(57)【要約】【課題】ヘッド内へ効率よく液体が充填され、気泡残留が抑制された液体吐出装置及び液体充填方法を提供する。【解決手段】本流路６０と支流路５５とを備えた流路構造を有する印字ヘッド５０において、本流路６０と支流路５５との接続部近傍に弾性膜６１が備えられる。弾性膜６１の本流路６０と反対側から弾性膜６１を加圧して変形させて支流路５５の入口５５Ａを閉じた状態で本流路６０にインクが充填される。本流路６０のインク充填が終わると弾性膜６１を非変形状態にして支流路５５の入口５５Ａを開け、支流路５５及び圧力室５２にインクが充填される。弾性膜６１の支流路側の端部１４２は、本流路６０と支流路５５との接続部１４４よりも支流路側に位置するように弾性膜６１が配置される。弾性膜６１の幅方向の中央位置１４６が該接続部１４４よりも支流路側に位置ことがより好ましい。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出させるノズルと、
前記ノズルに対応して設けられる圧力室と、
前記圧力室と連通し該圧力室に液体を供給する支流路と、
前記支流路と連通し該支流路に液体を供給する本流路と、
前記支流路と前記本流路の接続部近傍に設けられた第１の弾性膜と、
を有する液体吐出ヘッドと、
前記支流路及び前記本流路の接続部を封止するように前記第１の弾性膜を変形させる弾性膜変形手段と、
を備えたことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記支流路と前記本流路の接続部近傍の前記第１の弾性膜と対向する位置に、前記弾性膜変形手段によって前記第１の弾性膜を変形させた状態において該第１の弾性膜と当接する突起を備えたことを特徴とする請求項１記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記本流路に第２の弾性膜を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記液体吐出ヘッドは、複数の薄膜部材を積層した積層構造を有し、
前記第１の弾性膜と前記第２の弾性膜との間に間隙部材を有することを特徴とする請求項３記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記積層構造を構成する薄膜部材は、前記圧力室の圧力を検出する圧力検出素子を含む圧力検出膜を備え、
前記圧力検出膜は前記第２の弾性膜と兼用されることを特徴とする請求項３又は４記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記圧力検出膜は、前記圧力室に対応する位置に前記圧力検出膜をはさむように形成され前記圧力室の発生圧力に応じた検出信号が取り出される第１の電極及び第２の電極と、前記第１の電極と導通する第１の配線及び前記第２の電極と導通する第２の配線と、を有し、
前記圧力検出膜の検出面に垂直な方向から見て、前記第１の配線に対して前記第２の配線をずらして配置することを特徴とする請求項５記載の液体吐出装置。
【請求項７】
前記第１の弾性膜は、異なる伸張性を有する複数の領域を有することを特徴とする請求項１乃至６のうち何れか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項８】
前記第１の弾性膜は、異なる厚みを有する複数の領域を備えたことを特徴とすることを特徴とする請求項１乃至７のうち何れか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項９】
液体を吐出させるノズルと、
前記ノズルに対応して設けられる圧力室と、
前記圧力室と連通し該圧力室に液体を供給する支流路と、
前記支流路と連通し該支流路に液体を供給する本流路と、
前記支流路に設けられた第１の弾性膜と、
を有する液体吐出ヘッドと、
前記支流路及び前記本流路の接続部を前記支流路側から封止するように前記第１の弾性膜の少なくとも前記支流路及び前記本流路の接続部近傍の部分を変形させる弾性膜変形手段と、
を備えたことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項１０】
液体を吐出させるノズルと、前記ノズルに対応して設けられる圧力室と、前記圧力室と連通し該圧力室に液体を供給する支流路と、前記支流路と連通し該支流路に液体を供給する本流路と、前記支流路と前記本流路の接続部近傍に設けられた第１の弾性膜と、を有する液体吐出ヘッドの液体充填方法であって、
前記支流路及び前記本流路の接続部を封止するように前記第１の弾性膜を変形させて前記本流路に液体を充填することを特徴とする液体充填方法。
【請求項１１】
前記第１の弾性膜を非変形状態として前記支流路及び前記本流路の接続部を開放し、前記支流路に液体を充填することを特徴とする請求項１０記載の液体充填方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出装置及び液体充填方法に係り、特に液体を吐出する液体吐出ヘッドにおける液体充填技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像やドキュメント等のデータ出力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）が普及している。インクジェット記録装置はヘッドに備えられたノズル（吐出孔）を含んだ吐出素子をデータに応じて駆動させ、該ノズルから吐出されるインクによってメディア上に画像等が形成される。インクジェット記録装置では、各ノズルに連通される圧力室に気泡が発生すると当該ノズルからインクが正常に吐出されない吐出異常が発生し、また、メニスカス面の乾燥やノズル内のインクの増粘によって吐出異常が発生する。圧力室に気泡が発生する原因は、ヘッド外部からノズル及びインク流路を経由して圧力室へ気泡が侵入することや、温度変化によって圧力室内のインクの溶存気体が気泡化することなどがある。ヘッドにインクを初期充填する際にヘッド内に気泡が残留してしまうと、圧力室へ気泡が侵入する恐れがあるだけでなくインクの初期充填の効率を低下させてしまう。
【０００３】
また、インクジェット記録装置に用いられるヘッドには、ノズルが２次元状に配置されたマトリクスヘッドが用いられる。このマトリクスヘッドでは、ヘッド全体にインクを供給する本流と、該本流から分岐して各圧力室（個別流路）へインクを供給する支流と、を備えたインク流路構造を持つものがある。このような本流支流構造を有するインクジェットヘッドでは、本流と支流に対して一度にインクを充填すると、本流と支流との接続部分で気泡を巻き込んでしまうことがある。
【０００４】
特許文献１に記載された発明では、プリントヘッド内のインク流路として主流路と個別流路とを備え、プリントヘッドのインクの初期充填が主流路と個別流路の２段階に分けて行うことで、少ないインク浪費量でインクジェットプリンタのインク充填性とメンテナンス性を向上させ、装置設計の自由度を上げるように構成されている。具体的には、プリントヘッドのノズル面にヘッドキャップを密着させ、プリントヘッドのインクカートリッジ側に設けられた流路規制弁及びプリントヘッドのチューブ開放端側に設けられたチューブ開放弁を開放し、プリントヘッドとチューブ開放弁との間に設けられたポンプを駆動してインクカートリッジからインクを主流路へ充填し、該主流路にインクが充填された後にポンプを停止してチューブ開放弁を閉じ、ヘッドキャップの密着を開放してポンプを反対向きに駆動することで、個別流路にインクが充填される。
【特許文献１】特開２００４−１７４９２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
インクジェット記録装置では、画質向上などの観点から、画像形成に用いるインク（液体）の粘度が高くなる傾向がある。インク粘度が高くなるとヘッド内の流路において発生する圧力損失が大きくなり、リフィル特性に悪影響を与えてしまうといった問題が発生するので、インク流路における圧力損失を下げるためにヘッド内の流路の断面積を大きくして該流路の流体抵抗を下げなければならない。インクが吐出されるノズルを２次元状に配置したマトリクスヘッドでは、１つの流路から複数の圧力室へインクが供給されており、１つの流路を流れるインク量が多いために該流路の断面積を大きくする必要がある。
【０００６】
インク流路の断面積が大きくなりインク流路の高さが高くなると、インクに加わる重力の影響はインクの表面張力に比べて無視できなくなり、流路の下側だけインクが進んでしまい、インク流路の内部に気泡が残ってしまう。また、インク流路の幅が大きくなると、幅方向の片側だけインクが進んでしまうことがあり、インク流路内の気泡を巻き込んでしまう恐れがある。
【０００７】
また、本流及び支流を備えるインク流路構造では、インク流路（本流及び支流）の断面積を大きくすると、本流にインクを充填している間に支流や圧力室にインクが流れ込んでしまい、本流と支流に対して一度にインクを充填することになり、本流と支流とをつなぐ部分の角で気泡を巻き込んでしまう恐れがある。
【０００８】
特許文献１に記載の発明では、個別流路の断面積が大きくなると、ヘッドをキャップで密着していてもインクに作用する重力の影響を受けてインクが個別流路の下側から入り込んでしまう恐れがある。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ヘッド内へ効率よく液体が充填され、気泡残留が抑制された液体吐出装置及び液体充填方法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】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明に係る液体吐出装置は、液体を吐出させるノズルと、前記ノズルに対応して設けられる圧力室と、前記圧力室と連通し該圧力室に液体を供給する支流路と、前記支流路と連通し該支流路に液体を供給する本流路と、前記支流路と前記本流路の接続部近傍に設けられた第１の弾性膜と、を有する液体吐出ヘッドと、前記支流路及び前記本流路の接続部を封止するように前記第１の弾性膜を変形させる弾性膜変形手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、本流路と該本流路から分岐して圧力室へ液体を供給する支流路とを有する液体吐出ヘッドにおいて、本流路と支流路との接続部近傍に設けられた第１の弾性膜を変形させ支流路の入口を閉めた状態で本流路に液体が充填されるので、本流路に液体を充填している間は支流路に液体が流れ込むことがなく、本流路及び支流路に気泡が残留することを回避できる。
【００１２】
第１の弾性膜を変形させる弾性膜変形手段は、第１の弾性膜を変形させる方向と反対側に空間部と、一方の端部が該空間部に連通し他方の端部が液体吐出ヘッドの外部に連通する連通口と、該連通口及び空間部を介して液体吐出ヘッドの外部から第１の弾性膜を加圧する加圧手段と、を備える態様がある。該加圧手段を制御する加圧制御手段を備えてもよい。
【００１３】
なお、該連通口を第１の弾性膜の加圧面と略直交方向に形成し、第１の弾性膜の加圧面と略直交方向から加圧してもよいし、該連通口を第１の弾性膜の加圧面と略水平方向に形成し、第１の弾性膜の加圧面と略平行方向から加圧してもよい。
【００１４】
第１の弾性膜を非変形状態にするとともに該連通口を大気開放すると、第１の弾性膜は本流路のエアダンパとして機能し、ノズルから液体を吐出させる際に発生する流体クロストークを低減させることができる。
【００１５】
液体吐出ヘッドは、圧力室に収容されている液体に吐出力を与える吐出力付与手段を備える態様がある。吐出力付与手段には、圧力室を変形させて圧力室の体積を変化させるアクチュエータや、圧力室内の液体を加熱して圧力室内にバブルを発生させるヒータなどがある。
【００１６】
また、液体吐出ヘッドには、記録媒体の全幅に対応する長さを有する吐出孔列を備えたフルライン型のヘッドや、記録媒体の全幅に満たない長さを有する吐出孔列を備えた短尺ヘッドを記録媒体の幅方向に走査させるシリアル型ヘッドがある。ライン型のインクジェットヘッドには、記録媒体の全幅に対応する長さに満たない短尺の吐出孔列を有する短尺ヘッドを千鳥状に配列して繋ぎ合わせて、記録媒体の全幅に対応する長さとしてもよい。
【００１７】
記録媒体は、吐出孔から打滴される液体を付着させる媒体であり、連続用紙、カット紙、シール用紙、ＰＨＰシート等の樹脂シート、フイルム、布、その他材質や形状を問わず、様々な媒体を含む。
【００１８】
液体には、インクジェット記録装置に用いられるインクやレジストなどの薬液、処理液などがある。この液体は、液体吐出ヘッドに設けられた吐出孔から吐出可能な物性（粘度など）を有している。
【００１９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の液体吐出装置の一態様に係り、前記支流路と前記本流路の接続部近傍の前記第１の弾性膜と対向する位置に、前記弾性膜変形手段によって前記第１の弾性膜を変形させた状態において該第１の弾性膜と当接する突起を備えたことを特徴とする。
【００２０】
請求項２記載の発明によれば、第１の弾性膜と対向する位置に突起部を設け、該突起部に当接するように第１の弾性膜を変形するので、第１の弾性膜の変形量を小さくすることができる。
【００２１】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の液体吐出装置の一態様に係り、前記本流路に第２の弾性膜を備えたことを特徴とする。
【００２２】
請求項３記載の発明によれば、本流路に第２の弾性膜を備えることで、流体クロストークを低減させることができる。
【００２３】
第２の弾性膜を本流路の底面に備え、第２の弾性膜の本流路と反対側を大気連通させる大気連通口を備える態様がある。なお、第２の弾性膜は本流路の底面以外の面に備えられてもよい。
【００２４】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の液体吐出装置の一態様に係り、前記液体吐出ヘッドは、複数の薄膜部材を積層した積層構造を有し、前記第１の弾性膜と前記第２の弾性膜との間に間隙部材を有することを特徴とする。
【００２５】
請求項４記載の発明によれば、第１の弾性膜を変形時の当接部に近づけることで、第１の弾性膜の変形量（高さ）を小さくし、第１の弾性膜と第２弾性膜との間に間隙部材を有することで、本流路の断面積が確保される。したがって、支流路及び本流路の接続部近傍の封止を容易にし、本流路の流体抵抗を下げることが可能になる。また、第２の弾性膜の厚みを大きくする必要がないので、第２の弾性膜の音響容量を大きくし本流路のダンパとしての性能を維持することができる。
【００２６】
請求項５記載の発明は、請求項３又は４記載の液体吐出装置の一態様に係り、前記積層構造を構成する薄膜部材は、前記圧力室の圧力を検出する圧力検出素子を含む圧力検出膜を備え、前記圧力検出膜は前記第２の弾性膜と兼用されることを特徴とする。
【００２７】
請求項５記載の発明によれば、圧力室の圧力を検出する圧力検出素子を備える態様において、該圧力検出素子を含む圧力検出素子層と第２の弾性膜を兼用すると、第２の弾性膜が配設される部分を本流路として用いることができ、本流路の流体抵抗低減に寄与する。
【００２８】
圧力検出素子にはＰＶＤＦなどの樹脂系圧電素子が好適に用いられる。
【００２９】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の液体吐出装置の一態様に係り、前記圧力検出膜は、前記圧力室に対応する位置に前記圧力検出膜をはさむように形成され前記圧力室の発生圧力に応じた検出信号が取り出される第１の電極及び第２の電極と、前記第１の電極と導通する第１の配線及び前記第２の電極と導通する第２の配線と、を有し、前記圧力室検出膜の検出面に垂直な方向から見て、前記第１の配線に対して前記第２の配線をずらして配置することを特徴とする。
【００３０】
請求項６記載の発明によれば、圧力検出膜は、圧力検出素子層の圧力検出素子として機能する部分（圧力室に対応する部分）に形成される第１の電極及び第２の電極と、該第１の電極と導通する第１の配線及び第２の電極と導通する第２の配線と、を有し、圧力検出膜の検出面に垂直な方向から見て（圧力検出膜と平行な平面から見て）、第１の配線と第２の配線とをずらして配置することで、圧力検出膜にダンパ機能による変形が生じても第１の配線及び第２の配線間に発生する浮遊容量を小さくすることができ、圧力検出素子としての機能に及ぼす影響（圧力検出信号に対して該浮遊容量による電圧変動が重畳される現象等）を低減可能である。
【００３１】
請求項７記載の発明は、請求項１乃至６のうち何れか１項に記載の液体吐出装置の一態様に係り、前記第１の弾性膜は、異なる伸張性を有する複数の領域を有することを特徴とする。
【００３２】
請求項７記載の発明によれば、第１の弾性膜の変形に異方性が生じるので、支流路及び本流路の接続部近傍を封止する際に、第１の弾性膜の変形量を小さくすることができる。
【００３３】
第１の弾性膜の一部に変形矯正部材を備えて、異なる伸張性を有する領域を形成してもよい。
【００３４】
請求項８記載の発明は、請求項１乃至７のうち何れか１項に記載の液体吐出装置の一態様に係り、前記第１の弾性膜は、異なる厚みを有する複数の領域を備えたことを特徴とする。
【００３５】
請求項８記載の発明によれば、第１の弾性膜に厚みの異なる部分を設けることで、異なる伸張性を有する複数の領域を形成可能である。
【００３６】
また、上記目的を達成するために、請求項９記載の発明に係る液体吐出装置は、液体を吐出させるノズルと、前記ノズルに対応して設けられる圧力室と、前記圧力室と連通し該圧力室に液体を供給する支流路と、前記支流路と連通し該支流路に液体を供給する本流路と、前記支流路に設けられた第１の弾性膜と、を有する液体吐出ヘッドと、前記支流路及び前記本流路の接続部を前記支流路側から封止するように前記第１の弾性膜の少なくとも前記支流路及び前記本流路の接続部近傍の部分を変形させる弾性膜変形手段と、を備えたことを特徴とする。
【００３７】
本発明によれば、支流路に設けられた第１の弾性膜の少なくとも前記支流路及び前記本流路の接続部近傍を変形させて、該接続部近傍を前記支流路側から封止するので、本流路側に支流路の入口を閉じる構造物を設ける必要がなく、本流路の断面積を大きくすることができ、本流路の流路抵抗の低減化に寄与する。また、簡易な構造が実現され、製造容易性の向上やコストダウンを図ることができる。
【００３８】
また、上記目的を達成するために方法発明を提供する。即ち、請求項１０記載の発明に係る液体充填方法は、液体を吐出させるノズルと、前記ノズルに対応して設けられる圧力室と、前記圧力室と連通し該圧力室に液体を供給する支流路と、前記支流路と連通し該支流路に液体を供給する本流路と、前記支流路と前記本流路の接続部近傍に設けられた第１の弾性膜と、を有する液体吐出ヘッドの液体充填方法であって、前記支流路及び前記本流路の接続部を封止するように前記第１の弾性膜を変形させて前記本流路に液体を充填することを特徴とする。
【００３９】
本流路への液体充填時にノズル側から液体吐出ヘッドの液体流路を密閉するノズル密閉手段を備える態様が好ましい。
【００４０】
請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の液体充填方法の一態様に係り、前記第１の弾性膜を非変形状態として前記支流路及び前記本流路の接続部を開放し、前記支流路に液体を充填することを特徴とする。
【００４１】
本流路が充填された後に支流路が充填されるので、本流路と支流路を一度に充填する方法に比べて、本流路側からの気泡混入の可能性を下げることができる。支流路の液体充填時には圧力室及びノズルに液体が充填されてもよい。
【発明の効果】
【００４２】
本発明によれば、本流路の液体充填時には第１の弾性膜を変形させて支流路の入口を閉じ、本流路の液体充填完了後に第１の弾性膜を非変形状態として支流路の入口を開いてから支流路への液体充填が行われるので、液体流路内に気泡が残留しにくくなり、液体充填が安定化される。また、該第１の弾性膜はその非変形状態ではエアダンパとして機能して流体クロストークを低減させることができる。
【００４３】
〔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、記録媒体たる記録紙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、印字部１２による印字結果を読み取る印字検出部２４と、印字済みの記録紙１６（プリント物）を外部に排紙する排紙部２６と、を備えている。
【００４４】
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。
【００４５】
複数種類の記録媒体を利用可能な構成にした場合、媒体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、使用される記録媒体の種類を自動的に判別し、記録媒体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（打滴制御）を行うことが好ましい。
【００４６】
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。
【００４７】
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（第１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。
【００４８】
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水平面（フラット面）をなすように構成されている。
【００４９】
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（不図示）が形成されている。図１に示したとおり、ローラ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。
【００５０】
ベルト３３が巻かれているローラ３１、３２の少なくとも一方にモータ（図１中不図示，図６中符号８８として記載）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。
【００５１】
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、吸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線速度を変えると清掃効果が大きい。
【００５２】
なお、吸着ベルト搬送部２２に代えて、ローラ・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・ニップ搬送すると、印字直後に記録紙１６の印字面をローラ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。
【００５３】
吸着ベルト搬送部２２により形成される記録媒体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。
【００５４】
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紙送り方向と直交方向（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、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。
【００５５】
記録紙１６の送り方向（以下、紙送り方向という。）に沿って上流側から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（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。
【００５６】
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（即ち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。
【００５７】
なお、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、ライトマゼンタ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。
【００５８】
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、各タンクは不図示の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報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段）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。
【００５９】
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を含み、該イメージセンサ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。
【００６０】
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で構成される。このラインセンサは、赤（Ｒ）の色フィルタ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センサ列と、緑（Ｇ）の色フィルタが設けられたＧセンサ列と、青（Ｂ）の色フィルタが設けられたＢセンサ列と、からなる色分解ラインＣＣＤセンサで構成されている。なお、ラインセンサに代えて、受光素子が二次元配列されて成るエリアセンサを用いることも可能である。
【００６１】
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、各印字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。
【００６２】
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、印字された画像形成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。
【００６３】
多孔質のペーパーに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパー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。
【００６４】
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４５で加圧し、画像形成面に凹凸形状を転写する。
【００６５】
こう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不図示の選別手段が設けられている。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。
【００６６】
また、図１には示さないが、本画像の排出部２６Ａには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられる。
【００６７】
〔印字ヘッドの構造の説明〕
次に、印字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。
【００６８】
本例では、インクジェット記録装置１０によってインク滴を打滴される記録媒体に紙類を例示したが、該記録媒体には紙類以外にも、金属板、樹脂板、木、布、皮など、インクを定着させることができ、印字ヘッド５０に対して相対的に搬送可能であると共に、印字ヘッド５０とのクリアランスを確保できる様々なメディアを適用することができる。
【００６９】
図３は、印字ヘッド５０に設けられるノズル５１の配置を示す平面図であり、図４は、印字ヘッド５０に設けられるインク流路の構造を示す透視平面図である。なお、図３に示すノズル配置は一例であり、これ以外の様々なノズル配置に対して本発明を適用可能である。
【００７０】
図３に示すように、本例の印字ヘッド５０はインク滴が吐出されるノズル５１が２次元状に配置されたマトリクスヘッドであり、図４に示すように、各ノズル５１に対応する圧力室５２を含む複数のインク室ユニット５３を千鳥でマトリクス状に配置させた構造を有し、これにより見かけ上のノズルピッチの高密度化を達成している。
【００７１】
各ノズル５１に対応して設けられる圧力室５２は、その平面形状が概略正方形となっており、対角線の両隅部にノズル５１と供給口５４が設けられている。各圧力室５２は供給口５４を介して共通流路（支流路）５５と連通されている。
【００７２】
また、図４に示すように本例の印字ヘッド５０は、その短手方向（紙送り方向）の両端部近傍に長手方向（主走査方向）と略平行方向に形成された２つの本流路６０Ａ及び本流路６０Ｂを有し、この２つの本流路６０Ａ及び本流路６０Ｂから分岐され、これら本流路６０Ａ及び本流路６０Ｂをつなぐようにインク室ユニット５３の配列方向に沿って支流路５５が形成されている。本例に示す印字ヘッド５０は２つの本流路６０Ａ及び本流路６０Ｂと、該本流路から分岐した複数の支流路５５を有する本流支流構造を有している。
【００７３】
また、印字ヘッド５０は、１つの支流路５５が印字ヘッド５０の短手方向と略平行方向に並べられた複数の圧力室５２と連通し、１つの支流路５５から複数の圧力室５２へインクが供給される構造を有している。
【００７４】
本流路６０Ａ及び本流路６０Ｂとの接続部近傍（分岐点）を含む領域には、本流路６０の全長に対応する長さにわたり支流路５５の入口５５Ａを開閉する弾性膜６１（第１の弾性膜、破線で図示）が設けられている。弾性膜６１は本流路６０Ａ、本流路６０Ｂ及び支流路５５の底面の一部を構成し、加圧手段を用いてこの弾性膜６１を本流路６０及び支流路５５の反対側から変形させて、支流路５５の入口５５Ａを本流路側から閉じる（封止する）ことができる。なお、弾性膜６１の詳細は後述する。
【００７５】
図５は、印字ヘッド５０の立体構造を示し、印字ヘッド５０の一部を拡大した斜視断面図（印字ヘッド５０の長手方向の断面線に沿う断面図）である。同図に示すように、圧力室５２の天面を形成する加圧板５６には供給口５４が形成され、加圧板５６の圧力室５２と反対側に形成された支流路５５は供給口５４を介して圧力室５２と連通されている。この加圧板５６の支流路側には各圧力室５２に対応して個別電極５７を備えた圧電素子５８が設けられており、個別電極５７に駆動信号を印加することによって圧電素子５８が変形してノズル５１からインクが吐出される。インクが吐出されると、支流路５５から供給口５４を通って圧力室５２へインクが供給される。
【００７６】
また、加圧板５６の圧電素子配設面（図７に符号５６Ａで図示）には各圧電素子５８の個別電極５７から引き出された水平配線６２が形成され、この水平配線６２は、隣り合う支流路５５を隔てる支流路隔壁６４の内部に形成されたパッド６６から立ち上がるように形成される垂直配線部材６８と導通される。
【００７７】
垂直配線部材６８は、フレキシブル基板（図５中不図示、図８に符号１８２で図示）に形成される配線パターン（不図示）と電気的に接合される。即ち、圧電素子５８に与える駆動信号は、駆動信号発生部（図６のヘッドドライバ８４）から該配線パターン、垂直配線部材６８、パッド６６、水平配線６２を介して各圧電素子５８の個別電極５７へ伝送される。なお、本例では、垂直配線部材６８が支流路隔壁６４の内部に形成される態様を示したが、垂直配線部材６８に所定の絶縁処理を施して支流路５５内に形成してもよい。
【００７８】
圧電素子５８には、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）やＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）などの様々な種類の圧電素子を適用可能である。なお、圧力室５２の圧力を検出する圧力センサとして圧電素子を用いることができる。圧力室５２内のインクに吐出力を与える吐出力発生素子として用いられる圧電素子には圧電ｄ定数（電気−機械変換定数）が大きなセラミック系圧電素子が好適に用いられ、圧力センサとして機能する圧電素子には圧電ｇ定数（機械‐電気変換定数）が大きなフッ化樹脂系圧電素子が好適に用いられる。
【００７９】
図６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、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。
【００８０】
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（Universal serial bus）、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット（登録商標）、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、一旦メモリ７４に記憶される。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。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磁気媒体を用いてもよい。
【００８１】
システムコントローラ７２は、通信インターフェース７０、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、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８９を制御する制御信号を生成する。
【００８２】
モータドライバ７６は、システムコントローラ７２からの指示にしたがってモータ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（図１に図示）等のヒータ８９を駆動するドライバである。
【００８３】
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、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（打滴制御）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。
【００８４】
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、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とを統合して一つのプロセッサで構成する態様も可能である。
【００８５】
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１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ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。
【００８６】
プログラム格納部９０には各種制御プログラムが格納されており、システムコントローラ７２の指令に応じて、制御プログラムが読み出され、実行される。プログラム格納部９０はＲＯＭやＥＥＰＲＯＭなどの半導体メモリを用いてもよいし、磁気ディスクなどを用いてもよい。外部インターフェースを備え、メモリカードやＰＣカードを用いてもよい。もちろん、これらの記録媒体のうち、複数の記録媒体を備えてもよい。なお、プログラム格納部９０は動作パラメータ等の記録手段（不図示）と兼用してもよい。
【００８７】
印字検出部２４は、図１で説明したように、ラインセンサ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。
【００８８】
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。
【００８９】
〔第１実施形態、印字ヘッドの内部構造の説明〕
次に、印字ヘッド５０の内部構造の詳細について説明する。図７は、印字ヘッド５０の立体構造の詳細を示す断面図（図４中７−７線に沿う断面図）である。図７に示すように、印字ヘッド５０は複数のキャビティプレート（以降、単にプレートと記載）が積層される積層構造を有し、各プレートにはインク流路やインク室になる開口、穴、溝等が形成される。
【００９０】
即ち、印字ヘッド５０は、ノズル５１が形成されるノズルプレート１００にノズル５１と圧力室５２とをつなぐノズル連通路１０２が形成されるノズル連通路プレート１０４が積層され、更に、各圧力室５２に対応して設けられる圧力センサ１０６が形成されるセンサプレート１０８が積層されている。
【００９１】
センサプレート１０８は、ＰＶＤＦ層１１０の両面に各圧力室５２に対応する電極１１２Ａ，１２Ｂと、該電極１１２Ａ，１１２Ｂから引き出された配線パターン（不図示）が形成される。更に、センサプレート１０８の上下両面には、電極１１２Ａ，１１２Ｂ及び該配線パターンと接触する他の層との絶縁を確保するために、ポリイミド樹脂絶縁膜（ＰＩ絶縁膜）１１４が設けられている。
【００９２】
センサプレート１０８には、圧力室５２が形成される圧力室プレート１１６が積層され、圧力室プレート１１６には弾性膜６１として機能する弾性膜プレート１１８が積層され、弾性膜プレート１１８には更に別の圧力室プレート１２０が積層される。圧力室プレート１２０には供給絞り１２２が形成される供給絞りプレート１２４が積層され、更に供給口５４が形成される加圧板５６が積層されている。
【００９３】
加圧板５６の圧力室５２に対応する部分には圧電素子５８が形成され、圧電素子５８を覆う圧電素子カバー１２６が設けられている。この圧電素子カバー１２６によって支流路５５に設けられる圧電素子５８が支流路５５内のインクから保護される。また、加圧板５６の圧電素子配設面５６Ａには、図５に示す水平配線６２が形成され、この水平配線６２が形成される部分には、支流路５５内のインクと絶縁されるように保護膜が形成される。該保護膜には上述したＰＩ絶縁膜などが好適に用いられる。
【００９４】
加圧板５６には、支流路５５及び本流路６０（６０Ａ，６０Ｂ）が形成される支流プレート１３０が積層され、支流プレート１３０にはダンパ膜１３２が積層され、更に、本流プレート１３４が積層される。本流プレート１３４には、ダンパ膜１３２の変位を規制しないように、空間部（凹部）１３６が形成される。
【００９５】
本流プレート１３４のダンパ膜１３２と反対側の面である上面側には、圧電素子５８へ与える駆動信号などを伝送する配線が形成された配線層１３８が設けられている。
【００９６】
なお、図７に示す積層構造はあくまでも一例であり、他の積層構造を用いてもよい。例えば、図７には２層から構成される支流プレート１３０を例示したが、支流プレート１３０は単層構造でもよいし、３層以上の積層構造を有していてもよい。即ち、図７に示す各プレート（層）は、更に複数のプレート（層）から構成されていてもよい。
【００９７】
〔弾性膜の説明〕
次に、弾性膜６１について説明する。図７に示すように、印字ヘッド５０は、積層構造を構成する１つの層として弾性膜プレート１１８を有し、この弾性膜プレート１１８の本流路６０と支流路５５との接続部近傍（本流路６０の底面）部分が弾性膜６１として機能する。
【００９８】
図７に破線で示す符号６１’は、加圧手段によって弾性膜６１を加圧して変形させた状態を示している（図７中、矢印線で弾性膜６１の変形方向（加圧方向）を図示）。即ち、本流路６０の反対側から（本流路６０の反対側に設けられた空間部１３９及び連通口１４０から）ポンプ等の加圧手段を用いて、弾性膜６１の変形面と略直交方向から弾性膜６１を加圧すると、弾性膜６１が膨らんだ結果、符号６１’に示す形状（変形状態）になる。このように弾性膜６１が符号６１’に示す変形状態になると、弾性膜６１によって支流路５５の入口５５Ａが閉じられ、本流路６０から支流路５５へ液体が流れ込まない状態となる。
【００９９】
本例の印字ヘッド５０は、インクの初期充填時に支流路５５の入口５５Ａを閉じた状態で本流路６０にインクを充填し、本流路６０のインク充填が完了した後に支流路５５の入口５５Ａを開けて支流路５５にインクを充填するように制御される。このような初期充填によれば、本流路６０及び支流路５５に気泡が残留する可能性を下げることができ、圧力室５２内に気泡が侵入したことにより発生する吐出異常を回避することができる。
【０１００】
弾性膜６１の本流路６０と反対側に形成された空間部１３９及び連通口１４０から弾性膜６１に与える圧力をコントロールするには、加圧手段として圧力計付きのポンプを用いるとよい。なお、主としてインクの初期充填時に弾性膜６１の変形（加圧）が行われるので、圧力計付きポンプに代わりスポイトやシリンジなどの単純な道具を加圧手段として用いることが可能である。また、ノズル５１が形成される面側に加圧用の連通口１４０が形成される態様では、メンテナンス時に用いるキャップを用いて弾性膜６１を加圧することができる。
【０１０１】
即ち、弾性膜６１の本流路６０と反対側に設けられる空間部１３９と、該空間部と連通するとともにその空間部と反対側の端部が印字ヘッド５０の外部と連通（大気連通）可能な連通口１４０と、該空間部１３９及び該連通口１４０を介して弾性膜６１を本流路６０の反対側から加圧する加圧手段は、弾性膜６１を変形させる弾性膜変形手段として機能する。なお、該加圧手段に代わり、またはこれと併用して静電気力や磁力を用いて弾性膜６１を変形させることも可能である。
【０１０２】
一方、加圧手段による加圧を解除すると、弾性膜６１は元の状態（非変形状態、即ち、支流路５５の入口５５Ａを介して本流路６０から支流路５５へインクが流れる状態）に戻り、連通口１４０を大気開放すると、非変形状態（非加圧状態）の弾性膜６１は本流路６０のエアダンパとして機能し、本流路６０の流体クロストークを低減させる効果を得ることができる。
【０１０３】
弾性膜６１の支流路側端部１４２は、本流プレート１３４に形成される本流路６０と支流路５５との境界（境界位置）１４４よりも内側（支流路５５側）に位置するように構成されており、このような構成によって弾性膜６１を変形させたときに支流路５５の入口５５Ａを確実に閉じることができる。
【０１０４】
また、弾性膜６１の本流路６０の幅方向（印字ヘッド５０の短手方向と略平行方向の長さ）の中央の位置（弾性膜６１の幅Ｄを略２等分する位置）１４６が上述した境界位置１４４に対応する位置になるように構成するとより好ましい。即ち、弾性膜６１の厚みが均一な場合には弾性膜６１が変形した際に最も高くなる中央の位置１４６で支流路５５の入口５５Ａを閉めるように構成すると、弾性膜６１の変形量（膨らみ具合、図７中、Ｈで示す弾性膜６１の変形時の高さ）を最も小さくすることができる。
【０１０５】
なお、本流プレート１３４の弾性膜６１と当接する部分１４８は、当該当接部分によって弾性膜６１を傷つけないように面取り加工が施されることが好ましい。
【０１０６】
弾性膜６１に用いられる材料には、ポリイミド膜やゴム膜などある程度変形しやすい材料が適用される。この弾性膜６１の厚みは数十μｍから数百μｍ（例えば、５０μｍから１００μｍ）程度である。また、幅Ｄは数ｍｍ程度であり、これは本流路６０の幅と略同一である。変形時の高さ（最大高さ）Ｈは支流路５５の高さよりも大きく、数百μｍから数ｍｍ程度（例えば、５００μｍから１ｍｍ程度）である。
【０１０７】
図８には、図７の加圧板５６よりも上部側の構造例を示す。図８では加圧板５６よりも下部側の部材の図示が省略されている。図８に示すように、印字ヘッド５０の短手方向の両端部には本流路６０Ａ及び本流路６０Ｂが形成され、この本流路６０Ａと本流路６０Ｂは支流路５５によって連通される構造を有している。また、本流プレート１３４の上面には、ビルトアップ基板１８０及びフレキシブル基板１８２を含む配線層１３８が形成される。
【０１０８】
図９には、図４に示す支流路隔壁部分の断面図（図４中９−９線に沿う断面図）を示す。図９に示すように、隣り合う支流路５５を隔てる支流路隔壁６４の内部には圧電素子５８へ駆動信号を与える垂直配線部材６８が形成されている（図５参照）。また、垂直配線部材６８は本流プレート１３４の内部にも形成されており、垂直配線部材６８は本流プレート１３４を貫通するように形成されている。
【０１０９】
なお、本流プレート１３４の内部に形成される垂直配線部材６８は支流プレート１３０に形成される垂直配線部材６８の直径よりも大きな直径を有するように構成すること（即ち、（本流プレート１３４の内部に形成される垂直配線部材６８の直径）＞（支流プレート１３０の内部に形成される垂直配線部材６８の直径）の関係を満たす構造）が可能である。本流プレート１３４は支流プレート１３０の支流路部分が不要であり、垂直配線部材６８の配設面積を大きくとることができる。このような構造によれば、本流路６０の断面積を大きくすることができ、本流路６０の流路抵抗を小さくすることが可能である。また、図９に示すように、支流路５５の両側に本流路６０を形成可能であり、支流路５５に対して両側（両端部）からのインク供給が可能になる。
【０１１０】
なお、図１０、図１１には本流プレート１３４を省略した構造をもつ印字ヘッド５０’を示す。図１０は図８に対応する図であり、図１１は図９に対応する図である。
【０１１１】
図１０に示すように、図８に示す本流プレート１３４が省略された構造では、支流プレート１３０に天板１８４、ビルトアップ基板１８０、フレキシブル基板１８２が積層される。なお、天板１８４とビルトアップ基板１８２は兼用可能である。
【０１１２】
図１０に示す印字ヘッド５０’では、支流路５５の両端部近傍（支流路５５の両端部５５Ｂから破線５５Ｃで図示したあたりまでの領域）が本流路６０Ａ及び本流路６０Ｂとなる。図１０に示す構造を有する印字ヘッド５０’は、本流路６０へのインク供給部１８６は少なくとも印字ヘッド５０’の長手方向の両端部（即ち、少なくとも２ヶ所）に設けられる。なお、流路抵抗の観点から上記２ヶ所以外の位置にもインク供給部を設けることが好ましい。このインク供給部１８６は、ビルトアップ基板１８０（フレキシブル基板１８２）に貫通穴を開けて形成すればよい。このように、本流路６０に対して上側からインクを供給する態様では、気泡排除性が向上し、印字ヘッド５０’の幅が大きくなることを抑制可能である。
【０１１３】
図１０及び図１１に示す構造では、図８及び図９に示す構成と比較して垂直配線部材６８の長さを短くすることができるので、製造容易性の向上が見込まれる。
【０１１４】
〔インク供給系の説明〕
次に、インク供給系について説明する。図１２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。図１２には、図７〜図９に示した、各本流路６０に２ヶ所のインク供給部を備えた（本流プレート１３４を備えた）印字ヘッド５０に対応するインク供給系を示す。
【０１１５】
インク供給タンク２００は、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。インク供給タンク２００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変える場合には、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、インク種類に応じた吐出制御を行うことが好ましい。
【０１１６】
図１２に示したように、インク供給タンク２００と印字ヘッド５０の中間には、異物や気泡を除去するためにフィルタ（不図示）が設けられている。フィルタ・メッシュサイズは、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。
【０１１７】
なお、図１２には図示しないが、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効果及びリフィルを改善する機能を有する。
【０１１８】
また、インクジェット記録装置１０には、ノズル５１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２０２と、ノズル面の清掃手段としてのクリーニングブレード（不図示）とが設けられている。
【０１１９】
これらキャップ２０２及び該クリーニングブレード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。
【０１２０】
キャップ２０２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２０２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、ノズル面をキャップ２０２で覆う。
【０１２１】
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、ある時間以上インクが吐出されない状態が続くと、ノズル近傍のインク溶媒が蒸発してインク粘度が高くなってしまう。このような状態になると、図７に示す圧電素子５８が動作してもノズル５１からインクを吐出できなくなってしまう。
【０１２２】
このような状態になる前に（圧電素子５８の動作により吐出が可能な粘度の範囲内で）圧電素子５８を動作させ、その劣化インク（粘度が上昇したノズル近傍のインク）を排出すべくキャップ２０２（インク受け）に向かって予備吐出（パージ、空吐出、つば吐き、ダミー吐出）が行われる。
【０１２３】
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、圧電素子５８が動作してもノズルからインクを吐出させることができなくなる。このような場合には印字ヘッド５０にキャップ２０２を当て、吸引ポンプ２０４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２０６へ送液する。
【０１２４】
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。なお、吸引動作は圧力室５２内のインク全体に対して行われるので、インク消費量が大きくなる。したがって、インクの粘度上昇が小さい場合には予備吐出を行う態様が好ましい。
【０１２５】
前記クリーニングブレードは、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（ワイパー）により印字ヘッド５０のインク吐出面（ノズル板表面）に摺動可能である。ノズル板にインク液滴又は異物が付着した場合、該クリーニングブレードをノズル板に摺動させることでノズル板表面を拭き取り、ノズル板表面を清浄する。なお、該ブレード機構によりインク吐出面の汚れを清掃した際に、該ブレードによってノズル５１内に異物が混入することを防止するために予備吐出が行われる。
【０１２６】
また、図１２に示すように、印字ヘッド５０は、各本流路６０にそれぞれ２ヶ所（合計４ヶ所）のインク供給部２０８，２１０，２１２，２１４を有し、インク供給部２０８，２１０は印字ヘッド５０の本流路６０Ａと連通し、インク供給部２１２，２１４は本流路６０Ｂと連通される。
【０１２７】
インク供給タンク２００とインク供給部２０８との間には、ポンプ２１６（ポンプＡ）と弁２１８（弁Ａ）が設けられ、インク供給タンク２００とインク供給部２１２との間にはポンプ２２０（ポンプＢ）と弁２２２（弁Ｂ）が設けられている。即ち、図１２に示すインク供給系は、ポンプ２１６及び弁２１８を介してインク供給タンク２００から本流路６０Ａへインクを供給する供給管路２２４と、ポンプ２２０及び弁２２２を介して本流路６０Ｂへインクを供給する供給管路２２６と、を有している。
【０１２８】
ポンプ２１６及びポンプ２２０は、インクの流れる方向を逆転させることができ、図１２に図示したＦ方向及びＲ方向にインクを流すことが可能である。また、ポンプ２１６及びポンプ２２０は停止中にもポンプ内をインクが流れることが可能な構造を有している。
【０１２９】
また、図１２に示す符号１a〜１h及び符号２a〜２hで示す弁は、図７に示す弾性膜６１を表しており、該弁１a〜１h、弁２a〜２hにより各支流路５５の入口５５Ａの開閉が行なわれる。なお、弁１a〜弁１hは本流路６０Ａ側に設けられた弾性膜６１に対応し、弁２a〜弁２hは本流路６０Ｂ側に設けられた弾性膜６１に対応する。各支流路５５に対して共通の加圧手段を備える態様（１つの加圧手段によって弁１a〜弁１hを動作させる態様）では、弁１a〜弁１hは略同時に動作し、弁２a〜弁２hもまた同時に動作する。一方、各支流路５５に対応した加圧手段を備える態様（弁１a〜弁１h及び弁２a〜弁２hごとに加圧手段を設ける態様）では、弁１a〜弁１h及び弁２a〜弁２hを個別に動作させることが可能である。
【０１３０】
本例に示すインク供給系は、パージなどの回復動作時に印字ヘッド５０から回収されたインクにリサイクル処理を施してインク供給タンク２００に戻す循環路２２８を備えている。循環路２２８はリサイクル処理部２３０を有し、切換弁２３２を循環路側に切り換えると、印字ヘッド５０から回収されたインクはリサイクル処理部２３０によりリサイクル処理が施されインク供給タンク２００に送られる。
【０１３１】
リサイクル処理部２３０の一例を挙げると、回収されたインクに含まれる気泡の大きさに対応した（許容される気泡サイズよりも小さい）メッシュサイズを有するフィルタがある。
【０１３２】
図１３には、図１０及び図１１に示す本流プレートを持たない構造を有する印字ヘッド５０’に対応するインク供給系を示す。なお、図１３中、図１２と同一又は類似する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。また、印字ヘッド５０’は２つの本流路６０Ａ及び本流路６０Ｂを有しているが、２つの本流路６０Ａ，６０Ｂに対するインク供給系が同一の構成となるので、図１３には一方の本流路６０Ａと本流路６０に対応するインク供給系を図示してある。
【０１３３】
図１３に示すように、印字ヘッド５０’は５つのインク供給部２４０，２４２，２４４，２４６，２４８，２５０を有し、これらのインク供給部２４０，２４２，２４４，２４６，２４８に対応して供給管路２５０,２５２，２５４，２５６，２５８が設けられている。
【０１３４】
供給管路２５０,２５２，２５４，２５６のインク供給部２４０，２４２，２４４，２４６と反対側の端部は、供給主管路２６０と連通され、供給管路２５８のインク供給部２４８と反対側の端部はインク供給タンク２００と連通されている。また、供給管路２５２，２５４，２５６には弁２６２，２６４，２６６が設けられ、供給主管路２６０にはインク供給タンク２００と供給管路２５６の接続部との間にポンプ２６９が設けられている。
【０１３５】
このように、多数の（３つ以上の）インク供給部と、該インク供給部に対応した供給管路を備える態様では、印字ヘッドの長手方向の両端部（２ヶ所から）インクを供給する場合に比べてインクの有効流路長（インクを運ぶ距離）を短くすることができ、印字ヘッド内における圧力損失を小さくすることができる。即ち、インク吐出時には弁２６２，２６４，２６６を開放して５つのインク供給部から印字ヘッド５０’内へインクを供給するように制御される。
【０１３６】
〔インク初期充填制御の説明〕
次に、本発明に係るインク初期充填制御について説明する。図１４は、図１２に示すインク供給系に対応する（図７〜図９に示す印字ヘッド５０の）インク初期充填制御のフローチャートである。
【０１３７】
本例に示すインク初期充填制御では、図７に示す弾性膜６１を変形させて支流路５５の入口５５Ａを閉じた状態で本流路６０へインクを充填し、弾性膜６１を非変形状態として支流路５５の入口５５Ａを開けた状態で支流路５５及び圧力室５２へインクが充填されるように制御が行われる。
【０１３８】
即ち、インク初期充填が開始されると（ステップＳ１０）、印字ヘッド５０のノズル面から印字ヘッド５０のインク流路を密閉するために、該ノズル面がキャッピングされ（ステップＳ１２）、弁２１８（弁Ａ）及び弁２２２（弁Ｂ）が開けられるとともに弁１a〜１h、弁２a〜２hが閉じられる（ステップＳ１４）。即ち、ステップＳ１４では、各支流路５５の入口５５Ａを閉じるように弾性膜６１を加圧して変形させる。また、ノズル側から空気が漏れないように切換弁２３２が閉じられる（ステップＳ１６）。
【０１３９】
その後、ポンプ２１６（ポンプＡ）及びポンプ２２０（ポンプＢ）が駆動され、本流路６０にインクが充填される（ステップＳ２０）。ポンプ２１６及びポンプ２２０はＲ方向にインクが流れるように駆動してもよいし、Ｆ方向にインクが流れるように駆動してもよい。
【０１４０】
本例では、インクの充填量は充填開始からの経過時間で管理される。即ち、予め、インクの種類ごとに標準的なインク充填時間を求めておき、これをデータベース化して記憶しておき、インクの種類情報を取得して当該インクの種類に応じた充填時間が設定される。
【０１４１】
ステップＳ２０でインク充填が開始されると、インク充填開始からの経過時間がカウントされ（ステップＳ２２）、所定の時間が経過していないと判断されると（ＮＯ判定）、ステップＳ２０に進み、インクの充填が継続され、所定の時間が経過したと判断されると（ＹＥＳ判定）、ポンプ２１６及びポンプ２２０を停止するとともに、切換弁２３２がリサイクル処理部側（循環路側）向きに開けられる（ステップＳ２４）。
【０１４２】
その後、吸引ポンプ２０４を駆動し（ステップＳ２６）、弁１a〜１h及び弁２a〜２hを開けて支流路５５及び圧力室５２にインクが供給される（ステップＳ２８）。即ち、弾性膜６１の加圧を解除して非変形状態とし、支流路５５の入口５５Ａを開けて支流路５５及び圧力室５２へインクが充填される。
【０１４３】
支流路５５及び圧力室５２へのインク充填量も充填開始からの経過時間で管理され、支流路５５へのインク充填開始からの経過時間がカウントされる（ステップＳ３０）。ステップＳ３０において所定の時間が経過していないと判断されると（ＮＯ判定）、ステップＳ２８に進み、支流路５５へのインク充填が継続され、ステップＳ３０において所定の時間が経過したと判断されると（ＹＥＳ判定）、吸引ポンプ２０４を停止し（ステップＳ３２）、キャッピングが解除される（ステップＳ３４）。
【０１４４】
その後、ノズル面にはクリーニング（ワイピング）処理が施され（ステップＳ３６）、インク初期充填は終了する（ステップＳ３８）。
【０１４５】
本例では、インクの充填量を充填開始からの経過時間で管理したが、本流路６０及び支流路５５に流量センサなどの検出手段を備え、該検出手段から得られた検出信号に基づいてインクの充填量を管理してもよい。
【０１４６】
また、各支流路５５の入口５５Ａの開閉を個別に行うことができる態様では、支流路５５へのインク充填はインク供給部に近い側の支流路から順にインクが充填されるように弁１a〜１h及び弁２a〜２ｈの開閉を制御すると、更なる気泡排除性の向上が見込まれる。
【０１４７】
図１５には、図１３に示すインク供給系に対応する（図１０、図１１に示す印字ヘッド５０’の）インク初期充填制御のフローチャートを示す。なお、図１５中、図１４と同一又は類似する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【０１４８】
図１５に示すフローチャートでは、図１４のステップＳ１４に代わり、弁２６２（弁１A）、弁２６４（弁１B）、弁２６６（弁１C）が閉じられるとともに、弁１a〜１hが閉じられ（図１５のステップＳ１５）、ステップＳ１８に進む。
【０１４９】
また、図１４のステップＳ２０に代わり、ポンプ２６９（ポンプＡ）がＲ方向にインクを流すように駆動され（ステップＳ１９）、ステップＳ２２に進む。ステップＳ２２において、所定の時間が経過したと判断されると（ＹＥＳ判定）、ポンプ２６９を停止し（ステップＳ１００）、ステップＳ１０１に進む。
【０１５０】
ステップＳ１０１では、弁２６２，２６４，２６６を開き、ポンプ２６９をＲ方向にインクを流すように駆動され、印字ヘッド５０’（本流路６０）から供給管路２５２，２５４，２５６へのインク充填が開始される（ステップＳ１０２）。なお、弁２６２，２６４，２６６は同時に開くように制御してもよいし、弁２６２，２６４，２６６を開くタイミングに時間差を持たせてもよい。
【０１５１】
供給管路２５２，２５４，２５６へのインク充填もまた充填開始からの経過時間で管理され、ステップＳ１０４において充填開始から所定の時間が経過していないと判断されると（ＮＯ判定）、供給管路２５２，２５４，２５６へのインク充填が継続され、ステップＳ１０４において充填開始から所定の時間が経過したと判断されると（ＹＥＳ判定）、ステップＳ２４に進む。
【０１５２】
上述したように、本流路６０にインクを充填する際には、弁１a〜１h、弁２a〜２h（弾性膜６１）により支流路５５の入口５５Ａを閉じ、支流路５５にインクを充填する際には、支流路５５の入口５５Ａを開けるように、インクの初期充填が制御されるので、本流路６０及び支流路５５に気泡が残留せず、好ましいインク初期充填を実現することができる。
【０１５３】
図１４及び図１５に示すインク充填制御（初期充填制御）は、インク充填制御手段（不図示）によって制御される。なお、該インク充填制御手段は、図６のシステムコントローラ（又はプリント制御部）などを含む制御系に設けられる。例えば、システムコントローラ７２からポンプ制御部に制御信号を与えてポンプのオンオフやインクの流れ方向が制御され、また、システムコントローラ７２から弁制御部に制御信号を与えて、弁の開閉制御が行われる。
【０１５４】
〔各プレートの説明〕
図１６〜図２０には、印字ヘッド５０を構成するプレートの一例を示す。なお、図示の都合上、図１６〜図２０に示す各プレートには圧力室５２（ノズル５１）を１５×４個だけ示したが、実際の印字ヘッド５０には更に多数（例えば、６００×４８個）の圧力室５２（ノズル５１）が設けられている。
【０１５５】
また、各プレートにはポリイミドなどの樹脂材料やＳＵＳなどの金属材料が適宜用いられ、各プレート間に用いられる接合部材は接合時の処理（例えば、加熱、加圧）や積層構造の製造方法に応じて適宜選択される。
【０１５６】
図１６には、本流プレート１３４の一例を示す。本流プレート１３４には短手方向の両端部近傍に長手方向に沿って本流路６０となる２つの開口３００Ａ及び開口３００Ｂが形成される。また、図５に示す垂直配線部材６８に対応して複数の穴３０２が形成されている。この穴３０２は開口３００Ａ及び開口３００Ｂの間の領域に２次元状配置され、穴３０２（及び穴３０２に対応して他のプレートに形成された穴）の内部に導電性ペーストが充填される。この導電性ペーストが図５に示す垂直配線部材６８として機能する。なお、本流プレート１３４の材料にＳＵＳを用いる場合には、図１６に示す本流プレートが複数用いられる。
【０１５７】
図１７〜図１９には、支流プレート１３０の一例を示す。支流プレート１３０には、図１７に示す支流プレート１３０Ａ、図１８に示す支流プレート１３０Ｂ、図１９に示す支流プレート１３０Ｃが支流路５５の構造に応じて適宜用いられる。
【０１５８】
図１７に示す支流プレート１３０Ａには短手方向の両端部近傍に長手方向に沿って本流路６０となる２つの開口３１０Ａ及び開口３１０Ｂが形成され、この２つの開口３１０Ａ及び開口３１０Ｂにはさまれた領域には、図５の垂直配線部材６８に対応する複数の穴３１２と、支流路５５となる複数の開口３１４及び開口３１６が支流プレート１３０Ａの長手方向に並ぶように形成される。開口３１４は図１５における上側の開口３１０Ａとつながるように形成され、開口３１６は図１５における下側の開口３１０Ｂとつながるように形成される。
【０１５９】
支流プレート１３０Ａは、その短手方向の略中央部に開口３１４及び開口３１６を隔てる隔壁３１８が形成される。なお、開口３１４及び開口３１６は支流路プレート１３０の片面でつながるように形成されていてもよい。即ち、隔壁３１８は支流プレート１３０Ａの厚みよりも小さい厚みを有していてもよい。このような支流プレート１３０Ａの片面で開口３１４及び開口３１６がつながる形状はハーフエッチングにより形成可能である。
【０１６０】
図１８には支流プレート１３０Ｂを示す。支流プレート１３０Ｂには支流プレート１３０Ａの開口３１０Ａ及び開口３１０Ｂに対応する本流路６０となる２つの開口３２０Ａ及び開口３２０Ｂが形成され、この２つの開口３２０Ａ及び開口３２０Ｂにはさまれた領域には、図５の垂直配線部材６８に対応する複数の穴３２２と、支流路５５となる開口３２４が形成される。開口３２０Ａ及び開口３２０Ｂと開口３２４との間には隔壁３２６、隔壁３２８が形成されている。穴３２２は本流プレート１３４の穴３０２及び支流プレート１３０Ａの穴３１２に対応して形成されている。
【０１６１】
なお、開口３２０Ａ及び開口３２０Ｂと開口３２４とは支流プレート１３０Ｂの片面でつながるような形状を有していてもよい（隔壁３２６及び隔壁３２８は支流プレート１３０Ｂの厚みより小さい厚みを有していてもよい）。
【０１６２】
図１９には支流プレート１３０Ｃを示す。支流プレート１３０Ｃは、支流路５５となり、支流プレート１３０Ｃの短手方向がその長手方向となる形状を有する複数の開口３３０が支流プレート１３０Ｃの長手方向に沿って並ぶように形成されている。開口３３０は、その長手方向（支流プレート１３０Ｃの短手方向）の長さが２つの本流路６０Ａ，６０Ｂの幅と支流路５５の長さに対応している。また、本流プレート１３４の穴３０２、支流プレート１３０Ａの穴３１２、支流プレート１３０Ｂの穴３２２に対応して垂直配線部材６８が形成される複数の穴３３２が形成されている。
【０１６３】
なお、図５に示す垂直配線部材６８の、支流プレート１３０における直径よりも本流プレート１３４における直径を大きくする構造は、図１６に示す本流プレート１３４に形成される穴３０２の直径を図１７〜図１９に示す支流プレート１３０に形成される穴３１２，３２２，３３２の直径よりも大きくすればよい。
【０１６４】
図２０には圧力室プレート１１６（１２０）の一例を示す。圧力室プレート１１６は、本流路６０となる開口３４０と、圧力室５２となる開口３４２が形成されている。開口３４２の平面形状が圧力室５２の平面形状となる。
【０１６５】
このように、図１６〜図２０に例示した形状を有するプレートを積層することで、所望の流路構造（形状）を有する印字ヘッドが形成される。
【０１６６】
上記の如く構成されたインクジェット記録装置１０では、印字ヘッド５０の本流路６０と支流路５５との接続部近傍（支流路５５の入口近傍）に弾性膜６１を備え、インクの初期充填時には、加圧手段を用いて該弾性膜６１を変形させて支流路５５の入口５５Ａを閉じた状態で本流路６０にインクを充填し、本流路６０のインク充填が完了すると、弾性膜６１が非変形状態となるように加圧手段による加圧を停止して支流路５５の入口５５Ａを開けて支流路５５にインクが充填される。したがって、本流路６０及び支流路５５に気泡が残留しにくくなり、支流路５５側から圧力室５２へ侵入した気泡による吐出異常の発生を抑制可能である。また、該弾性膜６１は、その非変形状態では本流路６０のダンパとして機能し、各ノズルからインクを吐出させる際に発生する流体クロストークの低減化にも寄与する。
【０１６７】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態を説明する。なお、本実施形態において上記第１実施形態と同一又は類似する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【０１６８】
図２１には、本実施形態に係る印字ヘッド４００の立体構造を示す。なお、図の簡略化のために同図では図７に図示した配線層１３８の図示が省略されている。図２１に示すように、印字ヘッド４００は、支流路５５の入口５５Ａ近傍の弾性膜６１と対向する位置に突起部（当接部材）４０２が設けられている。この突起部４０２は弾性膜６１の側へ凸（図２１における下方向へ凸）となる形状を有している。このような突起部４０２を設けることで、上述した第１実施形態に比べて突起部４０２の高さＨ’の分だけ弾性膜６１の変形量を小さくすることができる。
【０１６９】
突起部４０２を弾性膜６１の幅方向の中央の位置１４６に対応する位置に設けると、更に弾性膜６１の変形量を小さくすることができより好ましい。また、突起部４０２の弾性膜６１と当接する部分に角がある場合には、この突起部４０２の角形状によって弾性膜６１を傷つけないように面取り加工を施すことが好ましい。
【０１７０】
突起部４０２は図１８に示す支流プレート１３０Ｂの隔壁３２６，３２８を利用して形成することができる。図２１には、図１７に示す支流プレート１３０Ａの上に図１８に示す支流プレート１３０Ｂを積層する支流プレート１３０の構成例を図示したが、図１８に示す支流プレート１３０Ｂを複数積層して支流プレート１３０を構成すると、突起部の高さＨ’が最も大きくなり、弾性膜６１の変位量を最小にすることができる。
【０１７１】
図２１には、本流路６０と支流路５５との境界位置に突起部４０２を設けた構成例を示したが、突起部４０２は該境界位置よりも支流路５５側に設けられていてもよい。また、図２１には断面形状が略正方形（略四角形）形状の突起部４０２を例示したが、突起部４０２の断面形状には半円形形状など他の形状を適用してもよい。
【０１７２】
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態について説明する。なお、本実施形態において上記第１、第２実施形態と同一又は類似する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【０１７３】
図２２には、本実施形態に係る印字ヘッド４２０の本流路６０（６０Ａ）の構造例を示す。同図に示すように、印字ヘッド４２０の本流路６０には本流路６０と支流路５５との接続部近傍に設けられ、空間部１３９及び連通口１４０を介して加圧手段により加圧することで変形させて支流路５５の入口５５Ａを閉じる第１の弾性膜４２２（第１、第２実施形態の弾性膜６１に対応）と、本流路６０の底面に設けられ本流路６０の反対側に空間部４２６及び大気連通口４２８を備え本流路６０のダンパとして機能する第２の弾性膜４２４と、を有している。
【０１７４】
なお、第１の弾性膜４２２を変形させて支流路５５の入口５５Ａを閉じた状態を破線で図示し符号４２２’（６１’）で示す。また、図２２には第１の弾性膜４２２が変形した状態で当接される突起部４０２を図示したが、突起部４０２を省略した態様も可能である。
【０１７５】
第１の弾性膜４２２及び第２の弾性膜４２４には、ポリイミド膜やゴム膜が好適に用いられる。第１の弾性膜４２２と第２の弾性膜４２４を同一材料で形成してもよいし、異なる材料で形成してもよい。このように、２つの弾性膜を備えることで、これらの厚みや特性が異なるように各弾性膜を形成することができる。
【０１７６】
例えば、第１の弾性膜４２２の厚みを大きくすることでその強度を上げることができ、また、第２の弾性膜の厚みを小さくすることで、本流路６０のダンパとして機能する第２の弾性膜４２４の音響容量を好ましい値にすることができる。
【０１７７】
ここで、両端固定の梁構造として弾性膜の音響容量Ｃを計算すると、弾性膜の長さｌ、弾性膜の幅Ｗ、弾性膜の厚みｔ、弾性膜のポアソン比ν、弾性膜のヤング率Ｅを用いて、Ｃ＝｛ｌ×Ｗ５×（１−ν２）｝／（６０×Ｅ×ｔ３）で表される。即ち、音響容量Ｃは弾性膜の厚みｔの３乗に反比例し、弾性膜の厚みｔを大きくすると音響容量Ｃは小さくなり、弾性膜の厚みｔを小さくすると音響容量Ｃは大きくなるという関係がある。
【０１７８】
また、図２２に示す印字ヘッド４２０は、圧力室プレート１１６に第２の弾性膜４２４として機能する第２の弾性膜プレート４３０が積層され、更に、第１の弾性膜４２０として機能する第１の弾性膜プレート４３２（図７の弾性膜プレート１１８に相当）が積層される。圧力室プレート１１６には、空間部１３９及び空間部４２６となる凹部が形成され、ノズルプレート１００、ノズル連通路プレート１０４、センサプレート１０８には、連通口１４０及び大気連通口４２８となる穴が形成される。
【０１７９】
本例には２つの弾性膜を組み合わせて異なる厚みを有する２つの弾性膜を形成する態様を示したが、レーザ加工等により厚みを小さくする部分に対応した凹部形状を有する１つ弾性膜を用いてもよい。
【０１８０】
〔第４実施形態〕
次に、本発明の第４実施形態について説明する。なお、本実施形態において上記第１〜３実施形態と同一又は類似する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【０１８１】
図２３は、本実施形態に係る印字ヘッド４６０の本流路６０（６０Ａ）の構造例を示す。同図に示す印字ヘッド４６０は、第１の弾性膜４２２として機能する第１の弾性膜プレート４３２と、第２の弾性膜４２４として機能する第２の弾性膜プレート４３４との間にプレート（間隙部材）４６２が設けられている。
【０１８２】
即ち、印字ヘッド４６０は、第２の弾性膜プレート４３４にプレート４６２が積層され、更に第１の弾性膜プレート４３２が積層される構造を有している。このように、第１の弾性膜プレート４３２と第２の弾性膜プレート４３４との間にプレート４６２を設けることで、第１の弾性膜４２２と突起部４０２との距離（図２３のおける上下方向の距離）を小さくすることができ、図２２に示す態様に比べて第１の弾性膜４２２の変形量を小さくすることが可能である。
【０１８３】
このように、第１の弾性膜４２２の変形量を小さくできると、加圧手段の加圧時における負荷を低減させることができ、第１の弾性膜４２２に用いる材料の選択肢が広くなる。
【０１８４】
〔第５実施形態〕
次に、本発明の第５実施形態について説明する。なお、本実施形態において上記第１〜４実施形態と同一又は類似する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【０１８５】
図２４には、本実施形態に係る印字ヘッド４８０の本流路６０（６０Ａ）の構造を示す。同図に示す印字ヘッド４８０は、図７に示す各圧力室５２に対応して設けられる圧力センサ１０６として機能するセンサプレート１０８が、図２３に示す第２の弾性膜４２４と兼用される。
【０１８６】
即ち、図２４に示す印字ヘッド４８０は、図２２及び図２３に示す第２の弾性膜４２４（第２の弾性膜プレート４３４）が省略され、センサプレート１０８が本流路６０の底面を構成している。更に、センサプレート１０８の本流路６０の反対側（ノズル連通口プレート１０４）には、空間部４２６及び大気連通口４２８が設けられている。
【０１８７】
即ち、符号４８２で示すセンサプレート１０８の一部が、図２２、図２３に示す第２の弾性膜４２４と兼用され、本流路６０のダンパとして機能する。
【０１８８】
センサプレート１０８を構成するＰＶＤＦ層１１０は、その厚みが４０μｍ程度、ヤング率が２ＧＰａ〜３ＧＰａ程度、幅が数ｍｍ程度（本例に示す印字ヘッド４８０の本流路６０の幅は５ｍｍから１０ｍｍ程度）であり、本流路６０のダンパとして機能するために十分な音響容量を有している。センサプレートに形成されるポリイミド樹脂絶縁層１１４や水平配線６２（図５参照）は数μｍ程度でありＰＶＤＦ層１１０に比べて十分小さく、センサプレート１１８の厚みはほぼＰＶＤＦ層１１０の厚みに等しいといえる。
【０１８９】
図７に示すように、センサプレート１０８は圧力室５２に対応し、圧力センサ１０６として機能する部分にはＰＶＤＦ層１１０の両面に電極１１２が形成されている。図２５(a),(b)に示すように、第１の電極１１２Ａから引き出された第１の配線１１２Ｃ及び第２の電極１１２Ｂから引き出された第２の配線１１２ＤがＰＶＤＦ層１１０に平行な平面（ＰＶＤＦ層１１０の検出面と垂直な方向）から見て（図７等参照）重ならないように、第１の配線１１２Ｃ及び第２の配線１１２Ｄをずらして配置されている。即ち、第１の配線１１２Ｃ及び第２の配線１１２ＤをＰＶＤＦ層１１０の検出面（第１の電極１１２Ａ及び第２の電極１１２Ｂが形成される面）と垂直な方向に投影した平面上において、第１の配線１１２Ｃは第２の配線１１２Ｄと重ならないように所定の距離だけ離されて配置される。
【０１９０】
このように、第１の配線１１２Ｃ及び第２の配線１１２Ｄをずらして配置することで、インク吐出時などにセンサプレート１０８のうちダンパ４８２の部分が変形したとしても、圧力センサ１０６の部分に浮遊容量を持つ恐れはなく、ダンパ機能が圧力センサ機能に影響を及ぼすことはない。
【０１９１】
なお、図２５(a)は電極１１２を圧力室５２側から見た図（平面図）であり、図２５(b)は図２５(a)の斜視図に相当する図である。図示の都合上、図２５(a)では第１の電極１１２Ａと第２の電極１１２Ｂが圧力室５２側からずれているように見えるが、実際には、第１の電極１１２Ａと第２の電極１１２Ｂは圧力室５２側から見てずれていない配置を有している。
【０１９２】
このように、センサプレート１０８を用いて本流路６０のダンパ４８２を構成すると、図２２及び図２３に示す第２の弾性膜プレート４３４が省略され、本流路６０の断面積が大きくなり、本流路６０の流路抵抗を低減させることが可能になる。
【０１９３】
〔第６実施形態〕
次に、本発明の第６実施形態について説明する。図２６は、本実施形態に係る印字ヘッド５００の断面図である。また、図２７は、印字ヘッド５００に用いられる弾性膜５０２の構造を示す断面図である。なお、本実施形態において上記第１〜５実施形態と同一又は類似する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【０１９４】
図２６に示すように、印字ヘッド５００には２つの厚みを有する弾性膜５０２が設けられている。即ち、弾性膜５０２は、その厚みが大きい厚肉部５０４と厚みが小さい薄肉部５０６とを有し、厚肉部５０４は支流路５５と反対側に設けられ、薄肉部５０６は支流路５５側に設けられる。このように弾性膜５０２の厚みを部分的に異ならせる構造では、厚肉部５０４に比べて薄肉部５０６の方が伸びやすく（即ち、支流路側が伸びやすく、支流路と反対側が伸びにくい）、弾性膜５０２を加圧して変形させると、図２６中破線で図示する符号５０２’のように弾性膜５０２は不均一に変形する。
【０１９５】
このように、弾性膜５０２が不均一に変形すると、図７に示す一様な厚みを有する弾性膜６１に比べて弾性膜５０２の変形（加圧手段による加圧量）が少なくても、支流路５５の入口５５Ａを弾性膜５０２によって閉じることができる。
【０１９６】
図２７に弾性膜５０２の構造例を示す。図２７に示すように、弾性膜５０２の厚肉部５０４は２つの膜（層）５０４Ａ及び５０４Ｂを重ねた構造を有し、その厚みは薄肉部５０６の略２倍となっている。
【０１９７】
なお、図２７に示す弾性膜５０２の構造はあくまでも一例であり、厚肉部５０４に用いられる２つの膜５０４Ａ、５０４Ｂは同一材料で形成されてもよいし、異なる材料で形成されてもよい。また、厚肉部５０４に用いられる膜５０４Ａ，５０４Ｂは略同一厚みを有していてもよいし、異なる厚みを有していてもよい。更に、厚肉部５０４を３つ以上の膜で形成してもよい。また、弾性膜５０２の厚みを部分的に異ならせる構造は、厚肉部５０４の厚みを有する膜に薄肉部５０６の厚みを有する凹部を形成することによっても実現可能である。
【０１９８】
本例では、弾性膜５０２の厚みを変えて該弾性膜５０２の伸縮性を部分的に異ならせる構造を例示したが、弾性膜５０２の組成（物性）を変えて該弾性膜５０２の伸縮性を部分的に異ならせてもよい。
【０１９９】
〔第７実施形態〕
次に、本発明の第７実施形態について説明する。図２８は、本実施形態に係る印字ヘッド５２０の断面図である。なお、本実施形態において上記第１〜６実施形態と同一又は類似する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【０２００】
図２８に示す印字ヘッド５２０は、支流プレート１３０と本流プレート１３４との間に設けられたダンパ膜１３２の支流路５５の入口５５Ａ付近の支流路５５と反対側に、空間部５２４と連通口５２６を備え、加圧手段によって該空間部５２４及び連通口５２６を介してダンパ膜１３２を加圧して変形させ、支流路５５の入口５５Ａを閉めるように構成されている。
【０２０１】
即ち、支流路５５の上部に設けられたダンパ膜１３２のうち、支流路５５と本流路６０との接合部近傍の領域が、図７等に示す弾性膜６１と兼用されている。支流路５５の底面（本例では加圧板５６の圧電素子配設面５６Ａ）にダンパ膜１３２の方向へ凸形状の突起部５２８を備えると、ダンパ膜１３２の変形量を小さくすることができる。
【０２０２】
図２８に破線で図示する符号１３２’は、加圧手段の加圧により変形したダンパ膜１３２の形状を表している。このように、支流路５５のダンパとして機能ずるダンパ膜１３２を変形させて支流路５５の入口５５Ａを開閉可能に構成すると、図７に示す印字ヘッド５０において本流路６０に形成される弾性膜６１が省略でき、本流路６０をセンサプレート１０８の位置まで広げることが可能になり、本流路６０の流路抵抗を低減させる。また、図７に示す弾性膜６１とダンパ膜１３２が兼用され該弾性膜６１が不要になるために、印字ヘッド５２０の構造を簡素化することができるとともにコストダウンに寄与する。
【０２０３】
なお、図２９に示すように、ダンパ膜１３２のうち、変形させる部分（支流路５５の開閉部分）１３２”の厚みを他の部分よりも大きくすることで（図２９で２層構造によって厚みを大きくしている）、図２８に示す態様に比べて該変形させる部分１３２”の強度を上げることができる。
【０２０４】
〔変形例〕
次に、上述した第１〜第５実施形態の変形例を示す。図３０に示す印字ヘッド５０”は、弾性膜６１（５０２）を加圧するために連通口１４０’が図３０における横方向に沿って形成された（図７に示す連通口１４０が空間部１３９と兼用され、該連通口の端部（開口部）がインクの吐出方向と略直交する長手方向の端面に形成される）態様を示す。図３０に示す構造では、連通口１４０’が形成されるプレートに連通口と１４０’となる加工を施せばよく、弾性膜を加圧するために連通口を形成する際に、センサプレート１０８、ノズル連通路プレート１０４、ノズルプレート１００に穴を開けずにすむ。即ち、図３０に示す構造では、センサプレート１０８、ノズル連通路プレート１０４、ノズルプレート１００には連通口１４０となる穴の加工が不要になる。
【０２０５】
また、図示は省略するが、支流路５５の上部に設けられたダンパ膜１３２を膨らませて支流路５５の断面積を小さくすることができる。支流路５５にインクを充填する際に支流路５５の断面積を小さくすることで、重力の影響を抑制することができ、インク充填が容易になる。
【０２０６】
なお、支流路５５の全体に対応する空間部１３６及び、該空間部１３６と連通する連通口を備え、該連通口及び空間部１３６を用いて支流路５５の全体にわたりダンパ膜１３２を変形可能に構成し、支流路５５全体の流路断面積を小さくするように構成することが好ましい。
【０２０７】
本例では、液体吐出装置としてインクジェット記録装置を例示したが、本発明は、ウエハやガラス基板、エポキシなどの基板類等の被吐出媒体上に液類（水、薬液、レジスト、処理液）を吐出させて、画像や回路配線、加工パターンなどの立体形状を形成させる液体吐出装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０２０８】
【図１】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
【図２】図１に示すインクジェット記録装置の印字部周辺の要部平面図
【図３】図１に示す印字ヘッドのノズル配置を示す図
【図４】図３に示す印字ヘッドの流路構造を示す平面透視図
【図５】図３に示す印字ヘッドの透視斜視図
【図６】図１に示す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
【図７】図４中、７−７線に沿う断面図
【図８】図７に示す印字ヘッドの一部拡大図
【図９】図４中、９−９線に沿う断面図
【図１０】図８に示す印字ヘッドの他の態様を示す図
【図１１】図１０に示す印字ヘッドにおける、図４中、９−９線に沿う断面図
【図１２】図１に示すインクジェット記録装置におけるインク供給系の構成を示す概念図
【図１３】図１２に示すインク供給系の他の態様を示す構成図
【図１４】図１２に示すインク供給系におけるインク初期充填の制御の流れを示すフローチャート
【図１５】図１３に示すインク供給系におけるインク初期充填の制御の流れを示すフローチャート
【図１６】本流プレートを説明する図
【図１７】支流プレートを説明する図
【図１８】図１７に示す支流プレートと異なる構造の支流プレートを説明する図
【図１９】図１７、図１８に示す支流プレートと異なる構造の支流プレートを説明する図
【図２０】圧力室プレートを説明する図
【図２１】本発明の第２実施形態に係る印字ヘッドの構造例を示す図
【図２２】本発明の第３実施形態に係る印字ヘッドの構造例を示す図
【図２３】本発明の第４実施形態に係る印字ヘッドの構造例を示す図
【図２４】本発明の第５実施形態に係る印字ヘッドの構造例を示す図
【図２５】図２４に示す圧力センサの電極構造を示す図
【図２６】本発明の第６実施形態に係る印字ヘッドの構造例を示す図
【図２７】図２６に示す弾性膜の構造を説明する図
【図２８】本発明の第７実施形態に係る印字ヘッドの構造例を示す図
【図２９】図２７に示す印字ヘッドの他の構造例を示す図
【図３０】本発明の応用例を説明する図
【符号の説明】
【０２０９】
１０…インクジェット記録装置、１２…印字部、５０，５０’，５０”，４００，４２０，４６０，４８０，５００，５２０…印字ヘッド、５５…支流路、６０，６０Ａ，６０Ｂ…本流路、６１，４２２，４２４，５０２…弾性膜、１０８…センサプレート、１１２Ａ，１１２Ｂ…電極、１１２Ｃ，１１２Ｄ…配線、１３２…ダンパ膜、１３６，１３９，４２６…空間部、１４０，４２８…連通口、４０２…突起部
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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