JP2019151058A - 液体吐出ヘッド、液体循環装置、液体を吐出する装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置を大型化することなく、ヘッド内における供給側と回収側の循環方向を切り替えられるようにする。【解決手段】供給口部１７１と供給側共通液室１１０の供給口１１０ａとを接続する第１流路１８１と、回収口部１７２と供給側共通液室１１０の供給口１１０ａとを接続する第２流路１８２と、供給口部１７１と回収側共通液室１５０の回収口１５０ａとを接続する第３流路１８３と、回収口部１７２と回収側共通液室１５０の回収口１５０ａとを接続する第４流路１８４と、供給口部１７１と第１流路１８１及び第３流路１８３との連通状態を切り替える第１切替手段１９１と、回収口部１７２と第２流路１８２及び第４流路１８４との連通状態を切り替える第２切替手段１９２とを備えている。【選択図】図１

Description

本発明は液体吐出ヘッド、液体循環装置、液体を吐出する装置に関する。

液体吐出ヘッド（以下、単に「ヘッド」ともいう。）として、ノズルに連通する個別液室への供給流路と個別液室に通じる回収流路とを有し、供給流路に通じる液体の供給口部と、回収流路に通じる液体の回収口部を備えるフロースルー型ヘッド（循環型ヘッド）がある。

従来、例えば、液体を噴射するノズル開口に連通すると共に、第１の方向に沿って並設された個別流路と、複数の個別流路に連通するマニホールドとを有する液体噴射ヘッドと、マニホールドの第１の方向の一端側に接続された第１流路と、マニホールドの第１の方向の他端側に接続された第２流路と、液体が貯留された液体貯留手段と第１流路及び第２流路のそれぞれとの連通状態を切り替える切替手段と、第１流路及び第２流路の切替手段と液体噴射ヘッドとの間に設けられて、第１流路のマニホールド側の負圧によって開弁する弁体を有する圧力調整ユニットと、液体貯留手段から切替手段に向かって液体を圧送する圧送手段と、切替手段を制御する制御部とを具備し、制御部は、切替手段に液体貯留手段と第１流路とを連通させて、弁体を介してマニホールドに液体を供給する第１モードと、切替手段に液体貯留手段と第２流路とを連通させて、弁体を介さずにマニホールドに液体を供給する第２モードとを切り替え可能な液体噴射装置が知られている（特許文献１）。

特開２０１５−１６８２３９号公報

しかしながら、特許文献１に開示の構成にあっては、ヘッドとは別に、ヘッドと液体貯留手段との間に切替手段を配置して、ヘッドのマニホールドに液体を供給する方向を切り替えているため、配管構成が複雑になるなど、装置が大型化するという課題がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、装置を大型化することなく、ヘッド内における供給側と回収側の循環方向を切り替えられるようにす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通じる供給側共通液室と、
前記複数の個別液室に通じる回収側共通液室と、
供給側外部流路が接続される供給口部と、
回収側外部流路が接続される回収口部と、
前記供給口部と前記供給側共通液室とを接続する第１流路と、
前記回収口部と前記供給側共通液室とを接続する第２流路と、
前記供給口部と前記回収側共通液室とを接続する第３流路と、
前記回収口部と前記回収側共通液室とを接続する第４流路と、
前記供給口部と前記第１流路及び前記第３流路との連通状態を切り替える第１切替手段と、
前記回収口部と前記第２流路及び前記第４流路との連通状態を切り替える第２切替手段と、を備えている
構成とした。

本発明によれば、ヘッド内部における供給側と回収側の循環方向を切り替えることができる。

本発明の第１実施形態に係る液体吐出ヘッドの図２のＡ−Ａ線に相当するノズル配列方向と直交する短手方向に沿う模式的側面説明図及び同液体吐出ヘッドに対する液体循環系の説明図である。 同液体吐出ヘッドの流路構成を説明する平面説明図である。 同液体吐出ヘッドの流路切替の第１状態の説明に供する図１と同様な説明図である。 同じく流路切替の第２状態の説明に供する図１と同様な説明図である。 本発明の第２実施形態に係る液体吐出ヘッドの流路構成を説明する平面説明図である。 本発明の第３実施形態に係る液体吐出ヘッドの流路構成を説明する平面説明図である。 本発明の第４実施形態に係る液体吐出ヘッドの流路構成を説明する平面説明図である。 本発明の第５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短手方向に沿う模式的側面説明図及び同液体吐出ヘッドに対する液体循環系の説明図である。 同実施形態の流路と第１切替手段を構成するシャッタ部材とを説明する平面説明図である。 同第１切替手段のシャッタ部材の位置と流路の接続関係の説明に供する平面説明図である。 同実施形態における第５流路の作用効果の説明に供する説明図である。 同じく作用効果の説明に供する説明図である。 本発明に係る液体を吐出する装置の一例の概略説明図である。 同装置のヘッドユニットの一例の平面説明図である。 本発明に係るヘッドの循環方向切替制御に係る部分の説明に供する説明図である。 本発明に係る液体循環装置の一例の説明に供するブロック説明図である。

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実施形態について図１及び図２を参照して説明する。図１は同実施形態に係る液体吐出ヘッドの図２のＡ−Ａ線に相当するノズル配列方向と直交する短手方向に沿う模式的側面説明図及び同液体吐出ヘッドに対する液体循環系の説明図である。図２は同液体吐出ヘッドの流路構成を説明する平面説明図である。

このヘッド１００は、流路形成部材１０１に、液体を吐出するノズル１０４と、ノズル１０４に連通する個別液室１０６と、個別液室１０６に通じる供給側個別流路１１６と、各供給側個別流路１１６を介して個別液室１０６に通じる第１共通液室である供給側共通液室１１０とを有している。

また、個別液室１０６に通じる回収側個別流路１５６と、各回収側個別流路１５６を介して個別液室１０６に通じる第２共通液室である回収側共通液室１５０とを有する。

さらに、流路形成部材１０１に、供給側外部流路（外部経路）が接続される供給口部（供給ポート部）１７１と、回収側外部流路（外部経路）が接続される回収口部（回収ポート部）１７２とを有している。

そして、供給口部１７１と供給側共通液室１１０の供給口１１０ａとを接続する第１流路１８１と、回収口部１７２と供給側共通液室１１０の供給口１１０ａとを接続する第２流路１８２とを有している。

また、供給口部１７１と回収側共通液室１５０の回収口１５０ａとを接続する第３流路１８３と、回収口部１７２と回収側共通液室１５０の回収口１５０ａとを接続する第４流路１８４とを有している。

さらに、ヘッド１００は、供給口部１７１と第１流路１８１及び第３流路１８３との連通状態を切り替える第１切替手段１９１と、回収口部１７２と第２流路１８２及び第４流路１８４との連通状態を切り替える第２切替手段１９２とを備えている。

ヘッド１００の供給口部１７１は、液体２００を貯留する液体貯留手段であるメインタンク２０１と供給側外部流路２０２で接続され、供給側外部流路２０２には送液手段２０３が設けられている。ヘッド１００の回収口部１７２は、メインタンク２０１と回収側外部流路２０４で接続されている。

次に、このヘッド１００における液体循環について図３及び図４を参照して説明する。図３は同液体吐出ヘッドの流路切替の第１状態の説明に供する図１と同様な説明図、図４は同じく流路切替の第２状態の説明に供する図１と同様な説明図である。

まず、図３に示すように、第１切替手段１９１で供給口部１７１と第１流路１８１を連通させ、第２切替手段１９２で回収口部１７２と第４流路１８４を連通させる第１状態（第１パターン）に切り替えるとする。

このとき、メインタンク２０１から送液する送液手段２０３の送液方向は一方向であるので、メインタンク２０１から供給側外部流路２０２を通じて供給口部１７１に液体が送液されている。

したがって、供給口部１７１に供給された液体は、矢印で示すように、第１流路１８１を通じて供給側共通液室１１０に供給され、供給側個別流路１１６を介して個別液室１０６に供給される。そして、ノズル１０４から吐出されなかった液体は、回収側個別流路１５６を介して共通液室１５０に流入し、第４流路１８４を通じて回収口部１７２に至り、回収口部１７２から回収側外部流路２０４を通じてメインタンク２０１に回収される。

一方、図４に示すように、第１切替手段１９１で供給口部１７１と第３流路１８３を連通させ、第２切替手段１９２で回収口部１７２と第２流路１８２を連通させる第２状態に切り替えるとする。

このとき、上述したように、送液手段２０３の送液方向は一方向であるので、メインタンク２０１から供給側外部流路２０２を通じて供給口部１７１に液体が送液されている。

したがって、供給口部１７１に供給された液体は、矢印で示すように、第３流路１８３を通じて回収側共通液室１５０に供給され、回収側個別流路１５６を介して個別液室１０６に供給される。ノズル１０４から吐出されなかった液体は、供給側個別流路１１６を通じて供給側共通液室１１０に流入し、第２流路１８２を通じて回収口部１７２に至り、回収口部１７２から回収側外部流路２０４を通じてメインタンク２０１に回収される。

このようにして、ヘッド１００の内部において、供給側共通液室１１０から回収側共通液室１５０に液体が循環する方向と、回収側共通液室１５０から供給側共通液室１１０に液体が循環する方向とを切り替えることができる。

これにより、ヘッド１００の供給口部１７１に接続する供給側外部流路２０２と、回収口部１７２に接続する回収側外部流路２０４とは、循環方向が変わっても配管を変更する必要がなくなる。したがって、ヘッド１００の外部の構成が簡単になり、循環方向を切り替える場合でも、装置の大型化を招くことがなくなる。

なお、第１切替手段及び第２切替手段は、供給口部１７１、回収口部１７２と一体にしてヘッド１００の流路形成部材１０１に一体に設ける構成するとすることもできる。

次に、本発明の第２実施形態について図５を参照して説明する。図５は同実施形態に係る液体吐出ヘッドの流路構成を説明する平面説明図である。

本実施形態では、供給側共通液室１１０は、供給側共通液室本流１１０Ａと、供給側共通液室本流１１０Ａから分岐する複数の供給側共通液室支流１１０Ｂとで構成されている。複数の供給側共通液室支流１１０Ｂは、それぞれ、複数の個別液室１０６のうちの所定数の個別液室１０６に通じている。

回収側共通液室１５０は、回収側共通液室本流１５０Ａと、回収側共通液室本流１５０Ａから分岐する複数の回収側共通液室支流１５０Ｂとで構成されている。複数の回収側共通液室支流１５０Ｂは、それぞれ、複数の個別液室１０６のうちの所定数の個別液室１０６に通じている。

そして、前記第１実施形態と同様に第１流路１８１〜第４流路１８４を設けている。

例えば、供給口部１７１と供給側共通液室本流１１０Ａとを接続する第１流路１８１と、回収口部１７２と供給側共通液室本流１１０Ａとを接続する第２流路１８２とを設ける。また、供給口部１７１と回収側共通液室本流１５０Ａとを接続する第３流路１８３と、回収口部１７２と回収側共通液室本流１５０Ａとを接続する第４流路１８４とを設ける。

さらに、供給口部１７１と第１流路１８１及び第３流路１８３との連通状態を切り替える第１切替手段１９１と、回収口部１７２と第２流路１８２及び第４流路１８４との連通状態を切り替える第２切替手段１９２とを備える。

これにより、第１切替手段１９１及び第２切替手段１９２によって連通状態を切り替えることにより、ヘッド内部で液体の循環方向を切り替えることができ、装置の大型化を防止できる。

次に、本発明の第３実施形態について図６を参照して説明する。図６は同実施形態に係る液体吐出ヘッドの流路構成を説明する平面説明図である。

本実施形態では、上記第２実施形態の構成において、供給側共通液室本流１１０Ａにはノズル配列方向に沿う長手方向の両端部にそれぞれ供給口１１０ａを設けている。同様に、回収側共通液室本流１５０Ａにはノズル配列方向に沿う長手方向の両端部にそれぞれ回収口１５０ａを設けている。つまり、共通液室には両側から供給する構成としている。

そして、前記第１実施形態と同様に第１流路１８１〜第４流路１８４を設けている。

例えば、供給口部１７１と供給側共通液室本流１１０Ａの２つの供給口１１０ａ、１１ａとを接続する第１流路１８１と、回収口部１７２と供給側共通液室本流１１０Ａの２つの供給口１１０ａ、１０１ａとを接続する第２流路１８２とを設ける。

この場合、第１流路１８１、第２流路１８２は、それぞれ２つの供給口１１０ａに対して２本の流路を設ける構成とすることもできるし、１本の流路を途中で分岐させて、分岐した２つの分岐流路を２つの供給口１１０ａにそれぞれ接続する構成とすることもできる。

また、供給口部１７１と回収側共通液室本流１５０Ａの２つの回収口１５０ａ、１５０ａとを接続する第３流路１８３と、回収口部１７２と回収側共通液室本流１５０Ａの２つの回収口１５０ａ、１５０ａとを接続する第４流路１８４とを設ける。

この場合、第３流路１８３、第４流路１８４は、それぞれ２つの回収口１５０ａに対して２本の流路を設ける構成とすることもできるし、１本の流路を途中で分岐させて、分岐した２つの分岐流路を２つの回収口１５０ａにそれぞれ接続する構成とすることもできる。

さらに、供給口部１７１と第１流路１８１及び第３流路１８３との連通状態を切り替える第１切替手段１９１と、回収口部１７２と第２流路１８２及び第４流路１８４との連通状態を切り替える第２切替手段１９２とを備える。

これにより、第１切替手段１９１及び第２切替手段１９２によって連通状態を切り替えることにより、ヘッド内部で液体の循環方向を切り替えることができ、装置の大型化を防止できる。

次に、本発明の第４実施形態について図７を参照して説明する。図７は同実施形態に係る液体吐出ヘッドの流路構成を説明する平面説明図である。

本実施形態では、上記第１実施形態の構成において、ノズル１０４を挟んで両側に第１個別液室１０６Ａと第２個別液室１０６Ｂとを配置している。供給側共通液室１１０は供給側個別流路１１６を介して複数の第１個別液室１０６に通じ、回収側共通液室１５０は回収側個別流路１５６を通じて複数の第２個別液室１０６に通じている。

この場合、供給側個別流路１１６及び回収側個別流路１５６の流体抵抗等はほぼ同じにしている。

第１個別液室１０６Ａ及び第２個別液室１０６Ｂには、それぞれ内部の液体を加圧する圧電アクチュエータなどの圧力発生手段が設けられる。

このように構成することで、供給側共通液室１１０から液体を供給して回収側共通液室１５０に戻して循環させるときも、回収側共通液室１５０から液体を供給して供給側共通液室１１０に戻して循環させるときも、ノズル１０４からの吐出特性をほぼ同じにすることができる。

次に、本発明の第５実施形態について図８を参照して説明する。図８は同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短手方向に沿う模式的側面説明図及び同液体吐出ヘッドに対する液体循環系の説明図である。

本実施形態では、前記第１実施形態の第１流路１８１ないし第４流路１８４に加えて、供給口部１７１と第３流路とを接続する第５流路１８５と、回収口部１７２と第２流路１８２とを接続する第６流路１８６とを備えている。

そして、第１切替手段１９１は、第５流路１８５を開閉する第１開閉手段を兼ねており、供給口部１７１と第１流路１８１、第３流路１８３及び第５流路１８５の連通状態を切り替える。

また、第２切替手段１９２は、第６流路１８６を開閉する第２開閉手段を兼ねており、回収口部１７２と第２流路１８２、第４流路１８４及び６流路１８６の連通状態を切り替える。

次に、本実施形態の第１切替手段の一例について図９を参照して説明する。図９は流路と第１切替手段を構成するシャッタ部材とを説明する平面説明図である。

図９（ａ）に示すように、第１流路１８１、第３流路１８３、第５流路１８５は、円形状を４分割した１つの扇形状の入口を有している。そして、図９（ｂ）に示すように、第１切替手段１９１は、半円形状のシャッタ部材１９１ａを含み、シャッタ部材１９１ａは回転可能に配置されている。

次に、第１切替手段のシャッタ部材の位置と流路の接続関係について図１０を参照して説明する。図１０は同説明に供する平面説明図である。

第１切替手段１９１のシャッタ部材１９１ａを９０°間隔で回転させることにより、例えば図１０（ａ）の第１位置では第１流路１８１が開かれ、第３流路１８３及び第５流路１８５が閉じられる。同様に、図１０（ｂ）の第２位置では第３流路１８３が開かれ、第１流路１８１及び第５流路１８５が閉じられる。図１０（ｃ）の第３位置では第３流路１８３と第５流路１８５が開かれ、第１流路１８１が閉じられる。図１０（ｄ）の第４位置では第１流路１８１と第５流路１８５が開かれ、第３流路１８３が閉じられる。

このようにして、第１切替手段１９１のシャッタ部材１９１ａの回転位置を制御することによって、供給口部１７１と第１流路１８１、第３流路１８３及び第５流路１８５の連通状態を切り替えることができる。なお、第２切替手段１９２についても同様に構成することができる。

次に、本実施形態における第５流路の作用効果について図１１及び図１２を参照して説明する。図１１及び図１２は同作用効果の説明に供する説明図ある。

等価回路を用いると、流体は、Ｖ（圧力）＝Ｉ（流量）×Ｒ（流体抵抗）、の式で表すことができる。したがって、第５流路を使用することで、ヘッド全体の流体抵抗が減少するため、圧力の減少又は流量の増加の効果をもたらすことができる。

つまり、例えば、図１１（ａ）に示すように、ノズル１０４から吐出する流量を「１．０」とするとき、第１流路１８１から「０．９」しか供給できないときには、回収側の第４流路１８４から「０．１」の逆流が生じることになる。第４流路１８４からの逆流が生じると、回収側外部流路２０４からの逆流が生じることになる。

そこで、図１１（ｂ）に示すように、第５流路１８５を開き、供給口部１７１に「１．１」を供給すると、第１流路１８１から「０．９」が供給され、第５流路１８５を介して第３流路１８３から「０．１」が供給され、第４流路１８４から「０．１」が回収され、回収側外部流路２０４での逆流は生じない。

このように、第５流路１８５を使用することによって、供給側と回収側との圧力差が同じ場合でも、供給できる流量を増加でき、回収側での逆流を防止することができる。

また、図１２に示すように、圧力差の減少により、逆流しないヘッド使用可能範囲を拡大することができ、システム側の要求に応じ易くなる。

次に、本発明に係る液体を吐出する装置としての印刷装置の一例について図１３及び図１４を参照して説明する。図１３は同装置の概略説明図、図１４は同装置のヘッドユニットの一例の平面説明図である。

この液体を吐出する装置である印刷装置１０００は、媒体である連帳紙などの連続体１０を搬入する搬入手段１と、搬入手段１から搬入された連続体１０を印刷手段５に案内搬送する案内搬送手段３と、連続体１０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５と、連続体１０を乾燥する乾燥手段７と、連続体１０を排出する排出手段９などを備えている。

連続体１０は搬入手段１の元巻きローラ１１から送り出され、搬入手段１、案内搬送手段３、乾燥手段７、排出手段９の各ローラによって案内、搬送されて、排出手段９の巻取りローラ９１にて巻き取られる。

この連続体１０は、印刷手段５において、搬送ガイド部材５９上をヘッドユニット５０及びヘッドユニット５５に対向して搬送され、ヘッドユニット５０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５５から吐出される処理液で後処理が行われる。

ここで、ヘッドユニット５０には、例えば、媒体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５１Ｋ、５１Ｃ、５１Ｍ、５１Ｙ（以下、色の区別しないときは「ヘッドアレイ５１」という。）が配置されている。

各ヘッドアレイ５１は、液体吐出手段であり、それぞれ、搬送される連続体１０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。

ヘッドアレイ５１は、例えば、ヘッド１００をベース部材５２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。

次に、本発明に係るヘッドの流路切替制御に係る部分について図１５を参照して説明する。図１５は同説明に供する説明図である。

切替制御手段５００は、切替駆動機構５０１を介して第１切替手段１９１及び第２切替手段１９２の切り替えを駆動制御する。

切替制御手段５００には、ヘッド１００の搬送方向下流側の外表面温度を検知する第１温度検知手段である温度センサ５５１の検知信号、搬送方向上流側の外表面温度を検知する第２温度検知手段である温度センサ５５２の検知信号が入力される。また、切替制御手段５００には、メインタンク２０１の液体温度を検知する第３温度検知手段である温度センサ５５３の検知信号が入力される。

切替制御手段５００は、これらの温度センサ５５１〜５５３の検知信号に基づいてヘッド１００内の液体温度を検出し、循環方向を切り替えることで、ヘッド１００の液体温度が所要の温度になるように制御する。

また、図１４に示すように、搬送方向に沿って複数のヘッドアレイ５１を並べて配置したとき、搬送方向上流側のヘッドアレイ５１は搬送気流が直接当たるが、搬送方向下流側のヘッドアレイ５１は搬送気流が直接当たらない。そのため、搬送方向に並ぶヘッドアレイ５１間でヘッド温度に差が生じる。

また、同じヘッドアレイ５１を構成するヘッド１００間においても、搬送方向上流側のヘッド１００と下流側のヘッド１００との間でヘッド温度に差が生じることになる。

そこで、循環方向を切り替えることで、異なるヘッドアレイ５１間、或いは、同じヘッドアレイ５１のヘッド１００間での液体温度差を低減することができる。

例えば、液体がヘッド冷却効果を持つとき、ヘッド短手温度の高い方から液体を供給するように制御する。一方、液体がヘッド加熱効果を持つとき、ヘッド短手温度の低い方から液体を供給するように制御する。

次に、本発明に係る液体循環装置の一例について図１７を参照して説明する。図１７は同液体循環装置の説明に供するブロック説明図である。

液体循環装置６３０は、メインタンク６０２、ヘッド１００、供給タンク６３１、回収タンク６３２、コンプレッサ６３３、真空ポンプ６３４、第１送液ポンプ６３５、第２送液ポンプ６３６、供給側圧力センサ６３７、回収側圧力センサ６３８、レギュレータ（Ｒ）６３９ａ，６３９ｂなどで構成されている。

ここで、コンプレッサ６３３及び真空ポンプ６３４は、供給タンク６３１内の圧力と回収タンク６３２内の圧力とに差圧を生じさせる手段を構成している。

供給側圧力センサ６３７は、供給タンク６３１とヘッド１００との間であって、ヘッド１００の供給口部１７１に繋がった供給側外部流路に接続されている。回収側圧力センサ６３８は、ヘッド１００と回収タンク６３２との間であって、ヘッド１００の回収口部１７２に繋がった回収側外部流路に接続されている。

回収タンク６３２の一方は、第１送液ポンプ６３５を介して供給タンク６３１と接続されており、回収タンク６３２の他方は第２送液ポンプ６３６を介してメインタンク６０２と接続されている。

これにより、供給タンク６３１から供給口部１７１を通ってヘッド１００内に液体が流入し、回収口部１７２から回収されて回収タンク６３２へ回収され、第１送液ポンプ６３５によって回収タンク６３２から供給タンク６３１へ液体が送られることによって液体が循環する循環経路が構成される。

ここで、供給タンク６３１にはコンプレッサ６３３がつなげられており、供給側圧力センサ６３７で所定の正圧が検知されるように制御される。一方、回収タンク６３２には真空ポンプ６３４がつなげられており、循環側圧力センサ６３８で所定の負圧が検知されるよう制御される。

これにより、ヘッド１００内を通って液体を循環させつつ、メニスカスの負圧を一定に保つことができる。

また、ヘッド１００のノズルから液体を吐出すると、供給タンク６３１及び回収タンク６３２内の液体量が減少していく。そのため、適宜、第２送液ポンプ６３６を用いて、メインタンク６０２から回収タンク６３２に液体を補充する。メインタンク６０２から回収タンク６３２への液体補充のタイミングは、回収タンク６３２内の液体の液面高さが所定高さよりも下がったときに液体補充を行うなど、回収タンク６３２内に設けた液面センサなどの検知結果によって制御することができる。

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。

１００ 液体吐出ヘッド
１０１ 流路形成部材
１０４ ノズル
１０６ 個別液室
１１０ 供給側共通液室
１５０ 回収側共通液室
１８１ 第１流路
１８２ 第２流路
１８３ 第３流路
１８４ 第４流路
１８５ 第５流路
１８６ 第６流路
１９１ 第１切替手段
１９２ 第２切替手段
６３０ 液体循環装置
１０００ 印刷装置

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通じる供給側共通液室と、
   前記複数の個別液室に通じる回収側共通液室と、
   供給側外部流路が接続される供給口部と、
   回収側外部流路が接続される回収口部と、
   前記供給口部と前記供給側共通液室とを接続する第１流路と、
   前記回収口部と前記供給側共通液室とを接続する第２流路と、
   前記供給口部と前記回収側共通液室とを接続する第３流路と、
   前記回収口部と前記回収側共通液室とを接続する第４流路と、
   前記供給口部と前記第１流路及び前記第３流路との連通状態を切り替える第１切替手段と、
   前記回収口部と前記第２流路及び前記第４流路との連通状態を切り替える第２切替手段と、を備えている
   ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
2. 複数のノズルを挟んで、前記にノズルに通じる第１個別液室と第２個別液室とが配置され、
   前記供給側共通液室は前記第１個別液室側に通じ、
   前記回収側共通液室は前記第２個別液室側に通じている
   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１切替手段で前記供給口部と前記第１流路とを連通させ、前記第２切替手段で前記回収口部と前記第４流路とを連通させる第１状態と、
   前記第１切替手段が前記供給口部と前記第３流路を連通させ、前記第２切替手段が前記回収口部と前記第２流路を連通させる第２状態と、を切替可能である
   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。
4. 前記供給口部と前記第３流路とを接続する第５流路と、
   前記第５流路を開閉する第１開閉手段と、を備えている
   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. 前記回収口部と前記第４流路とを接続する第６流路と、
   前記第６流路を開閉する第２開閉手段と、を備えている
   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。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載の液体吐出ヘッドと、
   前記液体吐出ヘッドの供給口部に通じる供給タンクと、
   前記液体吐出ヘッドの回収口部に通じる回収タンクと、
   前記供給タンク内の圧力と前記回収タンク内の圧力とに差圧を生じさせる手段と、を含む
   ことを特徴とする液体循環装置。
7. 請求項１ないし５のいずれかに記載の液体吐出ヘッド、又は、請求項６に記載の液体循環装置を備えている
   ことを特徴とする液体を吐出する装置。

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