WO2021245802A1 - 液滴吐出ヘッド、画像形成装置および製造方法 - Google Patents

液滴吐出ヘッド、画像形成装置および製造方法 Download PDF

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WO2021245802A1
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discharge
region
ink
unit
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PCT/JP2020/021816
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裕介 倉持
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コニカミノルタ株式会社
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    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/17—Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/18—Ink recirculation systems

Definitions

  • the present invention relates to a droplet ejection head, an image forming apparatus, and a manufacturing method.
  • inkjet type image forming apparatus a configuration in which ink is circulated in an inkjet head (droplet ejection head) is known.
  • ink is supplied from the ink tank to a discharge flow path portion (for example, a pressure chamber) provided with a nozzle (discharge hole) or the like. While being discharged from the discharge hole, the ink is discharged from another flow path portion (for example, a discharge path) communicating with the discharge flow path portion and returned to the ink tank.
  • Patent Document 1 a configuration in which a liquid is circulated by a droplet ejection head is disclosed.
  • a discharge hole is provided in a region where the direction of the liquid flow changes in the liquid flow path portion.
  • the liquid flows toward the other flow path portion, so that there is a region where the liquid flow is poor, that is, a so-called dead space, depending on a part of the region in the discharge flow path portion. ..
  • An object of the present invention is a droplet ejection head, an image forming apparatus, and a manufacturing apparatus capable of suppressing the weakening of the stirring effect due to the circulation of the liquid in the vicinity of the ejection hole and, by extension, suppressing the occurrence of ejection failure in the ejection hole.
  • the droplet ejection head according to the present invention is A discharge section having a discharge hole for ejecting droplets, A discharge flow path portion provided corresponding to the discharge hole and constituting a flow path region of the liquid for being discharged into the discharge hole, and a discharge flow path portion. Equipped with The discharge hole is arranged in a second region other than the first region in which the flow path resistance of the liquid is maximized, among a plurality of regions obtained by dividing the flow path region of the discharge flow path portion.
  • the image forming apparatus is With the above droplet ejection head, A liquid supply unit that supplies liquid to the droplet ejection head, To prepare for.
  • a liquid including a discharge portion having a discharge hole for discharging droplets, and a discharge flow path portion provided corresponding to the discharge hole and forming a flow path region of the liquid for being discharged into the discharge hole. It is a method of manufacturing a drop ejection head. A step of dividing the flow path region of the discharge flow path portion into a plurality of regions, and A step of determining a second region other than the first region where the flow path resistance of the liquid is maximum, and The step of arranging the discharge hole in the second region and Have.
  • the present invention it is possible to suppress the weakening of the stirring effect due to the circulation of the liquid in the vicinity of the discharge hole, and eventually to prevent the occurrence of discharge failure in the discharge hole.
  • FIG. 1 It is a figure which shows the schematic structure of the image forming apparatus which concerns on embodiment of this invention. It is a block diagram which shows the main functional composition of an image forming apparatus. It is sectional drawing of an inkjet head. It is a figure which shows the pressure chamber substrate. It is sectional drawing of the head tip in line X1-X1 of FIG. It is sectional drawing of the head tip in X2-X2 line of FIG. It is a figure which shows the flow path spacer substrate. It is a figure which shows the nozzle substrate. It is a figure for demonstrating an example of arrangement of discharge holes in a pressure chamber. It is a figure for demonstrating an example of arrangement of discharge holes in a pressure chamber.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an image forming apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the image forming apparatus 1 is an inkjet type image forming apparatus that records an image on the recording medium P.
  • the image forming apparatus 1 includes a feeding unit 10, an image forming unit 20, a paper ejection unit 30, and a control unit 40.
  • the image forming apparatus 1 conveys the recording medium P stored in the paper feeding unit 10 to the image forming unit 20, and the image forming unit 20 ejects ink onto the recording medium P to produce an image. Is recorded, and the recording medium P on which the image is recorded is conveyed to the paper ejection unit 30.
  • the image forming apparatus 1 outputs the four colors of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) by superimposing the colors on the recording medium P at a predetermined recording gradation number. By doing so, a color image is recorded on the recording medium P.
  • the recording medium P in addition to paper such as plain paper and coated paper, various media such as cloth or sheet-shaped resin capable of fixing the ink landed on the surface can be used.
  • the paper feed unit 10 has a paper feed tray 11 for storing the recording medium P, and a medium supply unit 12 for transporting and supplying the recording medium P from the paper feed tray 11 to the image forming unit 20.
  • the medium supply unit 12 includes a ring-shaped belt whose inside is supported by two rollers, and the recording medium P is transferred from the paper feed tray 11 by rotating the rollers with the recording medium P placed on the belt. It is conveyed to the image forming unit 20.
  • the image forming unit 20 includes a transport unit 21, a transfer unit 22, a heating unit 23, a head unit 24, an irradiation unit 25, a delivery unit 27, and the like.
  • the transport unit 21 holds the recording medium P placed on the transport surface of the cylindrical transport drum 211, and the transport drum 211 is centered on a rotation axis (cylindrical shaft) extending in the width direction of the recording medium P.
  • the recording medium P on the transport drum 211 is transported in the transport direction along the transport surface by rotating and rotating around.
  • the transport drum 211 includes a claw portion and an intake portion (not shown) for holding the recording medium P on the transport surface.
  • the recording medium P is held on the transport surface by being pressed by the claw portion at the end and attracted to the transport surface by the intake portion.
  • the delivery unit 22 is provided at a position between the medium supply unit 12 and the transfer unit 21 of the paper feed unit 10, and one end of the recording medium P conveyed from the medium supply unit 12 is held by the swing arm unit 221 and picked up. , Handed over to the transport unit 21 via the delivery drum 222.
  • the heating unit 23 is provided between the arrangement position of the transfer drum 222 and the arrangement position of the head unit 24, and is the recording medium so that the recording medium P conveyed by the transfer unit 21 has a temperature within a predetermined temperature range. Heat P.
  • the heating unit 23 has, for example, an infrared heater or the like, and energizes the infrared heater based on a control signal supplied from the control unit 40 to generate heat of the infrared heater.
  • the head unit 24 refers to the recording medium P from a nozzle opening provided on the ink ejection surface facing the transport surface of the transport drum 211 at an appropriate timing according to the rotation of the transport drum 211 holding the recording medium P.
  • the image is recorded by ejecting ink.
  • the head unit 24 has a plurality of inkjet heads 100 (see FIG. 3), and is arranged so that the ejection surface and the transport surface of ink (droplets) in the inkjet head 100 are separated by a predetermined distance. ..
  • the inkjet head 100 corresponds to the "droplet ejection head" of the present invention.
  • the four head units 24 corresponding to the four color inks of Y, M, C, and K are of Y, M, C, and K from the upstream side in the transport direction of the recording medium P. They are arranged in order of color so as to be arranged at predetermined intervals. That is, each head unit 24 is configured to be capable of ejecting a plurality of different types of ink.
  • the head unit 24 is used with a fixed position when recording an image, and ink is sequentially ejected at predetermined intervals (transportation direction intervals) to positions in different transport directions according to the transport of the recording medium P. Record images using the single-pass method.
  • the irradiation unit 25 is arranged over the width of the transport unit 21, irradiates the recording medium P mounted on the transport unit 21 with an electromagnetic wave (for example, ultraviolet rays having a wavelength of 395 nm), and discharges the irradiation unit 25 onto the recording medium P.
  • the ink is cured and fixed.
  • the irradiation unit 25 is arranged so as to face the transfer surface between the arrangement position of the head unit 24 and the arrangement position of the delivery drum 271 of the delivery unit 27 in the transfer direction.
  • the delivery unit 27 has a belt loop 272 having a ring-shaped belt whose inside is supported by two rollers, and a cylindrical transfer drum 271 that transfers the recording medium P from the transfer unit 21 to the belt loop 272.
  • the recording medium P delivered from the transfer unit 21 onto the belt loop 272 by the transfer drum 271 is conveyed by the belt loop 272 and sent to the paper ejection unit 30.
  • the paper ejection unit 30 has a plate-shaped paper ejection tray 31 on which the recording medium P sent out from the image forming unit 20 by the delivery unit 27 is placed.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a main functional configuration of the image forming apparatus 1.
  • the image forming apparatus 1 includes a control unit 40, a head unit drive unit 50, a transport drive unit 60, an image processing unit 70, an input / output interface 80, and an ink supply unit 90.
  • the control unit 40 has a CPU 41 (Central Processing Unit), a RAM 42 (Random Access Memory), a ROM 43 (Read Only Memory), and a storage unit 44, and controls the entire operation of the image forming apparatus 1 in an integrated manner.
  • CPU 41 Central Processing Unit
  • RAM 42 Random Access Memory
  • ROM 43 Read Only Memory
  • storage unit 44 controls the entire operation of the image forming apparatus 1 in an integrated manner.
  • the CPU 41 reads various control programs and setting data stored in the ROM 43 and stores them in the RAM 42, executes the program, and performs various arithmetic processes.
  • the RAM 42 provides a working memory space to the CPU 41 and stores temporary data.
  • the RAM 42 may include a non-volatile memory.
  • the ROM 43 stores various control programs, setting data, etc. executed by the CPU 41.
  • a rewritable non-volatile memory such as an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) or a flash memory may be used.
  • the storage unit 44 stores a print job input from an external device (not shown) via the input / output interface 80, image data of an image recorded by the print job, and the like.
  • an HDD Hard Disk Drive
  • a DRAM Dynamic Random Access Memory
  • the head unit drive unit 50 supplies a drive signal according to the image data to the recording element of the head unit 24 at an appropriate timing based on the control of the control unit 40, so that the image data can be obtained from the nozzle of the head unit 24.
  • the amount of ink corresponding to the pixel value is ejected.
  • the transfer drive unit 60 supplies a drive signal to the transfer drum motor provided on the transfer drum 211 based on the control signal supplied from the control unit 40, and rotates the transfer drum 211 at a predetermined speed and timing. Further, the transport drive unit 60 supplies a drive signal to the motor for operating the medium supply unit 12, the delivery unit 22, and the delivery unit 27 based on the control signal supplied from the control unit 40, and the recording medium P. Is supplied to the transport unit 21 and discharged from the transport unit 21.
  • the image processing unit 70 performs predetermined image processing on the image data stored in the storage unit 44, and stores the obtained image data in the storage unit 44.
  • This image processing includes a correction process for correcting image data by applying a correction table or the like (not shown) to the image data, a color conversion process, a gradation correction process, a pseudo halftone process, and the like.
  • the input / output interface 80 is connected to an input / output interface of an external device (for example, a personal computer) and mediates the transmission / reception of data between the control unit 40 and the external device.
  • the input / output interface 80 is composed of, for example, any of various serial interfaces, various parallel interfaces, or a combination thereof.
  • the ink supply unit 90 has an ink tank, a supply tank, a circulation tank, a pump, and the like (not shown), and supplies ink (liquid) to the inkjet head 100 of the head unit 24.
  • the ink supply unit 90 corresponds to the "liquid supply unit" of the present invention.
  • the ink supply unit 90 supplies the ink in the ink tank to the inkjet head 100 via the supply tank by controlling the pump. Further, the ink supply unit 90 returns the ink discharged from the inkjet head 100 to the ink tank via the circulation tank. That is, the ink circulates between the ink tank of the ink supply unit 90 and the inkjet head 100.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the inkjet head 100.
  • the head unit 24 has a plurality of inkjet heads 100.
  • the inkjet head 100 has a head chip 101, a manifold 102, and the like.
  • the manifold 102 stores ink to be supplied to the head chip 101, and is provided on the upper side of the head chip 101. Further, the manifold 102 is configured to supply ink to the head chip 101 and recover the ink discharged from the head chip 101.
  • the manifold 102 supplies ink supplied from an ink tank (not shown) to the head chip 101, and returns the ink collected from the head chip 101 to the ink tank. As a result, the ink circulates between the inkjet head 100 and the ink tank.
  • the head tip 101 is a member having a substantially square columnar shape that is long in the left-right direction, and ink is supplied from the manifold 102 to the inside to discharge the ink to the recording medium P.
  • the head chip 101 is configured by stacking a pressure chamber substrate 110, a flow path spacer substrate 120, and a nozzle substrate 130 in order from the top.
  • the pressure chamber substrate 110 is provided with a pressure chamber 111, an air chamber 112, an ink discharge passage 113 and the like.
  • a large number of pressure chambers 111 and air chambers 112 are provided so as to be alternately arranged in the left-right direction, and are provided in, for example, four rows in the front-rear direction.
  • the pressure chamber 111 has a substantially rectangular cross section and is formed along the vertical direction.
  • the pressure chamber 111 is provided so as to straddle the pressure chamber substrate 110 and the flow path spacer substrate 120, and penetrates the pressure chamber substrate 110 and the flow path spacer substrate 120 in the vertical direction.
  • a manifold 102 in which the ink supplied from the ink tank (not shown) is stored in the inkjet head 100 is provided.
  • the pressure chamber 111 communicates with the ink storage portion of the manifold 102, and the ink supplied from the storage portion is stored.
  • the air chamber 112 has a substantially rectangular cross section slightly larger than the pressure chamber 111, and is formed so as to be parallel to the pressure chamber 111 along the vertical direction. Unlike the pressure chamber 111, the air chamber 112 does not communicate with the ink storage portion. Therefore, the ink does not flow into the air chamber 112.
  • the pressure chamber 111 and the air chamber 112 are separated by a partition wall 114 formed of a piezoelectric material.
  • the partition wall 114 is provided with a drive electrode (not shown), and when a voltage is applied to the drive electrode, the partition wall 114 between adjacent pressure chambers 111 repeats shear mode type displacement in the pressure chamber 111. Pressure is applied to the ink.
  • the ink discharge passage 113 is provided so as to avoid a portion of the pressure chamber substrate 110 where the pressure chamber 111 and the air chamber 112 are provided, and has a first ink discharge passage 113A and a second ink discharge passage 113B.
  • the first ink discharge passage 113A extends in the left-right direction, and is provided at the front end portion, the center portion, and the rear end portion of the pressure chamber substrate 110.
  • the portion of the lower surface of the pressure chamber substrate 110 corresponding to the first ink discharge path 113A is open.
  • the first ink discharge path 113A is an open portion and communicates with the discharge flow path 121 of the flow path spacer substrate 120, which will be described later, and constitutes a flow path for discharging ink in the pressure chamber 111.
  • the second ink discharge path 113B extends in the vertical direction and penetrates the pressure chamber substrate 110, and is provided at the right end of the pressure chamber substrate 110 so as to communicate with the first ink discharge passage 113A.
  • the second ink discharge path 113B communicates with the discharge liquid chamber of the manifold 102 provided on the upper side of the pressure chamber substrate 110.
  • the second ink discharge path 113B constitutes a flow path for discharging the ink discharged in the first ink discharge path 113A to the discharge liquid chamber.
  • the flow path spacer substrate 120 is provided with the pressure chamber 111 and the discharge flow path 121.
  • the discharge flow path 121 is a flow path through which the ink stored in the pressure chamber 111 is discharged, and branches from the pressure chamber 111 and communicates with the first ink discharge passage 113A.
  • two or more discharge flow paths 121 are provided in one pressure chamber 111 from the viewpoint of ink discharge efficiency.
  • the nozzle substrate 130 is provided with a plurality of discharge holes 131.
  • the plurality of discharge holes 131 penetrate the nozzle substrate 130 in the vertical direction, and are provided at positions corresponding to each of the plurality of pressure chambers 111.
  • the nozzle substrate 130 corresponds to the "discharge unit" of the present invention.
  • FIGS. 9 and 10 are views for explaining an example of the arrangement of the discharge holes 131 in the pressure chamber 111.
  • the pressure chamber 111 constitutes an ink flow path region in which ink is supplied and the ink is discharged through the discharge hole 131 while the ink is discharged through the discharge flow path 121.
  • the pressure chamber 111 corresponds to the "discharge flow path portion" of the present invention.
  • the discharge flow path 121 corresponds to the "other flow path portion" of the present invention.
  • the liquid flows toward the discharge flow path 121, so that there is a dead space where the ink flow becomes poor depending on the predetermined region of the pressure chamber 111.
  • the stirring effect due to the circulation of ink is weakened. Therefore, when the ejection hole 131 is arranged in the dead space, the stirring effect cannot be obtained in the ejection hole 131, and eventually the ejection failure occurs in the ejection hole 131. There is a risk.
  • the discharge hole 131 is arranged in the second region other than the first region where the ink flow path resistance is maximum among the plurality of regions in which the pressure chamber 111 is divided. Specifically, the ejection hole 131 is arranged in a second region having the minimum ink flow path resistance among the plurality of regions.
  • the flow path resistance can be calculated based on the discharge flow path 121.
  • the flow path resistance can be calculated based on the formula (1) showing the following Hagen-Poiseuille formula.
  • R is the flow path resistance [Pa ⁇ s / m 3 ]
  • ⁇ is the ink viscosity [Pa ⁇ s].
  • L is the length of the ink channel [m]
  • S is the cross-sectional area of the flow path [m 2 ].
  • ⁇ is the equivalent flow path cross-sectional area [m 2 ].
  • the pressure chamber 111 is divided into two regions A1 and A2.
  • the region A1 is a region in which the discharge flow path 121 is arranged.
  • the region A2 is a region in which the discharge flow path 121 is not arranged.
  • the boundary line D1 between the region A1 and the region A2 is, for example, a line that passes through the center point C of the pressure chamber 111 and is parallel to the vertical direction and does not intersect the discharge flow path 121.
  • the flow path resistance of the region A1 is determined by applying the dimensions of the discharge flow path 121 to the equation (1), and is, for example, R1. Since the discharge flow path 121 does not exist, the flow path resistance of the region A2 is determined to be infinite based on the fact that the flow path cross-sectional area is 0 or the like.
  • the region where the flow path resistance is the minimum is the region A1 where the flow path resistance is R1, so the discharge hole 131 is arranged in the region A1.
  • the number of regions that divide the pressure chamber 111 may be two or more.
  • the pressure chamber 111 is provided with four discharge flow paths 121A, 121B, 121C, 121D.
  • the discharge flow path 121A is provided at the lower part of the left side of the pressure chamber 111.
  • the discharge flow path 121B is provided on the left side of the lower side of the pressure chamber 111.
  • the discharge flow path 121C is provided at the lower part of the right side of the pressure chamber 111.
  • the discharge flow path 121D is provided on the left side of the upper side of the pressure chamber 111.
  • the pressure chamber 111 is divided into four regions B1, B2, B3, B4. It is assumed that the pressure chamber 111 is divided by the boundaries D1 and D2 passing through the center point C.
  • the boundary D1 is a line parallel to the vertical direction as in FIG.
  • the boundary D2 is a line parallel to the horizontal direction.
  • the boundaries D1 and D2 do not intersect the discharge channels 121A, 121B, 121C, 121D.
  • Region B1 is the lower left region of the pressure chamber 111.
  • Region B2 is a lower right region of the pressure chamber 111.
  • Region B3 is a region on the upper right of the pressure chamber 111.
  • Region B4 is the upper left region of the pressure chamber 111.
  • Area B1 is provided with two discharge flow paths 121A and 121B.
  • the region B2 is provided with one discharge flow path 121C.
  • the area B3 is not provided with a discharge flow path.
  • the region B4 is provided with one discharge flow path 121D.
  • the flow path resistance is minimized in the region B1 where the flow path resistance is R2 / 2, so that the discharge hole 131 is arranged in the region B1.
  • the discharge hole 131 can be arranged while avoiding the dead space region where the flow path resistance becomes large, the stirring effect due to the circulation of the liquid is weakened in the vicinity of the discharge hole 131. It can be suppressed.
  • the portion of the nozzle substrate 130 corresponding to the pressure chamber 111 is divided into a plurality of regions.
  • each boundary of the plurality of regions passes through the center point of the pressure chamber 111. By doing so, it is possible to divide each area evenly.
  • the number of areas to be divided is equal to or greater than the number of discharge channels. If the number of divided regions is small, that is, if each region is relatively wide, the range in which the discharge hole 131 can be arranged is widened. Differences in liquid flow are likely to occur between the parts. When the discharge hole 131 is arranged in a portion away from the discharge flow path, the liquid stirring effect in the vicinity of the discharge hole 131 is weakened when the portion is located near the boundary with the region where the dead space exists. there is a possibility.
  • the discharge hole 131 can be arranged at the position.
  • the boundary of the region is a position that does not intersect with the discharge flow path 121. By doing so, it is possible to save the trouble of deciding to which region the flow path resistance based on the discharge flow path is to be distributed, and to facilitate the calculation of the flow path resistance in each region.
  • the flow path resistance of each region in the pressure chamber 111 is calculated to determine the region where the flow path resistance is minimized.
  • the method for calculating the flow path resistance is not limited to the above equation (1), and various methods may be applied. Further, the magnitude of the flow path resistance may be determined by the number of discharge flow paths in the region.
  • the discharge hole 131 is formed in the determined region. By doing so, it is possible to easily avoid the region where the dead space exists in the pressure chamber 111.
  • the discharge hole 131 can be arranged while avoiding the region where the dead space exists in the pressure chamber 111. As a result, it is possible to suppress the agitation effect due to the circulation of the liquid in the vicinity of the discharge hole 131, and it is possible to suppress the occurrence of discharge defects in the discharge hole 131.
  • the discharge hole 131 is arranged in the region where the flow path resistance is the minimum, the stirring effect due to the circulation of the liquid in the vicinity of the discharge hole 131 can be enhanced, and the occurrence of discharge failure in the discharge hole 131 can be suppressed. can.
  • the ejection hole 131 is arranged in one of a plurality of divided regions in the pressure chamber 111, that is, in a relatively wide region, the ejection hole is provided at a place where the ink flow is changed.
  • the discharge hole 131 can be formed without being significantly affected by the manufacturing error, as compared with the configuration in which the position where the discharge hole is provided is limited. As a result, it is possible to suppress the variation in the stirring effect of the ink in the vicinity of the ejection hole 131 due to the manufacturing error.
  • the position of the discharge hole 131 can be determined at the design stage based on the flow path resistance, the manufacture of the inkjet head 100 can be simplified.
  • the discharge hole 131 is arranged in the region where the flow path resistance is the minimum, but the present invention is not limited to this, except for the region where the flow path resistance is the maximum (first region). Any region may be used as long as it is the region (second region). However, from the viewpoint of the stirring effect of the ink in the vicinity of the ejection hole 131, it is preferably a region where the flow path resistance is minimized.
  • each boundary of the plurality of regions passes through the center point of the pressure chamber 111, but the present invention is not limited to this, and it is not necessary to pass through the center point of the pressure chamber. However, from the viewpoint of widening each region to some extent based on facilitating the arrangement of discharge holes, it is preferable that the boundary between the plurality of regions passes through the center point of the pressure chamber.
  • the inkjet head 100 has a shear mode structure, but the present invention is not limited to this, and other structures such as a bend mode structure may be used.
  • the pressure chamber is the discharge flow path portion, but when the inkjet head has a structure other than the above embodiment, the flow path portion provided with the discharge hole is used as the discharge flow path portion. Is also good.
  • the above embodiments are merely examples of embodiment of the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed in a limited manner by these. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from its gist or its main features. For example, the shape, size, number, and material of each part described in the above embodiment are merely examples, and can be changed as appropriate.
  • Image forming device 10 Feeding unit 11 Paper feeding tray 12 Media supply unit 20 Image forming unit 21 Transporting unit 22 Delivery unit 23 Heating unit 24 Head unit 25 Irradiation unit 27 Delivery unit 30 Paper ejection unit 31 Paper ejection tray 100 Inkjet head 101 Headtip 102 Manifold 110 Pressure chamber board 111 Pressure chamber 112 Air chamber 113 Ink discharge path 113A First ink discharge path 113B Second ink discharge path 114 Bulk partition 120 Flow path spacer board 121 Discharge flow path 130 Nozzle board 131 Discharge hole

Abstract

液滴吐出ヘッドは、液滴が吐出される吐出孔を有する吐出部と、吐出孔に対応して設けられ、吐出孔に吐出されるための液体の流路領域を構成する吐出流路部と、を備え、吐出孔は、吐出流路部の流路領域を分割した複数の領域のうち、液体の流路抵抗が最大となる第１領域以外の第２領域に配置されている。

Description

液滴吐出ヘッド、画像形成装置および製造方法
　本発明は、液滴吐出ヘッド、画像形成装置および製造方法に関する。
　従来、インクジェット式の画像形成装置において、インクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）内でインクを循環させる構成が知られている。例えば、インクジェットヘッドと、インクタンクとの間でインクを循環させる構成においては、ノズル（吐出孔）等が設けられた吐出流路部（例えば、圧力室等）に、インクがインクタンクから供給され、吐出孔から吐出されつつ、吐出流路部と連通する他の流路部（例えば、排出路）から排出されてインクタンクに戻される。
　また、特許文献１に記載の構成では、液滴吐出ヘッドで液体を循環させる構成が開示されている。この構成では、液体の流路部において液体の流れの方向が変化する領域に吐出孔が設けられている。
特開２０１７－６５２４９号公報
　しかしながら、吐出流路部では、他の流路部の方に液体が流れていくので、吐出流路部内の一部の領域によっては、液体の流れが悪い、いわゆるデッドスペースとなる領域が存在する。
　そのため、当該デッドスペースに吐出孔が配置された場合、吐出孔付近における液体の循環による攪拌効果が弱くなり、ひいては吐出孔における吐出不良が発生するおそれがあった。
　本発明の目的は、吐出孔付近における液体の循環による攪拌効果が弱まることを抑制し、ひいては吐出孔における吐出不良が発生することを抑制することが可能な液滴吐出ヘッド、画像形成装置および製造方法を提供することである。
　本発明に係る液滴吐出ヘッドは、
　液滴が吐出される吐出孔を有する吐出部と、
　前記吐出孔に対応して設けられ、前記吐出孔に吐出されるための液体の流路領域を構成する吐出流路部と、
　を備え、
　前記吐出孔は、前記吐出流路部の前記流路領域を分割した複数の領域のうち、前記液体の流路抵抗が最大となる第１領域以外の第２領域に配置されている。
　本発明に係る画像形成装置は、
　上記の液滴吐出ヘッドと、
　前記液滴吐出ヘッドに液体を供給する液体供給部と、
　を備える。
　本発明に係る製造方法は、
　液滴が吐出される吐出孔を有する吐出部と、前記吐出孔に対応して設けられ、前記吐出孔に吐出されるための液体の流路領域を構成する吐出流路部と、を備える液滴吐出ヘッドの製造方法であって、
　前記吐出流路部の前記流路領域を複数の領域に分割する工程と、
　前記液体の流路抵抗が最大となる第１領域以外の第２領域を決定する工程と、
　前記吐出孔を前記第２領域に配置する工程と、
　を有する。
　本発明によれば、吐出孔付近における液体の循環による攪拌効果が弱まることを抑制し、ひいては吐出孔における吐出不良が発生することを抑制することができる。
本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。 画像形成装置の主要な機能構成を示すブロック図である。 インクジェットヘッドの断面図である。 圧力室基板を示す図である。 図４のＸ１－Ｘ１線におけるヘッドチップの断面図である。 図４のＸ２－Ｘ２線におけるヘッドチップの断面図である。 流路スペーサー基板を示す図である。 ノズル基板を示す図である。 圧力室内における吐出孔の配置の一例を説明するための図である。 圧力室内における吐出孔の配置の一例を説明するための図である。
　以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置１の概略構成を示す図である。
　画像形成装置１は、記録媒体Ｐに対する画像の記録を行うインクジェット式の画像形成装置である。画像形成装置１は、給紙部１０と、画像形成部２０と、排紙部３０と、制御部４０とを備える。
　画像形成装置１は、制御部４０による制御下で、給紙部１０に格納された記録媒体Ｐを画像形成部２０に搬送し、画像形成部２０で記録媒体Ｐ上にインクを吐出して画像を記録し、画像が記録された記録媒体Ｐを排紙部３０に搬送する。
　詳しくは、画像形成装置１は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色についてそれぞれ所定の記録階調数で記録媒体Ｐ上に色を重ねて出力することで当該記録媒体Ｐ上にカラー画像を記録する。
　記録媒体Ｐとしては、普通紙や塗工紙といった紙のほか、布帛又はシート状の樹脂等、表面に着弾したインクを定着させることが可能な種々の媒体を用いることができる。
　給紙部１０は、記録媒体Ｐを格納する給紙トレー１１と、給紙トレー１１から画像形成部２０に記録媒体Ｐを搬送して供給する媒体供給部１２とを有する。媒体供給部１２は、内側が２本のローラーにより支持された輪状のベルトを備え、このベルト上に記録媒体Ｐを載置した状態でローラーを回転させることで記録媒体Ｐを給紙トレー１１から画像形成部２０へ搬送する。
　画像形成部２０は、搬送部２１と、受け渡しユニット２２と、加熱部２３と、ヘッドユニット２４と、照射部２５と、デリバリー部２７などを有する。
　搬送部２１は、円筒状の搬送ドラム２１１の搬送面上に載置された記録媒体Ｐを保持し、搬送ドラム２１１が、記録媒体Ｐの幅方向に延びた回転軸（円筒軸）を中心に回転して周回移動することで搬送ドラム２１１上の記録媒体Ｐを搬送面に沿った搬送方向に搬送する。
　搬送ドラム２１１は、その搬送面上で記録媒体Ｐを保持するための図示しない爪部及び吸気部を備える。記録媒体Ｐは、爪部により端部が押さえられ、かつ吸気部により搬送面に吸い寄せられることで搬送面に保持される。
　受け渡しユニット２２は、給紙部１０の媒体供給部１２と搬送部２１との間の位置に設けられ、媒体供給部１２から搬送された記録媒体Ｐの一端をスイングアーム部２２１で保持して取り上げ、受け渡しドラム２２２を介して搬送部２１に引き渡す。
　加熱部２３は、受け渡しドラム２２２の配置位置とヘッドユニット２４の配置位置との間に設けられ、搬送部２１により搬送される記録媒体Ｐが所定の温度範囲内の温度となるように当該記録媒体Ｐを加熱する。加熱部２３は、例えば、赤外線ヒーター等を有し、制御部４０から供給される制御信号に基づいて赤外線ヒーターに通電して当該赤外線ヒーターを発熱させる。
　ヘッドユニット２４は、記録媒体Ｐが保持された搬送ドラム２１１の回転に応じた適切なタイミングで、搬送ドラム２１１の搬送面に対向するインク吐出面に設けられたノズル開口部から記録媒体Ｐに対してインクを吐出することにより画像を記録する。
　ヘッドユニット２４は、複数のインクジェットヘッド１００（図３参照）を有しており、インクジェットヘッド１００におけるインク（液滴）の吐出面と搬送面とが所定の距離だけ離隔されるように配置される。インクジェットヘッド１００は、本発明の「液滴吐出ヘッド」に対応する。
　本実施の形態の画像形成装置１では、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４色のインクにそれぞれ対応する４つのヘッドユニット２４が記録媒体Ｐの搬送方向上流側からＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの色の順に所定の間隔で並ぶように配列されている。つまり、各ヘッドユニット２４は、それぞれが異なる複数種類のインクを吐出可能に構成されている。
　ヘッドユニット２４は、画像の記録時には位置が固定されて用いられ、記録媒体Ｐの搬送に応じて搬送方向の異なる位置に所定の間隔（搬送方向間隔）で順次インクを吐出していくことで、シングルパス方式で画像を記録する。
　照射部２５は、搬送部２１の幅に亘って配置され、搬送部２１に載置された記録媒体Ｐに対して電磁波（例えば、波長３９５ｎｍの紫外線）を照射して記録媒体Ｐ上に吐出されたインクを硬化させて定着させる。照射部２５は、搬送方向についてヘッドユニット２４の配置位置からデリバリー部２７の受け渡しドラム２７１の配置位置までの間において搬送面と対向して配置される。
　デリバリー部２７は、内側が２本のローラーにより支持された輪状のベルトを有するベルトループ２７２と、記録媒体Ｐを搬送部２１からベルトループ２７２に受け渡す円筒状の受け渡しドラム２７１とを有し、受け渡しドラム２７１により搬送部２１からベルトループ２７２上に受け渡された記録媒体Ｐをベルトループ２７２により搬送して排紙部３０に送出する。
　排紙部３０は、デリバリー部２７により画像形成部２０から送り出された記録媒体Ｐが載置される板状の排紙トレー３１を有する。
　図２は、画像形成装置１の主要な機能構成を示すブロック図である。画像形成装置１は、制御部４０と、ヘッドユニット駆動部５０と、搬送駆動部６０と、画像処理部７０と、入出力インターフェース８０と、インク供給部９０とを備える。
　制御部４０は、ＣＰＵ４１（Central Processing Unit）、ＲＡＭ４２（Random Access Memory）、ＲＯＭ４３（ Read Only Memory）および記憶部４４を有し、画像形成装置１の全体動作を統括制御する。
　ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４３に記憶された各種制御用のプログラムや設定データを読み出してＲＡＭ４２に記憶させ、当該プログラムを実行して各種演算処理を行う。
　ＲＡＭ４２は、ＣＰＵ４１に作業用のメモリー空間を提供し、一時データを記憶する。ＲＡＭ４２は、不揮発性メモリーを含んでいてもよい。
　ＲＯＭ４３は、ＣＰＵ４１により実行される各種制御用のプログラムや設定データ等を格納する。なお、ＲＯＭ４３に代えてＥＥＰＲＯＭ（ Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）やフラッシュメモリー等の書き換え可能な不揮発性メモリーが用いられてもよい。
　記憶部４４には、入出力インターフェース８０を介して図示しない外部装置から入力されたプリントジョブ及び当該プリントジョブにより記録される画像の画像データ等が記憶される。記憶部４４としては、例えばＨＤＤ（ Hard Disk Drive）が用いられ、また、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などが併用されてもよい。
　ヘッドユニット駆動部５０は、制御部４０の制御に基づいてヘッドユニット２４の記録素子に対して適切なタイミングで画像データに応じた駆動信号を供給することにより、ヘッドユニット２４のノズルから画像データの画素値に応じた量のインクを吐出させる。
　搬送駆動部６０は、制御部４０から供給される制御信号に基づいて、搬送ドラム２１１に設けられた搬送ドラムモーターに駆動信号を供給して搬送ドラム２１１を所定の速度およびタイミングで回転させる。また、搬送駆動部６０は、制御部４０から供給される制御信号に基づいて媒体供給部１２、受け渡しユニット２２、及びデリバリー部２７を動作させるためのモーターに駆動信号を供給して、記録媒体Ｐの搬送部２１への供給及び搬送部２１からの排出を行わせる。
　画像処理部７０は、記憶部４４に記憶された画像データに対して所定の画像処理を行って、得られた画像データを記憶部４４に記憶させる。この画像処理には、画像データに図示しない補正テーブル等を適用して画像データを補正する補正処理の他、色変換処理、階調補正処理、擬似中間調処理などが含まれる。
　入出力インターフェース８０は、外部装置（例えば、パーソナルコンピューター）の入出力インターフェースと接続され、制御部４０と外部装置との間のデータの送受信を媒介する。入出力インターフェース８０は、例えば各種シリアルインターフェース、各種パラレルインターフェースのいずれか、または、これらの組み合わせで構成される。
　インク供給部９０は、図示しないインクタンク、供給タンク、循環タンクおよびポンプ等を有しており、ヘッドユニット２４のインクジェットヘッド１００にインク（液体）を供給する。インク供給部９０は、本発明の「液体供給部」に対応する。
　インク供給部９０は、ポンプを制御されることにより、インクタンク内のインクを、供給タンクを介してインクジェットヘッド１００に供給する。また、インク供給部９０は、インクジェットヘッド１００から排出されたインクを、循環タンクを介してインクタンクに戻す。つまり、インク供給部９０のインクタンクとインクジェットヘッド１００との間でインクが循環する。
　次に、ヘッドユニット２４における各インクジェットヘッド１００の詳細構造について説明する。図３は、インクジェットヘッド１００の断面図である。
　上記したように、ヘッドユニット２４は、複数のインクジェットヘッド１００を有する。図３に示すように、インクジェットヘッド１００は、ヘッドチップ１０１およびマニホールド１０２等を有する。
　マニホールド１０２は、ヘッドチップ１０１に供給するインクを貯留するものであり、ヘッドチップ１０１の上側に設けられている。また、マニホールド１０２は、ヘッドチップ１０１にインクを供給し、かつ、ヘッドチップ１０１から排出されたインクを回収可能に構成されている。
　マニホールド１０２は、図示しないインクタンクから供給されたインクをヘッドチップ１０１に供給して、ヘッドチップ１０１から回収したインクをインクタンクに戻す。これにより、インクがインクジェットヘッド１００とインクタンクとの間を循環する。
　ヘッドチップ１０１は、左右方向に長尺な略四角柱状の部材であり、マニホールド１０２から内部にインクが供給されて、当該インクを記録媒体Ｐに吐出する。ヘッドチップ１０１は、圧力室基板１１０と、流路スペーサー基板１２０と、ノズル基板１３０とが、上から順に積層されて構成されている。
　図４、図５および図６に示すように、圧力室基板１１０には、圧力室１１１、空気室１１２およびインク排出路１１３等が設けられている。圧力室１１１および空気室１１２は、左右方向に交互に配置されるように多数設けられ、前後方向に例えば４列で設けられている。
　圧力室１１１は、略矩形状の断面を有し、上下方向に沿って形成されている。圧力室１１１は、圧力室基板１１０および流路スペーサー基板１２０にまたがって設けられ、圧力室基板１１０および流路スペーサー基板１２０を上下方向に貫通している。
　圧力室基板１１０の上側には、インクジェットヘッド１００にインクタンク（不図示）から供給されたインクが貯留されるマニホールド１０２が設けられている。圧力室１１１には、マニホールド１０２におけるインクの貯留部分と連通しており、当該貯留部分から供給されたインクが貯留されるようになっている。
　空気室１１２は、圧力室１１１よりもやや大きい略矩形状の断面を有し、上下方向に沿って圧力室１１１と平行になるように形成されている。空気室１１２は、圧力室１１１とは異なり、インク貯留部とは連通していない。そのため、空気室１１２内にはインクが流れ込まないようになっている。
　圧力室１１１と空気室１１２とは、圧電材料によって形成された隔壁１１４により隔てられている。隔壁１１４には、図示しない駆動電極が設けられており、当該駆動電極に電圧が印加されると、隣接する圧力室１１１間の隔壁１１４がシアモード型の変位を繰り返すことで、圧力室１１１内のインクに圧力が加えられる。
　インク排出路１１３は、圧力室基板１１０において圧力室１１１および空気室１１２が設けられた部分を避けるように設けられており、第１インク排出路１１３Ａおよび第２インク排出路１１３Ｂを有する。
　第１インク排出路１１３Ａは、左右方向に延びており、圧力室基板１１０の前端部、中央部および後端部に３つ設けられている。圧力室基板１１０の下面における第１インク排出路１１３Ａに対応する部分は、開放されている。第１インク排出路１１３Ａは、開放された部分で、後述する流路スペーサー基板１２０の排出流路１２１と連通しており、圧力室１１１内のインクを排出するための流路を構成する。
　第２インク排出路１１３Ｂは、上下方向に延びて圧力室基板１１０を貫通しており、圧力室基板１１０の右端部で第１インク排出路１１３Ａと連通して設けられている。
　第２インク排出路１１３Ｂは、圧力室基板１１０の上側に設けられたマニホールド１０２の排出液室と連通している。第２インク排出路１１３Ｂは、第１インク排出路１１３Ａに排出されたインクを排出液室に排出するための流路を構成する。
　図７に示すように、流路スペーサー基板１２０には、上記の圧力室１１１と、排出流路１２１とが設けられている。排出流路１２１は、圧力室１１１に貯留されたインクが排出される流路であり、圧力室１１１から分岐して第１インク排出路１１３Ａと連通している。
　また、排出流路１２１は、インク排出効率の観点から１つの圧力室１１１に２つ以上設けられることが好ましい。
　図８に示すように、ノズル基板１３０には、複数の吐出孔１３１が設けられている。複数の吐出孔１３１は、ノズル基板１３０を上下方向に貫通しており、複数の圧力室１１１のそれぞれに対応する位置にそれぞれ設けられている。ノズル基板１３０は、本発明の「吐出部」に対応する。
　次に、ノズル基板１３０の吐出孔１３１の配置位置について説明する。図９および図１０は、圧力室１１１内における吐出孔１３１の配置の一例を説明するための図である。
　圧力室１１１は、インクが供給されて吐出孔１３１を介してインクを吐出しつつ、インクを排出流路１２１を介して排出するインクの流路領域を構成する。圧力室１１１は、本発明の「吐出流路部」に対応する。排出流路１２１は、本発明の「他流路部」に対応する。
　圧力室１１１では、排出流路１２１の方に液体が流れていくので、圧力室１１１の所定の領域によっては、インクの流れが悪くなるデッドスペースとなる領域が存在する。当該デッドスペースでは、インクの循環による攪拌効果が弱くなるので、当該デッドスペースに吐出孔１３１が配置された場合、吐出孔１３１において上記攪拌効果が得られず、ひいては吐出孔１３１における吐出不良となるおそれがある。
　そのため、本実施の形態では、吐出孔１３１は、圧力室１１１を分割した複数の領域のうち、インクの流路抵抗が最大となる第１領域以外の第２領域に配置されている。具体的には、吐出孔１３１は、複数の領域のうち、インクの流路抵抗が最小となる第２領域に配置されている。
　例えば、図９に示すように、圧力室１１１に１つの排出流路１２１が設けられていたとする。流路抵抗は、排出流路１２１に基づいて算出可能である。具体的には、流路抵抗は、以下のハーゲンポアズイユの式を示す式（１）に基づいて算出可能である。
　Ｒ＝８πηＬ／（ＳΦ）・・・（１）
　式（１）におけるＲは流路抵抗［Ｐａ・ｓ／ｍ３］であり、ηはインク粘度［Ｐａ・ｓ］である。また、Ｌはインクチャネルの長さ［ｍ］であり、Ｓは流路断面積［ｍ２］である。また、Φは等価流路断面積［ｍ２］である。
　ここで、圧力室１１１を２つの領域Ａ１，Ａ２に分割する。領域Ａ１は、排出流路１２１が配置された領域である。領域Ａ２は、排出流路１２１が配置されていない領域である。領域Ａ１と領域Ａ２の境界線Ｄ１は、例えば圧力室１１１の中心点Ｃを通る縦方向に平行な線であり、排出流路１２１と交差しない線である。
　領域Ａ１の流路抵抗は、排出流路１２１の寸法を式（１）に当てはめることで決定され、例えばＲ１とする。領域Ａ２の流路抵抗は、排出流路１２１が存在しないので、流路断面積が０であること等に基づき、無限大と決定される。
　この場合、流路抵抗が最小となる領域は、流路抵抗がＲ１となる領域Ａ１であるので、吐出孔１３１は、領域Ａ１に配置される。
　また、圧力室１１１を分割する領域の数は、２以上の数であっても良い。例えば、図１０に示すように、圧力室１１１に４つの排出流路１２１Ａ，１２１Ｂ，１２１Ｃ，１２１Ｄが設けられていたとする。
　排出流路１２１Ａは、圧力室１１１の左辺の下部に設けられている。排出流路１２１Ｂは、圧力室１１１の下辺の左部に設けられている。排出流路１２１Ｃは、圧力室１１１の右辺の下部に設けられている。排出流路１２１Ｄは、圧力室１１１の上辺の左部に設けられている。
　この場合、例えば圧力室１１１を４つの領域Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４に分割する。圧力室１１１は、中心点Ｃを通る境界Ｄ１，Ｄ２によって分割されているとする。境界Ｄ１は、図９と同様に縦方向に平行な線である。境界Ｄ２は、横方向に平行な線である。境界Ｄ１，Ｄ２は、各排出流路１２１Ａ，１２１Ｂ，１２１Ｃ，１２１Ｄと交差しない。
　領域Ｂ１は、圧力室１１１の左下の領域である。領域Ｂ２は、圧力室１１１の右下の領域である。領域Ｂ３は、圧力室１１１の右上の領域である。領域Ｂ４は、圧力室１１１の左上の領域である。
　領域Ｂ１には、２つの排出流路１２１Ａ，１２１Ｂが設けられている。領域Ｂ２には、１つの排出流路１２１Ｃが設けられている。領域Ｂ３には、排出流路が設けられていない。領域Ｂ４には、１つの排出流路１２１Ｄが設けられている。
　各排出流路１２１Ａ，１２１Ｂ，１２１Ｃ，１２１Ｄの流路抵抗は同じであり、例えばＲ２であるとする。領域Ｂ１には、２つの排出流路１２１Ａ，１２１Ｂが設けられているので、これらの合成抵抗は、２つの抵抗が並列に接続されているのと等しいので、１／（１／Ｒ２＋１／Ｒ２）＝Ｒ２／２となる。領域Ｂ２および領域Ｂ４には、１つの排出流路１２１Ｃ，１２１Ｄがそれぞれ設けられるので、各流路抵抗はＲ２となる。領域Ｂ３には、排出流路が設けられていないので、流路抵抗は無限大となる。
　この場合、流路抵抗が最小となるのは、流路抵抗がＲ２／２となる領域Ｂ１であるので、吐出孔１３１は、領域Ｂ１に配置される。
　このように、本実施の形態では、流路抵抗が大きくなるデッドスペースとなる領域を避けて吐出孔１３１を配置することができるので、吐出孔１３１付近において液体の循環による攪拌効果が弱まることを抑制することができる。
　次に、本実施の形態に係るインクジェットヘッド１００（ヘッドチップ１０１）の製造方法について説明する。なお、以下の説明では、ノズル基板１３０における吐出孔１３１を製造する方法についてのみ説明することとし、それ以外の部分の製造については公知の方法と同様である。
　まず、ノズル基板１３０における圧力室１１１に対応する部分を複数の領域に分割する。ここで、複数の領域の各境界は、圧力室１１１の中心点を通ることが望ましい。このようにすることで、各領域を均等に分割することが可能となる。
　また、分割する領域の数は排出流路の数以上の数とすることが望ましい。分割領域の数が少ない、つまり各領域が比較的広いと、吐出孔１３１を配置可能な範囲が広がるため、その領域内であっても、排出流路に近い部分と、排出流路から離れた部分とで液体の流れに差が生じやすい。そして、排出流路から離れた部分に吐出孔１３１を配置すると、当該部分が、デッドスペースが存在する領域との境界に近い位置であるような場合、吐出孔１３１付近における液体の攪拌効果が弱まる可能性がある。
　そのため、排出流路の数に応じて分割する領域の数を増やす、つまり、各領域を狭くすることで、領域内で液体の流れに差が生じることを低減して、液体の攪拌効果の高い位置に吐出孔１３１を配置することが可能となる。
　また、領域の境界は、排出流路１２１と交差しない位置であることが好ましい。こうすることで、排出流路に基づく流路抵抗をどちらの領域に配分するかを決める手間が省けて各領域の流路抵抗を算出しやすくすることが可能となる。
　次に、圧力室１１１内の各領域の流路抵抗を算出して、流路抵抗が最小となる領域を決定する。なお、流路抵抗の算出方法については、上記の式（１）に限定されず、様々な方法を適用しても良い。また、領域内の排出流路の数で流路抵抗の大小を決定しても良い。
　そして、決定した領域に吐出孔１３１を形成する。こうすることで、圧力室１１１におけるデッドスペースが存在する領域を容易に回避することができる。
　以上のように構成された本実施の形態によれば、圧力室１１１におけるデッドスペースが存在する領域を避けて、吐出孔１３１を配置することができる。その結果、吐出孔１３１付近において液体の循環による攪拌効果が弱まることを抑制することができ、ひいては吐出孔１３１における吐出不良の発生を抑制することができる。
　また、流路抵抗が最小となる領域に吐出孔１３１を配置するので、吐出孔１３１付近における液体の循環による攪拌効果を高めることができ、ひいては吐出孔１３１における吐出不良の発生を抑制することができる。
　また、圧力室１１１内を分割した複数の領域の一つ、つまり、比較的広い範囲の領域内に吐出孔１３１を配置するので、インクの流れが変更される個所に吐出孔を設ける構成のような、吐出孔を設ける位置を限定する構成と比較して、製造誤差による影響をさほど受けることなく、吐出孔１３１を形成することができる。その結果、製造誤差に起因する吐出孔１３１付近におけるインクの攪拌効果のバラツキを抑制することができる。
　また、流路抵抗に基づいて吐出孔１３１の位置を設計段階で決定することができるので、インクジェットヘッド１００の製造を簡易にすることができる。
　なお、上記実施の形態では、流路抵抗が最小となる領域に吐出孔１３１を配置していたが、本発明はこれに限定されず、流路抵抗が最大となる領域（第１領域）以外の領域（第２領域）である限り、どの領域であっても良い。ただし、吐出孔１３１付近のインクの攪拌効果の観点から、流路抵抗が最小となる領域であることが好ましい。
　また、上記実施の形態では、複数の領域の各境界が圧力室１１１の中心点を通っていたが、本発明はこれに限定されず、圧力室の中心点を通っていなくても良い。ただし、吐出孔を配置しやすくすることに基づいて各領域をある程度広くする観点から、複数の領域の境界が圧力室の中心点を通ることが好ましい。
　また、上記実施の形態では、インクジェットヘッド１００がシアモードの構造を有していたが、本発明はこれに限定されず、例えばベンドモードの構造等、他の構造であっても良い。
　また、上記実施の形態では、圧力室が吐出流路部であったが、インクジェットヘッドが上記実施の形態以外の他の構造である場合、吐出孔が設けられる流路部を吐出流路部としても良い。
　その他、上記実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。例えば、上記実施の形態で説明した各部の形状、サイズ、個数および材料はあくまで一例であり、適宜変更して実施することができる。
　１　画像形成装置
　１０　給紙部
　１１　給紙トレー
　１２　媒体供給部
　２０　画像形成部
　２１　搬送部
　２２　受け渡しユニット
　２３　加熱部
　２４　ヘッドユニット
　２５　照射部
　２７　デリバリー部
　３０　排紙部
　３１　排紙トレー
　１００　インクジェットヘッド
　１０１　ヘッドチップ
　１０２　マニホールド
　１１０　圧力室基板
　１１１　圧力室
　１１２　空気室
　１１３　インク排出路
　１１３Ａ　第１インク排出路
　１１３Ｂ　第２インク排出路
　１１４　隔壁
　１２０　流路スペーサー基板
　１２１　排出流路
　１３０　ノズル基板
　１３１　吐出孔

Claims (8)

  1. 　液滴が吐出される吐出孔を有する吐出部と、
    　前記吐出孔に対応して設けられ、前記吐出孔に吐出されるための液体の流路領域を構成する吐出流路部と、
    　を備え、
    　前記吐出孔は、前記吐出流路部の前記流路領域を分割した複数の領域のうち、前記液体の流路抵抗が最大となる第１領域以外の第２領域に配置されている、
    　液滴吐出ヘッド。
  2. 　前記第２領域は、前記複数の領域のうち、前記液体の流路抵抗が最小となる領域である、
    　請求項１に記載の液滴吐出ヘッド。
  3. 　前記複数の領域の各境界は、前記吐出流路部の前記流路領域の中心点を通る、
    　請求項１または請求項２に記載の液滴吐出ヘッド。
  4. 　前記吐出流路部の流路領域は、前記吐出流路部以外の１以上の他流路部と連通しており、
    　前記複数の領域のそれぞれにおける前記液体の流路抵抗は、前記１以上の他流路部に基づく流路抵抗である、
    　請求項１～３の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッド。
  5. 　前記複数の領域は、前記１以上の他流路部の数よりも多い数の領域を有する、
    　請求項４に記載の液滴吐出ヘッド。
  6. 　前記複数の領域の境界は、前記１以上の他流路部と交差しない、
    　請求項４または請求項５に記載の液滴吐出ヘッド。
  7. 　請求項１～６の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッドと、
    　前記液滴吐出ヘッドに液体を供給する液体供給部と、
    　を備える画像形成装置。
  8. 　液滴が吐出される吐出孔を有する吐出部と、前記吐出孔に対応して設けられ、前記吐出孔に吐出されるための液体の流路領域を構成する吐出流路部と、を備える液滴吐出ヘッドの製造方法であって、
    　前記吐出流路部の前記流路領域を複数の領域に分割する工程と、
    　前記液体の流路抵抗が最大となる第１領域以外の第２領域を決定する工程と、
    　前記吐出孔を前記第２領域に配置する工程と、
    　を有する製造方法。
     
     
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