JP2009214303A - 液体吐出ヘッド及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ノズル板の周囲を折り曲げて押さえ板で固定すると構造が複雑になり、箱型の立体的なノズル保護部材は部品精度を確保が困難である。
【解決手段】液滴を吐出する複数のノズル１が形成された可撓性を有するノズル板２と、ノズル２が連通する流路を形成する流路部材３と、ノズル板１及び流路部材２を支持するフレーム部材４とを備え、ノズル板２の周囲４辺には突起状部分１０が形成され、フレーム部材４の表面外周部には周囲４箇所に設けられたスリット状開口部１２にノズル板２の突起状部分１０が差し込まれている。
【選択図】図１

Description

本発明は液体吐出ヘッド及び画像形成装置に関し、特に液体吐出ヘッドのノズル板及びノズル板保護部材の固定構造に関する。

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記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置としてインクジェット記録装置などが知られている。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。

なお、本願において、「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、パターン材料なども含まれる。

一般に液体吐出ヘッドは、液体を液滴として吐出する複数設けられたノズル（ノズル孔）と、各ノズルが連通する独立した個別液室などの流路と、個別液室内のインクを加圧するエネルギーを発生する圧力発生手段とを備えている。なお、圧力発生手段は圧電素子等の電気機械変換素子、またはヒータ等の電気熱変換素子などからなるエネルギー発生手段を備え、画像情報によって素子を駆動させること利用し、複数のノズル孔から選択的に液体を吐出できるものである。

このような液体吐出ヘッドにおけるノズル板やノズル板を保護するためのノズル板保護部材の固定構造ないし方法に関して、特許文献１にはノズル板を折り曲げて押さえ板で固定することが、特許文献２には配線付きノズル板を折り曲げて端部でカシメにて固定することが、特許文献３にはノズル板保護部材の外周をフレーム部材の凸壁で囲むことが、特許文献４にはノズル板のワイパ当接端部を傾斜面として、その斜面に封止材を塗布することが、特許文献６にはノズル板保護部材を平板状部材で形成することが、それぞれ記載されている。

特許第３６５２２０９号公報 特開平０５−２２９１２３号公報 特許第３１５１９０３号公報 特許第３７２７５５５号公報 特開２００６−２５６０２９号公報

液体吐出ヘッドにおいては、ノズル面（ノズル板の表面）にインクが付着すると滴吐出方向が曲げられるなどの吐出不良が発生することから、ワイパ部材によってノズル面をワイピングして清浄化することが行われている。この場合、ワイパ部材がノズル板表面を払拭するときにノズル板の剥がれやインクがヘッドの電装部品（ドライバＩＣなど）に付着することを防止する必要があることなどから、ノズル板の周縁部を保護するノズル板保護部材が設けられたりする。

ここで、ノズル板の周囲を折り曲げて押さえ板で固定する構造にあっては、ノズル板の固定構造が複雑になるとい課題がある。

また、ノズル板保護部材を設ける場合、従来は、金属材料の絞り加工や折り曲げ加工を施して周辺部を折り曲げ、また、樹脂材料の成型で箱型の立体的な形状に形成しているため、部品精度を確保することが困難であり、ノズル面に高い精度で密着させることが難しい。

そのため、ワイパ部材でのワイピング動作による清浄化を十分なものとする、つまり、インクの拭き残しなく清浄なノズル面を長期間維持するためには、必ずしも十分なものではない。その結果、ノズル孔出口近傍の十分な清浄度が得られず、インク滴の吐出が正常でなくなって、印字品質の低下を招いているという課題がある。

また、ノズル板表面近傍での限られたスペースでノズル板保護部材を固定するには困難が伴っているという課題もある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、簡単な構成でノズル出口近傍の十分な清浄度が得られ、高い印字品質を維持できるように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、
液滴を吐出する複数のノズルが形成された可撓性を有するノズル板と、
前記ノズルが連通する流路を形成する流路部材と、
前記ノズル板及び流路部材の少なくともいずれかを支持又は固定するフレーム部材と、を備え、
前記ノズル板の外形寸法は前記流路部材の外径寸法より大きく、
前記ノズル板の前記流路部材より大きい部分の少なくとも一部が前記フレーム部材に形成されたスリット状開口部に差し込まれている
構成とした。

ここで、前記フレーム部材のスリット状開口部は、前記フレーム部材の周縁部のうち、少なくともワイピング方向上流側１箇所を含む部分に設けられている構成とできる。

また、前記スリット状開口部と、このスリット状開口部に差し込まれたノズル板の差し込み部分との間に樹脂材料が充填されている構成とできる。

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形成されたノズル板と、
前記ノズルが連通する流路を形成する流路部材と、
前記ノズル板及び流路部材の少なくともいずれかを支持又は固定するフレーム部材と、
少なくとも前記ノズルに対向する部分が開口されている可撓性を有するノズル板保護部材と、を備え、
前記ノズル板保護部材の外形寸法は前記ノズル板及び前記流路部材の外径寸法より大きく、
前記ノズル板保護部材の前記ノズル板及び前記流路部材より大きい部分の少なくとも一部が前記フレーム部材に形成されたスリット状開口部に差し込まれている
構成とした。

ここで、前記フレーム部材のスリット状開口部は、前記フレーム部材の周縁部のうち、少なくともワイピング方向上流側及び下流側の２箇所を含む部分に設けられている構成とできる。

また、ノズル板保護部材が金属製ばね材料で形成されている構成、あるいは、前記ノズル板保護部材が樹脂フィルム材料で形成されている構成とできる。

また、前記スリット状開口部と、このスリット状開口部に差し込まれたノズル板保護部材の差し込み部分との間に樹脂材料が充填されている構成とできる。

これらの液体吐出ヘッドにおいて、前記フレーム部材のスリット状開口部の外周端縁部の少なくとも一部が、面取りされた斜面部を有する構成とできる。

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たものである。

本発明に係る液体吐出ヘッドによれば、可撓性を有するノズル板の外形寸法は流路部材の外径寸法より大きく、ノズル板の流路部材より大きい部分の少なくとも一部がフレーム部材に形成されたスリット状開口部に差し込まれているので、簡単な構成で、組み付けが容易で、しかも、ワイパ部材の動きに支障となるものがなく、ワイピングによるノズル出口近傍の十分な清浄度が得られ、高い印字品質を維持することができる。

本発明に係る液体吐出ヘッドによれば、可撓性を有するノズル板保護部材の外形寸法はノズル板及び流路部材の外径寸法より大きく、ノズル板保護部材のノズル板及び流路部材より大きい部分の少なくとも一部がフレーム部材に形成されたスリット状開口部に差し込まれているので、簡単な構成で、組み付けが容易で、しかも、ワイピングによるノズル出口近傍の十分な清浄度が得られ、高い印字品質を維持することができる。

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、高い印字品質を維持して画像形成を行うことができる。

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。本発明に係る液体吐出ヘッドの第１実施形態について図１及び図２を参照して説明する。なお、図１は同ヘッドの斜視説明図、図２は同じく要部断面説明図である。
この液体吐出ヘッドは、液滴を吐出する複数のノズル１が形成されたノズル板２と、ノズル２が連通する流路を形成する流路部材３と、ノズル板１及び流路部材２を支持するフレーム部材４と、圧力発生手段５とを備えている。

ノズル板２は可撓性を有する部材で形成され、流路部材３に接着剤（図示しない）で接着接合され、表面（ノズル面）には撥水処理が施されている。流路部材３は、フレーム部材４に設けられた段部７に接着剤８で接着接合されて固定されている。

そして、ノズル板２は、略矩形状の外形状を有し、かつ、外形寸法は流路部材３の外径寸法より大きく形成されている。このノズル板２の周囲４辺には突起状部分１０が形成されている。

一方、フレーム部材４の表面外周部には周囲４箇所にノズル板２の突起状部分１０に対応してスリット状開口部１２が形成されている。このフレーム部材４の表面外周部のスリット状開口部１２は、フレーム部材４の側面に設けられたスリット１３にそれぞれ連絡している。また、スリット状開口部１２の外周端縁部には面取り１８がそれぞれ形成され、ワイピング時にワイパ部材が傷付いたり、ワイパ部材によってノズル板２の突起状部分２０が角部に押し付けられて傷つけられたりするようなことがないようにしている。

そこで、ノズル板２の周囲４辺の突起状部分１０を、フレーム部材４のスリット状開口部１２にそれぞれ差し込まれている。

ここで、フレーム部材４の最外周縁部表面２１ａとノズル板２に当接する表面２１ｂとは面一（同じ高さ）となっていて、ノズル板２の厚さ分だけノズル面がフレーム部材４より高い配置（フレーム部材４の表面２１ａより突出した配置）となっている。

このように構成したので、液体吐出ヘッドの表面は、ノズル板２の表面（ノズル面）が最も高い位置にあることになり、ワイパ部材でワイピングをする場合、ワイピング効果を低減させるような凸部がないことになり、ワイピング後のノズル面は清浄な状態が得られることになる。また、ノズル板２は、前述のように、流路部材３を介してフレーム部材４に固定されているので、ワイピングによる摩擦力にも十分耐えることができ、その位置がずれるようなこともない。なお、図１において、矢印Ａは、ワイパ部材の液体吐出ヘッドに対する動作方向（ワイピング方向）を示しているが、これに限定されるものではない。

このように、可撓性を有するノズル板の外形寸法は流路部材の外径寸法より大きく、ノズル板の流路部材より大きい部分の少なくとも一部がフレーム部材に形成されたスリット状開口部に差し込まれているので、簡単な構成で、組み付けが容易で、しかも、ワイパ部材の動きに支障となるものがなく、ワイピングによるノズル出口近傍の十分な清浄度が得られ、高い印字品質を維持することができる。

なお、上記実施形態ではノズル板の全周に突起状部を設け、フレーム部材にもそれぞれ突起状部を差し込むスリット状開口部を設けているが、ノズル板の突起状部及びフレーム部材のスリット状開口部は、周縁部のうち、少なくともワイピング方向上流側１箇所を含む部分に設けられている構成とすることができる。

つまり、液体吐出ヘッドやこれを備える画像形成装置の小型化を図る上では、上記実施形態のようにノズル板の全周に突起状部を設け、フレーム部材にもそれぞれ突起状部を差し込むスリット状開口部を設けると、ヘッドの外形が大型化してしまうことになり、ひいては画像形成装置も大型化する。一方、画像形成装置においては、ワイピングをヘッドに対し一方向からのみ行うことが通常であり、ワイパ部材の当接によるノズル板剥離を防止するためには、最低限、ワイパ動作上流側がダメージを受けない構造とすればよい。これにより、ヘッド及び画像形成装置の小形化を図ることができる。

次に、本発明に係る液体吐出ヘッドの第２実施形態について図３を参照して説明する。なお、図３は同ヘッドの要部断面説明図である。
ここでは、フレーム部材４の最外周縁部表面２１ａとノズル板２に当接する表面２１ｂとは、表面２１ｂ側をノズル板面一（同じ高さ）となっていて、ノズル板２の厚さ分だけ相対的に低くして、ノズル板２を組み付けた状態でフレーム部材４の最外周縁部表面２１ａとノズル板２の表面が同じ高さになるようにしている。

これによって、ワイパ部材がヘッド表面をワイピングするときの動作が、さらにスムーズになり、ワイピング後のノズル面の清浄度がさらに向上することになる。この場合、スリット１２をはさんでフレーム部材４表面２１ａ、２１ｂの高さが僅かに違うことになるので、スリット端部は傾斜して両面とつながることになる。

また、ノズル板２の突起状部分１０が差し込まれて、空隙となっているスリット１２の部分には樹脂充填剤２８を充填して凹部（空隙）を埋めることで段差の発生を防止している。

これにより、よりワイピング性の改善が図られることになる。つまり、ヘッド表面に大きな凹部がなくなるためワイパ部材の先端部が擦れて形状変形してしまったり、ワイパ部材がスリット状開口部に落ち込む際の振動でワイピング効果が損なわれたりすることがなくなる。また、差し込み部を固定することになるため、例えば紙ジャムなどのイレギュラーな現象に対してもより強い耐性を持つヘッドとすることができる。

なお、ノズル板２の表面が撥水処理されていて、樹脂充填剤２８との密着性が低い場合は、樹脂充填剤２８が接する部分（例えば突起状部分１０の表面）には撥水処理を施さないようすることができる。

次に、本発明に係る液体吐出ヘッドの第３実施形態について図４及び図５を参照して説明する。なお、図４は同ヘッドの要部断面説明図、図５は同ヘッドのノズル板保護部材の斜視説明図である。
ここでは、ノズル板３２は流路部材３とほぼ同じ外径寸法に形成され、流路部材３とともにフレーム部材４に設けられた段部７に接着剤８で接着接合されて固定されている。フレーム部材４のノズル板３２及び液室部材３を取り囲む部分の表面２１ｂの高さはノズル板２の表面の高さと同じ高さとなっている。

そして、ノズル板３２の表面にノズル板保護部材３３が装着されている。ノズル板保護部材３３は、ノズル板３２より大きいサイズ（外形寸法）で形成されていて、中央付近のノズル１の列に対応する部分には切り抜かれた開口３４が設けられている。この開口３４の周辺部は、必要があれば図５に示すようにワイパ部材の当接がスムーズになるように、面取り等の傾斜部３５を設けてもよい。

このノズル板保護部材３３の外周部には、前記各実施形態で説明したノズル板２と同様に、突起状部３６が設けられていて、フレーム部材４のスリット状開口部１０に差し込まれている。フレーム部材４の表面外周面２１ａの高さは、ノズル板保護部材３３の表面と同じ高さとなるように設定されている。また、ノズル板保護部材３３の露出表面３７には撥水処理が施されているのが好ましい。

つまり、前記各実施形態のようにノズル板の周囲部を流路部材３の外形より大きく形成し、その端部の突起状部をスリットに挿入する構成を採ることが、ノズル板及び流路部材の製造上の理由などで困難な場合もある。そこで、ノズル板保護部材３３を設けて、同様な構成とすることで、ワイピング後のノズル面は清浄な状態が得られることになる。また、ノズル板の周囲はノズル板保護部材で保護されているので、ワイピングによる摩擦力にも十分耐えることができ、その位置がずれるようなこともない

このように、可撓性を有するノズル板保護部材の外形寸法はノズル板及び流路部材の外径寸法より大きく、ノズル板保護部材のノズル板及び流路部材より大きい部分の少なくとも一部がフレーム部材に形成されたスリット状開口部に差し込まれているので、簡単な構成で、組み付けが容易で、しかも、ワイピングによるノズル出口近傍の十分な清浄度が得られ、高い印字品質を維持することができる。

ここで、フレーム部材のスリット状開口部は、前述したと同じ理由で、全周縁部に設ける必要はないが、フレーム部材の周縁部のうち、少なくともワイピング方向上流側及び下流側の２箇所を含む部分に設けられていることが好ましい。つまり、ノズル板の場合には最低限ワイピング方向上流側の１箇所でよいが、ノズル板保護部材の場合には、差し込み部（スリット状開口部及び突起状）が１箇所であると、別の手段でフレーム部材に対してノズル板保護部材を固定しなければ、ワイパ部材が擦った時にノズル板保護部材が外れてしまうおそれがあるので、差し込み部を上下流の２箇所にすることによって別の手段を用いることなくノズル板保護部材のはずれを防止できる。

また、ノズル板保護部材は金属製ばね材料で形成されていることが好ましい。これにより、可撓性があり、且つ剛性も十分な厚さの薄いノズル板保護部材をえることができるので、ワイピング性を損ねることのないヘッド構成となる。また、樹脂フィルム材料でノズル板保護部材を形成することもでき、必要な可撓性と剛性を確保しつつ、加工が簡単で安価なノズル板保護部材を得ることができる。

次に、液体吐出ヘッドの一例について図６及び図７を参照して説明する。なお、図６は同ヘッドの液室長手方向に沿う断面説明図、図７は同ヘッドの液室短手方向（ノズルの並び方向）の断面説明図である。

この液体吐出ヘッドは、圧電型液体吐出ヘッドであり、流路部材である流路板１０１と、この流路板１０１の下面に接合した例えばニッケル電鋳で形成した振動板１０２と、流路板１０１の上面に接合したノズル板１０３とを接合して積層し、これらによって液滴（インク滴）を吐出するノズル１０４が連通する流路であるノズル連通路１０５及び圧力発生室である液室（個別流路）１０６、液室１０６に連通する流体抵抗部１０７、インク供給部（口）１０９を形成し、インク供給部１０９は振動板１０２に形成した開口部１１０を介して共通液室１０８に連通している。

また、振動板１０２を変形させて液室１０６内のインクを加圧するための圧力発生手段（アクチュエータ手段）である電気機械変換素子としての２列の積層型圧電素子１２１と、この圧電素子１２１を接合固定するベース基板１２２とを備えている。なお、圧電素子１２１の間には支柱部１２３を設けている。この支柱部１２３は圧電素子部材を分割加工することで圧電素子１２１と同時に形成した部分であるが、駆動電圧を印加しないので単なる支柱となる。また、圧電素子１２１には図示しない駆動回路（駆動ＩＣ）を搭載したＦＰＣケーブル１２６を接続している。

そして、振動板１０２の周縁部をフレーム部材１３０に接合し、このフレーム部材１３０には、圧電素子１２１及びベース基板１２２などで構成されるアクチュエータユニットを収納する貫通部１３１及び共通液室１０８となる凹部、この共通液室１０８に外部からインクを供給するためのインク供給穴１３２を形成している。

なお、ノズル板１０３は各液室１０６に対応して直径１０〜３０μｍのノズル１０４を形成し、流路板１０１に接着剤接合している。このノズル板１０３は、金属部材からなるノズル形成部材の表面に所要の層を介して最表面に撥水層を形成したものである。

圧電素子１２１は、圧電材料１５１と内部電極１５２とを交互に積層した積層型圧電素子（ここではＰＺＴ）である。この圧電素子１２１の交互に異なる端面に引き出された各内部電極１５２には個別電極１５３及び共通電極１５４が接続されている。なお、この実施形態では、圧電素子１２１の圧電方向としてｄ３３方向の変位を用いて液室１０６内インクを加圧する構成としているが、圧電素子１２１の圧電方向としてｄ３１方向の変位を用いて加圧液室１０６内インクを加圧する構成とすることもできる。また、１つの基板１２２に１列の圧電素子１２１が設けられる構造とすることもできる。

このように構成した液体吐出ヘッドヘッドにおいては、例えば圧電素子１２１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１２１が収縮し、振動板１０２が下降して液室１０６の容積が膨張することで、液室１０６内にインクが流入し、その後圧電素子１２１に印加する電圧を上げて圧電素子１２１を積層方向に伸長させ、振動板１０２をノズル１０４方向に変形させて液室１０６の容積／体積を収縮させることにより、液室１０６内の記録液が加圧され、ノズル１０４から記録液の滴が吐出（噴射）される。

そして、圧電素子１２１に印加する電圧を基準電位に戻すことによって振動板１０２が初期位置に復元し、液室１０６が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室１０８から液室１０６内に記録液が充填される。そこで、ノズル１０４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。

そして、ここでは、前記第１、第２実施形態で説明したように、ノズル板１０３の外形寸法を流路板１０１の外形寸法より大きく形成し、ノズル板１０２の流路板１０１より大きな部分を突起状部１５１とし、フレーム部材１３０に形成したスリット状開口部１５２に差込んで、充填剤１５３を埋め込んでいる。

また、ここでは圧電型アクチュエータを圧力発生手段に用いる液体吐出ヘッドについて説明しているが、これ以外にも、前述したように、サーマルアクチュエータを備えるヘッド、静電アクチュエータを備えるヘッドなどにも同様に適用することができる。

次に、本発明に係る液体吐出ヘッドを備える画像形成装置の一例について図８及び図９を参照して説明する。なお、図８は同装置の機構部の全体構成を説明する概略構成図、図９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本発明に係る液体吐出ヘッドを備えているので、高い印字品質で、安定して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、レジスト、ＤＮＡ試料などを用いる画像形成装置にも適用することができる。さらに、ライン型液体吐出ヘッドやライン型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第１実施形態を示す斜視説明図である、 同ヘッドの要部断面説明図である。 本発明に係る液体吐出ヘッドの第２実施形態を示す要部断面説明図である。 本発明に係る液体吐出ヘッドの第３実施形態を示す要部断面説明図である。 同じくノズル板保護部材の斜視説明図である。 本発明に係る液体吐出ヘッドの一例を示す液室長手方向に沿う断面説明図である。 同じく液室短手方向に沿う断面説明図である。 本発明に係る液体吐出ヘッドを備える画像形成装置の一例を示す機構部の全体構成を説明する概略構成図である。 同じく機構部の要部平面説明図である。

符号の説明

１…ノズル
２…ノズル板
３…流路部材
４…フレーム部材
１０…突起状部
１２…スリット状開口部
２３４…キャリッジ
２３５…記録ヘッド

Claims (10)

1. 液滴を吐出する複数のノズルが形成された可撓性を有するノズル板と、
   前記ノズルが連通する流路を形成する流路部材と、
   前記ノズル板及び流路部材の少なくともいずれかを支持又は固定するフレーム部材と、を備え、
   前記ノズル板の外形寸法は前記流路部材の外径寸法より大きく、
   前記ノズル板の前記流路部材より大きい部分の少なくとも一部が前記フレーム部材に形成されたスリット状開口部に差し込まれている
   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、前記フレーム部材のスリット状開口部は、前記フレーム部材の周縁部のうち、少なくともワイピング方向上流側１箇所を含む部分に設けら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、前記スリット状開口部と、このスリット状開口部に差し込まれたノズル板の差し込み部分との間に樹脂材料が充填されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
4. 液滴を吐出する複数のノズルが形成されたノズル板と、
   前記ノズルが連通する流路を形成する流路部材と、
   前記ノズル板及び流路部材の少なくともいずれかを支持又は固定するフレーム部材と、
   少なくとも前記ノズルに対向する部分が開口されている可撓性を有するノズル板保護部材と、を備え、
   前記ノズル板保護部材の外形寸法は前記ノズル板及び前記流路部材の外径寸法より大きく、
   前記ノズル板保護部材の前記ノズル板及び前記流路部材より大きい部分の少なくとも一部が前記フレーム部材に形成されたスリット状開口部に差し込まれている
   ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
5. 請求項４に記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記フレーム部材のスリット状開口部は、前記フレーム部材の周縁部のうち、少なくともワイピング方向上流側及び下流側の２箇所を含む部分に設けられていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
6. 請求項４又は５に記載の液体吐出ヘッドにおいて、ノズル板保護部材が金属製ばね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。
7. 請求項４又は５に記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記ノズル板保護部材が樹脂フィルム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。
8. 請求項４ないし７のいずかに記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記スリット状開口部と、このスリット状開口部に差し込まれたノズル板保護部材の差し込み部分との間に樹脂材料が充填されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
9. 請求項１ないし８のいずれかに記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記フレーム部材のスリット状開口部の外周端縁部の少なくとも一部が、面取りされた斜面部を有することを特徴とする液体吐出ヘッド。
10. 請求項１ないし９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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