(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出する複数のノズルを有するノズル板と、
前記ノズルに連通する液室を有する液室基板と、
前記液室の壁面の少なくとも一部を構成し、前記液室に液体を供給する供給口を有する振動板部材と、
前記液室内の液体を加圧する圧力を発生させる駆動手段と、を有する液体吐出ヘッドにおいて、
前記振動板部材は薄肉部及び厚肉部を有し、前記厚肉部は、少なくとも前記液室基板と対向する面に前記ノズルの配列方向と直交する方向に延びるスリット状の溝部が設けられ、
前記溝部は、前記振動板部材の前記液室基板と対向する面及び前記駆動手段と対向する面にそれぞれ設けられていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記液室基板と前記振動板部材とが、異なる材料からな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】
前記振動板部材の前記厚肉部は、さらに前記ノズルの配列方向と平行な方向に延びるスリット状の溝部が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記ノズルの配列方向と平行な方向に延びる前記溝部は、前記ノズルの配列方向と直交する方向に延びる前記溝部と少なくとも一箇所で交差することを特徴とする請求項３に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記溝部は、前記厚肉部の前記液室基板との接合面に設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
前記溝部は、前記厚肉部の前記液室を構成する面に設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項７】
前記ノズルの配列方向と直交する方向に延びる前記溝部は、少なくとも前記液室基板のノズル配列方向の両端に形成された前記液室の外周側隔壁と対向する領域に設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項８】
前記液室基板は、少なくとも前記振動板部材と対向する面の前記振動板部材の前記ノズルの配列方向と平行な方向に延びる前記溝部に沿った位置に、溝部を有することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項９】
前記ノズル板は、前記液室基板と対向する面の前記振動板部材の前記ノズルの配列方向と平行な方向に延びる前記溝部に沿った位置に、溝部を有することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１０】
前記振動板部材の前記溝部は、外周側から内側に向かって深さが漸増する形状であることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれかに記載の液体吐出ヘッドを搭載したことを特徴とするヘッドカートリッジ。
【請求項１２】
請求項１から１０のいずれかに記載の液体吐出ヘッドを搭載し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、液体吐出ヘッドおよ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、プロッタ等の画像形成装置として使用するインクジェット記録装置における液体吐出ヘッド（インクジェットヘッド）は、インク滴を吐出するノズルと、該ノズルが連通する液室（吐出室、圧力室、加圧液室、インク室、インク流路等とも称される）と、該液室内のインクを加圧するエネルギーを発生する駆動手段（アクチュエータ手段、エネルギー発生手段）とを備え、駆動手段を駆動することで液室内のインクを加圧してノズルからインク滴を吐出させるものであり、記録の必要なときにのみインク滴を吐出するインク・オン・デマンド方式のものが主流である。
【０００３】
このような液体吐出ヘッドは、インク滴（記録液体）を吐出させるための駆動手段の種類により幾つかの方式に大別される。
例えば、液室の壁の一部を薄い振動板とし、これに対応して電気機械変換素子としての圧電素子を配置し、電圧印加に伴って発生する圧電素子の変形により振動板を変形させることで液室内の圧力を変化させてインク滴を吐出させるピエゾ方式（例えば、特許文献１参照）、液室内部に発熱体素子を配置し、通電による発熱体の加熱によって気泡を発生させ、気泡の圧力によってインク滴を吐出させるバブルジェット（登録商標）方式が一般に良く知られている。
【０００４】
また、液室の壁面を形成する振動板と、この振動板に対向して配置された液室外の個別電極とを備え、振動板と電極との間に電界を印加することで発生する静電力により振動板を変形させて、液室内の圧力／体積を変化させることによりノズルからインク滴を吐出させる静電型のものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
近年、記録速度の高速化や記録密度の高密度化が求められ、複数のノズルを有するマルチノズルヘッドを使用し、さらに１ヘッドの長さを今までより長尺化することや、ヘッドに複数のノズル列を備えることが求められている。また、液滴のサイズをより小さくすることが求められている。
このような要求を満たすためには、高精度な液室を高密度に形成する必要がある。
【０００６】
高精度な液室を高密度に形成するために、液室基板は機械加工で形成される。また、駆動手段の変位を効率良く圧力変動に変換するために、振動板は剛性の低い薄肉部を有するものが用いられる。
このような振動板と液室との接合の際の位置ズレや接着剤のはみ出しを防止するために、液室と振動板を同時に加工形成する技術が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
また、多ノズル化に伴い、応力が増大して変形や接合面の剥離が生じるのを防止するために、ノズル板（オリフィスプレート）の表面に溝を設ける技術が提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
機械加工された液室基板は、厚みのばらつき、変形、反り等を有する。この状態で振動板と接合し、接合時にこれらを矯正しようとすると、接合後に内部応力（接合対象から剥がれようとする力）を内在させることになり、接合の信頼性が低下する。
【０００８】
高密度に配列したノズルから液体を吐出させるためには、駆動手段により発生させた圧力波を液室毎でばらつき無く減衰させる必要がある。そのため、加工された液室内の容積や抵抗に差異が生じないことが重要になる。
しかしながら機械加工に起因する厚みのばらつきがある液室基板を振動板と接合することにより、接合精度が低下し、吐出特性にも差異が生じてしまうという問題がある。
【０００９】
特許文献３に記載の方法によれば、液室と振動板との接合において高精度なアライメントを行う必要がないが、高密度かつ高精度な液室を形成することはエッチング加工のみでは困難である。
一方、液室基板の加工方法としてプレス加工が挙げられる。プレス加工によれば微細で高精度な液室を形成することが可能であるが、部品の厚さ方向の変形が問題となる。
【００１０】
一方、特許文献４に記載の方法によれば、部品単体の変形を抑制することができるが、他部材との接合を行うと、被接合部材の変形や部材間の線膨張係数の違い等により接合後の変形が問題となることがある。
【００１１】
そこで本発明は、液室の加工に起因する変形や積層される部材の線膨張係数の違い等により接合時に生じる抵抗力を緩和することができ、信頼性の高い接合を実現し、接合後の変形を抑制可能な液体吐出ヘッド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】
【００１２】
かかる目的を達成するため、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を有するノズル板と、前記ノズルに連通する液室を有する液室基板と、前記液室の壁面の少なくとも一部を構成し、前記液室に液体を供給する供給口を有する振動板部材と、前記液室内の液体を加圧する圧力を発生させる駆動手段と、を有する液体吐出ヘッドにおいて、前記振動板部材は薄肉部及び厚肉部を有し、前記厚肉部は、少なくとも前記液室基板と対向する面に前記ノズルの配列方向と直交する方向に延びるスリット状の溝部が設けられ、前記溝部は、前記振動板部材の前記液室基板と対向する面及び前記駆動手段と対向する面にそれぞれ設けられていることを特徴とする液体吐出ヘッドである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、液室の加工に起因する変形や積層される部材の線膨張係数の違い等により接合時に生じる抵抗力を緩和することができ、信頼性の高い接合を実現し、接合後の変形を抑制な液体吐出ヘッドを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施態様を適用可能な液体吐出ヘッドの構成を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施態様を適用可能な液体吐出ヘッドの要部構成を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施態様を適用可能な液体吐出ヘッドの要部構成を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施態様を適用可能な液体吐出ヘッドの要部構成を示す断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に適用される電鋳工程を示す説明図である。
【図６】液室基板と振動板部材とを接合した従来例と問題点を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態にかかる液体吐出ヘッドの液室基板と振動板部材を示す模式図である。
【図８】本発明の第２の実施形態にかかる液体吐出ヘッドの液室基板と振動板部材を示す模式図である。
【図９】本発明の第３の実施形態にかかる液体吐出ヘッドの液室基板と振動板部材を示す模式図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態にかかる液体吐出ヘッドの液室基板と振動板部材を示す模式図である。
【図１１】本発明の第５の実施形態にかかる液体吐出ヘッドの液室基板と振動板部材を示す模式図である。
【図１２】本発明の第６の実施形態にかかる液体吐出ヘッドの液室基板と振動板部材を示す模式図である。
【図１３】本発明の第７の実施形態にかかる液体吐出ヘッドの液室基板と振動板部材を示す模式図である。
【図１４】本発明の第８の実施形態にかかる液体吐出ヘッドの液室基板と振動板部材を示す模式図である。
【図１５】本発明の第９の実施形態にかかる液体吐出ヘッドの液室基板と振動板部材を示す模式図である。
【図１６】本発明の第１０の実施形態にかかる液体吐出ヘッドの液室基板と振動板部材を示す模式図である。
【図１７】本発明の第１１の実施形態にかかる液体吐出ヘッドの液室基板と振動板部材を示す模式図である。
【図１８】本発明の第１２の実施形態にかかる液体吐出ヘッドの液室基板と振動板部材を示す模式図である。
【図１９】本発明の一実施態様にかかる液体吐出ヘッドの構成を示す断面図である。
【図２０】本発明の一実施態様にかかる液体吐出ヘッドの構成を示す断面図である。
【図２１】本発明の一実施態様にかかる液体吐出ヘッドの構成を示す断面図である。
【図２２】本発明の第１３の実施形態にかかる液体吐出ヘッドの液室基板と振動板部材を示す模式図である。
【図２３】本発明の第１４の実施形態にかかる液体吐出ヘッドの液室基板と振動板部材を示す模式図である。
【図２４】エッジシューター方式の液体吐出ヘッドの概略図である。
【図２５】サイドシューター方式の液体吐出ヘッドの概略図である。
【図２６】本発明に係る画像形成装置の全体構成を説明する説明図である。
【図２７】本発明に係る画像形成装置の要部平面説明図である。
【図２８】本発明に係るヘッドカートリッジの外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る液体吐出ヘッド及び画像形成装置について、図面を参照して説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【００１６】
〔液体吐出ヘッド〕
図１は圧電素子を駆動手段とした液体吐出ヘッドの液室長軸方向（ノズルの配列方向と直交する方向）の断面図であり、図２〜図４は液室吐出ヘッドの一部分の液室短軸方向（ノズルの配列方向と平行な方向）の断面図である。
【００１７】
本実施形態の液体吐出ヘッドは、液滴を吐出する複数のノズル２１を有するノズル板２０と、ノズル２１に連通する液室１１を有する液室基板１０と、液室１１の壁面の少なくとも一部を形成し、液室１１に液体を供給する供給口３４を有する振動板部材３０と、液室１１内の液体を加圧する圧力を発生させる駆動手段５０とを有する。さらに、駆動手段５０を固定するベース基板６０を有する。
【００１８】
本実施形態では各部材の接合面が平面であることを中心に説明するが、各部材表面に複数の凹凸を有する態様を含む。また、吐出する液体がインクであることを中心に説明するが、インク以外の液体である態様を含む。
各接合面は接着剤により接合されており、接着剤の塗布厚さは０．４〜１０μｍ程度である。接着層は他の部材に比してその厚さが薄いために図中の表記を省略している。
【００１９】
振動板部材３０は厚肉部と薄肉部とを有する構成であればよく、例えば、図２に示すような３層の構成や、図３に示すような２層の凸部３２と厚肉部３３を有する構成等とすることができる。
【００２０】
本実施形態では、駆動手段として圧電素子（積層圧電素子）を用いた例を説明する。
図１（Ｂ）とその部分拡大図である図１（Ｃ）に示すように、圧電素子５０は、電極層５１と圧電層５２とを交互に積層した電極積層部Ｔを有し、圧電方向としては、ｄ３３方向（上下方向）の変位を用いて液室１１内の液体を加圧する構成としている。
【００２１】
また、図２及び図３に示すような圧電素子５０は、ハーフカットのダイシング加工により櫛歯状に分割され、交互に駆動部５３と支持部（非駆動部）５４として使用しており、この構造をバイピッチ構造と呼ぶ。この構造は、支持部５４により液室基板１０を支えているので、液室１１の圧力上昇によって液室基板１０が持ち上がることを防止し、いわゆる相互干渉を抑えることに非常に有効である。
一方、液室１１をより高密度化させた図４の積層圧電素子５０のように、駆動部５３をノズルピッチと同じ間隔とし、支持部５４を形成しない構造（ノーマルピッチ構造）としてもよい。
【００２２】
液室基板１０の材料としては、Ｓｉ、Ｎｉ、４２アロイ、ＳＵＳ３０４あるいは他のステンレス材料等が挙げられる。
液室基板１０の液体に接する面には、ＳｉＯ２膜、窒化チタン膜等の金属膜や、ポリイミド膜等の有機樹脂膜からなる耐液性薄膜を成膜してもよい。
このような耐液性薄膜を形成することにより、液室基板の材料が液体に対して溶出しにくくなるとともに、濡れ性も向上するために気泡の滞留が生じにくく、安定した液滴吐出が可能となる。
なお、本実施形態における「層」や「膜」は、実質的に平らな全ての構造物を含むことを意味する。
【００２３】
図２及び図３に示した構成では、液室基板１０の厚さ４０〜６００μｍ（液室基板１０を積層することにより液室１１を形成することも考えられる）、液室１１の長手方向長さ４００〜１６００μｍ、液室１１の幅１２０〜１３０μｍとしている。流路隔壁の幅は振動板部材３０との接合面において約１５〜５０μｍ（液室ピッチ１５０ｄｐｉ）である。
また図４に示すように、液室基板１０の厚さ１００〜６００μｍ（液室基板１０を積層することにより液室１１を形成することも考えられる）、液室１１の長手方向長さ４００〜１２００μｍ、液室１１の幅５０〜７０μｍ（液室ピッチ３００ｄｐｉのため）としてもよい。
【００２４】
外部から液体を供給するための供給口３４と共通液室１３となる彫り込みが形成されるフレーム７０は、エポキシ系樹脂の射出形成により形成している。樹脂材料としては、ポリフェニレンサルファイド等であってもよい。
【００２５】
上述のように構成された液体吐出ヘッドにおいて、記録信号に応じて圧電素子５０の駆動部５３に駆動波形（１０〜５０Ｖのパルス電圧）を印加することにより、駆動部５３に積層方向の変位が生じて振動板部材３０を介して液室１１が加圧されて圧力が上昇し、ノズル２１から液滴が吐出される。その後、液滴吐出の終了に伴って液室１１内の液体圧力が減少し、液体の流れの慣性と駆動パルスの放電過程とによって液室１１内に負圧が発生して液体充填工程へと移行する。このとき、液体タンクから供給された液体は共通液室１３に流入し、共通液室１３から供給口３４を介して流体抵抗部１２を通り液室１１内に充填される。
【００２６】
流体抵抗部１２は、吐出後の残留圧力振動の減衰に効果がある反面、表面張力による再充填（リフィル）に対して抵抗となる。流体抵抗部１２を適宜に選択することにより、残留圧力の減衰とリフィル時間とのバランスが取れ、次の液滴吐出動作に移行するまでの時間（駆動周期）を短くすることができる。また、残留圧力を減衰させるため、振動板部材３０にダンピング機能を持たせたダンパ部３５を設けることにより、より駆動周期を短くすることができる。
【００２７】
振動板部材３０は、凸部３２及び厚肉部３３の形状として、凸部３２の周囲を薄肉部３１が囲み、その周囲を厚肉部３３が囲む構成がある。この構成の形成方法としては、電鋳工法によるニッケルメッキ膜を２層重ねる方法がある。この電鋳工法によってリブ（突起物）を形成してもよい。
【００２８】
図５は、ニッケル電鋳の２層振動板部材の電鋳工程の一例を示す説明図である。
図５（ａ）に示すように、電鋳支持基板２１１に薄肉部を形成する第１層２１２を形成し、図５（ｂ）に示すように、厚肉部間に相当する部分が窓となるレジストパターン２１４を形成してニッケル電鋳を行う。これにより図５（ｃ）に示すように、第１層２１２上にニッケルが析出され堆積してニッケル層２１５が形成され、さらに電鋳を継続することで図５（ｄ）に示すように、窓から突出するまでニッケル層２１５が成長する。そして、エッジ効果によりレジストパターン２１４の表面方向にも肥大してオーバーハング部２１５ａが形成される。このプロセスを継続すると、図５（ｅ）に示すように、ニッケル層２１５は厚み方向と平面方向とにさらに伸長し、所定の成長の過程で電鋳を終了した後にレジストパターン２１４を除去する。これにより図５（ｆ）に示すように、凹部２１６により囲まれた断面鋲型のアイランド状厚肉部２０６を備えた振動板が得られる。
【００２９】
振動板部材３０としては、金属層や樹脂層を有する構成が考えられる。
本実施形態において、薄肉部３１の厚さは、２〜１０μｍである。
金属層を構成する材料としては、例えば、Ｎｉ、４２アロイ、ＳＵＳ３０４等が挙げられ、ＳｉＯ２やＴｉ等の金属膜を表面に形成することにより液体の透湿を懸念する必要がなくなる。
【００３０】
振動板部材３０を樹脂層とすると、金属層と比べて薄肉部３１の剛性が低くなるため、圧電素子５０の変位効率を阻害することがなくなる。また、液室基板１０が金属である場合には、樹脂層と金属との接合は金属同士の接合よりも接合強度が増大する。樹脂層は圧延フィルムであってもよい。圧延フィルムとすることにより、厚みが薄くなってもピンホール等の欠陥がほとんど無く、信頼性の高い製品を提供することができる。
【００３１】
樹脂層を構成する材料としてとしては、本実施形態ではポリフェニレンサルフアイド（ＰＰＳ）樹脂を用いているが、延伸可能な他の高分子材料、例えば、ポリイミド（ＰＩ）樹脂、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）樹脂、ボリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂、ポリバラバン酸（ＰＰＡ）樹脂、ボリサルホン（ＰＳＦ）樹脂、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）樹脂、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、ポリオレフィン（ＡＰＯ）樹脂、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂、アラミド樹脂、ポリプロピレン樹脂、塩化ビニリデン樹脂やポリカーネート樹脂等を用いることもできる。
【００３２】
振動板部材３０と圧電素子５０との接合領域に、接着剤に対して親和性を示す処理、例えば水酸基やＳｉＯ２薄膜層を形成する処理を行うことができる。
ＳｉＯ２層は、比較的熱のかからない方法、すなわち振動板部材３０に熱的影響が発生しない範囲の温度で成膜可能な方法で形成することが好ましい。具体的な形成方法としては、スパッタリング、イオンビーム蒸着、イオンプレーティング、ＣＶＤ（化学蒸着法）、Ｐ−ＣＶＤ（プラズマ蒸着法）等が挙げられる。本実施形態では、Ｓｉのスパッタリング後にスパッタ膜に対してＯ２処理をしてＳｉＯ２膜を生成している。
ＳｉＯ２膜の膜厚は、密着力が確保できる範囲で必要最小限の厚さとすることが、工程時間及び材料費から見て有利であり、具体的には１０〜２０００Åの範囲とすることが好ましい。
【００３３】
また、メッキ被膜、あるいは撥水剤コーティングなどの周知の方法で撥水処理を行うことにより撥水膜を形成することができる。
撥水処理方法としては、スピンコータ、ロールコータ、スクリーン印刷、スプレーコータなどの方法を使用することができる。それ以外にも真空蒸着で膜を形成する方法も使用することができ、この方法を使用すると撥水膜の密着性が向上する。
【００３４】
従来の液体吐出ヘッドにおける問題点を、図６に基づき説明する。
図６は、液室基板１０と振動板部材３０とを接合した従来の例を示す模式図である。図６（Ａ）では、液室基板１０と振動板部材３０との位置関係を示すために、液室１１と流体抵抗部１２を点線で示している。図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）は、それぞれ図６（Ａ）のＡ−Ａ断面図であって、上図は接合前の液室基板１０を、下図は接合後の液室基板１０及び振動板部材３０を模式的に表している。
図６（Ｂ）は、異なる部材である液室基板１０と振動板部材３０とを接合することにより接合ズレが生じる問題（以下、「第一の問題点」という）について説明する図である。
図６（Ｃ）は、機械加工に起因する厚みのばらつきがある液室基板１０を振動板部材３０と接合することにより接合精度が低下する問題（以下、「第二の問題点」という）について説明する図である。
【００３５】
〔第１の問題点とその解決手段〕
高密度化のための高精度な液室（例えば、公差が１０μｍ以下）を形成するために、また、溶剤やＵＶインク等の特殊な液体を吐出させるために、液室基板は剛性が高く腐食性に優れた材料からなることが好ましい。一方、駆動手段の変位を圧力に効率良く変換し、発生した圧力を素早く減衰させる機構のために、振動板部材としては剛性が低い領域（薄肉部）を形成可能であることが求められる。
このように、液室基板と振動板部材は異なる特性の部材であるため、加工により生じる変形などの挙動も異なる。具体的には図６（Ｂ）に示すように、接合時に加えられる熱履歴による膨張や加工時に内在させた応力等の影響で、液室基板１０と振動板部材３０との間に接合ズレが生じるという問題がある。特に、液室基板と振動板部材とが、異なる材料からなる部材で構成される場合は、線膨張係数の違いもあるため、接合ズレの発生は顕著である。
接合ズレによる影響は吐出特性に及び、特に両端部の液室における吐出特性に大きな差異を生じさせてしまう。
【００３６】
これに対し、本実施形態の液体吐出ヘッドは、図７〜図１２の模式図に示すように、振動板部材３０の厚肉部３３に、スリット状の溝部が設けられている。スリット状の溝部を形成することによって、液室基板１０と振動板部材３０との間で生じた線膨張による伸縮差が吸収される。具体的には、形成された溝部が変形することにより、伸縮差が吸収され、接合ズレが低減される。形成される溝部の幅は、液室基板１０の液室と液室を隔てる隔壁１４の幅よりも狭くなっていることが好ましい。溝部は、例えば、エッチングやレーザー等を用いて形成することができ、幅は１〜１０μｍ、深さは２〜１０μｍ程度であることが好ましい。
なお、各図における溝部の形状は一例を示すものであり、図示した形状に限定されない。
【００３７】
図７〜図１２の模式図に示すように、本発明の液体吐出ヘッドは、振動板部材３０の厚肉部３３に少なくとも液室基板１０と対向する面に前記ノズルの配列方向と直交する方向に延びるスリット状の溝部（以下、「ノズル列直交溝部」ともいう）が設けられている。さらに前記ノズルの配列方向と平行な方向に延びるスリット状の溝部（以下、「ノズル列平行溝部」ともいう）が設けられていることが好ましい。ノズル列並行溝部は、ノズル列直交溝部と少なくとも一箇所で交差するように設けられていてもよい。
溝部は、厚肉部３３の液室基板１０との接合面に設けられる態様、および／または液室１１を構成する面に設けられる態様がある。
さらに、溝部は、振動板部材３０の液室基板１０と対向する面に加えて、駆動手段５０と対向する面にも設けられた態様であってもよい。
【００３８】
図７〜図１２において、（Ａ）は液室基板１０と振動板部材３０とを接合した状態の上面模式図を示している。液室基板１０と振動板部材３０との位置関係を示すために、液室１１と流体抵抗部１２を点線で示している。また、溝部はその位置を示すものである。
それぞれの図において、（Ｂ）は液室基板１０の断面図であり、（Ｃ）は振動板部材３０の断面図である。
なお、液室１１の形状や、振動板部材３０と接合した場合における流体抵抗部１２との位置関係等は、図示した態様に限定されない。また、各図における液室等の数はこれに限定されるものではない。本実施形態の液体吐出ヘッドは、例えば、１列の液室数は１６０〜１６００ｃｈであり、複数列の液室を備える構成であってもよい。
液室基板１０と振動板部材３０とは、異なる材料からなることが好ましいが、部分的に同じ材料が使用される態様や、同じ材料からなる部材で構成される態様であってもよい。
【００３９】
図７は、本実施形態の一例（第１の実施形態）を示すもので、厚肉部３３の液室基板１０と対向する面と、その反対側の駆動手段５０と対向する面に前記ノズル配列方向と直交する方向に延びる溝部（ノズル列直交溝部）３７（３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄ）が設けられた例を示している。図７（Ｂ）及び（Ｃ）は、図７（Ａ）中のＡ−Ａ断面を示している。
ノズル列直交溝部３７ａ、３７ｂは、液室基板１０のノズル配列方向の両端に形成された液室１１の外周側隔壁である外周部１０ａと対向する領域に設けられている。
ノズル列直交溝部３７ｃは、液室基板１０との接合面及び液室１１を構成する面に設けられている。
また、ノズル列平行溝部３６ａ、３６ｂも、ノズル列配列方向の両端部においてノズル列直交溝部３７ａ、３７ｂと交差するように設けられている。
供給口３４は液室１１ごとに個別に設けられている。
【００４０】
振動板部材３０は、図７（Ｃ）において３層構造である態様を示しているが、これに限定されない。また、各層（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）の厚みは図示するように第１層３０ａが薄い構成であってもよく、各層が均等な厚みの構成であってもよい。以下の示す他の実施形態においても同様である。
【００４１】
振動板部材３０の液室基板１０との接合面側に設けられた溝部は、エッチングやレーザー等によって幅１〜１０μｍ、深さ２〜１０μｍ程度となるように加工することで形成される。形成される溝部の幅は、液室基板１０の隔壁１４の幅よりも狭くなっている。
【００４２】
形成された溝部が変形することにより、液室基板１０と振動板部材３０との間で生じる線膨張による伸縮差を吸収し、接合ズレを低減することができる。
【００４３】
図８は、本実施形態の一例（第２の実施形態）を示すもので、供給口３４が複数の液室１１にわたって共通に設けられている以外は、図７と同じ構成である。
【００４４】
図９は、本実施形態の一例（第３の実施形態）を示すもので、厚肉部３３の液室基板１０と対向する面と、その反対側の駆動手段５０と対向する面に前記ノズル配列方向と直交する方向に延びる溝部（ノズル列直交溝部）３７（３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄ）が設けられた例を示している。
ノズル列直交溝部３７ａ、３７ｂは、液室基板１０のノズル配列方向の両端に形成された液室１１の外周側隔壁である外周部１０ａと対向する領域に設けられている。ノズル列直交溝部３７ｃは、液室基板１０との接合面にのみ設けられている。形成される溝部の幅は、液室基板１０の隔壁１４の幅よりも狭くなっている。
また、ノズル列平行溝部３６ａ、３６ｂも、ノズル列配列方向の両端部においてノズル列直交溝部３７ａ、３７ｂと交差するように設けられている。
供給口３４は複数の液室１１にわたって共通に設けられている。
【００４５】
図１０は、本実施形態の一例（第４の実施形態）を示すもので、厚肉部３３の液室基板１０と対向する面と、その反対側の駆動手段５０と対向する面に前記ノズル配列方向と直交する方向に延びる溝部（ノズル列直交溝部）３７（３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄ）が設けられた例を示している。
ノズル列直交溝部３７ａ、３７ｂは、液室基板１０のノズル配列方向の両端に形成された液室１１の外周側隔壁である外周部１０ａと対向する領域に設けられている。ノズル列直交溝部３７ｃは、液室１１を構成する面に設けられている。形成される溝部の幅は、厚肉部３３の幅よりも狭くなっている。
また、ノズル列平行溝部３６ａ、３６ｂも、ノズル列配列方向の両端部においてノズル列直交溝部３７ａ、３７ｂと交差するように設けられている。
供給口３４は複数の液室１１にわたって共通に設けられている。
【００４６】
図１１は、本実施形態の一例（第５の実施形態）を示すもので、厚肉部３３の液室基板１０と対向する面と、その反対側の駆動手段５０と対向する面に前記ノズル配列方向と直交する方向に延びる溝部（ノズル列直交溝部）３７（３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄ）が設けられた例を示している。図１１（Ｂ）及び（Ｃ）は、図１１（Ａ）中のＢ−Ｂ断面を示している。
ノズル列直交溝部３７ａ、３７ｂは、液室基板１０のノズル配列方向の両端に形成された液室１１の外周側隔壁である外周部１０ａと対向する領域に設けられている。
ノズル列直交溝部３７ｃは、液室基板１０との接合面及び液室１１を構成する面に設けられている。
Ｂ−Ｂ断面における溝部３７ｃの幅は、厚肉部３３の幅と略同一となるように設けられている。
また、ノズル列平行溝部３６ａ、３６ｂも、ノズル列配列方向の両端部においてノズル列直交溝部３７ａ、３７ｂと交差するように設けられている。
供給口３４には、異物を除去するための複数の孔部を有するフィルタが設けられている。フィルタを設けることにより、ノズル孔から吐出されないような大きな異物が液室１１内へ侵入するのを防止することができる。
【００４７】
図１２は、本実施形態の一例（第６の実施形態）を示すもので、
厚肉部３３の液室基板１０と対向する面に前記ノズル配列方向と直交する方向に延びる溝部（ノズル列直交溝部）３７（３７ａ、３７ｂ、３７ｃ）が設けられた例を示している。
ノズル列直交溝部３７ａ、３７ｂは、液室基板１０のノズル配列方向の両端に形成された液室１１の外周側隔壁である外周部１０ａと対向する領域に設けられている。
ノズル列直交溝部３７ｃは、液室基板１０との接合面及び液室１１を構成する面に設けられている。
振動板部材３０の液室基板１０との接合面側に設けられた溝部は、エッチングやレーザー等によって幅１〜３０μｍ、深さ２〜１０μｍ程度となるように加工することで形成される。形成される溝部の幅は、外周部１０ａに対向する領域に設けられた溝部３７ａ及び３７ｂが、他の溝部３７ｃよりも広く形成されている。
また、ノズル列平行溝部３６ａ、３６ｂも、ノズル列配列方向の両端部においてノズル列直交溝部３７ａ、３７ｂと交差するように設けられている。
供給口３４は液室１１ごとに個別に設けられている。
【００４８】
〔第２の問題点とその解決手段〕
本実施形態の液体吐出ヘッドの液室１１は、例えば、液室基板１０をプレス加工した後、研磨工程を行い、振動板部材３０を接合することにより形成される。
高密度化のための高精度な液室（例えば、公差が１０μｍ以下）を形成する方法として、エッチング加工は技術的に困難であるが、プレス加工によれば高精度に形成できることが知られている。しかしながら、プレス加工を行った後は、加工時の変形やバリ等のため接合面を研磨する工程が必要となる。
具体的には、プレス加工の「打ち始め面」はダレ形状となり、「打ち終わり面」はバリが発生すると共に舟型形状となるため、格子部の形状が異なる。ダレ形状と舟型形状共に平面となる接合面が確保できずに接合不良となるため、研磨工程は必須である。研磨工程は、片面研磨の場合は液室基板１０が反ってしまい接合不良となってしまうため、両面研磨が必須となる。
研磨工程においては、液室加工部（格子部）１０ｂが多く研磨され、未加工部（外周部）１０ａに対して５μｍ程度の板厚差が生じてしまうため、図６（Ｃ）に示すように液室加工部（格子部）１０ｂと未加工部（外周部）１０ａとで研磨ばらつきが生じてしまう。
【００４９】
図６（Ｃ）の下図に示すように、液室加工部１０ｂと振動板部材３０との接合状態が、両端部と中央部とでは異なる。すなわち、未加工部１０ａに隣接した液室加工部１０ｂにおける接合状態と、中央に近い領域の液室加工部１０ｃの接合状態では、変形を伴う接合ムラ（接着剤の膜厚ムラ）が生じてしまい、吐出特性に影響を与えてしまう。特に、板厚差のある両端部の液室１１ａ及び１１ｂは、接合部内部により大きな応力が内在してしまうため、振動や温度などの外力を受けると剥がれが発生することがあり、吐出特性に不具合が生じる。
【００５０】
これに対し、本実施形態の液体吐出ヘッドは、図１３〜図１８の模式図に示すように、振動板部材３０の厚肉部３３の液室基板１０と対向する面に、ノズルの配列方向と直交する方向とノズル２１の配列方向と平行な方向にそれぞれスリット状の溝部３６及び３７が設けられている。
振動板部材３０の液室基板１０との接合面側に対し、エッチングやレーザー等を用いて１〜１０μｍ程度薄くなるように加工を行い、スリット状の溝部３６及び３７を形成することによって、研磨によって生じた板厚差を吸収することが可能となる。
【００５１】
また、本実施形態の液体吐出ヘッドでは、振動板部材３０のノズルの配列方向と直交する方向に延びる溝部は、少なくとも液室基板１０のノズル配列方向の両端に形成された液室１１の外周側隔壁１４と対向する領域に設けられる。当該溝部は、図１３〜図１８において符号３７ａ及び３７ｂで示す溝部である。
なお、各図における溝部３６及び３７の形状は一例を示すものであり、図示した形状に限定されない。
【００５２】
図１３〜図１８において、（Ａ）は液室基板１０と振動板部材３０とを接合した状態の上面模式図を示している。液室基板１０と振動板部材３０との位置関係を示すために、液室１１と流体抵抗部１２を点線で示している。また、溝部３６及び３７はその位置を示すものであり、溝の凹面は液室基板１０と振動板部材３０との接合面に形成されている。
（Ｂ）は液室基板１０の（Ａ）のＡ−Ａ断面であり、（Ｃ）は振動板部材３０の（Ａ）のＡ−Ａ断面である。
なお、液室１１の形状や、振動板部材３０と接合した場合における流体抵抗部１２との位置関係等は、図示した態様に限定されない。
また、各図における液室等の数はこれに限定されるものではない。本実施形態の液体吐出ヘッドは、例えば、１列の液室数は１６０〜１６００ｃｈであり、複数列の液室を備える構成であってもよい。
【００５３】
図１３は、本実施形態の一例（第７の実施形態）を示すもので、厚肉部３３の液室基板１０と対向する面に、前記ノズル配列方向と直交する方向に延びる溝部（ノズル列直交溝部）３７ａ、３７ｂとノズル配列方向と平行な方向に延びる溝部（ノズル列平行溝部）３６ａ、３６ｂが設けられた例を示している。
ノズル列直交溝部３７ａ、３７ｂは、液室基板１０のノズル配列方向の両端に形成された液室１１の外周側隔壁である外周部１０ａと対向する領域に設けられている。
ノズル列平行溝部３６ａ、３６ｂは、ノズル列配列方向の両端部においてノズル列直交溝部３７ａ、３７ｂと交差するように設けられている。
振動板部材３０は、図１３（Ｃ）において３層構造である態様を示しているが、これに限定されない。また、各層（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）の厚みは図示するように第１層３０ａが薄い構成であってもよく、各層が均等な厚みの構成であってもよい。以下の示す他の実施形態においても同様である。
【００５４】
図１４は、本実施形態の一例（第８の実施形態）を示すもので、厚肉部３３の液室基板１０と対向する面に、ノズル列直交溝部３７ａ、３７ｂとノズル列平行溝部３６ａ、３６ｂが設けられた例を示している。
液室基板１０のノズル配列方向の両端に形成された液室１１の開口部は厚肉部３３により覆われている。
ノズル列直交溝部３７ａ、３７ｂは、液室基板１０のノズル配列方向の両端に形成された液室１１の外周側隔壁である外周部１０ａと対向する領域に設けられ、ノズル列平行溝部３６ａ、３６ｂは、ノズル配列方向と直交する方向の端部領域を覆うように設けられている。
【００５５】
図１５は、本実施形態の一例（第９の実施形態）を示すもので、厚肉部３３の液室基板１０と対向する面に、ノズル列直交溝部３７ａ、３７ｂとノズル列平行溝部３６ａ、３６ｂが設けられた例を示している。
液室基板１０のノズル配列方向の両端に形成された液室１１の開口部は厚肉部３３により覆われている。
本実施形態において、ノズル列直交溝部３７ａ、３７ｂは、液室基板１０のノズル配列方向の両端に形成された液室１１の外周側隔壁である外周部１０ａと対向する領域に設けられ、ノズル列平行溝部３６ａ、３６ｂは、ノズル配列方向と直交する方向の端部に沿って設けられている。いずれの溝部もエッチングにより形成された例を示しているが、溝部の形成方法はエッチング方式に限定されない。
【００５６】
図１６は、本実施形態の一例（第１０の実施形態）を示すもので、厚肉部３３の液室基板１０と対向する面に、ノズル列直交溝部３７ａ、３７ｂとノズル列平行溝部３６ａ、３６ｂが設けられた例を示している。
本実施形態の供給口３４は、個々の液室に対応して形成されている。
ノズル列直交溝部３７ａ、３７ｂは、液室基板１０のノズル配列方向の両端に形成された液室１１の外周側隔壁である外周部１０ａと対向する領域に設けられている。
ノズル列平行溝部３６ａ、３６ｂは、ノズル列配列方向の両端部がノズル列直交溝部３７ａ、３７ｂと交差するように設けられている。
【００５７】
図１７は、本実施形態の一例（第１１の実施形態）を示すもので、厚肉部３３の液室基板１０と対向する面に、ノズル列直交溝部３７ａ、３７ｂとノズル列平行溝部３６ａ、３６ｂが設けられた例を示している。
本実施形態の供給口３４は、個々の液室に対応して形成されている。
ノズル列直交溝部３７ａ、３７ｂは、液室基板１０のノズル配列方向の両端に形成された液室１１の外周側隔壁である外周部１０ａと対向する領域に設けられている。
本実施形態において、ノズル列平行溝部３６ａ、３６ｂは、ノズル配列方向と直交する方向の端部に沿って設けられ、いずれもエッチングにより形成された例を示しているが、溝部の形成方法はエッチング方式に限定されない。
【００５８】
図１８は、本実施形態の一例（第１２の実施形態）を示すもので、厚肉部３３の液室基板１０と対向する面に、ノズル列直交溝部３７ａ、３７ｂとノズル列平行溝部３６ａ、３６ｂが設けられた例を示している。
本実施形態の供給口３４には、異物を除去するための複数の孔部を有するフィルタが設けられている。
ノズル列直交溝部３７ａ、３７ｂは、液室基板１０のノズル配列方向の両端に形成された液室１１の外周側隔壁である外周部１０ａと対向する領域に設けられている。
ノズル列平行溝部３６ａ、３６ｂは、ノズル列配列方向の両端部がノズル列直交溝部３７ａ、３７ｂと交差するように設けられている。
【００５９】
本実施形態の液体吐出ヘッドでは、振動板部材３０のノズルの配列方向と平行な方向に延びる溝部（ノズル列平行溝部）は、ノズルの配列方向と直交する方向に延びる溝部（ノズル列直交溝部）と交差するように設けられることが好ましい。
図２２は、本実施形態の一例（第１３の実施形態）を示すもので、上述の図１４（第８の実施形態）、図１６（第１０の実施形態）及び図１８（第１２の実施形態）と同様に、ノズル列平行溝部３６ａ、３６ｂは、両端部がノズル列直交溝部３７ａ、３７ｂと交差するように設けられている。
【００６０】
このように、ノズル列平行溝部とノズル列直交溝部が交差することで、長手方向と短手方向共に線膨張による部材の伸縮を抑制し、接合時に生じる抵抗力をより緩和することができ、信頼性の高い接合を実現することが可能となる。これにより接合後の変形が抑制された高品質な液体吐出ヘッドを提供することができる。
なお、ノズル列平行溝部とノズル列直交溝部は、その少なくともいずれかが交差していればよく、全ての溝が交差していなくても良い。
【００６１】
また、本実施形態の液体吐出ヘッドでは、振動板部材３０の溝部は、外周側から内側に向かって深さが漸増する形状であることが好ましい。
図２３は、本実施形態の一例（第１４の実施形態）を示すもので、上述の図１３（第８の実施形態）、図１７（第１１の実施形態）及び図１８（第１２の実施形態）と同様に、（Ｃ）で示す断面図のように、少なくともノズル列直交溝部３７ａ、３７ｂの深さが、外周側から内側に向かって深さが漸増する形状（外周側に向けて浅くなっている形状）である。
図２３に示す例では、供給口３４には、異物を除去するための複数の孔部を有するフィルタが設けられている。
【００６２】
このように、溝部を外周側から内側に向かって深さが漸増する形状とすることにより、液室基板１０の板厚差があっても液室形成領域の接合状態を良好に保つことができる。具体的には、外周部１０ａの対向領域に設ける溝部において格子部１０ｂ方向に向かって深さを増すことにより、液室基板１０の板厚差（研磨ばらつき差）を振動板部材３０側で吸収することができ、液室基板１０及び振動板部材３０からなる液室ユニットとして平坦化することにより、接合時に生じる抵抗力をより緩和することができ、信頼性の高い接合を実現することができる。これにより接合後の変形が抑制された高品質な液体吐出ヘッドを提供することができる。
【００６３】
さらに、本実施形態の液体吐出ヘッドは図１９に示すように、液室基板１０が、振動板部材３０の前記ノズルの配列方向と平行な方向に延びる溝部に沿った位置に、少なくとも振動板部材３０と対向する面に溝部１５を有する構成とすることができる。
液室基板１０にも溝部を形成することにより、厚み方向の変形を抑制することが可能となる。液室基板１０に形成される溝部の幅は、２０〜４００μｍである。また、溝部を形成することにより薄肉化する領域の厚さは５〜５０μｍである。
液室基板１０は、振動板部材３０と対向する面とともに、反対の面（ノズル板２０と対向する面）にも溝部を設けることができる。
【００６４】
図１９（Ａ）は積層される前の振動板部材３０、液室基板１０及びノズル板２０を示している。振動板部材３０にはノズル列平行溝部３８が設けられ、液室基板１０には溝部３８に沿った位置で振動板部材３０と対向する面に溝部１５が設けられている。
図１９（Ｂ）は、振動板部材３０、液室基板１０及びノズル板２０が積層された後、接合される前の状態を示している。
図１９（Ｃ）は、振動板部材３０、液室基板１０及びノズル板２０が接合され、さらに圧電素子５０及びベース基板６０が積層された状態を示している。
図１９（Ｄ）は、図１９（Ｃ）の破線で囲まれた部分の拡大図である。
【００６５】
機械加工により液室１１が形成された液室基板１０には変形が生じており、変形を接合により矯正しようとすると基板内部に接合を剥がそうとする抵抗力を持ってしまう。液室基板１０に溝部１５を形成することで、液室基板１０の中央部に薄肉部分が形成され、該薄肉部分が厚み方向の変形を矯正した時に生じる抵抗力を緩和するため、信頼性の高い接合を実現することができる。
【００６６】
さらに、本実施形態の液体吐出ヘッドは図２０及び図２１に示すように、ノズル板２０は、振動板部材３０の前記ノズルの配列方向と平行な方向に延びる溝部に沿った位置に、液室基板１０と対向する面に溝部２２を有する構成とすることができる。
液室基板１０と振動板部材３０と共にノズル板２０にも溝部を形成することにより、線膨張等による各部材の伸縮差で生じる反りなどの変形を矯正する抵抗力を大幅に緩和させることが可能となる。
【００６７】
図２０（Ａ）及び図２１（Ａ）は積層される前の振動板部材３０、液室基板１０及びノズル板２０を示している。振動板部材３０にはノズル列平行溝部３８が設けられ、液室基板１０には溝部３８に沿った位置で振動板部材３０と対向する面に溝部１５、ノズル板２０と対向する面に溝部１６が設けられている。ノズル板２０には溝部３８に沿った位置で液室基板１０と対向する面に溝部２２が設けられている。
図２０（Ｂ）及び図２１（Ｂ）は、振動板部材３０、液室基板１０及びノズル板２０が積層された後、接合される前の状態を示している。
図２０（Ｃ）及び図２１（Ｃ）は、振動板部材３０、液室基板１０及びノズル板２０が接合され、さらに圧電素子５０及びベース基板６０が積層された状態を示している。
図２０（Ｄ）及び図２１（Ｄ）は、それぞれ図２０（Ｃ）及び図２１（Ｃ）中の破線で囲まれた部分の拡大図である。
【００６８】
液室基板１０及びノズル板２０に形成される溝部の幅は、２０〜４００μｍである。また、溝部を形成することにより薄肉化する領域の厚さは５〜５０μｍである。
図２０に示す例では、液室基板１０は１層で形成されているが、図２１に示すように複数の部材を積層して形成することができる。積層される部材としては、同一の部材や同じ組成の材質からなる部材が挙げられる。
図２１に示すように、複数の部材を積層して形成される液室基板１０では、積層される部材のそれぞれに溝部を形成することが好ましいが、溝部が形成されていない部材が積層されてもよい。また、積層される部材ごとに、形成方法としてエッチング加工とプレス加工が混在しても良い。
【００６９】
次に、上述の各実施形態の液体吐出ヘッドのノズル板２０及びノズル（ノズル孔）２１について説明する。
ノズル２１の形状は、ストレート部とテーパー部を有する形状であることが好ましい。
ノズル２１の直径は、例えば、１８〜２４μｍである。ノズル列は、ノズルの配列方向におけるノズルピッチは、例えば、１５０ｄｐｉ／３００ｄｐｉである。
【００７０】
ノズル板２０の材質としては、例えば、樹脂が挙げられる。
ノズル板２０の液体吐出面（ノズル面）には、撥水性の表面処理を施した撥水処理層を設けることが好ましい。例えば、ＰＴＦＥ−Ｎｉ共析メッキやフッ素樹脂の電着塗装、蒸発性のあるフッ素樹脂（例えば、フッ化ピッチなど）を蒸着コートしたもの、シリコン系樹脂・フッ素系樹脂の溶剤塗布後の焼き付け等、液体物性に応じて選定した撥水処理膜をノズル面に設けることにより、液体の滴形状や飛翔特性を安定化させることができ、高品位の画像品質を得ることができる。
【００７１】
本実施形態の液体吐出ヘッドは、インク流路（液室）から吐出口（ノズル孔）にかけての形状が直線的であるエッジシューター方式であっても良いし、インク流路（液室）において液体の流れる向きと吐出口（ノズル孔）における液体が吐出される向きが異なるサイドシューター方式であっても良い。
【００７２】
図２４に、エッジシューター方式の液体吐出ヘッドの部分拡大図を示す。
図２４に示すように、エッジシューター方式の液体吐出ヘッドは、吐出エネルギー発生体７（該発生体に吐出信号を印加する電極および該発生体に必要に応じて設けられる保護層などは省略してある）を有する基板１に、流路４の側壁およびオリフィス（ノズル孔）５を構成する壁材２および流路４の覆いを構成する天板３を積層した構成を有する。
エッジシューター方式の液体吐出ヘッドでは、インクが貯えられている液室から流路４にインクが充填された状態で、不図示の電極を介して記録信号が吐出エネルギー発生体７に印加されると、吐出エネルギー発生体７から発生した吐出エネルギーが流路４内のインクに吐出エネルギー発生体７の上方（吐出エネルギー作用部）で作用し、その結果インクがオリフィス５から液滴として吐出される。吐出されたインク滴はオリフィス５前方に送り込まれた紙などの被記録材に付着される。
【００７３】
図２４に示すようなエッジシューター方式の液体吐出ヘッドにおいては、各部分の精度良い微細化やオリフィスのマルチ化、あるいは小型化が極めて容易であり、また量産性に富むという利点を有する。その一方で、インク滴吐出の際の応答周波数やインク滴の飛行速度に限界がある。また、電熱変換素子が発熱することでインク中に気泡が発生するが、この気泡が温度低下により収縮し、吐出エネルギー発生体７近辺で消滅する際の衝撃により吐出エネルギー発生体７を徐々に破壊される。この現象はいわゆるキャビテーション現象と呼ばれ、エッジシューター方式において顕著である。そのため、エッジシューター方式の記録ヘッドは寿命が比較的短い。
【００７４】
図２５に、サイドシューター方式の液体吐出ヘッドの部分拡大図を示す。
図２５に示すように、サイドシューター方式の液体吐出ヘッドは、天板３にオリフィスを設け、一点鎖線６で示す流路４内の吐出エネルギー作用部へのインクの流れ方向とオリフィス５の開口中心軸とを直角となした構成を有する。
このような構成とすることによって、吐出エネルギー発生体７からのエネルギーをより効率良くインク滴の形成とその飛行の運動エネルギーへと変換でき、またインクの供給によるメニスカスの復帰も速いという構造上の利点を有し、吐出エネルギー発生体に発熱素子を用いた場合に特に効果的である。また、エッジシューターにおいて問題となる気泡が消滅する際の衝撃により吐出エネルギー発生体７を徐々に破壊する、いわゆるキャビテーション現象をサイドシューターであれば回避することができる。つまり、サイドシューターにおいて気泡が成長し、その気泡がオリフィス５に達すれば気泡が大気に通じることになり温度低下による気泡の収縮が起こらない。そのため、記録ヘッドの寿命が長いという長所を有する。
【００７５】
〔ヘッドカートリッジ〕
本実施形態のヘッドカートリッジ（インクカートリッジ）について、図２８を参照して説明する。
図２８に示すように、ヘッドカートリッジ９０は、本実施形態の液体吐出ヘッド９１を搭載し、液体吐出ヘッド９１にインクなどの液体を供給する液体タンク（インクタンク）９２を一体化したものである。
【００７６】
このように液体タンク９２と液体吐出ヘッド９１とが一体型である場合、上述のように液室１１の高精度化、高密度化、および接合の高信頼化を実現した本実施形態の液体吐出ヘッドを用いることで、ヘッドカートリッジ９０の歩留まりや信頼性を向上することができる。
【００７７】
〔画像形成装置〕
本実施形態の画像形成装置について、図２６及び図２７を参照して説明する。
図２６は画像形成装置の全体構成を説明する側面説明図であり、図２７は要部の平面説明図である。
【００７８】
本実施形態の画像形成装置は、左右の側板に横架したガイド部材であるガイドロッド１０１とガイドレール１０２とでキャリッジ１０３を主走査方向に摺動自在に保持し、主走査モータ１０４でタイミングベルト１０５を介して図２７で矢示方向（主走査方向）に移動走査する。
このキャリッジ１０３には、例えば、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色の液滴を吐出する４個の液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド１０７を複数の液体吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、液滴吐出方向を下方に向けて装着している。
本実施形態の画像形成装置は、記録ヘッド１０７を構成する液体吐出ヘッドとして、上述の本実施形態の液体吐出ヘッドを使用している。
【００７９】
キャリッジ１０３には、記録ヘッド１０７に各色の液体を供給するための各色のサブタンク１０８を搭載している。このサブタンク１０８には液体供給チューブを介してメインタンクから液体が補充供給される。
本実施形態では、サブタンク１０８と記録ヘッド１０７を有する態様を示しているが、記録ヘッド１０７を本実施形態の液体吐出ヘッドで構成し、別途サブタンク１０８を設ける構成とすることもできるし、あるいは、サブタンクを用いないで、本実施形態の液体吐出ヘッドとインクタンクにより構成される上述のヘッドカートリッジ（インクカートリッジ）を搭載した構成とすることもできる。
【００８０】
給紙カセット１１０などの用紙積載部（圧板）１１１上に積載した用紙１１２を給紙するための給紙部として、用紙積載部１１１から用紙１１２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙ローラ）１１３及び給紙ローラ１１３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド１１４を備え、この分離パッド１１４は給紙ローラ１１３側に付勢されている。
そして、この給紙部から給紙された用紙１１２を記録ヘッド１０７の下方側で搬送するための搬送部として、用紙１１２を静電吸着して搬送するための搬送ベルト１２１と、給紙部からガイド１１５を介して送られる用紙１１２を搬送ベルト１２１との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ１２２と、略鉛直上方に送られる用紙１１２を略９０°方向転換させて搬送ベルト１２１上に倣わせるための搬送ガイド１２３と、押さえ部材１２４で搬送ベルト１２１側に付勢された先端加圧コロ１２５とを備えている。また、搬送ベルト１２１表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ１２６を備えている。
【００８１】
搬送ベルト１２１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ１２７とテンションローラ１２８との間に掛け渡されて、副走査モータ１３１からタイミングベルト１３２及びタイミングローラ１３３を介して搬送ローラ１２７が回転されることで、図２６のベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成している。なお、搬送ベルト１２１の裏面側には記録ヘッド１０７による画像形成領域に対応してガイド部材１２９を配置している。
また、図２７に示すように、搬送ローラ１２７の軸には、スリット円板１３４を取り付け、このスリット円板１３４のスリットを検知するセンサ１３５を設けて、これらのスリット円板１３４及びセンサ１３５によってエンコーダ１３６を構成している。
【００８２】
帯電ローラ１２６は、搬送ベルト１２１の表層に接触し、搬送ベルト１２１の回動に従動して回転するように配置され、加圧力として軸の両端に各２。５Ｎをかけている。
また、キャリッジ１０３の前方側には、図２７に示すように、スリットを形成したエンコーダスケール１４２を設け、キャリッジ１０３の前面側にはエンコーダスケール１４２のスリットを検出する透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ１４３を設け、これらによって、キャリッジ１０３の主走査方向位置（ホーム位置に対する位置）を検知するためのエンコーダ１４４を構成している。
【００８３】
記録ヘッド１０７で記録された用紙１１２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト１２１から用紙１１２を分離するための分離部と、排紙ローラ１５２及び排紙コロ１５３と、排紙される用紙１１２をストックする排紙トレイ１５４とを備えている。
また、背部には両面給紙ユニット１６１が着脱自在に装着されている。この両面給紙ユニット１６１は搬送ベルト１２１の逆方向回転で戻される用紙１１２を取り込んで反転させて、再度カウンタローラ１２２と搬送ベルト１２１との間に給紙する。
【００８４】
上述の構成の本実施形態の画像形成装置においては、給紙部から用紙１１２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙１１２はガイド１１５で案内され、搬送ベルト１２１とカウンタローラ１２２との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド１２３で案内されて先端加圧コロ１２５で搬送ベルト１２１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。
【００８５】
このとき、図示しない制御回路によって高圧電源から帯電ローラ１２６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１２１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１２１上に用紙１１２が給送されると、用紙１１２が搬送ベルト１２１に静電力で吸着され、搬送ベルト１２１の周回移動によって用紙１１２が副走査方向に搬送される。
【００８６】
そこで、キャリッジ１０３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド１０７を駆動することにより、停止している用紙１１２に液滴を吐出して１行分を記録し、用紙１１２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１１２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１１２を排紙トレイ１５４に排紙する。
【００８７】
また、両面印刷の場合には、表面（最初に印刷する面）の記録が終了したときに、搬送ベルト１２１を逆回転させることで、記録済みの用紙１１２を両面給紙ユニット１６１内に送り込み、用紙１１２を反転させて（裏面が印刷面となる状態にして）再度カウンタローラ１２２と搬送ベルト１２１との間に給紙し、タイミング制御を行って、前述したと同様に搬送ベルト１２１上に搬送して裏面に記録を行った後、排紙トレイ１５４に排紙する。
【００８８】
なお、本発明に係る画像形成装置は、プリンタ、ファクシミリ、複写機、これらの複合機等にも適用可能であり、インク以外の液体、例えばＤＮＡ試料やレジスト、パターン材料等を吐出する液体吐出ヘッドや液体カートリッジ、これらを備えた画像形成装置にも適用可能である。
また、「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。
さらに、「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、また立体自体を三次元的に造形して形成された像も含まれる。
【符号の説明】
【００８９】
１０  液室基板
１１  液室
１２  流体抵抗部
１４  隔壁
１５  液室基板溝部
１６  液室基板溝部
２０  ノズル板
２１  ノズル
２２  ノズル板溝部
３０  振動板部材
３１  薄肉部（ダイアフラム部）
３２  凸部
３３  厚肉部
３４  供給口
３５  ダンパ部
３６  溝部（ノズル列平行溝部）
３７  溝部（ノズル列直交溝部）
３８  溝部（ノズル列平行溝部）
５０  駆動手段（圧電素子）
５１  電極層
５２  圧電層
５３  駆動部
５４  支持部（非駆動部）
６０  ベース基板
７０  フレーム
Ｔ  電極積層部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９０】
【特許文献１】特開平１０−１００４０１号公報
【特許文献２】特開平２−２８９３５１号公報
【特許文献３】特開平９−２９０５０６号公報
【特許文献４】特開２００７−３３１２４５号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
0006610160.tif 000004
【図４】
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【図５】
0006610160.tif 000006
【図６】
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【図７】
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【図８】
0006610160.tif 000009
【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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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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