(57)【要約】【課題】製造時や修理時における作業効率を大幅に向上することができる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供する。【解決手段】ノズルから液滴を噴射するヘッド本体２と、ヘッド本体２が固定されたフレーム２５と、ノズルが開口するノズル面２ａと相対的に移動することでノズル面２ａを払拭する払拭部材１８と、フレーム２５に固定されて相対的に移動する払拭部材１８をガイドするガイド部材２７と、を備え、ガイド部材２７が、ヘッド本体２に接触してヘッド本体２とフレーム２５とを導通させる接地部２７ｃを有する構成とする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルから液滴を噴射するヘッド本体と、該ヘッド本体が固定されたフレームと、前記ノズルが開口するノズル面と相対的に移動することで当該ノズル面を払拭する払拭部材と、前記フレームに固定されて相対的に移動する前記払拭部材をガイドするガイド部材と、を備え、
該ガイド部材は、前記ヘッド本体に接触して当該ヘッド本体と前記フレームとを導通させる接地部を有することを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項２】
前記接地部は、前記ガイド部材が前記フレームに固定される固定部から当該ガイド部材の内側に片持ち梁状に設けられ、前記接地部の先端部が前記ヘッド本体に接触していることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項３】
ノズルから液滴を噴射するヘッド本体がフレームに固定されてなる液体噴射ヘッドと、前記ノズルが開口するノズル面と相対的に移動することで当該ノズル面を払拭する払拭部材を有するクリーニング手段と、を具備し、
前記液体噴射ヘッドが、前記フレームに固定され前記払拭部材をガイドするガイド部材を具備し、該ガイド部材が前記ヘッド本体に接触して当該ヘッド本体と前記フレームとを導通させる接地部を有することを特徴とする液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルから液滴を噴射するヘッド本体がフレームに固定されてなる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射ヘッドを搭載する液体噴射装置の代表例としては、例えば、インクジェット式記録装置が挙げられる。インクジェット式記録装置には、キャリッジに搭載されたインクジェット式記録ヘッドを移動させながら印刷を行うシリアル型のものと、記録媒体の全副に亘って配置されたノズルからインクを噴射して印刷を行うライン型のものとが実用化されている。
【０００３】
インクジェット式記録装置に搭載されるインクジェット式記録ヘッドとしては、インクタンク等からインクが供給される複数のヘッド本体で構成されたものがある。具体的には、複数のインクジェットヘッド（ヘッド本体）を位置合わせした状態でプレート（フレーム）に固定するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ところで、ヘッド本体は、装置本体に対して異なる電位を有すると、ノズルから噴射されるインク滴が帯電し、インク滴の着弾位置にずれが生じる虞がある。また、ヘッド本体が記録媒体からの静電気放電を受けた場合に、制御ＩＣが破壊されてしまう虞もある。このような問題を防止するために、インクジェット式記録装置においては、ヘッド本体と装置本体（筐体等）とが接地（アース）されている。例えば、アースされたカバー部材に固定された液体吐出ヘッドの隙間に半田等からなる導電部材を形成し、この導通部材によって各液体吐出ヘッドのケースとの導通を図り、各液体吐出ヘッドがアースされるようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】再公表特許ＷＯ２００４／０２２３４４号公報
【特許文献２】特開２００７−１９０６８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このように半田等の導電部材を用いてヘッド本体を接地させる作業は煩雑であり効率が悪いという問題がある。特に、修理時等にヘッド本体を交換する場合には、ヘッド本体の取り外しが困難であり、作業効率が極めて悪いという問題がある。
【０００７】
なお、このような問題は、インク滴を噴射するインクジェット式記録ヘッドに限られず、インク以外の液滴を噴射する他の液体噴射ヘッドにおいても同様に存在する。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、製造時や修理時における作業効率を大幅に向上することができる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する本発明は、ノズルから液滴を噴射するヘッド本体と、該ヘッド本体が固定されたフレームと、前記ノズルが開口するノズル面と相対的に移動することで当該ノズル面を払拭する払拭部材と、前記フレームに固定されて相対的に移動する前記払拭部材をガイドするガイド部材と、を備え、該ガイド部材は、前記ヘッド本体に接触して当該ヘッド本体と前記フレームとを導通させる接地部を有することを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる本発明の構成では、ヘッド本体をフレームに固定するだけで接地部がヘッド本体に接触し、接地部を介してヘッド本体とフレームとが導通する。したがって、フレームを液体噴射ヘッドの筐体等に導通させておくことで、ヘッド本体を容易に接地させることができる。つまりインクジェット式記録ヘッドの組立作業効率が向上する。特に、ヘッド本体を交換する際の作業効率が大幅に向上する。
【００１０】
ここで、前記接地部は、前記ガイド部材が前記フレームに固定される固定部から当該ガイド部材の内側に片持ち梁状に設けられ、前記接地部の先端部が前記ヘッド本体に接触していることが好ましい。これにより、ヘッド本体をフレームに固定する際に、接地部がより容易且つ確実にヘッド本体に接触する。
【００１１】
また本発明は、ノズルから液滴を噴射するヘッド本体がフレームに固定されてなる液体噴射ヘッドと、前記ノズルが開口するノズル面と相対的に移動することで当該ノズル面を払拭する払拭部材を有するクリーニング手段と、を具備し、前記液体噴射ヘッドが、前記フレームに固定され前記払拭部材をガイドするガイド部材を具備し、該ガイド部材が前記ヘッド本体に接触して当該ヘッド本体と前記フレームとを導通させる接地部を有することを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる本発明の構成では、ヘッド本体をフレームに固定するだけで接地部がヘッド本体に接触し、接地部を介してヘッド本体とフレームとが導通する。したがって、フレームを液体噴射ヘッドの筐体等に導通させておくことで、ヘッド本体を容易に接地させることができる。つまりインクジェット式記録ヘッドの組立作業効率が向上する。特に、インクジェット式記録装置の修理時等に、インクジェット式記録ヘッドを交換する場合には、その作業効率が大幅に向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
〈実施形態１〉
図１は、本発明の実施形態１に係る液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置の概略図である。
【００１３】
本実施形態のインクジェット式記録装置１は、図１に示すように、インク滴を噴射する複数のヘッド本体２を備えたインクジェット式記録ヘッド３と、このインクジェット式記録ヘッド３によって印刷が実行される記録媒体４を搬送する搬送ベルト５を含む搬送ユニットとを具備する。
【００１４】
搬送ベルト５は、インクジェット式記録ヘッド３よりも記録媒体４の搬送方向下流側に配設された駆動ローラ６と、上記搬送方向上流側に配設された従動ローラ７と、それらの中央部下方に配設されたテンションローラ８とに巻回されている。駆動ローラ６は、図示しない搬送ベルトモータ等の駆動源によって図中の矢印方向に回転駆動され、後述する帯電ローラで帯電された搬送ベルトに記録媒体４を吸着した状態で、記録媒体４を図中右方から左方（矢印方向）に搬送する。なおテンションローラ８は、図示しないバネによって下方に付勢されており、これにより搬送ベルト５に張力を付与している。なお、テンションローラ８近傍には、搬送ベルト５を清掃するためのベルトクリーナ９が設けられている。ベルトクリーナ９は、例えば、フェルト等からなる一対の清掃ローラ１０で構成され、これら清掃ローラ１０が搬送ベルト５の両面にそれぞれ当接して、インクジェット式記録ヘッド３から噴射されるインクミスト等で汚損した搬送ベルト５の表面を清掃する。
【００１５】
また搬送ベルト５には、従動ローラ７に対向するようにして、帯電ローラ１１が当接されており、帯電ローラ１１には高圧電源１２が接続されている。この帯電ローラ１１に高圧電源１２から所定条件で電流が付与されることで搬送ベルト５に静電気力が発生する。これにより、例えば、紙等の記録媒体４が搬送ベルトの表面に吸着される。
【００１６】
従動ローラ７の上方には、紙押さえローラ１３が配設されている。この紙押さえローラ１３は、図示しないバネによって下方に付勢されており、給紙部１４から給紙された記録媒体４を従動ローラ７上の搬送ベルト５に押しつける機能を有する。また搬送ベルト５の記録媒体４搬送方向下流側には、記録媒体４を排紙する排紙部１５が設けられている。
【００１７】
また、インクジェット式記録ヘッド３の下方で且つ巻回される搬送ベルト５の内部には、各ヘッド本体２に設けられているノズルのクリーニング等を行うためのクリーニングユニット１６が設けられている。このクリーニングユニット１６は、各ヘッド本体２のノズル面を気密に覆うことができるキャップ部材１７を備えている。このキャップ部材１７は、図示しないが、昇降手段によって上下方向に昇降可能に構成されていると共に、例えば、チューブポンプ等の負圧発生手段に接続されている。またキャップ部材１７の底には、インク吸収体が配設されている。さらにクリーニングユニット１６は、ヘッド本体２のノズル面を払拭する払拭部材としてのワイパー１８を具備する。
【００１８】
図２は、インクジェット式記録ヘッドの概略を示す斜視図であり、図３は、その一部を示す下面図であり、図４は、図３のＡ−Ａ′断面図である。
【００１９】
図２〜図４に示すように、インクジェット式記録ヘッド３は、複数のヘッド本体２と、これら複数のヘッド本体２が取り付けられるフレーム２５とを具備する。本実施形態では、複数のヘッド本体２が千鳥状に配されてフレーム２５に取り付けられている。
【００２０】
各ヘッド本体２には、図示しないが圧力発生室等のインク流路や圧力発生室内に圧力を発生させる圧電素子や発熱素子等の圧力発生手段が設けられている。なお、これらの構成は公知であるため、詳細な説明及び図示は省略する。そして、ヘッド本体２は、その下端面側に各圧力発生室に連通するノズル２１が穿設されたノズルプレート２２を有する。ノズルプレート２２は、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等で形成され、ノズル２１が直線状に複数配されたノズル列２３が横並びに複数設けられている。例えば、本実施形態では、１８０ｄｐｉの配列密度でノズル２１が直線状に配されて各ノズル列２３が構成されており、ノズルプレート２２には、このようなノズル列２３が８列設けられている。
【００２１】
そして各ヘッド本体２には、ブラックインク（Ｋ）と複数色のカラーインク、例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のカラーインクとが、インクカートリッジ１９からインク供給チューブを介して供給され、各ノズル列２３のノズル２１から各色のインクがそれぞれ噴射されるように構成されている。
【００２２】
また各ヘッド本体２の外周部には、ヘッド本体２の位置合わせ用の固定ピン４１が挿通される挿通孔３４が形成された第１の取り付け板３１と、ヘッド本体２の位置合わせ用の調整ピン４２が挿通される切欠き部３５が形成された第２の取り付け板３２とがそれぞれ固定されている。これら第１及び第２の取り付け板３１，３２は、ノズル列２３とは直交する方向で、各ヘッド本体２の両外側に張り出した状態で固定されている。
【００２３】
一方、フレーム２５は、例えば、アルミニウム等の金属材料からなり、各ヘッド本体２が装着される装着孔２６を有する。例えば、本実施形態では、複数のヘッド本体２が取り付けられるため、フレーム２５にはヘッド本体２の数に応じた装着孔２６が形成されている。
【００２４】
このフレーム２５の各装着孔２６にヘッド本体２が装着されると、第１の取り付け板３１及び第２の取り付け板３２がフレーム２５に当接してヘッド本体２がフレーム２５に係止される。そして、固定ピン４１及び調整ピン４２によってヘッド本体２が位置合わせされた状態で、第１及び第２の取り付け板３１，３２がねじ部材３３によってフレーム２５に固定されている。すなわち各ヘッド本体２は、位置合わせされた状態で、これら第１の取り付け板３１及び第２の取り付け板３２によってフレーム２５に取り付けられている。
【００２５】
なお第１及び第２の取り付け板３１，３２のヘッド本体２への固定方法は特に限定されず、例えば、フレーム２５への固定と同様に、ねじ部材（図示なし）によって固定すればよい。
【００２６】
ここで、フレーム２５には、図４に示すように、各ヘッド本体２に近接してガイド部材２７が固定されている。なお図２及び図３では、ガイド部材の図示を省略している。このガイド部材２７は、フレーム２５に当接して固定される固定部２７ａと、ノズル面２ａに対して傾斜する傾斜部２７ｂとを具備し、クリーニングユニット１６を構成するワイパー１８をガイドする。すなわち、ガイド部材２７は、ワイパー１８によってヘッド本体２のノズル面２ａを払拭する際に、ワイパー１８の急激な変形（弾性回復）を抑制する機能を有している。したがって、ガイド部材２７は、ノズル面２ａを払拭する際のワイパー１８の移動方向におけるヘッド本体２の下流側に配される。
【００２７】
例えば、図５に示すように、ワイパー１８は、記録媒体４の送り方向とは逆方向に移動しながら、その先端部でヘッド本体２のノズル面２ａを払拭する。その後、ワイパー１８は、ガイド部材２７の表面に接触しながらさらに移動してヘッド本体２から離隔される。したがって、ワイパー１８の急激な変形が抑制され、この変形に伴ってインクが飛散し、隣接するヘッド本体２や、周囲の部材に付着してしまうのを防止することができる。尚、ここでいう「移動」とは、ヘッド本体２を移動させずにワイパー１８を移動させる場合と、ワイパー１８を移動させずに、ヘッド本体２を移動させる場合とを含み、ヘッド本体２とワイパー１８との相対的な移動を意味する。
【００２８】
またこのガイド部材２７には、導電性材料からなる接地部２７ｃが設けられている。この接地部２７ｃは、ガイド部材２７の内側に固定部２７ａから片持ち梁状に設けられている。例えば、本実施形態では、ガイド部材２７は、導電性材料、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属材料で形成されており、接地部２７ｃは傾斜部２７ｂの一部をフレーム２５側に変形させることによって形成されている（図６参照）。
【００２９】
そしてガイド部材２７は、接地部２７ｃの先端部がヘッド本体２の外周部に接触してヘッド本体２と導通している。なお図示は省略しているが、各ヘッド本体２の外周面は、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属材料からなるカバー部材によって覆われており、ガイド部材２７は、接地部２７ｃの先端部がヘッド本体２を構成するこのカバー部材に接触してヘッド本体２と導通している。勿論、このカバー部材は必ずしも設けられていなくてもよく、その場合、接地部２７ｃがヘッド本体２のノズルプレート２２に接触させるようにしてもよい。
【００３０】
またガイド部材２７は、固定部２７ａがフレーム２５に当接した状態で固定されてフレーム２５とも導通している。そしてフレーム２５は、図示しないがインクジェット式記録装置１の筐体等に接続されて接地（アース）されている。したがって、上記のような構成により、各ヘッド本体２は、ガイド部材２７の接地部２７ｃやフレーム２５を介して接地（アース）されることになる。
【００３１】
そして以上説明したように、本実施形態ではガイド部材２７の接地部２７ｃをヘッド本体２に接触させることで、極めて容易に各ヘッド本体２を接地させることができる。具体的には、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、ヘッド本体２をフレーム２５の装着孔２６に装着する際に、接地部２７ｃをヘッド本体２に接触させることでヘッド本体２を極めて簡単に接地させることができる。したがって、インクジェット式記録ヘッドの組立作業、特に、修理時等のヘッド本体２の交換作業が楽になり組立作業の効率が大幅に向上する。
【００３２】
なお本実施形態では、ガイド部材２７として、傾斜部２７ｂの一部を変形させることで接地部２７ｃを形成したものを例示したが、ガイド部材２７の構造はこれに限定されるものではない。例えば、図８に示すように、接地部２７ｃは、傾斜部２７ｂとは別途、固定部２７ａから連続する片持ち梁状に設けられていてもよい。このような構成とする場合、接地部２７ｃが導電性材料で形成されていれば、ガイド部材２７の他の部分は絶縁性材料で形成されていてもよい。さらに、ガイド部材２７の傾斜部２７ｂが、図９に示すように、接地部２７ｃを兼ねるようにしてもよい。すなわち、接地部２７ｃを兼ねる傾斜部２７ｂの先端部が、ヘッド本体２に接触するようにしてもよい。
【００３３】
勿論、このような構成としても、上述したようにヘッド本体２を極めて容易に接地させることができ、組立作業の効率が大幅に向上する。
【００３４】
〈他の実施形態〉
以上、本発明の各実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。上述の実施形態では、接地部２７ｃの材料として金属材料を例示したが、接地部２７ｃの材料はこれに限定されず、例えば、導電性樹脂等の他の導電性材料であってもよい。
【００３５】
また上述の実施形態では、インクジェット式記録ヘッドとして、フレームに複数のヘッド本体が取り付けられた構成を例示したが、ヘッド本体の数は特に限定されず、フレームに１つのヘッド本体が取り付けられた構成であってもよい。勿論、本発明は、例えばライン型のインクジェット式記録ヘッド及び装置や、例えば一つ或いは複数のヘッド本体を有するシリアル型のインクジェット式記録ヘッド及び装置等、あらゆるタイプのインクジェット式記録ヘッド及び装置にも適用することができる。
【００３６】
さらに上述した実施形態では、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッド全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドにも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンタ等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ（電界放出ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態１に係る記録装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの概略斜視図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの要部を示す下面図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの要部を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態１に係るワイパーの動作を説明する図である。
【図６】本発明の実施形態１に係るガイド部材の概略を示す斜視図である。
【図７】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの組立工程を示す断面図である。
【図８】本発明の実施形態１に係るガイド部材の変形例を示す斜視図である。
【図９】本発明の実施形態１に係るガイド部材の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、  ２  ヘッド本体、  ３  インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、  ５  搬送ベルト、  ６  駆動ローラ、  ７  従動ローラ、  ８  テンションローラ、  ９  ベルトクリーナ、  １０  清掃ローラ、  １１  帯電ローラ、  １２  高圧電源、  １３  紙押さえローラ、  １４  給紙部、  １５  排紙部、  １６  クリーニングユニット、  １７  キャップ部材、  １８  ワイパー（払拭部材）、  １９  インクカートリッジ、  ２１  ノズル、  ２２  ノズルプレート、  ２３  ノズル列、  ２５  フレーム、  ２６  装着孔、  ２７  ガイド部材、  ２７ａ  固定部、  ２７ｂ  傾斜部、  ２７ｃ  接地部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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