(57)【要約】【課題】液滴吐出ヘッドのヘッドカバーとノズル形成基板との密着性を向上させる。【解決手段】ノズル形成基板１７と、前記ノズル形成基板１７が固定されるヘッドケース１８とを備えた液滴吐出ヘッド１０の、前記ノズル形成基板１７の一部を被覆して前記ヘッドケース１８に取付けられるヘッドカバー１９であって、前記ノズル形成基板１７の前記ノズル開口１６を露出して前記ノズル形成基板１７に重畳するフレーム部４０と、前記フレーム部４０の外周縁から前記ヘッドケース１８の側面側に延出した側壁部４４と、前記側壁部４４から先端部４５ａを側方に向けて延出した止着耳片部４５と、を有し、前記止着耳片部４５は、前記ヘッドケース１８の取付部４８に設けられた止着部材４６を挿通する止着孔４７が形成されているとともに、前記側壁部４４側の基端部４５ｂよりも前記先端部４５ａが前記取付部４８側に近づく方向に傾斜していることを特徴とする。【選択図】図７
2009045884.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル開口を有するノズル形成基板と、前記ノズル形成基板が固定されるヘッドケースとを備えた液滴吐出ヘッドの、前記ノズル形成基板の一部を被覆して前記ヘッドケースに取付けられるヘッドカバーであって、
前記ヘッドケースへの取付け状態で、前記ノズル形成基板の前記ノズル開口を露出して前記ノズル形成基板に重畳するフレーム部と、
前記フレーム部の外周縁から前記ヘッドケースの側面側に延出した側壁部と、
前記側壁部から先端部を側方に向けて延出した止着耳片部と、を有し、
前記止着耳片部は、前記ヘッドケースの取付部に突設して設けられた止着部材を挿通する止着孔が形成されているとともに、前記側壁部側の基端部よりも前記先端部が前記取付部側に近づく方向に傾斜していることを特徴とするヘッドカバー。
【請求項２】
前記側壁部は、前記フレーム部の外周縁からの延出部が一体に形成され、
前記止着耳片部は、対向する２つの前記側壁部から前記先端部を側方に向けて延出していることを特徴とする請求項１に記載のヘッドカバー。
【請求項３】
ノズル開口を有するノズル形成基板と、前記ノズル形成基板が固定されるヘッドケースと、前記ノズル形成基板の一部を被覆して前記ヘッドケースに取付けられるヘッドカバーと、を有する液滴吐出ヘッドの製造方法であって、
前記ヘッドカバーは、前記ヘッドケースへの取付け状態で前記ノズル形成基板の前記ノズル開口を露出して前記ノズル形成基板に重畳するフレーム部と、
前記フレーム部の外周縁から前記ヘッドケースの側面側に延出した側壁部と、
前記側壁部から先端部を側方に向けて延出した止着耳片部と、を有し、
前記止着耳片部は、前記ヘッドケースの取付部に突設して設けられた止着部材を挿通する止着孔が形成されているとともに、前記側壁部側の基端部よりも前記先端部が前記取付部側に近づく方向に傾斜され構成されており、
前記止着耳片部の前記止着孔内に前記止着部材を挿通して、前記止着耳片部の前記先端部を前記取付部の取付面に当接させて、前記止着耳片部を前記取付面側に押圧して前記ヘッドカバーを前記ヘッドケースに取付けることを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記止着耳片部の前記止着孔内に挿通された前記止着部材の前記先端部をかしめることによって、前記ヘッドカバーを前記ヘッドケースに取付けることを特徴とする請求項３に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記止着部材は樹脂で形成されており、
前記止着耳片部の前記止着孔内に挿通された前記止着部材の前記先端部を熱で溶融させてかしめることを特徴とする請求項３または４に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記止着耳片部は金属の薄板で形成され、前記止着耳片部の前記側壁部側の基端部から前記先端部までの面と前記フレーム部が形成する面とがなす角度は、１０度から２０度であることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記止着耳片部は金属の薄板で形成され、前記止着耳片部の前記側壁部側の基端部から前記先端部までの面と前記フレーム部が形成する面とがなす角度は、１１度から１７度であることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出ヘッドのノズル形成基板の一部を覆うように取付けられるヘッドカバーおよび液滴吐出ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ノズルから液状体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドは、例えば、プリンタ等の画像記録装置および液晶表示装置のカラーフィルタの製造等に用いられる液滴吐出装置に適用される。この液滴吐出ヘッドは、ノズルが形成されたノズル形成基板の一部を覆うように金属製のヘッドカバーが取付けられている。このヘッドカバーは、記録媒体とノズル形成基板との間に配設され、ノズル形成基板を保護し、外部からの衝撃等で各部が傷つけられることを防止するためのものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−７４６７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、この種の液滴吐出ヘッドは、画質向上等の要求に応えるため、液滴吐出ヘッドのノズルと記録媒体との距離を縮めて描画精度の向上を図る傾向がある。また、高速化のための軽量化およびコストダウンの要求もある。そのため、ヘッドカバーの肉厚を薄くする必要が生じている。ヘッドカバーの肉厚を薄くすると、ヘッドカバーの強度の低下により、ヘッドカバーとノズル形成基板との密着性が低下してしまう可能性がある。密着性が低下すると、ヘッドカバーとノズル形成基板との隙間もしくは段差により、記録媒体の詰りやヘッドカバーの変形等の不具合が発生する惧れがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
（適用例１）ノズル開口を有するノズル形成基板と、前記ノズル形成基板が固定されるヘッドケースとを備えた液滴吐出ヘッドの、前記ノズル形成基板の一部を被覆して前記ヘッドケースに取付けられるヘッドカバーであって、前記ヘッドケースへの取付け状態で、前記ノズル形成基板の前記ノズル開口を露出して前記ノズル形成基板に重畳するフレーム部と、前記フレーム部の外周縁から前記ヘッドケースの側面側に延出した側壁部と、前記側壁部から先端部を側方に向けて延出した止着耳片部と、を有し、前記止着耳片部は、前記ヘッドケースの取付部に突設して設けられた止着部材を挿通する止着孔が形成されているとともに、前記側壁部側の基端部よりも前記先端部が前記取付部側に近づく方向に傾斜していることを特徴とするヘッドカバー。
【０００７】
この構成によれば、ヘッドカバーをヘッドケースに取付ける際、ヘッドカバーは、止着耳片部の先端部が基端部より取付部側に近づく方向に傾斜しているため、まず、止着耳片部の先端部がヘッドケースの取付面に当接する。取付治具により止着耳片部の面が取付面方向に押圧されると、当接した先端部を支点として基端部が取付面側に移動する。基端部が取付面側に移動させられると、取付治具による押圧力が側壁部を介してフレーム部に伝わり、フレーム部を取付面側に移動させる。その結果、ヘッドカバーのフレーム部を、ヘッドケースに固定されたノズル形成基板に押付けることができる。従って、ヘッドカバーのフレーム部とノズル形成基板との密着性を向上させ、ヘッドカバーのフレーム部とノズル形成基板との隙間や段差を防止することができる。
【０００８】
（適用例２）前記側壁部は、前記フレーム部の外周縁からの延出部が一体に形成され、前記止着耳片部は、対向する２つの前記側壁部から前記先端部を側方に向けて延出していることを特徴とする上記ヘッドカバー。
【０００９】
この構成によれば、ヘッドカバーの側壁部は、フレーム部の外周縁から延出している部分がいわゆる鉢巻き状に一体形成されている。そのため、対向する２つの側壁部から延出している止着耳片部を用いて、ヘッドカバーをヘッドケースの取付面に取付けた場合でも、フレーム部の変形を低減させることができ、フレーム部の全面をノズル形成基板に押付けることができる。従って、ヘッドカバーのフレーム部とノズル形成基板との隙間や段差を防止することができる。
【００１０】
（適用例３）ノズル開口を有するノズル形成基板と、前記ノズル形成基板が固定されるヘッドケースと、前記ノズル形成基板の一部を被覆して前記ヘッドケースに取付けられるヘッドカバーと、を有する液滴吐出ヘッドの製造方法であって、前記ヘッドカバーは、前記ヘッドケースへの取付け状態で前記ノズル形成基板の前記ノズル開口を露出して前記ノズル形成基板に重畳するフレーム部と、前記フレーム部の外周縁から前記ヘッドケースの側面側に延出した側壁部と、前記側壁部から先端部を側方に向けて延出した止着耳片部と、を有し、前記止着耳片部は、前記ヘッドケースの取付部に突設して設けられた止着部材を挿通する止着孔が形成されているとともに、前記側壁部側の基端部よりも前記先端部が前記取付部側に近づく方向に傾斜され構成されており、前記止着耳片部の前記止着孔内に前記止着部材を挿通して、前記止着耳片部の前記先端部を前記取付部の取付面に当接させて、前記止着耳片部を前記取付面側に押圧して前記ヘッドカバーを前記ヘッドケースに取付けることを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
【００１１】
この構成によれば、ヘッドカバーをヘッドケースに取付ける際、ヘッドカバーは、止着耳片部の先端部が基端部より取付部側に近づく方向に傾斜しているため、まず、止着耳片部の先端部がヘッドケースの取付面に当接する。取付治具によりヘッドカバーの止着耳片部の面を、ヘッドケースの取付面方向に押圧すると、当接した先端部を支点として取付治具により押圧される部分を力点とし基端部を作用点として、基端部が取付面方向に移動する。
【００１２】
基端部が取付面方向に移動すると、取付治具による押圧力が、基端部が有する側壁部を介してフレーム部に伝わり、フレーム部を取付面方向に移動させる。その結果、ヘッドカバーのフレーム部を、ヘッドケースに固定されたノズル形成基板に押付けることができる。従って、ヘッドカバーのフレーム部とノズル形成基板との密着性を向上させ、ヘッドカバーのフレーム部とノズル形成基板との隙間や段差の発生が低減された液滴吐出ヘッドを製造することができる。
【００１３】
（適用例４）前記止着耳片部の前記止着孔内に挿通された前記止着部材の前記先端部をかしめることによって、前記ヘッドカバーを前記ヘッドケースに取付けることを特徴とする上記液滴吐出ヘッドの製造方法。
【００１４】
（適用例５）前記止着部材は樹脂で形成されており、前記止着耳片部の前記止着孔内に挿通された前記止着部材の前記先端部を熱で溶融させてかしめることを特徴とする上記液滴吐出ヘッドの製造方法。
【００１５】
これらの構成によれば、かしめ治具により止着部材が溶融されかしめ部を形成することにより、止着部材が挿通された止着耳片部を、徐々に取付部方向に押圧しながら、止着耳片部を取付部に固定することができる。そのため、かしめ治具による押圧力を側壁部を介してフレーム部に伝え、フレーム部をヘッドケースに固定されたノズル形成基板に押付けることができる。従って、ヘッドカバーのフレーム部とノズル形成基板との密着性が向上した液滴吐出ヘッドを製造することができる。
【００１６】
（適用例６）前記止着耳片部は金属の薄板で形成され、前記止着耳片部の前記側壁部側の基端部から前記先端部までの面と前記フレーム部が形成する面とがなす角度は、１０度から２０度であることを特徴とする上記液滴吐出ヘッドの製造方法。
【００１７】
（適用例７）前記止着耳片部は金属の薄板で形成され、前記止着耳片部の前記側壁部側の基端部から前記先端部までの面と前記フレーム部が形成する面とがなす角度は、１１度から１７度であることを特徴とする上記液滴吐出ヘッドの製造方法。
【００１８】
これらの構成によれば、熱かしめ治具により、止着耳片部の止着孔内に挿通された樹脂製の止着部材を溶融させながら、金属の薄板で形成された止着耳片部を、取付面方向に徐々押圧しながら押し潰すことができる。そして、最後に止着部材でかしめ部を形成し、止着耳片部を取付面に固定することができる。このとき、止着耳片部の側壁部側の基端部から先端部までの面とフレーム部が形成する面とがなす角度は、１０度から２０度、さらに好ましくは、１１度から１７度に形成されていることによって、止着耳片部は、熱かしめ治具の押圧力による変形、撓みが低減され、当接した先端部を支点として基端部を取付面方向に移動することができる。
【００１９】
そのため、熱かしめ治具の押圧力を、側壁部を介してフレーム部に効率よく伝えることができる。その結果、ヘッドカバーのフレーム部をヘッドケースに固定されたノズル形成基板に押付けることができ、ヘッドカバーのフレーム部とノズル形成基板との密着性が向上した液滴吐出ヘッドを製造することができる。また、止着部材の先端部に形成されたかしめ部は、止着耳片部の止着孔の周囲に確実に形成され、かしめ強度を保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、実施形態を図面を参照して説明する。なお、以下の説明は、ヘッドカバーが装着された液滴吐出ヘッドが画像記録装置としてのプリンタに搭載される場合を例に挙げて行う。プリンタは、記録紙等の記録媒体の表面へインクを液滴として吐出し画像等の記録を行う装置である。
【００２１】
（プリンタの全体構成について）
画像記録装置としてのプリンタについて、図１を参照して説明する。図１はプリンタの概略構成を示す図である。図１中、Ｘ方向は、キャリッジが移動する主走査方向を示し、Ｙ方向は、記録媒体が移送される副走査方向を示している。Ｚ方向は、Ｘ方向およびＹ方向と直交する方向である。
【００２２】
図１に示すように、プリンタ１００は、液滴吐出ヘッド１０と、キャリッジ１０４と、キャリッジ移動機構１０５と、プラテンローラ１０６と、インクカートリッジ１０７と、ワイピング機構１１５と、キャッピング機構１２０とを備えている。
【００２３】
液滴吐出ヘッド１０は、キャリッジ１０４の記録媒体Ｐ側（図１中Ｚ方向下面）に取付けられ、記録媒体Ｐの表面にインクを液滴として吐出する。プラテンローラ１０６は、モータ１０３から駆動力を受け、記録媒体Ｐを副走査方向であるＹ方向に移送する。インクカートリッジ１０７は、インクを貯留し、キャリッジ１０４に着脱可能に装着される。インクカートリッジ１０７は、液滴吐出ヘッド１０にインクを供給する。
【００２４】
キャリッジ移動機構１０５は、タイミングベルト１０８と、駆動プーリ１１１と、従動プーリ１１２と、モータ１０９とを備えている。タイミングベルト１０８は、キャリッジ１０４が係止されており、駆動プーリ１１１と従動プーリ１１２とに張設されている。駆動プーリ１１１は、モータ１０９の出力軸に接続されている。
そのため、モータ１０９が作動すると、キャリッジ１０４は、プリンタ１００に架設されたガイドロッド１１０に案内されて、主走査方向であるＸ方向に往復移動する。
【００２５】
ワイピング機構１１５は、非記録時のキャリッジ１０４の待機位置であるホームポジションに設けられている。このワイピング機構１１５は、例えば、ゴムやエラストマー等の弾性部材により構成されたワイパーブレード１１６を有している。ワイパーブレード１１６は、その先端部が液滴吐出ヘッド１０の移動方向と交差する方向に向けて装着されている。そのため、液滴吐出ヘッド１０の通過に伴ってワイパーブレード１１６の先端部がノズル形成面を摺接し、液滴吐出ヘッド１０のノズル形成面が払拭される。
【００２６】
図１に示すように、キャッピング機構１２０は、ワイピング機構１１５に隣接して、ホームポジション若しくはその近傍に設けられている。キャッピング機構１２０は、液滴吐出ヘッド１０のノズル形成面に当接し得るトレイ状のキャップ部材１２１を有している。キャップ部材１２１は、Ｚ方向上部の空間が封止空部１２３として機能し、この封止空部１２３内に液滴吐出ヘッド１０のノズルを臨ませた状態でキャップ部材１２１がノズル形成面に密着するように構成されている。
【００２７】
また、キャッピング機構１２０には、ポンプユニット１２２が接続されており、このポンプユニット１２２の作動によって封止空部１２３内を負圧化することができる。ノズル形成面が密着した状態でポンプユニット１２２を作動させると、封止空部１２３内が負圧化され、液滴吐出ヘッド１０内のインクや気泡が吸引されてキャップ部材１２１の封止空部１２３内に排出されるようになっている。
【００２８】
（液滴吐出ヘッドについて）
液滴吐出ヘッドについて、図２および図３を参照して説明する。図２は液滴吐出ヘッドを斜め上方から見た分解斜視図、図３は液滴吐出ヘッドを斜め下方から見た分解斜視図である。図２および図３の示すＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向は、図１に示すＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向と同じである。
【００２９】
図２および図３に示すように、液滴吐出ヘッド１０は、供給針ユニット１２と、ヘッドケース１８と、流路ユニット１４を含むヘッドユニット２６と、ヘッドカバー１９と、を備えている。供給針ユニット１２は、インクカートリッジ１０７内のインクを液滴吐出ヘッド１０の内に導入するインク供給針１１が複数配設されている。
【００３０】
ヘッドケース１８は、供給針ユニット１２と配線基板２０とが取付けられるベース部２７と、ベース部２７の底部から下方に向けて延出し、開口面にヘッドユニット２６が取付けられる中空箱体状のケース部２８とにより構成される。ヘッドケース１８と供給針ユニット１２の材料としては、例えば、エポキシ系の合成樹脂等が好適に用いられる。
【００３１】
ヘッドケース１８のベース部２７には、配線基板２０が配設される基板配設部２３が区画されている。配線基板２０は、各種駆動信号用の電子部品が実装されるとともに、アクチュエータユニット１３のフレキシブルケーブル２４の一端側の端子が接続される図示しない接続端子が形成されている。配線基板２０は、図示しない制御装置からの図示しないＦＦＣ（フレキシブルフラットケーブル）等の制御ケーブルが電気的に接続されるコネクタ２５を備えている。
【００３２】
ヘッドユニット２６は、アクチュエータユニット１３と流路ユニット１４とから構成されており、これらを重ね合わせた状態で一体化してある。
【００３３】
アクチュエータユニット１３は、ノズル開口１６に対応する圧力室を形成した圧力室プレートと、連通口を形成した連通口プレートと、圧電素子を実装した振動子プレートとが積層され形成されている。また、ＴＣＰ（テープキャリアパッケージ）等のフレキシブルケーブル２４の一端の端子が、圧電素子の端子部に電気的に接続されている。アクチュエータユニット１３における圧電素子は、いわゆる撓み振動モードの圧電素子であり、圧電素子を駆動し撓み変形させると、圧力室の容積が変化し、ノズル開口１６から液滴としてのインク滴が吐出される。
【００３４】
流路ユニット１４は、供給口プレート３２と、リザーバプレート３４と、ノズル形成基板１７とにより構成されている。供給口プレート３２は、インク供給口３０とリザーバの圧力変動を緩和するコンプライアンス部３１とから形成されている。リザーバプレート３４は、インクカートリッジ１０７側から導入されたインクが供給される複数のリザーバ３３が形成されている。ノズル形成基板１７は、複数のノズル開口１６を有しており、複数のノズル開口１６は、列状に配設され複数のノズル列１５を形成している。
【００３５】
供給口プレート３２とリザーバプレート３４とは、積層された状態で熱溶着フィルム等によって接合されており、リザーバ３３からノズル開口１６に至るまでのインク流路を形成している。そして、このリザーバプレート３４の供給口プレート３２接合面とは反対側の面、すなわち、ヘッドユニット２６の底面は、ノズル形成基板１７が接合される。
【００３６】
ヘッドカバー１９は、液滴吐出ヘッド１０のノズル形成基板１７の表面の外周縁を被覆してノズル開口１６を露出した状態でヘッドケース１８の先端側の取付部４８に取付けられる。
ヘッドカバー１９は、ノズル形成基板１７を保護するとともに、ノズル形成基板１７を接地電位に調整するためのものである。
【００３７】
（ヘッドカバーについて）
ここで、ヘッドカバーについて図４および図５を参照して説明する。図４はヘッドカバーの外観形状を示す図であり、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は側面図である。図５は、ヘッドカバー１９がヘッドケース１８に取付けられた状態の液滴吐出ヘッド１０を示す図である。図４および図５の示すＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向は、図１に示すＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向と同じである。
【００３８】
図４（ａ），（ｂ）に示すように、ヘッドカバー１９は、フレーム部４０と、側壁部４４と、止着耳片部４５とにより構成されている。ヘッドカバー１９は、形成材料として、例えば、ステンレス等の金属の薄板材が好適に用いられる。
【００３９】
図４（ａ）に示すように、フレーム部４０は、平面の中央部に開口窓部４３が設けられた額縁形状に形成されている。側壁部４４は、フレーム部４０の外周縁からほぼ直角に一体に形成され、図中Ｚ方向下方向に延出している。また、側壁部４４は、図１のガイドロッド１１０を介してプリンタ１００側に通じる図示しないアースラインに接続されるようになっている。これにより、ヘッドカバー１９が接地電位に調整されるように構成されている。
【００４０】
止着耳片部４５は、耳片状の形状に形成され、２つの対向する側壁部４４のＺ方向下部に基端部４５ｂを有し、先端部４５ａを、各々側方に向けて延出している。本実施形態においては、図５に示すように、ノズル形成基板１７に形成されたノズル列１５の左右両側に位置する側壁部４４に設けられている。図４に示すように、止着耳片部４５には、止着孔４７が開設されている。この止着孔４７は、前述のヘッドケース１８の取付部４８に取付けるための孔であり、ヘッドケース１８の取付部４８に設けられる止着部材としての止着ピンの径よりも若干大きい孔径に形成される。
なお、止着耳片部４５の詳細については、後述する。
【００４１】
ヘッドカバー１９の開口窓部４３は、ノズル開口１６を露出するように開口された窓枠状の形状をしており、開口窓部４３の内寸は、ノズル形成基板１７よりも小さめに設定されている。従って、図５に示すように、ヘッドカバー１９をヘッドケース１８に取付けると、ノズル形成基板１７がこのヘッドカバー１９のフレーム部４０の一部に重畳する状態で、開口窓部４３から露出する。
【００４２】
ヘッドカバー１９は、ヘッドユニット２６（図２参照）とノズル形成基板１７とを外側から包囲するように、ヘッドケース１８の先端側に取付けられる。そのため、液滴吐出ヘッド１０を紙ジャム、キャッピング、ワイピング等による外部からの衝撃から保護することができる。また、ノズル形成基板１７の表面、若しくは側面とヘッドカバー１９とが当接することにより、ヘッドカバー１９を介してノズル形成基板１７を接地電位に調整することができる。
【００４３】
ところで、上述した液滴吐出ヘッド１０において、画質向上や高速化を図るため、インク滴の滴量を小さくして吐出したり、液滴吐出ヘッド１０の主走査方向の速度を上げたりすると、インク滴のミスト化や着弾位置のズレ等の不具合が発生し易くなる。このため、液滴吐出ヘッド１０のノズル形成基板１７と記録媒体Ｐとの距離（以下、プラテンギャップという）を縮めることで、インク滴の着弾位置ズレを抑えて、印字の精度や安定性の向上を図る傾向がある。
【００４４】
しかし、プラテンギャップは、記録紙等の記録媒体Ｐの反りや浮き等との関係で、ある程度の距離を設けなければならず、容易に縮めることができない。そこで、プラテンギャップを縮める１つの方法として、ノズル形成基板１７の表面の縁を被覆しているヘッドカバー１９の板厚を薄くすることが考えられる。すなわち、ヘッドカバー１９と記録媒体Ｐの距離は一定のままで、ノズル形成基板１７のノズル開口１６が形成された面と記録媒体Ｐとの距離を、ヘッドカバー１９の板厚の減少分だけプラテンギャップを縮めることが考えられる。
【００４５】
しかしながら、ただ単に、ヘッドカバー１９の肉厚を薄くしたのでは、ヘッドカバー１９の強度が低下する可能性がある。ヘッドカバー１９の強度が低下すると、ヘッドカバー１９の浮き上がりが発生する可能性がある。ヘッドカバー１９の浮き上がりが発生すると、フレーム部４０とノズル形成基板１７との間に隙間が生じてしまい、紙ジャムやヘッドカバー１９の変形等の不具合が発生する惧れがある。また、ヘッドカバー１９とノズル形成基板１７との段差が生じることにより、ワイピング動作の際にワイパーブレード１１６が損傷する等の不具合が発生する惧れがある。
【００４６】
また、肉厚の薄いヘッドカバー１９は、強度の低下により、ノズル形成基板１７やヘッドケース１８等との密着性が低下することで、全体として十分な剛性を確保することができなくなり、液滴吐出ヘッド１０を外部の衝撃から保護する機能を果さなくなる惧れもある。
【００４７】
そこで、本実施形態では、ヘッドカバー１９を、金属の薄板材を用い形成するとともに、側壁部４４を一体に形成している。併せ、止着耳片部４５に取付部４８に取付けられるための止着孔４７を開設するとともに、止着耳片部４５を、側壁部４４側の基端部４５ｂよりも先端部４５ａが取付部４８側に近づく方向に傾斜させて構成した。
【００４８】
ヘッドカバー１９の材料は、例えば、従来品の１／２の厚さの板材、すなわち、板厚約０．１ｍｍのステンレス等の金属板が好適に用いられる。側壁部４４は、例えば、絞り加工を用い、ヘッドカバー１９のフレーム部４０の外周縁から、鉢巻き状に一体に形成される。そのため、用いられるステンレス等の金属板は、絞り材が好ましい。
【００４９】
止着耳片部４５は、図４（ａ），（ｂ）に示すように、対向する２箇所の側壁部４４から先端部４５ａを側方に向けて延出し形成される。この止着耳片部４５は、前述のように、側壁部４４側の基端部４５ｂよりも先端部４５ａが取付部４８側に近づく方向に所定の角度θで傾斜している。止着耳片部４５の側壁部４４側の基端部４５ｂから先端部４５ａまでの面と、フレーム部４０が形成する面とがなす角度θは、１０度から２０度に形成されている。この角度θが、１１度から１７度に形成されているとさらに好ましい。
【００５０】
（ヘッドカバーの取付方法）
次に、ヘッドカバー１９をヘッドケース１８に取付ける取付方法を、図６、図７および図８を参照して説明する。図６は、液滴吐出ヘッド１０の部分側面図であり、図６（ａ）〜（ｅ）は、ヘッドカバー１９をヘッドケース１８に取付ける手順を順次説明する図である。図７は、ヘッドカバー１９をヘッドケース１８に取付ける状態を説明する図である。図８は、図５のＡ−Ａ断面図であり、図８（ａ），（ｂ）は、ヘッドカバー１９とノズル形成基板１７との関係を示す図である。図６、図７および図８に示すＸ方向およびＺ方向は、図１に示すＸ方向およびＺ方向と同じである。
【００５１】
まず、図２、図３に示す液滴吐出ヘッド１０を、ヘッドカバー１９を除いた状態まで、別工程で組み立てる。その後、ノズル形成基板１７が設けられたヘッドケース１８にヘッドカバー１９をセットするセット工程を行う。
図６（ａ）に示すように、ヘッドケース１８の取付部４８には、止着部材としての止着ピン４６が突出するように設けられている。止着ピン４６は、ヘッドケース１８と同様に、例えば、エポキシ系の合成樹脂から形成されている。ヘッドカバー１９の止着耳片部４５の止着孔４７に止着ピン４６が挿通するように、ヘッドカバー１９をヘッドケース１８にセットする。
【００５２】
図６（ｂ）に示すように、ヘッドカバー１９がヘッドケース１８にセットされた状態では、止着耳片部４５は、取付部４８の取付面４８ａから突設した止着ピン４６が止着孔４７に挿通されるとともに、止着耳片部４５の先端部４５ａは、取付部４８の取付面４８ａに接触している。このとき、止着耳片部４５の基端部４５ｂから先端部４５ａまでの面と、取付面４８ａとがなす角度αは、止着耳片部４５の基端部４５ｂから先端部４５ａまでの面と、フレーム部４０とがなす角度θと同じく１０度から２０度である。さらには、この角度αが１１度から１７度であることがさらに好ましい。
なお、このとき、図８（ａ）に示すように、ヘッドカバー１９のフレーム部４０は、ノズル形成基板１７から浮いた状態となっている。
【００５３】
次いで、かしめ工程を実施する。図６（ｃ）に示すように、かしめ治具５０を用いて、かしめピン５１を止着ピン４６の先端部に当接させる。このとき、かしめピン５１は、当接部の加熱温度が３７０℃以上３９０℃以内に設定してある。このかしめピン５１は、加圧荷重４９Ｎから９８Ｎ、加圧時間約７秒間で止着ピン４６を加圧する。なお、当接部の加熱温度が約３８０℃に設定され、加圧荷重が７３．５Ｎ、加圧時間が７秒間でかしめを行うことがさらに好ましい。
【００５４】
図７に示すように、上記条件でかしめられると、止着ピン４６の先端部は、かしめピン５１により加熱され矢印Ｄ方向に押圧されることにより、徐々に溶解され押し潰される。同時に、止着耳片部４５は、ヘッドカバー１９本体と同様に、肉厚約０．１ｍｍのステンレス等の金属板で形成されているため、かしめピン５１の加圧荷重により、止着耳片部４５の基端部４５ｂから先端部４５ａまでの面と、取付面４８ａとがなす角度αが徐々に小さくなるように押し潰される。なお、本実施形態においては、ヘッドカバー１９の形成材料として、例えば、板厚は０．１ｍｍのステンレス材ＳＵＳ３０４−ＢＡが好適に用いられる。
【００５５】
かしめピン５１の加熱および加圧荷重により、止着ピン４６の先端部が加熱され徐々に溶解され押し潰されると、かしめ部４６ａが形成される。このとき、止着ピン４６のかしめ部４６ａから止着耳片部４５に加えられるＺ方向下向き（取付部４８方向）の押圧力Ｅが、基端部４５ｂを介して、Ｚ方向下側に側壁部４４を移動させる力Ｆとして側壁部４４に伝わる。側壁部４４をＺ方向下側に移動させる力Ｆは、側壁部４４からフレーム部４０へ、同じくフレーム部４０をＺ方向下側に移動させる力Ｇとして伝わってゆく。その結果、フレーム部４０では、側壁部４４から伝わった力Ｇが、フレーム部４０をノズル形成基板１７側に押付けるように働く。
【００５６】
本実施形態では、図８（ａ）に示すように、フレーム部４０の表面と側壁部４４の内側面とのなす角を９０°より若干小さい鋭角に設定してある。そのため、フレーム部４０の開口窓部４３の内周縁の先端から、ノズル形成基板１７に圧接する。
【００５７】
かしめピン５１を、さらに取付部４８側に移動させると、図６（ｄ）に示すように、かしめ部４６ａが形成され、かしめ部４６ａによって止着耳片部４５は、取付部４８の取付面４８ａにほぼ平行になるように押圧された状態で固定される。このとき、図８（ｂ）に示すように、フレーム部４０の開口窓部４３の内周縁は、フレーム部４０をノズル形成基板１７側に押付ける力Ｇにより、ノズル形成基板１７の表面に押付けられ密着する。
【００５８】
上述の取付方法により、図６（ｅ）に示すように、ヘッドカバー１９をヘッドケース１８に取付けることができる。なお、このとき、ヘッドカバー１９がヘッドケース１８に取付いた状態の止着耳片部４５の角度αはゼロとせず、若干基端部４５ｂが浮き上がった状態で固定されても良い。
【００５９】
なお、止着耳片部４５の基端部４５ｂから先端部４５ａまでの面と、フレーム部４０が形成する面とがなす角度θを設定するにあたり、発明者は種々の実験を繰り返した。
すなわち、止着耳片部４５の面とフレーム部４０が形成する面とがなす角度θ、すなわち、セット状態で止着耳片部４５の面と取付部４８の取付面４８ａとがなす角度αが、１０度未満であると、板厚約０．１ｍｍのステンレス材で形成されている止着耳片部４５の変形、撓み等により、止着耳片部４５に加えられるＺ方向下向きの押圧力Ｅが低減してしまい、フレーム部４０をノズル形成基板１７に十分押付けることができなかった。
【００６０】
また、止着耳片部４５の面とフレーム部４０が形成する面とがなす角度θ、すなわち、セット状態で止着耳片部４５の面と取付部４８の取付面４８ａとがなす角度αが、２０度を越えると、かしめピン５１の先端の平面部と止着耳片部４５の傾斜面との、かしめ部４６ａを形成しながら当る当りがアンバランスになり、かしめ部４６ａが止着ピン４６に対して偏芯してしまった。また、かしめ部４６ａの厚みもばらつきが発生してしまった。そのため、止着耳片部４５を取付部４８に確実に固定することが困難であった。さらに、経時劣化にかしめ強度が十分に保持できない惧れがある。
【００６１】
そこで、止着耳片部４５の面とフレーム部４０が形成する面とがなす角度θ、すなわち、セット状態で止着耳片部４５の面と取付部４８の取付面４８ａとがなす角度αを、１０度以上２０度以下に設定して実験したところ、ノズル形成基板１７からヘッドカバー１９の浮き上がりは発生しなかった。また、かしめ部４６ａは、止着耳片部４５の止着孔４７の周囲まで確実に形成されるとともに、かしめ部４６ａの止着ピン４６に対する偏芯も低減できた。さらには、かしめ部４６ａの厚みのばらつきをも低減させることができた。その結果、ヘッドカバー１９とヘッドケース１８とのかしめ強度を保持することができるとの結論に至った。
【００６２】
なお、ヘッドカバー１９を形成するステンレス材の厚みおよび強度のばらつき、止着ピン４６を形成するエポキシ系の合成樹脂の材料ばらつき、かしめピン５１のかしめ条件のばらつき、および、かしめ作業を行う周辺環境等を考慮すると、止着耳片部４５の面と、フレーム部４０の面とがなす角度θ、すなわち、セット状態で止着耳片部４５の面と取付部４８の取付面４８ａとがなす角度αが、１１度から１７度に形成されていることがさらに好ましいことがわかった。
【００６３】
以下、本実施形態の効果を記載する。
（１）前述の取付方法でヘッドカバー１９を液滴吐出ヘッド１０のヘッドケース１８に取付けると、ヘッドカバー１９は、止着耳片部４５の先端部４５ａが基端部４５ｂより取付部４８側に近づく方向に傾斜しているため、まず、止着耳片部４５の先端部４５ａをヘッドケース１８の取付面４８ａに当接させることができる。その後、かしめピン５１により形成されたかしめ部４６ａを介して、止着耳片部４５の面を取付面４８ａ側に押圧すると、当接した先端部４５ａを支点とし、基端部４５ｂに連結される側壁部４４を取付面４８ａ方向に移動させることができる。
【００６４】
そのため、側壁部４４を介して、フレーム部４０を取付面４８ａ側に移動させることができる。その結果、ヘッドカバー１９のフレーム部４０をヘッドケース１８に固定されたノズル形成基板１７に押付け、密着性を向上させることができる。従って、ヘッドカバー１９とノズル形成基板１７との密着性の低下を防止することが可能になり、液滴吐出ヘッド１０において、ヘッドカバー１９とノズル形成基板１７との浮きや隙間による記録媒体Ｐの詰りやヘッドカバー１９の変形等の不具合を防止することができる。
【００６５】
（２）さらには、フレーム部４０とノズル形成基板１７とを密着させることができるのでヘッドカバー１９の薄板化が可能になる。そのため、フレーム部４０とノズル形成基板１７との段差も低減できる。従って、ワイピングの際に、段差の引っ掛かりよるワイパーブレード１１６の損傷を防止することができる。このことより、ノズル形成基板１７の表面に、ワイピングの際の拭き残しによるインク付着を防止することができ、インク付着による吐出不具合を可及的に防止することができる。
【００６６】
（３）ヘッドカバー１９の両側の止着耳片部４５をかしめ部４６ａにより押圧した状態で、ヘッドカバー１９をヘッドケース１８に取付けることができる。そのため、ヘッドカバー１９とノズル形成基板１７やヘッドケース１８との密着性を向上させることができる。これにより、薄板で強度の低いヘッドカバー１９でも、ヘッドカバー１９を取付けた状態で十分な強度、剛性を確保することができ、キャッピングやワイピング等の外部からの衝撃から液滴吐出ヘッド１０を保護することができる。
【００６７】
（４）側壁部４４は、フレーム部４０の外周縁から延出している部分が絞り加工によって鉢巻き状に一体形成されている。そのため、対向する２つの側壁部４４から延出している２つの止着耳片部４５を用い、ヘッドケース１８の取付部４８に取付けた場合でも、２つの止着耳片部４５を取付部４８側に押付ける力を側壁部４４全体の伝えることができる。そのため、ヘッドカバー１９のフレーム部４０の変形を低減させることができるとともに、フレーム部４０の全面をノズル形成基板１７に押付けることができる。その結果、ヘッドカバー１９とノズル形成基板１７との密着性を向上させることができる。
【００６８】
（５）止着ピン４６は、ヘッドケース１８と同様のエポキシ系の合成樹脂で形成されており、止着耳片部４５の止着孔４７内に挿通された止着ピン４６の先端部は、かしめピン５１の熱で溶融され、加圧されることによってかしめ部４６ａが形成される。かしめ部４６ａが形成され、かしめ部４６ａ全体で止着耳片部４５が押付けられることによって、止着耳片部４５の基端部４５ｂは、徐々に取付部４８側に引き込まれる。そのため、かしめピン５１の先端部が平面であっても、板厚約０．１ｍｍのステンレス材で形成され、傾斜している止着耳片部４５の面の変形を低減させながら、止着耳片部４５の面と取付面４８ａとがなす角度αを徐々に小さくすることができる。
【００６９】
その結果、かしめピン５１が止着耳片部４５を取付部４８側に押付ける力を、効率よく側壁部４４に伝えることができる。さらには、ヘッドカバー１９の両側の止着耳片部４５をかしめ部４６ａにより押圧した状態で、ヘッドカバー１９をヘッドケース１８に取付けることができる。そのため、ヘッドカバー１９とノズル形成基板１７やヘッドケース１８との密着性を向上させることができる。これにより、薄板で強度の低いヘッドカバー１９でも、ヘッドカバー１９を取付けた状態で十分な強度、剛性を確保することができ、キャッピングやワイピング等の外部からの衝撃から液滴吐出ヘッド１０を保護することができる。
【００７０】
（６）止着耳片部４５の面とフレーム部４０が形成する面とがなす角度θ、すなわち、セット状態で止着耳片部４５の面と、取付部４８の取付面４８ａとがなす角度αは、１０度から２０度に形成されている。好ましくは、この角度θが１１度から１７度に形成されている。
このように形成されていることによって、押圧するかしめピン５１の先端部が平面であっても、板厚約０．１ｍｍのステンレス材で形成され、しかも傾斜している止着耳片部４５を、変形、撓みの発生を低減させて、角度αを徐々に小さくするように押し潰すことができる。
【００７１】
そのため、かしめピン５１の押圧力Ｅを止着耳片部４５の面にかしめ部４６ａを介して確実に伝えることができる。そのため、かしめピン５１の押圧力Ｅを、止着耳片部４５を介して側壁部４４に伝え、ヘッドカバー１９のフレーム部４０をヘッドケース１８に固定されたノズル形成基板１７に確実に押付けることができる。
【００７２】
また、止着ピン４６の先端部に形成されたかしめ部４６ａは、止着耳片部４５の止着孔４７の周囲まで確実に形成されるとともに、かしめ部４６ａの厚みのばらつきを低減させることができる。その結果、ヘッドカバー１９とヘッドケース１８とのかしめ強度を保持することができる。
【００７３】
なお、上述した実施形態に限定されず、種々の変形や改良を加えて実施することが可能である。変形例を以下に述べる。
【００７４】
（変形例１）変形例１を示す図である図９に示すように、ヘッドカバー１９の止着耳片部４５は、少なくとも一方の側縁を折り曲げてリブ５５が形成されても良い。本変形例では、図９（ａ）に示すように、止着孔４７に近い側縁を折り返してリブ５５が形成されている。このリブ５５により、止着する際のかしめピン５１からの押圧力による止着耳片部４５の変形、撓みを低減させることができる。なお、この補強用リブは型押しで形成しても良い。
【００７５】
（変形例２）変形例２を示す図である図１０に示すように、フレーム部４０の開口窓部４３の内周縁には、開口窓部４３に向けて表面を傾斜させた面押し部６０を形成しても良い。本変形例では、ノズル列１５と平行な方向、すなわち、ワイピング方向と直交する方向の内周縁の一部に面押し部６０を形成している。このように、面押し部６０を形成すると、ノズル形成基板１７の表面とヘッドカバー１９との段差をより低減することができる。そのため、記録媒体Ｐやワイピング時のワイパーブレード１１６の引っ掛かりを低減することができ、紙ジャムやワイパーブレード１１６の損傷をより防止することができる。
【００７６】
（変形例３）上記実施形態では、止着ピン４６の先端部を加熱し押し潰してかしめ部４６ａを形成することにより止着耳片部４５を取付ける例を示したが、これに限られない。例えば、止着ピン４６に代えてボルト（例えば植え込みボルト）を用いて、止着耳片部４５をボルトに螺合したナットによって押圧した状態で取付けることも可能である。要するに、止着耳片部４５を押圧して取付けることができるものであれば、どのようなものでも良い。但し、この場合、ナットと止着耳片部４５の傾斜面との当りによる止着耳片部４５の変形を防止するために、例えば、樹脂性の座金等を用いることが好ましい。
【００７７】
（変形例４）本実施形態は、ノズル形成基板の吐出側の表面の一部を覆うように取付けられるヘッドカバーを備えているものであれば、例示したプリンタには限らない。例えば、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吐出ヘッド、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、他の液滴吐出ヘッドにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】プリンタの概略構成を示す図。
【図２】液滴吐出ヘッドを斜め上方から見た分解斜視図。
【図３】液滴吐出ヘッドを斜め下方から見た分解斜視図。
【図４】ヘッドカバーの外観形状を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図。
【図５】ヘッドカバーがヘッドケースに取付けられた状態の液滴吐出ヘッドを示す図。
【図６】液滴吐出ヘッドの部分側面図であり、（ａ）〜（ｅ）はヘッドカバーをヘッドケースに取付ける手順を説明する図。
【図７】ヘッドカバーをヘッドケースに取付ける状態を説明する図。
【図８】図５のＡ−Ａ断面図であり、（ａ），（ｂ）は、ヘッドカバーとノズル形成基板との関係を示す図。
【図９】変形例１を示す図。
【図１０】変形例２を示す図。
【符号の説明】
【００７９】
Ｐ…記録媒体、１０…液滴吐出ヘッド、１６…ノズル開口、１７…ノズル形成基板、１８…ヘッドケース、１９…ヘッドカバー、２６…ヘッドユニット、４０…フレーム部、４３…開口窓部、４４…側壁部、４５…止着耳片部、４５ａ…先端部、４５ｂ…基端部、４６…止着部材としての止着ピン、４６ａ…かしめ部、４７…止着孔、４８…取付部、４８ａ…取付面、５０…かしめ治具、５１…かしめピン、１００…プリンタ、１１５…ワイピング機構、１２０…キャッピング機構。
【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】
2009045884.tif 000009
【図８】
2009045884.tif 000010
【図９】
2009045884.tif 000011
【図１０】
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