(57)【要約】【課題】線膨張係数や熱伝導率を考慮しつつ、低コスト化および良好な加工性を得る。【解決手段】インクジェットヘッド２は、ＰＺＴなどから成る６個の圧電体２１１と、圧電体２１１を接着支持するベースプレート２２と、が設けられてなる。このベースプレート２２がキャリッジ１３１に取り付けられてインクタンク１２がキャリッジ機構１３に取り付けられる。ベースプレート２２は、快削性セラミックスであるステアタイトによって成形されている。１つの圧電体２１１には、任意の１色のインクを溜める６４個のインク室２１４の構成部材の１つである６４本の溝２１２が形成されている。これら溝２１２は、副走査方向（Ｘ方向）に、間を隔ててそれぞれ独立して形成され、溝２１２それぞれの開口２１２１には上蓋２１３が接着されて、インク室２１４が形成されている。【選択図】図４
2004262146.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを溜めるインク室が形成された圧電体と、この圧電体を接着支持するベース部材と、前記インク室の一端に配され前記インク室に溜まったインクを吐出対象物に吐出するノズルと、が設けられてなるインクジェットヘッドにおいて、
前記ベース部材が、ケイ酸（ＳｉＯ２  ）を主成分とするセラミックスによって成形されたことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項２】
インクを溜めるインク室が形成された圧電体と、この圧電体を接着支持するベース部材と、前記インク室の一端に配され前記インク室に溜まったインクを吐出対象物に吐出するノズルと、が設けられてなるインクジェットヘッドにおいて、
前記ベース部材が、マグネシア（ＭｇＯ）を主成分とするセラミックスによって成形された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または２に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記セラミックスは、快削性セラミックス（マシナブルセラミックス）であることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項４】
請求項１または２に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記インク室の壁面には分極電極が設けられ、この分極電極に電圧を印加することにより前記インク室の壁面が剪断変形され、この剪断変形により前記ノズルからインクの吐出が行われることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載のインクジェットヘッドと、このインクジェットヘッドを取り付けるとともに予め設定した走査方向に往復移動させるキャリッジ機構と、が設けられ、
前記インクジェットヘッドが、前記キャリッジ機構によりその走査方向に往復移動されるとともに、この往復移動の間、前記ノズルからインクが吐出されて吐出対象物への吐出処理が行われることを特徴とするインクジェット吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタでの記録処理をはじめ、液晶等のカラーフィルタの作成、アパレル関連の捺染、または樹脂材料等の液状物の吐出制御などにおいて用いるインクジェットヘッドおよびインクジェット吐出装置に関する。特に圧電体の変形を利用してインクの吐出処理を行うインクジェットヘッドおよびインクジェット吐出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、インクジェットヘッドには、サーマルジェット方式や圧電方式を採用したものが多く用いられている（例えば、特許文献１乃至３参照。）。
【０００３】
例えば、圧電方式を採用したインクジェットヘッドは、圧電材料からなる圧電体を用いて構成された圧電体ヘッドのインク室の壁面に分極電極が形成されるとともに、圧電体ヘッドを接着支持するためのベースプレートと中間保持部材とが設けられてなる。
【０００４】
この圧電方式を採用したインクジェットヘッドによれば、分極電極に電圧を印加することにより圧電効果を生じさせてインク室の壁面を剪断変形させ、インク室に溜まったインクを吐出対象物に向けてノズルから吐出させる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平４−２１４４８号公報
【特許文献２】
特開平７−３０４１６８号公報
【特許文献３】
特開２００１−１８３８４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した特許文献１乃至３に記載のインクジェットヘッドでは、圧電体がチタン酸ジルコン酸鉛系（ＰＺＴ）などからなり、金属などに比べて線膨張係数が１桁も異なる。そのため、中間保持部材およびベースプレートには、熱電導性も考慮して、アルミナ（Ａｌ２  Ｏ３  ）を８０％以上含むものが、一般的に用いられている。
【０００７】
例えば、上記した特許文献１に記載のインクジェットヘッドでは、ノズル形成部材を固定するベースプレートの平均熱膨張係数を、ニッケル（Ｎｉ）から成るノズル形成部材よりも小さくするために、ベースプレートがアルミナ（Ａｌ２  Ｏ３  ）によって形成されている。そのため、原材料のコストが高いとともに、加工性が悪いという問題がある。
【０００８】
また、上記した特許文献２に記載のインクジェットヘッドでは、熱伝導による冷却効果を得るために、圧電セラミックヘッドがアルミナ基板に接着されている。そのため、上記した特許文献１に記載のインクジェットヘッドと同様に、原材料のコストが高いとともに、加工性が悪いという問題がある。
【０００９】
また、上記した特許文献３に記載のインクジェットヘッドでは、中間保持部材およびベースプレートに、アルミナ（Ａｌ２  Ｏ３  ）を含むものは、用いられていないが、インク室の構成部材である上蓋の剛性をアップするために、圧電体よりヤング率の高いフォルステライト（２ＭｇＯ・ＳｉＯ２  ）が上蓋に用いられている。そのため、このインクジェットヘッドは、線膨張係数や熱伝導率を考慮しつつ、低コスト化や加工性の向上を図るよう構成されたものではない。
【００１０】
そこで、上記課題を解決するために本発明は、線膨張係数や熱伝導率を考慮しつつ、低コスト化および良好な加工性を得るインクジェットヘッドおよびインクジェット吐出装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明にかかるインクジェットヘッドは、インクを溜めるインク室が形成された圧電体と、この圧電体を接着支持するベース部材と、前記インク室の一端に配され前記インク室に溜まったインクを吐出対象物に吐出するノズルと、が設けられてなるインクジェットヘッドにおいて、前記ベース部材が、ケイ酸（ＳｉＯ２  ）を主成分とするセラミックスによって成形されたことを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、ベース部材が、ケイ酸（ＳｉＯ２  ）を主成分とするセラミックスによって成形されているので、ベース部材は従来からの主流の材料であるアルミナ（Ａｌ２  Ｏ３  ）と略同等の線膨張係数を有し、その結果、圧電体と略同等の線膨張係数を有することが可能となる。また、ベース部材が、ケイ酸（ＳｉＯ２  ）を主成分とするセラミックスによって成形されているので、アルミナ（Ａｌ２  Ｏ３  ）を主成分にした場合と異なり、製造コストを削減することが可能となり、また、ケイ酸（ＳｉＯ２  ）を主成分とするセラミックスの成形性が優れているため、加工性を向上させることが可能となる。さらに、ケイ酸（ＳｉＯ２  ）の構造をマトリックス構造とした場合、加工性を向上させるのに好ましい。なお、ここでいうケイ酸（ＳｉＯ２  ）を主成分とするセラミックスとは、たとえばフォルステライト（２ＭｇＯ・ＳｉＯ２  ）、ステアタイト（ＭｇＯ・ＳｉＯ２  ）などのことをいう。
【００１３】
また、上記目的を達成するため本発明にかかるインクジェットヘッドは、インクを溜めるインク室が形成された圧電体と、この圧電体を接着支持するベース部材と、前記インク室の一端に配され前記インク室に溜まったインクを吐出対象物に吐出するノズルと、が設けられてなるインクジェットヘッドにおいて、前記ベース部材が、マグネシア（ＭｇＯ）を主成分とするセラミックスによって成形されたことを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、ベース部材が、マグネシア（ＭｇＯ）を主成分とするセラミックスによって成形されているので、ベース部材は従来からの主流の材料であるアルミナ（Ａｌ２  Ｏ３  ）と略同等の線膨張係数を有し、その結果、圧電体と略同等の線膨張係数を有することが可能となる。また、ベース部材が、マグネシア（ＭｇＯ）を主成分とするセラミックスによって成形されているので、アルミナ（Ａｌ２  Ｏ３  ）を主成分にした場合と異なり、製造コストを削減することが可能となり、また、マグネシア（ＭｇＯ）を主成分とするセラミックスの成形性が優れているため、加工性を向上させることが可能となる。なお、ここでいうマグネシア（ＭｇＯ）を主成分とするセラミックスとは、たとえばフォルステライト（２ＭｇＯ・ＳｉＯ２  ）、ステアタイト（ＭｇＯ・ＳｉＯ２  ）などのことをいう。
【００１５】
上記構成において、上記セラミックスは、快削性セラミックス（マシナブルセラミックス）であってもよい。
【００１６】
この場合、ベース部材の成形においてケイ酸（ＳｉＯ２  ）やマグネシア（ＭｇＯ）をセラミックスに焼成してベース部材を成形する際、焼成後に機械仕上げの加工が必要になるが、セラミックスが快削性セラミックスであるので、加工性を向上させることが可能となる。
【００１７】
上記構成において、上記インク室の壁面には分極電極が設けられ、この分極電極に電圧を印加することにより上記インク室の壁面が剪断変形され、この剪断変形により上記ノズルからインクの吐出が行われてもよい。
【００１８】
この場合、インク室の壁面には分極電極が設けられ、この分極電極に電圧を印加することによりインク室の壁面が剪断変形され、この剪断変形によりノズルからインクの吐出が行われているので、圧電体が直接インクを加圧して吐出させるために要する入力エネルギーは、サーマルジェット方式を採用した場合の約１／５の入力エネルギー、また、厚み方向歪圧電方式を採用した場合の約１／２の入力エネルギーしか要らない。そのため、吐出に伴う発熱量も少なく、アルミナ（Ａｌ２  Ｏ３  ）からセラミックスに置き換えることによる冷却効果（熱伝導率）の低下を吸収して、安定した吐出動作が可能となる。
【００１９】
また、上記目的を達成するため本発明にかかるインクジェット吐出装置は、上記したインクジェットヘッドと、このインクジェットヘッドを取り付けるとともに予め設定した走査方向に往復移動させるキャリッジ機構と、が設けられ、前記インクジェットヘッドが、前記キャリッジ機構によりその走査方向に往復移動されるとともに、この往復移動の間、前記ノズルからインクが吐出されて吐出対象物への吐出処理が行われることを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、上記したインクジェットヘッドとキャリッジ機構とが設けられ、インクジェットヘッドが、キャリッジ機構によりその走査方向に往復移動されるとともに、この往復移動の間、ノズルからインクが吐出されて吐出対象物への吐出処理が行われ、インクジェットヘッドのベース部材が、ケイ酸（ＳｉＯ２  ）またはマグネシア（ＭｇＯ）を主成分とするセラミックスによって成形されているので、インクジェットヘッドのベース部材は従来からの主流の材料であるアルミナ（Ａｌ２  Ｏ３  ）と略同等の線膨張係数を有し、その結果、圧電体と略同等の線膨張係数を有することが可能となる。また、ベース部材が、ケイ酸（ＳｉＯ２  ）またはマグネシア（ＭｇＯ）を主成分とするセラミックスによって成形されているので、アルミナ（Ａｌ２  Ｏ３  ）を主成分にした場合と異なり、製造コストを削減することが可能となり、また、ケイ酸（ＳｉＯ２  ）またはマグネシア（ＭｇＯ）を主成分とするセラミックスの成形性が優れているため、加工性を向上させることが可能となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下に示す実施の形態では、インクジェット吐出装置としてインクジェットプリンタに本発明を適用した場合を示す。
【００２２】
本実施の形態にかかるインクジェットプリンタ１は、図１、図２に示すように、転写紙Ｓ（本発明でいう吐出対象物）を供給する給紙トレイ１１と、転写紙Ｓにインク（図示省略）を吐出するインクタンク１２と、インクタンク１２を取り付けるとともに予め設定した、下記する走査方向（Ｘ方向）に往復移動させるキャリッジ機構１３とが設けられてなる。
【００２３】
このインクジェットプリンタ１は、給紙トレイ１１に供給した転写紙Ｓの搬送過程で、インクタンク１２を、キャリッジ機構１３により走査方向（Ｘ方向）に往復移動させるとともに、この往復移動の間、インクタンク１２からインクを転写紙Ｓに吐出させることで、転写紙Ｓ上に画像等のデータを印字出力させるものである。
【００２４】
給紙トレイ１１は、図１、図２に示すように、筐体１１１上面に設けられ、この給紙トレイ１１に供給された転写紙Ｓは、筐体１１１内部を通して搬送され、筐体１１１前面から排出される（図１、図２に示すＹ１方向）。
【００２５】
キャリッジ機構１３は、図２に示すように、インクタンク１２を取り付けるキャリッジ１３１と、このキャリッジ１３１を転写紙Ｓの排出方向（Ｙ１方向）に対して垂直方向（以下、走査方向（Ｘ方向）という）に往復移動させるためのシャフト１３２とから構成されている。このキャリッジ機構１３は、筐体１１１内部であってその前部側上方に設けられている。
【００２６】
インクタンク１２には、６色のインクに対応したインクジェットヘッド２が設けられ、６色のインクが夫々独立してなるインクカートリッジ（図示省略）が装着される。
【００２７】
インクジェットヘッド２は、図３、図４、図５、図６、図７に示すように、ＰＺＴなどから成る６個の圧電体２１１と、圧電体２１１を接着支持するベースプレート２２（本発明でいうベース部材）と、が設けられてなる。このベースプレート２２がキャリッジ１３１に取り付けられてインクタンク１２がキャリッジ機構１３に取り付けられている。
【００２８】
ベースプレート２２は、快削性セラミックス（マシナブルセラミックス）であるステアタイト（ＭｇＯ・ＳｉＯ２  ）によって成形されている。このステアタイトの主成分は、ケイ酸（ＳｉＯ２  ）が６０％、マグネシア（ＭｇＯ）が３０％、アルミナ（Ａｌ２  Ｏ３  ）が５％からなる。また、ステアタイトの原料は、タルク（滑石（かっせき）とも言う：３ＭｇＯ・４ＳｉＯ２  ・２Ｈ２  Ｏ）を主原料とし、このステアタイトは、タルクが高温で焼結されて得られる。
【００２９】
１つの圧電体２１１には、図８に示すように、任意の１色のインクを溜める６４個の下記するインク室２１４の構成部材の１つである６４本の溝２１２が形成されている。
【００３０】
これら溝２１２は、走査方向（Ｘ方向）に対して垂直方向である副走査方向（Ｙ２方向）、すなわち図２に示す転写紙Ｓの排出方向（Ｙ１方向）と逆向きの方向に、間を隔ててそれぞれ独立して形成されている。また、図９、図１０、図１１に示すように、これら溝２１２それぞれの開口２１２１には上蓋２１３が接着されて、インク室２１４が形成されている。
【００３１】
インク室２１４それぞれの一端２１４１には、インク室２１４に溜まるインクを転写紙Ｓに吐出するノズル２３１を備えたノズルプレート２３と、これらインク室２１４それぞれの壁面２１４２には、分極電極２１５とが設けられている。この分極電極２１５により、インク室２１４の壁面２１４２に対して垂直方向に電界が印加されることで、インク室２１４の壁面２１４２が、その底面２１４１と上蓋２１３とに分極される圧電素子（図１１記載の矢印Ｚ方向参照）によって構成されている。
【００３２】
そして、図７に示すように、２個の圧電体２１１の底面２１１１同士が接着されて、１つの圧電体ヘッド２１が形成されている。そのため、１つの圧電体ヘッド２１には、６４チャネル（インク室２１４）のインク２色分のノズル２３１が備えられている。
【００３３】
圧電体ヘッド２１には、図４（ｃ）、図７に示すように、２つの圧電体２１１それぞれに接着された上蓋２１３に中間保持部材２４１が接着されている。また、圧電体２１１の一端２１１２面と中間保持部材２４１の一端２４１１面には、インクをインクカートリッジからインク室２１４に流すための流路形成部材２５が、インクの外部への流出を防止するためのパッキング２６を介して取り付けられている。
【００３４】
また、圧電体ヘッド２１には、図９に示すように、インクにより転写紙Ｓに印字する画像情報に応じて圧電体ヘッド２１の制御を行う駆動集積回路２７と、この駆動集積回路２７の情報を圧電体ヘッド２１内の分極電極２１５へ送信するＦＰＣ２８とが設けられ、駆動集積回路２７がＦＰＣ２８上に備えられ、ＦＰＣ２８が分極電極２１５に接着剤等により接続されている。
【００３５】
パッキング２６には、図４（ｂ）に示すように、流路形成部材２５からインク室２１４にインクを流すために溝２１２の配列方向、すなわち副走査方向（Ｙ２方向）に延びて開口２６１が形成されている。
【００３６】
流路形成部材２５には係止爪２５１が形成され、図４、図５に示すように、この係止爪２５１が中間保持部材２４１の他端２４１２面に引掛けられることにより、圧電体ヘッド２１にパッキング２６および流路形成部材２５が一体化される。
【００３７】
また、この流路形成部材２５には、インクカートリッジからのインクの供給と、圧電体ヘッド２１のインク室２１４へのインクの流出との差分によって発生するサージを吸収するためのマニホールド２５２が備えられている。また、パッキング２６の開口２６１へのインクの流出部分には、フィルタ２５３が設けられている。そして、流路形成部材２５と一体化された圧電体ヘッド２１の上蓋２１３の外側面と、中間保持部材２４１の他端２４１２面とにベースプレート２２が接着される。また、圧電体ヘッド２１には、その流路形成部材２５側に、インクカートリッジを装着するためのアタッチメント（図示省略）が設けられている。
【００３８】
ところで、このインクジェットヘッド２におけるインクのノズル２３１からの吐出は、図１１に示すように、各インク室２１４を２１４ａ〜２１４ｃのように３個のインク室２１４を１組とした所謂３分割駆動により、圧電体ヘッド２１におけるインクの吐出は、３チャネル（インク室２１４）毎にのみ可能であり、三相信号で周期的に制御されている。
【００３９】
すなわち、本方式では、１吐出サイクルにおいて各グループ中のインク室２１４ａ〜２１４ｃのいずれかがインク吐出可能であり、１サイクルにおける各グループ中の吐出可能なインク室２１４ａ〜２１４ｃは周期的に可変である。例えば、１周期目ではインク室２１４ａからのインクの吐出、２周期目では、インク室２１４ｂからのインクの吐出、３周期目では、インク室２１４ｃからのインクの吐出を可能とする。
【００４０】
次に、圧電体ヘッド２１において分極電極２１５を制御する構成を、以下に図１２、図１３を用いて説明する。なお、インク室２１４の壁面２１４２を形成する圧電素子は、電気的な負荷容量成分を有している。そのため、分極電極２１５を印加制御する駆動集積回路２７（図１０参照）から圧電体ヘッド２１をみた場合、駆動電圧を発生させるための負荷は容量性負荷となる。
【００４１】
圧電体ヘッド２１には、図１２に示すように、分極電極２１５を制御してインクの吐出を制御する吐出制御回路２９が備えられ、駆動集積回路２７と接続されている。
【００４２】
吐出制御回路２９は、駆動集積回路２７の下記するアナログスイッチ２７１の切換に対して、圧電体ヘッド２１においてインクを吐出させるために共通の駆動パルスＰ１、Ｐ２、Ｐ３を出力する駆動電圧発生手段２９１と、駆動集積回路２７の下記するゲート回路２７２のＯＮ／ＯＦＦを制御するイネーブル信号切換制御手段２９２と、周期的にインクの吐出を制御するために三相信号を切換える三相切換制御手段２９３と、吐出信号入力手段２９４と、吐出信号同期信号入力手段２９５とから構成されている。
【００４３】
駆動電圧発生手段２９１は、共通の駆動パルスＰ１、Ｐ２、Ｐ３に対してそれぞれ独立した駆動電圧発生手段２９１ａ、２９１ｂ、２９１ｃから構成され、駆動集積回路２７との接続がアナログスイッチ２７１によって個別に切換えられる。
【００４４】
駆動集積回路２７には、各インク室２１４の分極電極２１５毎に電圧を印加するために、図１２に示すように、吐出制御回路２９との接続にアナログスイッチ２７１が設けられている。また、駆動集積回路２７には、駆動電圧発生手段２９１ａ、２９１ｂ、２９１ｃからの共通の駆動パルスＰ１、Ｐ２、Ｐ３のいずれかを、下記するゲート回路２７２による制御に基づいて、制御対象となる分極電極２１５に対して接続切換を行うアナログスイッチ２７１と、イネーブル信号切換制御手段２９２や三相切換制御手段２９３に制御されることで、各インク室２１４毎に対応するアナログスイッチ２７１の制御、及び吐出信号の要否を制御するゲート回路２７２とから構成されている。
【００４５】
この圧電体ヘッド２１は、駆動電圧発生手段２９１ａ、２９１ｂ、２９１ｃにより出力される共通の駆動パルスＰ１、Ｐ２、Ｐ３により、図１２、図１３に示すように、分極電極２１５が印加される構成とされている。例えば、インクの吐出を行うパルスをＰ１、インクの吐出を行なわない（吐出頻度の変化による圧電体２１１の発熱の変化を抑えるための補正パルス）パルスをＰ２、そして三相切換により自動的に選択されてインクの吐出を行なうパルスをＰ３として、これら共通の駆動パルスＰ１、Ｐ２、Ｐ３により分極電極２１５が印加される。
【００４６】
また、この圧電体ヘッド２１では、インクの吐出が３チャネル（インク室２１４）毎にそれぞれ三相信号によって周期的に制御されている。そのため、インクの吐出を行なうあるいは吐出を行なわないインク室２１４は、常に全体のインク室の１／３であり、駆動電圧発生手段２９１から見て、駆動電圧発生手段２９１ａによって駆動するインク室２１４は全体のインク室の２／３となり、駆動電圧発生手段２９１ｂおよび駆動電圧発生手段２９１ｃによって駆動するインク室２１４は、合計して全体のインク室の１／３となる。
【００４７】
次に、上記したインク室２１４の分極電極２１５による壁面２１４２の剪断変形を、以下に図１４を用いて説明する。
【００４８】
この圧電体ヘッド２１によれば、図１４に示すように、この分極電極２１５に電圧を印加することによりインク室２１４の壁面２１４２が剪断変形され、分極電極２１５から印加される電界の方向に応じてインク室２１４の壁面２１４２が、凸凹面状に変形される。この時、インク室２１４内に圧力波が形成され、この圧力波がインク室２１４内に伝搬される。この圧力波は、図１４に示すインク室２１４ａを参照して、インク室２１４ａの壁面２１４２が凹状に剪断変形され（図１４（ｂ）参照）、その後に凸状に形成される（図１４（ｃ）参照）ことにより、圧力波が増長され、インク室２１４の長手方向に設けられたノズル２３１（図７に示すインク室２１４の一端２１４１に設けられたノズル）よりインクが吐出される。
【００４９】
詳説すると、転写紙Ｓへのインクの吐出を行なわない場合、圧電体ヘッド２１の分極電極２１５には、駆動集積回路２７とＦＰＣ２８とからインクの吐出を行なうための電圧の印加がない（図１４（ａ）参照）。
【００５０】
そして、転写紙Ｓへのインクの吐出を行なう場合、圧電体ヘッド２１の分極電極２１５にＦＰＣ２８からインクの吐出を行なうための電圧が印加される。この印加によりインク室２１４内に圧力波が形成され、この圧力波がインク室２１４内に伝搬される。そのため、図１４（ｂ）に示すように、インク室２１４の壁面２１４２が剪断変形され、分極電極２１５から印加される電界の方向に応じての壁面２１４２が、凸凹面状に変形される。すなわち、この圧力波により、図１４に示すインク室２１４ａにおける両壁面２１４２は凹状に剪断変形され、インク室２１４ｂにおける片壁面２１４２は凸状に剪断変形され、インク室２１４ｃにおける片壁面２１４２は凸状に剪断変形される。この変形によりインクがインクカートリッジからインク室２１４内に吸引される。
【００５１】
そして、図１４（ｂ）に示す圧電体ヘッド２１の剪断変形の後に、圧力波により、図１４（ｃ）に示すように、インク室２１４ａにおける両壁面２１４２は凸状に剪断変形され、インク室２１４ｂにおける片壁面２１４２は凹状に剪断変形され、インク室２１４ｃにおける片壁面２１４２は凹状に剪断変形される。この剪断変形により、圧力波が増長され、インク室２１４の長手方向に設けられたノズル２３１（図７に示すインク室２１４の一端２１４１に設けられたノズル）からインクが吐出される。
【００５２】
インクがノズル２３１から吐出された後、インク室２１４の壁面２１４２の形状が、図１４（ｄ）に示す圧電体ヘッド２１の分極電極２１５への電圧の印加がない状態となる。
【００５３】
なお、ここでいう各分極電極２１５への電圧の印加は、すべて同一である。そのため、すべてのインク室２１４の壁面２１４２の剪断変形が問題なく行われる。
【００５４】
＜実施例＞
次に、本実施の形態にかかるステアタイト（ＭｇＯ・ＳｉＯ２  ）によって成形されたベースプレート２２と、アルミナ（Ａｌ２  Ｏ３  、含有率９０％）によって成形されたベースプレートと、ムライト（３Ａｌ２  Ｏ３  ・２ＳｉＯ２  ）によって成形されたベースプレートとを用いて、それぞれ線膨張係数（条件：４０〜８００℃）と熱伝導率（条件：２０℃）とについて測定し、その測定した結果を表１に示す。
【００５５】
【表１】
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【００５６】
まず、線膨張係数（１／℃）に関して、圧電体２１１の主成分であるチタン酸ジルコン酸鉛系（ＰＺＴ）が１〜３×１０−６であるのに対し（参考対象として例示）、表１に示すように、アルミナ（Ａｌ２  Ｏ３  ）が７．０×１０−６（条件：４０〜４００℃）、７．８×１０−６（条件：４０〜８００℃）である。
【００５７】
また、ムライト（３Ａｌ２  Ｏ３  ・２ＳｉＯ２  ）が４．２×１０−６（条件：４０〜４００℃）、４．６×１０−６（条件：４０〜８００℃）である。
【００５８】
また、ステアタイト（ＭｇＯ・ＳｉＯ２  ）が、７．３×１０−６（条件：４０〜４００℃）、８．４×１０−６（条件：４０〜８００℃）である。
【００５９】
上記した線膨張係数（１／℃）に関する測定結果から、アルミナ系（アルミナ、ムライト）の材料において、アルミナ（Ａｌ２  Ｏ３  ）の含有率が高くなる程、線膨張係数が小さくなり、ＰＺＴの線膨張係数に近付くことがわかる。さらに、表１に示すように、圧電体２１１でよく用いられる含有率が９０％のアルミナ（Ａｌ２  Ｏ３  ）の線膨張係数（１／℃）に対して、ステアタイト（ＭｇＯ・ＳｉＯ２  ）はそれぞれアルミナ（Ａｌ２  Ｏ３  ）に近い特性を示していることがわかる。
【００６０】
次に、熱伝導率（ｃａｌ・ｃｍ／ｓｅｃ℃）に関して、表１に示すように、アルミナ（Ａｌ２  Ｏ３  ）が０．０４０に対し、ステアタイト（ＭｇＯ・ＳｉＯ２  ）が０．００７である。
【００６１】
なお、表１に示していないが、アルミナの中でもよく使用されるものに０．０１０（ｃａｌ・ｃｍ／ｓｅｃ℃）の熱伝導率を有するアルミナがあり、このアルミナと比較すると、ステアタイト（ＭｇＯ・ＳｉＯ２  ）はアルミナに近い特性を示していることがわかる。
【００６２】
本実施の形態にかかるインクジェットヘッド２および、このインクジェットヘッド２を設けたインクジェットプリンタ１によれば、上記した実施例からもわかるように、インクジェットヘッド２に設けられたベースプレート２２が、ステアタイト（ＭｇＯ・ＳｉＯ２  ）によって成形されているので、ベースプレート２２は従来からの主流の材料であるアルミナ（Ａｌ２  Ｏ３  ）と略同等の線膨張係数を有し、その結果、圧電体２１１と略同等の線膨張係数を有することができる。
【００６３】
また、ベースプレート２２が、ステアタイト（ＭｇＯ・ＳｉＯ２  ）によって成形されているので、アルミナ（Ａｌ２  Ｏ３  ）を主成分にした場合と異なり、製造コストを削減することができる。
【００６４】
また、ステアタイト（ＭｇＯ・ＳｉＯ２  ）の成形性が優れているため、加工性を向上させることができる。
【００６５】
また、インク室２１４の壁面２１４２には分極電極２１５が設けられ、この分極電極２１５に電圧を印加することによりの壁面２１４２が剪断変形され、この剪断変形によりノズル２３１からインクの吐出が行われているので、圧電体ヘッド２１が直接インクを加圧して吐出させるために要する入力エネルギーは、従来と比較して減少し、サーマルジェット方式を採用した場合の約１／５の入力エネルギー、また、厚み方向歪圧電方式を採用した場合の約１／２の入力エネルギーしか要らない。例えば、上記した実施例におけるインクジェットヘッド２によれば、６Ｋｐｐｓの吐出周波数で駆動した時、入力エネルギーが１００ｍＷ／ｃｈから１２ｍＷ／ｃｈに減少する。そのため、インクの吐出に伴う発熱量も少なく、アルミナ（Ａｌ２  Ｏ３  ）からステアタイト（ＭｇＯ・ＳｉＯ２  ）などのセラミックスに置き換えることによる冷却効果（熱伝導率）の低下を吸収して、安定した吐出動作ができる。
【００６６】
また、ステアタイト（ＭｇＯ・ＳｉＯ２  ）の構造をマトリックス構造とした場合、加工性を向上させるのに好ましい。
【００６７】
また、セラミックスが、快削性セラミックス（マシナブルセラミックス）であってもよい。例えば、ベースプレート２２が、ステアタイト（ＭｇＯ・ＳｉＯ２  ）のマトリックス構造とし、フッ素金雲母、ジルコニア微結晶を均一分散させた複合マイカセラミックスなどで知られる快削性セラミックスで成形される。この快削性セラミックスの主成分は、ケイ酸（ＳｉＯ２  ）が４６％、マグネシア（ＭｇＯ）が１７％、アルミナ（Ａｌ２  Ｏ３  ）が１６％、一酸化カリウム（Ｋ２  Ｏ）が１０％、ホウ酸（Ｂ２  Ｏ３  ）が７％、フッ素（Ｆ）が４％などからなる。この場合、ベースプレート２２の成形においてケイ酸（ＳｉＯ２  ）をセラミックスに焼成する際に、たとえばベースプレート２２の大きさを４０×２０×１．５ｍｍとすると、平面度（凹凸の差）が約３０μｍ以上となる。これに対して、圧電体ヘッド２１とベースプレート２２との接着面に要求される精度としては、平面度が１０μｍ以下であり、焼成後に機械仕上げの加工が必要となるが、上記のように快削性セラミックス（マシナブルセラミックス）で形成することで、加工性を改善することができる。
【００６８】
なお、マシナブルセラミックスとは、セラミックスは脆いため、例えば金属を加工する時の切削加工工程を行うと、加工によって生じた亀裂が材料全体に伝播し破壊に至るのを、結晶析出を利用してこの欠点を克服したものであり、切削加工が可能なセラミックである。代表的なマシナブルセラミックスにコーニング社製の「マコール」（商品名）があり、ガラス質をマトリックス構造にし、雲母の微結晶を析出させて、雲母のへき開性を利用して加工により生じたクラックの進展を妨げる。
【００６９】
また、雲母とは、アルカリ金属・アルカリ土類金属・鉄などとアルミニウムを含むケイ酸塩鉱物のことであり、各種岩石の造岩鉱物として広く存在している。雲母の多くは単斜晶系、六角板状の結晶体であり、白雲母・黒雲母・鱗（りん）雲母など二十数種の雲母が存在する。また、この雲母の表面は薄くはがれ、光沢があり、電気の絶縁材料、保温・耐熱材料などに用いられている。
【００７０】
なお、本実施の形態では、インクジェット吐出装置としてインクジェットプリンタに本発明を適用したが、これに限定されるものではなく、例えば、液晶等のカラーフィルタの作成、アパレル関連の捺染、または樹脂材料等の液状物の吐出制御などにおいて用いる装置であってもよい。この時、吐出対象物は、例えば転写紙以外に布や基板など、各装置において異なるものとなる。
【００７１】
また、本実施の形態では、６  色のインクを用いたが、これに限定されるものではなく、インクの色の数は問わない。
【００７２】
また、本実施の形態では、セラミックスの主成分をケイ酸（ＳｉＯ２  ）としたが、これに限定されるものではなく、マグネシア（ＭｇＯ）をセラミックスの主成分としてもよい。
【００７３】
また、本実施の形態では、溝２１２が６４本形成されているが、これに限定されるものではなく、溝の本数は問わない。
【００７４】
また、本実施の形態では、共通の駆動パルスの構成をそれぞれ、インクの吐出を行う駆動パルスＰ１と、インクの吐出を行なわない駆動パルスＰ２、三相切換により自動的に選択されてインクの吐出を行なう駆動パルスＰ３としたが、各駆動パルスの構成はこれに限定されるものではなく、各駆動パルスの構成を変えてもよい。
【００７５】
また、本実施の形態では、ベースプレート２２がステアタイト（ＭｇＯ・ＳｉＯ２  ）によって成形されているが、これに限定されるものではなく、ケイ酸（ＳｉＯ２  ）を主成分とするセラミックス、例えばフォルステライト（２ＭｇＯ・ＳｉＯ２  ）などによって成形されてもよい。
【００７６】
そこで、実際にベースプレート２２がフォルステライト（２ＭｇＯ・ＳｉＯ２  ）によって成形された場合の線膨張係数と熱導電率とについて測定した。なお、この時の測定条件は、上記した実施例と同一にし、この測定結果を表１に示す。
【００７７】
まず、線膨張係数（１／℃）に関して、表１に示すように、フォルステライト（２ＭｇＯ・ＳｉＯ２  ）は、９．５×１０−６（条件：４０〜４００℃）、１０．０×１０−６（条件：４０〜８００℃）である。
【００７８】
上記した線膨張係数（１／℃）に関する測定結果から、アルミナ系（アルミナ、ムライト）の材料において、アルミナ（Ａｌ２  Ｏ３  ）の含有率が高くなる程、線膨張係数が小さくなり、ＰＺＴの線膨張係数に近付くことがわかる。さらに、表１に示すように、圧電体２１１でよく用いられる含有率が９０％のアルミナ（Ａｌ２  Ｏ３  ）の線膨張係数（１／℃）に対して、フォルステライト（２ＭｇＯ・ＳｉＯ２  ）はそれぞれアルミナ（Ａｌ２  Ｏ３  ）に近い特性を示していることがわかる。
【００７９】
次に、熱伝導率（ｃａｌ・ｃｍ／ｓｅｃ℃）に関して、表１に示すように、フォルステライト（２ＭｇＯ・ＳｉＯ２  ）が０．００８である。
【００８０】
なお、表１に示していないが、アルミナ（Ａｌ２  Ｏ３  ）の中でもよく使用されるものに０．０１０（ｃａｌ・ｃｍ／ｓｅｃ℃）の熱伝導率を有するアルミナ（Ａｌ２  Ｏ３  ）があり、このアルミナ（Ａｌ２  Ｏ３  ）と比較すると、フォルステライト（２ＭｇＯ・ＳｉＯ２  ）はアルミナ（Ａｌ２  Ｏ３  ）に近い特性を示していることがわかる。
【００８１】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明にかかるインクジェットヘッドおよびインクジェット吐出装置によれば、線膨張係数や熱伝導率を考慮しつつ、低コスト化および良好な加工性を得ることができる。
【００８２】
すなわち、本発明にかかるインクジェットヘッドによれば、ベース部材が、ケイ酸（ＳｉＯ２  ）またはマグネシア（ＭｇＯ）を主成分とするセラミックスによって成形されているので、ベース部材は従来からの主流の材料であるアルミナ（Ａｌ２  Ｏ３  ）と略同等の線膨張係数を有し、その結果、圧電体と略同等の線膨張係数を有することができる。また、ベース部材が、ケイ酸（ＳｉＯ２  ）またはマグネシア（ＭｇＯ）を主成分とするセラミックスによって成形されているので、アルミナ（Ａｌ２  Ｏ３  ）を主成分にした場合と異なり、製造コストを削減することができ、また、ケイ酸（ＳｉＯ２  ）またはマグネシア（ＭｇＯ）を主成分とするセラミックスの成形性が優れているため、加工性を向上させることができる。
【００８３】
また、本発明にかかるインクジェット吐出装置によれば、上記したインクジェットヘッドとキャリッジ機構とが設けられ、インクジェットヘッドが、キャリッジ機構によりその走査方向に往復移動されるとともに、この往復移動の間、ノズルからインクが吐出されて吐出対象物への吐出処理が行われ、インクジェットヘッドのベース部材が、ケイ酸（ＳｉＯ２  ）またはマグネシア（ＭｇＯ）を主成分とするセラミックスによって成形されているので、ベース部材は従来からの主流の材料であるアルミナ（Ａｌ２  Ｏ３  ）と略同等の線膨張係数を有し、その結果、圧電体と略同等の線膨張係数を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態にかかるインクジェットプリンタの概略斜視図である。
【図２】本実施の形態にかかるインクジェットプリンタの内部を開示した概略斜視図である。
【図３】本実施の形態にかかるインクジェットヘッドを設けたインクタンクの概略斜視図である。
【図４】（ａ）は、本実施の形態にかかるインクジェットヘッドの流路形成部材を示した概略斜視図であり、（ｂ）は、そのパッキングを示した概略斜視図であり、（ｃ）は、その圧電体ヘッドを示した概略斜視図である。
【図５】図４に示すインクジェットヘッドの流路形成部材とパッキングと圧電体ヘッドとを係合させた時の概略斜視図である。
【図６】本実施の形態にかかるインクジェットヘッドの概略斜視図である。
【図７】図６に示すインクジェットヘッドのＡ−Ａ線断面図である。
【図８】本実施の形態にかかるインクジェットヘッドの圧電体を示した概略斜視図である。
【図９】本実施の形態にかかるインクジェットヘッドの圧電体ヘッドを示した概略分解斜視図である。
【図１０】本実施の形態にかかるインクジェットヘッドの圧電体ヘッドを示した概略斜視図である。
【図１１】図１０に示すインクジェットヘッドの圧電体ヘッドのＢ−Ｂ線断面図である。
【図１２】本実施の形態にかかるインクジェットヘッドの回路構成を示した図である。
【図１３】本実施の形態にかかるインクジェットヘッドの回路構成で流れる各信号のタイミングチャートを示した図である。
【図１４】（ａ）〜（ｄ）は、本実施の形態にかかるインクジェットヘッドの圧電体ヘッドに形成されたインク室の剪断変形工程を示した工程図である。
【符号の説明】
１    インクジェット吐出装置（インクジェットプリンタ）
１３    キャリッジ機構
２    インクジェットヘッド
２１１    圧電体
２１４    インク室
２１４１    インク室の一端
２１４２    インク室の壁面
２１５    分極電極
２２    ベース部材（ベースプレート）
２３１    ノズル
Ｓ    吐出対象物（転写紙）
Ｘ    走査方向
【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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