(57)【要約】  【課題】電極ピンの腐食を原因とする誤検知の発生を防止することが可能な液面検知装置を提供する。  【解決手段】液体が貯容される管３５と、管３５内に配設された電極部を有する電極ピン３１，３２，３３と、管３５内に配設された電極部を有しアースされたアースピン３４とを備え、電極ピン３１，３２，３３とアースピン３４とは、管３５の軸方向から見て異なる向きに、かつ、それぞれの電極部が互いに対向するように配置されている液面検知装置９である。【選択図】図６
2017207468.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が通る管部と、
前記管部の内壁面に配設された電極ピンと、
前記管部の内壁面に配設されたアースピンと、を備え、
前記電極ピンと前記アースピンは、前記管部の軸方向から見て異なる向きに配置されていることを特徴とする液面検知装置。
【請求項２】
請求項１記載の液面検知装置において、
複数の前記電極ピンを有し、
複数の前記電極ピンは、前記管部の内壁面に、前記軸方向から見て異なる向きに配置されていることを特徴とする液面検知装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の液面検知装置において、
前記アースピンは、前記軸方向から見て、前記管部の中央部より下方に配置され、
前記電極ピンは、前記軸方向から見て、前記管部の中央部より上方に配置されることを特徴とする液面検知装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一つに記載の液面検知装置と、
被記録媒体に前記液体を塗布する塗布ローラと、
前記塗布ローラに前記液体を供給する液体供給部と、を備え、
前記液面検知装置は、前記液体供給部中の前記液体の液面高さを検知することを特徴とする液体塗布装置。
【請求項５】
第１の液体を前記被記録媒体に塗布する請求項４記載の液体塗布装置と、
第２の液体を前記被記録媒体に吐出する液体吐出ヘッドと、
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、液面検知装置、液体塗布装置及び液体を吐出する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のインクジェットプリンタにおいて、画像品質低下を抑制する方法として、記録媒体に前処理液を塗布する技術が知られている。また、例えば特許文献１のように、前処理液の液量を一定に保つために、前処理液の液面高さを検知する電極ピン及びアースピンを設けた構成が提案されている。
【０００３】
しかしながら、特許文献１を含む従来の技術では、前処理液が腐食性をもつ場合は、電極ピン及びアースピン近傍に堆積物が付着してしまい、それにより液面高さの誤検知をしてしまうという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上述した問題点を解決し、電極ピンの腐食を原因とする誤検知の発生を防止することが可能な液面検知装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、液体が通る管部と、前記管部の内壁面に配設された電極ピンと、前記管部の内壁面に配設されたアースピンと、を備え、前記電極ピンと前記アースピンは、前記管部の軸方向から見て異なる向きに配置されていることを特徴とする液面検知装置にある。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、アースされたアースピンと電圧印加側の電極ピンとの間の距離を大き
く取ることができ、管部の内壁面における前処理液の膜切れが向上するので、電極ピンの腐食に起因する異物が管部の内壁面に付着したとしても、前処理液が電極ピン間に留まることによる導通状態を回避することができ、誤検知の発生を防止した液面検知装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態を適用可能な画像形成システムの概略正面図である。
【図２】本発明の一実施形態を適用可能な液体塗布装置の概略正面図である。
【図３】本発明の一実施形態に用いられる表面塗布手段、裏面塗布手段の概略構成図である。
【図４】従来の液面検知装置を説明する概略図である。
【図５】従来の液面検知装置の問題点を説明する概略図である。
【図６】本発明の一実施形態に用いられる液面検知装置を説明する概略図である。
【図７】本発明の他の実施形態に用いられる液面検知装置を説明する概略図である。
【図８】本発明の他の実施形態に用いられる液面検知装置を説明する概略図である。
【図９】本発明の他の実施形態に用いられる液体を吐出する装置の一例の概略説明図である。
【図１０】図９に示した液体を吐出する装置のヘッドユニットの一例の平面説明図である。
【図１１】液体吐出ヘッドの一例の外観斜視説明図である。
【図１２】図１１の液体吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向（液室長手方向）の断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の実施形態を説明する前に、上記した背景技術を補説する。被記録媒体に塗布する前処理液等の処理液には、インク等とは異なり金属を腐食させる成分が含まれている。一般的に漏液の検知や容器内液体の有無を検知する液面検知手段として、２本の金属電極を用意し、一方に交流電圧を印加させると共に他方をアースさせて電極間のインピーダンスを検知し、検知したインピーダンスを直流電圧に変換し基準電圧との差分を比較することにより、液体の有無を検知する液体検知センサが使用されている。
【０００９】
この２本の電極は、上述したように交流電圧を印加させるため、処理液に浸された電極ピンは電気分解によって腐食が進行する。これにより、電極ピンから溶出した異物が電極ピンの表面や根元に堆積して２本の電極ピン間で軽い導通状態を引き起こし、容器内に処理液が存在しないにもかかわらず液面検知センサが液体ありと判断する誤検知が発生してしまうという問題点があった。
【００１０】
また、処理液の粘度は水と比較すると高いため、２本の電極ピン間の濡れ性が影響して液面センサが液なしと検知するセンサ内の液面高さと容器内の液面高さとにずれが生じるため、正確な検知を行うことができないという問題点があった。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態を適用可能なインクジェット方式の画像形成システムを示している。同図において画像形成システム５０は、給紙装置５１、液体塗布装置である前処理液塗布装置５２、画像形成装置であるインクジェットプリンタ５３を有している。
給紙装置５１から繰り出された被記録媒体としてのウェブＷは、前処理液塗布装置５２に送り込まれ、画像形成時における滲み、濃度、色調、裏写り等の問題を解決するため、インク液滴が着弾する前にその被記録面にインクを凝集させる機能を有する前処理液（第１の液体）を塗布される。前処理液が塗布される面は、所望の画像形成物に応じて片面のみの場合や両面の場合がある。ウェブＷは、連続長尺状をなす。
【００１２】
なお、以下の説明では「液体」は前処理液のことを指し、画像を形成するための「インク」とは異なる。区別が必要な場合は、前処理液を「第１の液体」と、インクを「第２の液体」と呼ぶ。
【００１３】
前処理液塗布装置５２において前処理液が塗布されたウェブＷは、第１のインクジェットプリンタ５３に送り込まれて、その一方の面にインク液滴を吐出されて所望の画像が形成される。その後ウェブＷは、反転装置によりその表裏が反転された後に引き続き第２のインクジェットプリンタに送り込まれ、その他方の面にインク液滴を吐出されて所望の画像が形成された後、後処理装置に送られて所定の後処理が行われる。
【００１４】
図２は、前処理液塗布装置５２の概略図である。前処理液塗布装置５２の内部には、端部に軸受を有し回転自在に設けられたガイドローラ１が複数個配設されており、これ等によりウェブＷの搬送経路が形成されている。
【００１５】
また、前処理液塗布装置５２の内部には、ウェブＷの表面側に前処理液を塗布する表面塗布手段２９及び裏面側に前処理液を塗布する裏面塗布手段３０が配設されている。ウェブＷは、各裏面塗布手段３０、表面塗布手段２９を順次通過することによりその両面に前処理液を塗布される。
【００１６】
搬送中に前処理液が乾燥したウェブＷは、回転駆動されるフィードローラ３と、これに付勢手段の付勢力によって圧接されているフィードニップローラ４との間を通過し、インクジェットプリンタ５３へと送られる。画像形成に関する具体的な形態については後述する。
【００１７】
図３（ａ）、図３（ｂ）は、表面塗布手段２９及び裏面塗布手段３０（以後、区別しないときは塗布手段２９と呼ぶ）の概略図であるとともに、図３（ａ）は前処理液を塗布手段２９に供給・移送する構成を含む図である。図３（ａ）に示す塗布手段２９はこの正面図であり、図３（ｂ）に示す塗布手段２９はこの側面図である。
【００１８】
図３に示すように、塗布手段２９が用紙搬送経路中に配置されている。塗布手段２９は、ウェブＷに前処理液を塗布する塗布ローラ５、前処理液を薄膜化して塗布ローラ５に転写させる中間ローラ６、塗布ローラ５とでウェブＷを挟持する加圧ローラ７等を有している。
中間ローラ６は前処理液を貯容する供給パン８（液体供給部）の内部で前処理液に浸漬されており、供給パン８内の前処理液は後述する液面検知装置９によりその液面高さが検知されている。
【００１９】
そして、後述する図３（ａ）に示す供給ポンプ１７等を駆動することにより、供給パン８内に前処理液が供給され、中間ローラ６の前処理液に浸漬する量（浸漬する体積）が一定となるように構成されている。
【００２０】
供給パン８は塗布ローラ５を覆うように形成されており、内部に貯容された前処理液の蒸発を抑制する形状を呈している。しかし、塗布ローラ５と加圧ローラ７との圧接部１０は開口しておく必要があり、完全に密閉されていない構成が通常採用されている。このため液体塗布装置５２の供給系では、ほぼ密閉されているリザーブタンク１１及びリザーブタンク１１と供給パン８とを連通する退避経路１２が設けられており、退避経路１２内でリザーブタンク１１の手前に位置する電磁弁１３を開放することにより水頭差で供給パン８からリザーブタンク１１に前処理液が移送され、前処理液の粘度上昇を抑制可能に構成されている。
【００２１】
なお、電磁弁１３を開放するタイミングは、ウェブＷの架け替えや画像形成条件の変更といった通常のジョブ間における作業時間よりも長い時間、例えば１時間以上にわたって画像形成動作が停止されるような場合であり、供給パン８に前処理液を充填する待ち時間が毎回の画像形成動作停止毎に発生しないように構成されている。
また、電磁弁１３は電力を供給しない場合に開放される電磁弁であり、装置の電源を遮断した場合には必ず供給パン８内の前処理液がリザーブタンク１１に移送され、供給パン８内に前処理液が長期にわたって放置されないように構成されている。
【００２２】
退避経路１２からはフィルタ１４に連通する循環経路１５が分岐しており、循環経路１５にはフィルタ１４の上流側に電磁弁１９が、フィルタ１４の下流側に三方弁２０がそれぞれ配設されている。この構成により、前処理液の塗布中に、適時、退避経路１２の電磁弁１３を閉じる共に電磁弁１９を開き、三方弁２０をフィルタ１４側と供給パン８とが連通する状態として供給ポンプ１７を駆動することにより、供給パン８内に貯容された前処理液の一部をフィルタ１４に通すことが可能である。
この構成により、ウェブＷと塗布ローラ５及び加圧ローラ７との間で発生し供給パン８内に落下した紙粉等の異物をフィルタ１４によって除去することができ、供給パン８内の前処理液が糊状となる不具合の発生を防止することができる。
また、液体塗布装置５２における供給パン８への前処理液を供給する経路は、三方弁２０をカートリッジ２，１６側と連通させて供給ポンプ１７により前処理液を供給する経路１８と、リザーブタンク１１とフィルタ１４とを連通する循環供給経路２２からフィルタ１４を介して供給パン８に向かう経路との二つの経路が用意されている。
なお、符号２７はエンプティセンサを、符号２８は廃液タンクを、それぞれ示す。
【００２３】
リザーブタンク１１には液面検知センサ２４が設けられていて、リザーブタンク１１内の液面を検知してカートリッジ１６からの前処理液の供給とリザーブタンク１１からの前処理液の供給とを切り替えている。リザーブタンク１１に前処理液がない場合にはカートリッジ２，１６から新品の前処理液を供給することとなるが、カートリッジが複数ある場合には、カートリッジ毎に設けられた電磁弁２１，２６により前処理液を供給するカートリッジを選択する構成である。この場合、三方弁２０をカートリッジ２，１６と供給パン８とが連通する状態で供給ポンプ１７を駆動させ、電磁弁２１を閉じて電磁弁２６を開けばカートリッジ１６から前処理液が供給されることになり、供給ポンプ１７の駆動時間と電磁弁２６の開弁時間とのアンド条件の時間がカートリッジ１６からの供給時間となる。
【００２４】
なお、リザーブタンク１１に前処理液がある場合には、循環経路１５の電磁弁１９を閉じて循環供給経路２２の電磁弁２３を開くと共に、三方弁２０をフィルタ１４と供給パン８とが連通する状態として供給ポンプ１７を駆動する。これによりリザーブタンク１１内の前処理液が供給パン８に送られ、リザーブタンク１１内の前処理液の液量が一定値内に収まるように構成されている。また、循環供給経路２２での供給時には前処理液がフィルタ１４を通過するため、リザーブタンク１１に送られた前処理液をリフレッシュさせる効果も得られる。
【００２５】
つまり、塗布ローラ５はウェブＷ（被記録媒体）に前処理液（液体）を塗布し、供給パン８（液体供給部）は塗布ローラ５に前処理液を供給し、液面検知装置９は供給パン８内の前処理液の液面高さを検知する。これらにより、塗布手段２９は、液体塗布装置を構成している。
【００２６】
なお、供給パン８内の液面検知装置９の配置や固定方法は、特に限定されない。
【００２７】
図４（ａ）は、従来用いられている液面検知装置の断面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）を矢視Ａから見た図である。この液面検知装置４０は、前処理液が貯容されたり通ったりする管状の容器４９内の液面高さを３箇所で検知する、低位置電極ピン４１、コントロール電極ピン４２、高位置電極ピン４３、アースされたアースピン４４等を有している。
従来の液面検知装置４０では、アースされているアースピン４４と電圧が印加される各電極ピン４１，４２，４３とがその電極部を同一のライン４８（図４（ａ）に示す一点鎖線）上に配設されているため、前処理液の液面４７の高さが下がってきたときの液膜の切れが悪くなり易い。このため、容器内の液面は下がっているのに液面検知装置４０の各電極ピンにより液があると検知することがあり、誤検知が発生してしまう。
【００２８】
また、前処理液によっては各電極ピンが電気分解によって腐食進行し、腐食による異物が生成される。この状態を図５に示す。図５に示すように、電極ピンから溶出した異物（三価クロム等）４５は各電極ピン４１，４４の根元に付着する。この状態となると、前処理液の液面が下がってきたときに前処理液が容器内壁を下側へと流れ落ちようとするが、異物４５が内壁に付着しているために前処理液が各電極ピン４１，４４間に溜まって液溜まり４６を形成してしまい、いつまでも液なしを検知しないという誤検知が発生することとなる。
【００２９】
より具体的に述べると、電極ピンから溶出した異物４５によって電極ピン４１とアースピン４４の距離が小さくなり、前処理液が表面張力により電極ピン４１とアースピン４４との間に溜まりやすくなる。また、電極ピンから溶出した異物４５によって電極ピン４１とアースピン４４との間に凹凸が形成され、前処理液が下方へ流れにくくなる。
【００３０】
なおこれらの問題は、電極ピン４１とアースピン４４との間だけに起きることではなく、各電極ピン間にも生じうる問題である。
【００３１】
また、電極ピン４１等の形状は一例であり、電位差を検知できる形状であればピン形状でなくとも良い。
【００３２】
上述の問題点を解決する本発明の液面検知装置９について図６を用いて説明する。図６（ａ）は本発明の一実施形態に係る液面検知装置の断面図、図６（ｂ）は、図６（ａ）を矢視Ａから見た図である。
液面検知装置９は、供給パン８に連結された管３５内の前処理液の液面高さを３箇所で検知する、低位置電極ピン３１、コントロール電極ピン３２、高位置電極ピン３３、アースされたアースピン３４等を有している。管３５は、前処理液が貯容されたり通ったりする管部として機能する。
管３５内の液面４７の高さを計測して供給パン８内の液面高さをコントロールする液面検知装置９は、各電極ピン３１，３２，３３に交流電圧を印加すると共にアースピン３４をアースさせ、各電極ピン間のインピーダンスを検知してこれを直流電圧に変換し、基準電圧との差を比較することで液体の有無を検知する手段・装置である。
【００３３】
上述の液面検知装置９において、低位置電極ピン３１は下側のリミット位置の液面を、コントロール電極ピン３２はコントロール位置の液面を、高位置電極ピン３３は上側のリミット位置の液面をそれぞれ検知する。そして、アースピン３４と、各電極ピン３１，３２，３３とが、管３５の軸方向から見て異なる方向に延び出ている。
【００３４】
言い換えれば、アースピン３４は、電極ピン３１に対して、軸方向から見て電極ピン３３と対向する方向に配置されつつ、軸方向に沿ってＤ１ずらして配置されている。
【００３５】
上述の構成により、アースされたアースピン３４と電圧印加側の電極ピンのうち最も近い低位置電極ピン３１との間の距離を大きく取ることができ、管３５の内壁面における前処理液の膜切れ（下方への流れやすさ）が向上する。これにより、電極ピンの腐食に起因する異物が管３５の内壁面に付着したとしても、前処理液が電極ピン間に留まることによる導通状態を回避することができ、誤検知の発生を防止した液面検知装置を提供することができる。
【００３６】
また、アースピン３４と電極ピン３１との距離を大きくするだけでなく、軸方向から見て対向させているので、アースピン３４と電極ピン３１との間に表面張力がほとんど働からず、前処理液が留まることを防ぐことができる。本実施形態では、図６（ｂ）に示すように、更にアースピン３４と電極ピン３１を距離Ｄ２だけ離して配置しているため、より効果が大きい。
【００３７】
また、電極ピン３１とアースピン３４の距離を単純に距離Ｄ１だけ離すだけでも十分な膜切れの効果が得られるが、その場合は管３５の長さを大きくとる必要がある。これに対して本発明の場合は、軸方向から見て各ピンが違う方向から延び出ている（重ならないように配置されている）ため、管３５を小型にしつつ、膜切れ効果を発揮することができる。
【００３８】
上述の構成において、管３５として、その内壁面が離型性の高い材料からなるものを用いることが望ましい。この構成により、管３５の内壁面に付着した前処理液の膜切れがさらに向上するので、前処理液が電極ピン間に留まることをより一層防止することができる。また、電極ピンの腐食に起因する異物そのものも管３５の内壁面に対して付着しにくくなる。
【００３９】
図７及び図８は、本発明の他の実施形態を示している。この実施形態では、アースピン３４に対して各電極ピン３１，３２，３３がそれぞれ対向すると共に、各電極ピン３１，３２，３３が管３５の周囲にそれぞれの自由端部先端を結んだときに螺旋状となるように配置されている。なお、アースピン３４に対して各電極ピン３１，３２，３３がそれぞれ対向する状態とは、円周方向で最も近い電極ピン３１，３３とアースピン３４との角度α，βが９０度以上である状態をいう。
【００４０】
言い換えれば、アースピン３４は、軸方向から見て鉛直方向下方（重力方向側）に配置され、軸方向から見て、電極ピン３１（及び３２，３３）とアースピン３４とが成す角度が９０°以上である。
【００４１】
少なくとも、軸方向からみて、管３５の中央部分（図８に示す一点鎖線）より下方にアースピン３４が、管３５の中央部分より上方に電極ピン３１が配置されていれば良い。
【００４２】
上述の構成により、前処理液が管３５内を排出されるとき、前処理液が流れる方向（軸方向）に対して互いに隣り合う電極ピンを結ぶ線が平行ではなくなるため、上流側から流れ込む前処理液が下流側に配置されている電極ピンに流れ込むことがない。これにより、上流側から流れてくる前処理液によって電極ピン間の液膜切れが悪化することを防止できる。また、供給パン８内の前処理液の液面と管３５内の液面との時間遅れをなくすことができ、前処理液塗布装置５２の小型化を図ることができる。
【００４３】
なお、各実施形態では、管３５（管部）の断面を円形状としているが、構成を限定するわけではなく、断面は多角形状や、一方が開いている形状などでも良い。
【００４４】
また、各実施形態では、塗布ローラ５の他に中間ローラ６を設けているが、構成はこれに限らない。即ち、供給パン８内の前処理液を被記録媒体に塗布できる構成であればよく、中間ローラ６を排除して塗布ローラ５を１つだけ設ける構成でも良い。
【００４５】
また、例えば画像をコーティングするための後処理液の液面検知用としても応用可能であり、液体の種類は前処理液に限定されない。前処理液としては、被記録媒体と画像形成用インクの密着性を高めるための液体、画質を向上させるための下地としての液体などが含まれる。
【００４６】
上述した各実施形態における液面検知装置及び液体塗布装置は、液体を吐出する装置の一部として応用可能である。以下に、液体を吐出する装置の一実施形態例について説明する。なお以下の説明における「液体」とは、主に画像を形成するための「インク」を意味するもの（第２の液体）であって、上述した「前処理液」としての液体（第１の液体）とは区別されるものである。
【００４７】
上述した実施形態では、画像が形成される被記録媒体としてウェブＷを示した。このウェブＷとしては、記録紙には限定されず、厚紙、ハガキ、封筒、普通紙、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ等も含まれる。また用紙以外の被転写材として、ＯＨＰシート、ＯＨＰフィルム、樹脂フィルム等、シート状を呈し画像形成可能なものであればどのようなものを用いてもよい。
【００４８】
次に、図９及び図１０を参照して、本発明に係る液体を吐出する装置の一実施形態について説明する。図９は同装置の概略説明図、図１０は同装置のヘッドユニットの一例の平面説明図である。
【００４９】
この液体を吐出する装置である印刷装置１０００は、被記録媒体となる連続体状のウェブＷを搬入する搬入手段２００と、搬入手段２００から搬入されたウェブＷを印刷手段４００に案内搬送する案内搬送手段３００と、ウェブＷ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４００と、ウェブＷを乾燥する乾燥手段７００と、ウェブＷを排出する排出手段９００などを備えている。
【００５０】
案内搬送手段３００は、先述した図２の前処理液塗布装置５２と置き換えることができ、ウェブＷ（被記録媒体）を搬送しつつ、ウェブＷに前処理液を塗布することができる。
【００５１】
ウェブＷは、搬入手段２００の元巻きローラ２１０から送り出され、搬入手段２００、案内搬送手段３００、乾燥手段７００、排出手段９００の各ローラによって案内、搬送されて、排出手段９００の巻取りローラ９１０にて巻き取られる。
【００５２】
このウェブＷは、印刷手段４００において、搬送ガイド部材５９０上をヘッドユニット５００及びヘッドユニット５５０に対向して搬送方向Ｘ（図１０参照）に搬送され、ヘッドユニット５００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５５０から吐出される処理液で後処理が行われる。
【００５３】
ここで、ヘッドユニット５００には、例えば、被記録媒体の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５１０Ｋ、５１０Ｃ、５１０Ｍ、５１０Ｙ（以下、色の区別しないときは「ヘッドアレイ５１０」という）が配置されている。
【００５４】
各ヘッドアレイ５１０は、液体吐出手段であり、それぞれ、搬送されるウェブＷ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。
【００５５】
ヘッドアレイ５１０は、例えば、図１０に示すように、液体吐出ヘッド（以下、単に「ヘッド」ともいう）６００をベース部材５２０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。
【００５６】
次に、液体吐出ヘッドの一例について図１１及び図１２を参照して説明する。図１１は同液体吐出ヘッドの外観斜視説明図、図１２は同ヘッドのノズル配列方向と直交する方向（液室長手方向）の断面説明図である。
【００５７】
図１１、図１２に示すように、この液体吐出ヘッド６００は、ノズル板１０１と、流路板１０２と、壁面部材としての振動板部材１０３とを積層接合している。そして、振動板部材１０３の振動領域（振動板）１３０を変位させる圧電アクチュエータ１１１と、ヘッドのフレーム部材を兼ねている共通液室部材１２０と、カバー１２９を備えている。なお、流路板１０２と振動板部材１０３で構成される部分を流路部材１４０という。
【００５８】
ノズル板１０１は、液体を吐出する複数のノズル１０４を有している。
【００５９】
流路板１０２は、ノズル１０４にノズル連通路１０５を介して通じる個別液室１０６、個別液室１０６に通じる供給側流体抵抗部１０７、供給側流体抵抗部１０７に通じる液導入部１０８となる貫通穴や溝部を形成している。ノズル連通路１０５は、ノズル１０４と個別液室１０６にそれぞれ連なって通じる流路である。また、液導入部１０８は振動板部材１０３の開口１０９を介して供給側共通液室１１０に通じている。
【００６０】
振動板部材１０３は、流路板１０２の個別液室１０６の壁面を形成する変形可能な振動領域１３０を有する。ここでは、振動板部材１０３は２層構造（限定されない）とし、流路板１０２側から薄肉部を形成する第１層と、厚肉部を形成する第２層で形成され、第１層で個別液室１０６に対応する部分に変形可能な振動領域１３０を形成している。
【００６１】
そして、この振動板部材１０３の個別液室１０６とは反対側に、振動板部材１０３の振動領域１３０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１１１を配置している。
【００６２】
この圧電アクチュエータ１１１は、ベース部材１１３上に接合した圧電部材をハーフカットダイシングによって溝加工して所要数の柱状の圧電素子１１２を所定の間隔で櫛歯状に形成している。
【００６３】
そして、圧電素子１１２を振動板部材１０３の振動領域１３０に形成した島状の厚肉部である凸部１３０ａに接合している。また、圧電素子１１２にはフレキシブル配線部材１１５が接続されている。
【００６４】
共通液室部材１２０は、供給側共通液室１１０と排出側共通液室１５０を形成する。供給側共通液室１１０は供給ポート１７１に通じ、排出側共通液室１５０は排出側ポート１８１に通じている。
【００６５】
なお、ここでは、共通液室部材１２０は、第１共通液室部材１２１及び第２共通液室部材１２２によって構成され、第１共通液室部材１２１を流路部材１４０の振動板部材１０３側に接合し、第１共通液室部材１２１に第２共通液室部材１２２を積層して接合している。
【００６６】
第１共通液室部材１２１は、液導入部１０８に通じる供給側共通液室１１０の一部である下流側共通液室１１０Ａと、排出流路１５１に通じる排出側共通液室１５０とを形成している。また、第２共通液室部材１２２は、供給側共通液室１１０の残部である上流側共通液室１１０Ｂを形成している。
【００６７】
また、流路板１０２には、各個別液室１０６にノズル連通路１０５を介して通じる流路板１０２の面方向に沿う排出流路１５１を形成している。排出流路１５１が排出側共通液室１５０に通じている。
【００６８】
この液体吐出ヘッドにおいては、例えば圧電素子１１２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１１２が収縮し、振動板部材１０３の振動領域１３０が引かれて個別液室１０６の容積が膨張することで、個別液室１０６内に液体が流入する。
【００６９】
その後、圧電素子１１２に印加する電圧を上げて圧電素子１１２を積層方向に伸長させ、振動板部材１０３の振動領域１３０をノズル１０４に向かう方向に変形させて個別液室１０６の容積を収縮させることにより、個別液室１０６内の液体が加圧され、ノズル１０４から液体が吐出される。
【００７０】
また、ノズル１０４から吐出されない液体はノズル１０４を通過して排出流路１５１から排出側共通液室１５０に排出され、排出側共通液室１５０から外部の循環経路を通じて供給側共通液室１１０に再度供給される。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
「液体吐出ヘッド」には、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。
【００７４】
「液体を吐出する装置」には、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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定しない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。この種々の変形・変更の一例については、適宜の箇所で上記したとおりである。
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を例示したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００８４】
５  塗布ローラ
６  中間ローラ
８  液体供給部（供給パン）
９  液面検知装置
３１，３２，３３  電極ピン
３４  アースピン
３５  管部（管）
４７  液面
５２  液体塗布装置（前処理液塗布装置）
Ｗ  被記録媒体（ウェブ）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８５】
【特許文献１】特開２００９−２９１９５９号公報
【図１】
2017207468.tif 000003
【図２】
2017207468.tif 000004
【図３】
2017207468.tif 000005
【図４】
2017207468.tif 000006
【図５】
2017207468.tif 000007
【図６】
2017207468.tif 000008
【図７】
2017207468.tif 000009
【図８】
2017207468.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2017207468.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2017207468.tif 000014