(57)【要約】【課題】安定して確実に振動減衰機能を得るためにヘッドの大型化、部品点数の増加、製造工程の複雑化が生じる。【解決手段】共通液室部材２０には、共通液室１０の少なくとも１つの壁面を形成する変形可能な薄膜部材３５が接合され、薄膜部材３５の共通液室１０と反対側の面に、共通液室１０に外部から液体を供給する液供給部材３６が接合され、液供給部材３６には、薄膜部材３５に対応する凹部を形成し、この凹部と薄膜部材３５とで形成される空間３７内に薄膜部材３５に接して粘弾性物質からなる制振部材３８を配設している。【選択図】図１
2012139990.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が連通する複数の圧力室に液体を供給する共通液室を形成する共通液室部材と、
前記共通液室の一部の壁面を形成する変形可能な薄膜部材と、
前記共通液室に液体を供給する供給路が形成された液供給部材と、を備え、
前記液供給部材は、前記薄膜部材の前記共通液室部材と反対側の面に接合され、前記薄膜部材との間に空間を形成する凹部が設けられ、
前記空間内に前記薄膜部材に接して粘弾性物質からなる制振部材が配設されている
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記薄膜部材は、樹脂膜、金属膜と樹脂膜の積層膜のいずれか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】
前記液供給部材には前記粘弾性物質を前記空間内に外部から供給する供給孔が設けられてい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４】
前記ノズルが形成されたノズル板と、前記圧力室を形成する流路板と、前記圧力室の一部の壁面を形成する振動板部材とが積層され、
前記共通液室部材は、
前記ノズル板と接合する第１接合部分と、
前記振動板部材と接合する第２接合部分と、を有し、
前記第１接合部分と前記第２接合部分とは段違い位置で前記ノズル板及び前記振動板部材にそれぞれ接合されている
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の液体吐出ヘッド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、これらの複合機等の画像形成装置として、例えばインク液滴を吐出する液体吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）からなる記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置（例えばインクジェット記録装置）が知られている。この液体吐出記録方式の画像形成装置は、記録ヘッドからインク滴を、搬送される用紙（紙に限定するものではなく、ＯＨＰなどを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味であり、被記録媒体あるいは記録媒体、記録紙、記録用紙などとも称される。）に対して吐出して、画像形成（記録、印字、印写、印刷も同義語で使用する。）を行なうものであり、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型画像形成装置と、記録ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型画像形成装置がある。
【０００３】
なお、本願において、液体吐出記録方式の「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（単に液滴を媒体に着弾させること）をも意味する。また、「インク」とは、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用い、例えば、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、樹脂なども含まれる。また、「用紙」とは、材質を紙に限定するものではなく、上述したＯＨＰシート、布なども含み、インク滴が付着されるものの意味であり、被記録媒体、記録媒体、記録紙、記録用紙などと称されるものを含むものの総称として用いる。また、「画像」とは平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を三次元的に造形して形成された像も含まれる。
【０００４】
ところで、液体吐出ヘッドにおいて、液滴を吐出するとき、個別液室の圧力を上昇させる必要がある。ここで発生する圧力は、ノズルから液滴を吐出させると同時に、共通液室へと伝播する。この圧力が、再び個別液室側へ伝わると、個別液室内の圧力を予期しない値に変動させる要因となり、液滴を所望の滴量、速度で吐出させることができなくなり、噴射不良を引き起こす。特に、同時に複数の個別液室を加圧して液滴を吐出させる場合、共通液室に個別液室から伝えられる圧力は非常に大きなものとなり、噴射不良が発生しやすい。また、共通液室に伝播した圧力変動が隣接する加圧液室に伝播して液体にも影響が及ぶ相互干渉が生じると、意図しないノズルからの液滴の漏洩や吐出、吐出状態の不安定を誘発することになる。その結果、高品位な画像出力を得ることを妨げることになる。
【０００５】
特に、高速化と高画質化を達成するため、圧力発生手段の駆動周波数を上げた場合、圧力室から共通液室へと伝播した圧力の反射によって圧力室における圧力の挙動も複雑になり、正確に液滴を吐出することが難しくなる。また、ノズル数を多くする場合、共通液室での気泡排出性を高めるために共通液室の長手方向端部でその形状をすぼめていくことがあるが、この結果、共通液室長手方向端部では圧力変化が大きくなり、圧力室に与える影響は共通液室長手方向中央部よりも大きくなるため、圧力室のノズル配列方向の位置によってその圧力挙動に差異が発生し、その全てを適切に制御することが非常に困難となる。  
【０００６】
そこで、共通液室における圧力変化を抑えるとともに、圧力室のノズル配列方向位置による圧力変化の違いをも抑える必要がある。 
【０００７】
そのため、従来、共通液室内の圧力変動を吸収ないし低減するダンパを設けることが行なわれている。例えば、共通流路の少なくとも１つの壁面を形成する変形可能な部材と、この変形可能な部分に接して設けられた粘弾性物質からなる制振部材（振動減衰部材）とを有する構成（特許文献１）、共通液室内に樹脂からなる制振部材を保持部材にて保持して配設した構成（特許文献２）などが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−３１３７６１号公報
【特許文献２】特開２０１０−１６２８６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に開示の構成にあっては、粘弾性部材の効果を十分に発現させるためには十分な厚さが必要であるが、個別液室側に粘弾性部材を配設しているために、液室高さによる制約を受け、必要とされる減衰力をえるための粘弾性部材の厚さを確保することが難しく、必要十分な圧力変動の減衰力をえることができないという課題がある。また、大きな面積によって圧力変動を緩和しようとするため、変形可能部材および制振部材の面積が大きくなり、結果としてヘッドが大型化してしまうという課題がある。
【００１０】
また、特許文献２に開示の構成にあっては、制振部材を厚く形成するために別途保持部材を共通液室内に配置しなければならず、部品点数が増えるという問題がある。また、共通液室内部に制振部材を配設するために、制振部材がインクによって侵食されて振動減衰機能が低下したり、異物が発生するおそれがある。また、製造上もフレーム部材内に保持部材を設けて共通液室の開口部から制振部材を流し込み、硬化後、液室ユニットを接合しなければならず、製造に時間がかかり、工程上の制約が多いという課題がある。
【００１１】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で安定した振動減衰機能が得られるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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が連通する複数の圧力室に液体を供給する共通液室を形成する共通液室部材と、
前記共通液室の一部の壁面を形成する変形可能な薄膜部材と、
前記共通液室に液体を供給する供給路が形成された液供給部材と、を備え、
前記液供給部材は、前記薄膜部材の前記共通液室部材と反対側の面に接合され、前記薄膜部材との間に空間を形成する凹部が設けられ、
前記液供給部材に形成された空間内に前記薄膜部材に接して粘弾性物質からなる制振部材が配設されている
構成とした。
【００１３】
ここで、前記薄膜部材は、樹脂膜、金属膜と樹脂膜の積層膜のいずれかである構成とできる。
【００１４】
また、前記液供給部材には前記粘弾性物質を前記空間内に外部から供給する供給孔が設けられている構成とできる。
【００１５】
また、前記ノズルが形成されたノズル板と、前記圧力室を形成する流路板と、前記圧力室の一部の壁面を形成する振動板部材とが積層され、
前記共通液室部材は、
前記ノズル板と接合する第１接合部分と、
前記振動板部材と接合する第２接合部分と、を有し、
前記第１接合部分と前記第２接合部分とは段違い位置で前記ノズル板及び前記振動板部材にそれぞれ接合されている
構成とできる。
【００１６】
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ているものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る液体吐出ヘッドによれば、共通液室の一部の壁面を形成する変形可能な薄膜部材と、共通液室に液体を供給する供給路が形成された液供給部材とを備え、液供給部材は、薄膜部材の共通液室部材と反対側の面に接合され、薄膜部材との間に空間を形成する凹部が設けられ、液供給部材に形成された空間内に薄膜部材に接して粘弾性物質からなる制振部材が配設されている構成としたので、簡単な構成で安定した振動減衰機能を得ることができて、安定した滴吐出を行なうことができる。
【００１８】
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構成としたので、安定した滴吐出を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る液体吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向（液室長手方向）に沿う要部断面説明図である。
【図２】同ヘッドの圧電アクチュエータのノズル配列方向に沿う正面説明図である。
【図３】同ヘッドの共通液室部材の平面説明図である。
【図４】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５】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６】本発明の第４実施形態に係る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７】本発明の第５実施形態に係る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８】本発明の第６実施形態に係る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９】本発明に係る画像形成装置の一例を示す機構部の側面説明図である。
【図１０】同機構部の要部平面説明図である。
【図１１】本発明に係る画像形成装置の一例を示す側面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。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及び図２を参照して説明する。なお、図１は同ヘッドのノズル配列方向と直交する方向（液室長手方向）に沿う断面説明図、図２は同ヘッドの圧電アクチュエータのノズル配列方向に沿う正面説明図である。
【００２１】
この液体吐出ヘッドは、ＳＵＳ基板で形成した流路板（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）を吐出する複数のノズル４がそれぞれノズル連通路５を介して連通する個別流路としての複数の圧力室（加圧液室、圧力室、加圧室、流路などとも称される。以下、「液室」という。）６、液室６にインクを供給する供給路を兼ねた流体抵抗部７、この流体抵抗部７を介して液室６と連通する連通部８を形成し、連通部８に振動板部材２に形成した供給口（開口）９を介して後述する共通液室部材２０に形成した共通液室１０からインクを供給する。
【００２２】
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（プレス）などの機械加工することで、液室６、流体抵抗部７、連通部８などの開口をそれぞれ形成している。なお、流路板１としてはシリコン基板などを用いることもできる。
【００２３】
振動板部材２は、第１層２Ａと第２層２Ｂとで形成されて、第１層２Ａで薄肉部を形成し、第１層２Ａ及び第２層２Ｂで厚肉部を形成している。そして、この振動板部材２は、各液室６に対応してその壁面を形成する第１層２Ａで形成された各振動領域（ダイアフラム部）２ａを有し、この振動領域２ａの中に、面外側（液室６と反対面側）に第１層２Ａ及び第２層２Ｂの厚肉部で形成された島状凸部である第１凸部２ｂが設けられ、この第１凸部２ｂに振動領域２ａを変形させる駆動手段（アクチュエータ手段、圧力発生手段）としての電気機械変換素子を含む圧電アクチュエータ１００を配置している。
【００２４】
この圧電アクチュエータ１００は、ベース部材１３上に接着剤接合した複数（ここでは図示しないが、２つとする）の積層型圧電部材１２を有し、圧電部材１２にはハーフカットダイシングによって溝加工して１つの圧電部材１２に対して所要数の圧電柱１２Ａ、１２Bを所定の間隔で櫛歯状に形成している。なお、圧電部材１２の圧電柱１２Ａ、１２Ｂは、同じものであるが、駆動波形を与えて駆動させる圧電柱を駆動圧電柱（駆動柱）１２Ａ、駆動波形を与えないで単なる支柱として使用する圧電柱を非駆動圧電柱（非駆動柱）１２Ｂとして区別している。そして、駆動圧電柱１２Ａの上端面（接合面）を振動板部材２の凸部２ｂに接合している。
【００２５】
ここで、圧電部材１２は、圧電層と内部電極とを交互に積層したものであり、内部電極がそれぞれ端面に引き出されて外部電極が設けられ、駆動圧電柱１２Ａの外部電極に駆動信号を与えるための可撓性を有する給電部材（配線部材）としてのフレキシブル配線基板であるＦＰＣ１５が接続されている。
【００２６】
ノズル板３は、ニッケル（Ｎｉ）の金属プレートから形成したもので、エレクトロフォーミング法（電鋳）で製造している。このノズル板３には各液室６に対応して直径１０〜３５μｍのノズル４を形成し、流路板１に接着剤接合している。そして、このノズル板３の液滴吐出側面（吐出方向の表面：吐出面、又は液室６側と反対の面）には撥水層を設けている。
【００２７】
さらに、これらの圧電部材１２、ベース部材１３及びＦＰＣ１５などで構成される圧電アクチュエータ１００の外周側には例えばＳＵＳ部材を積層した積層部材からなる共通液室部材２０を配設している。そして、この共通液室部材２０には前述した共通液室１０を形成している。
【００２８】
このように構成した液体吐出ヘッドにおいては、例えば押し打ち方式で駆動する場合には、図示しない制御部から記録する画像に応じて駆動圧電柱１２Ａに２０〜５０Ｖの駆動パルス電圧を選択的に印加することによって、パルス電圧が印加された駆動圧電柱１２Ａが変位して振動板部材２の振動領域２ａをノズル板３方向に変形させ、液室６の容積（体積）変化によって液室６内の液体を加圧することで、ノズル板３のノズル４から液滴が吐出される。そして、液滴の吐出に伴って液室６内の圧力が低下し、このときの液流れの慣性によって液室６内には若干の負圧が発生する。この状態の下において、駆動圧電柱１２Ａへの電圧の印加をオフ状態にすることによって、振動板部材２の振動領域２ａが元の位置に戻って液室６が元の形状になるため、さらに負圧が発生する。このとき、共通液室１０から液室６内にインクが充填され、次の駆動パルスの印加に応じて液滴がノズル４から吐出される。
【００２９】
なお、液体吐出ヘッドは、上記の押し打ち以外にも、引き打ち方式（振動板２を引いた状態から開放して復元力で加圧する方式）、引き−押し打ち方式（振動板２を中間位置で保持しておき、この位置から引いた後、押出す方式）などの方式で駆動することもできる。
【００３０】
次に、この液体吐出ヘッドにおけるダンパ構成（振動減衰機構）の詳細について説明する。
積層型共通液室部材２０は、複数の金属薄板を積層して接着剤で接合したものである。金属薄板の厚さは、０．１〜０．３ｍｍ程度、積層数は４〜８枚程度である。金属薄膜材料としては前述したように耐液性のあるＳＵＳが好ましい。また、金属薄板の加工方法は、エッチングあるいはプレス加工のいずれでも可能である。また、金属薄板の接着接合強度を確保するためには、各金属薄板の両面にＳｉＯ２処理を行うことが好ましい。
【００３１】
この共通液室部材２０には、図３に示すように、共通液室１０となる開口、圧電部材１２が貫通する圧電部材貫通口２１、液供給部材３６からの液供給口に連通する液供給孔２２が形成されている。
【００３２】
ここで、金属薄板で共通液室を形成することにより、共通液室の平面性が確保され、振動板部材２を含む液室ユニットとの接合においては、液室ユニットを変形させることなく良好な接合状態を実現でき、高い吐出性能を得ることができる。ただし、共通液室部材は、金属薄板の積層部材に限るものではなく、エポキシ樹脂等の成形品や、金属部材を削りだした部材でもよい。
【００３３】
この共通液室部材２０には、共通液室１０の少なくとも１つの壁面を形成する変形可能な薄膜部材３５が接合されている。薄膜部材３５としては、金属箔膜（例えばＮｉ薄膜）、樹脂材料（例えば、ＰＰＳ)などを使用することができ、耐液性のある材料であれば限定されないが、特に樹脂材料は、金属箔膜よりコンプライアンス値が高く、微小圧力変動でも変形可能であるためより好ましい。
【００３４】
また、振動板部材２の開口（供給口）９に対向する共通液室１０の壁面を薄膜部材３５で形成する（開口９に薄膜部材３５を対向配置する）ことにより、開口９と直列に配置する場合よりもヘッドの短手方向の幅を狭くすることができるため、ヘッドの小型化を図れる。さらに、後述するように、制振部材３８を配置することにより、振動減衰効果が増し、小さな面積の薄膜部材３５で減衰効果を得られ、ヘッドのさらなる小型化（特に短手の幅方向）が可能となる。
【００３５】
そして、薄膜部材３５の共通液室１０と反対側の面に、共通液室１０に外部から液体（インク）を供給する図示しない供給孔が形成された液供給部材３６を接合している。この液供給部材３６には、薄膜部材３５に対応する凹部を形成し、この凹部と薄膜部材３５とで形成される空間３７内に薄膜部材３５に接して粘弾性物質からなる制振部材３８を配設している。制振部材３８は、液供給部材３６に設けられた制振材供給孔３９から空間３７内に充填されて、制振部材供給孔３９は封止材４０で封止されている。
【００３６】
なお、ここでは、薄膜部材３５と液供給部材３６で形成される空間３７内に制振部材３８を充満させているが、少なくとも、薄膜部材３６と制振部材３８の接触面に空気層が無ければよく、制振部材供給孔３９側に空気層があってもよい。液供給部材３６は、エポキシ樹脂あるいは熱可塑性樹脂で射出成形しており、適宜、接合面の表面処理（プラズマ、ＳｉＯ２など）を行い、共通液室部材２０と薄膜部材３５を介して接着接合されている。
【００３７】
制振部材３８を形成する粘弾性物質（材料）としては、制振性にすぐれたもの、例えば、ブチルゴム、ＥＶＡ、ポリノルボルネン、シリコーンゲル、熱可塑性エラストマー、各種液状材料などいずれでも可能であるが、シリコーンゲルは、弾性と粘性の温度変化が小さく、特に好ましい。
【００３８】
ここで、樹脂の伸縮変形によって、エネルギー吸収を起し、高い制振性能（振動減衰性能）を得るためには、制振部材３８にある程度の厚さが必要となる。本実施形態において、薄膜部材３５の厚さをｈ１、制振部材３３の厚さをｈ２とすると、その損失係数ηは、次の式で表すことができる。
【００３９】
【数１】
2012139990.tif 000003
【００４０】
ただし、Ｅ１：変形可能な部材のヤング率
Ｅ２：制振部材のヤング率
ａ＝Ｅ２／Ｅ１（＜＜１）
ｈ１：薄膜部材３５の厚さ
ｈ２：制振部材３８の厚さ
ε２：定数
η２：制振部材３８の損失係数
【００４１】
上記の式から、振動制振力を表す損失係数ηは、制振部材３８と薄膜部材３５の厚さ比の寄与が大きい。すなわち、制振部材３８の厚さを厚くすることにより、前記厚さの比を大きくできれば、大きな制振力を得ることができる。
【００４２】
例えば、もともとシリコーンゲルなどの粘弾性部材（制振部材）は、粘度が低く、それ自体で厚く塗布することが困難である。そこで、本実施形態においては、薄膜部材３５と液供給部材３６で形成される空間３７内に制振部材３８を配置することにより、狭スペースに、厚く、制振部材を配置できるようにしている。
【００４３】
制振部材３８の塗布方法としては、液供給部材３７に設けられた制振部材供給孔３９より、ディスペンスにより容易に塗布し、熱あるいは紫外線などにより硬化形成することができ、製造が非常に簡単になる。制振部材供給孔３９は、制振部材３８をディスペンス後、開放状態でも問題ないが、耐液性のない制振部材３８を使用した場合は、耐液性のある供給孔封止材４０で封止した方が、インクミストに対する耐性が保てるため、より好ましい。
【００４４】
このように構成したので、加圧液室６内のインクが圧電部材１２にて加圧されることでノズル４より液滴が吐出されるときに、同時に共通液室１０に向かって残留圧力が伝播することになる。ここで、共通液室１０内に伝播したとき、共通液室１０の薄膜部材３５が変形（変位）して圧力変動が吸収される。このとき、薄膜部材３５は、は共通液室１０内の圧力変動に応じて変位することになって振動しようとするが、薄膜部材３５には粘弾性物質からなる制振部材３８が接しているので、薄膜部材３５の振動を制振部材３８が吸収して減衰させるため、薄膜部材３５が共通液室１０内の圧力変動に応じて振動することが抑制される。
【００４５】
つまり、振動自体を抑制するためには、制振部材３８の粘性特性が非常に有効であり、不可欠である。また、この振動抑制には、制振部材３８の厚さが必要であり、薄膜部材３５と液供給部材３６で形成される空間３７内に制振部材３８を配置することにより、狭幅で、所定の厚さを確保できるので、所望の制振性能を備えた小型ヘッドを得ることができる。
【００４６】
このように、薄膜部材３５は共通液室１０内の圧力を吸収するために変形可能であり、制振部材３８は薄膜部材３５の振動を減衰させる機能をもつことにより、正確なメニスカス制御が可能となる。
【００４７】
また、本実施形態のように、制振部材３８を薄膜部材３６を介して共通液室１０と反対側に設けて共通液室１０内の液体に接しない構成とすることで、制振部材３８が耐液性を持たなくてもよく、液体や粘弾性物質の材料選定の幅が広くなり、低コスト化と高画質化を図れる。
【００４８】
このように、共通液室の一部の壁面を形成する変形可能な薄膜部材と、共通液室に液体を供給する供給路が形成された液供給部材とを備え、液供給部材は、薄膜部材の共通液室部材と反対側の面に接合され、薄膜部材との間に空間を形成する凹部が設けられ、空間内に薄膜部材に接して粘弾性物質からなる制振部材が配設されている構成としたので、簡単な構成で安定した振動減衰機能を得ることができて、安定した滴吐出を行なうことができる。
【００４９】
そして、制振部材を薄膜部材と液供給部材で形成される空間に配設することで、特別な部品を追加することなしに、制振部材の厚みを厚く形成することができ、制振性能を向上することができる。
【００５０】
また、制振部材を薄膜部材と液供給部材で形成される空間に配設することで、薄膜部材を接合した共通液室部材と液供給部材とヘッドを接合した後、液供給部材に設けられた制振部材供給孔からディスペンスによって制振部材を充填することができ、製造工程が簡単であり、制振部材の硬化のための待ち時間が少なくなり、製造コストを低減できる。
【００５１】
次に、本発明の第２実施形態について図４を参照して説明する。なお、図４は同実施形態に係る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。
本実施形態では、薄膜部材３５を、樹脂膜３５ａの両面に金属膜３５ｂを積層した積層膜（多層膜）で形成している。なお、ここでは樹脂膜３５ａの両面に金属膜３５ｂを設けているが、いずれかの面だけでもよい。
【００５２】
すなわち、薄膜部材を樹脂膜で形成すると、透気透湿性能が低いために共通液室１０内液体の水分が薄膜部材を介して蒸発し、液体の粘度が変化するおそれがある。そこで、樹脂膜を使用するときには、少なくとも一面に透気透湿性能向上のための金属膜を形成してすることで、共通液室１０内の液体の水分蒸発を防止している。
【００５３】
なお、使用する金属膜３５ｂはＴｉ系の金属膜、例えば、Ｔｉ、ＴｉＯ２、ＴｉＮが適しており、特にＴｉＮが好ましい。金属膜の形成方法は、片面の場合は、スパッタ法でよいが、両面の場合は、ＡＬＣＶＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ ＣＶＤ）法が、両面同時加工できるため適している。
【００５４】
このように、本実施形態では、液体の水分蒸発が防止され、液体粘度の変化が抑制されるため、画像品質のよい印刷が可能となる。
【００５５】
また、本実施形態では、液供給部材３６と薄膜部材３５との間で形成される空間３７を断面形状で三角形状とし、その頂点部分に制振部材供給孔３９を形成している。これにより、制振部材３８を充填するときに、下部より順次制振部材３８となる粘弾性部材が積層されて、効率的に空気が排出されるため、中間での空気溜まりが形成されず、所望の制振特性を発現できる制振層を形成することができる。
【００５６】
次に、本発明の第３実施形態について図５を参照して説明する。なお、図５は同実施形態に係る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。
本実施形態では、薄膜部材３５を、樹脂膜３５ａの両面に金属膜３５ｂを積層し、更に金属膜３５ｂ上に別の金属膜であるＳｉＯ２の膜３５ｃを成膜した積層膜（多層膜）で形成している。なお、ここでは樹脂膜３５ａの両面に金属膜３５ｂ、ＳｉＯ２の膜３５ｃを設けているが、いずれかの面だけでもよい。
【００５７】
これにより、液供給部材３６を樹脂材料、例えばエポキシ樹脂、あるいは、熱可塑性樹脂で形成した場合に、薄膜部材３５との接合強度や共通液室部材２０を形成するＳＵＳ部材との接合強度を確保することができる。
【００５８】
さらに、ここでは、液供給部材３６は、前記第２実施形態と同様な形状の第１液供給部材３６ａと、第１供給部材３６ａと薄膜部材３５との間に介在する中間部材である第２液供給部材３６ｂとを接合して構成し、第２液供給部材３６ｂと薄膜部材３５とを接合している。
【００５９】
特に、液供給部材３６の第１液供給部材３６ａを熱可塑性樹脂で形成した場合、薄膜部材３５と直接接合したときに十分な接合強度が確保できないおそれがあるが、薄膜部材３５と液供給部材３６との接合界面を樹脂フィルム（金属膜）とＳＵＳ部材に限定することにより、接合強度を確保することができる。
【００６０】
次に、本発明の第４実施形態について図６を参照して説明する。なお、図６は同実施形態に係る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。
本実施形態では、流路部材を構成する流路板１及び振動板部材２は、ノズル板３よりも長手方向（ノズル配列方向と直交する方向）及び短手方向（ノズル配列方向）の幅を狭く形成している。
【００６１】
一方、共通液室部材２０には、ノズル板３と接合する第１接合部分５１と、流路部材を構成する振動板部材２のノズル板３側の面とは反対側の面と接合する第２接合部分５２とを設け、第１接合部分５１と第２接合部分５２との間には段差を有している。
【００６２】
そして、共通液室部材２０の第１接合部分５１と第２接合部分５２とは段違い位置でノズル板３及び振動板部材２にそれぞれ接合している。
【００６３】
このとき、流路板１及び振動板部材２の長手方向端面と第２接合部分５２との間で共通液室１０から連通部８に通じる開口９が形成される。
【００６４】
その他の構成は、前記第１実施形態と同様である。
【００６５】
具体的には、共通液室部材２０は、厚さは０．１〜０．４ｍｍ程度の金属薄膜を複数枚（例えば４〜８枚程度）積層し接着剤接合することで構成している。
【００６６】
ここでは、厚さは０．１〜０．４ｍｍ程度の金属薄膜２０ａ〜２０ｆを使用して、金属薄膜２０ａ〜２０ｅで形成される第１接合部分５１を有する部分と、金属薄膜２０ａ〜２０ｆで形成される第２接合部分５１を有する部分を設け、金属薄膜２０ｆの厚さ分だけ第１接合部分５１と第２接合部分５２との間に段差を設けている。このときの段差量は、流路板１と振動板部材２の厚さを合わせた高さ（厚み）とし、約０．４ｍｍ程度としている。
【００６７】
そして、滴吐出方向を下方向としたとき、共通液室部材２０の最下層となる金属薄膜２０ｆはノズル板３とのみ接合し、その上層である金属薄膜３１ａは振動板部材２とのみ接合している。
【００６８】
ここで、共通液室部材２０の最下層となる金属薄膜２０ｆの厚みと振動板部材２及び流路板１の合計厚みの差が僅か（例えば約０．２ｍｍ以下）になるように形成されており、共通液室部材２０の第１接合部分５１と振動板部材２との接合部位及び第２接合部分５２とノズル板３との接合部位間で生じるギャップはシール機能を持つ材料（例えば接着剤）によりシールすることで、共通液窒部材２０と流路ユニット（ノズル板３、流路板１、振動板部材２で構成される）との間のシール性を確保している。
【００６９】
このように、共通液室部材は、ノズル板と接合する第１接合部分と、振動板部材と接合する第２接合部分とを有し、第１接合部分と第２接合部分とは段違い位置でノズル板及び振動板部材にそれぞれ接合されている構成とすることで、振動板部材及び流路板の長手方向及び短手方向の幅が狭くなり、ヘッドの小型化を図ることができる。
【００７０】
次に、本発明の第５実施形態について図７を参照して説明する。なお、図７は同実施形態に係る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。
本実施形態は、前記第２実施形態に前記第４実施形態の液室形成部材の構成を適用したものであり、各実施形態を組み合わせた作用効果を得ることができる。
【００７１】
次に、本発明の第６実施形態について図８を参照して説明する。なお、図８は同実施形態に係る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。
本実施形態は、前記第３実施形態に前記第４実施形態の液室形成部材の構成を適用したものであり、各実施形態を組み合わせた作用効果を得ることができる。
【００７２】
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９及び図１０を参照して説明する。なお、図９は同装置の機構部を説明する概略側面説明図、図１０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２２１Ａ、２２１Ｂ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。
【００７３】
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２３４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。
【００７４】
記録ヘッド２３４は、それぞれ２つのノズル列を有する液体吐出ヘッド２３４ａ、２３４ｂを１つのベース部材に取り付けて構成したもので、一方のヘッド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、他方のヘッド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。なお、ここでは２ヘッド構成で４色の液滴を吐出する構成としているが、各色毎の液体吐出ヘッドを備えることもできる。
【００７５】
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サブタンク２３５ａ、２３５ｂ（区別しないときは「サブタンク２３５」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２３６を介して、供給ユニット２２４によっ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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
また、装置本体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。
【００８１】
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、回復するための維持回復機構２８１を配置している。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、増粘したインク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。
【００８２】
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インク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２８８を配置し、この空吐出受け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。
【００８３】
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２４７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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
このように、この画像形成装置では本発明に係る液体吐出ヘッドを記録ヘッドとして備えているので、安定した滴吐出特性が得られ、安定して高画質画像を形成することができる。
【００８７】
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他の例について図１１を参照して説明する。なお、図１１は同装置の側面説明図である。
この画像形成装置は、ライン型画像形成装置であり、装置本体４０１の内部に画像形成部４０２等を有し、装置本体４０１の下方側に多数枚の記録媒体（用紙）４０３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４０３を取り込み、搬送機構４０５によって用紙４０３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の側方に装着された排紙トレイ４０６に用紙４０３を排紙する。
【００８８】
また、装置本体４０１に対して着脱可能な両面ユニット４０７を備え、両面印刷を行うときには、一面（表面）印刷終了後、搬送機構４０５によって用紙４０３を逆方向に搬送しながら両面ユニット４０７内に取り込み、反転させて他面（裏面）を印刷可能面として再度搬送機構４０５に送り込み、他面（裏面）印刷終了後排紙トレイ４０６に用紙４０３を排紙する。
【００８９】
ここで、画像形成部４０２は、例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の各色の液滴を吐出する、ライン型の４個の本発明に係る液体吐出ヘッドと当該液体吐出ヘッドにインクを供給するサブタンクを一体化して構成した記録ヘッド４１１ｙ、４１１ｍ、４１１ｃ、４１１ｋ（色を区別しないときには「記録ヘッド４１１」という。）を備え、各記録ヘッド４１１は液滴を吐出するノズルを形成したノズル面を下方に向けてヘッドホルダ４１３に装着している。
【００９０】
なお、１つの記録ヘッド４１１は、複数のサブタンク一体型の本発明に係る液体吐出ヘッドをベース部材に所定の位置関係で配列して構成しているが、１つのフルライン型液体吐出ヘッドで構成することもできる。
【００９１】
また、各記録ヘッド４１１に対応してヘッドの性能を維持回復するための維持回復機構４１２ｙ、４１２ｍ、４１２ｃ、４１２ｋ（色を区別しないときには「維持回復機構４１２」という。）を備え、パージ処理、ワイピング処理などのヘッドの性能維持動作時には、記録ヘッド４１１と維持回復機構４１２とを相対的に移動させて、記録ヘッド４１１のノズル面に維持回復機構４１２を構成するキャッピング部材などを対向させる。
【００９２】
給紙トレイ４０４の用紙４０３は、給紙コロ（半月コロ）４２１と図示しない分離パッドによって１枚ずつ分離され装置本体４０１内に給紙され、搬送ガイド部材４２３のガイド面４２３ａに沿ってレジストローラ４２５と搬送ベルト４３３との間に送り込まれ、所定のタイミングでガイド部材４２６を介して搬送機構４０５の搬送ベルト４３３に送り込まれる。
【００９３】
また、搬送ガイド部材４４３には両面ユニット４０７から送り出される用紙４０３を案内するガイド面４２３ｂも形成されている。更に、両面印刷時に搬送機構４０５から戻される用紙４０３を両面ユニット４０７に案内するガイド部材４２７も配置している。
【００９４】
搬送機構４０５は、駆動ローラである搬送ローラ４３１と従動ローラ４３２との間に掛け渡した無端状の搬送ベルト４３３と、この搬送ベルト４３３を帯電させるための帯電ローラ４３４と、画像形成部４０２に対向する部分で搬送ベルト４３３の平面性を維持するプラテン部材４３５と、搬送ベルト４３３から送り出す用紙４０３を搬送ローラ４３１側に押し付ける押さえコロ４３６と、その他図示しないが、搬送ベルト４３３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クリーニングローラなどを有している。なお、搬送機構としては例えばエアー吸引によって搬送ベルトに被記録媒体を吸着させるものなども使用できる。
【００９５】
この搬送機構４０５の下流側には、画像が記録された用紙４０３を排紙トレイ４０６に送り出すための排紙ローラ４３８及び拍車４３９を備えている。
【００９６】
このように構成した画像形成装置において、搬送ベルト４３３は矢示方向に周回移動し、高電位の印加電圧が印加される帯電ローラ４３４と接触することで帯電され、帯電した搬送ベルト４３３上に用紙４０３が給送されると、用紙４０３は搬送ベルト４３３に静電的に吸着される。このようにして、搬送ベルト４３３に強力に吸着した用紙４０３は反りや凹凸が校正され、高度に平らな面が形成される。
【００９７】
そして、搬送ベルト４３３を周回させて用紙４０３を移動させ、記録ヘッド４１１から液滴を吐出することで、用紙４０３上に所要の画像が形成され、画像が記録された用紙４０３は排紙ローラ４３８によって排紙トレイ４０６に排紙される。
【００９８】
このように、この画像形成装置では本発明に係る液体吐出ヘッドを記録ヘッドとして備えているので、安定した滴吐出特性が得られ、安定して高画質画像を形成することができる。
【符号の説明】
【００９９】
１  流路板
２  振動板部材
３  ノズル板
４  ノズル
６  圧力室（液室）
１０  共通液室
１２  圧電部材
１３  ベース部材
２０  積層型共通液室部材
３５  薄膜部材
３６  液供給部材
３８  制振部材
２３３  キャリッジ
２３４ａ、２３４ｂ  記録ヘッド
４１１ｙ、４１１ｍ、４１１ｃ、４１１ｄ  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】
2012139990.tif 000010
【図８】
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【図９】
2012139990.tif 000012
【図１０】
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【図１１】
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