特開 2021-53885 ヘッドアレイ、ヘッドモジュール、吐出ユニット、液体を吐出する装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2021-53885(P2021-53885A)

(43)【公開日】2021年4月8日

(54)【発明の名称】ヘッドアレイ、ヘッドモジュール、吐出ユニット、液体を吐出する装置

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/01 20060101AFI20210312BHJP

   B41J 2/18 20060101ALI20210312BHJP

   B41J 2/14 20060101ALI20210312BHJP

   B41J 2/155 20060101ALI20210312BHJP

【ＦＩ】

   B41J2/01 307

   B41J2/18

   B41J2/14 603

   B41J2/155

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2019-178230(P2019-178230)

(22)【出願日】2019年9月30日

(71)【出願人】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(74)【代理人】

【識別番号】230100631

【弁護士】

【氏名又は名称】稲元 富保

(72)【発明者】

【氏名】坂東 佳憲

【テーマコード（参考）】

2C056

2C057

【Ｆターム（参考）】

2C056EA07

2C056FA04

2C056FA13

2C056HA07

2C056HA22

2C056KB16

2C057AF30

2C057AG15

2C057AG68

2C057BA04

2C057BA14

(57)【要約】

【課題】ヘッドのつなぎ目における着弾位置ずれを低減する。
【解決手段】長手方向と直交する方向に位置をずらして、長手方向に並べられた２つのヘッド１Ａ、１Ｂを備え、ヘッド１は、複数のノズル１１に各々連通する複数の圧力室２１と、複数の圧力室２１に連通する複数の共通供給流路支流５２と、複数の共通供給流路支流５１に連通する共通供給流路本流５６と、複数の圧力室２１に連通する複数の共通回収流路支流５３と、複数の共通回収流路支流５３に連通する共通回収流路本流５７とを備え、共通供給流路本流５６の一端部に外部から液体を供給する供給ポート８１が配置され、共通回収流路本流５７の一端部に外部に液体を回収する回収ポート８２が配置され、長手方向において、供給ポート８１及び回収ポート８２が同じ側に位置し、２つのヘッド１Ａ、１Ｂは、共通供給流路支流５２及び共通回収流路支流５３における液体の流れが逆方向である。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

長手方向と直交する方向に位置をずらして、長手方向に並べられた少なくとも２つのヘッドを備え、
前記ヘッドは、
液体を吐出する複数のノズルに各々連通する複数の圧力室と、
前記複数の圧力室に連通する複数の共通供給流路支流と、
前記複数の共通供給流路支流に連通する共通供給流路本流と、
前記複数の圧力室に連通する複数の共通回収流路支流と、
前記複数の共通回収流路支流に連通する共通回収流路本流と、を備え、
前記共通供給流路本流の一端部に外部から前記液体を供給する供給ポートが配置され、
前記共通回収流路本流の一端部に外部に前記液体を回収する回収ポートが配置され、
長手方向において、前記供給ポート及び前記回収ポートが同じ側に位置し、
前記２つのヘッドは、前記共通供給流路支流及び前記共通回収流路支流における前記液体の流れが逆方向である
ことを特徴とするヘッドアレイ。

【請求項2】

前記２つのヘッドの内、
一方の前記ヘッドの前記供給ポート及び前記回収ポートと、他方の前記ヘッドの前記供給ポート及び前記回収ポートとは、ヘッド並び方向において同じ側に位置し、
一方の前記ヘッドの前記供給ポート及び前記回収ポートと、他方の前記ヘッドの前記供給ポート及び前記回収ポートとは、ヘッド並び方向と直交する方向において反対側に位置する
ことを特徴とする請求項１に記載のヘッドアレイ。

【請求項3】

前記２つのヘッドは、
一方の前記ヘッドの前記供給ポート及び前記回収ポートと、他方の前記ヘッドの前記供給ポート及び前記回収ポートとは、ヘッド並び方向において反対側に位置し、
一方の前記ヘッドの前記供給ポート及び前記回収ポートと、他方の前記ヘッドの前記供給ポート及び前記回収ポートとは、ヘッド並び方向と直交する方向において反対側に位置する
ことを特徴とする請求項１に記載のヘッドアレイ。

【請求項4】

請求項１ないし３のいずれかに記載のヘッドアレイを含む
ことを特徴とするヘッドモジュール。

【請求項5】

請求項４に記載のヘッドモジュールが並べて配置されている
ことを特徴とする吐出ユニット。

【請求項6】

請求項１ないし３のいずれかに記載のヘッドアレイ、請求項４に記載のヘッドモジュール、又は、請求項５に記載の吐出ユニット、の少なくともいずれかを備えている
ことを特徴とする液体を吐出する装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はヘッドアレイ、ヘッドモジュール、吐出ユニット、液体を吐出する装置に関する。

【背景技術】

【0002】

液体を吐出する装置としての印刷装置などにおいて、液体を吐出する複数のヘッドを長手方向に千鳥状に配列したヘッドアレイを使用する場合がある。

【0003】

従来、共通液室内を液体が循環する共通液室循環型の液体噴射ヘッドをノズル配列方向に複数配列した液体噴射装置であって、液体供給路から共通液室を通って液体排出路に向かう当該共通液室における液体の流れが、隣り合う液体噴射ヘッド同士で互いに反対方向である構成としたものが知られている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第５７３２９０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、共通流路を本流と支流で構成し、更に、供給側と回収側の共通流路を有するヘッドにおいては、ノズルにかかる圧力がヘッドの長手方向における並び方向だけでなく、支流における液体の流れの方向でも変化する。

【0006】

そのため、単に特許文献１に開示の構成を適用してもヘッドのつなぎ目において着弾位置ずれが目立つという課題がある。

【0007】

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、ヘッドのつなぎ目における着弾位置ずれを低減することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の課題を解決するため、本発明に係るヘッドアレイは、
長手方向と直交する方向に位置をずらして、長手方向に並べられた少なくとも２つのヘッドを備え、
前記ヘッドは、
液体を吐出する複数のノズルに各々連通する複数の圧力室と、
前記複数の圧力室に連通する複数の共通供給流路支流と、
前記複数の共通供給流路支流に連通する共通供給流路本流と、
前記複数の圧力室に連通する複数の共通回収流路支流と、
前記複数の共通回収流路支流に連通する共通回収流路本流と、を備え、
前記共通供給流路本流の一端部に外部から前記液体を供給する供給ポートが配置され、
前記共通回収流路本流の一端部に外部に前記液体を回収する回収ポートが配置され、
長手方向において、前記供給ポート及び前記回収ポートが同じ側に位置し、
前記２つのヘッドは、前記共通供給流路支流及び前記共通回収流路支流における前記液体の流れが逆方向である
構成とした。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、ヘッドのつなぎ目における着弾位置ずれを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の第１実施形態に係るヘッドアレイのノズル面側から見た平面説明図である。

【図2】同ヘッドアレイのヘッドの一例の流路配置構成を説明する平面説明図である。

【図3】図２のＡ−Ａ線に沿う断面説明図である。

【図4】同実施形態における２つのヘッドの配置と液体の流れの説明に供する平面説明図である。

【図5】比較例１における２つのヘッドの配置と液体の流れの説明に供する平面説明図である。

【図6】同実施形態におけるヘッドつなぎ目における着弾位置ずれの一例を説明する説明図である。

【図7】同じくヘッドつなぎ目付近の連続するチャンネル（ノズル）の着弾位置ずれ量の差の一例の説明図である。

【図8】比較例１におけるヘッドつなぎ目付近の連続するチャンネル（ノズル）の着弾位置ずれ量の差の一例の説明図である。

【図9】本発明の第２実施形態における２つのヘッドの配置と液体の流れの説明に供する平面説明図である。

【図10】本発明の第３実施形態におけるヘッドアレイを構成するヘッドの外観斜視説明図である。

【図11】同じく分解斜視説明図である。

【図12】同じく断面斜視説明図である。

【図13】同じくフレーム部材を除く分解斜視説明図である。

【図14】同じく流路部分の断面斜視説明図である。

【図15】同じく流路部分の拡大断面斜視説明図である。

【図16】同じく流路部分の平面説明図である。

【図17】本発明に係るヘッドモジュールの一例の分解斜視説明図である。

【図18】同ヘッドモジュールのノズル面側から見た分解斜視説明図である。

【図19】本発明に係る液体を吐出する装置の一例の概略説明図である。

【図20】同装置の吐出ユニットの一例の平面説明図である。

【図21】液体循環装置の一例のブロック説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

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実施形態について図１を参照して説明する。図１は同実施形態に係るヘッドアレイのノズル面側から見た平面説明図である。

【0012】

ヘッドアレイ２００は、ベース部材１０３に、長手方向と直交する方向に交互に位置をずらして、長手方向に並べられた複数、ここでは２つのヘッド１（１Ａ、１Ｂ）を備えている。つまり、複数のヘッド１が千鳥状に配置されている。

【0013】

ここで、「長手方向と直交する方向に位置をずらして」は、２つのヘッドが長手方向において重複しないようにずらして配置されている、あるいは、２つのヘッドが長手方向と直交する方向において一部が隣り合うように配置されている、と言い換えることができる。

【0014】

また、「長手方向に並べられた」は、各ヘッドの長手方向における中央が、長手方向において互いに距離をおいて配置されている、あるいは、長手方向に沿う方向に並べられている、と言い換えることができる。

【0015】

次に、ヘッドアレイのヘッドの一例について図２及び図３を参照して説明する。図２は同ヘッドの流路配置構成を説明する平面説明図、図３は図２のＡ−Ａ線に沿う断面説明図である。

【0016】

ヘッド１は、ノズル板１０と、流路板（個別流路部材）２０と、振動板部材３０と、圧電素子４０と、共通流路部材５０などを備えている。

【0017】

ノズル板１０には、液体を吐出する複数のノズル１１を有している。複数のノズル１１は、二次元状にマトリクス配置されている。

【0018】

個別流路部材２０は、複数のノズル１１に各々連通する複数の圧力室（個別液室）２１と、複数の圧力室２１に各々通じる複数の個別供給流路２２と、複数の圧力室２１に各々通じる複数の個別回収流路２３とを形成している。個別供給流路２２には供給側流体抵抗部２６を、個別回収流路２３には回収側流体抵抗部２７を含む。

【0019】

振動板部材３０は、圧力室２１の変形な可能な壁面である振動板３１を形成し、振動板３１には圧電素子４０が一体に設けられている。また、振動板部材３０には、個別供給流路２２に通じる供給側開口３２と、個別回収流路２３に通じる回収側開口３３とが形成されている。圧電素子４０は、振動板３１を変形させて圧力室２１内の液体を加圧する圧力発生手段である。

【0020】

共通流路部材５０は、２以上の個別供給流路２２に通じる複数の共通供給流路支流５２と、２以上の個別回収流路２３に通じる複数の共通回収流路支流５３とを交互に隣接して形成している。

【0021】

共通流路部材５０には、個別供給流路２２の供給側開口３２と共通供給流路支流５２を通じる供給口５４と、個別回収流路２３の回収側開口３３と共通回収流路支流５３を通じる回収口５５が形成されている。

【0022】

また、共通流路部材５０は、複数の共通供給流路支流５２に通じる１又は複数の共通供給流路本流５６と、複数の共通回収流路支流５３に通じる１又は複数の共通回収流路本流５７を形成している。

【0023】

これらの共通供給流路本流５６と複数の共通供給流路支流５２によって共通供給流路を構成し、共通回収流路本流５７と複数の共通回収流路支流５３によって共通回収流路を構成している。

【0024】

共通供給流路本流５６の一端部には外部から液体を供給する供給ポート８１が連通している。共通回収流路本流５７の一端部には外部に液体を回収する回収ポート８２が連通している。

【0025】

次に、本実施形態における２つのヘッドの配置について図４を参照して説明する。図４は２つのヘッドの配置と液体の流れの説明に供する平面説明図である。なお、図４では２つのヘッドを同じ列に並べて示している。

【0026】

ヘッド１（１Ａ、１Ｂ）は、いずれも、ヘッド単体で、長手方向の同じ一端部側に、供給ポート８１及び回収ポート８２が配置されている。

【0027】

そして、ヘッド１Ａの供給ポート８１及び回収ポート８２と、ヘッド１Ｂの供給ポート８１及び回収ポート８２とは、ヘッド並び方向（ヘッド１の長手方向でもある）において同じ側に位置している。つまり、図４においては、左側に位置している。

【0028】

また、ヘッド１Ａの供給ポート８１及び回収ポート８２と、ヘッド１Ｂの供給ポート８１及び回収ポート８２とは、ヘッド並び方向と直交する方向において反対側に位置している。つまり、図４においては、ヘッド１Ａは供給ポート８１が上側、ヘッド１Ｂは供給ポート８１が下側に位置している。

【0029】

このように構成したヘッドアレイ２００においては、ヘッド１の供給ポート８１から供給された液体は、実線矢印ａの方向（以下、「ａ方向」という。）に示すように、共通供給流路本流５６に沿って流れるとともに、各共通供給流路支流５２にそれぞれ分岐されて流れる。

【0030】

そして、ノズル１１から吐出されない液体は、共通供給流路支流５２から個別供給流路２２、圧力室２１、個別回収流路２３を通じて、共通回収流路支流５３に流れる。

【0031】

その後、共通回収流路支流５３に流入した液体は、破線矢印ｂの方向（以下、「ｂ方向」という。）に示すように、各共通回収流路支流５３を共通回収流路本流５７に向けて流れ、共通回収流路本流５７で合流して回収ポート８２に向けて流れる。

【0032】

したがって、ヘッド１Ａにおける共通供給流路本流５６での液体の流れの方向とヘッド１Ｂにおける共通供給流路本流５６での液体の流れの方向とは、ヘッド並び方向において逆方向になる。

【0033】

同様に、ヘッド１Ａにおける共通回収流路本流５７での液体の流れの方向とヘッド１Ｂにおける共通回収流路本流５７での液体の流れの方向とは、ヘッド並び方向において逆方向になる。

【0034】

また、ヘッド１Ａにおける共通供給流路支流５２での液体の流れの方向とヘッド１Ｂにおける共通供給流路支流５２での液体の流れの方向とは、ヘッド並び方向と交差する方向、即ち、共通供給流路支流５２の長手方向において逆方向になる。

【0035】

同様に、ヘッド１Ａにおける共通回収流路支流５３での液体の流れの方向とヘッド１Ｂにおける共通回収流路支流５３での液体の流れの方向とは、ヘッド並び方向と交差する方向、即ち、共通回収流路支流５３の長手方向において逆方向になる。

【0036】

ここで、比較例１について図５を参照して説明する。図５は比較例１における２つのヘッドの配置と液体の流れの説明に供する平面説明図である。なお、図５では２つのヘッドを同じ列に並べて示している。

【0037】

比較例１では、ヘッド１Ａの供給ポート８１及び回収ポート８２と、ヘッド１Ｂの供給ポート８１及び回収ポート８２とは、ヘッド並び方向（ヘッド１の長手方向でもある）において同じ側に位置している。つまり、図５においては、左側に位置している。

【0038】

また、ヘッド１Ａの供給ポート８１及び回収ポート８２と、ヘッド１Ｂの供給ポート８１及び回収ポート８２とは、ヘッド並び方向と直交する方向において同じ側に位置している。つまり、図４においては、ヘッド１Ａは供給ポート８１が上側、ヘッド１Ｂも供給ポート８１が上側に位置している。

【0039】

この比較例１においては、ヘッド１Ａにおける共通供給流路本流５６での液体の流れの方向とヘッド１Ｂにおける共通供給流路本流５６での液体の流れの方向とは、ヘッド並び方向において同じ方向になる。同様に、ヘッド１Ａにおける共通回収流路本流５７での液体の流れの方向とヘッド１Ｂにおける共通回収流路本流５７での液体の流れの方向とは、ノズル配列方向において同じ方向になる。

【0040】

また、ヘッド１Ａにおける共通供給流路支流５２での液体の流れの方向とヘッド１Ｂにおける共通供給流路支流５２での液体の流れの方向とは、ヘッド並び方向と交差する方向、即ち、共通供給流路支流５２の長手方向において同じ方向になる。

【0041】

同様に、ヘッド１Ａにおける共通回収流路支流５３での液体の流れの方向とヘッド１Ｂにおける共通回収流路支流５３での液体の流れの方向とは、ヘッド並び方向と交差する方向、即ち、共通回収流路支流５３の長手方向において同じ方向になる。

【0042】

次に、本実施形態の作用効果について比較例１との比較において図６ないし図８を参照して説明する。図６は本実施形態におけるヘッドつなぎ目における着弾位置ずれの一例を説明する説明図、図７は同じくヘッドつなぎ目付近の連続するチャンネル（ノズル）の着弾位置ずれ量の差の一例の説明図である。図８は比較例１におけるヘッドつなぎ目付近の連続するチャンネル（ノズル）の着弾位置ずれ量の差の一例の説明図である。

【0043】

ヘッド１において、各ノズル１１のメニスカスにかかる圧力は、共通供給流路本流５６内、共通供給流路支流５２内、共通回収流路支流５３内、共通回収流路本流５７内におけるそれぞれの圧力損失の影響を受ける。

【0044】

このとき、吐出滴の速度が、メニスカスにかかる圧力に対して変化する場合、液体を循環させると、この圧力に起因した滴速度Ｖｊの差によって着弾位置に差が発生する。

【0045】

そして、ヘッドアレイ２００を構成するヘッド１Ａ、１Ｂは、長手方向の同じ一端部側に供給ポート８１及び回収ポート８２が配置されていることで、共通供給流路本流５６内と共通回収流路本流５７の液体の流れの方向が逆方向となっている。したがって、共通供給流路本流５６及び共通回収流路本流５７の各長手方向におけるメニスカス圧の差は小さくすることができる。

【0046】

これに対し、共通供給流路支流５２内の液体の流れ方向と共通回収流路支流５３内の液体の流れの方向とは同じ方向であるので、それぞれ下流に向かってメニスカス圧は低くなる。これにより、滴速度Ｖｊの差が生じ、着弾位置ずれが発生する。

【0047】

そこで、本実施形態においては、ヘッド１Ａの供給ポート８１及び回収ポート８２と、ヘッド１Ｂの供給ポート８１及び回収ポート８２とは、ヘッド並び方向と直交する方向において反対側に位置している。

【0048】

したがって、前述したように、ヘッド１Ａにおける共通供給流路本流５６、共通回収流路本流５７での液体の流れの方向と、ヘッド１Ｂにおける共通供給流路本流５６、共通回収流路本流５７での液体の流れの方向とは、ヘッド並び方向において逆方向になる。

【0049】

同様に、ヘッド１Ａにおける共通供給流路支流５２、共通回収流路支流５３での液体の流れの方向と、ヘッド１Ｂにおける共通供給流路支流５２、共通回収流路支流５３での液体の流れの方向とは、ヘッド並び方向と交差する方向において逆方向になる。

【0050】

同様に、ヘッド１Ａにおける共通回収流路支流５３での液体の流れの方向とヘッド１Ｂにおける共通回収流路支流５３での液体の流れの方向とは、ヘッド並び方向と交差する方向において逆方向になる。

【0051】

このとき、ヘッド１Ａ、１Ｂのつなぎ目における着弾位置ずれは、例えば図６に示すようになる。各ヘッド１Ａ、１Ｂともに、共通供給流路支流５２及び共通回収流路支流５３のノズルの並び（チャンネルの並び）よる着弾位置ずれが発生しており、また、ヘッド１Ａ、１Ｂ間のメニスカスの差分、それら（ずれ）がシフトしている。

【0052】

この場合、ヘッド並び方向において連続するノズル間（チャンネル間）での着弾位置ずれ量の差は、例えば図７に示すようになる。この図７より、つなぎ目付近ではヘッド１Ａ、１Ｂのヘッド間のメニスカスの差の分ずれが発生していることが分かる。

【0053】

これに対して、比較例１のように液体の流れの方向を同じにした場合、連続するノズル間（チャンネル間）での着弾位置ずれ量の差は、例えば図８に示すようになる。比較例１のヘッドの着弾位置ずれ量の差は本実施形態の場合よりも大きくなる。

【0054】

このように、本実施形態では、ヘッド１Ａにおける共通供給流路支流５２、共通回収流路支流５３での液体の流れの方向と、ヘッド１Ｂにおける共通供給流路支流５２、共通回収流路支流５３での液体の流れの方向とは、ヘッド並び方向と交差する方向において逆方向になる。これにより、ヘッドのつなぎ目における着弾位置ずれ量の差を低減することができる。

【0055】

次に、本発明の第２実施形態について図９を参照して説明する。図９は同実施形態における２つのヘッドの配置と液体の流れの説明に供する平面説明図である。なお、図９では２つのヘッドを同じ列に並べて示している。

【0056】

ヘッド１（１Ａ、１Ｂ）は、いずれも、ヘッド単体で、長手方向の同じ一端部側に、供給ポート８１及び回収ポート８２が配置されている。

【0057】

そして、ヘッド１Ａの供給ポート８１及び回収ポート８２と、ヘッド１Ｂの供給ポート８１及び回収ポート８２とは、ヘッド並び方向（ヘッド１の長手方向でもある）において反対側に位置している。

【0058】

また、ヘッド１Ａの供給ポート８１及び回収ポート８２と、ヘッド１Ｂの供給ポート８１及び回収ポート８２とは、ヘッド並び方向と直交する方向において反対側に位置している。

【0059】

このように構成したヘッドアレイ２００においては、ヘッド１Ａにおける共通供給流路本流５６での液体の流れの方向とヘッド１Ｂにおける共通供給流路本流５６での液体の流れの方向とは、ヘッド並び方向において逆方向になる。

【0060】

同様に、ヘッド１Ａにおける共通回収流路本流５７での液体の流れの方向とヘッド１Ｂにおける共通回収流路本流５７での液体の流れの方向とは、ヘッド並び方向において逆方向になる。

【0061】

また、ヘッド１Ａにおける共通供給流路支流５２での液体の流れの方向とヘッド１Ｂにおける共通供給流路支流５２での液体の流れの方向とは、ヘッド並び方向と交差する方向、即ち、共通供給流路支流５２の長手方向において逆方向になる。

【0062】

同様に、ヘッド１Ａにおける共通回収流路支流５３での液体の流れの方向とヘッド１Ｂにおける共通回収流路支流５３での液体の流れの方向とは、ヘッド並び方向と交差する方向、即ち、共通回収流路支流５３の長手方向において逆方向になる。

【0063】

これにより、前記第１実施形態と同様に、ヘッドのつなぎ目における着弾位置ずれ量の差を低減することができる。

【0064】

そして、ヘッド１Ａとヘッド１Ｂとは１８０度回転させた関係になるので、同じヘッドを配置することができる。

【0065】

次に、本発明の第３実施形態について図１０ないし図１６を参照して説明する。図１０は同実施形態におけるヘッドアレイを構成するヘッドの外観斜視説明図、図１１は同じく分解斜視説明図、図１２は同じく断面斜視説明図である。図１３は同じくフレーム部材を除く分解斜視説明図、図１４は同じく流路部分の断面斜視説明図、図１５は同じく流路部分の拡大断面斜視説明図である。図１６は同じく流路部分の平面説明図である。

【0066】

ヘッド１は、ノズル板１０と、流路板（個別流路部材）２０と、振動板部材３０と、共通流路部材（ここでは、共通流路支流部材）５０と、ダンパ部材６０と、共通流路本流部材７０と、フレーム部材８０と、配線基板（フレキシブル配線部材）１０１などを備えている。配線基板１０１にはヘッドドライバ（ドライバＩＣ）１０２が実装されている。

【0067】

ノズル板１０には、液体を吐出する複数のノズル１１を有している。複数のノズル１１は、二次元状にマトリクス配置され、例えば、図１６に示すように、第１方向Ｆ、第２方向Ｓ及び第３方向Ｔの三方向に並んで配置されている。

【0068】

個別流路部材２０は、複数のノズル１１に各々連通する複数の圧力室（個別液室）２１と、複数の圧力室２１に各々通じる複数の個別供給流路２２と、複数の圧力室２１に各々通じる複数の個別回収流路２３とを形成している。

【0069】

振動板部材３０は、圧力室２１の変形な可能な壁面である振動板３１を形成し、振動板３１には圧電素子４０が一体に設けられている。また、振動板部材３０には、個別供給流路２２に通じる供給側開口３２と、個別回収流路２３に通じる回収側開口３３とが形成されている。圧電素子４０は、振動板３１を変形させて圧力室２１内の液体を加圧する圧力発生手段である。

【0070】

なお、個別流路部材２０と振動板部材３０とは、部材として別部材であることに限定さるものではない。例えば、ＳＯＩ（Silicon on Insulator）基板を使用して個別流路部材２０及び振動板部材３０を同一部材で一体に形成することができる。つまり、シリコン基板上に、シリコン酸化膜、シリコン層、シリコン酸化膜の順に成膜されたＳＯＩ基板を使用し、シリコン基板を個別流路部材２０とし、シリコン酸化膜、シリコン層及びシリコン酸化膜とで振動板３１を形成することができる。この構成では、ＳＯＩ基板のシリコン酸化膜、シリコン層及びシリコン酸化膜の層構成が振動板部材３０となる。このように、振動板部材３０は個別流路部材２０の表面に成膜された材料で構成されるものを含む。

【0071】

共通流路支流部材５０は、２以上の個別供給流路２２に通じる複数の共通供給流路支流５２と、２以上の個別回収流路２３に通じる複数の共通回収流路支流５３とを、ノズル１１の第２方向Ｓに交互に形成している。

【0072】

共通流路支流部材５０には、個別供給流路２２の供給側開口３２と共通供給流路支流５２を通じる供給口５４となる貫通孔と、個別回収流路２３の回収側開口３３と共通回収流路支流５３を通じる回収口５５となる貫通孔が形成されている。

【0073】

また、共通流路支流部材５０は、複数の共通供給流路支流５２に通じる１又は複数の共通供給流路本流５６の一部５６ａと、複数の共通回収流路支流５３に通じる１又は複数の共通回収流路本流５７の一部５７ａを形成している。

【0074】

ダンパ部材６０は、共通供給流路支流５２の供給口５４と対面する（対向する）供給側ダンパ６２と、共通回収流路支流５３の回収口５５と対面する（対向する）回収側ダンパ６３を有している。

【0075】

ここで、共通供給流路支流５２及び共通回収流路支流５３は、同じ部材である共通流路支流部材５０に交互に並べて配列された溝部を、変形可能な壁面を形成するダンパ部材６０で封止することで構成している。なお、ダンパ部材６０のダンパ材料としては、有機溶剤に強い金属薄膜又は無機薄膜を用いることが好ましい。ダンパ部材６０の厚みは１０μｍ以下が好ましい。

【0076】

また、ダンパ部材６０は、供給側フィルタ部９１と回収側フィルタ部９２を形成している。

【0077】

共通流路本流部材７０は、複数の共通供給流路支流５２に通じる共通供給流路本流５６の一部５６ｂと、複数の共通回収流路支流５３に通じる共通回収流路本流５７の一部５７ｂを形成する。

【0078】

フレーム部材８０には、共通供給流路本流５６の一部５６ｂと、共通回収流路本流５７の一部５７ｂが形成されている。共通供給流路本流５６の一部５６ｂはフレーム部材８０に設けた供給ポート８１に通じ、共通回収流路本流５７の一部５７ｂはフレーム部材８０に設けた回収ポート８２に通じている。

【0079】

このように構成した複数のヘッド１を前記第１実施形態、第２実施形態と同様に配置してヘッドアレイとすることで、ヘッドのつなぎ目における着弾位置ずれ量の差を低減することができる。

【0080】

次に、本発明に係るヘッドモジュールの一例について図１７及び図１８を参照して説明する。図１７は同ヘッドモジュールの分解斜視説明図、図１８は同ヘッドモジュールのノズル面側から見た分解斜視説明図である。

【0081】

ヘッドモジュール１００は、液体を吐出する複数のヘッド１と、複数のヘッド１を保持するベース部材１０３と、複数のヘッド１のノズルカバーとなるカバー部材１１３とを備えている。

【0082】

また、ヘッドモジュール１００は、放熱部材１０４と、複数のヘッドに対して液体を供給する流路を形成しているマニホールド１０５と、フレキシブル配線部材１０１と接続するプリント基板（ＰＣＢ）１０６と、モジュールケース１０７とを備えている。

【0083】

このヘッドモジュール１００は、８個のヘッド１を、２組ずつ、長手方向に千鳥状（長手方向と直交する方向に位置をずらして）配置してヘッドアレイ２００を構成している。

【0084】

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１９及び図２０を参照して説明する。図１９は同装置の概略説明図、図２０は同装置の吐出ユニットの一例の平面説明図である。

【0085】

この液体を吐出する装置である印刷装置５００は、ウェブである連続体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、連続体５１０を乾燥する乾燥手段５０７と、連続体５１０を搬出する搬出手段５０９などを備えている。

【0086】

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

【0087】

この連続体５１０は、印刷手段５０５において、搬送ガイド部材５５９上を吐出ユニット５５０に対向して搬送され、吐出ユニット５５０から吐出される液体によって画像が印刷される。

【0088】

吐出ユニット５５０には、本発明に係る２つのヘッドモジュール１００Ａ、１００Ｂを共通ベース部材５５２に備えている。

【0089】

この場合、ヘッドモジュール１００Ａのヘッド列１Ａ１，１Ａ２で同じ色の液体を吐出するヘッドアレイ２００Ａを構成し、同様に、ヘッド列１Ｂ１、１Ｂ２で同じ色の液体を吐出するヘッドアレイ２００Ｂを構成している。

【0090】

また、ヘッドモジュール１００Ｂのヘッド列１Ｃ１、１Ｃ２で同じ色の液体を吐出するヘッドアレイ２００Ｃを構成し、ヘッド列１Ｄ１、１Ｄ２で同じ色の液体を吐出するヘッドアレイ２００Ｄを構成している。

【0091】

次に、液体循環装置の一例について図２１を参照して説明する。図２１は同循環装置のブロック説明図である。なお、ここでは１つのヘッドのみ図示しているが、複数のヘッドを配列する場合には、マニホールドなどを介して複数のヘッドの供給側、回収側にそれぞれ供給側液体経路、回収側液体経路を接続することになる。

【0092】

液体循環装置６００は、供給タンク６０１、回収タンク６０２、メインタンク６０３、第１送液ポンプ６０４、第２送液ポンプ６０５、コンプレッサ６１１、レギュレータ６１２、真空ポンプ６２１、レギュレータ６２２、供給側圧力センサ６３１、回収側圧力センサ６３２などで構成されている。

【0093】

ここで、コンプレッサ６１１及び真空ポンプ６２１は、供給タンク６０１内の圧力と回収タンク６０２内の圧力とに差圧を生じさせる手段を構成している。

【0094】

供給側圧力センサ６３１は、供給タンク６０１とヘッド１との間であって、ヘッド１の供給ポート８１に繋がった供給側液体経路に接続されている。回収側圧力センサ６３２は、ヘッド１と回収タンク６０２との間であって、ヘッド１の回収ポート８２に繋がった回収側液体経路に接続されている。

【0095】

回収タンク６０２の一方は、第１送液ポンプ６０４を介して供給タンク６０１と接続されており、回収タンク６０２の他方は第２送液ポンプ６０５を介してメインタンク６０３と接続されている。

【0096】

これにより、供給タンク６０１から供給ポート８１を通ってヘッド１内に液体が流入し、回収ポート８２から回収タンク６０２へ回収され、第１送液ポンプ６０４によって回収タンク６０２から供給タンク６０１へ液体が送られることによって、液体が循環する循環経路が構成される。

【0097】

ここで、供給タンク６０１にはコンプレッサ６１１がつなげられており、供給側圧力センサ６３１で所定の正圧が検知されるように制御される。一方、回収タンク６０２には真空ポンプ６２１がつなげられており、回収側圧力センサ６３２で所定の負圧が検知されるよう制御される。

【0098】

これにより、ヘッド１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。

【0099】

また、ヘッド１のノズル１１から液体を吐出すると、供給タンク６０１及び回収タンク６０２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６０５を用いて、メインタンク６０３から回収タンク６０２に液体を補充する。

【0100】

なお、メインタンク６０３から回収タンク６０２への液体補充のタイミングは、回収タンク６０２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、回収タンク６０２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。

【0101】

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。

【0102】

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。

【0103】

「液体を吐出する装置」には、ヘッドアレイ、ヘッドモジュール、吐出ユニットなどを備え、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。

【0104】

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。

【0105】

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。

【0106】

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。

【0107】

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。

【0108】

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。

【0109】

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、ヘッドを移動させるシリアル型装置、ヘッドを移動させないライン型装置などが含まれる。

【0110】

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。

【0111】

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。

【符号の説明】

【0112】

１ ヘッド
１０ ノズル板
１１ ノズル
２０ 個別流路部材
２１ 圧力室
２２ 個別供給流路
２３ 個別回収流路
３０ 振動板部材
４０ 圧電素子
５０ 共通流路支流部材
５２ 共通供給流路支流
５３ 共通回収流路支流
５４ 供給口
５５ 回収口
５６ 共通供給流路本流
５７ 共通回収流路本流
７０ 共通流路本流部材
８０ フレーム部材
８１ 供給ポート
８２ 回収ポート
１００ ヘッドモジュール
２００ ヘッドアレイ
５００ 印刷装置（液体を吐出する装置）
５５０ 吐出ユニット
６００ 液体循環装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】