特許 7047947 液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット、液体を吐出する装置

(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】

(24)【登録日】2022-03-28

(45)【発行日】2022-04-05

(54)【発明の名称】液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット、液体を吐出する装置

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/14 20060101AFI20220329BHJP

   B41J 2/18 20060101ALI20220329BHJP

【ＦＩ】

B41J2/14 605

B41J2/18

B41J2/14 603

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021019467

(22)【出願日】2021-02-10

(62)【分割の表示】P 2020004840の分割

【原出願日】2014-12-27

(65)【公開番号】P2021073122

(43)【公開日】2021-05-13

【審査請求日】2021-03-09

(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】230100631

【弁護士】

【氏名又は名称】稲元 富保

(72)【発明者】

【氏名】吉田 崇裕

(72)【発明者】

【氏名】甲田 智彦

(72)【発明者】

【氏名】清水 武司

(72)【発明者】

【氏名】阿部 貫思

(72)【発明者】

【氏名】笠原 亮

(72)【発明者】

【氏名】中井 貴之

(72)【発明者】

【氏名】安藤 汐視

【審査官】中村 博之

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－２３７０９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１４３１６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１４３９４８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ４１Ｊ ２／０１－２／２１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体を吐出する複数のノズルが配列された少なくとも２つのノズル列を有するノズル板と、
前記ノズル列の各ノズルに通じる複数の個別液室と、前記複数の個別液室のそれぞれに通じ、前記液体を回収する少なくとも２つの循環流路と、同じ種類の液体が流れる２つの前記循環流路に接続され、該２つの前記循環流路を相互に通じさせる架橋流路と、を含む流路板と、
前記ノズル列にそれぞれ対応し、前記複数の個別液室のそれぞれに前記液体を供給する少なくとも２つの共通液室と圧電アクチュエータ用貫通溝部を有するフレーム部材と、を備え、
前記循環流路は、ノズル配列方向及び前記液体の吐出方向と直交する方向において、前記ノズルに対して、前記共通液室と同じ側であって、ノズル配列方向に沿って配置され、
前記架橋流路は、ノズル配列方向と交差する方向に配置され、
前記架橋流路と前記循環流路とは、前記流路板の厚み方向において、異なる位置に配置されている
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。

【請求項2】

前記架橋流路の流路断面積は前記循環流路の流路断面積よりも小さい
ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項3】

前記架橋流路の流路断面における中心を通る中心軸と前記循環流路の流路断面における中心を通る中心軸とが立体交差する関係で、前記架橋流路及び前記循環流路が配置されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項4】

前記共通液室に通じる供給ポートと、
前記架橋流路に通じる循環ポートと、を有し、
前記供給ポートと前記循環ポートはノズル配列方向の端部に配置されている
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。

【請求項5】

前記ノズル列にそれぞれ対応する２つの前記共通液室は互いに通じており、
前記共通液室に通じる供給ポートは、ノズル配列方向の両端部に配置されている
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。

【請求項6】

前記架橋流路と前記循環流路を形成する部材は、複数の層部材を積層して形成されている
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。

【請求項7】

請求項１ないし６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液体吐出ユニット。

【請求項8】

請求項１ないし６のいずれかに記載の液体吐出ヘッド、又は、請求項７に記載の液体吐出ユニットを備えていることを特徴とする液体を吐出する装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット、液体を吐出する装置に関する。

【背景技術】

【0002】

液体を吐出する液体吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）として、複数の個別液室内の液体を循環させる循環型ヘッドが知られている。

【0003】

例えば、２列の圧力発生室の列（ノズル列）に対応してノズル配列方向に独立した循環流路を配置し、各循環流路は各圧力発生室とノズルとを通じる通路に連通させ、各ノズル列から異なる色の液体を吐出させるようにしたものが知られている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１２－１４３９４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、２列のノズル列から同じ種類の液体を吐出するために、個別液室（圧力発生室）の列間に１つの循環流路を配置すると、ヘッドの幅方向（ノズル配列方向と直交する方向）サイズが大きくなる。

【0006】

そこで、特許文献１に開示されているように、各ノズル列毎に例えば２つの循環流路を配置した場合、各循環流路毎に循環ポートを設ける必要が生じ、構成が複雑になるという課題が生じる。

【0007】

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、流路部材の剛性を確保しつつ、簡単な構成で複数の循環流路を共通化することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

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、
液体を吐出する複数のノズルが配列された少なくとも２つのノズル列を有するノズル板と、
前記ノズル列の各ノズルに通じる複数の個別液室と、前記複数の個別液室のそれぞれに通じ、前記液体を回収する少なくとも２つの循環流路と、同じ種類の液体が流れる２つの前記循環流路に接続され、該２つの前記循環流路を相互に通じさせる架橋流路と、を含む流路板と、
前記ノズル列にそれぞれ対応し、前記複数の個別液室のそれぞれに前記液体を供給する少なくとも２つの共通液室と圧電アクチュエータ用貫通溝部を有するフレーム部材と、を備え、
前記循環流路は、ノズル配列方向及び前記液体の吐出方向と直交する方向において、前記ノズルに対して、前記共通液室と同じ側であって、ノズル配列方向に沿って配置され、
前記架橋流路は、ノズル配列方向と交差する方向に配置され、
前記架橋流路と前記循環流路とは、前記流路板の厚み方向において、異なる位置に配置されている
構成とした。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、流路部材の剛性を確保しつつ、簡単な構成で、複数の循環流路を共通化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明に係る液体吐出ヘッドの一例の外観斜視説明図である。

【図2】同ヘッドのノズル配列方向と直交する方向（液室長手方向）の断面説明図である。

【図3】同ヘッドのノズル配列方向と直交する方向（液室長手方向）の断面説明図である。

【図4】本発明の第１実施形態の説明に供する図５のＣ－Ｃ線に相当する断面説明図である。

【図5】同じく図４のＡ－Ａ線に相当する断面説明図である。

【図6】同じく図４のＢ－Ｂ線に相当する断面説明図である。

【図7】同じく循環流路に係る部分の模式的斜視説明図である。

【図8】本発明の第２実施形態の説明に供する要部断面説明図である。

【図9】同じくノズル板の平面説明図である。

【図10】同じく第１流路板の平面説明図である。

【図11】同じく第２流路板の平面説明図である。

【図12】同じく第３流路板に平面説明図である。

【図13】同じく第４流路板の平面説明図である。

【図14】同じく第５流路板の平面説明図である。

【図15】同じく第６流路板の平面説明図である。

【図16】同じく振動板部材の平面説明図である。

【図17】同じくフレーム部材の平面説明図である。

【図18】本発明の第３実施形態の説明に供する振動板部材の平面説明図である。

【図19】同じくフレーム部材の平面説明図である。

【図20】本発明の第４実施形態の説明に供する断面説明図である。

【図21】同じく図２０のＤ－Ｄ線に沿う断面説明図である。

【図22】同じく流路板のノズル板側平面説明図である。

【図23】同じく流路板の振動板部材側平面説明図である。

【図24】本発明に係る液体吐出ユニットを備える本発明に係る液体を吐出する装置の一例の機構部の側面説明図である。

【図25】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】

【0011】

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。本発明に係る液体吐出ヘッドの一例について図１ないし図３を参照して説明する。図１は同液体吐出ヘッドの外観斜視説明図、図２は同ヘッドのノズル配列方向と直交する方向（液室長手方向）の断面説明図、図３は同ヘッドのノズル配列方向と直交する方向（液室長手方向）の断面説明図である。なお、図１では吐出方向を下向きにして示しているが、図２以降では吐出方向を上向きにして示している。

【0012】

この液体吐出ヘッドは、ノズル板１と、流路板２と、壁面部材としての振動板部材３とを積層接合している。そして、振動板部材３を変位させる圧電アクチュエータ１１と、共通液室部材としてのフレーム部材２０、カバー２１とを備えている。

【0013】

ノズル板１は、液体を吐出する複数のノズル４を有している。

【0014】

流路板２は、ノズル４に通じる通路５、通路５に通じる個別液室６、個別液室６に通じる流体抵抗部７、流体抵抗部７に通じる液導入部（通路）８を形成する貫通穴や溝部を形成している。

【0015】

振動板部材３は、液導入部８とフレーム部材２０に形成される共通液室１０とを通じる開口９を有している。

【0016】

振動板部材３は、流路板２の個別液室６の壁面を形成する壁面部材である。この振動板部材３は２層構造とし、流路板２側から薄肉部を形成する第１層と、厚肉部を形成する第２層で形成され、第１層で個別液室６に対応する部分に変形可能な振動領域３０を形成している。

【0017】

そして、この振動板部材３の個別液室６とは反対側に、振動板部材３の振動領域３０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１１を配置している。

【0018】

この圧電アクチュエータ１１は、ベース部材１３上に接合した圧電部材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に対して所要数の柱状の圧電素子（圧電柱）１２Ａ、１２Ｂを所定の間隔で櫛歯状に形成している。

【0019】

ここでは、圧電部材１２の圧電素子１２Ａは駆動波形を与えて駆動させる圧電素子とし、圧電素子１２Ｂは駆動波形を与えないで単なる支柱として使用しているが、すべての圧電素子１２Ａ、１２Ｂを駆動させる圧電素子として使用することもできる。

【0020】

そして、圧電素子１２Ａを振動板部材３の振動領域３０に形成した島状の厚肉部である凸部３０ａに接合している。また、圧電素子１２Ｂを振動板部材３の厚肉部である凸部３０ｂに接合している。

【0021】

この圧電部材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外部電極が設けられている。

【0022】

フレーム部材２０は、ヘッドタンクや液体カートリッジから液体が供給される共通液室１０が形成されている。

【0023】

また、流路板２には、個別液室６と反対側であるノズル板１側に各個別液室６に通じる循環流路４１、循環流路４１と通路５とを通じる循環抵抗部４２を形成する溝部が形成されている。

【0024】

そして、フレーム部材２０には、共通液室１０に通じる供給ポート２３と、循環流路４１に通じる循環ポート（排出ポート）４３がそれぞれ設けられている。

【0025】

このように構成した液体吐出ヘッドにおいては、例えば圧電素子１２Ａに与える電圧を基準電位から下げることによって圧電素子１２Ａが収縮し、振動板部材３の振動領域３０が下降して個別液室６の容積が膨張することで、個別液室６内に液体が流入する。

【0026】

その後、圧電素子１２Ａに印加する電圧を上げて圧電素子１２Ａを積層方向に伸長させ、振動板部材３の振動領域３０をノズル４に向かう方向に変形させて個別液室６の容積を収縮させることにより、個別液室６内の液体が加圧され、ノズル４から液体が吐出される。

【0027】

そして、圧電素子１２Ａに与える電圧を基準電位に戻すことによって振動板部材３の振動領域３０が初期位置に復元し、個別液室６が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室１０から個別液室６内に液体が充填される。そこで、ノズル４のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の吐出のための動作に移行する。

【0028】

なお、このヘッドの駆動方法については上記の例（引き－押し打ち）に限るものではなく、駆動波形の与えた方によって引き打ちや押し打ちなどを行なうこともできる。

【0029】

次に、本発明の第１実施形態について図４ないし図７を参照して説明する。図４は同実施形態の説明に供する図５のＣ－Ｃ線に相当する断面説明図、図５は同じく図４のＡ－Ａ線に相当する断面説明図、図６は同じく図４のＢ－Ｂ線に相当する断面説明図、図７は同じく循環流路に係る部分の模式的斜視説明図である。

【0030】

本実施形態では、ノズル板１には、複数のノズル４が配列された２つのノズル列４Ａ、４Ｂを２組、合計４つのノズル列を有している（後述する第２実施形態の図９と同じ）。

【0031】

そして、流路板２には、個別液室６と反対側であるノズル板１側に、２つのノズル列４Ａ，４Ｂに対応して、ノズル配列方向に沿って、循環抵抗部４２を介して通路５及び個別液室６に通じる２つの循環流路４１Ａ、４１Ｂ（区別しないときは前述したとおり「循環流路４１」という。）を配置している。なお、循環流路４１Ａ、４１Ｂの組は２組配置されているが、説明を簡略化するため、２つの循環流路４１Ａ、４１Ｂで説明する。

【0032】

そして、２つの循環流路４１Ａ、４１Ｂは、流路板２のノズル配列方向の両端部に形成された、ノズル配列方向と交差する方向に配置された架橋流路４４、４４を介して相互に通じている。

【0033】

ここで、図６及び図７に示すように、架橋流路４４及び循環流路４１を形成する部材である流路板２の厚み方向において、架橋流路４４と循環流路４１とは異なる位置に配置されて、各流路４４、４１の端部で接続されている。

【0034】

具体的には、図７に示すように、循環流路４１の長手方向（ここではノズル配列方向）と直交する方向の断面（流路断面）の中心を通る長手方向の中心軸４０ａと、架橋流路４４の長手方向（循環流路４１と交差する方向）と直交する方向の断面（流路断面）の中心を通る長手方向の中心軸４０ｂとが立体交差する関係としている。

【0035】

そして、ノズル配列方向の両端部に、それぞれ架橋流路４４を介して循環流路４１に通じている循環ポート４３を配置している。このとき、２つの循環流路４１Ａ、４１Ｂは架橋流路４４で通じているので、ノズル配列方向と直交する方向では、２つの循環流路４１Ａ、４１Ｂで循環ポート４３を共用している。

【0036】

なお、図１では２つのノズル列を２組有するので、ノズル配列方向の一端部で、ノズル配列方向と直交する方向では２つの循環ポート４３が配置されている。

【0037】

また、循環ポート４３は振動板部材３に形成された開口４６を通じて架橋流路４４に通じている。

【0038】

このように構成したので、共通液室１０から個別液室６に供給された液体は循環抵抗部４２を通じて循環流路４１に流入し、循環流路４１から振動板部材３の開口４６を通じてフレーム部材２０に循環ポート４３から排出される。

【0039】

ここで、２つの循環流路４１Ａ、４１Ｂを架橋流路４４でつなぐ（通じる）ことにより、簡単な構成で２つ循環流路４１Ａ、４１Ｂを共通化でき、循環ポート４３を２つ循環流路４１Ａ、４１Ｂで共通化することができて構成が簡単になる。

【0040】

そして、架橋流路４４と循環流路４１は流路板２の厚み方向で異なる位置に配置することにより、架橋流路４４を設けることによる流路板２の剛性低下を抑制することができ、ヘッドの剛性を確保することができる。

【0041】

つまり、循環流路４１に液体を循環させたときに発生する個別液室６間での圧力損失差を抑制するためには、循環流路４１の流路断面積を大きくすることが好ましい。このとき、２つの循環流路４１をつなぐ架橋流路４４を、流路板２の厚み方向において循環流路４１と同じ位置に配置すると、流路板２の剛性が低下することになる。

【0042】

ここで、２つの循環流路４１Ａ、４１Ｂをつなぐ架橋流路４４の流路断面積は個別液室６間の圧力損失差に寄与しない。

【0043】

そこで、２つの循環流路４１と架橋流路４４とを、流路板２の厚み方向において異なる位置に配置する。つまり、本実施形態では、架橋流路４４の中心軸４０ｂが循環流路４１の中心軸４０ａと立体交差する配置とする。

【0044】

これにより、循環流路の断面積を大きくしつつ、流路部品（流路板、流路部材）の剛性を確保することが可能となる。

【0045】

次に、本発明の第２実施形態について図８ないし図１７を参照して説明する。図８は同実施形態の説明に供する要部断面説明図、図９は同じくノズル板の平面説明図である。図１０は第１流路板の平面説明図、図１１は同じく第２流路板の平面説明図、図１２は同じく第３流路板に平面説明図である。図１３は同じく第４流路板の平面説明図、図１４は同じく第５流路板の平面説明図、図１５は同じく第６流路板の平面説明図である。図１６は同じく振動板部材の平面説明図、図１７は同じくフレーム部材の平面説明図である。

【0046】

本実施形態では、流路板２を、第１流路板５１～第６流路板５６の６枚の板状部材（層部材）を積層して構成している。具体的には、ノズル板１側から、第１流路板５１～第６流路板５６の順に積層して流路板２とし、第６流路板５６上に振動板部材３を積層し、更に振動板部材３にフレーム部材２０を積層している。

【0047】

ノズル板１には、図９にも示すように、液体を吐出するノズル４が形成されている。ここでは、ノズル４が配列されたノズル列４Ａ、４Ｂの組を２つ、合計４つのノズル列を有している。

【0048】

第１流路板５１には、図１０にも示すように、通路５を構成する貫通穴５ａと、循環抵抗部４２を含む流路を形成する貫通溝部４２ａが形成されている。

【0049】

第２流路板５２には、図１１にも示すように、通路５を構成する貫通穴５ｂと、循環流路４１を形成する貫通溝部４１ａが形成されている。

【0050】

第３流路板５３には、図１２にも示すように、通路５を構成する貫通穴５ｃと、架橋流路４４を形成する貫通溝部４４ａが形成されている。

【0051】

第４流路板５４には、図１３にも示すように、個別液室６を形成する貫通穴６ａと、架橋流路４４を形成する貫通溝部４４ｂが形成されている。

【0052】

第５流路板５５には、図１４にも示すように、個別液室６、流体抵抗部７及び液導入部８を形成する貫通穴６ｂと、架橋流路４４を形成する貫通溝部４４ｃが形成されている。

【0053】

第６流路板５６には、図１５にも示すように、個別液室６を形成する貫通穴６ｃと、液導入部８を形成する貫通穴６ｄと、架橋流路４４を形成する貫通溝部４４ｄが形成されている。

【0054】

振動板部材３には、図１６に示すように、開口９を形成する貫通溝部９ａと、循環ポート４３に通じる開口４６が形成されている。

【0055】

フレーム部材２０には、図１７に示すように、２つの共通液室１０を形成する２組の凹部１０ａ、１０ｂと、２つの共通液室１０Ａ、１０Ｂに通じる供給ポート２３と、２つの循環流路４１に通じる循環ポート４３が形成されている。

【0056】

また、供給ポート２３はノズル配列方向両端部にそれぞれ設けられて、２つの共通液室１０に対して両側から供給する両側供給の構成としている。

【0057】

また、２つの共通液室１０Ａ、１０Ｂの間には圧電アクチュエータ１１を挿入するための貫通溝部２４が形成されている。

【0058】

このように、循環流路４１及び架橋流路４４を形成する部材は、複数の層部材（板状部材）を積層して構成することで、簡単な構成で、循環流路４１の高さ（部材の厚み方向の高さ）を確保することができる。

【0059】

これにより、循環流路４１の流路断面積を大きくすることができ、圧力損失を抑制することができる。

【0060】

また、供給ポート２３と循環ポート４３は、ノズル配列方向の両端部に配置されていること、ヘッドの外形を大きくすることなく、循環ポートを配置することができる。

【0061】

そして、この場合、共通液室１０に通じる供給ポート２３と、循環流路４１Ａ，４１Ｂを通じる架橋流路４４は、それぞれ両側からの供給及び排出を行う構成となる。

【0062】

これにより、片側からの供給及び循環を行う構成とした場合に比べて、圧力損失差を約１／４とすることができ、共通液室及び循環流路の寸法も小さくすることができて、ヘッドの小型化を図れる。

【0063】

次に、本発明の第３実施形態について図１８及び図１９を参照して説明する。図１８は同実施形態の説明に供する振動板部材の平面説明図、図１９は同じくフレーム部材の平面説明図である。

【0064】

本実施形態では、各ノズル列に対応する共通液室１０ａ、１０ｂは独立した構成として、ノズル配列方向の一端部に配置した供給ポート２３から液体を供給する片側供給構成としている。

【0065】

これにより、ヘッドの長手方向の長さを第１実施形態よりも短くできる。

【0066】

次に、本発明の第４実施形態について図２０ないし図２３を参照して説明する。図２０は同実施形態の説明に供する断面説明図、図２１は同じく図２０のＤ－Ｄ線に沿う断面説明図、図２２は同じく流路板のノズル板側平面説明図、図２３は同じく流路板の振動板部材側平面説明図である

【0067】

流路板２には、循環流路４１となる貫通溝部と、循環抵抗部４２を含む流路４７となる溝部と、架橋流路４４となる溝部を形成している。また、流路板２には、個別液室６、流体抵抗部７、液導入部８となる溝部と、通路５となる貫通穴を形成している。

【0068】

ここでは、流路板２はシリコン基板で形成し、循環流路４１となる貫通溝部及び通路５となる貫通穴は厚み方向に貫通するフルエッチングで形成し、個別液室６、流体抵抗部７、液導入部８となる溝部及び架橋流路４４となる溝部はハーフエッチングで形成している。

【0069】

本実施形態では、架橋流路４４は、流路板２の厚み方向において、循環流路４１と同じ位置（循環流路に含まれる位置）に配置されているが、架橋流路４４の流路断面積は循環流路４１の流路断面積よりも小さくしている。

【0070】

これにより、簡単な構成で流路板を形成できるとともに、簡単な構成で、循環流路４１の高さ（部材の厚み方向の高さ）を確保することができ、循環流路４１の流路断面積を大きくすることができて、圧力損失を抑制することができる。

【0071】

次に、本発明に係る液体吐出ユニットを備える本発明に係る液体を吐出する装置の一例について図２４及び図２５を参照して説明する。図２４は同装置の機構部の側面説明図、図２５は同機構部の要部平面説明図である。

【0072】

この液体を吐出する装置は、シリアル型画像形成装置である。左右の側板４２１Ａ、４２１Ｂに横架したガイド部材である主従のガイドロッド４３１、４３２でキャリッジ４３３を主走査方向（矢印方向）に往復移動可能に保持している。

【0073】

このキャリッジ４３３には、本発明に係る液体吐出ヘッド４３４と液体吐出ヘッド４３４に液体を供給するヘッドタンク（サブタンクも同義）４３５とを一体にした２つの本発明に係る液体吐出ユニット４３０（４３０Ａ、４３０Ｂ）を搭載している。液体吐出ヘッド４３４は、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し、液体吐出方向を下方に向けて装着されている。

【0074】

ここで、液体吐出ヘッド４３４は２つのノズル列を有する。そして、一方の液体吐出ユニット４３０Ａの液体吐出ヘッド４３４の一方のノズル列はブラック（Ｋ）の液体を、他方のノズル列はシアン（Ｃ）の液体を吐出する。

【0075】

また、他方の液体吐出ユニット４３０Ｂの液体吐出ヘッド４３４の一方のノズル列はマゼンタ（Ｍ）の液体を、他方のノズル列はイエロー（Ｙ）の液体を吐出する。

【0076】

なお、ここでは２つの液体吐出ヘッドを使用して４色の液体を吐出する構成としているが、１つの液体吐出ヘッドに４つのノズル列を配置して、１個の液体吐出ヘッドから４色の各色を吐出させることもできる。

【0077】

また、液体吐出ユニット４３０Ａ、４３０Ｂにおける「一体化」は、液体吐出ヘッド４３４とヘッドタンク４３５とが直接、あるいは、フィルタ部材などを介して相互に締結部材や接着などで固定されていること、あるいは、チューブなどで相互に接続されていることなどを意味する。

【0078】

装置本体側のカートリッジホルダ４０４には、各色の液体カートリッジであるメインタンク４１０（４１０ｋ、４１０ｃ、２０１ｍ、２１０ｙ）が着脱自在に装着される。そして、各液体吐出ユニット４３０Ａ、４３０Ｂのヘッドタンク４３５には各色の供給チューブ４３６を介して、送液ポンプを含む送液ユニット４２４によって各色のメインタンク４１０から各色の液体が送液される。

【0079】

一方、給紙トレイ４０２の用紙積載部（圧板）４４１上に積載した用紙４４２を給紙するための給紙部として、用紙積載部４４１から用紙４４２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）４４３及び給紙コロ４４３に対向する分離パッド４４４を備えている。

【0080】

そして、給送された用紙４４２を搬送及び案内するガイド４４５、カウンタローラ４４６、搬送ガイド部材４４７、先端加圧コロ４４９を有する押さえ部材４４８を備えている。さらに、搬送された用紙４４２を吸着して液体吐出ユニット４３０の液体吐出ヘッド４３４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４５１を備えている。

【0081】

ここで、搬送ベルト４５１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ４５２とテンションローラ４５３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、ここでは、搬送ベルト４５１として帯電手段である帯電ローラ４５６で帯電される静電搬送ベルトを使用している。ただし、搬送ベルト４５１としてはエアー吸引で吸着する搬送ベルトでもよい。また、搬送手段としては、搬送ベルトを使用しないで、２つのローラによって搬送するものでもよい。

【0082】

搬送ベルト４５１を掛け回したテンションローラ４５３の下流側には、搬送ベルト４５１から用紙４４２を分離するための分離爪４６１と、排紙ローラ４６２及び排紙コロ４６３とを備え、排紙ローラ４６２の下方に排紙トレイ４０３を備えている。

【0083】

また、装置本体の背面部には両面ユニット４７１が着脱自在に装着されている。この両面ユニット４７１は搬送ベルト４５１の逆方向回転で戻される用紙４４２を取り込んで反転させて、再度、カウンタローラ４４６と搬送ベルト４５１との間に給紙する。また、この両面ユニット４７１の上面は手差しトレイ４７２としている。

【0084】

さらに、キャリッジ４３３の走査方向一方側の非印字領域には、液体吐出ユニット４３０Ａ、４３０Ｂの液体吐出ヘッド４３４のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構４８１を配置している。

【0085】

この維持回復機構４８１には、液体吐出ヘッド４３４のノズル面をキャピングするための各キャップ４８２ａ、４８２ｂを備えている。また、維持回復機構４８１は、ノズル面をワイピングするためのブレード部材４８３を備えている。また、維持回復機構４８１は、増粘した液体を排出するために画像形成に寄与しない液体を吐出させる空吐出を行うときの液体を受ける空吐出受け４８４などを備えている。

【0086】

また、キャリッジ４３３の走査方向他方側の非印字領域には、画像形成中などに空吐出を行うときの液体を受ける空吐出受け４８８を配置している。この空吐出受け４８８には液体吐出ヘッド４３４のノズル列方向に沿った開口部４８９などを備えている。

【0087】

この画像形成装置においては、給紙トレイ４０２から用紙４４２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙４４２はガイド４４５で案内され、搬送ベルト４５１とカウンタローラ４４６との間に挟まれて搬送される。更に、用紙４４２は、先端を搬送ガイド４３７で案内されて先端加圧コロ４４９で搬送ベルト４５１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。

【0088】

そして、帯電した搬送ベルト４５１上に用紙４４２が給送されると、用紙４４２が搬送ベルト４５１に吸着され、搬送ベルト４５１の周回移動によって用紙４４２が副走査方向に搬送される。

【0089】

そこで、キャリッジ４３３を移動させながら画像信号に応じて液体吐出ユニット４３０Ａ、４３０Ｂの液体吐出ヘッド４３４を駆動することにより、停止している用紙４４２に液体を吐出して１行分の画像を記録する。そして、用紙４４２を所定量搬送後、次の行の画像形成を行う。記録終了信号又は用紙４４２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４４２を排紙トレイ４０３に排紙する。

【0090】

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又は液体吐出ヘッドユニットを備えるので、高画質画像を安定して形成することができる。

【0091】

本願において、「液体を吐出する装置」とは、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置である。

【0092】

この「液体を吐出する装置」には、液体を吐出する部分だけでなく、液体が付着するもの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置と称される装置などを含むことができる。

【0093】

また、「液体を吐出する装置」には、従前の記録装置、印刷装置、画像形成装置、液滴吐出装置、液体吐出装置、処理液塗布装置、立体造形装置などと称される装置そのものが含まれる。

【0094】

また、「液体を吐出する装置」は、液体が付着可能なものに付着した液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、３次元像を造形するものも含まれる。

【0095】

なお、上記「液体が付着するもの」とは液体が一時的にでも付着可能なものを意味する。そして、「液体が付着するもの」の用語に代えて、用紙、媒体、被記録媒体、記録媒体、記録紙、記録用紙、粉体層（粉末層）などの代替用語を使用するとき、当該代替用語は、特に限定しない限り、すべての液体が付着するものを含む意味であるものとする。

【0096】

また、「液体が付着するもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。

【0097】

また、「液体」は、インク、処理液、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、結着剤なども含まれる。

【0098】

また、「液体を吐出する装置」には、特に限定しない限り、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置のいずれも含まれる。

【0099】

また、「液体吐出ユニット」とは、液体を吐出させる部分を一体化したものを意味する。例えば、「液体吐出ユニット」は、ヘッドタンク、キャリッジ、供給機構、維持機構、主走査移動機構の構成を任意に液体吐出ヘッドと組み合わせたものなどが含まれる。

【0100】

例えば、「液体吐出ユニット」は、上記実施形態で説明した液体吐出ヘッドとヘッドタンクを一体化したもの、液体吐出ヘッドとキャリッジを一体化したもの、液体吐出ヘッド、ヘッドタンク及びキャリッジを一体化したものが含まれる。

【0101】

また、これらの液体吐出ユニットにフィルタユニット（前述したフィルタ部材と分配流路を形成したもの）を追加したものが含まれる。

【0102】

また、液体吐出ヘッドと維持機構を一体化したもの、液体吐出ヘッドと維持機構と主走査移動機構を一体化したもの、液体吐出ヘッド、主走査移動機構、供給機構を一体化したものなども含まれる。

【0103】

上記主走査移動機構は、キャリッジ、キャリッジを案内するガイド部材、あるいは、これらに駆動源、キャリッジの移動機構を組み合わせて構成される。供給機構は、メインタンクを装着する装填部、チューブと、ヘッドタンクなどで構成される。維持機構は、キャップ、ワイパ部材、キャップに通じる吸引ポンプなどの吸引手段、空吐出受けのいずれか２以上を組み合わせたものである。

【0104】

さらに、「液体吐出ユニット」には、前記実施形態で説明した機構部から液体が付着するものを搬送する機構を除いた部分で構成されるものを含む。

【0105】

また、「液体吐出ヘッド」は、使用する圧力発生手段が限定されるものではない。例えば、上記実施形態で説明した圧電アクチュエータ以外にも、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどを使用するものでもよい。

【0106】

また、本願の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等はいずれも同義語とする。

【符号の説明】

【0107】

１ ノズル板
２ 流路板
３ 振動板部材
４ ノズル
５ 通路
６ 個別液室
１０、１０Ａ、１０Ｂ 共通液室
１１ 圧電アクチュエータ
１２ 圧電部材
２０ フレーム部材
４１、４１Ａ、４１Ｂ 循環流路
４２ 循環抵抗部
４３４ 液体吐出ヘッド
４３０ 液体吐出ユニット

【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18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】