JP6623583B2 - 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

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、個別液室内の液体を加圧して液体を吐出したときに、個別液室から共通液室に伝搬した圧力変動を減衰させるために、共通液室の壁面の一部に振動を減衰させるダンパ部材を配置したものがある。

従来、流路形成基板の圧力発生素子側の面に接合される保護基板で共通液室となるリザーバを形成し、保護基板にはリザーバの流路形成基板とは反対側の面に振動減衰を行うコンプライアンス基板を接合したものが知られている（特許文献１）。

特開２００７−３０１７３６号公報

ところで、液体吐出ヘッドしては、個別液室を形成する流路板及び個別液室内の液体を加圧する圧力発生手段を含むアクチュエータ基板に、共通液室の壁面の一部を形成する保持基板を接合し、この保持基板上に共通液室を形成する共通液室部材を接合するものがある。

このような構成の液体吐出ヘッドにおいては、保持基板は、ノズル配列方向の端部側では、アクチュエータ基板と共通液室部材によって短辺方向及び長辺方向で拘束されることになるが、ノズル配列方向の中央部ではアクチュエータ基板と共通液室部材によって長辺方向だけが拘束されることになる。そして、保持基板には共通液室と個別液室とをつなぐ開口部が必要になることから、実質的に、保持基板の一方の長辺部分だけが拘束される片持ち状態となる。

このようにノズル配列方向において保持基板の拘束の程度が異なることで、保持基板の剛性が端部側と中央部側で異なり、結果、ノズル配列方向における端部側とそれ以外の部分との間で液体吐出特性のばらつきが生じることがある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、液体吐出特性のばらつきを低減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が形成されたノズル板と、
前記ノズルが通じる複数の個別液室を形成し、前記個別液室の液体を加圧する圧力発生手段を含むアクチュエータ基板と、
前記複数の個別液室に通じる共通液室を形成する共通液室部材と、
前記アクチュエータ基板と前記共通液室部材との間に配置され、前記共通液室から前記個別液室への流路を形成している保持基板と、を備え、
前記保持基板には、前記共通液室の壁面の一部を形成する復元可能に変形可能なダンパが設けられ、
前記保持基板には、前記ダンパを介して前記共通液室と反対側に、前記ダンパが臨むダンパ室が形成され、
前記ダンパ室の前記ダンパが臨む領域は、ノズル配列方向において、ノズル配列方向端部側のノズル配列方向と直交する方向の幅がノズル配列方向中央部側の前記幅よりも広い
構成とした。

本発明によれば、液体吐出特性のばらつきを低減することができる。

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に沿う方向の断面説明図である。 図１のＡ−Ａ線に沿うノズル配列方向と直交する方向の断面説面図である。 図１のＢ−Ｂ線に沿うノズル配列方向と直交する方向の断面説面図である。 同ヘッドのダンパ部材を除いた状態での保持基板の要部平面説明図である。 本発明の第２実施形態の説明に供する図４と同様な要部平面説明図である。 図５のＣ−Ｃ線に沿う断面説明図である。 本発明の第３実施形態の説明に供する図４と同様な要部平面説明図である。 本発明の第４実施形態の説明に供する図４と同様な要部平面説明図である。 本発明の第５実施形態の説明に供するノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図である。 本発明の第６実施形態の説明に供するノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図である。 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に沿う方向の断面説明図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿うノズル配列方向と直交する方向の断面説面図、図３は図１のＢ−Ｂ線に沿うノズル配列方向と直交する方向の断面説面図である。図４は同ヘッドのダンパ部材を除いた状態の要部平面説明図である。なお、図４のハッチングは分かり易く図示するためのもので断面を示すものではない。

この液体吐出ヘッドは、ノズル板１と、流路板２と、振動板部材３と、圧力発生素子（圧力発生手段）である圧電素子１１と、保持基板５０と、共通液室部材７０と、ハウジング８０と、駆動ＩＣ５０９などを備えている。

なお、流路板２、振動板部材３及び圧電素子１１などのノズル板１と保持基板５０との間に介在する部材全体を「アクチュエータ基板２０」と総称する。ただし、アクチュエータ基板２０として独立の部材が形成された後にノズル板１や保持基板５０と接合される場合に限定されるものではない。

ノズル板１には、液体を吐出する複数のノズル４が配列された２つのノズル列が配置されている。なお、ノズル列は２列に限らず、１列、あるいは、３列以上でもよい。

流路板２は、ノズル板１及び振動板部材３とともに、ノズル４が通じる個別液室６、個別液室６に通じる流体抵抗部７、導入口部８などを形成している。個別液室６には、流体抵抗部７及び導入口部８と、振動板部材３の貫通口部３１、保持基板５０の貫通口部５１を通じて、共通液室１０から液体が供給される。

振動板部材３は、個別液室６の壁面の一部をなす変形可能な振動板（振動領域）３０を形成している。

この振動板部材３の振動板３０の個別液室６と反対側の面には、振動板３０と一体的に圧電素子１１が設けられ、振動板３０と圧電素子１１によって圧電アクチュエータを構成している。圧電素子１１は、振動板３０側から下部電極１３、圧電層（圧電体層）１２及び上部電極１４を順次積層形成して構成したものである。

ここで、駆動ＩＣ５０９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、振動板３０と平行な方向に収縮する。このとき、下部電極１３側は振動板３０で拘束されているため、振動板３０の下部電極１３側に引っ張り応力が発生し、振動板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。

保持基板５０は、圧電素子１１を収容する凹部（振動室ともいう。）５２を有し、アクチュエータ基板２０の振動板部材３上に接合されて、アクチュエータ基板２０と共通液室部材７０との間に配置されている。

保持基板５０には、共通液室１０から個別液室６への流路の一部となる貫通口部５１が形成されている。また、保持基板５０には、圧電素子１１を収容する凹部５２と、駆動ＩＣ５０９を収容する開口部５３が形成されている。

保持基板５０には振動板部材３と反対側に共通液室部材７０が接合され、この共通液室部材７０で保持基板５０を一部の壁面とする共通液室１０が形成されている。

共通液室部材７０は、保持基板５０側から第１共通液室部材７１と、第１共通液室部材７１に接合された第２共通液室部材７２とで構成されている。第２共通液室部７２にはノズル配列方向における中央部に外部から共通液室１０に液体を供給する液体供給口部７３が設けられている。

共通液室１０は、図１に示すように、ノズル配列方向の両端部の高さ（積層方向の高さ）が漸次低くなる狭窄部１０ａを有している。なお、狭窄部１０ａはノズル配列方向と直交する方向の幅をノズル配列方向中央部よりも狭くして形成することもできるし、高さ及び幅をノズル配列方向中央部よりも小さく（狭く）して形成することもできる

そして、本実施形態においては、保持基板５０に共通液室１０の一部の壁面を形成する復元可能に変形可能なダンパ９１を有するダンパ部材９０を設けている。保持基板５０には、ダンパ９１を挟んで共通液室１０と反対側にダンパ室９２を設けている。

なお、保持基板５０にダンパ９１を形成するダンパ部材９０を直接接合してもよいし、ダンパ９１を形成する部材に補強部材などを接合してダンパ部材９０として保持基板５０に接合してもよい。なお、ダンパ９１としては薄膜フィルムなどを使用することができる。

ここで、ノズル配列方向において、ダンパ室９２のノズル配列方向と直交する方向の幅は、ノズル配列方向端部側の幅Ｗ２をノズル配列方向中央部側の幅Ｗ１よりも広くしている。なお、ノズル配列方向端部側の幅Ｗ２は、図４に示すように、ノズル配列方向端に向かって漸次増加しており、一定幅に限定されるものではない。

また、ダンパ９１のノズル配列方向と直交する方向の幅はダンパ室９２と同じにしている。つまり、ノズル配列方向において、ダンパ９１のノズル配列方向と直交する方向の幅は、共通液室１０への液体供給口部７３側の幅Ｗ１（図２）よりも共通液室１０の端部側の幅Ｗ２（図３）を広くしている。

なお、ダンパ室９２の幅とダンパ９１の幅は同じにしているが、異ならせることもできる。すなわち、ダンパ室９２に対向するダンパ部材９０の一部にダンパ９１として機能しない部分を設けることもできる。

このように構成した液体吐出ヘッドにおいては、圧電素子１１を駆動することで、圧電素子１１が振動板３０の変形を伴って変形して、前述したように個別液室６内の液体が加圧されてノズル４から液体が吐出される。

ここで、保持基板５０は、アクチュエータ基板２０と共通液室部材７０によって、共通液室長手方向（ノズル配列方向）に沿ってほぼ片持ち状態で拘束されるとともに、ノズル配列方向の端部では短手方向（ノズル配列方向と直交する方向）でも拘束されている。

そのため、保持基板５０の拘束状態は共通液室長手方向の端部側の方が強く、ダンパ室９２がない状態では、保持基板５０は共通液室長手方向（ノズル配列方向）の端部側が変形しにくくなる。

このように、保持基板５０のノズル配列方向端部側が変形しにくくなることに起因して、ノズル配列方向端部側の振動板３０は保持基板５０による拘束力を強く受けることになる。したがって、圧電素子１１を駆動するとき、ノズル配列方向において、端部側の振動板３０の方が中央部側の振動板３０に比べて相対的に変形しにくくなる。その結果、ノズル配列方向において、液体吐出特性にばらつきが発生することがある。

そこで、本実施形態では、図４にも示すように、保持基板５０にダンパ室９２を設けるとともに、ノズル配列方向において、ノズル配列方向端部における短辺方向の幅Ｗ２を、ノズル配列方向中央部（液体供給口部７３側）での短辺方向の幅Ｗ１よりも広くしている。

これにより、保持基板５０は、ノズル配列方向端部側がノズル配列方向中央部側に比べて剛性が下がり、ノズル配列方向端部側の変形のしにくさを緩和することができる。したがって、振動板３０の変形のしにくさも緩和することができ、吐出特性のばらつきも低減できる。

また、圧電素子１１を駆動したとき、共通液室１０内にも個別液室６の圧力変動が伝搬される。このときに共通液室１０内に生じる圧力は、共通液室１０における各個別液室当りの液体体積が少ない（液体のコンプライアンスが小さい）ほど、また、共通液室部材７０及びダンパ９１の構造のコンプライアンスが小さいほど大きくなる。

ここで、ノズル配列方向において、個別液室当たりの液体体積は、両端部に狭窄部１０ａがあることで、ノズル配列方向中央部側（図２）に比べてノズル配列方向端部側（図３）の方が少なくなっている。これに対し、ダンパ９１のコンプライアンスは、ノズル配列方向中央部側（図２）に比べてノズル配列方向端部側（図３）の方が大きくなっている。

したがって、ダンパ９１のコンプライアンスを、断面積に応じて適切に設定することで、ノズル配列方向において、中央部と両端部での液体のコンプライアンスと構造のコンプライアンスの和の差を低減することができる。

これにより、一滴を吐出するときの吐出特性のばらつきが低減する。

ここで、ダンパ９１による圧力の吸収率は、ダンパ９１の質量が小さいほどダンパ効果が高くなるので、ダンパ９１の厚みは狭窄部１０ａの方が薄い方が好ましい。

これにより、ノズル配列方向中央部側とノズル配列方向端部側との圧力差をより低減できる。

また、ダンパ９１のコンプライアンス値は短手方向の幅（ノズル配列方向と直交する方向の幅）で制御しているので、連続的なコンプライアンス値の変化もし易く、単位長さ当たりの共通液室１０の長手方向（ノズル配列方向）における液体のコンプライアンスと構造のコンプライアンスの和の差をより低減することができる。

これにより、一滴を吐出するときの吐出特性のばらつきが低減する。

また、圧電素子１１を駆動したときの共通液室１０内に発生するノズル配列方向中央部側（図２）とノズル配列方向端部側（図３）との圧力差が低減されていることで、コンプライアンスの和の差によって発生した圧力差が時間とともに他の部分に伝搬したときでも、その影響は低減される。

これにより、複数滴をマージさせて１つの滴を形成する場合でも、１つの滴を形成するための後行の滴におけるばらつきが小さくなるので、複数滴をマージさせて１つの滴を形成する場合でもばらつきが低減される。

また、本実施形態では、ダンパ９１は、共通液室１０を形成する壁部の内で、個別液室６に液体を供給する側に近い壁部である保持基板５０の共通液室１０側にダンパ９１を配置している。

圧電素子１１の駆動によって個別液室６から発生する圧力に対するダンパの圧力減衰の効果は、圧力発生源からダンパまでの距離が近いほど早く発生するので、他の壁部（保持基板５０以外の壁部）にダンパを配置する場合よりもダンパ機能を効率よく発揮できる。

また、保持基板５０にダンパ９１を設けてダンパ室９２を形成することで、圧電素子１１と共通液室１０との間に気体部が介在することになる。この気体部（ダンパ室９２）は圧電素子１１で発生する熱が共通液室１０に伝わるときの熱伝達経路の一部に位置しており、圧電素子１１から共通液室１０への熱伝達効率を下げている。

これにより、多数の圧電素子１１を同時駆動しても、共通液室１０の長手方向における液体の温度差を低減することができ、液体の温度差による吐出特性ないし吐出滴のばらつきが低減される。

また、保持基板５０のダンパ室９２は、駆動ＩＣ５０９が発生する熱が共通液室１０に伝わる経路の一部にも介在することになり、駆動ＩＣ５０９で発生した熱が共通液室１０に伝わるときの熱伝達効率も下げている。

この点でも、多数の圧電素子１１を同時駆動しても、共通液室１０の長手方向における液体の温度差を低減することができ、液体の温度差による吐出特性ないし吐出滴のばらつきが低減される。

また、図４に示すように、ダンパ室９２のノズル配列方向端部側の共通液室１０の狭窄部１０ａに対応する部分９３において、ダンパ９１のノズル配列方向と直交する方向である共通液室短手方向の幅Ｗ２は、共通液室１０の狭窄部１０ａの開口断面積が小さくなるほど広く形成されている。

これにより、ダンパ９１の厚みが一定であっても共通液室１０の狭窄部１０ａに対応するダンパ９１の部分のコンプライアンスを増加することができる。

次に、本発明の第２実施形態について図５及び図６を参照して説明する。図５は同実施形態の説明に供する説明に供する図４と同様な要部平面説明図、図６は図５のＣ−Ｃ線に沿う断面説明図である。

本実施形態では、ノズル配列方向において、ダンパ室９２は、ダンパ９１を設ける側と反対側の面から立ち上がるリブ９４によって複数の領域９２ａに区画している。リブ９４の先端部はダンパ９１に接合されている。

ここで、リブ９４が設けられた部分はダンパの機能がないので、リブ９４近傍の個別液室６においてはダンパ９１のコンプライアンスが小さくなる。

したがって、リブ９４の位置は、リブ９４によるダンパ９１のコンプライアンが小さくなる影響を抑えため、液体のコンプライアンスが大きい断面領域に設置すること方が好ましい。つまり、共通液室１０の狭窄部１０ａにはリブ９４を設けないで、狭窄部１０ａを除く部分にリブ９４を設けることが好ましい。

また、リブ９４を設ける位置は、ダンパ９１の共通液室短手方向が一定の領域でも、共通液室長手方向（ノズル配列方向）では、リブ間隔が不等間隔になる（例えば、図５において長さＬ２とＬ１が異なる）位置に設けることが好ましい。

これにより、区画化された領域９２ａに対応するダンパ９１の共振周波数が領域９２ａによって異なり、ダンパ９１の共振によって特定の周波数成分の圧力が共通液室１０内に残留する影響を軽減できるので、より安定した吐出を行うことができる。

次に、本発明の第３実施形態について図７を参照して説明する。図７は同実施形態の説明に供する図４と同様な要部平面説明図である。

本実施形態では、ダンパ室９２に設けるリブ９４は、平面視で、共通液室短手方向に対して斜めに配置している。

これにより、いずれの個別液室に対してもダンパ９１を有している構造となるので、リブ９４を設けることによる影響を低減できる。

次に、本発明の第４実施形態について図８を参照して説明する。図８は同実施形態の説明に供する図４と同様な要部平面説明図である。

本実施形態では、ダンパ室９２に設けるリブとして、ノズル配列方向に沿って共通液室短手方向を区画するリブ９４ｂと、ノズル配列方向と直交する方向に沿って共通液室長手方向を区画するリブ９４ａとを設けている。

これにより、いずれの個別液室に対してもダンパ９１を有している構造となるので、リブ９４を設けることによる影響を低減できる。

次に、本発明の第５実施形態について図９を参照して説明する。図９は同実施形態の説明に供するノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図である。

本実施形態では、保持基板５０は、２枚（３枚以上でもよい。）の第１基板５０ａと第２基板５０ｂとを積層して構成している。

第１基板５０ａは、アクチュエータ基板２０に接合され、前記第１実施形態の保持基板５０と同様な構成を有している。第２基板５０ｂは、ダンパ基板を兼ねており、第１基板５０ｂに接合されるとともに、共通液室部材７０に接合されている。

また、第１基板５０ａには貫通口部５１ａが形成され、第２基板５０ｂには貫通口部５１ｂが形成されている。これらの貫通口部５１ａ、５１ｂによって共通液室１０と液導入部８とを通じる流路を形成している。

そして、第２基板５０ｂには、共通液室１０の壁面の一部を形成する復元可能に変形可能なダンパ９１が設けられ、ダンパ９１を介して共通液室１０と反対側にダンパ室９２が形成されている。なお、ダンパ室９２などのノズル配列方向と直交する方向に幅前記第１実施形態と同様な構成としている。

この構成でも、保持基板５０は、前記第１実施形態で説明したと同様に、共通液室部材７０とアクチュエータ基板２０との間で片持ち状態で拘束保持されることになる。そのため、ノズル配列方向端部における拘束がノズル配列方向中央部における拘束よりも強くなり、前記第１実施形態で説明したと同様に、ノズル配列方向において液体吐出特性にばらつきが生じることがある。

したがって、保持基板５０を構成する第２基板５０ｂにダンパ９１を形成してダンパ室９２を設けることで、前記第１実施形態と同様な作用効果を得ることができる。

さらに、第２基板５０ｂが共通液室１０のノズル板側の一面を形成することで、保持基板５０と共通液室部材７０との接合面を前記第１実施形態よりも広くすることができ、接合位置ずれの精度が低くても確実に接合できるようになる。

次に、本発明の第６実施形態について図１０を参照して説明する。図１０は同実施形態の説明に供するノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図である。

本実施形態では、共通液室部材７０は１つの部材で形成している。

これにより、部品点数が前記第１ないし第４実施形態よりも少なくなる。

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１１及び図１２を参照して説明する。図１１は同装置の要部平面説明図、図１２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１３を参照して説明する。図１３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１４を参照して説明する。図１４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、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、「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。

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「液体が付着可能もの」とは液体が一時的にでも付着可能なものを意味する。「液体が付着するもの」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」は、インク、処理液、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、結着剤、造形液なども含まれる。

また、「液体を吐出する装置」には、特に限定しない限り、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のいずれも含まれる。

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。

「液体吐出ユニット」とは、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。

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、図１２で示した液体吐出ユニット４４０のように、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、図１３で示したように、液体吐出ユニットとして、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、図１４で示したように、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。

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。

また、「液体吐出ヘッド」は、使用する圧力発生手段が限定されるものではない。例えば、上記実施形態で説明したような圧電アクチュエータ（積層型圧電素子を使用するものでもよい。）以外にも、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でもよい。

また、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
６ 個別液室
１１ 圧電素子
２０ アクチュエータ基板
５０ 保持基板
５０ａ 第１基板
５０ｂ 第２基板
５１、５１ａ、５１ｂ 貫通口部
７０ 共通液室部材
７１ 第１共通液室部材
７２ 第２共通液室部材
９１ ダンパ
９２ ダンパ室
９４ リブ
４０３ キャリッジ
４０４ 液体吐出ヘッド
４３０ 液体吐出ユニット
５０９ 駆動ＩＣ

Claims (10)

1. 液体を吐出する複数のノズルが形成されたノズル板と、
   前記ノズルが通じる複数の個別液室を形成し、前記個別液室の液体を加圧する圧力発生手段を含むアクチュエータ基板と、
   前記複数の個別液室に通じる共通液室を形成する共通液室部材と、
   前記アクチュエータ基板と前記共通液室部材との間に配置され、前記共通液室から前記個別液室への流路を形成している保持基板と、を備え、
   前記保持基板には、前記共通液室の壁面の一部を形成する復元可能に変形可能なダンパが設けられ、
   前記保持基板には、前記ダンパを介して前記共通液室と反対側に、前記ダンパが臨むダンパ室が形成され、
   前記ダンパ室の前記ダンパが臨む領域は、ノズル配列方向において、ノズル配列方向端部側のノズル配列方向と直交する方向の幅がノズル配列方向中央部側の前記幅よりも広い
   ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
2. 前記ダンパのノズル配列方向と直交する方向の幅は、前記共通液室への液体供給口部側よりも前記共通液室の端部側が広い
   ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
3. 前記保持基板は、複数枚の基板で構成され、
   前記複数枚の基板には、前記アクチュエータ基板に接合される第１基板と、前記共通液室部材に接合され、前記共通液室の壁面を形成する第２基板とを含み、
   前記第２基板に前記ダンパが設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
4. 前記ダンパ室には、ノズル配列方向において、前記ダンパ室を複数の領域に区画するリブが設けられている
   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. 前記リブは、平面視で、ノズル配列方向と直交する方向に対して斜めに設けられている
   ことを特徴とする請求項４に記載の液体吐出ヘッド。
6. 前記ダンパ室には、ノズル配列方向と直交する方向において、前記ダンパ室を複数の領域に区画するリブが設けられている
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
7. 前記保持基板に設けられた前記ダンパ室は、このダンパ室が設けられた面と反対側の前記保持基板に設けられた振動室とで前記保持基板の厚みを減少させる位置に設けられる
   ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
8. 請求項１ないし７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。
9. 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８に記載の液体吐出ユニット。
10. 請求項１ないし７のいずれかに記載の液体吐出ヘッド、又は、請求項８若しくは９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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