(57)【要約】【課題】インクに含まれる不純物を除去できるとともに、構成を簡素とでき、かつインク流路の流路抵抗のバラツキを均等化できるインクジェットヘッドの構成を提供する。【解決手段】インクを吐出する複数のノズルと、各ノズルにそれぞれ対応して設けられ、インクに噴射エネルギーを与える各圧力室と、複数の該圧力室にインクを分配して供給するマニホールド流路と、該マニホールド流路に外部からのインクを導入するためのインレット口２０ａと、を形成するように複数の平板を積層した構成の流路ユニット２０を含んでなるインクジェットヘッドであって、前記流路ユニット２０を構成する平板のうち、前記マニホールド流路から前記圧力室を経由して前記ノズルに至るインク流路を形成している平板以外の平板に、インクをろ過するフィルタ４３ｆが形成され、該フィルタ４３ｆが金属板４３ａと樹脂板４３ｃを互いに積層させた平板４３に形成されているもの。【選択図】　　　　図４
2004114405.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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対応して設けられ、インクに噴射エネルギーを与える各圧力室と、
複数の該圧力室にインクを分配して供給するマニホールド流路と、
該マニホールド流路に外部からのインクを導入するためのインレット口と、
を形成するように複数の平板を積層した構成の流路ユニットを含んでなるインクジェットヘッドであって、
前記流路ユニットを構成する平板のうち、前記マニホールド流路から前記圧力室を経由して前記ノズルに至るインク流路を形成している平板以外の平板に、インクをろ過するフィルタが形成され、該フィルタが金属板と樹脂板を互いに積層させた平板に形成されていることを特徴とする、インクジェットヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載のインクジェットヘッドであって、
一つ以上のインク供給口と、
該インク供給口の数より多い数だけ形成されるとともに各々が前記流路ユニットの前記インレット口に連通するインク導出口と、
前記インク供給口から供給されたインク流を前記インク導出口へ導く、内部のインク分岐流路と、
を有する、平板積層構造の分岐流路ユニットを更に備え、
前記分岐流路ユニットは、前記インク供給口が形成された第１分岐平板と、
前記インク分岐流路が形成された第２分岐平板と、
を含んで構成されるとともに、
前記第１分岐平板と前記第２分岐平板との間に平板を配置し、当該平板に前記フィルタが前記インク分岐流路の略中央部分に面するように形成されていることを特徴とする、インクジェットヘッド。
【請求項３】
請求項１に記載のインクジェットヘッドであって、
一つ以上のインク供給口と、
該インク供給口の数より多い数だけ形成されるとともに各々が前記流路ユニットの前記インレット口に連通するインク導出口と、
前記インク供給口から供給されたインク流を前記インク導出口へ導く、内部のインク分岐流路と、
を有する、平板積層構造の分岐流路ユニットを更に備え、
前記フィルタは、前記インク導出口に相当する位置に形成されていることを特徴とする、インクジェットヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクを噴射して印字面に所望の画像の記録を行うインクジェットヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のインクジェットヘッドでは、複数の流路板が積層することでインクを吐出するノズル、インク圧力室、インク供給口、共通インク室（マニホールド流路）、供給路がそれぞれ連通してなるインク流路が構成されている。この複数の流路板のうち、一つの流路板には、複数の孔を有するフィルタが形成されている。このフィルタが形成された流路板は、インクタンクからインクを供給する供給路と共通インク室とを連通する連通部分に設けられており、インク内に存在している異物をフィルタで除去するものである（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、インクジェットヘッドには、インク供給源（インクタンク）からのインクを溜める共通のインク溜め（マニホールド流路）と、インクを吐出する複数のノズルと各々が連通した複数のインク加圧室（圧力室）と、がそれぞれ連結する部分にフィルタ流路（フィルタ）を設けているものがある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−２５５１０１号公報
【特許文献２】
特開平２−１９８８５１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１に記載のものでは、フィルタが形成された流路板と他の複数の流路板とで、インクを吐出するノズル、インク圧力室、インク供給口、共通インク室、供給路がそれぞれ連通してなるインク流路が構成されているので、前記インク流路が増設されるとフィルタが形成されている流路板を作り直す必要があり、製造コストが上昇する。また、フィルタを一平板にまとめてエッチング工法などで孔径φ５〜２０μｍの極小の複数の孔を形成しているので、孔形状、寸法が安定せず孔欠損が発生しやすくなる傾向があり、インクの流路抵抗が安定しない問題があった。
【０００６】
また、上記特許文献２に記載のものでは、インク溜めと複数のインク加圧室とが、それぞれ連結する部分にフィルタ流路が形成されているため、複数のフィルタ流路を設けることとなる。そして、そのフィルタ流路を形成する際に、寸法誤差によって位置がくるい、インク流路の流路抵抗が生じて印字品質の低下の要因となる問題があった。
【０００７】
本発明は、前述のような問題点を考慮し、インク流路を構成する平板以外の平板にフィルタを形成し、そのフィルタでインクをろ過してからインク流路にインクを流通させ、該インク流路の流路抵抗のバラツキを均等化させるインクジェットヘッドを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載のインクジェットヘッドは、インクを吐出する複数のノズルと、各ノズルにそれぞれ対応して設けられ、インクに噴射エネルギーを与える各圧力室と、複数の該圧力室にインクを分配して供給するマニホールド流路と、該マニホールド流路に外部からのインクを導入するためのインレット口と、を形成するように複数の平板を積層した構成の流路ユニットを含んでなるインクジェットヘッドであって、前記流路ユニットを構成する平板のうち、前記マニホールド流路から前記圧力室を経由して前記ノズルに至るインク流路を形成している平板以外の平板に、インクをろ過するフィルタが形成され、該フィルタが金属板と樹脂板を互いに積層させた平板に形成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
このような構成によると、インクがマニホールド流路から各圧力室に連通するインク流路のマニホールド流路側やインク供給口（インレット口）からマニホールド流路に至るインク流路のマニホールド流路側にフィルタが設けられる従来の構成に比べて、フィルタ数を減らすことができる。
また、従来のようにしてフィルタが設けられる構成では、個々のノズルに至るインク流路の流路抵抗が各フィルタの寸法誤差によってバラつくことがあり、印字品質の低下の要因となっていたが、本発明の構成ではフィルタを集約できるので、個々のノズルに至るインク流路の流路抵抗のバラつきが均等化され、印字品質を向上させることができる。
更には、前述した従来の構成では、微細に形成された各インク流路にフィルタの位置を合わせるための平板同士の位置合わせの要求精度が厳しく、歩留まりの低下の要因となっていたが、本発明の構成ではフィルタはその微細なインク流路を形成する平板には形成されないので、位置合わせの精度はさほど要求されず（平板の外形の輪郭線を一致させる程度の位置合わせで十分である）、歩留まりが増加し製造コストを低減できる。
また、金属板にエッチングで複数の孔（インク導出口またはインク連絡孔）を形成するとともに、その複数の孔に相当する位置の樹脂板に、複数の孔を例えばエキシマレーザー加工で形成すれば、フィルタを容易に形成することができる。従って、フィルタの製造コストを低減できる。
また、単独の樹脂板に複数の孔を設けてフィルタを形成する場合と比べて、樹脂板が金属板で裏打ちされている格好となるから、フィルタが形成される平板の強度を維持することができ、該平板を他の平板に貼り合せる作業も容易である。
【００１０】
請求項２に記載のインクジェットヘッドは、請求項１において、一つ以上のインク供給口と、該インク供給口の数より多い数だけ形成されるとともに各々が前記流路ユニットの前記インレット口に連通するインク導出口と、前記インク供給口から供給されたインク流を前記インク導出口へ導く、内部のインク分岐流路と、を有する、平板積層構造の分岐流路ユニットを更に備え、前記分岐流路ユニットは、前記インク供給口が形成された第１分岐平板と、前記インク分岐流路が形成された第２分岐平板と、を含んで構成されるとともに、前記第１分岐平板と前記第２分岐平板との間に平板を配置し、当該平板に前記フィルタが前記インク分岐流路の略中央部分に面するように形成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
このような構成によると、インク供給口から分岐流路ユニットに供給され、フィルタを通過したインクは、インク分岐流路の中央部分に導入され、分岐して各インク導出口に導かれて流路ユニットのインレット口に供給される。従って、フィルタの数をより減らすことができる。また、フィルタの形成面積の自由度が大きいため、フィルタを広範囲に多数形成することが可能であるので、流路抵抗の低下を抑え、フィルタを形成する複数の孔の詰まりによる不具合が起きにくい構成とできる。
【００１２】
請求項３に記載のインクジェットヘッドは、請求項１において、一つ以上のインク供給口と、該インク供給口の数より多い数だけ形成されるとともに各々が前記流路ユニットの前記インレット口に連通するインク導出口と、前記インク供給口から供給されたインク流を前記インク導出口へ導く、内部のインク分岐流路と、を有する、平板積層構造の分岐流路ユニットを更に備え、前記フィルタは、前記インク導出口に相当する位置に形成されていることを特徴とするものである。
【００１３】
このような構成によると、インクがインク供給口から分岐流路ユニットに供給され、その分岐流路ユニット内のインク分岐流路で分岐された後、フィルタでろ過されてから各インク導出口へ導かれて流路ユニットのインレット口に供給される。従って、フィルタを通過する前後のインク流をスムーズにすることができ、フィルタでの気泡の発生を抑制することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態例を説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施の形態例に係るインクジェット記録装置（インクジェットプリンタ）の全体的な構成を示した側面図である。図２は、インクジェットヘッドが並べられた状態を示す底面図である。図３は、インクジェットヘッドの側面図一部断面図である。図４は、インクジェットヘッドの分岐流路ユニットと流路ユニットの第１層の平板との構成を示す斜視図である。図５は、流路ユニット内のインク流路を示すインクジェットヘッド本体の断面図である。図６は、インクジェットヘッドの他の実施の形態例の側面図一部断面図である。図７は、分岐流路ユニットの他の実施の形態例と流路ユニットの第１層の平板との構成を示す斜視図である。
【００１６】
〔プリンタの全体構成〕
図１に示すカラーインクジェットプリンタ（インクジェット記録装置）１は、図中左方に給紙部１１が、図中右方に排紙部１２が、それぞれ構成され、給紙部１１から排紙部１２に向かって流れる用紙搬送経路が装置内部に形成されている。そして、この用紙搬送経路の途中に、インクジェットヘッド２が四つ備えられている。インクジェットヘッド２の詳細な構成は後述する。
【００１７】
前述した給紙部１１の直ぐ下流側には用紙送りローラ５・５が備えられて、画像記録媒体たる用紙を図中左方から右方へ送るように構成されている。用紙搬送経路の中間部においては、二つのベルトローラ６・７と両ローラ６・７間に掛け渡されるように巻回されたループ状の搬送ベルト８を備える。搬送ベルト８の外周面にはシリコーン処理が施されており、送りローラ５・５によって搬送されてくる用紙を、搬送ベルト８上側の搬送面にその粘着力により保持させながら、一方のベルトローラ６の駆動によって下流側（右方）へ向けて搬送できるようになっている。なお、９は、押さえ部材であって、搬送ベルト８上の用紙が搬送面から浮かないように、搬送ベルト８の搬送面に押し付けて搬送面上に確実に粘着させるためのものである。
【００１８】
搬送ベルト８の図中右方には剥離機構１０が設けられており、搬送ベルト８の搬送面に粘着されている用紙を搬送面から剥離して、右方の排紙部１２へ向けて送るように構成されている。
【００１９】
プリンタ１のインクジェットヘッド２は、四色のインク（マゼンダ、イエロー、ブルー、ブラック）に対応して、用紙搬送方向に沿って四つ並べて設けられている。インクジェットヘッド２は、その下面側から見た図である図２に示すように、用紙搬送方向に垂直な長手方向を有する細長い長方形状とされるとともに、その下面に取付けられるヘッド本体１８には、インクを下方に向けて噴射するための微小径の吐出ノズル（以下「ノズル」と称する）１３を多数並べて形成している。
【００２０】
インクジェットヘッド２は、その下面が搬送ベルト８の搬送面との間に少量の隙間を形成しながら配置されており、この隙間部分に用紙搬送経路が形成されている。この構成で、搬送ベルト８上を搬送される用紙は四つのインクジェットヘッド２のヘッド本体１８の直ぐ下方側を順に通過し、この用紙の上面（印字面）に向けてノズル１３から各色のインクを噴射することで所望のカラー画像を形成できるようになっている。
【００２１】
〔インクジェットヘッドの構成〕
インクジェットヘッド２部分の側面図一部断面図が図３に示され、このインクジェットヘッド２は、プリンタ１側に設けられている適宜の部材１４に対し、ホルダ１５を介して取付けられる、このホルダ１５は、側面視で垂直部１５ａと水平部１５ｂとを有する逆「Ｔ」字状に形成されており、垂直部１５ａがネジによりプリンタ本体側に取付けられる一方で、水平部１５ｂの下面には、スペーサ部材３を介して、ヘッド本体１８を構成する分岐流路ユニット４０と流路ユニット２０とを順に固定する構成となっている。
【００２２】
インクジェットヘッド本体１８は図３等に示すように、流路ユニット２０と、アクチュエータユニット１９と、分岐流路ユニット４０と、を含んでなる。
以下、流路ユニット２０、アクチュエータユニット１９、及び分岐流路ユニット４０の概略を説明する。
【００２３】
流路ユニット２０の詳細な構成は後述するが、複数枚の長方形状の平板を積層した構造とされている。当該流路ユニット２０には、複数のインレット口２０ａ、前記ノズル１３、各ノズル１３に連通する複数の圧力室３４、各圧力室３４に連通したマニホールド流路（共通インク室）３０、等が形成されている。
【００２４】
アクチュエータユニット１９は薄い平板状とされ、前記流路ユニット２０の分岐流路ユニット４０側を向く面に、複数並べて接着される。図４に鎖線で示すように、それぞれのアクチュエータユニット１９の輪郭線は台形（即ち、互いに平行な長短一組の辺を有する形状）とされている。そしてアクチュエータユニット１９は、当該一組の辺が前記流路ユニット２０の長手方向と平行になる向きに向くようにして、かつ、互いに隣接するアクチュエータユニット１９が前記一組の辺のうちの長い辺を互いに反対側に向けるようにしながら、流路ユニット２０上に配置される。
【００２５】
分岐流路ユニット４０も詳細な構成は後述するが、前記流路ユニット２０と同様に、複数枚の長方形状の平板を積層した構造とされている。そして分岐流路ユニット４０は、図示しないインク供給源（インクタンク）からのインクを連通するインク供給口４１ａと、そのインク供給口４１ａの数より多い数だけ形成されるとともに各々が流路ユニット２０のインレット口２０ａに連通するインク導出口４３ｂと、前記インク供給口４１ａから供給されたインクを前記インク導出口４３ｂへ導く内部のインク分岐流路４２ｆと、を有している。
【００２６】
以上の構成で、前記分岐流路ユニット４０が、アクチュエータユニット１９を挟む形で流路ユニット２０に対し積層し、接着する構成とされている（ただし、アクチュエータユニット１９と分岐流路ユニット４０との間は接着せず、適宜の空間を形成している）。このようにして、長方形平板を複数積層した構成のインクジェットヘッド本体１８が形成される。
【００２７】
〔分岐流路ユニットの構成〕
分岐流路ユニット４０を説明する。
この分岐流路ユニット４０は図４に示すように、第１分岐平板４１，第２分岐平板４２，第３分岐平板４３の三枚の平板が、互いに積層されることで形成される。三枚の平板４１〜４３のうち、第１分岐平板４１および第２分岐平板４２は金属製（例えば、ステンレス製）とされている。第３分岐平板４３は、金属板４３ａ（例えば、ステンレス製）と樹脂板４３ｃ（例えば、ポリイミド）とが互いに積層されたコンポジット材を素材として形成されており、金属板４３ａ側を流路ユニット２０側に向けて配置されている。
【００２８】
本実施の形態例の第３分岐平板４３は、樹脂板４３ｃとしてポリイミドが、金属板４３ａとしてステンレスが、それぞれ使用されているが、特にこの構成に限定するものではない。例えば樹脂板４３ｃには、ポリエステル、塩化ビニルなどを適用することが可能であり、金属板４３ａには、４２ＡＬＬＯＹ、ＩＮＶＡＲ等のニッケル合金などを適用することが可能である。なお、その他の金属製の平板４１・４２も、特に限定するものではなく、前述した４２ＡＬＬＯＹ、ＩＮＶＡＲ等のニッケル合金などを適用することが可能である。
【００２９】
第１分岐平板４１は、インク供給口４１ａをその厚み方向に貫通させて形成している。このインク供給口４１ａを介して、インク供給源からのインクが分岐流路ユニット４０の内部に導入される。インク供給口４１ａは図４に示すように、第１分岐平板４１の短手方向の中心軸上かつ長手方向一方側に形成されている。なお、インク供給口４１ａの数は一つに限るものではなく、二つ以上あっても良い。また、インク供給口４１ａの形状も特に限定するものでない。
【００３０】
第２分岐平板４２にはインク分岐流路４２ｆが、プレス加工で打ち抜かれて形成される。このインク分岐流路４２ｆは、平板４２の長手方向に平行に形成される太くて長いメイン流路４２ａと、当該メイン流路４２ａから分岐する複数の短いサブ流路４２ｃとを有している。サブ流路４２ｃは、メイン流路４２ａの側壁を略半円形状に切り欠いたものとして形成されている。
【００３１】
第３分岐平板４３においては、前述した流路ユニット２０のインレット口２０ａに重なる位置に、インク導出口４３ｂが形成されている。このインク導出口４３ｂは、第３分岐平板４３の厚み方向に貫通しており、千鳥状に設けられている。このインク導出口４３ｂの形成位置は、第２分岐平板４２と第３分岐平板４３とが積層した際に、第２分岐平板４２に形成されているサブ流路４２ｃの端部に相当する位置としている。
【００３２】
また、第３分岐平板４３の流路ユニット２０側を向く面４３ｄには、第３分岐平板４３の縁側を残すようにして、凹部４３ｇが形成されている。この凹部４３ｇは、例えば、第３分岐平板４３の金属板４３ａだけを取り除くようにエッチング加工を施すことで形成される。この凹部４３ｇはアクチュエータユニット１９を配置するための空間４４とされており、第２分岐平板４２のメイン流路４２ａと同様に、第３分岐平板４３の長手方向に平行に長く形成されている。
前記第３分岐平板４３の凹部４３ｇ外側の縁の部分は、当該凹部４３ｇに前記アクチュエータユニット１９が配置されたときの前記一組の辺のうち長い側の辺に相当する位置が切り欠かれており、切欠き部４３ｈが形成されている。この切欠き部４３ｈは、アクチュエータユニット１９に接着される後述のフレキシブルフラットケーブル４を、凹部４３ｇの外に引き出せるようにするためのものである。
【００３３】
また、インク導出口４３ｂは、前記凹部４３ｇを形成する際のエッチング加工において、該インク導出口４３ｂに相当する位置の金属板４３ａを同時に溶かすことで形成されている。そして、インク導出口４３ｂに相当する位置の樹脂板４３ｃ部分には、フィルタ４３ｆが形成されている。このフィルタ４３ｆは、エキシマレーザー加工などの方法を用いて、前記樹脂板４３ｃ部分に微小径（孔径がφ１６μｍ〜φ２４μｍ）の孔を集合的に多数隣接して設けることで形成されている。
【００３４】
なお、インク導出口４３ｂの形状は特に限定せず、本実施形態のように円形とするほか、例えば四角や楕円形であっても良い。その際は、インク導出口４３ｂに相当する位置に形成されるフィルタ４３ｆも、インク導出口４３ｂの形状に対応させて、四角あるいは楕円形の領域に微小径の孔を互いに隣接させて多数形成すればよい。
【００３５】
このように、第３分岐平板４３の金属板４３ａにエッチングでインク導出口４３ｂを形成するとともに、インク導出口４３ｂに相当する位置の樹脂板４３ｃに複数の孔をエキシマレーザー加工等で形成することで、フィルタ４３ｆを容易に形成することができる。従って、フィルタ４３ｆの製造コストを低減できる。なお、エキシマレーザー加工で微小径の孔を多数隣接させて形成する方法を採ることで、孔形状および寸法が安定したフィルタ４３ｆを形成することができる。
【００３６】
また、前記第３分岐平板４３のインク導出口４３ｂに相当する位置にフィルタ４３ｆを設けることとしているので、後述する流路ユニット２０内部の微細なインク流路にフィルタを設ける構成に比して、インクがフィルタ４３ｆの部分を確実に通過するようにするための位置合わせの精度は、さほど厳しく要求されない。従って、インクジェットヘッド２の製造が容易となって、歩留まりが増加し、製造コストを低減できる。
【００３７】
また、単独の樹脂板にフィルタを形成する場合と異なり、フィルタ４３ｆが形成される樹脂板４３ｃが金属板４３ａで裏打ちされている格好となるから、フィルタ４３ｆが形成されている第３分岐平板４３の強度を維持することができ、第３分岐平板４３を他の平板（第２分岐平板４２）に貼り合せて積層する作業も容易となる。
【００３８】
また、前記フィルタ４３ｆの形成位置は、流路ユニット２０のインレット口２０ａに連通するインク導出口４３ｂに相当する位置とされている。従って、インク供給口４１ａから分岐流路ユニット４０に供給されたインクは、該分岐流路ユニット４０内のメイン流路４２ａに一旦貯留され、サブ流路４２ｃで分岐された後、フィルタ４３ｆでろ過されるとともに、各インク導出口４３ｂへ導かれて流路ユニット２０のそれぞれのインレット口２０ａに供給されることになる。
即ち、細いサブ流路４２ｃのインクが、フィルタ４３ｆを通過して、細いインク導出口４３ｂに至る構成であり、流路抵抗がフィルタ４３ｆの前後で大きく変化しないから、フィルタ４３ｆの前後におけるインク流をスムーズにすることができ、フィルタ４３ｆ部分での気泡の発生を抑制することができる。
【００３９】
なお、前述した分岐流路ユニット４０のインク供給口４１ａ、インク導出口４３ｂ、凹部４３ｇ、切欠き部４２ｈは、各平板４１〜４３にエッチング加工（ハーフエッチング含む）またはレーザー加工を施すことにより形成されている。
【００４０】
〔流路ユニットの構成〕
流路ユニット２０を説明する。
図４に示す流路ユニット２０の第１層の平板２１の上面には、複数のインレット口２０ａが、千鳥状に設けられている。このインレット口２０ａは前述したインク導出口４３ｂと重なる位置に形成されるとともに、後述のマニホールド流路３０と連通する。なお、この平板２１の上面に示す鎖線は、台形平板状のアクチュエータユニット１９が接着して設けられる位置を示している。
【００４１】
この流路ユニット２０は図５に示すように、九枚の薄い金属平板２１〜２９を積層した構造とされている。上から数えて第５〜第７層の平板２５〜２７には、当該三枚の平板に跨るようにして、マニホールド流路３０が形成される。このマニホールド流路３０には前述のとおり、外部からのインクを流路ユニット２０内に導入するためのインレット口２０ａが連通する。マニホールド流路３０は更に、後述する複数の圧力室３４にも連通しており、インレット口２０ａから流路ユニット２０内に導入されるインクを一旦貯留しつつ各圧力室３４に分配する、共通インク室としての役割を果たす。
マニホールド流路３０の直ぐ上に位置する第４層の平板２４には、該マニホールド流路３０に連通する連絡孔３１が形成され、この連絡孔３１が、第３層の平板２３に形成された絞り部３２に接続している。
【００４２】
絞り部３２は、第２層の平板２２に形成された連通孔３３を介して、第１層の平板２１に形成される圧力室３４の一端に連通する。この圧力室３４は、アクチュエータユニット１９の駆動を受けてインクに圧力を与えるためのものであり、多数のノズル１３のそれぞれに対応して一つずつ設けられている。圧力室３４の他端は、第２〜第８層の平板に貫通して形成されたノズル連絡孔３５を介して、第９層の平板（ノズルプレート）２９に形成された先細りテーパ状の貫通孔であるノズル１３に接続されている。このように流路ユニット２０には、インレット口２０ａからマニホールド流路３０までのインク流路と、マニホールド流路３０から分岐した上で各圧力室３４を介してノズルに至る微細なインク流路が形成されている。
【００４３】
なお、このような分岐流路ユニット４０と流路ユニット２０とが接合することで、図３に示すように、第３分岐平板４３に形成されている凹部４３ｇによって形成される空間４４に、後述するアクチュエータユニット１９を配置することができる。
【００４４】
流路ユニット２０のマニホールド流路３０、絞り部３２、連絡孔３１、連通孔３３等は、各平板２１〜２８にエッチング加工（ハーフエッチングを含む）またはレーザー加工で形成されており、また第２分岐平板４２のインク分岐流路４２ｆ、ノズルプレート２９のノズル１３はプレス加工またはレーザー加工により形成されている。
【００４５】
〔インクジェットヘッド内のインクの流れ〕
以上のように構成したインクジェットヘッド本体１８において、図示しないインク供給源から供給されるインクは、先ず、インク供給口４１ａから分岐流路ユニット４０内部に供給されて、前記インク分岐流路４２ｆで分岐された後、フィルタ４３ｆでインクに含まれる塵等の異物を除去してからインク導出口４３ｂに至る。インク導出口４３ｂから出たインクは流路ユニット２０のインレット口２０ａからマニホールド流路３０に導入される。マニホールド流路３０内のインクは、連絡孔３１から絞り部３２、連通孔３３を経由してそれぞれの圧力室３４に供給され、当該圧力室３４においてアクチュエータユニット１９の駆動によって圧力を付与される結果、ノズル連絡孔３５を経由してノズル１３に至り噴射される。
【００４６】
〔アクチュエータユニットの構成〕
前述したアクチュエータユニット１９は、例えばチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミック材料からなる薄い圧電シートを複数枚重ねるとともに、薄いＡｇ−Ｐｄ系の金属材料からなる電極膜を圧電シート間に介在させることで、圧力室３４のそれぞれに対応して活性部が一つずつ形成される構成となっている。
【００４７】
このような構成において、対となる電極間に電位差が与えられることで、当該活性部が圧力室３４側に凸となるように変形する。この結果、圧力室３４の容積が縮小されて、圧力室３４内部のインク噴射のための圧力が与えられる。
【００４８】
図５に示すように、アクチュエータユニット１９の上面にはフレキシブルフラットケーブル４の一端が接着されており、このフレキシブルフラットケーブル４は、図３に示すようにヘッド本体１８から引き出されて、屈曲しながら上方に延出されている。このフレキシブルフラットケーブル４内の導線を介して、アクチュエータユニット１９の前述の電極が、印字制御のための図示しないドライバＩＣを電気的に接続される。なお、前記第３分岐平板４３に形成された前記切欠き部４３ｈは、アクチュエータユニット１９が配置される前述の空間４４からフレキシブルフラットケーブル４が引き出される箇所（即ち、アクチュエータユニット１９を配置するための前記空間４４がインクジェットヘッド本体１８の短手方向一側に形成する開口）を形成するように設けられている。
【００４９】
なお、符号３６は、ヘッド本体１８の側部（即ち、前記空間４４がヘッド本体１８の短手方向一側に形成する開口）を閉鎖するように盛られたシリコン系の接着剤であり、フレキシブルフラットケーブル４が引き出される部分で強く屈曲されないよう保護するとともに、アクチュエータユニット１９が配置される空間４４内にインク等が侵入するのを防止する役割を果たす。
【００５０】
以上に本発明の実施の形態例を説明したが、本発明の技術的範囲は前述した実施の形態例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲でさまざまな変形が可能である。
【００５１】
例えば前述の実施の形態例では、分岐流路ユニット４０の第３分岐平板４３のインク導出口４３ｂにフィルタを形成していたが、この構成に特に限定するものではない。例えば、図６、図７に示す他の実施形態例である分岐流路ユニット５０のように、第１分岐平板５１と第２分岐平板５２との間に配置される平板にフィルタを設ける構成であっても良い。
【００５２】
この分岐流路ユニット５０は、図示しないインク供給源（インクタンク）からのインクを連通するインク供給口５１ａと、各々が流路ユニット２０のインレット口２０ａに連通するインク導出口５２ｂと、前記インク供給口５１ａから供給されたインクを前記インク導出口５２ｂへ導く内部のインク分岐流路５２ｆと、を有している。なお、分岐流路ユニット５０以外は、前述したものと同様なため同符号で示し説明を省略する。
【００５３】
この分岐流路ユニット５０は、第１分岐平板５１と第２分岐平板５２の間にフィルタ平板５３が配置され、これら三枚の平板５１〜５３が互いに積層した構成とされている。第１分岐平板５１にはインク供給口５１ａが、第２分岐平板５２にはインク分岐流路５２ｆが、それぞれ形成される。
第１分岐平板５１と第２分岐平板５２は、金属製（例えば、ステンレス製）とされている。また、フィルタ平板５３は、金属板（例えば、ステンレス製）５３ａと樹脂板（例えば、ポリイミド）５３ｂとを互いに積層されて形成されたコンポジット材としており、金属板５３ａが流路ユニット２０側に向くようにして配置されている。なお、平板５１〜５３の材質は、特に限定するものではなく、前述した平板４１〜４３と同様な材質を適用することができる。
【００５４】
第１分岐平板５１にはインク供給口５１ａが、その厚み方向に貫通された孔として形成され、このインク供給口５１ａを介して、インク供給源からのインクが分岐流路ユニット５０の内部に導入される。図７に示すように、インク供給口５１ａは、第１分岐平板５１の短手方向の中心軸上かつ長手方向一側に形成されている。
また、第１分岐平板５１のフィルタ平板５３側を向く面には、第１分岐平板５１の長手方向に沿う長孔状の溝５１ｂが形成されている。この溝５１ｂは、一端を前記インク供給口５１ａに接続させるとともに、他端は第１分岐平板５１の長手方向略中央部まで延出させている。
【００５５】
フィルタ平板５３には、短手方向の中心軸上かつ長手方向の中央部に、互いに隣接する３つのインク連絡孔５３ｃが形成され、このインク連絡孔５３ｃの部分にフィルタ５３ｆが形成されている。このインク連絡孔５３ｃは、エッチングで金属板５３ａ部分を円形状に溶かして形成される。またフィルタ５３ｆは、インク連絡孔５３ｃの樹脂板５３ｂ部分に、エキシマレーザー加工で複数の孔を形成することで形成される。
【００５６】
なお、インク連絡孔５３ｃの形成位置は特に限定するものではなく、前述したインク供給口５１ａからのインクをろ過した上で後述のインク分岐流路５２ｆに連通させ得る位置であれば良い。また、形状についても同様に特に限定するものではなく、円形、四角、三角などどのような形状であっても良く、フィルタ５３ｆも同様にどのような形状であっても良い。
【００５７】
第２分岐平板５２は、その前記フィルタ平板５３側を向く面に、インク分岐流路５２ｆをハーフエッチングにて形成している。このインク分岐流路５２ｆは、第２分岐平板５２の長手方向に平行に形成される太くて長いメイン流路５２ａと、当該メイン流路５２ａから分岐する複数の短いサブ流路５２ｃとを有している。サブ流路５２ｃはメイン流路５２ａの側壁を略半円形状に切り欠いたものとして形成しており、このサブ流路５２ｃの端部に相当する部分には、インク導出口５２ｂが貫通状に形成される。このインク導出口５２ｂの形成位置は、前述した流路ユニット２０のインレット口２０ａに重なる位置とされており、流路ユニット２０と分岐流路ユニット５０とを接合したときに、当該分岐流路ユニット５０の各インク導出口５２ｂが、流路ユニット２０の対応するインレット口２０ａに、それぞれ連通するようになっている。
【００５８】
また、第２分岐平板５２の流路ユニット２０側を向く面（前記インク分岐流路５２ｆを形成した面と反対側の面）５２ｄには、第２分岐平板５２の縁側を残すようにして、凹部５２ｇがハーフエッチングで形成されている。この凹部５２ｇはアクチュエータユニット１９を配置するための空間４４とされており、前記メイン流路５２ａと同様に、分岐流路ユニット５０の長手方向に平行に長く形成されている。
【００５９】
この凹部５２ｇ外側の縁の部分は、当該凹部５２ｇに前記アクチュエータユニット１９を配置したときに前記一組の辺のうち長い側の辺に相当する位置が切り欠かれ、切欠き部５２ｈが形成されている。この切欠き部５２ｈは、アクチュエータユニット１９に接着されるフレキシブルフラットケーブル４を、凹部５２ｇの外に引き出せるようにするためのものである。
【００６０】
このような分岐流路ユニット５０において、図示しないインク供給源からのインクは、インク供給口５１ａから溝５１ｂを経由し、インク連絡孔５３ｃのフィルタ５３ｆを通過することで、内部の異物が除去される。その後のインクはメイン流路５２ａ内に流通（貯留）された後、サブ流路５２ｃから前記インク導出口５２ｂに至り、流路ユニット２０のインレット口２０ａに供給される。
【００６１】
なお、前述した分岐流路ユニット５０のインク供給口５１ａ、インク導出口５２ｂ、インク分岐流路５２ｆ、凹部５２ｇ、切欠き部５２ｈは、各平板５１、５２にエッチング加工（ハーフエッチング含む）またはレーザー加工で形成されている。
【００６２】
以上のような構成によって、インク供給口５１ａから分岐流路ユニット５０に供給され、フィルタ５３ｆを通過したインクは、インク分岐流路５２ｆの中央部分に導入され、分岐して各インク導出口５２ｂに導かれて流路ユニット２０のインレット口２０ａに供給される。従って、フィルタ５３ｆの数を、前述の実施形態例の場合（フィルタ４３ｆ）よりも減らすことができる。
【００６３】
また、フィルタ５３ｆは、インク供給口５１ａから供給されたインクをインク分岐流路５２ｆに流通させ得るような形状および位置とすれば良いのであり、またインク分岐流路５２ｆは大面積に形成されているので、フィルタ５３ｆの形成面積の自由度が大きく、フィルタ５３ｆを広範囲に多数形成することも可能である。従って、フィルタ５３ｆ部分での流路抵抗を抑え、フィルタ５３ｆを構成する前記微小孔の詰まりを回避して不具合が起きにくい構成とできる。
【００６４】
ここで従来、インクをろ過するフィルタは、前記流路ユニット２０におけるインレット口２０ａからマニホールド流路３０に至るインク流路に形成していた。あるいは、マニホールド流路３０から圧力室３４に至る微細なインク流路に、各圧力室３４に対応して一つずつ形成したりしていた。例えば、連絡孔３１の部分や絞り部３２の部分に、フィルタを形成していた。
即ち従来は、前記マニホールド流路３０から前記圧力室３４を経由して前記ノズル１３に至るインク流路を形成する平板２１〜２９のうち、いずれかの平板に、フィルタを形成していたのである。
【００６５】
一方、発明のインクジェットヘッド２は、前述した従来の構成と異なる。即ち、第一実施形態例においてはフィルタ４３ｆは第３分岐平板４３に設けられており、この平板４３は、前述のインク流路を形成する平板２１〜２９とは異なる平板（平板２１〜２９以外の平板）である。また、第二実施形態例においてはフィルタ５３ｆはフィルタ平板５３に設けられており、この平板５３も、前述のインク流路を形成する平板２１〜２９以外の平板である。
この構成とすることで、形成すべきフィルタの数を減らすことができる。つまり、第一実施形態例のように第３分岐平板４３にフィルタ４３ｆを形成するようにすれば、フィルタの数は、前記インレット口２０ａの数と同じ数だけ形成すればよいことになる。また、フィルタ５３ｆをフィルタ平板５３に設ける第二実施形態例においては、フィルタの数は更に少なくて済む（図７においてはフィルタ５３ｆは三つ並べて設けられているが、一つのフィルタ５３ｆとすることも容易である）。
【００６６】
また、前述の従来構成のように、連絡孔３１の部分や絞り部３２の部分にフィルタを形成する場合、当該フィルタの寸法誤差によって、マニホールド流路３０から連絡孔３１→絞り部３２→圧力室３４→ノズル１３と至るインク流路の流路抵抗がバラついてしまい、印字品質の低下の要因となっていた。この点、本発明の構成では、フィルタ４３ｆ、５３ｆを集約して、インクが微細な流路に至る前の段階で共通のフィルタ４３ｆ、５３ｆを通過してろ過されるので、個々のノズル１３に至るインク流路の流路抵抗のバラつきが均等化され、印字品質を向上させることができる。
【００６７】
更には、前述の従来構成のように、連絡孔３１の部分や絞り部３２の部分にフィルタを形成する場合、微細に形成された連絡孔３１や絞り部３２にフィルタを位置合わせする際の精度が厳しく要求され、歩留まりの低下の要因となっていた。この点、本発明の構成では、フィルタはその微細なインク流路を形成する平板（２１〜２９）には形成されないので、位置合わせの精度はさほど要求されず（例えば、前述の第一実施形態例において、第３分岐平板４３を第２分岐平板４２に位置合わせするには、平板４２・４３の外形の輪郭線を一致させる程度の位置合わせで十分である）、歩留まりが増加し製造コストを低減できる。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１によると、インクがマニホールド流路から各圧力室に連通するインク流路のマニホールド流路側やインク供給口（インレット口）からマニホールド流路に至るインク流路のマニホールド流路側にフィルタが設けられる従来の構成に比べて、フィルタ数を減らすことができる。
また、従来のようにしてフィルタが設けられる構成では、個々のノズルに至るインク流路の流路抵抗が各フィルタの寸法誤差によってバラつくことがあり、印字品質の低下の要因となっていたが、本発明の構成ではフィルタを集約できるので、個々のノズルに至るインク流路の流路抵抗のバラつきが均等化され、印字品質を向上させることができる。
更には、前述した従来の構成では、微細に形成された各インク流路にフィルタの位置を合わせるための平板同士の位置合わせの要求精度が厳しく、歩留まりの低下の要因となっていたが、本発明の構成ではフィルタはその微細なインク流路を形成する平板には形成されないので、位置合わせの精度はさほど要求されず（平板の外形の輪郭線を一致させる程度の位置合わせで十分である）、歩留まりが増加し製造コストを低減できる。
また、金属板にエッチングで孔を形成するとともに、その孔に相当する位置において樹脂板に複数の微細なフィルタ孔を例えばエキシマレーザー加工で形成すれば、フィルタを容易に形成することができる。従って、フィルタの製造コストを低減できる。
また、単独の樹脂板にフィルタ孔を形成する場合と比べて、樹脂板が金属板で裏打ちされている格好となるから、フィルタの平板の強度を維持することができ、フィルタの平板を他の平板に貼り合せる作業も容易である。
【００６９】
請求項２によると、インク供給口から分岐流路ユニットに供給され、フィルタを通過したインクは、インク分岐流路の中央部分に導入され、分岐して各インク導出口に導かれて流路ユニットのインレット口に供給される。従って、フィルタの数をより減らすことができる。また、フィルタの形成面積の自由度が大きいため、フィルタ孔を広範囲に多数形成することが可能であるので、流路抵抗の低下を抑え、フィルタのフィルタ孔の詰まりによる不具合が起きにくい構成とできる。
【００７０】
請求項３によると、インクがインク供給口から分岐流路ユニットに供給され、その分岐流路ユニット内のインク分岐流路で分岐された後、フィルタで濾過されてから各インク導出口へ導かれて流路ユニットのインレット口に供給される。従って、フィルタを通過する前後のインク流をスムーズにすることができ、フィルタでの気泡の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態例に係るインクジェット記録装置（インクジェットプリンタ）の全体的な構成を示した側面図である。
【図２】インクジェットヘッドが並べられた状態を示す底面図である。
【図３】インクジェットヘッドの側面図一部断面図である。
【図４】インクジェットヘッドの分岐流路ユニットと流路ユニットの第１層の平板との構成を示す斜視図である。
【図５】流路ユニット内のインク流路を示すインクジェットヘッド本体の断面図である。
【図６】インクジェットヘッドの他の実施の形態例の側面図一部断面図である。
【図７】分岐流路ユニットの他の実施の形態例と流路ユニットの第１層の平板との構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１　インクジェットプリンタ（インクジェット記録装置）
２　インクジェットヘッド
１３　ノズル
２０　流路ユニット
２０ａ　インレット口
２１　平板
３０　マニホールド流路
３４　圧力室
４０　分岐流路ユニット
４１、５１　第１分岐平板（平板）
４１ａ、５１ａ　インク供給口
４２、５２　第２分岐平板（平板）
４２ｆ、５２ｆ　インク分岐流路
４３　第３分岐平板（平板）
４３ａ、５３ａ　金属板
４３ｂ、５２ｂ　インク導出口
４３ｃ、５３ｂ　樹脂板
４３ｆ、５３ｆ　フィルタ
５３　フィルタ平板（平板）
【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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