JP2022030641A - 液体吐出ユニット、液体を吐出する装置 - Google Patents

Abstract

【課題】信頼性の高い液体吐出ヘッドを提供することを課題とする。【解決手段】液体吐出ヘッド１００と、液体吐出ヘッド１００に装着され、液体吐出ヘッド１００の一部を覆うケーブルカバー２００とを備えた液体吐出ユニット３００であって、ケーブルカバー２００は、互いに組み合わされる第１カバー２０１と第２カバー２０２とを有し、第１カバー２０１は液体吐出ヘッド１００と当接する第１当接部２０１ａを有し、第２カバー２０２は液体吐出ヘッド１００と当接する第２当接部２０２ａを有し、第１当接部２０１ａは、第２カバー２０２側にテーパ面２０１ｃを有し、テーパ面２０１ｃは、第２カバー２０２側へ向かうにつれて、液体吐出ヘッド１００から遠ざかるように傾斜することを特徴とする。【選択図】図５

Description

本発明は、液体吐出ユニットおよび液体を吐出する装置に関する。

液体吐出ヘッドに設けられたコネクタやコネクタに接続するケーブルを保護する目的で、液体吐出ヘッドの上部に、液体吐出ヘッドを保護するためのケーブルカバー（カバー部材）が装着される。このカバー部材は、嵌合する第１部材および第２部材によって構成される。

例えば特許文献１（特許第５３９１７６０号公報）では、互いに接合され、液体吐出ヘッドの上部を覆う一対の保護部材が設けられる。保護部材が液体吐出ヘッドの高剛性部材の上部に装着されることで、保護部材内の駆動ＩＣを飛散する微細なインクミストから保護する。保護部材は、高剛性部材と接合する側に階段形状を有し、高剛性部材の対応する階段形状と嵌合する。また、保護部材の階段形状部分には接着剤が塗布されており、この接着部材が高剛性部材との隙間を埋める。

しかし上述の構成では、カバー部材を構成する第１部材および第２部材の公差などにより、インクミストがカバー内に侵入してしまうおそれがあった。

信頼性の高い液体吐出ヘッドを提供することを課題とする。

上記の課題を解決するため、本発明は、液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドに装着され、前記液体吐出ヘッドの一部を覆うカバー部材とを備えた液体吐出ユニットであって、前記カバー部材は、互いに組み合わされる第１部材と第２部材とを有し、前記第１部材は前記液体吐出ヘッドと当接する第１当接部を有し、前記第２部材は前記液体吐出ヘッドと当接する第２当接部を有し、前記第１当接部は、前記第２部材側に第１傾斜部を有し、前記第１傾斜部は、前記第２部材に向かうにつれて、前記液体吐出ヘッドから遠ざかるように傾斜することを特徴とする。

本発明の液体吐出ユニットでは、信頼性の高い液体吐出ヘッドを提供できる。

第１実施形態に係る液体吐出ヘッドの外観斜視説明図である。 液体吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図である。 ノズル配列方向に沿う断面説明図である。 液体吐出ユニットの外観斜視図である。 本実施形態のケーブルカバーの側面図であり、（ａ）図は第１カバーと第２カバーに分解した状態の図、（ｂ）図は組み立て状態の図である。 第１カバーおよび第２カバーの側面の側の嵌合部分を示す斜視図であり、（ａ）図は第１カバーと第２カバーに分解した状態の図、（ｂ）図は組み立て状態の図である。 第１カバーおよび第２カバーの側面の側の嵌合部分を示す平面図であり、（ａ）図は第１カバーと第２カバーに分解した状態の図、（ｂ）図は組み立て状態の図である。 ケーブルカバーを液体吐出ヘッドに装着する様子を示す斜視図である。 上記実施形態と異なる構成のケーブルカバーの側面図である。 図９のケーブルカバーにおいて、第１カバーと第２カバーが位置ズレした状態を示す側面図である。 図９のケーブルカバーと液体吐出ヘッドとの嵌合状態を示す図である。 図５のケーブルカバーにおいて、第１カバーと第２カバーとの間に段差が生じた状態を示す側面図で、（ａ）図は第１当接部が下側に配置された図、（ｂ）図は第２当接部が下側に配置された図である。 本実施形態のケーブルカバーにおいて、第１カバーと第２カバーとの間に段差が生じた状態を示す側面図で、（ａ）図は図７（ｂ）のＧ１－Ｇ１線断面図、（ｂ）図は図７（ｂ）のＧ２－Ｇ２線断面図である。 本実施形態のケーブルカバーにおいて、第１カバーと第２カバーとの間に段差が生じた状態を示す側面図で、（ａ）図は図７（ｂ）のＧ１－Ｇ１線断面図、（ｂ）図は図７（ｂ）のＧ２－Ｇ２線断面図である。 （ａ）図は図１３よりも段差が小さい場合を示す図、（ｂ）図は図１３よりも段差が大きい場合を示す図である。 第２実施形態に係る液体吐出ヘッドの外観斜視説明図である。 液体吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図である。 実施形態に係る液体を吐出する装置の概略説明図である。 ヘッドユニットの一例を示す平面説明図である。 液体循環装置の一例を示すブロック説明図である。 異なる実施形態の印刷装置の要部平面説明図である。 異なる実施形態の印刷装置の要部側面説明図である。 異なる実施形態の液体吐出ユニットの要部平面説明図である。 異なる実施形態の液体吐出ユニットの要部正面説明図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。本発明の第１実施形態について図１から図３を参照して説明する。図１は同第１実施形態に係る液体吐出ヘッドの外観斜視説明図、図２は同実施形態に係る液体吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向（圧力室長手方向で図２の両矢印Ｃ方向）に沿う断面説明図、図３は同じくノズル配列方向に沿う断面説明図である。

本実施形態の液体吐出ヘッド１００は、ノズル板１と、個別流路部材である流路板２と、壁面部材としての振動板部材３とを積層接合している。そして、液体吐出ヘッド１００は、振動板部材３の振動領域（振動板）３０を変位させる圧電アクチュエータ１１と、ヘッドのフレーム部材を兼ねている共通流路部材２０と、ヘッドカバー２９とを備えている。液体吐出ヘッド１００の上部には、ケーブルにより画像形成装置本体側と電気的に接続されるためのコネクタ３３が設けられる。

共通流路部材２０の内側には圧電素子１２等が配置されている。図１に示すように、ヘッドカバー２９は、共通流路部材２０の上部に装着され、圧電素子１２等を覆っている。ヘッドカバー２９の上部で、後述するケーブルカバーに当接される被当接面３１にはコーキング材（シール部材）３２が塗布されている（図１のハッチング部参照）。ただし、コーキング材のような流動性のある材料を塗布してシール部材を形成する場合に限らず、Ｏリングのようなゴム部材（弾性部材）を被当接面３１に設けてもよい。

図２および図３に示すように、ノズル板１は、液体を吐出する複数のノズル４を有している。

流路板２は、複数のノズル４に通じる複数の圧力室６と、各圧力室６にそれぞれ通じる個別流路である個別供給流路７と、１又は複数（本実施形態では１つ）の個別供給流路７に通じる液導入部となる中間供給流路８を形成している。

振動板部材３は、流路板２の圧力室６の壁面を形成する、変位可能な複数の振動板（振動領域）３０を有する。ここでは、振動板部材３は２層構造（ただし、これに限定されない）とし、流路板２側から薄肉部を形成する第１層３Ａと、厚肉部を形成する第２層３Ｂで構成されている。

そして、薄肉部である第１層３Ａで圧力室６に対応する部分に変形可能な振動領域３０を形成している。振動領域３０内には、第２層３Ｂで圧電アクチュエータ１１と接合する厚肉部である凸部３０ａを形成している。

そして、振動板部材３の圧力室６とは反対側に、振動板部材３の振動領域３０を変形させる駆動手段（アクチュエータ手段、圧力発生手段）としての電気機械変換素子を含む、圧電アクチュエータ１１を配置している。

この圧電アクチュエータ１１は、ベース部材１３上に接合した圧電部材にハーフカットダイシングによって溝加工をして、ノズル配列方向において、所要数の柱状の圧電素子１２を所定の間隔で櫛歯状に形成している。そして、圧電素子１２は、振動板部材３の振動領域３０に形成した厚肉部である凸部３０ａに接合している。

この圧電素子１２は、圧電層と内部電極とを交互に積層したものであり、内部電極がそれぞれ端面に引き出されて外部電極（端面電極）に接続され、外部電極にフレキシブル配線部材１５が接続されている。

共通流路部材２０は複数の圧力室６に通じる共通供給流路１０を形成している。共通供給流路１０は、振動板部材３に設けた開口部９を介して液導入部となる中間供給流路８に連通し、中間供給流路８を介して個別供給流路７に通じている。

この液体吐出ヘッド１００においては、例えば圧電素子１２に与える電圧を基準電位（中間電位）から下げることによって圧電素子１２が収縮し、振動板部材３の振動領域３０が引かれて圧力室６の容積が膨張することで、圧力室６内に液体が流入する。

その後、圧電素子１２に印加する電圧を上げて圧電素子１２を積層方向に伸長させ、振動板部材３の振動領域３０をノズル４に向かう方向に変形させて圧力室６の容積を収縮させる。これにより、圧力室６内の液体が加圧され、ノズル４から液体が吐出される。

以上の液体吐出ヘッド１００には、その上部に、ケーブルカバーが装着される。具体的には、図４に示すように、液体吐出ユニット３００は、液体吐出ヘッド１００と、カバー部材としてのケーブルカバー２００とを備える。

ケーブルカバー２００は、液体吐出ヘッド１００の上部を覆い、液体吐出ヘッド１００内の電子部品やコネクタ３３（図１参照）、ケーブル３４等をインクミストなどから保護する。ケーブルカバー２００の上部からは、コネクタ３３に接続され、装置本体側と液体吐出ヘッド１００の基板とを電気的に接続するケーブル３４が延出している。

ケーブルカバー２００は、適宜の方法により液体吐出ヘッド１００に装着される。例えば、ケーブルカバー２００に設けられた爪部が、液体吐出ヘッド１００の上部に設けられた被係合部に係合することで、ケーブルカバー２００が液体吐出ヘッド１００に装着される。

図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、ケーブルカバー２００は、第１部材としての第１カバー２０１と、第２部材としての第２カバー２０２とを備える。第１カバー２０１と第２カバー２０２とが構造的に嵌合して組み合わされ、図５（ｂ）に示すケーブルカバー２００が組み立てられる。

図５（ａ）に示すように、第１カバー２０１に設けられた下端面により、液体吐出ヘッドに当接する第１当接部２０１ａが構成される。また第２カバー２０２の下端面により、液体吐出ヘッドに当接する第２当接部２０２ａが構成される。第１当接部２０１ａは、第２カバー２０２側に（本実施形態では特に、第２カバー２０２側の端縁まで）、第１傾斜部としての第１テーパ面２０１ｃを有する。第２当接部２０２ａは、第１カバー２０１側に（本実施形態では特に、第１カバー２０１側の端縁まで）、第２傾斜部としての第２テーパ面２０２ｃを有する。

第１テーパ面２０１ｃは、第２カバー２０２の側（図５ａの右側）へ向かって、図５（ａ）の上方向（ケーブルカバーの液体吐出ヘッドに対する装着方向Ｊと反対方向でもある）へ傾斜する傾斜部である。また第２テーパ面２０２ｃは、第１カバー２０１の側へ向かって、図５（ａ）の上方向へ傾斜する傾斜部である。

図６は第１カバーおよび第２カバーの側面の側の嵌合部分を示す斜視図であり、図７は図６の嵌合部分を上から見た図である。各（ａ）図は第１カバーと第２カバーが分解された状態の図、（ｂ）図は組み立て状態の図である。

図６（ａ）および図７（ａ）に示すように、第１カバー２０１および第２カバー２０２は、その側面の側に、互いに対応する段差形状を有する。具体的には、第１カバー２０１は、その外面側（図７ａの下側）に、第２カバー２０２側（図７ａの右側）へ凸状になった凸状部２０１ｂを有する。言い換えると、第１カバー２０１はその内面側が、凸状部２０１ｂに対して凹状になっている。反対に、第２カバー２０２は、その外面側が凹状で、内面側に、第１カバー２０１側へ突出した凸状部２０２ｂを有する。図６（ｂ）および図７（ｂ）に示すように、それぞれのカバーの凸状部と凹状部が噛み合うことで、第１カバー２０１と第２カバー２０２との側面部同士が嵌合する。

第１カバー２０１の凸状部２０１ｂおよび第２カバー２０２の凸状部２０２ｂの下面は、第１テーパ面２０１ｃおよび第２テーパ面２０２ｃである。第１テーパ面２０１ｃは第１当接部２０１ａの一部をなし、第２テーパ面２０２ｃは第２当接部２０２ａの一部をなす。

図８に示すように、ケーブルカバー２００は、液体吐出ヘッド１００の上部から装着される（図８の矢印Ｊ方向参照）。この際、ケーブルカバー２００の第１当接部２０１ａおよび第２当接部２０２ａを、液体吐出ヘッド１００の上部のコーキング材３２が塗布された被当接面３１に当接させる。より具体的には、第１当接部２０１ａおよび第２当接部２０２ａが、コーキング材３２を加圧してつぶすことで、ケーブルカバー２００と液体吐出ヘッド１００とが密着し、両者の間を隙間なく埋めることができる。この状態で、第１当接部２０１ａおよび第２当接部２０２ａは、コーキング材（シール部材）３２を介して被当接面３１に当接している。

ここで、図９を用いて、本実施形態と異なる構成のケーブルカバー２００’を説明する。図９に示すように、ケーブルカバー２００’は、第１カバー２０１’と第２カバー２０２’とを有する。本実施形態と異なる点として、第１カバー２０１’および第２カバー２０２’は、液体吐出ヘッド１００と嵌合する第１当接部２０１ａ’および第２当接部２０２ａ’が傾斜部を有しておらず、平面部によって構成される。

ところで、図１０（ａ）あるいは図１０（ｂ）に示すように、寸法誤差等により、第１カバー２０１’と第２カバー２０２’とを組み付けた状態で、第１カバー２０１’の第１当接部２０１ａ’と第２カバー２０２’の第２当接部２０２ａ’との間に段差Ａが形成される場合がある。この状態のケーブルカバー２００’を液体吐出ヘッド１００に装着すると、図１１に示すように、ケーブルカバー２００と液体吐出ヘッド１００との間に隙間Ｂが形成されてしまう。つまり、段差Ａによって第１当接部２０１ａ’と第２当接部２０２ａ’との境目に形成されたコーナー部にコーキング材３２が行き渡らず、隙間Ｂが形成されてしまう。この隙間Ｂにより、液体吐出ヘッドとケーブルカバーを密閉できなくなり、インクミストなどの不純物が液体吐出ユニット内に侵入するおそれがある。

次に、本実施形態のケーブルカバー２００について、上記のように段差が生じる場合の液体吐出ヘッドとの当接状態を説明する。具体的には、図１２（ａ）に示すように、第１カバー２０１が第２カバー２０２よりも下側に配置された場合、あるいは、図１２（ｂ）に示すように、第２カバー２０２が第１カバー２０１よりも下側に配置された場合について、液体吐出ヘッドとの当接状態を説明する。

図１３および図１４は、第１カバー２０１と第２カバー２０２に段差が生じた場合について、第１カバー２０１と第２カバー２０２との境界部分の状態を示す図である。より詳細には、図１３が図１２（ａ）の段差が生じた場合、図１４が図１２（ｂ）の段差が生じた場合を示し、図１３（ａ）および図１４（ａ）が図７（ｂ）のＧ１―Ｇ１線断面図、図１３（ｂ）および図１４（ｂ）が図７（ｂ）のＧ２―Ｇ２線断面図をそれぞれ示している。

図１３（ａ）に示すように、図１２（ａ）の段差が生じた場合には、第１テーパ面２０１ｃにより、第１カバー２０１と第２カバー２０２との間に形成されていたコーナー部（図１３ａ拡大図の点線部と第２カバー２０２との間に形成されるコーナー部）がなくなり、第１カバー２０１と第２カバー２０２との段差が解消される。これにより、コーキング材３２が、ケーブルカバーと液体吐出ヘッドとの間に隙間なく充填される。従って、液体吐出ヘッドとケーブルカバーとを密閉できる。これにより、液体吐出ユニット内へのインクの侵入を防止し、液体吐出ユニット内の電子部品をインクミストなどから保護できる。

また図１４（ｂ）に示すように、図１２（ｂ）の段差が生じた場合には、第２テーパ面２０２ｃにより、第１カバー２０１と第２カバー２０２との間に形成されていたコーナー部（図１４ｂ拡大図の点線部と第１カバー２０１との間に形成されるコーナー部）がなくなり、第１カバー２０１と第２カバー２０２との段差が解消される。これにより、コーキング材３２が、ケーブルカバーと液体吐出ヘッドとの間に隙間なく充填される。従って、液体吐出ヘッドとケーブルカバーとを密閉できる。これにより、液体吐出ユニット内へのインクの侵入を防止し、液体吐出ユニット内の電子部品をインクミストなどから保護できる。

このように本実施形態では、第１当接部２０１ａと第２当接部２０２ａのそれぞれに第１テーパ面２０１ｃ、第２テーパ面２０２ｃを設け、それぞれのテーパ面を相手方の平坦面（前述の凹状部に形成された平坦面）に当接させる。つまり、第１テーパ面２０１ｃはケーブルカバー２００の外面側に設け、第２当接部２０２ａの外面側部分に当接させる。また第２テーパ面２０２ｃは第１テーパ面２０１ｃよりもケーブルカバー２００の内面側に設け、第１当接部２０１ａの内面側部分に当接させる。それぞれのテーパ面をこのような配置とし、それぞれ異なる位置で当接させることで、図１２（ａ）の段差が生じた場合と図１２（ｂ）の段差が生じた場合の両方について、図１３（ａ）あるいは図１４（ｂ）のように第１当接部２０１ａと第２当接部２０２ａとを滑らかにつなぐことができる。また本実施形態の傾斜部により、液体吐出ヘッドの当接部とケーブルカバーの被当接面との間にシール部材を設けない場合であっても、上記のように段差をなくす、あるいは、小さくできる。

また図１３（ｂ）に示すように、図１２（ａ）の段差が生じた場合において、第２テーパ面２０２ｃを設けることにより、第１当接部２０１ａと第２当接部２０２ａとの内側の嵌合部分において、第１当接部２０１ａと第２当接部２０２ａとの間に形成される隙間を直角の隙間から鋭角の隙間にすることができる。図１４（ａ）に示すように、図１２（ｂ）の段差が生じた場合において、第１テーパ面２０１ｃを設けることにより、第１当接部２０１ａと第２当接部２０２ａとの内側の嵌合部分において、第１当接部２０１ａと第２当接部２０２ａとの間に形成される隙間を直角の隙間から鋭角の隙間にすることができる。なお、上記の鋭角あるいは直角の隙間とは、図１２の紙面に垂直方向視で、鋭角あるいは直角の隙間のことである。

上記図１３および図１４の実施形態では、一例として、ケーブルカバーと液体吐出ヘッドの被当接面との間にコーキング材３２が隙間なく充填され、ケーブルカバーと液体吐出ヘッドとが密閉される場合を示したが、その隙間を小さくするだけでも、インクミストなどの不純物の侵入を防止するために一定の効果がある。また、図７（ｂ）のＧ１－Ｇ１線断面およびＧ２－Ｇ２断面の両方でコーキング材３２が隙間なく充填される場合を例示したが、液体吐出ユニットの内側へのインクミストなどの不純物の侵入を防止するという目的からすれば、少なくともそのいずれか一方で、上記不純物の侵入を防止あるいは抑制できるようにコーキング材３２が充填されていればよい。

なお以上の説明では、本実施形態のより好ましい状態、つまり、第１カバー２０１と第２カバー２０２との一方に設けられたテーパ面と他方の平坦面とが滑らかに連続する場合を示したが、両者に段差が生じる場合であっても、コーキング材３２を隙間なく充填できる。

図１５（ａ）および図１５（ｂ）はこの例について説明した図である。具体的には、図１２（ａ）のように第１当接部２０１ａが第２当接部２０２ａよりも下側に配置されて段差が生じた場合について、図１３に相当する図を示したものであり、図１５（ａ）は想定よりも段差が小さかった場合、図１５（ｂ）は想定よりも段差が大きかった場合を示している。

図１５（ａ）に示すように、第１当接部２０１ａと第２当接部２０２ａとの間に生じる段差Ａ１がテーパ面２０１ｃによって生じる上下差よりも小さい場合には、第１当接部２０１ａと第２当接部２０２ａとの間に鋭角の隙間が生じる。この場合でも、直角の隙間（テーパ面２０１ｃが設けられていない場合に形成される隙間で、図１５ａの点線部と第２カバー２０２との間に形成される隙間）と比較して、その隙間にコーキング材３２が入り込みやすくなり、液体吐出ヘッドとケーブルカバーとを密閉できる。

また図１５（ｂ）に示すように、第１当接部２０１ａと第２当接部２０２ａとの間に生じる段差Ａ２がテーパ面２０１ｃによって生じる上下差よりも大きい場合には、第１当接部２０１ａと第２当接部２０２ａとの間に直角の隙間が生じる。この場合でも、テーパ面２０１ｃが設けられていない場合に形成される隙間（図１５ｂの点線部と第２カバー２０２との間に形成される隙間）よりもその段差が小さくなるため、隙間にコーキング材３２が入り込みやすくなり、液体吐出ヘッドとケーブルカバーとを密閉できる。

また以上の実施形態では、第１当接部２０１ａと第２当接部２０２ａとのそれぞれに傾斜部を設ける場合を例示したが、そのいずれか一方であってもよい。第１当接部２０１ａに第１テーパ面２０１ｃを設ける場合には前述の図１３（ａ）あるいは図１４（ａ）のように、第２当接部２０２ａに第２テーパ面２０２ｃを設ける場合には、前述の図１３（ｂ）あるいは図１４（ｂ）のように、それぞれ隙間の形状を変化させ、コーキング材３２を入り込みやすくできる。また前述の凹状部の側に傾斜部を設けることもできる。

次に、異なる実施形態の液体吐出ヘッドについて図１６および図１７を用いて説明する。図１６は本実施形態に係る液体吐出ヘッドの外観斜視説明図、図１７は同実施形態に係る液体吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向（圧力室長手方向で図１７の両矢印Ｃ方向参照）に沿う断面説明図である。上記実施形態と共通する構成については、適宜その記載を省略する。

本実施形態の液体吐出ヘッド１００は、循環型液体吐出ヘッドである。前述の実施形態と同様、液体吐出ヘッド１００は、ノズル板１と、流路板２と、壁面部材としての振動板部材３とを積層接合している。そして、振動板部材３の振動領域（振動板）３０を変位させる圧電アクチュエータ１１と、ヘッドのフレーム部材を兼ねている共通流路部材２０と、ヘッドカバー２９とを備えている。

本実施形態においても、液体吐出ヘッド１００内の電子部品などをインクミストなどから保護するために、液体吐出ヘッド１００の上部に前述したケーブルカバーが装着される。なお、図１６ではその記載を省略しているが、ヘッドカバー２９の上面にコネクタが設けられたり、開口部が設けられるなどしている。

そして、図１７に示すように、流路板２は、複数のノズル４に各々ノズル連通路５を介して通じる複数の圧力室６と、複数の圧力室６に各々通じる複数の流体抵抗部を兼ねる個別供給流路７と、２以上の個別供給流路７に通じる１又は複数の液導入部となる中間供給流路８などを形成している。

個別供給流路７は、圧力室６よりも流体抵抗が高い２つの第１流路部７Ａ及び第２流路部７Ｂと、第１流路部７Ａと第２流路部７Ｂとの間に配置され、第１流路部７Ａ及び第２流路部７Ｂよりも流体抵抗が低い第３流路部７Ｃとを含む。

なお、流路板２は、複数枚の板状部材２Ａ～２Ｅを積層して構成しているが、これに限るものではない。

また、流路板２は、複数の圧力室６にノズル連通路５を介して各々通じる流路板２の面方向に沿う複数の個別回収流路５７と、２以上の個別回収流路５７に通じる１又は複数の液導出部となる中間回収流路５８を形成している。

個別回収流路５７は、圧力室６よりも流体抵抗が高い２つの第１流路部５７Ａ及び第２流路部５７Ｂと、第１流路部５７Ａと第２流路部５７Ｂとの間に配置され、第１流路部５７Ａ及び第２流路部５７Ｂよりも流体抵抗が低い第３流路部５７Ｃとを含む。第２流路部５７Ｂよりも循環方向において下流側となる第４流路部５７Ｄは第３流路部５７Ｃと同じ流路幅に設定している。

共通流路部材２０は、共通供給流路１０と共通回収流路５０とを形成している。なお、本実施形態においては、共通供給流路１０は、ノズル配列方向において共通回収流路５０と並ぶ流路部分１０Ａと、共通回収流路５０と並ばない流路部分１０Ｂとで構成している。

共通供給流路１０は、振動板部材３に設けた開口部９を介して液導入部となる中間供給流路８に連通し、中間供給流路８を介して個別供給流路７に通じている。共通回収流路５０は、振動板部材３に設けた開口部５９を介して液導出部となる中間回収流路５８に連通し、中間回収流路５８を介して個別回収流路５７に通じている。

また、共通供給流路１０は供給ポート７１に通じ、共通回収流路５０は回収ポート７２に通じている。

なお、その他の振動板部材３の層構成、圧電アクチュエータ１１の構成などは、前記第１実施形態と同様である。

この液体吐出ヘッド１００においても、前記第１実施形態と同様にして、圧電素子１２を積層方向に伸長させ、振動板部材３の振動領域３０をノズル４に向かう方向に変形させて圧力室６の容積を収縮させることにより、圧力室６内の液体が加圧され、ノズル４から液体が吐出される。

また、ノズル４から吐出されない液体はノズル４を通過して個別回収流路５７から共通回収流路５０に回収され、共通回収流路５０から外部の循環経路を通じて共通供給流路１０に再度供給される。また、ノズル４から液体吐出を行っていないときも、共通供給流路１０から圧力室６を経て共通回収流路５０に液体が循環し、外部の循環経路を通じて共通供給流路１０に再度供給される。

本実施形態の液体吐出ヘッド１００においても、前述のケーブルカバー２００を装着できる。より詳細には、図１６のヘッドカバー２９の上部に対してケーブルカバー２００を装着できる。これにより、第１カバーと第２カバーとの段差を小さくして液体吐出ヘッド１００とケーブルカバー２００とを密閉することができ、液体吐出ユニット内へのインクの侵入を防止し、液体吐出ユニット内の電子部品などをインクミストなどから保護できる。なお、本実施形態の液体吐出ヘッド１００の上部で、ケーブルカバー２００との当接面にもコーキング材が塗布されている。

次に、本発明に係る液体を吐出する装置の一例について図１８及び図１９を参照して説明する。図１８は同装置の概略説明図、図１９は同装置のヘッドユニットの一例の平面説明図である。

この液体を吐出する装置である印刷装置５００は、搬入手段５０１と、案内搬送手段５０３と、印刷手段５０５と、乾燥手段５０７と、搬出手段５０９などを備えている。搬入手段５０１は連続体５１０を搬入する。案内搬送手段５０３は搬入手段５０１から搬入された連帳紙、シート材などの連続体５１０を印刷手段５０５に案内搬送する。印刷手段５０５は、連続体５１０に対して液体を吐出して画像を形成する（印刷を行う）。乾燥手段５０７は画像を形成した後の連続体５１０を乾燥する。搬出手段５０９は乾燥した連続体５１０を搬出する。

連続体５１０は搬入手段５０１の元巻きローラ５１１から送り出され、搬入手段５０１、案内搬送手段５０３、乾燥手段５０７、搬出手段５０９の各ローラによって案内、搬送されて、搬出手段５０９の巻取りローラ５９１にて巻き取られる。

この連続体５１０は、印刷手段５０５において、搬送ガイド部材５５９上をヘッドユニット５５０及びヘッドユニット５５５に対向して搬送され、ヘッドユニット５５０から吐出される液体によって画像が形成され、ヘッドユニット５５５から吐出される処理液で後処理が行われる。

ここで、ヘッドユニット５５０には、例えば、搬送方向Ｆの上流側から、４色分のフルライン型ヘッドアレイ５５１Ａ、５５１Ｂ、５５１Ｃ、５５１Ｄ（以下、色の区別しないときは「ヘッドアレイ５５１」という。）が配置されている。

各ヘッドアレイ５５１は、液体吐出手段であり、それぞれ、搬送される連続体５１０に対してブラックＫ，シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹの液体を吐出する。なお、色の種類及び数はこれに限るものではない。

ヘッドアレイ５５１は、例えば、本発明に係る液体吐出ヘッド１００をベース部材５５２上に千鳥状に並べて配置したものであるが、これに限らない。

次に、液体循環装置の一例について図２０を参照して説明する。図２０は同循環装置のブロック説明図である。なお、ここでは１つの液体吐出ヘッドのみ図示しているが、複数のヘッドを配列する場合には、マニホールドなどを介して複数のヘッドの供給側、回収側にそれぞれ供給側液体経路、回収側液体経路を接続する。

液体循環装置６００は、供給タンク６０１、回収タンク６０２、メインタンク６０３、第１送液ポンプ６０４、第２送液ポンプ６０５、コンプレッサ６１１、レギュレータ６１２、真空ポンプ６２１、レギュレータ６２２、供給側圧力センサ６３１、回収側圧力センサ６３２などで構成されている。

ここで、コンプレッサ６１１及び真空ポンプ６２１は、供給タンク６０１内の圧力と回収タンク６０２内の圧力とに差圧を生じさせる手段を構成している。

供給側圧力センサ６３１は、供給タンク６０１とヘッド１００との間であって、ヘッド１００の供給ポート７１に繋がった供給側液体経路に接続されている。回収側圧力センサ６３２は、液体吐出ヘッド１００と回収タンク６０２との間であって、液体吐出ヘッド１００の回収ポート７２に繋がった回収側液体経路に接続されている。

回収タンク６０２の一方は、第１送液ポンプ６０４を介して供給タンク６０１と接続されており、回収タンク６０２の他方は第２送液ポンプ６０５を介してメインタンク６０３と接続されている。

これにより、供給タンク６０１から供給ポート７１を通ってヘッド１００内に液体が流入し、回収ポート７２から回収タンク６０２へ回収され、第１送液ポンプ６０４によって回収タンク６０２から供給タンク６０１へ液体が送られることによって、液体が循環する循環経路が構成される。

ここで、供給タンク６０１にはコンプレッサ６１１がつなげられており、供給側圧力センサ６３１で所定の正圧が検知されるように制御される。一方、回収タンク６０２には真空ポンプ６２１がつなげられており、回収側圧力センサ６３２で所定の負圧が検知されるよう制御される。

これにより、ヘッド１００内を通って液体を循環させつつ、メニスカスの負圧を一定に保つことができる。

また、ヘッド１００のノズル４から液体を吐出すると、供給タンク６０１及び回収タンク６０２内の液体量が減少していく。そのため、適宜、第２送液ポンプ６０５を用いて、メインタンク６０３から回収タンク６０２に液体を補充する。

なお、メインタンク６０３から回収タンク６０２への液体補充のタイミングは、回収タンク６０２内の液体の液面高さが所定高さよりも下がったときに液体補充を行うなど、回収タンク６０２内に設けた液面センサなどの検知結果によって制御できる。

次に、本発明に係る液体を吐出する装置としての印刷装置の他の例について図２１及び図２２を参照して説明する。図２１は同装置の要部平面説明図、図２２は同装置の要部側面説明図である。

この印刷装置５００は、シリアル型装置であり、主走査移動機構４９３によって、キャリッジ４０３は主走査方向Ｄに往復移動する。主走査移動機構４９３は、ガイド部材４０１、主走査モータ４０５、タイミングベルト４０８等を含む。ガイド部材４０１は、左右の側板４９１Ａ、４９１Ｂに架け渡されてキャリッジ４０３を移動可能に保持している。そして、主走査モータ４０５によって、駆動プーリ４０６と従動プーリ４０７間に架け渡したタイミングベルト４０８を介して、キャリッジ４０３は主走査方向Ｄに往復移動される。

このキャリッジ４０３には、本発明に係る液体吐出ヘッド１００、前述のケーブルカバー及びヘッドタンク４４１を一体にした液体吐出ユニット３００を搭載している。液体吐出ユニット３００の液体吐出ヘッド１００は、例えば、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色の液体を吐出する。また、液体吐出ヘッド１００は、複数のノズルからなるノズル列を主走査方向Ｄと直交する副走査方向Ｅに配置し、吐出方向を下方に向けて装着している。

液体吐出ヘッド１００は、前述した液体循環装置６００と接続されて、所要の色の液体が循環供給される。

この印刷装置５００は、用紙４１０を搬送するための搬送機構４９５を備えている。搬送機構４９５は、搬送手段である搬送ベルト４１２、搬送ベルト４１２を駆動するための副走査モータ４１６を含む。

搬送ベルト４１２は用紙４１０を吸着して液体吐出ヘッド１００に対向する位置で搬送する。この搬送ベルト４１２は、無端状ベルトであり、搬送ローラ４１３と、テンションローラ４１４との間に掛け渡されている。吸着は静電吸着、あるいは、エアー吸引などで行うことができる。

そして、搬送ベルト４１２は、副走査モータ４１６によってタイミングベルト４１７及びタイミングプーリ４１８を介して搬送ローラ４１３が回転駆動されることによって、副走査方向Ｅに周回移動する。

さらに、キャリッジ４０３の主走査方向Ｄの一方側には搬送ベルト４１２の側方に液体吐出ヘッド１００の維持回復を行う維持回復機構４２０が配置されている。

維持回復機構４２０は、例えば液体吐出ヘッド１００のノズル面（ノズルが形成された面）をキャッピングするキャップ部材４２１、ノズル面を払拭するワイパ部材４２２などで構成されている。

主走査移動機構４９３、維持回復機構４２０、搬送機構４９５は、側板４９１Ａ，４９１Ｂ、背板４９１Ｃを含む筐体に取り付けられている。

このように構成した印刷装置５００においては、用紙４１０が搬送ベルト４１２上に給紙されて吸着され、搬送ベルト４１２の周回移動によって用紙４１０が副走査方向Ｅに搬送される。

そこで、キャリッジ４０３を主走査方向Ｄに移動させながら画像信号に応じて液体吐出ヘッド１００を駆動することにより、停止している用紙４１０に液体を吐出して画像を形成する。

次に、本発明に係る液体吐出ユニットの他の例について図２３を参照して説明する。図２３は同ユニットの要部平面説明図である。

この液体吐出ユニット３００は、前記液体を吐出する装置を構成している部材のうち、側板４９１Ａ、４９１Ｂ及び背板４９１Ｃで構成される筐体部分と、主走査移動機構４９３と、キャリッジ４０３と、液体吐出ヘッド１００と、前述したケーブルカバーで構成されている。

なお、この液体吐出ユニット３００の例えば側板４９１Ｂに、前述した維持回復機構４２０を更に取り付けた液体吐出ユニットを構成することもできる。

次に、本発明に係る液体吐出ユニットの更に他の例について図２２を参照して説明する。図２２は同ユニットの正面説明図である。

この液体吐出ユニット３００は、流路部品４４４が取り付けられた液体吐出ヘッド１００と、流路部品４４４に接続されたチューブ４５６で構成されている。

なお、流路部品４４４はカバー４４２の内部に配置されている。流路部品４４４に代えてヘッドタンク４４１（図２２参照）を含むこともできる。また、流路部品４４４の上部には液体吐出ヘッド１００と電気的接続を行うコネクタ４４３が設けられている。

以上の液体吐出ユニットや液体を吐出する装置に設けられた液体吐出ヘッド１００にも前述の本実施形態に係るケーブルカバーを装着できる。これにより、第１カバーと第２カバーとの段差を小さくし、液体吐出ヘッドとケーブルカバーを密閉することで、その内側の電子部品をインクミストから保護できる。

本願において、吐出される液体は、ヘッドから吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が３０ｍＰａ・ｓ以下となるものであることが好ましい。より具体的には、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、ＤＮＡ、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどであり、これらは例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、３次元造形用材料液等の用途で用いることができる。

液体を吐出するエネルギー発生源として、圧電アクチュエータ（積層型圧電素子及び薄膜型圧電素子）、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどを使用するものが含まれる。

「液体吐出ユニット」は、液体吐出ヘッドに機能部品、機構が一体化したものであり、液体の吐出に関連する部品の集合体が含まれる。「液体吐出ユニット」は、液体吐出ヘッドと液体吐出ヘッドに装着されるケーブルカバー（カバー部材）とが少なくとも含まれ、例えばその他に、ヘッドタンク、キャリッジ、供給機構、維持回復機構、主走査移動機構、液体循環装置を上記部材と組み合わせたものなどが含まれる。

ここで、一体化とは、例えば、液体吐出ヘッドと機能部品、機構が、締結、接着、係合、嵌合などで互いに固定されているもの、一方が他方に対して移動可能に保持されているものを含む。また、液体吐出ヘッドと、機能部品、機構が互いに着脱可能に構成されていても良い。

例えば、液体吐出ユニットとして、カバー部材が装着された液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。また、チューブなどで互いに接続されて、カバー部材が装着された液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。ここで、これらの液体吐出ユニットのヘッドタンクと液体吐出ヘッドとの間にフィルタを含むユニットを追加することもできる。

また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとカバー部材とキャリッジが一体化されているものがある。

また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドおよびカバー部材を走査移動機構の一部を構成するガイド部材に移動可能に保持させて、液体吐出ヘッドおよびカバー部材と走査移動機構が一体化されているものがある。また、液体吐出ヘッドおよびカバー部材とキャリッジと主走査移動機構が一体化されているものがある。

また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドが取り付けられたキャリッジに、維持回復機構の一部であるキャップ部材を固定させて、液体吐出ヘッドおよびカバー部材とキャリッジと維持回復機構が一体化されているものがある。

また、液体吐出ユニットとして、ヘッドタンク若しくは流路部品が取り付けられ、かつ、カバー部材が装着された液体吐出ヘッドにチューブが接続されて、液体吐出ヘッドと供給機構が一体化されているものがある。このチューブを介して、液体貯留源の液体が液体吐出ヘッドに供給される。

主走査移動機構は、ガイド部材単体も含むものとする。また、供給機構は、チューブ単体、装填部単体も含むものする。

「液体を吐出する装置」には、液体吐出ヘッド又は液体吐出ユニットを備え、液体吐出ヘッドを駆動させて液体を吐出させる装置が含まれる。液体を吐出する装置には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を 気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。

この「液体を吐出する装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。

例えば、「液体を吐出する装置」として、インクを吐出させて用紙に画像を形成する装置である画像形成装置、立体造形物（三次元造形物）を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置（三次元造形装置）がある。

また、「液体を吐出する装置」は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。

上記「液体が付着可能なもの」とは、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの、付着して浸透するものなどを意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布などの被記録媒体、電子基板、圧電素子などの電子部品、粉体層（粉末層）、臓器モデル、検査用セルなどの媒体であり、特に限定しない限り、液体が付着するすべてのものが含まれる。

上記「液体が付着可能なもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。

また、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッドと液体が付着可能なものとが相対的に移動する装置があるが、これに限定するものではない。具体例としては、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置などが含まれる。

また、「液体を吐出する装置」としては、他にも、用紙の表面を改質するなどの目的で用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶液中に分散した組成液を、ノズルを介して噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置などがある。

なお、本願の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等はいずれも同義語とする。

１ ノズル板
２ 流路板
３ 振動板部材
４ ノズル
６ 圧力室
１０ 共通供給流路
１１ 圧電アクチュエータ
２０ 共通流路部材
３１ 被当接面
３２ コーキング材（シール部材）
１００ 液体吐出ヘッド
２００ ケーブルカバー（カバー部材）
２０１ 第１カバー（第１部材）
２０１ａ 第１当接部
２０１ｂ 凸状部
２０１ｃ テーパ面（第１傾斜部）
２０２ 第２カバー（第２部材）
２０２ａ 第２当接部
２０２ｂ 凸状部
２０２ｃ テーパ面（第２傾斜部）
３００ 液体吐出ユニット
５００ 印刷装置（液体を吐出する装置）

特許第５３９１７６０号公報

Claims (6)

1. 液体吐出ヘッドと、
   前記液体吐出ヘッドに装着され、前記液体吐出ヘッドの一部を覆うカバー部材とを備えた液体吐出ユニットであって、
   前記カバー部材は、互いに組み合わされる第１部材と第２部材とを有し、
   前記第１部材は前記液体吐出ヘッドと当接する第１当接部を有し、
   前記第２部材は前記液体吐出ヘッドと当接する第２当接部を有し、
   前記第１当接部は、前記第２部材側に第１傾斜部を有し、前記第１傾斜部は、前記第２部材に向かうにつれて、前記液体吐出ヘッドから遠ざかるように傾斜することを特徴とする液体吐出ユニット。
2. 前記第２当接部は、前記第１部材側に第２傾斜部を有し、前記第２傾斜部は、前記第１部材に向かうにつれて、前記液体吐出ヘッドから遠ざかるように傾斜する請求項１記載の液体吐出ユニット。
3. 前記第１傾斜部と前記第２傾斜部とがそれぞれ異なる位置で前記第２部材あるいは前記第１部材に当接する請求項２記載の液体吐出ユニット。
4. 前記液体吐出ヘッドは、前記第１当接部および前記第２当接部に当接される被当接面にシール部材を設ける請求項１から３いずれか１項に記載の液体吐出ユニット。
5. 前記液体吐出ヘッドに供給する液体を貯留するヘッドタンク、前記液体吐出ヘッドを搭載するキャリッジ、前記液体吐出ヘッドに液体を供給する供給機構、前記液体吐出ヘッドの維持回復を行う維持回復機構、前記液体吐出ヘッドを主走査方向に移動させる主走査移動機構の少なくともいずれか一つと前記液体吐出ヘッドとを一体化した請求項１から４いずれか１項に記載の液体吐出ユニット。
6. 請求項１から５いずれか１項に記載の液体吐出ユニットを備えた液体を吐出する装置。

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