JP2014043029A - 液体吐出ヘッド及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撥液膜の剥離、磨耗によって安定した滴吐出特性が得られなくなる。
【解決手段】ノズル板３は、ノズル４となるノズル孔４１を形成したノズル基材３１の滴吐出面側表面３１ａに下地層３３を介して撥液膜３２が形成され、ノズル４の滴吐出面側周辺部４３はノズル４のエッジ部４２に向かって滑らかに凹んでおり、ノズル４のエッジ部４２とノズル４の内壁面とは滑らかに繋がっており、撥液膜３２は、ノズル４のエッジ部４２まで均一な厚さで形成され、更にノズル４の内壁面まで形成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は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。

液体吐出ヘッドにおいては、ノズルから液滴を吐出するために、ノズルの形状及び精度が滴体積や滴速度など滴吐出特性に大きな影響を与える。また、ノズルとなるノズル孔が形成されるノズル形成部材であるノズル基材の表面特性が、滴吐出特性に大きな影響を与えることも知られている。例えば、ノズル基材表面のノズル孔周辺部に液体（インク）が付着すると、滴吐出方向が曲げられ、あるいは、滴の大きさにバラツキが生じ、あるいは滴吐出速度が不安定になるなどの不都合が生じる。

そこで、ノズル基材の滴吐出側表面に撥液膜（撥インク膜）を形成することにより、ノズルの滴吐出側表面の均一性を高めることで滴吐出特性の安定化を図っている。

一方、液体吐出ヘッドにおける安定した滴吐出性を確保するため、ノズル面をゴム材料などの弾性ブレード（ワイパ）でワイピングして、ノズル周辺に付着した液体を取り除くことノズル面を清浄化する維持回復動作が行われる。

このワイピング動作の繰り返しによって、ノズル周辺の撥液膜が磨耗したり、剥がれたりして、正常な滴吐出が行えなくなる。特に、ノズルエッジでワイパの接触圧が大きくなり、撥液膜の磨耗や剥がれが生じ易くなる。

そこで、従来、ノズル孔の滴吐出側周辺部に凹部を形成したもの（特許文献１）、撥液膜の厚さをノズルエッジに向かって漸次薄くしたもの（特許文献２）、ノズル周辺部の凹部を、凹部の底面に向けて漸次小径となるテーパー面とするもの（特許文献３）が知られている。

特開２００２−２２５２９８号公報 特開２００６−０５１８０８号公報 特開２００３−２７６２０４号公報

しかしながら、特許文献１に開示の構成にあっては、ノズル周辺部分の凹部の段差があるため、その段差エッジ部分でワイパの接触による負荷が大きくなり、凹部段差部分の撥液膜の磨耗や剥がれが生じ易く、また凹部内で増粘した液体の除去が困難であるという課題がある。

特許文献２に開示の構成にあっては、ノズルエッジ近傍で撥液膜の厚さが非常に薄くなるので、ノズルエッジ近傍の撥液膜の耐久性が低下して、撥液膜の磨耗や剥がれが生じ易くなる。

特許文献３に開示の構成にあっては、ノズル周辺部の凹部の外周部をテーパー形状としているので、凹部の外周部での撥液膜の磨耗や剥がれを低減できるものの、ノズルエッジ部分でエッジの角にワイパが接触するときに接触圧が大きくなり、ノズルエッジ部分の耐久性は十分ではないという課題がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、撥液膜の剥離、磨耗を低減して、安定した滴吐出特性が得られるようにする目的とする。

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形成されたノズル板を備え、
前記ノズル板は、前記ノズルとなるノズル孔を形成したノズル基材の滴吐出面側表面に撥液膜が形成され、
前記ノズルの滴吐出面側周辺部は前記ノズルのエッジ部に向かって滑らかに凹んでおり、
前記ノズルのエッジ部と前記ノズルの内壁面とは滑らかに繋がっており、
前記撥液膜は、少なくとも前記ノズルのエッジ部まで均一な厚さで形成されている
構成とした。

本発明によれば、撥液膜の剥離、磨耗を低減して、安定した滴吐出特性が得られる。

本発明に係る液体吐出ヘッドの一例のノズル配列方向と直交する方向（液室長手方向）の断面説明図である。 同じくノズル配列方向（液室短手方向）の断面説明図である。 本発明の第１実施形態に係るノズル板のノズル部分の拡大断面説明図である。 同ノズル板に対するワイパ部材の接触状態の説明に供する説明図である。 本発明の第２実施形態におけるノズル基材の要部断面説明図である。 本発明におけるノズル板の製造方法の一例の説明に供する断面説明図である。 本発明の第３実施形態におけるノズル基材の要部拡大断面図である。 本発明に係る画像形成装置の一例の機構部全体の概略構成図である。

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及び図２を参照して説明する。図１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）の断面説明図、図２は同じくノズル配列方向（液室短手方向）の断面説明図である。

この液体吐出ヘッドは、流路板（液室基板、流路部材）１と、この流路板１の下面に接合した振動板部材２と、流路板１の上面に接合したノズル部材であるノズル板３とを有している。

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がそれぞれ通路５を介して通じる複数の液室（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。

流路板１は、シリコン基板をエッチングして通路５、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。なお、流路板１は、例えば、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形成することもできる。

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各振動領域（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、液滴を吐出させるエネルギーを発生する駆動素子（アクチュエータ手段、圧力発生手段）としての積層型圧電部材１２、１２の柱状の圧電素子（以下、「圧電柱」という。）１２Ａ、１２Ｂの上端面（接合面）を接合している。また、積層型圧電部材１２の下端面はベース部材１３に接合している。

ここで、圧電部材１２は、ＰＺＴなどの圧電材料層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。この圧電部材１２は、ハーフカットダイシングによる溝加工を施して１つの圧電部材に対して所要数の圧電柱１２Ａ、１２Ｂを形成したものである。

なお、圧電部材１２の圧電柱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柱を圧電柱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柱を圧電柱１２Ｂとして区別している。この場合、図２に示すように、駆動用圧電柱１２Ａと支柱用圧電柱１２Ｂとを交互に使用するバイピッチ構成でも、あるいは、すべての圧電柱を駆動用圧電柱１２Ａとして使用するノーマルピッチ構成のいずれでも採用できる。

これにより、ベース部材１３上に駆動素子としての複数の駆動用圧電柱１２Ａが並べて配置された駆動素子列（駆動用圧電柱１２Ａの列）が２列設けられた構成としている。

また、圧電部材１２の圧電方向としてｄ３３方向の変位を用いて液室６内インクを加圧する構成としているが、積層型圧電部材１２の圧電方向としてｄ３１方向の変位を用いて液室６内インクを加圧する構成とすることもできる。

そして、圧電部材１２の各駆動用圧電柱１２Ａの外部電極２３ａには駆動信号を与えるために配線手段としてのＦＰＣ１５を直接接続し、このＦＰＣ１５には圧電部材１２の各駆動用圧電柱１２Ａに対して選択的に駆動波形を印加するための駆動回路（ドライバＩＣ）１６が実装されている。なお、すべての圧電柱１２Ａの外部電極２３ｂは電気的に共通に接続されてＦＰＣ１５の共通配線に同じく接続される。

ノズル板３は、各液室６に対応して直径１０〜３５μｍのノズル４を構成するノズル孔が形成されたノズル基材３１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、ノズル形成面）に撥液膜３２を形成して構成している。

また、ＦＰＣ１５を実装した（接続した）圧電部材１２及びベース部材１３などで構成される圧電型アクチュエータユニットの外周側には、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に外部からインク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、例えば駆動用圧電柱１２Ａ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柱１２Ａが収縮し、振動板部材２の振動領域２ａが下降して液室６の容積が膨張することで、液室６内に液体が流入し、その後圧電柱１２Ａに印加する電圧を上げて圧電柱１２Ａを積層方向に伸長させ、振動板部材２をノズル４方向に変形させて液室６内の液体が加圧され、ノズル４から液滴が吐出（噴射）される。

そして、圧電柱１２Ａに印加する電圧を基準電位に戻すことによって振動板部材２が初期位置に復元し、液室６が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室１０から液室６内に液体が充填される。そこで、ノズル４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なうこともできる。

次に、本発明の第１実施形態に係るノズル板について図３を参照して説明する。図３は同ノズル板のノズル部分の拡大断面説明図である。

ノズル板３は、ノズル４となるノズル孔４１を形成したノズル基材３１の滴吐出面側表面３１ａ上に下地膜（下地層）３３を成膜し、下地膜３３上に撥液膜（撥液層）３２を成膜したものである。ここでは、ノズル基材３１はステンレスで形成している。また、下地膜３３はノズル基材３１と撥液膜３２との密着性を向上するための膜である。

なお、ノズル基材３１と撥液膜３２の密着性を向上させるための下地膜３３は、ノズル基材３１と撥液膜３２の密着性が高ければ成膜しなくとも良い。

ここで、ノズル板３のノズル４の滴吐出面側周辺部４３は、滴吐出方向に沿う方向の断面形状（図３の形状）で、ノズル４の径が最小となるノズルエッジ部４２に向かって滑らかに凹んだ形状に形成されている（この周辺部４３の形状を凹み形状部ともいう。）。さらに、ノズルエッジ部４２とノズル４の内壁面（ノズル孔４１の周面）とは滑らかに繋がっている。

そして、撥液膜３２は、ノズルエッジ部４２まで均一な厚さで形成されている。これにより、撥液膜３２の表面も、ノズル４の滴吐出面側周辺部４３でノズルエッジ部４２に向かって滑らかに凹んだ形状となる。

さらに、撥液膜３２は、ノズルエッジ部４２からノズル４の内壁面（ノズル孔４１の周面）まで徐々に薄くなるように形成している。

次に、このノズル板３に対するワイパ部材の接触状態について図４を参照して説明する。図４（ａ）は正面説明図、（ｂ）は側面説明図である。

ノズル板３は、ノズル４の滴吐出面側周辺部４３で、ノズル板表面（ノズル板３全体の表面の意味）が滑らかに凹んだ形状となっていることから、ワイパ部材５１が凹み形状部である周辺部４３にも隙間なく接触し、拭き残しが生じない。また、凹み形状部である周辺部４３の部分に、段差やエッジがないので、ワイパ部材５１に対してダメージが少なく、ワイパ部材５１の磨耗やキズが生じにくく、良好な払拭性を長期にわたって得ることができる。

このように、ノズル板３の表面に液体が付着すると、滴吐出特性が劣化するので、通常ゴムなどで形成されたワイパ部材５１でノズル板３の表面を払拭（ワイピング）し、ノズル板表面３ａの残留液体を除去する。このワイピング動作によって、ノズル基材３１の表面３１ａに形成されている撥液膜３２に磨耗や剥がれを生じることがある。

ここで、ノズル板３の表面は、ノズル４の滴吐出面側周辺部４３がノズルエッジ部４２に向かって滑らかに凹んだ形状となっているので、ノズル４の周辺部４３におけるワイパ部材５１による圧力が低減され、ノズル４の周辺部４３のワイピングによるダメージを小さくすることができる。

そして、ノズル４の内壁面とノズル板表面の間のノズルエッジ部４２にはアールが形成されて滑らかにつながっている。ノズル板表面とノズル４の内壁面との接続部分であるノズルエッジ部４２においても、ワイパ部材５１による撥液膜３２の磨耗や剥がれのダメージを受けやすいが、ノズルエッジ部４２が滑らかになっているので、ワイパ部材５１によるダメージを低減することができる。

また、ノズルエッジ部４２からノズル４の内壁面にかけて連続して撥液膜３２が形成されているので、ワイパ部材５１が接触する部分に撥液膜３２の境界が存在しなくなり、ワイパ部材５１の接触による撥液膜３２の剥がれが生じづらくなる。

つまり、撥液膜３２及び下地膜３３は、ノズル４の内壁面に一部入り込ませて形成することで、ノズル４のエッジ部４２が撥液膜３２及び下地膜３３でカバーされた状態となり、ワイパ部材５１が接触する部分には、撥液膜３２及び下地膜３３の有無の境界が生じない。膜の磨耗や剥がれは、膜の有無の境界を基点に発生しやすく、そのような基点がワイパ部材５１との接触領域にないため耐久性において好ましい。

さらに、撥液膜３２はノズル基材３１の表面３１ａにおいて均一な厚さを有して形成されているので、後に説明する製造方法を採用するとき、ノズル基材３１の表面３１ａで空気中との水蒸気の反応、加熱時の熱の伝わり方が均一であり、ノズル基材３１の表面３１ａへの密着性、撥液膜の撥液性・耐久性などが均一なものを得ることができるようになる。

また、ノズル４の滴吐出面側周辺部４３の滑らかな凹部は、ワイパ部材５１に対するダメージも小さくすることができる。

つまり、ノズル板表面にエッジのあるノズルや、凹部パターンがあると、その部分で局所的にワイパ部材の磨耗が発生する。この局所的なワイパ部材の磨耗によって、ノズル板表面で払拭不良がワイパ部材の移動方向に沿ってスジ状に発生する。

このようなスジ状の払拭不良は同じ位置に形成されるので、払拭されないで残った液体が増粘しノズル板表面に固着すると、固着した液体は、ワイピング動作によってノズル板表面上で引き伸ばされ、ノズル近傍に付着すると吐出不良につながる。

そこで、本実施形態のようにノズル４の周辺部４３は滑らかな凹部とすることで、ワイパ部材が局所的に磨耗して、上述したような吐出不良が発生することを防止できる。

また、ノズル４の周辺部４３に滑らかな凹部を形成することで、ジャムなどで、用紙が直接ノズル面に接触した場合に、ノズル周辺に当たりづらくするという効果も得られる。

次に、本発明の第２実施形態について図５を参照して説明する。図５は同実施形態におけるノズル基材の要部断面説明図である。

本実施形態では、ノズル基材３１のノズル孔４１は、ノズル板表面側に滴吐出方向に平行な直線部であるストレート部４４を有している。なお、撥液膜や下地膜の図示は省略するが前記第１実施形態と同様である。

つまり、液体吐出ヘッドの吐出特性は、ノズルの孔径が滴吐出特性に大きく影響を与える。前記第１実施形態のように、ノズル４の周辺部４３に滑らかな凹み形状部を形成し、ノズルエッジ部４２にノズル４の内壁面とノズル板表面とを滑らかにつなぐアール形状を形成する場合、凹み量やアールの大きさのばらつきによって、ノズル４の径自体が変化し、ノズル４の径のバラツキとなる。ノズル４の径がばらつくと、滴吐出特性が大きくばらつくことになる。

そこで、本実施形態のように、ストレート部４４を設けることで、凹み部分の大きさやノズルエッジ部４２のアールの大きさがばらついても、ノズル４の径がばらつかなくなり、ばらつきのない滴吐出特性を得ることができる。

次に、本発明におけるノズル板の製造方法の一例について図６を参照して説明する。図６は同説明に供する断面説明図である。なお、ここでは図５で示したストレート部４４を有する第２実施形態のノズル板について説明を行うが、後述するプレス加工で用いるパンチの形状以外は実施形態１のノズル板の製造方法と同じである。

図６（ａ）に示すように、例えば厚さ５０μｍのＳＵＳ材３２０を用意する。ここでは、ステンレス（ＳＵＳ３１６）を使用した。

そして、図６（ｂ）に示すように、テーパー部３２３とストレート部３２４を持つパンチ３２１により、ノズル位置にプレス加工する。

その後、図６（ｃ）に示すように、プレス加工で生じた凸部分３２５を研磨することにより開口して、ノズル孔４１を形成したノズル基材３１を形成する。このとき、研磨によって、ノズル孔４１の滴吐出面側周辺部には、前述したように、滑らかな凹み形状部が形成される。

次いで、図６（ｄ）に示すように、ノズル基材３１の滴吐出側に、撥液膜３２の下地膜３３となる例えばＳｉＯ_２層３３３を１０ｎｍスパッタにより成膜する。

図６（ｅ）に示すように、ノズル基材３１を、変性パーフルオロポリオキシセタンをフッ素系溶剤に０．０２ｗｔ％混合した溶液に１時間浸漬した。その後、１３０℃／１０分の熱処理を加え、更にその後、フッ素系溶剤により洗浄を行い、表面に結合していない余剰分を落とすことで、フッ素系撥液層３３２が形成される。変性パーフルオロポリオキシセタンは空気中の水蒸気と反応しＳｉＯ_２層３３３表面と結合する。

図６（ｆ）に示すように、ノズル基材３１の滴吐出側に保護材３１４を貼り付ける。

図６（ｇ）に示すように、保護材３１４を貼り付けていない側（液室側）にＯ_２プラズマを照射し、裏側に回りこんだ撥液膜３３２を除去する。

図６（ｈ）に示すように、保護材３１４を剥がしてノズル板３が完成する。

ここで、図６（ｃ）の研磨工程では化学砥粒研磨を用いている。化学砥粒研磨は、機械的な研磨に、化学的砥粒を用いることによって、材料に対して、化学的にエッチング作用が加わり、微小な研磨キズやバリなどが化学的作用により除去され、非常に表面性のよい仕上がりが得られる。

この化学砥粒研磨では、化学的作用と研磨圧により尖鋭な部分が特に研磨される。そのため、ノズル周辺のエッジの尖鋭な部分は平坦な部分よりも研磨レートが大きく、ノズル周辺が前記実施形態で説明したように滑らかに凹んだ形状になる。また、ノズル板表面とノズル内ストレート部との角部分も研磨により角が取れ、滑らかにストレート部とつながる形状が得られる。これにより、前記実施形態のノズル板の形状を容易に得ることができる。

また、撥液膜３３２は真空蒸着によっても成膜することもできる。蒸着法を用いても、撥液膜３３２のノズル孔４１や外周から裏側への回りこみが起こる。

また、撥液剤としてはフッ素系撥液材料を用いている。フッ素系（フルオロアルキルアルコキシシラン系）撥液材料については、いろいろな材料が知られているが、ここでは変性パーフルオロポリオキセタン、変形パーフルオロポリオキセタン又は双方の混合物（ダイキン工業製、商品名：オプツールＤＳＸ）を５ｎｍ〜２０ｎｍ蒸着することで必要な撥液性を得ることができる。

撥液膜蒸着後、蒸着チャンバーより取り出すと、フッ素系撥液剤とＳｉＯ_２膜（下地膜）とが、空気中の水分により加水分解がなされ、ＳｉＯ_２と化学的結合をし、フッ素系撥液膜が形成される。

なお、上記のダイキン工業社製「オプツールＤＳＸ」は、「アルコキシシラン末端変性パーフルオロポリエーテル」と称されることもある。

次に、本発明の第３実施形態について図７を参照して説明する。図７は同実施形態におけるノズル基材の要部拡大断面図である。

本実施形態では、前記第２実施形態のノズル基材３１において、ノズル基材３１のノズル４の周辺部分にノズル基材３１の表面３１ａの他の部分よりも滴吐出方向に盛り上がった盛り上がり部分４５を形成し、盛り上がり部分４５のうちのノズル４の周辺部４３に滑らかに凹んだ形状部を形成している。なお、撥液膜や下地膜の図示は省略するが前記第１実施形態と同様である。

本実施形態のノズル基材３１の表面形状は、上述した製造方法において、研磨量を調整することにより作製することができる。

このように構成することで、ノズル板３に撓みが生じても、ノズル４の周辺部４３へのワイパ部材と接触を確実に行うことができる。

つまり、ノズル板は製造工程或いは組立工程で撓みが生じることがある。ノズル板に撓みが生じると、ワイピング時に、ノズル板表面とワイパ部材との間に隙間が生じて、正常にワイピングできないことがある。このワイピング不良がノズル周辺部で発生すれば、ノズル周辺に拭き残しが発生し、吐出滴の吐出曲がりや吐出不良につながる。

そこで、本実施形態のように、ノズル４の周辺部分に盛り上がり部分４５を有することで、ノズル４の周辺部分でワイパ部材との接触を確実に行うことができる。そして、盛り上がり部分４５からノズル４にかけては滑らかに凹んだ形状部とすることで、ワイピングによる負荷はノズルの周辺部において低減され、ノズル４のごく近傍では、前記各実施形態と同様にワイピングに対して高い耐久性が得られる。

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８を参照して説明する。図８は同装置の機構部の機構部全体の概略構成図である。

この画像形成装置は、ライン型画像形成装置であり、装置本体４０１の内部に画像形成部４０２等を有し、装置本体４０１の下方側に多数枚の記録媒体（用紙）４０３を積載可能な給紙トレイ４０４を備えている。

そして、給紙トレイ４０４から給紙される用紙４０３を取り込み、搬送機構４０５によって用紙４０３を搬送しながら画像形成部４０２によって所要の画像を記録した後、装置本体４０１の側方に装着された排紙トレイ４０６に用紙４０３を排紙する。

また、装置本体４０１に対して着脱可能な両面ユニット４０７を備え、両面印刷を行うときには、一面（表面）印刷終了後、搬送機構４０５によって用紙４０３を逆方向に搬送しながら両面ユニット４０７内に取り込み、反転させて他面（裏面）を印刷可能面として再度搬送機構４０５に送り込み、他面（裏面）印刷終了後排紙トレイ４０６に用紙４０３を排紙する。

ここで、画像形成部４０２は、例えばブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色の液滴を吐出する、フルライン型の本発明に係る液体吐出ヘッドで構成した記録ヘッド４１１ｋ、４１１ｃ、４１１ｍ、４１１ｙ（色を区別しないときには「記録ヘッド４１１」という。）を備えている。

各記録ヘッド４１１は液滴を吐出するノズルを形成したノズル面を下方に向けてヘッドホルダ４１３に装着している。なお、フルライン型とは、１つで１ライン分を構成する場合も、複数のヘッドを千鳥状に配置して１ライン分を構成する場合のいずれも含まれる。

また、各記録ヘッド４１１に対応してヘッドの性能を維持回復するための維持回復機構４１２ｋ、４１２ｃ、４１２ｍ、４１２ｙ（色を区別しないときには「維持回復機構４１２」という。）を備えている。

そして、パージ処理、ワイピング処理などのヘッドの性能維持動作時には、記録ヘッド４１１と維持回復機構４１２とを相対的に移動させて、記録ヘッド４１１のノズル面に維持回復機構４１２を構成するキャッピング部材などを対向させる。

なお、ここでは、記録ヘッド４１１は、用紙搬送方向上流側から、ブランク、シアン、マゼンタ、イエローの順に各色の液滴を吐出する配置としているが、配置及び色数はこれに限るものではない。

また、ライン型ヘッドとしては、各色の液滴を吐出する複数のノズル列を所定間隔で設けた１又は複数のヘッドを用いることもできるし、ヘッドとこのヘッドにインクを供給する液体カートリッジを一体とすることも別体とすることもできる。

給紙トレイ４０４の用紙４０３は、給紙コロ（半月コロ）４２１と図示しない分離パッドによって１枚ずつ分離され装置本体４０１内に給紙され、搬送ガイド部材４２３のガイド面４２３ａに沿ってレジストローラ４２５と搬送ベルト４３３との間に送り込まれる。その後、所定のタイミングでガイド部材４２６を介して搬送機構４０５の搬送ベルト４３３に送り込まれる。

また、搬送ガイド部材４２３には両面ユニット４０７から送り出される用紙４０３を案内するガイド面４２３ｂも形成されている。更に、両面印刷時に搬送機構４０５から戻される用紙４０３を両面ユニット４０７に案内するガイド部材４２７も配置している。

搬送機構４０５は、駆動ローラである搬送ローラ４３１と従動ローラ４３２との間に掛け渡した無端状の搬送ベルト４３３と、この搬送ベルト４３３を帯電させるための帯電ローラ４３４と、画像形成部４０２に対向する部分で搬送ベルト４３３の平面性を維持するプラテン部材４３５と、搬送ベルト４３３から送り出す用紙４０３を搬送ローラ４３１側に押し付ける押さえコロ４３６と、その他図示しないが、搬送ベルト４３３に付着したインクを除去するためのクリーニング手段である多孔質体などからなるクリーニングローラなどを有している。

この搬送機構４０５の下流側には、画像が記録された用紙４０３を排紙トレイ４０６に送り出すための排紙ローラ４３８及び拍車４３９を備えている。

このように構成した画像形成装置において、搬送ベルト４３３は矢示方向に周回移動し、高電位の印加電圧が印加される帯電ローラ４３４と接触することで帯電され、この高電位に帯電した搬送ベルト４３３上に用紙４０３が給送されると、用紙４０３は搬送ベルト４３３に静電的に吸着される。このようにして、搬送ベルト４３３に強力に吸着した用紙４０３は反りや凹凸が校正され、高度に平らな面が形成される。

そして、搬送ベルト４３３を周回させて用紙４０３を移動させ、記録ヘッド４１１から液滴を吐出することで、用紙４０３上に所要の画像が形成され、画像が記録された用紙４０３は排紙ローラ４３８によって排紙トレイ４０６に排紙される。

このように、この画像形成装置においては、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えているので、高速で、高画質画像を安定して形成することができる。

なお、本願において、「用紙」とは材質を紙に限定するものではなく、ＯＨＰ、布、ガラス、基板などを含み、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、記録媒体、記録紙、記録用紙などと称されるものを含む。また、画像形成、記録、印字、印写、印刷はいずれも同義語とする。

また、「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、特に限定しない限り、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、樹脂なども含まれる。

また、「画像」とは平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を三次元的に造形して形成された像も含まれる。

また、画像形成装置には、シリアル型画像形成装置及びライン型画像形成装置のいずれも含まれる。

１ 流路板
２ 振動板部材
３ ノズル板
４ ノズル
６ 個別液室
１２ 圧電部材
１７ フレーム部材
３１ ノズル基材
３２ 撥液膜
３３ 下地膜
４１ ノズル孔
４２ ノズルエッジ部
４３ 滴吐出面側周辺部
４１１ｋ、４１１ｃ、４１１ｍ、４１１ｙ 記録ヘッド

Claims (5)

1. 液滴を吐出するノズルが形成されたノズル板を備え、
   前記ノズル板は、前記ノズルとなるノズル孔を形成したノズル基材の滴吐出面側表面に撥液膜が形成され、
   前記ノズルの滴吐出面側周辺部は前記ノズルのエッジ部に向かって滑らかに凹んでおり、
   前記ノズルのエッジ部と前記ノズルの内壁面とは滑らかに繋がっており、
   前記撥液膜は、少なくとも前記ノズルのエッジ部まで均一な厚さで形成されている
   ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
2. 前記撥水膜は、前記ノズルの内壁面にも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. 前記ノズルの内壁面は、滴吐出面側に、滴吐出方向と平行な直線部分を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体吐出ヘッド。
4. 前記ノズルの滴吐出面側周辺部は、滴吐出面の他の部分よりも滴吐出方向に盛り上がって形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
5. 請求項１ないし４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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