JP5621363B2 - 液体噴射ヘッドユニット、液体噴射ヘッドユニットの製造方法、及び、液体噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット式記録装置などの液体噴射装置に用いられる液体噴射ヘッドユニット、液体噴射ヘッドユニットの製造方法、及び、液体噴射装置に関し、特に、複数の液体噴射ヘッドを位置精度良く取り付けることが可能な液体噴射ヘッドユニット、液体噴射ヘッドユニットの製造方法、及び、液体噴射装置に関するものである。

液体噴射装置は、液体を液滴として噴射可能な液体噴射ヘッドを備え、この液体噴射ヘッドから各種の液体を噴射する装置である。この液体噴射装置の代表的なものとして、例えば、インクジェット式記録ヘッド（以下、記録ヘッドという）を備え、この記録ヘッドのノズルから液体状のインクをインク滴として噴射させて記録を行うインクジェット式記録装置（プリンター）等の画像記録装置を挙げることができる。また、近年においては、この画像記録装置に限らず、ディスプレイ製造装置などの各種の製造装置にも応用されている。

近年、上記プリンターには、ノズルを複数列設してなるノズル群を有する記録ヘッドをサブキャリッジなどのヘッド固定部材に複数並べて固定したものを１つのヘッドユニットとする構成を採用するものがある（例えば、特許文献１参照）。このサブキャリッジは、複数の記録ヘッドが取り付けられる部分が開口した枠体状の平板状の部材であり、軽量化を図るべく合成樹脂で作製されたものである。このサブキャリッジに対して各記録ヘッドが位置決めされた状態でネジ留めによって固定される。

特開２００８−２７３１０９号公報

ところが、サブキャリッジに対して記録ヘッドをネジ留めする際に、締め付け時の回転モーメントがサブキャリッジに加わり、これにより、枠体状のサブキャリッジが変形してしまう可能性があった。特に複数の記録ヘッドをサブキャリッジに順次取り付ける際、各記録ヘッドを固定する度に回転モーメントがサブキャリッジに加わるので、その分、サブキャリッジの変形がより大きくなってしまう。また、位置調整を行って記録ヘッドを取り付け・固定しても、その後に取り付けられる記録ヘッドを固定する際の回転モーメントによってサブキャリッジが変形して位置が狂ってしまう。そして、このようなサブキャリッジの変形の累積により、各記録ヘッドの相対位置、ひいては、各記録ヘッドのノズル同士の相対位置にずれが生じる。その結果、記録媒体に対するインクの着弾位置にばらつきが生じ、記録画像等の画質の低下を招く虞があった。

なお、このような問題は、インクを噴射する記録ヘッドを搭載したインクジェット式記録装置だけではなく、上記サブキャリッジのような枠体状のヘッド固定部材に対して複数の液体噴射ヘッドを固定する構成を採用する、他の液体噴射ヘッドユニット、及びこれを備える液体噴射装置においても同様に存在する。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の液体噴射ヘッドの取り付け精度を向上することが可能な液体噴射ヘッドユニット、液体噴射ヘッドユニットの製造方法、及び、液体噴射装置を提供することにある。

本発明の液体噴射ヘッドユニットは、液体を噴射するノズルを有する液体噴射ヘッドと、
前記液体噴射ヘッドに供給する液体の流路が内部に形成された流路部材と、
少なくとも前記流路部材よりも剛性が高い材料から作製され、当該流路部材が固定される流路固定部材と、
前記液体噴射ヘッドが位置決めされた状態で複数固定されるヘッド固定部材と、
を備え、
前記ヘッド固定部材は、各液体噴射ヘッドの少なくとも一部が収容される収容部と、当該収容部に連通する開口部を有し、
前記流路固定部材は、前記開口部を跨ぐ状態で前記ヘッド固定部材に取り付けられ、
各液体噴射ヘッドには、当該液体噴射ヘッドに液体噴射に関する信号を供給するための配線部材が取り付けられ、
前記流路固定部材および前記流路部材は、前記配線部材が挿通される挿通口をそれぞれ有し、
前記流路固定部材が取り付けられた状態の前記ヘッド固定部材に対して、各液体噴射ヘッドがそれぞれ固定されたことを特徴とする。

上記構成は、前前記各液体噴射ヘッドが前記ヘッド固定部材に対してネジ固定される構成に好適である。

本発明によれば、流路固定部材が取り付けられた状態のヘッド固定部材に対して、各液体噴射ヘッドがそれぞれ固定されるので、流路固定部材が補強板として機能して、液体噴射ヘッドをヘッド固定部材に対して固定する際にヘッド固定部材に作用する力、即ち、ネジ留め時の回転モーメントを受けた場合におけるヘッド固定部材の変形が抑えられる。これにより、液体噴射ヘッドの組み付け精度をより向上させることができる。また、流路部材を固定するための流路固定部材を補強板として利用するので、ヘッド固定部材を補強するための部材を別途用意する必要がない。さらに、各液体噴射ヘッドには、当該液体噴射ヘッドに液体噴射に関する信号を供給するための配線部材が取り付けられ、流路固定部材および流路部材は、配線部材が挿通される挿通口をそれぞれ有する構成を採用したので、流路部材および流路固定部材をヘッド固定部材から取り外すことなく、即ち、液体噴射ヘッドユニットを分解することなく配線部材の交換作業が行える。これにより作業性が向上する。

上記構成において、前記流路部材が、前記流路固定部材に対してネジ固定される構成を採用することが望ましい。

上記構成によれば、流路部材が、流路固定部材に対してネジ固定されるので、流路部材がヘッド固定部材に直接ネジ固定される構成と比較して、流路部材を固定する際のネジ留め時の回転モーメントがヘッド固定部材におよびにくい。このため、液体噴射ヘッドの組み付け精度の向上に寄与することができる。

そして、本発明の液体噴射ヘッドユニットの製造方法は、液体を噴射するノズルを有する液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドに供給する液体の流路が内部に形成された流路部材と、少なくとも前記流路部材よりも剛性が高い材料から作製され、当該流路部材が固定される流路固定部材と、前記液体噴射ヘッドが位置決めされた状態で複数固定されるヘッド固定部材と、を備え、前記ヘッド固定部材は、各液体噴射ヘッドの少なくとも一部が収容される収容部と、当該収容部に連通する開口部を有し、各液体噴射ヘッドには、当該液体噴射ヘッドに液体噴射に関する信号を供給するための配線部材が取り付けられ、前記流路固定部材および前記流路部材は、前記配線部材が挿通される挿通口をそれぞれ有する液体噴射ヘッドユニットの製造方法であって、
前記開口部を跨ぐ状態で前記ヘッド固定部材に対して前記流路固定部材を取り付ける流路固定部材取り付け工程と、
前記流路固定部材が取り付けられた状態の前記ヘッド固定部材に対して、各液体噴射ヘッドをそれぞれ固定するヘッド取り付け工程と、
を含むことを特徴とする。

また、本発明の液体噴射装置は、液液体を噴射するノズルを有する液体噴射ヘッドと、
前記液体噴射ヘッドに供給する液体の流路が内部に形成された流路部材と、
少なくとも前記流路部材よりも剛性が高い材料から作製され、当該流路部材が固定される流路固定部材と、
前記液体噴射ヘッドが位置決めされた状態で複数固定されるヘッド固定部材と、
を備えた液体噴射ヘッドユニットを搭載する液体噴射装置であって、
前記ヘッド固定部材は、各液体噴射ヘッドの少なくとも一部が収容される収容部と、当該収容部に連通する開口部を有し、
前記流路固定部材は、前記開口部を跨ぐ状態で前記ヘッド固定部材に取り付けられ、
各液体噴射ヘッドには、当該液体噴射ヘッドに液体噴射に関する信号を供給するための配線部材が取り付けられ、
前記流路固定部材および前記流路部材は、前記配線部材が挿通される挿通口をそれぞれ有し、
前記流路固定部材が取り付けられた状態の前記ヘッド固定部材に対して、各液体噴射ヘッドがそれぞれ固定されたことを特徴とする。

プリンターの内部構成の一部を示す斜視図である。 プリンターの正面図である。 プリンターの平面図である。 プリンターの右側面図である。 キャリッジアセンブリーの平面図である。 キャリッジアセンブリーの正面図である。 キャリッジアセンブリーの右側面図である。 キャリッジアセンブリーの底面図である。 図５におけるＡ−Ａ線断面図である。 ヘッドユニットの斜視図である。 ヘッドユニットの平面図である。 ヘッドユニットの正面図である。 ヘッドユニットの下面図である。 ヘッドユニットの右側面図である。 キャリッジアセンブリーの構成をより簡略化して示した断面図である。 流路固定板の平面図である。 記録ヘッドの構成を説明する斜視図である。 サブキャリッジに対し記録ヘッドを取り付けるための装置構成を説明する模式図である。

以下、本発明を実施するための形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、以下においては、本発明の液体噴射装置として、インクジェット式記録装置（以下、プリンター）を例に挙げて説明する。

図１はプリンター１の内部構成の一部を示す斜視図、図２はプリンター１の正面図、図３はプリンター１の平面図、図４はプリンター１の右側面図である。例示したプリンター１は、記録用紙、布、フィルム等の記録媒体（着弾対象）に向けて、液体の一種であるインクを噴射する。このプリンター１は、フレーム２の内部にキャリッジアセンブリー３（ヘッドユニット保持部材の一種）を、記録媒体の送り方向に交差する方向である主走査方向に往復移動可能に搭載している。プリンター１の背面側のフレーム２の内壁には、当該フレーム２の長手方向に沿って長尺な上下一対のガイドロッド４ａ，４ｂが互いに間隔を空けて平行に取り付けられている。キャリッジアセンブリー３は、その背面側に設けられた軸受け部７（図７参照。）等にガイドロッド４ａ，４ｂが嵌合することで、これらのガイドロッド４ａ，４ｂに対して摺動可能に支持されている。

フレーム２の背面側であって主走査方向の一端側（図３における右端部）には、キャリッジアセンブリー３を移動させるための駆動源としてのキャリッジモーター８が配設されている。このキャリッジモーター８の駆動軸は、フレーム２の背面側から内面側に突出しており、その先端部分には、駆動プーリー（図示せず）が接続されている。この駆動プーリーは、キャリッジモーター８の駆動により回転される。また、この駆動プーリーに対して主走査方向における反対側（図３における左端部）の位置には、遊転プーリー（図示せず）が設けられている。これらのプーリーには、タイミングベルト９が架け渡されている。このタイミングベルト９には、キャリッジアセンブリー３が接続されている。そして、キャリッジモーター８が駆動されると、駆動プーリーの回転に伴ってタイミングベルト９が回動し、キャリッジアセンブリー３がガイドロッド４ａ，４ｂに沿って主走査方向に移動する。

フレーム２の背面の内壁には、リニアースケール１０（エンコーダーフィルム）が、主走査方向に沿ってガイドロッド４ａ，４ｂと平行に張設されている。リニアースケール１０は、透明な樹脂製フィルムによって作製された帯状（バンド状）部材であり、例えば、透明なベースフィルムの表面に帯幅方向を横断する不透明なストライプが複数印刷されたものである。各ストライプは、同じ幅とされ、帯長手方向に一定ピッチで形成されている。また、キャリッジアセンブリー３の背面側には、このリニアースケール１０のストライプを光学的に読み取るためのリニアエンコーダーが設けられている（図示せず。）。リニアエンコーダーは、例えば、互いに対向配置された一対の発光素子と受光素子とによって構成され、リニアースケール１０の透明部分での受光状態とストライプ部分での受光状態の差異に応じてエンコーダーパルスを出力するようになっている。即ち、リニアエンコーダーは位置情報出力手段の一種であり、キャリッジアセンブリー３の走査位置に応じたエンコーダーパルスを、主走査方向における位置情報として出力する。これにより、プリンターの制御部（図示せず）はこのリニアエンコーダーからのエンコーダーパルスに基づいてキャリッジアセンブリー３の走査位置を認識しながら、ヘッドユニット１７による記録媒体に対する記録動作を制御することができる。そして、プリンター１は、主走査方向の一端側のホームポジションから反対側の端部（フルポジション）へ向けてキャリッジアセンブリー３が移動する往動時と、フルポジションからホームポジション側にキャリッジアセンブリー３が戻る復動時との双方向で記録紙上に文字や画像等を記録する所謂双方向記録処理が可能に構成されている。

図３に示すように、キャリッジアセンブリー３には、ヘッドユニット１７の各記録ヘッド１８に各色のインクを供給するためのインク供給チューブ１４と、駆動信号等の信号を供給するための信号ケーブル１５が接続されている。その他、プリンター１には、図示しないが、インクを貯留したインクカートリッジ（液体供給源）が着脱可能に取り付けられるカートリッジ装着部、記録紙を搬送する搬送部、待機状態の記録ヘッド１８のノズル形成面５３（図１７参照）をキャッピングするキャッピング部等が設けられている。

図５はキャリッジアセンブリー３の平面（上面）図、図６はキャリッジアセンブリー３の正面図、図７はキャリッジアセンブリー３の右側面図、図８はキャリッジアセンブリー３の底面図である。また、図９は図５におけるＡ−Ａ線断面図である。なお、図５は、キャリッジカバー１３が外された状態を図示している。キャリッジアセンブリー３は、後述するヘッドユニット１７（本発明における液体噴射ヘッドユニットの一種。）を内部に搭載するキャリッジ本体１２と、このキャリッジ本体１２の上部開口を塞ぐキャリッジカバー１３とから成り、上下に分割可能な中空箱体状の部材であり、例えば、合成樹脂から作製されている。キャリッジ本体１２は、略矩形状の底板部１２ａと、当該底板部１２ａの四方の外周縁からそれぞれ上方に起立した側壁部１２ｂとから成り、これらの底板部１２ａ及び側壁部１２ｂに囲まれた空間内にヘッドユニット１７を収容する。底板部１２ａには、収容されたヘッドユニット１７の各記録ヘッド１８のノズル形成面５３を露出させるための底部開口１９が開設されている。そして、ヘッドユニット１７をキャリッジ本体１２内に収容した状態では、底板部１２ａの底部開口１９から各記録ヘッド１８のノズル形成面５３が、キャリッジ本体１２の底部よりも下方（記録動作時における記録媒体側）に突出する。

キャリッジ本体１２とヘッドユニット１７との間には、当該キャリッジ本体１２に収容されたヘッドユニット１７の姿勢を調整するための偏心カム２１（図９および図１５参照）が複数設けられている。そして、キャリッジ本体１２には、これらの偏心カム２１を回転させるための調整レバー２０が複数設けられている。これらの調整レバー２０の操作により、偏心カム２１が回転してその回転中心から外周面までのカム径が増減し、このカム径の増減によって、キャリッジ本体１２に収容されたヘッドユニット１７のキャリッジ本体１２に対する位置や傾きなどの姿勢を調整することができるように構成されている。

図１０はヘッドユニット１７の斜視図であり、（ａ）は流路部材２４および流路固定板２５（本発明における流路固定部材の一種）が取り付けられた状態、（ｂ）は流路部材２４および流路固定板２５が外された状態をそれぞれ示している。また、図１１はヘッドユニット１７の平面図（上面図）、図１２はヘッドユニット１７の正面図、図１３はヘッドユニット１７の下面図、図１４はヘッドユニット１７の右側面図である。そして、図１５は、説明を容易にするためキャリッジアセンブリー３の構成をより簡略化して示した断面図である。

ヘッドユニット１７は、複数の記録ヘッド１８等をユニット化したものであり、これらの記録ヘッド１８が取り付けられるサブキャリッジ２６（本発明におけるヘッド固定部材の一種）と、流路部材２４と、流路固定板２５と、を備えている。サブキャリッジ２６は、記録ヘッド１８が固定される板状のベース部２６ａと、このベース部２６ａの四方の外周縁からそれぞれ上方に起立した起立壁部２６ｂと、から上面が開口した中空箱体状に形成されている。これらのベース部２６ａと四方の起立壁部２６ｂとから囲まれた空間が、記録ヘッド１８の少なくとも一部（主にサブタンク３７）を収容する収容部３５（図１５参照）として機能する。また、四方の起立壁部２６ｂで囲まれた上部開口３６（図１６参照）は、本発明における開口部に相当する。即ち、この上部開口３６は、収容部３５に連通した開口部である。本実施形態のサブキャリッジ２６は、金属、例えばアルミニウムにより作製されており、合成樹脂製のキャリッジアセンブリー３よりも剛性が高められている。ベース部２６ａの略中央部分には、複数の記録ヘッド１８を挿通可能な（即ち、各記録ヘッド１８に共通な）ヘッド挿通開口２８が開設されている。このためベース部２６ａは、額縁状の枠体となっている。このヘッド挿通開口２８も、収容部３５に連通した開口部である。加えて、このヘッド挿通開口２８は、その内部に記録ヘッド１８の一部が収容されるので、収容部３５の一部であるとも言える。このベース部２６ａの下面（記録時の記録媒体に対向する側の面）に、各記録ヘッド１８の取り付け位置に対応して、止着穴２９が開設されている（図１８参照）。本実施形態において、止着穴２９は、１つの記録ヘッド１８の取り付け位置に対し、ヘッド挿通開口２８を間に挟んでノズル列方向に対応する方向の両側に、後述するスペーサー３２のサブキャリッジ用挿通穴３２″に対応して２つずつ、合計４箇所設けられている。

本実施形態においては、合計５つの記録ヘッド１８が、後述するサブタンク３７をヘッド挿通開口２８の下方から挿通させて収容部３５内に収容し、且つ、ベース部２６ａとの間にそれぞれスペーサー３２（図１８参照）を介在させた状態で、図１３に示すようにノズル列に直交する方向に横並びで、ベース部２６ａにそれぞれ固定される。また、本実施形態において、各記録ヘッド１８の列設方向の一端側（図１５において右端側）には、記録ヘッド１８に隣接させた状態でヘッド保護部材２３が取り付けられている。このヘッド保護部材２３は、記録動作時における記録紙等から記録ヘッド１８を保護する部材であり、例えば、合成樹脂から作製されている。図１３に示すように、このヘッド保護部材２３の平面視における各寸法（ノズル列方向の奥行き、及び、ノズル列に直交する方向の幅）が、記録ヘッド１８の対応する各寸法と同程度に揃えられており、各記録ヘッド１８と同様にベース部２６ａにネジ留めされている。そして、このヘッド保護部材２３は、図１５に示すように正面から見て、先端面（記録時における記録媒体に対向する側の面）における記録ヘッド１８側の角部とは反対側の角部が、先端面に対して斜めに欠截されている。そして、この欠截面は、記録ヘッド１８側から反対側に向けて上り傾斜したテーパー面２３ａとなっている。

図１１等に示すように、サブキャリッジ２６の四方の起立壁部２６ｂのうちの３つには、側方に向けてフランジ部３０が突設されている。なお、図１６では、フランジ部３０の図示が省略されている。フランジ部３０には、キャリッジ本体１２の底板部１２ａのヘッドユニット１７の取り付け位置に開設された図示しない３箇所の取り付けネジ穴に対応して、挿通穴３１がそれぞれ開設されている。そして、キャリッジ本体１２の底板部１２ａの各取り付けネジ穴に、それぞれ対応する挿通穴３１の位置を合わせた状態で、ヘッドユニット固定ネジ２２を、挿通穴３１を通じて取り付けネジ穴に止着する（螺着する）ことで、キャリッジ本体１２内部にヘッドユニット１７が収容・固定される。なお、上述したように、ヘッドユニット１７をキャリッジ本体１２に対して本固定する前の段階で、上記の調整レバー２０の操作により、キャリッジ本体１２に対するヘッドユニット１７の位置や傾きなどの姿勢が調整される。また、サブキャリッジ２６の四方の起立壁部２６ｂの上端面には、後述する流路固定板２５を固定するための固定ネジ穴３３が合計４箇所設けられている。

流路部材２４は、上下方向が薄い箱体状の部材であり、例えば、合成樹脂により作製される。なお、図１０及び図１１に示す流路部材２４の上面（流路固定板２５に接続される面とは反対側の面）には、カバー部材２４′が取り付けられている。この流路部材２４の内部には、各記録ヘッド１８のサブタンク３７（後述）の流路接続部３８にそれぞれ対応した各色のインク分配流路（図示せず）が区画形成されている。この流路部材２４の上面には、流路固定ネジ４１が挿通される流路挿通穴（図示せず）が、流路部材２４の高さ方向を貫通した状態で合計６箇所開設されている。なお、図１６では、このうちの２箇所の流路挿通穴に対応する流路固定ネジ４１の図示を省略している。また、この流路部材２４の上面には、チューブ接続部３４が設けられている。図１１に示すように、このチューブ接続部３４の内部には、各色のインクに対応した導入口３９が複数設けられている。各導入口３９は、それぞれ対応する色のインク分配流路に連通している。そして、チューブ接続部３４に上記のインク供給チューブ１４が接続されると、インク供給チューブ１４内の各色のインク供給路と、それぞれ対応する導入口３９とが液密状態で連通する。これにより、インクカートリッジ側からインク供給チューブ１４を通じて送られてきた各色のインクが、導入口３９を通じて流路部材２４内のインク分配流路にそれぞれ導入される。また、図１５及び図１６に示すように、流路部材２４において各記録ヘッド１８に対応する位置には、矩形の配線用開口４３（本発明における挿通口の一種）が高さ方向を貫通した状態で開設されている。この配線用開口４３は、後述する流路固定板２５の配線部材挿通口４７と連通し、記録ヘッド１８のフレキシブルケーブル５５が挿通される開口である。

図１２及び図１５に示すように、流路部材２４の下面において、各記録ヘッド１８のサブタンク３７の流路接続部３８に対応する位置には、下方に向けて延出した接続流路４０が設けられている。この接続流路４０は、それぞれ対応する色のインク分配流路に連通する導出路（図示せず）が内部に形成された中空筒状の部材である。この接続流路４０は、各記録ヘッド１８のサブタンク３７の流路接続部３８にそれぞれ挿入されて液密状態で連結されるように構成されている。そして、流路部材２４内部のインク分配流路を通ったインクは、接続流路４０と流路接続部３８を介して各記録ヘッド１８のサブタンク３７に供給される。つまり、インク供給チューブ１７とサブタンク３７とは、流路部材２４を介在させて相互に接続されている。

図１６は、流路固定板２５の平面図（上面図）である。なお、同図において一点鎖線で示される部分はサブキャリッジ２６であり、二点差線で示される部分は流路部材２４である。また、破線で示される部分は記録ヘッド１８である。
流路固定板２５は、上記流路部材２４が固定される板状の部材であり、少なくとも流路部材２４よりも高い剛性の材料、例えば、アルミニウムやステンレス鋼などの金属製の板材から構成されている。この流路部材２４の縦方向（記録ヘッド１８のノズル列方向に対応する方向）および横方向（ノズル列に直交する方向）の各寸法は、サブキャリッジ２６のそれぞれ対応する方向の寸法と同程度又は少し大きく設計されており、本実施形態においては、サブキャリッジ２６のヘッド挿通開口２８および上部開口３６を塞ぐことが可能な大きさに設定されている。

この流路固定板２５の四隅には、サブキャリッジ２６の固定ネジ穴３３に対応する固定板挿通穴４４が、それぞれ板厚方向を貫通した状態で形成されている。流路固定板２５がサブキャリッジ２６に固定される際に、固定板止着ネジ４５が固定板挿通穴４４を通じて固定ネジ穴３３に止着（螺合）される。また、流路固定板２５において、固定板挿通穴４４の開設位置よりも内側（中央寄り）には、上記流路部材２４を固定するための固定ネジ穴４６が、各流路挿通穴に対応して合計６箇所開設されている。なお、図１６では、便宜上４箇所の固定ネジ穴４６のみ図示している。流路部材２４が流路固定板２５の上面に固定される際に、流路固定ネジ４１が流路挿通穴を通じて固定ネジ穴４６に止着（螺合）される。さらに、流路固定板２５の各記録ヘッド１８に対応する位置には、それぞれ矩形の配線部材挿通口４７（本発明における挿通口の一種）が、板厚方向を貫通した状態で開設されている。この配線部材挿通口４７は、上述した流路部材２４の配線用開口４３と連通し、記録ヘッド１８のフレキシブルケーブル５５が挿通される開口である。本実施形態における記録ヘッド１８には、それぞれ２枚ずつフレキシブルケーブル５５が設けられるため、各配線部材挿通口４７および配線用開口４３は、２枚のフレキシブルケーブル５５の挿抜が可能な大きさの開口寸法に設定されている。この配線部材挿通口４７および配線用開口４３を設けることにより、流路部材２４を取り付けた状態でフレキシブルケーブル５５の着脱が可能となる。ここで、キャリッジ本体１２に搭載されているヘッドユニット１７を交換する作業時に流路部材２４を取り外す場合、接続流路４０と流路接続部３８との接続部分からインクが飛散し、この飛散したインクがフレキシブルケーブル５５や配線基板のコネクタ端子等に付着してショートが発生する虞があった。この点に関し、本実施形態においては、流路部材２４を取り外すことなく配線を取り外せるので、上記の不具合を抑制することができる。また、作業性が向上する。

また、流路固定板２５には、各配線部材挿通口４７のノズル列方向の両側にそれぞれ隣接して、上記流路部材２４の接続流路４０が挿通される逃げ穴４８が、板厚方向を貫通した状態で開設されている。即ち、流路部材２４を流路固定板２５に取り付ける際、この逃げ穴４８に接続流路４０が挿通されて、この接続流路４０が流路固定板２５の下面側に突出するようになっている。なお、この流路固定板２５は、サブキャリッジ２６の補強板としても機能するようになっている。この点の詳細については後述する。

図１７は、記録ヘッド１８（液体噴射ヘッドの一種）の構成を説明する斜視図である。なお、基本的な構造等は各記録ヘッド１８で共通であるため、サブキャリッジ２６に取り付けられる５つの記録ヘッド１８のうちの１つを代表として示している。
記録ヘッド１８は、ノズル５１に連通する圧力室を含むインク流路を形成する流路ユニットや、圧力室内のインクに圧力変動を生じさせる圧電振動子或いは発熱素子などの圧力発生手段（何れも図示せず）をヘッドケース５２に備えている。この記録ヘッド１８は、プリンター１の制御部側からの駆動信号を圧力発生手段に印加して当該圧力発生手段を駆動することにより、ノズル５１からインクを噴射して記録紙等の記録媒体に着弾させる記録動作を行うように構成されている。各記録ヘッド１８のノズル形成面５３には、インクを噴射するノズル５１が複数列設されてノズル列５６（ノズル群の一種）が構成され、このノズル列５６がノズル列に直交する方向に２列並べて形成されている。１つのノズル列５６は、例えば３６０ｄｐｉのピッチで開設された３６０個のノズル開口から成る。各ノズル列５６に対応するインク流路や圧力発生手段等はそれぞれ個別に設けられており、後述するように、同一記録ヘッド１８の２つのノズル列５６にそれぞれ異なるインクが割り当てられる場合もある。

ヘッドケース５２は、中空箱体状部材であり、その先端側には、ノズル形成面５３を露出させた状態で流路ユニットを固定している。また、ヘッドケース５２の内部に形成された収容空部内には圧力発生手段などを収容し、先端面とは反対側の基端面側（上面側）には、流路ユニット側にインクを供給するためのサブタンク３７が装着されている。また、ヘッドケース５２の上面側におけるノズル列方向の両側には、側方に向けて突出したフランジ部５２ａがそれぞれ形成されている。このフランジ部５２ａには、スペーサー３２のヘッド用挿通穴３２′（図１８参照）に対応して、スペーサー取り付け穴５４がそれぞれ開設されている。フランジ部５２ａにスペーサー３２を取り付ける際に、このスペーサー取り付け穴５４にスペーサー止着ネジ４９が挿通される。

スペーサー３２は、合成樹脂から成る部材であり、１つの記録ヘッド１８に対して両側のフランジ部５２ａの上面（サブタンク３７側の面）にそれぞれ１つずつ、合計２つ取り付けられる。このスペーサー３２の幅方向（記録ヘッド１８に取り付けられた状態におけるノズル列に直交する方向）の中央部分には、記録ヘッド１８のスペーサー取り付け穴５４に対応してヘッド用挿通穴３２′が開設されている。また、スペーサー３２の幅方向の両端部には、サブキャリッジ２６のベース部２６ａに設けられた止着穴２９に対応して、サブキャリッジ用挿通穴３２″がそれぞれ開設されている。即ち、スペーサー３２には、１つのヘッド用挿通穴３２′と２つのサブキャリッジ用挿通穴３２″が各々設けられている。このスペーサー３２は、記録ヘッド１８がサブキャリッジ２６に取り付けられる前の段階で、それぞれの記録ヘッド１８の両側のフランジ部５２ａに、スペーサー止着ネジ４９によってそれぞれ締結される。後述するように、スペーサー３２は、サブキャリッジ２６に対して接着剤によって仮固定された後、ヘッド固定ネジ２７によって本固定される。サブキャリッジ２６に一旦固定された記録ヘッド１８は、スペーサー３２との間のスペーサー止着ネジ４９の締結を解除することにより、スペーサー３２及びサブキャリッジ２６から取り外すことができるようになっている。これにより、記録ヘッド１８の交換や修理等による記録ヘッド１８の着脱が容易になる。

上記サブタンク３７は、流路部材２４からのインクを記録ヘッド１８の圧力室側に導入する部材である。サブタンク３７は、内部の圧力変動に応じてバルブを開閉し、圧力室側へのインクの導入を制御する自己封止機能を有している。このサブタンク３７の後端面（上面）におけるノズル列方向の両端部に、上記流路部材２４の接続流路４０が接続される流路接続部３８が設けられている。この流路接続部３８には図示しないリング状のパッキンが嵌め込まれており、このパッキンにより接続流路４０との液密性が確保される。また、サブタンク３７の内部には、圧力発生手段に駆動信号を供給するための駆動基板が２枚設けられており（図示せず）、各駆動基板に電気的に接続された２枚のフレキシブルケーブル５５（本発明における配線部材の一種）がサブタンク３７の後端面側にそれぞれ引き出されている。このフレキシブルケーブル５５は、上記の信号ケーブル１５と接続されて、当該信号ケーブル１５を通じてプリンター１の制御部から送られてくる駆動信号等を、駆動基板を介して圧力発生手段側に供給する。

次に、上記のヘッドユニット１７の製造工程（組み立て工程）について説明する。
まず、サブキャリッジ２６に各記録ヘッド１８を取り付ける前の段階で、流路固定板２５がサブキャリッジ２６に固定される（流路固定部材取り付け工程）。このようにサブキャリッジ２６に流路固定板２５が取り付けられると、サブキャリッジ２６の開口部、即ち、ヘッド挿通開口２８および上部開口３６を跨いでこれらの開口部を上方から塞ぐ状態となる。なお、流路固定板２５は、必ずしも開口部を完全に塞がなくても良く、少なくとも開口部を跨ぐように取り付けられていれば良い。
上述したように、流路固定板２５は、固定板止着ネジ４５によってサブキャリッジ２６に対して固定される。このように流路固定板２５が開口部を跨ぐようにサブキャリッジ２６に取り付けられることにより、この流路固定板２５が補強板として機能し、サブキャリッジ２６の剛性を高めることができる。そして、流路固定板２５が取り付けられて剛性が高められたサブキャリッジ２６に対して、複数の記録ヘッド１８が位置決めされた状態で取り付けられる（ヘッド取り付け工程）。本実施形態においては、第１の記録ヘッド１８ａ、第２の記録ヘッド１８ｂ、第３の記録ヘッド１８ｃ、第４の記録ヘッド１８ｄ、及び第５の記録ヘッド１８ｅの合計５つの記録ヘッド１８が、サブキャリッジ２６に順次取り付けられる（図１５参照）。

図１８は、サブキャリッジ２６に対し記録ヘッド１８を取り付けるための装置構成を説明する模式図である。この装置は、ＣＣＤカメラ等の撮像手段６０と、記録ヘッド１８を保持した状態で移動させるためのヘッド移動機構６１と、を備えている。なお、同図において、左右方向がノズル列方向、奥行き方向（図に垂直な方向）がノズル列に直交する方向となっている。また、撮像手段６０とサブキャリッジ２６とは、高い精度で位置決めされた状態で相対位置が固定されている。そして、取付対象の記録ヘッド１８は、サブタンク３７をヘッド挿通開口２８から挿通させて収容部３５内に収容し、且つ、フランジ部５２ａの上面側とサブキャリッジ２６のベース部２６ａとの間にスペーサー３２を介在させた状態で、ノズル形成面５３を撮像手段６０に対向させた姿勢でセットされる。上述したように記録ヘッド１８のフランジ部５２ａには、スペーサー３２がスペーサー止着ネジ４９によって予め締結されている。なお、記録ヘッド１８をサブキャリッジ２６のベース部２６ａにセットした状態で、ヘッド固定ネジ２７を、スペーサー３２に開設された逃げ穴３２′、及び、サブキャリッジ２６の止着穴２９に挿通させることで、サブキャリッジ２６に対する記録ヘッド１８の大まかな配置位置が規定されるようにしてもよい。この場合、本実施形態における固定ネジ挿通穴５４の内径は、ヘッド固定ネジ２７の外径よりも少し大きく設計されているので、固定ネジ挿通穴５４とヘッド固定ネジ２７との間には、間隙が形成される。この間隙が、サブキャリッジ２６に対する記録ヘッド１８の配置位置の調整代となる。

ヘッド移動機構６１は、サブキャリッジ２６のベース部２６ａに向けて延びるアーム６２（ヘッド保持治具の一種）を有している。ヘッド移動機構６１は、アーム６２によって取り付け対象の記録ヘッド１８を保持する。本実施形態におけるヘッド取付工程は、記録ヘッド１８をアーム６２によって保持した状態で、当該記録ヘッド１８をノズル列方向又はノズル列方向に直交する方向に移動させることにより、或いは、ノズル形成面方向に回転させることによりサブキャリッジ２６のベース部２６ａに対する位置決め（位置調整）を行う。より具体的には、ベース部２６ａの所定の位置に記録ヘッド１８を配置する位置調整工程と、記録ヘッド１８をベース部２６ａに対して接着剤によって仮固定する仮固定工程と、仮固定された状態で、記録ヘッド１８をヘッド固定ネジ２７によってベース部２６ａに固定する本固定工程と、を経る。

まず、位置調整工程では、上述したように、ノズル形成面５３を撮像手段６０に対向させた姿勢で記録ヘッド１８が、スペーサー３２を介在させた状態でサブキャリッジ２６の所定位置にセットされる。撮像手段６０によって撮像された画像は、図示しないモニターに映し出され、画像認識によりベース部２６ａに対する記録ヘッド１８の位置決めが行われる。例えば、このモニターには、記録ヘッド１８における複数（少なくとも２箇所）の特定のノズル５１（以下、基準ノズル５１）の配置位置を規定するノズルマークが、撮像された画像に重畳する状態で映し出される。このノズルマークは、モニターの画像において、例えば、規定位置に配置された（つまり、正確に位置決めされた）仮想的な記録ヘッド１８の基準ノズル５１に対応する位置に表示される。したがって、モニターに画像として映し出される記録ヘッド１８の各基準ノズル５１が、対応するノズルマークに重なるように、当該記録ヘッド１８の位置をヘッド移動機構６１によって調整することで、ベース部２６ａ上の規定位置に記録ヘッド１８を高精度に位置決めすることができる。

なお、サブキャリッジ２６のベース部２６ａに対する記録ヘッド１８の位置決め方法としては、例示した画像認識によるものには限られず、例えば、フォトリソグラフィによってアライメントマークが形成されたガラス板等のアライメント基板を用いてステージの移動誤差のキャリブレーションをとりながら行う方法を採用することもできる。
また、モニター上でノズルマークに対して基準ノズル５１を合わせることで位置決めを行う構成には限らず、例えば、ノズル形成面５３にノズル５１の形成位置から外れた位置に基準マークを形成し、この基準マークをノズルマークに合わせることで位置決めを行う構成を採用することもできる。
さらに、記録ヘッド１８とベース部２６ａとの間にスペーサー３２を介在させることなく、記録ヘッド１８とベース部２６ａとの間で直接的に位置決めする構成を採用することもできる。

位置調整工程において記録ヘッド１８を規定位置に配置したならば、続いて、仮固定工程が行われる。この仮固定工程では、記録ヘッド１８がベース部２６ａの規定位置に配置され、ヘッド移動機構６１によるクランプが維持された状態で、スペーサー３２とベース部２６ａとの間に接着剤が毛細管力によって流し込まれ、この接着剤が固化することで仮固定される。この接着剤としては、シアノアクリレートを主成分とした所謂瞬間接着剤が好適である。

上記の位置調整工程および仮固定工程が完了した状態で、続いて、ベース部２６ａに記録ヘッド１８を本固定する本固定工程が行われる。本実施形態においては、ヘッド固定ネジ２７を用いてスペーサー３２とベース部２６ａとをネジ留めすることで、記録ヘッド１８をベース部２６ａの規定位置に本固定する。この際、締め付け時の回転モーメントがサブキャリッジ２６に加わる。本実施形態のサブキャリッジ２６のように、複数の記録ヘッド１８が取り付けられる構成では、その分、開口部分が大きいため、記録ヘッド１８をネジ留めするときの回転モーメントを受けた場合にサブキャリッジ２６が変形し易い。しかしながら、上記のように、サブキャリッジ２６には流路固定板２５が予め取り付けられて、この流路固定板２５が補強板として機能してサブキャリッジ２６の剛性が高められているので、ネジ留め時の回転モーメントを受けた場合におけるサブキャリッジ２６の変形が抑えられる。これにより、記録ヘッド１８の組み付け精度をより向上させることができる。また、流路部材２４を固定するための流路固定板２５を補強板として利用するので、サブキャリッジ２６を補強するための部材を別途用意する必要がない。

このような手順でサブキャリッジ２６に対して各記録ヘッド１８のヘッド取付工程を順次行うことにより、各記録ヘッド１８が高精度に位置決めされた状態で固定される。サブキャリッジ２６に対して各記録ヘッド１８が位置決めされた状態で取り付けられると、図１６に示すように、流路固定板２５の各配線部材挿通口４７および流路部材２４の配線用開口４３内には、各記録ヘッド１８のフレキシブルケーブル５５が臨む。その後、流路固定板２５の上面に流路部材２４が取り付けられて、流路固定ネジ４１によって固定される（流路部材取り付け工程）。この際、流路固定板２５の逃げ穴４８に流路部材２４の接続流路４０が挿通されて、この接続流路４０が各記録ヘッド１８のサブタンク３７の流路接続部３８にそれぞれ挿入されて液密状態で連結される。このように流路部材２４が、流路固定板２５に対してネジ留めされるので、流路部材２４がサブキャリッジ２６に直接ネジ留めされる構成と比較して、流路部材２４を取り付ける際のネジ留め時の回転モーメントがサブキャリッジ２６におよびにくい。このため、記録ヘッド１８の組み付け精度の向上に寄与することができる。なお、流路部材２４は、各記録ヘッド１８がサブキャリッジ２６に取り付けられる前の段階で、流路固定板２５に固定されるようにしても良い。これにより、流路部材２４を取り付け時のネジ留めの影響をより確実に防止することができる。

以上の工程を経てヘッドユニット１７が完成する。このヘッドユニット１７は、上述したように、キャリッジ本体１２の底板部１２ａの底部開口１９から各記録ヘッド１８のノズル形成面５３を露出させた状態で、キャリッジ本体１２の内部に収容され、キャリッジ本体１２に対するヘッドユニット１７の位置や傾きなどの姿勢が調整された後、ヘッドユニット固定ネジ２２によりネジ留めされて固定される。

なお、本発明は、上記した各実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて種々の変形が可能である。

例えば、ヘッド固定部材としてのサブキャリッジ２６の形状は、上記したように上面が開口した箱体状のものには限られない。少なくとも複数の記録ヘッド１８が取り付けられるベース部２６ａを有し、各記録ヘッド１８の収容に関連する開口部が開設されたヘッド固定部材であれば、本発明を適用することができる。
また、サブキャリッジ２６に取り付けられる記録ヘッド１８の構成や個数についても上記実施形態で例示したものには限られない。

さらに、上記各実施形態では、記録媒体に対して記録ヘッド１８を往復移動させながらインクの噴射を行う構成を例示したが、これには限られない。例えば、記録ヘッド１８の位置を固定した状態で、当該記録ヘッド１８に対して記録媒体を移動させながらインクの噴射を行う構成を採用することもできる。

そして、以上では、液体噴射装置の一種であるインクジェット式プリンター１を例に挙げて説明したが、本発明は、複数の噴射駆動パルスを用いて液体の噴射を行う液体噴射装置にも適用することができる。例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターを製造するディスプレイ製造装置，有機ＥＬ（Electro
Luminescence）ディスプレイやＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極を形成する電極製造装置，バイオチップ（生物化学素子）を製造するチップ製造装置，ごく少量の試料溶液を正確な量供給するマイクロピペットにも適用することができる。

１…プリンター，３…キャリッジアセンブリー，１２…キャリッジ本体，１３…キャリッジカバー，１７…ヘッドユニット，１８…記録ヘッド，２０…調整レバー，２１…偏心カム，２２…ヘッドユニット固定ネジ，２３…ヘッド保護部材，２４…流路部材，２５…流路固定板，２６…サブキャリッジ，２７…ヘッド固定ネジ，２８…ヘッド挿通開口，２９…止着穴，３０…フランジ部，３１…挿通穴，３２…スペーサー，３３…固定ネジ穴，３４…チューブ接続部，３５…収容部，３６…上部開口，３７…サブタンク，３８…流路接続部，３９…導入穴，４０…接続流路，４１…流路固定ネジ，４２…流路挿通穴，４３…配線用開口，４４…固定板挿通穴，４５…固定板止着ネジ，４６…固定ネジ穴，４７…配線部材挿通口，４８…逃げ穴，４９…スペーサー止着ネジ，５１…ノズル，５２…ヘッドケース，５３…ノズル形成面，５４…固定ネジ挿通穴，５５…フレキシブルケーブル，５６…ノズル列，６０…撮像手段，６１…ヘッド保持移動機構，６２…アーム

Claims (5)

1. 液体を噴射するノズルを有する液体噴射ヘッドと、
   前記液体噴射ヘッドに供給する液体の流路が内部に形成された流路部材と、
   少なくとも前記流路部材よりも剛性が高い材料から作製され、当該流路部材が固定される流路固定部材と、
   前記液体噴射ヘッドが位置決めされた状態で複数固定されるヘッド固定部材と、
   を備え、
   前記ヘッド固定部材は、各液体噴射ヘッドの少なくとも一部が収容される収容部と、当該収容部に連通する開口部を有し、
   前記流路固定部材は、前記開口部を跨ぐ状態で前記ヘッド固定部材に取り付けられ、
   各液体噴射ヘッドには、当該液体噴射ヘッドに液体噴射に関する信号を供給するための配線部材が取り付けられ、
   前記流路固定部材および前記流路部材は、前記配線部材が挿通される挿通口をそれぞれ有し、
   前記流路固定部材が取り付けられた状態の前記ヘッド固定部材に対して、各液体噴射ヘッドがそれぞれ固定されたことを特徴とする液体噴射ヘッドユニット。
2. 前記各液体噴射ヘッドは、前記ヘッド固定部材に対してネジ固定されていることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッドユニット
3. 前記流路部材は、前記流路固定部材に対してネジ固定されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液体噴射ヘッドユニット。
4. 液体を噴射するノズルを有する液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドに供給する液体の流路が内部に形成された流路部材と、少なくとも前記流路部材よりも剛性が高い材料から作製され、当該流路部材が固定される流路固定部材と、前記液体噴射ヘッドが位置決めされた状態で複数固定されるヘッド固定部材と、を備え、前記ヘッド固定部材は、各液体噴射ヘッドの少なくとも一部が収容される収容部と、当該収容部に連通する開口部を有し、各液体噴射ヘッドには、当該液体噴射ヘッドに液体噴射に関する信号を供給するための配線部材が取り付けられ、前記流路固定部材および前記流路部材は、前記配線部材が挿通される挿通口をそれぞれ有する液体噴射ヘッドユニットの製造方法であって、
   前記開口部を跨ぐ状態で前記ヘッド固定部材に対して前記流路固定部材を取り付ける流路固定部材取り付け工程と、
   前記流路固定部材が取り付けられた状態の前記ヘッド固定部材に対して、各液体噴射ヘッドをそれぞれ固定するヘッド取り付け工程と、
   を含むことを特徴とする液体噴射ヘッドユニットの製造方法。
5. 液体を噴射するノズルを有する液体噴射ヘッドと、
   前記液体噴射ヘッドに供給する液体の流路が内部に形成された流路部材と、
   少なくとも前記流路部材よりも剛性が高い材料から作製され、当該流路部材が固定される流路固定部材と、
   前記液体噴射ヘッドが位置決めされた状態で複数固定されるヘッド固定部材と、
   を備えた液体噴射ヘッドユニットを搭載する液体噴射装置であって、
   前記ヘッド固定部材は、各液体噴射ヘッドの少なくとも一部が収容される収容部と、当該収容部に連通する開口部を有し、
   前記流路固定部材は、前記開口部を跨ぐ状態で前記ヘッド固定部材に取り付けられ、
   各液体噴射ヘッドには、当該液体噴射ヘッドに液体噴射に関する信号を供給するための配線部材が取り付けられ、
   前記流路固定部材および前記流路部材は、前記配線部材が挿通される挿通口をそれぞれ有し、
   前記流路固定部材が取り付けられた状態の前記ヘッド固定部材に対して、各液体噴射ヘッドがそれぞれ固定されたことを特徴とする液体噴射装置。

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