JP6976735B2 - 液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置と液体吐出ヘッドの取付方法 - Google Patents

Description

本発明は液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置と液体吐出ヘッドの取付方法に関する。

画像記録等のために液体を吐出する液体吐出装置として、液体吐出の対象物（例えば記録媒体）の幅に対応した寸法を有する長尺の液体吐出ヘッドを有する装置（ページワイド型の液体吐出装置）がある。ページワイド型の液体吐出装置の液体吐出ヘッドは、移動することなく固定された状態で対象物の全幅に対して液体を吐出する。この液体吐出装置は、小型の液体吐出ヘッドが対象物の幅方向に移動しながら液体を吐出するシリアルスキャン型の装置に比べて、同時に多くの液体吐出を行うことができ、液体吐出による記録の速度が速い等の特徴を有する。

ページワイド型の液体吐出装置において、長尺の液体吐出ヘッドを交換可能な構成の装置がある。そのような液体吐出装置では、液体吐出ヘッドを装置本体の筐体に装着した時に液体を受け取るための液体経路と、液体吐出のための電力および電気信号を受け取るための電気経路が形成される。そのため、交換可能な液体吐出ヘッドは、装置本体の本体側液体用接続部と接続されて液体経路を構成するための液体用接続部と、本体側電気接続部と接続されて電気経路を構成するための電気接続部とを有する。ページワイド型の液体吐出ヘッドは、シリアルスキャン型の液体吐出ヘッドに比べて長尺であるため、長手方向において液体用接続部と電気接続部を設けることができるスペースが比較的大きい。しかし、両接続部間の間隔が大きいと、液体吐出ヘッドの取付姿勢の傾き等によって、一方の接続部が適切な位置にあっても他方の接続部が適切な位置から離れる場合がある。このような位置ずれの結果、両接続部を同時に良好に接続することが困難になるおそれがある。そのため、長尺の液体吐出ヘッドにおいては、両接続部を近接させるか、あるいは、少なくとも一方の接続部を、フレキシブルな接続機構にする必要がある。

例えば特許文献１には、長尺の液体吐出ヘッドの長手方向（液体吐出対象物の幅方向）の一方の側部の端面に、液体用接続部と電気接続部が近接して並べて設けられた構成が開示されている。特許文献２には、長尺の液体吐出ヘッドの長手方向中心付近に液体用接続部が設けられ、電気接続部としてフレキシブルケーブルを有する構成が開示されている。

特開２００９−２７９９４０号公報 特開２０１６−１７５２８２号公報

通常、液体吐出装置の液体用接続部には、エアの混入を防止するためのシールゴムなどの圧着部材が設けられている。液体用接続部に設けられたこのような圧着部材には吐出用の液体が付着して溜まりやすく、液体用接続部の接続や接続解除の際に、圧着部材等に溜まっていた液体が液体用接続部の外側に飛散する場合がある。飛散した液体が電気接続部に付着すると、電気的短絡や電気系の故障の原因になるおそれがある。特に、引用文献１に記載されている構成のように、液体用接続部と電気接続部が同一の面に並んで設けられていると、液体用接続部の外側（例えば液体用接続部を構成する液体ジョイントの周り）に飛散した液体が電気接続部に付着する可能性が高い。

一方、特許文献２のように、電気接続のためにフレキシブルケーブルが用いられる構成では、飛散した液体が電気接続部に付着する可能性は小さい。しかし、フレキシブルケーブルを用いる電気接続は、細緻な作業が必要であり、しかも液体用接続部の接続や液体吐出ヘッドの装着および取り外しとは全く別の作業として行う必要があるため、作業が煩雑で効率が悪い。

そこで、本発明の目的は、液体用接続と電気接続を容易に効率良く行うことができ、しかも液体用接続部から飛散した液体が電気接続部に付着することを抑えられる液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置と液体吐出ヘッドの取付方法を提供することにある。

本発明の、液体吐出装置の本体に取り外し可能に装着されるページワイド型の液体吐出ヘッドは、本体から液体が供給される入口側ジョイントと、本体へ液体を供給する出口側ジョイントと、入口側ジョイントと出口側ジョイントとを連通する経路中に設けられる、負圧発生機能を備えるサブタンクと、本体から電気信号が供給される電気接続部とを有し、入口側ジョイントと電気接続部は、液体吐出ヘッドの一方の側部に位置し、互いに異なる方向に向けて設けられており、入口側ジョイントは、出口側ジョイントよりもサブタンクの近くであって、かつ出口側ジョイントよりも電気接続部から離れた位置に設けられている。

液体用接続と電気接続を容易に効率良く行うことができ、しかも液体用接続部から飛散した液体が電気接続部に付着することを抑えられる液体吐出ヘッドを実現することができる。

本発明の一実施形態の液体吐出ヘッドの上面側から見た斜視図である。 図１に示す液体吐出ヘッドの底面側から見た斜視図である。 図１に示す液体吐出ヘッドを含む液体循環経路を示すブロック図である。 図１に示す液体吐出ヘッドが装着されるヘッド取付部を示す斜視図である。 図１に示す液体吐出ヘッドがヘッド取付部に装着された状態を示す斜視図である。 図１に示す液体吐出ヘッドの電気接続を説明するための斜視図である。 液体用接続部周辺の液体の飛散状態を説明するための正面図である。 本発明の他の実施形態の液体吐出ヘッドの要部の上面側から見た斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［液体吐出ヘッド］
図１は、本発明の第１の実施形態の長尺の液体吐出ヘッド１の上面側から見た斜視図である。図２はその液体吐出ヘッド１の底面側から見た斜視図である。本実施形態の液体吐出ヘッド１はインクジェット記録ヘッドであり、本実施形態の液体吐出装置はインクジェット記録装置である。この液体吐出ヘッドは、ページワイド型の液体吐出装置に用いられるページワイド型の液体吐出ヘッドであって、長手方向において液体吐出の対象物（例えば図５に示す記録媒体１０４）の寸法以上の寸法（対象物の幅以上の幅）を有する。

図１，２に示す液体吐出ヘッド１は、長尺の板状の支持部材（第１の支持部材）５の底面に長尺の板状のベース部材（第２の支持部材）４が取り付けられている。支持部材５の一側面（背面）には保護板７が取り付けられている。保護板７には回路基板６が重ね合わせて固定されている。ベース部材４の底面には複数（一例では１５個）の素子基板２が搭載され、所定の間隔で１列に並んで位置している。ベース部材４の内部には、後述する液体供給ユニット８から供給される複数種類の液体（例えば４色の液体インク）を各素子基板２へ分配する分配流路１７（図３参照）が設けられている。各素子基板２は、記録用の液体インク等の液体を吐出するための吐出口２ａと、吐出口２ａに連通する圧力室２ｂ内に配置されたエネルギー発生素子（例えば発熱素子や圧電素子など）２ｃを備えている（図３参照）。各素子基板２には、各素子基板２に対応して配置された電気配線基板（ＦＰＣ：フレキシブル配線基板）３の一端部がそれぞれ接続されている。電気配線基板３の他端部は、回路基板６にそれぞれ接続されている。すなわち、各電気配線基板３は、各素子基板２を１つの回路基板６に電気的に接続している。

回路基板６には、液体吐出装置の本体（単に「装置本体」とも言う）との電気接続のための電気接続部１６が設けられており、電気接続部１６は電気コネクタ１０と電気コネクタカバー１１を含む。電気コネクタ１０は、回路基板６の、液体吐出ヘッド１の長手方向（Ｘ方向）の一方の側部に設けられている。この液体吐出ヘッド１は、長手方向に沿う移動により装置本体に装着および取り外しされるものであり、電気コネクタ１０は、液体吐出ヘッド１の取付動作における先端側の端部付近に設けられている。そして、電気コネクタ１０は、ヘッド取付動作における前方（＋Ｘ方向）に向かって一部が開口したコネクタカバー１１によって囲まれている。

さらに、図１に示すように、支持部材５の上面には液体供給ユニット８が支持されている。液体供給ユニット８は、負圧発生手段である４個のサブタンク９と、液体用接続部１２を構成する８個の液体ジョイント１３，１４と、フィルター１９（図３参照）と、内部流路１８（図３参照）とを有する。内部流路１８は、各液体ジョイント１３，１４とベース部材４との間に位置する。図１，２に示す液体ジョイント１３，１４は、供給ユニット８の上面に設けられ、液体吐出ヘッド１の上方（Ｚ方向）に向けて開口するジョイントを含む。

この液体吐出ヘッド１は、図３に模式的に示す液体循環経路を構成する。すなわち、後述する装置本体の液体供給系（本体側液体用接続部１０２）に接続される液体用接続部１２の循環入口側の液体ジョイント１３が、液体供給ユニット８の供給側の内部流路１８に接続されている。供給側の内部流路１８は、フィルター１９を介してサブタンク９に接続されている。サブタンク９はベース部材４の内部の供給側の分配流路１７に接続され、供給側の分配流路１７は素子基板２の圧力室２ｂに接続されている。素子基板２の圧力室２ｂは、吐出口２ａに連通するとともに、ベース部材４の回収側の分配流路１７に接続されている。回収側の分配流路１７は、供給ユニット８の回収側の内部流路１８を介して、液体用接続部１２の循環出口側の液体ジョイント１４に接続されている。循環出口側の液体ジョイント１４は、装置本体の本体側液体用接続部１０２に接続される。このようにして、液体吐出ヘッド１の液体循環経路が構成されている。

［ヘッド取付部］
図４は、図１，２に示す液体吐出ヘッド１が着脱可能（取り外し可能）に装着される装置本体のヘッド取付部１００の構造を示す斜視図である。装置本体には、記録紙等の記録媒体（図６参照）１０４を搬送するためのローラ等を含む搬送機構１０３が設けられている。この搬送機構１０３の記録媒体搬送面１０６の上方に、所定の距離だけ離して配置された１対のヘッドガイドレール１０５が設けられている。ヘッドガイドレール１０５は、図２に示す液体吐出ヘッド１のベース部材４に設けられた凹状のレール溝２０に対して、スライド可能に嵌合する。また、記録媒体搬送面１０６の上方には、図示しない筐体に固定された本体側電気接続部１０１と、上昇および下降の動作が可能な本体側液体用接続部１０２とが設けられている。

［液体吐出ヘッドの取付動作］
図１，２に示す液体吐出ヘッド１を、図４に示す装置本体のヘッド取付部１００に取り付ける動作について説明する。本実施形態では、液体吐出ヘッド１を長手方向に沿って移動させることによって、装置本体のヘッド取付部１００に取り付ける。この時、ベース部材４のレール溝２０にヘッドガイドレール１０５を嵌合させた状態で、液体用接続部１２および電気接続部１６を先端側にして（＋Ｘ方向に）液体吐出ヘッド１を移動させる。ヘッドガイドレール１０５は液体吐出ヘッド１のベース部材４のレール溝２０に沿うことで、液体吐出ヘッド１を案内するとともに、記録媒体搬送面１０６と液体吐出ヘッド１の位置関係を規定する。

図５は、液体吐出ヘッド１がヘッド取付部１００に取り付けられて、液体吐出可能になった状態を示している。液体吐出ヘッド１は、素子基板２を下方（−Ｚ方向）としてヘッドガイドレール１０５（図４参照、図５では省略）に沿って、図示しない装置本体の筐体の開口部から挿入されて、長手方向（＋Ｘ方向）に移動して所定位置に固定される。この液体吐出ヘッド１の装置本体への取付動作に伴って、液体用接続部１２の接続と電気接続部１６の接続が行われる。液体吐出ヘッド１が装置本体の所定の位置に挿入されると、液体用接続部１２の液体ジョイント１３，１４が、本体側液体用接続部１０２と対向する位置に到達する。同時に、液体吐出ヘッド１の電気接続部１６が、本体側電気接続部１０１と当接する。電気接続部１６のコネクタカバー１１が本体側電気接続部１０１に当接すると、図６に示す本体側電気接続部１０１の僅かに突出している端子部１０１ａが、コネクタカバー１１の内部に浸入して電気コネクタ１０に接触し、電気的接続が行われる。これは、コネクタカバー１１が液体吐出ヘッド１の移動方向の前方（＋Ｘ方向）に向かって開口して電気コネクタ１０が露出していることと、本体側電気接続部１０１の端子部１０１ａがその反対方向（−Ｘ方向）に突出していることで実現する。すなわち、本実施形態の電気接続部１６は液体吐出ヘッド１の移動方向の前方（＋Ｘ方向）を向いており、その接続方向は＋Ｘ方向である。
一方、液体用接続部１２の液体ジョイント１３，１４が本体側液体用接続部１０２と対向した状態で、本体側液体用接続部１０２を下方（−Ｚ方向）に下降させて液体用接続部１０２に密着させる。この時、本体側液体用接続部１０２の液体供給管の先端部（不図示）が、液体ジョイント１３，１４に挿入されて接続される。液体用接続部１２の液体ジョイントは上方（＋Ｚ方向）を向いており、その接続方向は＋Ｚ方向である。

このようにして、図５に示すように装置本体のヘッド取付部１００に液体吐出ヘッド１が取り付けられると、電気接続部１６と本体側電気接続部１０１とが電気的に接続される。これにより、装置本体からの電力や電気信号は、本体側電気接続部１０１から電気接続部１６に伝達され、さらに、回路基板６および電気配線基板３を介して素子基板２のエネルギー発生素子２ｃに伝達される。エネルギー発生素子２ｃに電力や電気信号が供給されると、熱または圧力等のエネルギーを発生させて、圧力室２ｂ内の液体を吐出口２ａから外部（例えば記録媒体１０４）に向かって吐出する。

また、液体用接続部１２と本体側液体用接続部１０２とが接続されることにより、前述した液体循環経路が形成される。すなわち、本体側液体用接続部１０２から液体用接続部１２の循環入口側の液体ジョイント１３に液体が供給され、サブタンク９の負圧発生機能によって、液体は液体供給ユニット８の内部流路１８とフィルター１９を介してサブタンク９に送られる。さらに、液体はサブタンク９から、ベース部材４の分配流路１７を通って素子基板２の圧力室２ｂに供給される。そして、前述したように、エネルギー発生素子２ｃの作用により、圧力室２ｂ内の液体が吐出口２ａから外部へ吐出される。素子基板２の圧力室２ｂ内の液体のうち、吐出口２ａから外部に吐出されず、メンテナンス時にパージされることもなかった液体は、ベース部材４の回収側の分配流路１７に送られる。さらに、この液体は、供給ユニット８の回収側の内部流路１８を介して液体用接続部１２の循環出口側の液体ジョイント１４に至る。そして、液体ジョイント１４に接続されている本体側液体用接続部１０２に送られる。こうして、装置本体の本体側液体用接続部１０２と液体吐出ヘッド１とにまたがる液体循環経路が構成され、良好な液体吐出による記録等が行える。

本実施形態では４種の液体（４色の液体インク）の吐出を行うため、素子基板２、ベース部材４、液体供給ユニット８には、各色用の流路１７，１８や圧力室２ｂがそれぞれ形成されている。従って、サブタンク９や、循環入口側の液体ジョイント１３や、循環出口側の液体ジョイント１４は、それぞれ４つ設けられている。すなわち、液体用接続部１２の循環入口側の液体ジョイント１３から、液体供給ユニット８とベース部材４を介して素子基板２に至り、再びベース部材４と供給ユニット８を通って循環出口側の液体ジョイント１４に至る流路が、４系統形成されている。

以上説明したように、液体吐出ヘッド１はヘッド取付部１００に対して交換可能なユニットであり、長手方向への移動によってヘッド取付部１００への装着および取り外しが行われる。すなわち、作業者が液体吐出ヘッド１を、ヘッドガイドレール１０５に沿って長手方向のヘッド取付方向（＋Ｘ方向）に押し込み、装置本体の筐体内の所定位置まで進入させたところで装置本体に固定することにより、装着動作を行う。この所定位置とは、液体吐出ヘッド１の電気接続部１６がヘッド取付部１００の本体側電気接続部と当接して接続可能であり、かつ液体吐出ヘッド１の液体用接続部１２がヘッド取付部１００の本体側液体用接続部と対向して接続可能な位置である。そして、ヘッド取付部１００に装着された液体吐出ヘッド１を、長手方向の、ヘッド取付方向（＋Ｘ方向）と反対向きのヘッド取り外し方向（−Ｘ方向）に引き出すことで、装置本体から外部へ取り出すことができる。

本実施形態の液体吐出ヘッド１の電気接続部１６は、本体側電気接続部１０１に対面可能な位置に設けられており、液体吐出ヘッド１の取付動作を行うことで電気接続を完了することができる。すなわち、ヘッド取付方向（＋Ｘ方向）に向けて液体吐出ヘッド１を装置本体に押し込むことで、電気接続部１６と本体側電気接続部１０１との接続が行われる。装置本体は、電気接続部１６の接続が正常に行われたことを検知すると、本体側液体用接続部１０２を液体吐出ヘッド１へ向けて−Ｚ方向に下降させて、液体用接続部１６と本体側液体用接続部１０２の接続を行う。本体側液体用接続部１０２の降下と接続は、装置本体が自動的に行ってもよく、作業者が手動で行っても構わない。このようにして、電気接続と液体用接続がなされた後に、必要なパージ動作を経て液体吐出ヘッド１による液体吐出動作の準備が完了する。

本実施形態では、電気接続部１６と液体用接続部１２とが、ともに液体吐出ヘッド１の長手方向の一方の側部において互いに近接して設けられている。これにより、電気的な接続と液体用の接続の確実性を高めることができる。
仮に、電気接続部１６と液体用接続部１２とが液体吐出ヘッド１の長手方向の異なる側部に位置するなど互いに大きな間隔を置いて位置している場合には、液体吐出ヘッド１が好ましい取付姿勢に対して傾いて配置されると、接続が困難になることがある。特に長尺の液体吐出ヘッド１の場合、取付姿勢の傾きが僅かであっても、電気接続部１６と液体用接続部１２との間の間隔が大きければ、例えばＹ方向において両接続部１２，１６の好ましい位置からのそれぞれのずれ量の差が大きい。従って、電気接続部１６と液体用接続部１２のうちの一方の接続部の位置ずれを補正して好ましい位置に近づけるように位置調整しても、他方の接続部の位置ずれは依然として大きく、好ましい位置から離れている距離は依然として大きい可能性がある。すなわち、電気接続部１６と液体用接続部１２のうちの一方の接続部が本体側の接続部と接続できるように液体吐出ヘッド１の位置を調整しても、他方の接続部は本体側の他の接続部と良好に接続できないおそれがある。例えば、電気接続部１６の接続を行うことができても、液体用接続部１２の接続が不十分であり液体漏れを引き起こすといった不具合を生じる可能性がある。そのため、一方の接続部の接続を可能にするための位置調整と、他方の接続部の接続を可能にするための位置調整の両方をそれぞれ行う必要がある。

これに対し、本実施形態では、電気接続部１６と液体用接続部１２とがともに液体吐出ヘッド１の長手方向の同じ側部に位置し、しかも互いに近接して位置している。その場合、液体吐出ヘッド１が好ましい取付姿勢に対して傾いて配置されたとしても、両接続部１２，１６の好ましい位置からのずれ量の差が小さい。従って、電気接続部１６と液体用接続部１２のうちの一方の接続部を好ましい位置に近づけるように位置調整すれば、他方の接続部も好ましい位置に近づく。すなわち、一方の接続部が本体側の対応する接続部と接続できるように液体吐出ヘッド１の位置を調整すれば、他方の接続部も本体側の他の接続部と接続できる位置になる可能性が高い。また、この構成では、液体吐出ヘッド１のヘッド取付部１００への取付の際に、液体吐出ヘッド１を、電気接続部１６が設けられた側部側から装置本体の筐体内に進入させる。そのため、作業者が電気接続部１６の電気コネクタ１０や、それに近接する液体用接続部１２の液体ジョイント１３，１４に不用意に触れる可能性は低い。

前述したように、本実施形態の液体吐出ヘッド１では、電気接続部１６と液体用接続部１２とが液体吐出ヘッド１の長手方向の同じ側部において近接して位置しているため、電気接続と液体用接続を容易かつ良好に行えるという効果がある。それに加えて、本実施形態では、液体用接続部１２から飛散した液体が電気接続部１６に付着することを抑えられるという効果を奏する。その点について以下に説明する。
電気接続と液体用接続を容易かつ良好に行えるようにするために、電気接続部１６と液体用接続部１２とを液体吐出ヘッド１の長手方向の同じ側部において近接して位置させる場合には、電気接続部１６に液体が付着しないように注意する必要がある。電気接続部１６に付着する可能性があるのは、主に、装置本体の本体側液体用接続部１０２と接続される液体吐出ヘッド１の液体用接続部１２の液体ジョイント１３，１４の周辺で飛散した液体である。液体の流通を確実にするために、液体吐出ヘッド１の液体用接続部１２と装置本体の本体側液体用接続部１０２とは嵌合状態にある。例えば、図７（ａ）に示すように、液体用接続部１２の液体ジョイント１３，１４の開口端と、装置本体の本体側液体用接続部１０２の突起状の中空管であるジョイントシール１０２ａが設けられている。そして、図７（ｂ）に示すように、ジョイントシール１０２ａが液体ジョイント１３，１４の内部に挿入される。さらに、液体ジョイント１３，１４内に図示しないジョイント管が設けられており、そのジョイント管がジョイントシール１０２ａの内部に挿入される場合もある。このような構成では、主にジョイントシール１０２ａのシール作用によって接続部分からの空気や液体の漏れが防止される。このようなシール作用を及ぼすため、ジョイントシール１０２ａのゴム反力に勝る大きな挿入力によってジョイント管を挿入する必要がある。そして、そのジョイント管を抜き取る際にジョイントシール１０２ａのゴム反力によって、図７（ｃ）に示すように、ジョイントシール１０２ａと接していた液体Ｌが周囲に飛散するおそれがある。また、図７（ｂ）に示す接続時にジョイントシール１０２ａに接触して付着した液体Ｌが、図７（ａ）に示すように、ジョイントシール１０２ａが液体ジョイント１３，１４から引き抜かれた後に何らかの振動や衝撃等によって落下することがある。

図７（ａ）に示すジョイントシール１０２ａからの液体Ｌの落下による飛散や、図７（ｃ）に示すジョイントシール１０２ａの抜き取り時の液体Ｌの飛散は、ジョイントシール１０２ａと液体ジョイント１３，１４が接続されて形成される経路の周りに生じる。すなわち、飛散した液体Ｌは、図７に１点鎖線で示す仮想的なジョイント軸１５を中心とした範囲に拡がる。従って、電気的短絡や腐食の防止のために液体Ｌの付着を回避したい電気接続部１６は、仮想的なジョイント軸１５を中心とした、液体Ｌの飛散範囲から外れた位置に配置することが好ましい。ただし、前述したように、液体用接続部１２と電気接続部１６とを遠ざけて配置すると、液体吐出ヘッド１の取付姿勢の傾き等の影響により、両接続部１２，１６の良好な接続を容易に実現することができない可能性がある。従って、電気接続部１６を液体用接続部１２に比較的近接して配置しつつ、しかも液体Ｌが飛散する範囲の外側に位置させることが好ましい。

このような考察の結果、本発明では、電気接続部１６と液体用接続部１２とを、液体吐出ヘッド１の長手方向の同一の側部（一方の側部）に配置し、かつ液体吐出ヘッドの異なる面に配置している。すなわち、図１，２，５，６に示す例では、電気接続部１６は回路基板６の背面に配置され、液体用接続部１２は供給ユニット８の上面に配置されている。電気接続部１６と液体用接続部１２とは液体吐出ヘッド１の異なる面に配置されている。この点に着目すると、電気接続部１６は液体用接続部１２と同一平面上に位置しておらず、電気接続部１６は、図７（ａ），７（ｃ）に示すように液体Ｌが飛散する面に位置していないため、飛散した液体Ｌが電気接続部１６に付着するおそれは非常に小さい。

また、図１，２，５，６に示す構成では、電気接続部１６は、液体吐出ヘッド１の装着時の移動方向の前方側、すなわちヘッド取付方向（＋Ｘ方向）を向いている。一方、液体用接続部１２は、上方（＋Ｚ方向）を向いている。すなわち、電気接続部１６と液体用接続部１２は互いに異なる方向を向いている。図６（ａ），６（ｃ）に示すように＋Ｚ方向を向いた液体用接続部１２から飛散した液体が、＋Ｚ方向と直交する＋Ｘ方向に向いている電気接続部１６の内部（電気コネクタ１０）に浸入する可能性は小さい。従って、飛散した液体が電気接続部に付着するおそれは非常に小さい。本実施形態の電気接続部１６の向きと液体用接続部１２の向きは直交しているため、液体用接続部１２から飛散した液体が電気接続部１６に浸入するおそれが小さい。ここで言う電気接続部１６の向きとは、電気接続の主体になる電気コネクタ１０が、コネクタカバー１１に覆われずに露出している方向であって、本体側電気接続部１０１の端子部１０１ａが電気コネクタ１０に接近して当接するのを許容する方向である。端子部１０１ａが液体吐出ヘッド１の前方に位置する状態で液体吐出ヘッド１が＋Ｘ方向に向かって移動することによって、端子部１０１ａがコネクタカバー１１内に進入して電気コネクタ１０に接触することが可能である。このように、電気接続部１６は＋Ｘ方向を向いており、これは電気接続部１６の接続方向と言うこともできる。

液体用接続部１２の向きとは、液体ジョイント１３，１４の開口部が露出している方向であって、本体側液体用接続部１０２のジョイントシール１０２ａが液体ジョイント１３，１４に接近して挿入または嵌合するのを許容する方向である。ジョイントシール１０２ａが液体吐出ヘッド１の上方に位置する状態で液体吐出ヘッド１が＋Ｚ方向に向かって相対的に移動することによって、ジョイントシール１０２ａが液体ジョイント１３，１４内に進入または嵌合することが可能である。このように、液体用接続部１２は＋Ｚ方向を向いており、これは液体用接続部１６の接続方向と言うこともできる。

本実施形態では、電気接続部１６の本体側電気接続部１０１との接続方向が液体吐出ヘッド１の長手方向であるのに対して、液体用接続部１２の本体側液体用接続部１０２との接続方向は上下方向（液体吐出ヘッド１の板厚方向）である。このように、電気接続部１６の接続方向と液体用接続部１２の接続方向とが異なり、互いに交差し、好ましくは直交している。本体側液体用接続部１０２との接続方向が液体吐出ヘッド１の板厚方向である液体用接続部１２から飛散した液体Ｌが、本体側電気接続部１０１との接続方向が液体吐出ヘッド１の長手方向である電気接続部１６の内部（電気コネクタ）に浸入する可能性は低い。従って、飛散した液体Ｌが電気接続部に付着するおそれは非常に小さい。本実施形態の電気接続部１６の接続方向と液体用接続部１２の接続方向は直交しているため、液体用接続部１２から飛散した液体Ｌが電気接続部１６に浸入するおそれは特に小さい。

以上説明したように、本発明では、液体用接続部１２から飛散した液体Ｌが電気接続部１６に付着することを抑え、液体Ｌによる電気的短絡や腐食を抑えることができる。これは、電気接続部１６と液体用接続部１２とが、異なる面に位置していること、または、互いに異なる方向を向いていること（それぞれの接続方向が異なっていること）の、少なくとも１つを満たす構成によって実現する。より具体的な例について説明すると、本実施形態の液体吐出ヘッド１は、電気接続部１６の電気コネクタ１０（図１参照）がジョイント軸１５（図７参照）に向いて露出していない。そして、液体吐出ヘッド１のヘッド取付部１００への取付と同時に電気接続部１６と本体側電気接続部１０１の電気接続が完了し、電気コネクタ１０が他の部品（コネクタカバー１１および本体側電気接続部のカバー部）により覆われる。そのため、本体側液体用接続部１０２のジョイントシール１０２ａから落下して飛散した液体が電気コネクタ１０に付着するおそれは小さい。また、ジョイントシール１０２ａと液体用接続部１２との接続解除は、電気コネクタ１０がコネクタ部１０１ａに接続されて他の部材に覆われた状態で行われるため、接続解除の際に飛散した液体が電気コネクタ１０に付着するおそれも小さい。

本実施形態では、電気接続部１６の電気コネクタ１０がコネクタカバー１１によって５方向（ヘッド取付方向（＋Ｘ方向）を除く全ての方向）から覆われていることが、電気コネクタ１０への液体の付着の低減に寄与している。また、電気接続部１６が、液体吐出ヘッド１の長手方向において液体用接続部１２よりも外側に設けられているため、液体Ｌが飛散するおそれがあるジョイント軸１５から電気接続部１６が離れて位置し、飛散した液体Ｌが電気接続部１６に届きにくくなっている。さらに、電気接続部１６が液体ジョイント１３，１４よりも高い位置に設けられているため、ジョイントシール１０２ａの脱着により液体ジョイント１３，１４の周囲に液体Ｌが飛散しても、それよりも高い位置にある電気接続部１６に液体は届きにくい。
また、本実施形態では、保護板７が液体用接続部１２と電気接続部１６および回路基板６との間に設けられているため、液体用接続部１２の周囲に溢れたり飛散したりする液体Ｌが回路基板６や電気接続部１６に付着するおそれがより低減されている。

本実施形態は、液体吐出ヘッド１内に液体吸収体を有していない、いわゆる生インク型の液体吐出ヘッドに特に有効である。生インク型の液体吐出ヘッド１は、内部に液体を負圧保持する液体吸収体が存在しないため、液体用接続部１２から液体Ｌが溢れたり飛散したりし易いため、本実施形態により液体Ｌの電気接続部１６への付着を抑えることが極めて効果的である。

また、本実施形態は、液体の循環経路が形成される液体吐出ヘッド１に特に有効である。図１に示すように循環経路を有する構成では、１種類の液体（１色のインク）ごとに循環入口側と循環出口側の２つの液体ジョイント１３，１４が必要であり、液体の飛散を生じるおそれがある個所が、循環経路を持たない構成に比べて多い。そのため、循環経路を有する構成において、液体Ｌの電気接続部１６への付着を抑えることができる本実施形態の構成を採用することが極めて効果的である。

このように本実施形態の液体吐出ヘッド１は循環経路を有しており、サブタンク９に比較的短距離で連通する循環入口側の液体ジョイント１３が、循環出口側の液体ジョイント１４よりも、液体吐出ヘッド１の長手方向の内側すなわち中央寄りに配置されている。これは、サブタンク９内の液体が溜まる容積が、循環経路中の他の部分に比べて大きく、液体の漏れや飛散のもとになる液体が溜まりやすいことを勘案したものである。すなわち、液体の飛散は、比較的大量の液体が溜まるサブタンク９に近接する循環入口側の液体ジョイント１３のジョイント軸１５の周囲に生じる可能性が高い。そこで、この循環入口側の液体ジョイント１３と、長手方向の端部付近に位置する電気接続部１６との間隔を大きくすることで、電気接続部１６への液体Ｌの付着の可能性を低減している。また、循環入口側の液体ジョイント１３と循環出口側の液体ジョイント１４はいずれも液体吐出ヘッド１の上方に向かって開口している。それにより、本体側液体用接続部１０２が上昇した直後に循環入口側と循環出口側の液体ジョイント１３，１４に残っていた液体は、液体供給ユニット８の内部に留まり、外部に漏れることはない。

本実施形態は、液体吐出ヘッド１の取付時の移動方向と電気接続部１６の接続方向が一致し、かつ当該方向とは異なる方向にて液体用接続が行われる構造である。それにより、電気接続部１６に液体が付着するおそれは小さい。電気接続が行われた後に液体用接続部１２が本体側液体用接続部に自動的に接続される場合には、液体用接続の前後の液体飛散状態を交換作業者が視認することができない。しかし、前述した構成によって、仮に液体の飛散が生じても、飛散した液体の電気接続部１６への付着が抑えられ故障の危険が低減されるため、視認せずに液体吐出装置の通電を開始することができる。

図８は本発明の他の実施形態を示している。図８（ａ）〜８（ｃ）に示されているいずれの例も、液体吐出ヘッド１を長手方向に沿って移動させてヘッド取付部１００に装着する際に、電気接続部１６または液体用接続部１２のいずれか一方が、本体側の接続部に接続されて封止される。
図８（ａ）に示す実施形態では、第１の実施形態と同様に電気接続部１６が保護板７の背面に配置され、液体用接続部１２は液体供給ユニット８の上面に配置されている。そして、本実施形態では、液体吐出ヘッド１の長手方向において、第１の実施形態に比べて電気接続部１６が液体吐出ヘッド１の中央部側に位置しており、電気接続部１６の位置と液体用接続部１２の位置がほぼ一致している。この構成によると、電気接続部１６と液体用接続部１２が隣接している。そのため、液体吐出ヘッド１がヘッド取付部１００に対してやや傾いた状態に保持されても、電気接続部１６および液体用接続部１２を本体側電気接続部１０１および本体側液体用接続部１０２に信頼性高く接続することができる。この構成においても、液体吐出ヘッド１がヘッド取付部１００の所定位置に配置されたときに、電気接続部１６が本体側電気接続部１０１に接続されるように、本体側電気接続部１０１は図１に示す例よりも長手方向の中央部側（−Ｘ方向）に位置している。なお、電気接続部１６が、液体用接続部１２よりもさらに長手方向の中央部側に配置されていてもよい。

図８（ｂ）に示す実施形態では、電気接続部１６および液体用接続部１２の位置は第１の実施形態と同様である。ただし、液体用接続部１２の向きおよび接続方向が液体吐出ヘッドの前面側（−Ｙ方向）である。従って、図示しないが、本体側液体用接続部１２がヘッド取付部の前面側に位置し、前後に移動可能である。この構成によると、本体側液体用接続部１２とその接続方向が、保護板７から見て電気接続部１６が設けられている位置と反対側に向いている。従って、本体側液体用接続部１２から飛散した液体が電気接続部１６に付着する可能性が小さい。

図８（ｃ）に示す実施形態では、電気接続部１６および液体用接続部１２の位置は第１の実施形態と同様である。ただし、電気接続部１６の向きおよび接続方向が液体吐出ヘッドの上面側（−Ｚ方向）であり、液体用接続部１２の向きおよび接続方向がヘッド取付方向（＋Ｘ方向）に向いている。従って、図示しないが、本体側液体用接続部１０２が、液体用接続部１２と対向する位置にあり、ヘッド取付部１００のヘッド取り外し方向に向いて設けられている。そして、電気接続部１６がヘッド取付部１００の背面側に位置し、上下に移動可能である。なお、電気接続部１６の向きおよび接続方向を液体吐出ヘッド１の底面側にしてもよい。

前述した各実施形態のうちの、どの方向を向いた電気接続部１６および液体用接続部１２を採用するかは、ヘッド取付部１００の本体側電気接続部１０１および本体側液体用接続部１０２の配置の容易さや移動方向等に応じて適宜に選択可能である。また、これ以上の例示は行わないが、電気接続部１６および液体用接続部１２の位置および向き（接続方向）は任意に変更することができる。ただし、本発明では、前述したように、電気接続部１６および液体用接続部１２が液体吐出ヘッド１の長手方向の同じ側部に配置される。さらに、本発明は、電気接続部１６と液体用接続部１２とが、異なる面に位置しているか、または互いに異なる方向を向いている（それぞれの接続方向が異なっている）構成である。

１ 液体吐出ヘッド
１２ 液体用接続部
１６ 電気接続部

Claims (13)

1. 液体吐出装置の本体に取り外し可能に装着されるページワイド型の液体吐出ヘッドであって、
   前記本体から液体が供給される入口側ジョイントと、前記本体へ液体を供給する出口側ジョイントと、前記入口側ジョイントと前記出口側ジョイントとを連通する経路中に設けられる、負圧発生機能を備えるサブタンクと、前記本体から電気信号が供給される電気接続部とを有し、
   前記入口側ジョイントと前記電気接続部は、前記液体吐出ヘッドの長手方向の一方の側部に位置し、互いに異なる方向に向けて設けられており、
   前記入口側ジョイントは、前記出口側ジョイントよりも前記サブタンクの近くであって、かつ前記出口側ジョイントよりも前記電気接続部から離れた位置に設けられている、液体吐出ヘッド。
2. 液体吐出装置の本体に取り外し可能に装着されるページワイド型の液体吐出ヘッドであって、
   前記本体から液体が供給される入口側ジョイントと、前記本体へ液体を供給する出口側ジョイントと、前記入口側ジョイントと前記出口側ジョイントとを連通する経路中に設けられる、負圧発生機能を備えるサブタンクと、前記本体から電気信号が供給される電気接続部とを有し、前記入口側ジョイントと前記電気接続部は、前記液体吐出ヘッドの一方の側部において、それぞれ異なる面に位置しており、
   前記入口側ジョイントは、前記出口側ジョイントよりも前記サブタンクの近くであって、かつ前記出口側ジョイントよりも前記電気接続部から離れた位置に設けられている、液体吐出ヘッド。
3. 前記電気接続部は、前記入口側ジョイントよりも、前記液体吐出ヘッドの長手方向において外側の位置に配置されている、請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
4. 前記電気接続部は、電気コネクタと、前記電気コネクタを覆う一部が開口したコネクタカバーを含み、前記コネクタカバーの開口部は、前記液体吐出ヘッドの長手方向の外側に向けて開口している、請求項１から３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
5. 液体を吐出するためのエネルギーを発生するエネルギー発生素子と、前記エネルギー発生素子を内部に備えている圧力室と、を備えている素子基板をさらに有し、前記エネルギー発生素子は前記電気接続部に接続され、前記圧力室は前記入口側ジョイントに接続されている、請求項１から４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドが着脱可能に取り付けられる液体吐出装置の本体のヘッド取付部と、を有し、
   前記液体吐出ヘッドが前記ヘッド取付部に装着された状態で、前記電気接続部と前記入口側ジョイントのうちのいずれか一方には、前記液体吐出ヘッドの長手方向から本体側の接続部が接続されており、前記電気接続部と前記入口側ジョイントのうちの他方には、前記液体吐出ヘッドの長手方向とは異なる方向から本体側の他の接続部が接続されている、液体吐出装置。
7. 前記液体吐出ヘッドの長手方向の移動により、前記液体吐出ヘッドが前記ヘッド取付部に取り付けられるとともに、前記電気接続部と前記入口側ジョイントのうちのいずれか一方が前記本体側の接続部に接続されている、請求項６に記載の液体吐出装置。
8. 前記電気接続部と前記入口側ジョイントのうちの他方は、前記本体側の他の接続部の、前記長手方向と交差する方向の移動によって前記本体側の他の接続部に接続されている、請求項７に記載の液体吐出装置。
9. 前記本体側の他の接続部は前記長手方向に直交する方向に移動する、請求項８に記載の液体吐出装置。
10. 前記液体吐出ヘッドが前記ヘッド取付部に装着された状態で、前記入口側ジョイントは前記本体側の接続部または前記本体側の他の接続部と接続されて、前記液体吐出装置の本体と前記液体吐出ヘッドとにまたがる循環経路が構成されている、請求項７から９のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
11. ページワイド型の液体吐出ヘッドを液体吐出装置の本体に取り付ける方法であって、
    前記液体吐出ヘッドは、前記本体から液体が供給される入口側ジョイントと、前記本体へ液体を供給する出口側ジョイントと、前記入口側ジョイントと前記出口側ジョイントとを連通する経路中に設けられる、負圧発生機能を備えるサブタンクと、前記本体から電気信号が供給される電気接続部とを有し、
    前記入口側ジョイントは、前記出口側ジョイントよりも前記サブタンクの近くであって、かつ前記出口側ジョイントよりも前記電気接続部から離れた位置に設けられており、
    前記液体吐出ヘッドを長手方向に移動させることにより、前記液体吐出ヘッドを前記本体のヘッド取付部に取り付けるとともに、前記液体吐出ヘッドの前記電気接続部と前記入口側ジョイントのうちのいずれか一方を本体側の接続部に接続し、
    本体側の他の接続部を、前記長手方向と交差する方向に移動させることにより、前記電気接続部と前記入口側ジョイントのうちの他方を前記本体側の他の接続部に接続する、液体吐出ヘッドの取付方法。
12. 前記電気接続部と前記入口側ジョイントのうちの他方を前記本体側の他の接続部に接続する際に、前記本体側の他の接続部を、前記長手方向に直交する方向に移動させる、請求項１１に記載の液体吐出ヘッドの取付方法。
13. 前記入口側ジョイントを、前記本体側の接続部と前記本体側の他の接続部とのうちの液体用の接続部に接続して、前記液体吐出装置の本体と前記液体吐出ヘッドとにまたがる循環経路を構成する、請求項１１または１２に記載の液体吐出ヘッドの取付方法。

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