JP2022108819A - 液体噴射装置、および液体噴射ヘッドの固定方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡単な構成で液体噴射ヘッドを保持部材に固定することができる液体噴射装置、および液体噴射ヘッドの固定方法。【解決手段】液体噴射装置は、液体を噴射する噴射面を有する液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドを保持する保持部材と、前記液体噴射ヘッドおよび前記保持部材のうち一方に固定され、前記液体噴射ヘッドと前記保持部材とを弾性力で固定する弾性部材と、を備える。また、前記液体噴射ヘッドは、平面視で前記噴射面よりも外側へ張り出したフランジ部を有し、前記フランジ部は、前記保持部材に当接する面とは反対側の第1面と、前記弾性部材の一部が挿通される貫通孔を形成する開口部と、を有し、前記保持部材は、梁部を有し、前記弾性部材は、前記第1面に当接し、前記平面視で前記貫通孔を挟んで配置される第1当接部および第2当接部と、前記梁部に固定される第3当接部と、を有することが好ましい。【選択図】図3
Description
本発明は、液体噴射装置、および液体噴射ヘッドの固定方法に関する。
従来、インクジェット方式のプリンターに代表されるように、インク等の液体を噴射する液体噴射装置が知られている。
特許文献1に記載の液体噴射装置は、インクを噴射する複数のヘッド本体と、当該複数のヘッド本体を保持するユニットベースと、を備える。各ヘッド本体は、スペーサーを介して複数のネジ部材によってユニットベースに固定される。
しかし、複数のネジ部材によってヘッド本体をユニットベースに固定する方法では、ヘッド本体の取り付けおよび交換が簡単ではないという課題がある。このため、ヘッド本体をユニットベースに簡単に固定することができる液体噴射装置が望まれている。
本開示の液体噴射装置の一態様は、液体を噴射する噴射面を有する液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドを保持する保持部材と、前記液体噴射ヘッドおよび前記保持部材のうち一方に固定され、前記液体噴射ヘッドと前記保持部材とを弾性力で固定する弾性部材と、を備える。
本開示の液体噴射ヘッドの固定方法の一態様は、液体を噴射する噴射面を有する液体噴射ヘッドおよび前記液体噴射ヘッドを保持する保持部材のうち一方に固定された弾性力を有する弾性部材によって、前記液体噴射ヘッドを前記保持部材に固定する。
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。ただし、各図において、各部の寸法及び縮尺は、実際のものと適宜に異ならせてある。また、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
以下の説明では、互いに直交するX軸、Y軸およびZ軸を適宜用いて説明する。また、X軸に沿う一方向をX1方向と表記し、X1方向とは反対の方向をX2方向と表記する。同様に、Y軸に沿う一方向をY1方向と表記し、Y1方向とは反対の方向をY2方向と表記する。Z軸に沿う一方向をZ1方向と表記し、Z1方向とは反対の方向をZ2方向と表記する。また、Z1方向またはZ2方向に見ることを「平面視」とする。また、Z軸を含む面で切断した面をZ軸と直交する方向から見ることを「断面視」とする。また、Z軸に沿う方向は、重力方向に相当する。Z1方向が「重力方向の下方」に相当し、Z2方向が「重力方向の上方」に相当する。
1.第1実施形態
1-1.液体噴射装置100の全体構成
図1は、第1実施形態に係る液体噴射装置100の構成例を示す概略図である。図1に示す液体噴射装置100は、「液体」の例示であるインクを液滴として媒体PPに噴射するインクジェット方式の印刷装置である。本実施形態の液体噴射装置100は、インクを噴射する複数のノズルが媒体PPの幅方向での全範囲にわたり分布する、いわゆるライン方式の印刷装置である。媒体PPは、典型的には印刷用紙であるが、樹脂フィルムまたは布帛等の任意の材質の印刷対象が媒体PPとして利用される。
1-1.液体噴射装置100の全体構成
図1は、第1実施形態に係る液体噴射装置100の構成例を示す概略図である。図1に示す液体噴射装置100は、「液体」の例示であるインクを液滴として媒体PPに噴射するインクジェット方式の印刷装置である。本実施形態の液体噴射装置100は、インクを噴射する複数のノズルが媒体PPの幅方向での全範囲にわたり分布する、いわゆるライン方式の印刷装置である。媒体PPは、典型的には印刷用紙であるが、樹脂フィルムまたは布帛等の任意の材質の印刷対象が媒体PPとして利用される。
図1に示す液体噴射装置100は、循環機構92と、制御ユニット93と、媒体搬送機構94と、ヘッドユニット10と、を備える。ヘッドユニット10は、複数の液体噴射ヘッド1を有する。また、液体噴射装置100には、液体容器91が設置される。
液体容器91は、インクを貯留する液体貯留部である。例えば、液体容器91には、液体噴射装置100に着脱可能なカートリッジ、可撓性のフィルムで形成された袋状のインクパック、または、インクを補充可能なインクタンクが利用される。液体容器91に貯留されるインクの種類は任意である。例えば、液体容器91は、互いに異なる種類のインクを貯留する複数の容器を含む。
循環機構92は、液体容器91に貯留されたインクを液体噴射ヘッド1に供給する。具体的には、循環機構92は、液体容器91に貯留されたインクを液体噴射ヘッド1に供給するとともに、液体噴射ヘッド1から排出されるインクを回収して液体噴射ヘッド1に再び戻す。循環機構92は、例えば、液体噴射ヘッド1にインクを供給するための流路、液体噴射ヘッド1から排出されたインクを回収するための流路、回収されたインクを貯留するためのサブタンク、およびインクを移送するためのポンプ等を含む。
制御ユニット93は、液体噴射装置100が有する各要素の動作を制御する制御装置である。制御ユニット93は、例えば、CPU(Central Processing Unit)またはFPGA(Field Programmable Gate Array)等の処理回路と、半導体メモリー等の記憶回路とを含む。当該記憶回路には、各種プログラムおよび各種データが記憶される。当該処理回路は、当該プログラムを実行するとともに当該データを適宜使用することにより各種制御を実現する。
媒体搬送機構94は、制御ユニット93によって制御され、媒体PPを搬送方向DMに搬送する。なお、搬送方向DMは、例えばY1方向である。搬送方向DMは、Y1方向に限定されず、その他の方向でもよい。媒体搬送機構94は、X軸に沿う長尺な搬送ローラーと、当該搬送ローラーを回転させるモーターと、を含む。なお、媒体搬送機構94は、搬送ローラーを用いる構成に限定されず、例えば、媒体PPを外周面に静電力等により吸着させた状態で搬送するドラムまたは無端ベルトを用いる構成でもよい。
ヘッドユニット10は、複数の液体噴射ヘッド1がX軸に沿って並ぶラインヘッドである。液体噴射ヘッド1は、制御ユニット93による制御のもとで、複数のノズルのそれぞれから媒体PPにインクを噴射する。媒体搬送機構94による媒体PPの搬送と並行して各液体噴射ヘッド1が媒体PPにインクを噴射することで、媒体PPの表面に画像が形成される。
1-2.ヘッドユニット10
図2は、図1のヘッドユニット10の平面図である。図3は、図2のヘッドユニット10の一部を拡大して示す図である。図4は、図3のA-A線断面に相当する。
図2は、図1のヘッドユニット10の平面図である。図3は、図2のヘッドユニット10の一部を拡大して示す図である。図4は、図3のA-A線断面に相当する。
図2、図3および図4に示すように、ヘッドユニット10は、複数の液体噴射ヘッド1に加え、保持部材2と、複数の弾性部材3と、を有する。
1-2a.保持部材2
図2に示す保持部材2は、複数の液体噴射ヘッド1を保持するキャリッジである。保持部材2は、本体部21と、複数の孔H2と、複数の位置決めピン211と、を有する。本体部21は、X1方向に延びる長尺な部分である。本体部21の材料は、例えばアルミニウムおよびステンレス鋼等の金属または樹脂である。本実施形態のように、ヘッドユニット10がX1方向に長尺なラインヘッドを構成する場合には、複数の液体噴射ヘッド1を保持しても変形しないようにするため、剛性の高い金属材料を本体部21に採用するのが好ましい。
図2に示す保持部材2は、複数の液体噴射ヘッド1を保持するキャリッジである。保持部材2は、本体部21と、複数の孔H2と、複数の位置決めピン211と、を有する。本体部21は、X1方向に延びる長尺な部分である。本体部21の材料は、例えばアルミニウムおよびステンレス鋼等の金属または樹脂である。本実施形態のように、ヘッドユニット10がX1方向に長尺なラインヘッドを構成する場合には、複数の液体噴射ヘッド1を保持しても変形しないようにするため、剛性の高い金属材料を本体部21に採用するのが好ましい。
本体部21には、複数の孔H2が形成される。複数の孔H2は、複数の液体噴射ヘッド1に対して1対1で設けられる。液体噴射ヘッド1は、各孔H2に挿入された状態で保持部材2に保持される。なお、図2では、孔H2を理解し易いよう、複数の液体噴射ヘッド1の一部の図示は省略している。
図2に示す例では、複数の孔H2は、第1列L2aおよび第2列L2bに区分され、列ごとにX1方向に並ぶ。なお、保持部材2の形状は、平面視での保持部材2の中心を基準とした点対称な形状である。また、図示はしないが、媒体PPを搬送する搬送ドラムの表面が曲面状である場合、当該表面に沿うように、当該表面に対向する保持部材2の面は、水平面に対して若干傾斜している。また、同様に、後述する各液体噴射ヘッド1の噴射面S11は、水平面に対して若干傾斜している。
保持部材2には、複数の位置決めピン211が設けられる。図3に示すように、液体噴射ヘッド1ごとに、2つの位置決めピン211が設けられる。位置決めピン211は、保持部材2からZ2方向に突出する。位置決めピン211は、保持部材2に対する液体噴射ヘッド1の位置決めのために用いられる。位置決めピン211は、後述する液体噴射ヘッド1が有する位置決め用孔1521に対応して設けられる。なお、位置決め用孔を保持部材2の本体部21に設け、位置決めピンを液体噴射ヘッド1に設けてもよい。
また、図2に示すように、保持部材2は、液体噴射ヘッド1を保持部材2に対して固定するために用いられる固定用開口部201を有する。なお、固定用開口部201については後で詳述する。
1-2b.弾性部材3
図2、図3および図4に示す弾性部材3は、弾性を有しており、液体噴射ヘッド1を保持部材2に固定するために用いられる。液体噴射ヘッド1ごとに、2つの弾性部材3が設けられる。弾性部材3の材料は、特に限定されないが、例えばステンレス鋼およびニッケル合金などの金属である。弾性部材3を用いることで、従来のように複数のネジを使用せずに、液体噴射ヘッド1を保持部材2に簡単に固定することができる。なお、弾性部材3については後で詳述する。
図2、図3および図4に示す弾性部材3は、弾性を有しており、液体噴射ヘッド1を保持部材2に固定するために用いられる。液体噴射ヘッド1ごとに、2つの弾性部材3が設けられる。弾性部材3の材料は、特に限定されないが、例えばステンレス鋼およびニッケル合金などの金属である。弾性部材3を用いることで、従来のように複数のネジを使用せずに、液体噴射ヘッド1を保持部材2に簡単に固定することができる。なお、弾性部材3については後で詳述する。
1-2c.液体噴射ヘッド1
図2、図3および図4に示すように、液体噴射ヘッド1は、インクを噴射する複数のノズルが設けられる噴射面S11を有する。図4に示すように、噴射面S11がヘッドユニット10のうち最もZ1方向に位置するよう、液体噴射ヘッド1は保持部材2によって保持される。
図2、図3および図4に示すように、液体噴射ヘッド1は、インクを噴射する複数のノズルが設けられる噴射面S11を有する。図4に示すように、噴射面S11がヘッドユニット10のうち最もZ1方向に位置するよう、液体噴射ヘッド1は保持部材2によって保持される。
図5は、図4に示す液体噴射ヘッド1の分解斜視図である。図5に示すように、液体噴射ヘッド1は、電気接続部11と、流路構造体12と、配線基板13と、複数のヘッドチップ50と、固定板14と、ホルダー15とを有する。これらの各要素は積層されて複数のネジ19によって締結される。
図5に示すように、電気接続部11は、中継基板111と、2つのコネクター112と、2つのカバー113とを有する。中継基板111は、配線基板13を介して複数のヘッドチップ50に電気的に接続される。中継基板111には、複数の接続端子および各種配線が設けられる。中継基板111は、例えば、リジッド基板である。中継基板111は、その板面がZ1方向に沿うように配線基板13上に配置される。
また、中継基板111には、コネクター112が接続される。コネクター112は、液体噴射ヘッド1の外部との電気的な接続を行うために用いられる。また、中継基板111は、2つのカバー113によって挟まれ、2つのカバー113によって保護されている。2つのカバー113のうち一方は、中継基板111のY1方向の面を覆い、他方は、中継基板111のY2方向の面を覆う。
電気接続部11に対してZ1方向には、流路構造体12が配置される。流路構造体12は、複数の流路基板121、122、125、126および127を有する。複数の流路基板121、122、125、126および127は、この順にZ2方向に並ぶ。
流路基板127には、Z2方向に突出する複数の流路パイプ129が設けられる。流路パイプ129は、図1に示す循環機構92に接続される図示しないチューブ等との接続のために用いられる。流路基板121、122、125および126には、複数の貫通孔および凹部が形成される。当該複数の貫通孔および凹部によって、インクが流れる連通流路A12が形成されている。連通流路A12は、図1に示す循環機構92から供給されるインクを図5に示すヘッドチップ50へと供給する流路と、ヘッドチップ50から排出されるインクを循環機構92へと戻す流路と、を含む。
なお、流路構造体12が有する流路基板の数は5に限定されず、1~4、または6以上でもよい。また、流路基板121、122、125、126および127の各材料は、例えば、ステンレス鋼(SUS)およびアルミニウム等の金属、セラミックス、またはポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾールおよびポリプロピレン等の樹脂である。
流路構造体12の間には、配線基板13が配置される。図示の例では、配線基板13は、流路基板122と流路基板125との間に配置される。配線基板13は、中継基板111と複数のヘッドチップ50とを電気的に接続するための実装部品である。配線基板13は、例えばリジッド基板である。また、配線基板13には、中継基板111に接続される接続部材であるコネクター131が設けられる。
流路構造体12に対してZ1方向には、複数のヘッドチップ50が配置される。各ヘッドチップ50は、ノズルを含む。また、各ヘッドチップ50は、インクをノズルから噴射させるため機構を含む。具体的には、各ヘッドチップ50は、アクチュエーターユニット51と配線部材52とを有する。
アクチュエーターユニット51は、例えば、ノズルを有するノズルプレートと、ノズルと連通する流路を有する流路部材と、当該流路と連通する圧力室を有する圧力室基板と、圧力室内の圧力を変化させるための振動板と、振動板を振動させる圧電素子とを含む。また、当該圧電素子は、圧電体と電極とを含む。当該電極は、配線部材52に電気的に接続される。また、アクチュエーターユニット51は、ノズルが設けられる噴射面S11の一部を構成する。
配線部材52は、アクチュエーターユニット51が有する圧電素子を駆動するための駆動回路を有する。配線部材52は、例えばCOF(Chip on Film)である。配線部材52は、アクチュエーターユニット51が有する圧電素子と、配線基板13が有する配線基板13とを電気的に接続する。アクチュエーターユニット51が有する圧電素子は、図1に示す制御ユニット93からの駆動信号に応じて駆動する。
図5に示すように、固定板14は、ヘッドチップ50のZ1方向に配置される。固定板14は、複数のヘッドチップ50をホルダー15に固定するための板状の部材である。固定板14には、ヘッドチップ50が有する複数のノズルを露出させる開口が形成されている。固定板14のZ1方向の面は、液体噴射ヘッド1の底面を構成する。当該底面は、噴射面S11の一部を構成する。固定板14の底面とアクチュエーターユニット51の底面とで、噴射面S11が構成される。固定板14の材料は、例えば、ステンレス鋼等の金属である。
流路構造体12に対してZ1方向には、ホルダー15が配置される。ホルダー15は、Z1方向に所定の厚みを有する。ホルダー15は、固定板14および複数のヘッドチップ50を保持する。ホルダー15の材料は、例えばステンレス鋼である。なお、ホルダー15の材料は、ステンレス鋼以外の金属および樹脂等でもよい。
ホルダー15は、基部151と、フランジ部152aと、フランジ部152bとを有する。
基部151は、X-Y平面に沿った板状の部分であり、基部151には、ヘッドチップ50を収容するための凹部が形成されている。また、基部151は、当該凹部に連続してZ1方向に貫通する貫通孔が設けられ、当該貫通孔に配線部材52が挿通される。
フランジ部152aおよびフランジ部152bは、噴射面S11に向かって見た平面視で、噴射面S11よりも外側に張り出す部分である。フランジ部152aおよびフランジ部152bは、基部151から互いに反対方向に張り出す。具体的には、フランジ部152aは、基部151からY1方向に張り出す部分である。フランジ部152bは、基部151からY2方向に張り出す部分である。また、フランジ部152aおよびフランジ部152bは、長手方向をX1方向とする長尺状である。フランジ部152aおよびフランジ部152bは、液体噴射ヘッド1を前述の保持部材2に固定するために用いられる。
フランジ部152aおよびフランジ部152bのそれぞれは、開口部101を有する。また、フランジ部152bは、一対の位置決め用孔1521を有する。なお、フランジ部152aが一対の位置決め用孔1521を有してもよい。
開口部101は、液体噴射ヘッド1を保持部材2に対して固定するために用いられる固定用開口部201を有する。また、フランジ部152bが有する開口部101は、図3に示すように、平面視で、2つの位置決め用孔1521の間に位置する。なお、固定用開口部201については後で詳述する。
位置決め用孔1521は、図3に示す位置決めピン211に対応して設けられる。位置決め用孔1521には、位置決めピン211が挿通される。位置決め用孔1521に位置決めピン211が挿通されることで、保持部材2に液体噴射ヘッド1を固定する前に、保持部材2に対する液体噴射ヘッド1の位置決めを行うことができる。なお、位置決め用孔1521および位置決めピン211は省略してもよい。
1-3.液体噴射ヘッド1の保持部材2への固定に関する構成
図6は、図4に示す弾性部材3、液体噴射ヘッド1および保持部材2の一部の拡大図である。図7は、図3のB-B線断面図である。なお、図7では、電気接続部11および流路構造体12は簡略化している。また、図8は、図3のC-C線断面図である。
図6は、図4に示す弾性部材3、液体噴射ヘッド1および保持部材2の一部の拡大図である。図7は、図3のB-B線断面図である。なお、図7では、電気接続部11および流路構造体12は簡略化している。また、図8は、図3のC-C線断面図である。
図6、図7および図8に示すように、液体噴射ヘッド1は、弾性部材3により保持部材2に対して固定される。具体的には、液体噴射ヘッド1が有するホルダー15のフランジ部152aおよび152bが、弾性部材3によって保持部材2に対して固定される。以下、フランジ部152aおよび152bと、保持部材2と、弾性部材3とについて、液体噴射ヘッド1の保持部材2への固定に関わる構成を説明する。
フランジ部152aおよびフランジ部152bは、液体噴射ヘッド1のホルダー15を保持部材2に対して固定するために用いられる。
図7に示すように、フランジ部152aおよび152bのそれぞれは、当接面S13と、第1面S12とを有する。当接面S13は、保持部材2に当接する面である。当接面S13は、第1面S12とは反対側の面でもある。一方、第1面S12は、当接面S13とは反対側の面である。
フランジ部152aおよび152bのそれぞれは、開口部101を有する。開口部101は、貫通孔H1を形成する壁部である。貫通孔H1は、フランジ部152aまたは152bの厚さ方向であるZ1方向に貫通する孔である。貫通孔H1は、当接面S13と第1面S12とを貫通する。
貫通孔H1の平面視での形状は、フランジ部152aまたは152bの長手方向に沿った長手形状である。図6に示すように、本実施形態では、貫通孔H1の平面視での長手方向は、X1方向である。
図7および図8に示すように、保持部材2は、複数の固定用開口部201を有する。固定用開口部201は、開口部101ごとに設けられる。固定用開口部201は、孔H2を形成する壁部である。孔H2は、保持部材2をZ1方向に貫通する有底の孔である。孔H2は、保持部材2のZ1方向に開口する。孔H2の平面視での形状は、貫通孔H1の平面視での形状に対応しており、フランジ部152aまたはフランジ部152bの長手方向に沿った長手形状である。本実施形態では、孔H2の平面視での長手方向は、X1方向である。
保持部材2は、孔H2を横断する梁部25を有する。梁部25は、固定用開口部201ごとに設けられており、梁部25は、本体部21によって支持されている。図示の例では、梁部25は、本体部21を貫通しており、梁部25の一端は、固定用開口部201に当接している。また、図8に示すように、梁部25は、孔H2のX1方向での中心に位置する。かかる梁部25には、弾性部材3が固定されている。
なお、梁部25は、本体部21に固着されてもよい。また、梁部25の一端は、固定用開口部201に当接しておらず、本体部21に片持ち支持されてもよい。また、図7および図8に示す例では、梁部25の形状は、円柱状であるが、例えば円筒状または角柱状でもよい。
図6、図7および図8に示す弾性部材3は、液体噴射ヘッド1を保持部材2に固定するために用いられる。弾性部材3は、変形可能である。弾性部材3は、開口部101ごとに設けられる。液体噴射ヘッド1が保持部材2に固定された状態で、弾性部材3の一部は、開口部101の貫通孔H1および固定用開口部201の孔H2に位置する。また、弾性部材3の残部は、開口部101に対してZ1方向に位置し、貫通孔H1から露出している。
図8に示すように、弾性部材3は、一端301と他端302とを有する棒状の部材を折り曲げることにより形成されるバネ部材である。弾性部材3は、第3当接部33と、第1当接部321と、第2当接部322と、第1端部311と、第2端部312と、第1接続部341と、第2接続部342と、を有する。
第3当接部33は、梁部25に沿って湾曲する部分である。第3当接部33は、梁部25に当接する部分であり、第3当接部33は、梁部25に固定されている。第3当接部33が梁部25に固定されることにより、弾性部材3は、保持部材2に固定されている。なお、弾性部材3が保持部材2に固定されていることには、弾性部材3が梁部25に引っ掛けられるように取り付けられている状態を含む。また、弾性部材3は、梁部25に固着されてもよいし、ネジ締結により固定されてもよい。ただし、弾性部材3をネジ締結で保持部材2に固定されることで弾性部材3が劣化又はインク固着した際に弾性部材3を簡単に交換することができる。このため、高価な保持部材2を交換する必要が無い。
第1接続部341および第2接続部342は、Z-X平面内において第3当接部33からZ1方向およびX1方向と交差する方向に延びる部分である。具体的には、第1接続部341は、第3当接部33から図8中の左斜め下に直線状に延びる部分である。第2接続部342は、第3当接部33から図8中の右斜め下に直線状に延びる部分である。第1接続部341は、第3当接部33と第1当接部321とを接続する。第2接続部342は、第3当接部33と第2当接部322とを接続する。
第1当接部321および第2当接部322は、第1面S12に当接する部分である。第1当接部321および第2当接部322は、開口部101からZ1方向に露出している。第1当接部321は、第1接続部341からX2方向に折り曲げられた後、180°折り返されている部分である。第2当接部322は、第2接続部342からX1方向に折り曲げられた後、180°折り返されている部分である。
また、図6に示すように、第1当接部321および第2当接部322は、平面視で貫通孔H1を挟んで配置される。すなわち、第1当接部321は、平面視で貫通孔H1の長手方向の一方に位置し、第2当接部322は、平面視で貫通孔H1の長手方向の他方に位置する。
図8に示すように、第1端部311および第2端部312は、開口部101に対してZ1方向に位置する。すなわち、第1端部311および第2端部312は、貫通孔H1に対して保持部材2とは反対側に位置する。弾性部材3は、第1当接部321からX1方向に延びた後、例えば90°折り曲げられ、Z1方向に延びている。なお、当該90°に折り曲げられる場合に限定されず、弾性部材3は、60°以上120°以下の範囲で折り曲げられてもよい。また、当該Z1方向に延びている部分が、第1端部311である。また、弾性部材3は、第2当接部322からX2方向に延びた後、90°折り曲げられ、Z1方向に延びている。なお、当該90°に折り曲げられる場合に限定されず、弾性部材3は、60°以上120°以下の範囲で折り曲げられてもよい。また、当該Z1方向に延びている部分が、第2端部312である。また、図6に示すように、第1端部311および第2端部312は、平面視で第1当接部321と第2当接部322との間に位置する。また、第1端部311および第2端部312は、使用者が弾性部材3を把持し、弾性部材3を変形させるよう操作する部分である。第1端部311および第2端部312の夫々は、Z軸に沿う方向の長さが、フランジ部152a、152bの夫々のZ軸に沿う方向の厚みよりも長いのが好ましい。
図8に示すように、弾性部材3は、保持部材2に液体噴射ヘッド1の当接面S13が当接している状態で、第1当接部321および第2当接部322が液体噴射ヘッド1の第1面S12に当接するよう構成される。そして、第3当接部33が保持部材2の梁部25に固定されている。この弾性部材3の弾性力によって保持部材2に液体噴射ヘッド1が固定される。
以上説明のように、液体噴射装置100は、液体噴射ヘッド1と、保持部材2と、弾性部材3を有する。そして、弾性部材3は保持部材2に固定されており、弾性部材3の弾性力で液体噴射ヘッド1と保持部材2とが固定されている。このため、従来のように複数のネジを用いずに、液体噴射ヘッド1を保持部材2に簡単に固定することができる。よって、液体噴射ヘッド1の取り付けおよび交換を簡単に行うことができる。なお、液体噴射ヘッド1の保持部材2の固定方法は、後で詳述する。
また、弾性部材3が弾性を有するため、弾性部材3の弾性力により、液体噴射ヘッド1を保持部材2に対して安定的に固定することができる。このため、従来のネジ締結では、ネジの緩みにより液体噴射ヘッド1の経時的な安定化が図り難いが、弾性部材3を用いた固定によれば、液体噴射ヘッド1の安定した固定状態を長期間維持することができる。よって、液体噴射ヘッド1を保持部材2に固定した後、印刷中の振動等によって液体噴射ヘッド1が保持部材2から位置ずれしてしまうことを抑制することができる。
また、前述のように、弾性部材3は、液体噴射ヘッド1の第1面S12に当接する第1当接部321および第2当接部322と、保持部材2が有する梁部25に当接する第3当接部33とを有する。このため、弾性部材3の第3当接部33と第1当接部321および第2当接部322との間でフランジ部152aと梁部25とを挟み込むことで、液体噴射ヘッド1と保持部材2とを弾性部材3の弾性力を利用して簡単に固定することができる。
1-4.液体噴射ヘッド1の保持部材2への固定方法
液体噴射装置100の製造方法は、液体噴射ヘッド1、保持部材2および弾性部材3を準備する工程と、液体噴射ヘッド1を保持部材2に固定する工程とを含む。以下では、液体噴射ヘッド1を保持部材2に固定する方法について説明する。液体噴射ヘッド1を保持部材2に固定する方法は、弾性部材3が固定された保持部材2を準備する工程と、液体噴射ヘッド1を保持部材2に固定する工程とを含む。
液体噴射装置100の製造方法は、液体噴射ヘッド1、保持部材2および弾性部材3を準備する工程と、液体噴射ヘッド1を保持部材2に固定する工程とを含む。以下では、液体噴射ヘッド1を保持部材2に固定する方法について説明する。液体噴射ヘッド1を保持部材2に固定する方法は、弾性部材3が固定された保持部材2を準備する工程と、液体噴射ヘッド1を保持部材2に固定する工程とを含む。
図9、図10および図11は、液体噴射ヘッド1の保持部材2への固定方法を説明するための図である。図8に示すように、まず、弾性部材3が固定された保持部材2を準備する。具体的には例えば、保持部材2の孔H2に弾性部材3を挿通した後、梁部25を本体部21に貫通させて、弾性部材3を梁部25で固定する。これにより、弾性部材3が保持部材2に固定される。
次に、液体噴射ヘッド1を保持部材2に固定する。液体噴射ヘッド1を保持部材2に固定する工程は、図10に示すように、第1当接部321および第2当接部322を貫通孔H1に挿通させる工程と、図11に示すように、第1当接部321および第2当接部322を第1面S12に当接させる工程とを含む。
図10に示す第1当接部321および第2当接部322を貫通孔H1に挿通させる工程では、まず、使用者が液体噴射ヘッド1を把持して、当接面S13が第1端部311および第2端部312と対向又は当接する位置まで保持部材2に移動させる。次に、液体噴射ヘッド1を保持部材2に対して近接させた状態で、使用者が第1端部311および第2端部312の貫通孔H1からZ1方向に突出した部分を把持して第1端部311および第2端部312を互いに近づける。これにより、弾性部材3は、第3当接部33を固定点として、第1当接部321および第2当接部322が互いに近づく方向に変形する。次いで、第1当接部321と第2当接部322とを近づけた近接状態、且つ、液体噴射ヘッド1の当接面S13を保持部材2に対向させた状態で、液体噴射ヘッド1を保持部材2へ移動させる。そして、図10に示すように、第1当接部321および第2当接部322を貫通孔H1に挿通させる。
次に、図11に示す第1当接部321および第2当接部322を第1面S12に当接させる工程では、弾性部材3を変形させた状態で、液体噴射ヘッド1をZ2方向に移動させて液体噴射ヘッド1の当接面S13を保持部材2に当接させる。その後、使用者は第1端部311および第2端部312の把持を解除することにより、第1当接部321と第2当接部322との近接状態が解除される。近接状態が解除されることで、図8に示すように、第1当接部321および第2当接部322が第1面S12に当接する。これにより、弾性部材3の弾性力により液体噴射ヘッド1が保持部材2に固定される。
なお、第1当接部321と第2当接部322とを近づけた近接状態にして、液体噴射ヘッド1を保持部材2から離間させることで、液体噴射ヘッド1を保持部材2から取り外すことができる。
以上説明のように、液体噴射ヘッド1を保持部材2に固定する方法では、保持部材2に固定された弾性部材3の弾性力によって、液体噴射ヘッド1が保持部材2に固定される。このため、従来のように複数のネジを用いずに、液体噴射ヘッド1を保持部材2に簡単に固定することができる。よって、作業者の手間が大幅に省かれるので、液体噴射ヘッド1の取り付けおよび交換を簡単に行うことができる。
従来のように複数のネジを用いる場合、液体噴射ヘッド1を押さる作業と、ネジを持つ作業と、ドライバー等の工具でネジを固定するという作業との3つの作業を同時に行わなければならない。これに対し、本実施形態では、液体噴射ヘッド1を押さえ、かつ弾性部材3を変形させながら弾性部材3を開口部101に挿通させる作業により、液体噴射ヘッド1を保持部材2に簡単に固定することができる。よって、従来に比べ、作業数が減る。このため、液体噴射ヘッド1の取り付けおよび交換を簡単に行うことができる。
具体的には、前述のように、液体噴射ヘッド1を保持部材2に固定する方法では、第1当接部321と第2当接部322とを近づけた近接状態で、液体噴射ヘッド1の当接面S13を保持部材2に近づけるように液体噴射ヘッド1を保持部材2へ移動させる。その後、第1当接部321および第2当接部322を貫通孔H1に挿通させる。その後、液体噴射ヘッド1の当接面S13と保持部材2とを当接させる。その後、第1当接部321と第2当接部322の近接状態を解除して、第1当接部321および第2当接部322を第1面S12に当接させる。このように、弾性部材3を変形させて弾性部材3を貫通孔H1に挿通させた後に当該変形を解除するという簡単な作業で、液体噴射ヘッド1を保持部材2に固定することができる。
また、弾性部材3が保持部材2に固定されているので、使用者は一方の手で弾性部材3を変形させながら、もう一方の手で液体噴射ヘッド1を把持して保持部材2に向かって移動させることができる。このため、液体噴射ヘッド1の着脱を簡単に行うことができる。
また、本実施形態では、保持部材2に対して液体噴射ヘッド1を重力方向の下方から固定する。従来の方法では、液体噴射ヘッド1を押さえる作業と、ネジを持つ作業と、工具でネジを固定するという作業との3つの作業を同時に行なう必要があり、特に液体噴射ヘッド1を重力方向の下方から固定する場合には作業性が悪いため、ネジを落としてしまうおそれが高い。これに対し、本実施形態の弾性部材3を用いた液体噴射ヘッド1の固定方法によれば、弾性部材3が保持部材2に固定されているため、弾性部材3を落とすおそれが無い。このため、液体噴射ヘッド1等を落下させずに、液体噴射ヘッド1を保持部材2に簡単に固定することができる。
また、前述のように、弾性部材3は、開口部101からZ1方向に露出する第1端部311および第2端部312を有する。したがって、弾性部材3の一端301および他端302は、平面視で第1当接部321と第2当接部322との間に配置されるとともに、開口部101に対して保持部材2とは反対側に位置する。このため、開口部101内に弾性部材3の一端301および他端302が位置する場合に比べ、使用者が弾性部材3の一端301および他端302を把持して操作することが簡単である。なお、弾性部材3の一端301および他端302は、開口部101内に位置していてもよい。
また、フランジ部152aおよび152bと、保持部材2とは、線膨張係数が異なる材料で形成されている。本実施形態では、フランジ部152aと保持部材2とがネジ締結ではなく、弾性部材3で固定されているため、フランジ部152aおよび保持部材2の一方の線膨張による反りの影響が他方に与えられ難い。したがって、フランジ部152aと、保持部材2とで、線膨張の異なる材料を使用することができるため、ホルダー15と保持部材2の設計自由度を向上させることができる。なお、フランジ部152bおよび保持部材2についても同様である。なお、フランジ部152aおよび152bと、保持部材2とは、線膨張係数が同じ材料で形成されてもよい。
また、保持部材2は、液体噴射ヘッド1のフランジ部152aに対してZ2方向に位置する。このため、保持部材2がフランジ部152aの側方に位置する場合に比べ、保持部材2の小型化を図ることができる。
2.第2実施形態
第2実施形態を説明する。なお、以下の各例示において機能が第1実施形態と同様である要素については、第1実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
第2実施形態を説明する。なお、以下の各例示において機能が第1実施形態と同様である要素については、第1実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
図12は、第2実施形態の第1弾性部材3a、第2弾性部材3b、液体噴射ヘッド1Aおよび保持部材2Aを示す断面図である。図13は、図12に示す第1弾性部材3aを示す斜視図である。本実施形態は、弾性部材3の代わりに第1弾性部材3aおよび第2弾性部材3bが用いられ、液体噴射ヘッド1のホルダー15の代わりに液体噴射ヘッド1Aのホルダー15Aが用いられ、保持部材2の代わりに保持部材2Aが用いられること以外、第1実施形態と同様である。以下では、第1弾性部材3aおよび第2弾性部材3bについて、第1実施形態の弾性部材3と異なる事項を説明し、同様の事項の説明は適宜省略する。また、液体噴射ヘッド1Aのホルダー15Aについて、第1実施形態のホルダー15と異なる事項を説明し、同様の事項の説明は適宜省略する。また、保持部材2Aについて、第1実施形態の保持部材2と異なる事項を説明し、同様の事項の説明は適宜省略する。
2-1.液体噴射ヘッド1Aの保持部材2Aへの固定に関する構成
図12に示すように、液体噴射ヘッド1Aのホルダー15Aは、第1フランジ部152aAおよび第2フランジ部152bAを有する。第1フランジ部152aAおよび第2フランジ部152bAについては、第1実施形態のフランジ部152aおよび152bと異なる事項を説明し、同様の事項の説明は適宜省略する。
図12に示すように、液体噴射ヘッド1Aのホルダー15Aは、第1フランジ部152aAおよび第2フランジ部152bAを有する。第1フランジ部152aAおよび第2フランジ部152bAについては、第1実施形態のフランジ部152aおよび152bと異なる事項を説明し、同様の事項の説明は適宜省略する。
第1フランジ部152aAおよび第2フランジ部152bAでは、第1実施形態の開口部101が省略される。第1フランジ部152aAは、噴射面S11に向かって見た平面視で噴射面S11に対して第1方向であるY1方向に張り出す。第2フランジ部152bAは、平面視で噴射面S11に対して第2方向であるY2方向に張り出す。第2方向は、第1方向とは反対方向である。
第1フランジ部152aAは、当接面S13aと、第1面S12aとを有する。当接面S13aは、保持部材2に当接する面である。当接面S13aは、第1面S12aとは反対側の面でもある。一方、第1面S12aは、当接面S13aとは反対側の面である。
第2フランジ部152bAは、当接面S13bと、第2面S12bとを有する。当接面S13bは、保持部材2に当接する面である。当接面S13bは、第2面S12bとは反対側の面でもある。一方、第2面S12bは、当接面S13bとは反対側の面である。
保持部材2Aについては、第1実施形態の保持部材2と異なる事項を説明し、同様の事項の説明は適宜省略する。保持部材2Aは、第1実施形態の固定用開口部201が省略される。なお、図12は、図3中のD-D線断面に相当する。
図12に示すように、第1弾性部材3aおよび第2弾性部材3bは、液体噴射ヘッド1Aを保持部材2Aに固定するために用いられる。第1弾性部材3aおよび第2弾性部材3bは、変形可能である。第1弾性部材3aは、第1フランジ部152aAごとに設けられる。第2弾性部材3bは、第2フランジ部152bAごとに設けられる。
第1弾性部材3aおよび第2弾性部材3bは、板状の部材を折り曲げることにより形成されるバネ部材である。
第1弾性部材3aは、第1固定端351aと第1自由端371aとを有する板バネ部材である。また、第1弾性部材3aは、第1固定部35a、第1接続部38a、第1当接部36aおよび第1端部37aを有する。また、第2弾性部材3bは、第2固定端351bと第2自由端371bとを有する板バネ部材である。第2弾性部材3bは、第2固定部35bと、第2接続部38bと、第2当接部36bと、第2端部37bとを有する。
なお、第1弾性部材3aと第2弾性部材3bとは同様の構成であるため、以下では、第1弾性部材3aについて代表的に説明し、第2弾性部材3bの説明は適宜省略する。第2固定部35bは第1固定部35aと同様の構成であり、第2接続部38bは第1接続部38aと同様の構成であり、第2当接部36bは第1当接部36aと同様の構成であり、第2端部37bは第1端部37aと同様の構成である。
図12および図13に示すように、第1固定部35aは、保持部材2Aに固定される。よって、第1固定端351aは、保持部材2Aの外周面に固定される。なお、第2固定端351bも、保持部材2Aの外周面に固定される。図示の例では、第1固定部35aは、ネジ18によって保持部材2Aに締結されているが、第1固定部35aは、例えば、保持部材2Aに固着されてもよい。
第1接続部38aは、保持部材2Aおよび第1フランジ部152aAの各外周面上に配置される。第1接続部38aは、第1固定部35aから90°折り曲げられ、Z1方向に延びる部分である。第1接続部38aは、第1固定部35aと第1当接部36aとを接続する。
第1当接部36aは、第1自由端371aと第1固定端351aとの間で、第1面S12aに当接する。なお、第2当接部36bは、第2自由端371bと第2固定端351bとの間で、第2面S12bに当接する。第1当接部36aは、Y2方向にみて、第1自由端371aと第1固定端351aとの間に位置する。第1当接部36aは、第1接続部38aからY2方向に90°折り曲げられた後、90°以上180°未満の範囲内で折り返されるまでの部分である。
第1端部37aは、第1フランジ部152aAに対してZ1方向に位置する。第1端部37aは、第1当接部36aから、第1フランジ部152aAから遠ざかる方向に90°以上180°未満の範囲で折り曲げられる部分である。換言すれば、第1自由端371aと第1当接部36aとの間の部分が、第1端部37aである。また、第1自由端371aは、第1弾性部材3aの第1固定端351aとは反対側の端である。なお、第2自由端371bは、第2弾性部材3bの第2固定端351bとは反対側の端である。
図12に示すように、第1端部37aおよび第2端部37bは、噴射面S11に対して傾斜する。第1当接部36aと第2当接部36bとの間の距離L1は、第1自由端371aと第2自由端371bとの間の距離L2よりも短い。また、平面図は図示しないが、第1当接部36aおよび第2当接部36bは、平面視で、第1自由端371aおよび第2自由端371bの間に位置する。また、液体噴射ヘッド1Aが保持部材2Aに固定されている状態で、距離L1は、ホルダー15AのX1方向の長さL0よりも小さい。また、距離L2は、長さL0よりも大きい。
以上説明のように、液体噴射ヘッド1は、第1フランジ部152aAおよび第2フランジ部152bAと、第1弾性部材3aと、第2弾性部材3bとを有する。また、第1弾性部材3aは、第1固定端351aと、第1自由端371aと、第1当接部36aとを有する。第2弾性部材3bは、第2固定端351bと、第2自由端371bと、第2当接部36bとを有する。かかる第1弾性部材3aと第2弾性部材3bとの間に液体噴射ヘッド1Aを位置させ、液体噴射ヘッド1Aを保持部材2Aに向かってを押し込むだけで、液体噴射ヘッド1Aと保持部材2Aとを第1弾性部材3aおよび第2弾性部材3bで挟むことができる。このため、従来のように複数のネジを用いずに、第1弾性部材3aおよび第2弾性部材3bの弾性力により液体噴射ヘッド1Aを保持部材2Aに簡単に固定することができる。よって、液体噴射ヘッド1Aの取り付けおよび交換を簡単に行うことができる。
なお、第2弾性部材3bは省略されてもよい。その場合、例えば、第2弾性部材3bの代わりに、弾性を有さず、保持部材2AからZ1方向に向かって突出する突出部が設けられる。なお、当該突出部は、例えば、第2弾性部材3bと同様の形状である。この場合であっても、当該突出部と第1弾性部材3aとの間に保持部材2Aに向かって液体噴射ヘッド1Aを押し込むことで、第1弾性部材3aの弾性力により液体噴射ヘッド1Aを保持部材2Aに簡単に固定することができる。
2-3.液体噴射ヘッド1Aの保持部材2Aへの固定方法
図14および図15は、液体噴射ヘッド1Aの保持部材2Aへの固定方法を説明するための図である。
図14および図15は、液体噴射ヘッド1Aの保持部材2Aへの固定方法を説明するための図である。
図14に示すように、まず、第1弾性部材3aおよび第2弾性部材3bが固定された保持部材2Aを準備する。具体的には、保持部材2Aに第1弾性部材3aおよび第2弾性部材3bを複数のネジ18を用いて固定する。なお、液体噴射ヘッド1Aが保持部材2Aに固定されていない状態で、図14に示す距離L1は、図12に示すホルダー15Aの長さL0よりも小さい。また、図14に示す距離L2は、図12に示す長さL0よりも大きい。
次に、液体噴射ヘッド1Aを保持部材2Aに固定する。具体的には、使用者が液体噴射ヘッド1Aを把持して、液体噴射ヘッド1Aを保持部材2Aに近づける。この際、図15に示すように、第1フランジ部152aAおよび第2フランジ部152bAを第1端部37aおよび第2端部37bに当接させながら、液体噴射ヘッド1Aを保持部材2Aに近づける。液体噴射ヘッド1Aを第1弾性部材3aおよび第2弾性部材3bとの間に位置させると、第1当接部36aおよび第2当接部36bは互いに離れる方向に変形する。
次いで、図15の状態から液体噴射ヘッド1Aを保持部材2Aに向かって更に押し込むことで、液体噴射ヘッド1Aを保持部材2Aに当接させる。そして、第1当接部36aおよび第2当接部36bの変形が解除される。この結果、図12に示すように、第1当接部36aと第1固定端351aとの間に第1フランジ部152aAおよび保持部材2Aの一部が位置し、第2当接部36bと第2固定端351bとの間の第2フランジ部152bAおよび保持部材2Aの他部が位置する。これにより、第1弾性部材3aおよび第2弾性部材3bの弾性力によって液体噴射ヘッド1Aが保持部材2Aに固定される。
以上の説明のように、液体噴射ヘッド1Aを保持部材2Aに固定する方法では、保持部材2Aに固定された第1弾性部材3aおよび第2弾性部材3bの弾性力によって、液体噴射ヘッド1Aが保持部材2Aに固定される。このため、従来のように複数のネジを用いずに、液体噴射ヘッド1Aを保持部材2Aに簡単に固定することができる。よって、作業者の手間が大幅に省かれるので、液体噴射ヘッド1Aの取り付けおよび交換を簡単に行うことができる。
また、前述のように、本実施形態では、第1フランジ部152aAおよび第2フランジ部152bAを第1端部37aおよび第2端部37bに当接させながら、液体噴射ヘッド1Aを保持部材2Aに近づける。その後、第1当接部36aと第1固定端351aとの間に第1フランジ部152aAおよび保持部材2Aの一部を位置させ、第2当接部36bと第2固定端351bとの間の第2フランジ部152bAおよび保持部材2Aの他部を位置させる。この方法によれば、使用者は液体噴射ヘッド1Aを把持して保持部材2Aに向かって移動させることで、液体噴射ヘッド1の着脱を簡単に行うことができる。また、本実施形態では、使用者が第1弾性部材3aおよび第2弾性部材3bを把持する必要がないため、第1実施形態に比べ、液体噴射ヘッド1Aの着脱をより簡単に行うことができる。
また、前述のように、第1端部37aおよび第2端部37bは噴射面S11に対して傾斜しており、距離L1は距離L2よりも短い。換言すれば、第1端部37aと第2端部37bとは、液体噴射ヘッド1Aを保持部材2Aに対して固定する際に液体噴射ヘッド1Aを保持部材2Aに近づける方向であるZ2方向に向かうに連れて、Y軸に沿った方向において互いに近づくように傾斜している。このため、第1端部37aを第1フランジ部152aAに、かつ第2端部37bに第2フランジ部152bAに沿わせながら、液体噴射ヘッド1Aを保持部材2Aに向かって押し込むことができる。つまり、第1端部37aおよび第2端部37bをガイド部として機能させることができる。このため、液体噴射ヘッド1Aを保持部材2Aに向かって押し込む作業が簡単になる。この結果、第1端部37aおよび第2端部37bが設けられることで、第1端部37aおよび第2端部37bが設けられていない場合に比べ、液体噴射ヘッド1の着脱をより簡単に行うことができる。
第1端部37aおよび第2端部37bは噴射面S11に対する傾斜角度は、特に限定されないが、例えば、20°以上40°以下であることが好ましく、より好ましくは30°である。かかる範囲であると、ガイド部としての機能が特に有効に発揮される。
なお、第1端部37aの全てが噴射面S11に対して傾斜するが、第1端部37aの一部が噴射面S11に対して傾斜してもよい。同様に、第2端部37bの全てが噴射面S11に対して傾斜するが、第2端部37bの一部が噴射面S11に対して傾斜してもよい。
なお、液体噴射ヘッド1Aの第1フランジ部152aAおよび第2フランジ部152bAを第1弾性部材3aおよび第2弾性部材3bに当接させながら、液体噴射ヘッド1AをZ2方向へ移動させやすくするため、第1自由端371aと第2自由端371bとの間の距離L2を、ホルダー15AのX1方向の長さL0よりも大きくしたが、距離L2を長さL0よりも短くしてもよい。
また、第1フランジ部152aAおよび第2フランジ部152bAと、保持部材2Aとは、線膨張係数が異なる材料で形成されている。本実施形態では、第1フランジ部152aAと保持部材2Aとがネジ締結ではなく、第1弾性部材3aで固定されている。このため、第1フランジ部152aAと保持部材2Aとの一方の線膨張による反りの影響が他方に与えられ難い。したがって、第1フランジ部152aAと保持部材2Aとで、線膨張の異なる材料を使用することができるため、ホルダー15Aと保持部材2Aの設計自由度を向上させることができる。なお、第2フランジ部152bAについても同様である。なお、第1フランジ部152aAおよび第2フランジ部152bAと、保持部材2Aとは、線膨張係数が同じ材料で形成されてもよい。
3.第3実施形態
第3実施形態を説明する。なお、以下の各例示において機能が第1実施形態と同様である要素については、第1実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
第3実施形態を説明する。なお、以下の各例示において機能が第1実施形態と同様である要素については、第1実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
図16は、第3実施形態の液体噴射ヘッド1Bおよび保持部材2Bを示す断面図である。本実施形態は、液体噴射ヘッド1のフランジ部152aの代わりに液体噴射ヘッド1Bのフランジ部152aBが用いられ、保持部材2の梁部25の代わりに保持部材2Bの梁部25Bが用いられることが、第1実施形態と異なる。以下では、液体噴射ヘッド1Bおよび保持部材2Bについて、第1実施形態の液体噴射ヘッド1および保持部材2と異なる事項を説明し、同様の事項の説明は適宜省略する。
図16に示すように、保持部材2Bの梁部25Bは、弾性部材3が嵌合する溝250を有する。具体的には、梁部25Bの弾性部材3との当接部分は、第3当接部33が嵌合する溝250を有する。溝250は、Z2方向に開口する窪みである。かかる溝250が設けられることで、弾性部材3を梁部25Bに安定的に固定することができる。よって、弾性部材3の保持部材2Bに対するY軸に沿う方向への位置ずれを防ぐことができ、弾性部材3の保持部材2Bへの安定した固定が可能である。
また、液体噴射ヘッド1Bのホルダー15Bが有するフランジ部152aBの第1面S12Bは、第1当接部321が嵌合する溝155を有する。また、第1面S12Bは、第2当接部322が嵌合する溝156を有する。溝155および156は、第1面S12Bに形成された窪みである。かかる溝155および156が設けられることで、設けられていない場合に比べ、弾性部材3の液体噴射ヘッド1Bに対するY軸に沿う方向への位置ずれを防ぐことができ、弾性部材3の液体噴射ヘッド1Bへの安定した固定が可能である。
なお、図示はしないが、本実施形態のフランジ部152bは、フランジ部152aBの第1面S12Bと同様に、溝155および156を有する。
4.変形例
以上に例示した形態は多様に変形され得る。前述の形態に適用され得る具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された2以上の態様は、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。また、第1実施形態に関する変形例は、矛盾しない範囲で、第2および第3実施形態に採用され得る。
以上に例示した形態は多様に変形され得る。前述の形態に適用され得る具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された2以上の態様は、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。また、第1実施形態に関する変形例は、矛盾しない範囲で、第2および第3実施形態に採用され得る。
4-1.第1変形例
図17は、第1実施形態の液体噴射ヘッド1と保持部材2との配置を示す図である。図18は、第1変形例の液体噴射ヘッド1Cと保持部材2Cとの配置を示す図である。図17に示すように、第1実施形態では、フランジ部152aおよび152bに対して保持部材2がZ2方向に位置している。この場合、重力方向の下方から上方に向かって液体噴射ヘッド1を保持部材2に対して取り付けられる。一方、図18に示すように、液体噴射ヘッド1Cのフランジ部152aに対して保持部材2Cの一部がZ1方向に位置している場合、重力方向の上方から下方に向かって液体噴射ヘッド1Cを保持部材2Cに対して取り付ける。
図17は、第1実施形態の液体噴射ヘッド1と保持部材2との配置を示す図である。図18は、第1変形例の液体噴射ヘッド1Cと保持部材2Cとの配置を示す図である。図17に示すように、第1実施形態では、フランジ部152aおよび152bに対して保持部材2がZ2方向に位置している。この場合、重力方向の下方から上方に向かって液体噴射ヘッド1を保持部材2に対して取り付けられる。一方、図18に示すように、液体噴射ヘッド1Cのフランジ部152aに対して保持部材2Cの一部がZ1方向に位置している場合、重力方向の上方から下方に向かって液体噴射ヘッド1Cを保持部材2Cに対して取り付ける。
また、図17に示すように、第1実施形態では、フランジ部152aに対して保持部材2がZ2方向に位置していることで、フランジ部152aの側方には保持部材2が配置されていない。フランジ部152aに対して保持部材2がZ2方向に位置していることで、図18に示す例に比べ、液体噴射ヘッド1の小型化を図り易い。さらに、図17に示すように、第1実施形態では、保持部材2の内部の空間を小さくすることができるので、液体噴射ヘッド1の小型化を図り易い。また、重力方向の下方から上方に向かって液体噴射ヘッド1を保持部材2に固定することで、噴射面S11とフランジ部152aとの距離が短くなるため、ノズルの位置精度を向上させることができる。
図19は、図18の液体噴射ヘッド1Cおよび保持部材2Cの断面を示す図である。図19に示すように、保持部材2Cの一部が、フランジ部152aに対して重力方向の下方に位置する場合、重力方向の上方から下方に向かって液体噴射ヘッド1を保持部材2に対して取り付ける。この場合、第3当接部33が、第1当接部321および第2当接部322に対してZ2方向に位置する。
4-2.第2変形例
図20は、第1実施形態の変形例である第2変形例の保持部材2Dを示す図である。第1実施形態の保持部材2は固定用開口部201を有する。しかし、固定用開口部201は省略し得る。固定用開口部201が省略される場合、図20に示すように、例えば、2つの梁部25Dは、本体部21を貫通して配置される。また、梁部25Dの本体部21から露出する先端部には、弾性部材3の第3当接部33が固定される。2つの梁部25Dの先端部は、互いに液体噴射ヘッド1の流路構造体12を介して配置される。また、図20に示すように、梁部25Dは、その本体部21から突出する部分の先端に、幅が広い拡幅部259を有することが好ましい。このようにすることで、弾性部材3の第3当接部33を本体部21と拡幅部259との間に挟むことができるので、弾性部材3がY軸に沿う方向にずれるのを防止することができる。なお、拡幅部259を設ける位置は、梁部25Dの先端に限られない。また、梁部25Dは、例えば、ネジであってもよく、ネジの頭を拡幅部としてもよい。
図20は、第1実施形態の変形例である第2変形例の保持部材2Dを示す図である。第1実施形態の保持部材2は固定用開口部201を有する。しかし、固定用開口部201は省略し得る。固定用開口部201が省略される場合、図20に示すように、例えば、2つの梁部25Dは、本体部21を貫通して配置される。また、梁部25Dの本体部21から露出する先端部には、弾性部材3の第3当接部33が固定される。2つの梁部25Dの先端部は、互いに液体噴射ヘッド1の流路構造体12を介して配置される。また、図20に示すように、梁部25Dは、その本体部21から突出する部分の先端に、幅が広い拡幅部259を有することが好ましい。このようにすることで、弾性部材3の第3当接部33を本体部21と拡幅部259との間に挟むことができるので、弾性部材3がY軸に沿う方向にずれるのを防止することができる。なお、拡幅部259を設ける位置は、梁部25Dの先端に限られない。また、梁部25Dは、例えば、ネジであってもよく、ネジの頭を拡幅部としてもよい。
4-3.第3変形例
図21は、第1実施形態の変形例である第3変形例の保持部材2Eを示す図である。図21に示すように、例えば、保持部材2Eが有する2つの梁部25Eは、本体部21を貫通して配置される。また、梁部25Eの本体部21から露出する先端部には、弾性部材3の第3当接部33が固定される。2つの梁部25Eの先端部は、互いに液体噴射ヘッド1の流路構造体12および本体部21の一部を介して配置される。また、図21に示すように、梁部25Eは、その本体部21から突出する部分の先端に、幅が広い拡幅部259を有することが好ましい。このようにすることで、弾性部材3の第3当接部33を本体部21と拡幅部259との間に挟むことができるので、弾性部材3がY軸に沿う方向にずれるのを防止することができる。なお、拡幅部259を設ける位置は、梁部25Eの先端に限られない。また、梁部25Eは、例えば、ネジであってもよく、ネジの頭を拡幅部としてもよい。
図21は、第1実施形態の変形例である第3変形例の保持部材2Eを示す図である。図21に示すように、例えば、保持部材2Eが有する2つの梁部25Eは、本体部21を貫通して配置される。また、梁部25Eの本体部21から露出する先端部には、弾性部材3の第3当接部33が固定される。2つの梁部25Eの先端部は、互いに液体噴射ヘッド1の流路構造体12および本体部21の一部を介して配置される。また、図21に示すように、梁部25Eは、その本体部21から突出する部分の先端に、幅が広い拡幅部259を有することが好ましい。このようにすることで、弾性部材3の第3当接部33を本体部21と拡幅部259との間に挟むことができるので、弾性部材3がY軸に沿う方向にずれるのを防止することができる。なお、拡幅部259を設ける位置は、梁部25Eの先端に限られない。また、梁部25Eは、例えば、ネジであってもよく、ネジの頭を拡幅部としてもよい。
4-4.第4変形例
図22は、第2実施形態の変形例である第4変形例の第1弾性部材3aFおよび第2弾性部材3bFを示す図である。第2実施形態の第1弾性部材3aが有する第1固定部35aは、図12に示すように、第1接続部38aに対して90°折り曲げられている。したがって、第1固定部35aは、本体部21のZ2方向の面上に位置する。同様に、第2実施形態の第2弾性部材3bが有する第2固定部35bは、第2接続部38bに対して90°折り曲げられている。したがって、第2固定部35bは、本体部21のZ2方向の面上に位置する。
図22は、第2実施形態の変形例である第4変形例の第1弾性部材3aFおよび第2弾性部材3bFを示す図である。第2実施形態の第1弾性部材3aが有する第1固定部35aは、図12に示すように、第1接続部38aに対して90°折り曲げられている。したがって、第1固定部35aは、本体部21のZ2方向の面上に位置する。同様に、第2実施形態の第2弾性部材3bが有する第2固定部35bは、第2接続部38bに対して90°折り曲げられている。したがって、第2固定部35bは、本体部21のZ2方向の面上に位置する。
しかし、図22に示すように、第1弾性部材3aFが有する第1固定部35aFは、第1接続部38aに対して折れ曲がっていなくてもよい。この場合、第1固定部35aFは、本体部21の側面にネジ18によって固定される。同様に、第2弾性部材3bFが有する第2固定部35bFは、第2接続部38bに対して折れ曲がっていなくてもよい。この場合、第2固定部35bFは、本体部21の側面にネジ18によって固定される。
また、図22に示すように、第1当接部36aが第1接続部38aに対して90°よりも大きく曲げられ、第2当接部36bが第2接続部38bに対して90°よりも大きく曲げられている。このような構成にすることで、第1当接部36aおよび第2当接部36bが第1フランジ部152aA及び第2フランジ部152bAを保持部材2Fに対してZ2方向に押圧する力が増大し、液体噴射ヘッド1Aと保持部材2Fとが固定される力を向上することができる。
4-5.第5変形例
図23は、第5変形例の液体噴射装置100Gを示す概略図である。図23に示す液体噴射装置100Gは、シリアル型の印刷装置である。液体噴射装置100Gは、媒体PPの搬送方向DMに並ぶ複数の液体噴射ヘッド1を備える。複数の液体噴射ヘッド1は、X1方向に並べられる。
図23は、第5変形例の液体噴射装置100Gを示す概略図である。図23に示す液体噴射装置100Gは、シリアル型の印刷装置である。液体噴射装置100Gは、媒体PPの搬送方向DMに並ぶ複数の液体噴射ヘッド1を備える。複数の液体噴射ヘッド1は、X1方向に並べられる。
液体噴射装置100Gは、ヘッド搬送機構95を備える。ヘッド搬送機構95は、キャリッジ951および無端ベルト952を有する。キャリッジ951は複数の液体噴射ヘッド1を保持する。キャリッジ951は、無端ベルト952に連結されている。キャリッジ951は、無端ベルト952によって搬送されて、主走査方向に往復動する。
液体噴射装置100Gは、印刷処理を実行する場合、主走査方向に交差する副走査方向に媒体PPを搬送しつつ、主走査方向に液体噴射ヘッド1を往復動させながら、液体噴射ヘッド1からインクを噴射する。これにより、媒体PP上に、印刷データに応じたドットが形成されることにより、媒体PPに画像が印刷される。
このようなシリアル型のプリンターである液体噴射装置100Gにおいても、液体噴射ヘッド1が適用される。
4-11.その他の変形例
第1実施形態では、保持部材2に弾性部材3が固定されているが、液体噴射ヘッド1に弾性部材3が固定されてもよい。この場合、保持部材2を液体噴射ヘッド1に対して移動させ、保持部材2を液体噴射ヘッド1に固定してもよい。
第1実施形態では、保持部材2に弾性部材3が固定されているが、液体噴射ヘッド1に弾性部材3が固定されてもよい。この場合、保持部材2を液体噴射ヘッド1に対して移動させ、保持部材2を液体噴射ヘッド1に固定してもよい。
なお、前述した実施形態は、本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更、付加が可能である。
前述の形態で例示した液体噴射装置は、印刷に専用される機器のほか、ファクシミリ装置やコピー機等の各種の機器に採用され得る。もっとも、液体噴射装置の用途は印刷に限定されない。例えば、色材の溶液を噴射する液体噴射装置は、液体表示パネル等の表示装置のカラーフィルターを形成する製造装置として利用される。また、導電材料の溶液を噴射する液体噴射装置は、配線基板の配線や電極を形成する製造装置として利用される。また、生体に関する有機物の溶液を噴射する液体噴射装置は、例えばバイオチップを製造する製造装置として利用される。
1…液体噴射ヘッド、1A…液体噴射ヘッド、1B…液体噴射ヘッド、1C…液体噴射ヘッド、2…保持部材、2A…保持部材、2B…保持部材、2C…保持部材、2D…保持部材、2E…保持部材、3…弾性部材、3a…第1弾性部材、3b…第2弾性部材、3aF…第1弾性部材、3bF…第2弾性部材、10…ヘッドユニット、11…電気接続部、12…流路構造体、13…配線基板、14…固定板、15…ホルダー、15A…ホルダー、15B…ホルダー、18…ネジ、19…ネジ、21…本体部、25…梁部、25B…梁部、25D…梁部、25E…梁部、301…一端、302…他端、311…第1端部、312…第2端部、321…第1当接部、322…第2当接部、341…第1接続部、342…第2接続部、33…第3当接部、351a…第1固定端、351b…第2固定端、35a…第1固定部、35aF…第1固定部、35b…第2固定部、35bF…第2固定部、36a…第1当接部、36b…第2当接部、37a…第1端部、37b…第2端部、371a…第1自由端、371b…第2自由端、38a…第1接続部、38b…第2接続部、50…ヘッドチップ、51…アクチュエーターユニット、52…配線部材、91…液体容器、92…循環機構、93…制御ユニット、94…媒体搬送機構、95…ヘッド搬送機構、100…液体噴射装置、100G…液体噴射装置、101…開口部、111…中継基板、112…コネクター、113…カバー、121…流路基板、122…流路基板、125…流路基板、126…流路基板、127…流路基板、129…流路パイプ、131…コネクター、151…基部、152a…フランジ部、152b…フランジ部、152aB…フランジ部、152aA…第1フランジ部、152bA…第2フランジ部、1521…位置決め用孔、155…溝、156…溝、201…固定用開口部、211…位置決めピン、250…溝、951…キャリッジ、952…無端ベルト、A12…連通流路、DM…搬送方向、H1…貫通孔、H2…孔、L1…距離、L2…距離、L2a…第1列、L2b…第2列、PP…媒体、S11…噴射面、S12…第1面、S12B…第1面、S12a…第1面、S12b…第2面、S13…当接面、S13a…当接面、S13b…当接面。
Claims (13)
- 液体を噴射する噴射面を有する液体噴射ヘッドと、
前記液体噴射ヘッドを保持する保持部材と、
前記液体噴射ヘッドおよび前記保持部材のうち一方に固定され、前記液体噴射ヘッドと前記保持部材とを弾性力で固定する弾性部材と、
を備えることを特徴とする液体噴射装置。 - 前記液体噴射ヘッドは、前記噴射面に向かって見た平面視で前記噴射面よりも外側へ張り出したフランジ部を有し、
前記フランジ部は、前記保持部材に当接する面とは反対側の第1面と、前記第1面を貫通し、前記弾性部材の一部が挿通される貫通孔を形成する開口部と、を有し、
前記保持部材は、梁部を有し、
前記弾性部材は、
前記第1面に当接し、前記平面視で前記貫通孔を挟んで配置される第1当接部および第2当接部と、
前記梁部に固定される第3当接部と、を有する、
請求項1に記載の液体噴射装置。 - 前記弾性部材の一端および他端は、前記平面視で前記第1当接部と前記第2当接部との間に配置されるとともに、前記貫通孔に対して前記保持部材とは反対側に位置する、
請求項2に記載の液体噴射装置。 - 前記梁部の前記弾性部材との当接部分は、前記弾性部材の前記第3当接部が嵌合する溝を有する、
請求項2または3に記載の液体噴射装置。 - 前記液体噴射ヘッドは、前記噴射面に向かって見た平面視で前記噴射面に対して第1方向に張り出した第1フランジ部を有し、
前記弾性部材は、第1弾性部材であり、
前記第1弾性部材は、
前記保持部材に固定された第1固定端と、
前記第1固定端とは反対側の端である第1自由端と、
前記第1自由端と前記第1固定端との間で、前記第1フランジ部の前記保持部材と当接する面とは反対側の第1面に当接する第1当接部と、を有する、
請求項1に記載の液体噴射装置。 - 前記液体噴射ヘッドは、前記平面視で前記噴射面に対して前記第1方向とは反対方向である第2方向に張り出した第2フランジ部を有し、
前記液体噴射ヘッドと前記保持部材とを弾性力で固定する第2弾性部材を備え、
前記第2弾性部材は、
前記保持部材に固定された第2固定端と、
前記第2固定端とは反対側の端である第2自由端と、
前記第2自由端と前記第2固定端との間で、前記第2フランジ部の前記保持部材と当接する面とは反対側の第2面に当接する第2当接部と、を有し、
前記第1弾性部材の前記第1自由端から前記第1当接部までの部分の少なくとも一部、および前記第2弾性部材の前記第2自由端から前記第2当接部までの部分の少なくとも一部は、前記噴射面に対して傾斜し、
前記第1当接部と前記第2当接部との間の距離は、前記第1自由端と前記第2自由端との間の距離よりも短い
請求項5に記載の液体噴射装置。 - 前記第1面は、前記第1当接部に嵌合する溝を有する、
請求項2から6のいずれか1項に記載の液体噴射装置。 - 前記保持部材に対して、前記液体噴射ヘッドを重力方向の下方から固定する、
請求項1から7のいずれか1項に記載の液体噴射装置。 - 前記フランジ部と前記保持部材とは、線膨張係数が異なる材料で形成されている、
請求項2から4のいずれか1項に記載の液体噴射装置。 - 前記第1フランジ部と前記保持部材とは、線膨張係数が異なる材料で形成されている、
請求項5又は6に記載の液体噴射装置。 - 液体を噴射する噴射面を有する液体噴射ヘッドおよび前記液体噴射ヘッドを保持する保持部材のうち一方に固定された弾性力を有する弾性部材によって、前記液体噴射ヘッドを前記保持部材に固定する、
ことを特徴とする液体噴射ヘッドの固定方法。 - 前記液体噴射ヘッドは、前記噴射面に向かって見た平面視で前記噴射面よりも外側へ張り出したフランジ部を有し、
前記フランジ部は、第1面と、前記第1面と反対側の面と、前記第1面および前記第1面と反対側の面を貫通し、前記弾性部材の一部が挿通される貫通孔を形成する開口部と、を有し、
前記保持部材は、梁部を有し、
前記弾性部材は、前記平面視で前記貫通孔を挟んで配置される第1当接部および第2当接部と、前記梁部に固定される第3当接部と、を有し、
前記第1当接部と前記第2当接部とを近づけた近接状態で、前記液体噴射ヘッドの前記第1面と反対側の面を前記保持部材に近づけるように前記液体噴射ヘッドを前記保持部材へ移動させて、前記第1当接部および前記第2当接部を前記フランジ部の前記貫通孔に挿通させ、
前記液体噴射ヘッドの前記第1面と反対側の面と前記保持部材とを当接させた後、前記第1当接部と前記第2当接部の前記近接状態を解除して、前記第1当接部および前記第2当接部を前記第1面に当接させる、
請求項11に記載の液体噴射ヘッドの固定方法。 - 前記液体噴射ヘッドは、前記噴射面に向かって見た平面視で前記噴射面に対して第1方向に張り出した第1フランジ部と、前記平面視で前記噴射面に対して前記第1方向とは反対方向である第2方向に張り出した第2フランジ部と、を有し、
前記弾性部材は、第1弾性部材であり、
前記第1弾性部材は、
前記保持部材に固定された第1固定端と、
前記第1固定端とは反対側の端である第1自由端と、
前記第1自由端と前記第1固定端との間で、前記第1フランジ部の前記保持部材と当接する面とは反対側の第1面に当接する第1当接部と、を有し、
前記液体噴射ヘッドと前記保持部材とを弾性力で固定する第2弾性部材をさらに備え、
前記第2弾性部材は、
前記保持部材に固定された第2固定端と、
前記第2固定端とは反対側の端である第2自由端と、
前記第2自由端と前記第2固定端との間で、前記第2フランジ部の前記保持部材と当接する面とは反対側の第2面に当接する第2当接部と、を有し、
前記第1弾性部材の前記第1自由端から前記第1当接部までの第1端部の少なくとも一部、および前記第2弾性部材の前記第2自由端から前記第2当接部までの第2端部の少なくとも一部は、前記噴射面に対して傾斜し、
前記第1当接部と前記第2当接部との間の距離は、前記第1自由端と前記第2自由端との間の距離よりも短く、
前記第1フランジ部および前記第2フランジ部を前記第1端部および前記第2端部に当接させながら前記液体噴射ヘッドを前記保持部材に近づけ、
前記第1当接部と前記第1固定端との間に前記第1フランジ部および前記保持部材の一部を位置させ、前記第2当接部と前記第2固定端との間の前記第2フランジ部および前記保持部材の他部を位置させる、
請求項11に記載の液体噴射ヘッドの固定方法。
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