JP2007001142A - 液滴吐出ヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】高精度で径時変化を起こしにくい液滴吐出ヘッドおよび製造方法を提供する。
【解決手段】記録ヘッドユニット３２は樹脂製のマニホールド４１と、複数のプレートからなる流路スタック３１から構成されている。流路スタック３１にはスペーサ部材４２と記録ヘッドユニット３２を接合し固定するための張り出し部分であるフラップ３３が設けられている。長尺基板４０とスペーサ部材４２とは、後工程でユニット交換できるよう、着脱可能に接合されており、長尺基板４０の開口部４０Ａから記録ヘッドユニット３２のノズルプレート面が露出するよう夫々記録ヘッドユニット３２を位置決めし、スペーサ部材４２と接着剤で接合されている。フラップ３３はノズルプレート３４直近のプレートであるプールプレート３１Ａが延長されて設けられたものであり、長尺基板４０とノズル５４との位置精度を高めることもできる。
【選択図】図５

Description

本発明は、液滴吐出ヘッドに関し、特に液滴の吐出される複数のノズルを有する液滴吐出ヘッドユニットが複数配列された液滴吐出ヘッドバーに関する。

液滴吐出装置としてのインクジェット記録装置において、より高速での画像記録を行うために、ノズルの形成された複数のインクジェット記録ヘッドユニット（以下「ヘッドユニット」という）を紙幅方向に複数並べて固定し、長尺のインク吐出ヘッドを構成するものがある。たとえば特許文献１や特許文献２には、べースプレート上にヘッドユニット（サブユニット）を１列に並べ、長尺のインク吐出ヘッドを構成する技術が開示されている。

上記のヘッドユニットを複数並べて固定する方法として、ベースプレートに個々のヘッドユニットを接着すると共に、隣接するヘッドユニット同士の隙間を接着剤で埋める方法が採用されている。

しかしながら、上記の方法でヘッドユニットを固定したのでは、ヘッドユニットをベースプレートから取り外すことはできない。したがって、例えば、１つのヘッドユニットが故障した場合や、１つのヘッドユニットのみの吐出不良が検査などで発見された場合には、長尺の吐出ヘッド全体で交換を行なわなければならず、他の正常なヘッドユニットが無駄に廃棄されることになってしまい、高コストとなる。

上記の問題に鑑み、本願発明者らはエキシマレーザ加工でノズル孔を複数個穿孔したポリイミドフィルムと、エッチングで個々のノズルに対応したインクチャンバほかのインク流路を予め加工したＳＵＳプレートとを積層接着して積層スタックを形成し、さらに共通インク流路となるモールド成形製の樹脂部品を接合した単ユニットを長手方向に複数個配列して製造する長尺紙幅のインクジェットプリンターを提案している。

上記例では、ユニットを長手方向に（例えば千鳥）配列する際は、個々のユニットに対応する窓穴が設けられた長尺ベースを利用する。長尺ベースには、後工程でユニット交換できるよう、着脱可能に中間部材（好適には透明樹脂製／俗称スペーサ）を設けており、ベースの窓穴から、ユニットのノズルプレート面が露出すよう夫々ユニットを位置決めし、図１４に示すようにモールド樹脂部品であるマニホールド４１と中間部材であるスペーサ部材４２とを接着剤接合する。接着剤はＵＶ硬化タイプを用い、透明な樹脂部品の側からＵＶ照射することによって固着する。

上記技術によってヘッドユニットの歩留まりの影響を抑え、長尺プリンターが低コストで製造できるが、最終的に位置精度が要求されるノズル５４と、ユニットを支持する長尺基板４０との間に樹脂部材であるマニホールド４１が介在するため、ノズル５４位置の高精度化ができない。

すなわち、ノズルとベースの間は、複数ＳＵＳプレートの厚みと、樹脂製の共通流路の厚み分の距離があるため、微小な位置決めが難しく、加えて、樹脂部品の経時に伴う劣化やクリープ現象（ユニット接合時の残留応力／および応力開放されることによる変形など）によって、ノズル位置は長期的に徐々に移動してベースに対するズレが発生し、信頼性にも課題の生じることが明らかになった。

金属等からなるベースプレート上に、圧力発生素子が設けられた複数の素子基板をライン状に並べて接着固定し、この素子基板上に吐出口（ノズル）及びインク流路からなる長尺部材を接合してラインヘッドを製造する構成が提案されている（例えば、特許文献３参照）。あるいはベースは用いず、ユニット（ヘッドチップ／素子基板に相当）をライン方向に並べ接合し、ノズルは直線配置する構成が提案されている（例えば、特許文献４参照）。

しかし上記の構成ではノズル位置精度の問題を解決できるがヘッドユニットの歩留まりの影響を排除できないのでコスト上の問題が残る。

本発明は上記の課題を解決するものであり、ユニットを配列した長尺プリンターを、高精度／高信頼に製造する技術を提供する。

具体的には、積層スタックを構成するＳＵＳプレートの中で、剛性が高く、ノズルフィルム側に近いプレート（例えば本願発明の実施例ではプールプレート）に、フラップ状の張り出しを設け、このフラップと着脱可能な中間部材とを接着接合する。介在する樹脂部品が削減されるため、樹脂の経時変形によるノズル位置ズレが軽減できる。

さらに、長尺ベースに取り付けた中間部材を金属製とし、ＳＵＳプールプレート張出し（フラップ）との接合は ＵＶ硬化接着剤の代わりに例えばＹＡＧ溶接とすれば、樹脂材料の経時変形に伴う位置ズレをより一層改善できる。
特開平７−２４１９９１号公報 特開２０００−１９０５０１号公報 特開平１０−１８１００４号公報 特開２００３−２６０７１０号公報

本発明は上記事実を考慮し、高精度で径時変化を起こしにくい液滴吐出ヘッドを提供することを目的とする。

請求項１に記載の液滴吐出ヘッドは複数の積層プレートを積層して形成され、ノズルから液滴を吐出する複数の液滴吐出ヘッドユニットと、前記複数の液滴吐出ヘッドユニットが配列、固定される複数の窓枠部を備えた長尺基板と、を備えた液滴吐出ヘッドであって、前記液滴吐出ヘッドユニットを構成する前記積層プレートの少なくとも１枚と、前記長尺基板とを接合したことを特徴とする。

上記構成の発明では、積層プレートと長尺基板とを接合したことにより両者の間に寸法精度の低い部材が介在せず、高精度な取付が行える。

請求項２に記載の液滴吐出ヘッドは前記液滴吐出ヘッドユニットを構成する積層プレートの少なくとも１枚は前記液滴吐出ヘッドユニット周辺部に張出し部を備え、前記張出し部と前記長尺ベースとを接合することを特徴とする。

上記構成の発明では、張り出し部を接合のためのスペースとしたことにより十分な強度と配置上の自由度が得られる。

請求項３に記載の液滴吐出ヘッドは前記張出し部は前記積層プレート中最も剛性が高く、且つ液滴吐出面に近い積層プレートに形成されたことを特徴とする。

上記構成の発明では、ノズル位置に近く剛性の高いプレートに張り出し部を設けたことで、ノズル位置の精度を高く保つ事ができる。

請求項４に記載の液滴吐出ヘッドは前記張出し部は前記液滴吐出ヘッドユニット内においてインクプールを形成するプールプレートであることを特徴とする。

上記構成の発明では、ノズル位置に近く剛性の高いプールプレートに張り出し部を設けたことで、ノズル位置の精度を高く保つ事ができる。

請求項５に記載の液滴吐出ヘッドは前記液滴吐出ヘッドユニットの振動板周辺部に張出し部を備え、前記張出し部と前記長尺ベースとを接合することを特徴とする。

上記構成の発明では、張出し部と長尺ベースとを接合する張り出し部を積層プレート中の一枚に設ける必要がないため、製造工程を少なくすることができる。

請求項６に記載の液滴吐出ヘッドは前記液滴吐出ヘッドユニットを構成する積層プレートの少なくとも１枚は前記液滴吐出ヘッドユニット周辺部に張出し部を備え、前記長尺ベースに着脱可能に設けられた中間部材と前記張出し部とを接合することを特徴とする。

上記構成の発明では、長尺ベースに着脱可能に設けられた中間部材に張出し部を接合することで、ヘッドユニットを着脱可能とし、ヘッドユニットの歩留まりに影響されず液滴吐出ヘッドを製造できる。

請求項７に記載の液滴吐出ヘッドは前記中間部材は紫外線に対して透明な材料で形成されたことを特徴とする。

上記構成の発明では、張出し部と中間部材との接合部にＵＶ硬化型接着剤を用いた場合でも中間部材を透過してＵＶ硬化させることができる。

請求項８に記載の液滴吐出ヘッドは、前記中間部材は紫外線に対して透明な樹脂で形成されたことを特徴とする。

上記構成の発明では、張出し部と中間部材との接合部にＵＶ硬化型接着剤を用いた場合でも中間部材を透過してＵＶ硬化させることができ、且つガラス等に比較して低コストにできる。

請求項９に記載の液滴吐出ヘッドは、前記張出し部と前記中間部材とはＵＶ硬化接着剤を使用し接合することを特徴とする。

上記構成の発明では、張出し部と中間部材とはＵＶ硬化接着剤を使用し接合することで熱硬化による歪みや寸法変化を抑えることができる。

請求項１０に記載の液滴吐出ヘッドは前記中間部材は金属材料であって、前記中間部材のエッジ近傍で前記張出し部とＵＶ硬化接着剤で接合され、ＵＶは接合方向斜めから照射されることを特徴とする。

上記構成の発明では、中間部材はエッジ近傍で張出し部とＵＶ硬化接着剤で接合され、ＵＶは接合方向斜めから照射されることで熱硬化による歪みや寸法変化を抑えながら中間部材に剛性の高い金属材料を使用することができる。

請求項１１に記載の液滴吐出ヘッドは前記中間部材が前記張出し部を形成する前記積層プレートと同じ材質であることを特徴とする。

上記構成の発明では、中間部材が張出し部を形成する積層プレートと同じ材質としたことで熱膨張などの特性が同一になり、接合の際に接着剤や溶接などの方法選択を自由に行える。

請求項１２に記載の液滴吐出ヘッドは前記中間部材は金属材料であって、前記中間部材と前記張出し部とは溶接で接合されることを特徴とする。

上記構成の発明では、中間部材と張出し部とは具体的にはＹＡＧ溶接すなわちＹＡＧ結晶（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）をランプ励起する事により得られるレーザ光による溶接としたことで、極小のスポット径、高エネルギー密度、短時間溶接の為、歪みや熱影響の発生が少なく、また非接触加工なのでワークに機械的加圧力が加えられず変形や損傷がない高精度な液滴吐出ヘッドとできる。

請求項１３に記載の液滴吐出ヘッドは前記液滴吐出ヘッドユニットを構成する積層プレートの少なくとも１枚は前記液滴吐出ヘッドユニット周辺部に張出し部を備え、前記張出し部と前記長尺ベースとを直接接合することを特徴とする。

上記構成の発明では、張出し部と長尺ベースとを直接接合することにより接合の精度を高くすることができる。

請求項１４に記載の液滴吐出ヘッドは前記長尺ベースと接合される前記積層プレートは前記長尺ベースと同じ材質であることを特徴とする。

上記構成の発明では、長尺ベースを張出し部を形成する積層プレートと同じ材質としたことで熱膨張などの特性が同一になり、接合の際に接着剤や溶接などの方法選択を自由に行える。

請求項１５に記載の液滴吐出ヘッドは、前記長尺ベースと接合される前記積層プレート、および前記長尺ベースはステンレス鋼で形成されることを特徴とする。

上記構成の発明では、積層プレート、および長尺ベースは剛性の高いステンレス鋼で形成されることにより、接合の精度を高くすることができる。

請求項１６に記載の液滴吐出ヘッドは、前記液滴吐出ヘッドユニット同士が隣接しない方向に前記長尺ベースまたは前記中間部材との接合部を設けたことを特徴とする。

上記構成の発明では、液滴吐出ヘッドユニット同士が隣接しない方向に長尺ベースまたは中間部材との接合部を設けたことで、液滴吐出ヘッドユニットの配置をより自由に行うことができる。

本発明は上記構成としたので、高精度で径時変化を起こしにくい液滴吐出ヘッドとすることができた。

＜装置全体＞
図１には、本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録装置が示されている。

図１に示すようにインクジェット記録装置１０は、用紙を送り出す用紙供給部１２と、用紙の姿勢を制御するレジ調整部１４と、インク滴を吐出して用紙に画像形成する記録ヘッド部１６と、記録ヘッド部１６のメンテナンスを行なうメンテナンス部１８とを備える記録部２０と、記録部２０で画像形成された用紙を排出する排出部２２とから基本的に構成される。

用紙供給部１２は、用紙が積層されてストックされているストッカ２４と、ストッカ２４から１枚ずつ枚葉してレジ調整部１４に搬送する搬送装置２６とから構成されている。

レジ調整部１４は、ループ形成部２８と用紙の姿勢を制御するガイド部材２９が備えられており、この部分を通過することによって用紙のコシを利用してスキューが矯正されると共に搬送タイミングが制御されて記録部２０に進入する。

排出部２２は、記録部２０で画像が形成された用紙を排紙ベルト２３を介してトレイ２５に収納するものである。

記録ヘッド部１６とメンテナンス部１８の間には、記録紙Ｐが搬送される用紙搬送路１０４が構成されている（搬送方向を矢印Ｈで示す）。スターホイール１７と搬送ロール１９とで記録紙Ｐを挟持しつつ連続的に（停止することなく）搬送する。そして、この用紙に対して、記録ヘッド部１６からインク滴が吐出され当該記録紙Ｐに画像が形成される。

メンテナンス部１８は、インクジェット記録ヘッドバー３０に対して対向配置されるメンテナンス装置２１で構成されている。メンテナンス装置２１は、インクジェット記録ヘッドバー３０に対するキャッピングを行なうキャップＣＰを備え、その他、ワイピング、さらにダミージェットやバキューム等の処理を行うことができる。
＜記録ヘッド＞
図２及び図３に示すように、インクジェット記録ヘッドバー３０は、紙送り方向Ｘと直交する方向（紙幅方向Ｙ）に配置された、複数の記録ヘッドユニット３２を備えている。図３（Ｂ）に示すように、記録ヘッドユニット３２には、紙幅方向Ｙにライン状に複数のノズル５４が形成されている。用紙搬送路１０４を連続的に搬送される記録紙Ｐに対し、ノズル５４からインク滴を吐出することで、記録紙Ｐ上に画像が記録される。なお、インクジェット記録ヘッドバー３０は、たとえば、いわゆるフルカラーの画像を記録するために、ＹＭＣＫの各色に対応して、少なくとも４つ配置されている。インクジェット記録ヘッドバー３０の詳細については、後述する。

図４に示すように、それぞれのインクジェット記録ヘッドバー３０のノズル５４による印字領域幅は、このインクジェット記録装置１０での画像記録が想定される記録紙Ｐの用紙最大幅ＰＷよりも長くされており、インクジェット記録ヘッドバー３０を紙幅方向Ｙに移動させることなく記録紙Ｐの全幅にわたる画像記録が可能とされている（いわゆるＦｕｌｌ Ｗｉｄｔｈ Ａｒｒａｙ（ＦＷＡ））。ここで、印字領域とは、用紙の両端から印字しないマージンを引いた記録領域のうち最大のものが基本となるが、一般的には印字対象となる用紙最大幅ＰＷよりも大きくとっている。これは、用紙が搬送方向に対して所定角度傾斜して（スキューして）搬送されるおそれがあること、また縁無し印字の要請が高いためである。
＜第１実施形態＞
図５には、本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録ヘッドが示されている。

図５に示すようにインクジェット記録ヘッドバー３０は、長尺基板４０、複数の記録ヘッドユニット３２、及び、複数のスペーサー部材４２を含んで構成されている。長尺基板４０は、紙幅方向Ｙに長尺とされ、複数の開口部４０Ａが形成されている。長尺基板４０の紙送り方向Ｘの幅は、記録ヘッドユニット３２のこの方向の幅よりも狭幅とされている。これにより、インクジェット記録ヘッドバー３０を小型化することができる。

記録ヘッドユニット３２は図５（ａ）に示すように樹脂製のマニホールド４１と、複数のプレートからなる流路スタック３１から構成されている。流路スタック３１にはスペーサ部材４２と記録ヘッドユニット３２を接合し固定するための張り出し部分であるフラップ３３が設けられている。

図５（ｂ）に示すようにスペーサ部材４２と流路スタック３１は経時に伴う劣化やクリープ現象の恐れのある樹脂製のマニホールド４１を介さず、直接接合されているので、成型時の取付位置精度も高く、また径時変化を起こしにくい利点がある。

長尺基板４０とスペーサ部材４２とは、後工程でユニット交換できるよう、着脱可能に接合されており、長尺基板４０の開口部４０Ａから記録ヘッドユニット３２のノズルプレート面が露出するよう夫々記録ヘッドユニット３２を位置決めされている。

第１実施形態においては、フラップ３３はノズルプレート３４直近のプレートであるプールプレート３１Ａが延長されて設けられたものであり、プールプレート３１ＡはＳＵＳ製で流路スタック３１の剛性部材も兼ねているため、長尺基板４０とノズル５４との位置精度を高めることもできる。
＜第２実施形態＞
図６には、本発明の第２実施形態に係るインクジェット記録ヘッドが示されている。

図６に示すように、インクジェット記録ヘッドバーが長尺基板４０、複数の記録ヘッドユニット３２、及び、複数のスペーサー部材４２を含んで構成されている点は第１実施形態と同様である。

長尺基板４０にスペーサー部材４２が着脱可能に接合され、スペーサー部材４２には記録ヘッドユニット３２がフラップ３３の接着箇所４４にて接合されている。フラップ３３は第１実施形態と異なりノズルプレート３４直近のプレートではなく、成形した流路スタック３１にインサート成型した剛性部材３１Ｂを張り出させることで形成されている。

剛性部材３１Ｂを張り出してフラップ３３とすることで、記録ヘッドユニット３２の固定に際して高い位置精度を保つことができる。
＜第３実施形態＞
図７には、本発明の第３実施形態に係るインクジェット記録ヘッドが示されている。

図７に示すように、インクジェット記録ヘッドバーが長尺基板４０、複数の記録ヘッドユニット３２、及び、複数のスペーサー部材４２を含んで構成されている点は第１および第２実施形態と同様である。

長尺基板４０にスペーサー部材４２が着脱可能に接合され、スペーサー部材４２には記録ヘッドユニット３２が接着箇所４４にて接合されている。接着箇所４４は第１および第２実施形態と異なり、ノズルプレート３４直近のプレートあるいはインサート成型されたプレートではなく、成形した流路スタック３１の圧電素子４３の周辺部である振動板３５に設けられている。

振動板３５を張り出して接着箇所４４とすることで、記録ヘッドユニット３２の固定に際して位置精度では流路スタック３１の厚み分だけ低下するが、別個にプレートをインサート成形したり特定のプレートのみを張り出すように成型する工程を必要としない利点がある。
＜位置決め接合＞
図８〜図１０には、本発明に係るインクジェット記録ヘッドの配置例が示されている。

図８（ａ）に示すように、記録ヘッドユニット３２を直線状に配置すればノズル５４のトータルピッチおよび隣接nz（ノズル）ピッチは記録ヘッドユニット３２の外形寸法により制限されるため、図８（ｂ）のように記録ヘッドユニット３２を千鳥配置とした例や、図８（ｃ）〜図８（ｄ）のようにノズル５４自体をマトリクス配置とした例が考えられる。

これらの記録ヘッドユニット３２の端面（図中上下方向＝印刷紙送り方向Ｘ）にフラップ３３を張り出した状態に予め設け、図５（ｂ）に示すように長尺基板４０に固定されたスペーサー部材４２に接合する。

このフラップ３３が設けられるプレートは高剛性かつノズルプレート３４に近い位置に積層されたＳＵＳプレートであるプールプレート３１Ａが望ましいが、第２実施形態の剛性部材３１Ｂや第３実施形態のように振動板３５でもよい。

図９には、図８（ｂ）に示されたノズル直線配置／ユニット千鳥配置の配置例が示されている。

図９（ａ）の長尺基板４０に設けられたインク供給用の開口部４０Ａには図９（ｂ）のように記録ヘッドユニット３２が接合され、全体としてインクジェット記録ヘッドバー３０を形成している。インクジェット記録ヘッドバー３０はインクの各色毎に少なくとも１つ以上が用意され、図９（ｂ）のように印刷用紙送り方向Ｘに配列されている。

長尺基板４０に設けられたインク供給用の開口部４０Ａには図９（ｃ）のようにスペーサー部材４２が印刷用紙送り方向Ｘに隣接して設けられており、このスペーサー部材４２を着脱可能とすることで記録ヘッドユニット３２の歩留まりに影響されずインクジェット記録ヘッドバー３０を製造することができる（ｃ−１）。

開口部４０Ａの両脇に設けられたスペーサー部材４２には接着箇所４４に接着剤が塗布され、記録ヘッドユニット３２のフラップ３３（図示せず）が接合されることで記録ヘッドユニット３２の固定・位置決めを行っている（ｃ−２、ｃ−３）。

記録ヘッドユニット３２の位置決めを終えたインクジェット記録ヘッドバー３０は図９（ｂ）の白矢印位置でインクジェット記録装置１０に固定される。これによりノズル５４の位置精度に優れたインクジェット記録ヘッドとすることができる。

図１０には、図８（ｄ）に示されたノズルマトリックス配置／ユニット直線配置の配置例が示されている。

図１０の長尺基板４０に設けられたインク供給用の開口部４０Ａには記録ヘッドユニット３２が接合され、全体としてインクジェット記録ヘッドバー３０を形成している。インクジェット記録ヘッドバー３０は図９同様にインクの各色毎に少なくとも１つ以上が用意され、印刷用紙送り方向Ｘに配列されている。

記録ヘッドユニット３２にはノズル５４が縦横のマトリックスを形成するように配置され、インクジェット記録ヘッドバー３０の長さ方向Ｙ（印刷用紙送り方向Ｘと直角方向）に配列されている。

図１０（ｂ）のように記録ヘッドユニット３２は長方形ではなくノズル５４の配置に合わせて平行四辺形などの形状でよく、長尺基板４０に設けられた開口部４０Ａには図１０（ｂ）のようにスペーサー部材４２が印刷用紙送り方向Ｘに隣接して設けられており、このスペーサー部材４２を着脱可能とすることで記録ヘッドユニット３２の歩留まりに影響されずインクジェット記録ヘッドバー３０を製造することができる。

図１０（ｂ）の記録ヘッドユニット３２のようなノズル５４の配置とすることでノズルピッチの設定を直線配置に比較して自由に行うことができる。このときフラップ３３、スペーサー部材４２を開口部４０ＡのＸ方向に張り出すことで、記録ヘッドユニット３２同士を図１０（ｂ）のように隣接して配置しても互いに干渉することなく固定できる。
＜第４実施形態＞
図１１には、本発明の第４実施形態に係るインクジェット記録ヘッドが示されている。

本実施形態においては、インクジェット記録ヘッドバーが長尺基板４０、複数の記録ヘッドユニット３２、及び、複数のスペーサー部材４２を含んで構成されている点は第１ないし第３実施形態と同様である。

スペーサー部材４２はＵＶ（紫外線）に対して透明であり、図１１に示すようにスペーサー部材４２とフラップ３３との接合に際しＵＶ硬化型の接着剤を用いている。

長尺基板４０にスペーサー部材４２が着脱可能に接合され、スペーサー部材４２には記録ヘッドユニット３２が接着箇所４４にて接合されている点は第１ないし第３実施形態と同様である。接着箇所４４は透明な樹脂などの素材で形成されたスペーサー部材４２を透過して、ＵＶ光源４５から照射されるＵＶ４６によって硬化するＵＶ硬化型接着剤で接着される。

これにより、熱硬化型接着剤などを使用する場合に比較して接着時に加熱する必要がないため、熱による各部材の歪みや寸法変化による位置ズレなどを防ぐことができる利点がある。
＜第５実施形態＞
図１２には、本発明の第５実施形態に係るインクジェット記録ヘッドが示されている。

本実施形態においては、インクジェット記録ヘッドバーが長尺基板４０、複数の記録ヘッドユニット３２、及び、複数のスペーサー部材４２を含んで構成されている点は第１ないし第４実施形態と同様である。

スペーサー部材４２はＵＶ（紫外線）に対して透明である必要はなく、図１２に示すようにスペーサー部材４２とフラップ３３との接合に際しＵＶ硬化型の接着剤やＹＡＧ溶接による接合を用いている。

長尺基板４０にスペーサー部材４２が着脱可能に接合され、スペーサー部材４２には記録ヘッドユニット３２が接着箇所４４にて接合されている点は第１ないし第４実施形態と同様である。接着箇所４４は剛性の高いＳＵＳなどの素材で形成されたスペーサー部材４２を避け、インク滴吐出方向に角度を持って斜めに設けられたＵＶ光源４５から照射されるＵＶ４６によって硬化するＵＶ硬化型接着剤で接着、あるいはＹＡＧ溶接などで接合される。

これにより、スペーサー部材４２を透明な樹脂などで成型する必要がないため、より剛性の高いＳＵＳなどの素材を用いてスペーサー部材４２を形成することができる利点がある。

ＹＡＧ溶接とはＹＡＧ結晶（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）をランプ励起する事により得られるレーザ光による溶接としたことで、極小のスポット径、高エネルギー密度、短時間溶接の為、ＵＶ硬化型接着剤による接着と同様に歪みや熱影響の発生が少なく、また非接触加工なので対象となるワークに機械的加圧力が加えられず変形や損傷がない高精度な液滴吐出ヘッドとできる。
＜第６実施形態＞
図１３には、本発明の第６実施形態に係るインクジェット記録ヘッドが示されている。

図１３に示すように、インクジェット記録ヘッドバーが長尺基板４０、複数の記録ヘッドユニット３２を含んで構成されている点は第１ないし第４実施形態と同様である。

本実施形態においては、スペーサー部材４２を設けず、長尺基板４０に記録ヘッドユニット３２を直接固定している。これにより記録ヘッドユニット３２を長尺基板４０から取り外すことは困難となるが、ＹＡＧ溶接やＵＶ硬化型接着剤にて長尺基板４０に直接記録ヘッドユニット３２を固定することができるので、スペーサー部材４２の介在しない分だけ取付位置精度が高くなり、より高精度なインクジェット記録ヘッドとすることができる。
＜他の形態＞
以上、各実施形態においては、紙幅対応のＦＷＡの例について説明したが、本発明のインクジェット記録ヘッドは、これに限定されず、主走査機構と副走査機構を有するＰａｒｔｉａｌ Ｗｉｄｔｈ Ａｒｒａｙ（ＰＷＡ）の装置にも適用することができる。特に、本発明は、高密度ノズル配列を実現するのに有効なものであるため、１パス印字を必要とするＦＷＡには好適である。

その他、上記実施例のインクジェット記録装置１０では、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各色の記録ヘッドユニット３２から画像データに基づいて選択的にインク滴が吐出されてフルカラーの画像が記録紙Ｐに記録されるようになっているが、本発明におけるインクジェット記録は、記録紙Ｐ上への文字や画像の記録に限定されるものではない。

すなわち、記録媒体は紙に限定されるものでなく、また、吐出する液体もインクに限定されるものではない。例えば、高分子フィルムやガラス上にインクを吐出してディスプレイ用カラーフィルターを作成したり、溶接状態の半田を基板上に吐出して部品実装用のバンプを形成するなど、工業的に用いられる液滴吐出（噴射）装置全般に対して、本発明に係る液滴吐出ヘッドバーを適用することができる。

本実施形態でも、紙幅対応のＦＷＡの例について説明したが、本発明のインクジェット記録ヘッドバー３０はこれに限定されず、ＰＷＡの装置にも適用することができる。

また、記録媒体は紙に限定されるものでなく、また、吐出する液体もインクに限定されるものではない。例えば、高分子フィルムやガラス上にインクを吐出してディスプレイ用カラーフィルターを作成したり、溶接状態の半田を基板上に吐出して部品実装用のバンプを形成するなど、工業的に用いられる液滴吐出（噴射）装置全般に対して、本発明に係るインクジェット記録ヘッドを適用することができる。

本発明の第１形態に係るインクジェット記録装置を示す図である。 本発明の第１形態に係るインクジェット記録ヘッドを示す斜視図である。 本発明の第１形態に係るインクジェット記録ヘッドを示す図である。 本発明に係るインクジェット記録ヘッドの印字幅を示す図である。 本発明の第１形態に係るインクジェット記録ヘッドを示す図である。 本発明の第２形態に係るインクジェット記録ヘッドを示す図である。 本発明の第３形態に係るインクジェット記録ヘッドを示す図である。 本発明に係るインクジェット記録ヘッドを示す図である。 本発明に係るインクジェット記録ヘッドを示す図である。 本発明に係るインクジェット記録ヘッドを示す図である。 本発明の第４形態に係るインクジェット記録ヘッドを示す図である。 本発明の第５形態に係るインクジェット記録ヘッドを示す図である。 本発明の第６形態に係るインクジェット記録ヘッドを示す図である。 従来のインクジェット記録ヘッドを示す図である。

符号の説明

１０ インクジェット記録装置
３０ インクジェット記録ヘッドバー
３１ 流路スタック
３２ 記録ヘッドユニット
３３ フラップ
３４ ノズルプレート
３５ 振動板
４０ 長尺基板
４０Ａ 開口部
４１ マニホールド
４２ スペーサー部材
４３ 圧電素子
４４ 接着箇所
５４ ノズル

Claims (16)

1. 複数の積層プレートを積層して形成され、ノズルから液滴を吐出する複数の液滴吐出ヘッドユニットと、
   前記複数の液滴吐出ヘッドユニットが配列、固定される複数の窓枠部を備えた長尺基板と、
   を備えた液滴吐出ヘッドであって、
   前記液滴吐出ヘッドユニットを構成する前記積層プレートの少なくとも１枚と、前記長尺基板とを接合したことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
   
2. 前記液滴吐出ヘッドユニットを構成する積層プレートの少なくとも１枚は前記液滴吐出ヘッドユニット周辺部に張出し部を備え、
   前記張出し部と前記長尺ベースとを接合することを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出ヘッド。
   
3. 前記張出し部は前記積層プレート中最も剛性が高く、且つ液滴吐出面に近い積層プレートに形成されたことを特徴とする請求項２に記載の液滴吐出ヘッド。
   
4. 前記張出し部は前記液滴吐出ヘッドユニット内においてインクプールを形成するプールプレートであることを特徴とする請求項２または請求項３の何れかに記載の液滴吐出ヘッド。
   
5. 前記液滴吐出ヘッドユニットの振動板周辺部に張出し部を備え、
   前記張出し部と前記長尺ベースとを接合することを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出ヘッド。
   
6. 前記液滴吐出ヘッドユニットを構成する積層プレートの少なくとも１枚は前記液滴吐出ヘッドユニット周辺部に張出し部を備え、
   前記長尺ベースに着脱可能に設けられた中間部材と前記張出し部とを接合することを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出ヘッド。
   
7. 前記中間部材は紫外線に対して透明な材料で形成されたことを特徴とする請求項６に記載の液滴吐出ヘッド。
   
8. 前記中間部材は紫外線に対して透明な樹脂で形成されたことを特徴とする請求項７に記載の液滴吐出ヘッド。
   
9. 前記張出し部と前記中間部材とはＵＶ硬化接着剤を使用し接合することを特徴とする請求項６ないし請求項８の何れかに記載の液滴吐出ヘッド。
   
10. 前記中間部材は金属材料であって、前記中間部材のエッジ近傍で前記張出し部とＵＶ硬化接着剤で接合され、ＵＶは接合方向斜めから照射されることを特徴とする請求項９に記載の液滴吐出ヘッド。
    
11. 前記中間部材は前記張出し部を形成する前記積層プレートと同じ材質であることを特徴とする請求項２ないし請求項１０の何れかに記載の液滴吐出ヘッド。
    
12. 前記中間部材は金属材料であって、前記中間部材と前記張出し部とは溶接で接合されることを特徴とする請求項２ないし請求項８の何れかに記載の液滴吐出ヘッド。
    
13. 前記液滴吐出ヘッドユニットを構成する積層プレートの少なくとも１枚は前記液滴吐出ヘッドユニット周辺部に張出し部を備え、
    前記張出し部と前記長尺ベースとを直接接合することを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出ヘッド。
    
14. 前記長尺ベースと接合される前記積層プレートは前記長尺ベースと同じ材質であることを特徴とする請求項１ないし請求項１３の何れかに記載の液滴吐出ヘッド。
    
15. 前記長尺ベースと接合される前記積層プレート、および前記長尺ベースはステンレス鋼で形成されることを特徴とする請求項１４に記載の液滴吐出ヘッド。
    
16. 前記液滴吐出ヘッドユニット同士が隣接しない方向に前記長尺ベースまたは前記中間部材との接合部を設けたことを特徴とする請求項１ないし請求項１５の何れかに記載の液滴吐出ヘッド。

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