(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース部材に固定された圧電部材を有し、
前記圧電部材には、溝により櫛歯状に分割されて形成された柱状の圧電素子である複数の圧電素子柱が一方向に配列され、
前記圧電部材の前記圧電素子柱の配列方向と直交する方向の一面には、少なくとも駆動信号が印加される２以上の前記圧電素子柱に接続された共通外部電極が形成され、
前記圧電部材の前記共通外部電極が形成された面と並列に金属部材が配設され、
前記金属部材と前記共通外部電極が溶融型導電材料により直接電気的に接合され、
前記金属部材は前記圧電素子柱の配列方向に沿って前記ベース部材に形成された溝に設置されている
ことを特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項２】
前記金属部材が円柱状部材であることを特徴とする請求項１に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項３】
前記金属部材と前記共通外部電極とは半田により接合されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項４】
前記金属部材から直接共通電極が取り出されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の圧電アクチュエータ。
【請求項５】
フレキシブル配線基板を経由して共通電極が取り出されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の圧電アクチュエータ。
【請求項６】
前記金属部材と前記共通外部電極との接触位置は、前記複数の圧電素子柱に分割する溝の深さ位置よりも低い位置にあることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の圧電アクチュエータ。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の圧電アクチュエータを備えていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項８】
請求項７に記載の液体吐出ヘッドを備えている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】
本発明は圧電アクチュエータ、液体吐出ヘッド及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、例えばインク液滴を吐出する液体吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）からなる記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置としてインクジェット記録装置などが知られている。この液体吐出記録方式の画像形成装置は、記録ヘッドからインク滴を、搬送される用紙（紙に限定するものではなく、ＯＨＰなどを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味であり、被記録媒体あるいは記録媒体、記録紙、記録用紙などとも称される。）に対して吐出して、画像形成（記録、印字、印写、印刷も同義語で使用する。）を行なうものであり、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型画像形成装置と、記録ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型画像形成装置がある。
【０００３】
なお、本願において、液体吐出記録方式の「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること（単に液滴を媒体に着弾させること）をも意味する。また、「インク」とは、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用い、例えば、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、樹脂なども含まれる。また、「画像」とは平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を３次元的に造形して形成された像も含まれる。
【０００４】
従来、液体吐出ヘッドとして、液室内の液体であるインクを加圧する圧力を発生するための圧力発生手段（アクチュエータ手段）として圧電素子、特に圧電層と内部電極を交互に積層した積層型圧電部材を用いて、積層型圧部材のｄ３３又はｄ３１方向の変位で液室の壁面を形成する弾性変形可能な振動板を変形させ、液室内容積／圧力を変化させて液滴を吐出させるいわゆる圧電アクチュエータを用いた圧電型ヘッドが知られている。
【０００５】
このような圧電型ヘッドの圧電アクチュエータとして、２列の圧電素子列の間の対向する共通外部電極となる端面電極と平行に導電性部材を接合して、ベース部材に形成され、圧電素子柱を分割加工するときに分割された共通電極用パターンを相互に電気的に接続するものが知られている（特許文献１）。また、２列の圧電素子列の間に分割前の圧電部材の間隔を定めるギャップ部材を設けるものも知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３３１１５１４号公報
【特許文献２】特許第４２２２８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、画像形成装置の高速化に伴って液体吐出ヘッドも長尺化しており、これに伴って複数配列される圧電素子柱の列内の端部側の圧電素子柱と中央部の圧電素子柱との間での抵抗値の差が大きくなってしまい、各圧電素子柱で均一な変位量を確保できず、滴吐出特性がノズル間でばらつくという課題がある。
【０００８】
また、上述した特許文献１に開示の技術にあっては、基板上に形成され、個々の圧電素子柱から基板に接続された複数の共通電極パターンを導電部材にて相互に接続する構成であるため、圧電素子柱と基板とを導電ペースト等で接続する接続部を設ける必要があり、導電部材の幅以上に圧電素子部材間を離さなければならない。これではヘッドを小型化することができず、また製造工程も複雑となり製造コストが上昇するという課題がある。
【０００９】
本願発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、アクチュエータやヘッドの長尺化、高密度化による特性のばらつきを、ヘッドを大型化することなく、低コストの構成で抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、本発明に係る圧電アクチュエータは、
ベース部材に固定された圧電部材を有し、
前記圧電部材には、溝により櫛歯状に分割されて形成された柱状の圧電素子である複数の圧電素子柱が一方向に配列され、
前記圧電部材の前記圧電素子柱の配列方向と直交する方向の一面には、少なくとも駆動信号が印加される２以上の前記圧電素子柱に接続された共通外部電極が形成され、
前記圧電部材の前記共通外部電極が形成された面と並列に金属部材が配設され、
前記金属部材と前記共通外部電極が溶融型導電材料により直接電気的に接合され、
前記金属部材は前記圧電素子柱の配列方向に沿って前記ベース部材に形成された溝に設置されている
構成とした。
【００１７】
本発明に係る液体吐出ヘッドは、本発明に係る圧電アクチュエータを備えているものである。
【００１８】
本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えているものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る圧電アクチュエータによれば、アクチュエータやヘッドの長尺化、高密度化による特性のばらつきを、ヘッドを大型化することなく、低コストの構成で抑制することができる。
【００２０】
本発明に係る液体吐出ヘッドによれば、本発明に係る圧電アクチュエータを備えているので、良好な滴吐出特性が得られる。
【００２１】
本発明に係る画像形成装置によれば、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えるので、安定した画像形成を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る液体吐出ヘッドの一実施形態の分解斜視図である。
【図２】同ヘッドのノズル配列方向と直交する方向（液室長手方向）に沿う断面説明図である。
【図３】同ヘッドのノズル配列方向（液室短手方向）に沿う断面説明図である。
【図４】本発明に係る圧電アクチュエータの第１実施形態における半田溶融前の状態を示す断面説明図である。
【図５】同じく斜視説明図である。
【図６】同じく金属部材の半田溶融方法の一例の説明に供する説明図である。
【図７】同じく金属部材の半田溶融方法の他の例の説明に供する説明図である。
【図８】同じく半田溶融後の状態を示す断面説明図である。
【図９】同実施形態の他の例における半田溶融前の状態を示す断面説明図である。
【図１０】同実施形態の更に他の例における半田溶融前の状態を示す断面説明図である。
【図１１】図９及び図１０の各例における半田溶融後の状態を示す断面説明図である。
【図１２】本発明に係る圧電アクチュエータの第２実施形態における半田溶融前の状態を示す要部斜視説明図である。
【図１３】本発明に係る圧電アクチュエータの第３実施形態における半田溶融前の状態を示す断面説明図である。
【図１４】本発明に係る画像形成装置の一例を示す全体構成図である。
【図１５】同じく要部平面説明図である。
【図１６】本発明に係る画像形成装置の他の例を示す全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。本発明に係る圧電アクチュエータを含む液体吐出ヘッドの一実施形態について図１ないし図３を参照して説明する。なお、図１は同ヘッドの分解斜視説明図、図２は同ヘッドのノズル配列方向と直交する方向（液室長手方向）に沿う断面説明図、図３は同ヘッドのノズル配列方向（液室短手方向）に沿う断面説明図である。
【００２４】
この液体吐出ヘッドは、ＳＵＳ基板で形成した流路基板（液室基板）１と、この流路基板１の下面に接合した振動板部材２と、流路基板１の上面に接合したノズル板３とを有し、これらによって液滴（液体の滴）を吐出する複数のノズル４がそれぞれノズル連通路５を介して連通する個別流路としての複数の液室（加圧液室、圧力室、加圧室、流路などとも称される。）６、液室６にインクを供給する供給路を兼ねた流体抵抗部７、この流体抵抗部７を介して液室６と連通する連通部８を形成し、連通部８に振動板部材２に形成した供給口９を介して後述するフレーム部材１７に形成した共通液室１０からインクを供給する。
【００２５】
流路基板１は、流路板１Ａと連通板１Ｂとを接着して構成している。この流路基板１は、ＳＵＳ基板を、酸性エッチング液を用いてエッチング、あるいは打ち抜き（プレス）などの機械加工することで、連通路５、加圧液室６、流体抵抗部７などの開口をそれぞれ形成している。
【００２６】
振動板部材２は各液室６に対応してその壁面を形成する各振動領域（ダイアフラム部）２ａを有し、振動領域２ａの面外側（液室６と反対面側）に島状凸部２ｂが設けられ、この島状凸部２ｂに振動領域２ａを変形させる駆動手段（アクチュエータ手段、圧力発生手段）としての本発明に係る圧電アクチュエータ１００を配置している。
【００２７】
この圧電アクチュエータ１００は、ベース部材１３上に接着剤５０で接合した２つの積層型圧電部材１２を有し、圧電部材１２にはハーフカットダイシングによって溝３１（図３）を加工して１つの圧電部材１２に対して所要数の圧電素子柱１２Ａ、１２Ｂを所定の間隔で櫛歯状に形成している。なお、圧電部材１２の圧電素子柱１２Ａ、１２Ｂは、同じものであるが、駆動波形を与えて駆動させる圧電素子柱を駆動圧電素子柱１２Ａ、駆動波形を与えないで単なる支柱として使用する圧電素子柱を非駆動圧電素子柱１２Ｂとして区別している。また、駆動圧電素子柱１２Ａの上端面（接合面）を振動板部材２の島状凸部２ｂに接合している。
【００２８】
ここで、圧電部材１２は、圧電材料層２１と内部電極２２Ａ、２２Ｂとを交互に積層したものであり、内部電極２２Ａ、２２Ｂをそれぞれ端面、即ち圧電部材１２の振動板部材２に略垂直な側面に引き出して、この側面に形成された端面電極（外部電極）２３、２４に接続し、端面電極（外部電極）２３、２４間に電圧を印加することで積層方向の変位を生じる。ここで、外部電極２３を個別外部電極（個別電極）とし、外部電極２４を共通外部電極（共通電極）として使用する。また、圧電部材１２の端部の非駆動圧電素子柱１２Ｂは他の圧電素子柱１２Ａ、１２Ｂよりも幅広に形成した非駆動圧電素子柱１２Ｂａとしている。
【００２９】
そして、複数の駆動圧電素子柱１２Ａに共通する共通外部電極２４が形成された圧電部材１２の面と並列に配設された断面円形状のＣｕワイヤなどの金属部材５１を有し、金属部材５１と共通外部電極２４の面が電気的に導通している。また、金属部材５１と共通外部電極２４との間には半田５２を設けている。ここで、共通電極の取り出しは図７に示すようにこの金属部材５１からリード線６２を引き出して直接共通電極を外部に取り出してもよいし、端部の圧電素子柱１２Ｂａを経由（この部位では内部電極２２は圧電素子部材１２を横断して形成されており、共通電極２４は個別電極２３側に引き出されている）して後述するＦＰＣ１５を介して共通電極を外部に取出してもよい。前者の場合には、リード線を用いて、薄層の電極部を経由しないため、より共通電極部の抵抗値を下げることができるという効果があり、後者の場合にはＦＰＣ１５だけで全ての電極取り出しが可能になるという効果がある。
【００３０】
また、圧電部材１２には駆動圧電素子柱１２Ａに駆動信号を与えるための可撓性を有する配線部材としてのＦＰＣ１５が接続されている。ＦＰＣ１５には、駆動圧電素子柱１２Ａの個別電極２３に接続する個別配線電極を有している。また、ＦＰＣ１５と圧電部材１２を接続するための加熱方法としては、ヒーター等を用いた接触加熱方法とレーザー等を用いた非接触加熱方法があるが、レーザーによる接合が好ましく、この場合、ガラス等の剛性部材でＦＰＣ１５と圧電部材１２を密着させて接合させてもよいが、エアー圧によってＦＰＣ１５と圧電部材１２を密着させながらレーザーによって接合する方が好ましい。
【００３１】
ノズル板３は、ニッケル（Ｎｉ）の金属プレートから形成したもので、エレクトロフォーミング法（電鋳）で形成しているが、ステンレスなどの金属、ポリイミド樹脂フィルムなどの樹脂、シリコン及びそれらの組み合わせからなるものなども用いることができる。このノズル板３には各液室６に対応して直径１０〜３５μｍのノズル４を形成し、流路板１に接着剤接合している。そして、このノズル板３の液滴吐出側面（吐出方向の表面：吐出面、又は液室６側と反対の面）には撥水層を設けている。
【００３２】
なお、このヘッドでは、圧電部材１２の圧電方向としてｄ３３方向の変位を用いて液室６内インクを加圧する構成とし、更に、液滴の吐出方向が液室６での記録液の流れ方向と異なるサイドシュータ方式で液滴を吐出させる構成としている。サイドシュータ方式とすることで、圧電部材１２の大きさが略ヘッドの大きさとなり、圧電部材１２の小型化を直接ヘッドの小型化に結びつけることができ、ヘッドの小型化を図り易い。また、金属部材５１と共通外部電極２４の面を、直接半田５２を用いて導通することで、圧電部材１２間の長さも短くでき、よりヘッドを小型化することが可能となる。
【００３３】
さらに、これらの圧電部材１２、ベース部材であるベース部材１３及びＦＰＣ１５などで構成される本発明に係る圧電アクチュエータ１００の外周側には、エポキシ系樹脂或いはポリフェニレンサルファイトで射出成形により形成したフレーム部材１７を接合している。そして、このフレーム部材１７には前述した共通液室１０を形成し、更に共通液室１０に外部からインクを供給するための供給口１９を形成し、この供給口１９は更に図示しないサブタンクやインクカートリッジなどのインク供給源に接続される。
【００３４】
このように構成した液体吐出ヘッドにおいては、例えば押し打ち方式で駆動する場合には、図示しない制御部から記録する画像に応じて駆動圧電素子柱１２Ａに２０〜５０Ｖの駆動パルス電圧を選択的に印加することによって、パルス電圧が印加された駆動圧電素子柱１２Ａが変位して振動板部材２の振動領域２ａをノズル板３方向に変形させ、液室６の容積（体積）変化によって液室６内の液体を加圧することで、ノズル板３のノズル４から液滴が吐出される。そして、液滴の吐出に伴って液室６内の圧力が低下し、このときの液流れの慣性によって液室６内には若干の負圧が発生する。この状態の下において、駆動圧電素子柱１２Ａへの電圧の印加をオフ状態にすることによって、振動板２が元の位置に戻って液室６が元の形状になるため、さらに負圧が発生する。このとき、共通液室１０から液室６内に記録液が充填され、次の駆動パルスの印加に応じて液滴がノズル４から吐出される。
【００３５】
なお、液体吐出ヘッドは、上記の押し打ち以外にも、引き打ち方式（振動板２を引いた状態から開放して復元力で加圧する方式）、引き−押し打ち方式（振動板部材２を中間位置で保持しておき、この位置から引いた後、押出す方式）などの方式で駆動することもできる。
【００３６】
ここで、この液体吐出ヘッドにおける圧電アクチュエータ１００によれば、複数の圧電素子柱１２Ａ、１２Ｂが形成された圧電部材１２と、圧電部材１２に形成された少なくとも駆動信号が印加される２以上の圧電素子柱１２Ａに共通する共通外部電極２４と、共通外部電極２４が形成された面と並列に配設された金属部材５１とを有して、金属部材５１と共通外部電極２４が溶融型導電材料により直接電気的に接合されているので、ヘッドを大型化することなく、低コストな構成でアクチュエータ１００やヘッドの長尺化、高密度化による圧電部材１２の端部と中央部との間の特性のばらつきを低減し、また複数の圧電素子柱１２Ａを同時に駆動することによって共通電極に電流が集中することによる共通電極の発熱を抑制することができる。
【００３７】
ここで、圧電アクチュエータ１００に製造工程について図４ないし図８をも参照して説明する。なお、図４は同アクチュエータの半田溶融前の一例を示す断面説明図、図５は同じく斜視説明図、図６は金属部材の半田溶融工程の一例の説明に供する説明図、図７は金属部材の半田溶融工程の他の例の説明に供する説明図、図８は金属部材の半田溶融後の状態の説明に供する断面説明図である。
【００３８】
まず、図４及び図５に示すように、周囲を半田膜５２ａで覆われた金属部材５１としてのＣｕワイヤを、ベース部材１３に接着剤を用いて固定する。この場合、ベース部材１３にＶ字溝を形成してワイヤ（金属部材）５１を位置決めするようにしてもよい。その後、２つの圧電部材１２、１２を金属部材１５に対して相対する方向から接触させて位置決めを行う。これにより、圧電部材１２、１２を容易に高精度に位置決めすることができる。この場合、金属部材５１を円柱状部材とすることにより、より高精度の位置決めが可能になる。また、圧電部材１２、１２とベース部材１３とはＵＶ接着剤などの接着剤５０によって行う。
【００３９】
そして、図６に示すように、ＦＰＣ１５を半田接合する半導体レーザー６１と同様な半導体レーザー６１を使用して金属部材５１の周囲の半田膜５２ａを溶融して、共通外部電極２４と金属部材５１周囲とを接合して電気的に接続する。この接合は半田に限るものではなく、熱による溶融性を有する導電材料であればよいが、半田接合を行うことで加熱手段の幅が広がり、容易且つ強固に接合することができ、より良好な電気的特性も得ることができる。
【００４０】
なお、金属部材５１の周囲の半田膜５２ａを溶融させる方法としては、金属部材５１からリード線を引き出し、直接加熱することで行なうこともできる。金属部材５１の抵抗は低く形成されているため、このような構成の場合には、金属部材５１の中央部に発熱体となる高抵抗体を芯状に通し、ここに通電することで共通電極としての機能と発熱体としての機能を両立できる。
【００４１】
このようにして、図８に示すように、金属部材５１の周囲の半田膜５２ａが溶融して半田５２となって金属部材５１と共通外部電極２４とが接合される。
【００４２】
ここで、金属部材５１としては、導電性が優れている金属材料がよく、Ｃｕ以外に、二クロムやＡｇ等でもよい。また、圧電部材１２の共通外部電極２４は金属膜が１μｍ程度スパッタ処理により形成しているが、金属膜は下地として、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ等の処理を行っていれば、半田５１と容易に接合が可能である。
【００４３】
また、ベース部材１３は圧電部材１２を接着剤５０で固定できる金属材料が好ましく、さらには前述のようなＣｕ、二クロム、Ａｇ等の材料や、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ等の処理を行うことで、金属部材５１と共通電極２４の接合と同時に金属部材５１とベース部材１３も半田５１で接合することができ、金属材料であるベース部材１３を通じてより低抵抗な共通電極２４の引き出しを行うことができる。
【００４４】
なお、本実施形態では周囲を半田膜５２ａで覆われた金属部材５１を用いた例で説明したが、図９に示すように金属部材５１の半田膜５２ａは金属部材５１の外周の一部に片よった構成のものを用い、半田膜５２ａが上方になるように配置してもよい。このようにすることで、圧電部材１２間の間隔は金属部材５１の径により決まるため半田膜５２ａの厚みばらつきの影響を受けず、より高精度な圧電部材の位置決めが可能となる。
【００４５】
さらには、半田膜５２ａを有さない金属部材５１をはさんで圧電部材を位置決め接合した後、図１０に示すように金属部材５１上に金属部材５１よりも小径の半田部材５２ｂを載せて半導体レーザー６１で溶融することもできる。このようにしても前段同様に高精度な圧電部材の位置決めが可能となるとともに、前段のように金属部材５１の半田膜５２ａの向きを考慮する必要がなく、作業性が改善する効果も有する。なお、接合に用いる半田量を半田部材の径を変更することにより適正な量に調整することも可能となる。
【００４６】
図９、図１０のいずれの形態においても、半田５２の溶融後は、図１１に示すように半田５２が金属部材５１の上方に偏在した構成となる。
【００４７】
次に、本発明に係る圧電アクチュエータの第２実施形態について図１２を参照して説明する。なお、図１２は同アクチュエータの半田溶融前の状態を示す要部斜視説明図である。
ここでは、２本の金属部材５１、５１と圧電部材１２の共通外部電極２４とが溶融型導電材料により直接電気的に接続されている。この場合、２本の金属部材５１、５１同士は半田接合で電気的に接続している。このように小径の金属部材５１を複数本用いることで、金属部材の熱容量を小さくでき、少ない加熱量での接合が可能となる。
【００４８】
次に、本発明に係る圧電アクチュエータの第３実施形態について図１３を参照して説明する。なお、図１３は同アクチュエータの半田溶融前の状態を示す断面説明図である。
ここでは、ベース部材１３の溝１３ａに金属部材５１を配置することで、金属部材５１と共通外部電極２４との接触位置は、複数の圧電素子柱１２Ａ、１２Ｂに分割する溝３１の深さ位置よりも低い位置にある構成としている。これにより、圧電素子柱１２Ａ、１２Ｂを分割する溝の加工深さに左右されずに共通電極を得ることができる。また、金属部材５１の直径部を圧電部材１２のベース部材１３への接合面よりも上となるように設置することで、共通電極形成部材としての金属部材５１の位置決めが容易になる。さらに、圧電部材１２とベース部材１３との接合を行う接着剤５０の流れ出しの逃げ部を形成することができる。
【００４９】
なお、上記各実施形態の液体吐出ヘッドにインクを供給するタンクを一体にしたインクカートリッジを構成することもできる。
【００５０】
次に、本発明に係る液体吐出ヘッドを備える本発明に係る画像形成装置の一例について図１４及び図１５を参照して説明する。なお、図１４は同装置の機構部の全体構成を説明する概略構成図、図１５は同機構部の要部平面説明図である。
この画像形成装置はシリアル型画像形成装置であり、左右の側板２２１Ａ、２２１Ｂに横架したガイド部材である主従のガイドロッド２３１、２３２でキャリッジ２３３を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モータによってタイミングベルトを介して矢示方向（キャリッジ主走査方向）に移動走査する。
【００５１】
このキャリッジ２３３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出するための本発明に係る液体吐出ヘッドユニットからなる記録ヘッド２３４を複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
【００５２】
記録ヘッド２３４は、それぞれ２つのノズル列を有する液体吐出ヘッド２３４ａ、２３４ｂを１つのベース部材に取り付けて構成したもので、一方のヘッド２３４ａの一方のノズル列はブラック（Ｋ）の液滴を、他方のノズル列はシアン（Ｃ）の液滴を、他方のヘッド２３４ｂの一方のノズル列はマゼンタ（Ｍ）の液滴を、他方のノズル列はイエロー（Ｙ）の液滴を、それぞれ吐出する。なお、ここでは２ヘッド構成で４色の液滴を吐出する構成としているが、各色毎の液体吐出ヘッドを備えることもできる。
【００５３】
また、キャリッジ２３３には、記録ヘッド２３４のノズル列に対応して各色のインクを供給するためのサブタンク２３５ａ、２３５ｂ（区別しないときは「サブタンク２３５」という。）を搭載している。このサブタンク２３５には各色の供給チューブ２３６を介して、供給ユニット２２４によって各色のインクカートリッジ２１０から各色のインクが補充供給される。
【００５４】
一方、給紙トレイ２０２の用紙積載部（圧板）２４１上に積載した用紙２４２を給紙するための給紙部として、用紙積載部２４１から用紙２４２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）２４３及び給紙コロ２４３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド２４４を備え、この分離パッド２４４は給紙コロ２４３側に付勢されている。
【００５５】
そして、この給紙部から給紙された用紙２４２を記録ヘッド２３４の下方側に送り込むために、用紙２４２を案内するガイド部材２４５と、カウンタローラ２４６と、搬送ガイド部材２４７と、先端加圧コロ２４９を有する押さえ部材２４８とを備えるとともに、給送された用紙２４２を静電吸着して記録ヘッド２３４に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト２５１を備えている。
【００５６】
この搬送ベルト２５１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ２５２とテンションローラ２５３との間に掛け渡されて、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。また、この搬送ベルト２５１の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ２５６を備えている。この帯電ローラ２５６は、搬送ベルト２５１の表層に接触し、搬送ベルト２５１の回動に従動して回転するように配置されている。この搬送ベルト２５１は、図示しない副走査モータによってタイミングを介して搬送ローラ２５２が回転駆動されることによってベルト搬送方向に周回移動する。
【００５７】
さらに、記録ヘッド２３４で記録された用紙２４２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト２５１から用紙２４２を分離するための分離爪２６１と、排紙ローラ２６２及び排紙コロ２６３とを備え、排紙ローラ２６２の下方に排紙トレイ２０３を備えている。
【００５８】
また、装置本体の背面部には両面ユニット２７１が着脱自在に装着されている。この両面ユニット２７１は搬送ベルト２５１の逆方向回転で戻される用紙２４２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ２４６と搬送ベルト２５１との間に給紙する。また、この両面ユニット２７１の上面は手差しトレイ２７２としている。
【００５９】
さらに、キャリッジ２３３の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド２３４のノズルの状態を維持し、回復するための回復手段を含む維持回復機構２８１を配置している。この維持回復機構２８１には、記録ヘッド２３４の各ノズル面をキャピングするための各キャップ部材（以下「キャップ」という。）２８２ａ、２８２ｂ（区別しないときは「キャップ２８２」という。）と、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード２８３と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け２８４などを備えている。
【００６０】
また、キャリッジ２３３の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け２８８を配置し、この空吐出受け２８８には記録ヘッド２３４のノズル列方向に沿った開口部２８９などを備えている。
【００６１】
このように構成したこの画像形成装置においては、給紙トレイ２０２から用紙２４２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙２４２はガイド２４５で案内され、搬送ベルト２５１とカウンタローラ２４６との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド２３７で案内されて先端加圧コロ２４９で搬送ベルト２５１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。
【００６２】
このとき、帯電ローラ２５６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２５１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２５１上に用紙２４２が給送されると、用紙２４２が搬送ベルト２５１に吸着され、搬送ベルト２５１の周回移動によって用紙２４２が副走査方向に搬送される。
【００６３】
そこで、キャリッジ２３３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド２３４を駆動することにより、停止している用紙２４２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙２４２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２４２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２４２を排紙トレイ２０３に排紙する。
【００６４】
このように、この画像形成装置では本発明に係る液体吐出ヘッドを記録ヘッドとして備えているので、安定した滴吐出特性が得られ、安定して高画質画像を形成することができる。
【００６５】
次に、本発明に係る液体吐出ヘッドを備える本発明に係る画像形成装置の他の例について図１６を参照して説明する。なお、図１６は同装置の機構部全体の概略構成図である。
この画像形成装置は、ライン型画像形成装置であり、装置本体４０１の内部に画像形成部４０２等を有し、装置本体４０１の下方側に多数枚の記録媒体（用紙）４０３を積載可能な給紙トレイ４０４を備え、この給紙トレイ４０４から給紙される用紙４０３を取り込み、搬送機構４０５によって用紙４０３を搬送しながら画像形成部４０２によって所要の画像を記録した後、装置本体４０１の側方に装着された排紙トレイ４０６に用紙４０３を排紙する。
【００６６】
また、装置本体４０１に対して着脱可能な両面ユニット４０７を備え、両面印刷を行うときには、一面（表面）印刷終了後、搬送機構４０５によって用紙４０３を逆方向に搬送しながら両面ユニット４０７内に取り込み、反転させて他面（裏面）を印刷可能面として再度搬送機構４０５に送り込み、他面（裏面）印刷終了後排紙トレイ４０６に用紙４０３を排紙する。
【００６７】
ここで、画像形成部４０２は、例えばブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色の液滴を吐出する、フルライン型の４個の本発明に係る液体吐出ヘッドで構成した記録ヘッド４１１ｋ、４１１ｃ、４１１ｍ、４１１ｙ（色を区別しないときには「記録ヘッド４１１」という。）を備え、各記録ヘッド４１１は液滴を吐出するノズルを形成したノズル面を下方に向けてヘッドホルダ４１３に装着している。
【００６８】
また、各記録ヘッド４１１に対応してヘッドの性能を維持回復するための維持回復機構４１２ｋ、４１２ｃ、４１２ｍ、４１２ｙ（色を区別しないときには「維持回復機構４１２」という。）を備え、パージ処理、ワイピング処理などのヘッドの性能維持動作時には、記録ヘッド４１１と維持回復機構４１２とを相対的に移動させて、記録ヘッド４１１のノズル面に維持回復機構４１２を構成するキャッピング部材などを対向させる。
【００６９】
なお、ここでは、記録ヘッド４１１は、用紙搬送方向上流側から、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの順に各色の液滴を吐出する配置としているが、配置及び色数はこれに限るものではない。また、ライン型ヘッドとしては、各色の液滴を吐出する複数のノズル列を所定間隔で設けた１又は複数のヘッドを用いることもできるし、ヘッドとこのヘッドに記録液を供給する記録液カートリッジを一体とすることも別体とすることもできる。
【００７０】
給紙トレイ４０４の用紙４０３は、給紙コロ（半月コロ）４２１と図示しない分離パッドによって１枚ずつ分離され装置本体４０１内に給紙され、搬送ガイド部材４２３のガイド面４２３ａに沿ってレジストローラ４２５と搬送ベルト４３３との間に送り込まれ、所定のタイミングでガイド部材４２６を介して搬送機構４０５の搬送ベルト４３３に送り込まれる。
【００７１】
また、搬送ガイド部材４２３には両面ユニット４０７から送り出される用紙４０３を案内するガイド面４２３ｂも形成されている。更に、両面印刷時に搬送機構４０５から戻される用紙４０３を両面ユニット４０７に案内するガイド部材４２７も配置している。
【００７２】
搬送機構４０５は、駆動ローラである搬送ローラ４３１と従動ローラ４３２との間に掛け渡した無端状の搬送ベルト４３３と、この搬送ベルト４３３を帯電させるための帯電ローラ４３４と、画像形成部４０２に対向する部分で搬送ベルト４３３の平面性を維持するプラテン部材４３５と、搬送ベルト４３３から送り出す用紙４０３を搬送ローラ４３１側に押し付ける押さえコロ４３６と、その他図示しないが、搬送ベルト４３３に付着した記録液（インク）を除去するためのクリーニング手段である多孔質体などからなるクリーニングローラなどを有している。
【００７３】
この搬送機構４０５の下流側には、画像が記録された用紙４０３を排紙トレイ４０６に送り出すための排紙ローラ４３８及び拍車４３９を備えている。
【００７４】
このように構成した画像形成装置において、搬送ベルト４３３は矢示方向に周回移動し、高電位の印加電圧が印加される帯電ローラ４３４と接触することで帯電され、この高電位に帯電した搬送ベルト４３３上に用紙４０３が給送されると、用紙４０３は搬送ベルト４３３に静電的に吸着される。このようにして、搬送ベルト４３３に強力に吸着した用紙４０３は反りや凹凸が校正され、高度に平らな面が形成される。
【００７５】
そして、搬送ベルト４３３を周回させて用紙４０３を移動させ、記録ヘッド４１１から液滴を吐出することで、用紙４０３上に所要の画像が形成され、画像が記録された用紙４０３は排紙ローラ４３８によって排紙トレイ４０６に排紙される。
【００７６】
このように、この画像形成装置においては本発明に係る液体吐出ヘッドからなる記録ヘッドを備えているので、安定した滴吐出特性が得られ、安定して高画質画像を形成することができる。
【００７７】
なお、上記実施形態では本発明をプリンタ構成の画像形成装置に適用した例で説明したが、これに限るものではなく、例えば、プリンタ／ファックス／コピア複合機などの画像形成装置に適用することができる。また、狭義のインク以外の液体や定着処理液などを用いる画像形成装置にも適用することができる。
【符号の説明】
【００７８】
１  流路板
２  振動板部材
３  ノズル板
４  ノズル
６  個別液室
１０  共通液室
１２  圧電部材
１２Ａ、１２Ｂ  圧電素子柱
１２Ｂａ  圧電素子柱
１３  ベース部材
１５  ＦＰＣ（配線部材）
２３  個別外部電極
２４  共通外部電極
５１  金属部材
５２  半田
５２ａ  半田膜
１００  圧電アクチュエータ
２３３…キャリッジ
２３４…記録ヘッド
４１１ｋ、４１１ｃ、４１１ｍ、４１１ｙ  記録ヘッド（液体吐出ヘッド）
【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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