(57)【要約】【課題】簡単な構成で液体吐出に伴う残留振動を減衰ないし抑制する。【解決手段】液体を吐出する複数のノズル４と、複数のノズル４にそれぞれ通じる複数の圧力室６と、複数の圧力室６にそれぞれ通じる複数の個別供給流路７と、複数の個別供給流路７に通じる共通供給流路８とを備え、個別流路部材である流路板２と共通流路部材２０との間に隔壁部材となる振動板部材３が配置され、振動板部材３には、ノズル配列方向において、共通供給流路２０と個別供給流路７とを通じる貫通穴領域となる開口部９と、共通供給流路２０に面して復元可能に変位可能な領域である振動減衰領域９０とが、交互に配置されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出する複数のノズルと、
前記複数のノズルにそれぞれ通じる複数の圧力室と、
前記複数の圧力室にそれぞれ通じる複数の個別流路と、
前記複数の個別流路に通じる共通流路と、を備え、
前記圧力室及び前記個別流路を形成している個別流路部材と、前記共通流路を形成している共通流路部材との間に隔壁部材が配置され、
前記隔壁部材には、ノズル配列方向において、前記共通流路と前記個別流路とを通じる貫通穴領域と、前記共通流路に面して復元可能に変位可能な領域とが、交互に配置されている
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記個別流路は、前記圧力室に連通する個別供給流路であり、
前記共通流路は、前記個別供給流路に通じる共通供給流路である
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】
前記個別流路は、前記圧力室に通じる個別回収流路であり、
前記共通流路は、前記個別回収流路に通じる共通回収流路である
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４】
前記個別流路は、前記圧力室に通じる個別回収流路と、前記圧力室に通じる個別回収流路であり、
前記共通流路は、前記個別供給流路に通じる共通供給流路と、前記個別回収流路に通じる共通回収流路である
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５】
前記個別流路部材側には、前記復元可能に変位可能な領域に対応して気体室が設けられている
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】
前記個別流路部材は、複数の板状部材を積層して構成され、
前記気体室を形成する板状部材と、前記気体室を閉じる板状部材と、を含む
ことを特徴とする請求項５に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項７】
前記気体室のコンプライアンスよりも前記復元可能に変位可能な領域のコンプライアンスが大きい
ことを特徴とする請求項５又は６に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項８】
前記隔壁部材は、薄肉部と厚肉部とで構成され、前記復元可能に変位可能な領域は前記薄肉部で形成されている
ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項９】
前記隔壁部材は、剛性の異なる複数の材料で構成され、前記復元可能に変位可能な領域は前記複数の材料の内、相対的に剛性の低い材料で形成されている
ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１０】
前記隔壁部材は、前記圧力室の一部の壁面を形成する振動板部材である
ことを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１１】
前記隔壁部材の前記復元可能に変位可能な領域は、ノズル配列方向の長さが、ノズル配列方向と直交する方向の幅よりも長い
ことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１２】
前記貫通穴領域は、前記ノズルよりも小さな径の複数の貫通孔を含むフィルタ部である
ことを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のいずれかに記載の液体吐出ヘッドを含むことを特徴とする液体吐出ユニット。
【請求項１４】
前記液体吐出ヘッドに供給する液体を貯留するヘッドタンク、前記液体吐出ヘッドを搭載するキャリッジ、前記液体吐出ヘッドに液体を供給する供給機構、前記液体吐出ヘッドの維持回復を行う維持回復機構、前記液体吐出ヘッドを主走査方向に移動させる主走査移動機構の少なくともいずれか一つと前記液体吐出ヘッドとを一体化した
ことを特徴とする請求項１３に記載の液体吐出ユニット。
【請求項１５】
請求項１ないし１２のいずれかに記載の液体吐出ヘッド、又は、請求項１３若しくは１４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においては、液体の吐出に伴って生じる残留振動によって吐出特性が変動する。
【０００３】
従来、共通液室を形成するフレーム部材を分割して、分割した部材間に振動減衰部材を介在させて共通液室内の圧力振動を減衰させる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】
【特許文献１】特開２０１７−１４４６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示の構成にあっては、共通液室部材を分割して振動減衰部材を配置しているために構成が複雑になるという課題がある。
【０００６】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で吐出特性の変動を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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と、
前記複数のノズルにそれぞれ通じる複数の圧力室と、
前記複数の圧力室にそれぞれ通じる複数の個別流路と、
前記複数の個別流路に通じる共通流路と、を備え、
前記圧力室及び前記個別流路を形成している個別流路部材と、前記共通流路を形成している共通流路部材との間に隔壁部材が配置され、
前記隔壁部材には、ノズル配列方向において、前記共通流路と前記個別流路とを通じる貫通穴領域と、前記共通流路に面して復元可能に変位可能な領域とが、交互に配置されている
構成とした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、簡単な構成で吐出特性の変動を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る液体吐出ヘッドの図３のＢ１−Ｂ１線に相当するノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図である。
【図２】同じく図３のＣ１−Ｃ１線に相当するノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図である。
【図３】図１及び図２のＡ１−Ａ１線に相当するノズル配列方向に沿う断面説明図である。
【図４】同じく振動板部材の平面説明図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る液体吐出ヘッドの図１及び図２のＡ１−Ａ１線に相当するノズル配列方向に沿う断面説明図である。
【図６】同じく振動板部材の要部拡大平面説明図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る液体出ヘッドの外観斜視説明図である。
【図８】同じく図１０及び図１１のＢ２−Ｂ２線に相当するノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図である。
【図９】同じく図１０及び図１１のＣ２−Ｃ２線に相当するノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図である。
【図１０】同じく図８及び図９のＡ２−Ａ２線に相当するノズル配列方向に沿う断面説明図である。
【図１１】図８及び図９のＡ３−Ａ３線に相当するノズル配列方向に沿う断面説明図である。
【図１２】同じく振動板部材の平面説明図である。
【図１３】本発明に係る液体を吐出する装置の一例の概略説明図である。
【図１４】同装置のヘッドユニットの一例の平面説明図である。
【図１５】液体循環装置の一例のブロック説明図である。
【図１６】本発明に係る液体を吐出する装置の他の例の要部平面説明図である。
【図１７】同装置の要部側面説明図である。
【図１８】本発明に係る液体吐出ユニットの他の例の要部平面説明図である。
【図１９】本発明に係る液体吐出ユニットの更に他の例の正面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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実施形態について図１ないし図４を参照して説明する。図１は同実施形態に係る液体吐出ヘッドの図３のＢ１−Ｂ１線に相当するノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図、図２は同じく図３のＣ１−Ｃ１線に相当するノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図である。図３は図１及び図２のＡ１−Ａ１線に相当するノズル配列方向に沿う断面説明図、図４は同じく振動板部材の平面説明図である。
【００１１】
本実施形態の液体吐出ヘッド１００は、ノズル板１と、個別流路部材である流路板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の振動領域（振動板）３０を変位させる圧電アクチュエータ１１と、ヘッドのフレーム部材を兼ねている共通流路部材２０とを備えている。
【００１２】
ノズル板１は、液体を吐出する複数のノズル４を配列したノズル列を有している。
【００１３】
流路板２は、複数のノズル４に通じる複数の圧力室６と、各圧力室６にそれぞれ通じる流体抵抗部を兼ねる個別供給流路７と、２以上の個別供給流路７に通じる液導入部となる中間供給流路８を形成している。
【００１４】
振動板部材３は、流路板２の圧力室６の壁面を形成する変位可能な複数の振動板（振動領域）３０を有する。ここでは、振動板部材３は２層構造（限定されない）とし、流路板２側から薄肉部を形成する第１層３Ａと、厚肉部を形成する第２層３Ｂで構成されている。
【００１５】
そして、薄肉部である第１層３Ａで圧力室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。振動領域３０内には、第２層３Ｂで圧電アクチュエータ１１と接合する厚肉部である凸部３０ａを形成している。
【００１６】
そして、振動板部材３の圧力室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。
【００１７】
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にハーフカットダイシングによって溝加工をして、ノズル配列方向において、所要数の柱状の圧電素子１２を所定の間隔で櫛歯状に形成している。そして、圧電素子１２は、振動板部材３の振動領域３０に形成した厚肉部である凸部３０ａに接合している。
【００１８】
この圧電素子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（端面電極）に接続され、外部電極にフレキシブル配線部材１５が接続されている。
【００１９】
共通流路部材２０は共通供給流路１０を形成している。共通供給流路１０は、振動板部材３に設けた開口部９を介して液導入部となる中間供給流路８に連通し、中間供給流路８を介して個別供給流路７に通じている。
【００２０】
この液体吐出ヘッド１００においては、例えば圧電素子１２に与える電圧を基準電位（中間電位）から下げることによって圧電素子１２が収縮し、振動板部材３の振動領域３０が引かれて圧力室６の容積が膨張することで、圧力室６内に液体が流入する。
【００２１】
その後、圧電素子１２に印加する電圧を上げて圧電素子１２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圧力室６の容積を収縮させることにより、圧力室６内の液体が加圧され、ノズル４から液体が吐出される。
【００２２】
なお、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。
【００２３】
次に、本実施形態におけるダンパ構成について説明する。
【００２４】
圧力室６及び個別供給流路７などを形成している個別流路部材である流路板２と、共通供給流路１０を形成している共通流路部材２０との間に隔壁部材としての振動板部材３が配置されている。
【００２５】
そして、隔壁部材としての振動板部材３には、図３及び図４に示すように、ノズル配列方向において、貫通穴領域である開口部９と、共通供給流路１０に面して復元可能に変位可能な領域である振動減衰領域９０とが交互に配置されている。
【００２６】
開口部９は、共通供給流路１０と個別供給流路７に通じる中間供給流路８とを連通している。本実施形態では、開口部９は１つの貫通穴で構成している。
【００２７】
振動減衰領域９０は、振動板部材３の薄肉部である第１層３Ａで形成している。つまり、隔壁部材である振動板部材３は、薄肉部となる第１層３Ａと、厚肉部となる第２層３Ｂとで構成され、復元可能に変位可能な領域は薄肉部である第１層３Ａで形成されている。
【００２８】
ここで、振動減衰領域９０は、図４に示すように、ノズル配列方向の長さＬ１が、ノズル配列方向と直交する方向の幅Ｗ１よりも長い構成としている。
【００２９】
なお、振動板部材３として、剛性の異なる複数の材料、例えば樹脂材料と金属材料の積層部材を使用し、復元可能に変位可能な領域（振動減衰領域９０）は相対的に剛性の低い材料、例えば樹脂材料で形成する構成とすることもできる（以下の実施形態でも同様である。）。
【００３０】
また、流路板２には、振動減衰領域９０に対応して、つまり、振動減衰領域９０の共通供給流路１０に面する側とは反対側に、気体室９１を形成している。このとき、気体室９１の空気層のコンプライアンスよりも復元可能に変位可能な領域である振動減衰領域９０のコンプライアンスが大きい構成とする。
【００３１】
振動減衰領域９０を設けることによって、液体吐出に伴って圧力室６で発生した圧力波が共通供給流路１０を介して他の圧力室６に伝搬する圧力振動を抑制することができ、安定した液体吐出を行うことができる。
【００３２】
この共通供給流路１０を介して他の圧力室６に伝搬する圧力振動を抑制するためには、振動減衰領域９０のコンプライアンスは、１Ｅ−１５〜１Ｅ−１６［ｍ３／Ｐａ］程度のオーダーで良い。しかしながら、コンプライアンスの位置（振動減衰領域９０の位置）が圧力室６から遠くなると減衰効果が少なくなる。
【００３３】
そこで、本実施形態のように共通供給流路１０の出口側（中間供給流路８に近い側）に振動減衰領域９０（ダンパ）を配置することで、各圧力室６に近い位置に振動減衰領域９０を設けることができ、効率的に振動減衰効果を発揮させることができる。
【００３４】
この場合、通常は薄肉部からなる振動減衰領域９０（ダンパ）のコンプライアンスよりも密閉空間（気体室９１）の空気のコンプライアンスの方が小さいため、空気のコンプライアンスが支配的となってしまうが、圧力室６で発生した圧力を抑制するためのコンプライアンスとしては十分な大きさとなる。したがって、気体室９１が空気抜きのない密閉空間でも十分な振動減衰効果を発揮することができる。
【００３５】
また、振動減衰領域９０を設けることによって、複数のノズル４から液体を同時に吐出することによって生じる急激な流量変化による圧力振動を抑制することができる。
【００３６】
この同時吐出に伴う圧力振動を抑制するためには、大きなコンプライアンスが必要であり、コンプライアンスとしては、概ね１Ｅ−１２〜１Ｅ−１４［ｍ３／Ｐａ］程度のオーダーが必要となる。ただし、共通供給流路１０内全体の振動であるので、共通供給流路１０に対するコンプライアンスの位置（振動減衰領域９０の位置）の依存は小さくなる。
【００３７】
そこで、本実施形態のように振動減衰領域９０に対応する気体室９１を設け、気体室９１を外部に連通させることで、大きなコンプライアンスを得ることができる。
【００３８】
このように、圧力室６及び個別流路である個別供給流路７を形成している個別流路部材である流路板２と、共通流路である共通供給流路１０を形成している共通流路部材２０との間に隔壁部材である振動板部材３が配置される。
【００３９】
そして、隔壁部材である振動板部材３には、ノズル配列方向において、共通供給流路１０と個別供給流路７とを中間供給流路８を介して通じる貫通穴領域である開口部９と、共通供給流路１０に面して復元可能に変位可能な振動減衰領域９０とが、交互に配置されている構成としている。
【００４０】
これにより、簡単な構成で、吐出特性の変動を低減することができる。
【００４１】
次に、本発明の第２実施形態について図５及び図６を参照して説明する。図５は同実施形態に係る液体吐出ヘッドの図１及び図２のＡ１−Ａ１線に相当するノズル配列方向に沿う断面説明図、図６は同じく振動板部材の要部拡大平面説明図である。
【００４２】
本実施形態では、貫通穴領域となる開口部９は、ノズル４の径よりも小さい複数の貫通孔９ａを配置したフィルタ部としている。
【００４３】
これにより、異物が圧力室６に流入してノズル４の目詰まりなどを生じることを防止できる。
【００４４】
次に、本発明の第３実施形態について図７ないし図１２を参照して参照して説明する。図７は同実施形態に係る液体出ヘッドの外観斜視説明図、図８は同じく図１０及び図１１のＢ２−Ｂ２線に相当するノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図、図９は同じく図１０及び図１１のＣ２−Ｃ２線に相当するノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図である。図１０は同じく図８及び図９のＡ２−Ａ２線に相当するノズル配列方向に沿う断面説明図、図１１は図８及び図９のＡ３−Ａ３線に相当するノズル配列方向に沿う断面説明図、図１２は同じく振動板部材の平面説明図である。
【００４５】
本実施形態の液体吐出ヘッド１００は、循環型液体吐出ヘッドであり、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の振動領域（振動板）３０を変位させる圧電アクチュエータ１１と、ヘッドのフレーム部材を兼ねている共通流路部材２０とを備えている。
【００４６】
そして、流路板２は、複数のノズル４に各々ノズル連通路５を介して通じる複数の圧力室６と、複数の圧力室６に各々通じる複数の流体抵抗部を兼ねる個別供給流路７と、２以上の個別供給流路７に通じる１又は複数の液導入部となる中間供給流路８などを形成している。
【００４７】
この流路板２は、複数枚の板状部材２Ａ〜２Ｅを積層して構成しているが、これに限るものではない。
【００４８】
また、流路板２は、複数の圧力室６にノズル連通路５を介して各々通じる流路板２の面方向に沿う流体抵抗部５７を含む複数の個別回収流路５６と、２以上の個別回収流路５６に通じる１又は複数の液導出部となる中間回収流路５８を形成している。
【００４９】
共通流路部材２０は、共通供給流路１０と共通回収流路５０とを形成している。なお、本実施形態においては、共通供給流路１０は、ノズル配列方向において共通回収流路５０と並ぶ流路部分１０Ａと、共通回収流路５０と並ばない流路部分１０Ｂとで構成している。
【００５０】
共通供給流路１０は、振動板部材３に設けた開口部９を介して液導入部となる中間供給流路８に連通し、中間供給流路８を介して個別供給流路７に通じている。共通回収流路５０は、振動板部材３に設けた開口部５９を介して液導出部となる中間回収流路５８に連通し、中間回収流路５８を介して個別回収流路５６に通じている。
【００５１】
また、通供給流路１０は供給ポート７１に通じ、共通回収流路５０は回収ポート７２に通じている。
【００５２】
なお、その他の振動板部材３の層構成、圧電アクチュエータ１１の構成などは、前記第１実施形態と同様である。
【００５３】
この液体吐出ヘッド１００においても、前記第１実施形態と同様にして、圧電素子１２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圧力室６の容積を収縮させることにより、圧力室６内の液体が加圧され、ノズル４から液体が吐出される。
【００５４】
また、ノズル４から吐出されない液体はノズル４を通過して個別回収流路５６から共通回収流路５０に回収され、共通回収流路５０から外部の循環経路を通じて共通供給流路１０に再度供給される。
【００５５】
次に、本実施形態におけるダンパ構成について説明する。
【００５６】
圧力室６及び個別供給流路７並びに個別回収流路５６などを形成している個別流路部材である流路板２と、共通供給流路１０及び共通回収流路５０を形成している共通流路部材２０との間に隔壁部材としての振動板部材３が配置されている。
【００５７】
そして、隔壁部材としての振動板部材３には、図９及び図１１に示すように、ノズル配列方向において、貫通穴領域である開口部９と、共通供給流路１０に面して復元可能に変位可能な領域である振動減衰領域９０とが交互に配置されている。
【００５８】
また、隔壁部材としての振動板部材３には、図１０及び図１１に示すように、ノズル配列方向において、貫通穴領域である開口部５９と、共通回収流路５０に面して復元可能に変位可能な領域である振動減衰領域９５とが交互に配置されている。
【００５９】
開口部９は、共通供給流路１０と個別供給流路７に通じる中間供給流路８とを連通している。本実施形態では、開口部９は１つの貫通穴で構成している。振動減衰領域９０は、振動板部材３の薄肉部である第１層３Ａで形成している。
【００６０】
また、流路板２には、振動減衰領域９０に対応して、つまり、振動減衰領域９０の共通供給流路１０に面する側とは反対側に、気体室９１を形成している。本実施形態では、流路板２を構成する板状部材２Ｅ、２Ｄに設けた貫通穴で気体室９１を形成している。
【００６１】
開口部５９は、共通回収流路５０と個別回収流路５６に通じる中間回収流路５８とを連通している。本実施形態では、開口部５９は１つの貫通穴で構成している。振動減衰領域９５は、振動板部材３の薄肉部である第１層３Ａで形成している。
【００６２】
また、流路板２には、振動減衰領域９５に対応して、つまり、振動減衰領域９５の共通回収流路５０に面する側とは反対側に、気体室９６を形成している。本実施形態では、流路板２を構成する板状部材２Ｅ、２Ｄに設けた貫通穴で気体室９６を形成している。
【００６３】
このように構成したので、振動減衰領域９０を設けることによって、液体吐出に伴って圧力室６で発生した圧力波が共通供給流路１０を介して他の圧力室６に伝搬する圧力振動を抑制することができ、安定した液体吐出を行うことができる。また、振動減衰領域９５を設けることによって、液体吐出に伴って圧力室６で発生した圧力波が共通回収流路５０を介して他の圧力室６に伝搬する圧力振動を抑制することができ、安定した液体吐出を行うことができる。
【００６４】
また、振動減衰領域９０と気体室９１を設けることによって、大きなコンプライアスを得られ、複数のノズル４から液体を同時に吐出することによって生じる急激な流量変化による共通供給流路１０内での圧力振動を抑制することができる。同様に、振動減衰領域９５と気体室９６を設けることによって、大きなコンプライアスを得られ、複数のノズル４から液体を同時に吐出することによって生じる急激な流量変化による共通回収流路５０内での圧力振動を抑制することができる。
【００６５】
次に、本発明に係る液体を吐出する装置の一例について図１３及び図１４を参照して説明する。図１３は同装置の概略説明図、図１４は同装置のヘッドユニットの一例の平面説明図である。
【００６６】
この液体を吐出する装置である印刷装置５００は、連続体５１０を搬入する搬入手段５０１と、搬入手段５０１から搬入された連続体５１０を印刷手段５０５に案内搬送する案内搬送手段５０３と、連続体５１０に対して液体を吐出して画像を形成する印刷を行う印刷手段５０５と、連続体５１０を乾燥する乾燥手段５０７と、連続体５１０を搬出する搬出手段５０９などを備えている。
【００６７】
連続体５１０は搬入手段５０１の元巻きローラ５１１から送り出され、搬入手段５０１、案内搬送手段５０３、乾燥手段５０７、搬出手段５０９の各ローラによって案内、搬送されて、搬出手段５０９の巻取りローラ５９１にて巻き取られる。
【００６８】
この連続体５１０は、印刷手段５０５において、搬送ガイド部材５５９上をヘッドユニット５５０及びヘッドユニット５５５に対向して搬送され、ヘッドユニット５５０から吐出される液体によって画像が形成され、ヘッドユニット５５５から吐出される処理液で後処理が行われる。
【００６９】
ここで、ヘッドユニット５５０には、例えば、搬送方向上流側から、４色分のフルライン型ヘッドアレイ５５１Ａ、５５１Ｂ、５５１Ｃ、５５１Ｄ（以下、色の区別しないときは「ヘッドアレイ５５１」という。）が配置されている。
【００７０】
各ヘッドアレイ５５１は、液体吐出手段であり、それぞれ、搬送される連続体５１０に対してブラックＫ，シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹの液体を吐出する。なお、色の種類及び数はこれに限るものではない。
【００７１】
ヘッドアレイ５５１は、例えば、本発明に係る液体吐出ヘッド（これを、単に「ヘッド」ともいう。）１００をベース部材５５２上に千鳥状に並べて配置したものであるが、これに限らない。
【００７２】
次に、液体循環装置の一例について図１５を参照して説明する。図１５は同循環装置のブロック説明図である。なお、ここでは１つのヘッドのみ図示しているが、複数のヘッドを配列する場合には、マニホールドなどを介して複数のヘッドの供給側、回収側にそれぞれ供給側液体経路、回収側液体経路を接続することになる。
【００７３】
液体循環装置６００は、供給タンク６０１、回収タンク６０２、メインタンク６０３、第１送液ポンプ６０４、第２送液ポンプ６０５、コンプレッサ６１１、レギュレータ６１２、真空ポンプ６２１、レギュレータ６２２、供給側圧力センサ６３１、回収側圧力センサ６３２などで構成されている。
【００７４】
ここで、コンプレッサ６１１及び真空ポンプ６２１は、供給タンク６０１内の圧力と回収タンク６０２内の圧力とに差圧を生じさせる手段を構成している。
【００７５】
供給側圧力センサ６３１は、供給タンク６０１とヘッド１００との間であって、ヘッド１００の供給ポート７１に繋がった供給側液体経路に接続されている。回収側圧力センサ６３２は、ヘッド１と回収タンク６０２との間であって、ヘッド１００の回収ポート７２に繋がった回収側液体経路に接続されている。
【００７６】
回収タンク６０２の一方は、第１送液ポンプ６０４を介して供給タンク６０１と接続されており、回収タンク６０２の他方は第２送液ポンプ６０５を介してメインタンク６０３と接続されている。
【００７７】
これにより、供給タンク６０１から供給ポート７１を通ってヘッド１００内に液体が流入し、回収ポート７２から回収タンク６０２へ回収され、第１送液ポンプ６０４によって回収タンク６０２から供給タンク６０１へ液体が送られることによって、液体が循環する循環経路が構成される。
【００７８】
ここで、供給タンク６０１にはコンプレッサ６１１がつなげられており、供給側圧力センサ６３１で所定の正圧が検知されるように制御される。一方、回収タンク６０２には真空ポンプ６２１がつなげられており、回収側圧力センサ６３２で所定の負圧が検知されるよう制御される。
【００７９】
これにより、ヘッド１００内を通って液体を循環させつつ、メニスカスの負圧を一定に保つことができる。
【００８０】
また、ヘッド１００のノズル４から液体を吐出すると、供給タンク６０１及び回収タンク６０２内の液体量が減少していく。そのため、適宜、第２送液ポンプ６０５を用いて、メインタンク６０３から回収タンク６０２に液体を補充する。
【００８１】
なお、メインタンク６０３から回収タンク６０２への液体補充のタイミングは、回収タンク６０２内の液体の液面高さが所定高さよりも下がったときに液体補充を行うなど、回収タンク６０２内に設けた液面センサなどの検知結果によって制御することができる。
【００８２】
次に、本発明に係る液体を吐出する装置としての印刷装置の他の例について図１６及び図１７を参照して説明する。図１６は同装置の要部平面説明図、図１７は同装置の要部側面説明図である。
【００８３】
この印刷装置５００は、シリアル型装置であり、主走査移動機構４９３によって、キャリッジ４０３は主走査方向に往復移動する。主走査移動機構４９３は、ガイド部材４０１、主走査モータ４０５、タイミングベルト４０８等を含む。ガイド部材４０１は、左右の側板４９１Ａ、４９１Ｂに架け渡されてキャリッジ４０３を移動可能に保持している。そして、主走査モータ４０５によって、駆動プーリ４０６と従動プーリ４０７間に架け渡したタイミングベルト４０８を介して、キャリッジ４０３は主走査方向に往復移動される。
【００８４】
このキャリッジ４０３には、本発明に係る液体吐出ヘッド１００及びヘッドタンク４４１を一体にした液体吐出ユニット４４０を搭載している。液体吐出ユニット４４０の液体吐出ヘッド１００は、例えば、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色の液体を吐出する。また、液体吐出ヘッド１００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配置し、吐出方向を下方に向けて装着している。
【００８５】
液体吐出ヘッド１００は、前述した液体循環装置６００と接続されて、所要の色の液体が循環供給される。
【００８６】
この印刷装置５００は、用紙４１０を搬送するための搬送機構４９５を備えている。搬送機構４９５は、搬送手段である搬送ベルト４１２、搬送ベルト４１２を駆動するための副走査モータ４１６を含む。
【００８７】
搬送ベルト４１２は用紙４１０を吸着して液体吐出ヘッド１００に対向する位置で搬送する。この搬送ベルト４１２は、無端状ベルトであり、搬送ローラ４１３と、テンションローラ４１４との間に掛け渡されている。吸着は静電吸着、あるいは、エアー吸引などで行うことができる。
【００８８】
そして、搬送ベルト４１２は、副走査モータ４１６によってタイミングベルト４１７及びタイミングプーリ４１８を介して搬送ローラ４１３が回転駆動されることによって、副走査方向に周回移動する。
【００８９】
さらに、キャリッジ４０３の主走査方向の一方側には搬送ベルト４１２の側方に液体吐出ヘッド１００の維持回復を行う維持回復機構４２０が配置されている。
【００９０】
維持回復機構４２０は、例えば液体吐出ヘッド１００のノズル面（ノズルが形成された面）をキャッピングするキャップ部材４２１、ノズル面を払拭するワイパ部材４２２などで構成されている。
【００９１】
主走査移動機構４９３、維持回復機構４２０、搬送機構４９５は、側板４９１Ａ，４９１Ｂ、背板４９１Ｃを含む筐体に取り付けられている。
【００９２】
このように構成したこの印刷装置５００においては、用紙４１０が搬送ベルト４１２上に給紙されて吸着され、搬送ベルト４１２の周回移動によって用紙４１０が副走査方向に搬送される。
【００９３】
そこで、キャリッジ４０３を主走査方向に移動させながら画像信号に応じて液体吐出ヘッド１００を駆動することにより、停止している用紙４１０に液体を吐出して画像を形成
する。
【００９４】
次に、本発明に係る液体吐出ユニットの他の例について図１８を参照して説明する。図１８は同ユニットの要部平面説明図である。
【００９５】
この液体吐出ユニット４４０、前記液体を吐出する装置を構成している部材のうち、側板４９１Ａ、４９１Ｂ及び背板４９１Ｃで構成される筐体部分と、主走査移動機構４９３と、キャリッジ４０３と、液体吐出ヘッド１００で構成されている。
【００９６】
なお、この液体吐出ユニット４４０の例えば側板４９１Ｂに、前述した維持回復機構４２０を更に取り付けた液体吐出ユニットを構成することもできる。
【００９７】
次に、本発明に係る液体吐出ユニットの更に他の例について図１９を参照して説明する。図１９は同ユニットの正面説明図である。
【００９８】
この液体吐出ユニット４４０は、流路部品４４４が取付けられた液体吐出ヘッド１００と、流路部品４４４に接続されたチューブ４５６で構成されている。
【００９９】
なお、流路部品４４４はカバー４４２の内部に配置されている。流路部品４４４に代えてヘッドタンク４４１を含むこともできる。また、流路部品４４４の上部には液体吐出ヘッド１００と電気的接続を行うコネクタ４４３が設けられている。
【０１００】
本願において、吐出される液体は、ヘッドから吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が３０ｍＰａ・ｓ以下となるものであることが好ましい。より具体的には、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、ＤＮＡ、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどであり、これらは例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、３次元造形用材料液等の用途で用いることができる。
【０１０１】
液体を吐出するエネルギー発生源として、圧電アクチュエータ（積層型圧電素子及び薄膜型圧電素子）、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が含まれる。
【０１０２】
「液体吐出ユニット」は、液体吐出ヘッドに機能部品、機構が一体化したものであり、液体の吐出に関連する部品の集合体が含まれる。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、維持回復機構、主走査移動機構、液体循環装置の構成の少なくとも一つを液体吐出ヘッドと組み合わせたものなどが含まれる。
【０１０３】
ここで、一体化とは、例えば、液体吐出ヘッドと機能部品、機構が、締結、接着、係合などで互いに固定されているもの、一方が他方に対して移動可能に保持されているものを含む。また、液体吐出ヘッドと、機能部品、機構が互いに着脱可能に構成されていても良い。
【０１０４】
例えば、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。また、チューブなどで互いに接続されて、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。ここで、これらの液体吐出ユニットのヘッドタンクと液体吐出ヘッドとの間にフィルタを含むユニットを追加することもできる。
【０１０５】
また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとキャリッジが一体化されているものがある。
【０１０６】
また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドを走査移動機構の一部を構成するガイド部材に移動可能に保持させて、液体吐出ヘッドと走査移動機構が一体化されているものがある。また、液体吐出ヘッドとキャリッジと主走査移動機構が一体化されているものがある。
【０１０７】
また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドが取り付けられたキャリッジに、維持回復機構の一部であるキャップ部材を固定させて、液体吐出ヘッドとキャリッジと維持回復機構が一体化されているものがある。
【０１０８】
また、液体吐出ユニットとして、ヘッドタンク若しくは流路部品が取付けられた液体吐出ヘッドにチューブが接続されて、液体吐出ヘッドと供給機構が一体化されているものがある。このチューブを介して、液体貯留源の液体が液体吐出ヘッドに供給される。
【０１０９】
主走査移動機構は、ガイド部材単体も含むものとする。また、供給機構は、チューブ単体、装填部単体も含むものする。
【０１１０】
「液体を吐出する装置」には、液体吐出ヘッド又は液体吐出ユニットを備え、液体吐出ヘッドを駆動させて液体を吐出させる装置が含まれる。液体を吐出する装置には、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だけでなく、液体を 気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。
【０１１１】
この「液体を吐出する装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。
【０１１２】
例えば、「液体を吐出する装置」として、インクを吐出させて用紙に画像を形成する装置である画像形成装置、立体造形物（三次元造形物）を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置（三次元造形装置）がある。
【０１１３】
また、「液体を吐出する装置」は、吐出され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、三次元像を造形するものも含まれる。
【０１１４】
上記「液体が付着可能なもの」とは、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの、付着して浸透するものなどを意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布などの被記録媒体、電子基板、圧電素子などの電子部品、粉体層（粉末層）、臓器モデル、検査用セルなどの媒体であり、特に限定しない限り、液体が付着するすべてのものが含まれる。
【０１１５】
上記「液体が付着可能なもの」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。
【０１１６】
また、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッドと液体が付着可能なものとが相対的に移動する装置があるが、これに限定するものではない。具体例としては、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などが含まれる。
【０１１７】
また、「液体を吐出する装置」としては、他にも、用紙の表面を改質するなどの目的で用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶液中に分散した組成液を、ノズルを介して噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置などがある。
【０１１８】
なお、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】
【０１１９】
１  ノズル板
４  ノズル
２  流路板
３  振動板部材
６  圧力室
７  個別供給流路
９  開口部（貫通穴領域）
１０  共通供給流路
１１  圧電アクチュエータ
２０  共通流路部材
３０  振動領域
５０  共通回収流路
５６  個別回収流路
５９  開口部（貫通穴領域）
９０、９５  振動減衰領域
９１、９６  気体室
１００  液体吐出ヘッド
４０３  キャリッジ
４４０  液体吐出ユニット
５００  印刷装置（液体を吐出する装置）
５５０  ヘッドユニット
６００  液体循環装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2020116899.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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