(57)【要約】【課題】不透明な部材を有していても、高粘度のインクを安定に吐出させることができる液滴吐出装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】ノズルプレート、液室、及び液室から液滴吐出口に液体を供給するための圧力を発生する圧力発生手段を有する少なくとも一つの液滴吐出手段と、液室に液体を供給する共通液室と、レーザ光源と、レーザ光源から出射されたレーザ光が液滴吐出口の周囲のノズルプレート表面のみを選択的に照射することによりノズルプレートを加熱するため、レーザ光の断面形状が環状となるように変形するレーザ光断面形状変形手段と、を備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体の吐出によりパターンが形成される記録媒体に対向する液滴吐出口が形成されたノズルプレート、前記液体を貯留する液室、及び前記液室から前記液滴吐出口に前記液体を供給するための圧力を発生する圧力発生手段を有する少なくとも一つの液滴吐出手段と、
レーザ光源と、
前記レーザ光源から出射されたレーザ光が前記ノズルプレート表面のみを選択的に照射するレーザ光断面形状変形手段と、を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液吐出装置において、
前記レーザ光断面形状変形手段は、前記レーザ光の断面形状を環状となるように変形し、前記液滴吐出口の周囲を選択的に照射することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の液吐出装置において、
前記レーザ光断面形状変形手段は、前記レーザ光を遮光する遮光部と、前記レーザ光を透過させる透過部とを有するフィルタであることを特徴とする液吐出装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の液吐出装置において、
前記レーザ光断面形状変形手段は、前記レーザ光の断面形状を環状にする集光レンズを有するレンズユニットであることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の液吐出装置において、
前記レーザ光断面形状変形手段は、前記レーザ光の断面形状を環状にする集光ミラーを有することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項６】
請求項１又は２に記載の液吐出装置において、
前記レーザ光断面形状変形手段は、前記レーザ光を遮光する遮光部と、前記レーザ光を反射する反射部とを有する偏向ミラーであることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の液吐出装置において、
少なくとも一つの偏向ミラーフレームと、前記偏向ミラーフレームを構成する少なくとも一つの面上に形成された偏向ミラーと、を備え、
前記偏向ミラーが前記レーザ光源から前記ノズルプレートに至る光路上に配置されるとともに、前記光路に、前記ノズルプレートと略平行となる区間を少なくとも一つ備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項８】
請求項６に記載の液吐出装置において、
前記レーザ光源から前記ノズルプレートに至る光路に、前記偏向ミラーが形成されている偏向ミラーフレームを少なくとも一つ備え、
前記光路に、前記ノズルプレートと略平行となる区間を少なくとも１つ備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項９】
請求項７または８に記載の液吐出装置において、
前記偏向ミラーフレームは、前記ノズルプレートと同一部材であることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項１０】
請求項７または８に記載の液吐出装置において、
前記偏向ミラーを少なくとも二つ備え、
前記偏向ミラーが形成されている偏向ミラーフレームが同一部材であることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項１１】
請求項７乃至１０のいずれか一項に記載の液吐出装置において、
少なくとも二つの前記液滴吐出口と、少なくとも二つの前記偏向ミラーフレームとを備え、
前記ミラーフレームが前記ノズルプレートと平行であり、かつノズル配列方向とは異なる向きを有する方向に対し、前記吐出口と干渉しない位置に設けられていることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項に記載の液滴吐出装置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、液滴吐出装置及びそれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタは、インクジェットヘッドからインクの微小液滴を紙などの印刷媒体上に吐出させて、画像を記録する装置である。なかでも、記録が必要な時のみインクの微小液滴を吐出する、オン・デマンド方式が現在主流になっている。
【０００３】
また、オン・デマンド方式は微小液滴を吐出させるために設けられる液室内の圧力発生源により、圧電素子の変位により液室内の圧力を高め、インクを吐出させる圧電式と、ヒータにより液室内のインク中に気泡を発生させ、インクを吐出させるサーマル方式とに区別される。
【０００４】
いずれの方式とも、液滴吐出口におけるインクの界面を振動させて、その界面の一部から、微小液滴を吐出させるようにしている。そのため、インクの粘度が２０ｃＰよりも高くなると、インクの界面を振動させることが困難となって、インクの吐出そのものが困難となる場合もある。
【０００５】
そこで、上記課題に対しては、一般に高い粘度のインクを加温することでインクの粘度を下げ、吐出挙動を安定させる提案がなされている。例えば、特許文献１には、液室の少なくとも一面を透明な部材で、別の一面を不透明な部材で構成し、レーザ光を液室内の不透明部材上の面に照射することで、液室内のインクを加熱する構成が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、レーザ光を液室吐出口近傍のインクに直接照射するためには、液室の少なくとも一面が透明な部材でなければならないという制限がある。また、レーザでインクを直接加熱するため、加熱応答性が悪く昇温に時間がかるという問題がある。さらに、インク自体が昇温するため液滴吐出口近傍で加熱した場合には、液滴吐出口の近傍でインクの増粘によるメニスカスの振動不良や吐出口の目詰まり等、各種液滴の吐出不良を完全に防止できないという問題がある。
【０００７】
そこで本発明の目的は、上記課題を解決するため、不透明な部材を有していても、高粘度のインクを安定に吐出させることができる液滴吐出装置及び画像形成装置を提供することにある。
【０００８】
なお、本願において、液体吐出方式の「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るものではなく、吐出されるときに液体となるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料なども含まれる。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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、液体の吐出によりパターンが形成される記録媒体に対向する液滴吐出口が形成されたノズルプレート、前記液体を貯留する液室、及び前記液室から前記液滴吐出口に前記液体を供給するための圧力を発生する圧力発生手段を有する少なくとも一つの液滴吐出手段と、レーザ光源と、前記レーザ光源から出射されたレーザ光が前記ノズルプレート表面のみを選択的に照射するレーザ光断面形状変形手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記レーザ光断面形状変形手段は、前記レーザ光の断面形状を環状となるように変形し、前記液滴吐出口の周囲を選択的に照射することを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記レーザ光断面形状変形手段は、前記レーザ光を遮光する遮光部と、前記レーザ光を透過させる透過部とを有するフィルタであることを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記レーザ光断面形状変形手段は、前記レーザ光の断面形状を環状にする集光レンズを有するレンズユニットであることを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記レーザ光断面形状変形手段は、前記レーザ光の断面形状を環状にする集光ミラーを有することを特徴とする。
【００１４】
請求項６記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記レーザ光断面形状変形手段は、前記レーザ光を遮光する遮光部と、前記レーザ光を反射する反射部とを有する偏向ミラーであることを特徴とする。
【００１５】
請求項７記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の発明において、少なくとも一つの偏向ミラーフレームと、前記偏向ミラーフレームを構成する少なくとも一つの面上に形成された偏向ミラーと、を備え、前記偏向ミラーが前記レーザ光源から前記ノズルプレートに至る光路上に配置されるとともに、前記光路に、前記ノズルプレートと略平行となる区間を少なくとも一つ備えたことを特徴とする。
【００１６】
請求項８記載の発明は、請求項６に記載の液吐出装置において、前記レーザ光源から記ノズルプレートに至る光路に、前記偏向ミラーが形成されている偏向ミラーフレームを少なくとも一つ備え、前記光路に、前記ノズルプレートと略平行となる区間を少なくとも１つ備えたことを特徴とする。
【００１７】
請求項９記載の発明は、請求項７または８に記載の発明において、前記偏向ミラーフレームは、前記ノズルプレートと同一部材であることを特徴とする。
【００１８】
請求項１０記載の発明は、請求項７または８に記載の液吐出装置において、前記偏向ミラーを少なくとも二つ備え、前記偏向ミラーが形成されている偏向ミラーフレームが同一部材であることを特徴とする。
【００１９】
請求項１１記載の発明は、請求項７乃至１０のいずれか一項に記載の液吐出装置において、少なくとも二つの前記液滴吐出口と、少なくとも二つの前記偏向ミラーフレームとを備え、前記ミラーフレームが前記ノズルプレートと平行であり、かつノズル配列方向とは異なる向きを有する方向に対し、前記吐出口と干渉しない位置に設けられていることを特徴とする。
【００２０】
請求項１２記載の発明は、請求項１から１１のいずれか一項に記載の液滴吐出装置を用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、不透明な部材のみから構成されていても、高粘度のインクを安定に吐出させることができる液滴吐出装置及び画像形成装置の提供を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の好ましい一実施形態を説明する液滴吐出装置の斜視断面図である。
【図２】図１に示した液滴吐出装置における温度制御フローの一例である。
【図３】本発明における他の実施形態についてのレーザ光断面形状変形手段近傍の断面拡大図である。
【図４】図３に示したレーザ光断面形状の変形例を示す断面拡大図である。
【図５】本発明の好ましい他の実施形態を説明する液滴吐出装置の斜視断面図である。
【図６】本発明の好ましい他の実施形態を説明する液滴吐出装置の斜視断面図である。
【図７】本発明の好ましい他の実施形態を説明する液滴吐出装置の斜視断面図である。
【図８】本発明の好ましい他の実施形態を説明する液滴吐出装置の斜視断面図である。
【図９】画像形成装置の機構部の全体構成を説明する概略構成図である。
【図１０】図９に示した機構部の要部平面説明図である。
【図１１】画像形成装置の他の機構部全体の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
次に本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
＜実施形態１＞
［構  成］
図１は、本発明の好ましい一実施形態を説明する液滴吐出装置の斜視断面図である。
液滴吐出ヘッドは、液滴吐出口１、ノズルプレート２、液室３、振動板５、圧力発生装置６、リストリクタ７、液室フレーム８、レーザ光源１１、レーザ光源フレーム１５、第１偏向ミラー１７、第１偏向ミラーフレーム１４、第２偏向ミラー１８、第２偏向ミラーフレーム１３、温度検知装置２０、透過部２０１と遮光部２０２とを備えたフィルタ２１０から構成されている。
【００２４】
ここで、レーザ光源１１は液室フレーム８の外側に接合されているレーザ光源フレーム１５に接合されており、フィルタ２１０はレーザ光源１１の前に設けている。また、第１偏向ミラーフレーム１４はレーザ光源１１に接合され、さらに第１偏向ミラー１７はノズルプレート２と角度αをなすように第１偏向ミラーフレームに形成されている。
【００２５】
また、第２偏向ミラー１８は、複数の液滴吐出口１が直線上に配列されているノズルプレート２において、複数の液滴吐出口１間の直線３２と角度βをなすように形成されている。
ノズルプレート２と角度γをなすように形成されている第２偏向ミラーフレーム１３は、ノズルプレート２に接合されている。
【００２６】
一方、温度検知装置２０は、ノズルプレート２上の液滴吐出口１近傍に接合されている。
【００２７】
レーザ光源１１から基材９方向に出射されるレーザ光１２はフィルタ２１０により断面形状が環状となる。断面形状が環状に形成されたレーザ光１２は第１偏向ミラー１７により第２偏向ミラー１８の方向に偏向される。したがって、第１偏向ミラー１７とノズルプレート２との間の角度αは＝４５°である。
【００２８】
また、第１偏向ミラー１７からのレーザ光１２は第２偏向ミラー１８により液滴吐出口１の方向に偏向され、液滴吐出口１周りのノズルプレート２に照射され、ノズルプレート２を加熱する。加熱されたノズルプレート２から液滴吐出口１内のインクに熱が伝達され、インクの温度を上げ、ノズルプレート２に接するインクの粘度を低下させインクの吐出を容易にすることができる。
【００２９】
ここで、液滴吐出孔の直径はおよそ２０〜４０μｍ程度であり、したがってレーザ光１２は内径が２０〜４０μｍ、外形が４５〜６０μｍの環状で照射される。レーザ光源１１から出射されるレーザ光１２の直径を６０μｍ以下とするためには、レーザ光源１１の小型化が必要である。したがって、本実施形態におけるレーザ光源１１としては、小型化が可能である量子ドットレーザが好ましい。
【００３０】
一方、液滴吐出口１から吐出されるインクの滴が第２偏向ミラーフレーム１３に衝突しないためには、第２偏向ミラー１８の中心線３１と液滴吐出口１の中心線３０との間の一定の距離と、第２偏向ミラーフレーム１３の一定の厚さとが必要である。
例えば、液滴吐出口１の内径を４０μｍとし、レーザ光１２の照射範囲を外径が６０μｍで内径が４０μｍとし、第２偏向ミラー１８とノズル１との間の直線３２との角度βを４５度とすると、液滴吐出口１の中心線３０から第２偏向ミラー１８の中心線３１までには、最小６０μｍの間隔が必要である。
【００３１】
また、第２偏向ミラーフレーム１３に必要な厚さは、第２偏向ミラー１８とノズルプレート２との間の角度αを６０度とすると、最小１０８μｍとなる。
【００３２】
このような構成とすることで、レーザ光１２は液滴吐出口１内のインクには照射されることがなく、ノズル板２のみに照射されることとなりインク自体を直接昇温することがなくなる。これにより、加熱されたノズルプレート２に接する近傍部位のインクの粘度のみが低下するため、吐出口からのインクの構成成分の蒸発が抑えられ、その結果、液滴吐出口１の近傍でインクの増粘を抑えることができる。
【００３３】
［動  作］
図２に、図１に示した液滴吐出装置における温度制御フローの一例を示す。
制御の主体は図示しない制御手段としてのＣＰＵ(Central Processing Unit)である。ＣＰＵは、図には示されていない画像形成装置に内蔵され、図示しないＲＯＭ(Read Only Memory)に記憶された制御プログラムに基づいて液滴吐出装置を制御する。
【００３４】
制御が開始されると（ステップ１００）、ＣＰＵは、初期設定ステップで予め基準温度Ｔｒｅｆ，レーザ光源１１の基準電力Ｐｒｅｆを設定する（ステップＳ１０１）。
ＣＰＵは、液滴吐出動作を開始し（ステップ１０２）、所定の温度検知タイミングであるか否かを判断し（ステップ１０３）、所定の温度検知タイミングでないと判断すると（ステップ１０３／Ｎｏ）、ステップ１０７に進み、所定の温度検知タイミングであると判断すると（ステップ１０３／Ｙｅｓ）、温度検知装置２０から所定の時間間隔（タイミング）で温度Ｔを取得して検知を行う（ステップ１０４）。
【００３５】
ＣＰＵは、取得した温度がＴ≦Ｔｒｅｆであると判断した場合（ステップ１０５／Ｎｏ）には、電力Ｐｒｅｆを印加し（ステップ１０６ｂ）、Ｔ＞Ｔｒｅｆであると判断した場合（ステップ１０５／Ｙｅｓ）には、電力Ｐｒｅｆの印加を停止する（ステップ１０６ａ）。
ＣＰＵは、液滴吐出動作が終了したと判断した場合（ステップ１０７／Ｙｅｓ）には、制御を終了し（ステップ１０８）、液滴吐出動作が終了していないと判断した場合（ステップ１０７／Ｎｏ）には、ステップ１０３に戻る。
【００３６】
これらの動作により、液滴吐出口１の周囲のノズルプレート２の温度がＴｒｅｆ付近で一定になるように保たれる。
【００３７】
なお本実施形態では、制御手段による制御を単純にオンーオフ制御としているが、制御手段はこれに限定されるものではない。また、温度検知は液滴吐出口１ごとに行ってもよいし、特定の液滴吐出口１の温度検知結果に基づいて複数の液滴吐出口１へのレーザ照射を制御してもよい。
【００３８】
＜実施形態２＞
図３は、本発明における他の実施形態についてのレーザ光断面形状変形手段近傍の断面拡大図である。
本実施形態において、レーザ光１２の断面形状を環状に形成するレーザ光断面形状変形手段として、円筒状の筐体の入射側に設けられ入射側が平面で出射側が円錐面の第１のアキシコンレンズ２０３aと、円筒状の筐体の出射側に設けられ入射側が円錐面で出射側が平面の第２のアキシコンレンズ２０３ｂとにより構成されるアキシコンレンズユニット２２０がレーザ光源１１の前（出射側）に設けられている。
【００３９】
レーザ光源１１から出射されたレーザ光１２はアキシコンレンズユニット２２０の第１のアキシコンレンズ２０３aによりレーザ光１２の断面形状が環状になる。また、断面形状が環状に形成されたレーザ光１２は第２のアキシコンレンズ２０３ｂにより液室フレーム８と平行となる。
【００４０】
本実施形態においては、レーザ光１２の断面形状はアキシコンレンズユニットにより環状に形成されるため、レーザ光源１１を、実施形態１で用いた量子ドットレーザ素子よりも大きい半導体レーザ素子でも実現できるという利点がある。
また、レーザ光源１１から出射されるレーザ光１２が遮光されずに液滴吐出口１の周囲のノズルプレート２を加熱するため、実施形態１よりも少ない出力のレーザ光源１１でも同様の効果が得られる利点がある。
【００４１】
＜変形例＞
また、アキシコンレンズユニット２２０の代わりに図４に示すアキシコンミラーユニット２３０でも同様な効果が得られる。
図４は、図３に示したレーザ光断面形状の変形例を示す断面拡大図である。
図４において、レーザ光断面形状変形手段としてのアキシコンミラーユニット２３０は、円筒状の筐体と、筐体内の出射側に設けられた透明円盤２０４ｃと、透明円盤２０４のレーザ光源１１側に筐体と同軸に設けられ筐体の内径より小さい外径を有し、円錐状の凸面が反射面であるミラー２０４ｂと、外径が筐体の内径に等しく筐体の入射側に筐体と同軸に設けられ内径が入射光の外径より大きく、円錐状の凹面が反射面である環状ミラー２０４ａとで構成されている。
【００４２】
このアキシコンミラーユニット２３０は、レーザ光源１１からレーザ光が入射すると、ミラー２０４ｂで傘状に反射して環状ミラー２０４ａに入射する。環状ミラー２０４ａに入射したレーザ光は反射面で反射して光軸に平行で断面が環状のレーザ光１２として透明円盤２０４ｃを通過する。
【００４３】
＜実施形態３＞
図５は、本発明の好ましい他の実施形態を説明する液滴吐出装置の斜視断面図である。
液滴吐出装置は、液滴吐出口１、ノズルプレート２、液室３、振動板５、圧力発生装置６、リストリクタ７、液室フレーム８、レーザ光源１１、レーザ光源フレーム１５、第１偏向ミラー１７、第１偏向ミラーフレーム１４、第２偏向ミラー１８、第２偏向ミラーフレーム１３、及び温度検知装置２０から構成されている。
【００４４】
ここで、レーザ光源１１は、液室フレーム８の外側に接合されているレーザ光源フレーム１５に接合されている。また、第１偏向ミラーフレーム１４はレーザ光源１１に接合されている。さらに、第１偏向ミラー１７はノズルプレート２と角度αをなすように第１偏向ミラーフレーム１４上に形成されるとともに、レーザ光を反射する反射部１６ａとレーザ光を遮光する遮光部１６ｂとを備えている。
また、第２偏向ミラー１８がノズル１間の直線３２と角度βをなすように接合されている。
ノズルプレート２と角度γをなすようにノズル接合されている第２偏向ミラーフレーム１３は、ノズルプレート２に接合されている。温度検知装置２０は、液滴吐出口１近傍のノズルプレート２に接合されている。
【００４５】
本実施形態においては、第１偏向ミラー１７によりレーザ光１２の断面形状が環状に形成されるため、実施形態１よりも簡便な構成で実現できる。また、同様な遮光部１６ｂを第２偏向ミラー１８に設けても構わない。また、遮光部１６ｂの代わりにレーザ光１２が通過しない障害物を設けても構わない。
【００４６】
＜実施形態４＞
図６は、本発明の好ましい他の実施形態を説明する液滴吐出装置の斜視断面図である。
液滴吐出装置は、液滴吐出口１、ノズルプレート２、液室３、振動板５、圧力発生装置６、リストリクタ７、液室フレーム８、レーザ光源１１、レーザ光源フレーム１５、第１偏向ミラー１７、第１偏向ミラーフレーム１４、第２偏向ミラー１８、第２偏向ミラーフレーム１３、温度検知装置２０から構成されている。
【００４７】
ここで、レーザ光源１１は液室フレーム８の外側に接合されているレーザ光源フレーム１５に接合されている。また、第１偏向ミラーフレーム１４はレーザ光源１１に接合され、さらに第１偏向ミラー１７はノズルプレート２と角度αをなすように第１偏向ミラーフレームに接合されている。
また、第２偏向ミラー１８がノズル１間の直線３２と角度βをなすように接合されている。
さらに、ノズルプレート２と角度γをなすようにノズル接合されている第２偏向ミラーフレーム１３は、ノズルプレート２に接合されている。温度検知装置２０は、液滴吐出口１近傍のノズルプレートに接合されている。
【００４８】
また、第１偏向ミラー１７に、液滴吐出口１の直径と同じ内径を持つ遮光部１６ｂと、一定の外径を持つ反射部１６aと、前記反射部１６aの外側を遮光する遮光部１６ｃとが設けられることにより、レーザ光源１１から出射されるレーザ光１２が中空状（環状断面）に形成される。また、同様な遮光部１６ｂ、１６ｃと、反射部１６aと、を第２偏向ミラー１８に設けても構わない。
【００４９】
本実施形態においては、第１偏向ミラー１７にレーザ光１２を反射する反射部１６aにより、液滴吐出口１近傍のノズルプレート２に照射するレーザ光１２の断面形状が決められるため、レーザ光源１１のサイズが実施形態３よりも大きいサイズでも同様な結果を実現できるという利点がある。
【００５０】
＜実施形態５＞
図７は、本発明の好ましい他の実施形態を説明する液滴吐出装置の斜視断面図である。
液滴吐出装置は、液滴吐出口１、ノズルプレート６０、液室３、振動板５、圧力発生装置６、リストリクタ７、液室フレーム８、レーザ光源１１、レーザ光源フレーム１５、反射部１６aと、遮光部１６ｂを備えた第１偏向ミラー１７、第２偏向ミラー１８、第１偏向ミラーフレーム１４、温度検知装置２０から構成されている。
【００５１】
ここで、本実施形態による液滴的吐出ヘッドと実施形態１による液滴吐出ヘッドとの違いは、実施形態１における第２偏向ミラーフレーム１３とノズルプレート２とが同一部材により形成されることである。
【００５２】
本実施形態においては、実施形態３における第２偏向ミラーフレーム１３とノズルプレート２とが同一部材であるため、同一工程で形成される。したがって、ノズルプレート２に第２偏向ミラーフレーム１３を接合固定する工程を省略することができる。
【００５３】
＜実施形態６＞
図８は、本発明の好ましい他の実施形態を説明する液滴吐出装置の斜視断面図である。
液滴吐出装置は、液滴吐出口１、ノズルプレート２、液室３、振動板５、圧力発生装置６、リストリクタ７、液室フレーム８、レーザ光源１１、レーザ光源フレーム１５、反射部１６aと、遮光部１６ｂを備えた、第１偏向ミラー１７、第２偏向ミラー１８、偏向ミラーフレーム５１、温度検知装置２０から構成されている。
【００５４】
ここで、レーザ光源１１は液室フレーム８の外側に接合されているレーザ光源フレーム１５に接合されており、フィルタ２１０はレーザ光源１１の前（出射側）に設けている。第１偏向ミラー１７と、第２偏向ミラー１８が接合固定された、偏向ミラーフレーム５１とは、ノズルプレート２に接合されている。
【００５５】
本実施形態においては、実施形態１における第１偏向ミラーフレーム１４と第２偏向ミラーフレーム１３とが同一部材の偏向ミラーフレーム５１であるため、第１偏向ミラーフレーム１４をレーザ光源１１に接合する工程が省略できる利点がある。さらに、第１偏向ミラーフレーム１４とレーザ光源１１との接合による誤差を抑制でき、精度良くレーザ光１２を液滴吐出口１近傍のノズルプレート２に照射できる利点がある。
【００５６】
各実施形態では、液滴吐出口１がノズルプレート２に複数配列されており、第２偏向ミラーフレーム１３が液滴吐出口１と干渉しない位置に設けられているため、液滴吐出口１から吐出されるインクが第２偏向ミラーフレーム１３に衝突しないとともに、液滴吐出口１の周囲のノズルプレート２の表面に残ったインクに対してもワイピング用ブレードが第２偏向ミラーフレームの間に設けられるため、第２偏向ミラーフレームが障害となることなくワイピングが可能となり、液滴吐出口１の周囲のノズルプレート２の表面に残ったインクを除去することができる。
【００５７】
なお、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。
【００５８】
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９及び図１０を参照して説明する。なお、図９は同装置の機構部の全体構成を説明する概略構成図、図１０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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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、増粘したインク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。
【００６８】
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インク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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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備えているので、高粘度のインクを安定に吐出させることができ、高画質画像を形成することができる。
【００７３】
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１１を参照して説明する。なお、図１１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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
なお、ここでは、記録ヘッド４１１は、用紙搬送方向上流側から、ブランク、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インクを供給する液体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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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を備えているので、高粘度のインクを安定に吐出させることができ、高速で、高画質画像を形成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明は、複写機、ファクシミリ装置、複合機等の画像形成装置に利用できる。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】
【００８６】
１    液滴吐出口
２    ノズルプレート
３    液室
５    振動板
６    圧力発生装置
７    リストリクタ
８    液室フレーム
１１    レーザ光源
１４    第１偏向ミラーフレーム
１５    レーザ光源フレーム
１７    第１偏向ミラー
２０    温度検知装置
２０１    透過部
２０２    遮光部
２１０    フィルタ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８７】
【特許文献１】特開２００７−１６８１９９号公報
【図１】
2011235497.tif 000003
【図２】
2011235497.tif 000004
【図３】
2011235497.tif 000005
【図４】
2011235497.tif 000006
【図５】
2011235497.tif 000007
【図６】
2011235497.tif 000008
【図７】
2011235497.tif 000009
【図８】
2011235497.tif 000010
【図９】
2011235497.tif 000011
【図１０】
2011235497.tif 000012
【図１１】
2011235497.tif 000013