(57)【要約】【課題】ノズルの高密度化を実現するとともに、クロストークを抑制することのできるインクジェットヘッドおよび画像形成装置を提供する。【解決手段】インクを吐出する複数のノズルからなるノズル列が２列形成されたノズル板、ノズルに対応して設けられた圧力室の隔壁を有する流路板、振動板の順に積層され、振動板の流路板側の面と反対側の面には圧力室に対応して設けられた凸形状に形成された可動凸部と、振動板のノズル列間に対応して設けられた固定凸部とが、形成されている。ベース部材のノズル列間に対応する部分にベース部材に固定される部材である固定部材に振動板の固定凸部が固定され、圧電素子の可動柱に可動凸部が固定されている。また、圧電素子と振動板との間の空隙部に振動吸収部材たるシリコーンゲルが充填されている。【選択図】図５
2010000722.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノズルからなる複数のノズル列が互いに平行に形成されたノズル板と、
前記ノズル列のノズルに連通し、インク液を収容する複数の圧力室と、
各圧力室の壁面の一部を形成し、該圧力室の壁面を形成する振動板と、
振動板における圧力室の壁面の一部を形成する部分と反対側の面に固定される複数の可動部を備えた圧電素子と、
前記圧電素子が接合されるベース部材とを有し、
前記圧電素子の可動部を変位させることで、前記振動板の圧力室の壁面の一部を形成する部分を変位させ、当該圧力室内のインク液を前記ノズルから吐出させるインクジェットヘッドにおいて、
圧電素子の可動部以外の部分は、振動板の圧力室の壁面の一部を形成する部分から離間して空隙部が形成されており、
この空隙部に少なくとも振動板と接触する振動吸収部材を設け、かつ、前記振動板の前記ノズル列間に対応する部分を、前記ベース部材または前記ベース部材に固定された部材に固定したことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項２】
請求項１のインクジェットヘッドにおいて、
前記振動吸収部材として、ゲル剤を用いたことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項３】
請求項２のインクジェットヘッドにおいて、
前記ゲル剤を前記空隙部に充填させたことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項４】
請求項２または３のインクジェットヘッドにおいて、
前記ゲル剤としてシリコーンゲルを用いたことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項５】
請求項１乃至４いずれかのインクジェットヘッドにおいて、
前記振動板のベース部材側の面には、前記ベース部材、またはベース部材に固定された部材に固定される固定凸部と、前記圧電素子の可動部に固定される可動凸部とを有し、
前記固定凸部と前記可動凸部とが同一部材で形成されており、
前記固定凸部と前記可動凸部との高さが同じであり、
前記可動部の前記可動凸部に固定される固定面のベース部材の圧電素子接合面からの距離と、前記固定凸部に固定される前記ベース部材またはベース部材に固定された部材の固定面のベース部材の圧電素子接合面からの距離とを同じにしたことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項６】
請求項５のインクジェットヘッドにおいて、
前記固定凸部を、高弾性率材料で形成したことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項７】
請求項６のインクジェットヘッドにおいて、
前記高弾性率材料として、銅、ニッケルまたはステンレスを主とする材料を用いたことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項８】
請求項５乃至７いずれかのインクジェットヘッドにおいて、
前記固定凸部をノズル列に平行に延びる形状としたことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項９】
請求項５乃至８いずれかのインクジェットヘッドにおいて、
前記可動凸部を、高弾性率材料で形成したことを特徴とするインクジェットヘッド
【請求項１０】
請求項９のインクジェットヘッドにおいて、
前記高弾性率材料として、銅、ニッケルまたはステンレスを主とする材料を用いたことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項１１】
請求項１乃至１０いずれかのインクジェットヘッドにおいて、
前記振動板を有機フィルムで形成したことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項１２】
請求項１乃至１１いずれかのインクジェットヘッドにおいて、
前記ベース部材に前記圧電素子の可動部を駆動するための駆動回路を形成したことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項１３】
請求項１２のインクジェットヘッドにおいて、
前記圧力室にインク液を供給するためのインク流路が形成され、前記ベース部材の少なくとも一部を囲うフレームを有し、
前記フレームと前記ベース部材との間に振動吸収部材を設けたことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項１４】
用紙に向けてインク液を吐出して前記用紙に画像を記録するインクジェットヘッドを備えた画像形成装置において、
前記インクジェッドヘッドとして請求項１乃至１３いずれかのインクジェットヘッドを用い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、インクジェットヘッドおよび画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
用紙に向けてインク液を吐出して用紙に画像を記録するインクジェットヘッドを備えた画像形成装置は、画像形成時の騒音が極めて小さいこと、高速印字が可能であること、インクの自由度が高く安価な普通紙を使用できることなど多くの利点を有する。この中でも必要な時にのみインク液を吐出する、いわゆるインク・オン・デマンド方式が、記録に不要なインク液滴の回収を必要としないため、現在主流となってきている。
インク・オン・デマンド方式の画像形成装置において使用するインクジェットヘッドとしては、ピエゾ方式のものを例示することができる。
【０００３】
ピエゾ方式のインクジェットヘッドは、インク滴を吐出する複数のノズルが形成されたノズル板、ノズル板に積層され、ノズルと連通する複数の圧力室の隔壁などが形成された流路板、流路板に積層され、複数の圧力室の壁面の一部を形成し、圧電素子の振動により振動する振動板などを備えている。圧電素子は、複数の可動部を有し、各可動部は、振動板における圧力室の壁面の一部を形成する部分に接着固定されている。圧電素子の可動部が回路基板を通じて通電により振動板側に変位することで、振動板における圧力室の壁面の一部を形成する部分がノズル板側に変位し、圧力室内の液圧を高めインク滴が吐出する。インク滴吐出後、圧電素子の可動部は、元の位置に戻り、振動板における圧力室の壁面の一部を形成する部分が圧電素子側に変位することで、圧力室内が負圧になり、インクが供給路から圧力室へ供給される。
このピエゾ方式のインクジェットヘッドは、インク吐出の際における圧力室の壁面のひとつを形成している振動板の一部分の変形（振動）が、この圧力室に隣接する圧力室の壁面のひとつを形成している振動板の部分に伝播して、隣接する圧力室の液圧を変動させる所謂クロストークが生じる。このようなクロストークが生じた状態で、この隣接する圧力室のインク滴を吐出すると、インク吐出速度が変動し、紙の所望の位置にインク滴を落とすことができなかったり、インク滴量が変動し、滴径が変動したりして良好な画像が得られなくなるという問題がある。
そこで、このような振動板の振動の伝播を抑制するために振動板として、ニッケルなどの剛性の高い部材を用いるものもある。しかし、振動板として剛性の高い部材を用いた場合、振動板における圧力室の壁面のひとつを形成している部分を変形させたとき、その圧力室の隔壁に大きな応力がかかり隔壁を変形させたり、ノズル板を変形させたりしてしまう。このように隔壁やノズル板が変形する結果、この圧力室に隣接する圧力室の容積が変動し、やはり、クロストークが生じてしまう。
【０００４】
そこで、従来においては、例えば、特許文献１に示すように、圧電素子に変位する可動柱と不変位の固定柱とを交互に設け、固定柱と圧力室の隔壁とで振動板を挟み込んで固定することで、剛性が低く振動が伝播しやすい振動板を用いても、クロストークを抑制していた。以下、図面を用いて具体的に説明する。
図１１は、従来インクジェットヘッドをノズルピッチ方向に切った断面図であり、図１２は、図１１のＣ−Ｃ方向に切ったときの断面図である。
この従来のインクジェットヘッドは、インクを吐出する複数のノズル２４６からなるノズル列が２列形成されたノズル板２４５、ノズル２４６に対応して設けられた圧力室２４８の隔壁２４４ａを有する流路板２４４、振動板２４３の順に積層されている。
振動板２４３の流路板側の面と反対側の面には凸形状に形成された可動凸部２４３ａと固定凸部２４３ｂとが、交互に形成されている。可動凸部２４３ａは、振動板２４３の圧力室２４８の壁面の一つを形成する箇所に対応して形成され、固定凸部２４３ｂは、流路板の隔壁２４４ａと当接する箇所に対応して形成されている。
ベース部材２４１には２列のノズル列のうち一方のノズル列に対応する第１の圧電素子２６１と、他方のノズル列に対応する第２の圧電素子２６２とが接合されている。
図１１に示すように、一方のノズル列に対応して設けられた第１の圧電素子２６１には、変位する可動部たる可動柱２６１ａと、不動の固定柱２６１ｂとが交互に設けられている。可動柱２６１ａは、振動板の可動凸部２４３ａに固定され、固定柱２６１ｂは振動板の固定凸部２６１ｂに固定されている。また、他方のノズル列に対応して設けられた第２の圧電素子２６２も、図示しないが、第１の圧電素子２６１と同様、可動柱と、固定柱とが交互に設けられ、可動柱は、振動板の可動凸部に固定され、固定柱は振動板の固定凸部に固定されている。
【０００５】
各圧電素子の可動柱２６１ａ，２６２ａは、回路基板２５１ａ，２５１ｂを通じて通電することにより変位し、この変位に応じて振動板２４３の圧力室２４８の壁面の一つを形成している部分が変位して、圧力室２４８の内圧が高まり、ノズル２４６からインク滴が吐出する。なお、インクは図示しないインクカートリッジから、フレーム部材２４７に形成されたインク供給路２４９を通じて圧力室２４８に供給される。
一方、振動板２４３の隔壁と当接する部分は、隔壁２４４ａと圧電素子の固定柱とに挟み込まれて固定されているので、振動板２４３の圧力室２４８の壁面の一つを形成している部分の振動が、振動板２４３の隣の圧力室２４８の壁面の一つを形成している部分に伝播するのを抑制することができ、クロストークが抑制される。よって、振動板２４３として剛性が低く振動が伝播しやすいものを用いてもクロストークを良好に抑制することができる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２６６６８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、画質の高品質化、画像形成速度の高速化の要求に対してインクジェットヘッドのノズルの高密度化が求められている。しかしながら、圧電素子に可動柱と固定柱とを交互に形成した構成の従来のインクジェットヘッドにおいて、ノズルピッチを狭めてノズルを高密度化することは困難であった。具体的に説明すると、圧電素子に可動柱と固定柱とを交互に形成した構成のインクジェットヘッドにおいては、固定柱と可動柱との間の距離を狭めることで、ノズルピッチを狭めることができる。しかし、固定柱と可動柱との間の溝は、ダイシングで形成しているが、その加工には限界があり、固定柱と可動柱との間の距離を十分に狭めることが困難であった。
【０００８】
そこで、本出願人は、固定柱を無くして、振動板と圧電素子との間の空隙部に振動吸収部材たるゲル剤を充填させたインクジェットヘッドを開発中である。固定柱を無くすことで、可動柱間の距離を狭くすることができ、ノズルピッチを狭くすることができる。また、振動板の可動凸部周囲の振動をゲル剤が吸収することで、インク吐出の際における圧力室の壁面のひとつを形成している振動板の部分の振動が、この圧力室に隣接する圧力室の壁面のひとつを形成している振動板の部分に伝播するのを抑制することができ、固定柱と隔壁とで振動板を挟み込まなくても、クロストークを抑制することができる。なお、振動板の可動凸部は、圧電素子の可動柱に固定されているので、振動板の可動凸部の部分は、圧電素子の変位に追随し、圧力室内のインク液圧を良好に制御することができる。
しかしながら、振動板と圧電素子との間の空隙部に振動吸収部材を設けただけでは、振動板の可動凸部周囲の振動を十分に抑制することができなかった。その結果、ノズルピッチを狭めすぎると、クロストークが生じてしまい、十分にノズルピッチを狭めることができなかった。
【０００９】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、ノズルの高密度化を実現するとともに、クロストークを抑制することのできるインクジェットヘッドおよび画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、複数のノズルからなる複数のノズル列が互いに平行に形成されたノズル板と、前記ノズル列のノズルに連通し、インク液を収容する複数の圧力室と、各圧力室の壁面の一部を形成し、該圧力室の壁面を形成する振動板と、振動板における圧力室の壁面の一部を形成する部分と反対側の面に固定される複数の可動部を備えた圧電素子と、前記圧電素子が接合されるベース部材とを有し、前記圧電素子の可動部を変位させることで、前記振動板の圧力室の壁面の一部を形成する部分を変位させ、当該圧力室内のインク液を前記ノズルから吐出させるインクジェットヘッドにおいて、圧電素子の可動部以外の部分は、振動板の圧力室の壁面の一部を形成する部分から離間して空隙部が形成されており、この空隙部に少なくとも振動板と接触する振動吸収部材を設け、かつ、前記振動板の前記ノズル列間に対応する部分を、前記ベース部材または前記ベース部材に固定された部材に固定したことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１のインクジェットヘッドにおいて、前記振動吸収部材として、ゲル剤を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２のインクジェットヘッドにおいて、前記ゲル剤を前記空隙部に充填させたことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項２または３のインクジェットヘッドにおいて、前記ゲル剤としてシリコーンゲルを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１乃至４いずれかのインクジェットヘッドにおいて、前記振動板のベース部材側の面には、前記ベース部材、またはベース部材に固定された部材に固定される固定凸部と、前記圧電素子の可動部に固定される可動凸部とを有し、前記固定凸部と前記可動凸部とが同一部材で形成されており、前記固定凸部と前記可動凸部との高さが同じであり、前記可動部の前記可動凸部に固定される固定面のベース部材の圧電素子接合面からの距離と、前記固定凸部に固定される前記ベース部材またはベース部材に固定された部材の固定面のベース部材の圧電素子接合面からの距離とを同じにしたことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項５のインクジェットヘッドにおいて、前記固定凸部を、高弾性率材料で形成したことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項６のインクジェットヘッドにおいて、前記高弾性率材料として、銅、ニッケルまたはステンレスを主とする材料を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項５乃至７いずれかのインクジェットヘッドにおいて、前記固定凸部をノズル列に平行に延びる形状としたことを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項５乃至８いずれかのインクジェットヘッドにおいて、前記可動凸部を、高弾性率材料で形成したことを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項１乃至１０いずれかのインクジェットヘッドにおいて、前記振動板を有機フィルムで形成したことを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１乃至１１いずれかのインクジェットヘッドにおいて、前記ベース部材に前記圧電素子の可動部を駆動するための駆動回路を形成したことを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項１２のインクジェットヘッドにおいて、前記圧力室にインク液を供給するためのインク流路が形成され、前記ベース部材の少なくとも一部を囲うフレームを有し、前記フレームと前記ベース部材との間に振動吸収部材を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、用紙に向けてインク液を吐出して前記用紙に画像を記録するインクジェットヘッドを備えた画像形成装置において、前記インクジェッドヘッドとして請求項１乃至１３いずれかのインクジェットヘッドを用いたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、開発中のインクジェットヘッドと同様に、振動板と圧電素子との間の空隙部に振動吸収部材を設けている。よって、圧電素子の可動部が固定された部分が圧電素子の変位によって振動した際に生じる振動板の圧電素子の可動部が固定された部分の周囲の振動は、開発中のインクジェットヘッド同様、振動吸収部材により吸収され、振動板の圧電素子の可動部が固定された部分の周囲に伝播するのを抑制することができる。これにより、インク吐出の際における圧力室の壁面のひとつを形成している振動板の一部分の振動が、この圧力室に隣接する圧力室の壁面のひとつを形成している振動板の部分にまで伝播するのを抑制することができる。なお、圧電素子の可動柱が振動板の圧力室の壁面を形成する部分と反対側の面に固定されているので、振動板の圧電素子の可動柱が固定された部分は、圧電素子の変位に追随し、圧力室内のインク液圧を良好に制御することができる。
さらに、開発中のインクジェットヘッドにおいては、振動板の変位させる必要のない部分であるノズル列間に対応する部分を固定していなかったが、本発明においては、振動板のノズル列間に対応する部分をベース部材またはベース部材に固定された部材に固定した。このように、振動板のノズル列間に対応する部分が固定されることで、開発中のインクジェッドヘッドに比べて、振動板が変形し難くなる。その結果、振動板の圧電素子の可動部が固定された部分の周囲の振動を振動吸収部材のみで抑制する場合よりも、より一層振動板の圧電素子の可動部が固定された部分の周囲の振動を抑制することができる。その結果、振動吸収部材のみで振動板の圧電素子の可動部が固定された部分の周囲の振動を抑制する開発中のインクジェットヘッドに比べて、クロストークを抑制することができる。よって、開発中のインクジェットヘッドに比べて、ノズルピッチを狭めても、クロストークが生じないようにすることができる。その結果、開発中のインクジェットヘッドに比べて、さらなるノズルの高密度化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を適用した画像形成装置の一実施形態として、インクジェット方式の複写機について説明する。
図１は本実施形態に係る複写機を示す概略構成図である。同図において、複写機１は、原稿の画像を読み取るための画像読取部（スキャナ部）１１を筐体の上部に有している。この画像読取部１１は、照明光源１３とミラー１４とを含む光学系１５と、ミラー１６、１７を含む光学系１８とを移動させながら、コンタクトガラス１２上に載置された原稿の画像を読み取りのために光走査する。この光走査によって得られた原稿反射光が、レンズ１９の後方に配置された画像読み取り素子２０で画像信号として読み込まれ、読み込まれた画像信号がデジタル化された後、画像処理される。そして、この画像処理の画像情報に基づいて、記録紙５に対する画像形成が行われる。
【００１３】
なお、本複写機は、画像読取部１１によって読み取った原稿画像に基づく画像を形成する他に、外部のパーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読取装置、デジタルカメラなどの撮像装置などから送られてくる画像情報にも基づいて、画像を形成することができる。
【００１４】
筐体内の底部付近には、給紙部４が設けられており、給紙カセット４１に内包している紙束から記録紙５を１枚ずつ取り出して給紙路に向けて送り出す。給紙カセット４１は、筐体の前面側から抜き差し可能である。そして、内部の紙束における一番上の記録紙５を分離して送り出すための給紙コロ４２及びフリクションパッド４３を有している。また、筐体の下側にオプションで装着される両面ユニット１０から筐体内に向けて送り込まれる記録紙５を受け入れるための受入ローラ４８や、記録紙５を後述する画像形成部２に向けて搬送する搬送ローラ対４９なども有している。給紙コロ４２など、記録紙５を後述の画像形成部２に向けて搬送する部材は、図示しない給紙クラッチを介してＨＢ型ステッピングモータからなる給紙モータ（駆動手段）４５によって回転駆動される。
【００１５】
給紙路に送り込まれた記録紙５は、やがて副走査搬送部３と画像形成部２との間に形成された走査搬送位置に進入する。この走査搬送位置では、画像形成部２が記録紙５に向けて液滴を吐出して所要の画像を形成（記録）する。
【００１６】
画像形成部２は、図２に示すように、キャリッジ２３をガイドロッド２１及び図示しないガイドステーによって主走査方向に移動可能に保持している。キャリッジ２３は、主走査モータ２７によって回転駆動される駆動プーリー２８Ａと、従動プーリー２８Ｂとの間に架け渡されたタイミングベルト２９の張架部分に連結されており、ベルトの移動に伴って主走査方向に移動せしめられる。
【００１７】
キャリッジ２３の上には、上述の走査搬送位置で搬送される記録紙５にインクの液滴を吐出して画像を記録する液滴吐出手段たる記録ヘッド２４が搭載されている。この記録ヘッド２４は、互いに主走査方向に並びながらイエロー（ｙ），マゼンタ（ｍ），シアン（ｃ），黒（ｋ）のインクを吐出するｙ，ｍ，ｃ，ｋ用のインクジェットヘッド２４ｙ，２４ｍ，２４ｃ、２４ｋを有している。なお、印字頻度の比較的高いｋについては、２つのインクジェットヘッド２４ｋ１，２４ｋ２が搭載されている。
【００１８】
キャリッジ２３の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド２４のノズルの状態を一定に維持するための維持回復装置１２１が配置されている。この維持回復装置１２１は、５個のインクジェットヘッド（２４ｙ〜２４ｋ２）のノズル面をそれぞれ個別にキャッピングするための５個の保湿用キャップ１２２ｋ２、１２２ｋ１、１２２ｃ、１２２ｍ、１２２ｙを有している。また、吸引用キャップ１２３、ノズル面をワイピングするためのワイパーブレード１２４、記録（画像形成）に寄与しない液滴の吐出（空吐出）を行わせるための空吐出受け部材１２５なども有している。
【００１９】
キャリッジ２３の走査方向他方側の非印字領域には、５個のインクジェットヘッド（２４ｙ〜２４ｋ２）から画像形成に寄与しない液滴の吐出（空吐出）を行わせるための空吐出受け部材１２６が配設されている。この空吐出受け部材１２６には、インクジェットヘッド２４ｙ，２４ｍ，２４ｃ，２４ｋ１，２４ｋ２にそれぞれ個別に対応する開口１２７ｙ，１２７ｍ，１２７ｃ，１２７ｋ１，１２７ｋ２が設けられている。
【００２０】
各色のインクジェットヘッド（２４ｙ〜２４ｋ２）に対しては、図１に示したように、キャリッジ２３上に搭載されたサブタンク２５からそれぞれ対応色のインクが供給される。このサブタンク２５は、ｙ，ｍ，ｃ，ｋのインクをそれぞれ独立させた状態で貯留することができる。よって、本プリンタでは、図２に示したガイドロッド２１、図示しないガイドステー、駆動プーリー２８Ａ、従動プーリー２８Ｂ、タイミングベルト２９などにより、第１貯留タンクたるサブタンク２５を搭載したキャリッジ２３を画像の主走査方向に移動せしめる主走査移動手段が構成されている。
【００２１】
先に示した図１において、給紙カセット４１の上方には、ｙ，ｍ，ｃ，ｋインクを収容するインクカートリッジ２６ｙ，２６ｍ，２６ｃ，２６ｋが着脱可能に装着されている。第２貯留タンクたるこれらインクカートリッジ内に収容されたｙ，ｍ，ｃ，ｋインクは、それぞれ必要に応じてキャリッジ２３上のサブタンク内に補給される。
【００２２】
画像形成部２との間に走査搬送位置を形成する副走査搬送部３は、図３に示すように、無端帯状の搬送ベルト３１を、従動ローラ３３と、回転駆動される駆動ローラ３２とによって張架しながら、図中反時計回り方向に無端移動せしめる。搬送ベルト３１のおもて面には、図示しない高圧電源から出力される交流電圧が印加される帯電ローラ３４が当接しており、前記おもて面は帯電ローラ３４からの放電によって帯電する。この帯電により、給紙路内から走査搬送位置に進入した記録紙５が搬送ベルト３１のおもて面に吸着せしめられる。
【００２３】
給紙路の末端から走査搬送位置に向けて送られてきた記録紙５は、搬送ベルト３１と、これのおもて面に当接する押さえコロ３６とによって形成されている受入ニップに進入する。そして、帯電ローラ３４によって帯電せしめられた搬送ベルト３１のおもて面に静電吸着した後、搬送ベルト３１の無端移動に伴って副走査方向に搬送される。
【００２４】
走査搬送位置では、板状の走査ガイド部材３５が搬送ベルト３１の上部張架部に裏面側から当接している。これにより、走査搬送位置における搬送ベルト３１の波打ちが抑えられている。
【００２５】
駆動ローラ３２の回転軸には、タイミングローラ１３３が固定されている。駆動ローラ３２は、副走査モータ１３１の回転駆動力が、タイミングベルト１３２とタイミングローラ１３３とを介して駆動ローラ３２に伝達されることにより、駆動ローラ３２が回転駆動される。そして、この回転駆動に伴って搬送ベルト３１が無端移動せしめられる。
【００２６】
搬送ベルト３１は、抵抗制御剤を含有しない純粋な樹脂材、例えばＥＴＦＥピュア材で形成された用紙吸着面となる表層と、この表層と同材質でカーボンによる抵抗制御を行った裏層（中抵抗層、アース層）との２層構造としているが、これに限るものではなく、１層構造あるいは３層以上の構造でも良い。
【００２７】
搬送ベルト３１の無端移動に伴って走査搬送位置を通過した記録紙５は、分離爪３７によってベルトおもて面から分離される。
【００２８】
分離爪３７との当接位置を通過したベルト表面は、表面に付着している紙粉等の汚れがベルトクリーニング手段１３５によって除去された後、除電ブラシ１３６に接触して除電される。
【００２９】
搬送ベルト３１から分離された記録紙５は、図１に示した記録後搬送部７に受け渡される。この記録後搬送部７は、記録紙５の画像記録面に対向する上ガイド部材７４と、記録紙５の裏面に対向する下ガイド部材７３との間に記録後搬送路７０を形成している。そして、上ガイド部材７４は、記録紙５の搬送方向とこれと直交する方向とに格子状に配設された複数の拍車７２をそれぞれ回動自在に保持している。また、下ガイド部材７３は、記録紙５の搬送方向とこれに直交する方向とに格子状に配設された複数の搬送コロ７１をそれぞれ回転自在に保持している。
【００３０】
複数の搬送コロ７１は、図示しない駆動手段からの駆動伝達によってそれぞれ回転駆動せしめられる。また、複数の拍車７２は、回動軌道に沿って並ぶ複数の鋭利な突起を有しており、これら突起を複数の搬送コロ７１のうち、自らに対応する搬送コロ７１に当接させている。
【００３１】
副走査搬送部３から記録後搬送部７に受け渡された記録紙５は、記録後搬送路７０内において、拍車７２と搬送コロ７１との間に挟み込まれながら、搬送コロ７１の回転に伴って水平方向に搬送される。この際、自らの突起を記録紙５の画像記録面に点接触させた拍車７２が記録紙５を下ガイド部材７３に向けて押さえ付ける。これにより、記録紙５の画像記録面上の乾いていないインクと、上ガイド部材７４との接触によるインク汚れや画像乱れが回避される。
【００３２】
記録後搬送部７の側方には、揺動軸を中心にして揺動可能な第１切替爪６０が配設されている。この第１切替爪６０は、その揺動位置により、記録後搬送部７から送り出されてくる記録紙５における以降の搬送方向を、反転排紙部７６に向かう方向と、オプションの両面ユニット１０に向かう方向と、ストレート排紙路とで切り替えるようになっている。
【００３３】
第１切替爪６０によって搬送方向が両面ユニット１０に向かう方向に設定されている場合には、記録後搬送路７から送り出された記録紙５が両面ユニット１０の下降反転部９０に送り込まれる。そして、下降反転部９０の下降反転搬送路９０ｃに設けられた複数の搬送コロ対９１によって上下反転せしめられながら搬送されて、両面ユニット１０の水平搬送路９０ａ内に進入する。この水平搬送路９０ａは水平方向に延在しており、受け入れた記録紙５を搬送コロ対９３のコロ間に挟み込みながら水平方向に搬送する。
【００３４】
両面ユニット１０は、水平搬送路９０ａの直下に、スイッチバック搬送路９０ｂを有している。水平搬送路９０ａから送り出された記録紙５は、揺動駆動可能な第２切替爪９６に接触して再び上下反転せしめられながらこのスイッチバック搬送路９０ｂ内に進入する。そして、スイッチバック搬送路９０ｂ内に設けられた複数の搬送コロ対９５のコロ間に挟み込まれながら、水平搬送路９０ａとは逆方向に搬送される。
【００３５】
記録紙５の後端がスイッチバック搬送路９０ｂ内に進入すると、両面ユニット１０はスイッチバック搬送路９０ｂ内の搬送コロ対９５の回転駆動方向を逆転させ始める。また、これとほぼ同じタイミングで、第２切替爪９６を所定の角度だけ回転させる。すると、記録紙５がそれまでの後端側を先頭にしてスイッチバック搬送路９０ｂ内をスイッチバックして、両面排出路内に進入する。そして、両面搬送路から複写機本体の給紙部４に受け渡された後、更に上下反転せしめられながら、画像形成部２と副走査搬送部３との間の走査搬送位置に再供給される。
【００３６】
走査搬送位置に再供給された記録紙５は、先の画像形成面とは反対側の裏面を画像形成部２に対向させている。そして、走査搬送位置で副走査方向に搬送されるのに伴って、その裏面にも画像が記録された後、再び記録後搬送部７に受け渡される。
【００３７】
記録後搬送部７の側方に配設された第１切替爪６０によって搬送方向が反転排紙部７６に向かう方向に設定されている場合には、記録後搬送路７０から送り出された記録紙５が反転排紙部７６に送り込まれる。そして、反転排紙部７６の反転排紙路８１内で、反転ローラ対７７のローラ間や、排紙ローラ対７８のローラ間に挟み込まれて、上下反転せしめられながら機外に向けて排出される。排出された記録紙５は、画像形成部２等を内包するプリント部の筐体の上面に設けられたスタック部８９上にスタックされる。
【００３８】
第１切替爪６０によって搬送方向がストレート排紙路に向かう方向に設定されている場合には、記録後搬送路７から送り出された記録紙５がそのままストレートに搬送されて、筐体の図中左側方に向けて排紙される。そして、筐体の側面に設けられた排紙トレイ８８上にスタックされる。
【００３９】
次に、本実施形態の特徴部であるインクジェットヘッドについて説明する。なお、各色のインクジェットヘッド（２４ｙ〜２４ｋ２）の構成は、同じであるので、以下の説明では、色符号を省略して説明する。
図４は、インクジェットヘッドの斜視図であり、図５は、図４のＡ−Ａ断面図であり、図６は、図４のＢ−Ｂ断面図である。
図に示すように、インクジェットヘッドは、複数のノズル２４６からなる第１のノズル列２４６ａと、複数のノズル２４６からなる第２のノズル列２４６ｂとが、主走査線方向に並列に配置されたノズル板２４５を有している。そして、圧力室２４８の隔壁２４２ａなどが形成された流路板２４４がノズル板２４３に積層され、流路板２４４に振動板２４３が積層されている。
【００４０】
振動板２４３は、図５に示すように、有機フィルムなどで形成されたダイヤフラム部２４３ｃと、圧力室２４８の壁面の一部を形成する部分の反対側の面に形成され、銅、ニッケル、ステンレスなどの高弾性率材料で形成された可動凸部２４３ａとを有している。また、可動凸部２４３ａが形成された面と同一面におけるノズル列間に対応する箇所には、可動凸部２４３ａと同材料の固定凸部２４３ｂが形成されている。可動凸部２４３ａと固定凸部２４３ｂとの高さは、揃えられている。振動板２４３の特性としては、ダイヤフラム部２４３ｃは、変形しやすい低弾性率部材で形成した方が、圧電素子の可動柱の変位に良好に追随でき、かつ、隔壁にかかる応力が低減できるため好ましい。しかし、振動板を変形しやすいダイヤフラム部のみで形成した場合は、可動柱との固定が不安定となり、可動柱の変位が良好に振動板に伝達できない。よって、ダイヤフラム部に変形しにくい高弾性率材料の可動凸部を設けて、可動凸部を圧電素子の可動柱と固定させることで、可動柱との固定が安定し、可動柱の変位が可動凸部を介して良好にダイヤフラム部に伝達され、ダイヤフラム部の圧力室の壁面の一部を形成する部分を良好に変位させることができる。また、固定凸部を高弾性材料とすることで、振動板のノズル列間に対応する部分の剛性を高めることができ、振動板の可動凸部が形成された部分の振動が、伝播するのを抑制することができる。よって、クロストークを抑制することができる。
【００４１】
振動板の可動凸部２４３ａ、固定凸部２４３ｂは、ニッケル電鋳によりダイヤフラム部２４３ｃに形成される。固定凸部２４３ｂと可動凸部２４３ａとを同一の材料で形成することで、選択エッチングが可能となり、容易に固定凸部２４３ｂと可動凸部２４３ａとの高さを揃えることができる。また、ダイヤフラム部２４３ｃに防湿コート層を形成するのが好ましい。防湿コート層を形成することで、圧力室内のインク液の液体成分がダイヤフラム部２４３ｃから染み出すのを防止することができ、圧力室内のインク粘度の変化を抑制することができる。よって、インク吐出の信頼性を向上させることができる。
【００４２】
先の図３に示すように、容器状のフレーム２４７の略中央部には、図示しない長方形状の穴が形成されており、この穴を塞ぐように、ノズル板２４３と流路板２４４と振動板２４５とが積層された積層部材が固定されている。
また、図５に示すように、フレーム２４７には、インク液供給路２４９が形成されており、このインク液供給路２４９は、圧力室２４８と連通している。
フレーム２４７の内部には、ＳＵＳ４３０からなるベース部材２４１が収容されている。ベース部材２４１の圧電素子接合面である底面には、第１のノズル列２４６ａに対応するｄ３３モードの積層型の第１圧電素子２６１と、第２のノズル列２４６ｂに対応するｄ３３モードの積層型の第２圧電素子２６２とがノズル列と直交する方向に並列に接着固定されている。各圧電素子２６１、２６２には、複数の可動柱２６１ａ、２６２ａが形成されている。
ベース部材の第１圧電素子２６１と第２圧電素子２６２との間には０．３［ｍｍ］厚のセラミック板からなる固定部材２５１が接着固定されている。固定部材２５１と圧電素子２６１、２６２とは固定してもよいが、固定しない方が好ましい。接着固定する場合は、弾性接着剤などの弾性率の低い材料等を介して接着固定するのが好ましい。
【００４３】
ベース部材２４１は、圧電素子２６１、２６２の可動部２６１ａ、２６２ａの変位を精度よく振動板に伝達させるために金属、セラミックなどの高剛性材料で形成されるのが好ましい。
【００４４】
各圧電素子の可動柱２６１ａ、２６２ａは、ダイシングなどの溝加工により形成されている。圧電素子２６１、２６２は、溝加工によって厚みと高さとのアスペクト比が大きい脆弱な構造となる。このため、第１、第２圧電素子２６１、２６２と固定部材２５１とをベース部材２４１に固定させてから、ダイシングを施している。
具体的には、第１、第２圧電素子２６１、２６２と固定部材２５１とをベース部材２４１に接着固定させてから、ベース部材２４１を基準として平面研削加工を行って圧電素子２６１、２６２と固定部材２５１のベース部材２４１の底面からの高さを同じにする。次に、ダイシングによる溝加工を行って、圧電素子２６１、２６２及び固定部材２５１を櫛形に形成する。固定部材２５１は、剛性を有する材料であればステンレスなどの金属材料でもよいが、ダイシング時の加工性などを考慮すると、積層型圧電素子２６１、２６２の機械特性に近くじん性をあまり有しないセラミックが好ましい。また、本実施形態においては、ハーフカットにして、圧電素子２６１、２６２を櫛形形状にしているが、フルカットしてもよい。しかし、フルカットにした場合、圧電素子２６１、２６２の共通電極の引き出しが困難であり、ダイシング後の形状安定性も悪いため、ハーフカットの方が好ましい。
【００４５】
このように、本実施形態においては、高剛性のベース部材２４１に第１、第２圧電素子２６１、２６２および固定部材２５１を固定してから、ダイシングなどの加工を行うことで、圧電素子２６１、２６２の形状が安定し、加工しやすく、その後の振動板２４３との接合工程でのハンドリング性も非常に良好となる。
【００４６】
ベース部材２４１のノズル列と直交する方向の一端には、第１圧電素子２６１のノズル列と直交する方向一端にはんだ接合され、第１圧電素子の可動部２６１ａを駆動させるための第１駆動用ＩＣ２５２ａが接続された回路基板である第１フレキシブル基板２５２が接着剤２５４によって固定されている。また、ベース部材２４１のノズル列と直交する方向他端には、第２圧電素子２６２のノズル列と直交する方向一端にはんだ接合され、第２圧電素子の可動部２６２ａを駆動させるための第２駆動用ＩＣ２５２ｂが接続された回路基板である第２フレキシブル基板２５２が接着剤２５４によって固定されている。
【００４７】
振動板２４３の可動凸部２４３ａと第１、第２圧電素子の可動凸部２６１ａ、２６２ａ、および振動板２４３の固定凸部２４３ｂと固定部材２５１との位置合わせを行い、図７に示すように、振動板の可動凸部２４３ａと第１、第２圧電素子の可動柱２６１ａ、２６２ａ、および振動板の固定凸部２４３ｂと固定部材２５１とをそれぞれ接着固定する。
このとき、振動板の固定凸部２４３ｂと可動凸部２４３ａとの高さが揃えられており、固定部材２５１と第１、第２圧電素子の可動柱２６１ａ、２６２ａの高さが揃えられているので、圧電素子を振動板に接合させたとき、振動板の可動凸部２４３ａと第１、第２圧電素子の可動柱２６１ａ、２６２ａとの接合位置を揃えることができる。これにより、ダイヤフラム部の圧力室の壁面の一部を形成している部分が凹んだり、出っ張たりするのを抑制することができ、各ノズルにおけるインク吐出特性のばらつきを抑えることができる。
【００４８】
次に、この振動板２４３、第１、第２圧電素子２６１、２６２、固定部材２５１、第１、第２フレキシブル基板２５１ａ、２５１ｂ、ベース部材２４１が一体となった部材を、フレーム２４７の略中央部に設けられた長方形状の穴に挿入し、振動板２４３に形成された不図示の連通穴とフレーム２４７に形成されたインク供給路２４９とを位置決めして、振動板２４３の端部とフレーム２４７とを接着剤などで固定する。フレーム２４７のインク供給路２４９は、キャリッジ２３上のサブタンクに接続されている。
【００４９】
次に、流路板２４４に形成された隔壁２４４ａを第１、第２圧電素子２６１、２６２の溝に対向するように位置決めして、振動板２４３に接着固定し、その後ノズル板２４５を流路板２４４に接着固定する。
【００５０】
次に、フレーム２４７とベース部材２４１との間の隙間から振動吸収部材たるシリコーンゲル２５３を供給し、減圧脱泡することにより振動板２４３と第１、第２圧電素子２６１、２６２との間の空隙部、圧電素子２６１、２６２の溝部、および固定部材２５１と振動板２４３との間の空隙部にシリコーンゲル２５３を充填する。なお、シリコーンゲル２５３の硬化条件は、８０℃、６０分で行った。本実施形態においては、シリコーンゲル２５３として、１２３０Ｈ（スリーボンド製）を用いている。
また、本実施形態においては、加工の容易性からシリコーンゲル２５３を充填しているが、塗布などの他の手段を用いて、振動板２４３と圧電素子２６１，２６２との間の空隙部、圧電素子２６１、２６２の溝部、および固定部材２５１と振動板２４３との間の空隙部にシリコーンゲル２５３を設けてもよい。
【００５１】
また、本実施形態においては、振動吸収部材として、シリコーンゲル２５３を用いているが、数１０［ＫＨｚ］〜数１００［ＫＨｚ］の振動を吸収できる部材であればよい。しかし、振動吸収部材としてシリコーンゲル２５３を用いることで、ゲル剤の耐熱、耐湿特性が向上できるとともに低不純物濃度の封止機能も有しているので、圧電素子および駆動回路部の信頼性を向上することができ、好ましい。特に、低分子シロキサン成分を極力抑えたシリコーンゲルが好ましい。低分子シロキサン成分を極力抑えることで、揮発した低分子シロキサンがフレキシブル基板２５２ａ、２５２ｂのコネクタの入力端子などに有機膜を作り、接触不良を招く可能性を抑制することができる。
【００５２】
画像形成時において、インクジェットヘッドは、フレキシブル回路基板２５０ａ、２５０ｂを通じて、圧電素子の各可動柱２６１ａ、２６２ａがそれぞれ駆動制御され、所定のタイミングで所定の可動柱２６１ａ、２６２ａが振動板側に変位して、振動板２４３の可動凸部２４３ａを変位させる。これにより、振動板２４３におけるダイヤフラム部２４３ｃの圧力室２４８の壁面の一部を形成している部分が変位して、圧力室２４８のインク液圧が高められ、ノズル２４６からインクが吐出される。インク吐出後、可動柱２６１ａ、２６２ａがベース部材側に変位すると、圧力室内が負圧となり、インク供給路２４９から圧力室内に消費分のインクが圧力室２４８に供給される。
【００５３】
本実施形態によれば、振動板のダイヤフラム部２４３ｃとして変形しやすい有機フイルムを用いているので、振動板の可動凸部２４３ａが形成された部分が変位したときに、隔壁２４８ａにかかる応力を低減することができる。これにより、隔壁２４８ａが変形したりノズル板２４５が変形したりするのを抑制することができる。その結果、圧力室２４８の容積が変動するのを抑制し、隔壁２４８ａが変形したりノズル板２４５が変形したりすることによるクロストークを抑制することができる。
しかし、振動板のダイヤフラム部２４３ｃを変形しやすい有機フィルムで形成した場合、振動板の可動凸部２４３ａが形成された部分の振動が伝播しやすく、振動板２４３の振動によるクロストークが生じやすい。このため、従来においては、ノズルピッチを狭めると、クロストークによって、インク吐出速度が変動し、紙の所望の位置にインク滴を落とすことができなかった。
しかし、本実施形態においては、振動板２４３のノズル列間に対応する部分を固定部材２５１で固定するとともに、振動板２４３と圧電素子２６１、２６２との間の空隙部、圧電素子２６１、２６２の溝部、および固定部材２５１と振動板２４３との間の空隙部にシリコーンゲル２５３を充填することによって、振動板の可動凸部２４３ａが形成された部分の振動が、伝播するのを抑制している。すなわち、振動板の可動凸部２４３ａが形成された部分が振動した際に振動板の可動凸部２４３ａが形成された部分の周囲が振動するが、その振動をシリコーンゲルで吸収し、また、固定部材で振動板２４３のノズル列間に対応する部分を固定して振動が伝播しにくくしているため、圧電素子の可動柱のピッチを狭めても、振動板の可動凸部の振動が、隣の圧力室まで伝播するのを抑制することができ、クロストークを抑制することができる。これにより、ノズルピッチを狭めることができ、画像形成速度を高速化することができ、かつ、高品位な画像を得ることができる。
また、圧電素子２６１、２６２は、可動柱２６１ａ、２６２ａが振動することによって振動するが、固定部材２５１は、ベース部材２４１に直接固定されているので、このような圧電素子２６１、２６２の振動の影響を受けることがない。よって、振動板２４３の振動をより一層抑制することができ、クロストークを抑制することができる。
また、図７に示すように、振動板の第１圧電素子の可動柱２６１ａに固定されている可動凸部と第２圧電素子の可動柱２６２ａに固定されている可動凸部との間は、固定部材２５１によって固定されているため、振動板の第１圧電素子の可動柱２６１ａに固定されている可動凸部の振動が、第２圧電素子の可動柱２６２ａに固定されている可動凸部周囲に伝播することがない。よって、振動板の第１圧電素子の可動柱２６１ａに当接する可動凸部と第２圧電素子の可動柱２６２ａに当接する可動凸部とのピッチを狭めることができ、ノズル列間距離を狭めることができる。その結果、インクジェットヘッドの主走査線方向の幅を狭くすることができ、キャリッジの小型化が可能となる。
【００５４】
［変形例１］
次に、変形例１のインクジェットヘッドについて説明する。
この変形例１のインクジェットヘッドは、図８に示すように、固定凸部２４３ｂが、ノズル列に平行に延びる形状としたものである。
図８に示す振動板２４３は、次のようにして作製されたものである。まず、１８［μｍ］厚の圧延銅箔の一面にポリイミドワニスをコーティングし、大気中で加熱イミド化することで４［μｍ］厚のポリイミド膜を形成する。次に、圧延銅箔の他面側は酸化しているため、全面をソフトエッチングする。次に、圧延銅箔に対して感光性レジストを使用したフォトリソプロセスを通すことにより、可動凸部２４３ａおよびノズル列に平行に延びる固定凸部２４３ｂのパターンを形成する。
これにより、ダイヤフラム部２４３ｃがポリイミドからなり、可動凸部２４３ａおよび固定凸部２４３ｂが銅からなる振動板を得ることができる。なお、変形例１においてはダイヤフラム部２４３ｃをポリイミドにした例を説明したが、ダイヤフラム部２４３ｃとしてポリカーボネート等の有機フィルムを使用することも可能である。
この変形例１においても振動板のダイヤフラム部２４３ｃを変形しやすい低弾性率部材のポリイミド膜としている。ポリイミド膜はヤング率が約６［ＧＰａ］とたわみ変形しやすい特性を有しているため、振動板の可動凸部２４３ａが形成された部分を変位させたときの隔壁２４８ａにかかる応力を大幅に軽減できる特性を有している。これにより、隔壁２４８ａが変形したりノズル板２４５が変形したりするのを抑制することができる。
【００５５】
また、固定凸部２４３ｂも高弾性率部材の銅としているので、振動板のノズル列間に対応する部分の剛性を高めることができ、振動板の振動伝播を抑制することができる。さらにこの変形例１には、固定凸部２４３ｂを、ノズル列に平行に延びる形状としたので、先の図７に示したように、固定凸部２４３ｂを複数設けたものに比べて、振動板のノズル列間に対応する部分の剛性を高めることができる。これにより、振動板の可動凸部２４３ｂの振動伝播をより一層抑制することができ、より一層クロストークを抑制することができる。
【００５６】
なお、上述では圧延銅箔を例に説明したが、電解銅箔、ステンレス箔、ニッケル箔およびそれらの積層膜等の各種金属箔が適用可能である。また、この変形例１においても、ダイヤフラム部２４３ｃにＳｉＯ2およびダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）等の無機薄膜をコーティングすることで、防湿効果を高めるようにしてもよい。このように、防湿効果を高めることで、圧力室内のインクの液体成分がダイヤフラム部２４３ｃに滲みこむのを抑制するこができ、圧力室２４８のインクの粘度変化を防止することができる。
【００５７】
［変形例２］
次に、変形例２について説明する。
図９は、変形例２のインクジェットヘッドのノズルピッチ方向に対して直交する方向に切った断面図である。
図９に示すように、変形例２のインクジェットヘッドは、ベース部材２４１に圧電素子の可動柱を駆動させるための駆動回路を設けたものである。また、この変形例２においては、固定部材２５１とベース部材２４１とを一体化したものである。固定部材２５１をベース部材２４１と一体化することにより、固定部材２５１の剛性を高められ、振動板の可動凸部２４３ａの振動伝播をより一層抑制することができる。
【００５８】
この変形例２におけるベース部材２４１の材質としては、シリカ等のフィラーを含有して高弾性率化させた半導体封止用樹脂等が適している。ベース部材２４１を高弾性率化させることで、圧電素子の変位を振動板に良好に伝達することができるとともに、インクジェットの制振効果を高めることができる。変形例２では固定部材２５１としてセラミックシートをインサートして半導体封止用樹脂ＥＭＥ−７６０Ｌにて成形している。
【００５９】
この樹脂成形体からなるベース部材２４１のノズル列と直交する方向の側面に駆動回路が形成されている。この駆動回路は、次のようにして成形される。
図１０は、ベース部材２４１への駆動回路の成形過程を示す図である。
まず、図１０（ａ）に示すように、ステンレス箔（ＳＵＳ３０４）からなる転写フィルム３１８を使用し、電解研磨後、ポリイミドワニスをコーティングする。次に、現像液でポリイミド膜３１７をパターニングした後、３３０［℃］１０［ｍｉｎ］で焼成し、約５［μｍ］厚の所定の開口パターンを有したポリイミド膜３１８を形成する。次に、電解ニッケルおよび銅めっきを施し、開口パターン部のみに選択的に導体配線３１６を形成する。導体配線３１６の膜厚を約８［μｍ］としたため、導体配線３１６の形状はきのこ形状となっている。その後、ポリイミド膜３１８表面に離型機能を付与するため、湿式でフッソ系コーティングを施す。次に、導体配線３１６表面を粗化処理し、成形樹脂からなるベース部材２４１との密着性を向上させる処理を行う。
このようの工程を経て成形される転写シート３１０を２個作成する。
【００６０】
次に、図１０（ｂ）に示すように、中央部にセラミックシートからなる固定部材２５１をインサートして、固定部材２５１をベース部材２４１に一体化させる。その後、図１０（ａ）に示した転写シート３１０のポリイミド膜３１７が形成された面をベース部材２４１のノズル列と直交する方向の側面にそれぞれ密着させる。
【００６１】
次に、転写シート３１０を剥がすと、図１０（ｃ）に示すように、ベース部材２４１のノズル列と直交する方向の側面にそれぞれ導体配線３１６が膜厚方向に部分的に成形樹脂中に埋め込まれ、ベース部材２４１のノズル列と直交する方向の側面にそれぞれ導電配線３１６が形成される。このように、きのこ状の導電配線３１６の傘の部分をベース部材２４１に埋め込むことで、導電配線３１６の密着性を向上させることができる。
本変形例においては、転写シートのポリイミド膜３１７の開口パターンに充填された部分のみがベース部材２４１から突出するので、めっき膜厚のばらつきによる導体配線３１６の高さのばらつきが生じることがない。このため、ベース部材２４１のノズル列と直交する方向の側面に非常に平面度の高い導体配線３１６を形成することができる。電子部品実装、特にフリップチップ実装においては、接続部の信頼性を確保することが容易となる。そして、上記のように形成されたベース部材２４１に対して、駆動用ＩＣ２５２ａ、２５２ｂなどを実装することにより、ベース部材２４１のノズル列と直交する方向の側面にそれぞれ駆動回路が形成される。
【００６２】
なお、ベース部材２４１のノズル列と直交する方向の側面への駆動回路の形成は、上記に限られない。例えば、レーザーを用いて、ベース部材２４１のノズル列と直交する方向に直接開口パターンを描画し、この開口パターンに電解ニッケルおよび銅めっきを施して、導電配線３１６を形成してもよい。
【００６３】
そして、ワイヤボンディング等の方法によって、ベース部材２４１に接合固定された圧電素子と駆動回路とを結線することで圧電素子を駆動、制御する。
【００６４】
この変形例３においては、ベース部材２４１に駆動回路を形成することによって、フレキシブル基板を無くすことができ、部品点数を削減することができる。
【００６５】
また、変形例３においては、シリコーンゲルをフレーム２４７とベース部材２４１とが対向する部位まで充填している。先の図５に示したインクジェットヘッドにおいては、ベース部材２４１には、フレキシブル基板２５０ａ、２５０ｂが接着固定されているため、フレーム２４７とフレキシブル基板２５０ａ、２５０ｂとの間にゲル剤を充填させても、ベース部材２４１の振動は、ゲル剤に直接吸収されないので、ゲル剤によるベース部材２４１の制振効果はあまり期待できない。
一方、変形例３においては、ベース部材２４１に直接ゲル剤が接触するので、ベース部材２４１の振動をゲル剤により直接吸収することができる。よって、ゲル剤によるベース部材２４１の制振効果を十分得ることができる。その結果、図５に示す構成においては、インクジェットヘッドの長尺化に対してベース部材２４１を制振するためには大型化させる必要があったが、変形例３においては、ゲル剤充填によりベース部材２４１の制振が可能となるためベース部材２４１の小型、軽量化が可能となり、インクジェットヘッド自体を小型軽量化ができるようになる。
【００６６】
また、上記においては、ノズル列を２個設けた例について説明したが、ノズル列は、２個以上であってもよい。
【００６７】
また、上記においては、振動板のノズル列間に対応する部分に固定凸部を設けて、固定凸部を固定部材に固定させているが、固定凸部を設けずに、振動板のダイヤフラム部のノズル列間に対応する部分を固定部材に固定してもよい。
また、ベース部材２４１の圧電素子間の部分を可動柱２６１ａ、２６２ａと同じ高さにし、振動板の固定凸部を直接ベース部材に固定してもよい。
また、上記においては、ノズル列に対応させて圧電素子を複数設けているが、一つの圧電素子で全てのノズル列に対応させてもよい。この場合、振動板の固定凸部は、ベース部材に固定される部材である圧電素子のノズル列間に対応する部分に固定する。
【００６８】
また、上記においては、振動板に可動凸部を設けているが、可動凸部を無くして、圧電素子の可動柱を振動板のダイヤフラム部の圧力室の壁の一つを形成している部分に直接固定してもよい。
【００６９】
以上、本実施形態のインクジェットヘッドは、複数のノズルからなるノズル列が互いに平行形成されたノズル板と、ノズル列の各ノズルに連通し、インク液を収容する複数の圧力室と、各圧力室の壁面の一部を形成し、該圧力室の壁面を形成する振動板と、振動板の圧力室の壁面の一部を形成する部分の反対側の面に固定される複数の可動部たる可動柱を備えた圧電素子と、圧電素子が接合させるベース部材とを有し、圧電素子の可動柱を変位させることで、振動板の圧力室の壁面の一部を形成している部分を変位させ、圧力室の一部を変形させて当該圧力室内のインク液をノズルから吐出させる。
また、本実施形態のインクジェットヘッドは、ベース部材のノズル列間に対応する部分にベース部材に固定される部材である固定部材に振動板のノズル列間に対応する部分が固定され、圧電素子と振動板との間の空隙部に少なくとも振動板に接触する振動吸収部材とを設けている。
このように固定部材で、振動板のノズル列間に対応する部分を固定することで、振動板の圧電素子の可動部が固定された部分の周囲が振動するのを抑制することができる。また、振動吸収部材によって、振動板の圧電素子の可動部が固定された部分の周囲の振動が吸収される。これにより、振動板の圧電素子の可動部が固定された部分の周囲の振動が伝播するのを抑制することができ、ノズルピッチを狭めても、クロストークを生じなくさせることができる。
【００７０】
また、振動吸収部材として、ゲル剤を用いることで、振動板の圧電素子の可動部が固定された部分の周囲の振動を良好に吸収することができる。
【００７１】
また、ゲル剤を圧電素子と振動板と空隙部に充填させることで、圧電素子と振動板との間の狭い隙間部にゲル剤を容易に設けることができる。
【００７２】
また、ゲル剤としてシリコーンゲルを用いることで、耐熱、耐湿特性を向上させることができる。また、シリコーンゲルは、低不純物濃度の封止機能も有しているので、ゲル剤中の不純物が駆動回路や圧電素子と駆動回路との接続部などに付着するなどにして、ショートなどの不具合が生じるのを抑制でき、圧電素子および駆動回路の信頼性を向上できる。
【００７３】
また、振動板には、ベース部材またはベース部材に固定された部材である固定部材に固定される固定凸部を有し、圧電素子の可動柱に固定される可動凸部を有しており、固定凸部と可動凸部との高さを同じにしている。また、圧電素子の可動柱の可動凸部に固定される固定面のベース部材の圧電素子接合面たる底面からの距離と、ベース部材または固定部材の固定凸部に固定される固定面のベース部材の底面からの距離とを同じにしている。これにより、振動板の複数の可動凸部と圧電素子の複数の可動柱とを固定し、振動板の固定凸部と固定部材とを固定したとき、振動板の可動凸部と圧電素子の可動柱との接合位置を揃えることができる。これにより、ダイヤフラム部の圧力室の壁面の一部を形成している部分が凹んだり、出っ張たりするのを抑制することができ、各ノズルにおけるインク吐出特性のばらつきを抑えることができる。
また、可動凸部と固定凸部とを同一材料で形成することで、可動凸部と固定凸部とを別材料で形成したものに比べて、振動板に高さが同じの可動凸部、固定凸部を容易に作成することができる。
【００７４】
また、固定凸部を、高弾性率材料で形成することで、振動板の固定凸部形成箇所の剛性を高めることができ、振動板の圧電素子の可動部が固定された部分の周囲の振動を抑制することができる。
【００７５】
また、銅、ニッケルまたはステンレスを主とする材料で固定凸部を形成することで、高弾性率の固定凸部を得ることができる。
【００７６】
また、変形例１に示すように、固定凸部をノズル列に平行に延びる形状とすることで、振動板のノズル列間に対応する部分の剛性を高めることができ、振動板の圧電素子の可動部が固定された部分の周囲の振動を抑制することができる。
【００７７】
また、振動板を有機フィルムで形成することで、振動板を低弾性率にすることができ、可動柱により振動板が変形せしめられたとき、流路板の隔壁にかかる応力を低減させることができる。これにより、隔壁やノズル板が変形するのを抑制することができ、隔壁やノズル板が変形することによるクロストークを抑制することができる。
【００７８】
また、振動板の可動凸部を、高弾性率材料で形成することで、振動板を圧電素子の可動柱の変位に良好に追随させることができ、精度の高いインク吐出制御を行うことができる。
【００７９】
また、銅、ニッケルまたはステンレスを主とする材料で可動凸部を形成することで、高弾性率の可動凸部を得ることができる。
【００８０】
また、変形例２に示すように、ベース部材に圧電素子の可動部を駆動するための駆動回路を形成することによって、回路基板を無くすことができ、インクジェットヘッドを安価にすることが可能となる。
【００８１】
また、フレームとベース部材との間に振動吸収部材を設けることによって、ベース部材の振動を振動吸収部材によって吸収することができ、ベース部材の制振特性を向上させることができる。よって、ベース部材として小型で軽量なものを用いても、圧電素子の振動などを良好に抑制することができ、インクジェットヘッドの小型化、軽量化が可能となる。
【００８２】
また、上述したインクジェットヘッドを用いることで、高速・高画質のインクジェットプリンタを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】実施形態に係る複写機を示す概略構成図。
【図２】同複写機の画像形成部を情報から示す平面図。
【図３】同複写機の画像形成部と副操作搬送部とを示す拡大構成図。
【図４】同複写機のインクジェットヘッドの斜視図。
【図５】図４のＡ−Ａ断面図。
【図６】図４のＢ−Ｂ断面図。
【図７】振動板固定凸部と固定部材との固定状態および振動板の可動凸部と圧電素子の可動柱との固定状態を示す図。
【図８】変形例１のインクジェットヘッドの振動板の概略構成図。
【図９】変形例２のインクジェットヘッドのノズルピッチ方向に対して直交する方向に切った断面図。
【図１０】ベース部材への駆動回路の成形過程を示す図。
【図１１】従来インクジェットヘッドをノズルピッチ方向に切った断面図。
【図１２】図１１のＣ−Ｃ断面図。
【符号の説明】
【００８４】
５：記録紙（記録部材）
２４ｙ，ｍ，ｃ，ｋ：インクジェットヘッド
２４１：ベース部材
２４３：振動板
２４４：流路板
２４５：ノズル板
２４６：ノズル
２４７：フレーム
２４８：圧力室
２５１：固定部材
２６１：第１圧電素子
２６２：第２圧電素子
３１０：転写シート
３１６：導電配線
【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１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図９】
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