液体噴射ヘッド及び液体噴射装置
【課題】液体噴射ヘッドの上流側で漏洩した液体が複数の部材を組み合わせた境界部分の隙間から前記部材が形成する内部の空間に浸入するのを抑制し得る構造とした液体噴射ヘッドを提供する。
【解決手段】ヘッド本体と、ケース部材と、流路部材と、回路基板とを有する液体噴射ヘッドであって、ケース部材の壁面部６３の上端面６４と、カバー部材の壁面部８８の下端面６５とが相対向するように構成され、しかも下端面６５は、その外周側において下方に突出するとともに上端面６４との間に間隙Ｇを介して相対向する凸部６７を有する一方、上端面６４は、壁面部８８の内周面よりも内周面側で上方に突出するとともに外周側の凸部６７の先端面６７Ａよりも上方に先端面６６Ａが位置する凸部６６を有し、さらに外周側の凸部６７と内周側の凸部６６との間に間隙Ｇに連通された液体貯留部となる空間６８を有し、しかも凸部６６の先端面６６Ａにおける外周側の端部と下端面６５との間はインクのメニスカスが形成される寸法となっている。
【解決手段】ヘッド本体と、ケース部材と、流路部材と、回路基板とを有する液体噴射ヘッドであって、ケース部材の壁面部６３の上端面６４と、カバー部材の壁面部８８の下端面６５とが相対向するように構成され、しかも下端面６５は、その外周側において下方に突出するとともに上端面６４との間に間隙Ｇを介して相対向する凸部６７を有する一方、上端面６４は、壁面部８８の内周面よりも内周面側で上方に突出するとともに外周側の凸部６７の先端面６７Ａよりも上方に先端面６６Ａが位置する凸部６６を有し、さらに外周側の凸部６７と内周側の凸部６６との間に間隙Ｇに連通された液体貯留部となる空間６８を有し、しかも凸部６６の先端面６６Ａにおける外周側の端部と下端面６５との間はインクのメニスカスが形成される寸法となっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関し、特に液体貯留手段から液体供給路を介してヘッド本体に供給された液体をノズルから噴射する液体噴射ヘッドに適用して有用なものである。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射ヘッドの代表例であるインクジェット式記録ヘッド（以下、「記録ヘッド」ともいう）は、一般的に、インクが充填されたインクカートリッジ（液体貯留手段）からインク流路（液体流路）を介してヘッド本体の圧力発生室にインクが供給されるように構成されている。そして、圧電素子等の圧力発生手段によって、圧力発生室内に圧力を付与することで、圧力発生室に連通するノズルからインク滴が噴射されるようになっている。
【０００３】
記録ヘッドの具体的な構成としては、例えば、ヘッド本体と、複数のヘッド本体が固定されるヘッドケースと、ヘッドケースが固定されるカートリッジケースとを備え、前記ヘッドケースとカートリッジケースとの間に、圧電素子を駆動するための信号を供給する回路基板が収納・固定されたものがある（例えば、特許文献１参照）。ここで、回路基板には、通常コネクターが配設されており、該コネクターを介して外部配線が接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１１３８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の如くヘッドケースと、カートリッジケースとを備え、ヘッドケースとカートリッジケースとの間に、回路基板が収納・固定された記録ヘッドでは、何らかの原因で漏洩したインクがカートリッジケースの表面を伝わり、ヘッドケースとカートリッジケースとの間の隙間から内部に侵入して回路基板に回り込む事態が懸念される。
【０００６】
このため、従来は、例えばヘッドケースとカートリッジケースとの間の隙間を可及的に小さくするとともに、必要な箇所には充填材を施す等の対策を採っていた。
【０００７】
ところが、前記記録ヘッドを有するインクジェット式記録装置（以下、「記録装置」ともいう）では、その製造工程内での組み立て直しや、リユース等の際に分解が必要となる場合がある。かかる分解に際し、前述の如き充填材が施されていると所定の分解を行い難く、また分解後の充填剤の剥離・洗浄に工数を要する。この結果、充填材を使用すればコスト（補材費、労務費）の高騰の原因となる。
【０００８】
また、前記コネクターは外部配線が接続される接続口が外部に向かって開口している。したがって、接続口を介してもインクの浸入の虞がある。
【０００９】
なお、このような問題はインクジェット式記録ヘッドだけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドにおいても同様に存在する。
【００１０】
本発明は、上述の如き従来技術の問題点に鑑み、液体噴射ヘッドの上流側で漏洩した液体が複数の部材を組み合わせた境界部分の隙間から前記部材が形成する内部の空間に浸入するのを抑制し得る構造とした液体噴射ヘッド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】
【００１１】
上記課題を解決する本発明の態様は、液滴を噴射するヘッド本体と、該ヘッド本体が固定されるケース部材と、前記ケース部材側が開口する箱形状の部材であるカバー部材の内部に収納されるとともに液体が流通する液体供給路を備えて前記ケース部材に固定される流路部材と、前記ケース部材及び流路部材で形成する内部の空間に収納・固定されて前記ヘッド本体の圧力発生素子が接続される回路基板とを有する液体噴射ヘッドであって、前記流路部材側に伸びる前記ケース部材の壁面部の上端面と、前記液体供給路の周囲を囲繞して前記ケース部材側に伸びる前記カバー部材の壁面部の下端面とが相対向するように構成され、しかも前記下端面は、その外周側において前記ケース部材側に突出するとともに前記上端面との間に間隙を介して相対向する凸部を有する一方、前記上端面は、前記カバー部材の壁面部の内周面よりも内周面側で前記カバー部材側に突出するとともに前記外周側の凸部の先端面よりも前記カバー部材側に先端面が位置する凸部を有することを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
本態様によれば、壁面部を伝って落下してきた漏洩液体は上下の壁面部の境界部分で間隙を介して流路部材及びケース部材で形成する内部空間に浸入しようとするが、前記間隙を形成して空間の入口を絞ってあるので、この部分で浸入を抑制することができる。一方、間隙を介して浸入した液体は、前記先端面を乗り越えて壁面部の内周面側に流入しようとするが、前記先端面と前記下端面との間に液体のメニスカスが形成され、このメニスカスにより液体の内周面側への流入が阻止される。
この結果、インクが流路部材及びケース部材で形成する内部空間に漏洩液体が浸入するのを良好に抑制することができる。
【００１２】
ここで、外周側の前記凸部と内周側の前記凸部との間には前記間隙に連通された液体貯留部となる空間が形成されているのが望ましい。この場合には、空間が浸入した液体の貯留部として機能し、このことにより空間の容積に応じた所定の浸入液体を貯留することができる。また、前記内周側の前記凸部における前記先端面の外周側の端部と前記下端面との間は液体のメニスカスが形成される寸法となっているのが望ましい。このことにより、前記先端面の外周側の端部と前記下端面との間には確実に液体のメニスカスが形成され、凸部の先端面を超えて浸入しようとする液体の浸入を確実に阻止することができる。
【００１３】
さらに、前記カバー部材の上面部には漏洩した液体を前記壁面部に導く複数の溝を有するのが好ましい。このことにより、液漏れにより漏洩した液体がカバー部材の上面に付着した場合、この漏洩液は相対的な低部である溝に案内されて壁面部に導かれる。この結果、壁面部に導かれた漏洩液は自重で壁面部の表面を伝わって、カバー部材の壁面部の下端面とケース部材の壁面部の上端面とが相対向する位置に至り、上記態様と同様にこの部分に捕捉される。
【００１４】
さらに、前記回路基板に配設され外部配線が接続されるコネクターに対向する領域に前記コネクターの接続口を露出させる露出開口部を前記カバー部材に形成するとともに、漏洩した液体を前記壁面部に導く溝を前記露出開口部の周囲に形成するのが望ましい。この場合には、カバー部材の上面部に付着した漏洩液のみならず、コネクターの接続口の周囲に付着した漏洩液も、同様にカバー部材の壁面部の下端面とケース部材の壁面部の上端面とが相対向する位置に捕捉することができる。この結果、漏洩液が露出開口部及び接続口を介してコネクター内に浸入するのを未然に防止し得る。
【００１５】
また、本発明の他の態様は、上述の如き液体噴射ヘッドを備え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、ヘッドの耐久性を向上させることができ、信頼性を向上させた液体噴射装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る記録ヘッドの全体構成を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る記録ヘッドの組立断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る記録ヘッドのヘッド本体を除く概略斜視図。
【図４】本発明の一実施形態におけるヘッド本体の分解斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態におけるヘッド本体の断面図である。
【図６】図２のＡ部分を抽出・拡大して示す断面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る記録装置を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの分解斜視図であり、図２は、その組立断面図、図３はその斜視図である。
【００１８】
図１〜図３に示すように、記録ヘッド１０は、インク滴を噴射する複数のヘッド本体２０と、ヘッド本体２０が固定されるケース部材６０と、ケース部材６０のヘッド本体２０とは反対面側に設けられた流路部材８０と、ケース部材６０と流路部材８０との間に設けられる回路基板９０と、外部配線（図示せず）が接続されるコネクター９２とを有する。かくしてヘッド本体２０に供給されるインクが流通する流路部材８０とケース部材６０とが、シール部材９５を介して回路基板９０をその内部空間に収納・固定している（この部分の詳細な構成に関しては後に詳述する。）。
【００１９】
ここで、ヘッド本体２０の構成の一例について、図４及び図５を参照して説明しておく。図４は一実施形態におけるヘッド本体の分解斜視図、図５はヘッド本体の圧力発生室の長手方向における断面図である。
【００２０】
図４及び図５に示すように、ヘッド本体２０を構成する流路形成基板２１には、複数の圧力発生室２２がその幅方向に並設された列が２列設けられている。また、各列の圧力発生室２２の長手方向外側の領域には連通部２３が形成され、連通部２３と各圧力発生室２２とが、圧力発生室２２毎に設けられたインク供給路２４及び連通路２５を介して連通されている。
【００２１】
流路形成基板２１の一方の面には、各圧力発生室２２のインク供給路２４とは反対側の端部近傍に連通するノズル２６が穿設されたノズルプレート２７が接合されている。
【００２２】
一方、流路形成基板２１のノズルプレート２７とは反対側の面には、弾性膜２８及び絶縁体膜２９を介して圧電素子３０が形成されている。圧電素子３０は、第１電極３１と、圧電体層３２と、第２電極３３とで構成されている。各圧電素子３０を構成する第２電極３３には、絶縁体膜２９上まで延設されたリード電極３４が接続されている。リード電極３４は、一端部が第２電極３３に接続されていると共に、他端部側が、フレキシブル配線部材（ＣＯＦ基板）であり圧電素子３０を駆動するための駆動ＩＣ３５ａが実装された駆動配線３５と接続されている。このように駆動配線３５の一端側にはリード電極３４が接続され、駆動配線３５の他端側は回路基板９０（図２参照）に固定されている。
【００２３】
このような圧電素子３０が形成された流路形成基板２１上には、圧電素子３０に対向する領域に、圧電素子３０を保護するための空間である圧電素子保持部３６を備えた保護基板３７が接着剤３８によって接合されている。また保護基板３７には、マニホールド部３９が設けられている。このマニホールド部３９は、本実施形態では、流路形成基板２１の連通部２３と連通されて各圧力発生室２２の共通のインク室となるマニホールド４０を構成している。
【００２４】
また、保護基板３７には、保護基板３７を厚さ方向に貫通する貫通孔４１が設けられている。貫通孔４１は、本実施形態では、２つの圧電素子保持部３６の間に設けられている。そして、各圧電素子３０から引き出されたリード電極３４の端部を、貫通孔４１内に臨ませてある。
【００２５】
さらに保護基板３７上には、封止膜４４及び固定板４５とからなるコンプライアンス基板４６が接合されている。ここで、封止膜４４は、剛性が小さく可撓性を有する材料からなり、この封止膜４４によってマニホールド部３９の一方面が封止されている。固定板４５は、金属等の硬質の材料で形成される。そして、固定板４５のマニホールド４０に対向する領域が、厚さ方向に完全に除去された開口部４７となっているため、マニホールド４０の一方面は可撓性を有する封止膜４４のみで封止されている。さらにコンプライアンス基板４６には、マニホールド４０内にインクを導入するためのインク導入口４８が設けられている。
【００２６】
コンプライアンス基板４６上には、ヘッドケース４９が固定されている。ヘッドケース４９には、インク導入口４８に連通してカートリッジ等の貯留手段からのインクをマニホールド４０に供給するインク導入路５０が設けられている。さらに、ヘッドケース４９には、保護基板３７に設けられた貫通孔４１と連通する配線部材保持孔５１が設けられており、駆動配線３５は配線部材保持孔５１内に挿通された状態でその一端側がリード電極３４と接続されている。
【００２７】
かかる構成の各ヘッド本体２０が、ケース部材６０にそれぞれ固定されている。さらに詳言すると、図１及び図２に示すように、ケース部材６０の底面側に、複数（本実施形態では４個）のヘッド本体２０が固定されている。ケース部材６０には、ケース部材６０を厚さ方向に貫通した貫通孔６１が、各ヘッド本体２０に対応して設けられている。ケース部材６０の貫通孔６１の外側には、ヘッド本体２０のヘッドケース４９に設けられたインク導入路５０に連通する供給路６２が設けられている。そして、各ヘッド本体２０の駆動配線３５がこの貫通孔６１に挿入され、インク導入路５０と供給路６２とが連通した状態で、各ヘッド本体２０のヘッドケース４９が貫通孔６１の周縁部に接合されている。
【００２８】
なお、ケース部材６０に固定された各ヘッド本体２０のノズルプレート２７側の面には、ノズル２６を露出する窓７１を備えるカバーヘッド７０が固定されている。
【００２９】
流路部材８０は、ケース部材６０のヘッド本体２０とは反対側の面に、回路基板９０及びゴム材料等からなるシール部材９５を介して固定されている。
【００３０】
回路基板９０には、上述のように圧電素子３０を駆動するための電子部品や各種配線が実装されている。また回路基板９０には、厚さ方向に貫通した接続孔９１が設けられている。ヘッド本体２０の駆動配線３５は、接続孔９１内に挿通され、その先端部が回路基板９０の各種配線等と電気的に接続されている。
【００３１】
流路部材８０は、流路部材本体８１と、カバー部材８２とを備える。上述の回路基板９０及びシール部材９５は、流路部材８０を構成する流路部材本体８１とケース部材６０との間に保持されている。
【００３２】
流路部材８０の一方を構成する流路部材本体８１は、インクカートリッジに挿入される複数のインク供給針１００が一方面側に固定される固定部８３と、この固定部８３の下面に突設される流路形成部８４とで構成されている。流路形成部８４には、一端側がインク供給針１００に対向して開口するインク供給孔８５がそれぞれ形成されている。そしてインク供給孔８５の他端側は、シール部材９５に設けられた供給連通路９６を介してケース部材６０の供給路６２と接続されている。
【００３３】
なお、インク供給孔８５の一端側の開口部には、インク内の気泡や異物を除去するためのフィルター１１０が設けられている。すなわちインク供給針１００は、このフィルター１１０を介して流路部材本体８１の固定部８３に固定されている。
【００３４】
各インク供給針１００は、インク供給孔８５に連通する貫通路１０１をそれぞれ内部に備える。そしてインク供給針１００がインクカートリッジ（図示せず）に挿入されることで、インクカートリッジ内のインクがインク供給針１００の貫通路１０１、インク供給孔８５、供給路６２等を介してヘッド本体２０のマニホールド４０に供給されるようになっている。
【００３５】
流路部材８０の他方を構成するカバー部材８２は、下面側（ヘッド本体２０側）が開口する箱形状のケース部材であり、インク供給針１００側から流路部材本体８１に重ねられた状態で流路部材本体８１と一体化されている。具体的には、カバー部材８２は、インク供給針１００が露出される開口部８７を備えた上面部８６と、流路形成部８４の周囲を囲繞してケース部材６０に達する高さを有する壁面部８８とを備えている。かかるカバー部材８２をインク供給針１００側から流路部材本体８１に重ね合わせ、流路部材本体８１とケース部材６０との間に回路基板９０及びシール部材９５を挟んだ状態でカバー部材８２とケース部材６０とを、例えばネジ等の締結部材１２０によって固定する。これにより、流路部材本体８１とカバー部材８２とが一体化されて流路部材８０が形成されると共に、流路部材８０とケース部材６０とが一体化される。本実施形態では、流路部材８０とケース部材６０とが、それらの各辺にそれぞれ設けられた４つの締結部材１２０によって固定されている。
【００３６】
かくして本実施形態に係る記録ヘッド１０では、圧電素子３０を駆動するための電子部品等が搭載された回路基板９０の周囲が、流路部材８０及びケース部材６０によって覆われている。すなわち、回路基板９０が、カバー部材８２とケース部材６０との間に形成される空間内に収容されている。これにより、ヘッド本体２０のノズル２６からインク滴を噴射した際等に発生するインクミストが、回路基板９０に付着してしまうのを効果的に抑制することができる。ここで、回路基板９０には、図示しない外部配線が接続されるコネクター９２が設けられている。コネクター９２は、略長方形の回路基板９０の対向する角部にそれぞれ配設されており、外部配線が挿抜される接続口９３が流路部材８０側に向かって開口している。流路部材８０を構成するカバー部材８２には、コネクター９２に対向する領域に、コネクター９２の接続口９３を露出する露出開口部８９が形成されている。かくしてコネクター９２の接続口９３には、流路部材８０の外側から露出開口部８９を介して外部配線を挿抜できるようになっている。
【００３７】
上述の如く、本実施形態ではカバー部材８２をインク供給針１００側から流路部材本体８１に重ね合わせ、流路部材本体８１とケース部材６０との間に回路基板９０及びシール部材９５を挟んだ状態でカバー部材８２とケース部材６０とを、例えばネジ等の締結部材１２０によって固定している。したがって、ケース部材６０には回路基板９０とシール部材９５が流路部材本体８１を介してカバー部材８２で押圧される。
【００３８】
一方、流路部材８０側（上方）に伸びるケース部材６０の壁面部６３の上端面と、ケース部材６０側（下方）に伸びるカバー部材８２の壁面部８８の下端面６５とは間隙を介して相対向させてある。この部分の構造を図６に基づきさらに詳細に説明する。図６は図２のＡ部分を抽出・拡大して示す断面図である。同図に示すように、壁面部８８の下端面６５は、その外周側において下方に突出するとともに上端面６４との間に間隙を介して相対向する凸部６７を有する。この凸部６７の先端面６７Ａと上端面６４との間で、壁面部８８、６３の外部に開口する間隙Ｇの寸法を規定している。一方、壁面部６３の上端面６４は、その内周側において上方に突出する凸部６６を有する。ここで、凸部６６は壁面部８８の内周面よりも壁面部６３の内周面側で上方に突出している。すなわち、図中の点β（壁面部８８の内周面内の点）よりも点α（凸部６６の最も外周面側の面内の点）が壁面部６３の内周面側に位置するように形成されている。また、凸部６６は上端面６４からその先端面６６Ａまでの高さが間隙Ｇよりも大きく形成してある。かくして凸部６７と凸部６６との間に間隙Ｇに連通された液体貯留部となる空間６８が形成されている。空間６８の上下方向の位置は下端面６５と上端面６４で規定される。
【００３９】
さらに、凸部６６の先端面６６Ａの外周側の端部と下端面６５との間の寸法、すなわち点αと点βとの間の寸法はインクのメニスカスＭが形成される寸法となっている。
【００４０】
上述の如き本実施形態においては、何らかの原因で漏洩し、壁面部８８を伝って落下してきたインクは壁面部８８，６３の境界部分γで間隙Ｇを介して流路部材８０及びケース部材６０で形成する内部空間に浸入しようとする。本実施形態では間隙Ｇを形成して空間６８の入口を絞ってあるので、この部分で浸入を抑制することができる。しかしながら間隙Ｇは空間６８に連通されているので、漏洩インクがある程度の量になれば間隙Ｇを介して空間６８に流入される。ここで、空間６８は比較的広い空間として形成してあるので、インクの貯留部として機能し、所定量の漏洩インクを貯留する。貯留量が漸増して凸部６６の先端面６６Ａの位置に至るとインクは先端面を乗り越えて壁面部６３の内周面側に流入しようとする。しかしながら本実施形態では、先端面６６Ａに接触するとともに下端面６５ないし壁面部８８の内周面に接触しているインクでメニスカスＭが形成され、このメニスカスＭがインクの内周面側への流入を阻止する。この結果、インクが流路部材８０及びケース部材６０で形成する内部空間に浸入するのを良好に抑制することができる。したがって、浸入インクによる回路基板９０上の電子部品に対する腐食等を未然に防止することが可能となる。このとき間隙Ｇを塞ぐための充填材等を施す必要はない。
【００４１】
ここで、本実施形態では、凸部６６を壁面部８８の内周面よりも内周面側に形成したので点α、β間の寸法と相俟って良好に所定のメニスカスＭを形成させることができる。また、例えば、間隙Ｇ＞（α−β）とすることでメニスカスＭの形成を容易にすることができる。
【００４２】
図３に詳細に示すように、本実施形態に係る記録ヘッド１０におけるカバー部材８２の上面部８６には漏洩したインクを壁面部８８に導く複数の溝９７が形成してある。本実施形態においては、インク供給針１００が露出される開口部８７に対応させて開口部８７の端部から壁面部８８に向けて形成してある。当該部分においてはインクの漏洩の可能性が高いからである。また、カバー部材８２において、コネクター９２（図１参照）に対向する領域にはコネクター９２の接続口を露出させる露出開口部８９が形成されているが、かかる露出開口部８９の周囲にも漏洩したインクを壁面部８８に導く溝９８が形成してある。
【００４３】
このように溝９７，９８を形成した本実施形態においては、液漏れにより漏洩したインクがカバー部材８２の上面に付着した場合や露出開口部８９の近傍部分に付着した場合、この漏洩インクが溝９７，９８に案内されて壁面部８８に導かれる。この結果、壁面部８８に導かれた漏洩インクは自重で壁面部８８の表面を伝わって、壁面部８８，６３の境界部分に至り、上述と同様の態様によりこの部分に捕捉される。
【００４４】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、勿論、本発明は、この実施形態に限定されるものではない。
【００４５】
例えば、上記実施形態では、カバー部材８２の上面部８６に漏洩したインクを壁面部８８に導く複数の溝９７を形成するとともに、コネクター９２の接続口９３を露出させる露出開口部８９の周囲に漏洩したインクを壁面部８８に導く溝９８を形成したが、これらは必ずしも必要ではない。ただ、溝９７，９８を形成した場合には、漏洩インクを溝９７，９８に導くことにより、良好に内部に対するインクの浸入を良好に抑制し得る。
【００４６】
また、上記実施形態では、流路部材が、流路部材本体と、カバー部材とで構成されたものを例示したが、流路部材の構成は、特に限定されるものではない。例えば、流路部材は、流路部材本体とカバー部材とが一体的に形成されたものであってもよい。
【００４７】
また、上記実施形態では、圧力発生素子として、薄膜型の圧電素子を例示したが、圧力発生素子の構成は特に限定されず、例えば、グリーンシートを貼付する等の方法により形成される厚膜型の圧電素子や、圧電材料と電極形成材料とを交互に積層させて軸方向に伸縮させる縦振動型の圧電素子などであってもよい。また圧力発生素子として、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から液滴を噴射するものや、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から液滴を噴射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。
【００４８】
さらに、上記実施形態の記録ヘッドは、インクカートリッジ等と連通するインク流路を具備するインクジェット式記録ヘッドヘッドユニットの一部を構成して、インクジェット式記録装置に搭載される。図７は、そのインクジェット式記録装置の一例を示す概略図である。
【００４９】
図７に示すように、記録ヘッドを備える記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂは、インク供給手段を構成するカートリッジ２Ａ及び２Ｂが着脱可能に設けられ、この記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂを搭載したキャリッジ３は、装置本体４に取り付けられたキャリッジ軸５に軸方向移動自在に設けられている。この記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂは、例えば、それぞれブラックインク組成物及びカラーインク組成物を噴射する。
【００５０】
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３に伝達されることで、記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂを搭載したキャリッジ３はキャリッジ軸５に沿って移動される。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、図示しない給紙ローラーなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートＳがプラテン８に巻き掛けられて搬送されるようになっている。
【００５１】
また、上述した実施形態では、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッド及びそれを具備する液体噴射装置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にも適用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１０ 記録ヘッド、 ２０ ヘッド本体、 ６０ ケース部材、 ６１ 貫通孔、 ６２ 供給路、 ６３ 壁面部、 ６４ 上端面、 ６５ 下端面、 ６６ 凸部、
６６Ａ 先端面、 ６７ 凸部、 ６７Ａ 先端面、 ６８ 空間、 ７０ カバーヘッド、 ７１ 窓、 ８０ 流路部材、 ８１ 流路部材本体、 ８２ カバー部材、 ８３ 固定部、 ８４ 流路形成部、 ８５ インク供給孔、 ８６ 上面部、 ８７ 開口部、 ８８ 壁面部、 ８９ 露出開口部、 ９０ 回路基板、 ９１ 接続孔、 ９１ 接続孔、 ９２ コネクター、 ９３ 接続口、 ９５ シール部材、 ９６ 供給連通路、 １００ インク供給針、 １０１ 貫通路、 １１０ フィルター、 １２０ 締結部材、 Ｇ 間隙、 Ｍ メニスカス
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関し、特に液体貯留手段から液体供給路を介してヘッド本体に供給された液体をノズルから噴射する液体噴射ヘッドに適用して有用なものである。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射ヘッドの代表例であるインクジェット式記録ヘッド（以下、「記録ヘッド」ともいう）は、一般的に、インクが充填されたインクカートリッジ（液体貯留手段）からインク流路（液体流路）を介してヘッド本体の圧力発生室にインクが供給されるように構成されている。そして、圧電素子等の圧力発生手段によって、圧力発生室内に圧力を付与することで、圧力発生室に連通するノズルからインク滴が噴射されるようになっている。
【０００３】
記録ヘッドの具体的な構成としては、例えば、ヘッド本体と、複数のヘッド本体が固定されるヘッドケースと、ヘッドケースが固定されるカートリッジケースとを備え、前記ヘッドケースとカートリッジケースとの間に、圧電素子を駆動するための信号を供給する回路基板が収納・固定されたものがある（例えば、特許文献１参照）。ここで、回路基板には、通常コネクターが配設されており、該コネクターを介して外部配線が接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１１３８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の如くヘッドケースと、カートリッジケースとを備え、ヘッドケースとカートリッジケースとの間に、回路基板が収納・固定された記録ヘッドでは、何らかの原因で漏洩したインクがカートリッジケースの表面を伝わり、ヘッドケースとカートリッジケースとの間の隙間から内部に侵入して回路基板に回り込む事態が懸念される。
【０００６】
このため、従来は、例えばヘッドケースとカートリッジケースとの間の隙間を可及的に小さくするとともに、必要な箇所には充填材を施す等の対策を採っていた。
【０００７】
ところが、前記記録ヘッドを有するインクジェット式記録装置（以下、「記録装置」ともいう）では、その製造工程内での組み立て直しや、リユース等の際に分解が必要となる場合がある。かかる分解に際し、前述の如き充填材が施されていると所定の分解を行い難く、また分解後の充填剤の剥離・洗浄に工数を要する。この結果、充填材を使用すればコスト（補材費、労務費）の高騰の原因となる。
【０００８】
また、前記コネクターは外部配線が接続される接続口が外部に向かって開口している。したがって、接続口を介してもインクの浸入の虞がある。
【０００９】
なお、このような問題はインクジェット式記録ヘッドだけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドにおいても同様に存在する。
【００１０】
本発明は、上述の如き従来技術の問題点に鑑み、液体噴射ヘッドの上流側で漏洩した液体が複数の部材を組み合わせた境界部分の隙間から前記部材が形成する内部の空間に浸入するのを抑制し得る構造とした液体噴射ヘッド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】
【００１１】
上記課題を解決する本発明の態様は、液滴を噴射するヘッド本体と、該ヘッド本体が固定されるケース部材と、前記ケース部材側が開口する箱形状の部材であるカバー部材の内部に収納されるとともに液体が流通する液体供給路を備えて前記ケース部材に固定される流路部材と、前記ケース部材及び流路部材で形成する内部の空間に収納・固定されて前記ヘッド本体の圧力発生素子が接続される回路基板とを有する液体噴射ヘッドであって、前記流路部材側に伸びる前記ケース部材の壁面部の上端面と、前記液体供給路の周囲を囲繞して前記ケース部材側に伸びる前記カバー部材の壁面部の下端面とが相対向するように構成され、しかも前記下端面は、その外周側において前記ケース部材側に突出するとともに前記上端面との間に間隙を介して相対向する凸部を有する一方、前記上端面は、前記カバー部材の壁面部の内周面よりも内周面側で前記カバー部材側に突出するとともに前記外周側の凸部の先端面よりも前記カバー部材側に先端面が位置する凸部を有することを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
本態様によれば、壁面部を伝って落下してきた漏洩液体は上下の壁面部の境界部分で間隙を介して流路部材及びケース部材で形成する内部空間に浸入しようとするが、前記間隙を形成して空間の入口を絞ってあるので、この部分で浸入を抑制することができる。一方、間隙を介して浸入した液体は、前記先端面を乗り越えて壁面部の内周面側に流入しようとするが、前記先端面と前記下端面との間に液体のメニスカスが形成され、このメニスカスにより液体の内周面側への流入が阻止される。
この結果、インクが流路部材及びケース部材で形成する内部空間に漏洩液体が浸入するのを良好に抑制することができる。
【００１２】
ここで、外周側の前記凸部と内周側の前記凸部との間には前記間隙に連通された液体貯留部となる空間が形成されているのが望ましい。この場合には、空間が浸入した液体の貯留部として機能し、このことにより空間の容積に応じた所定の浸入液体を貯留することができる。また、前記内周側の前記凸部における前記先端面の外周側の端部と前記下端面との間は液体のメニスカスが形成される寸法となっているのが望ましい。このことにより、前記先端面の外周側の端部と前記下端面との間には確実に液体のメニスカスが形成され、凸部の先端面を超えて浸入しようとする液体の浸入を確実に阻止することができる。
【００１３】
さらに、前記カバー部材の上面部には漏洩した液体を前記壁面部に導く複数の溝を有するのが好ましい。このことにより、液漏れにより漏洩した液体がカバー部材の上面に付着した場合、この漏洩液は相対的な低部である溝に案内されて壁面部に導かれる。この結果、壁面部に導かれた漏洩液は自重で壁面部の表面を伝わって、カバー部材の壁面部の下端面とケース部材の壁面部の上端面とが相対向する位置に至り、上記態様と同様にこの部分に捕捉される。
【００１４】
さらに、前記回路基板に配設され外部配線が接続されるコネクターに対向する領域に前記コネクターの接続口を露出させる露出開口部を前記カバー部材に形成するとともに、漏洩した液体を前記壁面部に導く溝を前記露出開口部の周囲に形成するのが望ましい。この場合には、カバー部材の上面部に付着した漏洩液のみならず、コネクターの接続口の周囲に付着した漏洩液も、同様にカバー部材の壁面部の下端面とケース部材の壁面部の上端面とが相対向する位置に捕捉することができる。この結果、漏洩液が露出開口部及び接続口を介してコネクター内に浸入するのを未然に防止し得る。
【００１５】
また、本発明の他の態様は、上述の如き液体噴射ヘッドを備え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、ヘッドの耐久性を向上させることができ、信頼性を向上させた液体噴射装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る記録ヘッドの全体構成を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る記録ヘッドの組立断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る記録ヘッドのヘッド本体を除く概略斜視図。
【図４】本発明の一実施形態におけるヘッド本体の分解斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態におけるヘッド本体の断面図である。
【図６】図２のＡ部分を抽出・拡大して示す断面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る記録装置を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの分解斜視図であり、図２は、その組立断面図、図３はその斜視図である。
【００１８】
図１〜図３に示すように、記録ヘッド１０は、インク滴を噴射する複数のヘッド本体２０と、ヘッド本体２０が固定されるケース部材６０と、ケース部材６０のヘッド本体２０とは反対面側に設けられた流路部材８０と、ケース部材６０と流路部材８０との間に設けられる回路基板９０と、外部配線（図示せず）が接続されるコネクター９２とを有する。かくしてヘッド本体２０に供給されるインクが流通する流路部材８０とケース部材６０とが、シール部材９５を介して回路基板９０をその内部空間に収納・固定している（この部分の詳細な構成に関しては後に詳述する。）。
【００１９】
ここで、ヘッド本体２０の構成の一例について、図４及び図５を参照して説明しておく。図４は一実施形態におけるヘッド本体の分解斜視図、図５はヘッド本体の圧力発生室の長手方向における断面図である。
【００２０】
図４及び図５に示すように、ヘッド本体２０を構成する流路形成基板２１には、複数の圧力発生室２２がその幅方向に並設された列が２列設けられている。また、各列の圧力発生室２２の長手方向外側の領域には連通部２３が形成され、連通部２３と各圧力発生室２２とが、圧力発生室２２毎に設けられたインク供給路２４及び連通路２５を介して連通されている。
【００２１】
流路形成基板２１の一方の面には、各圧力発生室２２のインク供給路２４とは反対側の端部近傍に連通するノズル２６が穿設されたノズルプレート２７が接合されている。
【００２２】
一方、流路形成基板２１のノズルプレート２７とは反対側の面には、弾性膜２８及び絶縁体膜２９を介して圧電素子３０が形成されている。圧電素子３０は、第１電極３１と、圧電体層３２と、第２電極３３とで構成されている。各圧電素子３０を構成する第２電極３３には、絶縁体膜２９上まで延設されたリード電極３４が接続されている。リード電極３４は、一端部が第２電極３３に接続されていると共に、他端部側が、フレキシブル配線部材（ＣＯＦ基板）であり圧電素子３０を駆動するための駆動ＩＣ３５ａが実装された駆動配線３５と接続されている。このように駆動配線３５の一端側にはリード電極３４が接続され、駆動配線３５の他端側は回路基板９０（図２参照）に固定されている。
【００２３】
このような圧電素子３０が形成された流路形成基板２１上には、圧電素子３０に対向する領域に、圧電素子３０を保護するための空間である圧電素子保持部３６を備えた保護基板３７が接着剤３８によって接合されている。また保護基板３７には、マニホールド部３９が設けられている。このマニホールド部３９は、本実施形態では、流路形成基板２１の連通部２３と連通されて各圧力発生室２２の共通のインク室となるマニホールド４０を構成している。
【００２４】
また、保護基板３７には、保護基板３７を厚さ方向に貫通する貫通孔４１が設けられている。貫通孔４１は、本実施形態では、２つの圧電素子保持部３６の間に設けられている。そして、各圧電素子３０から引き出されたリード電極３４の端部を、貫通孔４１内に臨ませてある。
【００２５】
さらに保護基板３７上には、封止膜４４及び固定板４５とからなるコンプライアンス基板４６が接合されている。ここで、封止膜４４は、剛性が小さく可撓性を有する材料からなり、この封止膜４４によってマニホールド部３９の一方面が封止されている。固定板４５は、金属等の硬質の材料で形成される。そして、固定板４５のマニホールド４０に対向する領域が、厚さ方向に完全に除去された開口部４７となっているため、マニホールド４０の一方面は可撓性を有する封止膜４４のみで封止されている。さらにコンプライアンス基板４６には、マニホールド４０内にインクを導入するためのインク導入口４８が設けられている。
【００２６】
コンプライアンス基板４６上には、ヘッドケース４９が固定されている。ヘッドケース４９には、インク導入口４８に連通してカートリッジ等の貯留手段からのインクをマニホールド４０に供給するインク導入路５０が設けられている。さらに、ヘッドケース４９には、保護基板３７に設けられた貫通孔４１と連通する配線部材保持孔５１が設けられており、駆動配線３５は配線部材保持孔５１内に挿通された状態でその一端側がリード電極３４と接続されている。
【００２７】
かかる構成の各ヘッド本体２０が、ケース部材６０にそれぞれ固定されている。さらに詳言すると、図１及び図２に示すように、ケース部材６０の底面側に、複数（本実施形態では４個）のヘッド本体２０が固定されている。ケース部材６０には、ケース部材６０を厚さ方向に貫通した貫通孔６１が、各ヘッド本体２０に対応して設けられている。ケース部材６０の貫通孔６１の外側には、ヘッド本体２０のヘッドケース４９に設けられたインク導入路５０に連通する供給路６２が設けられている。そして、各ヘッド本体２０の駆動配線３５がこの貫通孔６１に挿入され、インク導入路５０と供給路６２とが連通した状態で、各ヘッド本体２０のヘッドケース４９が貫通孔６１の周縁部に接合されている。
【００２８】
なお、ケース部材６０に固定された各ヘッド本体２０のノズルプレート２７側の面には、ノズル２６を露出する窓７１を備えるカバーヘッド７０が固定されている。
【００２９】
流路部材８０は、ケース部材６０のヘッド本体２０とは反対側の面に、回路基板９０及びゴム材料等からなるシール部材９５を介して固定されている。
【００３０】
回路基板９０には、上述のように圧電素子３０を駆動するための電子部品や各種配線が実装されている。また回路基板９０には、厚さ方向に貫通した接続孔９１が設けられている。ヘッド本体２０の駆動配線３５は、接続孔９１内に挿通され、その先端部が回路基板９０の各種配線等と電気的に接続されている。
【００３１】
流路部材８０は、流路部材本体８１と、カバー部材８２とを備える。上述の回路基板９０及びシール部材９５は、流路部材８０を構成する流路部材本体８１とケース部材６０との間に保持されている。
【００３２】
流路部材８０の一方を構成する流路部材本体８１は、インクカートリッジに挿入される複数のインク供給針１００が一方面側に固定される固定部８３と、この固定部８３の下面に突設される流路形成部８４とで構成されている。流路形成部８４には、一端側がインク供給針１００に対向して開口するインク供給孔８５がそれぞれ形成されている。そしてインク供給孔８５の他端側は、シール部材９５に設けられた供給連通路９６を介してケース部材６０の供給路６２と接続されている。
【００３３】
なお、インク供給孔８５の一端側の開口部には、インク内の気泡や異物を除去するためのフィルター１１０が設けられている。すなわちインク供給針１００は、このフィルター１１０を介して流路部材本体８１の固定部８３に固定されている。
【００３４】
各インク供給針１００は、インク供給孔８５に連通する貫通路１０１をそれぞれ内部に備える。そしてインク供給針１００がインクカートリッジ（図示せず）に挿入されることで、インクカートリッジ内のインクがインク供給針１００の貫通路１０１、インク供給孔８５、供給路６２等を介してヘッド本体２０のマニホールド４０に供給されるようになっている。
【００３５】
流路部材８０の他方を構成するカバー部材８２は、下面側（ヘッド本体２０側）が開口する箱形状のケース部材であり、インク供給針１００側から流路部材本体８１に重ねられた状態で流路部材本体８１と一体化されている。具体的には、カバー部材８２は、インク供給針１００が露出される開口部８７を備えた上面部８６と、流路形成部８４の周囲を囲繞してケース部材６０に達する高さを有する壁面部８８とを備えている。かかるカバー部材８２をインク供給針１００側から流路部材本体８１に重ね合わせ、流路部材本体８１とケース部材６０との間に回路基板９０及びシール部材９５を挟んだ状態でカバー部材８２とケース部材６０とを、例えばネジ等の締結部材１２０によって固定する。これにより、流路部材本体８１とカバー部材８２とが一体化されて流路部材８０が形成されると共に、流路部材８０とケース部材６０とが一体化される。本実施形態では、流路部材８０とケース部材６０とが、それらの各辺にそれぞれ設けられた４つの締結部材１２０によって固定されている。
【００３６】
かくして本実施形態に係る記録ヘッド１０では、圧電素子３０を駆動するための電子部品等が搭載された回路基板９０の周囲が、流路部材８０及びケース部材６０によって覆われている。すなわち、回路基板９０が、カバー部材８２とケース部材６０との間に形成される空間内に収容されている。これにより、ヘッド本体２０のノズル２６からインク滴を噴射した際等に発生するインクミストが、回路基板９０に付着してしまうのを効果的に抑制することができる。ここで、回路基板９０には、図示しない外部配線が接続されるコネクター９２が設けられている。コネクター９２は、略長方形の回路基板９０の対向する角部にそれぞれ配設されており、外部配線が挿抜される接続口９３が流路部材８０側に向かって開口している。流路部材８０を構成するカバー部材８２には、コネクター９２に対向する領域に、コネクター９２の接続口９３を露出する露出開口部８９が形成されている。かくしてコネクター９２の接続口９３には、流路部材８０の外側から露出開口部８９を介して外部配線を挿抜できるようになっている。
【００３７】
上述の如く、本実施形態ではカバー部材８２をインク供給針１００側から流路部材本体８１に重ね合わせ、流路部材本体８１とケース部材６０との間に回路基板９０及びシール部材９５を挟んだ状態でカバー部材８２とケース部材６０とを、例えばネジ等の締結部材１２０によって固定している。したがって、ケース部材６０には回路基板９０とシール部材９５が流路部材本体８１を介してカバー部材８２で押圧される。
【００３８】
一方、流路部材８０側（上方）に伸びるケース部材６０の壁面部６３の上端面と、ケース部材６０側（下方）に伸びるカバー部材８２の壁面部８８の下端面６５とは間隙を介して相対向させてある。この部分の構造を図６に基づきさらに詳細に説明する。図６は図２のＡ部分を抽出・拡大して示す断面図である。同図に示すように、壁面部８８の下端面６５は、その外周側において下方に突出するとともに上端面６４との間に間隙を介して相対向する凸部６７を有する。この凸部６７の先端面６７Ａと上端面６４との間で、壁面部８８、６３の外部に開口する間隙Ｇの寸法を規定している。一方、壁面部６３の上端面６４は、その内周側において上方に突出する凸部６６を有する。ここで、凸部６６は壁面部８８の内周面よりも壁面部６３の内周面側で上方に突出している。すなわち、図中の点β（壁面部８８の内周面内の点）よりも点α（凸部６６の最も外周面側の面内の点）が壁面部６３の内周面側に位置するように形成されている。また、凸部６６は上端面６４からその先端面６６Ａまでの高さが間隙Ｇよりも大きく形成してある。かくして凸部６７と凸部６６との間に間隙Ｇに連通された液体貯留部となる空間６８が形成されている。空間６８の上下方向の位置は下端面６５と上端面６４で規定される。
【００３９】
さらに、凸部６６の先端面６６Ａの外周側の端部と下端面６５との間の寸法、すなわち点αと点βとの間の寸法はインクのメニスカスＭが形成される寸法となっている。
【００４０】
上述の如き本実施形態においては、何らかの原因で漏洩し、壁面部８８を伝って落下してきたインクは壁面部８８，６３の境界部分γで間隙Ｇを介して流路部材８０及びケース部材６０で形成する内部空間に浸入しようとする。本実施形態では間隙Ｇを形成して空間６８の入口を絞ってあるので、この部分で浸入を抑制することができる。しかしながら間隙Ｇは空間６８に連通されているので、漏洩インクがある程度の量になれば間隙Ｇを介して空間６８に流入される。ここで、空間６８は比較的広い空間として形成してあるので、インクの貯留部として機能し、所定量の漏洩インクを貯留する。貯留量が漸増して凸部６６の先端面６６Ａの位置に至るとインクは先端面を乗り越えて壁面部６３の内周面側に流入しようとする。しかしながら本実施形態では、先端面６６Ａに接触するとともに下端面６５ないし壁面部８８の内周面に接触しているインクでメニスカスＭが形成され、このメニスカスＭがインクの内周面側への流入を阻止する。この結果、インクが流路部材８０及びケース部材６０で形成する内部空間に浸入するのを良好に抑制することができる。したがって、浸入インクによる回路基板９０上の電子部品に対する腐食等を未然に防止することが可能となる。このとき間隙Ｇを塞ぐための充填材等を施す必要はない。
【００４１】
ここで、本実施形態では、凸部６６を壁面部８８の内周面よりも内周面側に形成したので点α、β間の寸法と相俟って良好に所定のメニスカスＭを形成させることができる。また、例えば、間隙Ｇ＞（α−β）とすることでメニスカスＭの形成を容易にすることができる。
【００４２】
図３に詳細に示すように、本実施形態に係る記録ヘッド１０におけるカバー部材８２の上面部８６には漏洩したインクを壁面部８８に導く複数の溝９７が形成してある。本実施形態においては、インク供給針１００が露出される開口部８７に対応させて開口部８７の端部から壁面部８８に向けて形成してある。当該部分においてはインクの漏洩の可能性が高いからである。また、カバー部材８２において、コネクター９２（図１参照）に対向する領域にはコネクター９２の接続口を露出させる露出開口部８９が形成されているが、かかる露出開口部８９の周囲にも漏洩したインクを壁面部８８に導く溝９８が形成してある。
【００４３】
このように溝９７，９８を形成した本実施形態においては、液漏れにより漏洩したインクがカバー部材８２の上面に付着した場合や露出開口部８９の近傍部分に付着した場合、この漏洩インクが溝９７，９８に案内されて壁面部８８に導かれる。この結果、壁面部８８に導かれた漏洩インクは自重で壁面部８８の表面を伝わって、壁面部８８，６３の境界部分に至り、上述と同様の態様によりこの部分に捕捉される。
【００４４】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、勿論、本発明は、この実施形態に限定されるものではない。
【００４５】
例えば、上記実施形態では、カバー部材８２の上面部８６に漏洩したインクを壁面部８８に導く複数の溝９７を形成するとともに、コネクター９２の接続口９３を露出させる露出開口部８９の周囲に漏洩したインクを壁面部８８に導く溝９８を形成したが、これらは必ずしも必要ではない。ただ、溝９７，９８を形成した場合には、漏洩インクを溝９７，９８に導くことにより、良好に内部に対するインクの浸入を良好に抑制し得る。
【００４６】
また、上記実施形態では、流路部材が、流路部材本体と、カバー部材とで構成されたものを例示したが、流路部材の構成は、特に限定されるものではない。例えば、流路部材は、流路部材本体とカバー部材とが一体的に形成されたものであってもよい。
【００４７】
また、上記実施形態では、圧力発生素子として、薄膜型の圧電素子を例示したが、圧力発生素子の構成は特に限定されず、例えば、グリーンシートを貼付する等の方法により形成される厚膜型の圧電素子や、圧電材料と電極形成材料とを交互に積層させて軸方向に伸縮させる縦振動型の圧電素子などであってもよい。また圧力発生素子として、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から液滴を噴射するものや、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から液滴を噴射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。
【００４８】
さらに、上記実施形態の記録ヘッドは、インクカートリッジ等と連通するインク流路を具備するインクジェット式記録ヘッドヘッドユニットの一部を構成して、インクジェット式記録装置に搭載される。図７は、そのインクジェット式記録装置の一例を示す概略図である。
【００４９】
図７に示すように、記録ヘッドを備える記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂは、インク供給手段を構成するカートリッジ２Ａ及び２Ｂが着脱可能に設けられ、この記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂを搭載したキャリッジ３は、装置本体４に取り付けられたキャリッジ軸５に軸方向移動自在に設けられている。この記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂは、例えば、それぞれブラックインク組成物及びカラーインク組成物を噴射する。
【００５０】
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３に伝達されることで、記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂを搭載したキャリッジ３はキャリッジ軸５に沿って移動される。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、図示しない給紙ローラーなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートＳがプラテン８に巻き掛けられて搬送されるようになっている。
【００５１】
また、上述した実施形態では、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッド及びそれを具備する液体噴射装置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にも適用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１０ 記録ヘッド、 ２０ ヘッド本体、 ６０ ケース部材、 ６１ 貫通孔、 ６２ 供給路、 ６３ 壁面部、 ６４ 上端面、 ６５ 下端面、 ６６ 凸部、
６６Ａ 先端面、 ６７ 凸部、 ６７Ａ 先端面、 ６８ 空間、 ７０ カバーヘッド、 ７１ 窓、 ８０ 流路部材、 ８１ 流路部材本体、 ８２ カバー部材、 ８３ 固定部、 ８４ 流路形成部、 ８５ インク供給孔、 ８６ 上面部、 ８７ 開口部、 ８８ 壁面部、 ８９ 露出開口部、 ９０ 回路基板、 ９１ 接続孔、 ９１ 接続孔、 ９２ コネクター、 ９３ 接続口、 ９５ シール部材、 ９６ 供給連通路、 １００ インク供給針、 １０１ 貫通路、 １１０ フィルター、 １２０ 締結部材、 Ｇ 間隙、 Ｍ メニスカス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を噴射するヘッド本体と、該ヘッド本体が固定されるケース部材と、前記ケース部材側が開口する箱形状の部材であるカバー部材の内部に収納されるとともに液体が流通する液体供給路を備えて前記ケース部材に固定される流路部材と、前記ケース部材及び流路部材で形成する内部の空間に収納・固定されて前記ヘッド本体の圧力発生素子が接続される回路基板とを有する液体噴射ヘッドであって、
前記流路部材側に伸びる前記ケース部材の壁面部の上端面と、前記液体供給路の周囲を囲繞して前記ケース部材側に伸びる前記カバー部材の壁面部の下端面とが相対向するように構成され、
しかも前記下端面は、その外周側において前記ケース部材側に突出するとともに前記上端面との間に間隙を介して相対向する凸部を有する一方、
前記上端面は、前記カバー部材の壁面部の内周面よりも内周面側で前記カバー部材側に突出するとともに前記外周側の凸部の先端面よりも前記カバー部材側に先端面が位置する凸部を有することを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載する液体噴射ヘッドにおいて、
外周側の前記凸部と内周側の前記凸部との間には前記間隙に連通された液体貯留部となる空間が形成されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載する液体噴射ヘッドにおいて、
前記内周側の前記凸部における前記先端面の外周側の端部と前記下端面との間は液体のメニスカスが形成される寸法となっていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載する液体噴射ヘッドにおいて、
前記カバー部材の上面部には漏洩した液体を前記壁面部に導く複数の溝を有することを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載する液体噴射ヘッドにおいて、
前記回路基板に配設され外部配線が接続されるコネクターに対向する領域に前記コネクターの接続口を露出させる露出開口部を前記カバー部材に形成するとともに、漏洩した液体を前記壁面部に導く溝を前記露出開口部の周囲に形成したことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドを備えることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項１】
液滴を噴射するヘッド本体と、該ヘッド本体が固定されるケース部材と、前記ケース部材側が開口する箱形状の部材であるカバー部材の内部に収納されるとともに液体が流通する液体供給路を備えて前記ケース部材に固定される流路部材と、前記ケース部材及び流路部材で形成する内部の空間に収納・固定されて前記ヘッド本体の圧力発生素子が接続される回路基板とを有する液体噴射ヘッドであって、
前記流路部材側に伸びる前記ケース部材の壁面部の上端面と、前記液体供給路の周囲を囲繞して前記ケース部材側に伸びる前記カバー部材の壁面部の下端面とが相対向するように構成され、
しかも前記下端面は、その外周側において前記ケース部材側に突出するとともに前記上端面との間に間隙を介して相対向する凸部を有する一方、
前記上端面は、前記カバー部材の壁面部の内周面よりも内周面側で前記カバー部材側に突出するとともに前記外周側の凸部の先端面よりも前記カバー部材側に先端面が位置する凸部を有することを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載する液体噴射ヘッドにおいて、
外周側の前記凸部と内周側の前記凸部との間には前記間隙に連通された液体貯留部となる空間が形成されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載する液体噴射ヘッドにおいて、
前記内周側の前記凸部における前記先端面の外周側の端部と前記下端面との間は液体のメニスカスが形成される寸法となっていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載する液体噴射ヘッドにおいて、
前記カバー部材の上面部には漏洩した液体を前記壁面部に導く複数の溝を有することを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載する液体噴射ヘッドにおいて、
前記回路基板に配設され外部配線が接続されるコネクターに対向する領域に前記コネクターの接続口を露出させる露出開口部を前記カバー部材に形成するとともに、漏洩した液体を前記壁面部に導く溝を前記露出開口部の周囲に形成したことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドを備えることを特徴とする液体噴射装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１８７７３１（Ｐ２０１２−１８７７３１Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５１０５７（Ｐ２０１１−５１０５７）
【出願日】平成２３年３月９日（２０１１．３．９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月９日（２０１１．３．９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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