JP2014177105A - 液滴吐出ヘッド、画像形成装置及び液滴吐出ヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】共通液室内の液体を複数の個別液室に供給し、複数の個別液室に供給された液体を複数のノズル孔から吐出する液滴吐出ヘッド、画像形成装置又は液滴吐出ヘッドの製造方法を提供すること。
【解決手段】複数の凹み部を有する第１の基板と複数の開口部を有する第２の基板と複数の貫通部を有する第３の基板と複数のスリット部を有する第４の基板と複数のノズル孔を有する第５の基板と個別液室内の液体に圧力を負荷する振動板とを有し、共通液室は第１の基板の凹み部と第２の基板の開口部と第３の基板の表面とを積層することで形成され、個別液室は、振動板の表面と第４の基板のスリット部と第５の基板の表面とで形成され、第２の基板は一の表面と第１の基板の表面とを重ね合わされ、他の表面と第３の基板の表面とを重ね合わされ、第２の基板の開口部は一の表面から他の表面に向かって拡大する開口形状である。
【選択図】図１

Description

本発明は、液滴吐出ヘッド、画像形成装置及び液滴吐出ヘッドの製造方法に関する。

記録媒体の表面に画像を形成（印刷）する画像形成装置には、液滴吐出ヘッドを用いるものがある。ここで、液滴吐出ヘッドには、液滴を吐出する複数のノズル（吐出口）と、複数のノズルに夫々連通する複数の個別液室（加圧液室）と、複数の個別液室内の液体を夫々加圧する振動板とを備えるものがある。液滴吐出ヘッドは、振動板の振動（又は変形）によって個別液室内の液体を加圧し、ノズルを塞ぐメニスカス状態の液体をノズルから押し出して、液滴を吐出させる。

特許文献１では、製造コストを抑えつつ、かつ、ノズルユニット（液滴吐出ヘッド）の小型化を実現することを目的に、貫通孔（開口部）を備えた金属部と溝（凹み部）を備えた樹脂部とによって共通液室を形成する液体吐出ヘッドに関する技術を開示している。

液滴吐出ヘッドの更なる低コスト化及び小型化の要望がある。また、液滴吐出ヘッドの小型化の要望に伴って、液滴吐出ヘッドの高精度化が更に求められている。

しかしながら、特許文献１に開示されている技術では、複数の金属部と複数の樹脂部とによって共通液室を形成するため、低コスト化及び小型化には限界がある。また、特許文献１に開示されている技術には、一つの金属部と一つの樹脂部とによって共通液室を形成する技術の記載がない。

本発明は、このような事情の下に為され、共通液室内の液体を複数の個別液室に供給し、複数の個別液室に供給された液体を複数のノズル孔から高精度に夫々吐出する液滴吐出ヘッド、画像形成装置又は液滴吐出ヘッドの製造方法を提供することを目的とする。すなわち、本発明は、共通液室の一部を樹脂で形成することにより共通液室全体を金属で形成する場合よりも製造コストを抑えつつ、共通液室全体を金属で形成する場合と同様に高精度、かつ、小型の液滴吐出ヘッドを実現する。

本発明の一の態様によれば、共通液室内の液体を複数の個別液室に供給し、複数の前記個別液室に供給された液体を複数のノズル孔から夫々吐出する液滴吐出ヘッドであって、複数の凹み部を有する第１の基板と、複数の開口部を有する第２の基板と、複数の貫通部を有する第３の基板と、複数のスリット部を有する第４の基板と、複数の前記ノズル孔を有する第５の基板と、前記個別液室内の液体に圧力を負荷する振動板と、を有し、前記共通液室は、前記第１の基板の前記凹み部と前記第２の基板の前記開口部と前記第３の基板の表面とを積層することで形成され、前記個別液室は、前記振動板の表面と前記第４の基板の前記スリット部と前記第５の基板の表面とで形成され、前記第２の基板は、該第２の基板の一の表面と前記第１の基板の表面とを重ね合わされ、該第２の基板の他の表面と前記第３の基板の表面とを重ね合わされ、前記第２の基板の前記開口部は、前記一の表面から前記他の表面に向かって拡大する開口形状である、ことを特徴とする液滴吐出ヘッドが提供される。また、前記液滴吐出ヘッドを備える画像形成装置であってもよい。

本発明の他の態様によれば、複数の第１の開口部を有する第１の基板と、複数の第２の開口部を有する第２の基板と、複数の貫通部を有する第３の基板と、を有する液滴吐出ヘッドの製造方法であって、プレス加工によって前記第２の基板に複数の前記開口部を形成するプレス加工ステップと、複数の前記開口部を形成された前記第２の基板を複数の前記開口部に対応する凹凸形状の金型に配置する基板配置ステップと、前記第２の基板を配置された前記金型に成型材料を供給して、前記第２の基板上に複数の前記凹み部を有する前記第１の基板を成型する成型ステップと、成型された前記第１の基板を固定された前記第２の基板に複数の前記貫通部を有する前記第３の基板を固定する固定ステップと、前記第２の基板に固定された前記第３の基板の表面に、振動板と複数のスリット部を有する第４の基板と複数のノズル孔を有する第５の基板とを積層する積層ステップとを含むことを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法が提供される。

本発明に係る液滴吐出ヘッド、画像形成装置又は液滴吐出ヘッドの製造方法によれば、共通液室内の液体を複数の個別液室に供給し、複数の個別液室に供給された液体を複数のノズル孔から高精度に夫々吐出することができる。

本発明の実施形態に係る液滴吐出ヘッドの一例を示す概略断面図である。 本発明の実施形態に係る液滴吐出ヘッドの一例を説明する拡大断面図である。 本発明の実施形態に係る液滴吐出ヘッドの製造方法（プレス加工）の一例を説明する説明図である。 本発明の実施形態に係る液滴吐出ヘッドの製造方法（成型加工）の一例を説明する説明図である。 本発明の実施形態に係る液滴吐出ヘッドの製造方法（成型加工）の一例を説明する拡大図である。 従来の液滴吐出ヘッドの例を説明する説明図である。 本発明の実施例１に係る液滴吐出ヘッドの一例を説明する概略外観図である。 本発明の実施例１に係る液滴吐出ヘッドの一例を説明する断面斜視図である。 本発明の実施例２に係る液滴吐出ヘッドの一例を説明する拡大断面斜視図である。 本発明の実施例２に係る液滴吐出ヘッドの製造方法（成型加工）の一例を説明する説明図である。 本発明の実施例３に係る画像形成装置の一例を説明する概略側面図である。 本発明の実施例３に係る画像形成装置の一例を説明する概略平面図である。

共通液室内の液体を複数の個別液室に供給し、複数の個別液室に供給された液体を複数のノズル孔から吐出する液滴吐出ヘッドを用いて、本発明の限定的でない例示の実施形態について説明する。本発明は、以後に説明する液滴吐出ヘッド以外でも、被写機、複合機、プリンタ、スキャナ、プロッタ、ファクシミリ、ファックス及びその他記録媒体の表面に画像を形成するもの（装置、機器、ユニットなど）であれば、いずれのものにも用いることができる。ここで、記録媒体の表面に画像を形成するとは、印刷、印写、印字、記録などを含む。また、本発明は、以後に説明する液滴吐出ヘッド以外でも、三次元の形状を形成する装置に用いることができる。ここで、三次元の形状を形成するとは、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、配線などの微小形状の物体を形成することを含む。

なお、以後の説明において、添付の全図面の記載の同一又は対応する部材又は部品には、同一又は対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面は、部材もしくは部品間の相対比を示すことを目的としない。したがって、具体的な寸法は、以下の限定的でない実施形態に照らし、当業者により決定することができる。

本発明の一実施形態に係る液滴吐出ヘッドを用いて、下記に示す順序で本発明を説明する。

１．液滴吐出ヘッドの構成
２．液滴吐出ヘッドの製造方法
３．液滴吐出方法
４．実施例１（液滴吐出ヘッド）
５．実施例２（共通液室に可撓性平板を備える液滴吐出ヘッド）
６．実施例３（画像形成装置）
［１．液滴吐出ヘッドの構成］
図１及び図２を用いて、本発明の実施形態に係る液滴吐出ヘッドの一例を説明する。ここで、図１は、本実施形態に係る液滴吐出ヘッド１００の一例を示す概略断面図である。図２は、本実施形態に係る液滴吐出ヘッド１００の共通液室Ｒｃ及び個別液室Ｒｐを説明する拡大断面図である。なお、図１では、個別液室Ｒｐ内の液体に圧力を負荷する振動板１４Ｐ（図２）及び振動板１４Ｐを振動させるＰＺＴ（図２）の図示を省略している。

図１に示すように、本実施形態に係る液滴吐出ヘッド１００は、共通液室Ｒｃ内の液体を個別液室Ｒｐに供給し、個別液室Ｒｐに供給された液体をノズル孔１５Ｎから夫々吐出する。液滴吐出ヘッド１００は、図１に示すように、４列の共通液室Ｒｃを有する。また、液滴吐出ヘッド１００は、共通液室Ｒｃに複数の個別液室Ｒｐを連通されている。

液滴吐出ヘッド１００は、例えば後述する図７（ｂ）に示すように、複数のノズル孔１５Ｎからなる４つのノズル列１５Ｌを４つの共通液室に沿って配置することができる。また、液滴吐出ヘッド１００は、複数のノズル孔１５Ｎに対応する複数の個別液室Ｒｐを備える。これにより、液滴吐出ヘッド１００は、４色に対応する４つの共通液室（４つのノズル列１５Ｌ）を形成することができる。また、液滴吐出ヘッド１００は、複数のノズル孔１５Ｎから所望のタイミングで液滴を夫々吐出することができる。

図２（及び図１）に示すように、液滴吐出ヘッド１００は、本実施形態では、複数の凹み部１１ａを有する第１の基板１１と、複数の開口部１２ａを有する第２の基板１２と、複数の貫通部１３ａを有する第３の基板１３と、を有する。また、液滴吐出ヘッド１００は、本実施形態では、複数のスリット部１４ａを有する第４の基板１４と、複数のノズル孔１５Ｎを有する第５の基板１５と、を有する。更に、液滴吐出ヘッド１００は、個別液室Ｒｐ内の液体に圧力を負荷する振動板１４Ｐと、振動板１４Ｐを振動させるアクチュエータ（本実施形態ではＰＺＴ）と、を有する。

共通液室Ｒｃは、第１の基板１１の凹み部１１ａと第２の基板１２の開口部１２ａと第３の基板１３の表面とを積層することで形成される。また、共通液室Ｒｃは、ノズル列１５Ｌ（図７（ｂ））の列方向に伸びる流路を形成する。

個別液室Ｒｐは、振動板１４Ｐの表面と第４の基板１４のスリット部１４ａと第５の基板１５の表面とを積層することで形成される。液滴吐出ヘッド１００は、複数のノズル孔１５Ｎに夫々対応する複数の個別液室Ｒｐを形成されている。

共通液室Ｒｃと個別液室Ｒｐとは、第３の基板１３の貫通部１３ａを介して、連通される。すなわち、共通液室Ｒｃ内の液体は、第３の基板１３の貫通部１３ａ（及び振動板１４Ｐの開口）を通過して、個別液室Ｒｐに流入する。

本実施形態に係る液滴吐出ヘッド１００は、駆動部１４Ｃ（図１）を用いて、振動板１４Ｐを振動（又は撓み変形）する。これにより、液滴吐出ヘッド１００は、個別液室Ｒｐの容積（体積）を変化させ、個別液室Ｒｐに供給された液体に圧力を負荷する。また、液滴吐出ヘッド１００は、個別液室Ｒｐに供給された液体に圧力を負荷することによって、ノズル孔１５Ｎから液滴を吐出することができる。

液滴吐出ヘッド１００を構成する第１の基板１１等を以下に具体的に説明する。

第１の基板１１は、共通液室Ｒｃを形成するものである。第１の基板１１は、本実施形態では、成型加工によって形成される。第１の基板１１は、ポリフェニレンサルファイト（ＰＰＳ）、熱硬化性樹脂（例えばエポキシ系樹脂）、合成樹脂、エンジニアリングプラスチック、アルミニウム、又は、その他の成型加工可能な材料を用いることができる。第１の基板１１は、例えば樹脂プレートなどを用いてもよい。なお、第１の基板１１を成型加工によって形成する方法は、［２．液滴吐出ヘッドの製造方法］で説明する。

本発明の実施形態に係る第１の基板１１には、複数の凹み部１１ａを有する平板を用いる。凹み部１１ａは、図２に示すように、第１の基板１１の表面に向かって拡大する凹み形状である。また、凹み形状の拡大角度は、後述する第２の基板１２の開口部１２ａの開口形状の拡大角度より小さくすることができる。すなわち、凹み部１１ａの拡大角度は、成型加工時に使用する金型（図４のＰｄｗ）の抜き勾配を転写された角度である。

第２の基板１２は、共通液室Ｒｃを形成するものである。第２の基板１２は、本実施形態では、プレス加工（若しくはワイヤーカットなど）によって形成される。第２の基板１２は、ステンレス鋼若しくはその他の鋼、合金（チタン合金、ニッケル合金など）又はその他金属、又は、その他の機械加工可能な非金属無機材料（セラミックスなど）を用いることができる。第２の基板１２は、例えば金属プレートなどを用いてもよい。なお、第２の基板１２をプレス加工によって形成する方法は、［２．液滴吐出ヘッドの製造方法］で説明する。

本発明の実施形態に係る第２の基板１２には、複数の開口部１２ａを有する平板を用いる。開口部１２ａは、図２に示すように、第２の基板１２の一の表面（第１の基板１１の表面と接する表面）から他の表面（第３の基板１３の表面と接する表面）に向かって拡大する開口形状である。また、開口部１２ａの開口形状の拡大角度は、本実施形態では、後述する［２．液滴吐出ヘッドの製造方法］の下部金型Ｐｄｗ（図４）の凸部の角度より大きくする。

更に、第２の基板１２は、一の表面に微細な凹凸（例えばマイクロポーラス）を形成してもよい。これにより、第２の基板１２は、第１の基板１１の成型加工時に、形成された微細な凹凸と第１の基板１１の表面とを嵌合させることによって、第２の基板１２に第１の基板１１を固定する。すなわち、第２の基板１２は、接着層なしに、微細な凹凸を用いて第１の基板１１を一の表面に接着（固定）することができる。

第３の基板１３（サブフレームなど）は、一の表面で共通液室Ｒｃの一部を形成するものである。また、第３の基板１３は、複数の貫通部１３ａを有し、貫通部１３ａを用いて共通液室Ｒｃと個別液室Ｒｐとを連通するものである。

第３の基板１３は、シリコン基板（例えば単結晶シリコン基板）を用いることができる。これにより、第３の基板１３は、水酸化カリウム水溶液（ＫＯＨ）など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で、高精度の平面と貫通部１３ａとを形成されることができる。

なお、第３の基板１３に用いることができる材料は、シリコン基板に限られるものではない。すなわち、第３の基板１３は、ステンレス基板、感光性樹脂及びその他材料を用いることができる。また、第３の基板１３は、電鋳加工で形成してもよい。

第４の基板１４（アクチュエータプレートなど）は、複数のスリット部１４ａを有し、スリット部１４ａを用いて個別液室Ｒｐの一部を形成するものである。第４の基板１４は、電鋳加工で形成してもよい。

振動板１４Ｐは、個別液室Ｒｐ内の液体に圧力を負荷するものである。振動板１４Ｐは、振動（又は撓み変形）することで、個別液室Ｒｐの容積（体積）を変化させ、個別液室Ｒｐ内に供給された液体に圧力を負荷する。これにより、個別液室Ｒｐ内に供給された液体は、後述する第５の基板１５のノズル孔１５Ｎから吐出される。

振動板１４Ｐは、アクチュエータ（本実施形態では、図２のＰＺＴ（圧電素子）の変形）によって振動（撓み変形）させられる。ＰＺＴ（圧電素子）は、駆動部１４Ｃ（図１）によって電圧を印加され、印加された電圧（の駆動波形）に応じて変形する。なお、駆動部１４Ｃには、駆動信号のスイッチングを行う駆動ＩＣ（又は駆動ドライバー）を用いることができる。

第５の基板１５（ノズルプレートなど）は、ノズル面（液滴吐出ヘッド１００の外形表面）に、複数のノズル孔（吐出口、印字ノズルなど）１５Ｎを備える。ここで、複数のノズル孔１５Ｎは、液滴吐出ヘッド１００の長手方向（図７（ｂ）のノズル列の方向）に配置されている。

第５の基板１５は、シリコン基板（例えば単結晶シリコン基板）を用いてもよい。これにより、第５の基板１５は、第３の基板１３と同様に、異方性エッチングで加工されることができる。

なお、第５の基板１５は、吐出した液体の離反性を高めるために、金属部材からなる外形表面に撥水層を更に形成されてもよい。また、第５の基板１５のノズル孔の直径は、例えば１０〜３０μｍとしてもよい。更に、第５の基板１５は、電鋳加工で形成してもよい。

［２．液滴吐出ヘッドの製造方法］
図３乃至図５を用いて、本発明の実施形態に係る液滴吐出ヘッドの製造方法を説明する。ここで、図３は、本実施形態に係る液滴吐出ヘッド１００の製造方法（プレス加工）の一例を説明する説明図である。図４は、液滴吐出ヘッド１００の製造方法（成型加工）の一例を説明する説明図である。図５は、液滴吐出ヘッド１００の製造方法（成型加工）の一例を説明する拡大図である。

図３（ａ）に示すように、本実施形態に係る液滴吐出ヘッド１００（図１）の製造方法では、先ず、プレス加工ステップとして、平板１２Ｐをプレス加工する。

図３（ｂ）に示すように、液滴吐出ヘッド１００の製造方法では、プレス加工によって、第２の基板１２を形成する。また、液滴吐出ヘッド１００の製造方法では、プレス加工によって、第２の基板１２に複数の開口部１２ａを形成する。すなわち、本発明に係る液滴吐出ヘッド１００は、第１の基板１１（図１）に抜き勾配（テーパー）をつけるのみならず、第２の基板１２にも第１の基板１１と同方向の抜き勾配をつける。

ここで、プレス加工ステップでは、図３（ｃ）に示すように、第２の基板１２の一の表面から他の表面に向かって拡大する開口形状の開口部１２ａを形成する。また、開口部１２ａの開口形状の拡大角度は、例えば１度〜５度の範囲内としてもよい。更に、プレス加工ステップでは、破断面（開口部１２ａ）のバリ等を除去するために、面押し（面打ち）加工を更に実施してもよい。すなわち、図３（ｃ）に示すように、端面１２ｂを形成してもよい。

液滴吐出ヘッド１００の製造方法では、第２の基板１２の開口部１２ａを拡大形状とすることによって、後述する下部金型Ｐｄｗ（図４（ａ））との干渉を防止し、下部金型Ｐｄｗの損傷及び磨耗、並びに、第２の基板１２の変形を防止することができる。また、液滴吐出ヘッド１００の製造方法では、第２の基板１２の開口部１２ａに端部１２ｂを形成することによって、下部金型Ｐｄｗとの干渉を防止し、下部金型Ｐｄｗの損傷及び磨耗、並びに、第２の基板１２の変形を防止することができる。なお、プレス加工ステップでは、第２の基板１２の開口部１２ａの全面がテーパー状となる加工をしてもよい。

次に、図４（ａ）に示すように、液滴吐出ヘッド１００の製造方法では、基板配置ステップとして、複数の開口部１２ａを形成された第２の基板１２を複数の開口部１２ａに対応する凹凸形状の下部金型Ｐｄｗに配置する。このとき、基板配置ステップでは、開口部１２ａの他の表面（開口部１２ａの開口幅が大きい方）を下部金型Ｐｄｗに接するように、第２の基板１２を下部金型Ｐｄｗに配置（インサート）する（図中のＭａ）。なお、下部金型Ｐｄｗの凸部の勾配（抜き勾配）は、例えば３度としてもよい。

次いで、図４（ｂ）に示すように、液滴吐出ヘッド１００の製造方法では、成型ステップとして、第２の基板１２を配置された下部金型Ｐｄｗに上部金型Ｐｕｐを配置する（図中のＭｂ）。また、図４（ｃ）に示すように、液滴吐出ヘッド１００の製造方法では、第２の基板１２を配置された下部金型Ｐｄｗと上部金型Ｐｕｐ金型との間隙に成型材料（第１の基板１１の材料）Ｅｐを供給する。更にその後、液滴吐出ヘッド１００の製造方法では、適切な温度で冷却し、成型材料Ｅｐを固化して、第１の基板１１を成型する。

これにより、本発明に係る液滴吐出ヘッド１００の製造方法では、第２の基板１２上に複数の凹み部１１ａ（図２）を有する第１の基板１１を成型することができる。また、液滴吐出ヘッド１００の製造方法では、第１の基板１１の表面に向かって拡大する凹み形状の凹み部１１ａを形成することができる。

ここで、液滴吐出ヘッド１００の製造方法では、図５（ａ）に示すように、下部金型Ｐｄｗの凸部の勾配を第２の基板１２の開口部１２ａの拡大勾配より小さくしている。すなわち、第２の基板１２の開口部１２ａの開口幅は、下部金型Ｐｄｗの凸部の底部の幅よりわずかに（例えば数μｍ〜数十μｍ）大きくしている。

これにより、本発明に係る液滴吐出ヘッド１００の製造方法では、図５（ａ）に示すように、第２の基板１２と下部金型Ｐｄｗとの間にクリアランス（隙間）１２ｃを形成することができる。また、液滴吐出ヘッド１００の製造方法では、クリアランス１２ｃを形成することができるので、下部金型Ｐｄｗと第２の基板１２との干渉を防止し、下部金型Ｐｄｗの損傷及び磨耗、並びに、第２の基板１２の変形を防止することができる。更に、液滴吐出ヘッド１００の製造方法では、共通液室Ｒｃの開口幅は、第２の基板１２の比較的精度の高い開口部１２ａの形状（図５（ｂ）のＤａ）で決定される。なお、第２の基板１２の開口部１２ａの拡大勾配と下部金型Ｐｄｗの凸部の勾配を略同一としてもよい。

更に、液滴吐出ヘッド１００の製造方法では、図５（ａ）に示すように、第２の基板１２の端面１２ｂと下部金型Ｐｄｗの凸部の表面とは接触していない。このため、液滴吐出ヘッド１００の製造方法では、第２の基板１２の端面１２ｂと下部金型Ｐｄｗとの間に成型材料Ｅｐが侵入して、固化する。なお、プレス加工ステップで端面１２ｂを形成しない場合には、第２の基板１２の上部と下部金型Ｐｄｗの表面とにおいて、クリアランス（隙間）がほとんどなくなる。この場合には、成型材料Ｅｐが第２の基板１２の下部と下部金型Ｐｄｗの表面とのクリアランス（隙間）に流入する可能性が低くなり、より高品質な部品（第１の基板１１及び第２の基板１２）を製造することができる。

その後、図４（ｄ）に示すように、液滴吐出ヘッド１００の製造方法では、上部金型Ｐｕｐ及び下部金型Ｐｄｗを図中のＭｄ１及びＭｄ２方向に移動して、第２の基板１２及び成型された第１の基板１１を上部金型Ｐｕｐ及び下部金型Ｐｄｗから離間する。ここで、本発明に係る液滴吐出ヘッド１００の製造方法では、第２の基板１２と下部金型Ｐｄｗとの間にクリアランス１２ｃ（図５（ａ））を形成されているので、離型時の摩擦抵抗が小さくなり、摩耗を低減でき、離型性もよく、下部金型Ｐｄｗの寿命も長くなる。

次に、液滴吐出ヘッド１００の製造方法では、固定ステップとして、第２の基板１２の他の表面に第３の基板１３を固定する。ここで、本発明に係る液滴吐出ヘッド１００の製造方法では、第２の基板１２と第３の基板１３とを固定すればよいので、第１の基板１１及び第２の基板１２と第３の基板１３とを固定する場合と比較して、加工精度の高い加工（固定）をすることができる。また、本発明に係る液滴吐出ヘッド１００の製造方法では、第２の基板１２（又は第１の基板１１）を成型加工する場合と比較して、プレス加工を用いて第２の基板１２の開口部１２ａの加工精度を向上することができる。このため、本発明に係る液滴吐出ヘッド１００の製造方法では、第２の基板１２（又は第１の基板１１）を成型加工する場合と比較して、加工精度の高い加工（第３の基板１３の固定）をすることができる。

また、液滴吐出ヘッド１００の製造方法では、積層ステップとして、第２の基板１２に固定された第３の基板１３の表面に複数のスリット部１４ａを有する第４の基板１４と複数のノズル孔１５Ｎを有する第５の基板１５とを積層する。

以上のとおり、本発明の実施形態に係る液滴吐出ヘッド１００の製造方法によれば、プレス加工を用いて第２の基板１２を加工することができるので、第２の基板１２の開口部１２ａ（例えば図５（ｂ）のＤａ）の加工精度を向上することができる。また、液滴吐出ヘッド１００の製造方法によれば、第２の基板１２の他の表面の開口部１２ａの加工精度を向上することができるので、第３の基板１３を固定するときに（固定ステップ）、第３の基板１３の貫通部１３ａの位置決め精度を向上することができる。

これにより、液滴吐出ヘッド１００の製造方法によれば、第３の基板１３の貫通部１３ａの位置決め精度を向上することができるので、その後積層される第４の基板１４及び第５の基板１５の位置決め精度を向上することができる。また、液滴吐出ヘッド１００の製造方法によれば、第３の基板１３、第４の基板１４及び第５の基板１５の位置決め精度を向上することができるので、液滴吐出ヘッド１００の全体のサイズを小型化することができる。更に、液滴吐出ヘッド１００の製造方法によれば、第３の基板１３、第４の基板１４及び第５の基板１５の位置決め精度を向上することができるので、液滴吐出ヘッド１００が吐出する液滴の精度を向上することができる。

また、本発明の実施形態に係る液滴吐出ヘッド１００の製造方法によれば、例えば第２の基板１２（例えば金属）の厚さを約４００μｍとし、第１の基板１１（例えば樹脂）の厚さを８００μｍとし、共通液室Ｒｃの高さを１２００μｍとすることができる。これにより、液滴吐出ヘッド１００の製造方法によれば、共通液室Ｒｃの断面の大きさを確保し、共通液室Ｒｃの流体抵抗を小さく抑え、高粘度の液体でも吐出することができる。

図６に、液滴吐出ヘッドの比較例を示す。図６（ａ）は、成型加工のみで製造した（本実施形態の第２の基板１２に相当する基板を用いない）場合の比較例を示す。図６（ｂ）は、プレス加工時に拡大形状（本実施形態の第２の基板１２の開口部１２ａに相当する形状）を形成しない場合の比較例を示す。

図６（ａ）に示すように、比較例に係る液滴吐出ヘッド５０１の基板５０１Ｅは、成型加工によって成型材料のみで共通液室５０１Ｒｃを形成する。このため、本比較例に係る基板５０１Ｅの（共通液室５０１Ｒｃの）開口幅Ｄ１は、本実施形態に係る液滴吐出ヘッド１００の第２の基板１２の開口部１２ａの開口幅Ｄａ（図５（ｂ））と比較して、加工精度が低下する。本比較例に係る液滴吐出ヘッド５０１では、特に基板５０１Ｅに樹脂材料を用いた場合に、加工精度が低下する。

従って、本比較例に係る液滴吐出ヘッド５０１では、本実施形態に係る液滴吐出ヘッド１００と比較して、基板５０１Ｅにサブフレーム（本実施形態の第３の基板１３に相当する）を固定するときに、サブフレームのリブ（貫通部１３ａ）の位置決め精度が低下する。すなわち、本比較例に係る液滴吐出ヘッド５０１では、本実施形態に係る液滴吐出ヘッド１００と比較して、サブフレームの面積を拡大する必要がある。このため、本比較例に係る液滴吐出ヘッド５０１では、本実施形態に係る液滴吐出ヘッド１００と比較して、液滴吐出ヘッドを大型化する必要がある。また、本比較例に係る液滴吐出ヘッド５０１では、本実施形態に係る液滴吐出ヘッド１００と比較して大型化する必要があるため、サブフレーム（第３の基板１３）をシリコン基板で製造した場合に、サブフレームの加工コストが増加する虞がある。

図６（ｂ）に示すように、比較例に係る液滴吐出ヘッド５０２は、垂直端面を有する基板５０２Ｐ（本実施形態の第２の基板１２に相当する基板）を用いて、基板５０２Ｅを成型加工する。このため、本比較例に係る基板５０２Ｅの（共通液室５０２Ｒｃの）開口幅Ｄ２は、図６（ａ）の液滴吐出ヘッド５０１と同様に、本実施形態に係る液滴吐出ヘッド１００の第２の基板１２の開口部１２ａの開口幅Ｄａ（図５（ｂ））と比較して、加工精度が低下する。また、本比較例に係る基板５０２Ｅは、金型とのわずかなクリアランス内に成型材料（例えば樹脂材料）が流入するため、本実施形態に係る液滴吐出ヘッド１００と比較して、開口幅Ｄ２の加工精度が更に低下する虞がある。更に、本比較例に係る基板５０２Ｅは、サブフレーム（本実施形態の第３の基板１３に相当する）を固定するときに、基板５０２Ｅ（例えば樹脂材料）と基板５０２Ｐ（例えば金属材料）とを固定する必要があるため、加工精度の低下及び加工コストの増加を招く虞がある。

従って、本比較例に係る液滴吐出ヘッド５０２では、図６（ａ）の液滴吐出ヘッド５０１と同様に、本実施形態に係る液滴吐出ヘッド１００と比較して、サブフレームのリブ（貫通部１３ａ）の位置決め精度が低下する。すなわち、本比較例に係る液滴吐出ヘッド５０２では、図６（ａ）の液滴吐出ヘッド５０１と同様に、液滴吐出ヘッドを大型化する必要がある。また、本比較例に係る液滴吐出ヘッド５０２では、図６（ａ）の液滴吐出ヘッド５０１と同様に、本実施形態に係る液滴吐出ヘッド１００と比較して、サブフレームをシリコン基板で製造した場合に、サブフレームの加工コストが増加する虞がある。

［３．液滴吐出方法］
本発明の実施形態に係る液滴吐出ヘッド１００が液滴を吐出する動作（引き−押し打ち動作）の一例を説明する。

液滴吐出ヘッド１００は、先ず、駆動部１４Ｃ（図１）を用いて、振動板１４Ｐ（図２）を変形させるＰＺＴ（図２）に印加している電圧を基準電位から下げ、ＰＺＴを縮小させる。また、液滴吐出ヘッド１００は、ＰＺＴの縮小によって、振動板１４Ｐを撓み変形させる。このとき、液滴吐出ヘッド１００は、振動板１４Ｐの撓み変形によって、個別液室Ｒｐの容積（体積）を拡大（膨張）させる。これにより、液滴吐出ヘッド１００は、第３の基板１３の貫通部１３ａを介して、共通液室Ｒｃから個別液室Ｒｐ内に液体を流入させることができる。

次に、液滴吐出ヘッド１００は、駆動部１４Ｃを用いて、ＰＺＴに印加している電圧を上げ、ＰＺＴを伸長させる。また、液滴吐出ヘッド１００は、ＰＺＴの伸長によって、振動板１４Ｐをノズル孔１５Ｎの方向に変形させる。このとき、液滴吐出ヘッド１００は、振動板１４Ｐの変形によって、個別液室Ｒｐの容積（体積）を縮小（収縮）させる。これにより、液滴吐出ヘッド１００は、個別液室Ｒｐ内の液体に圧力を付加することができる。また、液滴吐出ヘッド１００は、個別液室Ｒｐ内の液体を加圧することによって、ノズル孔１５Ｎから液滴（液体）を吐出（噴射）することができる。

その後、液滴吐出ヘッド１００は、駆動部１４Ｃを用いて、ＰＺＴに印加している電圧を基準電位に戻し、振動板１４Ｐを初期位置に戻す（復元する）。このとき、液滴吐出ヘッド１００は、個別液室Ｒｐの膨張によって個別液室Ｒｐ内を減圧し、第３の基板１３の貫通部１３ａを介して、共通液室Ｒｃ内から個別液室Ｒｐ内に液体を充填（補充）する。次いで、液滴吐出ヘッド１００は、ノズル穴１５Ｎのメニスカス面の振動が減衰（安定）した後に、次の液滴の吐出のための動作に移行し、上記の動作を繰り返す。

ここで、本発明を用いることができる液滴吐出ヘッド１００の液滴吐出方法は、上記の例（引き−押し打ち）に限定されるものではない。すなわち、液滴吐出ヘッド１００の液滴吐出方法は、駆動部１４ＣがＰＺＴに印加する電圧（駆動波形）を制御することによって、引き打ち又は押し打ち等を行うことができる。また、液滴吐出ヘッド１００の液滴吐出方法は、電圧の上下値やその上下値への移動時間、又は、その電圧値の保持時間などの組み合わせ（駆動波形）を制御することで、ＰＺＴの伸縮により振動板１４Ｐの変形状態を制御してもよい。更に、液滴吐出ヘッド１００の液滴吐出方法は、振動板１４Ｐの変形により個別液室Ｒｐの容積（体積）を拡大（膨張）、縮小（収縮）を制御することによって、吐出される液体の量（液滴の径）を変化させてもよい。

なお、本発明を用いることができる液滴吐出ヘッド１００の液滴吐出方法は、上記の方法（圧電素子（ＰＺＴ）を用いた方法）に限定されるものではない。すなわち、液滴吐出ヘッド１００の液滴吐出方法は、発熱抵抗体を用いて個別液室Ｒｐ内の液体を加熱して気泡を発生させる方法（いわゆるサーマル型）のもの（例えば特開昭６１−５９９１１号公報参照）を用いてもよい。また、液滴吐出ヘッド１００の液滴吐出方法は、個別液室Ｒｐの壁面に第４の基板１４と電極とを対向配置し、第４の基板１４と電極との間に発生させた静電力によって第４の基板１４を変形させる方法（いわゆる静電型）のもの（例えば特開平６−７１８８２号公報参照）を用いてもよい。

液滴吐出ヘッド、又は、液滴吐出ヘッドを備える画像形成装置の実施例を用いて、本発明を説明する。

［実施例１］
実施例１に係る液滴吐出ヘッド１１０を用いて、本発明を説明する。

［液滴吐出ヘッドの構成］、［液滴吐出ヘッドの製造方法］及び［液滴吐出方法］
図１乃至図５に、本実施例に係る液滴吐出ヘッド１１０の構成等を示す。図１乃至図５に示すように、本実施例に係る液滴吐出ヘッド１１０の構成等は、前述の実施形態に係る液滴吐出ヘッド１００の構成等と基本的に同様のため、説明を省略する。

図７及び図８を用いて、本実施例に係る液滴吐出ヘッド１１０の仕様を説明する。ここで、図７（ａ）は、本実施例に係る液滴吐出ヘッド１１０を説明する概略外観斜視図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）を上下反転した概略外観斜視図である。図８は、図７（ａ）の概略外観斜視図について、液滴吐出ヘッド１１０の断面形状を説明する概略断面斜視図である。なお、本発明を用いることができる液滴吐出ヘッドは図７又は図８に示す液滴吐出ヘッド１１０に限定されるものではない。

図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、本実施例に係る液滴吐出ヘッド１１０は、第５の基板（ノズルプレート）１５に複数のノズル孔１５Ｎ（図１）を備える４列のノズル列１５Ｌが形成（穿設）されている。第５の基板（ノズルプレート）１５は、本実施例では、ステンレス鋼（例えばＪＩＳにおいてＳＵＳ）の平板をプレス加工して形成された。

また、ノズル例１５Ｌは、例えば１列あたり３２０孔とし、４列の合計で１２８０孔としてもよい。ノズル例１５Ｌは、例えばノズル孔１５Ｎ、個別（加圧）液室Ｒｐ及び圧電素子などを３００ｄｐｉの間隔で配置してもよい。４列のノズル例１５Ｌは、夫々４色の液体（インク）に対応するノズル列としてもよい。

更に、本実施例に係る液滴吐出ヘッド１１０の第５の基板１５等は、ハウジングカバー１６Ｃ（図７（ｂ））によって、ヘッドの外形を形成するハウジング１６に装着されている。

図８に示すように、本実施例に係る液滴吐出ヘッド１１０は、第４の基板（アクチュエータプレート）１４をＳｉ基板のエッチング工法で形成された。また、第４の基板（アクチュエータプレート）１４は、本実施例では、Ｓｉ化合物かならなる厚さ２μｍ程度の振動板（不図示）をＣＶＤ工法などで積層された。更に、第４の基板（アクチュエータプレート）１４は、各ノズル及び個別（加圧）液室（図１のＲｐ）に対応して、フォトリソ工法を用いて、振動板（図１の１４Ｐ）上に電極（不図示）及びＰＺＴ（不図示）などを積層された。

ここで、ＰＺＴは、図示しない電気配線によって駆動信号（電圧）を印加される。これにより、ＰＺＴは、印加された駆動信号（電圧）に基づいて、その形状を歪曲させる。ＰＺＴは、例えば駆動信号をスイッチングすることで、所望のタイミング及び変位量で歪曲させることができる。

本実施例に係る液滴吐出ヘッド１１０の第４の基板（アクチュエータプレート）１４は、ＰＺＴの歪曲によって振動板（図１の１４Ｐ）を変形させ、個別液室Ｒｐの体積を変化させる。これにより、第４の基板（アクチュエータプレート）１４は、個別液室Ｒｐの液体に圧力を負荷し、ノズル孔１５Ｎの開口から液滴を吐出させることができる。

第３の基板（サブフレーム）１３は、振動板（図１の１４Ｐ）及び第４の基板（アクチュエータプレート）１４の支持体として機能する。第３の基板（サブフレーム）１３は、本実施例では、Ｓｉ基板のエッチングで形成された。第３の基板（サブフレーム）１３は、例えば厚さ４００μｍ程度の平板を用いることができる。

また、第３の基板（サブフレーム）１３は、液体（インク）の供給口（図２の貫通部１３ａ）を形成された。更に、第３の基板（サブフレーム）１３は、駆動ＩＣ（図１の駆動部１４Ｃ）を収める開口を形成された。

第２の基板（バッキングプレート）１２は、本実施例では、金属材料を用いて、プレス加工で形成された。第１の基板（バッキングプレート）１１は、本実施例では、樹脂材料を用いて、成型加工で形成された。また、第１の基板１１は、第２の基板１２を金型に挿入して（インサート成型で）、一体成型された。

更に、液滴吐出ヘッド１１０は、本実施例では、第２の基板１２の表面に微細な凹凸（マイクロポーラス）を形成することによって、第２の基板１２上に第１の基板１１を固定した。すなわち、液滴吐出ヘッド１１０は、第１の基板と第２の基板と間に接着層を用いない。このため、液滴吐出ヘッド１１０は、接着層（接着材）を用いる場合と比較して、強固に密着され、多少の外力で剥離することがない。

ここで、第１の基板（バッキングプレート）１１と第２の基板（バッキングプレート）１２とは、共通液室（インク貯留部）Ｒｃを形成する。液滴吐出ヘッド１１０は、本実施例では、４色の液体（インク）に対応する４列の共通液室Ｒｃを形成されている。

以上により、本発明の実施例１に係る液滴吐出ヘッド１１０は、実施形態に係る液滴吐出ヘッド１００と同様の効果を得ることができる。

［実施例２］
実施例２に係る液滴吐出ヘッド２００を用いて、本発明を説明する。

［液滴吐出ヘッドの構成］及び［液滴吐出方法］
図９に、本実施例に係る液滴吐出ヘッド２００の構成等を示す。図９は、本実施例に係る液滴吐出ヘッド２００の断面形状を説明する概略断面斜視図である。図９に示すように、本実施例に係る液滴吐出ヘッド２００の構成等は、前述の実施形態に係る液滴吐出ヘッド１００の構成等と同様の部分があるため、異なる部分を主に説明する。

図９に示すように、本実施例に係る液滴吐出ヘッド２００は、第１の基板（バッキングプレート）１１に凹み部１１ａ（図２）を貫通部とした。また、液滴吐出ヘッド２００は、本実施例では、第１の基板（バッキングプレート）１１の一の表面（第２の基板に固定される側と反対側の表面）に可撓性基板１１Ａ（第６の基板）を配置した。ここで、可撓性基板１１Ａは、例えば薄膜のダンパフィルム（厚さ１２μｍの樹脂フィルム）を用いることができる。また、可撓性基板１１Ａは、例えばダンパフィルム、エラストマー等の低硬度の樹脂などを用いることができる。

液滴吐出ヘッド２００は、第１の基板（バッキングプレート）１１の貫通部、第２の基板（バッキングプレート）１２の開口部１２ａ及び第３の基板（サブフレーム）１３の表面、並びに、可撓性基板１１Ａの表面を用いて、共通液室Ｒｃを形成している。このような構成とすることで、液滴吐出ヘッド２００は、本実施例では、可撓性基板１１Ａの表面の変形を用いて、共通液室Ｒｃに生じる圧力変動を減衰（ダンピング）することができる。また、液滴吐出ヘッド２００は、共通液室Ｒｃに生じる圧力変動を減衰することができるので、クロストークを抑制し、吐出特性の優れた液滴吐出ヘッドを実現することができる。

［液滴吐出ヘッドの製造方法］
図１０を用いて、本発明の実施例２に係る液滴吐出ヘッド２００の製造方法を説明する。ここで、図１０（ａ）は、本実施例に係る液滴吐出ヘッド２００の製造方法（成型加工）を説明する説明図である。図１０（ｂ）は、液滴吐出ヘッド２００の製造方法（成型加工）を用いて成型された第１の基板１１及び第２の基板１２、並びに、可撓性基板１１Ａを説明する説明図である。なお、本実施例に係る液滴吐出ヘッド２００の製造方法は、前述の実施形態に係る液滴吐出ヘッド１００の製造方法と同様の部分があるため、異なる部分を主に説明する。

本実施例に係る液滴吐出ヘッド２００の製造方法では、先ずプレス加工で第２の基板１２（図３）を製造し、次いで成型加工で第１の基板１１（図４）を製造する。

その後、図１０（ａ）に示すように、液滴吐出ヘッド２００の製造方法では、第２の成型加工として、上部金型Ｐｕｐ２及び下部金型Ｐｄｗ２を用いて、可撓性基板１１Ａを成型する。ここで、第１の基板１１と可撓性基板１１Ａとの間には接着層を用いない。このため、液滴吐出ヘッド２００の製造方法では、接着層を形成する工程を削減することができる。また、液滴吐出ヘッド２００の製造方法では、第２の基板１２の拡大形状の開口部１２ａに沿って、下部金型Ｐｄｗ２に第１の基板１１及び第２の基板１２を配置することができる。

その後、図１０（ｂ）に示すように、液滴吐出ヘッド２００の製造方法では、上部金型Ｐｕｐ２及び下部金型Ｐｄｗ２を移動して、成型された可撓性基板１１Ａ、並びに、第１の基板１１及び第２の基板１２を上部金型Ｐｕｐ及び下部金型Ｐｄｗから離間する。ここで、本発明に係る液滴吐出ヘッド２００の製造方法では、図５（ａ）と同様に、第２の基板１２と下部金型Ｐｄｗ２との間にクリアランスを形成されているので、離型時の摩擦抵抗が小さくなり、摩耗を低減でき、離型性もよく、下部金型Ｐｄｗの寿命も長くなる。

以上により、本発明の実施例２に係る液滴吐出ヘッド２００は、実施形態に係る液滴吐出ヘッド１００と同様の効果を得ることができる。

［実施例３］
実施形態の液滴吐出ヘッド１００を備える実施例３に係る画像形成装置３００を用いて、本発明を説明する。

図１１及び図１２を用いて、本発明の実施例３に係る画像形成装置３００の構成等を説明する。ここで、図１１は、本実施例に係る画像形成装置３００を説明する概略側面図である。図１２は、画像形成装置３００を説明する概略平面図である。

なお、本発明（に係る液滴吐出ヘッド）を用いることができる画像形成装置は図１１又は図１２に示す画像形成装置に限定されるものではない。また、本実施例に係る画像形成装置３００は、被写機、複合機、プリンタ、スキャナ、プロッタ、ファクシミリ、ファックス及びその他記録媒体の表面に画像を形成するもの（装置、機器、ユニットなど）であれば、いずれのものにも用いることができる。また、本実施例に係る画像形成装置３００は、インク以外の液体（例えばＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料など）を吐出する液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置、又は、これらを備える画像形成装置に適用してもよい。

ここで、記録媒体の表面に画像を形成とは、印刷、印写、印字、記録などを含む。また、本発明に係る画像形成装置が画像を形成することができる記録媒体には、紙、用紙、薄紙、厚紙及び記録紙、並びに、ＯＨＰシート、合成樹脂フィルム、金属薄膜及びその他表面に画像を形成できる媒体を含む。

本実施例に係る画像形成装置３００は、記録媒体を搬入する搬入手段と、搬入された記録媒体の表面に画像を形成する画像形成手段と、画像が形成された記録媒体を搬出する搬出手段とを有する。以下に、本実施例に係る画像形成装置３００の各構成を具体的に説明する。

［搬入手段］
搬入手段は、記録媒体を画像形成手段に搬送（搬入）する手段である。搬入手段は、本実施例では、給紙部（給紙カセット３１０など）及び複数の搬送ローラ（半月コロ３１３など）で構成される。搬入手段は、搬送ローラ等を用いて、給紙部に保管された記録媒体を搬入（移動）し、後述する画像形成手段に搬送する。

図１１及び図１２に示すように、具体的には、搬入手段（画像形成装置３００）は、給紙カセット３１０などの用紙積載部（圧板）３１１上に記録媒体（例えば用紙）３１２を保管している。また、搬入手段は、半月コロ（給紙ローラ）３１３を回転させて、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド３１４を用いて、用紙積載部３１１から記録媒体３１２を１枚ずつ分離する。更に、搬入手段は、分離した記録媒体３１２を画像形成手段に搬入する。なお、分離パッド３１４は、給紙ローラ３１３側に付勢されている。

搬入手段は、搬入した記録媒体３１２を画像形成手段（後述するインクジェットヘッド３０７）の下方に搬送する。ここで、搬入手段は、記録媒体３１２を静電吸着する搬送ベルト３２１を用いて、用紙積載部３１１からガイド３１５を介して送られる記録媒体３１２を移動する。次いで、搬入手段は、搬送ベルト３２１とカウンタローラ３２２との間に記録媒体３１２を挟んで搬送する。このとき、搬入手段は、搬送ガイド３２３を用いて、略鉛直上方に送られている記録媒体３１２を略９０度に方向転換する。その後、搬入手段は、押さえ部材３２４及び先端加圧コロ３２５を用いて、記録媒体３１２を搬送ベルト３２１側に押圧する。

搬送ベルト３２１は、無端状ベルトを用いることができる。また、搬送ベルト３２１は、帯電ローラ３２６でその表面を帯電される。更に、搬送ベルト３２１は、搬送ローラ３２７とテンションローラ３２８との間に掛け渡されている。これにより、搬送ベルト３２１は、副走査モータ３３１によって回転されるタイミングベルト３３２及びタイミングローラ３３３によって、副走査方向に周回される。なお、搬送ベルト３２１の裏面側には、インクジェットヘッド３０７による画像形成領域に対応して、ガイド部材３２９を配置している。

帯電ローラ３２６は、搬送ベルト３２１の表層に接触して、搬送ベルト３２１の回動に従動して回転するように配置されている。また、帯電ローラ３２６は、加圧力（例えば２．５Ｎ）を軸の両端に負荷している。

帯電ローラ３２６は、例えば高圧電源からプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように（交番するように）制御された電圧を印加する。これにより、帯電ローラ３２６（搬入手段）は、搬送ベルト３２１を交番する帯電電圧パターンで帯電することができる。帯電ローラ３２６は、例えば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交互に帯状に帯電することができる。また、搬入手段は、プラスとマイナスとで帯電した搬送ベルト３２１上に記録媒体３１２を搬送して、記録媒体３１２を搬送ベルト３２１に静電力で吸着することができる。

図１２に示すように、搬送ローラ３２７の軸には、スリット円板３３４を取り付けられている。搬入手段は、センサ３３５を用いてスリット円板３３４のスリットを検知する。すなわち、搬入手段は、スリット円板３３４及びセンサ３３５によって、エンコーダ３３６を構成する。

［画像形成手段］
画像形成手段は、記録媒体に画像を形成する手段である。画像形成手段は、本実施例では、キャリッジ３０３に搭載されたインクジェットヘッド３０７（実施形態の液滴吐出ヘッド１００に相当する。）等で構成される。画像形成手段は、インクジェットヘッド３０７等を用いて、搬入された記録媒体の表面に画像を形成し、後述する搬出手段に搬送する。

図１１及び図１２に示すように、具体的には、画像形成手段（画像形成装置３００）は、左右の側板（不図示）に横架されたガイド部材であるガイドロッド３０１とガイドレール３０２とを用いて、キャリッジ３０３を主走査方向に摺動自在に保持する。また、画像形成手段は、主走査モータ３０４を用いて、タイミングベルト３０５を介して、図１２のキャリッジ主走査方向にキャリッジ３０３を移動（走査）する。

キャリッジ３０３は、例えばイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴（液滴）を吐出するインクジェットヘッド３０７（液滴吐出ヘッド１００）を主走査方向と直交する図１２のベルト搬送方向（副走査方向）に配置している。なお、本発明を用いることができる画像形成装置は、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）以外の例えばグリーン（Ｇ）、レッド（Ｒ）若しくはライトシアン（ＬＣ）、又は、ブラック（Ｋ）のみを吐出するものであってもよい。

また、キャリッジ３０３は、複数のインク吐出口（実施形態のノズル孔１５Ｎに相当する。）を副走査方向に配列している。更に、キャリッジ３０３は、インク吐出口（インク滴吐出方向）を下方に向けて、インクジェットヘッド３０７を搭載している。キャリッジ３０３は、本実施例では、インクジェットヘッド３０７にインクを供給するための各色のサブタンク３０８を搭載している。ここで、サブタンク３０８は、インク供給チューブ（不図示）を介して、メインタンク（インクカートリッジ）からインク（液体）を補充（供給）される。

すなわち、サブタンク３０８とインクジェットヘッド３０７とは、本発明の実施形態に係る液滴吐出ヘッド１００を構成する。なお、インクジェットヘッド３０７を本発明の実施形態に係る液滴吐出ヘッド１００で構成し、サブタンク３０８を別途設ける構成としてもよい。また、サブタンクを用いない構成であってもよい。

画像形成手段は、キャリッジ３０３の主走査方向位置（ホーム位置に対する位置）を検知するために、図１１に示すように、キャリッジ３０３の前方にスリットを形成したエンコーダスケール３４２を配置している。また、キャリッジ３０３の前面側に、エンコーダスケール３４２のスリットを検出するエンコーダセンサ（例えば透過型フォトセンサ）３４３を配置している。すなわち、画像形成手段は、画像形成時にキャリッジ３０３の主走査方向位置を検知するためのエンコーダ３４４を有する。

画像形成手段は、キャリッジ３０３を移動させながら、入力された画像信号に応じて、インクジェットヘッド３０７を駆動（走査）する。このとき、画像形成手段は、記録媒体３１２上にインク滴（液滴）を吐出して、１行分の画像を形成する。次いで、画像形成手段は、記録媒体３１２を所定の距離まで搬送した後に、次行分の画像を形成する。次に、画像形成手段は、同様の動作を繰り返し、所望の行分の画像を形成する。また、画像形成手段は、画像形成の終了に関する信号又は記録媒体３１２の後端を検出したことに関する信号に基づいて、画像を形成する動作を終了する。

その後、画像形成手段は、画像を形成された記録媒体３１２を搬出手段（後述する排紙トレイ３５４）に搬送する。

［搬出手段］
搬出手段は、画像が形成された記録媒体を搬出（排出）する手段である。搬出手段は、本実施例では、インクジェットヘッド３０７（画像形成手段）で画像を形成された記録媒体３１２を搬出する。

図１１及び図１２に示すように、具体的には、搬出手段（画像形成装置３００）は、排紙ローラ３５２及び排紙コロ３５３を用いて、画像を形成された記録媒体３１２を搬送ベルト３２１から分離する。

また、搬出手段は、分離した記録媒体３１２を排紙トレイ３５４に保管（ストック）する。

更に、搬出手段（画像形成装置３００）は、記録媒体の両面に画像を形成するために、両面給紙ユニット３６１（図１１）を着脱自在に装着されている。ここで、両面給紙ユニット３６１は、表面（最初に印刷する面）の画像形成を終了したときに、搬送ベルト３２１の逆方向回転で戻された記録媒体３１２を取り込んで反転させる。すなわち、両面給紙ユニット３６１は、裏面に画像を形成される状態（印刷面となる状態）にする。次いで、両面給紙ユニット３６１は、タイミング制御を行って、反転させた記録媒体３１２をカウンタローラ３２２と搬送ベルト３２１との間に搬入（給紙）する。

以上により、本発明の実施例３に係る画像形成装置３００は、実施形態に係る液滴吐出ヘッド１００を用いて、液滴吐出ヘッド１００と同様の効果を得ることができる。

以上のとおり、本発明の好ましい実施形態及び実施例について説明したが、本発明は上述した実施形態及び実施例に制限されるものではない。また、本発明は、添付の特許請求の範囲に照らし、種々に変形又は変更することが可能である。

１００，１１０，２００ ： 液滴吐出ヘッド
３００ ： 画像形成装置
１１ ： 第１の基板（パッキングプレートなど）
１１ａ： 凹み部（拡大形状）
１１Ａ： 第６の基板（可撓性平板、可撓性プレート、弾性プレートなど）
１２ ： 第２の基板（パッキングプレートなど）
１２ａ： 開口部（拡大形状）
１２ｂ： 端面
１２ｃ： クリアランス（隙間）
１３ ： 第３の基板（サブフレームなど）
１３ａ： 貫通部
１４ ： 第４の基板（アクチュエータプレートなど）
１４ａ： スリット部
１４Ｐ： 振動板
１４Ｃ： 駆動部
１５ ： 第５の基板（ノズルプレートなど）
１５Ｎ： ノズル孔
Ｄａ ： 開口部の幅
Ｅｐ ： 成型材料
Ｐｕｐ： 上部金型
Ｐｄｗ： 下部金型
Ｒｃ ： 共通液室
Ｒｐ ： 個別液室（加圧液室）

特開２０１２−１６６４２７号公報

Claims (10)

1. 共通液室内の液体を複数の個別液室に供給し、複数の前記個別液室に供給された液体を複数のノズル孔から夫々吐出する液滴吐出ヘッドであって、
   複数の凹み部を有する第１の基板と、複数の開口部を有する第２の基板と、複数の貫通部を有する第３の基板と、複数のスリット部を有する第４の基板と、複数の前記ノズル孔を有する第５の基板と、前記個別液室内の液体に圧力を負荷する振動板と、を有し、
   前記共通液室は、前記第１の基板の前記凹み部と前記第２の基板の前記開口部と前記第３の基板の表面とを積層することで形成され、
   前記個別液室は、前記振動板の表面と前記第４の基板の前記スリット部と前記第５の基板の表面とで形成され、
   前記第２の基板は、該第２の基板の一の表面と前記第１の基板の表面とを重ね合わされ、該第２の基板の他の表面と前記第３の基板の表面とを重ね合わされ、
   前記第２の基板の前記開口部は、前記一の表面から前記他の表面に向かって拡大する開口形状である、
   ことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
2. 前記第１の基板は、成型加工によって複数の前記凹み部を形成された平板であり、
   前記第２の基板は、プレス加工によって複数の前記開口部を形成された平板である、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の液滴吐出ヘッド。
3. 前記第１の基板の前記凹み部は、該第１の基板の表面に向かって拡大する凹み形状であり、
   前記凹み形状の拡大角度は、前記開口形状の拡大角度より小さい、
   ことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の液滴吐出ヘッド。
4. 前記第２の基板と前記第３の基板とは、該第２の基板の前記開口部と該第３の基板の前記貫通部とで位置決めされて、重ね合わされている、
   ことを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッド。
5. 前記第２の基板は、該第２の基板の一の表面に微細な凹凸を形成され、
   前記第１の基板と前記第２の基板とは、該第１の基板の表面を該第２の基板の前記微細な凹凸と嵌合させることによって固定される、
   ことを特徴とする、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッド。
6. 前記第１の基板は、樹脂プレートであり、
   前記第２の基板は、金属プレートである、
   ことを特徴とする、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッド。
7. 共通液室内の液体を複数の個別液室に供給し、複数の前記個別液室に供給された液体を複数のノズル孔から夫々吐出する液滴吐出ヘッドであって、
   複数の第１の開口部を有する第１の基板と、複数の第２の開口部を有する第２の基板と、複数の貫通部を有する第３の基板と、複数のスリット部を有する第４の基板と、複数の前記ノズル孔を有する第５の基板と、厚さ方向に弾性変形する第６の基板と、前記個別液室内の液体に圧力を負荷する振動板と、を有し、
   前記第１の基板の前記第１の開口部は、該第１の基板の一の表面から他の表面に向かって拡大する開口形状であり、
   前記第２の基板の前記第２の開口部は、該第２の基板の一の表面から他の表面に向かって拡大する開口形状であり、
   前記共通液室は、前記第６の基板の表面と前記第１の基板の一の表面とを重ね合わされ、前記第１の基板の他の表面と前記第２の基板の一の表面とを重ね合わされ、前記第２の基板の他の表面と前記第３の基板の一の表面とを重ね合わされることで形成され、
   前記個別液室は、前記振動板の表面と前記第４の基板の前記スリット部と前記第５の基板の表面とで形成される、
   ことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
8. 請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドを備える画像形成装置。
9. 複数の第１の開口部を有する第１の基板と、複数の第２の開口部を有する第２の基板と、複数の貫通部を有する第３の基板と、を有する液滴吐出ヘッドの製造方法であって、
   プレス加工によって前記第２の基板に複数の前記開口部を形成するプレス加工ステップと、
   複数の前記開口部を形成された前記第２の基板を複数の前記開口部に対応する凹凸形状の金型に配置する基板配置ステップと、
   前記第２の基板を配置された前記金型に成型材料を供給して、前記第２の基板上に複数の前記凹み部を有する前記第１の基板を成型する成型ステップと、
   成型された前記第１の基板を固定された前記第２の基板に複数の前記貫通部を有する前記第３の基板を固定する固定ステップと、
   前記第２の基板に固定された前記第３の基板の表面に、振動板と複数のスリット部を有する第４の基板と複数のノズル孔を有する第５の基板とを積層する積層ステップと
   を含むことを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
10. 前記プレス加工ステップは、前記第２の基板の一の表面から他の表面に向かって拡大する開口形状の前記開口部を形成し、
    前記成型ステップは、前記第１の基板の表面に向かって拡大する前記凹み部を成型し、
    前記固定ステップは、前記第２の基板の前記他の表面に前記第３の基板を固定する、
    ことを特徴とする、請求項９に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。

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