JP2012171294A - 液体噴射装置 - Google Patents

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繁樹 鈴木
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Abstract

【課題】ワイパーブレードによって各液体噴射ヘッドの噴射面を個別に確実に払拭することができると共に、撥水膜やワイパーブレードの消耗を抑制した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液体噴射ヘッド20と、複数の前記液体噴射ヘッド20が保持された保持部材と、前記液体噴射ヘッド20の液体噴射面27a側に保持されて、各液体噴射ヘッド20毎に独立して設けられたカバーヘッド70と、一方向に移動可能に設けられて、当該移動により前記液体噴射面27aを払拭するワイパーブレード121と、を具備し、前記ワイパーブレード121の移動方向と直交する方向において、当該ワイパーブレード121の幅Wが前記液体噴射面27aの幅Wよりも長く、且つ前記移動方向と直交する方向で隣り合う前記液体噴射ヘッド20に届かない長さを有する。
【選択図】 図4

Description

本発明は、液体を噴射する液体噴射ヘッドを具備する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を具備するインクジェット式記録装置に関する。
被噴射媒体に液体を噴射する液体噴射装置には、例えば、液体としてインクを噴射させて紙や記録シートなどの被記録媒体(被噴射媒体)に印刷を行うインクジェット式記録装置が知られている。
このようなインクジェット式記録装置に搭載されるインクジェット式記録ヘッドは、ノズル開口からインク滴を被記録媒体上に吐出しているため、ノズル開口近傍にインクが付着することにより、また付着したインクが固化することにより、例えば、インク滴の吐出方向が安定しないという問題や、インク滴が吐出されないなどの吐出不良が発生するという問題がある。
このような問題を解決するために、例えば、インクジェット式記録ヘッドの液体噴射面をクリーニングするクリーニング装置を備えたインクジェット式記録装置がある。クリーニング装置は、具体的にはゴム板からなるワイピング材と、不織布等で形成されたらラビング材とが一体的に形成されたブレードを有する。そして、インクジェット式記録ヘッドの液体噴射面にワイピング材を接触させながら移動させることにより、液体噴射面のインクや紙粉をクリーニングする(例えば、特許文献1参照)。
また、インクジェット式記録装置に搭載されるインクジェット式記録ヘッドには、例えば、インク滴を噴射するノズル開口が穿設されたヘッド本体を複数備え、これら複数のヘッド本体が共通の固定板に位置決め固定されて構成されたものがある(例えば、特許文献2参照)。
特開2000−127417号公報 特開2005−096419号公報
しかしながら、複数のインクジェット式記録ヘッド(ヘッド本体)を共通のカバーヘッドで覆ってしまうと、全てのインクジェット式記録ヘッドを一つのワイパーブレードで払拭しなくてはならず、使用していないインクジェット式記録ヘッドの払拭も行わなければならず、ワイピング動作に時間が掛かると共に、液体噴射面に形成された撥水膜やワイパーブレード等の消耗が早くなり、製品寿命が短縮してしまう虞があるという問題がある。
また、各インクジェット式記録ヘッドを個別のワイパーブレードで払拭すると、一方のインクジェット式記録ヘッドを払拭した際のインクが、他のインクジェット式記録ヘッドの噴射面に付着し、拭き残しが発生してしまうという問題がある。
本発明はこのような事情に鑑み、ワイパーブレードによって各液体噴射ヘッドの噴射面を個別に確実に払拭することができると共に、撥水膜やワイパーブレードの消耗を抑制した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液体噴射ヘッドと、複数の前記液体噴射ヘッドが保持された保持部材と、前記液体噴射ヘッドの液体噴射面側に保持されて、各液体噴射ヘッド毎に独立して設けられたカバーヘッドと、一方向に移動可能に設けられて、当該移動により前記液体噴射面を払拭するワイパーブレードと、を具備し、前記ワイパーブレードの移動方向と直交する方向において、当該ワイパーブレードの幅が前記液体噴射面の幅よりも長く、且つ前記移動方向と直交する方向で隣り合う前記液体噴射ヘッドに届かない長さを有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、ワイパーブレードによって各液体噴射ヘッドの液体噴射面を個別にクリーニングすることにより、所望の液体噴射ヘッドのみをクリーニングすることができるため、ワイパーブレードや液体噴射面に形成された撥水膜等の消耗を抑制して寿命を向上することができる。また、ワイパーブレードによって各液体噴射ヘッドの液体噴射面を個別にクリーニングしても、他の液体噴射ヘッドの液体噴射面に液体の拭き残しが発生するのを抑制することができる。
ここで、前記液体噴射ヘッドが並設方向に並設された列が、前記並設方向と交差する方向に複数列配置され、前記ワイパーブレードの移動方向が、前記液体噴射ヘッドの前記並設方向と一致していてもよい。
また、前記液体噴射ヘッドが並設方向に並設された列が、前記並設方向と交差する方向に複数列配置され、前記ワイパーブレードの並設方向が、前記液体噴射ヘッドの列が並設された方向と一致していてもよい。
また、前記ワイパーブレードが、前記液体噴射ヘッドの隣り合う列の間から当該列の外側に向かって移動可能に設けられていることが好ましい。これによれば、クリーニングした後のワイパーブレードの弾性力によって液体がはじき飛んだとしても、隣の液体噴射ヘッドに付着し難い。
また、前記並設方向と交差する方向で互いに隣り合う前記液体噴射ヘッドの列は、前記並設方向に異なる位置となるように配置されていることが好ましい。これによれば、ノズル列を長尺化することができる。
また、前記ワイパーブレードが、前記移動方向と直交する方向において、中央側が両端側に比べて移動方向に向かって後退した湾曲形状を有することが好ましい。これによれば、液体噴射面の拭き残しを抑制することができる。
実施形態1に係る記録装置の概略構成を示す斜視図である。 実施形態1に係る記録装置の側面図である。 実施形態1に係る記録装置の断面図である。 実施形態1に係る記録装置のクリーニングを示す平面図である。 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平面図である。 実施形態1に係るヘッドの分解斜視図である。 実施形態1に係るヘッドの平面図である。 実施形態1に係るヘッドの断面図である。 他の実施形態に係るワイパーブレードの移動方向を示す液体噴射装置の平面図である。
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に係る液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置の概略斜視図であり、図2は、インクジェット式記録ヘッドの側面図である。
図示するように、本実施形態のインクジェット式記録装置Iは、ヘッドモジュール200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Iは、装置本体2と、装置本体2に固定されたヘッドモジュール200と、被記録媒体である記録シートSを搬送する搬送手段3と、記録シートSのヘッドモジュール200に相対向する印刷面とは反対の裏面側を支持するプラテン4と、ヘッドモジュール200の液体噴射面側に配置されて、液体噴射面を払拭する払拭手段と、を具備する。
ヘッドモジュール200は、各インクジェット式記録ヘッド20(以下、単にヘッド20とも言う)のノズル開口26(図4参照)の並設方向である第1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2に固定されている。
ここで、ヘッドモジュール200は、複数、本実施形態では4つのヘッドユニット1を具備する。また、各ヘッドユニット1は、複数、本実施形態では4つのヘッド20を具備する。
各ヘッドユニット1に保持された複数のヘッド20は、詳しくは後述するが、ノズル開口26の並設方向でもある第1方向Yに向かって並設されており、第1方向Yに並設された複数(2つ)のヘッド20で構成される列は、ノズル開口26が並設された方向(第1方向Y)とは交差する第2方向Xに並んで2列設けられている。これら第2方向Xに並設されたヘッド20の2列は、互いに第1方向Yに向かって若干ずらした位置に配置されている。そして、2列のヘッド20の列において、隣り合うヘッド20は、一方の列のヘッド20のノズル列の端部側のノズル開口と、他方の列のヘッド20のノズル列の端部側のノズル開口とが、ノズル開口の第1方向Yで同一位置となるように設けられている。
そして、各ヘッドユニット1は、第2方向Xが記録シートSの搬送方向と同じ方向となるように装置本体2に固定されて、ヘッドモジュール200を構成している。また、ヘッドモジュール200を構成するヘッドユニット1は、第1方向Yに並設された列が、第2方向Xに2列設けられている。
搬送手段3は、ヘッドモジュール200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5と、第2の搬送手段6とを具備する。
第1の搬送手段5は、駆動ローラー5aと、従動ローラー5bと、これら駆動ローラー5a及び従動ローラー5bに巻回された搬送ベルト5cとで構成されている。また、第2の搬送手段6は、第1の搬送手段5と同様に駆動ローラー6a、従動ローラー6b及び搬送ベルト6cで構成されている。
これらの第1の搬送手段5及び第2の搬送手段6のそれぞれの駆動ローラー5a、6a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5c、6cが回転駆動することで、記録シートSをヘッドモジュール200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5a、6a、従動ローラー5b、6b及び搬送ベルト5c、6cで構成される第1の搬送手段5及び第2の搬送手段6を例示したが、記録シートSを搬送ベルト5c、6c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5c、6c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5c、6c上に押えローラーを設け、押えローラーと搬送ベルト5c、6c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4は、第1の搬送手段5と第2の搬送手段6との間に、ヘッドモジュール200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4は、第1の搬送手段5及び第2の搬送手段6によって搬送された記録シートSを、ヘッドモジュール200に相対向する位置で支持する。
なお、プラテン4には、搬送された記録シートSをプラテン4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、装置本体2には、各ヘッド20の液体噴射面をクリーニングするワイパーブレードを有するクリーニング装置100を具備する。
クリーニング装置100は、記録処理を実行している間にヘッド20の液体噴射面27aがインク等の液体で汚れたときや、一定量の記録を行う毎に、ヘッド20の液体噴射面27aにワイパーブレード121を摺接させて、液体噴射面27aのインク等の液体を拭き取り処理(クリーニング)するものである。
また、ヘッドモジュール200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、ヘッドモジュール200上に保持されていても、また、装置本体2内のヘッドモジュール200とは異なる位置に保持されてチューブ等を介して各ヘッドユニット1のインク供給針61に接続されていてもよい。さらに、ヘッドモジュール200の各ヘッドユニット1には、図示しない外部配線が接続され、外部配線を介して記録信号が入力される。
このようなインクジェット式記録装置Iでは、搬送手段5によって記録シートSが搬送され、ヘッドモジュール200によってプラテン4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3によって搬送される。
ここで、クリーニング装置100についてさらに図3及び図4を参照して詳細に説明する。図3は、インクジェット式記録装置の被記録媒体の搬送方向の断面図であり、図4は、液体噴射面のクリーニングを示す平面図である。
図示するように、クリーニング装置100は、装置本体2に固定された2本の軸部101と、軸部101の軸方向に移動自在に設けられた保持部110と、保持部110内に設けられてワイパーブレード121を有するブレード部材120と、を具備する。
軸部101は、ヘッドモジュール200とプラテン4との間の領域に、記録シートSの搬送方向と直交する方向が軸方向となるように配置されている。
また、軸部101は、ヘッド20の液体噴射面27aに相対向する領域の外側に設けられている。本実施形態では、2本の軸部101のそれぞれを、液体噴射面27aに相対向する領域から第1の搬送手段5側及び第2の搬送手段6側に設けることで、2つの軸部101の間がヘッド20の液体噴射面27aに相対向する領域となるようにした。
保持部110は、軸部101の軸方向に移動自在に設けられたものであり、図示しない駆動モーター、オイル等を送る圧力ポンプ、電磁石等の駆動力によって軸部101の任意の位置に移動する。
このような保持部110は、上面であるヘッド20側に開口してブレード部材120を保持する複数の保持孔111を有する。本実施形態では、第1方向Yに並設されたヘッド20の列を第2方向Xに4列設けるようにしたため、4つのブレード部材120を保持する4つの保持孔111が第2方向X(記録シートSの搬送方向)に設けられている。ちなみに、保持孔111のピッチは、第2方向Xに並設されたヘッド20のピッチと略同じとなっている。
ブレード部材120は、保持部110の移動方向と直交する方向に並設されたヘッド20の列に対応して複数設けられている。本実施形態では、第1方向Yに並設されたヘッド20の列を第2方向Xに4列設けるようにしたため、ブレード部材120を4つ設けるようにした。
このようなブレード部材120は、ワイパーブレード121と、ワイパーブレード121の一端部を支持する支持部122と、を具備する。
ワイパーブレード121は、薄い板状の直方体を一方向に弓形に湾曲させた形状を有し、ゴム等の弾性材料で形成されている。ここで、ワイパーブレード121が弓形に湾曲されているとは、中央側が両端側に比べて移動方向に向かって後退した湾曲形状のことである。
また、ワイパーブレード121は、湾曲方向とは直交する方向の一端部が支持部122に固定されている。
また、支持部122は、ワイパーブレード121の一端部を保持する板状部材からなり、保持部110の保持孔111内に保持される。本実施形態では、保持部110の保持孔111の幅を支持部122の厚さよりも幅広にすることで、保持孔111内に保持されたブレード部材120は、プラテン4とヘッド20との間を移動自在に保持されている。
なお、保持部110には、ブレード部材120の保持部110からの突出量を調整する調整手段113が設けられている。調整手段113は、本実施形態では、保持孔111内に設けられて支持部122の底面、すなわち、ワイパーブレード121を保持した面とは反対側の面に当接する偏心コマ114と、偏心コマ114を偏心状態で軸支すると共に保持部110に回転自在に保持された調整軸115と、を具備する。そして、図示しない駆動モーター等の駆動力によって調整軸115を回転させることで、偏心コマ114を回転させて、ブレード部材120の底面の押し出し量を調整して、ブレード部材120の保持部110からの突出量を調整することができる。このように、調整手段113がブレード部材120の保持孔111からの突出量を調整することで、液体噴射面27aとブレード部材120(ワイパーブレード121)との間隔を調整することができる。これにより、調整手段113によって所望のタイミングで、ワイパーブレード121を上昇させて、ワイパーブレード121を液体噴射面27aに当接させることができると共に、ワイパーブレード121を液体噴射面27aに当接させた状態で、保持部110を軸部101の軸方向に移動させることで、ワイパーブレード121を液体噴射面27aに摺接させることができる。また、ブレード部材120を任意のタイミングで上昇・下降を行わせることができるため、保持部110の移動方向、すなわち、軸部101の軸方向に並んだ複数のヘッド20を任意のタイミングでクリーニングすることができる。
ここで、ワイパーブレード121は、図4に示すように、保持部110の移動方向と直交する方向(第2方向X)において、ワイパーブレード121の幅Wがヘッド20の液体噴射面27aの幅Wよりも長くなっている。これにより、ワイパーブレード121によって液体噴射面27aに付着したインク等の液体を確実に拭き取ることができる。また、保持部110の移動方向と直交する方向(第2方向X)において、ワイパーブレード121の幅Wは、ヘッド20の液体噴射面27a側に設けられたカバーヘッド70の幅Wよりも長くするのが好ましい。これにより、カバーヘッド70の表面に付着したインク等の液体もワイパーブレード121によって確実に払拭して、カバーヘッド70に付着したインクが予期せぬタイミングで記録シートSに付着することや、液体噴射面27aに付着してインク吐出不良等が発生するのを抑制することができる。
また、保持部110の移動方向と直交する方向(第2方向X)において、ワイパーブレード121の幅Wは、移動方向と直交する方向(第2方向X)で隣り合うヘッド20には届かない長さを有する。ちなみに、ワイパーブレード121が移動方向と直交する方向で隣り合うヘッド20に届いてしまうと、一つのヘッド20をワイパーブレード121によってクリーニングした際に隣のヘッド20の液体噴射面27aもクリーニングしてしまう。このとき、ワイパーブレード121が隣のヘッド20の液体噴射面27aの全てを覆っていないと拭き残しが発生してしまう。また、ワイパーブレード121が隣のヘッド20の液体噴射面27aの全てを覆っていると、2つのヘッド20を同時にクリーニングすることになり、隣のヘッド20が使用していない場合であってもクリーニングすることで、液体噴射面27aに形成された撥水膜やワイパーブレード121が無駄に消耗してしまう。本実施形態では、ワイパーブレード121が1つのヘッド20の液体噴射面27aのみをクリーニングすることができる幅を有するため、隣のヘッド20の液体噴射面27aのインクの拭き残しを低減することができると共に、撥水膜やワイパーブレード121の無駄な消耗を抑制して製品寿命を長くすることができる。
ここで、上述したインクジェット式記録装置に搭載されるインクジェット式記録ヘッドユニットの一例について詳細に説明する。なお、図5は、本発明の実施形態1に係る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を示す分解斜視図であり、図6は、インクジェット式記録ヘッドユニットの液体噴射面側からの平面図である。
図5及び図6に示すように、インクジェット式記録ヘッドユニット1(以下、単にヘッドユニット1とも言う)は、液体噴射ヘッドの一例である複数(本実施例では、例として4個)のインクジェット式記録ヘッド20(以下、単にヘッド20とも言う)と、保持部材60とを備える。
保持部材60は、例えば、樹脂材料で形成され、その内部に回路基板やインク連通路が形成された流路部材、ゴミや気泡を除去するフィルターなどを備えている。また、保持部材60の上面(ヘッド20とは反対側の面)にはインク供給針61(本実施例では、例として8個)が固定されている。このインク供給針61は、各色のインクが貯留された貯留手段(図示なし)が直接又はチューブを介して接続される。また、このインク供給針61には、図示しないインク連通路の一端が連通している。さらに、インク連通路の他端はヘッド20側(保持部材60の底面側)に開口している。即ち、インクカートリッジからインクは、インク供給針61を介してこのインク連通路に供給され、供給されたインクは、詳しくは後述するインク導入路を介してヘッド20にそれぞれ供給される。
このような保持部材60の底面には、所定間隔で位置決めされた複数のヘッド20が固定される。各ヘッド20は各色のインクに対応してそれぞれ設けられている。
保持部材60に保持されたヘッド20は、ヘッド20の長手方向である第1方向Yに向かって千鳥状に配置されることで、第1方向Yに同一ピッチで長尺化したノズル列を形成することができる。なお、ここで言うヘッド20が千鳥状に配置されているとは、複数のヘッド20が後述するノズル開口26の並設方向でもある第1方向Yに向かって並設されており、第1方向Yに並設された複数(2つ)のヘッド20で構成される列は、ノズル開口26が並設された方向(第1方向Y)とは交差する第2方向Xに並んで2列設けられている。これら第2方向Xに並設されたヘッド20の2列は、互いに第1方向Yに向かって若干ずらした位置に配置されている。そして、2列のヘッド20の列において、隣り合うヘッド20は、一方の列のヘッド20のノズル列の端部側のノズル開口26と、他方の列のヘッド20のノズル列の端部側のノズル開口26とが、ノズル開口26の第1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、複数のヘッド20(本実施形態では、4つのヘッド20)によって、第1方向Yに沿って同一ピッチでノズル開口26を4つのヘッド20の分だけ並設してノズル列を連続させることができ、連続するノズル列の幅で広い面積に亘って印刷を行うことができる。
なお、保持部材60は、上面視した際に長方形状を基準として、一対の対角となる角部を切り欠いた形状を有する。ちなみに、保持部材60が長方形状を有し、且つ一対の対角となる角部が切り欠かれた形状を有するとは、具体的には、以下の構造を有することを言う。保持部材60の長手方向の各端部のそれぞれに、上面視した際に矩形状となる凸部と凹部とが短手方向に並んで設けられている。そして、保持部材60の長手方向の各端部において、凸部と凹部とは反対の配置となるように設けられている。この凹部が上述した一対の対角となる角部を切り欠いた形状のことである。
そして、このような保持部材60の長手方向両側に突出した凸部にヘッド20が配置されるように、第2方向Xに並設されたヘッド20の2列は、互いに第1方向Yに向かって凸部側に若干ずらした位置に配置されている。
また、保持部材60には、長辺の一部が短辺の面方向両側に延設された延設部62を有する。すなわち、短手方向の両側に延設された延設部62を有する。この延設部62には、特に図示しないが、内部に設けられた回路基板のコネクターが配置され、外部配線は、延設部の上面に設けられたスリット63を挿通して配線基板のコネクターに接続される。なお、回路基板は、後述する複数のヘッド20の駆動配線35が共通して接続される。
ここで、このような保持部材60に保持されるヘッド20の構成の一例について、図7〜図9を参照して説明する。なお、図7は、本発明の実施形態1に係るヘッドの分解斜視図であり、図8は、ヘッドの液体噴射面側からの平面図であり、図9は、ヘッドの圧力発生室の長手方向における断面図である。
図示するように、ヘッド20を構成する流路形成基板21には、複数の圧力発生室22がその幅方向に並設された列が2列設けられている。また、各列の圧力発生室22の長手方向外側の領域には連通部23が形成され、連通部23と各圧力発生室22とが、圧力発生室22毎に設けられたインク供給路24及び連通路25を介して連通されている。
流路形成基板21の一方の面には、各圧力発生室22のインク供給路24とは反対側の端部近傍に連通するノズル開口26が穿設されたノズルプレート27が接合されている。
一方、流路形成基板21のノズルプレート27とは反対側の面には、弾性膜28及び絶縁体膜29を介して圧電アクチュエーター30が形成されている。圧電アクチュエーター30は、第1電極31と、圧電体層32と、第2電極33とで構成されている。各圧電アクチュエーター30を構成する第2電極33には、絶縁体膜29上まで延設されたリード電極34が接続されている。リード電極34は、一端部が第2電極33に接続されていると共に、他端部側が、フレキシブル配線部材(COF基板)であり圧電アクチュエーター30を駆動するための駆動IC35aが実装された駆動配線35と接続されている。
このような圧電アクチュエーター30が形成された流路形成基板21上には、圧電アクチュエーター30に対向する領域に、圧電アクチュエーター30を保護するための空間である圧電アクチュエーター保持部36を備えた保護基板37が接着剤38によって接合されている。また、保護基板37には、マニホールド部39が設けられている。このマニホールド部39は、本実施形態では、流路形成基板21の連通部23と連通されて各圧力発生室22の共通のインク室となるマニホールド40を構成している。
また、保護基板37には、保護基板37を厚さ方向に貫通する貫通孔41が設けられている。貫通孔41は、本実施形態では、2つの圧電アクチュエーター保持部36の間に設けられている。そして、各圧電アクチュエーター30から引き出されたリード電極34の端部近傍は、貫通孔41内に露出するように設けられている。
さらに保護基板37上には、封止膜44及び固定板45とからなるコンプライアンス基板46が接合されている。ここで、封止膜44は、剛性が低く可撓性を有する材料からなり、この封止膜44によってマニホールド部39の一方面が封止されている。また、固定板45は、金属等の硬質の材料で形成される。この固定板45のマニホールド40に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部47となっているため、マニホールド40の一方面は可撓性を有する封止膜44のみで封止されている。この封止膜44のみで封止された領域でマニホールド40内にコンプライアンスを与えている。さらにコンプライアンス基板46には、マニホールド40内にインクを導入するためのインク導入口48が設けられている。
コンプライアンス基板46上には、ケース部材であるヘッドケース49が固定されている。ヘッドケース49には、インク導入口48に連通してカートリッジ等の貯留手段からのインクをマニホールド40に供給するインク導入路50が設けられている。さらに、ヘッドケース49には、保護基板37に設けられた貫通孔41と連通する配線部材保持孔51が設けられており、駆動配線35は配線部材保持孔51内に挿通された状態でその一端側がリード電極34と接続されている。
このような本実施形態のヘッド20では、貯留手段(図示なし)からのインクを保持部材60を介してインク導入口48から取り込み、マニホールド40からノズル開口26に至るまで内部をインクで満たした後、駆動IC35aからの記録信号に従い、圧力発生室22に対応するそれぞれの圧電アクチュエーター30に電圧を印加し、弾性膜28、絶縁体膜29及び圧電アクチュエーター30をたわみ変形させることにより、各圧力発生室22内の圧力が高まりノズル開口26からインク滴が吐出する。
また、このようなヘッド20を構成する各部材には、組立時に各部材を位置決めするためのピンが挿入される位置決め穴52が長手方向の両側の角部の2箇所に設けられている。そして、位置決め穴52にピンを挿入して各部材の相対的な位置決めを行いながら部材同士を接合することで、ヘッド20が一体的に形成される。
さらにヘッド20のノズルプレート27のノズル開口26が開口する液体噴射面27a側には、固定板であるカバーヘッド70が固定されている。
カバーヘッド70は、矩形状の板状部材の縁部をヘッド20の側面側に屈曲して立ち上げた箱形状を有し、その底面が液体噴射面27aであるノズルプレート27の表面に接着剤80を介して接合されている。
具体的には、カバーヘッド70は、ノズル開口26を露出する矩形状に開口する露出開口部71と、露出開口部71を画成すると共に液体噴射面であるノズルプレート27の周縁部に沿って設けられた矩形状の枠部72と、を具備する。また、カバーヘッド70には、ヘッド20の液体噴射面27aの側面側に、液体噴射面27aの外周縁部に亘って屈曲するように延設された側壁部73が設けられている。
枠部72は、その外周が液体噴射面27aであるノズルプレート27の外周よりも大きく、内周、すなわち、枠部72によって画成された露出開口部71がノズルプレート27の外周よりも小さい大きさを有する。これにより、枠部72は、ノズルプレート27の外周縁部に相対向して、ノズルプレート27の周縁部と接着剤80を介して接着される。また、枠部72は、ヘッド20の位置決め穴52を塞ぐ大きさで、位置決め穴52を塞ぐ位置に設けられている。すなわち、ノズルプレート27の表面(液体噴射面27a)には、長手方向の両端部の一対の角部に2つの位置決め穴52が開口しているため、枠部72は、この位置決め穴52を塞ぐ幅で設けられている。
このような枠部72は、液体噴射面27aから庇状に突出する庇部74を有する。本実施形態では、液体噴射面の短手方向の一側面(長辺の1つ)の枠部72をヘッド20とは反対側に延設することで、庇部74を形成した。なお、枠部72は、実際には、液体噴射面の2つの長辺及び2つの短辺の計4辺において、全て液体噴射面27aから庇状に突出して設けられている。しかしながら、庇部74以外の3辺では、枠部72の突出量はできるだけ小さくするのが好ましい。これは、枠部72の液体噴射面27aからの突出量が大きいと、突出した領域で枠部72の剛性が低下して、紙ジャムなどによって変形したり、カバーヘッド70が変形によって剥離してしまうなどの不具合が発生する虞があるからである。また、ヘッド20自体の表面積も大きくなり、互いに隣り合うヘッド20の間でのノズル開口26の間隔が広くなってしまう。このため、庇部74以外の枠部72は、液体噴射面27aからの突出量を小さくし、庇部74は、その他の枠部72に比べて液体噴射面27aからの突出量を大きくしている。ちなみに、庇部74の突出量は、後述するヘッド20の側面に設けられる接着剤81がヘッド位置決め穴75にかからないように、ヘッド位置決め穴75が設けられる大きさである必要がある。
そして、この庇部74には、長手方向に沿って2つのヘッド位置決め穴75が設けられている。すなわち、ヘッド位置決め穴75は、ヘッド20の液体噴射面27aに相対向しない領域に設けられている。つまり、本実施形態では、カバーヘッド70に、液体噴射面27aに相対向しない位置にヘッド位置決め穴75を設けるために、枠部72を拡幅した庇部74を設けている。このようなヘッド位置決め穴75は、ヘッド20を保持部材60に保持させる際に位置決めピンが挿入されて位置決めに用いられるものである。このため、2つのヘッド位置決め穴75は、なるべく距離を離した方が位置決め精度が高くなるため、庇部74を液体噴射面27aの長辺側に設け、庇部74の液体噴射面27aにおける長手方向(第1方向Y)に離れた位置に2つのヘッド位置決め穴75を設けた。ちなみに、庇部74を長手方向の一端部側(短辺)に設けると、2つのヘッド位置決め穴75を短手方向にしか離せなくなり、2つの位置決め穴75の距離が狭くなるため、位置決め精度は低下してしまう。
なお、本実施形態では、2つのヘッド位置決め穴75を単穴で形成したが、特にこれに限定されず、例えば、単穴と、長穴(液体噴射面27aの長手方向に長軸となる長穴)と、を設けるようにしてもよい。これにより、ヘッド20の位置決めを2つのピンによって位置決めする際に、誤差があったとしても容易に位置決めすることができる。
このようなカバーヘッド70は、上述のように枠部72が液体噴射面27aに接着剤80を介して接着される。また、本実施形態では、カバーヘッド70とヘッド20の側面とで画成される角部に亘って接着剤81を設けるようにした。この接着剤81は、液体噴射面27aに付着したインクが、接着剤80の界面等を通過してヘッド20の側面側に回り込むのを確実に抑制して、ヘッド20のインクによる破壊を抑制するためのものである。なお、上述したヘッド位置決め穴75は、接着剤81が設けられる領域の外側に配置する必要がある。ヘッド位置決め穴75から接着剤81が液体噴射面27a側に流出すると、流出した接着剤81が異物となって、ワイパーブレード121によるワイピング時や印刷中などの予期せぬタイミングで落下して、被記録媒体を汚してしまうなどの不具合が発生する。また、ヘッド位置決め穴75が接着剤81によって埋まると、保持部材60にヘッド20を位置決めする際の位置決めを行えない。
このようなヘッド20とカバーヘッド70とでは、ヘッド20の各部材を位置決めする際に用いた位置決め穴52の液体噴射面27a側の開口が、カバーヘッド70によって塞がれる。このため、液体噴射面27aに付着したインクが、位置決め穴52を介してヘッド20の内部に侵入するのを抑制して、侵入したインクによってヘッド20が破壊されるのを抑制することができる。また、カバーヘッド70がヘッド20の位置決め穴52を塞いでも、カバーヘッド70にヘッド位置決め穴75が設けられているため、カバーヘッド70が固定されたヘッド20を保持部材60に位置決めする際に、高額なアライメント装置を用いることなく、ヘッド位置決め穴75を用いて位置決めすることができる。このため、ヘッドユニット1の製造コストを低減することができる。
以上説明したように、本実施形態のインクジェット式記録装置によれば、複数のヘッド20を有するヘッドユニット1に対して、各ヘッド20に個別にカバーヘッド70を設けることで、ヘッド20のインクによる破壊を抑制することができると共に、製造コストを低減することができる。また、各ヘッド20の液体噴射面27aをクリーニングするクリーニング装置を設けることで、クリーニングが必要なヘッド20のみをクリーニングすることができ、全てのヘッド20の液体噴射面27aにワイパーブレードを摺接させる場合に比べて撥水膜やワイパーブレード121の消耗を抑制して、製品寿命を向上することができる。また、ワイパーブレード121の移動方向(払拭方向)に対して直交する方向の幅を、液体噴射面27aよりも幅広にすると共に隣り合うヘッド20に届かない長さとすることで、ワイパーブレード121が単体のヘッド20をクリーニング可能となり、且つクリーニングした際に隣り合うヘッド20の液体噴射面27aに拭き残し等が発生するのを抑制することができる。
(他の実施形態)
以上、本発明の一実施形態について説明したが、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では、ワイパーブレードを記録シートSの搬送方向と直交する方向に移動させて、液体噴射面27aをクリーニングするようにしたが、特にこれに限定されず、ワイパーブレードを記録シートSの搬送方向に移動させて、液体噴射面27aをクリーニングするようにしてもよい。このような例を図10に示す。なお、図10は、本発明の他の実施形態に係るワイパーブレードの移動方向を示す液体噴射面の平面図である。図10に示すように、ワイパーブレード121は、記録シートSの搬送方向と直交する方向(第2方向X)が、面方向となるように配置されている。また、ワイパーブレード121は、記録シートSの搬送方向(第1方向Y)に並設されたヘッド20の列の間から搬送方向(第1方向Y)の上流側と下流側とに移動自在に設けられている。これにより、ワイパーブレード121は、ヘッド20の列の間からヘッド20の列の外側に向かって液体噴射面27aに摺接してクリーニングする。このクリーニングでは、ワイパーブレード121は、液体噴射面27aに撓み変形した状態で摺接し、液体噴射面27aから離れる際に弾性力によって元の形に戻る。このクリーニング終了時にワイパーブレード121が元に戻る際に、ワイパーブレード121に付着したインクがはじき飛ばされる虞があるが、ワイパーブレード121をヘッド20の列の間から列の外側に向かって移動させているため、はじき飛んだインクが他のヘッド20に付着し難く、他のヘッド20を汚すのを抑制することができる。
また、このような図10に示すワイパーブレード121では、上述した実施形態1と同様に、移動方向(第1方向Y)と直交する方向(第2方向X)において、ワイパーブレード121の幅Wは、ヘッド20の液体噴射面27aの幅Wよりも幅広とすることで、液体噴射面27aに付着したインクを確実にクリーニングすることができる。また、移動方向(第1方向Y)と直交する方向(第2方向X)において、ワイパーブレード121の幅Wは、カバーヘッド70の幅Wよりも幅広とすることで、カバーヘッド70に付着したインクを確実にクリーニングすることができる。さらに、移動方向(第1方向Y)と直交する方向(第2方向X)において、ワイパーブレード121の幅Wは、第2方向Xで隣合うヘッド20に達しない大きさを有する。
なお、図10に示す例では、ヘッド20の列の間に1つのワイパーブレード121を設け、ワイパーブレード121を搬送方向(第1方向Y)と直交する方向(第2方向X)に移動自在にすると共に、ワイパーブレード121を搬送方向(第1方向Y)に移動することで、2列のヘッド20を1つのワイパーブレード121でクリーニングするようにしたが、これに限定されず、ヘッド20の1列毎にワイパーブレード121を設けるようにしてもよい。この場合には、1つのワイパーブレード121のクリーニング方向が一定方向となるため、上述した実施形態1と同様にワイパーブレード121を湾曲させるようにしてもよい。
また、上述した実施形態1では、ヘッドユニット1(ヘッドモジュール200)が装置本体2に固定されて、記録シートSを搬送するだけで印刷を行う、所謂ライン式のインクジェット式記録装置Iを例示したが、特にこれに限定されず、例えば、ヘッドユニット1(ヘッドモジュール200)を記録シートSの搬送方向と交差する主走査方向に移動するキャリッジに搭載して、ヘッドユニット1(ヘッドモジュール200)を主走査方向に移動しながら印刷を行う、所謂シリアル型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、液体噴射装置の一例として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装置を挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッドを有する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を具備する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適用することができる。
I インクジェット式記録装置(液体噴射装置)、 1 インクジェット式記録ヘッド(液体噴射ヘッドユニット)、 20 インクジェット式記録ヘッド(液体噴射ヘッド)、 21 流路形成基板、 22 圧力発生室、 26 ノズル開口、 27 ノズルプレート、 27a 液体噴射面、 30 圧電アクチュエーター、 39 マニホールド部、 40 マニホールド、 41 貫通孔、 44 封止膜、 45 固定板、 46 コンプライアンス基板、 47 開口部、 48 インク導入口、 49 ヘッドケース、 50 インク導入路、 52 位置決め穴、 60 保持部材、 70 カバーヘッド(固定板)、 71 露出開口部、 72 枠部、 73 側壁部、 74 庇部、 75 ヘッド位置決め穴、 80、81 接着剤、 100 クリーニング装置、 110 保持部、 120 ブレード部材、 121 ワイパーブレード、 122 支持部、 200 ヘッドモジュール

Claims (6)

  1. 液体を噴射する複数の液体噴射ヘッドと、
    複数の前記液体噴射ヘッドが保持された保持部材と、
    前記液体噴射ヘッドの液体噴射面側に保持されて、各液体噴射ヘッド毎に独立して設けられたカバーヘッドと、
    一方向に移動可能に設けられて、当該移動により前記液体噴射面を払拭するワイパーブレードと、を具備し、
    前記ワイパーブレードの移動方向と直交する方向において、当該ワイパーブレードの幅が前記液体噴射面の幅よりも長く、且つ前記移動方向と直交する方向で隣り合う前記液体噴射ヘッドに届かない長さを有することを特徴とする液体噴射装置。
  2. 前記液体噴射ヘッドが並設方向に並設された列が、前記並設方向と交差する方向に複数列配置され、前記ワイパーブレードの移動方向が、前記液体噴射ヘッドの前記並設方向と一致していることを特徴とする請求項1記載の液体噴射装置。
  3. 前記液体噴射ヘッドが並設方向に並設された列が、前記並設方向と交差する方向に複数列配置され、前記ワイパーブレードの並設方向が、前記液体噴射ヘッドの列が並設された方向と一致していることを特徴とする請求項1記載の液体噴射装置。
  4. 前記ワイパーブレードが、前記液体噴射ヘッドの隣り合う列の間から当該列の外側に向かって移動可能に設けられていることを特徴とする請求項3記載の液体噴射装置。
  5. 前記並設方向と交差する方向で互いに隣り合う前記液体噴射ヘッドの列は、前記並設方向に異なる位置となるように配置されていることを特徴とする請求項2〜4の何れか一項に記載の液体噴射装置。
  6. 前記ワイパーブレードが、前記移動方向と直交する方向において、中央側が両端側に比べて移動方向に向かって後退した湾曲形状を有す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装置。
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