(57)【要約】【課題】装置のコンパクト化を担保しつつ、駆動回路および接続部を適切に保護することが可能な液滴吐出装置を提供する。【解決手段】インクジェットヘッド１は、ヘッドチップ１１、ドライバ基板４、フレキシブル基板２６、ヘッドベース１３、マニホールド１４Ａ，１４Ｂ、およびフィルタユニット３を備える。ヘッドチップ１１は、複数のノズルを介して液体を吐出する。ドライバ基板４は、ヘッドチップ１１を駆動する。フレキシブル基板２６は、ヘッドチップ１１とドライバ基板４とを接続する。ヘッドベース１３は、ヘッドチップ１１およびドライバ基板４を保持する。マニホールド１４Ａ，１４Ｂおよびフィルタユニット３は、フレキシブル基板２６およびドライバ基板４を覆うように配置される。【選択図】図７
2007160509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体収容部から供給された液体を吐出する液滴吐出装置であって、
複数のノズルを介して前記液体を吐出する液滴吐出ユニットと、
前記液滴吐出ユニットを駆動する駆動回路と、
前記液滴吐出ユニットと前記駆動回路とを接続する接続部と、
前記液滴吐出ユニットおよび前記駆動回路を保持するベース部材と、
前記液体収容部および前記液滴吐出ユニットにそれぞれ接続されるべき液体流路が内部に形成されるとともに、前記液体収容部および前記液滴吐出ユニットにそれぞれ接続された流路構成ユニットと、
を備え、
前記流路構成ユニットは、前記接続部および前記駆動回路を覆うように配置されることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
前記流路構成ユニットは、前記ベース部材に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項３】
前記液滴吐出ユニットは、直方体状を呈する本体と、前記本体の第１の側面に露出した液体導入口と、前記第１の側面の反対側に位置する第２の側面に露出した液体排出口と、を備えており、
前記流路構成ユニットは、断面視コ字状を呈しており、前記第１の側面サイドおよび前記第２の側面サイドから前記液滴吐出ユニットを挟むように配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の液滴吐出装置。
【請求項４】
前記流路構成手段は、前記第１の側面に対向するように配置される第１の流路構成部材と、前記第２の側面に対向するように配置される第２の流路構成部材と、前記第１の流路構成部材および前記第２の流路構成部材を連結する第３の流路構成部材と、を備えることを特徴とする請求項３に記載の液滴吐出装置。
【請求項５】
前記第１の側面と前記第１の流路構成部材とが第１の弾性シール部材を介して圧接し、かつ、前記第２の側面と前記第２の流路構成部材とが第２の弾性シール部材を介して圧接するように、前記流路構成手段が配置されることを特徴とする請求項４に記載の液滴吐出装置。
【請求項６】
前記第３の流路構成部材が、内部を通過する液体を濾過するフィルタユニットであることを特徴とする請求項４または５に記載の液滴吐出装置。
【請求項７】
前記第１の流路構成部材、前記第２の流路構成部材、前記第３の流路構成部材が、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）で構成されるとともに、前記第１の流路構成部材および前記第２の流路構成部材と前記第３の流路構成部材との接着にエポキシ系接着剤が用いられることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の液滴吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数のノズルを介して液滴を吐出する液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液滴吐出装置は、複数のノズルを介して液滴を吐出する液滴吐出ユニットを備える。液滴吐出ユニットは、共通液室および個別液室を有している。液滴吐出ユニットは、共通液室に供給された液体を各個別液室に導き、各個別液室からノズルを介して外部に吐出する。液滴の吐出の方式の代表例として、各個別液室に機械的変形を加えることによって各個別液室内に圧力を発生させて液滴を吐出する方式や、各個別液室に配置した発熱素子で液体を気化させることによって各個別液室に圧力を発生させて液滴を吐出する方式が挙げられる。
【０００３】
液滴吐出装置に組み込む際には、通常、流路構成部材およびベース部材が用いられることが多かった。流路構成部材は、液滴吐出ユニットに導入すべき液体が流れる流路を構築する役割を担う。ベース部材は、液滴吐出ユニットや流路構成部材を含むいくつかの部品を保持する役割を担う。従来、液滴吐出ユニット、流路構成部材、ベース部材の構成や、これらの組み立て方に創意工夫を施すことによって液滴吐出装置の信頼性の向上が図られてきた。
【０００４】
液滴吐出装置は、さらに、液滴吐出ユニットを駆動するための駆動回路を備える。駆動回路は、接続部を介して液滴吐出ユニットに接続される。駆動回路および接続部は液体に弱く、液体がかかると破損することがあった。このため、従来の液滴吐出装置の中には、駆動回路および接続部を保護するための保護カバーを備えるものがあった（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００４−２６２２０３号公報
【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、従来の液滴吐出装置では、保護カバーを別途用意しているため、保護カバーの分だけ部材数が増えていた。また、駆動回路および接続部を十分に覆うためには、保護カバーをある程度大きくする必要がある。このため、保護カバーを装着することによって液滴吐出装置のコンパクト化が妨げられることがあった。
【０００６】
この発明の目的は、コンパクト化を担保しつつ、駆動回路および接続部を適切に保護することが可能な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】
【０００７】
（１）  第１の発明に係る液滴吐出装置は、液体収容部から供給された液体を吐出する液滴吐出装置であって、液滴吐出ユニット、駆動回路、接続部、ベース部材、および流路構成ユニットを備える。液滴吐出ユニットは、複数のノズルを介して前記液体を吐出する。駆動回路は、液滴吐出ユニットを駆動する。接続部は、液滴吐出ユニットと駆動回路とを接続する。ベース部材は、液滴吐出ユニットおよび駆動回路を保持する。流路構成ユニットは、液体収容部および液滴吐出ユニットにそれぞれ接続されるべき液体流路が内部に形成されるとともに、液体収容部および液滴吐出ユニットにそれぞれ接続される。さらに、流路構成ユニットは、接続部および駆動回路を覆うように配置される。
【０００８】
流路構成ユニットは、液滴吐出装置に不可欠な部材であるため、すべての液滴吐出装置は流路構成ユニットを備える。この流路構成ユニットに接続部および駆動回路が覆われることによって、別途保護カバーを用意しなくても接続部および駆動回路が適切に液体から保護される。このように、流路構成ユニットが保護カバーを兼ねることによって、部材数の増加を抑え、液滴吐出装置のコンパクト化が図られる。この結果、複数の液滴吐出装置を配列して用いる場合に、各液滴吐出装置を狭いピッチで配列し易くなる。
【０００９】
（２）  第２の発明に係る液滴吐出装置は、（１）に記載の液滴吐出装置であって、流路構成ユニットは、ベース部材に取り付けられることを特徴とする。
【００１０】
この構成においては、流路構成ユニットは、直接的には駆動回路に接続されない。このため、駆動回路のサイズにバラツキがある場合でも、流路構成ユニットの取り付けに支障を来しにくい。
【００１１】
（３）  第３の発明に係る液滴吐出装置は、（１）または（２）に記載の液滴吐出装置であって、
液滴吐出ユニットは、直方体状を呈する本体と、本体の第１の側面に露出した液体導入口と、第１の側面の反対側に位置する第２の側面に露出した液体排出口と、を備えており、
流路構成ユニットは、断面視コ字状を呈しており、第１の側面サイドおよび第２の側面サイドから液滴吐出ユニットを挟むように配置されることを特徴とする。
【００１２】
液滴吐出ユニットの例として、本体、共通液室、複数の個別液室、および液体導入口、液体排出口を備えたものが挙げられる。共通液室は、本体の内部に設けられる。複数の個別液室は、本体の内部に設けられるとともに共通液室および複数のノズルのそれぞれを連通する。液体導入口は、本体の第１の側面に露出するとともに共通液室に連続する。液体排出口は、第１の側面の反対側に位置する第２の側面に露出するとともに共通液室に連続する。液体導入口は、本体の外部から共通液室に液体を導入するための開口である。共通液室に導入された液体は、複数の個別液室のそれぞれに流れ込み、各個別液室からノズルを介して外部に吐出される。さらに、共通液室は液体排出口にも連続している。液体排出口は、共通液室における液体導入口の反対側に位置しており、共通液室から液体を排出するための開口である。液体導入口を介して共通液室に導入された液体は、反対側に位置する液体排出口を介して共通液室から排出される。
【００１３】
上述のような流路構成ユニットによって液滴吐出ユニットを挟みこむ構成であっても、流路構成ユニットが保護カバーを兼ねることによって、装置の大型化が抑えられる。
【００１４】
（４）  第４の発明に係る液滴吐出装置は、（３）に記載の液滴吐出装置であって、
流路構成手段は、第１の側面に対向するように配置される第１の流路構成部材と、第２の側面に対向するように配置される第２の流路構成部材と、第１の流路構成部材および第２の流路構成部材を連結する第３の流路構成部材と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
この構成においては、液滴吐出ユニットに両側から別体の第１の流路構成部材、第２の流路構成部材を接続することで、流路の組立が容易になる。また、流路構成ユニットの構造が簡略化されるため、流路構成ユニットの作製コストが低減される。
【００１６】
（５）  第５の発明に係る液滴吐出装置は、（４）に記載の液滴吐出装置であって、
第１の側面と第１の流路構成部材とが第１の弾性シール部材を介して圧接し、かつ、第２の側面と第２の流路構成部材とが第２の弾性シール部材を介して圧接するように、流路構成手段が配置されることを特徴とする。
【００１７】
この構成においては、流路構成手段の第１の流路構成部材および第２の流路構成部材によって挟まれるように液滴吐出ユニットが配置される。液滴吐出ユニットと流路構成手段との接続部分には、第１の弾性シール部材および第２の弾性シール部材が介在する。このため、線膨張係数の差によって、温度変化が生じた際の液滴吐出ユニットの変形量と流路構成手段の変形量とに差が生じる場合でも、その変形量の差が第１の弾性シール部材および第２の弾性シール部材によって吸収される。この結果、液滴吐出ユニットおよび流路構成手段が、熱応力の影響を受けにくくなる。
【００１８】
また、第１の弾性シール部材および第２の弾性シール部材は、互いに液滴吐出ユニットの反対側の面に配置されるため、第１の弾性シール部材および第２の弾性シール部材からの力が、互いに打ち消しあうように液滴吐出ユニットに作用する。
【００１９】
（６）  第６の発明に係る液滴吐出装置は、（４）または（５）に記載の液滴吐出装置であって、
第３の流路構成部材が、内部を通過する液体を濾過するフィルタユニットであることを特徴とする。
【００２０】
この構成においては、第３の流路構成部材にフィルタユニットの機能を持たせている。この結果、フィルタユニットが液滴吐出ユニットの近くに配置され、液滴吐出装置のコンパクト化が図られる。また、フィルタユニットの設置と駆動回路の保護とが同一工程で行なわれるため、液滴吐出装置の組立工程が簡略化する。
【００２１】
（７）  第７の発明に係る液滴吐出装置は、（４）〜（６）のいずれかに記載の液滴吐出装置であって、
第１の流路構成部材、第２の流路構成部材、第３の流路構成部材が、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）で構成されるとともに、第１の流路構成部材および第２の流路構成部材と第３の流路構成部材との接着にエポキシ系接着剤が用いられることを特徴とする。
【００２２】
この構成においては、第１の流路構成部材、第２の流路構成部材、第３の流路構成部材に、ＰＥＥＫを用いることによって、流路構成手段の耐液体性が向上する。また、駆動回路の保護部材としてＰＥＥＫを用いることで耐液体性の高いヘッドを得られるが、ＰＥＥＫ材料は高価な素材であり、また加工コストも高いため、別部材で製造するとヘッドのコストが増加する恐れがあった。この構成は、素材としてＰＥＥＫを用いた場合に、大きな効果を発揮する。
【００２３】
また、ＰＥＥＫを素材としてエポキシ系接着剤を使用して接着すると、接着強度を確保しつつ熱膨張係数の違いによる割れを防止することができる。
【発明の効果】
【００２４】
（１）第１の発明によれば、装置のコンパクト化を担保しつつ、駆動回路および接続部を適切に保護することができる。
【００２５】
（２）第２の発明によれば、駆動回路のサイズのバラツキに対応し易くなる。
【００２６】
（３）第３の発明によれば、共通液室に溜まったエアを効率良くかつ簡易な構成で除去することが可能になる。
【００２７】
（４）第４の発明によれば、液滴吐出装置の組立が容易化する。
【００２８】
（５）第５の発明によれば、温度変化に強い液滴吐出装置を提供することができる。
【００２９】
（６）第６の発明によれば、フィルタユニットを液滴吐出ユニットの近くに配置でき、液滴吐出装置のコンパクト化を図ることができる。
【００３０】
（７）第７の発明によれば、液滴吐出装置の信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
図１（Ａ），（Ｂ）は、本発明の液滴吐出装置の実施形態であるインクジェットヘッド１を示す。インクジェットヘッド１は、カバー部材１８、ベースユニット２、およびフィルタユニット３を備える。カバー部材１８は、ベースユニット２およびフィルタユニット３のインク吐出側の面を覆うように配置される。なお、図１（Ａ）ではベースユニット２およびフィルタユニット３にカバー部材１８が取り付けられた状態を示しており、図１（Ｂ）ではベースユニット２およびフィルタユニット３からカバー部材１８が取り外された状態を示している。
【００３２】
続いて、図２〜図５を用いてベースユニット２の構成を説明する。図２に示すように、ベースユニット２の基本的構成は左右対称である。ベースユニット２は、ヘッドベース１３、チップマウント１２、ヘッドチップ１１、フレキシブル基板２６、ドライバ基板４、マニホールド１４Ａ，１４Ｂを備える。
【００３３】
ヘッドベース１３は、本発明のベース部材を構成する。ヘッドベース１３は、金属性素材によって構成される。本実施形態では、ヘッドベース１３の素材としてＳＵＳ（線膨張係数約１１×１０-6 ｍ／Ｋ）を用いている。図３に示すように、ヘッドベース１３は、その表面に凸状の台座部１３１が形成されているおり、その断面は逆Ｔ字型を呈している。台座部１３１は、ヘッドベース１３における短手方向（以下、幅方向という。）の中央部において、長手方向（以下、長さ方向）に沿って形成される。台座部１３１において、長さ方向に沿って第１の台１３２Ａ、第２の台１３２Ｂ、第３の台１３２Ｃが配置される。
【００３４】
図４に示すように、第１の台１３２Ａには接着剤を介してチップマウント１２が接着される。チップマウント１２は、本発明の介在部材を構成する。チップマウント１２は、アルミナ（線膨張係数約４×１０-6 ｍ／Ｋ）によって構成される。また、チップマウント１２には接着剤を介してヘッドチップ１１が接着される。本実施形態では、接着剤としてエポキシ系接着剤が用いられる。ただし、接着剤の種類は、本実施形態のものに限定されるものではない。なお、本実施形態では、第１の台１３２Ａ、第２の台１３２Ｂ、および第３の台１３２Ｃの幅はすべて１２ｍｍであり、チップマウント１２の幅は１１．５ｍｍであり、かつ、ヘッドチップ１１の幅は１２ｍｍである。第１の台１３２Ａにチップマウント１２を固定する際には、チップマウント１２の幅方向の両端部が、第１の台１３２Ａの幅方向の両端部より約０．２５ｍｍずつ凹んだ状態になるようにチップマウント１２が配置される。このとき、第１の台１３２Ａ、第２の台１３２Ｂ、および第３の台１３２Ｃの幅方向の両端面とヘッドチップ１１の幅方向の両端面とが、それぞれ略同一平面上に配置される。
【００３５】
第２の台１３２Ｂは、幅方向の両端面に、複数の雌ネジ部３１および複数の位置決め用穴３２を有している。また、第２の台１３２Ｂには、ドライバ基板４が取り付けられる。第２の台１３２Ｂにおけるドライバ基板４を取り付ける面には、ネジ穴１３３Ａ，１３３Ｂが形成されている。このため、ドライバ基板４に形成された孔を通ったネジ１３４Ａ，１３４Ｂがネジ穴１３３Ａ，１３３Ｂにそれぞれねじ込まれることによって、ドライバ基板４が第２の台１３２Ｂに固定される。ドライバ基板４は、フレキシブル基板２６を介して、ヘッドチップ１１に接続される。なお、本実施形態では、フレキシブル基板２６は本発明の接続部を構成する。
【００３６】
図５は、チップマウント１２、ヘッドチップ１１、およびフレキシブル基板２６の構成を示す図である。
【００３７】
ヘッドチップ１１は、本発明の液滴吐出ユニットを構成する。ヘッドチップ１１は、チタン酸ジルコン亜鉛［（ＰＺＴ）線膨張係数２〜７×１０-6 ｍ／Ｋ］で構成される２枚の圧電体基板１１１および圧電体基板１１２が互いに重ねあわせられることによって構成される。
【００３８】
圧電体基板１１１は分極しており、圧電体基板１１２と対向すべき面に互いに平行な複数の溝が形成される。この複数の溝のそれぞれの側面には駆動電極が形成されている。これに対して、圧電体基板１１２は分極しておらず、圧電体基板１１１における溝形成面側に接着される。圧電体基板１１２には幅方向の全域に渡って溝２４が形成されており、断面が略逆Ｕ字状を呈している。圧電体基板１１１および圧電体基板１１２が接着された際に、圧電体基板１１１に形成された複数の溝のそれぞれは個別液室を構成し、圧電体基板１１２に形成された溝２４は共通液室を構成する。なお、個別液室、共通液室、およびヘッドチップ１１の外側には、パリレン成膜による保護膜が形成される。
【００３９】
溝２４は、ヘッドチップ１１における幅方向の第１の側面に液体導入口２３Ａとなって表れる。また、溝２４は、第１の側面の反対側に位置する第２の側面に、液体排出口２３Ｂとなって表れる。この結果、ヘッドチップ１１内の共通液室を介して液体導入口２３Ａおよび液体排出口２３Ｂが連通する。
【００４０】
圧電体基板１１１および圧電体基板１１２を重ね合わせた際に、圧電体基板１１１に形成された複数の溝がインク吐出面に露出する。インク吐出面には、ポリイミドフィルムからなるノズルプレート１５が接着される。ノズルプレート１５は、圧電体基板１１１の複数の溝と同じ間隔で配列された複数のノズル孔１４を備える。
【００４１】
ヘッドチップ１１は、インク吐出面と反対側に、複数の個別液室のそれぞれから引き出された接続電極を備える。接続電極は、ＡＣＦ（異方性導電膜）によってフレキシブル基板２６に電気的に接続される。
【００４２】
ここで、再び図３を用いて、マニホールド１４Ａ，１４Ｂについて説明する。マニホールド１４Ａ，１４Ｂは、それぞれ本発明の第１の流路構成部材および第２の流路構成部材を構成する。説明の便宜上、マニホールド１４Ａにおけるベースユニット２と向かい合う面をマニホールド１４Ａの内側面といい、マニホールド１４Ｂにおけるベースユニット２と向かい合う面をマニホールド１４Ｂの内側面という。
【００４３】
マニホールド１４Ａ，１４Ｂは、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）によって構成される。マニホールド１４Ａ，１４Ｂは、互いに対称な形状を呈している。マニホールド１４Ａ，１４Ｂの内部には共通液室に連続すべき液体流路が形成されている。マニホールド１４Ａ内の液体流路は、第１の開口５７Ａおよび第２の開口５７Ｂの間に形成される。一方、マニホールド１４Ｂ内の液体流路は、第１の開口５６Ａおよび第２の開口５６Ｂの間に形成される。マニホールド１４Ａの第２の開口５７Ｂは、液体導入口２３Ａに対応する位置に配置される。第２の開口５７Ｂの周囲に凹部５１Ａが形成される。同様に、マニホールド１４Ｂの第２の開口５６Ｂは、液体排出口２３Ｂに対応する位置に配置される。第２の開口５６Ｂの周囲に凹部５１Ｂが形成される。なお、本実施形態では、凹部５１Ａ，５１Ｂの凹みの深さは０．８ｍｍである。
【００４４】
マニホールド１４Ａ，１４Ｂは、それぞれの内側面に、複数の貫通孔５４および複数の位置決めピン５５がそれぞれ形成される。さらに、マニホールド１４Ａ，１４Ｂの内側面には、それぞれＶ字溝５２が形成される。なお、マニホールド１４Ａ，１４Ｂをベースユニット２に取り付ける際に、Ｖ字溝５２にエポキシ系接着剤が塗布される。
【００４５】
マニホールド１４Ａ，１４Ｂをベースユニット２に取り付ける際には、第２の開口５７Ｂと液体導入口２３Ａとの間に弾性シール部材１５Ａが配置され、第２の開口５６Ｂと液体排出口２３Ｂとの間に弾性シール部材１５Ｂが配置される。本実施形態では、弾性シール部材１５Ａ，１５Ｂとして、パーフロゴムからなる額縁状のパッキンが用いられる。弾性シール部材１５Ａ，１５Ｂの中空領域の大きさは、それぞれ液体導入口２３Ａおよび液体排出口２３Ｂの開口と同一の大きさ（２．４×１．１ｍｍ）になるように設計されている。弾性シール部材１５Ａ，１５Ｂは、凹部５１Ａ，５１Ｂにそれぞれ嵌め込まれる。弾性シール部材１５Ａ，１５Ｂの厚みは、１．１ｍｍであり、凹部５１Ａ，５１Ｂの凹みの深さより約０．３ｍｍだけ大きい。このため、マニホールド１４Ａ，１４Ｂをベースユニット２に取り付ける際に、弾性シール部材１５Ａ，１５Ｂは圧縮されて弾性変形する。また、弾性シール部材１５Ａ，１５Ｂによって、マニホールド１４Ａ内の液体流路およびマニホールド１４Ｂ内の液体流路が、それぞれヘッドチップ１１内の共通液室に連通する。なお、ここでは弾性シール部材１５Ａ，１５Ｂは、０．３ｍｍ圧縮した際に、約９．８Ｎの反発力を生じる。
【００４６】
また、マニホールド１４Ａ，１４Ｂをベースユニット２に取り付ける際には、複数の位置決めピン５５が複数の位置決め用穴３２にそれぞれ嵌め込まれる。さらに、複数の貫通孔５４を介して複数の雌ネジ部３１にネジを嵌め込むことにより、マニホールド１４Ａ，１４Ｂがベースユニット２に固定される。
【００４７】
続いて、図６を用いて、フィルタユニット３の構成を説明する。フィルタユニット３は、本発明の第３の流路構成部材を構成する。フィルタユニット３は、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）からなる２つのハウジング１６１、１６２を備える。ハウジング１６１、１６２の内部に形成された液室を隔てるように、液体を濾過するフィルタプレートが配置される。ハウジング１６１の液室は、図示しない液体収容部から液体が導入される導入口が形成される。ハウジング１６２の液室内には、マニホールド１４Ａにおける第１の開口５７Ａに連通されるべき流路が形成される。さらに、ハウジング１６２には、マニホールド１４Ｂの第１の開口５６Ａに連通されるべき図示しないベント流路が形成されている。なお、このベント流路は、ハウジング１６１に形成されたベント流路を介して、液体収容部に接続される。
【００４８】
図７に示すように、マニホールド１４Ａ，１４Ｂには溝１６Ａ，１６Ｂがそれぞれ形成されている。溝１６Ａ，１６Ｂには、マニホールド１４Ａ，１４Ｂとフィルタユニット６との取り付け時に接着剤が充填される。溝１６Ａ，１６Ｂには、フィルタユニット６やマニホールド１４Ａ，１４Ｂの素材と近い線膨張係数のものを用いるのが好ましい。本実施形態では、溝１６Ａ，１６Ｂにエポキシ系接着剤が充填される。なお、フィルタユニット６とマニホールド１４Ａ，１４Ｂとが接着剤によって接着された状態を図８に示す。
【００４９】
図９は、インクジェットヘッド１の概略構成を示す図である。図９のハッチングを付した部分において、液体流路の１部分の断面を示している。上述したように、チップマウント１２は、ヘッドチップ１１およびヘッドベース１３の台座１３１より幅狭になっているため、チップマウント１２とマニホールド１４Ａの間、およびチップマウント１２とマニホールド１４Ｂの間にはそれぞれ空隙が形成される。このため、ヘッドチップ１１とチップマウント１２を接着する接着剤、または、チップマウント１２とヘッドベース１３を接着する接着剤の量が過剰であった場合でも、余った分の接着剤は上述の空隙にて吸収される。この結果、接着剤がヘッドチップ１１とマニホールド１４Ａ，１４Ｂの間に流れ込んだり、ヘッドベース１３とマニホールド１４Ａ，１４Ｂの間に流れ込んだりすることがない。
【００５０】
本実施形態では、ヘッドチップ１１およびマニホールド１４Ａ，１４Ｂは、直接固着されていない。このため、弾性シール部材１５Ａ，１５Ｂの反発力がヘッドチップ１１に作用することによって、ヘッドチップ１１とチップマウント１２との間に摩擦力が発生し得る。ただし、弾性シール部材１５Ａからヘッドチップ１１に作用する力、および弾性シール部材１５Ｂからヘッドチップ１１に作用する力は、それぞれ逆方向であり互いに打ち消しあうため、ヘッドチップ１１とチップマウント１２との間に発生する摩擦力が微小に抑えられる。
【００５１】
以上の構成において、液体の初期充填時には、液体収容部１００からチューブ管６１を介してハウジング１６１内に液体が供給される。ハウジング１６１内に供給された液体は、フィルタプレート通過してハウジング１６２内に導かれる際に濾過される。液体は、ハウジング１６２からマニホールド１４Ａを介してヘッドチップ１１の共通液室に案内される。さらに、共通液室を通過した液体は、マニホールド１４Ｂ内の流路、ハウジング１６１，１６２に形成されたベント流路、およびチューブ管６２を介して液体収容部１００に帰還する。そして、液体が循環する際に、共通液室に存在する残留エアが除去される。残留エアの除去が終わると、マニホールド１４Ｂと液体収容部１００との間の帰還流路が図示しない弁によって閉じられる。その後、制御部２００がドライバ基板４を制御し、ヘッドチップ１１の個別液室内の駆動電極を駆動することによって、ヘッドチップ１１から液体が吐出する。
【００５２】
以上のように、本実施形態に係るインクジェットヘッド１によれば、液体収容部１００、フィルタユニット３、ヘッドチップ１１の間で液体を循環させることによって、共通液室に存在する残留エアが効率よく排出されるというメリットがある。また、ヘッドチップ１１に液体導入口２３Ａと液体排出口２３Ｂとが設けられているため、液体を循環させる流路を簡易に構築することができる。
【００５３】
なお、液体導入口２３Ａと液体排出口２３Ｂを液体が循環する構成でなくとも、液体をヘッドチップに充填する初期段階で、液体導入口２３Ａ側から液体を導入し、図示しない液体排出口２３Ｂと通じているドレインにより排出することで、排出液とともに残留エアーを効率よく排出することができ、残留エアーを除去後に液体排出口２３Ｂと通じているドレインを閉じる構成でも良い。この構成では、残留エアー除去性を確保しつつ、流路をさらに簡素化し、装置コストを低減することが可能となる。
【００５４】
続いて、再び図７を用いて、本実施形態に係るインクジェットヘッド１の他のメリットを説明する。同図に示すように、ヘッドベース１３上のドライバ基板４およびフレキシブル基板２６は、マニホールド１４Ａ，１４Ｂおよびフィルタユニット３によって覆われる。具体的には、ハウジング１６１，１６２から延び出すように設けられたプレート部１６３、マニホールド１４Ａにおける流路構成部から延び出すように設けられたプレート部１４１、およびマニホールド１４Ｂにおける流路構成部から延び出すように設けられたプレート部１４２によって、ドライバ基板４の略全域が覆われて保護される。このため、ドライバ基板４に液体がかかってドライバ基板４が破損することが防止される。さらに、マニホールド１４Ａ，１４Ｂおよびフィルタユニット３のように必要不可欠な部材によってドライバ基板４を保護するため、ドライバ基板４を保護するためにのみ用いる別部材を用意する必要がなく、構成要素を減らすことができる。
【００５５】
また、図７に示すように、ヘッドチップ１１の両側に位置するマニホールド１４Ａ，１４Ｂの間をフィルタユニット３によって連結し、全体として門型の構成にすることによって、流路を構成する部分の剛性が増す。このため、弾性シール部材１５Ａ，１５Ｂからの反発力や外部からの外力が作用した場合でも流路が壊れにくい。
【００５６】
なお、本発明のドライバ基板４の略全域とは、ドライバー基板４の全体に限定されるものではない。本発明は、液体がかかってドライバ基板を破損する恐れが非常に高く、また流路部分と近い位置に設置せざる得ない部品、例えば、ドライバーＩＣ、コンデンサー、ダイオードなどの電子部品、の電機接続部分と、ヘッドチップとドライバー基板を接続する配線接続部分を保護することが主な目的である。よって、ドライバー基板と外部駆動回路を接続するためのコネクター等の流路から離れて設置できる部品を、本発明のみで保護する必要はなく、別途、封止材を充填するなどして保護しても良い。
【００５７】
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施形態に係るインクジェットヘッドの斜視図である。
【図２】ベースユニットの構成を示す斜視図である。
【図３】ベースユニットの概略構成を示す分解図である。
【図４】ヘッドベース、チップマウント、およびヘッドチップの構成を示す図である。
【図５】ヘッドチップの構成を示す斜視図である。
【図６】フィルタユニットの構成を示す斜視図である。
【図７】ベースユニットとフィルタユニットとを分解した状態を示す図である。
【図８】ベースユニットとフィルタユニットとを結合した状態を示す図である。
【図９】インクジェットヘッドの概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１−インクジェットヘッド
２−ベースユニット
３−フィルタユニット
４−ドライバ基板
１１−ヘッドチップ
１２−チップマウント
１３−ヘッドベース
１４Ａ，１４Ｂ−マニホールド
２３Ａ−液体導入口
２３Ｂ−液体排出口
【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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