JP2008068476A - 液体吐出ヘッド及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】振動板に圧電素子を接合するヘッドで高密度配置を行うと、流路板やノズル板が変動して相互干渉が発生し、吐出効率が低下する。
【解決手段】液滴を吐出するノズル４が連通する加圧液室６の壁面を形成する振動板２と、この振動板２を介して加圧液室６内の液体を加圧する圧電素子１２とを備え、振動板２には圧電素子１２と接合する連結部１１が設けられ、連結部１１は振動板２側の第１層１１Ａと圧電素子１２側の第２層１１Ｂとを有し、第１層１１Ａは、加圧液室短手方向（ｙ方向）の幅が加圧液室６の幅よりも短く、加圧液室長手方向（ｘ方向）で加圧液室６全体にわたって連続的に形成され、第２層１１Ｂは加圧液室の長手方向（ｘ方向）の長さが第１層１１Ａよりも短く、加圧液室短手方向（ｙ方向）の幅が第１層１１Ａと同じに形成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は液体吐出ヘッド及び画像形成装置に関する。

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、これらの複合機等の画像形成装置として、例えば、記録液（液体）の液滴を吐出する液体吐出ヘッドで構成した記録ヘッドを含む液体吐出装置を用いて、媒体（以下「用紙」ともいうが材質を限定するものではなく、また、被記録媒体、記録媒体、転写材、記録紙なども同義で使用する。）を搬送しながら、液体としての記録液（以下、インクともいう。）を用紙に付着させて画像形成（記録、印刷、印写、印字も同義語で用いる。）を行ものがある。

なお、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をも意味する。また、液体とは記録液、インクに限るものではなく、画像形成を行うことができる液体であれば特に限定されるものではない。また、液体吐出装置とは、液体吐出ヘッドから液体を吐出する装置を意味し、画像を形成するものに限らない。

液体吐出ヘッドとしては、例えば、液滴を吐出するノズルを形成したノズル板、ノズルが連通する液室を形成する流路部材（流路板）、液室の１つの壁面を形成する振動板、振動板を介して液室内の液体を加圧するエネルギーを発生する圧力発生手段（エネルギー発生手段）としての圧電素子を備えるものが知られている。

このような圧電素子を用いる液体吐出ヘッドとしては、駆動変位させる圧電素子と支柱となる圧電素子とを交互に配置したバイピッチ構造のものと、駆動変位させる圧電素子だけを配置して支柱となる圧電素子をなくしたノーマルピッチ構造のものが知られている。
アクチュエータユニットとで構成される。バイピッチ構造のヘッドは、液室を形成する流路部材を支柱部で支持しているので、圧電素子を駆動したときに流路部材やノズル板全体が変位することで駆動しない液室に対して圧力変化が生じ、滴吐出特性が変動するという相互干渉を低減できるが、圧電素子間に支柱部を介在させるためにノズルピッチが相対的に広くなり、その結果、ノズルの高密度配置が難しくなる。他方、ノーマルピッチ構造のヘッドは、流路部材を支持する支柱部がないために高密度化は容易であるが、相互干渉が生じやすくなる。

また、高密度化によってノズル数が増加した場合、１チャンネル（１つのノズルに対応する各部の総称）当りの消費電流を下げるために、より低電圧で駆動できるようにする、つまり、吐出効率を向上しなければならないという要求がある。

従来、こうした相互干渉の抑制や吐出効率を改善するために、例えば、特許文献１には、非駆動柱（支持部）を駆動柱よりも弾性係数の大きい材料で構成する、また、非駆動柱の断面積を駆動柱の断面積よりも大きくする、さらには、非駆動柱の断面積が、振動板から遠ざかるにつれて大きくなるようにして、非駆動柱の剛性を高めることが記載されている。
特開２０００−３５１２０７号公報

特許文献２には、積層型圧電体の振動板との接合面と反対側の端部を当該積層型圧電体による振動板への加圧方向に変位可能な非拘束端の状態とし、積層型圧電体の伸縮変位により振動板を介して圧力室内の液を加圧してノズルから液滴を吐出させるようにすることが記載されている。
特開２００５−１２５７７３号公報

特許文献３には、振動板の圧電素子配接領域の略中央に凹部を形成することで振動板を変形し易くすることが記載されている。
特開２００５−１０４０３８号公報

特許文献４には、振動板と圧電素子とを中継部材を介して接合し、中継部材のノズル列方向と直交する方向の長さをＴｆ、圧電素子の中継部材と接合される面のノズル列方向と直交する方向の長さをＴｐ、圧電素子の中継部材と接合される面のノズル列方向と直交する方向の活性部長さをＴａ、とするとき、Ｔａ＜Ｔｆ＜Ｔｐとすることが記載されている。
特開２００５−０１４５０６号公報

特許文献５には、振動板は薄肉部と厚肉部とからなり、薄肉部の領域は駆動手段が当接される厚肉部で分離されている構成、つまり、振動板の長手方向には液室長手方向の全領域にわたって振動板の短手方向より幅の狭い厚肉部が連続的に形成されている構成とすることが記載されている。
特開２００３−０１９７９３号公報

また、特許文献６には、非圧縮性の粘弾性部材を介して振動板と圧電素子に相当する変換器を連結することが記載されている。
特公平０２−０５２６２５号公報

しかしながら、特許文献１に記載のように非駆動柱（支持部）を駆動柱よりも弾性係数の大きい材料で形成したり、非駆動柱の断面積を駆動柱の断面積よりも大きくしたりする構成にあっては、駆動柱と非駆動柱の構造が異なり、工法上、設計上の制約が大きくなる。例えば、剛性を高める場合には剛性の異なる材料を並べる必要があり、工法が複雑になり、また、非駆動柱の幅を広くすることは高密度化を図れないという課題がある。

特許文献２に記載のように積層型圧電体の振動板との接合面と反対側の端部を完全に固定しない構成にあっては、圧電体の変位が吸収されることになって、吐出効率が低下するという課題がある。

特許文献３に記載のように振動板の圧電素子配接領域の略中央に凹部を形成する構成にあっては、凹部の加工が難しいだけでなく、振動板の剛性が低下しすぎると、液室内の圧力が吸収されて吐出効率が低下するという課題がある。

特許文献５に記載のように振動板の長手方向には液室長手方向の全領域にわたって振動板の短手方向より幅の狭い厚肉部が連続的に形成されている構成にあっては、圧電素子全体が厚肉部を介して振動板に接続されることになり、相互干渉に弱い構造になるとともに、圧電素子の位置精度が悪いと液室を形成する流路部材と圧電素子が干渉して、圧電素子が流路部材を持ち上げる場合も生じるという課題がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、ノズルを高密度配置しても相互干渉が抑制され、吐出効率も低下しない液体吐出ヘッド、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。

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、振動板には圧力発生手段と接合する連結部が設けられ、この連結部は少なくとも振動板側の第１層と圧力発生手段側の第２層で構成され、第１層は、加圧液室の短手方向の幅が加圧液室の幅よりも短く、加圧液室の長手方向で加圧液室全体にわたって連続的に形成され、第２層は加圧液室の長手方向の長さが第１層よりも短く形成されている構成とした。

ここで、連結部を構成する第１層及び第２層は同じ材料で形成されている構成とできる。また、第２層の加圧液室長手方向の長さは圧力発生手段の加圧液室長手方向の長さよりも短い構成とでき、この場合、加圧液室の長手方向長さは圧力発生手段の加圧液室長手方向の長さよりも短い構成とできる。また、液体の粘度が２０ｃｐ以上である構成とできる。

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構成としたものである。

本発明に係る液体吐出ヘッドによれば、振動板には圧力発生手段と接合する連結部が設けられ、この連結部は少なくとも振動板側の第１層と圧力発生手段側の第２層で構成され、第１層は、加圧液室の短手方向の幅が加圧液室の幅よりも短く、加圧液室の長手方向で加圧液室全体にわたって連続的に形成され、第２層は加圧液室の長手方向の長さが第１層よりも短く形成されている構成としたので、第１層が加圧液室全体に形成されていることで排除体積が増加して吐出効率が向上し、第１層と圧力発生手段との間に第２層が介在していることで相互干渉が低減し、高密度化を図ることができる。

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ので、良好な吐出特性が得られて、高品質の画像を形成できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。また、本発明に係る液体吐出ヘッドの実施形態について図１ないし図７を参照して説明する。なお、図１は同ヘッドの分解斜視説明図、図２は同ヘッドの液室長手方向に沿う断面説明図、図３は図２の要部拡大図、図４は振動板の連結部付近の要部拡大断面説明図、図５は同ヘッドの振動板、連結部及び圧電素子の関係を説明する平面説明図、図６はバイピッチ構造にした場合の同ヘッドの液室短手方向に沿う断面説明図、図７はノーマルピッチ構造にした場合の同ヘッドの液室短手方向に沿う断面説明図である。

この液体吐出ヘッドは、例えばシリコン基板で形成した流路板１と、この流路板１の下面に接合した振動板２と、流路板１の上面に接合したノズル板３とを有し、これらによってインク滴を吐出するノズル４が連通路５を介して連通する加圧液室６、流体抵抗部８、流体抵抗部７を介して液室６と連通する連通部９を形成し、連通部９に振動板２に形成した供給口１０を介して後述するフレーム部材１７に形成した共通液室８から液体としての記録液（例えばインク）を供給する。

そして、液室６の壁面を形成する振動板２の面外側（液室６と反対面側）に、各加圧液室６に対応して、振動板２に形成した連結部１１を介して圧力発生手段としての積層型圧電素子１２の上端部を接合し、この積層型圧電素子１２の下端部は支持基板１３に接合して固定している。なお、支持基板１３は圧電素子１２の各列毎に分割した構成とすることもできる。

この圧電素子１２は、圧電材料層１４と内部電極１５ａ、１５ｂとを交互に積層したものである。この場合、圧電素子１２の圧電方向としてｄ３３方向の変位を用いて液室６内インクを加圧する構成とすることも、圧電素子１２の圧電方向としてｄ３１方向の変位を用いて加圧液室６内インクを加圧する構成とすることもできる。

また、流路板１及び振動板２の周囲は例えばエポキシ系樹脂或いはポリフェニレンサルファイトで射出成形により形成したフレーム部材１７に接着接合し、このフレーム部材１７と支持基板１３とは図示しない部分を接着剤などで相互に固定している。そして、このフレーム部材１７には前述した共通液室８を形成するとともに、この共通液室８に外部から記録液を供給するための図示しない供給路（連通管）を形成し、この供給路は更に図示しない記録液カートリッジなどの記録液供給源に接続される。

さらに、圧電素子１２には駆動信号を与えるために半田接合又はＡＣＦ（異方導電性膜）接合若しくはワイヤボンディングでＦＰＣケーブル１８を接続し、このＦＰＣケーブル１８には各圧電素子１２に選択的に駆動波形を印加するための駆動回路（ドライバＩＣ）１９を実装している。

このように構成した液体吐出ヘッドにおいては、例えば圧電素子１２に印加する電圧を基準電位から下げることによって圧電素子１２が収縮し、振動板２が下降して液室６の容積が膨張することで、液室６内にインクが流入し、その後圧電素子１２に印加する電圧を上げて圧電素子１２を伸長させ、振動板２をノズル４方向に変形させて液室６の容積／体積を収縮させることにより、液室６内のインクが加圧され、ノズル４からインクの滴が吐出（噴射）される。

そして、圧電素子１２に印加する電圧を基準電位に戻すことによって振動板２が初期位置に復元し、液室６が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室８から液６内にインクが充填される。そこで、ノズル４のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の液滴吐出のための動作に移行する。

なお、このヘッドの駆動方法については上記の例（引き−押し打ち）に限るものではなく、駆動波形の与えた方によって引き打ちや押し打ちなどを行うこともできる。

そこで、この液体吐出ヘッドにおける振動板２に形成した連結部１１について図５をも参照して説明する。
この振動板２には圧電素子１２と接合する連結部１１が設けられ、この連結部１１は振動板２側の第１層１１Ａと圧電素子１２側の第２層１１Ｂとを有している。そして、図４及び図５にも示すように、加圧液室６の長手方向（加圧液室の並び方向と直交する方向に沿う方向、或いは、ノズルの並び方向と直交する方向に沿う方向も同じ）を「ｘ方向」、加圧液室の短手方向（加圧液室の並び方向に沿う方向、ノズルの並び方向に沿う方向も同じ）を「ｙ方向」としたとき、第１層１１Ａは、加圧液室短手方向（ｙ方向）の幅が加圧液室６の幅よりも短く、加圧液室長手方向（ｘ方向）で加圧液室６全体にわたって連続的に形成され、第２層１１Ｂは加圧液室の長手方向（ｘ方向）の長さが第１層１１Ａよりも短く、加圧液室短手方向（ｙ方向）の幅が第１層１１Ａと同じに形成されている。なお、ここでは、２層構成としているが、３層以上の構成とすることもできる。

このように、圧電素子１２と振動板２を連結する連結部１１を構成する振動板２側の第１層１１Ａは加圧液室の長手方向全域に亘って連続的に形成されているので、部分的にしか形成されていない場合に比べて、排除体積が大きくなって吐出効率が向上するとともに、圧電素子１２側の第２層１１Ｂは第１層１１Ａよりも短く、圧電素子１２と振動板２とは圧電素子１２の中央部付近でだけ接続されることから、相互干渉が発生しにくくなる。

ここで、連結部１１の第２層１１Ｂのｘ方向長さＸｂは、図４に示すように、圧電素子１２のｘ方向長さＸｐよりも短くすることが好ましい。これにより、圧電素子１２の位置がｘ方向にずれた場合でも、圧電素子１２の変位が伝達される部分は第２層１１Ｂの存在する領域で調整することができ、特性バラツキを低減することができる。

また、加圧液室６のｘ方向長さＸｃは、圧電素子１２のｘ方向長さＸｐよりも短くすることが好ましい。これにより、加圧液室６の寸法を短くでき、ヘッドの小型化を図れるとともに、液室の共振周波数を上げることで、ヘッド駆動周波数を高くしても共振を生じることなく安定した滴吐出を行うことができる。

この液体吐出ヘッドは吐出効率が向上することで、粘度が２０ｃｐ以上の高粘度の記録液でも吐出することができるようになる。高粘度記録液の場合、加圧液室を小型化しないと気泡残留の問題が生じるが、この液体吐出ヘッドでは圧電素子の形状によらず加圧液室寸法を決定できるので、気泡残留の問題は起こりにくくなる。

また、連結部１１を構成する第1層１１Ａ、第２層１１Ｂと振動板２は、例えばニッケル電鋳などで同じ材料で形成することができる。

次に、具体的な第１実施例について説明する。
実施例１として、流路板１に厚さ５００μｍのＳi基板を用いて、これに高さ１００μｍ、液室長手方向の長さ１０００μｍ、短手方向の幅１５０μｍの加圧液室６を形成する。また、Ｎｉ電鋳により、厚さ３μｍの振動板２と、厚さ６μｍの第１層１１Ａと、厚さ６μｍで液室長手方向長さ５００μｍの第２層１１Ｂとを形成する。

そして、振動板２を流路板１に接合し、振動板２の連結部１１の第２層１１Ｂにチタン酸ジルコン酸鉛による圧電素子１２を取り付ける。圧電素子１２は、圧電層１４を銀・パラジュームによる電極１５ａ、１５ｂで上下から挟んだ１６層積層構造とする。各層は２５μｍの厚さとし、１６層の上部に１００μｍ、下部に３００μｍの不活性部を設け、全体として圧電素子１２の高さは８００μｍとする。また、液室長手方向で、活性部２５の長さは７００μｍ、不活性部２６の長さは活性部２５の両側とも２００μｍとし、全体として圧電素子１２の液室長手方向長さは１１００μｍとする。

また、比較例１として、図８及び図９に示すように、連結部として第２層１１Ｂだけとして、連結部（第２層１１Ｂ）の長さを７００μｍとした構造でヘッドを作製した。

これらの実施例１、比較例１の各ヘッドをプリンタ構成の画像形成装置（インクジェット記録装置）に組み付けて印字試験により比較を行った。

この結果、実施例1のヘッドを搭載したプリンタにおいては、ノズル４からの滴吐出速度は１３ｍ／ｓｅｃであったのに対し、比較例１のヘッドを搭載したプリンタにおいては、ノズル４からの滴吐出速度は１１．５ｍ／ｓｅｃと低下し、本発明に係る液体吐出ヘッドの相対的な吐出効率の良さが確認できた。

次に、具体的な第２実施例について説明する。
実施例２として、流路板１に厚さ５００μｍのＳi基板を用いて、これに高さ１００μｍ、液室長手方向の長さ１０００μｍ、短手方向の幅１５０μｍの加圧液室６を形成する。また、Ｎｉ電鋳により、厚さ３μｍの振動板２と、厚さ６μｍの第１層１１Ａと、厚さ６μｍで液室長手方向長さ８００μｍの第２層１１Ｂとを形成する。

そして、振動板２を流路板１に接合し、振動板２の連結部１１の第２層１１Ｂにチタン酸ジルコン酸鉛による圧電素子１２を取り付ける。圧電素子１２は、圧電層１４を銀・パラジュームによる電極１５ａ、１５ｂで上下から挟んだ１６層積層構造とする。各層は２５μｍの厚さとし、１６層の上部に１００μｍ、下部に３００μｍの不活性部を設け、全体として圧電素子１２の高さは８００μｍとする。また、液室長手方向で、活性部２５の長さは９００μｍ、不活性部２６の長さは活性部２５の両側とも１５０μｍとし、全体として圧電素子１２の液室長手方向長さは１２００μｍとする。

また、比較例２として、図１０及び図１１に示すように、連結部として第１層１１Ａだけとした構造でヘッドを作製した。

これらの実施例２、比較例２の各ヘッドをプリンタ構成の画像形成装置（インクジェット記録装置）に組み付けて印字試験により比較を行った。

この結果、実施例２のヘッドを搭載したプリンタにおいては、不良画質を発生することの無い、良好な結果を得られた、比較例２のヘッドを搭載したプリンタにおいては、複数の白スジが発生する等の不良画像が発生し、本発明による特性改善効果が確認できた。

次に、本発明に係る液体吐出ヘッドを備える液体吐出装置を含む画像形成装置の例について図１２及び図１３を参照して説明する。なお、図１２は同装置の機構部の全体構成を説明する概略構成図、図１３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２０１Ａ、２０１Ｂ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。

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２３４ａ、２３４ｂ（区別しないときは「記録ヘッド２３４」という。）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。

記録ヘッド２３４は、それぞれ２つのノズル列を有し、記録ヘッド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、記録ヘッド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。

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ヘッドタンク２３５ａ、２３５ｂ（区別しないときは「ヘッドタンク３５」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３６を介して、各色のインクカートリッジ２１０ｋ、２１０ｃ、２１０ｍ、２１０ｙから各色のインクが補充供給される。

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。

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。

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図２０のベルト搬送方向に周回移動する。

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。

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。

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、増粘した記録液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。

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記録液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液体回収容器であるインク回収ユニット（空吐出受け）２８８を配置し、このインク回収ユニット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。

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２３７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。

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。

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。

このようにこの画像形成装置は、ノズルを高密度配置しても相互干渉が抑制され、吐出効率も低下しない本発明に係る液体吐出ヘッドを備えているので、高画質画像を形成することができる。

なお、上記実施形態では本発明を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、これに限るものではなく、例えば、プリンタ／ファックス／コピア複合機などの画像形成装置に適用することができる。また、インク以外の液体である記録液、ＤＮＡ試料、レジストなどの液体を用いる液体吐出装置や画像形成装置にも適用することができる。

本発明に係る液体吐出ヘッドの一実施形態を示す分解斜視図である。 同ヘッドの液室長手方向に沿う断面説明図である。 図２の要部拡大図である。 同ヘッドの振動板の連結部付近の要部拡大断面説明図である。 同ヘッドの振動板、連結部及び圧電素子の関係を説明する平面説明図である。 バイピッチ構造にした場合の同ヘッドの液室短手方向に沿う断面説明図である。 ノーマルピッチ構造にした場合の同ヘッドの液室短手方向に沿う断面説明図である。 比較例1のヘッドの液室長手方向に沿う要部断面説明図である。 同ヘッドの振動板、連結部及び圧電素子の関係を説明する平面説明図である。 比較例２のヘッドの液室長手方向に沿う要部断面説明図である。 同ヘッドの振動板、連結部及び圧電素子の関係を説明する平面説明図である。 本発明に係る画像形成装置の一例を示す全体構成図である。 同じく要部平面説明図である。

符号の説明

１…流路板
２…振動板
３…ノズル板
４…ノズル
１１…連結部
１１Ａ…第１層
１１Ｂ…第２層
１２…圧電素子
２３３…キャリッジ
２３４…記録ヘッド

Claims (6)

1. 液滴を吐出するノズルが連通する加圧液室の壁面を形成する振動板と、この振動板を介して前記加圧液室内の液体を加圧する圧力発生手段とを備える液体吐出ヘッドにおいて、
   前記振動板には前記圧力発生手段と接合する連結部が設けられ、
   この連結部は少なくとも振動板側の第１層と圧力発生手段側の第２層で構成され、
   前記第１層は、前記加圧液室の短手方向の幅が加圧液室の幅よりも短く、前記加圧液室の長手方向で加圧液室全体にわたって連続的に形成され、
   前記第２層は前記加圧液室の長手方向の長さが前記第１層よりも短く形成されている
   ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
2. 請求項１に記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記連結部を構成する第１層及び第２層は同じ材料で形成されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
3. 請求項１又は２に記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記第２層の加圧液室長手方向の長さは前記圧力発生手段の加圧液室長手方向の長さよりも短いことを特徴とする液体吐出ヘッド。
4. 請求項３に記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記加圧液室の長手方向長さは前記圧力発生手段の加圧液室長手方向の長さよりも短いことを特徴とする液体吐出ヘッド。
5. 請求項１ないし４に記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記液体の粘度が２０ｃｐ以上であることを特徴とする液体吐出ヘッド。
6. 液体吐出ヘッドを備えて画像を形成する画像形成装置において、請求項１ないし５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。

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