JP2007001254A - 液滴吐出用のヘッドバー及び液滴吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ヘッドバーに配置される複数のヘッドユニットを独立して着脱可能に装着すると共に、各ヘッドユニットの隙間を液体が入り込まないように封止し、ヘッドユニットの積層構造におけるプレートや膜が端部から剥離されないようにする。
【解決手段】 液滴吐出用のヘッドバーを、薄板材１８、２０、２２、２４、２６、２８を積層して構成した液滴を吐出するヘッドユニット１７８を並べて配置して構成し、ヘッドユニット１７８を構成する積層された薄板材１８、２０、２２、２４、２６、２８における最も外側に配置されたノズルプレート１８の自由端部を折り曲げて内側に積層された薄板材部分２０、２２、２４、２６、２８の端部に臨ませた状態とし、ヘッドユニット１７８を並べて配置したときに、隣接するヘッドユニット１７８間の隙間を、隣接するノズルプレート１８の折り曲げて延出された自由端部同士が相互に接して塞ぎ、液体が浸入することを防止し、各々のヘッドユニット１７８を独立して着脱可能とする。
【選択図】図５

Description

この発明は、ノズルから液滴を吐出するヘッドユニット複数を、ホルダに列状に配置して一体的に構成した液滴吐出用のヘッドバーと、この液滴吐出用のヘッドバーを備えた液滴吐出装置に関する。

一般に、液滴吐出用のヘッドバーを備えた液滴吐出装置では、より高速での画像記録を行うために、複数のインクジェット記録ヘッドユニットを直列に並べて記録紙の紙幅より長く構成したヘッドバーを、枠状に形成したホルダ上に、ヘッドバーの長手方向が紙幅方向となるように所定間隔を開けて平行に配置し構成した、フルウィドスアレイ（ＦＷＡ）ヘッドを用いたインクジェットプリンタ（記録装置）の開発が進んでいる。

このようなフルウィドスアレイヘッドを用いたプリンタでは、フルカラー印字を行うために、フルウィドスアレイヘッドにおけるインク種の数だけ設けられている各色のヘッドバーから順次各色ごとのインク滴を、搬送されている記録紙上へ吐出して印字する。

従来のフルウィドスアレイヘッド用のヘッドバーには、用紙に対してインクを吐出するため主走査方向に延在した略矩形の平板状の部材として一体的に構成されたヘッドバーが提案されている。

このヘッドバーは、ユニットの支持部材と、個別電極等に駆動信号を供給するドライバと、基板と、ヒートシンクとを有し、さらに薄板材の積層一体化構造に構成された、流路ユニットと、この流路ユニットの上面に接着された複数のアクチュエータユニットとを有する。

またユニットの支持部材は、積層一体化構造に構成されたヘッドユニットに部分的に接着して一体化されている。さらに、アクチュエータユニットに対応した流路ユニットの下面は、多数のインク吐出口がマトリクス状に配列されたインク吐出領域として構成されている（例えば、特許文献１参照。）。

このように一体的に構成された従来のヘッドバーでは、ユニットの支持部材上にヘッドユニットを複数並べて接着して固定するため、ヘッドユニットをユニットの支持部材から取り外すことはできない。したがって、このように一体的に構成された従来のヘッドバーでは、例えば、１つのヘッドユニットが故障した場合や、製造時の検査等において１つのヘッドユニットのみの吐出不良が検出された場合でも、ヘッドユニット全体を廃棄することになるから、他の正常なヘッドユニットが無駄に廃棄されることになってしまう。

また、ヘッドバーを、積層一体化構造に構成された各ヘッドユニットを独立して着脱可能に装着して各ヘッドユニットを個別に交換できるように構成する場合には、隣接するヘッドユニットの間に隙間を生じたり、各ヘッドユニットのインク吐出口がマトリクス状に配列されたインク吐出平面の取付位置が揃わないため隣接するヘッドユニットのインク吐出平面間で段差を生じることがある。

このような各ヘッドユニットを独立して着脱可能に装着したヘッドバーでは、ヘッドバーにおける各ヘッドユニットのインク吐出平面が並んだインク吐出領域をクリーニングするようワイパー部材を摺接させるワイピング動作を行うと、各ヘッドユニットの隙間にワイピングで取り除かれたインクが入り込み、各ヘッドユニットに取付られたフレキシブルプリント基板や圧電体等の電気回路にインクが接触して、ヘッドユニットが破壊されてしまう虞がある。

また、ヘッドバーのインク吐出領域に対するワイピング動作の際に、ワイパー部材が、隣接するヘッドユニットのインク吐出平面間で生じた段差を通過するときに、ヘッドユニットの積層構造におけるノズルプレートや撥水膜の端部に衝突し、ノズルプレートや撥水膜を剥離する虞がある。
特開２００３−３１１９５３

本発明は、前述の点に鑑み、ヘッドバーに配置される複数のヘッドユニットを独立して着脱可能に装着すると共に、各ヘッドユニットの隙間を液体が入り込まないように封止し、ヘッドユニットの積層構造におけるプレートや膜が端部から剥離されないように構成した液滴吐出用のヘッドバー及び液滴吐出装置を新たに提供することを目的とする。

本発明の請求項１に記載の液滴吐出用のヘッドバーは、薄板材を積層して構成した液滴を吐出するヘッドユニットが並べて配置された液滴吐出用のヘッドバーにおいて、ヘッドユニットを構成する積層された薄板材における最も外側に配置され、その内側に積層された薄板材部分の端部より延出された自由端部の所定部分を折り曲げて内側に積層された薄板材部分の端部に臨ませた状態に構成されたノズルプレートを有し、ヘッドユニットが並べて配置されたときに、隣接するヘッドユニット間の隙間を、隣接するノズルプレートの折り曲げて延出された自由端部同士が相互に接して塞ぐように構成したことを特徴とする。

上述のように構成することにより、２個のヘッドユニットが隣接する部分では、ノズルプレートの折り曲げて延出された自由端部同士が圧接することにより隙間なく密着した状態となり、液体が浸入することを防止できる。さらに、この２個のヘッドユニットが隣接する部分の構造では、特別な部品を追加することなく、隙間を埋めることができる。また、この２個のヘッドユニットが隣接する部分では、ノズルプレートの折り曲げて延出された自由端部同士が固着されていないので、各々のヘッドユニットを独立して着脱可能であるから、ヘッドバーに装着された各ヘッドユニットを容易に交換できる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の液滴吐出用のヘッドバーにおいて、ノズルプレートの折り曲げて延出された自由端部を、ノズルプレートの上に積層された薄板材部分の上面部に固着して構成したことを特徴とする。

上述のように構成することにより、請求項１に記載の発明の作用、効果に加えて、ヘッドユニットのノズルを詰まらせている塊などを吸引して排出させるためのメンテナンスをする際に、ノズルプレート部分が積層された薄板材部分から引き剥がされることを防止できる。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の液滴吐出用のヘッドバーにおいて、ノズルプレートの折り曲げて延出された自由端部を、ノズルプレートの上に積層された薄板材部分の上に配置したフィルタユニットに固着して構成したことを特徴とする。

上述のように構成することにより、請求項１に記載の発明の作用、効果に加えて、ヘッドユニットのノズルを詰まらせている塊などを吸引して排出させるためのメンテナンスをする際に、ノズルプレート部分が積層された薄板材部分から引き剥がされることを防止できる。さらに、ノズルプレートと共に積層された薄板材部分が、フィルタユニットから引き剥がされることを防止できる。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の液滴吐出用のヘッドバーにおいて、ヘッドユニットにおける、ノズルプレートの折り曲げて延出された自由端部が臨む積層された薄板材の端部に、液体吐出領域をクリーニングするためワイパー部材を摺接させるとき最初に接触するワイピング方向と平行な辺部分と、ワイピング方向にある角度で交差する辺部分とを設けたことを特徴とする。

上述のように構成することにより、請求項１乃至請求項３の何れかに記載の発明の作用、効果に加えて、ワイピング動作の際、ワイパー部材が最初に接触する辺がワイパー部材と平行な辺部分であるため、ワイパー部材に局所的な接触によるダメージを与えないようにできる。さらに、このワイピング動作では、ワイパー部材が、ヘッドユニットのある角度で交差する辺部分に徐々にかつ鋭角に当たるため接触抵抗を少なくして、ワイパー部材によりノズルプレートが剥離されるように働く応力を軽減して、剥離されることを防止でき、しかもある角度で交差する辺部分の隙間をワイパー部材がワイピングするときに、斜めの隙間に沿ってインクを押し出すようにして十分に排出することができる。

本発明の請求項５に記載の液滴吐出装置は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の液滴吐出用のヘッドバーを備えたことを特徴とする。

本発明の液滴吐出用のヘッドバー及び液滴吐出装置によれば、ヘッドバーに着脱可能に装着された複数のヘッドユニットを、各ヘッドユニット毎に交換できると共に、ヘッドバーに複数のヘッドユニットを各々独立して装着したためにヘッドユニット相互間にできる隙間を封止して液滴吐出平面が並んだ液滴吐出領域をクリーニングするワイピング動作の際等に、この隙間から液体が入り込まないようにでき、しかもヘッドユニットの積層構造におけるプレートや膜が端部から剥離することを防止できるという効果がある。

本発明の実施の形態に係わる、液滴吐出用のヘッドバーを備えた液滴吐出装置について、図１乃至図８により説明する。図１は、インクジェット記録装置を示す概略説明図で、このインクジェット記録装置１１２は、給紙トレイ１１６内に収納した記録媒体である用紙Ｐを１枚ずつ取り出し、搬送経路上を搬送しながら記録ヘッドアレイ１３０で画像形成処理を行い、画像が形成された用紙Ｐを、さらに搬送経路上を搬送して排紙トレイ１４６に排出するよう構成する。

このためインクジェット記録装置１１２では、筐体１１４内の下部に、給紙トレイ１１６を配置し、給紙トレイ１１６内に積層された記録媒体である用紙Ｐをピックアップロール１１８で１枚ずつ取り出すように構成する。

このインクジェット記録装置１１２では、取り出した用紙Ｐを所定の搬送経路１２２を構成する複数の搬送ローラ対１２０で搬送しながら画像形成（文字を含む）のための処理を行う。

このインクジェット記録装置１１２では、給紙トレイ１１６の上方に、駆動ロール１２４と従動ロール１２６との間に、無端状の搬送ベルト１２８を巻き掛ける。この搬送ベルト１２８の上方には、記録ヘッドアレイ１３０を、搬送ベルト１２８の平坦部分１２８Ｆに対向させて配置する。この記録ヘッドアレイ１３０が対向する領域は、記録ヘッドアレイ１３０からインク滴が吐出される吐出領域ＳＥとなる。

このインクジェット記録装置１１２では、用紙Ｐを、搬送経路１２２上を搬送し、搬送ベルト１２８で保持した状態で吐出領域ＳＥに搬送し、記録ヘッドアレイ１３０に対向させた状態で、記録ヘッドアレイ１３０から画像情報に応じたインク滴を吐出し、画像記録（文字記録を含む）を行う。

なお、このインクジェット記録装置１１２では、用紙Ｐを搬送ベルト１２８で保持した状態で周回させることにより吐出領域ＳＥを複数回通過させて、いわゆるマルチパスによる画像記録を行うよう構成し、又は用紙Ｐを吐出領域ＳＥ内に１回だけ通過させて、いわゆる１パスで画像記録を行うよう構成しも良い。

このインクジェット記録装置１１２に用いる記録ヘッドアレイ１３０は、有効な記録領域を用紙Ｐの幅（搬送方向と直交する方向の長さ）以上の長尺にした、いわゆるＦＷＡ（Ｆｕｌｌ Ｗｉｄｔｈ Ａｒｒａｙ）として構成する。記録ヘッドアレイ１３０内には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｓ）、ブラック（Ｋ）及び処理液（色味を改善するために記録用紙の表面上でインクを凝固させるための処理液又はその他に赤外線に対応したいわゆる透明色等でも良い）の５色分それぞれに対応した５つのインクジェット記録用のヘッドバー１３２を用紙Ｐの搬送方向（走査方向）に並べて配置し、フルカラーの画像を記録可能に構成する。なお、それぞれのインクジェット記録用のヘッドバー１３２においてインク滴を吐出する方法は、いわゆるサーマル方式や圧電方式等、公知の種々の方式を適用できる。

図２に示すように、このインクジェット記録用のヘッドバー１３２は、ＦＷＡ方式用のものなので、その長手方向（用紙Ｐの搬送方向に直交する方向に対応）に沿って、所定複数個（用紙Ｐの幅以上に渡る所定の画像記録領域を得られるだけの個数ここでは８個）のヘッドユニット１７８を直線的に並べて配置する。

各インクジェット記録用のヘッドバー１３２は、図示しない記録ヘッド制御手段によって制御されるようになっている。記録ヘッド制御手段は、例えば、画像情報に対応して、インク滴の吐出タイミング及びインク滴を吐出するインク吐出口（ノズル）に係わる制御信号をインクジェット記録用のヘッドバー１３２に送信して駆動制御する。

図１に示すように、記録ヘッドアレイ１３０の搬送方向上流側には、図示しない電源に接続された帯電ロール１３６を配置する。なお、電源は、用紙Ｐを所定電位に帯電させることが可能であれば、直流電源でも交流電源でもよい。

この帯電ロール１３６は、従動ロール１２６との間で搬送ベルト１２８及び用紙Ｐを挟んだ状態で従動することにより、用紙Ｐを搬送ベルト１２８に押圧する押圧位置と、搬送ベルト１２８から離間した離間位置との間を移動可能に装着する。

この帯電ロール１３６は、押圧位置で、接地された従動ロール１２６との間に所定の電位差を生じさせて用紙Ｐに電荷を与えることにより、搬送ベルト１２８に静電吸着させる。

また、帯電ロール１３６よりもさらに搬送方向上流側には、図示しないレジロールを配置し、用紙Ｐが搬送ベルト１２８と帯電ロール１３６との間に至る前に位置合わせする。

このインクジェット記録装置１１２では、搬送経路上の記録ヘッドアレイ１３０より搬送方向下流側に、剥離プレート１４０を配置し、用紙Ｐを搬送ベルト１２８から剥離するよう構成する。

剥離プレート１４０で剥離された用紙Ｐは、剥離プレート１４０の搬送方向下流側に続く排出経路１４４を構成する複数の排出ローラ対１４２によって搬送され、筐体１１４の上部に設けられた排紙トレイ１４６上に排出される。

このインクジェット記録装置１１２では、剥離プレート１４０の下方にある駆動ロール１２４との間で搬送ベルト１２８を挟持するよう配置されたクリーニングロール１４８により、搬送ベルト１２８の表面をクリーニングするように構成する。

このインクジェット記録装置１１２では、給紙トレイ１１６と搬送ベルト１２８の間に、複数の反転用ローラ対１５０で構成された反転経路１５２を設け、この反転経路１５２によって片面に画像記録された用紙Ｐを反転させて搬送ベルト１２８に保持させることで、用紙Ｐの両面への画像記録を容易に行えるように構成する。

搬送ベルト１２８と排紙トレイ１４６の間には、５色分の各インク（一つは処理液）をそれぞれ貯留するインクタンク（一つは処理液タンク）１５４が設けられている。インクタンク１５４のインク等は、図示しないインク等の供給配管によって、各記録ヘッドアレイ１３０に供給される。ここで用いるインクは、水性インク、油性インク、溶剤系インク等、公知の各種インクを使用できる。

上述のように構成したインクジェット記録装置１１２に用いるヘッドバー１３２では、ヘッドバーに配置される複数のヘッドユニット１７８を独立して着脱可能に装着して交換可能とすると共に、各ヘッドユニット１７８の隙間を液体が入り込まないように封止し、ヘッドユニット１７８の積層構造における薄板材であるプレートや膜が端部から剥離されないように構成する。

このため、図２に示すように、記録ヘッドアレイ１３０は、矩形の支持枠状に形成したホルダ１０に、複数（本実施の形態では５個だが、必要に応じた本数に構成することができる）のインクジェット記録用のヘッドバー１３２を、相互に所定間隔を保持し、各々が独立して着脱可能となるように装着する。各ヘッドバー１３２は、その長手方向両端部に配置された支板１４を介してホルダ１０に装着する。

図３及び図４に示すように、各ヘッドバー１３２は、長板状に形成した支持バー部材１２に所定間隔を開けた各所定位置にそれぞれ穿孔した矩形透孔１６に、それぞれヘッドユニット１７８を装着して構成する。

図４及び図６に示すように、ヘッドユニット１７８は、薄板材であるノズルプレート１８と、複数の薄板材である流路プレート２０、２２、２４、２６（図２には４枚のものを示したが、厚さの異なる十数枚の流路プレートを用いて構成するものも在る）と、薄板材である振動板（振動プレート）２８とを積層し、これらプレート相互間を接着剤３０で貼着することにより一体化して一体構造のヘッドを構成する。

ノズルプレート１８は、ポリイミドフィルムをレーザー加工することによって、多数のノズル１８Ａがマトリックス状に配置されるように構成する。

また、各流路プレート２０、２２、２４、２６は、それぞれＳＵＳの薄板圧延材にエッチング加工することによって、開口部（貫通穴）として形成された各々液体流路であるインク流路２０Ａ、２２Ａ、２４Ａ、２６Ａ又は液体貯留室であるインク室２０Ｂ、２２Ｂ、２４Ｂ、２６Ｂを形成して構成する。

そして、プレート状に形成された振動板２８には、液体供給孔であるインク供給孔２８Ａをエッチング加工によって形成する。

この振動板２８の上部には、図４に示すように、インク供給孔２８Ａと連通されて各ノズル１８Ａへインクを供給するための流路ブロック３８を配置する。さらに、流路ブロック３８の上には、インク供給パイプが接続されるフィルタユニット３４を設置する。

そして、このインク供給パイプから供給されたインクは、フィルタユニット３４内に設置されたフィルタによって異物が除去された後、流路ブロック３８内のインクルートを通って、流路プレート２０、２２、２４、２６を積層して構成した流路ユニットに供給される。

また、振動板２８には、その上面に複数の圧電素子３２を、液体貯留室である各インク室２６Ｂに面してマトリックス状に配置して構成する。各圧電素子３２には、図４に示すように圧電素子駆動用のフレキシブルプリント基板４０（ＦＰＣ）を接続する。

このように構成した振動板２８は、各圧電素子３２を駆動することにより、インク室２０Ｂ、２２Ｂ、２４Ｂ、２６Ｂ内のインクを加圧し、ノズル１８Ａから液滴であるインク滴を噴射させる。

なお、前述したヘッドユニット１７８の製造方法では、ノズルプレート１８をポリイミドフィルム、流路プレート２０、２２、２４、２６及び振動板２８をＳＵＳ薄板圧延材で構成したものについて説明したが、ノズルプレート１８もＳＵＳ薄板圧延材で形成する等、他の材料で構成しても良いことは勿論である。

また、このヘッドユニット１７８では、支持バー部材１２に隣接して配置される複数のヘッドユニット１７８の隙間に液体が入り込まないように封止し、ヘッドユニット１７８の積層構造におけるプレートや膜が端部から剥離されないように構成する。

このため図４乃至図７に示すように、このヘッドユニット１７８では、最も外側に配置されるノズルプレート１８を、一回り大きく形成し、その周囲の延出された自由端部を積層された流路プレート２０、２２、２４、２６の端部に臨むように折り曲げた構成とする。

この図４乃至図７に示すヘッドユニット１７８を製作する場合には、例えば図７（Ａ）に示すように、ノズルプレート１８の周囲の所要部分（全周囲でも良い）を、流路プレート２０、２２、２４、２６よりも、積層された流路プレート２０、２２、２４、２６及び振動板２８の略厚さ分に相当する長さだけ自由端部が延出するように一回り大きく形成する。

次に、図７（Ｂ）に示すヘッドユニット１７８の製作工程では、積層された流路プレート２０、２２、２４、２６及び振動板２８部分の端部周囲の外形における直線状の辺がある角度で交差する角部分に対応するノズルプレート１８の一部を例えばＶ字状に切欠する。

次に、図７（Ｃ）に示すヘッドユニット１７８の製作工程では、ノズルプレート１８における、積層された流路プレート２０、２２、２４、２６及び振動板２８部分の周囲から延出した自由端部を立ち上がらせるように折り曲げる加工を行う。なお、このとき、ノズルプレート１８の立ち上がるように折り曲げられた部分は、図４に示すように、直角に至らない鋭角（ノズルプレート１８が置かれる平面から立ち上がる角度を図ったときに鋭角となる）に折曲して、ヘッドユニット１７８を製造する。

次に、図７（Ｄ）に示すヘッドユニット１７８の製作工程では、振動板２８の外表面上の液体貯留室に対応した各所定位置に、圧電素子３２をそれぞれ設置する。なお図示しないが、各圧電素子３２には、圧電素子駆動用のフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）を接続する。

このように製造されたヘッドユニット１７８は、ヘッドバー１３２の支持バー部材１２における各所定位置にそれぞれ穿孔した矩形透孔１６にそれぞれ装着する。

このヘッドバー１３２の組み立てに当たっては、支持バー部材１２の基準となる、１つ目のヘッドユニット１７８を支持バー部材１２の所定位置に固定し、次に２つ目のヘッドユニット１７８を、既に固定されている１つ目のヘッドユニット１７８のノズル１８Ａと、２つ目のヘッドユニット１７８のノズル１８Ａとの間におけるノズル間距離が所定距離になるように、確認しながらアライメントしてから固定する作業を行う。

さらに、上述の作業工程を繰り返し行うことによって、複数のヘッドユニット１７８を並べでライン（長尺）状のヘッドバー１３２を形成する
図５（Ａ）（Ｂ）に示すように、複数のヘッドユニット１７８をヘッドバー１３２上に画像記録領域を構成するよう直列に並べて配置したときに、ヘッドユニット１７８は、相互に至近距離（本実施の形態では、約０．５ｍｍ）で隣接する状態となる。

このような２個のヘッドユニット１７８が隣接する部分では、各ヘッドユニット１７８の側面部分に対応するようにノズルプレート１８の液滴吐出平面から折り曲げられて連なる自由端部同士が、弾性変形して圧接することにより隙間なく密着した状態となる。

よって、２個のヘッドユニット１７８が隣接する部分は、相互に接するノズルプレート１８の自由端部によって、インク等の液体が、ノズルプレート１８から振動板２８方向へ浸入することを防止できる。なお、この２個のヘッドユニット１７８が隣接する部分の構造では、特別な部品を追加することなく、隙間を埋めることができる。

また、複数のヘッドユニット１７８を、支持バー部材１２に対し、独立して位置決めして着脱可能に装着する場合には、図５（Ｂ）に示すように、各ヘッドユニット１７８の液滴吐出平面の位置が異なる段差を生じる場合がある。

このように液滴吐出平面の位置に段差を生じる場合には、液滴吐出平面の端角部がノズルプレート１８の折り曲げられた角部となるので、積層構造とされたノズルプレート１８、流路プレート２０、２２、２４、２６及び振動板２８の端部が隣のヘッドユニット１７８の液滴吐出平面から突出して露呈した状態となることがない。

よって、ノズルプレート１８、流路プレート２０、２２、２４、２６及び振動板２８の積層端に直接ワイパー部材が衝突してノズルプレート１８やその表面に形成された撥水膜を剥離することを防止できる。

すなわち、上述のように構成された複数のヘッドユニット１７８を直列に並べて構成したヘッドバー１３２では、各ヘッドユニット１７８のインク吐出平面が並んだインク吐出領域をクリーニングするため、弾性材料で形成したワイパー部材３６をワイピング方向（ヘッドバー１３２の長手方向）に沿って直列に並んだ複数のヘッドユニット１７８のインク吐出平面上を摺接させるワイピング動作を行った際に、隣接するヘッドユニット１７８の隙間をノズルプレート１８の自由端部同士が密着して塞いでいるので、この隙間にワイピングで取り除かれたインクが入り込み、各ヘッドユニット１７８に取付られたフレキシブルプリント基板や圧電体等の電気回路にインクが接触して、ヘッドユニット１７８が破壊されてしまうことを防止できる。

また、このように構成したヘッドバー１３２では、ヘッドバー１３２のインク吐出領域に対しワイパー部材３６を摺接させてワイピングする動作の際、ワイパー部材３６が隣接するヘッドユニット１７８のインク吐出平面間で生じた段差を通過するときに、ワイパー部材３６がノズルプレート１８の折り曲げられた角部に当たるため、ノズルプレート１８の端面（エッジ）をワイパー部材３６に接触させないので、このノズルプレート１８を流路プレート２０、２２、２４、２６から引き剥がす作用を抑制できるから、ノズルプレート１８やその表面に形成された撥水膜が剥離されることを防止できる。さらに、ワイパー部材３６は、ノズルプレート１８の湾曲した角部に沿ってスムーズにガイドされることにより、ヘッドユニット１７８のインク吐出平面間で生じた段差を滑らかに乗り越えることができる。

また、このように構成したヘッドバー１３２では、各ヘッドユニット１７８におけるワイピング方向（ワイパー部材３６の移動する方向であるヘッドバー１３２の長手方向）に向けられた側部が、ワイパー部材３６の移動方向に直交する方向の短辺部分と、これに続く斜辺部分（ワイピング方向にある角度で交差する辺部分）と、これに続くワイパー部材３６の移動方向に直交する方向の短辺部分とで構成されているため、ワイピング動作の際、ワイパー部材３６が最初に接触する辺がワイパー部材３６と平行な、ヘッドユニット１７８のワイパー部材３６の移動方向に直交する方向の短辺であるため、ワイパー部材３６に局所的な接触によるダメージを与えないようにできる。

さらに、このワイピング動作では、ワイパー部材３６がヘッドユニット１７８の斜辺に徐々にかつ鋭角に当たるため接触抵抗を少なくして、ワイパー部材３６によりノズルプレート１８が剥離されるように働く応力を軽減して、剥離されることを防止できる。

すなわち、このヘッドバー１３２では、各ヘッドユニット１７８におけるワイピング方向のヘッド端部を折り曲げて連なる複数の辺で構成し、かつ、ワイパー部材３６が最初に接触する辺をワイパー部材３６と平行にすることにより、ワイパー部材３６にダメージを与えることなくヘッドユニット１７８のインク吐出平面上に導入後、ヘッドユニット１７８の斜辺によってワイパー部材３６をインク吐出平面上に徐々に接触させることにより接触抵抗を低減し、ノズルプレート１８がワイプ剥離することを防止する。

また、このヘッドバー１３２では、相隣接するヘッドユニット１７８の斜辺部分の隙間をワイパー部材３６がワイピングするときに、相隣接するヘッドユニット１７８端部の隙間がワイパー部材３６と平行でない（角度を有する）ため、この隙間に沿ってインクを押し出すようにして十分に排出することができる。

次に、ヘッドユニット１７８のノズル１８Ａを詰まらせているインク塊などを吸引して排出させるためのメンテナンスをする際に、ヘッドユニット１７８におけるノズルプレート１８、流路プレート２０、２２、２４、２６及び振動板２８との積層流路構造部分、さらにこれらと流路ブロック３８との吸引剥離防止構造について説明する。

このヘッドユニット１７８では、積層流路構造部分の各ノズルプレート１８、流路プレート２０、２２、２４、２６、振動板２８の間と、振動板２８と流路ブロック３８との間を、接着剤で接合して一体化している。この積層流路構造部分では、インク供給穴等の内部で、インクが接着剤と小領域であるが常に接触する事となり、長期に見た場合、接着剤の接合力が低下することがある。

さらに、ヘッドユニット１７８では、定期的なメンテナンスとして、そのインク吐出平面から吸引を行いノズル詰まりを防止する。

このヘッドユニット１７８のメンテナンスを行う場合には、図８（Ｂ）に示すように、キャップＣＰをヘッドユニット１７８の液滴吐出平面側が、キャップＣＰに覆われて密閉空間が構成されるようにキャップする。この状態で、図示しないメンテナンス装置のポンプを駆動して密閉空間内を負圧にしてノズル１８Ａを吸引することにより、ノズル１８Ａを詰まらせているインク塊などを排出させる。

このヘッドユニット１７８には、液滴吐出平面側にキャップＣＰを嵌めて吸引する動作時に、積層して貼着することにより一体化した積層流路構造部分の接合部を剥離するような力や、積層流路構造部分と流路ブロック３８との接合部を剥離するような力がかかることになる。

そこで、ヘッドユニット１７８には、インクとの接触による接合力の低下と、吸引時に働く剥離力により、積層流路構造部分の接合部が剥離することを防止するよう構成する。

このためヘッドユニット１７８では、図８（Ａ）に示すように、ノズルプレート１８を、より大きく形成し、その周囲の自由端部をフィルタユニット３４側へ折り曲げた後、さらに振動板２８の上面に向けて折り曲げる。そして、この振動板２８の上面側に折り曲げられた部分を、振動板２８の上面に接着剤で貼着する。

なお、このヘッドユニット１７８では、図示しないが、ノズルプレート１８を、さらに大きく形成し、その周囲の自由端部をフィルタユニット３４側へ折り曲げた後、さらに流路ブロック３８上面に向けて折り曲げる。そして、この振動板２８の上面側に折り曲げられた部分を、流路ブロック３８の上面に接着剤で貼着するように構成しても良い。

このように構成した場合には、ヘッドユニット１７８のノズル１８Ａを詰まらせているインク塊などを吸引して排出させるためのメンテナンスをする際に、ヘッドユニット１７８におけるノズルプレート１８、流路プレート２０、２２、２４、２６及び振動板２８との積層流路構造部分と流路ブロック３８との間で、吸引による剥離を防止することができる。

また、このヘッドユニット１７８では、ノズルプレート１８を積層流路構造部分の端部（縦側面）に貼着しないで、撓ませた状態にして、隣接するヘッドユニット１７８の端部にあるノズルプレート１８と圧接させたときに、これらが所要の弾性変形を生じるようにする。

このように構成されたヘッドユニット１７８では、キャップＣＰを嵌めて吸引する動作を行った際に、吸引力がノズルプレート１８の自由端部における振動板２８との貼着部で受けられるので、ノズルプレート１８、流路プレート２０、２２、２４、２６及び振動板２８の各接合部が剥離することを防止できる。

次に、図１に示すインクジェット記録装置１１２の動作について説明する。このインクジェット記録装置１１２では、給紙トレイ１１６から取り出された用紙Ｐが、搬送路上を搬送されて、搬送ベルト１２８上へ搬入される。

そして、この用紙Ｐは、帯電ロール１３６によって搬送ベルト１２８に押し付けられると共に、帯電ロール１３６からの印加電圧によって搬送ベルト１２８に吸着（密着）して保持される。この状態で、用紙Ｐは、搬送ベルトの循環によって吐出領域ＳＥを通過する際に記録ヘッドアレイ１３０からインク滴が吐出されて、表面に画像が記録される。

このインクジェット記録装置１１２で１パスのみで画像記録する場合には、上述のようにして画像が形成された用紙Ｐを、剥離プレート１４０で搬送ベルト１２８から剥離し、排出ローラ対１４２で搬送して排紙トレイ１４６上に排出し、その用紙Ｐに対する画像形成処理を終える。

これに対し、マルチパスで画像記録を行う場合には、必要な回数に達するまで、搬送ベルト１２８によって用紙Ｐを周回させて吐出領域ＳＥを通過させることにより画像が形成された用紙Ｐを、剥離プレート１４０によって搬送ベルト１２８から剥離し、排出ローラ対１４２で搬送して排紙トレイ１４６に排出し、その用紙Ｐに対する画像形成処理を終える。

なお、本発明は前述した実施の形態に限定されるものではなく、用紙以外の媒体を利用し、ヘッドユニットから種々の液体を吐出するよう構成しても良く、例えば、高分子フィルムやガラス上にインクを吐出してディスプレイ用カラーフィルターを作成可能に構成し、溶融状態の半田を基板上に吐出して部品実装用のバンプを形成可能に構成する等、工業全般に用いられる液滴吐出装置として構成し、さらに、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、その他種々の構成を取り得ることは勿論である。

本発明の液滴吐出用のヘッドバー及び液滴吐出装置に関する実施の形態に係わるインクジェット記録装置の構成を示す概略説明図である。 本発明の実施の形態に係わる記録ヘッドアレイの要部を取り出して示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係わる複数のヘッドユニットを並べて構成したヘッドバーを示す要部分解斜視図である。 本発明の実施の形態に係わる、ヘッドユニットを支持バー部材に装着する状態を示す要部概略断面図である （Ａ）は、本発明の実施の形態に係わるヘッドバーに直列に並べて配置された複数のヘッドユニットの相互関係を示す平面図、（Ｂ）は、その正面図である。 本発明の実施の形態に係わるヘッドユニットの積層構造部分を示す要部分解斜視図である。 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）は、ヘッドユニットを製作する工程を示す要部斜視図である。 （Ａ）は、本発明の実施の形態に係わるヘッドユニットの要部を取り出して示す斜視図、（Ｂ）は、このヘッドユニットを吸引してメンテナンスする状態を示す正面図である。

符号の説明

１０ ホルダ
１２ 支持バー部材
１４ 支板
１６ 矩形透孔
１８ ノズルプレート
１８Ａ ノズル
２０ 流路プレート
２０Ａ インク流路
２６Ｂ 各インク室
２８ 振動板
２８Ａ インク供給孔
３０ 接着剤
３２ 圧電素子
３６ ワイパー部材
３８ 流路ブロック
１１２ インクジェット記録装置
１３０ 記録ヘッドアレイ
１３２ ヘッドバー
１７８ ヘッドユニット

Claims (5)

1. 薄板材を積層して構成した液滴を吐出するヘッドユニットが並べて配置された液滴吐出用のヘッドバーにおいて、
   前記ヘッドユニットを構成する積層された薄板材における最も外側に配置され、その内側に積層された薄板材部分の端部より延出された自由端部の所定部分を折り曲げて前記内側に積層された薄板材部分の端部に臨ませた状態に構成されたノズルプレートを有し、
   前記ヘッドユニットが並べて配置されたときに、隣接する前記ヘッドユニット間の隙間を、隣接する前記ノズルプレートの折り曲げて延出された自由端部同士が相互に接して塞ぐように構成したことを特徴とする液滴吐出用のヘッドバー。
2. 前記ノズルプレートの折り曲げて延出された自由端部を、前記ノズルプレートの上に積層された薄板材部分の上面部に固着して構成したことを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出用のヘッドバー。
3. 前記ノズルプレートの折り曲げて延出された自由端部を、前記ノズルプレートの上に積層された薄板材部分の上に配置したフィルタユニットに固着して構成したことを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出用のヘッドバー。
4. 前記ヘッドユニットにおける、前記ノズルプレートの折り曲げて延出された自由端部が臨む積層された薄板材の端部に、液体吐出領域をクリーニングするためワイパー部材を摺接させるとき最初に接触するワイピング方向と平行な辺部分と、ワイピング方向にある角度で交差する辺部分とを設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の液滴吐出用のヘッドバー。
5. 請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の液滴吐出用のヘッドバーを備えたことを特徴とする液滴吐出装置。

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