(57)【要約】 【課題】  長尺ヘッドにおいて多数の圧電素子を高密度配置するときに、ダイシングソーによる分割加工を行なうと、圧電素子の倒れ、欠けなどが生じやすくなって、歩留まりが低下し、コストが高くなる。【解決手段】  液体の液滴を吐出する複数のノズル１を形成したノズル板２と、各ノズル２への連通孔３を形成した多孔質部材からなる天板４と、この天板４の連通孔３を介して各ノズル１が連通する圧力室５及び各圧力室５に共通に記録液を供給するための共通液室６を形成した圧力室基板７と、各圧力室５の一部の壁面を形成する振動板８と、この振動板８の外面（圧力室５と反対の面）に各圧力室５に対応して設けられたブラスト加工で分割形成した複数の圧電素子９を備え、振動板８と複数の圧電素子９によって圧電アクチュエータ１０を構成している。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体の液滴を吐出する複数のノズルと、各ノズルへの連通孔を形成した天板と、この天板の連通孔を介して前記各ノズルが連通する圧力室と、各圧力室の一部の壁面を形成する振動板と、この振動板の外面に前記圧力室に対応して設けられた複数の圧電素子とを備えた液体吐出ヘッドにおいて、前記天板の少なくとも前記圧力室に接する部分は多孔質部材から形成され、前記複数の圧電素子はブラスト加工で各圧力室に対応して分割形成されたものであ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、前記天板を構成する多孔質部材の細孔径が５μｍ以下であり、厚さが０．５ｍｍ以下であることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記天板は多孔質部材と金属部材とが接合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３に記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記多孔質部材は前記連通孔の周囲の気孔率が略０であることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記金属部材には前記多孔質部材との接合面側に液体が流入する液体流入溝を有し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５に記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記液体流入溝はダミーのノズルに連通していることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項７】
請求項３ないし６のいずれかに記載の液体吐出ヘッドにおいて、複数の前記圧力室に対して液体を供給する共通液室に対向する前記多孔質部材の領域は他の領域よりも相対的に流体抵抗が低い流体抵抗低下領域があることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項８】
請求項７に記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記流体抵抗低下領域には１又は複数の貫通孔が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９】
請求項７に記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記流体抵抗低下領域では前記多孔質部材の厚さが他の領域よりも相対的に薄いことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項１０】
請求項７に記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記流体抵抗低下領域では前記多孔質部材の気孔率が他の領域よりも相対的に大きいことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれかに記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記多孔質部材はセラミックスであることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項１２】
請求項１２．
液体の液滴を吐出して被記録媒体に画像を形成する液体吐出ヘッドを備える画像形成装置において、前記液体吐出ヘッドが前記請求項１ないし１１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、プロッタ等の画像形成装置として用いるインクジェット記録装置は、インク滴を吐出するノズルと、このノズルが連通するインク流路（吐出室、圧力室、加圧液室、加圧室、液室等とも称される。）と、このインク流路内のインクを加圧する駆動手段（圧力発生手段）とを備えた液体吐出ヘッド（又は液滴吐出ヘッド）としてのインクジェットヘッドを搭載したものである。なお、液体吐出ヘッドとしては、例えば液体レジストを液滴として吐出するもの、ＤＮＡの試料を液滴として吐出するもの、染色料を液滴として吐出するものなどもあるが、以下ではインクジェットヘッドを中心に説明する。
【０００３】
インクジェットヘッドとしては、特許文献１、２に記載されているように、圧力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として圧電素子を用いるものが知られている。
【特許文献１】特許第３３３０７５７号公報
【特許文献２】特開平６−２３８８９５号公報
【０００４】
このように圧電素子を駆動手段に用いる液体吐出ヘッドにおいては、各圧力室に対応する圧電素子を形成するために、特許文献１に記載されているようにダイシングソーなどを用いて個々の圧電素子に分割することが行なわれている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、液体吐出ヘッドを用いる画像形成装置としては、これまでの主流である液体吐出ヘッドをキャリッジに搭載して主走査方向に移動走査させながら被記録媒体を副走査方向に送って画像を形成するシリアル型画像形成装置と、被記録媒体の全幅にわたってノズルを配置したライン型液体吐出ヘッドを搭載し被記録媒体をノズル配置方向と直交する方向に送って画像を形成するライン型画像形成装置とがある。
【０００６】
このようなライン型画像形成装置で用いる記録ヘッドとしては、１つの液体吐出ヘッドでフルライン型ヘッドを構成することも、あるいは、複数の液体吐出ヘッドを並べて配置して構成することもあるが、いずれにしても、１つの液体吐出ヘッドに形成しなければならないノズル数、つまりは、圧電素子の数も増加し、しかも、高画質化、小型化のためにノズル密度が高くなって圧電素子の配置密度も高くなる。また、ライン型ヘッドに限らず、シリアル型画像形成装置で使用する液体吐出ヘッドであっても、副走査方向の長さを長くすることで１スキャンで印字できる範囲を広くして高速化を達成することができるので、同様に、多数の圧電素子を高密度で配置できることが要請される。
【０００７】
ところが、このような長尺ヘッドにおいて多数の圧電素子を高密度配置する場合、上述したようなダイシングソーによる分割加工を行なうと、圧電素子の倒れ、欠けなどが生じやすくなって、歩留まりが低下し、コストが高くなるという課題が生じる。
【０００８】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、歩留まり良く多数の圧電素子を高密度配置できる液体吐出ヘッド及びこの液体吐出ヘッド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】
【０００９】
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、液体の液滴を吐出する複数のノズルと、各ノズルへの連通孔を形成した天板と、この天板の連通孔を介して各ノズルが連通する圧力室と、各圧力室の一部の壁面を形成する振動板と、この振動板の外面に圧力室に対応して設けられた複数の圧電素子とを備え、天板の少なくと圧力室側の部分は多孔質部材から形成され、複数の圧電素子はブラスト加工で各圧力室に対応して分割形成されたものである構成とした。
【００１０】
ここで、天板を構成する多孔質部材の細孔径が５μｍ以下であり、厚さが０．５ｍｍ以下であることが好ましい。
【００１１】
また、天板は多孔質部材と金属部材とが接合されていることが好ましい。この場合、多孔質部材は連通孔の周囲の気孔率が略０であることが好ましい。また、金属部材には多孔質部材との接合面側に液体が流入する液体流入溝を有していることが好ましく、液体流入溝はダミーのノズルに連通していることが好ましい。
【００１２】
また、複数の圧力室に対して液体を供給する共通液室に対向する多孔質部材の領域は他の領域よりも相対的に流体抵抗が低い流体抵抗低下領域があることが好ましく、流体抵抗低下領域には１又は複数の貫通孔が設けられていることが、あるいは、流体抵抗低下領域では多孔質部材の厚さが他の領域よりも相対的に薄いことが、あるいは、流体抵抗低下領域では多孔質部材の気孔率が他の領域よりも相対的に大きいことが好ましい。
【００１３】
また、多孔質部材はセラミックスであることが好ましい。
【００１４】
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たものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る液体吐出ヘッドによれば、前記天板の一部又は全部は多孔質部材から形成され、前記複数の圧電素子はブラスト加工で各圧力室に対応して分割形成されたものである構成としたので、歩留まり良く、多数の圧電素子を高密度で配置することができ、低コスト化を図れる。これにより、本発明に係る画像形成装置も低コスト化を図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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、本発明の第1実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図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要部断面説明図、図２は同液体吐出ヘッドの分解斜視説明図、図３は同液体吐出ヘッドを圧電素子側から見た斜視説明図である。
この液体吐出ヘッドは、液体の液滴を吐出する複数のノズル１を形成したノズル板２と、各ノズル２への連通孔３を形成した多孔質部材からなる天板４と、この天板４の連通孔３を介して各ノズル１が連通する圧力室５及び各圧力室５に共通に記録液を供給するための共通液室６を形成した圧力室基板７と、各圧力室５の一部の壁面を形成する振動板８と、この振動板８の外面（圧力室５と反対の面）に各圧力室５に対応して設けられた複数の圧電素子９を備え、振動板８と複数の圧電素子９によって圧電アクチュエータ１０を構成している。
【００１７】
ここで、ノズル板２はポリイミドなどの樹脂部材で形成し、ノズル１はエキシマレーザー加工で穿孔している。
【００１８】
また、天板４は、細孔１４ａを有するセラミックスなどの多孔質部材１４で形成している（この実施形態では天板４＝多孔質部材１４である。）。多孔質部材１４としてセラミックスを用いることで、成形加工で連通孔３を加工することができ、長尺の加工も可能で、低コスト化を図れる。この天板４を形成する多孔質部材１４は、厚さ０．５ｍｍ、好ましくは０．２５ｍｍ程度の厚さのものを用いている。また、多孔質部材１４の細孔１４ａの径（細孔径）は０．５μｍ以下であることが好ましい。
【００１９】
圧力室基板７は、ＳＵＳ板等の金属部材で形成している。圧電アクチュエータ１０を構成する振動板８はＳＵＳ板などの薄い金属板を用いている。
【００２０】
また、複数の圧電素子９は、上部電極１１と下部電極１２（振動板８側）を有する単層（又は積層でもよい。）の圧電素子部材を振動板（金属板）８に接合し、この圧電素子部材に対してブラスト加工でＹ方向に所定のピッチでスリット１３を形成することにより、個々の圧電素子に分割することで形成したものである。
【００２１】
ここで、ブラスト加工による圧電素子９の形成工程について図４及び図５をも参照して説明する。なお、図４はブラスト加工の説明に供する斜視説明図、図５は同ブラスト加工の説明に供するフロー図である。
【００２２】
先ず、図４に示すように、振動板８となる金属板に対して上部電極１１と下部電極１２で圧電材料をサンドイッチにしたバルク型圧電素子部材１９を接着剤などで接合した後、ドライフィルム２１を圧電素子部材１９の表面に貼り付け、次に、形成するスリット１３に対応したフォトマスクを用いて、ドライフィルム２１を露光し、次いで現像することにより、ドライフィルム２１にスリット１３に対応した開口部２２を形成する。
【００２３】
その後、乾燥して、ブラスト加工ヘッド２３によってブラスト加工を行なうことで、開口部２２にて開口した部分を除去してスリット１３を形成し、個々の圧電素子９に分割する。ブラスト加工は、ヘッド２３から圧縮空気とともに酸化アルミナなどの微小な球２４をバルク型圧電素子部材１９に対して吹き付けることにより、高速で微小な球が、バルク型圧電素子部材１９に衝突し、これにより、ドライフィルム２１によって覆われていない開口部２２に対応する部分を削ることで、スリット１３を形成する。最後にドライフィルム２１を剥離、洗浄して圧電アクチュエータ１０を完成する。
【００２４】
このように、この液体吐出ヘッドにおいては、圧電アクチュエータのスリット加工をブラスト加工で行なっているので、歩留まりを向上し、低コスト化を図れる。つまり、ブラスト加工はバッチ加工が可能であって一度に数十の圧電アクチュエータのスリット加工が可能となる。長尺ヘッドの場合、概ね１００mm長のヘッドユニットを複数個結合して１つの記録ヘッドを構成する。この場合、スリットのピッチが１５０dpiとすると、約６００個のスリット加工を行う必要がある。従来用いられている、ダイシングソーやブレードを用いたダイシング加工でスリットを形成した場合、ソーやブレードの摩耗等にる加工不良が発生しやすい。これに対して、ブラスト加工では、工具等の摩耗は発生しないので、歩留まりを上げることが可能となる。
【００２５】
次に、天板４を多孔質部材１４で形成していることによる作用効果について図６ないし図９をも参照して説明する。
この液体吐出ヘッドでライン型記録ヘッドとして構成し、高粘度のインクを吐出させる。インク粘度は、低粘度（約２ＣＰ）から、比較的高粘度（約３０ＣＰ）に分布している。
【００２６】
本発明に係る液体吐出ヘッドの噴射特性は、天板４に用いられている多孔質部材１４の圧力吸収特性により、大きく影響される。そこで、天板４の圧力吸収率とインク粘度と多孔質部材１４の特性（厚さ、細孔の径）の関係について、図６に示すような概念で、測定評価した。なお、図６は図１の断面説明図を模式的に示した斜視説明図である。
【００２７】
ここで、インクは、粘度が１ｃｐｓ〜３０ｃｐｓのものを用いた。
【００２８】
図６において、圧電アクチュエータ１０によって発生した平面波状の圧力波Ｐｉ（全圧力波３８）は、インク３１中を多孔質部材１４に向かって進む。多孔質部材１４の表面に到達した時、そこで、一部の圧力波Ｐｒ１は反射する（反射圧力波３３となる）。反射しなかった圧力波は、減衰しながら細孔中のインクを伝わる。さらに、多孔質部材１４とノズル板２の境界面で反射する。境界面で反射した圧力波は、細孔１４ａ中のインクを同じく減衰しながら伝搬する。これをＰｒ２とする。
【００２９】
このとき、圧力吸収率αは、各圧力波Ｐｊの持つエネルギーＥ（Ｐｊ）とするとき、
α＝（Ｅ（Ｐｉ）−Ｅ（Ｐｒ１）−Ｅ（Ｐ（Ｐｒ２））／（（Ｅ（Ｐｉ））
で与えられる。
【００３０】
各種のインク粘度と細孔径、多孔質部材厚ｄをパラメートして、吸収率を測定した結果を図７ないし図９に示している。この結果より、多孔質部材１４の厚さｄとインク粘度に比例して圧力吸収率αが大きくなっていくのが分かる。また、多孔質部材１４の細孔径が４．５μｍ以上の場合、粘度１５ｃｐｓ以上のとき、厚さｄが０．５以上で圧力吸収率αが飽和してくるのが分かる。
【００３１】
これより、多孔質部材１４の厚さｄを０．５ｍｍ以下、細孔径４．５μｍ以上に設定した場合、圧電アクチュエータ１０によって発生した圧力波３２は、多孔質部材１４により吸収される割合が減る。これより、圧電アクチュエータ１０で発生した全圧力波３８を効率的にインクを噴射させるエネルギーに変換することができ、圧力室５の容積を小さくでき、高密度化を図れる。これに対して、従来は、多孔質部材の厚さが約１ｍｍ前後であり、圧力吸収率αが大きく、高密度化を図れなかったのに対して、本実施形態によれば高密度化を図ることができるようになる。
【００３２】
次に、本発明の第２実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図１０及び図１１を参照して説明する。なお、図１０は同液体吐出ヘッドの要部断面説明図、図１１は同液体吐出ヘッドの分解斜視説明図である。
この液体吐出ヘッドでは、天板４は多孔質部材１４と金属部材１５とを接合して構成し、圧力室５側の部分を多孔質部材１４、ノズル板２側の部分を金属部材１５としている。なお、多孔質部材１４には連通孔３Ａを、金属部材１５には連通孔３Ｂを形成して、これらを合わせて天板１４の連通孔としている。
【００３３】
このように構成したので、図１２をも参照して、前記第１実施形態で説明したと同様に圧電アクチュエータ１０により発生した圧力波３１は、多孔質部材１４の表面と多孔質部材１４と金属部材１５の表面で反射する。前述した第１実施形態では多孔質部材１４と樹脂部材であるノズル板２の境界面での反射となるが、この第２実施形態では多孔質部材１４と金属部材１５の境界面での反射となるため、反射効率が向上する。これより、圧電アクチュエータ１０で発生した圧力波３１をより効率的にインクを噴射させるエネルギーに変換することができ、圧力室５の容積を更に小さくでき、高密度化を図ることができる。
【００３４】
ここで、多孔質部材１４をセラミックスで形成する場合の製造工程について図１３を参照して説明する。
セラミックス粉末を調合し、プレスにより所望の形状に成型する。成型されたものを乾燥し、更に焼成して完成する。セラミックからなる多孔質部材１４に設ける連通孔３（又は３Ａ）は、成型時、ピンを立てておき焼成後抜き取ることで貫通孔を形成することができるので、この貫通孔を連通孔３（又は３Ａ）として用いる。
【００３５】
次に、本発明の第３実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図１４及び図１５を参照して説明する。なお、図１４は同液体吐出ヘッドの要部断面説明図、図１５は同液体吐出ヘッドの要部分解斜視説明図である。
この液体吐出ヘッドは、多孔質部材１４の連通孔３Ａの周囲には、細孔１４ａがない、つまり、気孔率が略０の稠密なセラミックスからなる領域１６を形成している。
【００３６】
このような多孔質部材１４の製造工程の一例について図１６を参照して説明すると、先ず、セラミックス粉末を２種類調合する。一つは気孔を有するセラミックス粉末、もう一つは、気孔を持たない稠密なセラミックス粉末を用いる。次いで、プレスにより多孔質部材外形を押出し成型する。次に、連通孔３Ａを含む領域１６に相当する部分を除去する。そして、除去した部分に稠密なセラミックス粉末を充填する。成型されたものを乾燥し、更に焼成して完成する。このとき、前述したように、連通孔３Ａとなる部分には成型時にピンを設けておき、これを除去して貫通孔を形成する。
【００３７】
このように構成したので、圧電アクチュエータ１０の振動によって圧力室５にノズル１に向かって振動する圧力波３１が発生する。多孔質基板１４に設けられた連通孔３Ａはテーパー状に形成しているので、連通孔３Ａを進むにつれ、断面積が小さくなるため圧力が高くなる。このとき、連通孔３Ａの周囲の領域１６は、気孔率０の稠密なセラミックスで構成されているため、圧力は周囲に逃げない。したがって、発生した圧力を効率よくインク滴噴射エネルギーに転換できる。
【００３８】
次に、本発明の第４実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図１７ないし図１９を参照して説明する。なお、図１７は同液体吐出ヘッドの要部断面説明図、図１８は同液体吐出ヘッドの要部分解斜視説明図、図１９は同液体吐出ヘッドの金属部材の平面説明図である。
この液体吐出ヘッドは、天板４を構成する金属部材１５の多孔質部材１４との接合面側にインク流入溝１７を形成している。このインク流入溝１７は、共通液室６に対応する溝１７ａと、この溝１７ａに各々連通し各圧力室５に対応する溝１７ｂとで構成される。
【００３９】
このように構成したので、多孔質部材１４を通過してインク流入溝１７に侵入したインクは、図１９に矢印で示すインクの流れ４０のように流れ、多孔質部材１４から圧力室５に流入することになる。
【００４０】
ここで、多孔質部材１４中をインクが流れていく場合、多孔質部材１４の空孔率をρとするとき、流体抵抗Ｒは、定数をｋとすると、
Ｒ＝ｋ×１／ρ
で与えられる。
【００４１】
つまり、流体抵抗Ｒは、空孔率ρと反比例の関係にあり、空孔率ρが大きいほど、インクが流れやすいため、流体抵抗Ｒは小さくなる。そこで、金属部材１５にインク流入溝１７を形成することによって、金属部材１５と多孔質部材１４とを含めた全体としての空孔率ρが大きくなり、流体抵抗Ｒを小さくできて、圧力室５へのインク供給が遅れることが防止されて、噴射特性の向上を図ることができる。
【００４２】
次に、本発明の第５実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図２０ないし図２２を参照して説明する。なお、図２０は同液体吐出ヘッドの要部断面説明図、図２１は同液体吐出ヘッドの要部分解斜視説明図、図２２は同液体吐出ヘッドの金属部材の平面説明図である。
この液体吐出ヘッドは、上記第４実施形態の液体吐出ヘッドのノズル板２に金属部材１５のインク流入溝１７の両端部（一端部のみ図示）に対応して気泡排出などに用いるダミーノズル４１を形成し、金属部材１５にはインク流入溝１７の両端部とダミーノズル４１とを連通する貫通孔４２を形成している。
【００４３】
このように構成したので、インク流入溝１７の気泡４４は、共通液室６に正圧を加えることにより、気泡排出流れ４５にように流れて貫通孔４２からダミーノズル４１より、排出されるので、気泡が残らない。つまり、インク流入溝１７に気泡４４が残っている場合、流入溝１７の流れが妨げられ、圧力室５にスムーズにインクが流れ込まないが、このような事態を防止することができる。
【００４４】
次に、本発明の第５実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図２３及び図２４を参照して説明する。なお、図２３は同液体吐出ヘッドの要部断面説明図、図２４は同液体吐出ヘッドの要部分解斜視説明図である。
この液体吐出ヘッドは、多孔質部材１４の共通液室６に対向する領域の流体抵抗を他の部分よりも相対的に低く（小さく）した低流体抵抗領域５１としている。
【００４５】
このように構成したので、インクは共通液室６から矢印５２で示すように低流体抵抗領域５１から流れて圧力室５に流れ込む。このように、多孔質部材１４の共通液室６に対向する領域を低流体抵抗領域５１とすることによって噴射特性の向上が図れる。
【００４６】
次に、本発明の第６実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図２５及び図２６を参照して説明する。なお、図２５は同液体吐出ヘッドの要部断面説明図、図２６は同液体吐出ヘッドの要部分解斜視説明図である。
この液体吐出ヘッドは、多孔質部材１４の共通液室６に対向する領域に共通液室6とインク流入溝１７とを連通する貫通穴５３を形成することによって、共通液室６に対向する領域を低流体抵抗領域５１としたものである。
【００４７】
このように構成したので、インクは共通液室６から矢印５２で示すように貫通穴５３を通って圧力室５に流れ込み、貫通穴５３には多孔質部材がないので流体抵抗を小さくすることができ、噴射特性の向上が図れる。この場合、貫通穴を多くするほど、全体としての低流体抵抗領域５１の流体抵抗は小さくなる。
【００４８】
次に、本発明の第７実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図２７及び図２８を参照して説明する。なお、図２７は同液体吐出ヘッドの要部断面説明図、図２８は同液体吐出ヘッドの要部分解斜視説明図である。
この液体吐出ヘッドは、多孔質部材１４の共通液室６に対向する領域の掘り込み５４を形成することによって、共通液室６に対向する領域の厚みを他の部分に対して相対的に薄くした薄肉部５５としたものであり、この薄肉部５５で相対的に流体抵抗に小さくした低流体抵抗領域５１としている。
【００４９】
このように構成したので、インクは共通液室６から矢印５２で示すように圧力室５に流れ込み、低流体抵抗領域５１の流体抵抗が小さくことによって噴射特性の向上が図れる。
【００５０】
次に、本発明の第８実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図２９及び図３０を参照して説明する。なお、図２９は同液体吐出ヘッドの要部断面説明図、図３０は同液体吐出ヘッドの要部分解斜視説明図である。
この液体吐出ヘッドは、多孔質部材１４の共通液室６に対向する部分を他の部分よりも気孔率（空孔率）を高くした高空孔率部５６としている。この高空孔率部５６によって相対的に流体抵抗を小さくした低流体抵抗領域５１としている。
【００５１】
このように構成したので、インクは共通液室６から矢印５２で示すように圧力室５に流れ込み、低流体抵抗領域５１の流体抵抗が小さくことによって噴射特性の向上が図れる。なお、部分的に気孔率を高めるためは低流体抵抗領域５１だけ気孔率の高いセラミックス粉末を用いて成型焼成すればよい。
【００５２】
次に、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えたライン型画像形成装置の一例について図３１を参照して説明する。
この画像形成装置はフルライン型ヘッドを備えたものであり、簡単に説明すると、装置本体４０１の内部に画像形成部４０２及び用紙を搬送する搬送機構４０３等を有し、装置本体４０１の一方側に多数枚の用紙４０５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４０５を取り込み、副走査搬送機構４０３によって用紙４０５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の他方側に装着された排紙トレイ４０６に用紙４０５を排紙する。
【００５３】
画像形成部４０２は、記録液を収容した記録液カートリッジと記録液の液滴を吐出するインクジェットヘッド（液体吐出ヘッド）とを一体とし、用紙の幅方向（搬送方向と直交する方向）の長さ相当分のノズル列を有するライン型ヘッド４１０ｙ、４１０ｍ、４１０ｃ、４１０ｋを備えたものである。これらのライン型ヘッド４１０ｙ、４１０ｍ、４１０ｃ、４１０ｋは図示しないヘッドホルダに取り付けている。
【００５４】
ライン型ヘッド４１０ｙ、４１０ｍ、４１０ｃ、４１０ｋは、用紙搬送方向上流側からそれぞれ例えば、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。なお、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配置した１つのヘッドを用いることもできるし、ヘッドと記録液カートリッジを別体としたものを用いることもできる。
【００５５】
給紙トレイ４０４の用紙４０５は、給紙コロ４２１によって１枚ずつ分離され装置本体４０１内に給紙され、用紙供給ローラ４２２によって搬送機構４０３に送り込まれる。
【００５６】
この搬送機構４０３は、駆動ローラ４２３と従動ローラ４２４との間に掛け渡した搬送ベルト４２５と、この搬送ベルト４２５を帯電させるための帯電ローラ４２６と、搬送ベルト４２５を画像形成部２に対向する部分で案内するガイド部材（プラテンプレート）４２７と、搬送ベルト４２５に付着した記録液（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記録液拭き取り部材（ここでは、クリーニングローラ）４２８と、用紙４０５を除電するための導電ゴムを主体とした除電ローラ４２９と、用紙４０５を搬送ベルト４２５側へ押える用紙押さえローラ４３０とを備えている。
【００５７】
また、搬送機構４０３の下流側には画像が記録された用紙４０５を排紙トレイ４０６に送り出すための排紙ローラ４３１を備えている。
【００５８】
このように構成した画像形成装置においても、搬送ベルト４２５を帯電させて用紙４０５を送り込むことによって、静電力で用紙４０５が搬送ベルト４２５に吸着されて、搬送ベルト４２５の周回移動によって搬送され、画像形成部４０２によって画像が形成されて、排紙トレイ４０６に排紙される。
【００５９】
なお、上記実施形態においては、本発明に係る画像形成装置としてマルチファンクション（ＭＦＰ）構成や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、他の画像形成装置やインク以外の記録液を用いる画像形成装置にも同様に適用することができる。また、本発明に係る静電搬送装置は、自動原稿読取装置の搬送機構やブック原稿の頁送り機構などにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る液体吐出ヘッドの要部断面説明図である。
【図２】同液体吐出ヘッドの分解斜視説明図である。
【図３】同液体吐出ヘッドを圧電素子側から見た斜視説明図である。
【図４】同液体吐出ヘッドにおける圧電素子のブラスト加工の説明に供する斜視説明図である。
【図５】同じくブラスト加工の説明に供するフロー図である。
【図６】同液体吐出ヘッドの作用説明に供する模式的斜視説明図である。
【図７】多孔質部材の厚さと細孔径及び圧力吸収率の測定結果の一例を示す説明図である。
【図８】多孔質部材の厚さと細孔径及び圧力吸収率の測定結果の一例を示す説明図である。
【図９】多孔質部材の厚さと細孔径及び圧力吸収率の測定結果の一例を示す説明図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る液体吐出ヘッドの要部断面説明図である。
【図１１】同液体吐出ヘッドの分解斜視説明図である。
【図１２】同液体吐出ヘッドの作用説明に供する模式的斜視説明図である。
【図１３】多孔質部材をセラミックスで構成するときの製造工程の説明に供する説明図である。
【図１４】本発明の第３実施形態に係る液体吐出ヘッドの要部断面説明図である。
【図１５】同液体吐出ヘッドの分解斜視説明図である。
【図１６】同液体吐出ヘッドの多孔質部材の製造工程の説明に供するフロー図である。
【図１７】本発明の第４実施形態に係る液体吐出ヘッドの要部断面説明図である。
【図１８】同液体吐出ヘッドの分解斜視説明図である。
【図１９】同液体吐出ヘッドの金属部材の要部平面説明図である。
【図２０】本発明の第５実施形態に係る液体吐出ヘッドの要部断面説明図である。
【図２１】同液体吐出ヘッドの分解斜視説明図である。
【図２２】同液体吐出ヘッドの金属部材の要部平面説明図である。
【図２３】本発明の第６実施形態に係る液体吐出ヘッドの要部断面説明図である。
【図２４】同液体吐出ヘッドの天板の分解斜視説明図である。
【図２５】本発明の第７実施形態に係る液体吐出ヘッドの要部断面説明図である。
【図２６】同液体吐出ヘッドの天板の分解斜視説明図である。
【図２７】本発明の第８実施形態に係る液体吐出ヘッドの要部断面説明図である。
【図２８】同液体吐出ヘッドの天板の分解斜視説明図である。
【図２９】本発明の第９実施形態に係る液体吐出ヘッドの要部断面説明図である。
【図３０】同液体吐出ヘッドの天板の分解斜視説明図である。
【図３１】本発明に係るライン型画像形成装置の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６１】
１…ノズル
２…ノズル板
３、３Ａ、３Ｂ…連通孔
４…天板
５…圧力室
６…共通液室
７…圧力室基板
８…振動板
９…圧電素子
１０…圧電アクチュエータ
１１…上部電極
１２…下部電極
１３…スリット
１４…多孔質部材
１５…金属部材
１６…気孔率が略０の領域
１７…インク流入溝
１９…バルク型圧電素子部材
５１…低流体抵抗領域
【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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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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