヘッドから液体を吐出させる際に加えられるエネルギーが外部へ効率良く逃がされるので、液体吐出ヘッドの温度上昇を効率良く抑制することができる。なお、ここでいう「当該エネルギーが加えられる基板の近傍に配置される基板」とは、例えばエネルギーが加えられる基板からの熱伝導によって温度が上昇しやすい位置に配置される基板を含み、エネルギーが加えられる基板に隣接する基板などが含まれる。また、ここでいう「エネルギー」は、基板に加えられるエネルギー全般を含みうる概念であり、力成分そのものだけではなく、そのような力成分を発生させる際に利用されるエネルギー成分も含まれうる。例えば、圧電素子によって液体を吐出させる液体吐出ヘッドでは、圧電素子の変形力が加えられる振動板だけではなく、圧電素子を変形させる際に電圧が加えられる基板類も、ここでいう「前記液体吐出ヘッドから液体を吐出させる際にエネルギーが加えられる基板」に含まれる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、最外層の基板の加熱状態と中間層の基板の加熱状態とを簡便に調整することができ、基板の反りなどの変形を効果的に防いで、液体吐出ヘッドを精度良く製造することができる。
【００２８】
また本発明によれば、突出基板によって放熱を効率良く行うことができるので、液体吐出ヘッドの温度上昇を防いで、基板の反りなどの変形を効果的に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、図面を参照して本発明の各実施の形態について説明する。なお、以下の各実施の形態では、インクジェット式記録ヘッドに本発明を応用した例について説明する。
【００３０】
〔インクジェット記録装置の全体構成〕
図１は、本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成図である。同図に示すように、このインクジェット記録装置１０は、インクの色ごとに設けられた複数の印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙを有する印字部１２と、各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１４と、記録紙１６を供給する給紙部１８と、記録紙１６のカールを除去するデカール処理部２０と、印字部１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙１６の平面性を保持しながら記録紙１６を搬送する吸着ベルト搬送部２２と、印字結果を読み取る印字検出部２４と、印画済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部２６と、を備える。
【００３１】
図１では、給紙部１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。
【００３２】
ロール紙を使用する装置構成の場合、図１に示すように裁断用のカッター２８が設けられ、ロール紙はカッター２８によって所望のサイズにカットされる。カッター２８は、記録紙１６の搬送路幅以上の長さを有する固定刃２８Ａと、当該固定刃２８Ａに沿って移動する丸刃２８Ｂとから構成されており、印字裏面側に固定刃２８Ａが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃２８Ｂが配置される。なお、カット紙を使用する場合には、カッター２８は不要である。
【００３３】
複数種類の記録紙を利用可能な構成にした場合、紙の種類情報を記録したバーコード或いは無線タグなどの情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される用紙の種類を自動的に判別し、用紙の種類に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。
【００３４】
給紙部１８から送り出される記録紙１６はマガジンに装填されていたことによる巻きクセが残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部２０においてマガジンの巻きクセ方向と逆方向に加熱ドラム３０で記録紙１６に熱を与える。このとき、印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。
【００３５】
デカール処理後、カットされた記録紙１６は、吸着ベルト搬送部２２へ送られる。吸着ベルト搬送部２２は、ローラー３１、３２間に無端状のベルト３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する部分が平面（フラット面）をなすように構成されている。
【００３６】
ベルト３３は、記録紙１６の幅よりも広い幅寸法を有し、ベルト面には多数の吸引孔（図示省略）が形成されている。図１に示すように、ローラー３１、３２間に掛け渡されたベルト３３の内側において、印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバ３４が設けられている。この吸着チャンバ３４をファン３５で吸引して負圧にすることによって、ベルト３３上の記録紙１６が吸着保持される。
【００３７】
ベルト３３が巻かれているローラー３１、３２の少なくとも一方にモータ（図示省略）の動力が伝達されることにより、ベルト３３は図１上の時計回り方向に駆動され、ベルト３３上に保持された記録紙１６は図１の左から右へ搬送される。
【００３８】
縁無しプリント等を印字するとベルト３３上にもインクが付着するので、ベルト３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部３６が設けられている。ベルト清掃部３６の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、給水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、或いはこれらの組み合わせなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラー線速度を変えると清掃効果が大きい。
【００３９】
なお、吸着ベルト搬送部２２に代えて、ローラー・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラー・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面をローラーが接触するので画像が滲み易いという問題がある。したがって、本例のように、印字領域では画像面を接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。
【００４０】
吸着ベルト搬送部２２により形成される用紙搬送路上において印字部１２の上流側には、加熱ファン４０が設けられている。加熱ファン４０は、印字前の記録紙１６に加熱空気を吹き付け、記録紙１６を加熱する。印字直前に記録紙１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。
【００４１】
印字部１２は、最大紙幅に対応する長さを有するライン型ヘッドを、記録紙１６の搬送方向（副走査方向）に対して直交する方向（主走査方向）に配置した、いわゆるフルライン型のヘッドとなっている（図２参照）。各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙは、図２に示すように、インクジェット記録装置１０が対象とする最大サイズの記録紙１６の少なくとも一辺を超える長さにわたってインク吐出口（ノズル）が複数配列されたライン型ヘッドで構成されている。
【００４２】
記録紙１６の搬送方向に沿って上流側から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の順に各色インクに対応した印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙが配置されている。記録紙１６を搬送しつつ各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙからそれぞれ色インクを吐出することにより記録紙１６上にカラー画像を形成し得る。
【００４３】
このように、紙幅の全域をカバーするフルラインヘッドがインク色ごとに設けられてなる印字部１２によれば、副走査方向について記録紙１６と印字部１２を相対的に移動させる動作を一回行うだけで（すなわち１回の副走査で）、記録紙１６の全面に画像を記録することができる。これにより、印字ヘッドが主走査方向に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。
【００４４】
なお、ここで主走査方向及び副走査方向とは、次に言うような意味で用いている。すなわち、記録紙の全幅に対応したノズル列を有するフルラインヘッドで、ノズルを駆動する時、（１）全ノズルを同時に駆動するか、（２）ノズルを片方から他方に向かって順次駆動するか、（３）ノズルをブロックに分割して、ブロックごとに片方から他方に向かって順次駆動するか、等のいずれかのノズルの駆動が行われ、用紙の幅方向（記録紙の搬送方向と直交する方向）に１ライン又は１個の帯状の印字をするようなノズルの駆動を主走査と定義する。そして、この主走査によって記録される１ライン又は１個の帯状ライン（帯状領域の長手方向）の示す方向を主走査方向という。
【００４５】
一方、上述したフルラインヘッドと記録紙とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）の印字を繰り返し行うことを副走査と定義する。そして、副走査を行う方向を副走査方向という。結局、記録紙の搬送方向が副走査方向であり、それに直交する方向が主走査方向ということになる。
【００４６】
また本例では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンダなどのライト系インクを吐出する印字ヘッドを追加する構成も可能である。
【００４７】
インク貯蔵／装填部１４は、図１に示すように、各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するタンクを有し、各タンクは図示を省略した管路を介して各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙと連通されている。また、インク貯蔵／装填部１４は、インク残量が少なくなるとその旨を通知する報知手段（表示手段、警告音発生手段等）を有するとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。
【００４８】
印字検出部２４は、印字部１２の打滴結果を撮像するためのイメージセンサー（ラインセンサー等）を含み、当該イメージセンサーによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックする手段として機能する。
【００４９】
本例の印字検出部２４は、少なくとも各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙによるインク吐出幅（画像記録幅）よりも幅の広い受光素子列を有するラインセンサーで構成される。このラインセンサーは、赤（Ｒ）の色フィルターが設けられた光電変換素子（画素）がライン状に配列されたＲセンサー列と、緑（Ｇ）の色フィルターが設けられたＧセンサー列と、青（Ｂ）の色フィルターが設けられたＢセンサー列と、からなる色分解ラインＣＣＤセンサーで構成されている。なお、ラインセンサーに代えて、受光素子が二次元に配列されて成るエリアセンサーを用いることも可能である。
【００５０】
印字検出部２４は、各色の印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙにより印字されたテストパターンを読み取り、各ヘッドの吐出検出を行う。吐出判定は、吐出の有無、ドットサイズの測定、ドット着弾位置の測定などで構成される。
【００５１】
印字検出部２４の後段には、後乾燥部４２が設けられている。後乾燥部４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹き付ける方式が好ましい。
【００５２】
多孔質のペーパに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。
【００５３】
後乾燥部４２の後段には、加熱・加圧部４４が設けられている。加熱・加圧部４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラー４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。
【００５４】
このようにして生成されたプリント物は排紙部２６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置１０では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部２６Ａ、２６Ｂへと送るために排紙経路を切り替える選別手段（図示省略）が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター（第２のカッター）４８によってテスト印字の部分
を切り離す。カッター４８は、排紙部２６の直前に設けられており、画像余白部にテスト印字を行った場合に本画像とテスト印字部を切断するためのものである。カッター４８の構造は前述した第１のカッター２８と同様であり、固定刃４８Ａと丸刃４８Ｂとから構成される。
【００５５】
また、図示を省略したが、本画像の排出部２６Ａには、オーダ別に画像を集積するソータが設けられている。
【００５６】
〔インク供給系の構成〕
図３はインクジェット記録装置１０におけるインク供給系の構成を示した概要図である。なお、各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙの構造はほぼ共通する。以下、各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙを代表して表す場合には、符号５０を付す。インクタンク６０は印字ヘッド５０にインクを供給するための基タンクであり、図１で説明したインク貯蔵／装填部１４に設置される。インクタンク６０の形態には、インク残量が少なくなった場合に、不図示の補充口からインクを補充する方式と、タンクごと交換するカートリッジ方式とがある。使用用途に応じてインク種類を代える場合には、カートリッジ方式が適している。この場合、インクの種類情報をバーコード等で識別して、インク種類に応じて吐出制御を行うことが好ましい。なお、図３のインクタンク６０は、先に記載した図１のインク貯蔵／装填部１４と等価のものである。
【００５７】
図３に示すように、インクタンク６０と印字ヘッド５０を繋ぐ管路の中間には、異物や気泡を除去するためにフィルタ６２が設けられている。フィルタ・メッシュサイズは印字ヘッド５０のノズル径と同等若しくはノズル径以下（一般的には、２０μｍ程度）とすることが好ましい。
【００５８】
なお、図３には示さないが、印字ヘッド５０の近傍又は印字ヘッド５０と一体にサブタンクを設ける構成も好ましい。サブタンクは、ヘッドの内圧変動を防止するダンパー効果及びリフィルを改善する機能を有する。
【００５９】
また、インクジェット記録装置１０には、ノズルの乾燥防止又はノズル近傍のインク粘度上昇を防止するための手段としてのキャップ６４と、ノズル面５０Ａの清掃手段としてのクリーニングブレード６６とが設けられている。
【００６０】
これらキャップ６４及びクリーニングブレード６６を含むメンテナンスユニットは、不図示の移動機構によって印字ヘッド５０に対して相対移動可能であり、必要に応じて所定の退避位置から印字ヘッド５０の下方のメンテナンス位置に移動される。
【００６１】
キャップ６４は、図示しない昇降機構によって印字ヘッド５０に対して相対的に昇降変位される。電源ＯＦＦ時や印刷待機時にキャップ６４を所定の上昇位置まで上昇させ、印字ヘッド５０に密着させることにより、ノズル面５０Ａのノズル領域をキャップ６４で覆う。
【００６２】
クリーニングブレード６６は、ゴムなどの弾性部材で構成されており、図示しないブレード移動機構により印字ヘッド５０のインク吐出面（ノズル面５０Ａ）に摺動可能である。ノズル面５０Ａにインク液滴又は異物が付着した場合、クリーニングブレード６６をノズル面５０Ａに摺動させることでノズル面５０Ａを拭き取り、ノズル面５０Ａを清浄化する。
【００６３】
印字中又は待機中において、特定のノズルの使用頻度が低くなり、ノズル近傍のインク粘度が上昇した場合、その劣化インクを排出すべくキャップ６４に向かって予備吐出が行われる。
【００６４】
また、印字ヘッド５０内のインクに気泡が混入した場合、印字ヘッド５０にキャップ６４を当て、吸引ポンプ６７によって印字ヘッド５０内の気泡が混入したインクを吸引により除去し、吸引除去したインクを回収タンク６８へ送液する。この吸引動作は、初期のインクのヘッドへの装填時、或いは長時間の停止後の使用開始時にも粘度上昇（固化）した劣化インクの吸い出しが行われる。
【００６５】
すなわち、印字ヘッド５０は、ある時間以上吐出しない状態が続くと、ノズル近傍のインク溶媒が蒸発してノズル近傍のインクの粘度が高くなってしまい、吐出駆動用のアクチュエータが動作してもノズルからインクが吐出されなくなる。したがって、この様な状態になる手前で（アクチュエータの動作によってインク吐出が可能な粘度の範囲内で）、インク受けに向かってアクチュエータを動作させ、粘度が上昇したノズル近傍のインクを吐出させる「予備吐出」が行われる。また、ノズル面５０Ａの清掃手段として設けられているクリーニングブレード６６等のワイパーによってノズル面５０Ａの汚れを清掃した後に、このワイパー摺擦動作によってノズル５１内に異物が混入するのを防止するためにも予備吐出が行われる。なお、予備吐出は、「空吐出」、「パージ」、「唾吐き」などと呼ばれる場合もある。
【００６６】
また、印字ヘッド５０のノズルや圧力室に気泡が混入したり、ノズル内のインクの粘度上昇があるレベルを超えたりすると、上記予備吐出ではインクを吐出できなくなるため、以下に述べる吸引動作を行う。
【００６７】
すなわち、ノズルや圧力室のインク内に気泡が混入した場合、或いはノズル内のインク粘度があるレベル以上に上昇した場合には、アクチュエータを動作させてもノズルからインクを吐出できなくなる。このような場合、印字ヘッド５０のノズル面５０Ａに、キャップ６４を当てて印字ヘッド５０内の気泡が混入したインクや増粘インクを吸引ポンプ６７で吸引する動作が行われる。
【００６８】
ただし、上記の吸引動作は、印字ヘッド５０の圧力室内のインク全体に対して行われるためインク消費量が大きい。したがって、粘度上昇が少ない場合はなるべく予備吐出を行うことが好ましい。なお、図３で説明したキャップ６４は、吸引手段として機能するとともに、予備吐出のインク受けとしても機能し得る。
【００６９】
また、好ましくは、キャップ６４の内側が仕切壁によってノズル列に対応した複数のエリアに分割されており、これら仕切られた各エリアをセレクタ等によって選択的に吸引できる構成とする。
【００７０】
〔制御系の説明〕
図４はインクジェット記録装置１０のシステム構成を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置１０は、通信インターフェース７０、システムコントローラ７２、画像メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８、プリント制御部８０、画像バッファメモリ８２、ヘッドドライバ８４等を備えている。
【００７１】
通信インターフェース７０は、ホストコンピュータ８６から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース７０にはＵステップＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ（不図示）を搭載してもよい。ホストコンピュータ８６から送出された画像データは通信インターフェース７０を介してインクジェット記録装置１０に取り込まれ、画像メモリ７４に一旦記憶される。画像メモリ７４は、通信インターフェース７０を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ７２を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ７４は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなどの磁気媒体を用いてもよい。
【００７２】
システムコントローラ７２は、通信インターフェース７０、画像メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８等の各部を制御する制御部である。システムコントローラ７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、ホストコンピュータ８６との間の通信制御、画像メモリ７４の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ８８やヒーター８９を制御する制御信号を生成する。
【００７３】
モータドライバ７６は、システムコントローラ７２からの指示に従ってモータ８８を駆動するドライバ（駆動回路）である。ヒータドライバ７８は、システムコントローラ７２からの指示にしたがって後乾燥部４２等のヒーター８９を駆動するドライバである。
【００７４】
プリント制御部８０は、システムコントローラ７２の制御に従い、画像メモリ７４内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字制御信号（印字データ）をヘッドドライバ８４に供給する制御部である。プリント制御部８０において所要の信号処理が施され、当該画像データに基づいてヘッドドライバ８４を介して印字ヘッド５０のインク液滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。
【００７５】
プリント制御部８０には画像バッファメモリ８２が備えられており、プリント制御部８０における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ８２に一時的に格納される。なお、図４において画像バッファメモリ８２はプリント制御部８０に付随する態様で示されているが、画像メモリ７４と兼用することも可能である。また、プリント制御部８０とシステムコントローラ７２とを統合して１つのプロセッサで構成する態様も可能である。
【００７６】
ヘッドドライバ８４はプリント制御部８０から与えられる印字データに基づいて各色の印字ヘッド５０のアクチュエータを駆動する。ヘッドドライバ８４にはヘッドの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。
【００７７】
印字検出部２４は、図１で説明したように、ラインセンサー（不図示）を含むブロックであり、記録紙１６に印字された画像を読み取り、所要の信号処理などを行って印字状況（吐出の有無、打滴のばらつきなど）を検出し、その検出結果をプリント制御部８０に提供する。
【００７８】
プリント制御部８０は、必要に応じて印字検出部２４から得られる情報に基づいて印字
ヘッド５０に対する各種補正を行う。
〔印字ヘッドの構造〕
次に、印字ヘッド（インクジェット式記録ヘッド）の構造について説明する。
【００７９】
図５（ａ）は印字ヘッド５０の構造例を示す平面透視図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）の一部を拡大した図である。印字ヘッド５０は、二次元マトリクス状であって千鳥状に配置された複数の圧力室ユニット５３を有する。圧力室ユニット５３は、インク滴の吐出口を形成するノズル５１と、ノズル５１に連通する圧力室５２と、供給口５４と、を有する。
【００８０】
図５（ａ）には長手方向（図３の横方向）に延びるノズル列を６列有する印字ヘッド５０が例示されているが、印字ヘッド５０は更に多数のノズル列を有することも可能である。各ノズル列を構成するノズル５１は、一定のピッチＰで配列されている。隣接するノズル列は、いわゆる千鳥状に配列されており、図５（ａ）に示す例では１／６ピッチずれて配列されている。これにより、印字ヘッド５０の長手方向（記録紙１６の搬送方向と直交する方向）に沿って並ぶように投影される実質的なノズル間隔（投影ノズルピッチ）はＰ／６となる。
【００８１】
図６は、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すＶ−Ｖ線に沿った圧力室ユニット５３の断面を示す断面図である。圧力室ユニット５３は、ノズルプレート１０１、遮蔽板１０２、本流板１０３、支流板１０４、供給板１０５、絞り板１０６、圧力室板１０７、振動板（加圧板）１０８、およびヘッド上方部１０９が順次、積層状に積み重なって形成されている。以下、圧力室ユニット５３の各層を構成するこれらの部材を総称して「プレート部材」とも表記する。
【００８２】
振動板１０８を除くプレート部材１０１〜１０７、１０９の各々は、二つの長辺と二つの短辺とを有する矩形状を有し、ほぼ同一の形状およびサイズとなっている。振動板１０８は、矩形状を有するが、他のプレート部材１０１〜１０７、１０９から突出するようにして形成された突出部９０を有する。積層された複数のプレート部材１０１〜１０９の各々の間には、薄膜状の接着層（図６において図示省略）が存在する。接着層は、樹脂などの熱硬化性の接着部材によって構成されており、この熱硬化特性を利用して隣接するプレート部材同士を接着する。
【００８３】
ノズルプレート１０１を除くプレート部材１０２〜１０９の各々は、ＳＵＳ材をウェットエッチングで加工して形成されており、ノズルプレート１０１は、樹脂が加工されて形成されている。また、プレート部材１０１〜１０９の各々は、１０〜２００μｍの厚さを有する。
【００８４】
ノズルプレート１０１は、千鳥状に穿設された多数のノズル孔１０１ａを有する。ノズル孔１０１ａは、ノズル５１の開口部を構成する。
【００８５】
遮蔽板１０２は、ノズル孔１０１ａに対応するようにして設けられた複数のノズル流路孔１０２ａを有する。
【００８６】
本流板１０３は、ノズル流路孔１０２ａに対応するようにして設けられた複数のノズル流路孔１０３ａと、共通液室孔１０３ｂと、を有する。ノズル流路孔１０３ａと共通液室孔１０３ｂとは、本流板隔壁１０３ｃを介して配置されている。
【００８７】
支流板１０４は、ノズル流路孔１０２ａ、１０３ａに対応するようにして設けられた複数のノズル流路孔１０４ａと、共通液室孔１０３ｂに対応するようにして設けられた共通液室孔１０４ｂと、を有する。ノズル流路孔１０４ａと共通液室孔１０４ｂとは、支流板隔壁１０４ｃを介して配置されている。
【００８８】
供給板１０５は、ノズル流路孔１０２ａ、１０３ａ、１０４ａに対応するようにして設けられたノズル流路孔１０５ａと、共通液室孔１０３ｂ、１０４ｂに対応するようにして設けられた供給孔１０５ｂと、を有する。ノズル流路孔１０５ａと供給孔１０５ｂとは、供給板隔壁１０５ｃを介して配置されている。
【００８９】
絞り板１０６は、ノズル流路孔１０２ａ、１０３ａ、１０４ａ、１０５ａに対応するようにして設けられたノズル流路孔１０６ａと、供給孔１０５ｂに対応するようにして設けられた絞り孔１０６ｂと、を有する。ノズル流路孔１０６ａと絞り孔１０６ｂとは、絞り板隔壁１０６ｃを介して配置されている。
【００９０】
圧力室板１０７は、ノズル流路孔１０２ａ、１０３ａ、１０４ａ、１０５ａ、１０６ａおよび絞り孔１０６ｂに対応するようにして設けられた圧力室孔１０７ａを有する。
【００９１】
振動板１０８は、圧力室板１０７を覆うように形成された板状部材であり、圧力室５２の壁面の一つである天面を構成する。また、振動板１０８は共通電極も兼ねる。さらに、本実施の形態の振動板１０８は、積層された際に隣接する圧力室板１０７よりも突出して設けられた突出部９０を有する。この振動板１０８の上面には、圧力室５２に対応する位置にアクチュエータ１１１が接合されている。
【００９２】
アクチュエータ１１１は、印加電圧に応じて変形する部材によって構成され、例えばピエゾ素子などの圧電体が好適に用いられる。アクチュエータ１１１の上には個別電極１１２が接合されており、共通電極である振動板１０８と個別電極１１２との間に駆動電圧が印加されるとアクチュエータ１１１が変形する。なお、アクチュエータ１１１を変形させる際、電圧が印可されるアクチュエータ１１１、振動板１０８、および個別電極１１２は、温度が上昇する傾向がある。
【００９３】
ヘッド上方部１０９は、アクチュエータ１１１および個別電極１１２を取り囲むようにして、振動板１０８の上方に積層される。このヘッド上方部１０９は、振動板１０８の上方に積層される部材の総称であり、一つまたは複数の層によって構成されている。
【００９４】
上述のような構成を有するプレート部材１０１〜１０９を積層すると、ノズル５１と連通するノズル流路１１８がノズル流路孔１０２ａ、１０３ａ、１０４ａ、１０５ａ、１０６ａによって形成され、ノズル流路１１８と連通する圧力室５２が圧力室孔１０７ａによって形成され、圧力室５２と連通する供給絞部１２０が絞り孔１０６ｂによって形成され、供給絞部１２０と連通する個別供給口１１６が供給孔１０５ｂによって形成され、個別供給口１１６と連通する共通液室１１４が共通液室孔１０３ｂ、１０４ｂによって形成される。なお、共通液室１１４は、インク供給源となるインクタンク６０とも連通する（図３参照）。
【００９５】
インクタンク６０から適宜供給されるインクは、共通液室１１４、個別供給口１１６および供給絞部１２０を介して、印字ヘッド５０内の各圧力室５２に分配供給される。そして、振動板１０８と個別電極１１２との間に駆動電圧を印加してアクチュエータ１１１を変形させることにより、圧力室５２の容積を変化させて圧力室５２内のインクに圧力変化を生じさせる。この圧力室５２内のインクの圧力変化に応じて、ノズル流路１１８内およびノズル５１近傍のインクにも圧力変化が生じ、ノズル５１からインクが吐出される。そして、ノズル５１からインクが吐出されると、インクタンク６０から共通液室１１４に新たなインクが供給され、その新たなインクが共通液室１１４から個別供給口１１６を通って圧力室５２に供給される。
【００９６】
次に、振動板１０８の突出部９０の形状について説明する。図７（ａ）は、印字ヘッド５０の外観形状を示す平面図であり、印字ヘッド５０を上方から下方に向かって見た図である。なお、突出部９０の特徴を明確にするために、図７（ａ）に示される印字ヘッド５０は一部誇張されている。そのため、実際の印字ヘッド５０の大きさや形状の全体的なバランスは、必ずしも図７（ａ）に一致しない。図７（ａ）に示す本実施の形態の突出部９０は、積層されたプレート部材１０１〜１０９の外周全体に亘って外側へ突出するように設けられている。この突出部９０は、印字ヘッド５０の周辺の大気との接触面積が大きいので、放熱性能に優れる。特に本実施の形態の突出部９０は、印字ヘッド５０の外周全体に亘って設けられているので、印字ヘッド５０の熱エネルギーを非常に効率良く外部へ放出することができる。また、突出部９０は、印字ヘッド５０からインクを吐出させる際に電圧が加えられる振動板１０８の一部として形成されるとともに、電圧が加えられるアクチュエータ１１１や個別電極１１２の近傍にも位置する。そのため、振動板１０８、アクチュエータ１１１、および個別電極１１２において生じる熱エネルギーは、突出部９０を介して速やかに外部に放出される。このようにして、印字ヘッド５０の温度上昇が効果的に防がれており、温度上昇に基づく反りなどの変形が抑制されている。
【００９７】
次に、突出部９０の変形例について説明する。図７（ｂ）〜図７（ｄ）は、突出部９０の変形例を示す平面図である。突出部９０は、図７（ａ）に示す形状に限定されるものではなく、印字ヘッド５０の熱エネルギーを外部に効率良く放出することができる任意の形状とすることができる。例えば、図７（ｂ）に示すように矩形状の印字ヘッド５０の短辺部分において外側へ突出するように突出部９０を形成したり、図７（ｃ）に示すように矩形状の印字ヘッド５０の長辺部分において外側へ突出するように突出部９０を形成したり、図７（ｄ）に示すように印字ヘッド５０の外周の一部分において外側へ突出するように突出部９０を形成したりすることも可能である。放熱効果の観点からは、大気との接触面積が大きくなるように突出部９０を形成することが好ましいが、印字ヘッド５０の周辺の機器類の配置事情や印字ヘッド５０の吐出特性への影響などを考慮して、突出部９０の形状やサイズなどを適宜決定することが可能である。
【００９８】
〔プレート部材の積層接合〕
次に、印字ヘッドの製造方法について説明する。本実施の形態の印字ヘッド５０は、複数の基板を積層して加熱固定することにより形成される。なお、以下の実施態様では、振動板１０８が図７（ａ）に示す形状を有し、ヘッド上方部１０９が３層構造を有する例について説明する。
【００９９】
図８は、印字ヘッド５０の製造方法を説明するための図であって、印字ヘッド５０を構成する各層を積層状に積み重ねた状態を示す図である。なお、印字ヘッド５０の製造工程を明確に説明するために、接着剤層１２２などの部材が誇張されるとともに一部省略された態様が図８に示されている。そのため、実際の印字ヘッド５０の大きさや形状の全体的なバランスは、必ずしも図８に一致しない。図９は、印字ヘッド５０の製造過程を示すフローチャートである。図１０は、中間層を形成する振動板１０８の加熱温度状態と、最外層を形成するノズルプレート１０１またはヘッド上方部１０９の加熱温度状態と、の関係の一例を示す図であり、縦軸は温度を示し、横軸は時間を示す。
【０１００】
本実施の形態の製造システムは、図８に示すように、印字ヘッド５０を加熱固着するための加熱固着治具１２５と、加熱固着治具１２５を制御する加工制御装置１２４と、を有する。加熱固着治具１２５は、突出部９０の形状に応じた鉤型状となっている中間層用治具１２６と、印字ヘッド５０を上方および下方から挟み込む一対の最外層用治具１２８と、を含む。一対の最外層用治具１２８は、ノズルプレート１０１の下面全体およびヘッド上方部１０９の上面全体をカバーする大きさを持ち、積層状の印字ヘッド５０を上下から加熱する機能と加圧する機能とを有する。
【０１０１】
本実施の形態では、加熱固着治具１２５によって振動板１０８、ノズルプレート１０１、およびヘッド上方部１０９を加熱し、その熱伝導を利用してプレート部材１０１〜１０９の間に配置された接着剤を熱硬化させることによって、印字ヘッド５０の全体を加熱固着させる。具体的には、以下の工程によって印字ヘッド５０が製造される。
【０１０２】
まず、複数のプレート部材１０１〜１０９が積層状に積み重ねられ、積み重ねられたプレート部材１０１〜１０９の相互間に接着剤層１２２が配置される（図９のステップＳ１１）。このとき、振動板１０８の突出部９０は、図８に示すように、隣接する層を形成する圧力室板１０７やヘッド上方部１０９よりも突出した状態となる。接着剤層１２２は、熱硬化性の接着部材によって構成されている。
【０１０３】
そして、積み重ねられたプレート部材１０１〜１０９のうち、中間層を形成する振動板１０８が比較的低温で加熱される（ステップＳ１２）。具体的には、中間層用治具１２６を突出部９０に嵌合させて、中間層用治具１２６により突出部９０を加熱することによって、振動板１０８が加熱される。振動板１０８の加熱温度の状態は、接着剤層１２２の熱硬化温度Ｔｇに応じて適宜決定される。
【０１０４】
中間層用治具１２６による加熱を開始してから所定時間ｔ２が経過した後に振動板１０８の温度がＴ１となるように（図１０参照）、中間層用治具１２６による振動板１０８の加熱状態が調整される。このステップＳ１２の工程は、振動板１０８の加熱によって、振動板１０８を含む中間層の基板や接着剤層１２２を予熱することを目的の一つとしている。そのため、接着剤層１２２の熱硬化を防いだ状態で中間層および接着剤層１２２を加熱する観点から、上記の温度Ｔ１は接着剤層１２２の熱硬化温度Ｔｇよりも所定温度だけ低くなるように設定されている。
【０１０５】
そして、中間層用治具１２６による振動板１０８の加熱を開始してから所定時間ｔ１が経過したか否かが、加工制御装置１２４において判断される（ステップＳ１３）。所定時間ｔ１が経過していないと判断される場合（ステップＳ１３のＮ）、中間層用治具１２６による振動板１０８の加熱が継続され、最外層の加熱は行われない。一方、所定時間ｔ１が経過したと判断される場合（ステップＳ１３のＹ）、振動板１０８が中間層用治具１２６によって加熱されている最中に、最外層を形成するノズルプレート１０１およびヘッド上方部１０９が最外層用治具１２８によって加圧されながら加熱される（ステップＳ１４）。ただし、加圧は中間層を加熱する前から行ってもよい。このとき、ノズルプレート１０１およびヘッド上方部１０９の加熱、加圧の状態は、中間層の加熱状態、環境温度、使用材料、などに応じて適宜決定される。ただし、中間層用治具１２６による振動板１０８の加熱が開始されてから所定時間ｔ３の経過時に、ノズルプレート１０１およびヘッド上方部１０９だけではなく印字ヘッド５０全体が接着剤層１２２の熱硬化温度Ｔｇよりも所定温度だけ高い目標温度Ｔ０となるように、ノズルプレート１０１およびヘッド上方部１０９の加熱、加圧が調整される。
【０１０６】
そして、中間層用治具１２６による振動板１０８の加熱を開始してから所定時間ｔ２が経過したか否かが、加工制御装置１２４において判断される（ステップＳ１５）。所定時間ｔ２が経過していないと判断される場合（ステップＳ１５のＮ）、比較的低温での振動板１０８の加熱が継続される。一方、所定時間ｔ２が経過したと判断される場合（ステップＳ１５のＹ）、比較的低温での加熱に続いて、比較的高温での加熱が振動板１０８に対して行われる（ステップＳ１６）。このとき、振動板１０８の加熱温度の状態は、最外層の加熱状態、環境温度、使用材料、などに応じて適宜決定される。ただし、中間層用治具１２６による振動板１０８の加熱が開始されてから所定時間ｔ３の経過時に、印字ヘッド５０全体が目標温度Ｔ０となるように振動板１０８の加熱が調整される。
【０１０７】
そして、印字ヘッド５０が目標温度Ｔ０に到達して隣接するプレート部材相互間の固着が十分であると判断される所定時間ｔ４が経過したか否かが加工制御装置１２４において判断される（ステップＳ１７）。この所定時間ｔ４が経過していないと判断される場合（ステップＳ１７のＮ）、中間層用治具１２６および最外層用治具１２８による加熱は継続される。一方、この所定時間ｔ４が経過したと判断される場合（ステップＳ１７のＹ）、中間層用治具１２６および最外層用治具１２８による加熱は終了し、印字ヘッド５０が完成する。完成した印字ヘッド５０は、十分に冷却された後に、他の加工工程に送られたり、製品として出荷される。
【０１０８】
なお、最外層の加熱が開始されるタイミング（ｔ１）、中間層の加熱温度が比較的低温から比較的高温に切り替えられるタイミング（ｔ２）、および加熱固着治具１２５による加熱終了のタイミング（ｔ４）は、接着剤層１２２の熱硬化温度などの熱硬化特性や、プレート部材１０１〜１０９の熱伝導特性を十分に考慮して、最適な値に決定されることが好ましい。また、加熱固着治具１２５の初期温度は、室温などの所定温度に設定されている。
【０１０９】
また、中間層用治具１２６によって振動板１０８に加えられる熱エネルギー、最外層用治具１２８によってノズルプレート１０１およびヘッド上方部１０９に加えられる熱エネルギー、上述の温度Ｔ０、Ｔ１などは、接着剤層１２２の熱硬化特性や環境に応じて、最適な値となるように決定されることが好ましい。また、最外層用治具１２８による印字ヘッド５０の加圧の程度は、加熱固着治具１２５による印字ヘッド５０の加熱状態に応じて適宜調整されることが好ましい。
【０１１０】
以上説明したように、本実施の形態の印字ヘッド５０の製造方法によれば、印字ヘッド５０の中間層を加熱する工程と最外層を加熱する工程とに分けられるので、印字ヘッド５０の温度格差を効果的に抑えることができる。これにより、プレート部材１０１〜１０９の熱固着の均一化を図ることができ、基板の温度差に基づく反りなどの変形を抑制することができる。一般に、露出部分の少ない印字ヘッドの中間層が多層構造で体積が大きい場合や、熱伝導率の低い樹脂などの層の割合が多い場合には、温度格差を生じやすい。しかしながら、本実施の形態によれば、簡便に精度良く精密な印字ヘッドを製造することができるだけではなく、製造時間の短縮化および低コスト化を図るのに有効である。
【０１１１】
また、印字ヘッド５０に形成した突出部９０を介して振動板１０８を加熱するので、簡単、確実に印字ヘッド５０を加熱することができる。また、中間層用治具１２６によって加熱される振動板１０８は比較的熱伝導率の高いＳＵＳ金属部材によって構成されているので、中間層用治具１２６によって加えられる熱エネルギーを印字ヘッド５０の内部にまで効率良く伝えることができる。
【０１１２】
また、振動板１０８の加熱を比較的低温で行う工程（ステップＳ１２参照）と比較的高温で行う工程（ステップＳ１６）とに分けることで、接着剤層１２２の最終的な熱硬化を防いだ状態で中間層を予熱することができ、その後に、プレート部材１０１〜１０９の最終的な熱固着を実施することができる。このように、中間層を予熱しておくことにより、最外層用治具１２８によって速やかに加熱される最外層との温度格差をより効果的に抑えることができる。
【０１１３】
本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形が加えられることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。
【０１１４】
例えば、上述の実施の形態では、印字ヘッドの中間層のうち振動板にのみ突出部が形成されている例について説明したが、他の中間層に突出部と同様の突出部分が形成されていてもよい。また、中間層のうち突出部が形成される層は、単一の層には限定されず、複数の層であってもよい。複数の層に突出部が形成されることによって、印字ヘッドの加熱および放熱が効率良く行われる。そして、印字ヘッドの中間に配置される複数の基板のうち選択された一つまたは複数の基板を、図９に示すステップＳ１２（予熱工程）およびステップＳ１６（最終固着工程）のように加熱することで、印字ヘッドを効率良く生産することができる。
【０１１５】
また、上述の実施の形態では中間層を加熱する際に突出部を加熱する例について説明したが、印字ヘッドが突出部を持たない場合にも、印字ヘッドの中間層を加熱する工程と最外層を加熱する工程とに分けることで、印字ヘッドの温度格差を抑えることができる。例えば図１１に示すように、加熱対象の振動板１０８などの基板の層厚に合わせて中間層用治具１２６の大きさや形状を変え、その中間層用治具１２６を加熱対象基板に押し当てることで、中間層の加熱を行うことも可能である。
【０１１６】
また、印字ヘッドを構成する各層の加熱方式は、直接的な熱伝導を利用する方式には限定されない。例えば、赤外線や温風などを利用することで、加熱対象基板に部材を押し当てることなく加熱することも可能である。また、加熱対象基板に電流を流すことで、加熱対象基板の発熱を促して加熱することも可能である。また、印字ヘッドの製造時の環境温度を調整するために、内部温度を調節することが可能な炉などの中で印字ヘッドを製造してもよい。
【０１１７】
また、製造時の加熱対象の基板を熱伝導性に優れた材質や形状とすることで、印字ヘッド５０の加熱を効率良く行うことができる。例えば、上述ではＳＵＳ材によって形成された振動板１０８が加熱される例について説明したが、更に熱伝導率の高いＡｕ（熱伝導率＝約３１９（Ｗ／ｍ・Ｋ））やＦｅ（熱伝導率＝約８３．５（Ｗ／ｍ・Ｋ））によって、振動板１０８や他のプレート部材を形成してもよい。但し、熱膨張率の異なる複数の部材を組み合わせて印字ヘッドを構成すると、温度変化によって反りなどの変形を生じることがある。そのため、熱膨張係数が同じ部材や近い部材を組み合わせて印字ヘッドを構成することが好ましい。
【０１１８】
また、上述の実施の形態では、中間層の加熱が最外層の加熱に先行して開始される例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、中間層の加熱と最外層の加熱とを同時に開始することも可能であり、この場合には製造工程が比較的単純になるので製造制御を簡単にすることができる。また、最外層の加熱が中間層の加熱に先行して開始されてもよい。特に最外層の加熱の開始が先行する場合には、上述の実施の形態と同様に、最外層の加熱工程を「比較的低温で加熱して予熱する工程」と「比較的高温で加熱する工程」とに分けることで、印字ヘッドの温度格差を効果的に抑えることができる。
【０１１９】
また、複数の基板が積層状に積み重ねられて加熱固定されるインクジェット式記録ヘッドであれば、上述の印字ヘッド５０の製造方法を好適に応用することができる。例えば、図１２に示す構造を有するインクジェット式記録ヘッドを製造する際にも、印字ヘッド５０の中間層を加熱する工程と最外層を加熱する工程とに分けることで、印字ヘッド５０の温度格差を抑えることができる。
【０１２０】
図１２は、印字ヘッド５０の変形例を示す図である。この印字ヘッド５０では、共通液室１１４が振動板１０８の上方に形成されており、この共通液室１１４内を貫通するようにして柱状の電気配線（以下、「エレキ柱」とも表記する）１３０が設けられている。エレキ柱１３０は、第１電極パッド１３２を介して個別電極１１２に接続されるとともに、第２電極パッド１３４を介して多層フレキシブルケーブル１３６に接続されている。アクチュエータ１１１を駆動するための電気信号は、多層フレキシブルケーブル１３６、第２電極パッド１３４、エレキ柱１３０、および第１電極パッド１３２を介して、アクチュエータ１１１に供給される。このように、共通液室１１４が振動板１０８を介して圧力室５２とは反対側に形成される印字ヘッド５０であっても、突出部９０を形成したり、上述の印字ヘッドの製造方法を応用したりすることができる。
【０１２１】
また、圧電素子に代表されるアクチュエータ１１１の変形によってインクを吐出するタイプだけではなく、ヒーターなどの発熱体によりインクを加熱して吐出するサーマルジェット方式等、他の方式によってインク滴を吐出するヘッドであっても、本発明を適用することができる。その場合、ヘッドからインク滴を吐出させる際に加えられるエネルギーによって温度が上昇しやすい基板や、その基板の近傍に配置された基板に突出部９０と同様の突出部分を形成することで、印字ヘッド５０の放熱を効率良く実施して、温度格差を抑えることができる。
【０１２２】
また、本発明の液体吐出ヘッドはインクジェット式記録ヘッドに限定されるものではなく、インク以外の液体を吐出させるヘッド類に対しても本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるインクジェット記録装置の全体構成図である。
【図２】図１に示したインクジェット記録装置の印字部周辺の要部平面図である。
【図３】インクジェット記録装置のインク供給系の構成を示した概略図である。
【図４】インクジェット記録装置のシステム構成を示す要部ブロック図である。
【図５】印字ヘッドを示す図であり、図５（ａ）は印字ヘッドの構造例を示す平面透視図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）の一部を拡大した図である。
【図６】図５（ａ）および図５（ｂ）に示すＶ−Ｖ線に沿った圧力室ユニットの断面を示す図である。
【図７】印字ヘッドの外観形状を示す図であり、図７（ａ）は第１の実施の形態における印字ヘッドを示す図であり、図７（ｂ）〜図７（ｄ）は印字ヘッドの変形例を示す図である。
【図８】印字ヘッドの製造方法を説明するための図であって、印字ヘッドを構成する各層を積層状に積み重ねた状態を示す図である。
【図９】印字ヘッドの製造過程を示すフローチャートである。
【図１０】中間層の加熱温度状態と最外層の加熱温度状態との関係の一例を示す図であり、縦軸は温度を示し、横軸は時間を示す。
【図１１】印字ヘッドの製造方法の一変形例を説明するための図であって、印字ヘッドを構成する各層を積層状に積み重ねた状態を示す図である。
【図１２】図１２は、印字ヘッドの変形例を示す図である。
【符号の説明】
【０１２４】
１０…インクジェット記録装置、５０…印字ヘッド、５２…圧力室、５３…圧力室ユニット、５４…供給口、６０…インクタンク、９０…突出部、１０１…ノズルプレート、１０２…遮蔽板、１０３…本流板、１０４…支流板、１０５…供給板、１０６…絞り板、１０７…圧力室板、１０８…振動板、１０９…ヘッド上方部、１１１…アクチュエータ、１１２…個別電極、１１４…共通液室、１１６…個別供給口、１１８…ノズル流路、１２０…供給絞部、１２２…接着剤層、１２４…加工制御装置、１２６…中間層用治具、１２８…最外層用治具
【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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