(57)【要約】      （修正有）【課題】ヘッドカバー上に垂れたインクをヘッドの小型化を図りつつ特定の場所に誘導する。【解決手段】ヘッド２とタンク４とが電気回路基板３を挟んで一体化され、タンク４にはインクを供給する供給チューブがジョイント部を介して接続される供給ポート４５を有し、ヘッド２の液滴吐出側を下方にしたとき、タンク４の上部側からタンク４及び電気回路基板３の周囲及びヘッド２の上部部分の周囲を覆うヘッドカバー６１が設けられ、ヘッドカバー６１の表面側には垂れ落ちた廃インクをヘッドカバー６１の下方の排出部に誘導する誘導溝部６４を形成するリブ６５ａ、６５ｂが設けられている。【選択図】図１
2012192717.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出するヘッドと前記ヘッドに供給する液体を収容するタンクとが一体化され、
前記ヘッドと接続する電子部品が実装された電気回路基板が前記ヘッドとタンクとの間に介装された液体吐出ヘッドユニットであって、
前記タンクには液体を供給するチューブがジョイント部を介して着脱可能に接続される供給ポートを有し、
前記ヘッドの液滴吐出側を下方にしたとき、前記タンクの上部側から前記タンクの周囲及び前記ヘッドの少なくとも上部部分の周囲を覆うヘッドカバーが設けられ、
前記ヘッドカバーには、上面に垂れた液体を下方に向けて誘導する誘導路を形成する突起部が設けられている
ことを特徴とする液体吐出ヘッドユニット。
【請求項２】
前記ヘッドカバーの表面には毛細管現象によって前記液体を誘導する溝が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッドユニット。
【請求項３】
前記ヘッドカバーの表面には撥液処理が施されていることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッドユニット。
【請求項４】
前記請求項１ないし３のいずれかに記載の液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドユニットの誘導路で誘導された液体を受ける廃液受けと、
を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体吐出ヘッドユニット及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、例えばインク液滴を吐出する液体吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）からなる記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置としてインクジェット記録装置などが知られている。この液体吐出記録方式の画像形成装置は、記録ヘッドからインク滴を、搬送される用紙（紙に限定するものではなく、ＯＨＰなどを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味であり、被記録媒体あるいは記録媒体、記録紙、記録用紙などとも称される。）に対して吐出して、画像形成（記録、印字、印写、印刷も同義語で使用する。）を行なうものであり、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型画像形成装置と、記録ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型画像形成装置がある。
【０００３】
なお、本願において、液体吐出記録方式の「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること（単に液滴を媒体に着弾させること）をも意味する。また、「インク」とは、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用い、例えば、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、樹脂なども含まれる。また、「画像」とは平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を三次元的に造形して形成された像も含まれる。
【０００４】
ところで、例えばライン型画像形成装置では、ヘッドとヘッドに液体を供給するタンク（ヘッドタンク）を一体化した複数の液体吐出ヘッドユニット（以下「ヘッドユニット」という。）を並べて被記録媒体のほぼ全幅にわたる幅を有する記録ヘッドを構成し、メインタンクから直接あるいはサブタンクやディストリビュータ（分配器）を経て、各ヘッドタンクにチューブを介して供給する。
【０００５】
そして、ライン型画像形成装置では、ヘッド不良や経時劣化などによって各ヘッドユニットをヘッドユニット単位で交換可能とするため、ヘッドタンクとチューブとは着脱可能なジョイント部にて接続するようにしている。
【０００６】
さらに、このようなヘッドユニットの交換に際してチューブを取り外したとき、チューブなどからヘッドユニットにインクが垂れることがあるため、ヘッドユニットを覆うヘッドカバーを備えるようにしている。
【０００７】
従来、中継容器に凸形状のリブを立てて端子基板へのインク付着を防ぐものがある（特許文献１）。また、吐出口面を包囲するカバー部に漏れ出た液体を所定量貯留する液体貯留部を設けるものがある（特許文献２）。さらに、メインタンクについてであるが、メインタンク（インクカートリッジ）の抜き差しによって垂れるインクが電子回路基板に付着することを防ぐために遮蔽部材を設けるものがある（特許文献３）。その他、ヘッドの吐出面以外を覆ってしまうことでミストの付着を防止するものがある（特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−１６８１４０号公報
【特許文献２】特開２００１−０６３０８０号公報
【特許文献３】特開２０００−２１８８１４号公報
【特許文献４】特開２００２−１０３５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したような従来の技術にあっては、垂れたインクからヘッドユニットの破損を防止することはできるが、ヘッドカバー上に垂れたインクがそのまま更に下方に滴下したのでは装置が汚れ、あるいは、その他の電気回路に影響を与えるという課題がある。
【００１０】
この場合、貫通穴などで垂れた廃液を特定の場所に誘導することも考えられるが、そうすると穴を囲む部分だけヘッド幅が広がるという課題を生じる。
【００１１】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、ヘッドサイズを可能な限り小さくして廃液を特定の場所に誘導できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するため、本発明に係る液体吐出ヘッドユニットは、
液滴を吐出するヘッドと前記ヘッドに供給する液体を収容するタンクとが一体化され、
前記ヘッドと接続する電子部品が実装された電気回路基板が前記ヘッドとタンクとの間に介装された液体吐出ヘッドユニットであって、
前記タンクには液体を供給するチューブがジョイント部を介して着脱可能に接続される供給ポートを有し、
前記ヘッドの液滴吐出側を下方にしたとき、前記タンクの上部側から前記タンクの周囲及び前記ヘッドの少なくとも上部部分の周囲を覆うヘッドカバーが設けられ、
前記ヘッドカバーには、上面に垂れた液体を下方に向けて誘導する誘導路を形成する突起部が設けられている
構成とした。
【００１３】
ここで、前記ヘッドカバーの表面には毛細管現象によって前記液体を誘導する溝が形成されている構成とできる。
【００１４】
また、前記ヘッドカバーの表面には撥液処理が施されている構成とできる。
【００１５】
本発明に係る画像形成装置は、
本発明に係る液体吐出ヘッドユニットと、
前記液体吐出ヘッドユニットの誘導路で誘導された液体を受ける廃液受けと、
を備えている
構成とした。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る液体吐出ヘッドユニットによれば、ヘッドの液滴吐出側を下方にしたとき、タンクの上部側からタンクの周囲及びヘッドの少なくとも上部部分の周囲を覆うヘッドカバーが設けられ、ヘッドカバーには、上面に垂れた液体を下方に向けて誘導する誘導路を形成する突起部が設けられている構成としたので、ヘッドサイズを可能な限り小さくして廃液を特定の場所に誘導できるようになる。
【００１７】
本発明に係る画像形成装置によれば、本発明に係る液体吐出ヘッドユニットと、液体吐出ヘッドユニットの誘導路で誘導された液体を受ける廃液受けとを備えているので、液体吐出ヘッドユニットに垂れ落ちた廃液が印写中にヘッドユニットから垂れ落ちることが防止され、画像品質が低下することが防止される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る液体吐出ヘッドユニットの第１実施形態の側断面説明図である。
【図２】同ヘッドユニットのヘッドの要部断面説明図である。
【図３】同じくヘッドカバーを取り外した状態の斜視説明図である。
【図４】同じく外観斜視説明図である。
【図５】本発明に係る液体吐出ヘッドユニットの第２実施形態のヘッドカバーの外観斜視図である。
【図６】本発明に係る液体吐出ヘッドユニットを備える画像形成装置の要部模式的斜視説明図である。
【図７】同じく要部正面説明図である。
【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添付図面を参照して説明する。本発明に係る液体吐出ヘッドユニットの第１実施形態について図１ないし図４を参照して説明する。なお、図１は同ヘッドユニットの側断面説明図、図２は同ヘッドユニットのヘッドの要部断面説明図、図３は同じくヘッドカバーを取り外した状態の斜視説明図、図４は同じく外観斜視説明図である。
【００２０】
この液体吐出ヘッドユニット（以下、単に「ヘッドユニット」という。）１は、液滴を吐出するヘッド２と、ヘッド２と接続する電子部品が実装された電気回路基板３と、ヘッド２に供給するインクを収容するタンク４とを備え、ヘッド２のフレーム部材と電気回路基板３とタンク４とは積層構造をなして一体化され、ヘッド２のフレーム部材１７と電気回路基板３との間及び電気回路基板３とタンク４との間に空間６、７がそれぞれ設けられ、電気回路基板３の電子部品３２が空間６、７に収容されている。
【００２１】
ここで、ヘッド２は、液滴を吐出するノズル１１が形成されたノズル板１２と、ノズル１１が連通する液室１３を形成する流路板１４と、液室１３の壁面の一部を形成する振動板１５ａを形成する振動板部材１５と、振動板１５ａを変位させる２つの圧電アクチュエータ１６と、各液室１３にインクを供給する共通液室１８を形成し、圧電アクチュエータ１６を内部に収納し、ノズル板１２、流路板１４及び振動板部材１５を前面側に保持するフレーム部材１７とを備えている。
【００２２】
各圧電アクチュエータ１６は、基板２１に接合された２列の圧力発生手段である積層型圧電素子部材２２を有し、圧電素子部材２２にはスリット加工が施されて各液室１３に対応する圧電素子柱２２ａが形成されている。そして、各圧電素子部材２２には、各圧電素子柱２２ａと電気回路基板３とを電気的に接続するＦＰＣなどのフレキシブル配線基板２３が接合されて接続されている。
【００２３】
なお、振動板部材１５には共通液室１８と液室１３との間に液供給口部となるフィルタ部１９が形成されている。また、共通液室１８と振動板１５を挟んで反対側にダンパ室２０が形成されている。
【００２４】
電気回路基板３には、基板本体３１の両面に、圧電アクチュエータ１６とフレキシブル配線基板２３及び基板３上の配線パターンを介して接続される電子部品３２が実装され、また、このヘッドユニット１と画像形成装置本体のコントローラなどの制御ボードと接続するためのＦＦＣコネクタ３３などが搭載されている。
【００２５】
タンク４は、２分割されたインク室４１、４１を形成するポリスチレン、ポリプロピレンなどからなるタンクケース４２の各開口部に弾性変形可能な部材（可撓性フィルム部材や弾性部材：以下「可撓性フィルム」という。）４３が設けられている。
【００２６】
そして、ヘッド２の滴吐出方向を下方向としたとき、タンク４のタンクケース４２の上部には、各インク室４１、４１に外部のメインタンクからインクを供給するための供給ポート（インク導入口）４５と、インクを排出するための排出ポート（インク排出口）４６と、気泡を排出するための気泡排出ポート（気泡排出口）４７とが設けられている。
【００２７】
インク導入口４５には供給チューブ５１が接続され、供給チューブ５１の他端部は図示しないインクタンク（メインタンク）に接続される。インク排出口４６には排出チューブ５２が接続され、排出チューブ５２の他端部はインク廃棄タンクに接続される。気泡排出口４７には気泡排出チューブ５３が接続され、気泡排出チューブ５３の他端部はインク廃棄タンクに接続される。
【００２８】
そして、これらの供給チューブ５１、排出チューブ５２、気泡排出チューブ５３は、経路の途中にジョイント部５４が設けられ、ジョイント５４部で装置本体側からヘッドユニット１を分離することができる。
【００２９】
このヘッドユニット１のヘッド２とタンク４とはネジ止めで固定され、タンク４の上部からタンク４の側面周囲、電子回路基板３及びヘッド２のタンク４側の上部部分を覆うヘッドカバー６１を設けている。
【００３０】
ヘッドカバー６１は、樹脂の射出成型で形成している。ヘッドカバー６１は、インク導入口４５とインク排出口４６と気泡排出口４７を避けるように孔が形成されている。このヘッドカバー６１の取り付けはスナップフィットで行なわれ、その後シーリング材で覆われる。
【００３１】
そして、ヘッドカバー６１の上面６１ａには、周囲を囲み、上面に垂れ落ちたインクの廃液（廃インク）を堰き止めて一箇所に集める複数の突起部であるリブ６２ａ〜６２ｄが設けられている。ここで、ヘッドカバー６１のヘッド長手方向の端部ではリブ６２ａとリブ６２ｄとの間に開口部６３を形成している。
【００３２】
この上面のリブ６２ａとリブ６２ｄとの間で形成された開口部６３に対応して、ヘッドカバー６１の側面６１ｂには、上下方向に、誘導溝部６４を形成する２本の突起部であるリブ６５ａ、６５ｂが設けられ、開口部６３から流出する廃インクを下方の排出部６６に誘導する。
【００３３】
また、ヘッドカバー６１の側面６１ｂの下端縁部及び誘導溝部６４を設けた側と反対側の端縁部にも突起部であるリブ６７ａ、６７ｂが設けられている。ここで、リブ６７ａとリブ６４ｂとの間には排出部６６に臨む開口部６８を形成し、側面に垂れた（付着した）廃インクを開口部６８から排出部６６に誘導している。
【００３４】
このように構成したので、例えばヘッドユニット１を交換するために供給チューブ４５をジョイント部５４から取り外すとき、供給チューブ４５内の圧力が高い状態でジョイント部５４をはずした場合などには、供給チューブ４５からヘッドカバー６１の上面や側面などにインクが垂れてしまう。
【００３５】
このとき、ヘッドカバー６１の上面６１ａに垂れ落ちた廃インクはリブ６２ａ〜６２ｄで塞き止められて開口部６３から誘導溝部６４を通じてヘッドカバー６１の下方の排出部６６に誘導される。また、ヘッドカバー６１の側面６１ｂに垂れ落ちた廃インクはリブ６７ａ、６７ｂで塞き止められて開口部６８からヘッドカバー６１の下方の排出部６６に誘導される。
【００３６】
これにより、ヘッドカバー６１の外周面に垂れ落ちた廃インクは特定の場所であるヘッドカバー６１の排出部６６に誘導されるので、排出部６６で廃インクを受けることができるようになり、印写中にヘッドカバー６１に垂れ落ちた廃インクが下方の印字機構部に垂れ落ち、機構部を汚したり、印写中の用紙に垂れ落ちることを防止できる。
【００３７】
この場合、廃インクを誘導する誘導路をリブ（突起部）によって形成しているので、ヘッドの幅の増加を抑えることができる。
【００３８】
このように、タンクには液体を供給するチューブを着脱自在に連結するジョイント部が設けられ、ヘッドの液滴吐出側を下方にしたとき、タンクの上部側からタンクの周囲及びヘッドの少なくとも上部部分の周囲を覆うヘッドカバーが設けられ、ヘッドカバーの表面側にはジョイント部から垂れた液体を誘導する誘導路が設けられている構成とすることで、ヘッドサイズを可能な限り小さくして廃液を特定の場所に誘導できるようになる。
【００３９】
次に、本発明に係る液体吐出ヘッドユニットの第２実施形態について図５を参照して説明する。なお、図５は同ヘッドユニットのヘッドカバーの外観斜視図である。
本実施形態では、ヘッドカバー６１の側面６１ｂに毛細管現象を生じる微細なパターン６８を形成し、毛細管現象によって排出部６６に廃インクを誘導集約するようにしている。ここでは、前記第１実施形態における誘導溝部６４の一方を形成しているリブ６５ｂを設けないで微細なパターン６９を誘導路の一部としている。
【００４０】
なお、微細パターン６８は射出成型によって形成することができる。また、ヘッドカバー６１の上面６１ａにも微細パターン６８を形成することができる。
【００４１】
次に、本発明に係る液体吐出ヘッドユニットの第３実施形態について説明する。
本実施形態では、ヘッドカバー６１の表面に撥液性を付与する処理を施している。これにより、ヘッドカバー６１の表面に付着した廃液となるインクを排出部６６側に向けて容易に移動させることができる。また、清掃時も撥液性によって簡単に清掃することができる。
【００４２】
次に、本発明に係る液体吐出ヘッドユニットを備える画像形成装置の一例について図６及び図７を参照して説明する。なお、図６は同装置の要部模式的斜視説明図、図７は要部正面説明図である。
この画像形成装置は、ライン型画像形成装置であり、複数の液体吐出ヘッドユニット１をヘッドベース部材７１上に千鳥状に配列した記録ヘッド７０を備えている。ここで、液体吐出ヘッドユニット１の排出部６６に対応してインクを受け止める回収部７２を配置している。
【００４３】
一方、記録ヘッド７０に対向して被記録媒体を搬送する搬送ベルト８１を有し、搬送ベルト８１は駆動ローラ８２と従動ローラ８３との間に掛け回されて、被記録媒体搬送方向（矢示方向）に周回移動される。
【００４４】
これにより、液体吐出ヘッドユニット１のヘッドカバー６１に垂れ落ちた廃インクは排出部６６に誘導集約されて回収部７２にて回収され、印写中にヘッドカバー６１に付着した廃インクが印写面に垂れ落ちることが防止され、画像品質の低下を防止できる。
【符号の説明】
【００４５】
１  液体吐出ヘッドユニット
２  ヘッド
３  電気回路基板
４  タンク
４５  供給チューブ
５４  ジョイント部
６１  ヘッドカバー
６２ａ〜６２ｄ、６５ａ、６５ｂ、６７ａ、６７ｂ  リブ
６４  誘導溝部
６３、６８  開口部
６６  排出部
６９  毛細管現象を生じる微細なパターン
７０  回収部
【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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