JP2016007804A - 液滴吐出装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成でリフィル流量および速度の増加を抑制してノズルのメニスカス溢れを防ぐ。
【解決手段】インクを収容するインクタンク３２と、インクを吐出する複数のノズル孔を有するノズル板１０４と、ノズル孔の各々に連通した複数の加圧液室が設けられた流路板と、加圧液室内の圧力を変動させる圧電素子と、圧電素子に駆動信号を印加する駆動ＩＣと、複数の加圧液室の各々に連通した共通液室が設けられたクレーム部材と、駆動信号の駆動周波数に応じて、ノズル孔のインク吐出口近傍のインクにかかる負圧を調整する負圧調整機構（ピストン３４）と、を備える。
【選択図】図６

Description

本発明は、液滴吐出装置および画像形成装置に関する。

従来から、様々な方式により液滴を吐出する記録ヘッドを備えた液滴吐出装置が、プリンタやＭＦＰ（Multi Function Printer）などに利用されている。この液滴吐出装置は、記録ヘッドのノズル孔から用紙などの記録媒体に液滴（インク）を吐出すことにより文字や画像などを記録する。記録ヘッドのノズル孔から吐出される液滴を形成する方法には、圧電素子を利用する方法、液滴を加熱して気泡を発生させ、その圧力で液滴を吐出させる方法、および静電気力を利用する方法などが知られている。液滴吐出装置の記録ヘッドは、高密度のマルチノズル化を比較的容易に実現でき、高精細な画像を記録媒体上に形成することが可能である。

例えば、記録ヘッドと、当該記録ヘッドのインク室と相互に接続されたインクタンクとを備えたインクジェット記録ヘッド装置が開示されている（特許文献１参照）。

このような液滴吐出装置では、高い駆動周波数で圧電素子を駆動した場合、液滴の吐出量が増加するとともに、加圧液室へのリフィル流量および流速が増加することでノズルのメニスカスが溢れてしまい、液滴の吐出が不安定になってしまうという問題があった。

そこで特許文献１のインクジェット記録ヘッド装置では、流入管路と流出管路の双方にポンプを装備し、流入管路からインク室へのインクの流入量と当該インク室から流出管路へのインクの流出量とを常時等量かつ一定量に保つことで、吐出部に形成されるインクメニスカスの状態を安定に保っている。

しかしながら、上述のようなインクジェット記録ヘッド装置では、ポンプやバイパス管路などが必要となるため、装置の構成が複雑になってしまう。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡易な構成でリフィル流量および速度の増加を抑制してノズルのメニスカス溢れを防ぐ液滴吐出装置および画像形成装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、液滴を収容する液滴収容部と、液滴を吐出する複数のノズル孔を有するノズル板と、前記ノズル孔の各々に連通した複数の加圧液室が設けられた流路板と、前記加圧液室内の圧力を変動させる圧電素子と、前記圧電素子に駆動信号を印加する駆動手段と、前記複数の加圧液室の各々に連通した共通液室が設けられた枠部材と、前記駆動信号の駆動周波数に応じて、前記ノズル孔の液滴吐出口近傍の液滴にかかる負圧を調整する負圧調整手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、簡易な構成でリフィル流量および速度の増加を抑制してノズルのメニスカス溢れを防ぐという効果を奏する。

図１は、実施の形態１にかかる液滴吐出装置の一例を示す外観図である。 図２は、実施の形態１の液滴吐出装置の記録ヘッドの位置および移動方向の一例を示す図である。 図３は、実施の形態１の液滴吐出装置の記録ヘッドの説明図である。 図４は、記録ヘッドの液室長手方向に沿う断面図である。 図５は、記録ヘッドの液室短手方向に沿う断面図である。 図６は、実施の形態１にかかる液滴吐出装置におけるインクタンクから記録ヘッドまでの構造を示す図である。 図７は、圧電素子の駆動周波数と負圧調整機構により調整されるインクの負圧との関係を示す図である。 図８は、実施の形態１の液滴吐出装置の記録ヘッド等の搭載例を示す図である。 図９は、加圧液室のインクの温度と負圧調整機構により調整されるインクの負圧との関係を示す図である。 図１０は、実施の形態２にかかる液滴吐出装置におけるインクタンクから記録ヘッドまでの構造を示す図である。 図１１は、実施の形態２の液滴吐出装置の記録ヘッド等の搭載例を示す図である。

以下に添付図面を参照して、液滴吐出装置および画像形成装置の実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１にかかる液滴吐出装置の一例を示す外観図である。図１に示すように、本実施の形態の液滴吐出装置１０は、インク（液滴）を充填する４つのインクタンク３２（液滴収容部）を備えている。インクタンク３２のそれぞれには、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、およびブラック（Ｋ）のインクが装填されている。そして、インクタンク３２内のインクは、インク供給部２２（図３参照）により液室（図４における共通液室１１０および加圧液室１０８）に供給される。インク供給部２２および液室の詳細については後述する。

図２は、実施の形態１の液滴吐出装置の記録ヘッドの位置および移動方向の一例を示す図である。なお、図２では、説明のために記録ヘッド１２や記録メディア１４の搬送路を覆うハウジングは取り外し、図示を省略している。また、本実施の形態の場合、記録メディア１４の一例として記録用紙を示し、当該記録用紙に文字や画像を印刷（形成）する場合を説明する。

記録ヘッド１２は、インクを吐出する複数のノズルを備えている。本実施の形態では、４つのノズルを備えている。本実施の形態の記録ヘッド１２は、一例として、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、およびブラック（Ｋ）の各色のインクの吐出ができるように構成されている。記録ヘッド１２から吐出されるインクの吐出態様は、記録ヘッド１２の各ノズルに対応して設けられた駆動素子（例えば圧電素子；ＰＺＴ）に印加する駆動パルス（駆動信号）により制御される。記録ヘッド１２の詳細については後述する。

複数の記録ヘッド１２はキャリッジ１６に搭載されている。記録ヘッド１２を搭載するキャリッジ１６は、例えば、ガイド部材１８に沿ってキャリッジスキャン方向Ａ（主走査方向）に往復移動する。一方、記録メディア１４は、図示を省略した複数の搬送ローラによって、メディア搬送方向Ｂ（副走査方向）へプラテン２０上を移動しながら、記録ヘッド１２から吐出され飛翔したインクが付着することで文字や画像などが記録される。

図３は、実施の形態１の液滴吐出装置の記録ヘッドの説明図である。記録ヘッド１２は、ノズル板１０４に形成された複数のノズル１０６（マルチノズル）からインクを吐出する。このノズル板１０４は、重力方向と直交する方向に沿って設けられており、各ノズル孔から吐出されたインクは重力方向にそれぞれ吐出される。インク供給部２２は、インクタンク３２（図６参照）から記録ヘッド１２にインクが供給される流路の一部である。また、記録ヘッド１２を駆動する回路が、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）２４上に駆動ＩＣ（Integrated Circuit）２６として実装されている。液滴吐出装置１０は、ＦＦＣ（Flexible Flat Cable）２８を介してＦＰＣ２４に信号や電力を送信する。

次に、図４、図５を用いて、記録ヘッド１２の内部構造の詳細を説明する。図４は、記録ヘッドの液室長手方向に沿う断面図である。また、図５は、記録ヘッドの液室短手方向に沿う断面図である。

図４、５に示すように、記録ヘッド１２は、単結晶シリコン基板で形成した流路板１００と、この流路板１００の下面に接合した振動板１０２と、流路板１００の上面に接合したノズル板１０４とを含んでいる。これらの流路板１００、振動板１０２、およびノズル板１０４は、液滴であるインクを吐出するノズル１０６に連通するインク流路を形成している。ノズル１０６は、ノズル連通路１０６ａを介して加圧液室１０８と連通する。加圧液室１０８には、複数の加圧液室１０８が設けられており、共通液室１１０からインク供給口１１２、流体抵抗部１１４を介してインクが供給される。

図５に示すように、振動板１０２の外面側（加圧液室１０８と反対面側）に、各加圧液室１０８に対応して当該加圧液室１０８内のインクを加圧するための圧力発生手段（アクチュエータ）である電気機械変換素子としての積層型の圧電素子６２が接合されている。

圧電素子６２は、ベース基板１１６に接合されている。また、圧電素子６２の間には隣接する加圧液室１０８間の隔壁部１００ａに対応して支柱部１１８が設けられている。図５に示す記録ヘッド１２の場合、圧電素子部材にハーフカットのダイシングによるスリット加工を施して、当該圧電素子部材を櫛歯状に分割することで、圧電素子６２と支柱部１１８とが交互に整列されるようにしている。支柱部１１８の構成は圧電素子６２と同じであるが、駆動電圧が印加されないので単なる支柱として機能することになる。

振動板１０２の外周部は、ギャップ材を含む接着剤１２２によりフレーム部材１２０（枠部材）に接合されている。フレーム部材１２０には、凹部が形成されることで共通液室１１０が設けられており、複数の加圧液室１０８の各々に連通している。また、共通液室１１０には、インクタンク３２（図６参照）からインクを供給するためのインク供給部２２が形成されている。

フレーム部材１２０は、例えばエポキシ系樹脂或いはポリフェニレンサルファイトを用いた射出成形により形成することができる。流路板１００は、例えば結晶面方位（１１０）の単結晶シリコン基板に対し、水酸化カリウム水溶液（ＫＯＨ）などのアルカリ性エッチングを用いて異方性エッチングすることで、ノズル連通路１０６ａ、加圧液室１０８、流体抵抗部１１４となる凹部や穴部を形成している。なお、流路板１００の基材は、前述した単結晶シリコン基板に限られるものではなく、例えばステンレス基板や感光性樹脂などを用いることもできる。

振動板１０２は、一例としてニッケルの金属プレートから形成したもので、例えばエレクトロフォーミング法（電鋳法）で作製することができるが、この他の金属板や樹脂板或いは金属と樹脂板との接合部材などを用いることもできる。振動板１０２は、加圧液室１０８に対応する部分の変形を容易にするために薄肉部１２４（ダイアフラム部）を形成するとともに、圧電素子６２と接合するための厚肉部１２６（島状凸部）を形成している。また、支柱部１１８に対応する部分およびフレーム部材１２０との接合部にも厚肉部１２８（島状凸部）を形成している。

そして、振動板１０２の平坦面側を流路板１００に接着剤１２２で接合し、島状凸部である厚肉部１２６を圧電素子６２に接着剤１２２で接合している。更に厚肉部１２８を支柱部１１８およびフレーム部材１２０に接着剤１２２で接合している。なお、ここでは、振動板１０２を２層構造のニッケル電鋳で形成している。

ノズル板１０４は、各加圧液室１０８に対応してノズル１０６を形成するとともに、流路板１００に接着剤１２２で接合している。ノズル板１０４は、例えばステンレス、ニッケルなどの金属、金属とポリイミド樹脂フィルムなどの樹脂との組み合せ、シリコン、およびそれらの組み合わせからなるものを用いることができる。本実施の形態の場合は、電鋳工法によるＮｉメッキ膜などで形成している。また、ノズル１０６の内部形状（内側形状）は、ホーン形状（略円柱形状または略円錘台形状でもよい。）に形成する。

ノズル板１０４のノズル面（吐出方向の表面：吐出面）には、図示しない撥水性の表面処理を施した撥水処理層を設けている。撥水処理層としては、例えば、ＰＴＦＥ−Ｎｉ共析メッキやフッ素樹脂の電着塗装、蒸発性のあるフッ素樹脂（例えばフッ化ピッチなど）を蒸着コートしたものを用いることができる。この他、撥水処理層は、シリコン系樹脂やフッ素系樹脂の溶剤塗布後の焼き付け等を行うことで実現してもよい。このように、インク物性に応じて選定した撥水処理膜を設けて、インクの滴形状、飛翔特性を安定化させ、高品位の画像品質を得られるようにしている。

圧電素子６２は、１層のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）の圧電層６２ａと、銀・パラジューム（ＡgＰd）からなる内部電極層６２ｂとを交互に積層して構成されている。圧電素子６２は、内部電極層６２ｂを交互に端面の端面電極（外部電極）である個別電極６２ｃと共通電極６２ｄに電気的に接続させている。このような圧電常数がｄ３３である圧電素子６２は、伸縮により加圧液室１０８を収縮、膨張させる。

つまり、圧電素子６２に駆動信号が印加され充電が行われると圧電素子６２は伸長し、また圧電素子６２に充電された電荷が放電すると反対方向に圧電素子６２は収縮するようになっている。圧電素子部材の一端面の端面電極はハーフカットによるダイシング加工で分割されて個別電極６２ｃとなり、他端面の端面電極は切り欠き等の加工による制限で分割されずにすべての圧電素子６２で導通した共通電極６２ｄとなる。

圧電素子６２の個別電極６２ｃに駆動信号を与えるために、はんだ接合、ＡＣＦ（異方導電性膜）接合、ワイヤボンディング等でＦＦＣ２８が接続されている。ＦＦＣ２８には各圧電素子６２に選択的に駆動波形を印加するための駆動ＩＣ２６（駆動手段）が接続されている。また、共通電極６２ｄは、圧電素子６２の端部に電極層を設けて回し込んでＦＦＣ２８のグラウンド（ＧＮＤ）電極に接続されている。

このような構成の記録ヘッド１２は、例えば、記録信号に応じて圧電素子６２にパルス電圧を印加(圧電素子６２を充放電)することにより、圧電素子６２に積層方向の変位を生起させる、これにより、圧電素子６２は、振動板１０２を介して加圧液室１０８内の圧力を変動させて、加圧液室１０８内のインクを加圧する。

その結果、加圧液室１０８内で圧力が上昇したインクは、ノズル１０６のノズル孔からインク滴として吐出される。その後、インクの吐出の終了に伴い、加圧液室１０８内のインク圧力が低減し、インクの流れの慣性と駆動パルスの放電過程によって加圧液室１０８内に負圧が発生してインク充填行程へ移行する。このとき、インクタンク３２（図６参照）から供給されたインクは、共通液室１１０に流入する。そして、インクは、共通液室１１０からインク供給口１１２を経て流体抵抗部１１４を通り、加圧液室１０８内に充填される。本実施の形態の液滴吐出装置は、圧電素子６２に印加される駆動信号の駆動周波数に応じて、ノズル１０６のノズル孔におけるインク吐出口近傍のインクにかかる負圧を調整する。

次に、液滴吐出装置１０におけるインクタンク３２から記録ヘッド１２へ供給されるインクにかかる負圧の調整について説明する。図６は、実施の形態１にかかる液滴吐出装置におけるインクタンクから記録ヘッドまでの構造を示す図である。

本実施の形態の液滴吐出装置１０は、インクタンク３２（液滴収容部）からインク供給路３０を介して記録ヘッド１２へインクを供給する仕組みになっている。従来の液滴吐出装置では、インクタンク３２から記録ヘッド１２のノズル１０６のインク吐出口近傍までにおけるインクの負圧は一定に保たれていた。しかしながら、本実施の形態の液滴吐出装置１０では、圧電素子６２の駆動状態や駆動条件によって負圧を調整する負圧調整機構を設けている。

図６に示すように、本実施の形態の液滴吐出装置１０は、インクタンク３２にインクが収容されており、当該インクタンク３２と記録ヘッド１２とを接続するインク供給路３０が設けられている。インク供給路３０は、インクタンク３２からインク供給部２２を介して、記録ヘッド１２の共通液室１１０に供給されるインクが通過するものであり、インクは矢印Ｃ方向に流れて供給される。

そして、インクタンク３２の下方には負圧調整機構が設けられている。本実施の形態の負圧調整機構は、例えばモータ（不図示）が付随したピストン３４であり、インクタンク３２を重力方向である矢印Ｐ１、Ｐ２方向に移動させるものである。すなわち、ピストン３４は、付随するモータによってインクタンク３２を矢印Ｐ１方向に持ち上げたり、矢印Ｐ２方向に戻したり（下げたり）する。なお、負圧調整機構であるピストン３４は、例えば、図示しない液滴吐出装置１０の制御部により制御される。

液滴吐出装置１０においてインクの負圧を調整する場合、ノズル１０６のノズル孔から吐出されるインクの吐出表面と、インクタンク３２に収容されたインクの表面との水頭差ｄを、ピストン３４がインクタンク３２を矢印Ｐ１方向またはＰ２方向に移動させて調整することで、インク吐出口近傍のインクにかかる負圧を調整している。

すなわち、ピストン３４がインクタンク３２を矢印Ｐ１方向に移動させると、水頭差ｄが小さくなるため、インクにかかる負圧が小さくなり、その結果インク吐出口近傍のインクにかかる負圧も小さくなる。また、反対に、ピストン３４がインクタンク３２を矢印Ｐ２方向に移動させると、水頭差ｄが大きくなるため、インクにかかる負圧が大きくなり、その結果インク吐出口近傍のインクにかかる負圧も大きくなる。

ノズル孔からインクを突出して用紙（記録媒体）に画像を印刷（形成）する際、印刷の画質等が設定されると、圧電素子６２へ印加される駆動信号の駆動周波数が決定される。このため、負圧調整機構のピストン３４によるインクの負圧の調整タイミングとしては、用紙に印刷を実行させる印刷命令（実行命令）を受け付けた場合にインクの負圧を調整する。

図７は、圧電素子の駆動周波数と負圧調整機構により調整されるインクの負圧との関係を示す図である。図７に示すように、圧電素子６２へ印加される駆動信号の駆動周波数が高いほど水頭差ｄを大きくしてインク吐出口近傍のインクにかかる負圧を大きくしてインク吐出口近傍のインクにかかる負圧を調整する。一方、駆動信号の駆動周波数が低いほどは水頭差ｄを小さくしてインク吐出口近傍のインクにかかる負圧を小さくして調整する。これにより、高い駆動周波数で圧電素子を駆動してインクの吐出量が増加し、リフィル流量および流速が増加した場合に、各ノズルのインク吐出口に形成されているメニスカスが盛り上がったり、またはメニスカスが破れて液垂れが起きる（溢れる）などのインクの不安定吐出を防止することができる。

次に、図６に示した記録ヘッド１２、インク供給路３０、およびインクタンク３２が液滴吐出装置に搭載されている状態について説明する。図８は、実施の形態１の液滴吐出装置の記録ヘッド等の搭載例を示す図である。

図８に示すように、本実施の形態の液滴吐出装置１０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、およびブラック（Ｋ）の各色のインクを吐出する複数の記録ヘッド１２がキャリッジ１６に搭載され、主走査方向であるキャリッジスキャン方向Ａに移動可能となっている。そして、それぞれの記録ヘッド１２に対応して、各色インクタンク３２がインク供給路３０を介して接続されている。また、インクタンク３２の下方には、インクタンク３２を移動させるピストン３４が設けられ、このピストン３４がインクタンク３２を移動させることで、インクの負圧を調整している。

また、本実施の形態の液滴吐出装置１０は、加圧液室１０８内に充填されているインクの温度に応じて、インク吐出口近傍のインクにかかる負圧を調整する構成としてもよい。図９は、加圧液室のインクの温度と負圧調整機構により調整されるインクの負圧との関係を示す図である。図９に示すように、本実施の形態の液滴吐出装置１０では、インクの温度が高くなるほど、インクの負圧が大きくなるよう負圧を調整する。

一般的に記録ヘッド１２に充填されているインクの温度が高くなると、インクの粘度は下がる。このため、インクの流量および流速が増加して、インクの吐出口に形成されているメニスカスが溢れる、またはメニスカスが破れて液垂れを起こし不安定吐出を引き起こす可能性がある。

従って、図９のように、加圧液室１０８内のインクの温度が高いほど、インクの負圧を大きくし、インク吐出口近傍のインクにかかる負圧を大きくすることが好ましい。つまり、インクの流量および流速が増加するインク高温度（低粘度）時には、インクタンク３２を矢印Ｐ２方向に移動させてインクの液面（表面）を下げて負圧を大きくする。一方、インクの流量および流速が減少するインク低温度（高粘度）時には、インクタンク３２を矢印Ｐ１方向に移動させてインクの液面（表面）を上げ負圧を小さくする。これにより、インクの温度が低い（粘度が高い）場合はインクの負圧を弱めにし、インクの温度が高い（粘度が低い）場合は負圧を強めにして、インクの流量および流体の増減を保つことができる。

このように、実施の形態１にかかる液滴吐出装置１０は、インクタンク３２の下方に負圧調整機構として設けられたピストン３４によりインクタンク３２を上下方向（矢印Ｐ１、Ｐ２方向）に移動させて、ノズル孔から吐出されるインクの吐出表面とインクタンク３２に収容されたインクの表面との水頭差ｄを調整することで、インク吐出口近傍のインクにかかる負圧を調整する。これにより、高い駆動周波数で圧電素子６２を駆動した場合でも、簡易な構成で、インクのリフィル流量および速度の増加を抑制してノズルのメニスカス溢れを防ぐことができる。

（実施の形態２）
実施の形態１の液滴吐出装置では、モータが付随したピストンを負圧調整機構として用いることで、インク吐出口近傍のインクの負圧を調整するものであった。これに対し、本実施の形態の液滴吐出装置では、ポンプを負圧調整機構として用いることで、インク吐出口近傍のインクの負圧を調整するものである。なお、本実施の形態の液滴吐出装置の外観、記録ヘッドの構成は、実施の形態１と同様であるため説明を省略する（図１〜５参照）。

以下では、本実施の形態にかかる液滴吐出装置１１におけるインクタンク３２から記録ヘッド１２へ供給されるインクにかかる負圧の調整について説明する。図１０は、実施の形態２にかかる液滴吐出装置におけるインクタンクから記録ヘッドまでの構造を示す図である。

本実施の形態の液滴吐出装置１１は、実施の形態１と同様に、インクタンク３２からインク供給路３０を介して記録ヘッド１２へインクを供給する仕組みになっている。そして、液滴吐出装置１１は、圧電素子６２の駆動状態や駆動条件によって負圧を調整する負圧調整機構を設けている。

図１０に示すように、本実施の形態の液滴吐出装置１１は、インクタンク３２にインクが収容されており、当該インクタンク３２と記録ヘッド１２とを接続するインク供給路３０が設けられている。インク供給路３０は、インクタンク３２からインク供給部２２を介して、記録ヘッド１２の共通液室１１０に供給されるインクが通過するものであり、インクは矢印Ｃ方向（第１方向）に流れて供給される。

そして、インク供給路３０には負圧調整機構が設けられている。本実施の形態の負圧調整機構は、例えば送液ポンプ３６であり、インク供給路３０のインクタンク３２と記録ヘッド１２との間に設けられている。この送液ポンプ３６は、インク供給路３０を矢印Ｃ方向（第１方向）に送液する（通過する）インクを矢印Ｃ方向と反対方向（第２方向）に送液することでインクの負圧を大きくすることができる。なお、負圧調整機構である送液ポンプ３６は、例えば、図示しない液滴吐出装置１１の制御部により制御される。

液滴吐出装置１１においてインクの負圧の調整する場合、インク供給路３０を通過するインクに対して矢印Ｃ方向と反対方向（第２方向）に送液させる強さを送液ポンプ３６により調整することで、インク吐出口近傍のインクにかかる負圧を調整している。なお、インクの負圧の調整タイミングは、実施の形態１と同様である。また、圧電素子の駆動周波数と負圧調整機構により調整されるインクの負圧との関係についても、実施の形態１と同様である（図７参照）。

次に、図１０に示した記録ヘッド１２、インク供給路３０、およびインクタンク３２が液滴吐出装置に搭載されている状態について説明する。図１１は、実施の形態２の液滴吐出装置の記録ヘッド等の搭載例を示す図である。

図１１に示すように、本実施の形態の液滴吐出装置１１は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、およびブラック（Ｋ）の各色のインクを吐出する複数の記録ヘッド１２がキャリッジ１６に搭載され、主走査方向であるキャリッジスキャン方向Ａに移動可能となっている。そして、それぞれの記録ヘッド１２に対応して、各色インクタンク３２がインク供給路３０を介して接続されている。また、インク供給路３０には、送液ポンプ３６が設けられ、インク供給路３０を通過するインクの送液量を調整することで、インクの負圧を調整している。

また、本実施の形態の液滴吐出装置１１は、実施の形態１と同様に、加圧液室１０８内に充填されているインクの温度に応じて、インク吐出口近傍のインクにかかる負圧を調整する構成としてもよい（図９参照）。

このように、実施の形態２にかかる液滴吐出装置１１は、インク供給路３０に負圧調整機構としての送液ポンプ３６を設けて、インク供給路３０を矢印Ｃ方向（第１方向）に通過するインクの送液方向を、矢印Ｃ方向と反対方向（第２方向）に送液させて調整することで、インク吐出口近傍のインクにかかる負圧を調整する。これにより、高い駆動周波数で圧電素子６２を駆動した場合でも、簡易な構成で、インクのリフィル流量および速度の増加を抑制してノズルのメニスカス溢れを防ぐことができる。

１０、１１ 液滴吐出装置
１２ 記録ヘッド
１４ 記録メディア
１６ キャリッジ
１８ ガイド部材
２０ プラテン
２２ インク供給部
２４ ＦＰＣ
２６ 駆動ＩＣ
２８ ＦＦＣ
３０ インク供給路
３２ インクタンク
３４ ピストン
３６ 送液ポンプ
６２ 圧電素子
６２ａ 圧電層
６２ｂ 内部電極層
６２ｃ 個別電極
６２ｄ 共通電極
１００ 流路板
１００ａ 隔壁部
１０２ 振動板
１０４ ノズル板
１０６ ノズル
１０６ａ ノズル連通路
１０８ 加圧液室
１１０ 共通液室
１１２ インク供給口
１１４ 流体抵抗部
１１６ ベース基板
１１８ 支柱部
１２０ フレーム部材
１２２ 接着剤
１２４ 薄肉部
１２６ 厚肉部
１２８ 厚肉部

特開平０９−１５０５２５号公報

Claims (10)

1. 液滴を収容する液滴収容部と、
   液滴を吐出する複数のノズル孔を有するノズル板と、
   前記ノズル孔の各々に連通した複数の加圧液室が設けられた流路板と、
   前記加圧液室内の圧力を変動させる圧電素子と、
   前記圧電素子に駆動信号を印加する駆動手段と、
   前記複数の加圧液室の各々に連通した共通液室が設けられた枠部材と、
   前記駆動信号の駆動周波数に応じて、前記ノズル孔の液滴吐出口近傍の液滴にかかる負圧を調整する負圧調整手段と、
   を備えることを特徴とする液滴吐出装置。
2. 前記負圧調整手段は、前記駆動信号の駆動周波数が高いほど、前記液滴吐出口近傍の液滴にかかる負圧を大きくすることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
3. 前記負圧調整手段は、前記加圧液室内の液滴の温度に応じて、前記液滴吐出口近傍の液滴にかかる負圧を調整することを特徴とする請求項１または２に記載の液滴吐出装置。
4. 前記負圧調整手段は、前記加圧液室内の液滴の温度が高いほど、前記液滴吐出口近傍の液滴にかかる負圧を大きくすることを特徴とする請求項３に記載の液滴吐出装置。
5. 前記ノズル板は、重力方向と直交する方向に沿って設けられており、
   前記負圧調整手段は、前記液滴収容部を重力方向に移動させることにより、前記ノズル孔から吐出される液滴の吐出表面と、前記液滴収容部に収容された液滴の表面との水頭差を調整することで、前記液滴吐出口近傍の液滴にかかる負圧を調整することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の液滴吐出装置。
6. 前記負圧調整手段は、モータが付随したピストンであることを特徴とする請求項５に記載の液滴吐出装置。
7. 前記液滴収容部から前記共通液室に供給される液滴が通過する液滴供給路をさらに備え、
   前記負圧調整手段は、前記液体供給路に設けられ、前記液体供給路を前記共通液室に向かう第１方向に送液される液滴を、前記第１方向と反対方向である第２方向に送液することで、前記液滴吐出口近傍の液滴にかかる負圧を調整することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の液滴吐出装置。
8. 前記負圧調整手段は、送液ポンプであることを特徴とする請求項７に記載の液滴吐出装置。
9. 前記負圧調整手段は、前記ノズル孔から液滴を吐出して記録媒体に画像を形成させる実行命令を受け付けた場合、前記液滴吐出口近傍の液滴にかかる負圧の調整を開始することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の液滴吐出装置。
10. 液滴を収容する液滴収容部と、
    液滴を吐出する複数のノズル孔を有するノズル板と、
    前記ノズル孔の各々に連通した複数の加圧液室が設けられた流路板と、
    前記加圧液室内の圧力を変動させる圧電素子と、
    前記圧電素子に駆動信号を印加する駆動手段と、
    前記複数の加圧液室の各々に連通した共通液室が設けられた枠部材と、
    前記駆動信号の駆動周波数に応じて、前記ノズル孔の液滴吐出口近傍の液滴にかかる負圧を調整する負圧調整手段と、
    前記ノズル孔から液滴を吐出して記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、
    を備えることを特徴とする画像形成装置。

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