JP7009767B2 - 液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット、液体を吐出する装置 - Google Patents

Description

本発明は液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット、液体を吐出する装置に関する。

液体吐出ヘッドとして、複数の部品（部材）を接合して構成する場合、接合部位から内部に液体が侵入することを防止する必要がある。

従来、液滴を吐出するヘッドとヘッドに供給するインクを収容するヘッドタンクとが一体化され、ヘッドと接続する電子部品が実装された電気回路基板がヘッドとヘッドタンクとの間に介装され、ヘッドの液滴吐出側を下方にしたとき、ヘッドタンクの上部側からヘッドタンクの周囲及び電気回路基板の周囲を覆うヘッドカバーが設けられたものがある（特許文献１）。

また、ヘッド本体が接合される際にヘッド本体の接合部材側の面に当接される部材が挿通される挿入孔、及び液体が貯留されている貯留手段と圧力発生室とを繋ぐ液体流路の一部を構成する連通路を有する接合部材に固定され、連通路と共に液体流路を構成する供給路を有する流路部材を具備し、接合部材には、連通路の供給路側の開口周縁部に、連通路と供給路とを液密に連通させるように供給路側に突出するシール用リブが設けられ、接合部材の流路部材側の面には、接合部材の周縁から当該面に進入する液体が挿入孔に達しないように挿入孔を取り囲むと共に流路部材側に突出する防液用リブが設けられているものがある（特許文献２）。

特開２０１１－１８９６３６号公報 特開２００９－１８４２１３号公報

ところで、液体吐出ヘッドのヘッド本体部のフレーム部材に、液供給路部材や電気部品を保持して、フレーム部材に接合したカバー部材（カバー）で覆うように構成した場合、カバー部材とフレーム部材との接合部位から液体が内部に侵入することを防止しなければならないという課題がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、フレーム部材とカバー部材との間から液体が内部に侵入することを抑制することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の請求項１に係る液体吐出ヘッドは、
液体を吐出するヘッド本体部と、
前記ヘッド本体部のフレーム部材に取り付けられたカバー部材と、を備え、
前記フレーム部材の前記カバー部材を取り付ける面側には、前記カバー部材の周面に沿って、前記カバー部材の周面に対向するリブが設けられ、
前記リブは、前記フレーム部材の外周部の全周に亘って形成され、
前記リブの周面を含む少なくとも前記フレーム部材の２面と前記カバー部材の周面を含む前記カバー部材の２面との間に、前記リブの全周に亘って封止剤が配され、
前記リブと前記カバー部材を取り付ける面との間には段差部が設けられている
構成とした。

本発明によれば、フレーム部材とカバー部材との間から液体が内部に侵入することを抑制できる。

本発明ｊの第１実施形態に係る液体吐出ヘッドの斜視説明図である。 同じく側面説明図である。 同じくヘッド本体部の斜視説明図である。 同じく平面説明図である。 同じく図４のＸ１－Ｘ１線に沿う要部断面説明図である。 同ヘッドをヘッド搭載部材に搭載した状態の側面説明図である。 本発明の第２実施形態に係る液体吐出ヘッドの要部断面説明図である。 本発明の第３実施形態に係る液体吐出ヘッドの側面説明図である。 同じくヘッド本体部の斜視説明図である。 ヘッド本体部の斜視説明図である。 同じくノズル配列方向と直交する方向に沿う要部断面説明図である。 図２の要部拡大断面説明図である。 同じくノズル配列方向に沿う要部断面説明図である。 本発明の第４実施形態に係る液体吐出ヘッドの外観斜視説明図である。 同ヘッドのカバー部材を取り外した状態の概略斜視説明図である。 同ヘッドのヘッド本体部の斜視説明図である。 同ヘッド本体部の平面説明図である。 同ヘッドのカバー部材をヘッド本体側から見た斜視説明図である。 本発明の第５実施形態に係る液体吐出ヘッドの平面説明図である。 同じく図１９のＸ２－Ｘ２線に沿う要部断面説明図である。 本発明の第６実施形態に係る液体吐出ヘッドの側面説明図である。 同じくヘッド本体部の斜視説明図である。 本発明に係る液体を吐出する装置の一例の要部平面説明図である。 同装置の要部側面説明図である。 本発明に係る液体吐出ユニットの他の例の要部平面説明図である。 本発明に係る液体吐出ユニットの更に他の例の正面説明図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。本発明の第１実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図１ないし図５を参照して説明する。図１は同ヘッドの斜視説明図、図２は同じく側面説明図、図３は同じくヘッド本体部の斜視説明図、図４は同じく平面説明図、図５は同じく図４のＸ１－Ｘ１線に沿う要部断面説明図である。図６は同ヘッドをヘッド搭載部材に搭載した状態の側面説明図である。

この液体吐出ヘッド１００は、ヘッド本体部１０１とカバー部材１０２とを備えている。カバー部材１０２は、ヘッド本体部１０１上に配置される液供給路部材や電気部品（電気回路基板）を覆っている。電気回路基板には、リジッド回路基板やフレキシブル回路基板が含まれる。

ヘッド本体部１０１は、液体を吐出する液体吐出部１１１と、液体を吐出するノズル面１１１ａと反対側に配置され、例えば液体吐出部１１１に液体を供給する共通液室などを形成する部材を兼ねるフレーム部材１１２とを備えている。

ここで、フレーム部材１１２には、外周部にフランジ部（鍔部）１１２ａが設けられている。

フランジ部１１２ａは、図６に示すように、キャリッジやベース部材などのヘッド搭載部材４００に設けられた開口部４００ａにヘッド本体部１０１を嵌め込んで搭載するときに、ヘッド搭載部材４００に保持されるとともに、開口部４００ａを覆う部分である。

本実施形態では、ヘッド本体部１０１の外周部全周に亘ってフランジ部１１２ａを形成して開口部４００ａを覆うようにしている。フランジ部１１２ａで開口部４００ａの全域を覆うことで、ヘッド本体部１０１と開口部４００ａとの隙間からミストがヘッド本体部１０１の側面に付着して、ヘッド本体部１０１の内部に侵入することを抑制できる。

ここで、ヘッド本体部１０１のフレーム部材１１２のフランジ部（鍔部）１１２ａのノズル面１１１ａと反対側の面が、カバー部材１０２を取り付ける取り付け面１１２ｂとなる。

このフレーム部材１１２の取り付け面１１２ｂには、カバー部材１０２の周面（本実施形態では外周面）に沿って全周に亘ってリブ１２１が設けられている。そして、図５に示すように、フレーム部材１１２の取り付け面１１２ｂにカバー部材１０２の接合面１０２ａを接着剤１０４で接合している。

本実施形態では、この接着剤１０４を封止剤として兼用し、カバー部材１０２の外周面とリブ１２１の内周面との間を封止している。

これにより、ヘッド本体部１０１のフレーム部材１１２とカバー部材１０２との隙間から内部に液体が侵入することを確実に防止できる。したがって、カバー部材１０２の内部に配置される電気電子回路基板などの電気電子部品の破損を防止することができる。

さらに、本実施形態では、接着剤１０４を封止剤として兼用しているので、封止剤（ここでは接着剤）１０４は、カバー部材１０２の接合面１０２ａとフレーム部材１１２の取り付け面１１２ｂとの隙間、及び、カバー部材１０２の外周面とリブ１２１の内周面との隙間に亘って配されるので、図５に示されるように、封止剤１０４で封止される領域は屈曲した構造となる。

これにより、カバー部材１０２の外周面とリブ１２１の内周面の隙間のみを封止するものと比べて、液体の内部侵入に対する経路が増加することで、より確実に液体侵入を防止できる。

また、本実施形態のように、フレーム部材１１２のリブ１２１がカバー部材１０２の外周側に配置される構成とすることで、封止剤（ここでは接着剤１０４）がフレーム部材１１２の外周に流れ出し難くなる。

また、本実施形態では、ヘッド本体部１０１の外周全周に亘ってフランジ部１１２ａを形成し、さらにフランジ部１１２ａの周縁の全周に亘ってリブ１２１が形成されていることで、フレーム部材１１２の外周面に付着した液体が、カバー部材１０２との接合部位まで到達し難くなる。

なお、本実施形態では、カバー部材１０２の外周面とリブ１２１の内周面との間は、カバー部材１０２とフレーム部材１１２とを接合している接着剤１０４で封止しているが、接着剤以外の封止剤で封止する構成とすることもできる。封止剤は、ゴム材料等の弾性材料からなるシール部材でもよい。

また、本実施形態では、カバー部材１０２をヘッド本体部１０１のフレーム部材１１２に接着剤１０４で接合して取り付けているが、カバー部材１０２のフレーム部材１１２への取り付け構造は接合に限られない。

例えば、カバー部材１０２の外周にフランジ部を設けて、カバー部材１０２のフランジ部をフレーム部材１１２の取り付け面１１２ｂにねじ止めする構造、カバー部材１０２及びフレーム部材１１２の一方に凹部を、他方に凸部を設けて凹凸嵌合する構造などとすることもできる。

これらのねじ止めや凹凸嵌合の構造にあっては、カバー部材１０２の外周面とリブ１２１の内周面との間はエポキシ樹脂などの封止剤で封止する。

この場合であっても、カバー部材１０２の接合面（フランジ部又は凹部／凸部が設けられた面）とフレーム部材１１２の取り付け面１１２ｂとの隙間、及び、カバー部材１０２の外周面とリブ１２１の内周面の隙間に亘って、封止剤１０４を配することもできる。

次に、本発明の第２実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図７を参照して説明する。図７は同ヘッドの図５と同様な要部断面説明図である。

本実施形態では、フレーム部材１１２の取り付け面１１２ｂとリブ１２１との間に段差部１２２を設けている。カバー部材１０２にはこの段差部１２２に対応して接合面１０２ａが段差形状に形成されている。

これにより、フレーム部材１１２とカバー部材１０２との接合面積が多くなり、液体の内部侵入に対する経路が増加することで、より確実に液体侵入を防止できる。

特に、溶剤系液体を使用する場合、接着剤を溶かしてしまうものも存在する。そこで、接合面積を長くすることで、表面側に付着した溶剤に対し、耐久性の向上を図ることができる。

次に、本発明の第３実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図８及び図９を参照して説明する。図８は同ヘッドの側面説明図、図９は同じくヘッド本体部の斜視説明図である。

本実施形態では、フレーム部材１１２の外側面に複数の凹部１２３を設けている。

これにより、ノズル面１１１ａ付近を洗浄液にデイッピングして洗浄する場合、洗浄液がフレーム部材１１２の外周面を伝ってカバー部材１０２との接合部位に至ることを抑制することができる。

次に、ヘッド本体部の一例について図１０ないし図１３を参照して説明する。図１０は同ヘッド本体部の斜視説明図、図１１は同じくノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図、図１２は図１１の要部拡大断面説明図、図１３は同じくノズル配列方向に沿う要部断面説明図である。

ヘッド本体部は、ノズル板１と、流路板２と、振動板３と、圧力発生素子である圧電素子１１と、保持基板５０とで構成される液体吐出部１１１と、フレーム部材１１２とを備えている。

ここで、流路板２、振動板３及び圧電素子１１を併せた部分を流路基板（流路部材）２０と称する。ただし、流路基板２０として独立の部材が形成された後にノズル板１や保持基板５０と接合されることまで意味するものではない。

ノズル板１には、液体を吐出する複数のノズル４が形成されている。ここでは、ノズル４を配列したノズル列を４列配置した構成としている。

流路板２は、ノズル板１及び振動板３とともに、ノズル４が通じる個別液室６、個別液室６に通じる流体抵抗部７、流体抵抗部７が通じる液導入部８を形成している。

この液導入部８は振動板３の開口部９と保持基板５０の流路となる開口部５１を介してフレーム部材１１２で形成される共通液室１０に通じている。

振動板３は、個別液室６の壁面の一部をなす変形可能な振動領域３０を形成している。そして、この振動板３の振動領域３０の個別液室６と反対側の面には、振動領域３０と一体的に圧電素子１１が設けられ、振動領域３０と圧電素子１１によって圧電アクチュエータ構成している。

圧電素子１１は、振動領域３０側から下部電極１３、圧電層（圧電体）１２及び上部電極１４を順次積層形成して構成している。この圧電素子１１上には絶縁膜２１が形成されている。

複数の圧電素子１１の共通電極となる下部電極１３は、共通配線１５を介して共通電極電源配線パターン５０２に接続されている。なお、下部電極１３は、図４に示すように、ノズル配列方向ですべての圧電素子１１に跨って形成される１つの電極層である。

また、圧電素子１１の個別電極となる上部電極１４は、個別配線１６を介して駆動回路部である駆動ＩＣ（以下、「ドライバＩＣ」という。）５００に接続されている。

ドライバＩＣ５００は、圧電素子列の列間の領域を覆うように流路基板２０にフリップチップボンディングなどの工法により実装されている。

流路基板２０に搭載されたドライバＩＣ５００は、駆動波形（駆動信号）が供給される個別電極電源配線パターン５０１と接続されている。

配線部材６０は、先端部が保持基板５０に接着剤接合などで固定され、ワイヤボンディングを介して流路基板２０上の配線電極に接続されてドライバＩＣ５００と電気的に接続されており、配線部材６０の他端側は装置本体側の制御部に接続される。フレーム部材１１２には配線部材６０を通すスリット１２５が設けられている。

配線部材６０は、フレーム部材１１２上に配置されたＰＣＢなどの電気回路基板を介して装置本体側の制御基板に接続される。この電気回路基板及び配線部材６０は、フレーム部材１１２に接合されるカバー部材で覆われている。

そして、流路基板２０上には、前述したように共通液室１０と個別液室６側を通じる流路となる開口部５１、圧電素子１１を収容する凹部５２、ドライバＩＣ５００を収容する開口部５３などが形成された保持基板５０を設けている。

この保持基板５０は、接着剤によって流路基板２０の振動板３側に接合されている。

フレーム部材１１２は、各個別液室６に液体を供給する共通液室１０を形成する。なお、共通液室１０は４つのノズル列に対応してそれぞれ設けられる。また、外部からの液体供給口７１を介して共通液室１０に所要の色の液体が供給される。

フレーム部材１１２には、ダンパ部材９０が接合されている。ダンパ部材９０は、共通液室１０の一部の壁面を形成する変形可能なダンパ９１と、ダンパ９１を補強するダンパプレート９２とを有している。

フレーム部材１１２はノズル板１の外周部と接合され、圧電素子１１を含む流路基板２０及び保持基板５０を収容して、このヘッドのフレームを構成している。

そして、ノズル板１の周縁部及びフレーム部材１１２の外周面の一部を覆う保護部材４５を設けている。

この液体吐出ヘッドにおいては、ドライバＩＣ５００から圧電素子１１の上部電極１４と下部電極１３の間に電圧を与えることで、圧電層１２が電極積層方向、すなわち電界方向に伸張し、振動領域３０と平行な方向に収縮する。

このとき、下部電極１３側は振動領域３０で拘束されているため、振動領域３０の下部電極１３側に引っ張り応力が発生し、振動領域３０が個別液室６側に撓み、内部の液体を加圧することで、ノズル４から液体が吐出される。

次に、本発明の第４実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図１４ないし図１８を参照して説明する。図１４は同ヘッドの外観斜視説明図、図１５は同ヘッドのカバー部材を取り外した状態の概略斜視説明図、図１６は同ヘッドのヘッド本体部の斜視説明図、図１７は同ヘッド本体部の平面説明図、図１８は同ヘッドのカバー部材をヘッド本体側から見た斜視説明図である。

本実施形態の液体吐出ヘッド１００は、ヘッド本体部１０１とカバー部材１０２とを備えている。

カバー部材１０２の内部には、ヘッド本体部１０１上に配置される液体供給路部材２０１及びプリント基板（配線部材）２０２などが配置されている。例えば、プリント基板２０２は、装置本体の制御部が実装されたメイン基板とヘッド本体部１０１の圧電素子に接続する配線部材６０（図１３参照）とを中継する電気回路基板であり、電源電圧や制御信号をヘッド本体部１０１の駆動回路に与える回路パターンが設けられている。なお、電気回路基板としてのプリント基板２０２は、リジッド回路基板及びフレキシブル回路基板のいずれであってもよい。

液体供給部材２０１は、外部の液体貯留手段などに接続される入口ポート２０３を有し、ヘッド本体部１１２の液体供給口７１に連結される内部流路（液体供給路）を有し、外部から供給される液体をヘッド本体部１１２に供給する。

プリント基板２０２は、ヘッド本体部１０１側からの配線部材６０（図１３参照）が引き回されて接続され、外部の上位装置（メイン基板）に接続された中継ケーブルのコネクタが連結されるコネクタ２０４を有している。カバー部材１０２には、コネクタ２０４に対応して開口部２０５が設けられている。

コネクタ２０４は、フレーム部材１１２の取り付け面１１２ｂの法線方向において、ヘッド本体部１０１側とは反対側のプリント基板２０２の位置（プリント基板２０２の上端付近）に、設けられている。

これにより、コネクタ２０４をヘッド本体部１０１から離れた位置に設けているので、ヘッド本体部１０１から吐出された液体のミストがコネクタ２０４に付着することを抑制することができる。

このように、カバー部材１０２の内部に電気回路基板としてのプリント基板２０２が配置されていることで、ヘッド本体部１１２とカバー部材１０２との間から液体がカバー部材１０２内部に侵入することを防止しなければならない。

そこで、前記実施形態と同様に、ヘッド本体部１０１のフレーム部材１１２のフランジ部（鍔部）１１２ａのカバー部材１０２との接合面１１２ｂ側には、カバー部材１０２の外周に沿って全周に亘ってリブ１２１を設けている。

そして、ヘッド本体部１０１とカバー部材１０２とを接着剤で接合し、封止剤としての接着剤をリブ１２１の内周面とカバー部材１０２の外周面との間に充填している。

ヘッド本体部１０１の内部構成は、図１０ないし図１３と同様であるので説明を省略する。

そして、ヘッド本体部１０１のフレーム部材１１２には、短辺の中央部付近に切り欠き部２２１と貫通穴２２２が設けられている。液体吐出ヘッド１００を位置決め配置するとき、例えば、切り欠き部２２１を位置決めピンと係合させ、あるいは、位置調整用カムと係合させる。そして、貫通穴２２２を通して締結部材でベース部材などのヘッド配置部材に固定する。

カバー部材１０２の短手方向に沿った壁面の中央部は内側に窪む窪み部１０２ｄが設けられている。カバー部材１０２をフレーム部材１１２に固定した状態で、フレーム部材１１２の切り欠き部２２１と貫通穴２２２は、カバー部材１０２の窪み部１０２ｄに対応した箇所に位置する。したがって、カバー部材１０２をフレーム部材１１２に固定した状態で、ベース部材に対して液体吐出ヘッド１００を位置決め固定する作業を行うことができる。

次に、本発明の第５実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図１９及び図２０を参照して説明する。図１９は同ヘッドの平面説明図、図２０は同じく図１９のＸ２－Ｘ２線に沿う要部断面説明図である。

本実施形態では、ヘッド本体部１０１のフレーム部材１１２のフランジ部１１２ａのノズル面１１１ａと反対側の面である取り付け面１１２ｂには、カバー部材１０２の周面（ここでは内周面）に沿って全周に亘ってリブ１２１が設けられている。

そして、図２０に示すように、リブ１２１の外周側に被さるカバー部材１０２の接合面１０２ａをフレーム部材１１２の取り付け面１１２ｂに接着剤１０４で接合している。

本実施形態でも、この接着剤１０４を封止剤として兼用し、カバー部材１０２の内周面とリブ１２１の外周面との間を封止している。

本実施形態でも、リブ１２１がない場合と比べて、封止領域が増加するので、フレーム部材１１２とカバー部材１０２との間から内部に液体が侵入することを確実に防止できる。

本実施形態において、接着剤１０４は、カバー部材１０２の接合面１０２ａとフレーム部材１１２の取り付け面１１２ｂとの隙間、及び、カバー部材１０２の内周面とリブ１２１の外周面との隙間に亘って配されるので、図２０に示されるように、封止材（接着剤）１０４で封止される領域は屈曲した構造となる。

これにより、カバー部材１０２の外周面とリブ１２１の内周面の隙間のみを封止するものと比べて、液体の内部侵入に対する経路が増加することで、より確実に液体侵入を防止できる。

次に、本発明の第６実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図２１及び図２２を参照して説明する。図２１は同ヘッドの側面説明図、図２２は同じくヘッド本体部の斜視説明図である。

本実施形態では、前記第３実施形態において、フレーム部材１１２の外側面の全周に亘って凹部１２３を帯状に設けている。

これにより、ノズル面１１１ａ付近を洗浄液にデイッピングして洗浄する場合、洗浄液がフレーム部材１１２の外周面を伝ってカバー部材１０２との接合部位に至ることをより確実に防止できる。

次に、本発明に係る液体を吐出する装置の一例について図２３及び図２４を参照して説明する。図２３は同装置の要部平面説明図、図２４は同装置の要部側面説明図である。

この装置は、シリアル型装置であり、主走査移動機構４９３によって、キャリッジ４０３は主走査方向に往復移動する。主走査移動機構４９３は、ガイド部材４０１、主走査モータ４０５、タイミングベルト４０８等を含む。ガイド部材４０１は、左右の側板４９１Ａ、４９１Ｂに架け渡されてキャリッジ４０３を移動可能に保持している。そして、主走査モータ４０５によって、駆動プーリ４０６と従動プーリ４０７間に架け渡したタイミングベルト４０８を介して、キャリッジ４０３は主走査方向に往復移動される。

このキャリッジ４０３には、本発明に係る液体吐出ヘッド４０４及びヘッドタンク４４１を一体にした液体吐出ユニット４４０を搭載している。液体吐出ユニット４４０の液体吐出ヘッド４０４は、例えば、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色の液体を吐出する。また、液体吐出ヘッド４０４は、複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配置し、吐出方向を下方に向けて装着している。

液体吐出ヘッド４０４の外部に貯留されている液体を液体吐出ヘッド４０４に供給するための供給機構４９４により、ヘッドタンク４４１には、液体カートリッジ４５０に貯留されている液体が供給される。

供給機構４９４は、液体カートリッジ４５０を装着する充填部であるカートリッジホルダ４５１、チューブ４５６、送液ポンプを含む送液ユニット４５２等で構成される。液体カートリッジ４５０はカートリッジホルダ４５１に着脱可能に装着される。ヘッドタンク４４１には、チューブ４５６を介して送液ユニット４５２によって、液体カートリッジ４５０から液体が送液される。

この装置は、用紙４１０を搬送するための搬送機構４９５を備えている。搬送機構４９５は、搬送手段である搬送ベルト４１２、搬送ベルト４１２を駆動するための副走査モータ４１６を含む。

搬送ベルト４１２は用紙４１０を吸着して液体吐出ヘッド４０４に対向する位置で搬送する。この搬送ベルト４１２は、無端状ベルトであり、搬送ローラ４１３と、テンションローラ４１４との間に掛け渡されている。吸着は静電吸着、あるいは、エアー吸引などで行うことができる。

そして、搬送ベルト４１２は、副走査モータ４１６によってタイミングベルト４１７及びタイミングプーリ４１８を介して搬送ローラ４１３が回転駆動されることによって、副走査方向に周回移動する。

さらに、キャリッジ４０３の主走査方向の一方側には搬送ベルト４１２の側方に液体吐出ヘッド４０４の維持回復を行う維持回復機構４２０が配置されている。

維持回復機構４２０は、例えば液体吐出ヘッド４０４のノズル面（ノズルが形成された面）をキャッピングするキャップ部材４２１、ノズル面を払拭するワイパ部材４２２などで構成されている。

主走査移動機構４９３、供給機構４９４、維持回復機構４２０、搬送機構４９５は、側板４９１Ａ，４９１Ｂ、背板４９１Ｃを含む筐体に取り付けられている。

このように構成したこの装置においては、用紙４１０が搬送ベルト４１２上に給紙されて吸着され、搬送ベルト４１２の周回移動によって用紙４１０が副走査方向に搬送される。

そこで、キャリッジ４０３を主走査方向に移動させながら画像信号に応じて液体吐出ヘッド４０４を駆動することにより、停止している用紙４１０に液体を吐出して画像を形成
する。

このように、この装置では、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えているので、高画質画像を安定して形成することができる。

次に、本発明に係る液体吐出ユニットの他の例について図２５を参照して説明する。図２５は同ユニットの要部平面説明図である。

この液体吐出ユニットは、前記液体を吐出する装置を構成している部材のうち、側板４９１Ａ、４９１Ｂ及び背板４９１Ｃで構成される筐体部分と、主走査移動機構４９３と、キャリッジ４０３と、液体吐出ヘッド４０４で構成されている。

なお、この液体吐出ユニットの例えば側板４９１Ｂに、前述した維持回復機構４２０、及び供給機構４９４の少なくともいずれかを更に取り付けた液体吐出ユニットを構成することもできる。

次に、本発明に係る液体吐出ユニットの更に他の例について図２６を参照して説明する。図２６は同ユニットの正面説明図である。

この液体吐出ユニットは、流路部品４４４が取付けられた液体吐出ヘッド４０４と、流路部品４４４に接続されたチューブ４５６で構成されている。

なお、流路部品４４４はカバー４４２の内部に配置されている。流路部品４４４に代えてヘッドタンク４４１を含むこともできる。また、流路部品４４４の上部には液体吐出ヘッド４０４と電気的接続を行うコネクタ４４３が設けられている。

本願において、吐出される液体は、ヘッドから吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が３０ｍＰａ・ｓ以下となるものであることが好ましい。より具体的には、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、ＤＮＡ、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどであり、これらは例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、３次元造形用材料液等の用途で用いることができる。

液体を吐出するエネルギー発生源として、圧電アクチュエータ（積層型圧電素子及び薄膜型圧電素子）、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどを使用するものが含まれる。

「液体吐出ユニット」は、液体吐出ヘッドに機能部品、機構が一体化したものであり、液体の吐出に関連する部品の集合体が含まれる。例えば、「液体吐出ユニット」は、ヘッドタンク、キャリッジ、供給機構、維持回復機構、主走査移動機構の構成の少なくとも一つを液体吐出ヘッドと組み合わせたものなどが含まれる。

ここで、一体化とは、例えば、液体吐出ヘッドと機能部品、機構が、締結、接着、係合などで互いに固定されているもの、一方が他方に対して移動可能に保持されているものを含む。また、液体吐出ヘッドと、機能部品、機構が互いに着脱可能に構成されていても良い。

例えば、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。また、チューブなどで互いに接続されて、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。ここで、これらの液体吐出ユニットのヘッドタンクと液体吐出ヘッドとの間にフィルタを含むユニットを追加することもできる。

また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとキャリッジが一体化されているものがある。

また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドを走査移動機構の一部を構成するガイド部材に移動可能に保持させて、液体吐出ヘッドと走査移動機構が一体化されているものがある。また、液体吐出ヘッドとキャリッジと主走査移動機構が一体化されているものがある。

また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドが取り付けられたキャリッジに、維持回復機構の一部であるキャップ部材を固定させて、液体吐出ヘッドとキャリッジと維持回復機構が一体化されているものがある。

また、液体吐出ユニットとして、ヘッドタンク若しくは流路部品が取付けられた液体吐出ヘッドにチューブが接続されて、液体吐出ヘッドと供給機構が一体化されているものがある。このチューブを介して、液体貯留源の液体が液体吐出ヘッドに供給される。

主走査移動機構は、ガイド部材単体も含むものとする。また、供給機構は、チューブ単体、装填部単体も含むものする。

「液体を吐出する装置」には、液体吐出ヘッド又は液体吐出ユニットを備え、液体吐出ヘッドを駆動させて液体を吐出させる装置が含まれる。液体を吐出する装置には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を 気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。

この「液体を吐出する装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。

例えば、「液体を吐出する装置」として、インクを吐出させて用紙に画像を形成する装置である画像形成装置、立体造形物（三次元造形物）を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置（三次元造形装置）がある。

また、「液体を吐出する装置」は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。

上記「液体が付着可能なもの」とは、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの、付着して浸透するものなどを意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布などの被記録媒体、電子基板、圧電素子などの電子部品、粉体層（粉末層）、臓器モデル、検査用セルなどの媒体であり、特に限定しない限り、液体が付着するすべてのものが含まれる。

上記「液体が付着可能なもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。

また、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッドと液体が付着可能なものとが相対的に移動する装置があるが、これに限定するものではない。具体例としては、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置などが含まれる。

また、「液体を吐出する装置」としては、他にも、用紙の表面を改質するなどの目的で用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶液中に分散した組成液を、ノズルを介して噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置などがある。

なお、本願の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等はいずれも同義語とする。

１ ノズル板
２ 流路板
３ 振動板
４ ノズル
６ 個別液室
１０ 共通液室
１１ 圧電素子
５０ 保持基板
１０１ 液体吐出ヘッド
１０２ カバー部材
１０４ 接着剤
１１１ ヘッ本体部
１１２ フレーム部材
１２１ リブ
４０３ キャリッジ
４０４ 液体吐出ヘッド
４４０ 液体吐出ユニット

Claims (14)

1. 液体を吐出するヘッド本体部と、
   前記ヘッド本体部のフレーム部材に取り付けられたカバー部材と、を備え、
   前記フレーム部材の前記カバー部材を取り付ける面側には、前記カバー部材の周面に沿って、前記カバー部材の周面に対向するリブが設けられ、
   前記リブは、前記フレーム部材の外周部の全周に亘って形成され、
   前記リブの周面を含む少なくとも前記フレーム部材の２面と前記カバー部材の周面を含む前記カバー部材の２面との間に、前記リブの全周に亘って封止剤が配され、
   前記リブと前記カバー部材を取り付ける面との間には段差部が設けられている
   ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
2. 前記リブの内周面と前記カバー部材の外周面との間が前記封止剤で封止されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
3. 前記封止剤は、前記フレーム部材と前記カバー部材とを接合している接着剤である
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の液体吐出ヘッド。
4. 前記フレーム部材の外周部にはフランジ部が設けられ、
   前記フランジ部に前記リブが設けられている
   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液体吐出ヘッド。
5. 前記カバー部材の周面と前記リブの周面との間と、前記フレーム部材の前記カバー部材を取り付ける面と前記カバー部材との間とに亘って、前記封止剤が配されている
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
6. 前記フレーム部材の外側面には凹部が設けられている
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
7. 前記凹部は、前記フレーム部材の外側面の全周に亘って帯状に設けられている
   ことを特徴とする請求項６に記載の液体吐出ヘッド。
8. 前記カバー部材は、前記ヘッド本体部の前記フレーム部材上に配置される電気回路基板を覆っている
   ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
9. 前記電気回路基板にはケーブルが接続されるコネクタが設けられており、
   前記コネクタは、前記フレーム部材の前記カバー部材を取り付ける面の法線方向において、前記ヘッド本体部側とは反対側に配置されている
   ことを特徴とする請求項８に記載の液体吐出ヘッド。
10. 液体を吐出するヘッド本体部と、
    前記ヘッド本体部のフレーム部材に取り付けられたカバー部材と、を備え、
    前記フレーム部材の前記カバー部材を取り付ける面側には、前記カバー部材の周面に沿って、前記カバー部材の周面に対向するリブが設けられ、
    前記リブは、前記フレーム部材の外周部の全周に亘って形成され、
    前記リブの周面を含む少なくとも前記フレーム部材の２面と前記カバー部材の周面を含む前記カバー部材の２面との間に、前記リブの全周に亘って封止剤が配され、
    前記カバー部材は、前記ヘッド本体部の前記フレーム部材上に配置される電気回路基板を覆っている
    ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
11. 請求項１ないし１０のいずれかに記載の液体吐出ヘッドを含むことを特徴とする液体吐出ユニット。
12. 前記液体吐出ヘッドに供給する液体を貯留するヘッドタンク、前記液体吐出ヘッドを搭載するキャリッジ、前記液体吐出ヘッドに液体を供給する供給機構、前記液体吐出ヘッドの維持回復を行う維持回復機構、前記液体吐出ヘッドを主走査方向に移動させる主走査移動機構の少なくともいずれか一つと前記液体吐出ヘッドとを一体化した
    ことを特徴とする請求項１１に記載の液体吐出ユニット。
13. 前記液体吐出ヘッドは前記フレーム部材の外周部にフランジ部を有し、
    前記フランジ部は、前記液体吐出ヘッドを搭載するヘッド搭載部材に設けられた開口部に前記ヘッド本体部を嵌め込んで搭載するときに前記開口部の全域を覆う
    ことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の液体吐出ユニット。
14. 請求項１ないし１０のいずれかに記載の液体吐出ヘッド、又は、請求項１１ないし１３のいずれかに記載の液体吐出ユニットを備えていることを特徴とする液体を吐出する装置。

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