JP2014000825A

JP2014000825A - 液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置

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Publication number: JP2014000825A
Application number: JP2013181582A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Oguchi; 智小口
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2008-05-27
Filing date: 2013-09-02
Publication date: 2014-01-09
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Also published as: JP5696862B2; CN101590729A; CN101590729B

Abstract

【課題】配管及び配線の取り回しを簡略化して、小型化し、容易に組み立てられる液体噴射ヘッドユニットを提供する。
【解決手段】ノズル列１４と、液体流路口１５と、コネクター１６とを具備する液体噴射ヘッド１０が複数載置されるプラットホーム２０と、複数の液体噴射ヘッドの液体流路口に共通して連通する第１方向に伸びる幹流路と、液体流路口とに連通する個別の枝流路と、各液体噴射ヘッドのコネクターに接続される枝回路配線と、を具備し、第１の液体噴射ヘッドに対して、第１液体噴射ヘッドと第２方向への射影が重なる液体噴射ヘッドのうちで第１液体噴射ヘッドに最も近い第２液体噴射ヘッドを有し、各第１液体噴射ヘッドの液体流路口と、対応する第２液体噴射ヘッドの液体流路口とは、第２方向への射影が重ならず、各第１液体噴射ヘッドのコネクターと、対応する第２液体噴射ヘッドのコネクターとは、第２方向への射影が重ならないように配置される。
【選択図】図７

Description

本発明は、プラットホームにノズル開口から液体を噴射する液体噴射ヘッドが複数載置された液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置に関する。

インクジェット式プリンター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に貯留されたインクなどの液体を液滴として噴射可能な液体噴射ヘッドが複数設けられた液体噴射ヘッドユニット（以下、ヘッドユニットとも言う）を具備する。

複数の液体噴射ヘッドは、共通の保持部材であるプラットホームに載置されており、複数の液体噴射ヘッドの配置は、各液体噴射ヘッドのノズル開口が並設されたノズル列が並設方向に連続するように行われる（例えば、特許文献１及び２参照）。

特開平５−５７９６５号公報特開２０００−２５２０７号公報

しかしながら、複数の液体噴射ヘッドをプラットホームに載置させると、複数の液体噴射ヘッドの液体流路口に接続される供給管と、液体噴射ヘッドのコネクターに接続される回路基板とが互いに干渉し、供給管の配管及び回路基板の配線が複雑化して、液体噴射ヘッドユニットが大型化してしまうという問題がある。

また、供給管の配管及び回路基板の配線が複雑化すると、供給管及び回路基板を取り付ける作業効率が悪く、取り付け時間が長くなってしまうと共に、取り付け間違いなどが生じ易いという問題がある。

なお、このような問題はインクジェット式記録ヘッドユニットだけではなく、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、配管及び配線の取り回しを簡略化して、小型化することができると共に、組み立てを容易に行うことができる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、複数のノズル開口が並設されたノズル列と、内部の流路が開口して外部の流路が接続される液体流路口と、外部から電気信号が供給されるコネクターとを具備する液体噴射ヘッドと、該液体噴射ヘッドが、前記ノズル開口の並設方向及び前記ノズル開口の並設方向とは直交する方向に複数載置されるプラットホームと、複数の前記液体噴射ヘッドの前記液体流路口に共通して連通すると共に第１の方向に伸びる幹流路と、前記幹流路と各液体噴射ヘッドの前記液体流路口とに連通する個別の枝流路と、各液体噴射ヘッドのコネクターに接続されて当該液体噴射ヘッドに電気信号を供給する枝回路配線と、を具備し、前記液体噴射ヘッドは、第１の液体噴射ヘッドに対して、該第１の液体噴射ヘッドと前記第１の方向と直交する第２の方向への射影が重なる液体噴射ヘッドのうちで該第１の液体噴射ヘッドに最も近い第２の液体噴射ヘッドを有し、各第１の液体噴射ヘッドの前記液体流路口と、対応する第２の液体噴射ヘッドの前記液体流路口とは、前記第２の方向への射影が重ならず、各第１の液体噴射ヘッドの前記コネクターと、対応する第２の液体噴射ヘッドの前記コネクターとは、前記第２の方向への射影が重ならない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、第２の方向で隣り合う第１の液体噴射ヘッドと第２の液体噴射ヘッドとは、液体流路口同士が第２の方向への射影が重ならず、コネクター同士が第２の方向への射影が重ならないように配置されているため、幹流路から各液体流路口に接続される枝流路や枝回路配線を、第２の方向から液体噴射ヘッドや幹流路に接続する際に、複数の枝流路同士、複数の枝回路配線同士、並びに枝流路と枝回路配線とが互いに干渉するのを防止することができる。これにより、枝流路及び枝回路配線の取り回しを容易にして、取り付け時間を短縮することができると共に、誤接続を防止することができる。

ここで、前記第２の方向への射影を行ったときに、各第１の液体噴射ヘッドの前記液体流路口は、対応する第２の液体噴射ヘッドの前記コネクターとも重ならないことが好ましい。これによれば、枝流路や枝回路配線を、第２の方向から液体噴射ヘッドや幹流路に接続する際に、複数の枝流路同士、複数の枝回路配線同士、並びに枝流路と枝回路配線とが互いに干渉するのを確実に防止することができる。

また、前記第２の方向への射影を行ったときに、各第１の液体噴射ヘッドの前記液体流路口は、対応する第２の液体噴射ヘッドの前記液体流路口と前記コネクターとの間に位置することが好ましい。これによれば、枝流路や枝回路配線を、第２の方向から液体噴射ヘッドや幹流路に接続する際に、複数の枝流路同士、複数の枝回路配線同士、並びに枝流路と枝回路配線とが互いに干渉するのを確実に防止することができる。

また、前記幹流路の前記プラットホームとは反対側には、前記枝回路配線に前記電気信号を供給する共通の幹回路基板が設けられていることが好ましい。このように配置すれば、共通の幹回路基板が液体噴射ヘッドの吐出面から遠い配置となり、液体を吐出することで発生するミストが幹回路基板に付着することを抑制できる。

また、前記液体流路口が、前記ノズル列の長さの内側に配置されていることが好ましい。これによれば、複数の液体噴射ヘッドを第１の方向にノズル列が連続するように配置するだけで、各液体噴射ヘッドの液体流路口及びコネクターを、第２の方向で互いに隣接する液体噴射ヘッドにおいて第１の方向に異なる位置となるように容易に配置することができる。

また、前記コネクター及び前記液体流路口が、ノズル面垂直方向において前記ノズル列と重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、ヘッドの小型化を図ることができる。

また、前記液体流路口が、前記ノズル列の長さの外側に配置されていることが好ましい。これによっても、各液体噴射ヘッドの液体流路口及びコネクターを、第２の方向で互いに隣接する液体噴射ヘッドにおいて第１の方向に異なる位置となるように配置することができる。

また、前記コネクター及び複数の前記液体流路口が、前記第１の方向に沿って並設されていることが好ましい。これによれば、枝流路及び枝回路配線を、第２の方向から液体噴射ヘッドに接続する際に、複数の枝流路同士、複数の枝回路配線同士、並びに枝流路と枝回路配線とが互いに干渉するのを防止することができる。

また、前記幹流路が、前記第１の方向に沿って設けられて、前記第１の方向に沿って配置された複数の液体噴射ヘッドの前記液体流路口に接続されていることが好ましい。これによれば、幹流路と複数の液体噴射ヘッドとを容易に連通させることができる。

また、前記液体噴射ヘッドには複数の液体供給口が設けられていると共に、複数の前記液体流路口のうち、少なくとも１つの前記液体流路口が、前記液体噴射ヘッドの内部の流路に液体を供給する液体供給口であり、且つ他の液体流路口が、前記液体供給口又は前記液体噴射ヘッドの内部の流路から外部に液体を排出する液体排出口であることが好ましい。これによれば、幹流路によって複数の液体噴射ヘッドに液体を供給すると共に、液体噴射ヘッド内の液体を幹流路に排出させることができ、液体噴射ヘッドに循環した液体の流れを形成することができる。これにより、循環が必要な液体などを利用することができる。

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備え、前記ノズル開口から液体を噴射させ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、小型化した液体噴射装置を実現できる。

本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの概略斜視図である。本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの平面図である。本発明の実施形態１に係るヘッドユニットの概略斜視図である。本発明の実施形態１に係るヘッドユニットの要部を示す上面図である。本発明の実施形態１に係るヘッドユニットの正面図である。本発明の実施形態１に係るヘッドユニットの要部を示す概略斜視図である。本発明の実施形態１に係るヘッドユニットの底面図である。本発明の実施形態２に係るヘッドユニットの底面図である。本発明の一実施形態に係る記録装置の概略斜視図である。

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平面図である。

図示するように、本実施形態のインクジェット式記録ヘッド１０（以下、ヘッドとも言）は、一端面にノズル開口１１が設けられたヘッド本体１２と、ヘッド本体１２のノズル開口１１とは反対側の面に固定された流路部材１３とを具備する。

ヘッド本体１２は、ノズル開口１１が並設されたノズル列１４を具備する。ノズル列１４の数は、特に限定されず、例えば、１列であってもよく、２列以上の複数列であってもよい。本実施形態では、１つのヘッド本体１２にノズル列１４を２列設けるようにした。ここで、本実施形態では、ノズル列１４においてノズル開口１１が並設された方向を第１の方向とし、第１の方向に交差する方向を第２の方向としている。したがって、２列のノズル列１４は、第２の方向に並設されている。

なお、ヘッド本体１２の内部には、図示していないが、ノズル開口１１に連通する流路の一部を構成する圧力発生室と、圧力発生室に圧力変化を生じさせてノズル開口からインクを吐出させる圧力発生手段とが設けられている。

圧力発生手段は、特に限定されないが、例えば、電気機械変換機能を呈する圧電材料を２つの電極で挟んだ圧電素子を用いたものや、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１１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１１から液滴を吐出させるものなどを用いることができる。

流路部材１３は、ヘッド本体１２のノズル開口１１とは反対側の面に固定されて、外部からのインクをヘッド本体１２に供給又はヘッド本体１２から外部にインクを排出するものである。

流路部材１３のヘッド本体１２に固定された面とは反対側の面には、内部の流路が開口して外部の流路が接続される液体流路口１５と、外部からの印刷信号等の電気信号が供給されるコネクター１６とが設けられている。

本実施形態では、液体流路口１５を２つ設け、これら２つの液体流路口１５及びコネクター１６をノズル列１４におけるノズル開口１１の並設方向である第１の方向に沿って配置するようにした。すなわち、本実施形態では、コネクター１６をノズル列１４の中央部（ヘッド１０の中央部）に設け、液体流路口１５をコネクター１６の両側にそれぞれ１つ設けることで合計２つ設けるようにした。したがって、第２の方向のヘッド本体１２の幅を拡幅せずとも、第１の方向においてコネクター１６の一方側のみに液体流路口１５を設ける場合に比べて、ヘッド本体１２に大量の液体を供給及び排出させることができる。

また、２つの液体流路口１５及びコネクター１６は、ノズル列１４の長さの内側、すなわち、平面視（ノズル列１４側又は液体流路口１５側から平面視）した際にノズル列１４に液体流路口１５及びコネクター１６が重なるように配置されている。このような流路部材１３に設けられた２つの液体流路口１５は、少なくとも一方が、外部からヘッド１０の内部の流路に液体を供給する液体供給口として機能する。すなわち、２つの液体流路口１５の内、一方の液体流路口１５が、液体供給口として機能し、他方の液体流路口１５が、ヘッド１０の内部の液体を外部に排出する液体排出口として機能してもよい。また、２つの液体流路口１５の両方が、液体供給口として機能するようにしてもよい。例えば、２つの液体流路口１５の両方を液体供給口として機能させる場合には、２つの液体流路口１５がそれぞれ各ノズル列１４に連通するようにヘッド１０の内部の流路を構成してもよい。また、例えば、２つの液体流路口１５をそれぞれ液体供給口と液体排出口として機能させる場合には、一方の液体供給口から２列のノズル列１４の両方に液体を供給し、他方の液体排出口から２列のノズル列１４の両方から液体を排出させるようにヘッド１０の内部の流路を構成すればよい。

もちろん、液体流路口１５の数や、ノズル列１４の数などは上述したものに限定されず、また、液体流路口１５を液体供給口又は液体排出口として機能させる分類も上述したものに限定されるものではない。

また、ヘッド１０の第１の方向の両側面には、外側に突出するフランジ部１７が設けられている。このフランジ部１７が、詳しくは後述するプラットホーム２０に固定される。

このようなヘッド１０は、インクジェット式記録ヘッドユニット１（以下、ヘッドユニットとも言う）に搭載される。ここで、本実施形態のヘッドユニットについて詳細に説明する。なお、図３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ユニットの概略斜視図であり、図４はヘッドユニットの一部の部品を取り除いた上面図、図５は図３の正面図であり、図６はヘッドユニットの一部の部品を取り除いた概略斜視図であり、図７は、ヘッドユニットのノズル開口側の底面図である。

図３に示すように、本実施形態のヘッドユニット１は、複数のヘッド１０と、複数のヘッド１０が載置された共通のプラットホーム２０と、プラットホーム２０の上方に設けられた幹流路３０と、幹流路３０のプラットホーム２０とは反対側に設けられた幹回路基板６０とを具備する。

プラットホーム２０は、図７に示すように、各ヘッド１０のノズル列１４側が挿入される保持孔２１が設けられた金属、樹脂等の板状部材からなる。プラットホーム２０の保持孔２１は、ヘッド１０のノズル列１４側の外周よりも若干大きく、且つフランジ部１７よりも小さな開口で設けられており、ヘッド１０は、図５及び図６に示すように、ノズル列１４側が保持孔２１内に挿入された状態で、フランジ部１７が保持孔２１の周囲に固定されることでプラットホーム２０に保持される。なお、ヘッド１０と保持孔２１との間の空隙によって、ヘッド１０はプラットホーム２０に対して第１の方向及び第２の方向に若干移動可能に設けられており、複数のヘッド１０は、各ノズル列１４が互いに位置決めされた状態でプラットホーム２０に保持されている。

また、本実施形態では、ヘッド１０のノズル列１４におけるノズル開口１１の並設方向である第１の方向に４つのヘッド１０を配置することで、ヘッド群１１０を構成し、このヘッド群１１０を第２の方向に２つ並設するようにした。すなわち、ヘッド１０は、第１の方向及び第２の方向に沿って複数配置されている。

具体的には、複数のヘッド１０は、図７に示すように、ノズル列１４が第１の方向に連続するように第１の方向に沿って千鳥状に配置されている。そして、第１の方向にノズル列１４が連続するように配置された複数のヘッド１０からなるヘッド群１１０が、第２の方向に２つ並設されている。ここで言う第１の方向とは、ノズル開口１１が並設されてノズル列１４を形成する方向を意味し、この第１の方向と交差する方向が第２の方向となる。

ここで、各ヘッド群１１０のノズル列１４が、第１の方向に連続するとは、各ヘッド群１１０の第２の方向で互いに隣接するヘッド１０において、一方のヘッド１０のノズル列１４の端部のノズル開口１１と、他方のヘッド１０のノズル列１４の端部のノズル開口１１とが、第１の方向で同一位置となるように配置されていることを言う。

このように、各ヘッド群１１０において、複数のヘッド１０のノズル列１４が第１の方向で連続するように配置されることで、１つのヘッド１０のノズル列１４で印刷を行う場合に比べて、広範囲な印刷を高速で行わせることができる。

また、本実施形態では、上述のように、第１の方向に４つのヘッド１０を千鳥状に配置したヘッド群１１０を第２の方向に２つ並設するようにしたため、ヘッドユニット１には、第１の方向に連続するノズル列１４のグループが、４つ設けられていることになる。

そして、各ヘッド群１１０のヘッド１０を上述のように千鳥状に配置することで、図４及び図７に示すように、各ヘッド群１１０を構成する各ヘッド１０の液体流路口１５及びコネクター１６は、第２の方向で互いに隣接するヘッド１０において第１の方向で異なる位置となるように配置される。すなわち、各ヘッド群１１０において第２の方向で互いに隣接するヘッド１０は、一方のヘッド１０の液体流路口１５及びコネクター１６が、他方のヘッド１０の液体流路口１５及びコネクター１６とは第１の方向で異なる位置となるように配置される。言い換えると、第１のヘッド１０に対して、第１のヘッド１０と第２の方向への射影が重なるヘッド１０のうちで第１のヘッド１０に最も近いものを第２のヘッド１０とするとき、各第１のヘッド１０の液体流路口１５と、対応する第２のヘッド１０の液体流路口１５とは、第２の方向への射影が重ならない。また、各第１のヘッド１０のコネクター１６と、対応する第２のヘッド１０のコネクター１６とは、第２の方向への射影が重ならない。これは、上述のように、本実施形態のヘッド１０は、ノズル列１４の長さ内に液体流路口１５及びコネクター１６が設けられているため、第２の方向で互いに隣接するヘッド１０をそれぞれノズル列１４の端部のノズル開口１１が第１の方向で同一位置となるように配置することで、互いに隣接するヘッド１０（第１のヘッド１０及び第２のヘッド１０）の一方のヘッド（第１のヘッド）１０の液体流路口１５及びコネクター１６は、他方のヘッド（第２のヘッド）１０の液体流路口１５及びコネクター１６とは第１の方向で異なる位置に配置される。すなわち、各ヘッド１０の液体流路口１５及びコネクター１６は、複数のヘッド１０の位置決めの基準となるノズル列１４に対して、第２の方向に互いに隣接するヘッド１０のそれぞれの液体流路口１５及びコネクター１６が互いに第１の方向で異なる位置となるように位置決めされて設けられている。つまり、本実施形態では、第２の方向への射影を行ったときに、第１のヘッド１０の液体流路口１５は、対応する第２のヘッド１０の液体流路口１５及びコネクター１６と重ならず、さらに、第１のヘッド１０の液体流路口１５は、対応する第２のヘッド１０の液体流路口１５とコネクター１６との間に位置する。

このようなヘッド１０の上方、すなわち、プラットホーム２０のノズル列１４とは反対側の上方には、図４及び図６に示すように、共通の幹流路３０を有する幹流路部材３１が、第１の方向の複数のヘッド１０に連続して設けられている。すなわち、幹流路部材３１は、幹流路３０が第１の方向に伸びるように設けられている。また、幹流路３０は、個別に設けられた枝流路４０を有する枝流路部材４１を介して複数のヘッド１０の液体流路口１５に接続されている。

具体的には、幹流路部材３１は、金属又は樹脂等の管状部材からなり、内部に幹流路３０が設けられている。この幹流路部材３１は、第１の方向に沿って複数のヘッド１０に相対向するように連続して設けられている。また、本実施形態では、幹流路部材３１は、第２の方向に２つ並設されている。これらの２つの幹流路部材３１の第１の方向の一端部側は、外部のインクカートリッジやインクタンク等の貯留手段が接続される接続孔３２となっている。

枝流路部材４１は、ゴムや樹脂等の可撓性材料からなるフレキシブルチューブからなり、内部に枝流路４０が設けられている。この枝流路部材４１は、一端部が幹流路部材３１に接続されており、他端部がヘッド１０の液体流路口１５に接続されることで、幹流路３０と液体流路口１５とを枝流路４０によって連通させている。もちろん、幹流路部材３１の内部に、各ヘッド１０に分岐してインクを各ヘッド１０に供給する枝流路部を兼ね備えさせて、枝流路部がヘッド１０の液体流路口１５に直接接続されてもよい。

この枝流路部材４１は、液体流路口１５毎に複数個設けられている。本実施形態では、プラットホーム２０に２つの液体流路口１５が設けられたヘッド１０が８個載置されているため、合計１６個の枝流路部材４１（枝流路４０）が設けられている。そして、１つの幹流路部材３１には枝流路部材４１が８個接続されている。なお、本実施形態では、フレキシブルチューブからなる枝流路部材４１を用いることで、互いに位置決めされたヘッド１０の液体流路口１５に枝流路部材４１を容易に接続することができる。ちなみに、枝流路部材４１として、金属管などの弾性変形し難い材料を用いた場合、ヘッドユニット１毎に複数のヘッド１０の相対位置は各部品の寸法公差などにより全く同一になることがないため、ヘッド１０と枝流路部材４１とを接続するのが困難になる虞があるため好ましくない。したがって、枝流路部材４１としては、寸法公差を吸収できる程度の弾性を持った材料を用いるのが好ましい。

このような幹流路３０は複数のヘッド１０の共通の流路として機能し、枝流路４０は、ヘッド１０の液体流路口１５毎に設けられた個別の流路として機能する。すなわち、幹流路３０及び枝流路４０は、上述したヘッド１０の内部の流路に接続される外部の流路として機能する。

なお、第２の方向に２つ並設された各幹流路３０は、各ヘッド群１１０にそれぞれ連通させてもよく、また、ヘッド群１１０とは関係なく液体流路口１５に接続させてもよい。例えば、各ヘッド群１１０から異なるインクを吐出させる場合には、各幹流路３０をヘッド群１１０毎に連通させればよく、２つのヘッド群１１０から同一のインクを吐出させる場合には、特にこの限定はない。

また、本実施形態では、枝流路部材４１（枝流路４０）は、第１の方向で同じ位置となる液体流路口１５に同じ幹流路３０からインクが供給されるように接続されている。そして、この第１の方向で同じ位置となる液体流路口１５に一端部が接続された枝流路部材４１は、他端部が幹流路部材３１に第１の方向で同一位置となるように接続されている。すなわち、２つのヘッド群１１０の液体流路口１５は、第１の方向で同一位置となるものの、１つのヘッド群１１０の各液体流路口１５は、第１の方向で同一位置とならないように配置されているため、１つの幹流路３０から液体流路口１５への接続が、第１の方向で重なることがない。また、本実施形態では、２つのヘッド群１１０を設けることで、全てのヘッド１０の液体流路口１５は、第１の方向で最大２つまでしか同じ位置とならないため、第１の方向で同一位置となる液体流路口１５には、幹流路３０の同じ位置で第２の方向の両側に向かって枝流路４０を設けて接続することができる。これにより、第１の方向で同じ位置に配置されたヘッド１０にインクを供給又は排出する際に、外部から幹流路３０及び枝流路４０を介して液体流路口１５まで接続される流路長を揃えることができる。具体的には、２つの枝流路部材４１が接続された幹流路３０の長さは同一となるため、幹流路３０と液体流路口１５とを接続する枝流路４０の流路の長さを調整することで、外部から幹流路３０及び枝流路４０を介して液体流路口１５まで接続される流路長を揃えることができる。したがって、第１の方向で一致するヘッド１０において、インクの圧力損失などの供給又は排出条件を同じ条件とすることが容易となり、インク供給特性又はインク排出特性を容易にコントロールすることができる。

また、本実施形態では、上述した幹流路部材３１は、図３及び図６に示すように、板状の幹流路保持部材５０によって保持されている。

幹流路保持部材５０は、板状部材からなり、表面に幹流路部材３１の外径よりも幅広の溝部５１が設けられている。溝部５１は、第１の方向に連続するように第２の方向に２つ並設されており、この溝部５１に幹流路３０が設けられた幹流路部材３１がそれぞれ挿入されて保持されている。また、溝部５１には、第１の方向において液体流路口１５と同じ位置で分岐する分岐溝部５２が設けられており、この分岐溝部５２に枝流路４０が設けられた枝流路部材４１の一部が挿入されて保持されている。ちなみに、２つの溝部５１の間に設けられた分岐溝部５２には、厚さ方向に貫通する貫通孔（図示なし）が設けられており、この貫通孔を介して枝流路部材４１はヘッド１０側（裏面側）に引き出されている。

また、幹流路保持部材５０は、プラットホーム２０に複数の脚部５３を介して保持されている。脚部５３は、ヘッド１０のプラットホーム２０からの高さよりも長く、脚部５３によって保持された幹流路保持部材５０と、ヘッド１０との間には所定の空間が画成されている。このヘッド１０と幹流路保持部材５０との間の空間に、枝流路部材４１が配設されている。また、ヘッド１０と幹流路保持部材５０との間の空間には、詳しくは後述する枝回路配線６１も配設されている。

このような幹流路３０のプラットホーム２０とは反対側には、図３及び図５に示すように、表面に配線パターン（図示なし）等が形成された板状の幹回路基板６０が設けられている。

図３に示すように、幹回路基板６０の第１の方向の一端部側には、外部配線７０が接続され、幹回路基板６０には外部配線７０を介して外部から印刷信号や電源などの電気信号が供給される。なお、外部配線７０は、幹流路部材３１の貯留手段が接続される接続孔３２とは反対側の端部に接続されており、幹流路部材３１とは互いに干渉しないようになっている。

また、幹回路基板６０は、各ヘッド１０のコネクター１６にフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）からなる枝回路配線６１を介して電気的に接続されており、外部配線から供給された電気信号は、幹回路基板６０と枝回路配線６１を介して各ヘッド１０に供給される。

ここで、枝回路配線６１は、幹回路基板６０に第２の方向の両端部側で第１の方向に沿って複数接続されている。幹回路基板６０の第２の方向の一端部側に設けられた複数の枝回路配線６１は、一方のヘッド群１１０の各ヘッド１０に接続され、他端部側に設けられた複数の枝回路配線６１は、他方のヘッド群１１０の各ヘッド１０に接続されている。すなわち、幹回路基板６０の第２の方向の両端部側には、各ヘッド群１１０を構成するヘッド１０のコネクター１６の位置と一致するように枝回路配線６１が第１の方向に配置されており、枝回路配線６１は、幹回路基板６０の第２の方向の両側からヘッド１０と幹流路保持部材５０との間の空間が開口する側面側を介して裏面側に引き回されて、ヘッド１０と接続されている。

このとき、図３及び図４に示すように、１つのヘッド群１１０において、コネクター１６は、ヘッド１０の液体（インク）噴射面とは反対側に形成されている。これはヘッド１０から吐出されたインクによって発生するミストがコネクター１６に付着するのを抑制するためである。そして、このコネクター１６は、第１の方向で液体流路口１５とは異なる位置となるように配置されているため、枝回路配線６１は、枝流路部材４１とは干渉することなく、ヘッド１０と接続することができる。すなわち、１つのヘッド群１１０において、各液体流路口１５及びコネクター１６は、第２の方向から見た際に、互いに重なることなく、第１の方向に沿って可視可能に配置されているため、ヘッド１０に接続される枝流路部材４１及び枝回路配線６１が互いに干渉することがない。したがって、枝回路配線６１の複雑な引き回しを行うことなく、枝回路配線６１を短い長さでヘッド１０に容易に接続することができる。

このように、枝流路部材４１及び枝回路配線６１をヘッド１０に接続し易く、また、配管及び配線構成を簡略化することができるため、ヘッドユニット１を小型化することができると共に、組み立て時に誤接続が生じるのを防止することができると共に組み立て時間を短縮してコストを低減することができる。

なお、幹回路基板６０は、図３に示すように、幹流路保持部材５０よりも外側に配置された回路用脚部６３を介してプラットホーム２０に固定されている。この回路用脚部６３は、幹流路部材３１よりも高い位置となる長さで形成されており、幹流路部材と幹回路基板６０との間には所定の空間が画成されている。このように幹回路基板６０を幹流路３０のプラットホーム２０とは反対側に配置することで、幹回路基板６０がヘッド１０の液体（インク）噴射面から最も遠い配置となり、インクを吐出することで発生するミストが幹回路基板６０に付着するのを抑制できる。

以上説明したヘッドユニット１では、ヘッド１０、プラットホーム２０、幹流路３０、幹回路基板６０が互いに固定されてモジュール化（複合部品化）されている。したがって、このようなモジュール化されたヘッドユニット１をインクジェット式記録装置に搭載して、インクカートリッジやインクタンクなどの貯留手段を幹流路３０に接続すると共に、幹回路基板６０に外部配線７０を接続するだけで利用することができる。

また、本実施形態のヘッドユニット１は、第２の方向がインクジェット式記録装置に代表される液体噴射装置の記録用紙や基板等の被記録媒体を搬送する方向と一致するように装置本体に固定されることで、被記録媒体を第２の方向に搬送するだけで記録可能な所謂ライン式記録装置に適用することができる。

なお、液体噴射装置は、特にこれに限定されず、例えば、ヘッドユニット１を被記録媒体の搬送方向とは直交する方向に移動可能に設けられたキャリッジ等の移動手段に搭載することで、ヘッドユニット１のヘッド群１１０によって形成された第１の方向に連続するノズル列１４の長さよりも幅広の被記録媒体に印刷することができる。すなわち、ヘッドユニット１を、第１の方向が被記録媒体の搬送方向と一致するように配置し、ヘッドユニット１を第２の方向に移動させると共に、被記録媒体を第１の方向に移動させながら記録を行うことで、比較的大きな被記録媒体にも記録することができる。

もちろん、液体噴射装置に搭載するヘッドユニット１の数は、特に限定されず、液体噴射装置に複数個のヘッドユニット１を搭載す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に係る液体噴射ヘッドユニットの一例であるヘッドユニットのノズル開口の底面図である。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１Ａを構成するヘッド１０Ａには、第１の方向の中央部にコネクター１６が設けられ、ノズル列１４の長さの外側に液体流路口１５が設けられている。

液体流路口１５が設けられる位置は、プラットホーム２０にヘッド１０Ａが載置された際に、ヘッド群１１０において、第２の方向に互いに隣接するヘッド１０Ａの一方の液体流路口１５が、他方のヘッド１０Ａの液体流路口１５及びコネクター１６と第１の方向で異なる位置となるように設けられている。すなわち、各ヘッド１０Ａの液体流路口１５及びコネクター１６は、複数のヘッド１０Ａの位置決めの基準となるノズル列１４に対して、第２の方向に互いに隣接するヘッド１０Ａのそれぞれの液体流路口１５及びコネクター１６が互いに第１の方向で異なる位置となるように位置決めされて設けられている。

このようなヘッドユニット１Ａであっても、上述した実施形態１と同様に、枝流路部材４１及び枝回路配線６１の引き回しを容易にして、ヘッド１０Ａに接続し易くすることができる。これにより、ヘッドユニット１Ａを小型化することができると共に、組み立て時に誤接続が生じるのを防止することができると共に組み立て時間を短縮してコストを低減することができる。

（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。

上述した実施形態１及び２では、各ヘッド１０、１０Ａにノズル列１４を２列設けるようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、各ヘッド１０、１０Ａにノズル列１４を１列設けてもよく、また３列以上設けてもよい。

また、上述した実施形態１及び２では、ヘッド群１１０を４つのヘッド１０、１０Ａで構成するようにしたが、特にこれに限定されず、ヘッド群１１０は、２つ以上のヘッド１０、１０Ａで構成すればよい。

さらに、上述した実施形態１及び２では、ヘッドユニット１、１Ａに２つのヘッド群１１０を設けるようにしたが、特にこれに限定されず、ヘッド群１１０は１つであってもよく、３つ以上であってもよい。ただし、１つのヘッドユニット１、１Ａに３つ以上のヘッド群１１０を設けると、第２の方向で同一位置となる液体流路口１５やコネクター１６が、３つ以上となってしまうため、ヘッド群１１０の数が増えると、枝流路部材４１及び枝回路配線６１の配設は複雑化してしまう。

また、上述した実施形態1及び２では、ヘッド１０、１０Ａのノズル開口の並設方向を第１の方向、ノズル開口の並設方向と直交する方向を第２の方向としたが、第１の方向は、幹流路が伸びる方向で規定されるため、この第１の方向がノズル開口の並設方向と一致していなくてもよい。すなわち、幹流路が、ノズル開口の並設方向とは交差する方向に伸びるように設けられていてもよい。

さらに、上述した実施形態１及び２では、本実施形態では、第２の方向への射影を行ったときに、第１のヘッド１０、１０Ａの液体流路口１５は、対応する第２のヘッド１０、１０Ａの液体流路口１５及びコネクター１６と重ならず、さらに、第１のヘッド１０、１０Ａの液体流路口１５は、対応する第２のヘッド１０、１０Ａの液体流路口１５とコネクター１６との間に位置する例を説明したが、特にこれに限定されない。例えば、第２の方向への射影を行ったときに、第１のヘッド１０、１０Ａの液体流路口１５は、対応する第２のヘッド１０、１０Ａのコネクター１６と重なる位置となってもよい。ただし、このような構成とすると、液体流路口１５に接続される枝流路部材４１と、コネクター１６に接続される枝回路配線６１とが干渉する虞があるため好ましくない。すなわち、上述した実施形態１及び２の構成であれば、液体流路口１５に接続される枝流路部材４１と、コネクター１６に接続される枝回路配線６１との干渉を確実に抑制できるものである。また、第１のヘッド１０、１０Ａの液体流路口１５は、対応する第２のヘッド１０、１０Ａの液体流路口１５とコネクター１６との間以外の位置で重なるようにしてもよい。ただし、このような構成とすると、ヘッドユニット１、１Ａの大型化を招く虞がある。これに対して、上述した実施形態１及び２の構成であれば、ヘッドユニット１、１Ａの小型化を図ることができるという効果を奏する。

また、上述した実施形態１及び２では、液体流路口１５及びコネクター１６をヘッド１０、１０Ａのノズル開口１１とは反対側の面である後端面に設けるようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、液体流路口１５及びコネクター１６の何れか一方又は両方をヘッド１０、１０Ａの側面に設けるようにしてもよい。

さらに、例えば、上述した実施形態１及び２のように、１つのヘッド１０、１０Ａに２つの液体流路口１５を設け、一方の液体流路口１５をヘッド１０、１０Ａにインク（液体）を供給する液体供給口とし、他方の液体流路口１５をヘッド１０、１０Ａからのインク（液体）を排出する液体排出口とする場合、例えば、図７に示すように、第１の方向で近接する複数のヘッド１０の液体流路口１５を、液体供給口又は液体排出口の何れか一方となるように設定してもよい。すなわち、液体供給口及び液体排出口を、それぞれ第１の方向で近接するように配設することで、外部の貯留手段から第１の方向で近接する複数のヘッド１０への供給特性及び排出特性を均一化して、液体の吐出特性を揃えることができる。

また、これら各実施形態のヘッドユニット１、１Ａは、インクジェット式記録装置に搭載される。図９は、そのインクジェット式記録装置の一例を示す概略図である。

図９に示すインクジェット式記録装置Ｉにおいて、２つのヘッドユニット１は、インク供給手段を構成するカートリッジ２Ａ及び２Ｂが着脱可能に設けられ、２つのヘッドユニット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。２つのヘッドユニット１は、例えば、それぞれ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ー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に巻き掛けられて搬送されるようになっている。

また、上述したインクジェット式記録装置Ｉでは、ヘッドユニット１がキャリッジ３に搭載されて主走査方向に移動するものを例示したが、特にこれに限定されず、例えば、ヘッドユニット１、１Ａが固定されて、記録シートＳを副走査方向に移動させるだけで印刷を行う、所謂ライン式記録装置にも本発明を適用することができる。

さらに、本発明は、広く液体噴射ヘッドを搭載した液体噴射ヘッドユニット全般を対象としたものであり、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インクジェット式記録ヘッドユニット、液晶ディスプレー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ユニット、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ユニット、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッドユニット等にも適用することができる。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Ｉを挙げて説明したが、上述した他の液体噴射ヘッドユニットを搭載した、画像記録装置、カラーフィルター製造装置、電極形成装置等の液体噴射装置一般に用いることが可能である。

Ｉインクジェット式記録装置（液体噴射装置）、１、１Ａ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）、１０、１０Ａインクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、１１ノズル開口、１２ヘッド本体、１３流路部材、１４ノズル列、１５液体流路口、１６コネクター、２０プラットホーム、３０幹流路、４０枝流路、５０幹流路保持部材、６０幹回路基板、６１枝回路配線

上記課題を解決する本発明の態様は、複数のノズル開口が並設されたノズル列と、内部の流路が開口して外部の流路が接続される第１及び第２の液体流路口と、外部から電気信号が供給されるコネクターと、を具備する液体噴射ヘッドと、第１の方向に沿って配置された複数の前記液体噴射ヘッドの列を、前記第１の方向と交差する第２の方向に複数並設して配置した状態で、各前記液体噴射ヘッドを固定するプラットホームと、複数の前記液体噴射ヘッドの前記第１の液体流路口に共通して連通するとともに前記第１の方向に伸びる第１の幹流路と、複数の前記液体噴射ヘッドの前記第２の液体流路口に共通して連通するとともに前記第１の方向に伸びる第２の幹流路と、前記第１の幹流路と各前記液体噴射ヘッドの前記第１の液体流路口とに連通する第１の枝流路と、前記第２の幹流路と各前記液体噴射ヘッドの前記第２の液体流路口とに連通する第２の枝流路と、を具備し、各前記液体噴射ヘッドにおける前記第１の液体流路口と前記第２の液体流路口は前記第１の方向において異なる位置に設けられており、前記第１の方向に沿って配置された複数の前記液体噴射ヘッドの列において、各前記第２の枝流路は、各前記第１の液体流路口が連通する前記第１の幹流路と交差して、且つ、該第１の幹流路の下側を通して前記第２の幹流路に接続されて連通し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。
ここで、前記第２の方向に複数並設された前記液体噴射ヘッドの列において、各前記第１の液体流路口と、各前記第２の液体流路口とは、前記第２の方向への射影が重ならないことが好ましい。
また、各前記液体噴射ヘッドの前記コネクターに接続されて当該液体噴射ヘッドに電気信号を供給するフレキシブルな回路配線を具備しており、前記プラットホームの最も外側に配置された前記第１の方向に沿う複数の前記液体噴射ヘッドの列の各前記液体噴射ヘッドの前記コネクターに接続された前記回路配線は、前記第１及び第２の枝流路、及び前記第１及び第２の幹流路よりも外側から内側に向けて引き回されて、前記第１及び第２の枝流路及び前記第１及び第２の幹流路の上方に配置された回路基板に電気的に接続されていることが好ましい。
また、前記回路配線は、前記第１及び第２の枝流路及び前記第１及び第２の幹流路、並びに前記回路基板を、前記引き回された内側に配置させた状態で、前記回路基板に電気的に接続されていることが好ましい。
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備え、前記ノズル開口から液体を噴射させることを特徴とする液体噴射装置にある。
また、本発明の他の態様は、複数のノズル開口が並設されたノズル列と、内部の流路が開口して外部の流路が接続される液体流路口と、外部から電気信号が供給されるコネクターとを具備する液体噴射ヘッドと、該液体噴射ヘッドが、前記ノズル開口の並設方向及び前記ノズル開口の並設方向とは直交する方向に複数載置されるプラットホームと、複数の前記液体噴射ヘッドの前記液体流路口に共通して連通すると共に第１の方向に伸びる幹流路と、前記幹流路と各液体噴射ヘッドの前記液体流路口とに連通する個別の枝流路と、各液体噴射ヘッドのコネクターに接続されて当該液体噴射ヘッドに電気信号を供給する枝回路配線と、を具備し、前記液体噴射ヘッドは、第１の液体噴射ヘッドに対して、該第１の液体噴射ヘッドと前記第１の方向と直交する第２の方向への射影が重なる液体噴射ヘッドのうちで該第１の液体噴射ヘッドに最も近い第２の液体噴射ヘッドを有し、各第１の液体噴射ヘッドの前記液体流路口と、対応する第２の液体噴射ヘッドの前記液体流路口とは、前記第２の方向への射影が重ならず、各第１の液体噴射ヘッドの前記コネクターと、対応する第２の液体噴射ヘッドの前記コネクターとは、前記第２の方向への射影が重ならない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、第２の方向で隣り合う第１の液体噴射ヘッドと第２の液体噴射ヘッドとは、液体流路口同士が第２の方向への射影が重ならず、コネクター同士が第２の方向への射影が重ならないように配置されているため、幹流路から各液体流路口に接続される枝流路や枝回路配線を、第２の方向から液体噴射ヘッドや幹流路に接続する際に、複数の枝流路同士、複数の枝回路配線同士、並びに枝流路と枝回路配線とが互いに干渉するのを防止することができる。これにより、枝流路及び枝回路配線の取り回しを容易にして、取り付け時間を短縮することができると共に、誤接続を防止することができる。

Claims

複数のノズル開口が並設されたノズル列と、内部の流路が開口して外部の流路が接続される液体流路口と、外部から電気信号が供給されるコネクターとを具備する液体噴射ヘッドと、
該液体噴射ヘッドが、前記ノズル開口の並設方向及び前記ノズル開口の並設方向とは直交する方向に複数載置されるプラットホームと、
複数の前記液体噴射ヘッドの前記液体流路口に共通して連通すると共に第１の方向に伸びる幹流路と、
前記幹流路と各液体噴射ヘッドの前記液体流路口とに連通する個別の枝流路と、
各液体噴射ヘッドのコネクターに接続されて当該液体噴射ヘッドに電気信号を供給する枝回路配線と、を具備し、
前記液体噴射ヘッドは、第１の液体噴射ヘッドに対して、該第１の液体噴射ヘッドと前記第１の方向と直交する第２の方向への射影が重なる液体噴射ヘッドのうちで該第１の液体噴射ヘッドに最も近い第２の液体噴射ヘッドを有し、
各第１の液体噴射ヘッドの前記液体流路口と、対応する第２の液体噴射ヘッドの前記液体流路口とは、前記第２の方向への射影が重ならず、
各第１の液体噴射ヘッドの前記コネクターと、対応する第２の液体噴射ヘッドの前記コネクターとは、前記第２の方向への射影が重ならないことを特徴とする液体噴射ヘッドユニット。
前記第２の方向への射影を行ったときに、各第１の液体噴射ヘッドの前記液体流路口は、対応する第２の液体噴射ヘッドの前記コネクターとも重ならない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。
前記第２の方向への射影を行ったときに、各第１の液体噴射ヘッドの前記液体流路口は、対応する第２の液体噴射ヘッドの前記液体流路口と前記コネクターとの間に位置することを特徴とする請求項２記載の液体噴射ヘッドユニット。
前記幹流路の前記プラットホームとは反対側には、前記枝回路配線に前記電気信号を供給する共通の幹回路基板が設けら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。
前記液体流路口が、前記ノズル列の長さの内側に配置さ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ユニット。
前記コネクター及び前記液体流路口が、ノズル面垂直方向において前記ノズル列と重なるように配置されてい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ユニット。
前記液体流路口が、前記ノズル列の長さの外側に配置さ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ユニット。
前記コネクター及び複数の前記液体流路口が、前記第１の方向に沿って並設されていることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドユニット。
前記幹流路が、前記第１の方向に沿って設けられて、前記第１の方向に沿って配置された複数の液体噴射ヘッドの前記液体流路口に接続されていることを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドユニット。
前記液体噴射ヘッドには複数の液体供給口が設けられていると共に、複数の前記液体流路口のうち、少なくとも１つの前記液体流路口が、前記液体噴射ヘッドの内部の流路に液体を供給する液体供給口であり、且つ他の液体流路口が、前記液体供給口又は前記液体噴射ヘッドの内部の流路から外部に液体を排出する液体排出口であることを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドユニット。
請求項１〜１０の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドユニットを備え、前記ノズル開口から液体を噴射させることを特徴とする液体噴射装置。