(57)【要約】      （修正有）【課題】高画質化でき、安価な液滴吐出装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】液滴が吐出される複数のノズル孔と、ノズル孔に対応して設けられ液体を加圧するための加圧液室２−２と、加圧液室に液体を供給する供給路と、加圧液室に供給された液体を加圧する振動板６と、振動板に接合され、振動板を振動させる電気機械変換手段とを有する液滴吐出装置において、振動板は、加圧液室に対応した薄肉領域と、薄肉領域よりも大きな厚さの厚肉領域とを有し、薄肉領域の長手方向の長さは、加圧液室の長手方向の長さよりも大きく、更に供給路の一面は厚肉領域で形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴が吐出される複数のノズル孔と、該ノズル孔に対応して設けられ液体を加圧するための加圧液室と、該加圧液室に液体を供給する供給路と、前記加圧液室に供給された液体を加圧する振動板と、該振動板に接合され、前記振動板を振動させる電気機械変換手段とを有する液滴吐出装置において、
前記振動板は、前記加圧液室に対応した薄肉領域と、該薄肉領域よりも大きな厚さの厚肉領域とを有し、
前記薄肉領域の長手方向の長さは前記加圧液室の長手方向の長さよりも大きく、前記供給路の一面は前記厚肉領域で形成されていることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
前記供給路は、前記厚肉領域に形成された直線部と、前記加圧液室に連通するように屈曲した屈曲部とを有する請求項１記載の液滴吐出装置。
【請求項３】
前記供給路は、前記加圧液室を構成する流路板と、前記振動板とを含んで構成され、前記振動板には前記加圧液室に対応した凸部と、該凸部の周辺に厚肉の枠部を有し、前記加圧液室に対応した前記電気機械変換手段は前記凸部のみで前記振動板と結合し、前記供給路は前記枠部を通るように曲っている請求項２記載の液滴吐出装置。
【請求項４】
前記電気機械変換手段はｄ３３方向に変位する圧電素子である請求項１記載の液滴吐出装置。
【請求項５】
前記凸部はｄ３３方向に変位する前記圧電素子の活性領域のみ結合している請求項４記載の液滴吐出装置。
【請求項６】
ｄ３３方向に変位する前記圧電素子の活性領域の長さは、前記加圧液室の長手方向に、前記凸部よりも不活性領域の２倍以上は長く、前記凸部は活性領域の略中央に結合している請求項４記載の液滴吐出装置。
【請求項７】
前記振動板は、樹脂層と接着層と厚肉領域を形成する金属層からなる請求項１記載の液滴吐出装置。
【請求項８】
前記振動板の樹脂層は、圧延フィルムである請求項７記載の液滴吐出装置。
【請求項９】
前記振動板の金属層の厚さは、１０μｍ以上である請求項７記載の液滴吐出装置。
【請求項１０】
前記振動板は、電鋳工法により作製された２層振動板である請求項１記載の液滴吐出装置。
【請求項１１】
前記振動板の厚肉領域は、薄肉領域の厚さの４．６倍以上の厚さを有する請求項１記載の液滴吐出装置。
【請求項１２】
前記電気機械変換手段は、前記ノズル孔のピッチの倍のピッチで分割されている請求項１記載の液滴吐出装置。
【請求項１３】
前記電気機械変換手段への電気接続は、供給路側から接続している請求項１記載の液滴吐出装置。
【請求項１４】
請求項１〜１３に記載の液滴吐出装置を搭載す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】
本発明は液滴吐出装置及び画像形成装置に関し、詳細には主に圧電素子などの電気機械変換素子により振動板を変位させノズルからインク滴を吐出させるインクジェット記録装置に関する。
【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インクジェットヘッドは、インク滴を吐出するノズルと、このノズルが連通する吐出室（圧力室、加圧液室、液室、インク室、インク流路等とも称される。）と、この吐出室内のインクを加圧するエネルギーを発生するアクチュエータ手段（エネルギー発生手段）とを備えて、アクチュエータ手段を駆動することで吐出室内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】
また、インク・オン・デマンド方式は、インク滴（記録液体）を吐出させるためのアクチュエータ手段の種類により、幾つかの方式に大別される。例えば特許文献１に記載されているように、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のもの、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）方式のものが一般に良く知られている。また、特許文献２に記載されているように、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も提案されている。
【０００４】
更に、電気機械変換手段を圧力発生源とする方式では、特許文献３や特許文献４等で開示されているように、凸部を設けた振動板が一般的になっている。凸部は、圧力発生手段としての圧電素子との接合を容易にして、接着剤はみだしや接合位置ズレなどの問題で排除体積が不均一になり、吐出滴の速度、滴量がバラバラになることを防止する。凸部の形状に関しては、特許文献３の島状、特許文献４のストライプ状など種々提案され、凸部周辺の厚肉部（枠部）などの構成も知られている。
【０００５】
ところで、圧電素子の変位は加圧液室内部のみに伝達する必要がある。圧電素子が加圧液室を構成する流路ユニットを直接押し上げてしまっては、加圧液室内の圧力が上がらないのみならず、流路ユニットの振動が他のCHへ伝播して、相互干渉や吐出安定性に著しい不具合を生じる。従って、圧電素子は加圧液室よりも小さく、特許文献３のように加圧液室内に収まっている構成が一般的である。加圧液室よりも圧電素子が大きい場合は、薄肉部（ダイアフラム部）で流路ユニットを直接押し上げないように逃がす構成になっている。
【０００６】
図１４は従来の液滴吐出装置における吐出ヘッドの吐出室の構造を示す部分断面図である。同図における電気機械変換手段はｄ３３方向変位を利用した圧電素子である。同図に示す従来の液滴吐出装置は、図示しないインク供給口と共通液室１−２なる彫り込みが形成されたフレーム１と、流体抵抗部２−１、加圧液室２−２となる彫り込みと、ノズル３−１に連通する連通口２−３を形成した流路板２と、ノズル３−１を形成するノズル板３と、薄肉部であるダイヤフラム部６−１、厚肉部である凸部６−２及びインク流入口６−３を形成した振動板６と、振動板６に図示しない接着層を介して接合され、外部電極５−１とＦＰＣケーブル７が接続された外部電極５−２とを有する積層圧電素子５と、この積層圧電素子５を固定しているベース４を具備している。このように、従来の液滴吐出装置によれば、圧電素子は全体が加圧液室内に収まっている。凸部６−２はいわゆるストライプ状になっており、加圧液室２−２の長手方向はダイヤフラム部６−１で分離されていない。これも圧電素子全体が加圧液室の内部にあることで、流路板を直接持ち上げない。
【０００７】
一方、高画質化の要求から、要求される小滴のサイズはますます小さくなり、そのために加圧液室がより小さくなる傾向にある。ノズルピッチを細かくするために幅方向が短くなるだけでなく、加圧液室の長さ方向も短くなっている。これは、加圧液室の圧力共振周波数を高くすることで、小さい滴を吐出させるためである。
【特許文献１】特開平１０−１００４０１号公報
【特許文献２】特開平０２−２８９３５１号公報
【特許文献３】特許第３，１４７，１３２号明細書
【特許文献４】特開２００３−０１９７９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、加圧液室を短くした場合に、圧力発生手段としての圧電素子を単純に短くすることはできない。例えば圧電素子をｄ３３方向に使う場合、図１５に示すように電界のかかる活性領域が単純に変位する訳ではない。外部電極と接続するために、必ず内部電極が積層されていない不活性領域が存在するが、この部分が変位を拘束するように働くので、印加した電圧に従って変位する領域は、活性領域よりも小さい領域になる。これは、図１５のように、一方の面をベースに固定した場合は拘束が強くなるので尚更小さくなる。不活性領域の長さは製造上の制約できまるが、圧電素子は焼成して作製するため５０μm程度はバラツキが生じるので、１５０μｍ以上は確保しておく必要がある。要するに、圧電素子全体を短くしても不活性領域は短くできない。つまり、活性領域を短くするしかないが、不活性領域で拘束されている部分（図中の斜めに変位している部分）は変らないので、変位が取れなくなる。つまり、圧電素子を短くすると変換効率が著しく低下するため、圧電素子は加圧液室に対応して小さくすることができない。
【０００９】
また、圧電素子をｄ３１方向に使う場合は、構造上加圧液室内に収め易いが、加圧液室が極端に短くなった場合は積層数を減少させる必要が生じる。圧電素子の積層数を減らせば力を出せなくなる問題がある。従って、加圧液室よりも圧電素子が長くなる構成になり、図１６に示すようにダイアフラム部６−１で逃がす面積が広くなる。しかし、この場合、流体抵抗部２−１の流路の一面を構成する振動板６が薄肉部になり、この部分のコンプライアンスが大きくなりすぎてしまい、好ましい吐出特性が得られなくなる。具体的には、このコンプライアンスに圧力が逃げてしまい圧電素子の変位量がより必要になること、圧力の共振周期が長くなることで吐出間隔が長くなり駆動周波数を高く出来ないこと、小さい滴を作ることが難しくなる等の問題がある。
【００１０】
この課題に対して、従来より図１７に示すようにギャップ材を含んだ接着剤８で振動板６の凸部６−２と積層圧電素子５を接合したものがある。このように接着剤８をパターンニングして塗布することで、ギャップ材による段差を利用して圧電素子の変位が直接流路ユニットを押し上げないように逃がしている。しかし、現在のようにノズルピッチが細かくなり、構造が微細になってくると、厚みが必要な接着剤の塗布は、接着剤の流れやブリッジの問題、接着剤のパターンニング精度、各接合部での加圧状態の維持など、難しい問題がある。特に、ヘッド寸法が長尺化して接合領域が広くなると、非常に難しくなる。そのため、接着剤は必要最小限の量を薄膜転写で塗布する方が好ましいけれども、この接着では段差が作れない。なお、流路ユニットの方を多層化しているヘッドでは、振動板は２層構造（接着剤を含めば３層）でも薄肉部の面積が増える問題を緩和している場合があるけれども、流路ユニットを多層化することは、部品数／工程数増加によるコストアップ及び精度において問題がある。
【００１１】
本発明はこれらの問題点を解決するためのものであり、高画質化でき、安価な液滴吐出装置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】
【００１２】
前記問題点を解決するために、本発明の液滴吐出装置は、液滴が吐出される複数のノズル孔と、ノズル孔に対応して設けられ液体を加圧するための加圧液室と、加圧液室に液体を供給する供給路と、加圧液室に供給された液体を加圧する振動板と、振動板に接合され、振動板を振動させる電気機械変換手段とを有している。このような本発明の液滴吐出装置において、振動板は、加圧液室に対応した薄肉領域と、薄肉領域よりも大きな厚さの厚肉領域とを有し、薄肉領域の長手方向の長さは、加圧液室の長手方向の長さよりも大きく、更には供給路の一面は厚肉領域で形成されていることに特徴がある。よって、高画質化でき、安価な液滴吐出装置を提供できる。
【００１３】
更に、供給路は、厚肉領域に形成された直線部と、加圧液室に連通するように屈曲した屈曲部とを有することにより、供給路のコンプライアンスが必要以上に大きくなることを防止して、良好な噴射性能が得られ、これにより高画質化が実現できる。
【００１４】
また、供給路は、加圧液室を構成する流路板と、振動板とを含んで構成され、振動板には加圧液室に対応した凸部と、凸部の周辺に厚肉の枠部を有し、加圧液室に対応した電気機械変換手段は凸部のみで振動板と結合し、供給路は枠部を通るように曲っている。よって、インク供給路を曲げることで振動板の厚肉部上を通しているので、供給路のコンプライアンスが必要以上に大きくなることを防止して良好な噴射性能が得られ、高画質化が実現できると共に、２層振動板が使えるので低コスト化でき部品点数が少ないので長尺化にも適している。
【００１５】
更に、電気機械変換手段はｄ３３方向に変位する圧電素子であることにより、素子の高さに対する変位量が大きく、ベース、アクチュエータ、流路ユニットを積み上げていく積層構造が可能になり組立が容易になり、低コスト化できる。
【００１６】
また、凸部はｄ３３方向に変位する圧電素子の活性領域のみ結合していることにより、排除体積を有効に活用でき吐出効率が向上する。これにより、少ない積層数で吐出することが可能になり、圧電素子を低コスト化することが可能になる。また、積層数を変えない場合は低電圧化が可能になる。
【００１７】
更に、ｄ３３方向に変位する圧電素子の活性領域の長さは、加圧液室の長手方向に、凸部よりも不活性領域の２倍以上は長く、凸部は活性領域の略中央に結合している。よって、圧電素子は十分長く、凸部に相当する部分は、不活性層による拘束により変位が減少する部分から外れて十分変位するので、排除体積を有効に活用でき吐出効率が向上する。これにより、少ない積層数で吐出することが可能になり、圧電素子を低コスト化することが可能になる。また、積層数を変えない場合は低電圧化が可能になる。
【００１８】
また、振動板は、樹脂層と接着層と厚肉領域を形成する金属層からなることにより、ヘッドを低コスト化することができ、長尺化する上で有利である。また、圧電素子が加圧液室よりも大きくなる問題がインク供給路を曲げることで解決しているので、良好な噴射性能が得られる。
【００１９】
更に、振動板の樹脂層は、圧延フィルムであることにより、ピンホール等の問題のない信頼性が高くなる。また、圧電素子が加圧液室よりも大きくなる問題がインク供給路を曲げることで解決しているので、良好な噴射性能が得られる。
【００２０】
また、振動板の金属層の厚さは、１０μｍ以上であることにより、振動板の剛性が確保できハンドリングが容易になって生産効率が向上すると共に、供給路の一面としてのコンプライアンスを十分小さくできる。
【００２１】
更に、振動板は、電鋳工法により作製された２層振動板であることにより、作製工程が少なくなり、また精度が向上する。これにより歩留りも向上して、ヘッドを低コスト化することができる。
【００２２】
また、振動板の厚肉領域は、薄肉領域の厚さの４．６倍以上の厚さを有することにより、供給路の一面としてのコンプライアンスを十分小さくできる。これにより良好な噴射特性が得られる。また、振動板の剛性が確保できハンドリングが容易になって生産効率が向上する。
【００２３】
更に、電気機械変換手段は、ノズル孔のピッチの倍のピッチで分割されていることにより、流路ユニットを電気機械変換手段が支持しており、流路ユニット自体の剛性が小さくとも相互干渉が少ない。これにより、薄い流路板が使用でき、低コスト化できる。
【００２４】
また、電気機械変換手段への電気接続は、供給路側から接続していることにより、容易にノズル２列配置が可能になる。特にバイピッチ構成で、駆動する電気機械変換手段をずらすことで、ノズル位置（加圧液室）をハーフピッチずらした構成が容易に実現できる。この場合、必然的に電気接続が供給路側になるので、電気接続部上の流路のコンプライアンスを大きくしないことが重要になるがインク供給路を曲げることで解決しているので、良好な噴射性能が得られる。
【００２５】
更に、別の発明としての画像形成装置は、上記液滴吐出装置を搭載することに特徴がある。よって、小さい滴が吐出でき、高画質化が可能になると共に、低コストの画像形成装置が提供できる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の液滴吐出装置よれば、振動板は加圧液室に対応した薄肉領域と、薄肉領域よりも大きな厚さの厚肉領域とを有し、薄肉領域の長手方向の長さは、加圧液室の長手方向の長さよりも大きく、更には供給路の一面は厚肉領域で形成されている。よって、供給路のコンプライアンスが必要以上に大きくなることを防止して、高画質化でき、安価な液滴吐出装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１は本発明の第１の実施の形態例に係る液滴吐出装置における吐出ヘッドの吐出室の構造を示す部分断面図である。また、図２は吐出ヘッドのチャンネル間方向の拡大断面図である。更に、図３の（ａ）は振動板構造と流路のレイアウトを表す上面図であり、図３の（ｂ）は同図の（ａ）のＸ−Ｘ’線断面図であり、図３の（ｃ）は同図の（ａ）のＹ−Ｙ’線断面図である。なお、図１〜図３において、図１４と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。図１及び図２に示すように、同図に示す本実施の形態例の液滴吐出装置は、図示しないインク供給口と共通液室１−２なる彫り込みが形成されたフレーム１と、流体抵抗部２−１、加圧液室２−２となる彫り込みと、ノズル３−１に連通する連通口２−３を形成した流路板２と、ノズル３−１を形成するノズル板３と、薄肉部であるダイヤフラム部６−１、厚肉部である凸部６−２、インク流入口６−３及び周辺の枠部６−４を形成した振動板６と、振動板６に図示しない接着層を介して接合され、外部電極５−１とＦＰＣケーブル７が接続された外部電極５−２とを有する積層圧電素子５と、この積層圧電素子５を固定しているベース４を具備している。ベース４はチタン酸バリウム系セラミックからなり、積層圧電素子５を２列配置して接合している。なお、ベース４は、アルミナ、フォルステライトなどの絶縁性基板でも良い。また、図１に示すように、積層圧電素子５は、厚さ１０〜５０μｍ／１層のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）の圧電層５−３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５−４とを交互に積層している。内部電極層５−４は両端で外部電極５−１，５−２に接続する。図２に示すように、積層圧電素子５はハーフカットのダイシング加工により櫛歯上に分割され、1つ毎に駆動部５−５と支持部５−６（非駆動部）として使用する。この構造をバイピッチ構造と呼ぶ。支持部５−６により流路ユニットを支えているので、加圧液室２−２の圧力上昇によって流路板２が持ち上がることを防ぎ、いわゆる相互干渉を抑えることに非常に有効である。
【００２８】
また、外部電極５−２の外側はハーフカットのダイシング加工で分割されるように、切り欠き等の加工により長さを制限しており、これらは複数の個別電極となる。外部電極５−１はダイシングでは分割されずに導通しており共通電極となる。駆動部の個別電極にはＦＰＣケーブル７が半田接合されている。また、共通電極は積層圧電素子の端部に電極層を設けて回し込んでＦＰＣケーブル７のＧｎｄ電極に接合している。ＦＰＣケーブル７には図示しないドライバＩＣが実装されており、これにより駆動部５−５への駆動電圧印加を制御している。内部電極層５−４が重なり電界がかかる領域を活性領域と、外部電極５−１，５−２の近傍で電界がかからない領域を不活性領域とそれぞれ称するものとする。
【００２９】
本実施の形態例では、加圧液室方向の不活性領域長さを片側２００（μｍ）、活性領域の長さを１２００（μｍ）、積層圧電素子の長さを１６００（μｍ）としている。この時、積層圧電素子５のベース４への接着固定、及び不活性領域によって、両端は変位拘束される。機械的特性は同じなので、活性領域が変位して不活性領域が拘束する場合、変位が拘束されている活性領域の長さは、不活性領域の長さにほぼ一致する。実測したところ、中心の８００μｍ（＝１２００−２００−２００）は、最大変位の８０％以上は確保できていた。
【００３０】
また、振動板６は、薄肉のダイアフラム部６−１と、このダイアフラム部６−１の中央部に形成した駆動部５−５となる積層圧電素子５と接合する島状の凸部６−２と、支持部５−６に接合する梁を含む枠部６−４と、インク流入口６−３となる開口を電鋳工法によるＮｉメッキ膜を2層重ねて形成している。本実施の形態例では、加圧液室２−２長手方向の長さは８００μｍ、加圧液室２−２の幅は１３９μｍとした。流路隔壁の幅は振動板６との接合面で約３０μｍ（液室ピッチが１５０ｄｐｉのため）である。実際にはプレス加工する都合上、加圧液室２−２の上部は断面が五角形になっている。また、流路板２は１００μｍ厚の板を使い、加圧液室２−２の掘り込み深さは５０μｍとしている。
【００３１】
更に、ノズルプレート３は金属材料、例えば電鋳工法によるＮｉメッキ膜等で形成したもので、インク滴を飛翔させるための微細な吐出口であるノズル３−１を多数形成している。このノズル３−１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。）に形成している。また、このノズル３−１の径はインク滴出口側の直径で約２０〜３５μmである。本実施の形態例では、ノズル３−１の直径は２４μｍとした。また各列のノズルピッチは１５０ｄｐｉである。
【００３２】
このノズルプレート３のインク吐出面（ノズル表面側）は、図示しない撥水性の表面処理を施した撥水処理層３−２を設けている。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、インク物性に応じて選定した撥水処理膜を設けて、インクの滴形状、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。
【００３３】
更に、外部からインクを供給するためのインク供給口と、共通液室１−２となる彫り込みが形成するフレーム１はエポキシ系樹脂の射出成形により作製している。樹脂材料は、ポリフェニレンサルファイト等でも良い。
【００３４】
このように構成した吐出ヘッドにおいては、記録信号に応じて駆動部５−５に駆動波形（１０〜５０Ｖのパルス電圧）を印加することによって、駆動部５−５に積層方向の変位が生起し、振動板３を介して加圧液室２−２が加圧されて圧力が上昇し、ノズル３−１からインク滴が吐出される。
【００３５】
その後、インク滴吐出の終了に伴い、加圧液室２−２内のインク圧力が低減し、インクの流れの慣性と駆動パルスの放電過程によって加圧液室２−２内に負圧が発生してインク充填行程へ移行する。このとき、インクタンクから供給されたインクは共通液室１−２に流入し、共通液室１−２からインク流入口６−３を経て流体抵抗部２−１を通り、加圧液室２−２内に充填される。流体抵抗部２−１は、吐出後の残留圧力振動の減衰に効果が有る反面、表面張力による最充填（リフィル）に対して抵抗になる。流体抵抗部を適宜に選択することで、残留圧力の減衰とリフィル時間のバランスが取れ、次のインク滴吐出動作に移行するまでの時間（駆動周期）を短くできる。
【００３６】
以上説明したように、本実施の形態例によれば、図３の（ａ）に示すように、流体抵抗部２−１において、加圧液室２−２の長軸方向から曲げることで、流体抵抗部２−１を含めたインク供給路を振動板6の枠部（厚肉部）６−４上を通すようにレイアウトしている。振動板6には加圧液室２−２からはみ出た積層圧電素子５の変位を流路ユニット（振動板、流路板、ノズル板）に伝達しないために、広い薄肉部であるダイヤフラム部６−１が設けられているが、インク供給路は支持部５−６上を通ることで、薄肉部であるダイヤフラム部６−１に対応した面積が小さくなっている。これにより、従来例を示す図１６に示すように流体抵抗部２−１に大きなコンプライアンスを作って、圧力効率を下げることがない。また、圧力共振周波数も高い値に設計でき、駆動周波数が向上する。更には、圧力共振周波数が高いことは小さい滴を吐出するのに有利である。
【００３７】
なお、本実施の形態例はｄ３３方向に変位する積層圧電素子５を用いているが、これに限るものではない。変位方向がｄ３１方向の積層圧電素子を使う場合や、圧電素子以外のアクチュエータを使う場合にも、加圧液室２−２に対してアクチュエータ部が大きい場合には、本実施の形態例は有効である。但し、ｄ３３方向の圧電素子５を使用する場合には、不活性領域の存在から排除体積を有効に使うことと、振動板の薄肉部であるダイヤフラム部６−１の逃げの面積がトレードオフになるので本実施の形態例が特に有効である。一方、ｄ３３方向の圧電素子５を使用すると、変位方向が厚み方向なので、ベース４、圧電素子５、振動板６、流路板２、ノズル板３を積層する工程でヘッドを組み立てることができる。立体的な組み付けではないので、組み立て精度、歩留り等の面で有利である。また、本実施の形態例は積層圧電素子５と振動板６の凸部６−２の位置関係を特に規定するものではないが、積層圧電素子５の排除体積を有効に使うという点から言えば、振動板６の凸部６−２は積層圧電素子５の活性領域の中に入るように結合（接着）することが好ましい。不活性領域も活性領域に引きずられて変位するが、変位は小さく、排除体積が取れない。更には、本実施の形態例のように、振動板６の凸部６−２は積層圧電素子５の変位が十分取れる部分にのみ、結合されていることが好ましい。そのためには、活性領域の長さを凸部６−２より不活性領域の長さ×２以上長くして、略中央に結合することが良い。
【００３８】
上述したように、加圧液室方向の不活性領域の部分が拘束力として働くので、活性領域の端が不活性領域の長さと略同じだけ変位拘束される。従って、凸部６−２全体に十分な変位を与えるためには、活性領域の長さに上記のような関係が必要である。また、上記したように、積層圧電素子５（電気機械変換素子）へ電気接続する側は多少余計に逃がしてやる必要があるので、薄肉部であるダイヤフラム部６−１の面積が広くなる。本実施の形態例のように、積層圧電素子５を２列配置する場合（バイピッチ構造で、2列の駆動部５−５をずらして千鳥配置する場合）は、電気接続を供給路側から取ることが必然になるので、インク供給路側の薄肉部の面積が大きくなる。本実施の形態例のインク供給路を厚肉部を通るように曲げないと、面積が大きい分コンプライアンスは大きく圧力が上がり難い。つまり、電気接続が供給路側にある構造に対して本発明はより有効である。よって、本実施の形態例により、２列配置することでき、レイアウトの自由度が高くなる。
【００３９】
ここで、振動板の電鋳工程について図４を参照して説明する。同図の（ａ）に示すように電鋳支持基板１１に薄肉部であるダイヤフラム部６−１を形成する第一層１２を形成し、同図の（ｂ）に示すように厚肉部である凸部６−２間に相当する部分が窓となるレジストパターン１３を形成して例えばニッケル電鋳を行うことで、同図の（ｃ）に示すように、第一層１２上にニッケルが析出され堆積してニッケル層が形成され、更に電鋳を継続することで、同図の（ｄ）に示すように、窓から突出するまでニッケル層が成長すると、エッジ効果によりパターン１３の表面方向にも肥大してオーバハング部１５が生じる。このプロセスを継続していくと、同図の（ｅ）に示すようにニッケル層は厚み方向と平面方向にさらに伸長し、所定の成長の段階で電鋳を終了した後、パターン１３を除去することで、同図の（ｆ）に示すように、凹部１４により囲まれた断面鋲型のアイランド状厚肉部１６を備えた振動板が得られる。本実施の形態例では、ダイヤフラム部６−１の厚さは３μｍ、島状の凸部６−２周辺の幅は３５μｍ（片側）である。また、島状の凸部６−２の加圧液室方向の長さは７２０μｍ、厚さは１２μｍとしている。周辺の枠部（厚肉部）６−４は島状の凸部６−１と同時に作られるので、厚さは１２μｍである。そして、積層圧電素子５の長さが１６００μｍであるが、加圧液室２−２の長手方向のダイアフラム部６−１の長さは、１９００μｍとしている。部品公差、位置ズレ公差などを考慮して、凸部６−２のノズル側には５４０μｍ、凸部の共通液室１−２側には、ＦＰＣケーブル７及び接続部を逃がすために少し余計に６４０μｍの薄肉のダイアフラム部６−１だけの部分を設けた。この振動板６の島状の凸部６−２と積層圧電素子５の駆動部５−５、振動板6の枠部６−４と積層圧電素子の支持部５−６、同じく枠部６−４とフレーム１の結合は、図示しない接着層にて接着している。流路板２は、ＳΜＳ３０４の薄板を用いて、流体抵抗部２−１、加圧液室２−２となる彫り込みをプレス加工でパターニングして、ノズル３−１に対する位置に連通口２−３となる位置に、更にプレスで貫通口を作成した。残された部分が加圧液室２−２の流路隔壁２−４となる。流路板２材料は４２アロイや別のＳΜＳ材であっても良い。流路板２のインクに接する面には、窒化チタン膜あるいはポリイミドなどの有機樹脂膜からなる耐液性薄膜を成膜しても良い。このような耐液性薄膜を形成することで、流路板材料がインクに対して溶出しにくく、また濡れ性も向上するため気泡の滞留が生じにくくなり、安定した滴吐出が可能になる。
【００４０】
本実施の形態例では、加圧液室２−２長手方向の長さは８００μｍ、加圧液室２−２の幅は１３９μｍとした。流路隔壁の幅は振動板６との接合面で約３０μｍ（液室ピッチが１５０ｄｐｉのため）である。実際にはプレス加工する都合上、加圧液室２−２の上部は断面が五角形になっている。また、流路板２は１００μｍ厚の板を使い、加圧液室２−２の掘り込み深さは５０μｍとしている。
【００４１】
更に、ノズルプレート３は金属材料、例えば電鋳工法によるＮｉメッキ膜等で形成したもので、インク滴を飛翔させるための微細な吐出口であるノズル３−１を多数形成している。このノズル３−１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。）に形成している。また、このノズル３−１の径はインク滴出口側の直径で約２０〜３５μmである。本実施の形態例では、ノズル３−１の直径は２４μｍとした。また各列のノズルピッチは１５０ｄｐｉである。
【００４２】
このノズルプレート３のインク吐出面（ノズル表面側）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。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、インク物性に応じて選定した撥水処理膜を設けて、インクの滴形状、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。
【００４３】
更に、外部からインクを供給するためのインク供給口と、共通液室１−２となる彫り込みが形成するフレーム１はエポキシ系樹脂の射出成形により作製している。樹脂材料は、ポリフェニレンサルファイト等でも良い。
【００４４】
このように構成した吐出ヘッドにおいては、記録信号に応じて駆動部５−５に駆動波形（１０〜５０Ｖのパルス電圧）を印加することによって、駆動部５−５に積層方向の変位が生起し、振動板３を介して加圧液室２−２が加圧されて圧力が上昇し、ノズル３−１からインク滴が吐出される。その後、インク滴吐出の終了に伴い、加圧液室２−２内のインク圧力が低減し、インクの流れの慣性と駆動パルスの放電過程によって加圧液室２−２内に負圧が発生してインク充填行程へ移行する。このとき、インクタンクから供給されたインクは共通液室１−２に流入し、共通液室１−２からインク流入口６−３を経て流体抵抗部２−１を通り、加圧液室２−２内に充填される。流体抵抗部２−１は、吐出後の残留圧力振動の減衰に効果が有る反面、表面張力による最充填（リフィル）に対して抵抗になる。流体抵抗部を適宜に選択することで、残留圧力の減衰とリフィル時間のバランスが取れ、次のインク滴吐出動作に移行するまでの時間（駆動周期）を短くできる。
【００４５】
図５は本発明の第２の実施の形態例に係る液滴吐出装置における吐出ヘッドの吐出室の構造を示す部分断面図である。図６の（ａ）は振動板６構造と流路のレイアウトを表す上面図であり、図６の（ｂ）は同図の（ａ）のＸ−Ｘ’線断面図であり、図６の（ｃ）は同図の（ａ）のＹ−Ｙ’線断面図である。なお、図５及び図６において、図１及び図３と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。本実施の形態例では、積層圧電素子５の支持部５−６をなくして、駆動部５−５のみとしている。この構造をいわゆるノーマルピッチ構造と呼ぶ。ノーマルピッチ構造は溝加工のピッチが、上記バイピッチ構造と比べて荒くなるので、第１の実施の形態例より溝加工が容易になる。一方、積層圧電素子５の支持部５−６がなくなったため、流路ユニット全体をフレーム１で支持する必要がある。そのために、積層圧電素子５は１列構成として、フレーム１距離を近くしている。また、吐出に必要な圧力を加圧液室２−２内に発生させた時に生じる流路ユニットの変形（持ち上げ）を流路板２の剛性で支える必要があるため、流路板２は、ＳΜＳ板を４枚接着して使用している。また、流路板２の1枚目（振動板６に近い方）の加圧液室２−２を構成する溝は、エッチング工法による貫通加工でパターニングしている。２枚目から４枚目の連通口２−３を設けるＳΜＳ板は、プレス加工により穴を空けている。このようなノーマルピッチ構造のヘッドの場合にも、加圧液室２−２より積層圧電素子５が大きさ時には同じ問題があり、本実施の形態例は有効である。
【００４６】
また、図６の（ａ）に示すように、流体抵抗部２−１の部分でインク供給路を曲げることで、振動板６の薄肉部であるダイヤフラム部６−１を通る面積を小さくできる。本実施の形態例のように、厚肉部である枠部６−４には圧電素子の支持は無いが、枠部６−４を通ることで十分コンプライアンスは小さくできる。
【００４７】
更に、本実施の形態例では、吐出ヘッドのノズルピッチ１５０ｄｐｉ（１６９．３μｍ）、加圧液室２−２の幅１３９μｍ、加圧液室２−２の流路隔壁２−４の厚さ３０．３μｍ、振動板６の薄肉部であるダイヤフラム部６−１の厚さ３μmは第１の実施の形態例と同じである。また、振動板6の凸部６−２、枠部６−４の厚さも１２μmと同じである。この時、凸部及び枠部の総厚は１５μmであるが、振動板6の総厚は、薄肉部の厚さの４．６倍以上あることが望ましい。第２の実施の形態例では、この条件を満たしている。梁の剛性は厚さの３乗に比例するので、厚さが４．６倍以上あると、４．６＾３＝９７≒１００倍となり、薄肉部に対して、2桁以上硬くなることに相当する。
１５（μm）＾３÷３（μm）＾３＞１００
【００４８】
これにより、例え積層圧電素子５の支持部５−６がインク供給路の下に無くても、枠部６−４の剛性だけで、インク供給路のコンプライアンスを十分小さくできるので、良好な噴射特性を確保できる。
【００４９】
また、振動板２の枠部６−４が薄すぎると、振動板２のコシが無さ過ぎてハンドリングし難い。振動板の総厚を１０μm以上にすることは、工法上も重要である。
【００５０】
図７は本発明の第３の実施の形態例に係る液滴吐出装置における吐出ヘッドの吐出室の構造を示す図である。図７の（ａ）は振動板６構造と流路のレイアウトを表す上面図であり、図７の（ｂ）は同図の（ａ）のＸ−Ｘ’線断面図であり、図７の（ｃ）は同図の（ａ）のＹ−Ｙ’線断面図である。なお、図７において、図１及び図３と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。
【００５１】
図７に示す本実施の形態例は、貫通したパターンを作成した流路板２に、ノズル板1で蓋をして加圧液室２−２を構成している。また、インク供給路は２段階に曲げている。なお、積層圧電素子５はバイピッチ構造である。本実施の形態例に示したように、インク供給路を振動板６の枠部６−４を通れば良く、吐出性能の要求から決まる流体抵抗値などを考慮すれば、どのような経路をレイアウトしても良い。また、流路を形成する一面が振動板６であれば、流路は種々の構成を採用できる。
【００５２】
本実施の形態例の振動板６は、高分子延伸フィルムの表面に接着剤を介して積層された金属薄板をエッチングして、高分子圧延フィルムのダイアフラム部６−１と、金属層の凸部６−２および枠６−４を形成している。
【００５３】
ここで、図８及び図９は振動板の形成工程の一例を示す図である。図８に示すように、複数個の振動板を１枚のラミネート材に一括して作り、また図９に示すように１つの振動板が図８のラミネート材から切り離される。後述するエッチング工程で、アイランド部となる凸部６−２の形成に合わせて各振動板６の周囲の金属薄板２０を貫通するようにエッチングして、高分子延伸フィルムだけの溝２１が形成されており、各振動板６は、高分子延伸フィルムを介して接続されている。エッチングが終了した段階で、ラミネート材をガラス基板から取り外し、大判としての位置決め用の基準孔２４〜２７をプレスの位置決めピンに挿入し、各振動板６を溝２１で切断して、個々の振動板６に切分ける。このように切断領域の金属薄板がエッチングにより除去されているため、高分子延伸フィルムを切断するだけでよいから、プレスのダイの寿命が延長されることになる。図９に示すように、切断された振動板６において、振動ユニットが当接する領域３１は、金属薄板がエッチングにより除去され、接着剤が露出する掘状の領域により囲まれていて、振動ユニットが当接しない領域と電気的に絶縁されているため、圧電振動子の先端やまたダミーの圧電振動子の電極からの電流の流れ出しを防止して、電蝕による振動板を破損を防止することができる。また、窓３２は共通液室内に存在するインク溜り部のインクの振動を吸収するための窓で、ラミネート材の金属薄板だけをエッチングして、高分子延伸性フィルムと接着剤との層だけとして形成されている。
【００５４】
次に、図１０は振動板の製造工程を示す工程断面図である。図１０の（ａ）に示すように、インクに対して耐久性を備えた厚さ３０μｍの金属薄板４１、例えばステンレス鋼の一方の面に接着剤４２を塗布し、接着剤をプレ乾燥させた後に厚さ４μｍ程度の高分子延伸フィルム４３、例えばポリフェニレンサルフアイド（ＰＰＳ）樹脂の延伸フィルムを接着してラミネート材を構成する。図１０の（ｂ）に示すように、このラミネート材を所要のサイズに切断して大判を切り出し、図８のエッチングパターン露光時の基準となる孔２２，２３と、プレスにセットする時の位置決め用の基準孔２４〜２７と、大判から切断された単独の振動板６としての位置決め用の基準孔２８，２９と、インク供給口となる孔３０等の通孔４４を予めプレス加工により穿設しておく。次いで、図１０の（ｃ）に示すように、ラミネート材の金属薄板４１が表面となるようにガラス基板４５にセットし、端部がガラス基板４５の表面に及ぶように金属薄板４１の表面に感光性樹脂フィルム４６を貼り付け、ラミネート材全体を感光性樹脂フィルム４６でもってガラス基板４５に固定する。このような工程を採ることにより、感光性樹脂フィルム４６の密着工程とワークのガラス基板４５への固定とを１つの工程で済ませることが可能となる。また、プレス加工により予めラミネート材に穴が形成されているため、この穴の端面をエッチング液から保護する必要があるが、液体フォトレジストに比較してエッチング液に対する保護能力の高い樹脂フィルムの使用により、エッチング時の穴の変形を確実に防止することができる。この状態で、エッチングすべきパターンを形成したマスクを、図８の基準孔２２，２３を用いて位置決めして感光性樹脂フィルム４６を露光する。これにより、プレス加工により正確に穿設された基準孔２２，２３に対して可及的に小さな相対誤差でエッチング用の窓４７が形成されることになる。そして、図１０の（ｄ）に示すように、この窓４７を用いて金属薄板４１をエッチングすることにより、金属薄板４１が除去されて接着剤４２が露出して、ダイヤフラム部となる領域４８に囲まれたアイランド部となる凸部が形成されることになる。
【００５５】
図１１は振動板の断面構造を示す部分断面図である。同図において、図１０と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。同図に示すように、高分子延伸性フィルム５１の表面に接着剤５２の層を介してアイランド部である凸部６−２、及び周辺の厚肉部が固定されており、その周囲には接着剤５２が表面に露出した高分子延伸フィルム５１からなるダイヤフラム部が形成されている。このようにアイランド部である凸部６−２、厚肉部が接着剤５２の層を介して高分子延伸フィルム５１に固定されているため、アイランド部である凸部６−２の先端での応力が接着剤５２により拡散され、高分子延伸フィルムへの応力集中が緩和されるばかりでなく、表面の接着剤５２が一種のシール材となって万一、高分子延伸性フィルム５１に傷や欠陥が存在したとしても、インクの漏れ出しを防止することができる。
【００５６】
一般的に延伸性フィルムは、その製造工程上、ピンホール等の欠陥が存在すると、製造工程で破断するため、製品に仕上げることができない。このため、十分に吟味された材料を延伸したフィルムにあっては、厚みが数μｍ程度と極めて薄くなっても、ピンホール等の欠陥がほとんど皆無で、信頼性が極めて高い材料である。このため、溶剤キャステング法等により金属薄板に高分子フィルムの層を形成する従来法に比較して極めて信頼性の高い製品を提供することができる。
【００５７】
なお、上述の実施の形態例のおいては、金属薄板としてステンレス鋼を用いているが、エッチングが可能で、しかも接着性の高い他の金属、例えば銅、ニッケル、鉄、ステンレス、シリコンの薄板を用いることができる。また、高分子延伸フィルムとして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、ポリカーネート樹脂等を用いることもできる。更に、上記の実施の形態例の振動板は、上述したように一度に大面積が加工できるので、分割数を少なくするだけで比較的容易に長尺化に対応することが可能となる。また、本実施例においては、凸部６−２および厚肉部を形成する金属薄膜の厚みは３０μmとしているが、ハンドリングおよび本発明のコンプライアンスを小さくするためには、少なくとも１０μm以上の厚みを有することが好ましい。
【００５８】
次に、本発明の液滴吐出ヘッドを搭載した、シリアルタイプのインクジェット記録装置を説明する。なお、このシリアルタイプの記録装置に限定する必要はなく、記録媒体の搬送手段などに依存するものではないのでフルラインタイプの記録装置に本発明のインクジェット記録ヘッドを搭載しても何ら問題はない。
次に、本発明に係る液滴吐出ヘッド或いは液滴吐出装置を備えた本発明に係る画像形成装置の一例について、図１２及び図１３を参照して説明する。図１２は別の発明の画像形成装置の全体構成を示す側面図、図１３は画像形成装置の要部を示す平面図である。両図に示す画像形成装置の一例としてインクジェット記録装置を用いて説明する。
【００５９】
この画像形成装置であるインクジェット記録装置は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材であるガイドロッド６１とガイドレール６２とでキャリッジ６３を主走査方向に摺動自在に保持し、主走査モータ６４でタイミングベルト６５を介して図１３の矢示方向（主走査方向）に移動走査する。このキャリッジ６３には、例えば、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する４個の液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッド６６を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。なお、記録ヘッド６６を構成する液滴吐出ヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータを用いたものを使用している。また、キャリッジ６３には、記録ヘッド６６に各色のインクを供給するための各色のサブタンク６７を搭載している。このサブタンク６７には図示しないインク供給チューブを介してメインタンク（インクカートリッジ）からインクが補充供給される。なお、サブタンク６７と記録ヘッド６６で本発明に係る液滴吐出装置を構成しているが、記録ヘッド６６を本発明に係る液滴吐出ヘッドで構成し、別途にサブタンク６７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インクカートリッジを搭載する構成とすることもできる。
【００６０】
一方、給紙カセット６８などの用紙積載部（圧板）６９上に積載した用紙７０を給紙するための給紙部として、用紙積載部６９から用紙７０を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙ローラ）７１に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド７２を備え、この分離パッド７２は半月コロ７１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７０を記録ヘッド６６の下方側で搬送するための搬送部として、用紙７０を静電吸着して搬送するための搬送ベルト７４と、給紙部からガイド７３を介して送られる用紙７０を搬送ベルト７４との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ７５と、略鉛直上方に送られる用紙７０を略９０°方向転換させて搬送ベルト７４上に倣わせるための搬送ガイド７６と、押さえ部材７７で搬送ベルト７４側に付勢された先端加圧コロ７８とを備えている。また、搬送ベルト７４の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ７９を備えている。
【００６１】
ここで、搬送ベルト７４は、無端状ベルトであり、搬送ローラ８０とテンションローラ８１との間に掛け渡されて、副走査モータ８３からタイミングベルト８４及びタイミングローラ８５を介して搬送ローラ８０が回転されることで、図１２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７４の裏面側には記録ヘッド６６による画像形成領域に対応してガイド部材８２を配置している。
【００６２】
また、図１３に示すように、搬送ローラ８０の軸には、スリット円板９４を取り付け、このスリット円板９４のスリットを検知するセンサ９５を設けて、これらのスリット円板９４及びセンサ９５によってエンコーダ９６を構成している。帯電ローラ７９は、搬送ベルト７４の表層に接触し、搬送ベルト７４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６３の前方側には、図１２に示すように、スリットを形成したエンコーダスケール８７を設け、キャリッジ６３の前面側にはエンコーダスケール８７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８８を設け、これらによって、キャリッジ６３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８９を構成している。
【００６３】
更に、記録ヘッド６６で記録された用紙７０を排紙するための排紙部として、搬送ベルト７４から用紙７０を分離するための分離部と、排紙ローラ９０及び排紙コロ９１と、排紙される用紙７０をストックする排紙トレイ９２とを備えている。また、背部には両面給紙ユニット９３が着脱自在に装着されている。この両面給紙ユニット９３は搬送ベルト７４の逆方向回転で戻される用紙７０を取り込んで反転させて再度カウンタローラ７５と搬送ベルト７４との間に給紙する。
【００６４】
このように構成した画像形成装置においては、給紙部から用紙７０が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙７０はガイド７３で案内され、搬送ベルト７４とカウンタローラ７５との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド７６で案内されて先端加圧コロ７８で搬送ベルト７４に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。
【００６５】
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７９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７４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７４上に用紙７０が給送されると、用紙７０が搬送ベルト７４に静電力で吸着され、搬送ベルト７４の周回移動によって用紙７０が副走査方向に搬送される。
【００６６】
そこで、キャリッジ６３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド６６を駆動することにより、停止している用紙７０にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙７０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７０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７０を排紙トレイ９２に排紙する。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７４を逆回転させることで、記録済みの用紙７０を両面給紙ユニット９３内に送り込み、用紙７０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７５と搬送ベルト７４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７４上に搬送して裏面に記録を行った後、排紙トレイ９２に排紙する。
【００６７】
なお、本発明に係る画像形成装置は、プリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、これらの複合機などにも適用することができる。また、インク以外の液体、例えばＤＮＡ試料やレジスト、パターン材料などを吐出する液滴吐出ヘッドや液滴吐出装置、或いはこれらを備える画像形成装置にも適用することができる。
【００６８】
また、本発明は上記実施の形態例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１の実施の形態例に係る液滴吐出装置における吐出ヘッドの吐出室の構造を示す部分断面図である。
【図２】図１の吐出ヘッドのチャンネル間方向の拡大断面図である。
【図３】振動板構造と流路のレイアウトを示す図である。
【図４】振動板の電鋳工程を示す工程断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態例に係る液滴吐出装置における吐出ヘッドの吐出室の構造を示す部分断面図である。
【図６】振動板６構造と流路のレイアウトを示す図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態例に係る液滴吐出装置における吐出ヘッドの吐出室の構造を示す図である。
【図８】振動板の形成工程の一例を示す図である。
【図９】振動板の形成工程の一例を示す図である。
【図１０】振動板の製造工程を示す工程断面図である。
【図１１】振動板の断面構造を示す部分断面図である。
【図１２】別の発明の画像形成装置の全体構成を示す側面図である。
【図１３】画像形成装置の要部を示す平面図である。
【図１４】従来の液滴吐出装置におけるｄ３３方向の圧電素子を用いた吐出ヘッドの吐出室の構造を示す部分断面図である。
【図１５】圧電素子における活性領域の変位の様子を示す図である。
【図１６】従来の液滴吐出装置におけるｄ３１方向の圧電素子を用いた吐出ヘッドの吐出室の構造を示す部分断面図である。
【図１７】別の従来の液滴吐出装置における吐出ヘッドの吐出室の構造を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００７０】
１；フレーム、１−２；共通液室、２；流路板、
２−１；流体抵抗部、２−２；加圧液室、２−３；連通口、
３；ノズル板、３−１；ノズル、４；ベース、
５；積層圧電素子、５−１，５−２；外部電極、
６；振動板、６−１；ダイヤフラム部、６−２；凸部、
６−３；インク流入口、６−４；枠部、７；ＦＰＣケーブル。
【図１】
2007144706.tif 000003
【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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