JP2020029061A - 液体吐出ヘッド - Google Patents

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Abstract

【課題】分配流路の構成の簡素化、ひいてはノズルへの液体の供給不良の防止を実現する。【解決手段】ヘッドを構成する流路部材10には、分配流路111〜114、共通流路121〜124、及び、分配流路111〜114と共通流路121〜124とを接続する孔141〜144が形成されている。分配流路111〜114は、それぞれx方向に延び、y方向に並んでいる。共通流路121〜124は、それぞれw方向(x,y方向と交差する方向)に延びている。共通流路121は、分配流路111,112とz方向に重なる部分を有する。共通流路122は、分配流路111,112とz方向に重なる部分を有する。分配流路111は、y方向において、流路部材10の第1端10aと分配流路112との間に位置する。孔141は、y方向において、流路部材10の第1端10aと孔142との間に位置する。【選択図】図3

Description

本発明は、複数のノズルを備えた液体吐出ヘッドに関する。
特許文献1の液体吐出ヘッドは、複数のノズルが形成されたノズル面を有する(図15)。複数のノズルは、4色のインクに対応する4つのノズル群に分類される。4つのノズル群のそれぞれに対し、当該ノズル群に属する複数のノズルと連通するリザーバ―(共通流路)が設けられている。4つのリザーバ―は、それぞれ、ノズル面に沿った方向に延びている。
4つのリザーバ―は、液体分配部の4つの流路(分配流路)のそれぞれと連通している(図12)。液体分配部には、6つのフレキシブル配線基板がそれぞれ貫挿される6つのスリットが設けられている。4つの分配流路は、6つのスリットを避けて形成されており(図12〜図14)、ノズル面と直交する方向から見て、各リザーバ―が延びる方向と同じ方向に延びる部分と、当該方向と直交しノズル面に沿った方向に延びる部分とを含む、櫛歯形状を有する。
特開2015−174391号公報
特許文献1において、分配流路は、上記のように複雑な形状を有し、流路断面積が小さい。この場合、分配流路において気泡が詰まり、ノズルへの液体の供給不良が生じ得る。
本発明の目的は、分配流路の構成の簡素化、ひいてはノズルへの液体の供給不良の防止を実現できる、液体吐出ヘッドを提供することにある。
本発明に係る液体吐出ヘッドは、複数のノズルA1と、複数のノズルA2と、複数のノズルB1と、複数のノズルB2とが形成されたノズル面を有する流路部材を備え、前記流路部材には、液体Aを貯留する貯留室Aと連通し、前記ノズル面に沿った第1方向に延びる分配流路Aと、液体Bを貯留する貯留室Bと連通し、前記第1方向に延び、前記第1方向と直交し前記ノズル面に沿った第2方向に前記分配流路Aと並ぶ分配流路Bと、前記複数のノズルA1と連通し、前記第1方向及び前記第2方向と交差し前記ノズル面に沿った第3方向に延び、前記ノズル面と直交する第4方向に前記分配流路Aと重なる部分及び前記分配流路Bと重なる部分を有する共通流路A1と、前記複数のノズルA2と連通し、前記第3方向に延び、前記第4方向に前記分配流路Aと重なる部分及び前記分配流路Bと重なる部分を有する共通流路A2と、前記複数のノズルB1と連通し、前記第3方向に延び、前記第4方向に前記分配流路Aと重なる部分及び前記分配流路Bと重なる部分を有する共通流路B1と、前記複数のノズルB2と連通し、前記第3方向に延び、前記第4方向に前記分配流路Aと重なる部分及び前記分配流路Bと重なる部分を有する共通流路B2と、前記分配流路Aと前記共通流路A1とを接続する孔A1と、前記分配流路Aと前記共通流路A2とを接続する孔A2と、前記分配流路Bと前記共通流路B1とを接続する孔B1と、前記分配流路Bと前記共通流路B2とを接続する孔B2とが形成されており、前記流路部材は、前記第2方向の一端である第1端と、前記第2方向の他端である第2端とを備え、前記分配流路Aは、前記第2方向において、前記流路部材の前記第1端と前記分配流路Bとの間に位置し、前記孔A1及び前記孔A2は、前記第2方向において、前記流路部材の前記第1端と前記孔B1及び前記孔B2との間に位置することを特徴とする。
本発明によれば、分配流路の構成の簡素化、ひいてはノズルへの液体の供給不良の防止を実現できる。
本発明の第1実施形態に係るヘッドを含むプリンタの概略的な平面図である。 図1のヘッドに含まれる1つの流路部材を示す平面図である。 図2の流路部材における分配流路及び共通流路を示す平面図である。 図2の流路部材における共通流路及びノズルを示す平面図である。 図2の流路部材におけるドライバIC、配線及びFPCを示す平面図である。 図2のVI−VI線に沿った流路部材の断面図である。 図2のVII−VII線に沿った流路部材の断面図である。 図2のVIII−VIII線に沿った流路部材の断面図である。 図1のプリンタのIX−IX線に沿った断面図である。 本発明の第2実施形態に係るヘッドの図2に対応する図である。 本発明の第3実施形態に係るヘッドの図2に対応する図である。 図11に示すヘッドの側面図である。 本発明の第4実施形態に係るヘッドの図6に対応する図である。 本発明の第5実施形態に係るヘッドを含むプリンタの図9に対応する断面図である。
<第1実施形態>
先ず、図1を参照し、本発明の液体吐出ヘッドの第1実施形態に係るインクジェットヘッド(以下、単に「ヘッド」という。)1を含むプリンタ100の全体構成について説明する。プリンタ100は、ヘッド1、搬送機構3、プラテン4、制御装置5及び筐体7を備えている。
ヘッド1は、ライン式(即ち、位置が固定された状態で用紙9に対してインクを吐出する方式)であり、搬送方向と直交するx方向に長尺である。ヘッド1は、x方向に並ぶ3つの流路部材10で構成されている。3つの流路部材10は、互いに同じ構成である。また、3つの流路部材10は、互いに着脱可能であり、互いに連結した状態(図1)と、互いに連結しない状態(図示略)とを取り得るように構成されている。
搬送機構3は、2つのローラ対31,32を有する。ローラ対31,32は、搬送方向と平行なy方向に、ヘッド1を挟んでいる。搬送モータ33の駆動により、各ローラ対31,32を構成する2つのローラが用紙9を挟持した状態で互いに逆方向に回転することで、用紙9が搬送方向に搬送される。
プラテン4は、y方向においてローラ対31,32の間で、ヘッド1の下方に配置されている。搬送機構3の駆動により、用紙9は、プラテン4に支持されつつ、搬送方向に搬送される。プラテン4に支持された用紙9上に、ヘッド1からインクが吐出される。
制御装置5は、PC等の外部装置から入力された記録指令に基づいて、用紙9に画像が記録されるように、ヘッド1及び搬送モータ33を制御する。
筐体7は、ヘッド1、搬送機構3、プラテン4及び制御装置5を収容している。筐体7は、y方向の一端を構成する第1側壁7aと、y方向の他端を構成する第2側壁7bとを有する。第1側壁7aには、開口7xが形成されている。第1側壁7aには、開口7xを開く状態と開口7xを閉じる状態とを取り得るカバー8が取り付けられている(図9参照)。
筐体7は、さらに、カートリッジ2を収容している。カートリッジ2は、シアンインクを貯留する貯留室21と、マゼンタインクを貯留する貯留室22と、イエローインクを貯留する貯留室23と、ブラックインクを貯留する貯留室24とを含む。
次いで、図2〜図9を参照し、ヘッド1を構成する流路部材10について具体的に説明する。
流路部材10は、第1部品11と、第1部品11の下面(z方向において下方を向く面)に接着された6つの第2部品12とを含む。
第1部品11は、例えば樹脂からなり、図2〜図5に示すように、z方向と直交する平面において平行四辺形の形状を有する。
第1部品11には、図2及び図3に示すように、4つの分配流路111〜114が形成されている。
4つの分配流路111〜114は、それぞれx方向に延び、y方向に並んでいる。分配流路111〜114は、それぞれ貯留室21〜24(図1参照)と連通している。
4つの分配流路111〜114は、それぞれ、x方向の一端111a,112a,113a,114aと、x方向の他端111b,112b,113b,114bとを有する。第1部品11において、一端111a,112a,113a,114aを構成する部分は、凸形状である。以下、当該部分を「嵌合部11x」という。第1部品11において、他端111b,112b,113b,114bを構成する部分は、凹形状である。以下、当該部分を「被嵌合部11y」という。嵌合部11xは、被嵌合部11yに嵌合する形状を有する。嵌合部11x及び被嵌合部11yには、それぞれ弁115,116が設けられている。弁115は、逆止弁である。弁116は、嵌合部11xと被嵌合部11yとの嵌合により、開くように構成されている。
3つの流路部材10のうち図1で最も右にある流路部材10xと、3つの流路部材10のうち図1で中央にある流路部材10yとが、互いに連結した状態にあるとき、流路部材10xの4つの嵌合部11xが、流路部材10yの4つの被嵌合部11yに嵌合している。このとき、流路部材10yの4つの被嵌合部11yに設けられた弁116は開いており、流路部材10xの分配流路111〜114と、流路部材10yの分配流路111〜114とが、それぞれ連通している。またこのとき、流路部材10xの分配流路111〜114と、流路部材10yの分配流路111〜114とが、x方向に並ぶ。
流路部材10yと、3つの流路部材10のうち図1で最も左にある流路部材10zとが、互いに連結した状態にあるとき、流路部材10yの4つの嵌合部11xが、流路部材10zの4つの被嵌合部11yに嵌合している。このとき、流路部材10zの4つの被嵌合部11yに設けられた弁116は開いており、流路部材10yの分配流路111〜114と、流路部材10zの分配流路111〜114とが、それぞれ連通している。またこのとき、流路部材10yの分配流路111〜114と、流路部材10zの分配流路111〜114とが、x方向に並ぶ。
流路部材10xと流路部材10yとが互いに連結しない状態にあるとき、流路部材10xの4つの嵌合部11xが、流路部材10yの4つの被嵌合部11yに嵌合していない。このとき、流路部材10yの4つの被嵌合部11yに設けられた弁116は閉じており、流路部材10xの分配流路111〜114と、流路部材10yの分配流路111〜114とが、それぞれ連通していない。
流路部材10yと流路部材10zとが互いに連結しない状態にあるとき、流路部材10yの4つの嵌合部11xが、流路部材10zの4つの被嵌合部11yに嵌合していない。このとき、流路部材10zの4つの被嵌合部11yに設けられた弁116は閉じており、流路部材10yの分配流路111〜114と、流路部材10zの分配流路111〜114とが、それぞれ連通していない。
流路部材10zの4つの嵌合部11xには、それぞれチューブ41〜44(図1参照)の一端が着脱可能である。チューブ41〜44の他端は、それぞれ貯留室21〜24と連通している。流路部材10zの4つの嵌合部11xにチューブ41〜44の一端が装着されているとき、チューブ41〜44を介して、貯留室21〜24と、流路部材10zの分配流路111〜114とが、それぞれ連通している。
流路部材10zの4つの嵌合部11xにチューブ41〜44の一端が装着され、かつ、3つの流路部材10が互いに連結した状態にあるとき、貯留室21〜24内のインクが、チューブ41〜44を通って、流路部材10zの4つの分配流路111〜114に供給される。そして、流路部材10zの4つの分配流路111〜114から、流路部材10yの4つの分配流路111〜114、流路部材10xの4つの分配流路111〜114に、順次供給される。なお、このとき流路部材10xの4つの被嵌合部11yに設けられた弁116は閉じた状態であり、当該被嵌合部11yからのインク漏れが防止されている。
第1部品11には、図2及び図3に示すように、4つの分配流路111〜114に加え、分配流路111と6つの共通流路121とを接続する6つの孔141、分配流路112と6つの共通流路122とを接続する6つの孔142、分配流路113と6つの共通流路123とを接続する6つの孔143、及び、分配流路114と6つの共通流路124とを接続する6つの孔144が形成されている。孔141〜144は、それぞれ、x方向に一定の間隔をなして配置されている。
共通流路121〜124は、6つの第2部品12に対応して、6つずつ設けられている。6つの第2部品12のそれぞれに、4つの共通流路121〜124が形成されている。
分配流路111は、6つの孔141を介して、6つの共通流路121と連通している。分配流路112は、6つの孔142を介して、6つの共通流路122と連通している。分配流路113は、6つの孔143を介して、6つの共通流路123と連通している。分配流路114は、6つの孔144を介して、6つの共通流路124と連通している。
ここで、流路部材10は、y方向の一端である第1端10aと、y方向の他端である第2端10bと、x方向の一端である第3端10cと、x方向の他端である第4端10dとを有する。第1端10a〜第4端10dは、第1部品11の端部で構成されている。
分配流路111は、y方向において、第1端10aと分配流路112〜114との間に位置する。分配流路112は、y方向において、第1端10aと分配流路113,114との間に位置する。分配流路113は、y方向において、第1端10aと分配流路114との間に位置する。
6つの孔141は、y方向において、第1端10aと6つの孔142〜144との間に位置する。6つの孔142は、y方向において、第1端10aと6つの孔143,144との間に位置する。6つの孔143は、y方向において、第1端10aと6つの孔144との間に位置する。
第1部品11には、さらに、図6〜図8に示すように、共通流路121〜124の連通部128が形成されている。連通部128は、共通流路121〜124において、孔141〜144に連通する部分である。
6つの第2部品12のそれぞれには、4つの共通流路121〜124の並列部129が形成されている。並列部129は、共通流路121〜124において、連通部128とz方向に並ぶ部分である。
換言すると、共通流路121〜124は、それぞれ、孔141〜144の直下に配置された連通部128と、連通部128の直下に配置された並列部129とを含む。連通部128は、z方向において、孔141〜144と並列部129との間にある。連通部128と並列部129とは、互いに略同じサイズ及び形状を有する。
6つの第2部品12は、互いに同じ構成である。6つの第2部品12は、図2〜図5に示すように、それぞれz方向と直交する平面においてw方向に細長い矩形の形状を有し、x方向に等間隔で並んでいる。また、3つの流路部材10が互いに連結した状態にあるとき、3つの流路部材10に含まれる計18個の第2部品12は、x方向に等間隔で並ぶ。したがって、3つの流路部材10を含むヘッド1全体において、ノズル13がx方向に等間隔で並ぶように構成されている。
6つの第2部品12のそれぞれにおいて、図2〜図4に示すように、4つの共通流路121〜124がw方向に延びている。共通流路121と共通流路123とが、w方向に並び、w方向に沿った列を形成している。共通流路122と共通流路124とが、w方向に並び、w方向に沿った列を形成している。これら2つの列は、x方向に並んでいる。
共通流路121は、分配流路111,112とz方向に重なる部分を有する。共通流路122は、分配流路111,112とz方向に重なる部分を有する。共通流路123は、分配流路113,114とz方向に重なる部分を有する。共通流路124は、分配流路113,114とz方向に重なる部分を有する。
6つの第2部品12のそれぞれには、図6〜図8に示すように、共通流路121〜124の並列部129に加え、共通流路121〜124の出口から圧力室14を経てノズル13に至る、ノズル13毎に個別の個別流路130が形成されている。
第2部品12の下面には、図2及び図4に示すように、共通流路121に連通する16個のノズル131と、共通流路122に連通する16個のノズル132と、共通流路123に連通する16個のノズル133と、共通流路124に連通する16個のノズル134とが形成されている。第2部品12の下面は、64個のノズル13が形成されたノズル面13nである。
x方向は、ノズル面13nに沿った方向であり、本発明の「第1方向」に該当する。y方向は、x方向と直交しノズル面13nに沿った方向であり、本発明の「第2方向」に該当する。w方向は、x方向及びy方向と交差しノズル面13nに沿った方向であり、本発明の「第3方向」に該当する。z方向は、ノズル面13nと直交する方向であり、本発明の「第4方向」に該当する。
6つの第2部品12は、それぞれ、図6〜図8に示すように、z方向に積層された3枚のプレート12a〜12cから構成されている。プレート12aに、圧力室14が形成されている。プレート12bに、共通流路121〜124の並列部129が形成されている。プレート12cに、ノズル13が形成されている。
プレート12aの上面には、振動板15が配置されている。振動板15の上面において圧力室14と対向する位置には、圧電素子30が配置されている。圧電素子30は、本発明の「駆動素子」に該当し、圧力室14毎(即ち、ノズル13毎)に設けられている。
振動板15の上面には、カバープレート16が配置されている。カバープレート16の下面には、圧電素子30を収容する凹部が形成されている。
カバープレート16の上面には、ドライバIC40が配置されている。ドライバIC40は、本発明の「駆動回路」に該当し、振動板15上に設けられた64個の圧電素子30のそれぞれと電気的に接続されている。
ドライバIC40は、6つの第2部品12に対して個別に設けられており、図2及び図5に示すように、それぞれw方向に延び、x方向に並んでいる。6つの第2部品12のそれぞれに設けられた6つのドライバIC40は、配線45を介して、FPC(Flexible Printed Circuit)50の一端50aと接続されている。一端50aには、FPC50の端子50tが設けられている。配線45の一端は、FPC50の端子50tと接続され、配線45の他端は、ドライバIC40の端子40tと接続されている。FPC50は、本発明の「配線部材」に該当する。
FPC50の一端50aは、図2に示すように、y方向において、流路部材10の第1端10aと分配流路111〜114との間に位置する。FPC50は、y方向において分配流路111〜114から第1端10aに向かって、一端50aから引き出されている。
ここで、第1端10aと第3端10cとがなす角度θ1は鈍角であり、第1端10aと第4端10dとがなす角度θ2は鋭角である。そして、第1端10aと第3端10cとの接続部XからFPC50の一端50aまでのx方向の距離L1は、第1端10aと第4端10dとの接続部YからFPC50の一端50aまでのx方向の距離L2よりも小さい。
FPC50の他端50bは、図9に示すように、配線基板60に接続されている。配線基板60は、流路部材10の側方に配置されており、y方向において分配流路111〜114とで流路部材10の第1端10aを挟む位置(図2において流路部材10に対してFPC50が引き出された方向)にある。y方向における流路部材10の第1端10aと筐体7の第1側壁7aとの離隔距離Y1は、y方向における流路部材10の第2端10bと第1側壁7aとの離隔距離Y2よりも小さい。
FPC50及び配線基板60は、3つの流路部材10に対して個別に設けられている。
制御装置5(図1参照)から配線基板60及びFPC50を介してドライバIC40に制御信号が供給されると、ドライバIC40が圧電素子30のそれぞれに対して駆動信号を供給する。これに伴い、圧電素子30が変形して圧力室14内のインクに圧力が付与され、ノズル13からインクが吐出される。
以上に述べたように、本実施形態によれば、分配流路111〜114は、図2に示すように、それぞれx方向に延び、構成が簡素化である。ひいては、各分配流路111〜114の流路断面積を大きくすることで、気泡の詰まりを抑制し、ノズル13へのインクの供給不良の防止を実現できる。
例えば、本実施形態において、貯留室21が「貯留室A」、分配流路111が「分配流路A」、貯留室22が「貯留室B」、分配流路112が「分配流路B」、6つの第2部品12のうちの2つの第2部品12に形成された共通流路121がそれぞれ「共通流路A1」「共通流路A2」、上記2つの第2部品12に形成された共通流路122がそれぞれ「共通流路B1」「共通流路B2」、上記2つの第2部品12に形成されたノズル131がそれぞれ「ノズルA1」「ノズルA2」、上記2つの第2部品12に形成されたノズル132がそれぞれ「ノズルB1」「ノズルB2」、分配流路111と上記2つの第2部品12に形成された共通流路121とを接続する孔141がそれぞれ「孔A1」「孔A2」、分配流路112と上記2つの第2部品12に形成された共通流路122とを接続する孔142がそれぞれ「孔B1」「孔B2」に該当する。この場合において、分配流路111は、y方向において、流路部材10の第1端10aと分配流路112との間に位置する。孔141は、y方向において、流路部材10の第1端10aと孔142との間に位置する。また、この場合において、共通流路122(図2の右端に配置された共通流路122を除く。)は、x方向において、2つの共通流路121の間に位置し、共通流路121(図2の左端に配置された共通流路121を除く。)は、x方向において、2つの共通流路122の間に位置する。
また、例えば、本実施形態において、貯留室23が「貯留室A」、分配流路113が「分配流路A」、貯留室24が「貯留室B」、分配流路114が「分配流路B」、6つの第2部品12のうちの2つの第2部品12に形成された共通流路123がそれぞれ「共通流路A1」「共通流路A2」、上記2つの第2部品12に形成された共通流路124がそれぞれ「共通流路B1」「共通流路B2」、上記2つの第2部品12に形成されたノズル133がそれぞれ「ノズルA1」「ノズルA2」、上記2つの第2部品12に形成されたノズル134がそれぞれ「ノズルB1」「ノズルB2」、分配流路113と上記2つの第2部品12に形成された共通流路123とを接続する孔143がそれぞれ「孔A1」「孔A2」、分配流路114と上記2つの第2部品12に形成された共通流路124とを接続する孔144がそれぞれ「孔B1」「孔B2」に該当する。この場合において、分配流路113は、y方向において、流路部材10の第1端10aと分配流路114との間に位置する。孔143は、y方向において、流路部材10の第1端10aと孔144との間に位置する。また、この場合において、共通流路124(図2の右端に配置された共通流路124を除く。)は、x方向において、2つの共通流路123の間に位置し、共通流路123(図2の左端に配置された共通流路123を除く。)は、x方向において、2つの共通流路124の間に位置する。
配線基板60が、z方向において分配流路111〜114と共通流路121〜124との間に配置された場合、分配流路111〜114と共通流路121〜124との間でインクが漏洩した際に、当該インクが配線基板60に付着し、短絡が生じ得る。これに対し、本実施形態では、図9に示すように、配線基板60が、y方向において分配流路111〜114とで流路部材10の第1端10aを挟む位置にある。そのため、分配流路111〜114と共通流路121〜124との間でインクが漏洩した際に、当該インクが配線基板60に付着し難く、短絡が抑制される。
FPC50が、分配流路111と分配流路112との間又は分配流路113と分配流路114との間を通って、z方向に引き出される構成では、FPC50の配置領域を確保するため、分配流路111,112又は分配流路113,114の流路断面積を大きくし難い。これに対し、本実施形態では、図2に示すように、FPC50の一端50aが、y方向において、流路部材10の第1端10aと分配流路111〜114との間に位置する。そしてFPC50は、y方向において分配流路111〜114から流路部材10の第1端10aに向かって、一端50aから引き出されている。これにより、上記の問題を抑制できる。
図2に示すように、第1端10aと第3端10cとがなす角度θ1は鈍角であり、第1端10aと第4端10dとがなす角度θ2は鋭角である。そして、第1端10aと第3端10cとの接続部XからFPC50の一端50aまでのx方向の距離L1は、第1端10aと第4端10dとの接続部YからFPC50の一端50aまでのx方向の距離L2よりも小さい。この場合、鈍角である角度θ1の部分(第1端10aと第3端10cとの接続部X)において、FPC50の接続領域を大きく確保し、FPC50をコンパクトに配置できる。
図9に示すように、y方向における流路部材10の第1端10aと筐体7の第1側壁7aとの離隔距離Y1は、y方向における流路部材10の第2端10bと第1側壁7aとの離隔距離Y2よりも小さい。この場合、流路部材10から開口7xに向かう方向のベクトルと、流路部材10からFPC50が引き出される方向のベクトルとが一致するため、カバー8を開いて、開口7xを介してFPC50にアクセスし易く、FPC50に係る作業(メンテナンス作業等)を容易に行うことができる。
流路部材10は、図6〜図8に示すように、分配流路111〜114と共通流路121〜124の連通部128とが形成された第1部品11と、共通流路121〜124の並列部129が形成された第2部品12とを含む。この場合、分配流路111〜114と連通部128とを1つの部品(第1部品11)で構成したことで、部品間の位置ズレにより分配流路111〜114から共通流路121〜124へのインクの導入に不具合が生じる問題を軽減できる。
ヘッド1は、それぞれ嵌合部11x及び被嵌合部11yを有し、嵌合部11x及び被嵌合部11yを介して互いに着脱可能な3つの流路部材10を備えている。当該構成によれば、3つの流路部材10のうちの1つ又は2つに不具合が生じた場合に、3つの流路部材10全てを破棄する代わりに、不具合が生じた1つ又は2つの流路部材10を交換又はメンテナンスすることができ、経済的である。
<第2実施形態>
続いて、図10を参照し、本発明の第2実施形態に係るヘッドについて説明する。
本実施形態のヘッドは、分配流路及び共通流路の数が、第1実施形態のヘッド1と異なる。本実施形態のヘッドは、3つの流路部材210を有する。3つの流路部材210のそれぞれにおいて、第1部品11に、2つの分配流路211,212が形成されており、6つの第2部品12のそれぞれに、2つの共通流路221,222が形成されている。
分配流路211は貯留室21(図1参照)と連通し、分配流路212は貯留室22と連通している。貯留室23,24は、本実施形態では省略される。
分配流路211は、6つの孔241を介して、6つの共通流路221と連通している。分配流路212は、6つの孔242を介して、6つの共通流路222と連通している。
第2部品12の下面には、それぞれ、共通流路221に連通する32個のノズル231と、共通流路222に連通する32個のノズル232とが形成されている。
流路部材210は、y方向の一端である第1端210aと、y方向の他端である第2端210bとを有する。y方向における第1端210aと分配流路211との離隔距離D1は、y方向における第2端210bと分配流路212との離隔距離D2よりも大きい。
例えば、本実施形態において、貯留室21が「貯留室A」、分配流路211が「分配流路A」、貯留室22が「貯留室B」、分配流路212が「分配流路B」、6つの第2部品12のうちの2つの第2部品12に形成された共通流路221がそれぞれ「共通流路A1」「共通流路A2」、上記2つの第2部品12に形成された共通流路222がそれぞれ「共通流路B1」「共通流路B2」、上記2つの第2部品12に形成されたノズル231がそれぞれ「ノズルA1」「ノズルA2」、上記2つの第2部品12に形成されたノズル232がそれぞれ「ノズルB1」「ノズルB2」、分配流路211と上記2つの第2部品12に形成された共通流路221とを接続する孔241がそれぞれ「孔A1」「孔A2」、分配流路212と上記2つの第2部品12に形成された共通流路222とを接続する孔242がそれぞれ「孔B1」「孔B2」に該当する。この場合において、分配流路211は、y方向において、流路部材210の第1端210aと分配流路212との間に位置する。孔241は、y方向において、流路部材210の第1端210aと孔242との間に位置する。
本実施形態によれば、離隔距離D1が離隔距離D2よりも大きいことから、FPC50の接続領域が確保され、FPC50の接続作業を容易に行うことができる。
<第3実施形態>
続いて、図11及び図12を参照し、本発明の第3実施形態に係るヘッドについて説明する。
本実施形態のヘッド301は、FPC及び配線基板の構成が、第1実施形態のヘッド1と異なる。本実施形態において、FPC350は、図11に示すように、6つの第2部品12のドライバIC40に対して個別に設けられている。配線基板360は、図12に示すように、流路部材10の上方に配置されており、z方向において共通流路121〜124とで分配流路111〜114を挟む位置にある。
FPC350は6つの第2部品12に対して個別に設けられているのに対し、配線基板360は3つの流路部材10に対して個別に設けられている。
6つのFPC350は、それぞれ、ドライバIC40に接続された一端350aと、配線基板360に接続された他端350bとを有する。一端350aには、FPC350の端子350tが設けられている。配線45の一端は、FPC350の端子350tと接続され、配線45の他端は、ドライバIC40の端子40tと接続されている。
6つのFPC350のうち、図11で左から1番目、3番目及び5番目のドライバIC40に接続された3つのFPC350の一端350aは、y方向において、流路部材10の第1端10aと分配流路111〜114との間に位置する。これら3つのFPC350は、y方向において分配流路111〜114から第1端10aに向かって、一端350aから引き出されている。
6つのFPC350のうち、図11で左から2番目、4番目及び6番目のドライバIC40に接続された3つのFPC350の一端350aは、y方向において、流路部材10の第2端10bと分配流路111〜114との間に位置する。これら3つのFPC350は、y方向において分配流路111〜114から第2端10bに向かって、一端350aから引き出されている。
6つのFPC350の他端350bは、配線基板360上において千鳥状に配置されている。
例えば、本実施形態において、図11で左から1番目、3番目及び5番目のドライバIC40が「駆動回路」、図11で左から2番目、4番目及び6番目のドライバIC40が「別の駆動回路」、6つのFPC350のうち、図11で左から1番目、3番目及び5番目のドライバIC40に接続された3つのFPC350が「配線部材」、6つのFPC350のうち、図11で左から2番目、4番目及び6番目のドライバIC40に接続された3つのFPC350が「別の配線部材」に該当する。
本実施形態によれば、配線基板360が、図12に示すように、z方向において共通流路121〜124とで分配流路111〜114を挟む位置に配置されている。そのため、分配流路111〜114と共通流路121〜124との間でインクが漏洩した際に、当該インクが配線基板360に付着し難く、短絡が抑制される。
また、本実施形態によれば、図11に示すように、x方向に並ぶドライバIC40に接続された2つのFPC350が、互いに逆方向に引き出されている。この場合、これら2つのFPC350が互いに同じ方向に引き出される場合に比べ、FPC350の接続作業を容易に行うことができる。
<第4実施形態>
続いて、図13を参照し、本発明の第4実施形態に係るヘッドについて説明する。
本実施形態のヘッドは、流路部材、配線部材及び配線基板の構成が、第1実施形態のヘッド1と異なる。
流路部材410は、第1部品411と、第1部品411の下面(z方向において下方を向く面)に接着された6つの第2部品412とを含む。
第1部品411には、第1実施形態の第1部品11(図2及び図6)と同様、4つの分配流路111〜114、孔141〜144及び共通流路121〜124の連通部128が形成されている。ただし、第1部品411は、第1実施形態の第1部品11とは異なり、孔141〜144を画定しかつz方向に延びる筒部414を有する。
第2部品412には、第1実施形態の第2部品12(図2及び図6)と同様、4つの共通流路121〜124の並列部129、及び、ノズル13毎に個別の個別流路130が形成されている。ただし、第2部品412において、振動板15の上面に配置されたカバープレート416には、x方向の中央に溝416xが形成されている
配線部材として、本実施形態では、FPCではなく、COF(Chip On Film)450が採用されている。COF450は、6つの第2部品412に対して個別に設けられており、振動板15に接続された一端450aと、配線基板460に接続された他端450bとを有する。一端450aは、カバープレート416の溝416x内に配置されている。COF450における一端450a及び他端450bの間に、ドライバIC40が実装されている。COF450は、振動板15上に設けられた圧電素子30のそれぞれと電気的に接続されている。
配線基板460は、z方向において分配流路111〜114と共通流路121〜124との間に配置されている。配線基板460には、6つのCOF450がそれぞれ貫挿される6つの孔460xが形成されている。また、配線基板460は、流路部材410の筒部414に干渉しないように配置されている。
本実施形態によれば、流路部材、配線部材及び配線基板の構成が第1実施形態と異なるものの、分配流路111〜114がそれぞれx方向に延びる等の第1実施形態と同様の構成を具備することにより、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
<第5実施形態>
続いて、図14を参照し、本発明の第5実施形態について説明する。
本実施形態は、筐体の構成が、第1実施形態と異なる。
本実施形態に係るプリンタ500の筐体507は、第1筐体501及び第2筐体502を有する。第2筐体502は、第1筐体501に対し、y方向に沿った回動軸503を中心として、回動可能に取り付けられている。第2筐体502は、回動軸503を中心として回動することで、開口504を形成する状態(図14に破線で示す状態)と、開口504を閉じる状態(図14に実線で示す状態)とを取り得るように構成されている。
y方向における流路部材10の第1端10aと回動軸503との離隔距離S1は、y方向における流路部材10の第2端10bと回動軸503との離隔距離S2よりも大きい。
本実施形態によれば、流路部材10から回動軸503に向かう方向のベクトルと、流路部材10からFPC50が引き出される方向のベクトルとが逆であるため、第2筐体502を開口504を形成する状態にして、開口504を介してFPC50にアクセスし易く、FPC50に係る作業(メンテナンス作業等)を容易に行うことができる。
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。
<変形例>
流路部材の嵌合部に、逆止弁を設けなくてもよい。例えば、図1において、3つの流路部材10が互いに組み立てられ、かつ、3つの流路部材10のうち最も左にある流路部材10zにチューブ41〜44が装着された状態では、嵌合部からのインク漏れが防止される。ただし、3つの流路部材10のうち1つ又は2つの流路部材10を交換又はメンテナンスする際に、インク漏れを防止するためには、逆止弁を設けることが好ましい。
複数の流路部材は、互いに着脱可能であることに限定されず、互いに着脱不能であってもよい。複数の流路部材は、互いに同じ構成でなくてもよい。例えば、図1において、3つの流路部材10のうち最も右にある流路部材10xのみ、分配流路111〜114の他端111b〜114bが閉じた構造であってよい。また、液体吐出ヘッドは、複数の流路部材で構成されることに限定されず、1つの流路部材で構成されてもよい。
流路部材は、第4方向と直交する平面において、平行四辺形の形状を有することに限定されず、例えば矩形状であってもよい。
第1実施形態において、FPC50が、6つの第2部品12に対して個別に設けられてもよい。また、第1実施形態において、配線基板60が、流路部材10の上方に配置され、z方向において共通流路121〜124とで分配流路111〜114を挟む位置にあってもよい。
配線部材が、流路部材に対して筐体のカバーとは反対側に(第1実施形態)、又は、流路部材から回動軸に向かう方向に(第5実施形態)、引き出されてもよい。また、配線部材が、分配流路Aと分配流路Bとの間を通って、第4方向に引き出されてもよい。
第1部品に、分配流路が形成され、共通流路の連通部が形成されなくてもよい。即ち、共通流路が、第1部品と第2部品とに亘って形成されず、第2部品にのみ形成されてもよい。また、流路部材は、第1部品と第2部品とで構成されることに限定されず、分配流路及び共通流路が形成された1つの部品(同一の材料(樹脂、金属等)からなる部品)で構成されてもよい。
駆動素子は、圧電素子に限定されず、例えばサーマル方式のアクチュエータである発熱素子等であってもよい。
第1方向は、ノズル面に沿った方向であればよく、ヘッドの長手方向に限定されず、例えばヘッドの幅方向であってもよい。
液体吐出ヘッドは、複数色のインクを吐出することに限定されず、単色のインクを吐出してもよい。例えば、液体A及び液体Bは、色が互いに異なることに限定されず、色以外の要素が互いに異なってもよい。例えば、液体Aがインク、液体Bがインク中の成分を凝集又は析出させる処理液であってもよい。液体A及び液体Bは、インクに限定されず、任意の液体(上記処理液等)であってよい。
液体吐出ヘッドは、ライン式に限定されず、シリアル式でもよい。
吐出対象は、用紙に限定されず、例えば布、基板等であってもよい。
本発明は、プリンタに限定されず、ファクシミリ、コピー機、複合機等にも適用可能である。また、本発明は、画像の記録以外の用途で使用される液体吐出装置(例えば、基板に導電性の液体を吐出して導電パターンを形成する液体吐出装置)にも適用可能である。
1;301 ヘッド(液体吐出ヘッド)
7;507 筐体
7a 第1側壁
7b 第2側壁
7x 開口
8 カバー
10(10x〜10y);210;410 流路部材
10a;210a 第1端
10b;210b 第2端
10c 第3端
10d 第4端
11 第1部品
11x 嵌合部
11y 被嵌合部
111〜114;211,212 分配流路
111a,112a,113a,114a 一端
111b,112b,113b,114b 他端
12 第2部品
121〜124;221,222 共通流路
128 連通部
129 並列部
13(131〜134) ノズル
13n ノズル面
141〜144;241,242 孔
21〜24 貯留室
30 圧電素子(駆動素子)
40 ドライバIC(駆動回路)
50;350 FPC(配線部材)
50a;350a 一端
50b;350b 他端
60;360;460 配線基板
100;500 プリンタ
450 COF(配線部材)
450a 一端
450b 他端
501 第1筐体
502 第2筐体
503 回動軸
504 開口

Claims (13)

  1. 複数のノズルA1と、複数のノズルA2と、複数のノズルB1と、複数のノズルB2とが形成されたノズル面を有する流路部材を備え、
    前記流路部材には、
    液体Aを貯留する貯留室Aと連通し、前記ノズル面に沿った第1方向に延びる分配流路Aと、
    液体Bを貯留する貯留室Bと連通し、前記第1方向に延び、前記第1方向と直交し前記ノズル面に沿った第2方向に前記分配流路Aと並ぶ分配流路Bと、
    前記複数のノズルA1と連通し、前記第1方向及び前記第2方向と交差し前記ノズル面に沿った第3方向に延び、前記ノズル面と直交する第4方向に前記分配流路Aと重なる部分及び前記分配流路Bと重なる部分を有する共通流路A1と、
    前記複数のノズルA2と連通し、前記第3方向に延び、前記第4方向に前記分配流路Aと重なる部分及び前記分配流路Bと重なる部分を有する共通流路A2と、
    前記複数のノズルB1と連通し、前記第3方向に延び、前記第4方向に前記分配流路Aと重なる部分及び前記分配流路Bと重なる部分を有する共通流路B1と、
    前記複数のノズルB2と連通し、前記第3方向に延び、前記第4方向に前記分配流路Aと重なる部分及び前記分配流路Bと重なる部分を有する共通流路B2と、
    前記分配流路Aと前記共通流路A1とを接続する孔A1と、
    前記分配流路Aと前記共通流路A2とを接続する孔A2と、
    前記分配流路Bと前記共通流路B1とを接続する孔B1と、
    前記分配流路Bと前記共通流路B2とを接続する孔B2とが形成されており、
    前記流路部材は、前記第2方向の一端である第1端と、前記第2方向の他端である第2端とを備え、
    前記分配流路Aは、前記第2方向において、前記流路部材の前記第1端と前記分配流路Bとの間に位置し、
    前記孔A1及び前記孔A2は、前記第2方向において、前記流路部材の前記第1端と前記孔B1及び前記孔B2との間に位置することを特徴とする液体吐出ヘッド。
  2. 前記共通流路B1は、前記第1方向において、前記共通流路A1と前記共通流路A2との間に位置し、
    前記共通流路A2は、前記第1方向において、前記共通流路B1と前記共通流路B2との間に位置することを特徴とする請求項1に記載の液体吐出ヘッド。
  3. 前記流路部材に設けられ、前記複数のノズルA1、前記複数のノズルA2、前記複数のノズルB1及び前記複数のノズルB2からそれぞれ液体を吐出させる複数の駆動素子のうちの少なくとも一部を駆動する駆動回路と、
    前記駆動回路に接続された一端と、他端とを有する配線部材と、
    前記配線部材の前記他端に接続された配線基板であって、前記第2方向において前記分配流路A及び前記分配流路Bとで前記流路部材の前記第1端を挟む位置に配置された配線基板と、
    をさらに備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載の液体吐出ヘッド。
  4. 前記流路部材に設けられ、前記複数のノズルA1、前記複数のノズルA2、前記複数のノズルB1及び前記複数のノズルB2からそれぞれ液体を吐出させる複数の駆動素子のうちの少なくとも一部を駆動する駆動回路と、
    前記駆動回路に接続された一端と、他端とを有する配線部材と、
    前記配線部材の前記他端に接続された配線基板であって、前記第4方向において前記共通流路A1、前記共通流路A2、前記共通流路B1及び前記共通流路B2とで前記分配流路A及び前記分配流路Bを挟む位置に配置された配線基板と、
    をさらに備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載の液体吐出ヘッド。
  5. 前記配線部材の前記一端は、前記第2方向において、前記流路部材の前記第1端と前記分配流路A及び前記分配流路Bとの間に位置し、
    前記配線部材は、前記第2方向において前記分配流路A及び前記分配流路Bから前記流路部材の前記第1端に向かって、前記配線部材の前記一端から引き出されていることを特徴とする請求項3又は4に記載の液体吐出ヘッド。
  6. 前記第2方向における前記流路部材の前記第1端と前記分配流路Aとの離隔距離は、前記第2方向における前記流路部材の前記第2端と前記分配流路Bとの離隔距離よりも大きいことを特徴とする請求項5に記載の液体吐出ヘッド。
  7. 前記流路部材は、前記第1方向の一端である第3端と、前記第1方向の他端である第4端とをさらに有し、
    前記流路部材の前記第1端と前記第3端とがなす角度は、鈍角であり、
    前記流路部材の前記第1端と前記第4端とがなす角度は、鋭角であり、
    前記流路部材の前記第1端と前記第3端との接続部から前記配線部材の前記一端までの前記第1方向の距離は、前記流路部材の前記第1端と前記第4端との接続部から前記配線部材の前記一端までの前記第1方向の距離よりも小さいことを特徴とする請求項5又は6に記載の液体吐出ヘッド。
  8. 前記流路部材、前記駆動回路、前記配線部材及び前記配線基板が配置された筐体であって、前記第2方向の一端を構成する第1側壁と、前記第2方向の他端を構成する第2側壁とを有する筐体と、
    前記第1側壁に形成された開口と、
    前記第1側壁に取り付けられ、前記開口を開く状態と前記開口を閉じる状態とを取り得るカバーと、をさらに備え、
    前記第2方向における前記流路部材の前記第1端と前記第1側壁との離隔距離は、前記第2方向における前記流路部材の前記第2端と前記第1側壁との離隔距離よりも小さいことを特徴とする請求項5〜7のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
  9. 前記流路部材、前記駆動回路、前記配線部材及び前記配線基板が配置された筐体であって、第1筐体と、前記第1筐体に対して前記第1方向に沿った回動軸を中心として回動可能に取り付けられ、開口を形成する状態と前記開口を閉じる状態とを取り得るように構成された第2筐体と、を有する筐体をさらに備え、
    前記第2方向における前記流路部材の前記第1端と前記回動軸との離隔距離は、前記第2方向における前記流路部材の前記第2端と前記回動軸との離隔距離よりも大きいことを特徴とする請求項5〜7のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
  10. 前記駆動回路は、前記複数の駆動素子のうちの前記一部を駆動し、
    前記流路部材に設けられ、前記複数の駆動素子のうちの少なくとも前記一部とは別の一部を駆動する別の駆動回路であって、前記第1方向に前記駆動回路と並ぶ別の駆動回路と、
    前記別の駆動回路に接続された一端と、前記配線基板に接続された他端とを有する別の配線部材と、をさらに備え、
    前記別の配線部材の前記一端は、前記第2方向において、前記流路部材の前記第2端と前記分配流路A及び前記分配流路Bとの間に位置し、
    前記別の配線部材は、前記第2方向において前記分配流路A及び前記分配流路Bから前記流路部材の前記第2端に向かって、前記別の配線部材の前記一端から引き出されていることを特徴とする請求項4に記載の液体吐出ヘッド。
  11. 前記流路部材に接続された一端と、他端とを有する配線部材であって、前記複数のノズルA1、前記複数のノズルA2、前記複数のノズルB1及び前記複数のノズルB2からそれぞれ液体を吐出させる複数の駆動素子のうちの少なくとも一部を駆動する駆動回路が実装された配線部材と、
    前記配線部材の前記他端に接続された配線基板であって、前記第4方向において前記分配流路A及び前記分配流路Bと前記共通流路A1、前記共通流路A2、前記共通流路B1及び前記共通流路B2との間に位置する配線基板と、
    をさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載の液体吐出ヘッド。
  12. 前記共通流路A1、前記共通流路A2、前記共通流路B1及び前記共通流路B2は、それぞれ、前記孔A1、前記孔A2、前記孔B1及び前記孔B2に連通する連通部と、前記第4方向に前記連通部と並ぶ並列部とを含み、
    前記流路部材は、
    前記分配流路A及び前記分配流路Bの少なくとも一方と、前記共通流路A1、前記共通流路A2、前記共通流路B1及び前記共通流路B2の少なくともいずれかの前記連通部とが形成された第1部品と、
    前記第1部品に接着された第2部品であって、前記共通流路A1、前記共通流路A2、前記共通流路B1及び前記共通流路B2の前記並列部のうち、前記第1部品に形成された前記連通部と前記第4方向に並ぶ前記並列部が形成された第2部品と、
    を含むことを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
  13. 前記第1方向に前記流路部材と並ぶ別の流路部材をさらに備え、
    前記別の流路部材には、
    前記貯留室Aと連通し、前記第1方向に前記分配流路Aと並ぶ別の分配流路Aと、
    前記貯留室Bと連通し、前記第1方向に前記分配流路Bと並ぶ別の分配流路Bとが形成されており、
    前記分配流路Aは、前記第1方向の一端と、前記第1方向の他端とを有し、
    前記別の分配流路Aは、前記第1方向の一端と、前記第1方向の他端とを有し、
    前記分配流路Bは、前記第1方向の一端と、前記第1方向の他端とを有し、
    前記別の分配流路Bは、前記第1方向の一端と、前記第1方向の他端とを有し、
    前記流路部材における前記分配流路Aの前記一端を構成する嵌合部Aは、前記別の流路部材における前記別の分配流路Aの前記他端を構成する被嵌合部Aに嵌合する形状を有し、
    前記流路部材における前記分配流路Bの前記一端を構成する嵌合部Bは、前記別の流路部材における前記別の分配流路Bの前記他端を構成する被嵌合部Bに嵌合する形状を有し、
    前記流路部材と前記別の流路部材とは、互いに着脱可能であることを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
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