(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を噴射するノズルに連通した圧力室並びに該圧力室に圧力を印加するアクチュエーターを備えたヘッド本体と、
前記ヘッド本体上方に設けられ、ＣＰＵから送られてきた信号を中継し前記アクチュエーターに駆動信号を供給する回路基板と、
前記回路基板上方にあって、液体源からインク供給針を経て接続される第１流路部材と、
前記回路基板上方でかつ前記第１流路部材の下方にあって導入された液体が前記第１流路部材の次に流通する第２流路を有する第２流路部材と、を備え、
前記第１流路部材は、少なくとも外周に沿った起立壁を有するとともに、前記起立壁の内部領域に開口され、前記液体を排出する排出路を有し、
前記排出路の平面上の位置は、前記回路基板の外側に設けられている
ことを特徴とする液体噴射ヘッドユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の液体噴射ヘッドユニットにおいて、
前記起立壁の内部にさらにインクトラップを有し、前記インクトラップを介して前記排出路に前記液体が送られる
ことを特徴とする液体噴射ヘッドユニット。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の液体噴射ヘッドユニットを有する
ことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項４】
液体を噴射するノズルに連通した圧力室並びに該圧力室に圧力を印加するアクチュエーターを備えたヘッド本体と、
前記回路基板上方にあって、液体源からインク供給針を経て接続される第１流路部材と、
前記回路基板上方でかつ前記第１流路部材の下方にあって導入された液体が前記第１流路部材の次に流通する第２流路を有する第２流路部材と、を備え、
前記第１流路部材は、少なくとも外周に沿った起立壁を有するとともに、前記起立壁の内部領域に開口され、前記液体を排出する排出路を有し、
前記排出路の平面上の位置は、前記ヘッド本体の外側に設けられている
ことを特徴とする液体噴射ヘッドユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体を噴射する液体噴射装置の代表例として、アクチュエーターにヒーターや圧電素子を利用してインクを吐出する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では、インクが、液体タンクから供給チューブを通じてまたはカートリッジから、液体噴射ヘッドユニットとしてのインクヘッドユニットに導入される。
インクヘッドユニットはインク流入部、アクチュエーターに駆動信号を送る回路基板、アクチュエーターと流路ユニットとノズルプレートを含むヘッド本体を有しており、供給チューブまたはカートリッジから送られたインクは、インク流入部からインク針を経由してヘッド本体に送られ、アクチュエーターの作用により圧力室から噴射される。
【０００３】
供給チューブまたはカートリッジからインク流入部への接続部で、送られたインクが漏えいすることがあり、その対策として供給チューブの継手とは離れた位置にコネクターを配置したり、漏れたインクを吸収する吸収部材を設けたり、さらに漏れたインクをヘッド本体から制御基板へインクが回り込むことを防ぐ構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−８２３１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の構造では、インクヘッドユニットを小型化しようとした場合、インク排出口がインクヘッドユニットの外側に設けられているので、インクの漏れの場合に備えてインク流入部とは別にトラップ専用の領域を設けねばならず、小型化の妨げとなる場合があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］
本適用例に係る液体噴射ヘッドユニットは、液体を噴射するノズルに連通した圧力室並びに該圧力室に圧力を印加するアクチュエーターを備えたヘッド本体と、前記ヘッド本体上方に設けられ、ＣＰＵから送られてきた信号を中継し前記アクチュエーターに駆動信号を供給する回路基板と、前記回路基板上方にあって、液体源からインク供給針を経て接続される第１流路部材と、前記回路基板上方でかつ前記第１流路部材の下方にあって導入された液体が前記第１流路部材の次に流通する第２流路を有する第２流路部材と、を備え、前記第１流路部材は、少なくとも外周に沿った起立壁を有するとともに、前記起立壁の内部領域に開口され、前記液体を排出する排出路を有し、前記排出路の平面上の位置は、前記回路基板の外側に設けられていることを特徴とする。
【０００８】
本適用例によれば、排出路が、第１流路部材の外周に沿った壁面の内部領域でかつヘッド本体の外側に開口されているので、排出路から流れ出たインクが回路基板に付着することを防止し、かつインクヘッドユニットおよびこのインクヘッドユニットを用いた液体噴射装置全体を小型化することができる。
【０００９】
［適用例２］
上記液体噴射ヘッドユニットであって、前記起立壁の内部にさらにインクトラップを有し、前記インクトラップを介して前記排出路に前記液体が送られることが好ましい。
【００１０】
［適用例２］
この適用例では、インク供給針とインクヘッドユニットとの間からインクが漏れて起立壁内部に広がっても、少量であればインクトラップによって漏えいしたインクが吸着されるので、インクが回路基板に付着することを確実に防ぐことができる。
【００１１】
［適用例３］
本適用例に係る液体噴射装置は、前述の液体噴射ヘッドユニットを有することを特徴とする。
【００１２】
本適用例によれば、前述の効果を達成できる液体噴射装置が得られる。
また本発明の液体噴射ヘッドユニットの別の態様として、液体を噴射するノズルに連通した圧力室並びに該圧力室に圧力を印加するアクチュエーターを備えたヘッド本体と、前記回路基板上方にあって、液体源からインク供給針を経て接続される第１流路部材と、前記回路基板上方でかつ前記第１流路部材の下方にあって導入された液体が前記第１流路部材の次に流通する第２流路を有する第２流路部材と、を備え、前記第１流路部材は、少なくとも外周に沿った起立壁を有するとともに、前記起立壁の内部領域に開口され、前記液体を排出する排出路を有し、前記排出路の平面上の位置は、前記ヘッド本体の外側に設けられていることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】インクジェット式記録装置の構成を説明する斜視図。
【図２】実施形態に係わるインクヘッドユニットの分解斜視図。
【図３】（ａ）インクヘッドユニットの上面図、（ｂ）（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図４】インクヘッドユニットの底面図。
【図５】ヘッド本体の組立断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。以下、インクヘッドユニットは液体噴射ヘッドユニットの一例であり、インクジェット式記録装置１は、液体噴射装置の一例である。
【００１５】
図１は、本実施形態に係るインクジェット式記録装置１の概略構成を示す斜視図である。インクジェット式記録装置１は、インクヘッドユニット２を具備する。インクヘッドユニット２は、インクカートリッジ３とともにキャリッジ４に搭載され、キャリッジ４は、キャリッジ軸９に沿って移動可能に設けられている。
【００１６】
駆動モーター（図示せず）の駆動力が複数の歯車およびタイミングベルト７を介してキャリッジ４に伝達されることで、インクヘッドユニット２を搭載したキャリッジ４はキャリッジ軸９に沿って移動される。
【００１７】
キャリッジ４のキャリッジ軸９に沿う方向の位置は、リニアエンコーダー１０によって検出され、検出信号が位置情報として制御部（図示せず）に送信される。これにより、制御部はこのリニアエンコーダー１０からの位置情報に基づいてキャリッジ４（インクヘッドユニット２）の位置を認識しながら、インクの吐出動作等を制御することができる。
【００１８】
また、インクジェット式記録装置１はプラテン５を備えており、紙送り機構８により給紙された紙等の記録媒体である記録シート６が、プラテン５に巻き掛けられて搬送される。
【００１９】
図２に、本発明によるインクヘッドユニット２を示す。実施形態のインクヘッドユニット２は、流路部材１２と、回路基板１３と、ヘッド本体１４と、ヘッドカバー１５とを備えている。
【００２０】
流路部材１２は、図１に示したインクカートリッジ３からのインクをヘッド本体１４に供給する液体流路が形成された部材である。具体的には、流路部材１２は、第１流路部材１７と、第２流路部材２１と、第３流路部材１９とがシール部材１８を挟んで接合されて構成されている。
【００２１】
第１流路部材１７は、上面に複数のインクカートリッジ３が着脱可能に取り付けられるインクカートリッジ装着部２２を備えている。インクカートリッジ装着部２２の底部には、装着される各インクカートリッジ３のそれぞれに対応して複数のインク導入針２３が形成されている。実施形態では、４色（例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）のインクに対応して、４本のインク導入針２３が列設されている。
【００２２】
インク導入針２３を通してインクカートリッジ３から導入されたインクは下方に下がり、第３流路部材１９に設けられたインク通路２５を経て、第２流路部材２１に設けられた第２流路２９に送られ、ヘッド本体１４に送られる。
【００２３】
回路基板１３は、表面にＩＣ、抵抗、等の電装部品が実装されている。回路基板１３は、流路部材１２とヘッド本体１４との間に配設されていて、ＣＰＵ（図示せず）からの信号ケーブルが、コネクター３２に接続される。回路基板１３でＣＰＵからの信号は、各圧力室の駆動信号に変換され、ヘッド本体１４に送られるように、ヘッド本体１４の振動子ユニット４５を構成するフレキシブルケーブル３３に接続されている。また、回路基板１３には、流路挿入孔３４が設けられており、第２流路２９を通すようになっていて、インクを後述するインク供給路７０に送っている。
【００２４】
ヘッド本体１４は、振動子ユニット４５、ヘッドケース４４、流路ユニット３９を有する。さらに振動子ユニット４５は、その先端部が振動板５１に当接した状態で固定されている。
【００２５】
図３（ａ）は、インクヘッドユニット２を図１に示したインクカートリッジ３側からみた上面図である。インクカートリッジ３は、起立壁４０の内側に４本が列設され、インク導入針２３のそれぞれに配置される。それぞれのインクカートリッジ３に対応して、インクトラップ部４１が、起立壁４０の内側に設けられる。さらに、インクトラップ部４１の中に、インク排出口４６が設けられる。ここでは、インク排出口４６が、４つのインクカートリッジのうちの１つにしか設けていないが、それぞれのインクカートリッジに対して設けてもよい。
【００２６】
図３（ｂ）は、インクヘッドユニット２の流路部材１２を、図３（ａ）のＡ−Ａ部に沿ってみた断面図である。第１流路部材１７、第３流路部材１９、第２流路部材２１が、上から順に重なっている。インクトラップ部４１が、インク排出口４６に接続されている。
【００２７】
図４は、インクヘッドユニット２をヘッドカバー１５の下面から見た図である。図３（ａ）とは左右が逆になっている。外周部が第２流路部材２１、内側右部にコネクター３２、内側中央に回路基板１３、該回路基板１３の内側にヘッドカバー１５、ヘッドカバー１５の内側にノズルプレート４９、該ノズルプレート４９の内側に２本のノズル列３６が設けられている。ヘッドカバー１５の４端付近には、フランジ部８０が設けられ、おのおの先端には位置決め用のヘッドカバー基準孔８１が開口されている。
ノズル列３６の１本は、シアン、マゼンタ、イエローに、３分割され、他の１本は、ブラックに割り当てられる。しかし、ノズル列３６の１本をシアン、マゼンタに、他の１本をイエロー、ブラックに割り当ててもよい。インク排出口４６は、水平面で見ると、ヘッド本体１４にも回路基板１３にも干渉しない位置に設けられているため、仮にインクカートリッジ３とインクヘッドユニット２との接続部でインク漏れがおこってインク排出口４６からインクが流れだしても、回路基板１３にインク漏れが影響することがない。
【００２８】
図５は、ヘッド本体１４を示す。ヘッドケース４４、振動子ユニット４５、流路ユニット３９を組み立てた構成を示した組立断面図である。振動子ユニット４５は、固定板４２を通じてヘッドケース４４と固定され、圧電素子４３は、フレキシブルケーブル３３に接続されている。圧電素子４３は、圧電体６１と電極６２及び６３とを縦に交互にサンドイッチ状に挟んで積層されたものである。この圧電素子４３の振動に寄与しない不活性領域が固定板４２に固着されている。
【００２９】
また、振動板５１の各圧力発生室３８に対向する領域内には、圧電素子４３の先端部が当接する島部６０が設けられている。すなわち振動板５１の各圧力発生室３８の周縁部に対向する領域に他の領域よりも厚さの薄い薄肉部５８が形成されて、この薄肉部５８の内側にそれぞれ島部６０が設けられている。
【００３０】
インク供給路７０に送られたインクは、コンプライアンス部５９、マニホールド５２を経由して、圧力発生室３８に送られる。圧電素子４３により駆動される振動板５１が圧力発生室３８内のインクに圧力を印加すると、インクはノズル列３６より噴射される。
【００３１】
以上に説明したように、本発明に係るインクヘッドユニット２は、流路部材１２を形成する第１流路部材１７の起立壁４０内にインクトラップ部４１とインク排出口４６を設けることにより、インク漏れによる回路基板１３への影響を抑制しつつ、インクヘッドユニット２の小型化を実現することができる。この結果、インクヘッドユニット２の信頼性を向上させつつ、小型のインク噴射装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１…インクジェット式記録装置、２…インクヘッドユニット、４…キャリッジ、５…プラテン、６…記録シート、７…タイミングベルト、８…紙送り機構、９…キャリッジ軸、１０…リニアエンコーダー、１２…流路部材、１３…回路基板、１４…ヘッド本体、１５…ヘッドカバー、１７…第１流路部材、１８…シール部材、１９…第３流路部材、２１…第２流路部材、２２…インクカートリッジ装着部、２３…インク導入針、２５…インク通路、２９…第２流路、３２…コネクター、３３…フレキシブルケーブル、３４…流路挿入孔、３６…ノズル列、３８…圧力発生室、３９…流路ユニット、４０…起立壁、４１…インクトラップ部、４２…固定板、４３…圧電素子、４４…ヘッドケース、４５…振動子ユニット、４６…インク排出口、４９…ノズルプレート、５１…振動板、５２…マニホールド、５８…薄肉部、５９…コンプライアンス部、６０…島部、６１…圧電体、６２…電極、７０…インク供給路、８０…フランジ部、８１…ヘッドカバー基準孔。
【図１】
0005928141.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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