(57)【要約】【課題】安定して均一に液滴を吐出可能な液滴吐出ヘッドを提供すること。【解決手段】インクを吐出するノズルが複数配列して形成されたノズル板と、前記ノズルに連通すると共に、前記ノズルの各々に対応して形成され、隔壁により区画された複数の個別液室と、前記個別液室に連通し、隔壁により区画された複数の液滴供給室と、が形成された流路基板と、前記液滴供給室に対応する位置に、液滴の供給口が形成された振動板と、前記振動板上の前記個別液室に対応する位置に形成された圧電素子と、を有し、前記個別液室を区画する隔壁と前記液滴供給室を区画する隔壁は繋がっておらず、前記液滴供給室は、前記ノズルの配列方向で隣り合う前記個別液室に連通する、液滴吐出ヘッド。【選択図】図１
2014177101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出するノズルが複数配列して形成されたノズル板と、
前記ノズルに連通すると共に、前記ノズルの各々に対応して形成され、隔壁により区画された複数の個別液室と、前記個別液室に連通し、隔壁により区画された複数の液滴供給室と、が形成された流路基板と、
前記液滴供給室に対応する位置に、液滴の供給口が形成された振動板と、
前記振動板上の前記個別液室に対応する位置に形成された圧電素子と、
を有し、
前記個別液室を区画する隔壁と前記液滴供給室を区画する隔壁は繋がっておらず、前記液滴供給室は、前記ノズルの配列方向で隣り合う前記個別液室に連通する、
液滴吐出ヘッド。
【請求項２】
前記ノズルの配列方向から見た場合に、前記個別液室を区画する隔壁と前記液滴供給室を区画する隔壁とは重なっている領域を有する、
請求項１に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項３】
前記個別液室を区画する隔壁の一部の幅が広くなっている、
請求項１に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項４】
１つの前記液滴供給室に対して、複数の前記供給口が形成される、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項５】
両端部に配置された前記ノズルはダミーノズルである、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項６】
前記液滴は、画像形成用のインクである、
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項７】
前記ノズルの配列方向で隣り合う前記液滴供給室の幅は互いに異なる、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項８】
前記ノズルの配列方向で隣り合う前記液滴供給室の長さは互いに異なる、
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項９】
１つの前記液滴供給室に対応して、複数の前記供給口が形成されており、
前記ノズルの配列方向で隣り合う前記液滴供給室の各々に対応する前記複数の供給口の流体抵抗値が異なる、
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項１０】
１つの前記液滴供給室に対応して、複数の前記供給口が形成されており、
前記ノズルの配列方向で隣り合う前記液滴供給室の各々に対応する前記複数の供給口の数は互いに異なる、
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項１１】
１つの前記液滴供給室に対応して、複数の前記供給口が形成されており、
前記ノズルの配列方向で隣り合う前記液滴供給室の各々に対応する前記複数の供給口の径は互いに異なる、
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドを備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像形成装置に対する高画質化の要求に伴って、微小液滴を吐出する液滴吐出ヘッドの高速化、高精細化、低コスト化等に関する研究開発が進められている。特に、液滴吐出ヘッドのノズル及びこのノズルに連通する個別液室の高集積化、高密度化に関する研究開発が進められている。
【０００３】
液滴吐出ヘッドは、微小液滴中に含まれる異物やインク成分に起因する凝集物等によってノズルの目詰まりが発生することがある。ノズルや個別液室の高集積化を進める場合、許容できる異物の大きさも小さくなるため、ノズルの目詰まりが増加するという問題が生じる。
【０００４】
特許文献１では、振動板上の液滴供給口を微細化して、フィルタ機能を持たせると共に、個別液室と液滴供給口との間に液滴供給室を配置する構成が開示されている。このとき、特許文献１では、隣接する液滴供給室を連通させてフィルタ閉塞の影響を除去し、かつ、液滴供給室間の隔壁を部分的に残して液滴供給口の強度を確保している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の液滴吐出装置の一形態では、隣り合う２つの液滴供給室が連通する構造が開示されている。この場合、隣り合う個別液室間で相互干渉が発生する場合があり、吐出性能が安定しない。
【０００６】
また、特許文献１の液滴吐出装置の他の形態では、全ての液滴供給室を連通させた構造が記載されている。この場合、フィルタ部の強度が確保されず、耐久性が悪化する。
【０００７】
上記課題に対して、安定して均一に液滴を吐出可能な液滴吐出ヘッドを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
インクを吐出するノズルが複数配列して形成されたノズル板と、
前記ノズルに連通すると共に、前記ノズルの各々に対応して形成され、隔壁により区画された複数の個別液室と、前記個別液室に連通し、隔壁により区画された複数の液滴供給室と、が形成された流路基板と、
前記液滴供給室に対応する位置に、液滴の供給口が形成された振動板と、
前記振動板上の前記個別液室に対応する位置に形成された圧電素子と、
を有し、
前記個別液室を区画する隔壁と前記液滴供給室を区画する隔壁は繋がっておらず、前記液滴供給室は、前記ノズルの配列方向で隣り合う前記個別液室に連通する、
液滴吐出ヘッド。
【発明の効果】
【０００９】
安定して均一に液滴を吐出可能な液滴吐出ヘッドを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態の液滴吐出ヘッドの一例の側面概略図である。
【図２】図１の液滴吐出ヘッドの保持基板の接合状態を説明するための概略図である。
【図３】第１の実施形態に係る液滴吐出ヘッドの一例の上面概略図である。
【図４】図３の液滴吐出ヘッドの構成例を説明するための概略図である。
【図５】比較の実施形態の液滴吐出ヘッドの一例の上面概略図である。
【図６】比較の実施形態の液滴吐出ヘッドの他の例の上面概略図である。
【図７】比較の実施形態の液滴吐出ヘッドの更に他の例の上面概略図である。
【図８】第２の実施形態に係る液滴吐出ヘッドの一例の上面概略図である。
【図９】第３の実施形態に係る液滴吐出ヘッドの一例の上面概略図である。
【図１０】第４の実施形態に係る液滴吐出ヘッドの一例の上面概略図である。
【図１１】第５の実施形態に係る液滴吐出ヘッドの一例の上面概略図である。
【図１２】第６の実施形態に係る液滴吐出ヘッドの一例の上面概略図である。
【図１３】第７の実施形態に係る画像形成装置の一例の概略斜視図である。
【図１４】第７の実施形態に係る画像形成装置の一例の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の好適な実施の形態（以下「実施形態」という）について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１２】
（液滴吐出ヘッドの概略構成）
図１に、本実施形態の液滴吐出ヘッドの一例の側面概略図を示す。図２に、図１の液滴吐出ヘッドへの保持基板の接合状態を説明するための概略図を示す。
【００１３】
本実施形態の液滴吐出ヘッド１００ａは、ノズル１０２が形成されたノズル板１０４と、ノズル１０２に通じるインク流路が形成された流路基板１０６とを有する。
【００１４】
流路基板１０６には、ノズル１０２に通じる個別液室１０８と、液滴供給室１１０とが形成されている。
【００１５】
個別液室１０８には、後述する流体抵抗部１０９が形成されていても良い。
【００１６】
流路基板１０６の一方の面は、ノズル板１０４と接合されており、他方の面には、振動板１１２が積層されている。
【００１７】
振動板１１２の、流路基板１０６と当接する面とは反対側の面には、個別液室１０８に対応する位置に下部電極１１４、圧電体１１６及び上部電極１１８を含む圧電素子１２０が形成されている。圧電素子１２０を駆動することにより、個別液室１０８内のインク圧力を変動させ、ノズル１０２からインクを吐出させる。
【００１８】
個別液室１０８には、ノズル１０２から吐出された量と同量のインクが液滴供給室１１０から供給され、ノズル１０２から繰り返しインクの吐出を行うことができる。
【００１９】
本実施形態の液滴吐出ヘッド１００ａは、この個別液室１０８、液滴供給室１１０、これらを区画する後述する隔壁の構成に有利な特徴を有し、安定して均一に液滴を吐出可能であるが、先ずは、液滴吐出ヘッドの概略構成について、説明する。
【００２０】
［ノズル板］
図１に示されるように、ノズル板１０４は、液滴を吐出するノズル１０２が２つ以上配列して形成された、板状の部材である。ノズル１０２は、後述する個別液室１０８毎に１つ形成されている。
【００２１】
ノズル１０２は、個別液室１０８に対応する位置であれば、任意の位置に設けることができるが、個別液室１０８の端部であって、液滴供給室１１０とは反対側の端部に設けることが好ましい。これにより、印加される圧力に対して、より高い吐出効率を得ることができる。
【００２２】
また、本実施形態の液滴吐出ヘッド１００ａをインクジェットヘッドに使用する場合、ノズル１０２の配置は、所望の画像解像度、画像形成速度等から、当業者が適宜最適な配置、密度で設計することができる。
【００２３】
ノズル板１０４の材質としては、加工性、生産性、物性（剛性や耐腐食性等）に応じて、金属、合金、誘導体、半導体、樹脂等の材料を使用することができる。
【００２４】
金属、合金の例としては、ノズルの加工方法の観点から、電鋳（めっき）で形成する場合はニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）等の電鋳可能な金属、機械加工やレーザー加工で形成する場合は、ステンレス（ＳＵＳ）等を使用することができる。金属、合金を用いる場合、耐腐食性の観点から、ＳＵＳ等の安定な合金を使用することが好ましい。
【００２５】
誘導体の例としては、ガラス等のセラミクス材料等が挙げられる。この場合、加工法としては、エッチング、レーザーアブレーション法等の方式を採用することができる。
【００２６】
半導体の例としては、シリコン（Ｓｉ）ウェハ等が挙げられ、加工方法としてはフォトリソグラフィ技術を採用することができる。
【００２７】
樹脂の例としては特に制限はないが、加工方法としては、例えば感光性樹脂（ドライフィルムレジスト）を用いる方法やレーザー加工等の方式を採用することができる。
【００２８】
ノズル板１０４の厚さ及び形状としては、特に制限はないが、ノズル板１０４の厚さは、１０〜１００μｍの範囲内であることが、加工性及び吐出特性の観点から好ましい。ノズル板１０４の厚さが１０μｍ未満の場合、剛性が低下することがある。一方、ノズル板１０４の厚さが１００μｍを超える場合、ノズル板１０４の加工時に生産性が悪化することがある。
【００２９】
ノズル１０２の径としては、所望の吐出性能や吐出するインクの物性に応じて設計することができるが、φ１０μｍ〜φ４０μｍの範囲内とすることが好ましく、φ１５μｍ〜φ２５μｍの範囲内とすることがより好ましい。
【００３０】
ノズル１０２の断面形状としては、特に制限はないが、テーパー状、ラウンド状（Ｒを付けた形状）、ストレート状等の任意の形状とすることができる。
【００３１】
なお、ノズル１０２の吐出面は、吐出する液滴の性状に応じて、撥水処理又は撥油処理しても良い。一般的には、撥水、撥油材料をノズル１０２の吐出面に塗布又は成膜することにより、液滴の吐出性能及び吐出安定性が向上する。
【００３２】
ノズル板１０４と流路基板１０６との接合方法は、特に制限はないが、接着剤を用いた接合方法を採用することが一般的である。
【００３３】
［流路基板］
流路基板１０６には、ノズル１０２に連通する個別液室１０８と、液滴供給室１１０とが形成されている。個別液室は、１つのノズル１０２に対して１つ形成される。
【００３４】
流路基板１０６の一方の面は、ノズル板１０４と接合されており、他方の面には、振動板１１２が積層されている。即ち、個別液室１０８は、ノズル板１０４と、流路基板１０６と、振動板１１２とで囲まれて形成されている。
【００３５】
振動板１１２の、流路基板１０６と当接する面とは反対側の面には、個別液室１０８に対応する位置に下部電極１１４、圧電体１１６及び上部電極１１８を含む圧電素子１２０が形成されている。
【００３６】
流路基板１０６の材料としては特に制限されないが、圧電素子１２０としてユニモルフ型の圧電素子を、容易に高密度に形成可能である点から、シリコンウェハを使用することが好ましい。
【００３７】
シリコンウェハの加工としては、半導体デバイス製造分野で使用される、フォトリソグラフィ技術やエッチング等を使用することができる。エッチングとしては、水酸化カリウム（ＫＯＨ）や４メチル水酸化アンモニウム（ＴＭＡＨ）を用いたウェットエッチング法や、プラズマエッチング等のドライエッチング法等の手法が挙げられる。
【００３８】
ウェットエッチング法は、結晶方位によるエッチングレートの差を利用した異方性エッチングであり、高精度に加工可能である。また、バッチ処理が可能であるため、高い生産性が得られる。しかしながら、上述した薬液を用いた場合、シリコンウェハの（１１１）結晶面に加工面が制約されるため、液室、流路の設計自由度が大きく低下する。
【００３９】
一方、ドライエッチング法は、枚葉式の加工方法であるため、生産性が低い。しかしながら、上記の結晶面に対する制約が無く、設計自由度が高い。
【００４０】
流路基板１０６の厚さは、特に制限はないが、４０〜１００μｍの範囲内とすることが好ましい。流路基板１０６の厚さが４０μｍより薄い場合、流路基板１０６の強度が不足し、損傷が発生しやすくなることがある。一方、流路基板１０６の厚さが１００μｍより厚い場合、液滴のコンプライアンスにより圧力損失が発生することがある。また、加工時間が増大するため、生産性が低下することがある。
【００４１】
［振動板］
流路基板１０６の、ノズル板１０４との当接面とは反対側の面には、振動板１１２が形成される。また、振動板１１２の、流路基板１０６との当接面とは反対側の面には、下部電極１１４、圧電体１１６及び上部電極１１８がこの順番に積層された圧電素子１２０が形成される。
【００４２】
また、振動板１１２の、液滴供給室１１０に対応する領域には、液滴の供給口となるフィルタ部１１３が形成されている。
【００４３】
なお、１つの液滴供給室１１０に対して、複数のフィルタ部１１３が振動板１１２に形成されていることが好ましい。
【００４４】
フィルタ部１１３の開口径は、ノズル１０２のノズル径よりも小さいことが好ましい。フィルタ部１１３が形成される振動板１１２は、一般的に、後述する流路基板１０６の加工工程の前段階で形成されるため、ノズル板１０４を接合した後の段階で個別液室１０８が外部と通じる経路はノズル１０２又はフィルタ部１１３の２箇所のみとなる。そのため、フィルタ部１１３の開口径をノズル１０２の径より小さくすることで、製造工程の早い段階で個別液室１０８にノズル径よりも大きい異物がインク流路に入ることを防止することができる。一方、フィルタ部１１３の開口径がノズル１０２の径よりも大きい場合、ノズル径よりも大きい異物が個別液室１０８に混入し、ノズル１０２の目詰まり発生を有効に防止できないためである。また、フィルタ部１１３の径がノズル１０２の径より小さい場合には、フィルタ部１１３における流体抵抗値が高くなる。そのため、液滴吐出量に相当する液滴供給量を確保するために、フィルタ部１１３を液滴供給室１１０それぞれに複数形成することが好ましい。
【００４５】
フィルタ部１１３の形状は任意の形状にすることができるが、ノズル１０２の形状と同じ円形とすることが好ましい。
【００４６】
前述した通り、振動板１１２は、個別液室１０８に対応する部分が圧電素子１２０によって変位することで、個別液室１０８の体積変化を発生させる機能を有する。
【００４７】
振動板１１２は、少なくとも個別液室１０８及び液滴供給室１１０の片面を被覆して形成される。振動板１１２は、流路基板１０６の個別液室１０８に対応する位置に形成されていれば良いが、液滴供給室１１０と個別液室１０８とを繋ぐ部分を除く全面に形成されることが好ましい。これにより、後述する保持基板の接合の際に、接合高さを概ね揃えることが可能である。
【００４８】
振動板１１２の材料としては、特に制限はないが、流路基板１０６の材料（例えばシリコンウェハ）上に形成が容易な材料とすることが好ましい。具体的には、多結晶シリコン、アモルファスシリコン、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＣ等のシリコン化合物、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＺｎＯ、Ｙ２Ｏ３等の酸化物、ＡｌＮ、ＴｉＮ等の窒化物及びこれらの複合化合物等が挙げられる。これらの材料を用いた場合、半導体製造工程で一般的に用いられる成膜装置（ＣＶＤ装置、ＡＬＤ装置、スパッタリング装置等）を用いることができるため、安定した既存の製造技術を用いて微細加工を確実に行えるというメリットがある。
【００４９】
また、個別液室１０８及び液滴供給室１１０をエッチングで形成する場合、振動板１１２と流路基板１０６とは、エッチングレートが異なる材料を用いても良い。この場合、振動板１１２のエッチングレートが、流路基板１０６のエッチングレートより遅くなるような材料を選択する。これにより、振動板１１２を、流路基板１０６をエッチングする際のエッチングストップ層とすることが可能となる。
【００５０】
振動板１１２の膜厚としては、材料の物性（ヤング率、ポアソン比等）に応じて、所望の振動特性を得ることが可能となるよう、当業者が選択することができる。一般的には、振動板１１２の厚さは、１〜５μｍの範囲内とすることが好ましく、１〜３μｍの範囲内とすることがより好ましい。振動板１１２の厚さが１μｍ未満の場合、振動板１１２のクラック等による破損が発生しやすくなる場合がある。一方、振動板１１２の厚さが５μｍを超える場合、振動変位が低下し、吐出効率が低下することがある。
【００５１】
［圧電素子］
前述した通り、振動板１１２上の、個別液室１０８に対応する位置には、圧電素子１２０が形成される。圧電素子１２０は、下部電極１１４、圧電体１１６及び上部電極１１８から形成され、上部電極１１４と下部電極１１８との間に電圧を印加することで変形する電気機械変換素子である。
【００５２】
下部電極１１４及び上部電極１１８は、導電性材料であれば特に制限はないが、耐熱性の観点から、金（Ａｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、白金（Ｐｔ）、イリジウム（Ｉｒ）、パラジウム（Ｐｄ）等の貴金属又はこれらの合金又は酸化物を使用することが好ましい。圧電体１１６は、成膜後に５００〜８００℃程度の加熱工程を経るため、高融点、高安定性を有する前述の材料等を使用することが好ましい。なお、これらの材料は、１種類を単独で使用しても良いし、２種類以上の材料を積層構造としても良い。
【００５３】
下部電極１１４及び上部電極１１８の膜厚は、圧電体１１６の変形を拘束しない膜厚であれば特に制限はなく、一般的に２０〜５００ｎｍの範囲内とすることが好ましい。
【００５４】
下部電極１１４は、少なくとも個別液室１０８に対応する位置に形成されている必要があるが、個別液室１０８毎に形成する必要はなく、複数の個別液室１０８を覆うように形成しても良い。
【００５５】
圧電体１１６及び上部電極１１８は、個別液室１０８毎に形成される必要があり、液滴を吐出させる箇所の上部電極１１４に電圧を印加することで、任意のノズル１０２から液滴を吐出させることができる。
【００５６】
下部電極１１４及び上部電極１１８のパターニング方法としては、特に制限はないが、フォトリソグラフィ技術を使用して実施することが好ましい。
【００５７】
圧電体１１６の材料としては、圧電性を示す材料であれば特に制限はないが、具体例としては、チタン酸ジルコン酸鉛、チタン酸バリウム、またはこれらの派生材料（金属元素を置換した材料）等が挙げられる。この中でもチタン酸ジルコン酸鉛は、工業用途として広く使用されており材料加工技術が一般的であり、かつ、温度安定性、圧電性能に優れるため、好ましい。
【００５８】
圧電体１１６は、所望の吐出性能に応じて、一般的には圧電定数ｄ３１が−１００〜−１５０ｐｍ／Ｖのものが使用される。圧電体１１６の圧電性能が低くなるにつれ、液滴の吐出性能は低下する。
【００５９】
圧電体１１６の膜厚としては、特に制限はないが、０．５〜５μｍの範囲内とすることが好ましい。圧電体１１６の膜厚が薄い場合、電圧印加時に高電界が印加されるため、耐圧不良等が発生しやすくなることがある。一方、圧電体１１６の膜厚が厚い場合、生産性が低下すると共に、変位時にクラックが発生しやすくなることがある。
【００６０】
圧電体１１６の成膜方法としては、フォトリソグラフィ技術に代表されるサブトラクティブ法や、印刷法に代表されるアディティブ法を採用することができる。サブトラクティブ法の場合の成膜法としては、スパッタリング法によるドライ成膜法と、有機金属化合物の溶液をスピンコート方式等で塗布して焼成するウェット成膜法とが挙げられるが、生産性の観点からウェット成膜法を採用することが好ましい。成膜された圧電体１１６のパターニング法としては、フォトリソグラフィ技術を使用することが好ましい。サブトラクティブ法を採用した場合、膜厚均一性が高く、パターン加工精度が高いため、得られる圧電素子の圧電性能の均一性が高いという特徴を有する。一方、アディティブ法は、ウェット法となるが、印刷法を用いて所望の領域のみに圧電体１１６を成膜する方法である。適用する印刷法としては、インクジェット法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、フレキソ印刷法、マイクロコンタクトパターニング法等の方法が挙げられる。この中でも、インクジェット法を採用することが、容易に膜厚を形成可能であり、かつ、版が不要であるため好ましい。
【００６１】
いずれの成膜方法を採用した場合でも、成膜された圧電体１１６は、焼成して結晶化される。結晶化することにより、圧電体１１６の圧電性能が向上し、液滴の吐出効率を向上させることができる。この場合、一般的に、５００℃〜８００℃程度で焼成される。
【００６２】
なお、圧電素子１２０の耐環境性、信頼性を高めるための保護膜を形成していても良い。保護膜は、圧電素子１２０を、製造工程におけるダメージや、空気中の水分等から保護する機能を果たす。保護膜の材料としては、ガスバリア性が高い絶縁体材料を用いることが好ましい。
【００６３】
［絶縁膜及び配線電極］
圧電素子１２０を構成する上部電極１１８及び上部電極１１４に、外部からの駆動用電気信号を印加するために、各電極から信号入力部までの配線を形成する。図２に示すように、上部電極１１８からは個別電極配線１２２によって駆動回路接続部に引き出し、上部電極１１４からは共通電極配線１２４によって駆動回路接続部に引き出し、ワイヤ１２６等により駆動回路１２８に接続する。
【００６４】
個別電極配線１２２及び共通電極配線１２４の配線材料としては、任意の導電性材料を用いることができるが、配線部の発熱及び配線抵抗による電圧降下を防止するために、抵抗が小さい材料を使用することが好ましい。具体的には、金属又は合金材料を使用することが好ましく、より具体的には、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）及びタングステン（Ｗ）の群から選択される金属又はこれらを含む合金材料を用いることが好ましい。上述した材料の中でも、エレクトロマイグレーション、イオンマイグレーション等の信頼性やコスト等の観点から、アルミニウム又はアルミニウム合金を使用することが好ましい。
【００６５】
個別電極配線１２２及び共通電極配線１２４の配線厚は、必要な配線抵抗から設定される。これらの配線厚を厚くすることで、狭い配線領域で配線抵抗を低減することができるため、０．２〜５μｍの範囲内とすることが好ましく、１〜４μｍの範囲内とすることがより好ましい。
【００６６】
個別電極配線１２２及び共通電極配線１２４の形成方法としては、特に制限はなく、一般的な薄膜形成方法を採用することができ、例えば半導体デバイスの製造分野で使用される、スパッタリング法、蒸着法、化学気相成長法（ＣＶＤ）等の方法を採用することができる。また、個別電極配線１２２及び共通電極配線１２４のパターニング方法としては、特に制限はなく、フォトリソグラフィ技術を利用する方法や、エッチング法、リフトオフ法などの方法を採用することができる。
【００６７】
また、個別電極配線１２２及び／又は共通電極配線１２４の上層及び／又は下層には、配線の信頼性を向上させるために、他の金属、合金及び／又は導電性化合物を成膜しても良い。
【００６８】
また、これらの配線電極の下層に、上部電極１１８及び上部電極１１４から引き出すために、層間絶縁膜の機能を有する絶縁膜１３０を形成しても良い。この場合、個別電極配線１２２と上部電極１１８とは、絶縁膜１３０を貫通して形成されるコンタクトホール１３２を介して接続される。なお、共通電極配線１２２と上部電極１１４とは、任意の箇所で接続するように構成できる。
【００６９】
また、これらの配線電極の上に、図示しない配線保護（パシベーション）層として絶縁膜を配置しても良い。これにより、配線を腐食等の化学的なダメージから保護することができる。なお、配線電極上に絶縁膜を形成する場合、配線電極上の駆動回路接続部は配線層を露出させる必要があるため、この部分の絶縁膜は、エッチング等の手法で除去される。
【００７０】
絶縁膜１３０の材料としては、絶縁性を有していれば特に制限はなく、例えばＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＴｉＮ等の金属酸化物又は窒化物が挙げられる。
【００７１】
［保持基板］
本実施形態に係る液滴吐出ヘッド１００ａは、液滴供給経路である共通液室１３４を有する保持基板１３６を、流路基板１０６の振動板１１２側に接合して構成される。流路基板１０６は、前述した通り、一般的に厚さ５０〜１００μｍのシリコンウェハが使用されるが、厚さが薄く強度が不足するために、保持基板１３６が設けられる。また、圧電素子１２０は、振動板１１２、圧電素子１１６、上部電極１１８及び下部電極１１４等の薄膜構造によって構成されるため、物理的損傷及び／又は化学的損傷から圧電素子１２０を保護する観点からも、保持基板１３６を形成することが好ましい。
【００７２】
保持基板１３６は、共通液室１３４と電極の駆動回路接続部との２箇所で貫通穴を有する。
【００７３】
保持基板１３６の接合は、保持基板１３６と流路基板１０６との接合領域の高さを概ね揃えることが好ましい。図１で示した断面構造の例では、個別電極配線１２２、フィルタ部１１３の周囲が接合領域となっている。この部分の積層構成は、図１の下部から流路基板１０６、振動板１１２、層間絶縁膜１３０、共通配線電極１２４又は個別配線電極１２２と、略同一の構成となっている。即ち、接合面の高さは略同一となっているため、接合力が向上し、かつ、接合時のボイドを低減することができる。
【００７４】
保持基板１３６の材料としては、特に制限はないが、強度及び加工性の観点から、ガラス、セラミクス等の材料が挙げられる。
【００７５】
また、流路基板１０６の材料としてシリコンウェハを使用する場合、保持基板１３６もシリコンウェハを使用することが好ましい。流路基板１０６と保持基板１３６とで同一材料を使用することにより、熱膨張係数を揃えることができ、加工中の加熱処理や、プリンタへの実装後の温度変動要因により、反りが生じることを抑制することができる。また、シリコンウェハを使用することにより、既存の半導体デバイス製造技術で確立されている豊富な加工技術を用いることができ、高い生産性で液滴吐出ヘッド１００ａを製造することができる。
【００７６】
保持基板１３６の厚さとしては、特に制限はなく、所望の強度及び加工性の観点から任意に設定することができる。しかしながら、保持基板１３６の厚さが厚すぎる場合には、共通液室１３４等を形成させるための貫通穴の加工に時間がかかるため、生産性が低くなる。一方、保持基板１３６の厚さが薄すぎる場合には、強度が不足するため、液滴吐出ヘッドの製造過程又は製造後の実装段階で、流路基板１０６及び／又は保持基板１３６に機械的損傷が発生することがある。
【００７７】
以上の観点から、保持基板１３６に例えばシリコンウェハを使用する場合、保持基板１３６の厚さは、好ましくは３００〜７００μｍであり、より好ましくは３００〜５００μｍである。なお、一般的なφ１００〜２００ｍｍのシリコンウェハを使用する場合、例えばエッチング等の貫通穴を形成する技術が実用化されており、高い生産性で液滴吐出ヘッドを製造できる。
【００７８】
保持基板１３６に形成される共通液室１３４は、フィルタ部１１３を介して液滴供給室１１０へと液滴を供給する。フィルタ部１１３は、インク中に含まれる異物等が個別液室１０８内に入り込み、ノズル１０２に目詰まりが生じるのを防止するフィルタの機能を有している。
【００７９】
また、図２に示されるように、保持基板１３６の、流路基板１０６との接合面側の圧電素子１２０の周辺領域は、圧電素子１２０の変位を阻害しないように、凹状に加工される。この際、凹部の深さ等は、圧電素子１２０の変位量等に応じて、十分に深くすることが好ましい。より具体的には、ユニモルフ型の圧電素子１２０の変位量は、一般的に、０．０５〜１μｍ程度である。そのため、凹部の深さは、１μｍ以上とすることが必須であり、好ましくは１０μｍ以上とする。凹部の深さが小さい場合、接合時に保持基板１３６と圧電素子１２０が干渉することがある。また、毛管力によって、接合剤が圧電素子１２０の周辺領域に付着することがある。一方、凹部の深さが深くなると、加工時間が長くなり、生産性が低下する。また、保持基板１３６の強度が低下することがある。そのため、凹部の深さは、保持基板１３６の厚さの５０％以下とすることが好ましい。
【００８０】
［接合剤］
流路基板１０６と保持基板１３６との接合剤としては、接合面の材料、所望の接合強度、接合剤の塗布性等の観点から適宜選択することができるが、例えばエポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂等が挙げられる。また、これらの樹脂を使用する場合、その硬化方式としては、熱硬化方式、紫外線又は赤外線を照射する光硬化方式、電子線を照射する電子線硬化方式等が挙げられる。
【００８１】
また、接合剤の塗布方法としては、特に制限はなく、スピンコート法、印刷法、ディスペンス法等が挙げられる。
【００８２】
接合装置としては、特に制限はなく、例えば流路基板１０６と保持基板１３６としてシリコンウェハを使用した場合、市販のウェハレベルパッケージング用の接合装置を使用することができる。また、接合時に加圧しても良い。
【００８３】
次に、本実施形態の液滴吐出ヘッドの個別液室１０８、液滴供給室１１０及びこれらを区画する後述する隔壁の構成について、具体的な実施形態を挙げてより詳細に説明する。
【００８４】
（第１の実施形態）
図３に、第１の実施形態に係る液滴吐出ヘッドの一例の上面概略図を示し、図４に、図３の液滴吐出ヘッドの構成例を説明するための概略図を示す。
【００８５】
図３では、説明のために、上部電極１１８、圧電体１１６、フィルタ部１１３、隔壁１３８、１４０及び液滴が通る流路を示し、その他の構成については記載を省略している。また、図４では、説明のために、ノズル１０２、フィルタ部１１３、隔壁１３８、１４０及び液滴が通る流路を示し、その他の構成については記載を省略している。
【００８６】
液滴吐出ヘッド１００ａにおける、ノズル１０２の配列方向における、両端部のノズル１０２は、図４に示されるようにダミーノズルとなっていることが好ましい。
【００８７】
前述した通り、液滴の吐出は、下部電極１１４と上部電極１１８との間にある圧電体１１６に電圧を印加することで、実施される。この際、圧電体１１６の圧電効果により、振動板１１２が個別液室１０８側に変位して、個別液室１０８内に圧力変動が発生し、ノズル１０２から液滴が吐出される。
【００８８】
図３に示す通り、圧電体１１６は、個別液室１０８毎（図３の例では個別液室１０８ａ〜１０８ｅ）に、個別化されており、各々の個別液室１０８を個別に駆動することができる。また、個別液室１０８も同様に、第１の隔壁１３８（図３の例では１３８ａ〜１３８ｆ）を介して、ノズル１０２毎に個別化されている。
【００８９】
液滴供給室１１０は、第２の隔壁１４０（図３の例では１４０ａ〜１４０ｅ）により区画されている。これにより、振動板１１２に形成されるフィルタ部１１３の強度を確保することができ、信頼性が高い液滴吐出ヘッドを得ることができる。なお、液滴は、共通液室１３４（図２参照）、フィルタ部１１３を介して、液滴供給室１１０及び個別液室１０８に供給される。
【００９０】
液滴供給室１１０の幅及び第２の隔壁１４０の幅は、個別液室１０８のピッチや、流路基板１０６の厚さなどに応じて、適宜選択することができる。一例としては、ノズルの配列方向において１インチあたり３００個の個別液室１０８を形成した場合、個別液室１０８のピッチは約８５μｍとなる。この場合、液滴供給室１１０の幅は、前記ピッチの５０〜９５％にあたる４０〜８０μｍの範囲内とすることが好ましく、前記ピッチの７０〜９０％にあたる５０〜７５μｍの範囲内とすることがより好ましい。液滴供給室１１０の幅を狭くすると、フィルタ部１１３の面積が小さくなり、液滴中の遺物に対する耐性が低下することがある。フィルタ部１１３の面積や数が制約された場合、液滴流路の断面積が小さくなる。そのため、流体抵抗が増大して、単位時間の吐出滴量が低下する。したがって、フィルタ部１１３の強度を確保できるレベルで、可能な限りフィルタ部１１３の面積を大きくすることが好ましい。
【００９１】
また、前述した通り、第１の隔壁１３８によって区画される個別液室１０８は、各々のノズル１０２に対応して形成される。ノズルの配列方向における、個別液室１０８のピッチは、所望の吐出特性に応じて適宜設定することができる。液滴吐出ヘッドをインクジェットヘッドとして使用する場合、所望の画像解像度から、個別液室１０８のピッチを決定することができる。一例としては、前述した通り、ノズルの配列方向において１インチあたり３００ドットの画像を形成する場合、個別液室１０８のピッチは約８５μｍとなる。
【００９２】
個別液室１０８の幅及び長さは、所望の吐出特性に応じて、適宜設定することができる。この場合、吐出する液滴の物性（例えば、粘度、密度及び表面張力等）、吐出する液滴の体積、吐出周期などによって、適宜設定することができる。例えば、個別液室１０８のピッチが８５μｍの場合、個別液室１０８の幅は、５０〜７５μｍの範囲内とすることが好ましく、５５〜７０μｍの範囲内とすることがより好ましい。一般的に、個別液室１０８の幅を狭くすると、振動板１１２の変位幅が狭くなるため、個別液室１０８の体積変化量が小さくなり、吐出性能（吐出液滴量、吐出速度）が低下する。一方、個別液室１０８の幅を広くすると、個別液室１０８を区画する隔壁１３８の幅が狭くなるため、個別液室１０８を駆動した場合に隔壁１３８が変形し、隣接する個別液室１０８の吐出性能が変動することがある。
【００９３】
本実施形態の液滴吐出ヘッド１００ａは、個別液室１０８を区画する第１の隔壁１３８と、液滴供給室１１０を区画する第２の隔壁１４０とが、つながっていないという特徴を有する。また、液滴供給室１１０は、ノズル１０２の配列方向で隣り合う個別液室１０８と連通している。このような構造を有することにより、個別液室１０８同士の相互干渉を低減することができる。
【００９４】
本実施形態の液滴吐出ヘッド１００ａの効果を説明するより具体的な例として、図４の個別液室１０８ｂでの相互干渉について、説明する。個別液室１０８ｂには、主として、個別液室１０８ｂの両隣の個別液室１０８ａ及び１０８ｃの駆動時に、液滴供給室１１０ｂ及び１１０ｃを介してそれらの駆動圧力が伝播される。そのため、個別液室１０８ａと、個別液室１０８ｃとからの圧力の伝播が分散され、相殺し合い、個別液室１０８ｂへの影響が小さくなる。
【００９５】
一方、図５に、比較の実施形態の液滴吐出ヘッドの一例の上面概略図を示す。図５に示される比較の実施形態の液滴吐出ヘッド１００'において、個別液室１０８ｂは、液滴供給室１１０ｂ及び１１０ｃを介して、一方の隣り合う個別液室１０８ｃに連通している。しかしながら、個別液室１０８ｂは、他方の隣り合う個別液室１０８ａとは連通していない。
【００９６】
このような、図５に示される実施形態の液滴吐出ヘッド１００'では、個別液室１０８ｂは、個別液室１０８ａでの駆動によってのみ、相互干渉を受ける。
【００９７】
前述した通り、本実施形態の個別液室１０８ｂは、ノズル１０２の配列方向において、両隣の液滴供給室１１０ｂ及び１１０ｃを介して、両隣の個別液室１０８ａ及び１０８ｃと連通している。そのため、図５の比較の実施形態と比較して、両隣の個別液室１０８ａ、１０８ｃからの圧力の伝播が約半分となる。即ち、隣接する個別液室１０８ａ及び１０８ｃの駆動状況の影響を受けづらい、安定して均一に液滴を吐出可能な液滴吐出ヘッドであると言える。
【００９８】
また、前述した通り、本実施形態の液滴吐出ヘッド１００ａは、フィルタ部１１３が異物により目詰まりしてフィルタ部１１３の流体抵抗が変動した場合であっても、そのフィルタ部１１３が配置される液滴供給室１１０に隣り合う個別液室１０８に、影響が分配される。そのため、フィルタ部１１３の異物による悪影響も低減することができる。
【００９９】
さらに、本実施形態の液滴吐出ヘッド１００ａは、ノズル１０２の配列方向から見た場合に、個別液室１０８を区画する第１の隔壁１３８と、液滴供給室１１０を区画する第２の隔壁１４０とが重なっている領域を有する。第１の実施形態の液滴吐出ヘッド１００ｂは、上述の構成を有することにより、液滴供給室１０８の一部に流体抵抗部１０９が形成される。
【０１００】
流体抵抗部１０９は、個別液室１０８及び液滴供給室１１０よりも流体抵抗値が高く設定された流路である。この流体抵抗部１０９は、ノズル１０２側から液滴が逆流することを抑制すると共に、液滴供給室１１０側から流入する液滴の流量を調整する機能を有する。
【０１０１】
流体抵後部１０９の長さ、即ち、ノズルの配列方向から見た場合の、第１の隔壁１３８と第２の隔壁１４０との間の重なり長さや、流体抵抗部１０９の幅は、液滴の性質、吐出性能や液滴供給量などに応じて、所望の流体抵抗及び流体のインダクタンスとなるよう、適宜設計することができる。
【０１０２】
図６に、比較の実施形態の液滴吐出ヘッドの他の例の上面概略図を示し、図７に、更に他の例の上面概略図を示す。図６及び図７に示される液滴吐出ヘッド１００'は、１つの個別液室１０８内に形成される２つの流体抵抗部１０９の間に、島部１４２を有する。このような個別液室１０８から孤立した島部１４２を有する構造は、強度が弱いため、液滴吐出ヘッド自体の耐久性が低くなる。図４に示される本実施形態の液滴吐出ヘッド１００ａは、このような島部を有さないため、強度が高く、耐久性が高い。
【０１０３】
（第２の実施形態）
図８に、第２の実施形態の液滴吐出ヘッドの一例の上面概略図を示す。第２の実施形態の液滴吐出ヘッド１００ｂは、流体抵抗部１０９を有さない以外は、第１の実施形態の液滴吐出ヘッド１００ａと同様の構成を有する。即ち、第２の実施形態の液滴吐出ヘッド１００ｂは、ノズル１０２の配列方向から見た場合に、個別液室１０８を区画する第１の隔壁１３８と、液滴供給室１１０を区画する第２の隔壁１４０とが重なっていない。
【０１０４】
第２の実施形態の液滴吐出ヘッド１００ｂは、液滴の性質、吐出性能や液滴供給量などに応じて流体抵抗部１０９が不要である場合の、この流体抵抗部１０９を排除した構成である。
【０１０５】
（第３の実施形態）
図９に、第３の実施形態に係る液滴吐出ヘッドの一例の上面概略図を示す。第３の実施形態の液滴吐出ヘッド１００ｃは、流体抵抗部１０９が第１の実施形態の液滴吐出ヘッド１００ａとは異なる様態で形成される以外は、第１の実施形態の液滴吐出ヘッド１００ａと同様の構成を有する。
【０１０６】
図９に示されるように、第３の実施形態の液滴吐出ヘッド１００ｃは、個別液室１０８を区画する第１の隔壁１３８の一部の幅が広くなっている。これによって、その第１の隔壁１３８に対応する個別液室１０８には、流体抵抗部１０９が形成される。
【０１０７】
第１の実施形態の液滴吐出ヘッド１００ａでは、１つの個別液室１０８に対して、２つの流体抵抗部１０９が形成される。一方、第３の実施形態の液滴吐出ヘッド１００ｃでは、１つの個別液室１０８に対して、１つの流体抵抗部１０９が形成される。また、１つの流体抵抗部１０９に対して、両隣の液滴供給室１１０との接続のために、接続流路１４４が２つ形成される。
【０１０８】
第３の実施形態の液滴吐出ヘッド１００ｃの構成は、第１の実施形態の液滴吐出ヘッド１００ａにおいて説明した効果を有し、かつ、流体抵抗及び流体のインダクタンスを、容易に所望の値にすることが可能となる。
【０１０９】
（第４の実施形態）
図１０に、第４の実施形態に係る液滴吐出ヘッドの一例の上面概略図を示す。第４の実施形態の液滴吐出ヘッド１００ｄは、隣り合う液滴供給室１１０の幅が、互いに異なる点で、第１の実施形態の液滴吐出ヘッドとは異なる。
【０１１０】
第１の実施形態の液滴吐出ヘッドのように、隣り合う液滴供給室の形状が同一の場合、フィルタ部１１３が形成された振動板１１２が、吐出動作に伴う個別液室１０８の圧力変動に応じて共振する場合がある。共振現象が発生した場合、個別液室内の圧力干渉が発生し、吐出性能（例えば、吐出液滴速度、吐出液滴体積）が変動し、駆動安定性が低下する場合がある。
【０１１１】
そのため、本実施の形態においては、隣り合う液滴供給室の形状を異なるものとするために、隣り合う液滴供給室１１０の幅を、互いに異なる値とする。より具体的には、図１０における、液滴供給室１１０ｂの幅Ｈ２は、隣り合う液滴供給室１１０ａ（及び１１０ｃ）の幅Ｈ１（及びＨ３）と、異なる値となるように設定する。隣り合う液滴供給室１１０の幅を互いに異なる値とすることにより、振動板１１２の共振周期を互いにずらすことが可能となるため、個別液室１０８に関する圧力干渉を緩和することができる。
【０１１２】
なお、液滴供給室１１０の幅は、振動板１１２の共振周期、流体抵抗、流路のインダクタンスなどに応じて適宜設定することができるが、各々の液滴供給室１１０の幅に対して、隣り合う液滴供給室１１０の幅が、±２０％以内となることが好ましく、±１０％以内とすることがより好ましい。
【０１１３】
（第５の実施形態）
図１１に、第５の実施形態に係る液滴吐出ヘッドの一例の上面概略図を示す。第５の実施形態の液滴吐出ヘッド１００ｅは、隣り合う液滴供給室１１０の長さが、互いに異なる点で、第１の実施形態の液滴吐出ヘッドとは異なる。
【０１１４】
前述した通り、隣り合う液滴供給室の形状が同一の場合、フィルタ部１１３が形成された振動板１１２が、吐出動作に伴う個別液室１０８の圧力変動に応じて共振する場合がある。共振現象が発生した場合、個別液室内の圧力干渉が発生し、吐出性能（例えば、吐出液滴速度、吐出液滴体積）が変動し、駆動安定性が低下する場合がある。
【０１１５】
そのため、本実施の形態においては、隣り合う液滴供給室の形状を異なるものとするために、隣り合う液滴供給室１１０の長さを、互いに異なる値とする。より具体的には、図１１における、液滴供給室１１０ｂの幅Ｌ２は、隣り合う液滴供給室１１０ａ（及び１１０ｃ）の長さＬ１（及びＬ３）と、異なる値となるように設定する。隣り合う液滴供給室１１０の長さを互いに異なるものとすることにより、振動板１１２の共振周期を互いにずらすことが可能となるため、個別液室１０８に関する圧力干渉を緩和することができる。
【０１１６】
なお、液滴供給室１１０の長さは、振動板１１２の共振周期、流体抵抗、流路のインダクタンスなどに応じて適宜設定することができる。
【０１１７】
（第６の実施形態）
図１２に、第６の実施形態に係る液滴吐出ヘッドの一例の上面概略図を示す。第６の実施形態の液滴吐出ヘッド１００ｆは、隣り合う液滴供給室１１０の各々に対応するフィルタ部１１３の数が互いに異なる点で、第１の実施形態の液滴吐出ヘッドとは異なる。より具体的には、図１２における、液滴供給室１１０ｂに対応するフィルタ部１１３の数と、液滴供給室１１０ａ（及び１１０ｃ）に対応するフィルタ部１１３の数とが異なるようにする。
【０１１８】
隣り合う液滴供給室１１０の各々に対応するフィルタ部１１３の数を互いに変えることにより、そのフィルタ部１１３に対応して振動板１１２の剛性が変更される。そのため、振動板１１２の共振周期を互いにずらすことが可能となるため、個別液室１０８に関する圧力干渉を緩和することができる。
【０１１９】
また、第６の実施形態の変形例として、隣り合う液滴供給室１１０の各々に対応するフィルタ部の径を、互いに異なるようにしても良い。これによって、上述した第６の実施形態の液滴吐出ヘッドと同様の効果が得られる。
【０１２０】
（第７の実施形態）
本実施形態の液滴吐出ヘッドは、例えば、インクジェット式の画像形成装置のインクジェットヘッドに応用することができる。
【０１２１】
以下に、本実施形態の液滴吐出ヘッドを画像形成装置に適用した実施形態について、図１３及び図１４を参照して説明する。
【０１２２】
図１３に第７の実施形態に係る画像形成装置の一例の概略斜視図を、図１４に、該画像形成装置の概略断面図を示す。
【０１２３】
本実施形態の画像形成装置２００は、内部に主走査方向に移動可能なキャリッジ２１０、キャリッジ２１０に搭載されたインクジェットヘッド３００、インクジェットヘッド３００へインクを供給するインクカートリッジ２２０等で構成される印字機構部２３０等を有する。
【０１２４】
また、画像形成装置２００の下方部には、前方側から多数枚の記録媒体２４０（用紙２４０）を積載可能な給紙カセット（給紙トレイ）２５０を抜き差し自在に装着される。
【０１２５】
また、画像形成装置２００では、用紙２４０を手差しで給紙するための手差しトレイ２５５を開倒することができる。そして、給紙カセット２５０或いは手差しトレイ２５５から給送された記録媒体２４０を取り込み、印字機構部２２０によって所要の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイ２６０に排紙する。
【０１２６】
印字機構部２２０は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材である主ガイドロッド２６１と従ガイドロッド２６２とでキャリッジ２１０を主走査方向に摺動自在に保持する。キャリッジ２１０は、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出するインクジェットヘッド３００を複数のインク吐出口（ノズル）を主走査方向と交差する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
【０１２７】
キャリッジ２１０にはインクジェットヘッド３００に各色のインクを供給するための各インクカートリッジ２２０を交換可能に装着している。
【０１２８】
インクカートリッジ２２０は、上方に大気と連通する大気口を有し、下方にはインクジェットヘッド２００へインクを供給する供給口を有する。また、インクカートリッジ２２０の内部には、インクが充填された多孔質体が配置されており、多孔質体の毛管力によりインクジェットヘッド３００へ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。なお、本実施形態では、各色のインクジェットヘッド３００を用いるが、インクジェットヘッド３００は、各色のインク滴を吐出するノズルを有する１個のヘッドでも良い。
【０１２９】
キャリッジ２１０は、後方側（用紙搬送方向下流側）を主ガイドロッド２６１に摺動自在に嵌めて装着され、前方側（用紙搬送方向上流側）を従ガイドロッド２６２に摺動自在に載置されている。
【０１３０】
キャリッジ２１０を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ２６７で回転駆動される駆動プーリ２６８と従動プーリ２６９との間には、タイミングベルト２７０を掛け回し、タイミングベルト２７０をキャリッジ２１０に固定している。主走査モータ２６７の正逆回転によりキャリッジ２１０が往復駆動される。
【０１３１】
また画像形成装置２００は、給紙カセット２５０にセットした用紙２４０をインクジェットヘッド３００の下方側に搬送するために、給紙カセット２５０から用紙２４０を分離給紙する給紙ローラ２７１及びフリクションパッド２７２と、用紙２４０を案内するガイド部材２７３と、給紙された用紙２４０を反転させて搬送する搬送ローラ２７４と、を有する。また画像形成装置２００は、搬送ローラ２７４の周面に押し付けられる搬送コロ２７５及び搬送ローラ２７４からの用紙２４０の送り出し角度を規定する先端コロ２７６を有する。搬送ローラ２７４は、副走査モータ２７７によってギヤ列を介して回転駆動される。
【０１３２】
また、画像形成装置２００は、キャリッジ２１０の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ２７４から送り出された用紙２４０をインクジェットヘッド３００の下方側で案内する用紙ガイド部材である印写受け部材２７９を有する。画像形成装置２００において、印写受け部材２７９の用紙搬送方向下流側には、用紙２４０を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ２８１、拍車２８２が設けられている。さらに、画像形成装置２００には、用紙２４０を排紙トレイ２６０に送り出す排紙ローラ２８３及び拍車２８４と、排紙経路を形成するガイド部材２８５，２８６とが配設されている。
【０１３３】
画像形成装置２００は、記録時には、キャリッジ２１０を移動させながら画像信号に応じてインクジェットヘッド３００を駆動することにより、停止している用紙２４０にインクを吐出して１行分を記録し、用紙２４０を所定量搬送後次の行の記録を行う。
【０１３４】
記録終了信号または、用紙２４０の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了させ用紙２４０を排紙する。
【０１３５】
キャリッジ２１０の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、インクジェットヘッド３００の吐出不良を回復するための回復装置２８７を配置している。回復装置２８７は、キャップ手段と吸引手段とクリーニング手段を有している。キャリッジ２１０は、印字待機中にはこの回復装置２８７側に移動されてキャッピング手段でインクジェットヘッド３００をキャッピングし、吐出口部を湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。
【０１３６】
また、画像形成装置２００は、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出することにより、全ての吐出口のインク粘度を一定にし、安定した吐出性能を維持する。
【０１３７】
画像形成装置２００において、吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段でインクジェットヘッド３００の吐出口（ノズル）を密封し、チューブを通して吸引手段で吐出口からインクと共に気泡等を吸い出し、吐出口面に付着したインクやゴミ等はクリーニング手段により除去されて吐出不良が回復される。
【０１３８】
また、吸引されたインクは、本体下部に設置された廃インク溜（不図示）に排出され、廃インク溜内部のインク吸収体に吸収保持される。
【０１３９】
以上、本実施形態の画像形成装置２００は、インクジェットヘッド３００として、本実施形態の液滴吐出ヘッドを使用しているため、駆動不良によるインク滴吐出不良が少なく、安定したインク滴吐出特性が得られる画像形成装置である。
【０１４０】
なお、上記実施形態に挙げた構成等に、その他の要素との組み合わせなど、ここで示した構成に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
【符号の説明】
【０１４１】
１００      液滴吐出ヘッド
１０２      ノズル
１０４      ノズル板
１０６      流路基板
１０８      個別液室
１０９      流体抵抗部
１１０      液滴供給室
１１２      振動板
１１３      フィルタ部（供給口）
１１４      下部電極
１１６      圧電体
１１８      上部電極
１２０      圧電素子
１２２      個別電極
１２４      共通電極
１２６      ワイヤ
１２８      駆動回路
１３０      層間絶縁膜
１３２      コンタクトホール
１３４      共通液室
１３６      保持基板
１３８      第１の隔壁
１４０      第２の隔壁
１４２      島部
１４４      接続流路
２００      画像形成装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１４２】
【特許文献１】特開２０１３−９９３号公報
【図１】
2014177101.tif 000003
【図２】
2014177101.tif 000004
【図３】
2014177101.tif 000005
【図４】
2014177101.tif 000006
【図５】
2014177101.tif 000007
【図６】
2014177101.tif 000008
【図７】
2014177101.tif 000009
【図８】
2014177101.tif 000010
【図９】
2014177101.tif 000011
【図１０】
2014177101.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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