JP2008188806A - 機能液滴吐出ヘッドの封止キャップおよびこれを用いた機能液滴吐出ヘッドの運搬・保管方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】運搬・保管に際し、単純な構造で機能液滴吐出ヘッドのノズル面を確実に封止することができる機能液滴吐出ヘッドの封止キャップを提供する。
【解決手段】運搬・保管に際し、インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッド1のノズル面8側に嵌合装着される機能液滴吐出ヘッド1の封止キャップ20であって、弾性材料で形成され、嵌合装着状態で機能液滴吐出ヘッド1のノズル面8を封止するキャップ本体21と、キャップ本体21の底部に敷設され、ノズル面8に形成した複数の吐出ノズル9に間隙を存して対峙する保湿液を含浸させた吸収材22と、を備える。
【選択図】図3
【解決手段】運搬・保管に際し、インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッド1のノズル面8側に嵌合装着される機能液滴吐出ヘッド1の封止キャップ20であって、弾性材料で形成され、嵌合装着状態で機能液滴吐出ヘッド1のノズル面8を封止するキャップ本体21と、キャップ本体21の底部に敷設され、ノズル面8に形成した複数の吐出ノズル9に間隙を存して対峙する保湿液を含浸させた吸収材22と、を備える。
【選択図】図3
Description
本発明は、運搬・保管に際し、インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドに嵌合装着される機能液滴吐出ヘッドの封止キャップおよびこれを用いた機能液滴吐出ヘッドの運搬・保管方法に関するものである。
従来、運搬や保管の際に用いるものではないが、描画休止時の機能液滴吐出ヘッドの保全や機能液吸引を行うために用いる封止キャップが知られている。この封止キャップは、機能液滴吐出ヘッドのノズル面を包含するように封止する環状のシールパッキンと、シールパッキンを支持するキャップ本体とを有している。シールパッキンは、機能液滴吐出ヘッドのノズル面に密着する環状凸部と環状凸部を支える環状基部とで一体に形成されている。また、キャップ本体の上面にはシールパッキンの環状凸部の内側に沿うように凹部が形成されており、その凹部には機能液を吸収する吸収材が敷設されている。(例えば、特許文献1参照。)
特開2006−272679号公報
ところで、製造した機能液滴吐出ヘッドは、その内部流路の変質を防止すべく、内部流路に保管液を充填して出荷される。あるいは、複数の機能液滴吐出ヘッドをキャリッジに組み込む組立装置から検査装置への運搬、さらには描画装置への運搬等においても、ヘッドの内部流路に保管液を充填しておく。これらの場合に、保管液の液垂れや乾燥を防止すべく機能液滴吐出ヘッドにキャップを設け、ノズル面を封止する必要がある。このような封止キャップとして、上記従来の封止キャップを用いようとすると、封止キャップの他にこれを機能液滴吐出ヘッドに固定しておく取付部材が必要となり、取付部材の設計装置を含め、コストがかかることが想定される。また、このような取付部材による封止キャップの着脱が煩雑になることが想定される。
本発明は、運搬・保管に際し、単純な構造で機能液滴吐出ヘッドのノズル面を確実に封止することができる機能液滴吐出ヘッドの封止キャップおよびこれを用いた機能液滴吐出ヘッドの運搬・保管方法を提供することを課題としている。
本発明の機能液滴吐出ヘッドの封止キャップは、運搬・保管に際し、インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドのノズル面側に嵌合装着される機能液滴吐出ヘッドの封止キャップであって、弾性材料で形成され、嵌合装着状態で機能液滴吐出ヘッドのノズル面を封止するキャップ本体と、キャップ本体の底部に敷設され、ノズル面に形成した複数の吐出ノズルに間隙を存して対峙する保湿液を含浸させた吸収材と、を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、キャップ底部に敷設される吸収材に保湿液を含浸させることで、機能液滴吐出ヘッドのノズル面および機能液滴吐出ヘッド内に充填された溶媒の乾燥や液垂れを防止することができる。また、キャップ本体が弾性材料で形成され、且つ機能液滴吐出ヘッドに嵌合装着する構成であるため、機能液滴吐出ヘッドの運搬・保管に際し、機能液滴吐出ヘッドに簡単に着脱させることができる。特に、弾性材料により機能液滴吐出ヘッドに自己保持的に固定することができるため、別途取付部材等を必要としない。また、機能液滴吐出ヘッドのノズル面を塵埃等から保護できると共に、損傷を防止することができる。
この場合、キャップ本体は、機能液滴吐出ヘッドの周側面に密接する環状嵌合部と、環状嵌合部と底部との間に設けられ、ノズル面の周縁部に当接し間隙を構成する環状段部と、を有していることが好ましい。
この構成によれば、機能液滴吐出ヘッドにキャップを装着する際、機能液滴吐出ヘッドは、キャップ本体の環状段部で位置規制されるため、ノズル面が吸収材に直接接触することがなく、毛細管現象による、保湿液の外部への漏れを防止することができ、また、機能液滴吐出ヘッドをクリーンに保つ。
この場合、キャップ本体は、上部を開放した方形の容器状に形成され、機能液滴吐出ヘッドと環状嵌合部との嵌合交差が、−0.3から−0.7mmであることが好ましい。
この構成によれば、キャップ本体と機能液滴吐出ヘッドとが確実に密着して嵌合装着されるため、運搬等において、脱げ落ちてしまうのを有効に防止できる。
これらの場合、キャップ本体は、耐薬品性のシリコンゴムで一体に成形されていることが好ましい。
この構成によれば、機能液滴吐出ヘッドに充填した保管液等により、キャップ本体が腐食することを防止できる。また、シリコンゴムで一体に形成されるため、簡単に形成することができる。
本発明の機能液滴吐出ヘッドの運搬・保管方法は、請求項1ないし4のいずれかに記載の機能液滴吐出ヘッドの封止キャップによりキャッピングした状態で、機能液滴吐出ヘッドを運搬・保管することを特徴とする。
この構成によれば、本発明の封止キャップを用いることで、運搬・保管に際する機能液滴吐出ヘッドの乾燥、充填された溶媒(保存液等)の液垂れおよびノズル面の保護を行うことができ、機能液滴吐出ヘッドを安定した状態に保ちながら運搬・保管を行うことができる。
以下、添付の図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。本実施形態に係る機能液滴吐出ヘッドの封止キャップは、機能液滴吐出ヘッド内流路に充填される保管液(溶媒等)の液垂れや乾燥を防止すべく機能液滴吐出ヘッドのノズル面を封止するものであり、例えば、機能液滴吐出ヘッドの製造装置から組立装置への運搬、組立装置から検査装置への運搬、検査装置から描画装置への運搬、さらには各装置における機能液滴吐出ヘッドの保管の際に使用されるものである。
図1に示すように、機能液滴吐出ヘッド1は、いわゆる2連のものであり、2連の接続針3を有する機能液導入部2と、機能液導入部2に連なる2連のヘッド基板4と、機能液導入部2の下方に連なり、内部に溶媒(保存液や機能液等)で満たされるヘッド内流路が形成されたヘッド本体5と、を備えている。機能液の吐出に際し、接続針3は、機能液タンク(図示省略)に接続され、機能液導入部2に機能液を供給する。ヘッド本体5は、キャビティ6(ピエゾ圧電素子)と、多数の吐出ノズル9が開口したノズル面8を有するノズルプレート7と、で構成され、機能液滴吐出ヘッド1を吐出駆動すると、(ピエゾ圧電素子に電圧が印加され)キャビティ6のポンプ作用により、吐出ノズル9から機能液滴が吐出される。
なお、ノズル面8に形成された多数の吐出ノズル9は、等ピッチに整列して、180個の吐出ノズル9から成る分割ノズル列9aを2列形成している。そして、2列の分割ノズル列9a同士は、相互に半ピッチ分位置ずれしている。すなわち、機能液滴吐出ヘッド1は、2列の分割ノズル列9aにより高解像度の描画が可能となっている。
また、上記の機能液滴吐出ヘッド1は、その複数個がキャリッジユニット10(図2参照)に組み込まれ、例えば、液滴吐出装置(図示省略)に、このキャリッジユニット10を搭載し、複数の機能液滴吐出ヘッド1からインクジェット方式で機能液を吐出することで、液晶表示装置のカラーフィルタや有機EL装置にフィルタ材料や発光材料による各画素を形成する。
図2に示すように、キャリッジユニット10は、12個の機能液滴吐出ヘッド1と、12個の機能液滴吐出ヘッド1を6個ずつ2群に分けて支持するキャリッジプレート11と、を備えている。キャリッジプレート11はステンレス等の厚板で平面視略平行四辺形に形成され、ヘッド保持プレート12を介して機能液滴吐出ヘッド1を保持する。キャリッジプレート11には、ヘッド保持プレート12を位置決め・装着するための開口(図示省略)が設けられており、6個のヘッド保持プレート12が機能液滴吐出ヘッド1のノズル列方向に略1ヘッド分のノズル列長だけ位置ずれして階段状に配置されている。
6個の各ヘッド保持プレート12は、ステンレス等の厚板で平面視長方形に形成されており、その長手方向に並んで、2個の機能液滴吐出ヘッド1をそれぞれ位置決め・装着するための装着開口(図示省略)が2個設けられている。そして、ヘッド保持プレート12に装着された12個の機能液滴吐出ヘッド1は、Y軸方向に2群に分かれ、6個ずつX軸方向に並んでヘッド群13を構成する。これにより、複数のキャリッジユニット10に搭載された全機能液滴吐出ヘッド1(例えば、12×10個)により、Y軸方向に連続する描画ラインを形成する。
この描画ラインの長さは、液滴吐出装置のセットテーブルに搭載可能な最大サイズのワークの幅に対応している(いずれも図示省略)。図2のものは、R・G・B単色の装置を想定しているが、R・G・B3色を描画可能な装置では、各群6個の機能液滴吐出ヘッド1を2つずつR色ヘッド、G色ヘッドおよびB色ヘッドとする。
次に、図3および図4を参照し、本実施形態に係る封止キャップ20について説明する。図3は、封止キャップ20の外観斜視図であり、図4(a)は、封止キャップ20の上面図、同図(b)は、A−Aで切断した断面図、同図(c)は、B−Bで切断した断面図である。封止キャップ20は、機能液滴吐出ヘッド1のノズル面8を封止するキャップ本体21と、キャップ本体21の底部に敷設され、機能液滴吐出ヘッド1からの保管液を受ける吸収材22と、を備えている。
キャップ本体21は、耐薬品性のシリコンゴム(例えば、シリコン Hs 40°(赤))等の弾性材料で成形され、且つ上部を開放した平面視長方形に形成されている。そして、機能液滴吐出ヘッド1の周側面に密接する環状嵌合部23と、機能液滴吐出ヘッド1のノズル面8の周縁部に当接する環状段部24と、を有し、これらにより機能液滴吐出ヘッド1を固定してそのノズル面8を封止する。
環状嵌合部23は、機能液滴吐出ヘッド1に嵌合装着する部分であり、機能液滴吐出ヘッド1との嵌合交差が、長辺方向および短辺方向において、それぞれ、−0.3から−0.7mmに成るように形成されている。より好ましくは、この嵌合誤差を−0.5mmとする。このように、弾性材料の変形(弾性範囲内)を考慮して、環状嵌合部23の内面を機能液滴吐出ヘッド1の周側面よりもひとまわり小さく形成することで、キャップ本体21と機能液滴吐出ヘッド1が確実に密着し、且つ機能液滴吐出ヘッド1の運搬等において、キャップ本体21が抜け落ちてしまうことを有効に防止している。
一方、環状段部24は、キャップ本体21に機能液滴吐出ヘッド1を装着する際のノズル面8の下限位置を規制するものである。これにより、ノズル面8が吸収材22に直接接触することがなく、吸収材22に含浸させた溶媒(保湿液)が毛細管現象により外部に漏れることを防ぎ、機能液滴吐出ヘッド1をクリーンに保つことができる。
吸収材22は、キャップ本体21の底部に、機能液滴吐出ヘッド1のノズル面8に形成した複数の吐出ノズル9に間隙を存して対峙するように敷設されている。また、吸収材22は、多孔質の樹脂等で構成され、全体に保湿液(例えば、機能液の溶媒)が含浸されている。これにより、機能液滴吐出ヘッド1から溶媒が滴下した場合、これを吸収すると共に、機能液滴吐出ヘッド1のノズル面8および機能液滴吐出ヘッド1内に充填された溶媒の乾燥を防止している。
次に、図5を参照し、機能液滴吐出ヘッド1を封止キャップ20で封止している様子を説明する。同図(a)は単体の機能液滴吐出ヘッド1に封止キャップ20を装着している図である。この場合、封止キャップ20は、弾性材料で且つ機能液滴吐出ヘッド1との嵌合交差を上述の範囲内となるように形成されているため、機能液滴吐出ヘッド1を挟み込むように嵌合すると共に、自己保持的に固定することができる。
また、上述の環状段部24により、機能液滴吐出ヘッド1のノズル面8の下限位置を規制することで、封止キャップ20は、機能液滴吐出ヘッド1のノズル面8およびヘッド本体5の周面の略半面を覆うように装着される。これにより、機能液滴吐出ヘッド1のノズル面8が吸収材22に直接接触することを防ぐと共に、封止キャップ20の上部と機能液滴吐出ヘッド1のヘッド基板4との間に間隔(上記周面の残りの略半面)を取ることができ、封止キャップ20の取り外しを簡単に行うことができる。
さらに、キャップ本体21の底部と機能液滴吐出ヘッド1のノズル面8との隙間は、密閉状態となるため、吸収材22に含浸した保湿液による保湿効果を高めることができ、機能液滴吐出ヘッド1のノズル面8および機能液滴吐出ヘッド1内に充填された保存液の乾燥や液垂れを防止できる。
同図(b)は機能液滴吐出ヘッド1をキャリッジユニット10に組み込んだ図である。この場合も、上述と同様に封止キャップ20が装着されるため、機能液滴吐出ヘッド1内に充填された保存液が液垂れし、キャリッジユニット10が汚れることを防止できる。
また、X軸方向に並ぶ各機能液滴吐出ヘッド1に装着した各封止キャップ20同士が、接触しないように装着されるため、封止キャップ20の着脱を簡単にすると共に、例えば、1の機能液滴吐出ヘッド1に装着した封止キャップ20の取り外しの際に、他の機能液滴吐出ヘッド1に装着した封止キャップ20に接触し、意図せずに外れることを防いでいる。また、当然ではあるが、運搬や保管時に、ヘッド本体5が、他の部材に接触あるいは衝突した場合でも、封止キャップ20がプロテクタとして機能し、ヘッド本体5の損傷を防止する。
次に、図6を参照し、封止キャップ20により封止した機能液滴吐出ヘッド1の運搬・保管方法について説明する。機能液滴吐出ヘッド1は、ヘッド製造装置30で製造された後、組立装置31でキャリッジユニット10に組み込まれ、次に、検査装置32で吐出ノズル9の吐出検査を行った後、描画装置33に搭載される。
ヘッド製造装置30では、単体の機能液滴吐出ヘッド1を製造した後、機能液滴吐出ヘッド1の内部流路の変質を防止すべく、内部流路に保管液を充填する。そして、組立装置31に運搬され、その近傍に保管される。この運搬・保管に際し、機能液滴吐出ヘッド1のノズル面8および充填した保存液の乾燥や液垂れの惧れがあるため、図5(a)で示すように、単体の機能液滴吐出ヘッド1のノズル面8を封止キャップ20で封止し、これを確実に防止する。
組立装置31では、保管されている複数の機能液滴吐出ヘッド1をキャリッジユニット10に組み込む。この場合、封止キャップ20を取り外して、組み込み作業が行われ、その後、検査装置32に運搬され、その近傍に保管される。この運搬・保管に際しては、図5(b)で示すように、12個の機能液滴吐出ヘッド1の各々を封止キャップ20で封止した状態のキャリッジユニット10を運搬・保管する。
検査装置32では、キャリッジユニット10に組み込まれた機能液滴吐出ヘッド1の吐出ノズル9の吐出検査を行う。この場合、全機能液滴吐出ヘッド1から封止キャップ20を取り外し、ヘッド内部の洗浄を行い、吐出検査用の溶媒(インク等)を充填し、吐出検査を行う。検査終了後は、吐出検査用の溶媒を排出し、再度、保存液を充填すると共に、封止キャップ20により封止し、全機能液滴吐出ヘッド1を封止した状態のキャリッジユニット10(図5(b))を、描画装置33近傍に保管する。
描画装置33では、検査終了後のキャリッジユニット10を描画装置33(例えば、液滴吐出装置)に搭載し、ワークに対し描画処理を行う。機能液滴吐出ヘッド1の搭載に際し、機能液滴吐出ヘッド1から封止キャップ20を取り外し、充填された保存液を排出すると共に、機能液を充填し、ワークに対して描画処理を行う。また、描画処理に際し、搭載された機能液滴吐出ヘッド1の吐出不良等の不具合および故障が発生した場合、直ちに交換可能なように、封止キャップ20で封止した状態のキャリッジユニット10(図5(b))を描画装置33近傍の保管装置に保管する。
以上のように、本実施形態によれば、シリコンゴム等の弾性材料で一体に形成され、キャップ本体21の底部に保湿液を含浸させた吸収材22を敷設した封止キャップ20により機能液滴吐出ヘッド1を封止することで、運搬・保管に際し、簡単に機能液滴吐出ヘッド1に着脱することができ、且つキャップ本体21が腐食することを防止できる。
また、機能液滴吐出ヘッド1のノズル面8の乾燥、充填された溶媒(保存液等)の液垂れおよび塵埃等からのノズル面8の保護ができ、機能液滴吐出ヘッド1を安定した状態に保ちながら運搬・保管を行うことができる。さらに、封止キャップ20は、これを洗浄することにより、繰り返し使用することができる。
1…機能液滴吐出ヘッド 8…ノズル面 9…吐出ノズル 20…封止キャップ 21…キャップ本体 22…吸収材 23…環状嵌合部 24…環状段部
Claims (5)
- 運搬・保管に際し、インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドのノズル面側に嵌合装着される前記機能液滴吐出ヘッドの封止キャップであって、
弾性材料で形成され、前記嵌合装着状態で前記機能液滴吐出ヘッドのノズル面を封止するキャップ本体と、
前記キャップ本体の底部に敷設され、前記ノズル面に形成した複数の吐出ノズルに間隙を存して対峙する保湿液を含浸させた吸収材と、を備えたことを特徴とする機能液滴吐出ヘッドの封止キャップ。 - 前記キャップ本体は、前記機能液滴吐出ヘッドの周側面に密接する環状嵌合部と、
前記環状嵌合部と前記底部との間に設けられ、前記ノズル面の周縁部に当接し前記間隙を構成する環状段部と、を有していることを特徴とする請求項1に記載の機能液滴吐出ヘッドの封止キャップ。 - 前記キャップ本体は、上部を開放した方形の容器状に形成され、
前記機能液滴吐出ヘッドと前記環状嵌合部との嵌合交差が、−0.3から−0.7mmであることを特徴とする請求項2に記載の機能液滴吐出ヘッドの封止キャップ。 - 前記キャップ本体は、耐薬品性のシリコンゴムで一体に成形されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の機能液滴吐出ヘッドの封止キャップ。
- 請求項1ないし4のいずれかに記載の機能液滴吐出ヘッドの封止キャップによりキャッピングした状態で、前記機能液滴吐出ヘッドを運搬・保管することを特徴とする機能液滴吐出ヘッドの運搬・保管方法。
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