(57)【要約】【課題】ノズル連通路及び圧力発生室を千鳥状配置にした場合に剛性が低下してクロストークが発生し易くなったり、滴吐出特性のバラツキが発生する。【解決手段】連通管５及び圧力発生室６の配列密度の倍の密度で圧電部材１２の圧電素子柱１２Ａ、１２Ｂが配列され、複数の圧力発生室６は圧力発生室長手方向に交互にずれてノズル配列方向に配列され、振動板部材２の島状凸部２ｂは複数の圧力発生室６のそれぞれに対応して圧力発生室長手方向にずれて設けられ、圧電部材１２の複数の圧電素子柱１２Ａ、１２Ｂは複数の圧力発生室６の長手方向全体の長さよりも長く形成され、圧電素子柱１２Ａの活性領域内に振動板部材２の島状凸部２ｂが位置している。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出する複数のノズルと、
前記ノズルがノズル連通路を介して連通する複数の圧力発生室と、
前記圧力発生室の壁面を形成する振動領域と前記振動領域に形成された島状凸部とを有する振動板部材と、
前記圧力発生室の配列密度の倍の配列密度で配列された複数の電気機械変換素子と、を有し、
前記複数の電気機械変換素子は交互に振動板部材の前記島状凸部と圧力発生室間の隔壁に対応する部位とに接合され、
前記複数の圧力発生室は圧力発生室長手方向に交互にずれてノズル配列方向に配列され、
前記振動板部材の島状凸部は前記複数の圧力発生室のそれぞれに対応して圧力発生室長手方向にずれて設けられ、
前記複数の電気機械変換素子は前記複数の圧力発生室の長手方向全体の長さよりも長く形成され、
前記電気機械変換素子の活性領域内に前記振動板部材の島状凸部が位置している
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記圧力発生室及び前記ノズル連通路の形状がすべて同じであることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記圧力発生室は前記電気機械変換素子の活性領域内に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記複数の圧力発生室に液体を供給する共通液室を有し、前記共通液室と前記圧力発生室との間には、前記共通液室側から導入部及び流体抵抗部を有する供給路部が設けられ、隣接する導入部がつながっ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液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記複数の圧力発生室がノズル配列方向に配列された圧力発生室列を２列有し、
前記圧力発生室列に対応して前記複数のノズルが圧力室長手方向にずれて配列されたノズル列を２列有し、
各列内でノズルがノズル配列方向に半ピッチずれて、偶数個配置され、
各列のノズル配列方向端部の２つのノズルのうち、ノズル配列方向外側にある一方のノズルが列間側に位置し、ノズル配列方向内側にある他方のノズルが列間と反対側に位置する
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
前記ノズル連通路は、前記ノズル側の前記ノズル配列方向の幅が前記圧力発生室側の前記ノズル配列方向の幅よりも大きい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液体吐出ヘッド。
【請求項７】
前記ノズル連通路は、連続的又は段階的に前記ノズル配列方向の幅が変化することを特徴とする請求項６に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか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（例えばインクジェット記録装置）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】
このような液体吐出記録方式の画像形成装置に使用される液体吐出ヘッドは、一般に、液滴を吐出する複数のノズル列を有し、各ノズルが連通した複数の圧力発生室（加圧室、圧力室、個別液室、加圧液室などとも称される）を有し、複数の圧力発生室に共通液室（共通流路）から供給路部を介してインクを供給する構成とされている。
【０００５】
ところで、画像形成装置としては、より高品位な画像を、より速い印刷速度で出力できることが求められるようになっている。そのため、ノズルの数及び密度共に増加する傾向にあり、その結果、圧力発生室間の間隔が狭くなり、また駆動周波数も高くなる傾向にある。
【０００６】
このようにノズル数の増加、高密度化に伴って圧力発生室間隔で狭くなると、所要の圧力発生室に滴吐出を行う圧力を加えたときに、他の隣接する圧力発生室にも圧力変動が生じる相互干渉（これを「隣接クロストーク」という。）が発生しやすくなる。隣接クロストークが生じると、滴吐出を行わない圧力発生室に対応するノズルから滴吐出が行われたり、吐出する滴の吐出状態が不安定になって、画像品質が低下することになる。
【０００７】
この隣接クロストークを抑制するためには圧力発生室とノズルとの間を連通するノズル連通路（連通管）を細くし、連通管間隔壁を剛性を高め、あるいは圧力発生室の高さを低くして圧力発生室間隔壁の剛性を高める必要があるが、連通管を細くした場合には圧力発生室を含めた液室のインピーダンスが高くなり、吐出特性が低下したり、加工に時間がかかるようになる。また、圧力発生室の内部圧力により圧力発生室などの流路を形成する流路板全体が変形し、滴吐出特性が低下するクロストーク（これを「全体クロストーク」という。）という不具合が確認されているが、圧力発生室の高さを低くすることで内部圧力が更に高くなり、この不具合も顕著になる。
【０００８】
そこで、従来、複数の連通管及び圧力発生室をノズル配列方向と直交する方向に位置をずらして千鳥状に配列にするとともに、ノズル板側にも流路を形成し、各圧力発生室に連通する各ノズルは１列に配列した（位置を揃えた）ものが知られている（特許文献１）。また、連通管を千鳥状に配置するとともに、隣接する圧力発生室間で連通管の形状を異ならせる構成、圧力発生室全体を千鳥状に配置するとともに圧電素子も千鳥状に配置した構成が知られている（特許文献２）。また、液室を千鳥状配置にして、更に液室幅を調整することで流体抵抗を整合した構成が知られている（特許文献３）。
【０００９】
また、ノズル及び液室を千鳥状に配置にし、液室にインクを供給する供給路が長い長ノズルと同供給路が短い短ノズルとを有し、長ノズルの供給路の高さを短ノズルの供給路の高さよりも高くして、供給路間の隔壁厚を確保して部品の密着性を保つものが知られている（特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−３４９９８号公報
【特許文献２】特開２００５−３４９９７号公報
【特許文献３】特開２００７−３２０３０７号公報
【特許文献４】特開２００７−２３０１３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上述した特許文献１に開示されているように、連通管だけを千鳥状に配置した場合、隣接する圧力発生室間での滴吐出特性に差が生じてしまい、画像品質が低下する。この場合、滴吐出特性のバラツキを駆動波形によって補うようにしても、ヘッドの性能を十分に発揮することができなくなる。
【００１２】
また、特許文献２に開示されているように、隣接する圧力発生室間で連通管の形状を異ならせてイナータンスを揃えて固有周期を揃えた場合、流体抵抗値には差が生じてしまうため、滴吐出効率にも差が生じ、すべてのノズルについて滴吐出特性を揃えようとすると、効率の悪い駆動となってしまう。
【００１３】
さらに、各圧力発生室の形状を同じにして千鳥状に配置する構成もあるが、圧力発生素子も千鳥状に配置するには、例えば薄膜ＰＺＴのようなアクチュエータを用いる必要があり、設計の自由度が低下してしまうことになる。
【００１４】
また、いずれの構成にあっても、全体クロストークを構造的に抑制することが困難であり、駆動波形制御によって全体クロストークを抑制する必要が生じるが、その場合、高い効率で吐出駆動制御を行なうことができなくなる。
【００１５】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で滴吐出性能を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の課題を解決するため、本発明に係る液体吐出ヘッドは、
液滴を吐出する複数のノズルと、
前記ノズルがノズル連通路を介して連通する複数の圧力発生室と、
前記圧力発生室の壁面を形成する振動領域と前記振動領域に形成された島状凸部とを有する振動板部材と、
前記圧力発生室の配列密度の倍の配列密度で配列された複数の電気機械変換素子と、を有し、
前記複数の電気機械変換素子は交互に振動板部材の前記島状凸部と圧力発生室間の隔壁に対応する部位とに接合され、
前記複数の圧力発生室は圧力発生室長手方向に交互にずれてノズル配列方向に配列され、
前記振動板部材の島状凸部は前記複数の圧力発生室のそれぞれに対応して圧力発生室長手方向にずれて設けられ、
前記複数の電気機械変換素子は前記複数の圧力発生室の長手方向全体の長さよりも長く形成され、
前記電気機械変換素子の活性領域内に前記振動板部材の島状凸部が位置している
構成とした。
【００１７】
ここで、前記圧力発生室及び前記ノズル連通路の形状がすべて同じである構成とできる。
【００１８】
また、前記圧力発生室は前記電気機械変換素子の活性領域内に配置されている構成とできる。
【００１９】
また、前記複数の圧力発生室に液体を供給する共通液室を有し、前記共通液室と前記圧力発生室との間には、前記共通液室側から導入部及び流体抵抗部を有する供給路部が設けられ、隣接する導入部がつながっている構成とできる。
【００２０】
また、前記複数の圧力発生室がノズル配列方向に配列された圧力発生室列を２列有し、
前記圧力発生室列に対応して前記複数のノズルが圧力室長手方向にずれて配列されたノズル列を２列有し、
各列内でノズルがノズル配列方向に半ピッチずれて、偶数個配置され、
各列のノズル配列方向端部の２つのノズルのうち、ノズル配列方向外側にある一方のノズルが列間側に位置し、ノズル配列方向内側にある他方のノズルが列間と反対側に位置する
構成とできる。
【００２１】
また、前記ノズル連通路は、前記ノズル側の前記ノズル配列方向の幅が前記圧力発生室側の前記ノズル配列方向の幅よりも大きい構成とできる。
【００２２】
この場合、前記ノズル連通路は、連続的又は段階的に前記ノズル配列方向の幅が変化する構成とできる。
【００２３】
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】
【００２４】
本発明に係る液体吐出ヘッドによれば、複数のノズルと、複数の圧力発生室と、圧力発生室の壁面を形成する振動領域と振動領域に形成された島状凸部とを有する振動板部材と、圧力発生室の配列密度の倍の配列密度で配列された複数の電気機械変換素子とを有し、複数の電気機械変換素子は交互に振動板部材の島状凸部と圧力発生室間の隔壁に対応する部位とに接合され、複数の圧力発生室は圧力発生室長手方向に交互にずれてノズル配列方向に配列され、振動板部材の島状凸部は複数の圧力発生室のそれぞれに対応して圧力発生室長手方向にずれて設けられ、複数の電気機械変換素子は複数の圧力発生室の長手方向全体の長さよりも長く形成され、電気機械変換素子の活性領域内に振動板部材の島状凸部が位置している構成としたので、簡単な構成で滴吐出性能を向上させることができる。
【００２５】
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、高画質画像を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る液体吐出ヘッドの第１実施形態の外観斜視説明図である。
【図２】同ヘッドの液室長手方向に沿う要部断面説明図である。
【図３】図２のＸ−Ｘ線に沿う液室短手方向の要部断面説明図である。
【図４】同ヘッドの流路構成を説明する平面説明図である。
【図５】図４のＡ１−Ａ１線に沿う断面説明図である。
【図６】図４のＡ２−Ａ２線に沿う断面説明図である。
【図７】本発明に係る液体吐出ヘッドの第２実施形態における流路構成の説明に供する平面説明図である。
【図８】本発明に係る液体吐出ヘッドの第３実施形態におけるノズル配置とキャップ部材のニップ位置の関係の説明に供する平面説明図である。
【図９】比較例におけるノズル配置とキャップ部材のニップ位置の関係の説明に供する平面説明図である。
【図１０】本発明に係る液体吐出ヘッドの第４実施形態における流路構成の説明に供する平面説明図である。
【図１１】図１０のＡ３−Ａ３線に沿う断面説明図である。
【図１２】図１０のＡ４−Ａ４線に沿う断面説明図である。
【図１３】本発明の第５実施形態に係る液体吐出ヘッドの図２と同様な断面説明図である。
【図１４】同ヘッドの流路構成を説明する平面説明図である。
【図１５】図１３のＢ−Ｂ線に沿う方向の拡大断面説明図である。
【図１６】連通管の間の隔壁部とノズル板との接合の説明に供する断面説明図である。
【図１７】連通管の間の隔壁部とノズル位置ずれとの関係の説明に供する断面説明図である。
【図１８】本発明の第６実施形態に係る液体吐出ヘッドのノズル連通路部分のノズル配列方向に沿う方向の拡大断面説明図である。
【図１９】本発明の第７実施形態に係る液体吐出ヘッドのノズル連通路部分のノズル配列方向に沿う方向の拡大断面説明図である。
【図２０】本発明の第８実施形態に係る液体吐出ヘッドのノズル連通路部分のノズル配列方向に沿う方向の拡大断面説明図である。
【図２１】本発明の第９実施形態に係る液体吐出ヘッドのノズル連通路部分のノズル配列方向に沿う方向の拡大断面説明図である。
【図２２】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２３】同じく要部平面説明図である。
【図２４】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】
【００２７】
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。本発明に係る液体吐出ヘッドの第１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は同ヘッドの外観斜視説明図、図２は同ヘッドの液室長手方向に沿う要部断面説明図、図３は図２のＸ−Ｘ線に沿う液室短手方向の要部断面説明図である。
【００２８】
この液体吐出ヘッドは、流路部材としての流路板（流路基板、液室基板）１と、この流路板１の下面に接合した振動板部材２と、流路板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がノズル連通路（連通管）５を介してそれぞれ連通する個別流路としての複数の圧力発生室６が形成され、フレーム部材１７に形成した共通液室１０から振動板部材２に形成した流入口９を介して各圧力発生室６に導入部８及び流体抵抗部である供給路７を介してインクを供給する。
【００２９】
流路板１は、シリコン基板を異方性エッチングして、連通管５、圧力発生室６、供給路部７などの開口部や溝部をそれぞれ形成している。連通管５及び圧力発生室６などを形成するエッチングで残された部分が流路間隔壁６ａとなる。
【００３０】
振動板部材２は各液室６及び供給路部７の壁面を形成する壁面部材であり、変形可能な第１層２Ａと、第１層２Ａ上に積層した第２層２Ｂとからなり、各液室６の壁面を形成する変形可能な第１層２Ａで形成された振動領域（ダイアフラム部）２ａを有し、振動領域２ａに第２層２Ｂで形成した島状凸部２ｂに、振動領域２ａを変形させ、液滴を吐出させるエネルギーを発生する駆動素子（アクチュエータ手段、圧力発生手段）としての柱状の電気機械変換素子である積層型圧電部材１２の圧電素子柱１２Ａが接合されている。
【００３１】
圧電部材１２はハーフカットダイシングにより櫛歯状に圧電素子柱１２Ａ、１２Ｂを形成したものであり、圧電素子柱１２Ａは駆動波形を印加する駆動圧電素子柱となり、圧電素子柱１２Ｂは駆動波形を印加しないで流路間隔壁６ａを支持する支柱である非駆動圧電素子柱となる。すなわち、圧電素子部材１２の圧電素子柱１２Ａ、１２Ｂは圧力発生室６の配列密度の２倍の密度で配列された所謂バイピッチ構造としている。この圧電素子部材１２の下端面はベース部材１３に接合している。
【００３２】
この圧電部材１２は、例えば厚さ１０〜５０μｍ／１層のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）の圧電層２１と、厚さ数μｍ／１層の銀・パラジューム（ＡｇＰｄ）からなる内部電極層２２Ａ、２２Ｂとを交互に積層し、内部電極２２を交互に端面の端面電極（外部電極）である個別電極２３及び共通電極２４にそれぞれ電気的に接続したものである。そして、個別電極２３にはＦＰＣ１５の個別電極ラインが半田接合され、また、共通電極２４は圧電部材１２の端部に電極層を設けて個別電極２３側端面に回し込んでＦＰＣ１５のＧＮＤ電極（共通電極ライン）に接続している。ＦＰＣ１５には図示しないドライバＩＣが実装されており、これにより駆動圧電素子柱１２Ａへの駆動電圧印加を制御している。
【００３３】
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）で製造している。このノズル板３には各圧力発生室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、又は圧力発生室６側と反対の面）には撥水層を設けている。
【００３４】
また、ＦＰＣ１５を実装した（接続した）圧電素子柱１２及びベース部材１３などで構成される圧電型アクチュエータの外周側には、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に連結管を介して供給口を形成し、この供給口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。
【００３５】
このヘッドでは、圧電素子柱１２は６００ｄｐｉの間隔でダイシングされており．それが対向して２列配置され、圧力発生室６及びノズル４は、１列３００ｄｐｉの間隔で２列がそれぞれ千鳥配置に整列しており，６００ｄｐｉの解像度を１スキャンで得ることができる構成としている。
【００３６】
このように構成した液体吐出ヘッドにおいては、例えば圧電素子柱１２に印加する電圧を基準電位から下げることによって圧電素子柱１２が収縮し、振動板部材２の液室壁面を形成するダイアフラム部が下降して圧力発生室６の容積が膨張することで、圧力発生室６内にインクが流入し、その後圧電素子柱１２に印加する電圧を上げて圧電素子柱１２を積層方向に伸長させ、振動板部材２をノズル４方向に変形させて圧力発生室６の容積を収縮させることにより、圧力発生室６内のインクが加圧され、ノズル４からインク滴が吐出（噴射）される。
【００３７】
そして、圧電素子柱１２に印加する電圧を基準電位に戻すことによって振動板部材２が初期位置に復元し、液室６が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室１０から液室６内にインクが充填される。そこで、ノズル４のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の液滴吐出のための動作に移行する。
【００３８】
なお、このヘッドの駆動方法については上記の例（引き−押し打ち）に限るものではなく、駆動波形の与えた方によって引き打ちや押し打ちなどを行なうこともできる。
【００３９】
次に、このヘッドにおける流路構成について図４を参照して説明する。なお、図４は同流路構成の説明に供する要部平面説明図である。
前述したように、各ノズル４が連通する複数の連通管５及び圧力発生室６は、すべて同じ形状であり、それぞれノズル配列方向に沿って千鳥状に配置されて、ノズル配列方向（図４で上下方向）と直交する方向（液室長手方向）に交互にずれてノズル配列方向に配置されている。これにより、各ノズル４の列（ノズル列）４Ａも千鳥状に配置される。
【００４０】
この場合、例えば隣接する圧力発生室６、６は、３００ｄｐｉ（８４．６５ｕｍ）のピッチで配列されており、圧力発生室長手方向にずれた千鳥状になっている。また、同様に、連通管５も千鳥状配置になり、連通管５の圧力発生室長手方向長さは２００μｍとし、千鳥状のずれ量ａは１６９．３μｍとしている。画像を形成する最小画素密度が３００ｄｐｉとすると、その画素ピッチとなる８４．６５μｍの整数倍となる１６９．３μｍのズラシ量としている。隣接する連通管５で、約３０μｍのオーバーラップ部分があるが、隔壁の幅を２０μｍとすることで、剛性としては十分高く、連通管５から隣接する連通管５へ与える影響は非常に小さくなっている。
【００４１】
ここで、千鳥配置にしなかった場合には、連通管間の隔壁が高く形成されるので隣接クロストークを抑制するためには、連通管５の長さは短くして隔壁面積を小さくする必要がある。そのため、連通管の長さは、このような構成では最大で１２０μｍが限界であった。しかし、千鳥状に配置することで、連通管５の長さを２００μｍにしても隣接のクロストークを抑制できることを確認した。また、連通管５のイナータンスと流体抵抗値が小さくなることで、液室全体の固有周期も短くすることができ、同一電圧波形での吐出量も大きくすることができる。さらに、連通管５の長さを長くできることにより、連通管５を開口させるための例えばＩＣＰエッチングの時間を短縮することができ、製造コストを低減することも可能となる。
【００４２】
次に、圧電素子柱と圧力発生室及び振動部材の関係について図５及び図６を参照して説明する。なお、図５は図４のＡ１−Ａ１線に沿う断面に相当する要部断面説明図、図６は図４のＡ２−Ａ２線に沿う断面に相当する要部断面説明図である。
前述した千鳥配列された圧力発生室６全体の長手方向長さｂよりも、圧電部材１２（圧電素子柱１２Ａ、１２Ｂ）の圧力発生室長手方向の長さｃを長くしている。これにより、圧電素子柱１２Ｂにて隣り合う連通管５及び圧力発生室６間の隔壁６ａの圧力発生室長手方向全体を支持することができ、剛性をより高めることができて圧電素子柱の変位により生じる流路板１全体の変形を抑制することができる。
【００４３】
また、振動板部材２の島状凸部２ｂは複数の圧力発生室６のそれぞれに対応して圧力発生室長手方向にずれて設けられ、圧電素子柱１２Ａの活性領域ｄ内に振動板部材２の島状凸部２ｂが位置している。また、いずれの圧力発生室６も圧電素子柱１２Ａの変位する活性領域ｄ内に位置している。これにより、圧電素子柱１２Ａの活性領域ｄの変位を圧力発生室６に効率的に与えることができる。
【００４４】
具体的には、連通管及び圧力発生室を千鳥配置にしなかったときは、隣接クロストークを抑制するためには、圧力発生室６の高さを７５μｍ以下にする必要があったが、千鳥配置にすることで、両方の圧力発生室に面する隔壁の長さが減少するため高さを９０μｍにしても隣接のクロストークを抑制することができることが確認された。圧力発生室６の高さを高くすることで、圧力発生室６内の圧力も小さくなり、流路板１の変形による全体のクロストークも抑制することができることが確認された。
【００４５】
また、圧力発生室６及び連通管５の形状はすべて同じであることから、千鳥配置にしても、各ノズルからの滴吐出特性を揃えることができ、同一の駆動制御で滴吐出を行なうことができる。
【００４６】
このように、複数のノズルと、複数の圧力発生室と、圧力発生室の壁面を形成する振動領域と振動領域に形成された島状凸部とを有する振動板部材と、圧力発生室の配列密度の倍の配列密度で配列された複数の電気機械変換素子とを有し、複数の電気機械変換素子は交互に振動板部材の島状凸部と圧力発生室間の隔壁に対応する部位とに接合され、複数の圧力発生室は圧力発生室長手方向に交互にずれてノズル配列方向に配列され、振動板部材の島状凸部は複数の圧力発生室のそれぞれに対応して圧力発生室長手方向にずれて設けられ、複数の電気機械変換素子は複数の圧力発生室の長手方向全体の長さよりも長く形成され、電気機械変換素子の活性領域内に振動板部材の島状凸部が位置している構成とすることで、電気機械変換素子によって隣り合う連通路及び圧力発生室の間の確実に支えて剛性を高め、圧力発生室の高さを低くすることができて、全体クロストークを抑制でき、簡単な構成で滴吐出性能を向上させることができる。
【００４７】
つまり、圧力発生室及びノズル連通路（連通管）を千鳥状に配置することで、圧力発生室及び連通管の隔壁の剛性を高めることができるため、隣接クロストークを抑制できると共に、バイピッチ構造で圧力発生室よりも長い領域まで延びる電気機械変換素子を用いることにより、圧力発生室及び連通管の隔壁を支える柱の役割を担っている非駆動部の剛性も高めることができるため、全体クロストークをも抑制することができる。特に、圧力発生室の配列ピッチを半分にすると、圧力発生室などを支えていた電気機械変換素子の柱としての剛性も低下してしまうため、効果的である。
【００４８】
また、圧力発生室及び連通管の形状を同一形状とすることで、圧力発生室の特性を揃えることができる。また、千鳥状のノズル位置のずれ量を最大画素ピッチの整数倍とすることで、駆動タイミングをずらさなくても、画像処理で着弾位置を揃えることができるため、隣接するノズルで時分割駆動を行なう必要がなく、簡便な構成で駆動を行なうことができる。また、圧力発生室を千鳥状に配置することで、相互に同じ形状の連通管も千鳥状に並ぶため、連通管の隔壁の剛性が高くなる。千鳥状にしない場合は、隔壁の剛性を上げるために、圧力発生室長手方向の連通管の長さを短くし、連通管を細くする必要があるが、本発明によれば、圧力発生室長手方向の連通管の長さを長くしても、連通管隔壁の剛性を保つことができる。その結果、連通管の流体イナータンス及び流体抵抗値が小さくなるため、圧力発生室の固有振動周期が短くなったり、圧力発生室の圧力を減衰なくノズルに伝えやすくなることで、滴吐出効率が向上するなどヘッドの性能を向上させることができる。
【００４９】
さらに、連通管部分及び圧力発生室のそれぞれの隔壁により生じていた隣接クロストークのうち、連通管部分の隔壁の剛性による隣接クロストークを抑制できること、また圧力発生室の隣接する隔壁の長さも短くなることから、圧力発生室の液室高さを高くしても、液室全体の隔壁の剛性は同等にすることができるため、隣接クロストークを抑えることができる。液室高さを高くすることで、圧力発生室に発生する圧力を下げることができるため、流路部材全体を変形させる力も弱くなり、全体クロストークをも抑制することができる。
【００５０】
また、電気機械変換素子の変位する活性領域を千鳥状に配置されるいずれの圧力発生室においても、その活性領域の内側に圧力発生室が配置されるようにすることで、電気機械変換素子の変位を十分に圧力発生室に伝えることができ、また同じ駆動電圧で与える圧力を、いずれの圧力発生室にも同等にすることができる。さらに、電気機械変換素子の非駆動部分の柱としての剛性も高め、流路板の変形を抑制することができるため、全体クロストークも抑えることができる。また、前記電気機械変換素子として、ｄ３３方向に変位する圧電素子であれば、変位する活性領域を十分長く取ることができ、さらに変位する活性領域の外側に変位しない不活性領域を持つことで、非駆動部分の柱としての剛性を更に高めることができる。また、このような構成をとることで、駆動部分の柱においても端部の不活性領域を固定領域として用いることもでき、圧力発生室長手方向の剛性も合わせて高める構成とすることもできる。
【００５１】
次に、本発明の第２実施形態における流路構成について図７を参照して説明する。なお、図７は同流路構成を説明する要部平面説明図である。
ここでは、共通液室１０からの各圧力発生室６の導入部８を複数つなげている（連通させている）。この例では、６本の導入部８を１つにつなげているが、これに限るものではない。
【００５２】
このように、導入部をつなげることで流体インピーダンスが小さくなり、共通液室と圧力発生室との間の流体インピーダンスは流体抵抗部分が支配的になるため、千鳥配置することにより生じる導入部分の長さの差による圧力発生室の特性の差を低減できる。つまり、連通管５や圧力発生室６の形状を同じにして千鳥配置とすることで、個別の流路の導入部の長さには差が生じてしまうが、導入部をつなげることで流体抵抗部７の流体抵抗値やイナータンスの方が十分大きく支配的となるため、滴吐出特性としては揃えることができる。
【００５３】
次に、本発明の第３実施形態におけるノズル配置について図８を参照して説明する。併せて図９に示す比較例を参照する。
液体吐出ヘッドを画像形成装置の記録ヘッドとして使用とするとき、記録ヘッドの維持回復のためにキャップ部材にてノズル面（ノズル４が形成された面）をキャッピングする。このときのキャップ部材の当接面（ニップ位置）５０を図８及び図９に示している。
【００５４】
ここで、ヘッドのノズル板４には千鳥配置された複数（偶数個）のノズル４からなるノズル列４Ａ、４Ｂを配置している。
【００５５】
そして、図８に示す実施形態においては、各ノズル列４Ａ及び４Ｂのノズル配列方向端部のノズル４ｃ、４ｄとは、ノズル配列方向に、圧力発生室の隣接ピッチである３００ｄｐｉの半分のピッチ、すなわち６００ｄｐｉ相当分だけずれて配置され、ノズル配列方向でノズル４ｃはノズル４ｄよりも６００ｄｐｉ相当分だけ内側に位置している。
【００５６】
このとき、各ノズル列４Ａ、４Ｂのノズル配列方向端部の２つのノズル４ｃ、４ｄのうち、ノズル配列方向外側にある一方のノズル４ｄが列間（ノズル列４Ａと４Ｂとの間）側に位置し、ノズル配列方向内側にある他方のノズル４ｃが列間と反対側（ノズル配列方向と直交する方向で外側）に位置するように配置している。
【００５７】
一方、図９に示す比較例においても、各ノズル列４Ａ及び４Ｂのノズル配列方向端部のノズル４１ｃ、４１ｄとは、ノズル配列方向に、圧力発生室の隣接ピッチである３００ｄｐｉの半分のピッチ、すなわち６００ｄｐｉ相当分だけずれて配置され、ノズル配列方向でノズル４ｃはノズル４ｄよりも６００ｄｐｉ相当分だけ内側に位置している。
【００５８】
このとき、各ノズル列４Ａ、４Ｂのノズル配列方向端部の２つのノズル４ｃ、４ｄのうち、ノズル配列方向外側にある一方のノズル４ｃが列間（ノズル列４Ａと４Ｂとの間）側に位置し、ノズル配列方向内側にある他方のノズル４ｄが列間と反対側（ノズル配列方向と直交する方向で外側）に位置するように配置している。
【００５９】
これらの実施形態と比較例とを比べたとき、ニップ位置５０とニップ位置に最も近いノズル４ｃ（実施形態）と４１ｄ（比較例）との距離４ｅ、４１ｅでは、ノズル４ｃの方がノズル４１ｄよりも６００ｄｐｉ相当分だけノズル配列方向内側に位置しているため、距離４ｅの方が距離４１ｅよりも長くとることができ、キャップ部材の当接部がノズルに干渉しにくくすることができる。言い換えれば、同じ距離になるようにする場合、図８に示すようなノズル配置の方がキャッピングする面積を小さくすることができ、ノズルを千鳥配置することによるヘッドサイズの大型化を防ぐことができる。
【００６０】
次に、本発明の第４実施形態について図１０ないし図１２を参照して説明する。なお、図１０は同実施形態の流路構成を説明する平面説明図、図１１は図１０のＡ３−Ａ３線に沿う断面説明図、図１２は図１０のＡ４−Ａ４線に沿う断面説明図である。
ここでは、複数の圧力発生室６の千鳥配列に対応して、各圧力発生室６の配列で構成される各圧力発生室列６１Ａ、６１Ｂと共通液室１０との間には、圧力発生室６と共通液室１０との間の距離が長い第１供給路部７Ａと、圧力発生室６と共通液室１０との間の距離が短い第２供給路部７Ｂとが設けられている。
【００６１】
そして、第１供給路部７Ａには、共通液室１０側に通じる導入部８と、この導入部８と圧力発生室６とをつなぐ２本の流体抵抗部である流路７１ａ、７１ｂが形成されている。また、第２供給路部７Ｂには、共通液室１０側に通じる導入部８と、１本の流体抵抗部（狭窄部）である流路７２が形成されている。これにより、隣り合うチャネルで、１本と２本の流路が交互に配置される。
【００６２】
このように第１供給路部７Ａに形成される流路の本数は第２供給路部７Ｂに形成される流路の本数より多くして、第１供給路部７Ａと第２供給路部７Ｂとは流体抵抗及びインダクタンスが略同じである構成としている。
【００６３】
ここで、流体抵抗だけであれば、第１供給路部７Ａと第２供給路部７Ｂの断面積を変えるだけで長さの違いによる流体抵抗の差異を調整することができる。しかし、断面積による調整では、インダクタンスまで揃えることはできないため、第１供給路部７Ａと第２供給路部７Ｂとで流路本数を変えることにより、流体抵抗に加えインダクタンスも同等となる構成としている。
【００６４】
このような構成とすることで、隣り合うチャネル間で第１、第２供給路部７Ａ、７Ｂの流体抵抗（Ｒ）及びインダクタンス（Ｌ）を揃える（略同じにする）ことができる。なお、第１、第２供給路部７Ａ、７Ｂの各流路７１ａ、７１ｂ、７２の深さは略同じである。
【００６５】
この場合、第１、第２供給路部７Ａ、７Ｂの各流路７１ａ、７１ｂ、７２の深さを略同じにすることで、流路板１にエッチング工法を用いて供給路部７を加工することが容易になる。また，隣り合う圧力発生室６の液室長手方向のずらし量と、第２供給路部７Ｂの流路７２の長さを同じにすることで、第２供給路部７Ｂの流体抵抗Ｒ２を第１供給路部７Ａの流体抵抗Ｒ１と、第２供給路部７ＢのインダクタンスＬ２を第１供給路部７ＡのインダクタンスＬ１と揃えることができる。
【００６６】
なお、流体抵抗部となる流路の本数は，隣り合うもので，それぞれ１本と２本としたが、これに限るものではなく、１本と３本、２本と４本など、他の本数の組合せとすることもできる。また、第１供給路部の２本以上の流路は完全に独立している例で説明しているが、断続的な隔壁にて一部がつながれた複数本の流路に分離した構成や１本の流路の途中から複数本の流路に分離（分岐）した構成とすることもできる。
【００６７】
このように、隣接する圧力発生室は、ノズル配列方向と直交する方向で異なる位置に配置されて、圧力発生室と共通液室との間の距離が長い第１供給路部と、距離が短い第２供給路部とが設けられ、第１供給路部に形成される流路の本数は第２供給路部に形成される流路の本数より多く、第１供給路部と第２供給路部との間で流体抵抗及びインダクタンスが略同じである構成とすることで、圧力発生室間の隔壁の厚みを確保して相互干渉を抑制でき、滴吐出特性を揃えて、高品位な画像形成を行えることができるようになる。
【００６８】
また、第１供給路部７Ａの流路７１ａ、７１ｂと振動板部材２の第１層２Ａの単層領域とが重なる部分ｅ１の面積は、第２供給路部７Ｂの流路７２と振動板部材２の第１層２Ａの単層領域とが重なる部分ｅ２の面積よりも小さくして、隣り合うチャネル間で第１供給路部７Ａ、７Ｂの流体抵抗（Ｒ）及びインダクタンス（Ｌ）とともに、コンプライアンス（Ｃ）を揃えている（略同じにしている）。なお、第１供給路部７Ａの第１層２Ａで形成される部分以外は第１層２Ａ及び第２層２Ｂの厚肉部に接合して壁面を形成している。
【００６９】
このように、Ｒ、Ｌ、Ｃの全ての値を全てのチャネルで略等しくすることで、各チャンネル（各ノズル）の滴吐出特性の均一化を図っている。
【００７０】
次に、本発明の第５実施形態について図１３ないし図１５を参照して説明する。なお、図１３は同実施形態に係る液体吐出ヘッドの図２と同様な断面説明図、図１４は同ヘッドの流路構成を説明する平面説明図、図１５は図１３のＢ−Ｂ線に沿うノズル連通路部分のノズル配列方向に沿う方向の拡大断面説明図である。また、図１５では流路板のハッチングは省略している。
【００７１】
ここでは、ノズル連通路である連通管５は、平面形状で矩形状に形成した、圧力発生室６側の第１連通部５ａと、第１連通部５ａに連続して形成されたノズル４側の第２連通部５ｂとからなる。そして、第２連通部５ｂのノズル配列方向の幅を第１連通部５ａのノズル配列方向の幅よりも大きく形成している。
【００７２】
この連通管構造は、例えば、流路板１に金属部材を使用し、プレス工法を用いて形成することができる。
【００７３】
このように構成したので、ノズル板３と流路板１とを接合するときに接合位置ずれが発生しても、ノズル４の内壁面を形成しているラウンド部のエッジ部分が連通管間隔壁５Ａにかかることがなくなり、滴の噴射曲がりが起こりにくく、安定した吐出を行うことができる。
【００７４】
つまり、例えばノズル板３を電鋳工法で形成する場合、ノズル４の内部孔形状（壁面形状）は図１６に示すようにラウンド形状（連通管側に曲率を持って拡開する形状）になる。例えば、ノズル板３の厚みｔが３０μｍのとき、ノズル４の壁面となるラウンド部３ａの幅Ｗは厚みｔと同じ３０μｍとなる。圧力発生室間隔壁６ａの一部である連通管５の間の隔壁部５Ａとの接合は、ノズル板３の平坦面３ｂで行なう。このとき、ラウンド部３ａが小さい、即ちノズル板３の厚みｔが薄ければ、その分平坦面３ｂが広くなるため、接合の点では有利であるが、ノズル板３の厚みｔが薄いと、ノズル板３としての剛性が低下して、滴を吐出させたときにノズル板３が振動するおそれがある。逆に、ラウンド部３ａが大きい、即ちノズル板３の厚みｔが厚ければ、ノズルピッチが狭い場合は平坦面３ｂは小さくなり、隔壁部５Ａとの間でマージンが少なくなり、図１７に示すように、ノズル位置ズレが生じたときに、ラウンド部３ａのエッジ３ｃが隔壁部５Ａにかかるおそれが高くなる。
【００７５】
これに対し、本実施形態のように、流路を千鳥状に配置することで、同一直線状に配列される連通管は本来の圧力発生室の配列ピッチの２倍の距離で配列されることになるので、連通管の幅をノズル配列方向に広げることが可能となる。したがって、ラウンド部３ａが大きくなっても連通管５の隔壁部５Ａとの接合マージンが大きくなり、ノズル板３と流路板１を接合するときにノズル位置ズレが生じても、ラウンド部３ａのエッジが隔壁部５Ａにかかるおそれが低くなる。この結果、ノズル板の厚みを厚くすることができて、ノズル板の剛性も確保することができるようになる。
【００７６】
このように、圧力発生室と連通管、ノズルを千鳥状に配置することで、隣接する連通管の隔壁幅が広がり、これにより、圧力発生室の短手方向（ノズル配列方向）に対する余裕度が大きくなるため、ノズルが臨む連通管のノズル配列方向における幅を広げることができる。そして、連通管のノズル配列方向における幅をノズル径（流路板側開口径）に対して充分に大きくすることで、多少のノズル位置ズレが生じた場合でも、ノズルのラウンド部あるいはテーパー部のエッジが連通管の間の隔壁にかかることはないため、滴の噴射曲がりを抑制することができる。
【００７７】
次に、本発明の第６実施形態について図１８を参照して説明する。なお、図１８は図１５と同様な、同実施形態に係る液体吐出ヘッドのノズル連通路部分のノズル配列方向に沿う方向の拡大断面説明図である。
ここでは、第２連通部５ｂの壁面形状を、第１連通部５ａとの境界部側にノズル板３側に向かって拡開する傾斜面５ｃを有し、この傾斜面５ｃからノズル板３側に向かって垂直に立ち上がる垂直面５ｄを有する形状としている。このように構成しても、前記第５実施形態と同様の作用効果を得ることができる。また、このような連通管構造は、流路板１にシリコン単結晶基板を使用してエッチング工法によって精度よく形成することができる。
【００７８】
次に、本発明の第７実施形態について図１９を参照して説明する。なお、図１９は図１５と同様な、同実施形態に係る液体吐出ヘッドのノズル連通路部分のノズル配列方向に沿う方向の拡大断面説明図である。
ここでは、第２連通部５ｂの壁面形状を、第１連通部５ａとの境界部側からノズル４側に向かってノズル板３との接合面まで拡開する傾斜面５ｅを有する形状としている。このように構成しても、前記第５実施形態と同様の作用効果を得ることができる。また、このような連通管構造は、流路板１にシリコン単結晶基板を使用してエッチング工法によって精度よく形成することができる。
【００７９】
なお、第２連通部５ｂの傾斜面５ｅは、ノズル板３の面に直交した面となす角度θが大きすぎると、ノズル板３と流路板１の接合の際の接着剤が傾斜面５ｅに流れ出し、傾斜面５ｅの濡れ性がばらつき、吐出特性に悪影響を及ぼす可能性がある。したがって、角度θは吐出特性に影響が出ない範囲の角度（例えば６０度以下）とすることが好ましい。
【００８０】
また、この連通管構造は、流路板１に金属部材を使用して、プレス工法によって形成することができる。
【００８１】
次に、本発明の第８実施形態について図２０を参照して説明する。なお、図２０は図１５と同様な、同実施形態に係る液体吐出ヘッドのノズル連通路部分のノズル配列方向に沿う方向の拡大断面説明図である。
ここでは、第２連通部５ｂの壁面形状を、第１連通部５ａとの境界部側からノズル４側に向かってノズル板３との接合面まで曲率を持って拡開する湾曲面５ｆを有する形状としている。このように構成しても、前記第５実施形態と同様の作用効果を得ることができる。また、このような連通管構造は、流路板１に金属部材を使用して、エッチング工法とプレス工法を組み合わせることで形成することができる。具体的には、第２連通部５ｂをエッチング工法により形成し、第１連通部５ａはプレス工法によって形成する。
【００８２】
次に、本発明の第９実施形態について図２１を参照して説明する。なお、図２１は図１５と同様な、同実施形態に係る液体吐出ヘッドのノズル連通路部分のノズル配列方向に沿う方向の拡大断面説明図である。
ここでは、連通管５の壁面形状を、圧力発生室６との境界部側からノズル４側に向かってノズル板３との接合面まで漸次傾斜して拡開する傾斜面５ｇを有する形状としている。このように構成しても、前記第５実施形態と同様の作用効果を得ることができる。また、このような連通管構造は、流路板１に金属部材を使用して、プレス工法によって形成することができる。
【００８３】
ここで、図１３に示すように連通管５の圧力発生室長手方向は、第１連通部５ａ、第２連通部５ｂともに同寸法で形成しているがこれに限るものではない。しかし、連通管部の流速を維持し、吐出効率を高く保つためには断面積を急激に大きくすることは好ましくなく、そのため、第１連通部５ａ、第２連通部５ｂの圧力発生室長手方向の長さは同等か、むしろ第２連通部５ｂの方を短くして液の流れ方向と直行する断面積を同等に保つことが好ましい。連通管５の圧力発生室長手方向の長さは、ノズル配列方向とは異なり、ノズル配列密度に制限されることなく余裕をもって設定されるため、長さを短くしても前述のようにノズル４のラウンド部３ａに干渉することはない。
【００８４】
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。
【００８５】
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２２及び図２３を参照して説明する。なお、図２２は同装置の機構部の全体構成を説明する概略構成図、図２３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。
【００８６】
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と同ヘッドに供給するインクを収容するタンクを一体化した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。
【００８７】
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ユニット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、１ヘッド当たり４ノズル列配置とし、１個のヘッドで４色の各色を吐出させることもできる。
【００８８】
また、記録ヘッド２３４のタンク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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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本発明に係るヘッドの維持回復装置である維持回復機構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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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るので、高画質画像を形成することができる。
【０１００】
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２４を参照して説明する。なお、図２４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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
ここで、画像形成部４０２は、例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
なお、ここでは、記録ヘッド４１１は、用紙搬送方向上流側から、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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、高速で、高画質画像を形成することができる。
【０１１２】
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、前述したように、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、また、前述したように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】
【０１１３】
１  流路板
２  振動板部材
３  ノズル板
４  ノズル
５  ノズル連通路
６  圧力発生室
７  流体抵抗部
８  導入部
１０  共通液室
１２  圧電部材
１２Ａｍ、１２Ｂ  圧電素子柱
１７  フレーム部材
２３３  キャリッジ
２３４ａ、２３４ｂ  記録ヘッド
４１１ｙ、４１１ｍ、４１１ｃ、４１１ｋ  記録ヘッド
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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