JP6950425B2

JP6950425B2 - ヘッドユニット及び液体吐出装置

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Publication number: JP6950425B2
Application number: JP2017192089A
Authority: JP
Inventors: 照吾森; 基洋坪井
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2017-09-29
Filing date: 2017-09-29
Publication date: 2021-10-13
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Description

本発明は、ヘッドユニット及び液体吐出装置に関する。

特許文献１には、回路基板を備えたヘッドユニット（液体吐出ヘッド）が開示されている。

特開２０１６−２０３３９４号公報

特許文献１のようなヘッドユニットにおいて、ヘッドユニットの長手方向（特許文献１におけるＹ方向）に沿ってさらに回路基板が大型化すると、ヘッドユニットの長手方向の寸法がさらに大きくなる。複数のヘッドユニットをその長手方向に沿って複数並べて配置して、ラインヘッドを構成する場合、回路基板が大型化したヘッドユニットでは、複数のヘッドユニットを高密度で配置できないという問題がある。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、ヘッドユニット同士の干渉を防止することができるヘッドユニット及び液体吐出装置を提供することを目的とする。

本発明の実施の形態に係るヘッドユニットは、液体吐出装置に装着されるヘッドユニットであって、吐出口を画定する吐出面を備えたノズルプレートと、前記吐出口と連通する流路を備え、前記吐出面と直交する積層方向において前記ノズルプレートと積層された流路部材と、前記吐出口から液体を吐出させるために駆動される駆動素子と、前記駆動素子と接続された配線部材とを備えたヘッドモジュールと、前記配線部材と接続された回路基板と、前記ヘッドモジュールと接続され、前記回路基板を収容する収容空間を画定するケースとを備え、前記ノズルプレートは、前記積層方向と直交する方向であって前記吐出面に沿う方向である第1方向において、互いに離間した第1端部と第２端部とを備え、前記ノズルプレートは、前記積層方向及び前記第1方向と直交する方向であって前記吐出面に沿う方向である第２方向において、互いに離間した第３端部と第４端部とを備え、前記ノズルプレートの前記第1端部から前記第２端部までの距離は、前記ノズルプレートの前記第３端部から前記第４端部までの距離よりも大きく、前記回路基板は、前記回路基板の主面が前記積層方向および前記第1方向に沿うように前記収容空間内に配置され、前記回路基板は、前記第1方向において互いに離間した第５端部と第６端部とを備え、前記回路基板は、前記積層方向において互いに離間した第７端部と第８端部とを備え、前記回路基板の前記第7端部から前記第８端部までの距離は、前記回路基板の前記第５端部から前記第６端部までの距離よりも大きいことを特徴とする。

本発明によれば、ヘッドユニット同士の干渉を防止することができる。

本実施の形態のインクジェットプリンタの要部構成の一例を示す平面図である。本実施の形態のインクジェットヘッドをノズル面側から見た場合の要部構成の一例を示す平面図である。本実施の形態のヘッドユニットの一例を示す外観斜視図である。本実施の形態のヘッドユニットのケースを外した場合の要部構成の一例を示す分解斜視図である。本実施の形態のヘッドモジュールのケース側から見た場合の構成の一例を示す平面図である。本実施の形態のヘッドモジュールの要部断面図である。本実施の形態のヘッドモジュールの流路部材の構造の一例を示す要部断面図である。本実施の形態のヘッドモジュールの流路部材の構造の一例を示す模式的平面図である。本実施の形態のヘッドモジュールのノズルプレートのノズル面から見た要部構成の一例を示す底面図である。本実施の形態の回路基板の主面から見た要部構成の一例を示す平面図である。本実施の形態の保持板の一例を示す外観斜視図である。本実施の形態の回路基板が保持板に保持される部分の要部構成の第１実施例を示す断面図である。本実施の形態の回路基板が保持板に保持される部分の要部構成の第２実施例を示す断面図である。本実施の形態のヘッドユニットがインクジェットプリンタに装着される際の様子を示す模式図である。

以下、本発明を実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本実施の形態のインクジェットプリンタ２００の要部構成の一例を示す平面図である。なお、図１に示すように、便宜上、本明細書において、第１方向及び第２方向を符号Ｂ及びＣの矢印で示す方向として説明する。第１方向及び第２方向をそれぞれＢ方向及びＣ方向とも称する。インクジェットプリンタ２００は、液体吐出装置の一例である。インクジェットプリンタ２００は、筐体２０７、筐体２０７内に配置されたプラテン２０２、４個のインクジェットヘッド２０３、２個のローラ２０４、及び制御装置２０５などを備える。なお、インクジェットヘッド２０３、ローラ２０４の数は図１の例に限定されない。

プラテン２０２上には、インクジェットプリンタ２００で用いる記録紙２０１が載置される。ローラ２０４は、プラテン２０２のＣ方向の両端部に配置され、記録紙２０１は、ローラ２０４が回転することによって、Ｃ方向に沿って搬送される。

インクジェットヘッド２０３は、平面視において外形が矩形状をなし、記録紙２０１が搬送される搬送方向（Ｃ方向）が短辺側となり、搬送方向と直交する方向（Ｂ方向）が長辺側となるようにプラテン２０２に対向配置されている。各インクジェットヘッド２０３は、長辺側が対向するように適長離隔して、二つ２ローラ２０４間に配置されている。

４つのインクジェットヘッド２０３はそれぞれ、例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックに対応する。

制御装置２０５は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＥＥＰＲＯＭ(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)など（いずれも不図示）を備える。制御装置２０５は、パーソナルコンピュータ等の外部機器と相互に通信が可能である。制御装置２０５は、外部機器又はインクジェットプリンタ２００が具備する操作部（不図示）からの指示により、当該ＲＯＭに格納されたプログラムに従って各インクジェットヘッド２０３及び各ローラ２０４の動作を制御する。なお、ＦＰＧＡに代えてＣＰＵ（Central Processing Unit ）又はＭＰＵ（Microprocessor Unit ）を使用してもよい。

制御装置２０５は、モータ（不図示）を作動させて、各ローラ２０４の動作を制御して、記録紙２０１の搬送を行う。制御装置２０５は、記録紙２０１の搬送中に各インクジェットヘッド２０３を作動させて、記録紙２０１にインクを吐出させる。

図２は本実施の形態のインクジェットヘッド２０３をノズル面側から見た場合の要部構成の一例を示す平面図である。インクジェットヘッド２０３は、平面視が矩形状の支持板２３０、支持板２３０に設けられた開口に嵌合して支持板２３０によって保持される複数のヘッドユニット１００などを備える。支持板２３０は、ヘッドユニット１００のノズル面側を保持する。なお、図２の例では、インクジェットヘッド２０３が、９個のヘッドユニット１００を備える構成であるが、ヘッドユニット１００の数は９個に限定されない。

ヘッドユニット１００は、Ｃ方向に２列で配置されている。一の列では、Ｂ方向に沿って４個のヘッドユニット１００が配置され、他の列では、Ｂ方向に沿って５個のヘッドユニット１００が配置されている。すなわち、複数のヘッドユニット１００が、Ｂ方向（第１方向）に沿って配列されている。ヘッドユニット１００のノズル面には、複数のノズルの吐出口７８が設けられている。なお、吐出口７８は、便宜上模式的に表しており、実際の配置及び個数とは異なる。

インクジェットヘッド２０３は、支持板２３０と対向配置された保持部材（不図示）を備える。保持部材は、ヘッドユニット１００のノズル面側と反対側を保持する。ヘッドユニット１００は、インクジェットヘッド２０３に対して着脱可能である。すなわち、ヘッドユニット１００は、インクジェットプリンタ２００に着脱可能に装着されている。

インクジェットヘッド２０３には、インクを貯留するリザーバ（不図示）が設けられている。リザーバは、インクカートリッジ（不図示）に接続されている。リザーバは、インクカートリッジからインクの供給を受け、所要量のインクを貯留する。リザーバは、複数の連通流路を介して、ヘッドユニット１００にインクを供給する。

図３は本実施の形態のヘッドユニット１００の一例を示す外観斜視図である。ヘッドユニット１００は、インクジェットヘッド２０３の本体（以下、「本体」と称する。）に装着され、複数のノズルの開口（吐出口）７８が形成されたノズル面（吐出面）を備えたヘッドモジュール７０、ヘッドモジュール７０と接続されたケース１１０などを備える。

ノズル面と直交する積層方向（図３において、符号Ａで示す方向）において、ケース１１０のヘッドモジュール７０と反対側の端部には、後述の流路管が接続された円筒状の接続部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄそれぞれが挿通する挿通孔１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄ、後述の回路基板８０の接続部８９（一部）が挿通される挿通孔１０５を形成してある。ケース１１０は、回路基板８０を収容する収容空間を画定する。

図４は本実施の形態のヘッドユニット１００のケース１１０を外した場合の要部構成の一例を示す分解斜視図であり、図５は本実施の形態のヘッドモジュール７０のケース１１０側から見た場合の構成の一例を示す平面図であり、図６は本実施の形態のヘッドモジュール７０の要部断面図であり、図７は本実施の形態のヘッドモジュール７０の流路部材７２０の構造の一例を示す要部断面図であり、図８は本実施の形態のヘッドモジュール７０の流路部材７２０の構造の一例を示す模式的平面図である。

ヘッドユニット１００は、長尺の保持板９０を備え、保持板９０の一方の端部には天板１０が固定され、他方の端部には底板６０が固定されている。底板６０は、ヘッドモジュール７０に固定される。すなわち、保持板９０は、ヘッドモジュール７０に固定される。保持板９０は、方向Ａ及び方向Ｂと平行な主面９０１を有し、主面９０１は方向Ａに長尺である。保持板９０は、上下方向または積層方向（ノズルプレート７８０と流路部材７２０とが積層された方向）における主面９０１の一端近傍において屈曲した屈曲部９０２を有する。保持板９０には、この屈曲部９０２から方向Ｂ（ノズルプレート７８０の短手方向）に沿って延在する延在部９０３が形成されている。保持板９０は、延在部９０３においてヘッドモジュール７０にネジで固定される。

回路基板８０は、長尺をなし、主面８０１が方向Ａ及び方向Ｂに沿うように収容空間内に配置され、配線部材７６０に接続されている。

天板１０には、インクジェットプリンタ２００の連通流路（不図示）と連通する連通口（不図示）を有し、インクジェットプリンタ２００に接続される四つの接続部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄが設けられている。

ヘッドユニット１００には、接続部１２ａに設けられた連通口と流体的に接続され、ケース１１０に収容された流路管１１ａ、流路管１１ａと流体的に接続され、ケース１１０に収容された分岐流路管１３ｂ、１３ｃ、流路管１１ａを分岐流路管１３ｂ、１３ｃと分岐接続し、ケースに収容された管継手４６が配置されている。流路管１１ａ、分岐流路管１３ｂ、１３ｃは、例えば、インクをヘッドモジュール７０に供給する樹脂製のチューブである。

ヘッドユニット１００には、接続部１２ｂに設けられた連通口と流体的に接続され、ケース１１０に収容された流路管１１ｂ、流路管１１ｂと流体的に接続され、ケース１１０に収容された分岐流路管１３ａ、１３ｄ、流路管１１ｂを分岐流路管１３ａ、１３ｄと分岐接続し、ケースに収容された管継手４３が配置されている。流路管１１ｂ、分岐流路管１３ａ、１３ｄは、例えば、インクをヘッドモジュール７０からリザーバ（不図示）へ戻すための樹脂製のチューブである。

管継手４６は、３つのプラグ４６１、４６２、４６３及びソケット４６０で構成されている。プラグ４６１には、流路管１１ａが接続され、プラグ４６２には、分岐流路管１３ｂが接続され、プラグ４６３には、分岐流路管１３ｃが接続されている。ソケット４６０は、内部に分岐流路を備え、プラグ４６１、４６２、４６３と接続される。

管継手４３は、３つのプラグ４３１、４３２、４３３及びソケット４３０で構成されている。プラグ４３１には、流路管１１ｂが接続され、プラグ４３２には、分岐流路管１３ｄが接続され、プラグ４３３には、分岐流路管１３ａが接続されている。ソケット４３０は、内部に分岐流路を備え、プラグ４３１、４３２、４３３と接続される。なお、管継手４３、４６は、プラグとソケットから構成され、着脱容易なワンタッチ式の継手であるが、これに限定されるものではなく、単にＹの字に分岐した流路が形成されたパイプのような一つの部品で構成されてもよい。

ヘッドユニット１００には、接続部１２ｃに設けられた連通口と流体的に接続され、ケース１１０に収容された冷却管１１ｃ、接続部１２ｄに設けられた連通口と流体的に接続され、ケース１１０に収容された冷却管１１ｄが配置されている。冷却管１１ｃ、１１ｄは樹脂製のチューブである。なお、冷却管１１ｃ、１１ｄそれぞれの中途の所要位置に、管継手を設けることもできる。

底板６０には、分岐流路管１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、及び冷却管１１ｃ、１１ｄそれぞれに対応して底部接続部（不図示）が設けられている。各底部接続部は、底板６０に固定されたソケットであり、各底部接続部の一端には、それぞれ分岐流路管１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、及び冷却管１１ｃ、１１ｄに固定されている。各底部接続部は、それぞれヘッドモジュール７０の流路口７１、７２、７３、７４、７５、７６と流体的に接続される貫通流路が形成されている。各底部接続部の他端は、ヘッドモジュール７０に形成された凹部７１１、７１２、７１３、７１４、７１５、７１６と接続される。

図５に示すように、流路口７１は、ヘッドモジュール７０に形成された凹部７１１の底面に設けられ流路の開口である。流路口７２は、ヘッドモジュール７０に形成された凹部７２１の底面に設けられた流路の開口である。流路口７３は、ヘッドモジュール７０に形成された凹部７３１の底面に設けられた流路の開口である。流路口７４は、ヘッドモジュール７０に形成された凹部７４１の底面に設けられた流路の開口である。流路口７５は、ヘッドモジュール７０に形成された凹部７５１の底面に設けられた流路の開口である。流路口７６は、ヘッドモジュール７０に形成された凹部７６１の底面に設けられた流路の開口である。ヘッドモジュール７０に設けられたこれらの凹部７１１、７２１、７３１、７４１、７５１、７６１は、上述の底部接続部と勘合するソケットとして機能する。

図６に示すように、ヘッドモジュール７０は、ノズルプレート７８０、流路部材７２０、フレーム７３０、冷却液流路部材７４０、固定用フレーム７５０の順に積層されている。フレーム７３０、冷却液流路部材７４０、固定用フレーム７５０には、インクを流路部材７２０に導くとともに流路部材７２０からリザーバ（不図示）に戻すための流路が形成されている。図６では、便宜上、凹部７３１、流路口７３を図示している。

冷却液流路部材７４０には、冷却液を循環させるための凹部７５１、７６１、流路口７５、７６、流路口７５と流路口７６とを連通する冷却液流路７４５が形成されている。

冷却液流路部材７４０には、ドライバＩＣ７５２が固定されている。流路部材７２０の上側の表面には、アクチュエータ７１０が固定されている。フレーム７３０内の空間には、アクチュエータ７１０とドライバＩＣ７５２とを接続するＣＯＦ（Chip On Film）７５３が配置されている。

図７に示すように、ノズルプレート７８０の下面はノズル面をなす。ノズルプレート７８０には、複数のノズルの吐出口７８を形成してある。ノズルプレート７８０の材質は、例えば、ステンレスであるが、これに限定されるものではなく、例えば、シリコン基板、ガラス基板、セラミック基板、あるいは樹脂材料を用いることができる。なお、ノズルプレート７８０は、流路部材７２０の一部の構成をなす。

流路部材７２０は、上下方向に積層された複数の金属板により構成されている。流路部材７２０の材質は、例えば、ステンレスであるが、これに限定されるものではなく、例えば、シリコン基板、ガラス基板、セラミック基板、あるいは樹脂材料を用いることができる。流路部材７２０は、左右方向に長い長尺状をなし、ノズルプレート７８０と対向配置された振動板７２０ｂを備える。複数のノズルの吐出口７８それぞれの上側に圧力室７２０ａが形成されている。圧力室７２０ａは共通流路７２０ｃに連なる。振動板７２０ｂは、圧力室７２０ａの上側に設けられており、圧力室７２０ａの上部の開口を塞いでいる。

アクチュエータ７１０は、振動板７２０ｂの上に配置されている。アクチュエータ７１０は、共通電極７２０ｃを間にして二つの圧電層７０１が積層されている。共通電極７２０ｃは、グランド電位に保持されている。アクチュエータ７１０は、左右方向に並んだ複数の個別電極７０３を備える。各個別電極７０３は、上側の圧電層７０１に設けられ、各圧力室７２０ａの上側に配置されている。

ＣＯＦ（Chip On Film）７５３は、可撓性を有するシート状であり、アクチュエータ７１０の上面に載置されている。制御装置２０５からの制御信号は、ＣＯＦ７５３及び不図示のＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）を介してドライバＩＣ７５２に入力され、ドライバＩＣ７５２は、制御信号に基づく駆動信号をアクチュエータ７１０に出力する。

アクチュエータ７１０に駆動信号が入力されることによって、インクがノズルの吐出口７８から吐出される。

図８に示すように、流路部材７２０は、液体（インク）が供給される二つの供給口７１５ａ、７１５ｂを備える。供給口７１５ａは、流路口７２と連通し、供給口７１５ｂは、流路口７１と連通している。二つの供給口７１５ａ、７１５ｂは、流路部材７２０の右縁部においてＣ方向に並んでいる。流路部材７２０の右縁部において、液体を排出する二つの排出口７１６ａ、７１６ｂがＣ方向に並んでいる。排出口７１６ａは、流路口７４と連通し、排出口７１６ｂは、流路口７３と連通している。

供給口７１５ａと、排出口７１６ａとは、平面視Ｕ状をなす共通流路７２０ｃによって連結されている。供給口７１５ｂと、排出口７１６ｂとは、平面視Ｕ状をなす共通流路７２０ｃによって連結されている。共通流路７２０ｃは、流路部材７２０の内部に形成されており、各圧力室７２０ａに連なる。

流路口７２及び流路口７１を介して供給口７１５ａ及び供給口７１５ｂに供給されたインク（液体）は、共通通路７１７を通って各圧力室７２０ａに至る。

なお、図８の例では、平面視Ｕ状をなす共通流路７２０ｃを備える構成であるが、これに限定されるものではない。例えば、排出口７１６ａ、７１６ｂに代えて、二つの供給口を設け、４つの供給口から平面視Ｉ字状の流路を設け、液体（インク）が循環しない構成であってもよい。

上述で説明したように、液体を吐出口７８から吐出させるための圧電層７０１、圧電層７０１に接続されたドライバＩＣ７５２などは発熱し、流路部材７２０、アクチュエータ７１０などの温度も上昇する。そこで、冷却液流路部材７４０に冷却水を循環させることによって、ドライバＩＣ７５２、流路部材７２０、アクチュエータ７１０など冷却することができる。また、冷却水は、インクジェットプリンタ２００に設けられたポンプ（不図示）によって循環され、例えば、流路口７５から冷却液が冷却液流路部材７４０に供給され、流路口７６からポンプの方へ循環される。

図９は本実施の形態のヘッドモジュール７０のノズルプレート７８０のノズル面から見た要部構成の一例を示す底面図である。図９に示すように、ノズルプレート７８０は、積層方向（図４に示すＡ方向）と直交する方向であってノズル面に沿う方向であるＢ方向（第1方向）において、互いに離間した端部７２ａと端部７２ｂとを有する。また、ノズルプレート７８０は、積層方向及びＢ方向と直交する方向であってノズル面に沿う方向であるＣ方向（第２方向）において、互いに離間した端部７２ｃと端部７２ｄとを有する。

ノズルプレート７８０の端部７２ａから端部７２ｂまでの距離Ｌ１は、端部７２ｃから端部７２ｄまでの距離Ｌ２よりも大きい（Ｌ１＞Ｌ２）。

図１０は本実施の形態の回路基板８０の主面８０１から見た要部構成の一例を示す平面図である。回路基板８０は、Ｂ方向（第1方向）において互いに離間した端部８５と端部８６とを備え、Ａ方向（積層方向）において互いに離間した端部８７と端部８８とを備える。

図４に示すように、回路基板８０の端部８７をヘッドモジュール７０側に配置し、端部８８を天板１０側に配置している。

回路基板８０の端部８７から端部８８までの距離Ｌ３は、端部８５から端部８６までの距離Ｌ４よりも大きい（Ｌ３＞Ｌ４）。

上述の構成により、回路基板８０の端部８７を、ノズルプレート７８０の端部のうち、距離が長い方の端部７２ａと端部７２ｂとの間に収めることができる。回路基板８０の端部８７から端部８８までの距離Ｌ３は、端部８５から端部８６までの距離Ｌ４よりも大きいので、距離Ｌ３を大きくすれば、距離Ｌ４を大きくすることなく回路基板８０を大型化することができる。これにより、ヘッドユニット１００は、ノズルプレート７８０の長手方向に大型化しない。よって、ノズルプレート７８０の長手方向に複数のヘッドユニット１００を配置する場合に、複数のヘッドユニット１００を高密度に配置することができる。

回路基板８０には、端部８７と端部８６とが交差する角部に切り欠き部８２を設けている。これにより、回路基板８０に干渉することなく流路管１１ａ、１１ｂ、分岐流路管１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄなどを配置するスペースをケース１１０内に確保することができる。なお、切り欠き部８２は必須の構成ではなく、切り欠き部８２を具備しなくてもよい。

回路基板８０は、端部８８からＡ方向に沿って突出した接続部８９を有する。接続部８９の端部には、インクジェットプリンタ２００の本体に設けられたコネクタの端子と接続される基板端子８９１が形成されている。基板端子８９１は、端部８８の近傍に形成されている。

回路基板８０には、複数の電源回路８３が、Ａ方向に沿って並んで実装されている。なお、図１０に示す、電源回路８３の配置は、一例であって、図１０の例に限定されない。これにより、複数の電源回路８３を実装しても、回路基板８０の端部８５から端部８６までの距離Ｌ４を大きくすることなく、複数の電源回路８３を実装することができる。これにより、ヘッドユニット１００は、ノズルプレート７８０の長手方向に大型化しない。よって、ノズルプレート７８０の長手方向に複数のヘッドユニット１００を配置する場合に、複数のヘッドユニット１００を高密度に配置することができる。

回路基板８０には、複数のＩＣ８４が、Ａ方向に沿って並んで実装されている。図１０の例では、回路基板８０の裏面にも実装されている。なお、図１０に示す、ＩＣ８４の配置は、一例であって、図１０の例に限定されない。これにより、複数のＩＣ８４を実装しても、回路基板８０の端部８５から端部８６までの距離Ｌ４を大きくすることなく、複数のＩＣ８４を実装することができる。これにより、ヘッドユニット１００は、ノズルプレート７８０の長手方向に大型化しない。よって、ノズルプレート７８０の長手方向に複数のヘッドユニット１００を配置する場合に、複数のヘッドユニット１００を高密度に配置することができる。

図４に示すように、保持板９０は、保持板９０のＡ方向における一方の縁部から回路基板８０に向かって屈曲した保持部９６を有し、保持部９６に固定された螺子９７等で回路基板８０は保持板９０に保持することができる。より具体的には、後述の図１１に示すように、固定部９６の端部からＢ方向に向かって屈曲したねじ固定部９６ａにねじ孔が形成されており、このねじ孔に螺子９７を螺合させることで、回路基板８０は、固定板９０に固定される。

図１１は本実施の形態の保持板９０の一例を示す外観斜視図である。図４及び図１１に示すように、保持板９０は、流路管１１ａ、１１ｂ、分岐流路管１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、冷却管１１ｃ、１１ｄなどと回路基板８０との間に配置されている。これにより、万一、流路管１１ａ、１１ｂ、分岐流路管１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、冷却管１１ｃ、１１ｄの接続箇所などからインク又は水が漏れ、漏れたインク又は水が流路管等の表面を伝わって流れたとしても、インク又は水が回路基板８０又は回路基板８０上の部品に付着することを防止できる。

図１１に示すように、保持板９０は、長尺状をなし、Ａ方向の延在部９０３をヘッドモジュール７０に固定し、Ａ方向の端部９２を天板１０側に配置している。保持板９０は、延在部９０３側に、保持板９０のＢ方向の一方の縁部の一部が切欠された切り欠き部９３を有する。切り欠き部９３を設けることによって、保持板９０に干渉することなく流路管１１ａ、１１ｂ、分岐流路管１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、冷却管１１ｃ、１１ｄなどを配置するスペースをケース１１０内に確保することができる。なお、切り欠き部９３は必須の構成ではなく、具備しなくてもよい。

図１２は本実施の形態の回路基板８０が保持板９０に保持される部分の要部構成の第１実施例を示す断面図である。保持板９０に設けられた保持部９６の表面９６１は、回路基板８０の主面８０１に対向している。回路基板８０には貫通孔８１が形成され、保持部９６（保持板９０）は、回路基板８０の貫通孔８１に挿通された螺子９７が螺合されることにより、回路基板８０が固定される。保持部９６の表面９６１から螺子９７の頭部９７１までの距離ｄ２は、回路基板８０の主面８０１と直交する方向における回路基板８０の厚みの寸法ｄ１よりも大きい。

これにより、端部８７がヘッドモジュール７０に固定された回路基板８０を、保持板９０に保持される箇所（貫通孔８１の箇所）で厚み方向（Ｃ方向）に沿って、寸法差（ｄ２−ｄ１）に相当する距離（微小距離とも称する）だけ移動可能とすることができる。これにより、回路基板８０の基板端子８９１を、本体の後述のコネクタ２４０の端子（不図示）に接続する際に、基板端子８９１が端部８７を基点として所要距離だけ動かすことができるので、基板端子８９１とコネクタ２４０の端子との位置合わせを行うことができ、容易に接続することができる。また、ノズルプレート７８０の位置を微調整する際に、回路基板８０が移動可能であるので、回路基板８０の基板端子８９１にストレスを加えることなく、ノズルプレート７８０の位置を微調整することができる。

図１０に示すように、回路基板８０の貫通孔８１（例えば、貫通孔８１の中心）から端部８５までの距離Ｌ５は、貫通孔８１から端部８６までの距離Ｌ６よりも小さい。これにより、回路基板８０の端部８６が、端部８５よりも移動し易くなり、回路基板８０を微小距離だけ移動可能とすることができる。

また、図１０に示すように、回路基板８０の貫通孔８１から端部８７までの距離Ｌ７は、貫通孔８１から端部８８までの距離Ｌ８よりも小さい。これにより、回路基板８０の端部８８が移動し易くなり、回路基板８０を微小距離だけ移動可能とすることができる。

図１３は本実施の形態の回路基板８０が保持板９０に保持される部分の要部構成の第２実施例を示す断面図である。第２実施例では、保持部９６を具備せず、柱部９８などを備える点で第１実施例と異なる。図９に示すように、保持板９０の主面９０１は、回路基板８０の主面８０１に対向している。回路基板８０には貫通孔８１が形成されている。保持板９０は、主面９０１からＣ方向に沿って突出した柱部９８、柱部９８のＣ方向における端部からＡ方向に沿って突出した突出部９８１を備える。貫通孔８１には、柱部９８が挿通されている。保持板９０の表面９０１から突出部９８１までの距離ｄ３は、回路基板８０の主面８０１と直交する方向（Ｃ方向）における厚み寸法ｄ１よりも大きい。

これにより、端部８７がヘッドモジュール７０に固定された回路基板８０を、保持板９０に保持される箇所（貫通孔８１の箇所）で厚み方向（Ｃ方向）に沿って、寸法差（ｄ３−ｄ１）に相当する距離（微小距離とも称する）だけ移動可能とすることができる。これにより、回路基板８０の基板端子８９１を、本体の後述のコネクタ２４０の端子（不図示）に接続する際に、基板端子８９１が端部８７を基点として所要距離だけ動かすことができるので、基板端子８９１とコネクタ２４０の端子との位置合わせを行うことができ、容易に接続することができる。また、ノズルプレート７８０の位置を微調整する際に、回路基板８０が移動可能であるので、回路基板８０の基板端子８９１にストレスを加えることなく、ノズルプレート７８０の位置を微調整することができる。

また、図３に示したように、接続部８９の外周面と挿通孔１０５の内周面との間に隙間を設けている。これにより、ノズルプレート７８０の位置を微調整する際に、回路基板８０が移動可能であるので、ノズルプレート７８０の位置を微調整することができる。

図１４は本実施の形態のヘッドユニット１００がインクジェットプリンタ２００に装着される際の様子を示す模式図である。なお、実際には、複数のヘッドユニット１００がインクジェットプリンタ２００に装着されるが、図１４では、便宜上、一つのヘッドユニット１００だけを図示している。ヘッドユニット１００のケース１１０は、四つの側面１１１、１１２、１１３、１１４を有し、側面１１１と側面１１２とが平行であり、側面１１３と側面１１４とが平行である。ヘッドユニット１００は、一つの側面１１１に突部１２０を設けている。

インクジェットプリンタ２００は、ヘッドユニット１００がＡ方向に沿ってインクジェットプリンタ２００に装着される場合、側面１１１を案内する案内部材２１０、及び側面１１２を案内する案内部材２２０を有する。案内部材２１０は、上端部２１２及び下端部２１３を有する。案内部材２２０は、上端部２２２及び下端部２２３を有する。

案内部材２１０、２２０は、その間にヘッドユニット１００が挿入されるよう、適長距離を隔てて対向配置されている。案内部材２１０、２２０の上方には、インクジェットプリンタ２００のコネクタ２４０が配置されている。コネクタ２４０の端子（不図示）は、回路基板８０の基板端子８９１と接続される。

案内部材２１０、２２０のうち、側面１１１を案内する案内部材２１０には、突部１２０を案内する溝２１１を設けている。これにより、ヘッドユニット１００をインクジェットプリンタ２００に装着する際に、例えば、ヘッドユニット１００の側面１１１と側面１１２とが入れ替わった間違った向きで装着され、基板端子８９１が間違った向きでコネクタ２４０に挿入されることを防止できる。

突部１２０及び案内部材２１０それぞれは、ヘッドユニット１００がＡ方向に沿って挿入されるときに、回路基板８０（例えば、基板端子８９１）がインクジェットプリンタ２００のコネクタ２４０に接触する前に突部１２０と案内部材２１０（下端部２１３）とが当接する位置に配置されている。これにより、基板端子８９１が間違った向きでコネクタ２４０に挿入される前にヘッドユニット１００の挿入を阻止できるので、基板端子８９１及びコネクタ２４０の損傷を防止することができる。

上述のように、本実施の形態によれば、ヘッドユニット１００は、ノズルプレート７８０の長手方向に大型化しない。よって、ノズルプレート７８０の長手方向に複数のヘッドユニット１００を配置する場合に、複数のヘッドユニット１００を高密度に配置することができる。

１０天板
１１ａ、１１ｂ流路管
１１ｃ、１１ｄ冷却管
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ接続部
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ分岐流路管
４３、４６管継手
６０底板
７０ヘッドモジュール
７１、７２、７３、７４、７５、７６流路口
７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄ端部
７８吐出口
７０１圧電層
７１０アクチュエータ
７２０流路部材
７３０フレーム
７４０冷却液流路部材
７５０固定用フレーム
７６０配線部材
７８０ノズルプレート
８０回路基板
８０１、９０１主面
８１貫通孔
８２切り欠き部
８３電源回路
８４ＩＣ
８５、８６、８７、８８端部
８９接続部
８９１基板端子
９０保持板
９０３延在部
９２端部
９３切り欠き部
９６保持部
９６１表面
９７螺子
９７１頭部
９８柱部
９８１突出部
１００ヘッドユニット
１１０ケース
１１１、１１２、１１３、１１４側面
１２０突部
２００インクジェットプリンタ
２０１記録紙
２０２プラテン
２０３インクジェットヘッド
２０４ローラ
２０５制御装置
２０７筐体
２１０、２２０案内部材
２１１溝
２１２、２２上端部
２１３、２２３下端部
２３０支持板
２４０コネクタ

Claims

液体吐出装置に装着されるヘッドユニットであって、
吐出口を画定する吐出面を備えたノズルプレートと、
前記吐出口と連通する流路を備え、前記吐出面と直交する積層方向において前記ノズルプレートと積層された流路部材と、
前記吐出口から液体を吐出させるために駆動される駆動素子と、
前記駆動素子と接続された配線部材と
を備えたヘッドモジュールと、
前記配線部材と接続された回路基板と、
前記ヘッドモジュールと接続され、前記回路基板を収容する収容空間を画定するケースと
を備え、
前記ノズルプレートは、
前記積層方向と直交する方向であって前記吐出面に沿う方向である第1方向において、互いに離間した第1端部と第２端部とを備え、
前記ノズルプレートは、
前記積層方向及び前記第1方向と直交する方向であって前記吐出面に沿う方向である第２方向において、互いに離間した第３端部と第４端部とを備え、
前記ノズルプレートの前記第1端部から前記第２端部までの距離は、前記ノズルプレートの前記第３端部から前記第４端部までの距離よりも大きく、
前記回路基板は、
前記回路基板の主面が前記積層方向および前記第1方向に沿うように前記収容空間内に配置され、
前記回路基板は、
前記第1方向において互いに離間した第５端部と第６端部とを備え、
前記回路基板は、
前記積層方向において互いに離間した第７端部と第８端部とを備え、
前記回路基板の前記第7端部から前記第８端部までの距離は、前記回路基板の前記第５端部から前記第６端部までの距離よりも大きく、

前記ケースは、
前記第１方向と平行な第１側面及び第２側面を有し、
前記第１側面及び第２側面のいずれか一方は、
前記第２方向に沿って対向し、前記第１側面及び第２側面を案内する２つの案内部材の一方に設けられた溝に沿って案内される突部を備えることを特徴とするヘッドユニット。
液体吐出装置に装着されるヘッドユニットであって、
吐出口を画定する吐出面を備えたノズルプレートと、
前記吐出口と連通する流路を備え、前記吐出面と直交する積層方向において前記ノズルプレートと積層された流路部材と、
前記吐出口から液体を吐出させるために駆動される駆動素子と、
前記駆動素子と接続された配線部材と
を備えたヘッドモジュールと、
前記配線部材と接続された回路基板と、
前記ヘッドモジュールと接続され、前記回路基板を収容する収容空間を画定するケースと
を備え、
前記ノズルプレートは、
前記積層方向と直交する方向であって前記吐出面に沿う方向である第1方向において、互いに離間した第1端部と第２端部とを備え、
前記ノズルプレートは、
前記積層方向及び前記第1方向と直交する方向であって前記吐出面に沿う方向である第２方向において、互いに離間した第３端部と第４端部とを備え、
前記ノズルプレートの前記第1端部から前記第２端部までの距離は、前記ノズルプレートの前記第３端部から前記第４端部までの距離よりも大きく、
前記回路基板は、
前記回路基板の主面が前記積層方向および前記第1方向に沿うように前記収容空間内に配置され、
前記回路基板は、
前記第1方向において互いに離間した第５端部と第６端部とを備え、
前記回路基板は、
前記積層方向において互いに離間した第７端部と第８端部とを備え、
前記回路基板の前記第7端部から前記第８端部までの距離は、前記回路基板の前記第５端部から前記第６端部までの距離よりも大きく、
さらに、前記ヘッドモジュールに固定され、前記回路基板の主面に沿う表面を有する保持板と、
前記保持板に固定された螺子と
を備え、
前記回路基板は、前記螺子が挿通された貫通孔を有し、
前記保持板の前記表面から前記螺子の頭部までの距離は、前記回路基板の前記主面と直交する方向における厚みの寸法よりも大きいことを特徴とするヘッドユニット。
液体吐出装置に装着されるヘッドユニットであって、
吐出口を画定する吐出面を備えたノズルプレートと、
前記吐出口と連通する流路を備え、前記吐出面と直交する積層方向において前記ノズルプレートと積層された流路部材と、
前記吐出口から液体を吐出させるために駆動される駆動素子と、
前記駆動素子と接続された配線部材と
を備えたヘッドモジュールと、
前記配線部材と接続された回路基板と、
前記ヘッドモジュールと接続され、前記回路基板を収容する収容空間を画定するケースと
を備え、
前記ノズルプレートは、
前記積層方向と直交する方向であって前記吐出面に沿う方向である第1方向において、互いに離間した第1端部と第２端部とを備え、
前記ノズルプレートは、
前記積層方向及び前記第1方向と直交する方向であって前記吐出面に沿う方向である第２方向において、互いに離間した第３端部と第４端部とを備え、
前記ノズルプレートの前記第1端部から前記第２端部までの距離は、前記ノズルプレートの前記第３端部から前記第４端部までの距離よりも大きく、
前記回路基板は、
前記回路基板の主面が前記積層方向および前記第1方向に沿うように前記収容空間内に配置され、
前記回路基板は、
前記第1方向において互いに離間した第５端部と第６端部とを備え、
前記回路基板は、
前記積層方向において互いに離間した第７端部と第８端部とを備え、
前記回路基板の前記第7端部から前記第８端部までの距離は、前記回路基板の前記第５端部から前記第６端部までの距離よりも大きく、
さらに、前記ヘッドモジュールに固定され、前記回路基板の主面に沿う表面を有する保持板と、
前記保持板の前記表面から、前記第２方向に沿って突出した柱部と、
前記柱部の前記第２方向における端部から前記積層方向に沿って突出した突出部と
を備え、
前記回路基板は、前記柱部が挿通された貫通孔を有し、
前記保持板の前記表面から前記突出部までの距離は、前記回路基板の前記主面と直交する方向における厚み寸法よりも大きいことを特徴とするヘッドユニット。
前記回路基板に実装された複数の電源回路を備え、
前記複数の電源回路は、前記積層方向に沿って並んでいることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のヘッドユニット。
前記回路基板に実装された複数のＩＣを備え、
前記複数のＩＣは、前記積層方向に沿って並んでいることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のヘッドユニット。
前記貫通孔から前記第５端部までの距離は、前記貫通孔から前記第６端部までの距離よりも小さいことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のヘッドユニット。
前記貫通孔から前記第７端部までの距離は、前記貫通孔から前記第８端部までの距離よりも小さいことを特徴とする請求項２、請求項３又は請求項６のいずれか一項に記載のヘッドユニット。
前記回路基板は、前記液体吐出装置のコネクタの端子と接続される基板端子を備え、
前記基板端子は、前記第８端部の近傍に形成されていることを特徴とする請求項２、請求項３、請求項６又は請求項７のいずれか一項に記載のヘッドユニット。
前記ケースに収容された流路管を備え、
前記ヘッドモジュールは、前記流路管と流体的に接続された連通口を備え、
前記保持板は、前記流路管と前記回路基板との間に配置されていることを特徴とする請求項２、請求項３、請求項６から請求項８のいずれか一項に記載のヘッドユニット。
前記ケースは、
前記回路基板の一部が挿通される挿通孔を有し、
前記一部の外周面と前記挿通孔の内周面との間に隙間を設けている請求項２、請求項３、請求項６から請求項９のいずれか一項に記載のヘッドユニット。
前記ヘッドモジュールに固定され、前記回路基板の主面に沿う表面を有する保持板と、
前記保持板に固定された螺子と
を備え、
前記回路基板は、前記螺子が挿通された貫通孔を有し、
前記保持板の前記表面から前記螺子の頭部までの距離は、前記回路基板の前記主面と直交する方向における厚みの寸法よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のヘッドユニット。
前記ヘッドモジュールに固定され、前記回路基板の主面に沿う表面を有する保持板と、
前記保持板の前記表面から、前記第２方向に沿って突出した柱部と、
前記柱部の前記第２方向における端部から前記積層方向に沿って突出した突出部と
を備え、
前記回路基板は、前記柱部が挿通された貫通孔を有し、
前記保持板の前記表面から前記突出部までの距離は、前記回路基板の前記主面と直交する方向における厚み寸法よりも大きいこと特徴とする請求項１に記載のヘッドユニット。
前記ケースの一側面に設けられた突部を備えたことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のヘッドユニット。
複数のヘッドユニットが装着された液体吐出装置であって、
各ヘッドユニットは、
吐出口を画定する吐出面を備えたノズルプレートと、
前記吐出口と連通する流路を備え、前記吐出面と直交する積層方向において前記ノズルプレートと積層された流路部材と、
前記吐出口から液体を吐出させるために駆動される駆動素子と、
前記駆動素子と接続された配線部材と
を備えたヘッドモジュールと、
前記配線部材と接続された回路基板と、
前記ヘッドモジュールと接続され、前記回路基板を収容する収容空間を画定するケースと
を備え、
前記ノズルプレートは、
前記積層方向と直交する方向であって前記吐出面に沿う方向である第1方向において、互いに離間した第1端部と第２端部とを備え、
前記ノズルプレートは、
前記積層方向及び前記第1方向と直交する方向であって前記吐出面に沿う方向である第２方向において、互いに離間した第３端部と第４端部とを備え、
前記ノズルプレートの前記第1端部から前記第２端部までの距離は、前記ノズルプレートの前記第３端部から前記第４端部までの距離よりも大きく、
前記回路基板は、
前記回路基板の主面が前記積層方向および前記第1方向に沿うように前記収容空間内に配置され、
前記回路基板は、
前記第1方向において互いに離間した第５端部と第６端部とを備え、
前記回路基板は、
前記積層方向において互いに離間した第７端部と第８端部とを備え、
前記回路基板の前記第7端部から前記第８端部までの距離は、前記回路基板の前記第５端部から前記第６端部までの距離よりも大きく、
さらに、前記複数のヘッドユニットが着脱される際に、前記積層方向に沿って各ヘッドユニットの一側面を案内する案内部材を備え、
前記複数のヘッドユニットは、一側面に設けられた突部を備え、
前記案内部材は、
各ヘッドユニットの前記突部を案内する複数の溝を備えたことを特徴とする液体吐出装置。
前記複数のヘッドユニットは、前記第1方向に沿って配列されていることを特徴とする請求項１４に記載の液体吐出装置。
前記突部及び案内部材それぞれは、
各ヘッドユニットが前記積層方向に沿って挿入されるときに、前記回路基板が前記液体吐出装置のコネクタに接触する前に前記突部と前記案内部材とが当接する位置に配置されている請求項１４又は請求項１５に記載の液体吐出装置。