ノズルヘッド及び液体吐出装置
【課題】ノズルヘッドのメンテナンス性を適切に高める。
【解決手段】ノズル３０２から液滴を吐出するノズルヘッド１２であって、液滴を吐出するノズル３０２と、ノズル３０２が形成されている面とは異なる面に開口する液室３０６とを有するチャンバ部１０２と、液室３０６の開口部を少なくとも覆うダイヤフラム２０２と、ダイヤフラム２０２を挟んで液室３０６の開口部と対向する圧電素子２０６と、圧電素子２０６を保持しつつ、チャンバ部１０２との間にダイヤフラム２０２を挟むダイヤフラム押さえ部材２０４とを備え、チャンバ部１０２は、ダイヤフラム押さえ部材２０４に対し、ダイヤフラム押さえ部材２０４の側からチャンバ部１０２に向かって挿入されるネジ１０６により固定される。
【解決手段】ノズル３０２から液滴を吐出するノズルヘッド１２であって、液滴を吐出するノズル３０２と、ノズル３０２が形成されている面とは異なる面に開口する液室３０６とを有するチャンバ部１０２と、液室３０６の開口部を少なくとも覆うダイヤフラム２０２と、ダイヤフラム２０２を挟んで液室３０６の開口部と対向する圧電素子２０６と、圧電素子２０６を保持しつつ、チャンバ部１０２との間にダイヤフラム２０２を挟むダイヤフラム押さえ部材２０４とを備え、チャンバ部１０２は、ダイヤフラム押さえ部材２０４に対し、ダイヤフラム押さえ部材２０４の側からチャンバ部１０２に向かって挿入されるネジ１０６により固定される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルヘッド及び液体吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧電素子の変位による圧力を利用してインク滴を吐出するインクジェットヘッドが知られている。また、従来、このようなインクジェットヘッドを構成する各部材をネジ止めにより固定する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００５−２７０７４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１においては、ノズルプレート、インク室プレート、ダイヤフラム板、及びベース部材が、ノズルプレート側からベース部材に向かって挿入されるネジにより固定される。このような向きでネジが挿入されるのは、例えば、薄板状のノズルプレートと比べ、ベース部材の方が雌ネジ加工を行いやすいためである。
【０００４】
しかし、このような向きでネジを挿入する場合、ノズルプレートの表面に、ネジの頭部分が露出することとなる。そのため、例えばノズルのメンテナンスのためにチャンバ部の拭き取りを行う場合に、ネジの頭にワイパがあたり、スムースな拭き取りが出来なくなるおそれがある。また、この場合、ノズルプレートのノズルから吐出されたインクが、ネジの頭部分に付着しやすくなる。特に、ベース部材に対してノズルプレートが下側になる向きでインクジェットヘッドを使用する場合、ネジの頭部分へのインクの付着が顕著になる。
【０００５】
そして、ネジの頭部分に付着したインクが乾燥すると、固化したインクがネジを固定してしまい、ネジを外すことが困難になる。また、例えば、固化したインクがネジの頭の溝を覆ってしまうと、ネジを回すことができなくなってしまう。そのため、従来の構成では、インクジェットヘッドの洗浄等のためにインクジェットヘッドを分解しようとする場合に、ネジを外すことが困難になる場合がある。
【０００６】
そのため、従来、インクジェットヘッドのメンテナンスが困難になる場合があった。そこで、本発明は、上記の課題を解決できるノズルヘッド及び液体吐出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明は、以下の構成を有する。
（構成１）ノズルから液滴を吐出するノズルヘッドであって、液滴を吐出するノズルと、ノズルが形成されている面とは異なる面に開口する液室とを有するチャンバ部と、液室の開口部を少なくとも覆うダイヤフラムと、ダイヤフラムを挟んで液室の開口部と対向する圧電素子と、圧電素子を保持しつつ、チャンバ部との間にダイヤフラムを挟むダイヤフラム押さえ部材とを備え、チャンバ部は、ダイヤフラム押さえ部材に対し、ダイヤフラム押さえ部材の側からチャンバ部に向かって挿入されるネジにより固定される。
【０００８】
このように構成した場合、ネジの頭部分は、ダイアフラム押さえ部材側に位置する。そのため、ノズルのメンテナンスのためにチャンバ部の拭き取りを行う場合に、ネジの頭にワイパがあたることはない。従って、このように構成すれば、チャンバ部の拭き取りをスムースに行うことができる。また、これにより、ノズルヘッドのメンテナンス性を適切に高めることができる。また、このように構成した場合、ネジの頭の位置がチャンバ部から遠くなる。そのため、ノズルから吐出される液体がネジの頭に付着することを防ぐことができる。また、これにより、例えば、乾燥により固化した液体がネジの頭の溝を覆うことを防ぐことができる。そのため、このように構成すれば、ノズルヘッドのメンテナンス性を更に適切に高めることができる。
【０００９】
また、例えば印刷装置等の液体吐出装置にノズルヘッドが取り付けられた状態において、ダイヤフラム押さえ部材側は、チャンバ部側と比べ、空間的な余裕が大きい場合が多い。そのため、ダイヤフラム押さえ部材の側からネジを挿入する場合、液体吐出装置にノズルヘッドを取り付けたままの状態で、ネジを操作しやすくなる。そのため、例えば、液体吐出装置からノズルヘッドを取り外すことなく、ネジを一旦外し、チャンバ部をダイヤフラム押さえ部材等から分離できる。この場合、チャンバ部のみの洗浄や交換等が容易になるため、ノズルヘッドのメンテナンス性を更に適切に高めることができる。
【００１０】
（構成２）チャンバ部は、ネジを止めるための雌ネジ加工がされたネジ孔を有する。このように構成すれば、ダイヤフラム押さえ部材に対するチャンバ部の固定を、ダイヤフラム押さえ部材の側からチャンバ部に向かって挿入されるネジにより適切に行うことができる。
【００１１】
尚、雌ネジ加工可能を適切に行うために、チャンバ部は、例えば１ｍｍ以上の厚さを有することが好ましい。チャンバ部の厚さは、例えば１〜５ｍｍ、望ましくは２〜３ｍｍである。
【００１２】
（構成３）チャンバ部のネジ孔は、止め孔である。ネジ孔が貫通孔である場合、チャンバ部の下面において、ネジ孔の部分は、ネジの長さが不足して凹状部となるか、ネジの足が露出して凸状部となるおそれがある。また、ネジの長さに過不足がないとしても、ネジとネジ孔の境界部が凹状部となってしまうおそれがある。
【００１３】
このような場合、その部分に液体が付着して、固化するおそれがある。また、チャンバ部の下面に凹凸があると、例えば、付着した液体を拭き取り等により除去することが困難になるおそれがある。これに対し、このように構成した場合、液体が付着しやすくなる凹凸が、ネジの影響によりチャンバ部の下面にできることはない。また、下面に液体が付着した場合であっても、例えば拭き取りにより、液体を容易に除去できる。
【００１４】
（構成４）ノズルは、チャンバ部においてノズルヘッドの使用時に下方を向く面である下面から液滴を吐出し、チャンバ部の下面は、ノズルの開口部以外の領域が平滑な面である。
【００１５】
チャンバ部の下面からノズルが液滴を吐出する場合、チャンバ部の下面に対する液体の付着が特に生じやすくなる。しかし、このように構成すれば、吐出された液体が下面に付着した場合でも、例えば拭き取りによって容易に除去できる。そのため、ノズルヘッドのメンテナンス性を更に適切に高めることができる。また、チャンバ部の下面は、撥水処理されていることが好ましい。このように構成すれば、液体の付着を更に適切に防ぐことができる。
【００１６】
（構成５）液滴を吐出する液体吐出装置であって、構成１から４のいずれかに記載のノズルヘッドと、ノズルヘッドを制御する制御部とを備える。このように構成すれば、例えば、構成１から４と同様の効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、例えば、ノズルヘッドのメンテナンス性を適切に高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る液体吐出装置１０の構成の一例を示す。液体吐出装置１０は、液滴の一例であるインク滴を被吐出部材５０に吐出する印刷装置であり、ノズルヘッド１２、テーブル１４、及び制御部１６を備える。
【００１９】
ノズルヘッド１２は、制御部１６の指示に応じて、被吐出部材５０へインク滴を吐出する。テーブル１４は、被吐出部材５０を上面に保持しており、制御部１６の指示に応じて移動することにより、ノズルヘッド１２と被吐出部材５０との相対位置関係を変化させる。制御部１６は、ノズルヘッド１２の吐出タイミング、及びテーブル１４の位置を制御する。本例によれば、例えば、予め設定された吐出パターンに応じて、被吐出部材５０へインク滴を適切に吐出できる。また、これにより、被吐出部材５０へ適切に印刷を行うことができる。
【００２０】
尚、液体吐出装置１０は、印刷装置以外の液体吐出装置であってもよい。例えば、液体吐出装置１０は、液晶カラーフィルタや、有機ＥＬ発光層等の材料を液滴として吐出してもよい。また、液体吐出装置１０は、例えば接着剤や絶縁樹脂等、又は各種薬液等の液滴を吐出してもよい。
【００２１】
また、被吐出部材５０は、例えば紙やフィルム等の平坦な媒体に限らず、立体的形状を有する製品等であってもよい。例えば、被吐出部材５０は、ＩＣが実装された基板等であってよい。この場合、液体吐出装置１０は、例えば、実装されたＩＣの端子に絶縁樹脂を吐出してもよい。また、被吐出部材５０は、薬品の反応容器等であってもよい。この場合、液体吐出装置１０は、例えば、反応容器内に薬液を吐出してもよい。
【００２２】
また、被吐出部材５０が立体的な形状を有する場合、液体吐出装置１０は、例えば平坦な媒体に液体を吐出する場合と比べて、より吐出距離の大きなノズルヘッド１２を備えることが好ましい。このように構成すれば、例えば、ノズルヘッド１２と被吐出部材５０との間の距離を大きく保つことにより、被吐出部材５０の表面に凹凸がある場合にも、適切に液体を目標位置へ吐出できる。この場合、ノズルヘッド１２と被吐出部材５０との間の距離は、１０ｍｍ以上、例えば１０〜３０ｍｍとすることが好ましい。また、ノズルヘッド１２と被吐出部材５０との間の距離をこのように大きくする場合、ノズルヘッド１２の一回あたりの液滴の吐出量を、平坦な媒体に液体を吐出する場合と比べて大きくすることが好ましい。例えば、一回あたりの液滴の吐出量は、１００ｐリットル以上、例えば１００〜２０００ｐリットルとすることが好ましい。
【００２３】
図２は、ノズルヘッド１２の詳細な構成の第１の例を示す分解斜視図である。本例において、ノズルヘッド１２は、チャンバ部１０２、駆動部１０４、及び複数のネジ１０６を備える。
【００２４】
チャンバ部１０２は、液滴を吐出する複数のノズル３０２と、ノズル３０２へ液体を供給するための流路３０４とが形成されたノズルプレートである。尚、本例において、液滴とは、インク滴である。また、ノズル３０２へ供給される液体とは、インクである。
【００２５】
複数のノズル３０２は、ノズルヘッド１２の使用時に下方を向く面であるチャンバ部１０２の下面にエッチング等により形成された孔であり、例えば０．５〜３ｍｍ、望ましくは１〜２ｍｍの間隔で並べて形成される。これにより、チャンバ部１０２は、ノズル３０２から、下面方向へ液滴を吐出する。チャンバ部１０２において、ノズル３０２が液滴を吐出する面は、撥水処理されていることが好ましい。また、この面は、ノズル３０２の開口部以外の領域が平滑な面になっていることが好ましい。尚、本例のチャンバ部１０２において、駆動部１０４と対向する面は、ノズルヘッド１２の使用時に上方を向く上面である。また、駆動部１０４と対向する面と反対側の面は、チャンバ部１０２の下面である。
【００２６】
流路３０４は、外部から供給される液体をノズル３０２まで導くための溝であり、その一部に、複数の導入口３０８及び複数の液室３０６を有する。導入口３０８は、ノズル３０２に供給される液体を外部から導入する開口部であり、チャンバ部１０２における駆動部１０４と対向する面に開口している。本例において、導入口３０８は、複数のノズル３０２に対して共通に、チャンバ部１０２の長手方向へ延伸するように形成されており、それぞれのノズル３０２に対応する液室３０６に液体を供給する。
【００２７】
液室３０６は、ノズル３０２の前段において液体を貯えるために幅広になっている領域であり、複数の導入口３０８に挟まれる領域において、チャンバ部１０２における駆動部１０４と対向する面にそれぞれ開口している。また、本例においては、複数のノズル３０２に対応して、複数の液室３０６が形成されている。流路３０４において、導入口３０８と液室３０６との間は、液室３０６のノズル３０２側の出口と同程度、又はこれよりも狭い溝で結ばれる。そして、導入口３０８及びこの溝を介して、液室３０６には、ノズル３０２に供給される液体が注入される。
【００２８】
また、チャンバ部１０２における駆動部１０４と対向する面には、駆動部１０４をチャンバ部１０２にネジ止めするための複数のネジ孔４２０が更に形成されている。各ネジ孔４２０は、チャンバ部１０２を貫通しない止め孔であり、各ネジ１０６を締結可能なように、雌ネジ加工されている。
【００２９】
尚、本例において、チャンバ部１０２は、例えばチタン又はステンレス等の金属で形成される。このように構成すれば、例えば、ネジ孔４２０の雌ネジ加工が容易になる。また、チャンバ部１０２の厚さは、１ｍｍ以上、例えば１〜５ｍｍ、望ましくは２〜３ｍｍであることが好ましい。このように構成すれば、ネジ孔４２０の雌ネジ加工をより適切に行うことができる。
【００３０】
ここで、例えば、ネジ孔４２０が止め孔ではなく、貫通孔であると、ネジ１０６の長さの過不足等により、チャンバ部１０２の下面におけるネジ孔４２０の部分が凹状又は凸状になってしまうおそれがある。しかし、チャンバ部１０２の下面には、ノズル３０２から吐出される液体が付着しやすい。そのため、ネジ孔４２０が貫通孔であると、下面における孔の箇所に液体が強固に付着してしまうおそれがある。また、チャンバ部１０２の下面に凹凸があると、例えば拭き取りによって下面の汚れを除去することが困難になり、ノズルヘッド１２を清浄に保つことが困難になるおそれもある。
【００３１】
これに対し、ネジ孔４２０を止め孔にした場合、チャンバ部１０２の下面を凹凸のない平滑面にできるため、液体が付着しにくくなる。また、平滑面であれば、拭き取り等が容易になる。そのため、本例によれば、ノズルヘッド１２のメンテナンス性を高めることができる。
【００３２】
駆動部１０４は、ダイヤフラム２０２、ダイヤフラム押さえ部材（ドライブホルダ）２０４、複数のコマ２１０、複数の圧電素子２０６、複数のバックピース２１２、及び固定部材２０８を有する。ダイヤフラム２０２は、チャンバ部１０２における駆動部１０４と対向する面上において少なくとも液室３０６の開口部を覆う隔膜であり、各圧電素子２０６の発生する圧力を各液室３０６に伝達する。本例において、ダイヤフラム２０２は、チャンバ部１０２の複数の液室３０６のそれぞれとそれぞれ対向する複数の領域４１６において各コマ２１０と接触しており、各コマ２１０を介して各圧電素子２０６の圧力を受け取る。そして、各領域４１６に受ける圧力を、各液室３０６に伝達する。
【００３３】
また、ダイヤフラム２０２には、複数の貫通孔４１８及び複数の貫通孔４１４が形成されており、これらが形成されている以外の領域において、チャンバ部１０２における駆動部１０４と対向する面の全体を覆う。ダイヤフラム２０２は、例えばアルミ又はステンレス等の金属で形成されることが好ましい。また、ダイヤフラム２０２の厚さは、例えば１０〜５０μｍ、望ましくは１０〜３０μｍ、更に望ましくは１５〜２５μｍとすることが好ましい。
【００３４】
尚、このようなダイヤフラム２０２は、例えば、強い圧力を発生する圧電素子２０６と共に用いることができる。そのため、例えば、ノズルヘッド１２と被吐出部材５０（図１参照）との間の距離を１０ｍｍ以上とするノズルヘッド１２において、特に好適に用いることができる。また、例えば接着剤や絶縁樹脂等の、インクと比べて比重や粘度の大きな液体を吐出する場合にも、特に好適に用いることができる。
【００３５】
複数の貫通孔４１８は、チャンバ部１０２の導入口３０８に供給される液体通す孔であり、導入口３０８の少なくとも一部と重なる位置にそれぞれ形成される。複数の貫通孔４１４は、ネジ１０６を通すための孔である。貫通孔４１４は、雌ネジ加工されていない孔であり、貫通孔４１４の直径は、ネジ１０６の直径よりも大きい。ダイヤフラム２０２は、貫通孔４１４を通るネジ１０６によって、ダイヤフラム押さえ部材２０４と共にチャンバ部１０２に固定される。
【００３６】
ダイヤフラム押さえ部材２０４は、金属又はセラミック等で形成されたベース部材であり、チャンバ部１０２と対向する面にダイヤフラム２０２を接合させて、ダイヤフラム２０２を押さえる。本例において、ダイヤフラム押さえ部材２０４は、接着剤により、ダイヤフラム２０２と一体に貼り合わされている。
【００３７】
また、ダイヤフラム押さえ部材２０４には、ダイヤフラム２０２との接合面と垂直な方向へダイヤフラム押さえ部材２０４をそれぞれ貫通する貫通孔４０６、複数の導入孔４０８、及び複数の貫通孔４１０が形成されている。貫通孔４０６は、ダイヤフラム２０２を挟んでチャンバ部１０２における複数の液室３０６の開口部と対向する位置に形成されており、複数の液室３０６に対応する複数のコマ２１０及び複数の圧電素子２０６を内部に収容する。これにより、ダイヤフラム押さえ部材２０４は、複数の圧電素子２０６を保持しつつ、チャンバ部１０２との間にダイヤフラム２０２を挟む。
【００３８】
複数の導入孔４０８は、ダイヤフラム２０２の各貫通孔４１８をそれぞれ介してチャンバ部１０２の導入口３０８とつながる孔であり、チャンバ部１０２へ液体を導入するための開口部となる。複数の貫通孔４１０は、ネジ１０６を通過させるための孔である。貫通孔４１０は、雌ネジ加工されていない孔であり、貫通孔４１０の直径は、ネジ１０６の直径よりも大きい。
【００３９】
複数のコマ２１０は、一方の面でダイヤフラム２０２と接触し、他方の面で各圧電素子２０６とそれぞれ接触するように、貫通孔４０６内に保持される。これにより、コマ２１０は、圧電素子２０６が発生する圧力を、ダイヤフラム２０２に伝達する。
【００４０】
複数の圧電素子２０６は、例えばピエゾアクチュエータであり、貫通孔４０６にそれぞれ収容されることにより、各コマ２１０及びダイヤフラム２０２を挟んでチャンバ部１０２の各液室３０６の開口部と対向してそれぞれ保持される。そして、各圧電素子２０６は、外部から受け取る電圧に応じて圧力を発生させ、各コマ２１０及びダイヤフラム２０２を介して各液室３０６に圧力を加える。これにより、圧電素子２０６は、液室３０６の液体をノズル３０２へ押しだし、ノズル３０２から液滴を吐出させる。バックピース２１２は、圧電素子２０６を安定に保持するための治具であり、各圧電素子２０６と固定部材２０８との間に挟まれる。固定部材２０８は、貫通孔４０６を塞ぐ蓋状部材（ピエゾ固定板）であり、貫通孔４０６におけるダイヤフラム２０２と反対側の開口部からバックピース２１２を介して圧電素子２０６を押さえることにより、貫通孔４０６内に圧電素子２０６及びコマ２１０を固定する。
【００４１】
複数のネジ１０６は、例えば十字穴付きのなべ型の小ネジであり、ダイヤフラム押さえ部材２０４からチャンバ部１０２に向かって、ダイヤフラム押さえ部材２０４の貫通孔４１０、及びダイヤフラム２０２の貫通孔４１４を介してチャンバ部１０２のネジ孔４２０に挿入され、締結される。これにより、チャンバ部１０２は、駆動部１０４に対して、取り外し可能に固定される。
【００４２】
このように構成した場合、ネジ１０６の頭部分は、ダイヤフラム押さえ部材２０４側に位置する。そのため、ノズル３０２のメンテナンスのためにチャンバ部１０２の拭き取りを行う場合に、ネジ１０６の頭にワイパがあたることはない。従って、本例によれば、チャンバ部１０２の拭き取りをスムースに行うことができる。また、ネジ１０６の頭の位置がチャンバ部１０２から遠くなるため、ノズル３０２から吐出される液体がネジ１０６の頭に付着することを適切に防ぐことができる。これにより、例えば、吐出された液体が乾燥により固化して、ネジ１０６の頭の溝を覆うことを防ぐことができる。そのため、本例によれば、ノズルヘッド１２のメンテナンス性を適切に高めることができる。更には、本例において、ネジ１０６の頭の位置は、ノズル３０２よりも上方になる。そのため、本例において、ノズル３０２から吐出される液体がネジ１０６の頭に付着することを更に適切に防ぐことができる。
【００４３】
また、ダイヤフラム押さえ部材２０４の側からネジ１０６を挿入する場合、液体吐出装置１０にノズルヘッド１２を取り付けたままの状態で、ネジ１０６を操作しやすくなる。特に、本例のように、ノズルヘッド１２の上側からネジ１０６を挿入する場合、作業者はノズルヘッド１２の上側からアクセスしてネジ１０６を回せばよいため、更にネジ１０６を操作しやすくなる。これにより、例えば、液体吐出装置１０からノズルヘッド１２を取り外すことなく、ネジ１０６を一旦外し、チャンバ部１０２を駆動部１０４から分離できる。そのため、例えばチャンバ部１０２の流路３０４に異物が混入した場合や、流路３０４内等で、インク等の液体が乾燥により固化した場合に、チャンバ部１０２のみの洗浄や交換等が容易になる。従って、本例によれば、ノズルヘッド１２のメンテナンス性を更に適切に高めることができる。
【００４４】
ここで、ダイヤフラム押さえ部材２０４及びチャンバ部１０２の一方及び他方には、位置合わせ用の凸部及び凹部が形成されていてもよい。この凸部は、例えばダイヤフラム押さえ部材２０４におけるチャンバ部１０２側の面に、例えばピン又はビーズ等を埋設することにより形成される。この場合、チャンバ部１０２には、例えば、この凸部と係合する孔状の凹部が形成される。このように構成すれば、例えば洗浄後のチャンバ部１０２を再度取り付ける場合や、チャンバ部１０２を交換する場合等に、高い精度で位置決めを行うことができる。
【００４５】
また、本例において、ダイヤフラム押さえ部材２０４やダイヤフラム２０２には、ネジを通す孔として、雌ネジ加工されていない貫通孔４１０、４１４が形成される。そのため、ダイヤフラム押さえ部材２０４やダイヤフラム２０２における貫通孔４１０、４１４に液体が付着した場合でも、例えばメンテナンス時の拭き取り等により、容易に除去できる。拭き取り等による液体の除去をより容易にするためには、例えば、ダイヤフラム２０２においてチャンバ部１０２と対向する面を、平滑面とすることが好ましい。
【００４６】
尚、液体吐出装置１０が印刷装置以外の液体吐出装置である場合、本例のように、ノズルヘッド１２の上側からネジ１０６を挿入する構成が特に好ましい。これは、液滴として、例えば接着剤や各種樹脂等を吐出する場合、吐出した液滴が固化してしまうと、特に除去が困難になるおそれがあるためである。
【００４７】
図３は、ノズルヘッド１２の詳細な構成の第２の例を示す。尚、以下に説明する点、及び図から違いがわかる特徴等を除き、図３において、図２と同じ符号を付した構成は、図２における構成と同一又は同様のものである。
【００４８】
本例において、チャンバ部１０２には、１個のノズル３０２が形成される。ノズル３０２は、チャンバ部１０２において駆動部１０４と対向する面と垂直な側面にエッチング等により形成される。また、ノズルヘッド１２は、ノズル３０２の吐出方向が下向きになる状態で、液体吐出装置１０（図１参照）に取り付けられる。また、本例において、コマ２１０は、圧電素子２０６側の面がダイヤフラム２０２側の面よりも狭くなっているメサ形状の部材であり、圧電素子２０６との接触面よりも広い面積で、ダイヤフラム２０２と接触して、圧電素子２０６が発生する圧力を、ダイヤフラム２０２に伝達する。
【００４９】
ノズルヘッド１２は、チャンバ部１０２、駆動部１０４、及び複数のネジ１０６を組み合わせた構成を、複数組備えてもよい。この場合、これらの構成は、例えば、並べて配置されて、それぞれのチャンバ部１０２のノズルから液体を吐出する。また、この場合、複数のチャンバ部１０２は、ノズル間の間隔が例えば０．５〜３ｍｍ、望ましくは１〜２ｍｍとなるように並べて配置されることが好ましい。
【００５０】
本例においても、図２を用いて説明した構成と同様に、ネジ１０６の頭部分は、ダイヤフラム押さえ部材２０４側に位置する。そのため、ノズル３０２のメンテナンスのためにチャンバ部１０２の拭き取りを行う場合に、ネジ１０６の頭にワイパがあたることはない。従って、本例においても、チャンバ部１０２の拭き取りをスムースに行うことができる。また、ネジ１０６の頭の位置がチャンバ部１０２から遠くなるため、ノズル３０２から吐出される液体がネジ１０６の頭に付着することを適切に防ぐことができる。更には、液体吐出装置１０にノズルヘッド１２を取り付けたままの状態で、ネジ１０６を操作しやすくなる。そのため、本例においても、ノズルヘッド１２のメンテナンス性を適切に高めることができる。
【００５１】
尚、本例においては、ノズルヘッド１２を液体吐出装置１０に取り付けた状態で、ネジ１０６の足は、水平方向を向く。この場合、ネジ１０６の足がチャンバ部１０２から露出したとしても、液体の付着は生じにくい。そのため、本例において、ネジ孔４２０は、止め孔になっていない貫通孔であってもよい。
【００５２】
また、ノズル３０２が形成されているチャンバ部１０２の側面、及びこの側面から続くダイヤフラム２０２及びダイヤフラム押さえ部材２０４の側面は、チャンバ部１０２からダイヤフラム押さえ部材２０４に渡って、ノズル３０２の開口部を除いて平滑であることが望ましい。このように構成すれば、チャンバ部１０２の拭き取りをスムースに行うことができる。
【００５３】
以上、本発明を実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、例えばノズルヘッドに好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施形態に係る液体吐出装置１０の構成の一例を示す図である。
【図２】ノズルヘッド１２の詳細な構成の第１の例を示す分解斜視図である。
【図３】ノズルヘッド１２の詳細な構成の第２の例を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０・・・液体吐出装置、１２・・・ノズルヘッド、１４・・・テーブル、１６・・・制御部、５０・・・被吐出部材、１０２・・・チャンバ部、１０４・・・駆動部、１０６・・・ネジ、２０２・・・ダイヤフラム、２０４・・・ダイヤフラム押さえ部材、２０６・・・圧電素子、２０８・・・固定部材、２１０・・・コマ、２１２・・・バックピース、３０２・・・ノズル、３０４・・・流路、３０６・・・液室、３０８・・・導入口、４０６・・・貫通孔、４０８・・・導入孔、４１０・・・貫通孔、４１２・・・貫通孔、４１４・・・貫通孔、４１６・・・領域、４１８・・・貫通孔、４２０・・・ネジ孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルヘッド及び液体吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧電素子の変位による圧力を利用してインク滴を吐出するインクジェットヘッドが知られている。また、従来、このようなインクジェットヘッドを構成する各部材をネジ止めにより固定する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００５−２７０７４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１においては、ノズルプレート、インク室プレート、ダイヤフラム板、及びベース部材が、ノズルプレート側からベース部材に向かって挿入されるネジにより固定される。このような向きでネジが挿入されるのは、例えば、薄板状のノズルプレートと比べ、ベース部材の方が雌ネジ加工を行いやすいためである。
【０００４】
しかし、このような向きでネジを挿入する場合、ノズルプレートの表面に、ネジの頭部分が露出することとなる。そのため、例えばノズルのメンテナンスのためにチャンバ部の拭き取りを行う場合に、ネジの頭にワイパがあたり、スムースな拭き取りが出来なくなるおそれがある。また、この場合、ノズルプレートのノズルから吐出されたインクが、ネジの頭部分に付着しやすくなる。特に、ベース部材に対してノズルプレートが下側になる向きでインクジェットヘッドを使用する場合、ネジの頭部分へのインクの付着が顕著になる。
【０００５】
そして、ネジの頭部分に付着したインクが乾燥すると、固化したインクがネジを固定してしまい、ネジを外すことが困難になる。また、例えば、固化したインクがネジの頭の溝を覆ってしまうと、ネジを回すことができなくなってしまう。そのため、従来の構成では、インクジェットヘッドの洗浄等のためにインクジェットヘッドを分解しようとする場合に、ネジを外すことが困難になる場合がある。
【０００６】
そのため、従来、インクジェットヘッドのメンテナンスが困難になる場合があった。そこで、本発明は、上記の課題を解決できるノズルヘッド及び液体吐出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明は、以下の構成を有する。
（構成１）ノズルから液滴を吐出するノズルヘッドであって、液滴を吐出するノズルと、ノズルが形成されている面とは異なる面に開口する液室とを有するチャンバ部と、液室の開口部を少なくとも覆うダイヤフラムと、ダイヤフラムを挟んで液室の開口部と対向する圧電素子と、圧電素子を保持しつつ、チャンバ部との間にダイヤフラムを挟むダイヤフラム押さえ部材とを備え、チャンバ部は、ダイヤフラム押さえ部材に対し、ダイヤフラム押さえ部材の側からチャンバ部に向かって挿入されるネジにより固定される。
【０００８】
このように構成した場合、ネジの頭部分は、ダイアフラム押さえ部材側に位置する。そのため、ノズルのメンテナンスのためにチャンバ部の拭き取りを行う場合に、ネジの頭にワイパがあたることはない。従って、このように構成すれば、チャンバ部の拭き取りをスムースに行うことができる。また、これにより、ノズルヘッドのメンテナンス性を適切に高めることができる。また、このように構成した場合、ネジの頭の位置がチャンバ部から遠くなる。そのため、ノズルから吐出される液体がネジの頭に付着することを防ぐことができる。また、これにより、例えば、乾燥により固化した液体がネジの頭の溝を覆うことを防ぐことができる。そのため、このように構成すれば、ノズルヘッドのメンテナンス性を更に適切に高めることができる。
【０００９】
また、例えば印刷装置等の液体吐出装置にノズルヘッドが取り付けられた状態において、ダイヤフラム押さえ部材側は、チャンバ部側と比べ、空間的な余裕が大きい場合が多い。そのため、ダイヤフラム押さえ部材の側からネジを挿入する場合、液体吐出装置にノズルヘッドを取り付けたままの状態で、ネジを操作しやすくなる。そのため、例えば、液体吐出装置からノズルヘッドを取り外すことなく、ネジを一旦外し、チャンバ部をダイヤフラム押さえ部材等から分離できる。この場合、チャンバ部のみの洗浄や交換等が容易になるため、ノズルヘッドのメンテナンス性を更に適切に高めることができる。
【００１０】
（構成２）チャンバ部は、ネジを止めるための雌ネジ加工がされたネジ孔を有する。このように構成すれば、ダイヤフラム押さえ部材に対するチャンバ部の固定を、ダイヤフラム押さえ部材の側からチャンバ部に向かって挿入されるネジにより適切に行うことができる。
【００１１】
尚、雌ネジ加工可能を適切に行うために、チャンバ部は、例えば１ｍｍ以上の厚さを有することが好ましい。チャンバ部の厚さは、例えば１〜５ｍｍ、望ましくは２〜３ｍｍである。
【００１２】
（構成３）チャンバ部のネジ孔は、止め孔である。ネジ孔が貫通孔である場合、チャンバ部の下面において、ネジ孔の部分は、ネジの長さが不足して凹状部となるか、ネジの足が露出して凸状部となるおそれがある。また、ネジの長さに過不足がないとしても、ネジとネジ孔の境界部が凹状部となってしまうおそれがある。
【００１３】
このような場合、その部分に液体が付着して、固化するおそれがある。また、チャンバ部の下面に凹凸があると、例えば、付着した液体を拭き取り等により除去することが困難になるおそれがある。これに対し、このように構成した場合、液体が付着しやすくなる凹凸が、ネジの影響によりチャンバ部の下面にできることはない。また、下面に液体が付着した場合であっても、例えば拭き取りにより、液体を容易に除去できる。
【００１４】
（構成４）ノズルは、チャンバ部においてノズルヘッドの使用時に下方を向く面である下面から液滴を吐出し、チャンバ部の下面は、ノズルの開口部以外の領域が平滑な面である。
【００１５】
チャンバ部の下面からノズルが液滴を吐出する場合、チャンバ部の下面に対する液体の付着が特に生じやすくなる。しかし、このように構成すれば、吐出された液体が下面に付着した場合でも、例えば拭き取りによって容易に除去できる。そのため、ノズルヘッドのメンテナンス性を更に適切に高めることができる。また、チャンバ部の下面は、撥水処理されていることが好ましい。このように構成すれば、液体の付着を更に適切に防ぐことができる。
【００１６】
（構成５）液滴を吐出する液体吐出装置であって、構成１から４のいずれかに記載のノズルヘッドと、ノズルヘッドを制御する制御部とを備える。このように構成すれば、例えば、構成１から４と同様の効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、例えば、ノズルヘッドのメンテナンス性を適切に高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る液体吐出装置１０の構成の一例を示す。液体吐出装置１０は、液滴の一例であるインク滴を被吐出部材５０に吐出する印刷装置であり、ノズルヘッド１２、テーブル１４、及び制御部１６を備える。
【００１９】
ノズルヘッド１２は、制御部１６の指示に応じて、被吐出部材５０へインク滴を吐出する。テーブル１４は、被吐出部材５０を上面に保持しており、制御部１６の指示に応じて移動することにより、ノズルヘッド１２と被吐出部材５０との相対位置関係を変化させる。制御部１６は、ノズルヘッド１２の吐出タイミング、及びテーブル１４の位置を制御する。本例によれば、例えば、予め設定された吐出パターンに応じて、被吐出部材５０へインク滴を適切に吐出できる。また、これにより、被吐出部材５０へ適切に印刷を行うことができる。
【００２０】
尚、液体吐出装置１０は、印刷装置以外の液体吐出装置であってもよい。例えば、液体吐出装置１０は、液晶カラーフィルタや、有機ＥＬ発光層等の材料を液滴として吐出してもよい。また、液体吐出装置１０は、例えば接着剤や絶縁樹脂等、又は各種薬液等の液滴を吐出してもよい。
【００２１】
また、被吐出部材５０は、例えば紙やフィルム等の平坦な媒体に限らず、立体的形状を有する製品等であってもよい。例えば、被吐出部材５０は、ＩＣが実装された基板等であってよい。この場合、液体吐出装置１０は、例えば、実装されたＩＣの端子に絶縁樹脂を吐出してもよい。また、被吐出部材５０は、薬品の反応容器等であってもよい。この場合、液体吐出装置１０は、例えば、反応容器内に薬液を吐出してもよい。
【００２２】
また、被吐出部材５０が立体的な形状を有する場合、液体吐出装置１０は、例えば平坦な媒体に液体を吐出する場合と比べて、より吐出距離の大きなノズルヘッド１２を備えることが好ましい。このように構成すれば、例えば、ノズルヘッド１２と被吐出部材５０との間の距離を大きく保つことにより、被吐出部材５０の表面に凹凸がある場合にも、適切に液体を目標位置へ吐出できる。この場合、ノズルヘッド１２と被吐出部材５０との間の距離は、１０ｍｍ以上、例えば１０〜３０ｍｍとすることが好ましい。また、ノズルヘッド１２と被吐出部材５０との間の距離をこのように大きくする場合、ノズルヘッド１２の一回あたりの液滴の吐出量を、平坦な媒体に液体を吐出する場合と比べて大きくすることが好ましい。例えば、一回あたりの液滴の吐出量は、１００ｐリットル以上、例えば１００〜２０００ｐリットルとすることが好ましい。
【００２３】
図２は、ノズルヘッド１２の詳細な構成の第１の例を示す分解斜視図である。本例において、ノズルヘッド１２は、チャンバ部１０２、駆動部１０４、及び複数のネジ１０６を備える。
【００２４】
チャンバ部１０２は、液滴を吐出する複数のノズル３０２と、ノズル３０２へ液体を供給するための流路３０４とが形成されたノズルプレートである。尚、本例において、液滴とは、インク滴である。また、ノズル３０２へ供給される液体とは、インクである。
【００２５】
複数のノズル３０２は、ノズルヘッド１２の使用時に下方を向く面であるチャンバ部１０２の下面にエッチング等により形成された孔であり、例えば０．５〜３ｍｍ、望ましくは１〜２ｍｍの間隔で並べて形成される。これにより、チャンバ部１０２は、ノズル３０２から、下面方向へ液滴を吐出する。チャンバ部１０２において、ノズル３０２が液滴を吐出する面は、撥水処理されていることが好ましい。また、この面は、ノズル３０２の開口部以外の領域が平滑な面になっていることが好ましい。尚、本例のチャンバ部１０２において、駆動部１０４と対向する面は、ノズルヘッド１２の使用時に上方を向く上面である。また、駆動部１０４と対向する面と反対側の面は、チャンバ部１０２の下面である。
【００２６】
流路３０４は、外部から供給される液体をノズル３０２まで導くための溝であり、その一部に、複数の導入口３０８及び複数の液室３０６を有する。導入口３０８は、ノズル３０２に供給される液体を外部から導入する開口部であり、チャンバ部１０２における駆動部１０４と対向する面に開口している。本例において、導入口３０８は、複数のノズル３０２に対して共通に、チャンバ部１０２の長手方向へ延伸するように形成されており、それぞれのノズル３０２に対応する液室３０６に液体を供給する。
【００２７】
液室３０６は、ノズル３０２の前段において液体を貯えるために幅広になっている領域であり、複数の導入口３０８に挟まれる領域において、チャンバ部１０２における駆動部１０４と対向する面にそれぞれ開口している。また、本例においては、複数のノズル３０２に対応して、複数の液室３０６が形成されている。流路３０４において、導入口３０８と液室３０６との間は、液室３０６のノズル３０２側の出口と同程度、又はこれよりも狭い溝で結ばれる。そして、導入口３０８及びこの溝を介して、液室３０６には、ノズル３０２に供給される液体が注入される。
【００２８】
また、チャンバ部１０２における駆動部１０４と対向する面には、駆動部１０４をチャンバ部１０２にネジ止めするための複数のネジ孔４２０が更に形成されている。各ネジ孔４２０は、チャンバ部１０２を貫通しない止め孔であり、各ネジ１０６を締結可能なように、雌ネジ加工されている。
【００２９】
尚、本例において、チャンバ部１０２は、例えばチタン又はステンレス等の金属で形成される。このように構成すれば、例えば、ネジ孔４２０の雌ネジ加工が容易になる。また、チャンバ部１０２の厚さは、１ｍｍ以上、例えば１〜５ｍｍ、望ましくは２〜３ｍｍであることが好ましい。このように構成すれば、ネジ孔４２０の雌ネジ加工をより適切に行うことができる。
【００３０】
ここで、例えば、ネジ孔４２０が止め孔ではなく、貫通孔であると、ネジ１０６の長さの過不足等により、チャンバ部１０２の下面におけるネジ孔４２０の部分が凹状又は凸状になってしまうおそれがある。しかし、チャンバ部１０２の下面には、ノズル３０２から吐出される液体が付着しやすい。そのため、ネジ孔４２０が貫通孔であると、下面における孔の箇所に液体が強固に付着してしまうおそれがある。また、チャンバ部１０２の下面に凹凸があると、例えば拭き取りによって下面の汚れを除去することが困難になり、ノズルヘッド１２を清浄に保つことが困難になるおそれもある。
【００３１】
これに対し、ネジ孔４２０を止め孔にした場合、チャンバ部１０２の下面を凹凸のない平滑面にできるため、液体が付着しにくくなる。また、平滑面であれば、拭き取り等が容易になる。そのため、本例によれば、ノズルヘッド１２のメンテナンス性を高めることができる。
【００３２】
駆動部１０４は、ダイヤフラム２０２、ダイヤフラム押さえ部材（ドライブホルダ）２０４、複数のコマ２１０、複数の圧電素子２０６、複数のバックピース２１２、及び固定部材２０８を有する。ダイヤフラム２０２は、チャンバ部１０２における駆動部１０４と対向する面上において少なくとも液室３０６の開口部を覆う隔膜であり、各圧電素子２０６の発生する圧力を各液室３０６に伝達する。本例において、ダイヤフラム２０２は、チャンバ部１０２の複数の液室３０６のそれぞれとそれぞれ対向する複数の領域４１６において各コマ２１０と接触しており、各コマ２１０を介して各圧電素子２０６の圧力を受け取る。そして、各領域４１６に受ける圧力を、各液室３０６に伝達する。
【００３３】
また、ダイヤフラム２０２には、複数の貫通孔４１８及び複数の貫通孔４１４が形成されており、これらが形成されている以外の領域において、チャンバ部１０２における駆動部１０４と対向する面の全体を覆う。ダイヤフラム２０２は、例えばアルミ又はステンレス等の金属で形成されることが好ましい。また、ダイヤフラム２０２の厚さは、例えば１０〜５０μｍ、望ましくは１０〜３０μｍ、更に望ましくは１５〜２５μｍとすることが好ましい。
【００３４】
尚、このようなダイヤフラム２０２は、例えば、強い圧力を発生する圧電素子２０６と共に用いることができる。そのため、例えば、ノズルヘッド１２と被吐出部材５０（図１参照）との間の距離を１０ｍｍ以上とするノズルヘッド１２において、特に好適に用いることができる。また、例えば接着剤や絶縁樹脂等の、インクと比べて比重や粘度の大きな液体を吐出する場合にも、特に好適に用いることができる。
【００３５】
複数の貫通孔４１８は、チャンバ部１０２の導入口３０８に供給される液体通す孔であり、導入口３０８の少なくとも一部と重なる位置にそれぞれ形成される。複数の貫通孔４１４は、ネジ１０６を通すための孔である。貫通孔４１４は、雌ネジ加工されていない孔であり、貫通孔４１４の直径は、ネジ１０６の直径よりも大きい。ダイヤフラム２０２は、貫通孔４１４を通るネジ１０６によって、ダイヤフラム押さえ部材２０４と共にチャンバ部１０２に固定される。
【００３６】
ダイヤフラム押さえ部材２０４は、金属又はセラミック等で形成されたベース部材であり、チャンバ部１０２と対向する面にダイヤフラム２０２を接合させて、ダイヤフラム２０２を押さえる。本例において、ダイヤフラム押さえ部材２０４は、接着剤により、ダイヤフラム２０２と一体に貼り合わされている。
【００３７】
また、ダイヤフラム押さえ部材２０４には、ダイヤフラム２０２との接合面と垂直な方向へダイヤフラム押さえ部材２０４をそれぞれ貫通する貫通孔４０６、複数の導入孔４０８、及び複数の貫通孔４１０が形成されている。貫通孔４０６は、ダイヤフラム２０２を挟んでチャンバ部１０２における複数の液室３０６の開口部と対向する位置に形成されており、複数の液室３０６に対応する複数のコマ２１０及び複数の圧電素子２０６を内部に収容する。これにより、ダイヤフラム押さえ部材２０４は、複数の圧電素子２０６を保持しつつ、チャンバ部１０２との間にダイヤフラム２０２を挟む。
【００３８】
複数の導入孔４０８は、ダイヤフラム２０２の各貫通孔４１８をそれぞれ介してチャンバ部１０２の導入口３０８とつながる孔であり、チャンバ部１０２へ液体を導入するための開口部となる。複数の貫通孔４１０は、ネジ１０６を通過させるための孔である。貫通孔４１０は、雌ネジ加工されていない孔であり、貫通孔４１０の直径は、ネジ１０６の直径よりも大きい。
【００３９】
複数のコマ２１０は、一方の面でダイヤフラム２０２と接触し、他方の面で各圧電素子２０６とそれぞれ接触するように、貫通孔４０６内に保持される。これにより、コマ２１０は、圧電素子２０６が発生する圧力を、ダイヤフラム２０２に伝達する。
【００４０】
複数の圧電素子２０６は、例えばピエゾアクチュエータであり、貫通孔４０６にそれぞれ収容されることにより、各コマ２１０及びダイヤフラム２０２を挟んでチャンバ部１０２の各液室３０６の開口部と対向してそれぞれ保持される。そして、各圧電素子２０６は、外部から受け取る電圧に応じて圧力を発生させ、各コマ２１０及びダイヤフラム２０２を介して各液室３０６に圧力を加える。これにより、圧電素子２０６は、液室３０６の液体をノズル３０２へ押しだし、ノズル３０２から液滴を吐出させる。バックピース２１２は、圧電素子２０６を安定に保持するための治具であり、各圧電素子２０６と固定部材２０８との間に挟まれる。固定部材２０８は、貫通孔４０６を塞ぐ蓋状部材（ピエゾ固定板）であり、貫通孔４０６におけるダイヤフラム２０２と反対側の開口部からバックピース２１２を介して圧電素子２０６を押さえることにより、貫通孔４０６内に圧電素子２０６及びコマ２１０を固定する。
【００４１】
複数のネジ１０６は、例えば十字穴付きのなべ型の小ネジであり、ダイヤフラム押さえ部材２０４からチャンバ部１０２に向かって、ダイヤフラム押さえ部材２０４の貫通孔４１０、及びダイヤフラム２０２の貫通孔４１４を介してチャンバ部１０２のネジ孔４２０に挿入され、締結される。これにより、チャンバ部１０２は、駆動部１０４に対して、取り外し可能に固定される。
【００４２】
このように構成した場合、ネジ１０６の頭部分は、ダイヤフラム押さえ部材２０４側に位置する。そのため、ノズル３０２のメンテナンスのためにチャンバ部１０２の拭き取りを行う場合に、ネジ１０６の頭にワイパがあたることはない。従って、本例によれば、チャンバ部１０２の拭き取りをスムースに行うことができる。また、ネジ１０６の頭の位置がチャンバ部１０２から遠くなるため、ノズル３０２から吐出される液体がネジ１０６の頭に付着することを適切に防ぐことができる。これにより、例えば、吐出された液体が乾燥により固化して、ネジ１０６の頭の溝を覆うことを防ぐことができる。そのため、本例によれば、ノズルヘッド１２のメンテナンス性を適切に高めることができる。更には、本例において、ネジ１０６の頭の位置は、ノズル３０２よりも上方になる。そのため、本例において、ノズル３０２から吐出される液体がネジ１０６の頭に付着することを更に適切に防ぐことができる。
【００４３】
また、ダイヤフラム押さえ部材２０４の側からネジ１０６を挿入する場合、液体吐出装置１０にノズルヘッド１２を取り付けたままの状態で、ネジ１０６を操作しやすくなる。特に、本例のように、ノズルヘッド１２の上側からネジ１０６を挿入する場合、作業者はノズルヘッド１２の上側からアクセスしてネジ１０６を回せばよいため、更にネジ１０６を操作しやすくなる。これにより、例えば、液体吐出装置１０からノズルヘッド１２を取り外すことなく、ネジ１０６を一旦外し、チャンバ部１０２を駆動部１０４から分離できる。そのため、例えばチャンバ部１０２の流路３０４に異物が混入した場合や、流路３０４内等で、インク等の液体が乾燥により固化した場合に、チャンバ部１０２のみの洗浄や交換等が容易になる。従って、本例によれば、ノズルヘッド１２のメンテナンス性を更に適切に高めることができる。
【００４４】
ここで、ダイヤフラム押さえ部材２０４及びチャンバ部１０２の一方及び他方には、位置合わせ用の凸部及び凹部が形成されていてもよい。この凸部は、例えばダイヤフラム押さえ部材２０４におけるチャンバ部１０２側の面に、例えばピン又はビーズ等を埋設することにより形成される。この場合、チャンバ部１０２には、例えば、この凸部と係合する孔状の凹部が形成される。このように構成すれば、例えば洗浄後のチャンバ部１０２を再度取り付ける場合や、チャンバ部１０２を交換する場合等に、高い精度で位置決めを行うことができる。
【００４５】
また、本例において、ダイヤフラム押さえ部材２０４やダイヤフラム２０２には、ネジを通す孔として、雌ネジ加工されていない貫通孔４１０、４１４が形成される。そのため、ダイヤフラム押さえ部材２０４やダイヤフラム２０２における貫通孔４１０、４１４に液体が付着した場合でも、例えばメンテナンス時の拭き取り等により、容易に除去できる。拭き取り等による液体の除去をより容易にするためには、例えば、ダイヤフラム２０２においてチャンバ部１０２と対向する面を、平滑面とすることが好ましい。
【００４６】
尚、液体吐出装置１０が印刷装置以外の液体吐出装置である場合、本例のように、ノズルヘッド１２の上側からネジ１０６を挿入する構成が特に好ましい。これは、液滴として、例えば接着剤や各種樹脂等を吐出する場合、吐出した液滴が固化してしまうと、特に除去が困難になるおそれがあるためである。
【００４７】
図３は、ノズルヘッド１２の詳細な構成の第２の例を示す。尚、以下に説明する点、及び図から違いがわかる特徴等を除き、図３において、図２と同じ符号を付した構成は、図２における構成と同一又は同様のものである。
【００４８】
本例において、チャンバ部１０２には、１個のノズル３０２が形成される。ノズル３０２は、チャンバ部１０２において駆動部１０４と対向する面と垂直な側面にエッチング等により形成される。また、ノズルヘッド１２は、ノズル３０２の吐出方向が下向きになる状態で、液体吐出装置１０（図１参照）に取り付けられる。また、本例において、コマ２１０は、圧電素子２０６側の面がダイヤフラム２０２側の面よりも狭くなっているメサ形状の部材であり、圧電素子２０６との接触面よりも広い面積で、ダイヤフラム２０２と接触して、圧電素子２０６が発生する圧力を、ダイヤフラム２０２に伝達する。
【００４９】
ノズルヘッド１２は、チャンバ部１０２、駆動部１０４、及び複数のネジ１０６を組み合わせた構成を、複数組備えてもよい。この場合、これらの構成は、例えば、並べて配置されて、それぞれのチャンバ部１０２のノズルから液体を吐出する。また、この場合、複数のチャンバ部１０２は、ノズル間の間隔が例えば０．５〜３ｍｍ、望ましくは１〜２ｍｍとなるように並べて配置されることが好ましい。
【００５０】
本例においても、図２を用いて説明した構成と同様に、ネジ１０６の頭部分は、ダイヤフラム押さえ部材２０４側に位置する。そのため、ノズル３０２のメンテナンスのためにチャンバ部１０２の拭き取りを行う場合に、ネジ１０６の頭にワイパがあたることはない。従って、本例においても、チャンバ部１０２の拭き取りをスムースに行うことができる。また、ネジ１０６の頭の位置がチャンバ部１０２から遠くなるため、ノズル３０２から吐出される液体がネジ１０６の頭に付着することを適切に防ぐことができる。更には、液体吐出装置１０にノズルヘッド１２を取り付けたままの状態で、ネジ１０６を操作しやすくなる。そのため、本例においても、ノズルヘッド１２のメンテナンス性を適切に高めることができる。
【００５１】
尚、本例においては、ノズルヘッド１２を液体吐出装置１０に取り付けた状態で、ネジ１０６の足は、水平方向を向く。この場合、ネジ１０６の足がチャンバ部１０２から露出したとしても、液体の付着は生じにくい。そのため、本例において、ネジ孔４２０は、止め孔になっていない貫通孔であってもよい。
【００５２】
また、ノズル３０２が形成されているチャンバ部１０２の側面、及びこの側面から続くダイヤフラム２０２及びダイヤフラム押さえ部材２０４の側面は、チャンバ部１０２からダイヤフラム押さえ部材２０４に渡って、ノズル３０２の開口部を除いて平滑であることが望ましい。このように構成すれば、チャンバ部１０２の拭き取りをスムースに行うことができる。
【００５３】
以上、本発明を実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、例えばノズルヘッドに好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施形態に係る液体吐出装置１０の構成の一例を示す図である。
【図２】ノズルヘッド１２の詳細な構成の第１の例を示す分解斜視図である。
【図３】ノズルヘッド１２の詳細な構成の第２の例を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０・・・液体吐出装置、１２・・・ノズルヘッド、１４・・・テーブル、１６・・・制御部、５０・・・被吐出部材、１０２・・・チャンバ部、１０４・・・駆動部、１０６・・・ネジ、２０２・・・ダイヤフラム、２０４・・・ダイヤフラム押さえ部材、２０６・・・圧電素子、２０８・・・固定部材、２１０・・・コマ、２１２・・・バックピース、３０２・・・ノズル、３０４・・・流路、３０６・・・液室、３０８・・・導入口、４０６・・・貫通孔、４０８・・・導入孔、４１０・・・貫通孔、４１２・・・貫通孔、４１４・・・貫通孔、４１６・・・領域、４１８・・・貫通孔、４２０・・・ネジ孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルから液滴を吐出するノズルヘッドであって、
液滴を吐出する前記ノズルと、前記ノズルが形成されている面とは異なる面に開口する液室とを有するチャンバ部と、
前記液室の開口部を少なくとも覆うダイヤフラムと、
前記ダイヤフラムを挟んで前記液室の開口部と対向する圧電素子と、
前記圧電素子を保持しつつ、前記チャンバ部との間に前記ダイヤフラムを挟むダイヤフラム押さえ部材と
を備え、
前記チャンバ部は、前記ダイヤフラム押さえ部材に対し、前記ダイヤフラム押さえ部材の側から前記チャンバ部に向かって挿入されるネジにより固定されることを特徴とするノズルヘッド。
【請求項２】
前記チャンバ部は、前記ネジを止めるための雌ネジ加工がされたネジ孔を有することを特徴とする請求項１に記載のノズルヘッド。
【請求項３】
前記チャンバ部の前記ネジ孔は、止め孔であることを特徴とする請求項２に記載のノズルヘッド。
【請求項４】
前記ノズルは、前記チャンバ部において前記ノズルヘッドの使用時に下方を向く面である下面から液滴を吐出し、
前記チャンバ部の前記下面は、前記ノズルの開口部以外の領域が平滑な面であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のノズルヘッド。
【請求項５】
液滴を吐出する液体吐出装置であって、
請求項１から４のいずれかに記載のノズルヘッドと、
前記ノズルヘッドを制御する制御部と
を備えることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項１】
ノズルから液滴を吐出するノズルヘッドであって、
液滴を吐出する前記ノズルと、前記ノズルが形成されている面とは異なる面に開口する液室とを有するチャンバ部と、
前記液室の開口部を少なくとも覆うダイヤフラムと、
前記ダイヤフラムを挟んで前記液室の開口部と対向する圧電素子と、
前記圧電素子を保持しつつ、前記チャンバ部との間に前記ダイヤフラムを挟むダイヤフラム押さえ部材と
を備え、
前記チャンバ部は、前記ダイヤフラム押さえ部材に対し、前記ダイヤフラム押さえ部材の側から前記チャンバ部に向かって挿入されるネジにより固定されることを特徴とするノズルヘッド。
【請求項２】
前記チャンバ部は、前記ネジを止めるための雌ネジ加工がされたネジ孔を有することを特徴とする請求項１に記載のノズルヘッド。
【請求項３】
前記チャンバ部の前記ネジ孔は、止め孔であることを特徴とする請求項２に記載のノズルヘッド。
【請求項４】
前記ノズルは、前記チャンバ部において前記ノズルヘッドの使用時に下方を向く面である下面から液滴を吐出し、
前記チャンバ部の前記下面は、前記ノズルの開口部以外の領域が平滑な面であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のノズルヘッド。
【請求項５】
液滴を吐出する液体吐出装置であって、
請求項１から４のいずれかに記載のノズルヘッドと、
前記ノズルヘッドを制御する制御部と
を備えることを特徴とする液体吐出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−１６８２６９（Ｐ２００８−１６８２６９Ａ）
【公開日】平成２０年７月２４日（２００８．７．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−６０４８（Ｐ２００７−６０４８）
【出願日】平成１９年１月１５日（２００７．１．１５）
【出願人】（０００１３７８２３）株式会社ミマキエンジニアリング (437)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月２４日（２００８．７．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月１５日（２００７．１．１５）
【出願人】（０００１３７８２３）株式会社ミマキエンジニアリング (437)
【Ｆターム（参考）】
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