(57)【要約】【課題】ヘッドモジュール側で各ヘッドの吐出特性を揃えることができるようにする。【解決手段】ヘッドモジュール１００は、液体を吐出する複数の液体吐出ヘッド１を備え、各ヘッド１は、液体を吐出する吐出基板２と、吐出基板２に配置された複数の駆動素子である圧電素子に個別駆動電圧を与えるドライバＩＣ１０２とによって構成される吐出モジュール３を備え、各ヘッド１は、各圧電素子に共通の共通電極に与える共通電圧ＣＯＭを調整可能な共通電圧回路２０１を備え、共通電圧回路２０１は設定された共通電圧ＣＯＭを生成して出力して圧電素子に与える。【選択図】図１
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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液体吐出ヘッドと、
前記複数の液体吐出ヘッド毎の共通電圧を生成出力する共通電圧回路と、を備え、
前記共通電圧回路は、前記液体吐出ヘッド毎に異なる前記共通電圧を設定可能である
ことを特徴とするヘッドモジュール。
【請求項２】
前記共通電圧回路は、出力電圧可変型三端子レギュレータを含む
ことを特徴とする請求項１に記載のヘッドモジュール。
【請求項３】
前記共通電圧回路は、Ｄ級アンプを含む
ことを特徴とする請求項１に記載のヘッドモジュール。
【請求項４】
前記共通電圧回路は、装置本体側から供給される前記共通電源電圧を分圧する分圧回路を含む
ことを特徴とする請求項１に記載のヘッドモジュール。
【請求項５】
前記共通電圧回路は、前記分圧回路の分圧比を選択するスイッチ手段と、を含む
ことを特徴とする請求項４に記載のヘッドモジュール。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載のヘッドモジュールが並べて配置されている
ことを特徴とするヘッドユニット。
【請求項７】
請求項１ないし５のいずれかに記載のヘッドモジュール、又は、請求項６に記載のヘッドユニットを含む
ことを特徴とする液体吐出ユニット。
【請求項８】
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７に記載の液体吐出ユニット。
【請求項９】
請求項１ないし５のいずれかに記載のヘッドモジュール、請求項６に記載のヘッドユニット、請求項７又は請求項８に記載の液体吐出ユニット、の少なくともいずれかを備えている
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】
本発明はヘッドモジュール、ヘッドユニット、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】
複数の液体吐出ヘッド（以下、単に「ヘッド」という。）を配置したヘッドモジュール（ヘッドアレイなどとも称される）においては、各ヘッド間の吐出特性が異なるため、吐出特性を揃える必要がある。
【０００３】
従来、印刷装置などの装置本体側に、各ヘッド毎の共通電圧を設定するバイアス電圧回路を配置したものが知られている（特許文献１）。また、複数のノズル列を有する１つのヘッドにおいて、各ノズル列毎の共通電圧を設定するバイアス電圧回路を備えるものが知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−８２３９４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ヘッドモジュール側で各ヘッドのバイアス電圧を設定することができないという課題がある。また、特許文献２に開示の構成をヘッドモジュールに適用すると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、ヘッドモジュール側で各ヘッドの吐出特性を揃え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】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明に係るヘッドモジュールは、
液体を吐出する複数の液体吐出ヘッドと、
前記複数の液体吐出ヘッド毎の共通電圧を生成出力する共通電圧回路と、を備え、
前記共通電圧回路は、前記液体吐出ヘッド毎に異なる前記共通電圧を設定可能である
構成とした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ヘッドモジュール側で各ヘッドの吐出特性を揃えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】発明の第１実施形態に係るヘッドモジュールのブロック説明図である。
【図２】薄膜圧電素子のバタフライ特性の説明図である。
【図３】滴速度Ｖｊの調整の説明に供する説明図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るヘッドモジュールの分解斜視説明図である。
【図５】同ヘッドモジュールのノズル面側から見た分解斜視説明図である。
【図６】ヘッドモジュールを構成するヘッドの一例の外観斜視説明図である。
【図７】同じく分解斜視説明図である。
【図８】同じくフレーム部材を除く分解斜視説明図である。
【図９】同じく流路部分の断面斜視説明図である。
【図１０】同じく流路部分の拡大断面斜視説明図である。
【図１１】同実施形態のヘッドモジュールの回路を含む構成の説明に供するブロック説明図である。
【図１２】共通電圧回路の第１例の説明に供する回路図である。
【図１３】共通電圧回路の第２例の説明に供する抵抗値設定回路部分の説明図である。
【図１４】共通電圧回路の第３例の説明に供する説明図である。
【図１５】共通電圧回路の第４例の説明に供する説明図である。
【図１６】共通電圧回路の第５例の説明に供する説明図である。
【図１７】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１８】同装置のヘッドユニットの一例の平面説明図である。
【図１９】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の要部平面説明図である。
【図２０】同装置の要部側面説明図である。
【図２１】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２２】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を参照して説明する。図１は同実施形態に係るヘッドモジュールのブロック説明図である。
【００１１】
ヘッドモジュール１００は、液体を吐出する複数（ここでは、４個とする）の液体吐出ヘッド（以下「ヘッド」という。）１を備えている。
【００１２】
各ヘッド１は、液体を吐出する吐出基板２と、吐出基板２に配置された複数の駆動素子である圧電素子に個別駆動電圧を与えるドライバＩＣ１０２とによって構成される吐出モジュール３を備えている。また、各ヘッド１は、中継基板１０６に、吐出基板２の各圧電素子に共通の共通電極に与える共通電圧ＣＯＭを生成して出力する共通電圧回路２０１を備えている。
【００１３】
吐出モジュール３のドライバＩＣ１０２には、装置本体の制御基板（制御部）によって、共通駆動信号Ｖｃｏｍと、駆動する圧電素子を選択する制御信号が与えられる。ドライバＩＣ１０２は制御信号にしたがって駆動する圧電素子に共通駆動信号Ｖｃｏｍを選択的に与える。
【００１４】
共通電圧回路２０１は、各ヘッド１毎に異なる共通電圧ＣＯＭを設定可能であり、調整設定された共通電圧ＣＯＭを生成して出力する。この共通電圧回路２０１には、装置本体の制御基板（制御部）から、共通電圧ＣＯＭを吐出基板２の各圧電素子に印加するタイミング（ＯＮ／ＯＦＦ）を制御するＣＯＭ制御信号が与えられる。
【００１５】
ここで、共通電圧回路２０１は、例えば、出力電圧可変型三端子レギュレータを含む構成とすることができる。また、共通電圧回路２０１は、共通電源電圧を分圧する分圧回路と、前記分圧回路の分圧比を選択するスイッチ手段とを含む構成とすることができる。なお、これらの構成の具体的説明については後述する。
【００１６】
次に、各圧電素子に与える共通電圧ＣＯＭの調整による吐出特性の調整について図２及び図３を参照して説明する。図２は薄膜圧電素子のバタフライ特性の説明図、図３は滴速度Ｖｊの調整の説明に供する説明図である。
【００１７】
薄膜圧電素子は、図２に示すように、電圧を高くしていくと変位の大きさが鈍り飽和していく。また、マイナス電圧をかけていくと、分極の抗電界を超えると変位方向が逆転する。これは、脱分極して再度、マイナス電圧の電界で圧電層が分極していくことを示している。脱分極させると、変位が安定しないので、通常は、抗電界を超えてマイナス電圧は印加することはない。
【００１８】
ここで、図２に実線と点線で示した同じ電圧幅で、電圧を変化させたときに、変位振幅が違ってくる。つまり、変位の起点を決める複数の圧電素子に共通に与える共通電圧ＣＯＭ（バイアス電圧）を変えることで、変位量を調整できる。
【００１９】
ヘッドの吐出特性のばらつきには、滴速度Ｖｊのばらつきと滴体積Ｍｊのばらつきがあるが、滴速度Ｖｊの方がばらつきに対する感度が高い（ばらつきの代わりに電圧を変えたときの変化量が大きい）。滴速度Ｖｊが速くなりすぎると、サテライトと呼ばれる滴分離が起きてミストや地汚れの原因になるので、滴速度Ｖｊに対して吐出ばらつきの小さいヘッドを揃えるのが好ましい。
【００２０】
吐出特性のばらつきは、圧電素子の変位だけでなく、ノズル径のばらつき、流路寸法のばらつきなど、色々な要因の影響を受けるが、圧電素子の変位効率のばらつきによる影響を大きく受ける。
【００２１】
異なるヘッド１の滴速度Ｖｊと共通電圧（バイアス電圧）の関係の一例を図３に示している。滴速度Ｖｊを７ｍ／ｓに揃える場合のバイアス電圧がそれぞれ異なる。
【００２２】
そこで、本実施形態では、ヘッド毎に共通電圧ＣＯＭ（バイアス電圧）を調整して設定することで、滴速度Ｖｊのばらつきを揃えるようにしている。
【００２３】
このとき、本実施形態では、各ヘッド１毎に異なる共通電圧ＣＯＭを設定可能な共通電圧回路２０１を備え、ヘッド１単位で共通電圧を調整して設定できるようにしている。
【００２４】
これにより、装置本体側からはヘッド１の吐出特性の調整を意識せずに、同じ特性の複数のヘッド１として扱い組み付けることができる。
【００２５】
なお、共通電圧ＣＯＭは、抗電界を超えて脱分極しないように、特性ピークの共通電圧ＣＯＭよりも大きい電圧側で選択することが必要である。図２では、共通電圧ＣＯＭがマイナス側にも同じ滴速度Ｖｊになる点があるように見えるが、こちらは脱分極になるので選択しない。
【００２６】
次に、本実施形態の作用について簡単に説明する。
【００２７】
薄膜圧電素子に電圧を掛け続けると、変位低下の進行が早まるので、一連の吐出シーケンスの間では、共通駆動電圧波形Ｖｃｏｍ及び共通電圧ＣＯＭ共に電圧を下げて放電する方が好ましい。いわゆる、駆動電圧のスローアップ／スローダウンであるが、共通駆動電圧波形Ｖｃｏｍ、共通電圧ＣＯＭには上げ下げする順番があるので、共通電圧ＣＯＭのタイミングは装置本体側からＣＯＭ制御信号を共通電圧回路２０１に与えることで制御している。
【００２８】
各ヘッド１の共通電圧回路２０１は、ＣＯＭ制御信号を受けて、共通電圧ＣＯＭを発生し、発生する共通電圧ＣＯＭの電圧値は、予め、図２の特性から設定している。つまり、実際に吐出ヘッド１の共通電極に印加される共通電圧ＣＯＭは、ヘッド１毎に異なっている。
【００２９】
このように、各ヘッド毎に共通電圧を調整可能な共通電圧回路を備え、各ヘッド毎に共通電圧を予め調整設定しておくことで、複数のヘッドの吐出効率が異なる場合でも、ほぼ同等の吐出効率のヘッド１として扱えるようにしている。
【００３０】
また、ヘッド１を交換する場合でも、ほぼ同等の特性を持つヘッド１として交換することができ、ヘッド交換が容易になり、ダウンタイムの短縮化を図れる。
【００３１】
次に、本発明の第２実施形態について図４及び図５を参照して説明する。図４は同実施形態に係るヘッドモジュールの分解斜視説明図、図６は同ヘッドモジュールのノズル面側から見た分解斜視説明図である。
【００３２】
ヘッドモジュール１００は、液体を吐出する液体吐出ヘッドである複数（ここでは、8個）のヘッド１と、複数のヘッド１を保持するベース部材１０３と、複数のヘッド１のノズルカバーとなるカバー部材１１３とを備えている。
【００３３】
また、ヘッドモジュール１００は、放熱部材１０４と、複数のヘッド１に対して液体を供給する流路を形成しているマニホールド１０５と、フレキシブル配線部材１０１と接続する中継基板としてのプリント基板（ＰＣＢ）１０６と、モジュールケース１０７とを備えている。
【００３４】
次に、ヘッドモジュール１００を構成するヘッドの一例について図６ないし図１０を参照して説明する。図６は同ヘッドの外観斜視説明図、図７は同じく分解斜視説明図、図８は同じくフレーム部材を除く分解斜視説明図、図９は同じく流路部分の断面斜視説明図、図１０は同じく流路部分の拡大断面斜視説明図である。
【００３５】
ノズル板１０と、流路板（個別流路部材）２０と、振動板部材３０と、共通流路部材５０と、ダンパ部材６０と、フレーム部材８０と、ドライバＩＣ（駆動回路）１０２を実装した基板（フレキシブル配線基板）１０１などを備えている。本実施形態では、ノズル板１０、流路板２０、振動板部材３０によって前記第１実施形態の吐出基板２を構成している。
【００３６】
ノズル板１０には、液体を吐出する複数のノズル１１を有している。複数のノズル１１は、二次元状にマトリクス配置されている。
【００３７】
個別流路部材２０は、複数のノズル１１に各々連通する複数の圧力室（個別液室）２１と、複数の圧力室２１に各々通じる複数の個別供給流路２２と、複数の圧力室２１に各々通じる複数の個別回収流路２３とを形成している。１つの圧力室２１及びこれに通じる個別供給流路２２と個別回収流路２３を併せて個別流路と称する。
【００３８】
振動板部材３０は、圧力室２１の変形な可能な壁面である振動板３１を形成し、振動板３１には圧電素子４０が一体に設けられている。また、振動板部材３０には、個別供給流路２２に通じる供給側開口３２と、個別回収流路２３に通じる回収側開口３３とが形成されている。圧電素子４０は、振動板３１を変形させて圧力室２１内の液体を加圧する圧力発生手段（駆動素子）である。
【００３９】
共通流路部材５０は、２以上の個別供給流路２２に通じる複数の共通供給流路支流５２と、２以上の個別回収流路２３に通じる複数の共通回収流路支流５３とを、ノズル１１の第２方向Ｓに交互に隣接して形成している。
【００４０】
共通流路部材５０には、個別供給流路２２の供給側開口３２と共通供給流路支流５２を通じる供給口５４となる貫通孔と、個別回収流路２３の回収側開口３３と共通回収流路支流５３を通じる回収口５５となる貫通孔が形成されている。
【００４１】
また、共通流路部材５０は、複数の共通供給流路支流５２に通じる１又は複数の共通供給流路本流５６と、複数の共通回収流路支流５３に通じる１又は複数の共通回収流路本流５７を形成している。
【００４２】
ダンパ部材６０は、共通供給流路支流５２の供給口５４と対面する（対向する）供給側ダンパ６２と、共通回収流路支流５３の回収口５５と対面する（対向する）回収側ダンパ６３を有している。
【００４３】
ここで、共通供給流路支流５２及び共通回収流路支流５３は、同じ部材である共通流路部材５０に交互に並べて配列された溝部を、ダンパ部材６０の供給側ダンパ６２又は回収側ダンパ６３で封止することで構成している。
【００４４】
次に、本実施形態のヘッドモジュールの回路を含む構成について図１１を参照して説明する。図１１は同説明に供するブロック説明図である。なお、図１１は４ヘッド分を示している。
【００４５】
本実施形態のヘッドモジュール１００は、８個のヘッド１を有し、８個のヘッド１に共通の中継基板１０６を有している。
【００４６】
そして、１つの中継基板１０６に、各ヘッド１毎の共通電圧回路２０１を実装している。
【００４７】
このように構成した場合、前記実施形態と同様に、各ヘッド１毎に共通電圧回路２０１で生成出力する共通電圧ＣＯＭを予め調整設定しておくことで、複数のヘッド１の吐出効率が異なる場合でも、ほぼ同等の吐出効率のヘッド１として扱うことができる。
【００４８】
次に、共通電圧回路の第１例について図１２を参照して説明する。図１２は同第１例の説明に供する回路図である。なお、図１２は２つのヘッドで備える例で説明する。
【００４９】
この共通電圧回路２０１は、電圧Ｖｈを抵抗Ｒ０と可変抵抗Ｒ１（又は可変抵抗Ｒ２）で分圧して、共通電圧ＣＯＭ１、ＣＯＭ２を設定し、コンデンサＣで負荷変動による電圧変化を緩和する回路である。つまり、抵抗Ｒ０と可変抵抗Ｒ１（又は可変抵抗Ｒ２）を含む回路が、装置本体側から供給される共通電源電圧（Ｖｈ）を分圧する分圧回路である。
【００５０】
装置本体側からのＣＯＭ制御信号により、スイッチ２１１を切り換える。ＣＯＭ制御信号がＯＦＦのときには、ＧＮＤ側に接続することで、共通電圧ＣＯＭ１、ＣＯＭ２もＧＮＤに、ＯＮのときには電圧Ｖｈ側に接続することで、電圧Ｖｈが分圧された共通電圧ＣＯＭ１、ＣＯＭ２が出力される。なお、抵抗Ｒｇは放電抵抗である。
【００５１】
このとき、各ヘッド１の共通電圧回路２０１の共通電圧ＣＯＭ１、ＣＯＭ２を設定する可変抵抗Ｒ１、Ｒ２により、各ヘッド１の吐出特性が揃うように、共通電圧ＣＯＭ１、ＣＯＭ２は予め設定されている。
【００５２】
このような構成にすることで、装置本体側からは、各ヘッド１の吐出特性の違いを意識することなく、ヘッド１を組み合わせることができる。また、例えば、耐用枚数印刷によりヘッド１を交換するような場合に、交換前後のヘッド１の吐出特性の違いを意識せずに交換することができる。
【００５３】
この第１例では、電圧Ｖｈを基準に分圧しているが、元の基準電圧は電圧Ｖｈに限るものではない。実際に使用する共通電圧ＣＯＭよりも少しだけ大きい共通電源電圧を装置本体側から供給して、共通電源電圧を各ヘッド１で分圧し、各ヘッド１の共通電圧ＣＯＭを発生するようにしても良い。分圧による電圧降下が小さい方が、ヘッドでの発熱を抑えることができる。
【００５４】
次に、共通電圧回路の第２例について図１３を参照して説明する。図１３は同第２例の説明に供する抵抗値設定回路部分の説明図である。
【００５５】
この第２例では、前記第１例の可変抵抗Ｒ１（及びＲ２）を、直列抵抗Ｒ１０〜Ｒ１４と、各抵抗１０をバイパスするディップスイッチＳｗ１１〜Ｓｗ１４を含むスイッチアレイ２１２で構成している。このスイッチアレイ２１２が分圧回路の分圧比を選択するスイッチング手段となる。
【００５６】
これにより、ディップスイッチＳｗ１１〜Ｓｗ１４のオン／オフを選択することによって挿入する抵抗Ｒ１０〜Ｒ１４を選択することができ、可変抵抗Ｒ１として両端の抵抗値を可変設定することができる。
【００５７】
次に、共通電圧回路の第３例について図１４を参照して説明する。図１４は同第３例の説明に供する説明図である。なお、ここでは１つのヘッド１の部分のみを示している。
【００５８】
この第３例では、前記第１例の回路において、可変抵抗Ｒ１（Ｒ２）とコンデンサＣによる並列回路（共通電圧設定部）の後段に、オペアンプやトランジスタで構成した電力増幅回路（Ｄ級アンプ）２１３を配置して、設定した電圧を増幅して共通電圧ＣＯＭとして出力している。
【００５９】
ヘッド１を吐出駆動しているときには、ＣＯＭラインにも電流が流れるので、電圧を設定する抵抗部に大きな電流が流れると抵抗値が変化し、共通電圧ＣＯＭがシフトするので、電力増幅回路２１３を設けて、負荷変動による共通電圧ＣＯＭの変化を抑制している。
【００６０】
この第２例では、電圧Ｖｈを基準に分圧しているが、元の基準電圧は電圧Ｖｈに限るものではない。実際に使用する共通電圧ＣＯＭよりも少しだけ大きい共通電源電圧を装置本体側から供給して、共通電源電圧を各ヘッド１で分圧し、各ヘッド１の共通電圧ＣＯＭを発生するようにしても良い。分圧による電圧降下が小さい方が、ヘッドでの発熱を抑えることができる。
【００６１】
次に、共通電圧回路の第４例について図１５を参照して説明する。図１５は同第４例の説明に供する説明図である。なお、ここでは１つのヘッド１の部分のみを示している。
【００６２】
この第４例では、前記第１例のスイッチ２１１の出力を抵抗Ｒ００及びコンデンサＣ１を介して入力電圧Ｖｉｎとする可変電圧三端子レギュレータ２１４を備えている。三端子レギュレータ２１４の調整端子ＡＤＪに可変抵抗Ｒ１を接続し、可変抵抗Ｒ１の抵抗値を変化させることで、三端子レギュレータ２１４の出力電圧Ｖｏｕｔが変化するので、この出力電圧Ｖｏｕｔを共通電圧ＣＯＭとして出力する。
【００６３】
この第４例では、電圧Ｖｈを基準に分圧しているが、元の基準電圧は電圧Ｖｈに限るものではない。実際に使用する共通電圧ＣＯＭよりも少しだけ大きい共通電源電圧を装置本体側から供給して、共通電源電圧を各ヘッド１で分圧し、各ヘッド１の共通電圧ＣＯＭを発生するようにしても良い。分圧による電圧降下が小さい方が、ヘッドでの発熱を抑えることができる。
【００６４】
次に、共通電圧回路の第５例について図１６を参照して説明する。図１６は同第５例の説明に供する説明図である。なお、ここでは１つのヘッド１の部分のみを示している。
【００６５】
この第５例では、クロック発生回路２１６と、カウントＵＰ／ＤＯＷＮ回路２１７と、ＭＡＸカウント記憶回路２１８と、ＤＡＣ（Ｄ／Ａ変換器）２１９と、電力増幅回路２１３とを備えている。
【００６６】
カウントＵＰ／ＤＯＷＮ回路２１７は、COM制御信号が「Ｈ」のときはクロック発生回路２１６のクロックＣｋをカウントアップし、ＣＯＭ制御信号が「Ｌ」のときはカウントダウンしたカウント値（デジタル値）をＤＡＣ２１９に出力する。ただし、カウント値は、ＭＡＸカウント記憶回路２１８に設定されている値を超えないリミットをかける。また、カウントダウンしたときに、ゼロを超えない論理回路としている。
【００６７】
ＭＡＸカウント記憶回路２１８は、不揮発性メモリで、ＲＯＭなどで構成できる。
【００６８】
カウントＵＰ／ＤＯＷＮ回路２１７のカウント値をＤＡＣ２１９により電圧に変換しているだけなので、出力電圧は、カウント毎に電圧が上昇して、ＭＡＸカウント記憶回路２１８の最大値（これを「共通電圧ＣＯＭ」とする）に到達すると、共通電圧ＣＯＭ電圧で電圧が維持される。
【００６９】
つまり、共通電圧ＣＯＭ電圧までスルーアップした電圧波形になる。また、カウントダウンで電圧が下がり始めて、カウント値ゼロ＝ＧＮＤの電圧までスルーダウンした電圧波形になる。
【００７０】
そこで、ＭＡＸカウント値をヘッド１毎に設定、記憶しておくことで、ヘッド１毎の共通電圧ＣＯＭを設定出力することができ、各ヘッド１の特性を揃えることができる。
【００７１】
なお、クロック発生回路は、共通電圧ＣＯＭのスルーアップ／スルーダウンを制御するだけなので、高周波数はいらないため、単純な発振回路でよい。
【００７２】
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１７及び図１８を参照して説明する。図１７は同装置の概略説明図、図１８は同装置のヘッドユニットの一例の平面説明図である。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
この連続体５１０は、印刷手段５０５において、ヘッドユニット５５０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印刷される。
【００７６】
ここで、ヘッドユニット５５０には、本発明に係る２つのヘッドモジュール１００Ａ、１００Ｂを共通ベース部材５５２に備えている。
【００７７】
そして、ヘッドモジュール１００の搬送方向と直交する方向におけるヘッド１の並び方向をヘッド配列方向とするとき、ヘッドモジュール１００Ａのヘッド列１Ａ１，１Ａ２で同じ色の液体を吐出する。同様に、ヘッドモジュール１００Ａのヘッド列１Ｂ１、１Ｂ２を組とし、ヘッドモジュール１００Ｂのヘッド列１Ｃ１、１Ｃ２を組とし、ヘッド列１Ｄ１、１Ｄ２を組として、それぞれ所要の色の液体を吐出する。
【００７８】
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１９及び図２０を参照して説明する。図１９は同装置の要部平面説明図、図２０は同装置の要部側面説明図である。
【００７９】
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。
【００８０】
このキャリッジ４０３には、本発明に係るヘッドモジュール１００及び各ヘッド１に液体を供給する複数のヘッドタンク４４１（図面の簡略化のため１つで図示している。）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のヘッドモジュール１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複数のヘッドを備えている。
【００８１】
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。
【００８２】
搬送ベルト４１２は用紙４１０を吸着してヘッドモジュール１００のヘッド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。
【００８３】
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。
【００８４】
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の側方にヘッドモジュール１００のヘッドの維持回復を行う維持回復機構４２０が配置されている。
【００８５】
維持回復機構４２０は、例えばヘッドのノズル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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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ヘッドモジュール１００のヘッド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。
【００８９】
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２１を参照して説明する。図２１は同ユニットの要部平面説明図である。
【００９０】
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、ヘッドモジュール１００で構成されている。
【００９１】
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。
【００９２】
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２２を参照して説明する。図２２は同ユニットの正面説明図である。
【００９３】
この液体吐出ユニット４４０は、流路部品４４４が取付けられたヘッドモジュール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。
【００９４】
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１と電気的接続を行うコネクタ４４３が設けられている。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
「液体吐出ユニット」は、ヘッドモジュールに機能部品、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ヘッドモジュールと組み合わせたものなどが含まれる。
【００９８】
ここで、一体化とは、例えば、ヘッドモジュールと機能部品、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、ヘッドモジュールと、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。
【００９９】
例えば、液体吐出ユニットとして、ヘッドモジュールの液体吐出ヘッドに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。
【０１００】
また、液体吐出ユニットとして、ヘッドモジュールとキャリッジが一体化されているものがある。
【０１０１】
また、液体吐出ユニットとして、ヘッドモジュール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、ヘッドモジュールと走査移動機構が一体化されているものがある。また、ヘッドモジュール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。
【０１０２】
また、液体吐出ユニットとして、ヘッドモジュール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、ヘッドモジュール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。
【０１０３】
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ヘッドモジュールの液体吐出ヘッドにチューブが接続されて、ヘッドモジュール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ヘッドモジュールの液体吐出ヘッドに供給される。
【０１０４】
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。
【０１０５】
「液体を吐出する装置」には、ヘッドモジュール、ヘッドユニット、液体吐出ユニットなどを備え、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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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】
【０１１４】
１  液体吐出ヘッド
１０  ノズル板
１１  ノズル
２０  個別流路部材
２１  圧力室
２２  個別供給流路
２３  個別回収流路
３０  振動板部材
４０  圧電素子
５０  共通流路部材
５２  共通供給流路支流
５３  共通回収流路支流
５４  供給口
５５  回収口
５６  共通供給流路本流
５７  共通回収流路本流
１００  ヘッドモジュール
２０１  共通電圧回路
５００  印刷装置（液体を吐出する装置）
５５０  ヘッドユニット
【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】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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