(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のインク吐出口、複数の圧力室及び共通インク室を有し、前記複数のインク吐出口からそれぞれ対応する圧力室を経て前記共通インク室に連通する複数の個別インク流路が形成された流路ユニットと、前記流路ユニットの同一平面に固定され前記圧力室内のインクに吐出エネルギーを付与するアクチュエータユニットとを含んでおり、前記アクチュエータユニットを駆動して、前記流路ユニットと相対移動する被記録媒体に前記インク吐出口からインクを吐出して印字を行うインクジェットヘッドにおいて、
前記平面と直交し互いに平行な２つの仮想平面に挟まれていると共に、前記相対移動方向と平行な方向から前記複数のインク吐出口を射影したとき、前記複数のインク吐出口が作るそれぞれの射影点が、前記相対移動方向と直交する方向に延びる仮想直線上で、前記印字の解像度に対応した等間隔に並ぶ有効領域と、
前記相対移動方向と直交する方向に関して前記有効領域の外側に位置し、前記有効領域の少なくとも一方端に連続する外側領域とを備え、
前記有効領域には、前記複数の個別インク流路が形成されており、
前記外側領域には、前記インク吐出口から前記圧力室を経て前記共通インク室に至る複数の流路が形成され、前記複数の流路のすべてが部分的に閉塞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】
部分的に閉塞した前記流路には、前記インク吐出口が形成されていないことを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項３】
部分的に閉塞した前記流路には、前記共通インク室の出口が形成されていないことを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットヘッド。
【請求項４】
前記流路ユニットは、前記平面において、互いに同じ形状を有した複数の前記アクチュエータユニットが一方向に配列されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
【請求項５】
前記複数のアクチュエータユニットは、３個以上であることを特徴とする請求項４に記載のインクジェットヘッド。
【請求項６】
前記アクチュエータユニットが、平面視において、２つの鋭角を持つ四角形であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
【請求項７】
前記流路ユニットは、前記インク吐出口となるノズルが複数配列して形成され、前記平面と平行で互いに対向するノズル面を有し、前記複数のノズルは、前記アクチュエータユニットに対応して配置されたノズル群を構成しており、
前記有効領域と前記外側領域との境界は、前記境界付近において、前記仮想平面が前記相対移動方向に前記ノズル群の外形輪郭を切り取る長さが、一定な範囲と、前記相対移動方向と直交する方向に関して外側に向かうに連れて減少する範囲との境界であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
【請求項８】
前記有効領域が、平面視において、前記アクチュエータユニットの外形輪郭に包含されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
【請求項９】
前記アクチュエータユニットは、前記複数の圧力室に共通して形成され、且つ、一定電位に保持される共通電極と、前記複数の圧力室にそれぞれ対向して配置され、前記アクチュエータユニットを駆動するための駆動信号が供給される複数の個別電極と、前記共通電極と複数の個別電極とに挟まれた圧電層とを含んで構成され、
前記複数の個別電極は、前記圧電層上で個別電極群を構成し、
前記有効領域と前記外側領域との境界は、前記境界付近において、前記仮想平面が前記相対移動方向に前記個別電極群の外形輪郭を切り取る長さが、一定な範囲と、前記相対移動方向と直交する方向に関して外側に向かうに連れて減少する範囲との境界であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
【請求項１０】
前記境界付近において、前記外側領域に属する前記複数の流路のうち、前記境界に最も近接して配置された複数の前記流路が、少なくとも当該流路の一部を構成する部分流路を、前記複数の個別インク流路に係る複数の前記圧力室と同一平面内にいずれも有していることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
【請求項１１】
前記複数の個別インク流路に係る複数の前記圧力室が、前記流路ユニットの前記平面にマトリクス状に隣接配置されており、
前記外側領域に属する前記複数の流路は、前記複数の圧力室と同一平面内に、当該流路の一部を構成する前記部分流路をそれぞれ有し、
複数の前記部分流路が、前記複数の圧力室と同じ規則で当該圧力室に連続して配置されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被記録媒体に対してインクを吐出するインクジェットヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、平面形状が台形である４つのアクチュエータユニットと、各アクチュエータユニットと対向する領域全体に共通インク室から圧力室を介してノズルに至る複数の個別インク流路が形成された流路ユニットとを備えたインクジェットヘッドについて記載されている。このインクジェットヘッドにおいて、４つのアクチュエータユニットは、その平行対向辺（すなわち、上辺及び下辺）が流路ユニットの長手方向に沿うように且つ隣接するアクチュエータユニットの斜辺同士が流路ユニットの幅方向に部分的にオーバーラップするように、長手方向に千鳥状になって２列に配列されている。そして、各アクチュエータユニットが、個別インク流路の圧力室の容積を選択的に変化させることで、圧力室内のインクに吐出エネルギーを付与する。これに伴って当該圧力室に連通するノズルからインクが吐出され、所望解像度の画像が用紙に印字される。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−５９４３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１に記載のインクジェットヘッドにおいては、流路ユニットの幅方向と平行な方向に面方向を有し且つアクチュエータユニットが固定された流路ユニットの平面に直交する２つの仮想平面が流路ユニットの長手方向最外側に配置された２つのアクチュエータユニットを切り取る長さが、一定な範囲と長手方向に関して外側に向かうに連れて減少する範囲との境界を通過している状態において、これら仮想平面から外側の外側領域に形成された複数の個別インク流路からは印字に関するインクが吐出されず、２つの仮想平面に挟まれた領域内に存在する複数の個別インク流路からは印字に関するインクが吐出される。これは、流路ユニットの幅方向に関して２つの仮想平面に挟まれた領域と同じ解像度の画像を得るためだけの個別インク流路が外側領域に形成されていないからである。つまり、２つの仮想平面に挟まれた領域及び外側領域に形成されたすべての個別インク流路から印字に関するインクを吐出した場合、外側領域の個別インク流路から吐出されたインクによって形成された画像の解像度は、２つの仮想平面に挟まれた領域に形成された個別インク流路によって形成された画像よりも粗くなり、用紙に形成された画像内に解像度の差が生じてしまう。そのため、通常、外側領域に形成された個別インク流路からはインクが吐出されない。このような印字に関係のない複数の個別インク流路が外側領域に形成されていると、ヘッドに対してパージを行ったときに、外側領域の個別インク流路からもインクが排出されてしまうため、無駄なインク消費が生じる。さらに、外側領域の個別インク流路も共通インク室からノズルに至る流路であるため、外側領域の個別インク流路のノズルから共通インク室内に気泡が侵入することがある。すると、２つの仮想平面に挟まれた領域に形成された個別インク流路にその侵入した気泡が共通インク室を介して侵入し、当該個別インク流路から印字に関するインク吐出ができないことがある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、パージ時の無駄なインク消費を抑制すると共に、気泡を共通インク室に入りにくくするインクジェットヘッドを提供することである。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００６】
本発明のインクジェットヘッドは、複数のインク吐出口、複数の圧力室及び共通インク室を有し、前記複数のインク吐出口からそれぞれ対応する圧力室を経て前記共通インク室に連通する複数の個別インク流路が形成された流路ユニットと、前記流路ユニットの同一平面に固定され前記圧力室内のインクに吐出エネルギーを付与するアクチュエータユニットとを含んでおり、前記アクチュエータユニットを駆動して、前記流路ユニットと相対移動する被記録媒体に前記インク吐出口からインクを吐出して印字を行うインクジェットヘッドにおいて、前記平面と直交し互いに平行な２つの仮想平面に挟まれていると共に、前記相対移動方向と平行な方向から前記複数のインク吐出口を射影したとき、前記複数のインク吐出口が作るそれぞれの射影点が、前記相対移動方向と直交する方向に延びる仮想直線上で、前記印字の解像度に対応した等間隔に並ぶ有効領域と、前記相対移動方向と直交する方向に関して前記有効領域の外側に位置し、前記有効領域の少なくとも一方端に連続する外側領域とを備えている。そして、前記有効領域には、前記複数の個別インク流路が形成されており、前記外側領域には、前記インク吐出口から前記圧力室を経て前記共通インク室に至る複数の流路が形成され、前記複数の流路のすべてが部分的に閉塞されている。
【０００７】
これによると、外側領域内には部分的に閉塞された流路が形成されているので、ヘッドからパージを行っても外側領域からインクが吐出されない。そのため、無駄なインク消費を抑制することができる。加えて、外側領域から共通インク室に気泡が入りにくくなる。
【０００８】
【０００９】
また、本発明において、部分的に閉塞した前記流路には、前記インク吐出口が形成されていないことが好ましい。これにより、ワイプ動作によってインク吐出口内にインクや、ノズル面に付着していた異物が侵入しなくなる。
【００１０】
また、本発明において、部分的に閉塞した前記流路には、前記共通インク室の出口が形成されていないことが好ましい。これにより、共通インク室内にインクを初期導入したときに、流路に対する共通インク室の出口がないので、この流路内にインクが充填されないばかりか、出口から流路の閉塞部に至る流路部分に残留する気泡もなくなる。したがって、流路からエアが不意に共通インク室内に侵入してインク吐出不良を引き起こすのを抑制することができる。
【００１１】
また、本発明において、前記流路ユニットは、前記平面において、互いに同じ形状を有した複数の前記アクチュエータユニットが一方向に配列されていることが好ましい。これにより、複数のアクチュエータユニットの製造が容易になると共に、流路ユニットに対して複数のアクチュエータユニットを固定しやすくなる。
【００１２】
また、このとき、前記複数のアクチュエータユニットは、３個以上であってもよい。これにより、ラインプリンタに適した長尺のヘッドを実現できる。
【００１３】
また、本発明において、前記アクチュエータユニットが、平面視において、２つの鋭角を持つ四角形であることが好ましい。これにより、アクチュエータユニットの設計がより容易になる。
【００１４】
また、本発明において、前記流路ユニットは、前記インク吐出口となるノズルが複数配列して形成され、前記平面と平行で互いに対向するノズル面を有し、前記複数のノズルは、前記アクチュエータユニットに対応して配置されたノズル群を構成しており、前記有効領域と前記外側領域との境界は、前記境界付近において、前記仮想平面が前記相対移動方向に前記ノズル群の外形輪郭を切り取る長さが、一定な範囲と、前記相対移動方向と直交する方向に関して外側に向かうに連れて減少する範囲との境界であることが好ましい。これにより、アクチュエータユニットや流路ユニットの外形形状やその寸法に係わらず、ノズル群の外形輪郭とその寸法で境界をきめることができる。
【００１５】
また、本発明において、前記有効領域が、平面視において、前記アクチュエータユニットの外形輪郭に包含されていることが好ましい。これにより、有効領域がアクチュエータユニットの外形輪郭に包含された領域になるので、ヘッドの小型化に寄与する。
【００１６】
また、本発明において、前記アクチュエータユニットは、前記複数の圧力室に共通して形成され、且つ、一定電位に保持される共通電極と、前記複数の圧力室にそれぞれ対向して配置され、前記アクチュエータユニットを駆動するための駆動信号が供給される複数の個別電極と、前記共通電極と複数の個別電極とに挟まれた圧電層とを含んで構成され、前記複数の個別電極は、前記圧電層上で個別電極群を構成し、前記有効領域と前記外側領域との境界は、前記境界付近において、前記仮想平面が前記相対移動方向に前記個別電極群の外形輪郭を切り取る長さが、一定な範囲と、前記相対移動方向と直交する方向に関して外側に向かうに連れて減少する範囲との境界であることが好ましい。これにより、アクチュエータユニットや流路ユニットの外形形状やその寸法に係わらず、個別電極群の外形輪郭とその寸法で境界を決めることができる。
【００１７】
また、このとき、前記境界付近において、前記外側領域に属する前記複数の流路のうち、前記境界に最も近接して配置された複数の前記流路が、少なくとも当該流路の一部を構成する部分流路を、前記複数の個別インク流路に係る複数の前記圧力室と同一平面内にいずれも有していてもよい。これにより、境界付近に圧力室が形成されている場合、同一平面内で圧力室と隣接した位置に部分流路が存在することになるので、内側にある圧力室の周辺と、境界付近にある圧力室との剛性差が小さくなる。そのため、境界付近に形成された圧力室の容積を変化させるときと、内側にある圧力室の容積を変化させるときにおけるインク吐出特性の差が抑制される。
また、本発明において、前記複数の個別インク流路に係る複数の前記圧力室が、前記流路ユニットの前記平面にマトリクス状に隣接配置されており、前記外側領域に属する前記複数の流路は、前記複数の圧力室と同一平面内に、当該流路の一部を構成する前記部分流路をそれぞれ有し、複数の前記部分流路が、前記複数の圧力室と同じ規則で当該圧力室に連続して配置されていてもよい。これにより、複数の圧力室が構成する圧力室群内の場所によらず、圧力室の周辺の剛性の差が小さくなるため、インクの吐出特性が均一化する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１９】
まず、本発明の第１実施形態によるインクジェットヘッドについて説明する。図１は、本発明の第１実施形態によるインクジェットヘッドの外観斜視図である。図２は、図１のII−II線に沿った断面図である。インクジェットヘッド１は、図１に示すように、用紙（被記録媒体）に対してインクを吐出するためのヘッド本体７０と、ヘッド本体７０の上方に配置され且つ２つのインク溜まり３が形成されたベースブロック７１とを含んでいる。本実施形態のインクジェットヘッド１は、インクジェットヘッド１の短手方向（副走査方向）が用紙の搬送方向と平行となるようにインクジェットプリンタなどに固定されるラインタイプのインクジェットヘッドである。
【００２０】
ヘッド本体７０は、図２に示すように、インク流路が形成された流路ユニット４と、流路ユニット４の上面にエポキシ系の熱硬化性接着剤によって接着された複数のアクチュエータユニット２１とを含んでいる。流路ユニット４は、複数の薄板を積層して互いに接着させた構成である。また、ヘッド本体７０の底面には微小径を有する多数のノズル８の開口（インク吐出口）８ａが配列されたインク吐出面（ノズル面）７０ａとなっている（図５参照）。また、アクチュエータユニット２１の上面には、フレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）５０が接合されており、左又は右に引き出されるとともにＦＰＣ５０が図２中において屈曲しながら上方に引き出されている。
【００２１】
図３は、ヘッド本体７０を上面から見た平面図である。図３に示すように、流路ユニット４は、主走査方向に延在した矩形平面形状を有している。図３において、流路ユニット４内に設けられたマニホールド流路５が破線で描かれている。マニホールド流路５は、流路ユニット４の表面に形成された複数の開口３ａとそれぞれ接続し、流路ユニット４の内部で複数の副マニホールド流路５ａに分岐している。マニホールド流路５のうち、流路ユニット４の長手方向の両端のものを除いて、各マニホールド流路５からその両側に複数の副マニホールド流路５ａが延びている。各マニホールド流路５は長手方向と交差する方向に延在し、副マニホールド流路５ａは長手方向に平行に延在している。これにより、ベースブロック７１のインク溜まり３に貯溜されていたインクが、複数の開口３ａを通じ、マニホールド流路５からノズル８に連通した個別インク流路７にそれぞれ分配される。
【００２２】
流路ユニット４の上面には、平面形状が台形であってそれぞれ同じ形状な４つのアクチュエータユニット２１が、開口３ａを避けるように、千鳥状で２列に配列されており、流路ユニット４の上面に接着されている。各アクチュエータユニット２１は、その平行対向辺（上辺及び下辺）が流路ユニット４の長手方向に沿うように配置されている。複数の開口３ａは流路ユニット４の長手方向に沿って２列に配列されており、各列５個、計１０個の開口３ａがアクチュエータユニット２１と干渉しない位置に設けられている。そして、隣接するアクチュエータユニット２１の斜辺同士が、流路ユニット４の幅方向（副走査方向）に部分的にオーバーラップしている。また、アクチュエータユニット２１に対向する流路ユニット４の上面には、多数の圧力室１０（図５参照）がマトリクス状に配列された圧力室群９ａ，９ｂが形成されている。言い換えると、アクチュエータユニット２１は、圧力室群９ａ，９ｂを構成する多数の圧力室１０に跨る寸法を有している。なお、上述のマニホールド流路５は、隣り合うアクチュエータユニット２１の間に沿って延在し、ここから分岐する副マニホールド流路５ａが各圧力室群９ａ，９ｂの占める領域に対応して配置されている。
【００２３】
図２に戻って、ベースブロック７１は、例えばステンレスなどの金属材料からなる。ベースブロック７１内のインク溜まり３は、ベースブロック７１の長手方向に沿って延在する略直方体の中空領域である。インク溜まり３は、その一端に設けられた開口（図示せず）を通じて外部に設置されたインクタンク（図示せず）からインクが供給され、常にインクで満たされている。インク溜まり３には、インクを流出するための開口３ｂが、その延在方向に沿って２列に計１０個設けられている。これら開口３ｂは、流路ユニット４の開口３ａと接続されるように千鳥状に設けられている。すなわち、インク溜まり３の１０個の開口３ｂと流路ユニット４の１０個の開口３ａは、平面視において、同じ位置関係となるように設けられている。
【００２４】
ベースブロック７１の下面７３は、開口３ｂの近傍部分７３ａにおいて周囲よりも下方に飛び出している。そして、ベースブロック７１は、下面７３の開口３ｂの近傍部分７３ａにおいてのみ流路ユニット４の上面における開口３ａの近傍部分と接触している。そのため、開口３ｂの近傍部分７３ａ以外の領域は、ヘッド本体７０から離隔しており、この離隔部分にアクチュエータユニット２１が配されている。
【００２５】
ホルダ７２は、ベースブロック７１を把持する把持部７２ａと、副走査方向に間隔をおいて設けられ把持部７２ａの上面から上方に向けて突出する一対の突出部７２ｂとを含んでいる。ベースブロック７１は、ホルダ７２の把持部７２ａの下面に形成された凹部内に接着固定されている。アクチュエータユニット２１に接続されたＦＰＣ５０は、スポンジなどの弾性部材８３を介してホルダ７２の突出部７２ｂ表面に沿うようにそれぞれ配置されている。このＦＰＣ５０上には、ドライバＩＣ８０が設置されている。すなわち、ＦＰＣ５０は、ドライバＩＣ８０から出力された駆動信号をヘッド本体７０のアクチュエータユニット２１に伝達するものであり、アクチュエータユニット２１及びドライバＩＣ８０とは半田などによって電気的に接合されている。
【００２６】
ドライバＩＣ８０の外側表面には略直方体形状のヒートシンク８２が密着配置されているため、ドライバＩＣ８０で発生した熱を効率的に散逸させることができる。ドライバＩＣ８０及びヒートシンク８２の上方においては、ＦＰＣ５０の他端が接続された基板８１が配置されている。ヒートシンク８２の上面と基板８１との間、および、ヒートシンク８２の下面とＦＰＣ５０との間は、それぞれシール部材８４で接着されており、インクジェットヘッド１の本体にゴミやインクが侵入することを防いでいる。
【００２７】
図４は、図３に描かれた一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。図４に示すように、流路ユニット４内のアクチュエータユニット２１と対向する領域には、４本の副マニホールド流路５ａが延在している。各副マニホールド流路５ａには、ノズル８の各々に通じる多数の個別インク流路７（図５参照）が接続されている。
【００２８】
流路ユニット４の上面４ａには、４つのアクチュエータユニット２１に対応して、長手方向の中央部に２つの圧力室群９ａと両端側にそれぞれ１つの圧力室群９ｂとが形成されている。いずれの圧力室群９ａ，９ｂも、平面形状が略菱形の多数の圧力室１０により構成されている。ここで、流路ユニット４の上面４ａと直交し、副走査方向と平行な平面を有する２つの仮想平面Ｋ１，Ｋ２を仮想する。仮想平面Ｋ１，Ｋ２は、図３及び図４において２点鎖線で示されており、これら２つの仮想平面Ｋ１，Ｋ２に挟まれた範囲が、画像形成に係わる個別インク流路７が配置された有効範囲となる。本実施の形態では、仮想平面Ｋ１，Ｋ２は、主走査方向の両端側にあるアクチュエータユニット２１でも、最外側の鈍角の頂点を通っている。有効範囲には、図示のように、有効領域１９ａと有効領域１９ｂとが存在している。各有効領域１９ａ，１９ｂは、基本的には、アクチュエータユニット２１と対向した領域として規定されている。つまり、有効領域１９ａには、圧力室群９ａに係わる複数の個別インク流路７が形成されている。有効領域１９ｂは、仮想平面Ｋ１，Ｋ２により区画された流路ユニット４の中央側の領域であり、圧力室群９ｂに係わる複数の個別インク流路７が形成されている。
【００２９】
各圧力室群９ａ，９ｂでは、それぞれを構成する複数の圧力室１０が、図４に示すように、配列方向Ａ及び配列方向Ｂで規定されたマトリクス状に隣接配置されている。配列方向Ａは、流路ユニット４の長手方向であって、圧力室１０の短い方の対角線と平行である。配列方向Ｂは、配列方向Ａと鈍角θをなす圧力室１０の一斜辺と平行である。各圧力室群９ａ，９ｂにおいて、圧力室１０の鋭角部は、隣接する２つの圧力室１０の間にそれぞれ位置している。また、圧力室１０は、配列方向Ａに沿って３７．５ｄｐｉに相当する距離ずつ離隔して配列し、配列方向Ｂに沿って１６個が並べられている。つまり、圧力室１０は、配列方向Ａに一定間隔で規則的に並んで圧力室列１１を構成し、１６列の圧力室列１１が互いに平行に配置されて各圧力室群９ａ，９ｂが構成されている。このような圧力室１０の配置により、全体として解像度６００ｄｐｉの画像形成を可能にしている。さらに、圧力室列１１は、図４の紙面に対して垂直な方向から見て、副マニホールド流路５ａとの相対位置に応じて、第１の圧力室列１１ａ、第２の圧力室列１１ｂ、第３の圧力室列１１ｃ、及び、第４の圧力室列１１ｄに分けられる。これら第１〜第４の圧力室列１１ａ〜１１ｄは、アクチュエータユニット２１の上辺から下辺に向けて、１１ｃ→１１ｄ→１１ａ→１１ｂ→１１ｃ→１１ｄ→…→１１ｂという順番で周期的に４個ずつ配置されている。
【００３０】
第１の圧力室列１１ａを構成する圧力室１０ａ及び第２の圧力室列１１ｂを構成する圧力室１０ｂにおいては、図４の紙面に対して垂直な方向から見て、配列方向Ａと直交する方向に関して、ノズル８が図４の紙面下側に偏在している。そして、ノズル８が、それぞれ対応する圧力室１０の下端部付近と対向している。一方、第３の圧力室列１１ｃを構成する圧力室１０ｃ及び第４の圧力室列１１ｄを構成する圧力室１０ｄにおいては、配列方向Ａと直交する方向に関して、ノズル８が図４の紙面上側に偏在している。そして、ノズル８が、それぞれ対応する圧力室１０の上端部付近と対向している。第１及び第４の圧力室列１１ａ、１１ｄにおいては、図４の紙面に対して垂直な方向から見て、圧力室１０ａ、１０ｄの半分以上の領域が、副マニホールド流路５ａと重なっている。第２及び第３の圧力室列１１ｂ、１１ｃにおいては、図４の紙面に対して垂直な方向から見て、圧力室１０ｂ、１０ｃのほぼ全領域が、副マニホールド流路５ａと重なっていない。つまり、副マニホールド流路５ａは、隣接する２つの圧力室列１１ａ，１１ｄの作る幅を有効に使って形成されている。そのため、いずれの圧力室列１１に属する圧力室１０についてもこれに連通するノズル８が副マニホールド流路５ａと重ならないようにしつつ、副マニホールド流路５ａの幅を可能な限り広くして各圧力室１０にインクを円滑に供給することが可能となっている。
【００３１】
また、圧力室群９ａは、その外形（すなわち、有効領域１９ａの外形）がアクチュエータユニット２１の外形とほぼ同じ大きさの台形形状となるように、各圧力室列１１を構成する圧力室１０の数がアクチュエータユニット２１の長辺から短辺に向かうに連れて少なくなっている。一方、圧力室群９ｂでは、圧力室群９ｂの外形が仮想平面Ｋ１，Ｋ２とアクチュエータユニット２１の輪郭とで囲まれた部分の外形（すわなち、流路ユニット４の中央側に区画される有効領域１９ｂの外形）とほぼ同じ大きさの四角形状となるように、各圧力室列１１を構成する圧力室１０の数がアクチュエータユニット２１の長辺から短辺に向かうに連れて少なくなっている。圧力室群９ａ，９ｂに属する各圧力室１０は、とりわけ有効範囲に属する各圧力室１０は、その長い対角線の一端においてノズル８に連通されていると共に、長い対角線の他端においてアパーチャ１２を介して副マニホールド流路５ａに連通している。
【００３２】
また、上面４ａには、アクチュエータユニット２１と対向する領域内において、各圧力室群９ａを取り囲む周縁空隙群１５と、各圧力室群９ｂを取り囲む周縁空隙群１６とが形成されている。周縁空隙群１５は、２種類の空隙で構成されている。圧力室群９ａの対となる平行辺に対しては、圧力室１０と同じ形状、サイズの複数の空隙１５ａが平行に配置されている。また、２つの斜辺に対しては、複数の空隙１５ｂがそれぞれ配置されている。この空隙１５ｂは、圧力室１０の一部が、対応する斜辺と平行に切り欠かれた形状、サイズを有している。一方、周縁空隙群１６は、４種類の空隙で構成されている。圧力室群９ｂと対向するアクチュエータユニット２１の対となる平行辺に対しては、圧力室１０と同じ形状、サイズの複数の空隙１６ａが平行に配置されている。２つの斜辺に対しては、複数の空隙１６ｂ，１６ｄがそれぞれ配置されている。さらに、複数の空隙１６ｃが、アクチュエータユニット２１と対向する領域を有効領域１９ｂとその外側の領域（外側領域１７）とに区画する仮想平面Ｋ１，Ｋ２に沿って配置されている。図４に示すように、空隙１６ｃは、外側領域１７に属する空隙で、有効領域１９ｂを構成する各圧力室列１１に連続して配置されている。いずれも、圧力室１０と同じ形状、サイズを有している。本実施の形態では、空隙１６ｃが有効領域１９ｂの圧力室１０と同様にマトリクス状に隣接配置されている。このように、外側領域１７には、複数の空隙１６ｃに加えて、複数の空隙１６ｂあるいは空隙１６ｄ及び複数の空隙１６ａの一部が配置されている。つまり、本実施の形態の外側領域１７は、主にマトリクス配列する複数の空隙１６ｃが作る複数の空隙列で構成され、インクの吐出に係わる圧力室１０はほとんど含まれていない。これら空隙列は、アクチュエータユニット２１の長辺から短辺に向かうに連れて空隙１６ｃが少なくなるように配列されている。以上、説明したように、空隙１５ａ，１５ｂ，１６ａ〜１６ｄと圧力室１０とで配置の規則性に違いはなく、全体に連続して規則的な配置がされている。また、このように圧力室群９ａ，９ｂの周囲に周縁空隙群１５，１６が配設されていることによって、圧力室群９ａ，９ｂの最外周に配設された圧力室１０は、圧力室群９ａ，９ｂの内側に配設された場合と同等の構造に囲まれて存在することになる。これにより、圧力室群９ａ，９ｂ内の場所によらず、圧力室１０周辺の剛性の差が小さくなるため、インクの吐出特性がほぼ同じになる。すなわち、周縁空隙群１５，１６は、圧力室群９ａ，９ｂ内でのインクの吐出特性を均一化するという点でインク吐出に寄与している。
【００３３】
また、インク吐出面７０ａには、図４に示したように、アクチュエータユニット２１と重なる領域ごとに、複数のノズル８がマトリクス状に配列されたノズル群１８が形成されている。複数のノズル８は、平面視において、上述したように各圧力室１０及び空隙１６ｃに隣接した位置であって副マニホールド流路５ａと重ならない位置に形成されており、ノズル群１８の外形がアクチュエータユニット２１の外形とほぼ相似な台形形状となっている。そして、仮想平面Ｋ１，Ｋ２が、副走査方向において、ノズル群１８の外形を切り取った長さが一定な範囲と主走査方向に関して外側に向かうに連れて減少する範囲との境界を通過している。このように、境界を決めるに当たって、ノズル８と圧力室１０や空隙１６ｃとでは平面サイズの違いから、ノズル群１８の外形に基づく方が、上述の圧力室群９ｂの外形に基づくよりも正確かつ容易である。ノズル群１８において、外形上の差異と有効領域１９ｂ及び外側領域１７を分ける境界との関係が明確なので、ヘッドをプリンタ（記録装置）に組み込むときに、用紙との所望の位置関係を容易に決めることができる。なお、図４において、図面を分かりやすくするために、アクチュエータユニット２１の下方にあって破線で描くべき圧力室１０（圧力室群９）、アパーチャ１２及びノズル８を実線で描いている。
【００３４】
次に、ヘッド本体７０の断面構造について説明する。図５（ａ）は、図４に示すVＡ−VＡ線における断面図であり、個別インク流路を示している。図５（ｂ）は、図４に示すVＢ−VＢ線における断面図であり、空隙１６ｃを含む流路を示している。図５（ａ）、（ｂ）に示すように、個別インク流路７は、副マニホールド流路５ａの出口５ｂからアパーチャ（絞り）１２及び圧力室１０を介してノズル８に連通しており、空隙１６ｃを含む流路１４は、個別インク流路７とほぼ同じ流路構成を有するが、副マニホールド流路５ａの出口５ｂがない。本実施の形態では、個別インク流路７がほぼ有効範囲で圧力室１０毎に形成され、流路１４がほぼ外側領域１７で空隙１６ｃ毎に形成されている。なお、図４からも分かるように、複数の圧力室１０及び空隙１６ｃは、有効領域１９ｂと外側領域１７との境界において、仮想平面Ｋ１，Ｋ２と重なるものがある。つまり、仮想平面Ｋ１，Ｋ２は、圧力室１０と空隙１６ｃとがなるべく均等に分けられるように配置されている。そのため、個別インク流路７及び流路１４の中には、想定された境界を跨いで互いの形成領域（有効領域１９ｂ及び外側領域１７）にはみ出すように形成されているものもある。
【００３５】
ヘッド本体７０は、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、上から順に、アクチュエータユニット２１、キャビティプレート２２、ベースプレート２３、アパーチャプレート２４、サプライプレート２５、マニホールドプレート２６〜２８、カバープレート２９及びノズルプレート３０の合計１０枚のシート材が積層された積層構造を有している。これらのうち、アクチュエータユニット２１を除いた９枚のプレートから流路ユニット４が構成されている。
【００３６】
図４及び図５を参照して、流路ユニット４の構成を説明する。キャビティプレート２２は、圧力室１０を構成するほぼ菱形の孔及び空隙１５ａ，１５ｂ、１６ａ〜１６ｄを構成する孔が、アクチュエータユニット２１の貼付範囲内に多数設けられた金属プレートである。ベースプレート２３は、キャビティプレート２２の１つの圧力室１０について、圧力室１０とアパーチャ１２との連絡孔及び圧力室１０からノズル８への連絡孔がそれぞれ設けられ、且つ、１つの空隙１６ｃについて、空隙１６ｃとアパーチャ１２との連絡孔及び空隙１６ｃからノズル８への連絡孔がそれぞれ設けられた金属プレートである。
【００３７】
アパーチャプレート２４は、キャビティプレート２２の１つの圧力室１０及び空隙１６ｃについて、アパーチャ１２となる孔のほかに圧力室１０及び空隙１６ｃからノズル８への連絡孔がそれぞれ設けられた金属プレートである。サプライプレート２５は、キャビティプレート２２の１つの圧力室１０について、アパーチャ１２と副マニホールド流路５ａとの連絡孔（出口５ｂを形成する孔）及び圧力室１０及び空隙１６ｃからノズル８への連絡孔がそれぞれ設けられた金属プレートである。マニホールドプレート２６〜２８は、副マニホールド流路５ａに加えて、キャビティプレート２２の１つの圧力室１０及び空隙１６ｃについて、圧力室１０及び空隙１６ｃからノズル８への連絡孔がそれぞれ設けられた金属プレートである。カバープレート２９は、キャビティプレート２２の１つの圧力室１０及び空隙１６ｃについて、圧力室１０及び空隙１６ｃからノズル８への連絡孔がそれぞれ設けられた金属プレートである。ノズルプレート３０は、キャビティプレート２２の１つの圧力室１０及び空隙１６ｃについて、ノズル８がそれぞれ設けられた金属プレートである。
【００３８】
これら９枚のプレート２２〜３０は、図５（ａ）、（ｂ）に示すような個別インク流路７及び流路１４が形成されるように、互いに位置合わせして積層されている。この個別インク流路７は、副マニホールド流路５ａからまず上方へ向かい、アパーチャ１２において水平に延在し、それからさらに上方に向かい、圧力室１０において再び水平に延在し、それからしばらくアパーチャ１２から離れる方向に斜め下方に向かってから垂直下方にノズル８へと向かう。一方、流路１４は、アパーチャ１２と副マニホールド流路５ａとを繋ぐ連絡孔（図６中破線で示す連絡孔）が形成されていないため（すわなち、アパーチャ１２が副マニホールド流路５ａの出口と繋がっておらずその部分が塞がれているため）、アパーチャ１２から空隙１６ｃを介してノズル８に至る孤立した流路となっている。つまり、空隙１６ｃを含む流路１４は、すべて副マニホールド流路５ａと連通していない。また、空隙１６ｃを除く他の空隙１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂ，１６ｄは、これら空隙１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂ，１６ｄに連通する孔などがベースプレート２３に形成されていないため、ベースプレート２３及びアクチュエータユニット２１によって空隙１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂ，１６ｄの開口が塞がれている。
【００３９】
また、図５（ａ）から明らかなように、各プレートの積層方向において圧力室１０とアパーチャ１２とは異なるレベルに設けられている。これにより、図４に示すように、アクチュエータユニット２１に対向した流路ユニット４内において、１つの圧力室１０と連通したアパーチャ１２を、当該圧力室に隣接する別の圧力室１０と平面視で同じ位置に配置することが可能となっている。この結果、圧力室１０同士が密着して高密度に配列されるため、比較的小さな占有面積のインクジェットヘッド１により高解像度の画像印刷が実現される。なお、空隙１５ａ，１５ｂ，１６ａ〜１６ｄも圧力室１０と同様にキャビティプレート２２に形成されているため、アパーチャ１２と異なるレベルに設けられている。このため、圧力室１０と同様に、空隙１５ａ，１５ｂ，１６ａ〜１６ｄ同士を密着して高密度に配列することができる。
【００４０】
次に、図６及び図７を参照して、アクチュエータユニット２１の構成について説明する。アクチュエータユニット２１は、３枚の圧電シート４１〜４３（図６（ａ）参照）が積層され且つ電極が配されることによってそのうちの最上層だけが電界印加時に活性部となる部分を有する圧電層（以下、単に「活性部を有する層」というように記する）とされ、残り２つの圧電層が活性部を有しない非活性層とされたものである。図６（ａ）はアクチュエータユニット２１と圧力室１０との部分拡大断面図であり、図６（ｂ）はアクチュエータユニット２１の表面に形成された個別電極の形状を示す部分拡大平面図である。図７は、アクチュエータユニット２１の平面図である。なお、図６（ａ）の部分断面図は、アクチュエータユニット２１と空隙１６ｃとの部分断面図とほぼ同じ断面図であるため、図６（ａ）、（ｂ）の圧力室１０を示す部分にカッコ書きで空隙を示す１６ｃの符号を併せて示す。図７に示すアクチュエータユニット２１は、仮想平面Ｋ２が通るアクチュエータユニットであるが、他の３つのアクチュエータユニット２１と同じ構成を有している。
【００４１】
図６（ａ）に示すように、アクチュエータユニット２１は、それぞれ厚みが１５μｍ程度で同じになるように形成された３枚の圧電シート４１〜４３を含んでいる。これら圧電シート４１〜４３は、圧力室群９ａ，９ｂを構成する多数の圧力室１０及び周縁空隙群１５，１６を構成する空隙１５ａ，１５ｂ，１６ａ〜１６ｄに跨って配置されるように連続した層状の平板（連続平板層）となっている。圧電シート４１〜４３が連続平板層として配置されることで、例えばスクリーン印刷技術を用いることにより圧電シート４１上に個別電極３５を高密度に配置することが可能となっている。そのため、個別電極３５に対応する位置に形成される圧力室１０及び空隙１６ｃをも高密度に配置することが可能となって、高解像度画像の印刷ができるようになる。圧電シート４１〜４３は、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミックス材料からなるものである。
【００４２】
最上層の圧電シート４１上には、各圧力室１０及び空隙１６ｃに対向する個別電極３５が形成されている。圧電シート４１とその下側の圧電シート４２との間には、シート全面（圧電シート４１の裏面全体）に形成された略２μｍの厚みの共通電極３４が介在している。なお、圧電シート４２と圧電シート４３との間には、電極は配置されていない。これら個別電極３５及び共通電極３４は共に、例えばＡｇ−Ｐｄ系などの金属材料からなる。
【００４３】
個別電極３５は、略１μｍの厚みで、図６（ｂ）に示すように、図４に示した圧力室１０及び空隙１６ｃとほぼ相似である略菱形の平面形状を有している。略菱形の個別電極３５における鋭角部の一方は延出され、この延出部の先端に、個別電極３５と電気的に接続された、略１６０μｍの径を有する円形のランド３６が設けられている。ランド３６は、例えば、ガラスフリットを含む金からなり、図６（ａ）に示すように、圧力室１０及び空隙１６ｃに対向しないように設けられている。
【００４４】
アクチュエータユニット２１に形成された複数の個別電極３５は、図７に示すように、圧力室１０及び空隙１６ｃにそれぞれ対向する位置に配列されており、個別電極群３８を構成している。なお、他の３つのアクチュエータユニット２１に同様な個別電極群３８がそれぞれ形成されているため、ヘッド本体７０には４つの個別電極群３８が形成されていることになる。個別電極群３８は、複数の個別電極３５が主走査方向に沿って形成された個別電極列３９が互いに平行に配列されて構成されている。個別電極列３９を構成する複数の個別電極３５は、アクチュエータユニット２１の対となる平行辺のうち、長辺から短辺に向かうに連れて数が減少している。こうして、個別電極群３８の外形がアクチュエータユニット２１の外形とほぼ相似な台形形状となっている。そして、仮想平面Ｋ１，Ｋ２が、副走査方向において、個別電極群３８の外形を切り取った長さが一定な範囲と、主走査方向に関して外側に向かうに連れて減少する範囲との境界を通過している。なお、アクチュエータユニット２１の各角部近傍には、圧電シート４１を貫通するように形成された複数のスルーホール電極を介して共通電極３４と電気的に接続される共通電極端子３７が配置されている。共通電極３４は共通電極端子３７とＦＰＣ５０を介して接地される。これにより、共通電極３４は、すべての圧力室１０に対応する領域において等しくグランド電位に保たれている。また、各個別電極３５は、ランド３６及びＦＰＣ５０を介してドライバＩＣ８０の各端子と電気的に接続されている。そして、ドライバＩＣ８０から供給された駆動信号が、圧力室１０に対応した個別電極３８に選択的に供給される。
【００４５】
次に、アクチュエータユニット２１の駆動方法について述べる。アクチュエータユニット２１における圧電シート４１の分極方向はその厚み方向である。つまり、アクチュエータユニット２１は、上側（つまり、圧力室１０とは離れた）１枚の圧電シート４１を活性部が存在する層とし且つ下側（つまり、圧力室１０に近い）２枚の圧電シート４２〜４３を非活性層とした、いわゆるユニモルフタイプの構成となっている。従って、個別電極３５を正又は負の所定電位とすると、例えば電界と分極とが同方向であれば圧電シート４１中の電極に挟まれた電界印加部分が活性部（圧力発生部）として働き、圧電横効果により分極方向と直角方向に縮む。
【００４６】
一方、圧電シート４２，４３は、電界の影響を受けないため自発的には変位しないので、上層の圧電シート４１と下層の圧電シート４２，４３との間で、分極方向と垂直な方向への歪みに差を生じることとなり、圧電シート４１〜４３全体が非活性側に凸となるように変形しようとする（ユニモルフ変形）。このとき、図６（ａ）に示したように、アクチュエータユニット２１の下面は圧力室を区画する隔壁（キャビティプレート２２）の上面に固定されているので、結果的に個別電極３５に対応した部分が圧力室側へ凸になるように変形する。このため、圧力室１０の容積が低下して、インクの圧力が上昇し、ノズル８からインクが吐出される。その後、個別電極３５を共通電極３４と同じ電位に戻すと、圧電シート４１〜４３は元の形状になって圧力室１０の容積が元の容積に戻るので、インクを副マニホールド流路５ａ側から吸い込む。
【００４７】
他の駆動方法として、予め個別電極３５を共通電極３４と異なる電位にしておき、吐出要求があるごとに個別電極３５を共通電極３４と一旦同じ電位とし、その後所定のタイミングにて再び個別電極３５を共通電極３４と異なる電位にすることもできる。この場合は、個別電極３５と共通電極３４とが同じ電位になるタイミングで、圧電シート４１〜４３が元の形状に戻ることにより、圧力室１０の容積は初期状態（両電極の電位が異なる状態）と比較して増加し、インクが副マニホールド流路５ａ側から圧力室１０内に吸い込まれる。その後再び個別電極３５を共通電極３４と異なる電位にしたタイミングで、圧電シート４１〜４３が圧力室１０側へ凸となるように変形し、圧力室１０の容積低下によりインクへの圧力が上昇し、インクが吐出される。なお、アクチュエータユニット２１の空隙１６ｃに対向する領域にも個別電極３５が形成されているが、空隙１６ｃは副マニホールド流路５ａとは連通しない孤立した流路であるため、空隙１６ｃに対応した個別電極３５を駆動してもインクは吐出されない。そのため、本実施形態においては、空隙１６ｃに対応して形成された個別電極３５に駆動信号を供給していない。
【００４８】
図８は、図４に示す一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。図８に示すように、配列方向Ａに３７．５ｄｐｉに相当する幅（６７８．０μｍ）を有し、配列方向Ａと直交する方向に延在する帯状領域Ｒについて考える。この帯状領域Ｒの中では、１６列の圧力室列１１ａ〜１１ｄの内の何れの列についても、ノズル８が１つしか存在していない。すなわち、１つのアクチュエータユニット２１に対応したインク吐出領域内の任意の位置に、このような帯状領域Ｒを区画した場合、この帯状領域Ｒ内には、常に１６個のノズル８が分布している。そして、これら１６個の各ノズル８を配列方向Ａに延びる仮想直線Ｌ上に射影した点（射影点）Ｐの位置は、印字時の解像度である６００ｄｐｉに相当する間隔ずつ離隔している。
【００４９】
１つの帯状領域Ｒに属する１６個のノズル８を配列方向Ａに延びる直線上に射影した位置が左にあるものから順に、これら１６個のノズル８を（１）〜（１６）と記することにしたとき、これら１６個のノズル８は、下から、（１）、（９）、（５）、（３）、（１３）、（１１）、（７）、（２）、（１５）、（１０）、（６）、（４）、（１４）、（１２）、（８）、（１６）の順番に並んでいる。一方、圧力室１０の並びを帯状領域Ｒの下から見ていったとき、ノズル８の（１）、（９）、（５）、（１３）、（３）、（１１）、（７）、（１５）、（２）、（１０）、（６）、（１４）、（４）、（１２）、（８）、（１６）に対応する圧力室１０が順に配置されている。このように、射影点の位置（印字時のドット位置）と圧力室１０の位置との対応関係に基づいて、帯状領域Ｒ内のノズル８と圧力室１０の並びを比較したとき、下から４列目と５列目、８列目と９列目及び１２列目と１３列目で並びの順番が入れ替わっている。例えば、ノズル８の列において、下から４列目と５列目のノズル８には、下から５列目と４列目の圧力室１０がそれぞれ対応（連通）している。他の入れ替わり部分も、同様な関係となっている。これは、圧力室１０の高密度配置とノズル８の偏在配置によるもので、１つの圧力室１０の鋭角部が、隣接する２つの圧力室１０の間に配置され、且つ、圧力室１０に対するノズル８の配置関係が、副マニホールド流路５ａを挟んで反対になっているためである。このように構成されたインクジェットヘッド１において、アクチュエータユニット２１内を用紙の搬送に合わせて適宜駆動させると、６００ｄｐｉの解像度を有する文字や図形等を描画することができる。
【００５０】
例えば、６００ｄｐｉの解像度で配列方向Ａに延びる直線を印字する場合について説明する。まず、ノズル８が圧力室１０の同じ側の鋭角部に連通している参考例の場合について簡単に説明する。この場合には、用紙が搬送されるのに対応して、図８中一番下に位置する圧力室列中のノズル８からインクの吐出を始め、順次上側に隣接する圧力室列に属するノズル８を選択してインクを吐出する。これにより、インクのドットが配列方向Ａに向かって６００ｄｐｉの間隔で隣接しながら形成されていく。最終的には、全体で６００ｄｐｉの解像度で配列方向Ａに延びる直線が描かれることになる。
【００５１】
一方、本実施の形態では、図８中一番下に位置するノズル列（配列方向Ａに沿って並ぶ複数のノズル８が構成するノズル列）中のノズル８からインクの吐出を始め、用紙が搬送されるのに伴って、順次上側に隣接するノズル８を選択してインクを吐出していく。このとき、下側から上側に１ノズル列上がる毎のノズル８位置の配列方向Ａへの変位が同じでないので、用紙が搬送されるのに伴って配列方向Ａに沿って順次形成されるインクのドットは、６００ｄｐｉの間隔で等間隔にはならない。
【００５２】
すなわち、図８に示したように、用紙が搬送されるのに対応して、まず図中一番下のノズル（１）からインクが吐出され、用紙上に３７．５ｄｐｉに相当する間隔でドット列が形成される。この後、用紙の搬送に伴って、直線の形成位置が下から２列目のノズル（９）の位置に達すると、このノズル（９）からインクが吐出される。これにより、始めに形成されたドット位置から６００ｄｐｉに相当する間隔分の８倍だけ配列方向Ａに変位した位置に２番目のインクドットが形成される。
【００５３】
次に、用紙の搬送に伴って、直線の形成位置が下から３列目のノズル（５）の位置に達すると、ノズル（５）からインクが吐出される。これにより、始めに形成されたドット位置から６００ｄｐｉに相当する間隔分の４倍だけ配列方向Ａに変位した位置に３番目のインクドットが形成される。さらに、用紙の搬送に伴って、直線の形成位置が下から４列目ノズル（３）の位置に達すると、ノズル(３)からインクが吐出される。これにより、始めに形成されたドットの位置から６００ｄｐｉに相当する間隔分の２倍だけ配列方向Ａに変位した位置に４番目のインクドットが形成される。さらに、用紙の搬送に伴って、直線の形成位置が下から５列目のノズル（１３）の位置に達すると、ノズル（１３）からインクが吐出される。これにより、始めに形成されたドット位置から６００ｄｐｉに相当する間隔分の１２倍だけ配列方向Ａに変位した位置に５番目のインクドットが形成される。
【００５４】
以下同様にして、順次図中下側から上側に位置するノズル８を選択しながらインクドットが形成されていく。このとき、ノズル８の番号をＮとすると、（倍率ｎ＝Ｎ−１）×（６００ｄｐｉに相当する間隔）に相当する分だけ、始めに形成されたドット位置から配列方向Ａに変位した位置にインクドットが形成される。最終的に１６個のノズル８を選択し終わったときには、図中一番下のノズル（１）により３７．５ｄｐｉに相当する間隔で形成されたインクドットの間が６００ｄｐｉに相当する間隔毎に離れて形成された１５個のドットで繋げられ、全体で６００ｄｐｉの解像度で配列方向Ａに延びる直線を描くことが可能になっている。
【００５５】
なお、各インク吐出領域の配列方向Ａについての両端部（アクチュエータユニット２１の斜辺）近傍では、ヘッド本体７０の幅方向に対向する別のアクチュエータユニット２１に対応するインク吐出領域の配列方向Ａについての両端部近傍と相補関係となることで６００ｄｐｉの解像度での印刷が可能となっている。
【００５６】
以上のような第１実施形態のインクジェットヘッド１によると、外側領域１７には、副マニホールド流路５ａと連通していない複数の流路１４が形成されている。これら流路１４には、インクが供給されないので、ヘッドからパージを行っても外側領域１７からインクが吐出されない。そのため、無駄なインク消費を抑制することができる。加えて、流路１４のノズル８から気泡が流路１４内に侵入しても、流路１４から副マニホールド流路５ａには侵入しない。また、流路１４はすべてマニホールド流路５ａと連通していないので、パージを行っても外側領域１７に形成されたノズル８からはインクが吐出されない。そのため、無駄なインク消費をなくすことができる。
【００５７】
また、流路１４と副マニホールド流路５ａとを連通させる連絡孔がサプライプレート２５に形成されていないので、副マニホールド流路５ａ内にインクを初期導入したときに、この流路１４内にインクが充填されないばかりか、連通孔の近傍部分に残留する気泡もなくなる。仮に、残留する気泡があると、この気泡が不意に副マニホールド流路５ａに戻り、その先に繋がる個別インク流路７に侵入してしまうことが心配される。この場合、気泡がインクの吐出不良を起こす原因となる。また、このように気泡の逆流が無くても、空気の成分がインクに溶け込むことでインクの吐出特性に変調を来すことがある。本実施の形態では、気泡が残留することがないので、流路に気泡が侵入したりインクに溶け込んだりして良好なインク吐出が阻害されることがなくなる。
【００５８】
また、４つのアクチュエータユニット２１がそれぞれ同じ形状を有した構成であるため、アクチュエータユニット２１の製造が容易になる。さらに、４つのアクチュエータユニット２１が主走査方向に沿って千鳥状に２列に配列されているため、流路ユニット４に対して４つのアクチュエータユニット２１を固定しやすくなる。また、アクチュエータユニット２１が３つ以上（本実施形態では、４つ）設けられているので、ラインプリンタに適した長尺のヘッドを実現できる。また、アクチュエータユニット２１が２つの鋭角を持つ台形であるため、アクチュエータユニット２１の設計が容易になる。
【００５９】
また、仮想平面Ｋ１，Ｋ２が、ノズル群１８及び個別電極群３８において、これらの外形を切り取った長さが一定な範囲と外側に向かうに連れて減少する範囲との境界を通過しいていることで、アクチュエータユニット２１や流路ユニット４の外形形状やその寸法に係わらず、より正確に有効領域１９ｂと外側領域１７との境界が決まる。これにより、インクジェットヘッドをプリンタに組み付けるときに、搬送される用紙と有効領域１９ａ，１９ｂとの位置関係を所望の精度で設定することができる。また、有効領域１９ｂが最外側にあるアクチュエータユニット２１の外形内に含まれていることで、有効領域１９ｂがアクチュエータユニット２１と重なる領域となる。そのため、ヘッドの小型化に寄与する。
【００６０】
続いて、本発明の第２実施形態によるインクジェットヘッドについて、以下に説明する。図９は、本発明の第２実施形態によるインクジェットヘッドのヘッド本体の部分拡大平面図である。図１０は、図９に示すX−X線に沿った断面図である。なお、第１実施形態と同様なものについては同符号で示し説明を省略する。
【００６１】
本実施形態におけるインクジェットヘッドは、ヘッド本体２７０の流路ユニット２０４の構成が第１実施形態の流路ユニット４と若干異なるだけでそれ以外は第１実施形態と同様なものである。流路ユニット２０４の上面２０４ａには、図９に示すように、アクチュエータユニット２１と対向する領域に圧力室群９ａ，２０９ｂがそれぞれ形成されている。さらに、圧力室群９ａ，２０９ｂをそれぞれ取り囲む周縁空隙群２１５，２１６が形成されている。周縁空隙群２１５は、第１実施形態の周縁空隙群１５と同様なものである。圧力室群２０９ｂも、圧力室群９ｂとほぼ同様の形態を有し、マトリクス状に配置された圧力室１０が有効領域１９ｂを構成している。周縁空隙群２１６は、複数の空隙１６ａ，１６ｂと、有効領域１９ｂを構成する圧力室列１１の外側にそれぞれ１つずつ配置された複数の空隙２１６ｃとを有している。つまり、周縁空隙群２１６は、第１実施形態の周縁空隙群１６において、複数の空隙１６ｄが形成されておらず、且つ、複数の空隙１６ｃが減少した構成となっている。このような周縁空隙群２１５，２１６であっても、圧力室群９ａ，２０９ｂの最外周に配設された圧力室１０は、圧力室群９ａ，２０９ｂの内側に配設された場合と同等の構造に囲まれて存在することになるので、第１実施形態と同様な効果を有する。なお、図９からも分かるように、複数の圧力室１０及び空隙２１６ｃは、有効領域１９ｂと外側領域１７との境界において、仮想平面Ｋ２と重なるものがある。そのため、個別インク流路７及び流路の中には、想定された境界を跨いで互いの形成領域（祐子領域１９ｂ及び外側領域１７）にはみ出すように形成されているものもある。また、空隙２１６ｃは、圧力室列１１の延在方向（主走査方向）と直交方向に２列の千鳥状配列をしている。
【００６２】
ヘッド本体２７０は、図１０に示すように、第１実施形態と同様にアクチュエータユニット２１と９枚のプレート２２２〜２３０とが積層して構成されている。流路ユニット２０４を構成する各プレート２２２〜２３０には、第１実施形態の各プレート２２〜３０と同様に、複数の個別インク流路７に対応する孔がそれぞれ形成されている。そして、図１０に示すように、最上層にあるキャビティプレート２２２にだけ、空隙１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂ，２１６ｃとなる孔が形成されている。つまり、キャビティプレート２２２を除く他の８枚のプレート２２３〜２３０には、第１実施形態の流路１４のように空隙２１６ｃを含んだ流路を構成する複数の孔（図１０中破線で示すような複数の孔）が形成されていない。そのため、流路ユニット２０４の外側領域１７には、外部及び副マニホールド流路５ａに連通しない空隙２１６ｃのみによる部分流路が形成されていることになる。このような９枚のプレート２２２〜２３０が、個別インク流路７を構成するように、互いに位置合わせして積層されることで流路ユニット２０４が形成される。複数の個別インク流路７は、有効領域１９ａ，１９ｂ内に形成されており、第１実施形態と同様に、副マニホールド流路５ａからまず上方へ向かい、アパーチャ１２において水平に延在し、それからさらに上方に向かい、圧力室１０において再び水平に延在し、それからしばらくアパーチャ１２から離れる方向に斜め下方に向かってから垂直下方にノズル８へと向かう。一方、部分流路となる空隙２１６ｃは、開口がベースプレート２２３及びアクチュエータユニット２１によって塞がれている。なお、空隙１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂもベースプレート２２３及びアクチュエータユニット２１によって塞がれている。なお、先に説明した第１実施形態では、仮想平面Ｋ１，Ｋ２が、アクチュエータユニット２１、個別電極群３８及びノズル群１８の外形形状を切り取る長さが一定の範囲と変化する範囲とを分ける共通の境界に配置されていた。この第２実施形態では、ノズル群の分布状態が第１実施形態と異なるが、仮に、各空隙２１６ｃに対応してノズルがそれぞれ配置されておれば、仮想平面Ｋ１，Ｋ２の配置形態は第１実施形態と同様になる。
【００６３】
以上のような第２実施形態のインクジェットヘッドによると、第１実施形態のインクジェットヘッド１と同様な効果に加えて、空隙２１６ｃが、仮想平面Ｋ２近傍の圧力室１０の周囲の剛性と内側に存在する圧力室１０の周囲の剛性とを均一にするために、最低限の数だけ設けられている。そのため、第１実施形態の流路ユニット４よりも流路ユニット２０４が製造しやすくなる。また、流路ユニット２０４を構成する各プレート２２２〜２３０には、外側領域１７と重なる領域において、空隙２１６ｃ以外の流路構成要素が形成されていないので、流路ユニット２０４の製造がより簡易になる。特に、ノズルが形成されていないので、インク吐出面７０ａに付着したインクをワイプで払拭するワイプ動作によってノズルの開口にインクが侵入しなくなる。さらに、インク吐出面７０ａに付着していた異物もノズル内に侵入しなくなる。
【００６４】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、各実施形態における流路ユニット４，２０４の外側領域１７と重なる領域には、個別インク流路７と同様なノズルから副マニホールド流路に連通した流路が形成されていてもよい。つまり、流路ユニット４の場合では、いくつかの流路１４の替わりに個別インク流路７と同様な流路が形成されていてもよい。流路ユニット２０４の場合では、空隙２１６ｃの替わり又は空隙２１６ｃとは別に、個別インク流路７と同様な流路が形成されていてもよい。また、流路ユニット４，２０４の外側領域１７と重なる領域には、流路１４及び空隙２１６ｃの替わりにノズルから副マニホールド流路５ａに連通しないようにいずれかの箇所が閉塞した流路が形成されていてもよい。いずれも、少なくともインク消費量の削減効果を共有することができる。また、仮想平面Ｋ１，Ｋ２は、その間に印字に係る複数のノズルが配置されておればよく、上述の各実施形態のように、必ずしもアクチュエータユニットの外形の鈍角の頂点を通る必要はない。また、個別電極群の外形の鈍角の頂点を通る必要もない。また、ヘッド本体７０，２７０が、少なくとも１以上のアクチュエータユニットを有しておればよい。また、アクチュエータユニットの平面形状は、どのような形状であってもよい。つまり、仮想平面が切り取る長さが一定の範囲と次第に減少する範囲とを分ける境界が、アクチュエータユニット、個別電極群及びノズル群で互いに同じ位置に重なっている必要はない。このとき、個別電極群とノズル群について、それぞれ境界が一致しておればよい。また、複数のアクチュエータユニットは、流路ユニット４，２０４の長手方向に沿って配列されていなくてもよい。また、第２実施形態において、配列の端にあるアクチュエータユニットでは、個別電極が圧力室１０及び空隙２１６ｃに対応するように配置されていてもよい。このとき、空隙２１６ｃに対応する個別電極には駆動信号が印加されない。しかし、圧力室１０に対応する個別電極にとっては、その周囲の構造が場所によらずほぼ均一になるので、アクチュエータユニットの変位特性も均一になり、インクの吐出特性の向上に寄与する。さらに、個別電極は、アクチュエータユニットの限られた領域に配置されることになる。しかし、仮想平面Ｋ１，Ｋ２の配置形態は第１実施形態と同等になる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の第１実施形態によるインクジェットヘッドの外観斜視図である。
【図２】図１のII−II線に沿った断面図である。
【図３】ヘッド本体を上面から見た平面図である。
【図４】図３に描かれた一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。
【図５】（ａ）は図４に示すVＡ−VＡ線における断面図であり、（ｂ）は図４に示すVＢ−VＢ線における断面図である。
【図６】（ａ）はアクチュエータユニットと圧力室との部分拡大断面図であり、（ｂ）はアクチュエータユニットの表面に形成された個別電極の形状を示す部分拡大平面図である。
【図７】アクチュエータユニットの平面図である。
【図８】図４に示す一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。
【図９】本発明の第２実施形態によるインクジェットヘッドのヘッド本体の部分拡大平面図である。
【図１０】図９に示すX−X線に沿った断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１  インクジェットヘッド
４，２０４  流路ユニット
４ａ，２０４ａ  上面（平面）
５ａ  副マニホールド流路（共通インク室）
７  個別インク流路
８  ノズル
８ａ  開口（インク吐出口）
１０  圧力室
１４  流路
１５ａ，１５ｂ  空隙
１６ａ〜１６ｄ  空隙
１７  外側領域
１８  ノズル群
１９ａ，１９ｂ  有効領域
２１  アクチュエータユニット
３４  共通電極
３５個別電極
３８  個別電極群
４１〜４３  圧電シート（圧電層）
７０，２７０  ヘッド本体
７０ａ  インク吐出面（ノズル面）
２１６ｃ  空隙（部分流路）
Ｋ１，Ｋ２  仮想平面
Ｌ  仮想直線
Ｐ  点（射影点）
【図１】
0004561637.tif 000002
【図２】
0004561637.tif 000003
【図３】
0004561637.tif 000004
【図４】
0004561637.tif 000005
【図５】
0004561637.tif 000006
【図６】
0004561637.tif 000007
【図７】
0004561637.tif 000008
【図８】
0004561637.tif 000009
【図９】
0004561637.tif 000010
【図１０】
0004561637.tif 000011