JP2007055194A - 液体吐出ヘッド及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数のノズルから吐出される液体の吐出方向を偏向することができるとともに、ノズルの高密度化に適し、かつ、製造コストを低減できること。
【解決手段】 液体を吐出する２次元に配列された複数のノズルを有するノズル板５１０と、複数のノズルに連通する複数の圧力室が形成されている圧力室形成板５２０と、ノズル板５１０と圧力室形成板５２０との間に介装されている弾性部材５１２と、ノズル板５１０をノズル板５１０の複数のノズルが配列されているノズル面５０Ａに対して平行方向に移動させることにより、複数のノズルから吐出される液体の吐出方向を偏向させる偏向手段７８を備えた。あるいは、２次元に配列された複数のノズルを有するノズル板５１０と、ノズル板５１０の一方の面に固着され、ノズル板５１０を撓ませることにより、複数のノズルから吐出される液体の吐出方向を偏向させる板状の偏向手段を備えた。
【選択図】 図６

Description

本発明は液体吐出ヘッド及び画像形成装置に係り、特に、液体を吐出する複数のノズルを備え、複数のノズルから吐出される液体の吐出方向を偏向可能な液体吐出ヘッド及び画像形成装置に関する。

近年、インクを吐出する複数のノズルが形成されている液体吐出ヘッドを備え、この液体吐出ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させながら、液体吐出ヘッドの複数のノズルから記録媒体に向けてインクを吐出させて、記録媒体上に画像を形成するようにした画像形成装置が普及してきている。

また、各ノズル別に設けた各種のアクチュエータによりインクの吐出方向を偏向させるようにしたものが知られている。

特許文献１、３には、筒状のノズル管の外壁面（外周部）に圧電素子を固着し、この圧電素子を駆動して筒状のノズル管の壁面を直接的に変形させることにより、液体の吐出方向を偏向させるようにしたものが記載されている。

特許文献２には、ノズル板に形成されたノズルの側方に隣接して電磁石を設け、この電磁石を用いてノズル板を傾斜させることにより、液体の吐出方向を偏向させるようにしたものが記載されている。

特許文献４には、ノズル板に形成されたノズルとしての絞り部分（オリフィス部）の内壁に、印加方向に対して斜め状に歪ませる圧電素子（いわゆるシェアモードの素子）を形成し、この圧電素子を駆動してノズルとしての絞り部分の壁面を直接的に変形させることにより、液体の吐出方向を偏向させるようにしたものが記載されている。

さらに、特許文献４には、ノズル板に形成されたノズルとしての絞り部分（オリフィス部）の内壁に、揺動可能な偏向板を配設し、この偏向板を側方に隣接して設けたコイルによって揺動し、ノズルとしての絞り部分の壁面を直接的に変形させることにより、液体の吐出方向を偏向させるようにしたものが記載されている。
特開昭５６−１３３１７３号公報（特に第２図） 特表昭５８−５００５１５号公報（特に図３及び図４） 特公平１−１４０３０号公報（特に第１図及び第２図） 特開平７−２７６６３４号公報（特に図１、図３及び図５）

近年、液体吐出ヘッドを有する画像形成装置においても、記録速度の高速化と高画質化が求められており、その実現のためには、多ノズル化とのその多ノズルの高密度化が必須である。このような多ノズル化及び高密度化のためには、ノズルの周囲の電気配線も高密度化して配置しなければ、高密度化を達成できない。

しかしながら、従来の公知の技術文献に記載されているように、液体の吐出方向を偏向させる偏向手段としてのアクチュエータ（例えば圧電素子や電磁石）を各ノズルごとに個別に設けると、各ノズルの実装面積に加えてアクチュエータの実装面積が余分に必要となるか、あるいは、ノズル長が大きくなる。さらに、各アクチュエータごとに駆動用の電気配線を設けなければならず、すなわち各ノズルごとに電気配線が必要となるので、たとえノズル径を小さくしたとしても、現実的には多ノズルの高密度化が困難となる。

例えば、特許文献４に記載のものは、各ノズルごとにその内壁に圧電素子を形成して、さらに各圧電素子ごとに各ノズルの内壁にまで至る電気配線を配設する必要がある。あるいは、各ノズルごとにその近傍にコイルを設けて、さらに各コイルごとに各ノズルの近傍にまで至る電気配線を配設する必要がある。このようなアクチュエータ及び電気配線の配設は、ノズルの数が少なければ（例えば１６個であれば）、困難性はないかもしれないが、ノズルの数が多くなってくると、各ノズルごとにアクチュエータ及び電気配線の配設が必要となるので、現実的には、どうしてもノズルを高密度に配置できなくなる。

特許文献１、２、３にも、多ノズルの高密度化に適した技術は、何ら記載されていない。

すなわち、従来の公知技術は、ノズルを高密度に配置しないか、あるいは、ノズルの数が少ないという限定された条件下において適用可能である一方で、高密度化が必要な条件下では通常の製造設備を用いて製造することは困難である。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、複数のノズルから吐出される液体の吐出方向を偏向することができるとともに、ノズルの高密度化に適し、かつ、製造コストを低減できる液体吐出ヘッド及び画像形成装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、液体を吐出する２次元に配列された複数のノズルを有するノズル板と、前記複数のノズルに連通する複数の圧力室が形成されている圧力室形成板と、前記ノズル板と前記圧力室形成板との間に介装されている弾性部材と、前記ノズル板を該ノズル板の前記複数のノズルが配列されているノズル面に対して平行方向に移動させることにより、前記複数のノズルから吐出される液体の吐出方向を偏向させる偏向手段を備えたことを特徴とする液体吐出ヘッドを提供する。

この発明によれば、２次元配列された複数のノズルを有するノズル板が、弾性部材の変形を伴いながら、偏向手段によって平行移動されるので、複数のノズルから吐出される液体の吐出方向が同時に偏向されることになり、アクチュエータとしての偏向手段を各ノズルごとに設ける必要がなく、偏向手段を駆動するための電気配線を各ノズルごとに設ける必要もないので、ノズルの高密度化に適し、製造が容易であって、かつ、製造コストを低減できることになる。

請求項２に記載の発明は、液体を吐出する２次元に配列された複数のノズルを有するノズル板と、前記ノズル板の一方の面に固着され、前記ノズル板を撓ませることにより、前記複数のノズルから吐出される液体の吐出方向を偏向させる板状の偏向手段を備えたことを特徴とする液体吐出ヘッドを提供する。

この発明によれば、２次元配列された複数のノズルを有するノズル板が、ノズル板の一方の面に固着された板状の偏向手段によって撓むことにより、この撓ませ方に応じて複数のノズルから吐出される液体の吐出方向が同時に偏向されることになる。したがって、偏向手段を各ノズルの内壁に設ける必要がないので、ノズルの高密度化に適し、かつ、製造コストを低減できることになる。また、積層技術を用いた製造が可能となるので、製造が容易となる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の液体吐出ヘッドと、前記偏向手段に与える駆動信号と前記液体の偏向量との関係を示す情報を記憶した記憶手段と、前記記憶手段に記憶された情報に基づいて、前記ノズルから液体が吐出されるタイミングを制御する制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置を提供する。

この発明によれば、偏向手段に与える駆動信号と液体の偏向量との関係（ヘッド特性）は一般に液体吐出ヘッドの個体ごとに異なっている、すなわち液体吐出ヘッドの個体ごとに誤差があるが、ヘッド特性を予め測定して記憶しておけば、異なる液体吐出ヘッド間の偏向量を共通にすることができる。また、吐出タイミングを制御する一方で、偏向手段に与える駆動波形を液体吐出ヘッド間で共通にすることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の液体吐出ヘッドと、前記偏向手段に与える駆動信号と前記液体の偏向量との関係を示す情報を記憶した記憶手段と、前記記憶手段に記憶された情報に基づいて、前記偏向手段に与える駆動信号の印加電圧を制御する制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置を提供する。

この発明によれば、偏向手段に与える駆動信号と液体の偏向量との関係（ヘッド特性）は一般に液体吐出ヘッドの個体ごとに異なっている、すなわち液体吐出ヘッドの個体ごとに誤差があるが、ヘッド特性を予め測定して記憶しておけば、異なる液体吐出ヘッド間の偏向量を共通にすることができる。また、偏向手段の駆動信号の印加電圧を制御する一方で、吐出周期を液体吐出ヘッド間で共通にすることができる。

本発明によれば、複数のノズルから吐出される液体の吐出方向を偏向することができるとともに、ノズルの高密度化に適し、かつ、製造コストを低減できる。

以下、添付した図面を参照して、本発明について詳細に説明する。

図１は、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えた画像形成装置１０の全体構成の概略を示すブロック図である。

図１において、画像形成装置１０は、主として、液体吐出部１２、吐出検出部２４、偏向アクチュエータ７８、通信インターフェース１１０、システムコントローラ１１２、メモリ１１４、１５２、搬送用モータ１１６、モータドライバ１１８、ヒータ１２２、ヒータドライバ１２４、給液部１４２、給液制御部１４４、プリント制御部１５０、ヘッドドライバ１５４、及び、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）１６０を含んで構成されている。

液体吐出部１２は、Ｋ（黒）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）及びＹ（イエロ）の各色のインクをそれぞれ吐出する液体吐出ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙによって構成されている。

偏向アクチュエータ７８は、各液体吐出ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙにおけるインクの吐出方向を偏向させるアクチュエータである。このような偏向アクチュエータ７８の態様には各種あり、これらの態様については後に詳細に説明する。

なお、図１では、偏向アクチュエータ７８が液体吐出ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙの外部に描かれているが、本発明の構成要素を明瞭にするためであり、液体吐出ヘッドと一体化して設ければよい。

通信インターフェース１１０は、ホストコンピュータ３００から送信される画像データを受信する画像データ入力手段である。通信インターフェース１１０には、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ１３９４などの有線、又は、無線のインターフェースを適用することができる。この通信インターフェース１１０によって画像形成装置１０に取り込まれた画像データは、この画像データ記憶用の第１のメモリ１１４に一旦記憶される。

システムコントローラ１１２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従って画像形成装置１０の全体を制御する主制御手段である。すなわち、システムコントローラ１１２は、通信インターフェース１１０、モータドライバ１１８、ヒータドライバ１２４、プリント制御部１５０等の各部を制御する。

搬送用モータ１１６は、紙などの記録媒体を搬送するためのローラやベルト等に動力を与える。この搬送用モータ１１６によって、記録媒体と液体吐出ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙとが相対的に移動される。

モータドライバ１１８は、システムコントローラ１１２からの指示に従って搬送用モータ１１６を駆動する回路である。

給液部１４２は、インクを貯蔵するインク貯蔵手段としてのインクタンク（図示を省略）から液体吐出部１２までインクを流動させる管路及びポンプなどによって構成されている。

給液制御部１４４は、給液部１４２を用いて、液体吐出部１２に対してインクを供給する制御を行うものである。

プリント制御部１５０は、画像形成装置１０に入力される画像データに基づいて、各液体吐出ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙが記録媒体に向けて吐出（打滴）を行って記録媒体上にドットを形成するために必要なデータ（ドットデータ）を生成する。すなわち、プリント制御部１５０は、システムコントローラ１１２の制御に従い、第１のメモリ１１４内の画像データから打滴用のドットデータを生成するための各種の加工、補正などの画像処理を行う画像処理手段として機能し、生成したドットデータをヘッドドライバ１５４に供給する。

また、プリント制御部１５０は、各液体吐出ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙから吐出（打滴）される液体（液滴）の着弾位置が目標の着弾位置となるように制御する。すなわち、プリント制御部１５０は、システムコントローラ１１２の制御に従い、ＬＵＴ１６０を用いて着弾位置（偏向量）の制御を行う制御手段（偏向量制御手段）として機能し、着弾位置制御データをヘッドドライバ１５４に供給する。このようなプリント制御部１５０による着弾位置の制御態様には、各種あり、これらの制御態様については後に詳細に説明する。

プリント制御部１５０には第２のメモリ１５２が付随しており、プリント制御部１５０における画像処理時にドットデータ等が第２のメモリ１５２に一時的に格納される。

なお、図１において第２のメモリ１５２はプリント制御部１５０に付随する態様で示されているが、第１のメモリ１１４と兼用することも可能である。また、プリント制御部１５０とシステムコントローラ１１２とを統合して１つのプロセッサで構成する態様も可能である。

ヘッドドライバ１５４は、液体を記録媒体に向けて吐出するための電気信号（「吐出用駆動信号」と称する）を各液体吐出ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙに与える吐出ドライバ１５５と、液体の吐出方向を偏向するための電気信号（「偏向用駆動信号」と称する）を偏向アクチュエータ７８に与える偏向ドライバ１５６を有する。

吐出ドライバ１５５は、プリント制御部１５０から与えられるドットデータ（実際には第２のメモリ１５２に記憶されたドットデータである）に基づき、各液体吐出ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙに対して吐出用駆動信号を出力する。この吐出ドライバ１５５から出力された吐出用駆動信号が各液体吐出ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ（具体的には図５又は図１２に示す吐出アクチュエータ５８）に与えられることによって、液体吐出ヘッド５０から記録媒体に向けて液体（液滴）が吐出される。

偏向ドライバ１５６は、プリント制御部１５０から与えられる着弾位置制御データ（実際にはＬＵＴ１６０のアウトプットである）に基づき、偏向アクチュエータ７８に対して偏向用駆動信号を出力する。この偏向ドライバ１５６から出力された偏向用駆動信号が偏向アクチュエータ７８に与えられることによって、各液体吐出ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙから吐出される液体（液滴）の吐出方向が偏向される。

吐出検出部２４は、後に説明するように、各液体吐出ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙの吐出結果（液滴の着弾状態である）を検出する。

図２は、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えた画像形成装置の機構的な全体構成の概略を示す全体構成図である。

図２において、画像形成装置１０は、インクの各色別に設けられた複数の液体吐出ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙを有する液体吐出部１２と、各液体吐出ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１４と、紙などの記録媒体１６を供給する給紙部１８と、記録媒体１６のカールを除去するデカール処理部２０と、液体吐出部１２のノズル面に対向して配置され、記録媒体１６の平面性を保持しながら記録媒体１６を搬送するベルト搬送部２２と、液体吐出部１２による吐出結果（液滴の着弾状態である）を読み取る吐出検出部２４と、プリント済みの記録媒体を外部に排出する排紙部２６とを備えている。

なお、図２では、給紙部１８の一例としてロール紙（連続用紙）を給紙するものを示しているが、予めカットされているカット紙を給紙するものを用いてもよい。ロール紙を使用する装置構成の場合、図２のように、裁断用のカッタ２８が設けられる。カッタ２８は、固定刃２８Ａと、この固定刃２８Ａに沿って移動する丸刃２８Ｂとから構成されている。ところで、給紙部１８から送り出される記録媒体１６は一般に巻き癖が残りカールする。このカールを除去するために、デカール処理部２０において巻き癖方向と逆方向に加熱ドラム３０で記録媒体１６に熱を与える。デカール処理後、カット済の記録媒体１６は、ベルト搬送部２２へと送られる。

ベルト搬送部２２は、ローラ３１、３２間に無端状のベルト３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも液体吐出部１２のノズル面及び吐出検出部２４のセンサ面に対向する部分が平面（フラット面）をなすように構成されている。ベルト３３は、記録媒体１６幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引孔（図示省略）が形成されている。図２に示したように、ローラ３１、３２間に掛け渡されたベルト３３の内側において液体吐出部１２のノズル面及び吐出検出部２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバ３４が設けられており、この吸着チャンバ３４をファン３５で吸引して負圧にすることによってベルト上の記録媒体１６が吸着保持される。ベルト３３が巻かれているローラ３１、３２の少なくとも一方にモータ（図示省略）の動力が伝達されることにより、ベルト３３は図２において、時計回り方向に駆動され、ベルト３３上に保持された記録媒体１６は、図２の左から右へと搬送される。なお、縁無しプリント等を形成するとベルト３３上にもインクが付着するので、ベルト３３の外側の所定位置（プリント領域以外の適当な位置）にベルト清掃部３６が設けられている。ベルト搬送部２２により形成される用紙搬送路上において液体吐出部１２の上流側には、加熱ファン４０が設けられている。加熱ファン４０は、プリント前の記録媒体１６に加熱空気を吹きつけ、記録媒体１６を加熱する。プリント直前に記録媒体１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。

図３は、画像形成装置１０の液体吐出部１２周辺を示す要部平面図である。

図３に示すように、液体吐出部１２は、最大紙幅に対応する長さを有するライン型ヘッドを媒体搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に配置した、いわゆるフルライン型のヘッドとなっている。具体的には、各液体吐出ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙは、本画像形成装置１０が対象とする最大サイズの記録媒体１６の少なくとも一辺を超える長さにわたってノズル（吐出口）が複数配列されたライン型ヘッドで構成 されている。

記録媒体１６の搬送方向（媒体搬送方向）に沿って、上流側（図３の左側）から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロ（Ｙ）の順に各色インクに対応した液体吐出ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙが配置されている。記録媒体１６を搬送しつつ各液体吐出ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙからそれぞれ色材を含むインクを吐出することにより記録媒体１６上にカラー画像を形成し得る。

このように、紙幅の全域をカバーするフルラインヘッドがインク色別に設けられてなる液体吐出部１２によれば、媒体搬送方向（副走査方向）について記録媒体１６と液体吐出部１２を相対的に移動させる動作を一回行うだけで（すなわち、一回の副走査で）記録媒体１６の全面に画像を記録することができる。これにより、インク吐出ヘッドが媒体搬送方向と直交する方向（主走査方向）に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速プリントが可能であり、生産性を向上させることができる。

なお、ここで主走査方向及び副走査方向とは、次に言うような意味で用いている。すなわち、記録媒体の全幅に対応したノズル列を有するフルラインヘッドで、ノズルを駆動する時、（１）全ノズルを同時に駆動するか、（２）ノズルを片方から他方に向かって順次駆動するか、（３）ノズルをブロックに分割して、ブロックごとに片方から他方に向かって順次駆動するか、等のいずれかのノズルの駆動が行われ、用紙の幅方向（記録媒体の搬送方向と直交する方向）に１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）のプリントをするようなノズルの駆動を主走査と定義する。そして、この主走査によって記録される１ライン（帯状領域の長手方向）の示す方向を主走査方向という。

一方、上述したフルラインヘッドと記録媒体とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットからなるライン）のプリントを繰り返し行うことを副走査と定義する。そして、副走査を行う方向を副走査方向という。結局、記録媒体の搬送方向が副走査方向であり、それに直交する方向が主走査方向ということになる。

また、本実施形態では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インクの色数や色の組み合わせについては本実施形態に示す例には限定されず、必要に応じて淡インク、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタ等のライト系インクを吐出するインク吐出ヘッドを追加する構成も可能である。

図２に示したように、インク貯蔵／装填部１４は、各液体吐出ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するインクタンクを有し、各インクタンクは図示を省略した管路を介して各液体吐出ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙと連通されている。

吐出検出部２４は、液体吐出部１２の吐出結果を撮像するためのイメージセンサ（ラインセンサ等）を含み、該イメージセンサによって読み取った画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックする手段として機能する。

また、吐出検出部２４は、図１の偏向アクチュエータ７８の印加電圧と着弾位置との関係を測定する際にも、着弾位置（偏向量）の検出に用いられる。

吐出検出部２４の後段には、後乾燥部４２が設けられている。後乾燥部４２は、プリントされた画像面を乾燥させる手段であり、例えば加熱ファンが用いられる。後乾燥部４２の後段には、加熱・加圧部４４が設けられている。加熱・加圧部４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の凹凸形状の表面を有する加圧ローラ４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。

このようにして生成されたプリント物は、排紙部２６から排出される。この画像形成装置１０では、本画像のプリント物と、テストプリントのプリント物とを選別してそれぞれの排出部２６Ａ、２６Ｂへと送るために排紙経路を切り換える選別手段（図示省略）が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテストプリントとを同時に並列に形成する場合は、カッタ（第２のカッタ）４８によってテストプリントの部分を切り離す。カッタ４８は、排紙部２６の直前に設けられており、画像余白部にテストプリントを行った場合に、本画像とテストプリント部を切断するものである。カッタ４８の構造は、前述した第１のカッタ２８と同様であり、固定刃４８Ａと丸刃４８Ｂとから構成されている。また、図示を省略したが、本画像の排出部２６Ａには、オーダ別に画像を集積するソータが設けられている。

なお、図２においてインク色毎に設けられている各液体吐出ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号５０によって液体吐出ヘッドを表すものとする。

図４は、本発明に係る液体吐出ヘッドの全体構造の一例について概略を示す平面透視図である。

図４において、液体吐出ヘッド５０は、紙などの記録媒体に向けてインクを吐出するノズル５１（吐出口）と、ノズル５１に連通する圧力室５２と、圧力室５２内にインクが供給される開口部としてのインク供給口５３とを含んでなる複数の圧力室ユニット５４が、２次元配列されて構成されている。なお、図４では、図示の便宜上、一部の圧力室ユニット５４が省略して描かれている。

複数のノズル５１は、主走査方向（本実施形態では記録媒体の搬送方向と略直交する方向である）と、主走査方向に対して所定の角度θをなす斜め方向との２方向に沿って、２次元マトリクス状に配列されている。具体的には、主走査方向に対して角度θをなす斜め方向に沿ってノズル５１が一定のピッチｄで複数配列されていることにより、ノズル５１が主走査方向に沿った一直線上に所定のピッチ「ｄ×cosθ」で配列されたものと等価に取り扱うことができる。このようなノズル配列によれば、例えば主走査方向に沿って例えば１インチ当たり2400個（2400ノズル／インチ）に及ぶような高密度のノズル配列と実質的に同等の構成にできる。すなわち、液体吐出ヘッド５０の長手方向（主走査方向）に沿った直線上に並べられるように投影される実質的なノズルの間隔（投影ノズルピッチ）の高密度化が達成される。図４に示すように２方向に沿ったノズル配列を、２次元マトリクス状のノズル配列と呼ぶことにする。

また、複数のノズル５１に１対１で連通する複数の圧力室５２も、ノズル５１と同様に、２次元マトリクス状に配列されている。

なお、本発明の実施に際して、ノズル５１等の配置構造は、図４に示した例に特に限定されない。例えば、複数のノズル５１が２次元的に配列された短尺の液体吐出ヘッドブロックを千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで、記録媒体の全幅に対応する長さのノズル列を有する液体吐出ヘッドを構成してもよい。

図４に示すようなノズル配列によって、主走査方向（記録媒体の搬送方向と略直交する方向）に記録媒体の全幅に対応する長さにわたるノズル列を備えるフルライン型の液体吐出ヘッドを構成することができる。

以下、偏向アクチュエータ７８の態様が異なる２つの実施形態の液体吐出ヘッド及びこれらの液体吐出ヘッドを用いた着弾位置制御処理について、各実施形態に分けて説明する。

［第１実施形態］
図５は、第１実施形態の液体吐出ヘッド５０ａの内部構造を示す断面図である。

図５において、液体吐出ヘッド５０ａは、複数のプレート５１０、５１２、５２０、５６、５５０、９２が積層されて形成されている。

複数のノズル５１（吐出口）が２次元に配列されて形成されているノズルプレート５１０の上には、複数のノズル５１にそれぞれ連通する複数のノズル流路５１ａ（変形流路）が形成されているノズル連通プレート５１２が積層されている。ノズル連通プレート５１２の下面は、ノズル連通プレート５１２よりも高い剛性を有するノズルプレート５１０の上面に面対面で接合され固着されている。また、ノズル連通プレート５１２の上面は、ノズル連通プレート５１２よりも高い剛性を有する後述の圧力室プレート５２０の下面に面対面で接合（面接合）され固着されている。このようなノズル連通プレート５１２は、弾性部材からなり、後に詳説するように、ノズルプレート５１０の平行移動（主走査方向の移動である）に応じて弾性変形する。

なお、ノズル連通プレート５１２の厚さは、ノズルプレート５１０の平行移動が可能であれば、吐出性能の観点からは、ノズルプレート５１０の厚さ程度の薄い厚さで形成することが、好ましい。

ノズル連通プレート５１２の上には、複数の圧力室５２が形成されている圧力室プレート５２０が積層されている。複数の圧力室５２は、ノズル連通プレート５１２の変形可能なノズル流路５１ａ（変形流路）を介して複数のノズル５１にそれぞれ連通している。

圧力室プレート５２０の上には、圧力室５２の天面を構成する振動板５６が積層されている。振動板５６は、後述の吐出アクチュエータ５８の共通電極も兼ねている。また、振動板５６には、圧力室５２のインク供給口５３が形成されており、このインク供給口５３を介して、圧力室５２と振動板５６の上側に形成されている後述の共通液室５５とが連通する。

振動板５６上の圧力室５２に対応する部分には圧電体５８ａが形成され、圧電体５８ａの上面には個別電極５７が形成されている。このようにして共通電極である振動板５６と個別電極５７とこれらの電極にその上下を挟まれた圧電体５８ａは、振動板５６と個別電極５７との間に電圧が印加されると変形して圧力室５２の容積を変化させることによりノズル５１からインクを吐出させる吐出アクチュエータ５８を構成している。なお、振動板５６は接地されており、実際には、個別電極５７に図１の吐出ドライバ１５５から出力された駆動信号が印加されることにより、吐出アクチュエータ５８が駆動されるようになっている。

また、振動板５６（共通電極）、圧電体５８ａ及び個別電極５７からなる吐出アクチュエータ５８の上部には、圧電体５８ａの動作を阻害しないように、また吐出アクチュエータ５８全体を保護するために、空隙５８ｂが設けられている。この空隙５８ｂは、圧電体５８ａ及びその上に形成されている個別電極５７を完全に覆うように各吐出アクチュエータ５８ごとに筐体５８ｃを設けることによって形成されている。また、筐体５８ｃの表面には、絶縁保護層９８が形成されている。なお、絶縁保護層９８のみでこの筐体５８ｃを形成するようにしてもよい。

個別電極５７の一端部は、外側へ引き出され、電極パッド５９（内部電極パッド）が形成されている。この電極パッド５９の上には垂直に柱状電気配線９０（エレキ柱）が共通液室５５を貫通するように形成されている。

柱状電気配線９０の上部には、多層フレキシブルケーブル９２が形成されており、多層フレキシブルケーブル９２に形成されている図示を省略した各配線が各柱状電気配線９０に電極パッド９０ａ（外部電極パッド）を介して接続し、各吐出アクチュエータ５８を駆動するための電気信号（吐出用駆動信号）がそれぞれの柱状電気配線９０を通じて各吐出アクチュエータ５８の個別電極５７に供給されるようになっている。

また、振動板５６と多層フレキシブルケーブル９２との間の柱状電気配線９０（エレキ柱）が林立する空間は、圧力室５２に供給するためのインクをプールする共通液室５５となっており、ここにはインクが充満するため、柱状電気配線９０や多層フレキシブルケーブル９２等のインクに接する表面部分にも絶縁保護層９８が形成されている。

本実施形態の液体吐出ヘッド５０ａにおいて、従来は振動板５６に対して圧力室５２と同じ側に配置していた共通液室５５を振動板５６の上側に配置し、すなわち圧力室５２とは反対側に共通液室５５を配置した背面供給流路構造としたため、共通液室５５のサイズを大きくすることができて圧力室５２にインクを確実に供給することができ、ノズル５１の高密度化を達成することができるとともに高密度化した場合においても高周波での駆動が可能となる。

また、各吐出アクチュエータ５８の個別電極５７への配線を個別電極５７の電極パッド５９から垂直に立ち上げ共通液室５５を貫通するようにしたため、駆動信号を各吐出アクチュエータ５８に供給するための配線を高密度化することが可能となった。

また、共通液室５５を振動板５６の上に配置したため、圧力室５２からノズル５１までのノズル流路５１ａの長さを従来よりも短くすることができ、高密度化した場合であっても、高粘度インク（例えば２０ｃｐ〜５０ｃｐ程度）の吐出が可能である。また、共通液室５５を振動板５６の上に配置するとともに共通液室５５と圧力室５２とを真っ直ぐなインク供給流路５３ａで繋いでいるので、吐出後の迅速なリフィルが可能である。

本実施形態の液体吐出ヘッド５０ａにおいては、ノズルプレート５１０をノズル面５０Ａに対して平行な水平方向（すなわち非偏向時のノズル５１からの液体の吐出方向に対して垂直方向である）に移動させる偏向アクチュエータ７８が設けられており、さらに、ノズルプレート５１０と圧力室プレート５２０との間に介装されているノズル連通プレート５１２が弾性部材によって構成されている。

ノズル連通プレート５１２は、例えば樹脂やゴム材質からなり、一方で、ノズルプレート５１０及び圧力室プレート５２０は、例えばＳＵＳ等のノズル連通プレート５１２の材料と比較して剛性が高い金属からなる。このように弾性材料からなるノズル連通プレート５１２を介して、剛性を有するノズルプレート５１０及び圧力室プレート５２０が互いに接続されている。

図６は、偏向アクチュエータ７８及びその周辺部分を示す要部断面図である。

図６に示すように、偏向アクチュエータ７８は、液体吐出ヘッド５０ａを構成している複数のプレートのうちでノズルプレート５１０のみを図中に矢印で示す主走査方向（ノズル面５０Ａに対して平行な方向である）に移動させるようになっている。

このようにノズルプレート５１０が主走査方向において平行移動するとき、弾性部材からなるノズル連通プレート５１２は、ノズル連通プレート５１２と比較して剛性が高いノズルプレート５１０及び圧力室プレート５２０との間で弾性変形する。

偏向アクチュエータ７８は、例えばピエゾなどの圧電体に電極が固着されて形成された積層構造体であり、この電極は図１の偏向ドライバ１５６に接続されている。すなわち、偏向アクチュエータ７８は、偏向ドライバ１５６から電気信号（偏向用駆動信号）が与えられることにより駆動される。

偏向アクチュエータ７８とノズルプレート５１０との間には、剛性を有する中間体７１（介装部材）が介装されている。詳細には、偏向アクチュエータ７８の一端面は、中間体７１を介してノズルプレート５１０の主走査方向における端部（主走査方向端）に接続されており、偏向アクチュエータ７８の他端面は、固定台７２によって固定されている。

偏向アクチュエータ７８、中間体７１、固定台７２、及び、液体吐出ヘッド５０ａのノズルプレート５１０の接続状態の一例について、図７（ａ）に斜視図を示し、図７（ｂ）に側断面図を示す。

中間体７１は、液体吐出ヘッド５０ａのノズルプレート５１０の全体が図中に矢印で示す主走査方向（ノズル５１が形成されているノズル面に対して平行な方向、言い換えるとノズル５１の中心軸に対して垂直な方向である）において一様に移動するように、ノズルプレート５１０の外周の側面の全てに固着されている。

なお、中間体７１の形態は、図７に示したようなノズルプレート５１０の全側面に固着されている場合に、特に限定されない。また、中間体７１とノズルプレート５１０とが一体にして形成されていてもよい。

固定台７２は、偏向アクチュエータ７８を固定する台であるとともに、液体吐出ヘッド５０ａの全体を固定する台を兼ねている。詳細には、偏向アクチュエータ７８によってノズルプレート５１０が主走査方向に沿って平行移動するとき、ノズル連通プレート５１２よりも上のプレート（圧力室プレート５２０など）が移動しないように固定して、弾性部材からなるノズル連通プレート５１２に所望の弾性変形を生じさせる。

図８（ａ）は、液体の吐出方向を偏向していない時（非偏向時）のノズル５１及びその周辺部分の様子を示す。図８（ｂ）は、偏向アクチュエータ７８によって液体の吐出方向を偏向している時（偏向時）のノズル５１及びその周辺部分の様子を示す。

非偏向時には、図８（ａ）に示されているように、ノズルプレート５１０に形成されている開口部であるノズル５１の軸線Ａ（移動軸線）は、圧力室プレート５２０に形成されているノズル流路５１ｂ(固定流路)の移動しない軸線Ｂ（固定軸線）、すなわちノズル５１の中心軸と一致しており、図８（ａ）中の矢印６５１によって示されているように、液滴はノズル面５０Ａに対して垂直方向に吐出される。

一方で、偏向アクチュエータ７８の駆動により、図８（ｂ）に示されているように、ノズルプレート５１０をノズル面５０Ａに対して平行な方向（矢印６７８で示す方向）に移動させた時、すなわち偏向時には、ノズルプレート５１０のノズル５１の軸線Ａ（移動軸線）は、圧力室プレート５２０のノズル流路５１ｂ（固定流路）の軸線Ｂ（固定軸線）、すなわちノズル５１の中心軸からズレが生じた状態となる。

このように、両軸Ａ、Ｂの位置関係により、ノズル５１から吐出される液滴の吐出方向が決まる。詳細には、両軸Ａ、Ｂが一致しているときには、吐出方向はノズル面５０Ａに対して垂直であり、両軸Ａ、Ｂが互いにずれているときには、ノズル５１の中心軸である軸線Ｂ（非偏向時のノズル５１の軸線である）から軸線Ａ（偏向時のノズル５１の軸線である）の方に寄っていくようにして、吐出方向が傾く（すなわち吐出方向がノズル面５０Ａに対して斜めとなる）。

例えば、記録密度が１２００ｄｐｉ、すなわち記録媒体上のドットピッチが略２０μｍであって、このドットピッチの２倍である略４０μｍをズレ幅の最大値として着弾位置を制御するような場合、偏向時における軸線Ａと軸線Ｂとの間隔が最大で略１μｍ程度で済むように、ノズル面５０Ａと記録媒体との間隔が設定される。

図９（ａ）は、偏向時に記録媒体上に形成されるドットの様子を示す説明図である。図９（ａ）に示す例では、説明の便宜上、４つの異なるノズルから打滴されたドットによって、複数のドット列が形成される。

図９（ａ）中の点線９０１は、副走査方向に沿ったひとつのドット列を示している。一方で、同じノズルによって打滴されたドットをたどっていくと、図９（ａ）中の実線９０２が描かれる。

このように、プリント制御部１５０は、ヘッドドライバ１５４を用いて、同一ノズルからの打滴によって形成される複数のドットが副走査方向に沿って並ぶことがなく、異なる複数のノズルからの打滴によって形成される複数のドットが副走査方向に沿って並ぶように、着弾位置の制御処理を行う。すなわち、同一ノズルからの打滴によって形成される複数のドットは、記録媒体上で、図９（ａ）中の実線９０２によって示されるように、ジグザグ状に配置される。

このような着弾位置の制御処理を行わない場合、すなわち同一のノズルからの打滴によって形成されるドットが副走査方向に沿って並ぶ場合には、もしも特定のノズルが異物の詰まりなどの原因によって不吐出になると、図９（ｂ）に示すように、直線状の筋ムラが生じてしまうことになる。

一方で、前述のような着弾位置の制御処理を行う場合、すなわち同一のノズルからの打滴によって形成されるドットがジグザグ状に配置される場合には、もしも特定のノズルが不吐出になっても、図９（ｃ）に示すように、直線状の筋ムラとはならず、目立たないことになる。

このような着弾位置の制御を行うには、吐出ドライバ１５５による吐出アクチュエータ５８の駆動と、偏向ドライバ１５６による偏向アクチュエータ７８の駆動とを、同期させる必要がある。このような同期を伴う着弾位置の制御処理は、主としてプリント制御部１５０がＬＵＴ１６０を用いて行う。

吐出アクチュエータ５８の駆動と偏向アクチュエータ７８の駆動とを同期させて着弾位置（偏向量）を制御する態様には、各種ある。

第１に、偏向アクチュエータ７８に与える駆動波形として例えば正弦波等の周知の固定の形状を用いる一方で、吐出アクチュエータ５８による吐出タイミングを、目標の着弾位置に応じて制御する態様がある。

第２に、吐出アクチュエータ５８による吐出タイミングを一定にし、すなわち吐出周期を一定にして、偏向アクチュエータ７８に与える印加電圧を、目標の着弾位置に応じて制御する態様がある。

図１０は、吐出タイミングを制御する第１の制御態様の説明に用いる説明図である。

図１０において、第１象限は、偏向ドライバ１５６から偏向アクチュエータ７８への印加電圧Ｖと、時間ｔとの関係（偏向アクチュエータ７８の「印加電圧特性」と称する）を示している。すなわち、第１象限は、偏向用駆動信号の波形を示している。第２象限は、偏向アクチュエータ７８の印加電圧Ｖと、主走査方向における着弾位置Δｘｒとの関係（「ヘッド特性」と称する）を示している。すなわち、第２象限は、偏向アクチュエータ７８を含む液体吐出ヘッド個別の特性を示している。第３象限は、主走査方向における目標の着弾位置（「目標特性」と称する）を示している。第４象限は、目標の着弾位置と、吐出ドライバ１５５から吐出アクチュエータ５８に吐出用のパルスを与えることにより行われる吐出のタイミングとの関係（「着弾位置特性」と称する）を示している。

第１象限に示されているように、本例では、正弦波によって偏向アクチュエータ７８が駆動される。すなわち、偏向ドライバ１５６から偏向アクチュエータ７８に対して、固定で正弦波が与えられる。

第２象限において、着弾位置Δｘｒは、具体的には、第１象限に示す印加電圧Ｖを偏向アクチュエータ７８に印加したときの主走査方向における液滴の着弾位置を、偏向していない状態での着弾位置を原点（「着弾原点」と称する）として、この着弾原点との差分（「着弾ズレ」ともいう）で表した数値である。

第３象限において、目標の着弾位置Δｘｉ（例えばΔｘ１〜Δｘ４）は、各打滴（本例では正弦波形の１周期当たりに６打滴である）における理想的な目標となる着弾位置を、着弾原点との差分で表した数値である。具体的には、正弦波の１周期中で、第１打滴の着弾位置Δｘ１、第２打滴の着弾位置Δｘ２（第６打滴の着弾位置でもある）、第３打滴の着弾位置Δｘ２（第５打滴の着弾位置でもある）、第４打滴の着弾位置Δｘ４の間隔が、全て等しくなるようにノズル５１から液滴を吐出させる。

このような第３象限の目標特性は、第４象限の着弾位置特性を示す曲線に示されているとおりに、吐出タイミング（例えばｔ１〜ｔ６）を制御することにより実現される。

すなわち、第４象限の着弾位置特性を示す曲線上において、目標着弾位置（Δｘｉ）軸上に投影される目標着弾位置間の間隔（Δｘ２−Δｘ１、Δｘ３−Δｘ２、及び、Δｘ４−Δｘ３）が均一となるような、時間（ｔ）軸上に投影される各吐出タイミングｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５、ｔ６で、吐出ドライバ１５５から吐出アクチュエータ５８に対して駆動用のパルスを与える制御を行う。

具体的には、第２象限のヘッド特性に示される偏向アクチュエータ７８の印加電圧Ｖと主走査方向における着弾ズレΔｘｒとの関係、すなわち偏向アクチュエータ７８の駆動信号と偏向量との関係を、予め測定により取得しておき、この測定の結果をＬＵＴ１６０に記憶させておく。なお、ＬＵＴ１６０は、一般に、情報を記憶するメモリとマトリクス回路とによって構成されている。例えば、画像形成装置１０の出荷前にヘッド特性データを測定により求めておき、ヘッド特性データをＬＵＴ１６０に予め記憶させておく。

プリント制御部１５０は、ＬＵＴ１６０に予め記憶したヘッド特性データに基づいて、目標着弾位置（例えば図１０のΔｘ１〜Δｘ４）をインプットとして、目標着弾位置に対応するアウトプットとしての印加電圧を取得して、吐出タイミング（例えば図１０のｔ１〜ｔ６）を求める。ＬＵＴ１６０が、目標着弾位置をインプットとして、吐出タイミングを直接的にアウトプットするように構成してもよい。

すなわち、画像形成装置１０が記録媒体上に画像を形成する際には、プリント制御部１５０は、リアルタイムに、画像形成に必要な目標特性に対応する吐出タイミングをヘッドドライバ１５４（具体的には吐出ドライバ１５５）に対して与える。

図１１は、偏向アクチュエータ７８に与える印加電圧を制御する第２の制御態様の説明に用いる説明図である。

図１１において、第１〜第４象限は、図１０と同様に、偏向アクチュエータ７８の印加電圧特性、ヘッド特性、目標特性、着弾位置特性をそれぞれ示している。

第４象限の着弾位置特性に示されているように、本例では、吐出周期を一定にして吐出アクチュエータ５８が駆動される。すなわち、吐出ドライバ１５５から吐出アクチュエータ５８に対して、一定周期で駆動用のパルスが与えられる。

また、第３象限の目標特性に示されているように、第１打滴の着弾位置Δｘ１、第２打滴の着弾位置Δｘ２（第６打滴の着弾位置でもある）、第３打滴の着弾位置Δｘ２（第５打滴の着弾位置でもある）、第４打滴の着弾位置Δｘ４の間隔が、全て等しくなるようにノズル５１から液滴を吐出させる。

このような第３象限の目標特性は、第１象限の印加電圧特性を示す曲線に示されているとおりに、偏向アクチュエータ７８に与える印加電圧を制御することにより実現される。

具体的には、第２象限のヘッド特性に示される偏向アクチュエータ７８の印加電圧Ｖと主走査方向における着弾ズレΔｘｒとの関係、すなわち偏向アクチュエータ７８の駆動信号と偏向量との関係を、予め測定により取得しておき、この測定の結果をＬＵＴ１６０に記憶させておく。例えば、画像形成装置１０の出荷前にヘッド特性データを測定して、この測定したヘッド特性データをＬＵＴ１６０に予め記憶させておく。

プリント制御部１５０は、ＬＵＴ１６０に予め記憶したヘッド特性データに基づいて、目標着弾位置（例えば図１１のΔｘ１〜Δｘ４）をインプットとして、目標着弾位置に対応するアウトプットとしての印加電圧値（印加特性データ）を取得する。

すなわち、画像形成装置１０が記録媒体上に画像を形成する際には、プリント制御部１５０は、リアルタイムに、画像形成に必要な目標特性に対応する印加電圧値（印加特性データ）をヘッドドライバ１５４（具体的には偏向ドライバ１５６）に対して与える。そうすると、偏向ドライバ１５６は、プリント制御部１５０から与えられた印加電圧特性データに対応する駆動波形を偏向アクチュエータ７８に対して与える。

［第２実施形態］
図１２は、本発明に係る第２実施形態の液体吐出ヘッド５０ｂの内部構造を示す断面図である。

なお、図１２において、図５の第１実施形態の液体吐出ヘッド５０ａの構成要素と同じ構成要素は、図５と同じ符号を付してあり、既に第１実施形態において説明したので、その説明を省略する。

第２実施形態の液体吐出ヘッド５０ｂは、各ノズル５１の周辺に偏向アクチュエータ７８０が形成されている。具体的には、ノズルプレート５１０の下面に固着された、本発明における偏向手段としての偏向アクチュエータプレート５７８の中に、偏向アクチュエータ７８０が形成されている。

なお、第２実施形態においては、ノズル連通プレート５１２は、弾性材料ではなく、剛性を有する材料、例えばＳＵＳなどの金属によって構成されている。また、ノズル連通プレート５１２は省略することも可能である。

偏向アクチュエータ７８０及びその周辺部分の拡大した断面図を図１３に示す。

図１３において、偏向アクチュエータ７８０は、例えばピエゾなどからなる薄層の圧電体７８０ａと、圧電体７８０ａの下面に固着されている導電性材料からなる薄層の第１共通電極７６０（下電極）と、圧電体７８０ａの上面に固着されている導電性材料からなる薄層の第２共通電極７７０とが積層された、いわゆる積層構造体である。

このような積層構造の偏向アクチュエータ７８０が内部に形成されている板状の偏向アクチュエータプレート５７８の上面は、ノズルプレート５１０の下面に、面対面で接合され固着されている。図１の偏向ドライバ１５６から偏向アクチュエータ７８０に対して偏向用駆動信号が与えられると、偏向アクチュエータ７８０の変形によって、この偏向アクチュエータ７８０が内部に形成されている偏向アクチュエータプレート５７８が撓み、偏向アクチュエータプレート５７８が固着されているノズルプレート５１０も撓むことになる。

例えば、偏向アクチュエータ７８０の圧電体７８０ａは、厚さ方向と直交する方向（ノズル面５０Ａに対して平行方向）に分極させておき、厚さ方向（ノズル面５０Ａに対して垂直方向）に電界をかけることにより、後に説明する図１５に示すように偏向アクチュエータプレート５７８を変形させる。これにより、偏向アクチュエータプレート５７８が固着されているノズルプレート５１０も同時に撓むことになり、ノズル５１からの液体の吐出方向が偏向することになる。

偏向アクチュエータプレート５７８は、詳細には、図１３に示されているように、積層構造であり、偏向アクチュエータプレート５７８の最下面（ノズル面５０Ａ）側から順に、第１保護層５８１、第１接着層５８２、第１共通電極７６０（第１共通電極層）、圧電体７８０ａ（圧電体層）、第２共通電極７７０（第２共通電極層）、第２接着層５８６、第２保護層５８７によって構成されており、第３接着層５８８を介して、ノズルプレート５１０の下面に固着されている。

偏向アクチュエータ７８０の圧電体７８０ａは、全てのノズル５１にわたってノズルプレート５１０の全体を覆うように形成されている。

偏向アクチュエータ７８０の第１共通電極７６０も、全てのノズル５１にわたってノズルプレート５１０の全てを覆うように形成されている。

偏向アクチュエータ７８０の第２共通電極７７０は、図１４の平面図に示すように、ノズル５１の列方向（図４に示すように主走査方向に対して角度θをなす方向）、すなわち略副走査方向に沿って、各ノズル列ごとに２本ずつ形成されている。このように第２共通電極７７０は、主走査方向を左右方向とした場合、各ノズル列の左側に形成されている左側電極７７０Ｌと各ノズル列の右側に形成されている右側電極７７０Ｒによって構成されている。

このような第２共通電極７７０によって、一層の圧電材料で構成されている圧電体７８０ａは、実際には、各ノズル列ごとに分離されている。また、図１３に示されているように、主走査方向を左右方向とした場合、各ノズル５１の左側に形成されている左側アクチュエータ７８０Ｌと各ノズル５１の右側に形成されている右側アクチュエータ７８０Ｒとが形成されていることになる。すなわち、ひとつのノズル５１に対して左右２つの偏向アクチュエータ７８０Ｌ、７８０Ｒが形成されている。

このように、第２共通電極７７０によって各ノズル列ごとに分離されている圧電体７８０ａは、その各ノズル列において、複数のノズル５１に対して共通に形成されているということもできる。具体的には、第１に、各ノズル列ごとに駆動信号を与えればよい。すなわち、第１共通電極７６０を接地しておき、各ノズル列方向に沿って形成されている第２共通電極７７０に対して、各ノズル列ごとに駆動信号を与えればよいので、各ノズルごとに駆動配線を敷設する場合と比較して駆動配線を大幅に省略できることになる。第２に、各ノズル列ごとに偏向を行えばよいので、偏向用の駆動回路（すなわち偏向ドライバ１５６）を簡素化することができるとともに、主としてプリント制御部１５０により行う制御処理が容易となる。

図１３において、第１共通電極７６０の下面に第１接着層５８２を介して接着されている第１保護層５８１、及び、第２共通電極７７０の上面に第２接着層５８６を介して接着されている第２保護層５８７は、それぞれ第１共通電極７６０及び第２共通電極７７０を保護する。

なお、最下層に位置している第１保護層５８１は、液体吐出ヘッド５０のノズル面５０Ａを形成しているとともに、撥液材料を含んでおり、撥液層を兼ねている。

以上説明した偏向アクチュエータ７８０への印加電圧の値を切り換えることや、駆動する偏向アクチュエータ７８０を切り換えること（すなわち左側７８０Ｌのみ、右側７８０Ｒのみ、及び、左側７８０Ｌ及び右側７８０Ｒの両方と切り換えること）によって、液体の吐出方向や偏向量を切り換えることができる。

図１５は、偏向アクチュエータプレート７８０及びノズルプレート５１０の変位と液滴の噴射方向の偏向の様子を示す断面図である。

図１５に示す例では、ノズル５１列の両側に形成されている第２共通電極７７０Ｌ、７７０Ｒのうちで、左側７７０Ｌのみに偏向ドライバ１５６から偏向用駆動信号としての電圧が印加されており、液滴の吐出方向（矢印で示す）は、電圧を印加した左側に偏向されている。

図１６は、図９（ａ）に示すような４つのノズル５１からの打滴によって一列のドット列を形成する場合における、４段階の偏向の様子を示す説明図である。

図１６（ａ）では、左側の偏向アクチュエータ７８０Ｌのみ駆動しており、図１６（ｂ）では、両偏向アクチュエータ７８０Ｌ、７８０Ｒを駆動せず、すなわち非偏向であり、図１６（ｃ）及び（ｄ）では右側の偏向アクチュエータ７８０Ｒのみ駆動している。なお、図１６（ｃ）に示す場合よりも、図１６（ｄ）に示す場合の方が、右側の偏向アクチュエータ７８０Ｒに対する印加電圧が高く、したがって、偏向量が大きくなっている。

プリント制御部１５０がヘッドドライバ１５４を用いて行う着弾位置（偏向量）の制御処理は、第１実施形態において説明した制御処理と同様に行うことができる。例えば、第１に、偏向アクチュエータ７８に与える駆動波形として正弦波等の周知の固定の形状を用いる一方で、吐出アクチュエータ５８による吐出タイミングを目標の着弾位置に応じて制御する態様がある。また、第２に、吐出アクチュエータ５８による吐出タイミングを一定にし、すなわち吐出周期を一定にして、偏向アクチュエータ７８に与える印加電圧を目標の着弾位置に応じて制御する態様がある。

ところで、図１４に示されている第２共通電極７７０Ｌ、７７０Ｒは、各ノズル列の左側及び右側に１本ずつ形成されているが、すなわち１個のノズル５１に対して２個の偏向アクチュエータが形成されているが、本発明はこのような場合に特に限定されない。すなわち、各ノズル列の片側に１本のみ第２共通電極を形成してもよい。すなわち１個のノズル５１に対して１個の偏向アクチュエータを形成するようにしてもよい。

また、圧電体７８０ａは、分極方向を逆にした２枚の圧電体によって構成し、これらの２枚の圧電体を、図示しない３つ目の電極（中間電極）を挟んで貼り合わせることにより、さらに高変位を得るようにしてもよい。

［切り欠け部］
図１７は、ノズルプレート５１０のノズル５１近傍の変形を容易にするために、ノズルプレート５１０の各ノズル５１の近傍に切り欠け部８１Ｌ、８１Ｒを設けた液体吐出ヘッド５０ｃの一部を示す断面図である。

この液体吐出ヘッド５０ｃのノズル５１及びその周辺部分の平面図を図１８に示す。切り欠け部８１Ｌ、８１Ｒは、各ノズル５１ごとに、第２共通電極７７０Ｌ、７７０Ｒにそれぞれ沿って形成されている。

なお、液体吐出ヘッド５０ｃの他の部分は、図１２に示した液体吐出ヘッド５０ｂと同じであり、既に説明したので、説明を省略する。

図１７及び図１８に示すように、ノズルプレート５１０のノズル５１の近傍に形成された切り欠け部８１Ｌ、８１Ｒにより、ノズルプレート５１０がノズル５１の近傍で撓み変形し易いので、より小さな電力で吐出方向の偏向が可能になる。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、本明細書において説明した例や図面に図示された例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の設計変更や改良を行ってよいのはもちろんである。

本発明に係る液体吐出ヘッドを備えた画像形成装置の全体構成の概略を示すブロック図である。 図１の画像形成装置の機構的な全体構成の概略を示す全体構成図である。 図１の画像形成装置の液体吐出部周辺の要部平面図である。 本発明に係る液体吐出ヘッドの全体構造の一例を示す平面透視図である。 第１実施形態の液体吐出ヘッドの内部構造を示す断面図である。 第１実施形態における偏向アクチュエータ及びその周辺部分を示す要部断面図である。 第１実施形態における偏向アクチュエータ及びその周辺部分を示す斜視図および側断面図である。 第１実施形態における吐出方向の偏向の様子を示す拡大した断面図である。 記録媒体上に形成されるドットの様子を示す説明図である。 吐出タイミングを制御する場合の着弾位置制御処理の一例の説明に用いる説明図である。 偏向アクチュエータの印加電圧を制御する場合の着弾位置制御処理の一例の説明に用いる説明図である。 第２実施形態の液体吐出ヘッドの内部構造を示す断面図である。 第２実施形態における偏向アクチュエータ及びその周辺部分を示す要部断面図である。 第２実施形態における偏向アクチュエータの共通電極の例を示す平面図である。 第２実施形態における吐出方向の偏向の様子を示す拡大した断面図である。 図９（ａ）に示すドットを形成するための４段階の偏向を行う場合の偏向の説明に用いる説明図である。 切り欠け部を設けた液体吐出ヘッドを示す断面図である。 切り欠け部と偏向アクチュエータの共通電極との位置関係の例を示す平面図である。

符号の説明

１０…画像形成装置、５０（１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ）…液体吐出ヘッド、５０Ａ…ノズル面、５１…ノズル、５２…圧力室、５５…共通液室、５６…振動板（吐出アクチュエータの共通電極）、５７…吐出アクチュエータの個別電極、５８…吐出アクチュエータ、５８ａ…吐出アクチュエータの圧電体、９０…柱状電気配線、７１…中間体、７８…偏向アクチュエータ（第１実施形態の偏向手段）、７８０…偏向アクチュエータ、１１２…システムコントローラ、メモリ…１１４、１５２、１５０…プリント制御部（制御手段）、１５４…ヘッドドライバ、１５５…吐出ドライバ、１５６…偏向ドライバ、１６０…ＬＵＴ：ルックアップテーブル（記憶手段）、５１０…ノズルプレート、５１２…ノズル連通プレート（弾性部材）、５２０…圧力室プレート、５５０…共通液室プレート、５７８…偏向アクチュエータプレート（第２実施形態の偏向手段）

Claims (4)

1. 液体を吐出する２次元に配列された複数のノズルを有するノズル板と、
   前記複数のノズルに連通する複数の圧力室が形成されている圧力室形成板と、
   前記ノズル板と前記圧力室形成板との間に介装されている弾性部材と、
   前記ノズル板を該ノズル板の前記複数のノズルが配列されているノズル面に対して平行方向に移動させることにより、前記複数のノズルから吐出される液体の吐出方向を偏向させる偏向手段と、
   を備えたことを特徴とする液体吐出ヘッド。
2. 液体を吐出する２次元に配列された複数のノズルを有するノズル板と、
   前記ノズル板の一方の面に固着され、前記ノズル板を撓ませることにより、前記複数のノズルから吐出される液体の吐出方向を偏向させる板状の偏向手段と、
   を備えた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と、
   前記偏向手段に与える駆動信号と前記液体の偏向量との関係を示す情報を記憶した記憶手段と、
   前記記憶手段に記憶された情報に基づいて、前記ノズルから液体が吐出されるタイミングを制御する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１又は２に記載の液体吐出ヘッドと、
   前記偏向手段に与える駆動信号と前記液体の偏向量との関係を示す情報を記憶した記憶手段と、
   前記記憶手段に記憶された情報に基づいて、前記偏向手段に与える駆動信号の印加電圧を制御する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
   
   

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