JP2006150768A

JP2006150768A - 液体噴射装置

Info

Publication number: JP2006150768A
Application number: JP2004345311A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Yamashita; 卓晃山下
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2004-11-30
Filing date: 2004-11-30
Publication date: 2006-06-15

Abstract

【課題】内部にミストが発生したとしても、液体噴射ヘッドへ駆動信号を供給する電子部品が短絡する不具合を防ぎ、液体噴射ヘッドが誤動作することを防止できる液体噴射装置を提供する。
【解決手段】プリンタに、ノズルから液滴を噴射する記録ヘッド１３と、該記録ヘッド１３を取り付けるヘッドケース部１４とを備え、該ヘッドケース部１４は、少なくとも一つの面に開口部１６を開口し、該開口部１６に連通した内部の空間部１７内に、記録ヘッド１３へ液体を供給する液体流路１８を設け、開口部１６に連通する箇所に、記録ヘッド１３へ駆動信号を供給する電子部品を実装した回路基板２２を配置し、開口部１６をカバー部材２５により閉塞する。
【選択図】図３

Description

本発明は、インクジェット式プリンタ等、液体噴射ヘッドを用いて液体を噴射する液体噴射装置に係り、特に、液体噴射ヘッド内の電子部品に微小液滴が付着することを防ぐ構造に関する。

液体を液滴の状態で吐出可能な液体噴射ヘッドを有する液体噴射装置としては、例えば、インク滴を吐出して記録紙上に画像等を記録する画像記録装置、液状の電極材を基板上に吐出して電極を形成する電極形成装置、生体試料を吐出してバイオチップを製造するバイオチップ製造装置、或いは、所定量の試料を容器に吐出するマイクロピペットが提案されている。この種の液体噴射装置では、吐出する液体を貯留容器に貯留し、この液体をキャリッジに備えた液体噴射ヘッドへ供給して吐出させている。

上述の液体噴射装置は、ヘッドケース部に液体噴射ヘッドを取り付けてヘッドユニットを構成し、該ヘッドユニットをキャリッジに取り付けている。そして、ヘッドケース部には、その側面に開口部を開口し、該開口部に連通した内部の空間部内に、貯留容器からの液体を液体噴射ヘッドへ供給するための液体流路を形成している。なお、開口部は、液体流路を形成する上での作業領域（例えば、ヘッドケース部に液体流路を一体成型するための金型の進退通路）として機能している。また、液体噴射ヘッドの近傍であって開口部に連通する箇所には、液体噴射ヘッドへ駆動信号を供給する電子部品を実装した回路基板を配置している（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−９０４４０号公報

ところで、近年の液体噴射装置（特に画像記録装置）には画質の一層の向上が求められており、この要求に応えるためには液体噴射ヘッドからの液滴を微細化する必要がある。しかし、微細化した液滴の全てが記録紙等の記録対象物へ着弾するとは限らず、記録対象物へ到達しなかった一部の液滴は、液体噴射装置内を浮遊するミスト（微小液滴）となってしまう。そして、このミストがキャリッジとヘッドユニットとの隙間等からヘッドケース部の開口部を通って前記回路基板や電子部品に付着すると、電子部品等が短絡してしまい、液体噴射ヘッドが誤動作する不具合を発生する虞がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、内部にミストが発生したとしても、液体噴射ヘッドへ駆動信号を供給する電子部品が短絡する不具合を防ぎ、液体噴射ヘッドが誤動作することを防止できる液体噴射装置を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、ノズルから液滴を噴射する液体噴射ヘッドと、該液体噴射ヘッドを取り付けるヘッドケース部とを備え、
該ヘッドケース部は、少なくとも一つの面に開口部を開口し、該開口部に連通した内部の空間部内に、液体噴射ヘッドへ液体を供給する液体流路を設け、
前記開口部に連通する箇所に、液体噴射ヘッドへ駆動信号を供給する電子部品を実装した回路基板を配置し、
前記開口部をカバー部材により閉塞することを特徴とする。

上記構成によれば、液体流路を設けるための作業領域を確保すべくヘッドケース部に開口部を開設したとしても、ノズルから噴射されてミスト化した液滴が開口部から侵入することを防ぐことができ、電子部品や回路基板に液滴が付着して短絡してしまう不具合をなくすようにすることができる。また、液体流路を設ける作業を複雑化せずに済み、液体噴射装置の製造効率の低下を抑制することができる。

そして、上記構成において、前記カバー部材は、ヘッドケース部から着脱可能な状態で開口部を閉塞することが望ましい。この構成によれば、液体噴射ヘッドを取り付けたヘッドケース部を分解し易くすることができ、液体噴射装置のメンテナンス作業や液体噴射ヘッドの不良品の再生作業において作業効率の向上を図ることができる。

また、上記構成において、前記カバー部材と開口部の開口縁部との間にシール材を介在し、前記カバー部材のうち少なくともシール材が重合する部分を、透光性を有する部材で形成してもよい。
この構成によれば、シール材がカバー部と開口部の開口縁部との間の隙間を十分に塞いでいるかを、カバー部材を通して容易に確認することができ、電子部品や回路基板にミスト化した液滴が付着して短絡してしまう不具合を確実に防ぐようにすることができる。

また、前記シール材は、カバー部材をヘッドケース部に接着し、ヘッドケース部から剥離可能な接着剤であってもよい。

この構成によれば、カバー部材の取付作業を容易に行うことができる。また、液体噴射装置のメンテナンス作業や不良品の再生作業においては、ヘッドケース部の表面を損傷することなくカバー部材を容易に取り外すことができる。したがって、カバー部材の再取付作業を効率よく行うことができる。

以下、本発明の実施の最良形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、液体噴射装置の一種であるインクジェット式プリンタ（以下、単にプリンタという）を例に挙げる。このプリンタは、ノズル（ノズル開口）から吐出させた液体状のインク（本発明の液体の一種）を、記録紙（印刷記録媒体の一種）の表面へ着弾させることで文字や画像を記録するものであり、画像記録装置の一種でもある。

図１に示したプリンタは、カートリッジ装着部２とヘッドユニット３とを有するキャリッジ４を備え、該キャリッジ４をガイドロッド５により軸支している。また、キャリッジ４には、駆動プーリ６と遊転プーリ７との間に掛け渡したタイミングベルト８を接続し、駆動プーリ６に接合したパルスモータ９を駆動することでキャリッジ４、カートリッジ装着部２およびヘッドユニット３が記録紙１０の幅方向（主走査方向）へ移動できるように構成されている。さらに、カートリッジ装着部２には、ヘッドユニット３にインクを供給するインクカートリッジ１１を着脱可能に装着している。

ヘッドユニット３は、図２および図３に示すように、記録ヘッド１３（本発明における液体噴射ヘッドの一種）と、該記録ヘッド１３を底部に取り付けるヘッドケース部１４とを備え、キャリッジ４の底部に開設された開口孔から記録ヘッド１３を下方へ臨ませた状態で取り付けられている。記録ヘッド１３は、ノズル開口を形成したノズルプレート１５、圧力発生素子、流路ユニット（何れも図示せず）等を備え、ノズルプレート１５のノズル形成面を下向きに配置した状態、言い換えるとノズルプレート１５を下方の記録紙１０に対向させた状態で配置されている。また、流路ユニットには、共通インク室から圧力室を経てノズル開口に至る一連の流路を形成し、圧力発生素子を駆動することにより圧力室内に圧力変動を生じさせ、ノズル開口から圧力室内のインクをインク滴（本発明における液滴の一種）として吐出（噴射）するように構成されている。なお、圧力発生素子としては、所謂縦振動モードの圧電振動子、所謂撓み振動モードの圧電振動子、又は、発熱することにより気泡を発生させて圧力室内の圧力変動を生じさせる発熱素子等を用いることができる。

ヘッドケース部１４は、少なくとも１つの面（本実施形態では、前側面）に開口部１６を開口し、該開口部１６に連通する内部の空間部１７を形成している。そして、該空間部１７には、記録ヘッド１３へ液体を供給する液体流路１８を設け、該液体流路１８の下端を空間部１７の下方に配置された記録ヘッド１３に接続し、液体流路１８と記録ヘッド１３の流路ユニット内の流路とを連通している。また、ヘッドケース部１４の上部には、カートリッジ装着部２内のインクカートリッジ１１の底部を接続するカートリッジ接続部１９を設け、該カートリッジ接続部１９にはインクカートリッジ１１内に挿入されるインク供給針２０をインクカートリッジ１１に対応させて複数立設している。このインク供給針２０は、内側に液体流路１８およびインクカートリッジ１１内へ連通する流路を備え、インクカートリッジ１１内のインクをインク供給針２０を介して液体流路１８へ導入できるように構成されている。
なお、本実施形態において、液体流路１８は、合成樹脂（例えばポリフェニレンエーテル）製のヘッドケース部１４に一体成型されている。また、開口部１６は、ヘッドケース部１４を成型する際に液体流路１８の側面部を成型する金型を後退させるための空間（後退用通路）であり、本実施形態では、ヘッドケース部１４の前側面に開設されているが、液体流路１８等の成型の必要に応じて、他の側面に開設してもよい。

さらに、ヘッドケース部１４は、空間部１７内（すなわち開口部１６に連通する箇所）であって、記録ヘッド１３の近傍、具体的には記録ヘッド１３のノズルプレート１５とは反対側の近傍に、回路基板２２を配置している。この回路基板２２は、記録ヘッド１３へ駆動信号を供給する電子部品（圧力発生素子との接続ケーブル用のコネクタを含む）２３を実装し、該電子部品２３と記録ヘッド１３の圧力発生素子とを電気的に接続している。なお、回路基板２２は、開口部１６に連通する箇所であれば、空間部１７とは別個に設けられた箇所に配置してもよい。

そして、ヘッドユニット３は、ヘッドケース部１４の開口部１６を薄肉のカバー部材２５により閉塞している。このカバー部材２５は、開口部１６よりもひと回り大きな矩形状を呈し、透光性を有する部材（例えば無色透明な部材、有色透明な部材、あるいは半透明な部材）で形成されている。また、ヘッドケース部１４から着脱可能な状態で開口部１６を閉塞しており、本実施形態では、ヘッドケース部１４から剥離可能な接着剤（例えばシリコン系接着剤）２６でヘッドケース部１４の開口部１６の開口縁部（ヘッドケース部１４の前側面のうち開口部１６の周辺部分）に、当該カバー部材２５の縁部分を重ねる状態で接着されている。したがって、カバー部材２５と開口部１６の開口縁部との間には、シール材として機能する接着剤（詳しくは接着剤層）２６が介在し（図３（ｂ）参照）、この接着剤２６の広がり具合をカバー部材２５の外方から目視できるように構成されている。なお、カバー部材２５は、薄肉な樹脂製シートで形成してもよいし、あるいは薄膜状のフィルム（例えばＰＥＴフィルム）で形成してもよい。

このように、ヘッドケース部１４の開口部１６をカバー部材２５により閉塞したので、液体流路１８を設けるための作業領域を確保すべくヘッドケース部１４に開口部１６を開設したとしても、ノズルから噴射されてミスト化した液滴が開口部１６から侵入することを防ぐことができ、回路基板２２や電子部品２３に液滴が付着して短絡してしまう不具合をなくすようにすることができる。また、液体流路１８を設ける作業を複雑化せずに済み、記録ヘッド１３を備えたヘッドユニット３やプリンタ１の製造効率の低下を抑制することができる。

そして、カバー部材２５は、ヘッドケース部１４から着脱可能な状態で開口部１６を閉塞するので、記録ヘッド１３を取り付けたヘッドケース部１４を分解し易くすることができ、プリンタ１のメンテナンス作業や記録ヘッド１３を含むヘッドユニット３の不良品の再生作業において作業効率の向上を図ることができる。しかも、剥離可能な接着剤２６によりヘッドケース部１４に貼り付けられ、剥がすことでヘッドケース部１４から外すことができるので、カバー部材２５の取付作業を容易に行うことができる。また、メンテナンス作業や不良品の再生作業においては、ヘッドケース部１４の表面を損傷することなくカバー部材２５を容易に取り外すことができる。したがって、ヘッドケース部１４を分解し易くすることができるとともに、カバー部材２５の再取付作業を効率よく行うことができ、プリンタ１のメンテナンス作業やヘッドユニット３または記録ヘッド１３の不良品の再生作業において作業効率の向上を図ることができる。

さらに、カバー部材２５を、接着剤（シール材）２６が重合する部分を含めて透光性を有する部材で形成したので、接着剤２６がカバー部と開口部１６の開口縁部との間の隙間を十分に塞いでいるかを、カバー部材２５を通して容易に確認することができ、電子部品２３や回路基板２２にミスト化した液滴が付着して短絡してしまう不具合を確実に防ぐようにすることができる。
なお、接着剤２６は、透明タイプあるいは半透明タイプ（すなわち透光性を有する接着剤）のものを適用すれば、接着剤２６とカバー部材２５との間の閉塞状態（密着状態）だけでなく、接着剤２６とヘッドケース部１４との間の閉塞状態（密着状態）も外方から視認することができて好適である。

上記実施形態では、カバー部材２５を接着剤２６で取り付けたが、本発明はこれに限定されず、予めカバー部材２５に薄膜状の接着シートを貼付したり、あるいは粘着剤を塗布したりしておき、この接着シートあるいは粘着剤によりカバー部材２５をヘッドケース部１４に取り付けて開口部１６を閉塞するようにしてもよい。なお、接着シートあるいは粘着剤は、ヘッドケース部１４から剥離可能なものが好適である。

また、カバー部材２５とヘッドケース部１４の開口部１６の開口縁部との間にシール材としてのパッキンを介在させ、この状態でカバー部材２５をヘッドケース部１４の開口部１６に着脱可能な止着部材（例えばビス）により止着してもよい。このように止着部材を用いてカバー部材２５を取り付けてヘッドケース部１４の開口部１６を閉塞すれば、仮に、カバー部材２５と開口部１６の開口縁部との間の隙間が十分に塞がれていなかったとしても、止着部材の止着具合（例えばビスの締付具合）を調整するだけで、ヘッドケース部１４とパッキンとカバー部材２５とを密着させることができる。したがって、カバー部材２５を取り付け直すことなく、開口部１６を十分に閉塞することができる。

そして、上記実施形態では、カバー部材２５は、全体を透光性部材で形成したが、本発明はこれに限定されず、開口部１６の開口縁部と対向する部分のみを透光性部材で形成し、開口部１６内の空間に対向する部分を非透光性部材（不透明部材）で形成してもよい。要は、カバー部材２５のうち少なくともシール材（接着剤）が重合する部分を、透光性を有する部材で形成していればよい。

また、本発明は、上記記録ヘッド以外の液体噴射ヘッドを有する液体噴射装置にも適用できる。例えば、ディスプレー製造装置、電極形成装置、バイオチップ製造装置、マイクロピペット等にも適用することができる。

プリンタの構成を説明する斜視図である。ヘッドユニットを下方から見た斜視図である。（ａ）はキャリッジに取り付けた状態のヘッドユニットの正面概略図、（ｂ）はカバー部材により閉塞された開口部の断面概略図である。

符号の説明

１プリンタ，２カートリッジ装着部，３ヘッドユニット，４キャリッジ，５ガイドロッド，６駆動プーリ，７遊転プーリ，８タイミングベルト，９パルスモータ，１０記録紙，１１インクカートリッジ，１３記録ヘッド，１４ヘッドケース部，１５ノズルプレート，１６開口部，１７空間部，１８液体流路，１９カートリッジ接続部，２０インク供給針，２２回路基板，２３電子部品，２５カバー部材，２６接着剤

Claims

ノズルから液滴を噴射する液体噴射ヘッドと、該液体噴射ヘッドを取り付けるヘッドケース部とを備え、
該ヘッドケース部は、少なくとも一つの面に開口部を開口し、該開口部に連通した内部の空間部内に、液体噴射ヘッドへ液体を供給する液体流路を設け、
前記開口部に連通する箇所に、液体噴射ヘッドへ駆動信号を供給する電子部品を実装した回路基板を配置し、
前記開口部をカバー部材により閉塞することを特徴とする液体噴射装置。
前記カバー部材は、ヘッドケース部から着脱可能な状態で開口部を閉塞することを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
前記カバー部材と開口部の開口縁部との間にシール材を介在し、前記カバー部材のうち少なくともシール材が重合する部分を、透光性を有する部材で形成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体噴射装置。
前記シール材は、カバー部材をヘッドケース部に接着し、ヘッドケース部から剥離可能な接着剤であることを特徴とする請求項３に記載の液体噴射装置。