(57)【要約】【課題】  印字ヘッドの目詰まりやリークを防止する。【解決手段】  複数の積層板から形成される液体流路を備えた液滴吐出ヘッドであって、第１の積層板と第２の積層板は接合剤を介して接合されるとともに、前記第１の積層板は、前記第２の積層板との接合面に、凹部又は孔部を有し、前記第２の積層板は、前記第１の積層板との接合面に、凸部を有し、前記凹部又は孔部と前記凸部を嵌合して形成される接合剤逃がし部を備えた液滴吐出ヘッド及び画像形成装置を提供する。【選択図】  図８
2005280249.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の積層板から形成される液体流路を備えた液滴吐出ヘッドであって、
第１の積層板と第２の積層板は接合剤を介して接合されるとともに、
前記第１の積層板は、前記第２の積層板との接合面に、凹部又は孔部を有し、
前記第２の積層板は、前記第１の積層板との接合面に、凸部を有し、
前記凹部又は孔部と前記凸部を嵌合して形成される接合剤逃がし部を備えたことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項２】
前記液滴吐出ヘッドは、液体流路と、
前記液体流路の近傍に、前記接合剤逃がし部と、を備え、
前記逃がし部において前記凹部又は孔部と前記凸部との間に形成される溝部の幅は、前記液体流路において前記凹部又は孔部と前記凸部との間に形成される溝部の幅よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項３】
前記液体流路は、前記凹部又は孔部と前記凸部を嵌合して形成されることを特徴とする請求項２に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項４】
前記第２の積層板は、積層する積層板に応じて、若しくは同一の積層板において、融点の異なる凸部を複数有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項５】
前記凸部は、前記積層板の融点以上の材料又は前記接合剤の融点以上の材料で形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項６】
前記融点以上の材料は、鉄が主成分であることを特徴とする請求項５に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項７】
前記凸部は、前記積層板の融点以下の材料又は前記接合剤の融点以下の材料によって形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項８】
前記融点以下の材料は、ニッケルが主成分であることを特徴とする請求項７に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の前記液滴吐出ヘッドを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出ヘッド及び画像形成装置に係り、特に複数のプレート部材を積層接合して構成される液滴吐出ヘッド及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット方式の画像形成装置（インクジェット記録装置）は、記録ヘッド（インクジェット記録ヘッド）に備えられたノズルよりインクを吐出して、記録媒体に対して記録を行う。そのため記録ヘッドの内部には、インク流路が形成されている。
【０００３】
このような記録ヘッドには、一定のパターンを有するプレート部材を複数積層状に接合して構成されるものがある。また、このような記録ヘッドに用いるプレート部材の積層接合方法としては、プレート部材の接合面にエポキシ等の接着剤を塗布して接合する方法や、プレート部材に充填剤をメッキし、ろう付けを行う方法等が知られている。
【０００４】
このような方法によりプレート部材を積層接合する際、プレート部材の接合面に塗布された余分な接合剤（接着剤、充填剤等）がインク流路等に流出する場合がある。このとき、インク流路等の一部若しくは全面が固化した接合剤により塞がれてしまい、流路を流れるインクが目詰まりするという問題が生じる。
【０００５】
また大型の記録ヘッドでは、接合剤がプレート部材の接合面に不均一に塗布される場合もある。このような状態でプレート部材が接合されると、インク流路等の一部に接合されない部分が生じ、流路を流れるインクがリークするという問題を生じることもある。
【０００６】
このような目詰まりやリークが生じると、記録ヘッド内部のインク流路をインクが流れにくくなったり、全く流れなくなったりするので、ノズルから適切な量のインクを吐出できなくなる。この結果、所望の印字結果を得られなくなる。
【０００７】
そこで前述の問題を改善するため、以下のような技術が提案されている（例えば、参考文献１乃至４参照）。
【０００８】
特許文献１には、プレート部材に形成される流路の周辺に、余剰接着剤を逃がすための凹状の逃がし溝を設け、プレート部材の接合を行う技術が開示されている。
【０００９】
特許文献２には、プレート部材に形成される流路の周辺に、流路の断面積より小さい凹状の逃がし溝（又は逃がし孔）を設け、プレート部材の接合を行う技術が開示されている。また同文献には、液状の接着剤が接合面のような狭い隙間に存在する場合、毛細管現象により、より幅の狭い部分に接着剤が引き寄せられることが記載されている。
【００１０】
特許文献３には、プレート部材の表面に充填材料の層を設け、これに圧力と熱を加えて拡散接合し、その後ろう付けを行い、プレート部材の接合を行う技術が開示されている。
【００１１】
特許文献４には、プレート部材の表面を結合材料でコーティングし、加熱加圧後に超音波を与えて、プレート部材の接合を行う技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−２４０２７２号公報
【特許文献２】特開２００２−９６４７７号公報
【特許文献３】特開平２−１０７４５０号公報
【特許文献４】特表２００３−５２０６８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２に開示された技術は、余剰接着剤を逃がすために凹状の逃がし溝を設けているが、ウェットエッチング等の逃がし溝の加工には限界があり、微細な逃がし溝を形成することは困難で加工品質の悪いものとなる。特に、プレート部材に微細な流路が存在する場合は、特許文献２に記載されているように、逃がし溝を流路より狭く加工しなければならず、このような逃がし溝の加工はより困難なものとなる。またウェットエッチング以外に、レーザーやサンドブラスト等で加工する方法もあるが、生産性が悪いため量産に適さない。
【００１３】
また特許文献３及び前記特許文献４に開示された方法は、広幅記録等に対応して記録ヘッドが長尺化された場合、プレート部材の表面に設けられる充填材料の厚さや、接合温度、プレス圧力等が不均一になりやすく、流路に目詰まりやリークが生じやすい。
【００１４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、目詰まりやリークのない液滴吐出ヘッド及び画像形成装置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】
【００１５】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、複数の積層板から形成される液体流路を備えた液滴吐出ヘッドであって、第１の積層板と第２の積層板は接合剤を介して接合されるとともに、前記第１の積層板は、前記第２の積層板との接合面に、凹部又は孔部を有し、前記第２の積層板は、前記第１の積層板との接合面に、凸部を有し、前記凹部又は孔部と前記凸部を嵌合して形成される接合剤逃がし部を備えたことを特徴とする液滴吐出ヘッドを提供する。
【００１６】
本発明によれば、凹部又は孔部と凸部を嵌合し形成される接合剤逃がし部は、溝の幅が狭く、安定した品質で形成されるので、積層板を接合するとき、毛細管現象により、余剰接合剤を確実に吸収でき、液体流路の目詰まりを防止することができる。
【００１７】
さらに凹部又は孔部と凸部を嵌合して形成される接合剤逃がし部は、溝を深く形成できるので、大量の余剰接合剤が存在する場合でも、確実に余剰接合剤を吸収でき、安定した接合を行うことができる。
【００１８】
なお本明細書において「接合剤」とは、接着剤、ろう付け用の充填剤等を含むものとする。
【００１９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の液滴吐出ヘッドであって、液体流路と、前記液体流路の近傍に、前記接合剤逃がし部と、を備え、前記逃がし部において前記凹部又は孔部と前記凸部との間に形成される溝部の幅は、前記液体流路において前記凹部又は孔部と前記凸部との間に形成される溝部の幅よりも小さいことを特徴とする。
【００２０】
請求項２の態様によれば、凹部又は孔部を液体流路より微細に加工しなくとも容易に液体流路より幅の狭い接合剤逃がし部を形成できる。従って、余剰接合剤は、毛細管現象により、接合剤逃がし部に流れるので、液体流路の目詰まりを防止することができる。
【００２１】
また凹部又は孔部を液体流路と略同じ幅に形成すれば、品質管理も容易となる。
【００２２】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の液滴吐出ヘッドであって、前記液体流路は、前記凹部又は孔部と前記凸部を嵌合して形成されることを特徴とする。
【００２３】
請求項３の態様によれば、凹部又は孔部と凸部を嵌合し形成される液体流路は、接合剤逃がし部と同様に、溝の幅が狭く、安定した品質で形成されるで、インクの供給絞り部等のように微細な液体流路にも好適である。
【００２４】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドであって、前記第２の積層板は、積層する積層板に応じて、若しくは同一の積層板において、融点の異なる凸部を複数有することを特徴とする。
【００２５】
請求項４の態様によれば、接合剤逃がし部と液体流路を形成することにより、液体流路の目詰まりやリークを防止することができる。
【００２６】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドであって、前記凸部は、前記積層板の融点以上の材料又は前記接合剤の融点以上の材料で形成されていることを特徴とする。
【００２７】
請求項５の態様によれば、ろう付けによって積層板の接合を行う場合でも、凸部は溶融しないので、液体流路の目詰まりを防止することができる。
【００２８】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の液滴吐出ヘッドであって、前記融点以上の材料は、鉄が主成分であることを特徴とする。
【００２９】
請求項６の態様によれば、ＳＵＳ材等により構成される積層板に対して、耐熱性の高い凸部を容易に形成することができる。
【００３０】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドであって、前記凸部は、前記積層板の融点以下の材料又は前記接合剤の融点以下の材料によって形成されていることを特徴とする。
【００３１】
請求項７の態様によれば、積層板をろう付けする際に、接合剤とともに凸部も溶融する。このとき凸部が溶融した液体は、液体流路の接合面端部に浸透し固化するので、液体流路のリークを防止することができる。
【００３２】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の液滴吐出ヘッドであって、前記融点以下の材料は、ニッケルが主成分であることを特徴とする。
【００３３】
請求項８の態様によれば、ＳＵＳ材等により構成される積層板に対して、メッキにより凸部を容易に形成することができる。また第１の積層板にニッケルを均一にメッキしておけば、良好な接合が可能となる。
【００３４】
請求項９に記載の発明は、請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の前記液滴吐出ヘッドを備えたことを特徴とする画像形成装置を提供する。
【００３５】
なお請求項１乃至請求項９に記載の発明において、接合剤逃がし部の幅が、ウェットエッチングでＳＵＳ材等を加工する場合に困難な幅５０〜１００μｍ以下である場合に特に有効である。
【発明の効果】
【００３６】
本発明に係る液滴吐出ヘッド及び画像形成装置によれば、微細な接合剤逃がし部や液体流路を品質良く容易に形成できるとともに、液体流路の目詰まりやリークを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。
【００３８】
〔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。同図に示したように、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、前記印字部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、を備えている。
【００３９】
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。
【００４０】
ロール紙を使用する装置構成の場合、図１のように、裁断用のカッター２８が設けられており、該カッター２８によってロール紙は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、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。
【００４１】
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。
【００４２】
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、多少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。
【００４３】
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へと送られる。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。
【００４４】
ベルト３３は、記録紙１６の幅よりも広い幅寸法を有しており、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に示したとおり、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が設けられており、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。
【００４５】
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の左から右へと搬送される。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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）。詳細な構造例は後述するが（図３乃至図５）、各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙは、図２に示したように、本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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
図１に示したように、インク貯蔵／装填部１４は、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）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。
【００５６】
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、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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
〔印字ヘッドの構造〕
次に、印字ヘッド（インクジェット記録ヘッド）の構造について説明する。インク色ごとに設けられている各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号５０によって印字ヘッドを示すものとする。
【００６５】
図３（ａ）は印字ヘッド５０の構造例を示す平面透視図であり、図３（ｂ）はその一部の拡大図である。図３（ａ）において、印字ヘッド５０は、千鳥でマトリクス状に配置された、複数の圧力室ユニット５３を有する。また圧力室ユニット５３は、ノズル５１と、圧力室５２と、供給口５４とを備える。
【００６６】
図３（ａ）に示した例では、印字ヘッド５０は長手方向（図の横方向）に沿って６列のノズル列を有するが、さらに多数列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、一方のノズル列に対して他方のノズル列は列方向に１／６ピッチずれた、いわゆる千鳥状に配列されている。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。
【００６７】
図４は、印字ヘッド５０の分解斜視図である。図５は、印字ヘッド５０に備えられる圧力室ユニット５３の断面図（図３中Ｖ−Ｖ線に沿う断面図）である。なお図４はノズルプレート５０１が上方にある状態を表し、図５はノズルプレート５０１が下方にある状態を表す。
【００６８】
印字ヘッド５０は、図４に示すように、ノズルプレート５０１、遮蔽板５０２、本流板５０３、支流板５０４、供給板５０５、絞り板５０６、圧力室板５０７、振動板５０８、支持板５１０を積層状に重ねた構造を有する。
【００６９】
各プレート部材（５０１〜５０８、５１０）は、ＳＵＳ材をウェットエッチングで加工した、厚さ３０〜２００μｍの積層板である。各プレート部材５０１〜５０８、５１０は、次のような一定のパターンを有する。
【００７０】
ノズルプレート５０１は、千鳥状に穿設されたノズル孔５０１ａを多数個備える。ノズル孔５０１ａは、図５に示すように、ノズル５１の開口部を構成する。
【００７１】
遮蔽板５０２は、長手方向に複数配列されたノズル流路孔５０２ａを備える。ノズル流路孔５０２ａは、ノズルプレート５０１のノズル孔５０１ａに対応して設けられる。
【００７２】
本流板５０３は、遮蔽板５０２のノズル流路孔５０２ａに対応して構成されるノズル流路孔５０３ａを備えるとともに、その短手方向両端には、長手方向に沿った変形足状の共通流路孔５０３ｂ、５０３ｂを備える。
【００７３】
支流板５０４は、本流板５０３のノズル流路孔５０３ａ及び共通流路孔５０３ｂに対応して構成されるノズル流路孔５０４ａ及び共通流路孔５０４ｂを備える。さらに支流板５０４は、長手方向に２列で等間隔に配列され、短辺の略半分の長さを有するスリット状の支流孔５０４ｃを備える。
【００７４】
供給板５０５は、支流板５０４のノズル流路孔５０４ａに対応して構成されるノズル流路孔５０５ａを備える。また供給板５０５は、長手方向に等間隔で配列された供給孔５０５ｄを短手方向両端に備える。
【００７５】
絞り板５０６は、供給板５０５のノズル流路孔５０５ａに対応して構成されるノズル流路孔５０６ａを備える。また絞り板５０６は、長手方向に等間隔で配列され、短辺の略４分の１の長さを有するスリット状の絞り孔５０６ｅを短手方向両端に備える。
【００７６】
このようにノズル流路孔５０２ａ、５０３ａ、５０４ａ、５０５ａ、５０６ａはそれぞれ相互に対応する位置に設けられる。そしてプレート部材（５０２〜５０６）を積層接合した場合に、図５に示すように、ノズル流路５１８を構成する。
【００７７】
また共通流路孔５０３ｂ、５０４ｂは、プレート部材（５０２〜５０５）を積層接合した場合に、共通流路５１４を構成する。
【００７８】
圧力室板５０７は、長手方向に複数配列された略矩形状の圧力室孔５０７ｄを備える。圧力室孔５０７ｄは、ノズル孔５０１ａやノズル流路孔（５０２ａ、５０３ａ、５０４ａ、・・・）に対応して設けられる。従って、圧力室孔５０７ｄは、絞り板５０６、圧力室板５０７及び振動板５０８を積層接合した場合に、図５に示すように、圧力室５２を構成する。
【００７９】
支持板５１０は、略矩形状のアクチュエータ枠５１０ｅを備える。そしてアクチュエータ５１１は、アクチュエータ枠５１０ｅに嵌合される。
【００８０】
また各プレート部材（５０３〜５０８、５１０）は、長手方向一端に、略円状のインク供給孔５０３ｆ、５０４ｆ、５０５ｆ、５０６ｆ、５０７ｆ、５０８ｆ、５１０ｆを備える。フィルタ６２は、支持板５１０のインク供給孔５１０ｆに取り付けられる。
【００８１】
インク供給孔（５０３ｆ〜５０８ｆ、５１０ｆ）は、各プレート部材（５０２〜５０８、５１０）を積層接合した場合に、インクタンク（図４及び図５において不図示、図６において符号６０として記載）から共通流路５１４に連通されるインク供給路（不図示）を構成する。
【００８２】
また各プレート部材（５０１〜５０８、５１０）の表面には、外周部等に接合溝１０２ｂが設けられる。また図４では図示を省略するが、各プレート部材（５０１〜５０８、５１０）の裏面には、接合されるプレート部材（５０１〜５０８、５１０）の表面に形成される接合溝１０２ｂに対応する位置に凸部が設けられる。なお、プレート部材（５０１〜５０８、５１０）の積層接合については後述する。
【００８３】
図５において、印字ヘッド５０に備えられる圧力室ユニット５３は、圧力室５２、共通流路５１４、個別供給口５１６、ノズル流路５１８、供給絞り部５２０等を有する。
【００８４】
ノズル５１は、ノズル流路５１８を介して圧力室５２と連通する。そして圧力室５２は、供給絞り部５２０及び個別供給口５１６を介して共通流路５１４と連通する。さらに共通流路５１４は、インク供給源たるインクタンク（図５中不図示、図６中符号６０として記載）と連通する。
【００８５】
従って、インクタンク６０から供給されるインクは、共通流路５１４、個別供給口５１６及び供給絞り部５２０を介して、ヘッド内の各圧力室５２に分配供給される。
【００８６】
また図５に示すように、圧力室５２の天面を構成している振動板（加圧板）５０８にはアクチュエータ５１１が接合されている。振動板５０８は共通電極を兼ね、アクチュエータ５１１の上面には、個別電極５１２が備えられている。
【００８７】
共通電極（振動板５０８）及び個別電極５１２に駆動電圧を印加することによって、アクチュエータ５１１が変形する。そして、圧力室５２の容積が変化し、圧力室５２の圧力変化が生じる。この結果、ノズル５１からインクが吐出される。なお、アクチュエータ５１１には、ピエゾ素子などの圧電体が好適に用いられる。
【００８８】
ノズル５１からインクが吐出された後、共通流路５１４から個別供給口５１６を通って新しいインクが圧力室５２に供給される。
【００８９】
なお、本発明の実施に際してノズルの配置構造は図示の例に限定されない。また、本実施形態では、ピエゾ素子（圧電素子）に代表されるアクチュエータ５１１の変形によってインク滴を飛ばす方法が採用されている。しかし本発明の実施に際して、インクを吐出させる方式は特に限定されない。例えばピエゾ方式に代えて、ヒーター等の発熱体によってインクを加熱して気泡を発生させ、その圧力でインク滴を飛ばすサーマルジェット方式等、各種方式を適用できる。
【００９０】
〔インク供給系の構成〕
図６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。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６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。
【００９１】
図６に示したように、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。
【００９２】
なお、図６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。
【００９３】
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。
【００９４】
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下方のメンテナンス位置に移動される。
【００９５】
キャップ６４は、図示せぬ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。
【００９６】
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、図示せぬ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を清浄する。
【００９７】
印字中又は待機中において、特定のノズル５１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。
【００９８】
また、印字ヘッド５０内のインク（圧力室５２内）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で圧力室５２内のインク（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。
【００９９】
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５１１が動作してもノズル５１からインクが吐出しなくなる。したがって、この様な状態になる手前で（アクチュエータ５１１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５１１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。
【０１００】
また、ノズル５１や圧力室５２に気泡が混入したり、ノズル５１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。
【０１０１】
すなわち、ノズル５１や圧力室５２のインク内に気泡が混入した場合、或いはノズル５１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５１１を動作させてもノズル５１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を当てて圧力室５２内の気泡が混入したインク又は増粘インクをポンプ６７で吸引する動作が行われる。
【０１０２】
ただし、上記の吸引動作は、圧力室５２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６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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
〔制御系の説明〕
図７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。
【０１０５】
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ＵＳＢ、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、一旦画像メモリ７４に記憶される。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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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、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。
【０１０９】
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７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。
【０１１０】
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５１１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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
〔プレート部材の積層接合〕
ここで、プレート部材の積層接合について説明する。
【０１１４】
図８（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１の実施形態における印字ヘッドを構成するプレート部材の拡大断面図であり、前述した図４に示すプレート部材（５０１〜５０８、５１０）の任意の２つのプレート部材（ここでは、この２つのプレート部材を第１のプレート部材１０２及び第２のプレート部材１１２とする。）の接合状態を示したものである。図８（ａ）はプレート部材１０２、１１２の積層接合前の状態を表し、図８（ｂ）はプレート部材１０２、１１２の積層接合後の状態を表す。
【０１１５】
第１のプレート部材１０２は、図８（ａ）に示すように、第２のプレート部材１１２との接合面に形成される凹部（流路溝）１０２ａと、流路溝１０２ａの両端に形成される凹部（接合溝）１０２ｂ、１０２ｂを備え、プレート加工時にウェットエッチングで形成されている。
【０１１６】
流路溝１０２ａは、プレート部材１０２、１１２が接合されたときに、図８（ｂ）に示す流路１０６の一部を構成する。また接合溝１０２ｂは、逃げ溝１０８の一部を構成する。
【０１１７】
第１のプレート部材１０２の接合面と、流路溝１０２ａ及び接合溝１０２ｂの内周面には、充填剤１０４が膜状に形成されている。充填剤１０４は、プレート部材１０２、１１２をろう付けによって積層接合するための接合剤として機能する。そのため、充填剤１０４は、プレート部材１０２、１１２より低い融点を有する材質から構成される。
【０１１８】
特に本実施形態において、プレート部材１０２、１１２がＳＵＳ材である場合には、充填剤１０４は、ニッケルを主成分としたメッキであることが望ましい。ニッケルメッキは、ＳＵＳ材より低い融点を有し、加工性や接着性に優れている。
【０１１９】
第２のプレート部材１１２は、第１のプレート部材１０２との接合面に、接合溝１０２ｂに対応するように設けられた凸部１１３を備える。凸部１１３は、接合溝１０２ｂと嵌合し、図８（ｂ）に示すように、余剰充填剤の逃げ溝１０８の一部を構成する。そのため、凸部１１３の幅Ｗｃが接合溝１０２ｂの幅Ｗｂより小さくなるように、凸部１１３が構成される。
【０１２０】
また凸部１１３は、プレート部材１０２、１１２の融点以上の材質から構成される。プレート部材１０２、１１２をろう付けにより接合するときに、融点が低いと凸部１１３が溶融して、逃げ溝１０８を塞いでしまい、余剰充填剤の逃げ溝１０８が機能しなくなるのを防止するためである。
【０１２１】
特に本実施形態において、プレート部材１０２、１１２がＳＵＳ材である場合には、凸部１１３の材質は、鉄を主成分としたメッキであることが望ましい。鉄を主成分としたメッキは、ニッケルを主成分とした充填剤より融点が高く、メッキにより容易に形成することができる。
【０１２２】
第１のプレート部材１０２と第２のプレート部材１１２を接合したとき、図８（ｂ）に示すように、接合溝１０２ｂと凸部１１３が嵌合し、逃げ溝１０８が形成される。
【０１２３】
このように形成される逃げ溝１０８の幅は、凹状の接合溝１０２ｂを逃げ溝とする場合に比べて十分に小さい。すなわち、凸部１１３との嵌合によって、逃げ溝１０８の幅Ｗｄは、接合溝１０２ｂの幅Ｗｂと凸部１１３の幅Ｗｃとの差の半分以下となる。
【０１２４】
また隣接する流路溝１０２ａが微細である場合であっても、同等若しくは幅広の接合溝１０２ｂを形成し、接合溝１０２ｂに凸部１１３を嵌合することによって、流路溝１０２ａより幅の狭い逃げ溝１０８を容易に形成することができる。すなわち、流路溝１０２ａの幅Ｗａが接合溝１０２ｂの幅Ｗｂと同等若しくは幅広になるように形成し、接合溝１０２ｂに幅Ｗｃの凸部１１３を嵌合することによって、逃げ溝１０８の幅Ｗｄは、ＷｂとＷｃとの差の半分以下となる。従って、逃げ溝１０８の幅Ｗｄは、流路溝１０２ａの幅Ｗａに比べて十分に小さくなる。
【０１２５】
本実施形態においては、接合溝１０２ｂと凸部１１３を嵌合することによって形成される逃げ溝１０８の幅Ｗｄは、液体流路の幅や、毛細管力による余剰充填剤の逃がし効果等の観点から５０μｍ以下、より好ましくは３０μｍ以下であることが好適である。
【０１２６】
現在、ウェットエッチングによる溝や孔の加工では、幅５０μｍ〜１００μｍ程度が限界である。そのため、限界付近での加工は困難で品質の悪いものとなる。しかし、本実施形態のように、微細な溝を加工することなく、凹状の接合溝１０２ｂを幅広に形成した中に凸部１１３を嵌合することによって、ウェットエッチングの加工限界より微細な幅の逃げ溝１０８を容易かつ深く、品質良く形成することができる。
【０１２７】
このように本実施形態は、印字ヘッドの高密化等に伴い、狭い流路が構成される場合であっても、流路よりも微細な逃げ溝を容易に形成することができる。
【０１２８】
ところで、接合面のような狭い隙間に液状の接合剤が存在する場合、毛細管現象により、幅の狭い隙間の方に毛細管力が作用することが知られている。逃げ溝１０８は、前述のとおり、流路１０６より幅の狭い逃げ溝１０８を容易に形成できるので、流路１０６と逃げ溝１０８の間の接合面に存在する余剰充填剤１０４ａは、毛細管現象により、逃げ溝１０８の方向、すなわち、図８（ｂ）の矢印Ａの示す方向に流れる。従って、余剰充填剤１０４ａは流路１０６に流れず、流路１０６の目詰まりを防止する。
【０１２９】
また本実施形態は、接合溝１０２ｂと凸部１１３を嵌合するので、プレート部材１０２、１１２を積層して接合する際の位置合わせが容易になるという効果もある。
【０１３０】
図９（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２の実施形態における印字ヘッドを構成するプレート部材の接合状態を示す拡大断面図である。図９（ａ）はプレート部材の積層接合前の状態を表し、図９（ｂ）はプレート部材の積層接合後の状態を表す。図９も、図８と同様に図４のプレート部材（５０１〜５０８、５１０）の任意の２つのプレート部材の接合状態を示したものであり、図８と同一又は類似の部材には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【０１３１】
本実施形態は、第１のプレート部材１０２の流路溝１０２ａ、接合溝１０２ｂに対応する位置に、それぞれ凸部１１３ａ、１１３ｂが第２のプレート部材１１２に形成され、第１のプレート部材１０２と第２のプレート部材１１２が接着剤により接合される点が第１の実施形態と異なる。
【０１３２】
第１のプレート部材１０２の接合面には、図９（ａ）に示すように、転写塗布等により接着剤１０５が膜状に形成される。また、第２のプレート部材１１２の接合面に備えられる凸部１１３ａ、１１３ｂは、ニッケルや鉄等の材質により構成される。
【０１３３】
図９（ｂ）に示すように、プレート部材１０２，１１２を積層接合した場合、凸部１１３ｂと接合溝１０２ｂは嵌合し、逃げ溝１０８が形成される。また同時に、凸部１１３ａと流路溝１０２ａは嵌合し、流路１０６が形成される。
【０１３４】
このとき、逃げ溝１０８が第１の実施形態と同様に、接合面における余剰接着剤１０５ａの逃げ溝として機能するためには、図９（ｂ）において、逃げ溝１０８の幅Ｗｄが流路１０６に形成される溝部１０６ｂの幅Ｗｆよりも小さいことが必要である。幅Ｗｄが幅Ｗｆよりも大きいと、毛細管現象により、流路１０６が目詰まりしてしまうからである。
【０１３５】
逃げ溝１０８の幅Ｗｄは、接合溝１０２ｂの幅Ｗｂと凸部１１３ｂの幅Ｗｃの差の半分以下である。また溝部１０６ｂの幅Ｗｆは、流路溝１０２ａの幅Ｗａと凸部１１３ａの差の半分以下である。例えば、流路溝１０２ａの幅Ｗａと接合溝１０２ｂの幅Ｗｂが等しい場合には、凸部１１３ａの幅Ｗｅが凸部１１３ｂの幅Ｗｃより小さくなるように構成することが望ましい。
【０１３６】
以上のように、逃げ溝１０８の幅Ｗｄが流路１０６に形成される溝部１０６ｂの幅Ｗｆよりも小さくなるように構成すると、余剰接着剤１０５ａは、毛細管現象により、図９（ｂ）の矢印Ａで示す方向に流れるので、流路１０６の目詰まりは発生しない。
【０１３７】
また流路１０６は、凸部を組み合わせることにより、第１の実施形態のように凹部又は孔部のみで構成される流路と比べて、微細で精密な流路を容易に構成することができる。凹部又は孔部を品質が安定する寸法にウェットエッチングで形成しておき、ニッケル等のメッキで凸部を形成すればよい。特に、印字ヘッドの高画質化等に伴って、供給絞り部（図５において符号５２０として記載）等のように微細な流路が必要である場合に、本実施形態は好適である。
【０１３８】
図１０（ａ）、（ｂ）は、本発明の第３の実施形態における印字ヘッドを構成するプレート部材の接合状態を示す拡大断面図である。図１０（ａ）はプレート部材の積層接合前の状態を表し、図１０（ｂ）は積層接合後の状態を表す。図１０中、図８及び図９と同一又は類似の部材には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【０１３９】
本実施形態は、流路に本発明を適用した形態であり、第１のプレート部材１０２には幅広の流路溝１０２ａが形成され、流路溝１０２ａに対応するように凸部１１４が第２のプレート部材に形成されている。
【０１４０】
第１のプレート部材１０２に形成される充填剤１０４は、第１の実施形態と同様に、プレート部材１０２、１１２をろう付けにより積層接合する場合の接合剤として機能する。そのため、プレート部材１０２、１１２より低い融点を有する。
【０１４１】
第２のプレート部材に形成される凸部１１４は、充填剤１０４の融点以下の材質により構成される。プレート部材１０２、１１２をろう付けにより接合する際に、凸部１１４を溶融させるためである。
【０１４２】
特に本実施形態において、プレート部材１０２、１１２がＳＵＳ材である場合には、凸部１１４はニッケルで構成されることが望ましい。ニッケルはＳＵＳ材より低い融点を有し、加工性や接合性等の面で優れているからである。
【０１４３】
図１０（ｂ）に示すように、プレート部材１０２、１１２をろう付けにより積層接合する場合、凸部１１４と流路溝１０２ａは嵌合し、充填剤１０４が溶融する。そして充填剤１０４の融点以下である凸部１１４も溶融する。凸部１１４が溶融した液体は、毛細管現象により、図１０（ｂ）の矢印Ｂの示す方向に流れる。
【０１４４】
このとき流路１０６の接合面端部１０６ａには、凸部１１４の溶融した液体が流れ込む。そして溶融した液体の温度が融点より下がれば、接合面端部１０６ａにおける液体は固化する。この結果、接合面端部１０６ａに隙間がなくなり、流路１０６を流れるインクはリークしない。  
【０１４５】
このように本実施形態では、充填剤１０４がプレート部材１０２、１１２の接合面、特に流路１０６の接合面端部１０６ａに十分浸透する。従って、大きな流路を有するような印字ヘッドであっても、流路１０６の接合面端部１０６ａが十分に変形した凸部１１４により塞がれるので、流路１０６のリークを防止することができる。
【０１４６】
図１１（ａ）、（ｂ）は、本発明の第４の実施形態における印字ヘッドを構成するプレート部材の接合状態を示す拡大断面図である。図１１（ａ）はプレート部材の積層接合前の状態を表し、図１１（ｂ）はプレート部材の積層接合後の状態を表す。図１１中、図８乃至図１０と同一又は類似の部材には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【０１４７】
本実施形態は、第１乃至第３の実施形態の変形例であり、第２のプレート部材１１２には異なる材質により構成される凸部１１３、１１４が形成されている。また、プレート部材１０２、１１２はろう付けにより積層接合される。
【０１４８】
凸部１１３は、第１の実施形態と同様に、第１のプレート部材１０２の接合溝１０２ｂに対応する位置に形成され、プレート部材１０２、１１２の融点以上の材質により構成される。
【０１４９】
凸部１１４は、第３の実施形態と同様に、第１のプレート部材の流路溝１０２ａに対応する位置に形成され、充填剤１０４の融点以下の材質により構成される。
【０１５０】
プレート部材１０２、１１２をろう付けにより積層接合した場合、図１１（ｂ）に示すように、接合溝１０２ｂと凸部１１３の嵌合により逃げ溝１０８が形成され、流路溝１０２ａと凸部１１４の嵌合により流路１０６が形成される。
【０１５１】
このとき余剰充填剤１０４ａは、毛細管現象により、図１１（ｂ）の矢印Ａの示す方向に流れるとともに、凸部１１４の溶融した液体が矢印Ｂの示す方向に流れる。そして接合面端部１０６ａに凸部１１４の溶融した液体が十分浸透し固化する。この結果、流路１０６の目詰まり及びリークを防止することができる。
【０１５２】
このように融点の異なる凸部１１３、１１４を設けることにより、プレート部材に形成される流路等の用途に応じて目詰まりやリークを防止することができる。
【０１５３】
図１２は、本発明の第５の実施形態における印字ヘッドを構成するプレート部材の接合状態を示す拡大断面図である。図１２中、図８乃至図１１と同一又は類似の部材には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【０１５４】
本実施形態は、３つのプレート部材１０２、１１２、１２２をろう付けにより積層接合する場合であり、第１のプレート部材１０２には上下に貫通する接合孔１０３ｂが形成され、接合孔１０３ｂの上端部は第２のプレート部材１１２に形成される凸部１１３により嵌合され、接合孔１０３ｂの下端部は第３のプレート部材１２２に形成される凸部１２３により嵌合される。そして、図１２に示すように、逃げ溝１０８が形成される。
【０１５５】
本実施形態においても、第１又は第２の実施形態と同様の効果を奏し、微細な逃げ溝１０８は、余剰充填剤１０４ａの逃げ溝として機能し、隣接する流路（図１２において不図示）の目詰まりを防止する。
【０１５６】
また本実施形態では、第１又は第２の実施形態のように上方のみ開放された凹部１０２ａ（図８又は図９参照）と異なり、第１のプレート部材１０２は、上下に貫通した接合孔１０３ｂを備えるので、余剰充填剤１０４ａが逃げ溝１０８より溢れるのを防止することができる。この結果、プレート部材１０２、１１２の接合面は均一に保たれ、安定した積層接合を行うことができる。
【０１５７】
図１３は、本発明の第６の実施形態における印字ヘッドを構成するプレート部材の接合状態を示す拡大断面図である。図１３中、図８乃至図１２と同一又は類似の部材には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【０１５８】
本実施形態は、３つのプレート部材１０２、１１２、１２２をろう付けにより積層接合し、本発明を流路に適用した場合の実施例である。
【０１５９】
第１のプレート部材１０２には上下に貫通する流路孔１０３ａが形成され、流路孔１０３ａの上端部は第２のプレート部材１１２に形成される凸部１１４により嵌合され、流通孔１０３ａの下端部は第３のプレート部材１２２に形成される凸部１２４により嵌合される。そして、図１３に示すように、流路１０６が形成される。
【０１６０】
凸部１１４、１２４は、充填剤１０４の融点以下の材質により構成される。従って、プレート部材１０２、１１２、１２２をろう付けにより積層接合した場合、凸部１１４、１２４は溶融し、図１３の矢印Ｂの示す方向に流れる。そして接合面端部１０６ａには溶融した液体が流れ、固化するので、リークが防止される。
【０１６１】
このように本実施形態においても、第３の実施形態と同様の効果を奏し、流路のリークを防止する。特に、幅広の流路孔１０３ａを有するプレート部材１０２の場合であっても、凸部１１４、１２４が溶融した液体が十分浸透し固化するので、リークを防止することができる。
【０１６２】
前述の第１乃至第６の実施形態では、プレート部材のいずれか一方に凹部（若しくは貫通孔）又は凸部を形成し、これらを嵌合する構成を説明したが、本発明の実施に際しては、これらの実施形態に限定されるものではない。
【０１６３】
例えば、プレート部材の一方の面に凹部（若しくは貫通孔）と凸部を目的・用途に応じて好適に配置し、他のプレート部材にそれらに対応するように凸部又は凹部（若しくは貫通孔）配置して積層接合してもよい。
【０１６４】
また第１乃至第６の実施形態では、接着剤やろう付けによりプレート部材を接合する方法について説明したが、本発明の実施に際しては、これらに限定されるものではなく、例えば、拡散接合や超音波を組み合わせて利用した接合方法に適用することは可能である。
【０１６５】
図１４は、本発明の第７の実施形態における圧力室ユニット５３の断面図である。図１４中、図５と同一部材には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【０１６６】
絞り板５０６は、上下に貫通する絞り孔５０６ｅを備える。また圧力室板５０７は、絞り板５０６との接合面に、絞り孔５０６ｅの略半分の高さ及び幅を有する凸部５０９を備える。そして、絞り板５０６、圧力室板５０７及び供給板５０５を積層接合することによって、図１４に示すように、微細な供給絞り部５２０が形成される。
【０１６７】
なお、ろう付けによって積層接合する場合は、凸部５０９は、充填剤（不図示）の融点以上の材質により構成される。ろう付けする際に、凸部５０９が溶融しないようにするためである。
【０１６８】
特に本実施形態において、絞り板５０６、圧力室板５０７及び供給板５０５がＳＵＳ材で構成される場合には、凸部５０９は鉄を主成分とした材料等で形成されることが望ましい。
【０１６９】
このように絞り孔５０６ｅと凸部５０９を組み合わせることにより、微細な供給絞り部５２０を容易に品質良く形成ることができる。
【０１７０】
上述した実施形態では、画像形成装置の一例としてインクジェット記録装置を例示したが、本発明の適用範囲はこれに限定されない。例えば、印画紙に非接触で現像液を塗布する写真画像形成装置についても本発明の液滴吐出ヘッドを適用できる。また、本発明の適用範囲は画像形成装置に限定されず、液滴吐出ヘッドを用いて処理液その他の液体を媒体に塗布する塗布装置など各種の装置について本発明を適用することができる。
【０１７１】
以上、本発明の液滴吐出ヘッド及び画像形成装置について詳説に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってよいのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【０１７２】
【図１】本発明の実施形態に係る液滴吐出ヘッドを用いた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】印字ヘッドを吐出面（ノズル面）側から見たときの平面透視図である。
【図４】印字ヘッドの分解斜視図である。
【図５】印字ヘッドに備えられる圧力室ユニットの断面図（図３中Ｖ−Ｖ線に沿う断面図）である。
【図６】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７】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８】（ａ）、（ｂ）は、本発明に係る第１の実施形態のプレート部材の接合状態を示す拡大断面図である。
【図９】（ａ）、（ｂ）は、本発明に係る第２の実施形態のプレート部材の接合状態を示す拡大断面図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）は、本発明に係る第３の実施形態のプレート部材の接合状態を示す拡大断面図である。
【図１１】（ａ）、（ｂ）は、本発明に係る第４の実施形態のプレート部材の接合状態を示す拡大断面図である。
【図１２】本発明に係る第５の実施形態のプレート部材の接合状態を示す拡大断面図である。
【図１３】本発明に係る第６の実施形態のプレート部材の接合状態を示す拡大断面図である。
【図１４】本発明に係る第７の実施形態の圧力室ユニットの断面図である。
【符号の説明】
【０１７３】
１０…インクジェット記録装置、５０…印字ヘッド、５３…圧力室ユニット、１０２…第１のプレート部材、１０２ａ…流路溝、１０２ｂ…接合溝、１０３ａ…流路孔、１０３ｂ…接合孔、１０４…充填剤、１０４ａ…余剰充填剤、１０５…接着剤、１０５ａ…余剰接着剤、１０６…流路、１０８…逃げ溝、１１２…第２のプレート部材、１１３…凸部、１１４…凸部、５２０…供給絞り部
【図１】
2005280249.tif 000003
【図２】
2005280249.tif 000004
【図３】
2005280249.tif 000005
【図４】
2005280249.tif 000006
【図５】
2005280249.tif 000007
【図６】
2005280249.tif 000008
【図７】
2005280249.tif 000009
【図８】
2005280249.tif 000010
【図９】
2005280249.tif 000011
【図１０】
2005280249.tif 000012
【図１１】
2005280249.tif 000013
【図１２】
2005280249.tif 000014
【図１３】
2005280249.tif 000015
【図１４】
2005280249.tif 000016