(57)【要約】【課題】組立て精度の高い液体噴射装置を製造する製造方法と同製造方法により製造された液体噴射装置を提供する。【解決手段】ノズル形成面１６Ａを有するノズルプレート１６と、圧力発生手段１４により液体を加圧する圧力発生室１２と、液体を貯留する液体貯留室１７を含む液体噴射ヘッド１０が、単一の基部材２５に複数取付けられた液体噴射装置１の製造方法であって、組立て用の治具３０に形成した基準面３２に対して複数の液体噴射ヘッド１０の各ノズル形成面１６Ａを密着させた状態で液体噴射ヘッド１０と基部材２５との相対位置関係を設定し、この設定された相対位置関係を維持した状態で液体噴射ヘッド１０と基部材２５とを一体化する。これにより、各ノズル形成面１６Ａが１仮想平面上に正確に配列され、液体の被噴射物までの噴射距離や噴射方向が正確に求められる。【選択図】図１−１
2010201937.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル形成面にノズル開口が列設されたノズルプレートと、上記ノズル開口に連通し圧力発生手段により液体を加圧する圧力発生室と、上記圧力発生室に供給される液体を貯留する液体貯留室を含む液体噴射ヘッドが、単一の基部材に複数取付けられた液体噴射装置の製造方法であって、組立て用の治具に形成した基準面に対して上記複数の液体噴射ヘッドの各ノズル形成面を密着させた状態で液体噴射ヘッドと上記基部材との相対位置関係を設定し、上記の設定された相対位置関係を維持した状態で液体噴射ヘッドと基部材とを一体化することを特徴とする液体噴射装置の製造方法。
【請求項２】
上記複数の液体噴射ヘッド同士のノズル開口の所定相対位置を設定する請求項１記載の液体噴射装置の製造方法。
【請求項３】
上記各ノズル形成面に密着する基準面は、１つの仮想平面上に存在している請求項１または２記載の液体噴射装置の製造方法。
【請求項４】
上記基準面は、上記複数のノズル形成面毎に設けられている請求項１〜３のいずれか一項に記載の液体噴射装置の製造方法。
【請求項５】
上記ノズル形成面毎に設けられた基準面は、各ノズル形成面に対応した段部の上面によって形成されている請求項４記載の液体噴射装置の製造方法。
【請求項６】
上記基準面と上記基部材との相対位置を所定の位置関係に設定する位置決め手段が基部材に対して作用させてある請求項１〜５のいずれか一項に記載の液体噴射装置の製造方法。
【請求項７】
上記基準面とノズル形成面との密着は、液体噴射ヘッドを揺動可能な状態で支持する弾性的支持手段によって行う請求項１〜６のいずれか一項に記載の液体噴射装置の製造方法。
【請求項８】
上記一体化は、上記相対位置関係を維持するとともに液体噴射ヘッドと基部材とを接合する機能を有する接合材によって行われる請求項１〜７のいずれか一項に記載の液体噴射装置の製造方法。
【請求項９】
上記一体化は、液体噴射ヘッドの外側面の一部と基部材の一部との間に生じた空隙部分に上記接合材を充填して行う請求項８記載の液体噴射装置の製造方法。
【請求項１０】
上記接合材は、接着剤である請求項８または９記載の液体噴射装置の製造方法。
【請求項１１】
上記基部材に複数取付けられた液体噴射ヘッドのうち少なくとも１つの液体噴射ヘッドの一部が基部材の一部に直接接触している請求項１〜１０のいずれか一項に記載の液体噴射装置の製造方法。
【請求項１２】
上記液体噴射ヘッドの外側面の一部および／または基部材の一部に接合材の流動を案内するガイド構造が形成されている請求項８〜１１のいずれか一項に記載の液体噴射装置の製造方法。
【請求項１３】
上記接合材は、上記治具に形成した供給口から注入して上記一体化が行われる請求項８〜１２のいずれか一項に記載の液体噴射装置の製造方法。
【請求項１４】
上記治具は透明の材料で形成され、液体噴射ヘッドを上記基準面に表示した基準マークに対してノズル開口が合致するように補正移動を行なって、上記複数の液体噴射ヘッド同士のノズル開口の所定相対位置を設定する請求項１〜１３のいずれか一項に記載の液体噴射装置の製造方法。
【請求項１５】
上記補正移動は、上記基準面にノズル形成面が密着した状態で行われる請求項１４記載の液体噴射装置の製造方法。
【請求項１６】
所定の位置に配置された撮影手段により撮影された撮影画像により、上記基準マークとノズル開口との位置関係を把握し、上記位置関係に基づいてノズル形成面の移動方向および移動量を演算し、上記演算された移動方向および移動量に基づいて動作するアクチュエータによって液体噴射ヘッドを移動させる請求項１４または１５記載の液体噴射装置の製造方法。
【請求項１７】
上記基部材またはその一部が透明の材料で形成され、上記接合材を光照射によって硬化させる請求項８〜１６のいずれか一項に記載の液体噴射装置の製造方法。
【請求項１８】
ノズル形成面にノズル開口が列設されたノズルプレートと、上記ノズル開口に連通し圧力発生手段により液体を加圧する圧力発生室と、上記圧力発生室に供給される液体を貯留する液体貯留室を含む液体噴射ヘッドが、単一の基部材に複数取付けられた液体噴射装置であって、上記液体噴射ヘッドと基部材とが接合材により一体化され、上記接合材により液体噴射ヘッドと基部材との相対位置関係が維持されていることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項１９】
上記接合材は、液体噴射ヘッドの外側面の一部と基部材の一部との間に生じた空隙部分に充填されている請求項１８記載の液体噴射装置。
【請求項２０】
上記接合材は、接着剤である請求項１８または１９記載の液体噴射装置。
【請求項２１】
上記基部材に複数取付けられた液体噴射ヘッドのうち少なくとも１つの液体噴射ヘッドの一部が基部材の一部に直接接触している請求項１８〜２０のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項２２】
上記液体噴射ヘッドの外側面の一部および／または基部材の一部に接合材の流動を案内するガイド構造が形成されている請求項１８〜２１のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項２３】
上記基部材またはその一部が透明の材料で形成されている請求項１８〜２２のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項２４】
上記接合材として光硬化性の接合材が用いられている請求項２３記載の液体噴射装置。
【請求項２５】
上記接合材による接合方向に液体噴射ヘッドを弾力的に押える押圧機構が設けられている請求項１８〜２４のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体噴射ヘッドが単一の基部材に取付けられた液体噴射装置の製造方法およびその製造方法によって製造された液体噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体をノズル開口から噴射する液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置は、種々な液体を対象にしたものが知られているが、そのなかでも代表的なものとして、インクジェット式記録装置に装着されるインク噴射装置をあげることができる。そこで、従来の技術を上記インクジェット式記録装置を例にとって説明する。
【０００３】
図１１は、インクジェット式記録装置の周辺構造の一例を示す図である。この装置は、インクカートリッジ２が搭載されるとともにインク噴射装置１が取付けられたキャリッジ３を備えている。
【０００４】
上記キャリッジ３は、タイミングベルト４を介してステッピングモータ５に接続され、ガイドバー６に案内されて記録紙７の紙幅方向（主走査方向）に往復移動するようになっている。上記キャリッジ３は、上部に開放する箱型を呈し、記録紙７と対向する面（この例では下面）に、インク噴射装置１のノズル面が露呈するよう取付けられるとともに、インクカートリッジ２が収容されるようになっている。
【０００５】
そして、上記インク噴射装置１にインクカートリッジ２からインクが供給され、キャリッジ３を移動させながら記録紙７上面にインク滴を吐出させて記録紙７に画像や文字をドットマトリックスにより印刷するようになっている。図１１において、８は印刷休止中にインク噴射装置１のノズル開口を封止することによりノズルの乾燥をできるだけ防ぐキャップ、９はインク噴射装置１のノズル面をワイピングするワイパー部材である。また、キャリッジ３には、図１１に示すように、ガイドバー６が挿通されている。
【０００６】
図１２は、上記インク噴射装置１に用いるインク噴射ヘッド１０の基本構造の一例を示す。このインク噴射ヘッド１０は、ノズル開口１１と圧力発生室１２が形成された流路ユニット１３と、圧力発生手段である圧電振動子１４が収容されたヘッドケース１５とが接合されて構成されている。
【０００７】
上記流路ユニット１３は、ノズル開口１１が穿設されたノズル形成面１６Ａを有するノズルプレート１６と、圧力発生室１２と共通のインク室１７ならびにこれらを連通させるインク供給路１８とに対応する空間が形成された流路形成板１９と、上記圧力発生室１２の開口を塞ぐ振動板２０とが積層されて形成されている。そして、上記ノズル形成面１６Ａは平面とされている。
【０００８】
上記インク噴射ヘッド１０を複数準備し、それを単一の基部材であるヘッド取付板２５に取付けることにより、上記インク噴射装置１が構成されている（図１３参照）。
【０００９】
上記圧電振動子１４は、駆動信号の入力により、充電状態で長手方向に収縮し、充電状態から放電する過程で長手方向に伸長する、いわゆる縦振動モードの振動子である。上記圧電振動子１４は、その先端が圧力発生室１２の一部を形成する振動板２０の島部２０Ａに固着された状態で、他端が基台２１に固定されている。
【００１０】
また、上記ヘッドケース１５には、そのインク室１７に対応する部分に、インク室１７にインクカートリッジ２のインクを導入するヘッド流路２４が形成されている。上記ヘッド流路２４の開口縁には、環状突起２３が形成されている。
【００１１】
上記インク噴射ヘッド１０では、上記圧電振動子１４の収縮・伸長を受けて圧力発生室１２が拡張・収縮し、圧力発生室１２の圧力変動によりインクの吸引とインク滴の吐出とが行なわれるようになっている。図１２において、２２は圧電振動子１４に駆動信号を入力するフレキシブル回路板である。
【００１２】
上記インク噴射ヘッド１０では、図１２において紙面に垂直な方向に圧電振動子１４，圧力発生室１２，ノズル開口１１が列設されており、ノズルプレート１６には、２列のノズル列が形成されている。上記のノズル開口１１は一直線上に列設され、このようなノズル列に符号１１Ａが付してある。
【００１３】
図１３は、単一の基部材であるヘッド取付板２５に４つのインク噴射ヘッド１０が取付けられたインク噴射装置１を示す平面図である。このように複数のインク噴射ヘッド１０をヘッド取付板２５に配置することにより、インク噴射装置１の１回の主走査方向の移動で広範囲の印刷を可能とし、それによって印刷時間の短縮を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開平５−１６３３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上記のようなインク噴射装置１においては、図１４に示すように、各インク噴射ヘッド１０のノズル形成面１６Ａが、１仮想平面２６上に正確に位置しないことが発生する。このようなノズル形成面１６Ａの不揃いにより、インク滴の飛翔距離や飛翔方向にばらつきが発生して、印刷品質が正常に維持できないおそれがある。その原因としては種々なものがあるが、例えば、流路ユニット１３の一部やヘッドケース１５が合成樹脂製とされているので、成型精度のわずかなばらつきによって、上記不揃いが発生することが挙げられる。
【００１６】
さらに、インク噴射ヘッド１０同士のノズル開口１１あるいはノズル列１１Ａの相対位置が、所定の位置関係にならないことが生じるおそれがある。すなわち、あるインク色のインク滴を吐出するノズル列１１Ａがインク噴射ヘッド１０同士で正常に連続していないことが発生すると、そのインク色は両ノズル列１１Ａ，１１Ａの連続部で途切れたり、あるいは重複したりして印刷品質を正常に維持できないこととなる。
【００１７】
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、組立て用の治具に形成した基準面により、組立て精度の高い液体噴射装置を製造する製造方法と同製造方法により製造された液体噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するため、本発明の液体噴射装置の製造方法は、ノズル形成面にノズル開口が列設されたノズルプレートと、上記ノズル開口に連通し圧力発生手段により液体を加圧する圧力発生室と、上記圧力発生室に供給される液体を貯留する液体貯留室を含む液体噴射ヘッドが、単一の基部材に複数取付けられた液体噴射装置の製造方法であって、組立て用の治具に形成した基準面に対して上記複数の液体噴射ヘッドの各ノズル形成面を密着させた状態で液体噴射ヘッドと上記基部材との相対位置関係を設定し、上記の設定された相対位置関係を維持した状態で液体噴射ヘッドと基部材とを一体化することを要旨とする。
【００１９】
すなわち、組立て用の治具に形成した基準面に対して上記複数の液体噴射ヘッドの各ノズル形成面を密着させた状態で液体噴射ヘッドと上記基部材との相対位置関係を設定し、上記の設定された相対位置関係を維持した状態で液体噴射ヘッドと基部材とを一体化する製造方法である。
【００２０】
このため、上記基準面によって各ノズル形成面の位置が正しく設定され、それに基づいて液体噴射ヘッドと上記基部材との相対位置が設定される。すなわち、基部材に対して隙間のない状態で密着している液体噴射ヘッドもあれば、別の液体噴射ヘッドは基部材との間にわずかな空隙部分が生じているものもある。このように各液体噴射ヘッドと基部材との相対位置関係が個々に異なった状態すなわち相対位置関係にばらつきが発生する。そして、上記のそれぞれ異なった相対位置関係を維持したまま液体噴射ヘッドと基部材との一体化を図るのである。したがって、各液体噴射ヘッドのノズル形成面は上記基準面によって正しく配列した状態で液体噴射装置として組み立てられる。このようにして正しいノズル形成面の位置が各液体噴射ヘッド毎に設定されるので、各液体噴射ヘッドからの被噴射物に対する液体の噴射距離や噴射方向が正常に求められる。
【００２１】
本発明の液体噴射装置の製造方法において、上記複数の液体噴射ヘッド同士のノズル開口の所定相対位置を設定する場合には、例えば、隣合った液体噴射ヘッド同士のノズル開口の相対位置関係が正しく設定される。したがって、ある液体噴射ヘッドのノズル列の端部に位置するノズル開口と、他の液体噴射ヘッドのノズル列の端部に位置するノズル開口とのヘッド間位置関係が、主走査方向で見て正常に設定される。この場合において、上記ヘッド間位置関係がノズル列におけるノズル開口の１ピッチ分の間隔に設定されるのが好ましい。こうすることにより、複数の液体噴射ヘッドから噴射される液体が正しい連続性をもって被噴射物に到達することとなる。さらに、ある液体噴射ヘッドのノズル列と別の液体噴射ヘッドのノズル列とが、平行になっていない場合においても、それを平行に矯正して正常な液体噴射を求めることができる。
【００２２】
本発明の液体噴射装置の製造方法において、上記各ノズル形成面に密着する基準面が、１つの仮想平面上に存在している場合には、全てのノズル形成面が１つの仮想平面上に整列されるので、液体噴射装置全体としてノズル開口と被噴射物との間隔が正常に設定できる。
【００２３】
本発明の液体噴射装置の製造方法において、上記基準面が、上記複数のノズル形成面毎に設けられている場合には、各ノズル形成面の正常な位置を各基準面毎に求めることができて、液体噴射装置としての組立て精度を向上させるのに有効である。
【００２４】
液体噴射ヘッドと上記基部材との所定の相対位置関係を維持した状態で液体噴射ヘッドと基部材とが一体化上記ノズル形成面毎に設けられた基準面は、各ノズル形成面に対応した段部の上面によって形成されている場合には、液体噴射ヘッドにステンレス板等で成型された保護カバーがノズル形成面の周囲に額縁状に配置されているときに、それとの干渉を避けてノズル形成面と基準面を密着させることができる。
【００２５】
本発明の液体噴射装置の製造方法において、上記基準面と上記基部材との相対位置を所定の位置関係に設定する位置決め手段が基部材に対して作用させてある場合には、組立てに際して最も重要な上記基準面を基準にして基部材の位置が設定される。したがって、基準面によって位置決めされたノズル形成面と基部材との位置関係のばらつきが少なくなるので、基部材を各種の装置本体に取付けることにより、ノズル形成面が正常な位置に設定され、良好な液体噴射装置の機能がえられる。
【００２６】
本発明の液体噴射装置の製造方法において、上記基準面とノズル形成面との密着を、液体噴射ヘッドを揺動可能な状態で支持する弾性的支持手段によって行う場合には、上記弾性的支持手段が液体噴射ヘッドのノズル形成面の向きをあらゆる方向に傾斜させる機能を果たす。したがって、ノズル形成面は確実に基準面に密着し、正常なノズル形成面の位置決めが行える。とくに、弾性的支持手段で液体噴射ヘッドが支持されているので、いわゆるイコライズ機能により正確な上記密着が形成され、液体噴射装置の組立て精度が確保される。また、上記弾性的支持手段により、複数の液体噴射ヘッド同士のノズル開口の相対位置を調整するときにも、容易に行うことができる。
【００２７】
本発明の液体噴射装置の製造方法において、上記一体化が、上記相対位置関係を維持するとともに液体噴射ヘッドと基部材とを接合する機能を有する接合材によって行われる場合には、上記接合材によって、上記相対位置関係の維持と液体噴射ヘッドと基部材との接合が同時に成立するので、液体噴射装置の組立て工程の簡素化にとって有効である。
【００２８】
本発明の液体噴射装置の製造方法において、上記一体化を、液体噴射ヘッドの外側面の一部と基部材の一部との間に生じた空隙部分に上記接合材を充填して行う場合には、液体噴射ヘッドと基部材との相対位置関係の維持と接合とが、上記空隙部分への接合材の充填によって確実に果たされる。すなわち、隙間状態の空間内に接合材の充填を行うので、接合材は液体噴射ヘッドと基部材との間で挟みつけられた状態になってスペーサーとしての機能が正確に果たされ、引いては正しいノズル形成面の位置が維持される。
【００２９】
本発明の液体噴射装置の製造方法において、上記接合材が、接着剤である場合には、接着剤の硬化により液体噴射ヘッドと基部材との相対位置関係を維持した状態で確実に接着することができる。また、接着剤の乾燥速度を速めることにより、上記相対位置関係の維持と上記接着を迅速に行うことができる。また、これにより組立て工程時間の短縮を図り、生産性を向上することができる。
【００３０】
本発明の液体噴射装置の製造方法において、上記基部材に複数取付けられた液体噴射ヘッドのうち少なくとも１つの液体噴射ヘッドの一部が基部材の一部に直接接触している場合には、上記直接接触の箇所における接合材の量を少なくすることができ、また、接合材の薄肉化により液体噴射ヘッドと基部材との接合剛性を高めることができる。また、経済的である。
【００３１】
本発明の液体噴射装置の製造方法において、上記液体噴射ヘッドの外側面の一部および／または基部材の一部に接合材の流動を案内するガイド構造が形成されている場合には、上記ガイド構造の部分に注入された接合材が、ガイド構造に案内されて液体噴射ヘッドと基部材の間に細長い線状の形態で介在される。したがって、液体噴射ヘッドと基部材との相対位置を維持した状態で両者の接合が長い領域にわたって行われ、確実なノズル形成面の位置決めがなされる。
【００３２】
本発明の液体噴射装置の製造方法において、上記接合材を、上記治具に形成した供給口から注入して上記一体化が行われる場合には、接合材注入装置を上記供給口から挿入して液体噴射ヘッドと基部材との間に接合材を供給する。したがって、治具の上側の広い空間を利用して上記接合材注入装置を液体噴射ヘッドの部分に接近させることができるので、接合材注入装置の操作が容易になり、また、自動注入装置の形式で生産設備を構成することが行いやすくなる。
【００３３】
本発明の液体噴射装置の製造方法において、上記治具は透明の材料で形成され、液体噴射ヘッドを上記基準面に表示した基準マークに対してノズル開口が合致するように補正移動を行なって、上記複数の液体噴射ヘッド同士のノズル開口の所定相対位置を設定する場合には、上記基準マークに対して、治具を透して見えているノズル開口が合致するように補正移動をするだけで、複数の液体噴射ヘッド同士のノズル開口の所定相対位置が設定される。すなわち、複数のノズル形成面毎に配置されている基準面に、それぞれノズル形成面を密着させることにより、透視的に確認しながら補正移動をしてノズル開口の位置決めができるので、複数の液体噴射ヘッドのノズル開口同士の相対位置が正確に設定される。
【００３４】
本発明の液体噴射装置の製造方法において、上記補正移動が、上記基準面にノズル形成面が密着した状態で行われる場合には、ノズル形成面を縦方向，横方向あるいは回転方向等に補正移動をすることにより、複数の液体噴射ヘッドのノズル開口あるいはノズル列同士の相対位置が正確に設定でき、各液体噴射ヘッドの複合した液体噴射の動作が確実にえられる。
【００３５】
本発明の液体噴射装置の製造方法において、所定の位置に配置された撮影手段により撮影された撮影画像により、上記基準マークとノズル開口との位置関係を把握し、上記位置関係に基づいてノズル形成面の移動方向および移動量を演算し、上記演算された移動方向および移動量に基づいて動作するアクチュエータによって液体噴射ヘッドを移動させる場合には、透明の治具を透して基準マークとノズル開口との位置関係を撮影画像の形態で求めて、上述の補正移動の移動方向や移動量を撮影画像データに基づいて演算し、液体噴射ヘッドを移動させるアクチュエータに上記移動方向や移動量のデータを入力する。したがって、基準マークとノズル開口の位置関係の把握、補正移動量の演算、上記アクチュエータの動作等を容易に自動化することができ、しかも精密な微調整に基づく補正移動が実現し、精度の高い液体噴射装置の組立てが可能となる。
【００３６】
本発明の液体噴射装置の製造方法において、上記基部材またはその一部が透明の材料で形成され、上記接合材を光照射によって硬化させる場合には、短時間硬化による生産性の向上、熱伸縮が少ないこと、高温高湿度における高い耐久性等により、高温多湿等の種々な環境に耐えられるすぐれた液体噴射装置が製造できる。
【００３７】
上記目的を達成するため、本発明の液体噴射装置は、ノズル形成面にノズル開口が列設されたノズルプレートと、上記ノズル開口に連通し圧力発生手段により液体を加圧する圧力発生室と、上記圧力発生室に供給される液体を貯留する液体貯留室を含む液体噴射ヘッドが、単一の基部材に複数取付けられた液体噴射装置であって、上記液体噴射ヘッドと基部材とが接合材により一体化され、上記接合材により液体噴射ヘッドと基部材との相対位置関係が維持されていることを要旨とする。
【００３８】
すなわち、上記液体噴射ヘッドと基部材とが接合材により一体化され、上記接合材により液体噴射ヘッドと基部材との相対位置関係が維持されている。
【００３９】
このため、上記各ノズル形成面を正しい位置に配置することにより、ノズル形成面が備えられた各液体噴射ヘッドと上記基部材との相対位置にばらつきが発生する。すなわち、基部材に対して隙間のない状態で密着している液体噴射ヘッドもあれば、別の液体噴射ヘッドは基部材との間にわずかな空隙部分が生じているものもある。このように各液体噴射ヘッドと基部材との相対位置関係が個々に異なった状態すなわち相対位置関係にばらつきが発生する。そして、上記のそれぞれ異なった相対位置関係を維持したまま液体噴射ヘッドと基部材との一体化が接合材を介して図られているのである。したがって、各液体噴射ヘッドのノズル形成面は正しく配列された状態で液体噴射装置が構成されている。このようにして正しいノズル形成面の位置が各液体噴射ヘッド毎に設定されているので、各液体噴射ヘッドからの被噴射物に対する液体の噴射距離や噴射方向が正常に求められる。
【００４０】
上記各ノズル形成面の位置を正常に確保するために、例えば、組立て用の治具に形成した基準面に対して上記複数の液体噴射ヘッドの各ノズル形成面を密着させた状態で液体噴射ヘッドと上記基部材との相対位置関係を設定し、上記の設定された相対位置関係を維持した状態で液体噴射ヘッドと基部材とを接合材により一体化する方法で液体噴射装置が製造される場合に、本発明による液体噴射装置の構成が好適である。すなわち、上記の液体噴射ヘッドと基部材との所定の相対位置関係を維持した状態で、液体噴射ヘッドと基部材とが接合材により一体化されているので、上記基準面を利用した製造方法にとって、製造しやすくしかも高い組み立て精度が確保できる。
【００４１】
本発明の液体噴射装置において、上記接合材が、液体噴射ヘッドの外側面の一部と基部材の一部との間に生じた空隙部分に充填されている場合には、液体噴射ヘッドと基部材との相対位置関係の維持と接合とが、上記空隙部分への接合材の充填によって確実に果たされた液体噴射装置となる。すなわち、隙間状態の空間内に接合材の充填を行うので、接合材は液体噴射ヘッドと基部材との間で挟みつけられた状態になってスペーサーとしての機能が正確に果たされ、引いては正しいノズル形成面の位置が維持される。
【００４２】
本発明の液体噴射装置において、上記接合材が、接着剤である場合には、接着剤の硬化により液体噴射ヘッドと基部材との相対位置関係を維持した状態で確実に接着させた液体噴射装置がえられる。
【００４３】
本発明の液体噴射装置において、上記基部材に複数取付けられた液体噴射ヘッドのうち少なくとも１つの液体噴射ヘッドの一部が基部材の一部に直接接触している場合には、上記直接接触の箇所における接合材の量を少なくすることができ、また、接合材の薄肉化により液体噴射ヘッドと基部材との接合剛性を高めることができる。また、経済的である。
【００４４】
本発明の液体噴射装置において、上記液体噴射ヘッドの外側面の一部および／または基部材の一部に接合材の流動を案内するガイド構造が形成されている場合には、上記ガイド構造の部分に注入された接合材が、ガイド構造に案内されて液体噴射ヘッドと基部材の間に細長い線状の形態で介在される。したがって、液体噴射ヘッドと基部材との相対位置を維持した状態で両者の接合が長い領域にわたって行われ、液体噴射ヘッドと基部材との接合強度が高く、確実に位置決めされたノズル形成面を有する液体噴射装置がえられる。
【００４５】
本発明の液体噴射装置において、上記基部材またはその一部が透明の材料で形成されている場合には、上記接合材を硬化させるために上記透明の部分を透過する光を接合材に照射して、熱伸縮が少なく、高温高湿度における耐久性が高く、さらに高温多湿等の種々な環境に耐えられるすぐれた液体噴射装置がえられる。
【００４６】
本発明の液体噴射装置において、上記接合材として光硬化性の接合材が用いられている場合には、上記光硬化性の接合材に、上記透明の部分を透過させた光を照射することにより、確実な接合材の硬化がえられ、熱伸縮が少なく、高温高湿度における耐久性が高く、さらに高温多湿等の種々な環境に耐えられるすぐれた液体噴射装置がえられる。
【００４７】
本発明の液体噴射装置において、上記接合材の方向に液体噴射ヘッドを弾力的に押える押圧機構が設けられている場合には、液体噴射ヘッドと基部材とを接合する接合材に弾力を作用させる押圧機構が設けられているので、何等かの原因で上記接合材の部分に剥離方向の力が作用しても、上記接合部分の接合状態が正常に維持され、複数の液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置としての耐久性を高く維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１−１】本発明の液体噴射装置の製造方法を実施する組み立て装置の側面図である。
【図１−２】本発明の液体噴射装置の製造方法を実施する組み立て装置の各部の斜視図である。
【図２】治具の平面図である。
【図３】治具とノズル形成面との関係を示す平面図である。
【図４】インク噴射ヘッド，ヘッド基板，治具，接合材等の一体化状態を示す側面図である。
【図５】インク噴射ヘッド，ヘッド基板，治具，接合材等の他の一体化状態を示す側面図である。
【図６】接合材が注入される状態を示す側面図である。
【図７】接合材が注入される他の状態を示す側面図である。
【図８】接合材のガイド構造を示す平面図と斜視図である。
【図９】押圧機構の側面図である。
【図１０】他の押圧機構の側面図である。
【図１１】本発明が適用されるインクジェット式記録装置の斜視図である。
【図１２】上記インクジェット式記録装置に装着されるインク噴射ヘッドの断面図である。
【図１３】上記インク噴射ヘッドをノズル形成面側から見た平面図である。
【図１４】インク噴射ヘッドの組み付け状態が異常であることを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳しく説明する。
【００５０】
本発明において製造の対象とされている液体噴射装置は、上述のように種々な液体を対象にして機能させることができ、図示の実施の形態においてはその代表的な事例として、インクジェット式記録装置に採用されるインク噴射装置を実施の形態の対象にしている。
【００５１】
図１−１〜図５は、本発明の液体噴射装置の製造方法の一実施の形態を示す。ここで製造の対象とされているインク噴射装置１は、図１１，図１２および図１３にしたがって説明したものと同じであり、同様の機能を果たす部分には同じ符号を付している。また、この実施の形態は、４つのインク噴射ヘッド１０が基部材であるヘッド取付板２５に組み付けられている場合である。
【００５２】
機枠等の静止部材２７上に基板２８が固定され、上記基板２８の端部から起立させた支柱部材２９の上端に、平板状の治具３０が結合枠３１を介して取付けられている。上記治具３０には、上記４つのインク噴射ヘッド１０のノズル形成面１６Ａに対応する４つの基準面３２が、図１−２（Ｄ）に示すように、設けられている。図１−２（Ｄ）に示した治具３０は、平たい単一の平面に４つの基準枠線３２Ａが描かれている。他方、流路ユニット１３に板金製の保護カバー３３が（Ｃ）に示すように、取付けられている場合には、ノズル形成面１６Ａの周縁部に額縁状に配置された枠部材３４に干渉しないように基準面３２を機能させる必要がある。そのために、（Ｂ）に示すように、上記枠部材３４の内側に露出したノズル形成面１６Ａに対応する大きさで、かつ枠部材３４（保護カバー３３）の厚みより大きい段差の段部３５を設け、この段部３５の上面を基準面３２とすることにより、基準面３２を一段浮上させてある。
【００５３】
また、上記の浮上した複数の基準面３２はそれぞれ平面とされ、しかも１仮想平面上に位置している。以下、この浮上型の基準面３２を用いて製造するものについて説明をする。
【００５４】
上記ヘッド取付板２５は、深さの浅い箱状の形状とされ、インク噴射ヘッド１０の流路ユニット１３が挿入される４つの開口３６があけられている。これらの開口３６は、各基準面３２（図１−２（Ｄ）参照）に対応した位置にあけられている。
【００５５】
また、基準面３２とヘッド取付板２５との相対位置を所定の位置関係に設定するために、位置決め手段であるストッパ片３７が支柱部材２９に固定され、そのストッパ面３７Ａにヘッド取付板２５のフランジ２５Ａが押し付けられている。この押し付けは、基板２８上に配置した圧縮コイルスプリング３８によって行われている。
【００５６】
上記ノズル形成面１６Ａを基準面３２に密着させるために、インク噴射ヘッド１０を揺動可能な状態で支持する弾性的支持手段が設けられている。上記弾性的支持手段は、この例では、基板２８上に配置した圧縮コイルスプリング３９によって構成されている。上記圧縮コイルスプリング３９の弾力を均一にインク噴射ヘッド１０に作用させ、安定した弾性的支持をえるために、座板４０が圧縮コイルスプリング３９とヘッドケース１５との間に配置してある。インク噴射ヘッド１０が拘束されていない状態では、圧縮コイルスプリング３９によりインク噴射ヘッド１０があらゆる方向に自由に傾斜できるので、圧縮コイルスプリング３９の弾力により、ノズル形成面１６Ａは基準面３２にぴったりと密着する。
【００５７】
上記圧縮コイルスプリング３９を用いることにより、ノズル形成面１６Ａの向きをあらゆる方向に傾斜させることができる。したがって、ノズル形成面１６Ａは確実に基準面３２に密着し、正常なノズル形成面１６Ａの位置決めが行える。とくに、圧縮コイルスプリング３９でインク噴射ヘッド１０が支持されているので、いわゆるイコライズ機能により正確な上記密着が形成され、インク噴射装置１の組立て精度が確保される。また、圧縮コイルスプリング３９により、複数のインク噴射ヘッド１０同士のノズル開口１１やノズル列１１Ａの相対位置を調整するときにも、容易に調整できる。
【００５８】
この例では、弾性的支持手段として圧縮コイルスプリング３９を用いて支持するものを例示したが、これに限定するものではなく、例えばゴムやエラストマーのような弾性材料を柱状に形成したものを用いることもできる。
【００５９】
上記治具３０を透明材料である透明ガラスで形成し、基準面３２の所定位置に基準マーク４１が印刷あるいは彫り込み等によって表示してある。図３は、基準面３２に密着しているノズル形成面１６Ａが透視的に見えている平面図であり、黒丸で示したノズル開口１１と符号４１が付された基準マーク４１とが合致するようにインク噴射ヘッド１０を補正移動させる。この補正移動は、ノズル形成面１６Ａが基準面３２に密着したままの状態で行われるもので、インク噴射ヘッド１０をＸ方向に距離Ｌ１移動させ、Ｙ方向に距離Ｌ２移動させることにより行われる。また、複数のインク噴射ヘッド１０のノズル列１１Ａ同士が平行になっていないような場合には、インク噴射ヘッド１０を円弧Ｚ方向に回して正常な平行状態を設定する。
【００６０】
上記基準マーク４１に対して、治具３０を透して見えているノズル開口１１が合致するように補正移動をするだけで、複数のインク噴射ヘッド１０同士のノズル開口１１の所定相対位置が設定される。すなわち、複数のノズル形成面１６Ａ毎に配置されている基準面３２に、それぞれノズル形成面１６Ａを密着させることにより、透視的に確認しながら補正移動をしてノズル開口１１の位置決めができるので、複数のインク噴射ヘッド１０のノズル開口１１同士の相対位置が正確に設定される。
【００６１】
インク噴射ヘッド１０の補正移動は、基準面３２にノズル形成面１６Ａを密着させてから実行される。そのために、移動装置４２が基板２８の下側に配置されている。上記移動装置４２には移動基板４３上に互いに反対方向に出力する２つのエアシリンダ４４が固定され、各エアシリンダ４４のピストンロッド４５にチャック片４６が結合されている。上記チャック片４６は、基板２８にあけた通口４７を通ってヘッドケース１５の内面に達している。上記通口４７はチャック片４６の進退を許容する大きさとされ、２つのチャック片４６をエアシリンダ４４で拡張することにより、移動装置４２とヘッドケース１５すなわちインク噴射ヘッド１０との一体化が図られている。
【００６２】
上記の基準面３２，インク噴射ヘッド１０，圧縮コイルスプリング３９，移動装置４２等の組み合わせは、４組配置され、それらの配置位置は図１−２（Ｄ）に示された基準面３２の各位置にしたがって設定されている。
【００６３】
上記補正移動を行なうために、アクチュエータ４８が静止部材２７上に固定され、その上側に上記移動基板４３が結合されている。上記アクチュエータ４８の出力方向は、上記補正移動におけるＸ，ＹおよびＺ方向であり、これらの出力は種々な駆動機構で実施できるが、ここでは精密作動式の電動モータが複数個アクチュエータ４８に内蔵されている。
【００６４】
上記アクチュエータ４８への動作信号は、撮影手段としてのＣＣＤカメラ４９、上記ＣＣＤカメラ４９からの画像データを受け入れて動作する移動量演算手段５０、上記移動量演算手段５０からの演算出力を受けてアクチュエータ４８を動作させる制御手段５１を経てアクチュエータ４８に入力される。
【００６５】
上記ＣＣＤカメラ４９は、各基準面３２の真上に配置され、それによって図３に示す撮影画像がえられる。なお、図３は、撮影画像の一部だけが図示されている。上記移動量演算手段５０において、図３に示すＸ方向にＬ１，Ｙ方向にＬ２の「ずれ」が撮影画像中のデータとして把握され、それを画像処理をすることにより、Ｘ方向への移動量とＹ方向への移動量が演算される。この演算値が制御手段５１を経て各アクチュエータ４８に入力される。その後、アクチュエータ４８により、移動基板４３がＸ方向，Ｙ方向あるいは必要に応じてＺ方向等に動かされるので、インク噴射ヘッド１０もそれと同じ動きをして、基準マーク４１に対するノズル開口１１の補正移動が完了する。なお、図１−１には、ＣＣＤカメラ４９が２台図示されているが、実際には４台であり、各ＣＣＤカメラ４９からの画像データは、互いに区分された状態で処理され、各インク噴射ヘッド１０固有の補正移動量のデータが各アクチュエータ４８に入力されるようになっている。
【００６６】
上述のようなＣＣＤカメラ４９，移動量演算手段５０，制御手段５１，アクチュエータ４８等の一連の動作により各インク噴射ヘッド１０の補正移動が完了すると、４つのノズル形成面１６Ａが１仮想平面上に整然と配置された状態となり、それと同時に４つのインク噴射ヘッド１０とヘッド取付板２５とのそれぞれの相対位置関係が設定される。これらの相対位置関係を維持した状態で図４に示すように、接合材５２を用いてインク噴射ヘッド１０とヘッド取付板２５との一体化がなされる。
【００６７】
上記接合材５２は、インク噴射ヘッド１０の一部とヘッド取付板２５の一部との間に生じた空隙部分５３に充填されて、液体噴射ヘッド１０とヘッド取付板２５との相対位置関係が維持されたまま両者１０，２５が一体化される。
【００６８】
上記のような補正移動を行うことから、基準面３２を段部３５によって形成した場合は、上記補正移動によって段部３５と保護カバー３３（枠部材３４の内縁部）が干渉しないよう、基準面３２の大きさを枠部材３４の開口部分の大きさよりも少し小さく設定しておくのである。
【００６９】
図５は、複数のインク噴射ヘッド１０のうち少なくとも１つが直接ヘッド取付板２５に接触している場合であり、こうすることにより、上記直接接触の箇所５４における接合材５２の量を少なくすることができ、接合材５２の薄肉化によりインク噴射ヘッド１０とヘッド取付板２５との接合剛性を高めることができる。また、経済的である。
【００７０】
上記接合材５２としては、接着剤が用いられている。接着剤５２の乾燥速度は、例えば、上記空隙部分５３の大きさや生産ライン全体の生産速度等に応じて設定されるのであるが、ここでは一般的な瞬間接着剤が使用されている。したがって、接着剤５２の硬化によりインク噴射ヘッド１０とヘッド取付板２５との相対位置関係を維持した状態で確実に接着することができる。また、接着剤５２の乾燥速度を速めることにより、上記相対位置関係の維持と上記接着を迅速に行うことができる。また、これにより組立て工程時間の短縮を図り、生産性を向上することができる。
【００７１】
上記の実施の形態の構成によれば、上記基準面３２によって各ノズル形成面１６Ａの位置が正しく設定され、それに基づいてインク噴射ヘッド１０と上記ヘッド取付板２５との相対位置が設定される。すなわち、ヘッド取付板２５に対して隙間のない状態で密着しているインク噴射ヘッド１０もあれば、別のインク噴射ヘッド１０はヘッド取付板２５との間にわずかな空隙部分５３が生じているものもある。このように各インク噴射ヘッド１０とヘッド取付板２５との相対位置関係が個々に異なった状態すなわち相対位置関係にばらつきが発生する。そして、上記のそれぞれ異なった相対位置関係を維持したままインク噴射ヘッド１０とヘッド取付板２５との接合を図るのである。したがって、各インク噴射ヘッド１０のノズル形成面１６Ａは基準面３２によって正しく配列した状態でインク噴射装置１として組み立てられる。このようにして正しいノズル形成面１６Ａの位置が各インク噴射ヘッド１０毎に設定されるので、各インク噴射ヘッド１０からの記録紙７に対するインク滴の飛翔距離や飛翔方向が正常に求められる。
【００７２】
また、上記複数のインク噴射ヘッド１０同士のノズル開口１１の相対位置を所定どおりに設定するので、例えば、隣合ったインク噴射ヘッド１０同士のノズル開口１１の相対位置関係が正しく設定される。したがって、あるインク噴射ヘッド１０のノズル列１１Ａの端部に位置するノズル開口１１と、他のインク噴射ヘッド１０のノズル列１１Ａの端部に位置するノズル開口１１とのヘッド間位置関係が、主走査方向で見て正常に設定される。具体的には、上記ヘッド間位置関係がノズル列１１Ａにおけるノズル開口１１の１ピッチ分の間隔に設定されるのが適正である。こうすることにより、複数のインク噴射ヘッド１０から噴射されるインク滴が正しい連続性をもって記録紙７に到達することとなる。さらに、あるインク噴射ヘッド１０のノズル列１１Ａと別のインク噴射ヘッド１０のノズル列１１Ａとが、平行になっていない場合においても、それを平行に矯正して正常なインク滴の吐出を求めることができる。
【００７３】
さらに、上記基準面３２と上記ヘッド取付板２５との相対位置を所定の位置関係に設定するストッパ片３７が配置され、そのストッパ面３７Ａに対して圧縮コイルスプリング３８によりヘッド取付板２５が押し付けられている。したがって、組立てに際して最も重要な上記基準面３２を基準にしてヘッドケース１５の位置が設定され、基準面３２によって位置決めされたノズル形成面１６Ａとヘッド取付板２５との位置関係のばらつきが少なくなるので、ヘッド取付板２５をインクジェット式記録装置のキャリッジ３に取付けることにより、ノズル形成面１６Ａが正常な位置に設定され、良好なインク噴射装置１の機能がえられる。
【００７４】
上記接合材５２によって、上記相対位置関係の維持とインク噴射ヘッド１０とヘッド取付板２５との接合が同時に成立するので、インク噴射装置１の組立て工程の簡素化にとって有効である。
【００７５】
上記インク噴射ヘッド１０とヘッド取付板２５との相対位置関係の維持と接合とが、上記空隙部分５３への接合材５２の充填によって確実に果たされる。すなわち、隙間状態の空間内に接合材５２の充填を行うので、接合材５２はインク噴射ヘッド１０とヘッド取付板２５との間で挟みつけられた状態になってスペーサーとしての機能が正確に果たされ、引いては正しいノズル形成面１６Ａの位置が維持される。
【００７６】
上記補正移動が、基準面３２にノズル形成面１６Ａが密着した状態で行われる。したがって、ノズル形成面１６Ａを縦方向，横方向あるいは回転方向等に補正移動をすることにより、複数のインク噴射ヘッド１０のノズル開口１１あるいはノズル列１１Ａ同士の相対位置が正確に設定でき、各インク噴射ヘッド１０の複合したインク滴吐出動作が確実にえられる。
【００７７】
上記ＣＣＤカメラ４９，上記移動量演算手段５０，上記制御装置５１，上記アクチュエータ４８等を動作させることにより、透明の治具３０を透して基準マーク４１とノズル開口１１との位置関係を撮影画像の形態で求めて、上述の補正移動の移動方向や移動量を撮影画像データに基づいて演算し、インク噴射ヘッド１０を適正な移動方向や移動量のもとで補正移動をさせることができる。そして、基準マーク４１とノズル開口１１の位置関係の把握、補正移動量の演算、上記アクチュエータ４８の動作等を容易に自動化することができ、しかも精密な微調整に基づく補正移動が実現し、精度の高いインク噴射装置１の組立てが可能となる。
【００７８】
図１−１，図１−２にも図示されているが、図６，図７および図８は、本発明の液体噴射装置の製造方法の第２の実施の形態を示す。
【００７９】
この実施の形態は、接合材（接着剤）５２の注入の仕方に関するもので、治具３０にあけた供給口５５に接合材注入装置（図示していない）の注入ノズル５６を挿入して、上記空隙部分５３に接合材５２を充填する。そのためにヘッド取付板２５に注入口５７をあけ、そこから空隙部分５３に接合材５２が充填される。また、上記注入口５７は１つのインク噴射ヘッド１０に対して４個配置されているので、注入口５７から注入された接合材５２が細長い状態で流路ユニット１３を包囲するようになっている。そのために、ヘッド取付板２５の開口３６からノズル形成面１６Ａを露出させた状態でヘッド取付板２５にインク噴射ヘッド１０が取付けられたときに、ヘッド取付板２５とヘッドケース１５とが対面する箇所に、ガイド構造５８が採用されている。
【００８０】
上記ガイド構造５８は、ヘッド取付板２５の開口３６の周縁部に沿って形成された突条部５９によって構成されている（図６参照）。また、上記突条部５９に代えてヘッドケース１５の上記開口３６の周縁部に対応する箇所に形成した溝部６０によって形成することもできる（図７参照）。また、上記突条部５９をヘッドケース１５側に配置したり、あるいは溝部６０をヘッド取付板２５側に配置してもよい。さらに、図８は、上記溝部６０の配置形態を示すもので、上記溝部６０のコーナー部の近傍に凹部６１が形成され、連通溝６２を介して凹部６１と溝部６０とが連通されている。そして、ヘッド取付板２５にあけた注入口５７は凹部６１に合致した状態になっている。それ以外は、上記実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
【００８１】
上記構成により、注入ノズル５６から注入された接合材５２は、突条部５９や溝部６０に案内されてインク噴射ヘッド１０とヘッド取付板２５の間に細長い線状の形態で介在される。したがって、インク噴射ヘッド１０とヘッド取付板２５との相対位置を維持した状態で両者の接合が長い領域にわたって行われ、確実なノズル形成面１６Ａの位置決めがなされる。さらに、治具３０の上側の広い空間を利用して上記接合材注入装置をインク噴射ヘッド１０の部分に接近させることができるので、接合材注入装置の操作が容易になり、また、自動注入装置の形式で生産設備を構成することが行いやすくなる。さらに、注入口５７から凹部６１に注入された接合材５２は、連通溝６２から溝部６０に流入してヘッドケース１５の周囲に細長い状態で介在される。それ以外は、上記実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００８２】
本発明の液体噴射装置の製造方法の第３の実施の形態を、図１−１，図１−２，図４および図５にしたがって説明する。
【００８３】
この実施の形態は、光硬化型の接合材（接着剤）５２を用いるために、ヘッド取付板２５またはその一部を光を透過する透明な材料で構成したものである。この例において使用されている接合材は紫外線硬化型のものであり、それにともない上記光としては紫外線が選択されている。したがって、接合材５２が配置されている局部に上記透明な部分を透過させて紫外線を照射し、接合材５２の硬化が図られる。それ以外は、上記各実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
【００８４】
上記構成により、短時間硬化による生産性の向上、熱伸縮が少ないこと、高温高湿度における高い耐久性等により、高温多湿等の種々な環境に耐えられるすぐれたインク噴射装置１が製造できる。それ以外は、上記各実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００８５】
図１−１から図１０にしたがって、本発明の液体噴射装置の一実施の形態を示す。
【００８６】
すなわち、インク噴射ヘッド１０は、ノズル形成面１６Ａにノズル開口１１が列設されたノズルプレート１６と、上記ノズル開口１１に連通し圧力発生手段１４によりインクを加圧する圧力発生室１２と、上記圧力発生室１２に供給されるインクを貯留するインク室１７等を含んだ形態で構成されている。そして、上記インク噴射ヘッド１０が、単一のヘッド取付板２５に複数取付けられてインク噴射装置１が形成されている。上記インク噴射ヘッド１０と上記ヘッド取付板２５とは所定の相対位置関係を維持する必要があり、そのために、上記相対位置関係を維持した状態で、インク噴射ヘッド１０とヘッド取付板２５とが本発明の接合材である接着剤５２により一体化されている。
【００８７】
上記インク噴射ヘッド１０とヘッド取付板２５との相対位置を正しく設定することにより、各ノズル形成面１６Ａが１仮想平面上に整列される。このような正しい各ノズル形成面１６Ａの整列をえるために、図１−１，図１−２等に示した組み立て設備が使用される。この設備では、組立て用の治具３０に形成した基準面３２に対して上記複数のインク噴射ヘッド１０の各ノズル形成面１６Ａを密着させた状態でインク噴射ヘッド１０と上記ヘッド取付板２５との相対位置関係を設定し、上記の設定された相対位置関係を維持した状態でインク噴射ヘッド１０とヘッド取付板２５とを接着剤５２により一体化する方法でインク噴射装置１が製造される。
【００８８】
上記のようにして基準面３２を活用して、上記各ノズル形成面１６Ａを正しい位置に配置することにより、ノズル形成面１６Ａが備えられた各インク噴射ヘッド１０と上記ヘッド取付板２５との相対位置にばらつきが発生する。すなわち、ヘッド取付板２５に対して隙間のない状態で密着しているインク噴射ヘッド１０もあれば、別のインク噴射ヘッド１０はヘッド取付板２５との間にわずかな空隙部分が生じているものもある。このように各インク噴射ヘッド１０とヘッド取付板２５との相対位置関係が個々に異なった状態すなわち相対位置関係にばらつきが発生する。そして、上記のそれぞれ異なった相対位置関係を維持したままインク噴射ヘッド１０とヘッド取付板２５との一体化が接着剤５２を介して図られているのである。したがって、各インク噴射ヘッド１０のノズル形成面１６Ａは正しく配列された状態でインク噴射装置１が構成されている。このようにして正しいノズル形成面１６Ａの位置が各インク噴射ヘッド１０毎に設定されているので、各インク噴射ヘッド１０からの記録紙７に対するインク滴の飛翔距離や飛翔方向が正常に求められる。
【００８９】
上記各ノズル形成面１６Ａの位置を正常に確保するために、例えば、組立て用の治具３０に形成した基準面３２に対して上記複数のインク噴射ヘッド１０の各ノズル形成面１６Ａを密着させた状態でインク噴射ヘッド１０と上記ヘッド取付板２５との相対位置関係を設定し、上記の設定された相対位置関係を維持した状態でインク噴射ヘッド１０とヘッド取付板２５とを接着剤５２により一体化する方法でインク噴射装置１が製造される場合に、本発明によるインク噴射装置１の構成が好適である。すなわち、上記のインク噴射ヘッド１０とヘッド取付板２５との所定の相対位置関係を維持した状態で、インク噴射ヘッド１０とヘッド取付板２５とが接着剤５２により一体化されているので、上記基準面３２を利用した製造方法にとって、製造しやすくしかも高い組み立て精度のインク噴射装置１が確保できる。
【００９０】
また、接合材として、接着剤５２を用いたことにより、接着剤５２の硬化によりインク噴射ヘッド１０とヘッド取付板２５との相対位置関係を維持することと、確実な接着を確保することを両立させたインク噴射装置１がえられる。
【００９１】
上記インク噴射ヘッド１０とヘッド取付板２５との相対位置には、一般に種々のばらつきがあり、インク噴射ヘッド１０の外側面の一部とヘッド取付板２５の一部との間に空隙部分５３が生じていることがある。そこで、本実施の形態では、上記空隙部分５３に接着剤５２を充填するようにした。
【００９２】
このようにすることにより、インク噴射ヘッド１０とヘッド取付板２５との相対位置関係の維持と接合とが、上記空隙部分５３への接着剤５２の充填によって確実に果たされたインク噴射装置１となる。すなわち、隙間状態の空間内に接合材５２の充填を行うので、接合材５２はインク噴射ヘッド１０とヘッド取付板２５との間で挟みつけられた状態になってスペーサーとしての機能が正確に果たされ、引いては正しいノズル形成面１６Ａの位置が維持される。
【００９３】
また、インク噴射ヘッド１０とヘッド取付板２５との相対位置にばらつきがある場合に、上記ヘッド取付板２５に複数取付けられたインク噴射ヘッド１０のうち少なくとも１つのインク噴射ヘッド１０の一部をヘッド取付板２５の一部に接触箇所５４において直接接触させるようにするのが好ましい。このようにすることにより、上記直接接触の箇所５４における接着剤５２の量を少なくすることができ、また、接着剤５２の薄肉化によりインク噴射ヘッド１０とヘッド取付板２５との接合剛性を高めることができる。また、経済的である。
【００９４】
本発明の液体噴射装置の第２の実施の形態は、接合材５２を所定の配置形態とするものである。図６，図７および図８に示すように、上記インク噴射ヘッド１０の外側面の一部および／またはヘッド取付板２５の一部に接着剤５２の流動を案内するガイド構造５８が形成されている。上記ガイド構造５８は、ヘッド取付板２５の開口３６の周縁部に沿って形成された突条部５９（図６参照）、また、上記突条部５９に代えてヘッドケース１５の上記開口３６の周縁部に対応する箇所に形成した溝部６０（図７参照）等によって構成されている。さらに、上記突条部５９をヘッドケース１５側に配置したり、あるいは溝部６０をヘッド取付板２５側に配置してもよい。さらに、図８は、上記溝部６０の配置形態を示すもので、上記溝部６０のコーナー部の近傍に凹部６１が形成され、連通溝６２を介して凹部６１と溝部６０とが連通されている。上記ガイド構造５８の部分に注入された接着剤５２が、ガイド構造５８に案内されてインク噴射ヘッド１０とヘッド取付板２５の間に細長い線状の形態で介在される。それ以外は、上記各実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。この例によれば、インク噴射ヘッド１０とヘッド取付板２５との相対位置を維持した状態で両者の接合が長い領域にわたって行われ、インク噴射ヘッド１０とヘッド取付板２５との接合強度が高く、確実に位置決めされたノズル形成面１６Ａを有するインク噴射装置１がえられる。それ以外は、上記各実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００９５】
本発明の液体噴射装置の第３の実施の形態は、光硬化型の接着剤５２を用い、ヘッド取付板２５またはその一部を光を透過する透明な材料で構成したものである。この例において使用されている接着剤５２は紫外線硬化型のものであり、それにともない上記光としては紫外線が選択されている。したがって、接着剤５２が配置されている局部に上記透明な部分を透過させて紫外線を照射し、接着剤５２の硬化が図られる。それ以外は、上記各実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。この例によれば、紫外線を上記紫外線硬化性の接着剤５２に上記透明の部分を透過させて照射することにより、確実な接着剤５２の硬化がえられ、熱伸縮が少なく、高温高湿度における耐久性が高く、さらに高温多湿等の種々な環境に耐えられるすぐれたインク噴射装置１がえられる。それ以外は、上記各実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００９６】
本発明の液体噴射装置の第４の実施の形態は、ヘッド取付板２５に接着剤５２で一体化されたインク噴射ヘッド１０の固定状態をより安定させたものとしている。図９，図１０の左右方向に細長く延びた形状の押え部材６３により、弾力的にインク噴射ヘッド１０を接着剤５２の方向に押える押圧機構６４が設けられている。上記押え部材６３は、合成樹脂や鋼板等で製作され、細長い形状のばね部材として形成されている。押え部材６３は、ヘッド取付板２５に固定した台座片６５にボルト６６を用いて結合してあり、片側だけにボルト６６がねじ込まれた片持ち構造とされている。上記ボルト６６を締め付けることにより、弾力的な押え力が接着剤５２の方に作用する。なお、図９，図１０に示した例は片持ち方式であるが、台座片６５，ボルト６６等を左右に配置して押え部材６３を左右両側で支持する両持ち方式にすることもできる。
【００９７】
６７は、上記押えを確実に効かせるための突起である。図１０は、台座片６５と押え部材６３との間に隙間Ｃをあけた場合であり、ボルト６６の頭部の端部６９によって押え部材６３に押え力を作用させている。それ以外は、上記各実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
【００９８】
この例によれば、インク噴射ヘッド１０とヘッド取付板２５とを接合する接着剤５２に弾力を作用させる押圧機構６４が設けられているので、何等かの原因で上記接着剤５２の部分に剥離方向の力が作用しても、上記接着部分の接合状態が正常に維持され、複数のインク噴射ヘッド１０を備えたインク噴射装置１としての耐久性を高く維持することができる。また、図１０のような隙間Ｃを設置することにより、ボルト６６の締め付けにともなう反力がヘッド取付板２５に作用しないので、ヘッド取付板２５が同図の２点鎖線図示のように撓むことが防止でき、ノズル形成面１６Ａの向きを狂わせるようなことが防止できる。それ以外は、上記各実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００９９】
上記各実施の形態では、圧力発生素子が縦振動モードの形式であるが、他に、たわみ振動モードで液体を噴射したり、液体の加熱素子で液体を噴射したりする形式のものであってもよい。また、本発明における液体貯留手段は、上記の実施の形態で示した、キャリッジにインクカートリッジを搭載する形式のものに加えて、インクタンクをインクジェット式記録装置の本体側に装着し、キャリッジには圧力変動を吸収するサブタンクを搭載した形式のものであってもよい。
【０１００】
上記各実施の形態は、インクジェット式記録装置を対象にしたものであるが、本発明によってえられた液体噴射装置は、インクジェット式記録装置用のインクだけを対象にするのではなく、グルー，マニキュア，導電性液体（液体金属）等を噴射することができる。さらに、上記実施の形態では、液体の一つであるインクを用いたインクジェット式記録ヘッドについて説明したが、プリンタ等の画像記録装置に用いられる記録ヘッド，液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド，有機ＥＬディスプレー，ＦＥＤ（面発光ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド，バイオチップ製造に用いられる生体有機噴射ヘッド等の液体を吐出する液体噴射ヘッド全般に適用することも可能である。
【０１０１】
（発明の効果）
以上に説明したように、本発明の液体噴射装置の製造方法によれば、上記基準面によって各ノズル形成面の位置が正しく設定され、それに基づいて液体噴射ヘッドと上記基部材との相対位置が設定される。すなわち、基部材に対して隙間のない状態で密着している液体噴射ヘッドもあれば、別の液体噴射ヘッドは基部材との間にわずかな空隙部分が生じているものもある。このように各液体噴射ヘッドと基部材との相対位置関係が個々に異なった状態すなわち相対位置関係にばらつきが発生する。そして、上記のそれぞれ異なった相対位置関係を維持したまま液体噴射ヘッドと基部材との一体化を図るのである。したがって、各液体噴射ヘッドのノズル形成面は上記基準面によって正しく配列した状態で液体噴射装置として組み立てられる。このようにして正しいノズル形成面の位置が各液体噴射ヘッド毎に設定されるので、各液体噴射ヘッドからの被噴射物に対する液体の飛翔距離や飛翔方向が正常に求められる。
【０１０２】
また、本発明の液体噴射装置によれば、上記各ノズル形成面を正しい位置に配置することにより、ノズル形成面が備えられた各液体噴射ヘッドと上記基部材との相対位置にばらつきが発生する。すなわち、基部材に対して隙間のない状態で密着している液体噴射ヘッドもあれば、別の液体噴射ヘッドは基部材との間にわずかな空隙部分が生じているものもある。このように各液体噴射ヘッドと基部材との相対位置関係が個々に異なった状態すなわち相対位置関係にばらつきが発生する。そして、上記のそれぞれ異なった相対位置関係を維持したまま液体噴射ヘッドと基部材との一体化が接合材を介して図られているのである。したがって、各液体噴射ヘッドのノズル形成面は正しく配列された状態で液体噴射装置が構成されている。このようにして正しいノズル形成面の位置が各液体噴射ヘッド毎に設定されているので、各液体噴射ヘッドからの被噴射物に対する液体の噴射距離や噴射方向が正常に求められる。
【０１０３】
上記各ノズル形成面の位置を正常に確保するために、例えば、組立て用の治具に形成した基準面に対して上記複数の液体噴射ヘッドの各ノズル形成面を密着させた状態で液体噴射ヘッドと上記基部材との相対位置関係を設定し、上記の設定された相対位置関係を維持した状態で液体噴射ヘッドと基部材とを接合材により一体化する方法で液体噴射装置が製造される場合に、本発明による液体噴射装置の構成が好適である。すなわち、上記の液体噴射ヘッドと基部材との所定の相対位置関係を維持した状態で、液体噴射ヘッドと基部材とが接合材により一体化されているので、上記基準面を利用した製造方法にとって、製造しやすくしかも高い組み立て精度が確保できる。
【符号の説明】
【０１０４】
１…インク噴射装置、２…インクカートリッジ、３…キャリッジ、４…タイミングベルト、５…ステッピングモータ、６…ガイドバー、７…記録紙、８…キャップ、９…ワイパー部材、１０…インク噴射ヘッド、１１…ノズル開口、１１Ａ…ノズル列、１２…圧力発生室、１３…流路ユニット、１４…圧電振動子、１５…ヘッドケース、１６…ノズルプレート、１６Ａ…ノズル形成面、１７…インク室、１８…インク供給路、１９…流路形成板、２０…振動板、２０Ａ…島部、２１…基台、２２…フレキシブル回路板、２３…環状突起、２４…ヘッド流路、２５…ヘッド取付板、２５Ａ…フランジ、２６…仮想平面、２７…静止部材、２８…基板、２９…支柱部材、３０…治具、３１…結合枠、３２…基準面、３２Ａ…基準枠線、３３…保護カバー、３４…枠部材、３５…段部、３６…開口、３７…ストッパ片、３７Ａ…ストッパ面、３８…圧縮コイルスプリング、３９…圧縮コイルスプリング、４０…座板、４１…基準マーク、４２…移動装置、４３…移動基板、４４…エアシリンダ、４５…ピストンロッド、４６…チャック片、４７…通口、４８…アクチュエータ、４９…ＣＣＤカメラ、５０…移動量演算手段、５１…制御手段、５２…接合材，接着剤、５３…空隙部分、５４…直接接触の箇所、５５…供給口、５６…注入ノズル、５７…注入口、５８…ガイド構造、５９…突条部、６０…溝部、６１…凹部、６２…連通溝、６３…押え部材、６４…押圧機構、６５…台座片、６６…ボルト、６７…突起、６９…頭部の端部、Ｃ…隙間。
【図１−１】
2010201937.tif 000003
【図１−２】
2010201937.tif 000004
【図２】
2010201937.tif 000005
【図３】
2010201937.tif 000006
【図４】
2010201937.tif 000007
【図５】
2010201937.tif 000008
【図６】
2010201937.tif 000009
【図７】
2010201937.tif 000010
【図８】
2010201937.tif 000011
【図９】
2010201937.tif 000012
【図１０】
2010201937.tif 000013
【図１１】
2010201937.tif 000014
【図１２】
2010201937.tif 000015
【図１３】
2010201937.tif 000016
【図１４】
2010201937.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成22年6月2日(2010.6.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル形成面にノズル開口が列設されたノズルプレートと、
前記ノズル開口に連通し圧力発生手段により液体を加圧する圧力発生室と、
前記圧力発生室に供給される液体を貯留する液体貯留室を含む液体噴射ヘッドが、単一の基部材に複数取付けられる液体噴射装置の製造方法であって
前記液体噴射ヘッドが取付けられるべき位置を示す基準マークが形成された透明部材に対して、前記液体噴射ヘッドのノズル形成面を位置決めする工程と、
前記透明部材の基準マーク、および前記透明部材を透して前記液体噴射ヘッドのノズル形成面を撮像する工程と、
前記撮像された画像に基づいて、前記液体噴射ヘッドと前記基部材との相対位置関係を設定する工程と、を含み、
前記透明部材は、前記液体噴射ヘッドに向けて突起した段部に前記基準マークが形成されている、液体噴射装置の製造方法。
【請求項２】
前記液体噴射装置は、複数の前記液体噴射ヘッドが取付けられ、開口部を有する単一の基部材を備え、
前記基部材の開口部を前記液体噴射ヘッドのノズル形成面と向かい合う位置関係とする工程と、
前記設定された相対位置関係を維持した状態で前記液体噴射ヘッドと前記基部材とを一体化する工程と、をさらに含む、請求項１記載の液体噴射装置の製造方法。
【請求項３】
前記段部の段差の大きさが、前記ノズル面の周縁部に配置される部材の厚みより大きい、請求項２記載の液体噴射装置の製造方法。
【請求項４】
前記複数の液体噴射ヘッド同士のノズル開口の所定相対位置を設定する請求項１ないし３のいずれか一項に記載の液体噴射装置の製造方法。
【請求項５】
前記各ノズル形成面に密着する基準面が、１つの仮想平面上に存在している請求項１〜４のいずれか一項に記載の液体噴射装置の製造方法。
【請求項６】
前記ノズル形成面に密着する基準面が、前記複数のノズル形成面毎に設けられている請求項１〜５のいずれか一項に記載の液体噴射装置の製造方法。
【請求項７】
液体噴射ヘッドを揺動可能な状態で支持する弾性的支持手段によって、前記基準面とノズル形成面とが密着される請求項５または６に記載の液体噴射装置の製造方法。
【請求項８】
前記一体化は、前記相対位置関係を維持するとともに液体噴射ヘッドと基部材とを接合する機能を有する接合材によって行われる請求項２または３に記載の液体噴射装置の製造方法。
【請求項９】
前記接合材は、接着剤である請求項８に記載の液体噴射装置の製造方法。
【請求項１０】
前記液体噴射ヘッドの外側面の一部および基部材の一部の少なくとも一方に接合材の流動を案内するガイド構造が形成されている請求項９に記載の液体噴射装置の製造方法。
【請求項１１】
前記接合材は、前記透明部材の治具に形成した供給口から注入して前記一体化が行われる請求項９または１０に記載の液体噴射装置の製造方法。
【請求項１２】
液体噴射ヘッドを前記基準面に表示した基準マークに対してノズル開口が合致するように補正移動を行なって、前記複数の液体噴射ヘッド同士のノズル開口の所定相対位置を設定する請求項１〜１１のいずれか一項に記載の液体噴射装置の製造方法。
【請求項１３】
前記補正移動は、前記基準面にノズル形成面が密着した状態で行われる請求項１２記載の液体噴射装置の製造方法。
【請求項１４】
前記液体噴射ヘッドと前記基部材との相対位置関係に基づいてノズル形成面の移動方向および移動量を演算し、前記演算された移動方向および移動量に基づいて動作するアクチュエータによって液体噴射ヘッドを移動させる請求項１２または１３に記載の液体噴射装置の製造方法。
【請求項１５】
前記基部材またはその一部が透明の材料で形成され、前記接合材を光照射によって硬化させる請求項８〜１４のいずれか一項に記載の液体噴射装置の製造方法。