JP2018012256A - 液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液体噴射ヘッド及びキャリッジの主走査方向における小型化を図ることができると共に液体が回路基板に付着して破壊されるのを抑制した液体噴射装置を提供する。【解決手段】液体噴射ヘッド１は、キャリッジ軸５ａの軸方向に移動可能に設けられたキャリッジ３に取り付けられ、液体供給手段が接続される面とは反対面側に設けられたヘッド本体５０に液体を供給する流路が設けられたホルダー４０と、ヘッド本体とホルダーとの間に設けられてヘッド本体に電気的に接続された回路基板６０とを具備し、ホルダーは、液体供給手段と回路基板との間に仕切り板４１を具備し、キャリッジ軸５ａの軸方向に直交する方向Ｙにおいて、仕切り板の回路基板とキャリッジ軸５ａとの間には、積層方向Ｚにおける回路基板側に向かって突出する突出部４８が設けられている。【選択図】図４

Description

本発明は、液体を噴射するノズルを有するヘッドユニット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噴射するインクジェット式記録装置に関する。

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、インク等の液体を供給する液体供給手段であるカートリッジから供給されたの液体を液滴として噴射可能な液体噴射ヘッドと、液体噴射ヘッドと共にカートリッジを保持するキャリッジと、を具備する（例えば、特許文献１参照）。

キャリッジには、カートリッジ等の着脱時に漏出したインクをキャリッジの外部に排出する排出孔を設け、カートリッジの着脱時に漏出したインクが回路基板に回り込まないようにしている。

また、複数のカートリッジをキャリッジに搭載する場合、カートリッジをキャリッジの移動方向である主走査方向に並設すると、キャリッジが主走査方向に大型化してしまうという問題がある。このため、カートリッジを媒体の搬送方向である副走査方向にも並設することで、キャリッジの主走査方向における小型化を図ることができる（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１２−２４０２９２号公報 特開２０１５−２２３７７４号公報

しかしながら、液体噴射ヘッド及びキャリッジの主走査方向の小形化を図る場合、液体噴射ヘッドの内部に設けられた回路基板が液体噴射ヘッドの主走査方向に占める割合が大きくなり、カートリッジの取り外しによって漏れたインクが、回路基板に付着し易くなってしまうという問題がある。また、キャリッジにインクを外部に排出する排出孔を設ける場合、例えば、排出孔を主走査方向の両側の隅部等に設けることで、効率よくインクを外部に排出することができるが、液体噴射ヘッド及びキャリッジの小型化を図るために回路基板が液体噴射ヘッドの主走査方向に占める割合が大きくなると、排出孔が回路基板に近接するため、排出孔から回路基板側にインクが回り込み易くなる。そして、回路基板にインクが付着すると、配線の短絡や電子部品の破壊が生じ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噴射するインクジェット式記録装置だけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射装置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、液体噴射ヘッド及びキャリッジの主走査方向における小型化を図ることができると共に液体が回路基板に付着して破壊されるの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、液体を噴射する液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッド及び当該液体噴射ヘッドに液体を供給する複数の液体供給手段が接続されると共に、キャリッジ軸の軸方向に移動可能に設けられたキャリッジと、を具備し、前記液体噴射ヘッドは、液体を噴射するノズルが設けられたヘッド本体と、前記液体供給手段が接続されると共に、当該カートリッジが接続される面とは反対面側に設けられた前記ヘッド本体に液体を供給する流路が設けられたホルダーと、前記ヘッド本体と前記ホルダーとの間に設けられて前記ヘッド本体に電気的に接続された回路基板と、を具備し、前記液体供給手段は、前記回路基板と前記ホルダーとの積層方向から平面視した際に、前記キャリッジ軸の軸方向に対して直交する方向に並設されており、前記ホルダーは、前記液体供給手段と前記回路基板との間に仕切り板を具備し、前記回路基板と前記ホルダーとの積層方向から平面視した際に、前記キャリッジ軸の前記軸方向に直交する方向において、前記仕切り板の前記回路基板と前記キャリッジ軸との間には、前記積層方向における前記回路基板側に向かって突出する突出部が設けられており、前記突出部は、前記キャリッジの開口部内に達するまで突出して設けられており、前記突出部内には、前記ホルダーの前記液体供給手段側と、前記キャリッジの前記媒体側とを連通する排出孔が設けられてい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、キャリッジの開口部に達するまで突出する突出部を設け、この突出部内に排出孔を設けることで、排出孔から排出された液体が回路基板側に回り込むのを抑制することができる。特に、キャリッジ軸と回路基板との間に排出孔を設けることで、キャリッジ軸側に移動した液体を排出孔から確実に排出させることができると共に、排出孔から排出された液体が回路基板に回り込むのを抑制することができる。

ここで、前記突出部が、前記軸方向の端部に設けられていることが好ましい。これによれば、端部に溜まり易い液体を排出孔から確実に排出することができると共に、排出孔及び突出部を形成する余分なスペースを確保する必要がなく、小型化を図ることができる。

ここで、前記回路基板と前記ホルダーとの前記積層方向から平面視した際に、前記キャリッジ軸の前記軸方向に直交する方向において、前記回路基板の前記キャリッジ軸とは反対側には、前記液体供給手段側と前記キャリッジの前記媒体側とを連通する補助排出孔が設けられていることが好ましい。これによれば、補助排出孔を設けることで、液体供給手段から漏出した液体を補助排出孔からも排出させて、回路基板への液体の回り込みを抑制することができる。

また、前記排出孔から液体を吸引する吸引手段をさらに具備することが好ましい。これによれば、排出孔から吸引手段によって液体を吸引することで、媒体や装置内部が液体によって汚れるのを抑制することができる。

また、前記排出孔の鉛直方向下側には、当該排出孔から排出された液体を受け取る受け部が設けられていることが好ましい。これによれば、排出孔から排出された液体が受け部によって受け止められるため、媒体や装置内部が液体によって汚れるのを抑制することができる。

また、前記排出孔の前記媒体側の開口を開閉する開閉手段をさらに具備することが好ましい。これによれば、予期せぬタイミングで液体が排出孔から排出されるのを抑制することができ、媒体や装置内部が液体によって汚れるのを抑制することができる。

また、前記キャリッジは、前記キャリッジ軸を中心とした回転方向に移動可能に設けられており、前記液体噴射ヘッドの前記ノズルが開口するノズル面に当接して、当該ノズル面を覆うキャップ部材が設けられていることが好ましい。これによれば、キャリッジをキャリッジ軸に回転可能に設けることで、キャリッジの移動が規制されることがない。また、キャップ部材が当接してキャリッジが傾斜することによって液体がキャリッジ軸側に移動したとしても、移動した液体をキャリッジ軸側に設けられた排出孔から容易に排出することができ、回路基板の液体の回り込みによる破壊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図。 実施形態１に係る記録ヘッド及びキャリッジを示す平面図。 実施形態１に係る記録ヘッド及びキャリッジの要部断面図。 実施形態１に係る記録ヘッド及びキャリッジの断面図。 実施形態１に係る記録ヘッド及びキャリッジの要部拡大断面図。 実施形態１に係る記録ヘッド及びキャリッジの要部拡大断面図。 実施形態１に係る記録ヘッドの要部斜視図。 実施形態１に係るキャリッジの傾斜を示す図。 実施形態１に係る記録ヘッド及びキャリッジの比較例の平面図。 実施形態２に係る記録ヘッド及びキャリッジの要部拡大断面図。 実施形態２に係る記録ヘッド及びキャリッジの変形例を示す断面図。 実施形態３に係る記録ヘッド及びキャリッジの断面図。 実施形態３に係る記録ヘッド及びキャリッジの断面図。 他の実施形態に係る記録ヘッド及びキャリッジの断面図。

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構成を示す図である。

図１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Ｉは、インクを吐出する本実施形態の液体噴射ヘッドであるインクジェット式記録ヘッド１（以下、単に記録ヘッド１とも言う）を有する。記録ヘッド１には、当該記録ヘッド１にインクを供給する液体供給手段である複数のカートリッジ２が着脱可能に設けられている。そして、この記録ヘッド１とカートリッジ２とが、キャリッジ３に搭載されている。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５ａに、キャリッジ軸５ａの軸方向に沿って移動可能に設けられている。また、キャリッジ軸５ａに軸支されたキャリッジ３は、キャリッジ軸５ａと平行に配置されたレール５ｂ上に摺接するように配置されている。つまり、キャリッジ３は、キャリッジ軸５ａとレール５ｂとに跨がって配置されている。

そして、駆動モーター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、記録ヘッド１を搭載したキャリッジ３はキャリッジ軸５ａに沿って移動される。一方、装置本体４には搬送手段としての搬送ローラー８が設けられており、紙等の媒体である記録シートＳが搬送ローラー８により搬送されるようになっている。なお、記録シートＳを搬送する搬送手段は、搬送ローラー８に限られずベルトやドラム等であってもよい。本実施形態では、記録シートＳの搬送方向を第１の方向Ｘと称し、記録シートＳの搬送方向の上流側をＸ１、下流側をＸ２と称する。また、キャリッジ３のキャリッジ軸５ａに沿った移動方向を第２の方向Ｙと称し、キャリッジ軸５ａの一端部側をＹ１、他端部側をＹ２と称する。さらに、第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙの双方に交差する方向を本実施形態では、第３の方向Ｚと称し、記録シートＳに対して記録ヘッド１側をＺ１、記録ヘッド１に対して記録シートＳ側をＺ２と称する。なお、本実施形態では、各方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ）の関係を直交とするが、各構成の配置関係が必ずしも直交するものに限定されるものではない。また、本実施形態では、第３の方向Ｚが鉛直方向と一致する方向とし、鉛直方向上側をＺ１側、鉛直方向下側をＺ２側とする。

また、第２の方向Ｙに移動可能に設けられたキャリッジ３は、キャリッジ軸５ａの一端部側であるＹ１側がホームポジションとなっており、装置本体４のＹ１側には、記録ヘッド１のノズルからインクを吸引する第１吸引手段９が設けられている。なお、第１吸引手段９は、記録ヘッド１のノズルを覆うゴムやエラストマー等の弾性材料で形成された第１キャップ部材９ａと、第１キャップ部材９ａに接続された真空ポンプ等の第１吸引装置９ｂと、を具備する。このような構成の第１吸引手段９では、第１キャップ部材９ａを記録ヘッド１のノズルが開口するノズル面に当接させて、第１吸引装置９ｂに吸引動作を行わせることで、第１キャップ部材９ａの内部を負圧として、ノズルから記録ヘッド１内のインクを気泡と共に吸引する。また、非印刷時には、第１キャップ部材９ａによってノズルを覆うことによって、ノズルの近傍のインクの乾燥を抑制してもよい。もちろん、ノズル近傍のインクの乾燥を抑制するために、第１キャップ部材９ａとは別に密着キャップを設けるようにしてもよい。なお、第１キャップ部材９ａは、所望のタイミングで記録ヘッド１のノズル面に当接してノズルを覆うため、第１キャップ部材９ａは、記録ヘッド１に対して第３の方向Ｚに移動可能に設けられている。ちなみに、第１キャップ部材９ａの第３の方向Ｚへの移動は、例えば、図示しないモーターや電磁石等によって行うことができる。

このようなインクジェット式記録装置Ｉでは、記録ヘッド１に対して記録シートＳを第１の方向Ｘに搬送し、キャリッジ３を記録シートＳに対して第２の方向Ｙに往復移動させながら、記録ヘッド１のノズルからインク滴を噴射させることで記録シートＳの略全面に亘ってインク滴を着弾させる、いわゆる印刷が実行される。また、カートリッジ２を装着した初期充填時、印刷開始前、印刷中などの所望のタイミングで、第１吸引手段９によって記録ヘッド１内のインクを吸引する吸引動作が行われる。

ここで、本実施形態の記録ヘッド１及びキャリッジ３についてさらに図２〜図８を参照して説明する。なお、図２は、記録ヘッド及びキャリッジの平面図であり、図３は、図２のＡ−Ａ′線断面図であり、図４は、図２のＢ−Ｂ′線断面図であり、図５及び図６は、図４の要部を拡大した断面図であり、図７は、記録ヘッドの要部斜視図であり、図８は、キャリッジの傾斜を示す図である。

図２及び図４に示すように、キャリッジ３は、キャリッジ軸５ａの軸方向である第２の方向Ｙに移動可能に設けられている。また、キャリッジ３は、キャリッジ軸５ａを中心とした回転方向に移動可能に設けられている。具体的には、キャリッジ軸５ａは、円柱状を有する。また、キャリッジ３のＸ１側には、キャリッジ軸５ａが挿通される保持孔３１が設けられている。キャリッジ３の保持孔３１は、キャリッジ軸５ａの外形に倣った形状、すなわち、断面が円形状となっている。このため、キャリッジ３は、キャリッジ軸５ａに対して軸方向に移動可能で、且つキャリッジ軸５ａを中心とした回転方向に移動可能となっている。

また、キャリッジ３は、キャリッジ軸５ａとは反対側、すなわち、Ｘ２側がレール５ｂ上を摺接して第２の方向Ｙに移動する。レール５ｂは、キャリッジ３のＸ２側に、キャリッジ軸５ａと平行に、すなわち、第２の方向Ｙに沿って配置されている。このレール５ｂは、断面が矩形状となる四角柱形状を有する。キャリッジ３は、キャリッジ軸５ａとは反対側であるＸ２側の端部において、Ｚ２側の面をレール５ｂのＺ１側の面に当接することで、キャリッジ軸５ａを中心とした回転方向の移動が規制される。このように、キャリッジ３を第１の方向ＸのＸ１側の一端をキャリッジ軸５ａに軸支させ、Ｘ２側をレール５ｂ上に摺接させるようにしたため、キャリッジ３は、キャリッジ軸５ａ及びレール５ｂ上を第２の方向Ｙに容易に移動可能となっている。ちなみに、キャリッジ３のＸ２側を、レール５ｂに代わってキャリッジ軸５ａと同様の軸部材に軸支させると、２つの軸の相対的な位置決めが困難で、２つの軸が高精度に位置決めされていないとキャリッジ３が良好に移動することができなくなってしまう。本実施形態では、キャリッジ３は、１本のキャリッジ軸５ａに軸支されると共にレール５ｂ上を摺接することで、キャリッジ軸５ａとレール５ｂとの相対的な位置決めを高精度に行わなくても、キャリッジ３の移動が規制されることがない。ただし、キャリッジ３は、キャリッジ軸５ａにキャリッジ軸５ａを中心として回転可能に軸支されているため、第１吸引手段９の第１キャップ部材９ａが記録ヘッド１に当接することによって、図８に示すように、記録ヘッド１を保持したキャリッジ３は、キャリッジ軸５ａを中心として傾斜する。

このようなキャリッジ３に搭載される記録ヘッド１は、カートリッジ２が装着されるホルダー４０と、ホルダー４０から供給されたインクを吐出するヘッド本体５０と、ヘッド本体５０に電気的に接続された回路基板６０と、を具備する。

ホルダー４０は、第３の方向ＺのＺ１側の面に、カートリッジ２が複数保持されるカートリッジ装着部４１を有する。本実施形態のカートリッジ２は、図１に示すように、第３の方向Ｚから平面視した際に、一方向が長尺で、他方向が短尺となる高いアスペクト比を有する。つまり、本実施形態のカートリッジ２は、第３の方向Ｚから平面視した際に略長方形状を有する。このようなカートリッジ２は、長尺方向が、キャリッジ３の移動方向である第２の方向Ｙと一致するように配置される。そして、カートリッジ２は、短尺方向、すなわち、第１の方向Ｘに複数、本実施形態では、６個が並設されてカートリッジ装着部４１に装着されている。

このように、カートリッジ装着部４１にカートリッジ２を第１の方向Ｘに並設することにより、記録ヘッド１の第２の方向Ｙの小型化を図ることができる。すなわち、記録ヘッド１の第２の方向Ｙの寸法は、カートリッジ２の長尺方向の寸法によって決まるため、カートリッジ装着部４１に複数のカートリッジ２を装着しても第２の方向Ｙに大型化するのを抑制することができる。つまり、カートリッジ２の数に拘わらず、記録ヘッド１を第２の方向Ｙに小型化することができるため、記録ヘッド１を第２の方向Ｙに大型化することなく、多色のインクを吐出する記録ヘッド１を実現することができる。ちなみに、図９に示すように、複数のカートリッジ２を第２の方向Ｙに並設した場合、カートリッジ２の数に応じて記録ヘッド１が第２の方向Ｙに大型化してしまう。

また、ホルダー４０には、一端がカートリッジ装着部４１に開口し、他端がカートリッジ装着部４１とは反対面であるＺ２側に開口する複数のインク供給路４２が形成されている。具体的には、図３に示すように、ホルダー４０のカートリッジ装着部４１側には、内部にインク供給路４２が設けられた液体導入部４３が円柱状に突出して設けられている。この液体導入部４３の先端面には、インク供給路４２の開口を覆うフィルター４４が設けられている。

フィルター４４は、インクに含まれる異物や気泡を除去するためのものであり、複数の微細孔が設けられたものである。このようなフィルター４４としては、例えば、金属や樹脂等の繊維を細かく織る又は編むことで形成されたシート状のものや、金属や樹脂等の板状部材に複数の微細孔を貫通させたものなどを用いることができる。このようなフィルター４４にカートリッジ２の供給部２１が液面接触される。なお、カートリッジのＺ２側の底面には、円筒形状のリブ２２が設けられており、リブ２２の内部には、カートリッジ２の内部のインクをホルダー４０に供給する供給口２３が設けられている。この供給口２３の内部には、インクを吸収して保持する吸収体である供給部２１が設けられている。供給部２１は、ホルダー４０のフィルター４４に所定の圧力で面接触するものであり、例えば、綿状パルプ、高分子吸水ポリマー、ウレタンフォーム等の多孔質材料や不織布などを用いることができる。

また、カートリッジ装着部４１のフィルター４４が設けられた液体導入部４３の周囲には円環状のシール用溝部４５が設けられており、このシール用溝部４５内にシール部材４６が設けられている。このシール部材４６にカートリッジ２のリブ２２が当接することで、フィルター４４と供給部２１との面接触された部分は密封される。

このようなホルダー４０とカートリッジ２との着脱時にインクが漏出すると、漏出したインクはカートリッジ装着部４１に付着する。なお、本実施形態では、ホルダー４０のフィルター４４と、カートリッジ２の供給部２１とが所定の圧力で面接触することによって流路が接続されているため、カートリッジ２のホルダー４０への着脱時にインクの漏出が発生する虞がある。

なお、カートリッジ装着部４１の周囲は壁部４７によって囲まれており、漏出したインクは、カートリッジ装着部４１から壁部４７によって予期せぬ領域から外部に漏出するのが抑制される。
このようなホルダー４０のカートリッジ装着部４１とは反対面側、すなわち、Ｚ２側には、回路基板６０を挟んでヘッド本体５０が固定されている。

ヘッド本体５０は、Ｚ２側の面にインク滴を吐出するノズル５１を有する。このノズル５１が設けられたヘッド本体５０のＺ２側の面が、ノズル面５２となっている。また、ヘッド本体５０の図示しない内部には、ノズル５１に連通する流路と流路内のインクに圧力変化を生じさせる圧力発生手段とを具備する。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アクチュエーターの変形によって流路の容積を変化させて流路内のインクに圧力変化を生じさてノズル５１からインク滴を吐出させるものや、流路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５１からインク滴を吐出させるものや、振動板と電極との間に静電気力を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズル５１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使用することができる。

回路基板６０は、圧力発生手段に配線等を介して接続されて、外部からの駆動信号を圧力発生手段に供給するためのものである。このような回路基板６０には、特に図示していないが、配線や電子部品等が実装されている。
このような記録ヘッド１では、ホルダー４０のカートリッジ装着部４１が、カートリッジ２と回路基板６０との間を仕切る仕切り板となっている。

なお、記録ヘッド１を構成する各部材、すなわち、ホルダー４０、ヘッド本体５０及び回路基板６０は、第３の方向Ｚから平面視した際に重なる位置に配置されている。ここで、ヘッド本体５０は、第３の方向Ｚから平面視した際に、カートリッジ装着部４１よりも小さい面積を有する。また、回路基板６０は、第３の方向Ｚから平面視した際にヘッド本体５０よりも大きな面積で、且つカートリッジ装着部４１よりも小さい面積を有する。つまり、ヘッド本体５０は、カートリッジ装着部４１及び回路基板６０に重なる位置に配置されている。また、ヘッド本体５０及び回路基板６０は、カートリッジ装着部４１のＸ１側に配置されている。これは、上述したように、キャリッジ３が、Ｘ１側でキャリッジ軸５ａに軸支されているため、ヘッド本体５０をキャリッジ軸５ａに近いＸ１側に配置することで、第３の方向Ｚにおけるキャリッジ３のキャリッジ軸５ａに対する位置と、ヘッド本体５０のノズル面５２の位置との精度を向上することができる。つまり、高精度に位置決めしたキャリッジ軸５ａに対して、レール５ｂの位置決め精度が低い場合であっても、ヘッド本体５０をキャリッジ軸５ａ側に配置することで、ヘッド本体５０の位置を高精度に位置決めすることができる。

一方、本実施形態の記録ヘッド１を保持するキャリッジ３は、記録ヘッド１が内部に保持される中空部材からなる。
具体的には、キャリッジ３は、記録ヘッド１を保持する空間である収容部３２を有する。収容部３２は、Ｚ１側においてヘッド本体５０側を収容するヘッド収容部３３と、Ｚ２側においてホルダー４０のカートリッジ装着部４１側を保持するカートリッジ収容部３４と、を具備する。

ヘッド収容部３３は、カートリッジ収容部３４に比べて第１の方向Ｘの幅が狭く、且つ第３の方向Ｚから平面視した際に、カートリッジ収容部３４に重なる位置に配置されている。また、ヘッド収容部３３は、カートリッジ収容部３４に対して第１の方向Ｘの中心よりもキャリッジ軸５ａ側であるＸ１側に配置されている。

ヘッド収容部３３は、Ｚ２側に開口して設けられており、記録ヘッド１は、ノズル面５２が、ヘッド収容部３３のＺ２側の開口から突出するように収容部３２内に保持される。
また、カートリッジ収容部３４は、Ｚ１側に開口して設けられており、Ｚ１側の開口からカートリッジ２が着脱される。

ホルダー４０には、図４及び図５に示すように、Ｚ２側の面からホルダー４０と回路基板６０との積層方向である第３の方向Ｚにおける回路基板６０側に向かって突出する突出部である第１突出部４８が設けられている。第１突出部４８は、図２に示すように、第３の方向Ｚから平面視した際に、回路基板６０とキャリッジ軸５ａとの間に配置されている。ここで、第１突出部４８が第３の方向Ｚから平面視した際に回路基板６０とキャリッジ軸５ａとの間に設けられているとは、第１突出部４８を第１の方向Ｘに射影した際に、第１突出部４８が回路基板６０と重なる位置に配置されていることも、回路基板６０に重ならない位置、つまり、回路基板６０の外側に配置されていることも含むものである。本実施形態では、第１突出部４８は、第１の方向ＸのＸ１側の端部に、第２の方向Ｙにおいて回路基板６０の外側の第２の方向Ｙの両端部にそれぞれ設けられている。すなわち、第１突出部４８は、カートリッジ装着部４１のＸ１及びＹ１側の角部と、Ｘ１及びＹ２側の角部との各々に設けられている。

この第１突出部４８には、図４及び図５に示すように、カートリッジ２側と、キャリッジ３の記録シートＳ側とを連通する排出孔４８ａが第３の方向Ｚに貫通して設けられている。すなわち、排出孔４８ａは、一端がカートリッジ装着部４１に開口し、他端が、第１突出部４８のＺ２側の先端面に開口して設けられている。

一方、キャリッジ３には、第１突出部４８に対応する第１開口部３５が設けられている。すなわち、第１開口部３５は、第３の方向Ｚにおいて、第１突出部４８に相対向する位置に、キャリッジ３の収容部３２の内部と記録シートＳ側の外部とを連通するようにキャリッジ３を第３の方向Ｚに貫通して設けられている。また、第１開口部３５は、第１突出部４８の外径よりも若干大きな内径で設けられている。そして、ホルダー４０に設けられた第１突出部４８は、キャリッジ３の第１開口部３５内に達するまで突出して設けられている。ここで、第１突出部４８が、第１開口部３５内に達するまで突出して設けられているとは、第１突出部４８のＺ２側の先端が、第１開口部３５内に位置するか、又は、第１開口部３５よりも記録シートＳ側に突出する位置まで設けられていることを言う。本実施形態では、第１突出部４８は、キャリッジ３の第１開口部３５のＺ２側の開口まで、つまり、第１開口部３５のキャリッジ３のＺ２側の面と略面一となる位置まで設けられている。

このように記録ヘッド１に排出孔４８ａが設けられた第１突出部４８を設け、第１突出部４８をキャリッジ３の第１開口部３５内に達するまで突出して設けることで、カートリッジ装着部４１のＺ１側に付着したインクは、排出孔４８ａを介してキャリッジ３のＺ２側に良好に排出される。すなち、第１突出部４８の先端が第１開口部３５内、又は、第１開口部３５よりも記録シートＳ側に突出しているため、排出孔４８ａのＺ２側の開口から排出されたインクは、キャリッジ３の収容部３２内において記録ヘッド１とキャリッジ３との間に侵入し難い。したがって、キャリッジ３の収容部３２内に侵入したインクが回路基板６０に回り込み、回路基板６０の配線の短絡や電子部品の破壊等が発生するのを抑制することができる。特に、上述したように、カートリッジ２を第１の方向Ｘに並設することによって、記録ヘッド１の第２の方向Ｙを小型化した場合、図２及び図４に示すように、排出孔４８ａと回路基板６０とが近接してしまうものの、第１突出部４８を設け、第１突出部４８内に排出孔４８ａを設けることで、排出孔４８ａから排出されたインクが、回路基板６０側に回り込むのを抑制することができる。ちなみに、図９に示すように、カートリッジ２が第２の方向Ｙに並設されて、記録ヘッド１が第２の方向Ｙに大型化した場合、回路基板６０と排出孔４８ａとの距離が遠ざかることから、第１突出部４８を設けずに排出孔４８ａのみを設けて、排出孔４８ａからキャリッジ３の収容部３２内にインクが侵入しても、侵入したインクが回路基板６０まで達し難い。本実施形態では、カートリッジ２を第１の方向Ｘに並設して、記録ヘッド１の小型化を図りつつ、インクの回路基板６０への回り込みを抑制して、回路基板６０のインクによる破壊を抑制することができる。

また、本実施形態では、第１突出部４８及び排出孔４８ａをＸ１側において、第２の方向Ｙの両端部に設けることで、カートリッジ装着部４１の壁部４７に囲まれた角部に溜まり易いインクを確実に排出孔４８ａから排出することができる。また、第１の方向Ｘにおいて、回路基板６０と重なる位置に第１突出部４８及び排出孔４８ａを設ける場合に比べて、第１突出部４８及び排出孔４８ａをＸ１側の両端部、すなわち、第１突出部４８及び排出孔４８ａを第１の方向Ｘで回路基板６０と重ならない位置に設けることで、キャリッジ軸５ａと回路基板６０との第１の方向Ｘの間隔を短くすることができ、記録ヘッド１及びキャリッジ３の小型化を図ると共に、記録ヘッド１のノズル面５２のキャリッジ軸５ａからの距離を短くして位置決め精度を向上することができる。

なお、キャリッジ３は、上述したように、キャリッジ軸５ａに回転可能に保持されているため、第１吸引手段９の第１キャップ部材９ａをノズル面５２に当接させることで、図８に示すように、キャリッジ３は、レール５ｂから浮き上がるように傾斜する。このキャリッジ３の傾斜によって、カートリッジ装着部４１に付着したインクは、記録ヘッド１のキャリッジ軸５ａ側であるＸ１側に寄せ集められるが、本実施形態では、排出孔４８ａを第１の方向Ｘにおいて回路基板６０とキャリッジ軸５ａとの間に設けることで、キャリッジ軸５ａ側に寄せ集められたインクは排出孔４８ａから排出され、回路基板６０側に回り込むのを抑制することができる。ちなみに、排出孔４８ａを第３の方向Ｚから平面視した際に回路基板６０と重なる位置に配置した場合、キャリッジ３の傾斜によってキャリッジ軸５ａ側に寄せ集められたインクが排出孔４８ａから排出される際に回路基板６０側に回り込み易い。本実施形態では、キャリッジ軸５ａと回路基板６０との間に排出孔４８ａが設けられた第１突出部４８を設けたため、キャリッジ３の傾斜によって排出孔４８ａよりも第３の方向ＺのＺ１側に回路基板６０が位置する。したがって、排出孔４８ａから排出されたインクが回路基板６０側に這い上がり難く、回路基板６０がインクによって破壊されるのを抑制することができる。

また、本実施形態では、カートリッジ２を第１の方向Ｘに並設することで、記録ヘッドの第２の方向Ｙの幅が比較的狭いため、キャリッジ３の傾斜によって寄せ集められたインクの液面は高くなり、インクが回路基板６０側に回り込み易い。しかしながら、本実施形態では、第１突出部４８及び排出孔４８ａを設けることで、キャリッジ３の傾斜によってインクの液面が高く溜まったとしても、回路基板６０側にインクが回り込むのを抑制して排出させることができる。ちなみに、図９に示すように、カートリッジ２を第２の方向Ｙに並設した場合、記録ヘッド１の第２の方向Ｙの幅が比較的広くなるため、キャリッジ３の傾斜によって寄せ集められたインクの液面は低くなり、インクが回路基板６０側に回り込み難い。

なお、本実施形態のホルダー４０には、カートリッジ装着部４１のＸ２側においてＺ２側面から突出する第２突出部４９と、第２突出部４９内に設けられてカートリッジ装着部４１を第３の方向Ｚに貫通する補助排出孔４９ａとがさらに設けられている。

ここで、第２突出部４９及び補助排出孔４９ａについてさらに図６及び図７を参照して説明する。
図６及び図７に示すように、第２突出部４９は、断面が略矩形状となる筒状部材を斜めに切り欠いて、突出するＺ２側に向かって先の尖った形状となっている。すなわち、本実施形態の補助排出孔４９ａは、開口が略矩形状を有する。また、第２突出部４９は、補助排出孔４９ａのＸ２側の面と、Ｙ２側の面とを形成する連続した壁形状を有し、Ｘ１側及びＹ１側には壁が形成されておらず、Ｘ１側及びＹ１側で補助排出孔４９ａを側面に露出している。また、第２突出部４９は、Ｘ２側の面とＹ２側の面とを形成する壁の第３の方向Ｚへの突出量が、２つの壁が接続された角部に向かって徐々に大きくなるように形成されている。つまり、第２突出部４９は、補助排出孔４９ａを形成する壁面がＺ２側に向かって徐々に漸小する形状を有する。

さらに、キャリッジ３には、補助排出孔４９ａに第３の方向Ｚで相対向すると共に、補助排出孔４９ａ及びその開口縁部に設けられた第２突出部４９よりも若干大きな内径を有する第２開口部３６が設けられている。そして、第２突出部４９は、その先端が第２開口部３６内に達するまで突出して設けられている。なお、第２突出部４９の先端が第２開口部３６内に達するまで突出しているとは、第２突出部４９の先端が、第２開口部３６内に位置するか、又は、第２開口部３６よりも記録シートＳ側に突出する位置まで設けられていることを言う。本実施形態では、第２突出部４９は、キャリッジ３の第２開口部３６内に位置するように、すなわち、第２開口部３６のＺ２側の開口よりも突出しないように設けられている。これにより、第２突出部４９及び補助排出孔４９ａを記録ヘッドのＸ２側の端部に配置しても、第２突出部４９がレール５ｂと干渉するのを抑制することができ、小型化を図ることができる。

このように補助排出孔４９ａ及び第２突出部４９をホルダー４０のＸ１側の端部に設けることで、カートリッジ２をカートリッジ装着部４１に着脱した際に漏出したインクが、Ｘ２側に滞留したとしても、補助排出孔４９ａによってキャリッジ３の収容部３２内から外部に排出することができる。また、補助排出孔４９ａの排出側であるＺ２側に先の尖った第２突出部４９を設けることで、インクが補助排出孔４９ａから排出される際に、補助排出孔４９ａのＺ２側の開口部分で表面張力によるメニスカスが形成されるのを抑制することができる。したがって、カートリッジ装着部４１のＸ２側に滞留したインクを補助排出孔４９ａの第２突出部４９によって形成された角部を伝わらせてＺ２側に徐々に排出することができる。つまり、カートリッジ２のＸ２側にインクが溜まってから溜まったインクが補助排出孔４９ａから排出されるのではなく、カートリッジ２のＸ２側に流出したインクは、溜まることなく直ちに補助排出孔４９ａから排出される。したがって、カートリッジ装着部４１のＸ２側にインクが溜まることによるインクの回路基板６０側への回り込みを抑制することができる。

また、本実施形態では、キャリッジ３は、第２開口部３６の開口の一部を塞ぐようにレール５ｂに摺接される。しかしながら、第２突出部４９をレール５ｂに当接しない突出量とすることで、第２突出部４９がレール５ｂに干渉するのを抑制することができる。また、補助排出孔４９ａから排出されたインクは、レール５ｂ上に流出するが、その量は少量なため特に問題はない。つまり、カートリッジ装着部４１において、殆どのインクはキャリッジ軸５ａ側に移動し、排出孔４８ａから排出されるが、残留したインクのみが補助排出孔４９ａから排出されるだけなので、補助排出孔４９ａから排出されたインクがレール５ｂに付着したとしても特に問題はない。

なお、本実施形態では、補助排出孔４９ａを第２突出部４９の内部に設けるようにしたが、特にこれに限定されず、第２突出部４９を設けずに、ホルダー４０を厚さ方向に貫通する補助排出孔４９ａのみが設けられていてもよい。補助排出孔４９ａは、排出孔４８ａよりも回路基板６０とは離れた位置に設けられているため、補助排出孔４９ａからキャリッジ３の収容部３２内にインクが侵入しても、侵入したインクが回路基板６０まで達し難く、インクの回り込みによる回路基板６０の破壊は生じ難い。もちろん、補助排出孔４９ａを、排出孔４８ａと同様に円筒形状を有する第１突出部４８内に設けるようにしてもよい。すなわち、Ｘ２側にも第２突出部４９に代わって第１突出部４８を設けるようにしてもよい。

（実施形態２）
図１０は、本発明の実施形態２に係る記録ヘッド及びキャリッジの要部を拡大した断面図である。なお、上述した実施形態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１０に示すように、本実施形態では、記録ヘッド１の排出孔４８ａからカートリッジ装着部４１のカートリッジ２側のインクを吸引する第２吸引手段７０をさらに設けるようにした。

第２吸引手段７０は、装置本体４のホームポジションであるＹ１側に設けられている。第２吸引手段７０は、第１突出部４８の排出孔４８ａが開口する面に当接して、排出孔４８ａを覆う第２キャップ部材７１と、第２キャップ部材７１にチューブ等の吸引管７２を介して接続された真空ポンプ等の第２吸引装置７３と、を具備する。

このような構成の第２吸引手段７０では、第２キャップ部材７１を第１突出部４８の排出孔４８ａが開口する先端面に当接させて、第２吸引装置７３に吸引動作を行わせることで、第２キャップ部材７１の内部を負圧として、排出孔４８ａからカートリッジ装着部４１上のインクを吸引する。このように、第２吸引手段７０によって排出孔４８ａからインクを吸引することで、排出孔４８ａから排出されたインクが、装置本体４内に付着して、装置本体４内を汚すのを抑制することができる。また、第２吸引手段７０による排出孔４８ａからのインクの吸引は、ホームポジションにキャリッジ３が移動した際のみに行われる。これにより、印刷時にキャリッジ３の移動が規制されることがなく、キャリッジ３を高速に移動させて高速印刷が可能となる。

なお、第２キャップ部材７１は、所望のタイミングで第１突出部４８の先端面に当接して排出孔４８ａを覆うため、第２キャップ部材７１は、記録ヘッド１に対して第３の方向Ｚに移動可能に設けられている。ちなみに、第２キャップ部材７１の第３の方向Ｚへの移動は、例えば、図示しないモーターや電磁石等によって行うことができる。

また、本実施形態では、第２吸引手段７０として、第２吸引装置７３を設けるようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、ノズル５１からインクを吸引する第１吸引手段９の第１吸引装置９ｂを第２吸引手段７０の第２キャップ部材７１に接続して吸引させてもよい。すなわち、第１吸引手段９の第１吸引装置９ｂが、第２吸引手段７０の第２吸引装置７３を兼ねるようにしてもよい。

さらに、第２吸引手段７０によって吸引したインクを、第１吸引手段９の第１キャップ部材９ａに送ることで、非印刷時に第１キャップ部材９ａによってノズルを覆うことによって、ノズルの近傍のインクの乾燥を抑制する際に第１キャップ部材９ａ内を保湿するようにしてもよい。

なお、本実施形態では、排出孔４８ａからインクを吸引する第２吸引手段７０を設けるようにしたが、特にこれに限定されない。ここで、変形例を図１１に示す。なお、図１１は、実施形態２の記録ヘッド及びキャリッジの変形例を示す要部を拡大した断面図である。

図１１に示すように、装置本体４のホームポジションには、排出孔４８ａから排出されたインクを受け取る受け部８０が設けられている。
受け部８０は、Ｚ１側に開口する中空形状を有する受け部本体８１と、受け部本体８１の内部に保持された吸収体８２と、を具備する。

吸収体８２は、インクを吸収して保持するものであれば、特に限定されず、綿状パルプ、高分子吸水ポリマー、ウレタンフォーム等の多孔質材料や不織布などを用いることができる。

このような受け部８０を設けることで、排出孔４８ａから排出されたインクは、受け部８０の吸収体８２に吸収・保持される。したがって、排出孔４８ａから排出されたインクによって装置本体４内が汚れることや、記録シートＳが汚れるのを抑制することができる。

（実施形態３）
図１２及び図１３は、本発明の実施形態３に係る記録装置の要部断面図である。なお、上述した実施形態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、本実施形態の記録装置には、排出孔４８ａを開閉する開閉手段９０が設けられている。
開閉手段９０は、キャリッジ３に設けられた板状部材からなる開閉部９１と、開閉部９１を付勢するコイルばね等の付勢部９２と、装置本体４に固定されて開閉部９１を付勢部９２の付勢力に抗して押圧する押圧部９３と、を具備する。

開閉部９１は、キャリッジ３のＺ２側の面に、第２の方向Ｙに移動可能に設けられており、排出孔４８ａを露出する露出開口部９４が設けられている。
このような開閉部９１は、Ｙ２側に設けられた付勢部９２によって第２の方向ＹのＹ１側に向かって付勢されている。

このような開閉手段９０では、図１２に示すように、印刷時などのキャリッジ３が第２の方向Ｙに移動している最中は、開閉部９１は、付勢部９２によってＹ１側に付勢されて、露出開口部９４が排出孔４８ａとは異なる位置に移動し、排出孔４８ａは閉口される。

そして、図１３に示すように、キャリッジ３がホームポジションである第２の方向ＹのＹ１側に移動することによって、開閉部９１のＹ１側の端部が押圧部９３に当接して、開閉部９１が押圧部９３によってＹ２側に付勢部９２の付勢力に抗して押圧され、開閉部９１の露出開口部９４が、排出孔４８ａを開口する位置まで移動して、排出孔４８ａが開口される。

すなわち、印刷時などのキャリッジ３が第２の方向Ｙに移動している最中は、開閉手段９０は、排出孔４８ａを閉口し、ホームポジションであるＹ１側に移動した際に開閉手段９０は、排出孔４８ａを開口する。

このため、印刷時に開閉手段９０によって排出孔４８ａからインクが排出されるのを抑制することができ、インクによって記録シートＳが汚れるのを抑制することができる。また、キャリッジ３がホームポジションであるＹ１側に移動した際に、排出孔４８ａが開口されるため、排出孔４８ａから確実にインクを排出することができる。このように、排出孔４８ａを開閉する開閉手段９０を設けることで、予期せぬタイミングでインクが排出孔４８ａから排出されるのを抑制して、記録シートＳや装置本体４内が排出されたインクによって汚れるのを抑制することができる。

また、本実施形態の開閉手段９０は、キャリッジ３に開閉手段９０を駆動するモーターや電磁石等の駆動手段を設けずに、キャリッジ３の移動のみで開閉手段９０を動作させることができる。したがって、キャリッジ３の大型化や重量の増大を抑制して、小型化を図ると共に高速印刷を実現することができる。

もちろん、排出孔４８ａを開閉する開閉手段は、上述したものに限定されず、キャリッジ３にモーターや電磁石等の駆動手段を設けて、排出孔４８ａを開閉するようにしてもよい。
さらに、補助排出孔４９ａについても同様に開閉手段を設けるようにしてもよい。
また、本実施形態の開閉手段９０に加えて、さらに上述した実施形態２の第２吸引手段７０又は受け部８０を設けるようにしてもよい。

（他の実施形態）
以上、本発明の各実施形態について説明したが、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、上述した実施形態１〜３では、キャリッジ３は、Ｘ１側に設けられたキャリッジ軸５ａに軸支されると共に、Ｘ２側に設けられたレール５ｂに摺接する構成を例示したが、特にこれに限定されない。例えば、図１４に示すように、レール５ｂをキャリッジ軸５ａと同様にキャリッジ３のＸ１側に設けるようにしてもよい。

また、上述したインクジェット式記録装置Ｉでは、インクジェット式記録ヘッド１がキャリッジ３に搭載されて第２の方向Ｙ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、インクジェット式記録ヘッド１が固定されて、紙等の記録シートＳを第１の方向Ｘ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。

また、上述した例では、インクジェット式記録装置Ｉは、液体供給手段であるカートリッジ２がキャリッジ３に搭載された構成であるが、特にこれに限定されず、例えば、インクタンク等の液体貯留部を装置本体４に固定して、液体貯留部と記録ヘッド１とをチューブ等の供給管を介して接続してもよい。すなわち、液体供給手段として、キャリッジ３に搭載されていない液体貯留部と、供給管とを設けるようにしてもよい。このような場合であっても、供給管の着脱時においてインクの漏出が発生する。なお、液体貯留部はインクジェット式記録装置に搭載されていなくてもよい。

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。

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）、２…カートリッジ（液体供給手段）、３…キャリッジ、４…装置本体、５ａ…キャリッジ軸、５ｂ…レール、６…駆動モーター、７…タイミングベルト、８…搬送ローラー、９…第１吸引手段、９ａ…第１キャップ部材、９ｂ…第１吸引装置、２１…供給部、２２…リブ、２３…供給口、３１…保持孔、３２…収容部、３３…ヘッド収容部、３４…カートリッジ収容部、３５…第１開口部、３６…第２開口部、４０…ホルダー、４１…カートリッジ装着部（仕切り板）、４２…インク供給路、４３…液体導入部、４４…フィルター、４５…シール用溝部、４６…シール部材、４７…壁部、４８…第１突出部、４８ａ…排出孔、４９…第２突出部、４９ａ…補助排出孔、５０…ヘッド本体、５１…ノズル、５２…ノズル面、６０…回路基板、７０…第２吸引手段、７１…第２キャップ部材、７２…吸引管、７３…第２吸引装置、８０…部、８１…部本体、８２…吸収体、９０…開閉手段、９１…開閉部、９２…付勢部、９３…押圧部、９４…露出開口部

Claims (7)

1. 液体を噴射する液体噴射ヘッドと、
   前記液体噴射ヘッド及び当該液体噴射ヘッドに液体を供給する複数の液体供給手段が接続されると共に、キャリッジ軸の軸方向に移動可能に設けられたキャリッジと、を具備し、
   前記液体噴射ヘッドは、
   液体を噴射するノズルが設けられたヘッド本体と、
   前記液体供給手段が接続されると共に、当該液体供給手段が接続される面とは反対面側に設けられた前記ヘッド本体に液体を供給する流路が設けられたホルダーと、
   前記ヘッド本体と前記ホルダーとの間に設けられて前記ヘッド本体に電気的に接続された回路基板と、
   を具備し、
   前記液体供給手段は、前記回路基板と前記ホルダーとの積層方向から平面視した際に、前記キャリッジ軸の軸方向に対して直交する方向に並設されており、
   前記ホルダーは、前記液体供給手段と前記回路基板との間に仕切り板を具備し、
   前記回路基板と前記ホルダーとの積層方向から平面視した際に、前記キャリッジ軸の前記軸方向に直交する方向において、前記仕切り板の前記回路基板と前記キャリッジ軸との間には、前記積層方向における前記回路基板側に向かって突出する突出部が設けられており、
   前記突出部は、前記キャリッジの開口部内に達するまで突出して設けられており、
   前記突出部内には、前記ホルダーの前記液体供給手段側と、前記キャリッジの前記媒体側とを連通する排出孔が設けられていることを特徴とする液体噴射装置。
2. 前記突出部が、前記軸方向の端部に設けられていることを特徴とする請求項１記載の液体噴射装置。
3. 前記回路基板と前記ホルダーとの前記積層方向から平面視した際に、前記キャリッジ軸の前記軸方向に直交する方向において、前記回路基板の前記キャリッジ軸とは反対側には、前記液体供給手段側と前記キャリッジの前記媒体側とを連通する補助排出孔が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の液体噴射装置。
4. 前記排出孔から液体を吸引する吸引手段をさらに具備す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装置。
5. 前記排出孔の鉛直方向下側には、当該排出孔から排出された液体を受け取る受け部が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装置。
6. 前記排出孔の前記媒体側の開口を開閉する開閉手段をさらに具備す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装置。
7. 前記キャリッジは、前記キャリッジ軸を中心とした回転方向に移動可能に設けられており、
   前記液体噴射ヘッドの前記ノズルが開口するノズル面に当接して、当該ノズル面を覆うキャップ部材が設けられてい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装置。

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