(57)【要約】【課題】ノズル孔の同軸度をダレに影響されることなく精度よく測定することができるようにする。【解決手段】本発明は、液体を貯留する液室３１に連通し、この液室３１内の液体を吐出口から吐出させるためのノズル孔４１を形成したノズル板４０において、そのノズル板４０の厚み方向αと直交する平坦壁部４１ａ、この平坦壁部４１ａを挟む液吐出側に配され、液室３１側から液吐出側に向けて縮径させた第二のテーパー壁部４１ｃ、及びその平坦壁部４１ａを挟む液室側に配され、少なくとも一部を第二のテーパー壁部４１ｃよりも急峻な勾配にして縮径させた第一のテーパー壁部４１ｂを前記ノズル孔４１の内壁面に形成している。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を貯留する液室に連通し、この液室内の液体を吐出口から吐出させるためのノズル孔を形成したノズル板において、
前記ノズル板の厚み方向と直交する平坦壁部、この平坦壁部を挟む液吐出側に配され、液室側から液吐出側に向けて縮径させた第二のテーパー壁部、及びその平坦壁部を挟む液室側に配され、少なくとも一部を第二のテーパー壁部よりも急峻な勾配にして縮径させた第一のテーパー壁部を前記ノズル孔の内壁面に形成していることを特徴とするノズル板。
【請求項２】
複数の液室が形成されているとともに、それら各液室に対応してノズル孔を形成していることを特徴とする請求項１に記載のノズル板。
【請求項３】
前記第二のテーパー壁部よりも急峻な勾配にして縮径させた第一のテーパー壁部の一部が、ノズル板の厚み方向と並行にして形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のノズル板。
【請求項４】
前記第二のテーパー壁部の一部に、二つ以上の平坦壁部及び第一のテーパー壁部を形成していることを特徴とする請求項１又は２に記載のノズル板。
【請求項５】
前記第二のテーパー壁部よりも急峻な勾配にして液室側から液吐出側に向けて縮径させた第一のテーパー壁部の少なくとも一部を、前記ノズル板の流路板との接合面に接する位置に形成していることを特徴とする請求項１又は２に記載のノズル板。
【請求項６】
液体を貯留する液室に連通し、この液室内の液体を吐出口から吐出させるためのノズル孔を形成したノズル板を用いた液滴吐出ヘッドにおいて、そのノズル板の厚み方向と直交する平坦壁部、この平坦壁部を挟む液吐出側に配され、液室側から液吐出側に向けて縮径させた第二のテーパー壁部、及びその平坦壁部を挟む液室側に配され、少なくとも一部を第二のテーパー壁部よりも急峻な勾配にして縮径させた第一のテーパー壁部をノズル孔の内壁面に形成しているとともに、前記ノズル板に接合され、液室に液体を供給する液体供給路を形成した流路板と、液室を加圧することにより、その液室に供給された液体をノズル孔から吐出させる圧力発生手段とを設けたことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項７】
液体を貯留する液室に連通し、この液室内の液体を吐出口から吐出させるためのノズル孔を形成したノズル板を用いた液滴吐出ヘッドを備えた画像形成装置において、そのノズル板の厚み方向と直交する平坦壁部、この平坦壁部を挟む液吐出側に、液室側から液吐出側に向けて縮径させた第二のテーパー壁部、及びその平坦壁部を挟む液室側に、少なくとも一部を第二のテーパー壁部よりも急峻な勾配にして縮径させた第一のテーパー壁部を前記ノズル孔の内壁面に形成しているとともに、前記ノズル板に接合され、液室に液体を供給する液体供給路を形成した流路板と、液室を加圧することにより、その液室に供給された液体をノズル孔から吐出させる圧力発生手段とを設け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、ノズル板、これを用いた液滴吐出ヘッド及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置としてプリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、プリンタ／ファックス／複写機複合機等が知られており、これらの画像形成装置には、次のような構成からなる液滴吐出ヘッドが用いられている。
【０００３】
上記従来の液滴吐出ヘッドは、数十ミクロンの内径からなるノズル孔を有するノズル板と、そのノズル孔に連通する加圧液室を形成された流路板とを備えたものである。この構成においては、電圧を印加して撓み（伸張／収縮）運動を起こす圧電素子等により、加圧液室の体積を変動させ、その加圧液室内の圧力を変動させることによりインク等の液体をノズル孔から吐出させている。
【０００４】
上記した画像形成装置のうち、シリアル型のものの動作は次のような内容のものである。
すなわち、液滴吐出ヘッドを有する記録ヘッド（印字ヘッド）をキャリッジに搭載し、このキャリッジを用紙の搬送方向に対して直交する方向にシリアルスキャンさせる。同時に、用紙を記録幅に応じて間歇的に搬送し、搬送と記録を交互に繰り返すことによって画像を用紙に形成している。また、一つの記録ヘッド当たりのノズル数を増やしたライン型の記録ヘッドを用いた画像形成装置もある。
【０００５】
上記した画像形成装置における大きな技術的な課題として高速化及び高画質化がある。この課題への対応策として、特にライン型の記録ヘッドについては、その記録ヘッドをより長尺化し、一つの記録ヘッドあたりのノズル数をさらに増加させたものがある。なお、記録ヘッドを長尺化するに際しては、低コスト化の要求があるため、ノズル板の材料としては、長尺化への対応が比較的容易であり、コストも低い金属プレートや樹脂プレートが選定されやすい。
【０００６】
ところで、上記したノズル孔はエッチングやプレスにより形成されるが、エッチングによるノズル孔の加工には長時間を要する。そのために、ライン型の記録ヘッド等の長尺なノズル板の加工には不向きであり、パンチを用いたプレス加工が有効であると考えられている。
【０００７】
一方、プレス加工によりノズル孔を金属プレートに高密度に形成する方法として、例えば特許文献１に開示されたものがある。
特許文献１に開示されたノズル孔の形成方法は、ダイとストリッパーによりワークを固定し、ノズル径が先端側に向かって小さくなるテーパー部と、このテーパー部の先端側に設けられたストレート部からなるポンチにより形成するものである。
【０００８】
すなわち、上記テーパー状のポンチにより、プレス方向の反対側に山なりの突起部を形成し、その突起部を研削若しくは研磨することにより平坦化し、ストレート部のノズル孔を形成している。
【０００９】
ところで、上記ノズル孔の同軸度はノズル孔から吐出する液滴の方向に大きく影響し、その同軸度はプレスの垂直方向の精度とポンチの根元からの先端までの同軸度に大きく依存する。ノズル孔の同軸度を測定する方法としては、液滴の吐出口からの透過光と、入口側のノズル縁からの反射光の画像情報から得られる、孔中心位置の差を測定する方法が特許文献２に開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、ノズル孔の液滴入口側の開口縁にはプレス工程においてダレが発生し、上記反射光のエッジ精度が悪く、測定誤差が大きくなるという課題が未解決のままである。
【００１１】
そこで本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、ダレに影響されることなくノズル孔の同軸度を精度よく測定できるノズル板の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するための請求項１に記載した本発明は、液体を貯留する液室に連通し、この液室内の液体を吐出口から吐出させるためのノズル孔を形成したノズル板において、前記ノズル板の厚み方向と直交する平坦壁部、この平坦壁部を挟む液吐出側に配され、液室側から液吐出側に向けて縮径させた第二のテーパー壁部、及びその平坦壁部を挟む液室側に配され、少なくとも一部を第二のテーパー壁部よりも急峻な勾配にして縮径させた第一のテーパー壁部を前記ノズル孔の内壁面に形成している。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ダレに影響されることなくノズル孔の同軸度を精度よく測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る液滴吐出ヘッドの斜視図である。
【図２】同上の液滴吐出ヘッドの分解斜視図である。
【図３】図１に示すＡ−Ａ線における断面図である。
【図４】図１に示すＢ−Ｂ線における断面図である。
【図５】（ａ）乃至（ｄ）は、本発明の一実施形態に係るノズル板にノズル孔を形成する工程を示しており、同図（ａ）は、ポンチ打ち込み時の断面図、（ｂ）は、ノズル形状を転写した後の断面図、（ｃ）は、ノズル孔を開口した後の断面図、（ｄ）は、ノズル孔を開口した後のポンチ打ち込み側からの上面図である。
【図６】第一の変形例に係るノズル孔を形成したノズル板の部分断面図である。
【図７】（ａ）は、第二の変形例に係るノズル孔を形成したノズル板の部分上面図、（ｂ）は、第三の変形例に係るノズル孔を形成したノズル板の部分上面図である。
【図８】第四の変形例に係るノズル孔を形成したノズル板の部分断面図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る液滴吐出ヘッドを適用したインクカートリッジを示す斜視図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例である液滴吐出記録装置の主要な構成を斜視図である。
【図１１】同上の液滴吐出記録装置の機構部の主要部を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明の一実施形態に係るノズル板、これを用いた液滴吐出ヘッド及び画像形成装置について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る液滴吐出ヘッドの斜視図、図２は、その液滴吐出ヘッドの分解斜視図、図３は、図１に示すＡ−Ａ線における断面図、図４は、図１に示すＢ−Ｂ線における断面図である。
【００１６】
図１乃至４に示すように、本発明の一実施形態に係る液滴吐出ヘッド１は、フレーム部材１０上に、振動板２０、流路板３０及びノズル板４０を順次積層させて接合した構成のものである。
【００１７】
上記のフレーム部材１０は、例えばエポキシ系樹脂やポリフェニレンサルファイト等を射出成形によって所要の枠型に形成したものである。これには、液体を一時的に貯留しておくための液室３１と連通した共通液室１１が凹設され、また、その共通液室１１に外部からインクを供給するためのインク供給孔１２が穿設されている。
【００１８】
図３，４に示すように、上記フレーム部材１０には、金属やセラミックス等の高剛性材料で形成したベース基板１３と、このベース基板１３に接合された積層型圧電素子１４とが内設されている。本実施形態においては、その積層型圧電素子１４が、液室３１を加圧することにより、その液室３１に供給された液体（以下、「インク」という。）をノズル孔４１の吐出口から吐出させる圧力発生手段である。なお、積層型圧電素子１４は、アクチュエータ手段等の電気機械変換素子と言い換えることができる。
【００１９】
積層型圧電素子１４は、厚さ１０〜５０μｍ／１層のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）の圧電層と、厚さ数μｍ／１層の銀・パラジューム（ＡｇＰｄ）からなる内部電極層とを交互に積層したものである。そして、内部電極を交互に端面の端面電極（外部電極）である個別電極、共通電極に電気的に接続し、それらの電極（いずれも図示しない）にフレキシブルケーブル１７を介して駆動信号を付与するようになっている（図３参照）。
【００２０】
積層型圧電素子１４は、これの一面（図示下面）が上記したベース基板１３に接合され、かつ、他面（図示上面）が振動板２０に接合されている。
例えば圧電定数がｄ２３の積層型圧電素子１４の伸縮により、振動板２０が撓むことにより、対応する液室３１を収縮、膨張させる。なお、積層型圧電素子１４は、これに駆動信号が付与されて充電が行われると伸長し、また、充電された電荷が放電すると反対方向に収縮する。
【００２１】
上記各積層型圧電素子１４の間には、液室３１、３１間の隔壁部３１ａに対応して支柱部１５が設けられている（図４参照）。ここでは、圧電素子部材にハーフカットのダイシングによるスリット加工を施すことで櫛歯状に分割し、１つ毎に積層型圧電素子１４と支柱部１５として形成している。支柱部１５の構成は積層型圧電素子１４と同等のものであるが、駆動電圧を印加していないので単なる支柱としてのみ機能している。
【００２２】
ところで、上記した振動板２０は電鋳法により形成されており、その外周部２０Ａをフレーム部材１０に接着剤によって接合されている。
振動板２０は、３層構造のニッケルのプレート状に形成されており、液室３１と連通してフレーム部材１０の共通液室１１から液室３１にインクを供給するためのインク供給口２１が形成されている（図２，３参照）。
なお、振動板２０としては上記した電鋳法で作製することに限らず、その他の金属板や樹脂板、金属板と樹脂板との積層部材若しくは金属板どうしの積層部材（複層構造部材）等を用いることもできる。
【００２３】
流路板３０は、例えばステンレス鋼材のプレート状に形成されている。この流路板３０には、例えばプレス加工法によって液室３１、インク供給路３３（図３参照）を形成し、また、ダンパ室３２をウエットエッチング加工法によって液室３１よりも浅くハーフエッチングにより形成している。インク供給路３３が、液室３１にインク（液体）を供給するための液体供給路である。
【００２４】
流路板３０としては上記した構成のものに限るものではない。例えば結晶面方位（１１０）の単結晶シリコン基板を水酸化カリウム水溶液（ＫＯＨ）等のアルカリ性エッチング液を用いて異方性エッチングすることにより、液室等の流路パターンを形成したもの（単結晶シリコンに限らない）等を用いてもよい。
なお、ダンパ室３２は、ノズル板４０と振動板２０により矩形の空間となるが、図２に示す大気連通管２２を通して大気と連通することにより、エアダンパ効果を持たせる構造としている。
【００２５】
図５（ａ）乃至（ｄ）は、本発明の一実施形態に係るノズル板４０にノズル孔を形成する工程を示している。同図（ａ）は、ポンチを打ち込む時の断面図、（ｂ）は、ノズル形状を転写した後の断面図、（ｃ）は、ノズル孔を開口した後の断面図、（ｄ）は、ノズル孔を開口した後のポンチ打ち込み側からの上面図である。
【００２６】
図５（ｃ），（ｄ）にも示すように、ノズル板４０には、上記した各液室３１に対応してノズル孔４１が形成されている。
本実施形態において示すノズル板４０は、例えばステンレス鋼材を一定の厚みのプレート状に形成したものである。各ノズル孔４１は、例えばパンチを用いた打ち抜き加工若しくは塑性加工と研磨工程を組み合わせた加工により形成している。このノズル板４０をＳＵＳ（ステンレス）系の金属部材で構成することにより、安価で長尺対応なものを形成することができる。
【００２７】
本実施形態において示すノズル孔４１の内壁面には、平坦壁部４１ａ、第一のテーパー壁部４１ｂ及び第二のテーパー壁部４１ｃが形成されている。
平坦壁部４１ａは、ノズル板４０の厚み方向αと直交して形成されており、その平坦壁部４１ａを挟む液室側に第一のテーパー壁部４１ｂが、また、その平坦壁部４１ａを挟む液吐出側に第二のテーパー壁部４１ｃが配されている。
【００２８】
第一のテーパー壁部４１ｂは、平坦壁部４１ａから前記液室側に連成されており、その第一のテーパー壁部４１ｂと第二のテーパー壁部４１ｃは、それぞれ液室側から液吐出側に向けて縮径するように形成されている。本実施形態においては、第一のテーパー壁部４１ｂ全体が、第二のテーパー壁部４１ｃよりも急峻な勾配にして形成されている。図５（ｂ）において、第一のテーパー壁部４１ｂの勾配をθ１、第二のテーパー壁部４１ｃの勾配をθ２としたとき、θ１＜θ２としている。
なお、本実施形態においては、上記ノズル孔４１の液吐出側の口径を約１０〜３５μｍとしている。また、各列のノズルピッチは１５０ｄｐｉとしている。
【００２９】
上記したノズル板４０のノズル面（液吐出方向の表面（外面）：液滴吐出面）４０ａ（図５（ｃ），図１参照）には、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。撥水処理層としては、例えば、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等）を蒸着コートしたものとしている。その他、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もよい。
【００３０】
次に、上記した図５（ａ）乃至（ｄ）を参照して、本発明の一実施形態に係るノズル板４０にノズル孔４１を形成する工程について説明する。
まず、同図（ａ）に示すように、金属板材をプレス加工することによりノズル孔４１の形状に塑性変形させる。ポンチ４３は、これの根元から打ち込み方向に向けて内径が漸減するテーパー部４３ａと、このテーパー部４３ａの一部に平坦部４３ｂを形成したものであり、これにより金属板材にプレス加工を行う。このとき、同図（ａ），（ｂ）に示すように、液滴吐出面４０ａにはプレスの押込みにより発生した凸部４０ｂが発生する。その凸部４０ｂを除去するには、ラッピング若しくはポリッシング研磨を行いノズル孔が開孔する（同図（ｃ），（ｄ）参照）。
【００３１】
以上のようにして、プレス加工によりノズル孔４１の内壁面に上記テーパー形状が転写され、そのノズル孔４１の内壁面に上記した平坦壁部４１ａ、第一のテーパー壁部４１ｂと第二のテーパー壁部４１ｃが形成される。
【００３２】
ところで、形成したノズル孔４１の内壁面のポンチ打ち込み面との境界部ではダレが発生する。平坦壁部４１ａのノズル径の外側方向に接している第一のテーパー壁部４１ｂでは、テーパー角度（勾配）が上記したように鋭角であるため、ポンチ打ち込み方向からの落射光による反射光が少ない。そのために、平坦壁部４１ａの外側のエッジが光学的に精度良く検出でき、ノズル孔４１の吐出口から透過光との孔中心差を高精度で測定することができる。また、上記と事前にポンチ形状の測定結果からノズル孔４１の同軸度が得られ、プレス工程での調整が可能となる。
【００３３】
本実施形態においては、ノズル板４０として金属材料を用いているが、好ましくはステンレス鋼を用いることにより、様々な液に対応することが可能であるとともに、材料コストを抑えることが可能となる。ただし、ステンレス鋼に限らず、様々な金属材料でも部品形成は可能である。
【００３４】
図６は、第一の変形例に係るノズル孔を形成したノズル板の部分断面図である。なお、上記した図１乃至５において説明したものと同等のものには、それらと同一の符号を付すことにより、それらの詳細な説明を省略する。
第一の変形例に係るノズル孔４１Ａは、これの内壁面に平坦壁部４１ａ、第一のテーパー壁部４１ｄ及び第二のテーパー壁部４１ｃが形成されている。
【００３５】
平坦壁部４１ａは、ノズル板４０の厚み方向αと直交して形成されており、その平坦壁部４１ａから液室側に第一のテーパー壁部４１ｄが連成されている。
第一のテーパー壁部４１ｄと第二のテーパー壁部４１ｃは、それぞれ液室側から液吐出側に向けて縮径するように形成されている。
本例においては、第一のテーパー壁部４１ｄの一部にノズル板４０の厚み方向αと並行な壁部４１ｈが形成されている。また、上記平坦壁部４１ａを挟む液吐出側に第二のテーパー壁部４１ｃが形成されている。
【００３６】
敷衍すると、壁部４１ｈを第一のテーパー壁部４１ｄの一部として、ノズル孔４１Ａの液室側開口よりも小径にし、かつ、厚み方向αと平行にして形成している。すなわち、第一のテーパー壁部４１ｄの一部である壁部４１ｈを、第二のテーパー壁部４１ｃよりも急峻な勾配にして形成している。この構成によれば、壁部４１ｈにおけるポンチ打ち込み方向からの落射光による反射光がさらに少なくなり、平坦壁部４１ａの外側のエッジの光学的な検出精度を向上させられる。
【００３７】
図７（ａ）は、第二の変形例に係るノズル孔を形成したノズル板の部分上面図、（ｂ）は、第三の変形例に係るノズル孔を形成したノズル板の部分上面図である。
図７（ａ）に示す第二の変形例に係るノズル孔４１Ｂは、このノズル孔４１Ｂの内壁全面に第二のテーパー壁部４１ｇが形成されている。本例においては、その第二のテーパー壁部４１ｇの一部に、二つの平坦壁部４１ｅ，４１ｅ及び第一のテーパー壁部４１ｆ，４１ｆを形成している。
二つの平坦壁部４１ｅ，４１ｅ及び第一のテーパー壁部４１ｆ，４１ｆは、第二のテーパー壁部４１ｇの中間部分に、ノズル孔４１Ｂの中心軸Ｏを挟む両側対象位置であって所要の角度範囲に形成されている。
【００３８】
第一のテーパー壁部４１ｆは、ノズル孔４１Ｂの液室側から吐出口側にかけ、第二のテーパー壁部４１ｇよりも急峻な勾配にして縮径するようにして形成されている。
平坦壁部４１ｅは、中心軸Ｏを上記ノズル板４０の厚み方向αと直交して形成されている。
なお、図７（ｂ）に示すノズル孔４１Ｃは、同図（ａ）に示す平坦壁部４１ｅと第一のテーパー壁部４１ｆとを中心軸Ｏ周りに互いに９０度の角度間隔にして形成したものであるので、ここではそれらの詳細な説明を省略する。
【００３９】
この構成によれば、液滴の流れに対する抵抗部分が減少するため液滴吐出効率を向上させることができる。なお、本例においては、中心軸Ｏを挟む両側対象位置に平坦壁部４１ｅと第一のテーパー壁部４１ｆを配設した例と、それらを中心軸Ｏ周りに互いに９０度間隔にして形成した例について説明したが、それらを配設する位置や形成数を限るものではない。
【００４０】
図８は、第四の変形例に係るノズル孔を形成したノズル板の部分断面図である。なお、図８においても、上記したノズル孔において説明したものと同等のものについては、それらに同一の符号を付して説明を省略する。
第四の変形例に係るノズル孔４１Ｄは、このノズル孔４１Ｄの内壁全面に第二のテーパー壁部４１ｇが形成されている。本例においては、その第二のテーパー壁部４１ｇの前記ノズル板４０の流路板３０との接合面に接する位置に第一のテーパー壁部４１ｂを形成し、この第一のテーパー壁部４１ｂの液吐出側に平坦壁部４１ａを連成したものである。換言すると、第二のテーパー壁部４１ｇの液室側の開口縁部に第一のテーパー壁部４１ｂを形成している。
【００４１】
平坦壁部４１ａは、中心軸Ｏを上記ノズル板４０の厚み方向αと直交して形成され、また、第一のテーパー壁部４１ｂは第二のテーパー壁部４１ｇよりも急峻な勾配にして形成されている。
この構成によれば、二箇所の検出部の距離をポンチ４３の打ち込み方向に離すことで同軸度の測定精度が向上する。
以上説明したような形状の内壁面としたノズル孔４１ＣＤとすることにより、ダレの影響なくプレス工程の補正が行えるため、安定して同軸度を保つことができる。
【００４２】
図９は、本発明の一実施形態に係る液滴吐出ヘッドを適用したインクカートリッジを示す斜視図である。
図９に示すインクカートリッジ７４は、上記したノズル孔４１等を有する上記各実施形態のいずれかの液滴吐出ヘッド１と、この液滴吐出ヘッド１に対してインクを供給するインクタンク５０とを一体化したものである。
【００４３】
このようにインクタンク一体型の記録ヘッドの場合、製造の際の歩留まり不良は直ちにインクカートリッジ全体の不良につながるので、上述したように液滴吐出特性の向上は、ヘッド一体型インクカートリッジの信頼性の向上を図ることができる。
【００４４】
図１０は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例である液滴吐出記録装置の主要な構成を斜視図、図１１は、同上の液滴吐出記録装置の機構部の主要部を示す側面図である。なお、以下には、液滴吐出記録装置としてインクジェット型プリンタを例として説明する。
【００４５】
このインクジェット型プリンタは、キャリッジ７２、このキャリッジ７２に搭載された記録ヘッド７３、この記録ヘッド７３にインクを供給するインクカートリッジ７４等で構成される印字機構部６１等を収納している。キャリッジ７２は、装置本体６０内部において主走査方向に移動可能に支持されている。
【００４６】
装置本体６０の下方部には、前方側から多数枚の用紙６２を積載可能な給紙カセット（或いは給紙トレイでもよい。）６３を抜き差し自在に装着することができようになっている。
また、用紙６２を手差しで給紙するための手差しトレイ６４を開倒することができるように配設されている。これにより、給紙カセット６３や手差しトレイ６４から給送される用紙６２を取り込み、印字機構部６１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に排紙するようになっている。
【００４７】
印字機構部６１は、図示しない左右の側板に横架した主ガイドロッド７０と従ガイドロッド７１とでキャリッジ７２を主走査方向（図１１において紙面垂直方向）に摺動自在に保持している。
【００４８】
このキャリッジ７２には、各色のインクを供給するための各インクカートリッジ７４を交換可能に装着した記録ヘッド７３が搭載されている。
記録ヘッド７３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上記した液滴吐出ヘッド１が複数搭載されている。液滴吐出ヘッド１は、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、かつ、インク滴吐出方向を下方に向けて装着されている。
【００４９】
インクカートリッジ７４は、上方に大気と連通する大気口、下方には液滴吐出ヘッド１に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いる。その多孔質体の毛管力により、液滴吐出ヘッド１に供給されるインクをわずかな負圧に維持している。なお、本実施形態においては、各色の記録ヘッド７３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個のヘッドを用いてもよい。
【００５０】
ここで、キャリッジ７２は、後方側（用紙搬送方向下流側）を主ガイドロッド７０に摺動自在に嵌装され、前方側（用紙搬送方向上流側）を従ガイドロッド７１に摺動自在に載置している。また、主走査モータ７５により回転駆動される駆動プーリ７６と従動プーリ７７との間にタイミングベルト７８を張装している。そのタイミングベルト７８はキャリッジ７２に固定され、主走査モータ７５の正逆回転により上記キャリッジ７２が往復駆動され、主走査方向に移動走査される。
【００５１】
一方、給紙カセット６３にセットした用紙６２を記録ヘッド７３の下方側に搬送するために、給紙ローラ８０、フリクションパッド８１、ガイド部材８３、搬送ローラ８４、搬送コロ８５及び先端コロ８６が適宜配設されている。
【００５２】
給紙ローラ８０及びフリクションパッド８１は、給紙カセット６３から用紙６２を分離給装するものである。また、ガイド部材８３は、用紙６２を案内し、搬送ローラ８４は給紙された用紙６２を反転させて搬送するように配設されている。先端コロ８６は、その搬送ローラ８４の周面に押し付けられる搬送コロ８５及び搬送ローラ８４からの用紙６２の送り出し角度を規定するものである。なお、搬送ローラ８４は副走査モータ８７によってギヤ列を介して回転駆動される。
【００５３】
そして、キャリッジ７２の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ８４から送り出された用紙６２を記録ヘッド７３の下方側で案内する印写受け部材８９を搬送経路上に設けている。この印写受け部材８９の用紙搬送方向下流側には、搬送コロ９０及び拍車９１、排紙ローラ９２及び拍車９５、排紙経路を形成するガイド部材９６，９７が配設されている。
搬送コロ９０と拍車９１は、用紙６２を排紙方向へ送り出すために、また、排紙ローラ９２と拍車９５は用紙６２を排紙トレイに送り出すように、それぞれ回転駆動されるようになっている。
【００５４】
記録時には、キャリッジ７２を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド７３を駆動することにより、停止している用紙６２にインクを吐出して１行分を記録し、用紙６２を所定量搬送後次の行の記録を行う。そして、記録終了信号又は用紙６２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６２を排紙する。
【００５５】
また、キャリッジ７２の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、記録ヘッド７３の吐出不良を回復するための回復装置１００を配置している。回復装置１００はキャッピング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７２は、印字待機中にはこの回復装置１００側に移動されてキャッピング手段で記録ヘッド７３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、記録途中等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。
【００５６】
吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段で記録ヘッド７３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す。そして、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。
以上詳述した本実施形態に係る液滴吐出ヘッド１を適用することにより、接合剥れの少ない安価な液滴吐出記録装置を実現できる。
【００５７】
以上詳述した本発明によれば、次の効果を得ることができる。
ダレの影響が大きい入口側のノズル縁を検出することがない。また、平坦壁部のノズル径の液室側と接する第一のテーパー壁部のテーパー角度（勾配）が鋭角であるため、ポンチ打ち込み方向からの落射光による反射光が少なく、平坦壁部の外側のエッジを光学的に精度良く検出できる。
また、平坦壁部の反射光と吐出側のノズル孔からの透過光との孔中心差を高精度で測定することにより、事前に測定したポンチ形状との関係から高精度にノズル孔の内壁面の同軸度を測定できる。
【００５８】
さらに、第一のテーパー壁部の少なくとも一部に、ノズル板の厚み方向と並行な壁部を形成することにより、平坦壁部の液室側と接する第一のテーパー壁部でのポンチ打ち込み方向からの落射光による反射光をさらに減少させられる。これにより、平坦壁部の外側のエッジを光学的に検出する際、その検出精度を向上させることができる。
【００５９】
第二のテーパー壁部の一部に、二つ以上の平坦壁部と第一のテーパー壁部を形成することにより、液滴の流れに対する抵抗部分が減少するため液滴吐出効率を向上させることができる。
【００６０】
第一のテーパー壁部の少なくとも一部を、ノズル板の流路板との接合面に接する位置に形成することにより、二箇所の検出部の距離をポンチの打ち込み方向に離すことができるので、同軸度の測定精度を向上させられる。
【００６１】
なお、上述した実施形態においては、液滴吐出記録装置としてインクジェット型プリンタを例として説明したが、インクジェットコピー、インクジェットファックス、あるいはそれらの複合型記録装置にも適用できる。
また、インクジェット型以外にも、インクジェット技術を用いたカラーフィルタ製造装置、金属配線製造装置、捺染装置、ＤＮＡチップ製造装置等の工業用製造装置にも適用できる。
【符号の説明】
【００６２】
１        液滴吐出ヘッド
１０      フレーム部材
１１        共通液室
１２        インク供給孔
１３        ベース基板
１４        積層型圧電素子（圧力発生手段）
１５        支柱部
２０        振動板
２０Ａ      外周部
２１        インク供給口
３１        液室
３１ａ      隔壁部
４０        ノズル板
４０ｂ      凸部
４１        ノズル孔
４１Ａ      ノズル孔
４１Ｂ      ノズル孔
４１Ｃ      ノズル孔
４１Ｄ      ノズル孔
４１ａ      平坦壁部
４１ｂ      第一のテーパー壁部
４１ｃ      第二のテーパー壁部
４１ｅ      平坦壁部
４１ｆ      第一のテーパー壁部
４１ｇ      第二のテーパー壁部
４１ｈ      壁部
４３ａ      テーパー部
４３ｂ      平坦部
６０        装置本体
６２        用紙
６４        手差しトレイ
７１        従ガイドロッド
７２        キャリッジ
７３        記録ヘッド
７４        インクカートリッジ
７６        駆動プーリ
７８        タイミングベルト
８０        給紙ローラ
８３        ガイド部材
８６        先端コロ
８７        副走査モータ
８９        印写受け部材
９０        搬送コロ
９２        排紙ローラ
α          厚み方向
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６３】
【特許文献１】特開２００２−１１３５２９号公報
【特許文献２】特開２００３−１８５４２４号公報
【図１】
2016172326.tif 000003
【図２】
2016172326.tif 000004
【図５】
2016172326.tif 000005
【図６】
2016172326.tif 000006
【図７】
2016172326.tif 000007
【図８】
2016172326.tif 000008
【図９】
2016172326.tif 000009
【図１０】
2016172326.tif 000010
【図１１】
2016172326.tif 000011
【図３】
2016172326.tif 000012
【図４】
2016172326.tif 000013