(57)【要約】【課題】保持基板と駆動ＩＣとの間に充填した封止剤が保持基板とアクチュエータ基板との間の隙間から圧力発生素子側に侵入して吐出動作が不安定になる。【解決手段】駆動ＩＣ５０９と圧電素子１１とを通じる複数の個別引き出し配線１６がアクチュエータ基板２０と保持基板５０との間を通じて配置され、駆動ＩＣ５０９と保持基板５０との間には封止剤９０が充填され、圧力発生素子の並び方向において、隣り合う個別引き出し配線１６、１６間には、保持基板５０とアクチュエータ基板２０の絶縁膜２２との間に第１の隙間８１が生じており、封止剤９０には、第１の隙間８１に入り込まない大きさの添加剤９１が含まれている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の圧力発生素子が配列されたアクチュエータ基板と、
前記アクチュエータ基板上に配置され、前記圧力発生素子が収容される凹部を有する保持基板と、
前記アクチュエータ基板上に実装された駆動ＩＣと、を有し、
前記駆動ＩＣと前記圧力発生素子とを通じる複数の配線が前記アクチュエータ基板と前記保持基板との間を通じて配置され、
前記駆動ＩＣと前記保持基板との間には封止剤が充填され、
前記圧力発生素子の並び方向において、隣り合う前記配線間には、前記保持基板と前記アクチュエータ基板との間に第１の隙間が生じており、
前記封止剤には、前記第１の隙間に入り込まない大きさの添加剤が含まれている
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記駆動ＩＣと前記アクチュエータ基板との間には第２の隙間が生じており、
前記封止剤の添加剤は、前記第２の隙間には入り込む大きさである
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】
前記添加剤は、カプセル剤である
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】
前記カプセル剤はマイクロカプセルである
ことを特徴とする請求項３に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記カプセル剤は蓄熱材を含む
ことを特徴とする請求項４に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
前記封止剤は、前記駆動ＩＣの全面を覆っている
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６のいずれかに記載の液体吐出ヘッド、又は、請求項７若しくは８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、例えば、複数の圧力発生素子が配列されたアクチュエータ基板上に、圧力発生素子を覆う保持基板（保護基板とも称される。）を接合し、アクチュエータ基板上に駆動ＩＣを実装したものがある。
【０００３】
従来、保持基板と駆動ＩＣとの間に封止剤を充填することが知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−０６１７２３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、圧力発生素子を保持基板で覆うことで、駆動ＩＣと圧力発生素子とを通じる複数の配線はアクチュエータ基板と保持基板との間を通じて配置されることになり、圧力発生素子の並び方向で隣り合う配線間には、保持基板とアクチュエータ基板又は配線を被覆する絶縁膜との間に隙間が生じることがある。
【０００６】
そのため、保持基板と駆動ＩＣとの間に封止剤を充填すると、封止剤が隙間を介して保持基板の圧力発生素子を収容している内部空間に侵入することがある。このように、封止剤が圧力発生素子側に侵入すると、例えば圧力発生素子として圧電素子を使用して振動板を変位させることで液体を吐出させるよう構成の場合、振動板の変位が不安定になり、安定した吐出動作を行うことができなくな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、封止剤の圧力発生素子側への入り込み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、
複数の圧力発生素子が配列されたアクチュエータ基板と、
前記アクチュエータ基板上に配置され、前記圧力発生素子が収容される凹部を有する保持基板と、
前記アクチュエータ基板上に実装された駆動ＩＣと、を有し、
前記駆動ＩＣと前記圧力発生素子とを通じる複数の配線が前記アクチュエータ基板と前記保持基板との間を通じて配置され、
前記駆動ＩＣと前記保持基板との間には封止剤が充填され、
前記圧力発生素子の並び方向において、隣り合う前記配線間には、前記保持基板と前記アクチュエータ基板との間に第１の隙間が生じており、
前記封止剤には、前記第１の隙間に入り込まない大きさの添加剤が含まれている
構成とした。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、封止剤の圧力発生素子側への入り込みを低減できる。
【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図３のＡ−Ａ線断面に相当するノズル配列方向と直交する方向に沿う要部断面説明図である。
【図２】同じく図３のＢ−Ｂ線断面に相当するノズル配列方向に沿う要部断面説明図である。
【図３】同じく保護基板上から見た平面説明図である。
【図４】同ヘッドのアクチュエータ基板の平面説明図である。
【図５】同ヘッドの保持基板の平面説明図である。
【図６】図２のＣ部の拡大説明図である。
【図７】本発明の第２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９】同装置の要部側面説明図である。
【図１０】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１１】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ないし図６を参照して説明する。図１は同ヘッドの図３のＡ−Ａ線断面に相当するノズル配列方向と直交する方向に沿う要部断面説明図、図２は同じく図３のＢ−Ｂ線断面に相当するノズル配列方向に沿う要部断面説明図、図３は同じく保護基板上から見た平面説明図である。図４は同ヘッドのアクチュエータ基板の平面説明図、図５は同ヘッドの保持基板の平面説明図、図６は図２のＣ部の拡大説明図である。
【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、流路板２、振動板部材３及び圧電素子１１などのノズル板１と保持基板５０との間に介在する部材全体を「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】
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。
【００１５】
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、個別液室６に通じる流体抵抗部７、流体抵抗部７が通じる液導入部（通路）８を形成している。液滴を吐出するノズル４に通じる個別液室６、流体抵抗部７及び液導入部８を併せて個別流路５とする。
【００１６】
個別流路５の液導入部８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、供給口９にはフィルタ部材を配置することもできる。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
圧電素子１１の下部電極１３は、共通引出し配線を介してアクチュエータ基板２０の圧力発生素子配列方向（以下、「ノズル配列方向」という。）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。
【００２０】
圧電素子１１の上部電極１４は、配線である個別引出し配線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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。バンプ５１１、５１２による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上に実装されている。
【００２３】
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。
【００２４】
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
【００２５】
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、個別引出し配線１６を覆う絶縁膜（絶縁層）２２を介して接合されて配置されている。
【００２６】
このように、保持基板５０をアクチュエータ基板２０上に接合したとき、図２に示すように、ノズル配列方向において隣り合う個別引出し配線１６、１６間（配線間）には、保持基板５０とアクチュエータ基板２０上の絶縁膜２２との間に第１の隙間８１が生じることがある。
【００２７】
つまり、絶縁膜２２で覆われた個別引出し配線１６はノズル配列方向に所要の間隔で絶縁膜２１上に並べて配置され、保持基板５０が複数の個別引出し配線１６に跨った状態でアクチュエータ基板２０に接合されることで、隣接する引出し配線１６，１６間でアクチュエータ基板２０と保持基板５０との間に隙間８１が形成される。
【００２８】
一方、保持基板５０の開口部５２の壁面５０ａと駆動ＩＣ５０９の側面５０９ａとの間には封止剤９０が充填されている。
【００２９】
この封止剤９０は、アクチュエータ基板２０の絶縁膜２２表面と駆動ＩＣ５０９の底面との間の第２の隙間８２にも充填されている。
【００３０】
ここで、封止剤９０は、ノズル配列方向において隣り合うバンプ間（図１の紙面垂直方向におけるバンプ間）、ノズル配列方向と交差する方向において隣り合うバンプ間（図１の左右のバンプ間）を通じて、アクチュエータ基板２０の絶縁膜２２表面と駆動ＩＣ５０９の底面との間の第２の隙間８２に充填される。
【００３１】
この封止剤９０には、第１の隙間８１に入り込まない大きさで、かつ、第２の隙間８２に入り込める大きさの添加剤９１を含んでいる。
【００３２】
例えば、第１の隙間８１のノズル配列方向に沿う断面形状が、図６に示すように、短辺ａ×長辺ｂの大きさの矩形状（矩形及びほぼ矩形）の形状であるとき、添加剤９１の大きさは短辺ｂよりも大きくする。
【００３３】
ここで、第１の隙間８１のノズル配列方向に沿う断面形状とは、駆動ＩＣ５０９側の開口の形状である。
【００３４】
また、添加剤９１の大きさとは、例えば添加剤９１の平均粒子径が短辺ｂより長いことを意味している。添加剤９１の平均粒子径が、第１の隙間８１の駆動ＩＣ５０９側の開口の開口径よりも大きいことで、第１の隙間８１の駆動ＩＣ５０９側の開口で引っ掛かり易くなる。
【００３５】
添加剤９１としては、カプセル剤を使用することができる。これらのカプセル剤としてマイクロカプセルを使用することができる。さらに、カプセル剤は蓄熱材を含むものを使用することができる。また、添加剤９１としてはシリカなどのフィラを使用することもできる。さらに、添加剤として熱伝導性の高い材料を使用することで駆動ＩＣ５０９の熱を放熱することが可能になる。
【００３６】
このように構成したので、封止剤９０を充填するとき、添加剤９１によって第１の隙間８１の駆動ＩＣ５０９側の開口の全部又は一部が塞がれる。したがって、封止剤９０を充填するときに、封止剤９０が第１の隙間８１を通じて保持基板５０の凹部５３側に流れ込むことを低減できる。
【００３７】
これにより、保持基板５０の凹部５３内の圧電素子１１側に封止剤９０が侵入して振動板３０の変位効率が低下するなど、吐出動作が不安定になることが防止され、安定した吐出動作を行うことができる。
【００３８】
一方、添加剤９１は第２の隙間８２に入り込むことができるので、封止剤９０を第２の隙間８２内に充填することができ、駆動ＩＣ５０９と個別引出し配線１６との接続部分などを確実に封止することができる。
【００３９】
つまり、絶縁膜２２と駆動ＩＣ５０９の底面と間の距離（第２の隙間８２の高さ）は、絶縁膜２２と保持基板５０との間の距離（第１の隙間８１の高さ）よりも大きい。添加剤９１の大きさは第２の隙間８２に入り込む大きさであり、例えば、添加剤９１の平均粒子径が第２の隙間８２の開口径よりも小さい。これにより、添加剤９１は第２の隙間８２に入り込むことができる。
【００４０】
ここで、封止剤９０の例について説明する。
【００４１】
封止剤９０としては、例えばエポキシ樹脂などの樹脂（充填前は液状である。）を使用することができる。この封止剤９０の添加剤９１としては、例えばマイクロカプセルを分散することができる。
【００４２】
マイクロカプセルは、ポリアミド樹脂などの樹脂で形成することができる。マイクロカプセルは、略球形で、直径は、前述したように第１の隙間８１の短辺ａより大きく、第２の隙間８２の開口径よりも小さくしている。
【００４３】
マイクロカプセルの含有率は、例えば、２０重量％〜７０重量％とすることが好ましい。マイクロカプセルの含有率が低いと、第１の隙間８１を塞ぐ確率が低くなり、他方、含有率が高すぎると、封止剤としての流動性が低下し、封止剤としての機能を発揮できなくなるおそれがある。
【００４４】
マイクロカプセルには、蓄熱材が含まれていることが好ましい。蓄熱材としては、例えば、パラフィン、キシリトール、エリスリトールなどを挙げることができる。
【００４５】
マイクロカプセルに蓄熱材が含まれていることで、駆動ＩＣ５０９による発熱が蓄熱され、ヘッドの温度上昇を抑制することができる。すなわち、駆動ＩＣ５０９が発熱すると、マイクロカプセルに熱が伝わるが、マイクロカプセル内の蓄熱材の固体から液体への相変化に熱が使用されるため、相変化が完了するまでは温度上昇を抑えることができる。
【００４６】
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。
【００４７】
本実施形態では、封止剤９０は駆動ＩＣ５０９の全面を覆っている構成としている。
【００４８】
封止剤９０が駆動ＩＣ５０９の上面まで全体を覆うことで、駆動ＩＣ５０９の表面と封止剤９０との接触面積が増え、添加剤９１として蓄熱材を内包するカプセル剤、内包剤を使用するとき、温度上昇を更に抑制することができる。
【００４９】
次に、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。
【００５０】
次に、各部の具体例について説明する。
【００５１】
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。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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
保持基板５０は、流路板２の剛性を確保するためのものであり、アクチュエータ基板２０のノズル板１と対向する側に接合される。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。
【００５６】
次に、液体吐出ヘッドの製造プロセスの一例について説明する。
【００５７】
流路板２を形成するシリコンウエハ上にＳｉＯ２、Ｓｉ、ＳｉＯ２を所定の厚みで積層して３層構造の振動板部材３を形成した後、下部電極１３としてＴｉ及びＰｔをスパッタリング法で成膜した。
【００５８】
そして、下部電極１３上にチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を有機金属溶液に用いたゾルゲル法で所定厚さに成膜し、焼成することで、ＰＺＴの圧電体膜１２を形成した。その後、圧電体膜１２上にＰｔをスパッタリング法で成膜して上部電極１４を形成した。
【００５９】
上部電極１４を形成した後、上部電極１４、圧電体膜１２、下部電極１３をドライエッチング法でパターニングして２列配列された個別液室６に対応した圧電素子１１を形成した。なお、圧電素子１１の配列はノズル列の配列数に合わせた列数とする。
【００６０】
次に、プラズマＣＶＤ法によって絶縁膜２１を成膜し、上部電極１４上に個別引出し配線用コンタクトホール，共通引出し配線用コンタクトホールを絶縁膜２１に形成した。っその後、ＴｉとＡｌを順次積層してドライエッチングすることで、個別引出し配線１６及び共通引出し配線などを形成した。
【００６１】
ここで、圧電素子１１と駆動ＩＣ５０９とを接続する個別引出し配線１６の長さを７０μｍ、幅を１０μｍとした。
【００６２】
そして、プラズマＣＶＤ法によって個別引出し配線１６及び個別引出し配線１６、１６間などを覆う絶縁膜２２を形成した。
【００６３】
その後、振動板部材３をドライエッチングしての供給口９を形成した。
【００６４】
そして、各圧電素子１１から引き出された個別引出し配線１６及び共通引出し配線の端部である電極パッド上に、Ａｕからなるスタッドバンプ５１１を形成した。
【００６５】
次に、シリコンウエハを用いて、凹部５３及び開口部５２、供給口部５１を有する保持基板５０を形成した。
【００６６】
具体的には、まず、シリコンウエハを所定厚さに研磨してアクチュエータ基板２０と接合する面（接合面）側に酸化膜を形成し、フォトリソで、凹部５３及び開口部５２、供給口部５１を形成する部分が開口した酸化膜パターンを形成する。そして、その上にレジストを形成し、開口部５２、供給口部５１の部分だけが開口するレジストパターンを形成する。
【００６７】
そして、ＩＣＰエッチングで接合面側から開口部５２、供給口部５１を貫通形成する。その後、レジストパターンを除去し、酸化膜パターンをマスクとして、接合面側をＩＣＰエッチングでハーフエッチングして凹部５３を形成する。最後に、酸化膜パターンを除去する。
【００６８】
そして、作製した保持基板５０の接合面にエポキシ系接着剤を膜厚２μｍで塗布してアクチュエータ基板２０と接合した。
【００６９】
その後、保持基板５０の開口部５２から駆動ＩＣ５０９を接合する。駆動ＩＣ５０９の電極にはＡｕのスタッドバンプ５１２が形成されており、アクチュエータ基板２０の電極パッド上のスタッドバンプ５１１上に接合させる。接合方法は超音波法を用いた。
【００７０】
このとき、駆動ＩＣ５０９に側面と保持基板５０との間の隙間、駆動ＩＣ５０９とアクチュエータ基板２０との間の隙間は、最小で１００μｍとした。
【００７１】
その後、駆動ＩＣ５０９と保持基板５０の開口部５２の側面との隙間から、ニードルを用いて封止剤（アンダーフィル）９０を注入する。
【００７２】
封止剤９０としては、ポリアミド樹脂を用いたマイクロカプセルが分散されているエポキシ樹脂を使用した。
【００７３】
また、マイクロカプセルの含有率は５０重量％とした。マイクロカプセルの内部には、駆動ＩＣ５０９から受けた熱を固体から液体への相変化に伴う潜熱として蓄熱できる蓄熱材として、パラフィンを内包し、融点が３０℃のものとした。
【００７４】
封止剤９０を注入後、１００℃以上の条件で、１時間以上保持した後、室温に戻した。なお、封止剤９０の充填量は第１実施形態と同様に駆動ＩＣ５０９の側面の高さまでとした。
【００７５】
その後、アクチュエータ基板２０を所定厚さまで研磨した後に、個別液室６、流体抵抗部７、液導入部８をＩＣＰドライエッチング法で形成した。液導入部８、流体抵抗部７、個別液室６のエッチングは振動板部材３に到達するまで行って同じの高さとした。また、振動板部材３の供給口９となる部分には事前にエッチングで貫通口を形成した。
【００７６】
そして、シリコンウエハをダイシングにより個々のヘッドチップ毎に切り出し、ノズル板１と接合した。ノズル板１はＳＵＳ材にプレス加工でノズル４を形成したものを用いた。
【００７７】
その後、保持基板５０上に、ＳＵＳ製の共通液室部材７０を接合し、ヘッドを完成した。
【００７８】
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８及び図９を参照して説明する。図８は同装置の要部平面説明図、図９は同装置の要部側面説明図である。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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１０を参照して説明する。図１０は同ユニットの要部平面説明図である。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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１１を参照して説明する。図１１は同ユニットの正面説明図である。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
「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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
例えば、液体吐出ユニットとして、図９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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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１０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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
また、液体吐出ユニットとして、図１１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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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】
【０１１６】
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
１６  個別引き出し配線
２０  アクチュエータ基板
５０  保持基板
８１  第１の隙間
８２  第２の隙間
９０  封止剤
９１  添加剤
４０３  キャリッジ
４０４  液体吐出ヘッド
４３０  液体吐出ユニット
５０９  駆動ＩＣ
【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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