(57)【要約】【課題】本発明は、変位量を向上させることで高集積化及び低コスト化を実現した圧電型アクチュエータ、それを用いた液滴吐出ヘッド、画像形成装置を提供する。【解決手段】弾性体２１ａの圧電素子２１を設けた面に、圧電素子２１とは所定の空隙を有するように設けた基板１０を備え、圧電素子２１は、各圧電素子間で共通に電圧を印加される第１の共通電極２１ｂと、圧電体膜２１ｃと、各圧電素子間で個別に電圧を印加される個別電極２１ｄと、を弾性体側から順次積層して構成され、基板は１０、圧電素子に対向する面に、圧電素子の夫々に対応した第２の共通電極１２を有するようにした。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性体の一方の面に設けた複数の圧電素子を備え、該圧電素子に電圧が印加されて撓み振動をすることで、前記弾性体を該撓み方向に変位させる圧電型アクチュエータであって、
前記弾性体の前記圧電素子を設けた面に、前記圧電素子とは所定の空隙を有するように設けた基板を備え、
前記圧電素子は、各圧電素子間で共通に電圧を印加される第１の共通電極と、圧電体膜と、各圧電素子間で個別に電圧を印加される個別電極と、を前記弾性体側から順次積層して構成され、
前記基板は、前記圧電素子に対向する面に、前記圧電素子の夫々に対応した第２の共通電極を有することを特徴とする圧電型アクチュエータ。
【請求項２】
請求項１に記載の圧電型アクチュエータと、前記基板と、前記複数の圧電素子のそれぞれに対応する複数の加圧液室と、各加圧液室と連通する複数のノズル孔を有するノズル板と、を有することを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項３】
請求項２に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、
前記第２の共通電極には一定の電圧を印加して前記複数の圧電素子を前記第２の共通電極側に撓ませておき、前記複数のノズル孔の何れかより液滴を吐出する際、吐出するノズル孔に対応する圧電素子の前記個別電極に前記第２の共通電極と同じ電圧を印加して、前記個別電極と、前記第１の共通電極と、の間の電位差により当該圧電素子を前記加圧液室の方向に撓ませることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項４】
請求項２に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、
前記第２の共通電極には、前記個別電極の駆動電圧よりも大きい電圧を印加して前記複数の圧電素子を前記第２の共通電極側に撓ませておき、
前記複数のノズル孔の何れかより液滴を吐出する際、前記個別電極に前記駆動電圧を印加するとともに前記第２の共通電極に印加する電圧を前記駆動電圧と同じ電圧に変更し、前記個別電極と、前記第１の共通電極と、の間の電位差により当該圧電素子を前記加圧液室の方向に撓ませることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項５】
液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを搭載した画像形成装置において、前記液滴吐出ヘッドが請求項２乃至４の何れか一項に記載の液滴吐出ヘッドであ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、圧電型アクチュエータに関し、特に圧電素子に薄膜の圧電体膜を用いた圧電型アクチュエータ、これを用いた液滴吐出ヘッド及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電素子を用いたアクチュエータは液滴吐出ヘッドの圧力発生素子として広く用いられている。特に、撓み振動モードのアクチュエータを用いたものが、高集積化の面で有利と言われている。アクチュエータを高集積化することで、アクチュエータを作成したチップが小型化されること自体のメリットに加え、このようなアクチュエータは、ある程度の大きさの基板に多数のチップを作り込んだのち、チップサイズに切り出して作成するケースが多く、チップサイズが小さくなることで一枚の基板からとれるチップの数が増えるので、コストダウンの効果が大きい。また、例えば、画像形成装置のヘッドの圧力発生素子に等に用いたときには、高精細の画像を作成しやすいとのメリットもある。
ただし、高集積化のためには、単に加工面だけでなく、変形の体積を確保するため、変位量の向上が求められる。そして、この要求に対して、例えば、圧電材料（特許文献１）・電極材料（特許文献２）を規定する、振動部の形状を規定する（特許文献３、４）等の多くの提案がなされている。
これらの構成においても、アクチュエータの変位量を向上することは可能であるが、アクチュエータの変位量はできるだけ大きいことが望ましく、さらなる変位量の向上が要求されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
かかる現状に鑑み、本発明は、変位量を向上させることで高集積化及び低コスト化を実現した圧電型アクチュエータ、それを用いた液滴吐出ヘッド、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】
【０００４】
上記の課題を解決するために、請求項１の発明は、弾性体の一方の面に設けた複数の圧電素子を備え、該圧電素子に電圧が印加されて撓み振動をすることで、前記弾性体を該撓み方向に変位させる圧電型アクチュエータであって、前記弾性体の前記圧電素子を設けた面に、前記圧電素子とは所定の空隙を有するように設けた基板を備え、前記圧電素子は、各圧電素子間で共通に電圧を印加される第１の共通電極と、圧電体膜と、各圧電素子間で個別に電圧を印加される個別電極と、を前記弾性体側から順次積層して構成され、前記基板は、前記圧電素子に対向する面に、前記圧電素子の夫々に対応した第２の共通電極を有する圧電型アクチュエータを特徴とする。
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の圧電型アクチュエータと、前記基板と、前記複数の圧電素子のそれぞれに対応する複数の加圧液室と、各加圧液室と連通する複数のノズル孔を有するノズル板と、を有する液滴吐出ヘッドを特徴とする。
また、請求項３の発明は、請求項２に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記第２の共通電極には一定の電圧を印加して前記複数の圧電素子を前記第２の共通電極側に撓ませておき、前記複数のノズル孔の何れかより液滴を吐出する際、吐出するノズル孔に対応する圧電素子の前記個別電極に前記第２の共通電極と同じ電圧を印加して、前記個別電極と、前記第１の共通電極と、の間の電位差により当該圧電素子を前記加圧液室の方向に撓ませる液滴吐出ヘッドを特徴とする。
【０００５】
また、請求項４の発明は、請求項２に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記第２の共通電極には、前記個別電極の駆動電圧よりも大きい電圧を印加して前記複数の圧電素子を前記第２の共通電極側に撓ませておき、前記複数のノズル孔の何れかより液滴を吐出する際、前記個別電極に前記駆動電圧を印加するとともに前記第２の共通電極に印加する電圧を前記駆動電圧と同じ電圧に変更し、前記個別電極と、前記第１の共通電極と、の間の電位差により当該圧電素子を前記加圧液室の方向に撓ませる液滴吐出ヘッドを特徴とする。
また、請求項５の発明は、液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを搭載した画像形成装置において、前記液滴吐出ヘッドが請求項２乃至４の何れか一項に記載の液滴吐出ヘッドであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
以上のように、本発明のアクチュエータ装置によれば、弾性体の一方面に設けられた共通電極、圧電体層及び個別電極からなる複数の圧電素子を有すると共に、個別と空隙を介して配置され、複数の圧電素子に対し共通な固定電極を有することで、アクチュエータ変位量の向上が可能となるので、アクチュエータの高集積化および低コスト化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の圧電型アクチュエータを圧力発生手段として使用した液滴吐出ヘッドの構成の一例を示す分解斜視図。
【図２】本実施形態の液滴吐出ヘッドの構成の平面配置図。
【図３】図２のＸ１−Ｘ１’線における断面図。
【図４】図２のＸ２−Ｘ２’線における断面図。
【図５】図２のＹ１−Ｙ１’線における断面図。
【図６】図２のＹ２−Ｙ２’線における断面図。
【図７】従来の圧電素子の駆動例を示す図。
【図８】本発明の圧電素子の第１の駆動例を示す図。
【図９】本発明の圧電素子の第２の駆動例を示す図。
【図１０】本発明に係る液滴カートリッジを示す図。
【図１１】本発明に係るインクジェット記録装置の機構の一例を示す図。
【図１２】本発明に係るインクジェット記録装置の機構の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の圧電型アクチュエータを圧力発生手段として使用した液滴吐出ヘッドの構成の一例を示す分解斜視図である。図２は、本実施形態の液滴吐出ヘッドの構成の平面配置図である。図３は、図２のＸ１−Ｘ１’線における断面図である。図４は、図２のＸ２−Ｘ２’線における断面図である。図５は、図２のＹ１−Ｙ１’線における断面図である。図６は、図２のＹ２−Ｙ２’線における断面図である。
これらの図において、いずれも、便宜上一部分のみ図示しているが、実際にはもっと多数、例えば１列当たり１００ノズル以上のノズル列を複数列配置した構成とすることが多い。また、図はデフォルメしてあり縮尺は統一されてなく、細かい部分は省略している。
【０００９】
図１から図６を用いて、本発明の圧電型アクチュエータを用いた液滴吐出ヘッドの構成を説明する。
図１に示すように、本実施形態の液滴吐出ヘッドは、アクチュエータ基板としての第１の基板１０、液滴を吐出する複数のノズル孔４１を形成したノズル板４０、各ノズル孔（チャネル）４１と連通した加圧液室３３及び各加圧液室内に圧力を発生させる圧電素子２１を形成した第２の基板（液室基板）２０から主に構成されており、これらに加えて、図示されていないフレーム・ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）・ドライバＩＣを備えることで液滴カートリッジとして機能する。
第１の基板１０としては、第２の基板２０と熱膨張係数が大きく違わない材料を用いることが好ましく、本実施形態では、ガラス基板を用いて形成した。また、第１の基板１０には、サンドブラストにより、図示しないインク等の液体を供給するための液供給路１７を形成した。これはレーザ加工等でも可能であるし、基板の材料によっては機械加工やエッチング加工によって行うこともできる。
さらに、第１の基板１０の第２の基板側には、第２の基板の加圧液室３３の各々に対応した固定電極１２、図３に示す凸部１１が形成されている。
【００１０】
また、図５、図６に示すように、固定電極１２には、配線１３が形成されており、この配線１３の電極端子部分１４に接続された図示しないＦＰＣを介して、外部電源から固定電極１２に電圧が印加されるようになっている。また、第２の基板２０との間には、スペーサを兼ねた接着層１５が形成されている。さらに、第２の基板２０と第１の基板１０の隙間は、封止剤１６により封止している。
なお、凸部１１は第１の基板のそれ以外の部分を約０．１５μｍ程度エッチングすることにより形成した。固定電極１２は、約０．０５μｍの厚さの導電体層で形成した。さらに、配線１３およびそれと一体的に形成された電極端子部１４は、約０．５μｍの例えばアルミニウム（Ａｌ）等で形成した。また、接着層１５には、接着後（圧着後）に約０．２μｍの厚みになるよう調整したポリイミドを用いた。
【００１１】
次に、第２の基板２０には、液供給路１７に対応・連通した共通液室３１が形成され、さらに複数の流体抵抗部３２および、ノズル孔４１から液滴を吐出する圧力を発生させる加圧液室３３が一体的に形成されている（図５）。
第２の基板２０は、シリコン単結晶基板からなり、その第１の基板１０側の面には、例えば熱酸化等により形成した二酸化硅素（ＳｉＯ2）および四窒化三硅素（Ｓｉ3Ｎ4）の積層膜からなる、厚さの１．０μｍ程度の振動板としての弾性膜２１ａが形成されている。
さらに、弾性膜２１ａ上には、図３に示すように、共通電極である下電極膜２１ｂ、圧電体層（圧電体膜）２１ｃ及び個別電極である上電極膜２１ｄが積層され、また、加圧液室３３ごとに分離されて、圧電素子２１を形成している。また、少なくとも、下電極２１ｂ・圧電体層２１ｃ・上電極膜２１ｄの側面を覆うように絶縁膜２２が形成されている。
下電極膜２１ｂおよび上電極膜２１ｄには配線層２３が接続され、その電極端子部分２４（図４、図５）から、この配線層２３を介して下電極膜２１ｂおよび上電極膜２１ｄに電圧が印加されるようになっている（詳しくは、共通電極である下電極膜２１ｂには、図１に示す配線２３ａ、個別電極である上電極膜２１ｄには、配線２３ｂによって電圧が印加される）。
下電極膜２１ｂと上電極膜２１ａに電圧が印加され、両者の間の電位によって圧電体膜２１ｂが撓むことによって弾性膜２１ａをも撓ませることで、加圧液室３３内に圧力を発生させる。
【００１２】
第１の基板１０に形成された固定電極１２と、第２の基板２０に形成された圧電素子２１および加圧液室３３はそれぞれの位置が整合されて配置される。また、下電極膜２１ｂは、例えば、厚さ約０．１μｍの白金（Ｐｔ）、イリジウム（Ｉｒ）等の比較的導電性の高い材料からなる。また、圧電体層２１ｃは、例えば、厚さ１．０μｍ程度のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）からなる。また、上電極膜２１ｄは、例えば、厚さ０．０５〜０．１μｍの白金（Ｐｔ）、イリジウム（Ｉｒ）等からなる。これらの厚みは、用いる材料やアクチュエータの目標仕様等により適宜調整することが望ましい。また、絶縁膜２２は、水分の透過・吸収の少ない、例えば、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）や四窒化三硅素（Ｓｉ3Ｎ4）を約０．２μｍ厚さのものを用いた。また、このような構成としたとき、固定電極１２と上電極膜２１ｄの間隔は、約０．３５μｍに、上電極と凸部１１の間隔は０．２５μｍとなる。
また、図３に示すように、第１の基板において、凸部１１が固定電極１２よりも上電極膜２１ｄ側に０．１μｍ突き出して形成されていることで、固定電極１２と上電極膜２１ｄが接触することを防止している。この間隔はこれまでに挙げた各層の厚みや構成で調整することが可能であり、アクチュエータの特性に望ましい間隔に調整することが望ましい。
次に、ノズル板４０には、公知のごとく、例えば、ガラスセラミックス、シリコン単結晶基板、ステンレス等を使用することができる。本実施例においては、厚さ３０μｍのステンレスにプレス加工にてノズル孔４１を開口したのち、液の出口側の面に、撥液膜としてフッ素系の樹脂を蒸着にて成膜している。また、第２の基板２０とは、接着剤にて貼り合わせている。
以上説明したように、本発明の液摘吐出ヘッドに用いられる圧電型アクチュエータは、振動板の一方の面に設けた下電極（共通電極）２１ｂ、圧電体層２１ｃ及び上電極（下電極）２１ａからなる複数の圧電素子２１を有するとともに、上電極２１ａと間隙を介して配置された複数の圧電素子に対して共通の固定電極１２を有する構成としている。
【００１３】
かかる構成の圧電型アクチュエータの駆動の特徴を以下に説明する。
図７は、本実施形態における固定電極を有しない従来の圧電型アクチュエータの駆動方式を示す図であり、図８は、本実施形態の圧電型アクチュエータの第１の駆動方式を示す図である。
本実施形態の第１の駆動例を、従来構成の駆動例（図７）と比較して説明する。
従来構成・本発明の構成の双方において、吐出ノズル（液を吐出させるノズル）・非吐出ノズル（液を吐出させないノズル）は、圧電アクチュエータの各ノズルに対応する個別電極であるそれぞれの上電極膜２１ｄに接続されたドライバＩＣによって選択される。
すなわち、吐出ノズルに対しては、図７（ａ）に示すように、吐出タイミングに対応して、上電極膜に例えば電圧０→Ｖｐ→０となるようなパルス電圧が印加され、共通電極である下電極は、常に０Ｖ（基準電圧）に保たれる。
一方、非吐出ノズルに対しては、図７（ｂ）に示すように、どちらの電極も０Ｖ（基準電圧）のままとしている。
それに対し、本発明の構成では、図８に示すように、下電極膜２１ｂを第１の共通電極とし、常に０Ｖ（基準電圧）に保つとともに、固定電極１２を第２の共通電極とし、これは電圧Ｖｐに保つようにする。
【００１４】
図８（ａ）に示す吐出ノズルの場合は、吐出タイミングに対応して、上電極膜２１ｄに例えば電圧０→Ｖｐ→０となるようなパルス電圧を印加し、図８（ｂ）に示す非吐出ノズルの場合は、上電極２１ｄを０Ｖ（基準電圧）に保つようにする。
このとき、従来構成において、吐出ノズルのアクチュエータは、図７（ａ）に示すように、ｔ＜ｔ０では撓みが０であり、ｔ０＜ｔ＜ｔ１では電圧Ｖｐが印加されることで圧電体層に発生する力により、加圧液室側にδ１撓み、このとき加圧液室内の液滴が加圧されノズル孔より液滴が吐出される。また、ｔ１＜ｔでは、撓みが０となり初期状態にもどる。また、非吐出ノズルにおいては、撓み量は０のまま保たれ、液吐出はされない。
一方、本実施例において、吐出ノズルのアクチュエータは、図８（ａ）に示すようにｔ＜ｔ０で固定電極１２と上電極膜２１ｄ間の電圧Ｖｐによる静電引力により、固定電極側にδ２撓む。
ｔ０＜ｔ＜ｔ１では、固定電極１２と上電極膜２１ｄ間の電圧は０なので、それらの間には静電引力は働かず、上電極膜２１ｄと下電極膜２１ｂとの間の圧電体の力のみ働き、従来構成とまったく同様に加圧液室３３側にδ１撓む。ｔ１＜ｔでは、ｔ＜ｔ０と同様に、固定電極１２と上電極膜２１ｄ間の電圧Ｖｐによる静電引力により、固定電極側にδ２撓む。すなわち、吐出ノズルについては、静電引力による撓み量δ２の分だけ、アクチュエータの変位量は大きくなる。
【００１５】
また、非吐出ノズルについては、図８（ａ）に示すように固定電極１２と上電極膜２１ｄ間の電圧はＶｐに保たれ、下電極膜２１ｂと上電極膜２１ｄ間の電圧は、０に保たれているので、アクチュエータのたわみ量はδ２で一定に保たれるので液吐出はされない。
また、このとき固定電極１２に印加する電圧は、全アクチュエータ共通で、また、一定電圧で、電圧も圧電体２１に印加する電圧の大きさと等しいので、第２の共通電極１２に電圧印加することにより生じる駆動回路等のコストアップはほとんど無い。よって、アクチュエータの集積化によるコストダウンのメリットをほぼそのまま受けることができる。
また、ここでは駆動例として、吐出時に加圧液室の体積を縮小させることで液吐出させる、いわゆる“押し打ち”で説明しているが、波形を調整することにより容易に“引き打ち”（いったん、加圧液室の体積を増大させてメニスカスをノズル面から引き込んだ後、加圧液室内に発生する圧力波のタイミングに合わせ、加圧液室の体積を元に戻すことで液吐出させる方法）にも対応できる。
【００１６】
図９は、本実施形態の圧電型アクチュエータの第２の駆動方式を示す図である。
図８で示した第１の駆動方式では、第２の共通電極である固定電極１２には一定の電圧Ｖｐを印加していたが、第２の駆動方式では、ｔ＜ｔ０でＶｐ２、ｔ０＜ｔ＜ｔ１でＶｐ、ｔ１＜ｔでＶｐ２（Ｖｐ２＞Ｖｐ）となるような電圧を印加している。
このとき、図９（ａ）に示すように、吐出ノズルでは、ｔ＜ｔ０とｔ１＜ｔでは固定電極１２と上電極膜２１ｄ間により大きな電圧が印加されることにより、アクチュエータは固定電極１２方向により大きく（δ３）撓む。また、ｔ０＜ｔ＜ｔ１では、固定電極１２と上電極膜２１ｄ間には電圧が印加されないので、従来構成や第１の駆動方式と同様に、加圧液室３３側にδ１だけ撓む。
すなわち、ｔ＜ｔ０とｔ１＜ｔで、第１の駆動方式よりも固定電極１２側に大きく撓む分（δ３−δ２）だけ、アクチュエータの変位量が大きくなる。
【００１７】
一方、図９（ｂ）に示すように、非吐出ノズルでは、ｔ＜ｔ０およびｔ１＜ｔでは固定電極１２と上電極膜２１ｄ間の電圧Ｖｐ２による静電力により（圧電体層２１ｃには電圧印加されず力は発生しない）アクチュエータの撓み量がδ３となり、ｔ０＜ｔ＜ｔ１では固定電極１２と上電極膜２１ｄ間の電圧Ｖｐによる静電力により（圧電体層２１ｃには電圧印加されず力は発生しない）アクチュエータの撓み量がδ２となり、若干（δ３−δ２）の振動が発生するが、印加電圧Ｖｐ、Ｖｐ２の大きさを調整することにより、振動はするが液吐出はされないような状態にすることができる。結果、第１の駆動方式よりもより大きなアクチュエータの変位量を得ることができる。一方、第２の共通電極である固定電極１２に、一定電圧ではなくステップ電圧を印加することにより、駆動回路について若干のコストアップは生じることになる。
しかし、共通電極であることから、全アクチュエータに対し一つの新たな駆動波形を印加するのみなので、アクチュエータ集積化によるコストダウンとあわせ、トータルでコストダウンを図る事は十分可能である。
【００１８】
次に、本発明の液滴吐出ヘッドを適用した液体カートリッジについて図１０を参照して説明する。
このインクカートリッジ一体型ヘッド９５は、ノズル孔４１等を有する上記各実施形態のいずれかの液滴吐出ヘッドであるインクジェットヘッド６１と、このインクジェットヘッド６１に対してインクを供給するインクタンク６２とを一体化したものである。
このように本発明に係る液滴吐出ヘッドにインクを供給するインクタンク（液体タンク）を一体化することにより、滴吐出特性のバラツキが少なく、信頼性の高い液滴吐出ヘッドを一体化した液体カートリッジ（インクタンク一体型ヘッド）が低コストで得られる。
また、これら各実施形態の液滴吐出ヘッドは、インクカートリッジ等と連通するインク流路を具備する記録ヘッドユニットの一部を構成して、インクジェット式記録装置に搭載される。
以上、本発明の各実施形態を説明したが、インクジェット式記録ヘッドの基本的構成は上述したものに限定されるものではない。
【００１９】
次に、本発明に係る液滴吐出ヘッドであるインクジェットヘッドを搭載したインクジェット記録装置の機構の一例について図１１及び図１２を参照して説明する。
このインクジェット記録装置は、記録装置本体８１の内部に主走査方向に移動可能なキャリッジ、キャリッジに搭載した本発明に係るインクジェットヘッドからなる記録ヘッド、記録ヘッドへインクを供給するインクカートリッジ等で構成される印字機構部８２等を収納し、装置本体８１の下方部には前方側から多数枚の用紙８３を積載可能な給紙カセット（或いは給紙トレイでもよい。）８４を抜き差し自在に装着することができ、また、用紙８３を手差しで給紙するための手差しトレイ８５を開倒することができ、給紙カセット８４或いは手差しトレイ８５から給送される用紙８３を取り込み、印字機構部８２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８６に排紙する。
印字機構部８２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９１と従ガイドロッド９２とでキャリッジ９３を主走査方向（紙面垂直方向）に摺動自在に保持し、このキャリッジ９３にはイエロー（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本発明に係る液滴吐出ヘッドであるインクジェットヘッドからなるヘッド９４を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。またキャリッジ９３にはヘッド９４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９５を交換可能に装着している。なお、本発明に係る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。
【００２０】
インクカートリッジ９５は上方に大気と連通する大気口、下方にはインクジェットヘッドへインクを供給する供給口を、内部にはインクが充填された多孔質体を有しており、多孔質体の毛管力によりインクジェットヘッドへ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。
また、記録ヘッドとしてここでは各色のヘッド９４を用いているが、各色のインク滴を吐出するノズルを有する１個のヘッドでもよい。
ここで、キャリッジ９３は後方側（用紙搬送方向下流側）を主ガイドロッド９１に摺動自在に嵌装し、前方側（用紙搬送方向上流側）を従ガイドロッド９２に摺動自在に載置している。そして、このキャリッジ９３を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ９７で回転駆動される駆動プーリ９８と従動プーリ９９との間にタイミングベルト１１８を張装し、このタイミングベルト１１８をキャリッジ９３に固定しており、主走査モータ９７の正逆回転によりキャリッジ９３が往復駆動される。
【００２１】
一方、給紙カセット８４にセットした用紙８３をヘッド９４の下方側に搬送するために、給紙カセット８４から用紙８３を分離給装する給紙ローラ１０１及びフリクションパッド１０２と、用紙８３を案内するガイド部材１０３と、給紙された用紙８３を反転させて搬送する搬送ローラ１０４と、この搬送ローラ１０４の周面に押し付けられる搬送コロ１０５及び搬送ローラ１０４からの用紙８３の送り出し角度を規定する先端コロ１０６とを設けている。搬送ローラ１０４は副走査モータ１０７によってギヤ列を介して回転駆動される。
そして、キャリッジ９３の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ１０４から送り出された用紙８３を記録ヘッド９４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１００を設けている。この印写受け部材１００の用紙搬送方向下流側には、用紙８３を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ１１１、拍車１１２を設け、さらに用紙８３を排紙トレイ８６に送り出す排紙ローラ１１３及び拍車１１４と、排紙経路を形成するガイド部材１１５、１１６とを配設している。
記録時には、キャリッジ９３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド９４を駆動することにより、停止している用紙８３にインクを吐出して１行分を記録し、用紙８３を所定量搬送後次の行の記録を行う。記録終了信号または、用紙８３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８３を排紙する。
【００２２】
また、キャリッジ９３の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、ヘッド９４の吐出不良を回復するための回復装置１１７を配置している。回復装置１１７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９３は印字待機中にはこの回復装置１１７側に移動されてキャッピング手段でヘッド９４をキャッピングされ、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。また、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。
吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段でヘッド９４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とも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吐出不良が回復される。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。
このような画像記録装置においては、ヘッドの性能が、直接画像記録装置の性能に直接的につながる。この画像記録装置において本発明によって得られる低コスト・高ノズル密度のアクチュエータを圧力発生手段として用いた液滴吐出ヘッドを用いることで、低コスト・高精細の画像記録装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００２３】
１０  第１の基板、１１  凸部、１２  固定電極、１３  配線、１４  電極端子部、１５  接着層、１７  液供給路、２０  第２の基板、２１  圧電素子、２１ａ  弾性膜、２１ｂ  下電極膜、２１ｃ  圧電体層、２１ｄ  上電極膜、２２  絶縁膜、２３  配線層、２４  電極端子部分、３１  共通液室、３２  流体抵抗部、３３  加圧液室、４０  ノズル板、４１  ノズル孔、６１  インクジェットヘッド、６２  インクタンク、８１  記録装置本体、８２  印字機構部、８３  用紙、８４  給紙カセット、８５  トレイ、８６  排紙トレイ、９１  主ガイドロッド、９２  従ガイドロッド、９３  キャリッジ、９４  記録ヘッド、９５  インクカートリッジ、９７  主走査モータ、９８  駆動プーリ、９９  従動プーリ、１００  印写受け部材、１０１  給紙ローラ、１０２  フリクションパッド、１０３  ガイド部材、１０４  搬送ローラ、１０５  搬送コロ、１０６  先端コロ、１０７  副走査モータ、１１１  搬送コロ、１１２  拍車、１１３  排紙ローラ、１１４  拍車、１１５  ガイド部材、１１７  回復装置、１１８  タイミングベルト
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２４】
【特許文献１】特開２００６−１８６２５９公報
【特許文献２】特開２００７−１４９８５８公報
【特許文献３】特許第３６１０８１１号
【特許文献４】特開２００４−０６６６５２公報
【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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