(57)【要約】【課題】液滴の着弾位置のずれを防止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２１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、ヘッド本体２をフレーム２５に固定させる取り付け板３１，３２と、を具備し、取り付け板３１，３２は、ノズル２１が開口する液滴の吐出面となるノズル面２ａからノズル面２ａとは反対側の方向に延設される起立部３６を有する構成とする。【選択図】図４
2010036364.tif 000002
【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、前記ヘッド本体を前記フレームに固定させる取り付け板と、を具備し、
該取り付け板は、前記ノズルが開口する液滴の吐出面となるノズル面から該ノズル面とは反対側の方向に延設される起立部を有することを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項２】
前記取り付け板に設けられた前記起立部が、前記ヘッド本体の前記ノズル面に対して側面となる面に沿って設けられ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】
前記ヘッド本体の前記側面には、前記ノズル面の面方向と同一方向に延びるフランジ部が設けられ、前記起立部は、前記フランジ部上に位置していることを特徴とする請求項２に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項４】
前記起立部が前記取り付け板の中央部に設けられて当該取り付け板が段状に形成されており、前記取り付け板の上段部が前記フレームの表面に固定されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項５】
前記起立部が、前記取り付け板が固定される側の前記ヘッド本体の端面とは交差する方向にさらに設けられていることを特徴とする請求項２〜４の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項６】
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、前記ヘッド本体の前記ノズルが開口するノズル面を気密に覆うキャップ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、前記ヘッド本体を前記フレームの表面に固定させる取り付け板を具備し、該取り付け板は、前記ノズルが開口する液滴の吐出面となるノズル面からノズル面とは反対側の方向に延設される起立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）に固定し、記録媒体の全幅に亘って配置されたノズルを有するインクジェット式記録ヘッドを構成するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また特許文献１にも記載されているように、各インクジェットヘッド（ヘッド本体）にアジャストプレート（取り付け板）を固定し、このアジャストプレートによってインクジェットヘッドを位置合わせすると共にプレート（フレーム）に固定するようにしたものがある。
【０００５】
ところで、インクジェット式記録装置においては、ノズルが開口するノズル開口面にキャップを当接させて全ノズルをこのキャップで覆って密封し、その後キャップ内を吸引することで、ノズルからインクを排出させる吸引処理等が行われることがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】再公表特許ＷＯ２００４／０２２３４４号公報
【特許文献２】特開２００８−４９６６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような吸引処理は、上述のようにキャップ内を密封した状態で行うため、キャップ部材をノズル面に比較的強い力で押しつける必要がある。そして、上述したような取り付け板によってヘッド本体がフレームに取り付けられた構造では、このキャップを押しつける力によって取り付け板が変形してノズル面が傾いてしまい、インク滴の着弾位置がずれてしまうといった問題が生じる虞がある。
【０００８】
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。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、液滴の着弾位置のずれを防止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】
【００１０】
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、前記ヘッド本体を前記フレームに固定させる取り付け板と、を具備し、該取り付け板は、前記ノズルが開口する液滴の吐出面となるノズル面から該ノズル面とは反対側の方向に延設される起立部を有することを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００１１】
かかる本発明では、起立部によって取り付け板の強度が向上するため、ノズル面にキャップを押しつけた際に発生する取り付け板の変形が抑制される。したがって、ノズルから噴射される液滴を常に正確な位置に着弾させることができる。
【００１２】
ここで、前記取り付け板に設けられた前記起立部が、前記ヘッド本体の前記ノズル面に対して側面となる面に沿って設けられていることが好ましい。これにより、ノズル面にキャップ部材を押しつけた際に発生する取り付け板の変形がより確実に抑制される。
【００１３】
また前記ヘッド本体の前記側面には、前記ノズル面の面方向と同一方向に延びるフランジ部が設けられ、前記起立部は、前記フランジ部上に位置していることが好ましい。これにより、ノズル面にキャップ部材を押しつけた際に発生する取り付け板の変形がより確実に抑制される。
【００１４】
さらに前記起立部が前記取り付け板の中央部に設けられて当該取り付け板が段状に形成されており、前記取り付け板の上段部が前記フレームの表面に固定されていることが好ましい。これにより、ノズル面にキャップ部材を押しつけた際に発生する取り付け板の変形がより確実に抑制される。
【００１５】
また前記起立部が、前記取り付け板が固定される側の前記ヘッド本体の端面とは交差する方向にさらに設けられていることが好ましい。これにより取り付け板の強度がさらに向上し、取り付け板の変形がさらに確実に抑制される。
【００１６】
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、前記ヘッド本体の前記ノズルが開口するノズル面を気密に覆うキャップ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、前記ヘッド本体を前記フレームの表面に固定させる取り付け板を具備し、該取り付け板は、前記ノズルが開口する液滴の吐出面となるノズル面からノズル面とは反対側の方向に延設される起立部を有することを特徴とする液体噴射装置にある。
【００１７】
かかる本発明では、ノズル面にキャップ部材を当接させた際に生じる取り付け板の変形が抑えられる。したがって、液滴を所望の位置に噴射することができる液体噴射装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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、フエ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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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ワイパー１８を具備する。
【００２４】
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。
【００２５】
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が位置合わせされた状態で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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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には複数の各ヘッド本体２に対応して複数の装着孔２６が形成されている。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
ここで、第１及び第２の取り付け板３１，３２には、その一部にノズル２１が開口して液滴を吐出する面となるノズル面２ａとは反対側の方向に延設される起立部３６が設けられている。本実施形態では、起立部３６は、ヘッド本体２のノズル面２ａに対して側面となる面（第１及び第２の取り付け板３１，３２が固定される側の端面）に沿って形成されている。具体的には、起立部３６は、第１及び第２の取り付け板３１，３２のヘッド本体２側の一部をノズル面２ａ側とは反対側に向かって略直角に折り曲げることによって形成されている。そして、第１及び第２の取り付け板３１，３２は、この起立部３６がヘッド本体２上に位置するように、ヘッド本体２に固定されている。具体的には、ヘッド本体２の側面にはヘッド本体２からノズル面２ａの面方向と同一の方向に延びるフランジ部２ｂが形成されており、そのフランジ部２ｂ上に第１及び第２の取り付け板３１，３２の起立部３６が配置されている。ヘッド本体２に近い部分であるフランジ部２ｂ上に起立部３６が位置するようにすることで、第１及び第２の取り付け板３１，３２のこの位置以外の領域に起立部３６を設けた場合と比べて、第１及び第２の取り付け板３１，３２の変形をより抑制することができる。
【００３３】
このように第１及び第２の取り付け板３１，３２に起立部３６が設けられていることで、第１及び第２の取り付け板３１，３２の強度が大幅に向上する。このため、上述したクリーニングユニット１６のキャップ部材１７が、図５に示すように、ヘッド本体２のノズル面２ａに当接された際にも、第１及び第２の取り付け板３１，３２の変形（撓み）を抑えることができる。つまり、第１及び第２の取り付け板３１，３２が変形して、ノズル面２ａが傾いてしまうのを防止することができる。したがって、本実施形態の構成によれば、インク滴の着弾位置のずれを抑えることができ、高品質印刷が可能なインクジェット式記録ヘッドを実現することができる。また本実施形態に係る起立部３６は、極めて単純な構造であり、製造コストが増加することもない。
【００３４】
ここで、第１及び第２の取り付け板３１，３２に起立部３６が設けられたインクジェット式記録ヘッドと、設けられていないインクジェット式記録ヘッドとで、ノズル面２ａにキャップ部材１７を同じ強さで当接させたときの第１及び第２の取り付け板３１，３２の変形量を測定した。その結果、起立部３６が設けられた第１及び第２の取り付け板３１，３２の変形量は、起立部３６が設けられていないものに比べて約４０％抑制されるという結果が得られた。この結果からも明らかなように、本実施形態の構成によれば第１及び第２の取り付け板３１，３２の変形量を大幅に抑制することができる。
【００３５】
なお第１及び第２の取り付け板３１，３２に設けられた起立部３６の上端部に、例えば、図６に示すようにヘッド本体２側に向かって突出する突出部３７をさらに設けると共に、ヘッド本体２の側端面に凹部２４を設け、この凹部２４に突出部３７が係合されるようにしてもよい。これにより第１及び第２の取り付け板３１，３２の変形（撓み）をより確実に抑えることができる。
【００３６】
（実施形態２）
図７は、実施形態２に係る記録ヘッドの断面図であり、図８は実施形態２に係る第１の取り付け板の概略斜視図である。
【００３７】
本実施形態では、図７及び図８に示すように、起立部３６Ａは、第１及び第２の取り付け板３１Ａの中央部に、ヘッド本体２の側端面（第１及び第２の取り付け板３１Ａ，３２Ａが固定される側）に沿って設けられている。つまり、第１及び第２の取り付け板３１Ａ，３２Ａは、起立部３６Ａを有することで全体として段状に形成されている。そして、第１Ａ及び第２の取り付け板３２Ａの下段部３１ｂ，３２ｂがヘッド本体２に固定され、上段部３１ａ，３２ａがフレーム２５の表面に固定されている。
【００３８】
このような本実施形態の構成においても、第１及び第２の取り付け板３１Ａ，３２Ａは、起立部３６Ａによって強度が大幅に向上する。このため、クリーニングユニット１６のキャップ部材１７が、ヘッド本体２のノズル面２ａに当接された際にも、第１及び第２の取り付け板３１Ａ，３２Ａの変形（撓み）が抑えられる。したがって、インク滴の着弾位置のずれを抑えることができ、高品質印刷が可能なインクジェット式記録ヘッドを実現することができる。
【００３９】
また本実施形態に係る第１及び第２の取り付け板３１Ａ，３２Ａについてもその変形量を測定したところ、起立部３６Ａが設けられていないものに比べて変形量が２０％程度抑制されるという結果が得られた。
【００４０】
（実施形態３）
図９は、実施形態３に係る記録ヘッドの断面図であり、図１０は実施形態３に係る第１の取り付け板を示す斜視図である。
【００４１】
本実施形態では、図９及び図１０に示すように、実施形態１と同様に第１及び第２の取り付け板３１Ｂ，３２Ｂのヘッド本体２側の端部に起立部３６が設けられ、さらにこの起立部３６とは直交する方向に複数（４つの）の起立部３６Ｂを設けられている。また起立部３６Ｂは、ヘッド本体２側からフレーム２５側に向かって高さが漸小するように形成されている。
【００４２】
勿論、このような構成としても、上述の実施形態と同様に、第１及び第２の取り付け板３１Ｂ，３２Ｂの強度が大幅に向上し、その変形（撓み）が抑えられる。したがって、インク滴の着弾位置のずれを抑えることができ、高品質印刷が可能なインクジェット式記録ヘッドを実現することができる。
【００４３】
また本実施形態に係る第１及び第２の取り付け板３１Ｂ，３２Ｂについてもその変形量を測定したところ、起立部３６，３６Ｂが設けられていないものに比べて変形量が６０％程度抑制されるという結果が得られた。
【００４４】
なお、本実施形態では、第１及び第２の取り付け板３１Ｂ，３２Ｂのヘッド本体２側の端部に起立部３６を設けるようにしたが、これとは逆に、フレーム２５側の端部に起立部３６を設け、起立部３６Ｂの高さがフレーム２５側からヘッド本体２側に向かって漸小するようにしてもよい。
【００４５】
（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、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。
【００４６】
また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】
【００４７】
【図１】本発明の実施形態１に係る記録装置の概略図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの概略を示す斜視図である。
【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】キャップ部材でヘッド本体のノズル面を覆った状態を示す図である。
【図６】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの変形例を示す断面図である。
【図７】本発明の実施形態２に係る記録ヘッドの要部を示す断面図である。
【図８】本発明の実施形態２に係る第１の取り付け板を示す斜視図である。
【図９】本発明の実施形態３に係る記録ヘッドの要部を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施形態３に係る第１の取り付け板を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４８】
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、  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、  ２４  凹部、  ２５  フレーム、  ２６  装着孔、  ３１  第１の取り付け板、  ３２  第２の取り付け板、  ３６  起立部、  ３７  突出部
【図１】
2010036364.tif 000003
【図２】
2010036364.tif 000004
【図３】
2010036364.tif 000005
【図４】
2010036364.tif 000006
【図５】
2010036364.tif 000007
【図６】
2010036364.tif 000008
【図７】
2010036364.tif 000009
【図８】
2010036364.tif 000010
【図９】
2010036364.tif 000011
【図１０】
2010036364.tif 000012