JP5673166B2 - 液体噴射ヘッド、および、液体噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット式記録ヘッド等の液体噴射ヘッド、および、これを備えた液体噴射装置に係り、特に、複数のノズルを列設してなるノズル列を有するノズル形成面、および液体噴射ヘッドを保護すると共にノズル形成面を接地するカバー部材を備えた液体噴射ヘッド、および、液体噴射装置に関する。

圧力室内の液体に圧力変動を生じさせることでノズルから液滴として噴射させる液体噴射ヘッドとしては、例えば、インクジェット式記録装置（以下、単にプリンターという）などの画像記録装置に用いられるインクジェット式記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドという）、液晶ディスプレイなど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（Electro Luminescence）ディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）などの電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップ（生物化学素子）の製造に用いられる生体有機物噴射ヘッドなどがある。そして、画像記録装置用の記録ヘッドでは液状のインクを噴射し、ディスプレイ製造装置用の色材噴射ヘッドではＲ（Red）・Ｇ（Green）・Ｂ（Blue）の各色材の溶液を噴射する。また、電極形成装置用の電極材噴射ヘッドでは液状の電極材料を噴射し、チップ製造装置用の生体有機物噴射ヘッドでは生体有機物の溶液を噴射する。

上記の液体噴射ヘッドとしては、複数のノズルが開設された金属製のノズルプレートおよび各ノズルにそれぞれ連通する圧力室を含む液体流路が形成された液体流路を備えた液体噴射ユニットと、圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧電振動子等の圧力発生手段と、液体噴射ユニットが固定される樹脂製のヘッドケースと、を備えたものがある。

上記液体噴射ユニットは、ノズルプレートのノズルを露出する開口部が開設された額縁状を呈する金属製のカバー部材によって保護されている（例えば、特許文献１参照。）。即ち、液体噴射ユニットの外周面はカバー部材によって覆われており、さらにカバー部材の一部がノズルプレートの表面（液体が噴射される側の面。以下、ノズル形成面とも言う。）における外周縁部に対して覆い被さる状態で接触している。このように構成することにより、液体噴射ユニットに対して記録紙等が接触することが防止される。また、このカバー部材は接地されており、ノズルプレートに接触して導通することで、例えば、記録紙等から発生した静電気がノズルプレートを通じて伝達することによる駆動ＩＣ等の損傷や、液体およびノズルプレートの帯電を防止するようになっている。

特開２００４−２８４２７３号公報

上記の液体噴射装置では、液体噴射ヘッドのノズルから液体の溶媒が蒸発することを防いだり、ノズルに対して負圧を与えて当該ノズルから増粘した液体や気泡を強制的に排出したりするため、ノズル形成面を封止するキャップ部材が設けられている。キャップ部材は弾性を有するトレイ状の部材であり、開口面側の上縁部を液体噴射ユニットのノズル形成面側に当接させることでノズル形成面を密閉する（キャッピング）。上記特許文献１に開示されているプリンターでは、カバー部材におけるノズル形成面に重なった部分にキャップ部材の上縁部が当接するように構成されている。即ち、この構成では、液体噴射ユニットにおいてカバー部材が重なり尚かつキャップ部材が当接する領域が必要な分、液体噴射ユニットが大型化するという問題があった。また、この構成では、カバー部材の外面（記録動作時において記録紙やプラテンと対向する面）が、このカバー部材の厚み分だけノズル形成面よりも下方に位置することになる。このため、ノズル形成面とカバー部材との間に段差が生じ、ワイピング部材によるノズル形成面の払拭時に、段差部分に拭き残しが生じたり、ワイピング部材が段差を乗り越える際の衝撃で液体を弾き飛ばしたりする虞があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、液体噴射ユニットの小型化とワイピング部材による払拭性の向上が可能な液体噴射ヘッド、および、液体噴射装置を提供することにある。

本発明の液体噴射ヘッドは、上記目的を達成するために提案されたものであり、液体が噴射されるノズルが複数開設された導電性を有するノズル形成面、および、各ノズルにそれぞれ連通する液体流路を有する液体噴射ユニットと、
当該液体噴射ユニットが接合されるヘッドケースと、
導電性を有するカバー部材と、を備え、
前記カバー部材は、前記ヘッドケースに対する取付状態で前記ノズル形成面を露出する開口部が開設されたフレーム部、および、前記開口部の内周縁から開口部内に向けて部分的に突出した当接部を有し、
前記当接部は、前記開口部の内周縁における四隅にそれぞれ形成され、前記カバー部材が前記ヘッドケースに取り付けられた状態で、前記ノズル形成面におけるノズル形成領域外に当接し、
前記ノズル形成面が前記開口部から露出すると共に前記当接部がノズル形成面に対して当接して導通する状態で前記カバー部材が前記ヘッドケースに取り付けられることで、前記ノズル形成面と前記フレーム部の外面とが同一面上に揃うことを特徴とする。

上記構成によれば、当接部がノズル形成面に対して当接して導通する状態でカバー部材がヘッドケースに取り付けられることで、ノズル形成面とフレーム部の外面とが同一面上に揃うので、ノズル形成面の周縁部にカバー部材のフレーム部が重なる構成と比較して、ノズル形成面とカバー部材のフレーム部の外面との間の段差を可及的に低減することができる。これにより、ノズル形成面を払拭するワイピング部材が、ノズル形成面とカバー部材との境界を円滑に移動することができ、ノズル形成面における汚れの拭き残しや、ワイピング部材が拭き取った液体が弾き飛ばされる等の不具合を防止することが可能となる。即ち、ワイピング部材よる払拭性が向上する。また、液体噴射ユニットにおいてカバー部材のフレーム部が重なり尚かつキャップ部材が当接する領域が不要であるため、その分、液体噴射ユニットの小型化が可能となる。

上記構成において、前記フレーム部の内面と前記ヘッドケースとの間には、前記液体噴射ユニットの全周に沿って接着剤が充填される構成を採用することが望ましい。

当該構成によれば、フレーム部の内面とヘッドケースとの間に、液体噴射ユニットの全周に沿って接着剤が充填されることにより、液体噴射ユニットの外周面と、カバー部材のフレーム部の内面と、ヘッドケースとの間が接着剤によって封止されるので、キャッピング部材によるキャッピング状態で吸引処理を行う際に、液体噴射ユニットの外周面とカバー部材との間から空気が流入することが防止され、これにより、キャッピング部材内の空部をより確実に負圧化することができる。

さらに、前記当接部の外面が、前記フレーム部の外面よりも当該フレーム部の内面とは反対側に向けて突出する一方、当該当接部の内面が、前記フレーム部の外面と同一面上に揃えられた構成を採用することが望ましい。

また、本発明の液体噴射装置は、上記各構成の何れかの液体噴射ヘッドと、
前記液体噴射ヘッドのノズル形成面を封止可能なキャップ部材と、
を備えた液体噴射装置であって、
前記キャップ部材は、ノズル形成面に対する封止状態において、当該ノズル形成面と対向する側の面の開口周縁部を、カバー部材のフレーム部に当接させることを特徴とする。

また、上記構成において、前記液体噴射ヘッドのノズル形成面を払拭するワイピング部材を備え、
前記ワイピング部材が、前記ノズル形成面および前記フレーム部の外面を払拭可能な寸法に設定された構成を採用することが望ましい。

プリンターの斜視図である。 記録ヘッドユニットの分解斜視図である。 記録ヘッドユニットの正面図である。 記録ヘッドユニットの底面図である。 図４におけるＡ−Ａ線の要部断面図である。 図４におけるＢ−Ｂ線の要部断面図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、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、これらの態様に限られるものではない。また、以下においては、液体噴射装置として、図１に示すインクジェット式記録装置１（以下、単にプリンターという）を例示する。

図１に示したプリンター１は、インク（本発明における液体の一種）を貯留したインクカートリッジ５が取り付けられるカートリッジ装着部２を有し、記録ヘッドユニット３（本発明における液体噴射ヘッドの一種）を搭載するキャリッジ４を備えている。そして、キャリッジ４は、ガイドロッド６に軸支された状態で、駆動プーリー８と遊転プーリー９との間に架設したタイミングベルト１０に接続されている。そして、この駆動プーリー８はパルスモーター１１の回転軸に接合されており、このパルスモーター１１の作動によってキャリッジ４が記録紙７（記録媒体又は着弾対象の一種。）の幅方向、即ち、主走査方向に移動するようになっている。ガイドロッド６の下方には、このガイドロッド６と平行に紙送りローラー１２が配置されている。この紙送りローラー１２は、紙送りモーター１３からの駆動力によって回転されて、プラテン１４上の記録紙７を副走査方向へ搬送するように構成されている。

キャリッジ４の移動範囲内であって、記録紙等の噴射対象に対して画像等の印刷が行われる記録領域よりも外側の端部領域には、記録ヘッドユニット３の移動の基点となるホームポジションが設定されている。このホームポジション側には、記録ヘッドユニット３のノズル形成面４８（図４等参照）をキャッピング（封止）可能なキャッピング機構１５と、ノズル形成面を払拭（ワイピング）するワイピング機構１６とが主走査方向に隣り合わせて配設されている。キャッピング機構１５は、記録ヘッドユニット３のノズル形成面４８、即ち、ノズルプレート４４の噴射側の面を封止可能なキャップ部材１５′を備えており、このキャップ部材１５′を、ホームポジションに位置する記録ヘッドユニット３のノズル形成面４８に対して進退させることが可能に構成されている。キャップ部材１５′は、平面視において略矩形状の箱体、詳しくは、ノズル形成面４８と対向する側である上面側に開口したトレイ状の部材であり、例えばエラストマーやゴムなどの弾性材によって作製されている。このキャップ部材１５′の上面における開口面積は、ノズル形成面４８の面積よりも大きく、且つ、カバー部材２２のフレーム部６５の面積よりも僅かに小さく設定されている。また、キャップ部材１５′の内部空間である封止空部１７は、図示しない吸引ポンプなどの吸引手段に連通しており、キャッピング状態で当該吸引手段が作動されることによって負圧化されるように構成されている。

キャリッジ４がホームポジションに位置付けられると、キャップ部材１５′が上方に移動して、当該キャップ部材１５′の開口周縁部が後述するヘッドカバー４１のフレーム部６５に当接することでノズル形成面４８を封止するキャッピング状態となる（図５および図６参照）。このキャッピング状態では、ノズル形成面４８がキャップ部材１５′の封止空部１７内に臨み、且つ、キャップ部材１５′の開口周縁部（上端部）とフレーム部６５の外面とが密着するようになっている。これにより、記録ヘッドユニット３のノズル４６からのインク溶媒の蒸発が抑制され、インク粘度の上昇が抑制される。そして、記録紙７等の記録媒体に対する記録処理に移行する際には、ノズル形成面４８に対するキャップ部材１５′のキャッピング状態が解除される。また、記録ヘッドユニット３の内部流路の増粘したインクや気泡の除去を目的とするクリーニング処理時には、キャッピング状態とした上で吸引手段を作動させることにより封止空部１７内が負圧化される。これにより、ノズル４６からインクや気泡を強制的に排出させることができる。

キャッピング機構１５と記録領域（プラテン１４）との間には、ワイピング機構１６が設けられる。このワイピング機構１６は、ワイパーブレード１６′（本発明におけるワイピング部材に相当）を有している。このワイピング機構１６は、ワイパーブレード１６′の先端部が記録ヘッドユニット３の移動経路に重なるワイピング位置と、この移動経路から外れてブレード１６′の先端部が記録ヘッドユニット３のノズル形成面４８に接触しない退避位置とに進退可能となっている。ワイパーブレード１６′は、エラストマーやゴムなどの弾性材から成る板状の部材である。このワイパーブレード１６′の幅（払拭方向に直交する方向の寸法）は、ノズル形成面４８およびフレーム部６５の外面を払拭可能な大きさに設定されている。記録ヘッドユニット３のノズル形成面４８を払拭する場合には、ワイパーブレード１６′をワイピング位置まで移動させ、ワイパーブレード１６′の先端部がノズル形成面４８に当接する状態で記録ヘッドユニット３とワイパーブレード１６′とが相対移動することで、ワイパーブレード１６′がノズル形成面４８およびフレーム部６５を摺動して当該ノズル形成面４８およびフレーム部６５に付着したインク等を払拭するようになっている。

次に記録ヘッドユニット３について説明する。図２は、記録ヘッドユニット３の分解斜視図、図３は、記録ヘッドユニット３の正面図、図４は、記録ヘッドユニット３の下面図である。また、図５は、図４におけるＡ−Ａ線の要部断面図、図６は、図４におけるＢ−Ｂ線の要部断面図である。なお、図５および図６は、キャップ部材１５′によってノズル形成面４８がキャッピングされた状態を示している。
本実施形態の記録ヘッドユニット３は、インク導入ユニット１９と、ヘッド本体部２０と、インク導入ユニット１９およびヘッド本体部２０の間に配置される回路基板２１と、ヘッド本体部２０を保護するカバー部材２２と、を備えている。

インク導入ユニット１９は、複数のインク導入針２６が立設されたインク導入部材２５と、インク導入ユニット１９の底部を成す基礎部材２７と、を備えている。また、インク導入部材２５と基礎部材２７との間には、環状のシール部材２８と、このシール部材２８の内側に配置される接続流路部材２９と、接続流路部材２９と基礎部材２７の流路との間に装着される複数のフィルター３０と、が設けられている。

インク導入部材２５の上面には、インクカートリッジ５が着座するカートリッジ配置部３１が複数区画形成されている。各カートリッジ配置部３１には、インク導入針２６がそれぞれ立設されている。本実施形態では、４色のインク（例えば、シアンインク、マゼンタインク、イエローインク、ブラックインク）に対応して、合計４本のインク導入針２６が列設されている。インク導入針２６の内部には図示しない針流路が形成されている。この針流路の一端はインク導入針２６の先端部に開口し、他端は接続流路部材２９に形成された中間流路３３に連通する。

シール部材２８は、内面が接続流路部材２９の外周に沿うように環状に形成された合成樹脂等から成る弾性部材である。このシール部材２８は、インク導入針２６、接続流路部材２９、および基礎部材２７の各流路の接続部分を密封して液密にする。

接続流路部材２９は、４本のインク導入針２６にそれぞれ対応して形成された中間流路３３を４つ有する平板状の部材である。この中間流路３３は、一端がインク導入針２６の針流路に連通し、他端が基礎部材２７のインク供給路３５にそれぞれフィルター３０を介して連通している。ここで、フィルター３０は、接続流路部材２９の中間流路３３と基礎部材２７のインク供給路３５の間に装着され、流路内のインクに混入した気泡や異物がインク供給路３５側に供給されないように濾過する部材であり、４本の流路に対応して４つ備えられている。

基礎部材２７の上面には、接続流路部材装着部３４が形成されている。この接続流路部材装着部３４には、接続流路部材２９がフィルター３０を介在させた状態で装着される。また、基礎部材２７の内部には、基礎部材の高さ方向に貫通した状態でインク供給路３５が形成されている。このインク供給路３５の上端は、接続流路部材装着部３４に開口して、フィルター３０を介して接続流路部材２９の中間流路３３と連通する一方、インク供給路３５の下端は、ヘッド本体部２０のヘッドケース４１に形成されたケース流路５８（後述）と連通する。なお、インク供給路３５の下端部は、基礎部材２７の下面より下側（ヘッド本体部２０側）に延出しており、後述する回路基板２１の流路挿通口４０に挿通されている。これにより、インク供給路３５の下端部は、回路基板２１を挟んでケース流路５８と液密に接合することができる。そして、基礎部材２７が、シール部材２８、接続流路部材２９およびフィルター３０を間に挟んでインク導入部材２５と接合されることで、インク導入ユニット１９が形成される。これにより、インク導入流路２４、中間流路３３、およびインク供給路３５がそれぞれ液密に連通し、これらの流路を通じてインクカートリッジ５内のインクがヘッド本体部２０側に供給される。

回路基板２１には、ＩＣや抵抗等の電装部品が実装されると共に一側の端部にコネクター３６が形成されており、インク導入ユニット１９とヘッド本体部２０との間に配設される。この回路基板２１は、後述する振動子ユニット３８のフレキシブルケーブル３９が接合されている。また、コネクター３６には、一端がプリンター１の制御部に接続された信号ケーブル（図示せず）の他端が接続される。そのため、信号ケーブルを通じてプリンター１の制御部から送られてくる駆動信号等が、回路基板２１およびフレキシブルケーブル３９を介して振動子ユニット３８に供給される。また、インク供給路３５に対応する箇所には、板厚方向に貫通した流路挿通口４０が形成されている。この流路挿通口４０にインク供給路３５の下端が挿通されて、回路基板２１より下方でインク供給路３５とヘッドケース４１のケース流路５８とが接続される。

次に、ヘッド本体部２０の構成について詳しく説明する。本実施形態におけるヘッド本体部２０は、振動子ユニット３８と、ヘッドケース４１と、インク噴射ユニット４２と、から構成されている。

まず、インク噴射ユニット４２について説明する。本実施形態におけるインク噴射ユニット４２は、振動板４３、ノズルプレート４４、および流路形成基板４５を備えている。そして、これらのプレート部材は、流路形成基板４５が積層方向の中央に位置する状態で接着剤等によって一体化されている。そして、振動板４３側がヘッドケース４１に接合される。インク噴射ユニット４２の各構成プレートの平面（ノズルプレート４４のノズル形成面４８に平行な面）の大きさ、即ち、面積は、当該インク噴射ユニット４２が接合されるヘッドケース４１の下面（接合面）の面積よりも小さく設定されている。このため、インク噴射ユニット４２がヘッドケース４１の下面に接合された状態では、インク噴射ユニット４２の周囲にはヘッドケース４１との間に段差が生じる。この段差部分には、後述するように、カバー部材２２のフレーム部６５を固定する際の接着剤７２が導入される（図５および図６参照）。

振動板４３は、図示しないステンレス鋼等の金属製の支持板上にＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の樹脂フィルムをラミネート加工した二重構造の複合板材である。この振動板４３は、流路形成基板４５の一方の開口面（ノズルプレート４９とは反対側の面）を封止して、圧力室５４やリザーバー（共通液室）５２の一部を区画している。各圧力室５４に対応する部分の支持板にはエッチング加工が施されることで当該部分が環状に除去されて、圧電振動子６１の自由端部の先端部が接合される島部５５が形成されている（図５参照）。また、振動板４３におけるリザーバー５２に対応する部分は、このリザーバー５２の開口形状に倣って支持板がエッチング加工で除去されて樹脂フィルムのみとなっている。さらに、振動板４３には、ケース流路５８とリザーバー５２とを連通させる導入口（図示せず）が形成されている。

ノズルプレート４４は、ドット形成密度に対応したピッチで複数のノズル４６が列状に開設されたステンレス鋼等の金属から成る薄手の板材である。このため、ノズルプレート４４は導電性を有する。本実施形態では、例えば、１８０個のノズル４６を列状に開設し、これらのノズル４６によってノズル列４７が構成されている。このノズルプレート４４の下面（流路形成基板４５に接合される側の面とは反対側の面）が本発明のノズル形成面４８となる。また、本実施形態におけるノズルプレート４４には、２つのノズル列４７が主走査方向に横並びに設けられている。なお、ノズル列４７を構成するノズル４６の数や、ノズル列４７の数は、例示したものに限定されない。

ノズル形成面４８には、撥液膜が形成されている。この撥液膜はノズルプレート４４の材質と比較して絶縁性が高い場合がある。後述するように、カバー部材２２とノズルプレート４４とをより確実に電気的に導通させる必要があることから、ノズル形成面４８の四方の隅角部であって、後述するフレーム部６５の当接部６８が接触する部分については、ノズル形成面４７の全面に対して撥液膜が形成された後に撥液膜が除去されてノズルプレート４４の下地が露出した状態となっている。

流路形成基板４５は、リザーバー５２、インク供給口５３、及び圧力室５４からなる一連のインク流路が形成された板状部材である。本実施形態における流路形成基板４５は、例えば、シリコンウェハーを異方性エッチング処理することで作製されている。上記の圧力室５４は、ノズル４６の列設方向（ノズル列方向）に対して直交する方向に細長い室であり、隔壁で区画された状態で各ノズル４６に対応して複数列状に形成されている。そして、この圧力室５４の列が、流路形成基板４５においてノズル列に直交する方向（記録動作時の主走査方向）に並べて２列形成されている。上述したように、各圧力室５４の開口面は振動板４３により封止されている。インク供給口５３は、圧力室５４とリザーバー５２との間を連通する流路幅の狭い狭窄部として形成されている。また、リザーバー５２は、複数の圧力室５４に共通なインクが導入される空部である。このリザーバー５２は、部分的に流路形成基板４５の中央部（圧力室列と圧力室列との間）に向けて延在しており、ヘッドケース４１のケース流路５８と連通している。このため、リザーバー５２は、ケース流路５８およびインク導入ユニット１９の各流路を通じてインクカートリッジ５に連通すると共に、インク供給口５３を介して対応する各圧力室５４に連通する。これにより、リザーバー５２はインクカートリッジ５に貯留されたインクを各圧力室５４に供給することができる。

ヘッドケース４１は、例えば、エポキシ系樹脂などの樹脂により作製され、中空箱体状のケース本体４１ａと、該ケース本体４１ａの上端において当該ケース本体４１ａの上面（インク導入ユニット１９側の面）から側方に延出した板状部（フランジ部）４１ｂとから構成されている。このケース本体４１ａの下面（インク導入ユニット１９とは反対側の面）には、上述したように、インク噴射ユニット４２が接合される。また、ケース本体４１ａの内部には、収容空部５７が２つ形成され、各収容空部５７内にそれぞれ振動子ユニット３８が収容されている。各収容空部５７の間には、ヘッドケース４１の高さ方向に貫通したケース流路５８が形成されている。このケース流路５８は、上端がインク導入ユニット１９の流路（基礎部材２７のインク供給路３５）に連通し、下端が振動板４３の導入口を通じてリザーバー５２に連通している。

板状部４１ｂの下面には、ヘッドケース４１のケース本体４１ａを挟んで両側に２個ずつ合計４箇所にカバー部材取付ボス５９が突設されている（図４等参照）。このカバー部材取付ボス５９が、後述するカバー部材２２における止着穴７０に挿入されることで、ヘッドケース４１に対してカバー部材２２が位置決めされる。また、止着穴７０から突出したカバー部材取付ボス５９は、図示しないカシメ用ホーンによって熱あるいは超音波が付与されて圧潰される（即ち、かしめられる）。これにより、ヘッドケース４１からカバー部材２２が脱落することが防止される。なお、図３におけるカバー部材取付ボス５９は、かしめられていない状態、図４におけるカバー部材取付ボス５９は、かしめられた状態となっている。

次に、振動子ユニット３８について説明する。本実施形態の振動子ユニット３８は、フレキシブルケーブル３９、複数の圧電振動子６１が列設されてなる圧電振動子群６０および固定板６２から構成されている。圧電振動子群６０を構成する圧電振動子６１（圧力発生手段の一種）は、縦方向に伸縮可能な縦振動型の圧電振動子として構成されている。また、各圧電振動子６１は、固定端部を固定板６２上に接合することにより、自由端部を固定板６２の先端縁（端面）よりも外側に突出させて所謂片持ち梁の状態で固定されている。そして、各圧電振動子６１における自由端部の先端は、それぞれインク噴射ユニット４２における振動板４３の島部５５に接合される。一方、各圧電振動子６１の固定端部側には、固定板６２とは反対側にフレキシブルケーブル３９が電気的に接続されている。このフレキシブルケーブル３９の表面には、各圧電振動子６１の駆動等を制御するための図示しない制御用ＩＣが実装されている。このフレキシブルケーブル３９の圧電振動子６１とは反対側の端部は、回路基板２１に電気的に接続されている。また、各圧電振動子６１を支持する固定板６２は、圧電振動子６１からの反力を受け止め得る剛性を備えた金属製の板材によって構成されており、本実施形態では、厚さが１ｍｍ程度のステンレス鋼板から作製されている。この固定板６２は、収容空部５７の内壁に接着固定されている。

このように構成されたヘッド本体部２０では、島部５５に圧電振動子６１の先端面が接合されているので、この圧電振動子６１の自由端部を伸縮させることで圧力室５４の容積を変動させることができる。この容積変動に伴って圧力室５４内のインクに圧力変動が生じる。そして、ヘッド本体部２０は、この圧力変動を利用してノズル４６からインク滴を噴射（吐出）させる。

カバー部材２２は、インク噴射ユニット４２の側面やヘッドケース４１の側面を保護する部材であり、ステンレス鋼等の導電性を有する板材に対してプレスによる絞り加工を施すことによって作製されている。本実施形態におけるカバー部材２２は、ヘッドケース４１の下面に配置されるフレーム部６５と、このフレーム部６５の四方の辺縁から、ヘッドケース４１への取付状態における当該ヘッドケース４１の側面に沿う状態でそれぞれ延出した側壁部６７と、により構成されている。フレーム部６５は、ヘッドケース４１の下面の面積と同程度か又はこれよりも少し広い面積を有する額縁状の部材であり、キャッピング時には、上述したキャップ部材１５′の開口周縁部が当接される部分（被キャップ部）である。このフレーム部６５の中央部分には開口部６６が開設されている。この開口部６６は、ノズルプレート４４の外形よりも少し大きい矩形の貫通穴となっている。そして、開口部６６は、カバー部材２２がヘッドケース４１に取り付けられた状態で、インク噴射ユニット４２のノズル形成面４８を露出するように構成されている。

フレーム部６５における開口部６６の内周縁の四隅には、開口部内に向けて部分的に突出した当接部６８が、フレーム部６５と一体にそれぞれ形成されている。本実施形態における当接部６８は、図４に示すように、開口部６６内に配置されたノズル形成面４８における隅角部（撥液膜が除去された部分）を被覆可能な大きさの微小な突起である。この当接部６８は、カバー部材２２がヘッドケース４１に取り付けられた状態で、ノズル形成面４８におけるノズル形成領域よりも外側に対応する領域であって、上記のワイパーブレード１６′によるノズル形成面４８に対する払拭方向（図４において矢印で示す方向）の線上で何れのノズル４６とも重ならない位置に設けられている。これにより、ワイピング時において、ワイパーブレード１６′が当接部６８を乗り越える時点においてもノズル４４が形成された領域に対するワイパーブレード１６′の密着性が低下することが抑制される。その結果、ノズル形成面４８のノズル形成領域に対する払拭性の低下を防止することができる。

また、図６に示すように、当接部６８は、フレーム部６５の外面（ヘッドケース４１側の面である内面とは反対側の面であって、キャップ部材１５′が当接される面）よりも下方（内面とは反対側）に隆起した状態に形成されている。より具体的には、当接部６８の外面はフレーム部６５の外面よりも下方に向けて突出する一方、当該当接部６８の内面は、フレーム部６５の外面と同一面上に揃えられている。そして、当接部６８は、カバー部材２２をヘッドケース４１に取り付ける際に、当該ヘッドケース４１に予め固定されたインク噴射ユニット４２のノズル形成面４８における隅角部に当接することで、ノズルプレート４４とカバー部材２２とを電気的に導通させると共に、ヘッドケース４１およびノズル形成面４８に対するカバー部材２２の取り付け位置を規定するように構成されている。上記のように、当接部６８の内面がフレーム部６５の外面と同一面に揃えられているので、当接部６８がノズル形成面４８における隅角部に当接した状態でカバー部材２２がヘッドケース４１に取り付けられた状態では、フレーム部６５の外面とノズルプレートのノズル形成面４８とが同一面上に揃うようになっている。

カバー部材２２において、ノズル列に直交する方向（ワイピング方向に相当）における両側の側壁部６７は、取付状態におけるヘッドケース４１の板状部４１ｂに沿う状態で側方に向けて止着片部６９をそれぞれ２つずつ、合計４つ延出している。同一側壁部６７からそれぞれ側方に延出した２つの止着片部６９は、板状部４１ｂに平行な面内で先端を互いに向き合わせる形に途中で屈曲した状態に形成されている。各止着片部６９の先端部には、ヘッドケース４１のカバー部材取付ボス５９が挿通される止着穴７０が開設されている（図２参照）。また、カバー部材２２は、ヘッドケース４１に取り付けられた後、接地線に接続される。これにより、カバー部材２２が接地電位に調整される。また、ノズル列に直交する方向における両側の側壁部６７とフレーム部６５との境界部分は、比較的緩やかに屈曲されて曲面Ｒが付けられている（図３参照）。これにより、ワイパーブレード１６′によるワイピング時に、当該屈曲部分にワイパーブレード１６′が接触した際に当該ワイパーブレード１６′へのダメージが低減される。また、ワイパーブレード１６′がノズル形成面４８側に円滑に移動することができるため、払拭残しやインクの弾きが抑制される。

カバー部材２２をヘッドケース４１に取り付ける工程では、ヘッドケース４１の下面に対してインク噴射ユニット４２が予め接合された状態で、ヘッドケース４１の下面におけるインク噴射ユニット４２の外周に沿って全周に亘って接着剤７２が塗布される。なお、接着剤７２は、カバー部材２２のフレーム部６５の内面側に塗布しても良いし、カバー部材２２をヘッドケース４１に取り付けてからフレーム部６５の内面とヘッドケース４１の下面との間の隙間に充填するようにしても良い。次に、カバー部材２２における各止着片部６９の止着穴７０にヘッドケース４１のカバー部材取付ボス５９がそれぞれ挿通され、尚かつ、ノズル形成面４８における隅角部に当接部６８が当接する状態で、カバー部材２２がヘッドケース４１に取り付けられる。上述したように、止着穴７０から突出したカバー部材取付ボス５９の先端部分は、かしめられる。これにより、ヘッドケース４１からカバー部材２２が脱落することが防止される。このため、フレーム部６５とヘッドケース４１の下面との間に充填された接着剤７２が硬化するまでの間においてカバー部材２２をヘッドケース４１側に押圧する治具が不要となる。そして、接着剤７２が硬化することで、この接着剤７２により、インク噴射ユニット４２の外周面と、カバー部材２２のフレーム部６５の内面と、ヘッドケース４１の下面との間が封止（シール）される。

ここで、カバー部材２２の各当接部６８がノズル形成面４８の隅角部にそれぞれ当接することで、ヘッドケース４１およびノズル形成面４８に対するカバー部材２２の取り付け位置、特にノズル形成面４８に対して垂直な方向の位置が規定される。これにより、上述したように、フレーム部６５の外面とノズル形成面４８とが同一面上に揃えられる。加えて、当接部６８を介してノズルプレート４４とカバー部材２２とが電気的に導通される。これにより、ノズルプレート４４を接地電位に調整することができる。
また、止着片部６９の止着穴７０にカバー部材取付ボス５９が挿通されることで、ノズル形成面４８に対して平行な面方向におけるカバー部材２２の位置が規定される。これにより、フレーム部６５の開口部６６内にノズルプレート４４のノズル形成面４８が露出する。カバー部材２２がヘッドケース４１に位置決めされて取り付けられた状態では、ノズル形成面４８に平行な面において、フレーム部６５はインク噴射ユニット４２よりも外側に位置する。そして、上記のキャップ部材１５′によるキャッピング時には、キャップ部材１５′の開口周縁部がフレーム部６５の外面に当接される。インク噴射ユニット４２の外周面と、カバー部材２２のフレーム部６５の内面と、ヘッドケース４１の下面との間は、接着剤７２により封止されているので、キャッピング状態で吸引を行う際に、インク噴射ユニット４２の外周面とカバー部材２２との間から空気が流入することが防止される。これにより、封止空部内１７をより確実に負圧化することができる。また、フレーム部６５の内面とヘッドケース４１の下面との間に接着剤７２が充填されているので、キャップ部材１５′がフレーム部６５に当接して押圧した際に、フレーム部６５の変形が抑制される。これにより、キャッピング時の封止空部内１７の気密性をより確実に確保することが可能となる。なお、ワイパーブレード１６′によってフレーム部６５およびノズル形成面４８を払拭した後、これらの表面が濡れている状態で、キャップ部材１５′によってキャッピングすることで、気密性をさらに確実にすることが可能となる。

このように、ノズル形成面４８の隅角部に当接部６８が当接して導通し、開口部６６にノズル形成面４８が露出する状態でヘッドカバー２２がヘッドケース４１に取り付けられ、フレーム部６５の外面とノズル形成面４８とが同一面上に揃うので、ノズル形成面の周縁部にカバー部材のフレーム部が重なる従来構成と比較して、ノズルプレート４４のノズル形成面４８とカバー部材２２のフレーム部６５の外面との間の段差を可及的に低減することができる。これにより、ワイピング時におけるワイパーブレード１６′が、ノズルプレート４４とカバー部材２２との境界を円滑に移動することができ、ノズル形成面４８における汚れの拭き残しや、ワイパーブレード１６′が拭き取ったインクが弾き飛ばされる等の不具合を防止することが可能となる。即ち、ワイピング部材による払拭性が向上する。また、インク噴射ユニット４２においてカバー部材２２のフレーム部６５が重なり、尚かつキャップ部材１５′が当接する領域が不要であるため、その分、インク噴射ユニット４２の小型化が可能となる。さらに、ノズル形成面４８に平行な面において、フレーム部６５はインク噴射ユニット４２によりも外側に位置するので、カバー部材２２の形状がインク噴射ユニット４２によって制約されない。このため、例えば、上述したように、側壁部６７とフレーム部６５との境界部分に曲面Ｒを付けることができ、これにより、ワイピング時におけるワイパーブレード１６′へのダメージの低減や払拭性の向上を図ることができる。

なお、本発明は、カバー部材を備えた液体噴射ヘッドおよびこれを搭載した液体噴射装置であれば、プリンターに限らず、プロッター、ファクシミリ装置、コピー機等、各種のインクジェット式記録装置や、記録装置以外の液体噴射装置、例えば、ディスプレイ製造装置、電極製造装置、チップ製造装置等にも適用することができる。

１…プリンター，３…記録ヘッドユニット，１５…キャッピング機構，１５′…キャップ部材，１６…ワイピング機構，１６′…ワイパーブレード，２０…ヘッド本体部，２２…カバー部材，４１…ヘッドケース，４２…インク噴射ユニット，４４…ノズルプレート，４６…ノズル，４７…ノズル列，４８…ノズル形成面，６５…フレーム部，６６…開口部，６７…側壁部，６８…当接部，７２…接着剤

Claims (5)

1. 液体が噴射されるノズルが複数開設された導電性を有するノズル形成面、および、各ノズルにそれぞれ連通する液体流路を有する液体噴射ユニットと、
   当該液体噴射ユニットが接合されるヘッドケースと、
   導電性を有するカバー部材と、を備え、
   前記カバー部材は、前記ヘッドケースに対する取付状態で前記ノズル形成面を露出する開口部が開設されたフレーム部、および、前記開口部の内周縁から開口部内に向けて部分的に突出した当接部を有し、
   前記当接部は、前記開口部の内周縁における四隅にそれぞれ形成され、前記カバー部材が前記ヘッドケースに取り付けられた状態で、前記ノズル形成面におけるノズル形成領域外に当接し、
   前記ノズル形成面が前記開口部から露出すると共に前記当接部がノズル形成面に対して当接して導通する状態で前記カバー部材が前記ヘッドケースに取り付けられることで、前記ノズル形成面と前記フレーム部の外面とが同一面上に揃うことを特徴とする液体噴射ヘッド。
2. 前記フレーム部の内面と前記ヘッドケースとの間には、前記液体噴射ユニットの全周に沿って接着剤が充填されたことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッド。
3. 前記当接部の外面は、前記フレーム部の外面よりも当該フレーム部の内面とは反対側に向けて突出する一方、当該当接部の内面は、前記フレーム部の外面と同一面上に揃えられたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体噴射ヘッド。
4. 請求項１から請求項３の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドと、
   前記液体噴射ヘッドのノズル形成面を封止可能なキャップ部材と、
   を備えた液体噴射装置であって、
   前記キャップ部材は、ノズル形成面に対する封止状態において、当該ノズル形成面と対向する側の面の開口周縁部を、カバー部材のフレーム部に当接させることを特徴とする液体噴射装置。
5. 前記液体噴射ヘッドのノズル形成面を払拭するワイピング部材を備え、
   前記ワイピング部材は、前記ノズル形成面および前記フレーム部の外面を払拭可能な寸法に設定されたことを特徴とする請求項４に記載の液体噴射装置。

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