(57)【要約】【課題】各ノズル孔に液体を均一に供給でき、各ノズル孔から液体を安定して吐出させることができるヘッドチップ、液体噴射ヘッド、及び液体噴射装置を提供する。【解決手段】チャネル２６が形成されたアクチュエータプレート２１の板面２１ａに接合され、チャネル２６をそれぞれ連通させる共通インク室２２ｃを有し、共通インク室２２ｃには、アクチュエータプレート２１の板面２１ａに当接する吸収体６１が設けられていることを特徴とする。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を噴射する複数の噴射孔が形成された噴射孔プレートと、
前記液体が充填されるとともに、前記噴射孔に連通するチャネルが間隔をあけて並列に複数形成されたアクチュエータプレートと、
前記チャネルが形成された前記アクチュエータプレートの表面に接合され前記チャネルをそれぞれ連通させる共通液体室と、を有するヘッドチップであって、
前記共通液体室には、前記アクチュエータプレートの前記表面に当接する液体保持部材が設けられていることを特徴とするヘッドチップ。
【請求項２】
前記噴射孔の配列方向が重力方向に一致していることを特徴とする請求項１記載のヘッドチップ。
【請求項３】
前記液体保持部材は、多孔質体からなることを特徴とする請求項２記載のヘッドチップ。
【請求項４】
前記液体保持部材は、前記重力方向の上方から下方に向かうにつれ密度が低くなっていることを特徴とする請求項２記載のヘッドチップ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のヘッドチップを備えることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項６】
請求項５に記載の液体噴射ヘッドを備えることを特徴とする液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズル孔より液体を吐出して被記録媒体に画像や文字を記録するヘッドチップ、このヘッドチップを有する液体噴射ヘッド、及び液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液体噴射記録装置、例えば各種印刷を行うインクジェットプリンタは、被記録媒体を搬送する搬送装置と、インクジェットヘッドと、を備えている。ここで用いられるインクジェットヘッドとしては、インクタンクからインク供給管を介してインクジェットヘッドにインクを供給し、インクジェットヘッドに備えられたヘッドチップのノズル孔からインクを被記録媒体に吐出することで記録を行っている。
【０００３】
上述したヘッドチップは、複数のノズル孔からなるノズル列を有するノズルプレートと、インクが充填されるとともに、ノズル孔に連通する複数のチャネルを有するアクチュエータプレートと、アクチュエータプレートの表面に接合され、各チャネルにそれぞれ連通する共通インク室を有するカバープレートと、を備えている。
【０００４】
このようなインクジェットプリンタの一種としては、ノズル孔の配列方向を重力方向に向けた状態で水平方向に向けてインクを吐出し、インクジェットヘッドの側方を搬送される箱体等の比較的大型の被記録媒体の側面に印刷を行う、いわゆる横打ちタイプのインクジェットプリンタがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１２７７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述した横打ちタイプのインクジェットプリンタでは、ノズル孔が重力方向に沿って配列されているため、ノズル孔に連通する各チャネルのうち、上側（重力方向上側）に配置されたチャネルと、下側（重力方向下側）に配置されたチャネルと、では水頭が異なる。この場合、下側に配置されたチャネルについては、共通インク室内から積極的にインクが供給されるが、上側のチャネルについては、下側のチャネルに比べて共通インク室内のインクが供給され難い。
そのため、各チャネル内にインクを均一に供給することが難しく、特に上側のチャネル（ノズル孔）から安定してインクを吐出できないという問題がある。その結果、重力方向におけるノズル列全体の領域に対して、安定してインクが吐出されるノズル列の領域（以下、印刷幅）が制限されるという問題がある。なお、ノズル径の大きさにも依るが、チャネル間の高さが１ｃｍ程度異なるだけで、インク滴の吐出量に０．３ｐｌ〜１．０ｐｌ程度の差が生じる。
【０００７】
本発明は、上述した従来の問題が考慮されたものであり、各ノズル孔に液体を均一に供給でき、各ノズル孔から液体を安定して吐出させることができるヘッドチップ、液体噴射ヘッド、及び液体噴射装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るヘッドチップは、液体を噴射する複数の噴射孔が形成された噴射孔プレートと、前記液体が充填されるとともに、前記噴射孔に連通するチャネルが間隔をあけて並列に複数形成されたアクチュエータプレートと、前記チャネルが形成された前記アクチュエータプレートの表面に接合され前記チャネルをそれぞれ連通させる共通液体室と、を有するヘッドチップであって、前記共通液体室には、前記アクチュエータプレートの前記表面に当接する液体保持部材が設けられていることを特徴としている。
【０００９】
この構成によれば、共通液体室内に流入する液体を吸収体内で吸収保持しておくことで、共通液体室内の全域に亘って液体を満たしておくことができる。この場合、チャネル内に流入する液体が、吸収体を介してチャネルに流入する。これにより、各チャネル内に均一にインクを供給することができるので、各噴射孔から液体を安定して噴射できる。
しかも、吸収体がアクチュエータプレートの表面に当接しているため、吸収体内で保持された液体がチャネル内に直接流入することになる。したがって、吸収体内で保持された液体を確実にチャネル内に供給できる。
【００１０】
また、本発明に係るヘッドチップは、前記噴射孔の配列方向が重力方向に一致していることを特徴としている。
上述したように重力方向の上側に配置されたチャネルは、下側に配置されたチャネルに比べて液体が供給されにくいが、この構成によれば、吸収体内に液体を保持しておくことで、上側のチャネルにも確実に液体を供給できる。その結果、各噴射孔から安定して液体を噴射できる。
【００１１】
また、本発明に係るヘッドチップは、前記液体保持部材は、多孔質体からなることを特徴としている。
この構成によれば、液体保持部材の多孔質内で液体を効率的に吸収保持させることができる。
【００１２】
また、本発明に係るヘッドチップは、前記液体保持部材は、前記重力方向の上方から下方に向かうにつれ密度が低くなっていることを特徴としている。
この構成によれば、液体保持部材における上側での液体の保持力を、下側の液体保持部材に比べて高くすることができるので、各チャネル間に均一に液体を供給できる。
【００１３】
また、本発明に係る液体噴射ヘッドは、上記本発明のヘッドチップを備えることを特徴としている。
また、本発明に係る液体噴射装置は、上記本発明の液体噴射ヘッドを備えることを特徴としている。
このような特徴により、ヘッドチップの各ノズル孔から液体を安定して噴射できるので、高品質の記録を実現することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るヘッドチップ、液体噴射ヘッド、及び液体噴射装置によれば、各ノズル孔に液体を均一に供給でき、液体を安定して吐出させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】インクジェット記録装置を示す斜視図である。
【図２】インクジェット記録装置の概略構成図である。
【図３】インクジェットヘッドの正面図である。
【図４】右側面から見たインクジェットヘッドの概略構成図である。
【図５】図４のＩ−Ｉ線断面図である。
【図６】ヘッドチップの分解斜視図である。
【図７】アクチュエータプレート及びカバープレートの詳細を示す分解斜視図である。
【図８】図７のＪ−Ｊ線に相当する断面図である。
【図９】吸引ポンプと加圧ポンプとの動作タイミング及び空間（負圧室）との関係を示した図である。
【図１０】ヘッドチップの初期充填時の動作を示した要部拡大断面図である。
【図１１】吸収体の他の構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
（インクジェット記録装置）
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（液体噴射記録装置）を示す斜視図であり、図２は、インクジェット記録装置の概略構成図である。このインクジェット記録装置１は、所定のパーソナルコンピュータに接続されて、このパーソナルコンピュータから送られた印刷データに基づいて、インク（液体）Ｉを吐出（噴射）して箱体Ｄに印刷を施すものである。インクジェット記録装置１は、箱体Ｄを一方向に搬送するベルトコンベア２と、複数のインクジェットヘッド１０（図２参照）を有するインク吐出部３と、図２に示すように、インクジェットヘッド１０にインクＩ及びクリーニング用洗浄液Ｗを供給するインク供給部５と、インクジェットヘッド１０に接続された吸引ポンプ１６と、を備えている。
【００１７】
インク吐出部３は、箱体ＤにインクＩを吐出するものであり、図１に示すように、直方体形状の筐体６を四つ有し、これら筐体６内にインクジェットヘッド１０がそれぞれ内装されている（図２参照）。各筐体６は、ベルトコンベア２の幅方向両側にそれぞれインク吐出面６ａをベルトコンベア２側に向けた状態で二つずつ配設されている。ベルトコンベア２の幅方向両側にそれぞれ配置された二つの筐体６は上下方向に並設され、それぞれ支持部材７によって支持されている。なお、筐体６のインク吐出面６ａには、開口部６ｂが形成されている。
【００１８】
（液体噴射ヘッド）
図３は、インクジェットヘッドの正面図であり、図４は、右側面から見たインクジェットヘッドの概略構成図であり、図５は、図４のＩ−Ｉ線断面図である。
インクジェットヘッド１０は、図３〜図５に示すように、ケース１１と、液体供給系１２と、ヘッドチップ２０と、駆動回路基板１４と、吸引流路１５と、を主に備えている。
【００１９】
ケース１１は、正面１１ａに露出孔１１ｂが形成された薄箱形状のものであり、厚さ方向を水平方向に向けて、また、露出孔１１ｂを開口部６ｂに向けて筐体６内に固定されている。このケース１１は、図４，図５に示すように、背面１１ｃにおいて内部空間に連通する貫通孔が形成され、具体的には、高さ方向略中間の位置にインク注入孔１１ｄが、下部にインク吸引孔１１ｅが形成されている。このケース１１は、その内部空間においてケース１１に立設して固定されたベースプレート１１ｆを備えるとともにインクジェットヘッド１０の各構成物品を収容している。
【００２０】
液体供給系１２は、インク注入孔１１ｄを介してインク供給部５と連通したものであり、ダンパー１７と、インク流路基板１８とから概略構成されている。
ダンパー１７は、図５に示すように、インクＩの圧力変動を調整するためのものであり、インクＩを貯留する貯留室１７ａを備えている。ダンパー１７は、ベースプレート１１ｆに固定され、インク注入孔１１ｄ及び管部材１７ｄを介して接続されるインク取込孔１７ｂと、インク流路基板１８と管部材１７ｅを介して接続されるインク流出孔１７ｃと、を備えている。
インク流路基板１８は、図４に示すように、縦長に形成された部材であって、図５に示すように、その内部にダンパー１７と連通してインクＩが流通する流通路１８ａが形成された部材であり、ヘッドチップ２０に取り付けられている。
【００２１】
駆動回路基板１４は、図５に示すように、図示しない制御回路と、フレキシブル基板１４ａとを備えている。この駆動回路基板１４は、フレキシブル基板１４ａの一端が後述の駆動電極２８（図７参照）に、他端が駆動回路基板１４上の図示しない制御回路に接合されることで、印刷パターンに応じてアクチュエータプレート２１に電圧を印加する。この駆動回路基板１４は、ベースプレート１１ｆに固定されている。
【００２２】
図６はヘッドチップの分解斜視図である。
ヘッドチップ２０は、図６に示すように、アクチュエータプレート２１と、カバープレート２２と、ノズル体２３と、ノズルガード２４と、を備えている。
【００２３】
図７はアクチュエータプレート及びカバープレートの詳細を示す分解斜視図であり、図８は図７のＪ−Ｊ線に相当する断面図である。
アクチュエータプレート２１は、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）からなる略矩形板状の部材であり、図６〜図８に示すように、二つの板面２１ａ、２１ｂのうち一方の板面２１ａに複数のチャネル２６が並設されて、各チャネル２６が側壁２７で隔離されている。
【００２４】
チャネル２６は、図６に示すように、アクチュエータプレート２１の短手方向に延設されており、アクチュエータプレート２１の長手方向（重力方向）の全長にわたって複数並設されている。各チャネル２６は、図７，図８に示すように、アクチュエータプレート２１の厚さ方向に沿った断面が矩形状に形成されている。また、各チャネル２６の底面は、アクチュエータプレート２１の前側面２１ｃから短手方向の略中央部まで延びる前方平坦面２６ａと、この前方平坦面２６ａの後部から後側面側に向かって溝深さが漸次浅くなる湾曲面２６ｂと、この湾曲面２６ｂの後部から後側面側に向かって延びる後方平坦面２６ｃと、からなっている。各チャネル２６は、円盤状のダイスカッターにより形成されている。すなわち、湾曲面２６ｂは、チャネル２６形成時においてダイスカッターの外径に倣って形成される。なお、アクチュエータプレート２１の短手方向において、チャネル２６における前方平坦面２６ａ及び湾曲面２６ｂの長さ（チャネル長）は、例えば８ｍｍ程度に形成され、アクチュエータプレート２１の厚さは例えば０．８ｍｍ程度に形成されている。
【００２５】
側壁２７は、アクチュエータプレート２１の長手方向に亘って複数並設されて、チャネル２６をそれぞれ区分けしている。これら各側壁２７の両壁面におけるチャネル２６開口側（板面２１ａ側）には、アクチュエータプレート２１の短手方向に亘って駆動電圧印加用の駆動電極２８が延設されている。この駆動電極２８は、公知の斜め方向からの蒸着により形成されている。この駆動電極２８は、上述したフレキシブル基板１４ａが接合されている。
【００２６】
このようなアクチュエータプレート２１は、図５に示すように、板面２１ｂのうち後側面側がベースプレート１１ｆの縁部に固定されており、チャネル２６の延在方向を露出孔１１ｂに向けている。
【００２７】
図６及び図７に示すように、カバープレート２２は、アクチュエータプレート２１と同様に略矩形板状の部材であり、アクチュエータプレート２１の寸法と比較して、長手方向の寸法が略同一に、短手方向の寸法が短く形成されている。このカバープレート２２は、厚さ方向に貫通し、かつ、カバープレート２２の長手方向に亘って形成された共通インク室２２ｃを備えている。
なお、このカバープレート２２は、セラミックプレート、金属プレートなどで形成することができるが、アクチュエータプレート２１との接合後の変形を考えて、熱膨張率の近似したセラミックプレートを用いている。
【００２８】
このようなカバープレート２２は、図６に示すように、前側面２２ａがアクチュエータプレート２１の前側面２１ｃと同一平面となる突合わせ面２５ａを構成している。そして、カバープレート２２は、二つの板面２２ｄ，２２ｅのうち、一方の板面２２ｄが、アクチュエータプレート２１の板面２１ａ上に接合されている。この接合状態においては、共通インク室２２ｃがアクチュエータプレート２１の複数のチャネル２６の全体にわたって対向し、全てのチャネル２６を外方に開放し、各チャネル２６がそれぞれ連通した状態になっている。なお、アクチュエータプレート２１及びカバープレート２２の短手方向において、アクチュエータプレート２１の板面２１ａとカバープレート２２との接合領域の長さ、チャネル２６の駆動領域の長さ（ポンプ長）は、例えば５ｍｍ程度に形成されている。すなわち、カバープレート２２の短手方向において、共通インク室２２ｃの長さは３ｍｍ程度に形成されている。
【００２９】
カバープレート２２には、図５に示すように、共通インク室２２ｃを覆うようにしてインク流路基板１８が設けられ、インク流路基板１８の流通路１８ａと各チャネル２６とが共通インク室２２ｃを介して連通している。なお、流通路１８ａは、長手方向全域に亘って共通インク室２２ｃに連通している。
【００３０】
このような構成により、ダンパー１７内の貯留室１７ａから所定量のインクＩがインク流路基板１８に供給されると、この供給されたインクＩが流通路１８ａ及び共通インク室２２ｃを介して、チャネル２６内に送り込まれるようになっている。なお、チャネル２６の後方平坦面２６ｃ側（図７参照）に生じたカバープレート２２とチャネル２６との間隙は、封止材によって封止されている。
【００３１】
ここで、図６〜図８に示すように、カバープレート２２の共通インク室２２ｃ内には、共通インク室２２ｃ内でインクＩを吸収して保持する吸収体（液体保持部材）６１が配置されている。吸収体６１は、例えばウレタン樹脂等からなる多孔質体により構成され、多孔質内でインクＩを吸収保持しうるようになっている。
また、吸収体６１は、共通インク室２２ｃ内の全体を埋めるように配置されている。具体的に、吸収体６１は、厚さ方向において、一端面がカバープレート２２の板面２２ｄと面一に配置される一方、他端面が板面２２ｅと面一に配置されている。すなわち、吸収体６１の一端面は、アクチュエータプレート２１の板面２１ａに当接している。
また、吸収体６１は、厚さ方向から見て共通インク室２２ｃと同形同大に形成されている。
【００３２】
ノズル体２３は、図５に示すように、ノズルプレート３１がノズルキャップ３２に貼着されることにより構成されている。
ノズルプレート３１は、図６に示すように、ポリイミドからなる薄板状、かつ、細長状の部材であり、厚さ方向に貫通する複数のノズル孔３１ａが重力方向に沿って列設してノズル列３１ｃを構成している。より具体的には、チャネル２６と同数のノズル孔３１ａが、ノズルプレート３１の短手方向中間の位置において同一線上に、かつ、チャネル２６と同一の間隔で形成されている。
ノズルプレート３１の二つの板面のうち、インクＩを吐出するノズル吐出口（ノズル噴出口）３１ｂが開口する板面には、インクの付着等を防止するための撥水性を有する撥水膜が塗布されており、他方の板面は上述した突合わせ面２５ａ及びノズルキャップ３２との接合面とされている。
なお、ノズル孔３１ａは、エキシマレーザ装置を用いて形成されている。
【００３３】
ノズルキャップ３２は、枠板状の部材が有する二つの枠面のうち一方の枠面の外周縁を削り取ったような形状の部材であって、薄板状となった外枠部３２ａと、外枠部３２ａよりも厚くなった中枠部３２ｈと、中枠部３２ｈよりも厚くなった内枠部３２ｂと、内枠部３２ｂの短手方向中間部において厚さ方向に貫通するとともに長手方向に延在する長孔３２ｃと、外枠部３２ａの一端部において厚さ方向に貫通する排出孔３２ｄと、を備える部材である。換言すれば、外枠部３２ａが有する外枠面３２ｅから中枠部３２ｈと内枠部３２ｂとが厚さ方向に段状に突出しており、厚さ方向の断面輪郭が長孔３２ｃに向かって外枠部３２ａ、中枠部３２ｈ、内枠部３２ｂの順に高くなる階段状となっている。
外枠面３２ｅと同方向に延在する内枠面３２ｆには、長孔３２ｃを塞ぐようにノズルプレート３１が貼付されており、外枠面３２ｅ及び外枠面３２ｅの直交方向に延在する中側面３２ｉには、ノズルガード２４が当接している。
【００３４】
このようなノズル体２３は、ノズルキャップ３２の排出孔３２ｄが下側に位置するように（図３参照）、ケース１１の内部空間に収容され、ケース１１及びベースプレート１１ｆに固定されている（図５参照）。
この状態においては、長孔３２ｃにアクチュエータプレート２１及びカバープレート２２の一部が挿入されて、ノズルプレート３１に突合わせ面２５ａが突き合わされている。    
【００３５】
（ノズルガード）
ノズルガード２４は、ステンレス鋼からなる略箱型形状の部材でありプレス成形で形成されたものある。このノズルガード２４は、矩形板状に形成された天板部２４ａと、この天板部２４ａの周縁部から板面方向と略直交する方向に延出した密閉部２４ｂと、を備えている。
【００３６】
天板部２４ａは、内枠面３２ｆと略同大の板面を有しており、天板部２４ａの短手方向中間部において長手方向に延在したスリット２４ｃを備えている。このスリット２４ｃは、ノズル列３１ｃの長さよりも多少長く形成されており、両端部（上端部２４ｉ、下端部２４ｊ）が円形に形成されたものである。とくに、下端部２４ｊの円形の直径は、後述する強い表面張力を生むために、スリット２４ｃの幅よりも大きく形成されている。
スリット２４ｃの幅寸法は、ノズル孔３１ａのノズル径４０μｍに対して幅寸法が略１．５ｍｍに設定されている。このスリット２４ｃの幅寸法は、吸引ポンプ１６で負圧とすることができる幅寸法を上限とし、インクＩの初期充填の際にインクＩがスリット２４ｃから溢れ出て垂れない幅寸法を下限とした範囲で設定するのが望ましい。
また、上端部２４ｉ、下端部２４ｊは、上述した幅寸法よりもやや大きい直径で円形に形成されている。
【００３７】
このノズルガード２４は、内方に面する内表面２４ｅにチタンコーティングによる親水膜２４ｇが形成されており、この内表面２４ｅと背向する外表面２４ｆ、及びスリット２４ｃの内面にフッ素樹脂コーティングやテフロン（登録商標）メッキによる撥水膜２４ｈが形成されている。
【００３８】
このようなノズルガード２４は、天板部２４ａが内枠部３２ｂと排出孔３２ｄとを覆うように（図３参照）、また、密閉部２４ｂにおける内表面２４ｅと中枠部３２ｈの中側面３２ｉとが当接するように、環状端部２４ｄが外枠面３２ｅと接着剤で接着されて、ノズルキャップ３２に被着している（図５参照）。この状態においては、スリット２４ｃがノズル列３１ｃと対向するとともに、排出孔３２ｄと対向しないように、空間（内側空間）Ｓを介してノズル列３１ｃを覆っている。換言すれば、スリット２４ｃの開口方向において、スリット２４ｃからノズル列３１ｃを臨むように、かつ、排出孔３２ｄを臨まないようにノズル吐出口３１ｂを覆っている（図３参照）。
【００３９】
このノズルガード２４は、天板部２４ａとノズルプレート３１との距離を、吸引ポンプ１６で負圧とすることができる距離を上限とし、インクＩの初期充填の際にインクＩがスリット２４ｃから溢れ出ない距離を下限とした範囲で設定するのが望ましい。
【００４０】
吸引流路１５は、図４に示すように、吸引口１５ａとなるチューブ管の一端が排出孔３２ｄに嵌挿されて固定されており、他端がインク吸引孔１１ｅに接続されて構成されている。上述したように、吸引口１５ａは、スリット２４ｃと対向しない位置に開口している。
吸引ポンプ１６は、インク吸引孔１１ｅにチューブを介して接続されている。この吸引ポンプ１６は、作動時に、空間Ｓ内の空気及びインクＩを吸引して、空間Ｓを負圧室Ｒとする。なお、この吸引ポンプ１６は、廃液タンクＥ（図２参照）に吸引したインクＩを貯留する。
【００４１】
図２に示すように、インク供給部５は、インクＩが貯留されたインクタンク５１と、洗浄液Ｗが貯留された洗浄液タンク５２と、二つの流路を切替可能な切替バルブ５３と、インクＩ又は洗浄液Ｗをインクジェットヘッド１０に加圧供給する加圧ポンプ５４と、流路を開閉可能な開閉バルブ５５とを備えている。
インクタンク５１は、供給管５７ａ、切替バルブ５３及び供給管５７ｃを介して、洗浄液タンク５２は、供給管５７ｂ、切替バルブ５３及び供給管５７ｃを介してそれぞれ加圧ポンプ５４に連通している。すなわち、切替バルブ５３は、流入管として供給管５７ａ，５７ｂが、流出管として供給管５７ｃが接続されている。
【００４２】
加圧ポンプ５４は、供給管５７ｃが接続されるとともに、供給管５７ｄを介してインクジェットヘッド１０に連通しており、供給管５７ｃから流入したインクＩ、または洗浄液Ｗをインクジェットヘッド１０に供給する。この加圧ポンプ５４は、非作動時には流体が流れないように構成されたものであり、開閉弁的な機能を有するものである。
【００４３】
開閉バルブ５５には、供給管５７ｃに連通し流入管となる供給管５７ｅと、供給管５７ｄに連通し流出管となる供給管５７ｆと、が接続されている。すなわち、この開閉バルブ５５を開とすると、供給管５７ｅ，５７ｆが加圧ポンプ５４のバイパス管として機能するようになっている。
【００４４】
（インクジェット記録装置の作動方法）
次に、上述した構成からなるインクジェット記録装置１の動作について説明する。以下の説明においては、インクＩをインクジェットヘッド１０に初期充填した後に、箱体Ｄに印刷を施す場合について説明し、さらに、インクジェットヘッド１０をクリーニングする場合について説明する。
【００４５】
（インク初期充填）
まず、図４，図９に示すように、インクジェットヘッド１０の吸引ポンプ１６を作動させ（ＯＮ１）、この吸引ポンプ１６が吸引流路１５を介して吸引口１５ａから空間Ｓの空気を吸引する（図９における時間Ｔ０）。この際、作動する吸引ポンプ１６の出力は、空間Ｓ内を十分に負圧とすることができる程度に設定することが好ましく、このときの出力を吸引ポンプ１６の充填出力とする。吸引ポンプ１６を充填出力で作動させると、外部の空気がスリット２４ｃから空間Ｓに流入するが、この空気が空間Ｓを経由してから吸引口１５ａに達した後に吸引されることで空間Ｓを減圧する（液体充填モード）。そして、所定時間Ｔ１経過後に、空間Ｓが大気圧よりも十分に負圧となった負圧室Ｒとなる。
【００４６】
空間Ｓが負圧室Ｒとなった後、インク供給部５がインクＩをインクジェットヘッド１０に加圧充填する（図９における時間Ｔ２）。この際、インク供給部５は、以下のように設定されている。すなわち、図２に示すように、切替バルブ５３により供給管５７ａと供給管５７ｃとを連通させた状態とし、開閉バルブ５５を閉塞させて供給管５７ｅと供給管５７ｆとを遮断する。この状態において加圧ポンプ５４を作動させる。加圧ポンプ５４は、インクタンク５１から供給管５７ａ，５７ｃ，５７ｄを介してインクジェットヘッド１０のインク注入孔１１ｄにインクＩを注入する。
【００４７】
インク注入孔１１ｄに注入されたインクＩは、図４，図５に示すように、ダンパー１７のインク取込孔１７ｂを介して貯留室１７ａに流入した後に、インク流出孔１７ｃを介してインク流路基板１８の流通路１８ａに流出する。そして、流通路１８ａに流入したインクＩが共通インク室２２ｃを介して各チャネル２６内に流入する。具体的に、共通インク室２２ｃ内に流入したインクＩは、吸収体６１に吸収された後、吸収体６１を介して各チャネル２６内に流入する。
【００４８】
各チャネル２６に流入したインクＩは、ノズル孔３１ａ側に流れてノズル孔３１ａに達した後、図１０（ａ）に示すように、余剰インクＹとなってノズル孔３１ａから流出する。余剰インクＹが流出し始めた時には、その量が少量であるため、余剰インクＹは、ノズルプレート３１上を下方（重力方向における下方）に向かって流れる。負圧室Ｒの下部まで達したインクＩは、吸引口１５ａから吸引流路１５に吸引されて、廃液タンクＥへと排出されていく（図１０（ｂ）参照）。
【００４９】
余剰インクＹは、その流出量が多量となると、図１０（ｂ）に示すように、ノズルプレート３１上だけではなく、ノズルガード２４の内表面２４ｅ上をも下方に流れるようになる。この際、スリット２４ｃから負圧室Ｒに継続して空気が流入しており、余剰インクＹがスリット２４ｃから外部に流出し難い。仮に、図１０（ｃ）に示すように、スリット２４ｃ近傍の内表面２４ｅを流れる余剰インクＹの量が局部的に多くなり、この余剰インクＹの一部がスリット２４ｃから流入する空気に抗して外表面２４ｆ近傍まで達しても、外表面２４ｆに形成された撥水膜２４ｈに弾かれる。この弾かれたインクＩは、内表面２４ｅに形成された親水膜２４ｇに誘導されて再び負圧室Ｒに戻される。
【００５０】
また、スリット２４ｃの下端部２４ｊにおいては、円形状の下端部２４ｊの輪郭（外表面２４ｆと下端部２４ｊとの境界）でインクＩに表面張力が働く。下端部２４ｊにおいては、インクＩに強い表面張力が働き、また、この表面張力の均衡が保たれてインクＩの表面が破壊されず、外部に漏出しない。さらに、上述したように、外表面２４ｆに形成された撥水膜２４ｈ及び内表面２４ｅに形成された親水膜２４ｇに誘導されて、インクＩが負圧室Ｒに戻される。
このようにして、ノズル孔３１ａから流出する余剰インクＹを連続して廃液タンクＥに排出する。
【００５１】
図９に示すように、所定時間Ｔ３経過後に加圧ポンプ５４を停止して、インクＩの加圧充填を終了する。加圧ポンプ５４の停止に伴いノズル孔３１ａから余剰インクＹが流出しなくなり、負圧室Ｒに残存している余剰インクＹが吸引口１５ａを介して廃液タンクＥに排出される。
【００５２】
そして、所定時間Ｔ４経過後に吸引ポンプ１６を停止させる。インクＩの充填完了後には、図１０（ｄ）に示すように、チャネル２６にインクＩが充填された状態となる。なお、空間Ｓは、復圧されて再び大気圧と同圧となる（図９参照）。
【００５３】
（印刷時）
続いて、箱体Ｄに印刷を施す場合の動作について説明する。
最初にインク供給部５の設定について説明する。すなわち、図２に示すように、切替バルブ５３により供給管５７ａと供給管５７ｃとを連通させた状態とし、開閉バルブ５５を開放させて供給管５７ｅと供給管５７ｆとを連通させる。この状態において加圧ポンプ５４を非作動として、加圧ポンプ５４を介して供給管５７ｃと供給管５７ｄとを連通させないようになっている。この状態においては、インクＩが供給管５７ａ，５７ｃ，５７ｅ，５７ｆ，５７ｄを介して、インクジェットヘッド１０のインク注入孔１１ｄに注入されるようになっている。
【００５４】
インク供給部５を上述したように設定した状態でベルトコンベア２を駆動して（図１参照）、箱体Ｄを一方向に搬送するとともに、搬送される箱体Ｄが筐体６の前を通過する際、つまり、ノズルプレート３１（ノズル孔３１ａ）の前を通過する際、インク吐出部３が箱体Ｄに向けてインク滴を吐出する。
具体的には、外部のパーソナルコンピュータから入力された印刷データに基づいて、駆動回路基板１４がこの印刷データに対応した所定の駆動電極２８に選択的に電圧を印加する。これにより、この駆動電極２８に対応したチャネル２６の容積が縮小し、チャネル２６内に充填されたインクＩがノズル吐出口３１ｂから箱体Ｄに向かって吐出される。
インクＩを吐出するとチャネル２６が負圧になるため、上述した供給管５７ａ，５７ｃ，５７ｅ，５７ｆ，５７ｄを介して、インクＩがチャネル２６に充填される。
【００５５】
このようにして、インクジェットヘッド１０のアクチュエータプレート２１を画像データに応じて駆動させ、ノズル孔３１ａからインク滴を吐出して箱体Ｄに着弾させる。このように、箱体Ｄを移動させつつインクジェットヘッド１０からインク滴を連続して吐出させることで箱体Ｄの所望の位置に画像（文字）が印刷される。
【００５６】
ここで、本実施形態のインクジェットヘッド１０は、ノズル列３１ｃの列設方向を重力方向に向け、また、ノズル孔３１ａの開口方向を水平方向に向ける構成としたが、このような構成だけではなく、ノズル孔３１ａの開口方向を重力方向に向ける構成として、ノズル列３１ｃの延在方向を水平方向に向ける構成も考えられる。
このような場合、ノズル孔３１ａの吐出口３１ｂの開口方向が重力方向を向いているため、インクＩの充填時にノズル孔３１ａから漏出した余剰インクＹを吸引しきれず、ノズルガード２４の天板部２４ａと密閉部２４ｂとの境界部分等に残存している場合がある。また、インクＩの充填後、例えば印刷時になってノズル孔３１ａから余剰インクＹが漏れ出る虞もある。
【００５７】
そこで、図９に示すように、本実施形態ではインクＩの充填後でも吸引ポンプ１６を常時作動させている（図９中ＯＮ２）。この際、吸引ポンプ１６の出力は、インクＩ充填時の出力（充填出力）よりも弱く、かつ印刷時において空間Ｓ内に存在する余剰インクＹを十分に吸引できる程度に設定する（通常使用モード）。これにより、空間ＳはインクＩの充填時よりも弱い負圧空間となる。なお、吸引ポンプ１６の出力が強すぎると、印刷時にノズル孔３１ａから吐出されるインク滴の飛行経路に影響が出て、印刷精度に影響が生じる虞があるため好ましくない。そして、この際の吸引ポンプ１６の出力を通常出力（第２出力）とする。
【００５８】
吸引ポンプ１６を通常出力で作動させながら印刷を行うと、ノズル孔３１ａから漏れ出た余剰インクＹや、ノズルガード２４の内表面２４ｅ上に残存した余剰インクＹが、各吸引流路１５に向かって流れる。そして、吸引流路１５まで到達したインクＩは、吸引流路１５内に吸引されて廃液タンクＥへと排出されていく。なお、通常使用モードとして記載した図９におけるＯＮ２の動作は、必ずしも上述の液体充填モードとして記載した図９におけるＯＮ１の動作とともに実施する必要は無く、周囲の動作環境やインクＩの種類によって、適宜実施すればよい。
【００５９】
（クリーニング時）
続いて、インクジェットヘッド１０のクリーニング時の動作について説明する。最初にインク供給部５の設定について説明する。すなわち、図２に示すように、切替バルブ５３により供給管５７ｂと供給管５７ｃとを連通させて、開閉バルブ５５を閉塞させて供給管５７ｅと供給管５７ｆとを閉塞させる。この状態において加圧ポンプ５４を作動させる。加圧ポンプ５４は、インクタンク５１から供給管５７ａ，５７ｃ，５７ｄを介してインクジェットヘッド１０のインク注入孔１１ｄに洗浄液Ｗを注入する。
上述した初期充填時と同様に、チャネル２６等を介して洗浄液Ｗをノズル孔３１ａから流出させ、吸引口１５ａからこの流れ出た洗浄液Ｗを吸引する。
なお、インクジェット記録装置１を長期間使用しないと、チャネル２６に充填されたインクＩが乾燥硬化することになる。この場合、クリーニング時と同様にインクジェットヘッド１０内を洗浄液Ｗで満たせば、インクジェット記録装置１を長期間にわたり保存することができる。
【００６０】
ところで、上述した横打ちタイプのインクジェットヘッド１０では、ノズル孔３１ａが重力方向に沿って配列されているため、ノズル孔３１ａに連通する各チャネル２６のうち、上側（重力方向上側）に配置されたチャネル２６と、下側（重力方向下側）に配置されたチャネル２６と、では水頭が異なる。この場合、下側に配置されたチャネル２６については、共通インク室２２ｃ内から積極的にインクＩが供給されるが、上側のチャネル２６については、下側のチャネル２６に比べて共通インク室２２ｃ内のインクＩが供給され難い。
【００６１】
そこで、本実施形態では、共通インク室２２ｃ内にアクチュエータプレート２１の板面２１ａに当接する吸収体６１を配置する構成とした。
この構成によれば、共通インク室２２ｃ内に流入するインクＩを吸収体６１の多孔質内で吸収保持しておくことで、共通インク室２２ｃ内の重力方向全域に亘ってインクＩを満たしておくことができる。これにより、横打ちタイプのインクジェット記録装置１において、上側に配置されたチャネル２６についても確実にインクＩを供給できる。したがって、各チャネル２６間における水頭差に関わらず、各チャネル２６内に均一にインクＩを供給できるので、各ノズル孔３１ａからインクＩを安定して吐出できる。その結果、印刷幅を拡大できる。
【００６２】
しかも、吸収体６１がアクチュエータプレート２１の板面２１ａに当接しているため、吸収体６１内で保持されたインクＩがチャネル２６内に直接流入することになる。そのため、吸収体６１からチャネル２６までの間でインクＩが重力によって垂れてしてしまうことがない。したがって、吸収体６１内で保持されたインクＩを確実にチャネル２６内に供給できる。
また、共通インク室２２ｃ内に吸収体６１を配置することで、各チャネル２６内に吸収体６１を配置する場合に比べて、構成の簡素化及び製造効率の向上を図ることができる。また、流通路１８ａから共通インク室２２ｃ内に流入するインクＩを確実に吸収体６１で吸収させることができる。
さらに、各チャネル２６内に吸収体６１を配置する場合に比べて、流路抵抗の増加を抑制できる。
【００６３】
また、チャネル２６内の圧力を高め、インクＩの吐出速度を向上させることができる。
また、インクＩ内に含まれる気泡（マイクロバブル）を吸収体６１内に閉じ込めることができるため、インクＩの吐出不良を抑制して、印刷品質を確実に向上させることができる。なお、吸収体６１に閉じ込められたマイクロバブルは、上述したクリーニング時に洗浄液Ｗとともに吸収体６１から排出される。
【００６４】
したがって、上述したインクジェットヘッド１０を備えるインクジェット記録装置１によれば、各ノズル孔３１ａ全体からインクＩを安定して吐出できるため、高品質の記録を実現することができる。
【００６５】
なお、上述した実施形態において示した動作手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
例えば、上述した実施形態においては、インクジェットヘッド１０のノズル列３１ｃの列設方向を重力方向に向け、また、ノズル孔３１ａの開口方向を水平方向に向ける構成としたが、このような設置の方向に限られない。ノズル孔３１ａの開口方向を重力方向に向ける構成としてもよいし、ノズル列３１ｃの延在方向を水平方向に向ける構成をしてもよい。
また、上述した実施形態では、共通インク室２２ｃ内の全体に同一の密度からなる吸収体６１を配置する構成としたが、これに限られない。例えば、吸収体は、少なくとも共通インク室２２ｃ内の上部側で、アクチュエータプレート２１の板面２１ａに当接していれば構わない。この場合、共通インク室２２ｃ内の上部だけに吸収体を配置してもよい。
【００６６】
また共通インク室２２ｃ内において、上部から下部にかけて吸収体の密度が低くなるように吸収体を構成してもよい。この場合、共通インク室２２ｃ内の上部と下部とで、密度の異なる吸収体を別体で配置してもよい。これにより、吸収体における上側でのインクの保持力を、下側に比べて高くすることができるので、各チャネル２６間に均一にインクを供給できる。
また、例えば図１１に示すように、上部から下部に向けて漸次幅が狭く（密度は一定）なるような吸収体１６１を用意し、共通インク室２２ｃの上部では、吸収体１６１を幅方向両側から圧縮した状態（図１１中矢印参照）で嵌めこみ、下部では吸収体１６１を圧縮しない状態で嵌めこむ。これにより、共通インク室２２ｃ内で上部から下部にかけて漸次密度が低くなる吸収体１６１を提供できる。
【００６７】
さらに、図示しないが、上部から下部に向けて漸次幅が狭くなる吸収体を圧縮せずに共通インク室２２ｃに嵌め込むことも可能である。
また、上述する吸収体１６１は左右の両面が上部から下部に傾斜するテーパ形状としたが、左右いずれかの片面がテーパ形状とするのみでもよい。
【００６８】
さらに、上述した実施形態においては、ノズル体２３をノズルプレート３１とノズルキャップ３２とから構成し、ノズルキャップ３２にノズルガード２４の環状端部２４ｄを被着させたが、吸引口１５ａが空間Ｓに開口されることを条件として、ノズルプレート３１に被着させてもよい。
【００６９】
また、上述した実施形態においては、吸引口１５ａをノズルキャップ３２に形成した排出孔３２ｄに嵌挿させる構成としたが、排出孔３２ｄをノズルプレート３１やノズルガード２４に形成してもよいし、排出孔３２ｄに吸引流路１５を接続して、この排出孔３２ｄを吸引口としてもよい。
【００７０】
また、上述した実施形態においては、撥水膜２４ｈをフッ素樹脂コーティングやテフロン（登録商標）メッキによって形成したが、撥水シートを貼付したり撥水剤を塗布したりしてもよい。
また、上述した実施形態においては、親水膜２４ｇをチタンコーティングによって形成したが、金メッキを施してもよいし、アルカリ性の薬品を塗布してもよい。
【００７１】
また、上述した実施形態においては、インクジェットヘッド１０を固定してインクジェット記録装置１を構成したが、インクジェットヘッド１０を可動してインクジェット記録装置１を構成することも可能である。すなわち、インクジェットヘッド１０を採用すれば、負圧吸引するためのキャップが不要となったインクジェット記録装置を実現することができる。
【００７２】
また、上述した実施形態においては、初期充填時及びクリーニング時に吸引ポンプを作動させたが、印刷時においてもノズル孔３１ａからインクＩが垂れる場合があり、このようなインクＩを回収してもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１…インクジェット記録装置（液体噴射装置）  ２０…ヘッドチップ  ２１…アクチュエータプレート  ２１ａ…板面（表面）  ２２ｃ…共通インク室（共通液体室）  ２６…チャネル  ３１…ノズルプレート（噴射孔プレート）  ３１ａ…ノズル孔(噴射孔)  ６１，１６１…吸収体（液体保持部材）
【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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