JP5609461B2 - 液体吐出ヘッド及び画像形成装置 - Google Patents

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（例えばインクジェット記録装置）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、樹脂なども含まれる。また、「用紙」とは、材質を紙に限定するものではなく、上述したＯＨＰシート、布なども含み、インク滴が付着されるものの意味であり、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ものの総称として用いる。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３次元的に造形して形成された像も含まれる。

液体吐出ヘッドとしては、例えば液室内の液体であるインクを加圧し圧力を発生するための圧力発生手段としての圧電体、特に圧電層と内部電極を交互に積層した積層型圧電部材に溝加工を施して複数の柱状の圧電素子（圧電柱）を形成した圧電アクチュエータを備え、積層型圧電部材のｄ３３またはｄ３１方向の変位で液室に壁面を形成する弾性変形可能な振動板を変形させ、液室内容積、圧力を変化させて液滴を吐出させるいわゆる圧電型ヘッドが知られている。

ここで、一般的に、複数の圧電柱に共通電極を取り出すために溝加工で分断されない内部電極を設けて、圧電部材の端部にてＦＰＣなどの配線部材の共通電極配線と電気的に接続し、個々の圧電柱の個別電極はそれぞれ配線部材の個別電極配線と電気的に接続し、ヘッドを駆動するための駆動信号を印加する構成が採用されている。

従来の液体吐出ヘッドにおける電極取出し構成としては、例えば、個別内部電極と同一の面をなし、かつ共通内部電極、個別内部電極とは絶縁されて後端面に露出する接続用電極を形成し、コモン電極と導電関係を持たせて、共通内部電極の電気抵抗を引き下げるものが知られている（特許文献１）。

また、圧電体としてのセラミック焼結体の第１の側面に引き出された第１の内部電極と、第２の側面に引き出された第２の内部電極とを有し、第１，第２の側面に至るように圧電体内に接続用内部電極が配置されており、第１の側面に第１の内部電極に接続された第１の外部電極と、接続用内部電極に接続された第２の外部電極とが形成されており、第２の側面に、第２の内部電極及び接続用内部電極の双方に電気的に接続されるように第３の外部電極が形成されているものが知られている（特許文献２）。

また、アクチュエータ手段を構成する圧電素子は駆動電圧を印加する駆動層と駆動電圧を印加しない非駆動層とをそれぞれ１層ずつ積層した２層構造とし、駆動層と非駆動層との間には内層電極を設け、駆動層の外側には外部電極を設けるものもある（特許文献３）。

特開２０００-０９４６７７号公報 特開平１１−３２０８８１号公報 特開平１１−２４５４０６号公報

ところで、画像形成装置において、高画質化に対応するために液滴の小滴化やノズルの高密度化を図り、高速化に対応するため駆動周波数の高周波化や１ヘッド当たりのノズル数の増加によるライン型ヘッドに代表されるヘッドの長尺化などが行なわれている。

このようにヘッドが長尺化すると、圧電アクチュエータに駆動信号を与えるヘッド駆動回路（ドライバＩＣ）から見ると、ＦＰＣなどの配線部材の個別電極配線、圧電柱の個別電極、圧電柱の共通電極、配線部材の共通電極配線という駆動信号の閉ループにおいて、圧電部材の一端部の共通電極取出し側を基準とすると圧電柱の位置によって閉ループの長さが異なることになり、しかも共通電極取出し側から遠くなるほど信号劣化（駆動電圧の電圧降下量）が大きくなり、複数の圧電柱に対応する複数のノズルからの滴吐出特性がばらつくという課題が生じる。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、滴吐出特性のバラツキを低減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、
液滴を吐出させる圧力を発生させる、圧電層と内部電極が交互に積層された複数の圧電柱が列設された積層型圧電部材を有し、
前記圧電柱には個別外部電極と共通外部電極が設けられ、
複数の圧電柱は、隣り合う所要数の圧電柱を１ブロックとする複数のブロックに分けられ、
前記圧電部材に、ブロック単位で、各圧電柱の前記共通外部電極に接続された共通内部電極が設けられ、
前記共通内部電極は配線部材に接続される共通取出電極に接続されている
構成とした。

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ものである。

本発明に係る液体吐出ヘッドによれば、各圧電柱間の電圧降下量のバラツキを低減することができて、滴吐出特性のバラツキを低減することができる。

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構成としたので、高画質画像を形成できる。

本発明を適用する液体吐出ヘッドの一例の分解斜視説明図である。 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）に沿う断面説明図である。 同ヘッドの圧電アクチュエータのノズル配列方向（液室短手方向）に沿う断面説明図である。 同じく配線基板（透過状態で図示）との接合を説明する側面説明図である。 同ヘッドの圧電アクチュエータに適用した本発明の第１実施形態の説明に供する共通外部電極（共通電極）側からみた正面説明図である。 同じく共通内部電極の説明に供する斜視説明図である。 同じく等価回路図である。 本発明の第２実施形態の共通外部電極（共通電極）側からみた正面説明図である。 本発明の第３実施形態の説明に供する等価回路図である。 本発明に係る画像形成装置の機構部の全体構成を説明する概略構成図である。 同機構部の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。本発明を適用す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は同ヘッドの圧電アクチュエータのノズル配列方向（液室短手方向）に沿う断面説明図、図４は同じく配線基板（透過状態で図示）との接合を説明する側面説明図である。

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。なお、流路基板１としてはシリコン基板などを用いることもできる。

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を変形させるアクチュエータ手段（駆動手段、駆動素子、圧力発生手段などともいう。）としての積層型圧電部材１２の圧電柱１２Ａ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に接着剤５０にて接合している。

ここで、圧電部材１２は、圧電層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、即ち圧電部材１２の振動板部材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）２３、２４に接続し、端面電極（外部電極）２３、２４間に電圧を印加することで積層方向の変位を生じる。ここで、外部電極２３を個別外部電極（個別電極）とし、外部電極２４を共通外部電極（共通電極）として使用する。外部電極２３、２４は例えばＡｕなどの金属膜で形成されている。

この圧電部材１２は、ハーフカットダイシングによって溝３１（図３）を加工して１つの圧電部材１２に対して所要数の圧電柱１２Ａ、１２Ｂを所定の間隔で櫛歯状に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駆動圧電柱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非駆動圧電柱１２Ｂとして区別している。また、圧電部材１２の端部の非駆動圧電柱１２Ｂは共通電極を外部に取り出すために幅広に形成した非駆動圧電柱１２Ｂａとしている。

また、圧電部材１２には駆動圧電柱１２Ａに駆動信号を与えるための可撓性を有する配線基板としてのＦＰＣ１５が接続されている。

ＦＰＣ１５には、駆動圧電柱１２Ａの個別外部電極２３に接続する、駆動信号を伝達する配線である個別配線電極４１と、端部の非駆動圧電柱１２Ｂａに取り出される複数の駆動圧電柱１２Ａの共通電極２４に後述する複数の共通内部電極２７（図６参照）接続された共通取出電極２５に接続する共通配線電極４２を有している。

なお、ＦＰＣ１５は圧電部材１２の近傍でベース部材１３に図示しないホットメルト接着剤で接着されている。また、ＦＰＣ１５の配線電極４１，４２と圧電部材１２の各電極２３、２５とは半田接合を行なっている。加熱方法としては、ヒーター等を用いた接触加熱方法とレーザー等を用いた非接触加熱方法があるが、レーザーによる接合が好ましく、この場合、ガラス等の剛性部材でＦＰＣ１５と圧電部材１２を密着させて接合させてもよいが、エアー圧によってＦＰＣ１５と圧電部材１２を密着させながらレーザーによって接合する方が好ましい。

また、圧電部材１２側の外部電極２３、２４及び共通取出電極２５の材料としては金を用いる（例えばスパッタにより成膜する）ことで、腐食や酸化を防止し、外部電極２３、２４の抵抗値を抑える効果がある。また、圧電部材１２と金の外部電極２３、２４及び共通取出電極２５との間に、クロムやニッケル銅を成膜することにより、インピーダンスの低減や半田との接合性を向上させることができる。

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、これらの圧電部材１２、ベース部材１３及びＦＰＣ１５などで構成される本発明に係る圧電アクチュエータ１００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圧電柱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駆動圧電柱１２Ａが変位して振動板部材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、駆動圧電柱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内にインクが充填され、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。

次に、この液体吐出ヘッドの圧電アクチュエータに適用した本発明の第１実施形態について図５及び図６を参照して説明する。なお、図５は同実施形態の説明に供する共通外部電極（共通電極）側からみた正面説明図、図６は同じく共通内部電極の説明に供する斜視説明図である。
本実施形態において、複数の駆動圧電柱１２Ａは、隣り合う所要数の駆動圧電柱１２Ａを１ブロックとする複数のブロックＢ、例えば第１ブロックＢ１、第２ブロックＢ２、第３ブロックＢ３…第ＮブッロクＮＢのＮ個のブロックＢに分けられて、圧電部材１２には、ブロック単位で、各駆動圧電柱１２Ａの共通外部電極２４に接続された共通内部電極２７Ｂ１、２７Ｂ２、２７Ｂ３…２７ＢＮなど（区別しないときは「共通内部電極２７」という。）を有し、共通内部電極２７は、前述した圧電部材１２の端部の圧電柱１２Ｂａに設けられる共通取出電極２５に接続されている。

この圧電アクチュエータの等価回路を図７に示している。ここでは、圧電アクチュエータは、ｎ個の駆動圧電柱１２Ａを有している（第１チャンネル〜第ｎチャンネル：１ｃｈ〜ｎｃｈと表記する。）。また、この等価回路において、ＳＷはヘッドドライバ（ドライバＩＣ）から与えられるヘッド駆動信号Ｖｃｏｍのオン・オフを行なうスイッチを、Ｃは圧電柱１２の静電容量を、Ｒｃｏｍｃｈはチャンネル間の抵抗を、Ｒａｄｄは共通内部電極２７の抵抗を示している。

ここで、１ブロックの駆動圧電柱１２Ａ、例えば１〜ｊｃｈを駆動し、ｊｃｈの閉ループに注目すると、配線抵抗による電圧降下はＲａｄｄ（内部電極の抵抗値）＊Ｉ（１つのチャンネル当たりの電流量）＊ｊ（ｃｈ数）で表すことができる（＊は乗算を意味）。したがって、本実施形態のように、ｊ個ごとにブロック化して共通内部電極２７を設けることで、１ブロックにおける電圧降下量のばらつきは全体を１つのブロックとして１つの共通内部電極を設ける場合に比べて小さくなる。

また、本実施形態では、図６に示すように、各ブロックＢの共通内部電極２７の幅を変える、例えば、この例では共通取出電極２５からより遠い位置にあるブロックＢ３の共通内部電極２７Ｂ３の幅Ｌ３が広く、相対的に、ブロックＢ２の共通内部電極２７Ｂ２の幅Ｌ２、ブロックＢ１の共通内部電極２７Ｂ１の幅Ｌ１が段階的に狭くなるように形成されている。これにより、各共通内部電極２７の抵抗値（インピーダンス）をＲａｄｄ［Ω］で同じになるようにしている。なお、「同じ」とは、±１５％程度のばらつきの範囲に入ることを意味し、±１０％以内に設定することが好ましい。また、各駆動圧電柱１２Ａの静電容量はＣ［Ｆ］で同じである。

これにより、各チャンネルの閉ループ配線における圧電柱に印加される電圧、および配線抵抗による電圧降下量は均一化され、吐出特性のばらつきは更に小さくなる。

このように、圧電柱には個別外部電極と共通外部電極が設けられ、複数の圧電柱は、隣り合う所要数の圧電柱を１ブロックとする複数のブロックに分けられ、圧電部材には、ブロック単位で、各圧電柱の共通外部電極に接続された共通内部電極を有し、共通内部電極は配線部材に接続される共通取出電極に接続されている構成とすることで、各圧電柱間の電圧降下量のバラツキを低減することができて、滴吐出特性のバラツキを低減することができる。

次に、本発明の第２実施形態について図８を参照して説明する。なお、図８は共通外部電極（共通電極）側からみた同実施形態の正面説明図である。
本実施形態では、ブロックＢごとに駆動圧電柱１２Ａの共通外部電極２４及び及び共通内部電極２７は絶縁部２８にて絶縁されている。この絶縁部２８は共通外部電極２４を成膜しない、あるいは、成膜後に除去することなどで形成することができる。

第１実施形態のようにブロック間を絶縁しない構成では、例えば第３ブロックを例にとると、共通内部電極２７Ｂ３から優位に共通取出電極２５に導通するものの、表面に形成された共通外部電極２４を通して共通内部電極２７Ｂ２、２７Ｂ１とも導通するために共通取出電極２５への導通路を複数有することになり、第１ブロックに対する第３ブロックの導通優位性は小さくなる。これに対し、第２実施形態のようにブロックごとに絶縁部２８で分断することにより、共通取出電極２５に導通する径路がブロックごとに特定され、第１ブロックに対する第３ブロックの導通優位性を大きく設定することができ、インピーダンスを揃えることが容易になる。

次に、本発明の第３実施形態について説明する。
本実施形態では、図示しないが、圧電部材１２には電気的に独立した複数の共通内部電極２８をそれぞれ配線部材（ＦＰＣ１５）の共通配線電極４２と接続するための複数の共通取出電極２５を設け、配線部材（ＦＰＣ１５）には複数の共通配線電極４２を設けている。

例えばヘッドが長尺となり、圧電部材１２の圧電柱１２Ａ、１２Ｂの配列数が増加した場合、図６のように一箇所の共通取出電極から引き出す構成では、インピーダンスを補正して揃えきることができない。このような場合は、共通取出電極２５を複数箇所（例えば圧電部材１２の両端）に設けることで、１つの共通取出電極２５からのインピーダンスを調整可能範囲に設定することができる。

この第３の実施形態の等価回路図を図９に示す。1ｃｈからｋｃｈまでの複数のブロックと、ｋ＋１ｃｈからｎｃｈまでの複数のブロックとは、異なる配線部材（ＦＰＣ１５）の共通配線電極４２と共通取出電極２５との接続部（グランドライン（ＧＮＤ）接合点）にてそれぞれ導通されることになる。

この例では、複数の隣接し合うチャンネルは、１ｃｈ、２ｃｈ、３ｃｈ…ｊｃｈを１ブロック目とし、また（ｊ＋１）ｃｈ、（ｊ＋２）ｃｈ、（ｊ＋３）ｃｈ…を２ブロック目とし、同様に、３ブロック、４ブロック・・・ＮブロックのＮ個のブロックから構成されている。

このように構成することで、各ブロック間における滴吐出特性のバラツキを更に低減することができる。

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２２１Ａ、２２１Ｂ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２３４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つのノズル列を有する液体吐出ヘッド２３４ａ、２３４ｂを１つのベース部材に取り付けて構成したもので、一方のヘッド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、他方のヘッド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、各色毎の液体吐出ヘッドを備える（前記図１３、図２６で説明した構成）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、増粘したインク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インク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２８８を配置し、この空吐出受け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２４７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、バラツキのない滴吐出特性が得られ、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の画像形成装置としてシリアル型画像形成装置を例に説明しているが、ライン型画像形成装置にも同様に実施することができる。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
２ 振動板部材
３ ノズル板
４ ノズル
６ 個別液室
１０ 共通液室
１２ 圧電部材
１２Ａ、１２Ｂ 圧電柱
１２Ｂａ 圧電柱
１３ ベース部材
１５ ＦＰＣ（配線部材）
２３ 個別外部電極
２４ 共通外部電極
２５ 共通取出電極
２７ 共通内部電極
４１ 個別配線電極
４２ 共通配線電極
２３３ キャリッジ
２３４ 記録ヘッド

Claims (4)

1. 液滴を吐出させる圧力を発生させる、圧電層と内部電極が交互に積層された複数の圧電柱が列設された積層型圧電部材を有し、
   前記圧電柱には個別外部電極と共通外部電極が設けられ、
   複数の圧電柱は、隣り合う所要数の圧電柱を１ブロックとする複数のブロックに分けられ、
   前記圧電部材に、ブロック単位で、各圧電柱の前記共通外部電極に接続された共通内部電極が設けられ、
   前記共通内部電極は配線部材に接続される共通取出電極に接続されている
   ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
2. ブロックごとに前記圧電柱の共通外部電極及び前記共通内部電極が絶縁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. ブロックごとに前記圧電柱の内部電極及び前記共通内部電極のインピーダンスが同じであ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. 請求項１ないし３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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