(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクをノズルから液滴として噴射させるための複数の噴射チャンネルを備えるアクチュエータ、および、前記アクチュエータの各噴射チャンネルにインクを供給するための流路形成部材を備えるインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドを支持するベースプレートとを備えるインクジェットヘッドユニットにおいて、
前記流路形成部材は、インク供給部材が着脱可能に接続されるジョイントユニットと、前記アクチュエータに接合され、前記複数の噴射チャンネルのインク入口端に対してインクを分配するマニホールドとを備え、
前記アクチュエータは、前記ベースプレートに固着され、このベースプレートと一体として基準位置の位置決めが可能とされており、
前記ジョイントユニットは、前記ベースプレートに着脱自在に取り付けられ、前記インク供給部材から前記マニホールドにインクを供給するためのインク流路が形成されており、
前記インク流路には、フィルタが設けられていることを特徴とする、インクジェットヘッドユニット。
【請求項２】
前記ジョイントユニットおよび前記ベースプレートのいずれか一方には、前記ベースプレートまたは前記ジョイントユニットと係合するための爪部が形成されるとともに、他方には、前記爪部が係止される係止部が形成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ユニット。
【請求項３】
前記ジョイントユニットは、前記ベースプレートに対して、前記マニホールドおよび前記アクチュエータが固着されている反対側において、前記ベースプレートに取り付けられており、
前記ジョイントユニットと前記マニホールドとの間には、前記ジョイントユニットから前記マニホールドにインクを供給するためのインク供給管が、前記ベースプレートを介して設けられており、前記インク供給管が、弾性材料によって形成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載のインクジェットヘッドユニット。
【請求項４】
前記インク供給部材は、インクカートリッジであって、
前記ジョイントユニットには、前記インクカートリッジの装着を案内するガイド部が設けられていることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載のインクジェットヘッドユニット。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載のインクジェットヘッドユニットを備えていることを特徴とする、インクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクをノズルから噴射して、用紙などに所定の記録を行なうインクジェットヘッドユニット、および、そのインクジェットヘッドユニットを備えるインクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、比較的構成が簡単で、高速印字、高品質印字が容易な記録装置として、インクジェット記録装置がよく知られている。
【０００３】
この種のインクジェット記録装置は、インクをノズルから液滴として噴射させるための複数の噴射チャンネルが形成されるアクチュエータと、このアクチュエータに接合され、各噴射チャンネルにインクを分配して供給するためのマニホールドとを有するインクジェットヘッドを備えている。また、マニホールドには、インクカートリッジの装着時などにおいて生ずるインクの噴射不良の原因となるごみや気泡などを取り除くために、ノズル径よりも径の小さいフィルタが、そのインク入口部に設けられている。
【０００４】
そして、このようなインクジェットヘッドは、マニホールドのインク入口部にフィルタを溶着した後、そのマニホールドとアクチュエ−タとを接着することによって製造されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このようなインクジェットヘッドは、その後の検査工程において、ノズルに異物の詰まりがなく、正常にインクを噴射できるか否かを検査するための噴射テストが行なわれる。この噴射テストでは、フィルタからマニホールド内およびアクチュエータ内に水を流し、ノズルに異物の詰まりがなければ、そのノズルから流出する水が線状に流れ、ノズルに異物の詰まりがある場合には、そのノズルから流出する水が曲がって流れるので、このように、ノズルから流出する水が曲がって流れるインクジェットヘッドを不合格として、その後の工程にまわさないようにしている。
【０００６】
しかるに、この噴射テストにおいて不合格となったインクジェットヘッドは、ノズルの異物を除去すれば使用可能となるが、マニホールドにはフィルタが溶着されていることから、ノズル側から水を流して逆洗浄することもできず、そのまま廃棄しなければならないという不具合を生じていた。
【０００７】
そのため、たとえば、インクジェットヘッドを、このインクジェットヘッドの基準位置を位置決めするヘッドホルダにねじ止めするとともに、そのヘッドホルダにフィルタを備える部材を設けて、ノズルに異物の詰まりがある場合には、インクジェットヘッドをヘッドホルダから取り外して、ノズル側から水を流して逆洗浄した後、再びヘッドホルダに取り付けて、使用に供するようにするものが提案されている。
【０００８】
しかし、このような方法では、せっかくヘッドホルダによって基準位置が位置決めされているインクジェットヘッドを、そのヘッドホルダから一旦取り外した後、再び取り付けるようにするので、その取り付け時には、ヘッドホルダを元の基準位置に合わせるべく、ねじでしっかりと位置固定しなければならず、作業が手間となる不具合を生じる。しかも、このようなねじによる取り付けでは、複数回着脱を繰り返した場合には、ねじによる十分な締め付けが確保できなくなる場合もあり、そのような場合には、インクジェットヘッドを廃棄しなければならないという不具合をも生じる。
【０００９】
本発明は、上記した不具合を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、簡易な方法によりノズルの詰まりを回復処理できて、廃棄することなく良好に使用に供することのできるインクジェットヘッドユニット、および、そのインクジェットヘッドユニットを備えるインクジェット記録装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、インクをノズルから液滴として噴射させるための複数の噴射チャンネルを備えるアクチュエータ、および、前記アクチュエータの各噴射チャンネルにインクを供給するための流路形成部材を備えるインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドを支持するベースプレートとを備えるインクジェットヘッドユニットにおいて、前記流路形成部材は、インク供給部材が着脱可能に接続されるジョイントユニットと、前記アクチュエータに接合され、前記複数の噴射チャンネルのインク入口端に対してインクを分配するマニホールドとを備え、前記アクチュエータは、前記ベースプレートに固着され、このベースプレートと一体として基準位置の位置決めが可能とされており、前記ジョイントユニットは、前記ベースプレートに着脱自在に取り付けられ、前記インク供給部材から前記マニホールドにインクを供給するためのインク流路が形成されており、前記インク流路には、フィルタが設けられていることを特徴としている。
【００１１】
このような構成によると、噴射テストにおいて、ノズルに異物の詰まりが確認された場合には、フィルタが設けられているジョイントユニットをベースプレートから取り外せば、ノズル側から水を流す等して、ノズル内に詰まっている異物をマニホールド側から流出させることにより、除去することができる。しかも、このような洗浄は、マニホールドおよびアクチュエータがそれらの基準位置を位置決めするベースプレートに固着されたままの状態で行なわれるので、これらの基準位置に影響を及ぼすこともなく、常に確実に位置決めされた状態が確保されるとともに、良好な組み付け性を確保することができる。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ジョイントユニットおよび前記ベースプレートのいずれか一方には、前記ベースプレートまたは前記ジョイントユニットと係合するための爪部が形成されるとともに、他方には、前記爪部が係止される係止部が形成されていることを特徴としている。
【００１３】
このような構成によると、ジョイントユニットおよびベースプレートのいずれか一方に形成される爪部を、他方に形成される係止部と、係止あるいは解除させることにより、容易に着脱させることができる。そのため、前記の洗浄を、より一層、簡易に行なうことができる。なお、ジョイントユニットは、基準位置の位置決めには関係がないので、このような爪部および係止部の係止または解除による簡易な着脱構造とすることができる。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記ジョイントユニットは、前記ベースプレートに対して、前記マニホールドおよび前記アクチュエータが固着されている反対側において、前記ベースプレートに取り付けられており、前記ジョイントユニットと前記マニホールドとの間には、前記ジョイントユニットから前記マニホールドにインクを供給するためのインク供給管が、前記ベースプレートを介して設けられており、前記インク供給管が、弾性材料によって形成されていることを特徴としている。
【００１５】
このような構成によると、前記の洗浄において、ジョイントユニットをベースプレートに着脱する時に、インク供給管を、ジョイントユニットまたはマニホールドから着脱すれば、容易にジョイントユニットを着脱することができる。しかも、インク供給管は、弾性材料によって形成されているので、その着脱が容易であり、作業性の向上を図ることができる。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の発明において、前記インク供給部材は、インクカートリッジであって、前記ジョイントユニットには、前記インクカートリッジの装着を案内するガイド部が設けられていることを特徴としている。
【００１７】
このような構成によると、インクカートリッジをガイド部に沿ってジョイントユニットに装着することができ、これによって、インクカートリッジを容易に位置決めしながらジョイントユニットに装着することができる。そのため、ジョイントユニットが簡易な構成によってベースプレートに着脱自在に取り付けられていても、そのようなジョイントユニットにインクカートリッジを良好に装着することができる。
【００１８】
また、請求項５に記載の発明は、インクジェット記録装置であって、請求項１ないし４のいずれかに記載のインクジェットヘッドユニットを備えていることを特徴としている。
【００１９】
請求項１ないし４のいずれかに記載のインクジェットヘッドユニットを備えていれば、ノズルに詰まりがなく、かつ、マニホールドおよびアクチュエータが確実に位置決めされたインクジェットヘッドによって、良好な印字形成を達成することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明のインクジェット記録装置としてのカラーインクジェットプリンタの一実施形態を示す斜視図である。図１において、このカラーインクジェットプリンタ２１は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のカラーインクがそれぞれ充填されるインク供給部材としてのインクカートリッジ２２と、用紙２３に印字するためのインクジェットヘッド２４を備えるインクジェットヘッドユニットとしてのヘッドユニット２５と、これらインクカートリッジ２２およびヘッドユニット２５が搭載されるキャリッジ２６と、このキャリッジ２６を直線方向に往復移動させる駆動ユニット２７と、キャリッジ２６の往復移動方向に延び、インクジェットヘッド２４と対向配置されるプラテンローラ２８と、パージ装置２９とを備えている。
【００２１】
駆動ユニット２７は、キャリッジ２６の下端部に配置されプラテンローラ２８と平行に延びるキャリッジ軸３０と、キャリッジ２６の上端部に配置されキャリッジ軸３０と平行に延びるガイド板３１と、そのキャリッジ軸３０とガイド板３１との間であって、キャリッジ軸３０の両端部に配置される２つのプーリ３２および３３と、これらプーリ３２および３３の間に掛け渡されるエンドレスベルト３４とを備えている。
【００２２】
キャリッジ２６の下端部には、キャリッジ軸３０を挿通可能なキャリッジ軸支持部３５が設けられるとともに、キャリッジ２６の上端部には、ガイド板３１に当接可能なガイド板当接部３６が設けられている。また、キャリッジ２６の後側面には、エンドレスベルト３４が接合されている。
【００２３】
そして、一方のプーリ３２が、モータ３２Ａの駆動により正逆回転されると、そのプーリ３２の正逆回転に伴って、エンドレスベルト３４に接合されているキャリッジ２６が、キャリッジ軸３０およびガイド板３１に沿って、直線方向に往復移動される。
【００２４】
用紙２３は、インクジェットプリンタ２１の側方に設けられた図示しない給紙カセットから給紙され、インクジェットヘッド２４と、プラテンローラ２８との間に導入されて、インクジェットヘッド２４から噴射されるインクにより所定の印字がなされ、その後、排紙される。なお、図１においては、これらの用紙２３の給紙機構および排紙機構の図示を省略している。
【００２５】
また、パージ装置２９は、プラテンローラ２８の側方に設けられ、ヘッドユニット２５がリセット位置にある時に、インクジェットヘッド２４と対向するように配置されている。このパージ装置２９は、インクジェットヘッド２４のインクの初期導入時におけるインクの滞留や気泡の成長などに起因する噴射不良などを防止するために用いられる。すなわち、このパージ装置２９は、インクジェットヘッド２４を覆い得る保護キャップ３７と、ポンプ３８およびカム３９と、インク貯留部４０とを備えており、ヘッドユニット２５がリセット位置にある時に、インクジェットヘッド２４を保護キャップ３７で覆い、インクジェットヘッド２４の内部に溜まる気泡などを含んだ不良インクを、カム３９の駆動によりポンプ３８によって吸引することにより、インクジェットヘッド２４の回復を図るようにしている。なお、吸引された不良インクは、インク貯留部４０に貯められる。
【００２６】
図２は、キャリッジの要部断面斜視図、図３は、図２においてヘッドユニットおよびインクカートリッジが取り付けられた側面図、図４は、図３における正面図、図５は、ヘッドユニットを下から見た分解斜視図、図６は、ヘッドユニットを上から見た分解斜視図、図７は、図３における要部側断面図、図８は、図７におけるＡ−Ａ線断面図、図９は、図７における要部拡大断面図、図１０は、図８における要部断面図である。次にこれら図２ないし図１０を参照して、ヘッドユニット２５について詳述する。
【００２７】
図２において、キャリッジ２６は、ボックス状をなし、ヘッドユニット２５を取り付けるための略矩形状の２つの開口部４１が下壁４２に開口形成されている。各開口部４１の前側端部には、係止溝４４を有する係止部材４３ａ、４３ｂが設けられるとともに、それと対向する位置において、板ばね４５ａ、４５ｂが、このキャリッジ２６の後壁および側壁に取り付けられるようにして設けられている。
【００２８】
そして、図３に示すように、このキャリッジ２６の各開口部４１に、ヘッドユニット２５がそれぞれ取り付けられている。すなわち、このヘッドユニット２５は、インクジェットヘッド２４と、このインクジェットヘッド２４が取り付けられるベースプレート４６とを備えており、たとえば、図３に示すように、ベースプレート４６の前側端部において突出形成される係止突起４８（図５および図６参照）を、キャリッジ２６の係止溝４４に挿入するとともに、ベースプレート４６の後端部および側部を板ばね４５ａ、４５ｂに当接させて、この板ばね４５ａ、４５ｂによってベースプレート４６を下壁４２と係止部材４３ａ、４３ｂとに押し当てることにより、ヘッドユニット２５を、インクジェットヘッド２４の基準位置をベースプレート４６によって位置決めするようにして取り付けている。
【００２９】
インクジェットヘッド２４は、図７および図８にも示すように、インクを噴射させるノズル７５を有するアクチュエータ７０と、このアクチュエータ７０にインクカートリッジ２２からのインクを供給するための流路形成部材としてのジョイントユニット４７およびマニホールド７１とを備えており、図５および図６にも示すように、アクチュエータ７０およびマニホールド７１が、ベースプレート４６の一方の面に固着されるとともに、ジョイントユニット４７が、他方の面に着脱自在に取り付けられている。そして、図３にも示すように、アクチュエータ７０およびマニホールド７１は、それらが固着されるベースプレート４６と一体としてキャリッジ２６に組み付けられているので、このベースプレート４６と一体として基準位置が位置決めされており、その状態において、アクチュエータ７０およびマニホールド７１が、キャリッジ２６から下方に臨み、ジョイントユニット４７が、キャリッジ２６内においてインクカートリッジ２２を着脱自在に装着している。
【００３０】
また、図２に示すように、このキャリッジ２６の２つの開口部４１は、隣接して開口形成されており、図４に示すように、２つのヘッドユニット２５が、各開口部４１にそれぞれ取り付けられている。また、各ヘッドユニット２５には、２つのインクカートリッジ２２が並行して装着されている。これによって、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４つのインクカートリッジ２２が、２つずつに分かれて、各ヘッドユニット２５にそれぞれ装着されている。そして、各ヘッドユニット２５には、後述するように、１つのジョイントユニット４７と、２つのマニホールド７１と、１つのアクチュエータ７０とが備えられており、各インクカートリッジ２２から供給されるインクは、ジョイントユニット４７においては、それぞれ独立したインク流路を流れた後、各マニホールド７１にそれぞれ供給され、各マニホールド７１から、１つのアクチュエータ７０に２列で形成される噴射チャンネル７４のそれぞれに供給され、各噴射チャンネル部材７４から、各色ごとに独立に噴射される。
【００３１】
なお、キャリッジ２６の両側壁には、図２および図４に示すように、プリンタ２１の本体側回路基板と接続されたフレキシブル配線板５０が設けられている。アクチュエータ７０とフレキシブル配線板４９を介して接続されたＣＯＢ（チップ・オン・ボード）基板５１が、そのフレキシブル配線板５０の先端に設けられた接点と着脱可能に接続される。
【００３２】
ジョイントユニット４７は、図５および図６に示すように、樹脂からなるアッパジョイント５２とロアジョイント５３とを備えている。アッパジョイント５２には、図７にも示すように、インクカートリッジ２２の装着を案内するためのガイド部５４が、その前側端部および後側端部において、上向きにそれぞれ突出形成されるとともに、各インクカートリッジ２２からのインクが導入される２つのインク導入口部５５が、その後側部において、上向きに形成されている。また、このアッパジョイント５２には、ベースプレート４６に取り付けるための爪部５６が、その前側端部および後側端部において、下向きにそれぞれ突出形成されている。各インク導入口部５５には、インクカートリッジ２２の供給部６６（図３および図４参照）に接続するためのシール部材５７がそれぞれ設けられている。また、このアッパジョイント５２の下端部には、ヘッドユニット２５に取り付けられた状態においてマニホールド７１と対向する四隅に、突部８６が、ベースプレート４６に向けてそれぞれ突出形成されるとともに、アッパジョイント５２の下面には、その長さ方向に沿って、２つの上側流路溝６１が形成されている。
【００３３】
ロアジョイント５３には、インクジェットヘッド２４にインクを供給するための２つのインク供給筒部５８が、その前側部において、下向きに突出形成されており、また、その上面には、その長さ方向に沿って、２つの下側流路溝６２が形成されている。
【００３４】
そして、図７および図８に示すように、アッパジョイント５２には、ロアジョイント５３と接合するための接合突起５９が形成されるとともに、ロアジョイント５３には、アッパジョイント５２と接合するための接合溝６０が形成されており、この接合突起５９が接合溝６０の底部に超音波溶着されることにより、これらアッパジョイント５２とロアジョイント５３とが気密に接合され、これによって、アッパジョイント５２の下面に形成される２つの上側流路溝６１と、ロアジョイント５３の上面に形成される２つの下側流路溝６２との間で、２つの互いに独立したインク通過路６３が形成される。各インク通過路６３は、その一端が、アッパジョイント５２の各インク導入口部５５内のインク導入路６４に連通し、その他端が、ロアジョイント５３の各インク供給筒部５８内のインク供給路６５に連通しており、これらインク導入路６４、インク通過路６３およびインク供給路６５によって、ジョイントユニット４７には、２つの独立したインク流路が形成されている。
【００３５】
また、各インク通過路６３内には、フィルタ８２が、インク供給路６５の上流側に設けられている。このフィルタ８２は、そのフィルタ径が後述するノズル７５のノズル径よりも小さく形成されており、インクカートリッジ２２の装着時などにおいて生ずるインクの噴射不良の原因となるごみや気泡などを取り除くために設けられている。なお、アッパジョイント５２の各インク導入口部５５における入口側端部にも、同様にフィルタ９４が設けられている。
【００３６】
そして、インクカートリッジ２２を、アッパジョイント５２のガイド部５４に沿って案内しながら装着して、インクカートリッジ２２の供給部６６（図３および図４参照）とインク導入口部５５とをシール部材５７を介して接続した後に、インクカートリッジ２２から供給されるインクは、ジョイントユニット４７において、フィルタ９４を通過した後、インク導入口部５５内のインク導入路６４から導入され、インク通過路６３を通過後、フィルタ８２を介して、インク供給筒部５８のインク供給路６５からマニホールド７１に向けて供給される。
【００３７】
ベースプレート４６は、金属材料、すなわち、冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ、線膨張率９．５×１０−６／℃〜１０．９×１０−６／℃）からなる矩形板状をなし、図６に示すように、後述する２つのインク供給管８３を挿通するための挿通開口部６７が、ロアジョイント５３の２つのインク供給筒部５８と対向する位置において、矩形状に開口形成されるとともに、アッパジョイント５２の爪部５６が係止される係止部としての係止孔６８が、各爪部５６と対向する位置にそれぞれ開口形成されている。また、このベースプレート４６の前側端部には、前述したように係止突起４８が形成されるとともに、その両側端部には、フレキシブル配線板４９を引き回すための凹部６９が、それぞれ形成されている。
【００３８】
そして、ジョイントユニット４７は、アッパジョイント５２の爪部５６が、ベースプレート４６の係止孔６８に係止されることにより、樹脂の弾性によりベースプレート４６に対して弾性的に取り付けられている。なお、この取り付けにおいては、アッパジョイント５２の各突部８６が、図９に示すように、ベースプレート４６に当接されるので、ベースプレート４６は、ジョイントユニット４７からの押圧力を、これら突部８６を介して、分散して受けるようになる。
【００３９】
アクチュエータ７０は、図７および図８に示すように、複数の噴射チャンネル７４を形成する溝を一面に有する２つのチャンネル部材７２と、２つのチャンネル部材７２の間に介在され、これら複数の溝を覆うようにして各チャンネル部材７２の一面に固着されるカバー部材としてのセンタープレート７３とを備えている。
【００４０】
各チャンネル部材７２は、矩形状をなし、圧電セラミックなどの変形可能な材料から構成されており、噴射チャンネル７４を形成するための複数の溝が、インク噴出方向に並行して形成されている。この溝は、チャンネル部材７２とセンタープレート７３とが固着されることにより、センタープレート７３の側面との間で噴射チャンネル７４を形成するものであり、これによって形成される噴射チャンネル７４は、センタープレート７３を挟んで対向状に２列として形成される。各噴射チャンネル７４は、その一端に、インクが流入されるインク入口端７６と、その他端に、インクを噴射するノズル７５とを有しており、各噴射チャンネル７４内には、インクをノズル７５から液滴として噴射させるための電極が設けられている。
【００４１】
センタープレート７３は、各チャンネル部材７２よりも長い矩形板状をなし、セラミック材料、すなわち、フォルステライト（線膨張係数１０．５×１０−６／℃）から構成されている。そして、センタープレート７３には、各チャンネル部材７２が、その噴射チャンネル７４のインク入口端７６よりもセンタープレート７３がベースプレート４６に向かって凸状に延長されるような状態で、その両側面にそれぞれ固着されている。なお、各チャンネル部材７２から突出するセンタープレート７３の延長端としての上端面９０は、図１０にも示すように、次に述べるマニホールド７１の供給部７８のベースプレート接合面８９よりも低い位置まで突出されている。
【００４２】
なお、各噴射チャンネル７４には、図８に示すように、それら各噴射チャンネル７４を駆動するためのフレキシブル配線板４９が接続されている。すなわち、このフレキシブル配線板４９は、各噴射チャンネル７４内に設けられる電極にそれぞれ接続されている各端子に、フレキシブル配線板４９の端子がそれぞれ接続されるようにして、かつ、２列として形成されている噴射チャンネル７４の各列ごとに、それぞれ接続されている。
【００４３】
マニホールド７１は、図７および図８に示すように、各チャンネル部材７２の上方であって、突出形成されるセンタープレート７３の両側において、それぞれ配置されており、ジョイントユニット４７から供給されるインクを導入する導入部７７と、各噴射チャンネル７４のインク入口端７６に対し、導入部７７から導入されたインクを各噴射チャンネル７４に分配供給するための供給部７８とを備えている。
【００４４】
供給部７８は、図１０にも示すように、その下端面が、チャンネル部材７２の上端面に接合されるチャンネル部材接合面８７とされ、その側端面が、センタープレート７３の側面に接合されるセンタープレート接合面８８とされ、また、その上端面が、ベースプレート４６と接合されるベースプレート接合面８９とされており、チャンネル部材接合面８７とセンタープレート接合面８８との間には、長さ方向に延びる溝が形成されており、この溝とセンタープレート７３の側面との間で、インクを各噴射チャンネル７４に分配供給するための供給路８０が形成されている。そして、この供給部７８は、そのベースプレート接合面８９が、センタープレート７３の上端面９０よりも高くなるように形成されている。
【００４５】
また、このマニホールド７１には、アクチュエータ７０を保持するための保持部８１が、その長さ方向両端部において、チャンネル部材７２の側面に沿うように突出形成されている。
【００４６】
そして、マニホールド７１とアクチュエータ７０とは、治具を用いて、マニホールド７１の保持部８１によってアクチュエータ７０を保持させて、所定の箇所で当て決めによって位置決めした後に、この保持部８１とアクチュエータ７０とを、ＵＶ接着剤によって接着し、その後、治具から取り外して、図１０に示すように、チャンネル部材７２の上端面とチャンネル部材接合面８７との接合部分、および、センタープレート７３の側面とセンタープレート接合面８８との接合部分、さらに、図７において供給路８０の左右両端外側を、ディスペンサーを用いてシリコーン系ポッティング剤９１によってシールすることにより、接合されている。
【００４７】
そして、このようにして接合されたアクチュエータ７０およびマニホールド７１は、ベースプレート４６に、次のようにして支持されている。すなわち、図１０に示すように、まず、センタープレート７３の上端面９０における長さ方向中央部分、および、供給部７８のベースプレート接合面８９における長さ方向中央部分に、ディスペンサーを用いてエポキシ系接着剤９２を塗布し、次いで、治具を用いて、ベースプレート４６におけるジョイントユニット４７が取り付けられる面と反対側の面に、センタープレート７３の上端面９０および供給部７８のベースプレート接合面８９を対向配置する。この状態においては、センタープレート７３の上端面９０とベースプレート４６との間の対向距離ｔ２に対して、供給部７８のベースプレート接合面８９とベースプレート４６との間の対向距離ｔ１が短くなるように配置される。その後、ＵＶ接着剤によって仮接着した後、治具から取り外して、エポキシ系接着剤９２を加熱硬化させる。これによって、センタープレート７３の上端面９０とベースプレート４６との間、および、供給部７８のベースプレート接合面８９とベースプレート４６との間が、それぞれエポキシ系接着剤９２によって接着され、これによって、アクチュエータ７０がベースプレート４６に直接接着されるとともに、マニホールド７１もベースプレート４６に直接接着される。
【００４８】
また、ベースプレート４６の一方の面に接着されるマニホールド７１と、他方の面に取り付けられるジョイントユニット４７との間には、ジョイントユニット４７からマニホールド７１にインクを供給するための２つのインク供給管８３が、ベースプレート４６を介して設けられている。すなわち、各インク供給管８３は、ゴムやエラストマーなどの弾性材料からなる筒状をなし、図７に示すように、略Ｌ字状に屈曲した状態で、その一端が、ロアジョイント５３の各インク供給筒部５８に接続されるとともに、その他端が、ベースプレート４６の挿通開口部６７を介して、各マニホールド７１の導入部７７に接続されている。
【００４９】
そして、ジョイントユニット４７の各インク供給筒部５８内のインク供給路６５から供給されるインクは、このインク供給管８３をそれぞれ介して、各マニホールド７１の導入部７７内の導入路７９に供給される。導入部７７内の導入路７９に供給されたインクは、その導入路７９に連通する供給部７８の供給路８０から、各噴射チャンネル７４のインク入口端７６に分配されながら供給される。
【００５０】
そして、各噴射チャンネル７４のインク入口端７６にインクが供給されると、各噴射チャンネル７４は、フレキシブル配線板４９からの噴射パルス信号によって、その容積を変化させて、供給されたインクを、その容積減少時にノズル７５から液滴として噴射し、一方、容積増大時には、再びマニホールド７１の供給路８０から導入して、このような動作を繰り返すことによって、用紙２３に所定の印字を形成するようにしている。
【００５１】
また、ベースプレート４６には、図５、図７および図８に示すように、アクチュエータ７０およびマニホールド７１を覆うヘッドカバー８４が取り付けられている。このヘッドカバー８４には、アクチュエータ７０におけるノズル７５を露出させるためのカバー開口部８５が形成されており、アクチュエータ７０およびマニホールド７１は、ノズル７５が下方に向かって露出された状態で、このヘッドカバー８４によって被覆されている。
【００５２】
また、図８に示すように、各噴射チャンネル７４の各列に接続されているフレキシブル配線板４９のうち、ＣＯＢ基板５１により近い方のフレキシブル配線板４９は、ベースプレート４６の一方の凹部６９から、そのままＣＯＢ基板５１に向かって引き回されており、また、ＣＯＢ基板５１により遠い方のフレキシブル配線板４９は、ベースプレート４６の他方の凹部６９から、一旦、ベースプレート４６の上面に掛け回されて、図６に示すように、そのベースプレート４６の上面とロアジョイント５３の下面との間で挟み込んだ後、ＣＯＢ基板５１に向かって引き回されている。そして、これらフレキシブル配線板４９は、図４に示すように、キャリッジ２６の両側壁に設けられるＣＯＢ基板５１にそれぞれ接続されている。
【００５３】
そして、このように構成されるヘッドユニット２５では、製造時の検査工程において、正常なインクの噴射を検査する水噴射テストで、ノズル７５に異物の詰まりが確認された場合には、フィルタ８２および９４が設けられているジョイントユニット４７をベースプレート４６から取り外して、ノズル７５側から水を流せば、ノズル７５内に詰まっている異物をマニホールド７１の導入部７７側から流出させて除去することができる。したがって、このヘッドユニット２５では、ジョイントユニット４７をベースプレート４６から取り外すのみの簡易な操作によって、簡易かつ確実に逆洗浄を行なうことができ、それによって、一旦、水噴射テストで不合格となった場合であっても、再び、良好な噴射が得られるように回復させて、廃棄せずとも、再び使用に供することができる。しかも、このような逆洗浄は、マニホールド７１およびアクチュエータ７０がそれらの基準位置を位置決めするベースプレート４６に固着されたままの状態で行なわれるので、これらの基準位置に影響を及ぼすこともなく、常に確実に位置決めされた状態が確保されるとともに、キャリッジ２６への良好な組み付け性を確保することができる。
【００５４】
さらに、このヘッドユニット２５では、ジョイントユニット４７に爪部５６が形成されるとともに、ベースプレート４６に係止孔６８が形成されているので、これら爪部５６および係止孔６８の係止あるいは解除によって、容易に着脱させることができる。そのため、逆洗浄を、より一層、簡易に行なうことができる。なお、このヘッドユニット２５においては、ジョイントユニット４７が、マニホールド７１およびアクチュエータ７０の基準位置の位置決めに関係なく構成されているので、このような爪部５６および係止孔６８の係止または解除による簡易な着脱構造とすることができる。
【００５５】
また、このジョイントユニット４７の着脱においては、インク供給管８３を、ジョイントユニット４７またはマニホールド７１から着脱すれば、容易にジョイントユニット４７を着脱することができる。しかも、インク供給管８３は、弾性材料によって形成されているので、その着脱が容易であり、作業性の向上がより一層図られている。
【００５６】
また、ジョイントユニット４７には、インクカートリッジ２２の装着を案内するガイド部５４が形成されているので、このように、アッパジョイント５２の爪部５６をベースプレート４６の係止孔６８に係止してジョイントユニット４７をベースプレート４６に対して弾性的に取り付けても、インクカートリッジ２２をガイド部５４に沿ってジョイントユニット４７に装着すれば、インクカートリッジ２２を容易に位置決めしながらジョイントユニット４７に装着して、インクカートリッジ２２の供給部６６とインク導入口部５５とを確実に接続することができる。そのため、ジョイントユニット４７を簡易な構成によってベースプレート４６に着脱自在に取り付けても、そのようなジョイントユニット４７にインクカートリッジ２２を良好に装着することができる。
【００５７】
そのため、このようなヘッドユニット２５をカラーインクジェットプリンタ２１に備えていれば、ノズル７５に詰まりがなく、かつ、マニホールド７１およびアクチュエータ７０が確実に位置決めされたインクジェットヘッド２４によって、良好な印字形成を達成することができる。
【００５８】
また、このようなカラーインクジェットプリンタ２１では、アクチュエータ７０を構成するセンタープレート７３が、エポキシ系接着剤９２によって、ベースプレート４６に直接強固に接着されているので、アクチュエータ７０のノズル７５の位置は、アクチュエータ７０とマニホールド７１との接合に関係なく、常にベースプレート４６によって、直接位置決めされ、かつ保持されている。そのため、たとえば、ベースプレート４６に接合されるマニホールド７１に、アクチュエータ７０が接合されている場合のように、他の部材からの押圧力や、パージ時あるいは不使用時における保護キャップ３７からの押圧力などが、マニホールド７１に加わることによって、アクチュエータ７０のノズル７５の位置ずれを生じることが少なく、良好な印字形成を達成することができる。
【００５９】
また、センタープレート７３をフォルステライト（線膨張係数１０．５×１０−６／℃）によって構成するとともに、ベースプレート４６を冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ、線膨張率９．５×１０−６／℃〜１０．９×１０−６／℃）によって構成しているので、これらアクチュエータ７０側の接合部分であるセンタープレート７３の上端面９０と、ベースプレート４６側の接合部分であるベースプレート４６の下面との線膨張係数が実質的に等しく、そのため、たとえば、温度変化によって、これらの間に剥離やひび割れを生じることが少なく、そのような剥離やひび割れに起因するノズル７５の位置ずれが、有効に防止されている。
【００６０】
また、これらの線膨張率を実質的に等しくすることで、上記したように、これらの間を、１液性の加熱硬化タイプのエポキシ系接着剤９２を用いて接着することができる。そのため、２液性の常温硬化タイプのエポキシ系接着剤９２を用いた場合に比べて、長いポットライフで、かつ、短い硬化時間において、作業性よく接着することができる。
【００６１】
しかも、アクチュエータ７０およびマニホールド７１は、センタープレート７３の上端面９０における長さ方向中央部分のみにおいて、ベースプレート４６と接着されているので、わずかではあるが、線膨張係数の相違に基づいて、温度変化によって、互いにそりなどが生じるようなことがあっても、そのそりを、長さ方向中央部以外の部分で許容することができる。そのため、そのようなそりに起因するクラックの発生が有効に防止されている。
【００６２】
また、このヘッドユニット２５では、センタープレート７３の上端面９０を、ベースプレート４６に接着させるとともに、マニホールド７１を、ベースプレート４６とチャンネル部材７２との間のセンタープレート７３の側方に配置させているので、簡易な構成によって、アクチュエータ７０をベースプレート４６に確実に接着させながら、マニホールド７１からアクチュエータ７０への確実なインクの供給を達成している。
【００６３】
また、このヘッドユニット２５では、ベースプレート４６の一方の面に、マニホールド７１およびアクチュエータ７０が接合されるとともに、他方の面に、ジョイントユニット４７が取り付けられているので、インクカートリッジ２２が装着されるジョイントユニット４７と、マニホールド７１およびアクチュエータ７０とが、ベースプレート４６を挟んで配置される。そのため、アクチュエータ７０は、インクカートリッジ２２およびジョイントユニット４７からの押圧力などの影響を受けることがより一層少なく、ベースプレート４６のみによって確実に位置決め固定される。したがって、アクチュエータ７０のノズル７５の位置は、ベースプレート４６のみによって位置決めされ、位置ずれを生じることがより一層少なく、良好な印字形成を達成している。
【００６４】
さらに、ジョイントユニット４７からマニホールド７１にインクを供給するためのインク供給管８３が、ゴムによって形成されているので、インクカートリッジ２２およびジョイントユニット４７からの押圧力などの影響を、このインク供給管８３によって吸収することができるので、マニホールド７１およびアクチュエータ７０は、より一層、これらインクカートリッジ２２およびジョイントユニット４７からの影響を受けにくく、ノズル７５の位置ずれが、より一層、有効に防止されている。
【００６５】
しかも、ジョイントユニット４７は、アッパジョイント５２の爪部５６が、ベースプレート４６の係止孔６８に係止されることにより、ベースプレート４６に対して弾性的に取り付けられているので、インクカートリッジ２２およびジョイントユニット４７からの押圧力などの影響を、この爪部５６と係止孔６８との間の係止部分において吸収することができ、マニホールド７１およびアクチュエータ７０は、より一層、これらインクカートリッジ２２およびジョイントユニット４７からの影響を受けにくく、ノズル７５の位置ずれが、より一層、有効に防止されている。
【００６６】
さらに、このようなジョイントユニット４７のベースプレート４６に対する取り付けにおいては、ロアジョイント５３に形成される突部８６が、ベースプレート４６に当接するように取り付けられているので、インクカートリッジ２２およびジョイントユニット４７からの押圧力は、ジョイントユニット４７から、これら突部８６を介して、ベースプレート４６に加えられるようになる。そのため、ベースプレート４６は、インクカートリッジ２２およびジョイントユニット４７からの押圧力を分散して受けることができるので、マニホールド７１およびアクチュエータ７０は、より一層、これらインクカートリッジ２２およびジョイントユニット４７からの影響を受けにくく、ノズル７５の位置ずれが、より一層、有効に防止されている。
【００６７】
また、このインクジェットヘッド２４では、ベースプレート４６に、アクチュエータ７０およびマニホールド７１を接着する時には、センタープレート７３の上端面９０とベースプレート４６との間の対向距離ｔ２に対して、マニホールド７１のベースプレート接合面８９とベースプレート４６との間の対向距離ｔ１が短くなるように対向配置され、かつ、それらの間がそれぞれエポキシ系接着剤９２を介して接着されているので、対向距離のより長いセンタープレート７３の上端面９０とベースプレート４６との間のエポキシ系接着剤９２が、硬化収縮によって、対向距離のより短いマニホールド７１のベースプレート接合面８９とベースプレート４６との間のエポキシ系接着剤９２よりも、大きく収縮するので、センタープレート７３は、マニホールド７１よりも、ベースプレート４６に引きつけられるように接着される。そうすると、マニホールド７１は、ベースプレート４６とチャンネル部材７２との間に配置されているため、チャンネル部材７２を、常に弾性的に付勢するようになる。（図１０において、付勢方向を矢印９３で示している。）そのため、これによってマニホールド７１とアクチュエータ７０とが確実に固定されるので、たとえば、このインクジェットヘッド２４を組み付けた後の工程において、熱履歴や外力が加わっても、これらの間に位置ずれが生じることを防止することができる。その結果、このカラーインクジェットプリンタ２１の使用時においても、マニホールド７１とアクチュエータ７０との間の位置ずれに起因する気泡の発生を防止することができ、いわゆる放置後不吐出を有効に防止することができる。とりわけ、このようなチャンネル部材７２およびマニホールド７１は、センタープレート７３に対して、その両側にそれぞれ配置されているので、各マニホールド７１からの押圧力は、センタープレート７３を中心として、各チャンネル部材７２にバランスよくかかるので、マニホールド７１とアクチュエータ７０とは、より一層確実に固定され、これらの間の位置ずれがより一層有効に防止されている。
【００６８】
なお、このような接着に用いられる接着剤としては、エポキシ系接着剤９２に限定されることはないが、その硬化収縮率が、１〜１０％、さらには、３％程度のものが好ましく用いられる。また、センタープレート７３の上端面９０とベースプレート４６との間の対向距離ｔ２は、たとえば、０．７５ｍｍであり、また、マニホールド７１のベースプレート接合面８９とベースプレート４６との間の対向距離ｔ１は、たとえば、０．２２〜０．３３ｍｍであり、これらの対向距離の好適な比率（ｔ２／ｔ１）は、用いられる接着剤の硬化収縮率にもよるが、たとえば、その硬化収縮率が３％程度である場合には、２〜１０倍であることが好ましい。この比率があまりに大きいと、接着剤に残留するひずみが大きくなり、接着剤自体の強度に影響を与える場合がある。
【００６９】
また、上記の説明においては、ジョイントユニット４７側に爪部５６を、ベースプレート４６側に係止孔６８を形成したが、これとは反対に、たとえば、ジョイントユニット４７側に係止孔６８を、ベースプレート４６側に爪部５６を形成するようにしてもよい。また、以上の説明においては、ジョイントユニット４７側に突部８６を形成したが、ベースプレート４６に突部８６を形成するようにしてもよい。
【００７０】
また、アクチュエータ７０側の接着部分であるセンタープレート７３の上端面９０と、ベースプレート４６側の接着部分であるベースプレート４６の下面との線膨張係数は、上記のように実質的に等しいことが好ましく、実質的に等しい範囲としては、その絶対値に関係なく、温度変化によってこれらの間に剥離やひび割れが生じないような線膨張係数を互いに有している範囲であって、たとえば、一方が他方の３倍程度の範囲とされる。
【００７１】
また、このカラーインクジェットプリンタ２１では、インクカートリッジ２２をキャリッジ２６に搭載して、ジョイントユニット４７に装着するように構成したが、インクカートリッジ２２をキャリッジ２６に搭載することなく、たとえば、インクタンクをキャリッジ２６以外の固定位置に設置して、そのインクタンクからフレキシブルチューブを介して、ジョイントユニット４７のインク導入口部５５にインクを供給するようにしてもよい。
【００７２】
また、このインクジェットヘッド２４では、マニホ−ルド７１とチャンネル部材７２とをそれぞれ別部品として構成したが、これらを一体の部品として構成してもよい。
【００７３】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１に記載の発明によれば、ジョイントユニットをベースプレートから取り外すのみの簡易な操作によって、簡易かつ確実に洗浄することができ、そのため、マニホールドおよびアクチュエータの基準位置に影響を及ぼすことなく、簡易かつ確実にノズルに詰まる異物を除去することができる。したがって、一旦、噴射テストで不合格となった場合であっても、再び、良好な噴射が得られるように回復させることができ、廃棄せずとも、再び使用に供することができる。
【００７４】
請求項２に記載の発明によれば、ベースプレートに対するジョイントユニットの着脱を、爪部および係止部の係止または解除により、容易に行なうことができる。また、ジョイントユニットは、基準位置の位置決めには関係がないので、このような爪部および係止部の係止または解除による簡易な着脱構造とすることができる。
【００７５】
請求項３に記載の発明によれば、インク供給管をジョイントユニットまたはマニホールドから着脱すれば、容易にジョイントユニットを着脱することができる。しかも、インク供給管は、弾性材料によって形成されているので、その着脱が容易であり、作業性の向上を図ることができる。
【００７６】
請求項４に記載の発明によれば、ジョイントユニットが簡易な構成によってベースプレートに着脱自在に取り付けられていても、そのようなジョイントユニットにインクカートリッジを良好に装着することができる。
【００７７】
請求項５に記載の発明によれば、ノズルに詰まりがなく、かつ、マニホールドおよびアクチュエータが確実に位置決めされたインクジェットヘッドによって、良好な印字形成を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインクジェット記録装置としてのカラーインクジェットプリンタの一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１のカラーインクジェットプリンタのキャリッジの要部断面斜視図である。
【図３】図２においてヘッドユニットおよびインクカートリッジが取り付けられた側面図である。
【図４】図３における正面図である。
【図５】ヘッドユニットを下から見た分解斜視図である。
【図６】ヘッドユニットを上から見た分解斜視図である。
【図７】図３における要部側断面図である。
【図８】図７におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図９】図７における要部拡大断面図である。
【図１０】図８における要部断面図である。
【符号の説明】
２１    カラーインクジェットプリンタ
２２    インクカートリッジ
２４    インクジェットヘッド
２５    ヘッドユニット
４６    ベースプレート
４７    ジョイントユニット
５４    ガイド部
５６    爪部
６３    インク通過路
６４    インク導入路
６５    インク供給路
６８    係止孔
７０    アクチュエータ
７１    マニホールド
７２    チャンネル部材
７４    噴射チャンネル
７５    ノズル
７６    インク入口端
８２    フィルタ
８３    インク供給管
９４    フィルタ
【図１】
0003721958.tif 000002
【図２】
0003721958.tif 000003
【図３】
0003721958.tif 000004
【図４】
0003721958.tif 000005
【図５】
0003721958.tif 000006
【図６】
0003721958.tif 000007
【図７】
0003721958.tif 000008
【図８】
0003721958.tif 000009
【図９】
0003721958.tif 000010
【図１０】
0003721958.tif 000011