特開 2024-134734 アクチュエータユニット、液体吐出ヘッド及び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】P2024134734

(43)【公開日】2024-10-04

(54)【発明の名称】アクチュエータユニット、液体吐出ヘッド及び液体を吐出する装置

(51)【国際特許分類】

   B05C 5/00 20060101AFI20240927BHJP

   B41J 2/14 20060101ALI20240927BHJP

   B05C 11/10 20060101ALI20240927BHJP

【ＦＩ】

B05C5/00 101

B41J2/14 301

B05C11/10

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023045078

(22)【出願日】2023-03-22

(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】100098626

【弁理士】

【氏名又は名称】黒田 壽

(72)【発明者】

【氏名】松原 勇太朗

【テーマコード（参考）】

2C057

4F041

4F042

【Ｆターム（参考）】

2C057AF71

2C057AG44

2C057BA08

4F041AA07

4F041AB01

4F041BA01

4F041BA10

4F041BA13

4F041BA23

4F041BA35

4F042AA09

4F042AB00

4F042BA08

4F042BA12

4F042BA25

4F042CB08

(57)【要約】

【課題】弁体の移動量のばらつきを低減する。
【解決手段】
圧電素子と、圧電素子の伸縮方向に移動可能な弁体と、圧電素子の伸縮方向の一方の端部を支持する圧電素子支持部材と、弁体と、圧電素子の伸縮方向の他方の端部とに連結し、且つ圧電素子の伸長に応じて弁体を移動させる移動手段と、を備えるアクチュエータユニットであって、移動手段は、圧電素子支持部材に対しての位置を固定する固定部を有し、アクチュエータユニットは、固定部の圧電素子支持部材に対する位置を規制する規制部材と、を備える。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧電素子と、
前記圧電素子の伸縮方向に移動可能な弁体と、
前記圧電素子の伸縮方向の一方の端部を支持する圧電素子支持部材と、
前記弁体と、前記圧電素子の前記伸縮方向の他方の端部とに連結し、且つ前記圧電素子の伸長に応じて前記弁体を移動させる移動手段と、を備えるアクチュエータユニットであって、
前記移動手段は、前記圧電素子支持部材に対しての位置を固定する固定部を有し、
前記アクチュエータユニットは、前記固定部の前記圧電素子支持部材に対する位置を規制する規制部材と、
を備えることを特徴とするアクチュエータユニット。

【請求項2】

前記移動手段は、
前記圧電素子と連結し該圧電素子の伸長に応じて、前記固定部に対して前記弁体側に移動する移動部と、
前記移動部の移動に応じて、前記固定部に対して前記弁体を前記圧電素子側に移動させる弁体移動部と、
を有していることを特徴とするアクチュエータユニット。

【請求項3】

前記規制部材の長手方向は、前記圧電素子の長手方向と平行になるように設けられることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータユニット。

【請求項4】

前記規制部材は、単一の部材で形成されていることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータユニット。

【請求項5】

前記規制部材と前記固定部とを固定する固定部材を有し、
前記固定部と前記移動部との接続点が前記固定部材の中心軸を中心に回転しないことを特徴とする請求項２に記載のアクチュエータユニット。

【請求項6】

前記移動手段と前記固定部材とを一体化することを特徴とする請求項５に記載のアクチュエータユニット。

【請求項7】

前記規制部材の材質は、少なくとも前記圧電素子支持部材に対して熱膨張率の小さい金属から形成されていることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータユニット。

【請求項8】

前記圧電素子に所定の電圧を印加したときに、前記圧電素子の伸長する長さよりも前記弁体が移動する距離の方が長くなるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータユニット。

【請求項9】

前記規制部材を少なくとも２つ有し、前記固定部は、前記少なくとも２つの規制部材によって挟持されることで固定されることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータユニット。

【請求項10】

前記移動部と一方で連結し、他方で前記圧電素子支持部材と連結していて、前記移動部を前記圧電素子側に付勢する弾性部材を有することを特徴とする請求項２に記載のアクチュエータユニット。

【請求項11】

前記圧電素子支持部材と、前記弾性部材と、前記移動手段とが、単一の部材に含まれることを特徴とする請求項１０に記載のアクチュエータユニット。

【請求項12】

前記規制部材は、前記圧電素子の側部に対応する領域に開口部を有することを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータユニット。

【請求項13】

請求項１に記載のアクチュエータユニットと、
液体を吐出するノズル孔と、
前記ノズル孔に連通する液室と、
前記アクチュエータユニットを収容する収容部と、
有する筐体と、を備え、
前記弁体は、前記圧電素子の伸長に応じて前記ノズル孔を開放することを特徴とする液体吐出ヘッド。

【請求項14】

請求項１３に記載の液体吐出ヘッドを有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、アクチュエータユニット、液体吐出ヘッド及び液体を吐出する装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

一般的にノズルからインクといった液滴を吐出し、ノズル（ノズル孔）に配設されたノズル開閉弁（弁体、ニードル弁）と、そのノズル開閉弁をノズルに対して離接するノズル開閉駆動手段（圧電素子、アクチュエータ）と、ノズル開閉駆動手段を制御する制御手段を用いてノズルを開閉することによって液体を吐出させる液体吐出ヘッドが知られている。このような液体吐出ヘッドは、吐出する液体をノズルに加圧供給し、その状態でノズル開閉弁をノズルに対して離接することにより、ノズル開閉弁がノズルから離間している間だけ、加圧供給されている液体がノズルから液滴として吐出される。また、液体への加圧力、ノズル開閉弁がノズルの離接している隙間の距離、すなわち供給するために生じる流体抵抗及びノズル開閉弁の開閉時間に応じた液体の吐出を実現することができる。ここで、液体の吐出のばらつきは品質に影響を与えるため、これを防止する必要がある。

【0003】

例えば、特許文献１には、液体が吐出される吐出口をピエゾ素子に所定の電圧を印加することにより移動可能に形成された弁体によって開閉することにより液体の吐出を制御する弁型ノズルにおいて、ピエゾ素子と弁体の間に移動機構を介在させ、ピエゾ素子に所定の電圧を印加することにより移動機構によって吐出口を開口するように弁体を移動させると共に、ピエゾ素子に印加する所定の電圧を解放することにより移動機構によって吐出口を閉口するように構成した弁型ノズルが開示されている。

【0004】

上記した弁体ノズルを用いたインクジェット式プリンタにおいては、弁体を駆動させる駆動源として圧電素子（ピエゾ素子）を用いる場合が多い。ここで、弁体と、弁体を駆動させる圧電素子を駆動源として備えたユニットをアクチュエータユニットとよぶ。そして、アクチュエータユニットは、これ単体だけで部品の交換や市場での取引等が行われることがある。また、ノズル開閉弁の開閉の手段については、主に２つの方式が挙げられる。１つは、圧電素子の伸縮方向と同じ方向に開閉弁のニードル（インク押し出し機構）を制御できる直動式が挙げられる。もう１つは、圧電素子の伸びる力を、ニードルを引き込む力に変換するテコ（逆バネ）機構が付随しており、ニードルについて圧電素子の伸縮方向と逆の方向に変化させることができるテコ式（逆バネ式ともいう）が挙げられる。そして、テコ式は、テコ機構のノズル本体に固定する固定部と、圧電素子のノズル本体に支持される部分との距離がばらつくと、弁体の移動量がばらつく。この弁体の移動量のばらつきは、ノズルごとの吐出適量や吐出速度といった吐出性能のばらつきを生じる原因になるため、防止する必要がある。そして、これを防止するためには、アクチュエータユニットにおける当該距離のばらつきを防止し、弁体の移動量のばらつきを抑える必要がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、弁体の移動量のばらつきを低減することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、圧電素子と、前記圧電素子の伸縮方向に移動可能な弁体と、前記圧電素子の伸縮方向の一方の端部を支持する圧電素子支持部材と、前記弁体と、前記圧電素子の前記伸縮方向の他方の端部とに連結し、且つ前記圧電素子の伸長に応じて前記弁体を移動させる移動手段と、を備えるアクチュエータユニットであって、前記移動手段は、前記圧電素子支持部材に対しての位置を固定する固定部を有し、前記アクチュエータユニットは、前記固定部の前記圧電素子支持部材に対する位置を規制する規制部材と、を備えることを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、弁体の移動量のばらつきを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明に係る吐出ヘッドを示す図。

【図2】吐出ヘッドの主要な構成を示した図。

【図3】比較例に係る液体吐出モジュールの構成について示した図。

【図4】圧電素子への電圧の印加のタイミングチャートを示す図。

【図5】本発明に係る実施形態におけるアクチュエータユニットを示す図。

【図6】本発明に係る規制部材の外観を示す図。

【図7】本発明に係る実施形態における規制部材を取り除いたアクチュエータユニットを示す図。

【図8】本発明に係る液体モジュールの構成を示す図。

【図9】本発明に係るアクチュエータユニットの動作を示すための図。

【図10】本発明に係る液体吐出モジュールの動作を示すための図。

【図11】本発明に係る移動手段を説明するための図。

【図12】支点の位置のずれがニードル弁の移動量へ及ぼす影響を説明するための図。

【図13】本発明に係る規制部材については、熱膨張率がニードル弁の移動量に影響を大きく及ぼすことを説明するための図。

【図14】液体吐出装置の全体概略構成図。

【図15】他の液体吐出装置の全体概略構成図。

【図16】液体吐出装置の自動車に対する配置例を示す斜視図。

【図17】液体吐出装置の自動車に対する他の配置例を示す斜視図。

【図18】液体吐出装置により球面に液体を吐出した場合の説明図。

【図19】実施形態に係る電極の製造方法を実現するための電極の製造装置の一例を示す模式図。

【図20】実施形態に係る電極合材層の製造方法を実現するための電極の製造装置の他の一例を示す模式図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明に係る実施形態を、図面を用いて、以下に説明をする。なお、本発明の実施の形態を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。また、本発明では、液体吐出ヘッドを吐出ヘッドとよぶこともある。

【0010】

なお、以下の説明では、本発明の一実施形態に係る駆動制御装置として、液体吐出ヘッドに設けられた開閉弁の駆動を制御する駆動制御装置を説明する。また、ここで説明する液体吐出ヘッドは、液体としてのインクを吐出する。なお、本発明では、液体吐出ヘッドを吐出ヘッドあるいはヘッドとよぶこともある。

【0011】

図１は、液体吐出ヘッドの全体斜視図である。ここで、図１において、液体吐出ヘッドの幅方向（ノズルの配列方向）をｘ方向、液体吐出ヘッドの奥行方向をｙ方向、液体吐出ヘッドの高さ方向（ニードル弁の開閉方向、ニードル弁の移動方向、ニードル弁の離接移動の方向、ニードル弁の離接方向、あるいはニードル弁の駆動方向）をｚ方向とする。そして、これ以降の図もこの座標の定義は、特に断りがない限り同様であるとする。

【0012】

液体吐出ヘッド１０（液体吐出ヘッドの一例）はハウジング１１（筐体の一例）を備える。ハウジング１１は金属または樹脂からなる。また、ハウジング１１は、その上部に電気信号の通信のためのコネクタ２９を備える。また、ハウジング１１の左右には、インク１５０（液体の一例）をヘッド内に供給するための供給ポート１２と、インク１５０をヘッドから排出するための回収ポート１３を設けている。

【0013】

図２はヘッドユニットを示す図で、液体吐出ヘッドの図１のＡ－Ａ矢視断面を示す図でもある。ヘッドユニット６０は、液体吐出ヘッド１０と駆動制御装置４０とを有する。

【0014】

液体吐出ヘッド１０はノズル板１５を有する。ノズル板１５はハウジング１１に接合されている。ノズル板１５はインクを吐出するノズル１４（ノズルの一例、ノズル孔ともいう）を備える。ハウジング１１は流路１６（液室の一例、液室ともよぶ）を備えている。流路１６は、供給ポート１２側からのインク１５０を、ノズル板１５上を経て回収ポート１３側へ送る経路である。インク１５０は、流路１６上を図２に示す矢印ａ１～ａ３で示す方向へ送られる。

【0015】

供給ポート１２と回収ポート１３との間には、液体吐出モジュール３０が配置されている。液体吐出モジュール３０は流路１６内のインクをノズル１４から吐出する。液体吐出モジュール３０の数はノズル１４の数に対応しており、本例では１列に並べた８個のノズル１４に対応する８個の液体吐出モジュール３０を備えた構成を示している。なお、ノズル１４および液体吐出モジュール３０の数および配列は上記に限るものではない。例えば、ノズル１４および液体吐出モジュール３０の数は、複数ではなく１個であってもよい。また、８個以上でもそれ以下でもよい。そして、ノズル１４および液体吐出モジュール３０の配列は、１列ではなく複数列で配置してもよい。

【0016】

上記の構成により、供給ポート１２は加圧した状態のインクを外部から取り込み、インクを矢印ａ１方向へ送り、インクを流路１６に供給する。流路１６は、供給ポート１２からのインクを矢印ａ２方向へ送る。そして、回収ポート１３は、流路１６に沿って配置したノズル１４から吐出しなかったインク１５０を矢印ａ３方向へ排出する。

【0017】

液体吐出モジュール３０は、ノズル１４を開閉するニードル弁１７と、ニードル弁１７を駆動する圧電素子１８とを備える。

【0018】

ハウジング１１は、圧電素子１８の上端部と対向する位置に圧電素子規制部材１９を備えている。この圧電素子規制部材１９は、圧電素子１８の上端部に当接しており、圧電素子１８の固定点をなしている。

【0019】

ここで、ノズル１４は吐出口やノズル孔ともいいノズルの一例で、ノズル板１５は吐出口形成部材ともいい、ノズル板の一例で、ニードル弁１７は開閉弁ともいい、弁体の一例で、圧電素子１８は駆動体ともいい、移動手段の一例である。

【0020】

流路１６はハウジング１１に設けた複数の液体吐出モジュール３０に共通の流路である。

【0021】

ニードル弁１７の先端部に弾性部材である封止部材を備えている。封止部材はニードル弁１７のニードルによって支持されている。そして、ニードル弁１７の先端部をノズル板１５に押し付けた際に、封止部材が圧縮されることで、ニードル弁１７がノズル１４を確実に閉塞する。なお、ニードル弁１７の押圧力は、ここでは封止性を踏まえ１Ｎとしている。また、ハウジング１１とニードル弁１７との間には、後述するが、Ｏリングなどのシール部材２２を設けている。

【0022】

ハウジング１１の内側の空間１１ａ（収容部の一例）内には圧電素子１８を収容している。圧電素子１８とニードル弁１７とは同軸上に保持部材の先端部を介して連結されている。保持部材は、先端部側はニードル弁１７と連結し、後端部側はハウジング１１に取り付けられた圧電素子規制部材１９によって固定されている。

【0023】

駆動制御装置４０によって圧電素子１８に電圧が印加されることで、圧電素子１８が収縮し、圧電素子１８が保持部材を介してニードル弁１７を引っ張る。これにより、ニードル弁１７がノズル１４から離間してノズル１４を開放する。これにより、流路１６に加圧供給したインク１５０がノズル１４から吐出される。また、圧電素子１８に電圧を印加していないときは、ニードル弁１７がノズル１４を閉塞している。この状態では、流路１６にインクが加圧供給されていても、ノズル１４からインク１５０が吐出することはない。

【0024】

駆動制御装置４０は、駆動パルス生成部である波形発生回路４１と増幅回路４２とを有する。波形発生回路４１が後述する駆動パルス波形を生成し、増幅回路４２が必要な値まで電圧値を増幅する。そして、増幅された電圧が圧電素子１８に印加される。この電圧の印加により、駆動制御装置４０は、ニードル弁１７の開閉を制御し、液体吐出ヘッドからのインクの吐出を制御する。ただし、波形発生回路４１が十分な値の電圧を印加できる場合には増幅回路４２は省略してもよい。

【0025】

波形発生回路４１は、圧電素子１８に印加する電圧の時間経過に伴う波形である駆動パルスを生成する。波形発生回路４１は、外部のＰＣや装置内部のマイコンから印刷データを入力され、この入力データに基づいて駆動パルスを生成する。波形発生回路４１は、圧電素子１８に印加する電圧を変更でき、複数の駆動パルスを生成できる。前述のように、波形発生回路４１が駆動パルスを生成することにより、圧電素子１８が駆動パルスに従って伸縮し、ニードル弁１７を開閉移動させる。

【0026】

＜比較例について＞
そして、本発明に係る液体吐出モジュールの詳細について説明する前に、比較対象となる構成（比較例）を挙げたうえで、その課題について説明する。そして、それを踏まえて本発明に至った経緯について説明する。

【0027】

図３は、比較例に係る液体吐出モジュールの構成について示した図である。図３は、比較例に係る液体吐出モジュール１０３０のテコ式（逆バネ式）の構成を示す説明図である。図３（ａ）はノズルを閉じた状態を示す図、図３（ｂ）はノズルを開いた状態を示す図である。

【0028】

まず、テコ式は、テコの原理を用いており、圧電素子の伸びる力を、ニードルを引き込む力に変換するテコ（逆バネ）機構が付随しており、ニードルについて圧電素子の伸縮方向と逆の方向に変化させる構成である。そして、比較例に係るテコ式の構成の詳細について、まずは説明する。

【0029】

図３（ａ）に示すように、ハウジング１０１１には駆動機構であるアクチュエータユニットが取り付けられている。そして、アクチュエータユニットは、ニードル弁１７を有するニードルと圧電素子１８との間には、伝達機構である逆バネ機構１０５８を備える。逆バネ機構１０５８は、適宜に変形可能なゴムや軟質樹脂等または薄い金属板等を成形加工することによって形成された弾性部材である。逆バネ機構１０５８は、変形部１０５８ａ、固定部１０５８ｂ、ガイド部１０５８ｃおよび屈曲部（屈曲辺）１０５８ｄを備える。

【0030】

ここで、変形部１０５８ａは、ニードルの基端側の面（図３（ａ）ではニードルの上側端面）に当接するようにして形成された略台形状を有する。固定部１０５８ｂは、変形部１０５８ａと、ハウジング１０１１との内壁面に固定される。また、ガイド部１０５８ｃは、固定部１０５８ｂと、圧電素子１８とを連結する。そして、屈曲部１０５８ｄは、台形状の変形部１０５８ａの長辺（図３（ａ）におけるｚ軸の＋方向側の端部であり、台形の下底に相当）と固定部１０５８ｂとを連結する。

【0031】

そして、上記したように逆バネ機構１０５８はテコ式ともいうが、ガイド部１０５８ｃが逆バネ機構１０５８の力点、固定部１０５８ｂとハウジング１０１１との接合部が逆バネ機構１０５８の支点、屈曲辺１０５８ｄと変形部１０５８８ａの接合点が逆バネ機構１０５８の作用点となる。

【0032】

図４は、圧電素子への電圧の印加のタイミングチャートを示す図である。そして、図４（ａ）～（ｃ）は、圧電素子に対する印可電圧の一例を示す波形図である。ここで、Ｐ１は、リード線５９を介して圧電素子１８に印加する所定の電圧を示し、Ｐ２およびＰ３は、圧電素子１８に対する波形の電圧が途中で消失したり、停電等によって圧電素子に印可されなかった場合の波形電圧を示すものである。圧電素子１８は、所定の電圧Ｐ１が印加されると、圧電素子１８が伸張するようになる。また、圧電素子１８は、Ｐ２およびＰ３の波形電圧に示すように、イレギュラー発生時でも印加する電圧の解除時と同様に元に戻るような構成となっていることがわかる。そして、以下説明では、主に、所定の電圧Ｐ１の印加の場合を用いることとする。

【0033】

上記のような構成において、逆バネ機構１０５８は、圧電素子１８に図４に示すように所定の電圧Ｐ１が印加されて圧電素子１８が伸張すると、圧電素子１８の伸張により、ガイド部１０５８ｃがノズル１０１４側（図３（ｂ）の黒い矢印の方向、ｚ軸の＋方向）に押される。この押される力に伴い、テコの原理によって、変形部１０５８ａをノズル１０１４から遠ざかる方向（図３（ｂ）の白い矢印の方向、ｚ軸の－方向）に引き込む。すなわち、逆バネ機構１０５８は、圧電素子１８の伸びる力を、ニードル弁１７のニードルを引き込む力に変換した上で、ニードルへ伝達する。

【0034】

そして、比較例に係る構成では、圧電素子１８へ電圧印加することにより、圧電素子１８が伸び、それに伴い弁体であるニードル弁１７が距離Ｋ移動することでノズル１０１４を開放し、ノズル１０１４から液体（液滴）であるインク１５０を吐出する。また、インク１５０は、ハウジング１０１１の注入口１０６８から供給される。

【0035】

上記で説明したように、比較例に係る構成は、ニードルと圧電素子１８との間に、圧電素子１８の伸びる力を、ニードルを引き込む力、すなわち圧電素子１８の伸びる力と相反する力に変換した上で、ニードルへ伝達する逆バネ機構１０５８を備えることとなる。

【0036】

なお、上記構成においては、圧電素子１８に所定電圧Ｐ１が印加されることにより液体であるインク１５０が吐出するように動作する。そのため、圧電素子１８に所定の電圧Ｐ１を印加していないときには、ニードル弁１７がノズル１０１４を閉塞しているので、流路１６に加圧液体が供給されていても、ノズル１０１４からインク１５０が吐出されることはない。

【0037】

ここで、比較例に係る構成における逆バネ機構１０５８は、固定部１０５８ｂがハウジング１０１１に固定されることで固定される。そして、圧電素子１８の固定は、図３（ａ）に示すように、圧電素子支持部材１０６５と圧電素子１８とが当接し、圧電素子１８が支持される部分（圧電素子１８の図３（ａ）におけるｚ軸の－方向側の端部）になる。そして、固定部１０５８ｂと、圧電素子１８の圧電素子支持部との距離が、部品精度・組み立て精度により、ノズル毎にばらつくと、その結果として各ＣＨ（チャネル）間でのニードル弁の位置がノズル毎にばらついてしまう。これによって、各ＣＨ間でニードル弁１７の移動量のばらつきが生じてしまう。このニードル弁の移動量のばらつきは複数のノズル間で吐出性能のばらつきが生じることにつながってくるため、防止する必要がある。

【0038】

ここで、固定部１０５８ｂと圧電素子１８の圧電素子支持部とは、ハウジング１０１１の加工によって位置精度が決まる。また、複数のノズルおよび圧電素子を有するマルチノズルの吐出ヘッドとする場合には、複数のノズルごとに固定部１０５８ｂの位置、圧電素子１８の固定位置の精度を組み付け・加工で維持することが必要となる。

【0039】

その一方で、逆バネ機構自体や、圧電素子等といった各部品のばらつきも想定される。これを踏まえると、ノズル毎のばらつきを低減することは難しい。また、圧電素子、逆バネ機構、あるいはニードル弁等の部品をハウジングに組み付けないと、ニードル弁の位置・変位量の測定や調整を行うことができない。

【0040】

＜本発明に係る実施例について＞
そこで、ハウジングに組み付ける前の段階で、固定部と圧電素子支持部との距離について精度が出るような構成にすれば、上記課題を防止することが可能である。そこで、上記課題に鑑み、本発明に係る実施形態（実施例）においては、以下に説明するような構成にした。これについての詳細を説明する。

【0041】

図５は、本発明に係る実施形態におけるアクチュエータユニットを示す図である。本発明の概要としては駆動機構であるアクチュエータユニットをハウジングに組み付ける前の段階で、逆バネ機構である移動手段の固定部と圧電素子支持部との距離を単一の部材で精度を出すことを可能にしたものである。また、図５（ａ）は、本発明に係るアクチュエータユニットを示した図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）においてｙ軸方向側からアクチュエータユニットを見た図である。なお、本発明に係る構成は、主に、逆バネ機構、圧電素子支持部材の構成以外については比較例に係る構成と同じであるものとする。

【0042】

まず、図５（ａ）において、本発明に係る実施形態におけるアクチュエータユニット（アクチュエータユニットの一例）は、ニードル弁１７と、圧電素子（ピエゾ素子）１８と、圧電素子１８に外嵌した板状の圧電素子支持部材６５とを有する。また、アクチュエータユニットは、圧電素子支持部材６５の先端部（図５（ａ）におけるｚ軸の＋方向側の端部）にあり、ニードル弁１７と隣接し、且つ圧電素子支持部材６５の中心線Ｍ（図５（ａ）におけるｚ軸方向と平行をなす線）に対して線対称に位置する両翼形状の逆バネ機構である移動手段５８（移動手段の一例）を有する。なお、この移動手段５８は、アクチュエータの出力部に相当する。

【0043】

また、アクチュエータユニットは、圧電素子支持部材６５と移動手段５８に外嵌した規制部材６３（規制部材の一例）を有する。そして、アクチュエータユニットは、圧電素子支持部材６５（圧電素子支持部材の一例）と規制部材６３とを固定する駆動部固定部材６６と、圧電素子１８の電極に接続された電圧印加用の一対のリード線５９とを有する。

【0044】

さらに、アクチュエータユニットは、図５（ｂ）に示すように、移動手段５８の固定部５８ｂ（固定部の一例）と規制部材６３とを貫通し、移動手段５８と規制部材６３とを固定する第１の固定部材６２（固定部材の一例）と、圧電素子支持部材６５と規制部材６３とを貫通し、圧電素子支持部材６５と規制部材６３とを固定する第２の固定部材６４を有する。なお、規制部材６３や、第１の固定部材６２および第２の固定部材６４については、後述する。

【0045】

ここで、移動手段５８について説明する。移動手段５８は、圧電素子１８の伸縮量に合わせ屈曲部５８ｄが圧電素子１８側に所定の距離移動することで、ニードル弁１７を開閉する機能を持つ。また、移動手段５８は、図５（ａ）に示すように、圧電素子支持部材６５の中心線Ｍに対して線対称に配置された羽根形状（両翼形状）の部材であり、材質はＳＵＳ等の耐久性の高い金属が用いられる。また、移動手段５８を成形するための加工方法としては、ワイヤーカットが挙げられる。

【0046】

そして、移動手段５８は、ゴムや軟質樹脂、薄い金属板等といった変形可能な材質を成形加工した弾性部材であり、ニードル弁１７の圧電素子１８側の端面（図５（ａ）のニードル弁１７の右側端面）に当接するようにして形成された台形状の変形部５８ａ（弁体移動部の一例）を有する。また、移動手段５８は、これを固定するための固定部５８ｂと、圧電素子１８の端面と連結されるガイド部５８ｃ（圧電素子の伸縮方向の他方の端部の一例）とを備えている。そして、台形状の変形部５８ａの長辺（図５（ａ）のｚ軸の－方向側の端部であり、台形の下底に相当）は、固定部５８ｂと連結され、圧電素子１８の伸長に応じて固定部５８ｂに対してニードル弁１７側に移動する屈曲部（屈曲辺）５８ｄ（移動部の一例）と接続（接合）する。

【0047】

ここで移動手段５８の構成における動作の概略を説明する。なお、詳細は、後述する。このような構成において移動手段５８は、圧電素子１８に所定の電圧が印加すると圧電素子１８が伸長することによりガイド部５８ｃがノズル１４側（図５（ａ）におけるｚ軸の＋方向側）へ移動する。そして、移動手段５８は、変形部５８ａの屈曲部５８ｄの中央部付近を押圧すると共に、屈曲部５８ｄの外縁部（周縁部）側が圧電素子１８側に引き込まれるように変形する。これによって、ニードル弁１７と連結されている変形部５８ａの頂部（図５（ａ）のｚ軸の＋方向側の端部であり、台形の上底に相当）が圧電素子１８側に移動する。これにより、ニードル弁１７は、所定の距離だけ圧電素子１８側に引き寄せられる。

【0048】

また、この移動手段５８の変形部５８ａとニードル弁１７の連結部である頂部（図５（ａ）のｚ軸の＋方向側の端部であり、台形の上底に相当）と、屈曲部５８ｄとの距離や屈曲部５８ｄの長さを適宜調整することで、圧電素子１８が伸長する長さよりもニードル弁１７の移動距離を拡大することが可能である。

【0049】

次に、規制部材６３、第１の固定部材６２、第２の固定部材６４について説明する。まず、規制部材６３は、単一の部材であり、基準点を４か所設けられている。そして、図５（ｂ）に示すように、アクチュエータユニットは、規制部材６３を２枚有している。そして、２つの規制部材６３は、板状の圧電素子支持部材６５を両側（図５（ｂ）のｘ軸側）から挟むように配置される。これによって、規制部材６３の長手方向（図５（ｂ）のｚ軸方向）は圧電素子１８の長手方向（図５（ｂ）のｚ軸方向）と平行になるように設けられる。固定部５８ｂと圧電素子１８を支持する位置である圧電素子支持部６５ａとの位置精度を向上させるためである。そして、後述するが、規制部材６３には、圧電素子１８を入れるための開口部である圧電素子用開口部６３ｃが設けられている。図５（ｂ）を見ると、圧電素子１８が規制部材６３からｘ軸方向に突出していることがわかる。

【0050】

また、上記した規制部材６３の基準点の４か所は、移動手段５８と第１の固定部材６２との固定箇所および圧電素子支持部材６５と第２の固定部材６４との固定箇所になる。この４か所は、温度変化によりアクチュエータユニットにおける各部位の位置関係が変動することを最小限に抑えるようにしている。

【0051】

ここで、第１の固定部材６２および第２の固定部材６４は、規制部材６３、圧電素子支持部材６５、そして、移動手段５８を固定する機能を有する。また、第１の固定部材６２は、規制部材６３と固定部５８ｂとを固定し、固定部５８ｂと移動部５８ｄとの接続点である支点が固定部材６２の中心軸を中心に回転しないようにしている。移動手段５８の支点の位置ずれを防止するためである。なお、支点についての詳細は、後述する。そして、第１の固定部材６２および第２の固定部材６４の位置は、移動手段５８の基準位置となる。

【0052】

第１の固定部材６２および第２の固定部材６４の形状は、一般的なカシメピンと同じ形状であり、材質としては洋白等のカシメ加工がし易い金属が挙げられる。また、第１の固定部材６２および第２の固定部材６４を形成する加工方法としては、作成がし易い切削等が挙げられる。

【0053】

ここで、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、第１の固定部材６２は、移動手段５８の固定部５８ｂの位置を固定し、移動手段５８と一体化することで後述する移動手段５８の支点の位置がずれることを防止している。また、同図に示すように、第２の固定部材６４は、圧電素子支持部材６５の位置を固定する。そして、規制部材６３は、固定部５８ｂと圧電素子支持部材６５の圧電素子１８を支持する位置である圧電素子支持部６５ａとの距離を規制する。このようにすることで、アクチュエータユニットを液体吐出モジュール３０のハウジング１１に組み付ける前の段階で、固定部８ｂと圧電素子支持部６５ａとの距離を単一の部材で精度を出すことが可能となる。すなわち、本発明は、固定部５８ｂの位置を決めている固定軸と、圧電素子１８の支持位置である圧電素子支持部６５ａの位置を決めている固定軸とを、規制部材６３といった単一の部材によって加工精度で決めることが可能となる。言い換えると、規制部材６３は、固定部５８ｂと圧電素子支持部６５ａとの位置を規制する機能に特化することができるため、これらの位置を規制するために適した材質、形状にすることや、適した加工方法を用いて構成することができる。

【0054】

また、上記のようにすることでアクチュエータユニットを液体吐出モジュール３０のハウジング１１に組み付ける前に、ニードル弁１７の先端部までの距離や、圧電素子１８を駆動したときのニードル弁１７の移動量（リフト量）を計測、検査、調整等できる。その結果、多数のノズルを有する液体吐出ヘッドへの組み付けることで精度を出す場合に比べて、容易に精度を出すことが可能となり、組み立て性が向上する。

【0055】

図６は、本発明に係る規制部材の外観を示す図である。この図６を用いて、規制部材の構成をもう少し具体的に説明する。まず、規制部材６３は、圧電素子１８で生じる熱を外部に逃がすため、中心部を圧電素子１８の外径よりも大きい面積分が切り抜かれた圧電素子開口部６３ｃ（開口部の一例）を有する直方体の形状をしている。圧電素子開口部６３ｃには、圧電素子１８が入るようになっている。なお、圧電素子開口部６３ｃは、圧電素子１８に接触しない程度の大きさを最低限確保する必要がある。

【0056】

また、規制部材６３はインバー材（例えば、ＦｅとＮｉの合金であり、特定の温度領域では線膨張係数が０となるもの）等といった熱膨張率（熱膨張係数）の小さい金属の材質で形成されている。また、規制部材６３を形成するための加工方法としては、切削が挙げられる。そして、規制部材６３は、圧電素子支持部材６５と移動手段５８の周囲を外嵌している。

【0057】

また、図６に示すように、規制部材６３は、第１の固定部材６２を挿入するための孔部である第１の固定部材挿入孔６３ａと、第２の固定部材６４を挿入するための孔部である第２の固定部材挿入孔６３ｂとを有する。第１の固定部材挿入孔６３ａには、第１の固定部材６２が挿入され、また、第１の固定部材挿入孔６３ｂには、第２の固定部材６４が挿入される。そして、板状の圧電素子支持部材６５と移動手段５８と規制部材６３とは、第１の固定部材６２と第２の固定部材６４とによって固定している。これにより温度変化による圧電素子１８を支持する圧電素子支持部６５ａと後述する支点（移動手段５８の固定部５８ｂと屈曲部５８ｄとの接続点）がとの位置関係が変動することを最小限に抑えている。

【0058】

ここで、規制部材６３は、単一の部材として形成することが望ましい。この理由としては、次のようになる。仮に、規制部材６３を２以上の複数の部材を組み合わせた部品にすると、その分の部品公差が発生してしまう。上記したように、本発明は、固定部５８ｂと圧電素子支持部材６５ａとの位置関係が重要となるが、部品公差によってこれらの位置精度が低下し、これによりニードル弁の移動量のばらつきやノズル間での吐出性能のばらつきにつながる。そこで、これを防止する観点から、上記理由としている。

【0059】

図７は、本発明に係る実施形態における規制部材を取り除いたアクチュエータユニットを示す図である。図７（ａ）は、規制部材を取り除いたアクチュエータユニットを示した状態であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）においてｙ軸方向側からアクチュエータユニットを見た図である。図７は、図５の本発明に係る規制部材を取り除いたアクチュエータユニットを示した図ともいえる。

【0060】

まず、図７（ａ）に示すように、圧電素子支持部材６５は、圧電素子１８と圧電素子支持部材６５との接続点であるガイド部５８ｃ、圧電素子支持部６５ａにより圧電素子１８を固定して圧電素子１８を収容する。すなわち、圧電素子支持部材６５のガイド部５８ｃと圧電素子支持部材６５ａとの間には、圧電素子１８を配置することが可能な空間が設けられている。また、圧電素子１８とニードル弁１７とは、圧電素子支持部材６５の中心線Ｍ（図７（ａ）におけるｚ軸方向と平行をなす線）上に圧電素子支持部材６５を介して連結されている。このことから、圧電素子支持部材６５は、圧電素子１８の伸縮を支持するようにしている。

【0061】

また、図７（ａ）に示すように、圧電素子支持部材６５は、移動手段５８の固定部５８ｂ（ガイド部５８ｃ付近）に弁体側挿入孔５８ｈを有し、圧電素子支持部６５ａ付近に圧電素子側挿入孔６５ｈを有する。また、この弁体側挿入孔５８ｈは、図７（ｂ）に示すように、ｘ軸方向に沿って圧電素子支持部材６５を貫通している。そして、弁体側挿入孔５８ｈには、第１の固定部材６２が挿入され、上記した規制部材６３が圧電素子支持部材６５に固定されるようになる。また、圧電素子側挿入孔６５ｈは、図７（ｂ）に示すように、ｘ軸方向に沿って圧電素子支持部材６５を貫通している。そして、圧電素子側挿入孔６５ｈには、第２の固定部材６４が挿入され、上記した規制部材６３が圧電素子支持部材６５に固定されるようになる。

【0062】

圧電素子支持部材６５は、付勢手段としてガイド部材５８ｃが位置する側に弾性変形可能なばね部６７（弾性部材の一例）を、中心線Ｍ（図７（ａ）におけるｚ軸方向と平行をなす線）を軸として左右対称になる（図７（ａ）のｙ軸方向に沿って並ぶ）ように備えている。また、圧電素子支持部材６５と移動手段５８とは、ばね部６７を介して接続している。

【0063】

ここで、ばね部６７は、圧電素子支持部材６５に圧電素子支持部材６５の長手方向と直交する方向（図７（ａ）におけるｙ軸方向）から交互にクランク状になるようにスリットを設けることで形成し、これによってバネ機能を持たせている。

【0064】

また、ばね部６７は、圧電素子１８の長手方向（図７（ａ）のｚ軸方向）や上記中心線Ｍと並列になるように配置されている。そのため、ばね部６７は、圧電素子１８の形状に依存してバネの力（付勢力）が発生するようになる。このことから、ばね部６７の付勢力は、圧電素子１８に電圧を印加したときの伸縮する動き（変位）に対して同期しながら発生する。これによって、ばね部６７は、圧電素子１８の伸縮動作に合わせて圧電素子支持部材６５を伸縮させるように弾性変形できるようになる。さらに、本実施形態では、各ばね部６７のバネ定数は同じあるいは略同じにしている。

【0065】

また、圧電素子支持部材６５は、圧電素子１８と圧電素子支持部材６５のガイド部５８ｃ側に圧電素子１８の移動手段５８を有している。このことから、圧電素子１８の圧電素子支持部６５ａは、ばね部６７と移動手段５８と一体に形成されている。また、圧電素子支持部材６５の形状は板状であり、材質としてはＳＵＳ等の耐久性の高い金属が用いられる。そして、圧電素子支持部材６５を成形するための加工方法としては、ワイヤーカットが挙げられる。

【0066】

また、圧電素子支持部材６５の圧電素子１８の支持部間（ガイド部８５ｃ－圧電素子支持部６５ａ間）の空間の長さは、圧電素子１８の長さ（圧電素子１８のｚ軸方向の大きさ）よりも短くしている。したがって、圧電素子１８を空間の圧電素子１８の支持部間（ガイド部８５ｃ－圧電素子支持部６５ａ間）に嵌め込むとき、圧電素子支持部材６５のばね部６７が伸びるため、圧電素子１８の支持部間（ガイド部８５ｃ－圧電素子支持部６５ａ間）の空間の長さは、圧電素子１８の長さ（圧電素子１８のｚ軸方向の大きさ）の差分だけ伸ばされた状態になる。

【0067】

そして、本実施形態は、移動手段５８、圧電素子支持部材６５、およびばね部６７は一体となって形成されている。これによって、アクチュエータユニットの小型化を図ることが可能となる。

【0068】

図８は、本発明に係る液体吐出モジュールの構成を示す図である。また、図８（ａ）は、アクチュエータユニットをハウジングに取り付けた状態を示した図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）においてｙ軸方向側からアクチュエータユニットを見た図である。すなわち、図８は、図５の本発明に係るアクチュエータユニットをハウジングに取り付けた状態を示した図ともいえる。

【0069】

図８（ａ）に示すように、液体吐出モジュール３０は、先端部側（図８（ａ）のｚ軸の＋方向側）にノズル板１５が設けられ、そのノズル板１５には液体１５０であるインク１５０が吐出するノズル１４が形成される。また、液体吐出モジュール３０のハウジング１１には、インク１５０を供給する注入口６８が設けられている。そして、空洞となっているハウジング１１の内部に、上記した駆動機構であるアクチュエータユニットを取り付ける。このとき、ニードル弁１７の先端部がノズル１４側に位置するように取り付ける。

【0070】

また、液体吐出モジュール３０は、圧電素子支持部材６５等を固定する駆動部固定部材６６がハウジング１１に固定されている。また、ハウジング１１とニードル弁１７との間には、前述したＯリングなどのシール部材（封止部材）２２を設けている。これにより、インク１５０が圧電素子１８側に入るのを防止している。

【0071】

そして、図８（ａ）および（ｂ）からわかるように、規制部材６３はハウジング１１には固定されず、所定の間隔を有する。また、これらの図から、本発明に係る移動手段５８の固定部５８ｂは、ハウジング１１に固定されず、規制部材６３によって固定されるようになる。

【0072】

＜本発明に係るアクチュエータユニットの動作について＞
図９は、本発明に係るアクチュエータユニットの動作を示すための図である。図９（ａ）は、所定の電圧を印加していないときの状態を示し、図９（ｂ）は、所定の電圧を印加している状態を示している。なお、図９においては、本発明に係る規制部材６３は除かれた構成を示している。そして、ここでは、図９を用いて移動手段がニードル弁を移動させる前後の状態や、テコの原理を用いている移動手段の支点、力点、作用点についても説明する。

【0073】

まず、図９（ａ）を用いて説明するが、逆バネ機構である移動手段５８のガイド部５８ｃと屈曲部５８ｄとの接合点が力点となる。そして、圧電素子支持部材６５の第１の固定部材６２の中心軸付近の部位は、移動手段５８の支点となり、移動手段５８内の変形部５８ａと屈曲部（屈曲辺）５８ｄとの接合点は、移動手段５８の作用点となる。そして、リード線５９を介して圧電素子１８に所定電圧Ｐ１を印加すると、圧電素子１８は、図９（ｂ）の黒い矢印方向（図９（ｂ）におけるｚ軸の＋方向）に伸長する。テコの原理により移動手段５８内の屈曲部５８ｄと変形部５８ａとは、図９（ｂ）の白い矢印方向（図９（ｂ）におけるｚ軸の－方向）に示すように圧電素子１８側に引き込まれるように変形する。

【0074】

これにより、ニードル弁１７と連結されている変形部５８ａの頂部（図９（ａ）のｚ軸の＋方向側の端部であり、台形の上底に相当）が圧電素子１８側に移動する。そして、図９（ｂ）に示すように、ニードル弁１７は距離Ｄ１だけ圧電素子１８側に引き寄せられる。

【0075】

そして、図１０は、本発明に係る液体吐出モジュールの動作を示すための図である。図１０（ａ）は、所定の電圧を印加していないときの状態を示し、図１０（ｂ）は、所定の電圧を印加している状態を示している。図１０は、図９に示すような構成を液体吐出モジュールに適用させた場合を示した図ともいえる。

【0076】

上記したように、圧電素子１８に所定の電圧Ｐ１が印加され、ニードル弁１７と連結されている変形部５８ａの頂部（図１０（ａ）のｚ軸の＋方向側の端部であり、台形の上底に相当）が圧電素子１８側に移動すると、ニードル弁１７は距離Ｄ１だけ圧電素子１８側に引き寄せられる。これを液体吐出モジュール３０に適用させた場合は、図１０（ｂ）に示すように、ニードル弁１７は距離Ｄ１だけ圧電素子１８側に移動することでノズル１４が開口し、流路に供給されている加圧液体がノズル１４から吐出されるようになる。

【0077】

なお、上記構成は、圧電素子１８にリード線５９を介して所定の電圧Ｐ１が印加されることによりノズル１４が開く方向（図１０（ｂ）のｚ軸の－方向）に動作するものである。そのため、圧電素子１８に所定電圧Ｐ１を印加していないときには、ニードル弁１７がノズル１４を閉塞しているので、流路１６に加圧液体が供給されていても、ノズル１４から液体が吐出されることはない。

【0078】

＜移動手段の動作の詳細について＞
図１１は、本発明に係る移動手段の詳細を説明するための図である。図１１（ａ）は、所定の電圧を印加していないときの状態を示し、図１１（ｂ）は、所定の電圧を印加している状態を示している。なお、図１１においては、本発明に係るアクチュエータユニットの圧電素子支持部材６５の移動手段５８の部分を拡大したものを示している。そして、ここでは、図１１を用いて移動手段に焦点を当て、移動手段がニードル弁を移動させる前後の状態や、移動手段の支点、力点、作用点についてより詳しく説明する。

【0079】

まず、図１１（ａ）に示すように移動手段５８の固定部５８ｂと屈曲部（屈曲辺）５８ｄとの接合点が移動手段５８の支点となる。また、固定部５８ｂの第１の固定部材６２が挿入される孔部である弁体側挿入孔５８ｈは、第１の固定部材６２の挿入によって支点の位置を固定する観点から支点の付近に位置する。

【0080】

そして、移動手段５８内の屈曲部５８ｄと変形部５８ａの接合点が移動手段５８の作用点となり、ガイド部５８ｃからニードル弁１７側（図１１（ａ）のｚ軸の＋方向側）に延在する部位と屈曲部５８ｄとの接合点が力点となる。

【0081】

この構成において、リード線５９を介して圧電素子１８に所定の電圧Ｐ１を印加すると、圧電素子１８は、図１１（ｂ）の黒い矢印方向（図１１（ｂ）におけるｚ軸の＋方向）に伸長する。これによって、力点を介して屈曲部５８ｄに力がはたらき、テコの原理により支点を軸にして屈曲部５８ｄが図１１（ｂ）の白い矢印方向（図１１（ｂ）におけるｚ軸の－方向）に示すように圧電素子１８側に引き込まれるように変形する。そして、その変形により作用点が動作し、ニードル弁１７と連結されている変形部５８ａも圧電素子１８側に引き込まれるように変形し、変形部５８ａの頂部（図１１（ａ）のｚ軸の＋方向側の端部であり、台形の上底に相当）が圧電素子１８側に移動する。これによって変形部５８ａと接続するニードル弁１７は圧電素子１８側に引き寄せられる。

【0082】

ここで、上記構成を採用することによって、本発明は、圧電素子の少ない伸縮でニードル弁を大きく移動させることが可能となる。例えば、「力点から支点までの距離」をｙとし、「支点から作用点までの距離」は「力点から支点までの距離」の２倍である２ｙとなるとする。そして、ニードル弁の移動量は、例えば、「支点から力点までの距離」の４倍である４ｙにもなる。すなわち、本発明に係る移動手段を上記構成としている理由としては、テコの原理によって圧電素子からの小さい力を大きな移動量に変換することを可能にするからである。

【0083】

このことから、本発明に係るアクチュエータユニットは、圧電素子に所定の電圧を印加したときに、圧電素子の伸長する長さよりもニードル弁が移動する距離の方が長くなる構成といえる。そして、この構成によって、圧電素子を小型化することができ、低コスト化の実現につながる。

【0084】

＜支点の位置のずれが及ぼすニードル弁の移動量への影響について＞
本発明に係る移動手段は、上記した支点の位置に関わる固定部の組み付けが重要な要素となる。ここで、図１２は、支点の位置のずれがニードル弁の移動量へ及ぼす影響を説明するための図である。この図を用いて、支点の位置のずれが及ぼすニードル弁の移動量への影響について説明する。

【0085】

まず、図１２（ａ）は支点の位置が所定の位置からずれないで固定部を組み付けた場合を示す図である。これに対して、図１２（ｂ）は支点の位置が所定の位置からずれて固定部を組み付けた場合を示す図である。なお、図１２（ｂ）は支点が図１２（ａ）に比べて圧電素子１８側（ｚ軸の－方向側）に位置が所定の位置から距離Δｄずれて組み付けられているとする。このとき、支点の位置がずれることによって変形部５８ａや屈曲部５８ｄが変形し、ニードル弁１７を圧電素子１８側に引き込み、これによってニードル弁１７が圧電素子１８側に移動するようになる。すなわち、圧電素子１８に、特定の電圧を印加している場合と同様に、ニードル弁１７を移動させることとなる。また、そのときの移動量Ｄ２は、支点の位置が変わること影響によって、「支点と力点との距離」や「支点と作用点との距離」との関係も変わることから、距離Δｄに比べてかなり大きなものとなる。

【0086】

次に、図１２（ｃ）は図１２（ｂ）において所定の電圧Ｐ１を印加した場合を示す図である。図１２（ｂ）において、リード線５９を介して圧電素子１８に所定の電圧Ｐ１を印加すると、圧電素子１８は、図１２（ｂ）の黒い矢印方向（図１２（ｂ）におけるｚ軸の＋方向）に伸長する。これによって、力点を介して屈曲部５８ｄに力がはたらき、テコの原理により支点を軸にして屈曲部５８ｄが図１１（ｂ）の白い矢印方向（図１２（ｂ）におけるｚ軸の－方向）に示すように圧電素子１８側に引き込まれるように変形する。それによって、作用点が作動し、これによって変形部５８ａと接続するニードル弁１７は圧電素子１８側に引き寄せられ、ニードル弁１７は圧電素子１８側にＤ３移動する。また、その移動は、支点が圧電素子１８側にずれた状態から移動することとなる。なお、このときの移動量Ｄ３は、図１２（ｂ）の状態を基準としたものとする。

【0087】

ここで、図１２（ｃ）に示すように、支点の位置が所定の位置からずれて固定部を組み付けた場合、所定の電圧を印加してニードル弁を移動させるときは、図１２（ａ）の場合に比べて、ニードル弁１７の移動量は結果としてＤ２＋Ｄ３となってしまう。すなわち、支点の位置がずれて固定されることは、ニードル弁の移動量が所望とする移動量に比べて大きく変わってしまうことになる。このことは、複数のノズルを備えた液体吐出ヘッドにおいては、ノズル間でのニードル弁の移動量のばらつきに大きく影響を及ぼし、これによってノズル間での吐出性能のばらつきにも影響を与える。そのため、このような不具合を防止する観点から、移動手段の固定部の位置の組み付けは所定の位置に的確に行い、且つ精度よく行う必要がある。

【0088】

上記のように本実施形態は、圧電素子１８と、圧電素子１８の伸縮方向に移動可能な弁体１７と、圧電素１８子の伸縮方向の一方の端部６５ａを支持する圧電素子支持部材６５と、弁体１７と、圧電素子１８の伸縮方向の他方の端部５８ｃとに連結し、且つ圧電素子１８の伸長に応じて弁体を移動させる移動手段５８と、を備えるアクチュエータユニットであって、移動手段５８は、圧電素子支持部材６５に対しての位置を固定する固定部５８ｂを有し、アクチュエータユニットは、固定部５８ｂの圧電素子支持部材６５に対する位置を規制する規制部材６３と、を備える。

【0089】

これによって、弁体の移動量のばらつきを低減する。

【0090】

さらに、上記のように本実施形態は、移動手段５８は、圧電素子１８と連結し圧電素子１８の伸長に応じて、固定部５８ｂに対して弁体１７側に移動する移動部５８ｄと、前記移動部５８ｄの移動に応じて、固定部５８ｂに対して弁体１７を圧電素子１８側に移動させる弁体移動部５８ａと、を有している。

【0091】

これによって、圧電素子の少ない伸長量で弁体であるニードル弁を大きく移動させることが可能となる、圧電素子を小型化することができ、低コスト化の実現につながる。

【0092】

さらに、上記のように本実施形態は、規制部材６３の長手方向は、圧電素子１８の長手方向と平行になるように設けられる。

【0093】

これによって、移動手段の固定部と圧電素子支持部との位置精度を向上させることができる。

【0094】

さらに、上記のように本実施形態は、規制部材６３は、単一の部材で形成されている。

【0095】

これによって、移動手段の固定部と圧電素子支持部材との位置精度が、部品公差によって低下することに伴うニードル弁の移動量のばらつきが発生するのを防止する。

【0096】

さらに、上記のように本実施形態は、規制部材６３と固定部５８ｂとを固定する固定部材６２を有し、固定部５８ｂと前記移動部５８ｄとの接続点が固定部材６２の中心軸を中心に回転しない。

【0097】

これによって、移動手段の支点の位置ずれを防止することができる。

【0098】

さらに、上記のように本実施形態は、移動手段５８と固定部材６２とを一体化する。

【0099】

これによって、移動手段の固定部と圧電素子支持部との位置精度を向上させることができる。

【0100】

さらに、上記のように本実施形態は、圧電素子１８に所定の電圧を印加したときに、圧電素子１８の伸長する長さよりも弁体１７が移動する距離の方が長くなるように形成されている。

【0101】

これによって、圧電素子を小型化することができ、低コスト化の実現につながる。

【0102】

さらに、上記のように本実施形態は、規制部材６３を少なくとも２つ有し、固定部５８ｂは、少なくとも２つの規制部材６３によって挟持されることで固定される。

【0103】

これによって、移動手段の固定部と圧電素子支持部との位置精度を向上させることができる。

【0104】

さらに、上記のように本実施形態は、移動部５８ｄと一方で連結し、他方で圧電素子支持部材６５と連結していて、移動部５８ｄを圧電素子１８側に付勢する弾性部材６７を有する。

【0105】

これによって、弾性部材の付勢力が、圧電素子に電圧を印加したときの伸縮する動き（変位）に対して同期しながら発生するようになる。

【0106】

さらに、上記のように本実施形態は、圧電素子支持部材６５と、弾性部材６７と、移動手段５８とが、単一の部材に含まれる。

【0107】

これによって、小型化にすることが可能となる。

【0108】

さらに、上記のように本実施形態は、規制部材６３は、圧電素子１８の側部に対応する領域に開口部６３ｃを有する。

【0109】

これによって、圧電素子で生じる熱を外部に逃がすことができる。

【0110】

＜規制部材の熱膨張率について＞
また、外気の熱や圧電素子自体から発する熱等と駆動機構であるアクチュエータユニットは、内外から熱の影響を受け、これによって、熱膨張を起こすことが想定される。そして、熱膨張は、ニードル弁の移動等に影響を及ぼす。このことから、本発明に係る規制部材の熱膨張率は、当該影響を抑える観点から重要となる。そこで、規制部材の熱膨張率の詳細について説明する。図１３は、本発明に係る規制部材については、熱膨張率がニードル弁の移動量に影響を大きく及ぼすことを説明するための図である。図１３（ａ）は、熱膨張が発生する前の状態を示しており、図１３（ｂ）は、熱膨張をした場合を示している。

【0111】

まず、図１３（ｂ）に示すように、アクチュエータユニットは駆動すると、駆動機構内の圧電素子１８が発熱する。これによって、発生した熱は、圧電素子１８に接続する圧電素子支持部材６５、移動手段５８、規制部材６３、第１の固定部材６２および第２の固定部材６４へと伝達していき、各部品は熱膨張を起こし、各部品の体積が大きくなる。

【0112】

これにより、移動手段５８のガイド部５８ｃや屈曲部（屈曲辺）５８ｄと変形部５８ａの接合点（逆バネ機構である移動手段５８の作用点）、圧電素子支持部材６５と移動手段５８の基準位置である第１の固定部材６２および第２の固定部材６４の位置が大きく変化し、圧電素子１８に特定の電圧を印加していなくても図に示す白い破線の矢印の方向に変形するようになる。そして、移動手段５８内の屈曲部５８ｄと変形部５８ａが圧電素子１８側に引き込まれるように変形する可能性がある。これにより、ニードル弁１７と連結されている変形部５８ａの頂部（図１３（ａ）のｚ軸の＋方向側の端部であり、台形の上底に相当）が圧電素子１８側に移動し、例えば、ニードル弁１７は図１３（ｂ）に示す距離Ｄ４だけ圧電素子１８側に引き寄せられることでノズル１４が開口するようになる。その結果として、圧電素子１８に特定の電圧を印加していなくても流路１６に供給されている加圧液体がノズル１４から吐出され、インク漏れやノズル１４の周囲にインク１５０が固着する等の不具合が発生する可能性がある。

【0113】

このような熱膨張の発生を防止するためには、本発明に係る規制部材６３は、インバー材（例えば、ＦｅとＮｉの合金であり、特定の温度領域では線膨張係数が０となるもの）等の熱膨張率が限りなく小さい金属にしている。これによって、駆動によって圧電素子１８が発熱した場合でも、圧電素子支持部材６５と移動手段５８の基準位置を保持している規制部材６３が、第１の固定部材６２と、第２の固定部材６４と、圧電素子支持部材６５と、移動手段５８とで一体となって固定されている。これによって、圧電素子１８に接続する各部品が熱膨張しても、上記した不具合を防止することが可能となる。

【0114】

また、規制部材６３の熱膨張率を圧電素子支持部材と比べてどのくらいに設定するかについて、図１３（ａ）を用いて説明する。規制部材６３の熱膨張率は、規制部材６３が固定される圧電素子支持部材６５や、駆動により発熱する圧電素子１８等に比べて小さくする必要がある。そして、規制部材６３の熱膨張率は、中でも規制部材６３と直接接触する圧電素子支持部材６５の熱膨張率よりも小さくする必要がある。この理由について、以下に説明する。なお、ここでは、規制部材の熱膨張率が圧電素子支持部材６５や移動手段５８の熱膨張率と等しい、あるいは近い値に設定されていることを前提に、以下で説明する。

【0115】

ここで、図１３（ａ）に示すように、圧電素子支持部６５ａから第２の固定部材６４の固定部までの距離をｚ１とし、第１の固定部材６２から第２の固定部材６４の固定部までの距離をｚ２とする。また、ｚ２は、ｚ１の２０倍の距離であるとする。このとき、仮に、圧電素子支持部材６５が熱膨張により圧電素子支持部材６５の長手方向（図１３（ａ）のｚ軸方向）に伸長したとする。すると、この伸長による変位量の関係は、ｚ１の変位量に比べて、ｚ２の変位量は、例えば、ｚ１の２０倍ほどの大きさになってしまう。この変位量の影響は、図１２で説明したような支点の位置がずれることにつながり、さらに「支点と力点との距離」や「支点と作用点との距離」との関係にも影響を及ぼす。その結果、ニードル弁１７の移動量にも影響を及ぼし、所望とする吐出性能を得ることができなくなる。

【0116】

そこで、このような熱膨張を防止するために、本発明に係る規制部材６３は、少なくとも圧電素子支持部材６５の熱膨張率よりも小さくすることで、上記した不具合を防止している。また、上記したように、本発明に係る規制部材６３は、インバー材（例えば、ＦｅとＮｉの合金であり、特定の温度領域では線膨張係数が０となるもの）等の熱膨張率が限りなく小さい金属にしているため、熱膨張による圧電素子支持部材６５の伸長の防止効果がより向上する。

【0117】

なお、規制部材９３の具体的な熱膨張率は、例えば、圧電素子支持部６５ａから第２の固定部材６４の固定部までの距離と、第１の固定部材６２から第２の固定部材６４の固定部までの距離との関係で決めるようにすればよい。図１３（ａ）に示した例でいえば、第１の固定部材６２から第２の固定部材６４の固定部までの距離ｚ２の変位量は、圧電素子支持部６５ａから第２の固定部材６４の固定部までの距離ｚ１の２０倍ほどの大きさになる。そのため、規制部材６３の熱膨張率を圧電素子支持部材６５の熱膨張率よりも１／２０ほどに小さくすればよい。

【0118】

上記のように本実施形態は、規制部材６３の材質は、少なくとも圧電素子支持部材６５に対して熱膨張率の小さい金属から形成されている。

【0119】

これによって、ニードル弁の移動量のばらつき発生を防止できる。

【0120】

そして、以上説明したように、本発明は、アクチュエータユニットにおける逆バネ機構である移動手段の固定部の位置と、圧電素子の圧電素子支持部の位置とを規制部材によって固定する。これにより、液体吐出ヘッドにアクチュエータユニットを組み付ける際に組み付け性が向上する。そして、この組み付け性の向上は、ニードル弁の移動量のばらつきの低減につながり、さらには、複数のノズル間や液体吐出ヘッド間での液体の吐出性能（滴量、滴速度）のばらつきの低減につながる。

【0121】

＜液体を吐出する装置の実施例の構成について＞
次に、液体を吐出する装置の実施例の構成について、図を参照して説明する。なお、以下説明する構成は、上記した実施例に係る構成を適用することが可能である。また、本実施例以降の図で示すＸ，Ｙ，Ｘ方向はこれまでの座標の定義と異なるものとする。

【0122】

＜液体を吐出する装置の実施例の構成について＞
次に、液体を吐出する装置の実施例の構成について、図を参照して説明する。なお、以下説明する構成は、上記した実施例に係る構成を適用することが可能である。また、本実施例以降の図で示すＸ，Ｙ，Ｘ方向はこれまでの座標の定義と異なるものとする。

【0123】

図１４は、液体を吐出する装置１００（液体を吐出する装置の一例）の全体概略構成図である。図１４（ａ）は液体を吐出する装置の側面図、図１４（ｂ）は同装置の平面図である。液体を吐出する装置１００は、対象物の一例である液体付与対象５００に対向して設置されている。液体を吐出する装置１００は、Ｘ軸レール１０１と、このＸ軸レール１０１と交差するＹ軸レール１０２と、Ｘ軸レール１０１及びＹ軸レール１０２と交差するＺ軸レール１０３を備える。特に、本実施形態においては、各レール１０１，１０２，１０３は互いに直交する方向に延在する。

【0124】

Ｙ軸レール１０２は、Ｘ軸レール１０１がＹ軸方向に移動可能なようにＸ軸レール１０１を保持する。また、Ｘ軸レール１０１は、Ｚ軸レール１０３がＸ軸方向に移動可能なようにＺ軸レール１０３を保持する。そして、Ｚ軸レール１０３は、キャリッジ１（吐出ヘッド支持部の一例）がＺ軸方向に移動可能なようにキャリッジ１を保持する。

【0125】

液体を吐出する装置１００は、キャリッジ１をＺ軸レール１０３に沿ってＺ軸方向に動かす第１のＺ方向駆動部９２と、Ｚ軸レール１０３をＸ軸レール１０１に沿ってＸ軸方向に動かすＸ方向駆動部７２を備える。また、液体を吐出する装置１００は、Ｘ軸レール１０１をＹ軸レール１０２に沿ってＹ軸方向に動かすＹ方向駆動部８２を備える。さらに、液体を吐出する装置１００は、キャリッジ１に対してヘッド保持体７０をＺ軸方向に動かす第２のＺ方向駆動部９３を備える。

【0126】

前述した液体吐出ヘッドは、液体吐出ヘッド１０のノズル１４（図２参照）が液体付与対象５００に対向するようにヘッド保持体７０に取り付けられる。このように構成された 液体を吐出する装置１００は、キャリッジ１をＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の方向に動かしながら、ヘッド保持体７０に取り付けられた液体吐出ヘッドから液体付与対象５００に向けて液体の一例であるインクを吐出し、液体付与対象５００に描画を行う。

【0127】

次に、液体吐出装置の別の実施例であるインクジェットプリンタ２０１の構成について、図を参照して、以下に説明する。

【0128】

図１５に示されるように、本実施形態に係るインクジェットプリンタ２０１は、プリントヘッド２０２と、Ｘ－Ｙテーブル２０３と、カメラ２０４と、制御部２０９と、駆動部２１１などを備えている。

【0129】

プリントヘッド２０２は、被塗装物Ｍの被塗装面に向けてインク（液体）を吐出するインクジェット方式の液体吐出ヘッドである。なお、ここでいう「インク」には「塗料」も含まれるものとする。プリントヘッド２０２は、複数の弁型ノズルを備え、インクは各弁型ノズルからプリントヘッド２０２の吐出面とは垂直な方向に吐出される。すなわち、プリントヘッド２０２のインクの吐出面は、Ｘ－Ｙテーブル２０３の移動によって形成されるＸＹ平面と平行であり、各弁型ノズルから吐出されるインクドットはＸ－Ｙ平面に対して垂直な方向に吐出される。また、各弁型ノズルから吐出されるインクの吐出方向はそれぞれ平行に吐出される。各弁型ノズルは、それぞれ所定の色のインクタンクと連結されている。また、インクタンクが加圧装置によって加圧されていることにより、各弁型ノズルと被塗装物Ｍのプリント対象面との距離が２０ｃｍ程度であれば、問題なく各弁型ノズルからインクドットをプリント対象面に吐出することができる。

【0130】

Ｘ－Ｙテーブル２０３は、プリントヘッド２０２及びカメラ２０４を互いに直交するＸ方向及びＹ方向に移動させる機構を備えている。具体的に、Ｘ－Ｙテーブル２０３は、プリントヘッド２０２及び後述のカメラ２０４を保持するスライダをＸ方向に移動させるＸ軸移動機構２０５と、Ｘ軸移動機構２０５を２つのアームで保持しつつＹ方向に移動させるＹ軸移動機構２０６とを備えている。また、Ｙ軸移動機構２０６にはシャフト２０７が 設けられており、このシャフト２０７をロボットアーム２０８が保持して駆動することにより、プリントヘッド２０２を被塗装物Ｍに対してプリントを行うべき所定位置に自由に配置できる。例えば、被塗装物Ｍが自動車である場合、ロボットアーム２０８は、プリントヘッド２０２を図１６に示されるような自動車の上部あるいは図１７に示されるような 自動車の横位置などに配置できる。なお、ロボットアーム２０８の動作は、予め制御部２０９に格納されたプログラムに基づいて制御される。

【0131】

カメラ２０４は、被塗装物Ｍのプリント対象面を撮影するデジタルカメラなどの撮像手段である。カメラ２０４は、Ｘ軸移動機構２０５及びＹ軸移動機構２０６によってＸ方向及びＹ方向に移動しながら被塗装物Ｍのプリント対象面の所定の範囲を一定の微小な間隔で撮影する。カメラ２０４のレンズ及び解像度などの仕様は、プリント対象面の所定の範囲について複数の細分割画像の撮影が可能なように適宜選択される。カメラ２０４による プリント対象面の複数の細分割画像の撮影は、後述の制御部２０９によって連続的、かつ、自動的に行われる。

【0132】

制御部２０９は、カメラ２０４によって撮影された画像を編集する画像編集ソフトウエアＳと予め設定された制御プログラムに基づいてＸ－Ｙテーブル２０３を動作させてプリントヘッド２０２のプリント動作（インク吐出動作）を制御する。制御部２０９は、いわゆるマイクロコンピュータによって構成され、各種のプログラム及び撮影済みの画像のデータのほかプリントすべき画像のデータなどを記録保存する記憶装置、プログラムに従って各種の処理を実行する中央処理装置、キーボードやマウスなどの入力装置、必要に応じてＤＶＤプレイヤーなどを備えている。さらに、制御部２０９は、モニタ２１０を備えている。モニタ２１０は、制御部２０９への入力情報や制御部２０９による処理結果などを表示する。

【0133】

制御部２０９は、カメラ２０４によって撮影された複数の細分割画像データを、画像処理ソフトを用いて画像処理を行い、被塗装物Ｍの平面でないプリント対象面を平面に投影された合成プリント面として生成する。また、制御部２０９は、既にプリント対象面にプリントされた画像に対して連続するようにプリントされる描画対象画像を、合成プリント面に重ね、描画対象画像がプリント済み画像の縁端部と連続するように編集を行い、描画対象編集画像を生成する。例えば、図１８（ｃ）に示した描画対象画像であるプリント画像２５２ｂについて、隣接するプリント画像２５２ａとの間に非プリント領域２５３が形成されないようにプリント画像２５２ｂを合成プリント面に整合するように編集することにより、描画対象編集画像を生成する。そして、生成された描画対象編集画像に基づいて プリントヘッド２０２からプリント対象面にインクが吐出されることにより、新しい画像がプリント済みの画像との間に隙間を生じることなくプリントされる。なお、カメラ２０４による複数の細分割画像の撮影及びプリントヘッド２０２の各ノズルからのインクの吐出によるプリントの動作は、制御部２０９によって動作制御された駆動部２１１によって行われる。

【0134】

図１８（ａ）においては、球状物の液体付与対象２５１の球面状の表面にインクジェットノズルによって二次元の四角形を形成するような場合に、ノズルヘッド２５０に搭載された各インクジェットノズルから噴射されるインクの吐出方向が図示されている。図１８（ｂ）においては、ノズルヘッド２５０に搭載された各インクジェットノズルから噴射されるインクはノズルヘッド２５０に対して垂直方向に吐出されるので、液体付与対象２５１の表面にプリントされたプリント画像２５２ａが、周辺が歪んだ形状の四角形となることが図示されている。

【0135】

＜電極の製造装置＞
本発明に係る実施形態は、電極および電気化学素子の製造装置を含む。以下、電極の製造装置について説明する。図１９は、本実施形態に係る電極の製造装置の一例を示す模式図である。電極の製造装置は、上記した液体を吐出する装置を用いて液体組成物を吐出することで電極材料を有する層を有する電極を製造する装置である。

【0136】

＜電極材料を有する層形成手段、電極材料を有する層形成工程＞
本実施形態における吐出手段は、上記した液体を吐出する装置である。前記吐出により、対象物上に液体組成物を付与して、液体組成物層を形成することができる。前記対象物（以下、「吐出対象物」と称することがある。）としては、電極材料を有する層を形成する対象であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、電極基体（集電体）や活物質層、固体電極材料を有する層などが挙げられる。また、吐出手段及び吐出工程は、吐出対象物に対して電極材料を有する層を形成することが可能であれば、直接液体組成物を吐出することで電極材料を有する層を形成する構成であってもよく、間接的に液体組成物を吐出することで電極材料を有する層を形成する構成であってもよい。

【0137】

＜その他の構成、その他の工程＞
電極合材層の製造装置におけるその他の構成としては、本発明の効果を損なわない限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、加熱手段などが挙げられる。電極合材層の製造方法におけるその他の工程としては、本発明の効果を損なわない限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、加熱工程などが挙げられる。

【0138】

＜加熱手段、加熱工程＞
前記加熱手段は、前記吐出手段により吐出された液体組成物を加熱する手段である。加熱工程は、前記吐出工程で吐出された液体組成物を加熱する工程である。前記加熱により、前記液体組成物層を乾燥させることができる。

【0139】

＜直接液体組成物を吐出することで電極材料を有する層を形成する構成＞
ここで、電極の製造装置の一例として、電極基体（集電体）上に活物質を含む電極合材層を形成する電極製造装置を説明する。電極製造装置は、吐出対象物を有する印刷基材７０４上に、液体組成物を付与して液体組成物層を形成する工程を含む吐出工程部１１０と、液体組成物層を加熱して電極合材層を得る加熱工程を含む加熱工程部１３０を備える。電極製造装置は、印刷基材７０４を搬送する搬送部７０５を備え、搬送部７０５は、吐出工程部１１０、加熱工程部１３０の順に印刷基材７０４をあらかじめ設定された速度で搬送する。前記活物質層などの吐出対象物を有する印刷基材７０４の製造方法としては、特に制限はなく、公知の方法を適宜選択することができる。吐出工程部１１０は、印刷基材７０４上に液体組成物を付与する付与工程を実現する本発明の印刷装置２８１ａと、液体組成物を収容する収容容器２８１ｂと、収容容器２８１ｂに貯留された液体組成物を印刷装置２８１ａに供給する供給チューブ２８１ｃを備える。

【0140】

収容容器２８１ｂは液体組成物７０７を収容し、吐出工程部１１０は、印刷装置２８１ａから液体組成物７０７を吐出して、印刷基材７０４上に液体組成物７０７を付与して液体組成物層を薄膜状に形成する。なお、収容容器２８１ｂは、電極合材層の製造装置と一体化した構成であってもよいが、電極合材層の製造装置から取り外し可能な構成であってもよい。また、電極合材層の製造装置と一体化した収容容器や電極合材層の製造装置から取り外し可能な収容容器に添加するために用いられる容器であってもよい。

【0141】

収容容器２８１ｂや供給チューブ２８１ｃは、液体組成物７０７を安定して貯蔵及び供給できるものであれば任意に選択可能である。

【0142】

加熱工程部１３０は、図１９に示すように、加熱装置７０３を有し、液体組成物層に残存する溶媒を、加熱装置７０３により加熱して乾燥させて除去する溶媒除去工程を含む。これにより電極合材層を形成することができる。加熱工程部１３０は、溶媒除去工程を減圧下で実施してもよい。

【0143】

加熱装置７０３としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、基板加熱、ＩＲヒータ、温風ヒータなどが挙げられ、これらを組み合わせてもよい。また、加熱温度や時間に関しては、液体組成物７０７に含まれる溶媒の沸点や形成膜厚に応じて適宜選択可能である。

【0144】

図２０は、本実施形態に係る電極製造装置（液体を吐出する装置）の他の一例を示す模式図である。液体を吐出する装置１００は、ポンプ８１０と、制御バルブ８１１、８１２を制御することにより、液体組成物が吐出ヘッド１、タンク８０７、チューブ８０８を循環することが可能である。また、液体を吐出する装置１００は、外部タンク８１３が設けられており、タンク８０７内の液体組成物が減少した際に、ポンプ８１０と、制御バルブ８１１、８１２、８１４を制御することにより、外部タンク８１３からタンク８０７に液体組成物を供給することも可能である。本実施形態に係る電極製造装置を用いると、吐出対象物の狙ったところに液体組成物を吐出することができる。前記電極合材層は、例えば、電気化学素子の構成の一部として、好適に用いることができる。前記電気化学素子における前記電極合材層以外の構成としては、特に制限はなく、公知のものを適宜選択することができ、例えば、正極、負極、セパレータなどが挙げられる。

【0145】

以上説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。

【0146】

［第１態様］
第１態様は、圧電素子（例えば、圧電素子１８）と、前記圧電素子の伸縮方向に移動可能な弁体（例えば、ニードル弁１７）と、前記圧電素子の伸縮方向の一方の端部（例えば、圧電素子支持部６５ａ）を支持する圧電素子支持部材（例えば、圧電素子支持部材６５）と、前記弁体と、前記圧電素子の前記伸縮方向の他方の端部（例えば、ガイド部５８ｃ）とに連結し、且つ前記圧電素子の伸長に応じて前記弁体を移動させる移動手段（例えば、移動手段５８）と、を備えるアクチュエータユニットであって、前記移動手段は、前記圧電素子支持部材に対しての位置を固定する固定部（例えば、固定部５８ｂ）を有し、前記アクチュエータユニットは、前記固定部の前記圧電素子支持部材に対する位置を規制する規制部材（例えば、規制部材６３）と、を備えることを特徴としている。

【0147】

［第２態様］
第２態様は、第１態様において、前記移動手段は、前記圧電素子と連結し該圧電素子の伸長に応じて、前記固定部に対して前記弁体側に移動する移動部（例えば、屈曲部５８ｄ）と、前記移動部の移動に応じて、前記固定部に対して前記弁体を前記圧電素子側に移動させる弁体移動部（例えば、変形部５８ａ）と、を有していることを特徴としている。

【0148】

［第３態様］
第３態様は、第１態様または第２態様において、前記規制部材の長手方向は、前記圧電素子の長手方向と平行になるように設けられることを特徴としている。

【0149】

［第４態様］
第４態様は、第１態様乃至第３態様のいずれかにおいて、前記規制部材は、単一の部材で形成されていることを特徴としている。

【0150】

［第５態様］
第５態様は、第２態様において、前記規制部材と前記固定部とを固定する固定部材（例えば、第１の固定部材６２）を有し、前記固定部と前記移動部との接続点（例えば、移動手段５８の支点）が前記固定部材の中心軸を中心に回転しないことを特徴としている。

【0151】

［第６態様］
第６態様は、第５態様のいずれかにおいて、前記移動手段と前記固定部材とを一体化することを特徴としている。

【0152】

［第７態様］
第７態様は、第１態様乃至第６態様のいずれかにおいて、前記規制部材の材質は、少なくとも前記圧電素子支持部材に対して熱膨張率の小さい金属から形成されていることを特徴としている。

【0153】

［第８態様］
第８態様は、第１態様乃至第７態様のいずれかにおいて、前記圧電素子に所定の電圧を印加したときに、前記圧電素子の伸長する長さよりも前記弁体が移動する距離の方が長くなるように形成されていることを特徴としている。

【0154】

［第９態様］
第９態様は、第１態様乃至第８態様のいずれかにおいて、前記規制部材を少なくとも２つ有し、前記固定部は、前記少なくとも２つの規制部材によって挟持されることで固定されることを特徴としている。

【0155】

［第１０態様］
第１０態様は、第２態様において、前記移動部と一方で連結し、他方で前記圧電素子支持部材と連結していて、前記移動部を前記圧電素子側に付勢する弾性部材（例えば、ばね部６７）を有することを特徴としている。

【0156】

［第１１態様］
第１１態様は、第１０態様において、前記圧電素子支持部材と、前記弾性部材と、前記移動手段とが、単一の部材に含まれることを特徴としている。

【0157】

［第１２態様］
第１２態様は、第１態様乃至第１１態様のいずれかにおいて、前記規制部材は、前記圧電素子の側部に対応する領域に開口部（例えば、圧電素子用開口部６３ｃ）を有することを特徴としている。

【0158】

［第１３態様］
第１３態様は、第１態様乃至第１２態様のいずれかに記載のアクチュエータユニットと、液体（例えば、インク１５０）を吐出するノズル孔（例えば、ノズル１４）と、前記ノズル孔に連通する液室（例えば、流路１６）と、前記アクチュエータユニットを収容する収容部（例えば、空間１１ａ）と、有する筐体（例えば、ハウジング１１）と、を備え、前記弁体は、前記圧電素子の伸長に応じて前記ノズル孔を開放することを特徴とする液体吐出ヘッド（例えば、液体吐出ヘッド１０）である。

【0159】

［第１４態様］
第１４態様は、第１３態様に記載の液体吐出ヘッドを有する液体を吐出する装置（例えば、液体を吐出する装置１００）である。

【符号の説明】

【0160】

１０ 液体吐出ヘッド
１１、１０１１ ハウジング
１４ ノズル（吐出口）
１５ ノズル板
１６ 流路（液室）
１７ ニードル弁（開閉弁、弁体）
１８ 圧電素子（駆動体）
１９ 圧電素子規制部材
３０、１０３０ 液体吐出モジュール
４０ 駆動制御装置
４１ 波形発生回路（駆動パルス生成部）
５８ 移動手段
５８ａ、１０５８ａ 変形部
５８ｂ、１０５８ｂ 固定部
５８ｃ、１０５８ｃ ガイド部
５８ｄ、１０５８ｄ 屈曲部（屈曲辺）
５８ｈ 弁体側挿入孔
５９ リード線
６０ ヘッドユニット
６２ 第１の固定部材
６３ 規制部材
６３ａ 第１の固定部材挿入孔
６３ｂ 第２の固定部材挿入孔
６３ｃ 圧電素子用開口部
６４ 第２の固定部材
６５、１０６５ 圧電素子支持部材
６５ａ 圧電素子支持部
６５ｈ 圧電素子側挿入孔
６６ 駆動部固定部材
６７ ばね部
６８、１０６８ 注入口
１００ 液体を吐出する装置
１５０ インク（液体）
１０５８ 逆バネ機構

【先行技術文献】

【特許文献】

【0161】

【特許文献1】特開２０１９－１２２９５５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】

【図19】

【図20】