(57)【要約】【課題】クロストークや残留振動の影響を抑制することができ、かつ、その抑制が圧力室によってばらつくことを低減することができる液体吐出ヘッドを提供する。【解決手段】液体を吐出する複数のノズルが設けられたノズル基板と、前記ノズルに連通する複数の圧力室と、前記圧力室の一側を構成する振動板と、該振動板を介して前記圧力室に圧力を発生させる圧力発生手段と、を備える液体吐出ヘッドであって、前記圧力室は隔壁部材により区画され、該隔壁部材、前記ノズル基板及び前記振動板を圧力室構成部材とし、前記隔壁部材は、２つ以上の異なる部材からなり、該部材のうち少なくとも１組は音響インピーダンスがそれぞれ異なる部材であり、音響インピーダンスの比が３以上となる部材の組を少なくとも１つ有することを特徴とする。【選択図】図１
2017164918.tif 000002
【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設けられたノズル基板と、
前記ノズルに連通する複数の圧力室と、
前記圧力室の一側を構成する振動板と、
該振動板を介して前記圧力室に圧力を発生させる圧力発生手段と、を備える液体吐出ヘッドであって、
前記圧力室は隔壁部材により区画され、該隔壁部材、前記ノズル基板及び前記振動板を圧力室構成部材とし、
前記隔壁部材は、２つ以上の異なる部材からなり、該部材のうち少なくとも１組は音響インピーダンスがそれぞれ異なる部材であり、音響インピーダンスの比が３以上となる部材の組を少なくとも１つ有することを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記音響インピーダンスが同じ部材は、複数の前記隔壁部材にわたって同じ厚み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】
前記隔壁部材における２つ以上の異なる部材のうち少なくとも１つが、ステンレス、シリコン又はセラミックのいずれかであり、当該部材を部材Ａとすると、
前記隔壁部材における２つ以上の異なる部材のうち少なくとも他の１つが、前記部材Ａよりも音響インピーダンスの低い高分子材料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】
前記圧力室構成部材は、音響インピーダンスの比が３以上となる部材の組を少なくとも１つ有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記圧力室構成部材どうしは、厚み５μｍ以下の接着層により接合されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
前記圧力室構成部材どうしは、拡散接合で接合されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項７】
前記隔壁部材における２つ以上の異なる部材において、最も音響インピーダンスの小さい部材が前記ノズル基板側に配置されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項８】
前記隔壁部材における２つ以上の異なる部材において、最も音響インピーダンスの小さい部材がその他の部材に挟まれるように配置されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項９】
前記隔壁部材における２つ以上の異なる部材において、最も音響インピーダンスの小さい部材が前記振動板側に配置されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の液体吐出ヘッドを備えることを特徴とする液体吐出ユニット。
【請求項１１】
請求項１〜９のいずれかに記載の液体吐出ヘッド又は請求項１０に記載の液体吐出ユニットを備え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、液体吐出ユニット及び液体を吐出する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置などの液体吐出装置として、例えばインク液滴を吐出する液体吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）からなる記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置、例えばインクジェット記録装置が知られている。
【０００３】
液体吐出ヘッドにおいては、液体を吐出させるために圧力室（個別液室、加圧液室、加圧室などとも称される）を加圧したとき、圧力室で生じた圧力変動が、圧力波となって、圧力室を構成する部材を介して隣接するその他の部材へと伝播する。また、圧力波が隣接する圧力室に伝播し、液体にも影響が及ぶ相互干渉（クロストーク）が生じると、意図しないノズルからの液体の漏洩や吐出、吐出状態の不安定を誘発することになる。
【０００４】
また、圧力発生手段により振動板を介して圧力室が加圧されるにあたり、振動板の振動が他の部材、例えばノズルプレートに加わり、生じた振動が減衰せずに残留振動として残り、次の吐出に影響を及ぼして吐出異常を発生させることが懸念される。
【０００５】
これらに対し、従来から、残留振動の伝播を抑えるために、液体吐出ヘッドの構成部材の接合に用いる接着剤について、例えばやわらかい接着剤にして部材の接合を行うことが知られている。
しかし、従来の液体吐出ヘッドの接合方法では、やわらかい接着剤を用いた場合、厚みの制御が難しく、塗布時の厚みばらつき等が発生するため、残留振動の抑制効果にばらつきが発生していた。
【０００６】
また、クロストークを抑えるため、加圧室の隔壁内に空隙部や緩衝剤を設けることが知られている（特許文献１）。
しかし、空隙部の作製時や緩衝剤の埋設時に厚みばらつき等が発生するため、残留振動の抑制効果にもばらつきが発生していた。
【０００７】
また、特許文献２には、インクジェットヘッドの共振周波数による吐出への影響低減目的で、圧力室内部の壁部に弾性膜を作製する方法が開示されている。弾性部材により残留振動による影響を低減させる試みがなされている。
しかし、圧力室内部の壁部に弾性膜を設けているため、振動板で発生した振動が圧力室の隔壁を伝って他の部材に伝播することを十分に抑制できず、クロストークや残留振動の影響を抑制することにはさらなる改善が求められる。このことから、圧力室を構成する材料間でクロストークと残留振動を抑制するという問題は解消できておらず、さらなる改善が求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明は、クロストークや残留振動の影響を抑制することができ、かつ、その抑制がばらつくことを低減することができる液体吐出ヘッドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、液体を吐出する複数のノズルが設けられたノズル基板と、前記ノズルに連通する複数の圧力室と、前記圧力室の一側を構成する振動板と、該振動板を介して前記圧力室に圧力を発生させる圧力発生手段と、を備える液体吐出ヘッドであって、前記圧力室は隔壁部材により区画され、該隔壁部材、前記ノズル基板及び前記振動板を圧力室構成部材とし、前記隔壁部材は、２つ以上の異なる部材からなり、該部材のうち少なくとも１組は音響インピーダンスがそれぞれ異なる部材であり、音響インピーダンスの比が３以上となる部材の組を少なくとも１つ有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、クロストークや残留振動の影響を抑制することができ、かつ、その抑制がばらつくことを低減することができる液体吐出ヘッドを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る液体吐出ヘッドの一例における要部断面模式図である。
【図２】本発明に係る液体吐出ヘッドの一例における他の要部断面模式図である。
【図３】本発明に係る液体吐出ヘッドの他の例における要部断面模式図である。
【図４】本発明に係る液体吐出ヘッドの他の例における要部断面模式図である。
【図５】本発明に係る液体吐出ヘッドの他の例における要部断面模式図である。
【図６】本発明に係る液体吐出ヘッドの他の例における要部断面模式図である。
【図７】本発明に係る液体吐出ヘッドの他の例における要部断面模式図である。
【図８】本発明に係る液体吐出ユニットの一例を示す模式図である。
【図９】本発明に係る液体吐出ユニットの他の例を示す模式図である。
【図１０】本発明に係る液体吐出ユニットの他の例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット及び液体を吐出する装置について図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【００１３】
本発明は、液体を吐出する複数のノズルが設けられたノズル基板と、前記ノズルに連通する複数の圧力室と、前記圧力室の一側を構成する振動板と、該振動板を介して前記圧力室に圧力を発生させる圧力発生手段と、を備える液体吐出ヘッドであって、前記圧力室は隔壁部材により区画され、該隔壁部材、前記ノズル基板及び前記振動板を圧力室構成部材とし、前記隔壁部材は、２つ以上の異なる部材からなり、該部材のうち少なくとも１組は音響インピーダンスがそれぞれ異なる部材であり、音響インピーダンスの比が３以上となる部材の組を少なくとも１つ有することを特徴とする。
以下詳細を説明する。
【００１４】
（液体吐出ヘッド）
図１に本発明に係る液体吐出ヘッドの一実施形態を示す。図１は本実施形態の液体吐出ヘッドの要部についての断面模式図を示す図である。図１には、ノズル２１、ノズルプレート２０（ノズル基板）、圧力室１６、振動板１４、駆動ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）１２（圧力発生手段）、支持ＰＺＴ１３が図示されている。圧力室１６には液体が充填され、圧力発生手段である駆動ＰＺＴ１２が振動板１４を介して圧力室１６を加圧し、ノズル２１から液体が吐出される。
【００１５】
また、圧力室１６は隔壁部材２２によって区画されており、複数を並列化するように形成されている。ここで、「圧力室構成部材」とは、隔壁部材２２、ノズルプレート２０（ノズル基板）及び振動板１４を示す。図１に示されるように、本実施形態の圧力室構成部材は接着層３０によって、隔壁部材２２、ノズルプレート２０、振動板１４がそれぞれ接合されており、ノズルプレート２０と振動板１４は対向するように接合されている。
なお、駆動ＰＺＴ１２、支持ＰＺＴ１３の上部には、さらにＰＺＴベース（支持部材などとも称される）などの部材が接合されているが、ここでは図示を省略している。
【００１６】
本発明において、圧力室を区画する隔壁部材は、２つ以上の異なる部材からなり、該部材のうち少なくとも１組は音響インピーダンスがそれぞれ異なる部材であり、音響インピーダンスの比が３以上となる部材の組を少なくとも１つ有している。
【００１７】
図１に示される本実施形態の液体吐出ヘッドにおいて、隔壁部材２２は２つの異なる部材からなり、当該部材を主構成部材２４、異種材料部材２６と称して以下説明する。なお、本実施形態における主構成部材２４と異種材料部材２６は、接着層３０に挟まれるようにして接合されているが、後述するように接着層３０はなくてもよい。
また、主構成部材２４と異種材料部材２６は、図１に示すように、振動板１４に垂直な方向に不連続に形成されていることが好ましい。
【００１８】
隔壁部材２２における２つ以上の異なる部材は、少なくとも１組は音響インピーダンスが異なっており、音響インピーダンスの比が３以上となる部材の組を有している。本実施形態では、主構成部材２４と異種材料部材２６は音響インピーダンスが異なっており、音響インピーダンスの比が３以上となっている。ここで、音響インピーダンスは、ヤング率と密度の掛け算によって決定される。
【００１９】
主構成部材２４及び異種材料部材２６に用いられる材料としては、上記の要件を満たす限り、適宜変更することが可能である。
主構成部材２４としては、例えばステンレス（ＳＵＳ）、シリコン、セラミック等が挙げられる。
圧力室１６の加工方法としては、特に制限されるものではなく、適宜変更することが可能であるが、ＳＵＳを用いて形成される場合、ＳＵＳの加工方法として、エッチング工法、プレス工法などを用いることができる。また、シリコン材の場合はドライエッチング、ウエットエッチングにより、圧力室１６を加工することができる。
【００２０】
異種材料部材２６の材料としては適宜変更することが可能であるが、例えば主構成部材２４として上記の材料を用いた場合、主構成部材２４よりも音響インピーダンスが低い高分子材料が挙げられる。具体例としては、シリコーンゴム、スチレンゴム、プチルゴム、スチレン・ブタジエンゴム、天然ゴム、フェライトゴム等のゴム類、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリスチレン、エポキシ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ナイロン、テフロン（登録商標）、ポリイミド、べークライト等の高分子類を含む樹脂類等が挙げられる。
【００２１】
従って、隔壁部材における２つ以上の異なる部材のうち少なくとも１つが、ステンレス、シリコン又はセラミックのいずれかである場合、当該部材を部材Ａとすると、隔壁部材における２つ以上の異なる部材のうち少なくとも他の１つが、部材Ａよりも音響インピーダンスの低い高分子材料であることが好ましい。
【００２２】
上記の具体例について、表１、表２に音響インピーダンスの値を示す。
【表１】
2017164918.tif 000003
【００２３】
【表２】
2017164918.tif 000004
【００２４】
例えば、ＳＵＳ材料を主構成部材２４に用いた場合、ＳＵＳ材料の音響インピーダンスは、約４．５×１０7ｋｇ／ｍ2・ｓであるため、異種材料部材２６として上記例示の材料を組み合わせることで、音響インピーダンス比は１０以上となり、振動低減の効果が期待できる。隔壁部材２２における２つ以上の異なる部材は、音響インピーダンスの比が３以上となる部材の組を有していれば本発明の効果が期待できるが、音響インピーダンスの比が１０以上がより好ましく、この場合、本発明の効果がさらに良好になる。
【００２５】
また、このようなゴム類や樹脂類に、アルミナ、シリカ、金属類、カーボン類、マイラー、空洞などの音響インピーダンスの異なる物質を分散配合させた複合材料を、音響インピーダンスが上記の条件を満たす範囲内で調合してもよい。
【００２６】
音響インピーダンスの測定は、特に制限されるものではなく、適宜変更することが可能であるが、例えばレーザードップラー測定器を用いて表面の振動を測定することにより行う。
【００２７】
図２に、本実施形態における液体吐出ヘッドの吐出を説明するための模式図を示す。図２に示される例は、図１で示される圧力室１６のとなりの圧力室についても図示している。図に示されるように、駆動ＰＺＴ１２ａが駆動することにより（矢印４２）、振動板１４に振動変位が生じ、加圧液室１６ａに圧力が生じる（矢印４４）。生じた圧力により液体がノズル２１から吐出する。
【００２８】
このとき、振動板１４は圧力室１６を加圧するように振動するが、同時に隔壁部材２２に対しても振動して圧力を加える動きをする。さらに、圧力室１６で発生する圧力は矢印４４の他にも、ノズルプレート２０にかかかる圧力（矢印４８）も生じている。このように、吐出によって生じる各部材の振動、各部材にかかる圧力に対して、異種材料部材２６が緩衝材として働くこととなり、緩衝効果が得られる（矢印４６）。そのため、振動板から、圧力室構成部材を通して振動が伝播し、ノズルプレート２０が異常振動を引き起こすことを防ぐことができる。
【００２９】
異種材料部材２６は、主構成部材２４よりも音響インピーダンスが小さいため、主構成部材２４よりもやわらかい、ヤング率及び密度が小さい、伝播速度が小さいといった効果が期待できる。そのため、隔壁部材２２に上記所定の異種材料部材２６を用いると、残留振動の緩衝材としての効果が期待できる。
【００３０】
このように、隔壁部材２２に音響インピーダンスの比が３以上となる部材の組を用いることで、振動板１４で発生した振動が伝播するのを抑制することができ、クロストーク、残留振動の低減に効果が期待できる。さらには振動板１４から隔壁部材２２を通ってノズルプレート２０に伝播する振動が抑制されるため、ノズル２１の異常振動による吐出不安定性、吐出曲りなどの低減が期待できる。
【００３１】
一方、隔壁部材２２に２つ以上の異なる部材を用いた場合であっても、音響インピーダンスの比が３未満であると、振動が伝播するのを十分に抑制することができず、クロストーク、残留振動の低減が十分ではない。
【００３２】
隔壁部材における２つ以上の異なる部材の厚み、割合は適宜変更することが可能である。そのため、一概には規定しにくいが、音響インピーダンスが最も大きい部材が、その他の部材に対して５０％以上５００％以下の厚みであることが好ましい。特に音響インピーダンスが最も大きい部材が他の部材よりも厚いことが好ましい。
この場合、液体吐出ヘッドの剛性を保ちつつ、クロストーク、残留振動を抑制することができる。しかし、本発明の液体吐出ヘッドにおける隔壁部材では、音響インピーダンスの異なる複数の部材を組み合わせて用いることができるため、上記の範囲に制限されるものではない。
【００３３】
本実施形態においては、音響インピーダンスが小さい異種材料部材２６は、主構成部材２４よりも厚みが小さく、隔壁部材２２に対して５％以上１００％以下の厚みであることが好ましい。５％以上である場合、異種材料部材２６の緩衝効果が得られ、１００％以下である場合、液体吐出ヘッドの剛性を保つことができる。
また、主構成部材２４と異種材料部材２６の厚みの比は、２０／１〜１／１であることが好ましい。
【００３４】
本発明において、音響インピーダンスが同じ部材は、複数の隔壁部材にわたって同じ厚みであることが好ましい。本実施形態では、複数の隔壁部材２２にわたって、主構成部材２４の厚みが同じであり（厚みが一定であり）、異種材料部材２６の厚みが同じである（厚みが一定である）ことが好ましい。この場合、緩衝層としての効果が位置によってばらつくのをより抑制することができ、クロストーク、残留振動の抑制効果がばらつくのを防ぐことができる。
【００３５】
同じ厚みであるというためには、音響インピーダンスが同じ部材は、複数の隔壁部材にわたって、厚さのばらつきが平坦度で３μｍ以下であることが好ましい。この場合、上記効果を得ることができる。
平坦度を求めるには、液体吐出ヘッドについて触針式または光学式表面段差測定器により断面の画像を取得し、画像解析ソフトを用いて解析することにより求めることができる。
【００３６】
本発明において、圧力室構成部材は音響インピーダンスの比が３以上となる部材の組を少なくとも１つ有することが好ましい。例えば、ノズルプレート２０と振動板１４を比較し、音響インピーダンスの比が３以上となるのが好ましい。その他にも隔壁部材２２と、ノズルプレート２０又は振動板１４とを比較する場合は、隔壁部材２２における最も音響インピーダンスの大きい部材又は最も音響インピーダンスの小さい部材と、ノズルプレート２０又は振動板１４とを比較する。振動板１４と隔壁部材２２を比較する場合は、隔壁部材２２における最も音響インピーダンスの小さい部材と比較し、比が３以上であることが好ましい。ノズルプレート２０と隔壁部材２２を比較する場合は、隔壁部材２２における最も音響インピーダンスの大きい部材又は最も音響インピーダンスの小さい部材と比較し、比が３以上であることが好ましい。
これを満たす場合、圧力室構成部材の間で振動が伝播するのをより抑制することができ、クロストーク、残留振動をより低減することができる。
【００３７】
本実施形態では、圧力室構成部材どうしが厚み５μｍ以下の接着層により接合されていることが好ましい。５μｍ以下にすることで、接着層の厚みバラツキによる剛性バラツキを抑制できるという利点がある。より好ましくは、圧力室構成部材どうしが厚み２μｍ以下の接着層により接合されている場合である。
【００３８】
次に、本発明の液体吐出ヘッドにおける他の実施形態について説明する。上記実施形態と共通する事項については説明を省略する。
本実施形態に係る液体吐出ヘッドを図３に示す。図３は図１と同様に、液体吐出ヘッドの要部について断面模式図を示すものである。本実施形態において、圧力室構成部材どうしは拡散接合で接合されている。
【００３９】
図３に示される例では、ＳＵＳ、シリコン、セラミック等からなる主構成部材２４がノズルプレート２０側と振動板１４側に配置されており、それぞれ拡散接合で接合されている。主構成部材２４と異種材料部材２６は接着層３０により接合されている。拡散接合されている場合、原子・分子レベルで接合され、接合界面を一体化することができる。これにより、接合強度がより向上する。
【００４０】
圧力室構成部材が拡散接合されているかについては、電子顕微鏡により接合界面の断面を観察することにより判断が可能である。拡散接合されている場合は接合界面が一体化しているが、その他の接合方法では接合界面が一体化しておらず界面が観察される。
【００４１】
次に、本発明の液体吐出ヘッドにおける他の実施形態について図４〜図７を用いて説明する。上記実施形態と共通する事項については説明を省略する。なお、図４〜図７ではＰＺＴを省略している。
【００４２】
他の実施形態に係る液体吐出ヘッドを図４に示す。本実施形態では、隔壁部材における２つ以上の異なる部材において、最も音響インピーダンスの小さい部材が前記ノズル基板側に配置されている。図４に示されるように、異種材料部材２６が主構成部材２４よりもノズルプレート２０側に配置されている。
【００４３】
他の実施形態に係る液体吐出ヘッドを図５に示す。本実施形態では、隔壁部材における２つ以上の異なる部材において、最も音響インピーダンスの小さい部材がその他の部材に挟まれるように配置されている。図５に示されるように、異種材料部材２６が主構成部材２４に挟まれるように配置されている。
【００４４】
他の実施形態に係る液体吐出ヘッドを図６に示す。本実施形態では、隔壁部材における２つ以上の異なる部材において、最も音響インピーダンスの小さい部材が振動板側に配置されている。図６に示されるように、異種材料部材２６が主構成部材２４よりも振動板１４側に配置されている。
【００４５】
他の実施形態に係る液体吐出ヘッドを図７に示す。図７に示されるように、振動板１４側からノズルプレート２０側にかけて、異種材料部材２６、主構成部材２４、異種材料部材２７、主構成部材２４の順に配置されている。異種材料部材２６及び／又は異種材料部材２７は主構成部材２４よりも音響インピーダンスが小さく、比が３以上である。異種材料部材２６と異種材料部材２７は音響インピーダンスが同じであってもよく、異なっていてもよい。このように主構成部材、異種材料部材が複数あってもよい。
【００４６】
本発明の液体吐出ヘッドでは、これらの上記実施形態を含めて、複数の主構成部材と複数の異種材料部材とを用いて隔壁部材を構成することも可能である。これらの中でも、圧力室全体の剛性のバランスを考えたときは、図６に示す構成、すなわち最も音響インピーダンスの小さい部材が振動板側に配置されている構成が好ましい。
【００４７】
以上説明したように、本発明によれば、クロストークや残留振動の影響を抑制することができ、かつ、その抑制がばらつくことを低減することができる。このため、液体吐出ヘッドの吐出安定性を向上させることが可能になる。本発明は複数列の圧力室から同時に吐出させる場合、高周波駆動させる場合、高粘度インク等の音響インピーダンスの高いインクを駆動させる場合等に特に有効である。
なお、従来技術のように、やわらかい接着剤を用いることで、接着剤のやわらかさによる低インピーダンス効果によっても局所的には同様の効果が見込まれるが、接着剤の塗布時の厚みばらつきなどが発生してしまうため、本発明が有効である。
【００４８】
また、「液体吐出ヘッド」とは、ノズルから液体を吐出・噴射する機能部品である。
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。
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。
【００４９】
（液体吐出ユニット）
本発明で「液体吐出ユニット」とは、液体吐出ヘッドに他の機能部品、機構が一体化したものであり、液体を吐出する機能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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。一例を図８に示す。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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。一例を図９に示す。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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。一例を図１０に示す。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。
【００５６】
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。
【００５７】
（液体を吐出する装置）
次に、本発明に係る液体を吐出する装置について説明する。本発明において「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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
また、「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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【符号の説明】
【００６６】
１２  駆動ＰＺＴ
１３  支持ＰＺＴ
１４  振動板
１６  圧力室
２０  ノズルプレート
２１  ノズル
２２  隔壁部材
２４  主構成部材
２６、２７  異種材料部材
３０  接着層
４２  矢印（駆動ＰＺＴの駆動）
４４  矢印（圧力室に発生した圧力）
４６  矢印（異種材料部材の緩衝効果）
４８  矢印（ノズルプレートへの圧力）
４０１  ガイド部材
４０３  キャリッジ
４０４  液体吐出ヘッド
４０５  主走査モータ
４０６  駆動プーリ
４０７  従動プーリ
４０８  タイミングベルト
４１２  搬送ベルト
４１３  搬送ローラ
４１４  テンションローラ
４４０  液体吐出ユニット
４４１  ヘッドタンク
４４２  カバー
４４３  コネクタ
４４４  流路部品
４５６  チューブ
４９１Ａ、４９１Ｂ  側板
４９１Ｃ  背板
４９３  主走査移動機構
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６７】
【特許文献１】特開２００１−２２５４６７号公報
【特許文献２】特開２００７−１３０８５１号公報
【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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