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(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】P2023184431
(43)【公開日】2023-12-28
(54)【発明の名称】液滴吐出ヘッド及び液滴吐出ユニット及び液滴吐出装置
(51)【国際特許分類】
B41J 2/14 20060101AFI20231221BHJP
B41J 2/16 20060101ALI20231221BHJP
【ＦＩ】
B41J2/14 305
B41J2/16 503
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023056110
(22)【出願日】2023-03-30
(31)【優先権主張番号】P 2022097530
(32)【優先日】2022-06-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(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】100127111
【弁理士】
【氏名又は名称】工藤 修一
(72)【発明者】
【氏名】吉田 昌央
【テーマコード（参考）】
2C057
【Ｆターム（参考）】
2C057AF65
2C057AG75
2C057AG99
2C057AN01
2C057AN05
2C057AP25
2C057AQ02
2C057AQ06
2C057BA04
2C057BA14
(57)【要約】
【課題】接着剤中のフィラによるダンパへの局所的な応力集中の発生を抑制し、ダンパの破損を抑制可能な液滴吐出ヘッドを提供する。
【解決手段】振動エネルギーを軽減する、貫通部７７ａを有するダンパ７７と、ダンパ７７が接合されダンパ７７が振動可能な一方側空間６７，６８を有するダンパ保持基板７３と、ダンパ７７のダンパ保持基板７３とは反対側に接合され、圧電素子４０を収容する凹部及びダンパ７７が振動可能な他方側空間７１，７２を有する圧電素子保持基板５０と、を有し、圧電素子保持基板５０は他方側空間７１，７２を形成する第一の隔壁５９を、ダンパ保持基板７３は一方側空間６７，６８を形成する、第一の隔壁５９よりも幅が大きく形成された第二の隔壁６９をそれぞれ備え、ダンパ７７は第二の隔壁６９においてダンパ保持基板７３に接合され、貫通部７７ａは第一の隔壁５９の幅と対応して形成されている液滴吐出ヘッド１。
【選択図】図５
【解決手段】振動エネルギーを軽減する、貫通部７７ａを有するダンパ７７と、ダンパ７７が接合されダンパ７７が振動可能な一方側空間６７，６８を有するダンパ保持基板７３と、ダンパ７７のダンパ保持基板７３とは反対側に接合され、圧電素子４０を収容する凹部及びダンパ７７が振動可能な他方側空間７１，７２を有する圧電素子保持基板５０と、を有し、圧電素子保持基板５０は他方側空間７１，７２を形成する第一の隔壁５９を、ダンパ保持基板７３は一方側空間６７，６８を形成する、第一の隔壁５９よりも幅が大きく形成された第二の隔壁６９をそれぞれ備え、ダンパ７７は第二の隔壁６９においてダンパ保持基板７３に接合され、貫通部７７ａは第一の隔壁５９の幅と対応して形成されている液滴吐出ヘッド１。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
振動エネルギーを軽減する、貫通部を有するダンパと、
前記ダンパが接合され前記ダンパが振動可能な一方側空間を有するダンパ保持基板と、
前記ダンパの前記ダンパ保持基板とは反対側に接合され、圧電素子を収容する凹部及び前記ダンパが振動可能な他方側空間を有する圧電素子保持基板と、を有し、
前記圧電素子保持基板は前記他方側空間を形成する第一の隔壁を、前記ダンパ保持基板は前記一方側空間を形成する、前記第一の隔壁よりも幅が大きく形成された第二の隔壁をそれぞれ備え、
前記ダンパは前記第二の隔壁において前記ダンパ保持基板に接合され、
前記貫通部は前記第一の隔壁の幅と対応して形成されている液滴吐出ヘッド。
前記ダンパが接合され前記ダンパが振動可能な一方側空間を有するダンパ保持基板と、
前記ダンパの前記ダンパ保持基板とは反対側に接合され、圧電素子を収容する凹部及び前記ダンパが振動可能な他方側空間を有する圧電素子保持基板と、を有し、
前記圧電素子保持基板は前記他方側空間を形成する第一の隔壁を、前記ダンパ保持基板は前記一方側空間を形成する、前記第一の隔壁よりも幅が大きく形成された第二の隔壁をそれぞれ備え、
前記ダンパは前記第二の隔壁において前記ダンパ保持基板に接合され、
前記貫通部は前記第一の隔壁の幅と対応して形成されている液滴吐出ヘッド。
【請求項2】
請求項１記載の液滴吐出ヘッドにおいて、
前記貫通部は前記第一の隔壁の端部と対応する位置のみに形成され、前記ダンパは前記第一の隔壁において前記圧電素子保持基板に接合されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
前記貫通部は前記第一の隔壁の端部と対応する位置のみに形成され、前記ダンパは前記第一の隔壁において前記圧電素子保持基板に接合されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項3】
請求項２記載の液滴吐出ヘッドにおいて、
前記ダンパと前記ダンパ保持基板とはフィラを含む接着剤により互いに接合され、
前記貫通部の大きさは前記フィラの最大径よりも大きく形成されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
前記ダンパと前記ダンパ保持基板とはフィラを含む接着剤により互いに接合され、
前記貫通部の大きさは前記フィラの最大径よりも大きく形成されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項4】
請求項３記載の液滴吐出ヘッドにおいて、
前記ダンパの厚みは前記フィラの最大径よりも大きく形成されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
前記ダンパの厚みは前記フィラの最大径よりも大きく形成されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項5】
請求項１記載の液滴吐出ヘッドにおいて、
前記ダンパは、コンプライアンスが７Ｅ－１７以上、ヤング率が３～２００ＧＰａであることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
前記ダンパは、コンプライアンスが７Ｅ－１７以上、ヤング率が３～２００ＧＰａであることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項6】
請求項１記載の液滴吐出ヘッドにおいて、
前記ダンパは複数層からなる積層構造を有することを特徴とする液滴吐出ヘッド。
前記ダンパは複数層からなる積層構造を有することを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項7】
請求項１ないし６の何れか一つに記載の液滴吐出ヘッドを有することを特徴とする液滴吐出ユニット。
【請求項8】
請求項７記載の液滴吐出ユニットを有することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項9】
振動エネルギーを軽減する、切欠部を有するダンパと、
前記ダンパが接合され前記ダンパが振動可能な一方側空間を有するダンパ保持基板と、
前記ダンパの前記ダンパ保持基板とは反対側に接合され、圧電素子を収容する凹部及び前記ダンパが振動可能な他方側空間を有する圧電素子保持基板と、を有し、
前記圧電素子保持基板は前記他方側空間を形成する第一の側壁を、前記ダンパ保持基板は前記一方側空間を形成する、前記第一の側壁よりも幅が大きく形成された第二の側壁をそれぞれ備え、
前記ダンパは前記第二の側壁において前記ダンパ保持基板に接合され、
前記切欠部は前記第一の側壁の幅と対応して形成されている液滴吐出ヘッド。
前記ダンパが接合され前記ダンパが振動可能な一方側空間を有するダンパ保持基板と、
前記ダンパの前記ダンパ保持基板とは反対側に接合され、圧電素子を収容する凹部及び前記ダンパが振動可能な他方側空間を有する圧電素子保持基板と、を有し、
前記圧電素子保持基板は前記他方側空間を形成する第一の側壁を、前記ダンパ保持基板は前記一方側空間を形成する、前記第一の側壁よりも幅が大きく形成された第二の側壁をそれぞれ備え、
前記ダンパは前記第二の側壁において前記ダンパ保持基板に接合され、
前記切欠部は前記第一の側壁の幅と対応して形成されている液滴吐出ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液滴吐出ヘッド及び液滴吐出ユニット及び液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、インクジェット方式の画像形成装置に採用される液滴吐出ヘッドが知られている。この液滴吐出ヘッドは、ノズルに連通する個別液室を構成する液室基板と、ノズルが設けられたノズル板とは反対側で液室基板と接合して圧電素子が収容される凹部が形成された圧電素子保持基板と、振動エネルギーを消散させて衝撃または振動の振幅を軽減するダンパと、ダンパが振動可能な空間を有するダンパ保持基板とを備えている。圧電素子保持基板とダンパとを接合する場合には、接合強度を向上させるためにフィラを含む接着剤によって接合することが好ましい。また、ダンパとダンパ保持基板との接合方法として、ダンパ材料を成膜した基板の成膜面とダンパ保持基板とを接着剤で接合し、その後、基板を研磨及びエッチングし、ダンパ材料を露出させる方法が挙げられる。
【0003】
上述の液滴吐出ヘッドとして、複数のノズルと、各ノズルに連通した複数の個別液室と、各個別液室内を昇圧するエネルギーを発生させるアクチュエータと、各個別液室に連通する共通液室とを備えた構成が知られている。この液滴吐出ヘッドでは、インクを共通液室から各ノズルに連通する各個別液室に供給し、各個別液室に対応するアクチュエータを駆動することで各個別液室内を昇圧してノズルからインクを吐出させている。この際に、個別液室内で生じた圧力変動が振動として各個別液室に連通する共通液室にも伝播し、伝播した振動によって隣接する個別液室内のインクに影響が及ぶ相互干渉が発生すると、意図しないノズルからの液滴の漏出や吐出、不安定な吐出状態を誘発して高品質の画像を得ることが困難となる。
【0004】
そこで、共通液室に伝播した振動を軽減する良好なダンパ効果を得ると共に、共通液室からの水分の揮発を抑制する技術として、共通液室の少なくとも一部を形成する可撓性部材を介して共通液室に対向配置された空気貯留室と、この空気貯留室と外部とを連通可能な弁と、を備えた液滴吐出ヘッドが提案されている（例えば「特許文献１」参照）。
また、液滴吐出ヘッドの構成が複雑になるという問題点を解決すべく、簡単な構成で共通液室とダンパ室とを形成して共通液室とダンパ室との間にダンパを配置する技術が提案されている。この技術の一例として、共通液室とダンパ室とを形成するフレーム部材を有し、このフレーム部材はダンパを有するダンパ部材を収容すると共にダンパ室となる凹部を有し、凹部の共通液室側底部にはダンパが臨む開口部とダンパ部材を支持する支持部とが設けられた液滴吐出ヘッドが提案されている（例えば「特許文献２」参照）。
また、液滴吐出ヘッドの構成が複雑になるという問題点を解決すべく、簡単な構成で共通液室とダンパ室とを形成して共通液室とダンパ室との間にダンパを配置する技術が提案されている。この技術の一例として、共通液室とダンパ室とを形成するフレーム部材を有し、このフレーム部材はダンパを有するダンパ部材を収容すると共にダンパ室となる凹部を有し、凹部の共通液室側底部にはダンパが臨む開口部とダンパ部材を支持する支持部とが設けられた液滴吐出ヘッドが提案されている（例えば「特許文献２」参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし従来の液滴吐出ヘッドでは、ダンパのコンプライアンスすなわち基準圧力当たりの容積変化率を確保するため、ダンパ保持基板の隔壁幅が圧電素子保持基板の隔壁幅よりも狭く形成されている。このため、ダンパ保持基板と圧電素子保持基板とを接合する際に、接着剤に含まれるフィラによってダンパに対して局所的な応力が作用し、ダンパが破損してしまうという問題点があった。
本発明は、上述した問題点を解決し、接着剤中のフィラによるダンパへの局所的な応力集中の発生を抑制し、ダンパの破損を抑制可能な液滴吐出ヘッドの提供を目的とする。
本発明は、上述した問題点を解決し、接着剤中のフィラによるダンパへの局所的な応力集中の発生を抑制し、ダンパの破損を抑制可能な液滴吐出ヘッドの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項１記載の発明は、振動エネルギーを軽減する、貫通部を有するダンパと、前記ダンパが接合され前記ダンパが振動可能な一方側空間を有するダンパ保持基板と、前記ダンパの前記ダンパ保持基板とは反対側に接合され、圧電素子を収容する凹部及び前記ダンパが振動可能な他方側空間を有する圧電素子保持基板と、を有し、前記圧電素子保持基板は前記他方側空間を形成する第一の隔壁を、前記ダンパ保持基板は前記一方側空間を形成する、前記第一の隔壁よりも幅が大きく形成された第二の隔壁をそれぞれ備え、前記ダンパは前記第二の隔壁において前記ダンパ保持基板に接合され、前記貫通部は前記第一の隔壁の幅と対応して形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、接着剤中に含まれるフィラは貫通部内に位置してダンパに干渉することが防止され、フィラによってダンパに対して局所的な応力が作用することを防止できる。これにより、ダンパへの局所的な応力集中の発生を防止してダンパの破損を防止でき、ダンパの破損を抑制可能な液滴吐出ヘッドを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本発明の一実施形態を適用可能な従来の液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出ユニットのノズル面側から見た概略分解斜視図である。
【図2】本発明の一実施形態を適用可能な従来の液滴吐出ユニットの、液滴吐出ヘッドの短手方向に沿った概略断面図である。
【図3】本発明の一実施形態を適用可能な従来の液滴吐出ヘッドの流路基板と共通流路部材との間の概略断面図である。
【図4】従来の液滴吐出ヘッドの中央部における圧電素子保持基板とダンパとダンパフレーム基板との接合部を示す拡大図である。
【図5】本発明の第１の実施形態に係る液滴吐出ヘッドの中央部における特徴部を示す拡大図である。
【図6】本発明の第２の実施形態に係る液滴吐出ヘッドの中央部における特徴部を示す拡大図である。
【図7】本発明の各実施形態に係る液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置の概略正面図である。
【図8】本発明の各実施形態に係る液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置の液滴吐出ユニットを説明する概略平面図である。
【図9】本発明の各実施形態に係る液滴吐出ヘッドを備えた他の液滴吐出装置の概略平面図である。
【図10】本発明の各実施形態に係る液滴吐出ヘッドを備えた他の液滴吐出装置の概略側面図である。
【図11】本発明の各実施形態に係る液滴吐出ヘッドを備えた他の液滴吐出装置の液滴吐出ユニットを説明する概略平面図である。
【図12】本発明の各実施形態に係る液滴吐出ヘッドを備えた他の液滴吐出装置の他の液滴吐出ユニットを説明する概略正面図である。
【図13】従来の液滴吐出ヘッドの端部における圧電素子保持基板とダンパとダンパフレーム基板との接合部を示す拡大図である。
【図14】本発明の第１の実施形態に係る液滴吐出ヘッドの端部における特徴部を示す拡大図である。
【図15】本発明の第２の実施形態に係る液滴吐出ヘッドの端部における特徴部を示す拡大図である。
【図16】本発明の第１の実施形態に係る液滴吐出ヘッドのダンパとダンパ保持基板との接合面を示す概略平面図である。
【図17】本発明の第１の実施形態の変形例に係る液滴吐出ヘッドのダンパとダンパ保持基板との接合面を示す概略平面図である。
【図18】本発明の第２の実施形態に係る液滴吐出ヘッドのダンパとダンパ保持基板との接合面を示す概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
図１は本発明の一実施形態を適用可能な従来より周知の液滴吐出ユニット１００の概略分解斜視図を、図２は液滴吐出ユニット１００の液滴記録ヘッド短手方向に沿った概略断面図をそれぞれ示している。同図において液滴吐出ユニット１００は、液滴を吐出する複数の液滴吐出ヘッド１０１、複数の液滴吐出ヘッド１０１を保持するベース部材１０２、液滴吐出ヘッド１０１のノズルカバーとなるカバー部材１０３を備えている。さらに液滴吐出ユニット１００は、放熱部材１０４、複数の液滴吐出ヘッド１０１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、ドライバＩＣ（駆動回路）９１を備えたフレキシブル配線部材９０に接続されるプリント基板（ＰＣＢ）１０６、モジュールケース１０７を備えている。
【0010】
複数の液滴吐出ヘッド１０１は、ノズル１１が形成されたノズル板１０、ノズル１１に通じる圧力室である個別液室２１等が形成された流路基板２０、圧電素子４０を含む振動板３０、振動板３０上に積層された圧電素子保持基板５０、圧電素子保持基板５０上に積層された共通流路部材（フレーム部材）７０等を備えている。
流路基板２０は、個別液室２１と共に、個別液室２１に通じる供給側個別流路２２、個別液室２１に通じる回収側個別流路２４を形成している。
圧電素子保持基板５０は、供給側個別流路２２に振動板３０の開口３１を介して通じる供給側中間個別流路５１、回収側個別流路２４に振動板３０の開口３２を介して通じる回収側中間個別流路５２を形成している。また圧電素子保持基板５０には、図３に示すように、圧電素子４０を収容する凹部５０ａが形成されている。
流路基板２０は、個別液室２１と共に、個別液室２１に通じる供給側個別流路２２、個別液室２１に通じる回収側個別流路２４を形成している。
圧電素子保持基板５０は、供給側個別流路２２に振動板３０の開口３１を介して通じる供給側中間個別流路５１、回収側個別流路２４に振動板３０の開口３２を介して通じる回収側中間個別流路５２を形成している。また圧電素子保持基板５０には、図３に示すように、圧電素子４０を収容する凹部５０ａが形成されている。
【0011】
圧電素子保持基板５０及び共通流路部材７０は、供給側中間個別流路５１に通じる供給側共通流路７１、回収側中間個別流路５２に通じる回収側共通流路７２を形成している。供給側共通流路７１はマニホールド１０５の流路１５１を介して供給ポート８１に通じており、回収側共通流路７２はマニホールド１０５の流路１５２を介して回収ポート８２に通じている。
プリント基板１０６と圧電素子４０とはフレキシブル配線部材９０を介して接続され、フレキシブル配線部材９０にはドライバＩＣ９１が実装されている。
プリント基板１０６と圧電素子４０とはフレキシブル配線部材９０を介して接続され、フレキシブル配線部材９０にはドライバＩＣ９１が実装されている。
【0012】
本実施形態において、複数の液滴吐出ヘッド１０１はそれぞれ所定の間隔を空けてベース部材１０２に取り付けられている。液滴吐出ヘッド１０１のベース部材１０２への取り付けは、ベース部材１０２に設けた開口部１２１に液滴吐出ヘッド１０１を挿入し、ベース部材１０２に接合して固定したカバー部材１０３に液滴吐出ヘッド１０１を構成するノズル板１０の周縁部を接合して固定している。
また、液滴吐出ヘッド１０１の共通流路部材７０の外側に設けた図示しないフランジ部をベース部材１０２に接合して固定している。なお、液滴吐出ヘッド１０１とベース部材１０２との固定構造は上述の構成には限定されず、接着、カシメ、ねじ固定等、どのような構成を採用してもよい。
また、液滴吐出ヘッド１０１の共通流路部材７０の外側に設けた図示しないフランジ部をベース部材１０２に接合して固定している。なお、液滴吐出ヘッド１０１とベース部材１０２との固定構造は上述の構成には限定されず、接着、カシメ、ねじ固定等、どのような構成を採用してもよい。
【0013】
本実施形態において、ベース部材１０２は線膨張係数が低い材質で形成されていることが好ましい。線膨張係数が低い材質としては、例えば鉄にニッケルを添加した４２ａｌｌｏｙ（アロイ）やインバー材等が挙げられ、本実施形態ではインバー材を用いている。
この構成により、液滴吐出ヘッド１０１が発熱してベース部材１０２の温度が上昇しても、ベース部材１０２の膨張量が少ないため所定のノズル位置からのノズルの位置ずれが生じにくくなり、液滴の着弾位置ずれの発生を抑制できる。
同様に、ノズル板１０及び流路基板２０及び振動板３０はそれぞれシリコン単結晶基板で形成し、線膨張係数をベース部材１０２とほぼ同じとしている。これにより、熱膨張に起因するノズル位置ずれの発生を低減できる。
この構成により、液滴吐出ヘッド１０１が発熱してベース部材１０２の温度が上昇しても、ベース部材１０２の膨張量が少ないため所定のノズル位置からのノズルの位置ずれが生じにくくなり、液滴の着弾位置ずれの発生を抑制できる。
同様に、ノズル板１０及び流路基板２０及び振動板３０はそれぞれシリコン単結晶基板で形成し、線膨張係数をベース部材１０２とほぼ同じとしている。これにより、熱膨張に起因するノズル位置ずれの発生を低減できる。
【0014】
図３は、従来の液滴吐出ヘッド１０１における流路基板２０と共通流路部材７０との間の概略断面図を示している。
図３において、共通流路部材７０はその下方に、液体の衝撃や振動を減衰させるダンパ７４の一方の面が接合されたダンパ保持基板７３を有している。ダンパ７４の他方の面は、接着剤７５を介して圧電素子保持基板５０に接合されている。
圧電素子保持基板５０は、ダンパ７４が振動可能な他方側空間として供給側共通流路７１と回収側共通流路７２とを隔離する、第一の隔壁としての隔壁５９を有している。また圧電素子保持基板５０は、図３における両側端部に隔壁５９と同じ幅で形成された第一の側壁としての側壁５５をそれぞれ有している。
ダンパ保持基板７３は、供給側共通流路７１と対向して形成されダンパ７４が振動可能な一方側空間６７と、回収側共通流路７２と対向して形成されダンパ７４が振動可能な一方側空間６８とを隔離する、第二の隔壁としての隔壁６９を有している。またダンパ保持基板７３は、図３における両側端部に隔壁６９と同じ幅で形成された第二の側壁としての側壁６５をそれぞれ有している。
ダンパ７４の一方の面は各側壁６５及び隔壁６９にそれぞれ接合され、ダンパ７４の他方の面は接着剤７５によって各側壁５５及び隔壁５９にそれぞれ接合されている。
図３において、共通流路部材７０はその下方に、液体の衝撃や振動を減衰させるダンパ７４の一方の面が接合されたダンパ保持基板７３を有している。ダンパ７４の他方の面は、接着剤７５を介して圧電素子保持基板５０に接合されている。
圧電素子保持基板５０は、ダンパ７４が振動可能な他方側空間として供給側共通流路７１と回収側共通流路７２とを隔離する、第一の隔壁としての隔壁５９を有している。また圧電素子保持基板５０は、図３における両側端部に隔壁５９と同じ幅で形成された第一の側壁としての側壁５５をそれぞれ有している。
ダンパ保持基板７３は、供給側共通流路７１と対向して形成されダンパ７４が振動可能な一方側空間６７と、回収側共通流路７２と対向して形成されダンパ７４が振動可能な一方側空間６８とを隔離する、第二の隔壁としての隔壁６９を有している。またダンパ保持基板７３は、図３における両側端部に隔壁６９と同じ幅で形成された第二の側壁としての側壁６５をそれぞれ有している。
ダンパ７４の一方の面は各側壁６５及び隔壁６９にそれぞれ接合され、ダンパ７４の他方の面は接着剤７５によって各側壁５５及び隔壁５９にそれぞれ接合されている。
【0015】
図４は、図３における部分Ａ、すなわち圧電素子保持基板５０の隔壁５９と、ダンパ７４と、ダンパ保持基板７３の隔壁６９との接合部における拡大図を示している。図４に示すように、隔壁５９とダンパ７４とは接着剤７５によって互いに接着されている。ここで用いられる接着剤７５としては、接着性を向上させるためあるいは接着強度を向上させるため等の目的により、充填剤であるフィラ６０を含んだものが好ましく用いられる。本実施形態で示した接着剤７５には、それぞれ球形状を呈した複数個のフィラ６０が含まれており、その最大粒径は１０μmである。
ダンパ保持基板７３及びダンパ７４は、半導体プロセスを用いて作製されている。本実施形態では、基材となるウエハにダンパ７４となる材料を成膜し、成膜面とダンパ７４が振動可能な空間がパターニングされたダンパ保持基板７３とを接合する。
ダンパ保持基板７３及びダンパ７４は、半導体プロセスを用いて作製されている。本実施形態では、基材となるウエハにダンパ７４となる材料を成膜し、成膜面とダンパ７４が振動可能な空間がパターニングされたダンパ保持基板７３とを接合する。
【0016】
図４に示す従来の構成において、隔壁６９の幅は隔壁５９の幅よりも狭く形成されていた。このため、フィラ６０の直径が大きく、隔壁５９とダンパ７４との間にフィラ６０が直接的に挟まれてしまいダンパ７４が隔壁６９によってバックアップされない箇所では、フィラ６０によってダンパ７４に対して局所的な応力が作用し、図４に示すように亀裂７６が生じてダンパ７４が破損してしまうという問題点があった。亀裂７６は液滴流路に生じるため、液滴吐出ヘッド１０１には液滴吐出不良が発生していた。以下に、この問題点の発生を防止する本発明の構成を説明する。
【0017】
図５は、本発明の第１の実施形態に係る液滴吐出ヘッド１の中央部における、圧電素子保持基板５０の隔壁５６とダンパ７７とダンパ保持基板７３の隔壁６６との接合部の拡大図である。液滴吐出ヘッド１は、上述した液滴吐出ヘッド１０１と比較すると、隔壁５９に代えて第一の隔壁としての隔壁５６を有する点、隔壁６９に代えて第二の隔壁としての隔壁６６を有する点、ダンパ７４に代えてダンパ７７を用いる点においてのみ相違しており、他の構成は同一である。
隔壁５６は、隔壁５９と同様に他方側空間７１，７２を隔離しており、その幅は隔壁５９よりも小さく形成されている。隔壁６６は、隔壁６９と同様に一方側空間６７，６８を隔離しており、その幅は隔壁５６よりも大きく形成されている。ダンパ７７は、貫通穴である貫通部７７ａを有している。貫通部７７ａは、隔壁５６の幅と対応して形成、本実施形態では隔壁５６の幅よりも大きくなるように形成されており、かつ隔壁６６の幅よりも小さくなるように形成されている。隔壁５６は、フィラ６０を含む接着剤７５によって直接隔壁６６に固定される。
隔壁５６は、隔壁５９と同様に他方側空間７１，７２を隔離しており、その幅は隔壁５９よりも小さく形成されている。隔壁６６は、隔壁６９と同様に一方側空間６７，６８を隔離しており、その幅は隔壁５６よりも大きく形成されている。ダンパ７７は、貫通穴である貫通部７７ａを有している。貫通部７７ａは、隔壁５６の幅と対応して形成、本実施形態では隔壁５６の幅よりも大きくなるように形成されており、かつ隔壁６６の幅よりも小さくなるように形成されている。隔壁５６は、フィラ６０を含む接着剤７５によって直接隔壁６６に固定される。
【0018】
上述した本発明の液滴吐出ヘッド１によれば、隔壁５６の幅に比して隔壁６６の幅を大きく形成すると共に、貫通部７７ａを有するダンパ７７を用いている。この構成により、接着剤７５中に含まれるフィラ６０は貫通部７７ａ内に位置してダンパ７７に干渉することが防止され、フィラ６０によってダンパ７７に対して局所的な応力が作用することを防止できる。これにより、ダンパ７７への局所的な応力集中の発生を防止してダンパ７７の破損を防止できる。また、ダンパ７７はダンパ保持基板７３に保持されるので、振動エネルギーを消散させて衝撃または振動の振幅を軽減する機能は良好に保持される。
【0019】
図１３は、図３における部分Ｂ、すなわち圧電素子保持基板５０の側壁５５と、ダンパ７４と、ダンパ保持基板７３の側壁６５との接合部における拡大図を示している。図１３に示すように、側壁５５とダンパ７４とは上述した接着剤７５によって互いに接着されている。
図１３に示す従来の構成においても、図４に示す構成と同様に側壁６５の幅は側壁５５の幅よりも小さく形成されていた。このため、図４と同様にフィラ６０によってダンパ７４に対して局所的な応力が作用し、亀裂７６が生じてダンパ７４が破損してしまうという問題点があった。
図１３に示す従来の構成においても、図４に示す構成と同様に側壁６５の幅は側壁５５の幅よりも小さく形成されていた。このため、図４と同様にフィラ６０によってダンパ７４に対して局所的な応力が作用し、亀裂７６が生じてダンパ７４が破損してしまうという問題点があった。
【0020】
図１４は、本発明の第１の実施形態に係る液滴吐出ヘッド１の端部における、圧電素子保持基板５０の側壁５４とダンパ７７とダンパ保持基板７３の側壁６４との接合部の拡大図である。液滴吐出ヘッド１は、上述した液滴吐出ヘッド１０１と比較すると、側壁５５に代えて第一の側壁としての側壁５４を有する点、側壁６５に代えて第二の側壁としての側壁６４を有する点、ダンパ７４に代えてダンパ７７を用いる点においてのみ相違しており、他の構成は同一である。
側壁５４は、側壁５５と同様に圧電素子保持基板５０の両端部に設けられており、その幅は側壁５５よりも小さく形成されている。側壁６４は、側壁６５と同様にダンパ保持基板７３の両端部に設けられており、その幅は側壁５４よりも大きく形成されている。ダンパ７７は、両端部に切欠部７７ｂをそれぞれ有している。切欠部７７ｂはその幅が側壁５４の幅と対応してそれぞれ形成、本実施形態では側壁５４の幅よりもそれぞれ大きく形成されており、かつ側壁６４の内側端部よりも外側にそれぞれ位置するように形成されている。側壁５４は、フィラ６０を含む接着剤７５によって直接側壁６４に固定される。
この構成により、上述と同様の、ダンパ７７への局所的な応力集中の発生を防止してダンパ７７の破損を防止できるという作用効果を得ることができる。
側壁５４は、側壁５５と同様に圧電素子保持基板５０の両端部に設けられており、その幅は側壁５５よりも小さく形成されている。側壁６４は、側壁６５と同様にダンパ保持基板７３の両端部に設けられており、その幅は側壁５４よりも大きく形成されている。ダンパ７７は、両端部に切欠部７７ｂをそれぞれ有している。切欠部７７ｂはその幅が側壁５４の幅と対応してそれぞれ形成、本実施形態では側壁５４の幅よりもそれぞれ大きく形成されており、かつ側壁６４の内側端部よりも外側にそれぞれ位置するように形成されている。側壁５４は、フィラ６０を含む接着剤７５によって直接側壁６４に固定される。
この構成により、上述と同様の、ダンパ７７への局所的な応力集中の発生を防止してダンパ７７の破損を防止できるという作用効果を得ることができる。
【0021】
図１６は、本発明の第１の実施形態におけるダンパ７７とダンパ保持基板７３との接合面を示す概略平面図である。第１の実施形態では、隔壁５６，６６は円柱状に、側壁５４，６４は角柱状にそれぞれ形成されており、隔壁５６，６６はそれぞれ６個ずつ、側壁５４，６４はそれぞれ１２個ずつ設けられている。１組の隔壁５６，６６と２組の側壁５４，６４とがそれぞれ対応して一方側空間６７，６８及び他方側空間７１，７２を形成しており、本実施形態では６組の隔壁５６，６６及び１２組の側壁５４，６４がそれぞれ等間隔で配置されている。本実施形態では隔壁５６，６６が円柱形状であるので、それぞれの幅はそれぞれの直径となる。
図１７は、本発明の第１の実施形態の変形例におけるダンパ７７とダンパ保持基板７３との接合面を示す概略平面図である。この変形例では、隔壁５６，６６及び側壁５４，６４はそれぞれ角柱状に形成されており、１組の隔壁５６，６６と２組の側壁５４，６４とがそれぞれ対応して一方側空間６７，６８及び他方側空間７１，７２を形成している。
図１７は、本発明の第１の実施形態の変形例におけるダンパ７７とダンパ保持基板７３との接合面を示す概略平面図である。この変形例では、隔壁５６，６６及び側壁５４，６４はそれぞれ角柱状に形成されており、１組の隔壁５６，６６と２組の側壁５４，６４とがそれぞれ対応して一方側空間６７，６８及び他方側空間７１，７２を形成している。
【0022】
上述した構成において、ダンパ７７はコンプライアンスすなわち基準圧力当たりの容積変化率が７Ｅ－１７以上、ヤング率が３～２００ＧＰａとなるように形成されている。この構成により、ダンパ７７はダンパとして必要な機能、すなわち振動エネルギーを消散させて衝撃または振動の振幅を軽減するという機能を確実に満たすことができる。
また、ダンパ７７は複数の層からなる積層構造となるように構成されているため、成膜により形成されるダンパ７７の物性を任意に変更することができる。
また、ダンパ７７は複数の層からなる積層構造となるように構成されているため、成膜により形成されるダンパ７７の物性を任意に変更することができる。
【0023】
図６は、本発明の第２の実施形態に係る液滴吐出ヘッド２の中央部における、隔壁５６とダンパ７８と隔壁６６との接合部の拡大図である。液滴吐出ヘッド２は、上述した液滴吐出ヘッド１と比較すると、ダンパ７７に代えてダンパ７８を用いる点においてのみ相違しており、他の構成は同一である。
ダンパ７８は、貫通穴である貫通部７８ａを有している。貫通部７８ａは、隔壁５６の幅と対応して形成、本実施形態では隔壁５６の端部と対応する位置にのみそれぞれ形成され隔壁５６の中央部には形成されておらず、かつ隔壁６６の端部よりも隔壁６６の幅の内側にそれぞれ位置するように形成されている。隔壁５６は、フィラ６０を含む接着剤７５によって貫通部７８ａよりも内側のダンパ７８に固定される。ダンパ７８は、その厚みがフィラ６０の最大径よりも大きく形成されていると共に、各貫通部７８ａの幅方向の大きさがフィラ６０の最大径よりもそれぞれ大きく形成されている。
ダンパ７８は、貫通穴である貫通部７８ａを有している。貫通部７８ａは、隔壁５６の幅と対応して形成、本実施形態では隔壁５６の端部と対応する位置にのみそれぞれ形成され隔壁５６の中央部には形成されておらず、かつ隔壁６６の端部よりも隔壁６６の幅の内側にそれぞれ位置するように形成されている。隔壁５６は、フィラ６０を含む接着剤７５によって貫通部７８ａよりも内側のダンパ７８に固定される。ダンパ７８は、その厚みがフィラ６０の最大径よりも大きく形成されていると共に、各貫通部７８ａの幅方向の大きさがフィラ６０の最大径よりもそれぞれ大きく形成されている。
【0024】
この構成によれば、接着剤７５中のフィラ６０がダンパ７８に干渉しても、ダンパ７８が隔壁６６によってバックアップされているため、フィラ６０によってダンパ７８に対して局所的な応力が作用することを防止できる。これにより、ダンパ７８への局所的な応力集中の発生を防止してダンパ７８の破損を防止できる。また、ダンパ７８はその厚みがフィラ６０の最大径よりも大きく形成されていると共に、貫通部７８ａの幅方向の大きさがフィラ６０の最大径よりも大きく形成されているため、フィラ６０がはみ出した場合でも貫通部７８ａ内にフィラ６０を完全に収容することができ、フィラ６０がダンパ７８に干渉することを確実に防止できる。
【0025】
図１５は、本発明の第２の実施形態に係る液滴吐出ヘッド２の端部における、側壁５４とダンパ７８と側壁６４との接合部における拡大図である。液滴吐出ヘッド２は、上述した液滴吐出ヘッド１と比較すると、ダンパ７７に代えてダンパ７８を用いる点においてのみ相違しており、他の構成は同一である。
ダンパ７８は、両端部に切欠部７８ｂをそれぞれ有している。切欠部７８ｂはその幅が側壁５４の幅と対応して形成、本実施形態では側壁５４の内側端部と対応する位置にのみそれぞれ形成されており、かつ側壁６４の内側端部よりも外側にそれぞれ位置するように形成されている。側壁５４は、フィラ６０を含む接着剤７５によってダンパ７８に固定される。
この構成により、上述と同様の、ダンパ７８への局所的な応力集中の発生を防止してダンパ７８の破損を防止できるという作用効果を得ることができる。
ダンパ７８は、両端部に切欠部７８ｂをそれぞれ有している。切欠部７８ｂはその幅が側壁５４の幅と対応して形成、本実施形態では側壁５４の内側端部と対応する位置にのみそれぞれ形成されており、かつ側壁６４の内側端部よりも外側にそれぞれ位置するように形成されている。側壁５４は、フィラ６０を含む接着剤７５によってダンパ７８に固定される。
この構成により、上述と同様の、ダンパ７８への局所的な応力集中の発生を防止してダンパ７８の破損を防止できるという作用効果を得ることができる。
【0026】
図１８は、本発明の第２の実施形態の変形例におけるダンパ７８とダンパ保持基板７３との接合面を示す概略平面図である。この変形例では、隔壁５６，６６及び側壁５４，６４はそれぞれ角柱状に形成されており、１組の隔壁５６，６６と２組の側壁５４，６４とがそれぞれ対応して一方側空間６７，６８及び他方側空間７１，７２を形成している。
図１８に示すように、貫通部７８ａは隔壁５６の幅と対応して形成されており、各貫通部７８ａに隔壁５６の各側縁部がそれぞれ露出するように、ダンパ７８に各貫通穴７８ａ，７８ａがそれぞれ配置されている。
図１８に示すように、貫通部７８ａは隔壁５６の幅と対応して形成されており、各貫通部７８ａに隔壁５６の各側縁部がそれぞれ露出するように、ダンパ７８に各貫通穴７８ａ，７８ａがそれぞれ配置されている。
【0027】
上述した構成において、ダンパ７８はコンプライアンスが７Ｅ－１７以上、ヤング率が３～２００ＧＰａとなるように形成されている。この構成により、ダンパ７８はダンパとして必要な機能、すなわち振動エネルギーを消散させて衝撃または振動の振幅を軽減するという機能を確実に満たすことができる。
また、ダンパ７８は複数の層からなる積層構造となるように構成されているため、成膜により形成されるダンパ７８の物性を任意に変更することができる。
また、ダンパ７８は複数の層からなる積層構造となるように構成されているため、成膜により形成されるダンパ７８の物性を任意に変更することができる。
【0028】
次に、上述した各液滴吐出ヘッド１，２を備えた液滴吐出装置について説明する。
図７、図８に示すように、液滴吐出装置である印刷装置５００は、被記録媒体である連続体５１０を搬入する搬入手段５０１、搬入手段５０１によって搬入された連続体５１０を印刷手段５０５に向けて案内搬送する案内搬送手段５０３を備えている。また印刷装置５００は、連続体５１０に対して液滴を吐出して画像を形成する印刷動作を行う印刷手段５０５、液滴が付着した連続体５１０を乾燥させる乾燥手段５０７、連続体５１０を搬出する搬出手段５０９等を備えている。
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がそれぞれ有するローラによって案内及び搬送され、搬出手段５０９の巻き取りローラ５９１に巻き取られる。連続体５１０は、印刷手段５０５において搬送ガイド部材５５９上を液滴吐出ユニットであるヘッドユニット５５０に対向して搬送され、ヘッドユニット５５０から吐出される液滴によって画像が印刷される。
図７、図８に示すように、液滴吐出装置である印刷装置５００は、被記録媒体である連続体５１０を搬入する搬入手段５０１、搬入手段５０１によって搬入された連続体５１０を印刷手段５０５に向けて案内搬送する案内搬送手段５０３を備えている。また印刷装置５００は、連続体５１０に対して液滴を吐出して画像を形成する印刷動作を行う印刷手段５０５、液滴が付着した連続体５１０を乾燥させる乾燥手段５０７、連続体５１０を搬出する搬出手段５０９等を備えている。
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がそれぞれ有するローラによって案内及び搬送され、搬出手段５０９の巻き取りローラ５９１に巻き取られる。連続体５１０は、印刷手段５０５において搬送ガイド部材５５９上を液滴吐出ユニットであるヘッドユニット５５０に対向して搬送され、ヘッドユニット５５０から吐出される液滴によって画像が印刷される。
【0029】
印刷装置５００は、ヘッドユニット５５０に上述した液滴吐出ユニット１００と同様の液滴吐出ユニット１００Ａ，１００Ｂを備えており、各液滴吐出ユニット１００Ａ，１００Ｂはそれぞれ共通ベース部材５５２上に設けられている。
各液滴吐出ユニット１００Ａ，１００Ｂは、連続体搬送方向と直交する方向における液滴吐出ヘッド１の並び方向をヘッド配列方向とするとき、液滴吐出ユニット１００Ａのヘッド列１Ａ１，１Ａ２の組で同じ色の液滴を吐出する。同様に、液滴吐出ユニット１００Ａのヘッド列１Ｂ１，１Ｂ２の組、液滴吐出ユニット１００Ｂのヘッド列１Ｃ１，１Ｃ２の組、液滴吐出ユニット１００Ｂのヘッド列１Ｄ１，１Ｄ２の組で、それぞれ所望の色の液滴を吐出する。
各液滴吐出ユニット１００Ａ，１００Ｂは、連続体搬送方向と直交する方向における液滴吐出ヘッド１の並び方向をヘッド配列方向とするとき、液滴吐出ユニット１００Ａのヘッド列１Ａ１，１Ａ２の組で同じ色の液滴を吐出する。同様に、液滴吐出ユニット１００Ａのヘッド列１Ｂ１，１Ｂ２の組、液滴吐出ユニット１００Ｂのヘッド列１Ｃ１，１Ｃ２の組、液滴吐出ユニット１００Ｂのヘッド列１Ｄ１，１Ｄ２の組で、それぞれ所望の色の液滴を吐出する。
【0030】
次に、本発明に係る液滴吐出装置である印刷装置の他の例を図９及び図１０に基づいて説明する。
液滴吐出装置としての印刷装置４００はシリアル型印刷装置であり、主走査移動機構４９３によってキャリッジ４０３が主走査方向に向けて往復移動する。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等を有している。ガイド部材４０１は左右の側板４９１Ａ，４９１Ｂに掛け渡されており、キャリッジ４０３を移動可能に保持している。キャリッジ４０３は、駆動プーリ４０６と従動プーリ４０７との間に掛け渡されたタイミングベルト４０８を介して、主走査モータ４０５の駆動力を伝達されて主走査方向に往復移動される。
液滴吐出装置としての印刷装置４００はシリアル型印刷装置であり、主走査移動機構４９３によってキャリッジ４０３が主走査方向に向けて往復移動する。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等を有している。ガイド部材４０１は左右の側板４９１Ａ，４９１Ｂに掛け渡されており、キャリッジ４０３を移動可能に保持している。キャリッジ４０３は、駆動プーリ４０６と従動プーリ４０７との間に掛け渡されたタイミングベルト４０８を介して、主走査モータ４０５の駆動力を伝達されて主走査方向に往復移動される。
【0031】
キャリッジ４０３には、液滴吐出ヘッド１及びヘッドタンク４４１を一体的に有する液滴吐出ユニット４４０が搭載されている。ここで液滴吐出ヘッド１は、例えばイエロ（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色の液滴を吐出する。また液滴吐出ヘッド１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列し、液滴吐出方向を下方とした状態で装着されている。液滴吐出ヘッド１は、図示しない液体循環装置と接続されており、液滴吐出ヘッド１には所望の色の液体が循環供給される。
【0032】
印刷装置４００は、被記録媒体である用紙４１０を搬送する搬送機構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を駆動する副走査モータ４１６を有している。無端状ベルトである搬送ベルト４１２は搬送ローラ４１３とテンションローラ４１４との間に掛け渡されており、用紙４１０を吸着して液滴吐出ヘッド１に対向する位置で搬送する。吸着は、静電吸着あるいはエア吸引等によって実施される。搬送ベルト４１２は、副走査モータ４１６の駆動力をタイミングベルト４１７及びタイミングプーリ４１８を介して伝達されることにより、副走査方向に周回移動される。
【0033】
キャリッジ４０３の主走査方向の一方側であって搬送ベルト４１２の側方には、液滴吐出ヘッド１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、例えば液滴吐出ヘッド１のノズル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等で構成されている。また、主走査移動機構４９３、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。
上述した構成の印刷装置４００では、用紙４１０が搬送ベルト４１２によって吸着され、搬送ベルト４１２の周回移動により用紙４１０が副走査方向に搬送される。このとき、キャリッジ４０３を主走査方向に移動させつつ画像信号に応じて液滴吐出ヘッド１を駆動することにより、停止している用紙４１０に液滴を吐出して画像を形成する。
上述した構成の印刷装置４００では、用紙４１０が搬送ベルト４１２によって吸着され、搬送ベルト４１２の周回移動により用紙４１０が副走査方向に搬送される。このとき、キャリッジ４０３を主走査方向に移動させつつ画像信号に応じて液滴吐出ヘッド１を駆動することにより、停止している用紙４１０に液滴を吐出して画像を形成する。
【0034】
次に、上述した液滴吐出ユニット４４０を図１１に基づいて説明する。
液滴吐出ユニット４４０は、液滴吐出装置である印刷装置４００を構成している各部材のうち、各側板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、キャリッジ４０３、液滴吐出ヘッド１等によって構成されている。
なお、この液滴吐出ユニット４４０の例えば側板４９１Ｂに、上述した維持回復機構４２０をさらに取り付けた液滴吐出ユニットを構成することも可能である。
液滴吐出ユニット４４０は、液滴吐出装置である印刷装置４００を構成している各部材のうち、各側板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、キャリッジ４０３、液滴吐出ヘッド１等によって構成されている。
なお、この液滴吐出ユニット４４０の例えば側板４９１Ｂに、上述した維持回復機構４２０をさらに取り付けた液滴吐出ユニットを構成することも可能である。
【0035】
次に、本発明の一実施形態に係る液滴吐出ユニットの他の例を、図１２に基づいて説明する。
図１２に示す液滴吐出ユニット４５０は、流路部品４４４が取り付けられた液滴吐出ヘッド１と、流路部品４４４に接続されたチューブ４５６とを有している。流路部品４４４はカバー４４２の内部に配置されており、流路部品４４４の上部には液滴吐出ヘッド１と電気的接続を行うコネクタ４４３が設けられている。なお、流路部品４４４に代えてヘッドタンク４４１を含む構成も可能である。
図１２に示す液滴吐出ユニット４５０は、流路部品４４４が取り付けられた液滴吐出ヘッド１と、流路部品４４４に接続されたチューブ４５６とを有している。流路部品４４４はカバー４４２の内部に配置されており、流路部品４４４の上部には液滴吐出ヘッド１と電気的接続を行うコネクタ４４３が設けられている。なお、流路部品４４４に代えてヘッドタンク４４１を含む構成も可能である。
【0036】
上述した液滴吐出ヘッド１を含む、液滴吐出ユニット１００，１００Ａ，１００Ｂ，４４０，４５０，５５０、及び液滴吐出装置である印刷装置４００，５００では、上述した液滴吐出ヘッド１における作用効果と同様の作用効果を得ることができる。また、上記各構成では液滴吐出ヘッドとして液滴吐出ヘッド１を用いる構成を示したが、液滴吐出ヘッド１に代えて液滴吐出ヘッド２を用いることも可能である。この場合には、液滴吐出ヘッド２と同様の作用効果を得ることができる。
【0037】
本発明において、使用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、アミノ酸やタンパク質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、これ等を含む溶液や懸濁液やエマルション等である。これ等は、例えばインクジェット用インク、表面処理液、三次元造形用材料液等の用途で用いることができる。
液滴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）、発熱抵抗体等の電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極とからなる静電アクチュエータ等を使用するものが含まれる。
液滴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）、発熱抵抗体等の電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極とからなる静電アクチュエータ等を使用するものが含まれる。
【0038】
「液滴吐出ヘッド」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、上述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、発熱抵抗体等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等を使用するものでもよい。
「液滴吐出ユニット」は、液滴吐出ヘッドに機能部品、機構が一体化したものであり、液滴の吐出に関連する部品の集合体が含まれる。例えば「液滴吐出ユニット」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、液体循環装置の構成の少なくとも一つを液滴吐出ヘッドと組み合わせたもの等が含まれる。
ここで一体化とは、例えば液滴吐出ヘッドと機能部品や機構が、締結、接着、係合等によって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、液滴吐出ヘッドと機能部品や機構が互いに着脱可能であってもよい。
「液滴吐出ユニット」は、液滴吐出ヘッドに機能部品、機構が一体化したものであり、液滴の吐出に関連する部品の集合体が含まれる。例えば「液滴吐出ユニット」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、液体循環装置の構成の少なくとも一つを液滴吐出ヘッドと組み合わせたもの等が含まれる。
ここで一体化とは、例えば液滴吐出ヘッドと機能部品や機構が、締結、接着、係合等によって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、液滴吐出ヘッドと機能部品や機構が互いに着脱可能であってもよい。
【0039】
液滴吐出ユニットとして、液滴吐出ヘッドとヘッドタンクとが一体化されているもの、両者がチューブ等で互いに接続されて一体化されているものがある。ここで、これ等の液滴吐出ユニットの液滴吐出ヘッドとヘッドタンクとの間に、フィルタを含むユニットを追加することも可能である。
また液滴吐出ユニットとして、液滴吐出ヘッドとキャリッジとが一体化されているもの、液滴吐出ヘッドとキャリッジと主走査移動機構とが一体化されているものがある。また液滴吐出ユニットとして、液滴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、液滴吐出ヘッドと走査移動機構とが一体化されているものがある。
また液滴吐出ユニットとして、液滴吐出ヘッドとキャリッジとが一体化されているもの、液滴吐出ヘッドとキャリッジと主走査移動機構とが一体化されているものがある。また液滴吐出ユニットとして、液滴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、液滴吐出ヘッドと走査移動機構とが一体化されているものがある。
【0040】
液滴吐出ユニットとして、液滴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、液滴吐出ヘッドとキャリッジと維持回復機構とが一体化されているものがある。また液滴吐出ユニットとして、ヘッドタンクまたは流路部品が取り付けられた液滴吐出ヘッドにチューブが接続され、液滴吐出ヘッドと供給機構と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滴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。供給機構は、チューブ単体及び装填部単体も含むものとする。
主走査移動機構は、ガイド部材単体も含むものとする。供給機構は、チューブ単体及び装填部単体も含むものとする。
【0041】
本発明では、液滴吐出ユニットについて液滴吐出ヘッドとの組み合わせで説明しているが、液滴吐出ユニットには上述した液滴吐出ヘッドを含むヘッドモジュールやヘッドユニットと上述したような機能部品や機構が一体化されたものも含まれる。
液滴吐出装置には、液滴吐出ヘッド、液滴吐出ユニット、ヘッドモジュール、ヘッドユニット等を備え、液滴吐出ヘッドを駆動させて液滴を吐出させる装置が含まれる。液滴吐出装置には、液滴が付着可能なものに対して液滴を吐出することが可能な装置だけではなく、液滴を気体中や液体中に向けて吐出する装置も含まれる。
液滴吐出装置には、液滴吐出ヘッド、液滴吐出ユニット、ヘッドモジュール、ヘッドユニット等を備え、液滴吐出ヘッドを駆動させて液滴を吐出させる装置が含まれる。液滴吐出装置には、液滴が付着可能なものに対して液滴を吐出することが可能な装置だけではなく、液滴を気体中や液体中に向けて吐出する装置も含まれる。
【0042】
液滴吐出装置は、液滴が付着可能なものの給送、搬送、排紙に関わる手段、その他の前処理装置や後処理装置等にも含むことができる。
例えば液滴吐出装置としては、インクを吐出させて被記録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する立体造形装置（三次元造形装置）が挙げられる。
また液滴吐出装置は、吐出された液滴によって文字や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、それ自体では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。
例えば液滴吐出装置としては、インクを吐出させて被記録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する立体造形装置（三次元造形装置）が挙げられる。
また液滴吐出装置は、吐出された液滴によって文字や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、それ自体では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。
【0043】
上述した液滴が付着可能なものとは、液滴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や付着して浸透するもの等を意味する。具体例としては、用紙、フィルム、布等の被記録媒体、電子基板、圧電素子等の電子部品、粉体層（粉末層）、臓器モデル、検査用セル等の媒体が挙げられ、特に限定しない限り液滴が付着する全てのものが含まれる。
液滴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、セラミックス等、液滴が一時的でも付着可能であれば、どのような材質のものであってもよい。
液滴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、セラミックス等、液滴が一時的でも付着可能であれば、どのような材質のものであってもよい。
【0044】
液滴吐出装置には、液滴吐出ヘッドと液滴が付着可能なものとが相対的に移動する構成を含むが、移動する対象は何れか一方には限定されない。具体例としては、液滴吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液滴吐出ヘッドを移動させないライン型装置が共に含まれる。
また、液滴吐出装置としては他にも、用紙の表面を改質する等の目的で用紙の表面に処理液を塗布するために用紙表面に対して処理液を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等が挙げられる。
また、液滴吐出装置としては他にも、用紙の表面を改質する等の目的で用紙の表面に処理液を塗布するために用紙表面に対して処理液を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等が挙げられる。
【0045】
本発明の態様は、例えば以下の通りである。
［１］振動エネルギーを軽減する、貫通部を有するダンパと、前記ダンパが接合され前記ダンパが振動可能な一方側空間を有するダンパ保持基板と、前記ダンパの前記ダンパ保持基板とは反対側に接合され、圧電素子を収容する凹部及び前記ダンパが振動可能な他方側空間を有する圧電素子保持基板と、を有し、前記圧電素子保持基板は前記他方側空間を形成する第一の隔壁を、前記ダンパ保持基板は前記一方側空間を形成する、前記第一の隔壁よりも幅が大きく形成された第二の隔壁をそれぞれ備え、前記ダンパは前記第二の隔壁において前記ダンパ保持基板に接合され、前記貫通部は前記第一の隔壁の幅と対応して形成されている液滴吐出ヘッドである。
［２］前記貫通部は前記第一の隔壁の端部と対応する位置のみに形成され、前記ダンパは前記第一の隔壁において前記圧電素子保持基板に接合されていることを特徴とする［１］に記載の液滴吐出ヘッドである。
［３］前記ダンパと前記ダンパ保持基板とはフィラを含む接着剤により互いに接合され、前記貫通部の大きさは前記フィラの最大径よりも大きく形成されていることを特徴とする［１］または［２］に記載の液滴吐出ヘッドである。
［４］前記ダンパの厚みは前記フィラの最大径よりも大きく形成されていることを特徴とする［１］ないし［３］の何れか一つに記載の液滴吐出ヘッドである。
［５］前記ダンパは、コンプライアンスが７Ｅ－１７以上、ヤング率が３～２００ＧＰａであることを特徴とする［１］ないし［４］の何れか一つに記載の液滴吐出ヘッドである。
［６］前記ダンパは複数層からなる積層構造を有することを特徴とする［１］ないし［５］の何れか一つに記載の液滴吐出ヘッドである。
［７］［１］ないし［６］の何れか一つに記載の液滴吐出ヘッドを有することを特徴とする液滴吐出ユニットである。
［８］［１］ないし［６］の何れか一つに記載の液滴吐出ヘッドを有することを特徴とする液滴吐出装置である。
［９］［７］記載の液滴吐出ユニットを有することを特徴とする液滴吐出装置である。
［１０］振動エネルギーを軽減する、切欠部を有するダンパと、前記ダンパが接合され前記ダンパが振動可能な一方側空間を有するダンパ保持基板と、前記ダンパの前記ダンパ保持基板とは反対側に接合され、圧電素子を収容する凹部及び前記ダンパが振動可能な他方側空間を有する圧電素子保持基板と、を有し、前記圧電素子保持基板は前記他方側空間を形成する第一の側壁を、前記ダンパ保持基板は前記一方側空間を形成する、前記第一の側壁よりも幅が大きく形成された第二の側壁をそれぞれ備え、前記ダンパは前記第二の側壁において前記ダンパ保持基板に接合され、前記切欠部は前記第一の側壁の幅と対応して形成されている液滴吐出ヘッドである。
［１］振動エネルギーを軽減する、貫通部を有するダンパと、前記ダンパが接合され前記ダンパが振動可能な一方側空間を有するダンパ保持基板と、前記ダンパの前記ダンパ保持基板とは反対側に接合され、圧電素子を収容する凹部及び前記ダンパが振動可能な他方側空間を有する圧電素子保持基板と、を有し、前記圧電素子保持基板は前記他方側空間を形成する第一の隔壁を、前記ダンパ保持基板は前記一方側空間を形成する、前記第一の隔壁よりも幅が大きく形成された第二の隔壁をそれぞれ備え、前記ダンパは前記第二の隔壁において前記ダンパ保持基板に接合され、前記貫通部は前記第一の隔壁の幅と対応して形成されている液滴吐出ヘッドである。
［２］前記貫通部は前記第一の隔壁の端部と対応する位置のみに形成され、前記ダンパは前記第一の隔壁において前記圧電素子保持基板に接合されていることを特徴とする［１］に記載の液滴吐出ヘッドである。
［３］前記ダンパと前記ダンパ保持基板とはフィラを含む接着剤により互いに接合され、前記貫通部の大きさは前記フィラの最大径よりも大きく形成されていることを特徴とする［１］または［２］に記載の液滴吐出ヘッドである。
［４］前記ダンパの厚みは前記フィラの最大径よりも大きく形成されていることを特徴とする［１］ないし［３］の何れか一つに記載の液滴吐出ヘッドである。
［５］前記ダンパは、コンプライアンスが７Ｅ－１７以上、ヤング率が３～２００ＧＰａであることを特徴とする［１］ないし［４］の何れか一つに記載の液滴吐出ヘッドである。
［６］前記ダンパは複数層からなる積層構造を有することを特徴とする［１］ないし［５］の何れか一つに記載の液滴吐出ヘッドである。
［７］［１］ないし［６］の何れか一つに記載の液滴吐出ヘッドを有することを特徴とする液滴吐出ユニットである。
［８］［１］ないし［６］の何れか一つに記載の液滴吐出ヘッドを有することを特徴とする液滴吐出装置である。
［９］［７］記載の液滴吐出ユニットを有することを特徴とする液滴吐出装置である。
［１０］振動エネルギーを軽減する、切欠部を有するダンパと、前記ダンパが接合され前記ダンパが振動可能な一方側空間を有するダンパ保持基板と、前記ダンパの前記ダンパ保持基板とは反対側に接合され、圧電素子を収容する凹部及び前記ダンパが振動可能な他方側空間を有する圧電素子保持基板と、を有し、前記圧電素子保持基板は前記他方側空間を形成する第一の側壁を、前記ダンパ保持基板は前記一方側空間を形成する、前記第一の側壁よりも幅が大きく形成された第二の側壁をそれぞれ備え、前記ダンパは前記第二の側壁において前記ダンパ保持基板に接合され、前記切欠部は前記第一の側壁の幅と対応して形成されている液滴吐出ヘッドである。
【0046】
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定しない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を例示したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を例示したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【0047】
１，２ 液滴吐出ヘッド
４０ 圧電素子
５０ 圧電素子保持基板
５０ａ 凹部
５４ 第一の側壁（側壁）
５６ 第一の隔壁（隔壁）
６０ フィラ
６４ 第二の側壁（側壁）
６６ 第二の隔壁（隔壁）
６７，６８ 一方側空間
７１ 他方側空間（供給側共通流路）
７２ 他方側空間（回収側共通流路）
７３ ダンパ保持基板
７５ 接着剤
７７，７８ ダンパ
７７ａ，７８ａ 貫通部
７７ｂ，７８ｂ 切欠部
１００Ａ，１００Ｂ，４４０，４５０，５５０ 液滴吐出ユニット
４００，５００ 液滴吐出装置（印刷装置）
４０ 圧電素子
５０ 圧電素子保持基板
５０ａ 凹部
５４ 第一の側壁（側壁）
５６ 第一の隔壁（隔壁）
６０ フィラ
６４ 第二の側壁（側壁）
６６ 第二の隔壁（隔壁）
６７，６８ 一方側空間
７１ 他方側空間（供給側共通流路）
７２ 他方側空間（回収側共通流路）
７３ ダンパ保持基板
７５ 接着剤
７７，７８ ダンパ
７７ａ，７８ａ 貫通部
７７ｂ，７８ｂ 切欠部
１００Ａ，１００Ｂ，４４０，４５０，５５０ 液滴吐出ユニット
４００，５００ 液滴吐出装置（印刷装置）
【先行技術文献】
【特許文献】
【0048】
【特許文献1】特許第６２６０８５３号公報
【特許文献2】特開２０１６－２６９１２号公報
【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】