JP2004291535A - インクジェットヘッド及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】インクジェットヘッドの接着強度を向上させるとともに、ヘッドユニットとカバープレートとの間に介挿されるシール剤に欠陥を生じてしまうこと確実に防止する。
【解決手段】複数のノズル５４が配設されたヘッドユニット６と、ヘッドユニット６におけるノズル面側に取り付けられ、ノズル５４に対向する領域に第１の開口部４４ａを有するカバープレート４４と、ヘッドユニット６における前記ノズル面とは反対側の面に取り付けられる底板５を有する本体フレーム２と、第１の開口部４４ａの周囲でヘッドユニット６とカバープレート４４との間に介挿されるシール剤６０と、ヘッドユニット６とカバープレート４４とを接着固定する第１接着部６１と、本体フレーム２の底板５に対してヘッドユニット６及びカバープレート４４からなる組を接着固定する第２接着部６２と、を備える。
【選択図】 図６
【解決手段】複数のノズル５４が配設されたヘッドユニット６と、ヘッドユニット６におけるノズル面側に取り付けられ、ノズル５４に対向する領域に第１の開口部４４ａを有するカバープレート４４と、ヘッドユニット６における前記ノズル面とは反対側の面に取り付けられる底板５を有する本体フレーム２と、第１の開口部４４ａの周囲でヘッドユニット６とカバープレート４４との間に介挿されるシール剤６０と、ヘッドユニット６とカバープレート４４とを接着固定する第１接着部６１と、本体フレーム２の底板５に対してヘッドユニット６及びカバープレート４４からなる組を接着固定する第２接着部６２と、を備える。
【選択図】 図６
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、印字面にインクを吐出する複数のノズルが配設されたヘッドユニットと、ヘッドユニットにシール剤を介して取り付けられるカバープレートとを備えるインクジェットヘッド、及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、印字面にインクを吐出する複数のノズルが配設されたヘッドユニットと、ヘッドユニットにシール剤を介して取り付けられるカバープレートとを備えるインクジェットヘッドが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
下記特許文献１及び２に記載されたインクジェットヘッドは、いずれも、複数のヘッドユニット、そのヘッドユニットのノズルを開口から露出させてヘッドユニットを覆うカバープレート、その両者を支持する本体フレームとから構成されている。組み立てにおいて、複数のヘッドユニットがノズル配列を相互に正確に位置決めされた状態で、カバープレートの開口周囲においてカバープレートとヘッドユニットとの間にシール剤が介挿されてヘッドユニットのノズル側がカバープレートで覆われる。複数のヘッドユニットのノズルと反対側が本体フレームの底板によって覆われ、底板に形成された空所（流し込み孔）から充填された接着剤によって、複数のヘッドユニットが上記のように位置決めされた状態を維持して底板に固定される。それと同時に、カバープレートも底板に接着固定される。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−６７３４１号公報（第４頁、第５頁、第７図、第９図）
【特許文献２】
特開２００２−２３４１４４号公報（第３頁、第４頁、第６図、第７図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１及び２に記載のインクジェットヘッドの場合、ヘッドユニットは、底板に形成された空所（流し込み孔）から充填される接着剤によって本体フレームの底板に固定されるが、底板の構造及び強度上、空所を大きくとることができないため、接着剤で接着可能な位置が、制約を受けることになる。そのため、ヘッドユニットの接着強度が十分に確保できないという問題があった。
また、本体フレームに装着される前の状態のヘッドユニット及びカバープレートは、シール剤のみによって接着されている状態となっている。このため、シール剤の硬化に時間がかかる場合、ヘッドユニットとカバープレートとの間で相対変位が生じてシール剤が流動してしまい、シール剤による接着部に空隙や接着ムラ等の接着欠陥やシール欠陥を生じるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、ヘッドユニットの接着強度を向上させることができるとともに、ヘッドユニットとカバープレートとの間に生じる欠陥を防止することができるインクジェットヘッド及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載のインクジェットヘッドは、印字面にインクを吐出する複数のノズルが配設されたヘッドユニットと、前記ヘッドユニットにおける前記複数のノズルが形成されたノズル面側に取り付けられ、前記ノズルに対向する領域に第１の開口部を有するカバープレートと、前記ヘッドユニットにおける前記ノズル面とは反対側の面に取り付けられる底板を有する本体フレームと、前記第１の開口部の周囲で前記ヘッドユニットと前記カバープレートとの間に介挿されるシール剤と、前記ヘッドユニットと前記カバープレートとを接着固定する第１接着部と、前記本体フレームの前記底板に対して前記ヘッドユニット及び前記カバープレートからなる組を接着固定する第２接着部と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
この構成によると、ヘッドユニットとカバープレートとは、第１接着部で接着固定される。このため、本体フレームの底板の構造による制約を受けることなく、ヘッドユニットとカバープレートとを接着固定することができる。そして、ヘッドユニット及びカバープレートからなる組と底板は第２接着部で接着固定される。これらにより、インクジェットヘッドの接着強度をより強固なものとすることができる。
また、ヘッドユニットとカバープレートとは、組として本体フレームと接着固定される前の状態であっても、第１接着部により接着固定されるため、シール剤の硬化の状態によらず、ヘッドユニットとカバープレートとの相対位置を固定することができる。このため、ヘッドユニットとカバープレートとの間で相対変位が生じてシール剤が流動してしまい、シール部における空隙やムラ等のシール欠陥を生じてしまうことを確実に防止することができる。
【０００９】
請求項２に記載のインクジェットヘッドは、請求項１において、前記本体フレームの前記底板には、前記ヘッドユニット及び前記カバープレートからなる組に対向して第２の開口部が形成され、前記第２接着部は、平面視で前記第２の開口部と重なる位置に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
この構成によると、ヘッドユニット及びカバープレートからなる組と本体フレームとを位置決めした状態で第２の開口部から接着剤を注入するだけで第２の接着部を形成でき、本体フレームの底板に対してヘッドユニット及びカバープレートからなる組を容易に接着固定することができる。
【００１１】
請求項３に記載のインクジェットヘッドは、請求項２において、前記第１接着部は、平面視で前記第２の開口部と重ならない位置に少なくとも１箇所設けられていることを特徴とする。
【００１２】
この構成によると、第２の開口部から接着剤を注入することによっては接着することができない位置であっても、第１接着部によってヘッドユニットとカバープレートとを接着固定することができる。したがって、インクジェットヘッドの接着状態をより強固なものとすることができる。
【００１３】
請求項４に記載のインクジェットヘッドは、請求項１〜請求項３のいずれか１項において、前記複数のノズルは列状に配設され、前記第１接着部及び前記第２接着部は、前記ノズルの列と略平行な列上において略等間隔を隔てて混在して配設されていることを特徴とする。
【００１４】
この構成によると、ノズルの列と略平行な列上において略等間隔を隔てて混在して配設される第１接着部及び第２接着部によって、ノズルの列に沿って略均等に分散して配置される接着位置でインクジェットヘッドの各部品が接着固定される。このため、インクジェットヘッドの接着状態を全体としてバランスよくより強固なものとすることができる。
【００１５】
請求項５に記載のインクジェットヘッドは、請求項１〜請求項４のいずれか１項において、前記複数のノズルは列状に配設され、前記第１接着部は、前記ノズルの列と略平行な列上に配設され、その両端は、前記第２接着部の両端より外側に配設されていることを特徴とする。
【００１６】
この構成によると、ノズルの列と略平行な列上に配設される第１接着部の両端は、第２接着部の両端よりも外側に配設されるため、ノズルの列と平行な列に沿って広く分散して配置される第１接着部によってヘッドユニットとカバープレートとをより強固に固定することができる。
【００１７】
請求項６に記載のインクジェットヘッドは、請求項１〜請求項５のいずれか１項において、前記第１接着部に使用する接着剤は、前記シール剤よりも硬化速度が速いことを特徴とする。
【００１８】
この構成によると、ヘッドユニットとカバープレートとの間に介挿されるシール剤が硬化する前に、第１接着部を形成する接着剤が硬化して、ヘッドユニットとカバープレートとの相対位置を固定することができる。このため、ヘッドユニットとカバープレートとの間で相対変位が生じてシール剤による接着部に欠陥が生じることを確実に防止することができる。
【００１９】
請求項７に記載のインクジェットヘッドは、請求項１〜請求項６のいずれか１項において、前記ヘッドユニットは複数個有り、前記カバープレートは、前記各ヘッドユニットに対応して前記第１の開口部を複数有しており、前記複数のヘッドユニットは、前記ノズルを相互に位置決めした状態で、前記カバープレートに前記第１接着部によって接着固定されていることを特徴とする。
【００２０】
この構成によると、複数のヘッドユニットが、各ノズルを相互に位置決めした状態で固定され、その結果、各ヘッドユニットから吐出されるインク滴が正確に媒体上に着弾し、高品質な記録を行うことができる。
【００２１】
請求項８に記載のインクジェットヘッドは、請求項１〜請求項７のいずれか１項において、前記第１接着部は、紫外線を照射することで硬化するＵＶ硬化接着剤により接着するものであることを特徴とする。
【００２２】
この構成によると、第１接着部を形成する接着剤としてＵＶ硬化接着剤を用いることで、紫外線の照射により、第１接着部を極短時間で速やかに硬化させることができるので、ヘッドユニットとカバープレートとの間に生じる欠陥をより確実に防止することができる。
【００２３】
請求項９に記載のインクジェットヘッドは、請求項１〜請求項８のいずれか１項において、前記第２接着部は、紫外線を照射することで硬化するＵＶ硬化接着剤により接着するものであることを特徴とする。
【００２４】
この構成によると、第２接着部を形成する接着剤としてＵＶ硬化接着剤を用いることで、紫外線の照射により、第２接着部を極短時間で速やかに硬化させることができる。
【００２５】
請求項１０に記載のインクジェットヘッドは、請求項１〜請求項９のいずれか１項において、前記シール剤は、シリコン接着剤であることを特徴とする。
【００２６】
この構成によると、シール剤としてシリコン接着剤を用いることで、ヘッドユニットとカバープレートとを接着するとともに、ヘッドユニットとカバープレートとの間を密閉してシール層を容易に形成することができる。
【００２７】
請求項１１に記載のインクジェットヘッドの製造方法は、印字面にインクを吐出する複数のノズルが配設されるノズル面を有するヘッドユニットと、第１の開口部を有するカバープレートと、底板を有する本体フレームとを接着して製造するインクジェットヘッドに製造方法において、前記ヘッドユニットの複数のノズルに前記カバープレートの第１の開口部を対向させるように、前記第１の開口部の周囲において前記ヘッドユニットのノズル面と前記カバープレートとの間にシール剤を介挿する工程と、前記ヘッドユニットと前記カバープレートとを第１の接着剤で接着固定する第１の接着工程と、前記本体フレームの底板に、前記ヘッドユニット及び前記カバープレートからなる組を第２の接着剤で接着固定する第２の接着工程と、を備えることを特徴とする。
【００２８】
この構成によると、ヘッドユニットとカバープレートとは、第１の接着工程で接着固定される。このため、本体フレームの底板の構造による制約を受けることなく、ヘッドユニットとカバープレートとを接着固定することができる。そして、ヘッドユニット及びカバープレートからなる組をさらに第２の接着工程で底板に接着固定し、ヘッドユニットとカバープレートとは、第２の接着工程においても接着固定される。これらにより、インクジェットヘッドの接着強度をより強固なものとすることができる。
また、ヘッドユニットとカバープレートとは、第２の接着工程の前であっても、第１の接着工程において接着固定されるため、シール剤を介挿する工程で介挿されたシール剤の硬化の状態によらず、ヘッドユニットとカバープレートとの相対位置を固定することができる。このため、ヘッドユニットとカバープレートとの間で相対変位が生じてシール剤が流動してしまい、シール剤による接着部に空隙や接着ムラ等の接着欠陥やシール欠陥を生じてしまうことを確実に防止することができる。
【００２９】
請求項１２に記載のインクジェットヘッドの製造方法は、請求項１１において、前記底板には、第２の開口部が形成されており、前記第２の接着工程は、前記第２の開口部から第２の接着剤を注入することにより接着固定することを特徴とする。
【００３０】
この構成によると、ヘッドユニット及びカバープレートからなる組と本体フレームとを位置決めした状態で第２の開口部から接着剤を注入するだけで接着固定できるため、本体フレームの底板に対してヘッドユニット及びカバープレートからなる組を容易に接着固定することができる。
【００３１】
請求項１３に記載のインクジェットヘッドの製造方法は、請求項１２において、前記第１の接着工程は、平面視で前記第２の開口部と重ならない位置で少なくとも１箇所接着固定することを特徴とする。
【００３２】
この構成によると、第２の開口部から接着剤を注入することによっては接着することができない位置であっても、第１の接着工程においてヘッドユニットとカバープレートとを接着固定することができる。したがって、インクジェットヘッドの接着状態をより強固なものとすることができる。
【００３３】
請求項１４に記載のインクジェットヘッドの製造方法は、請求項１１〜請求項１３のいずれか１項において、前記第１の接着剤は、前記シール剤よりも硬化速度が速いことを特徴とする。
【００３４】
この構成によると、ヘッドユニットとカバープレートとの間に介挿されるシール剤が硬化する前に、第１の接着剤が硬化して、ヘッドユニットとカバープレートとの相対位置を固定することができる。このため、ヘッドユニットとカバープレートとの間で相対変位が生じてシール部に欠陥が生じることを確実に防止することができる。
【００３５】
請求項１５に記載のインクジェットヘッドの製造方法は、請求項１１〜請求項１４のいずれか１項において、前記第１の接着剤及び前記第２の接着剤の少なくともいずれか一方は、紫外線を照射することで硬化するＵＶ硬化接着剤であることを特徴とする。
【００３６】
この構成によると、第１の接着工程及び第２の接着工程の少なくともいずれか一方においてＵＶ硬化接着剤を用いることで、紫外線の照射により、接着部を極短時間で速やかに硬化させることができる。
【００３７】
請求項１６に記載のインクジェットヘッドは、請求項１１〜請求項１５のいずれか１項において、前記シール剤は、シリコン接着剤であることを特徴とする。
【００３８】
この構成によると、シール剤としてシリコン接着剤を用いることで、ヘッドユニットとカバープレートとを接着するとともに、ヘッドユニットとカバープレートとの間を密閉してシール層を容易に形成することができる。
【００３９】
請求項１７に記載のインクジェットヘッドは、請求項１１〜請求項１６のいずれか１項において、前記ヘッドユニットは複数個有り、前記カバープレートは、前記ヘッドユニットに対応して前記第１の開口部を複数有しており、前記第１の接着工程は、前記複数のヘッドユニットを、前記ノズルを相互に位置決めした状態で、前記カバープレートに前記第１の接着剤によって接着固定することを特徴とする。
【００４０】
この構成によると、複数のヘッドユニットが、各ノズルを相互に位置決めした状態で固定され、その結果、各ヘッドユニットから吐出されるインク滴が正確に媒体上に着弾し、高品質な記録を行うことができる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。図１に示すように、インクジェットヘッド１は、ポリエチレン、ポリプロピレン等の合成樹脂製の射出成形品として構成される本体フレーム２と、本体フレーム２の下面側に複数個（２個）備えられ、印字面にインクを吐出する複数のノズルが配設されたヘッドユニット６と、ヘッドユニット６の下面側に備えられるカバープレート４４と、シール剤６０（図６参照）と、第１接着部６１（図６参照）と、第２接着部６２（図６参照）と、を有している。
【００４２】
本体フレーム２は、ヘッドユニット６におけるノズル面とは反対側の面６ａに取り付けられる底板５を有し、上側が開放された略箱状に形成されている。そして、その上方からインク供給源としての４つのインクカートリッジ（図示せず）を装着自在に装着できる搭載部３を備えている。この搭載部３には、図示しないインクカートリッジのインク放出部に対して、図示しないパッキン等を介してそれぞれ接続できる４つのインク供給通路４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが、底板５を貫通して設けられている。
【００４３】
底板５には、後述する第２接着部６２を形成する接着剤（第２の接着剤）を注入するための第２の開口部９ａ、９ｂが貫通するように形成されている。第２の開口部９ａ、９ｂは、ヘッドユニット６及びカバープレート４４に対向する位置に形成されている。ヘッドユニット６及びカバープレート４４に臨む位置に形成されるこの第２の開口部９ａ、９ｂから第２の接着剤が注入されることで、ヘッドユニット６及びカバープレート４４からなる組が、底板５の下面側（図１における下側）に対して接着固定される。なお、本実施形態においては、第２の開口部はノズル列と平行に３列に形成され、そのうち中央の開口部９ａは、２つのヘッドユニット６の隣接する縁部分に跨って位置するように形成されており、両側の第２の開口部９ｂ（図１では、２個形成されるうちの一方のみを図示している）は、ヘッドユニット６の隣接する側の縁部分とは反対側の縁部分と部分的に重なって位置するように形成されている。各列の第２の開国部９ａ、９ｂは、ヘッドユニット６の縁部分に沿ってそれぞれ１個または複数個間隔をおいて設けられるが、いずれも、ヘッドユニット６の縁部分の全長に亘って延びることはない。
【００４４】
第２の開口部９ａ、９ｂの間には、ヘッドユニット６を２つ並設させて配置するための２つの支持部８、８（図２）がそれぞれ形成されている。また、支持部８の長手方向の一端部には、インク供給通路４ａ〜４ｄの下端がそれぞれ開口され、この開口の外周には平面視で略８字状等の形状に形成される嵌合溝４６が設けられている。嵌合溝４６には、軟質のゴム製等のシール性を発揮するリング状のパッキン４７が嵌合される。
【００４５】
ヘッドユニット６は、インクを吐出する複数のノズル５４が列状に配設されたノズルプレート４３と、キャビティプレート１０と、圧電アクチュエータ２０と、基板（フレキシブルフラットケーブル）４０とを備えている。
【００４６】
カバープレート４４は、例えステンレス等の金属板製であって、図２に示すように、ヘッドユニット６における複数のノズル５４が形成されたノズル面側に配置される。カバープレート４４は、ノズルプレート４３のノズル５４やその近傍の面をそれに印字用紙等が直接接触しないようにするために保護し、また圧電アクチュエータ２０、基板４０などの電気系統にインクが侵入しないようにするものであり、また、ノズル５４やその付近に付着したインクや塵を除去する際にワイパーブレード（図示せず）が摺接する個所となる。カバープレート４４は、ノズル保護面４４ｄ、その両側から折曲した折曲部４４ｂ、４４ｃを備えている。なお、ノズル保護面４４ｄの厚みは、ノズルプレート４３よりも僅かに厚くなるように形成されている。
【００４７】
カバープレート４４のノズル保護面４４ｄには、ノズル５４に対向する領域に形成された第１の開口部４４ａが貫通形成されている。第１の開口部４４ａは、各ヘッドユニット６に対応して複数備えられており、各第１の開口部４４ａから各ノズルプレート４３の複数のノズル５４が露出するように、ヘッドユニット６とカバープレート４４とが後述するように接着固定される。
【００４８】
図５に示すように、第１の開口部４４ａが各ヘッドユニット６のノズルプレート４３に対向するように、カバープレート４４がヘッドユニット６に対して配設される。そして、第１の開口部４４ａの周囲でヘッドユニット６とカバープレート４４との間には、シール剤６０が介挿される。これにより、第１の開口部４４ａの周囲部分とヘッドユニット６との間からインクが毛細管現象にて染み込んでしまうことを防止するシール機能が果たされる。シール剤としては、シリコン接着剤等を用いることができる。ヘッドユニット６とカバープレート４４とは、図６に示すように、第１接着部６１（６１ａ、６１ｂ）によって強固に接着固定されている。
【００４９】
第１の接着部は、２つのヘッドユニット６の隣接する縁部分に跨るように位置する接着部６１ａと、ヘッドユニット６の隣接する側とは反対側の縁部分に位置する接着部６１ｂとからなり、各ヘッドユニット６をそれぞれノズル列と平行な両側の縁部においてカバープレート４４に接着固定している。前者の接着部６１ａは、中央の第２の開口部９ａの列、後者の接着部６１ｂは、両側の第２の開口部９ｂの列の下方に沿ってそれぞれヘッドユニット６の縁部に沿って間隔をおいた複数箇所または縁部に沿って連続的に設けられる。両接着部６１ａ、６１ｂのヘッドユニット６の縁部に沿う長さＬａは、第２の開口部９ａ、９ｂの列の長さＬｂよりも長い。２個の（複数の）ヘッドユニット６は、ノズル５４を相互に位置決めした状態で、カバープレート４４に第１接着部６１によって接着固定されている。
【００５０】
また、図６に示すように、インクジェットヘッド１には、本体フレーム２の底板５に対してヘッドユニット６及びカバープレート４４からなる組を接着固定する第２接着部６２（６２ａ、６２ｂ）が備えられている。第２接着部６２は、第２の開口部９ａ、９ｂから注入された接着剤（第２の接着剤）によって形成されており、平面視で（図６における上側から見た場合）、第２の開口部９ａ、９ｂと重なる位置に設けられている。なお、第２接着部６２ａは第１接着部６１ａの一部と重ねられ一体化されており、第２接着部６２ｂは第２接着部６１ｂの一部と重ねられ一体化されている。
【００５１】
第１及び第２接着部６１、６２としては、紫外線を照射することで短時間で硬化するＵＶ硬化接着剤を使用することができる。第１及び第２接着部６１、６２は、シール剤６０よりも硬化速度が速く、かつ硬化後において接着強度が十分に大きい。シール剤６０は、シリコン接着剤のように硬化後においてもＵＶ接着剤のように固化するものでなくてもよく、前述のようにシール効果があればよい。なお、カバープレート４４の外周は、特許文献１に記載の構成と同様に、本体フレーム２に対してシリコン接着剤等のシール剤４５で封止されている。
【００５２】
以上の構成において、図８から明らかなように、第１接着部６１及び第２接着部６２は、ノズル５４の列Ｐと略平行な列上において略等間隔を隔てて混在して配設されている。即ち、第１接着部６１ａ、６１ｂは、ノズルの列Ｐと平行な列上に略一直線に略等間隔を隔てて配設されている。このように略均等に分散して各接着部が配設されることで、インクジェットヘッド１の接着状態をより強固なものとすることができる。
【００５３】
また、第１接着部６１の両端は、ノズルの列Ｐと略平行な方向において第２接着部６２の両端よりも外側に配設されている。即ち、第１接着部６１ａ、６１ｂは、ノズルの列Ｐと平行な方向の長さが第２接着部６２よりも長く第２接着部６２ａの両端部分の外側に配設されている。このように、ノズルの列Ｐと平行な列に沿って広く分散して第１接着部６１が配設されることで、ヘッドユニット６とカバープレート４４とをより強固に接着固定することができる。
【００５４】
次にヘッドユニット６の構成を図９〜図１４を参照して説明する。ヘッドユニット６は、複数枚の金属板が積層されて構成されるキャビティプレート１０と、キャビティプレート１０の下面側に接着剤で固定されるノズルプレート４３と、キャビティプレート１０の上面側に接着剤又は接着シートを介して積層・固定されるプレート型の圧電アクチュエータ２０と、圧電アクチュエータ２０の上面側に設けられる基板４０とを備えている。
【００５５】
図９において、基板４０は、圧電アクチュエータ２０と電気的に接続される各種配線パターンを備えたフレキシブルフラットケーブルとして構成され、図示しない外部機器と電気的に接続される。なお、基板４０は、圧電アクチュエータ２０における後述の表面電極３０、３１にて電気的に接続される。
【００５６】
図１０において、ノズルプレート４３は、キャビティプレート１０の下面側の中央部に貼設されており、合成樹脂製の薄い板状に形成されている。そして、ノズルプレート４３には、複数のノズル５４が列状に配設されて形成されており、この複数のノズル５４は、ノズルプレート４３の長手方向に沿って２列の千鳥配置状に配列されている。このノズル５４から、下側に向かってインクが吐出される。なお、ノズルプレート４３の両端位置に設けられる穴５５は、後述する位置決めするための位置決め穴５５である。
【００５７】
キャビティプレート１０は、図１０に示すように、下層プレート１１と、２枚のマニホールドプレート１２と、スペーサプレート１３と、ベースプレート１４とを備えている。これらの各プレート（１１〜１４）は、例えば薄い金属製で構成されており、接着剤にて重ね接合されている。
【００５８】
下層プレート１１は、下側にノズルプレート４３が接着され、上側にマニホールドプレート１２が接着される。２枚のマニホールドプレート１２には、インク通路１２ａ、１２ｂが、貫通路１７ａの列の両側に沿って延びるように穿設されている。ただし、下側のマニホールドプレート１２におけるインク通路１２ａは、当該マニホールドプレート１２の上側にのみ開放するように凹み形成されている。インク通路１２ａ、１２ｂの上面はスペーサプレート１３によって覆われる。下層プレート１１及び下側のマニホールドプレート１２の両端位置には、ノズルプレート４３の位置決め穴５５と対応する位置決め穴５６ａ及び５６ｂが設けられている。
【００５９】
ベースプレート１４及びスペーサプレート１３には、その長手方向の一方の端部にインク通路１２ａ、１２ｂの一端と連通する供給孔１９ａ、１９ｂが穿設されている。各供給孔１９ｂは、ヘッドユニット６を本体フレーム２に組み付けたときに、その周囲がパッキン４７に当接するとともに、本体フレーム２のインク供給通路４ａ〜４ｄとそれぞれ連通する。なお、供給孔１９ｂの上面側には、図示しないインクカートリッジから供給されるインク中の塵除去のためのフィルタ２９が接着剤にて取り付けられている。
【００６０】
ベースプレート１４には、複数の圧力室１６が、ベースプレート１４の幅方向の中心付近から幅方向外側に向かってそれぞれ延び、ベースプレート１４の長手方向に交互にずれるように配置されている。即ち、各圧力室１６は、長手方向に沿って左右２列に交互に配設されている。
【００６１】
また、各圧力室１６の先端部１６ａは、スペーサプレート１３、マニホールドプレート１２、下層プレート１１の貫通路１７ｂ、１７ａ、連通路１５を介してノズル５４とそれぞれ連通しており、各圧力室１６の他端部１６ｂは、スペーサプレート１３の貫通孔１８を介してインク通路１２ａ、１２ｂと連通している。
【００６２】
上記構成を備えることで、インク供給通路４ａ〜４ｄから供給されるインクは、ベースプレート１４の供給孔１９ｂ及びスペーサプレート１３の供給孔１９ａを経てマニホールドプレート１２のインク通路１２ａ、１２ｂへと流入し、インク通路１２ａ、１２ｂからスペーサプレート１２の貫通孔１８を通過して各圧力室１６へと各他端部１６ｂを介して分配される。そして、各圧力室１６の先端部１６ａから、スペーサプレート１３の貫通路１７ｂ、マニホールドプレート１２の貫通路１７ａ、下層プレート１１の連通孔１５を経て、ノズルプレート４３の各ノズル５４へと至る。
【００６３】
圧電アクチュエータ２０は、複数枚の圧電シートが積層した構造であって、最下段の圧電シート２２及びそれから上方へ数えて奇数段目の圧電シート２１ｂ、２１ｄ、２１ｆの上面には、キャビティプレート１０における各圧力室１６の個所毎に対応する細幅の個別電極２４が、長手方向（長辺方向）に沿って列状に形成されている。
【００６４】
また、各圧電シートのうち最下段の圧電シート２２から上方へ数えて偶数段目の圧電シート２１ａ、２１ｃ、２１ｅ、２１ｇの上面には、複数個の圧力室１６に対して共通のコモン電極２５が形成されている。
【００６５】
また、最上段のトップシート２３の上面には、その幅方向両側の長手方向に沿う縁部分に、平面視で各個別電極２４にそれぞれ対応する表面電極３０と、コモン電極２５の引出部２５ａに対応する表面電極３１とが形成されている。そして、表面電極３１と個別電極２４は、各圧電シートに穿設されたスルーホール３２内の導電性材料を介して、電気的に接続され、同様に、各コモン電極２５とそれに対応する表面電極３１とがスルーホール３３内の導電性材料を介して電気的に接続される。なお、前述したように、圧電アクチュエータ２０の上面側に、重ねて取り付けられる基板４０（図示せず）における各種配線パターンが、表面電極３０、３１に電気的に接続される。
【００６６】
ヘッドユニット６は、以上説明した構成を備えているため、圧電アクチュエータ２０における各個別電極２４のうち任意の個別電極２４とコモン電極２５との間に電圧を印加することにより、圧電シート２１ａ〜２１ｇにおける電圧が印加された個別電極２４の部分に圧電による積層方向の歪みが発生する。この歪みによってその個別電極２４に対応する圧力室１６の内容積が縮小されることにより、この圧力室１６内のインクが、ノズル５４から液滴状に吐出して、所定の印字が行われることになる。
【００６７】
次に、２個（複数個）のヘッドユニット６と、カバープレート４４と、本体フレーム２とを接着して製造するインクジェットヘッド１の製造方法について説明する。
【００６８】
図１５において、まず、カバープレート４４折曲部４４ｂ、４４ｃが突出する側を上向きにして支持手段（治具プレート）４２の上に位置決めする。なお、図示しない支持手段には、カバープレート４４の第１の開口部４４ａよりも小さい範囲で平坦に盛り上がった部分４３が形成されており、この盛り上がった平坦部分が第１の開口部４４ａ内に収まるように、カバープレート４４が位置決めされる。そして、この状態で、第１の開口部４４ａの周囲に沿って（図１６（ａ）に網掛け部分で示すように）シール剤６０が塗布される。
【００６９】
そして、図１６（ｂ）に示すように、２個のヘッドユニット６（ノズルプレート４３、キャビティプレート１０、圧電アクチュエータ２０、基板４０が一体化された状態のヘッドユニット６）をカバープレート４４の上に被せる。第１の開口部４４ａから覗いている前記平坦部分４３には、ピン４３ａが突設されており、このピンをヘッドユニット６に形成された位置決め穴５５、５６ａ、５６ｂに挿入するようにヘッドユニット６を被せることで、複数のヘッドユニット６がノズル５４を相互に正確に位置決めして配列される。これにより、ヘッドユニット６の複数のノズル５４に第１の開口部４４ａを対向させるように、第１の開口部４４ａの周囲においてヘッドユニット６のノズル面とカバープレート４４との間にシール剤６０が介挿されることになる。
【００７０】
次に、シール剤６０が未硬化の状態で、図１６（ｃ）に示すように、上から押さえ部材６３でヘッドユニット６をカバープレート４４に対して押し付ける。このように、ヘッドユニット６とカバープレート４４とが相互に動かないように押さえ部材６３で押し付けた状態で、ヘッドユニット６とカバープレート４４とを第１の接着剤で接着固定する第１の接着工程が行われる。なお、押さえ部材６３は、各ヘッドユニット６に対応する押し付け部６３ａと、把手部６３ｂとを有している。
【００７１】
第１の接着工程では、図１６（ｄ）に示すように、ヘッドユニット６の上側に露出しているキャビティプレート１０の幅方向両側の縁部分において、キャビティプレート１０の長手方向に沿って略等間隔に第１の接着剤（ＵＶ接着剤）が中空針状のディスペンサ（図示しないが後述する第２の接着剤用のものと同種）により配置される。そして、第１の接着剤に紫外線を照射して硬化させることで、インクジェットヘッド１の構成の説明において説明した第１接着部６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄが形成される。第１の接着剤を硬化させて第１接着部６１ａ〜６１ｄを形成した後は、押さえ部材６３による押し付けを解除することで、図１６（ｅ）に示すように、第１接着部６１ａ〜６１ｄで接着固定されたヘッドユニット６及びカバープレート４４からなる組が得られる。
【００７２】
以上説明した第１の接着工程においては、ヘッドユニット６とカバープレート４４との間に介挿されたシール剤６０が硬化していなくても、押さえ部材６３で押し付けられた状態で第１の接着部６１を形成して、ヘッドユニット６とカバープレート４４との相対位置を固定することができる。このため、ヘッドユニット６とカバープレート４４との間で相対変位が生じてシール剤６０が流動してしまい、シール剤６０によるシール部に空隙やシールムラ等のシール欠陥を生じてしまうことを確実に防止することができる。
【００７３】
即ち、押さえ部材６３を押し付けることでヘッドユニット６とカバープレート４４とをシール剤６０を介して一旦密着させた後、第１の接着工程を行うことなくそのまま押さえ部材６３による押し付けを解除した場合、シール剤６０が未硬化状態であるため、ヘッドユニット６とカバープレート４４との間で相対変位が生じて空隙が生じやすくなる。また、シール剤６０が流動し易く、シール剤６０の分布に例えば波状のムラができ易くなる（シール剤６０の分布が不均一に広がり易くなる）。このため、前述したような欠陥の発生を招来し易いことになる。また、シール剤６０が完全に硬化するまで押さえ部材６３で保持し続けることも考えられるが、シール剤６０の硬化速度は一般的に遅いため、生産効率の低下を招いてしまうことになる。しかし、本製造方法においては、第１の接着工程が行われるため、シール剤６０の硬化の状態によらず、ヘッドユニット６とカバープレート４４とを確実に接着固定することができ、生産効率の低下を招くことなく、シール剤６０に欠陥が生じることを確実に防止できる。
【００７４】
第１の接着工程が終了した後、図１７（ａ）に示すように、底板５に形成された凹部５ａ内に２つのヘッドユニット６が収納されるように、本体フレーム２が、ヘッドユニット６及びカバープレート４４からなる組に対して被せられる。
【００７５】
本体フレーム２を被せると、図１７（ｂ）に示すように、第２の接着剤（ＵＶ硬化接着剤）を中空針状のディスペンサによって第２の開口部９ａ、９ｂから（図中矢印方向に）注入する。そして、第２の接着剤６４を適当量充填した後、紫外線を照射することで、第２の接着剤を硬化させて第２接着部６２を形成する（図６参照）。これにより、本体フレーム２の底板５に、ヘッドユニット６及びカバープレート４４からなる組が接着固定され、この後インクジェットヘッド１が支持手段４２から取り出され、カバープレート４４の外周と本体フレーム２との間にシール剤４５が充填される。
【００７６】
以上説明したように、インクジェットヘッド１及びその製造方法によると、インクジェットヘッドの接着強度を向上させることができるとともに、ヘッドユニットとカバープレートとの間に介挿されるシール剤による接着部に欠陥を生じてしまうことを確実に防止することができる。
【００７７】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は、上述した実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能である。
【００７８】
（１）例えば、底板には、第２の開口部が設けられていないものであってもよい。この場合、ヘッドユニット及びカバープレートからなる組と本体フレームとの間に第２の接着剤を介在させた状態で本体フレームを被せるようにして接着して第２接着部を形成するもの等であってもよい。
【００７９】
（２）第１接着部は、平面視で第２の開口部と重ならない位置に設けられてなくてもよい。また、第１接着部及び第２接着部は、ノズルの列と略平行な列上において略等間隔を隔てて混在して配設されているものでなくてもよい。また、第１接着部の両端は、第２接着部の両端より外側に配設されているものでなくてもよい。
【００８０】
（３）ヘッドユニットは、２個備えられているものでなくてもよく、１個備えられているものであっても、また３個以上備えられているものであってもよい。また、第２の開口部、第１接着部、第２接着部の個数も任意に選択することができる。
【００８１】
図１８は、ヘッドユニットを４個備え、第２の開口部を同一列上に５個設けている変形例を示したインクジェットヘッド１０１を説明する図である。図１８（ａ）は、図示しないノズル列方向と平行な断面におけるインクジェットヘッド１０１の要部断面図であって、第２の接着剤が注入される前の状態を示している。図１８（ｂ）は、ヘッドユニット１０６及びカバープレート１４４からなる組を示す平面図である。本インクジェットヘッド１０１においては、本体フレーム１０２の底板１０５には、前記実施形態と同様に、ヘッドユニット１０６のノズル列と平行な縁部に沿って（ヘッドユニットが隣接する個所では両方に跨って）第２の開口部１０９が５個形成されている。また、ヘッドユニット１０６とカバープレート１４４とは、ヘッドユニット１０６のノズルと平行な縁部に沿って間隔を置いた複数箇所または連続して配置される第１接着部１６１で接着固定されている。また、第１接着部１６１の全長Ｌａは、第２の開口部１０９の全長Ｌｂよりも長く、第１接着部の両端は平面視で第２の開口部１０９と重ならない位置に設けられている。なお、第２接着部は、第２の開口部１０９から第２の接着剤が注入されて硬化することで形成される。
【００８２】
（４）シール剤は、必ずしもシリコン接着剤でなくてもよい。また、第１の接着剤及び第２の接着剤は、必ずしもＵＶ硬化接着剤でなくてもよい。ただし、この場合でも、第１の接着剤は、シール剤よりも硬化速度が速いことが望ましい。
【００８３】
（５）ヘッドユニットについては、印字面にインクを吐出する複数のノズルが配設されたものであればよく、実施形態で説明したものに限られない。即ち、キャビティプレート、圧電アクチュエータ、ノズルプレート、基板については、種々に設計を変更して実施することが可能である。
【００８４】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によると、ヘッドユニットとカバープレートとは、第１接着部で接着される。このため、本体フレームの底板の構造による制約を受けることなく、ヘッドユニットとカバープレートとを接着固定することができる。そして、ヘッドユニット及びカバープレートからなる組を底板に接着固定する第２接着部に加え、ヘッドユニットとカバープレートとは、第１接着部を介しても接着固定される。これらにより、インクジェットヘッドの接着強度をより強固なものとすることができる。
また、ヘッドユニットとカバープレートとは、組として本体フレームと接着固定される前の状態であっても、第１接着部により接着固定されるため、シール剤の硬化の状態によらず、ヘッドユニットとカバープレートとの相対位置を固定することができる。このため、ヘッドユニットとカバープレートとの間で相対変位が生じてシール剤が流動してしまい、シール部における空隙やムラ等のシール欠陥を生じてしまうことを確実に防止することができる。
【００８５】
請求項２に記載の発明によると、ヘッドユニット及びカバープレートからなる組と本体フレームとを位置決めした状態で第２の開口部から接着剤を注入するだけで第２の接着部を形成でき、本体フレームの底板に対してヘッドユニット及びカバープレートからなる組を容易に接着固定することができる。
【００８６】
請求項３に記載の発明によると、第２の開口部から接着剤を注入することによっては接着することができない位置であっても、第１接着部によってヘッドユニットとカバープレートとを接着固定することができる。したがって、インクジェットヘッドの接着状態をより強固なものとすることができる。
【００８７】
請求項４に記載の発明によると、ノズルの列と略平行な列上において略等間隔を隔てて混在して配設される第１接着部及び第２接着部によって、ノズルの列に沿って略均等に分散して配置される接着位置でインクジェットヘッドの各部品が接着固定される。このため、インクジェットヘッドの接着状態を全体としてバランスよくより強固なものとすることができる。
【００８８】
請求項５に記載の発明によると、ノズルの列と略平行な列上に配設される第１接着部の両端は、第２接着部の両端よりも外側に配設されるため、ノズルの列と平行な列に沿って広く分散して配置される第１接着部によってヘッドユニットとカバープレートとをより強固に固定することができる。
【００８９】
請求項６に記載の発明によると、ヘッドユニットとカバープレートとの間に介挿されるシール剤が硬化する前に、第１接着部を形成する接着剤が硬化して、ヘッドユニットとカバープレートとの相対位置を固定することができる。このため、ヘッドユニットとカバープレートとの間で相対変位が生じてシール剤による接着部に欠陥が生じることを確実に防止することができる。
【００９０】
請求項７に記載の発明によると、複数のヘッドユニットが、各ノズルを相互に位置決めした状態で固定され、その結果、各ヘッドユニットから吐出されるインク滴が正確に媒体上に着弾し、高品質な記録を行うことができる。
【００９１】
請求項８に記載の発明によると、第１接着部を形成する接着剤としてＵＶ硬化接着剤を用いることで、紫外線の照射により、第１接着部を極短時間で速やかに硬化させることができる。
【００９２】
請求項９に記載の発明によると、第２接着部を形成する接着剤としてＵＶ硬化接着剤を用いることで、紫外線の照射により、第２接着部を極短時間で速やかに硬化させることができるので、ヘッドユニットとカバープレートとの間に生じる欠陥をより確実に防止することができる。
【００９３】
請求項１０に記載の発明によると、シール剤としてシリコン接着剤を用いることで、ヘッドユニットとカバープレートとを接着するとともに、ヘッドユニットとカバープレートとの間を密閉してシール層を容易に形成することができる。
【００９４】
請求項１１に記載の発明によると、ヘッドユニットとカバープレートとは、第１の接着工程で接着される。このため、本体フレームの底板の構造による制約を受けることなく、ヘッドユニットとカバープレートとを接着固定することができる。そして、ヘッドユニット及びカバープレートからなる組をさらに第２の接着工程で底板に接着固定し、ヘッドユニットとカバープレートとは、第２の接着工程においても接着固定される。これらにより、インクジェットヘッドの接着強度をより強固なものとすることができる。
また、ヘッドユニットとカバープレートとは、第２の接着工程の前であっても、第１の接着工程において接着固定されるため、シール剤を介挿する工程で介挿されたシール剤の硬化の状態によらず、ヘッドユニットとカバープレートとの相対位置を固定することができる。このため、ヘッドユニットとカバープレートとの間で相対変位が生じてシール剤が流動してしまい、シール剤による接着部に空隙や接着ムラ等の接着欠陥やシール欠陥を生じてしまうことを確実に防止できる。
【００９５】
請求項１２に記載の発明によると、ヘッドユニット及びカバープレートからなる組と本体フレームとを位置決めした状態で第２の開口部から接着剤を注入するだけで接着固定できるため、本体フレームの底板に対してヘッドユニット及びカバープレートからなる組を容易に接着固定することができる。
【００９６】
請求項１３に記載の発明によると、第２の開口部から接着剤を注入することによっては接着することができない位置であっても、第１の接着工程においてヘッドユニットとカバープレートとを接着固定することができる。したがって、インクジェットヘッドの接着状態をより強固なものとすることができる。
【００９７】
請求項１４に記載の発明によると、ヘッドユニットとカバープレートとの間に介挿されるシール剤が硬化する前に、第１の接着剤が硬化して、ヘッドユニットとカバープレートとの相対位置を固定することができる。このため、ヘッドユニットとカバープレートとの間で相対変位が生じてシール部に欠陥が生じることを確実に防止できる。
【００９８】
請求項１５に記載の発明によると、第１の接着工程及び第２の接着工程の少なくともいずれか一方においてＵＶ硬化接着剤を用いることで、紫外線の照射により、接着部を極短時間で速やかに硬化させることができる。
【００９９】
請求項１６に記載の発明によると、シール剤としてシリコン接着剤を用いることで、ヘッドユニットとカバープレートとを接着するとともに、ヘッドユニットとカバープレートとの間を密閉してシール層を容易に形成することができる。
【０１００】
請求項１７に記載の発明によると、複数のヘッドユニットが、各ノズルを相互に位置決めした状態で固定され、その結果、各ヘッドユニットから吐出されるインク滴が正確に媒体上に着弾し、高品質な記録を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るインクジェットヘッドを示す分解斜視図である。
【図２】図１に示すインクジェットヘッドの分解斜視図であって、図１とは反対側から見た図である。
【図３】図１に示すインクジェットヘッドが組立てられた状態を示す斜視図である。
【図４】図１に示すインクジェットヘッドにおける本体フレームを下面側から見た図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線矢視位置に対応する要部断面図であって、各部品が固定されていない状態における各部品の対応を示すものである。
【図６】図４のＡ−Ａ線矢視位置に対応する要部断面図である。
【図７】図４のＢ−Ｂ線矢視位置に対応する要部断面図である。
【図８】図１に示すインクジェットヘッドにおけるヘッドユニット及びカバープレートからなる組を示す平面図である。
【図９】図１に示すインクジェットヘッドにおけるヘッドユニットの各部品の斜視図である。
【図１０】図１に示すインクジェットヘッドにおけるヘッドユニットのキャビティプレートの各部品及びノズルプレートの斜視図である。
【図１１】図１０に示すキャビティプレートの幅方向の拡大断面図を分解斜視図で示したものである。
【図１２】図９に示すヘッドユニットの幅方向断面図である。
【図１３】図１２に示す圧電アクチュエータの分解斜視図である。
【図１４】図１２に示すキャビティプレート及び圧電アクチュエータの分解斜視図を部分的に示したものである。
【図１５】図１に示すインクジェットヘッドの製造方法における各部品の位置決め状態の説明図である。
【図１６】図１に示すインクジェットヘッドの製造方法におけるシール工程と第１の接着工程とを説明する概略図である。
【図１７】図１に示すインクジェットヘッドの製造方法における第２の接着工程を説明する要部断面図であって、図４のＡ−Ａ線矢視位置に対応するものである。
【図１８】変形例に係るインクジェットヘッドを説明する図である。
【符号の説明】
１、１０１ インクジェットヘッド
２、１０２ 本体フレーム
５、１０５ 底板
６ １０６ ヘッドユニット
４４ａ、１４４ａ 第１の開口部
４４、１４４ カバープレート
５４ ノズル
６０ シール剤
６１、６１ａ、６１ｂ 第１接着部
６２、６２ａ、６２ｂ 第２接着部
【発明の属する技術分野】
本発明は、印字面にインクを吐出する複数のノズルが配設されたヘッドユニットと、ヘッドユニットにシール剤を介して取り付けられるカバープレートとを備えるインクジェットヘッド、及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、印字面にインクを吐出する複数のノズルが配設されたヘッドユニットと、ヘッドユニットにシール剤を介して取り付けられるカバープレートとを備えるインクジェットヘッドが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
下記特許文献１及び２に記載されたインクジェットヘッドは、いずれも、複数のヘッドユニット、そのヘッドユニットのノズルを開口から露出させてヘッドユニットを覆うカバープレート、その両者を支持する本体フレームとから構成されている。組み立てにおいて、複数のヘッドユニットがノズル配列を相互に正確に位置決めされた状態で、カバープレートの開口周囲においてカバープレートとヘッドユニットとの間にシール剤が介挿されてヘッドユニットのノズル側がカバープレートで覆われる。複数のヘッドユニットのノズルと反対側が本体フレームの底板によって覆われ、底板に形成された空所（流し込み孔）から充填された接着剤によって、複数のヘッドユニットが上記のように位置決めされた状態を維持して底板に固定される。それと同時に、カバープレートも底板に接着固定される。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−６７３４１号公報（第４頁、第５頁、第７図、第９図）
【特許文献２】
特開２００２−２３４１４４号公報（第３頁、第４頁、第６図、第７図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１及び２に記載のインクジェットヘッドの場合、ヘッドユニットは、底板に形成された空所（流し込み孔）から充填される接着剤によって本体フレームの底板に固定されるが、底板の構造及び強度上、空所を大きくとることができないため、接着剤で接着可能な位置が、制約を受けることになる。そのため、ヘッドユニットの接着強度が十分に確保できないという問題があった。
また、本体フレームに装着される前の状態のヘッドユニット及びカバープレートは、シール剤のみによって接着されている状態となっている。このため、シール剤の硬化に時間がかかる場合、ヘッドユニットとカバープレートとの間で相対変位が生じてシール剤が流動してしまい、シール剤による接着部に空隙や接着ムラ等の接着欠陥やシール欠陥を生じるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、ヘッドユニットの接着強度を向上させることができるとともに、ヘッドユニットとカバープレートとの間に生じる欠陥を防止することができるインクジェットヘッド及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載のインクジェットヘッドは、印字面にインクを吐出する複数のノズルが配設されたヘッドユニットと、前記ヘッドユニットにおける前記複数のノズルが形成されたノズル面側に取り付けられ、前記ノズルに対向する領域に第１の開口部を有するカバープレートと、前記ヘッドユニットにおける前記ノズル面とは反対側の面に取り付けられる底板を有する本体フレームと、前記第１の開口部の周囲で前記ヘッドユニットと前記カバープレートとの間に介挿されるシール剤と、前記ヘッドユニットと前記カバープレートとを接着固定する第１接着部と、前記本体フレームの前記底板に対して前記ヘッドユニット及び前記カバープレートからなる組を接着固定する第２接着部と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
この構成によると、ヘッドユニットとカバープレートとは、第１接着部で接着固定される。このため、本体フレームの底板の構造による制約を受けることなく、ヘッドユニットとカバープレートとを接着固定することができる。そして、ヘッドユニット及びカバープレートからなる組と底板は第２接着部で接着固定される。これらにより、インクジェットヘッドの接着強度をより強固なものとすることができる。
また、ヘッドユニットとカバープレートとは、組として本体フレームと接着固定される前の状態であっても、第１接着部により接着固定されるため、シール剤の硬化の状態によらず、ヘッドユニットとカバープレートとの相対位置を固定することができる。このため、ヘッドユニットとカバープレートとの間で相対変位が生じてシール剤が流動してしまい、シール部における空隙やムラ等のシール欠陥を生じてしまうことを確実に防止することができる。
【０００９】
請求項２に記載のインクジェットヘッドは、請求項１において、前記本体フレームの前記底板には、前記ヘッドユニット及び前記カバープレートからなる組に対向して第２の開口部が形成され、前記第２接着部は、平面視で前記第２の開口部と重なる位置に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
この構成によると、ヘッドユニット及びカバープレートからなる組と本体フレームとを位置決めした状態で第２の開口部から接着剤を注入するだけで第２の接着部を形成でき、本体フレームの底板に対してヘッドユニット及びカバープレートからなる組を容易に接着固定することができる。
【００１１】
請求項３に記載のインクジェットヘッドは、請求項２において、前記第１接着部は、平面視で前記第２の開口部と重ならない位置に少なくとも１箇所設けられていることを特徴とする。
【００１２】
この構成によると、第２の開口部から接着剤を注入することによっては接着することができない位置であっても、第１接着部によってヘッドユニットとカバープレートとを接着固定することができる。したがって、インクジェットヘッドの接着状態をより強固なものとすることができる。
【００１３】
請求項４に記載のインクジェットヘッドは、請求項１〜請求項３のいずれか１項において、前記複数のノズルは列状に配設され、前記第１接着部及び前記第２接着部は、前記ノズルの列と略平行な列上において略等間隔を隔てて混在して配設されていることを特徴とする。
【００１４】
この構成によると、ノズルの列と略平行な列上において略等間隔を隔てて混在して配設される第１接着部及び第２接着部によって、ノズルの列に沿って略均等に分散して配置される接着位置でインクジェットヘッドの各部品が接着固定される。このため、インクジェットヘッドの接着状態を全体としてバランスよくより強固なものとすることができる。
【００１５】
請求項５に記載のインクジェットヘッドは、請求項１〜請求項４のいずれか１項において、前記複数のノズルは列状に配設され、前記第１接着部は、前記ノズルの列と略平行な列上に配設され、その両端は、前記第２接着部の両端より外側に配設されていることを特徴とする。
【００１６】
この構成によると、ノズルの列と略平行な列上に配設される第１接着部の両端は、第２接着部の両端よりも外側に配設されるため、ノズルの列と平行な列に沿って広く分散して配置される第１接着部によってヘッドユニットとカバープレートとをより強固に固定することができる。
【００１７】
請求項６に記載のインクジェットヘッドは、請求項１〜請求項５のいずれか１項において、前記第１接着部に使用する接着剤は、前記シール剤よりも硬化速度が速いことを特徴とする。
【００１８】
この構成によると、ヘッドユニットとカバープレートとの間に介挿されるシール剤が硬化する前に、第１接着部を形成する接着剤が硬化して、ヘッドユニットとカバープレートとの相対位置を固定することができる。このため、ヘッドユニットとカバープレートとの間で相対変位が生じてシール剤による接着部に欠陥が生じることを確実に防止することができる。
【００１９】
請求項７に記載のインクジェットヘッドは、請求項１〜請求項６のいずれか１項において、前記ヘッドユニットは複数個有り、前記カバープレートは、前記各ヘッドユニットに対応して前記第１の開口部を複数有しており、前記複数のヘッドユニットは、前記ノズルを相互に位置決めした状態で、前記カバープレートに前記第１接着部によって接着固定されていることを特徴とする。
【００２０】
この構成によると、複数のヘッドユニットが、各ノズルを相互に位置決めした状態で固定され、その結果、各ヘッドユニットから吐出されるインク滴が正確に媒体上に着弾し、高品質な記録を行うことができる。
【００２１】
請求項８に記載のインクジェットヘッドは、請求項１〜請求項７のいずれか１項において、前記第１接着部は、紫外線を照射することで硬化するＵＶ硬化接着剤により接着するものであることを特徴とする。
【００２２】
この構成によると、第１接着部を形成する接着剤としてＵＶ硬化接着剤を用いることで、紫外線の照射により、第１接着部を極短時間で速やかに硬化させることができるので、ヘッドユニットとカバープレートとの間に生じる欠陥をより確実に防止することができる。
【００２３】
請求項９に記載のインクジェットヘッドは、請求項１〜請求項８のいずれか１項において、前記第２接着部は、紫外線を照射することで硬化するＵＶ硬化接着剤により接着するものであることを特徴とする。
【００２４】
この構成によると、第２接着部を形成する接着剤としてＵＶ硬化接着剤を用いることで、紫外線の照射により、第２接着部を極短時間で速やかに硬化させることができる。
【００２５】
請求項１０に記載のインクジェットヘッドは、請求項１〜請求項９のいずれか１項において、前記シール剤は、シリコン接着剤であることを特徴とする。
【００２６】
この構成によると、シール剤としてシリコン接着剤を用いることで、ヘッドユニットとカバープレートとを接着するとともに、ヘッドユニットとカバープレートとの間を密閉してシール層を容易に形成することができる。
【００２７】
請求項１１に記載のインクジェットヘッドの製造方法は、印字面にインクを吐出する複数のノズルが配設されるノズル面を有するヘッドユニットと、第１の開口部を有するカバープレートと、底板を有する本体フレームとを接着して製造するインクジェットヘッドに製造方法において、前記ヘッドユニットの複数のノズルに前記カバープレートの第１の開口部を対向させるように、前記第１の開口部の周囲において前記ヘッドユニットのノズル面と前記カバープレートとの間にシール剤を介挿する工程と、前記ヘッドユニットと前記カバープレートとを第１の接着剤で接着固定する第１の接着工程と、前記本体フレームの底板に、前記ヘッドユニット及び前記カバープレートからなる組を第２の接着剤で接着固定する第２の接着工程と、を備えることを特徴とする。
【００２８】
この構成によると、ヘッドユニットとカバープレートとは、第１の接着工程で接着固定される。このため、本体フレームの底板の構造による制約を受けることなく、ヘッドユニットとカバープレートとを接着固定することができる。そして、ヘッドユニット及びカバープレートからなる組をさらに第２の接着工程で底板に接着固定し、ヘッドユニットとカバープレートとは、第２の接着工程においても接着固定される。これらにより、インクジェットヘッドの接着強度をより強固なものとすることができる。
また、ヘッドユニットとカバープレートとは、第２の接着工程の前であっても、第１の接着工程において接着固定されるため、シール剤を介挿する工程で介挿されたシール剤の硬化の状態によらず、ヘッドユニットとカバープレートとの相対位置を固定することができる。このため、ヘッドユニットとカバープレートとの間で相対変位が生じてシール剤が流動してしまい、シール剤による接着部に空隙や接着ムラ等の接着欠陥やシール欠陥を生じてしまうことを確実に防止することができる。
【００２９】
請求項１２に記載のインクジェットヘッドの製造方法は、請求項１１において、前記底板には、第２の開口部が形成されており、前記第２の接着工程は、前記第２の開口部から第２の接着剤を注入することにより接着固定することを特徴とする。
【００３０】
この構成によると、ヘッドユニット及びカバープレートからなる組と本体フレームとを位置決めした状態で第２の開口部から接着剤を注入するだけで接着固定できるため、本体フレームの底板に対してヘッドユニット及びカバープレートからなる組を容易に接着固定することができる。
【００３１】
請求項１３に記載のインクジェットヘッドの製造方法は、請求項１２において、前記第１の接着工程は、平面視で前記第２の開口部と重ならない位置で少なくとも１箇所接着固定することを特徴とする。
【００３２】
この構成によると、第２の開口部から接着剤を注入することによっては接着することができない位置であっても、第１の接着工程においてヘッドユニットとカバープレートとを接着固定することができる。したがって、インクジェットヘッドの接着状態をより強固なものとすることができる。
【００３３】
請求項１４に記載のインクジェットヘッドの製造方法は、請求項１１〜請求項１３のいずれか１項において、前記第１の接着剤は、前記シール剤よりも硬化速度が速いことを特徴とする。
【００３４】
この構成によると、ヘッドユニットとカバープレートとの間に介挿されるシール剤が硬化する前に、第１の接着剤が硬化して、ヘッドユニットとカバープレートとの相対位置を固定することができる。このため、ヘッドユニットとカバープレートとの間で相対変位が生じてシール部に欠陥が生じることを確実に防止することができる。
【００３５】
請求項１５に記載のインクジェットヘッドの製造方法は、請求項１１〜請求項１４のいずれか１項において、前記第１の接着剤及び前記第２の接着剤の少なくともいずれか一方は、紫外線を照射することで硬化するＵＶ硬化接着剤であることを特徴とする。
【００３６】
この構成によると、第１の接着工程及び第２の接着工程の少なくともいずれか一方においてＵＶ硬化接着剤を用いることで、紫外線の照射により、接着部を極短時間で速やかに硬化させることができる。
【００３７】
請求項１６に記載のインクジェットヘッドは、請求項１１〜請求項１５のいずれか１項において、前記シール剤は、シリコン接着剤であることを特徴とする。
【００３８】
この構成によると、シール剤としてシリコン接着剤を用いることで、ヘッドユニットとカバープレートとを接着するとともに、ヘッドユニットとカバープレートとの間を密閉してシール層を容易に形成することができる。
【００３９】
請求項１７に記載のインクジェットヘッドは、請求項１１〜請求項１６のいずれか１項において、前記ヘッドユニットは複数個有り、前記カバープレートは、前記ヘッドユニットに対応して前記第１の開口部を複数有しており、前記第１の接着工程は、前記複数のヘッドユニットを、前記ノズルを相互に位置決めした状態で、前記カバープレートに前記第１の接着剤によって接着固定することを特徴とする。
【００４０】
この構成によると、複数のヘッドユニットが、各ノズルを相互に位置決めした状態で固定され、その結果、各ヘッドユニットから吐出されるインク滴が正確に媒体上に着弾し、高品質な記録を行うことができる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。図１に示すように、インクジェットヘッド１は、ポリエチレン、ポリプロピレン等の合成樹脂製の射出成形品として構成される本体フレーム２と、本体フレーム２の下面側に複数個（２個）備えられ、印字面にインクを吐出する複数のノズルが配設されたヘッドユニット６と、ヘッドユニット６の下面側に備えられるカバープレート４４と、シール剤６０（図６参照）と、第１接着部６１（図６参照）と、第２接着部６２（図６参照）と、を有している。
【００４２】
本体フレーム２は、ヘッドユニット６におけるノズル面とは反対側の面６ａに取り付けられる底板５を有し、上側が開放された略箱状に形成されている。そして、その上方からインク供給源としての４つのインクカートリッジ（図示せず）を装着自在に装着できる搭載部３を備えている。この搭載部３には、図示しないインクカートリッジのインク放出部に対して、図示しないパッキン等を介してそれぞれ接続できる４つのインク供給通路４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが、底板５を貫通して設けられている。
【００４３】
底板５には、後述する第２接着部６２を形成する接着剤（第２の接着剤）を注入するための第２の開口部９ａ、９ｂが貫通するように形成されている。第２の開口部９ａ、９ｂは、ヘッドユニット６及びカバープレート４４に対向する位置に形成されている。ヘッドユニット６及びカバープレート４４に臨む位置に形成されるこの第２の開口部９ａ、９ｂから第２の接着剤が注入されることで、ヘッドユニット６及びカバープレート４４からなる組が、底板５の下面側（図１における下側）に対して接着固定される。なお、本実施形態においては、第２の開口部はノズル列と平行に３列に形成され、そのうち中央の開口部９ａは、２つのヘッドユニット６の隣接する縁部分に跨って位置するように形成されており、両側の第２の開口部９ｂ（図１では、２個形成されるうちの一方のみを図示している）は、ヘッドユニット６の隣接する側の縁部分とは反対側の縁部分と部分的に重なって位置するように形成されている。各列の第２の開国部９ａ、９ｂは、ヘッドユニット６の縁部分に沿ってそれぞれ１個または複数個間隔をおいて設けられるが、いずれも、ヘッドユニット６の縁部分の全長に亘って延びることはない。
【００４４】
第２の開口部９ａ、９ｂの間には、ヘッドユニット６を２つ並設させて配置するための２つの支持部８、８（図２）がそれぞれ形成されている。また、支持部８の長手方向の一端部には、インク供給通路４ａ〜４ｄの下端がそれぞれ開口され、この開口の外周には平面視で略８字状等の形状に形成される嵌合溝４６が設けられている。嵌合溝４６には、軟質のゴム製等のシール性を発揮するリング状のパッキン４７が嵌合される。
【００４５】
ヘッドユニット６は、インクを吐出する複数のノズル５４が列状に配設されたノズルプレート４３と、キャビティプレート１０と、圧電アクチュエータ２０と、基板（フレキシブルフラットケーブル）４０とを備えている。
【００４６】
カバープレート４４は、例えステンレス等の金属板製であって、図２に示すように、ヘッドユニット６における複数のノズル５４が形成されたノズル面側に配置される。カバープレート４４は、ノズルプレート４３のノズル５４やその近傍の面をそれに印字用紙等が直接接触しないようにするために保護し、また圧電アクチュエータ２０、基板４０などの電気系統にインクが侵入しないようにするものであり、また、ノズル５４やその付近に付着したインクや塵を除去する際にワイパーブレード（図示せず）が摺接する個所となる。カバープレート４４は、ノズル保護面４４ｄ、その両側から折曲した折曲部４４ｂ、４４ｃを備えている。なお、ノズル保護面４４ｄの厚みは、ノズルプレート４３よりも僅かに厚くなるように形成されている。
【００４７】
カバープレート４４のノズル保護面４４ｄには、ノズル５４に対向する領域に形成された第１の開口部４４ａが貫通形成されている。第１の開口部４４ａは、各ヘッドユニット６に対応して複数備えられており、各第１の開口部４４ａから各ノズルプレート４３の複数のノズル５４が露出するように、ヘッドユニット６とカバープレート４４とが後述するように接着固定される。
【００４８】
図５に示すように、第１の開口部４４ａが各ヘッドユニット６のノズルプレート４３に対向するように、カバープレート４４がヘッドユニット６に対して配設される。そして、第１の開口部４４ａの周囲でヘッドユニット６とカバープレート４４との間には、シール剤６０が介挿される。これにより、第１の開口部４４ａの周囲部分とヘッドユニット６との間からインクが毛細管現象にて染み込んでしまうことを防止するシール機能が果たされる。シール剤としては、シリコン接着剤等を用いることができる。ヘッドユニット６とカバープレート４４とは、図６に示すように、第１接着部６１（６１ａ、６１ｂ）によって強固に接着固定されている。
【００４９】
第１の接着部は、２つのヘッドユニット６の隣接する縁部分に跨るように位置する接着部６１ａと、ヘッドユニット６の隣接する側とは反対側の縁部分に位置する接着部６１ｂとからなり、各ヘッドユニット６をそれぞれノズル列と平行な両側の縁部においてカバープレート４４に接着固定している。前者の接着部６１ａは、中央の第２の開口部９ａの列、後者の接着部６１ｂは、両側の第２の開口部９ｂの列の下方に沿ってそれぞれヘッドユニット６の縁部に沿って間隔をおいた複数箇所または縁部に沿って連続的に設けられる。両接着部６１ａ、６１ｂのヘッドユニット６の縁部に沿う長さＬａは、第２の開口部９ａ、９ｂの列の長さＬｂよりも長い。２個の（複数の）ヘッドユニット６は、ノズル５４を相互に位置決めした状態で、カバープレート４４に第１接着部６１によって接着固定されている。
【００５０】
また、図６に示すように、インクジェットヘッド１には、本体フレーム２の底板５に対してヘッドユニット６及びカバープレート４４からなる組を接着固定する第２接着部６２（６２ａ、６２ｂ）が備えられている。第２接着部６２は、第２の開口部９ａ、９ｂから注入された接着剤（第２の接着剤）によって形成されており、平面視で（図６における上側から見た場合）、第２の開口部９ａ、９ｂと重なる位置に設けられている。なお、第２接着部６２ａは第１接着部６１ａの一部と重ねられ一体化されており、第２接着部６２ｂは第２接着部６１ｂの一部と重ねられ一体化されている。
【００５１】
第１及び第２接着部６１、６２としては、紫外線を照射することで短時間で硬化するＵＶ硬化接着剤を使用することができる。第１及び第２接着部６１、６２は、シール剤６０よりも硬化速度が速く、かつ硬化後において接着強度が十分に大きい。シール剤６０は、シリコン接着剤のように硬化後においてもＵＶ接着剤のように固化するものでなくてもよく、前述のようにシール効果があればよい。なお、カバープレート４４の外周は、特許文献１に記載の構成と同様に、本体フレーム２に対してシリコン接着剤等のシール剤４５で封止されている。
【００５２】
以上の構成において、図８から明らかなように、第１接着部６１及び第２接着部６２は、ノズル５４の列Ｐと略平行な列上において略等間隔を隔てて混在して配設されている。即ち、第１接着部６１ａ、６１ｂは、ノズルの列Ｐと平行な列上に略一直線に略等間隔を隔てて配設されている。このように略均等に分散して各接着部が配設されることで、インクジェットヘッド１の接着状態をより強固なものとすることができる。
【００５３】
また、第１接着部６１の両端は、ノズルの列Ｐと略平行な方向において第２接着部６２の両端よりも外側に配設されている。即ち、第１接着部６１ａ、６１ｂは、ノズルの列Ｐと平行な方向の長さが第２接着部６２よりも長く第２接着部６２ａの両端部分の外側に配設されている。このように、ノズルの列Ｐと平行な列に沿って広く分散して第１接着部６１が配設されることで、ヘッドユニット６とカバープレート４４とをより強固に接着固定することができる。
【００５４】
次にヘッドユニット６の構成を図９〜図１４を参照して説明する。ヘッドユニット６は、複数枚の金属板が積層されて構成されるキャビティプレート１０と、キャビティプレート１０の下面側に接着剤で固定されるノズルプレート４３と、キャビティプレート１０の上面側に接着剤又は接着シートを介して積層・固定されるプレート型の圧電アクチュエータ２０と、圧電アクチュエータ２０の上面側に設けられる基板４０とを備えている。
【００５５】
図９において、基板４０は、圧電アクチュエータ２０と電気的に接続される各種配線パターンを備えたフレキシブルフラットケーブルとして構成され、図示しない外部機器と電気的に接続される。なお、基板４０は、圧電アクチュエータ２０における後述の表面電極３０、３１にて電気的に接続される。
【００５６】
図１０において、ノズルプレート４３は、キャビティプレート１０の下面側の中央部に貼設されており、合成樹脂製の薄い板状に形成されている。そして、ノズルプレート４３には、複数のノズル５４が列状に配設されて形成されており、この複数のノズル５４は、ノズルプレート４３の長手方向に沿って２列の千鳥配置状に配列されている。このノズル５４から、下側に向かってインクが吐出される。なお、ノズルプレート４３の両端位置に設けられる穴５５は、後述する位置決めするための位置決め穴５５である。
【００５７】
キャビティプレート１０は、図１０に示すように、下層プレート１１と、２枚のマニホールドプレート１２と、スペーサプレート１３と、ベースプレート１４とを備えている。これらの各プレート（１１〜１４）は、例えば薄い金属製で構成されており、接着剤にて重ね接合されている。
【００５８】
下層プレート１１は、下側にノズルプレート４３が接着され、上側にマニホールドプレート１２が接着される。２枚のマニホールドプレート１２には、インク通路１２ａ、１２ｂが、貫通路１７ａの列の両側に沿って延びるように穿設されている。ただし、下側のマニホールドプレート１２におけるインク通路１２ａは、当該マニホールドプレート１２の上側にのみ開放するように凹み形成されている。インク通路１２ａ、１２ｂの上面はスペーサプレート１３によって覆われる。下層プレート１１及び下側のマニホールドプレート１２の両端位置には、ノズルプレート４３の位置決め穴５５と対応する位置決め穴５６ａ及び５６ｂが設けられている。
【００５９】
ベースプレート１４及びスペーサプレート１３には、その長手方向の一方の端部にインク通路１２ａ、１２ｂの一端と連通する供給孔１９ａ、１９ｂが穿設されている。各供給孔１９ｂは、ヘッドユニット６を本体フレーム２に組み付けたときに、その周囲がパッキン４７に当接するとともに、本体フレーム２のインク供給通路４ａ〜４ｄとそれぞれ連通する。なお、供給孔１９ｂの上面側には、図示しないインクカートリッジから供給されるインク中の塵除去のためのフィルタ２９が接着剤にて取り付けられている。
【００６０】
ベースプレート１４には、複数の圧力室１６が、ベースプレート１４の幅方向の中心付近から幅方向外側に向かってそれぞれ延び、ベースプレート１４の長手方向に交互にずれるように配置されている。即ち、各圧力室１６は、長手方向に沿って左右２列に交互に配設されている。
【００６１】
また、各圧力室１６の先端部１６ａは、スペーサプレート１３、マニホールドプレート１２、下層プレート１１の貫通路１７ｂ、１７ａ、連通路１５を介してノズル５４とそれぞれ連通しており、各圧力室１６の他端部１６ｂは、スペーサプレート１３の貫通孔１８を介してインク通路１２ａ、１２ｂと連通している。
【００６２】
上記構成を備えることで、インク供給通路４ａ〜４ｄから供給されるインクは、ベースプレート１４の供給孔１９ｂ及びスペーサプレート１３の供給孔１９ａを経てマニホールドプレート１２のインク通路１２ａ、１２ｂへと流入し、インク通路１２ａ、１２ｂからスペーサプレート１２の貫通孔１８を通過して各圧力室１６へと各他端部１６ｂを介して分配される。そして、各圧力室１６の先端部１６ａから、スペーサプレート１３の貫通路１７ｂ、マニホールドプレート１２の貫通路１７ａ、下層プレート１１の連通孔１５を経て、ノズルプレート４３の各ノズル５４へと至る。
【００６３】
圧電アクチュエータ２０は、複数枚の圧電シートが積層した構造であって、最下段の圧電シート２２及びそれから上方へ数えて奇数段目の圧電シート２１ｂ、２１ｄ、２１ｆの上面には、キャビティプレート１０における各圧力室１６の個所毎に対応する細幅の個別電極２４が、長手方向（長辺方向）に沿って列状に形成されている。
【００６４】
また、各圧電シートのうち最下段の圧電シート２２から上方へ数えて偶数段目の圧電シート２１ａ、２１ｃ、２１ｅ、２１ｇの上面には、複数個の圧力室１６に対して共通のコモン電極２５が形成されている。
【００６５】
また、最上段のトップシート２３の上面には、その幅方向両側の長手方向に沿う縁部分に、平面視で各個別電極２４にそれぞれ対応する表面電極３０と、コモン電極２５の引出部２５ａに対応する表面電極３１とが形成されている。そして、表面電極３１と個別電極２４は、各圧電シートに穿設されたスルーホール３２内の導電性材料を介して、電気的に接続され、同様に、各コモン電極２５とそれに対応する表面電極３１とがスルーホール３３内の導電性材料を介して電気的に接続される。なお、前述したように、圧電アクチュエータ２０の上面側に、重ねて取り付けられる基板４０（図示せず）における各種配線パターンが、表面電極３０、３１に電気的に接続される。
【００６６】
ヘッドユニット６は、以上説明した構成を備えているため、圧電アクチュエータ２０における各個別電極２４のうち任意の個別電極２４とコモン電極２５との間に電圧を印加することにより、圧電シート２１ａ〜２１ｇにおける電圧が印加された個別電極２４の部分に圧電による積層方向の歪みが発生する。この歪みによってその個別電極２４に対応する圧力室１６の内容積が縮小されることにより、この圧力室１６内のインクが、ノズル５４から液滴状に吐出して、所定の印字が行われることになる。
【００６７】
次に、２個（複数個）のヘッドユニット６と、カバープレート４４と、本体フレーム２とを接着して製造するインクジェットヘッド１の製造方法について説明する。
【００６８】
図１５において、まず、カバープレート４４折曲部４４ｂ、４４ｃが突出する側を上向きにして支持手段（治具プレート）４２の上に位置決めする。なお、図示しない支持手段には、カバープレート４４の第１の開口部４４ａよりも小さい範囲で平坦に盛り上がった部分４３が形成されており、この盛り上がった平坦部分が第１の開口部４４ａ内に収まるように、カバープレート４４が位置決めされる。そして、この状態で、第１の開口部４４ａの周囲に沿って（図１６（ａ）に網掛け部分で示すように）シール剤６０が塗布される。
【００６９】
そして、図１６（ｂ）に示すように、２個のヘッドユニット６（ノズルプレート４３、キャビティプレート１０、圧電アクチュエータ２０、基板４０が一体化された状態のヘッドユニット６）をカバープレート４４の上に被せる。第１の開口部４４ａから覗いている前記平坦部分４３には、ピン４３ａが突設されており、このピンをヘッドユニット６に形成された位置決め穴５５、５６ａ、５６ｂに挿入するようにヘッドユニット６を被せることで、複数のヘッドユニット６がノズル５４を相互に正確に位置決めして配列される。これにより、ヘッドユニット６の複数のノズル５４に第１の開口部４４ａを対向させるように、第１の開口部４４ａの周囲においてヘッドユニット６のノズル面とカバープレート４４との間にシール剤６０が介挿されることになる。
【００７０】
次に、シール剤６０が未硬化の状態で、図１６（ｃ）に示すように、上から押さえ部材６３でヘッドユニット６をカバープレート４４に対して押し付ける。このように、ヘッドユニット６とカバープレート４４とが相互に動かないように押さえ部材６３で押し付けた状態で、ヘッドユニット６とカバープレート４４とを第１の接着剤で接着固定する第１の接着工程が行われる。なお、押さえ部材６３は、各ヘッドユニット６に対応する押し付け部６３ａと、把手部６３ｂとを有している。
【００７１】
第１の接着工程では、図１６（ｄ）に示すように、ヘッドユニット６の上側に露出しているキャビティプレート１０の幅方向両側の縁部分において、キャビティプレート１０の長手方向に沿って略等間隔に第１の接着剤（ＵＶ接着剤）が中空針状のディスペンサ（図示しないが後述する第２の接着剤用のものと同種）により配置される。そして、第１の接着剤に紫外線を照射して硬化させることで、インクジェットヘッド１の構成の説明において説明した第１接着部６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄが形成される。第１の接着剤を硬化させて第１接着部６１ａ〜６１ｄを形成した後は、押さえ部材６３による押し付けを解除することで、図１６（ｅ）に示すように、第１接着部６１ａ〜６１ｄで接着固定されたヘッドユニット６及びカバープレート４４からなる組が得られる。
【００７２】
以上説明した第１の接着工程においては、ヘッドユニット６とカバープレート４４との間に介挿されたシール剤６０が硬化していなくても、押さえ部材６３で押し付けられた状態で第１の接着部６１を形成して、ヘッドユニット６とカバープレート４４との相対位置を固定することができる。このため、ヘッドユニット６とカバープレート４４との間で相対変位が生じてシール剤６０が流動してしまい、シール剤６０によるシール部に空隙やシールムラ等のシール欠陥を生じてしまうことを確実に防止することができる。
【００７３】
即ち、押さえ部材６３を押し付けることでヘッドユニット６とカバープレート４４とをシール剤６０を介して一旦密着させた後、第１の接着工程を行うことなくそのまま押さえ部材６３による押し付けを解除した場合、シール剤６０が未硬化状態であるため、ヘッドユニット６とカバープレート４４との間で相対変位が生じて空隙が生じやすくなる。また、シール剤６０が流動し易く、シール剤６０の分布に例えば波状のムラができ易くなる（シール剤６０の分布が不均一に広がり易くなる）。このため、前述したような欠陥の発生を招来し易いことになる。また、シール剤６０が完全に硬化するまで押さえ部材６３で保持し続けることも考えられるが、シール剤６０の硬化速度は一般的に遅いため、生産効率の低下を招いてしまうことになる。しかし、本製造方法においては、第１の接着工程が行われるため、シール剤６０の硬化の状態によらず、ヘッドユニット６とカバープレート４４とを確実に接着固定することができ、生産効率の低下を招くことなく、シール剤６０に欠陥が生じることを確実に防止できる。
【００７４】
第１の接着工程が終了した後、図１７（ａ）に示すように、底板５に形成された凹部５ａ内に２つのヘッドユニット６が収納されるように、本体フレーム２が、ヘッドユニット６及びカバープレート４４からなる組に対して被せられる。
【００７５】
本体フレーム２を被せると、図１７（ｂ）に示すように、第２の接着剤（ＵＶ硬化接着剤）を中空針状のディスペンサによって第２の開口部９ａ、９ｂから（図中矢印方向に）注入する。そして、第２の接着剤６４を適当量充填した後、紫外線を照射することで、第２の接着剤を硬化させて第２接着部６２を形成する（図６参照）。これにより、本体フレーム２の底板５に、ヘッドユニット６及びカバープレート４４からなる組が接着固定され、この後インクジェットヘッド１が支持手段４２から取り出され、カバープレート４４の外周と本体フレーム２との間にシール剤４５が充填される。
【００７６】
以上説明したように、インクジェットヘッド１及びその製造方法によると、インクジェットヘッドの接着強度を向上させることができるとともに、ヘッドユニットとカバープレートとの間に介挿されるシール剤による接着部に欠陥を生じてしまうことを確実に防止することができる。
【００７７】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は、上述した実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能である。
【００７８】
（１）例えば、底板には、第２の開口部が設けられていないものであってもよい。この場合、ヘッドユニット及びカバープレートからなる組と本体フレームとの間に第２の接着剤を介在させた状態で本体フレームを被せるようにして接着して第２接着部を形成するもの等であってもよい。
【００７９】
（２）第１接着部は、平面視で第２の開口部と重ならない位置に設けられてなくてもよい。また、第１接着部及び第２接着部は、ノズルの列と略平行な列上において略等間隔を隔てて混在して配設されているものでなくてもよい。また、第１接着部の両端は、第２接着部の両端より外側に配設されているものでなくてもよい。
【００８０】
（３）ヘッドユニットは、２個備えられているものでなくてもよく、１個備えられているものであっても、また３個以上備えられているものであってもよい。また、第２の開口部、第１接着部、第２接着部の個数も任意に選択することができる。
【００８１】
図１８は、ヘッドユニットを４個備え、第２の開口部を同一列上に５個設けている変形例を示したインクジェットヘッド１０１を説明する図である。図１８（ａ）は、図示しないノズル列方向と平行な断面におけるインクジェットヘッド１０１の要部断面図であって、第２の接着剤が注入される前の状態を示している。図１８（ｂ）は、ヘッドユニット１０６及びカバープレート１４４からなる組を示す平面図である。本インクジェットヘッド１０１においては、本体フレーム１０２の底板１０５には、前記実施形態と同様に、ヘッドユニット１０６のノズル列と平行な縁部に沿って（ヘッドユニットが隣接する個所では両方に跨って）第２の開口部１０９が５個形成されている。また、ヘッドユニット１０６とカバープレート１４４とは、ヘッドユニット１０６のノズルと平行な縁部に沿って間隔を置いた複数箇所または連続して配置される第１接着部１６１で接着固定されている。また、第１接着部１６１の全長Ｌａは、第２の開口部１０９の全長Ｌｂよりも長く、第１接着部の両端は平面視で第２の開口部１０９と重ならない位置に設けられている。なお、第２接着部は、第２の開口部１０９から第２の接着剤が注入されて硬化することで形成される。
【００８２】
（４）シール剤は、必ずしもシリコン接着剤でなくてもよい。また、第１の接着剤及び第２の接着剤は、必ずしもＵＶ硬化接着剤でなくてもよい。ただし、この場合でも、第１の接着剤は、シール剤よりも硬化速度が速いことが望ましい。
【００８３】
（５）ヘッドユニットについては、印字面にインクを吐出する複数のノズルが配設されたものであればよく、実施形態で説明したものに限られない。即ち、キャビティプレート、圧電アクチュエータ、ノズルプレート、基板については、種々に設計を変更して実施することが可能である。
【００８４】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によると、ヘッドユニットとカバープレートとは、第１接着部で接着される。このため、本体フレームの底板の構造による制約を受けることなく、ヘッドユニットとカバープレートとを接着固定することができる。そして、ヘッドユニット及びカバープレートからなる組を底板に接着固定する第２接着部に加え、ヘッドユニットとカバープレートとは、第１接着部を介しても接着固定される。これらにより、インクジェットヘッドの接着強度をより強固なものとすることができる。
また、ヘッドユニットとカバープレートとは、組として本体フレームと接着固定される前の状態であっても、第１接着部により接着固定されるため、シール剤の硬化の状態によらず、ヘッドユニットとカバープレートとの相対位置を固定することができる。このため、ヘッドユニットとカバープレートとの間で相対変位が生じてシール剤が流動してしまい、シール部における空隙やムラ等のシール欠陥を生じてしまうことを確実に防止することができる。
【００８５】
請求項２に記載の発明によると、ヘッドユニット及びカバープレートからなる組と本体フレームとを位置決めした状態で第２の開口部から接着剤を注入するだけで第２の接着部を形成でき、本体フレームの底板に対してヘッドユニット及びカバープレートからなる組を容易に接着固定することができる。
【００８６】
請求項３に記載の発明によると、第２の開口部から接着剤を注入することによっては接着することができない位置であっても、第１接着部によってヘッドユニットとカバープレートとを接着固定することができる。したがって、インクジェットヘッドの接着状態をより強固なものとすることができる。
【００８７】
請求項４に記載の発明によると、ノズルの列と略平行な列上において略等間隔を隔てて混在して配設される第１接着部及び第２接着部によって、ノズルの列に沿って略均等に分散して配置される接着位置でインクジェットヘッドの各部品が接着固定される。このため、インクジェットヘッドの接着状態を全体としてバランスよくより強固なものとすることができる。
【００８８】
請求項５に記載の発明によると、ノズルの列と略平行な列上に配設される第１接着部の両端は、第２接着部の両端よりも外側に配設されるため、ノズルの列と平行な列に沿って広く分散して配置される第１接着部によってヘッドユニットとカバープレートとをより強固に固定することができる。
【００８９】
請求項６に記載の発明によると、ヘッドユニットとカバープレートとの間に介挿されるシール剤が硬化する前に、第１接着部を形成する接着剤が硬化して、ヘッドユニットとカバープレートとの相対位置を固定することができる。このため、ヘッドユニットとカバープレートとの間で相対変位が生じてシール剤による接着部に欠陥が生じることを確実に防止することができる。
【００９０】
請求項７に記載の発明によると、複数のヘッドユニットが、各ノズルを相互に位置決めした状態で固定され、その結果、各ヘッドユニットから吐出されるインク滴が正確に媒体上に着弾し、高品質な記録を行うことができる。
【００９１】
請求項８に記載の発明によると、第１接着部を形成する接着剤としてＵＶ硬化接着剤を用いることで、紫外線の照射により、第１接着部を極短時間で速やかに硬化させることができる。
【００９２】
請求項９に記載の発明によると、第２接着部を形成する接着剤としてＵＶ硬化接着剤を用いることで、紫外線の照射により、第２接着部を極短時間で速やかに硬化させることができるので、ヘッドユニットとカバープレートとの間に生じる欠陥をより確実に防止することができる。
【００９３】
請求項１０に記載の発明によると、シール剤としてシリコン接着剤を用いることで、ヘッドユニットとカバープレートとを接着するとともに、ヘッドユニットとカバープレートとの間を密閉してシール層を容易に形成することができる。
【００９４】
請求項１１に記載の発明によると、ヘッドユニットとカバープレートとは、第１の接着工程で接着される。このため、本体フレームの底板の構造による制約を受けることなく、ヘッドユニットとカバープレートとを接着固定することができる。そして、ヘッドユニット及びカバープレートからなる組をさらに第２の接着工程で底板に接着固定し、ヘッドユニットとカバープレートとは、第２の接着工程においても接着固定される。これらにより、インクジェットヘッドの接着強度をより強固なものとすることができる。
また、ヘッドユニットとカバープレートとは、第２の接着工程の前であっても、第１の接着工程において接着固定されるため、シール剤を介挿する工程で介挿されたシール剤の硬化の状態によらず、ヘッドユニットとカバープレートとの相対位置を固定することができる。このため、ヘッドユニットとカバープレートとの間で相対変位が生じてシール剤が流動してしまい、シール剤による接着部に空隙や接着ムラ等の接着欠陥やシール欠陥を生じてしまうことを確実に防止できる。
【００９５】
請求項１２に記載の発明によると、ヘッドユニット及びカバープレートからなる組と本体フレームとを位置決めした状態で第２の開口部から接着剤を注入するだけで接着固定できるため、本体フレームの底板に対してヘッドユニット及びカバープレートからなる組を容易に接着固定することができる。
【００９６】
請求項１３に記載の発明によると、第２の開口部から接着剤を注入することによっては接着することができない位置であっても、第１の接着工程においてヘッドユニットとカバープレートとを接着固定することができる。したがって、インクジェットヘッドの接着状態をより強固なものとすることができる。
【００９７】
請求項１４に記載の発明によると、ヘッドユニットとカバープレートとの間に介挿されるシール剤が硬化する前に、第１の接着剤が硬化して、ヘッドユニットとカバープレートとの相対位置を固定することができる。このため、ヘッドユニットとカバープレートとの間で相対変位が生じてシール部に欠陥が生じることを確実に防止できる。
【００９８】
請求項１５に記載の発明によると、第１の接着工程及び第２の接着工程の少なくともいずれか一方においてＵＶ硬化接着剤を用いることで、紫外線の照射により、接着部を極短時間で速やかに硬化させることができる。
【００９９】
請求項１６に記載の発明によると、シール剤としてシリコン接着剤を用いることで、ヘッドユニットとカバープレートとを接着するとともに、ヘッドユニットとカバープレートとの間を密閉してシール層を容易に形成することができる。
【０１００】
請求項１７に記載の発明によると、複数のヘッドユニットが、各ノズルを相互に位置決めした状態で固定され、その結果、各ヘッドユニットから吐出されるインク滴が正確に媒体上に着弾し、高品質な記録を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るインクジェットヘッドを示す分解斜視図である。
【図２】図１に示すインクジェットヘッドの分解斜視図であって、図１とは反対側から見た図である。
【図３】図１に示すインクジェットヘッドが組立てられた状態を示す斜視図である。
【図４】図１に示すインクジェットヘッドにおける本体フレームを下面側から見た図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線矢視位置に対応する要部断面図であって、各部品が固定されていない状態における各部品の対応を示すものである。
【図６】図４のＡ−Ａ線矢視位置に対応する要部断面図である。
【図７】図４のＢ−Ｂ線矢視位置に対応する要部断面図である。
【図８】図１に示すインクジェットヘッドにおけるヘッドユニット及びカバープレートからなる組を示す平面図である。
【図９】図１に示すインクジェットヘッドにおけるヘッドユニットの各部品の斜視図である。
【図１０】図１に示すインクジェットヘッドにおけるヘッドユニットのキャビティプレートの各部品及びノズルプレートの斜視図である。
【図１１】図１０に示すキャビティプレートの幅方向の拡大断面図を分解斜視図で示したものである。
【図１２】図９に示すヘッドユニットの幅方向断面図である。
【図１３】図１２に示す圧電アクチュエータの分解斜視図である。
【図１４】図１２に示すキャビティプレート及び圧電アクチュエータの分解斜視図を部分的に示したものである。
【図１５】図１に示すインクジェットヘッドの製造方法における各部品の位置決め状態の説明図である。
【図１６】図１に示すインクジェットヘッドの製造方法におけるシール工程と第１の接着工程とを説明する概略図である。
【図１７】図１に示すインクジェットヘッドの製造方法における第２の接着工程を説明する要部断面図であって、図４のＡ−Ａ線矢視位置に対応するものである。
【図１８】変形例に係るインクジェットヘッドを説明する図である。
【符号の説明】
１、１０１ インクジェットヘッド
２、１０２ 本体フレーム
５、１０５ 底板
６ １０６ ヘッドユニット
４４ａ、１４４ａ 第１の開口部
４４、１４４ カバープレート
５４ ノズル
６０ シール剤
６１、６１ａ、６１ｂ 第１接着部
６２、６２ａ、６２ｂ 第２接着部
Claims (17)
- 印字面にインクを吐出する複数のノズルが配設されたヘッドユニットと、
前記ヘッドユニットにおける前記複数のノズルが形成されたノズル面側に取り付けられ、前記ノズルに対向する領域に第１の開口部を有するカバープレートと、
前記ヘッドユニットにおける前記ノズル面とは反対側の面に取り付けられる底板を有する本体フレームと、
前記第１の開口部の周囲で前記ヘッドユニットと前記カバープレートとの間に介挿されるシール剤と、
前記ヘッドユニットと前記カバープレートとを接着固定する第１接着部と、
前記本体フレームの前記底板に対して前記ヘッドユニット及び前記カバープレートからなる組を接着固定する第２接着部と、
を備えたことを特徴とするインクジェットヘッド。 - 前記本体フレームの前記底板には、前記ヘッドユニット及び前記カバープレートからなる組に対向して第２の開口部が形成され、
前記第２接着部は、平面視で前記第２の開口部と重なる位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド。 - 前記第１接着部は、平面視で前記第２の開口部と重ならない位置に少なくとも１箇所設けられていることを特徴とする請求項２に記載のインクジェットヘッド。
- 前記複数のノズルは列状に配設され、
前記第１接着部及び前記第２接着部は、前記ノズルの列と略平行な列上において略等間隔を隔てて混在して配設されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。 - 前記複数のノズルは列状に配設され、
前記第１接着部は、前記ノズルの列と略平行な列上に配設され、その両端は、前記第２接着部の両端より外側に配設されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。 - 前記第１接着部に使用する接着剤は、前記シール剤よりも硬化速度が速いことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
- 前記ヘッドユニットは複数個有り、
前記カバープレートは、前記各ヘッドユニットに対応して前記第１の開口部を複数有しており、
前記複数のヘッドユニットは、前記ノズルを相互に位置決めした状態で、前記カバープレートに前記第１接着部によって接着固定されていることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。 - 前記第１接着部は、紫外線を照射することで硬化するＵＶ硬化接着剤により接着するものであることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
- 前記第２接着部は、紫外線を照射することで硬化するＵＶ硬化接着剤により接着するものであることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
- 前記シール剤は、シリコン接着剤であることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
- 印字面にインクを吐出する複数のノズルが配設されるノズル面を有するヘッドユニットと、第１の開口部を有するカバープレートと、底板を有する本体フレームとを接着して製造するインクジェットヘッドの製造方法において、
前記ヘッドユニットの複数のノズルに前記カバープレートの第１の開口部を対向させるように、前記第１の開口部の周囲において前記ヘッドユニットのノズル面と前記カバープレートとの間にシール剤を介挿する工程と、
前記ヘッドユニットと前記カバープレートとを第１の接着剤で接着固定する第１の接着工程と、
前記本体フレームの底板に、前記ヘッドユニット及び前記カバープレートからなる組を第２の接着剤で接着固定する第２の接着工程と、
を備えることを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。 - 前記底板には、第２の開口部が形成されており、
前記第２の接着工程は、前記第２の開口部から第２の接着剤を注入することにより接着固定することを特徴とする請求項１１に記載のインクジェットヘッドの製造方法。 - 前記第１の接着工程は、平面視で前記第２の開口部と重ならない位置で少なくとも１箇所接着固定することを特徴とする請求項１２に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
- 前記第１の接着剤は、前記シール剤よりも硬化速度が速いことを特徴とする請求項１１〜請求項１３のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
- 前記第１の接着剤及び前記第２の接着剤の少なくともいずれか一方は、紫外線を照射することで硬化するＵＶ硬化接着剤であることを特徴とする請求項１１〜請求項１４のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
- 前記シール剤は、シリコン接着剤であることを特徴とする請求項１１〜請求項１５のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
- 前記ヘッドユニットは複数個有り、
前記カバープレートは、前記各ヘッドユニットに対応して前記第１の開口部を複数有しており、
前記第１の接着工程は、前記複数のヘッドユニットを、前記ノズルを相互に位置決めした状態で、前記カバープレートに前記第１の接着剤によって接着固定することを特徴とする請求項１１〜請求項１６のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
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