JP2010201718A - 液体吐出ヘッド及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】振動板部材の厚肉部にオーバハング部を有する場合、隣り合うオーバハング部が干渉して高集積化が阻害され、複数段のオーバハング部が設けられる構成にするとリードタイムが長くなり、更に圧電素子と接合する接着剤が振動領域に垂れるおそれがある。
【解決手段】液滴を吐出する複数のノズル４が連通する複数の加圧液室６の壁面を形成する振動板部材２は、変形可能な振動領域（薄肉部）２ａに対応する圧電素子１２を連結する厚肉部（島状凸部）２ｂがオーバハング形状に形成され、厚肉部２ｂの薄肉部２ａとの付け根幅ｂがオーバハング部２ｂ１のエッジ幅ａよりも大きく形成されている。
【選択図】図５

Description

本発明は特に振動板を有する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、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液体吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）からな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、液体吐出記録方式の「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。

従来の液体吐出ヘッドとしては、液滴を吐出するノズルが連通する液室の壁面の少なくとも一部を形成する変形可能な振動板と、振動板を変形させて液室内の圧力を変化させる駆動手段とを有し、振動板には、駆動手段と連結される厚肉部と、厚肉部の周囲の薄肉部とが設けられ、厚肉部はオーバーハング形状に形成されているものが知られている（特許文献１）。ここでは、振動板の形成には電鋳法が用いられている。

特許第４０１２７８７号公報

上述したように振動板を電鋳法で形成することによって厚肉部と薄肉部を一連の工程で形成することができ、また、厚肉部のパターン形成にフォトリソグラフィーを用いることができて高い精度で形成することができる。

一方、振動板部品のハンドリングなどを考慮した場合、厚肉部はある一定以上の厚さが必要とされるが、フォトリソグラフィーに一般的な液状レジストを用いた場合、レジスト層は薄く形成されるため、電鋳で厚肉部を厚く形成すると厚肉部がレジスト上に乗り上げため、オーバーハング部が形成される。このオーバーハング部（厚肉部がレジスト上に乗り上げて形成された部分）はレジストで規制された電鋳パターンよりも広がって形成されるため、高集積化（高密度化：ノズル配列ピッチを小さくすること）する場合、隣り合う厚肉部のオーバーハング部の先端同士が干渉するという不具合が生じることになる。

そこで、従来技術では、ハンドリング性を持ちつつ高集積化を図る上で、隣り合うオーバーハング部の先端が干渉しないようにオーバーハング部を２段（振動板としては３層）にし、かつ幾何的な制限をすることで電鋳部の広がりを抑えつつ厚さを稼いで高集積化とハンドリング性との両立を図っている。

しかしながら、このような構成であっても高集積化に限界があり、フォトリソグラフィーと電鋳プロセスを３回以上繰り返すためにリードタイムが長くなるという不具合もある。また、上述のオーバーハング構造では、厚肉部と駆動手段である圧電素子との接合に用いる接着剤が接合部からはみ出した場合、振動板の機能を生み出す薄肉部に垂れてしまい、振動板が有効に機能しなくなるおそれがあり、垂れなかったとしても、隣り合う接合部からはみ出した接着剤同士がつながってしまって、作動不良を引き起こすおそれもある。さらに、オーバーハング部に対向する薄肉部の部分にピンホールが存在した場合、オーバーハング部が原因で見落とすおそれもある、というような課題がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、ヘッドの信頼性を低下することなく高集積化を図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、
液滴を吐出するノズルが連通する液室と、
前記液室の壁面の少なくとも一部を形成する変形可能な振動板と、
前記振動板を変形させて前記液室内の圧力を変化させる駆動手段と、を有し、
前記振動板には、前記駆動手段と連結される厚肉部と、前記厚肉部の周囲の薄肉部とが設けられ、
前記厚肉部は、オーバーハング形状に形成され、前記厚肉部の前記薄肉部との付け根幅がオーバーハング部分のエッジ幅よりも大きい
構成とした。

ここで、前記振動板は電鋳により形成されている構成とできる。

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。

本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法は、
本発明に係る液体吐出ヘッドを製造する液体吐出ヘッドの製造方法であって、
薄肉部が形成された薄膜上にフォトレジスト膜を形成する工程と、
前記薄膜を傾斜させ複数の傾斜角度でフォトレジスト膜に対し露光を行う工程と、
現像により厚肉部が形成される部位のフォトレジストを除去する工程と、
前記フォトレジストを除去した部位に前記厚肉部を前記フォトレジストの厚さ以上に積層する工程と、
前記フォトレジスト膜を除去する工程と、を有する
構成とした。

ここで、前記複数の傾斜角度でフォトレジスト膜に対し露光を行う工程は、傾斜角度を変えながら連続して露光を行う工程である構成とできる。

本発明に係る液体吐出ヘッドによれば、振動板の厚肉部はオーバーハング形状に形成され、厚肉部の薄肉部との付け根幅がオーバーハング部分のエッジ幅よりも大きい構成としたので、隣り合うオーバーハング部の干渉を抑制することができて高集積化を図れ、振動板の機能低下やピンホールの検査漏れが低減して、信頼性の向上を図れる。

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、信頼性が向上し、高画質画像を形成することができる。

本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法によれば、薄肉部が形成された薄膜上にフォトレジスト膜を形成する工程と、薄膜を傾斜させ複数の傾斜角度でフォトレジスト膜に対し露光を行う工程と、現像により厚肉部が形成される部位のフォトレジストを除去する工程と、フォトレジストを除去した部位に厚肉部をフォトレジストの厚さ以上に積層する工程と、フォトレジスト膜を除去する工程とを有するので、本発明に係る液体吐出ヘッドを効率的に製造することができる。

本発明に係る液体吐出ヘッドの一例を示す分解斜視説明図である。 同じく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。 同じく一つの液室部分の要部拡大断面説明図である。 振動板部材の要部拡大説明図である。 オーバーハング部の説明に供する説明図である。 同振動板部材の製造方法の説明に供する断面説明図である 図７に続く工程の説明に供する断面説明図である。 同振動板部材のピンホール検査の説明に供する説明図である。 本発明に係る画像形成装置の機構部の一例を示す側面説明図である。 同じく要部平面説明図である。

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一例について図１ないし図４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は同ヘッドのノズル配列方向と直交する方向（液室長手方向）に沿う断面説明図、図３及び図４は同ヘッドのノズル配列方向（液室短手方向）に沿う断面説明図、図４は１つの液室部分の拡大断面説明図である。

この液体吐出ヘッドは、ＳＵＳ基板で形成した流路基板（液室基板）１と、この流路基板１の下面に接合した振動板を形成する振動板部材２と、流路基板１の上面に接合したノズル板３とを有し、これらによって液滴（液体の滴）を吐出する複数のノズル４がそれぞれノズル連通路５を介して連通する個別流路としての複数の液室（加圧液室、圧力室、加圧室、流路などとも称される。）６、液室６にインクを供給する供給路を兼ねた流体抵抗部７、この流体抵抗部７を介して液室６と連通する連通部８を形成し、連通部８に振動板部材２に形成した供給口９を介して後述するフレーム部材１７に形成した共通液室１０からインクを供給する。

流路基板１は、流路板１Ａと連通板１Ｂとを接着して構成している。この流路基板１は、ＳＵＳ基板を、酸性エッチング液を用いてエッチング、あるいは打ち抜き（プレス）などの機械加工することで、連通路５、加圧液室６、流体抵抗部７などの開口をそれぞれ形成している。

振動板部材２は各液室６に対応してその壁面を形成する変形可能な薄肉部である振動領域（ダイアフラム部）２ａを有し、振動領域２ａの面外側（液室６と反対面側）に圧電素子１２との連結部となる厚肉部である島状凸部２ｂが設けられ、この島状凸部２ｂに振動領域２ａを変形させる駆動手段（アクチュエータ手段、圧力発生手段）としての積層型圧電素子１２の圧電素子柱１２Ａ、１２Ｂの上端面（接合面）１２ａを接合している。また、積層型圧電素子１２の下端面はベース部材１３に接合している。

ここで、圧電素子１２は、圧電材料層２１と内部電極２２ａ、２２ｂとを交互に積層したものであり、内部電極２２ａ、２２ｂをそれぞれ端面、即ち圧電素子１２の振動板２に略垂直な側面に引き出して、この側面に形成された端面電極（外部電極）２３ａ、２３ｂに接続し、端面電極（外部電極）２３ａ、２３ｂに電圧を印加することで積層方向の変位を生じる。この圧電素子１２は、ハーフカットダイシングによる溝加工を施して１つの圧電素子部材に対して所要数の圧電素子柱１２Ａ、１２Ｂを形成したものである。

なお、圧電素子１２の圧電素子柱１２Ａ、１２Ｂは、同じものであるが、駆動波形を与えて駆動させる圧電素子柱を圧電素子柱１２Ａ、駆動波形を与えないで単なる支柱として使用する圧電素子柱を圧電素子柱１２Ｂとして区別している。この場合、図３に示すように、駆動用圧電素子柱１２Ａと支柱用圧電素子柱１２Ｂとを交互に使用するバイピッチ構成としているが、すべての圧電素子柱を駆動用圧電素子柱１２Ａとして使用するノーマルピッチ構成とすることもできる。

そして、圧電素子１２の各駆動用圧電素子柱１２Ａの外部電極２３ａには駆動信号を与えるためにＦＰＣ１５を接続し、このＦＰＣ１５には圧電素子１２の各駆動用圧電素子柱１２Ａに対して選択的に駆動波形を印加するための図示しない駆動回路（ドライバＩＣ）が実装されている。

ノズル板３は、ニッケル（Ｎｉ）の金属プレートから形成したもので、エレクトロフォーミング法（電鋳）で製造している。このノズル板３には各液室６に対応して直径１０〜３５μｍのノズル４を形成し、流路板１に接着剤接合している。そして、このノズル板３の液滴吐出側面（吐出方向の表面：吐出面、又は液室６側と反対の面）には撥水層を設けている。

さらに、これらの圧電素子１２、ベース部材１３及びＦＰＣ１５などで構成されるアクチュエータ部の外周側には、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を接合している。そして、このフレーム部材１７には前述した共通液室１０を形成し、更に共通液室１０に外部から記録液を供給するための供給口１９を形成し、この供給口１９は更に図示しないサブタンクやインクカートリッジなどのインク供給源に接続される。

このように構成した液体吐出ヘッドにおいては、例えば押し打ち方式で駆動する場合には、図示しない制御部から記録する画像に応じて駆動用圧電素子柱１２Ａに２０〜５０Ｖの駆動パルス電圧を選択的に印加することによって、パルス電圧が印加された圧電素子柱１２Ａが変位して振動板２の振動領域２ａをノズル板３方向に変形させ、液室６の容積（体積）変化によって液室６内の液体を加圧することで、ノズル板３のノズル４から液滴が吐出される。そして、液滴の吐出に伴って液室６内の圧力が低下し、このときの液流れの慣性によって液室６内には若干の負圧が発生する。この状態の下において、圧電素子柱１２Ａへの電圧の印加をオフ状態にすることによって、振動板２が元の位置に戻って液室６が元の形状になるため、さらに負圧が発生する。このとき、共通液室１０から液室６内に記録液が充填され、次の駆動パルスの印加に応じて液滴がノズル４から吐出される。

なお、液体吐出ヘッドは、上記の押し打ち以外にも、引き打ち方式（振動板２を引いた状態から開放して復元力で加圧する方式）、引き−押し打ち方式（振動板２を中間位置で保持しておき、この位置から引いた後、押出す方式）などの方式で駆動することもできる。

そこで、振動板部材２の構造の詳細について図４ないし図６の要部拡大説明図を参照して説明する。
振動板部材２の振動領域（薄肉部）２ａの中に設けられた厚肉部（島状凸部）２ｂは、オーバーハング形状に形成され（オーバーハング部２ｂ１を有し）、厚肉部２ｂの薄肉部２ａとの付け根幅ｂがオーバーハング部２ｂ１のエッジ幅ａよりも大きく形成されている。なお、オーバーハング部とは、図６に示すように、製造工程でレジスト１０４表面よりも突出している部分であり、斜線を施して示す部分に相当する。なお、図５、図６では比較のために、（ａ）には本願発明の実施形態の構造を、（ｂ）には従来の構造を図示している。

なお、図６（ａ）の例において、各部の寸法は、オーバーハング部２ｂ１のエッジ間隔（幅）ａ＝１９μｍ、厚肉部２ｂの薄肉部２ａとの付け根幅ｂ＝２０μｍ、オーバーハング部２ｂ１の長さｃ＝６μｍ、薄肉部２ａの幅ｄ＝２０μｍ、オーバーハング部２ｂ１の高さｅ＝６μｍ、厚肉部２ｂの厚さｆ＝１４μｍ、薄肉部２ａの厚さｇ＝３μｍとしている。

このように、厚肉部２ｂの薄肉部２ａとの付け根幅をオーバーハング部２ｂ１のエッジ幅より大きくすることにより、隣接するオーバーハング部同士の接触を防止できるため、厚肉部２ｂのパターン間の距離を微細化することが可能になり、ヘッドを高集積化できる。

また、厚肉部２ｂと駆動手段である圧電素子１２との接合に用いる接着剤が接合部分からはみ出した場合、薄肉部である振動領域２ａに垂れてしまい、振動板として機能しなくなる（あるいは変位効率が低下する）ことを抑制できる。さらに、厚肉部２ｂの薄肉部２ａとの付け根幅よりオーバーハング部２ｂ１のエッジ幅の方を大きくすることで、隣り合う接合部からはみ出した接着剤同士がつながってしまい作動不良を引き起こすことを抑制でき、また、薄肉部２ａのピンホールを検査にて見落とすことが低減される。

このように、振動板の厚肉部はオーバーハング形状に形成され、厚肉部の薄肉部との付け根幅がオーバーハング部分のエッジ幅よりも大きい構成とすることで、隣り合うオーバーハング部の干渉を抑制することができて高集積化を図れ、振動板の機能低下やピンホールの検査漏れが低減して、信頼性の向上を図れる。

次に、上記振動板部材の製造工程の一例について図７及び図８を参照して説明する。
まず、図７（ａ）に示すように、シリコン基板１０１上にＴｉ膜１０２をスパッタにより１００ｎｍ成膜し、次いで電解メッキによってＴｉ膜１０２上に薄肉部２ａとなるＮｉ膜１０３を３μｍ成膜する。その後、同図（ｂ）に示すように、Ｎｉ膜１０３上にフォトレジスト１０４を成膜する（これを「ワーク１０５」と称する）。なお、レジスト１０４は一般的なポジ型フォトレジストを用いて厚さは５μｍとした。

次いで、同図（ｃ）に示すように、ワーク１０５を傾斜させて、マスク１０６を用いてフォトリソグラフィー（露光）を行い、現像を行うと、基板面に対して斜めに彫り込み部１０７が形成されたレジスト１０４のパターンが形成される。さらに、同図（ｄ）に示すように、ワーク１０５を回転させて同様にフォトリソグラフィー（露光）を行い、現像を行うことで、同図（ｅ）に示すように、テーパ形状（三角形状）の掘り込み部１０８が形成されたレジスト１０４のパターンが形成される。ここで、現像は必ずしも２回に分けて行う必要はなく、２回のフォトリソグラフィー（露光）を行った後で一括して現像してもよい。

また、フォトリソグラフィー（露光）は前述のように２工程で行うことも可能であるが、さらに３工程以上で形成することも可能である。２工程ではマスク開口幅の２倍以上の幅に厚肉部の付け根幅を形成することができないが、より多段階で露光することで厚肉部の付け根幅をさらに拡張することができる。また、多段階露光ではなく、傾斜角度を変えながら連続して露光してもよい。

そこで、図８（ａ）に示すようにテーパ形状（三角形状）の掘り込み部１０８が形成されたレジスト１０４のパターンが形成された状態で、同図（ｂ）及び（ｃ）に示すように電解メッキを用いてＮｉ膜１０３を１１μｍ厚まで成膜する。このとき、レジスト厚さが５μｍであるので、オーバーハング部の厚さは１１μｍから５μｍを引いて６μｍとなり、オーバーハング部の横方向の長さは厚さ方向と横方向が等方的に成長するため同様に６μｍとなる。

最後に、同図（ｄ）に示すように、レジスト１０６を除去し、Ｎｉ膜１０３をＴｉ膜１０２との界面から剥離することで、厚肉部２ｂにオーバーハング部２ｂ１を有する振動板部材２が得られる。

このようにして、電鋳を用いて高密度化が可能な振動板を作製できる。そして、この場合、オーバーハング部は１段で足りるので、複数段のオーバーハング部を形成する従来技術に比べて電鋳プロセスにおけるリードタイムを大幅に短縮することができる。

次に、この振動板部材のピンホール検査の概略について図９を参照して説明する。
振動板部材２の振動領域２ａは液室６の隔壁の一部を構成するため、液体を完全に遮断する必要がある。しかし、振動領域２ａは極めて薄層であるため、ピンホールが生じやすくこれらの検査が不可欠となる。
このピンホール検査は、振動板部材２の島状凸部２ｂの面側（もしくは平坦面側）から検査光を照明し、検査光側に対して反対の面側に配置した光検出器１１０で検査光を検出する。これにより、もし薄肉部２ａにピンホールが存在する場合には、ピンホールを介して検査光が光検出器１１０側に漏れるため、確実な検査が可能となる。

ここで、従来のようにオーバーハング部２ｂ１が薄肉部の振動領域２ａにせり出した形では、島状凸部２ｂの面側から検査光を照射した場合には、オーバーハング部2ｂ１の下方が影となり十分な光量を照射することができないし、逆に平坦面側から検査光を照射した場合には、オーバーハング部２ｂ１が障害物となり振動領域２ａ全域を検査することができない。

しかし、本実施例の構成であれば、オーバーハング部2ｂ１よりも付け根幅が広い構成であるため、オーバーハング部2ｂ１が振動領域２ａを覆うことがなく、確実に振動領域２ａ全域を検査することが可能となる。

なお、本発明に係る液体吐出ヘッドは、ヘッドにインクを供給するカートリッジを一体化した構成のヘッド一体型カートリッジ又はカートリッジ一体型のヘッドとして構成することもできる。

次に、本発明に係る液体吐出ヘッドを備える本発明に係る画像形成装置の一例について図１０及び図１１を参照して説明する。なお、図１０は同装置の機構部の全体構成を説明する概略構成図、図１１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。なお、ここでは２ヘッド構成で４色の液滴を吐出する構成としているが、各色毎の記録ヘッドを備えることもできるし、４色の液滴を吐出する複数のノズルを並べたノズル列を有する１つの記録ヘッド構成とすることもできる。

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サブタンク２３５ａ、２３５ｂ（区別しないときは「サブタンク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２３６を介して、供給ユニット２２４によって各色のインクカートリッジ２１０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、回復するための回復手段を含む本発明に係るヘッドの維持回復装置である維持回復機構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、この画像形成装置では本発明に係る液体吐出ヘッドを記録ヘッドとして備えているので、ヘッドの信頼性が向上し、安定した高画質記録を行うことができる。

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、狭義のインク以外の液体や定着処理液などを用いる画像形成装置にも適用することができる。

１…流路板（流路基板）
２…振動板部材
２ａ…振動領域（薄肉部）
２ｂ…厚肉部（島状凸部）
２ｂ１…オーバーハング部
４…ノズル
６…個別液室
１０…共通液室
１２…圧電素子
１２Ａ、１２Ｂ…圧電素子柱
１３…ベース部材
２３４…キャリッジ
２３５…記録ヘッド

Claims (5)

1. 液滴を吐出するノズルが連通する液室と、
   前記液室の壁面の少なくとも一部を形成する変形可能な振動板と、
   前記振動板を変形させて前記液室内の圧力を変化させる駆動手段と、を有し、
   前記振動板には、前記駆動手段と連結される厚肉部と、前記厚肉部の周囲の薄肉部とが設けられ、
   前記厚肉部は、オーバハング形状に形成され、前記厚肉部の前記薄肉部との付け根幅がオーバハング部分のエッジ幅よりも大きい
   ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
2. 前記振動板は電鋳により形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
3. 請求項１又は２に記載の液体吐出ヘッドを備えている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を製造する液体吐出ヘッドの製造方法であって、 薄肉部が形成された薄膜上にフォトレジスト膜を形成する工程と、
   前記薄膜を傾斜させ複数の傾斜角度でフォトレジスト膜に対し露光を行う工程と、
   現像により厚肉部が形成される部位のフォトレジストを除去する工程と、
   前記フォトレジストを除去した部位に前記厚肉部を前記フォトレジストの厚さ以上に積層する工程と、
   前記フォトレジスト膜を除去する工程と、を有する
   ことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
5. 前記複数の傾斜角度でフォトレジスト膜に対し露光を行う工程は、傾斜角度を変えながら連続して露光を行う工程であることを特徴とする請求項４に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。

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