JP2010214751A - 液滴吐出ヘッド、ヘッドシステムおよび画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ダンパを構成する空室の外壁に穴が開いたときに外壁を早急に修復することができる液滴吐出ヘッド、ヘッドシステムおよび画像形成装置を提供する。
【解決手段】供給側共通流路２００の下部には供給側共通流路２００の底面を構成するダンパ板２１６が設けられており、ダンパ板２１６の下部には、側壁２２０、ノズル面２１３を構成する外壁２１８で囲まれて密閉された空室２２２が形成されている。空室２２２の内部には、物理的な衝撃などによって外壁２１８に穴が開いたときに穴から外部のノズル面２１３に染み出して凝固する補修剤２２４が封入されている。
【選択図】図４

Description

本発明は液滴吐出ヘッド、ヘッドシステムおよび画像形成装置に関する。

従来よりインクジェットヘッドでは、インク充填時やインク吐出時など様々な要因で内圧が不安定になるということが知られている。その対策として、例えば、流路内部に圧力変動を吸収するダンパを設ける構成が提案されている。

下記特許文献１には、流路となるインク貯留室の壁面の一部を構成してインク貯留室内の圧力変動を吸収するダンパ板を設け、ダンパ板とノズルプレートとの間に圧力変動を逃がすダンパ室が形成された液体噴射装置の構成が開示されている。

特開２００２−３６５３９号公報

しかし、上記特許文献１に記載の構成では、ダンパ室の外壁が薄膜で形成されており、物理的な衝撃などで穴が開く可能性がある。ダンパ室の外壁に穴が開くと、ノズル面からインク等の異物が内部に混入して固着し、ダンパ効果が低下する。一方、ダンパと隣接するノズル面を厚くすることも考えられるが、ノズル面を厚くすると吐出効率が低下する。

本発明は上記事実を考慮し、ダンパを構成する空室の外壁に穴が開いたときに外壁を早急に修復することができる液滴吐出ヘッド、ヘッドシステムおよび画像形成装置を提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明に係る液滴吐出ヘッドは、ヘッドプレートに設けられ、液を貯留する共通流路と、前記共通流路にそれぞれ連通し前記液が充填される複数の圧力室と、前記圧力室の圧力を変動させ、前記圧力室と連通するノズルから記録媒体へ前記液を液滴として吐出させる複数の駆動手段と、前記ヘッドプレートに密閉された空室を備え、前記共通流路又は前記圧力室の内部の前記液の内圧を安定化させるダンパと、前記空室の内部に封入され、前記空室を構成する外壁に穴が開いたときに前記穴から前記ヘッドプレートの外部に染み出して凝固し、前記空室を密閉状態とする補修剤と、を有している。

上記の発明によれば、ヘッドプレートに密閉された空室を備えたダンパが設けられており、ダンパにより共通流路又は圧力室の内部の液の内圧が安定化する。物理的な衝撃などで空室を構成する外壁に穴が開いたとき、空室の内部に封入された補修剤が穴からヘッドプレートの外部に染み出して凝固し、空室を密閉状態とする。これによって、穴から空室の内部にインク等の異物が混入して固着することが阻止され、ダンパ効果が低下することが阻止される。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記空室の外壁が、前記ノズルが形成されたノズル板であるものとする。

上記の発明によれば、ダンパを構成する空室の外壁が、ノズルが形成されたノズル板であり、物理的な衝撃などでノズル板に穴が開いたときに、インク等の異物がノズル板の穴から空室の内部に混入して固着することが阻止される。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記ノズル板がシリコンで形成されているものとする。

上記の発明によれば、ノズル板がシリコンで形成されており、空室を構成するノズル板に穴が開きやすい場合でも、補修剤が穴から外部に染み出して凝固し、空室を密閉状態とすることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記ダンパが前記共通流路に設けられているものとする。

上記の発明によれば、ダンパが共通流路に設けられており、共通流路の内部の液の内圧を安定化させることができると共に、空室の外壁に穴が開いた場合でも、補修剤により空室を密閉状態とすることができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記補修剤は前記ヘッドプレートの外部の外気と接触して凝固するものとする。

上記の発明によれば、補修剤がヘッドプレートの外部の外気と接触して凝固することにより、空室を早急に密閉状態とすることができる。

請求項６に記載の発明に係るヘッドシステムは、液を貯留する共通流路と、前記共通流路にそれぞれ連通し前記液が充填される複数の圧力室と、前記圧力室の圧力を変動させ前記圧力室と連通するノズルから記録媒体へ前記液を液滴として吐出させる複数の駆動手段と、を備えたヘッドプレートと、前記ヘッドプレートに連結され、前記共通流路に供給される液を貯留する液室が形成された液タンクと、前記液タンクに密閉された空室を備え、前記液室内の前記液の内圧を安定化させるダンパと、前記空室の内部に封入され、前記空室を構成する外壁に穴が開いたときに前記穴から前記液タンクの外部に染み出して凝固し、前記空室を密閉状態とする補修剤と、を有している。

上記の発明によれば、ヘッドプレートに連結される液タンクに密閉された空室を備えたダンパが設けられており、ダンパにより液タンクに形成された液室内の液の内圧が安定化する。物理的な衝撃などで空室を構成する外壁に穴が開いたと、空室の内部に封入された補修剤が穴から液タンクの外部に染み出して凝固し、空室を密閉状態とする。これによって、穴から空室の内部にインク等の異物が混入して固着することが阻止され、ダンパ効果が低下することが阻止される。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のヘッドシステムにおいて、前記補修剤は前記液タンクの外部の外気と接触して凝固するものとする。

上記の発明によれば、補修剤が液タンクの外部の外気と接触して凝固することにより、空室を早急に密閉状態とすることができる。

請求項８に記載の発明に係る画像形成装置は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドのノズルとの対向位置に記録媒体を搬送する搬送手段と、を有している。

上記の発明によれば、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドを備えており、ダンパを構成する空室の外壁に穴が開いたときに補修剤により穴を早急に塞ぐことができる。

請求項９に記載の発明に係る画像形成装置は、請求項６又は請求項７に記載のヘッドシステムと、前記ヘッドシステムのノズルとの対向位置に記録媒体を搬送する搬送手段と、を有している。

上記の発明によれば、請求項６又は請求項７に記載のヘッドシステムを備えており、ダンパを構成する空室の外壁に穴が開いたときに補修剤により穴を早急に塞ぐことができる。

本発明は上記構成としたので、ダンパを構成する空室の外壁に穴が開いたときに外壁の早急な修復を行える液滴吐出ヘッドおよび画像形成装置を実現することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の主要部を示す概念図である。 本発明の一実施形態に係るインクジェットラインヘッドに用いられるヘッドプレート及びインクサブタンクを拡大して示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るインクジェットラインヘッドに用いられるインクサブタンクの構造を拡大して示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るインクジェットラインヘッドに用いられるヘッドプレートの構造を拡大して示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るインクジェットラインヘッドに用いられるヘッドプレートの構造を拡大して示す透視斜視図である。

以下、図面を参照して本発明に係る実施形態の一例について説明する。

＜全体構成＞
図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１０には、記録媒体としての用紙Ｐの搬送方向上流側に、用紙Ｐを給紙搬送する給紙搬送部１２が設けられている。この給紙搬送部１２の搬送方向下流側には、用紙Ｐの搬送方向に沿って、用紙Ｐの記録面に処理液を塗布する処理液塗布部１４、用紙Ｐの記録面に画像を形成する画像形成部１６、記録面に形成された画像を乾燥させるインク乾燥部１８、乾燥した画像を用紙Ｐに定着させる画像定着部２０、画像が定着した用紙Ｐを排出する排出部２１が順次設けられている。以下、各処理部について説明する。

＜給紙搬送部＞
給紙搬送部１２には、用紙Ｐが積載される積載部２２が設けられており、積載部２２の用紙搬送方向下流側には、積載部２２に積載された用紙Ｐを一枚ずつ給紙する給紙部２４が設けられている。給紙部２４によって給紙された用紙Ｐは、複数のローラ対２６で構成された搬送部２８を経て、処理液塗布部１４へ搬送される。

＜処理液塗布部＞
処理液塗布部１４では、処理液塗布ドラム３０が回転可能に配設されている。この処理液塗布ドラム３０には、用紙Ｐの先端部を挟持して用紙Ｐを保持する保持部材３２が設けられており、保持部材３２を介して、処理液塗布ドラム３０の表面に用紙Ｐを保持した状態で、処理液塗布ドラム３０の回転によって用紙Ｐを下流側へ搬送する。

なお、後述する中間搬送ドラム３４、画像形成ドラム３６及び画像定着ドラム４０についても、処理液塗布ドラム３０と同様に保持部材３２が設けられている。そして、この保持部材３２によって、上流側のドラムから下流側のドラムへの用紙Ｐの受け渡しが行われる。

処理液塗布ドラム３０の上部には、処理液塗布ドラム３０の周方向に沿って、処理液塗布装置４２及び処理液乾燥装置４４が配設されており、処理液塗布装置４２によって、用紙Ｐの記録面に処理液が塗布され、処理液乾燥装置４４によって、処理液が乾燥される。

ここで、処理液はインクと反応して色材（顔料）を凝集し、色材（顔料）と溶媒を分離促進する効果を有している。処理液塗布装置４２には、処理液が貯留された貯留部４６が設けられており、グラビアローラ４８の一部が処理液に浸されている。

このグラビアローラ４８にはゴムローラ５０が圧接して配置されており、ゴムローラ５０が用紙Ｐの記録面（表面）側に接触して処理液が塗布される。また、グラビアローラ４８にはスキージ（図示せず）が接触しており、用紙Ｐの記録面に塗布する処理液塗布量を制御する。処理液乾燥装置４４には、熱風ノズル５４及びヒーター５６が処理液塗布ドラム３０の表面に近接して配設されている。処理液塗布部１４で記録面に処理液が塗布、乾燥された用紙Ｐは、処理液塗布部１４と画像形成部１６の間に設けられた中間搬送部５８へ搬送される。

＜中間搬送部＞
中間搬送部５８には、中間搬送ドラム３４が回転可能に設けられており、中間搬送ドラム３４に設けられた保持部材３２を介して、中間搬送ドラム３４の表面に用紙Ｐの先端を保持し、中間搬送ドラム３４の回転によって用紙Ｐを下流側へ搬送する。

＜画像形成部＞
画像形成部１６には、画像形成ドラム３６が回転可能に設けられており、画像形成ドラム３６に設けられた保持部材３２を介して、画像形成ドラム３６の表面に用紙Ｐを保持し、画像形成ドラム３６の回転によって用紙Ｐを下流側へ搬送する。

画像形成ドラム３６の上部には、画像形成ドラム３６の外周面に近接して、シングルパス方式のインクジェットラインヘッド６４で構成されたヘッドユニット６６が配設されている。このヘッドユニット６６では、例えば基本色であるＹＭＣＫのインクジェットラインヘッド６４が画像形成ドラム３６の周方向に沿って配列され、用紙Ｐ上に各色の液滴で画像を形成する。

インクジェットラインヘッド６４は、画像形成ドラム３６に配置された回転速度を検出するエンコーダ（図示せず）に同期して液滴吐出を行うことで、高精度に着弾位置を決定すると共に、画像形成ドラム３６の振れ、回転軸６８の精度、ドラム表面速度に依存せず、液滴吐出ムラを低減することが可能となる。

なお、ヘッドユニット６６は画像形成ドラム３６の上部から退避可能とされており、インクジェットラインヘッド６４のノズル面清掃や増粘インク排出などのメンテナンス動作は、このヘッドユニット６６を画像形成ドラム３６の上部から退避させることで実施される構成とされていてもよい。

記録面に画像が形成された用紙Ｐは、画像形成ドラム３６の回転によって、画像形成部１６とインク乾燥部１８の間に設けられた中間搬送部７０へ搬送されるが、中間搬送部７０については、中間搬送部５８と構成が略同一であるため説明を省略する。

＜インク乾燥部＞
インク乾燥部１８には、乾燥ドラム３８が回転可能に設けられており、乾燥ドラム３８の上部には、インク乾燥部１８の表面に近接して、熱風ノズル７２及びＩＲヒーター７４が複数配設されている。

ここでは、一例として、上流側と下流側に熱風ノズル７２が配置されるようにして、熱風ノズル７２と平行配列された一対のＩＲヒーター７４を交互に配置している。これ以外にも、上流側にＩＲヒーター７４を多く配置して上流側で熱エネルギーを多く照射し水分の温度を上昇させ、下流側に熱風ノズル７２を多く配置して飽和水蒸気を吹き飛ばすようにしても良い。

ここで、熱風ノズル７２は、熱風の吹きつけ角度を用紙の後端側に傾けて配置するようにしている。これにより、熱風ノズル７２による熱風の流れを一方向に集めることができ、また、乾燥ドラム３８側へ用紙を押し付け、該乾燥ドラム３８の表面に用紙を保持させた状態を維持することができる。

これらの熱風ノズル７２及びＩＲヒーター７４による温風によって、用紙の画像形成部では、色材凝集作用により分離された溶媒が乾燥され、薄膜の画像層が形成される。

温風は用紙の搬送速度によっても異なるが、通常は５０℃〜７０℃に設定され、ＩＲヒーター７４の温度を２００℃〜６００℃に設定する事で、インク表面温度が５０℃〜６０℃になるよう設定されている。蒸発した溶媒はエアーと共に画像形成装置１０の外部へ排出されるが、エアーは回収される。このエアーは、冷却器／ラジエータ等で冷却して液体として回収しても良い。

記録面の画像が乾燥した用紙は、乾燥ドラム３８の回転によって、インク乾燥部１８と画像定着部２０の間に設けられた中間搬送部７６へ搬送されるが、中間搬送部７６については、中間搬送部５８と構成が略同一であるため説明を省略する。

＜画像定着部＞
画像定着部２０には、画像定着ドラム４０が回転可能に設けられており、画像定着部２０では、用紙Ｐ上に形成された薄層の画像層内のラテックス粒子が加熱／加圧されて溶融し、用紙Ｐ上に固着定着する機能を有する。

画像定着ドラム４０の上部には、画像定着ドラム４０の表面に近接して、加熱ローラ７８が配設されている。この加熱ローラ７８は熱伝導率の良いアルミなどの金属パイプ内にハロゲンランプが組み込まれており、加熱ローラ７８によって、ラテックスのＴｇ温度以上の熱エネルギーが付与される。これにより、ラテックス粒子を溶融し、用紙Ｐ上の凹凸に押し込み定着を行うと共に画像表面の凹凸を平滑化し光沢性を得ることを可能とする。

加熱ローラ７８の下流側には、定着ローラ８０が設けられている、この定着ローラ８０は画像定着ドラム４０の表面に圧接した状態で配置され、画像定着ドラム４０との間でニップ力を得るようにしている。このため、定着ローラ８０又は画像定着ドラム４０のうち、少なくとも一方は表面に弾性層を持ち、用紙Ｐに対して均一なニップ幅を持つ構成とする。

以上の工程を経たのち、記録面の画像が定着した用紙Ｐは画像定着ドラム４０の回転によって、画像定着部２０の下流側に設けられた排出部２１側へ搬送される。

なお本実施形態では画像定着部２０について説明したが、乾燥ドラム３８で記録面に形成された画像を乾燥・定着させる構成とされていてもよく、画像定着部２０は必ずしも必須ではない。

＜液滴吐出ヘッドの構造＞
本発明の一実施形態に係るインクジェットラインヘッド６４は図２〜図５に示す液滴吐出ヘッドを備えている。

図２に示されているように、略直方体の中空箱形状をしたインクサブタンク１００（液タンク）は、吐出方向（図中下）にヘッドプレート１０４を備え、反吐出方向（図中上）にはインク入口１０６、インク出口１０８が設けられ内部へのインク流入、排出が行われる構造とされている。

図３に示されているように、箱体１１１で形成されたインクサブタンク１００の内部は仕切壁１０２で二分され、インク入口１０６と連通したインク入口室１１６と、インク出口１０８と連通したインク出口室１１８とに分割される。仕切壁１０２の上端は箱体１１１の内側と連続している。仕切壁１０２の下端は箱体１１１の内側まで達することなく、箱体１１１との間に循環流路１１４を形成している。

インク入口室１１６、インク出口室１１８はともに内部をフィルタ１１２で斜め上下方向に区分されている。フィルタ１１２は、インク入口室１１６、インク出口室１１８に左右対称となるように配置されており、フィルタ１１２の上端部は仕切壁１０２の上端部付近で箱体１１１と連結され、フィルタ１１２の下端部はインク入口室１１６、インク出口室１１８の側壁に連結されている。そして、インク入口１０６からインク入口室１１６に流入したインクＳはフィルタ１１２で濾過され、フィルタ１１２の下方側に流入し、循環流路１１４を通過してインク出口室１１８へ流入する。インク出口室１１８へ流入したインクＳはインク出口１０８から排出される前に再度フィルタ１１２で濾過される構成とされている。すなわちインク入口１０６から流入したインクＳは図中Ａ室→Ｂ室のようにフィルタ１１２で濾過された後、循環流路１１４を通過しＣ室→Ｄ室のように再度フィルタ１１２で濾過される。

なお、図３中の箱体１１１の下部の符号１２４は、インクサブタンク１００をインクジェットラインヘッド本体に取り付けるためのねじ穴である。また、図２に示されるように、インクサブタンク１００は、インク入口１０６とインク出口１０８が長手方向にオフセットしているが、図３では分りやすくするためインク入口１０６とインク出口１０８とを同じ断面に図示している。

図４及び図５には、ヘッドプレート１０４の構造例が示されている。これらの図に示されるように、ヘッドプレート１０４は、インクＳが貯留される長尺状の供給側共通流路２００と、この供給側共通流路２００と所定の間隔でほぼ平行に配置されインクＳが貯留される長尺状の循環側共通流路２０２と、を備えている。インクサブタンク１００で濾過されたインクＳが図示しないインク流入口から供給側共通流路２００に供給され、循環側共通流路２０２のインクＳが図示しないインク流出口からインクサブタンク１００に回収される構成とされている。

供給側共通流路２００には、長手方向に沿った側壁２００Ａの上端部の両側に複数のインク供給路２０４が連通しており、インク供給路２０４の反対側の端部にはそれぞれ圧力室２０６が配設されている。複数のインク供給路２０４は、供給側共通流路２００の長手方向と直交する方向に延びており、供給側共通流路２００からインクＳがインク供給路２０４を通って圧力室２０６に供給されるようになっている。個々の圧力室２０６は上下方向に長い直方体状に形成されており、圧力室２０６の上部には圧力室２０６内の圧力を変動させるアクチュエータ２０８が設けられている。アクチュエータ２０８は、図示を省略するが、圧力室２０６の上面を構成すると共に圧力室２０６を加圧してインクＳを押圧する振動板（共通電極）と、振動板の上部に配置されて振動板を駆動する圧電体と、個々の圧電体の上部に配置されて当該圧電体に電気信号を印加する個別電極等を備えている。

圧力室２０６の下部にはインク流入口２１０が形成されており、インク流入口２１０の下端部には圧力室２０６で加圧されたインクＳを液滴として吐出するノズル２１２が形成されている。個々の圧力室２０６は、インク供給路２０４と連通する側面と対向する側面の下部でインク循環路２１４と連通しており、インク循環路２１４の圧力室２０６と反対側の端部は循環側共通流路２０２に連通している。複数のインク循環路２１４は、循環側共通流路２０２の長手方向と直交する方向に延びている。本実施形態では、複数のノズル２１２が形成されたノズル板はシリコンで形成されており、ノズル板の表面がノズル面２１３となっている。

図示を省略するが、ヘッドプレート１０４には、供給側共通流路２００と循環側共通流路２０２とが交互に複数配置されており、供給側共通流路２００と循環側共通流路２０２との間にそれぞれインク供給路２０４、インク循環路２１４を介して複数の圧力室２０６が配置されている。

供給側共通流路２００の下部には、供給側共通流路２００内のインクＳの内圧を安定化させるダンパ２１５が配設されている。ダンパ２１５は、供給側共通流路２００の底面を構成するダンパ板２１６を備えており、ダンパ板２１６の下部には、ノズル面２１３となるノズル板で構成された外壁２１８と、側壁２２０と、ダンパ板２１６と、で囲まれて密閉された空室２２２が形成されている。この空室２２２内は空気層となっている。外壁２１８は薄膜であり、本実施形態では、外壁２１８の厚さは約３０μｍに設定されている。空室２２２の内部には、物理的な衝撃などによって外壁２１８に穴が開いたときに穴から外部のノズル面２１３に染み出して凝固する補修剤２２４が封入されている。

補修剤２２４は粘性を有する液体であり、空室２２２内で表面張力により周囲のダンパ板２１６、外壁２１８、側壁２２０の壁面に広がった状態となっている。補修剤２２４は、密閉された空室２２２内では固まらないが、外壁２１８の外部に面したときに固まる素材で構成されている。補修剤２２４は、例えば、空気（酸素など）、光、水と反応して凝固するものを用いることができる。補修剤２２４が空室２２２内で固まらないようにするために、空室２２２内に窒素、アルゴン等の不活性ガスを充填しても良い。

補修剤２２４は、空室２２２内の気体との体積比で５％〜２０％封入されることが好ましい。補修剤２２４が５％より少ないと、ダンパ板２１６、外壁２１８、側壁２２０の壁面全体に補修剤２２４が広がらず、外壁２１８に穴が開いたときに補修剤２２４が穴から外部に流れ出ない可能性がある。また、補修剤２２４が２０％より多いと、空室２２２内の気体の量が少なくなり、ダンパとしての効果が小さくなる。

補修剤２２４としては、例えば、水とポリエチレンの微粒子とカルボキシメチルセルロースとカルボキシビニルポリマーとエチレングリコールとパラオキシ安息香酸メチルと亜硝酸ジシクロヘキシルアンモニウムとを混合し、ジエタノールアミンを添加して増粘させた材料を用いることができる。

具体的には、補修剤２２４は、以下のようにして作製することができる。即ち、水とパラオキシ安息香酸メチル（防腐剤）と亜硝酸ジシクロヘキシルアンモニウム（防錆剤）とポリエチレンの粉末（微粒子）とカルボキシメチルセルロース（増粘剤）、エチレングリコール（凍結防止剤）とをプロペラ羽のついた攪拌機（回転数３００〜６００ｒｐｍ）で混合し、さらにカルボキシビニルポリマー（増粘剤）を添加し約１時間攪拌し続ける。そして、ジエタノールアミン（中和剤）を添加することにより補修剤２２４が得られる。微粒子は、２００〜４００μｍの粒径のポリエチレンの粉末が用いられる。なお、パラオキシ安息香酸メチル（防腐剤）、亜硝酸ジシクロヘキシルアンモニウム（防錆剤）、エチレングリコール（凍結防止剤）のいずれか１つ以上は省略してもよい。

上記のような材料を用いることで、補修剤２２４が外壁２１８に形成された穴から外部のノズル面２１３に染み出して外気（空気）に接触したときに瞬時に凝固、乾燥し、穴を塞ぐことができる。

補修剤の材料は、例えば、以下のものを用いることができる。
微粒子としては、無機質や有機質のものを問わず用いることができ、その好ましい微粒子としてはポリエチレン、パーライト、雲母、ケイソウ土等が例示できる。そして、このような微粒子を補修剤に混合させる量としては０．０１〜１０．０重量％が好ましい。

繊維としては、天然繊維または化学繊維を用いることができる。好ましくは化学繊維を、特に好ましくはポリエステル繊維、ナイロン繊維、ガラス繊維の中から選ばれた１種または２種以上のものを用いるのが良い。本発明に係る補修剤にや上記繊維を０．１〜１０．０重量％混合することができる。

水としては、水道水等の種類を問わず用いることができる。その本発明に係る補修剤に混合させる水の量としては、３０．０〜９０．０重量％が好ましい。

増粘剤としては、補修剤の粘度を高くするものであれば適宜用いることができ、好ましくはカルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシビニルポリマー、メチルセルロース等を用いることができる。特に好ましい前記増粘剤には、分子量が１７０００〜１８０００のものを用いるのが良い。また、補修剤に増粘剤を混合させる量としては、１．０〜８．０重量％が好ましい。

補修剤を、より一層増粘させるには中和剤を加えることが好ましい。その中和剤としては、ジエタノールアミン、モノエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、水酸化ナトリウム、アンモニア等が例示できる。そして、その中和剤を加える量としては、増粘剤を中和して補修剤を中性にする量であれば適量を用いることができ、好ましくは０．０１〜５．０重量％とするのが良い。

補修剤は、微生物の繁殖を防ぐために防腐剤を加えることもできる。その具体的な防腐剤としては、クレゾール、パラオキシ安息香酸メチル等のパラオキシ安息香酸エステル等が例示できる。なお、この防腐剤を加える量は０．１〜１．０重量％が好ましい。

また、補修剤２２４が外壁２１８に開いた穴から外部に染み出しやすくするために、外壁２１８及び側壁２２０の空室２２２に面した壁面を荒らしておくことが好ましい。

上記のようなヘッドプレート１０４を備えたインクジェットラインヘッド６４の構成によれば、インクサブタンク１００から供給されたインクＳは供給側共通流路２００に流れ、供給側共通流路２００からインクＳがインク供給路２０４を通じて個々の圧力室２０６へ供給される。このインク供給路２０４はイナータンスが大きくなるように設計されており、吐出時にインクＳが供給側共通流路２００へ逆流するのを防いでいる。ここで、イナータンスとは、周波数応答関数であり、弾性体に振幅Ｆの周期的な加振力を加えたとき、他の1点で生じる加速度をＡとすると、Ａ／Ｆで定義される値を言う。

圧力室２０６に導入されたインクＳは、アクチュエータ２０８の駆動に伴って圧力室２０６で加圧されることにより、ノズル２１２から液滴として吐出される。また、アクチュエータ２０８の動作とは別に供給側共通流路２００と循環側共通流路２０２の圧力差により圧力室２０６から循環側共通流路２０２へとインク循環路２１４を通じてインクＳが流れる。このインク循環路２１４は、吐出時のインクＳが循環側共通流路２０２へ流れるのを防ぐためにイナータンスが大きくなるように設計されている。循環側共通流路２０２に流れたインクＳはインクサブタンク１００に回収される。

＜本実施形態の作用並びに効果＞
図４に示されるように、供給側共通流路２００の下部にはダンパ板２１６を介して空室２２２が形成されており、圧力室２０６の加圧によって供給側共通流路２００に伝わる圧力変動がダンパ板２１６によって吸収される。これによって、供給側共通流路２００のインクＳの内圧が安定化する。

空室２２２の下部の外壁２１８はノズル面２１３を構成し、薄膜となっているため、物理的な衝撃などで外壁２１８に穴が開く可能性がある。特に、本実施形態のように外壁２１８（ノズル板）がシリコンで形成されている場合は外壁２１８の強度を十分に大きくすることができず、穴が開きやすい。例えば、穴は数μｍ程度の亀裂である。穴が開いた状態を放置すると、ノズル面２１３から穴を通じて外壁２１８の内部にインク等の異物が混入するため、穴を早急に補修することが望ましい。このため本実施形態では外壁２１８の内部の空室２２２に補修剤２２４を封入し、穴を補修剤２２４により塞ぐ構成とされている。

すなわち、物理的な衝撃などで外壁２１８に穴が開いた場合、毛細管現象により空室２２２に封入された補修剤２２４が穴からノズル面２１３に染み出す。そして、補修剤２２４がノズル面２１３の外部の外気（空気）と接触すると瞬時に凝固し、穴を塞ぐことによりダンパ板２１６の下部の空室２２２が密閉状態となり、ダンパ性能を取り戻す。これによって、穴から外壁２１８の内部の空室２２２にインク等の異物が混入して固着することが阻止される。また、外壁２１８の穴を塞ぐことにより、亀裂が広がって供給側共通流路２００全体が破損するのを防止することができる。

＜実施形態の補足説明＞
上記実施形態では、ノズル面２１３を構成する外壁２１８の内側に補修剤２２４が封入された空室２２２を備えたダンパを設けたが、この構成に限定されず、ヘッドプレートの他の部分の外壁の内側にダンパを設け、ダンパを構成する空間の内部に補修剤２２４を封入してもよい。ダンパは、共通流路（供給側共通流路や循環側共通流路など）や圧力室の近傍に設けることが好ましい。これによって、共通流路や圧力室の内部のインクＳの内圧を安定化させることができると共に、物理的な衝撃によりヘッドプレートの外壁に穴が開いたときに穴を補修剤２２４により塞ぎ、ダンパ性能を回復させることができる。

上記実施形態では、ヘッドプレート１０４の外壁の内側に補修剤２２４が封入された空室２２２を備えたダンパを設けたが、この構成に限定されず、インクサブタンク１００の箱体１１１の内側に密閉された空間を備えたダンパを設け、このダンパの空間に補修剤２２４を封入してもよい。図示を省略するが、例えば、インクサブタンク１００では、箱体１１１の外壁とインク入口室１１６又はインク出口室１１８との間に、密閉された空間を備えたダンパを設け、このダンパの空間に補修剤２２４を封入する構成である。これによって、インク入口室１１６又はインク出口室１１８のインクＳの内圧を安定化させることができると共に、物理的な衝撃によりインクサブタンク１００の箱体１１１の外壁に穴が開いたときに穴を補修剤２２４により塞ぎ、ダンパ効果を回復させることができる。

なお、インクサブタンク１００に限らず、インクサブタンク１００にインクを補給するインクタンクの外壁の内側に、密閉された空間を備えたダンパを設け、このダンパの空間に補修剤２２４を封入してもよい。

また、シャトルスキャン型のヘッドシステムにおいては、ヘッドには小さいタンクを設け、ヘッドの外部に液を貯留する大きな液タンクを設けてヘッドと液タンクとをホースで接続する構成が採用されている。この構成では、液タンク内の液の内圧を安定化させるためにダンパを設ける場合があり、このダンパの空間に本発明の補修剤２２４を封入してもよい。これによって、物理的な衝撃により液タンクの外壁に穴が開いたときに穴を補修剤２２４により塞ぎ、ダンパ効果を回復させることができる。

＜その他＞
以上、本発明の実施例について記述したが、本発明は上記の実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。

例えば上記実施形態ではドラムの表面に用紙Ｐを保持、搬送する構成を例に挙げたが、これに限定せず例えば無端ベルト状の搬送ベルトを用いる構成や、平板状のステージを用いて用紙を搬送する構成に本発明を適用することも可能である。

また、上記実施形態では処理液塗布部１４で用紙Ｐに処理液を塗布し、乾燥させる処理を施したのち用紙Ｐに対してヘッドユニット６６にて液滴吐出を行う構成を例に挙げたが、勿論これに限定せず例えば通常紙（プレーンペーパー）を保持してそのまま搬送し、表面に液滴を直接吐出して画像を形成する通常のインクジェットプリンタに本発明を適用することも可能である。

さらに吐出される液はインクに限定されず、例えばエッチング時の基板パターン形成などに応用してもよい。

１０ 画像形成装置
１６ 画像形成部
３６ 画像形成ドラム
６４ インクジェットラインヘッド（液滴吐出ヘッド）
１００ インクサブタンク
１０４ ヘッドプレート
１１１ 箱体
２００ 供給側共通流路（共通流路）
２０２ 循環側共通流路（共通流路）
２０６ 圧力室
２０８ アクチュエータ（駆動手段）
２１２ ノズル
２１３ ノズル面
２１５ ダンパ
２１６ ダンパ板
２１８ 外壁（ノズル板）
２２２ 空室
２２４ 補修剤
Ｐ 用紙
Ｓ インク

Claims (9)

1. ヘッドプレートに設けられ、液を貯留する共通流路と、
   前記共通流路にそれぞれ連通し前記液が充填される複数の圧力室と、
   前記圧力室の圧力を変動させ、前記圧力室と連通するノズルから記録媒体へ前記液を液滴として吐出させる複数の駆動手段と、
   前記ヘッドプレートに密閉された空室を備え、前記共通流路又は前記圧力室の内部の前記液の内圧を安定化させるダンパと、
   前記空室の内部に封入され、前記空室を構成する外壁に穴が開いたときに前記穴から前記ヘッドプレートの外部に染み出して凝固し、前記空室を密閉状態とする補修剤と、
   を有する液滴吐出ヘッド。
2. 前記空室の外壁が、前記ノズルが形成されたノズル板である請求項１に記載の液滴吐出ヘッド。
3. 前記ノズル板がシリコンで形成されている請求項２に記載の液滴吐出ヘッド。
4. 前記ダンパが、前記共通流路に設けられている請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッド。
5. 前記補修剤は前記ヘッドプレートの外部の外気と接触して凝固する請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッド。
6. 液を貯留する共通流路と、前記共通流路にそれぞれ連通し前記液が充填される複数の圧力室と、前記圧力室の圧力を変動させ前記圧力室と連通するノズルから記録媒体へ前記液を液滴として吐出させる複数の駆動手段と、を備えたヘッドプレートと、
   前記ヘッドプレートに連結され、前記共通流路に供給される液を貯留する液室が形成された液タンクと、
   前記液タンクに密閉された空室を備え、前記液室内の前記液の内圧を安定化させるダンパと、
   前記空室の内部に封入され、前記空室を構成する外壁に穴が開いたときに前記穴から前記液タンクの外部に染み出して凝固し、前記空室を密閉状態とする補修剤と、
   を有するヘッドシステム。
7. 前記補修剤は前記液タンクの外部の外気と接触して凝固する請求項６に記載のヘッドシステム。
8. 請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドと、
   前記液滴吐出ヘッドのノズルとの対向位置に記録媒体を搬送する搬送手段と、
   を有する画像形成装置。
9. 請求項６又は請求項７に記載のヘッドシステムと、
   前記ヘッドシステムのノズルとの対向位置に記録媒体を搬送する搬送手段と、
   を有する画像形成装置。

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