JP5979989B2 - 液体吐出ヘッド及び液体吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体を吐出する液体吐出ヘッド及び液体吐出装置に関する。

液体吐出装置（以下、「装置本体」とも称する）に装着される液体吐出ヘッド（以下、「ヘッド」とも称する）は、装置本体の装着部に対して着脱可能な構成が一般的である。特許文献１に記載の液体吐出ヘッドは、ユーザがヘッドを装置本体に装着する際に、ユーザがヘッドを把持するための把持部としてタンクホルダーの側壁を用いる構成が記載されている。把持部としての側壁の面積を所定以上の面積、例えば、タンク間を仕切る仕切り壁の面積よりも大きくすることで、ユーザが把持可能な面積が大きくなるため、ユーザがヘッドを把持しやすくなる。

特開２０１０−１８０３０号公報

ヘッドを装置本体に装着する際に、ヘッドの姿勢を、装着が完了した使用時の姿勢よりも傾いた状態として、ヘッドの装着を行うことがある。例えば、ヘッドと装置本体との位置決め部を確実に当接させることで、ヘッドの液体吐出部と紙等の被記録媒体との位置決めを高精度に行うために、ヘッドの上部を装置本体に設けられた押さえ部材によって押さえて固定する構成が知られている。この押さえ部材は装着部の上部に位置するために、ヘッドを装置本体に装着する際には、この押さえ部材に当たらないように、ヘッドを傾けた姿勢で装着することになる。

しかし、ヘッドの把持部のうちの、どの部分をユーザが把持するかによって、把持部とヘッドの重心との位置関係によってヘッドの傾き方向が変わる。特に、ヘッドの重量が大きい場合には、ヘッド姿勢が把持部の把持位置とヘッドの重心位置との位置関係の影響を受けやすい。

このように、ユーザのヘッドの把持位置によってヘッドの傾き方向が変わると、ヘッドを装着しにくくなる可能性がある。また、ヘッドの傾きが、装着に適した姿勢とは逆方向に傾いてしまう可能性があり、この場合には、ヘッドが装置本体の内部と衝突し、ヘッドの装着がスムーズに行えない可能性がある。

そこで、本発明は、液体吐出装置の装着部に対して液体吐出ヘッドを装着する際の液体吐出ヘッドの姿勢を安定させ、その装着性を向上させることを目的とする。

本発明の液体吐出ヘッドは、液体を吐出する複数の吐出口が第１の方向に沿って配設された吐出口面と、液体を収容する複数のタンクが搭載される搭載部とを有する液体吐出ヘッドであって、前記第１の方向に沿い、且つ前記吐出口面に交差する第２の方向に沿う面を備えた、前記液体吐出ヘッドが把持されるための把持部を有し、前記把持部の前記面が、前記第１の方向に関する前記液体吐出ヘッドの重心を、前記第１の方向に垂直且つ前記吐出口面に沿う方向である第３の方向に沿って通る重心軸と、前記吐出口面に垂直な方向に関して、重ならない位置に設けられており、前記搭載部は、前記第３の方向に並列して搭載される前記複数のタンクの間に設けられる仕切り壁を備え、前記把持部は前記仕切り壁と接続して設けられていることを特徴とする。

本発明によると、ユーザが液体吐出ヘッドを把持部で把持すると、把持部のうちの把持位置によらず、液体吐出ヘッドは一定の方向に傾いた状態となる。これにより、液体吐出装置の装着部に対して液体吐出ヘッドを装着する際の液体吐出ヘッドの姿勢を安定させ、その装着性を向上させることができる。

本発明に係るインクジェットヘッドの斜視図である。 第１の実施形態のインクジェットヘッドの、インクジェット記録装置の装着部への装着を説明するための模式図である。 第１の実施形態のインクジェットヘッドの、把持部を含む平面における模式的な断面図である。 第１の実施形態の比較例を示す図である。 第１の実施形態のインクジェットヘッドを主走査方向にヘッドの手前側から見た模式図である。 第２の実施形態のインクジェットヘッドを示す模式図である。 第２の実施形態のインクジェットヘッドの、把持部を含む平面における模式的な断面図である。 第３の実施形態のインクジェットヘッドを示す図である。 本発明に係るインクジェット記録装置の斜視図である。

以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態における液体吐出ヘッドとしてのインクジェットヘッド１の斜視図を示しており、図１（ａ）はタンクホルダー３側から見た斜視図、図１（ｂ）はインクが吐出される吐出口面２ｂ側から見た斜視図をそれぞれ示す。図９は、液体吐出装置としてのインクジェット記録装置４０を部分的に示す図である。

インクジェットヘッド１の下面には、インクを吐出する吐出口２ａが形成された素子基板２が設けられている。素子基板２には、図１（ａ）に示す矢印Ａの方向に吐出口２ａが複数配設されてなる、複数の吐出口列が形成されている。

また、インクジェットヘッド１は、複数のインクタンク２０（図９）が搭載される搭載部としてのタンクホルダー３を有している。タンクホルダー３の側壁３２には、側壁３２から突出した突起であり、ガイド面３３１を有するラフガイド３３（案内部材）が設けられている。タンクホルダー３のインクタンク２０が搭載される部分は、複数の仕切り壁３１で仕切られており、すなわち、複数の仕切り壁３１は、インクタンク２０が搭載された状態で隣接するインクタンク２０の間に位置する。インクタンク２０から供給されるインクは、フィルタ７を通って素子基板２に供給される。

インクジェットヘッド１は、インクジェット記録装置４０に設けられたキャリッジ４１（装着部）に装着され、キャリッジ４１の移動方向である副走査方向（図１（ａ）に示す矢印Ｂの方向）に走査される。主走査方向（図１（ａ）に示す矢印Ａの方向）に搬送される紙等の被記録媒体に対して、インクジェットヘッド１が副走査方向に走査されながら吐出口２ａからインクを吐出することで、記録が行われる。

なお、主走査方向を第１の方向、吐出口面２ｂに交差する方向（本実施形態では吐出口面２ｂに垂直な方向）を第２の方向、副走査方向を第３の方向とも称する。

図２（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態のインクジェットヘッド１の、キャリッジ４１への装着を説明するための図であり、タンクホルダー３の側壁３２側から見たインクジェットヘッド１、キャリッジ４１の模式図である。これらの図では、インクジェットヘッド１の一部を透視して示している。

図２（ａ）に示すように、キャリッジ４１へのインクジェットヘッド１の装着時には、インクジェットヘッド１を傾いた姿勢として、まず初めにタンクホルダー３に設けられたラフガイド３３をキャリッジ４１のヘッド収容エリアに入れる。このとき、ラフガイド３３が他の部位に先駆けてキャリッジ４１のヘッド収容エリアに入るように、インクジェットヘッド１の姿勢はラフガイド３３が設けられた側が下方に傾いた姿勢であるとよい。

そして、図２（ａ）〜（ｄ）に示すように、ラフガイド３３のガイド面３３１をキャリッジ４１のガイド溝４２の傾斜面４３に係合させ、ガイド溝４２に沿うように滑らせることで、インクジェットヘッド１をキャリッジ４１に装着する。図２（ｄ）は、キャリッジ４１への装着が完了した状態を示している。

図３は、本実施形態のインクジェットヘッド１の、後述する把持部３４を含む平面における模式的な断面図である。図３（ａ）は、インクジェットヘッド１のキャリッジ４１への装着が完了し、インクジェットヘッド１が使用されるときの姿勢を示す。図３（ｂ）、（ｃ）は、インクジェットヘッド１の把持部３４をユーザが把持した状態におけるインクジェットヘッド１の姿勢を説明するための図であり、それぞれの図中のＣ１、Ｃ２はユーザの把持位置を示している。

図１に示すように、インクジェットヘッド１のタンクホルダー３には、ユーザがインクジェットヘッド１を把持するための把持部３４が設けられている。把持部３４は、第１の方向である主走査方向（吐出口２ａの配設方向）に沿い、且つ、第２の方向である吐出口面２ｂに交差する方向（本実施形態では垂直方向）に沿う面を備えている。また、把持部３４は、９か所の仕切り壁３１のうち、第３の方向である副走査方向に関する中央部に形成された仕切り壁３１の上部に、仕切り壁３１と接続して設けられている。

ここで、図３（ａ）に示すように、主走査方向に関するインクジェットヘッド１の重心１１は、把持部３４の直下の領域から外れた位置にある。すなわち、把持部３４は、第１の方向である主走査方向に関するインクジェットヘッド１の重心１１を第３の方向である副走査方向に通る重心軸と、吐出口面２ｂに垂直な方向に関して重ならない位置に設けられている。

本実施形態では、タンクホルダー３の背面壁３５側を奥側、開口している側を手前側とすると、重心１１は把持部３４よりも手前側に位置している。これにより、図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、把持部３４のうちのどの位置をユーザが把持した場合にも、インクジェットヘッド１が手前側に傾いた姿勢となる。このように、一定の方向に傾いた状態となるので、インクジェットヘッド１を装着する際のインクジェットヘッド１の姿勢を安定させることができる。

また、図２（ｄ）に示すように、副走査方向から見て、ラフガイド３３は、タンクホルダー３の側壁３２（側面）の外形の手前寄りの下部に設けられている。具体的には、ラフガイド３３のガイド面３３１が、主走査方向に関するタンクホルダー３の外形の中央よりも、手前側に寄った位置に設けられている。また、重心１１に対するガイド面３３１の位置が、重心１１に対する把持部３４の位置と、主走査方向に関して反対側となるように、ラフガイド３３が設けられている。

これにより、把持部３４のうちのどの位置をユーザが把持した場合にも、インクジェットヘッド１は、ラフガイド３３が設けられた側（本実施形態では手前側）に傾いた姿勢となる。これは、キャリッジ４１のガイド溝４２を形成する傾斜面４３に沿う方向に傾いた姿勢である。したがって、キャリッジ４１への装着開始時に、他の部位に先駆けてラフガイド３３をキャリッジ４１のヘッド収容エリアに入れることができるため、インクジェットヘッド１をキャリッジ４１にスムーズに装着することができる。

図４は、比較例のインクジェットヘッド１００の、把持部３４０を含む平面における模式的な断面図である。図４（ａ）は、インクジェットヘッド１００のキャリッジへの装着が完了し、インクジェットヘッド１００が使用されるときの姿勢を示す。図４（ｂ）、（ｃ）は、インクジェットヘッド１００の把持部３４０をユーザが把持した状態におけるインクジェットヘッド１００の姿勢を説明するための図であり、それぞれの図中のＣ３、Ｃ４はユーザの把持位置を示している。

本比較例では、把持部３４の面積が本実施形態よりも大きくなっており、主走査方向に関するインクジェットヘッド１００の重心１１０は、把持部３４が直下の領域に含まれた位置にある。この場合、図４（ｂ）、（ｃ）に示すように、把持部３４０のユーザの把持位置Ｃ３、Ｃ４によって、インクジェットヘッド１００の傾き方向が変わってしまう。このため、インクジェットヘッド１００を装着する際にインクジェットヘッド１００の姿勢が不安定になってしまう恐れがある。また、把持位置によっては、ラフガイド側とは反対側にインクジェットヘッド１００が傾いた姿勢となってしまい、インクジェットヘッド１００のスムーズな装着が行えない可能性がある。

上述したように、本実施形態では、比較例とは異なり、主走査方向に関するインクジェットヘッド１の重心１１は、把持部３４の直下の領域から外れた位置にある。したがって、インクジェットヘッド１をキャリッジ４１に装着する際のインクジェットヘッド１の姿勢を安定させ、スムーズに装着を行うことができる。

図５は、本実施形態のインクジェットヘッド１を主走査方向の手前側から見た模式図であり、副走査方向に関するインクジェットヘッド１の重心１２と把持部３４との位置関係を示している。

本実施形態においては、インクジェットヘッド１は副走査方向の中央を基準に対称な形状となっている。すなわち、副走査方向に関するインクジェットヘッド１の重心１２は、把持部３４の直下に位置する。

したがって、インクジェットヘッド１の重心１２を主走査方向に通る重心軸まわりのモーメントは０である。つまり、重心１２を主走査方向に通る重心軸まわりのモーメントは、インクジェットヘッド１の副走査方向に関する重心１１を主走査方向に通る重心軸まわりのモーメントよりも小さくなっている。

これにより、インクジェットヘッド１の装着時にユーザが重心１２を主走査方向に通る重心軸まわりの傾きを補正するために必要な力を小さく抑えられるため、インクジェットヘッド１の姿勢が安定しやすくなる。したがって、インクジェットヘッド１のキャリッジ４１への装着性をより向上させることができる。特に、本実施形態のインクジェットヘッド１のように、副走査方向に関する幅が大きい形態において、このような構成が有効である。

本実施形態は、比較的多い数のインクタンク２０が搭載されるため、インクタンク２０の配設方向（本実施形態では、副走査方向）に関する幅が大きい形態である。この場合、ユーザが片手でインクジェットヘッド１の両側壁３２を把持することが困難であったり、片方の側壁３２を把持すると、インクタンク２０の配設方向にインクジェットヘッド１が大きく傾いてしまったりする可能性がある。そこで、本実施形態のように、インクジェットヘッド１の長手であるインクタンク２０の配設方向に関する中央部に把持部３４を設けることで、ユーザが把持しやすく、また、インクジェットヘッド１の姿勢を安定しやすくすることができる。

なお、ユーザが片手でインクジェットヘッド１の両側壁３２を把持できる程度の幅のインクジェットヘッド１の場合には、側壁３２を把持部３４として、図３（ａ）で示した重心１１との位置関係となるように把持部３４を形成してもよい。

（第２の実施形態）
第１の実施形態は、主走査方向に関する重心１１が把持部３４よりもインクジェットヘッド１の手前側に位置する構成であったが、本実施形態は、重心１１が把持部３４よりも奥側に位置する構成である。以下、本実施形態のインクジェットヘッド１の重心１１、ラフガイド３３、及び把持部３４の配置について説明する。なお、以下に記載のない構成は上述の実施形態と同様である。

図６（ａ）は、本実施形態のインクジェットヘッド１の側壁３２側から見たインクジェットヘッド１の模式図である。また、図６（ｂ）、（ｃ）は、インクジェットヘッド１の、キャリッジ４１への装着を説明するための図であり、インクジェットヘッド１の一部を透視して示している。図７は、本実施形態のインクジェットヘッド１の、把持部３４を含む平面における模式的な断面図である。

本実施形態においても、主走査方向に関するインクジェットヘッド１の重心１１は、把持部３４の直下の領域から外れた位置にある。すなわち、把持部３４は、第１の方向である主走査方向に関するインクジェットヘッド１の重心１１を第３の方向である副走査方向に通る重心軸と、吐出口面２ｂに垂直な方向に関して重ならない位置に設けられている。具体的には、図７に示すように、重心１１は把持部３４よりも背面壁３５側（奥側）に位置している。

これにより、把持部３４のうちのどの位置をユーザが把持した場合にも、インクジェットヘッド１が奥側に傾いた姿勢となる。このように、一定の方向に傾いた状態となるので、インクジェットヘッド１を装着する際のインクジェットヘッド１の姿勢を安定させることができる。

また、図６（ａ）に示すように、副走査方向から見て、ラフガイド３３は、タンクホルダー３の側壁３２（側面）の外形の奥側寄りの下部に設けられている。具体的には、ラフガイド３３のガイド面３３１が、主走査方向に関するタンクホルダー３の外形の中央よりも、奥側に寄った位置に設けられている。また、重心１１に対するガイド面３３１の位置が、重心１１に対する把持部３４の位置と、主走査方向に関して反対側となるように、ラフガイド３３が設けられている。

これにより、把持部３４のうちのどの位置をユーザが把持した場合にも、インクジェットヘッド１は、ラフガイド３３が設けられた側（本実施形態では奥側）に傾いた姿勢となる。したがって、キャリッジ４１への装着開始時（図６（ｂ））に、他の部位に先駆けてラフガイド３３をキャリッジ４１のヘッド収容エリアに入れることができるため、インクジェットヘッド１をキャリッジ４１にスムーズに装着することができる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態は、第１の実施形態のインクジェットヘッド１に放熱板５が設けられた構成である。熱伝導率の高い放熱板５を設けることで、素子基板２の昇温を抑えて、インクの昇温に伴うインク吐出不良や印字ムラなどの発生を抑えることができる。

図８は、本実施形態のインクジェットヘッド１を示す図であり、図８（ａ）はインクジェットヘッド１の下面図、図８（ｂ）はインクジェットヘッド１の、把持部３４を含む平面における模式的な断面図であり、図８（ｃ）は放熱板５を示す図である。

放熱板５は、インクジェットヘッド１の手前側に重心が偏った形状である。このような形状の放熱板５が素子基板２の裏面側に設けられているため、インクジェットヘッド１の重心１１は、第１の実施形態よりもインクジェットヘッド１の手前側に位置している。したがって、本実施形態は、インクジェットヘッド１の傾きを大きくする必要がある場合や、把持部３４を設ける位置に制約がある場合に有効である。本実施形態のように放熱板５のような部材の配置や形状によってインクジェットヘッド１の重心１１の位置を調整することができる。

１ インクジェットヘッド（液体吐出ヘッド）
２ 素子基板
２ａ 吐出口
２ｂ 吐出口面
１１ インクジェットヘッドの重心
３４ 把持部
４０ インクジェット記録装置（液体吐出装置）
４１ キャリッジ（装着部）

Claims (11)

1. 液体を吐出する複数の吐出口が第１の方向に沿って配設された吐出口面と、液体を収容する複数のタンクが搭載される搭載部とを有する液体吐出ヘッドであって、
   前記第１の方向に沿い、且つ前記吐出口面に交差する第２の方向に沿う面を備えた、前記液体吐出ヘッドが把持されるための把持部を有し、
   前記把持部の前記面が、前記第１の方向に関する前記液体吐出ヘッドの重心を、前記第１の方向に垂直且つ前記吐出口面に沿う方向である第３の方向に沿って通る重心軸と、前記吐出口面に垂直な方向に関して、重ならない位置に設けられており、
   前記搭載部は、前記第３の方向に並列して搭載される前記複数のタンクの間に設けられる仕切り壁を備え、前記把持部は前記仕切り壁と接続して設けられていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
2. 液体を吐出する吐出口が配設された吐出口面を有し、前記吐出口面に沿う方向に長手を備えた液体吐出ヘッドであって、
   前記液体吐出ヘッドの長手の方向に垂直な方向である第１の方向に沿い、且つ前記吐出口面に交差する第２の方向に沿う面を備えた、前記液体吐出ヘッドが把持されるための把持部を有し、前記把持部の前記面が、前記第１の方向に関する前記液体吐出ヘッドの重心を、前記長手の方向である第３の方向に沿って通る重心軸と、前記吐出口面に垂直な方向に関して、重ならない位置に設けられていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
3. 前記第３の方向に関する前記液体吐出ヘッドの側面には、前記液体吐出ヘッドが装着される装着部への前記液体吐出ヘッドの装着を案内するための案内部材が設けられており、前記第１の方向に関する前記重心を通る前記重心軸に対し、前記把持部の前記面と、前記案内部材の少なくとも一部とが、前記第１の方向に関して反対側の位置にあることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体吐出ヘッド。
4. 前記案内部材は、前記装着部の面に係合して前記液体吐出ヘッドの前記装着部への装着を案内することを特徴とする請求項３に記載の液体吐出ヘッド。
5. 前記液体吐出ヘッドは、前記把持部が把持された状態で、前記液体吐出ヘッドの前記装着部への装着が完了した状態と比べて、前記装着部の面に沿う方向に傾くことを特徴とする請求項４に記載の液体吐出ヘッド。
6. 前記把持部は、前記第３の方向に関する前記液体吐出ヘッドの中央部に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
7. 前記第３の方向に関する前記液体吐出ヘッドの側面が前記把持部であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
8. 前記把持部の前記面は、前記第３の方向に関する前記液体吐出ヘッドの重心を、前記第１の方向に沿って通る重心軸と、前記吐出口面に垂直な方向に関して、重なる位置に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
9. 液体を吐出する複数の吐出口が第１の方向に沿って配設された吐出口面と、液体を収容する複数のタンクが搭載される搭載部とを有する液体吐出ヘッドと、
   前記液体吐出ヘッドが装着される装着部と、
   を有する液体吐出装置であって、
   前記液体吐出ヘッドは、前記第１の方向に沿い、且つ前記吐出口面に交差する第２の方向に沿う面を備えた、前記液体吐出ヘッドが把持されるための把持部を有し、
   前記把持部の前記面が、前記第１の方向に関する前記液体吐出ヘッドの重心を、前記第１の方向に垂直且つ前記吐出口面に沿う方向である第３の方向に沿って通る重心軸と、前記吐出口面に垂直な方向に関して、重ならない位置に設けられており、
   前記搭載部は、前記第３の方向に並列して搭載される前記複数のタンクの間に設けられる仕切り壁を備え、前記把持部は前記仕切り壁と接続して設けられていることを特徴とする液体吐出装置。
10. 液体を吐出する吐出口が配設された吐出口面と、液体を収容する複数のタンクが搭載される搭載部とを有し、前記吐出口面に沿う方向に長手を備えた液体吐出ヘッドと、
    前記液体吐出ヘッドが装着される装着部と、
    を有する液体吐出装置であって、
    前記液体吐出ヘッドは、前記液体吐出ヘッドの長手の方向に垂直な方向である第１の方向に沿い、且つ前記吐出口面に交差する第２の方向に沿う面を備えた、前記液体吐出ヘッドが把持されるための把持部を有し、
    前記把持部の前記面が、前記第１の方向に関する前記液体吐出ヘッドの重心を、前記長手の方向である第３の方向に沿って通る重心軸と、前記吐出口面に垂直な方向に関して、重ならない位置に設けられており、
    前記搭載部は、前記第３の方向に並列して搭載される前記複数のタンクの間に設けられる仕切り壁を備え、前記把持部は前記仕切り壁と接続して設けられていることを特徴とする液体吐出装置。
11. 前記第３の方向に関する前記液体吐出ヘッドの側面には、前記装着部への前記液体吐出ヘッドの装着を案内するための案内部材が設けられており、前記第１の方向に関する前記重心を通る前記重心軸に対し、前記把持部の前記面と、前記案内部材の少なくとも一部とが、前記第１の方向に関して反対側の位置にあり、
    前記装着部には、前記案内部材と係合する面が設けられていることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の液体吐出装置。

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