JP2011167943A - 液体噴射ヘッド、液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小液滴の被噴射媒体への着弾を抑制すると共に、小液滴による液体噴射不良を抑制して、印刷品質を向上することができる液体噴射ヘッド、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】液体を噴射するノズル開口１１を有するヘッド本体１０と、前記ノズル開口１１が開口する液体噴射面１２の周囲に、前記液体の噴射方向に突出して設けられたカバー２０と、該カバー２０内に前記液体噴射面１２から離れた位置に設けられて、前記ノズル開口１１に相対向する領域に開口３１が設けられた整流板３０と、前記液体噴射面１２と前記整流板３０との間に当該液体噴射面１２の面方向に沿って気流を発生させる気流発生手段４０と、前記整流板３０を洗浄液５００に浸漬する浸漬手段５０と、を具備する。
【選択図】 図２

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、液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置に関する。

インクジェット式記録ヘッドやプロッター等のインクジェット式記録装置に代表される液体噴射装置は、カートリッジやタンク等の液体貯留手段に貯留されたインクなどの液体を液滴（インク滴）として吐出可能な液体噴射ヘッド（以下、記録ヘッドとも言う）を具備する。

液体噴射装置には、紙などの記録シート等である被噴射媒体に対して液体噴射ヘッドを走査方向に移動させながら印刷を行うシリアル型の液体噴射装置と、被記録媒体の幅に亘ってノズル開口が設けられた液体噴射ヘッドを固定し、被記録媒体を搬送するだけで印刷を行うライン型の液体噴射装置とが実用化されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、シリアル型及びライン型の何れの液体噴射装置であっても、被噴射媒体と液体噴射ヘッドとが相対的に移動されるため、この相対移動によって気流が発生し、ノズル開口からインクを吐出した際に主滴（メイン液滴）から分離した小液滴（ミストやサテライト滴と呼称されるもの）が発生し、小液滴が気流の流れによって被噴射媒体の主滴とは別の位置に付着することによって印刷品質が低下してしまう。また、小液滴がノズル開口の液体のメニスカスに付着してメニスカスを破壊してしまい、ノズル開口から液滴を正常に吐出することができなくなる。

このような問題を解決するために、記録ヘッドのインクを吐出する液体噴射面側に、ノズル開口から被噴射媒体近傍までを覆うフードを設け、被噴射媒体と記録ヘッドとの相対的な移動によって発生した気流によって小液滴が主滴とは異なる位置に着弾するのを抑制するようにした描画ヘッド装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開平５−１６３７０号公報 特開２０００−６２１６６号公報

しかしながら、特許文献２のように、記録ヘッドにフードを設けただけでは、逆にフードによって巻き込まれた乱気流が発生し、小液滴が被噴射媒体の主滴とは異なる位置に着弾し、印刷品質が低下してしまうと共に、メニスカスの破壊が発生してしまうという問題がある。

このような問題は、特に記録ヘッドと被噴射媒体との相対的な移動速度を高速化して、高速印刷を行う場合に顕著に表れるものである。

また、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だけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッド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、小液滴の被噴射媒体への着弾を抑制すると共に、小液滴による液体噴射不良を抑制して、印刷品質を向上することができる液体噴射ヘッド、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、液体を噴射するノズル開口を有するヘッド本体と、前記ノズル開口が開口する液体噴射面の周囲に、前記液体の噴射方向に突出して設けられたカバーと、該カバー内に前記液体噴射面から離れた位置に設けられて、前記ノズル開口に相対向する領域に開口が設けられた整流板と、前記液体噴射面と前記整流板との間に当該液体噴射面の面方向に沿って気流を発生させる気流発生手段と、前記整流板を洗浄液に浸漬する浸漬手段と、を具備することを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる態様では、ノズル開口から噴射された液滴の主滴が気流によって吐出方向と交差する方向に移動されることなく、直進して被噴射媒体に着弾すると共に、主滴から分離した小液滴が気流によって移動されることによって、整流板に着弾して、小液滴が被噴射媒体に着弾したり、ノズル開口のメニスカスに付着するのを抑制することができる。また、カバーを設けることによって、被噴射媒体と液体噴射ヘッドとの相対移動による気流や、外部の気流などがカバーによって遮蔽されて、液体噴射面の近傍に気流発生手段による気流とは異なる気流が発生するのを抑制することができ、主滴の着弾位置ずれを抑制することができる。さらに、整流板に付着した液体を浸漬手段によって洗浄液で洗浄することができるので、整流板の開口に液体のメニスカスが形成されることによる吐出不良が抑制できると共に、整流板に付着した液体が予期せぬタイミングで落下するのを抑制することができる。

ここで、前記浸漬手段が、前記整流板の前記液体噴射面とは反対側に設けられて前記カバー内に前記整流板を内包可能で且つ洗浄液が貯留可能な洗浄空間を画成する仕切部材を具備することが好ましい。これによれば、仕切部材によって洗浄液が貯留される洗浄液を画成して、整流板を洗浄液に確実に浸漬することができる。

また、前記浸漬手段が、前記洗浄空間内に洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、前記洗浄空間内の洗浄液を外部に排出する洗浄液排出手段と、をさらに具備してもよい。これによれば、洗浄空間への洗浄液の供給及び排出を自動化することができる。

また、前記浸漬手段が、洗浄液を貯留すると共に、当該洗浄液に前記整流板を浸漬する位置まで移動可能に設けられた洗浄貯留部を有することが好ましい。これによれば、整流板を洗浄液に確実に浸漬することができる。

また、前記ヘッド本体を複数具備し、前記カバーが複数の前記ヘッド本体の周囲に亘って連続して設けられていることが好ましい。これによれば、部品点数を減少させて、コストを低減することができる。

また、前記整流板が、メッシュ状の材料からなることが好ましい。これによれば、コストを低減することができる。

また、前記気流発生手段が、湿気を帯びた気体の気流を発生させることが好ましい。これによれば、気流発生手段の発生した気流によって、ノズル開口近傍の液体の乾燥が促進されるのを抑制して、液体の乾燥・硬化による吐出不良を低減することができる。

さらに、本発明の他の態様は、上記態様の液体噴射ヘッドを２以上具備す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、多ノズル化したヘッドユニットを容易に形成することができる。

また、本発明の他の態様は、上記態様の液体噴射ヘッド又は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、印刷品質を向上して高速印刷が可能な液体噴射装置を実現できる。

実施形態１に係る記録ヘッドの斜視図である。 実施形態１に係る記録ヘッドの底面図及び要部断面図である。 実施形態１に係る記録ヘッドの動作を示す要部断面図である。 実施形態１に係る記録ヘッドの動作を示す要部断面図である。 実施形態１に係るヘッドユニットの底面図である。 実施形態１に係る記録装置の概略斜視図である。 実施形態２に係る記録ヘッドの要部断面図である。 実施形態３に係るヘッドユニットの底面図である。 他の実施形態に係る整流板の変形例を示す記録ヘッドの底面図である。

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に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドを示す斜視図であり、図２は、インクジェット式記録ヘッドの底面図及び要部断面図である。

図示するように、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１（以下、記録ヘッド１とも言う）は、ヘッド本体１０と、ヘッド本体１０の液体噴射面１２を覆うカバー２０と、カバー２０に固定された整流板３０と、気流発生手段４０と、仕切部材５０と、を具備する。

ヘッド本体１０には、液体としてインクを吐出する複数のノズル開口１１が一方面に開口して設けられている。このノズル開口１１が開口する面が液体としてインクを吐出する液体噴射面１２となっている。

また、ヘッド本体１０は、内部にノズル開口１１と連通する流路１３が設けられており、図示しない圧力発生手段によって流路１３内のインクに圧力変化を生じさせることでノズル開口１１からインク滴を吐出する。なお、流路１３内に圧力変化を生じさせる圧力発生手段としては、例えば、電気機械変換機能を呈する圧電材料を有する圧電素子を用いた圧電アクチュエーターや、流路１３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１１からインク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流路１３内に圧力変化を生じさせてノズル開口１１からインク滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなどを用いることができる。

ヘッド本体１０の液体噴射面１２側の側面には、カバー２０が設けられている。カバー２０は、記録ヘッド１の液体噴射面１２を囲み、インクの吐出方向に向かって突出するように設けられている。本実施形態のカバー２０は、開口が矩形状となる四角筒状の部材からなり、一方の開口にヘッド本体１０の液体噴射面１２側を挿入して固定することでヘッド本体１０と一体化されている。このようなカバー２０は、液体噴射面１２から被記録媒体近傍まで液体噴射面１２に相対向してインクが吐出される飛翔領域を覆うことで、飛翔領域に外部の気流の影響が及ぶのを抑制する。

また、カバー２０の内部には、整流板３０が固定されている。整流板３０は、液体噴射面１２に相対向して、液体噴射面１２から離れた位置に設けられた板状部材からなる。

整流板３０には、各ノズル開口１１に相対向する領域に、ノズル開口１１から吐出されるインク滴（主滴）が通過可能な大きさの開口３１が設けられている。ここで、ノズル開口１１に相対向して主滴が通過可能な開口３１とは、例えば、各ノズル開口１１毎に独立して設けられた開口３１であってもよく、また、２つ以上のノズル開口１１からなるノズル開口群に対応して設けられた開口３１であってもよい。すなわち、１つの開口３１が、ノズル開口１１毎に設けられていても、また、１つの開口３１が複数のノズル開口１１に共通して設けられていてもよい。

また、整流板３０は、開口３１以外の領域が全て閉塞されていてもよく、また、ノズル開口１１に相対向する領域以外にも他の開口が設けられていてもよい。ノズル開口１１に相対向する領域以外に他の開口が設けられた整流板３０としては、例えば、金属、樹脂、繊維、不織布、紙等を格子状にすることで開口３１がマス目状に設けられたメッシュ部材が挙げられる。なお、メッシュ部材の開口３１のピッチ（間隔）は、ノズル開口１１のピッチの整数倍とすれば、開口３１を全てのノズル開口１１に相対向させることができる。また、メッシュ部材の開口３１の大きさ及びピッチは、上述のように、１つの開口３１が各ノズル開口１１に相対向するように設けられていてもよく、また、１つの開口３１が複数のノズル開口１１に相対向するように設けられていてもよい。

なお、整流板３０の材料としては、特に限定されず、例えば、金属材料、樹脂材料、繊維、不織布、紙等を用いることができる。但し、整流板３０として吸水性を有する材料を用いることで、整流板３０にインクが付着した際に、インクが吸水性を有する整流板３０に吸水されて保持され、整流板３０に付着したインクが予期せぬタイミングで被噴射媒体に落下して付着するのを抑制することができる。

このような整流板３０は、上述のように液体噴射面１２と所定の距離だけ離れた位置に配置されている。これにより、整流板３０と液体噴射面１２との間には、小液滴を移動させるための空間３２が画成されている。

なお、整流板３０は、液体噴射面１２と被記録媒体との間において、液体噴射面１２近傍に設けられているのが好ましい。これは、ノズル開口１１から吐出された主滴は、ノズル開口１１から離れるに従い、吐出方向のずれや気流の影響を強く受けることによって、ノズル開口１１の直下からはずれた位置に着弾する虞があるため、液体噴射面１２から整流板３０が離れていると、その位置ずれが増大することによって、主滴が整流板３０の開口３１を通過できなくなる虞があるからである。したがって、整流板３０を液体噴射面１２の近傍に設けることで、ノズル開口１１から吐出された主滴が開口３１を通過し易くすることができる。本実施形態では、液体噴射面１２と整流板３０との間隔を１ｍｍ程度とした。

また、整流板３０と液体噴射面１２との間の空間３２は、ノズル開口１１の並設方向の両側のカバー２０の側面に互いに相対向するように設けられた一対の挿通孔２１によって外部と連通している。挿通孔２１は、詳しくは後述する仕切部材５０によって洗浄空間が画成されて、洗浄空間に洗浄液が充填された際に、整流板３０が洗浄液に浸漬されるように、整流板３０と離反されて液体噴射面１２側に設けられている。

気流発生手段４０は、液体噴射面１２と整流板３０との間の空間３２に、液体噴射面１２の面方向に沿って気流を発生させるものである。本実施形態では、送風機からなる気流発生手段４０をカバー２０の外周の一方の挿通孔２１が開口する場所に設けるようにした。これにより、気流発生手段４０からは、一方の挿通孔２１を介してカバー２０の内部に気体が送風され、液体噴射面１２と整流板３０との間の空間３２内にノズル開口１１の並設方向に向かって液体噴射面１２及びカバー２０の面方向に沿って気流を発生させる。そして、気流発生手段４０から送風された気体は、他方の挿通孔２１からカバー２０の外部に排出されることで、気体がカバー２０に当接することによって乱気流が発生するのを抑制している。

なお、気流発生手段４０は、送風機に限定されず、例えば、吸引ポンプ等であってもよい。

このような気流発生手段４０が発生させる気流は、詳しくは後述するが、ノズル開口１１から吐出されたインク滴の主滴が気流の影響を受けずに直進し、主滴から分離した小液滴が気流の影響を受けて移動する流速である。ちなみに、主滴の大きさ（質量）や、小液滴の大きさ（質量）は、圧力発生手段の性能や、吐出するインク滴の重量や速度を規定する駆動波形などの影響で変化するため、これらに応じて気流発生手段４０が発生する気流の流速を適宜決定すればよい。

また、記録ヘッド１には、整流板３０を洗浄液に浸漬する浸漬手段が設けられている。本実施形態では、浸漬手段として、整流板３０の液体噴射面１２とは反対側に着脱自在に設けられた仕切部材５０を設けるようにした。

仕切部材５０は、板状部材からなり、カバー２０の内部に整流板３０を内包すると共に洗浄液が貯留される洗浄空間５１を画成する。

このような仕切部材５０は、本実施形態では、ノズル開口１１の並設方向に向かって液体噴射面１２に対して傾斜して設けられている。また、仕切部材５０は、カバー２０に設けられた仕切部材挿入口２２に挿入されることでカバー２０内に装着される。また、仕切部材５０は、仕切部材挿入口２２からカバー２０の外側に移動することで、カバー２０内から取り外される。本実施形態では、仕切部材５０を移動手段６０によって位置決め移動可能となっている。移動手段６０は、整流板３０の液体噴射面１２とは反対側に配置されてカバー２０の内部に洗浄空間５１を画成する洗浄位置と、整流板３０の開口３１とは相対向しない位置、すなわち、カバー２０の外部の通常位置とに、仕切部材５０を位置決め移動するものであり、具体的には、例えば、アクチュエーター、電磁石、モーターなどを用いればよい。

また、カバー２０には、洗浄空間５１に洗浄液を供給する洗浄液供給手段７０と、洗浄空間５１に充填された洗浄液を排出する洗浄液排出手段８０と、が設けられている。

洗浄液供給手段７０は、カバー２０の仕切部材５０と整流板３０との間に設けられた導入口２４に一端が接続された供給管７１と、供給管７１の他端が接続されて洗浄液５００を貯留する貯留タンク７２を有する。貯留タンク７２に貯留された洗浄液５００は、供給管７１及び導入口２４を介して洗浄空間５１に供給される。このような洗浄液供給手段７０による洗浄空間５１への洗浄液５００の供給タイミングは、供給管７１と導入口２４との間に設けられた弁装置からなる供給弁７３によって行うことができる。なお、導入口２４の位置は、洗浄空間５１に洗浄液５００を供給できる位置であれば特に限定されないが、本実施形態では、仕切部材５０と整流板３０との間の領域において、仕切部材５０の傾斜方向上側（鉛直方向上側）、すなわち、整流板３０に近接する領域側に設けるようにした。

洗浄液排出手段８０は、カバー２０の仕切部材５０と整流板３０との間に設けられた排出口２５に一端が接続された排出管８１と、排出管８１の他端が接続された排出タンク８２とを有する。洗浄液排出手段８０は、洗浄空間５１に貯留された洗浄液５００を排出口２５及び排出管８１を介して排出タンク８２に貯留する。このような洗浄空間５１の洗浄液５００を排出タンク８２に排出するタイミングは、排出口２５と排出管８１との間に設けられた弁装置からなる排出弁８３によって行うことができる。

なお、排出口２５は、カバー２０の仕切部材５０と整流板３０との間の領域において、仕切部材５０の傾斜方向下側（鉛直方向下側）、すなわち、仕切部材５０に近接して設けられている。これにより、洗浄空間５１に貯留された全ての洗浄液５００を排出口２５から外部（排出タンク８２）に排出することができる。なお、本実施形態では、洗浄前の洗浄液を貯留タンク７２に貯留し、洗浄空間５１で使用した洗浄液５００を排出タンク８２に貯留するようにしたが、特にこれに限定されず、貯留タンク７２と排出タンク８２とを共通の１つのタンクにして、共通のタンクと洗浄空間５１とを洗浄液５００が循環できるようにしてもよい。

そして、これら仕切部材５０と、移動手段６０と、洗浄液供給手段７０と、洗浄液排出手段８０とが、本実施形態における、整流板３０を洗浄液５００に浸漬する浸漬手段となっている。

ここで、記録ヘッド１のインク滴の吐出について図３及び図４を参照してさらに具体的に説明する。なお、図３及び図４は、インクジェット式記録ヘッドのインク滴の吐出状態を示す要部断面図である。

まず、仕切部材５０をカバー２０の外側に移動させた状態で、図３（ａ）に示すように、気流発生手段４０によって液体噴射面１２と整流板３０との間の空間３２に気流を発生させながら、図示しない圧力発生手段によって流路１３内に圧力変化を生じさせてインク滴の吐出を開始する。これにより、ノズル開口１１からメニスカスが柱状に盛り上がり、図３（ｂ）に示すように、柱状の一部が切り離されることでインク滴Ａがノズル開口１１から吐出される。このとき、インク滴Ａは尾部を引き延ばす形で飛翔し、図３（ｃ）に示すように、インク滴Ａの尾部の一部が引きちぎられることで、主滴Ｂ（メイン液滴）と、小液滴Ｃ（サテライト滴）とに分離する。また、小液滴Ｃは、図３（ｂ）において、柱状の一部が切り離されてインク滴Ａが分離した際にも発生するものである。

このように吐出された主滴Ｂは、図３（ｄ）に示すように、小液滴Ｃに比べて質量が大きいことから、気流によって流されることがなく、メッシュ状の整流板３０の開口３１を通過する。開口３１を通過した主滴Ｂは被噴射媒体の所望の位置に着弾する。これに対して、小液滴Ｃは、主滴Ｂに比べて質量が小さいことから、気流によって整流板３０の開口３１が設けられていない領域に移動され、整流板３０上に着弾する。これにより、小液滴Ｃは、被噴射媒体に着弾することがなく、また飛翔した小液滴が乱気流によって浮遊してノズル開口１１のメニスカスに付着してメニスカスを破壊するのを抑制することができる。したがって、小液滴Ｃの影響による印刷品質の低下を抑制して、印刷品質を向上することができる。

また、小液滴Ｃの被噴射媒体への着弾を抑制することができることから、インク滴Ａ（主滴Ｂ）の飛翔速度を高めることができる。ちなみに、インク滴Ａの飛翔速度を高めると、尾部が長くなり、切り離される小液滴Ｃが多く発生するが、本実施形態では、小液滴Ｃが多く発生したとしても、小液滴Ｃを整流板３０に着弾させて被噴射媒体に着弾するのを抑制することができるため、インク滴Ａ（主滴Ｂ）の飛翔速度を高めることができる。

さらに、小液滴Ｃの被噴射媒体への着弾を抑制することができることから、被噴射媒体と記録ヘッド１との相対的な移動速度を高めて、高速度印刷が実現できる。ちなみに、被噴射媒体と記録ヘッド１との相対的な移動速度を高めると、乱気流が発生し、小液滴Ｃの発生や着弾位置ズレが多く発生するが、本実施形態では、小液滴Ｃを整流板３０に着弾させることで、高速度印刷を実現できる。

そして、インクの吐出が終了したら、図４（ａ）に示すように、仕切部材５０をカバー２０内に移動して位置決めし、仕切部材５０によってカバー２０内に洗浄空間５１を画成する。その後、洗浄液供給手段７０（図示なし）によって洗浄液５００を洗浄空間５１に供給して、整流板３０を洗浄液５００に浸漬する。洗浄液５００が整流板３０を十分に洗浄した後は、図４（ｂ）に示すように、洗浄空間５１の洗浄液５００を洗浄液排出手段８０（図示なし）によって外部（排出タンク８２）に排出する。その後は、図４（ｃ）に示すように、移動手段６０が仕切部材５０をカバー２０の外部に移動することで、記録ヘッド１の次の印刷（吐出）が可能となる。なお、洗浄液５００を洗浄空間５１から排出するタイミングは、次の吐出が行われる直前であってもよい。すなわち、詳しくは後述するインクジェット式記録装置２００の電源が切断されて長期間放置される場合など、洗浄液５００によって整流板３０を洗浄した状態を維持し、次の電源投入時に洗浄液５００を洗浄空間５１から排出するようにしてもよい。

このように、整流板３０を洗浄液５００によって洗浄することで、整流板３０に付着したインク（小液滴Ｃ）が開口３１を塞ぎ、ノズル開口１１から吐出されたインク滴（主滴Ｂ）が開口３１を塞いだインクによって吐出されない、といった吐出不良が抑制できると共に、整流板３０に付着したインクが被噴射媒体に予期せぬタイミングで落下して被噴射媒体を汚すのを抑制することができる。

このような記録ヘッド１は、複数個が一体的に固定されてヘッドユニットを構成する。ここで、本実施形態のヘッドユニットについて図５を参照して説明する。なお、図５は、本実施形態のヘッドユニットの底面図である。

図５に示すように、ヘッドユニット１００は、複数の記録ヘッド１と、複数の記録ヘッド１が固定されるベースプレート１１０と、を有する。

ベースプレート１１０は、ステンレス鋼等の板状部材からなり、各記録ヘッド１の液体噴射面１２側が挿入される保持孔１１１を有する。保持孔１１１は、記録ヘッド１の液体噴射面１２側の外周よりも若干広い開口面積を有し、ベースプレート１１０の保持孔１１１内に記録ヘッド１の液体噴射面１２とは反対側が挿入されて記録ヘッド１の外周に設けられたフランジ部１４がベースプレート１１０の一方面にネジ等を介して固定されている。

本実施形態では、複数の記録ヘッド１は、ノズル開口１１の並設方向である第１の方向Ｙに向かって並設されている。また、第１の方向Ｙに並設された複数の記録ヘッド１で構成される列は、ノズル開口１１が並設された方向（第１の方向Ｙ）とは交差する方向（第２の方向Ｘ）に並んで２列設けられている。これら第２の方向Ｘに並設された記録ヘッド１の２列は、互いに第２の方向Ｘに向かって若干ずらした位置に配置されている。すなわち、記録ヘッド１の２列は、記録ヘッド１が千鳥状に配置されるようにヘッドグループを構成している。そして、１つのヘッドグループにおいて、隣り合う記録ヘッド１は、一方の記録ヘッド１のノズル列の端部のノズル開口１１と、他方の記録ヘッド１のノズル列の端部のノズル開口１１とが、ノズル開口１１の並設方向（第１の方向Ｙ）で同一位置となるように設けられている。これにより、２列の記録ヘッド１によって、被噴射媒体の搬送方向とは交差する幅方向に亘って全ての領域で印刷を行うことができる。本実施形態では、ヘッドユニット１００に４個のインクジェット式記録ヘッド１で構成されるヘッドグループを２つ設けるようにした。なお、本実施形態では、仕切部材５０がカバー２０の外側に移動されることから、上述した記録ヘッド１と共に、仕切部材５０が気流発生手段４０側に移動するものを使用することで、仕切部材５０が他の記録ヘッド１に当接するのを抑制している。もちろん、仕切部材５０の移動方向をノズル開口１１の並設方向と交差する方向にしてもよい。

このようなヘッドユニット１００は、インクジェット式記録装置３に搭載される。ここで、インクジェット式記録装置について図６を参照して説明する。

図６に示すように、本実施形態の液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置２００は、ヘッドユニット１００（記録ヘッド１）が固定されて、被噴射媒体である紙などの記録シートＳを搬送することで印刷を行う、所謂ライン式記録装置である。具体的には、インクジェット式記録装置２００は、装置本体２０１と、複数の記録ヘッド１を具備すると共に装置本体２０１に固定されたヘッドユニット１００と、記録シートＳを搬送する搬送手段２０２と、ヘッドユニット１００の相対向する記録シートＳの印刷面とは反対の裏面側を支持するプラテン２０３とを具備する。

ヘッドユニット１００は、記録ヘッド１のノズル開口１１の並設方向（第１の方向Ｙ）が記録シートＳの搬送方向と交差する方向となるように装置本体２０１に固定されている。

搬送手段２０２は、ヘッドユニット１００に対して記録シートＳの搬送方向の両側に設けられた第１の搬送手段２０４と、第２の搬送手段２０５とを具備する。

第１の搬送手段２０４は、駆動ローラー２０４ａと、従動ローラー２０４ｂと、これら駆動ローラー２０４ａ及び従動ローラー２０４ｂに巻回された搬送ベルト２０４ｃとで構成されている。また、第２の搬送手段２０５は、第１の搬送手段２０４と同様に駆動ローラー２０５ａ、従動ローラー２０５ｂ及び搬送ベルト２０５ｃで構成されている。

これらの第１の搬送手段２０４及び第２の搬送手段２０５のそれぞれの駆動ローラー２０４ａ、２０５ａには、図示しない駆動モーター等の駆動手段が接続されており、駆動手段の駆動力によって搬送ベルト２０４ｃ、２０５ｃが回転駆動することで、記録シートＳをヘッドユニット１００の上流及び下流側で搬送する。

なお、本実施形態では、駆動ローラー２０４ａ、２０５ａ、従動ローラー２０４ｂ、２０５ｂ及び搬送ベルト２０４ｃ、２０５ｃで構成される第１の搬送手段２０４及び第２の搬送手段２０５を例示したが、記録シートＳを搬送ベルト２０４ｃ、２０５ｃ上に保持させる保持手段をさらに設けてもよい。保持手段としては、例えば、記録シートＳの外周面を帯電させる帯電手段を設け、この帯電手段によって帯電した記録シートＳを誘電分極の作用により搬送ベルト２０４ｃ、２０５ｃ上に吸着させるようにしてもよい。また、保持手段として、搬送ベルト２０４ｃ、２０５ｃ上に押えローラーを設け、押えローラーと搬送ベルト２０４ｃ、２０５ｃとの間で記録シートＳを挟持させるようにしてもよい。

プラテン２０３は、第１の搬送手段２０４と第２の搬送手段２０５との間に、ヘッドユニット１００に相対向して設けられた断面が矩形状を有する金属又は樹脂等からなる。プラテン２０３は、第１の搬送手段２０４及び第２の搬送手段２０５によって搬送された記録シートＳを、ヘッドユニット１００に相対向する位置で支持する。

なお、プラテン２０３には、搬送された記録シートＳをプラテン２０３上で吸着する吸着手段が設けられていてもよい。吸着手段としては、例えば、記録シートＳを吸引することで吸引吸着するものや、静電気力で記録シートＳを静電吸着するもの等が挙げられる。

また、ヘッドユニット１００の各記録ヘッド１には、図示していないが、インクが貯留されたインクタンクやインクカートリッジなどのインク貯留手段がインクを供給可能に接続されている。インク貯留手段は、例えば、ヘッドユニット１００上に保持されていても、また、装置本体２０１内のヘッドユニット１００とは異なる位置に保持されていてもよい。

このようなインクジェット式記録装置２００では、搬送手段２０４によって記録シートＳが搬送され、ヘッドユニット１００によってプラテン２０３上で支持された記録シートＳに印刷が実行される。印刷された記録シートＳは、搬送手段２０２によって搬送される。

そして、この印刷時において、記録ヘッド１には記録シートＳの搬送方向の両側に液体噴射面１２を覆うカバー２０が設けられているため、記録シートＳの搬送時の気流が液体噴射面１２近傍に発生するのを抑制することができる。

また、整流板３０は、記録シートＳの搬送領域と液体噴射面１２とを遮蔽するように設けられているため、整流板３０によっても記録シートＳ側からの気流が遮蔽されて、液体噴射面１２近傍の気流の発生を抑制することができる。

そして、このように液体噴射面１２と整流板３０との間の空間３２に記録シートＳの搬送による気流の影響を抑制して、気流発生手段４０による気流のみで小液滴Ｃの着弾位置を制御することができるため、小液滴Ｃを整流板３０により着弾させることができる。

なお、本実施形態では、複数の記録ヘッド１を有するヘッドユニット１００をインクジェット式記録装置２００に搭載するようにしたが、特にこれに限定されず、単数又は複数の記録ヘッド１を直接インクジェット式記録装置２００に搭載してもよい。また、インクジェット式記録装置２００に複数のヘッドユニット１００を搭載してもよい。

（実施形態２）
図７は、本発明の実施形態２に係る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の要部断面図である。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７に示すように、本実施形態のインクジェット式記録ヘッド１Ａ（以下、記録ヘッド１Ａとも言う）は、ヘッド本体１０と、カバー２０と、整流板３０と、気流発生手段４０と、洗浄液５００が貯留された洗浄貯留部９０と、を具備する。

洗浄貯留部９０は、液体噴射面１２に相対向する位置に設けられて、液体噴射面１２側にカバー２０の外周よりも大きな開口で、且つカバー２０の先端から整流板３０までの高さよりも深い貯留空間９１を有する。洗浄貯留部９０の貯留空間９１内に洗浄液５００が貯留されている。

また、洗浄貯留部９０は、インクの噴射方向に向かって移動可能に設けられており、例えば、モーター、電磁石等の駆動により移動される。

この洗浄貯留部９０が、図７（ｂ）に示すように、鉛直方向（インクの噴射方向）において液体噴射面１２側に移動することで、貯留空間９１内に充填された洗浄液５００に整流板３０を浸漬する。また、整流板３０の洗浄が終了したら、図７（ａ）に示すように、洗浄貯留部９０を液体噴射面１２から離反する方向に移動することでインクの吐出が可能となる。

このように、本実施形態では、洗浄貯留部９０が、本実施形態における整流板３０を洗浄液に浸漬する浸漬手段となっている。

なお、洗浄貯留部９０とカバー２０との間を被噴射媒体である記録シートＳを通過させながら、ヘッド本体１０からインク滴を吐出させることで、印刷を行うことができる。もちろん、これに限定されず、洗浄貯留部９０を液体噴射面１２の面方向にも移動可能としてもよい。

（実施形態３）
図８は、本発明の実施形態３に係るヘッドユニットの底面図である。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８に示すように、本実施形態のヘッドユニット１００Ａには、複数の記録ヘッド１Ｂと、ベースプレート１１０と、を具備する。

ベースプレート１１０の保持孔１１１のそれぞれには、ヘッド本体１０が固定されている。本実施形態では、上述した実施形態１と同様に、千鳥状に配置されたヘッド本体１０（２列のヘッド本体１０）を有するヘッドグループ２を２つ設けるようにした。このヘッドグループ２を、本実施形態では、１つの記録ヘッド１Ｂとしている。

また、第２の方向Ｘに並設された２列のヘッド本体１０からなる各ヘッドグループ２は、共通のカバー２０Ａで覆われている。

カバー２０Ａは、１つの記録ヘッド１Ｂ毎に設けられたものであり、複数のヘッド本体１０の並設方向（ノズル開口１１の並設方向と同じ方向）に亘って連続して設けられた一対の板状部材からなる。本実施形態では、カバー２０Ａは、各記録ヘッド１Ｂ（ヘッドグループ２）の第２の方向Ｘの両側に設けられている。

また、ヘッドユニット１００Ａの各記録ヘッド１Ｂ（ヘッドグループ２）には、各ヘッド本体１０に共通する１枚の整流板３０Ａが設けられている。

整流板３０Ａは、複数のヘッド本体１０の液体噴射面１２に相対向して設けられたものである。なお、整流板３０Ａの開口３１は、上述した実施形態１と同様に、全てのヘッド本体１０のノズル開口１１に相対向する位置に設けられている。

さらに、各記録ヘッド１Ｂ（ヘッドグループ２）には、送風機からなる気流発生手段４０Ａが設けられており、複数のヘッド本体１０の液体噴射面１２と整流板３０Ａとの間に亘って気流を発生させる。

また、各記録ヘッド１Ｂ（ヘッドグループ２）には、上述した実施形態１と同様の仕切部材５０Ａが設けられている。仕切部材５０Ａは、整流板３０Ａと同様に、複数のヘッド本体１０の液体噴射面１２の整流板３０Ａとは反対側に移動可能に設けられたものである。また、仕切部材５０Ａを位置決め移動する移動手段６０Ａが各記録ヘッド１Ｂに設けられている。なお、特に図示していないが、各記録ヘッド１Ｂには、洗浄液供給手段７０及び洗浄液排出手段８０がそれぞれ設けられている。

このような構成では、上述した実施形態１のように、各ヘッド本体１０毎にカバー２０、整流板３０、気流発生手段４０及び仕切部材５０等を設ける必要がなく、部品点数を減らしてコストを低減することができる。

また、本実施形態では、記録ヘッド１Ｂ（ヘッドグループ２）毎にカバー２０Ａ、整流板３０Ａ、気流発生手段４０Ａ及び仕切部材５０Ａ等を設けるようにしたが、特にこれに限定されず、複数のヘッドグループ２に共通するカバー、整流板、気流発生手段及び仕切部材等を設けるようにしてもよい。この場合には、ヘッドユニット１００Ａ自体を記録ヘッドとすることができる。

（他の実施形態）
以上、本発明の各実施形態を説明したが、本発明の基本的な構成は上述したものに限定されるものではない。

例えば、上述した各実施形態では、カバー２０、２０Ａとして、記録シートＳ側の開口が矩形状となる四角筒状の部材を例示したが、特にこれに限定されず、例えば、カバー２０、２０Ａとして、円筒状の部材を用いるようにしてもよい。

また、例えば、上述した各実施形態では、整流板３０、３０Ａとして、メッシュ状の材料を用いるようにしたが、上述したように整流板３０、３０Ａの材料や形状等は特にこれに限定されるものではない。ここで、整流板のその他の例を図９に示す。なお、図９は、他の実施形態に係る整流板の変形例を示すインクジェット式記録ヘッドの底面図である。

図９（ａ）に示すように、整流板３０Ｂは、板状部材からなり、複数のノズル開口１１に相対向する１つのスリット状の開口３１Ｂが設けられている。このような整流板３０Ｂでは、スリット状の開口３１Ｂの長手方向に気流を発生させると、小液滴Ｃがスリット状の開口３１Ｂを通過して被噴射媒体（記録シートＳ）に着弾してしまうため、スリット状の開口３１Ｂの短手方向に沿って気流を発生させるようにすればよい。したがって、整流板３０Ｂを覆うカバー２０Ｂには、挿通孔２１Ａをノズル開口１１の並設方向の両側に設けるようにすればよい。

また、図９（ｂ）に示すように、整流板３０Ｃは、複数のノズル開口１１に相対向する１つのスリット孔３３を有し、スリット孔３３内には開口３１を有する整流板３０が固定されている。すなわち、図９（ｂ）に示す整流板３０Ｃは、図９（ａ）に示す整流板３０Ｂのスリット状の開口３１Ｂの開口面積を広げ、その中に上述した実施形態１の整流板３０を固定した構造を有する。このような整流板３０Ｃでは、気流をノズル開口１１の並設方向に沿って発生させても、また、ノズル開口１１の並設方向とは交差する方向に沿って発生させてもよく、取り付け方向が制限されることがない。

また、上述した各実施形態では、気流発生手段４０、４０Ａを記録ヘッド１〜１Ｂに設けるようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、ヘッドユニット１００、１００Ａ毎に１つの気流発生手段を設けてもよく、また、インクジェット式記録装置２００に気流発生手段を設けるようにしてもよい。

また、上述した各実施形態の気流発生手段４０、４０Ａとして、例えば、湿気を帯びた気体の気流を発生させるようにしてもよい。このように湿気を帯びた気流を発生させるには、加湿器等を設けるようにすればよい。このように、気流発生手段が湿気を帯びた気流を発生させることによって、気流発生手段の発生した気流によって、ノズル開口近傍の液体の乾燥が促進されるのを抑制して、液体の乾燥・硬化による吐出不良を低減することができる。

また、上述した各実施形態では、インクジェット式記録装置２００として、記録ヘッド１〜１Ｂ（ヘッドユニット１００）を固定し、記録シートＳを搬送するだけで印刷を行う、いわゆるライン型のインクジェット式記録装置２００を例示したが、特にこれに限定されず、例えば、被噴射媒体に対して記録ヘッド１〜１Ｂ（ヘッドユニット１００）を主走査方向に移動させながら印刷を行う、シリアル型のインクジェット式記録装置にも本発明を適用することができる。

なお、上記実施の形態においては、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを、また液体噴射装置の一例としてインクジェット式記録装置を挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッド及び液体噴射装置全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドや液体噴射装置にも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）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が挙げられ、かかる液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置にも適用できる。

Ａ インク滴、 Ｂ 主滴、 Ｃ 小液滴、 １、１Ａ、１Ｂ インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、 ２ ヘッドグループ、 １０ ヘッド本体、 １１ ノズル開口、 １２ 液体噴射面、 ２０、２０Ａ、２０Ｂ カバー、 ２１、２１Ａ 挿通孔、 ３０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ 整流板、 ３１ 開口、 ４０ 気流発生手段、 ５０、５０Ａ 仕切部材（浸漬手段）、 ６０、６０Ａ 移動手段、 ７０ 洗浄液供給手段、 ８０ 洗浄液排出手段、 ９０ 洗浄貯留部（浸漬手段）、 １００、１００Ａ ヘッドユニット、 １１０ ベースプレート、 ２００ インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、 ５００ 洗浄液

Claims (10)

1. 液体を噴射するノズル開口を有するヘッド本体と、
   前記ノズル開口が開口する液体噴射面の周囲に、前記液体の噴射方向に突出して設けられたカバーと、
   該カバー内に前記液体噴射面から離れた位置に設けられて、前記ノズル開口に相対向する領域に開口が設けられた整流板と、
   前記液体噴射面と前記整流板との間に当該液体噴射面の面方向に沿って気流を発生させる気流発生手段と、
   前記整流板を洗浄液に浸漬する浸漬手段と、を具備することを特徴とする液体噴射ヘッド。
2. 前記浸漬手段が、前記整流板の前記液体噴射面とは反対側に設けられて前記カバー内に前記整流板を内包可能で且つ洗浄液が貯留可能な洗浄空間を画成する仕切部材を具備することを特徴とする請求項１記載の液体噴射ヘッド。
3. 前記浸漬手段が、前記洗浄空間内に洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、前記洗浄空間内の洗浄液を外部に排出する洗浄液排出手段と、をさらに具備することを特徴とする請求項２記載の液体噴射ヘッド。
4. 前記浸漬手段が、洗浄液を貯留すると共に、当該洗浄液に前記整流板を浸漬する位置まで移動可能に設けられた洗浄貯留部を有することを特徴とする請求項１記載の液体噴射ヘッド。
5. 前記ヘッド本体を複数具備し、前記カバーが複数の前記ヘッド本体の周囲に亘って連続して設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
6. 前記整流板が、メッシュ状の材料からなることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
7. 前記気流発生手段が、湿気を帯びた気体の気流を発生させることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
8. 請求項１〜７の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドを２以上具備することを特徴とする液体噴射ヘッドユニット。
9. 請求項１〜７の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置。
10. 請求項８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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