(57)【要約】【課題】高密度化によって個別電極を外部との接続部まで引き出すための引き出し部の線幅も狭くなり、ポリシリコンやＩＴＯで引出し部を形成すると、高周波駆動が難しくなる。【解決手段】ノズル５と、吐出室６と、振動板２１と振動板２１の少なくとも一部を構成する振動板電極４１を備え、振動板２１に対してギャップ２３を介して対向配置された対向電極２２を有し、振動板電極４１または対向電極２２がチャネル毎に個別に電気的に分離された個別電極となっており、振動板電極４１と対向電極２２間に電圧を印加し、振動板２１を静電力により変形させることによって液に圧力を加え液滴を吐出させるヘッドにおいて、外部との電気的接続部２５と個別電極２２を接続する引き出し部２４の材料は個別電極２２を形成する材料（ポリシリコン３３）よりも抵抗値が低い金属材料で形成した。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出する単一または複数のノズルと、前記ノズルのそれぞれに連通する吐出室と、前記吐出室の少なくとも一方の壁を構成する振動板と前記振動板の少なくとも一部を構成する振動板電極を備え、前記振動板に対してギャップを介して対向配置された対向電極を有し、前記振動板電極または前記対向電極がチャネル毎に個別に電気的に分離された個別電極となっており、前記振動板電極と前記対向電極間に電圧を印加し、前記振動板を静電力により変形させることによって液に圧力を加え液滴を吐出する液滴吐出ヘッドにおいて、外部との電気的接続部と個別電極を接続する引き出し部の材料は前記個別電極を形成する材料よりも抵抗値が低いことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項２】
液滴を吐出する単一または複数のノズルと、前記ノズルのそれぞれに連通する吐出室と、前記吐出室の少なくとも一方の壁を構成する振動板と前記振動板の少なくとも一部を構成する振動板電極を備え、前記振動板に対してギャップを介して対向配置された対向電極を有し、前記振動板電極または前記対向電極がチャネル毎に個別に電気的に分離された個別電極となっており、対向電極が形成されたアクチュエータ基板に貫通口が形成されており、前記振動板電極と前記対向電極間に電圧を印加し、前記振動板を静電力により変形させることによって液に圧力を加え液滴を吐出する液滴吐出ヘッドにおいて、外部との電気的接続部と個別電極を接続する引き出し部の材料は前記個別電極を形成する材料よりも抵抗値が低いことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記引き出し部は振動板電極よりも上層に設けられていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記引出し部の上には絶縁膜が形成されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記引き出し部の上には、前記吐出室に連通する共通液室が位置することを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項６】
請求項１ないし４のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記吐出室あるいは前記共通液室の隔壁が位置する部分に前記引き出し部と同じ膜が成膜されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項７】
請求項１ないし４のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記引き出し部の下には、凹部が形成されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項８】
液滴を吐出する液滴吐出ヘッドとこの液滴吐出ヘッドに液体を供給する液体タンクを一体化した液体カートリッジにおいて、前記液滴吐出ヘッドが請求項１〜７のいずれかに記載の液滴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】
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、請求項１ないし７のいずれかに記載の液滴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】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は液滴吐出ヘッド、液体カートリッジ及び画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開２０００−５２５４６
【特許文献２】特開２００１−１８３８３
【特許文献３】ＷＯ９９／３４９７９
【０００３】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置等の画像形成装置（画像記録装置）として用いるインクジェット記録装置において使用する液滴吐出ヘッドであるインクジェットヘッドとしては、インク滴を吐出するノズルと、このノズルが連通する液室（加圧液室、圧力室、吐出室、インク流路等とも称される。）と、液室内のインクを加圧する圧力を発生する圧力発生手段とを備えて、圧力発生手段で発生した圧力で液室インクを加圧することによってノズルからインク滴を吐出させる。
【０００４】
従来のインクジェットヘッドとしては、圧電素子を用いて液室の壁面を形成している振動板を変形変位させることでインク滴を吐出させるピエゾ型のもの、液室内に配設した発熱抵抗体を用いてインクの膜沸騰でバブルを発生させてインク滴を吐出させるバブル型のもの、液室の壁面を形成する振動板（又はこれと一体の振動板電極）と対向電極を用いて静電力で振動板を変形変位させることでインク滴を吐出させる静電型のものなどがある。静電型は低消費電力、高密度化などの点で有効であり、注目を浴びている。
【０００５】
そこで、従来の静電型インクジェットヘッドにおいては、
【特許文献１】のように個別電極にポリシリコンを用いたもの、
【特許文献２】、
【特許文献３】などに記載されているように、振動板とＩＴＯ個別電極間のギャップを犠牲層によって形成するものがある。
【０００６】
また、これらを組み合わせて、個別電極にはポリシリコンを用い、振動板と個別電極間のギャップは犠牲層エッチングで形成することも考えられる。すなわち、電極保護膜の耐圧や機械的信頼性向上のためには、保護膜を高温のプロセスで形成することが有効になるが、そのため、個別電極材料も高温プロセスに耐え、膜の密着性や積層成膜などとのマッチングがよいポリシリコンを用いるのである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述したように、高温プロセスや半導体プロセスとのマッチング、微細加工・エッチングの容易性などの点から個別電極にポリシリコンやＩＴＯなどの金属以外の電気抵抗の大きい材料を用いた場合でも、個別電極をＦＰＣやプリント基板など外部と電気的接続を行う接続部までは個別電極と同じ材料（ポリシリコンやＩＴＯ）で引き出すようにしている。
【０００８】
しかしながら、より高密度にノズル、液室、振動板などを配列したインクジェットヘッドを実現するために高密度化が進むと、個別電極を外部との接続部まで引き出すための引き出し部の線幅も狭くなり電気抵抗が無視できなくなる。そのため、従来のようにポリシリコンやＩＴＯで引出し部を形成していると、高周波での駆動が難しくなったりするという課題が生じる。
【０００９】
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、高密度で高周波数駆動が可能な液滴吐出ヘッド、ヘッド一体型の液体カートリッジ、及びこれらの液滴吐出ヘッド又は液体カートリッジを搭載した画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明に係る液滴吐出ヘッドは、外部との電気的接続部と個別電極を接続する引き出し部の材料は個別電極を形成する材料よりも抵抗値が低い構成とした。
【００１１】
ここで、引き出し部は振動板電極よりも上層に設けられていることが好ましく、また、引出し部の上には絶縁膜が形成されていることが好ましい。
【００１２】
また、引き出し部の上には吐出室に連通する共通液室が位置すること、さらに、吐出室あるいは共通液室の隔壁が位置する部分に引き出し部と同じ膜が成膜されていること、さらにまた、引き出し部の下には凹部が形成されていることが好ましい。
【００１３】
本発明に係る液体カートリッジは、液滴を吐出する本発明に係る液滴吐出ヘッドとこの液滴吐出ヘッドに液体を供給する液体タンクを一体化したものである。
【００１４】
本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る液滴吐出ヘッド又は本発明に係る液体カートリッジを搭載するものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。先ず、本発明に係る液滴吐出ヘッドとしてのインクジェットヘッドの第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。図１は同ヘッドの分解斜視説明図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う要部断面説明図、図３は図１のＢ−Ｂ線に沿う断面説明図である。
【００１６】
このインクジェットヘッドは、第１基板である流路基板１と、この流路基板１の下側に設けた第２基板であるアクチュエータ基板３と、流路基板１の上側に設けた第三基板であるノズル板４とを重ねて接合した積層構造体であり、これらにより、複数のノズル５が連通する吐出室６、吐出室６に流体抵抗部７を介して連通する共通液室８などを形成している。
【００１７】
流路基板１は例えばニッケルなど金属のエッチングやプレス、あるいはシリコン基板のドライエッチや異方性ウェットエッチで形成される。流路基板１には、吐出室６及び、各吐出室６を隔てる隔壁１１を形成する凹部、共通液室８を形成する凹部、吐出室６とノズル４を連通する貫通口である連通管（ノズル連通路）１２などを形成している。また、流路基板１の材料としては厚膜レジストやドライフィルムレジストなどを用いることもできる。
【００１８】
アクチュエータ基板２には、振動板２１と、この振動板２１と対向する個別電極２２が設けられており、振動板２１と個別電極２２とは微小なギャップ２３を隔てて対向しており、振動板２１と個別電極２２との間に電圧を印加することによって、振動板２１と個別電極２２間に働く静電力により、振動板２１を変位させる。個別電極２２は、接続手段が接続される接続部２５と引き出し部１４によって電気的に接続される。
【００１９】
接続部１３には、例えばリード線をボンディングで接続し、あるいは、ＦＰＣをＡＣＦやハンダで接続して、図示しないドライバが接続され、ヘッドが駆動可能となる。
【００２０】
このアクチュエータ基板２には外部からインクを供給するための貫通穴であるインク供給口９が設けられている。インク供給口９にインク供給管を接着して接続することにより、流路基板１の共通液室８、吐出室６等は、インクタンク（不図示）からインク供給口９を通して供給されたインクが充填されることが可能となる。
【００２１】
なお、使用されるインクは、水、アルコール、トルエン等の主溶媒にエチレングリコール等の界面活性剤と、染料または顔料とを溶解または分散させることにより調製される。さらに、インクジェットヘッドにヒーター等を付設すれば、ホットメルトインクも使用できる。
【００２２】
ここで、アクチュエータ基板２の個別電極２２の引き出し部２４は、個別電極２２を構成する材料よりも低抵抗の材料を用いている。高画質化、高速化のためにノズルは高密度に多数並べる必要があり、その結果、引き出し部２４も狭ピッチに並ぶことになり配線幅が狭くなる。
【００２３】
本発明では、引き出し部２４を個別電極２２よりも低抵抗の材料を用いて形成しているので、狭ピッチになった場合でも配線抵抗の増大による、駆動波形のなまりなども発生しなくなり、高周波数駆動が可能になる。
【００２４】
この実施形態のようにインク供給口９をアクチュエータ基板２に設けた場合、図１に示すようにインク供給口９を回避して引き出し部２４を配置しなければならない。この場合、引き出し部２４の配線幅は更に細くなるので、引き出し部２４に低抵抗の材料を用いるのは特に有用である。
【００２５】
そこで、アクチュエータ基板２の詳細について図４ないし図７を参照してその製造工程と共に説明する。なお、図４及び図５は図２と同様な断面説明図、図６及び図７は図３と同様な断面説明図である。
【００２６】
図４（ａ）及び図６（ａ）に示すように、（１００）面方位のシリコン基板３１に熱酸化膜３２を１．６μｍ厚みに形成する。熱酸化膜３２シリコン基板３１の両面に形成されるが、ストレスによりシリコン基板３１が撓むのを防止するため、裏面の熱酸化膜は除去しない方がよい。ただし、各図では裏面の熱酸化膜は図示していない。ここで、シリコン基板３１は（１００）面方位以外の例えば（１１１）、（１１０）面方位のシリコン基板でもよい。あるいはまた、石英などのガラス基板でもよい。
【００２７】
次いで、各図（ｂ）に示すように、熱酸化膜３２の上に個別電極２２となるポリシリコン３３を０．５μｍ厚みに成膜し、個別電極２２の形状に０．５μｍ幅のスリット３４をフォトリソ技術により形成する。これにより、ポリシリコン３３は個別電極２２となる部分とそうでない部分に分けられる。
【００２８】
ここで、個別電極２２の抵抗値を小さくするため、ポリシリコンにはリン、砒素、ボロン、アンチモンなどのＮ型あるいはＰ型シリコンを形成する不純物をドープするのが好ましい。その上に個別電極２２の絶縁膜として作用することになる酸化膜３５（ＨＴＯ）を０．２μｍ厚みに成膜する。このとき、ポリシリコン３３に形成したスリット３４は酸化膜３５によって埋められる。この工程で埋め込みが不完全であっても、次工程で完全に埋め込まれ平坦になる。
【００２９】
その後、各図（ｃ）に示すように、酸化膜３５上に犠牲層となるポリシリコン３６を０．４μｍ厚みに成膜し、ポリシリコン３６に振動板と個別電極間のギャップの形状にスリット３７をフォトリソ技術により形成する。その上に絶縁膜として作用することになる酸化膜３８（ＨＴＯ）を０．２μｍ厚みに成膜する。前記同様スリット３７は酸化膜３８によって埋められる。
【００３０】
そして、各図（ｄ）に示すように、振動板２１の電極となるポリシリコン４１を０．１μｍ厚みに成膜し、ポリシリコン４１に、振動板の形状にスリット４２を形成する。ここで、ポリシリコンの抵抗値を小さくするため、リン、砒素、ボロン、アンチモンなどのＮ型あるいはＰ型シリコンを形成する不純物をドープするのが好ましい。
【００３１】
その上に、シリコン窒化膜４３を成膜する。後に犠牲層を抜いたとき、積層となった振動板がストレスで撓むことがある。酸化膜３８およびポリシリコン４１は圧縮応力なので、引っ張り応力であるシリコン窒化膜４３を形成することにより応力を打ち消し、振動板２１の撓みを防止することができる。前記同様スリット４２はシリコン窒化膜４３によって埋められる。
【００３２】
次に、図５（ａ）及び図７（ａ）に示すように、個別電極２２と電気的接続と行うため、酸化膜３８／シリコン窒化膜４３の積層膜にフォトリソとドライエッチングによりスルーホール４５を形成する。
【００３３】
そして、各図（ｂ）に示すように、アルミ、金などの金属を全面に成膜し、接続部２５および引き出し部２４の形状にパターンイングを行う。これにより、スルーホール４５によって接続部２５は引き出し部２４を介して、個別電極２２と電気的に接続される。
【００３４】
次に、各図（ｃ）に示すように、個別電極２２と振動板２０となる積層部との間にある犠牲層のポリシリコン３６と連通する犠牲層除去孔４６をフォトリソとドライエッチングにより形成する。
【００３５】
そして、ＳＦ６、ＸｅＦなどのガスを用いたドライエッチング、あるいはシリコンを溶解させたＴＭＡＨを用いたウェットエッチングにより、犠牲層除去孔４６から犠牲層であるポリシリコン３６をエッチング除去することによって、ギャップ２３が形成される。ＴＭＡＨにシリコンを溶解させることによっては、アルミをエッチングしなくなり、引き出し部２４や接続部２５をアルミで形成した場合にもアルミの保護膜を形成しなくても犠牲層のエッチング除去が可能である。
【００３６】
その後、各図（ｄ）に示すように、犠牲層除去孔４６の封止および、振動板２０や引き出し部２４のインクからの保護のために、ＰＢＯ（ポリベンゾオキサゾール）４８をスピンコートにより１μｍ厚みに成膜する。なお、接続部２５の上はＰＢＯ４８を開口する。犠牲層除去孔４６は１μｍ程度の微小な穴としてあるので、ＰＢＯ４８はギャップ２３内には染込まない。
【００３７】
以上に説明してきたように、ポリシリコンの個別電極２２よりも低抵抗である金属の引き出し部２４を用いたので、高密度化して狭ピッチにノズルや電極を配列した場合にも、駆動波形のなまりも小さく高周波数駆動が可能である。
【００３８】
液滴吐出装置としてはノズルの乾燥による目詰まりを防止するキャッピング、ノズルの目詰まりを回復させる吸引機構、ノズル面の清掃のワイピングなどから、ノズル位置はノズル板エッジからある程度距離が必要である。ノズル列間距離を小さくすることで、ヘッド全体を小さくすることができる。ここで、インク供給口９を接続部２５側に配置し、ノズル列を内側に配置することにより、ノズル列間の距離が小さくできる。この場合、引き出し部２４とインク供給口９が干渉し、引き出し部２４はインク供給口９を回避する必要がある。本発明では引き出し部２４の抵抗値が小さいので、インク供給口９を回避することによる抵抗値の増加は無視できるほど小さい。
【００３９】
また、引き出し部２４は、振動板電極のポリシリコン３６よりも上層に設けられている。したがって、上述したように、引き出し部２４の形成プロセスは、振動板電極までの形成プロセス後になされることになる。これにより、振動板電極までのプロセスは、信頼性、耐久性などを重視した高温プロセスで行い、引き出し部２４は、電気抵抗値を小さく簡易であることを重視した低融点金属を用いたプロセスが使用可能となる。
【００４０】
さらに、引き出し部２４の上に絶縁膜であるＰＢＯ４８を形成している。引き出し部２４の上に絶縁膜を形成することにより、流路基板１を接合し、引き出し部２４上に共通液室８などがきた場合にも、インクに電流がもれたりして、インクが変質したり、電流のリークによる駆動不良などが起こることを防止することができる。絶縁膜としてはＰＢＯに限るものではなく、その他の樹脂膜、あるいはスパッタなどによる酸化膜、パイレックス（登録商標）膜などの絶縁性の膜を用いることができる。
【００４１】
次に、本発明の液滴吐出ヘッドの第２実施形態について図８を参照して説明する。なお、第１実施形態と対応する部分には同一符号を付している。
本実施形態は、引き出し部２４を流路基板１の凹部（ここでは共通液室８を形成する凹部）に対応して位置するように配置したものである。つまり、引き出し部２４の接続部２５側にもスルーホール５１を形成して金属材料を埋め込み、引出し部２４を個別電極２２と同一の成膜で形成されたポリシリコン３３（図４（ｂ）参照）と接続される。ポリシリコン３３は接続部２５まで延長されており、接続部２５と引き出し部２４はポリシリコン３３を介して導通する。
【００４２】
このように、引出し部２４は流路基板１の共通液室８など凹部に位置するように配置したので、引き出し部２４の膜厚分の段差による流路基板１の接合不良が起こらない。すなわち、流路基板１の接合はインクを完全に封止する必要があるので、接合面に凹凸があると、インクがリークするといった不良が生じるおそれがある。接続部２５と引き出し部２４との間をポリシリコン３３で接続したことによって、流路基板１の接合面を同じ高さにすることができ、より完全な接合ができる。
【００４３】
次に、本発明のの液滴吐出ヘッドの第３実施形態について図９を参照して説明する。なお、第１、第２実施形態と対応する部分には同一符号を付している。
本実施形態は、アクチュエータ基板２の引き出し部２４の部分を凹部５２に形成したものである。この凹部５２は個別電極２２を形成するポリシリコン３３、犠牲層となるポリシリコン３６、振動板２１の電極となるポリシリコン４１のいづれかあるいは全てを引き出し部２４に対応する部分をパターニング除去することによって形成できる。
【００４４】
ここでは、犠牲層となるポリシリコン３６、振動板２１の電極となるポリシリコン４１をパターニング除去した場合を例に示している。ポリシリコンではなく酸化膜のいずれかをパターニング除去することもできる。
【００４５】
このように、引き出し部２４に対応する部分に凹部５２を設けることによって、アクチュエータ基板２には引き出し部２４による凸部（前記各実施形態参照）がなくなり、流路基板１の接合不良を防止することができる。なお、凹部５２は引き出し部２４に対応した形状にしても良いし、引き出し部２４全体を囲むような形状にしてもよい。
【００４６】
次に、本発明の液滴吐出ヘッドの第４実施形態について図１０及び図１１を参照して説明する。なお、第１実施形態と対応する部分には同一符号を付している。
本実施形態は、引き出し部２４を形成する膜（金属膜５３）を流路基板１の接合面に対応する部分、すなわち、吐出室間隔壁１１などに対応する部分にも残した構造である。これにより、流路基板１とアクチュエータ基板２の接合面に凹凸がなく、引き出し部２４の膜厚分の段差による流路基板１の接合不良が起こらなく、インクを完全に封止でき、インクがリークするといった不良を防止することができる。
【００４７】
引き出し部２４は各チャネルに分かれているので引き出し部２４のチャネル間に隙間が出来るがこの隙間を数μｍ以下程度に極小さくすることによって、流路基板１の接合時に接着剤が埋まりインクのリークなどは発生しない。
【００４８】
なお、上記各実施形態においては、振動板と対向する電極がチャネルごとに分離された個別電極とした構成を例として説明してきたが、振動板の電極がチャネル毎に分離された個別電極となり、対向電極が共通電極となった構成でも同様に適用できる。
【００４９】
また、上記各実施形態においては、基板上面に設けたノズル孔からインク液滴を吐出させるサイドシュータタイプとしたが、インク液滴を基板の端部に設けたノズル孔から吐出させるエッジシュータタイプとすることもできる。
【００５０】
次に、本発明に係る液体カートリッジであるインクカートリッジの一例について図１２を参照して説明する。
このインクカートリッジ２００は、ノズル５等を有する上記各実施形態のいずれかのインクジェットヘッド２０２と、このインクジェットヘッド２０２に対してインク（液体）を供給するインクタンク２０３とを一体化したものである。
【００５１】
このよう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とインクタンクとを一体化することにより、高密度で多数ノズルは配列され、吐出不良を防止できるヘッドを一体化できるので、小型、低コスト化を図れ、また、信頼性が向上する。
【００５２】
次に、本発明に係るインクジェットヘッドを搭載した画像形成装置であるインクジェット記録装置の一例について図１３及び図１４を参照して説明する。なお、図１３は同記録装置の斜視説明図、図１４は同記録装置の機構部の側面説明図である。
【００５３】
このインクジェット記録装置は、記録装置本体２１１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を実施した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２１２等を収納し、装置本体２１１の下方部には前方側から多数枚の用紙２１３を積載可能な給紙カセット（或いは給紙トレイでもよい。）２１４を抜き差し自在に装着することができ、また、用紙２１３を手差しで給紙するための手差しトレイ２１５を開倒することができ、給紙カセット２１４或いは手差しトレイ２１５から給送される用紙２１３を取り込み、印字機構部２１２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２１６に排紙する。
【００５４】
印字機構部２１２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２２１と従ガイドロッド２２２とでキャリッジ２２３を主走査方向に摺動自在に保持し、このキャリッジ２２３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インクジェットヘッドからなるヘッド２２４を複数のインク吐出口（ノズル）を主走査方向と交差する方向に配列し、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２２３にはヘッド２２４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２２５を交換可能に装着している。
【００５５】
インクカートリッジ２２５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２２４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。
【００５６】
ここで、キャリッジ２２３は後方側（用紙搬送方向下流側）を主ガイドロッド２２１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２２２に摺動自在に載置している。そして、このキャリッジ２２３を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ２２７で回転駆動される駆動プーリ２２８と従動プーリ２２９との間にタイミングベルト２３０を張装し、このタイミングベルト２３０をキャリッジ２２３に固定しており、主走査モーター２２７の正逆回転によりキャリッジ２２３が往復駆動される。
【００５７】
一方、給紙カセット２１４にセットした用紙２１３をヘッド２２４の下方側に搬送するために、給紙カセット２１４から用紙２１３を分離給装する給紙ローラ２３１及びフリクションパッド２３２と、用紙２１３を案内するガイド部材２３３と、給紙された用紙２１３を反転させて搬送する搬送ローラ２３４と、この搬送ローラ２３４の周面に押し付けられる搬送コロ２３５及び搬送ローラ２３４からの用紙２１３の送り出し角度を規定する先端コロ２３６とを設けている。搬送ローラ２３４は副走査モータ２３７によってギヤ列を介して回転駆動される。
【００５８】
そして、キャリッジ２２３の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ２３４から送り出された用紙２１３を記録ヘッド２２４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２３９を設けている。この印写受け部材２３９の用紙搬送方向下流側には、用紙２１３を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ２４１、拍車２４２を設け、さらに用紙２１３を排紙トレイ２１６に送り出す排紙ローラ２４３及び拍車２４４と、排紙経路を形成するガイド部材２４５，２４６とを配設している。
【００５９】
記録時には、キャリッジ２２３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド２２４を駆動することにより、停止している用紙２１３にインクを吐出して１行分を記録し、用紙２１３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２１３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２１３を排紙する。
【００６０】
また、キャリッジ２２３の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、ヘッド２２４の吐出不良を回復するための回復装置２４７を配置している。回復装置２４７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２２３は印字待機中にはこの回復装置２４７側に移動されてキャッピング手段でヘッド２２４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。
【００６１】
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２２４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。
【００６２】
このように、このインクジェット記録装置においては本発明を実施したインクジェットヘッドを搭載しているので、高密度でインク吐出が可能なので印字速度が速く、小型であり、高画質のインクジェット記録装置が実現可能である。
【００６３】
なお、上記実施形態においては、本発明に係る液滴吐出ヘッドをインクジェットヘッドに適用したが、インク以外の液体の滴、例えば、パターニング用の液体レジストを吐出する液滴吐出ヘッド、遺伝子分析試料を吐出する液滴吐出ヘッドなどにも適用することできる。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る液滴吐出ヘッドによれば、外部との電気的接続部と個別電極を接続する引き出し部の材料は個別電極を形成する材料よりも抵抗値が低いので、狭ピッチになった場合でも配線抵抗の増大による、駆動波形のなまりなども発生しなく、高周波数駆動が可能になる。
【００６５】
また、インク供給口などの貫通穴をアクチュエータ基板に設けた場合、貫通穴を回避して引き出し部を配置しなければならないが、このとき、引き出し部の配線幅は更に細くなるので、外部との電気的接続部と個別電極を接続する引き出し部の材料を個別電極を形成する材料よりも抵抗値が低い材料を用いるのは特に有用である。
【００６６】
本発明に係る液体カートリッジは、本発明に係る液滴吐出ヘッドとこの液滴吐出ヘッドに液体を供給するインクタンクを一体化したので、高密度で多数ノズルは配列され、吐出不良を防止できるヘッドを一体化できるので、小型、低コスト化を図れ、また、信頼性が向上する。
【００６７】
本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る液滴吐出ヘッド又は本発明に係る液体カートリッジを備えるので、高密度で液滴吐出が可能となり、記録速度が速く、小型であり、高画質の画像形成装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液滴吐出ヘッドであるインクジェットヘッドの分解斜視説明図
【図２】同ヘッドの液室長手方向（図１のＡ−Ａ線）に沿う断面説明図
【図３】同ヘッドの液室短手方向（図１のＢ−Ｂ線）に沿う要部断面説明図
【図４】同ヘッドのアクチュエータ基板の製造工程の説明に供する図２と同様な断面説明図
【図５】図４に続く工程の説明に供する図２と同様な断面説明図
【図６】図４と同工程の説明に供する図３と同様な断面説明図
【図７】図５と同工程の説明に供する図３と同様な断面説明図
【図８】本発明の液滴吐出ヘッドの第２実施形態の説明に供する図２と同様な断面説明図
【図９】本発明の液滴吐出ヘッドの第３実施形態の説明に供する図２と同様な断面説明図
【図１０】本発明の液滴吐出ヘッドの第４実施形態の説明に供する図２と同様な断面説明図
【図１１】同じく図３と同様な断面説明図
【図１２】本発明に係る液体カートリッジの説明に供する斜視説明図
【図１３】本発明に係る液滴吐出ヘッドを搭載した画像形成装置の一例を示す斜視説明図
【図１４】同装置の機構部の側面説明図
【符号の説明】
１…流路板、２…アクチュエータ基板、３…ノズル板、４…ノズル、６…吐出室、７…インク供給路、８…共通液室、１２…連通管、２１…振動板、２２…対向電極、２３…ギャップ、２４…引き出し部、２５…接続部、２００…インクカートリッジ、２２４…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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