(57)【要約】【課題】液体の吐出効率を向上させる。【解決手段】液体を吐出するノズルと、前記ノズルに連通し前記液体が充填される圧力室と、前記圧力室に液体を供給する供給口と、前記圧力室の一壁面を構成する圧電素子と、前記圧電素子の変位に連動して移動し、前記供給口の断面積を可変させる連動部材と、を備え、液体吐出時には、前記圧電素子の変位によって前記圧力室内の前記液体が加圧されるとともに、前記連動部材の移動によって前記供給口の断面積が液体非吐出時に比べて小さくなることを特徴とする液体吐出ヘッドを提供することにより、前記課題を解決する。【選択図】  図３
2007030247.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出するノズルと、
前記ノズルに連通し前記液体が充填される圧力室と、
前記圧力室に液体を供給する供給口と、
前記圧力室の一壁面を構成する圧電素子と、
前記圧電素子の変位に連動して移動し、前記供給口の断面積を可変させる連動部材と、を備え、
液体吐出時には、前記圧電素子の変位によって前記圧力室内の前記液体が加圧されるとともに、前記連動部材の移動によって前記供給口の断面積が液体非吐出時に比べて小さくなることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記圧電素子は、前記ノズルに対向する位置に配置され、
前記圧電素子のｄ３３方向の変位によって前記圧力室内の前記液体が加圧され、
前記ノズルの液体吐出方向は、前記圧電素子のｄ３３方向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】
前記連動部材は、前記圧電素子に一端が固着された薄板状部材であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
請求項３に記載の液体吐出ヘッドであって、
液体非吐出時には、前記薄板状部材が微振動するように液体吐出時に比べて小さな駆動電圧を前記圧電素子に印加することを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドを備え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、液体吐出ヘッド及び画像形成装置に係り、特に、圧電素子の変位を利用して圧力室に連通するノズルから液体を吐出する液体吐出ヘッド及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、圧電素子の変位を利用して圧力室に充填されるインクを加圧し、圧力室に連通するノズルからインク滴を吐出し記録媒体上に画像を形成する、いわゆる、圧電方式のヘッド（液体吐出ヘッド）を搭載したインクジェット記録装置が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、インク流路内に設けられる圧電素子及び金属板から成る圧力発生部材の変位を利用してインク吐出を行うヘッドが開示されている。このヘッドでは、リフィル性を向上させるため、圧力発生部材のノズル対応部分に貫通穴が形成され、更に、この貫通穴のノズル側開口部を覆うように一端が圧力発生部材に固着される弾性薄板が設けられている。
【０００４】
また、特許文献２には、インク流路内に設けられた弾性可動アクチュエータの変位を利用してインク吐出を行うヘッドが開示されている。
【０００５】
また、特許文献３には、圧力室（インク室）の側壁面を構成する圧電素子の変位（ｄ３１方向の変位）を利用してインク吐出を行うヘッドが開示されている。
【特許文献１】特開平１−３０６２５４号公報
【特許文献２】特開平２−２５３９６２号公報
【特許文献３】特開平８−２９０５６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の圧力発生部材と特許文献２の弾性可動アクチュエータは、いずれも一端が固定されたいわゆる片持ち梁構造となっているため、高周波駆動には適さず、流路内のインクを加圧する際の圧力損失が大きいという問題がある。
【０００７】
また、特許文献３に開示されたヘッドでは、圧電素子のポアソン変形による変位のロス分は考慮されておらず、インク吐出効率が悪い。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、液体吐出効率を向上させた液体吐出ヘッド及び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】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、液体を吐出するノズルと、前記ノズルに連通し前記液体が充填される圧力室と、前記圧力室に液体を供給する供給口と、前記圧力室の一壁面を構成する圧電素子と、前記圧電素子の変位に連動して移動し、前記供給口の断面積を可変させる連動部材と、を備え、液体吐出時には、前記圧電素子の変位によって前記圧力室内の前記液体が加圧されるとともに、前記連動部材の移動によって前記供給口の断面積が液体非吐出時に比べて小さくなることを特徴とする液体吐出ヘッドを提供する。
【００１０】
本発明によれば、液体吐出時には、圧電素子の変位及び連動部材の移動によって、液体非吐出時に比べて供給口の断面積が小さくなった状態で圧力室内の液体が加圧される。従って、圧力損失が小さく、液体吐出効率が向上する。また、液体非吐出時におけるリフィル性が向上し、高周波駆動が可能となる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の液体吐出ヘッドであって、前記圧電素子は、前記ノズルに対向する位置に配置され、前記圧電素子のｄ３３方向の変位によって前記圧力室内の前記液体が加圧され、前記ノズルの液体吐出方向は、前記圧電素子のｄ３３方向であることを特徴とする。
【００１２】
請求項２の態様は、圧力損失がより小さくなり、液体吐出効率が更に向上する。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の液体吐出ヘッドであって、前記連動部材は、前記圧電素子に一端が固着された薄板状部材であることを特徴とする。
【００１４】
請求項３の態様は、連動部材を簡易に構成することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の液体吐出ヘッドであって、液体非吐出時には、前記薄板状部材が微振動するように液体吐出時に比べて小さな駆動電圧を前記圧電素子に印加することを特徴とする。
【００１６】
請求項４の態様は、インクの増粘を防止することができる。
【００１７】
また、上記目的を達成するために、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドを備えたことを特徴とする画像形成装置を提供する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、液体吐出時には、圧電素子の変位及び連動部材の移動によって、液体非吐出時に比べて供給口の断面積が小さくなった状態で圧力室内の液体が加圧される。従って、圧力損失が小さく、液体吐出効率が向上する。また、液体非吐出時におけるリフィル性が向上し、高周波駆動が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。
【００２０】
〔第１の実施形態〕
図１は、第１の実施形態に係る印字ヘッド１０の一部を表した側面断面図である。図１の印字ヘッド１０の内部に形成される流路の一端には圧電素子１２が設けられている。本実施形態の圧電素子１２は伸び変形モードを利用しており、厚み方向に分極された圧電体１４の両面を電極１６、１８で挟んだ構造となっている。圧電体１４の表面側（図１の上側）は個別電極（駆動電極）１６であり、裏面側（図１の下側）は共通電極１８である。個別電極１６及び共通電極１８は印字ヘッド１０の端面に引き出され、フレキシブルケーブル２２を介して、不図示の駆動回路に電気的に接続される。尚、圧電素子１２の表面全体は樹脂コートされており、インクとの電気的絶縁性は確保されている。
【００２１】
圧電素子１２の側面には（弾性）薄板状部材２６（連動部材に相当）の一端が固着される。薄板状部材２６は、硬い材質、例えば、セラミックス、ジルコニア、シリコン等で構成される。薄板状部材２６を境目にして、圧電素子１２側（図１の右側）は圧力室３０であり、反対側（図１の左側）は個別流路３２である。圧力室３０と個別流路３２は、薄板状部材２６と隔壁３４の間に形成される供給口３６を介して連通している。また、個別流路３２の他端は共通流路（図１中不図示、図２中符号４２として記載）に連通しており、共通流路４２に貯留されるインクが個別流路３２及び供給口３６を通って圧力室３０に供給される。
【００２２】
圧力室３０の底壁面は圧電素子１２の上面（表面）で構成され、また、一側壁面（図１の左側壁面）は薄板状部材２６で構成される。圧力室３０を挟んで圧電素子１２に対向する位置にはノズル５１が配置されている。このようにノズル５１を配置することで、後述するような、圧電素子１２の縦方向（ｄ３３方向）の変位によって圧力室３０内のインクが加圧される方向がノズル５１によるインク滴の吐出方向となるので、圧力損失が小さく、インク吐出効率が良い。尚、ノズル５１が形成される位置は本例に限定されず、例えば、圧力室３０を挟んで薄板状部材２６に対向する位置に配置されていてもよい。
【００２３】
図２は、第１の実施形態に係る印字ヘッド１０の全体を表した平面断面図である。同図に示すように、印字ヘッド１０の長手方向に沿って複数（本例では６つ）の圧電素子１２が配列されており、各圧電素子１２に対応してノズル５１、圧力室３０、薄板状部材２６及び個別流路３２がそれぞれ設けられている。各圧電素子１２の（薄板状部材２６が配置されない）両端側には封止部材４０が配置されている。封止部材４０は、圧電素子１２の変位を拘束しない程度の軟らかい材質（例えば、樹脂、ゴム等）で構成される。
【００２４】
印字ヘッド１０には、各個別流路３２の圧電素子１２側と反対側の他端側を接続するように構成された共通流路４２が設けられている。共通流路４２の一端には供給口４４が形成されており、不図示のインクタンクから供給口４４を介して共通流路４２に対してインクが供給される。複数の供給口４４を設けてもよい。この場合、共通流路４２内のインクを循環させることができ、インクの増粘を防止することができる。
【００２５】
次に、本実施形態に係る印字ヘッド１０の作用について図１を用いて説明する。以下では、ノズル５１からインク滴を吐出する場合のインク吐出時と、ノズル５１からインク滴を吐出しない場合のインク非吐出時の各動作について説明する。
【００２６】
まず、インク吐出時には、圧電素子１２に所定の駆動電圧（駆動信号）が印加されると、図１の破線で示すように、圧電素子１２は厚み方向に変位するとともに、その厚み方向とは直交する方向にも変位する。このとき、圧電素子１２の変位に連動して、圧電素子１２の側面に固着される薄板状部材２６は供給口３６の断面積を小さくするように移動する。以下、圧電素子１２の厚み方向の変位を「縦方向（又はｄ３３方向）の変位」と称し、圧電素子１２の厚み方向とは直交する方向の変位を「横方向（又はｄ３１方向）の変位」と称する。
【００２７】
圧電素子１２の縦方向（ｄ３３方向）の変位により圧力室３０内のインクは加圧される。また、圧電素子１２の横方向（ｄ３１方向）の変位により圧電素子１２に連動して薄板状部材２６が移動し、圧力室３０内のインクは更に加圧される。仮に薄板状部材２６がない場合には、圧電素子１２の縦方向（ｄ３３方向）の変位による圧力室３０の容積変化と横方向（ｄ３１方向）の変位による圧力室３０の容積変化が相反することにより、結果的に圧力室３０の容積変化がキャンセルされる現象（例えば、縦方向の変位による圧力室３０の容積変化が増加する場合には横方向の変位による圧力室３０の容積変化が減少）が生じてしまう。これに対して、本実施形態の如く圧電素子１２の変位に連動して移動する薄板状部材２６を設けることにより、圧電素子１２の横方向（ｄ３１方向）の変位によって圧力室３０の容積変化がキャンセルされる現象はなくなり、圧力室３０内のインクを効率良く加圧することができる。また、圧電素子１２の変位に連動した薄板状部材２６の移動によって供給口３６の断面積が小さくなるので、供給口３６における流体抵抗が大きくなり、圧力室３０から個別流路３２に向かうインクの逆流が防止される。このようにして加圧された圧力室３０内のインクは、ノズル５１からインク滴として吐出される。インク吐出後、圧電素子１２及び薄板状部材２６は図１の実線で示す状態になって供給口３６は元の広い状態に戻るので、個別流路３２から供給口３６を介して圧力室３０にインクを効率良く供給することができる（即ち、リフィル性能が良い）。
【００２８】
これに対して、インク非吐出時においては、インク吐出時に比べて十分に低い駆動電圧（微振動駆動信号）が圧電素子１２に印加される。このとき圧電素子１２に印加される駆動電圧は、薄板状部材２６の固有振動周波数（又はそれに近い周波数）で圧電素子１２が変位するような電圧特性を有するものである。これにより、圧電素子１２の側面に一端が固着された、いわゆる片持ち梁構造の薄板状部材２６は共振する。薄板状部材２６は圧力室３０側及び個別流路３２側のいずれのインクにも接して構成されているため、単にメニスカスを振動させる場合のように圧力室３０側にインクの流れを形成するだけでなく、個別流路３２側にもインクの流れが形成され、更に、供給口３６を介して圧力室３０側と個別流路３２側の間を双方向にインクが循環する。このようなインクの循環によってインクの増粘が防止される。
【００２９】
〔第２の実施形態〕
図３は、第２の実施形態における圧電素子１２の斜視図である。第２の実施形態では、圧電素子１２の各側面にそれぞれ薄板状部材２６の一端が固着されている。各薄板状部材２６は、圧電素子１２の変位を拘束しないように、圧電素子１２の側面の幅よりも若干短く構成されている。
【００３０】
図４は、第２の実施形態に係る印字ヘッド１０の一部を表した側面断面図である。図４に示すように、第２の実施形態では、水平方向に延びる流路４６（個別流路又は共通流路）内に複数（本例では２つ）の圧電素子１２（図３参照）が配置される。尚、図面の便宜上、圧電素子１２の奥側の薄板状部材２６は図示を省略している。圧力室３０は、圧電素子１２とその側面に固着される薄板状部材２６に囲まれるように構成されており、圧力室３０の四方にわたって形成される供給口３６を介して流路４６から圧力室３０にインクが供給される。インク吐出時及びインク非吐出時の各動作については、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００３１】
図５は、第２の実施形態に係る印字ヘッド１０の内部配線の構成例を表した斜視図である。尚、配線構成に対する理解を容易にするため、圧電素子１２の手前側の側面に設けられる薄板状部材２６は図示を省略している。図５に示すように、各圧電素子１２は絶縁部材から成る基材４８の表面に設けられている。各圧電素子１２の表面側に設けられる個別電極１６は、それぞれ圧電素子１２の側面を通って基材４８の表面側に引き出され、更に、基材４８を貫通して裏面側に引き出される。また、各圧電素子１２の裏面側に設けられる共通電極１８は基材４８の表面側で他の共通電極１８と接続されており、個別電極１６と同様に、基材４８を貫通して裏面側に引き出される。このようにして基材４８の裏面側に引き出された個別電極１６及び共通電極１８は、基材４８の端面５０（印字ヘッド１０の端面に相当）まで引き出される。尚、インクに接液する部分（例えば、圧電素子１２の表面全体や基材４８の圧電素子１２側の表面）は樹脂コートされている。
【００３２】
このように基材４８の裏面側（圧電素子１２側の反対側）に各圧電素子１２の電極１６、１８を引き出すことにより、基材４８の表面側（圧電素子１２側）に比べて引き出し配線（内部配線）のためのスペースを十分に確保することができ、高密度配線の実装に適した構造となる。尚、本実施形態では好ましい態様として基材４８の裏面側に各圧電素子１２の電極１６、１８を引き出す構成を例示したが、本発明の実施に際してはこれに限定されず、基材４８の表面側に電極１６、１８を引き出すようにしてもよい。
【００３３】
図６は、第２の実施形態に係る印字ヘッド１０の全体を簡略的に表示した平面透視図である。同図に示すように、第２の実施形態に係る印字ヘッド１０では、薄板状部材２６が四方に設けられた圧電素子１２が２次元状（マトリクス状）に配置される。また、各圧電素子１２に対応する圧力室３０及びノズル５１がそれぞれ設けられる。
【００３４】
このように第２の実施形態では、圧電素子１２の一側面だけでなく全ての側面に薄板状部材２６を設けたことにより、圧電素子１２及び薄板状部材２６によって囲まれる圧力室３０を容易に構成でき、圧電素子１２（又は圧力室３０）の配置自由度が高く、これらを高密度に配置することが可能となる。
【００３５】
〔第３の実施形態〕
図７は、第３の実施形態における圧電素子１２の斜視図である。第３の実施形態では、圧電素子１２の上面に薄板状部材２６の端面が固着されている。薄板状部材２６は、第２の実施形態と同様に、圧電素子１２の変位を拘束しないように圧電素子１２よりも幅狭に構成されている。このような圧電素子１２を備えた印字ヘッド１０の一部を表した側面断面図を図８に示す。尚、他の構成については、第２の実施形態と略同様であるため説明を省略する。
【００３６】
〔第４の実施形態〕
図９は、第４の実施形態における圧電素子１２の斜視図であり、（ａ）は圧電素子１２の各側面にそれぞれ複数の薄板状部材２６の一端が固着されている場合、（ｂ）は圧電素子１２の上面の各辺に沿ってそれぞれ複数の薄板状部材２６の端面が固着されている場合を表している。各薄板状部材２６は隣接する他の薄板状部材２６との間隔を圧電素子１２の変位を拘束しない程度にあけて配置することが好ましい。
【００３７】
〔第５の実施形態〕
図１０は、第５の実施形態に係る印字ヘッド１０の一部を表した側面断面図である。図１０に示すように、第５の実施形態では、圧電素子１２の両端部に一体的に形成された凸部１２ａ（連動部材に相当）と隔壁３４の凸部３４ａとの間に供給口３６が設けられており、流路４６から供給口３６を介して圧力室３０にインクが供給される。圧電素子１２に駆動電圧が印加されると、図１０の破線で示すように圧電素子１２が変位し、圧電素子１２の変位に連動して凸部１２ａが供給口３６の断面積を小さくするように移動する。このような状態で圧力室３０内のインクは圧力室３０の底壁面を構成する圧電素子１２により直接加圧されるので、圧力損失が小さく、インク吐出効率が向上する。
【００３８】
以上説明したように、上記各実施形態によれば、インク吐出時には、圧電素子の変位とその変位に連動する連動部材の移動によって、インク非吐出時に比べて供給口の断面積が小さくなった状態で圧力室内のインクが加圧される。従って、圧力損失が小さく、インク吐出効率が向上する。また、インク非吐出時におけるリフィル性が向上する。
【００３９】
特に、ノズルに対向する位置に圧電素子が配置され、圧電素子のｄ３３方向の変位によって圧力室内のインクが加圧され、インクに対する加圧方向がノズルのインク吐出方向であるため、圧力損失がより小さくなり、インク吐出効率が更に向上する。
【００４０】
また、連動部材に相当する薄板状部材の一端を圧電素子に固着した場合には、インク非吐出時にインク吐出時に比べて十分低い駆動電圧を印加することにより、いわゆる片持ち梁構造の薄板状部材が共振するので、圧力室側や流路側のインクに流れが形成され、インクの増粘が防止される。
【００４１】
〔インクジェット記録装置の全体構成〕
図１１は、上述各実施形態のいずれかの印字ヘッド１０を複数備えた画像形成装置の一実施形態であるインクジェット記録装置１００の全体構成図である。図１１に示すように、このインクジェット記録装置１００は、インクの色毎に設けられた複数の印字ヘッド１０Ｋ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙを有する印字部１１２と、印字部１１２に供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１１４と、記録紙１１６を供給する給紙部１１８と、記録紙１１６のカールを除去するデカール処理部１２０と、前記印字部１１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙１１６の平面性を保持しながら記録紙１１６を搬送する吸着ベルト搬送部１２２と、印字部１１２による印字結果を読み取る印字検出部１２４と、印画済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部１２６と、を備えている。
【００４２】
図１１では、給紙部１１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。
【００４３】
ロール紙を使用する装置構成の場合、図１のように、裁断用のカッター１２８が設けられており、該カッター１２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カッター１２８は、記録紙１１６の搬送路幅以上の長さを有する固定刃１２８Ａと、該固定刃１２８Ａに沿って移動する丸刃１２８Ｂとから構成されており、印字裏面側に固定刃１２８Ａが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃１２８Ｂが配置されている。なお、カット紙を使用する場合には、カッター１２８は不要である。
【００４４】
複数種類の記録紙を利用可能な構成にした場合、紙の種類情報を記録したバーコードあるいは無線タグ等の情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される用紙の種類を自動的に判別し、用紙の種類に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。
【００４５】
給紙部１１８から送り出される記録紙１１６はマガジンに装填されていたことによる巻き癖が残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部１２０においてマガジンの巻き癖方向と逆方向に加熱ドラム１３０で記録紙１１６に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。
【００４６】
デカール処理後、カットされた記録紙１１６は、吸着ベルト搬送部１２２へと送られる。吸着ベルト搬送部１２２は、ローラー１３１、１３２間に無端状のベルト１３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部１１２のノズル面及び印字検出部１２４のセンサ面に対向する部分が平面をなすように構成されている。
【００４７】
ベルト１３３は、記録紙１１６の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引孔（不図示）が形成されている。図１１に示したとおり、ローラー１３１、１３２間に掛け渡されたベルト１３３の内側において印字部１１２のノズル面及び印字検出部１２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバー１３４が設けられており、この吸着チャンバー１３４をファン１３５で吸引して負圧にすることによってベルト１３３上の記録紙１１６が吸着保持される。ベルト１３３が巻かれているローラー１３１、１３２の少なくとも一方にモータ（不図示）の動力が伝達されることにより、ベルト１３３は図１１において、時計回り方向に駆動され、ベルト１３３上に保持された記録紙１１６は、図１１の左から右へと搬送される。
【００４８】
縁無しプリント等を印字するとベルト１３３上にもインクが付着するので、ベルト１３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部１３６が設けられている。ベルト清掃部１３６の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、あるいはこれらの組み合わせなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラー線速度を変えると清掃効果が大きい。
【００４９】
なお、吸着ベルト搬送部１２２に代えて、ローラー・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラー・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面にローラーが接触するので、画像が滲み易いという問題がある。従って、本例のように、印字領域では画像面と接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。
【００５０】
吸着ベルト搬送部１２２により形成される用紙搬送路上において印字部１１２の上流側には、加熱ファン１４０が設けられている。加熱ファン１４０は、印字前の記録紙１１６に加熱空気を吹きつけ、記録紙１１６を加熱する。印字直前に記録紙１１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。
【００５１】
印字部１１２は、最大紙幅に対応する長さを有するライン型ヘッドを紙搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に配置した、いわゆるフルライン型のヘッドとなっている。印字部１１２を構成する各印字ヘッド１０Ｋ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙは、本インクジェット記録装置１０が対象とする最大サイズの記録紙１１６の少なくとも一辺を超える長さにわたってインク吐出口（ノズル）が複数配列されたライン型ヘッドで構成されている。
【００５２】
記録紙１１６の搬送方向（紙搬送方向）に沿って上流側（図１の左側）から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の順に各色インクに対応した印字ヘッド１０Ｋ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙが配置されている。記録紙１１６を搬送しつつ各印字ヘッド１０Ｋ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙからそれぞれ色インクを吐出することにより記録紙１１６上にカラー画像を形成し得る。
【００５３】
このように、紙幅の全域をカバーするフルラインヘッドがインク色毎に設けられてなる印字部１１２によれば、紙搬送方向（副走査方向）について記録紙１１６と印字部１１２を相対的に移動させる動作を一回行うだけで（すなわち、一回の副走査で）記録紙１１６の全面に画像を記録することができる。これにより、印字ヘッドが紙搬送方向と直交する方向（主走査方向）に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。
【００５４】
なお本例では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態には限定されず、必要に応じて淡インク、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタ等のライト系インクを吐出する印字ヘッドを追加する構成も可能である。
【００５５】
図１１に示したように、インク貯蔵／装填部１１４は、各印字ヘッド１０Ｋ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙに対応する色のインクを貯蔵するタンクを有し、各タンクは図示を省略した管路を介して各印字ヘッド１０Ｋ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙと連通されている。また、インク貯蔵／装填部１１４は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段等）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。
【００５６】
印字検出部１２４は、印字部１２の打滴結果を撮像するためのイメージセンサ（ラインセンサ等）を含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックする手段として機能する。
【００５７】
本例の印字検出部１２４は、少なくとも各印字ヘッド１０Ｋ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙによるインク吐出幅（画像記録幅）よりも幅の広い受光素子列を有するラインセンサで構成される。このラインセンサは、赤（Ｒ）の色フィルタが設けられた光電変換素子（画素）がライン状に配列されたＲセンサ列と、緑（Ｇ）の色フィルタが設けられたＧセンサ列と、青（Ｂ）の色フィルタが設けられたＢセンサ列とからなる色分解ラインＣＣＤセンサで構成されている。なお、ラインセンサに代えて、受光素子が二次元配列されて成るエリアセンサを用いることも可能である。
【００５８】
印字検出部１２４は、各色の印字ヘッド１０Ｋ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙにより印字されたテストパターンを読み取り、各ヘッドの吐出検出を行う。吐出判定は、吐出の有無、ドットサイズの測定、ドット着弾位置の測定等で構成される。
【００５９】
印字検出部１２４の後段には、後乾燥部１４２が設けられている。後乾燥部１４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹きつける方式が好ましい。
【００６０】
多孔質のペーパに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。
【００６１】
後乾燥部１４２の後段には、加熱・加圧部１４４が設けられている。加熱・加圧部１４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラー１４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。
【００６２】
このようにして生成されたプリント物は、排紙部１２６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置１００では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部１２６Ａ、１２６Ｂへと送るために排紙経路を切り換える選別手段（不図示）が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター（第２のカッター）１４８によってテスト印字の部分を切り離す。カッター１４８は、排紙部１２６の直前に設けられており、画像余白部にテスト印字を行った場合に、本画像とテスト印字部を切断するためのものである。カッター１４８の構造は前述した第１のカッター１２８と同様であり、固定刃１４８Ａと丸刃１４８Ｂとから構成されている。
【００６３】
また、図示を省略したが、本画像の排出部１２６Ａには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられている。
【００６４】
以上、本発明の液体吐出ヘッド及び画像形成装置について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】第１の実施形態に係る印字ヘッドの一部を表した側面断面図である。
【図２】第１の実施形態に係る印字ヘッドの全体を表した平面断面図である。
【図３】第２の実施形態における圧電素子の斜視図である。
【図４】第２の実施形態に係る印字ヘッドの一部を表した側面断面図である。
【図５】第２の実施形態に係る印字ヘッドの内部配線の構成例を表した斜視図である。
【図６】第２の実施形態に係る印字ヘッドの全体を簡略的に表示した平面透視図である。
【図７】第３の実施形態における圧電素子の斜視図である。
【図８】第３の実施形態に係る印字ヘッドの一部を表した側面断面図である。
【図９】第４の実施形態における圧電素子の斜視図である。
【図１０】第５の実施形態に係る印字ヘッドの一部を表した側面断面図である。
【図１１】インクジェット記録装置の全体構成図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０…印字ヘッド、１２…圧電素子、１２ａ…凸部、１４…圧電体、１６…個別電極、１８…共通電極、２２…フレキシブルケーブル、２６…薄板状部材、３０…圧力室、３２…個別流路、３４…隔壁、３６…供給口、４０…封止剤、４２…共通流路、４４…供給口、４６…流路、４８…基材、５１…ノズル、１００…インクジェット記録装置
【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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