JP2019147287A - 液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット、液体を吐出する装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クロストークを低減して安定した吐出特性を得る。【解決手段】液体を吐出する複数のノズル４にそれぞれ通じる複数の個別液室６と、複数の個別液室６にそれぞれ通じる複数の個別供給流路５と、複数の個別供給流路５に通じる供給側共通流路１０と、供給側共通流路１０と１又は２以上の個別供給流路５との間に介在する中間供給流路５１とを備え、複数の個別供給流路５は、それぞれ、少なくとも２つの第１供給側流体抵抗路７Ａ及び第２供給側流体抵抗路７Ｂと、第１供給側流体抵抗路７Ａに通じる第１個別供給口９Ａと、第２供給側流体抵抗路７Ｂに通じる第２個別供給口９Ａとを含み、中間供給流路５１は、１又は複数の第１個別供給口９Ａに通じる第１中間供給流路５１Ａと、１又は複数の第２個別供給口９Ｂに通じる第２中間供給流路５１Ｂとを含み、第１中間供給流路５１Ａと第２中間供給流路５１Ｂとは分離されている。【選択図】図１

Description

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。

液体吐出ヘッドにおいては、個別液室内の液体を加圧したときの圧力変動による圧力波が共通流路（共通液室ともいう。）に伝搬し、同じ個別液室や他の個別液室に再伝搬するクロストーク（相互干渉）によって吐出特性が低下する。

従来、１つの圧力室（個別液室）に対して２本の流体抵抗路を配置し、２本の流体抵抗路はそれぞれ開口（フィルタ）を介して保持基板の共通流路に通じている液体吐出ヘッドが知られている（特許文献１）。

特開２０１４−１７７１０１号公報

上述した特許文献１に開示の構成にあっては、２本の流体抵抗路がそれぞれ通じる開口（フィルタ）は共通流路に直接臨んでいるので、個別液室で発生した残留振動による圧力波は、２本の流体抵抗路からそれぞれの開口を介して共通流路に伝搬する。

このとき、個別液室から一方の開口を通じて共通流路に伝搬した圧力波が他方の開口を通じて個別液室に戻る時間と、他方の開口を通じて共通流路に伝搬した圧力波が一方の開口を通じて個別液室に戻る時間との間にほとんど差がない。

そのため、共通流路を介したクロストークを十分に抑制することができず、安定した吐出特性が得られないという課題がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、安定した吐出特性を得ることを目的とする。

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にそれぞれ通じる複数の個別液室と、
前記複数の個別液室にそれぞれ通じる複数の個別供給流路と、
前記複数の個別供給流路に通じる供給側共通流路と、
前記供給側共通流路と１又は２以上の前記個別供給流路との間に介在する中間供給流路と、を備え、
前記複数の個別供給流路は、それぞれ、
第１供給側流体抵抗路及び第２供給側流体抵抗路と、
前記第１供給側流体抵抗路に通じる第１個別供給口と、
前記第２供給側流体抵抗路に通じる第２個別供給口と、を含み、
前記第１供給側流体抵抗路の長さと前記第２供給側流体抵抗路の長さが異なり、
前記中間供給流路は、
１又は複数の前記第１個別供給口に通じる第１中間供給流路と、
１又は複数の前記第２個別供給口に通じる第２中間供給流路と、を含み、
前記第１中間供給流路と前記第２中間供給流路とは分離されている
構成とした。

本発明によれば、安定した吐出特性を得ることができる。

本発明の第１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に沿う図３のＣ−Ｃに相当する断面説明図である。 同じく図３のＤ−Ｄ線に相当する断面説明図である。 同ヘッドの図１のＡ−Ａ線に相当するノズル板側から見た平面説明図である。 同じく図１のＢ−Ｂ線に相当する共通流路部材側から見た平面説明図である。 圧電素子に与える印加電圧の変化と圧電素子による個別液室の圧力変動及び共通流路からの戻り圧力波による個別液室の圧力変動を説明する説明図である。 本発明の第２実施形態に係る液体吐出ヘッドの要部分解平面説明図である。 本発明の第３実施形態に係る液体吐出ヘッドの要部分解平面説明図である。 本発明の第４実施形態に係る液体吐出ヘッドの要部平面説明図である。 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。 同装置の要部側面説明図である。 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。 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。

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４を参照して説明する。図１は同ヘッドのノズル配列方向と直交する方向に沿う図３のＣ−Ｃに相当する断面説明図、図２は同じく図３のＤ−Ｄ線に相当する断面説明図である。図３は同ヘッドの図１のＡ−Ａ線に相当するノズル板側から見た平面説明図、図４は同じく図１のＢ−Ｂ線に相当する共通流路部材側から見た平面説明図である。

液体吐出ヘッド１００は、ノズル板１と、流路板２と、壁面部材である振動板部材３と、圧力発生素子である圧電素子１１と、保持基板５０と、共通流路部材８０とを備えている。ここで、流路板２及び振動板部材３及び圧電素子１１で構成される部分が液室基板２０となる。

ノズル板１には、液体を吐出する複数のノズル４が形成されている。

流路板２及び振動板部材３で構成される液室基板２０は、複数のノズル４が通じる複数の個別液室６と、複数の個別液室６にそれぞれ通じる複数の個別供給流路５を形成している。

個別供給流路５は、個別液室６に通じる第１供給側流体抵抗路７Ａ及び第２供給側流体抵抗路７Ｂで構成される流体抵抗部７と、第１供給側流体抵抗路７Ａに通じる第１個別供給口９Ａと、第２供給側流体抵抗路７Ｂが通じる供給側導入流路８Ｂ、供給側導入流路８Ｂに通じる第２個別供給口９Ｂを含む。流体抵抗部７及び供給側導入流路８Ｂは流路板２に設けた溝部で形成し、第１個別供給口９Ａ、第２個別供給口９Ｂは、振動板部材３に形成した貫通穴で形成している。

また、振動板部材３は、個別液室６の壁面の一部を形成する変形可能な振動領域３０を形成している。そして、この振動板部材３の振動領域３０の個別液室６と反対側の面には、振動領域３０と一体的に圧電素子１１が設けられ、振動領域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。

圧電素子１１は、振動領域３０側から下部電極１３、圧電層（圧電体）１２及び上部電極１４を順次積層形成して構成している。複数の圧電素子１１の共通電極となる下部電極１３は、ノズル配列方向ですべての圧電素子１１に跨って形成される１つの電極層である。

また、圧電素子１１の個別電極となる上部電極１４は、個別配線１６を介して駆動回路部である駆動ＩＣ（以下、「ドライバＩＣ」という。）５００に接続されている。

そして、液室基板２０の振動板部材３側には、液室基板２０上の圧電素子１１を覆っている保持基板５０が接着剤で接合されている。

保持基板５０には、個別供給流路５に通じる供給側共通流路１０と１又は２以上の個別供給流路５との間に介在する中間供給流路５１を形成している。

中間供給流路５１は、１又は複数の第１個別供給口９Ａに通じる第１中間供給流路５１Ａと、１又は複数の第２個別供給口９Ｂに通じる第２中間供給流路５１Ｂとを含み、第１中間供給流路５１Ａと第２中間供給流路５１Ｂとは隔壁５５で分離されている。

ここでは、第１中間供給流路５１Ａはすべての第１個別供給口９Ａに連通し、第２中間供給流路５１Ｂはすべての第２個別供給口９Ｂに連通する構成としているが、これに限定されるものではない。

例えば、個々の第１個別供給口９Ａ、第２個別供給口９Ｂ毎に第１中間供給流路５１Ａ、第２中間供給流路５１Ｂを設ける構成とすることもできる。また、所定数の第１個別供給口９Ａ、第２個別供給口９Ｂ毎に第１中間供給流路５１Ａ、第２中間供給流路５１Ｂを設ける構成とすることもできる。

また、保持基板５０は、圧電素子１１を収容する凹部５２と、ドライバＩＣ５００を収容する開口部５３が設けられている。

共通流路部材８０は、各個別液室６に液体を供給する供給側共通流路１０を形成する。

この液体吐出ヘッド１００においては、ドライバＩＣ５００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、圧電層１２が電極積層方向、すなわち電界方向に伸張し、振動領域３０と平行な方向に収縮する。これにより、振動領域３０の下部電極１３側に引っ張り応力が発生し、振動領域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から液体が吐出される。

次に、流体抵抗部７の第１供給側流体抵抗路７Ａ及び第２供給側流体抵抗路７Ｂの流体抵抗について説明する。

第１供給側流体抵抗路７Ａと第２供給側流体抵抗路７Ｂとは、流体抵抗が略同じ（同じを含む。）であることが好ましい。

本実施形態では、第１供給側流体抵抗路７Ａと第２供給側流体抵抗路７Ｂとをノズル配列方向で並べて配置しているので、第２供給側流体抵抗路７Ｂの長さＬ２は第１供給側流体抵抗路７Ａの長さＬ１よりも長くなる（Ｌ２＞Ｌ１）。

また、第１供給側流体抵抗路７Ａと第２供給側流体抵抗路７Ｂは、流路板２を貫通しているので、深さ（高さ）は同じになる。そして、第２供給側流体抵抗路７Ｂの幅Ｗ２は第１供給側流体抵抗路７Ａの幅Ｗ１よりも大きくしている（Ｗ２＞Ｗ１）。

これにより、第２供給側流体抵抗路７Ｂの開口断面積（液体の流れの方向と直交する方向の断面積）は、第１供給側流体抵抗路７Ａの断面積よりも大きくなり、長さと開口断面積で定まる流体抵抗を、第１供給側流体抵抗路７Ａと第２供給側流体抵抗路７Ｂで略同じにすることができる。

このように、第１供給側流体抵抗路７Ａと第２供給側流体抵抗路７Ｂの各流体抵抗をほぼ同じにすることで、第１供給側流体抵抗路７Ａと第２供給側流体抵抗路７Ｂを流れる液体の流量がほぼ同一となるため、充填性不良ないしリフィル不良を低減することができる。

第１供給側流体抵抗路７Ａの流体抵抗と第２供給側流体抵抗路７Ｂの流体抵抗の差が大きくなると、流体抵抗の低い流路の流量が多くなり、気泡が流体抵抗の高い流路に残存し易くなり、吐出不良を発生しやすくなる。

また、本実施形態では、第２供給側流体抵抗路７Ｂと第２個別供給口９Ｂとの間の供給側導入流路８Ｂの幅を第２供給側流体抵抗路７Ｂの幅よりも広くしている。

これにより、第１供給側流体抵抗路７Ａ，第２供給側流体抵抗路７Ｂの各長さＬ、幅Ｗの設定自由度を高めることができ、流路を小型化して、ヘッドを小型化することができる。

次に、本実施形態におけるクロストークの抑制について図５も参照して説明する。なお、図５は圧電素子に与える印加電圧の変化と圧電素子による個別液室の圧力変動及び共通流路からの戻り圧力波による個別液室の圧力変動を説明する説明図である。

図５（ａ）に示すように、２つの駆動パルスＰ１を含む駆動波形を圧電素子１１に印加して個別液室６を加圧し、液体を吐出させる。駆動パルスＰ１が印加されたとき、圧電素子１１は振動領域３０と同一面内に収縮することになり、振動領域３０を撓ませて個別液室６の体積を収縮する。

したがって、駆動パルスＰ１を印加した場合、個別液室６の体積変化は、一度拡張してから収縮することになり、個別液室６の圧力は、図６（ｂ）、（ｃ）に実線で示すように変化することになる。

そして、個別液室６で生じた圧力波は、第１供給側流体抵抗路７Ａから第１個別供給口９Ａ、第１中間供給流路５１Ａを経て供給側共通流路１０に伝搬する。そして、供給側共通流路１０で反射されて、第１中間供給流路５１Ａ、第１個別供給口９Ａ、第１供給側流体抵抗路７Ａを経て個別液室６に再伝搬する。この第１供給側流体抵抗路７Ａを通じた供給側共通流路１０からの圧力成分による圧力変動を図５（ｂ）に破線で示している。

また、個別液室６で生じた圧力波は、第２供給側流体抵抗路７Ｂから第２個別供給口９Ｂ、第２中間供給流路５１Ｂを経て供給側共通流路１０に伝搬する。そして、供給側共通流路１０で反射されて、第２中間供給流路５１Ｂ、第２個別供給口９Ｂ、第２供給側流体抵抗路７Ｂを経て個別液室６に再伝搬する。この第２供給側流体抵抗路７Ｂを通じた供給側共通流路１０からの圧力成分による圧力変動を図５（ｃ）に破線で示している。

ここで、個別液室６から第１供給側流体抵抗路７Ａを通じて供給側共通流路１０に通じる流路の長さと、個別液室６から第２供給側流体抵抗路７Ｂを通じて供給側共通流路１０に通じる流路の長さとが異なっている。具体的には、第２供給側流体抵抗路７Ｂを通じる側が第１供給側流体抵抗路７Ａを通じる側よりも長くなっている。

したがって、図５（ｂ）に示す第１供給側流体抵抗路７Ａを通じて供給側共通流路１０から戻ってくる圧力波の遅延時間（遅延量）ｔｄ１よりも、図５（ｃ）に示す第２供給側流体抵抗路７Ｂを通じて供給側共通流路１０から戻ってくる圧力波の遅延時間（遅延量）ｔｄ２が長くなる。なお、遅延時間ｔｄは、個別液室６の圧電素子１１による圧力変動のタイミングと供給側共通流路１０からの再伝搬圧力波による圧力変動のタイミングとの時間差である。

このように、個別液室６から長さの異なる第１供給側流体抵抗路７Ａと第２供給側流体抵抗路７Ｂを介して供給側共通流路１０に接続する構成をとることで、供給側共通流路１０から個別液室６に再伝搬する圧力波の遅延量を異ならせて分散することができる。

これらの成分の足し合わせがクロストークに影響する成分となるため、特定のタイミング近傍に圧力振動のピークが集中することなく分散させることができる。これにより、供給側共通流路１０からの圧力成分によるクロストーク現象を抑制することができる。

ここで、１つの個別液室６（これを「個別液室６ａ」とする。）を駆動したとき、他の個別液室６（これを「個別液室６ｂ」とする。）に対する供給側共通流路１０を介した圧力干渉の経路は、次の（１）〜（４）の４種類となる。

なお、個別液室６ａについては、第１供給側流体抵抗路７Ａａ、第２供給側流体抵抗路７Ｂａと表記し、個別液室６ｂについては、第１供給側流体抵抗路７Ａｂ、第２供給側流体抵抗路７Ｂｂと表記する。

（１）個別液室６ａ−第１供給側流体抵抗路７Ａａ−供給側共通流路１０−第１供給側流体抵抗路７Ａｂ−個別液室６ｂ、
（２）個別液室６ａ−第１供給側流体抵抗路７Ａａ−供給側共通流路１０−第２供給側流体抵抗路７Ｂｂ−個別液室６ｂ、
（３）個別液室６ａ−第２供給側流体抵抗路７Ｂａ−供給側共通流路１０−第１供給側流体抵抗路７Ａｂ−個別液室６ｂ、
（４）個別液室６ａ−第２供給側流体抵抗路７Ｂａ−供給側共通流路１０−第２供給側流体抵抗路７Ｂｂ−個別液室６ｂ

このように、個別液室６ａで発生した圧力は、第１供給側流体抵抗路７Ａと第２供給側流体抵抗路７Ｂに分散される。同時に、個別液室６ｂへも第１供給側流体抵抗路７Ａと第２供給側流体抵抗路７Ｂのそれぞれを経由して分散された圧力が圧力干渉として戻るため、上記の４種類に分散され、かつ、タイミングがずれた圧力波が個別液室６ｂに戻ることになる。

これにより、個別液室６ｂに戻る圧力波のピークはブロードな形状となる。

特に、供給側共通流路１０を経由した圧力波の戻りは、個別液室６ａと個別液室６ｂの距離によって変化し、上述した遅延時間を制御することは困難である。したがって、個別液室から供給側共通流路に伝搬する圧力のピークを分散させ、供給側共通流路から個別液室へ戻る圧力も分散させてピークを下げることで、クロストークを効果的に抑制することができる。

これに対し、流体抵抗部が１つの流体抵抗路で構成される場合、複数の同じ流体抵抗路で構成される場合には、圧力波のピークが分散されなくなり、クロストークを抑制することができなくなり、吐出特性が不安定になる。

また、本実施形態においては、第１供給側流体抵抗路７Ａが通じる第１個別供給口９Ａと供給側共通流路１０との間に第１中間供給流路５１Ａを、第２供給側流体抵抗路７Ｂが通じる第２個別供給口９Ｂと供給側共通流路１０との間に第２中間供給流路５１Ｂを、それぞれ配置している。

ここで、第１中間供給流路５１Ａと第２中間供給流路５１Ｂとは分離して配置している。

したがって、第１個別供給口９Ａと第２個別供給口９Ｂが共通の中間供給流路に直接臨んでいる場合に比べて、第１個別供給口９Ａと第２個別供給口９Ｂとの間の距離が長くなり、第１個別供給口９Ａと第２個別供給口９Ｂとの間での圧力波の遅延量を大きくすることができる。

これにより、圧力干渉のピークをさらに低減することができ、供給側共通流路を経由するクロストークを大幅に抑制することができる。

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６を参照して説明する。図６は同ヘッドの要部分解平面説明図である。なお、共通流路部材には保持基板の第１中間供給流路、第２中間供給流路、第１中間回収流路及び第２中間隔週流路の各位置を仮想線で図示している。

本実施形態の液体吐出ヘッド１００は、フロースルー型ヘッド（個別液室循環型ヘッド）である。

液室基板２０には、第１実施形態と同様に、個別液室６に通じる第１供給側流体抵抗路７Ａ、第２供給側流体抵抗路７Ｂを含む供給側流体抵抗部７と、第１供給側流体抵抗路７Ａに通じる第１個別供給口９Ａと、第２供給側流体抵抗路７Ｂに通じる第２個別供給口９Ｂとを有している。

また、液室基板２０には、個別回収流路１５５を有している。個別回収流路１５５は、個別液室６に通じる第１回収側流体抵抗路１５７Ａ、第２回収側流体抵抗路１５７Ｂを含む回収側流体抵抗部１５７と、第１回収側流体抵抗路１５７Ａに通じる第１個別回収口１５９Ａ、第２回収側流体抵抗路１５７Ｂに通じる第２個別回収口１５９Ｂとを含む。

そして、保持基板５０には、複数の第１個別供給口９Ａにそれぞれ通じる複数の第１中間供給流路５１Ａと、複数の第２個別供給口９Ｂにそれぞれ通じる複数の第２中間供給流路５１Ｂとを有している。また、保持基板５０には、複数の第１個別回収口１５９Ａにそれぞれ通じる複数の第１中間回収流路１５１Ａと、複数の第２個別回収口１５９Ｂにそれぞれ通じる複数の第２中間回収流路１５１Ｂとを有している。第１中間回収流路１５１Ａと第２中間回収流路１５１Ｂで中間回収経路１５１を構成している。

共通流路部材８０には、保持基板５０の第１中間供給流路５１Ａ、第２中間供給流路５１Ｂが通じる供給側共通流路１０と、第１中間回収流路１５１Ａ、第２中間回収流路１５１Ｂが通じる回収側共通流路１５０とを有している。

このように、第１供給側流体抵抗路７Ａに通じる第１中間供給流路５１Ａと、第２供給側流体抵抗路７Ｂに通じる第２中間供給流路５１Ｂとは分離し、これらの分離した第１中間供給流路５１Ａ及び第２中間供給流路５１Ｂを介して供給側共通流路１０に通じている。

同様に、第１回収側流体抵抗路１５７Ａが通じる第１中間回収流路１５１Ａと、第２回収側流体抵抗路１５７Ｂが通じる第２中間回収流路１５１Ｂが通じる回収側共通流路１５０とは分離し、これらの分離した第１中間回収流路１５１Ａ及び第２中間回収流路１５１Ｂを介して回収側共通流路１５０に通じている。
ている。

したがって、前記第１実施形態と同様に、供給側共通流路１０を介するクロストークを抑制することができるとともに、回収側共通流路１５０を介するクロストークを抑制することができる。

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は同ヘッドの要部分解平面説明図である。なお、共通流路部材には保持基板の第１中間供給流路及び第２中間供給流路の各位置を仮想線で図示している。

本実施形態の液体吐出ヘッド１００は、供給側共通流路１０は、共通流路本流１０ａと共通流路支流１０ｂで構成し、保持基板５０の第１中間供給流路５１Ａ及び第２中間供給流路５１Ｂはいずれも共通流路支流１０ｂに通じている構成としている。

このような共通流路構成であっても、前記第１実施形態と同様に、供給側共通流路１０を介するクロストークを抑制することができる。なお、第２実施形態の回収側共通流路についても、同様に、共通流路本流と共通流路支流で構成することができる。

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は同ヘッドの要部平面説明図である。

本実施形態では、第２供給側流体抵抗路７Ｂを屈曲させ、第１供給側流体抵抗路７Ａと第２供給側流体抵抗路７Ｂの長さを異ならせている。

これにより、ノズル配列方向と直交する方向において、第１供給側流体抵抗路７Ａに通じる第１個別供給口９Ａと第２供給側流体抵抗路７Ｂに通じる第２個別供給口９Ｂとをほぼ同じ位置に配置することができる。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

この液体吐出ユニットは、液体供給部材である流路部品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。

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。

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。

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。

「液体吐出ユニット」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。

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。

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。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。

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。

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、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。

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。

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。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。

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。

「液体を吐出する装置」には、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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

１ ノズル板
２ 流路板
３ 振動板部材
４ ノズル
５ 供給側個別流路
６ 個別液室
７ 供給側流体抵抗部
７Ａ 第１供給側流体抵抗路
７Ｂ 第２供給側流体抵抗路
９Ａ 第１個別供給口
９Ｂ 第２個別供給口
１０ 供給側共通流路
２０ 液室基板
５０ 保持基板
５１Ａ 第１中間供給流路
５１Ｂ 第２中間供給流路
１５５ 個別回収流路
１５７ 回収側流体抵抗部
１５７Ａ 第１回収側流体抵抗路
１５７Ｂ 第２回収側流体抵抗路
１５９Ａ 第１個別回収口
１５９Ｂ 第２個別回収口
８０ 共通流路部材
１００ 液体吐出ヘッド
４０３ キャリッジ
４０４ 液体吐出ヘッド
４４０ 液体吐出ユニット

Claims (7)

1. 液体を吐出する複数のノズルにそれぞれ通じる複数の個別液室と、
   前記複数の個別液室にそれぞれ通じる複数の個別供給流路と、
   前記複数の個別供給流路に通じる供給側共通流路と、
   前記供給側共通流路と１又は２以上の前記個別供給流路との間に介在する中間供給流路と、を備え、
   前記複数の個別供給流路は、それぞれ、
   第１供給側流体抵抗路及び第２供給側流体抵抗路と、
   前記第１供給側流体抵抗路に通じる第１個別供給口と、
   前記第２供給側流体抵抗路に通じる第２個別供給口と、を含み、
   前記第１供給側流体抵抗路の長さと前記第２供給側流体抵抗路の長さが異なり、
   前記中間供給流路は、
   １又は複数の前記第１個別供給口に通じる第１中間供給流路と、
   １又は複数の前記第２個別供給口に通じる第２中間供給流路と、を含み、
   前記第１中間供給流路と前記第２中間供給流路とは分離されている
   ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
2. 前記第１個別供給口から前記個別液室までの流体抵抗と前記第２個別供給口から前記個別液室までの流体抵抗がほぼ同じである
   ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
3. 前記第２個別供給口から前記第２供給側流体抵抗路までの流路の長さは前記第１個別供給口から前記第１供給側流体抵抗路までの長さよりも長く、
   前記第２個別供給口から前記第２供給側流体抵抗路までの流路の開口断面積は前記第１個別供給口から前記第１供給側流体抵抗路までの流路の開口断面積よりも大きい
   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。
4. 前記複数の個別液室にそれぞれ通じる複数の個別回収流路と、
   前記複数の個別回収流路に通じる回収側共通流路と、
   前記回収側共通流路と１又は２以上の前記個別回収流路との間に介在する中間回収流路と、を備え、
   前記複数の個別回収流路は、それぞれ、
   第１回収側流体抵抗路及び第２回収側流体抵抗路と、
   前記第１回収側流体抵抗路に通じる第１個別回収口と、
   前記第２回収側流体抵抗路に通じる第２個別回収口と、を含み、
   前記中間回収流路は、
   １又は複数の前記第１個別回収口に通じる第１中間回収流路と、
   １又は複数の前記第２個別回収口に通じる第２中間回収流路と、を含み、
   前記第１中間回収流路と前記第２中間回収流路とは分離されている
   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。
5. 請求項１ないし４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。
6. 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５に記載の液体吐出ユニット。
7. 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５若しくは６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。

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