特許 6973051 液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット、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】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6973051

(24)【登録日】2021年11月8日

(45)【発行日】2021年11月24日

(54)【発明の名称】液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット、液体を吐出する装置

(51)【国際特許分類】

   C23C 10/28 20060101AFI20211111BHJP

   B41J 2/14 20060101ALI20211111BHJP

   C22C 19/03 20060101ALI20211111BHJP

   C22C 5/04 20060101ALI20211111BHJP

   C23C 8/80 20060101ALI20211111BHJP

   C23C 8/02 20060101ALI20211111BHJP

   C23F 4/00 20060101ALI20211111BHJP

【ＦＩ】

   C23C10/28

   B41J2/14 613

   C22C19/03 Z

   C22C5/04

   C23C8/80

   C23C8/02

   C23F4/00 A

【請求項の数】10

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-250241(P2017-250241)

(22)【出願日】2017年12月26日

(65)【公開番号】特開2019-116653(P2019-116653A)

(43)【公開日】2019年7月18日

【審査請求日】2020年9月16日

(73)【特許権者】

【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】新里 佳英

(72)【発明者】

【氏名】棟朝 賢史朗

(72)【発明者】

【氏名】守田 要

【審査官】 萩原 周治

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６０−１０６９９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０８８３８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０２８８２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０２２４４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１２７０９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１０４１８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０３８２８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−３００９７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１５−５２７４８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１７／１３１１７８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１５−００３４８３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２３Ｃ ８／００−１２／０２

Ｂ４１Ｊ ２／０１５−２／１６

Ｂ４１Ｊ ２／２０５

Ｃ２２Ｃ １９／００−１９／０７

Ｃ２２Ｃ ５／００−５／１０

Ｃ２３Ｆ １／００−４／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

表面処理膜を有する振動板部材を備えた液体吐出ヘッドにおいて、
前記振動板部材は、少なくとも白金族金属を含む合金であり、最表面の前記白金族金属の割合が、内部の前記白金族金属の割合よりも高い金属部材である
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。

【請求項2】

前記金属部材の前記最表面は表面から深さ５ｎｍまでの領域である
ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項3】

前記金属部材の前記最表面の前記白金族金属の割合が５５％以上である
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。

【請求項4】

前記金属部材の前記白金族金属の割合が、最表面から内部に漸次又は段階的に減少している
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。

【請求項5】

前記金属部材の前記白金族金属がＰｄである
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。

【請求項6】

前記金属部材は前記白金族金属とＮｉを含む合金である
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。

【請求項7】

前記金属部材の前記Ｎｉの割合は、前記最表面を基準として、前記最表面から深さ１０ｎｍにおいて５％以上増加している
ことを特徴とする請求項６に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項8】

請求項１ないし７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。

【請求項9】

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８に記載の液体吐出ユニット。

【請求項10】

請求項１ないし７のいずれかに記載の液体吐出ヘッド、又は、請求項８若しくは９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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

例えば、液体を吐出する液体吐出ヘッドにおいては、ヘッド構成部材を形成している金属部材の耐液性を高めるためにＳｉＯ_２などの表面処理膜を成膜することが行われている。

【0003】

従来、ヘッド構成部材として、パラジウムとニッケルを含有する電鋳合金により構成され、厚さ方向に貫通した孔が設けられ、電鋳合金におけるパラジウムとニッケルの比率が４５：５５〜９５：５とされたノズル板が知られている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１−８８３８８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、Ｐｄを含有する合金で構成される金属部材の表面に表面処理膜を成膜する場合、金属部材の表面のＰｄの比率が高くなると、耐液性などの耐食性が高くなるが、表面処理膜との密着性が低下するという課題がある。この場合、金属部材の表面のＰｄの比率を低くすると、密着性が高くなるが、耐食性が低下するという課題が生じる。

【0006】

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、表面処理膜との密着性の向上と、耐食性の向上を図ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

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、
表面処理膜を有する振動板部材を備えた液体吐出ヘッドにおいて、
前記振動板部材は、少なくとも白金族金属を含む合金であり、最表面の前記白金族金属の割合が、内部の前記白金族金属の割合よりも高い金属部材である
構成とした。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、表面処理膜との密着性の向上と、耐食性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の第１実施形態に係る金属部材の模式的断面説明図である。

【図2】同金属部材の組成比（組成割合）の説明に供する模式的説明図である。

【図3】本発明の第２実施形態に係る金属部材の組成比（組成割合）の模式的説明図である。

【図4】金属部材の表面からの距離と白金族金属の割合の関係の説明に供する説明図である。

【図5】本発明の第３実施形態に係る金属部材の製造方法の説明に供する模式的説明図である。

【図6】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（液室長手方向）の断面説明図である。

【図7】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。

【図8】同ヘッドにおける流路板と振動板部材との接合部分の拡大説明図である。

【図9】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。

【図10】同装置の要部側面説明図である。

【図11】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。

【図12】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。

【発明を実施するための形態】

【0010】

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実施形態に係る金属部材ついて図１及び図２を参照して説明する。図１は同金属部材の模式的断面説明図、図２は同じく組成比（組成割合）の模式的説明図である。

【0011】

金属部材１は、少なくとも白金族金属を含む合金であり、本実施形態ではパラジウム（Ｐｄ）とニッケル（Ｎｉ）の合金としている。そして、金属部材１は、最表面１ａのＰｄ（白金族金属）の割合が内部１ｂのＰｄ（白金族金属）の割合よりも高くなっている。

【0012】

ここで、「最表面１ａ」は表面から深さ５ｎｍまでの領域としている。最表面１ａの白金族金属の割合は、例えば、ＸＰＳ（Ｘ線光電子分光システム）によって分析することができる。ＸＰＳとしては、例えば、サーモフィッシャーサイエンティフィック製のＫ−Ａｌｐｈａ（登録商標）を使用することができる。

【0013】

そして、金属部材１は、最表面１ａのＰｄの割合を９０％以上１００％未満とし、表面から５ｎｍを超える深さの内部１ｂのＰｄの割合を９０％未満としている。

【0014】

Ｐｄは金属部材１の耐食性を向上するため、金属部材１の最表面１ａのＰｄの割合を５５％以上とすることが好ましく、特に好ましくは、上記のとおり、９０％以上１００％未満である。特に、最表面１ａのＰｄの割合が１００％になると、表面処理膜との密着性が著しく低下するので、１００％未満とする。

【0015】

このように、最表面の白金族金属（ここでは、Ｐｄ）の割合が、内部の白金族金属の割合よりも高い構成とする。最表面における白金族金属の割合が、内部に比べて相対的に高いことによって、最表面及び内部を同じ割合とした場合よりも、耐液性などの耐食性が向上する。一方、内部の白金族金属の割合が表面に比べて相対的に低いことによって、最表面及び内部を同じ割合とした場合よりも表面処理膜との密着性が向上する。

【0016】

つまり、従前のように、金属部材に含有する白金族金属の割合が最表面及び内部で一律であるとき、例えば、白金族金属の割合を高くすると表面処理膜との密着性が低下し、白金族金属の割合を低くすると耐食性が低下する。

【0017】

そこで、金属部材（合金）の最表面と内部において、金属部材に含有する白金族金属の割合を異ならせることによって、表面処理膜との密着性を向上し、耐食性を向上することができる。

【0018】

なお、ここでは、白金族金属の割合が最表面と内部で２段階に変化している例で説明しているが、３段階以上で変化する構成とすることもできる。

【0019】

次に、本発明の第２実施形態に係る金属部材ついて図３を参照して説明する。図３は同金属部材の組成比（組成割合）の模式的説明図である。

【0020】

本実施形態では、金属部材１の最表面１ａから内部１ｂに向かってＰｄの割合が漸次減少し、相対的に、Ｎｉの割合が増加する傾斜組成としている。

【0021】

ここでは、最表面１ａのＰｄの割合を９０％以上１００％未満とし、Ｎｉの割合が、最表面１ａの割合を基準として、表面から深さ１０ｎｍの位置において５％以上増加している構成としている。

【0022】

これにより、表面処理膜との密着性を確実に確保することができる。

【0023】

次に、金属部材１の表面からの深さと白金族金属の割合（比率）の関係について図４を参照して説明する。図４は同説明に供する説明図である。

【0024】

前述したように、好ましい形態においては、耐食性を確保するために、最表面１ａでは白金族金属の割合を９０％以上１００％未満とする。一方、密着性を確保するために、表面から深さ１０ｎｍの位置で白金族金属の割合を９５％未満、つまり、Ｎｉの割合を、最表面１ａの割合を基準として、５％以上増加する割合にする。

【0025】

これを図４に表している。図４において、耐食性と密着性を両立するための白金族金属の割合の上限のパターンを実線で、下限のパターンを破線で示している。

【0026】

上限のパターンは、最表面１ａの白金族金属の割合が９５％以上１００％未満となっており、最表面１ａ表面から深さ１０ｎｍにかけて白金族金属の割合が９５％未満に低下する。

【0027】

下限のパターンは、最表面１ａの白金族金属の割合が９０％となっており、表面から内部１ｂに向かって白金族金属の割合を低下させている。

【0028】

いずれの場合も、表面から深さ５ｎｍまでの白金族金属の割合は９０％以上１００％未満であり、かつ、表面から深さ１０ｎｍ以内で白金族金属の割合が９５％未満になるので、上限のパターンと下限のパターンに挟まれた領域（斜線を施した領域）では、耐食性と密着性を両立することができる。

【0029】

なお、傾斜組成は、最表面からの深さが深くなるに従って漸次Ｐｄの割合が減少する構成としても良いし、あるいは、途中からＰｄの割合が一定になるように構成してもよい。

【0030】

次に、本発明の第３実施形態に係る金属部材の製造方法について図５を参照して説明する。図５は同説明に供する模式的説明図である。

【0031】

ここでは、図５（ａ）に示すようにＮｉとＰｄを含む合金部材５１を準備し、Ｐｄに対してエッチングレートが高く、Ｎｉに対してエッチングレートが低いエッチングガスを使用して、図５（ｂ）に示すように、純Ｐｄ層５２を成膜する工程を行う。

【0032】

次いで、図５（ｃ）に示すように、純Ｐｄ層５２と合金部材５１のＰｄＮｉ層間の拡散を行う工程を行う。

【0033】

その後、図５（ｄ）に示すように、表層の純Ｐｄ層５２を除去する工程を行う。

【0034】

これにより、合金部材５１の表面に所要の割合でＰｄを含有し、Ｐｄの割合が内部よりも高くなっている金属部材１を得ることができる。

【0035】

なお、上記各実施形態においては、金属部材がＮｉとＰｄの合金である例で説明しているが、Ｎｉ以外の金属を含有する場合にも同様に適用することができる。

【0036】

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６及び図７を参照して説明する。図６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７は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。

【0037】

この液体吐出ヘッドは、ノズル板１０１と、流路板１０２と、壁面部材としての薄膜部材からなる本発明に係る金属部材１で構成した振動板部材１０３とを積層接合している。そして、振動板部材１０３を変位させる圧電アクチュエータ１１１と、共通液室部材としてのフレーム部材１２０とを備えている。

【0038】

ノズル板１０１、流路板１０２及び振動板部材１０３によって、液体を吐出する複数のノズル１０４が通じる個別液室１０６と、個別液室１０６に液体を供給する流体抵抗部１０７と、流体抵抗部１０７に通じる液導入部１０８とを構成している。

【0039】

そして、フレーム部材１２０の共通流路としての共通液室１１０から振動板部材１０３に形成した開口１０９を通じて、液導入部１０８、流体抵抗部１０７を経て個別液室１０６に液体が供給される。

【0040】

振動板部材１０３は、流路板１０２の個別液室１０６の壁面を形成する壁面部材である。この振動板部材１０３は３層構造とし、流路板１０２側の１層で個別液室１０６に対応する部分に変形可能な振動領域（振動板）１３０を形成している。

【0041】

そして、この振動板部材１０３の個別液室１０６とは反対側に、振動板部材１０３の振動領域１３０を変形させる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１１１を配置している。

【0042】

この圧電アクチュエータ１１１は、ベース部材１１３上に接着剤接合した複数の積層型圧電部材１１２を有し、圧電部材１１２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１１２に対して所要数の柱状の圧電素子（圧電柱）１１２Ａ、１１２Ｂを所定の間隔で櫛歯状に形成している。

【0043】

圧電部材１１２の圧電素子１１２Ａ、１１２Ｂは、同じものであるが、駆動波形を与えて駆動させる圧電素子１１２Ａと、駆動波形を与えないで単なる支柱として使用する圧電素子１１２Ｂとしている。

【0044】

そして、圧電素子１１２Ａを振動板部材１０３の振動領域１３０に形成した島状の厚肉部である凸部１３０ａに接合している。また、圧電素子１１２Ｂを振動板部材１０３の厚肉部である凸部１３０ｂに接合している。

【0045】

この圧電部材１１２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、圧電素子１１２Ａの外部電極に駆動信号を与えるためのフレキシブル配線部材としてのＦＰＣ１１５が接続されている。

【0046】

フレーム部材１２０は、例えばエポキシ系樹脂或いは熱可塑性樹脂であるポリフェニレンサルファイト等で射出成形により形成し、ヘッドタンクや液体カートリッジから液体が供給される共通液室１１０が形成されている。

【0047】

この液体吐出ヘッドにおいては、例えば圧電素子１１２Ａに印加する電圧を基準電位から下げることによって圧電素子１１２Ａが収縮し、振動板部材１０３の振動領域１３０が引かれて個別液室１０６の容積が膨張することで、個別液室１０６内に液体が流入する。

【0048】

その後、圧電素子１１２Ａに印加する電圧を上げて圧電素子１１２Ａを積層方向に伸長させ、振動板部材１０３の振動領域１３０をノズル１０４方向に変形させて個別液室１０６の容積を収縮させる。これにより、個別液室１０６内の液体が加圧され、ノズル１０４から液体が吐出（噴射）される。

【0049】

そして、圧電素子１１２Ａに印加する電圧を基準電位に戻すことによって振動板部材１０３の振動領域１３０が初期位置に復元し、個別液室１０６が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室１１０から個別液室１０６内に液体が充填される。そこで、ノズル１０４のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の液滴吐出のための動作に移行する。

【0050】

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。

【0051】

次に、この液体吐出ヘッドにおける流路板１０２と振動板部材１０３との接合部分について図８を参照して説明する。図８は流路板１０２と振動板部材１０３との接合部分の拡大説明図である。

【0052】

本実施形態では、振動板部材１０３と流路板１０２とは接着剤１６０によって接合している。このとき、振動板部材１０３及び流路板１０２の表面には、接合強度や耐液性を高めるための表面処理膜（密着膜とも称される。）１６１が成膜されている。なお、ここでは図示していないが、ノズル板１０１についても、流路板１０２と接合する表面には表面処理膜が成膜されている。

【0053】

ここで、振動板部材１０３は、ＮｉとＰｄとを含有する合金部材で形成している。この場合、振動板部材１０３の開口１０９の壁面は液体に晒されるために耐液性が求められ、流路板１０２と接合する接合面では接合強度を高めるために表面処理膜との密着性が求められる。

【0054】

この場合、流路板１０２と接合する部分のＰｄの割合が１００％になると表面処理膜１６１との密着力が著しく低下することになる。また、表面処理膜１６１は合金部材（振動板部材１０３）のＮｉの割合が高いほど密着性が増すが、Ｎｉの割合が高くなるほど合金部材の耐食性が低下することになる。また、表面処理膜１６１が成膜されるときには、内部への食い込みがあるため、最表面のみではなく内部におけるＮｉの割合も密着性に影響する。

【0055】

そこで、前述した実施形態で説明したように、表面の白金族金属の割合が、内部の白金族金属の割合よりも高い構成とした金属部材１によって振動板部材３を構成している。

【0056】

これにより、振動板部材３の開口９などにおける耐食性を向上し、表面処理膜１６１との密着性も向上することができる。

【0057】

なお、本発明に係る金属部材で構成するヘッド構成部材は、振動板部材１０３に限るものではなく、ノズル板１０１、流路板１０２なども本発明に係る金属部材で構成することができる。

【0058】

また、本発明に係る金属部材は、ヘッド構成部材に限らず、表面処理膜との密着性と、耐食性とが求められる部材のいずれにも使用することができる。

【0059】

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。

【0060】

この液体を吐出する装置は、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。

【0061】

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。

【0062】

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。

【0063】

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。

【0064】

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。

【0065】

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。

【0066】

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。

【0067】

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。

【0068】

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。

【0069】

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。

【0070】

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。

【0071】

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。

【0072】

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。

【0073】

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。

【0074】

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。

【0075】

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。

【0076】

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。

【0077】

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。

【0078】

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。

【0079】

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。

【0080】

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。

【0081】

「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。

【0082】

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。

【0083】

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。

【0084】

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。

【0085】

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。

【0086】

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。

【0087】

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。

【0088】

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。

【0089】

「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。

【0090】

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。

【0091】

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。

【0092】

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。

【0093】

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。

【0094】

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。

【0095】

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。

【0096】

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。

【0097】

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】

【0098】

１ 金属部材
１０１ ノズル板
１０２ 流路板
１０３ 振動板部材
１０４ ノズル
１０６ 個別液室
１１０ 共通液室
１１２ 圧電部材
１２０ フレーム部材
４０３ キャリッジ
４０４ 液体吐出ヘッド
４４０ 液体吐出ユニット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】