JP6578871B2 - 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。

液体吐出ヘッドとして、例えば、複数の圧力発生素子が配列されたアクチュエータ基板上に、圧力発生素子を覆う保持基板（保護基板とも称される。）を接合し、保持基板には個別液室に液体を供給する共通液室を形成する共通液室部材を接着剤で接合したものがある。

従来、複数の液体吐出ヘッドユニットを保持部材に保持して１つの液体吐出ヘッドとする構成において、液体吐出ヘッドユニットと保持部材との間に振動吸収部材を配置したものが知られている（特許文献１）。

特開２００７−１８１９９１号公報

ところで、前述したように、アクチュエータ基板に接合した保持基板に共通液室部材を接合した構成にあっては、アクチュエータ基板の圧力発生素子を駆動したときに、保持基板が振動して共通液室部材に伝搬すると、吐出特性が不安定にな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、吐出特性を安定化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個別液室及び前記個別液室の液体を加圧する圧力発生素子が配列されたアクチュエータ基板と、
前記圧力発生素子を収容する凹部が形成された保持基板と、
前記個別液室に前記液体を供給する共通液室を形成する共通液室部材と、を備え、
前記保持基板には、前記個別液室に液体を供給する共通液室と前記個別液室側とを通じる流路となる開口部が形成され、
前記共通液室部材は前記保持基板と接合され、
前記共通液室部材と前記保持基板との接合部分の少なくとも一部には、振動を吸収する振動吸収部材が介在され、
前記振動吸収部材は、前記共通液室部材と前記保持基板とを接合する弾性接着剤である
構成とした。

本発明によれば、吐出特性が安定化する。

本発明に係る液体吐出ヘッドの一例の斜視説明図である。 同じくノズル配列方向と直交する方向に沿う要部断面説明図である。 図２の要部拡大断面説明図である。 同じくノズル配列方向に沿う要部断面説明図である。 本発明の第１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拡大断面説明図である。 同じく保持基板の要部概略平面説明図である。 同じくフレーム部材の斜視説明図である。 同じくフレーム部材に接着剤を塗布した状態の斜視説明図である。 本発明の第２実施形態の説明に供するノズル配列方と直交する方向に沿う拡大断面説明図である。 同じく保持基板の要部平面説明図である。 同じくフレーム部材の斜視説明図である。 図１１の要部拡大斜視説明図である。 同じくフレーム部材に接着剤を塗布した状態の斜視説明図である。 図１３の要部拡大斜視説明図である。 同じくヘッドの断面斜視説明図である。 図１５の要部拡大斜視説明図である。 図１６の要部拡大斜視説明図である。 同じく接着剤塗布面の形状の説明に供するリブ部分の要部拡大説明図である。 凸形状部の形状の説明に供する要部平面説明図である。 本発明の第３実施形態の説明に供するフレーム部材の斜視説明図である。 同じく保持基板とフレーム部材の接合部分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。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。本発明に係る液体吐出ヘッドの一例について図１ないし図４を参照して説明する。図１は同液体吐出ヘッドの分解斜視説明図、図２は同じくノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図、図３は図２の要部拡大断面説明図、図４は同じくノズル配列方向に沿う要部断面説明図である。

この液体吐出ヘッドは、ノズル板１と、流路板２と、壁面部材である振動板３と、圧力発生素子である圧電素子１１と、保持基板５０と、配線部材６０と、共通液室部材を兼ねるフレーム部材７０とを備えている。

ここで、流路板２、振動板３及び圧電素子１１で構成される部分を、本発明における「アクチュエータ基板２０」とする。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と接合されることまで意味するものではない。また、流路板２及び振動板３を併せて流路部材とする。

ノズル板１には、液体を吐出する複数のノズル４が形成されている。ここでは、ノズル４を配列したノズル列を４列配置した構成としている。

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、流体抵抗部７が通じる液導入部（通路）８を形成している。

この液導入部８は振動板３の通路（供給口）９と保持基板５０の流路となる開口部５１を介してフレーム部材７０で形成される共通液室１０に通じている。

振動板３は、個別液室６の壁面の一部を形成する変形可能な振動領域３０を形成している。そして、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ている。この圧電素子１１上には絶縁膜２１が形成されている。

複数の圧電素子１１の共通電極となる下部電極１３は、共通配線１５を介して共通電極電源配線パターン１２１に接続されている。なお、下部電極１３は、図４に示すように、ノズル配列方向ですべての圧電素子１１に跨って形成される１つの電極層である。

また、圧電素子１１の個別電極となる上部電極１４は、個別配線１６を介して駆動回路部である駆動ＩＣ（以下、「ドライバＩＣ」という。）５００に接続されている。個別配線１６などは絶縁膜２２にて被覆されている。

ドライバＩＣ５００は、圧電素子列の列間の領域を覆うようにアクチュエータ基板２０にフリップチップボンディングなどの工法により実装されている。

アクチュエータ基板２０に搭載されたドライバＩＣ５００は、駆動波形（駆動信号）が供給される個別電極電源配線パターン１０１と接続されている。

配線部材６０に設けられた配線が、ドライバＩＣ５００と電気的に接続されており、配線部材６０の他端側は装置本体側の制御部に接続される。

そして、アクチュエータ基板２０上には、前述したように共通液室１０と個別液室６側を通じる流路となる開口部５１、圧電素子１１を収容する凹部５２、ドライバＩＣ５００を収容する開口部５３が形成された保持基板５０を設けている。

この保持基板５０は、接着剤によってアクチュエータ基板２０の振動板３側に接合されている。

フレーム部材７０は、各個別液室６に液体を供給する共通液室１０を形成する。なお、共通液室１０は４つのノズル列に対応してそれぞれ設けられる。また、外部からの液体供給口７１（図１）を介して共通液室１０に所要の色の液体が供給される。

フレーム部材７０には、ダンパ部材９０が接合されている。ダンパ部材９０は、共通液室１０の一部の壁面を形成する変形可能なダンパ９１と、ダンパ９１を補強するダンパプレート９２とを有している。

フレーム部材７０はノズル板１の外周部及び保持基板５０と接着剤で接合され、アクチュエータ基板２０及び保持基板５０を収容して、このヘッドのフレームを構成している。

そして、ノズル板１の周縁部及びフレーム部材の７０の外周面の一部を覆うノズルカバー部材４５を設けている。

この液体吐出ヘッドにおいては、ドライバＩＣ５００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、振動領域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、本発明の第１実施形態について図５ないし図８を参照して説明する。図５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拡大断面説明図、図６は同じく保持基板の要部概略平面説明図、図７は同じくフレーム部材の斜視説明図、図８は同じくフレーム部材に接着剤を塗布した状態の斜視説明図である。

アクチュエータ基板２０に接合された保持基板５０には、共通液室１０と個別液室６側とを通じる流路となる開口部５１が形成されている。この開口部５１は、ノズル配列方向で複数の個別液室６に対応する長さを有し、平面視では、ほぼ矩形状に形成されている。

また、保持基板５０のアクチュエータ基板２０と接合される面と反対側の面、すなわち、共通液室部材であるフレーム部材７０と接合される面５０ａは、共通液室１０の一部の壁面を形成している。

そして、保持基板５０と共通液室部材であるフレーム部材７０とは振動吸収部材を兼ねる弾性接着剤８１で接着接合されている。つまり、共通液室部材を兼ねるフレーム部材７０と保持基板５０との接合部分には振動吸収部材（弾性接着剤８１）が介在している。

弾性接着剤は、硬化後にゴム状弾性体となる接着剤であり、シリコーン系接着剤を用いることができる。本実施形態において、例えば、弾性率が３４ＭＰａのシリコーン系接着剤で振動吸収が可能であるが、より振動を効果的に吸収できる弾性接着剤としては、弾性率が１０ＭＰａ以下のものである。

なお、本実施形態では、振動吸収部材として弾性接着剤を使用しているが、流動性を有するエラストマーが硬化したものを使用することもできる。

ここで、フレーム部材７０上では図８に示すように弾性接着剤８１が塗布される。弾性接着剤８１は、フレーム部材７０の共通液室１０の囲うようにフレーム部材７０側の接合面の途切れることなく塗布されている。弾性接着剤８１の塗布厚みは数μｍ程度である。なお、弾性接着剤８１は保持基板５０側に塗布することもできる。

なお、接合工程では、保持基板５０とフレーム部材７０とを弾性接着剤８１で接着接合するときには、アクチュエータ基板２０と保持基板５０とを接着剤で接合した構造体２００（図５参照）とし、この構造体２００とフレーム部材７０とを接合する。

次に、本実施形態の作用について説明する。

液体を吐出させるために圧電素子１１を駆動して振動領域３０を振動させるとき、アクチュエータ基板２０全体も振動し、アクチュエータ基板２０に接合されている保持基板５０に振動が伝搬する。

この保持基板５０の振動が共通液室部材を兼ねるフレーム部材７０に伝搬してフレーム部材７０が振動すると、共通液室１０内の液体に振動が伝わり、圧力変動が生じる。共通液室１０は各個別液室６に通じているので、共通液室１０内の圧力変動が個別液室６に伝わって吐出特性に影響を与える。例えば、圧電素子１１による加圧のタイミングとメニスカス位置との関係がずれて、目的とする吐出体積、吐出速度で液体を吐出できなくなったり、吐出すべきでないのでメニスカスが壊れて液垂れを生じたりする。

そこで、本実施形態のように、保持基板５０と共通液室部材であるフレーム部材７０とを、振動吸収部材を兼ねる弾性接着剤８１で接着接合することで、保持基板５０からフレーム部材７０に伝わる振動が弾性接着剤８１で吸収される。

これにより、ヘッド駆動を行うときに保持基板５０に生じる振動がフレーム部材７０に伝搬することを抑制ないし低減することができ、安定した吐出を行うことができる。

次に、本発明の第２実施形態について図９ないし図１７も参照して説明する。図９は同実施形態の説明に供するノズル配列方と直交する方向に沿う拡大断面説明図、図１０は同じく保持基板の要部平面説明図である。図１１は同じくフレーム部材の斜視説明図、図１２は図１１の要部拡大斜視説明図、図１３は同じくフレーム部材に接着剤を塗布した状態の斜視説明図、図１４は図１３の要部拡大斜視説明図である。図１５は同じくヘッドの断面斜視説明図、図１６は図１５の要部拡大斜視説明図、図１７は図１６の要部拡大斜視説明図である。

共通液室部材であるフレーム部材７０には、保持基板５０との接合面側に、共通液室１０の周囲にリブ７５が形成されている。このとき、隣り合う共通液室１０の周囲の間には、リブ７５、７５間に段差部７６が形成される。

そして、リブ７５上には複数の凸形状部７７が形成されている。

ここで、前述したように、保持基板５０は、アクチュエータ基板２０と接合する面と反対側の面５０ａで共通液室１０の壁面の一部を形成している。これにより、共通液室部材であるフレーム部材７０と保持基板５０との接合部分には、図９に示すように、ノズル配列方向と直交する方向において、開口部５１が共通液室１０に開口する面５０ａを挟んで、開口部５１に近い接合領域８０Ａと開口部５１から遠い接合領域８０Ｂとがあることになる。

そこで、凸形状部７７は、図１０ないし図１２にも示すように、開口部５１から遠い接合領域８０Ｂに設けられている（図２も参照）。そして、ここでは、ノズル配列方向において、接合領域８０Ｂの両端部及び中央部の３箇所に凸形状部７７を設けている。また、凸形状部７７は保持基板５０側の接合領域８０Ｂに設けることもできる。

また、フレーム部材７０は、アクチュエータ基板２０及び保持基板５０の弾性率よりも弾性率が低い部材で形成している。例えば、フレーム部材７０はエポキシ樹脂で形成している。本実施形態では、アクチュエータ基板２０と保持基板５０は主にシリコン基板で構成され、弾性率は約２００ＧＰａであり、フレーム部材７０はエポキシ樹脂で形成され、弾性率は１０ＧＰａである。

次に、本実施形態の作用について説明する。

本実施形態でも、保持基板５０と共通液室部材であるフレーム部材７０との間に振動吸収部材を兼ねる弾性接着剤８１を配置しているので、保持基板５０からフレーム部材７０に伝わる振動の吸収ないし減衰を行って、安定した吐出特性を得ることができる。

そして、本実施形態では、フレーム部材７０の接合面となるリブ７５の表面に凸形状部７７を設けているので、凸形状部７７によって、保持基板５０の接合面と共通液室部材であるフレーム部材７０との接合面とのギャップを規定することができる。

すなわち、アクチュエータ基板２０ないし保持基板５０にはそり等が生じた場合、一つの共通液室１０の長手方向において、保持基板５０の接合面とフレーム部材７０との接合面とのギャップにバラつきが発生する。

そこで、共通液室１０のノズル配列方向に沿うリブ７５の接合面の両端部と中央部に凸形状部７７を配置している。フレーム部材７０を保持基板５０に当てて接触させる場合、凸形状部７７が保持基板５０に当って接触した後、保持基板５０とフレーム部材７０を相対的に加圧することで、アクチュエータ基板２０及び保持基板５０の反りが矯正される。そして、加圧状態が保持されていることで、凸形状部７７が保持基板５０に当たって接触した状態に維持される。

したがって、凸形状部７７の高さによって保持基板５０の接合面とフレーム部材７０との接合面とのギャップが規定され、弾性接着剤８１の厚みばらつきが低減される。

この場合、凸形状部７７の高さは２０μｍ以上とすることが好ましい。すなわち、凸形状部７７の高さは接合後の弾性接着剤８１の厚みを規定することになるが、弾性接着剤８１は厚みを２０μｍ以上にすることで効果的な振動吸収性を発揮させることができる。

また、フレーム部材７０と保持基板５０とを接合するときに、フレーム部材７０の凸形状部７７が保持基板５０に当たって接触するときに、フレーム部材７０に塗布されている弾性接着剤８１がはみ出し易くなる。

そこで、本実施形態では、凸形状部７７は保持基板５０の開口部５１に近い側の接合領域８０Ａではなく、開口部５１から遠い側の接合領域８０Ｂ側に設けている。

これにより、フレーム部材７０の凸形状部７７と保持基板５０との間から弾性接着剤８１がはみ出して開口部５１の流路面積を減少させることを防止でいる。

ここで、フレーム部材７０の材質について説明する。

フレーム部材７０としては弾性率が１０ＧＰａ以下の材質のものを使用することが好ましい。フレーム部材７０の弾性率を１０ＧＰａ以下とすることで、共通液室１０内の圧力変動を吸収することができる。ただし、フレーム部材７０の弾性率が低すぎると、フレームとしての強度や精度が低下することから、フレーム部材７０の弾性率は７ＧＰａ以上とすることが好ましい。

このフレーム部材７０は、例えばエポキシ樹脂で形成することが好ましい。エポキシ樹脂を使用することで、凸形状部７７の高さ精度のばらつきを抑制することができ、加圧に対しても変形なく耐えることができる。

また、保持基板５０からフレーム部材７０に伝搬する振動の吸収は、使用する振動吸収部材（ここでは、接着剤）の固さによって、介在する膜厚の調整が必要である。ところが、成形時の収縮などが大きい樹脂材料では、微小な高さや微細形状を形成することが難しい。これに対し、エポキシ樹脂は、成形時の収縮が少なく、微細形状を容易に形成することができる。エポキシ樹脂にシリカを含有させることで、凸形状部７７の高さを２０μｍ程度にして安定的に形成することができる。

次に、凸形状部と接着剤塗布領域について上述した図１３及び図１４を参照して説明する。

振動吸収部材を兼ねる弾性接着剤８１は、共通液室１０周りの封止を行うために、図１３に示すように、共通液室１０の周縁部を区画するように塗布している。この場合、図１４に示すように、弾性接着剤８１は凸形状部７７の表面にも塗布している。

弾性接着剤８１の塗布軌跡上に凸形状部７７が配置されていることで、接着剤塗布工程において、複雑な塗布軌跡を描かなくでも良く、組立工数においても合理的である。凸形状部７７を避けて弾性接着剤８１を塗布するとなると、避けるスベースが必要となり、ヘッドの大型化を招くことになる。

なお、凸形状部７７の表面を含むように接着剤８１を塗布し、構造体２００をフレーム部材７０に当てて接触させたときに加圧による荷重を与える。凸形状部７７の表面に塗布された弾性接着剤８１は、加圧力によって潰れ、凸形状部７７の周辺に移動することになる。加圧によって凸形状部７７の表面の弾性接着剤８１が極薄い状態となり、凸形状部７７で規定されるギャップ内に埋まった振動吸収のための膜厚高さに影響がない状態になる。

言い換えれば、上述したように凸形状部７７は開口部５１側と反対側に配置することで、凸形状部７７の表面と保持基板５０との接合面からはみ出しても開口部５１への影響がなく、凸形状部７７の表面を含めて弾性接着剤８１を塗布することができるようになる。

次に、接着剤塗布面の形状について図１８も参照して説明する。なお、図１８はリブ部分の要部拡大説明図である。

弾性接着剤８１による振動吸収効果を得るためには、弾性接着剤８１が凸形状部７７の高さで規制されたギャップ空間を弾性接着剤８１で埋めること必要である。

ここで、凸形状部７７の高さが高くなるほど、塗布する弾性接着剤８１の厚みが厚くなる（高さが高くなる）。そこで、図１７にも示すように、共通液室１０の周囲を囲むリブ７５を設けて、ノズル配列方向と直交する方向で隣り合う共通液室１０に対応するリブ７５、７５間に、弾性接着剤８１を塗布する塗布面となるリブ７５の表面よりも高さの低い段差部７６を設けている。

そして、図１８に示すように、リブ７５の表面に弾性接着剤８１を塗布することで、リブ７５の幅方向（ノズル配列方向と直交する方向）のエッジ部７５ａでエッジ効果によって表面張力が働き、弾性接着剤８１がリブ７５の幅よりも外へ流れ出すことを抑えることができる。

このように、リブ７５からの弾性接着剤８１の流れ出しが止まることで、弾性接着剤８１を塗布するときの厚み及び高さを確保することができる。

これにより、凸形状部７７が保持基板５０に当たって接触することで生じる空間に弾性接着剤８１が確実に充填され、共通液室１０の周囲で途切れることなく、保持基板５０とフレーム部材７０とを確実に接合することができ、共通液室１０の周囲を確実に封止できる。

次に、凸形状部の形状について図１９も参照して説明する。図１９は凸形状部分の平面説明図である。

凸形状部７７が円形状に形成されていることで、弾性接着剤８１が円形状の凸形状部７７の輪郭に沿う形で塗布されている。

ここで、前述したように、凸形状部７７が保持基板５０に当たって接触することで、凸形状部７７の表面を含めて塗布された弾性接着剤８１は潰されて押し出される。

このとき、凸形状部７７が円形状であることで、押し出された弾性接着剤８１は、凸形状部７７の円形状の輪郭を伝って周囲に均一に回り込むことになる。

これにより、凸形状部７７を設けても、フレーム部材７０と保持基板５０との間を、共通液室１０の全周にわたって確実に封止することができる。

次に、フレーム部材とノズル板との接合について図１１、図１３、図１５ないし図１７も参照して説明する。

フレーム部材７０には、図１１に示すように、すべての共通液室１０の３方向を囲んでノズル板１との接合領域となるリブ７８を設けている。そして、図１３に示すように、リブ７８に接着剤８２を塗布して、フレーム部材７０とノズル板１とを接合している。

すなわち、図１５にも示すように、ノズル板１は、外形サイズが構造体２００よりも大きく形成されている。そして、フレーム部材７０には、フレーム部材７０の保持基板５０との接合面側で、凸形状部７７を含むリブ７５よりも突出するリブ７８を形成している。

フレーム部材７０のリブ７８は、ノズル板１の構造体２００よりも外形サイズが広い部分で、接着剤８２でノズル板１と接合している。

フレーム部材７０がノズル板１と保持基板５０と接合されることで、図１６に示すように、保持基板５０及びアクチュエータ基板２０の外周面、フレーム部材７０、ノズル板１とで形成された隙間７９が形成される。

なお、フレーム部材７０の段差部７６は、アクチュエータ基板２０に実装されたドライバＩＣ５００に対向して、この例ではドライバＩＣ５００の直上に位置して設けられている。

次に、本発明の第３実施形態について図２０及び図２１を参照して説明する。図２０は同実施形態の説明に供するフレーム部材の斜視説明図、図２１は同じく保持基板とフレーム部材の接合部分の断面説明図である。

本実施形態では、凸形状部７７は、保持基板５０の外周側の接合領域８０Ａ内で、保持基板５０の開口部５１側よりも保持基板５０の外周面側に偏った位置に設けられている。なお、凸形状部７７は、保持基板５０及びフレーム部材７０の少なくともいずれかに設けている。

これにより、前述したように凸形状部７７が保持基板５０に当たって接触することではみ出す弾性接着剤８１が、フレーム部材７０と保持基板５０との間の隙間７９側に移動し、共通液室１０側（開口部５１側）まで溢れ出すことを抑制できる。

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、「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２３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２４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２５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
４ ノズル
６ 個別液室
１０ 共通液室
１１ 圧電素子
１４ 上部電極（個別電極）
１６ 個別配線
２０ アクチュエータ基板
５０ 保持基板
７０ フレーム部材
８０ 接着剤
８１ 仮接合用接着剤
２００ 段差部
２０１ 第１凹部
２０２ 第２凹部
２１４、２１５ 外周壁面
２１６、２１７ 壁面
４０３ キャリッジ
４０４ 液体吐出ヘッド
４４０ 液体吐出ユニット

Claims (14)

1. 液体を吐出するノズルに通じる個別液室及び前記個別液室の液体を加圧する圧力発生素子が配列されたアクチュエータ基板と、
   前記圧力発生素子を収容する凹部が形成された保持基板と、
   前記個別液室に前記液体を供給する共通液室を形成する共通液室部材と、を備え、
   前記保持基板には、前記個別液室に液体を供給する共通液室と前記個別液室側とを通じる流路となる開口部が形成され、
   前記共通液室部材は前記保持基板と接合され、
   前記共通液室部材と前記保持基板との接合部分の少なくとも一部には、振動を吸収する振動吸収部材が介在され、
   前記振動吸収部材は、前記共通液室部材と前記保持基板とを接合する弾性接着剤である
   ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
2. 前記弾性接着剤の弾性率は、１０ＭＰａ以下である
   ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
3. 前記共通液室部材及び前記保持基板の少なくとも一方の接合面に凸形状部が設けられている
   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. 前記保持基板は、前記開口部が前記共通液室に開口する面で前記共通液室の壁面の一部を形成し、
   前記共通液室部材と前記保持基板との接合部分には、ノズル配列方向と直交する方向において、前記開口部が前記共通液室に開口する面を挟んで、前記開口部に近い接合領域と前記開口部から遠い接合領域とがあり、
   前記凸形状部は、前記開口部から遠い接合領域に設けられている
   ことを特徴とする請求項３に記載の液体吐出ヘッド。
5. 前記保持基板の外周側と前記共通液室部材との接合部分に設けられている前記凸形状部は、前記保持基板の開口部側よりも前記保持基板の外周面側に偏った位置に設けられている
   ことを特徴とする請求項３に記載の液体吐出ヘッド。
6. 前記凸形状部が円形状である
   ことを特徴とする請求項３ないし５のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
7. 前記凸形状部の高さは、２０μｍ以上である
   ことを特徴とする請求項３ないし６のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
8. 前記共通液室部材及び前記保持基板の少なくとも一方の接合面には、前記共通液室の周囲にリブが形成されている
   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。
9. 前記共通液室部材の弾性率は、前記アクチュエータ基板の弾性率より低い
   ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
10. 前記共通液室部材の弾性率は、１０ＧＰａ以下である
    ことを特徴とする請求項９に記載の液体吐出ヘッド。
11. 前記共通液室部材は、エポキシ樹脂で形成されている
    ことを特徴とする請求項１０に記載の液体吐出ヘッド。
12. 請求項１ないし１１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。
13. 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１２に記載の液体吐出ユニット。
14. 請求項１ないし１１のいずれかに記載の液体吐出ヘッド、又は、請求項１２若しくは１３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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