JP2022024735A - 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 - Google Patents

Abstract

【課題】ノズル面の撥水膜を除去することなくノズルカバーを接合することができ、ノズル面に直接ノズルカバーを接合する場合に比べて接合強度が高い液体吐出ヘッドを提供する。【解決手段】ノズル２０を有するノズル面に撥水膜が形成されたノズル板２と、前記ノズル面の少なくとも一部を保護するノズルカバー１０１と、液体吐出方向において前記撥水膜と前記ノズルカバーとの間に配置され、前記撥水膜と前記ノズルカバーのそれぞれに対して接合する中間部材１０２と、を有することを特徴とする。【選択図】図２

Description

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。

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、例えばインク液滴を吐出する液体吐出ヘッド（インクジェットヘッド）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が知られている。このような画像形成装置としては、例えばインクジェット記録装置が知られている。

液体吐出ヘッドとしては、流路を形成する流路板と流路に連通するノズルを形成したノズル板とを積層した構造が知られている。このような液体吐出ヘッドでは、ノズル板の外周面を含むヘッド外周面やノズル面の周縁部を保護するためのノズルカバーを備える技術が知られている。また、ノズル板のノズル面にはインクをはじくために撥水処理を行うことが多い。しかし、撥水処理を行うと、ノズルカバーをノズル面に接合させにくくなり、ノズルカバーの接合が問題となる。

特許文献１では、撥水処理されたノズルプレートにカバーヘッド（ノズルカバー）を接合する目的で、テープマスクにより部分的に撥水膜を除去し、さらにプライマー処理を施すことが開示されている。特許文献１によれば、ノズルプレートの吐出面チップ外周部にプライマー処理を施すことにより、カバーヘッドを装着する際の接着強度が高くなり、ヘッドの信頼性が向上するとしている。

しかしながら、従来技術では、ノズル面の撥水膜を除去してノズルカバーを接合しているため、撥水膜を除去する際に異物が発生し、ヘッド内部やノズルカバーとの接合箇所等に異物が混入する問題があった。また、ノズル面の撥水膜を除去するため、ノズル面の撥水性が低下するという問題があった。一方、撥水膜を有するノズル面に直接ノズルカバーを接合させる場合、十分な接合強度が得られない。

そこで、本発明は、ノズル面の撥水膜を除去することなくノズルカバーを接合することができ、ノズル面に直接ノズルカバーを接合する場合に比べて接合強度が高い液体吐出ヘッドを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の液体吐出ヘッドは、ノズルを有するノズル面に撥水膜が形成されたノズル板と、前記ノズル面の少なくとも一部を保護するノズルカバーと、液体吐出方向において前記撥水膜と前記ノズルカバーとの間に配置され、前記撥水膜と前記ノズルカバーのそれぞれに対して接合する中間部材と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、ノズル面の撥水膜を除去することなくノズルカバーを接合することができ、ノズル面に直接ノズルカバーを接合する場合に比べて接合強度が高い液体吐出ヘッドを提供することができる。

本発明に係る液体吐出ヘッドの一例を示す斜視概略図である。 本発明に係る液体吐出ヘッドの一例を示す断面概略図である。 本発明に係る液体吐出ヘッドの一例を示す分解斜視図である。 図２のＡ－Ａ断面図である。 ノズルプレートの一例を示す平面図（Ａ）及び断面図（Ｂ）である。 中間プレートの一例を示す平面図（Ａ）及び断面図（Ｂ）である。 ノズルカバーの一例を示す平面図（Ａ）並びに側面図（Ｂ）及び（Ｃ）である。 ノズルカバーの一例を示す斜視図である。 本発明に係る液体吐出ヘッドの他の例を示す断面概略図である。 本発明に係る液体吐出ヘッドの他の例を示す断面概略図である。 本発明に係る液体吐出ヘッドの他の例における断面概略図である。 本発明に係る液体吐出ヘッドの他の例における他の断面概略図である。 本発明に係る液体吐出ヘッドの他の例における斜視概略図である。 本発明に係る液体吐出ヘッドの他の例における断面概略図である。 本発明に係る液体を吐出する装置の一例における概略図である。 ヘッドユニットの一例における概略図である。 液体循環装置の一例におけるブロック説明図である。 本発明に係る液体を吐出する装置の他の例における概略図である。 本発明に係る液体を吐出する装置の他の例における概略図である。 本発明に係る液体吐出ユニットの一例における概略図である。 本発明に係る液体吐出ユニットの他の例における概略図である。 本発明に係る液体を吐出する装置の他の例を示す斜視図である。 本発明に係る液体を吐出する装置の他の例を示す側面図である。

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。

本発明の液体吐出ヘッドは、ノズルを有するノズル面に撥水膜が形成されたノズル板と、前記ノズル面の少なくとも一部を保護するノズルカバーと、液体吐出方向において前記撥水膜と前記ノズルカバーとの間に配置され、前記撥水膜と前記ノズルカバーのそれぞれに対して接合する中間部材と、を有することを特徴とする。

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態の液体吐出ヘッドの要部斜視図である。図１に示す三次元直交座標系の座標軸に基づくと、本実施形態の液体吐出ヘッド１におけるノズル面２０ａは、ＸＹ平面と平行する面である。ただし、図１においては、ノズル面２０ａが有するノズルの図示を省略しており、中間部材及びノズルカバーの図示を省略している。

図２は、液体吐出ヘッド１の内部構造について説明するＹＺ断面図である。図３は、フレーム７より下の部分の分解斜視図である。

液体吐出ヘッド１は、後述するように、複数のノズル２０が二列で配列されて形成されるノズル列を備える。複数のノズル２０には、それぞれに対してインク（液体の一例）を供給するインク供給路を備える。

インクの流路であるインク供給路は、共通液室と個別液室によって形成されている。ノズル２０のそれぞれに対してインクを供給する個別液室は、ノズルプレート２（ノズル板）と、チャンバープレート３と、ダイアフラムプレート４と、によって形成される。

共通液室から個別液室に供給されるインクは、ダイアフラムプレート４を介して、チャンバープレート３の圧力室２１に至る。圧電素子９が圧力室２１の体積を変化させて圧力変動を発生させると、この圧力変動によって、ノズルプレート２に形成されているノズル２０からインクが吐出される。

液体吐出ヘッド１の構成を大きく区別すると、流路部と駆動部８に区別される。流路部は、インクがノズル２０に至るように共通液室と個別液室によって形成されるインク供給路を構成する。駆動部８は、ノズル２０からインクを吐出させる吐出エネルギーを発生させて圧力室２１に加圧する。

流路部は、ノズルプレート２と、チャンバープレート３、ダイアフラムプレート４と、ダンパー部品であるダンパープレート５と、フィルタープレート６と、から構成される。

ノズルプレート２は、ノズル２０を有する。

圧力室形成部材の一例であるチャンバープレート３は、ノズルプレート２に積層されて、圧力室２１と、流体抵抗２２と、導入路２３と、を有する。チャンバープレート３に形成される導入路２３は、フィルター下共通液室３１から圧力室２１にインクを導入するインク導入空間に相当する。圧力室２１はノズル２０に液体を供給する。

ダイアフラム形成部材の一例であるダイアフラムプレート４は、チャンバープレート３に積層され、圧力室２１の体積を変化させる振動板２４と、アイランド２５と、連通孔２６を有する。なお、ここではダイアフラムの図示を省略している。

ダンパー形成部材（ダンパー部材とも称する）の一例であるダンパープレート５は、ダイアフラムプレート４に積層され、ダンパー２７と、大気開放室２８と、大気連通路と、第２導入路３０とを形成する。

フィルター形成部材の一例であるフィルタープレート６は、ダンパープレート５に積層される。フィルタープレート６は、フィルター３３を備える。

フィルタープレート６に、フレーム部材の一例であるフレーム７が接合されて共通液室が形成される。フィルタープレート６が備えるフィルター３３よりも上流側（フレーム７側）をフィルター上共通液室３２とする。また、フィルタープレート６が備えるフィルター３３より下流側（ダンパープレート５側）をフィルター下共通液室３１とする。共通液室は、フィルタープレート６が備えるフィルター３３によって上下に分割されている。

図２には液室形成部材１４が図示されており、本実施形態における液室形成部材１４は、チャンバープレート３、ダイアフラムプレート４、ダンパープレート５、フィルタープレート６及びフレーム７を含んで構成される。液室形成部材１４としては、これらの部材を有していることが好ましいが、全てを有する構成に限られるものではなく、一部が抜けていても構わない。例えばフィルタープレート６等が抜けている場合であってもよい。

次に、各部品の素材等について説明する。
ノズルプレート２は、例えばステンレス鋼材（ＳＵＳ３１６）を素材とし、プレス加工でノズル２０が形成される板状の部品である。また、液体が吐出される側の面をノズル面とし、後述するように、このノズル面には撥水膜が形成されている。

チャンバープレート３も、例えばステンレス鋼材（ＳＵＳ３１６）を素材とし、プレス加工によって、インクの流れる圧力室２１と流体抵抗２２と導入路２３が形成される板状の部品である。

ダイアフラムプレート４は、例えばニッケル（Ｎｉ）またはニッケル合金（Ｎｉ合金）を素材とし、電気鋳造により形成される板状の部品である。ダイアフラムプレート４に形成される振動板２４は、圧力室２１の壁になる。振動板２４は圧力室２１の体積を変化させる。また、ダイアフラムプレート４に形成されるアイランド２５は、振動板２４の略中心に位置し、振動板２４の変位を効率的に伝播させる。

ダンパープレート５は、例えばニッケル（Ｎｉ）またはニッケル合金（Ｎｉ合金）を素材とし、例えば電気鋳造（電鋳）により形成される。ダンパープレート５における電鋳の成長方向は、ノズル２０に向かって行われる。なお、ダンパー２７として作用する部分のダンパープレート５の薄板部の厚さは、例えば２～４μｍ程度である。また、ダンパー２７として作用する部分の周囲のダンパープレート５の厚さ（ダンパー２７を囲む部分の厚さ）は、例えば７～２０μｍ程度である。

フィルタープレート６は、例えばニッケル（Ｎｉ）またはニッケル合金（Ｎｉ合金）を素材とし、電気鋳造（電鋳）により形成される。フィルタープレート６の厚さは、例えば２～４μｍ程度であって、その一部には無数の孔が形成されている。この孔の径はノズル２０のノズル径の６０％～９０％程度の寸法である。この孔は、俵積みで配置されている。

フレーム７は、例えばステンレス鋼材（ＳＵＳ３０３）を用いる。フィルタープレート６との間に形成される共通液室は、フレーム７の該当箇所を機械加工することで形成される。

次に、駆動部８の構成について説明する。図２に示すように、駆動部８は、振動板２４を変形させる圧力を発生させる圧電素子９と、圧電素子９を保持するベース１０と、圧電素子９に電気信号を印加する回路を備えるＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）１１と、を含んで構成される。

圧電素子９は、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を素材とし、ダイシング加工によって振動板２４を加圧する振動子がノズル２０の数の倍以上の数設けられる。
ベース１０は、ステンレス鋼材（ＳＵ４３０）であって、機械加工により形成される。
ＦＰＣ１１は、ポリイミドと銅箔により形成される基板に、駆動チャネル選択するドライバＩＣ１２が備え付けられている。

図４は、図２のＡ－Ａ断面図である。図４に示すように、駆動部８が備えるドライバＩＣ１２はダイアフラムプレート４の振動板２４に接続されていて、ドライバＩＣ１２からの動作制御により各振動板２４が圧力室２１に圧力を加えるように動作する。すなわち、駆動部８が振動板２４を介して圧力室２１に圧力を加えることでノズル２０からインクが吐出される。

本実施形態の液体吐出ヘッドは、ノズルを有するノズル面に撥水膜が形成されたノズルプレート（ノズル板）と、ノズル面の少なくとも一部を保護するノズルカバーと、液体吐出方向においてノズルプレートの撥水膜とノズルカバーとの間に配置され、ノズルプレートの撥水膜とノズルカバーのそれぞれに対して接合する中間プレート（中間部材）と、を有している。

図２では、ノズルプレート２の撥水膜の図示を省略しているが、ノズルプレート２と中間プレート１０２の接合が図示されており、中間プレート１０２とノズルカバー１０１の接合が図示されている。

中間プレート１０２は、ノズルプレート２の撥水面に粘着剤１０４で接合される。中間プレート１０２とノズルプレート２を接合する部材を第１の接合部材とも称する。
また、中間プレート１０２は、ノズルカバー１０１の少なくとも一部と接着剤１０３で接合される。中間プレート１０２とノズルカバー１０１を接合する部材を第２の接合部材とも称する。

従来技術では、ノズル面の撥水膜を除去してノズルカバーを接合していたため、撥水膜を除去する際に異物が発生し、ヘッド内部やノズルカバーとの接合箇所等に混入する問題があった。また、ノズル面の撥水膜を除去するため、ノズル面の撥水性が低下するという問題があった。一方、撥水膜に直接ノズルカバーを接合させると、十分な接合強度が得られず、ノズルカバーが外れてしまう不具合が生じる。

これに対して本実施形態によれば、中間プレート１０２を用いることにより、ノズルプレート２の撥水膜を除去せずにノズルプレート２にノズルカバー１０１を接合することができる。これにより、撥水膜を除去する際に発生する異物がヘッド内部やノズルカバーとの接合箇所等に混入することを抑制できる。また、ノズル面の撥水膜を除去する必要がなく、ノズル面の撥水性が低下することを抑制できる。また、ワイピングなどにより、ノズル面に他の部材が接触することを抑える。

本実施形態では、撥水膜を有するノズルプレートに直接ノズルカバーを接合させるのではなく、ノズルプレートとノズルカバーの間に中間プレートを設けてそれぞれに接合させている。このため、中間プレートの素材や形状を変更することで、ノズルプレートにノズルカバーを直接接合する構成に比べてノズルカバーの接合強度を向上させることができる。これにより、上記のようにノズルプレートのノズル面の撥水膜を除去せずにノズルカバーを接合させることができる。上記により、本実施形態の液体吐出ヘッドによれば、接合信頼性と吐出信頼性を高めることができる。

図５に、本実施形態におけるノズルプレート２を説明するための図を示す。図５（Ａ）は、液体吐出方向から見た場合のノズルプレート２の平面図であり、図５（Ｂ）は、そのＢ－Ｂ断面図である。

図示されるように、ノズルプレート２における液体が吐出される側、すなわちノズル面に撥水膜６０が形成されている。撥水膜６０が形成されていることにより、インクの付着を防ぎ、ノズル面の清掃が容易になる。

撥水膜６０の成膜方法としては、適宜選択することができ、例えば、撥水処理液に浸漬する方法、スパッタ処理を行う方法等が挙げられる。

ノズルプレート２におけるノズル面側とその反対側（チャンバープレート３の接合面）の両方に撥水膜６０を形成した場合、ノズル面の反対側に形成された撥水膜６０は除去する。これにより、チャンバープレート３との接合強度を向上させる。撥水膜の除去方法としては、例えば、ブラスト処理、プラズマ処理等が挙げられる。
ノズル面に形成される撥水膜６０としては、適宜選択できるが、本実施形態ではノズル面の全面に形成されている。

ノズルプレート２等には、基準穴４１と基準長穴４２を設けることができる。これにより、接合の際に位置ずれを防止することができる。

図６に、本実施形態における中間プレート１０２を説明するための図を示す。図６（Ａ）は、液体吐出方向から見た場合の中間プレート１０２の平面図であり、図６（Ｂ）は、そのＣ－Ｃ断面図である。

図６（Ａ）に示すように、中間プレート１０２は、液体吐出方向からみて、ノズルプレート２が有するノズル２０と重なる位置に開口部１２０（窓などとも称する）を有している。これにより、ノズル２０からの吐出を阻害することなく、ノズルプレート２とノズルカバー１０１を接合することができる。

中間プレート１０２における開口部１２０の形状は、適宜選択することができる。ノズル２０と対応するように複数の穴を設けるようにしてもよいし、また、図示されるような閉じた穴に限られず、例えば切り欠きように開いた穴であってもよい。ノズル２０からの吐出を阻害することのない形状であればよい。

中間プレート１０２の大きさ、すなわち液体吐出方向から見た場合の面積の大きさは、特に制限されるものではなく、適宜選択することができる。通常、ノズルプレート２の面積よりも小さく、ノズルプレート２よりも一回り小さくすることが好ましい。

中間プレート１０２の材質としては、ノズルプレート２やノズルカバー１０１の構成等を考慮し、適宜選択することができる。中間プレート１０２の材質としては、例えば、ステンレス、樹脂等が挙げられる。ノズルカバー１０１をノズルプレート２に接合させることを考慮すると、中間プレート１０２の材質とノズルカバー１０１の材質は異なることが好ましい。また、中間プレート１０２の材質としては、樹脂であることが好ましい。これらの場合、ノズルカバー１０１の接合強度を向上させることができる。

中間プレート１０２の厚みとしては、適宜選択できるが、できるだけ薄いことが好ましく、例えばフィルム状であることが好ましい。制限されるものではないが、中間プレート１０２の厚みとしては、例えば３０～５０μｍであることが好ましい。

ノズルプレート２やノズルカバー１０１との接合を考慮し、接合がしやすくなるようにするため、中間プレート１０２の表面粗さを適宜選択することが好ましい。制限されるものではないが、中間プレート１０２の表面粗さとしては、例えばＲａ０．４～Ｒａ１２．５であることが好ましい。

図７に、本実施形態におけるノズルカバー１０１を説明するための図を示す。図７（Ａ）は、液体吐出方向から見た場合のノズルカバー１０１の平面図である。図７（Ｂ）は、図７（Ａ）のＤ方向から見た場合のノズルカバー１０１の側面図であり、図７（Ｃ）は、図７（Ａ）のＥ方向から見た場合のノズルカバー１０１の側面図である。
また、図８に、本実施形態におけるノズルカバー１０１の斜視図を示す。

図７（Ａ）に示すように、ノズルカバー１０１は、液体吐出方向からみて、ノズルプレート２が有するノズル２０と重なる位置に開口部１２１（窓などとも称する）を有している。これにより、ノズル２０からの吐出を阻害することなく、ノズルプレート２を保護することができる。

上記と同様に、ノズルカバー１０１における開口部１２１の形状は、適宜選択することができる。ノズル２０と対応するように複数の穴を設けるようにしてもよいし、また、図示されるような閉じた穴に限られず、例えば切り欠きように開いた穴であってもよい。ノズル２０からの吐出を阻害することのない形状であればよい。

液体吐出方向から見たときに、ノズルカバー１０１の開口部１２１の面積は、中間プレート１０２の開口部１２０の面積よりも小さいことが好ましい。この場合、ノズルカバー１０１の保護効果を向上させることができ、中間プレート１０２にインクが付着することを防ぎやすくなる。

ノズルカバー１０１の材質としては、例えばステンレスが挙げられる。ノズルカバー１０１の加工方法としては、例えばプレス加工が挙げられる。例えば、フレーム７の形状にあわせた形で形成される。

ノズルカバー１０１は、ノズル面の少なくとも一部を保護し、その形状は適宜選択することができる。本実施形態では、図７（Ｂ）、図７（Ｃ）及び図８に示すように、ノズルプレート２のノズル面と対向する面からノズルプレート２の側面側に延伸する形状となっている。この場合、中間プレート１０２やノズル面の周縁部を覆う形状となり、インクが側面に付着することを防止できる。

ノズルカバー１０１の厚みとしては、適宜選択できるが、できるだけ薄いことが好ましい。制限されるものではないが、ノズルカバー１０１の厚みとしては、例えば５０～２００μｍであることが好ましい。

中間プレート１０２との接合を考慮し、接合がしやすくなるようにするため、ノズルカバー１０１における中間プレート１０２と接合する面の表面粗さを適宜選択することが好ましい。制限されるものではないが、ノズルカバー１０１における中間プレート１０２と接合する面の表面粗さとしては、例えばＲａ０．４～Ｒａ１２．５であることが好ましい。

上述したように、中間プレート１０２は、ノズルプレート２の撥水面に粘着剤１０４（第１の接合部材）により接合されされている。また、中間プレート１０２は、ノズルカバー１０１と接着剤１０３（第２の接合部材）により接合されている。本実施形態では、第１の接合部材と第２の接合部材が異なる材質であることが好ましい。例えば第１の接合部材として粘着剤を用いることで、撥水処理がされた面に対してある程度の強度で接合させることができる。粘着剤としては、例えばシリコーン接着剤等を用いることができ、接着剤としては、例えばエポキシ接着剤等を用いることができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の液体吐出ヘッドの他の実施形態について説明する。上記と同様の事項については説明を省略する。本実施形態の液体吐出ヘッドの断面図を図９に示す。図９は、図２と同様の断面図である。

本実施形態では、上記実施形態と同様に、ノズルプレート２と中間プレート１０２を粘着剤１０４（第１の接合部材）で接合しており、中間プレート１０２とノズルカバー１０１を接着剤１０３（第２の接合部材）で接合している。上記実施形態と異なり、接着剤１０３は、粘着剤１０４が表面に露出する部分を覆っている。

図示されるように、接着剤１０３は中間プレート１０２を覆う程度に設けられ、粘着剤１０４が露出しないように設けられる。これにより、粘着剤の接液耐性が弱い場合でも接着剤によりインク侵入を防ぐことができる。また、液体吐出ヘッドの接液耐性が向上し、さまざまなインクを吐出することができる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の液体吐出ヘッドの他の実施形態について説明する。上記と同様の事項については説明を省略する。本実施形態の液体吐出ヘッドの断面図を図１０に示す。図１０は、図２と同様の断面図である。

本実施形態では、上記実施形態と同様に、ノズルプレート２における中間プレート１０２が接合される側とは反対側にフレーム７が設けられている。また、ノズルカバー１０１は、ノズルプレート２のノズル面と対向する面からノズルプレート２の側面側に延伸する形状である。上記実施形態と異なり、ノズルカバー１０１は、液室形成部材１４の一部に接合されている。

図示されるように、ノズルカバー１０１は、液室形成部材１４の側面の一部に接着剤１０５で接合されている。ノズルカバー１０１が中間プレート１０２と液室形成部材１４の両方に接合することで、ノズルカバー１０１を強固に固定することができる。これにより、紙ジャムなどの強い衝撃がヘッドに与えられてもノズルカバーの保護効果によりヘッドが守られることに加え、ノズルカバーがヘッドから外れにくくなる。

図示される例において、ノズルカバー１０１はチャンバープレート３、ダイアフラムプレート４、ダンパープレート５、フィルタープレート６及びフレーム７と接合されているが、本実施形態はこれに限られるものではない。ノズルカバー１０１が液室形成部材１４の一部に接合されていればよく、例えばチャンバープレート３、ダイアフラムプレート４、ダンパープレート５、フィルタープレート６及びフレーム７から選ばれる一つと接合されていればよい。液室形成部材１４の中でも、ノズルカバー１０１とフレーム７とが接合されていることが好ましく、この場合、上記効果が向上する。

（ヘッドの基本構成並びに液体吐出ユニット及び液体を吐出する装置）
次に、本実施形態の液体吐出ヘッドの基本構成について説明する。図１１は本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（圧力室長手方向）に沿う断面説明図であり、図１２は同じくノズル配列方向に沿う断面説明図である。
なお、本例においては、上記の実施形態で説明した部材と同じ部材であっても異なる符号を付している。

本実施形態の液体吐出ヘッド１００は、ノズル板１と、個別流路部材である流路板２と、壁面部材としての振動板部材３とを積層接合している。そして、振動板部材３の振動領域（振動板）３０を変位させる圧電アクチュエータ１１と、ヘッドのフレーム部材を兼ねている共通流路部材２０とを備えている。

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。

流路板２は、複数のノズル４に通じる複数の圧力室６と、各圧力室６にそれぞれ通じる個別流路である個別供給流路７と、１又は複数（本実施形態では１つ）の個別供給流路７に通じる液導入部となる中間供給流路８を形成している。

振動板部材３は、流路板２の圧力室６の壁面を形成する変位可能な複数の振動板（振動領域）３０を有する。ここでは、振動板部材３は２層構造（限定されない）とし、流路板２側から薄肉部を形成する第１層３Ａと、厚肉部を形成する第２層３Ｂで構成されている。

そして、薄肉部である第１層３Ａで圧力室６に対応する部分に変形可能な振動領域３０を形成している。振動領域３０内には、第２層３Ｂで圧電アクチュエータ１１と接合する厚肉部である凸部３０ａを形成している。

そして、振動板部材３の圧力室６とは反対側に、振動板部材３の振動領域３０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１１を配置している。

この圧電アクチュエータ１１は、ベース部材１３上に接合した圧電部材にハーフカットダイシングによって溝加工をして、ノズル配列方向において、所要数の柱状の圧電素子１２を所定の間隔で櫛歯状に形成している。そして、圧電素子１２は、振動板部材３の振動
領域３０に形成した厚肉部である凸部３０ａに接合している。

この圧電素子１２は、圧電層と内部電極とを交互に積層したものであり、内部電極がそれぞれ端面に引き出されて外部電極（端面電極）に接続され、外部電極にフレキシブル配線部材１５が接続されている。

共通流路部材２０は複数の圧力室６に通じる共通供給流路１０を形成している。共通供給流路１０は、振動板部材３に設けた開口部９を介して液導入部となる中間供給流路８に連通し、中間供給流路８を介して個別供給流路７に通じている。

この液体吐出ヘッド１００においては、例えば圧電素子１２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１２が収縮し、振動板部材３の振動領域３０が引かれて圧力室６の容積が膨張することで、圧力室６内に液体が流入する。

その後、圧電素子１２に印加する電圧を上げて圧電素子１２を積層方向に伸長させ、振動板部材３の振動領域３０をノズル４に向かう方向に変形させて圧力室６の容積を収縮させることにより、圧力室６内の液体が加圧され、ノズル４から液体が吐出される。

図１３は、更に他の実施形態における液体吐出ヘッドの斜視図であり、図１４は、本実施形態における液体吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向（圧力室長手方向）に沿う断面説明図である。本実施形態の液体吐出ヘッド１００は、循環型液体吐出ヘッドであり、ノズル板１と、流路板２と、壁面部材としての振動板部材３とを積層接合している。そして、振動板部材３の振動領域（振動板）３０を変位させる圧電アクチュエータ１１と、ヘッドのフレーム部材を兼ねている共通流路部材２０とを備えている。

そして、流路板２は、複数のノズル４に各々ノズル連通路５を介して通じる複数の圧力室６と、複数の圧力室６に各々通じる複数の流体抵抗部を兼ねる個別供給流路７と、２以上の個別供給流路７に通じる１又は複数の液導入部となる中間供給流路８などを形成している。

個別供給流路７は、前記実施形態と同様に、個別供給流路７は、圧力室６よりも流体抵抗が高い２つの第１流路部７Ａ及び第２流路部７Ｂと、第１流路部７Ａと第２流路部７Ｂとの間に配置され、第１流路部７Ａ及び第２流路部７Ｂよりも流体抵抗が低い第３流路部７Ｃとを含む。

なお、流路板２は、複数枚の板状部材２Ａ～２Ｅを積層して構成しているが、これに限るものではない。

また、流路板２は、複数の圧力室６にノズル連通路５を介して各々通じる流路板２の面方向に沿う複数の個別回収流路５７と、２以上の個別回収流路５７に通じる１又は複数の液導出部となる中間回収流路５８を形成している。

個別回収流路５７は、圧力室６よりも流体抵抗が高い２つの第１流路部５７Ａ及び第２流路部５７Ｂと、第１流路部５７Ａと第２流路部５７Ｂとの間に配置され、第１流路部５７Ａ及び第２流路部５７Ｂよりも流体抵抗が低い第３流路部５７Ｃとを含む。個別回収流路５７は、第２流路部５７Ｂよりも循環方向において下流側となる流路部５７Ｄは第３流路部５７Ｃと同じ流路幅にしている。

共通流路部材２０は、共通供給流路１０と共通回収流路５０とを形成している。なお、本実施形態においては、共通供給流路１０は、ノズル配列方向において共通回収流路５０と並ぶ流路部分１０Ａと、共通回収流路５０と並ばない流路部分１０Ｂとで構成している。

共通供給流路１０は、振動板部材３に設けた開口部９を介して液導入部となる中間供給流路８に連通し、中間供給流路８を介して個別供給流路７に通じている。共通回収流路５０は、振動板部材３に設けた開口部５９を介して液導出部となる中間回収流路５８に連通し、中間回収流路５８を介して個別回収流路５７に通じている。

また、共通供給流路１０は供給ポート７１に通じ、共通回収流路５０は回収ポート７２に通じている。

なお、その他の振動板部材３の層構成、圧電アクチュエータ１１の構成などは、上記実施形態と同様である。

この液体吐出ヘッド１００においても、上記実施形態と同様にして、圧電素子１２を積層方向に伸長させ、振動板部材３の振動領域３０をノズル４に向かう方向に変形させて圧力室６の容積を収縮させることにより、圧力室６内の液体が加圧され、ノズル４から液体が吐出される。

また、ノズル４から吐出されない液体はノズル４を通過して個別回収流路５７から共通回収流路５０に回収され、共通回収流路５０から外部の循環経路を通じて共通供給流路１０に再度供給される。また、ノズル４から液体吐出を行っていないときも、共通供給流路１０から圧力室６を経て共通回収流路５０に液体が循環し、外部の循環経路を通じて共通供給流路１０に再度供給される。

本実施形態においても、簡単な構成で、液体吐出に伴う圧力変動を減衰して、共通供給流路１０、共通回収流路５０に対する伝搬を抑制することができる。

次に、本発明に係る液体吐出ユニット及び液体を吐出する装置について説明する。
本発明の液体吐出ユニットは、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えている。また、本発明の液体吐出ユニットは、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構成が好ましい。

本発明に係る液体を吐出する装置は、本発明に係る液体吐出ヘッド、又は、本発明に係る液体吐出ユニットを備えている。

本発明に係る液体を吐出する装置の一例について図１５及び図１６を参照して説明する。図１５は同装置の概略説明図、図１６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５００は、連続体５１０を搬入する搬入手段５０１と、搬入手段５０１から搬入された連帳紙、シート材などの連続体５１０を印刷手段５０５に案内搬送する案内搬送手段５０３と、連続体５１０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５０５と、連続体５１０を乾燥する乾燥手段５０７と、連続体５１０を搬出する搬出手段５０９などを備えている。

連続体５１０は搬入手段５０１の元巻きローラ５１１から送り出され、搬入手段５０１、案内搬送手段５０３、乾燥手段５０７、搬出手段５０９の各ローラによって案内、搬送されて、搬出手段５０９の巻取りローラ５９１にて巻き取られる。

この連続体５１０は、印刷手段５０５において、搬送ガイド部材５５９上をヘッドユニット５５０及びヘッドユニット５５５に対向して搬送され、ヘッドユニット５５０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５５５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５５０には、例えば、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５５１Ａ、５５１Ｂ、５５１Ｃ、５５１Ｄ（以下、色の区別しないときは「ヘッドアレイ５５１」という。）が配置されている。

各ヘッドアレイ５５１は、液体吐出手段であり、それぞれ、搬送される連続体５１０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５５１は、例えば、本発明に係る液体吐出ヘッド（これを、単に「ヘッド」ともいう。）１００をベース部材５５２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、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は同循環装置のブロック説明図である。なお、ここでは１つのヘッドのみ図示しているが、複数のヘッドを配列する場合には、マニホールドなどを介して複数のヘッドの供給側、回収側にそれぞれ供給側液体経路、回収側液体経路を接続することになる。

液体循環装置６００は、供給タンク６０１、回収タンク６０２、メインタンク６０３、第１送液ポンプ６０４、第２送液ポンプ６０５、コンプレッサ６１１、レギュレータ６１２、真空ポンプ６２１、レギュレータ６２２、供給側圧力センサ６３１、回収側圧力センサ６３２などで構成されている。

ここで、コンプレッサ６１１及び真空ポンプ６２１は、供給タンク６０１内の圧力と回収タンク６０２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６３１は、供給タンク６０１とヘッド１００との間であって、ヘッド１００の供給ポート７１に繋がった供給側液体経路に接続されている。回収側圧力センサ６３２は、ヘッド１００と回収タンク６０２との間であって、ヘッド１００の回収ポート７２に繋がった回収側液体経路に接続されている。

回収タンク６０２の一方は、第１送液ポンプ６０４を介して供給タンク６０１と接続されており、回収タンク６０２の他方は第２送液ポンプ６０５を介してメインタンク６０３と接続されている。

これにより、供給タンク６０１から供給ポート７１を通ってヘッド１００内に液体が流入し、回収ポート７２から回収タンク６０２へ回収され、第１送液ポンプ６０４によって回収タンク６０２から供給タンク６０１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６０１にはコンプレッサ６１１がつなげられており、供給側圧力センサ６３１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６０２には真空ポンプ６２１がつなげられており、回収側圧力センサ６３２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４から液体を吐出すると、供給タンク６０１及び回収タンク６０２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６０５を用いて、メインタンク６０３から回収タンク６０２に液体を補充する。

なお、メインタンク６０３から回収タンク６０２への液体補充のタイミングは、回収タンク６０２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６０２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。

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他の例について図１８及び図１９を参照して説明する。図１８は同装置の要部平面説明図、図１９は同装置の要部側面説明図である。

この印刷装置５００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１００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１００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１００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１００は、前述した液体循環装置６００と接続されて、所要の色の液体が循環供給される。

この印刷装置５００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１００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１００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１００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、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印刷装置５００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１００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。

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２０を参照して説明する。図２０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４４０、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１００で構成されている。

なお、この液体吐出ユニット４４０の例えば側板４９１Ｂに、前述した維持回復機構４２０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２１を参照して説明する。図２１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４４０は、流路部品４４４が取付けられた液体吐出ヘッド１００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１００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、液体循環装置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。

次に、液体を吐出する装置の他の例として、インクジェット記録装置を例に挙げてさらに説明する。本実施形態のインクジェット記録装置を図２２、図２３に示す。なお、本例においては、上記の実施形態で説明した部材と同じ部材であっても異なる符号を付している。

図２２は本実施形態のインクジェット記録装置を示す概略斜視図である。図２３は図２２のインクジェット記録装置の機構部を示す側面図である。このインクジェット記録装置５４は、その本体の内部に主走査方向に移動可能なキャリッジ５５、このキャリッジ５５に搭載した本発明を実施したインクジェットヘッドからなる記録ヘッド５８、この記録ヘッドへインクを供給するインクカートリッジ５０等で構成される印字機構部５９等を収納している。

インクジェット記録装置本体５４の下方部には前方側から多数枚の用紙６０を積載可能な給紙カセット（或いは給紙トレイでもよい）６１を抜き差し自在に装着することができる。また、用紙６０を手差しで給紙するための手差しトレイ６１を開倒することができ、給紙カセット６１或いは手差しトレイ６２から給送される用紙６０を取り込み、印字機構部５９によって所要の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイ６３に排紙する。

印字機構部５９は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材である主ガイドロッド５６と従ガイドロッド５７とでキャリッジ５５を主走査方向に摺動自在に保持する。

このキャリッジ５５にはイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する本発明に係るインクジェットヘッドからなる液体吐出ヘッド５８を複数のインク吐出口（ノズル）を主走査方向と交差する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。また、キャリッジ５５には液体吐出ヘッド５８に各色のインクを供給するための各インクカートリッジ５０を交換可能に装着している。

インクカートリッジ５０は上方に大気と連通する大気口、下方にはインクジェットヘッドへインクを供給する供給口を、内部にはインクが充填された多孔質体を有しており、多孔質体の毛管力によりインクジェットヘッドへ供給されるインクを僅かな負圧に維持している。また、記録ヘッドとしてここでは各色の液体吐出ヘッド５８を用いているが、各色のインク滴（液滴）を吐出するノズルを有する１個のヘッドでもよい。

ここで、キャリッジ５５は後方側（用紙搬送方向下流側）を主ガイドロッド５６に摺動自在に嵌装し、前方側（用紙搬送方向上流側）を従ガイドロッド５７に摺動自在に載置している。そして、このキャリッジ５５を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ６４で回転駆動される駆動プーリ６５と従動プーリ６６との間にタイミングベルト６７を張装し、このタイミングベルト６７をキャリッジ５５に固定しており、主走査モータ６４の正・逆回転によりキャリッジ５５が往復駆動される。

一方、給紙カセット６１にセットした用紙６０をヘッド５８の下方側に搬送するために、給紙カセット６１から用紙６０を分離給装する給紙ローラ６８及びフリクションパッド６９と、用紙６０３を案内するガイド部材７０と、給紙された用紙６０を反転させて搬送する搬送ローラ７１からの用紙６０の送り出し角度を規定する先端コロ７２とを設けている。搬送ローラ７１は副走査モータ７３によってギヤ列を介して回転駆動される。

そして、キャリッジ５５の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ７１から送り出された用紙６０を液体吐出ヘッド５８の下方側で案内する用紙ガイド部材である印写受け部材７４を設けている。

この印写受け部材７４の用紙搬送方向下流側には、用紙６０を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ７５、拍車７６を設け、さらに用紙６０を排紙トレイ６３に送り出す排紙ローラ７７及び拍車７８と、排紙経路を形成するガイド部材７９、８０とを配設している。

記録時には、キャリッジ５５を移動させながら画像信号に応じて液体吐出ヘッド５８を駆動することにより、停止している用紙６０にインクを吐出して１行分を記録し、用紙６０を所定量搬送後次の行の記録を行う。記録終了信号または、用紙６０の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了させ用紙６０を排紙する。

また、キャリッジ５５の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、液体吐出ヘッド５８の吐出不良を回復するための回復装置８１を配置している。回復装置８１はキャップ手段と吸引手段とクリーニング手段を有している。

キャリッジ５５は印字待機中にはこの回復装置８１側に移動されてキャッピング手段で液体吐出ヘッド５８がキャッピングされ、吐出口部を湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出することにより、全ての吐出口のインク粘度を一定にし、安定した吐出性能を維持する。

吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段で液体吐出ヘッド５８の吐出口（ノズル）を密封し、チューブを通して吸引手段で吐出口からインクとともに気泡等を吸い出し、吐出口面に付着したインクやゴミ等はクリーニング手段により除去され吐出不良が回復される。また、吸引されたインクは、本体下部に設置された廃インク溜に排出され、廃インク溜内部のインク吸収体に吸収保持される。

なお、上記実施形態においては、本発明をインクジェット記録ヘッドに適用したが、インク以外の液体、例えば、パターニング用の液体レジストを吐出する液体吐出ヘッドにも適用することができる。

（図１～図１０の符号）
１ 液体吐出ヘッド
２ ノズルプレート
３ チャンバープレート
４ ダイアフラムプレート
５ ダンパープレート
６ フィルタープレート
７ フレーム
８ 駆動部
９ 圧電素子
１０ ベース
１１ ＦＰＣ
１２ ドライバＩＣ
１４ 液室形成部材
２０ ノズル
２１ 圧力室
２２ 流体抵抗
２３ 導入路
２４ 振動板
２５ アイランド
２６ 連通孔
２７ ダンパー
２８ 大気開放室
３０ 第２導入路
３１ フィルター下共通液室
３２ フィルター上共通液室
３３ フィルター
３９ ＡＣＴ開口
４１ 基準穴
４２ 基準長穴
１０１ ノズルカバー
１０２ 中間プレート
１０３、１０５ 接着剤
１０４ 粘着剤
１２０、１２１ 開口部

特開２０１１－１２１２１８号公報

Claims (16)

1. ノズルを有するノズル面に撥水膜が形成されたノズル板と、
   前記ノズル面の少なくとも一部を保護するノズルカバーと、
   液体吐出方向において前記撥水膜と前記ノズルカバーとの間に配置され、前記撥水膜と前記ノズルカバーのそれぞれに対して接合する中間部材と、を有することを特徴とする液体吐出ヘッド。
2. 前記中間部材は、液体吐出方向からみて、前記ノズルと重なる位置に開口部を有す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. 前記ノズルカバーは、液体吐出方向からみて、前記ノズルと重なる位置に開口部を有す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. 前記中間部材及び前記ノズルカバーは、液体吐出方向からみて、前記ノズルと重なる位置に開口部を有し、
   前記ノズルカバーの開口部の面積は、前記中間部材の開口部の面積よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
5. 前記中間部材は、前記ノズルカバーと異なる部材で構成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。
6. 前記中間部材は、樹脂からなることを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
7. 前記ノズル板と前記中間部材を接合する第１の接合部材と、
   前記中間部材と前記ノズルカバーを接合する第２の接合部材と、を有し、
   前記第２の接合部材は、前記第１の接合部材が表面に露出する部分を覆っ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。
8. 前記ノズル板における前記中間部材が接合される側とは反対側に液室形成部材が設けられ、
   前記ノズルカバーは、前記ノズル板のノズル面と対向する面から前記ノズル板の側面側に延伸する形状であり、前記液室形成部材の一部に接合されていることを特徴とする請求項１～７のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
9. 前記液室形成部材は、前記ノズルに液体を供給する圧力室を形成する圧力室形成部材を含むことを特徴とする請求項８に記載の液体吐出ヘッド。
10. 前記液室形成部材は、ダイアフラムを形成するダイアフラム形成部材を含むことを特徴とする請求項８又は９に記載の液体吐出ヘッド。
11. 前記液室形成部材は、ダンパーを形成するダンパー形成部材を含むことを特徴とする請求項８～１０のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
12. 前記液室形成部材は、フィルターを形成するフィルター形成部材を含むことを特徴とする請求項８～１１のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
13. 前記液室形成部材は、前記ノズルに液体を供給する個別液室に液体を供給する共通液室の一部を形成するフレーム部材を含むことを特徴とする請求項８～１２のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
14. 請求項１～１３のいずれかに記載の液体吐出ヘッドを備えていることを特徴とする液体吐出ユニット。
15. 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１４に記載の液体吐出ユニット。
16. 請求項１～１３のいずれかに記載の液体吐出ヘッド、又は、請求項１４若しくは１５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。

Images