(57)【要約】【課題】共通液室と個別液室の形成される領域が保持基板を介して積層方向で重なり合う構造とすると、圧電素子を駆動したときに保持基板の個別液室供給側が変形して吐出特性が変動する。【解決手段】共通液室１０と個別液室６とは、ノズル配列方向と直交する方向の少なくとも一部の領域が、保持基板５０を介して積層方向で重なり合う位置に配置され、保持基板５０には、共通液室１０と個別液室６とを通じる流路を構成する供給口部５１が設けられ、ノズル配列方向と直交する方向において、圧電素子１１を挟んで供給口部５１と反対側にダミーの溝部５５が設けられている。【選択図】図２
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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が通じる複数の個別液室を形成する流路板と、
前記個別液室の一部の壁面を形成する振動板部材と、
前記振動板部材上に配置され、前記個別液室に対応して前記振動板部材に設けられた圧電素子を収容する凹部が形成された保持基板と、
前記複数の個別液室に液体を供給する共通液室を形成する共通液室部材と、が積層され、
前記共通液室と前記個別液室とは、ノズル配列方向と直交する方向の少なくとも一部の領域が、前記保持基板を介して積層方向で重なり合う位置に配置され、
前記保持基板には、ノズル配列方向と直交する方向において、前記圧電素子を挟んで、一方側に前記共通液室と前記個別液室とを通じる流路を構成する供給口部が設けられ、他方側に肉抜き部が設けられている
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記保持基板の前記肉抜き部は溝部又は凹部である
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】
前記保持基板の前記肉抜き部は前記保持基板を貫通している
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記保持基板の前記肉抜き部は、前記共通液室側に開口している
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】
前記保持基板の前記肉抜き部内には、前記保持基板よりも剛性の低い充填剤が充填されている
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】
前記流路板には、積層方向で、前記保持基板の前記肉抜き部と重なり合う位置に肉抜き部が設けられている
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】
前記流路板の肉抜き部は前記流路板を貫通している
ことを特徴とする請求項６に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項８】
請求項１ないし７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９】
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８に記載の液体吐出ユニット。
【請求項１０】
請求項１ないし７のいずれかに記載の液体吐出ヘッド、又は、請求項８若しくは９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】
液体吐出ヘッドとして、液体を吐出する複数のノズルが通じる複数の個別液室を形成する流路板と、個別液室の一部の壁面を形成する振動板部材と、振動板部材上に配置され、個別液室に対応して振動板部材に設けられた圧電素子を収容する凹部が形成された保持基板と、複数の個別液室に液体を供給する共通液室を形成する共通液室部材とが積層されたものがある。
【０００３】
従来、共通液室と個別液室の形成される領域が保持基板を介して積層方向で重なり合う構造と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】
【特許文献１】特開２０１１−０００７２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、共通液室と個別液室の形成される領域が保持基板を介して積層方向で重なり合う構造とした場合、保持基板が個別液室長手方向で片持ち状態となる。
【０００６】
そのため、圧電素子を駆動したとき、保持基板の個別液室供給側が変形変位して、流路板などの積層部材が変形し、吐出特性が変動するという課題がある。
【０００７】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、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】
【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通じる複数の個別液室を形成する流路板と、
前記個別液室の一部の壁面を形成する振動板部材と、
前記振動板部材上に配置され、前記個別液室に対応して前記振動板部材に設けられた圧電素子を収容する凹部が形成された保持基板と、
前記複数の個別液室に液体を供給する共通液室を形成する共通液室部材と、が積層され、
前記共通液室と前記個別液室とは、ノズル配列方向と直交する方向の少なくとも一部の領域が、前記保持基板を介して積層方向で重なり合う位置に配置され、
前記保持基板には、ノズル配列方向と直交する方向において、前記圧電素子を挟んで、一方側に前記共通液室と前記個別液室とを通じる流路を構成する供給口部が設けられ、他方側に肉抜き部が設けられている
構成とした。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、吐出特性の変動を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る液体吐出ヘッドの分解斜視説明図である。
【図２】同じくノズル配列方向と直交する方向（個別液室長手方向）に沿う要部断面説明図である。
【図３】同実施形態の作用説明に供する断面説明図である。
【図４】比較例の作用説明に供する断面説明図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る液体吐出ヘッドの分解斜視説明図である。
【図６】同ヘッドのノズル配列方向と直交する方向の断面説明図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る液体吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向の断面説明図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係る液体吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向の断面説明図である。
【図９】本発明に係る液体を吐出する装置の一例の要部平面説明図である。
【図１０】同装置の要部側面説明図である。
【図１１】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１２】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】
【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。本発明の第１実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図１及び図２を参照して説明する。図１は同ヘッドの分解斜視説明図、図２は同じくノズル配列方向と直交する方向（個別液室長手方向）に沿う要部断面説明図である。
【００１２】
この液体吐出ヘッドは、ノズル板１と、流路板２と、振動板部材３と、圧力発生素子（圧力発生）手段である圧電素子１１と、保持基板５０と、共通液室部材７０と、駆動ＩＣ５０９などを備えている。
【００１３】
なお、本実施形態では、ノズル板１と保持基板５０との間に介在する、流路板２、圧電素子１１を含む振動板部材３などの部材全体を「アクチュエータ基板２０」と総称している。ただし、アクチュエータ基板２０として独立の部材が形成された後にノズル板１や保持基板５０と接合される場合に限定されるものではない。
【００１４】
また、ノズル板１、アクチュエータ基板２０、保持基板５０及び共通液室部材７０を積層している方向を積層方向という。
【００１５】
ノズル板１には、液体を吐出する複数のノズル４が配列された２つのノズル列が配置されている。
【００１６】
流路板２は、ノズル板１及び振動板部材３とともに、ノズル４が通じる個別液室６が構成されている。なお、個別液室６は、個別液室と、個別液室に通じる流体抵抗部と、流体抵抗部が通じる液導入部とで構成することもできる。
【００１７】
個別液室６は、振動板部材３などに形成された供給口９を通じ、更に保持基板５０に設けられた供給口部５１から共通液室部材７０などで形成される共通液室１０に通じている。また、振動板部材３の供給口９にはフィルタ部材を配置することもできる。
【００１８】
振動板部材３は、個別液室６の壁面の一部をなす変形可能な振動板（振動領域）３０を形成している。そして、この振動板部材３の振動板３０の個別液室６と反対側の面には、振動板３０と一体的に圧電素子１１が設けられ、振動板３０と圧電素子１１によって圧電アクチュエータ構成している。
【００１９】
圧電素子１１は、振動板３０側から下部電極１３、圧電層（圧電体層）１２及び上部電極１４を順次積層形成して構成している。この圧電素子１１上には絶縁膜２２が形成されている。
【００２０】
圧電素子１１の下部電極１３は、共通引出し配線１５を介してアクチュエータ基板２０のノズル配列方向の端部に引き出されて外部と接続する接続パッドなどに接続される。
【００２１】
圧電素子１１の上部電極１４は、個別引出し配線１６が引き出され、個別引出し配線１６はアクチュエータ基板２０と保持基板５０との間を通じて駆動ＩＣ（ドライバＩＣ）５０９に接続される。
【００２２】
振動板部材３の圧電素子１１側表面には下部電極１３を除く領域に絶縁膜２１が形成され、この絶縁膜２１は上部電極１４の周縁部まで形成されている。
【００２３】
ここで、駆動ＩＣ５０９は、保持基板５０に設けられた開口部５２内に配置されている。駆動ＩＣ５０９は、例えばフリップチップボンディングによりアクチュエータ基板２０上に実装され、バンプなどの接続部５１０によって上部電極１４と接続されている。
【００２４】
ここで、駆動ＩＣ５０９から圧電素子１１の上部電極１４と下部電極１３の間に電圧を与えることで、圧電体層１２が電極積層方向、すなわち電界方向に伸張し、振動板３０と平行な方向に収縮する。
【００２５】
このとき、下部電極１３側は振動板３０で拘束されているため、振動板３０の下部電極１３側に引っ張り応力が発生し、振動板３０が個別液室６側に撓み、内部の液体を加圧することで、ノズル４から液滴が吐出される
【００２６】
保持基板５０は、圧電素子１１を収容する凹部５３を有し、アクチュエータ基板２０の振動板部材３上に、絶縁膜（絶縁層）２２を介して、接着剤４０で接合されて配置されている。
【００２７】
共通液室部材７０は、共通液室１０となる貫通部が形成され、保持基板５０上に接着剤４０で接合されている。ここで、共通液室１０は、保持基板５０の圧電素子１１の収容部となる凹部５３とは反対側の面を１つの壁面とし、また、保持基板５０で形成されている壁面と反対側の壁面は変形可能なダンパ７１で形成されている。
【００２８】
このヘッドでは、共通液室１０は、個別液室６の長手方向（ノズル配列方向と直交する方向）の少なくとも一部の領域（本実施形態では全部の領域）に、積層方向で重なり合って配置されている。なお、個別液室の短手方向（ノズル配列方向）でも重なり合って配置される。
【００２９】
ここで、保持基板５０には、ノズル配列方向と直交する方向において、圧電素子１１を挟んで、一方側には共通液室１０と個別液室６とを通じる流路を構成する供給口部５１が設けられ、他方側（開口部５２側）には肉抜き部である溝部（以下「ダミー溝部」という。）５５が形成されている。
【００３０】
ダミー溝部５５は、供給口部５１を形成する溝部とほぼ同じ形状（幅及び長さ）で形成されているが、個別液室６に通じるものではない。また、ダミー溝部５５は、本実施形態では、保持基板５０を貫通する貫通溝部としているが、貫通させない構成とすることもできる。また、ダミー溝部５５は共通液室１０側に開口している。
【００３１】
このように構成した本実施形態の作用について図３及び図４も参照して説明する。図３は同実施形態の作用説明に供する断面説明図、図４は比較例の作用説明に供する断面説明図である。
【００３２】
図４に示す比較例は、保持基板５０には、ノズル配列方向と直交する方向において、圧電素子１１を挟んで一方側には本実施形態と同様に供給口部５１が設けられている。他方側である開口部５２側は、凹部５３から開口部５２の間の部分が、共通液室部材７０とアクチュエータ基板２０との間に挟まれて固定されている。つまり、保持基板５０は供給口部５１側と反対側が共通液室部材７０とアクチュエータ基板２０との間で保持された片持ち梁構造となる。
【００３３】
この比較例の構成では、保持基板５０の貫通穴からなる供給口部５１が形成されている側は剛性が弱く、また、供給口部５１と振動板部材３の供給口９、流路板２の個別液室６によって強度が弱くなっている。
【００３４】
圧電素子１１を駆動すると、前述したように圧電素子１１が振動板部材３の面内で個別液室長手方向に収縮する。これにより、応力が発生し、図４に仮想線で示すように、保持基板５０からノズル板１までの板状構造を撓ませるような片持ち梁構造変形が生じる。
【００３５】
このような変形が生じることで、共通液室１０側の保持基板５０も同時に振動するため、構造振動のみでなく、共通液室１０の圧力振動も励起することなる。そのため、複数のノズル４から同時に液体を吐出させる多ノズル駆動が行われたときに、相互干渉（クロストーク）を誘発することになる。特に、振動の固有周期と駆動波形すなわち吐出周期が近い場合に相互干渉が増幅され、各々のノズル４毎の吐出性能のばらつきが大きくなる。
【００３６】
これに対し、本実施形態では、保持基板５０に、ノズル配列方向と直交する方向において、供給口部５１と圧電素子１１を挟んで反対側にダミー溝部５５を形成している。
【００３７】
これにより、保持基板５０は供給口部５１側と圧電素子１１を挟んで反対側の剛性も低下することになり、片持ち梁の構造が解消され、比較例の振動支点（変形支点）となる側の剛性が低減することで、構造振動、特に固有振動の残留振動が抑制される。
【００３８】
この場合、ダミー溝部５５が共通液室２０側に開口していることで、保持基板５０は供給口部５１側と圧電素子１１を挟んで反対側の剛性をより確実に低下させることができる。
【００３９】
ここで、振動抑制の構成について補足して説明する。
【００４０】
保持基板５０のダミー溝部５５は積層方向で共通液室１０と重なる領域で圧電素子１１が形成されない領域に形成する。保持基板５０のダミー溝部５５により、圧電素子１１に対して供給口部５１とは反対側に、曲げ剛性が低減された部分（図３のＡ部分、以下、低剛性部）を構成する。
【００４１】
すなわち、圧電素子１１に対して供給口部５１とは反対側に低剛性部を設けることで、圧電素子１１により発生した曲げ応力が供給口部５１側のみに集中させずに、供給口部５１側とは反対側にも応力が分散されることにより、図４で示した変形の低減効果が得られる。
【００４２】
ここで、本実施形態においても、保持基板５０のダミー溝部５５と開口部５２との間の共通液室部材７０と接合され固定される部分を支点（固定点）とし、圧電素子１１側を加重印加点とした片持ち梁構造と考えることができる。
【００４３】
この場合、印加される加重Ｐに対して、たわみ変形量δとすると、次に（１）式の関係が一般的に成立する。
【００４４】
【数１】
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【００４５】
なお、ｂは片もち梁の幅であってノズル配列方向の幅に相当し、ｈは厚さ、ｌはダミー溝部５５の幅（ノズル配列方向に垂直な方向の幅）、Ｅはヤング率に相当する。ヤング率Ｅは、ノズル板１、流路板２、保持基板５０が積層された構造のため積層体の等価ヤング率に相当する。
【００４６】
上記（１）式によると、剛性を低減する、つまり、荷重Ｐに対して変形量δを大きくするためには、ｈを小さく（薄く）、ヤング率Ｅを小さく（やわらかく），ダミー溝部５５の幅すなわち梁の長さｌを長くすることが必要である。いずれかのパラメータを調整することで、曲げ剛性を低減することができ、残留振動を抑制することができる。
【００４７】
しかしながら、ヤング率Ｅを小さくするためには、該当箇所の材質を変更する必要があり、構造が複雑化し、ヘッドの大型化や製造難易度が高くなり、量産性が低下する。また、ヤング率Ｅに対して、剛性は一次の寄与となるため、効果は小さい。
【００４８】
そこで、３乗の寄与のある、ｈ、ｌ、を調整する、すなわち、ダミー溝部５５の寸法を調整することで、剛性低減の効果が得られる。
【００４９】
また、ダミー溝部５５の幅に相当する「ｌ」を広くとる場合は、個別液室長手方向の長さを伸ばすこととなり、ヘッドサイズが大型化し、ノズル密度の高密度化、ヘッドの小型化が困難になる。
【００５０】
そのため、厚さに相当する「ｈ」を小さく（薄く）することが、ヘッドの高密度化や量産性を維持しつつ所望の効果を得やすいため、より好ましい。
【００５１】
特に、構造体として強度を確保する機能を担う保持基板５０の厚さを小さく、或いは、貫通させることで、ヘッドを大型化せずに、所望の振動抑制効果が得られるためより好ましい。
【００５２】
ただし、剛性を低くしすぎた場合、変形の支点が、保持基板５０の供給口部５１よりも端部側の共通液室部材７０との接合部となる片もち梁形状となるため、振動量が大きくなり好ましくない。
【００５３】
したがって、保持基板５０の供給口部５１と保持基板５０のダミー溝部５５側の曲げ剛性を略同一とするように、前述の厚さｈ、幅（ノズル配列方向と直交する方向）ｌを調整することがより好ましい。
【００５４】
同様に、保持基板５０のダミー溝部５５のノズル配列方向の幅（長さ）も、保持基板５０の供給口部５１を形成する貫通溝と略同一とすることが好ましい。
【００５５】
保持基板５０の供給口部５１及び保持基板５０のダミー溝部５５のノズル配列方向の幅（長さ）は、広いほうがノズル配列方向の均一性が向上して、各々のノズル間の特性ばらつきを均一化することができるが、ヘッドが大型化するため好ましくない。
【００５６】
また、保持基板５０の供給口部５１と保持基板５０のダミー溝部５５は、ノズル配列方向と直交する方向において、圧電素子１１を中心として、線対象的に配置することが好ましい。
【００５７】
これにより、ノズル板１、流路板２、振動板部材３及び保持基板５０の積層体（構造体）の変形を、圧電素子１１を中心として対称的にすることができ、振動モードを単純化し、異なるモードの振動の伝播を抑制することができる。
【００５８】
次に、本発明の第２実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図５及び図６を参照して説明する。図５は同ヘッドの分解斜視説明図、図６は同ヘッドのノズル配列方向と直交する方向の断面説明図である。
【００５９】
本実施形態では、流路板２には、保持基板５０のダミー溝部５５に対応する部分に肉抜き部としての貫通溝部５６を形成している。なお、貫通溝部５６に代えて、貫通していない溝部や凹部を肉抜き部として形成することもできる。
【００６０】
このように構成することで、保持基板５０の供給口部５１と反対側のヘッド構造体の剛性を保持基板５０の供給口部５１側のヘッド構造体の剛性により近づけることができる。
【００６１】
つまり、本実施形態では、保持基板５０の供給口部５１と反対側のヘッド構造体の低剛性部は、絶縁膜２１，２２及び電極層（個別引き出し配線１６）と振動板部材３の層（これを「振動板層」という。）で構成される。このとき、前記（１）式における、ｈは振動板層の厚み、ｌは保持基板５０のダミー溝部５５の幅（ノズル配列方向と直交する方向における幅）に相当する振動板層の幅となる。
【００６２】
ここで、流路板２の貫通溝部５６（貫通穴）は、ノズル配列方向において、保持基板５０のダミー溝部５５と同様に１本の溝形状に形成されている。
【００６３】
これにより、（１）式におけるｂ（ダミー溝部５５のノズル配列方向における幅に相当する振動板層の幅）の値を大きくすることができ、（１）式におけるｌ（振動板層）の値を小さくしても、低剛性部を形成することができる。つまり、保持基板５０のダミー溝部５５のノズル配列方向と直交する方向の幅ｌを小さくできるので、ヘッドの小型化を図れる。
【００６４】
次に、本発明の第３実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図７を参照して説明する。図７は同ヘッドのノズル配列方向と直交する方向の断面説明図である。
【００６５】
本実施形態では、保持基板５０のダミー溝部５５は、振動板部材３側に薄肉部５７を残して形成している。
【００６６】
つまり、保持基板５０のダミー溝部５５は、共通液室１０側が開口しているので、ダミー溝部５５内も液体で満たされる。そのため、前記第１実施形態のように、ダミー溝部５５を貫通溝部とすると、駆動ＩＣ５０９と圧電素子１１を接続する個別引き出し配線１６の部分が通じている配線部が液体によって腐食するおそれがある。また、個別引き出し配線１６と液体との間は絶縁膜２２だけが介在する状態になり、絶縁膜２２を液体が浸透したり、絶縁膜２２にピンホールや損傷が生じると、個別引き出し配線１６の腐食やショートなどが生じるおそれもある。
【００６７】
そこで、保持基板５０のダミー溝部５５は保持基板５０を貫通しない形状とすることで、信頼性を高めることができる。
【００６８】
ここでは、保持基板５０のダミー溝部５５の内底面の高さを凹部５３の天面の高さとしている。ただし、保持基板５０のダミー溝部５５の内底面の高さを凹部５３の天面の高さよりも低く、すなわち、振動板部材３側により近い位置として、薄肉部５７の厚みをより薄くすることもできる。
【００６９】
また、保持基板５０の振動板部材３側からダミー溝部や凹部などの肉抜き部を形成して、共通液室２０側に薄肉部を残した構成とすることもできる。
【００７０】
次に、本発明の第４実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図８を参照して説明する。図８は同ヘッドのノズル配列方向と直交する方向の断面説明図である。
【００７１】
本実施形態では、保持基板５０のダミー溝部５５は貫通溝部とし、内部に充填剤５８を充填している。充填剤５８は、保持基板５０よりも剛性の低い材料、例えば樹脂材料で形成している。
【００７２】
このように構成することで、前記第３実施形態と同様に、配線部の信頼性を高めることができる。また、封止剤で振動の減衰（ダンピング）効果を高めることができ、保持基板５０の供給口部５１と反対側の保持基板５０の構造振動をダンピングすることができる。
【００７３】
なお、上記各実施形態においては、肉抜き部として、保持基板５０にダミー溝部５５を形成した例で説明しているが、凹部（貫通穴を含む）であってもよく、この場合には複数の凹部をノズル配列方向に形成することが好ましい。また、供給口部５１が１又は２以上の個別液室６にそれぞれ対応する複数の貫通穴であってもよい。
【００７４】
次に、上記液体吐出ヘッドの各部の具体的構成の一例について説明する。
【００７５】
ノズル板１は、例えば、ＳＵＳ、ニッケル等の金属または合金やシリコン、セラミックス等の無機材料、ポリイミド等の樹脂材料で形成できる。流路板２は、例えば、シリコン基板を使用し、エッチングによって個別液室６となる溝や凹部を形成することができる。
【００７６】
振動板部材３は、シリコンや窒化物、酸化物、炭化物等、これらの積層膜を使用することができる。積層膜としては、例えばＳｉ３Ｎ４とＳｉＯ２の積層膜などを使用できる。
【００７７】
圧電体層１２は、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛、チタン酸バリウムが一般的に用いられる。下部電極１３、上部電極１４は、例えば、金属、合金、導電性化合物などの単層膜或いは積層膜で形成することができる。例えば、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｉｒ酸化物、Ｐｄ、Ｐｄ酸化物等挙げられる。また、振動板部材３との間にＴｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒ等で形成する密着層を介在されることができる。
【００７８】
保持基板５０は、例えば、ガラス、シリコンやＳｉＯ２、ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３等のセラミクス材料で形成することができる。
【００７９】
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９及び図１０を参照して説明する。図９は同装置の要部平面説明図、図１０は同装置の要部側面説明図である。
【００８０】
この装置は、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。
【００８１】
このキャリッジ４０３には、本発明に係る液体吐出ヘッド４０４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４０４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４０４は、複数のノズル１１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。
【００８２】
液体吐出ヘッド４０４の外部に貯留されている液体を液体吐出ヘッド４０４に供給するための供給機構４９４により、ヘッドタンク４４１には、液体カートリッジ４５０に貯留されている液体が供給される。
【００８３】
供給機構４９４は、液体カートリッジ４５０を装着する充填部であるカートリッジホルダ４５１、チューブ４５６、送液ポンプを含む送液ユニット４５２等で構成される。液体カートリッジ４５０はカートリッジホルダ４５１に着脱可能に装着される。ヘッドタンク４４１には、チューブ４５６を介して送液ユニット４５２によって、液体カートリッジ４５０から液体が送液される。
【００８４】
この装置は、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。
【００８５】
搬送ベルト４１２は用紙４１０を吸着して液体吐出ヘッド４０４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。
【００８６】
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。
【００８７】
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４０４の維持回復を行う維持回復機構４２０が配置されている。
【００８８】
維持回復機構４２０は、例えば液体吐出ヘッド４０４のノズル面（ノズル１１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。
【００８９】
主走査移動機構４９３、供給機構４９４、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。
【００９０】
このように構成したこの装置においては、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。
【００９１】
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４０４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。
【００９２】
このように、この装置では、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えているので、高画質画像を安定して形成することができる。
【００９３】
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１１を参照して説明する。図１１は同ユニットの要部平面説明図である。
【００９４】
この液体吐出ユニットは、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４０４で構成されている。
【００９５】
なお、この液体吐出ユニットの例えば側板４９１Ｂに、前述した維持回復機構４２０、及び供給機構４９４の少なくともいずれか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。
【００９６】
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１２を参照して説明する。図１２は同ユニットの正面説明図である。
【００９７】
この液体吐出ユニットは、流路部品４４４が取付けられた液体吐出ヘッド４０４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。
【００９８】
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４０４と電気的接続を行うコネクタ４４３が設けられている。
【００９９】
本願において、「液体を吐出する装置」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である。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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
上記「液体が付着可能もの」とは液体が一時的にでも付着可能なものを意味する。「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。
【０１０４】
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、造形液なども含まれる。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
「液体吐出ユニット」とは、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である。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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
例えば、液体吐出ユニットとして、図１０で示した液体吐出ユニット４４０のように、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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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、図１１で示したように、液体吐出ユニットとして、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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
また、液体吐出ユニットとして、図１２で示したように、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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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ような圧電アクチュエータ（積層型圧電素子を使用するものでもよい。）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。
【０１１６】
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】
【０１１７】
１  ノズル板
２  流路板
３  振動板部材
４  ノズル
６  個別液室
１１  圧電素子
２０  アクチュエータ基板
５０  保持基板
５１  供給口部
５５  ダミー溝部（肉抜き部）
５６  貫通溝（肉抜き部）
５７  充填剤
７０  共通液室部材
４０３  キャリッジ
４０４  液体吐出ヘッド
４３０  液体吐出ユニット
【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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