JP5821950B2 - インクジェットヘッド - Google Patents

Description

本発明はインクジェットヘッドに関し、詳しくは、ヘッドチップと熱膨張率の異なる保持部材を該ヘッドチップの一側面のみに備えてもヘッドチップの反りを抑制できるインクジェットヘッドに関する。

インクジェットヘッドには、インクを吐出する多数のノズルを有するヘッドチップ及び該ヘッドチップと電気的に接続される駆動回路基板等の電装部品が筐体内に収容されるものがある。この筐体は、ヘッドチップをエポキシ系接着剤等によって接着することで、ヘッドチップと電装部品とを内部に保持する保持部材としても機能している（以下、本明細書では、このような筐体部材のことを保持部材と称する）。

保持部材は、ヘッドチップ及び電装部品を保持し得るだけの剛体とする必要があるため、一般に金属材によって形成される。特に熱伝導性が良好で軽量且つ成形容易である点でアルミニウム（アルミダイキャスト）が多用されている。

ここで、ヘッドチップは一般にセラミックスにより形成される。従って、アルミニウム等の金属材によって形成された保持部材は、一般にヘッドチップよりも熱膨張率が大きい。ヘッドチップと保持部材とは、ヘッドチップを安定的に接着保持する観点からは、両者の対向面の全面に接着剤を塗布してベタ接着することが望ましいが、ヘッドチップと保持部材とが、ヘッドチップの一側面のみにその全面でベタ接着される場合、両者の熱膨張率の相違に起因して反りが発生する問題がある。

なお、ヘッドチップにはインクを供給するためのインクマニホールドが接着される場合があるが、インクマニホールドは比較的自由に材料選択が可能であり、ヘッドチップと同程度の熱膨張率を有する材料によって形成することも比較的容易である。従って、剛体とすることが必要とされる保持部材の方がインクマニホールドよりも上記の問題は遥かに大きい。

図１１は、セラミックス製のヘッドチップ１００（２５６ノズル×１列、ノズル列方向の長さ：３６ｍｍ、厚み：２．５ｍｍ）の一側面のみに、それぞれ厚みを異ならせたアルミ板２００をエポキシ系接着剤を用いて全面でベタ接着したもの（図１２）を６０℃に加熱した時の全体の反り（Ｙ方向の変位量）を示している。図１２において１０１はノズル、Ｘはノズル列方向、Ｙはノズル列方向Ｘと直交するヘッドチップ１００の厚み方向である。

ヘッドチップ１００とアルミ板２００とが対向する面の全面で接着されていると、相対的に熱膨張率の大きいアルミ板２００が長さ方向であるＸ方向に沿って伸びようとするが、ヘッドチップ１００は相対的に熱膨張率が小さいため、アルミ板２００の伸びを阻止しようと働く。これにより、アルミ板２００はヘッドチップ１００との接着面と反対面側だけが大きく伸びようとする結果、アルミ板２００に反りが発生し、これに伴ってヘッドチップ１００もＸ方向に沿って弓形に反ってしまい、Ｙ方向に大きな変位を生じる。

このような反りの問題は、吐出されるインクを加熱するためにヒータを備えたインクジェットヘッドの場合、常に大きな熱の影響を受けるため、特に顕著となる。

図１１に示されるように、アルミ板２００が十分に厚い場合はノズル列方向の伸びは大きくならない。また、アルミ板２００が極端に薄い場合は、伸びをヘッドチップ１００が阻止する力が勝るために、Ｙ方向の変位は小さく抑えられる。しかし、保持部材として使用するには、前者の場合は無駄に厚すぎて大型化や重量増、更にはコストアップの原因となる。また、後者の場合はヘッドチップを保持する剛体としての役目を果たし得ない。

厚みが無駄に厚くならず、剛体としての機能を維持できる保持部材の厚みとしては、１ｍｍ前後が望ましい。しかし、１ｍｍ前後の厚みのアルミ板は、剛性がヘッドチップの剛性に比べて小さいため、図１１に示されるように最も変位が大きい。アルミ板の厚みが十分に厚く、アルミ板の剛性がヘッドチップの剛性以上になるような場合は、ノズル列方向の伸びは大きくならず、反りの発生はあまり問題とはならない。なお、剛性は、ヤング率×接着面に対して垂直な方向の保持部材又はヘッドチップの厚みによって規定される。

このような反りを抑制する方法の一つとして、ヘッドチップの両側面に同一の熱膨張率を有する部材（インクマニホールド、保持部材等）を接着することでヘッドチップを挟んで対称構造とする方法がある。しかし、ヘッドチップに形成されるノズル列が１列のみである場合は、インクマニホールドがヘッドチップの一方の側面に接着され、他方の側面のみに保持部材が接着される構造となる場合がある。また、たとえノズル列が複数列であっても、ヘッドチップの一方の側面のみにインクダンパー等の特別な部材を追加装備する場合等には、ヘッドチップの他方の側面だけにしか保持部材を接着することができない場合がある。このような場合は、ヘッドチップと保持部材との熱膨張率の差に起因して反りが発生してしまう。

従来、熱膨張率の差に起因する反りの問題に対処する技術として、特許文献１には、基板の表裏で熱膨張率がほぼ等しい層を表裏対称となるように配置することが開示されている。

また、特許文献２には、ヘッド吐出基板とベース基板との接触面の中央領域を高強度接着剤で接着し、その両端領域を弾性接着剤で接着することで、インク吐出基板の反りを低減することが開示されている。

特開２００７−３０２８３号公報 特開２００６−２１４３４号公報

特許文献１のように基板の表裏で熱膨張率がほぼ等しい層を表裏対称となるように配置する方法では、熱膨張率を等しくするためだけに追加の層を設ける必要があり、部品数が増加し、製造工程の煩雑化やコストアップを招く要因となるために好ましくない。

また、特許文献２のように２種類の接着剤を使い分ける方法では、２種類の接着剤を用意し、それらを領域毎に分けて塗布する手間を要する問題がある。しかも、種類の異なる接着剤は硬化作業も異なるため、接着工程が煩雑化する問題もある。

そこで、本発明は、部品点数を増加させることなく、また、１種類の接着剤を用いるだけでも、ヘッドチップと保持部材との熱膨張率の差に起因する反りの発生を抑止することのできるインクジェットヘッドを提供することを課題とする。

本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。

上記課題は、以下の各発明によって解決される。

１．インクを吐出する複数のノズルが配列されたノズル列を有するヘッドチップと、該ヘッドチップの一側面を保持する保持部材とを備えたインクジェットヘッドであって、
前記保持部材と前記ヘッドチップとが対向する領域において、両者が接着される接着領域と両者が接着されない非接着領域とを前記ヘッドチップの前記ノズル列におけるノズル配列方向に沿って交互に有し、
前記非接着領域は、前記接着領域に対して相対的に凹状に設けられることにより前記保持部材と前記ヘッドチップとが非接触に保たれている非接触領域と、該非接触領域に対して凸状に設けられることにより前記保持部材と前記ヘッドチップとが接着されない状態で接触している接触領域とを有することを特徴とするインクジェットヘッド。

２．インクを吐出する複数のノズルが配列されたノズル列を有するヘッドチップと、該ヘッドチップの一側面を保持する保持部材とを備えたインクジェットヘッドであって、
前記保持部材と前記ヘッドチップとが対向する領域において、両者が接着される接着領域と両者が接着されない非接着領域とを前記ヘッドチップの前記ノズル列におけるノズル配列方向に沿って交互に有し、
前記非接着領域は、少なくとも前記ヘッドチップの前記ノズル列におけるノズル配列方向の両端部に配置されていることを特徴とするインクジェットヘッド。

３．前記非接着領域は、前記接着領域に対して相対的に凹状に設けられることにより前記保持部材と前記ヘッドチップとが非接触に保たれていることを特徴とする前記２記載のインクジェットヘッド。

４．前記非接着領域は、前記接着領域に対して相対的に凹状に設けられることにより前記保持部材と前記ヘッドチップとが非接触に保たれている非接触領域と、該非接触領域に対して凸状に設けられることにより前記保持部材と前記ヘッドチップとが接着されない状態で接触している接触領域とを有することを特徴とする前記２記載のインクジェットヘッド。

５．前記接着領域は、前記ヘッドチップの前記ノズル列におけるノズル配列方向と直交する方向に延びる帯状に形成されていることを特徴とする前記１〜４のいずれかに記載のインクジェットヘッド。

６．前記接着領域は、少なくとも前記ヘッドチップの前記ノズル列におけるノズル配列方向の中央部に位置していることを特徴とする前記１〜５のいずれかに記載のインクジェットヘッド。

７．前記接着領域は、前記ヘッドチップの前記ノズル列におけるノズル配列方向に沿って複数配置されていることを特徴とする前記１〜６のいずれかに記載のインクジェットヘッド。

８．前記接着領域と前記非接着領域とは、前記ヘッドチップの前記ノズル列におけるノズル配列方向の中央部において該ノズル配列方向に直交する断面に対して面対称に位置していることを特徴とする前記１〜７のいずれかに記載のインクジェットヘッド。

９．前記保持部材を介して前記ヘッドチップ内のインクを加熱するヒータを備えていることを特徴とする前記１〜８のいずれかに記載のインクジェットヘッド。

本発明によれば、部品点数を増加させることなく、また、１種類の接着剤を用いるだけでも、ヘッドチップと保持部材との熱膨張率の差に起因する反りの発生を抑止することのできるインクジェットヘッドを提供することができる。

本発明に係るインクジェットヘッドの分解斜視図 本発明に係るインクジェットヘッドをインク吐出方向に沿って切断した縦断面図 図２の(iii)−(iii)線に沿う断面図 保持部材の保持領域の部分を示す平面図 保持部材の保持領域の厚みを示す断面図 保持領域の別の態様を示す平面図 保持領域の更に別の態様を示す平面図 保持領域の更に別の態様を示す平面図 保持領域の更に別の態様を示す平面図 本発明に係るインクジェットヘッドの変位量を示すグラフ 従来例に係るインクジェットヘッドの変位量を示すグラフ 従来例に係るインクジェットヘッドの構造を示す正面図

本発明に係るインクジェットヘッドは、インクを吐出する複数のノズルが配列されたノズル列を有するヘッドチップと、該ヘッドチップを一方の側面にて保持する保持部材とを備える。

一般にヘッドチップは、ノズル面とその反対面となる後面、これらノズル面と後面との間の４つの側面からなる六面体である。保持部材によって保持されるヘッドチップの一側面とは、このうちのノズル面及びノズル配列方向の両端部に配置される面を除く側面である。

保持部材は、ヘッドチップ、又は、ヘッドチップと該ヘッドチップの各駆動電極と電気的に接続される駆動回路基板の全体を収容保持する筐体部材である。保持部材は剛性を有する材質により形成され、一般には金属材が用いられる。金属材としては熱伝導性が良好で軽量且つ成形容易である点でアルミニウムやステンレスが好ましく、特にアルミダイキャスト製とすることが好ましい。

ヘッドチップを保持するために保持部材とヘッドチップの一側面とが対向する領域には、両者が接着される接着領域と両者が接着されない非接着領域とが、ヘッドチップのノズル列におけるノズル配列方向に沿って交互に設けられている。

本発明によれば、ヘッドチップと保持部材が加熱された際、両者の熱膨張率の差によって、熱膨張率の大きい方が長さ方向に沿って大きく伸びようとするが、その伸びを非接着領域の部位で、厚み方向又は幅方向に逃がすことができる。このため、ヘッドチップが弓形に変形することは抑止される。

本発明において、ヘッドチップの熱膨張率と保持部材の熱膨張率はどちらが大きくてもよいが、保持部材の熱膨張率の方が大きいことが好ましい。

本発明は、接着領域のみに接着剤を塗布すればよいだけであるため、接着剤の種類は１種類で済み、従来のように種類の異なる２種類の接着剤を使い分ける必要はない。しかも、ヘッドチップの反りを抑制するために追加の層を設ける必要もなく、部品点数が増加することはない。

接着領域と非接着領域とは、保持部材とヘッドチップとが対向する平坦面上で接着領域のみに接着剤が塗布されることによって区分けされるようにしてもよいが、非接着領域を接着領域に対して相対的に凹状に設けることにより保持部材とヘッドチップとが非接触に保たれるようにすることが好ましい。非接着領域が相対的に凹状となることで、保持部材の伸びを厚み方向に逃がし易くできる。しかも、接着領域は相対的に凸状となるので、両領域を明確に区別でき、接着剤の塗布作業を容易にすることができる。

非接着領域は、接着領域に対して相対的に凹状に設けられることにより保持部材とヘッドチップとが非接触に保たれている非接触領域と、該非接触領域に対して凸状に設けられることにより保持部材とヘッドチップとが接着されない状態で接触している接触領域とを有することも好ましい。凹状の非接触領域は、保持部材の伸びを厚み方向に逃がし易くすることができ、凸状の接触領域によってヘッドチップと保持部材とが直に接触するので、ヘッドチップを安定的に支持できると共に、この領域で両者間の伝熱を行うことができる。

なお、凹状の非接着領域、凸状の接着領域及び凸状の接触領域は、保持部材とヘッドチップとが対向する面のいずれか一方又は両方に分けて設けることができるが、加工の容易性から保持部材側のみに設けることが好ましい。

接着領域は、少なくともヘッドチップのノズル列におけるノズル配列方向の中央部に位置していることが好ましい。保持部材は、加熱されるとノズル配列方向の中央部から該ノズル配列方向の両端に向けて伸びるため、この中央部においては保持部材の熱膨張の影響をほとんど無視することができ、ヘッドチップを安定的に接着保持できる。

接着領域は、ヘッドチップのノズル列におけるノズル配列方向に沿って複数配置すると、ヘッドチップを複数箇所で安定的に接着保持することができるため、インクジェットヘッド全体の剛性を上げつつ、反りを抑制できるようになる。

接着領域と非接着領域とは、ヘッドチップのノズル列におけるノズル配列方向の中央部において該ノズル配列方向に直交する断面に対して面対称に位置していると、熱応力を対称化することができ、反りの抑制を制御し易くできる。

非接着領域は、少なくともヘッドチップのノズル列におけるノズル配列方向の両端部に配置されていることが好ましい。保持部材の伸びは、ヘッドチップと対向する面のノズル配列方向の両端部に行くほど大きくなるため、この両端部を非接着領域とすることで、保持部材の反りがヘッドチップに与える影響をより小さくすることができる。

本発明は、保持部材を介してヘッドチップ内のインクを加熱するヒータを備えるインクジェットヘッドに好ましく適用することができる。保持部材が熱膨張して伸びを発生し易いため、本発明によって反りを抑制する効果が顕著に得られるからである。ヒータはフィルムヒータ等の面状ヒータを好ましく使用することができる。

次に、本発明の具体的な実施の形態の一例について図面を用いて更に詳しく説明する。

図１は、本発明に係るインクジェットヘッドの分解斜視図、図２は、本発明に係るインクジェットヘッドをインク吐出方向に沿って切断した縦断面図である。

図中、Ｈはインクジェットヘッドであり、１はヘッドチップである。ヘッドチップ１は、多数並設される溝状のチャネル１１を内部に有している。このヘッドチップ１は、チャネル１１間の隔壁を例えばＰＺＴ等の圧電セラミックスにより形成し、この隔壁に電圧を印加してせん断変形させることによって該チャネル１１内のインクを吐出するせん断モード型のヘッドチップである。ヘッドチップ１の前端面にはノズルプレート１２が貼着されており、チャネル１１と対応する位置にノズル１２ａが開設されている。本実施形態に示すヘッドチップ１は多数のチャネル１１が１列に配列されており、このチャネル１１に対応する多数のノズル１２ａからなるノズル列も１列だけ有しているが、ノズル列は複数並設されていてもよい。

ヘッドチップ１の上面には、チャネル１１を上方から覆うカバー部材１３が設けられている。カバー部材１３には、チャネル１１の後端側（インク吐出方向と反対端側）を上方に露出させることにより各チャネル１１にインクを供給するための開口部１３ａが形成されている。

このヘッドチップ１において、熱の影響によるヘッドチップ１単体での反りの発生を抑制するため、溝状のチャネル１１が並設されている部材とこのチャネル１１を上方から覆うカバー部材１３とは、例えば同一材料によって形成したり、異種材料であっても熱膨張率が同一もしくは近い材料によって形成することによって、両者の熱膨張率を揃えるようにすることが好ましい。

２は駆動回路基板であり、ヘッドチップ１の各チャネル１１に設けられた駆動電極（図示せず）に駆動信号を印加するための駆動ＩＣ２１を実装している。駆動回路基板２は、フレキシブル配線基板２２によってヘッドチップ１の後端部位に接合されている。２３はコネクタである。

３はインクマニホールドであり、ノズル配列方向に沿う熱膨張率がヘッドチップ１の同方向に沿う熱膨張率と同一もしくは近いエンジニアリングプラスチック等の合成樹脂によって、ヘッドチップ１と対向する一面が凹部となる箱型に形成されている。インクマニホールド３は、ヘッドチップ１の上面のカバー部材１３に、その開口部１３ａを覆うように接着されることで、内部に共通インク室３ａを形成しており、該共通インク室３ａ内のインクを開口部１３ａを介して各チャネル１１に供給可能としている。なお、インクマニホールド３には、不図示のインク供給管が接続されており、インクタンクからのインクが供給されるようになっている。

４は保持部材であり、ここではヘッドチップ１よりも熱膨張率が大きいアルミダイキャストによって板状に形成され、ヘッドチップ１の幅、すなわちヘッドチップ１におけるノズル１２ａの配列方向（以下、ノズル配列方向という。）の幅（長さ）よりも広幅であり、且つ、ノズルプレート１２から駆動回路基板２の後端の全体に亘る長さを有している。保持部材４は、ヘッドチップ１の下面１ａ（インクマニホールド３の接着面と反対面）に対して接着することにより、ヘッドチップ１及び該ヘッドチップ１と電気的に接続される駆動回路基板２をその剛性によって保持している。

なお、保持部材４において最も大きな面積を占めるヘッドチップ１と駆動回路基板２とを支持する領域となる板状部分は、実際には極めて薄く形成されるが、図面上では、構造を分かり易く可視化するため誇張して厚く図示している。
このヘッドチップ１と保持部材４との接着構造の詳細については後述する。

保持部材４の両側部には、ヘッドチップ１におけるノズル配列方向の両端をその外側から支持する支持壁４１がそれぞれ立設されている。保持部材４において、これら支持壁４１の間の領域４ａがヘッドチップ１の下面１ａと対向し、該ヘッドチップ１を収容して保持する保持領域４００である。

両支持壁４１の高さ方向の中途部内側には、ヘッドチップ１の厚みと同一高さ位置に段部４１ａを有している。インクマニホールド３はヘッドチップ１よりも幅広に形成されており、インクマニホールド３の両端がそれぞれ段部４１ａに当接することで、保持部材４の保持領域４００との間でヘッドチップ１を挟持する形となっている。

５は外装カバーであり、合成樹脂によって形成され、保持部材４に対して着脱可能に装着されている。この外装カバー５はインクマニホールド３及び保持部材４との間で駆動回路基板２を保護する大きさを有しており、その後端にはコネクタ２３を外部に向けて露出させる開口部５ａが形成されている。

６Ａ、６Ｂはヒータであり、インクマニホールド３及び保持部材４に貼着されている。ここではいずれもフィルムヒータが用いられている。ヒータ６Ａは、インクマニホールド３の上面（ヘッドチップ１との接着面と反対面）に貼着されることで、このインクマニホールド３を介して共通インク室３ａ内のインクを所定温度に加熱する。また、ヒータ６Ｂは、保持部材４の下面（保持領域４００の反対面）に貼着されることで、この保持部材４を介してヘッドチップ１を加熱し、ヘッドチップ１内のインクを所定温度に加熱する。

次に、保持部材４とヘッドチップ１との接着構造について、更に図３〜図５を用いて説明する。

図３は、図２の(iii)−(iii)線に沿う断面図、図４は、保持部材４の保持領域４００の部分を示す平面図、図５は、保持領域４００の厚みを示す断面図である。

保持部材４の保持領域４００はヘッドチップ１の下面１ａと対向している。この保持領域４００には、保持部材４とヘッドチップ１とが接着される接着領域４０１と両者が接着されない非接着領域４０２とが設けられており、これらがヘッドチップ１のノズル配列方向（図３、図４の左右方向）に沿って交互となるように配置されている。

接着領域４０１とは、ヘッドチップ１のノズル配列方向と直交するインク吐出方向（図４の上下方向）に沿ってヘッドチップ１と接着される部位を有する領域である。ここではインク吐出方向に沿う方向に一定幅の帯状に延びた接着領域４０１を示している。保持部材４の熱膨張による伸び方向は、このヘッドチップ１のノズル配列方向に沿う方向となるため、ヘッドチップ１のノズル配列方向と直交する方向に帯状に接着することで、保持部材４の伸びによる影響を受け難くしながらヘッドチップ１を安定的に接着保持できる。

ここでは３本の接着領域４０１が所定幅の帯状に形成されている。そのうちの１本の接着領域４０１は、ヘッドチップ１のノズル配列方向の中央部（図３中のＯ_１、図４中のＯ_２）に対応する位置に配置され、２本の接着領域４０１は、その両側にそれぞれ非接着領域４０２を挟んで配置されている。これにより、接着領域４０１と非接着領域４０２とは、中央部Ｏ_１又はＯ_２においてノズル配列方向に直交する断面（中央部Ｏ_１及びＯ_２を通る面）に対して面対称に位置している。

各接着領域４０１は、保持領域４００の表面からヘッドチップ１側に向けて突出する凸状に形成されている。このため、接着領域４０１に隣接する非接着領域４０２は相対的に凹状となっており、両者の間は段差状に形成されている。接着領域４０１は、この凸状となった上面に接着剤が塗布されてヘッドチップ１の下面１ａと接着している。

この接着領域４０１の突出高さは、高すぎると、相対的に凹状となる非接着領域４０２においてヘッドチップ１との間隔が開いてしまい、ヒータ６Ｂによる熱がヘッドチップ１に伝わり難くなるため、５０〜３００μｍ程度とすることが好ましい。

なお、凸状の接着領域４０１は、非接着領域４０２に対して相対的に突出していればよく、保持領域４００の表面から非接着領域４０２を凹設することによって接着領域４０１が相対的に凸状となるようにしてもよい。

ノズル配列方向の非接着領域４０２の幅は、接着領域４０１のノズル配列方向の幅以上となるように形成されている。この接着領域４０１と非接着領域４０２の幅の関係は、保持領域４００をノズル配列方向に沿って横断する任意の複数箇所の横断線Ｌ１〜Ｌｎ（図４参照）上の接着領域４０１と非接着領域４０２の幅について見た場合、これらの複数箇所の横断線Ｌ１〜Ｌｎのうちのいずれか１箇所の横断線上において満たしていればよいが、好ましくは、いずれの横断線上においても、非接着領域４０２の幅が接着領域４０１のノズル配列方向の幅以上となるように形成されていることである。

また、保持領域４００における非接着領域４０２のノズル配列方向の全幅（各非接着領域４０２の幅の合計値）は、接着領域４０１のノズル配列方向の全幅（各接着領域４０１の幅の合計値）以上である。

この条件を満たす限り、接着領域４０１及び非接着領域４０２の具体的な幅及び配置間隔は特に限定されるものではないが、接着領域４０１の面積が小さいとヘッドチップ１を安定して接着保持することが困難となり、大きくなるにつれて保持部材４に伸びが生じた際のヘッドチップ１の反りを抑制し難くなってくるため、保持領域４００のノズル配列方向の全幅に対し、接着領域４０１のノズル配列方向の全幅が１５〜５０％となるようにすることが好ましい。

接着領域４０１の具体的な配設数は、特に限定されるものではないが、３つ〜５つが好ましい。

保持部材４の非接着領域４０２において、接着面に対して垂直な方向の保持部材の厚みｔ（接着領域４０１が凸状に形成される場合は、図５に示すように凹状となっている非接着領域４０２の部分の厚み）は、小さすぎると剛体としての機能を果たし難くなり、また大きくなると伝熱効率が低下すると共にインクジェットヘッドＨの大型化、重量増を招いてしまうため、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍとすることが好ましく、０．８ｍｍ〜１．０ｍｍとすることが更に好ましい。

このようなインクジェットヘッドＨでは、ヒータ６Ｂによる加熱によって、ヘッドチップ１よりも熱膨張率が大きい保持部材４にノズル配列方向の伸びが生じ、ヘッドチップ１と接着している接着領域４０１の部位において伸びを阻止しようする力が働くが、ヘッドチップ１と保持部材４との間に、接着領域４０１、非接着領域４０２が交互に形成されていることにより、保持部材４は非接着領域４０２の部位においてヘッドチップ１との接着による制約を受けることなく撓み変形することができ、伸びようとする力が保持部材４の厚み方向又は幅方向（ノズル配列方向）に逃げるようになる。その結果、保持部材４が弓形に変形することが抑制され、ヘッドチップ１の反りも抑制される。

接着剤は各接着領域４０１の上面のみに塗布される。各接着領域４０１には、保持部材４を貫通するように適宜数の接着剤注入孔４０３が形成されており、保持領域４００にヘッドチップ１を装着し、その下面１ａと接着領域４０１の上面とを接触させた状態で、この接着剤注入孔４０３に対して保持領域４００の反対面側から接着剤を注入することによって、ヘッドチップ１との間に接着剤層を形成する。

接着領域４０１に塗布された接着剤をインクジェットヘッドＨの使用温度と同じ温度で硬化させることによって、保持部材４とヘッドチップ１とを接着することが好ましい。これにより使用状態における接着剤層の熱応力を緩和することができる。この使用温度とは、一般には駆動によってインクジェットヘッド自体が発する温度とされるが、本実施形態に示すインクジェットヘッドＨのように保持部材４にヒータ６Ｂを有するものにおいては、ヒータ６Ｂの加熱温度とされる。

なお、ヒータ６Ｂは、この接着剤の注入及び硬化作業後に保持部材４に貼着される。

保持領域４００において、ノズル配列方向の両端部にはそれぞれ非接着領域４０２が配置されている。このため、この保持領域４００のノズル配列方向の両端部において、ヘッドチップ１は保持部材４と接着されていない。

この両端部に位置する非接着領域４０２内には、それぞれ接着領域４０１と同様に保持領域４００の表面からヘッドチップ１側に向けて突出する凸状に形成された接触領域４０２ａを有している。各接触領域４０２ａは、それぞれ当該両端部の非接着領域４０２のノズル列方向の幅よりも細幅で、インク吐出方向に延びる帯状に形成されている。各接触領域４０２ａの上面は、ヘッドチップ１の下面１ａと接着はしないが、直に接触するように形成されている。すなわち、接触領域４０２ａは、（接着領域４０１の突出高さ）＋（硬化後の接着剤層の厚み）の突出高さを有している。

一方、非接着領域４０２において凸状の接触領域４０２ａ以外の部位は、ヘッドチップ１とは接触しない非接触領域である。

この接触領域４０２ａにより、ヘッドチップ１はノズル配列方向の両端部付近において安定的に支持される。しかも、本実施形態のように接着領域４０１を凸状に形成した場合であっても、この接触領域４０２ａの部位においてヒータ６Ｂの熱を保持部材４からヘッドチップ１に直に伝えることができる。

図６は、保持領域４００の別の態様を示している。図４と同一符号の部位は同一構成の部位を示している。

保持領域４００における接着領域４０１は、ヘッドチップ１のノズル配列方向と直交するインク吐出方向（図６の上下方向）に沿ってヘッドチップ１と接着される部位を有していれば、このように保持領域４００におけるインク吐出方向の全長に亘っていなくてもよく、また、インク吐出方向に沿って複数に分割されていてもよい。

この実施形態では、接着領域と非接着領域とが、ノズル配列方向だけでなく、インク吐出方向にも交互に配置されている領域を有しているので、ヘッドチップと保持部材との熱膨張の差をより確実に吸収できる。

図７は、保持領域４００の更に別の態様を示している。図４と同一符号の部位は同一構成の部位を示している。

この保持領域４００における接着領域４０１は、ヘッドチップ１のノズル配列方向の中央部（図７中のＯ）上には配置されず、この中央部Ｏを挟むようにその両側に対称状に１つずつ配置されている。このように、接着領域４０１は、保持領域４００において、ノズル配列方向に沿って非接着領域４０２と交互に有していればよく、その数も任意である。

図８は、保持領域４００の更に別の態様を示している。図４と同一符号の部位は同一構成の部位を示している。

この保持領域４００における接着領域４０１は、図７と同様に、中央部Ｏを挟むようにその両側に対称状に１つずつ配置されているが、接着領域４０１の間の非接着領域４０２内（ここでは中央部Ｏ上）に、接着領域４０１と同様に保持領域４００の表面からヘッドチップ１側に向けて突出する凸状に形成された接触領域４０２ａを有している。

図９は、保持領域４００の更に別の態様を示している。図４と同一符号の部位は同一構成の部位を示している。

この実施形態では、保持領域４００における各非接着領域４０２内（接触領域４０２ａは除く。）に、保持部材４を貫通するように形成された開口部４０２ｂを有しているので、ヘッドチップと保持部材との熱膨張の差をより確実に吸収できる。

＜実施例＞（本発明）
ヘッドチップの構造
材質：ＰＺＴ
ノズル数：２５６
ノズル列数：１
厚みＴ（図３参照）：２．５ｍｍ
ノズル配列方向の熱膨張率：９μｍ・ｍ^−１・Ｋ^−１

保持部材の構造
材質：アルミニウム
大きさ：Ａ：５０ｍｍ×Ｂ：７０ｍｍ×Ｃ：１０ｍｍ（図２、図３参照）
厚みｔ（図５参照）：０．８ｍｍ
接着領域の数：３
接着領域の幅：２．５ｍｍ
接着領域の間隔：６ｍｍ
接着領域の突出高さ：０．２ｍｍ
ノズル配列方向の熱膨張率：２３．４μｍ・ｍ^−１・Ｋ^−１

なお、接着領域は、それぞれ図４と同様にして帯状に形成し、そのうちの１本を保持部材の幅方向（ヘッドチップのノズル配列方向）の中央部に位置させ、その両側に上記間隔をおいてそれぞれ１本ずつ配置した。

また、幅方向の両端に位置する各非接着領域には、それぞれ図３、図４と同様にして接触領域（幅２．５ｍｍ）を、ヘッドチップの下面に接触するように突出形成した。

この保持部材の保持領域にヘッドチップを装着し、エポキシ系接着剤を用いて、接着領域の部位で接着した。接着剤層の厚みは５０μｍとし、硬化は常温（２０．５℃）で行った。また、保持部材におけるヘッドチップの接着面と反対面にはフィルムヒータを貼着した。

＜比較例＞
厚みｔが０．８ｍｍで均一厚みの保持部材を用いヘッドチップに全面接着した以外は実施例と同様にしてヘッドチップと保持部材との積層構造物を作製した。

得られたヘッドチップと保持部材との積層構造物について、フィルムヒータを６０℃に加熱した際のＸ方向（ノズル列方向）におけるＹ方向（ノズル列と直交する厚み方向）の変位量を、Ｎｉｋｏｎ社製の測定装置：ＮＥＸＩＶを用いて測定した。

本発明の積層構造物の測定結果を図１０に示す。

比較例の積層構造物では、図１１に示す従来の０．８ｍｍ厚のアルミ板をヘッドチップにベタ接着した場合と同様に、最大３０μｍ程度の変位量となって大きな反りが発生したが、本発明によれば、最大でも５μｍ程度の変位量に収まり、反りが抑制された。

なお、厚みｔが０．５ｍｍと３ｍｍの保持部材を用いて同様にヘッドチップと保持部材との積層構造物を作製して評価し、本発明の積層構造物の変位量が比較例の積層構造物の変位量よりも小さく、反りが抑制されていることを確認している。

Ｈ：インクジェットヘッド
１：ヘッドチップ
１ａ：下面
１１：チャネル
１２：ノズルプレート
１２ａ：ノズル
１３：カバー部材
１３ａ：開口部
２：駆動回路基板
２１：駆動ＩＣ
２２：フレキシブル配線基板
２３：コネクタ
３：インクマニホールド
３ａ：共通インク室
４：保持部材
４１：支持壁
４１ａ：段部
４００：保持領域
４０１：接着領域
４０２：非接着領域
４０２ａ：接触領域
５:外装カバー
５ａ：開口部
６Ａ、６Ｂ：ヒータ

Claims (9)

1. インクを吐出する複数のノズルが配列されたノズル列を有するヘッドチップと、該ヘッドチップの一側面を保持する保持部材とを備えたインクジェットヘッドであって、
   前記保持部材と前記ヘッドチップとが対向する領域において、両者が接着される接着領域と両者が接着されない非接着領域とを前記ヘッドチップの前記ノズル列におけるノズル配列方向に沿って交互に有し、
   前記非接着領域は、前記接着領域に対して相対的に凹状に設けられることにより前記保持部材と前記ヘッドチップとが非接触に保たれている非接触領域と、該非接触領域に対して凸状に設けられることにより前記保持部材と前記ヘッドチップとが接着されない状態で接触している接触領域とを有することを特徴とするインクジェットヘッド。
2. インクを吐出する複数のノズルが配列されたノズル列を有するヘッドチップと、該ヘッドチップの一側面を保持する保持部材とを備えたインクジェットヘッドであって、
   前記保持部材と前記ヘッドチップとが対向する領域において、両者が接着される接着領域と両者が接着されない非接着領域とを前記ヘッドチップの前記ノズル列におけるノズル配列方向に沿って交互に有し、
   前記非接着領域は、少なくとも前記ヘッドチップの前記ノズル列におけるノズル配列方向の両端部に配置されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
3. 前記非接着領域は、前記接着領域に対して相対的に凹状に設けられることにより前記保持部材と前記ヘッドチップとが非接触に保たれていることを特徴とする請求項２記載のインクジェットヘッド。
4. 前記非接着領域は、前記接着領域に対して相対的に凹状に設けられることにより前記保持部材と前記ヘッドチップとが非接触に保たれている非接触領域と、該非接触領域に対して凸状に設けられることにより前記保持部材と前記ヘッドチップとが接着されない状態で接触している接触領域とを有することを特徴とする請求項２記載のインクジェットヘッド。
5. 前記接着領域は、前記ヘッドチップの前記ノズル列におけるノズル配列方向と直交する方向に延びる帯状に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
6. 前記接着領域は、少なくとも前記ヘッドチップの前記ノズル列におけるノズル配列方向の中央部に位置していることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
7. 前記接着領域は、前記ヘッドチップの前記ノズル列におけるノズル配列方向に沿って複数配置されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
8. 前記接着領域と前記非接着領域とは、前記ヘッドチップの前記ノズル列におけるノズル配列方向の中央部において該ノズル配列方向に直交する断面に対して面対称に位置していることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
9. 前記保持部材を介して前記ヘッドチップ内のインクを加熱するヒータを備えていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のインクジェットヘッド。

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