JP6658353B2 - 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。

液体を吐出する液体吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）として、複数の個別液室内の液体を循環させる循環型ヘッドが知られている。

例えば、複数の個別液室に液体を供給する共通液室（共通供給流路）と複数の個別液室に通じて液体が戻される共通循環液室（共通戻り流路）とを、ヘッドのフレーム部材に、ノズル配列方向と直交する方向において並べて配置したものが知られている（特許文献１）。

特開２０１５−０７１２８９号公報

ところで、特許文献１に開示されているように、共通循環液室を、ノズル配列方向と直交する方向において、共通液室と並べて配置すると、ヘッドの幅が大きくなって大型化する。

しかも、共通液室内に液体をろ過するフィルタ部を配置する場合、効率的なろ過を行うためにフィルタ面積を大きくすると、一層、ヘッド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、ヘッドの大型化を抑制しつつ、大きなフィルタ面積を確保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、
液体を吐出するノズルに通じる複数の個別液室と、
前記個別液室に前記液体を供給する共通液室と、
前記個別液室に通じる共通循環液室と、
前記共通液室に配置された液体をろ過するフィルタ部と、を備え、
前記共通循環液室は、ノズル配列方向と直交する方向において、前記共通液室の一部と並んで配置され、
前記共通液室は、ノズル配列方向と直交する方向において、前記共通循環液室に並ぶ部分と、前記共通循環液室に並ばない部分と、を含み、
前記共通液室の前記共通循環液室に並ばない部分は、平面視で、前記共通循環液室とノズル配列方向と直交する方向の一部が重なり、
前記共通液室の前記共通循環液室に並ばない部分は、ノズル配列方向と直交する方向の幅が、前記共通液室の前記共通循環液室に並ぶ部分の前記幅よりも広く、
前記フィルタ部は、前記共通液室の前記共通循環液室に並ばない部分内に配置されている
構成とした。

本発明によれば、ヘッドの大型化を抑制しつつ、大きなフィルタ面積を確保することができる。

本発明の第１実施形態に係る液体吐出ヘッドの一例の外観斜視説明図である。 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。 同ヘッドのノズル配列方向（液室短手方向）の断面説明図である。 同ヘッドのフレーム部材の図２の矢印Ｃ方向から見た要部平面説明図である。 本発明の第２実施形態に係る液体吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向の断面説明図である。 本発明の第３実施形態に係る液体吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向の断面説明図である。 本発明の第４実施形態に係る液体吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向の断面説明図である。 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方向の断面説明図である。 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。 本発明に係る液体を吐出する装置の他の例の概略説明図である。 同装置のヘッドユニットの平面説明図である。 同装置における液体循環システム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実施形態に係る液体吐出ヘッドの一例について図１ないし図３を参照して説明する。図１は同液体吐出ヘッドの外観斜視説明図、図２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、図３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。なお、図１では吐出方向を下向きにして示しているが、図２及び図３では吐出方向を上向きにして示している。

この液体吐出ヘッドは、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を変位させる圧電アクチュエータ１１と、共通液室部材としてのフレーム部材２０と、カバー２１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、ノズル４に通じる通路５、通路５に通じる個別液室６、個別液室６に通じる流体抵抗部７、流体抵抗部７に通じる液導入部（通路）８を形成する貫通穴や溝部を形成している。

振動板部材３は、液導入部８とフレーム部材２０に形成される共通液室１０とを通じる開口９を有している。

振動板部材３は、流路板２の個別液室６の壁面を形成する壁面部材である。この振動板部材３は２層構造とし、流路板２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６に対応する部分に変形可能な振動領域（振動板）３０を形成している。この振動板部材３と流路板２で流路部材を構成している。

そして、この振動板部材３の個別液室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１２を有し、圧電部材１２にはハーフカットダイシングによって溝加工して１つの圧電部材１２に対して所要数の柱状の圧電素子（圧電柱）１２Ａ、１２Ｂを所定の間隔で櫛歯状に形成している。

ここでは、圧電部材１２の圧電素子１２Ａは駆動波形を与えて駆動させる圧電素子とし、圧電素子１２Ｂは駆動波形を与えないで単なる支柱として使用しているが、すべての圧電素子１２Ａ、１２Ｂを駆動させる圧電素子として使用することもできる。

そして、圧電素子１２Ａを振動板部材３の振動領域３０に形成した島状の厚肉部である凸部３０ａに接合している。また、圧電素子１２Ｂを振動板部材３の厚肉部である凸部３０ｂに接合している。

この圧電部材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が設けられている。

フレーム部材２０は、振動板部材３に接合されて、個別液室６に液体を供給する共通液室１０と、個別液室６から戻される液体が流入する共通循環液室４０とを形成する。ここで、共通循環液室４０は振動板部材３側に配置されている。

また、流路板２には、個別液室６と反対側であるノズル板１側に各個別液室６に通じる循環流路４１、循環流路４１と通路５とを通じる循環抵抗部４２を形成する溝部と、循環流路４１と共通循環液室４０とを通じる通路４３となる貫通穴が形成されている。また、振動板部材３には、通路４３と共通循環液室４０とを通じる開口４４が形成されている。

そして、フレーム部材２０には、共通液室１０に通じる供給ポート２３と、共通循環液室４０に通じる循環ポート（排出ポート）４６がそれぞれ設けられている。

このように構成した液体吐出ヘッドにおいては、例えば圧電素子１２Ａに与える電圧を基準電位から下げることによって圧電素子１２Ａが収縮し、振動板部材３の振動領域３０が下降して個別液室６の容積が膨張することで、個別液室６内に液体が流入する。

その後、圧電素子１２Ａに印加する電圧を上げて圧電素子１２Ａ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個別液室６の容積を収縮させることにより、個別液室６内の液体が加圧され、ノズル４から液体が吐出される。

そして、圧電素子１２Ａに与える電圧を基準電位に戻すことによって振動板部材３の振動領域３０が初期位置に復元し、個別液室６が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室１０から個別液室６内に液体が充填される。そこで、ノズル４のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の吐出のための動作に移行する。

なお、この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。

次に、本実施形態における共通液室及び共通循環液室並びにフィルタ部の配置の詳細に図４も参照して説明する。図４は同ヘッドのフレーム部材の図２の矢印Ｃ方向から見た要部平面説明図である。

共通液室部材としてのフレーム部材２０は、前述したように、個別液室６に液体を供給する共通液室１０と、個別液室６から戻される液体が流入する共通循環液室４０とを形成されている。ここで、共通循環液室４０は、フレーム部材２０を流路部材（ここでは、振動板部材３）に接合する側に配置されている。

共通循環液室４０は、ノズル配列方向において、共通液室１０の一部と並んで配置されている。共通液室１０は、共通循環液室４０に並ぶ部分１０Ａと、共通循環液室４０に並ばない部分１０Ｂとを含んでいる。

本実施形態では、共通液室１０の個別液室６に通じる側を下流側とするとき、共通循環液室４０に並ぶ部分１０Ａは下流側の部分であり、共通循環液室４０に並ばない部分１０Ｂは上流側の部分である。

ここで、共通液室１０の共通循環液室４０に並ばない部分１０Ｂは、平面視（図２の白抜き矢印Ｃの方向から見た状態、図４の状態）で、共通循環液室４０とノズル配列方向と直交する方向の一部が重なっている。つまり、共通循環液室４０は、ノズル配列方向と直交する方向で、共通液室１０の共通循環液室４０に並ばない部分１０Ｂに投影される。

本実施形態では、共通液室１０の共通循環液室４０に並ぶ部分１０Ａ及び共通循環液室４０は、ノズル配列方向と直交する方向において、平面視で、共通液室１０の共通循環液室４０に並ばない部分１０Ｂ内に含まれて配置されている。

また、共通液室１０の共通循環液室４０に並ばない部分１０Ｂは、ノズル配列方向と直交する方向の幅Ｌ１が、共通液室１０の共通循環液室４０に並ぶ部分１０Ａの幅Ｌ２よりも広く形成されている。

そして、共通液室１０内を流れる液体をろ過するフィルタ部９０は、共通液室１０の共通循環液室４０に並ばない部分１０Ｂ内に配置されている。

ここでは、フレーム部材２０を第１部材２０ａと第２部材２０ｂに分割してフィルタ部９０を形成したフィルタ部材９１を挟んで配置している。

また、フィルタ部９０を形成するフィルタ部材９１は、Ｎｉ電鋳部品とすることで微小なフィルタ孔の形成が容易になり、また、耐液性の確保、フレーム部材２０との接合信頼性の確保が容易になる。

なお、振動板部材３もＮｉ電鋳部品とすることで、フレーム部材２０との接合信頼性、液体に対する接液性などを確保することが容易となる。

このように、ノズル配列方向において、共通循環液室４０と共通液室１０の一部の部分１０Ａとが並べて配置されているので、共通循環液室４０と共通液室１０全体を並べて配置した場合よりもヘッド幅を小さくできる。

一方、共通液室１０の共通循環液室４０に並ばない部分１０Ｂの幅Ｌ１が、共通循環液室４０に並ぶ部分１０Ａの幅Ｌ２よりも広く形成され、部分１０Ｂ内にフィルタ部９０が配置されているので、共通液室１０全体と共通循環液室４０とを並べて配置した場合と同様なフィルタ面積を確保することができる。

このようにして、ヘッドの大型化を抑制しつつ、大きなフィルタ面積を確保することができる。

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５を参照して説明する。図５は同液体吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向の断面説明図である。

共通液室部材であるフレーム部材２０は、第１部材２０ｃと、第２部材２０ｄと、第３部材２０ｅに分けられ、第１部材２０ｃを最も下流側に配置し、第２部材２０ｄと第３部材２０ｅとでフィルタ部材９１を挟んで配置している。

ここで、共通液室部材の少なくとも一部である第１部材２０ｃは、積層接合された複数枚（２枚以上、この例では９枚）の板状部材２０ｃ１〜２０ｃ９で構成している。

このように、複数枚の板状部材を積層することで、低コストで、平面性の高いフレーム部材２０（共通液室部材）を得ることができる。

また、第１部材２０ｃと第２部材２０ｄとを分けることで、第１部材２０ｃの板状部材２０ｃ１〜２０ｃ９を積層接合するときに全面を加圧できるようになる。

また、第３部材２０ｅについても、第１部材２０ｃと同様に、積層接合された複数枚（２枚以上）の板状部材で構成することもできる。

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６を参照して説明する。図６は同液体吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向の断面説明図である。

フィルタ部材９１は、フィルタ部９０を形成する薄肉部９１Ａと、薄肉部９１Ａの周囲に設けられた厚肉部９１Ｂとで構成されている。ここでは、薄肉部９１Ａの層上に厚肉部９１Ｂを形成する層を積層しているが、１つの部材で薄肉部９１Ａと厚肉部９１Ｂとを形成することもできる。

そして、フィルタ部材９１は、厚肉部９１Ｂの薄肉部９１Ａの厚みより厚い部分が下流側になるように配置されている。

これにより、フィルタ部材９１のハンドリング性が向上する。

また、前記第１実施形態よりもフレーム部材２０の形状（第１部材２０ａの形状）を簡単にすることができる。

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７を参照して説明する。図７は同液体吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向の断面説明図である。

本実施形態は、前記第２実施形態の第２部材２０ｄの部分をフィルタ部材９１の厚肉部９１Ｂで構成している。

これにより、第２実施形態よりも部品点数を削減することができる。

次に、本発明の第５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は同液体吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向の断面説明図である。

本実施形態では、共通液室１０の共通循環液室４０に並ぶ部分１０Ａのノズル配列方向と直交する方向の幅Ｌ２が、下流側になるに従って狭くなる構成としている。

これにより、フィルタ部９０から個別液室６に向かる液体の流速を上げることができ、気泡の排出効率を高めることができる。

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、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。

次に、本発明に係る液体を吐出する装置の他の例について図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平面説明図である。

この装置は、連続媒体５１０を搬入する搬入手段５０１と、搬入手段５０１から搬入された連続媒体５１０を印刷手段５０５に案内搬送する案内搬送手段５０３と、連続媒体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、連続媒体５１０を乾燥する乾燥手段５０７と、連続媒体５１０を排出する排出手段５０９などを備えている。

連続媒体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、排出手段５０９の各ローラによって案内、搬送されて、排出手段５０９の巻取りローラ５９１にて巻き取られる。

この連続媒体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５５１Ｋ、５５１Ｃ、５５１Ｍ、５５１Ｙ（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、搬送される連続媒体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、図１４に示すように、本発明に係る複数の液体吐出ヘッド（これを、単に「ヘッド」ともいう。）１０００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、この装置における液体循環システムの一例について図１５を参照して説明する。図１５は同システムの説明に供するブロック説明図である。

液体循環システム６３０は、メインタンク６０２、ヘッド１０００、供給タンク６３１、循環タンク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、循環側圧力センサ６３８、レギュレータ（Ｒ）６３９ａ，６３９ｂなどで構成されている。

供給側圧力センサ６３７は、供給タンク６３１とヘッド１０００との間であって、ヘッド１０００の供給ポート２３（図１参照）に繋がった供給流路側に接続されている。循環側圧力センサ６３８は、ヘッド１０００と循環タンク６３２との間であって、ヘッド１０００の循環ポート４６（図１参照）に繋がった循環流路側に接続されている。

循環タンク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、循環タンク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から供給ポート２３を通ってヘッド１０００内に液体が流入し、循環ポート４６から排出されて循環タンク６３２へ排出される。そして、さらに第１送液ポンプ６３５によって循環タンク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。

また、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、循環タンク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１０００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１０００のノズル４から液体を吐出すると、供給タンク６３１及び循環タンク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から循環タンク６３２に液体を補充する。メインタンク６０２から循環タンク６３２への液体補充のタイミングは、循環タンク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、循環タンク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、「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、液体を吐出させて媒体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６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７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８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
１０ 共通液室
１１ 圧電アクチュエータ
２０ フレーム部材（共通液室部材）
４０ 共通循環液室
４１ 循環流路
９０ フィルタ部
９１ フィルタ部材
４０３ キャリッジ
４０４ 液体吐出ヘッド
４４０ 液体吐出ユニット
６３０ 液体循環システム
１０００ 液体吐出ヘッド

Claims (9)

1. 液体を吐出するノズルに通じる複数の個別液室と、
   前記個別液室に前記液体を供給する共通液室と、
   前記個別液室に通じる共通循環液室と、
   前記共通液室に配置された液体をろ過するフィルタ部と、を備え、
   前記共通循環液室は、ノズル配列方向と直交する方向において、前記共通液室の一部に並んで配置され、
   前記共通液室は、ノズル配列方向と直交する方向において、前記共通循環液室に並ぶ部分と、前記共通循環液室に並ばない部分と、を含み、
   前記共通液室の前記共通循環液室に並ばない部分は、平面視で、前記共通循環液室とノズル配列方向と直交する方向の一部が重なり、
   前記共通液室の前記共通循環液室に並ばない部分は、ノズル配列方向と直交する方向の幅が、前記共通液室の前記共通循環液室に並ぶ部分の前記幅よりも広く、
   前記フィルタ部は、前記共通液室の前記共通循環液室に並ばない部分内に配置されている
   ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
2. 前記共通液室の前記個別液室に通じる側を下流側とするとき、
   前記共通液室の前記共通循環液室に並ぶ部分が下流側の部分であり、
   前記共通液室の前記共通循環液室に並ばない部分が上流側の部分である
   ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
3. 前記共通液室の前記共通循環液室に並ぶ部分及び前記共通循環液室は、ノズル配列方向と直交する方向において、平面視で、前記共通液室の前記共通循環液室に並ばない部分内に含まれて配置されている
   ことを特徴とする請求項２に記載の液体吐出ヘッド。
4. 前記共通液室及び前記共通循環液室を形成する共通液室部材を有し、
   前記共通液室部材の少なくとも一部は、積層された複数の板状部材で構成されている
   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. 前記フィルタ部を構成するフィルタ部材を有し、
   前記フィルタ部材は、
   前記フィルタ部が形成された薄肉部と、前記薄肉部の周囲に設けられた厚肉部と、で構成され、
   前記厚肉部の前記薄肉部の厚みより厚い部分が下流側に配置されている
   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. 前記共通液室は、ノズル配列方向と直交する方向の幅が、下流側になるに従って狭くなる
   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. 請求項１ないし６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。
8. 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７に記載の液体吐出ユニット。
9. 請求項１ないし６のいずれかに記載の液体吐出ヘッド、又は、請求項７若しくは８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