JP6677022B2 - 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は、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圧力波が伝搬し、共通液室から他の個別液室に圧力波が逆伝搬することによって、当該個別液室に対応するノズルの吐出特性が変動するなどのクロストークが発生する。

従来、流路形成基板の圧電素子が形成された側の面には、圧力発生室に連通して各圧力発生室にインクを供給するリザーバを流路形成基板に形成された連通部と共に構成するリザーバ部を有するリザーバ形成基板が接合され、リザーバ部に対応する領域の流路形成基板には、圧力発生室とは連通することなく貫通した貫通部が設けられ、該貫通部とリザーバ部との間には可撓性を有し、振動板及び圧電体素子を構成する部材からなる可撓性膜を有するヘッドが知られている（特許文献１）。

特許第３５８９１０８号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている構成にあっては、共通液室となるリザーバ部の壁面を可撓性膜で形成しているため、個別液室で生じた圧力波がリザーバ部まで到達して減衰されるまでに時間がかかることになる。

そのため、駆動周波数が高くなると、リザーバ部内での圧力波の減衰が行われる前に次の吐出による圧力波が伝搬することが繰り返され、リザーバ部内での圧力変動によって液体吐出特性に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、本発明の請求項１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する流路板と、を備え、
前記流路板は、ノズル配列方向と直交する方向において、前記個別液室に通じる流路の壁面を形成している変形可能な壁部と、前記壁部を挟んで前記流路と反対側に設けられた空洞部と、を有し、
前記壁部は、
前記ノズル板側の端部は前記ノズル板に変位可能に接着接合され、
前記ノズル板側と反対側の端部は固定され、
前記ノズル板には、接着剤溜りとなる凹み部がノズル配列方向に沿って設けられ、
前記凹み部内の接着剤により前記壁部が接着接合されている
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と直交する方向の断面説面図である。 同じく流路板の平面説明図である。 同じくノズル板の平面説明図である。 図１の要部断面説明図である。 ダンパを液導入部側から見た斜視説明図である。 ダンパ作用の説明に供する断面説明図である。 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要部断面説明図である。 同じく流路板の平面説明図である。 本発明の第４実施形態に係る液体吐出ヘッドの流路板及びノズル板の平面説明図である。 本発明の第５実施形態に係る液体吐出ヘッドの流路板及びノズル板の平面説明図である。 本発明の第６実施形態に係る液体吐出ヘッドの流路板の平面説明図である。 本発明の第７実施形態に係る液体吐出ヘッドの流路板の平面説明図である。 図１３のＡ−Ａ線に相当する断面説明図である。 本発明の第８実施形態に係る液体吐出ヘッドの流路板の平面説明図である。 本発明の第９実施形態に係る液体吐出ヘッドの流路板の要部拡大平面説明図である。 本発明の第１０実施形態に係る液体吐出ヘッドの流路板の平面説明図である。 本発明の第１１実施形態に係る液体吐出ヘッドの流路板の平面説明図である。 本発明の第１２実施形態に係る液体吐出ヘッドのノズル板の平面説明図である。 図１９のＢ−Ｂ線に相当する断面説明図である。 本発明の第１２実施形態に係る液体吐出ヘッドの要部断面説明図である。 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の断面説面図である。

この液体吐出ヘッドは、ノズル板１と、流路板２と、振動板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、駆動ＩＣ５００などを備えている。なお、流路板２及び振動板３を併せて「流路部材２０」という。

ノズル板１には、液体を吐出する複数のノズル４が配列されたノズル列が配置されている。

流路板２は、ノズル板１及び振動板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、液導入部８などを形成している。個別液室６には、流体抵抗部７及び液導入部８と、振動板３の開口部９、保持基板５０の流路となる開口部５１を通じて、共通液室部材７０で形成される共通液室１０から液体が供給される。

振動板３は、個別液室６の壁面の一部をなす変形可能な振動領域３０を形成している。この振動板３の開口部９はフィルタ部としているが、単なる開口でもよい。

この振動板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を構成している。

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たものである。

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穴である開口部５１が形成されている。また、保持基板５０には、圧電素子１１を覆って収容する凹部５２と、駆動ＩＣ５００を収容する開口部５３が形成されている。開口部５１は、ノズル配列方向に亘って延びるスリット状の貫通穴である。

この保持基板５０は、流路部材２０と共通液室部材７０との間に介在し、共通液室１０の壁面の一部を形成している。

共通液室部材７０は各個別液室６に液体を供給する共通液室１０を形成している。この共通液室１０の一部の壁面はダンパ９０としている。

この液体吐出ヘッドにおいては、駆動ＩＣ（ドライバＩＣともいう。）５００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、電界方向に伸張させ、振動領域３０と平行な方向に収縮させる。このとき、下部電極１３側は振動領域３０で拘束されているため、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、本実施形態におけるダンパ構造について図２ないし図５も参照して説明する。図２は流路板の平面説明図、図３はノズル板の平面説明図、図４は図１の要部断面説明図、図５はダンパを液導入部側から見た斜視説明図である。なお、流路板はノズル板側から見た平面説明図、ノズル板は流路板側から見た平面説明図とする（以下でも同様である）。

流路板２は、前述したように、個別液室６と、個別液室６に通じる流路を構成する流体抵抗部７及び液導入部８が設けられている。本実施形態では、図５に示すように、隣り合う個別液室６、流体抵抗部７及び液導入部８の間は隔壁部６０で隔てられている。つまり、液導入部８も個別の流路としている。

そして、流路板２は、ノズル配列方向と直交する方向において、液導入部８の壁面２１ａを形成している変形可能な壁部（以下、「ダンパ」という。）２１と、ダンパ２１を挟んで液導入部８（流路）と反対側に設けられた空洞部２２とを有している。

ここでは、流路部材２０を構成している流路板２に溝部２２ａを設けることで空洞部２２を形成するとともに、液導入部８側にダンパ２１を形成している。

一方、ノズル板１側には、ダンパ２１を接合する部分にノズル配列方向に沿って、接着剤溜りとなる凹み部２３を設けている。図２及び図３に示すように、凹み部２３のノズル配列方向と直交する方向の幅Ｗ１は、ダンパ２１のノズル配列方向と直交する方向の厚みｔ１よりも大きくしている（ｔ＜Ｗ１）。

そして、ダンパ２１のノズル板側の端部は、凹み部２３に充填した接着剤２５によってノズル板１に対して変位可能に接合している。この場合、接着剤２５はダンパ２１の端部の変位を許容する弾性を有している。具体的には、ヤング率が高い接着剤を用いることが好ましく、４Ｇｐａ以上の接着剤を用いることが好ましい。

本実施形態では、図４に示すように、流路板２の厚み（高さ）ｈ１とダンパ２１の流路板厚み方向における高さｈ２とは同じにしている。したがって、ダンパ２１のノズル板側端部の表面が接着剤２５に接している構成としている。

一方、ダンパ２１のノズル板側の端部と反対側の端部は、流路部材２０を構成している振動板３に一体化されて固定されている。つまり、本実施形態では、流路板２と振動板３とは一体の部材に個別液室６などを形成する凹部ないし溝部、あるいは貫通穴を形成しているので、ダンパ２１のノズル板１側の端部と反対側の端部は振動板３と一体になって固定された状態にある。

次に、本実施形態におけるダンパ作用について図６の断面説明図も参照して説明する。

前述したように、圧電素子１１を駆動することで、圧電素子１１が振動領域３０の変形を伴って変形して、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。

このときに個別液室６内で生じる圧力波の一部は、流体抵抗部７から液導入部８、開口部９、保持基板５０の開口部５１を経て共通液室１０内に伝搬する。

この場合、図６に示すように、ダンパ２１は、個別液室６から流体抵抗部７を経て液導入部８に到達する圧力波を受けて、矢印Ｙで示すように、ノズル板１側が空洞部２２側に変位しながら変形し、液導入部８から共通液室１０に向かう圧力波を吸収ないし減衰させる。

ここで、圧電アクチュエータの駆動によって個別液室６から発生する圧力波に対するダンパの圧力減衰の効果は、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、共通液室１０の壁面に配置されたダンパよりも減衰効果を早期に効率的に発揮することができる。

これにより、高周波駆動を行った場合でも速やかに圧力波を減衰することができ、液体吐出特性のばらつきを低減することができる。

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７を参照して説明する。図７は同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、空洞部２２を大気に開放する大気開放通路２６を設けている。大気開放通路２６は、振動板３、保持基板５０及び共通液室部材７０介して、空洞部２２と外気とを通じている。

空洞部２２を大気開放することで、ダンパ２１が変位しやすくなり、圧力波の吸収ないし減数効率が向上する。

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８及び図９を参照して説明する。図８は同ヘッドのノズル配列方向と直交する方向の要部断面説明図、図９は同じく流路板の平面説明図である。

本実施形態では、ダンパ２１の流路板厚み方向における高さｈ２を、流路板２の厚み（高さ）ｈ１よりも高くしている。したがって、ダンパ２１のノズル板側端部は、ノズル板１の凹み部２３に溜まる接着剤２５内に埋没する。

このような構成でも、接着剤２５がダンパ２１のノズル板側端部の変位を許容することで、前記第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

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１０を参照して説明する。図１０は同ヘッドの流路板及びノズル板の平面説明図である。

本実施形態では、凹み部２３は、ノズル配列方向において、最も外側の個別液室６よりも外側まで設けられている。したがってまた、凹み部２３のノズル配列方向の長さＬ２は、個別液室６の列の最大長さ（配列幅）Ｌ２よりも長い。

これにより、ノズル配列方向両端部の個別液室６に対応するダンパ２１の部分を中央部の個別液室６に対応するダンパ２１の部分とほぼ同様に変位させることが可能になり、ダンパ特性のバラツキを低減できる。

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１１を参照して説明する。図１１は同ヘッドの流路板及びノズル板の平面説明図である。

本実施形態では、ノズル配列方向と直交する方向において、凹み部２３は、空洞部２２から液導入部８までの領域Ｄ内に配置されている。つまり、接着剤２５を充填する凹み部２３が流体抵抗部７にかからないようにする。

これにより、接着剤２５が流体抵抗部７内に入り込み、ノズル間で流体抵抗がばらつき、吐出特性がばらつくことを防止できる。

次に、本発明の第６実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図１２を参照して説明する。図１２は同ヘッドの流路板の平面説明図である。

本実施形態では、ダンパ２１の厚みｔ１は個別液室６の間の間隔（隔壁部６０の幅）Ｓよりも小さくしている（ｔ１＜Ｓ）。

これにより、隣接する個別液室６に伝わる圧力変動は厚い隔壁部６０で遮断し、一方で、ダンパ２１は薄くすることで圧力変動を伝えやすくすることができる。

次に、本発明の第７実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図１３及び図１４を参照して説明する。図１３は同ヘッドの流路板の平面説明図、図１４は図１３のＡ−Ａ線に相当する断面説明図である。

本実施形態では、ダンパ２１は、ノズル配列方向と直交する方向に沿う断面形状において、ノズル板１に向かって先細りする形状としている。

このように、ダンパ２１中でも大きく変形するノズル板１側の部分を先細りにすることで、剛性を下げ、変形しやすくすることができる。

次に、本発明の第８実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図１５を参照して説明する。図１５は同ヘッドの流路板の平面説明図である。

本実施形態では、ダンパ２１で形成される液導入部８の壁面２１ａは、平面視で曲面形状である。一方、ダンパ２１の空洞部２２側の壁面２２ｂは、ノズル配列方向において、液導入部８の壁面２１ａにほぼ倣う波打ち形状としている。

これにより、液導入部８の壁面２１ａを曲面形状にした場合でも、液導入部８の壁面２１ａを形成するダンパ２１の厚みｔ１をほぼ一定にすることができ、変位及び変形しやすくなる。

次に、本発明の第９実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図１６を参照して説明する。図１６は同ヘッドの流路板の要部拡大平面説明図である。

本実施形態でも、ダンパ２１で形成される液導入部８の壁面２１ａは、平面視で曲面形状である。一方、ダンパ２１の空洞部２２側の壁面２２ｂは、ノズル配列方向において、液導入部８の壁面２１ａに倣う曲面形状としている。つまり、空洞部２２側の壁面２２ｂは、壁面２１ａに対応する曲面部２２ｂ１と、隣り合う液導入部８の隔壁部６０に対応する平端部２２ｂ２とを有している。

これにより、液導入部８の壁面２１ａを曲面形状にした場合でも、液導入部８の壁面２１ａを形成するダンパ２１の厚みｔ１を一定にすることができ、変位及び変形しやすくなる。

次に、本発明の第１０実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図１７を参照して説明する。図１７は同ヘッドの流路板の平面説明図である。

本実施形態では、空洞部２２は、隣り合う流路である液導入部８の間の隔壁部６０に形成されている部分２２ｂを有している。

空洞部２２の部分２２ｂを形成することで、隔壁部６０によるダンパ２１の拘束力が緩和されて、ダンパ２１が変形、変位し易くなり、変位量も大きくなり、ダンパ効率を向上できる。

次に、本発明の第１１実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図１８を参照して説明する。図１８は同ヘッドの流路板の平面説明図である。

本実施形態では、空洞部２２は、個別液室６毎に独立させて設けている。

これにより、ノズル配列方向における中央部と端部のダンパ作用のバラツキを低減して、液体吐出特性のばらつきを低減できる。

次に、本発明の第１２実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図１９及び図２０を参照して説明する。図１９は同ヘッドのノズル板の平面説明図、図２０は図１９のＢ−Ｂ線に相当する断面説明図である。

本実施形態では、ノズル板１側の接着剤溜りとなる凹み部２３は、個別液室６毎に独立させて設けている。

すなわち、前記第１実施形態で説明したように、すべての個別液室６に対応して連続した凹み部２３を形成した場合、ダンパ２１の一の個別液室６に対応する部分が変位することで、隣り合う個別液室６に対応する部分まで変形し、隣り合う個別液室６の液体吐出特性に影響を与えるおそれがある。

そこで、接着剤２５を充填する凹み部２３を個別液室６毎に独立させ、個別液室６間ではノズル板１との接合強度を高くして、隣接する部分への変位の伝搬を抑制している。

次に、本発明の第１３実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図２１を参照して説明する。図２１は同ヘッドの要部断面説明図である。

本実施形態では、ダンパ２１のノズル板側端部と反対側の端部も、壁面部材である振動板３に設けた凹み部２７に充填した接着剤２５にて変位可能に接着接合している。

このように構成すれば、ダンパ２１全体が面内方向に沿う方向に変位し、より効率的なダンパ作用を発揮することができる。

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２２及び図２３を参照して説明する。図２２は同装置の要部平面説明図、図２３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２４を参照して説明する。図２４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２５を参照して説明する。図２５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、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
４ ノズル
６ 個別液室
１１ 圧電素子
２０ 流路部材
２１ ダンパ（壁部）
２２ 空洞部
２３ 凹み部
２５ 接着剤
２６ 大会開放路
２７ 凹み部
５０ 保持基板
５１ 開口部（貫通穴）
７０ 共通液室部材
４０３ キャリッジ
４０４ 液体吐出ヘッド
４３０ 液体吐出ユニット

Claims (17)

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する流路板と、を備え、
   前記流路板は、ノズル配列方向と直交する方向において、前記個別液室に通じる流路の壁面を形成している変形可能な壁部と、前記壁部を挟んで前記流路と反対側に設けられた空洞部と、を有し、
   前記壁部は、
   前記ノズル板側の端部は前記ノズル板に変位可能に接着接合され、
   前記ノズル板側と反対側の端部は固定され、
   前記ノズル板には、接着剤溜りとなる凹み部がノズル配列方向に沿って設けられ、
   前記凹み部内の接着剤により前記壁部が接着接合されている
   ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
2. 液体を吐出する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する流路板と、を備え、
   前記流路板は、ノズル配列方向と直交する方向において、前記個別液室に通じる流路の壁面を形成している壁部と、前記壁部を挟んで前記流路と反対側に設けられた空洞部と、を有し、
   前記壁部は、
   前記ノズル板側の端部は前記ノズル板に変位可能に接着接合され、
   前記ノズル板と反対側の端部は前記個別液室の壁面を形成している壁面部材に変位可能に接着接合され、
   前記ノズル板には、接着剤溜りとなる凹み部がノズル配列方向に沿って設けられ、
   前記凹み部内の接着剤により前記壁部が接着接合されている
   ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
3. 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する流路板と、を備え、
   前記流路板は、ノズル配列方向と直交する方向において、前記個別液室に通じる流路の壁面を形成している変形可能な壁部と、前記壁部を挟んで前記流路と反対側に設けられた空洞部と、を有し、
   前記壁部は、
   前記ノズル板側の端部は前記ノズル板に変位可能に接着接合され、
   前記ノズル板側と反対側の端部は固定され、
   前記壁部は、前記ノズル配列方向と直交する方向に沿う断面形状で、前記ノズル板側に向かって先細りする形状である
   ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
4. 液体を吐出する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する流路板と、を備え、
   前記流路板は、ノズル配列方向と直交する方向において、前記個別液室に通じる流路の壁面を形成している壁部と、前記壁部を挟んで前記流路と反対側に設けられた空洞部と、を有し、
   前記壁部は、
   前記ノズル板側の端部は前記ノズル板に変位可能に接着接合され、
   前記ノズル板と反対側の端部は前記個別液室の壁面を形成している壁面部材に変位可能に接着接合され、
   前記壁部は、前記ノズル配列方向と直交する方向に沿う断面形状で、前記ノズル板側に向かって先細りする形状である
   ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
5. 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する流路板と、を備え、
   前記流路板は、ノズル配列方向と直交する方向において、前記個別液室に通じる流路の壁面を形成している変形可能な壁部と、前記壁部を挟んで前記流路と反対側に設けられた空洞部と、を有し、
   前記壁部は、
   前記ノズル板側の端部は前記ノズル板に変位可能に接着接合され、
   前記ノズル板側と反対側の端部は固定され、
   前記壁部で形成している前記流路の壁面が平面視で曲面形状であり、
   前記壁部の前記空洞部側の壁面は、前記流路の壁面に倣った曲面形状である
   ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
6. 液体を吐出する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する流路板と、を備え、
   前記流路板は、ノズル配列方向と直交する方向において、前記個別液室に通じる流路の壁面を形成している壁部と、前記壁部を挟んで前記流路と反対側に設けられた空洞部と、を有し、
   前記壁部は、
   前記ノズル板側の端部は前記ノズル板に変位可能に接着接合され、
   前記ノズル板と反対側の端部は前記個別液室の壁面を形成している壁面部材に変位可能に接着接合され、
   前記壁部で形成している前記流路の壁面が平面視で曲面形状であり、
   前記壁部の前記空洞部側の壁面は、前記流路の壁面に倣った曲面形状である
   ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
7. 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する流路板と、を備え、
   前記流路板は、ノズル配列方向と直交する方向において、前記個別液室に通じる流路の壁面を形成している変形可能な壁部と、前記壁部を挟んで前記流路と反対側に設けられた空洞部と、を有し、
   前記壁部は、
   前記ノズル板側の端部は前記ノズル板に変位可能に接着接合され、
   前記ノズル板側と反対側の端部は固定され、
   前記空洞部は、隣り合う前記流路の間の隔壁部に形成されている部分を有している
   ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
8. 液体を吐出する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する流路板と、を備え、
   前記流路板は、ノズル配列方向と直交する方向において、前記個別液室に通じる流路の壁面を形成している壁部と、前記壁部を挟んで前記流路と反対側に設けられた空洞部と、を有し、
   前記壁部は、
   前記ノズル板側の端部は前記ノズル板に変位可能に接着接合され、
   前記ノズル板と反対側の端部は前記個別液室の壁面を形成している壁面部材に変位可能に接着接合され、
   前記空洞部は、隣り合う前記流路の間の隔壁部に形成されている部分を有している
   ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
9. 前記ノズル板には、接着剤溜りとなる凹み部がノズル配列方向に沿って設けられ、
   前記凹み部内の接着剤により前記壁部が接着接合されている
   ことを特徴とする請求項３ないし８のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
10. 前記凹み部は、ノズル配列方向において、最も外側の前記個別液室よりも外側まで設けられている
    ことを特徴とする請求項１、２、９のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
11. 前記流路は、前記個別液室側から前記個別液室に通じる流体抵抗部及び前記流体抵抗部に通じる液導入部を含み、
    前記凹み部は、ノズル配列方向と直交する方向において、前記流体抵抗部よりも前記壁部側であって、前記空洞部よりも前記壁部側となる範囲に設けられている
    ことを特徴とする請求項１、２、９、１０のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
12. 前記壁部のノズル配列方向と直交する方向の厚さは、隣り合う個別液室の間の隔壁部の厚さよりも薄い
    ことを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
13. 前記空洞部は、ノズル配列方向において、前記個別液室ごとに分かれている
    ことを特徴とする請求項１ないし１２のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
14. 前記空洞部は大気に通じている
    ことを特徴とする請求項１ないし１３のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
15. 請求項１ないし１４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。
16. 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１５に記載の液体吐出ユニット。
17. 請求項１ないし１４のいずれかに記載の液体吐出ヘッド、又は、請求項１５若しくは１６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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