JP2008062389A - 液滴吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録ヘッドに付着した液滴を簡単な構成で回収可能な記録ヘッド装置を得る。
【解決手段】隣接するインクジェット記録ヘッドユニット６２間の隙間Ｓ内に毛管力を生じさせ、インクジェット記録ヘッドユニット６２の下部から上部へ向かって余剰インクを流動させる。そして、インクジェット記録ヘッドユニット６２の側面６２Ａに逆Ｔ字凸部１３０を設けることで、隙間Ｓに流れ込んだインクは、逆Ｔ字凸部１３０の表面を流動し、垂直部１３０Ｂの端面へ集められ、インクジェット記録ヘッドユニット６２の上面に設けられた回収キャップ１３２を経て、回収用枝管チューブ１３４及び回収用主管チューブ１３８を通過して回収タンク１４２内へ回収される。このように、該隙間Ｓ内で余剰インクを流動させ、インクジェット記録ヘッドユニット６２の上部で該インクを回収するようにすることで、インクジェット記録ヘッドユニット６２の形状を簡素化することができる。
【選択図】図６

Description

本発明は、インクなどの液滴を吐出する液滴吐出装置に関する。

インクジェット記録ヘッドを往復走査する従来のＰＷＡ方式の液滴吐出装置において、高速印字のためにノズル数を増加すると、ヘッド質量も増加し、ヘッド走査機構への負荷が大きくなるため、多ノズル化には限界があった。また、往復走査の反転時に余分な走査距離（アイドルラン）が生じるため、高速化をはかる上で不利になる。

これらを解決する方法として、印刷方向に解像度と同ピッチで多数のノズルを配置したフルライン／印字媒体幅のラインヘッド（ＦＷＡ方式）が既に知られている。多数のノズルを備えるラインヘッドは、一体／単一のヘッドとして製造すると、歩留りが低下したり、高額な製造設備を必要とする（ｅｘ． 大口径シリコンプロセス装置）等の問題がある。

そこで、比較的ノズル数の少ない記録ヘッドユニットをライン状に複数個接続し、長尺化する技術が開示されている。例えば、特許文献１では、金属等のベースプレート上に、圧力発生素子が設けられた複数の素子基板をライン状に並べて接着固定し、この素子基板上にノズル及びインク流路を備えた長尺部材を接合してラインヘッドを実現している。

また、特許文献２では、ベースプレートを用いずに記録ヘッドユニットを並べて接合していく方式を採っている。この他、特許文献３では、フレームに記録ヘッドユニットを千鳥状配列した構造が開示されている。

いずれの技術も、構成部品の中で最も低歩留まりな素子基板をユニット分割して製造する（一括一体製造しない）方式であり、隣接する記録ヘッドユニット同士を相互に高精度に位置決め固定することが必須となる。

このような記録ヘッドユニットを位置決めする方法としては、各記録ヘッドユニットの外形を基準とする方法、特別なアライメントマークを基準とする方法、実際に液滴を噴射するノズルを基準とする方法などを使用し、所定の位置にアライメントした後、接着剤等を使用してベースプレートに接合固定して長尺ヘッドを構成する。

これらの方法のうち、各記録ヘッドユニットの外形を基準とする場合には、記録ヘッドユニット外形に高精度加工が要求され非常にコストがかかるため、記録ヘッドユニット外形寸法には高精度を求めず低コストで作製し、その外形ばらつきを吸収できるように、記録ヘッドユニット間に隙間を設けて、噴射ノズルやアライメントマークを基準に位置決めする方法を採用した方が、安価な長尺ヘッドを提供することができる。

しかし、このような構成のプリンタで長時間プリントしていると、ノズル表面に付着したインクが、記録ヘッドユニット間の隙間に流れ込む場合がある。つまり、ノズル表面の付着インクは、ワイピング動作によって、定期的にメンテナンスされるが、ワイピングされた時にこの隙間の上をワイピングブレードが通過すると、該隙間内にインクが流れ込む。

このように、記録ヘッドユニット間の隙間にインクが流れ込むと、ベースプレートと記録ヘッドユニットの接合面にダメージを与えたり、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）にダメージを与えたりすることが考えられる。また、この隙間部に余剰インクが溜まりすぎると、記録媒体の上やプリント装置内部にインクが垂れてプリント画質を悪化させたり、プリント装置が故障することが考えられる。

このため、例えば、特許文献４では、ノズル近傍に、ワイピングによって掻き取られたインクを回収する開口部及びインク回収流路を備え、吸引手段によってインク回収流路内のインクを回収するようにしているが、記録ヘッドユニット内にインク回収流路を別途設ける必要があり、記録ヘッドユニットの形状が複雑になってしまうと共に、外形が大きくなってしまう。

また、特許文献５では、記録ヘッドユニット間の隙間を流動性硬化部材で埋めることで、インク浸入を防止するようにしているが、該流動性硬化部材がノズル面から出っ張らないおよび引っ込まないように微妙な調整をして塗布する必要があり、工程が複雑になる。また、ユニット単位で交換する構成には向かない。
特開平１０−１８１００４号公報 特開２００３−２６６７１０号公報 特開２００１−１９９０７４号公報 特開２００３−１２７４３６号公報 特開平７−２４１９９１号公報

本発明は、本発明は上記事実を考慮し、記録ヘッドに付着した液滴を簡単な構成で回収可能な記録ヘッド装置を得ることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、液滴吐出装置において、ノズルから液滴を吐出する複数の液滴吐出ヘッドユニットを備え、隣接する前記液滴吐出ヘッドユニット間に、液滴吐出ヘッドユニットの下部から上部へ向かって毛管力が作用する隙間を設け、該隙間内の液体を回収する回収手段を液滴吐出ヘッドユニットの上に設けたことを特徴とする。

請求項１に記載の液滴吐出装置では、隣接する液滴吐出ヘッドユニット間で隙間を設け、該隙間を狭くして隙間内に毛管力を生じさせ、液滴吐出ヘッドユニットの下部から上部へ向かって液体を流動させる。そして、該隙間内の液体を回収する回収手段を設けることで、液滴吐出ヘッドユニット内に流路を設ける必要がなく、液滴吐出ヘッドユニットの形状を簡素化することができると共に、液滴吐出ヘッドユニットを小型化することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の液滴吐出装置において、隣接する前記液滴吐出ヘッドユニットの対向面に下部から上部へ行くに従い幅が狭くなる突部を設けて前記隙間を形成したことを特徴とする。

請求項２に記載の発明では、隣接する液滴吐出ヘッドユニットの対向面に突部を設けることで、液滴吐出ヘッドユニット間の隙間を狭くして、該突部の表面を液体が流動することとなる。つまり、液滴吐出ヘッドユニット間の対向面を、液滴が流動する流動領域と、液滴を流動させない非流動領域とに分けることができる。そして、突部を液滴吐出ヘッドユニットの下部から上部へ行くに従って幅を狭くすることで、隣接する液滴吐出ヘッドユニット間の隙間を流動する液体を効果的に集めることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の液滴吐出装置において、前記突部が親液性であることを特徴とする。

請求項３に記載の発明では、突部を親液性にすることで、突部の表面では、接触角が小さくなり、撥液性が低く液滴を弾きにくくなる。つまり、突部の表面に液体が集まりやすくなる。この状態で毛管力により、突部表面の液体を回収する。

請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の液滴吐出装置において、前記対向面内の前記突部以外が撥液性であることを特徴とする。

請求項４に記載の発明では、対向面内の突部以外を撥液性にすることで、突部以外では、接触角を大きくして撥液性が高く液滴を弾きやすくする。これにより、対向面の液体を突部の表面へ集めることができる。

なお、撥液性とは、吐出する液滴（液体）の弾き易さを表し、例えば、接触角によって定量的に測定することができる。すなわち、接触角が大きいと撥液性が高く液滴を弾きやすい。逆に、接触角が小さいと撥液性が低く液滴を弾きにくい。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか１項に記載の液滴吐出装置において、前記回収手段は、前記隙間の上部を覆うキャップを有することを特徴とする。

請求項５に記載の発明では、隙間の上部を覆うキャップを設け、隣接する液滴吐出ヘッドユニット間の隙間内の液体を回収する。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の液滴吐出装置において、前記回収手段は、前記キャップ内の液体を吸引する吸引手段を有していることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜４の何れか１項に記載の液滴吐出装置において、前記回収手段は、前記隙間の上部に設けられた液滴吸収部材であることを特徴とする。

請求項７に記載の発明では、隙間の上部に液滴吸収部材を設けることで、隙間内の液体を吸引することができる。

請求項８に記載の発明は、請求項６に記載の液滴吐出装置において、前記吸引手段が、前記キャップと接続された連通管と、前記連通管と接続された真空ポンプと、を含んで構成されたことを特徴とする。

請求項８に記載の発明では、キャップと接続する連通管を設け、該連通管に真空ポンプを接続することで、キャップを通じて液体を吸引することができる。

以上説明したように本発明によれば、記録ヘッドに付着した液滴を簡単な構成で回収することができる。

まず、本発明に係る第１の実施形態のインクジェット記録装置１２について説明する。

図１に示すように、インクジェット記録装置１２の筐体１４内の下部には給紙トレイ１６が備えられており、給紙トレイ１６内に積層された記録用紙Ｐをピックアップロール１８で１枚ずつ取り出すことができる。取り出された記録用紙Ｐは、所定の搬送経路２２を構成する複数の搬送ローラ対２０で搬送される。

給紙トレイ１６の上方には、駆動ロール２４及び従動ロール２６に張架された無端状の搬送ベルト２８が配置されている。搬送ベルト２８の上方には記録ヘッド装置部３０が配置されており、搬送ベルト２８の平坦部分２８Ｆに対向している。この対向した領域が、記録ヘッド装置部３０からインク滴が吐出される吐出領域ＳＥとなっている。

搬送経路２２を搬送された記録用紙Ｐは、搬送ベルト２８で保持されてこの吐出領域ＳＥに至り、記録ヘッド装置部３０に対向した状態で、記録ヘッド装置部３０から画像情報に応じたインク滴が付着する。

記録ヘッド装置部３０は、有効な記録領域が記録用紙Ｐの幅（搬送方向と直交する方向の長さ）以上の長尺状とされ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）の４色それぞれに対応した４つのインクジェット記録ヘッドアレイ３２が搬送方向に並んで配置されており、フルカラーの画像を記録可能になっている。

各インクジェット記録ヘッドアレイ３２は、図示しない記録ヘッド制御手段によって制御される。記録ヘッド制御手段は、例えば、画像情報に応じてインク滴の吐出タイミングや使用するノズル７４（図７参照）を決め、駆動信号をインクジェット記録ヘッドアレイ３２に送る構成である。

また、各インクジェット記録ヘッドアレイ３２にインクを供給するインクタンク５４がインクジェット記録装置１２の筐体１４内の上部に設けられている。

記録ヘッド装置部３０は、搬送方向と直交する方向に不動とされていてもよいが、必要に応じて移動するように構成しておくと、マルチパスによる画像記録で、より解像度の高い画像を記録したり、インクジェット記録ヘッドアレイ３２の不具合を記録結果に反映させないようにできる。

また、記録ヘッド装置部３０の両側には、それぞれのインクジェット記録ヘッドアレイ３２に対応した４つのメンテナンスユニット３４が配置されている。インクジェット記録ヘッドアレイ３２に対してメンテナンスを行う場合には、図２に示すように、記録ヘッド装置部３０が上方へ移動し、搬送ベルト２８との間に構成された間隙にメンテナンスユニット３４が移動して入り込む。そして、ノズル面７２Ａ（図７参照）に対向した状態で、所定のタイミングで、バキューム、ダミージェット、キャッピング、及び弾性ブレードからなるワイパー（図示省略）によるノズル面７２Ａのワイピング等のメンテナンス動作を行う。

図３に示すように、記録ヘッド装置部３０の上流側には、電源３８が接続された帯電ロール３６が配置されている。帯電ロール３６は、従動ロール２６との間で搬送ベルト２８及び記録用紙Ｐを挟みつつ従動し、記録用紙Ｐを搬送ベルト２８に押圧する押圧位置と、搬送ベルト２８から離間した離間位置との間を移動可能とされている。押圧位置では、接地された従動ロール２６との間に所定の電位差が生じるため、記録用紙Ｐに電荷を与えて搬送ベルト２８に静電吸着させることができる。

記録ヘッド装置部３０の下流側には、剥離プレート４０が配置されており、記録用紙Ｐを搬送ベルト２８から剥離させる。剥離された記録用紙Ｐは、剥離プレート４０の下流側で排出経路４４を構成する複数の排出ローラ対４２で搬送され、筐体１４の上部に設けられた排紙トレイ４６に排出される。

つぎに、インクジェット記録ヘッドアレイ３２について説明する。

図４に示すように、インクジェット記録ヘッドアレイ３２は、記録用紙Ｐの最大幅に対応する長さに設定された支持基板６０、複数のインクジェット記録ヘッドユニット６２、及び、複数のスペーサ部材６４を含んで構成されている。なお、このスペーサ部材６４は支持基板６０と一体に設けても良い。

図５及び図６に示すように、支持基板６０の下面には、支持基板６０の両側壁側に一対の長板状のスペーサ部材６４が取り付けられるようになっており、長手方向に沿った２箇所でねじ６６により支持基板６０にねじ止めされ、スペーサ部材６４が支持基板６０から取り外し可能とされている。

このスペーサ部材６４の下面には、インクジェット記録ヘッドユニット６２が接着剤６８などにより固着されており、本形態では、インクジェット記録ヘッドユニット６２間には、約０．５ｍｍの隙間Ｓを設けている。これにより、該隙間Ｓ内に毛管力を作用させるようにしている（後述する）。なお、この隙間Ｓはインクの粘度等によっても異なる。

そして、一対のスペーサ部材６４の間には、図示しないインクタンクから該インクジェット記録ヘッドユニット６２へインクを供給するインク供給ユニット７０が配置されている。

ここで、図７に示すように、インクジェット記録ヘッドユニット６２には、ノズルプレート７２が備えられており、該ノズルプレート７２にはインク滴を吐出するノズル７４が形成されている。なお、このノズル７４が形成されているノズルプレート７２の表面がノズル面７２Ａであり、ノズル面７２Ａには撥液化処理がなされている。また、ノズル面７２Ａは、インクジェット記録ヘッドユニット６２の下面であり、ノズル７４はマトリックス状に配置されている。

ノズルプレート７２の上面には、下から順に、連通孔プレート７６、ダンパ部材７８、プールプレート８０，８２，８４、連通孔プレート８６、流路プレート８８、９０、圧力室プレート９２、振動板９４が積層されており、連通孔プレート７６には、ノズル７４と通じる連通孔９６が形成され、ダンパ部材７８には連通孔９８が形成されている。

また、プールプレート８０，８２，８４には、連通孔１００，１０２，１０４がそれぞれ形成され、連通孔プレート８６には連通孔１０６が形成されている。更に、流路プレート８８には連通孔１０８が形成され、流路プレート９０には連通孔１１０が形成されている。これらのノズル７４、連通孔９６，９８，１００，１０２，１０４，１０６，１０８，１１０はそれぞれ連通し、圧力室プレート９２に形成された圧力室１１２に繋がっている。

一方、連通孔プレート７６には、ダンパ部材７８の下部に空洞部１１４が形成されている。プールプレート８０，８２，８４には、それぞれインクプール１１６，１１８，１２０が形成され、インク供給ユニット７０からインク供給孔（図示省略）を経て供給されたインクが貯留されている。また、連通孔プレート８６には供給孔１２２が形成され、流路プレート８８にはインク流路１２４、流路プレート９０には供給孔１２６がそれぞれ形成されている。

そして、これらのインクプール１１６，１１８，１２０と、供給孔１２２と、インク流路１２４と、供給孔１２６及び圧力室１１２は互いに連通しており、インクプール１１６，１１８，１２０から圧力室１１２内へインクが供給される。

また、振動板９４の上部には、圧電素子１２８が取り付けられており、圧電素子１２８の上部に接合されたフレキシブル配線基板（図示省略）から駆動電圧が印加されるように構成されている。

これらの圧電素子１２８は、個々のノズル７４と連通する各圧力室１１２の上方にそれぞれ設けられており、圧電素子１２８に駆動電圧が印加されると、圧電素子１２８の撓み変形によって振動板９４が上下方向に変形し、圧力室１１２内に充填されたインクが加圧されて、ノズル７４からインク滴が吐出する。そして、記録用紙を搬送しながら、複数のノズル７４から選択的にインク滴を吐出することにより、記録用紙に、画像データに基づく画像の一部を記録する。

記録用紙Ｐは図４の矢印Ａ方向に所定のピッチで搬送され、支持基板６０に配設されたインクジェット記録ヘッドユニット６２によって印字されるように構成されている。このため、記録用紙Ｐが支持基板６０の下方を一回通過することで、インクジェット記録ヘッドアレイ３２を走査させることなく記録用紙Ｐの全幅を印字することが可能となっている。（紙幅対応の１パス印字、いわゆるＦｕｌｌ Ｗｉｄｔｈ Ａｒｒａｙ（ＦＷＡ））。

次に、本発明の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドユニット６２の製造方法を説明する。

まず、必要な厚さに加工した板状の圧電体（厚さ約３０μｍ）の両面に電極層を成膜する。つぎに、成膜した電極層及び圧電体の断面が露出し、各ノズル７４（圧力室１１２）に対応するように、ブラスト法やダイシング法等の手段により圧電体を個別化し、圧電素子１２８（図７参照）を形成する。

そして、接着等の手段により、図７に示すノズルプレート７２，連通孔プレート７６，ダンパ部材７８、プールプレート８０，８２，８４、連通孔プレート８６，流路プレート８８，９０、圧力室プレート９２及び振動板９４を接合し、該振動板９４に圧電素子１２８を接合する。さらに、圧電素子１２８の高電位印加面側電極上（図７では上面）に半田接合等の電気接点を介してフレキシブル配線基板（図示略）を接続する。以上によりインクジェット記録ヘッド６２１（図５参照）が完成する。

そして、インクタンクから供給されるインクをインクプール１１６，１１８，１２０に供給する為のインク供給中継部材６２２（図５参照）及びインク供給ユニット７０（図５参照）を取り付ける。以上により、インクジェット記録ヘッドユニット６２が完成する。
（第１実施形態）
次に、本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録ヘッドユニット６２について説明する。

図５及び図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、隣接するインクジェット記録ヘッドユニット６２同士で対面する側面６２Ａには、インクジェット記録ヘッドユニット６２の逆Ｔ字状に突設する逆Ｔ字凸部１３０がそれぞれ突設し、逆Ｔ字凸部１３０の表面は該側面６２Ａと略平行となるようにしている。つまり、逆Ｔ字凸部１３０間では、隙間ＳＡが狭くなっている。

また、逆Ｔ字凸部１３０の水平部１３０Ａの端面は、ノズル面７２Ａと面一となっており、逆Ｔ字凸部１３０の垂直部１３０Ｂの端面は、インクジェット記録ヘッドユニット６２の奥行き方向の中央部に位置し、インクジェット記録ヘッドユニット６２の上面と面一となっている。

このため、該側面６２Ａでは、毛管力によって隙間ＳＡ内を矢印に沿ってインクが流動することとなり、逆Ｔ字凸部１３０の水平部１３０Ａから垂直部１３０Ｂの端面へ向かってインクが集められることとなる。

ここで、インクジェット記録ヘッドユニット６２の上面には、逆Ｔ字凸部１３０の垂直部１３０Ｂの端面を囲む直方体状の回収キャップ１３２が設けられている。この回収キャップ１３２の中央部には貫通孔１３２Ａが設けられており、逆Ｔ字凸部１３０の垂直部１３０Ｂの端面へ集められたインクが該貫通孔１３２Ａ内を通過可能としている。

また、貫通孔１３２Ａには回収用枝管チューブ１３４の一端部が接続されている。この回収用枝管チューブ１３４は支持基板６０の長手方向に沿って複数形成された貫通孔１３６の一つを貫通して、回収用枝管チューブ１３４の他端部が支持基板６０の上面に露出している。

そして、この回収用枝管チューブ１３４の他端部が、支持基板６０の上面に配設された回収用主管チューブ１３８に連結されており、各回収用枝管チューブ１３４で回収されたインクが回収用主管チューブ１３８へ案内される。この回収用主管チューブ１３８には、回収ポンプ１４０が接続されており、該回収ポンプ１４０によって回収用主管チューブ１３８内の圧力を負圧にし、インクジェット記録ヘッドユニット６２の側面６２Ａの、毛管力によって矢印方向へ導かれたインクを吸引すると共に、回収キャップ１３２、回収用枝管チューブ１３４及び回収用主管チューブ１３８内のインクを吸引して、該回収用主管チューブ１３８に接続された回収タンク１４２内へ回収する。

このように、ノズル面７２Ａの余剰インクを回収タンク１４２内へ回収するようにすることで、スペーサ部材６４とインクジェット記録ヘッドユニット６２の接着部にインクが流れ込むことはなく、また、インクジェット記録ヘッドユニット６２間の隙間Ｓにインクが溜まることもない。

次に、本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録ヘッドユニット６２の作用について説明する。

図５に示すように、隣接するインクジェット記録ヘッドユニット６２間の隙間Ｓを約０．５ｍｍとし、隙間Ｓ内に毛管力を生じさせ、インクジェット記録ヘッドユニット６２の下部から上部へ向かって余剰インク（単にインクという場合もある）を流動させる。そして、インクジェット記録ヘッドユニット６２間の側面６２Ａを、インクを流動させる流動領域と、インクを流動させない非流動領域とに分け、流動領域におけるインクジェット記録ヘッドユニット６２間の隙間を非流動領域における該隙間よりも狭くする。

つまり、図８（Ａ）に示すように、側面６２Ａにおいて、逆Ｔ字凸部１３０を設けることで、対向する逆Ｔ字凸部１３０の表面は隙間が狭くなるため流動領域となり、インクジェット記録ヘッドユニット６２間の隙間Ｓに流れ込んだインクは、逆Ｔ字凸部１３０の表面を矢印に沿って流動することとなる。

そして、逆Ｔ字凸部１３０の垂直部１３０Ｂの端面へ集められたインクは、インクジェット記録ヘッドユニット６２の上面に設けられた回収キャップ１３２を経て、回収ポンプ１４０によって回収用枝管チューブ１３４及び回収用主管チューブ１３８を通過して回収タンク１４２内へ回収される。

このように、該隙間Ｓ内で余剰インクを流動させ、インクジェット記録ヘッドユニット６２の上部で該インクを回収するようにすることで、インクジェット記録ヘッドユニット６２内にインクの流路を設ける必要がなく、インクジェット記録ヘッドユニット６２の形状を簡素化することができると共に、インクジェット記録ヘッドユニット６２を小型化することができる。

特に、本実施形態のような、有効な記録領域が記録用紙Ｐの幅（搬送方向と直交する方向の長さ）以上の長尺状とされた、紙幅対応の１パス印字、いわゆるＦｕｌｌ Ｗｉｄｔｈ Ａｒｒａｙ（ＦＷＡ）の場合、ノズル面７２Ａの面積が大きい（複数のインクジェット記録ヘッドユニット６２個分ある）。このため、ノズル面７２Ａに付着するインクも多くなる。よって、ノズル面７２Ａに付着したインクが溜まって垂れ、装置内を汚しやすい。このため、このような構成のインクジェット記録装置１２に、本発明を適用することは好適である。

なお、ここでは、隣接するインクジェット記録ヘッドユニット６２同士で対面する側面６２Ａには、逆Ｔ字状に突設する逆Ｔ字凸部１３０をそれぞれ突設させたが、一方の側面６２Ａのみに逆Ｔ字凸部１３０を設けても良い。

また、逆Ｔ字凸部１３０の表面は、インクジェット記録ヘッドユニット６２の側面６２Ａと略平行となるようにしたが、インクジェット記録ヘッドユニット６２の上部へ行くにしたがって徐々に逆Ｔ字凸部１３０間の隙間ＳＡが狭くなるようにしても良く、また、逆Ｔ字凸部１３０の表面に、表面が親液処理された親液性テープを貼着しても良い。これにより、さらに効果的に逆Ｔ字凸部１３０の表面をインクが流動することとなる。

さらに、インクジェット記録ヘッドユニット６２間の隙間Ｓ内に毛管力を作用させるようにして、余剰インクを回収キャップ１３２側へ集めることができれば良いため、インクジェット記録ヘッドユニット６２の下部から上部へ行くにしたがって幅が狭くなる突部が形成されていれば良く、逆Ｔ字凸部１３０に限るものではない。

例えば、図９（Ａ）、（Ｂ）に示すように、側面６２Ａの下角部から回収キャップ１３２までの間を傾斜面１４４で結ぶ台形状の台形凸部１４６を形成しても良い。

また、図１０（Ａ）、（Ｂ）に示すように、側面６２Ａ側に、圧電素子１２８（図７参照）に駆動電圧を印加するためのフレキシブル配線基板１４８を確保する場合、凸部１５０内に、該フレキシブル配線基板１４８を配設する。

ここで、凸部１５０は、側面６２Ａの一方の下角部から回収キャップ１３２までの間を傾斜面１５２で結び、他方の下角部からはノズル面７２Ａと平行な水平部１５４を設け、回収キャップ１３２の下方に到達すると、回収キャップ１３２と結ぶ垂直部１５６を設ける。そして、水平部１５４に孔部１５４Ａを設け、フレキシブル配線基板１４８を該孔部１５４Ａへ挿通させた後、側面６２Ａの表面に沿って這わせ、インクジェット記録ヘッドユニット６２の上部へ案内してインクジェット記録装置１２本体の外部回路へ接続させる。

側面６２Ａに凸部１５０を設けることで、余剰インクは凸部１５０表面を移動することとなるため、凸部１５０が設けられていない領域（側面６２Ａ）にインクが流れ込むことなくフレキシブル配線基板１４８に影響を及ぼすことはない。また、凸部１５０の突出量の範囲内でフレキシブル配線基板１４８の配設ができるため、フレキシブル配線基板１４８を配設するためのスペースを別途確保する必要ない。

また、隣接するインクジェット記録ヘッドユニット６２の対向する側面６２Ａにおいて、図１１（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、インクジェット記録ヘッドユニット６２の奥行き方向で、逆Ｔ字凸部１５８の垂直部１５８Ｂの位置を変え、互い違いになるようにしても良い。また、垂直部１５８Ｂは水平部１５８Ａよりも突出させ、側面６２Ａとの間に、水平部１５８Ａ同士の隙間ＳＡよりもさらに狭い隙間ＳＢを形成する。

この場合、図１１（Ｂ）に示すように、逆Ｔ字凸部１５８の水平部１５８Ａから流入した余剰インクは、各垂直部１５８Ａの下面を経て、垂直部１５８Ｂの表面と対向する側面６２Ａの表面、及び対向する垂直部１５８Ｂの間を流動することとなる。

つまり、隣接するインクジェット記録ヘッドユニット６２の対向する側面６２Ａにおいて、互いに凸設させる位置を変え、互いに違いにすることで、毛管力が作用する領域が広くなり、インクを回収する効率が上がる。

このように、隣接するインクジェット記録ヘッドユニット６２の対向する側面６２Ａにおいて、互いに凸設させる位置を変え、毛管力が作用する領域を増やすことができれば良いため、これ以外にも、例えば図１２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、逆Ｔ字凸部１６０の垂直部１６２を断続的にして（垂直部１６２Ａ、１６２Ｃ）、対向する側面６２Ａから凸設させる（垂直部１６２Ｂ）ことで垂直部１６２を連続させるようにする。

この場合、逆Ｔ字凸部１６０の水平部１６０Ａから流入したインクは、垂直部１６２Ａの下面を経て、垂直部１６２Ａの表面と対向する側面６２Ａの表面を流動した後、垂直部１６２Ｂの下面を経て、垂直部１６２Ｂの表面と対向する側面６２Ａの表面を流動し、垂直部１６２Ｂの上面を経て、垂直部１６２Ｃの表面と対向する側面６２Ａの表面を流動する。つまり、図１１と比較すると、毛管力によってインクを流動させる経路が長くなり、毛管力が作用する領域を広くすることができる。

以上、ここでは、インクジェット記録ヘッドユニット６２の側面６２Ａに逆Ｔ字凸部１３０（図８参照）を凸設させるようにしたが、例えば、図１３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、側面６２Ａに嵌合凸部１６４を取付けるようにしても良い。この場合、側面６２Ａには該嵌合凸部１６４を取付けるための凹部１６６を凹設し、該凹部１６６内に嵌合凸部１６４を嵌め込み、接着剤などで固定する。

隣接するインクジェット記録ヘッドユニット６２間の位置を高精度にアライメント・位置決めした後に適切なサイズの嵌合凸部１６４を取り付ける構成とすることで、所望の隙間を確実に得ることができる。

また、ここでは、インクジェット記録ヘッドユニット６２の側面６２Ａに逆Ｔ字凸部１３０（図８参照）を設け、毛管力の作用でインクが流動する領域を特定し、逆Ｔ字凸部１３０以外の部分にはインクが流れないようにしているが、図１４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、さらに、逆Ｔ字凸部１３０のエッジ部にゴム部材１６８を貼着して逆Ｔ字凸部１３０を区画し、逆Ｔ字凸部１３０以外の部分にインクが漏れたりすることがないようにしても良い。

さらに、図５に示すように、回収用主管チューブ１３８を支持基板６０の上面に配設したが、支持基板６０の内部に該回収用主管チューブ１３８を配設するようにしても良い。また、回収ポンプ１４０はメンテナンスユニット３４に設けられるポンプと兼用させるようにしても良い。
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係るインクジェット記録ヘッドユニット６２について説明する。なお、第１実施例と略同一の部分においては、説明を省略する。

本形態では、隣接するインクジェット記録ヘッドユニット６２間の隙間Ｓを約０．５ｍｍとし、隙間Ｓ内に毛管力を生じさせ、インクジェット記録ヘッドユニット６２の下部から上部へ向かってインクを流動させるようにし、また、インクジェット記録ヘッドユニット６２の側面６２Ａを、インクを流動させる流動領域と、インクを流動させない非流動領域とに分け、非流動領域の撥液性を流動領域の撥液性よりも高くする（流動領域の親液性を非流動領域の親液性よりも高くする）。

つまり、図１５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、側面６２Ａにおいて、流動領域には表面が親液処理された台形状の親液性テープ１７０を貼着する。これにより、流動領域の親液性を非流動領域の親液性をよりも高くし、インクジェット記録ヘッドユニット６２間の隙間Ｓに流れ込んだインクを、親液性テープ１７０の表面を流動させる。対向する流動領域間は、親液性テープ１７０の厚さ分、非流動領域（側面６２Ａ）間よりも隙間が狭くなるため、毛管力の効果も十分に得られる。

ここで、撥液性とは、吐出する液滴（液体）の弾き易さを表し、例えば、接触角によって定量的に測定することができる。すなわち、接触角が大きいと撥液性が高く液滴を弾きやすい。逆に、接触角が小さいと撥液性が低く液滴を弾きにくい。

なお、ここでは、台形状の親液性テープ１７０を用いたが、親液性テープ１７０は逆Ｔ字状でも良い。また、流動領域に親液性テープ１７０を貼着したが、図１６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、非流動領域に、表面が撥液処理された撥液性テープ１７２を貼着しても良い。これにより、非流動領域以外の領域にインクを流動させるようにする。

但し、この場合、対向する非流動領域間の隙間の方が、流動領域（側面６２Ａ）間の隙間よりも大きくなってしまうため、非流動領域に予め落とし込み部１７４を凹設し、該落とし込み部１７４に撥液性テープ１７２を貼着しても良い。

また、撥液性テープ１７２、親液性テープ１７０などのテープ部材に限らず、表面処理により撥液性を変えても良い。例えば、撥液化処理の方法としては、フッ素系表面処理剤の塗布があり、親液化処理の方法としては、プラズマ照射、Ｏ₂アッシング、紫外線照射、レーザー照射、カップリング剤塗布、強酸・強アルカリ処理、グラフト重合などがある。

また、第１実施形態及び第２実施形態では、回収用枝管チューブ１３４、回収用主管チューブ１３８、回収ポンプ１４０などを用いて、余剰インクを回収タンク１４２へ回収するようにしたが、必ずしも回収ポンプ１４０等は必要ではない。

例えば、図１７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、インクジェット記録ヘッドユニット６２の上面に、フェルトなどで形成されたインク吸収部材１７６を用いて、インクジェット記録ヘッドユニット６２の側面６２Ａを下から上へ向かって移動したインクを吸収するようにしても良い。

インク吸収部材１７６は略Ｔ字状を成し、インクジェット記録ヘッドユニット６２の側面６２Ａとの間に距離を設け、奥行き方向へ延びる水平部１７６Ａと、水平部１７６Ａの中央から側面６２Ａの上部中央へ延びる垂直部１７６Ｂと、で構成されている。

このため、インクジェット記録ヘッドユニット６２の側面６２Ａを移動したインクがインクジェット記録ヘッドユニット６２の上部へ到達すると、インク吸収部材１７６の垂直部１７６Ｂによって吸収される。

このインク吸収部材１７６は、インクジェット記録ヘッドユニット６２と一体に設けられていても良い。この場合、インクジェット記録ヘッドユニット６２の交換と一緒にインク吸収部材１７６が交換されることとなる。また、インク吸収部材１７６をインクジェット記録ヘッドユニット６２に対して着脱可能とし、必要時にインク吸収部材１７６のみを交換できるようにしても良く、インクジェット記録ヘッドユニット６２の必要交換頻度とインク吸収部材１７６の必要交換頻度から適した方を選択する。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されない。

例えば、上記実施形態では、紙幅対応のＦＷＡの例について説明したが、これに限定されず、Ｐａｒｔｉａｌ Ｗｉｄｔｈ Ａｒｒａｙ（ＰＷＡ）の装置にも適用することができる。

また、例えば、インクジェット記録ヘッドユニット６２のノズル７４はマトリックス状に配置されていたが、これに限定されない。例えば、ノズル７４が一列に並んだ構成であっても良い。

また、例えば、上記の実施形態のインクジェット記録装置１２は、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各色のインク滴を吐出して、フルカラーの画像を記録用紙Ｐに記録したが、本発明におけるインクジェット記録は、記録用紙Ｐ上への文字や画像の記録に限定されるものではない。

すなわち、記録媒体は記録用紙Ｐに限定されるものでなく、また、吐出する液滴もインクに限定されるものではない。例えば、高分子フィルムやガラス上にインクを吐出してディスプレイ用カラーフィルターを作成したり、溶接状態の半田を基板上に吐出して部品実装用のバンプを形成するなど、液滴吐出ヘッド全般、及び液滴吐出装置全般に対して、本発明を適用することができる。

本発明のインクジェット記録装置を画像記録状態で示す概略図である。 本発明のインクジェット記録装置をメンテナンス状態で示す概略図である。 本発明のインクジェット記録装置の搬送ベルト及びその近傍を示す概略図である。 インクジェット記録ヘッドアレイを示す概略斜視図である。 インクジェット記録ヘッドアレイの構成を示す正面図である。 インクジェット記録ヘッドアレイの構成を示す平面図である。 インクジェット記録ヘッドを示す部分断面図である。 本発明の第１の実施形態のインクジェットインクジェット記録ヘッドユニットの要部を示す、（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は平面図である。 本発明の第１の実施形態のインクジェットインクジェット記録ヘッドユニットの要部を示す第１変形例であり、（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は平面図である。 本発明の第１の実施形態のインクジェットインクジェット記録ヘッドユニットの要部を示す第２変形例であり、（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は平面図である。 本発明の第１の実施形態のインクジェットインクジェット記録ヘッドユニットの要部を示す第３変形例であり、（Ａ）、（Ｂ）は斜視図であり、（Ｂ）は平面図である。 本発明の第１の実施形態のインクジェットインクジェット記録ヘッドユニットの要部を示す第４変形例であり、（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は側面図である。 本発明の第１の実施形態のインクジェットインクジェット記録ヘッドユニットの要部を示す第５変形例であり、（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は分解斜視図である。 本発明の第１の実施形態のインクジェットインクジェット記録ヘッドユニットの要部を示す第６変形例であり、（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は平面図である。 本発明の第２の実施形態のインクジェットインクジェット記録ヘッドユニットの要部を示す、（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は平面図である。 本発明の第２の実施形態のインクジェットインクジェット記録ヘッドユニットの要部を示す第１変形例であり、（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は平面図である。 本発明の実施形態のインクジェットインクジェット記録ヘッドユニットの要部を示す変形例であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図である。

符号の説明

１２ インクジェット記録装置（液滴吐出装置）
３２ インクジェット記録ヘッドアレイ
６２ インクジェット記録ヘッドユニット（液滴吐出ヘッドユニット）
６２Ａ 側面（対向面）
１３０ 逆Ｔ字凸部（突部）
１３２ 回収キャップ（キャップ）
１３４ 回収用枝管チューブ（連通管、吸引手段、回収手段）
１３８ 回収用主管チューブ（連通管、吸引手段、回収手段）
１４０ 回収ポンプ（真空ポンプ、吸引手段、回収手段）
１５０ 凸部（突部、回収手段）
１５８ 逆Ｔ字凸部（突部、回収手段）
１６０ 逆Ｔ字凸部（突部、回収手段）
１６０Ａ 水平部
１６４ 嵌合凸部（突部、回収手段）
１７０ 親液性テープ
１７２ 撥液性テープ
１７６ インク吸収部材（液滴吸収部材、回収手段）

Claims (8)

1. ノズルから液滴を吐出する複数の液滴吐出ヘッドユニットを備え、
   隣接する前記液滴吐出ヘッドユニット間に、液滴吐出ヘッドユニットの下部から上部へ向かって毛管力が作用する隙間を設け、該隙間内の液体を回収する回収手段を液滴吐出ヘッドユニットの上に設けたことを特徴とする液滴吐出装置。
2. 隣接する前記液滴吐出ヘッドユニットの対向面に下部から上部へ行くに従い幅が狭くなる突部を設けて前記隙間を形成したことを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
3. 前記対向面に設けられた前記突部は親液性であることを特徴とする請求項２に記載の液滴吐出装置。
4. 前記対向面内の前記突部以外は撥液性であることを特徴とする請求項２又は３に記載の液滴吐出装置。
5. 前記回収手段は、前記隙間の上部を覆うキャップを有することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の液滴吐出装置。
6. 前記回収手段は、前記キャップ内の液体を吸引する吸引手段を有していることを特徴とする請求項５に記載の液滴吐出装置。
7. 前記回収手段は、前記隙間の上部に設けられた液滴吸収部材であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の液滴吐出装置。
8. 前記吸引手段が、前記キャップと接続された連通管と、前記連通管と接続された真空ポンプと、を含んで構成されたことを特徴とする請求項６に記載の液滴吐出装置。
   

Images