(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被吐出媒体に対して液滴を吐出する液滴吐出ヘッドが設けられた液滴吐出装置であって、
前記液滴吐出ヘッドは、
液滴を吐出するノズル孔が形成された液滴吐出面を有する液滴吐出ユニットと、
開口を有し、前記液滴吐出ユニットの側端部を囲み、且つ、前記液滴吐出面が前記開口から露出するように、前記液滴吐出ユニットが取り付けられたホルダと、
前記液滴吐出ユニットとの間に封止剤を介して配置された枠部材と、を備え、
前記液滴吐出ユニットは、前記側端部に形成され、前記封止剤が充填された凹部を有し、
前記枠部材は、
前記ホルダと前記液滴吐出ユニットの側端部との間から前記開口を形成する前記ホルダの壁の少なくとも一部を覆うように延在する延在部と、
前記延在部と接続し、前記液滴吐出面と直交する方向における前記液滴吐出面と反対側に位置する前記液滴吐出ユニットの背面と連結する背面連結部と、
を有することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
前記背面連結部と前記ホルダとの隙間に、前記液滴吐出ユニットと前記枠部材、及び、前記ホルダを接着する接着剤が装填されていることを特徴とする請求項１記載の液滴吐出装置。
【請求項３】
前記液滴吐出ユニットが、前記背面の周縁部に形成され、液体を供給するための液体供給口を有し、
前記接着剤は、前記背面連結部のうち、前記液体供給口の近傍以外の部分に、塗布されており、
前記凹部は、前記背面連結部に塗布される前記接着剤と対応する前記側端部に形成されていることを特徴とする請求項２記載の液滴吐出装置。
【請求項４】
前記延在部が、前記ホルダの壁の外側面まで延在していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の液滴吐出装置。
【請求項５】
前記液滴吐出面が前記被吐出媒体を搬送する搬送面と対向するように前記液滴吐出ヘッドが配置され、
前記延在部は、前記液滴吐出面よりも前記搬送面側に突出して配置されていることを特徴とする１〜４のいずれか１項記載の液滴吐出装置。
【請求項６】
空気を排出する排気部が、前記ホルダの壁の外側面に設けられ、
前記排気部と前記ホルダの壁との間に、前記枠部材の端部を保持する溝部が形成され、
前記枠部材の端部と前記溝とが前記封止剤を介して配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の液滴吐出装置。
【請求項７】
被吐出媒体に対して液滴を吐出する液滴吐出ヘッドが設けられた液滴吐出装置であって、
前記液滴吐出ヘッドは、
液滴を吐出するノズル孔が形成された液滴吐出面を有する液滴吐出ユニットと、
開口を有し、前記液滴吐出ユニットの側端部を囲み、且つ、前記液滴吐出面が前記開口から露出するように、前記液滴吐出ユニットが取り付けられたホルダと、
前記液滴吐出ユニットとの間に封止剤を介して配置された枠部材と、を備え、
前記枠部材は、
前記ホルダと前記液滴吐出ユニットの側端部との間から前記開口を形成する前記ホルダの壁の少なくとも一部を覆うように延在する延在部と、
前記液滴吐出面と直交する方向における前記液滴吐出面と反対側に位置する前記液滴吐出ユニットの背面と連結する背面連結部と、
前記延在部と前記背面連結部とを接続し、前記液滴吐出ユニットの側端部との間に前記封止剤を挟んで配置される接続部と、
を有することを特徴とする液滴吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出装置に関し、特に液滴吐出ヘッドのシール性を向上した液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、液滴吐出装置として、ヘッドホルダの下側に中央部が開口した凹部が形成された枠部を有し、凹部内に液滴を吐出するノズル孔が形成された液滴吐出面を有する液滴吐出ユニットが配置されたものが知られている。通常、このようにして構成される液滴吐出装置においては、液滴吐出ユニットの周囲と前記凹部を形成する側壁部との間に隙間が生じる。そして、前記液滴吐出ユニットの周囲と前記凹部を形成する側壁部との隙間には、液滴の侵入防止のために、封止剤（ポッティング剤）を充填してシール性を確保している。
【０００３】
一方、このような液滴吐出ユニットにおいては、ノズルの吐出性能を維持させるために、液滴吐出面をワイパー部材にて払拭するようにしている。ワイパー部材にて液滴吐出面が払拭されると、前記液滴吐出ユニットの周囲と前記凹部を形成する側壁部との隙間に、ワイパー部材により払拭された残留液が溜まるおそれがある。そこで、前記隙間に残留液が溜まらないようにするため、前記液滴吐出ユニットの周囲を覆うように、矩形枠状の保護部材が封止剤によって取り付けられた液滴吐出装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。なお、この封止剤は、ヘッドホルダと保護部材との隙間からインクが侵入するのを防止すると同時に、保護部材とヘッドホルダとを接着する接着剤の役割も担う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２０８３１４号公報（図１２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１によると、ヘッドホルダと保護部材との間から液滴が進入しやすく、この液滴が封止剤と接触すると、封止剤が剥がれ、保護部材がヘッドホルダから剥がれるという課題があった。
【０００６】
また、ワイパー部材のワイピング動作中に封止剤が欠落し、封止剤がワイパー部材に付着したままワイピング動作が行われると、その封止剤が異物としてノズル孔につまり、吐出性能を低下させる可能性がある。
【０００７】
くわえて、液滴がヘッドホルダと保護部材との間から進入すると、液滴吐出装置の稼働時に、接着剤や封止剤に接触して汚染された液滴が被吐出媒体に落下したり飛び散ったりするという問題もあった。  
【０００８】
本発明の目的は、液滴がヘッドホルダと液滴吐出ユニットとの隙間へ進入することを抑制して、液滴吐出ヘッドのシール性を向上した液滴吐出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の液滴吐出装置は、被吐出媒体に対して液滴を吐出する液滴吐出ヘッドが設けられた液滴吐出装置であって、前記液滴吐出ヘッドは、液滴を吐出するノズル孔が形成された液滴吐出面を有する液滴吐出ユニットと、開口を有し、前記液滴吐出ユニットの側端部を囲み、且つ、前記液滴吐出面が前記開口から露出するように、前記液滴吐出ユニットが取り付けられたホルダと、前記液滴吐出ユニットとの間に封止剤を介して配置された枠部材と、を備え、前記液滴吐出ユニットは、前記側端部に形成され、前記封止剤が充填された凹部を有し、前記枠部材は、前記ホルダと前記液滴吐出ユニットの側端部との間から前記開口を形成する前記ホルダの壁の少なくとも一部を覆うように延在する延在部と、前記延在部と接続し、前記液滴吐出面と直交する方向における前記液滴吐出面と反対側に位置する前記液滴吐出ユニットの背面と連結する背面連結部と、を有することを特徴とする。また、請求項７記載の液滴吐出装置のように、前記液滴吐出ヘッドは、液滴を吐出するノズル孔が形成された液滴吐出面を有する液滴吐出ユニットと、開口を有し、前記液滴吐出ユニットの側端部を囲み、且つ、前記液滴吐出面が前記開口から露出するように、前記液滴吐出ユニットが取り付けられたホルダと、前記液滴吐出ユニットとの間に封止剤を介して配置された枠部材と、を備え、前記枠部材は、前記ホルダと前記液滴吐出ユニットの側端部との間から前記開口を形成する前記ホルダの壁の少なくとも一部を覆うように延在する延在部と、前記液滴吐出面と直交する方向における前記液滴吐出面と反対側に位置する前記液滴吐出ユニットの背面と連結する背面連結部と、前記延在部と前記背面連結部とを接続し、前記液滴吐出ユニットの側端部との間に前記封止剤を挟んで配置される接続部と、を有してもよい。
【００１０】
ここで、「封止剤」とは、例えばポッティング剤などをいう。
【００１１】
この構成によれば、枠部材が、前記ホルダの壁の少なくとも一部を覆う延在部と、これに続く背面連結部とを有し、背面連結部が前記液滴吐出ユニットの背面に存在することとなる。この背面連結部が、前記液滴吐出ユニットの背面の周縁部を覆うことで、前記延在部と前記背面連結部とが、ホルダの側壁から前記液滴吐出ユニットの背面周縁部までを覆う。つまり、前記枠部材が、前記液滴吐出ユニットの周囲と前記ホルダの壁との隙間を覆うことで、シール性を向上でき、前記液滴吐出ユニットの背面への液滴の進入も抑えられる。
【００１２】
請求項２記載の液滴吐出装置は、前記背面連結部と前記ホルダとの隙間に、前記液滴吐出ユニットと前記枠部材、及び、前記ホルダを接着する接着剤が装填されていることを特徴とする。この構成によれば、前記背面連結部と前記ホルダとの隙間における液滴の進入をより確実に抑えられ、シール性が増す。
【００１３】
請求項３記載の液滴吐出装置は、前記液滴吐出ユニットが、前記背面の周縁部に形成され、液体を供給するための液体供給口を有し、前記接着剤は、前記背面連結部のうち、前記液体供給口の近傍以外の部分に、塗布されており、前記凹部は、前記背面連結部に塗布される前記接着剤と対応する前記側端部に形成されていることを特徴とする。この構成によれば、封止剤が所定の凹部に装入されるため、封止剤と接着剤とが接触することを防止でき、これにより接着剤の接着力低下を防止できる。
【００１４】
請求項４記載の液滴吐出装置は、前記延在部が、前記ホルダの壁の外側面まで延在していることが好ましい。この構成によれば、前記延在部が前記ホルダの壁の外側面までを覆っているため、さらにシール性を向上できる。
【００１５】
請求項５記載の液滴吐出装置は、前記液滴吐出面が前記被吐出媒体を搬送する搬送面と対向するように前記液滴吐出ヘッドが配置され、前記延在部は、前記液滴吐出面よりも前記搬送面側に突出して配置されていることを特徴とする。この構成によれば、延在部が液滴吐出面よりも搬送面側に突出しているため、液滴吐出面の保護を行うことができる。
【００１６】
請求項６記載の液滴吐出装置は、空気を排出する排気部が、前記ホルダの壁の外側面に設けられ、前記排気部と前記ホルダの壁との間に、前記枠部材の端部を保持する溝部が形成され、前記枠部材の端部と前記溝とが前記封止剤を介して配置されていることを特徴とする。この構成によれば、排気部が存在する部分においても、シール性を確保したまま枠部材を取り付けることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、上記のように構成したので、枠部材によって液滴吐出ヘッドのシール性を向上でき、液滴吐出ヘッドへの液滴の進入を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態にかかる液滴吐出装置の全体構成を模式的に示す平面図である。
【図２】本発明の実施形態にかかる液滴吐出装置の液滴吐出ヘッドの斜視図である。
【図３】図２の液滴吐出ヘッドを液滴吐出面側から見た説明図である。
【図４】図２の液滴吐出ヘッドのＡＡ線断面図である（内部構造を一部省略）。
【図５】図４の一部を省略し、記録用紙の搬送面を追記した模式図である。
【図６】本発明の実施形態にかかる枠部材を、下面側から見た斜視図である。
【図７】本発明の実施形態にかかる液滴吐出ユニットを取り付けた状態の枠部材を、上面側から見た斜視図である（一部内部構造を示す）。
【図８】本発明の実施形態にかかる枠部材の変形例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図面に基づき説明するが、本発明は下記実施形態に限定されるものではない。
【００２０】
１．[液滴吐出装置の全体構造]
図１は、本発明に係るインクジェットプリンタである液滴吐出装置の構成を模式的に示す平面図である。図１を用いて、本発明の液滴吐出装置１の全体構成について説明する。なお、本実施形態においては、インク（液滴）を吐出する側を下面および下方向とし、その反対側を上面および上方向とする。また、図２以下に記載した方向を示す矢印は、図１の方向を基準とする。
【００２１】
図１に示すように、液滴吐出装置１は、その内部において、２本のガイド軸２ａ，２ｂが前後に平行に設けられ、そのガイド軸２ａ，２ｂに、液滴吐出ヘッド１０が保持されている。液滴吐出ヘッド１０は、記録用紙（被吐出媒体）Ｐへインクを吐出する液滴吐出ユニット１１と、これを保持するヘッドホルダ１２とから構成されている。液滴吐出ヘッド１０は、モータにより回転駆動する無端ベルトに取付けられ、モータの駆動により、ガイド軸２ａ，２ｂ上を記録用紙Ｐに沿って往復移動する構成となっている。
【００２２】
また、液滴吐出ヘッド１０の往復移動経路の一側に、液滴吐出ユニット１１のノズル面を払拭するワイパー部材を有するワイパー手段３が配置され、他側に、液滴吐出ヘッド１０から吐出されたインクを受けるフラッシング受容部４が配置されている。
【００２３】
また、液滴吐出装置１の本体の左右方向中央位置には、インクを種類別に収容するインク供給源、すなわち複数のインクカートリッジが配置されている。具体的には、マゼンタインクが収容されたインクカートリッジ５Ｍと、シアンインクが収容されたインクカートリッジ５Ｃと、ブラックインクが収容されたインクカートリッジ５Ｂと、イエローインクが収容されたインクカートリッジ５Ｙとが配置されている。各インクカートリッジ５Ｍ〜５Ｙは、それぞれ可撓性のインク供給チューブ６Ｍ，６Ｃ，６Ｂ，６Ｙを通じてチューブジョイントに接続されている。
【００２４】
２．[液滴吐出ヘッドの構造]
次に、本発明の主要部である液滴吐出ヘッド１０の構造について説明する。図２〜図５に示すように、液滴吐出ヘッド１０は、インクを吐出するノズル孔１１ａが形成された液滴吐出面１１ｂを有する液滴吐出ユニット１１と、中央に開口部１２ａ開口部１２ａ、及びこの開口部１２ａ開口部１２ａの周囲に立ち上がった側壁部１２ｂを有するヘッドホルダ１２とを備える。液滴吐出ユニット１１は、ヘッドホルダ１２の開口部１２ａ開口部１２ａに取り付けられ、液滴吐出ユニット１１の側端部１１ｅが側壁部１２ｂに囲まれた状態となっている。
【００２５】
液滴吐出ユニット１１は、多数のインク流路を形成するキャビティユニット１４を備え、そのキャビティユニット１４の上側にインク流路内のインクに選択的に吐出圧力を付与する圧電アクチュエータ１５やフレキシブルフラットケーブル（配線基板）などの電装品が設けられている。つまり、キャビティユニット１４の上側に積層される圧電アクチュエータ１５の上面には、ドライバＩＣを備え、圧電アクチュエータ１５に電圧を印加するフレキシブルフラットケーブルの基端部分が積層して固定されている。
【００２６】
また、キャビティユニット１４の周縁上側には、矩形枠状の補強フレーム１６が接着固定されている。この補強フレーム１６は、液滴吐出ユニット１１の背面周縁部１１ｇに沿った偏平な板形状を有し、中央に開口を有する。この開口は、平面的にみて、圧電アクチュエータ１５の外形状よりも僅かに大きく、かつキャビティユニット１４の外形状よりも小さく形成されている。よって、補強フレーム１６の開口内に圧電アクチュエータ１５、フレキシブルフラットケーブルなどの電装品が位置するように、補強フレーム１６に対し液滴吐出ユニット１１が取り付けられる。
【００２７】
このように、液滴吐出ユニット１１は、補強フレーム１６に取り付けられた状態で、ヘッドホルダ１２の下側に対し位置決めされる。
【００２８】
また、液滴吐出ヘッド１０には、液滴吐出ユニット１１の周囲とヘッドホルダ１２の側壁部１２ｂとの隙間を覆う、矩形枠状の枠部材１３が取り付けられている。枠部材１３についての詳細は後述するが、枠部材１３はポリエステル素材からなる薄いフィルムからなり、高温状態で加工して矩形枠状に成形している。なお、枠部材１３の素材は、これに限定されず、金属製のものを用いても良い。
【００２９】
また、ヘッドホルダ１２には、側壁部１２ｂの外側面に、これに沿うように、エアを排出する排気口１７ａが複数配置された排気部１７が設けられている。なお、排気部１７の、ヘッドホルダ開口部１２ａ開口部１２ａ側には、枠部材１３の一端を差し込んで保持する溝部１７ｂが設けられている。
【００３０】
なお、液滴吐出ユニット１１の周囲と枠部材１３との間には、ポッティング剤Ｘを充填して、この隙間をシールしている。また、溝部１７ｂにもポッティング剤Ｘを充填して、溝部１７ｂと枠部材１３との隙間をシールしている。
【００３１】
３．[枠部材の取り付け構造]
続き、枠部材１３の取り付け構造について図４〜図７に基づき説明する。図４は、図２の液滴吐出ヘッドのＡＡ線断面図である（内部構造を一部省略）。図５は、図４の一部を省略し、記録用紙の搬送面を追記した模式図である。図６は、枠部材１３を下面側から見た斜視図である。図７は、液滴吐出ユニットを取り付けた状態の枠部材を、上面側から見た斜視図である（一部内部構造を示す）。
【００３２】
図６に示すように、枠部材１３は、中央が開口した矩形枠状のポリエステルフィルムである。枠部材１３は、開口側の端部を形成する背面連結部１３ａと、これに続く延在部１３ｂとからなり、背面連結部１３ａにはＵＶ接着用の接着用孔１３ｃが形成されている。
【００３３】
そして、図４、図５に示すように、枠部材１３の背面連結部１３ａが、液滴吐出ユニット１１を構成する補強フレーム１６の背面側（液滴吐ユニット１１の背面１１ｆ側）から、補強フレーム１６の周縁（液滴吐出ユニット１１の背面周縁部１１ｇ）を支えるように、補強フレーム１６とヘッドホルダ１２の側壁部１２ｂの内側に沿って設けられた支持部１２ｃとの間に差し込まれた状態で配置されている。また、背面連結部１３ａに続く延在部１３ｂは、補強フレーム１６の側端部（液滴吐出ユニット１１の側端部１１ｅ）とヘッドホルダ１２の側壁部１２ｂとの隙間を覆うように、側壁部１２ｂの外側面まで延在する。
【００３４】
また、枠部材１３の背面連結部１３ａと、ヘッドホルダ１２の支持部１２ｃとの隙間には、支持部１２ｃの背面側から、ＵＶ接着剤Ｙを装填する。なお、枠部材１３の背面連結部１３ａには、ＵＶ接着剤の接着位置に対応する位置に、接着用孔１３ｃが形成されているので、これにより、液滴吐出ユニット１１と枠部材１３、及び、ヘッドホルダ１２とがそれぞれ接着固定される。
【００３５】
また、図７に示すように、液滴吐出ユニット１１の側端部１１ｅには、インクを供給する液体供給口１１ｄの近傍以外の部分に、ポッティング剤Ｘを装填するための凹部１１ｃが複数形成されている。具体的には、液滴吐出ユニット１１を形成するキャビティユニット１４の外周側端部に、凹部１４ｃが複数形成されている。この凹部１４ｃにポッティング剤Ｘを装填して、キャビティユニット１４（液滴吐出ユニット１１）と枠部材１３との隙間をシールする。このポッティング剤Ｘの装填位置は、液滴吐出面よりも低い位置となる。したがって、ワイピング時にワイパー部材がポッティング剤Ｘに触れにくく、インクとの接触を抑えることができる。
【００３６】
くわえて、凹部１４ｃにポッティング剤Ｘを装填するため、ポッティング剤Ｘのはみ出しも抑制でき、ポッティング剤ＸとＵＶ接着剤Ｙとの接触を抑えることができる。これにより、ポッティング剤ＸとＵＶ接着剤Ｙとが接触することによる、接着力の低下を防止できる。
【００３７】
なお、本実施形態においては、キャビティユニット１４に凹部１４ｃを形成しているが、凹部は補強フレーム１６に設けてもよい。また、いずれにも凹部を設けない構成とすることもでき、その場合には、補強フレーム１６’の下部周縁部と、枠部材１３の延在部１３ｂと背面連結部１３ａとの接続部（角部）と、の間にポッティング剤Ｘを装填すればよい。このようにすれば、ポッティング剤ＸとＵＶ接着剤Ｙとの接触を抑え、かつ、ワイパー部材の先端とポッティング剤Ｘとの接触も抑えることができる。
【００３８】
また、前記のとおり、延在部１３ｂは、側壁部１２ｂの外側面まで延在しているが、延在部１３ｂは、その端部がワイパー手段３のワイパー部材の下端よりも下方にくるように延在する。このように構成することで、ワイピング時に延在部１３ｂと側壁部１２ｂの外側面との間からインクが侵入することを防止できる。なお、延在部１３ｂの端部は側壁部の外側面にかしめて固定する。
【００３９】
また、枠部材１３は、延在部１３ｂの上面を液滴吐出面１１ｂの上面よりも上方に位置するように配する。このようにすれば、枠部材１３の延在部１３ｂが、液滴吐出面１１ｂよりも、記録用紙Ｐの搬送面Ｑ側に突出することとなり、液滴吐出面１１ｂの保護ができる。
【００４０】
このように、枠部材１３の形状および取り付け構造を上記のようにしたので、液滴吐出ヘッド１０のシール性を向上でき、インクの侵入や、記録用紙Ｐへのインクの飛び散りなどを防止できる。
【００４１】
（枠部材の変形例）
また、枠部材１３の変形例について図８に基づき説明する。枠部材１３’は、ポッティング剤の使用を抑えることを目的とした変形例である。枠部材１３’は、背面連結部１３ａ’の上面にラバー１８を取り付け、補強フレーム１６の下面と背面連結部の上面との隙間をシールする。これにより、この部分に必要であったポッティング剤の使用を抑えることができる。なお、ポッティング剤の使用を抑えることで、ポッティング剤とＵＶ接着剤、およびインクとの接触を従来よりも軽減することができる。
【００４２】
本実施形態は、インクを吐出するインクジェットプリンタを用いて説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、ノズルから導電性材料を吐出することで、配線基板の配線パターンを形成することが可能な液滴吐出装置にも、本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１    液滴吐出装置
２ａ，２ｂ  ガイド軸
３    ワイパー手段
４    フラッシング受容部
５Ｍ〜５Ｙ  インクカートリッジ
６Ｍ〜６Ｙ  インク供給チューブ
１０  液滴吐出ヘッド
１１  液滴吐出ユニット
１１ａ  ノズル孔
１１ｂ  液滴吐出面
１１ｃ  凹部
１１ｄ  液体供給口
１１ｅ  側端部
１１ｆ  背面
１１ｇ  背面周縁部
１２  ヘッドホルダ
１２ａ  開口部
１２ｂ  側壁部
１２ｃ  支持部
１３  枠部材
１３ａ  背面連結部
１３ｂ  延在部
１３ｃ  接着用孔
１４  キャビティユニット
１４ｃ  凹部
１５  圧電アクチュエータ
１６  補強フレーム
１７  排気部
１７ａ  排気口
１７ｂ  溝部
Ｐ  記録用紙
Ｑ  搬送面
【図２】
0005447424.tif 000002
【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１】
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