JP6921667B2

JP6921667B2 - 液体吐出ヘッド、液体吐出装置

Info

Publication number: JP6921667B2
Application number: JP2017136574A
Authority: JP
Inventors: 中窪　亨; 亨中窪; 了木村; 真吾奥島
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2017-07-12
Filing date: 2017-07-12
Publication date: 2021-08-18
Anticipated expiration: 2037-07-12
Also published as: US20190016137A1; JP2019018391A; US10442203B2

Description

本発明は、液体を吐出する液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置に関する。

吐出口から液体を吐出する液体吐出ヘッドにおいて、液体の吐出状態を良好に維持するための回復処理で用いられるキャップには、液体吐出ヘッドに当接した際の気密性が求められる。しかし、長尺のヘッドでは複数の記録素子基板に跨ってキャップを当接させる必要があり、キャップの気密性を高めることが難しい。このような場合、液体吐出ヘッドのうちの、液体を吐出する吐出モジュールや、吐出モジュールに液体を流す流路部材を含む液体吐出ユニットの、記録媒体と対向する面にフェイスカバーを設け、フェイスカバーとキャップとを当接させる。これにより、当接部の平坦性を保ち気密を高めることができる。

特許文献１では、記録ヘッドの記録媒体と対向する位置に周囲を曲折したフェイスカバーを設置している。特許文献１では、記録素子基板を千鳥状に配列することで記録素子基板の間でのドット抜けが生じないようにしているが、この方法では記録素子基板をずらして一部を重ねて配置する分、幅が広くなりヘッドが大型化していた。そこで、より高密度な記録素子基板の配置方法として記録素子基板をより少ない量ずらして配置するインライン配置方式が提案されている。インライン配置方式では、記録素子基板を少ないずらし量で配置するためヘッドの幅を狭くすることができる。

ここで、上述のフェイスカバーの開口率、すなわち、記録素子基板をフェイスカバーから露出させるための開口の割合が大きい場合、フェイスカバーの剛性が低下する虞があった。特に、記録素子基板を千鳥状に配置した場合と比べ、インライン配置方式のヘッドはその幅が狭いため、フェイスカバーの開口率が高くなり剛性が低下する虞があった。これに対して、フェイスカバーの剛性を高める上で、特許文献１のようにフェイスカバー端部を曲折することは有効である。

国際公開第２０１２／０２３９３９号

しかし、曲折によってフェイスカバーの剛性が高くなりすぎると、フェイスカバーの反り等もあり、吐出モジュールや流路部材を含む液体吐出ユニットと接合する際に、ヘッド全域に亘ってならわせて配置することが難しくなる。また、接着してもフェイスカバーの液体吐出ユニットとの接合部には応力がかかり、使用中に剥がれが生じる虞もある。

よって本発明は、高い信頼性を維持することができる液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置を提供することを目的とする。

そのため本発明の液体吐出ヘッドは、液体を吐出する吐出口面を備えた基板と、前記基板を前記吐出口面の裏面側で支持する支持面を備え、前記基板に液体を供給する流路部材と、を有する液体吐出ユニットと、前記吐出口面の側に設けられ、前記吐出口面を露出する開口部と前記液体吐出ユニットと接合される接合部とを備える第１面と、前記流路部材の側面の一部を覆う第２面と、前記第１面と前記第２面との間で折り曲げられた曲折部と、を備える第１カバー部材と、を備えた液体吐出ヘッドであって、前記側面のうちの、前記一部とは別の一部を少なくとも覆う第２カバー部材を備え、前記第１カバー部材の前記第２面の一部と前記第２カバー部材の一部とが互いに重なっており、前記流路部材は前記支持面を備える第１流路部材と、前記第１流路部材を支持する第２流路部材と、を有し、前記第１カバー部材の前記第２面は前記第１流路部材の側面を覆い、前記第１カバー部材の前記第２面の前記曲折部とは反対側の端部が前記第２流路部材の側面の一部を覆っていることを特徴とする。

本発明によれば、高い信頼性を維持することができる液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置を実現することができる。

液体吐出装置の要部を示した斜視図である。液体吐出装置に適用される循環経路を示す模式図である。液体吐出ヘッドを示した斜視図である。液体吐出ヘッドを構成する各部品またはユニットを示した分解斜視図である。第１流路部材と、第２流路部材とを示した図である。記録素子基板と流路部材との液体の接続関係を示した透視図である。図６のＶＩＩ−ＶＩＩにおける断面を示した図である。吐出モジュールの斜視図と分解図である。記録素子基板を示した図である。記録素子基板を示した模式図である。記録素子基板の隣接部を部分的に拡大して示した平面図である。第１カバー部材を示した図である。第２カバー部材を示した図である。第１カバー部材と第２カバー部材との位置関係を示す図である。第１カバー部材と第２カバー部材との位置関係を示す図である。第１カバー部材と第２カバー部材との位置関係を示す図である。第１カバー部材と第２カバー部材との位置関係を示す図である。

（第１の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第１の実施形態について説明する。ただし、以下の記載は本発明の範囲を限定するものではない。一例として本実施形態では、発熱素子により気泡を発生させて液体を吐出するサーマル方式が採用されているが、ピエゾ方式およびその他の各種液体吐出方式が採用された液体吐出ヘッドにも本発明を適用することができる。また、インク等の液体をタンクと液体吐出ヘッド間で循環させる形態の液体吐出装置であるが、その他の形態であってもよい。

図１は、本実施形態の液体吐出装置の要部を示した斜視図である。液体吐出装置１０００は、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ、ブラックＫの各インクごとに対応した単色用の液体吐出ヘッド３を４つ並列配置させ、記録データに応じてインクを吐出することで搬送手段１によって搬送される記録媒体２へフルカラー記録を行う。液体吐出ヘッド３には、液体を吐出する複数の吐出口が複数の列を成して設けられており、１色あたりに使用できる吐出口列数は２０列となっている。このため、記録データを複数の吐出口列に適宜振り分けて記録を行うことで、非常に高速な記録が可能となる。更に液体吐出装置１０００は、不吐出になる吐出口があったとしても、その吐出口に対して記録媒体の搬送方向に対応する位置にある他列の吐出口から補間的に吐出を行うことで、記録品位の低下を抑制できるため、信頼性が向上し、商業印刷などに好適である。

各液体吐出ヘッド３に対して、液体吐出装置１０００の供給系、バッファタンク１００３及びメインタンク１００６が流体的に接続される。また、それぞれの液体吐出ヘッド３には、液体吐出ヘッド３へ電力及び吐出制御信号を伝送する電気制御部が電気的に接続される。

（循環経路の説明）
図２は、本実施形態の液体吐出装置に適用される循環経路を示す模式図である。液体吐出ヘッド３は、第１循環ポンプ（高圧側）１００１、第１循環ポンプ（低圧側）１００２およびバッファタンク１００３等に流体的に接続されている。なお図２では、説明を簡略化するため、シアンＣ、マゼンタＭ、イエロＹ、ブラックＫのインクの内の１色のインクが流動する経路のみを示しているが、実際には４色分の循環経路が、液体吐出ヘッド３および記録装置本体に設けられる。

メインタンク１００６内のインクは、補充ポンプ１００５によってバッファタンク１００３に供給される。その後インクは２つの流路に分けられ、液体吐出ヘッド３に設けられた負圧制御ユニット２３０の作用で高圧側と低圧側の２つの流路で循環する。高圧側と低圧側の２つの流路に分けられたインクは、第１循環ポンプ（高圧側）１００１及び第１循環ポンプ（低圧側）１００２の作用で液体接続部１１１を介して液体吐出ヘッド３に供給される。その後、第１循環ポンプ（高圧側）１００１及び第１循環ポンプ（低圧側）１００２の作用で液体吐出ヘッド内を循環したインクは、負圧制御ユニット２３０を経て、液体接続部１１１を介して液体吐出ヘッド３から排出される。排出されたインクは、第２循環ポンプ１００４によってバッファタンク１００３に戻される。

負圧制御ユニット２３０を構成する２つの圧力調整機構が共に、負圧制御ユニット２３０よりも上流側の圧力を、所望の設定圧を中心として一定範囲内の変動で制御する機構（所謂「背圧レギュレーター」と同作用の機構部品）である。第２循環ポンプ１００４が負圧制御ユニット２３０の下流側を減圧する負圧源として作用する。また、第１循環ポンプ（高圧側）１００１及び第１循環ポンプ（低圧側）１００２が液体吐出ヘッド上流側に配置され、負圧制御ユニット２３０が液体吐出ヘッド下流側に配置されている。

負圧制御ユニット２３０は、単位面積あたりの吐出量の変化等によって生じる流量の変動があっても、負圧制御ユニット２３０の上流側（即ち液体吐出ユニット３００側）の圧力変動を予め設定された圧力を中心として一定範囲内に安定させる。本実施形態の循環流路では、第２循環ポンプ１００４によって、液体供給ユニット２２０を介して負圧制御ユニット２３０の下流側を加圧している。このようにすると液体吐出ヘッド３に対するバッファタンク１００３の水頭圧の影響を抑制できるので、記録装置１０００におけるバッファタンク１００３のレイアウトの選択幅を広げることができる。第２循環ポンプ１００４の代わりに、例えば負圧制御ユニット２３０に対して所定の水頭差をもって配置された水頭タンクであっても適用可能である。

負圧制御ユニット２３０は、それぞれが互いに異なる制御圧が設定された２つの負圧制御機構を備えている。２つの負圧調整機構の内、高圧設定側（図２でＨと記載）、低圧設定側（図２でＬと記載）はそれぞれ、液体供給ユニット２２０内を経由して、液体吐出ユニット３００内の共通供給流路２１１または共通回収流路２１２に接続されている。２つの負圧調整機構により、共通供給流路２１１の圧力を共通回収流路２１２の圧力より相対的に高くすることで、共通供給流路２１１から個別流路２１５および各記録素子基板１０の内部流路を介して共通回収流路２１２へと流れる液体の流れが発生する。

（液体吐出ヘッド構成の説明）
本実施形態に係る液体吐出ヘッド３の構成について説明する。図３（ａ）および図３（ｂ）は、本実施形態に係る液体吐出ヘッド３を示した斜視図である。液体吐出ヘッド３は、長手方向に直線上に配列される１６個の記録素子基板１０を備え、１色の液体で記録が可能なインクジェット式のライン型記録ヘッドである。液体吐出ヘッド３は、液体接続部１１１、信号入力端子９１及び電力供給端子９２を備える。液体吐出ヘッド３は、液体吐出ヘッド３の両側に信号出力端子９１及び電力供給端子９２が配置されている。これは記録素子基板１０に設けられる配線部で生じる電圧低下や信号伝送遅れの低減のためである。図３（ａ）に示すように、液体吐出ヘッド３の両端部に設けられた液体接続部１１１は、記録装置１０００の液体供給系と接続される。これによりインクが液体吐出装置１０００の供給系から液体吐出ヘッド３に供給され、また液体吐出ヘッド３内を通ったインクが記録装置１０００の供給系へ回収されるようになっている。このように各色のインクは、記録装置１０００の経路と液体吐出ヘッド３の経路を介して循環可能である。

図４は、液体吐出ヘッド３を構成する各部品またはユニットを示した分解斜視図である。液体吐出ヘッド３では、液体吐出ユニット３００に含まれる第２流路部材６０によって液体吐出ヘッドの剛性を担保している。本実施形態における液体吐出ユニット支持部８１は、第２流路部材６０の両端部に接続されており、この液体吐出ユニット３００は液体吐出装置１０００のキャリッジと機械的に結合されて、液体吐出ヘッド３の位置決めを行う。負圧制御ユニット２３０を備える液体供給ユニット２２０と、電気配線基板９０は、液体吐出ユニット支持部８１に結合される。液体供給ユニット２２０には液体接続部１１１（図３参照）が設けられるとともに、液体供給ユニット２２０の内部には、供給されるインク中の異物を取り除くため、液体接続部１１１の各開口と連通する各色別のフィルタ２２１（図２参照）が設けられている。

２つの負圧制御ユニット２３０は、それぞれ異なる、相対的に高低の負圧で圧力を制御するように設定されている。また、この図のように液体吐出ヘッド３の両端部にそれぞれ、高圧側と低圧側の負圧制御ユニット２３０を設置した場合、液体吐出ヘッド３の長手方向に延在する共通供給流路２１１と共通回収流路２１２における液体の流れが互いに対向する。このようにすると、共通供給流路２１１と共通回収流路２１２の間で熱交換が促進されるため、共通流路に沿って複数設けられる各記録素子基板１０における温度差が付きにくく、温度差による記録ムラが生じにくくなるという利点がある。

次に液体吐出ユニット３００の流路部材２１０の詳細について説明する。図４に示すように流路部材２１０は、第１流路部材５０、第２流路部材６０を積層したものであり、液体供給ユニット２２０から供給された液体を各吐出モジュール２００へと分配する。また流路部材２１０は、吐出モジュール２００から環流する液体を液体供給ユニット２２０へと戻すための流路部材として機能する。流路部材２１０の第２流路部材６０は、内部に共通供給流路２１１及び共通回収流路２１２が形成された流路部材であるとともに、液体吐出ヘッド３の剛性を主に担うという機能を有する。このため、第２流路部材６０の材質としては、液体に対する十分な耐食性と高い機械強度を有するものが好ましい。具体的にはＳＵＳやＴｉ、アルミなどの金属材料、もしくはアルミナなどのセラミックが好適である。

液体吐出ユニット支持部８１には、ジョイントゴム１００が挿入される開口が設けられている。液体供給ユニット２２０から供給される液体は、ジョイントゴムを介して液体吐出ユニット３００へと導かれる。液体吐出ユニット３００は、複数の吐出モジュール２００、流路部材２１０からなり、液体吐出ユニット３００の記録媒体側の面には第１カバー部材１３０が取り付けられる。ここで、第１カバー部材１３０は、長尺の開口１３１が設けられた額縁状の表面を持つ部材であり、開口１３１からは吐出モジュール２００に含まれる記録素子基板１０および封止材が露出する。開口１３１の周囲の枠部は、記録待機時に液体吐出ヘッド３をキャップするキャップ部材の当接面としての機能を有する。このため、開口１３１の周囲に沿って接着剤、封止材、充填材等を塗布し、液体吐出ユニット３００の吐出口面上の凹凸や隙間を埋めることで、キャップ時に閉空間が形成される。

図５（ａ）は、第１流路部材５０の、吐出モジュール２００がマウントされる面（支持面）を示した図であり、図５（ｂ）は、その裏面を示しており、第２流路部材６０と当接される面を示した図である。本実施形態における第１流路部材５０は、各吐出モジュール２００毎に対応した複数の部材を隣接して配列したものである。このように分割した構造を採ることで、複数のモジュールを配列させて、液体吐出ヘッド３の長さに対応することができるので、例えばＢ２サイズおよびそれ以上の長さに対応した比較的ロングスケールの液体吐出ヘッドに特に好適に適用することができる。図５（ａ）に示すように、第１流路部材５０の連通口５１は、吐出モジュール２００と流体的に連通し、図５（ｂ）に示すように、第１流路部材５０の個別連通口５３は、第２流路部材６０の連通口６１と流体的に連通する。図５（ｃ）は、第２流路部材６０の、第１流路部材５０と当接される面を示し、図５（ｄ）は、第２流路部材６０の厚み方向中央部の断面を示し、図５（ｅ）は、第２流路部材６０の、液体供給ユニット２２０と当接する面を示す図である。第２流路部材６０の共通流路溝７１は、その一方が、後述する図６に示す共通供給流路２１１であり、他方が共通回収流路２１２であり、夫々、液体吐出ヘッド３の長手方向に沿って設けられており、その一端側から他端側に液体が供給される。本実施形態では、共通供給流路２１１と共通回収流路２１２の液体の流れは互いに反対方向となっている。

図６は、記録素子基板１０と流路部材２１０との液体の接続関係を示した透視図である。流路部材２１０内には、液体吐出ヘッド３の長手方向に延びる一組の共通供給流路２１１および共通回収流路２１２が設けられている。第２流路部材６０の連通口６１は、第１流路部材５０の個別連通口５３と位置を合わせて接続されており、第２流路部材６０の共通供給流路２１１から連通口６１を介して第１流路部材５０の連通口５１へと連通する液体供給流路が形成されている。同様に、第２流路部材６０の連通口６１から共通回収流路２１２を介して第１流路部材５０の連通口５１へと連通する液体供給経路も形成されている。

図７は、図６のＶＩＩ−ＶＩＩにおける断面を示した図である。共通供給流路２１１は、連通口６１、個別連通口５３、連通口５１を介して、吐出モジュール２００へ接続されている。図７では不図示であるが、別の断面においては、共通回収流路２１２が同様の経路で吐出モジュール２００へ接続されていることは、図６を参照すれば明らかである。各吐出モジュール２００および記録素子基板１０には、各吐出口に連通する流路が形成されており、供給した液体の一部または全部が、吐出動作を休止している吐出口を通過して環流できるようになっている。また、共通供給流路２１１は、負圧制御ユニット２３０（高圧側）と、共通回収流路２１２は、負圧制御ユニット２３０（低圧側）と液体供給ユニット２２０を介して接続されている。従ってその差圧によって、共通供給流路２１１から記録素子基板１０の圧力室を通過して共通回収流路２１２へと流れる流れが発生する。

（吐出モジュールの説明）
図８（ａ）は、１つの吐出モジュール２００を示した斜視図であり、図８（ｂ）は、その分解図である。記録素子基板１０の複数の吐出口列方向に沿った両辺部（記録素子基板１０の各長辺部）に複数の端子１６がそれぞれ配置されている。これに伴い記録素子基板１０と電気接続されるフレキシブル配線基板（配線部材）４０も、１つの記録素子基板１０に対して２枚配置されている。これは記録素子基板１０に設けられる吐出口列数が２０列あり、それに伴って配線数が多くなっているためであり、端子１６から記録素子までの最大距離を短くして記録素子基板１０内の配線部で生じる電圧低下や信号遅れを低減するためである。また支持部材３０の液体連通口３１は、記録素子基板１０に設けられ全吐出口列を跨ぐように開口している。

（記録素子基板の構造の説明）
図９（ａ）は、記録素子基板１０の吐出口１３が配される面の模式図であり、図９（ｃ）は、図９（ａ）の面の裏面を示す模式図である。図９（ｂ）は、図９（ｃ）において、記録素子基板１０の裏面側に設けられている蓋部材２０を除去した場合の記録素子基板１０の面を示す模式図である。また、図１０は、記録素子基板１０の裏面側に設けられている蓋部材２０を除去した場合の記録素子基板１０の面を示す模式図である。記録素子基板１０の吐出口形成部材１２には、複数の吐出口列が形成されている。なお、以後、複数の吐出口１３が配列される吐出口列が延びる方向を「吐出口列方向」と呼称する。図１０に示すように、各吐出口１３に対応した位置には、液体を熱エネルギにより発泡させるための発熱素子である記録素子１５が配置されている。また、記録素子１５を内部に備える圧力室２３が、隔壁２２により区画されている。

記録素子１５は、記録素子基板１０に設けられる不図示の電気配線によって、図９（ａ）の端子１６と電気的に接続されている。また記録素子１５は、液体吐出装置１０００の制御回路から、電気配線基板９０（図４参照）及びフレキシブル配線基板４０（図８参照）を介して入力されるパルス信号に基づいて発熱して液体を沸騰させる。この沸騰による発泡の力で液体を吐出口１３から吐出する。

図９（ｂ）に示すように、記録素子基板１０の裏面には吐出口列方向に沿って、液体供給路１８と液体回収路１９とが交互に設けられている。端子１６は、記録素子基板１０の吐出口列方向に沿った両辺部に配置されている。各吐出口列毎に一組の液体供給路１８と液体回収路１９とが設けられており、液体供給路１８及び液体回収路１９は、記録素子基板１０に設けられた吐出口列方向に伸びた流路であり、それぞれ供給口１７ａ、回収口１７ｂを介して吐出口１３と連通している。蓋部材２０には、支持部材３０の液体連通口３１と連通する開口２１が設けられている。

（記録素子基板間の位置関係の説明）
図１１は、隣り合う２つの吐出モジュールにおける、記録素子基板１０の隣接部を部分的に拡大して示した平面図である。本実施形態では、略平行四辺形の記録素子基板を用いている。各記録素子基板１０における吐出口１３が配列される各吐出口列（１４ａ〜１４ｄ）は、液体吐出ヘッド３の長手方向に対し一定角度傾くように配置されている。そして、記録素子基板１０同士の隣接部における吐出口列は、少なくとも１つの吐出口が記録媒体の搬送方向にオーバーラップするようになっている。図１１では、線Ｄ上の２つの吐出口が互いにオーバーラップする関係にある。このような配置によって、仮に記録素子基板１０の位置が所定位置から多少ずれた場合でも、オーバーラップする吐出口の駆動制御によって、記録画像の黒スジや白抜けを目立たなくすることができる。複数の記録素子基板１０を千鳥配置ではなく、直線上（インライン）に配置した場合も、図１１のような構成により液体吐出ヘッド３の記録媒体の搬送方向の長さの増大を抑えつつ記録素子基板１０同士のつなぎ部における黒スジや白抜け対策を行うことができる。本実施形態では、隣接する記録素子基板１０が液体吐出ヘッド３の長手方向において互いに一部が重なるように複数の記録素子基板１０が配設されている。なお、本実施形態では記録素子基板１０の主平面は平行四辺形であるが、これに限るものではなく、例えば長方形、台形、その他形状の記録素子基板を用いた場合でも、本発明の構成を好ましく適用することができる。

図１２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本実施形態の第１カバー部材（フェイスカバー）１３０を示す図である。また、図１２（ｄ）は、第１カバー部材１３０が取り付けられた状態の液体吐出ユニット３００を吐出口面の側からみた上面図である。前述したように、第１カバー部材１３０には、長尺の開口１３１が設けられており、第１カバー部材１３０が液体吐出ユニット３００に取り付けられると、開口１３１からは記録素子基板１０が露出する。また、開口１３１には、梁などは設けられておらず、記録素子基板１０が配列された全域に亘って開口１３１が開口している。第１カバー部材１３０の役割は、記録媒体との対向面を平坦化し、搬送や吐出に伴う気流のムラを低減し、液滴の着弾精度を向上するとともに、非記録状態の間にキャップ１００７（図１参照）を当接させた際の気密性を高めることにある。気密性を高めることで、吐出口からの水分の蒸発によるインクの増粘を抑制することができる。

この第１カバー部材１３０の開口率、すなわち、第１カバー部材１３０における、記録素子基板の記録媒体との対向面を第１カバー部材１３０から露出させるための開口１３１の割合が大きい場合、第１カバー部材１３０の剛性が低下する虞がある。特に、本実施形態のような記録素子基板１０をインライン状に配置している構成では、開口率が高くなり、組立て時やキャッピング時に変形が生じてしまう虞が高まる。すなわち、従来の記録素子基板を千鳥状に配置した構成では、記録素子基板が配置されていない箇所を埋めるようにフェイスカバーを設けることで、非開口部の面積をかせぐことができ、同時にフェイスカバーの剛性を高めることができる。一方で、記録素子基板１０をインライン状に配置している構成では、ヘッドの幅が小さく第１カバー部材１３０の幅が小さくなるため、第１カバー部材１３０の開口率が高くなり、その剛性が低下する虞が高まる。

そこで、本実施形態では第１カバー部材１３０に記録素子基板１０の吐出口面の側に設けられる第１面１３４と、第１流路部材５０の側面の側に設けられる第２面１３５と、第１面１３４と第２面１３５との間で折り曲げられた曲折部１３２とを有している。第１カバー部材１３０に曲折部１３２を設けることで第１カバー部材１３０の剛性を高めている。この曲折部１３２は、第１カバー部材１３０の長手方向に延在しており、また、第１カバー部材１３０の幅方向（短手方向）における両側にそれぞれ設けられている。また、第１カバー部材１３０における記録媒体と対向する面の裏面側は、接着剤により第１流路部材５０と接着されている。そして、第１カバー部材１３０の開口１３１が設けられた縁部と、第１流路部材５０との隙間が封止材１５２（図１４）によって封止されている。すなわち、図１２（ｄ）や図１４に示すように、第１流路部材５０のフレキシブル配線基板４０が設けられていない部分と第１カバー部材１３０との間には隙間が生じているため、この隙間を埋めるために封止材１５２を設ける。なお、第１カバー部材１３０の開口１３１が設けられた縁部と第１流路部材５０との封止は、開口１３１周囲の部分的な（１部の）封止でもよい。また、開口１３１の全周に亘る封止、すなわち、第１カバー部材１３０の開口１３１が設けられた縁部と、第１流路部材５０およびフレキシブル配線基板４０との間の封止でもよい。開口１３１の縁部と第１流路部材５０との間を封止することで、第１カバー部材１３０と第１流路部材５０との空隙にインクが入りこむのを防止することができる。これにより、インクが記録媒体上に落下することによる記録品位の低下や、ヘッドの信頼性の低下を防止することができる。

本実施形態の液体吐出ヘッド３は、図４および図８に示すように、ヘッドの長手方向の全域に亘って記録素子基板１０の両端の端子１６にフレキシブル配線基板４０が接続されている。フレキシブル配線基板４０上に直接第１カバー部材１３０を貼り合わせた場合、第１カバー部材１３０の平坦性を確保することが難しい。そこで図５及び図７に示すように、第１流路部材５０の記録素子基板１０が搭載される面に、フレキシブル配線基板４０の高さよりも高い凸部５４を形成し、第１カバー部材１３０を凸部５４に突き当てて接着する。すなわち、第１流路部材５０は凸部５４と接着材を介して接着された接合部を有する。このような構成によって、第１カバー部材１３０の平坦性を高めている。

第１カバー部材１３０の第２面１３５は、ヘッドの側面を外力、インク、電気ノイズなど外的要因から守る働きも有している。第２面１３５の長さが長いほど、側壁を守る働きが強くなるとともに、第１カバー部材１３０の剛性が高くなる。しかし、第２面１３５の長さが長くなり過ぎると、第１カバー部材１３０の剛性も高くなり過ぎて、部材の反り等の影響から第１カバー部材を第１流路部材５０の全域に亘ってならわせることが困難になる。

図１３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、第２カバー部材１４０を示した図である。そこで、本発明においては、第１カバー部材１３０の別部材として第２カバー部材１４０をヘッド側壁に設けることで、第１カバー部材１３０の剛性が高くなり過ぎることを防ぐとともに、ヘッド側壁の信頼性を高めている。第１カバー部材１３０と第２カバー部材１４０とは、ヘッドの側壁でその一部が重なるように設けられる。また、第２カバー部材１４０はヘッドの短手方向における両側の側壁を保護するために、２つの第２カバー部材１４０が設けられている。

図１４は、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線の断面における液体吐出ヘッド３の第１カバー部材１３０と第２カバー部材１４０との位置関係を示す図である。図のように第１カバー部材１３０と第２カバー部材１４０とは別部材で、その一部が重なっており、互いのずれを吸収することができる（ずれ吸収部を備えた）構成となっている。また、このように第１カバー部材１３０と第２カバー部材１４０とを別部材とすることで、第１カバー部材１３０の第２面１３５の長さを長くしなくても、第２カバー部材１４０によって側面に延びるフレキシブル配線基板４０を外力から守ることができる。また、曲折部１３２の高さを低くできるため、第１カバー部材１３０の剛性が高くなり過ぎるのを防止している。

更に、このように一部が重なる個所を設けることで、ヘッド側面を切れ目なく外的要因から守ることができる。特に、第１流路部材５０と第２流路部材６０との接続部を確実に守るため、曲折部１３２とは反対側の、第１カバー部材１３０の第２面１３５の端部は、第１流路部材５０を覆い、第２流路部材６０の一部を覆うように延伸していることが好ましい。第２カバー部材１４０は、図３にあるように液体吐出ユニット支持部８１の部材と接続されることで支持される。

また、フレキシブル配線基板４０は、第１カバー部材１３０の曲折部１３２にあわせて曲折し、第２流路部材６０の側面に沿わせることで、フレキシブル配線基板４０の曲折部を外力から守ることができる。第１カバー部材１３０の曲折部１３２は、４辺全てに設けてもよいが、少なくともフレキシブル配線基板４０が曲折する辺において曲折していることが好ましい。また、第１カバー部材１３０および第２カバー部材１４０をステンレスなどの導電性材料とし、電気配線基板９０を覆う構成とすることで電気ノイズに対する信頼性を高めることができ、より好ましい構成となる。第１カバー部材１３０と第２カバー部材１４０とは、少なくとも一部で接触するか、導電性の部材で接続されていることが、電気ノイズを除去する上でより好ましい。

図１４では、第１カバー部材１３０が、第２カバー部材１４０の内側に配置されているが、第１カバー部材１３０を外側にしてもよい。第１カバー部材１３０が内側にある場合は、電気配線基板９０を取り付ける前に第１カバー部材１３０を設置することができ、設置時の取り回しが楽になるという利点がある。また液体吐出ヘッド３を液体吐出装置１００に着脱する際に、外力により第１カバー部材１３０が剥がれてしまう恐れが少ないという利点もある。一方、第１カバー部材１３０を外側に設置する場合は、第１と第２カバー部材との隙間にインクが侵入しにくいという利点がある。

（キャッピング動作）
液体吐出装置１０００では、非記録時に第１カバー部材１３０をキャップ１００７に当接させることにより、吐出口１３からのインクの蒸発を防ぐことができる。また、キャップをした状態でキャップ１００７と接続されるポンプを駆動してキャップ内を減圧することで、吐出口１３内から泡や増粘したインクを吸引除去することができる。ヘッド外周全域に亘って継ぎ目なく、平坦な第１カバー部材１３０を設けることにより、キャッピング時の気密性を高めることができる。

（第２の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第２の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第１の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。

図１５は、本実施形態における液体吐出ヘッドの断面図である。本実施形態の液体吐出ヘッドは、第１の実施形態と第１カバー部材１３０および第２カバー部材１４０が異なっている。図１５に示すように、第１カバー部材１３０の端部が第１の実施形態よりも内側に曲げられており、端部がフレキシブル配線基板４０により近づいた位置に配置されている。すなわち、第１カバー部材１３０の曲折部１３２の曲げ角度が第１の実施形態よりも小さくなっている。また、第２カバー部材１４０を第１カバー部材１３０の曲折部１３２の位置まで設ける。

このように構成することで、第２カバー部材１４０とヘッド側壁およびフレキシブル配線基板４０との間隔を広く保つことができる。これにより、インクの這い上がりを第１カバー部材１３０と第２カバー部材１４０との間までとし、さらなる這い上がりを防ぐことができる。特に、第１カバー部材１３０の端部とヘッド側壁およびフレキシブル配線基板４０とを接しないようにすることで、ヘッド側壁への這い上がりを防止することができる。

また、第１カバー部材１３０の端部がフレキシブル配線基板４０と接しないようにすることで、フレキシブル配線基板４０がカバー部材１３０によってダメージを受けることも防ぐことができる。

このように、第１カバー部材１３０の曲折部１３２を第１の実施形態よりも外側に移動させて端部を内側に曲げ、第２カバー部材１４０を第１カバー部材１３０の曲折部１３２の位置まで設ける。これによって、高い信頼性を維持することができる液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置を実現することができた。

（第３の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第３の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第１の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。

図１６は、本実施形態における液体吐出ヘッドの断面図である。本実施形態の液体吐出ヘッドは、第１カバー部材１３０の端部をヘッド外側に向かって曲げ、曲げ端部１３３を形成している。このように構成することで、第１カバー部材１３０の曲折部における第１カバー部材１３０と第２カバー部材１４０との隙間が広がり、インクが這い上がりにくくなる。また。第１カバー部材１３０の端部を折り曲げていることから、フレキシブル配線基板４０へのダメージを防止することができる。

このように、第１カバー部材１３０の端部をヘッド外側に向かって曲折部と折り重なるように曲げ、曲げ端部１３３を形成する。これによって、高い信頼性を維持することができる液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置を実現することができた。

（第４の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第４の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第１の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。

図１７は、本実施形態における液体吐出ヘッドの断面図である。本実施形態の液体吐出ヘッドは、第１カバー部材１３０と第２カバー部材１４０との間を第２の封止材１５０で封止し、第１カバー部材１３０と第１の流路部材５０の間を第１の封止材１５２で封止している。これにより、インクのヘッド側面やフレキシブル配線基板４０への付着をより確実に防止することができる。

また、第２の封止材１５０の剛性を第１の封止材１５２の剛性よりも低くすることにより、第２カバー部材１４０の剛性によって、第１カバー部材１３０が補強されて第１カバー部材１３０の剛性が高くなり過ぎるのを防ぐことができる。第１の封止材１５２は第１カバー部材１３０と第１の流路部材５０の間だけでなく、フレキシブル配線基板４０や記録素子基板１０との間の封止に用いることができる。その際、第１の封止材１５２は１種類でもよいが、封止箇所に応じて複数使い分けてもよい。

また、第１の封止材１５２に剛性の低いものを用いることで、第２の封止材１５０と第１の封止材１５２とを同じものを用いてもよい。

このように、第１カバー部材１３０と第１の流路部材５０の間を第１の封止材１５２で封止し、第１カバー部材１３０と第２カバー部材１４０との間を第１の封止材１５２よりも剛性の低い第２の封止材１５０で封止する。これによって、高い信頼性を維持することができる液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置を実現することができた。

１０記録素子基板
４０フレキシブル配線基板
５０第１流路部材
６０第２流路部材
１３０第１カバー部材
１３１開口
１４０第２カバー部材
１００７キャップ

Claims

液体を吐出する吐出口面を備えた基板と、前記基板を前記吐出口面の裏面側で支持する支持面を備え、前記基板に液体を供給する流路部材と、を有する液体吐出ユニットと、
前記吐出口面の側に設けられ、前記吐出口面を露出する開口部と前記液体吐出ユニットと接合される接合部とを備える第１面と、前記流路部材の側面の一部を覆う第２面と、前記第１面と前記第２面との間で折り曲げられた曲折部と、を備える第１カバー部材と、を備えた液体吐出ヘッドであって、
前記側面のうちの、前記一部とは別の一部を少なくとも覆う第２カバー部材を備え、
前記第１カバー部材の前記第２面の一部と前記第２カバー部材の一部とが互いに重なっており、
前記流路部材は前記支持面を備える第１流路部材と、前記第１流路部材を支持する第２流路部材と、を有し、
前記第１カバー部材の前記第２面は前記第１流路部材の側面を覆い、前記第１カバー部材の前記第２面の前記曲折部とは反対側の端部が前記第２流路部材の側面の一部を覆っていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
前記第２カバー部材は前記第２流路部材の側面を覆っている、請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
液体を吐出する吐出口面を備えた基板と、前記基板を前記吐出口面の裏面側で支持する支持面を備え、前記基板に液体を供給する流路部材と、を有する液体吐出ユニットと、
前記吐出口面の側に設けられ、前記吐出口面を露出する開口部と前記液体吐出ユニットと接合される接合部とを備える第１面と、前記流路部材の側面の一部を覆う第２面と、前記第１面と前記第２面との間で折り曲げられた曲折部と、を備える第１カバー部材と、を備えた液体吐出ヘッドであって、
前記側面のうちの、前記一部とは別の一部を少なくとも覆う第２カバー部材を備え、
前記第１カバー部材の前記第２面の一部と前記第２カバー部材の一部とが互いに重なっており、
前記流路部材は、前記支持面に凸部を備え、
前記第１カバー部材の前記第１面は、前記凸部と接着されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
前記曲折部は前記液体吐出ヘッドの長手方向に延在している、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
前記第１カバー部材と前記第２カバー部材とは導電性材料である、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
液体を吐出する吐出口面を備えた基板と、前記基板を前記吐出口面の裏面側で支持する支持面を備え、前記基板に液体を供給する流路部材と、を有する液体吐出ユニットと、
前記吐出口面の側に設けられ、前記吐出口面を露出する開口部と前記液体吐出ユニットと接合される接合部とを備える第１面と、前記流路部材の側面の一部を覆う第２面と、前記第１面と前記第２面との間で折り曲げられた曲折部と、を備える第１カバー部材と、を備えた液体吐出ヘッドであって、
前記側面のうちの、前記一部とは別の一部を少なくとも覆う第２カバー部材を備え、
前記第１カバー部材の前記第２面の一部と前記第２カバー部材の一部とが互いに重なっており、
前記基板と電気的に接続され、前記流路部材の前記側面の側に設けられた配線部材を備え、
前記第１カバー部材と前記第２カバー部材とは、前記配線部材を覆っていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
前記配線部材は、前記支持面の側に設けられた第３面と、前記第３面と前記流路部材の前記側面の側に設けられた第４面との間で折り曲げられた曲折部と、をさらに備え、
前記第１カバー部材は、前記配線部材の、前記第３面、前記第４面の一部、および前記曲折部を覆っている、請求項６に記載の液体吐出ヘッド。
前記第１カバー部材の前記第２面の前記一部と前記第２カバー部材の前記一部とが互いに重なる部分において、前記配線部材と、前記配線部材の側に位置する前記第１カバー部材および前記第２カバー部材のうちのいずれか一方の端部と、の間には隙間が設けられている、請求項６または請求項７に記載の液体吐出ヘッド。
前記第２カバー部材は前記第１カバー部材の前記第２面の少なくとも一部を覆っている、請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
前記第１カバー部材の前記第２面を覆う前記第２カバー部材の端部は、前記第１カバー部材と接しているが、前記第１カバー部材の前記第２面の前記曲折部とは反対側の端部は、前記第２カバー部材と接触していない、請求項９に記載の液体吐出ヘッド。
前記第１カバー部材の前記第２面の前記一部と前記第２カバー部材の前記一部とが互いに重なる部分において、前記第１カバー部材の前記曲折部とは反対側の端部が、折り重なるように折り曲げられている、請求項９に記載の液体吐出ヘッド。
液体を吐出する吐出口面を備えた基板と、前記基板を前記吐出口面の裏面側で支持する支持面を備え、前記基板に液体を供給する流路部材と、を有する液体吐出ユニットと、
前記吐出口面の側に設けられ、前記吐出口面を露出する開口部と前記液体吐出ユニットと接合される接合部とを備える第１面と、前記流路部材の側面の一部を覆う第２面と、前記第１面と前記第２面との間で折り曲げられた曲折部と、を備える第１カバー部材と、を備えた液体吐出ヘッドであって、
前記側面のうちの、前記一部とは別の一部を少なくとも覆う第２カバー部材を備え、
前記第１カバー部材の前記第２面の一部と前記第２カバー部材の一部とが互いに重なっており、
前記第１カバー部材の前記第２面の前記一部と前記第２カバー部材の前記一部とが互いに重なる部分において、前記第１カバー部材と前記第２カバー部材との間は封止材によって封止されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
前記第１カバー部材の前記第１面の前記開口部を構成する縁部と、前記流路部材の前記支持面との間は、前記第１カバー部材と前記第２カバー部材との間を封止する封止材よりも剛性の高い封止材によって封止されている、請求項１２に記載の液体吐出ヘッド。
前記第１カバー部材の前記第１面の前記開口部を構成する縁部と、前記流路部材の前記支持面および前記配線部材の前記第３面との間は、封止材によって封止されている、請求項７に記載の液体吐出ヘッド。
液体を吐出する吐出口面を備えた基板と、前記基板を前記吐出口面の裏面側で支持する支持面を備え、前記基板に液体を供給する流路部材と、を有する液体吐出ユニットと、
前記吐出口面の側に設けられ、前記吐出口面を露出する開口部と前記液体吐出ユニットと接合される接合部とを備える第１面と、前記流路部材の側面の一部を覆う第２面と、前記第１面と前記第２面との間で折り曲げられた曲折部と、を備える第１カバー部材と、を備えた液体吐出ヘッドであって、
前記側面のうちの、前記一部とは別の一部を少なくとも覆う第２カバー部材を備え、
前記第１カバー部材の前記第２面の一部と前記第２カバー部材の一部とが互いに重なっており、
隣接する前記基板が前記液体吐出ヘッドの長手方向において互いに重なる部分を有するように、前記長手方向に複数の前記基板が配設されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
請求項１ないし請求項１５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドから吐出された液体を受ける記録媒体を搬送する搬送手段と、を有することを特徴とする液体吐出装置。