(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面に列状に配置された複数個のノズルを有する複数のフロントヘッドユニットと、前記各フロントヘッドユニットの前記前面を支持するとともに、そのノズル列が露出できる開口窓を有するカバープレートとを、前記フロントヘッドユニットおよびカバープレートの前記前面と反対側の裏面と対向するホルダ部材の底板における下面に接着剤にて固定してなるインクジェットヘッドユニットにおいて、
前記カバープレートには、前記各開口窓に対して前記ノズル列が露出された状態で、前記ノズル列と平行に並列配置された一対のフロントヘッドユニットの前記前面が位置するように、並列状に穿設された前記開口窓が設けられ、
予め前記カバープレートの前記裏面に対して、前記各フロントヘッドユニットの前記前面を支持するとともに、そのノズル列が前記各開口窓から露出するように、前記各フロントヘッドユニットが位置決めされて接着固定され、
前記底板に穿設された貫通孔の位置が、前記並列配置されて隣接する前記一対のフロントヘッドユニットの配置位置の中間位置に対応し、且つ前記並列状に穿設された前記開口窓の間のカバープレートの裏面に対応するように設定され、
前記カバープレートの裏面と、前記フロントヘッドにおける裏面の前記隣接する側縁に対応する位置と、前記底板との三者を、前記貫通孔に充填される接着剤が介在することで固定されていることを特徴とするインクジェットプリンタヘッド。
【請求項２】
前面に列状に配置された複数個のノズルを有する複数のフロントヘッドユニットと、前記各フロントヘッドユニットの前記前面を支持するとともに、そのノズル列が露出できる開口窓を有するカバープレートとを、前記フロントヘッドユニットおよびカバープレートの前記前面と反対側の裏面と対向するホルダ部材の底板における下面に接着剤にて固定してなるインクジェットヘッドユニットの製造方法において、
前記カバープレートに並列状に穿設された前記各開口窓に対して前記ノズル列が露出された状態で、前記ノズル列と平行に並列配置された一対のフロントヘッドユニットをその前記前面が位置するようにセットし、
次いで、前記カバープレートの前記裏面に対して、前記各フロントヘッドユニットの前記前面を支持するとともに、そのノズル列が前記各開口窓から露出するように前記各フロントヘッドユニットが位置決めされて接着固定され、
次いで、前記並列配置されて隣接する前記一対のフロントヘッドユニットの配置位置の中間位置に対応し、且つ前記並列状に穿設された前記開口窓の間のカバープレートの裏面に対応するように、前記底板に穿設された貫通孔の位置を設定した後、
前記カバープレートの裏面と、前記フロントヘッドにおける裏面の前記隣接する側縁に対応する位置と、前記底板との三者を固定するように、接着剤を前記貫通孔に充填することを特徴とするインクジェットプリンタヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電式等のインクジェット記録装置の構成に係り、より詳しくは、複数のフロントヘッドユニットを備えたインクジェットプリンタヘッドの構成及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、入力信号に基づいて記録ヘッドのノズルからインク滴を用紙等の被記録媒体に噴射して記録するインクジェットプリンタヘッドとして、例えば、特開平５−２０１０００号公報の図１０に開示されているように、積層型のフロントヘッドユニットは、積層した複数のプレート内に、圧力変換素子から圧力を受ける複数のインク流路を形成し、前面に、その圧力に基づいてインクを噴射するノズルを備えており、このフロントヘッドユニットを合成樹脂製のヘッドホルダ部材の下面の凹所内に接着剤にて固定していた。また、このヘッドホルダ部材には、インクカートリッジからのインクを前記フロントヘッドユニットに流入させるためのインク流路が形成されているものであった。
【０００３】
前記従来公知の構成によれば、カラー画像形成のために、１つのヘッドホルダ部材に、複数枚のフロントヘッドユニットを並列状に配置し、各ノズル列毎に、色の異なるインクを吐出させようとするとき、用紙に対する各ノズルによるインク吐出位置にバラツキが生じない、又はバラツキが一定誤差内に納まるようにするには、当該複数枚のフロントヘッドユニットを互いに平行状であってその間隔が一定になるように治具などにてセットしてから接着剤にて固定する必要があり、その方法を本出願より先に特願２００１−２３７７６号（特開２００２−１４４５９０号公報）において本出願人は提案した。その方法とは、前記各フロントへユニットにおけるノズルプレートにはノズル列の前後部位またはその近傍に、治具に突出した位置決めピンにそれぞれ嵌まる位置決め孔を備える。他方ヘッドホルダ部材の底板には前記複数のフロントヘッドユニットの裏面を並列状に支持するための支持部と、該フロントヘッドユニットの裏面の複数箇所が露出する空所（貫通孔）とを設けておき、前記複数のフロントヘッドユニットを前記位置決めピンによって相互に位置決めして配置した後、この複数フロントヘッドユニットの裏面に前記支持部を対向配置し、前記空所（貫通孔）から、速乾性のＵＶ接着剤を垂らしてヘッドホルダ部材と前記複数のフロントヘッドユニットとを固定するというものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような速乾性のＵＶ接着剤を用いて接着固定しても、次のような問題があり、隣接するフロントヘッドユニット相互間におけるノズル列の間隔精度や平行配置精度を向上させることができなかった。
【０００５】
即ち、ヘッドホルダ部材を軽量化するために、合成樹脂材にて一体成形したものを用いることが多い。そして、合成樹脂材は一般的に温度膨張係数が大きいから、この合成樹脂製のヘッドホルダ部材に複数のフロントヘッドユニットを接着剤を介して直接固定した場合には、環境温度の変動により、前記隣接するフロントヘッドユニットの配置間隔が変動したり、傾いたりすることがある。
【０００６】
カラー画像形成に際しては、複数の色のインク滴（粒）を、用紙等の被記録媒体の表面の画素点の同じ箇所に重なって着色するようにインクジェットすることにより、所望の色の階調を再現させるものであるから、一方のフロントヘッドユニットにおけるノズル列と、他方（隣接）のフロントヘッドユニットにおけるノズル列との間隔が、例えば温度上昇により基準間隔より大きく広がったり、傾いてしまうと、被記録媒体における複数の色のインク着色点がずれることになり、色ずれが発生し、画像のシャープさ（解像度）が低下することになり、カラー画像の品質が悪くなるという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような問題を解消すべくなされたものであって、複数のフロントヘッドユニットを隣接配置する場合のノズル列の間隔精度や平行度を環境の温度変化に拘らず略一定に保持でき、画像品質を劣化させないようにしたインクジェットプリンタヘッドを提供することを技術的課題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この技術的課題を達成するため、請求項１に記載の発明のインクジェットプリンタヘッドは、前面に列状に配置された複数個のノズルを有する複数のフロントヘッドユニットと、前記各フロントヘッドユニットの前記前面を支持するとともに、そのノズル列が露出できる開口窓を有するカバープレートとを、前記フロントヘッドユニットおよびカバープレートの前記前面と反対側の裏面と対向するホルダ部材の底板における下面に接着剤にて固定してなるインクジェットヘッドユニットにおいて、前記カバープレートには、前記各開口窓に対して前記ノズル列が露出された状態で、前記ノズル列と平行に並列配置された一対のフロントヘッドユニットの前記前面が位置するように、並列状に穿設された前記開口窓が設けられ、予め前記カバープレートの前記裏面に対して、前記各フロントヘッドユニットの前記前面を支持するとともに、そのノズル列が前記各開口窓から露出するように、前記各フロントヘッドユニットが位置決めされて接着固定され、前記底板に穿設された貫通孔の位置が、前記並列配置されて隣接する前記一対のフロントヘッドユニットの配置位置の中間位置に対応し、且つ前記並列状に穿設された前記開口窓の間のカバープレートの裏面に対応するように設定され、前記カバープレートの裏面と、前記フロントヘッドにおける裏面の前記隣接する側縁に対応する位置と、前記底板との三者を、前記貫通孔に充填される接着剤が介在することで固定されていることを特徴とするものである。
【０００９】
他方、請求項２に記載の発明のインクジェットプリンタヘッドの製造方法は、前面に列状に配置された複数個のノズルを有する複数のフロントヘッドユニットと、前記各フロントヘッドユニットの前記前面を支持するとともに、そのノズル列が露出できる開口窓を有するカバープレートとを、前記フロントヘッドユニットおよびカバープレートの前記前面と反対側の裏面と対向するホルダ部材の底板における下面に接着剤にて固定してなるインクジェットヘッドユニットの製造方法において、前記カバープレートに並列状に穿設された前記各開口窓に対して前記ノズル列が露出された状態で、前記ノズル列と平行に並列配置された一対のフロントヘッドユニットをその前記前面が位置するようにセットし、次いで、前記カバープレートの前記裏面に対して、前記各フロントヘッドユニットの前記前面を支持するとともに、そのノズル列が前記各開口窓から露出するように前記各フロントヘッドユニットが位置決めされて接着固定され、次いで、前記並列配置されて隣接する前記一対のフロントヘッドユニットの配置位置の中間位置に対応し、且つ前記並列状に穿設された前記開口窓の間のカバープレートの裏面に対応するように、前記底板に穿設された貫通孔の位置を設定した後、前記カバープレートの裏面と、前記フロントヘッドにおける裏面の前記隣接する側縁に対応する位置と、前記底板との三者を固定するように、接着剤を前記貫通孔に充填することを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面について説明する。図１は、本発明を適用するインクジェット記録装置の概略平面図、図２は走査キャリッジに装着したインクジェットヘッドユニットの平面図、図３は走査キャリッジに装着したインクジェットヘッドユニットの側断面図、図４は走査キャリッジとインクジェットヘッドユニットとを分離した状態を示す斜視図、図５はインクジェットヘッドユニットの側断面図、図６は  フロントヘッドユニット付きのカバープレートをホルダ部材に接着・固定する方法を示す要部断面図、図７はホルダ部材と、カバープレートに固定した複数のフロントヘッドユニットの斜視図、図８はホルダ部材の平面図、図９はホルダ部材に対するインクジェットヘッドユニット付きカバープレートの固定状態を示す要部断面図である。
【００１１】
まず、図１を参照して、インクジェット記録装置１の要部について説明すると、インクジェット記録装置１の本体ケース２内のフレーム４に、左右方向（図１で矢印Ｘ方向、以下、主走査方向という）に長手の主ガイドレール３及び副ガイドレール４５の両端を固定する。該主ガイドレール３及び副ガイドレール４５には、インクジェットヘッドユニット５を着脱可能に装着した走査キャリッジ６が左右往復移動可能に装着されており、図示しないタイミングベルトと駆動モータ等の駆動手段により、所定範囲内で主走査方向に往復動させるように構成されている。被記録媒体の一例としての用紙Ｐは図１においてＹ方向（以下、副走査方向という）に搬送される。そのために、図３に示すように、前記インクジェットヘッドユニット５より下方位置に搬送方向上流側の一対の搬送ローラ１２ａ，１２ｂと下流側の一対の搬送ローラ１２ｃ，１２ｄ等からなる搬送装置を備えている。
【００１２】
前記インクジェットヘッドユニット５は、下面のフロントヘッドユニット１０と、４つの色のインクを個別に供給できる４つの流路が一体的に形成された容器筐２４とを、上面開放筐状のホルダ部材７に搭載した構成であり、このホルダ部材７は後に詳述するように走査キャリッジ６に対して略水平方向に着脱可能に連結されている。
【００１３】
図１において、用紙Ｐの搬送面よりも下方には、４色（マゼンタ（赤色）、イエロー（黄色）、シアン（青色）、ブラック（黒色））のインクを別個に収納できる４つのインク供給源としてのインクカートリッジ８（個別の符号は８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ）が横一列状に配置されている。この各インクカートリッジ８ａ〜８ｄにそれぞれ基端が連結された合成樹脂製等の可撓性を有するインク供給管１１（個別の符号は１１ａ〜１１ｄ）の先端部は、前記走査キャリッジ６内に固定されたインク供給用のジョイント部材９に連結し、そのジョイント部材９から前記容器筐２４内のインク流路を介してフロントヘッドユニット１０にインクが供給されるように構成されている。
【００１４】
実施形態においては、２つのフロントヘッドユニット１０が平行状に配置され各フロントヘッドユニット１０には、多数のノズルが列状に並んだそのノズルの列が２列あり、ノズルの列は副走査方向（図１のＹ方向）に延びるように配置されている。後述するように、カラーの画像形成のために、各ノズルの列毎に４色（マゼンタ（赤色）、イエロー（黄色）、シアン（青色）、ブラック（黒色））別に区分されている。各色のインクは各フロントヘッドユニット１０の下面のノズルから下向きに吐出され、用紙Ｐの表面に付着させるものである（図３参照）。
【００１５】
また、図１の本体ケース２の左端部（走査キャリッジ６の移動範囲内の端部）には、回復動作（吸引パージ）のための吸引キャップ１３と、各フロントヘッドユニット１０の表面を拭き清掃するためのワイパーブレード１４とが、前記フロントヘッドユニット１０と対向するように配置されており、吸引パージ時には、吸引キャップ１３がフロントヘッドユニット１０の前面（下面）のノズル部を覆うように接近密着するように構成されている。前記吸引キャップ１３に接続した吸引パイプ１５は図示しない吸引ポンプを介して、廃棄タンク、例えば、前記インクカートリッジ８（８ａ〜８ｄのうちの１つ）における廃棄区域に接続されており、吸引パージにより吸い出される廃棄インクが前記箇所（廃棄区域）に排出されるようになっている。なお、回復動作のための装置としては、上記の吸引による方法のほか、ヘッドのインクの供給側からインクに高い圧力を付与する方法もある。
【００１６】
図２〜図５を参照しながら、インクジェットヘッドユニット５及び走査キャリッジ６の構成を詳述する。まず、走査キャリッジ６は、図２、図３及び図４に示すように、前記主ガイドレール３に被嵌する基部６ａと、該基部６ａから本体ケース２の前方（前記インクカートリッジ８の配置位置と反対側）に開放された収納空間を有するジョイント収納部６ｂと、該ジョイント収納部６ｂからさらに前方に延びる左右一対の支持枠６ｃ，６ｃとが合成樹脂材にて一体成形されたものである。
【００１７】
そして、前記ジョイント収納部６ｂに内に固定される合成樹脂製のジョイト部材９は、左右に長い密閉箱体であって、図２に示すように、ジョイト部材９の左右両側の開口部内に設けた接続口１６ａ〜１６ｄには、前記各インクカートリッジ８ａ〜８ｄに接続した合成樹脂製の供給管１１ａ〜１１ｄの他端を嵌合させる。その場合、図３及び図４に示すように、ジョイント収納部６ｂの左右両側方に切欠き溝２０、２０を形成し、該切欠き溝２０、２０内に供給管１１ａ〜１１ｄの中途部を通過させることにより、各供給管１１ａ〜１１ｄが略水平状態のまま前記ジョイント部材９の接続口１６ａ〜１６ｄに対して接続できるように構成されている。
【００１８】
なお、前記ジョント部材９内には、前記接続口１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄの夫々がインク吐出口１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄに連通するように流路（図示せず）が設けられている。各インク吐出口１９ａ〜１９ｄは、ジョイント部材９の前面から前向きで略水平状に突出形成されている。
【００１９】
他方、ポリプロエチレン、ポリプロピレン等の合成樹脂材の射出形成品からなるホルダ部材７の底板７ａ上には、前記容器筐２４を固定する。容器筐２４内の４つの流路には４色のノズル列に対応して色インクが溜まり且つ気泡を捕捉できるエアトラップ２３（各色毎の個別の符号は２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ）が形成されている。
【００２０】
前記容器筐２４には、４つのインク導入口２１（個別の符号は２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ）が後向き略水平状に突出形成されており、前記走査キャリッジ６内のジョイント部材９における前記各インク吐出口１９（個別の符号は１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ）に対面する高さ位置にある。インク導入口２１とインク吐出口１９とを接続する場合には、前記各インク吐出口１９ａ〜１９ｄに被嵌させた筒状のシールリング２２を介して、各インク導入口２１ａ〜２１ｄ毎にその外周が密閉されるように構成する。シールリング２２は弾性体として、シリコーンゴム、ウレタンゴム、ニトリロゴム（ＮＢＲ）、イソプレンゴム、ブチレンゴム、フッ素系ゴム等にて構成することが好ましい。従って、インクは各インクカートリッジ８から供給管１１、ジョント部材９を経て各インク導入口２１から各エアトラップ２３に入って各ノズル列に供給される。
【００２１】
次に、フロントヘッドユニット１０の構成及び、この複数のフロントヘッドユニットにおけるノズル列の配置間隔を精度良く、保持しながら前記ホルダ部材７の底板７ａの下面に対して固定する構成及びその方法について説明する。
【００２２】
まず、フロントヘッドユニット１０及びその各構成部品の詳細について説明する。フロントヘッドユニット１０は、図１０に示すように、複数枚の金属板製の積層型のキャビティープレートユニット２７と、該キャビティプレートユニット２７に対して接着剤または接着シート２９（図１４参照）を介して接着・積層されるプレート型の圧電アクチュエータ２８と、その上面に外部機器との電気的接続のために、フレキシブルフラットケーブル３５が重ね接合されて構成されている。
【００２３】
また、後述するように、フロントヘッドユニット１０の裏面側であって、最上層のベースプレート５３の一端部に穿設された供給孔５９ａの上面には、容器筐２４から供給されるインク中の塵除去のためのフィルタ６０が予め接着剤にて固定されている（図９参照）。
【００２４】
前記キャビティープレートユニット２７は、図１１及び図１２に示すように構成されている。すなわち、ノズルプレート５４に、二枚のマニホールドプレート５０、５１、スペーサプレート５２及びベースプレート５３の４枚の薄い金属板をそれぞれ接着剤にて重ね接合して積層した構造であり、実施形態では、後者の４枚のプレートは、それぞれ４２％ニッケル合金鋼板製で、５０μｍ〜１５０μｍ程度の厚さを有する。ノズルプレート５４には第１の方向（長辺方向）に沿って２列の千鳥配列状にノズル５５が設けられている。即ち、前記第１の方向に延びる２つの平行状の基準線５４ａ、５４ｂに沿って、微小ピッチＰの間隔で千鳥状配列にて多数個のノズル５５が穿設されている。前記二枚のマニホールドプレート５０、５１には、インク通路５０ａ、５１ａが、前記ノズル５５の列の両側に沿って延びるように形成されている。但し、下側のマニホールドプレート５０におけるインク通路５０ａは、当該マニホールドプレート５０の上側にのみ開放するように凹み形成されている（図１２参照）。上側マニホールドプレート５１におけるインク通路５１ａはマニホールドプレート５１の板厚さを貫通するように形成され、このインク通路５０ａ、５１ａは、上側のマニホールドプレート５１に対する前記スペーサプレート５２の積層により密閉される構造になっている。
【００２５】
また、前記ベースプレート５３には、その長辺（前記第１の方向）に沿う中心線に対して直交する第２の方向（短辺方向）に延びる細幅の圧力室５７の多数個が穿設されている。そして、図１２に示すように、前記中心線を挟んで左右両側にて平行状の長手基準線５３ａ、５３ｂを設定すると、前記中心線より左側の圧力室５７の先端５７ａは前記左側の長手基準線５３ｂ上に位置し、逆に前記長手中心線より右側の圧力室５７の先端５７ａは前記右側の長手基準線５３ａ上に位置し、且つこの左右の圧力室５７の先端５７ａが交互に配置されているので、左右両側の圧力室５７は一つおきに互いに逆方向に延びるように交互に配置されていることになる。
【００２６】
この各圧力室５７の先端５７ａは、前記スペーサプレート５２及び両マニホールドプレート５０、５１に千鳥状配列にて穿設されている微小径の連通路５６、５６、５６を介してノズルプレート５４におけるノズル５５に連通している。一方、前記各圧力室５７の他端５７ｂは、前記スペーサプレート５２における左右両側部位に穿設された貫通孔５８を介して、前記両マニホールドプレート５０、５１におけるインク通路５０ａ、５１ａに連通している。
【００２７】
前記各圧力室５７の他端５７ｂは、図１２、図１４に示すように、ベースプレート５３の下面側にのみ開口するように凹み形成されているものである。また、最上層のベースプレート５３及びスペーサプレート５２の一端部には、インク流路５０ａ，５１ａに連通する供給孔５９ａ，５９ｂが穿設されている。
【００２８】
これにより、前記前記ベースプレート５３及びスペーサプレート５２の一端部に穿設の供給孔５９ａ，５９ｂから前記インク通路５０ａ、５１ａ内に流入したインクは、このインク通路５１ａから前記各貫通孔５８を通って前記各圧力室５７内に分配されたのち、この各圧力室５７内から前記連通路５６、５６、５６を通って、当該圧力室５７に対応するノズル５５に至るという構成になっている（図１１参照）。
【００２９】
一方、前記圧電アクチュエータ２８は、図１３、図１４に示すように、複数枚の圧電シート６１を積層した構造で、特開平４−３４１８５１号公報に記載のものと同様に、前記各圧電シート６１のうち最下段の圧電シート６１とそれから上方へ数えて偶数番目の圧電シート６１の上面（広幅面）には、前記キャビティープレートユニット２７における各圧力室５７の箇所ごとに細幅の個別電極（図示せず）が、第１の方向（長辺方向）に沿って列状に形成されている。下から奇数段目の圧電シート６１の上面（広幅面）には、複数個の圧力室５７に対して共通のコモン電極（図示せず）が形成されている。前記最上段のトップシートの上面には、前記各個別電極の各々に対して電気的に接続した表面電極６２と、前記コモン電極に対して電気的に接続した表面電極６３とが設けられている（図１３参照）。
【００３０】
そして、このような構成のプレート型の圧電アクチュエータ２８は、前記キャビティープレートユニット２７に対して、当該圧電アクチュエータ２８における各個別電極が前記キャビティープレートユニット２７における各圧力室５７の各々に対応するように積層固定される。また、この圧電アクチュエータ２８における上側の表面には、前記フレキシブルフラットケーブル３５が重ね固定されることにより、このフレキシブルフラットケーブル３５における各種の配線パターン（図示せず）が、前記各表面電極６２、６３に電気的に接合される（図１０参照）。
【００３１】
この構成において、前記圧電アクチュエータ２８における各個別電極のうち任意の個別電極と、コモン電極との間に電圧を印加することにより、圧電シート６１のうち前記電圧を印加した個別電極に対応する部分に圧電による積層方向の歪みが発生し、この歪みにて圧力室５７内のインクが、ノズル５５から液滴状に噴出して、所定の印字が行われる。
【００３２】
前記の並列すべきフロントヘッドユニット１０の個数は２及び４であって、２個のフロントヘッドユニット１０を一対とするように構成することができ、フロントヘッドユニットにおけるキャビティプレートユニット２７は金属材料の他、セラミックス材であっても良い。さらに、本発明のインクジェットプリンタの駆動手段は、上記のプレート状の圧電アクチュエータ２８の他の形式であっても良いし、静電気により、圧力室の背面を覆う振動板を振動させてインクをノズル５５から吐出させる構成であっても良い。
【００３３】
次に、前記複数（本実施の形態では２個で一対）のフロントヘッドユニット１０をホルダ部材７に組み付けする構成及びその方法について説明すると、図６、図７に示すように、まず、薄金属板製のカバープレート３１に対して前記２つのフロントヘッドユニット１０、１０を位置決めして並列状に接着・固定する。その場合、カバープレート３１には、前記各フロントヘッドユニット１０におけるノズルプレート５４の外周縁に対して適宜の隙間寸法を隔てて囲むようにする２つの開口窓３１ａ、３１ａをプレス加工にて穿設しておく。
【００３４】
他方、各フロントヘッドユニット１０におけるノズルプレート５４の長手方向の前後端部には予め、位置決め孔６４、６５を穿設しておく（図１１参照）。図６に示す位置決めのための治具６６の表面には、前記各フロントヘッドユニット１０における位置決め孔６４、６５に嵌まる位置決めピン６７、６７を上向きに突設しておき、この治具６６にカバープレート３１を載置した後、当該カバープレート３１の裏面のうち、前記開口窓３１ａより外周であって、フロントヘッドユニット１０の表面と対峙する面積区域にエポキシ系樹脂等の熱硬化型接着剤を塗布し、次いで、前記治具６６における位置決めピン６７、６７に、前記各位置決め孔６４、６５を嵌め入れて各フロントヘッドユニット１０、１０をカバープレート３１に押圧した状態で、加熱することにより、カバープレート３１に対して、前記２つのフロントヘッドユニット１０、１０を所定間隔で且つ平行状に配置固定する。その場合、カバープレート３１の厚さはノズルプレート５４よりもわずかに厚いことが望ましい。
【００３５】
そして、このカバープレート３１を前記ホルダ部材７の底板７ａの下面側に接着・固定するに際して、図７に示すように、底板７ａの広幅面の略中央部位には、前記並列させた２つのフロントヘッドユニット１０、１０の配置位置の略中間に列状に並ぶような複数の貫通孔６９を予め穿設しておく。また、前記底板７ａの下面側には、前記各フロントヘッドユニット１０が嵌まり得る空所７１を凹み形成しておく。
【００３６】
カバープレート３１及び複数のフロントヘッドユニット１０、１０をホルダ部材７の下面側に対峙させ、底板７ａの上面側から、熱可塑性等の接着剤７０を前記各貫通孔６９に垂らして、前記カバープレート３１の裏面（フロントヘッドユニット１０の裏面の一部にわたっても良い）と底板７ａとを連結固定するのである（図９参照）。このように、予め、１枚の金属製のカバープレート３１に対して複数のフロントヘッドユニット１０をその配置間隔や平行度が所定の精度（許容される誤差範囲内）で固定（接着）されたものを、カバープレート３１よりも温度膨張係数（線膨張係数）の大きいホルダ部材７の底板７ａに連結するとき、当該カバープレート３１の広幅面の略中央部位と底板７ａの略中央部位のみを接着・固定すれば、環境の温度変化に応じて底板７ａの寸法全体が膨張変位もしくは収縮変位したとしても、当該底板７ａの幅方向（複数のフロントヘッドユニット１０の並列配置方向）の中央位置ひいてはカバープレート３１との連結部位は位置ずれしない。
【００３７】
特に、カバープレート３１に対するフロントヘッドユニット１０の接着強度を強く、カバープレート３１と底板７ａとの接着強度を相対的に弱く設定しておけば、環境温度変化による複数のフロントヘッドユニット１０のノズル５５間の寸法の変化は金属製であるカバープレート３１の温度膨張係数にのみ依存し、合成樹脂製の底板７ａの温度変化による膨張または収縮の影響を受けないのである。
【００３８】
なお、カバープレート３１の外周部位と底板７ａの外周との隙間は、接着強度が弱く、インクや塵等がカバープレート３１の外周縁からホルダ部材７側に侵入するのを防止するシリコーンゴム等のシール材７２にて封止しておくことが好ましい。
【００３９】
上述のようにホルダ部材７の底板７ａにフロントヘッドユニット１０を固定した後に、前記容器筐２４を底板７ａの上面に固定すれば、図５に示すように、前記容器筐２４内の各エアトラップ２３内の各色毎にインクがフィルタ２５を通過して、通路２６から管状部材７３を介して各キャビティープレートユニット２７の上面のフィルタ６０から供給孔５９ａ内にインクが供給されるのである。
【００４０】
また、前記ホルダ部材７の上面側には、図２、図３及び図４に示すように、制御用回路基板の一例としての印刷回路基板３２が固定されており、該印刷回路基板３２の上面には、横長のコネクタ３３が、前記主ガイドレール３と略平行状に固定されている。該コネクタ３３は本体部３３ａに対して上下回動する上蓋体３３ｂを有し、本体部３３ａの上面には、その長手方向に一定ピッチ（実施例では0.5mピッチ）で多数の接点が配置されている。図示しないコンピュータ等の外部機器もしくは本体ケース２内のコントローラに一端が接続されたフレキシブルなフラットケーブル３４の他端の各端子部を、前記各接点に合わせるようにして本体部３３ａ上に搭載し、上蓋体３３ｂを閉めると、各端子と接点との電気的導通が可能となる。他方、前記印刷回路基板３２の下面側に一端を半田固定したフラットケーブル３５は、前記容器筐２４の外側であって、前記インク導入口１９の配置側と反対側面を介して、前記フロントヘッドユニット１０におけるアクチュエータ２８に固定して電気的に接続する。
【００４１】
これにより、通常、フラットケーブル３４がコネクタ３３に接続されている状態では、前記フラットケーブル３４を介して、図示しないコンピュータ等の外部機器もしくは本体ケース２内のコントローラから画像形成のための指令及び画像データ等の駆動電気信号を印刷回路基板３２に伝送し、前記アクチュエータ２８を駆動させる。
【００４２】
そして、後述するように、走査キャリッジ６に対してホルダ部材７を取り外すに際しては、前記上蓋体３３ｂを上方に開くと、本体部３３ａの接点とフラットケーブル３４の各端子部とが簡単に外れるので、ホルダ部材７のメインテナンスや交換作業が至極容易となる。
【００４３】
次に、前記走査キャリッジ６に対するホルダ部材７の着脱及び固定のための構成について説明する。図２、図３及び図４はその一実施形態を示し、前記走査キャリッジ６における左右両側の板状の支持枠６ｃ，６ｃ（支持部の一例）の各内面の下端縁等には、略水平状にて前方に延びるガイドレール４０、４０が設けられており、ホルダ部材７の左右両側外面には、前記各ガイドレール４０に被嵌する凹溝状の案内溝４１が形成されている。このガイドレール４０と案内溝４１とは、前記フロントヘッドユニット１０のノズルの配置面と略平行の方向に前記ジョント部材９に接近案内するための一対の支持手段の一例となる。ホルダ部材７側に突条のガイドレールを形成し、走査キャリッジ６の支持枠６ｃ，６ｃ側に凹溝を形成しても良い。
【００４４】
また、平面視略コ字状の屈曲させた金属製ワイヤ等からなる緊張固定具４２の両足４２ｂ，４２ｂの端部を内向きに折り曲げた両基端部４２ａ，４２ａを、前記ホルダ部材７の左右両側側面の前部位（基部６ａから遠く離れた側）に回動可能に装着しておく。
【００４５】
他方、前記基部６ａとジョイント収納部６ｂとの間であって、走査キャリッジ６上面には、前記緊張固定具４２の両足４２ｂ，４２ｂの先端間を繋いだ係合部４２ｃが嵌まり係合する溝状の係合固定部４３を形成しておく。
【００４６】
前記の構成によれば、ホルダ部材７内のフロントヘッドユニット１０や容器筐２４を交換する等のメインテナンスのときには、前述のように、コネクタ３３に対してフラットケーブル３４を外した後、前記緊張係合具４２の係合部４２ｃを走査キャリッジ６の係合固定部４３から外して水平方向に抜き出し、所定の交換作業等を実行したのち、図４に示すように、主ガイドレール３に装着された走査キャリッジ６に対してホルダ部材７が分離された状態から、走査キャリッジ６の左右両側の支持枠６ｃ，６ｃの間に、フロントヘッドユニット１０が下面に装着されたホルダ部材７を略水平状に挿入する。つまり、前記走査キャリッジ６に対してホルダ部材７を、その後端部の後向きのインク導入口２１と、走査キャリッジ６における前向きのインク吐出口１９とを対向させて挿入する。これにより、ホルダ部材７の左右両側の案内溝４１、４１が支持枠６ｃ，６ｃの内面のガイドレール４０、４０に案内されて、全ての前記インク導入口２１が対応するインク吐出口１９における筒状のシールリング２２に嵌まりながら、各インク吐出口１９と対面当接し、両流路が連通する状態となる。この状態で、係合手段としての前記緊張固定具４２を、その左右両側足４２ｂ，４２ｂが走査キャリッジ６の左右両側の支持枠６ｃ，６ｃの外側を囲むようにして回動させ、緊張固定具４２自体の弾性力を利用して、係合部４２ｃを、走査キャリッジ６における上面の溝状の係合固定部４３に係合固定するのである。これにより、ホルダ部材７が走査キャリッジ６から外れないようになると共に、前記全てのインク導入口２１が対応するインク吐出口１９と密接でき、その箇所からのインクの漏出を確実に防止することができるのである。
【００４７】
前記の係合固定作業を実行した後、フラットケーブル３４の端子部を、コネクタ３３の本体部３３ａにおける各接点に合わせ、上蓋体３３ｂを閉じれば、電気的接続作業も終了できる。このフラットケーブル３４及びコネクタ３３が走査キャリッジ６及びホルダ部材７の上面側（フロントヘッドユニット１０のノズルの配置面と反対側）に配置されていることにより、メインテナンスの作業者は大きい作業空間でフラットケーブル３４の着脱作業が至極簡単にできるのである。
【００４８】
走査キャリッジ６とホルダ部材７とを外れ不能に連結係合するための係合手段は、前述のコ字状の緊張固定具４２を走査キャリッジ６側に基端を回動可能に装着し、ホルダ部材７側に溝状の係合固定部４３を設けても良い。また、前記ワイヤ状の緊張固定具４２に代えて、フックレバー状のものにて前記両者を係脱するように構成しても良い。
【００４９】
そして、ホルダ部材７の前端側の略水平状の案内溝４４に対して、副ガイドレール４５（図３参照）を嵌め入れ、該副ガイドレール４５を前記本体ケース２のフレーム４等に固定すれば、一方のガイド部材としての主ガイドレール３と、他方のガイド部材としての副ガイドレール４５とにより、インクジェットヘッドユニット５は両端支持され、ホルダ部材７の下面のフロントヘッドユニット１０のノズル面と、用紙Ｐの搬送経路との隙間を一定に保持しながら、インクジェットヘッドユニット５を主走査方向に往復移動させることができるのである。
【００５０】
【発明の効果】
以上に詳述したように、請求項１に記載の発明のインクジェットプリンタヘッドは、前面に列状に配置された複数個のノズルを有する複数のフロントヘッドユニットと、前記各フロントヘッドユニットの前記前面を支持するとともに、そのノズル列が露出できる開口窓を有するカバープレートとを、前記フロントヘッドユニットおよびカバープレートの前記前面と反対側の裏面と対向するホルダ部材の底板における下面に接着剤にて固定してなるインクジェットヘッドユニットにおいて、前記カバープレートには、前記各開口窓に対して前記ノズル列が露出された状態で、前記ノズル列と平行に並列配置された一対のフロントヘッドユニットの前記前面が位置するように、並列状に穿設された前記開口窓が設けられ、予め前記カバープレートの前記裏面に対して、前記各フロントヘッドユニットの前記前面を支持するとともに、そのノズル列が前記各開口窓から露出するように、前記各フロントヘッドユニットが位置決めされて接着固定され、前記底板に穿設された貫通孔の位置が、前記並列配置されて隣接する前記一対のフロントヘッドユニットの配置位置の中間位置に対応し、且つ前記並列状に穿設された前記開口窓の間のカバープレートの裏面に対応するように設定され、前記カバープレートの裏面と、前記フロントヘッドにおける裏面の前記隣接する側縁に対応する位置と、前記底板との三者を、前記貫通孔に充填される接着剤が介在することで固定されていることを特徴とするものである。
【００５１】
このように構成すれば、予め、１枚のカバープレートに対して複数のフロントヘッドユニットをその配置間隔や平行度が所定の精度（許容される誤差範囲内）で固定（接着）されたものを、カバープレートとは温度膨張係数の大きく異なるホルダ部材の底板に連結するとき、当該カバープレートの広幅面の略中央部位と底板の略中央部位のみを接着・固定すれば、環境の温度変化に応じて底板の寸法全体が膨張変位もしくは収縮変位したとしても、ノズル列の間隔精度や平行度を一定にでき、画像品質が環境温度により劣化されない。特にカラー画像を形成するものでは、色ずれが発生しないという効果を奏する。
【００５２】
他方、請求項２に記載の発明のインクジェットプリンタヘッドの製造方法は、前面に列状に配置された複数個のノズルを有する複数のフロントヘッドユニットと、前記各フロントヘッドユニットの前記前面を支持するとともに、そのノズル列が露出できる開口窓を有するカバープレートとを、前記フロントヘッドユニットおよびカバープレートの前記前面と反対側の裏面と対向するホルダ部材の底板における下面に接着剤にて固定してなるインクジェットヘッドユニットの製造方法において、前記カバープレートに並列状に穿設された前記各開口窓に対して前記ノズル列が露出された状態で、前記ノズル列と平行に並列配置された一対のフロントヘッドユニットをその前記前面が位置するようにセットし、次いで、前記カバープレートの前記裏面に対して、前記各フロントヘッドユニットの前記前面を支持するとともに、そのノズル列が前記各開口窓から露出するように前記各フロントヘッドユニットが位置決めされて接着固定され、次いで、前記並列配置されて隣接する前記一対のフロントヘッドユニットの配置位置の中間位置に対応し、且つ前記並列状に穿設された前記開口窓の間のカバープレートの裏面に対応するように、前記底板に穿設された貫通孔の位置を設定した後、前記カバープレートの裏面と、前記フロントヘッドにおける裏面の前記隣接する側縁に対応する位置と、前記底板との三者を固定するように、接着剤を前記貫通孔に充填することを特徴とするものである。このようにカバープレートとホルダ部材の底板との接着固定箇所を工夫するだけで、画像品質が環境温度により劣化させないようにすることができ、この方法によれば製造コストを上昇させることもないという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態によるインクジェット記録装置の平面図である。
【図２】インクジェットヘッドユニットの平面図である。
【図３】インクジェットヘッドユニットの側面図である。
【図４】走査キャリッジに対してホルダ部材を外した状態の斜視図である。
【図５】ホルダ部材の側断面図である。
【図６】フロントヘッドユニット付きのカバープレートをホルダ部材に接着・固定する方法を示す要部断面図である。
【図７】ホルダ部材及びフロントヘッドユニット付きのカバープレートの斜視図である。
【図８】ホルダ部材の正面図である。
【図９】図８のIX−IX栓矢視断面図である。
【図１０】フロントヘッドユニットの各部品の斜視図である。
【図１１】キャビティプレートユニットの構成不品を示す斜視図である。
【図１２】キャビティプレートユニットの要部を示す斜視図である。
【図１３】キャビティプレートユニットに圧電アクチュエータを積層する位置関係を示す斜視図である。
【図１４】フロントヘッドユニットの要部拡大断面図である。
【符号の説明】
３    主ガイドレール
５    インクジェットヘッドユニット
６    走査キャリッジ
７    ホルダ部材
７ａ      底板
９    ジョイント部材
１０    フロントヘッドユニット
１１    インク供給管
１９    インク吐出口
２１    インク導入口
２４    容器筐
２７    キャビティプレートユニット
２８    圧電アクチュエータ
３１    カバープレート
３ａ    開口窓
３２    印刷回路基板
３５    フレキシブルフラットケーブル
５４    ノズルプレート
５５    ノズル
６９    貫通孔
７０    接着剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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