(57)【要約】【課題】ノズルの近くでフィルタ部による異物の除去をしつつ液室に対する十分な液供給ができない。【解決手段】液滴を吐出する複数のノズル４と、各ノズル４が連通する複数の加圧液室６と、各加圧液室６にそれぞれ連通して各加圧液室６に液体を供給する個別供給路２１及び複数の個別供給路２１を相互に連通する連通部２２で構成される液供給部１０と、液供給部１０の個別供給路２１が臨む加圧液室６に供給される液体を濾過するフィルタ部９とを備え、加圧液室６及び個別供給路２１は流路板１に設けた貫通溝２６によって形成した。【選択図】図８
2008213196.tif 000002
【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、
各ノズルが連通する複数の加圧液室と、
各加圧液室にそれぞれ連通して各加圧液室に液体を供給する個別供給路及び複数の個別供給路を相互に連通する連通部で構成される液供給部と、
この液供給部の個別供給路が臨む、前記加圧液室に供給される液体を濾過するフィルタ部と
を備えていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載の液体吐出ヘッドにおいて、
前記加圧液室及び液供給部を形成する流路部材を備え、
この流路部材には、前記前記加圧液室及び個別供給路を形成する流路部材厚さ方向に貫通する複数の貫通溝と、この複数の貫通溝の前記個別供給路となる部分を相互に連通する液室の並び方向に沿った凹部とが形成され、
前記複数の貫通溝の個別供給路となる部分は、前記凹部の底部に開口するとともに前記フィルタ部に臨んでいることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項３】
請求項２に記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記凹部の底面周囲部は湾曲形状に形成されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記貫通溝は前記ノズル板側と反対側の面の淵部がＲ形状であること特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項５】
請求項２ないし４のいずれかに記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記貫通溝はプレス加工で形成され、前記凹部はウエットエッチング加工で形成されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記流路部材が１枚の板状部材であることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記フィルタ部は前記加圧液室内の一面を形成する振動板部材に形成されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項８】
液体吐出ヘッドとこの液体吐出ヘッドに液体を供給するタンクを一体化した液体カートリッジにおいて、前記液体吐出ヘッドが請求項１ないし７のいずれかに記載の液体吐出ヘッドであることを特徴とする液体カートリッジ。
【請求項９】
請求項１ないし７のいずれかに記載の液体吐出ヘッド又は請求項８に記載の液体カートリッジ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、液体カートリッジ、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、プリンタ、ファックス、コピア、プロッタ、或いはこれらの内の複数の機能を複合した画像形成装置としては、例えば、記録液（液体）の液滴を吐出する液体吐出ヘッドで構成した記録ヘッドを含む液体吐出装置を用いて、媒体（以下「用紙」ともいうが材質を限定するものではなく、また、被記録媒体、記録媒体、転写材、記録紙なども同義で使用する。）を搬送しながら、液体としての記録液（以下、インクともいう。）を用紙に付着させて画像形成（記録、印刷、印写、印字も同義語で用いる。）を行なうものがある。
【０００３】
なお、「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をも意味する。また、「液体」とは、記録液、インクに限るものではなく、吐出されるときに流体となるものであれば特に限定されるものではない。また、「液体吐出装置」とは液体吐出ヘッドから液体を吐出する装置を意味し、画像形成を行うものに限定されない。
【０００４】
液体吐出ヘッドとしては、個別流路（以下「加圧液室」という。）内の液体であるインクを加圧する圧力を発生するための圧力発生手段（アクチュエータ手段）として圧電素子などで構成される圧電アクチュエータを用いたもの、発熱抵抗体などで構成されるサーマルアクチュエータを用いたもの、静電力を発生する静電アクチュエータを用いたものなどが知られている。
【０００５】
ところで、画像形成装置においては高速化と高画質化が要求されており、高画質化は応えるために液滴の小滴化やノズルの高密度化が図られ、高速化の要求に応えるため液滴吐出の駆動周波数を高周波数化、１ヘッド当たりのノズル数を増やしたライン型ヘッドに代表されるヘッドの長尺化が図られている。
【０００６】
このように液体吐出方式の画像形成装置においては、高速化が進み、液体吐出ヘッドとしては長尺化に伴ってノズル数の増加が求められている。また、複雑な液流路形状を形成する流路板（流路部材）に関しては、低コスト化が望まれるため、金属プレートや樹脂プレートが選定される。特にシリコン材に関してはコストが高いため、ステンレス材が比較的選定されやすいが、ステンレス材は難接着材料でもあり複数枚構成で流路部材を形成することは好ましくない。
【０００７】
また、液体吐出ヘッドは、数十ミクロンの大きさで形成したノズル及び液室により構成されており、その製造工程にて混入した異物や、インク供給系に付着している異物が、液滴によって流され、ノズルを閉塞させることで吐出不良が発生する。それに伴って、ノズルの液滴吐出不良の発生率も増加し、ヘッドの歩留まりに大きく影響を及ぼすことになる。
【０００８】
そこで、従来から異物をノズル内に流さないように異物を除去するフィルタ手段が用いられている。例えば、特許文献１にはシリコンを材料とした流路板に加圧液室と連通する液供給部と、フィルタ構造を兼ね備えたヘッドが、特許文献２には流路板を複数のプレートで形成し、液供給側と加圧液室との間にフィルタを備えることでフィルタ部の気泡排出性を向上させるヘッドが、特許文献３にはインク供給側から加圧液室までの間にフィルタ室を設け、気泡排出性を向上させるために供給流路を分割したヘッドが、特許文献４には液室をセラミックスフィルタで形成したヘッドが、特許文献５には加圧室に振動板と同一部材からなるフィルタ部を通してインクを供給するヘッドが、それぞれ記載されている。
【特許文献１】特許第３３８９７３２号公報
【特許文献２】特開２０００−２９６６１３号公報
【特許文献３】特開２００２−７９６８４号公報
【特許文献４】特開２００３−３３４４１３号公報
【特許文献５】特開２００６−０６９１０６号公報
【０００９】
その他、特許文献６、７に記載のようなものもある。
【特許文献６】特許第３８０９７８７号公報
【特許文献７】特開２００６−１９８９４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、液体吐出ヘッドに供給する液体を収容した液体カートリッジから液体吐出ヘッドのノズルに至るまでの液流路に異物を排除するフィルタを配置する場合、フィルタが液流路の上流側にあるほど異物を除去できない領域が広がり、異物除去が困難となるのに対し、フィルタがノズルに近いほど効率良くノズルに侵入する異物を除去することができる。
【００１１】
この場合、液流路が独立した形状であると、１ビット（１つの液流路）に付与できるフィルタ領域が狭くなり、気泡や比較的小さな異物がフィルタに付着するだけで液供給が不足し液滴吐出特性に影響を与える可能性がある。上述した従来の液体吐出ヘッドは流路板として高価なシリコン材料を使用していたり、複数の流路板によって構成されていたり、別のユニットによるフィルタユニット構成とされていることから、部品点数が多く、低コスト化を図れないという課題がある。
【００１２】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、液体供給不足を生じることなく効率的に異物を除去することができる液体吐出ヘッド、この液体吐出ヘッドを含む液体カートリッジ、これらの液体吐出ヘッド又は液体カートリッジを備える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】
【００１３】
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、各ノズルが連通する複数の加圧液室と、各加圧液室にそれぞれ連通して各加圧液室に液体を供給する個別供給路及び複数の個別供給路を相互に連通する連通部で構成される液供給部と、この液供給部の個別供給路が臨む、加圧液室に供給される液体を濾過するフィルタ部とを備えている構成とした。
【００１４】
ここで、加圧液室及び液供給部を形成する流路部材を備え、この流路部材には、加圧液室及び個別供給路を形成する流路部材厚さ方向に貫通する複数の貫通溝と、この複数の貫通溝の個別供給路となる部分を相互に連通する液室の並び方向に沿った凹部とが形成され、複数の貫通溝の個別供給路となる部分は、凹部の底部に開口するとともにフィルタ部に臨んでいる構成とすることが好ましい。
【００１５】
この場合、凹部の底面周囲部は湾曲形状に形成されている構成とすることが好ましい。また、貫通溝はノズル板側と反対側の面の淵部がＲ形状である構成とすることができる。さらに、貫通溝はプレス加工で形成され、凹部はウエットエッチング加工で形成されている構成とすることができる。
【００１６】
また、流路部材が１枚の板状部材である構成とすることが好ましい。また、フィルタ部は加圧液室内の一面を形成する振動板部材に形成されている構成とすることが好ましい。
【００１７】
本発明に係る液体カートリッジは、本発明に係る液体吐出ヘッドとこの液体吐出ヘッドに液体を供給するタンクを一体化したものである。
【００１８】
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又は本発明に係る液体カートリッジを備えたものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る液体吐出ヘッドによれば、液滴を吐出する複数のノズルと、各ノズルが連通する複数の加圧液室と、各加圧液室にそれぞれ連通して各加圧液室に液体を供給する個別供給路及び各個別供給路を相互に連通する連通部で構成される液供給部と、この液供給部の個別供給路が臨む、加圧液室に供給される液体を濾過するフィルタ部とを備えている構成としたので、ノズルに近い部分で異物を除去しつつ加圧液室に対する液供給を十分に行うことができ、安定した滴吐出を行うことができる。
【００２０】
本発明に係る液体カートリッジによれば、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えているので、安定した滴吐出を行うことができる液体吐出ヘッド一体型の液体カートリッジが得られる。
【００２１】
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ているので、安定した滴吐出を行うことができ、高画質画像を形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、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は同液体吐出ヘッドの分解斜視説明図、図２は同じく液室長手方向（ノズル並び方向と直交する方向）に沿う断面説明図、図３は同じく液室短手方向（ノズル並び方向）に沿う断面説明図である。
【００２３】
この液体吐出ヘッドは、流路板（流路部材、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）を吐出するノズル４が連通する個別流路としての加圧液室（圧力室、加圧室、流路などとも称される。）６、加圧液室６に液体であるインク（記録液）を供給する液体供給部１０、ダンパ室１８を形成している。
【００２４】
ここで、流路板１は、ＳＵＳ基板を、酸性エッチング液を用いてエッチング、あるいは打ち抜きなどの機械加工することで、各加圧液室６、液供給部１０、ダンパ室１８などの開口などをそれぞれ形成している。 
【００２５】
振動板部材２は、図２に示すように液室６側から第１層膜２ａ、第２層膜２ｂ、第３層膜２ｃの３層構造のニッケルプレートで形成したもので、例えば電鋳によって作製している。振動板部材２は、第１層膜２ａは１〜５μｍ程度の膜厚で、第２層膜２ｂは１０〜２０μｍ程度、第３層膜２ｃは１０〜２０μｍ程度の膜厚で、振動板部材２としては２０〜４５μｍの厚さとして形成される。
【００２６】
ノズル板３は、各加圧液室６に対応して多数のノズル４を形成し、流路板１に接着剤接合している。このノズル板３としては、ステンレス、ニッケルなどの金属、ポリイミド樹脂フィルムなどの樹脂、シリコン、及びそれらの組み合わせからなるものを用いることができる。また、ノズル４の内部形状（内側形状）は、ホーン形状（略円柱形状又は略円錘台形状でもよい。）に形成し、このノズル４の穴径はインク滴出口側の直径で約２０〜３５μｍとしている。さらに、各列のノズルピッチは１５０ｄｐｉとした。
【００２７】
また、ノズル板３のノズル面（吐出方向の表面：吐出面）には、図示しない撥水性の表面処理を施した撥水処理層を設けている。撥水処理層としては、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、記録液物性に応じて選定した撥水処理膜を設けて、記録液の滴形状、飛翔特性を安定化し、高品位の画像品質を得られるようにしている。
【００２８】
そして、振動板部材２には、図２に示すように、各加圧液室６に対応して第１層膜２ａで形成したダイアフラム部（振動板領域）２Ａの中央部に第２層膜２ｂ、第３層膜２ｃの２層構造の凸部２Ｂを形成し、この凸部２Ｂに圧力発生手段（アクチュエータ手段）を構成する圧電素子１２をそれぞれ接合している。また、各加圧液室６の隔壁６Ａに対応して３層構造部分（厚肉部２Ｂ）に支柱部１３を接合している。
【００２９】
これらの圧電素子１２及び支柱部１３は積層型圧電素子部材１４にハーフカットのダイシングによるスリット加工を施して櫛歯状に分割して形成したもので、支柱部１３も圧電素子であるが駆動電圧を印加しないために単なる支柱となっている。この積層型圧電素子部材１４はベース部材１５に接合している。
【００３０】
なお、圧電素子１２（圧電素子部材１４）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とを交互に積層したものであり、内部電極を交互に端面の端面電極（外部電極）である個別電極、共通電極に電気的に接続し、これらの電極にＦＰＣケーブル１６を介して駆動信号を供給するようにしている。
【００３１】
また、圧電素子１２の圧電方向としてｄ３３方向の変位を用いて加圧液室６内記録液を加圧する構成とすることも、圧電素子１２の圧電方向としてｄ３１方向の変位を用いて加圧液室６内記録液を加圧する構成とすることもできる。本実施形態ではｄ３３方向の変位を用いた構成をとっている。
【００３２】
ベース部材１５は金属材料で形成することが好ましい。ベース部材１３の材質（材料）が金属であれば、圧電素子１２の自己発熱による蓄熱を防止することができる。圧電素子１２とベース部材１３は接着剤により接着接合しているが、チャンネル数が増えると、圧電素子１２の自己発熱により１００℃近くまで温度が上昇し、接合強度が著しく低下することになる。また、自己発熱によりヘッド内部の温度上昇が発生し、インク温度が上昇するが、インクの温度が上昇すると、インク粘度が低下し、噴射特性に大きな影響を与える。したがって、ベース部材１５を金属材料で形成して圧電素子１２の自己発熱による蓄熱を防止することで、これらの接合強度の低下、記録液粘度の低下による噴射特性の劣化を防止することができる
【００３３】
さらに、振動板部材２の周囲には例えば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を接着剤で接合している。
【００３４】
このフレーム部材１７には、各加圧液室６に記録液を供給する共通液室８を形成し、共通液室８から振動板部材２に形成したフィルタ部９、液供給部１０を介して加圧液室６に記録液が供給される。なお、フレーム部材１７には共通液室８に外部から記録液を供給するための記録液供給口１９も形成される。また、共通液室８は、図１に示すように、加圧液室６の並び方向（ノズル並び方向：これを「共通液室長手方向」とする）に平面形状で長方形状に形成している。
【００３５】
ここで、加圧液室６の壁面を形成する部材である振動板部材２の第１層膜２ｃで形成されて共通液室８の一部の壁面を形成するダンパ部２３を設けている。ダンパ室１８は、振動板部材２に形成された外部（大気）に連通した連通路としての大気連通口２４を通して大気開放される空間である。大気連通口２４は、フレーム部材１７と圧電素子１２の組み付けの隙間となる空間２５に開口する位置に形成している。
【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１２が収縮し、振動板部材２のダイアフラム部２Ａが下降して加圧液室６の容積が膨張することで、加圧液室６内にインクが流入し、その後圧電素子１２に印加する電圧を上げて圧電素子１２を積層方向に伸長させ、振動板部材２のダイアフラム部２Ａをノズル４方向に変形させて加圧液室６の容積／体積を収縮させることにより、加圧液室６内の記録液が加圧され、ノズル４から記録液の滴が吐出（噴射）される。
【００３７】
そして、圧電素子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、加圧液室６が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室８から加圧液室６内に記録液が充填される。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うこともできる。
【００３９】
そこで、この液体吐出ヘッドにおける振動板部材２のフィルタ部９の詳細について図４ないし図６を参照して説明する。なお、図４は振動板部材の要部平面説明図、図５は図４のＡ−Ａ線に沿う断面説明図、図６はフィルタ部を構成する連通孔の形状説明に供する拡大断面説明図である。
振動板部材２の第１層膜２ａには、フィルタ部９を構成する複数の連通孔９ａを液室６の並び方向に沿って形成している。この場合、第１層膜２ａの厚さは約３μｍ程度が好ましい。このフィルタ部９を構成する連通孔９ａの内部形状（内側形状）は、図６に示すように、ホーン形状（又はオリフィス形状、略円柱形状、略円錘台形状でもよい。）に形成し、この連通孔９ａの穴径は流路板１側の径でノズル４と同等かそれ以下の径となるよう形成されている。
【００４０】
フィルタ部９の連通孔９ａをオリフィス形状とすることにより、更に流体抵抗を小さくすることが可能となり、加圧液室６へ安定した液供給が行える。また、連通孔９ａの平面形状は、円形に限るものではなく、単位面積当たりの連通孔９ａの開口率も流体抵抗に大きく影響する要素であり、効率よく連通孔９ａを整列することが可能である多角形とすることもできる。
【００４１】
次に、この液体吐出ヘッドにおける流路板１の液供給部１０の詳細について図７ないし図９を参照して説明する。なお、図７は流路部材の要部平面説明図、図８は図７のＢ−Ｂ線に沿う断面説明図、図９は図７の部分の斜視説明図である。
流路板１に設けた液供給部１０は、加圧液室６及びこの加圧液室６にそれぞれ連通して各加圧液室６に液体を供給する個別供給路２１及び各個別供給路２１を相互に連通する連通部２２で構成される。ここで、流路板１には加圧液室６となる部分２６ａ及び個別供給路２１となる部分２６ｂとを一体的に形成する流路板厚さ方向に貫通する複数の貫通溝２６と、この複数の貫通溝２６の個別供給路となる部分２６ａを相互に連通する液室の並び方向に沿った凹部２７とが形成されている。そして、貫通溝２６の個別供給路となる部分２６ａをフィルタ部９に開口させることで液供給部１０の個別供給路２１をフィルタ部９に臨ませ、また凹部２７の底部に開口することで連通部２２によって相互に連通している。なお、加圧液室６などを貫通溝で形成することにより、液室容積を確保することができ、流路板としてより薄い板材を使用することができて加工精度を向上することができる。
【００４２】
このように、加圧液室６に連通する個別供給路２１をフィルタ部９に臨ませるとともに、各個別供給路２１を相互に連通する連通部２２を設けることにより、ノズル４に近い部分でフィルタ部９によって異物を除去することができる。そして、この場合、フィルタ部９が対応する液の流れ方向下流側の部分が独立した個別供給路２１だけであると、気泡や比較的小さな異物でもフィルタ部９の一部を閉塞させ、加圧液室６に十分な液を供給することができなくなるおそれがあるのに対し、ここでは複数の（この例ではすべての）の個別供給路２１を連通する連通部２２を設けているので、加圧液室６に対する液供給を十分に行うことができる。これによって、安定した滴吐出を行うことができる。また、流路板１を１枚構成として各個別供給路２１を相互に連通する連通部２２を設けることにより、フィルタ部９の剛性を維持しながら、異物による特定ビット（ノズル）の詰まりを防止することができる。
【００４３】
ここで、流路板１の貫通溝２６はプレス加工にて形成している。図１０は貫通溝２６の液室並び方向の断面説明図であり、プレス加工によって打ち抜きが完了した状態を示している。せん断後に生じる打ち抜きは、流路板１の裏面３６側が破断される現象によって打抜きが完了する。せん断から破断へ移行するプレス加工においては、図１０に示すように、振動板部材２と接合される側の加圧液室淵部（貫通溝淵部）３２は、打込まれることによりＲ形状となる。加圧液室６（貫通溝２６）の側壁の状態は、せん断部３３と破断部３４と打ち抜かれることによるバリ部３５の状態で加工が完了する。バリ部３５が発生するが、このバリ部３５は接合工程において問題となる場合は、図１１に示すように、機械的な加工より除去され平坦部３７とすることが好ましいが、接合工法によっては問題とならない場合には機械的な加工は必要でない。
【００４４】
このように、流路板１のノズル板３との接合面との反対側の面における加圧液室（貫通溝）淵部がＲ形状となっていることで、他の部材との余剰接着剤を吸収でき、安定した吐出特性が得られる。
【００４５】
また、連通部２２を形成する凹部２７はウエットエッチングで形成している。この凹部２７の底面周囲部２７ａは湾曲形状に形成されている。これにより、加圧液室６へ液供給するときの流体抵抗が低減して安定した液供給が可能となる。
【００４６】
次に、共通液室８の構造の他の例について図１２を参照して説明する。なお、図１２はフレーム部材の斜視説明図である。
この例では、共通液室８は長手方向の端部８ａ、８ａで短手方向の幅が狭くなり深さが浅くなる形状となっている。共通液室８をこのような形状とすることにより記録液の流れ性と気泡排出性を高めることができる。
【００４７】
なお、上記実施形態では、振動板部材にフィルタ部を形成した例で説明しているが、別途フィルタ部材を設けることもできる。また、液滴を吐出させるアクチュエータ手段（駆動素子）が圧電素子である例で説明しているが、圧電型ヘッドに限らず、他のサーマル型ヘッドや静電型ヘッドにも本発明を適用することができる。
【００４８】
次に、本発明に係る液体カートリッジについて図１３を参照して説明する。なお、図１３は同液体カートリッジの一例を示す斜視説明図である。
この液体カートリッジ９０は、ノズル９１を有する本発明に係る液体吐出ヘッド９２と、この液体吐出ヘッド９２に液体としての例えば記録液を供給する液体収容部（タンク）９３とを一体に備えている。
【００４９】
これによって、安定した滴吐出を行うことができる液体吐出ヘッドを一体化した液体カートリッジが得られる。
【００５０】
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１４及び図１５を参照して説明する。なお、図１４は同装置の機構部の全体構成を説明する概略構成図、図１５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２０１Ａ、２０１Ｂ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。
【００５１】
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からなる記録ヘッド２３４ａ、２３４ｂ（区別しないときは「記録ヘッド２３４」という。）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。
【００５２】
記録ヘッド２３４は、それぞれ２つのノズル列を有し、記録ヘッド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、記録ヘッド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。
【００５３】
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ヘッドタンク２３５ａ、２３５ｂ（区別しないときは「ヘッドタンク３５」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３６を介して、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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
また、装置本体１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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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液体回収容器であるインク回収ユニット（空吐出受け）２８８を配置し、このインク回収ユニット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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
このようなシリアル型画像形成装置であっても、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えることによって、安定した滴吐出特性が得られるので、高速で高画質画像を記録できるようになる。
【００６６】
なお、上記実施形態では本発明に係る液体吐出装置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、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も適用することができる。また、記録液以外の液体を用いる液体吐出装置や画像形成装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明に係る液体吐出ヘッドの一例を示す分解斜視説明図である。
【図２】同液体吐出ヘッドの液室長手方向に沿う断面説明図である。
【図３】同じく液室短手方向に沿う断面説明図である。
【図４】同じく振動板の要部平面説明図である。
【図５】同じく図４のＡ−Ａ線に沿う断面説明図である。
【図６】同じくフィルタ部の連通孔の断面形状を説明する要部断面説明図である。
【図７】同じく流路部材及び振動板の要部平面説明図である。
【図８】同じく図７のＢ−Ｂ線に沿う断面説明図である。
【図９】同じく図７の流路部材の要部斜視説明図である。
【図１０】同じく流路部材の貫通溝部分の要部拡大説明図である。
【図１１】同じく流路部材の貫通溝部分の他の形状の説明に供する要部拡大説明図である。
【図１２】共通液室形状の他の例を示す斜視説明図である。
【図１３】本発明に係る液体カートリッジの斜視説明図である。
【図１４】本発明に係る液体吐出ヘッドの画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図１５】同じく要部平面説明図である。
【符号の説明】
【００６８】
１…流路板
２…振動板
３…ノズル板
４…ノズル
６…加圧液室
８…共通液室
９…フィルタ部
９ａ…連通孔
１０…液供給部
１２…圧電素子
２１…個別供給路
２２…連通部
２６…貫通溝
２７…凹部
２３４…記録ヘッド（液体吐出ヘッド）
【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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