JP2008179081A - 液滴吐出装置及び液滴吐出装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】交換可能で、液滴吐出ヘッドユニット間の位置あわせを精度よく行なうことができる液滴吐出装置及びこの液滴吐出装置の製造方法を得る。
【解決手段】スペーサ部材42を介して記録ヘッドユニット32を支持部材40に取付けるようにして、スペーサ部材42を介して記録ヘッドユニット32を支持部材40から取り外し可能とすることで、個々の記録ヘッドユニット32の交換が可能となる。そして、このスペーサ部材42を略L字状に折曲げた形状とし、一方の面62(位置決め面62)を支持部材40の側壁60に取付け、他方の面64(取付面64)を記録ヘッドユニット32の上面に取付けるようにし、位置決め面62に長孔62Aを設け、支持部材40の側壁60のネジ孔60Aと位置合わせしてネジ止めする。これにより、支持部材40の高さ方向で各スペーサ部材42の位置を変え、各記録ヘッドユニット32のノズル面56の位置を揃えることができる。
【選択図】図6
【解決手段】スペーサ部材42を介して記録ヘッドユニット32を支持部材40に取付けるようにして、スペーサ部材42を介して記録ヘッドユニット32を支持部材40から取り外し可能とすることで、個々の記録ヘッドユニット32の交換が可能となる。そして、このスペーサ部材42を略L字状に折曲げた形状とし、一方の面62(位置決め面62)を支持部材40の側壁60に取付け、他方の面64(取付面64)を記録ヘッドユニット32の上面に取付けるようにし、位置決め面62に長孔62Aを設け、支持部材40の側壁60のネジ孔60Aと位置合わせしてネジ止めする。これにより、支持部材40の高さ方向で各スペーサ部材42の位置を変え、各記録ヘッドユニット32のノズル面56の位置を揃えることができる。
【選択図】図6
Description
本発明は、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装置及びこの液滴吐出装置の製造方法に関する。
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。特許文献1や特許文献2では、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。
これに対して特許文献3では、ベースプレートには各ヘッドユニットに対応した個別のスペーサ部材が予めネジ固定され、各ヘッドユニットを対応するスペーサに接着固定することで、もしも故障したヘッドユニットが発生した場合には、ベースプレートから該当する故障ヘッドユニットをスペーサごと外し、そして新規にスペーサをベースプレートにネジ固定した後、新しいヘッドユニットをスペーサに接着固定することでヘッドユニットの交換に対応する工夫が提案されている。
特開平7−241991号公報
特開2000−190501号公報
特開2006−264181
本発明は、交換可能で、液滴吐出ヘッドユニット間の位置あわせを精度よく行なうことができる液滴吐出装置及びこの液滴吐出装置の製造方法を得ることを目的とする。
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、液滴吐出装置において、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され、両端部が支持される支持部材と、前記支持部材に前記液滴吐出ヘッドユニットを取付ける複数のスペーサ部材と、前記支持部材又は前記スペーサ部材に設けられ、前記スペーサ部材又は前記液滴吐出ヘッドユニットを液滴が吐出する方向及び反対方向に移動させる位置調整手段と、を備え、前記スペーサ部材は直交する2面を有し、一方の面が前記支持部材に取り付けられ、他方の面が前記液滴吐出ヘッドに固定されることを有することを特徴とする。
請求項1に記載の発明では、直交する2面を有し、一方の面が支持部材に取り付けられ、他方の面が液滴吐出ヘッドに固定されるスペーサ部材を設けており、スペーサ部材を支持部材から取り外すと、液滴吐出ヘッドユニットを支持部材から分離させることができるので、個々の液滴吐出ヘッドユニットの交換が可能となる。
また、支持部材又はスペーサ部材に位置調整手段を設け、各スペーサ部材の液滴吐出ヘッドユニットへの取付面の位置を調整可能とすることで、支持部材の長手方向に沿って配置された液滴吐出ユニット毎に各スペーサ部材の取付面の位置を変えることができる。
これにより、支持部材の反りや撓みなどの変形に拘わらず、各液滴吐出ヘッドユニットへの取付面の位置を合わせることができるため、スペーサ部材を介して支持部材に取付けられた各液滴吐出ヘッドユニットのノズル面の位置を揃える(ノズル面の高さを同じにする)ことができる。
したがって、各スペーサ部材と液滴吐出ヘッドユニットとを接着剤で固定する場合、各スペーサ部材と液滴吐出ヘッドユニットとの隙間を同じにすることができ、接着層の厚みのバラツキを低減することができる。つまり、接着位置決め精度を向上させることができる。また、これに伴い、接着層の設計厚さを薄くできるため、接着剤の硬化収縮の影響を小さくすることができる。また、支持部材に高精度な平坦度を求める必要がなくコスト低減に寄与することができる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の液滴吐出装置において、前記位置調整手段は、前記スペーサ部材の一方の面又は前記支持部材の側面に設けられ液滴が吐出する方向に沿って形成された長孔を貫通して、スペーサ部材の一方の面又は支持部材の側面に固定された固定ネジであることを特徴とする。
請求項2に記載の発明では、スペーサ部材の一方の面又は支持部材の側面に、液滴が吐出する方向に沿って長孔を形成し、該長孔を貫通して、スペーサ部材の一方の面又は支持部材の側面に固定ネジを固定することで、支持部材の高さ方向(液滴が吐出する方向)で各スペーサ部材の位置を変え固定することができる。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の液滴吐出装置において、前記スペーサ部材の他方の面に、該他方の面と前記液滴吐出ヘッドユニットとの間に接着剤が進入可能な貫通孔が設けられたことを特徴とする。
請求項3に記載の発明では、スペーサ部材の他方の面に接着剤が進入可能な貫通孔を設けることで、該貫通孔から接着剤を流し込み、貫通孔を通じてスペーサ部材と液滴吐出ヘッドユニットの間に接着剤を流し込んで液滴吐出ヘッドユニットをスペーサ部材に固着させる。
液滴吐出ヘッドユニットに接着剤を塗布した状態でスペーサ部材を固着させる場合と比較して、接着剤の塗布から二つの部材を接触させるまでに要する時間を削減することができるため、接触までに接着剤の一部が固化してしまうということはなく、個々の液滴吐出ヘッドユニットにおいて、接着条件が安定し、液滴吐出ヘッドユニットをスペーサ部材にムラ無く固着させることができる。
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の液滴吐出装置において、前記スペーサ部材が支持部材と同質の材料で形成されたことを特徴とする。
請求項4に記載の発明では、スペーサ部材を支持部材と同質の材料とすることで、記録ヘッドバー全体が熱伸縮に強い構成とすることができる。
請求項5に記載の発明は、液滴吐出装置の製造方法において、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された支持部材と、前記支持部材に前記液滴吐出ヘッドユニットを取付ける複数のスペーサ部材と、を備え、液滴が吐出する方向及び反対方向に移動可能なスペーサ部材を、両端部が支持された支持部材に各前記スペーサ部材を取り付ける取付け工程を有することを特徴とする。
請求項5に記載の発明では、スペーサ部材の取付け工程において、両端部が支持された支持部材を定盤に載せた状態で、前記支持部材に対して液滴が吐出する方向及び反対方向へ移動可能な各スペーサ部材を取り付けることで、支持部材の反りなどの変形に拘わらず、各スペーサ部材の液滴吐出ヘッドユニットの取り付け面を揃えることができる。
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の液滴吐出装置の製造方法において、前記スペーサ部材と前記液滴吐出ヘッドユニットとの間に接着剤が進入可能な貫通孔がスペーサ部材に設けられ、前記スペーサ部材と前記液滴吐出ヘッドユニットとの間に所定の距離を設けた状態で、前記貫通孔内に接着剤を流し込み、スペーサ部材に液滴吐出ヘッドユニットを接合させる接合工程を設けたことを特徴とする。
請求項6に記載の発明では、スペーサ部材に接着剤が進入可能な貫通孔が設けられ、接合工程において、スペーサ部材と液滴吐出ヘッドユニットとの間に所定の距離を設けた状態で、貫通孔内に接着剤を流し込んでスペーサ部材に液滴吐出ヘッドユニットを接合させることで、接着層の厚みのバラツキを低減することができる。これにより、接着位置決め精度を向上させることができる。また、これに伴い、接着層の設計厚さを薄くできるため、接着剤の硬化収縮の影響を小さくすることができる。
以上、本発明によれば、液滴吐出ヘッドユニット毎に交換可能で、液滴吐出ヘッドユニット間の位置あわせを精度よく行なうことができる。
以下、本発明の実施の形態に係る液滴吐出装置としてのインクジェット記録装置について説明する。
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が構成されている。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、記録ヘッドユニット32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、ワイピング、ダミージェット、バキューム等のメンテナンス処理を行うことができる。
図2及び図3に示すように(なお図3(A)、(B)は、図2を簡略化して図示したものである)、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、ここでは記録ヘッドユニット32にノズルを紙幅方向Yに1列に形成した例を挙げているが、この形態に限らない。例えば高画質化や高速化の為に、記録ヘッドユニット32にはノズルを、紙幅方向Y及び紙送り方向Xの2次元平面にマトリックス配列状となるように形成しても良い。また、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。
また、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。
次に、インクジェット記録ヘッドバー30の詳細について説明する。
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、支持部材40、複数の記録ヘッドユニット32、及び、複数のスペーサ部材42を含んで構成されている。支持部材40は、紙幅方向Yに長尺とされ、両端部がインクジェット記録装置10の本体フレーム(図示省略)に支持される。
また、支持部材40には、複数の開口部40A(図5参照)が形成され、図示しないインクタンクからインクを記録ヘッドユニット32へ供給するインク供給ユニット44が配置される。さらに、支持部材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。
図2及び図5に示すように、支持部材40の両側壁60には、各記録ヘッドユニット32に対応して一対のスペーサ部材42が取り付けられている。このスペーサ部材42は断面が略L字状に折曲げられた板状とされ、内面側には複数のステイ43が設けられ、スペーサ部材42の剛性を向上させ変形を防止している。そして、スペーサ部材42の一方の面62(以下、「位置決め面62」という)が側壁60に取付けられ、他方の面64(以下、取付面64という)が記録ヘッドユニット32の上面に取付けられる。
取付面64には、スペーサ部材42の幅方向に沿って複数の貫通孔64Aが形成されている。この貫通孔64A内には、図10(A)に示すように、接着剤66が進入可能となっており、該貫通孔64Aから接着剤66を流し込むことで、接着剤66は貫通孔64Aを通過し、スペーサ部材42の取付面64と記録ヘッドユニット32の上面との間に流れ込む。そして、この接着剤66によって、記録ヘッドユニット32がスペーサ部材42に固着されることとなる。
一方、位置決め面62には、図6(A)、(B)に示すように、支持部材40の側壁60の高さ方向に沿って長孔(高さ調整手段)62Aが形成されており、支持部材40の側壁60に形成されたネジ孔60Aと位置合わせ可能となっている。つまり、支持部材40の側壁60の高さ方向に沿ってスペーサ部材42を上下移動可能としており、該スペーサ部材42の記録ヘッドユニット32の取付け面高さを揃えることができる。
そして、スペーサ部材42の長孔62Aと支持部材40のネジ孔60Aとを位置合わせした状態で、固定ボルト68を長孔62Aに挿通させネジ孔60Aにねじ込みスペーサ部材42を支持部材40に固定する。このように、固定ボルト68によりスペーサ部材42を支持部材40に固定することで、スペーサ部材42を支持部材40から取り外し可能としている。
また、ここでは各記録ヘッドユニット32毎に互いに離間した一対のスペーサ部材を使用する場合を記載したが、この形態に限られるものではなく、例えば、上記互いに離間した2個のスペーサ部材42を1個のスペーサ部材とし、インク供給経路を配置する部分にはスペーサ部材42が存在しないようにその一部が離間するような、例えば貫通孔を形成した形態とすればよい。
一方、記録ヘッドユニット32は、図7(A)、(B)に示すように(なお、ここではスペーサ部材42の図示を省略する)、液体中継部材50及びヘッド基板52で構成されており、ヘッド基板52には、図示はしないが、インクを吐出させるための圧電素子、振動板、圧力室などが備えられている。また、液体中継部材50は、スペーサ部材42側に配置され、インク供給ユニット44と連通されて各ノズル54へインクを供給する個別供給路50Aが形成されている。
次に、本発明の実施の形態に係るインクジェット記録ヘッドバー30の製造方法を説明する。
まず、図8に示すように、取付け工程において、支持部材40の両端部を支持する取付け治具70を用いる。この取付け治具70には図示はしないが昇降機構を設け、支持部材40の下面が基準面72Aに当らないように支持部材40の両端部の高さ方向の位置を所定の高さに変えることができるようにしている。
さらに、取付け治具70には、各スペーサ部材42の記録ヘッドユニット取付面64に接触してこれを保持可能な保持面72Aを有する定盤72が設けられており、保持面72Aは基準面となって長手方向に沿って平坦度が確保されている。
支持部材40の側壁60にスペーサ部材42の位置決め面62を当てた状態で、固定ボルト68を位置決め面62の長孔62Aに挿通し支持部材40のネジ孔60Aにねじ込む(図6(A)、(B)参照)。これにより、各スペーサ部材42は支持部材40に固定され、各スペーサ部材42の記録ヘッド取り付け面64は保持面72Aに倣って揃えられる。
ここで、保持面72Aを有する定盤72は、本体74に対して着脱可能となっており、該定盤72を取り外した後には、図9に示すように、接合治具76として、各スペーサ部材42の下部に各記録ヘッドユニット32を配置可能としている。
図8に示す定盤72の下面から保持面72Aまでの高さは、記録ヘッドユニット32の下面から上面までの高さよりも高くなっており、スペーサ部材42の下部に、記録ヘッドユニット32を配置した状態で、図10(A)に示すように、スペーサ部材42の取付面64の下面と記録ヘッドユニット32の上面との間には、隙間t(ここでは、0.3mm)が設けられる。
そして、この状態で、スペーサ部材42の取付面64の貫通孔64A内に、例えば、紫外線硬化型の接着剤66を流し込む。これにより、該接着剤66は貫通孔64A奥方へ進入し、スペーサ部材42の取付面64の下面と記録ヘッドユニット32の上面との間の隙間t内へ流れ込む(接合工程)。そして、この隙間tによって、接着剤66で構成される接着層78が形成されることとなる。このように、隙間t内へ接着剤66が流れ込んだ状態で、隙間tへ紫外線を照射させると、接着剤66が硬化し、記録ヘッドユニット32がスペーサ部材42に固着されることとなる。
次に本実施形態のインクジェット記録装置10の作用について説明する。
図1に示すインクジェット記録装置10に印刷を指令する電気信号が送られると、ストッカ24から記録紙Pが1枚ピックアップされ、搬送装置26により、記録部20へ搬送される。
一方、インクジェット記録ヘッドバー30には、すでにインクタンクからインク供給ポート92を介して記録ヘッドユニット32の個別流路にインクが注入(充填)されている。このとき、ノズル54の先端(吐出口)では、インクの表面が僅かに凹んだメニスカスが形成されている。
記録紙Pを所定の搬送速度で搬送しつつ、記録ヘッドユニット32の複数のノズル54から選択的にインク滴を吐出することにより、記録紙Pに、画像データに基づく画像を記録する。
ここで、本発明では、図5に示すように、スペーサ部材42を介して記録ヘッドユニット32を支持部材40に取付けるようにし、固定ボルト68によりスペーサ部材42を支持部材40に固定することで、スペーサ部材42を介して記録ヘッドユニット32を支持部材40から取り外し可能としている。このため、スペーサ部材42を支持部材40から取り外すと、記録ヘッドユニット32を支持部材40から分離させることができるので、個々の記録ヘッドユニット32の交換が可能となる。
そして、このスペーサ部材42を略L字状に折曲げた形状とし、一方の面62(位置決め面62)を支持部材40の側壁60に取付け、他方の面64(取付面64)を記録ヘッドユニット32の上面に取付けるようにしている。さらに、図6(A)、(B)に示すように、スペーサ部材42の位置決め面62に、支持部材40の側壁60の高さ方向に沿って長孔62Aを設け、支持部材40の側壁60に設けられたネジ止め用のネジ孔60Aと位置合わせしてネジ止めする。
これにより、支持部材40の高さ方向で各スペーサ部材42の位置を変えることができ、記録ヘッドユニット32毎に各スペーサ部材42の取付面64の高さを変えることができる。
したがって、図11(B)に示すように、支持部材40の反りや撓みなどの変形に拘わらず、各記録ヘッドユニット32への取付面64の位置を合わせることができるため、スペーサ部材42を介して支持部材40に取付けられた各記録ヘッドユニット32のノズル面56の位置を揃える(ノズル面56の高さを同じにする)ことができる。ここで、図11(A)は、支持部材40の反りや撓みなどの変形に伴って、各記録ヘッドユニット32のノズル面56の位置が異なる例を図示している。
本形態では、図6(A)、(B)に示すように、スペーサ部材42の位置決め面62に長孔62Aを設け、支持部材40の側壁60にネジ孔60Aを設けたが、位置決め面62にネジ孔を設け、支持部材40の側壁60に長孔を設けるようにしても良い。
また、スペーサ部材42の形状を略L字状に形成したが、各スペーサ部材42を介して取付けられる記録ヘッドユニット32のノズル面56の位置を変えることができれば良いため、この形状に限るものではない。例えば、図示はしないが、スペーサ部材をクランク状に折曲げ、一端側を支持部材40の側壁60に取付け、他端側を記録ヘッドユニット32の側面に取付けるようにしても良い。
ところで、複数のヘッドユニットを配列して構成される支持部材40において,記録ヘッドユニット32の取り付けに関連する部品の機械精度を上げることなく、記録ヘッドユニット32を高精度に位置決め固定するため、各部品の機械精度の不足を接着層78(図10(A)参照)に吸収させる接着締結は有力な方法である。
一方、図12に示す支持部材40の下面の平坦度が±0.1mm、スペーサ部材42の肉厚のバラツキが±0.05mm、接着層78の設計値が0.3mm、記録ヘッドユニット32の高さのバラツキが±0.05mmの場合、ノズル面56を基準としたとき、接着層78のバラツキは、たとえば二乗平均をとると、±0.12mmとなり(=√(0.12+0.052+0.052))、接着層78は設計値が0.3mmであるのに対して、0.18mm〜0.42mmとなってしまう(約±41%のバラツキ)。
ここで、接着剤66の塗布量は一定なので,Z方向(記録ヘッドユニット32の高さ方向)で±41%変動(0.59〜1.41)したとき、接着層78を簡易的に円柱形状とすると、半径は−16%〜+30%変動(0.842〜1.3)することとなる。
V=πr2×Z=π(rA)2×ZM ・・・・(式1)
式1より、A=√(1/M)となる。
式1より、A=√(1/M)となる。
そして、M=0.59のときA=1.3となる。つまり、塗布量から半径を1.5mmとすると、接着層78は1.95mmに拡大(直径で3.9mm)することとなる。また、M=1.41のときA=0.842となり、この場合は、塗布量から半径が1.5mmとすると、接着層78は1.26mmに縮小(直径で2.5mm)することとなる。
また、衆知のように、接着剤は硬化時に数%の体積収縮がある。仮に収縮率10%でXYZの3方向に均等に収縮すると仮定すると、
V’=(1−0.1)V=0.9XYZ=M3×XYZ ・・・・(式2)
式2より、M=0.966となる。つまり、XYZ各方向には、1−0.966-=3.4%収縮することとなる。
V’=(1−0.1)V=0.9XYZ=M3×XYZ ・・・・(式2)
式2より、M=0.966となる。つまり、XYZ各方向には、1−0.966-=3.4%収縮することとなる。
Z方向の収縮量は、0.18×3.4%〜0.42×3.4%=6μm〜14μmとなり、収縮量のバラツキは約10μmである。また、XY方向の収縮量は、2.5×3.4%〜3.9×3.4%=85μm〜133μmとなり、収縮量のバラツキは約50μmである。
塗布箇所の形状や数や配置/塗布量/硬化条件等で、収縮量がすべて位置決め精度に反映されるわけではないが、XY方向の位置決め精度を仮に約±10μmとした場合、XY方向の収縮量のバラツキは大きく位置決め精度への影響が問題である。
しかし、本発明によれば、図6(A)、(B)に示すように、スペーサ部材42の位置決め面62に、支持部材40の側壁60の高さ方向に沿って長孔62Aを設け、該長孔62Aと支持部材40の側壁60に設けられたネジ孔60Aとを位置合わせして、ネジ止めすることで、支持部材40の高さ方向で各スペーサ部材42の位置を変え、記録ヘッドユニット32毎に各スペーサ部材42の取付面64の高さを変えることができる。
したがって、平坦度を出しにくい支持部材40に高精度な平坦度を求める必要がなくコスト低減に寄与することができる。また、各スペーサ部材42と記録ヘッドユニット32との隙間tを同じにすることができ、接着層78の厚みのバラツキを低減することができる。つまり、接着位置決め精度を向上させることができる。また、これに伴い、接着層78の設計厚さを薄くできるため、接着剤66の硬化収縮の影響を小さくすることができる。
一方、本発明では、図10(A)に示すように、スペーサ部材42の取付面64に接着剤が進入可能な貫通孔64Aを設けることで、該貫通孔64Aから接着剤66を流し込み、貫通孔64Aを通じてスペーサ部材42と記録ヘッドユニット32の間に接着剤66を流し込んで記録ヘッドユニット32をスペーサ部材42に固着させる。
図10(B)に示すように、記録ヘッドユニット32に接着剤66を塗布した状態でスペーサ部材42を固着させる場合と比較して、接着剤66の塗布から記録ヘッドユニット32とスペーサ部材42とを接触させるまでに要する時間を削減することができるため、接触までに接着剤66の一部が固化してしまうということはなく、個々の記録ヘッドユニット32において、接着条件が安定し、記録ヘッドユニット32をスペーサ部材42にムラ無く固着させることができる。
ここで、インクジェット記録ヘッドバー30全体の熱伸縮を考えた場合、スペーサ部材42を支持部材40と同質の材料で形成する方が好ましく、更にスペーサ部材42が遮光材料であれば、例えば、光硬化型接着剤をスペーサ部材42と記録ヘッドユニット32の縁部に用いて仮固定し、常温硬化型のエポキシ接着剤を貫通穴64Aを通してスペーサ部材42と記録ヘッドユニット32の間に流し込んで本固定とすることができる。
また、本発明では、図8に示すように、取付け工程において、取付け治具70を用い、取付け治具70で支持部材40の両端部のみを支持し、また、取付け治具70の保持面72Aで各スペーサ部材42の取付面64を保持することで、支持部材40の反りなどの変形に拘わらず、各スペーサ部材42の取付面64の下面の位置を容易に揃えることができる。
そして、接合工程において、図9に示すように、スペーサ部材42と記録ヘッドユニット32との間に所定の距離を設けた状態で、支持部材40を保持する接合治具76を用いることで、各スペーサ部材42と記録ヘッドユニット32との隙間を同じにすることができ、接着層78の厚みのバラツキを低減することができる。これにより、接着位置決め精度を向上させることができる。
なお、ここでは、保持面72Aを有する定盤72を本体74に対して着脱可能とし、取付け治具70と接合治具76とを共用させたが、取付け治具70と接合治具76とは専用の治具として個々に設けても良い。
また、本実施形態では、支持部材40の紙送り方向の幅を、記録ヘッドユニット32の幅よりも狭くしたが、支持部材40の紙送り方向の幅は、記録ヘッドユニット32の幅と同程度にしてもよい。
また、スペーサ部材42は、透明樹脂で構成することもでき、この場合、光硬化型の接着剤により生産性を向上させることができる。但し、この場合には、支持部材40の紙送り方向の幅を、記録ヘッドユニット32の幅よりも狭くした構成の方が、支持部材40の紙送り方向の幅を、記録ヘッドユニット32の幅と同幅とした構成よりも光照射領域が広くなり、照射効率が向上される。なお、光硬化型の接着剤66以外の接着剤を用いても良いのは勿論のことである。
以上本実施形態においては、フルカラー画像を記録する場合、YMCKの各色に対応して、インクジェット記録ヘッドバー30を少なくとも4つ配置される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、これに限定されない。
例えば、1つの支持部材40に対し、紙幅方向Yと紙送り方向Xへ2次元配列させた複数の記録ヘッドユニット32へ、紙幅方向Y方向に配列させた複数の記録ヘッドユニットの列毎に各々YMCKの各色を対応させることにも適用できる。
また、本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、シアンの各色のインクジェット記録ヘッドバー30がそれぞれインクジェット記録ヘッドバー30を保持するキャリッジに搭載され、それら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。
30 インクジェット記録ヘッドバー(液滴吐出ヘッド)
32 記録ヘッドユニット(液滴吐出ヘッドユニット)
40 支持部材
42 スペーサ部材
62A 長孔(高さ調整手段)
62 位置決め面(一方の面)
64A 貫通孔
64 取付面(他方の面)
70 取付け治具
76 接合治具
32 記録ヘッドユニット(液滴吐出ヘッドユニット)
40 支持部材
42 スペーサ部材
62A 長孔(高さ調整手段)
62 位置決め面(一方の面)
64A 貫通孔
64 取付面(他方の面)
70 取付け治具
76 接合治具
Claims (6)
- 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され、両端部が支持される支持部材と、
前記支持部材に前記液滴吐出ヘッドユニットを取付ける複数のスペーサ部材と、
前記支持部材又は前記スペーサ部材に設けられ、前記スペーサ部材又は前記液滴吐出ヘッドユニットを液滴が吐出する方向及び反対方向に移動させる位置調整手段と、
を備え、
前記スペーサ部材は直交する2面を有し、一方の面が前記支持部材に取り付けられ、他方の面が前記液滴吐出ヘッドに固定されることを有することを特徴とする液滴吐出装置。 - 前記位置調整手段は、前記スペーサ部材の一方の面又は前記支持部材の側面に設けられ液滴が吐出する方向に沿って形成された長孔を貫通して、スペーサ部材の一方の面又は支持部材の側面に固定された固定ネジであることを特徴とする請求項1に記載の液滴吐出装置。
- 前記スペーサ部材の他方の面には、該他方の面と前記液滴吐出ヘッドユニットとの間に接着剤が進入可能な貫通孔が設けられたことを特徴とする請求項2に記載の液滴吐出装置。
- 前記スペーサ部材は前記支持部材と同質の材料であることを特徴とする請求項3に記載の液滴吐出装置。
- 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された支持部材と、
前記支持部材に前記液滴吐出ヘッドユニットを取付ける複数のスペーサ部材と、
を備え、
液滴が吐出する方向及び反対方向に移動可能なスペーサ部材を、両端部が支持された支持部材に各前記スペーサ部材を取り付ける取付け工程を有することを特徴とする液滴吐出装置の製造方法。 - 前記スペーサ部材と前記液滴吐出ヘッドユニットとの間に接着剤が進入可能な貫通孔がスペーサ部材に設けられ、
前記スペーサ部材と前記液滴吐出ヘッドユニットとの間に所定の距離を設けた状態で、前記貫通孔内に接着剤を流し込み、スペーサ部材に液滴吐出ヘッドユニットを接合させる接合工程を設けたことを特徴とする請求項5に記載の液滴吐出装置の製造方法。
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---|---|---|---|
JP2007015069A JP2008179081A (ja) | 2007-01-25 | 2007-01-25 | 液滴吐出装置及び液滴吐出装置の製造方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US8414109B2 (en) | 2010-03-05 | 2013-04-09 | Ricoh Company, Ltd. | Head array unit, image forming apparatus and head replacing method |
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US11235603B2 (en) | 2019-05-23 | 2022-02-01 | Konica Minolta, Inc. | Inkjet recording apparatus |
-
2007
- 2007-01-25 JP JP2007015069A patent/JP2008179081A/ja active Pending
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