液体喷射头单元、液体喷射头模块及液体喷射装置.pdf

本发明提供可避免擦拭时的液滴飞溅的液体喷射头单元、液体喷射头模块及液体喷射装置。在将从喷嘴开口(28)喷出墨水的单位头(11)保持在基座部(27)上的液体喷射头单元(3)中，按照使单位头的喷嘴形成面(44a)相对擦拭片(46)滑动接触的方式，使单位头与擦拭片相对移动，来擦拭喷嘴形成面，在基座部上的单位头的箭头Y方向的下游侧设置有附着抑制板(29)。

1.  一种液体喷射头单元，其特征在于，是将从喷嘴开口喷出液滴的液体喷射头保持在滑架上的液体喷射头单元，
按照使所述液体喷射头的喷嘴形成面相对擦拭部件滑动接触的方式，使所述液体喷射头与该擦拭部件相对移动，来擦拭该喷嘴形成面，
在所述滑架的所述液体喷射头的擦拭方向的下游侧设置有附着抑制板。

2.  根据权利要求1所述的液体喷射头单元，其特征在于，
所述附着抑制板由吸收材料构成。

3.  根据权利要求1或2所述的液体喷射头单元，其特征在于，
所述附着抑制板在擦拭以外的时候被收纳于所述滑架。

4.  根据权利要求3所述的液体喷射头单元，其特征在于，
当所收纳的所述附着抑制板被使用时，其突出到比所述液体喷射头的喷嘴形成面靠下方的位置。

5.  根据权利要求1或2所述的液体喷射头单元，其特征在于，
具有遮蔽所述液体喷射头的第一罩部、和遮蔽所述附着抑制板的第二罩部。

6.  一种液体喷射头模块，其特征在于，是将从喷嘴开口喷出液滴的多个液体喷射头保持在滑架上的液体喷射头模块，
具备权利要求1至5中任意一项所述的液体喷射头单元，
并具备将按每一所述液体喷射头配置的所述附着抑制板彼此连结的连结板。

7.  一种液体喷射装置，其特征在于，具备权利要求6所述的液体喷射头模块。

液体喷射头单元、液体喷射头模块及液体喷射装置
技术领域
本发明涉及具有喷墨式记录头等液体喷射头的液体喷射头单元、液体喷射头模块及液体喷射装置，尤其涉及可防止擦拭时的液滴飞溅的液体喷射头、液体喷射头模块及液体喷射装置。
背景技术
作为通过使压力发生室内的液体产生压力变动，从喷嘴开口喷出(喷射)液滴的液体喷射头单元，例如有在喷墨式记录装置(以下简称为打印机)等图像记录装置中使用的喷墨式记录头(以下，简称为记录头)、液晶显示器等的滤色器的制造中使用的色材剂喷射头、有机EL(Electro Luminescence)显示器、FED(面发光显示器)等的电极形成中使用的电极材料喷射头、生物芯片(生物化学元件)的制造中使用的生物体有机物喷射头等。
例如，在上述的记录头中，构成为在树脂制的头壳(head case)上装配了具有压力发生元件的执行元件单元等，该压力发生元件能够改变形成了从储液器经由压力发生室到达喷嘴的一系列液体流路的流路单元与压力发生室的容积。上述流路单元中，接合有开设了喷嘴的金属制喷嘴板。
然而，上述打印机中，将多个记录头(单位头)配置在记录介质的搬送方向来构成头单元，并将该头单元交错配置在与搬送方向垂直的方向上，构成了头模块。根据该构成，由于无需进行记录头在主扫描方向的移动，例如仅以记录介质向副扫描方向的搬送即可进行图像等的记录，所以，与使用串行头的构成相比，可缩短记录时间。
这样的记录头具备作为擦拭部件的擦拭片(wiper blade)，该擦拭片具有弹性，并且一边将自由端侧与喷嘴板的表面抵接一边滑动，用于将喷嘴板的表面上附着的液滴擦拭掉。当利用该擦拭片进行擦拭(刮除)时，如果在喷嘴板的表面滑动接触的擦拭片的自由端经过喷嘴板的端部，则擦拭片会从弯曲的状态恢复，从喷嘴板上被擦拭掉而附着在擦拭片上的液滴，随着该擦拭片的恢复动作而飞溅。而且，一旦液滴因擦拭片的弹性变形发生飞溅，则会附着在记录头的侧面、或导致飞溅的液滴附着在喷嘴板上。因此，提出了一种在擦拭片的附近设置避免液滴飞溅的飞溅防止板的打印机(例如，参照专利文献1).
专利文献1：日本特开2002-283581号公报
但是，在擦拭部件因弹性变形而使液滴飞溅、或擦拭动作快速的情况下，即使擦拭部件不弹性变形，在擦拭部件从喷嘴形成面离开的瞬间，也会导致液滴飞溅，为避免此类情况发生，不得不覆盖擦拭片周边的整个空间。另外，在多个记录头邻接的情况下，如果液滴从未被飞溅防止板覆盖的空间向相邻的记录头飞溅，则会导致溅出的液滴附着在记录头的侧面或喷嘴板上，有可能因记录头的不良或溅出的液滴粘着在喷嘴板上而引起打印缺陷。
发明内容
本发明鉴于上述问题而提出，其目的在于，提供一种可防止擦拭时的液滴飞溅的液体喷射头单元、液体喷射头模块及液体喷射装置。
本发明的液体喷射头单元为了实现上述目的而提出，是将从喷嘴开口喷出液滴的液体喷射头保持在滑架上的液体喷射头单元，其特征在于，按照使上述液体喷射头的喷嘴形成面相对擦拭部件滑动接触的方式，使上述液体喷射头与该擦拭部件相对移动，来擦拭该喷嘴形成面，在上述滑架的上述液体喷射头的擦拭方向的下游侧设置有附着抑制板。
根据该构成，由于按照使液体喷射头的喷嘴形成面相对擦拭部件滑动接触的方式，使液体喷射头与擦拭部件相对移动，来擦拭喷嘴形成面，且在滑架的液体喷射头的擦拭方向的下游侧设置有附着抑制板，所以，附着在对喷嘴形成面进行擦拭而弯曲的擦拭部件上的液体，即使因擦拭部件从弹性状态的恢复而飞溅，也能通过由附着抑制板阻挡飞溅的液滴的行进路径而使之弹到附着抑制板上。因此，可以极力避免液滴墨水散落到液体喷射头的周围。结果，能够抑制因液体喷射头的侧面附有液滴而出现的液体喷射头的不良、或因喷嘴板的喷嘴上附有液滴而产生的打印不良。
而且，在上述构成中，优选由吸收材料构成上述附着抑制板。
根据该构成，由于以吸收材料构成附着抑制板，所以能够保持弹到附着抑制板上的液滴，可极力避免打印时滴落的液滴从附着抑制板下落到喷射对象物等上。
并且，在上述构成中，优选上述附着抑制板在擦拭以外的时候被收纳于上述滑架。
根据该构成，由于附着抑制板在擦拭以外的时候被收纳于滑架，所以，能够更可靠地避免弹到附着抑制板上的液滴下落。
另外，在上述构成中，优选当所收纳的上述附着抑制板被使用时，其突出到比上述液体喷射头的喷嘴形成面靠下方的位置。
根据该构成，由于所收纳的上述附着抑制板被使用时，其突出到比液体喷射头的喷嘴形成面靠下方的位置，所以，可扩大对因擦拭部件的弹性运动而飞溅的液滴的飞溅轨迹进行阻挡的范围，能够极力避免液滴滴落到液体喷射头上。
此外，在上述构成中，优选具有遮蔽上述液体喷射头的第一罩部、和遮蔽上述附着抑制板的第二罩部。
根据该构成，由于具有遮蔽液体喷射头的第一罩部、和遮蔽附着抑制板的第二罩部，所以能够极力避免液体喷射头的喷嘴内部的液体干燥，可回收弹到附着抑制板上的液滴。
而且，本发明的液体喷射头模块是将多个上述液体喷射头保持在上述滑架上的液体喷射头模块，其特征在于，具备上述各构成的液体喷射头单元，具备将按每一上述液体喷射头配置的上述附着抑制板彼此连结的连结板。
根据该构成，由于具备将按每一液体喷射头配置的附着抑制板彼此连结的连结板，所以可提高滑架的刚性。并且，由于覆盖液体喷射装置头的面积增大，所以能够更可靠地避免从擦拭部件飞溅出的液滴弹到液体喷射装置头上。
此外，本发明的液体喷射装置具备上述构成的液体喷射头模块。
附图说明
图1是对打印机的构成进行说明的立体图。
图2是表示行式头(line head)的构成的俯视图。
图3是单位头的主要部分剖面图。
图4是说明对单位头的喷嘴形成面进行的擦拭的说明图。
图5是对罩(capping)机构进行说明的剖面图。
图6是对第二实施方式中的行式头的构成进行说明的剖面图。
图7是对第三实施方式中的行式头的构成进行说明的俯视图。
符号说明：1...打印机；3...行式头；11...单位头；27...基座部；28...喷嘴开口；29...附着抑制板；44a...喷嘴形成面；46...擦拭片；48...头罩；49...附着抑制板罩；63...连结板；A...墨水；Y...擦拭方向
具体实施方式
以下，参照附图对用于实施本发明的最佳方式进行说明。其中，在以下即将论述的实施方式中，作为本发明的优选的具体例虽然被进行了种种限定，但本发明的范围在以下的说明中，只要没有限定本发明意思的记载，都不受限于这些形态。这里，在本实施方式中，以液体喷射装置的一个方式的图像形成装置，具体以搭载有将喷嘴开口群按等间隔配置成与作为喷射对象物(或记录介质)的记录纸的最大记录宽相当的长度的长条状液体喷射头(以下称为行式头)的喷墨式打印机(以下简称为打印机)为例进行说明。
图1是对本发明所涉及的打印机1的简略构成进行说明的局部剖立体图。本实施方式的打印机1在框体2的内部具备：将多个单位头11(本发明的液体喷射头的一种)配设成交错状而构成的行式头3(本发明的液体喷射头模块的一种)；将记录纸4以层叠状态进行收纳的供纸盘5；从该供纸盘5中逐张送出记录纸4，向行式头3的下游侧(搬送部7侧)供给的供纸部6；对由供纸部6供给的记录纸4进行搬送的搬送部7；和保持由行式头3进行过记录而被排出的记录纸4的排纸盘10；构成为无需扫描记录头3即可在记录纸的记录区域的整个范围记录文本或图像。其中，本发明的打印机1除了具备多个单位头的行式头以外，还可使用具备一个单位头11的液体喷射头单元(串行头)。
在框体2的内部，虽未图示，但配设有存留墨水的墨水盒(液体供给源的一种)。而且，通过气泵等对墨水盒内加压，能够将存留在墨水盒内的墨水经由墨水供给管供给(压送)到行式头3的各头单元11中。
并且，在框体2的内部位于搬送部7的上方的区域，设定有由行式头3喷出墨水来对记录纸4进行图像等的记录(印刷)的记录位置、和在行式头3不进行记录时从记录位置退离而待机的待机位置(基准位置)。行式头3被遍布该记录位置和待机位置而延伸设置的导向轴12支承为能够移动，通过头移动机构(未图示)的作动使行式头3在待机位置和记录位置之间沿导向轴12进退移动(相对移动)。其中，对于待机位置的详细情况将在后面叙述。
供纸部6具有：拾取辊16、上下一对的供纸辊17a、17b、和架设于驱动辊18及从动辊19的环绕状运送带20。由未图示的马达旋转驱动的拾取辊16，与放置在供纸盘5上的记录纸4的最上位的纸相接并旋转，由此将该最上位的记录纸4从供纸盘5送出。而且，供纸辊17a、17b以相互夹持(nip)的状态，将从供纸盘5送出的最上位的记录纸4逐张送往运送带20。驱动辊18通过被未图示的旋转驱动源旋转驱动而驱动运送带20，将载置在该运送带20上的记录纸4送向下游侧的搬送部7。
搬送部7由张设于搬送驱动辊22及搬送从动辊23的搬送带24、和从搬送带24的内侧对载置于搬送带24的记录纸4进行支承的导向板25a、25b(压板)构成。搬送驱动辊22借助未图示的旋转驱动源，与行式头3的记录动作同步旋转，由此驱动环绕状的搬送带24。搬送带24使从供纸部6运送来的记录纸4经过行式头3的下方，在进行了图像等的记录后将其送往排纸盘10侧。
图2是表示本实施方式中的行式头3的构成的俯视图，是从喷嘴形成面侧观察的图。行式头3如图所示，将多个单位头11在与记录纸4的搬送方向(相对输送方向。以下记作第一方向X)垂直的方向(以下记作第二方向Y)上排列成两段的交错状，并安装(保持)到基座部27(本发明的滑架的一种)，形成在各单位头11上的喷嘴开口28被配设成整体能够与记录纸4的最大记录宽度对应的长度。
在基座部27上，位于各单位头11的箭头Y方向的下游侧设置有附着抑制板29(参照图2和图4)。附着抑制板29以基端安装在基座部27的状态，使前端朝下方地竖立设置。附着抑制板29被设定成，长度方向沿箭头X方向延伸，箭头X方向的宽度比单位头11的箭头X方向的宽度宽。该基座部27可移动地安装在导向轴12上，基座部27通过借助未图示的头移动机构沿导向轴12移动，使得行式头3可在待机位置与记录位置之间进退。
图3是本发明涉及的单位头的主要部分剖面图。单位头11大致具备：具有多个压电振动件30的执行元件单元31、形成从公共墨水室32(液体室)经过墨水供给口33及压力发生室34到达喷嘴开口28的一系列墨水流路的流路单元35、以及头壳36等。
头壳36是中空箱体状的外壳，在其内部形成有：用于将来自墨水侧的墨水导入到公共墨水室32侧的流路、即壳流路37；和独立收容各执行元件单元31的收容室38。该头壳36由作为热固化性树脂之一的环氧树脂成型，并在流路安装面(下面)固定有流路单元35。
上述执行元件单元31由作为压力发生机构的压电振动件30、与该压电振动件30接合的金属制固定板39、用于对压电振动件30施加来自布线基板40的驱动信号的柔性线缆41等构成。各压电振动件30以自由端部比固定板39的前端面向外侧突出的所谓悬梁状态，安装在由不锈钢等金属制板材构成的固定板39上。另外，作为压力发生单元，除了上述压电振动件以外，还可以使用静电执行元件、磁致伸缩元件、发热元件等。
流路单元35通过将由振动板42、流路基板43以及喷嘴基板44(喷嘴板)构成的流路单元构成部件以层叠的状态接合成一体而制成。该流路单元35中的压力发生室34，形成为在与喷嘴开口28的排列设置方向(喷嘴列方向)垂直的方向上细长的室。而公共墨水室32是被导入来自墨水盒侧的墨水的室。而且，被导入到该公共墨水室32的墨水经过墨水供给口33，被分配供给到各压力发生室34中。
配置在流路单元35的底部的喷嘴基板44，是以与墨点形成密度对应的间距将多个喷嘴开口28开设为列状的金属制薄板材。本实施方式的喷嘴基板44由不锈钢板材制作，喷嘴开口28的列(喷嘴列(喷嘴群的一种))，沿箭头Y方向排列设置有多个。而且，一个喷嘴列例如由360个喷嘴开口28构成。
接着，对待机位置的构成进行说明。图4是说明对单位头11的喷嘴形成面44a进行的擦拭的说明图。在打印机1的非记录区域、即待机位置，配设有作为对各单位头11的喷嘴形成面44a(喷嘴基板44的露出面)进行擦拭的擦拭部件的擦拭片46、和对单位头11的喷嘴形成面44a及附着抑制板29进行遮蔽的罩机构47。这里，列举了擦拭片46作为擦拭部件，但也可以不是由橡胶形成的刮片形状，而是以布料构成且与喷嘴形成面44a相接的部分为多个突起的部件。即，只要能实现擦拭喷嘴形成面44a的目的，则其材质或形状不受限制。
下面，对使用擦拭片46作为擦拭部件的情况进行说明。擦拭片46由橡胶或弹性体等弹性材料构成，当使行式头3沿导向轴12向箭头Y方向(本发明的擦拭方向的一种)经过擦拭片46时，擦拭片46与各单位头11的喷嘴形成面44a滑动接触，将附着在该喷嘴形成面44a上的墨水A等擦拭掉。另外，本发明的打印机1也可构成为在固定行式头3的状态下使擦拭片46朝向与箭头Y方向相反的方向移动。即，只要是使擦拭片46相对喷嘴形成面44a相对滑动的构成即可。
这里，对擦拭片46对单位头11的喷嘴形成面44a的擦拭(刮除)进行说明。在将擦拭片46的自由端(前端)定位在比单位头11的喷嘴形成面44a靠上方的状态(图4(a))的状态下，使头模块3相对擦拭片46沿箭头Y方向移动。这样一来，擦拭片46的自由端侧以向箭头Y方向的相反侧弯曲的状态滑动接触(图4(b))，擦拭附着在喷嘴形成面44a上的墨水A，使之附着在擦拭片46侧(图4(c))。然后，当擦拭片46越过喷嘴形成面44a的边缘，从弯曲的状态恢复时，附着在擦拭片46的墨水A向附着抑制板29飞溅而被弹到其上(图4(d))。另外，在未设置该附着抑制板29的情况下，从擦拭片46飞溅出来的墨水A’(图4(d)中虚线所示)，会附着在比附着抑制板29靠向箭头Y方向的下游侧而邻接的单位头11’上。
图5是对本发明所涉及的罩机构47进行说明的剖面图。罩机构47具备：对各单位头11的喷嘴形成面44a进行遮蔽的头罩48(本发明的第一罩部的一种)、和对附着抑制板29进行遮蔽的附着抑制板罩49(本发明的第二罩部的一种)。
头罩48由弹性体等弹性部件构成且形成为托盘状，底面48a以与各单位头11的喷嘴形成面44a对置的状态配置在台板58上。该头罩48通过使台板58朝向对应的单位头11的喷嘴形成面44a进出(上升)，而使底面48a与喷嘴形成面44a压接，实现密封。由此，头罩48可防止墨水溶剂从喷嘴开口28(参照图2等)蒸发，抑制墨水的增粘。
附着抑制板罩49形成为在内表面配设有吸附墨水等液体的吸收材料51的碗状，配置在台板58的与附着抑制板29对置的位置。该头罩48通过使台板58向附着抑制板29进出(上升)，使吸收材料51与附着抑制板29抵接。由此，使吸收材料51吸附附着在附着抑制板29上的墨水，可回收弹到附着抑制板29上的墨水A。
另外，本发明的附着抑制板29还可由吸收材料构成。根据该构成，通过吸附材料吸附弹落在附着抑制板29上的墨水A，可以避免附着在附着抑制板29上的墨水A向记录纸4下落。
根据本实施方式，由于按照使单位头11的喷嘴形成面44a相对具有弹性的擦拭片46滑动接触的方式，使单位头11和擦拭片46沿箭头Y方向相对移动，来擦拭喷嘴形成面，并在基座部27的单位头11的箭头Y方向的下游侧设置了附着抑制板29，所以，附着在对喷嘴形成面44a进行擦拭而弯曲的擦拭片46上的墨水A，即使因擦拭片46从弹性状态的回复而飞溅，也能通过以附着抑制板29阻挡飞溅墨水A的行进路径而使之弹到附着抑制板29上。因此，可以避免墨水A散落到单位头11的周围。结果，能够抑制因单位头11的侧面附有液滴而出现的单位喷射头11的不良、或因喷嘴基板44的喷嘴开口28上附有墨水A而发生的打印不良。
接着，对本发明的另一个实施方式进行说明。图6是对第二实施方式中的行式头3的构成进行说明的剖面图。该第二实施方式中，在基座部27上开设有狭缝53，并具有升降机构54。升降机构54具备：以设置于框体2的轴56为中心转动的转动板57a、57b、设置有头罩48的台板58、和设置有附着抑制板29的顶板59。狭缝53贯通基座部27，被设定成比附着抑制板29的箭头Y方向的宽度稍宽的尺寸，构成为能够沿上下方向抽插附着抑制板29。转动板57a、57b设有从其两端竖立设置的销60a、60b。而且，台板58及顶板59以被转动板57a、57b支承的状态相互平行配置，且在其两端设置有沿横向形成的导向孔61a、61b，该销孔的尺寸为可使插入销60a、60b插入而沿箭头Y方向滑动的程度。
而且，在擦拭状态(使用状态)下，如图6(a)所示，升降机构54下降，使附着防止板29插入到狭缝53中，附着防止板29的远离顶板59的(台板58侧的)前端位于(突出到)比单位头11的喷嘴形成面44a靠向下方的位置。因此，能够阻挡从擦拭片46溅出的墨水A的飞溅轨迹，可避免液滴弹到邻接的单位头11上。
另一方面，在擦拭以外的状态(不使用状态)下，如图6(b)所示，如果使插入在台板58的导向孔61a、61b的销60a、60b彼此朝相互靠近的方向滑动，并且使插入到顶板59的导向孔61a、61b的销60a、60b彼此朝相互靠近的方向滑动，则转动板57a、57b以轴56为中心转动，使得顶板59和台板58朝相互远离的方向分离。然后，如果使转动板57a、57b进一步转动，则升降机构54上升，由此附着抑制板29从狭缝53脱出，将附着抑制板29收纳于基座部27。因此，附着抑制板29在擦拭以外的时候被收纳于基座部27，即使墨水A弹到附着抑制板29上，也能够更可靠地防止其落到记录纸4上。
图7是表示第三实施方式中的行式头3的构成的俯视图。该第三实施方式具有下述特征：具备将按每一单位头11配置的附着抑制板29彼此相互连结的连结板63。即，连接板63配置在各单位头11的箭头X方向的两侧面。因此，能够提高基座部27的刚性。而且，由于通过附着抑制板29及连结板63包围单位头11的侧面，增大了覆盖单位头11的面积，所以，能够更可靠地防止从擦拭片46溅出的墨水A弹到单位头11上。
另外，只要是具备由多个液体喷射头构成的头模块的结构，即可应用本发明，可在液晶显示器等的滤色器的制造中使用的色彩喷射头、有机EL(Electro Luminescence)显示器、FED(面发光显示器)等的电极形成中使用的电极材料喷射头、生物芯片(生物化学元件)的制造中使用的生物体有机物喷射头等其他的液体喷射头、以及具有该喷射头的液体喷射装置中应用本发明。