(57)【要約】【課題】  本発明は、高密度化、高品質化、高画質化と低コスト化を満たすことができる液体吐出ヘッド、インクカートリッジ及び画像形成装置を提供する。【解決手段】  本発明の液体吐出ヘッドは、液体を吐出する少なくとも１つのノズルと、各ノズルが連通する液体を蓄える液室が設けられた液室基板と、液室内の液体を加圧する圧力を発生するための駆動手段と、液室の少なくとも一部の壁面を形成する振動板とを備えている。そして、本発明の液体吐出ヘッドにおいて、振動板の液室と接合される面と反対側の面には、駆動手段との接合領域と変形を行うダイアフラム部の領域とが存在し、接合領域とダイアフラム部の一部に渡り駆動手段とを接着剤で接合される接着剤層が形成され、かつダイアフラム部の一部の接着剤層は振動板と接着されていない。【選択図】        図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出する少なくとも１つのノズルと、各ノズルが連通する液体を蓄える液室が設けられた液室基板と、前記液室内の液体を加圧する圧力を発生するための駆動手段と、前記液室の少なくとも一部の壁面を形成する振動板とを備えている液体吐出ヘッドにおいて、
前記振動板の前記液室と接合される面と反対側の面には、前記駆動手段との接合領域と変形を行うダイアフラム部の領域とが存在し、前記接合領域と前記ダイアフラム部の一部に渡り前記駆動手段とを接着剤で接合される接着剤層が形成され、かつ前記ダイアフラム部の一部の接着剤層は前記振動板と接着されていないことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記ダイアフラム部の一部の前記接着剤層と前記振動板との間に接着性を有さない非着層が形成されていることを特徴とする請求項１記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記非着層が前記接着剤層側に形成されていることを特徴とする請求項２記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記非着層が前記振動板側に形成されていることを特徴とする請求項２記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記非着層は、加熱により接着力が低下する熱剥離層であることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドを搭載したことを特徴とするヘッドカートリッジ。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドを搭載したことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体吐出ヘッド、インクカートリッジ及び画像形成装置に関し、詳細には圧電素子などの駆動手段により振動板を変位させてノズルから液体を吐出させる液体吐出ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ等の画像形成装置として使用するインクジェット記録装置は、液滴を吐出するノズルと、このノズルが連通する圧力室、加圧液室、液室、インク室、流路等の吐出室と、この吐出室内の液体を加圧するエネルギーを発生するアクチュエータ手段とを備えて、アクチュエータ手段を駆動することで吐出室内の液体を加圧してノズルから液滴を吐出させるものであり、記録の必要なときにのみ液滴を吐出するインク・オン・デマンド方式のものが主流である。
【０００３】
ここで、画像形成装置において、液滴を吐出させるためのアクチュエータ手段の種類により、幾つかの方式に大別される。例えば、特許文献１に記載されているように、液室の壁の一部を薄い振動板とし、これに対応して電気機械変換素子としての圧電素子を配置し、電圧印加に伴って発生する圧電素子の変形により振動板を変形させることで液室内の圧力を変化させて液滴を吐出させるピエゾ方式のものがある。もう一つは液室内部に発熱体素子を配置し、通電による発熱体の加熱によって気泡を発生させ、気泡の圧力によって液滴を吐出させるバブルジェット（登録商標）方式のものが一般に良く知られている。また、特許文献２に記載されているように、液室の壁面を形成する振動板と、この振動板に対向して配置された液室外の個別電極とを備え、振動板と電極との間に電界を印加することで発生する静電力により振動板を変形させて、液室内の圧力／体積を変化させることによりノズルから液滴を吐出させる静電型のものも提案されている。
【０００４】
ところで、記録速度の高速化、記録密度の高密度化の要求から、複数のノズルを有するマルチノズルヘッドを使用し、さらに要求する液滴のサイズを益々小さくする傾向にある。そのために液室をより小さくする傾向にある。ノズルピッチを細かくするために幅方向が短くなるだけでなく、液室の長さ方向も短くする必要がある。これは、液室の圧力共振周波数を高くすることで、小さい滴を吐出させるためである。
【０００５】
液室を小さくしたとしても、アクチュエータ素子による駆動エネルギーが液室には十分に伝搬されると共に、複数の液室を隔てている隔壁部分にはその駆動エネルギーが伝わらないようにする必要がある。また、各ノズルから吐出する液滴吐出特性を均一にする必要があり、各ヘッド間で圧力室、加圧液室、吐出室、インク室などの液室の容積や抵抗に違いが無いことや各部材間で接合によるズレの発生が起こらないように制御する方法が検討されている。更に、各部材同士の接合に接着剤を使用することは一般的であり、その接着剤のはみ出しによって吐出室に悪影響を与える可能性がある。
【０００６】
よって、ノズル間隔を狭くするに伴い、液室を隔てている隔壁が狭くなるが、振動板と駆動手段との接合のように液体吐出性能に大きく影響を与える因子に関して、液室の容積を確保するために接着剤のはみ出しを制御でき、かつ液室内の液体に駆動エネルギーを効率良く伝え、高強度に接合されていることが要求されている。
【０００７】
そこで、振動部材と駆動手段とが当接する当接部の耐久性と、振動部材の耐久性とを兼備させるために、特許文献１のように振動板部材でダイアフラム部と厚肉部とを別けて形成している。また、特許文献２のように駆動手段に溝を形成する方法も考えられている。
【特許文献１】特開平１０−１００４０１号公報
【特許文献２】特開平０２−２８９３５１号公報
【特許文献３】特開平０９−２９０５０６号公報
【特許文献４】特開２００６−０８２３９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献３によれば、液室を高密度化するに伴いダイアフラム部と厚肉部を高精度に別けることが困難であり、高密度化されるほどダイアフラム部、厚肉部の精度は吐出特性に大きな影響を与える。また、厚肉部を用いた接合では、高強度に接合するために接着剤を多く塗布した場合に、接着剤がダイアフラム部へ流れ出してしまい制御することが困難である。ダイアフラム部へ流れ出さないように厚肉部の厚さを厚くする等の対策は考えられるが、エッチング等で厚肉部分を除去しダイアフラム部を形成する方式では、厚肉部の厚さが増したことで必要なダイアフラム部を高精度に形成するのにコストと作業時間がより必要になる。また、厚肉部とダイアフラム部を接合して形成する場合では、接着層を介してしまうのでダイアフラム部が本来の厚さ以上になっていまい吐出特性に大きく影響を与えてしまう。
【０００９】
また、上記特許文献４によれば、高密度化された部品を高精度に加工することは困難であり、駆動手段に溝を形成することで駆動効率を低下させることも懸念される。そこで、厚肉部を形成せずにダイアフラム部と駆動手段とを直接接合することも考えられるが、接着剤の流れ出しによる影響が大きく、制御することも困難である。また液室を高密度に形成することを考えるとさらに制御することが困難となり、高画質で高品質な製品を確保することは困難である。
【００１０】
本発明はこれらの問題点を解決するためのものであり、高密度化、高品質化、高画質化と低コスト化を満たすことができる液体吐出ヘッド、インクカートリッジ及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記問題点を解決するために、本発明の液体吐出ヘッドは、液体を吐出する少なくとも１つのノズルと、各ノズルが連通する液体を蓄える液室が設けられた液室基板と、液室内の液体を加圧する圧力を発生するための駆動手段と、液室の少なくとも一部の壁面を形成する振動板とを備えている。そして、本発明の液体吐出ヘッドにおいて、振動板の液室と接合される面と反対側の面には、駆動手段との接合領域と変形を行うダイアフラム部の領域とが存在し、接合領域とダイアフラム部の一部に渡り駆動手段とを接着剤で接合される接着剤層が形成され、かつダイアフラム部の一部の接着剤層は振動板と接着されていないことに特徴がある。よって、ダイアフラム部の変形を拘束することがなく液室内の液体に駆動エネルギーを伝えることができ、液室の更なる高密度化、高品質化、高画質化と低コスト化を実現することができる。
【００１２】
また、ダイアフラム部の一部の接着剤層と振動板との間に接着性を有さない非着層が形成されていることにより、ダイアフラム部の変形を拘束することがなく液室内の液体に駆動エネルギーを伝えることができ、液室の更なる高密度化を実現することができる。
【００１３】
更に、非着層が接着剤層側に形成されていることにより、また非着層が振動板側に形成されていることにより、振動板に非着層が残るので剥離層の剥がれによる異物が生じなくなる。
【００１４】
また、非着層は加熱により接着力が低下する熱剥離層であることにより、装置設備を設ける必要がなくなるとともに、接着剤硬化工程と同じ工程で温度管理だけで接着剤の硬化と剥離を制御することができ、工程時間の短縮やＣＯ２削減が見込まれる。
【００１５】
更に、別の発明としてのインクカートリッジは上記の液体吐出ヘッドを搭載したことに特徴がある。よって、高密度化、高品質化、高画質化と低コスト化を満たすことができるインクカートリッジを提供できる。
【００１６】
また、別の発明としての画像形成装置は上記の液体吐出ヘッドを搭載したことに特徴がある。よって、高密度化、高品質化、高画質化と低コスト化を満たすことができる画像形成装置を提供できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の液体吐出ヘッドは、振動板凸部を形成せずに駆動手段と振動板を接合する場合に、接着剤が駆動手段と接合する面以外に流れ出したとしても液体に圧力を伝達する振動板ダイアフラム部と密着していないことによって、ダイアフラム部の変形を拘束することがなく液室内の液体に駆動エネルギーを伝えることができ、液室のさらなる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】
【００１８】
図１〜図３は本発明の液体吐出ヘッドの構成を示す断面図である。図１は液室長軸方向、つまりノズル配列方向と交差する方向に沿った断面図である。図２、３は液室短軸方向、つまりノズル配列方向に沿った断面図である。なお、吐出する液体はインクでなくても良い。また、接合面に関して、ここでは平面であることを中心に説明するが部材表面に複数の凹凸があっても良い。
【００１９】
図１、２に示す本発明の液体吐出ヘッドは、液室１１や流体抵抗部１２を形成する液室基板１０と、この液室基板１０の上面に接合した液滴を吐出するノズル２１を形成するノズル板２０と、液室基板１０の下面に接合し、ダイアフラム部３１を有す振動板３０と、この振動板３０と接合され、液室１１内の圧力を変化させる圧力変化手段である積層圧電素子４０と、積層圧電素子４０を固定するベース基板５０とを備えている。なお、図１、２では接着層は他部材に比べると厚さが薄いために図示していない。また、振動板３０には図３に示すような凸部３２と厚肉部３３を設ける構成も考えられる。
【００２０】
本発明の液体吐出ヘッドにおける積層圧電素子４０は、図１の（ｂ）及び当該図１の（ｂ）の破線部分の拡大図である図１の（ｃ）に示すように、圧電材料層と電極層とを交互に積層した電極積層部４１を有し、積層圧電素子４０の圧電方向としてｄ３３方向の変位を用いて液室１１内の液体を加圧する構成としている。なお、電極積層部４１における一対層の層厚は、例えば圧電材料層が２０μｍ、電極層が２μｍであれば、２２μｍとなる。また、本実施の形態は、図２、３に示したような、積層圧電素子４０はハーフカットのダイシング加工により櫛歯上に分割され、１つ毎に圧電素子の駆動部４２と非駆動部である支持部材４３として使用する。この構造をバイピッチ構造と呼ぶ。支持部材４３により流路ユニットを支えているので、液室１１の圧力上昇によって液室基板１０が持ち上がることを防ぎ、いわゆる相互干渉を抑えることに非常に有効である。
【００２１】
なお、液室１１をより高密度化させた構造を示す図４からわかるように、積層圧電素子４０の駆動部４２をノズルピッチと同じ間隔として、支持部材４３を形成しない構造（ノ−マルピッチ構造）でも良い。また、液室基板１０の材料はＳｉ、Ｎｉ、４２アロイ、ＳＵＳ３０４や別のＳＵＳ材であっても良い。液室基板１０の液体に接する面には、窒化チタン膜あるいはポリイミドなどの有機樹脂膜からなる耐液性薄膜を成膜しても良い。このような耐液性薄膜を形成することで、液室基板１０の材料が液体に対して溶出しにくく、また濡れ性も向上するため気泡の滞留が生じにくくなり、安定した滴吐出が可能になる。
【００２２】
また、図１、図２に示す液体吐出ヘッドでは、液室基板１０の厚さが４０μｍ〜６００μｍ（液室基板１０を積層することにより液室を形成することも考えられる）、液室１１の長手方向の長さは４００μｍ〜１６００μｍ、液室１１の幅は１２０〜１３９μｍとした。流路隔壁の幅は振動板３０との接合面で約１５〜５０μｍ（液室ピッチが１５０ｄｐｉのため）である。
【００２３】
更に、図４に示す本発明の液体吐出ヘッドの液室基板１０の厚さが１００μｍ〜６００μｍ（液室基板１０を積層することにより液室を形成することも考えられる）、液室１１の長手方向の長さは４００μｍ〜１２００μｍ、液室１１の幅は５０〜７０μｍとした構造であっても良い（液室ピッチが３００ｄｐｉのため）。また、ノズル板２０は金属材料、例えば電鋳工法によるＮｉメッキ膜等で形成したもので、液滴を飛翔させるための微細な吐出口であるノズル２１を多数形成している。このノズル２１の内部形状（内側形状）は、ホーン形状（略円柱形状又は略円錘台形状でも良い）に形成している。更に、このノズル２１の径は液滴出口側の直径で約１５〜３５μｍである。本実施の形態でのノズル２１の直径は１８〜２４μｍとした。また、各列のノズルピッチは、１５０ｄｐｉ／３００ｄｐｉである。ノズル板２０の材料として樹脂材を用いることもある。
【００２４】
また、ノズル板２０の液体吐出面（ノズル表面側）には、図示しない撥水性の表面処理を施した撥水処理層が設けられている。ＰＴＦＥ−Ｎｉ共析メッキやフッ素樹脂の電着塗装、蒸発性のあるフッ素樹脂（例えばフッ化ピッチなど）を蒸着コートしたもの、シリコン系樹脂・フッ素系樹脂の溶剤塗布後の焼き付け等、液体物性に応じて選定した撥水処理膜を設けて、液体の滴形状、飛翔特性を安定化し、高品位の画像品質を得られるようにしている。
【００２５】
図１に示すように、外部から液体を供給するための液体供給口３４と、共通液室１３となる彫り込みが形成するフレーム６０はエポキシ系樹脂の射出成形により形成している。樹脂材料は、ポリフェニレンサルファイト等でも良い。
【００２６】
このような構成を有する液体吐出ヘッドにおいては、記録信号に応じて積層圧電素子４０に駆動波形（１０〜５０Ｖのパルス電圧）を印加することによって、積層圧電素子４０に積層方向の変位が生起し、振動板３０を介して液室１１が加圧されて圧力が上昇し、ノズル２１から液滴が吐出される。その後、液滴吐出の終了に伴い、液室１１内の液体圧力が低減し、液体の流れの慣性と駆動パルスの放電過程によって液室１１内に負圧が発生して液体充填行程へ移行する。このとき、液体タンクから供給された液体は共通液室１３に流入し、共通液室１３から液体流入口３４を経て流体抵抗部１２を通り、液室１１内に充填される。流体抵抗部１２は、吐出後の残留圧力振動の減衰に効果が有る反面、表面張力による再充填（リフィル）に対して抵抗になる。流体抵抗部を適宜に選択することで、残留圧力の減衰とリフィル時間のバランスが取れ、次の液滴吐出動作に移行するまでの時間（駆動周期）を短くできる。
【００２７】
また、図１に示すように、振動板の部材は金属層や樹脂層とした構成が考えられる。金属膜にすることにより液体の透湿を懸念することがなくなる。また、振動板３０の部材を樹脂層にすると金属層に比べダイアフラム部３１の剛性が、低くなることで積層圧電素子４０の変位効率を阻害することもなくなる。また、液室基板１０が例えばＮｉ、４２アロイ、ＳＵＳ３０４などの金属である場合、金属同士の接合より接合強度が増す。
【００２８】
更に、樹脂層が、圧延フィルムであっても良い。これにより厚みが薄くなってもピンホールなどの欠陥がほとんど皆無で、信頼性が高い製品を提供することができる。本実施の形態では、ダイアフラム部の厚さは、２〜６μｍである。
【００２９】
また、本実施の形態では、樹脂層としてポリフェニレンサルフアイド（ＰＰＳ）樹脂を用いているが、延伸可能な他の高分子材料、例えば、ポリイミド（ＰＩ）樹脂、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）樹脂、ボリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂、ポリバラバン酸（ＰＰＡ）樹脂、ボリサルホン（ＰＳＦ）樹脂、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）樹脂、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、ポリオレフィン（ＡＰＯ）樹脂、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂、アラミド樹脂、ポリプロピレン樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリカーネート樹脂等を用いることもできる。
【００３０】
図５〜図７は図４の液室を高密度化した場合の液室、振動板と積層圧電素子の接合部を示す断面図である。図５〜図７において、図１〜図４と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。図５に示すように液室１１を高密度化すると積層圧電素子４０を高精度に形成する必要がある。また、図６の（ａ）に示すようにダイアフラム部３１の領域を高精度に形成できたとしても接着剤７０の流れ出しが生じて振動板３０のダイアフラム部３１にはみ出した接着剤７０が付着することで、図６の（ｂ）に示すように実際のダイアフラム部３１の領域幅は所望のダイアフラム部３１の領域幅より狭くなり、よって圧力を変化させる駆動手段である積層圧電素子４０の変位を妨げる要因となり吐出特性などの原因となってしまう。また、図７の（ａ）に示すような駆動手段である積層圧電素子５０の部品精度によってダイアフラム部３１の所望の長さが、実際は大きく変化する。更に、図７の（ｂ）に示すように接着剤の流れ出しがダイアフラム部３１の領域を覆ってしまうことが懸念される。更に、積層圧電素子４０の圧電方向ｄ３３方向だけでなく、図８に示すように圧電方向がｄ３１方向でも本発明の効果に悪影響を及ぼすことがない。
【００３１】
図９は本発明の一実施の形態に係る液体吐出ヘッドの構成を示す断面図である。同図に示すように、本実施の形態の液体吐出ヘッドにおいて、ダイアフラム部３１に対応する振動板３０の下面側に、ダイアフラム部３１の一部の接着剤層７１と振動板３０との間に接着性を有さない非着層であって、接着剤の接合面で剥離する剥離層７２が設けられている。振動板３０と駆動手段である積層圧電素子４０の接合領域に形成された接着剤層７１の一部がダイアフラム部３１に流れ出している領域が存在しているが、剥離層７２によって剥離層７２と接着剤の接合面で剥離するので、接着剤の流れ出し部による振動板３０のダイアフラム部３１の変形拘束を受けない。また、振動板３０と駆動手段である積層圧電素子４０の接合される面側に接合される領域以外の振動板３０の表面に剥離層７２が存在している。なお、非着層である剥離層７２は接着剤層７１側に形成されてもよい。
【００３２】
図１０は剥離層がダイアフラム部の一部に形成されている構成を示す断面図である。図１１及び図１２は図２のバイピッチ構造の一例を示す断面図である。本実施の形態では、液室短手方向のダイアフラム部３１の領域の長さを１０〜５０μｍとしている。なお、本発明において層や膜は、実質的な平らな全ての構造物を含む意味に用いる。また、本実施の形態の非着層である剥離層７２には熱剥離層やＵＶ剥離層が使用されている。更に、本実施の形態において、振動板３０と駆動手段である積層圧電素子４０の接合領域に接着剤に対して親和性を示す処理を行うことも考えられる。親和性を示す処理として非着層に相当する水酸基薄膜層やＳｉＯ２薄膜層を形成することが考えられる。非着層に相当するＳｉＯ２薄膜層の形成には、比較的熱のかからない、すなわち振動板３０の部材に熱的影響の発生しない範囲の温度で成膜可能な方法で形成する。具体的には、スパッタリング、イオンビーム蒸着、イオンプレーティング、ＣＶＤ（化学蒸着法）、Ｐ−ＣＶＤ（プラズマ蒸着法）などが適しているといえる。本実施の形態ではＳｉのスパッタリング後スパッタ膜にＯ２処理を施してＳｉＯ２膜を生成している。ＳｉＯ２薄膜層の膜厚は、密着力が確保できる範囲で必要最小限の厚さとすることが工程時間、あるいは材料費から見て有利である。本実施の形態では非着層に相当するＳｉＯ２膜の厚さを１〜２００ｎｍの範囲で使用している。本実施の形態の撥水処理に関して、メッキ被膜、あるいは撥水剤コーティングなどの周知の方法で撥水膜を形成している。撥水処理方法としてスピンコータ、ロールコータ、スクリーン印刷、スプレーコータなどの方法が使用可能であり、それ以外にも真空蒸着で成膜する方法も使用されている。この方法を使用すると撥水膜の密着性が向上する。
【００３３】
本発明で用いることができるインクジェットヘッドは、インク流路から吐出口にかけての形状が直線的であるエッジシュータ方式であっても良いし、インク流路の向きと吐出口の向きが異なるサイドシュータ方式であっても良い。
【００３４】
＜エッジシュータ＞
エッジシュータ方式の記録ヘッドの一例を図１３に示す。
この記録ヘッドは、吐出エネルギー発生体８０（該発生体に吐出信号を印加する電極及び該発生体に必要に応じて設けられる保護層などは省略してある）を有する基板８１に、流路８２の側壁及びオリフィス８３を構成する壁材及び流路８２の覆いを構成する天板８４を積層した構成を有する。この記録ヘッドにおいては、インクが貯えられている液室（図示せず）から流路８２にインクが充填された状態で、不図示の電極を介して記録信号を吐出エネルギー発生体８０に印加すると、該発生体から発生した吐出エネルギーが流路８２内のインクに吐出エネルギー発生体８０（吐出エネルギー作用部）の上方で作用し、その結果インクがオリフィス８３から液滴として吐出される。吐出されたインク滴はオリフィス８３の前方に送り込まれた紙などの被記録材に付着される。
【００３５】
図１３に示すようなエッジシュータ方式の記録ヘッドにおいては、各部分の精度良い微細化やオリフィスのマルチ化、あるいは小型化が極めて容易であり、また量産性に富むという利点を有する。その一方で、インク滴吐出の際の応答周波数やインク滴の飛行速度に限界がある。また、電熱変換素子が発熱することでインク中に気泡が発生するが、この気泡が温度低下により収縮し、吐出エネルギー発生体８０の近辺で消滅する際の衝撃により吐出エネルギー発生体８０を徐々に破壊される。この現象はいわゆるキャビテーション現象と呼ばれ、エッジシュータ方式において顕著である。そのため、エッジシュータ方式の記録ヘッドは寿命が比較的短い。
【００３６】
＜サイドシュータ＞
サイドシュータ方式の記録ヘッドの一例を図１４に示す。この記録ヘッドは、天板８４にオリフィス８３を設け、一点鎖線で示されたように流路８２内の吐出エネルギー作用部へのインクの流れ方向とオリフィス８３の開口中心軸とを直角となした構成を有する。
【００３７】
このような構成とすることによって、吐出エネルギー発生体８０からのエネルギーをより効率良くインク滴の形成とその飛行の運動エネルギーへと変換でき、またインクの供給によるメニスカスの復帰も速いという構造上の利点を有し、吐出エネルギー発生体８０に発熱素子を用いた場合に特に効果的である。また、エッジシュータにおいて問題となる気泡が消滅する際の衝撃により吐出エネルギー発生体８０を徐々に破壊する、いわゆるキャビテーション現象をサイドシュータであれば回避することができる。つまり、サイドシュータにおいて気泡が成長し、その気泡がオリフィス８３に達すれば気泡が大気に通じることになり温度低下による気泡の収縮が起こらない。そのため、記録ヘッドの寿命が長いという長所を有する。
【００３８】
図１５及び図１６は、剥離層と振動板ダイアフラム部の接合面から剥離している一例を示す断面図である。両図に示す実施の形態は、振動板３０のダイアフラム部３１から剥離層７２が剥離することで剥離層７２を形成することによる振動板３０の剛性変化を懸念することがなくなる。なお、図１７及び図１８は、図２で記載したバイピッチ構造の例である。
【００３９】
図９〜図１２または図１５〜図１８に示す実施の形態は、剥離層７２が熱剥離によって剥離している。剥離層７２としてＵＶ剥離層も考えられるが、接着剤の透過性によっては十分な剥離を得られないことも考えられる。熱によって剥離する部材で剥離層７２を形成することで接着剤の流れ出し方や接着剤の透過性に影響されずに剥離することが可能となる。
【００４０】
次に、本発明に係る液滴吐出ヘッド或いは液滴吐出装置を備えた本発明に係る画像形成装置の一例について図１９及び図２０を参照して説明する。なお、図１９は本発明に係る画像形成装置の全体構成を示す側面図、図２０は本発明に係る画像形成装置の要部構成を示す平面図である。
【００４１】
本発明の画像形成装置１００は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材であるガイドロッド１０１とガイドレール１０２とでキャリッジ１０３を主走査方向に摺動自在に保持し、主走査モータ１０４でタイミングベルト１０５を介して図２０で矢示方向（主走査方向）に移動走査する。このキャリッジ１０３には、例えばイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色の液滴を吐出する４個の液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッド１０６を複数の液体吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、液滴吐出方向を下方に向けて装着している。なお、記録ヘッド１０６を構成する液滴吐出ヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータを用いたものを使用している。
【００４２】
また、キャリッジ１０３には、記録ヘッド１０６に各色の液体を供給するための各色のサブタンク１０７を搭載している。このサブタンク１０７には図示しない液体供給チューブを介してメインタンクである本発明のインクカートリッジから液体が補充供給される。この実施の形態では、サブタンク１０７と記録ヘッド１０６で本発明に係る液滴吐出装置を構成しているが、記録ヘッド１０６を本発明に係る液滴吐出ヘッドで構成し、別途にサブタンク１０７を設ける構成とすることもできるし、あるいはサブタンクを用いないで本発明のインクカートリッジを搭載する構成とすることもできる。
【００４３】
一方、給紙カセット１０８などの用紙積載部（圧板）１０９上に積載した用紙１１０を給紙するための給紙部として、用紙積載部１０９から用紙１１０を１枚ずつ分離給送する半月コロである給紙ローラ１１１及び当該給紙ローラ１１１に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド１１２を備え、この分離パッド１１２は給紙ローラ１１１側に付勢されている。
【００４４】
そして、このような給紙部から給紙された用紙１１０を記録ヘッド１０６の下方側で搬送するための搬送部として、用紙１１０を静電吸着して搬送するための搬送ベルト１１３と、給紙部からガイド１１４を介して送られる用紙１１０を搬送ベルト１１３との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ１１５と、略鉛直上方に送られる用紙１１０を略９０°方向転換させて搬送ベルト１１３上に倣わせるための搬送ガイド１１６と、押さえ部材１１７で搬送ベルト１１３側に付勢された先端加圧コロ１１８とを備えている。また、搬送ベルト１１３の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ１１９を備えている。
【００４５】
ここで、搬送ベルト１１３は、無端状ベルトであり、搬送ローラ１２０とテンションローラ１２１との間に掛け渡されて、副走査モ−タ１２２からタイミングベルト１２３及びタイミングローラ１２４を介して搬送ローラ１２０が回転されることで、図１９のベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成している。なお、搬送ベルト１１３の裏面側には記録ヘッド１０６による画像形成領域に対応してガイド部材１２５を配置している。
【００４６】
また、図１９に示すように、搬送ローラ１２０の軸には、スリット円板１２５を取り付け、このスリット円板１２５のスリットを検知するための図２０のセンサ１２６を設けて、これらのスリット円板１２５及びセンサ１２６によってエンコーダ１２７を構成している。更に、帯電ローラ１１９は、搬送ベルト１１３の表層に接触し、搬送ベルト１１３の回動に従動して回転するように配置され、加圧力として軸の両端に各２．５Ｎをかけている。また、キャリッジ１０３の前方側には、図２０に示すように、スリットを形成したエンコーダスケール１２８を設け、キャリッジ１０３の前面側にはエンコーダスケール１２８のスリットを検出する透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ１２９を設け、これらによって、キャリッジ１０３の主走査方向位置（ホーム位置に対する位置）を検知するためのエンコーダ１３０を構成している。
【００４７】
更に、記録ヘッド１０６で記録された用紙１１０を排紙するための排紙部として、搬送ベルト１１３から用紙１１０を分離するための分離部と、排紙ローラ１３１及び排紙コロ１３２と、排紙される用紙１１０をストックする排紙トレイ１３３とを備えている。
【００４８】
また、背部には両面給紙ユニット１３４が着脱自在に装着されている。この両面給紙ユニット１３４は搬送ベルト１１３の逆方向回転で戻される用紙１１０を取り込んで反転させて再度カウンタローラ１１５と搬送ベルト１１３との間に給紙する。
【００４９】
このような構成を有する本発明の画像形成装置１００においては、給紙部から用紙１１０が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙１１０はガイド１１４で案内され、搬送ベルト１１３とカウンタローラ１１５との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド１１６で案内されて先端加圧コロ１１８で搬送ベルト１１３に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。このとき、図示しない制御回路によって高圧電源から帯電ローラ１１９に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト１１３が交番する帯電電圧パターン、すなわち周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト１１３上に用紙１１０が給送されると、用紙１１０が搬送ベルト１１３に静電力で吸着され、搬送ベルト１１３の周回移動によって用紙１１０が副走査方向に搬送される。
【００５０】
そこで、キャリッジ１０３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド１０６を駆動することにより、停止している用紙１１０に液滴を吐出して１行分を記録し、用紙１１０を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙１１０の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙１１０を排紙トレイ１３３に排紙する。
【００５１】
また、両面印刷の場合には、表面（最初に印刷する面）の記録が終了したときに、搬送ベルト１１３を逆回転させることで、記録済みの用紙１１０を両面給紙ユニット１３４内に送り込み、用紙１１０を反転させて（裏面が印刷面となる状態にして）再度カウンタローラ１１５と搬送ベルト１１３との間に給紙し、タイミング制御を行って、前述したと同様に搬送ベル１１３上に搬送して裏面に記録を行った後、排紙トレイ１３３に排紙する。
【００５２】
なお、本発明に係る画像形成装置は、プリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、これらの複合機などにも適用することができる。また、インク以外の液体、例えばＤＮＡ試料やレジスト、パターン材料などを吐出する液滴吐出ヘッドや液滴吐出装置、或いはこれらを備える画像形成装置にも適用することができる。
【００５３】
また、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の液体吐出ヘッドの構成を示す断面図である。
【図２】本発明の液体吐出ヘッドの構成を示す断面図である。
【図３】本発明の液体吐出ヘッドの構成を示す断面図である。
【図４】液室の高密度化構造を示す断面図である。
【図５】図４の液室を高密度化した場合の液室、振動板と積層圧電素子の接合部を示す断面図である。
【図６】図４の液室を高密度化した場合の液室、振動板と積層圧電素子の接合部を示す断面図である。
【図７】図４の液室を高密度化した場合の液室、振動板と積層圧電素子の接合部を示す断面図である。
【図８】積層圧電素子の圧電方向ｄ３１方向の場合の液室、振動板と積層圧電素子の接合部を示す断面図である。
【図９】本発明の一実施の形態に係る液体吐出ヘッドの構成を示す断面図である。
【図１０】剥離層がダイアフラム部の一部に形成されている構成を示す断面図である。
【図１１】図２のバイピッチ構造の一例を示す断面図である。
【図１２】図２のバイピッチ構造の一例を示す断面図である。
【図１３】エッジシュータ方式の記録ヘッドの一例を示す断面図である。
【図１４】サイドシュータ方式の記録ヘッドの一例を示す断面図である。
【図１５】剥離層と振動板のダイアフラム部の接合面から剥離している一例を示す断面図である。
【図１６】剥離層と振動板のダイアフラム部の接合面から剥離している別の例を示す断面図である。
【図１７】図２のバイピッチ構造の一例を示す断面図である。
【図１８】図２のバイピッチ構造の一例を示す断面図である。
【図１９】本発明に係る画像形成装置の全体構成を示す側面図である。
【図２０】本発明に係る画像形成装置の要部構成を示す平面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０；液室基板、１１；液室、１２；流体抵抗部、
１３；共通液室、２０；ノズル板、２１；ノズル、
３０；振動板、３１；ダイアフラム部、３２；凸部、
３３；厚肉部、３４；液体供給口、４０；積層圧電素子、４１;駆動部、
４２；支持部材、４３；電極積層部、５０；ベース基板、
６０；フレ−ム、７０；接着剤、７１；接着剤層、７２；剥離層、
１００；画像形成装置。
【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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