JP4501378B2 - インクジェットヘッド及びインクジェットプリンタ - Google Patents

Description

本発明は、インクジェットヘッド及びインクジェットプリンタに関する。

従来より、用紙やプラスチック薄板等の記録媒体にインクを吐出して所定の画像を記録するインクジェットプリンタが提案され、実用化されている。インクジェットプリンタは、ノズル（インク吐出口）を有するインクジェットヘッドを備えており、かかるインクジェットヘッドを所定の方向に移動させながらノズルから記録媒体に向けてインクを吐出することにより、記録媒体に所定の画像を記録している。

近年においては、柔軟で変形し易いフレキシブル配線基板を一体的に組み込んだ構造を有するインクジェットヘッドが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。図８は、このような従来のインクジェットヘッドのノズル近傍部分の構成を説明するための分解斜視図である。従来のインクジェットヘッドのノズル近傍部分は、図８に示すように、フレーム１１０、ノズルチップ１２０、フレキシブル配線基板１３０等から構成されている。

フレーム１１０は、図示されていないキャリッジに対して所定の位置関係をなすように厳密に位置決めされた状態で固定され、キャリッジとともに所定の方向に移動する。フレーム１１０をキャリッジに対して位置決めした状態で固定することにより、インク吐出位置のズレを防ぐことができる。また、フレーム１１０は、ノズルチップ１２０を固定するための開口部１１１を備えている。

ノズルチップ１２０は、図８に示すような薄板状の部材であり、その先端部１２１にインク吐出口であるノズルを備えている。ノズルチップ１２０の先端部１２１近傍は、フレーム１１０の開口部１１１に挿入されて固定される。

ところで、インク吐出位置のズレを防止して高品質の画像を形成するためには、ノズルチップ１２０を、フレーム１１０に対して所定の位置関係をなすように厳密に位置決めした状態で固定する必要がある。

従来は、かかるノズルチップ１２０の位置決めを行うため、以下の方法を採用していた。まず、フレーム１１０の開口部１１１の内形をノズルチップ１２０の先端部１２１の外形よりも若干大きく形成するとともにフレーム１１０の開口部１１１の狭幅内面１１２に突起１１３を設ける。そして、かかる突起１１３によって２点で位置決めを行いながら、ノズルチップ１２０の先端部１２１の長尺側面１２２を、フレーム１１０の開口部１１１の何れか一方の長尺内面１１４側に付勢した状態で当接させ、接着して固定する。
特開２００２−４６２５６号公報（第４頁、第２図）

しかし、前記した従来の位置決め方法を採用すると、ノズルチップ１２０を２つの突起１１３によって２点のみで位置決めしていたため、位置決め精度が比較的低いという問題があった。

また、フレーム１１０は、アルミニウム等の金属を材料としてダイキャスト法で製作するのが一般的であるが、前記した従来の位置決め方法を採用すると、切削加工によりフレーム１１０の開口部１１１の狭幅内面１１２に突起１１３を形成する必要があるとともに、長尺内面１１４にも広く切削加工を施してその面形状を微調整する必要があった。このため、切削加工に長時間を要する上に加工費用が嵩むという問題があった。

本発明の課題は、インクジェットヘッドにおいて、フレームに対するノズルチップの位置決め精度を格段に向上させるとともに、フレームの切削加工に要する時間及び費用を格段に低減させることである。また、本発明の課題は、前記したインクジェットヘッドを備えたインクジェットプリンタを提供することである。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
インクを吐出する複数のノズルが列状に配列された先端部と、前記ノズルと反対側の後端部の端面に連続する４側面と、を有するチップ、及び、前記チップが固定される枠状部材を備えるインクジェットヘッドにおいて、
前記枠状部材は、
前記チップの前記４側面のうち１対の相対する側面に各々当接して前記チップを挟持する第１突起対と、
前記チップの前記４側面のうち他の１対の相対する側面に各々当接して前記チップを挟持する第２突起対と、
前記チップの前記後端部の端面を当接させる当接部と、
１対の相対する側壁と、
前記側壁の内面に設けられた相互に対向する第１突起状部材及び第２突起状部材と、を備え、
前記第１突起状部材が、
前記第１突起対と、前記第２突起対の一方と、前記当接部と、を有し、
前記第２突起状部材が、
前記第１突起対と、前記第２突起対の他方と、前記当接部と、を有し、
前記第２突起対が、前記側壁から前記ノズルの列方向に沿って突出し、前記チップの前記４側面のうち前記他の１対の相対する側面に対向していることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記ノズルが露出可能な開口部を有する板状部材を備え、
前記チップの先端部には前記板状部材が取り付けられていることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記枠状部材は、
前記板状部材が固定される基端フレーム部を備え、
前記側壁が、
前記基端フレーム部に立設されていることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記枠状部材は、
前記ノズルを収納する基端フレーム部を備え、
前記側壁が、
前記基端フレーム部に立設されていることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１から４の何れか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記第１突起状部材の前記当接部と前記第２突起状部材の前記当接部とが同じ高さ位置に配置されていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、枠状部材の第１突起対が、チップの後端部の４側面のうち１対の相対する側面に各々当接してチップを挟持するとともに、枠状部材の第２突起対が、チップの後端部の４側面のうち他の１対の相対する側面に各々当接してチップを挟持することにより、枠状部材に対してチップを水平方向において厳密に位置決めすることができる。
さらに、請求項１に記載の発明によれば、枠状部材の当接部にチップの後端部の端面を当接させることにより、枠状部材に対してチップを垂直方向において厳密に位置決めすることができる。

また、請求項１に記載の発明によれば、枠状部材を切削加工して第１突起対及び第２突起対を形成するだけでチップの厳密な位置決めを行うことができるので、従来のような広い面積にわたる切削加工が不要となる。従って、切削加工に要する時間や費用を格段に低減させることができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１から５の何れか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記チップは、
前記１対の相対する側面の中央付近に接続端子を備え、
前記第１突起対は、
前記１対の相対する側面の両端近傍であって前記接続端子を除く部分に各々当接して前記チップを挟持することを特徴とする。

請求項６に記載の発明によれば、枠状部材の第１突起対が、チップの後端部の４側面のうち１対の相対する側面の両端近傍であって接続端子を除く部分に各々当接してチップを挟持するので、枠状部材に対してチップをさらに厳密に位置決めすることができるとともに、接続端子への他の部材の接続を許容することができる。

請求項７に記載の発明は、請求項１から６の何れか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記第１突起対は、
前記当接部に立設されていることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項１から６の何れか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記第２突起対は、
前記当接部に立設されていることを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、請求項１から８の何れか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記枠状部材は、
アルミニウム、樹脂、マグネシウム、銀の少なくとも一の材料で構成されることを特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、請求項１から９の何れか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記枠状部材は、
ダイキャスト法により一体成形されることを特徴とする。

請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記枠状部材は、
切削加工により形成される前記第１突起対及び前記第２突起対を備えることを特徴とする。

請求項１２に記載の発明は、請求項１から１１の何れか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記チップは、
薄板状であることを特徴とする。

請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記チップの前記後端部は、
略均一の厚さを有していることを特徴とする。

請求項１４に記載の発明は、請求項１２又は１３に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記チップの前記後端部の厚さは、前記先端部の厚さよりも薄くされていることを特徴とする。

請求項１５に記載の発明は、請求項１から１４の何れか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
シェアモードタイプのインクジェットヘッドであることを特徴とする。

請求項１５に記載の発明によれば、溝加工と同時に、チップの外形の加工又はチップの後端部の加工を併せて行うことができるので、枠状部材に対するチップの位置精度をより一層向上させることができる。

請求項１６に記載の発明は、インクジェットプリンタであって、
請求項１から１５の何れか一項に記載のインクジェットヘッドが位置決めされた状態で固定されるキャリッジを備えることを特徴とする。

請求項１６に記載の発明によれば、キャリッジに、請求項１から１５の何れか一項に記載のインクジェットヘッドが位置決めされた状態で固定されるため、キャリッジに対するチップの相対的位置関係を一定にすることができる。従って、インク吐出位置のズレを防止することができ、高精度な画像の形成が可能となる。

請求項１に記載の発明によれば、枠状部材に対してチップを水平方向と垂直方向において厳密に位置決めすることができる。また、枠状部材を切削加工して第１突起対及び第２突起対を形成するだけでチップの厳密な位置決めを行うことができるので、従来のような広い面積にわたる切削加工が不要となる。従って、切削加工に要する時間や費用を格段に低減させることができる。

請求項６に記載の発明によれば、枠状部材の第１突起対が、チップの後端部の４側面のうち１対の相対する側面の両端近傍であって接続端子を除く部分に各々当接してチップを挟持するので、枠状部材に対してチップをさらに厳密に位置決めすることができるとともに、接続端子への他の部材の接続を許容することができる。

請求項１５に記載の発明によれば、溝加工と同時に、チップの外形の加工又はチップの後端部の加工を併せて行うことができるので、枠状部材に対するチップの位置精度をより一層向上させることができる。

請求項１６に記載の発明によれば、キャリッジに対するチップの相対的位置関係を一定にすることができる。従って、インク吐出位置のズレを防止することができ、高精度な画像の形成が可能となる。

以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。

[第１の実施の形態]
まず、本実施の形態に係るインクジェットプリンタ１の構成を、図１を用いて説明する。図１は、本実施の形態に係るインクジェットプリンタ１の構成を説明するための概略図である。インクジェットプリンタ１は、図１に示すように、インクジェットヘッド２、キャリッジ３、キャリッジレール４、インクタンク５、インク供給管６、メンテナンスユニット７、保湿ユニット１３等を備えて構成される。インクジェットプリンタ１は、所定の記録媒体Ｍにインクを吐出することにより、記録媒体Ｍに所定の画像を形成するものである。

インクジェットプリンタ１により画像が形成される記録媒体Ｍは、図１における記録領域Ｃを通過するようにして、図１における矢印Ａの方向（以下、「主走査方向Ａ」という）と直行する副走査方向に、図示しない搬送手段によって搬送される。

インクジェットヘッド２は、インクを吐出するノズルを備え、キャリッジ３の記録領域Ｃ上での往復移動による走査と併行してインクを吐出することにより、記録媒体Ｍに画像を形成するものである。インクジェットヘッド２は、インクを吐出するためのノズルが並設された（後述する）ノズル面２１ｂが記録媒体Ｍと対向するように配置された状態でキャリッジ３に取り付けられる。

なお、本実施の形態においては、シェアモードタイプのインクジェットヘッド２を採用している。シェアモードタイプのインクジェットヘッド２においては、圧電材料であるＰＺＴ（piezoelectric）基板に機械的にダイシングソー等を用いて複数の溝を形成することにより、チャネルと、アクチュエータ（チャネル壁）と、を形成する。また、カバープレートをＰＺＴ基板の側面に、ノズルプレートをＰＺＴ基板の先端面に、各々接着してチャネル及びアクチュエータを覆った状態で、チャネル内にインクを充填する。そして、アクチュエータに設けられた駆動電極に電圧を印加することによりせん断力を発生させて、チャネルの容積が縮小するようにアクチュエータを変形させる。この結果、チャネルの内圧が上昇して、ノズルプレートに設けられたノズルからインクが液滴として噴射することとなる。

また、インクジェットヘッド２は、ノズル吐出方向が垂直下向きとなるように垂直置きしたり、ノズル吐出方向が水平方向となるように水平置きしたりして使用に供することができる。

本実施の形態に係るインクジェットプリンタ１においては、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の４色のインクを吐出できるよう、合計で４個のインクジェットヘッド２がキャリッジ３に設置されている。４個のインクジェットヘッド２は、図１に示すように副走査方向から見て３列に配列されており、中央の列には２個のインクジェットヘッド２が副走査方向に隣接するように配置されている。

なお、本実施の形態に係るインクジェットヘッド２の構成の詳細については、図２から図６を用いて後述することとする。

キャリッジ３は、インクジェットヘッド２を搭載し、キャリッジレール４に沿ってホームポジション領域Ｂからメンテナンス領域Ｄにかけて主走査方向Ａに移動する。記録領域Ｃにおいては、キャリッジ３の動作により、記録媒体Ｍ上の主走査が行われる。

インクタンク５はインクジェットヘッド２に供給するためのインクを貯留するものであり、４個のインクジェットヘッド２の各々に対応するように４個設置されている。インク供給管６は、インクジェットヘッド２とインクタンク５とを連通接続するように設けられる。インクタンク５内のインクは、このインク供給管６を介してインクジェットヘッド２に導かれる。

メンテナンスユニット７は、一連のメンテナンス動作によりインクジェットヘッド２内の異物を除去して、インクジェットヘッド２のインク吐出状態を良好な状態に回復させるものである。メンテナンスユニット７は、メンテナンス領域Ｄに配置されており、吸引キャップ８、吸引ポンプ９、インク受器１０、清掃ブレード１１、廃インクタンク１２等を有して構成される。

吸引キャップ８は、吸引ポンプ９を介して廃インクタンク１２と連通しており、メンテナンス動作時に上昇してインクジェットヘッド２のノズル面２１ｂを覆う。吸引キャップ８は、各インクジェットヘッド２のノズル面２１ｂを覆うことができるように４個配置されている。

吸引ポンプ９は、図示していないシリンダポンプやチューブポンプを有して構成されており、インクジェットヘッド２内部のインクを異物とともに吸引するための吸引力を発生させるものである。インクジェットヘッド２のノズル面２１ｂを吸引キャップ８で覆った状態で吸引ポンプ９を作動させることにより、インクジェットヘッド２内部のインクを吸引することができる。

インク受器１０は、インクジェットヘッド２内部のインク吸引後、インクジェットヘッド２によって予備吐出されたインクを受けるものである。清掃ブレード１１は、インクジェットヘッド２によって予備吐出を行った後、ノズル面２１ｂに付着しているインクを除去するものである。廃インクタンク１２は、吸引ポンプ９の動作によりインクジェットヘッド２から吸引されたインクや、インクジェットヘッド２から予備吐出されたインクを貯留するように機能する。

保湿ユニット１３は、ホームポジション領域Ｂに配置され、保湿キャップ１４を有して構成される。保湿キャップ１４は、インクジェットヘッド２が待機状態にある時、ノズル面２１ｂを覆う事でノズル内のインクを保湿するという機能を果たす。保湿キャップ１４は、各インクジェットヘッド２のノズル面２１ｂを覆うことができるように４個設けられている。

次に、図２から図６を参照して、本実施の形態に係るインクジェットヘッド２の構成について説明する。図２は本実施の形態に係るインクジェットヘッド２の分解斜視図であり、図３は、図２に示したインクジェットヘッド２を背面側（図２の矢印IIIの方向）から見た状態の分解斜視図である。

本実施の形態に係るインクジェットヘッド２は、図２及び図３に示すように、筐体フレーム２０と、ノズルチップ２１と、２つのマニホールド２２ａ、２２ｂと、キャップ受け板２３と、第１フレキシブル配線基板２４ａ、２４ｂと、駆動回路基板２５ａ、２５ｂと、内部コネクタ２６ａ、２６ｂと、外部コネクタ２７と、配線支持板２８と、第２フレキシブル配線基板２９と、カバー３０と、を備えて構成される。

筐体フレーム２０は、本発明における枠状部材であり、アルミニウム、樹脂、マグネシウム、銀からなる群より選ばれた少なくとも一を材料としてダイキャスト法により一体成形されてなる。筐体フレーム２０は、ノズルチップ２１、マニホールド２２ａ、２２ｂ及びキャップ受け板２３を収納する基端フレーム部２０ａ、基端フレーム部２０ａの長手方向の両端からそれぞれ立設された側壁部２０ｂ、２０ｃ、両側壁部２０ｂ、２０ｃに架け渡すように形成された放熱板２０ｄ及びコネクタ支持部２０ｅ、両側壁部２０ｂ、２０ｃの内側にそれぞれ形成されたノズルチップ保持部２０ｆ、２０ｇ等を備えている。

基端フレーム部２０ａには、接着剤によって、マニホールド２２ａ、２２ｂ及びキャップ受け板２３が固定される。ノズルチップ保持部２０ｆ、２０ｇは、後に詳述するように、ノズルチップ２１の後端部２１ｃの両端を各々保持するものである。放熱板２０ｄは、駆動回路基板２５ａ、２５ｂを接合させるものである。コネクタ支持部２０ｅは、外部コネクタ２７を支持するように機能するものである。

基端フレーム部２０ａの外周には、３つの支点当接部２０ｈ、２０ｉ、２０ｊと、２つのボルト挿通孔２０ｋ、２０ｌと、が設けられている。３つの支点当接部２０ｈ、２０ｉ、２０ｊは、キャリッジ３に対してインクジェットヘッド２を位置決めする際に、キャリッジ３側の３支点に当接して支持される部分である。かかる位置決めの後、インクジェットヘッド２をキャリッジ３に固定するためのボルトが、ボルト挿通孔２０ｋ、２０ｌに挿通される。

また、筐体フレーム２０には、外部からのインクを導入する流路コネクタ２０ｍが形成されており、この流路コネクタ２０ｍは、側壁２０ｃに設けられた流路形成部２０ｎ内のインク流路に連通している。かかる流路形成部２０ｎ内のインク流路は、各マニホールド２２ａ、２２ｂに形成されたインク流路に接続する。流路コネクタ２０ｍ及び流路形成部２０ｎ内のインク流路を介して各マニホールド２２ａ、２２ｂのインク流路に到達したインクは、さらにノズルチップ２１の各ノズルに導入される。

ノズルチップ２１は、本発明におけるチップであり、その先端部２１ａに複数のノズルを備えた薄板状の部材である。ノズルチップ２１の先端部２１ａの端面（以下、「ノズル面」という）２１ｂには、インク吐出口であるノズルが、図２の矢印Ｅの方向（以下、「ノズル並設方向Ｅ」という）に連続して形成されている。かかるノズル並設方向Ｅに連続して形成されたノズルの列を、以下「ノズル列」ということとする。インクジェットヘッド２は、ノズル列が２列構成されたものである。

ノズルチップ２１は、ノズル並設方向Ｅに長尺な外形を有しており、ノズル並設方向Ｅと主走査方向Ａとが直行するようにキャリッジ３に搭載される。ノズルチップ２１の後端部２１ｃの端面に連続する長尺側面には、後述する第１フレキシブル配線基板２４ａ、２４ｂを接続するための電極（接続端子）４０が設けられている。ノズルチップ２１の両長尺側面には、各々マニホールド２２ａ、２２ｂが取り付けられる。

ノズルチップ２１の各ノズルには、インクを吐出するための圧力を発生させる圧電素子が内蔵されている。一方のノズル列の各ノズルに接続された圧電素子は、後述する駆動回路基板２５ａに実装された駆動回路により駆動され、他方のノズル列の各ノズルに接続した圧電素子は、後述する駆動回路基板２５ｂに実装された駆動回路により駆動される。このため、駆動回路基板２５ａ、２５ｂは、各々、第１フレキシブル配線基板２４ａ、２４ｂを介してノズルチップ２１の両側面に接続される。

マニホールド２２ａ、２２ｂは、筐体フレーム２０の流路コネクタ２０ｍ及び流路形成部２０ｎ内のインク流路を介して外部から導入されたインクを、ノズルチップ２１の各ノズルに分岐させて供給する分岐管としての機能を果たす部材である。

マニホールド２２ａ、２２ｂのノズルチップ２１の側面側には、フィルタ設置部ａ１、ａ２が設けられている。フィルタ設置部ａ１に対してフィルタａ３が取り付けられ、フィルタ設置部ａ２に対してフィルタａ４が取り付けられる。なお、各フィルタａ２、ａ４は、各々対応するフィルタ設置部ａ１、ａ２に熱圧着又は接着により取り付けられるのが好ましい。フィルタ設置部ａ１を図３に、フィルタ設置部ａ２を図２に、それぞれ示している。

キャップ受け板２３は、ノズルチップ２１及びマニホールド２２ａ、２２ｂの下端に取り付けられる部材であり、吸引キャップ８や保湿キャップ１４を受けてこれらと密着するものである。ノズルチップ２１及びマニホールド２２ａ、２２ｂの下端にキャップ受け板２３を取り付けた際に、キャップ受け板２３に設けられた開口部２３ａを介してノズル面２１ｂが露出することとなる。

第１フレキシブル配線基板２４ａ、２４ｂは、ノズルチップ２１の電極に接続され、駆動回路基板２５ａ等とノズルチップ２１とを電気的に接続するためのものである。第１フレキシブル配線基板２４ａ、２４ｂは、後述する駆動回路基板２５ａ、２５ｂに接続され、内部コネクタ２６ａ、２６ｂ、外部コネクタ２７等を介して、外部に電気的に接続される。

駆動回路基板２５ａ、２５ｂと外部との電気的接続は、内部コネクタ２６ａ、２６ｂ、外部コネクタ２７及び第２フレキシブル配線基板２９により行われる。

内部コネクタ２６ａ、２６ｂは、駆動回路基板２５ａ、２５ｂに各々実装されている。第２フレキシブル配線基板２９の外部電極は、外部コネクタ２７に接続されており、かかる外部電極を含む第２フレキシブル配線基板２９の一部は配線支持板２８上に貼付されて支持されている。第２フレキシブル配線基板２９の端部は二股に分かれるように配線支持板２８から延設され、その先端にそれぞれ内部電極が形成されている。これら内部電極が、各内部コネクタ２６ａ、２６ｂに接続される。インクジェットヘッド２の実装時には、外部コネクタ２７はキャリッジ３に設置されたコネクタに接続される。

筐体フレーム２０にカバー３０が取り付けられると、ヘッド筐体の４側面と上端面（ノズル面２１ｂと反対側の面）が構成される。ヘッド筐体の上端面を構成するカバー３０の端面には、コネクタ保持開口３０ａが形成されている。筐体フレーム２０にカバー３０が取り付けられると、外部コネクタ２７及び配線支持板２８は、コネクタ保持開口３０ａによって保持される。

次に、図４から図６を参照して、本発明の主要部である筐体フレーム２０のノズルチップ保持部２０ｆ、２０ｇについて詳細に説明する。

図４は、筐体フレーム２０と、筐体フレーム２０に固定される前の状態にあるノズルチップ２１と、を示す拡大斜視図であり、図５は、筐体フレーム２０にノズルチップ２１が固定された状態を示す拡大斜視図である。また、図６（ａ）は、図５に示した筐体フレーム２０及びノズルチップ２１を、図５の矢印VIの方向から見た状態の図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＢ部分の拡大図である。

ノズルチップ保持部２０ｆ、２０ｇは、筐体フレーム２０の両側壁２０ｂ、２０ｃの内面に設けられた突起状の部材であり、前記したように、ノズルチップ２１の後端部２１ｃの両端を保持するように機能する。すなわち、ノズルチップ保持部２０ｆ、２０ｇは本発明における第１突起状部材及び第２突起状部材である。なお、本発明においてノズルチップ２１の後端部２１ｃとは、ノズルチップ２１のノズル面２１ｂと反対側の端部を意味し、端面と、この端面に連続する４側面の一部と、から構成される。

ノズルチップ保持部２０ｇは、図４及び図５に示すように、略矩形状の平板部２０ｇＤに複数の突起（２０ｇＡ、２０ｇＢ等）が下方に立設されてなるものである。図４及び図５には示されていないノズルチップ保持部２０ｆも、同一の構造を有している。なお、本実施の形態においては、筐体フレーム２０をダイキャスト法によって成形しており、筐体フレーム２０の両側壁２０ｂ、２０ｃの内側に成形された略直方体状の部材を切削加工することにより、ノズルチップ保持部２０ｆ、２０ｇの平板部や突起を形成している。

図４及び図５に示したノズルチップ保持部２０ｇの平板部２０ｇＤの下方に立設された複数の突起群は、ノズルチップ２１の後端部２１ｃを挟持するという機能を果たす。以下、図６を用いて、かかる突起群について説明する。

ノズルチップ保持部２０ｆは、図６に示すように、ノズルチップ２１の後端部２１ｃの端面に連続する長尺側面の一方の端部２１ｃｆを挟持するように相互に対向させて設けられた長尺側面挟持用突起対２０ｆＡ、２０ｆＢを備えている。また、ノズルチップ保持部２０ｇは、図４から図６に示すように、ノズルチップ２１の後端部２１ｃの端面に連続する長尺側面の他方の端部２１ｃｇを挟持するように相互に対向させて設けられた長尺側面挟持用突起対２０ｇＡ、２０ｇＢを備えている。これら長尺側面挟持用突起対２０ｆＡ、２０ｆＢ、２０ｇＡ、２０ｇＢは、本発明における第１突起対である。

なお、これら長尺側面挟持用突起対２０ｆＡ、２０ｆＢ、２０ｇＡ、２０ｇＢは、何れも、ノズルチップ２１の後端部２１ｃの端面に連続する長尺側面のうち、電極（接続端子）４０を除く部分を挟持するものである。

また、ノズルチップ保持部２０ｆ、２０ｇは、図６に示すように、ノズルチップ２１の後端部２１ｃの端面に連続する短尺側面を挟持するように相互に対向させて設けられた短尺側面挟持用突起対２０ｆＣ、２０ｇＣを備えている。これら短尺側面挟持用突起対２０ｆＣ、２０ｇＣは、本発明における第２突起対である。

長尺側面挟持用突起対２０ｆＡ、２０ｆＢでノズルチップ２１の後端部２１ｃの端面に連続する長尺側面の一方の端部２１ｃｆを挟持するとともに、長尺側面挟持用突起対２０ｇＡ、２０ｇＢでノズルチップ２１の後端部２１ｃの端面に連続する長尺側面の他方の端部２１ｃｇを挟持することにより、筐体フレーム２０に対するノズルチップ２１の図６（ｂ）のＹ方向における相対位置を決定することができる。

また、短尺側面挟持用突起対２０ｆＣ、２０ｇＣでノズルチップ２１の後端部２１ｃの端面に連続する短尺側面を挟持することにより、筐体フレーム２０に対するノズルチップ２１の図６（ｂ）のＸ方向における相対位置を決定することができる。

すなわち、ノズルチップ２１の後端部２１ｃが、筐体フレーム２０のノズルチップ保持部２０ｆ、２０ｇに設けられた長尺側面挟持用突起対２０ｆＡ、２０ｆＢ、２０ｇＡ、２０ｇＢ、及び、短尺側面挟持用突起対２０ｆＣ、２０ｇＣによって挟持されることにより、筐体フレーム２０に対するノズルチップ２１の水平方向の相対位置が決定される（図５、図６参照）。

さらに、ノズルチップ保持部２０ｆ、２０ｇを構成する略矩形状の平板部２０ｆＤ、２０ｇＤは、筐体フレーム２０に対するノズルチップ２１の垂直方向の相対位置を決定するものである。以下、これら平板部２０ｆＤ、２０ｇＤについて説明する。

ノズルチップ保持部２０ｇの平板部２０ｇＤは、図５に示すように、ノズルチップ２１の後端部２１ｃの端面を当接させるという機能を果たす。また、図４及び図５には示されていないノズルチップ保持部２０ｆの平板部２０ｆＤも、同様にノズルチップ２１の後端部２１ｃの端面を当接させるという機能を果たす。すなわち、これら平板部２０ｆＤ、２０ｇＤは、本発明における当接部である。

ノズルチップ２１の後端部２１ｃの端面が、筐体フレーム２０のノズルチップ保持部２０ｆ、２０ｇの平板部２０ｆＤ、２０ｇＤに当接されることにより、筐体フレーム２０に対するノズルチップ２１の垂直方向の相対位置が決定される（図５、図６参照）。

本実施の形態に係るインクジェットヘッド２においては、筐体フレーム２０のノズルチップ保持部２０ｆ、２０ｇに設けられた長尺側面挟持用突起対２０ｆＡ、２０ｆＢ、２０ｇＡ、２０ｇＢによって、ノズルチップ２１の後端部２１ｃの端面に連続する長尺側面を挟持するとともに、短尺側面挟持用突起対２０ｆＣ、２０ｇＣによって、ノズルチップ２１の後端部２１ｃの端面に連続する短尺側面を挟持することにより、筐体フレーム２０に対してノズルチップ２１を水平方向において厳密に位置決めすることができる。

また、本実施の形態に係るインクジェットヘッド２においては、ノズルチップ保持部２０ｆ、２０ｇに設けられた長尺側面挟持用突起対２０ｆＡ、２０ｆＢ、２０ｇＡ、２０ｇＢが、ノズルチップ２１の後端部２１ｃの端面に連続する長尺側面の両端近傍であって電極（接続端子）４０を除く部分に各々当接してノズルチップ２１を挟持するので、筐体フレーム２０に対してノズルチップ２１をさらに厳密に位置決めすることができるとともに、電極（接続端子）４０への他の部材の接続を許容することができる。

また、本実施の形態に係るインクジェットヘッド２においては、ノズルチップ２１の後端部２１ｃの端面を、筐体フレーム２０のノズルチップ保持部２０ｆ、２０ｇの平板部２０ｆＤ、２０ｇＤに当接させることにより、筐体フレーム２０に対してノズルチップ２１を垂直方向において厳密に位置決めすることができる。

また、本実施の形態に係るインクジェットヘッド２においては、筐体フレーム２０の一部を切削加工して特定の突起群や平板部を形成するだけでノズルチップ２１の厳密な位置決めが可能となるので、従来のような広い面積にわたる切削加工が不要となる。従って、切削加工に要する時間や費用を格段に低減させることができる。

また、本実施の形態においては、シェアモードタイプのインクジェットヘッド２を採用しているので、溝加工と同時に、ノズルチップ２１の外形の加工又はノズルチップ２１の後端部２１ｃの加工を併せて行うことができる。従って、筐体フレーム２０に対するノズルチップ２１の位置精度をより一層向上させることができる。

また、本実施の形態に係るインクジェットプリンタ１においては、キャリッジ３にインクジェットヘッド２が位置決めされた状態で固定されるため、キャリッジ３に対するノズルチップ２１の相対的位置関係を一定にすることができる。従って、インク吐出位置のズレを防止することができ、高精度な画像の形成が可能となる。

[第２の実施の形態]
次に、第２の実施の形態に係るインクジェットプリンタについて、図７を用いて説明する。本実施の形態に係るインクジェットプリンタは、第１の実施の形態に係るインクジェットプリンタ１において、インクジェットヘッド２の筐体フレーム２０のノズルチップ保持部２０ｆ、２０ｇの構造のみを変更したものであり、その他の構成については実質的に同一である。このため、以下の説明において、第１の実施の形態に係るインクジェットプリンタ１と共通の構成については、同一の符号を付して説明する。

図７（ａ）は、図６（ａ）と同様に、本実施の形態に係るインクジェットヘッドを構成する筐体フレーム２０と、筐体フレーム２０に固定されたノズルチップ２１と、を下方から見た状態の図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＢ部分の拡大図である。

本実施の形態におけるノズルチップ保持部２０ｇは、平板部２０ｇδと、特殊形状の突起（２０ｇα、２０ｇβ等）が平板部２０ｇδの下方に立設されてなるものである。また、本実施の形態においても、筐体フレーム２０をダイキャスト法によって成形しており、筐体フレーム２０の両側壁２０ｂ、２０ｃの内側に成形された略直方体状の部材を切削加工することにより、ノズルチップ保持部２０ｆ、２０ｇの平板部や突起を形成している。

本実施の形態におけるノズルチップ保持部２０ｇは、図７に示すように、ノズルチップ２１の後端部２１ｃの端面に連続する長尺側面の一方の端部２１ｃｇを挟持するように相互に対向させて設けられた長尺側面挟持用突起対２０ｇα、２０ｇβを備えている。また、ノズルチップ保持部２０ｆは、図７に示すように、ノズルチップ２１の後端部２１ｃの端面に連続する長尺側面の他方の端部２１ｃｆを挟持するように相互に対向させて設けられた長尺側面挟持用突起対２０ｆα、２０ｆβを備えている。これら長尺側面挟持用突起対２０ｆα、２０ｆβ、２０ｇα、２０ｇβは、本発明における第１突起対である。

なお、これら長尺側面挟持用突起対２０ｆα、２０ｆβ、２０ｇα、２０ｇβは、何れも、ノズルチップ２１の後端部２１ｃの端面に連続する長尺側面のうち、電極（接続端子）４０を除く部分を挟持するものである。

また、ノズルチップ保持部２０ｆ、２０ｇは、図７に示すように、ノズルチップ２１の後端部２１ｃの端面に連続する短尺側面を挟持するように相互に対向させて設けられた短尺側面挟持用突起対２０ｆγ、２０ｇγを備えている。これら短尺側面挟持用突起対２０ｆγ、２０ｇγは、本発明における第２突起対である。

本実施の形態においては、図７から明らかなように、長尺側面挟持用突起対２０ｆα、２０ｆβと短尺側面挟持用突起対２０ｆγとが連接され、長尺側面挟持用突起対２０ｇα、２０ｇβと短尺側面挟持用突起対２０ｇＣγとが連接されるように切削加工が施されている。

長尺側面挟持用突起対２０ｆα、２０ｆβでノズルチップ２１の後端部２１ｃの端面に連続する長尺側面の一方の端部２１ｃｆを挟持するとともに、長尺側面挟持用突起対２０ｇα、２０ｇβでノズルチップ２１の後端部２１ｃの端面に連続する長尺側面の他方の端部２１ｃｇを挟持することにより、筐体フレーム２０に対するノズルチップ２１の図７（ｂ）のＹ方向における相対位置を決定することができる。

また、短尺側面挟持用突起対２０ｆγ、２０ｇγでノズルチップ２１の後端部２１ｃの端面に連続する短尺側面を挟持することにより、筐体フレーム２０に対するノズルチップ２１の図７（ｂ）のＸ方向における相対位置を決定することができる。

すなわち、ノズルチップ２１の後端部２１ｃが、筐体フレーム２０のノズルチップ保持部２０ｆ、２０ｇに設けられた長尺側面挟持用突起対２０ｆα、２０ｆβ、２０ｇα、２０ｇβ、及び、短尺側面挟持用突起対２０ｆγ、２０ｇγによって挟持されることにより、筐体フレーム２０に対するノズルチップ２１の水平方向の相対位置が決定される（図７参照）。

ノズルチップ保持部２０ｆ、２０ｇを構成する略矩形状の平板部２０ｆδ、２０ｇδは、筐体フレーム２０に対するノズルチップ２１の垂直方向の相対位置を決定するものである。ノズルチップ保持部２０ｇの平板部２０ｇδは、ノズルチップ２１の後端部２１ｃの端面を当接させるという機能を果たす。また、ノズルチップ保持部２０ｆの平板部２０ｆδも、同様にノズルチップ２１の後端部２１ｃの端面を当接させるという機能を果たす。すなわち、これら平板部２０ｆδ、２０ｇδは、本発明における当接部である。

ノズルチップ２１の後端部２１ｃの端面が、筐体フレーム２０のノズルチップ保持部２０ｆ、２０ｇの平板部２０ｆδ、２０ｇδに当接されることにより、筐体フレーム２０に対するノズルチップ２１の垂直方向の相対位置が決定される（図７参照）。

本実施の形態に係るインクジェットヘッドにおいては、筐体フレーム２０のノズルチップ保持部２０ｆ、２０ｇに設けられた長尺側面挟持用突起対２０ｆα、２０ｆβ、２０ｇα、２０ｇβによって、ノズルチップ２１の後端部２１ｃの端面に連続する長尺側面を挟持するとともに、短尺側面挟持用突起対２０ｆγ、２０ｇγによって、ノズルチップ２１の後端部２１ｃの端面に連続する短尺側面を挟持することにより、筐体フレーム２０に対してノズルチップ２１を水平方向において厳密に位置決めすることができる。

また、本実施の形態に係るインクジェットヘッドにおいては、ノズルチップ保持部２０ｆ、２０ｇに設けられた長尺側面挟持用突起対２０ｆα、２０ｆβ、２０ｇα、２０ｇβが、ノズルチップ２１の後端部２１ｃの端面に連続する長尺側面の両端近傍であって電極（接続端子）４０を除く部分に各々当接してノズルチップ２１を挟持するので、筐体フレーム２０に対してノズルチップ２１をさらに厳密に位置決めすることができるとともに、電極（接続端子）４０への他の部材の接続を許容することができる。

また、本実施の形態に係るインクジェットヘッドにおいては、ノズルチップ２１の後端部２１ｃの端面を、筐体フレーム２０のノズルチップ保持部２０ｆ、２０ｇの平板部２０ｆδ、２０ｇδに当接させることにより、筐体フレーム２０に対してノズルチップ２１を垂直方向において厳密に位置決めすることができる。

また、本実施の形態に係るインクジェットヘッドにおいては、筐体フレーム２０の一部を切削加工して特定の突起群や平板部を形成するだけでノズルチップ２１の厳密な位置決めが可能となるので、従来のような面形状微調整のための切削加工が不要となる。従って、切削加工に要する時間や費用を格段に低減させることができる。

また、本実施の形態に係るインクジェットプリンタにおいては、キャリッジ３にインクジェットヘッド２が位置決めされた状態で固定されるため、キャリッジ３に対するノズルチップ２１の相対的位置関係を一定にすることができる。従って、インク吐出位置のズレを防止することができ、高精度な画像の形成が可能となる。

なお、以上の実施の形態においては、筐体フレーム２０の一部に切削加工を施すことによって、図６（ｂ）や図７（ｂ）に示すような形状の長尺側面挟持用突起対（第１突起対）、短尺側面挟持用突起対（第２突起対）及び平板部（当接部）を有するノズルチップ保持部２０ｆ、２０ｇを構成したが、第１突起対、第２突起対及び当接部は、かかる形状に限定されるものではない。

すなわち、第１突起対としては、ノズルチップ２１の後端部２１ｃの端面に連続する長尺側面を挟持するように相互に対向させて設けられているものであればいかなる形状でもよい。また、第２突起対としては、ノズルチップ２１の後端部２１ｃの端面に連続する短尺側面を挟持するように相互に対向させて設けられているものであればいかなる形状でもよい。また、当接部としては、ノズルチップ２１の後端部２１ｃの端面を当接させるものでいかなる態様でもよい。

本発明の第１の実施の形態に係るインクジェットプリンタの概要を説明するための概略図である。 本発明の第１の実施の形態に係るインクジェットヘッドの分解斜視図である。 図２に示したインクジェットヘッドを矢印IIIの方向から見た状態の分解斜視図である。 本発明の第１の実施の形態に係るインクジェットヘッドを構成する筐体フレームと、筐体フレームに固定される前の状態にあるノズルチップと、を示す拡大斜視図である。 本発明の第１の実施の形態に係るインクジェットヘッドを構成する筐体フレームにノズルチップが固定された状態を示す拡大斜視図である。 （ａ）は、図５に示した筐体フレーム及びノズルチップを矢印VIの方向から見た状態の図であり、（ｂ）は、（ａ）のＢ部分の拡大図である。 （ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係るインクジェットヘッドを構成する筐体フレームと、この筐体フレームに固定されたノズルチップと、を下方から見た状態の図であり、（ｂ）は、（ａ）のＢ部分の拡大図である。 従来のインクジェットヘッドの構成の一部を説明するための分解斜視図である。

符号の説明

１ インクジェットプリンタ
２ インクジェットヘッド
３ キャリッジ
４ キャリッジレール
５ インクタンク
６ インク供給管
７ メンテナンスユニット
８ 吸引キャップ
９ 吸引ポンプ
１０ インク受器
１１ 清掃ブレード
１２ 廃インクタンク
１３ 保湿ユニット
１４ 保湿キャップ
２０ 筐体フレーム（枠状部材）
２０ａ 基端フレーム部
２０ｂ、２０ｃ 側壁部
２０ｄ 放熱板
２０ｅ コネクタ支持部
２０ｆ、２０ｇ ノズルチップ保持部（第１突起状部材、第２突起状部材）
２０ｆＡ、２０ｆＢ 長尺側面挟持用突起対（第１突起対）
２０ｆα、２０ｆβ 長尺側面挟持用突起対（第１突起対）
２０ｇＡ、２０ｇＢ 長尺側面挟持用突起対（第１突起対）
２０ｇα、２０ｇβ 長尺側面挟持用突起対（第１突起対）
２０ｆＣ、２０ｇＣ 狭幅側面挟持用突起対（第２突起対）
２０ｆγ、２０ｇγ 狭幅側面挟持用突起対（第２突起対）
２０ｆＤ、２０ｇＤ 平板部（当接部）
２０ｆδ、２０ｇδ 平板部（当接部）
２０ｈ〜２０ｊ 支点当接部
２０ｋ、２０ｌ ボルト挿通孔
２０ｍ 流路コネクタ
２０ｎ 流路形成部
２１ ノズルチップ
２１ａ 先端部
２１ｂ ノズル面
２１ｃ 後端部
２１ｃｆ、２１ｃｇ 両端部
２２ａ、２２ｂ マニホールド
２３ キャップ受け板
２３ａ 開口部
２４ａ、２４ｂ 第１フレキシブル配線基板
２５ａ、２５ｂ 駆動回路基板
２６ａ、２６ｂ 内部コネクタ
２７ 外部コネクタ
２８ 配線支持板
２９ 第２フレキシブル配線基板
３０ カバー
３０ａ コネクタ保持開口
４０ 電極（接続端子）
１１０ フレーム
１１１ 開口部
１１２ 狭幅内面
１１３ 突起
１１４ 長尺内面
１２０ ノズルチップ
１２１ 下端部
１２２ 長尺側面
１３０ フレキシブル配線基板

Claims (16)

1. インクを吐出する複数のノズルが列状に配列された先端部と、前記ノズルと反対側の後端部の端面に連続する４側面と、を有するチップ、及び、前記チップが固定される枠状部材を備えるインクジェットヘッドにおいて、
   前記枠状部材は、
   前記チップの前記４側面のうち１対の相対する側面に各々当接して前記チップを挟持する第１突起対と、
   前記チップの前記４側面のうち他の１対の相対する側面に各々当接して前記チップを挟持する第２突起対と、
   前記チップの前記後端部の端面を当接させる当接部と、
   １対の相対する側壁と、
   前記側壁の内面に設けられた相互に対向する第１突起状部材及び第２突起状部材と、を備え、
   前記第１突起状部材が、
   前記第１突起対と、前記第２突起対の一方と、前記当接部と、を有し、
   前記第２突起状部材が、
   前記第１突起対と、前記第２突起対の他方と、前記当接部と、を有し、
   前記第２突起対が、
   前記側壁から前記ノズルの列方向に沿って突出し、前記チップの前記４側面のうち前記他の１対の相対する側面に当接していることを特徴とするインクジェットヘッド。
2. 前記ノズルが露出可能な開口部を有する板状部材を備え、
   前記チップの先端部には前記板状部材が取り付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。
3. 前記枠状部材は、
   前記板状部材が固定される基端フレーム部を備え、
   前記側壁が、
   前記基端フレーム部に立設さ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。
4. 前記枠状部材は、
   前記ノズルを収納する基端フレーム部を備え、
   前記側壁が、
   前記基端フレーム部に立設さ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。
5. 前記第１突起状部材の前記当接部と前記第２突起状部材の前記当接部とが同じ高さ位置に配置されていることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載のインクジェットヘッド。
6. 前記チップは、
   前記１対の相対する側面の中央付近に接続端子を備え、
   前記第１突起対は、
   前記１対の相対する側面の両端近傍であって前記接続端子を除く部分に各々当接して前記チップを挟持することを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載のインクジェットヘッド。
7. 前記第１突起対は、
   前記当接部に立設されていることを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載のインクジェットヘッド。
8. 前記第２突起対は、
   前記当接部に立設されていることを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載のインクジェットヘッド。
9. 前記枠状部材は、
   アルミニウム、樹脂、マグネシウム、銀の少なくとも一の材料で構成されることを特徴とする請求項１から８の何れか一項に記載のインクジェットヘッド。
10. 前記枠状部材は、
    ダイキャスト法により一体成形されることを特徴とする請求項１から９の何れか一項に記載のインクジェットヘッド。
11. 前記枠状部材は、
    切削加工により形成される前記第１突起対及び前記第２突起対を備えることを特徴とする請求項１０に記載のインクジェットヘッド。
12. 前記チップは、
    薄板状であることを特徴とする請求項１から１１の何れか一項に記載のインクジェットヘッド。
13. 前記チップの前記後端部は、
    略均一の厚さを有してい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。
14. 前記チップの前記後端部の厚さは、前記先端部の厚さよりも薄くされていることを特徴とする請求項１２又は１３に記載のインクジェットヘッド。
15. シェアモードタイプのインクジェットヘッドであることを特徴とする請求項１から１４の何れか一項に記載のインクジェットヘッド。
16. 請求項１から１５の何れか一項に記載のインクジェットヘッドが位置決めされた状態で固定されるキャリッジを備えることを特徴とするインクジェットプリンタ。

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