液体吐出ヘッド及び画像形成装置
【課題】薄膜材と板材とを接着剤接合したクラッド材を用いて板材に開口部を形成するために薄膜材のダンパとして機能する部分の剛性が高くなり、また、薄膜材と接着剤の線膨張率差による変形などが生じ、ダンパ機能が十分に発揮されなくなる。
【解決手段】共通液室１０の一部の壁面を形成する可撓性を有する薄膜部材３５と、薄膜部材３５に接着剤３３で接合された薄膜保持部材３１とを有し、薄膜保持部材３１には、薄膜部材３５が接合される面側が広く、前記薄膜部材が接合される面から離れるに従って狭くなる開口部３２が形成され、薄膜保持部材３１の開口部３２が薄膜部材３５で封止され、薄膜部材３５の開口部３２に対応する部分は薄膜保持部材３１と接する周縁部のみに接着剤３３を有している。
【解決手段】共通液室１０の一部の壁面を形成する可撓性を有する薄膜部材３５と、薄膜部材３５に接着剤３３で接合された薄膜保持部材３１とを有し、薄膜保持部材３１には、薄膜部材３５が接合される面側が広く、前記薄膜部材が接合される面から離れるに従って狭くなる開口部３２が形成され、薄膜保持部材３１の開口部３２が薄膜部材３５で封止され、薄膜部材３５の開口部３２に対応する部分は薄膜保持部材３１と接する周縁部のみに接着剤３３を有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体吐出ヘッド及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
液体吐出ヘッドとしては、液滴を吐出するノズル、ノズルが連通する個別液室（加圧液室、吐出室、圧力室、液体流路などとも称される。）、圧力室内の液体を加圧する圧力（エネルギー）を発生する圧力発生手段（エネルギー発生手段）と、各圧力室に液体を供給する比較的容積の大きな共通液室とを備えて、圧力発生手段で発生させる圧力で圧力室内の液体を加圧することによってノズルから液滴を吐出させる。ここで、圧力発生手段としては、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマル方式、圧電素子（本願では電気機械変換素子と同義語として用いる。）などを用いる圧電方式、静電力を発生する静電型アクチュエータを用いる静電方式などが知られている。
【０００５】
ところで、液体吐出ヘッドにおいて、液滴を吐出するとき、個別液室の圧力を上昇させる必要がある。ここで発生する圧力は、ノズルから液滴を吐出させると同時に、共通液室へと伝播する。この圧力が、再び個別液室側へ伝わると、個別液室内の圧力を予期しない値に変動させる要因となり、液滴を所望の滴量、速度で吐出させることができなくなり、噴射不良を引き起こす。特に、同時に複数の個別液室を加圧して液滴を吐出させる場合、共通液室に個別液室から伝えられる圧力は非常に大きなものとなり、噴射不良が発生しやすい。また、共通液室に伝播した圧力変動が隣接する加圧液室に伝播して液体にも影響が及ぶ相互干渉が生じると、意図しないノズルからの液滴の漏洩や吐出、吐出状態の不安定を誘発することになる。その結果、高品位な画像出力を得ることを妨げることになる。
【０００６】
特に、高速化と高画質化を達成するため、圧力発生手段の駆動周波数を上げた場合、圧力室から共通液室へと伝播した圧力の反射によって圧力室における圧力の挙動も複雑になり、正確に液滴を吐出することが難しくなる。また、ノズル数を多くする場合、共通液室での気泡排出性を高めるために共通液室の長手方向端部でその形状をすぼめていくことがあるが、この結果、共通液室長手方向端部では圧力変化が大きくなり、圧力室に与える影響は共通液室長手方向中央部よりも大きくなるため、圧力室のノズル配列方向の位置によってその圧力挙動に差異が発生し、その全てを適切に制御することが非常に困難となる。
【０００７】
そこで、共通液室における圧力変化を抑えるとともに、圧力室のノズル配列方向位置による圧力変化の違いをも抑える必要がある。
【０００８】
そのため、従来、共通液室内の圧力変動を吸収ないし低減するダンパを設けることが行なわれている。しかし、薄膜材料で形成されるこのダンパ構成部材はその機能から極めて薄く、単体で保持することが困難である。そのためこのダンパ構成部材は、薄膜材を板材に貼り付けられたクラッド材を使用し、板材をエッチング処理することでダンパ室を形成し、薄膜材をダンパとするもの（特許文献１、２）のように、薄膜材とそれを保持する基材を一体としてからダンパ部に薄膜材を残すように加工することが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−３５３８７１号公報
【特許文献２】特開２００６−３４７０３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１、特許文献２に開示されているように、薄膜材と板材とを接着剤接合したクラッド材を用いる場合、薄膜材の上に、薄膜材と板材を貼り合わせた接着剤が残るため、接着剤により、薄膜材のダンパとして機能する部分の剛性が高くなり、また、薄膜材と接着剤の線膨張率差による変形などが生じ、薄膜材本来のダンパ機能が十分に発揮されなくなるという課題がある。
【００１１】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、安定したダンパ機能が得られるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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、
液滴を吐出する複数のノズルが連通する複数の圧力室に液体を供給する共通液室を形成する部材と、
前記共通液室の一部の壁面を形成する可撓性を有する薄膜部材と、
前記薄膜部材に接着剤で接合された薄膜保持部材と、を有し、
前記薄膜保持部材には、少なくとも、前記薄膜部材が接合される面側が広く、前記薄膜部材が接合される面から離れるに従って狭くなる開口部又は凹部が形成され、
前記薄膜保持部材の前記開口部又は凹部が前記薄膜部材で封止され、
前記薄膜部材の前記開口部又は凹部に対応する部分は、前記薄膜保持部材と接する周縁部のみに前記接着剤を有している
構成とした。
【００１３】
本発明に係る液体吐出ヘッドは、
液滴を吐出する複数のノズルが連通する複数の圧力室に液体を供給する共通液室を形成する部材と、
前記共通液室の一部の壁面を形成する可撓性を有する薄膜部材と、
前記薄膜部材に接着剤で接合された薄膜保持部材と、を有し、
前記薄膜保持部材には、少なくとも、前記薄膜部材が接合される面側が広く、前記薄膜部材が接合される面から離れるに従って狭くなる部分を有する凹部が形成され、
前記薄膜保持部材の凹部が前記薄膜部材で封止され、
前記凹部よりも断面積の小さな貫通孔が、前記凹部と前記薄膜保持部材の前記薄膜部材の接合された面とは反対側の面とを連通して形成され、
前記薄膜部材の前記開口部又は凹部に対応する部分は、前記薄膜保持部材と接する周縁部のみに前記接着剤を有している
構成とした。
【００１４】
ここで、前記貫通孔が前記凹部と大気とを連通している構成とできる。
【００１５】
本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法は、
液滴を吐出する複数のノズルが連通する複数の圧力室に液体を供給する共通液室を形成する部材と、
前記共通液室の一部の壁面を形成する可撓性を有する薄膜部材と、
前記薄膜部材に接着剤で接合された薄膜保持部材と、を有する液体吐出ヘッドの製造方法において、
前記薄膜保持部材に対し、少なくとも、前記薄膜部材が接合される面側が広く、前記薄膜部材が接合される面から離れるに従って狭くなる開口部又は凹部を形成する工程と、
前記薄膜保持部材の前記薄膜部材を接合する面に前記開口部又は凹部を除いて接着剤を塗布する工程と、
微粘着性を有するフィルムに貼り合わされた前記薄膜部材を、前記薄膜保持部材の前記開口部又は凹部を封止する面に接着剤で接合する工程と、
前記接着剤が硬化又は仮硬化した状態で、前記フィルムを前記薄膜部材から剥離する工程と、を行なう
構成とした。
【００１６】
本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法は、
液滴を吐出する複数のノズルが連通する複数の圧力室に液体を供給する共通液室を形成する部材と、
前記共通液室の一部の壁面を形成する可撓性を有する薄膜部材と、
前記薄膜部材に接着剤で接合された薄膜保持部材と、を有する液体吐出ヘッドの製造方法において、
前記薄膜保持部材に対し、少なくとも、前記薄膜部材が接合される面側が広く、前記薄膜部材が接合される面から離れるに従って狭くなる部分を有する凹部と、前記凹部よりも断面積の小さな貫通孔を、前記凹部と前記薄膜保持部材の前記薄膜部材の接合される面とは反対側の面とを連通して形成する工程と、
前記薄膜保持部材の前記薄膜部材を接合する面に前記凹部を除いて接着剤を塗布する工程と、
微粘着性を有するフィルムに貼り合わされた前記薄膜部材を、前記薄膜保持部材の前記凹部を封止する面に接着剤で接合する工程と、
前記接着剤が硬化又は仮硬化した状態で、前記フィルムを前記薄膜部材から剥離する工程と、を行なう
構成とした。
【００１７】
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。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る液体吐出ヘッドによれば、薄膜部材の開口部又は凹部に対応する部分は、薄膜保持部材と接する周縁部のみに接着剤を有している構成としたので、安定したダンパ機能を発揮することができ、安定した滴吐出を行なうことができる。
【００１９】
本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法によれば、薄膜保持部材の薄膜部材を接合する面に開口部又は凹部を除いて接着剤を塗布する工程と、微粘着性を有するフィルムに貼り合わされた薄膜部材を、薄膜保持部材の開口部又は凹部を封止する面に接着剤で接合する工程と、接着剤が硬化又は仮硬化した状態で、フィルムを薄膜部材から剥離する工程とを行なう構成としたので、薄膜部材の開口部又は凹部に対応する部分は、薄膜保持部材と接する周縁部のみに接着剤を有している液体吐出ヘッドを容易に得ることができる。
【００２０】
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、安定した滴吐出を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る液体吐出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。
【図２】同ヘッドのノズル配列方向に沿う正面説明図である。
【図３】同ヘッドのダンパ部分の要部拡大説明図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る液体吐出ヘッドの断面説明図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る液体吐出ヘッドの断面説明図である。
【図６】同じくダンパ部分の要部拡大説明図である。
【図７】本発明の第４実施形態に係る液体吐出ヘッドの断面説明図である。
【図８】本発明の第５実施形態に係る液体吐出ヘッドの断面説明図である。
【図９】本発明の第６実施形態に係る液体吐出ヘッドの断面説明図である。
【図１０】同じくダンパ部分の要部拡大説明図である。
【図１１】本発明の第７実施形態に係る液体吐出ヘッドのダンパ部分の要部拡大説明図である。
【図１２】本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法の第１例の説明に供する断面説明図である。
【図１３】同じく第２例の説明に供する断面説明図である。
【図１４】比較例１に係る液体吐出ヘッドの製造方法の説明に供する断面説明図である。
【図１５】比較例２に係る液体吐出ヘッドの製造方法の説明に供する断面説明図である。
【図１６】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機構部の全体構成を説明する概略構成図である。
【図１７】同機構部の要部平面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。本発明の第１実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図１及び図２を参照して説明する。なお、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）に沿う断面説明図、図２は同ヘッドのノズル配列方向に沿う正面説明図である。
【００２３】
この液体吐出ヘッドは、ＳＵＳ基板で形成した流路部材（液室基板）１と、この流路部材１の下面に接合した振動板部材２と、流路部材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圧力室（加圧液室、圧力室、加圧室、流路などとも称される。以下、「液室」という。）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を介して後述する共通液室部材２０に形成した共通液室１０からインクを供給する。
【００２４】
流路部材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、液室６、流体抵抗部７、連通部８などの開口をそれぞれ形成している。なお、流路部材１としてはシリコン基板などを用いることもできる。
【００２５】
振動板部材２は、第１層２Ａと第２層２Ｂとで形成されて、第１層２Ａで薄肉部を形成し、第１層２Ａ及び第２層２Ｂで厚肉部を形成している。そして、この振動板部材２は、各液室６に対応してその壁面を形成する第１層２Ａで形成された各振動領域（ダイアフラム部）２ａを有し、この振動領域２ａの中に、面外側（液室６と反対面側）に第１層２Ａ及び第２層２Ｂの厚肉部で形成された島状凸部である第１凸部２ｂが設けられ、この第１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）としての電気機械変換素子を含む圧電アクチュエータ１００を配置している。
【００２６】
この圧電アクチュエータ１００は、ベース部材１３上に接着剤接合した複数（ここでは２つとする）の積層型圧電部材１２を有し、圧電部材１２にはハーフカットダイシングによって溝加工して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ている。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（駆動柱）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（非駆動柱）１２Ｂとして区別している。そして、駆動圧電柱１２Ａの上端面（接合面）を振動板部材２の凸部２ｂに接合している。
【００２７】
ここで、圧電部材１２は、圧電層と内部電極とを交互に積層したものであり、内部電極がそれぞれ端面に引き出されて図示しない外部電極が設けられ、駆動圧電柱１２Ａの外部電極に駆動信号を与えるための可撓性を有する給電部材（配線部材）としてのフレキシブル配線基板であるＦＰＣ１５が接続されている。
【００２８】
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。
【００２９】
さらに、これらの圧電素子１２、ベース部材１３及びＦＰＣ１５などで構成される圧電アクチュエータ１００の外周側には例えばＳＵＳ部材を積層した共通液室部材２０を配設している。そして、この共通液室部材２０には前述した共通液室１０を形成し、共通液室部材２０のフレーム部材２１を接合し、フレーム部材２１には共通液室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。なお、供給口１９はノズル配列方向の両端部あるいは中央部に配置される。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
次に、この液体吐出ヘッドにおけるダンパ構成に図３を参照して説明する。なお、図３は同ヘッドのダンパ部分の要部拡大説明図である。
積層型共通液室部材２０を構成する１つの積層部材を薄膜保持部材３１とし、薄膜保持部材３１には共通液室１０の一部を構成する開口部３２を形成している。そして、薄膜保持部材３１には開口部３２の一方の開口を封止する樹脂フィルムからなる可撓性を有する薄膜部材３５を接着剤３３で接合している。なお、薄膜保持部材３１に接着剤３３で薄膜部材３５を保持した部材を「ダンパ構成部材３０」という。
【００３３】
そして、ダンパ構成部材３０の薄膜部材３５により共通液室１０の壁面の一部を形成している。また、フレーム部材２１には薄膜部材３５を挟んで開口部３２に対向する凹部３６を設けることで空気室３７を形成している。
【００３４】
ここで、薄膜部材３５としては、共通液室１０の圧力変動を低減、吸収するための自由振動面としての機能を十分に発揮するためには、なるべく薄い樹脂を用いることが好ましい。例えば、ＰＰＳ（商品名：トレリナ、東レ）、ポリイミド（商品名：カプトン、東レデュポン）を挙げることができる。
【００３５】
薄膜保持部材３１の開口部３２は、薄膜保持部材３２を両面からエッチングすることで形成し、開口部３２には、少なくとも、薄膜部材３５が接合される面側が広く、薄膜部材３５が接合される面から離れるに従って狭くなる部分３２ａを有している。
【００３６】
また、薄膜部材３５の開口部３２に対する部分３５ａの周縁部を除く部分には薄膜保持部材３１と接合する接着剤３３が存在していない。
【００３７】
このように構成することで、共通液室１０内に圧力変動が発生したときには、薄膜部材３５が変位して圧力変動が低下され、あるいは、吸収されるので、安定した滴吐出特性が得られる。
【００３８】
そして、ここでは、薄膜部材３５の開口部３２に対する部分３５ａの周縁部を除く部分には薄膜保持部材３１と接合する接着剤３３が存在していないので、接着剤３３により、薄膜部材３５のダンパとして機能する部分の剛性が高くなることもなく、また、薄膜部材３５と接着剤３３の線膨張率差による変形などが生じることもなく、安定したダンパ機能を得ることができる。
【００３９】
次に、本発明の第２実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図４を参照して説明する。なお、図４は同液体吐出ヘッドの断面説明図である。
本実施形態では、共通液室部材２０とフレーム部材２１との間に、共通液室１０の壁面を形成する薄膜部材３５を接合した薄膜保持部材３１、即ちダンパ構成部材３０を配置している。そして、この薄膜保持部材３１には、前記第１実施形態と同様な開口部３２にて空気室３７を形成している。また、薄膜部材３５と薄膜保持部材３１との接着剤による接合は前記第１実施形態と同様とし、これにより、前記第１実施形態と同様な作用効果を得ることができる。
【００４０】
なお、このような構成の場合、剛性を持たせるために金属やセラミックスが用いられる薄膜保持部材３１と一般的な樹脂成形で形成されるフレーム部材２１とは大きく熱膨張率が異なる。そのため、図４に示すように両者の間を弾性接着剤３９で接合することが好ましい。
【００４１】
次に、本発明の第３実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図５及び図６を参照して説明する。なお、図５は同液体吐出ヘッドの断面説明図、図６は同じくダンパ部分の要部拡大説明図である。
本実施形態でも、共通液室部材２０とフレーム部材２１との間に、共通液室１０の壁面を形成する薄膜部材３５を接合した薄膜保持部材３１、即ちダンパ構成部材３０を配置している。そして、この薄膜保持部材３１には、薄膜部材３５が接合される面側が広く、薄膜部材３５が接合される面から離れるに従って狭くなる形状を有する凹部３８を形成し、この凹部３８にて空気室３７を形成している。また、薄膜部材３５と薄膜保持部材３１との接着剤による接合は前記第１実施形態と同様とし、これにより、前記第１実施形態と同様な作用効果を得ることができる。
【００４２】
次に、本発明の第４実施形態に係る液体吐出ヘッドついて図７を参照して説明する。なお、図７は同液体吐出ヘッドの断面説明図である。
本実施形態では、共通液室部材２０とフレーム部材２１との間に、共通液室１０の壁面を形成する薄膜部材３５を接合した薄膜保持部材３１、即ちダンパ構成部材３０を配置している。そして、この薄膜保持部材３１には、前記第３実施形態と同様な開口部３２にて空気室３７を形成している。また、この開口部３２よりも断面積の小さな貫通孔４０で前記開口部３２と薄膜保持部材３１の薄膜部材３５が接合された面の反対側の面とを連通している。さらにこの貫通孔４０はフレーム部材２１に設けられた大気連通孔４１により大気に連通している。また、薄膜部材３５と薄膜保持部材３１との接着剤による接合は前記第１実施形態と同様とし、これにより、前記第１実施形態と同様な作用効果を得ることができる。
【００４３】
さらに、貫通孔４０の断面積を開口部３２よりも小さくする（薄膜保持部材３１側より小さくする）ことで、弾性接着剤３９の塗布可能領域を広げることができる。弾性接着剤３９はその機能（熱膨張差の緩和）から、ある程度の厚みが必要であり、そのために高精度な微細パターンでの塗布はできないが、共通液室部材２０、およびそれに対向するダンパ構成部材３０の接合領域はヘッド小型化のため、必要最小限しか確保されていない。したがって、開口部３７と同様の開口状態で弾性接着剤３９での接合を行うと十分な接合信頼性の確保が困難となる。これに対し、開口部３２よりも貫通孔４０の断面積を小さくすることで、弾性接着剤３９の接合領域を広く確保でき、接合信頼性を改善することができる。
【００４４】
また、開口部３２（空気室３７）を大気と連通することにより、温度変動、気圧変動等でダンパ特性が変わることがなく、常に安定したダンパ機能を維持することができる。
【００４５】
次に、本発明の第５実施形態に係る液体吐出ヘッドついて図８を参照して説明する。なお、図８は同液体吐出ヘッドの断面説明図である。
本実施形態では、振動板部材２とフレーム部材２１との間に、共通液室１０の壁面を形成する薄膜部材３５を接合した薄膜保持部材３１、即ちダンパ構成部材３０を配置している。そして、この薄膜保持部材３１には、前記第３実施形態と同様な形状を有する凹部３８を形成し、この凹部３８にて空気室３７を形成している。また、薄膜部材３５と薄膜保持部材３１との接着剤による接合は前記第１実施形態と同様とし、これにより、前記第１実施形態と同様な作用効果を得ることができる。また、共通液室１０の一部が形成された部材とダンパ構成部材３０を兼ねることで部品点数を削減し、コストダウンを図ることもできる。
【００４６】
次に、本発明の第６実施形態に係る液体吐出ヘッドついて図９及び図１０を参照して説明する。なお、図９は同液体吐出ヘッドの断面説明図、図１０は同じくダンパ部分の要部拡大説明図である。
本実施形態では、振動板部材２とフレーム部材２１との間に、共通液室１０の壁面を形成する薄膜部材３５を接合した薄膜保持部材３１、即ちダンパ構成部材３０を配置している。そして、この薄膜保持部材３１には、前記第３実施形態と同様な形状を有する凹部３８を形成し、この凹部３８にて空気室３７を形成し、凹部３８には薄膜部材３５と反対側に大気に連通する空気抜き穴４２を形成している。また、薄膜部材３５と薄膜保持部材３１との接着剤による接合は前記第１実施形態と同様とし、これにより、前記第１実施形態と同様な作用効果を得ることができる。また、空気室３７が空気抜き穴４２を介して大気に連通しているので、前述の通りより安定したダンパ機能を維持することができる。
【００４７】
次に、本発明の第７実施形態に係る液体吐出ヘッドついて図１１を参照して説明する。なお、図１１は同液体吐出ヘッドのダンパ部分の要部拡大説明図である。
本実施形態の薄膜構成部材３０では、薄膜保持部材３１には、凹部３８の一部に凸部３８ａを設けている。
【００４８】
これにより、薄膜部材３５に大きな圧力が加わった場合でも、図１１（ｂ）のように凸部３８ａによって薄膜部材３５の変位が規制されるので、薄膜部材３５が破損するようなことを防止できる。
【００４９】
次に、本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法の第１例について図１２を参照して説明する。
図１２（ａ）に示すように、ＳＵＳ基板からなる薄膜保持部材３１に一方向エッチングによって開口部３２を形成し、同図（ｂ）に示すように、薄膜保持部材３１の薄膜部材３５を接合する面側に開口部３２を除いて接着剤３３を塗布する。
【００５０】
一方、同図（ｃ）に示すように、微粘着性を有するフィルム（キャリアシート）５０に薄膜部材３５を貼り合わされた貼り合わせ部材５１を準備する。このように微粘着性を有するフィルム（キャリアシート）５０に貼り合わされた薄膜部材３５はハンドリング性が向上するため、単体では取り扱いが困難な薄膜部材であっても薄膜保持部材３１との接合が可能となる。また、薄膜部材３５とキャリアシート５０の貼り合わせはロール材にて大規模に行うことができる。
【００５１】
また、この微粘着性を有するフィルム（キャリアシート）５０と薄膜部材３１との貼り合わせ部材５１はプレス加工などにより任意の貼り合わせ形状に加工することができる。例えば、薄膜保持部材３１と位置決めをして貼り合わせを行うためのアライメント穴などの加工ができる。
【００５２】
そして、同図（ｄ）に示すように、貼り合わせ部材３１のまま薄膜保持部材３１の開口部３２を封止する面に薄膜部材３５を接着剤３３で接合する。
【００５３】
その後、同図（ｅ）に示すように、接着剤３３が硬化又は仮硬化した後、キャリアシート５０を剥離することにより、薄膜保持部材３１に薄膜部材３５を貼り合わせる。これにより、薄膜部材３５の開口部３２に対応部分の周辺部以外への接着剤３３のはみ出しが低減する。
【００５４】
次に、本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法の第２例について図１３を参照して説明する。
この例では、図１３（ａ）に示すように、ＳＵＳ基板からなる薄膜保持部材３１に両方向エッチングによって開口部３２を形成している点が前記第１例と異なるのみであるので、以降の工程説明は省略する。
【００５５】
このように、薄膜保持部材の薄膜部材を接合する面に開口部又は凹部を除いて接着剤を塗布する工程と、微粘着性を有するフィルムに貼り合わされた薄膜部材を、薄膜保持部材の開口部又は凹部を封止する面に接着剤で接合する工程と、接着剤が硬化又は仮硬化した状態で、フィルムを薄膜部材から剥離する工程とを行なう構成とすることで、薄膜部材の前記開口部又は凹部に対応する部分の周縁部を除く部分には薄膜保持部材と接合する接着剤が存在していない液体吐出ヘッドを容易に得ることができる。
【００５６】
ここで、本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法の比較例について図１４及び図１５を参照して説明する。
図１４に示す比較例１では、同図（ａ）に示すように、薄膜保持部材１３１と薄膜部材１３５を接着剤１３３で接合した部材（クラッド部材）１３０を準備し、同図（ｂ）に示すように、薄膜保持部材１３１に一方向エッチングを施して開口部１３２を形成している。薄膜部材１３５であっても、このように立体的な加工のない板材とであれば比較的接合は容易であり、その後は薄膜保持部材１３１と一体に扱えるため、作業性には優れている。
【００５７】
しかしながら、このようの製造方法では、開口部１３２は薄膜部材１３５側が狭く、薄膜部材１３５から離れるに従って広がる形状となり、ダンパとして機能部分が狭くなり（広くするためにエッチングで除去する領域を大きくしなければならない）、また、薄膜部材１３５の開口部１３２側の全面に接着剤１３３が残存するために、安定したダンパ機能を得ることが困難になる。
【００５８】
次に、図１５に示す比較例２では、同図（ａ）に示すように、薄膜保持部材１３１に一方向エッチングを施して開口部１３２を形成した後、同図（ｂ）に示すように、薄膜保持部材１３１に接着剤１３３を塗布し、同図（ｃ）に示すように薄膜部材１３５を接合している。
【００５９】
しかしながら、薄膜部材１３５は２μｍ程度の薄い膜であって、このような薄膜部材１３１を単体で接合するときにはハンドリング性が悪く、皺が発生するという不具合が生じる。
【００６０】
これに対し、上記実施形態にように微粘着性を有するフィルムに貼り合わされた薄膜部材を、薄膜保持部材の開口部又は凹部を封止する面に接着剤で接合し、接着剤が硬化又は仮硬化した状態で、フィルムを薄膜部材から剥離することによって、ハンドリング性が向上し、皺の発生も低減ないし防止され、高品質な接合を行なうことができる。
【００６１】
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１６及び図１７を参照して説明する。なお、図１６は同装置の機構部の全体構成を説明する概略構成図、図１７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。
【００６２】
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。
【００６３】
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こともできる。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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、安定した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。
【００７６】
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。
【００７７】
また、前記実施形態で説明したダンパ構成部材は、例えば液体吐出ヘッドに液体を供給するヘッドタンク内の液体収容部における圧力変動を低減するためのダンパとして使用することもできる。
【符号の説明】
【００７８】
１ 流路板
２ 振動板部材
３ ノズル板
４ ノズル
６ 圧力室（液室）
１０ 共通液室
１２ 圧電部材
１２Ａ、１２Ｂ 圧電柱
１３ ベース部材
２０ 積層型共通液室部材
２１ フレーム部材
３０ ダンパ構成部材
３１ 薄膜保持部材
３２ 開口部
３３ 接着剤
３５ 薄膜部材
２３４…キャリッジ
２３５…記録ヘッド
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体吐出ヘッド及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
液体吐出ヘッドとしては、液滴を吐出するノズル、ノズルが連通する個別液室（加圧液室、吐出室、圧力室、液体流路などとも称される。）、圧力室内の液体を加圧する圧力（エネルギー）を発生する圧力発生手段（エネルギー発生手段）と、各圧力室に液体を供給する比較的容積の大きな共通液室とを備えて、圧力発生手段で発生させる圧力で圧力室内の液体を加圧することによってノズルから液滴を吐出させる。ここで、圧力発生手段としては、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマル方式、圧電素子（本願では電気機械変換素子と同義語として用いる。）などを用いる圧電方式、静電力を発生する静電型アクチュエータを用いる静電方式などが知られている。
【０００５】
ところで、液体吐出ヘッドにおいて、液滴を吐出するとき、個別液室の圧力を上昇させる必要がある。ここで発生する圧力は、ノズルから液滴を吐出させると同時に、共通液室へと伝播する。この圧力が、再び個別液室側へ伝わると、個別液室内の圧力を予期しない値に変動させる要因となり、液滴を所望の滴量、速度で吐出させることができなくなり、噴射不良を引き起こす。特に、同時に複数の個別液室を加圧して液滴を吐出させる場合、共通液室に個別液室から伝えられる圧力は非常に大きなものとなり、噴射不良が発生しやすい。また、共通液室に伝播した圧力変動が隣接する加圧液室に伝播して液体にも影響が及ぶ相互干渉が生じると、意図しないノズルからの液滴の漏洩や吐出、吐出状態の不安定を誘発することになる。その結果、高品位な画像出力を得ることを妨げることになる。
【０００６】
特に、高速化と高画質化を達成するため、圧力発生手段の駆動周波数を上げた場合、圧力室から共通液室へと伝播した圧力の反射によって圧力室における圧力の挙動も複雑になり、正確に液滴を吐出することが難しくなる。また、ノズル数を多くする場合、共通液室での気泡排出性を高めるために共通液室の長手方向端部でその形状をすぼめていくことがあるが、この結果、共通液室長手方向端部では圧力変化が大きくなり、圧力室に与える影響は共通液室長手方向中央部よりも大きくなるため、圧力室のノズル配列方向の位置によってその圧力挙動に差異が発生し、その全てを適切に制御することが非常に困難となる。
【０００７】
そこで、共通液室における圧力変化を抑えるとともに、圧力室のノズル配列方向位置による圧力変化の違いをも抑える必要がある。
【０００８】
そのため、従来、共通液室内の圧力変動を吸収ないし低減するダンパを設けることが行なわれている。しかし、薄膜材料で形成されるこのダンパ構成部材はその機能から極めて薄く、単体で保持することが困難である。そのためこのダンパ構成部材は、薄膜材を板材に貼り付けられたクラッド材を使用し、板材をエッチング処理することでダンパ室を形成し、薄膜材をダンパとするもの（特許文献１、２）のように、薄膜材とそれを保持する基材を一体としてからダンパ部に薄膜材を残すように加工することが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−３５３８７１号公報
【特許文献２】特開２００６−３４７０３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１、特許文献２に開示されているように、薄膜材と板材とを接着剤接合したクラッド材を用いる場合、薄膜材の上に、薄膜材と板材を貼り合わせた接着剤が残るため、接着剤により、薄膜材のダンパとして機能する部分の剛性が高くなり、また、薄膜材と接着剤の線膨張率差による変形などが生じ、薄膜材本来のダンパ機能が十分に発揮されなくなるという課題がある。
【００１１】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、安定したダンパ機能が得られるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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、
液滴を吐出する複数のノズルが連通する複数の圧力室に液体を供給する共通液室を形成する部材と、
前記共通液室の一部の壁面を形成する可撓性を有する薄膜部材と、
前記薄膜部材に接着剤で接合された薄膜保持部材と、を有し、
前記薄膜保持部材には、少なくとも、前記薄膜部材が接合される面側が広く、前記薄膜部材が接合される面から離れるに従って狭くなる開口部又は凹部が形成され、
前記薄膜保持部材の前記開口部又は凹部が前記薄膜部材で封止され、
前記薄膜部材の前記開口部又は凹部に対応する部分は、前記薄膜保持部材と接する周縁部のみに前記接着剤を有している
構成とした。
【００１３】
本発明に係る液体吐出ヘッドは、
液滴を吐出する複数のノズルが連通する複数の圧力室に液体を供給する共通液室を形成する部材と、
前記共通液室の一部の壁面を形成する可撓性を有する薄膜部材と、
前記薄膜部材に接着剤で接合された薄膜保持部材と、を有し、
前記薄膜保持部材には、少なくとも、前記薄膜部材が接合される面側が広く、前記薄膜部材が接合される面から離れるに従って狭くなる部分を有する凹部が形成され、
前記薄膜保持部材の凹部が前記薄膜部材で封止され、
前記凹部よりも断面積の小さな貫通孔が、前記凹部と前記薄膜保持部材の前記薄膜部材の接合された面とは反対側の面とを連通して形成され、
前記薄膜部材の前記開口部又は凹部に対応する部分は、前記薄膜保持部材と接する周縁部のみに前記接着剤を有している
構成とした。
【００１４】
ここで、前記貫通孔が前記凹部と大気とを連通している構成とできる。
【００１５】
本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法は、
液滴を吐出する複数のノズルが連通する複数の圧力室に液体を供給する共通液室を形成する部材と、
前記共通液室の一部の壁面を形成する可撓性を有する薄膜部材と、
前記薄膜部材に接着剤で接合された薄膜保持部材と、を有する液体吐出ヘッドの製造方法において、
前記薄膜保持部材に対し、少なくとも、前記薄膜部材が接合される面側が広く、前記薄膜部材が接合される面から離れるに従って狭くなる開口部又は凹部を形成する工程と、
前記薄膜保持部材の前記薄膜部材を接合する面に前記開口部又は凹部を除いて接着剤を塗布する工程と、
微粘着性を有するフィルムに貼り合わされた前記薄膜部材を、前記薄膜保持部材の前記開口部又は凹部を封止する面に接着剤で接合する工程と、
前記接着剤が硬化又は仮硬化した状態で、前記フィルムを前記薄膜部材から剥離する工程と、を行なう
構成とした。
【００１６】
本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法は、
液滴を吐出する複数のノズルが連通する複数の圧力室に液体を供給する共通液室を形成する部材と、
前記共通液室の一部の壁面を形成する可撓性を有する薄膜部材と、
前記薄膜部材に接着剤で接合された薄膜保持部材と、を有する液体吐出ヘッドの製造方法において、
前記薄膜保持部材に対し、少なくとも、前記薄膜部材が接合される面側が広く、前記薄膜部材が接合される面から離れるに従って狭くなる部分を有する凹部と、前記凹部よりも断面積の小さな貫通孔を、前記凹部と前記薄膜保持部材の前記薄膜部材の接合される面とは反対側の面とを連通して形成する工程と、
前記薄膜保持部材の前記薄膜部材を接合する面に前記凹部を除いて接着剤を塗布する工程と、
微粘着性を有するフィルムに貼り合わされた前記薄膜部材を、前記薄膜保持部材の前記凹部を封止する面に接着剤で接合する工程と、
前記接着剤が硬化又は仮硬化した状態で、前記フィルムを前記薄膜部材から剥離する工程と、を行なう
構成とした。
【００１７】
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。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る液体吐出ヘッドによれば、薄膜部材の開口部又は凹部に対応する部分は、薄膜保持部材と接する周縁部のみに接着剤を有している構成としたので、安定したダンパ機能を発揮することができ、安定した滴吐出を行なうことができる。
【００１９】
本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法によれば、薄膜保持部材の薄膜部材を接合する面に開口部又は凹部を除いて接着剤を塗布する工程と、微粘着性を有するフィルムに貼り合わされた薄膜部材を、薄膜保持部材の開口部又は凹部を封止する面に接着剤で接合する工程と、接着剤が硬化又は仮硬化した状態で、フィルムを薄膜部材から剥離する工程とを行なう構成としたので、薄膜部材の開口部又は凹部に対応する部分は、薄膜保持部材と接する周縁部のみに接着剤を有している液体吐出ヘッドを容易に得ることができる。
【００２０】
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、安定した滴吐出を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る液体吐出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。
【図２】同ヘッドのノズル配列方向に沿う正面説明図である。
【図３】同ヘッドのダンパ部分の要部拡大説明図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る液体吐出ヘッドの断面説明図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る液体吐出ヘッドの断面説明図である。
【図６】同じくダンパ部分の要部拡大説明図である。
【図７】本発明の第４実施形態に係る液体吐出ヘッドの断面説明図である。
【図８】本発明の第５実施形態に係る液体吐出ヘッドの断面説明図である。
【図９】本発明の第６実施形態に係る液体吐出ヘッドの断面説明図である。
【図１０】同じくダンパ部分の要部拡大説明図である。
【図１１】本発明の第７実施形態に係る液体吐出ヘッドのダンパ部分の要部拡大説明図である。
【図１２】本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法の第１例の説明に供する断面説明図である。
【図１３】同じく第２例の説明に供する断面説明図である。
【図１４】比較例１に係る液体吐出ヘッドの製造方法の説明に供する断面説明図である。
【図１５】比較例２に係る液体吐出ヘッドの製造方法の説明に供する断面説明図である。
【図１６】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機構部の全体構成を説明する概略構成図である。
【図１７】同機構部の要部平面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。本発明の第１実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図１及び図２を参照して説明する。なお、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）に沿う断面説明図、図２は同ヘッドのノズル配列方向に沿う正面説明図である。
【００２３】
この液体吐出ヘッドは、ＳＵＳ基板で形成した流路部材（液室基板）１と、この流路部材１の下面に接合した振動板部材２と、流路部材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圧力室（加圧液室、圧力室、加圧室、流路などとも称される。以下、「液室」という。）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を介して後述する共通液室部材２０に形成した共通液室１０からインクを供給する。
【００２４】
流路部材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、液室６、流体抵抗部７、連通部８などの開口をそれぞれ形成している。なお、流路部材１としてはシリコン基板などを用いることもできる。
【００２５】
振動板部材２は、第１層２Ａと第２層２Ｂとで形成されて、第１層２Ａで薄肉部を形成し、第１層２Ａ及び第２層２Ｂで厚肉部を形成している。そして、この振動板部材２は、各液室６に対応してその壁面を形成する第１層２Ａで形成された各振動領域（ダイアフラム部）２ａを有し、この振動領域２ａの中に、面外側（液室６と反対面側）に第１層２Ａ及び第２層２Ｂの厚肉部で形成された島状凸部である第１凸部２ｂが設けられ、この第１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）としての電気機械変換素子を含む圧電アクチュエータ１００を配置している。
【００２６】
この圧電アクチュエータ１００は、ベース部材１３上に接着剤接合した複数（ここでは２つとする）の積層型圧電部材１２を有し、圧電部材１２にはハーフカットダイシングによって溝加工して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ている。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（駆動柱）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（非駆動柱）１２Ｂとして区別している。そして、駆動圧電柱１２Ａの上端面（接合面）を振動板部材２の凸部２ｂに接合している。
【００２７】
ここで、圧電部材１２は、圧電層と内部電極とを交互に積層したものであり、内部電極がそれぞれ端面に引き出されて図示しない外部電極が設けられ、駆動圧電柱１２Ａの外部電極に駆動信号を与えるための可撓性を有する給電部材（配線部材）としてのフレキシブル配線基板であるＦＰＣ１５が接続されている。
【００２８】
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。
【００２９】
さらに、これらの圧電素子１２、ベース部材１３及びＦＰＣ１５などで構成される圧電アクチュエータ１００の外周側には例えばＳＵＳ部材を積層した共通液室部材２０を配設している。そして、この共通液室部材２０には前述した共通液室１０を形成し、共通液室部材２０のフレーム部材２１を接合し、フレーム部材２１には共通液室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。なお、供給口１９はノズル配列方向の両端部あるいは中央部に配置される。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
次に、この液体吐出ヘッドにおけるダンパ構成に図３を参照して説明する。なお、図３は同ヘッドのダンパ部分の要部拡大説明図である。
積層型共通液室部材２０を構成する１つの積層部材を薄膜保持部材３１とし、薄膜保持部材３１には共通液室１０の一部を構成する開口部３２を形成している。そして、薄膜保持部材３１には開口部３２の一方の開口を封止する樹脂フィルムからなる可撓性を有する薄膜部材３５を接着剤３３で接合している。なお、薄膜保持部材３１に接着剤３３で薄膜部材３５を保持した部材を「ダンパ構成部材３０」という。
【００３３】
そして、ダンパ構成部材３０の薄膜部材３５により共通液室１０の壁面の一部を形成している。また、フレーム部材２１には薄膜部材３５を挟んで開口部３２に対向する凹部３６を設けることで空気室３７を形成している。
【００３４】
ここで、薄膜部材３５としては、共通液室１０の圧力変動を低減、吸収するための自由振動面としての機能を十分に発揮するためには、なるべく薄い樹脂を用いることが好ましい。例えば、ＰＰＳ（商品名：トレリナ、東レ）、ポリイミド（商品名：カプトン、東レデュポン）を挙げることができる。
【００３５】
薄膜保持部材３１の開口部３２は、薄膜保持部材３２を両面からエッチングすることで形成し、開口部３２には、少なくとも、薄膜部材３５が接合される面側が広く、薄膜部材３５が接合される面から離れるに従って狭くなる部分３２ａを有している。
【００３６】
また、薄膜部材３５の開口部３２に対する部分３５ａの周縁部を除く部分には薄膜保持部材３１と接合する接着剤３３が存在していない。
【００３７】
このように構成することで、共通液室１０内に圧力変動が発生したときには、薄膜部材３５が変位して圧力変動が低下され、あるいは、吸収されるので、安定した滴吐出特性が得られる。
【００３８】
そして、ここでは、薄膜部材３５の開口部３２に対する部分３５ａの周縁部を除く部分には薄膜保持部材３１と接合する接着剤３３が存在していないので、接着剤３３により、薄膜部材３５のダンパとして機能する部分の剛性が高くなることもなく、また、薄膜部材３５と接着剤３３の線膨張率差による変形などが生じることもなく、安定したダンパ機能を得ることができる。
【００３９】
次に、本発明の第２実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図４を参照して説明する。なお、図４は同液体吐出ヘッドの断面説明図である。
本実施形態では、共通液室部材２０とフレーム部材２１との間に、共通液室１０の壁面を形成する薄膜部材３５を接合した薄膜保持部材３１、即ちダンパ構成部材３０を配置している。そして、この薄膜保持部材３１には、前記第１実施形態と同様な開口部３２にて空気室３７を形成している。また、薄膜部材３５と薄膜保持部材３１との接着剤による接合は前記第１実施形態と同様とし、これにより、前記第１実施形態と同様な作用効果を得ることができる。
【００４０】
なお、このような構成の場合、剛性を持たせるために金属やセラミックスが用いられる薄膜保持部材３１と一般的な樹脂成形で形成されるフレーム部材２１とは大きく熱膨張率が異なる。そのため、図４に示すように両者の間を弾性接着剤３９で接合することが好ましい。
【００４１】
次に、本発明の第３実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図５及び図６を参照して説明する。なお、図５は同液体吐出ヘッドの断面説明図、図６は同じくダンパ部分の要部拡大説明図である。
本実施形態でも、共通液室部材２０とフレーム部材２１との間に、共通液室１０の壁面を形成する薄膜部材３５を接合した薄膜保持部材３１、即ちダンパ構成部材３０を配置している。そして、この薄膜保持部材３１には、薄膜部材３５が接合される面側が広く、薄膜部材３５が接合される面から離れるに従って狭くなる形状を有する凹部３８を形成し、この凹部３８にて空気室３７を形成している。また、薄膜部材３５と薄膜保持部材３１との接着剤による接合は前記第１実施形態と同様とし、これにより、前記第１実施形態と同様な作用効果を得ることができる。
【００４２】
次に、本発明の第４実施形態に係る液体吐出ヘッドついて図７を参照して説明する。なお、図７は同液体吐出ヘッドの断面説明図である。
本実施形態では、共通液室部材２０とフレーム部材２１との間に、共通液室１０の壁面を形成する薄膜部材３５を接合した薄膜保持部材３１、即ちダンパ構成部材３０を配置している。そして、この薄膜保持部材３１には、前記第３実施形態と同様な開口部３２にて空気室３７を形成している。また、この開口部３２よりも断面積の小さな貫通孔４０で前記開口部３２と薄膜保持部材３１の薄膜部材３５が接合された面の反対側の面とを連通している。さらにこの貫通孔４０はフレーム部材２１に設けられた大気連通孔４１により大気に連通している。また、薄膜部材３５と薄膜保持部材３１との接着剤による接合は前記第１実施形態と同様とし、これにより、前記第１実施形態と同様な作用効果を得ることができる。
【００４３】
さらに、貫通孔４０の断面積を開口部３２よりも小さくする（薄膜保持部材３１側より小さくする）ことで、弾性接着剤３９の塗布可能領域を広げることができる。弾性接着剤３９はその機能（熱膨張差の緩和）から、ある程度の厚みが必要であり、そのために高精度な微細パターンでの塗布はできないが、共通液室部材２０、およびそれに対向するダンパ構成部材３０の接合領域はヘッド小型化のため、必要最小限しか確保されていない。したがって、開口部３７と同様の開口状態で弾性接着剤３９での接合を行うと十分な接合信頼性の確保が困難となる。これに対し、開口部３２よりも貫通孔４０の断面積を小さくすることで、弾性接着剤３９の接合領域を広く確保でき、接合信頼性を改善することができる。
【００４４】
また、開口部３２（空気室３７）を大気と連通することにより、温度変動、気圧変動等でダンパ特性が変わることがなく、常に安定したダンパ機能を維持することができる。
【００４５】
次に、本発明の第５実施形態に係る液体吐出ヘッドついて図８を参照して説明する。なお、図８は同液体吐出ヘッドの断面説明図である。
本実施形態では、振動板部材２とフレーム部材２１との間に、共通液室１０の壁面を形成する薄膜部材３５を接合した薄膜保持部材３１、即ちダンパ構成部材３０を配置している。そして、この薄膜保持部材３１には、前記第３実施形態と同様な形状を有する凹部３８を形成し、この凹部３８にて空気室３７を形成している。また、薄膜部材３５と薄膜保持部材３１との接着剤による接合は前記第１実施形態と同様とし、これにより、前記第１実施形態と同様な作用効果を得ることができる。また、共通液室１０の一部が形成された部材とダンパ構成部材３０を兼ねることで部品点数を削減し、コストダウンを図ることもできる。
【００４６】
次に、本発明の第６実施形態に係る液体吐出ヘッドついて図９及び図１０を参照して説明する。なお、図９は同液体吐出ヘッドの断面説明図、図１０は同じくダンパ部分の要部拡大説明図である。
本実施形態では、振動板部材２とフレーム部材２１との間に、共通液室１０の壁面を形成する薄膜部材３５を接合した薄膜保持部材３１、即ちダンパ構成部材３０を配置している。そして、この薄膜保持部材３１には、前記第３実施形態と同様な形状を有する凹部３８を形成し、この凹部３８にて空気室３７を形成し、凹部３８には薄膜部材３５と反対側に大気に連通する空気抜き穴４２を形成している。また、薄膜部材３５と薄膜保持部材３１との接着剤による接合は前記第１実施形態と同様とし、これにより、前記第１実施形態と同様な作用効果を得ることができる。また、空気室３７が空気抜き穴４２を介して大気に連通しているので、前述の通りより安定したダンパ機能を維持することができる。
【００４７】
次に、本発明の第７実施形態に係る液体吐出ヘッドついて図１１を参照して説明する。なお、図１１は同液体吐出ヘッドのダンパ部分の要部拡大説明図である。
本実施形態の薄膜構成部材３０では、薄膜保持部材３１には、凹部３８の一部に凸部３８ａを設けている。
【００４８】
これにより、薄膜部材３５に大きな圧力が加わった場合でも、図１１（ｂ）のように凸部３８ａによって薄膜部材３５の変位が規制されるので、薄膜部材３５が破損するようなことを防止できる。
【００４９】
次に、本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法の第１例について図１２を参照して説明する。
図１２（ａ）に示すように、ＳＵＳ基板からなる薄膜保持部材３１に一方向エッチングによって開口部３２を形成し、同図（ｂ）に示すように、薄膜保持部材３１の薄膜部材３５を接合する面側に開口部３２を除いて接着剤３３を塗布する。
【００５０】
一方、同図（ｃ）に示すように、微粘着性を有するフィルム（キャリアシート）５０に薄膜部材３５を貼り合わされた貼り合わせ部材５１を準備する。このように微粘着性を有するフィルム（キャリアシート）５０に貼り合わされた薄膜部材３５はハンドリング性が向上するため、単体では取り扱いが困難な薄膜部材であっても薄膜保持部材３１との接合が可能となる。また、薄膜部材３５とキャリアシート５０の貼り合わせはロール材にて大規模に行うことができる。
【００５１】
また、この微粘着性を有するフィルム（キャリアシート）５０と薄膜部材３１との貼り合わせ部材５１はプレス加工などにより任意の貼り合わせ形状に加工することができる。例えば、薄膜保持部材３１と位置決めをして貼り合わせを行うためのアライメント穴などの加工ができる。
【００５２】
そして、同図（ｄ）に示すように、貼り合わせ部材３１のまま薄膜保持部材３１の開口部３２を封止する面に薄膜部材３５を接着剤３３で接合する。
【００５３】
その後、同図（ｅ）に示すように、接着剤３３が硬化又は仮硬化した後、キャリアシート５０を剥離することにより、薄膜保持部材３１に薄膜部材３５を貼り合わせる。これにより、薄膜部材３５の開口部３２に対応部分の周辺部以外への接着剤３３のはみ出しが低減する。
【００５４】
次に、本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法の第２例について図１３を参照して説明する。
この例では、図１３（ａ）に示すように、ＳＵＳ基板からなる薄膜保持部材３１に両方向エッチングによって開口部３２を形成している点が前記第１例と異なるのみであるので、以降の工程説明は省略する。
【００５５】
このように、薄膜保持部材の薄膜部材を接合する面に開口部又は凹部を除いて接着剤を塗布する工程と、微粘着性を有するフィルムに貼り合わされた薄膜部材を、薄膜保持部材の開口部又は凹部を封止する面に接着剤で接合する工程と、接着剤が硬化又は仮硬化した状態で、フィルムを薄膜部材から剥離する工程とを行なう構成とすることで、薄膜部材の前記開口部又は凹部に対応する部分の周縁部を除く部分には薄膜保持部材と接合する接着剤が存在していない液体吐出ヘッドを容易に得ることができる。
【００５６】
ここで、本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法の比較例について図１４及び図１５を参照して説明する。
図１４に示す比較例１では、同図（ａ）に示すように、薄膜保持部材１３１と薄膜部材１３５を接着剤１３３で接合した部材（クラッド部材）１３０を準備し、同図（ｂ）に示すように、薄膜保持部材１３１に一方向エッチングを施して開口部１３２を形成している。薄膜部材１３５であっても、このように立体的な加工のない板材とであれば比較的接合は容易であり、その後は薄膜保持部材１３１と一体に扱えるため、作業性には優れている。
【００５７】
しかしながら、このようの製造方法では、開口部１３２は薄膜部材１３５側が狭く、薄膜部材１３５から離れるに従って広がる形状となり、ダンパとして機能部分が狭くなり（広くするためにエッチングで除去する領域を大きくしなければならない）、また、薄膜部材１３５の開口部１３２側の全面に接着剤１３３が残存するために、安定したダンパ機能を得ることが困難になる。
【００５８】
次に、図１５に示す比較例２では、同図（ａ）に示すように、薄膜保持部材１３１に一方向エッチングを施して開口部１３２を形成した後、同図（ｂ）に示すように、薄膜保持部材１３１に接着剤１３３を塗布し、同図（ｃ）に示すように薄膜部材１３５を接合している。
【００５９】
しかしながら、薄膜部材１３５は２μｍ程度の薄い膜であって、このような薄膜部材１３１を単体で接合するときにはハンドリング性が悪く、皺が発生するという不具合が生じる。
【００６０】
これに対し、上記実施形態にように微粘着性を有するフィルムに貼り合わされた薄膜部材を、薄膜保持部材の開口部又は凹部を封止する面に接着剤で接合し、接着剤が硬化又は仮硬化した状態で、フィルムを薄膜部材から剥離することによって、ハンドリング性が向上し、皺の発生も低減ないし防止され、高品質な接合を行なうことができる。
【００６１】
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１６及び図１７を参照して説明する。なお、図１６は同装置の機構部の全体構成を説明する概略構成図、図１７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。
【００６２】
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。
【００６３】
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こともできる。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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、安定した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。
【００７６】
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。
【００７７】
また、前記実施形態で説明したダンパ構成部材は、例えば液体吐出ヘッドに液体を供給するヘッドタンク内の液体収容部における圧力変動を低減するためのダンパとして使用することもできる。
【符号の説明】
【００７８】
１ 流路板
２ 振動板部材
３ ノズル板
４ ノズル
６ 圧力室（液室）
１０ 共通液室
１２ 圧電部材
１２Ａ、１２Ｂ 圧電柱
１３ ベース部材
２０ 積層型共通液室部材
２１ フレーム部材
３０ ダンパ構成部材
３１ 薄膜保持部材
３２ 開口部
３３ 接着剤
３５ 薄膜部材
２３４…キャリッジ
２３５…記録ヘッド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出する複数のノズルが連通する複数の圧力室に液体を供給する共通液室を形成する部材と、
前記共通液室の一部の壁面を形成する可撓性を有する薄膜部材と、
前記薄膜部材に接着剤で接合された薄膜保持部材と、を有し、
前記薄膜保持部材には、少なくとも、前記薄膜部材が接合される面側が広く、前記薄膜部材が接合される面から離れるに従って狭くなる開口部又は凹部が形成され、
前記薄膜保持部材の前記開口部又は凹部が前記薄膜部材で封止され、
前記薄膜部材の前記開口部又は凹部に対応する部分は、前記薄膜保持部材と接する周縁部のみに前記接着剤を有している
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
液滴を吐出する複数のノズルが連通する複数の圧力室に液体を供給する共通液室を形成する部材と、
前記共通液室の一部の壁面を形成する可撓性を有する薄膜部材と、
前記薄膜部材に接着剤で接合された薄膜保持部材と、を有し、
前記薄膜保持部材には、少なくとも、前記薄膜部材が接合される面側が広く、前記薄膜部材が接合される面から離れるに従って狭くなる部分を有する凹部が形成され、
前記薄膜保持部材の凹部が前記薄膜部材で封止され、
前記凹部よりも断面積の小さな貫通孔が、前記凹部と前記薄膜保持部材の前記薄膜部材の接合された面とは反対側の面とを連通して形成され、
前記薄膜部材の前記開口部又は凹部に対応する部分は、前記薄膜保持部材と接する周縁部のみに前記接着剤を有している
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記貫通孔が前記凹部と大気とを連通していることを特徴とする請求項２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
液滴を吐出する複数のノズルが連通する複数の圧力室に液体を供給する共通液室を形成する部材と、
前記共通液室の一部の壁面を形成する可撓性を有する薄膜部材と、
前記薄膜部材に接着剤で接合された薄膜保持部材と、を有する液体吐出ヘッドの製造方法において、
前記薄膜保持部材に対し、少なくとも、前記薄膜部材が接合される面側が広く、前記薄膜部材が接合される面から離れるに従って狭くなる開口部又は凹部を形成する工程と、
前記薄膜保持部材の前記薄膜部材を接合する面に前記開口部又は凹部を除いて接着剤を塗布する工程と、
微粘着性を有するフィルムに貼り合わされた前記薄膜部材を、前記薄膜保持部材の前記開口部又は凹部を封止する面に接着剤で接合する工程と、
前記接着剤が硬化又は仮硬化した状態で、前記フィルムを前記薄膜部材から剥離する工程と、を行なう
ことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項５】
液滴を吐出する複数のノズルが連通する複数の圧力室に液体を供給する共通液室を形成する部材と、
前記共通液室の一部の壁面を形成する可撓性を有する薄膜部材と、
前記薄膜部材に接着剤で接合された薄膜保持部材と、を有する液体吐出ヘッドの製造方法において、
前記薄膜保持部材に対し、少なくとも、前記薄膜部材が接合される面側が広く、前記薄膜部材が接合される面から離れるに従って狭くなる部分を有する凹部と、前記凹部よりも断面積の小さな貫通孔を、前記凹部と前記薄膜保持部材の前記薄膜部材の接合される面とは反対側の面とを連通して形成する工程と、
前記薄膜保持部材の前記薄膜部材を接合する面に前記凹部を除いて接着剤を塗布する工程と、
微粘着性を有するフィルムに貼り合わされた前記薄膜部材を、前記薄膜保持部材の前記凹部を封止する面に接着剤で接合する工程と、
前記接着剤が硬化又は仮硬化した状態で、前記フィルムを前記薄膜部材から剥離する工程と、を行なう
ことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項６】
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。
【請求項１】
液滴を吐出する複数のノズルが連通する複数の圧力室に液体を供給する共通液室を形成する部材と、
前記共通液室の一部の壁面を形成する可撓性を有する薄膜部材と、
前記薄膜部材に接着剤で接合された薄膜保持部材と、を有し、
前記薄膜保持部材には、少なくとも、前記薄膜部材が接合される面側が広く、前記薄膜部材が接合される面から離れるに従って狭くなる開口部又は凹部が形成され、
前記薄膜保持部材の前記開口部又は凹部が前記薄膜部材で封止され、
前記薄膜部材の前記開口部又は凹部に対応する部分は、前記薄膜保持部材と接する周縁部のみに前記接着剤を有している
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
液滴を吐出する複数のノズルが連通する複数の圧力室に液体を供給する共通液室を形成する部材と、
前記共通液室の一部の壁面を形成する可撓性を有する薄膜部材と、
前記薄膜部材に接着剤で接合された薄膜保持部材と、を有し、
前記薄膜保持部材には、少なくとも、前記薄膜部材が接合される面側が広く、前記薄膜部材が接合される面から離れるに従って狭くなる部分を有する凹部が形成され、
前記薄膜保持部材の凹部が前記薄膜部材で封止され、
前記凹部よりも断面積の小さな貫通孔が、前記凹部と前記薄膜保持部材の前記薄膜部材の接合された面とは反対側の面とを連通して形成され、
前記薄膜部材の前記開口部又は凹部に対応する部分は、前記薄膜保持部材と接する周縁部のみに前記接着剤を有している
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記貫通孔が前記凹部と大気とを連通していることを特徴とする請求項２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
液滴を吐出する複数のノズルが連通する複数の圧力室に液体を供給する共通液室を形成する部材と、
前記共通液室の一部の壁面を形成する可撓性を有する薄膜部材と、
前記薄膜部材に接着剤で接合された薄膜保持部材と、を有する液体吐出ヘッドの製造方法において、
前記薄膜保持部材に対し、少なくとも、前記薄膜部材が接合される面側が広く、前記薄膜部材が接合される面から離れるに従って狭くなる開口部又は凹部を形成する工程と、
前記薄膜保持部材の前記薄膜部材を接合する面に前記開口部又は凹部を除いて接着剤を塗布する工程と、
微粘着性を有するフィルムに貼り合わされた前記薄膜部材を、前記薄膜保持部材の前記開口部又は凹部を封止する面に接着剤で接合する工程と、
前記接着剤が硬化又は仮硬化した状態で、前記フィルムを前記薄膜部材から剥離する工程と、を行なう
ことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項５】
液滴を吐出する複数のノズルが連通する複数の圧力室に液体を供給する共通液室を形成する部材と、
前記共通液室の一部の壁面を形成する可撓性を有する薄膜部材と、
前記薄膜部材に接着剤で接合された薄膜保持部材と、を有する液体吐出ヘッドの製造方法において、
前記薄膜保持部材に対し、少なくとも、前記薄膜部材が接合される面側が広く、前記薄膜部材が接合される面から離れるに従って狭くなる部分を有する凹部と、前記凹部よりも断面積の小さな貫通孔を、前記凹部と前記薄膜保持部材の前記薄膜部材の接合される面とは反対側の面とを連通して形成する工程と、
前記薄膜保持部材の前記薄膜部材を接合する面に前記凹部を除いて接着剤を塗布する工程と、
微粘着性を有するフィルムに貼り合わされた前記薄膜部材を、前記薄膜保持部材の前記凹部を封止する面に接着剤で接合する工程と、
前記接着剤が硬化又は仮硬化した状態で、前記フィルムを前記薄膜部材から剥離する工程と、を行なう
ことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項６】
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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１２−６１７１４（Ｐ２０１２−６１７１４Ａ）
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０７５９３（Ｐ２０１０−２０７５９３）
【出願日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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