JP2009034830A - 液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液体噴射面を確実に保護すると共に液体噴射不良を防止した液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置を提供する。
【解決手段】液体を噴射する複数のノズル開口２１が開口する液体噴射面Ａを有する液体噴射ヘッド２と、該液体噴射面Ａに接合されて前記液体噴射ヘッド２を保持する保持部材２５０と、前記液体噴射ヘッド２の前記液体噴射面Ａを払拭する払拭部材と、を具備し、前記保持部材２５０は、前記液体噴射面Ａの複数のノズル開口２１の周囲に亘って設けられた接合部２５２と、該接合部２５２により画成された複数のノズル開口２１を露出する露出開口部２５１とを具備し、前記接合部２５２の前記液体噴射ヘッド２の前記液体噴射面Ａと前記保持部材２５０の液体噴射面との間に、前記露出開口部２５１と外部とを連通する空間を画成する空洞部２５５を設ける。
【選択図】 図６

Description

本発明は、ノズル開口から液体を噴射する液体噴射ヘッドを具備する液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置に関し、特に液体としてインクを吐出するインクジェット式記録ヘッドユニット及びインクジェット式記録装置に関する。

例えば、液体としてインクを吐出するインクジェット式記録ヘッドを具備するインクジェット式記録ヘッドユニット（以下、ヘッドユニットとも言う）としては、インクを吐出するノズル開口が開口する液体噴射面を有するインクジェット式記録ヘッドと、インクジェット式記録ヘッドの液体噴射面に接着剤を介して接着される固定板等の保持部材とを具備するものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、液体噴射面を保護するヘッドカバー（保持部材）に切り欠き部を設け、払拭手段によって液体噴射面を払拭した際に、インクが切り欠き部から排出されるようにしたものが提案されている（例えば、特許文献２及び３参照）。

特開２００５−９６４１９号公報 特開２００４−７４６７６号公報 特開２０００−１９０５１３号公報

しかしながら、ヘッドカバーなどの保持部材にインクジェット式記録ヘッドの液体噴射面を払拭手段によって払拭する際にインクが排出される切り欠き部を設けると、切り欠き部によって液体噴射面が露出されてしまい保護されず、紙ジャムなどによって紙などの記録用紙が液体噴射面に接触し、液体噴射面が変形するなどの問題や液体噴射面に傷が付くなどの問題がある。

特に、インクジェット式記録ヘッドに比較的厚さの薄いノズルプレートを設けた場合、紙ジャムによってノズルプレートが変形し易いという問題がある。

また、特許文献２及び３のように、保持部材に切り欠き部を設けると、ワイパーブレード等の払拭手段に付着したインクを除去することができず、払拭手段に付着したインクが増粘し、次の払拭の際に増粘したインクがノズル開口に付着してインク吐出不良等が発生してしまうという問題がある。また、払拭手段に付着したインクを除去する除去手段が別途必要で、高コストになってしまうという問題がある。

なお、このような問題は、インクを吐出するインクジェット式記録ヘッドユニットに限定されず、インク以外の他の液体を噴射する液体噴射ヘッドユニットにおいても同様に存在する。

本発明はこのような事情に鑑み、液体噴射面を確実に保護すると共に液体噴射不良を防止した液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の態様は、液体を噴射する複数のノズル開口が開口する液体噴射面を有する液体噴射ヘッドと、該液体噴射面に接合されて前記液体噴射ヘッドを保持する保持部材と、前記液体噴射ヘッドの前記液体噴射面を払拭する払拭部材と、を具備し、前記保持部材は、前記液体噴射面の複数のノズル開口の周囲に亘って設けられた接合部と、該接合部により画成された複数のノズル開口を露出する露出開口部とを具備し、前記接合部には、前記液体噴射ヘッドの前記液体噴射面と前記保持部材の液体噴射面との間に、前記露出開口部と外部とを連通する空間を画成する空洞部が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にある。
かかる態様では、払拭部材による液体噴射面の払拭によって当該液体噴射面に付着した液体を空洞部を介して外部に排出することができるため、液体噴射面に残留した液体によって保持部材が液体噴射面から剥がれたり、液体噴射面に残留した液体が増粘して、増粘した液体がノズル開口に付着することによる液体噴射不良などが発生するのを防止することができる。また、保持部材と液体噴射面との間に空洞部を設けることによって、液体噴射面は保持部材によって覆われていることになり、液体噴射面を確実に保護することができる。

ここで、前記液体噴射ヘッドを複数具備すると共に、前記保持部材には前記露出開口部が複数設けられて、各露出開口部から各液体噴射ヘッドの前記液体噴射面の複数のノズル列が露出され、前記空洞部が、前記露出開口部毎に且つ複数のノズル開口の並設方向の一方側に設けられていることが好ましい。これによれば、液体噴射面をノズル開口の並設方向に払拭した際に、払拭した液体が空洞部を介して外部に確実に排出させることができる。また、露出開口部毎に空洞部が設けられているので、隣り合う空洞部との間に液体が滞留して増粘過剰になることによる払拭不能という不具合が発生しない。

また、前記空洞部の内面には、撥液膜が設けられていることが好ましい。これによれば、撥液膜によって空洞部内の液体を外部に排出し易くすることができる。

また、前記液体噴射面には、前記ノズル開口の周囲に撥液膜が設けられた撥液領域と、該撥液膜が設けられていない非撥液領域とが設けられていると共に、前記保持部材が前記液体噴射ヘッドの非撥液領域に接合されていることが好ましい。これによれば、保持部材と液体噴射面との接合強度を向上して耐久性を向上することができる。

さらに、本発明の他の態様は、上記態様の液体噴射ヘッドユニットを具備することを特徴とする液体噴射装置にある。かかる態様では、液体噴射特性が劣化しない液体噴射装置を実現できる。

以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置を示す概略図である。図１に示すように、液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置Ｉは、液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドを有するインクジェット式記録ヘッドユニット１（以下、ヘッドユニット１とも言う）を有し、ヘッドユニット１には、インク供給手段を構成するインクカートリッジ１Ａ及び１Ｂがそれぞれ着脱可能に設けられている。そして、インクカートリッジ１Ａ及び１Ｂが搭載されたインクジェット式記録ヘッドユニット１は、キャリッジ３に搭載されている。

インクジェット式記録ヘッドユニット１を搭載したキャリッジ３は、装置本体４に取り付けられたキャリッジ軸５に軸方向移動自在に設けられている。なお、ヘッドユニット１は、例えば、インクカートリッジ１Ａ及び１Ｂにそれぞれ貯留されたブラックインク組成物及びカラーインク組成物を吐出するものとしている。

そして、駆動モータ６の駆動力が図示しない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３に伝達されることで、ヘッドユニット１を搭載したキャリッジ３はキャリッジ軸５に沿って移動される。一方、装置本体４にはキャリッジ軸５に沿ってプラテン８が設けられており、図示しない給紙ローラなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートＳがプラテン８上を搬送されるようになっている。

なお、インクジェット式記録装置Ｉには、プラテン８に並設されてヘッドユニット１の液体噴射面を払拭するゴム等の弾性部材からなるブレードを有する払拭部材９が設けられている。この払拭部材９によってヘッドユニット１のインク（液体）が噴射される液体噴射面を払拭することで、液体噴射面に付着したインク（液体）を拭き取ることができる。なお、払拭部材９による液体噴射面の払拭方向については詳しくは後述する。

ここで、本実施形態の液体噴射ヘッドユニットの一例であるインクジェット式記録ヘッドユニット１について詳細に説明する。なお、図２は、本発明の実施形態１に係るインクジェット式記録ヘッドユニットを示す分解斜視図であり、図３は、インクジェット式記録ヘッドユニットの組立斜視図である。

図示するように、本発明のインクジェット式記録ヘッドユニット１を構成するカートリッジケース２１０は、インク供給手段であるインクカートリッジ１Ａ、１Ｂ（図１参照）がそれぞれ装着されるカートリッジ装着部２１１を有する。例えば、本実施形態では、インクカートリッジは、ブラック及び３色のカラーインクが充填された別体で構成され、カートリッジケース２１０には、各色のインクカートリッジがそれぞれ装着される。なお、カートリッジケース２１０の底面には、図示しないが、一端が各カートリッジ装着部２１１に開口し、他端が後述するヘッドケース側に開口する複数のインク連通路が設けられている。また、カートリッジ装着部２１１のインク連通路の開口部分には、インクカートリッジのインク供給口に挿入されるインク供給針２１３が、インク内の気泡や異物を除去するためにインク連通路に形成されたフィルタ（図示なし）を介して固定されている。

また、このようなカートリッジケース２１０の底面側には、複数のインクジェット式記録ヘッド２が固定されている。

インクジェット式記録ヘッド２は、インクカートリッジ１Ａ、１Ｂ（図１参照）のインク色毎に対応して複数設けられている。本実施形態では、１つのインクジェット式記録ヘッドユニット１に４つのインクジェット式記録ヘッド２が設けられている。

ここで、本実施形態の液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッド２について詳細に説明する。図４は、インクジェット式記録ヘッドの分解斜視図であり、図５はインクジェット式記録ヘッドの要部断面図であり、図６は、固定板とインクジェット式記録ヘッドとを示す平面図及びそのＡ−Ａ′断面図である。図４及び図５に示すように、インクジェット式記録ヘッド２は、ヘッド本体２２０と、ヘッド本体２２０の液体噴射面Ａとは反対側に設けられたヘッドケース２３０とを具備する。

ヘッド本体２２０を構成する流路形成基板１０は、本実施形態では、シリコン単結晶基板からなり、その一方面には予め熱酸化により形成した二酸化シリコンからなる弾性膜５０が形成されている。この流路形成基板１０には、その他方面側から異方性エッチングすることにより、複数の隔壁によって区画された圧力発生室１２が、幅方向に並設された列が２列形成されている。また、各列の圧力発生室１２の長手方向外側には、後述するリザーバ形成基板３０に設けられるリザーバ部３１と連通し、各圧力発生室１２の共通のインク室となるリザーバ１００を構成する連通部１３が形成されている。また、連通部１３は、インク供給路１４を介して各圧力発生室１２の長手方向一端部とそれぞれ連通されている。すなわち、本実施形態では、流路形成基板１０に形成された液体流路として、圧力発生室１２、連通部１３及びインク供給路１４が設けられている。

また、流路形成基板１０の開口面側には、ノズル開口２１が形成されたノズルプレート２０が接着剤４００を介して固着されている。具体的には、複数のヘッド本体２２０に対応するように複数のノズルプレート２０が設けられており、当該ノズルプレート２０は後で詳述する固定板２５０の露出開口部２５１よりも若干広い面積を有して固定板２５０と重畳する領域で接着剤４０１によって固定されている。なお、ノズルプレート２０のノズル開口２１は、各圧力発生室１２のインク供給路１４とは反対側で連通する位置に穿設されている。本実施形態では、流路形成基板１０に圧力発生室１２が並設された列を２列設けたため、１つのヘッド本体２２０にノズル開口２１の並設されたノズル列２１Ａが２列設けられている。そして、本実施形態では、このノズルプレート２０のノズル開口２１が開口する面が液体噴射面Ａとなっている。このようなノズルプレート２０としては、例えば、シリコン単結晶基板やステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属基板などが挙げられる。

また、図５に示すように、ノズルプレート２０のノズル開口２１が開口する液体噴射面Ａには、撥液膜２２が設けられている。撥液膜２２は、インクに対して撥水性を有するものであれば特に限定されず、例えば、フッ素系高分子を含む金属膜や、撥液性を有する金属アルコキシドの分子膜などを用いることができる。

なお、フッ素系高分子を含む金属膜からなる撥液膜２２は、例えば、ノズルプレート２０の液体噴射面Ａに直接、共析メッキを施すことにより形成することができる。

また、撥液膜２２として金属アルコキシドの分子膜を用いる場合には、例えば、ノズルプレート２０側にプラズマ重合膜からなる下地膜を設けることで、分子膜からなる撥液膜とノズルプレート２０との密着性を向上することができる。なお、プラズマ重合膜からなる下地膜は、例えば、シリコーンをアルゴンプラズマガスにより重合させて形成することができる。また、金属アルコキシドの分子膜からなる撥液膜２２は、例えば、アルコキシラン等のシランカップリング剤をシンナー等の溶媒と混合して金属アルコキシド溶液を形成し、この金属アルコキシド溶液にノズルプレート２０を浸漬することで、金属アルコキシドの重合した分子膜を形成することができる。ちなみに、撥液膜２２として、金属アルコキシドの分子膜を用いた場合には、下地層を設けたとしても、共析メッキにより形成したフッ素系高分子を含む金属膜からなる撥液膜よりも薄く形成できると共に、ヘッド面をクリーニングする際にワイピングによって液体噴射面Ａが拭かれることによっても撥液性が劣化しない「耐擦性」、及び撥液性を向上できるという利点を有する。勿論、「耐擦性」、「撥液性」は劣るが、フッ素系高分子を含む金属膜からなる撥液膜を用いることもできる。

このような撥液膜２２は、本実施形態では、ノズルプレート２０の液体噴射面Ａの中央部のみに形成されている。すなわち、ノズルプレート２０の液体噴射面Ａのノズル開口２１が開口する領域を含む中央部は、撥液膜２２が設けられた撥液領域２５となっている。また、ノズルプレート２０の液体噴射面Ａには、液体噴射面Ａの四方の外周に沿って撥液膜２２が設けられていない非撥液領域２６が設けられている。なお、撥液膜２２として、金属アルコキシドの分子膜を用いる場合には、プラズマ重合膜からなる下地膜は、撥液膜に比べて撥液性が劣り接合強度に影響を与えないため、下地膜を非撥液領域２６に設けてもよく、また、設けなくてもよい。

そして、このようなノズルプレート２０の液体噴射面Ａの非撥液領域２６には、インクジェット式記録ヘッド２を保持する保持部材である固定板２５０が接着剤４０１を介して接合されている。

具体的には、固定板２５０は、図２及び図６に示すように、平板からなり、ノズル開口２１を露出する露出開口部２５１と、露出開口部２５１を画成すると共にヘッド本体２２０の液体噴射面Ａのノズル列２１Ａの両端部側に接合される接合部２５２とを具備する。

接合部２５２は、本実施形態では、複数のインクジェット式記録ヘッド２に亘って液体噴射面Ａの外周に沿って設けられた固定用枠部２５３と、隣接するインクジェット式記録ヘッド２の間に延設されて露出開口部２５１を分割する固定用梁部２５４とで構成され、固定用枠部２５３及び固定用梁部２５４からなる接合部２５２が複数のインクジェット式記録ヘッド２の液体噴射面Ａに同時に接合されている。

また、図６に示すように、固定板２５０の接合部２５２の接着面側には、インクジェット式記録ヘッド２の液体噴射面Ａと固定板２５０の液体噴射面との間に露出開口部２５１と外部とを連通する空間を画成する空洞部２５５が各インクジェット式記録ヘッド２の露出開口部２５１毎に設けられている。このような構成とすることで、空洞部２５５を全露出開口部２５１に亘って連続して形成することに比べて、隣り合う空洞部２５５の間に液体（インク）が滞留して増粘過剰になることによる払拭部材９による払拭不能という不具合が発生しない。また、本実施形態では、空洞部２５５として、固定板２５０の接合部２５２の接着面側の表面に開口する溝状に形成した。すなわち、固定板２５０は、インクジェット式記録ヘッド２の液体噴射面Ａを露出開口部２５１のみで露出させており、液体噴射面Ａの周縁部は、固定板２５０の接合部２５２によって覆われている。なお、保持部材である固定板２５０の液体噴射面とは、固定板２５０の液体噴射面Ａに接合される面とは反対側の紙等の記録媒体側の面のことであり、空洞部２５５は、インクジェット式記録ヘッド２の液体噴射面Ａと固定板２５０の液体噴射面との間に設けられていればよいため、本実施形態のように、固定板２５０の接着面側の表面に開口する溝状に設けなくてもよい。すなわち、空洞部２５５として、接合部２５２の厚さ方向の途中に接着面の面方向に貫通する貫通孔を設けるようにしてもよい。このような構成にすることで、ノズルプレート２０の液体噴射面Ａと空洞部２５５との間に小さな段差が設けられるものの、固定板２５０の液体噴射面Ａと接着される接着面積を広げて接合強度を向上することができる。

また、本実施形態では、空洞部２５５を、露出開口部２５１の幅（ノズル列２１Ａの並列方向）と同一幅で、且つ外側に向かって幅が漸小するように設けた。つまり、露出開口部２５１の幅（ノズル列２１Ａの並列方向）と同一幅とすることで、液体噴射面Ａのインクを空洞部２５５に確実に導くことができると共に、外側に向かって幅が漸小するように設けることで、互いに隣接する空洞部２５５の間の領域の剛性を向上させることができるので、ノズルプレート２０と固定板２５０とを確実に接着することができる。

また、空洞部２５５の内面には、撥液膜２５６が設けられている。撥液膜２５６は、上述した撥液膜２２と同様にフッ素系高分子を含む金属膜や、撥液性を有する金属アルコキシドの分子膜などを用いることができる。

さらに、液体噴射面Ａの空洞部２５５に相対向する領域は、撥液膜２２が設けられた撥液領域となっている。すなわち、液体噴射面Ａは、固定板２５０が接着される領域のみが、撥液膜２２が設けられていない非撥液領域となっている。

ここで、払拭部材９による液体噴射面Ａの払拭方法について、図７を参照して説明する。なお、図７は、液体噴射面の払拭方法を示す断面図である。

インクジェット式記録ヘッド１のノズル開口２１からインクを吐出した際に液体噴射面Ａに付着したインク５００を拭き取るには、図７（ａ）に示すように、払拭部材９のブレード９ａの先端を液体噴射面Ａに当接させ、図７（ｂ）に示すように、ブレード９ａをノズル開口２１の並設方向に向かって摺接させることで行う。なお、ブレード９ａは、露出開口部２５１の幅と略同一幅を有するものである。

そして、ブレード９ａが液体噴射面Ａを払拭したインク５００は、空洞部２５５内に排出される。すなわち、ブレード９ａは、空洞部２５５が設けられていないノズル開口２１の並設方向の端部側から、空洞部２５５側に向かって空洞部２５５が下流側となるように液体噴射面Ａを払拭する。

このとき、固定板２５０には、空洞部２５５が設けられているため、払拭部材９によって払拭された液体噴射面Ａのインク５００は、固定板２５０の露出開口部２５１の開口縁部に滞留することなく、空洞部２５５内に排出される。したがって、露出開口部２５１の開口縁部にインクが滞留することがなく、露出開口部２５１により露出された液体噴射面Ａのインクが確実に除去されるため、固定板２５０とインクジェット式記録ヘッド２とを接着する接着剤４０１がインクにより侵食されて固定板２５０とインクジェット式記録ヘッド２との接合強度が低下するのを確実に防止することができる。

また、図７（ｃ）に示すように、ブレード９ａが液体噴射面Ａを払拭した後は、ブレード９ａは、空洞部２５５が設けられた接合部２５２に摺接する。このため、ブレード９ａに付着したインク５００が接合部２５２によって剥ぎ取られ、剥ぎ取られたインクは空洞部２５５内に排出される。したがって、ブレード９ａには、液体噴射面Ａを払拭した際のインク５００が付着することがなく、ブレード９ａに付着したインクが増粘し、次の払拭の際に増粘したインク５００がノズル開口２１に付着して目詰まり等のインク吐出不良が発生するのを防止することができる。また、ブレード９ａに付着したインク５００を除去する手段を別途設ける必要がないため、インクジェット式記録装置Ｉのコストを低減することができる。

なお、本実施形態では、空洞部２５５の内面に撥液膜２５６を設けると共に、液体噴射面Ａの空洞部２５５に相対向する領域にも撥液膜２２を設けるようにしたため、空洞部２５５内のインク５００は、空洞部２５５及び液体噴射面Ａ等に付着することなく、外部に容易に排出される。

また、ブレード９ａによって空洞部２５５内に排出されたインク５００は、固定板２５０に付着することなく、外部に排出される。ちなみに、空洞部２５５内のインク５００は、ブレード９ａの移動速度によって、その勢いにより外部に排出されると共に、次の払拭動作の際に払拭したインク５００によって押し出されることで、外部に排出される。

このように、空洞部２５５を設けることにより、払拭部材９により液体噴射面Ａを払拭した際に、液体噴射面Ａにインクが残留することなく、外部に排出することができる。また、固定板２５０に切り欠き部を設けるのではなく、空洞部２５５を設けることによって、紙ジャムなどが発生した際に、紙が液体噴射面Ａに直接接触するのを防止することができる。すなわち、固定板２５０によって液体噴射面Ａを保護することができるため、紙ジャムなどにより液体噴射面Ａ（ノズルプレート２０）の変形や傷が付くのを確実に防止できる。

さらに、本実施形態では、ノズルプレート２０の固定板２５０が接着される接着面を非撥液領域２６とすることで、接着剤４０１とノズルプレート２０との接着強度を向上することができる。

なお、本実施形態では、ノズルプレート２０と流路形成基板１０とは接着剤４００を介して接着されている。このため、ノズルプレート２０の流路形成基板１０との接着領域も同様に非撥液領域２７となっている。本実施形態では、ノズルプレート２０の液体噴射面Ａとは反対側の面の全面を非撥液領域２７とした。

一方、図５に示すように、流路形成基板１０の開口面とは反対側には、弾性膜５０上に、金属からなる下電極膜と、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等からなる圧電体層と、金属からなる上電極膜とを順次積層することで形成された圧電素子３００が形成されている。このような圧電素子３００が形成された流路形成基板１０上には、リザーバ１００の少なくとも一部を構成するリザーバ部３１を有するリザーバ形成基板３０が接合されている。このリザーバ部３１は、本実施形態では、リザーバ形成基板３０を厚さ方向に貫通して圧力発生室１２の幅方向に亘って形成されており、上述のように流路形成基板１０の連通部１３と連通されて各圧力発生室１２の共通のインク室となるリザーバ１００を構成している。

また、リザーバ形成基板３０の圧電素子３００に対向する領域には、圧電素子３００の運動を阻害しない程度の空間を有する圧電素子保持部３２が設けられている。

さらに、リザーバ形成基板３０上には、各圧電素子３００を駆動するための駆動ＩＣ１１０が設けられている。この駆動ＩＣ１１０の各端子は、図示しないボンディングワイヤ等を介して各圧電素子３００の個別電極から引き出された引き出し配線と接続されている。そして、駆動ＩＣ１１０の各端子には、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）等の外部配線１１１を介して外部と接続され、外部から外部配線１１１を介して印刷信号等の各種信号を受け取るようになっている。

また、このようなリザーバ形成基板３０上には、コンプライアンス基板４０が接合されている。コンプライアンス基板４０のリザーバ１００に対向する領域には、リザーバ１００にインクを供給するためのインク導入口４４が厚さ方向に貫通することで形成されている。また、コンプライアンス基板４０のリザーバ１００に対向する領域のインク導入口４４以外の領域は、厚さ方向に薄く形成された可撓部４３となっており、リザーバ１００は、可撓部４３により封止されている。この可撓部４３により、リザーバ１００内にコンプライアンスを与えている。

また、各ヘッド本体２２０の液体噴射面Ａとは反対側の面、すなわち、コンプライアンス基板４０上には、ヘッドケース２３０が固定されている。

ヘッドケース２３０は、インク導入口４４に連通すると共にカートリッジケース２１０のインク連通路に連通して、カートリッジケース２１０からのインクをインク導入口４４に供給するインク供給連通路２３１が設けられている。このヘッドケース２３０には、コンプライアンス基板４０の可撓部４３に対向する領域に溝部２３２が形成され、可撓部４３の撓み変形が適宜行われるようになっている。また、ヘッドケース２３０には、リザーバ形成基板３０上に設けられた駆動ＩＣ１１０に対向する領域に厚さ方向に貫通した駆動ＩＣ保持部２３３が設けられており、外部配線１１１は、駆動ＩＣ保持部２３３を挿通して駆動ＩＣ１１０と接続されている。

このような本実施形態のインクジェット式記録ヘッド２は、インクカートリッジからのインクをインク連通路及びインク供給連通路２３１を介してインク導入口４４から取り込み、リザーバ１００からノズル開口２１に至るまで内部をインクで満たした後、駆動ＩＣ１１０からの記録信号に従い、圧力発生室１２に対応するそれぞれの圧電素子３００に電圧を印加し、弾性膜５０及び圧電素子３００をたわみ変形させることにより、各圧力発生室１２内の圧力が高まりノズル開口２１からインク滴が吐出する。

なお、上述したヘッド本体２２０は、１枚のシリコンウェハ上に多数のチップを同時に形成し、ノズルプレート２０及びコンプライアンス基板４０を接着して一体化し、その後、図４に示すような１つのチップサイズの流路形成基板１０毎に分割することによってヘッド本体２２０となる。

このようなインクジェット式記録ヘッド２は、カートリッジケース２１０の底面に４つ固定されている。本実施形態では、４つのインクジェット式記録ヘッド２は、ノズル列２１Ａの並び方向に所定の間隔となるように配置されている。すなわち、本実施形態の１つのインクジェット式記録ヘッド２には、ノズル列２１Ａが８列設けられていることになる。このように複数のインクジェット式記録ヘッド２を用いて並設されたノズル開口２１からなるノズル列２１Ａの多列化を図ることで、１つのインクジェット式記録ヘッド２にノズル列２１Ａを多列形成するのに比べて歩留まりの低下を防止することができる。また、ノズル列２１Ａの多列化を図るために複数のインクジェット式記録ヘッド２を用いることで、１枚のシリコンウェハから形成できるヘッド本体２２０（インクジェット式記録ヘッド２）の取り数を増大させることができ、シリコンウェハの無駄な領域を減少させて製造コストを低減することができる。

また、このような４つのインクジェット式記録ヘッド２は、上述したように、複数のインクジェット式記録ヘッド２の液体噴射面Ａの非撥液領域２６に接着剤４０１を介して接着された保持部材である固定板２５０によって位置決めされて保持されている。

さらに、インクジェット式記録ヘッドユニット１には、図２及び図３に示すように、固定板２５０のインクジェット式記録ヘッド２とは反対側に、複数のインクジェット式記録ヘッド２を覆うような箱形状を有するカバーヘッド２４０が設けられている。このカバーヘッド２４０は、固定板２５０の露出開口部２５１に対応して開口部２４１が設けられた固定部２４２と、ヘッド本体２２０のインク滴吐出面の側面側に、固定板２５０の外周に亘って屈曲するように設けられた側壁部２４５とを具備する。

固定部２４２は、本実施形態では、固定板２５０の固定用枠部２５３に対応して設けられた枠部２４３と、固定板２５０の固定用梁部２５４に対応して設けられて開口部２４１を分割する梁部２４４とで構成されている。また、このような枠部２４３及び梁部２４４からなる固定部２４２は、固定板２５０の接合部２５２に接合されている。

なお、カバーヘッド２４０の固定部２４２には、図２に示すように、カバーヘッド２４０をカートリッジケース２１０に位置決め固定するための固定孔２４７が設けられた支持部２４６が設けられている。この支持部２４６は、側壁部２４５から液滴吐出面の面方向と同一方向に突出するように屈曲して設けられている。そして、本実施形態では、カバーヘッド２４０は、カートリッジケース２１０に固定されている。すなわち、カートリッジケース２１０には、液体噴射面Ａ側に突出して、カバーヘッド２４０の固定孔２４７に挿入される突起部２１５が設けられており、この突起部２１５をカバーヘッド２４０の固定孔２４７に挿入すると共に、突起部２１５の先端部を加熱してかしめることで、カートリッジケース２１０にカバーヘッド２４０が固定されている。

このように、インクジェット式記録ヘッド２の液体噴射面Ａとカバーヘッド２４０との間が固定板２５０を介して隙間なく接合されているため、この隙間に記録媒体が入り込むのを防止してカバーヘッド２４０の変形及び紙ジャムを防止することができる。また、カバーヘッド２４０の側壁部２４５が、複数のインクジェット式記録ヘッド２の外周縁部を覆うことで、インクジェット式記録ヘッド２の側面へのインクの回り込みを確実に防止することができる。

なお、側壁部２４５と固定板２５０の側面との間には隙間が形成されるようにすれば、側壁部２４５によって空洞部２５５が閉塞されることがなく、空洞部２５５を介して排出されたインクを、側壁部２４５と固定板２５０との間を介して外部に排出させることができる。もちろん、カバーヘッド２４０に側壁部２４５を設けないようにしてもよく、また、カバーヘッド２４０に空洞部２５５に連通する連通孔を設けるようにしてもよい。

また、上述した例では、カバーヘッド２４０を固定板２５０のヘッド本体２２０とは反対側の面に接合するようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、カバーヘッド２４０を固定板２５０に接合せずに、所定の間隔となるように設けるようにしてもよく、当接するように設けるようにしてもよい。

（実施形態２）
図８は、本発明の実施形態２に係る固定板とインクジェット式記録ヘッドとを示す平面図及びそのＢ−Ｂ′断面図である。なお、上述した実施形態１と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

図示するように、本実施形態では、固定板２５０の各露出開口部２５１に対して、２つの空洞部２５５Ａが設けられている。

空洞部２５５Ａは、払拭部材９が液体噴射面Ａを払拭する下流側で、且つ露出開口部２５１の一対の角部に連通するようにそれぞれ独立して設けられている。

このような構成としても、払拭部材９によって液体噴射面Ａを払拭した際に、インクを空洞部２５５Ａから外部に排出することができ、液体噴射面Ａにインクが残留するのを防止することができると共に、固定板２５０によって液体噴射面Ａを保護することができる。

（他の実施形態）
以上、本発明の各実施形態を説明したが、本発明の基本的構成は上述したものに限定されるものではない。例えば、上述した実施形態１及び２では、インクジェット式記録ヘッド２として、ノズル開口２１が設けられたノズルプレート２０を具備する構成を例示したが、特にこれに限定されず、例えば、インクジェット式記録ヘッドとして、流路形成基板にノズル開口が形成された構成、すなわち、流路形成基板とノズルプレートとが一体的に形成されたものであっても本発明は適用できる。

また、上述した実施形態１及び２では、複数のインクジェット式記録ヘッド２を固定板２５０に接着剤４０１を介して接着するようにしたが、固定板２５０を設けずに、複数のインクジェット式記録ヘッド２をカバーヘッド２４０に接着するようにしてもよい。すなわち、カバーヘッド２４０をインクジェット式記録ヘッド２の液体噴射面Ａを保持する保持部材としてもよい。勿論、本実施形態では、固定板２５０やカバーヘッド２４０などの保持部材に４つのインクジェット式記録ヘッド２を接合するようにしたが、保持部材に接合されるインクジェット式記録ヘッド２の数は特にこれに限定されず、保持部材に１つのインクジェット式記録ヘッド２を接合する、すなわち、インクジェット式記録ヘッドユニット１が１つのインクジェット式記録ヘッド２を具備するようにしてもよい。

そして、上述した実施形態１及び２では、固定板２５０やカバーヘッド２４０などの保持部材が、ノズルプレート２０の非撥液領域２６と接着された構成を例示したが、この際に当該保持部材がノズルプレート２０の撥液領域２５にかかるように形成されていてもよい。これは、例えば、保持部材とノズルプレート２０との接着ずれなどによって、ノズルプレート２０の非撥液領域２６が保持部材に形成された露出開口部２５１から露出されるのを防ぐためである。

また、上述した実施形態１及び２では、圧力発生室１２に圧力変化を生じさせる圧力発生手段として、薄膜型の圧電素子３００を有するアクチュエータ装置を用いて説明したが、特にこれに限定されず、例えば、グリーンシートを貼付する等の方法により形成される厚膜型のアクチュエータ装置や、圧電材料と電極形成材料とを交互に積層させて軸方向に伸縮させる縦振動型のアクチュエータ装置などを使用することができる。また、圧力発生手段として、圧力発生室内に発熱素子を配置して、発熱素子の発熱で発生するバブルによってノズル開口から液滴を吐出するものや、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズル開口から液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエータなどを使用することができる。

なお、液体噴射ヘッドとしてインクを吐出するインクジェット式記録ヘッドを一例として説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッドを具備する液体噴射ヘッドユニットを対象としたものである。液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンタ等の画像記録装置に用いられる記録ヘッド、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ（電界放出ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等を挙げることができる。

実施形態１に係るインクジェット式記録装置を示す概略図である。 実施形態１に係るヘッドユニットの分解斜視図である。 実施形態１に係るヘッドユニットの組立斜視図である。 実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。 実施形態１に係る記録ヘッドの要部断面図である。 実施形態１に係る固定板と記録ヘッドの平面図及び断面図である。 実施形態１に係る払拭方法を示す断面図である。 実施形態２に係る固定板と記録ヘッドの平面図及び断面図である。

符号の説明

Ｉ 液体噴射装置、 Ａ 液体噴射面、 １ インクジェット式記録ヘッドユニット（液体噴射ヘッドユニット）、 ２ インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、 ９ 払拭部材、 ９ａ ブレード、 １０ 流路形成基板、 １２ 圧力発生室、 ２０ ノズルプレート（ノズル形成部材）、 ２１ ノズル開口、 ２２ 撥液膜、 １００ リザーバ、 ２１０ カートリッジケース、 ２２０ ヘッド本体、 ２３０ ヘッドケース、 ２４０ カバーヘッド、 ２５０ 固定板（保持部材）、 ２５５、２５５Ａ 空洞部、 ３００ 圧電素子、 ４００、４０１ 接着剤、 ５００ インク

Claims (5)

1. 液体を噴射する複数のノズル開口が開口する液体噴射面を有する液体噴射ヘッドと、
   該液体噴射面に接合されて前記液体噴射ヘッドを保持する保持部材と、
   前記液体噴射ヘッドの前記液体噴射面を払拭する払拭部材と、を具備し、
   前記保持部材は、前記液体噴射面の複数のノズル開口の周囲に亘って設けられた接合部と、該接合部により画成された複数のノズル開口を露出する露出開口部とを具備し、前記接合部には、前記液体噴射ヘッドの前記液体噴射面と前記保持部材の液体噴射面との間に、前記露出開口部と外部とを連通する空間を画成する空洞部が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。
2. 前記液体噴射ヘッドを複数具備すると共に、前記保持部材には前記露出開口部が複数設けられて、各露出開口部から各液体噴射ヘッドの前記液体噴射面の複数のノズル列が露出され、前記空洞部が、前記露出開口部毎に且つ複数のノズル開口の並設方向の一方側に設けられていることを特徴とする請求項１記載の液体噴射ヘッドユニット。
3. 前記空洞部の内面には、撥液膜が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の液体噴射ヘッドユニット。
4. 前記液体噴射面には、前記ノズル開口の周囲に撥液膜が設けられた撥液領域と、該撥液膜が設けられていない非撥液領域とが設けられていると共に、前記保持部材が前記液体噴射ヘッドの非撥液領域に接合されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドユニット。
5. 請求項１〜４の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドユニットを具備することを特徴とする液体噴射装置。

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