特許 6024139 液滴吐出ヘッド、インクカートリッジ、及び画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6024139

(24)【登録日】2016年10月21日

(45)【発行日】2016年11月9日

(54)【発明の名称】液滴吐出ヘッド、インクカートリッジ、及び画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/14 20060101AFI20161027BHJP

   B41J 2/16 20060101ALI20161027BHJP

【ＦＩ】

   B41J2/14 613

   B41J2/14 301

   B41J2/16 507

   B41J2/16 509

【請求項の数】8

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2012-65228(P2012-65228)

(22)【出願日】2012年3月22日

(65)【公開番号】特開2013-193411(P2013-193411A)

(43)【公開日】2013年9月30日

【審査請求日】2015年2月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(74)【代理人】

【識別番号】100085660

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 均

(72)【発明者】

【氏名】大西 晃二

(72)【発明者】

【氏名】黒田 隆彦

(72)【発明者】

【氏名】西村 学

【審査官】 外川 敬之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−２４５５８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１５５４３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１７３１９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２２４５９４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ４１Ｊ ２／０１−２１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ノズル孔を一方の壁面に有したインク液室を備えたアクチュエータ基板と、前記インク液室の一方の壁面と対向する前記アクチュエータ基板外面に積層された多層膜から成る積層振動板と、該積層振動板に変位をもたらす圧電素子と、前記積層振動板を貫通して形成され、前記インク液室に外部よりインクを供給するためのインク供給孔と、を有したアクチュエータを備えた液滴吐出ヘッドにおいて、
前記積層振動板の前記多層膜はポリシリコン膜と該ポリシリコン膜以外の他の膜とを含み、前記インクと接触する前記インク供給孔の内壁面には前記他の膜のみが露出していることを特徴とする液滴吐出ヘッド。

【請求項2】

前記他の膜がシリコン酸化膜とシリコン窒化膜であることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出ヘッド。

【請求項3】

前記ポリシリコン膜のうち前記インク供給孔側の端部は、前記ポリシリコン膜の上層に位置し、且つ前記多層膜を構成する第一の膜によって被覆されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液滴吐出ヘッド。

【請求項4】

前記第一の膜がシリコン酸化膜であることを特徴とする請求項３に記載の液滴吐出ヘッド。

【請求項5】

前記積層振動板のうち前記インク供給孔が貫通する貫通領域の前記ポリシリコン膜の層が取り除かれていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の液滴吐出ヘッド。

【請求項6】

前記取り除かれているポリシリコン膜の層は、リソグラフィ、エッチングによって、パターン形成されていることを特徴とする請求項５に記載の液滴吐出ヘッド。

【請求項7】

請求項１乃至６の何れか一項に記載の液滴吐出ヘッドを備えたことを特徴とするインクカートリッジ。

【請求項8】

請求項７に記載のインクカートリッジを備えたことを特徴とする画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、圧電素子、振動板、及び振動板を貫通して形成されるインク供給孔を有したインク吐出ヘッドにおいて、液体供給孔内のインク耐性の確保、振動板の特性維持、及び駆動信頼性確保を並立させることができる液滴吐出ヘッド、インクカートリッジ、及び画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

画像形成装置の一つとして、インクジェットヘッドを搭載したキャリッジを主走査方向に往復移動させながらインクジェットヘッドからインクの微小液滴を吐出し、記録媒体上に着弾させることにより画像パターンを形成するインクジェットプリンタが知られている。
カラー印刷用のインクジェットヘッドにあっては、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各インクタンクから各色のインクを、インク供給孔を経由して各色毎の共通液室に供給し、各共通液室から各個別液室を経由してノズルに供給している。
最近では、記録が必要な時にのみインクの微小液滴を吐出するように構成されたオン・デマンド方式のインクジェットプリンタが主流になっており、これに装備されるインクジェットヘッドには、個別液室（圧力室）内に設けた圧力発生源としての圧電素子の変位により個別液室内の圧力を高めてノズルからインクを吐出させる圧電式と、ヒータにより液室内のインク中に気泡を発生させることによりインクを吐出させるサーマル方式とに区別される。いずれの方式においても、インクジェットヘッドを駆動させるための駆動ＩＣチップからの駆動信号で圧力発生源を作動させ、ノズルからインク液滴を吐出して記録媒体上に着弾させている。

【0003】

インクジェットプリンタに用いられるインクジェットヘッドは、インクに接液することから、ヘッドの動作特性、及び長期信頼性を確保するためにインク耐性が求められる。そこでインク耐性を得るために、インクに接触する部位に接液膜を形成することで、インク耐性を確保する方法が採られている。一般にインク耐性を有したインク接液膜としては、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２膜）、ポリイミド等の樹脂膜、Ｔａ_２Ｏ_５またはＺｒＯ_２等の金属酸化物などが用いられている。
インクジェットヘッドのインクと接触する部位にこれらのインク接液膜を形成する方法としては、熱酸化法、塗布法、スパッタ法、或いは、蒸着法などが用いられるが、微細でかつ複雑な構造体であるインクジェットヘッドに対して、所望の部分に均質に接液膜を形成することは困難となっている。特に個別液室、或いは個別液室へインクを導入するためのインク供給路内に接液膜を均質に形成することが困難である。

【0004】

特許文献１には、振動板を貫通して形成された液体供給路から振動板に対する液体の浸漬を防止するために、保護膜によって液体供給路の内周面を被覆する構成が開示されている。保護膜として、ＳｉＯ_２膜を多層に形成する構成が記載されている。
特許文献２は、振動板を貫通して形成されるインク供給路に関連した内容ではないが、流路形成部材とアクチュエータ形成部材の接合信頼性を向上させる目的で、流路形成部材とアクチュエータ形成部材の接合に際して、それぞれの接合面に耐腐食性膜を形成し、接合することによって、接合性を確保する構成が開示されている。耐腐食性膜としては、一方に酸化シリコン膜、他方に有機樹脂薄膜であるポリペンゾオキサゾール膜を形成する構成が記載されている。

【0005】

しかし、何れの従来例においても、微細でかつ複雑な構造体であるインクジェットヘッドに対して、所望の部分に均質に接液膜を形成することは困難である。特に、インク供給路内に接液膜を均質に形成することは困難である。
また、圧電素子を用いたインクジェットヘッドでは、圧電素子の変位をインク液室へ作用させるために、振動板が用いられるが、インク供給孔は振動板を貫通して形成する必要がある。この場合、振動板の貫通断面がインクと接触するために、貫通断面にはインクへの耐性が求められる。
振動板は、剛性、硬度等の所望の特性を得るために異種の膜を積層して構成される場合が多い。この場合、インク耐性が十分にない膜層がインクによって侵食されるという問題が生じる。例えば、振動板の構成材料として、ポリシリコン膜を用いた場合、振動板として所望のヤング率は得られるものの、特にアルカリ系インクに対する耐性が劣ることから、侵食による振動板の剥がれ、或いはインクのリークなどの課題が生じている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

従来、例えば、積層振動板を構成する材料のひとつとしてポリシリコン膜が知られているが、ポリシリコン膜は振動板としての剛性或いは強度は優れるものの、インク耐性が弱いという課題がある。単にポリシリコン膜を用いた場合には、インク供給孔内壁に露出することとなり、インクに侵食され、振動板としての信頼性を損なうこととなる。特にポリシリコン膜等のシリコン材料は、インクジェット用インクとして広く用いられるアルカリ系インクに対して、耐性が弱く、課題となっている。
本発明は、圧電素子と、振動板と、振動板を貫通して形成されるインク供給孔を有したインクジェットヘッドにおいて、インク供給孔内のインク耐性確保と、振動板の特性確保の両立を目的とする。
積層振動板を形成する段階で、インク供給孔が形成される積層振動板の一部領域のみ、インク耐性が弱い材料を取り除いた積層構成とすることで、インク供給孔内壁にインク耐性が弱い材料が露出することが抑えられる。それによってインク供給孔内壁のインク耐性を確保できることになる。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するため、本発明に係る液滴吐出ヘッドは、ノズル孔を一方の壁面に有したインク液室を備えたアクチュエータ基板と、前記インク液室の一方の壁面と対向する前記アクチュエータ基板外面に積層された多層膜から成る積層振動板と、該積層振動板に変位をもたらす圧電素子と、前記積層振動板を貫通して形成され、前記インク液室に外部よりインクを供給するためのインク供給孔と、を有したアクチュエータを備えた液滴吐出ヘッドにおいて、前記積層振動板の前記多層膜はポリシリコン膜と該ポリシリコン膜以外の他の膜とを含み、前記インクと接触する前記インク供給孔の内壁面には前記他の膜のみが露出していることを特徴とする。
これによれば、インクと接触するインク供給孔の内壁面にポリシリコン膜以外の膜のみを露出させる構成としたので、積層振動板の動作特性を維持しつつ、インク供給孔のインク耐性を確保できる。またインク供給孔のインク耐性が向上することでインクの適用性を拡大することができる。

【発明の効果】

【0008】

本発明は、圧電素子と積層振動板、及び積層振動板を貫通して形成されるインク供給孔を有した液滴吐出ヘッドにおいて、インク供給孔内のインク耐性の確保と積層振動板の特性及び駆動信頼性の両立が実現できるため、インクの適応性が増すとともに、アクチュエータ、特に積層振動板の動作特性が安定した液滴吐出ヘッドが形成できる。また、簡易な方法によって実現できることから、液滴吐出ヘッドの低コスト化が実現でき、インクジェットプリンタの低コスト化へつながる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施形態に係るインクジェットヘッドのアクチュエータ部分の構成を示す分解斜視図である。

【図2】組立状態のＡ−Ａ断面図である。

【図3】（ａ）乃至（ｆ）は本発明に係る振動板を含むアクチュエータの製造手順を示す断面図である。

【図4】（ａ）乃至（ｅ）は本発明に係るアクチュエータの製造手順を示す断面図である。

【図5】（ｆ）乃至（ｉ）は図４（ｅ）に続いて実施されるアクチュエータの製造手順を示す断面図である。

【図6】（ｊ）乃至（ｍ）は図５（ｉ）に続いて実施されるアクチュエータの製造手順を示す断面図である。

【図7】本発明に係る液滴吐出ヘッドを備えた画像形成装置の一例を示す説明図である。

【図8】図７の画像形成装置の要部平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）のアクチュエータ部分の構成を示す分解斜視図であり、図２は組立状態のＡ−Ａ断面図である。
アクチュエータ１は、サブフレーム基板１０の下面に、アクチュエータ基板２０とノズル基板３０を順次積層状態で接着接合して構成されている。
サブフレーム基板１０はシリコン基板により形成されており、外部（インクタンク）からインクを供給するためのインク供給用開口１１が貫通形成されると共に、アクチュエータ保護キャビティ１２が下面に形成されている。上記以外にも外部への電気配線の取り回し用開口、及びアクチュエータ基板２０との接合アライメント用マーク等が形成されているが、本発明とは直接的な関連性がないため説明は省略する。

【0011】

アクチュエータ基板２０はシリコン基板により形成されており、シリコン基板上に形成された薄肉部分である振動板（積層振動板）２４の上面であって、各インク液室２２と対向する部位には、夫々電極膜、ピエゾ膜、電極膜のサンドイッチ構成から成るアクチュエータ素子２１が形成されている。また、各アクチュエータ素子２１を絶縁保護するためのアクチュエータ保護膜２５、及び外部駆動回路への信号を伝達するためのメタル配線２６、及びメタル配線２６を絶縁保護するための配線保護膜２７が形成されている。またアクチュエータ素子２１の他方の面には、振動板２４を介してインク液室２２が形成されている。インク液室２２には個々のビットに形成されたインク供給孔２３を通じて、外部よりインクがインク液室２２内に供給される。インク液室２２は、流路隔壁２２ａにより区画されることにより複数個隣接して形成されている。
このように構成されたアクチュエータ基板２０の下面に、個々のビットに応じたノズル孔３１が形成されたノズル基板３０が接合される。ノズル基板３０としては、ＳＵＳ材にプレス加工でノズル孔３１を形成したもの、或いはＮｉ電鋳工法によって、Ｎｉ基板上にノズル孔３１を形成したものを用いる。

【0012】

次にインク及びインク流路に関して説明する。インクジェットではアルカリ系のインクが広く用いられており、インクに接触する部位ではインク耐性を確保する必要があり、各接触部位には相応のインク接液膜が形成されている。本実施形態においてもサブフレーム基板１０のインク供給用開口１１、及びアクチュエータ基板２０のインク液室２２内壁には、夫々相応のインク接液膜が形成されているが、前述したように微細なインク供給孔２３の内壁に接液膜を均質厚に形成することは困難となっている。上記のように構成されたアクチュエータにおいては、インク供給孔２３は振動板２４を貫通して形成されるため、貫通断面がインクの接触することになる。その際に振動板を構成する材料、膜がインク耐性を有していないと、側面より侵食されることとなる。本実施形態では、このような不具合に対処するために、インクジェットヘッドの製造工程中において振動板２４を製造する際に、インク供給孔２３と対応した領域（貫通領域）のインク耐性が弱い膜を取り除くようにした点が特徴的である。

【0013】

次に、本発明の第一の実施形態としてのアクチュエータ１の形成方法（アクチュエータ基板上に積層振動板を形成する方法）について説明する。
図３は本発明における振動板２４を含むアクチュエータ１の形成方法（製造工程）を示す図である。
まず、図３（ａ）に示すように、シリコン基板であるアクチュエータ基板２０の面上にシリコン酸化膜２５−１を形成する。ここではシリコン酸化膜２５−１は熱酸化法によって形成されている。次に振動板としての剛性及び強度を得るためにポリシリコン膜２５−２をシリコン酸化膜２５−１の上に積層形成する。ポリシリコン膜２５−２は周知のＣＶＤ法によって形成する。ポリシリコン膜２５−２はアルカリ系インクに対して耐性を有しないため、インクに接触した場合に侵食される課題がある。
そのため図３（ｂ）に示すように、インク供給孔２３を形成する領域（貫通領域）Ｂにあるポリシリコン膜２５−２を部分的に除去する。除去方法はリソグラフィ及びエッチングによるものである。

【0014】

次に図３（ｃ）に示すように、ポリシリコン膜２５−２の上に、シリコン酸化膜２５−３を形成する。次いで図３（ｄ）に示すように、シリコン窒化膜２５−４、シリコン酸化膜２５−５を順次積層形成し、その上にポリシリコン膜２５−６を形成する。シリコン窒化膜２５−４、及びシリコン酸化膜２５−５もＣＶＤ法によって形成する。
次に図３（ｅ）に示すように、形成されたポリシリコン膜２５−６をインク供給孔領域Ｂに相当する部分のみ、図３（ｂ）と同様にリソグラフィ、エッチングによって除去し、パターンを形成する。
最後に図３（ｆ）に示すように、ポリシリコン膜２５−６上に最上層のシリコン酸化膜２５−７を形成し、インク供給孔２３が形成される領域Ｂのみ、ポリシリコン膜２５−２、２５−６が除去された振動板２４が形成される。これによってインク供給孔２３が形成される領域Ｂの振動板２４からポリシリコン膜２５−２、２５−６が除去され、その結果、シリコン酸化膜２５−１、２５−３、２５−５、２５−７と、シリコン窒化膜２５−４のみで構成されるため、インク耐性が確保される。

【0015】

図３に示した製造工程によって製造されたアクチュエータ１を備えたインクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）は、次の如き特徴を有している。
即ち、シリコン基板（アクチュエータ基板）２０に形成されたインク液室２２及び該インク液室の壁面の一部を構成する振動板２４と、該振動板に変位をもたらす圧電素子、及びインク液室にインクを外部より供給するためのインク供給孔２３が備えられたアクチュエータ１を備えた液滴吐出ヘッドにおいて、振動板２４が多層膜より形成される積層振動板であって、かつインク供給孔２３が振動板を貫通して形成される場合に、インク供給孔が貫通形成される積層振動板の領域の積層構成と、該領域以外の他の振動板領域の積層構成が異なる構成であることが特徴的である。
これを換言すれば、本発明の液滴吐出ヘッドは、ノズル孔３１を一方の壁面に有したインク液室２２を備えたアクチュエータ基板２０と、インク液室の一方の壁面と対向するアクチュエータ基板外面に積層された積層振動板２４と、該積層振動板に変位をもたらす圧電素子と、積層振動板を貫通して形成され、インク液室２２に外部よりインクを供給するためのインク供給孔２３と、を有したアクチュエータ１を備え、積層振動板２４の積層構成は、インク供給孔が貫通する領域（貫通領域）Ｂと、それ以外の領域とで異なっていることを特徴とする。
具体的には、インク供給孔２３が形成される領域Ｂにのみ振動板を構成する積層膜の一部膜層が取り除かれている。取り除かれている一部膜層は、インクに対する耐性の低い材質である。
また、一部取り除かれる膜層は、リソグラフィ、エッチングによって、パターン形成されている。

【0016】

次に振動板２４を形成した以降のアクチュエータ部分の形成方法について図４乃至図６を用いて説明する。
まず図４（ａ）に示すように、アクチュエータ基板２０を構成するシリコン基板上に、図３に示した工程によって振動板２４を形成する。振動板２４は、インク供給孔領域Ｂに相当する部分に凹所を有し、この凹所内はインクに対する耐性が低いポリシリコン膜２５−２、２５−６が除去された構成となっている。
次に図４（ｂ）に示すように、振動板２４上にアクチュエータ素子２１を形成する。アクチュエータ素子２１は下部電極を構成するＴｉ層、Ｐｔ層、ＳＲＯ層によって形成されている。ついで圧電素子となるＰＺＴ膜をゾルゲル法によって所望の厚みに形成する。さらにＰＺＴ膜上に上部電極を構成するＳＲＯ層、Ｐｔ層を形成する。

【0017】

次に図４（ｃ）に示すように、積層されたこれらのアクチュエータ素子２１を、リソグラフィ及びエッチングによって所望のパターンサイズに加工形成する。本例では、アクチュエータ素子２１を構成する層を所要サイズの凸部状に構成する。ついでアクチュエータ素子２１の絶縁保護膜としてのアクチュエータ保護膜２５を、振動板２４の上面と凸状のアクチュエータ素子２１の外面にかけて積層形成する。アクチュエータ保護膜２５にはＡｌ２Ｏ３膜或いはシリコン酸化膜等を用いている。
次に図４（ｄ）に示すように、外部回路へ電気信号を伝達するためのメタル配線２６を構成する膜をアクチュエータ保護膜２５上に均一に積層形成する。メタル配線はスパッタ法によりＡＬ膜を形成している。
次に図４（ｅ）に示すように、メタル配線を構成する膜をリソグラフィ、及びエッチングによって所望のパターンサイズに加工してメタル配線２６を形成する。

【0018】

次に図５（ｆ）に示すように、メタル配線２６の絶縁保護膜としての配線保護膜２７をアクチュエータ保護膜２５とメタル配線２６の外面に積層形成する。配線保護膜２７はプラズマＣＶＤ法によりシリコン窒化膜を形成している。ここで、メタル配線２６及び配線保護膜２７は駆動用電気信号の伝達機能に加えて、サブフレーム基板１０との接合領域として用いている。
図５（ｇ）では、配線保護膜２７を図示しないマスクを用いてエッチングすることにより選択的に除去する。この結果、アクチュエータ素子２１に相当するアクチュエータ保護膜２５部分と、インク供給孔２３に相当するアクチュエータ保護膜２５の部分が露出される。
アクチュエータ基板２０の接合領域の構成としては、下部より振動板２４、アクチュエータ保護膜２５、メタル配線２６、配線保護膜２７が積層された構造となっており、配線保護膜２７の高さはアクチュエータ素子２１よりも高くなっている。
次に図５（ｈ）、（ｉ）に示すように、インク供給孔２３を形成するために（ｇ）までの工程で積層された膜の上面にレジストパターン２８を形成する。さらにドライエッチング法によって、図３においてポリシリコン層の除去された領域Ｂに相当する振動板２４部分を貫通開口し、インク供給孔２３が形成される。

【0019】

次に図６（ｊ）に示すように、アクチュエータ素子２１と反対側の面にインク液室２２を形成するためのレジストパターン２８を形成し、次いで（ｋ）に示すように、インク液室（インク供給孔２３）に対応するレジストパターン２８部分にエッチングによって開口を形成する。
次に図６（ｌ）に示すように、レジストパターン２８をマスクとしてドライエッチングによってアクチュエータ基板２０に、インク供給孔２３と連通したインク液室２２を形成する。ドライエッチングは誘導結合型（ＩＣＰ）方式によるドライエッチングを用いている。
アクチュエータ基板にはインク液室２２を２つに仕切る壁２２Ａを形成し、この壁２２Ａには壁の両側を連通させるために流体抵抗部２９を形成する。
図６（ｍ）に示すように、このようにして形成した積層体の上面のアクチュエータ基板２０にサブフレーム基板１０を積層し、下面にノズル基板３０を接着接合することで、インクジェットヘッドのアクチュエータ部分１が形成される。

【0020】

本発明によれば、圧電素子と、積層振動板と、積層振動板を貫通して形成されるインク供給孔を有した液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）において、インク供給孔内のインク耐性確保と、振動板の特性確保の両立を実現できる。
即ち、積層振動板を形成する段階で、インク供給孔が形成される積層振動板の一部領域のみ、インク耐性が弱い材料を取り除いた積層構成とすることで、インク供給孔内壁にインク耐性が弱い材料が露出することが防止される。それによってインク供給孔内壁のインク耐性を確保できることになる。

【0021】

従来、例えば、積層振動板を構成する材料の一つとしてポリシリコン膜が知られているが、ポリシリコン膜は振動板としての剛性或いは強度は優れるものの、インク耐性が弱いという課題がある。単にポリシリコン膜を用いた場合にはインク供給孔内壁に露出することとなり、インクに侵食され、振動板としての信頼性を損なうこととなる。特にポリシリコン膜等のシリコン材料は、インクジェット用インクとして広く用いられるアルカリ系インクに対して、耐性が弱く、課題となっている。
本発明では、振動板を形成する過程で、ポリシリコン膜を形成した後に、インク供給孔が形成される領域のポリシリコン膜を取り除き、さらにポリシリコン膜上に所望の振動板膜を形成して積層振動板を構成する。これによって、インク供給孔を貫通形成する際に、供給孔の内壁にポリシリコン膜が露出せず、インク供給孔内壁のインク耐性が確保されるものである。
この結果、振動板特性を維持しつつ、インク供給孔のインク耐性を確保できる。またインク供給孔のインク耐性が向上することでインクの適用性が広がる。
なお、前記実施形態では、取り除かれる膜としてポリシリコン膜を示したが、これは一例に過ぎない。

【0022】

次に、本発明に係る液滴吐出ヘッド或いは液滴吐出ヘッドを備えた画像形成装置の一例について図７及び図８を参照して説明する。なお、図７は同装置の全体構成を説明する側面図、図８は同装置の要部平面図である。
この画像形成装置は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材であるガイドロッド１０１とガイドレール１０２とでキャリッジ１０３を主走査方向に摺動自在に保持し、主走査モータ１０４でタイミングベルト１０５を介して矢示方向（主走査方向）に移動走査する。
このキャリッジ１０３には、例えば、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する４個の液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッド１０７を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。なお、記録ヘッド１０７を構成する液滴吐出ヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータを用いたものを使用している。
また、キャリッジ１０３には、記録ヘッド１０７に各色のインクを供給するための各色のサブタンク１０８を搭載している。このサブタンク１０８には図示しないインク供給チューブを介してメインタンク（インクカートリッジ）からインクが補充供給される。
この実施形態では、サブタンク１０８と記録ヘッド１０７で本発明に係る液滴吐出ヘッドを構成しているが、記録ヘッド１０７を本発明に係る液滴吐出ヘッドで構成し、別途サブタンク１０８を設ける構成とすることもできるし、或いは、サブタンクを用いないでインクカートリッジを搭載する構成とすることもできる。

【0023】

一方、給紙カセット１１０などの用紙積載部（圧板）１１１上に積載した用紙１１２を給紙するための給紙部として、用紙積載部１１１から用紙１１２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙ローラ）１１３及び給紙ローラ１１３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド１１４を備え、この分離パッド１１４は給紙ローラ１１３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１１２を記録ヘッド１０７の下方側で搬送するための搬送部として、用紙１１２を静電吸着して搬送するための搬送ベルト１２１と、給紙部からガイド１１５を介して送られる用紙１１２を搬送ベルト１２１との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ１２２と、略鉛直上方に送られる用紙１１２を略９０°方向転換させて搬送ベルト１２１上に倣わせるための搬送ガイド１２３と、押さえ部材１２４で搬送ベルト１２１側に付勢された先端加圧コロ１２５とを備えている。また、搬送ベルト１２１表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ１２６を備えている。

【0024】

ここで、搬送ベルト１２１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ１２７とテンションローラ１２８との間に掛け渡されて、副走査モータ１３１からタイミングベルト１３２及びタイミングローラ１３３を介して搬送ローラ１２７が回転されることで、図８のベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成している。なお、搬送ベルト１２１の裏面側には記録ヘッド１０７による画像形成領域に対応してガイド部材１２９を配置している。
また、図７に示すように、搬送ローラ１２７の軸には、スリット円板１３４を取り付け、このスリット円板１３４のスリットを検知するセンサ１３５を設けて、これらのスリット円板１３４及びセンサ１３５によってエンコーダ１３６を構成している。
帯電ローラ１２６は、搬送ベルト１２１の表層に接触し、搬送ベルト１２１の回動に従動して回転するように配置され、加圧力として軸の両端に各２．５Ｎをかけている。

【0025】

また、キャリッジ１０３の前方側には、図７に示すように、スリットを形成したエンコーダスケール１４２を設け、キャリッジ１０３の前面側にはエンコーダスケール１４２のスリットを検出する透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ１４３を設け、これらによって、キャリッジ１０３の主走査方向位置（ホーム位置に対する位置）を検知するためのエンコーダ１４４を構成している。
さらに、記録ヘッド１０７で記録された用紙１１２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト１２１から用紙１１２を分離するための分離部と、排紙ローラ１５２及び排紙コロ１５３と、排紙される用紙１１２をストックする排紙トレイ１５４とを備えている。
また、背部には両面給紙ユニット１６１が着脱自在に装着されている。この両面給紙ユニット１６１は搬送ベルト１２１の逆方向回転で戻される用紙１１２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ２２と搬送ベルト１２１との間に給紙する。

【0026】

このように構成した画像形成装置においては、給紙部から用紙１１２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙１１２はガイド１１５で案内され、搬送ベルト１２１とカウンタローラ１２２との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド１２３で案内されて先端加圧コロ１２５で搬送ベルト１２１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。
このとき、図示しない制御回路によって高圧電源から帯電ローラ１２６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１２１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１２１上に用紙１１２が給送されると、用紙１１２が搬送ベルト１２１に静電力で吸着され、搬送ベルト１２１の周回移動によって用紙１１２が副走査方向に搬送される。

【0027】

そこで、キャリッジ１０３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド１０７を駆動することにより、停止している用紙１１２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙１１２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１１２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１１２を排紙トレイ１５４に排紙する。
また、両面印刷の場合には、表面（最初に印刷する面）の記録が終了したときに、搬送ベルト１２１を逆回転させることで、記録済みの用紙１１２を両面給紙ユニット１６１内に送り込み、用紙１１２を反転させて（裏面が印刷面となる状態にして）再度カウンタローラ１２２と搬送ベルト１２１との間に給紙し、タイミング制御を行って、前述したと同様に搬送ベルト１２１上に搬送して裏面に記録を行った後、排紙トレイ１５４に排紙する。
なお、本発明に係る画像形成装置は、プリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、これらの複合機などにも適用することができる。また、インク以外の液体、例えばＤＮＡ試料やレジスト、パターン材料などを吐出する液滴吐出ヘッド、或いはこれらを備える画像形成装置にも適用することができる。

【符号の説明】

【0028】

１…アクチュエータ、１０…サブフレーム基板、１１…インク供給用開口、１２…アクチュエータ保護キャビティ、２０…アクチュエータ基板、２１…アクチュエータ素子、２２…インク液室、２３…インク供給孔、２４…積層振動板、２５…アクチュエータ保護膜、２５−１、２５−３、２５−５…シリコン酸化膜、２５−４…シリコン窒化膜、２５−２、２５−６…ポリシリコン膜、２６…メタル配線、２７…配線保護膜、２８…レジストパターン、３０…ノズル基板、３１…ノズル孔、１０１…ガイドロッド、１０２…ガイドレール、１０３…キャリッジ、１０４…主走査モータ、１０５…タイミングベルト、１０７…記録ヘッド、１０８…サブタンク、１０８…別途サブタンク、１１０…給紙カセット、１１１…用紙積載部、１１２…用紙、１１３…給紙ローラ、１１４…分離パッド、１１５…ガイド、１２１…搬送ベル、１２１…搬送ベルト、１２２…カウンタローラ、１２３…搬送ガイド、１２４…部材、１２５…先端加圧コロ、１２６…帯電ローラ、１２７…搬送ローラ、１２８…テンションローラ、１２９…ガイド部材、１３１…副走査モータ、１３２…タイミングベルト、１３３…タイミングローラ、１３４…スリット円板、１３５…センサ、１３６…エンコーダ、１４２…エンコーダスケール、１４３…エンコーダセンサ、１４４…エンコーダ、１５２…排紙ローラ、１５３…排紙コロ、１５４…排紙トレイ、１６１…両面給紙ユニット

【先行技術文献】

【特許文献】

【0029】

【特許文献1】特開２００８−１５５４３０公報

【特許文献2】特開２００３−３２０６６３公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】