(57)【要約】【課題】より効率よく安価に、かつノズルの位置精度よく組み立てが可能な液体吐出ヘッドの製造方法、液体吐出ヘッド、および、液体吐出装置を提供する。【解決手段】ヘッドユニット１１側とホルダー１２側のうちの少なくとも一方の接合部分に接着剤を塗布する塗布工程と、各位置決めピン３５をそれぞれ対応する位置決め穴５３に挿通することでヘッドユニットとホルダーとの相対的な位置決めをした状態で組み付ける組付工程と、位置決め穴に挿通された位置決めピンの突出部分を加締めることにより、ヘッドユニットをホルダーに仮留する仮固定工程と、仮留した状態で前記接着剤を硬化させる本固定工程と、を経る。【選択図】図１０
2016107527.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル面に形成されたノズルから液体を吐出するヘッドユニットと前記ヘッドユニットを保持するホルダーとの相対的な位置を固定する液体吐出ヘッドの製造方法であって、
前記ヘッドユニットのノズル面とは反対側の面には前記ホルダーとの相対的な位置を規定する位置決めピンが、前記ホルダーには前記位置決めピンに対応する位置に前記位置決めピンが挿通される挿通口が、それぞれ設けられ、
前記ヘッドユニット側と前記ホルダー側のうちの少なくとも一方の接合部分に接着剤を塗布する塗布工程と、
前記位置決めピンを対応する前記挿通口に挿通することで前記ヘッドユニットと前記ホルダーとの相対的な位置決めをした状態で組み付ける組付工程は、前記挿通口に挿通された前記位置決めピンの突出部分を加締めることにより前記ヘッドユニットを前記ホルダーに固定する固定工程を含むことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記ヘッドユニットのノズルを露出させる開口部を有する固定板に、前記ヘッドユニットを接合する工程を含み、
前記組付工程において、前記固定板と前記ホルダーとが接着剤により組み付けられることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記ホルダーが、前記ヘッドユニットを収容可能な空間を画成する壁を有し、
前記組付工程において、前記空間内に前記ヘッドユニットを収容した状態で、前記壁の端面と前記固定板とが接合されることを特徴とする請求項２に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の製造方法により製造されたことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項５】
請求項４に記載の液体吐出ヘッドを備える液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルから液体を吐出するヘッドユニットを複数備えたインクジェット式記録ヘッドなどの液体吐出ヘッドの製造方法、この製造方法により製造された液体吐出ヘッド、および、これを備える液体吐出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この液体吐出ヘッドとしては、例えば、インクジェット式記録装置などの画像記録装置に用いられるインクジェット式記録ヘッドがあるが、最近ではごく少量の液体を所定位置に正確に着弾させることができるという特長を生かして各種の製造装置にも応用されている。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形成装置，バイオチップ（生物化学素子）を製造するチップ製造装置に応用されている。そして、画像記録装置用の記録ヘッドでは液状のインクを吐出し、ディスプレイ製造装置用の色材吐出ヘッドではＲ（Red）・Ｇ（Green）・Ｂ（Blue）の各色材の溶液を吐出する。また、電極形成装置用の電極材吐出ヘッドでは液状の電極材料を吐出し、チップ製造装置用の生体有機物吐出ヘッドでは生体有機物の溶液を吐出する。
【０００３】
上記の液体吐出ヘッドとしては、ヘッドユニットを支持部材（ホルダー）に複数配列した構成のものも提案されている。例えば、特許文献１には、支持部材としての長尺基板に複数のヘッドユニットを接着剤で固定した構成が開示されている。このような構成では、各部材の寸法誤差、あるいは、反り、うねり等の変形に起因して各ヘッドユニットの固定位置、特に、ノズルが形成されたノズル面の高さ（ノズル面に垂直な方向の位置）がばらついてしまうと、ノズルから印刷用紙等の記録媒体までの距離がヘッドユニット毎に相違し、これにより、記録媒体に対するインクの着弾位置ずれが生じる虞がある。その結果、印刷品質が低下するという問題がある。これを防止するため、特許文献１に開示されている構成では、各ヘッドユニットのノズル面の高さ方向が揃えられ、各ヘッドユニットと支持部材との間は接着剤の厚みで、寸法誤差等によるばらつきを調整（吸収）している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許２００６−２５６０５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の構成では、ヘッドユニットと支持部材との間の接着剤が硬化するまでの間（硬化処理の間）、支持部材を取り付ける支持アームと、ヘッドユニットのノズル面を支持する位置決めステージを備えた組み立て装置、すなわち、治具により支持部材とヘッドユニットとを保持しておく必要があった。しかしながら、このような治具を利用する場合、接着剤が硬化するまで比較的長時間要するので、単位時間あたりにより多くのワークを処理するためにはより多くの治具が必要となり、その分、設備投資が嵩むという問題があった。
【０００６】
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、より効率よく安価に、かつノズルの位置精度よく組み立てが可能な液体吐出ヘッドの製造方法、液体吐出ヘッド、および、液体吐出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
〔手段１〕
本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、ノズル面に形成されたノズルから液体を吐出するヘッドユニットと前記ヘッドユニットを保持するホルダーとの相対的な位置を固定する液体吐出ヘッドの製造方法であって、
前記ヘッドユニットのノズル面とは反対側の面には前記ホルダーとの相対的な位置を規定する位置決めピンが、前記ホルダーには前記位置決めピンに対応する位置に前記位置決めピンが挿通される挿通口が、それぞれ設けられ、
前記ヘッドユニット側と前記ホルダー側のうちの少なくとも一方の接合部分に接着剤を塗布する塗布工程と、
前記位置決めピンを対応する前記挿通口に挿通することで前記ヘッドユニットと前記ホルダーとの相対的な位置決めをした状態で組み付ける組付工程は、前記挿通口に挿通された前記位置決めピンの突出部分を加締めることにより前記ヘッドユニットを前記ホルダーに固定する固定工程を含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、位置決めピンを加締めることによりヘッドユニットをホルダーに固定するので、ホルダーとヘッドユニットの間の接着剤が硬化するまでの間に両者を保持する治具が不要となる。このため、その分の設備投資を抑えることが可能となる。また、治具が不要であることから、接着剤の硬化時間に左右されることなく液体吐出ヘッドの製造が可能となり、製造効率が向上する。
【０００９】
〔手段２〕
上記手段１の方法において、前記ヘッドユニットのノズルを露出させる開口部を有する固定板に、前記ヘッドユニットを接合する工程を含み、
前記組付工程において、前記固定板と前記ホルダーとが接着剤により組み付けられるようにすることが望ましい。
【００１０】
この方法によれば、ヘッドユニットを固定板に接合し、この固定板をホルダーに固定することで、ホルダーに対するヘッドユニットのノズル面に垂直な方向の相対位置が固定板により一定に規定される。一方、ホルダーに対するヘッドユニットのノズル面に平行な方向の相対位置は、位置決めピンを挿通口に挿通させることで規定される。したがって、簡単かつ高精度にヘッドユニットの位置決めを行うことが可能となる。
【００１１】
〔手段３〕
上記手段１又は２の方法において、前記ホルダーが、前記ヘッドユニットを収容可能な空間を画成する壁を有し、前記組付工程において、前記空間内に前記ヘッドユニットを収容した状態で、前記壁の端面と前記固定板とが接合されるようにすることができる。
【００１２】
この方法によれば、ホルダーの壁の端面と固定板とを当接させることでヘッドユニットのノズル面に垂直な方向の位置決めが完了するので、簡便で効率的である。
【００１３】
また、本発明の液体吐出ヘッドは、上記〔手段１〕乃至〔手段３〕に示す方法により製造されたことを特徴とする。
さらに、本発明の液体吐出装置は、上記液体吐出ヘッドを備えることを特徴とする。
【００１４】
これらの発明によれば、ヘッドユニットをホルダーに固定した構成において、ヘッドユニットがホルダーに位置精度よく固定されているので、ヘッドユニットのノズルから吐出される液体の記録媒体に対する着弾位置ずれを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】プリンターの構成を説明する模式図である。
【図２】記録ヘッドの分解斜視図である。
【図３】記録ヘッドの要部断面図である。
【図４】ヘッドユニットの分解斜視図である。
【図５】ヘッドユニットのＡ−Ａ線断面図断面図である。
【図６】図４におけるヘッドユニットのＡ−Ａ線断面に対応する記録ヘッドの断面図である。
【図７】図４におけるヘッドユニットのＢ−Ｂ線断面に対応する記録ヘッドの断面図である。
【図８】ホルダーの平面図である。
【図９】記録ヘッドの組み立て工程について説明する工程図である。
【図１０】仮固定工程について説明する工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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、本発明の液体吐出装置として、液体吐出ヘッドの一種であるインクジェット式記録ヘッド（以下、単に記録ヘッド３と称する。）を搭載したインクジェット式プリンター（以下、単にプリンター１と称する。）を例に挙げて説明する。
【００１７】
まず、本実施形態におけるプリンター１の構成について、図１を参照して説明する。プリンター１は、記録用紙や合成樹脂製のフィルム等の記録媒体２の表面に対し、液体状のインクを吐出して画像等の記録を行う装置である。このプリンター１は、記録ヘッド３、制御装置４、および搬送機構５等を備えている。制御装置４は、プリンター１を構成する各部を統括的に制御する。搬送機構５は、制御装置４による制御の下で、記録媒体２を給紙側から排紙側（図１における上側から下側）に向けて搬送する。また、プリンター１には、インクが充填されたインクカートリッジ６が装着される。記録ヘッド３は、インクカートリッジ６側から供給されるインクを制御装置４による制御の下で複数のノズル７から記録媒体２に対してインクを吐出する所謂ライン型記録ヘッドである。この記録ヘッド３は、後述するように複数のヘッドユニット１１を固定板１０に固定し、この固定板をホルダー１２に接合して構成されている。
【００１８】
図２は、記録ヘッド３の分解斜視図である。また、図３は、記録ヘッド３の要部断面図であり、図２におけるＹ−Ｙ線断面図に相当する。なお、図２においては、主にホルダー１２、ヘッドユニット１１、および固定板１０を図示している。本実施形態における記録ヘッド３は、インク導入基板９、流路プレート１４、フィルター基板１６、シール部材１７、固定板、複数のヘッドユニット１１、およびホルダー（支持部材）１２等を積層した状態で備えている。なお、以下においては、便宜上、各部材の積層方向を上下方向として説明する。
【００１９】
インク導入基板９は、インクが導入される部材であり、その上面にはインク導入針９ａが複数立設されている。このインク導入針９ａは、インクの色毎に設けられている。インク導入基板９およびインク導入針９ａは、いずれも合成樹脂により作製されている。そして、本実施形態においては、インク導入基板９の上面に、インクカートリッジ６からのインクを貯留する図示しないサブタンクが装着され、このサブタンク内にインク導入針９ａが挿入されるように構成されている。そしてサブタンク内のインクはインク導入針９ａの先端部に設けられた開口Ｏｐから内部流路に導入される。インク導入針９ａからインクが導入されると、インク導入基板９の下方に配置されている流路プレート１４に供給される。なお、インク導入針９ａをサブタンク等のインク貯留部材に挿入させる構成に限られず、例えば、インク導入基板９のインク導入部分に不織布やスポンジ等の多孔質材を配設し、インクカートリッジやサブタンクのインク導出部分にも同様な多孔質材を設け、両者の多孔質部材同士を接触させてインクの授受を行う所謂フォーム形式の構成を採用することもできる。
【００２０】
流路プレート１４は、インク導入針９ａから導入されたインクをヘッドユニット１１側に案内する図示しない中間流路が形成された基板である。この中間流路は、流路プレート１４の下面に開口して、流路プレート１４の下方に設けられたフィルター基板１６のフィルター室１５ａと連通する。フィルター基板１６は、フィルター１５およびフィルター室１５ａを備えた板材である。フィルター室１５ａは、下流側（ヘッドユニット１１側）から上流側（流路プレート１４側）に向けて拡径した空間である。そして、このフィルター室１５ａの上流側開口を塞ぐ形でフィルター１５が固定されている。フィルター１５は、流路を流下するインクを濾過する部材であり、例えば、金属をメッシュ状に細かく編み込んだものや、薄手の金属製板材に塑性加工により多数の貫通孔を形成したものが用いられる。インクに気泡や異物が混入されている場合に、当該気泡や異物が、フィルター１５によってフィルター室１５ａ内に捕捉され、ヘッドユニット１１側に流れ込むことが防止される。また、フィルター室１５ａの底部には、導出路１６ａが開口している。この導出路１６ａの下端は、後述するシール部材１７の連通穴１７ａを介してホルダー１２のインク供給口５２と連通する。したがって、流路プレート１４側からフィルター室１５ａに流入したインクは、フィルター１５により濾過された後、導出路１６ａを通じてインク供給口５２に流入する。
【００２１】
フィルター基板１６とホルダー１２との間には、シール部材１７が配置される。シール部材１７は、例えば、エラストマーやゴムなどの弾性材によって作製された薄手の板状の部材であり、フィルター基板１６の導出路１６ａに対応する位置には連通穴１７ａが開設されている。連通穴１７ａは、フィルター基板１６における導出路１６ａの下端開口とホルダー１２のインク供給口５２の上端開口との間に配置される。そして、両開口の周縁部に対し連通穴１７ａの開口周縁部が、シール部材１７の弾性により密着することで、導出路１６ａとインク供給口５２とを液密状態で連通させる。
【００２２】
図２に示すように、ホルダー１２の内部には、ヘッドユニット１１を収容可能な空間である収容空部１３が複数区画されている。この収容空部１３は、下面側（プリンター１において印刷動作中に記録媒体２と相対する側）が開口しており、この開口から固定板１０に接合されたヘッドユニット１１が収容される。固定板１０は、例えば、ステンレス鋼等の金属製の板材から構成されている。固定板１０の材料としては、比較的高剛性の金属が好適であるが、熱変形を抑制するという観点から、線膨張係数が比較的小さいＳＵＳ４３０やＳＵＳ３０４等のステンレス鋼がより好適である。固定板１０の厚さは、例えば、５０〔μｍ〕以上かつ１０００〔μｍ〕以下の範囲内の寸法、例えば、８０〔μｍ〕に設定されている。また、固定板１０の長尺方向の寸法は、プリンター１において印刷可能な最大サイズの記録媒体２の幅よりも長く設定されている。以下、固定板１０の一方の面を第１面１０ａ、ヘッドユニット１１が接合される側の面を第２面１０ｂとする。記録ヘッド３は、固定板１０の第１面１０ａを、印刷対象の記録媒体２を裏面側から支持する図示しない支持部材（プラテンとも呼ばれる）に対向させた姿勢でプリンター１内に配置される。
【００２３】
ヘッドユニット１１は、複数のノズル７を列設してなるノズル列８（８ａ，８ｂ）が形成されたノズルプレート２３やノズル７からインクを吐出させるための駆動源として機能する圧電素子４０等がユニット化されたヘッドチップである。図１に示すように、各ヘッドユニット１１は、ノズル列８が記録媒体２の搬送方向に対して交差する方向（記録媒体２の幅方向）に沿う姿勢で固定板１０の第２面１０ｂに固定される。本実施形態において、各ヘッドユニット１１は、固定板１０における記録媒体搬送方向の配置位置が互いに異なる第１の組と第２の組とに組分されている。そして、これらの組はさらに、ノズル列方向における配置位置も異なっている。すなわち、各ヘッドユニット１１は、互い違いに配列（スタガ配列）されている。
【００２４】
図４は、ヘッドユニット１１の構成を説明する分解斜視図であり、図５は、図４におけるＡ−Ａ線断面図である。なお、複数のヘッドユニット１１の何れも同様の構成であるため、１つのヘッドユニット１１を代表して説明する。このヘッドユニット１１は、流路基板１８の上面側（ホルダー１２側）に圧力室基板１９、アクチュエーター基板２０、保護基板２１、およびケース２２をこの順で積層するとともに、流路基板１８の下面側にノズルプレート２３およびコンプライアンス基板２４が接合されて構成されている。これらの構成部材は、接着剤により相互に接合される。
【００２５】
ノズルプレート２３は、複数のノズル７が記録媒体２の幅方向に対応する方向に沿って開設された板材である。このノズルプレート２３の材料としては、例えば、シリコン単結晶基板、あるいは、ステンレス鋼等の金属板が好適に用いられる。本実施形態におけるノズルプレート２３には、合計２条のノズル列８ａおよび８ｂが形成されている。各ヘッドユニット１１のノズル列８ａの記録媒体幅方向における全長（総延長）は、印刷可能な最大サイズの記録媒体２の幅を上回る。同様に、各ヘッドユニット１１のノズル列８ｂの記録媒体幅方向における全長についても記録媒体２の最大幅を上回る。つまり、最大サイズの記録媒体２に対する印刷が可能なように各ヘッドユニット１１のノズル７が分布している。そして、搬送機構５による記録媒体２の搬送と同期してヘッドユニット１１の各ノズル７からインクを吐出させることで、当該記録媒体２に対して画像やテキスト等が記録（印刷）される。なお、ノズルプレート２３の下面（印刷動作時における記録媒体２側の面）が本発明におけるノズル面に相当する。また、各ヘッドユニット１１にはノズル列８ａおよびノズル列８ｂにそれぞれ対応する構成（構造）を有しており、両構成は実質的に共通するので、以下の説明においては一方のノズル列８ａに対応する構成に着目し、他方のノズル列８ｂに対応する構成の説明については便宜的に省略する。
【００２６】
流路基板１８は、インクが流通する流路を形成する平板状の部材である。本実施形態における流路基板１８は、ノズル列方向に沿って長尺なシリコン単結晶基板等からなり、基板長手方向に沿って延在する共通連通路２５と、複数の個別供給路２６と、複数のノズル連通路２７とが形成されている。個別供給路２６とノズル連通路２７とはノズル７毎および圧力室３７毎に形成された貫通孔である。一方、共通連通路２５は、複数のノズル７および圧力室３７に共通な開口であり、本実施形態においてはノズル列毎に設けられている。この流路基板１８は、シリコン単結晶基板に対し、フォトリソグラフィ技術によって各貫通孔や開口を形成して構成されている。
【００２７】
コンプライアンス基板２４は、可撓膜２８と支持体２９とが積層されて２重構造となっている。可撓膜２８は、可撓性を有するシート状（膜状）の部材である。支持体２９は、例えば、ステンレス鋼等の比較的剛性の高い金属製板等により作製されている。この支持体２９において、流路基板１８の共通連通路２５および各個別供給路２６の下面側開口に対応する部分には、可撓膜２８の変位を許容するコンプライアンス用開口部３１が開設されている。本実施形態においては、また、このコンプライアンス基板２４の中央部分には、ノズルプレート２３を露出させるための開口部３１が開設されている。そして、コンプライアンス基板２４は、可撓膜２８によって共通連通路２５および各個別供給路２６の下面側開口を封止する状態で流路基板１８の下面に接合される。また、ノズルプレート２３は、コンプライアンス基板２４の開口部３１内において、各ノズル７がそれぞれ対応するノズル連通路２７と連通する状態で、流路基板１８に接合される。
【００２８】
流路基板１８の上面、すなわち、ノズルプレート２３およびコンプライアンス基板２４側とは反対側の面には、圧力室基板１９、アクチュエーター基板２０、および保護基板２１がこの順位に積層され、さらに、これらの基板１９乃至２１（以下、これらの基板をまとめて、適宜、圧力発生ユニットと表記する。）を内包する状態で、ケース２２が接合される。ケース２２は、例えば、合成樹脂の射出成型によって形成されている。本実施形態におけるケース２２において、圧力発生ユニットの収容部の側方にはノズル列方向に沿って延在する液室空部３２が形成され、この液室空部３２に連通してケース２２の上面に開口する導入開口３３が形成されている。また、ケース２２の中央部分には、圧力発生ユニットの収容部に連通する配線用開口３４が形成されている。液室空部３２は、流路基板１８の共通連通路２５に対応した開口形状を有する凹部である。流路基板１８とケース２２とが位置決めされた状態で接合されると、液室空部３２と共通連通路２５とは相互に連通し、両者は所謂リザーバー（共通液室）として機能する。また、配線用開口３４は、後述する保護基板２１に開設された配線用空間４５と連通する、ノズル列方向に長尺な矩形の開口である。さらに、図４に示されるように、ケース２２の上面、すなわち、流路基板１８との接合面とは反対側の面において、配線用開口３４のノズル列方向両側には、ホルダー１２との相対位置を規定する一対の位置決めピン３５がそれぞれ立設されている。この位置決めピン３５を利用したホルダー１２に対するヘッドユニット１１の取り付け工程の詳細については後述する。
【００２９】
流路基板１８の上面において共通連通路２５の上部開口よりも内側の領域には、圧力室基板１９が接合される。この圧力室基板１９には、各ノズル７に対応して複数の圧力室３７となる空部が形成されている。以下、この空部も含めて圧力室３７と表記する。この圧力室基板１５も流路基板１８と同様にシリコン単結晶基板によりなる。圧力室３７は、ノズル列方向に直交する方向に長尺な空部であり、流路基板１８と圧力室基板１９とが位置決めされて接合された状態では、個別供給路２６およびノズル連通路２７とそれぞれ連通する。したがって、リザーバー（共通連通路２５）から個別供給路２６、圧力室３７、ノズル連通路２７、およびノズル７に至るまでが一連に連通する。
【００３０】
圧力室基板１９の流路基板１８側とは反対側の上面には、アクチュエーター基板２０が積層される。このアクチュエーター基板２０は、振動板（弾性膜）３９と圧電素子４０とを備えている。振動板３９は、圧力室３７の上部開口を封止する状態で圧力室基板１９に接合された、可撓性を有する部材である。この振動板３９において圧力室３７の上部開口に対応する部分が可撓面として機能する。この振動板３９の可撓面に対応する位置には、例えば下電極、圧電体及び上電極が順次積層されてなる圧電素子４０が形成されている。すなわち、圧電素子４０は、各圧力室３７に対応して複数形成されている。この圧電素子４０は、後述する配線基板４３を通じて駆動信号が印加されることにより変形する（撓む）。この圧電素子４０の変形に応じて振動板３９の可撓面が変位することで、圧力室３７の容積が変化する。この圧力室３７の容積変化を制御することで、圧力室３７内のインクに圧力変動を生じさせることができ、この圧力変動を利用してノズル７からインクを吐出させることができる。
【００３１】
また、振動板３９上には、圧電素子４０に対向する領域にその変位を阻害しない程度の大きさの空間となる凹部４２を有する保護基板２１が接合されている。この保護基板２１の中央部分には、配線基板１８が挿通される配線用空間４５が形成されている。この配線用空間４５は、ケース２２の配線用貫通口３４と一連に連通する。配線基板４３は、保護基板２１の配線用空間４５内に露出された圧電素子４０の端子部と電気的に接続され、配線用貫通口３４を通ってヘッドユニット１１の外部へと引き出される。
【００３２】
図６および図７は、ヘッドユニット１１をホルダー１２に組み付けた状態における断面図であり、図６は図４のＡ−Ａ線に対応する断面図、図７は図４のＢ−Ｂ線に対応する断面図である。また、図８は、ホルダー１２の下面側の平面図である。なお、図７においてはヘッドユニット１１を便宜的に白抜きで示している。また、図６および図７では、ヘッドユニット一つ分に対応する構成を示している。図６および図７に示すように、各ヘッドユニット１１は、固定板１０の第２面１０ｂに固定される。固定板１０には、ノズルプレート２３の外形に倣った開口形状を呈するノズル露出用開口部４６（本発明における開口部に相当）がヘッドユニット１１毎に対応して複数形成されている。そして、このノズル露出用開口部４６内にノズルプレート２３が位置する状態で、各ヘッドユニット１１が固定板１０の第２面１０ｂに接着剤により接合される。
【００３３】
本実施形態におけるホルダー１２は、当該ホルダー１２の上面を成すベース面４７と、このベース面４７の四方の辺縁より下方に向けてそれぞれ延出された側壁４８と、これらの側壁４８と共にヘッドユニット１１の収容空部１３を区画する区画壁４９とを有しており、例えば、合成樹脂の射出成型により一体的に成型される。これらの壁４８，４９は、本発明における壁に相当する。各側壁４８は、平面視において固定板１０の外形に倣って矩形の枠状となるように形成されている。また、区画壁４９は、側壁４８よりも内側に形成されている。そして、固定板１０に固定された各ヘッドユニット１１は、それぞれホルダー１２の内部の収容空部１３に収容され、区画壁４９と側壁４８の端面（ベース面４７とは反対側の端面）に、固定板１０の第２面１０ｂが接着剤５０により固定される。この接着剤５０としては、例えばエポキシ系の接着剤が用いられる。
【００３４】
図６乃至図８に示すように、ホルダー１２の側壁４８および区画壁４９の端面には、複数の突起部４４が形成されている。これらの突起部４４は、これらの壁４８，４９の端面から固定板１０側に向けて突出した部分であり、概ね一定の間隔で相互に離間した位置に設けられている。この突起部４４の形状としては、高さが一定に揃えられていれば、円柱状、四角柱状、半球状等、種々の形態を採用することができる。ホルダー１２に固定板１０が接合される際、固定板１０の第２面１０ｂがこれらの突起部４４に当接することで、ホルダー１２に対する固定板１０およびこれに固定されている各ヘッドユニット１１の高さ方向（固定板１０に垂直な方向）の位置が規定され、また、固定板の第２面１０ｂとホルダーの壁４８，４９の端面との間に接着剤５０が保持される間隙が確保される。このように、複数のヘッドユニット１１を固定板１０に接合することにより、各ヘッドユニット１１間のノズル面に垂直な方向の位置が一定に揃えられる。
【００３５】
ホルダー１２のベース面４７には、各ヘッドユニット１１の配線用貫通口３４に対応して配線用スリット５１が複数開設されている。ヘッドユニット１１が収容空部１３に収容された状態では、この配線用スリット５１は、ヘッドユニット１１の配線用貫通口３４および配線用空間４５と連通する。そして、一端が圧電素子４０の端子部に接続された配線基板４３の他端側が、配線用スリット５１を通じて記録ヘッド３の外部に引き出される。なお、ホルダー１２の上面側には、図示しない中継基板が配置され、この中継基板の端子と配線基板４３の他端側の端子部とが電気的に接続される。
【００３６】
ホルダー１２のベース面４７において、収容空部１３内に収容されたヘッドユニット１１の導入開口３３に対応する位置には、インク供給口５２がそれぞれ開設されている。このインク供給口５２と導入開口３３とは、導入開口３３の開口周縁に沿って塗布された接着剤５４を介在させて連通される。すなわち、導入開口３３の開口周縁部およびインク供給口５２の下流側の開口周縁部は、それぞれヘッドユニット１１とホルダー１２との接合部分であり、これらの間の接着剤５４を介してヘッドユニット１１とホルダー１２とが接合される。インクカートリッジ６から送られてくるインクは、流路プレート１４およびフィルター室１５ａを通過し、インク供給口５２および導入開口３３を通じてヘッドユニット１１内の流路に導入される。なお、接着剤５４としては、例えばシリコン系の接着剤が用いられる。
【００３７】
さらに、図７に示すように、ホルダー１２のベース面４７において、ヘッドユニット１１のケース２２の上面に立設された位置決めピン３５に対応する位置には、一対の位置決め穴５３ａ，５３ｂ（本発明における挿通口に相当）が開設されている。本実施形態においては、対をなす位置決め穴５３ａ，５３ｂのうちの一方の位置決め穴５３ａは、位置決めピン３５の外径に揃えられた平面視で真円に形成されており、他方の位置決め穴５３ｂは、位置決め穴同士の並設方向の内法が位置決めピン５３の直径よりも長く設定された長穴に形成されている。すなわち、他方の位置決め穴５３を長穴とすることにより、ヘッドユニット１１の位置決めピン５３間の距離についての誤差に対応することができるようになっている。そして、ヘッドユニット１１をホルダー１２の収容空部１３に収容する際、位置決めピン３５をそれぞれ対応する位置決め穴５３に挿通することで、ホルダー１２に対するヘッドユニット１１の相対位置、具体的には、ノズル列方向および記録媒体２の搬送方向に対応する方向の位置が規定される。また、ホルダー１２に対する各ヘッドユニット１１の高さ方向（ノズルプレート２３に垂直な方向）の位置は、固定板１０の第２面１０ｂがホルダー１２の下面（各側壁４８および区画壁４９の端面にそれぞれ設けられた突起部４４）に当接させることで規定される。このようにヘッドユニット１１とホルダー１２との相対位置が規定された状態で固定板１０とホルダー１２との間の接着剤５０およびヘッドユニット１１とホルダー１２との間の接着剤５４を硬化させることで、位置精度よくヘッドユニット１１をホルダー１２に固定することができる。
【００３８】
次に、記録ヘッド３の組み立て工程について説明する。
図９は、固定板１０、ヘッドユニット１１、およびホルダー１２を組み付ける工程を説明する工程図である。図９（ａ）に示すように、まず固定板１０に対して複数のヘッドユニット１１が固定される。この工程では、第１面１０ａが定盤５６側、第２面１０ｂが定盤５６とは反対側を向く姿勢で固定板１０が定盤５６に載置される。この状態で、図９（ｂ）に示すように、ノズル露出用開口部４６内にノズルプレート２３が位置する状態で、各ヘッドユニット１１が固定板１０の第２面１０ｂに接着剤により接合される。次に、各ヘッドユニット１１の導入開口３３の周縁部に接着剤５４（図６参照）が塗布される（本発明における接着剤塗布工程に相当）。なお、ヘッドユニット１１とホルダー１２とを接合する接着剤５４は、ヘッドユニット１１側またはホルダー１２側の少なくとも一方に塗布されていればよく、例えばインク供給口５２の下流側の開口周縁部に塗布される構成とすることもできる。また、固定板１０の第２面１０ｂにおいて、ホルダー１２の側壁４８および区画壁４９の端面が当接される箇所にも接着剤５０（図６参照）が塗布される。
【００３９】
続いて、各ヘッドユニット１１がそれぞれ対応する収容空部１３に収容される状態で、ホルダー１２の側壁４８および区画壁４９の端面に設けられた突起部４４が固定板１０の第２面１０ｂに当接するように固定板１０にホルダー１２が組み付けられる（組付工程）。この際、上述したようにヘッドユニット１１の位置決めピン３５をホルダー１２の位置決め穴５３に挿通することで、ホルダー１２に対するヘッドユニット１１の相対位置、具体的には、ノズル列方向および記録媒体２の搬送方向に対応する方向の位置（すなわち、ノズル面に平行な方向の位置）が規定される。このように、ホルダー１２の壁４８，４９の端面（突起部４４）と固定板１０とを当接させることでヘッドユニット１１のノズル面に垂直な方向の位置決めが完了するので、簡便で効率的である。一方、ホルダー１２に対するヘッドユニット１１のノズル面に平行な方向の相対位置は、位置決めピン３５を位置決め穴５３に挿通させることで規定される。したがって、簡単かつ高精度にヘッドユニット１１の位置決めを行うことが可能となる。
ここで、ヘッドユニット１１とホルダー１２との間の接着剤５４および固定板１０とホルダー１２との間の接着剤５０が硬化するまでの間、位置決めされた状態を維持する必要がある。従来においては、治具を用いてこれらの部材の部材を保持していたところ、本実施形態においては、ヘッドユニット１１の位置決めピン３５を利用して固定（仮固定）する点に特徴を有している。
【００４０】
図１０は、ホルダー１２に対するヘッドユニット１１の仮固定工程（本発明における固定工程に相当）について説明する模式図である。図１０（ａ）に示すように、位置決めピン３５が位置決め穴５３に挿通されて各ヘッドユニット１１が位置決めされた状態で収容空部１３に収容されると、位置決めピン３５の先端部分は、位置決め穴５３からホルダー１２の外部（上方）に突出する。この状態で、超音波振動を付与する加締め用ホーン５７により位置決めピン３５の先端部（位置決め穴５３からの突出部分）が下方、すなわち固定板１０側に向けて加圧される。そして、加締め用ホーン５７によって超音波振動が付与されることで位置決めピン３５の先端部が加熱されて溶融し、この溶融した部分が、加締め用ホーン５７の先端面形状に倣って変形する。加締め用ホーン５７による加圧から解放されると、図１０（ｂ）に示すように、この変形した部分が位置決め穴５３の上部開口を塞いだ状態で速やかに（例えば数秒程度で）固まる。この変形部分の直径は、位置決め穴５３の内径よりも大きくなる。これにより、位置決めピン３５の変形部分が位置決め穴５３からの抜け止めとなる。すなわち、位置決めピン３５の突出部分を加締めることにより、ヘッドユニット１１がホルダー１２に仮留される。したがって、ヘッドユニット１１とホルダー１２との間の接着剤５４および固定板１０とホルダー１２との間の接着剤５０が硬化するまでの間、位置決めされた状態が維持されるので、従来の仮固定用の治具が不要となる。このような熱加締めによる固定は比較的容易で、これに必要な装置（加締め用ホーン５７等）も比較的安価である。その結果、従来の構成と比較して設備投資を抑えることができる。また、治具が不要であることから、接着剤の硬化時間に左右されることなく記録ヘッド３の製造が可能となり、製造効率が向上する。
【００４１】
上記のように位置決めピン３５の加締めによりヘッドユニット１１がホルダー１２に仮留された状態で常温下において放置することで、ヘッドユニット１１とホルダー１２との間の接着剤５４および固定板１０とホルダー１２との間の接着剤５０を硬化させる。これにより、ホルダー１２に対して固定板１０およびこれに取り付けられた各ヘッドユニット１１が位置精度よく固定される（本固定工程）。その後、次の工程に進み、シール部材１７、フィルター基板１６、流路プレート１４、およびインク導入基板９等が取り付けられる。以上のようにして記録ヘッド３が組み立てられる。
【００４２】
そして、上記記録ヘッド３およびこれを備えるプリンター１のようにヘッドユニット１１をホルダー１２に固定した構成において、ヘッドユニット１１がホルダー１２に位置精度よく固定されているので、ヘッドユニット１１のノズル７から吐出されるインクの記録媒体２に対する着弾位置ずれを抑制することが可能となる。その結果、記録された画像等の画質の低下を低減することができる。
【００４３】
なお、以上の実施形態においては、合計６つのヘッドユニット１１を固定板１０に固定した状態でホルダー１２に取り付ける構成を例示したが、ヘッドユニット１１の数はこれには限られない。例えば、ヘッドユニット１１を１つだけホルダー１２に取り付ける構成においても本発明を適用することが可能である。この場合、必ずしも固定板１０を用いなくてもよく、ホルダー１２に対してヘッドユニット１１を直接固定する構成とすることもできる。
【００４４】
また、上記実施形態における記録ヘッド３として、記録媒体２に対して幅方向の走査を伴うことなくインクを吐出する所謂ライン型記録ヘッドを例示したが、これには限られず、記録媒体２の幅方向に往復走査させながらインクを吐出させる所謂シリアル型記録ヘッドにも同様に本発明を適用することができる。
【００４５】
そして、以上では、液体吐出ヘッドの一種であるインクジェット式記録ヘッド３を例に挙げて説明したが、本発明は、ヘッドユニットをホルダーに固定する構成を採用する他の液体吐出ヘッド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の製造に用いられる色材吐出ヘッド、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材吐出ヘッド、バイオチップ（生物化学素子）の製造に用いられる生体有機物吐出ヘッド等にも本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１…プリンター，２…記録媒体，３…記録ヘッド，７…ノズル，８…ノズル列，１０…固定板，１１…ヘッドユニット，１２…ホルダー，１３…収容空部，１８…流路基板，１９…圧力室形成基板，２０…アクチュエーター基板，２１…保護基板，２２…ケース，２３…ノズルプレート，３３…導入開口，３４…配線用開口，３５…位置決めピン，４０…圧電素子，４３…配線基板，４４…突起部，４６…ノズル露出用開口部，４７…ベース面，４８…側壁，４９…区画壁，５０…接着剤，５１…配線用スリット，５２…インク供給口，５３…位置決め穴，５４…接着剤，５６…定盤，５７…加締め用ホーン
【図１】
2016107527.tif 000003
【図２】
2016107527.tif 000004
【図３】
2016107527.tif 000005
【図４】
2016107527.tif 000006
【図５】
2016107527.tif 000007
【図６】
2016107527.tif 000008
【図７】
2016107527.tif 000009
【図８】
2016107527.tif 000010
【図９】
2016107527.tif 000011
【図１０】
2016107527.tif 000012