JP7087359B2 - 液体噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体噴射装置に関する。

従来から、アクチュエーターの変位によって、圧力室の液体をノズルから吐出させる種々の液体吐出装置が提案されている。そうした液体吐出装置には、アクチュエーターの変位量を増大させるための拡大変位機構を備えるものがある（例えば、下記特許文献１，２等）。

特開２０１１－１７３０２９号公報 特開２０１５－５１３９９号公報

しかしながら、上記特許文献１，２のように、機械的に可動する関節部を利用してアクチュエーターの変位量を拡大する構成を採用している拡大変位機構では、拡大変位機構自体の構造が複雑化してしまう可能性や、液体噴射装置が大型化してしまう可能性があった。また、そうした拡大変位機構においては、アクチュエーターの変位が繰り返された場合などに、機械摩耗が生じやすいという問題もあった。このように、液体噴射装置に用いられる拡大変位機構には、依然として改良の余地がある。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
液体噴射装置であって、
液体を吐出するノズルと、
前記ノズルに連通し、前記液体を収容する圧力室と、
変位によって、前記圧力室の容積を変更して前記圧力室の圧力を変化させるアクチュエーターと、
前記圧力室と前記アクチュエーターとの間に配置され、前記アクチュエーターの変位量を拡大して前記圧力室に伝達する拡大変位機構と、
を備え、
前記拡大変位機構は、
前記アクチュエーターに接続され、前記アクチュエーターの変位によって弾性変形する弾性材料と、
前記弾性材料が収容されている収容室と、
前記収容室と前記圧力室とを隔てる隔壁部と、
を備え、
前記隔壁部は、前記圧力室の壁面の少なくとも一部を構成し、前記弾性材料からの圧力を受けて撓み変形する変形部を有し、
前記変形部の面積が、前記弾性材料における前記アクチュエーターからの圧力を受ける部位の面積よりも小さく、
前記弾性材料の内部には、前記弾性材料よりも圧縮率が小さいフィラーが分散して配置されている、液体噴射装置。

［１］第１の形態の液体噴射装置は；液体を吐出するノズルと；前記ノズルに連通し、前記液体を収容する圧力室と；変位によって、前記圧力室の容積を変更して前記圧力室の圧力を変化させるアクチュエーターと；前記圧力室と前記アクチュエーターとの間に配置され、前記アクチュエーターの変位量を拡大して前記圧力室に伝達する拡大変位機構と；を備える。前記拡大変位機構は；前記アクチュエーターに接続され、前記アクチュエーターの変位によって弾性変形する弾性材料と；前記弾性材料が収容されている収容室と；前記収容室と前記圧力室とを隔てる隔壁部と；を備える。前記隔壁部は、前記圧力室の壁面の少なくとも一部を構成し、前記弾性材料からの圧力を受けて撓み変形する変形部を有し；前記変形部の面積が、前記弾性材料における前記アクチュエーターからの圧力を受ける部位の面積よりも小さい。
この形態の液体噴射装置によれば、液体のように圧力を伝達できる性質を有する弾性材料を用いる簡素化された構成の拡大変位機構によって、変形部の変位量を、アクチュエーターの変位量よりも拡大させることができる。この拡大変位機構であれば、剛体によって構成される関節機構やギヤの使用箇所を低減できるため、液体噴射装置における機械摩耗の発生が抑制される。また、隔壁部によって弾性材料が支持されるため、アクチュエーターの変位に対する弾性材料の追従性が高められる。加えて、アクチュエーターによる変位の増減が繰り返されたとしても、隔壁部によって、弾性材料が、圧力室へと漏れ出てしてしまうことが抑制される。その他に、液体噴射装置の製造時においても、拡大変位機構における圧力の伝達媒体として液体を用いる場合よりも、弾性材料を用いた方が、弾性材料の運搬や設置が容易であり、製造工程の容易化が可能である。

［２］上記形態の液体噴射装置において、前記変形部は、前記収容室から前記圧力室に向かう第１方向に撓み変形するときに、前記第１方向とは反対の第２方向に弾性力が生じる状態で撓み変形するダイヤフラムによって構成されてよい。
この形態の液体噴射装置によれば、液体の吐出後に圧力室の圧力を低減する方向にアクチュエーターを変位させたときのアクチュエーターの変位に対する弾性材料および変形部の追従性を高めることができる。よって、液体噴射装置における液体吐出の制御の精度を高めることができる。

［３］上記形態の液体噴射装置において、前記変形部のヤング率は、前記弾性材料のヤング率よりも大きくてよい。
この形態の液体噴射装置によれば、アクチュエーターの変位に対する弾性材料および変形部の追従性を、より一層、高めることができる。

［４］上記形態の液体噴射装置において、前記拡大変位機構は、さらに、前記アクチュエーターと前記弾性材料との間に配置されて、前記収容室を封止し、前記アクチュエーターの変位によって撓み変形する封止壁部を備えてよい。
この形態の液体噴射装置によれば、封止壁部によって、弾性材料が、収容室からアクチュエーターの方へと漏れ出てしまうことが抑制される。

［５］上記形態の液体噴射装置において、前記弾性材料は、与圧された状態で前記収容室に充填されていてよい。
この形態の液体噴射装置によれば、弾性材料が予め与圧されている分だけ、アクチュエーターから圧力を付与されたときの拡大変位機構の応答性を高めることができる。

［６］上記形態の液体噴射装置において、前記弾性材料の内部には、前記弾性材料よりも圧縮率が小さいフィラーが分散して配置されていてよい。
この形態の液体噴射装置によれば、アクチュエーターに押圧されたときの弾性材料における体積の低減がフィラーによって抑制されるため、拡大変位機構における圧力の伝達効率を高めることができる。

［７］上記形態の液体噴射装置において、前記変形部を前記圧力室に向かって撓み変形させたときに、前記変形部において最も突出する部位を変形中心部とするとき、前記変形部の厚みは、前記変形部が撓み変形していない状態において、前記変形中心部を通り、前記変形部の両端を結ぶ線分の最小の長さよりも小さくてよい。
この形態の液体噴射装置によれば、変形部を撓み変形させやすくすることができ、弾性材料の変位に対する変形部の変位の追従性を高めることができる。

［８］上記形態の液体噴射装置において、前記圧力室には、前記圧力室の壁面において開口し、前記液体が流通する流路口が設けられており；前記変形部は、前記アクチュエーターが、前記ノズルから前記液体を吐出させる吐出圧力が前記圧力室に生じるように変位したときに、前記流路口を閉塞するように撓み変形してよい。
この形態の液体噴射装置によれば、変形部の撓み変形によって吐出圧力を生じさせつつ、その吐出圧力が流路口を通じて圧力室の外部へと抜けてしまうことを抑制することができる。よって、液体噴射装置における液体の吐出効率を高めることができる。

［９］上記形態の液体噴射装置は、さらに、前記圧力室に接続され、前記圧力室に前記液体を供給する供給流路と；前記圧力室に接続され、前記圧力室の前記液体が排出される排出流路と；を備えてよい。
この形態の液体噴射装置によれば、圧力室に液体が滞留することに起因する吐出性能の低下を抑制することができる。

［１０］上記形態の液体噴射装置において、前記ノズルと、前記圧力室と、前記アクチュエーターと、前記拡大変位機構と、を複数組備えてよい。
この形態の液体噴射装置によれば、複数のノズルのそれぞれから液体を吐出させることができる。

本発明は、液体噴射装置以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、液体吐出ヘッドや、液体噴射装置に用いられる拡大変位機構、液体噴射装置における液体の吐出方法、液体噴射装置におけるアクチュエーターの変位量の拡大方法等の形態で実現することができる。

第１実施形態の液体噴射装置の構成を示す概略ブロック図。 拡大変位機構を備える第１実施形態のヘッド部の構成を示す概略図。 第２実施形態のヘッド部の構成を示す概略図。 第３実施形態のヘッド部の構成を示す概略図。 第４実施形態のヘッド部の構成を示す概略図。 第５実施形態のヘッド部の構成を示す概略図。 第６実施形態の液体噴射装置の構成を示す概略ブロック図。 第６実施形態のヘッド部の構成を示す概略図。

１．第１実施形態：
図１は、第１実施形態における液体噴射装置１００Ａの全体構成を示す概略ブロック図である。液体噴射装置１００Ａは、拡大変位機構３０を備えるヘッド部１０Ａと、制御部１０１と、供給部１１０と、を備える。

ヘッド部１０Ａは、拡大変位機構３０を利用して液体ＤＬを吐出する。液体ＤＬは、例えば、所定の粘度を有するインクである。ヘッド部１０Ａの動作は、制御部１０１により制御される。ヘッド部１０Ａおよびそれが備える拡大変位機構３０の構成、ヘッド部１０Ａの動作については後述する。

制御部１０１は、ＣＰＵやメモリーを備えたコンピューターとして構成されており、メモリーに記憶された制御プログラムや命令をＣＰＵが読み出して実行することにより、液体噴射装置１００Ａを制御するための種々の機能を実現する。制御プログラムは、一時的でない有形な種々の記録媒体に記録されていてもよい。制御部１０１は、回路によって構成されていてもよい。

供給部１１０は、ヘッド部１０Ａに液体ＤＬを供給する。供給部１１０は、タンク１１１と、供給路１１３と、圧力調整部１１５と、によって構成される。タンク１１１には、液体ＤＬが収容されている。タンク１１１内の液体ＤＬは、ヘッド部１０Ａに接続されている供給路１１３を通じてヘッド部１０Ａに供給される。

圧力調整部１１５は、供給路１１３の途中に設けられており、供給路１１３を通じてヘッド部１０Ａに供給される液体ＤＬの圧力を予め決められた圧力に調整する。圧力調整部１１５は、タンク１１１から液体ＤＬを吸引するポンプや、ヘッド部１０Ａ側の圧力が所定の圧力になるように開閉するバルブなどによって構成される（図示は省略）。

図２は、第１実施形態の液体噴射装置１００Ａが備えるヘッド部１０Ａの構成を模式的に示す概略断面図である。第１実施形態のヘッド部１０Ａは、金属製の筐体１１を備える。ヘッド部１０Ａは、筐体１１内に、液体ＤＬを吐出するための吐出機構として、ノズル１２と、圧力室１３と、供給流路１５と、アクチュエーター２０と、拡大変位機構３０と、を複数組、有している。ヘッド部１０Ａにおいて、そうした複数組の吐出機構は、図２の紙面奥行き方向に配列されている。図２では、それら複数の吐出機構のうちの任意の１つが図示されている。

ノズル１２は、液体ＤＬを吐出する。ノズル１２は、圧力室１３に連通し、圧力室１３から筐体１１の外部に向かって延びる貫通孔として設けられている。第１実施形態では、ヘッド部１０Ａは重力方向に液体ＤＬを吐出するため、ノズル１２は重力方向に開口している。なお、ノズル１２は重力方向以外の方向に開口するように設けられていてもよい。ノズル１２は、例えば、重力方向に斜めに交差する方向や水平方向に開口していてもよい。

圧力室１３は、ノズル１２から吐出される液体ＤＬを収容する。圧力室１３には、液体ＤＬが流通する供給流路１５が接続されている。第１実施形態では、筐体１１内に設けられた複数の供給流路１５のそれぞれは、供給部１１０の供給路１１３（図１）に接続されている単一の共通供給流路１６から分岐して、筐体１１内の複数の圧力室１３のうちの対応するひとつに接続されている。圧力室１３には、供給流路１５を通じて、供給部１１０（図１）から液体ＤＬが供給される。圧力室１３の圧力は、通常、供給部１１０の圧力調整部１１５（図１）によって、ノズル１２のメニスカス耐圧以下の圧力に調整される。

アクチュエーター２０は、圧力室１３の容積を変更して、ノズル１２から液体ＤＬを吐出させるための吐出圧力を圧力室１３に生じさせるための変位を発生する。第１実施形態では、アクチュエーター２０は、印加された電圧に応じて伸縮する圧電素子（ピエゾ素子）によって構成される。アクチュエーター２０は、拡大変位機構３０を挟んで圧力室１３の重力方向上方に設けられている駆動室２１内に収容されており、駆動室２１から圧力室１３に向かう方向に伸縮するように配置されている。

アクチュエーター２０の伸縮方向における第１端部２２ａは、拡大変位機構３０に接続されている。アクチュエーター２０の第１端部２２ａとは反対側の第２端部２２ｂは、調整部４０に接続されている。調整部４０については後述する。アクチュエーター２０の変位量は、制御部１０１（図１）によって制御される。

拡大変位機構３０は、アクチュエーター２０と圧力室１３との間に配置されており、アクチュエーター２０の変位量を拡大して圧力室１３に伝達する。拡大変位機構３０は、収容室３１と、隔壁部３２と、弾性材料３５と、封止壁部３７と、を備える。収容室３１は、圧力室１３と駆動室２１との間に設けられた筐体１１内の空間である。

隔壁部３２は、収容室３１と圧力室１３とを隔てるように配置されている。第１実施形態では、隔壁部３２は、収容室３１の底面全体を覆うように配置されている。隔壁部３２は、収容室３１の底面の一部のみを覆うように配置されていてもよい。

ここで、隔壁部３２において、圧力室１３の壁面の一部を構成し、厚み方向への撓み変形が許容されている部位を「変形部３３」と呼ぶ。第１実施形態では、変形部３３は、圧力室１３の上壁面を構成しており、ノズル１２に対向している。変形部３３の周縁部は、筐体１１に固定されている。図２では、圧力室１３側に撓み変形したときの変形部３３の状態を破線で模式的に示してある。変形部３３は、撓み変形したときの応力集中の発生が抑制されるように、ほぼ均一な厚みを有していることが望ましい。

ここで、拡大変位機構３０において、弾性材料３５を介して、変形部３３の表面に、収容室３１から圧力室１３に向かう第１方向Ｄ１に均一な圧力を付与したときに、変形部３３において圧力室１３側に最も突出する部位を「変形部３３の変形中心部ＭＣ」と定義する。また、撓み変形していない平坦な状態の変形部３３において、前述の変形中心部ＭＣを通り、変形部３３の両端を結ぶ線分の長さのうちの最小の長さを「変形部３３の最小幅」と呼ぶ。このとき、平坦な状態にあるときの変形部３３の厚みは、変形部３３の最小幅よりも小さいことが望ましい。これによって、変形部３３を撓み変形させやすくすることができ、弾性材料３５の変位に対する変形部３３の変位の追従性を高めることができる。

変形部３３の外周形状が円形形状である場合には、変形部３３の変形中心部ＭＣは、その円形形状の中心であると解釈してよい。この場合の変形部３３の最小幅は、円形形状の直径であると解釈できる。また、変形部３３の外周形状が正方形形状または長方形形状である場合には、変形部３３の変形中心部ＭＣは、その正方形形状または長方形形状の中心であると解釈してよい。この場合の変形部３３の最小幅は、当該正方形形状の一辺の長さ、または、当該長方形形状の短辺の長さであると解釈できる。

第１実施形態では、変形部３３は、収容室３１から圧力室１３に向かう第１方向Ｄ１に撓み変形するときに、第１方向Ｄ１とは反対の第２方向Ｄ２に、復元力としての弾性力が生じる状態で撓み変形する。変形部３３は、例えば、金属製のダイヤフラムによって構成される。なお、変形部３３は、金属製のダイヤフラムに限定されることはなく、ゴムや他の樹脂製のダイヤフラムによって構成されてもよい。隔壁部３２の変形部３３以外の部位は、変形部３３と同じ材料によって構成されていてもよいし、異なる材料によって構成されていてもよい。

変形部３３は、アクチュエーター２０によって繰り返される変位に対する追従性を高めるために、弾性材料３５よりも大きいヤング率を有することが望ましい。また、変形部３３は、弾性材料３５よりも大きい反発弾性率を有することが望ましい。

なお、変形部３３は、圧力室１３の液体ＤＬが気化して収容室３１に進入することを抑制するために、高いガスバリア製を有する材料によって構成されていることが望ましい。また、変形部３３の表面は、圧力室１３の液体ＤＬに曝されるため、耐薬品性や耐熱性を有するように表面処理されていることが望ましい。あるいは、変形部３３は、耐薬品性や耐熱性が高い材料によって構成されていてもよい。

弾性材料３５は、収容室３１内に収容されている。弾性材料３５は、アクチュエーター２０の変位によって弾性変形する。弾性材料３５は、外部から圧力を受けて変形するときに示す流動性を示し、液体のように全方位に圧力を伝達できる流体的な性質を発現する材料によって構成されている。弾性材料３５が外部から圧力を受けて変形するときに示す流動性は、より高いほど望ましい。弾性材料３５は、例えば、シリコンゴムをはじめとする種々のゴム材料によって構成される。弾性材料３５は、例えば、真空注型により成形されてもよい。

弾性材料３５は、収容室３１の側壁面に対してほとんど隙間が生じないように、収容室３１内に充填されていることが望ましい。これによって、弾性材料３５は、アクチュエーター２０から押圧されたときに、収容室３１の側壁面によって、アクチュエーター２０によって外力が付与される方向に交差する方向（本実施形態では、水平方向）への変形が抑制される。弾性材料３５は、アクチュエーター２０の変位に対する拡大変位機構３０の追従性を高めるために、隔壁部３２の変形部３３に、接着材や、溶着、融着などの方法によって接合されていることが望ましい。

第１実施形態では、弾性材料３５の内部に微小粒子状の材料であるフィラー３６が分散されている。フィラー３６は、弾性材料３５よりも圧縮率が小さい材料によって構成されている。「圧縮率」は、外力を付与する前後での体積の変化率を表す値である。圧縮率が小さいほど、外力が付与されたときに体積が低減される度合いが小さい。フィラー３６は、弾性材料３５よりも硬度が高い材料によって構成されているとしてもよい。フィラー３６は、例えば、金属や、樹脂、セラミック、ガラスなどによって構成されてもよい。フィラー３６の機能については後述する。

封止壁部３７は、アクチュエーター２０と弾性材料３５との間において、収容室３１を封止するように配置されている。封止壁部３７は、アクチュエーター２０の第１端部２２ａに接続されており、アクチュエーター２０の変位に応じて撓み変形する。図２では、弾性材料３５に向かって撓み変形したときの封止壁部３７の状態を破線で模式的に示してある。封止壁部３７は、例えば、樹脂フィルムによって構成されてもよいし、ゴム状の膜部材によって構成されてもよい。封止壁部３７は、ダイヤフラムとして機能する金属板によって構成されてもよい。

封止壁部３７は、アクチュエーター２０の変位に対する追従性を高めるために、アクチュエーター２０の第１端部２２ａに、接着材や、溶着、融着などの方法によって接合されていることが望ましい。また、封止壁部３７は、アクチュエーター２０によって繰り返される変位に対する追従性を高めるために、弾性材料３５よりも大きいヤング率を有することが望ましい。封止壁部３７は、弾性材料３５よりも大きい反発弾性率を有することが望ましい。

拡大変位機構３０では、変形部３３の面積Ｓ１は、弾性材料３５が、封止壁部３７を介してアクチュエーター２０から圧力を受ける部位（以下、「加圧領域」とも呼ぶ。）の面積Ｓ２よりも小さい。変形部３３の面積Ｓ１は、変形部３３の変位方向に直交する仮想平面に、変形部３３の形成領域を、当該変位方向に投影した領域の面積である。なお、変形部３３の形成領域は、隔壁部３２において撓み変形が許容されている領域であり、圧力室１３に連通し、収容室３１の壁面において開口している開口部の形成領域であると解釈することもできる。加圧領域の面積Ｓ２は、アクチュエーター２０の変位方向に直交する仮想平面に、アクチュエーター２０の変位によって弾性材料３５が変形する部位を、当該変位方向に投影した領域の面積に相当する。第１実施形態では、加圧領域の面積Ｓ２は、アクチュエーター２０の変位方向に直交する仮想平面に、アクチュエーター２０の変位によって封止壁部３７が撓み変形する部位を、当該変位方向に投影した領域の面積に相当する。

拡大変位機構３０では、上記のように、変形部３３の面積Ｓ１とアクチュエーター２０による加圧領域の面積Ｓ２と間に差が設けられている。アクチュエーター２０の変位によって圧力を受けたとき、弾性材料３５は、流体的な挙動を示し、流動するように変形する。弾性材料３５において発現するその流動性によって、アクチュエーター２０の変位により生じた圧力は変形部３３へと伝達される。このとき、変形部３３の変位量は、パスカルの原理に従って、面積Ｓ１，Ｓ２の差に応じて、アクチュエーター２０の変位量よりも拡大される。

ヘッド部１０Ａの拡大変位機構３０には、さらに、調整部４０が設けられている。調整部４０は、上述したように、アクチュエーター２０の第２端部２２ｂに接続されている。調整部４０は、調整ネジ４１と、筐体１１に設けられたネジ穴４２と、によって構成される。ネジ穴４２は、アクチュエーター２０の第２端部２２ｂに向かって筐体１１を貫通している。調整ネジ４１は、その先端部が、アクチュエーター２０の第２端部２２ｂを押圧するように、ネジ穴４２に取り付けられている。拡大変位機構３０では、調整ネジ４１を回すことによって、駆動室２１内におけるアクチュエーター２０の設置位置を調整することができる。これによって、アクチュエーター２０を駆動させていないときの初期状態において弾性材料３５がアクチュエーター２０から受ける初期圧力を調整することができる。

液体噴射装置１００Ａでは、制御部１０１（図１）は、ノズル１２から液体ＤＬを吐出させるときには、例えば、以下のようにヘッド部１０Ａを動作させる。制御部１０１は、アクチュエーター２０を瞬発的に伸長させ、弾性材料３５を押圧して弾性変形させる。これによって、隔壁部３２の変形部３３が収容室３１から圧力室１３に向かう第１方向Ｄ１に撓み変形し、圧力室１３の容積が低減されて、圧力室１３内に、ノズル１２のメニスカス耐圧より大きい吐出圧力を生じ、ノズル１２からの液体ＤＬの吐出が開始される。

なお、変形部３３は、より高い吐出圧力を得るために、図２において図示されているように、圧力室１３におけるノズル１２の開口端部が実質的に閉塞された状態になるまで撓み変形するように構成されていることが望ましい。「実質的に閉塞された状態」には、ノズル１２の開口端部全体に変形部３３が接触してノズル１２が完全に閉塞される状態のみならず、変形部３３がノズル１２の開口端部に接近して、ノズル１２への液体ＤＬの流入が抑制されている状態も含まれる。

制御部１０１は、ノズル１２からの液体ＤＬの吐出が開始された後、アクチュエーター２０を瞬発的に収縮させて、弾性材料３５に付与されている圧力を急激に低減させ、変形部３３を圧力室１３から収容室３１に向かう第２方向Ｄ２に撓み変形させる。これによって、圧力室１３の容積が増大されて、圧力室１３内に、ノズル１２に流出した液体ＤＬを圧力室１３の方に引き戻す負圧が発生する。この負圧によって、ノズル１２から吐出された液体ＤＬが、ノズル１２内の液体ＤＬから分離することが促進されるため、ノズル１２から吐出された液体ＤＬの液滴が尾を引いてしまうことが抑制される。

上述したように、ヘッド部１０Ａでは、拡大変位機構３０によって、変形部３３の変位量は、アクチュエーター２０の変位量よりも拡大されている。そのため、より短期間で瞬間的に圧力室１３内の圧力を高めることができる。よって、ノズル１２から飛翔する液体ＤＬの液滴の速度や体積を効率的に増大させることができる。

拡大変位機構３０によれば、隔壁部３２によって弾性材料３５が支持されているため、アクチュエーター２０の変位に対する弾性材料の追従性が高められている。特に、第１実施形態では、上述したように、アクチュエーター２０が伸長したときに、変形部３３には、アクチュエーター２０が伸長した方向とは反対の方向に復元力としての弾性力が生じる。そのため、その弾性力によって、アクチュエーター２０が収縮するときの弾性材料３５および変形部３３の復元が促進され、弾性材料３５および変形部３３のアクチュエーター２０に対する追従性が、より高められており、ノズル１２の液体ＤＬから液滴を、より確実に分離させることができる。よって、液体ＤＬの液滴が無駄に尾を引くことや、液滴の吐出に伴って無駄にミストが発生することが抑制でき、液滴の飛翔状態の悪化が抑制される。

ヘッド部１０Ａでは、上述したように、調整部４０によって、アクチュエーター２０を駆動させていないときの初期状態において弾性材料３５がアクチュエーター２０から受ける初期圧力を調整することができる。弾性材料３５に付与されている初期圧力は、拡大変位機構３０におけるアクチュエーター２０に対する応答特性に影響する。そのため、調整部４０を調整することによって、ヘッド部１０Ａにおける液体ＤＬの吐出特性を調整することができる。

第１実施形態では、調整部４０の調整ネジ４１によって、アクチュエーター２０が圧力室１３の方に押し込まれて、弾性材料３５が与圧された状態にされている。弾性材料３５が与圧されていることによって、アクチュエーター２０を伸長させた瞬間の弾性材料３５の圧縮量を低減させることができる。そのため、弾性材料３５が与圧されている分だけ、アクチュエーター２０の変位によって生じた圧力が、弾性材料３５の圧縮によって吸収されてしまうことを抑制することができる。よって、アクチュエーター２０の変位に対する応答性が高められ、拡大変位機構３０における圧力の伝達効率が高められる。

以上のように、第１実施形態の液体噴射装置１００Ａでは、パスカルの原理を利用した簡易な構成の拡大変位機構３０によって、装置の複雑化や大型化を抑制しつつ、液体ＤＬの吐出性能が高められている。第１実施形態の液体噴射装置１００Ａが備える拡大変位機構３０によれば、テコなどを利用した剛体の関節機構やギヤなどによって圧力を伝達するような機械式の構成に比較して、アクチュエーター２０の変位を繰り返させたときの機械摩耗の発生を抑制できる。また、液体噴射装置１００Ａの小型化・軽量化が可能である。

第１実施形態の液体噴射装置１００Ａでは、弾性材料３５が隔壁部３２によって支持されているため、アクチュエーター２０の変位の増減が繰り返されたとしても、弾性材料３５が圧力室１３へと移動してしまうことが抑制される。また、拡大変位機構３０では、圧力伝達媒体として弾性材料３５を用いている。そのため、アクチュエーター２０を高速で変位させたとしても、パスカルの原理を用いた拡大変位機構において圧力伝達媒体として液体を用いた構成において生じるような圧力伝達媒体内における気泡の発生（キャビテーション）が抑制されている。よって、キャビテーションによる拡大変位機構３０の性能低下が抑制され、ヘッド部１０Ａの安定的な駆動が可能である。また、拡大変位機構３０によれば、圧力伝達媒体として弾性材料３５を用いているため、圧力伝達媒体の蒸発や漏洩の発生が抑制される。

第１実施形態の液体噴射装置１００Ａによれば、以下のように、その製造工程が容易化されており、製造コストの低減が可能である。拡大変位機構３０の圧力伝達媒体として弾性材料３５を用いていることによって、圧力伝達媒体として液体を用いる場合よりも、製造工程における弾性材料３５の運搬や設置が容易である。また、拡大変位機構３０を組み立てる際に、隔壁部３２によって、弾性材料３５の一部が誤って圧力室１３に入り込んでしまうことを抑制することができる。

第１実施形態の液体噴射装置１００Ａでは、隔壁部３２の変形部３３がダイヤフラムとして構成されており、アクチュエーター２０が伸長したときに、変形部３３は、復元力としての弾性力が生じる状態で撓み変形する。そのため、アクチュエーター２０を収縮させたときのアクチュエーター２０の変位に対する弾性材料３５および変形部３３の追従性が高められており、液体ＤＬの吐出制御の精度が高められている。

第１実施形態の液体噴射装置１００Ａでは、弾性材料３５の内部に、フィラー３６が分散されており、フィラー３６によって、アクチュエーター２０から付与される圧力が弾性材料３５の体積の圧縮によって吸収されてしまうことが抑制されている。そのため、拡大変位機構３０における圧力の伝達効率が高められ、アクチュエーター２０の変位に対する拡大変位機構３０の応答性が高められている。よって、液体噴射装置１００Ａにおける液体ＤＬの吐出効率や、液体ＤＬの吐出制御の精度が高められている。

第１実施形態の液体噴射装置１００Ａでは、封止壁部３７によって、収容室３１が封止されているため、収容室３１の弾性材料３５がアクチュエーター２０の方へと漏れ出てしまうことが抑制されている。第１実施形態の液体噴射装置１００Ａでは、ヘッド部１０Ａが有する複数のノズル１２のそれぞれから液滴を吐出させることができるため、効率的である。その他に、第１実施形態の液体噴射装置１００Ａによれば、本第１実施形態中で説明した種々の効果を奏することができる。

２．第２実施形態：
図３は、第２実施形態における液体噴射装置１００Ｂが備えるヘッド部１０Ｂの構成を示す概略断面図である。第２実施形態の液体噴射装置１００Ｂの構成は、第１実施形態のヘッド部１０Ａの代わりに、第２実施形態のヘッド部１０Ｂを備えている点以外は、第１実施形態の液体噴射装置１００Ａの構成（図１）とほぼ同じである。第２実施形態のヘッド部１０Ｂの構成は、基本的に以下に説明する点以外は、第１実施形態のヘッド部１０Ａの構成（図２）とほぼ同じである。

第２実施形態のヘッド部１０Ｂでは、駆動室２１と収容室３１とは水平方向に配列されており、隔壁部３２および封止壁部３７は重力方向に沿って配置されている（図３）。そして、アクチュエーター２０は、駆動室２１内において水平方向に伸縮するように設置され、封止壁部３７および隔壁部３２は、水平方向に撓み変形する。第２実施形態では、第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２は、水平方向に沿った方向である。

第２実施形態のヘッド部１０Ｂでは、ノズル１２は、第１実施形態のヘッド部１０Ａと同様に、圧力室１３の底面において開口しており、重力方向に沿って液体ＤＬを吐出する。また、供給流路１５も、第１実施形態のヘッド部１０Ａと同様に、圧力室１３に対して水平方向に接続されている。ただし、第２実施形態のヘッド部１０Ｂでは、供給流路１５の開口端部であり、圧力室１３の壁面において開口する流路口１５ｏは、変形部３３の変位方向において変形部３３に対向する位置に設けられている。

第２実施形態のヘッド部１０Ｂでは、ノズル１２から液体ＤＬを吐出させるために、アクチュエーター２０を伸長させたときに、変形部３３は、流路口１５ｏに向かって撓み変形し、流路口１５ｏを実質的に閉塞された状態にする。これによって、圧力室１３内に生じた吐出圧力が、流路口１５ｏを通じて、供給流路１５の方に抜けてしまうことが抑制される。よって、液体噴射装置１００Ｂにおける液体ＤＬの吐出効率が高められる。

流路口１５ｏは、変形部３３によって完全に閉塞されていなくてもよい。流路口１５ｏは、変形部３３の撓み変形のタイミングで、供給流路１５からの圧力室１３に対する液体ＤＬの流入量が急激に低減する程度に閉塞されればよい。第２実施形態のヘッド部１０Ｂでは、隔壁部３２（少なくとも変形部３３）は、例えば、シリコンゴムなどのゴム材料によって構成されていることが望ましい。これによって、変形部３３の撓み変形の変形量が増大させやすくなる。また、変形部３３による流路口１５ｏに対するシール性を高めることができる。

第２実施形態の液体噴射装置１００Ｂによれば、液体ＤＬの吐出方向に沿った方向における収容室３１の幅を大きくすることによって、当該吐出方向に交差する方向のサイズの拡大を抑制しつつ、面積Ｓ２を面積Ｓ１よりも大きくすることができる。よって、当該吐出方向に交差する方向におけるノズル１２の配列間隔を狭くして、ヘッド部１０Ｂにおけるノズル１２の配列密度を高めることができる。また、第２実施形態の液体噴射装置１００Ｂによれば、上記のように、変形部３３による流路口１５ｏの閉塞によって、液体ＤＬを吐出するための吐出圧力が供給流路１５へと抜けてしまうことが抑制されるため、液体ＤＬの吐出効率が高められている。その他に、第２実施形態の液体噴射装置１００Ｂによれば、第２実施形態中および第１実施形態で説明したのと同様な種々の作用効果を奏することができる。

３．第３実施形態：
図４は、第３実施形態における液体噴射装置１００Ｃが備えるヘッド部１０Ｃの構成を示す概略断面図である。第３実施形態の液体噴射装置１００Ｃの構成は、第１実施形態のヘッド部１０Ａの代わりに、第２実施形態のヘッド部１０Ｃを備えている点以外は、第１実施形態の液体噴射装置１００Ａの構成（図１）とほぼ同じである。第３実施形態のヘッド部１０Ｃの構成は、基本的に以下に説明する点以外は、第１実施形態のヘッド部１０Ａの構成（図３）とほぼ同じである。

第３実施形態のヘッド部１０Ｃは、圧力室１３の底部に、傾斜壁面１４が設けられている。傾斜壁面１４は、ノズル１２の開口端部を囲み、変形部３３の方に向くとともに、ノズル１２に向かって下降傾斜している。より具体的には、傾斜壁面１４は、ノズル１２に向かって縮径するテーパー部の内壁面として構成されている。

第３実施形態のヘッド部１０Ｃでは、アクチュエーター２０が伸長したときに、変形部３３は、傾斜壁面１４に接触するように、収容室３１から圧力室１３に向かう方向に撓み変形し、ノズル１２を実質的に閉塞された状態にする。これによって、液体ＤＬを吐出するための吐出圧力をより増大させることができる。また、第３実施形態のヘッド部１０Ｃでは、変形部３３は、傾斜壁面１４によって、ノズル１２を閉塞する方向への撓み変形がガイドされる。よって、液体ＤＬの吐出工程における変形部３３による撓み変形の運動が安定化して円滑化されるため、ノズル１２からの液体ＤＬの吐出の安定性が高められる。

第３実施形態のヘッド部１０Ｃでは、供給流路１５の開口端部であり、圧力室１３の壁面において開口する流路口１５ｏが、ノズル１２に向かって突出するように撓み変形した変形部３３の側面に対向する位置に設けられている。これによって、ノズル１２から液体ＤＬを吐出させるために、アクチュエーター２０を伸長させたときに、変形部３３によって、流路口１５ｏが実質的に閉塞された状態になる。そのため、第２実施形態において説明したのと同様に、圧力室１３内に生じた吐出圧力が、流路口１５ｏを通じて、供給流路１５の方に抜けてしまうことが抑制され、液体噴射装置１００Ｃにおける液体ＤＬの吐出効率が高められている。

なお、流路口１５ｏは、変形部３３が撓み変形したときに傾斜壁面１４に接触する位置よりも変形部３３側に設けられていればよい。流路口１５ｏは、傾斜壁面１４よりも隔壁部３２により近い位置に設けられていることが望ましい。

第３実施形態のヘッド部１０Ｃでは、第２実施形態のヘッド部１０Ｂと同様に、隔壁部３２（少なくとも変形部３３）は、例えば、シリコンゴムなどのゴム材料によって構成されていることが望ましい。これによって、変形部３３の撓み変形の変形量が増大させやすくなる。また、変形部３３による流路口１５ｏに対するシール性を高めることができる。

以上のように、第３実施形態の液体噴射装置１００Ｃによれば、傾斜壁面１４によって変形部３３の撓み変形を安定化して円滑化させることができ、ノズル１２からの液体ＤＬの吐出の安定性が高められる。また、変形部３３による流路口１５ｏの閉塞によって、液体ＤＬを吐出するための吐出圧力が供給流路１５へと抜けてしまうことが抑制されるため、液体ＤＬの吐出効率が高められる。その他に、第３実施形態の液体噴射装置１００Ｃによれば、第３実施形態中および上記の各実施形態中で説明したのと同様な種々の作用効果を奏することができる。

４．第４実施形態：
図５は、第４実施形態における液体噴射装置１００Ｄが備えるヘッド部１０Ｄの構成を示す概略断面図である。第４実施形態の液体噴射装置１００Ｄの構成は、第１実施形態のヘッド部１０Ａの代わりに、第４実施形態のヘッド部１０Ｄを備えている点以外は、第１実施形態の液体噴射装置１００Ａの構成（図１）とほぼ同じである。第４実施形態のヘッド部１０Ｄの構成は、基本的に、以下に説明する点以外は、第１実施形態のヘッド部１０Ａの構成（図２）とほぼ同じである。

第４実施形態のヘッド部１０Ｄでは、封止壁部３７が省略されており、アクチュエーター２０が、弾性材料３５に対して直接的に接触している。アクチュエーター２０と弾性材料３５が収容されている収容室３１の壁面との間には、アクチュエーター２０の伸縮を阻害しないように、微小な隙間ＣＬが形成されている。隙間ＣＬの幅は、アクチュエーター２０によって押圧された弾性材料３５がアクチュエーター２０側に漏れ出てしまわない程度の流路抵抗が得られる幅であることが望ましい。

第４実施形態における液体噴射装置１００Ｄによれば、封止壁部３７が省略されていることによって、アクチュエーター２０の伸長によって弾性材料３５に付与される圧力やアクチュエーター２０の伸縮速度が減殺されることが抑制されている。その他に、第４実施形態の液体噴射装置１００Ｄによれば、第４実施形態中および上記の各実施形態中で説明したのと同様な種々の作用効果を奏することができる。

５．第５実施形態：
図６は、第５実施形態における液体噴射装置１００Ｅが備えるヘッド部１０Ｅの構成を示す概略断面図である。第５実施形態の液体噴射装置１００Ｅの構成は、第４実施形態のヘッド部１０Ｄの代わりに、第５実施形態のヘッド部１０Ｅを備えている点以外は、第４実施形態の液体噴射装置１００Ｄの構成とほぼ同じである。第５実施形態のヘッド部１０Ｅの構成は、隙間ＣＬが接着材３８によって埋められている点以外は、第４実施形態のヘッド部１０Ｄの構成（図５）とほぼ同じである。

第５実施形態の液体噴射装置１００Ｅによれば、接着材３８によって、隙間ＣＬから弾性材料３５がアクチュエーター２０の方に漏れ出てしまうことが抑制される。接着材３８としては、アクチュエーター２０の変位によって破断しないように変形可能な材料が用いられることが望ましい。その他に、第５実施形態の液体噴射装置１００Ｅによれば、第４実施形態中および上記の各実施形態中で説明したのと同様な種々の作用効果を奏することができる。

６．第６実施形態：
図７は、第６実施形態における液体噴射装置１００Ｆの全体構成を示す概略ブロック図である。第６実施形態の液体噴射装置１００Ｆは、以下に説明する点以外は、第１実施形態の液体噴射装置１００Ａ（図１）の構成ほぼ同じである。液体噴射装置１００Ｆの供給部１１０は、圧力調整部１１５の代わりに、加圧ポンプ１１７を備えている。液体噴射装置１００Ｆは、第１実施形態のヘッド部１０Ａの代わりに第６実施形態のヘッド部１０Ｆを備えている。液体噴射装置１００Ｆは、さらに、ヘッド部１０Ｆに接続される循環部１２０を備えている。循環部１２０は、排出路１２１と、液体貯留部１２２と、負圧発生源１２３と、循環路１２４と、を備えている。

加圧ポンプ１１７は、タンク１１１内の液体ＤＬを、供給路１１３を通じてヘッド部１０Ｅに圧送する。ヘッド部１０Ｅの構成については後述する。排出路１２１は、ヘッド部１０Ｅと液体貯留部１２２とを接続している。ヘッド部１０Ｅにおいて吐出に用いられなかった液体ＤＬは、排出路１２１を通じて液体貯留部１２２に排出される。液体貯留部１２２には、負圧発生源１２３が接続されている。負圧発生源１２３は、液体貯留部１２２内を負圧にすることにより、排出路１２１を通じてヘッド部１０Ｆから液体ＤＬを吸引する。負圧発生源１２３は、各種のポンプによって構成される。

液体噴射装置１００Ｆでは、加圧ポンプ１１７による加圧と負圧発生源１２３による減圧とによって、ヘッド部１０Ｆの圧力室１３（後に参照する図８において図示）の圧力が調整される。液体噴射装置１００Ｆでは、加圧ポンプ１１７および負圧発生源１２３のいずれか一方を省略してもよい。加圧ポンプ１１７が省略される場合には、負圧発生源１２３がタンク１１１からヘッド部１０Ｆへと液体ＤＬを圧送するための圧力を発生させる供給部１１０の一構成要素として機能していると解釈できる。

循環路１２４は、排出路１２１を通じてヘッド部１０Ｆから排出された液体ＤＬを、ヘッド部１０Ｆの圧力室１３に循環させるための流路である。循環路１２４は、液体貯留部１２２とタンク１１１とを接続している。排出路１２１を通じて液体貯留部１２２に貯留された液体ＤＬは、循環路１２４を通じてタンク１１１に戻され、再び、供給路１１３を通じて、ヘッド部１０Ｆの圧力室１３に供給される。なお、循環路１２４には、液体貯留部１２２から液体を吸引するためのポンプが設けられていてもよい。

液体噴射装置１００Ｆでは、循環部１２０を備えていることによって、ヘッド部１０Ｆから流出した液体ＤＬを再利用することができる。よって、液体ＤＬが無駄に消費されてしまうことを抑制することができ、液体ＤＬの利用効率を高めることができる。なお、液体貯留部１２２やタンク１１１には、再利用される液体ＤＬの濃度や粘度、温度など、種々の状態を調整する調整部が設けられていてもよい。また、排出路１２１や循環路１２４には、液体ＤＬに含まれる気泡や異物を除去するためのフィルター部が設けられていてもよい。

図８は、第６実施形態のヘッド部１０Ｆの構成を示す概略断面図である。第６実施形態のヘッド部１０Ｆの構成は、排出流路１７および共通排出流路１８が追加されている点以外は、第１実施形態のヘッド部１０Ａ（図２）の構成とほぼ同じである。

排出流路１７は、筐体１１内に設けられており、圧力室１３に接続されている。ヘッド部１０Ｆでは、複数の排出流路１７のそれぞれが、複数の圧力室１３のうちの対応するひとつに接続されている。各圧力室１３の壁面には、供給流路１５の開口端部である流路口１５ｏに加えて、排出流路１７の開口端部である流路口１７ｏが開口している。各排出流路１７は、筐体１１内部に設けられ、循環部１２０の排出路１２１（図７）に接続されている単一の共通排出流路１８に合流している。ヘッド部１０Ｅでは、吐出に用いられなかった液体ＤＬは、排出流路１７を通じて、圧力室１３から排出され、共通排出流路１８を通じてヘッド部１０Ｆから排出される。

液体噴射装置１００Ｆのヘッド部１０Ｆでは、圧力室１３において、供給流路１５の流路口１５ｏから排出流路１７の流路口１７ｏへと向かう液体ＤＬの流れを生じさせることができる。よって、例えば、長期間、液体ＤＬの吐出がおこなわれていない間に、圧力室１３において、液体ＤＬ内の沈降成分の堆積や液体ＤＬの溶媒成分の蒸発に伴う濃度変化など、液体ＤＬの滞留に起因する液体ＤＬの不具合の発生が抑制される。また、そうした不具合に起因する液体ＤＬの吐出不良の発生が抑制される。液体噴射装置１００Ｆでは、例えば、ノズル１２を通じて圧力室１３に気泡が混入してしまったとしても、その気泡を、液体ＤＬとともに、排出流路１７から排出させることができる。よって、圧力室１３の気泡に起因する吐出不良の発生が抑制される。その他に、第６実施形態の液体噴射装置１００Ｆによれば、第６実施形態中で説明した種々の作用効果に加えて、上記第１実施形態中で説明した種々の作用効果を奏することができる。

７．他の実施形態：
上記の各実施形態で説明した種々の構成は、例えば、以下のように改変することが可能である。以下に説明する他の実施形態はいずれも、上記の各実施形態と同様に、発明を実施するための形態の一例として位置づけられる。

７－１．他の実施形態１：
上記の各実施形態において、アクチュエーター２０は、ピエゾ素子によって構成されていなくてもよい。アクチュエーター２０は、例えば、例えば、エアシリンダーやソレノイド、磁歪素子など、変位を発生する種々の素子によって構成されてもよい。

７－２．他の実施形態２：
上記の各実施形態において、弾性材料３５は、収容室３１の形状に合わせて予め成形された状態で収容室３１に配置されてもよいし、流動性を有する状態で収容室３１に注入されて成形されてもよい。弾性材料３５は、収容室３１から取り出したときに形状保持されるような材料によって構成されていなくてもよく、例えば、流動性と弾性とをともに有するゲル体によって構成されてもよい。弾性材料３５としては、ゴム状の弾性体に限定されることはない。弾性材料３５は、第１実施形態において説明したように、圧力を付与されたときに、内部において、液体のように全方位に圧力を伝達できる流体的な挙動を示す材料によって構成することができる。なお、弾性材料３５は、外部から圧力を付与されたときに体積が圧縮されにくい材料によって構成されることが望ましい。

７－３．他の実施形態３：
上記の各実施形態において、弾性材料３５の内部に分散されているフィラー３６は省略されてもよい。

７－４．他の実施形態４：
上記の各実施形態において、変形部３３は、収容室３１から圧力室１３に向かう第１方向Ｄ１に撓み変形するときに、第２方向Ｄ２に弾性力が生じる状態で撓み変形する材料によって構成されている。これに対して、変形部３３は、外力が解除されたときに変形部３３の形状を復元させるほどの弾性力をほとんど生じないようなフィルム状の部材によって構成されてもよい。

変形部３３を構成する材料は、特に限定されることはない。変形部３３は、例えば、以下のような種々の材料によって構成することができる。変形部３３は、例えば、天然ゴム（ＮＲ）や、合成天然ゴム、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、エチレン・プロピレンゴム（ＥＰＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、エチレン・酢酸ビニルゴム、エピクロルヒドリンゴム（ＣＯ，ＥＣＯ）、多硫化ゴムなどによって構成されてもよい。

また、変形部３３は、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ナイロン、ポリエチレンテフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ樹脂）、ＥＶＯＨ樹脂などによって構成されてもよい。封止壁部３７についても、変形部３３と同様に、上述した材料によって構成されてもよい。

変形部３３の形状は、ほぼ均一な厚みを有する平坦な形状には限定されない。変形部３３は、例えば、厚み方向に撓み変形するように、蛇腹に折り曲げられた構成や、厚みを低減させて折り曲がりやすくするための溝部が設けられた構成を有していてもよい。上記の各実施形態において、弾性材料３５と同じ材料によって、変形部３３および隔壁部３２が構成されていてもよい。また、弾性材料３５の一部によって、変形部３３および隔壁部３２が構成されてもよい。

７－５．他の実施形態５：
アクチュエーター２０や、拡大変位機構３０、圧力室１３の配置構成は、上記の各実施形態の構成に限定されることはない。例えば、上記の第３実施形態、第４実施形態、第５実施形態、第６実施形態において、第２実施形態のように、収容室３１と圧力室１３とが水平方向に配列されるように構成されてもよい。また、例えば、上記の各実施形態において、アクチュエーター２０を水平方向に沿って伸縮するように配置し、変形部３３が重力方向に沿って撓み変形するように構成されてもよい。

７－６．他の実施形態６：
上記の第６実施形態で説明した排出流路１７および循環部１２０の構成は、第２実施形態、第３実施形態、第４実施形態、第５実施形態の液体噴射装置１００Ｂ～１００Ｅに適用されてもよい。上記の第６実施形態の構成において、液体貯留部１２２や循環路１２４が省略され、排出流路１７を通じて圧力室１３から排出された液体ＤＬはそのまま廃棄される構成が採用されてもよい。なお、第３実施形態のヘッド部１０Ｃに、第６実施形態の排出流路１７を適用する場合には、変形部３３が第１方向Ｄ１に撓み変形したときに、排出流路１７の流路口１７ｏが実質的に閉塞される状態になるように構成されてもよい。

７－７．他の実施形態７：
上記の第３実施形態で説明した傾斜壁面１４は、第１実施形態、第２実施形態、第４実施形態、第５実施形態、第６実施形態のヘッド部１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆに適用されてもよい。上記の第３実施形態において、傾斜壁面１４は省略されてもよい。

７－８．他の実施形態８：
上記の各実施形態において、調整部４０は省略されてもよい。また、上記の各実施形態において、弾性材料３５は与圧された状態で収容室３１に充填されていなくてもよい。弾性材料３５は調整部４０によって与圧されていなくてもよく、製造工程において収容室３１に組み付けられるときに材料を収容室３１に圧入することによって与圧されていてもよい。

７－９．他の実施形態９：
上記の各実施形態において、ヘッド部１０Ａ～１０Ｆは、ノズル１２、圧力室１３、拡大変位機構３０を複数組、備えている。これに対して、ヘッド部１０Ａ～１０Ｆは、ノズル１２、圧力室１３、拡大変位機構３０によって構成される吐出機構を１つのみ備える構成であってもよい。

７－１０．他の実施形態１０：
上記の第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態において、封止壁部３７は撓み変形する部材によって構成されている。これに対して、封止壁部３７は、撓み変形をほとんどしないような剛性を有する板状部材によって構成されてもよい。この場合には、封止壁部３７は、アクチュエーターの２０の変位によって移動するように、その外周端部が筐体１１に固定されない状態でアクチュエーター２０と弾性材料３５との間に配置される。この構成では、封止壁部３７の外周端部と収容室３１の側壁面との間の隙間は、アクチュエーター２０によって押圧された弾性材料３５がアクチュエーター２０側に移動することが抑制される程度の流路抵抗が得られる幅を有していることが望ましい。あるいは、第５実施形態で説明した構成と同様に、封止壁部３７の外周端部と収容室３１の側壁面との間の隙間に接着材が配置される構成が適用されてもよい。

７－１１．他の実施形態１１：
本発明は、インクを吐出する液体噴射装置に限らず、インク以外の他の液体を吐出する任意の液体噴射装置にも適用することができる。例えば、以下のような各種の液体噴射装置に本発明は適用可能である。
（１）ファクシミリ装置等の画像記録装置。
（２）液晶ディスプレイ等の画像表示装置用のカラーフィルターの製造に用いられる色材吐出装置。
（３）有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイや、面発光ディスプレイ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ、ＦＥＤ）等の電極形成に用いられる電極材吐出装置。
（４）バイオチップ製造に用いられる生体有機物を含む液体を吐出する液体噴射装置。
（５）精密ピペットとしての試料吐出装置。
（６）潤滑油の吐出装置。
（７）樹脂液の吐出装置。
（８）時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を吐出する液体噴射装置。
（９）光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂液等の透明樹脂液を基板上に吐出する液体噴射装置。
（１０）基板などをエッチングするために酸性又はアルカリ性のエッチング液を吐出する液体噴射装置。
（１１）他の任意の微小量の液滴を吐出させる液体吐出ヘッドを備える液体噴射装置。

本明細書において、「液体」とは、液体噴射装置が消費できるような材料であればよい。例えば、「液体」は、物質が液相であるときの状態の材料であればよく、粘性の高い又は低い液状態の材料、及び、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）のような液状態の材料も「液体」に含まれる。また、物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散または混合されたものなども「液体」に含まれる。液体の代表的な例としてはインクや液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インクおよび油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種の液体状組成物を包含するものとする。また、「液滴」とは、液体噴射装置から吐出される液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。

７－１２．他の実施形態１２：
上記実施形態において、ソフトウェアによって実現された機能及び処理の一部又は全部は、ハードウェアによって実現されてもよい。また、ハードウェアによって実現された機能及び処理の一部又は全部は、ソフトウェアによって実現されてもよい。ハードウェアとしては、例えば、集積回路、ディスクリート回路、または、それらの回路を組み合わせた回路モジュールなど、各種回路を用いることができる。

本発明は、上述の実施形態（他の実施形態を含む）や実施例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須ではないと説明されているものに限らず、その技術的特徴が本明細書中に必須であると説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

１０Ａ…ヘッド部、１０Ｂ…ヘッド部、１０Ｃ…ヘッド部、１０Ｄ…ヘッド部、１０Ｅ…ヘッド部、１０Ｆ…ヘッド部、１１…筐体、１２…ノズル、１３…圧力室、１４…傾斜壁面、１５…供給流路、１５ｏ…流路口、１６…共通供給流路、１７…排出流路、１７ｏ…流路口、１８…共通排出流路、２０…アクチュエーター、２１…駆動室、２２ａ…第１端部、２２ｂ…第２端部、３０…拡大変位機構、３１…収容室、３２…隔壁部、３３…変形部、３５…弾性材料、３６…フィラー、３７…封止壁部、３８…接着材、４０…調整部、４１…調整ネジ、４２…ネジ穴、１００Ａ…液体噴射装置、１００Ｂ…液体噴射装置、１００Ｃ…液体噴射装置、１００Ｄ…液体噴射装置、１００Ｅ…液体噴射装置、１００Ｆ…液体噴射装置、１０１…制御部、１１０…供給部、１１１…タンク、１１３…供給路、１１５…圧力調整部、１１７…加圧ポンプ、１２０…循環部、１２１…排出路、１２２…液体貯留部、１２３…負圧発生源、１２４…循環路、ＣＬ…隙間、ＤＬ…液体

Claims (8)

1. 液体噴射装置であって、
   液体を吐出するノズルと、
   前記ノズルに連通し、前記液体を収容する圧力室と、
   変位によって、前記圧力室の容積を変更して前記圧力室の圧力を変化させるアクチュエーターと、
   前記圧力室と前記アクチュエーターとの間に配置され、前記アクチュエーターの変位量を拡大して前記圧力室に伝達する拡大変位機構と、
   を備え、
   前記拡大変位機構は、
   前記アクチュエーターに接続され、前記アクチュエーターの変位によって弾性変形する弾性材料と、
   前記弾性材料が収容されている収容室と、
   前記収容室と前記圧力室とを隔てる隔壁部と、
   を備え、
   前記隔壁部は、前記圧力室の壁面の少なくとも一部を構成し、前記弾性材料からの圧力を受けて撓み変形する変形部を有し、
   前記変形部の面積が、前記弾性材料における前記アクチュエーターからの圧力を受ける部位の面積よりも小さく、
   前記弾性材料の内部には、前記弾性材料よりも圧縮率が小さいフィラーが分散して配置されている、液体噴射装置。
2. 請求項１記載の液体噴射装置であって、
   前記変形部は、前記収容室から前記圧力室に向かう第１方向に撓み変形するときに、前記第１方向とは反対の第２方向に弾性力が生じる状態で撓み変形するダイヤフラムによって構成されている、液体噴射装置。
3. 請求項１または請求項２記載の液体噴射装置であって、
   前記変形部のヤング率は、前記弾性材料のヤング率よりも大きい、液体噴射装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の液体噴射装置であって、
   前記拡大変位機構は、さらに、前記アクチュエーターと前記弾性材料との間に配置されて、前記収容室を封止し、前記アクチュエーターの変位によって撓み変形する封止壁部を備える、液体噴射装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の液体噴射装置であって、
   前記弾性材料は、与圧された状態で前記収容室に充填されている、液体噴射装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の液体噴射装置であって、
   前記圧力室には、前記圧力室の壁面において開口し、前記液体が流通する流路口が設けられており、
   前記変形部は、前記アクチュエーターが、前記ノズルから前記液体を吐出させる吐出圧力が前記圧力室に生じるように変位したときに、前記流路口を閉塞するように撓み変形する、液体噴射装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の液体噴射装置であって、さらに、
   前記圧力室に接続され、前記圧力室に前記液体を供給する供給流路と、
   前記圧力室に接続され、吐出に用いられなかった前記圧力室の前記液体を排出する排出流路と、
   を備える、液体噴射装置。
8. 請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の液体噴射装置であって、
   前記ノズルと、前記圧力室と、前記アクチュエーターと、前記拡大変位機構と、を複数組、備えている、液体噴射装置。

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