液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置

【課題】液体の漏出による不具合を確実に抑制することができる液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置を提供する。
【解決手段】液体を噴射する液体噴射ヘッド２０と、該液体噴射ヘッド２０を保持する保持部を有する保持部材４０と、を備え、前記液体噴射ヘッド２０と前記保持部材４０とが互いに相対向する側面の間には、液体の表面張力によって当該液体を保持する空間である保持部４３と、前記液体噴射ヘッド２０と前記保持部材４０との少なくとも一方の側面に鉛直方向に亘って形成された凹部４５によって、前記保持部４３よりも広い間隔で画成されて、前記保持部４３で保持した液体を鉛直方向下側に排出する排出部４６と、を具備し、前記凹部４５の前記保持部４３と前記排出部４６とが連続する側の開口縁部が曲面で形成されており、前記保持部材４０には、前記排出部４６の鉛直方向下側に、当該排出部４６に相対向する開口を有する排出口４７が設けられている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を噴射する液体噴射ヘッドを具備する液体噴射ヘッドユニット及び液体
噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット式プリンターやプロッター等のインクジェット式記録装置に代表される
液体噴射装置は、インク等の液体が貯留されたカートリッジやタンク等の貯留されたイン
クなどの液体を液滴として噴射可能な液体噴射ヘッドと、液体噴射ヘッドを具備するキャ
リッジ等の保持部材と、を具備した液体噴射ヘッドユニット（以下、ヘッドユニットとも
言う）を有する（例えば、特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２１９４３７号公報
【特許文献２】特開２００４−６６５３９号公報
【特許文献３】特開２００３−３４０２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、カートリッジやタンクからのチューブの着脱時などにインクが漏出する
と、液体噴射ヘッドと保持部材との間に漏出した液体が侵入してしまうという問題がある
。
【０００５】
特に、液体噴射ヘッドに回路基板が設けられていると、漏出した液体によって配線の短
絡や電子部品の破壊などが発生してしまうという問題がある。もちろん、回路基板が設け
られていない場合であっても、液体の漏出によって部品の耐久性が低下するという問題や
、液体が予期せぬタイミングで被記録媒体に付着するなどの不具合が発生する。
【０００６】
また、保持部材と液体噴射ヘッドとを完全に当接させてしまうと、液体が両者の当接面
に毛細管現象によって広がり、漏出した液体を広範囲に亘って広げることになり、液体の
付着による不具合がさらに悪化してしまうという問題がある。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑み、液体の漏出による不具合を確実に抑制することができ
る液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射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】
【０００８】
上記課題を解決する本発明の態様は、液体を噴射する液体噴射ヘッドと、該液体噴射ヘ
ッドを保持する保持部を有する保持部材と、を備え、前記液体噴射ヘッドと前記保持部材
とが互いに相対向する側面の間には、液体の表面張力によって当該液体を保持する空間で
ある保持部と、前記液体噴射ヘッドと前記保持部材との少なくとも一方の側面に鉛直方向
に亘って形成された凹部によって、前記保持部よりも広い間隔で画成されて、前記保持部
で保持した液体を鉛直方向下側に排出する排出部と、を具備し、前記凹部の前記保持部と
前記排出部とが連続する側の開口縁部が曲面で形成されており、前記保持部材には、前記
排出部の鉛直方向下側に、当該排出部に相対向する開口を有する排出口が設けられている
ことを特徴とする液体噴射ヘッドユニットにある。
かかる態様では、液体噴射ヘッドの外側に漏出した液体を保持部によって保持すること
ができると共に、保持部で保持した液体を排出部及び排出口を介して排出することができ
るため、予期せぬ領域から液体が漏出するのを抑制して、部品の破壊や被記録媒体の汚れ
などを抑制することができる。
【０００９】
ここで、前記排出口の開口は、前記凹部の鉛直方向下側の開口よりも大きいことが好ま
しい。これによれば、排出部から排出された液体を排出口から確実に排出することができ
る。
【００１０】
また、前記保持部材には、前記液体噴射ヘッドの配線が接続されると共に、接続配線が
接続される回路基板が保持されることが好ましい。これによれば、回路基板に液体が付着
することによる短絡や電子部品の破損を抑制することができる。
【００１１】
また、前記回路基板には、接続配線が接続される接続部が設けられていると共に、前記
凹部が、水平方向において、前記接続部とは反対側に設けられていることが好ましい。こ
れによれば、接続配線の端子やコネクター内部の端子などのむき出しになった端子に液体
が付着することによる配線の短絡や電子部品の破損を抑制することができる。
【００１２】
さらに、本発明の他の態様は、上記態様の液体噴射ヘッドユニットを具備することを特
徴とする液体噴射装置にある。
かかる態様では、破壊を抑制した液体噴射装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態１に係る記録装置の概略斜視図である。
【図２】実施形態１に係るヘッドユニットの要部を切り欠いた斜視図である。
【図３】実施形態１に係るヘッドユニットの断面図である。
【図４】実施形態１に係るヘッドユニットの上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装
置の概略斜視図である。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態の液体噴射装置であるインクジェット式記録装置Ｉは、
インクジェット式記録ヘッドユニット１０（以下、単にヘッドユニットとも言う）を具備
する。
【００１６】
ヘッドユニット１０は、インクジェット式記録ヘッド２０と、インクジェット式記録ヘ
ッド２０を保持する保持部材であるキャリッジ４０と、を具備する。
【００１７】
キャリッジ４０は、装置本体４に取り付けられたキャリッジ軸５の軸方向に移動可能に
設けられている。そして、駆動モーター６の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミ
ングベルト７を介してキャリッジ４０に伝達されることで、キャリッジ４０はキャリッジ
軸５に沿って移動される。
【００１８】
また、キャリッジ４０に搭載されたインクジェット式記録ヘッド２０には、ブラック（
Ｂ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）等の複数の異なるインク（液体）
が貯留される貯留手段であるカートリッジ１Ａ、１Ｂが装着される。
【００１９】
一方、装置本体４にはキャリッジ軸５に沿ってプラテン８が設けられており、図示しな
い給紙装置等により給紙された紙等の被記録媒体Ｓがプラテン８上を搬送されるようにな
っている。
【００２０】
次に、本実施形態のヘッドユニット１０について具体的に説明する。なお、図２は、実
施形態１に係るインクジェット式記録ヘッドユニットの要部を切り欠いた斜視図であり、
図３は、ヘッドユニットの断面図であり、図４は、ヘッドユニットの上面図及びその拡大
図である。
【００２１】
図示するように、インクジェット式記録ヘッド２０を構成するヘッドホルダーの一例で
あるカートリッジケース２１は、上述したカートリッジ１Ａ、１Ｂ（図１参照）が装着さ
れるカートリッジ装着部２２を有する。例えば、本実施形態では、このカートリッジ装着
部２２に、ブラックインク及び複数色のカラーインクが充填された各カートリッジ１Ａ、
１Ｂ（図１参照）がそれぞれ装着されるようになっている。また、カートリッジケース２
１には、一端が各カートリッジ装着部２２に開口し、他端がカートリッジ装着部２２とは
反対面側（後述するヘッドケース側）に開口する複数のインク連通路２３がそれぞれ形成
された管状の流路形成部２４が突設されている。
【００２２】
カートリッジケース２１のカートリッジ装着部２２側のインク連通路２３の開口部分に
は、カートリッジ１Ａ、１Ｂ（図１参照）に挿入される複数のインク供給針２５が、イン
ク内の気泡や異物を除去するためのフィルター２６を介して固定されている。
【００２３】
このようなカートリッジケース２１のカートリッジ装着部２２とは反対面側には、回路
基板２７を挟んで、ヘッド本体３０が固定されている。
【００２４】
ヘッド本体３０は、一方面にインク滴が吐出されるノズルが開口する液体噴射面３１を
有し、液体噴射面３１とは反対側には、側面（液体噴射面の面方向）に突出したフランジ
部３２を有する。
【００２５】
このようなヘッド本体３０の内部には、特に図示していないが、ノズル開口に連通する
圧力発生室と、圧力発生室に圧力変化を生じさせる圧力発生手段と、が設けられている。
かかる圧力発生手段としては、例えば、電気機械変換機能を呈する圧電材料を有する圧電
アクチュエーターの変形によって圧力発生室の容積を変化させて圧力変化を生じさせて、
ノズル開口からインク滴を吐出させるものや、圧力発生室内に発熱素子を配置して、発熱
素子の発熱で発生するバブルによってノズル開口からインク滴を吐出するものや、振動板
と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズル開口か
らインク滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなどを使用することができる。
【００２６】
なお、回路基板２７は、圧力発生手段に配線等を介して接続されて、外部からの駆動信
号を圧力発生手段に供給するためのものである。そして、回路基板２７には、一端部側に
接続部であるコネクター２７ａが設けられており、コネクター２７ａには、接続配線２８
が接続される。この接続配線２８は、カートリッジケース２１の側面（カートリッジ装着
部２２とは交差する面）に向かって屈曲されて配置されており、カートリッジケース２１
の側面でカバー２９によって覆われている。
【００２７】
一方、本実施形態のインクジェット式記録ヘッド２０を保持する保持部材であるキャリ
ッジ４０は、インクジェット式記録ヘッド２０とインクジェット式記録ヘッド２０に装着
されたカートリッジ１Ａ、１Ｂ（図１参照）とが内部に保持される中空部材からなる。
【００２８】
具体的には、キャリッジ４０は、鉛直方向下側にインクジェット式記録ヘッド２０が保
持されるヘッド保持孔４１と、ヘッド保持孔４１に連通すると共にヘッド保持孔４１より
も幅広に設けられてヘッド保持孔４１よりも鉛直方向上側に位置し、且つカートリッジ１
Ａ、１Ｂ（図１参照）が保持されるカートリッジ保持孔４２と、を具備する。
【００２９】
ヘッド保持孔４１は、インクジェット式記録ヘッド２０の最も外側の外周、本実施形態
では、カートリッジケース２１の側面側の外周よりも広い開口面積を有する。ここで、イ
ンクジェット式記録ヘッド２０（カートリッジケース２１）の側面と、ヘッド保持孔４１
の内面との隙間は、インクが侵入した際に、インクの表面張力によってインクがこの隙間
に保持される間隔となっている。ちなみに、インクジェット式記録ヘッド２０とヘッド保
持孔４１の内面との隙間が広すぎると、隙間に侵入したインクは、液体噴射面３１側に流
出してしまう。したがって、インクの特性に応じて、インクジェット式記録ヘッド２０と
ヘッド保持孔４１との隙間にインクが保持されるように適宜設定すればよい。本実施形態
では、インクジェット式記録ヘッド２０とヘッド保持孔４１との間でインクが保持される
隙間を保持部４３と称する。
【００３０】
また、ヘッド保持孔４１のカートリッジ保持孔４２とは反対側には、外部に連通する露
出孔４４が設けられている。露出孔４４は、インクジェット式記録ヘッド２０の液体噴射
面３１よりも広い開口面積を有し、且つフランジ部３２よりも幅狭の開口面積を有する。
これにより、インクジェット式記録ヘッド２０は、液体噴射面３１が露出孔４４から外側
に突出した状態で、ヘッド保持孔４１内に保持される。
【００３１】
また、インクジェット式記録ヘッド２０の側面、本実施形態では、カートリッジケース
２１の側面には、鉛直方向に亘って形成された凹部４５が設けられている。この凹部４５
によって、インクジェット式記録ヘッド２０とキャリッジ４０との間には、保持部４３よ
りも広い間隔で形成された排出部４６が画成されている。
【００３２】
また、図４（ｂ）に示すように、凹部４５の保持部４３と排出部４６とが連続する開口
縁部は、曲面で接続されている。すなわち、保持部４３と排出部４６とは連続する曲面で
接続されている。これにより、保持部４３で保持したインクは、排出部４６と連続する部
分でインクの表面張力によってメニスカスが形成されることなく、排出部４６内に侵入さ
せることができる。そして、排出部４６は、保持部４３よりも間隔が広いことから、排出
部４６に侵入したインクは、鉛直方向下側（液体噴射面３１側）に落下して排出される。
つまり、カートリッジ１Ａ、１Ｂをカートリッジ装着部２２に着脱する際などにインクジ
ェット式記録ヘッド２０の外側に漏出したインクは、インクジェット式記録ヘッド２０と
キャリッジ４０との隙間である保持部４３に保持される。しかしながら、排出部４６が設
けられていない場合、保持部４３に保持されたインクが一定量を超えると、保持部４３の
予期せぬ領域からインクが液体噴射面３１側に排出されてしまう。インクジェット式記録
ヘッド２０には、ヘッド本体３０とカートリッジケース２１との間に回路基板２７が保持
されているため、予期せぬ領域からインクが排出されると、排出されたインクが回路基板
２７に付着して、配線の短絡や回路基板２７に搭載された電子部品の破壊などが発生して
しまう。もちろん、回路基板２７が設けられていないインクジェット式記録ヘッド２０で
あっても、予期せぬ領域から排出されたインクによって部品が浸食されるなどの破壊が発
生する。また、予期せぬ領域からインクが排出されると、紙などの被記録媒体に予期せぬ
タイミングで落下し、汚してしまうなどの不具合が発生する。
【００３３】
このため、本実施形態では、排出部４６を設けることで、保持部４３に保持されたイン
クを排出部４６から積極的に鉛直方向下側に排出している。
【００３４】
また、保持部４３及び排出部４６を設けずに、インクジェット式記録ヘッド２０の側面
とキャリッジ４０とを当接させるように設けた場合、部品の公差などによってインクジェ
ット式記録ヘッド２０とキャリッジ４０との間には隙間が生じてしまう。このような隙間
にインクが付着すると、毛細管現象によってインクが広がってしまうため、上述のような
インクによる不具合が発生する。また、インクジェット式記録ヘッド２０とキャリッジ４
０との隙間を接着剤やゴム等でシールすることも考えられるが、製造工程が増大して高コ
ストになってしまうと共に、インクジェット式記録ヘッド２０とキャリッジ４０とが接着
されてしまうとインクジェット式記録ヘッド２０の故障時などのメンテナンス時にインク
ジェット式記録ヘッド２０のみを交換することができなくなってしまう。
【００３５】
本実施形態では、インクジェット式記録ヘッド２０とキャリッジ４０との間にインクが
表面張力によって保持される保持部４３を設けることで、少量のインクが毛細管現象によ
って広がるのを抑制することができると共に、インクジェット式記録ヘッド２０をキャリ
ッジ４０から着脱し易くして、メンテナンス性の向上及びコストの低減を図ることができ
る。また、排出部４６を設け、保持部４３で保持したインクを排出部４６から積極的に排
出させることで、予期せぬ領域からのインクの排出を抑制して、回路基板２７等の破壊や
被記録媒体Ｓの汚れなどを抑制することができる。
【００３６】
なお、排出部４６は、回路基板２７のコネクター２７ａとは最も離れた位置に設けるの
が好ましい。本実施形態では、カートリッジ装着部２２側から上面視した際に矩形状とな
る一辺側にコネクター２７ａを設け、コネクター２７ａが設けられた一辺とは反対側の他
辺側に排出部４６を設けるようにした。これにより、排出部４６から排出されたインクが
、回路基板２７と接続配線２８とを接続するコネクター２７ａ内に入り込み、配線を短絡
するのを抑制することができる。
【００３７】
また、キャリッジ４０には、排出部４６の鉛直方向下側に、排出部４６に相対向して開
口する排出口４７が設けられている。排出口４７は、キャリッジ４０を鉛直方向に貫通し
て設けられている。また、排出口４７は、凹部４５の鉛直方向下側の開口よりも大きな開
口面積で形成するのが好ましい。このような排出口４７によって、排出部４６から鉛直方
向下側に排出されたインクは、排出口４７を介してキャリッジ４０の外側に排出される。
ちなみに、排出口４７から排出されたインクが被記録媒体等に付着しないように、排出口
４７の鉛直方向下側にさらにインクの受け皿や、インクを吸収する吸収部材などを設ける
ようにしてもよい。
【００３８】
（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明の基本的構成は上述したものに限定さ
れるものではない。
【００３９】
例えば、上述した実施形態１では、インクジェット式記録ヘッド２０に凹部４５を設け
ることで、排出部４６を設けるようにしたが、特にこれに限定されず、凹部４５は、キャ
リッジ４０とインクジェット式記録ヘッド２０との少なくとも一方に設けられていればよ
い。このため、凹部４５をキャリッジ４０側に設けても良く、また、凹部４５をキャリッ
ジ４０とインクジェット式記録ヘッド２０との両方に設けてもよい。
【００４０】
また、上述した実施形態１では、キャリッジ４０にカートリッジ１Ａ、１Ｂを搭載した
ヘッドユニット１０を例示したが、特にこれに限定されず、例えば、キャリッジ４０にカ
ートリッジ１Ａ、１Ｂを搭載せずに、キャリッジ４０とは別にインクタンク等の貯留手段
を設け、貯留手段とインクジェット式記録ヘッド２０とをチューブ等の供給管を介して接
続するようにしてもよい。
【００４１】
さらに、上述した実施形態１では、インクジェット式記録装置Ｉとしてヘッドユニット
１０がキャリッジ４０に搭載されて主走査方向に移動するものを例示したが、特にこれに
限定されず、例えば、キャリッジ４０等の保持部材が装置本体に固定されて、紙等の被記
録媒体Ｓを副走査方向に移動させるだけで印刷を行う、所謂ライン式記録装置にも本発明
を適用することができる。
【００４２】
さらに、本発明は、広く液体噴射ヘッドを具備する液体噴射ヘッドユニット全般を対象
としたものであり、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種のインクジェ
ット式記録ヘッド等の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等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ディスプレイ、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）等の電
極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴
射ヘッド等を具備する液体噴射ヘッドユニットにも適用することができる。
【００４３】
また、液体噴射装置の一例としてインクジェット式記録装置Ｉを挙げて説明したが、上
述した他の液体噴射ヘッドを用いた液体噴射装置にも用いることが可能である。
【符号の説明】
【００４４】
Ｉインクジェット式記録装置（液体噴射装置）、１Ａ、１Ｂカートリッジ、４
装置本体、５キャリッジ軸、１０インクジェット式記録ヘッドユニット（液体
噴射ヘッドユニット）、２０インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、３
０ヘッド本体、４０キャリッジ（保持部材）、４３保持部、４５凹部、
４６排出部、４７排出口

【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を噴射する液体噴射ヘッドと、
該液体噴射ヘッドを保持する保持部を有する保持部材と、を備え、
前記液体噴射ヘッドと前記保持部材とが互いに相対向する側面の間には、液体の表面張
力によって当該液体を保持する空間である保持部と、
前記液体噴射ヘッドと前記保持部材との少なくとも一方の側面に鉛直方向に亘って形成
された凹部によって、前記保持部よりも広い間隔で画成されて、前記保持部で保持した液
体を鉛直方向下側に排出する排出部と、を具備し、
前記凹部の前記保持部と前記排出部とが連続する側の開口縁部が曲面で形成されており
、
前記保持部材には、前記排出部の鉛直方向下側に、当該排出部に相対向する開口を有す
る排出口が設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッドユニット。
【請求項２】
前記排出口の開口は、前記凹部の鉛直方向下側の開口よりも大きいことを特徴とする請
求項１記載の液体噴射ヘッドユニット。
【請求項３】
前記保持部材には、前記液体噴射ヘッドの配線が接続されると共に、接続配線が接続さ
れる回路基板が保持されることを特徴とする請求項１又は２記載の液体噴射ヘッドユニッ
ト。
【請求項４】
前記回路基板には、接続配線が接続される接続部が設けられていると共に、前記凹部が
、水平方向において、前記接続部とは反対側に設けられていることを特徴とする請求項３
記載の液体噴射ヘッドユニット。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドユニットを具備することを特徴とす
る液体噴射装置。

【図１】