(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
印字面にインクを吐出する複数のノズルと、その複数のノズルに対応して設けられる複数の圧力室と、その複数の圧力室へ前記インクを前記ノズルから吐出させるための圧力を与える複数の圧力発生部とを有するインクジェットヘッドと、そのインクジェットヘッドにインク供給源からインクを供給するためのインク供給通路を有し、そのインクジェットヘッドがインク供給通路と連通した状態で固着される本体フレームと、その本体フレームに覆設され、その本体フレームとともに前記複数のノズルを除いて前記インクジェットヘッドを被包するカバープレートとを備え、
前記本体フレームとカバープレートとの間に形成される内部空間内に充填剤が充填されたインクジェット記録装置において、
前記充填剤を前記内部空間内に注入するためにその内部空間と連通して設けられる注入口と、
その注入口から注入された充填剤を前記内部空間の外へ排出するために前記注入口からほぼ最も離れた前記内部空間の端部と連通して設けられる排出口と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。
【請求項２】
前記注入口および排出口は、前記カバープレートが覆設される側と反対側の前記本体フレームに穿設されていることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記排出口は、前記内部空間の端部のほか、前記注入口から前記端部に向かう途中にも設けられていることを特徴とする請求項２記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記複数の排出口は、各排出口が他の排出口と所定の間隔だけ離間すると共に点在して前記本体フレームに穿設されており、
各排出口は、その各排出口が前記本体フレームへ穿設される位置に対応して異なる内径となるように、少なくとも２種類以上の内径で穿設されていることを特徴とする請求項３記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記複数の排出口は、前記注入口からの離間距離に応じて異なる内径で前記本体フレームに穿設されており、その注入口からの離間距離が遠いほど大きな内径とされていることを特徴とする請求項４記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記本体フレームと前記カバープレートとの合わせ目部分は、シール剤によって封着されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
印字面にインクを吐出する複数のノズルと、その複数のノズルに対応して設けられる複数の圧力室と、その複数の圧力室へ前記インクを前記ノズルから吐出させるための圧力を与える複数の圧力発生部とを有するインクジェットヘッドのノズル開口面側が前記複数のノズルを除いてカバープレートに覆われるように、そのインクジェットヘッドとカバープレートとを位置決めし、前記インクジェットヘッドが前記カバープレートと反対側から本体フレームによって覆われ、かつ、前記インクジェットヘッドと前記本体フレームが有するインク供給通路とが連通するように、前記カバープレート及びインクジェットヘッドに対して前記本体フレームを位置決めして配置する位置決め工程と、
その位置決め工程によって前記本体フレームとカバープレートとの間に形成され、前記インクジェットヘッドが収容される内部空間内へその内部空間と連通する注入口から充填剤を注入し、その注入口からほぼ最も離れた前記内部空間の端部に連通している排出口から充填剤が排出されるまで充填剤を充填する充填工程と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の製造方法。
【請求項８】
前記位置決め工程の後で前記充填工程の前に、前記インクジェットヘッドを前記本体フレームに固着する固着工程を備えていることを特徴とする請求項７記載のインクジェット記録装置の製造方法。
【請求項９】
前記位置決めの後、前記本体フレームと前記カバープレートとの合わせ目部分にシール剤を塗布し、かかる合わせ目部分を封着する封着工程を備えていることを特徴とする請求項７記載のインクジェット記録装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録装置およびその製造方法に関し、特に、インクジェットヘッド及びそれを覆うカバーと、それらを支持する本体フレームとの間の空間を充填剤で充填したインクジェット記録装置およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンタは、印字媒体である記録用紙に画像を形成する画像形成装置の一種であり、インクジェットヘッドに設けられた複数個のノズルから記録用紙にインクを吐出して印字を行うものである。このインクジェットヘッドは、一般に、インクを吐出するノズルと、そのノズルに対応して設けられる圧力室と、インクを吐出するための圧力をその圧力室へ与えるアクチュエータ（圧力発生部）とを備え、本体フレームが有するインク供給通路を介してインクカートリッジと連通しつつ、例えばＵＶ系の接着剤等を介して本体フレームに固着されている。
【０００３】
ここで、インクジェットヘッドを本体フレームに固着するＵＶ系の接着材は、優れた硬化速度特性を有するが耐インク性に劣るため、インクが付着すると接着強度が低下する。また、インクジェットヘッドのアクチュエータに設けられる電気的接続箇所にインク、紙粉、埃等が付着すると電気的短絡事故が発生する危険がある。そこで、インク、紙粉、埃等の付着を防止するために、本体フレームにカバープレートを覆設し、この本体フレームとカバープレートとにより、ノズル部を除いてインクジェットヘッドを被包する構成とされていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、インクジェットヘッドを本体フレームとカバープレートとで被包するだけでは、本体フレームやカバープレートの隙間からインク、紙粉、埃等が侵入してしまうため、上記問題を解消することができないという問題点があった。また、インクジェットヘッドと本体フレームのインク供給通路との連結部は、その連結部に周設されるリング状のゴム性パッキンを介して連結されるとともに、予め空間内の連結部近傍に充填されている充填剤が連結部を被覆することによりシール性を確保することが考えられる。しかしながら、予め充填剤を連結部へ充填させておく構成では、十分な絶対量の充填剤を連結部全体へ被覆させることが困難であったり、また、充填剤が硬化する時に発生する収縮歪み等によりシールの信頼性に欠けるという問題点があった。
【０００５】
そこで、本体フレームとカバープレートとの間に形成された空間内に充填剤を注入し、かかる空間内を充填剤により充填することにより上記した問題点を解決することが試行された。即ち、空間内と連通する注入口を設け、この注入口から空間内へ充填剤を注入するのである。しかしながら、かかる空間内は複雑な形状に形成されているため、充填剤に取り囲まれたエアーが辺隅部に留まってしまい、完全にインクジェットヘッド等を充填剤により被覆することができないという問題点があった。また、充填剤が注入される空間内は外部から視認できないため、注入された充填剤の充填状態を確認することができず、空間内が充填剤により充填されたか否かを確認することができないという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、充填剤を上記空間内にエアーを残すことなく効率よく充填することができ、また、その空間への充填状態を容易に確認することができるインクジェット記録装置およびその製造方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために請求項１記載のインクジェット記録装置は、印字面にインクを吐出する複数のノズルと、その複数のノズルに対応して設けられる複数の圧力室と、その複数の圧力室へ前記インクを前記ノズルから吐出させるための圧力を与える複数の圧力発生部とを有するインクジェットヘッドと、そのインクジェットヘッドにインク供給源からインクを供給するためのインク供給通路を有し、そのインクジェットヘッドがインク供給通路と連通した状態で固着される本体フレームと、その本体フレームに覆設され、その本体フレームとともに前記複数のノズルを除いて前記インクジェットヘッドを被包するカバープレートとを備え、前記本体フレームとカバープレートとの間に形成される内部空間内に充填剤が充填されたインクジェット記録装置において、前記充填剤を前記内部空間内に注入するためにその内部空間と連通して設けられる注入口と、その注入口から注入された充填剤を前記内部空間の外へ排出するために前記注入口からほぼ最も離れた前記内部空間の端部と連通して設けられる排出口とを備えている。
【０００８】
この請求項１記載のインクジェット記録装置によれば、インク供給源から本体フレームのインク供給通路内を流動してインクジェットヘッドに供給されるインクは、複数の圧力室に分配される。インクが分配された複数の圧力室には、この複数の圧力室に対応して設けられた圧力発生部によって圧力が与えられ、対応したノズルから印字媒体にインクが吐出され、印字が行われる。
【０００９】
ここで、本体フレームにはカバープレートが覆設されており、インクジェットヘッドは、これら本体フレームとカバープレートとの間に形成される内部空間内に収容されている。かかる内部空間内へ充填剤を注入する場合、充填剤はその内部空間と連通して設けられる注入口から注入され、内部空間内へ充填剤が流入する。充填剤が更に注入されると、充填剤は内部空間内のエアーを注入口からほぼ最も離れた内部空間内の端部に連通して設けられる排出口から押し出しつつ流動し、内部空間内が充填剤により充填される。そして、充填剤が排出口から出始めたところで、充填は完了する。
【００１０】
請求項２記載のインクジェット記録装置は、請求項１記載のインクジェト記録装置において、前記注入口および排出口は、前記カバープレートが覆設される側と反対側の前記本体フレームに穿設されている。
【００１１】
この請求項２記載のインクジェット記録装置によれば、請求項１記載のインクジェット記録装置と同様に作用する上、注入口から注入された充填剤は、本体フレームとカバープレートとの間に形成される内部空間内を充填したことが、そのカバープレートが覆設される側と反対側の本体フレームに穿設されている排出口で確認される。
【００１２】
請求項３記載のインクジェット記録装置は、請求項２記載のインクジェト記録装置において、前記排出口は、前記内部空間の端部のほか、前記注入口から前記端部に向かう途中にも設けられている。
【００１３】
この請求項３記載のインクジェット記録装置によれば、請求項２記載のインクジェット記録装置と同様に作用する上、注入口から注入された充填剤は、その注入口から内部空間の端部に向かう途中に設けられた排出口で充填状況が確認される。
【００１４】
請求項４記載のインクジェット記録装置は、請求項３記載のインクジェト記録装置において、前記複数の排出口は、各排出口が他の排出口と所定の間隔だけ離間すると共に点在して前記本体フレームに穿設されており、各排出口は、その各排出口が前記本体フレームへ穿設される位置に対応して異なる内径となるように、少なくとも２種類以上の内径で穿設されている。
【００１５】
請求項５記載のインクジェット記録装置は、請求項４記載のインクジェト記録装置において、前記複数の排出口は、前記注入口からの離間距離に応じて異なる内径で前記本体フレームに穿設されており、その注入口からの離間距離が遠いほど大きな内径とされている。
【００１６】
請求項６記載のインクジェット記録装置は、請求項１から５のいずれかに記載のインクジェト記録装置において、前記本体フレームと前記カバープレートとの合わせ目部分は、シール剤によって封着されている。
【００１７】
請求項７記載のインクジェット記録装置の製造方法は、印字面にインクを吐出する複数のノズルと、その複数のノズルに対応して設けられる複数の圧力室と、その複数の圧力室へ前記インクを前記ノズルから吐出させるための圧力を与える複数の圧力発生部とを有するインクジェットヘッドのノズル開口面側が前記複数のノズルを除いてカバープレートに覆われるように、そのインクジェットヘッドとカバープレートとを位置決めし、前記インクジェットヘッドが前記カバープレートと反対側から本体フレームによって覆われ、かつ、前記インクジェットヘッドと前記本体フレームが有するインク供給通路とが連通するように、前記カバープレート及びインクジェットヘッドに対して前記本体フレームを位置決めして配置する位置決め工程と、その位置決め工程によって前記本体フレームとカバープレートとの間に形成され、前記インクジェットヘッドが収容される内部空間内へその内部空間と連通する注入口から充填剤を注入し、その注入口からほぼ最も離れた前記内部空間の端部に連通している排出口から充填剤が排出されるまで充填剤を充填する充填工程とを備えている。
【００１８】
請求項８記載のインクジェット記録装置は、請求項７記載のインクジェト記録装置において、前記位置決め工程の後で前記充填工程の前に、前記インクジェットヘッドを前記本体フレームに固着する固着工程を備えている。
【００１９】
請求項９記載のインクジェット記録装置は、請求項７記載のインクジェト記録装置において、前記位置決めの後、前記本体フレームと前記カバープレートとの合わせ目部分にシール剤を塗布し、かかる合わせ目部分を封着する封着工程を備えている。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。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１００は、例えば、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カートリッジ６１と、用紙６２に印字するための圧電式インクジェットヘッド６を備えるヘッドユニット６３と、インクカートリッジ６１およびヘッドユニット６３が搭載されるキャリッジ６４と、このキャリッジ６４を直線方向に往復移動させる駆動ユニット６５と、キャリッジ６４の往復移動方向に延び、圧電式インクジェットヘッド６と対向配置されるプラテンローラ６６と、パージ装置６７とを備えている。
【００２１】
駆動ユニット６５は、キャリッジ６４の下端部に配置されプラテンローラ６６と平行に延びるキャリッジ軸７１と、キャリッジ６４の上端部に配置されキャリッジ軸７１に平行に延びるガイド板７２と、そのキャリッジ軸７１とガイド板７２との間であって、キャリッジ軸７１の両端部に配置される２つのプーリー７３および７４と、これらのプーリー７３および７４の間に掛け渡されるエンドレスベルト７５とからなる。
【００２２】
そして、一方のプーリ７３が、モータの駆動により正逆回転されると、そのプーリ７３の正逆回転に伴って、エンドレスベルト７５に接合されているキャリッジ６４が、キャリッジ軸７１およびガイド板７２に沿って、直線方向に往復移動される。
【００２３】
用紙６２は、インクジェットプリンタ１００の側方に設けられた給紙カセット（図示せず）から給紙され、圧電式インクジェットヘッド６と、プラテンローラ６６との間に導入されて、圧電式インクジェットヘッド６から吐出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、用紙６２の給紙機構および排紙機構の図示を省略している。
【００２４】
パージ装置６７は、プラテンローラ６６の側方に設けられ、ヘッドユニット６３がリセット位置にある時に、圧電式インクジェットヘッド６に対向するように配置されている。このパージ装置６７は、圧電式インクジェットヘッド６の後述する複数のノズルを覆うように当該ノズルの開口面に対し当接するパージキャップ８１と、ポンプ８２およびカム８３と、インク貯留部８４と、を備えており、ヘッドユニット６３が、リセット位置にある時に、圧電式インクジェットヘッド６のノズルをパージキャップ８１で覆い、圧電式インクジェットヘッド６の内部に溜まる気泡などを含んだ不良インクを、カム８３の駆動によりポンプ８２によって吸引することにより、圧電式インクジェットヘッド６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８４に貯められる。
【００２５】
キャップ８５は、インクの乾燥を防止するため、印字が終了するとリセット位置に戻されるキャリッジ６４に搭載された圧電式インクジェットヘッド６の複数のノズル２２（図２参照）を覆うものである。
【００２６】
図２、図３及び図４は、本発明の実施の形態によるヘッドユニット６３の斜視図を示し、図５はそのヘッドユニット６３の本体フレーム１の上面図である。また、図９はそのヘッドユニット６３の本体フレーム１の下面図である。なお、図２〜５及び図９では、インクカートリッジ６１が取り外された状態のヘッドユニット６３を図示しており、更に、図３及び図４では、理解を容易とするために各構成部材毎に分解された状態のヘッドユニット６３を図示している。
【００２７】
これらの図において、キャリッジ６４（図１参照）に搭載される本体フレーム１は、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で、上面開放（図４参照）の略箱状に形成されており、この開放部には、インクカートリッジ６１を着脱自在に装着するための搭載部３が設けられている。搭載部３の一側部位３ａには、搭載部３に装着されるインクカートリッジ６１のインク放出部（図示せず）に接続できるインク供給通路４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが穿設されており、この各インク供給通路４ａ〜４ｄは、底板５（図３参照）が形成される本体フレーム１の下面（図３上側）まで連通されている。なお、各インク供給通路４ａ〜４ｄの外周には、インクカートリッジ６１のインク放出部と密接できるようにしたゴム製等のパッキン（図示せず）が配置されている。
【００２８】
底板５は、圧電式インクジェットヘッド６を配設するためのものであり、本体フレーム１から一段突出するようにして水平状に形成されている（図３参照）。この底板５には、図３に示すように、後述する圧電式インクジェットヘッド６を２つ並列させて配設するための２つの支持部８，８が形成されており、この各支持部８，８には、その圧電式インクジェットヘッド６をＵＶ接着剤７にて固定するための複数の空所９ａ，９ｂが搭載部３側へ貫通するように形成されている。複数の空所９ａ，９ｂは、一つの圧電式インクジェットヘッド６に対してその四隅近傍を固定する箇所に形成されているものである。本実施例では、２つの支持部８、８のうち一辺（実施形態では長辺）が隣接する箇所においては、空所９ａ，９ａが、並設する２つの圧電式インクジェットヘッド６，６の裏面に跨がるように広幅に形成されている。
【００２９】
各支持部８，８の一端には、上記したインク供給通路４ａ〜４ｄを介してインクカートリッジ６１と連通する連通部１０ａ〜１０ｄが設けられており、この連通部１０ａ〜１０ｄの外周には、平面視８字状等の嵌合溝１１が凹設されている。この嵌合溝１１には、リング状のゴム製等のパッキン４７が挿入されており、圧電式インクジェットヘッド６が本体フレーム１に接着固定される場合には、このパッキン４７の先端が後述する圧電式インクジェットヘッド６の供給口２１（図６参照）の外周へ押圧され、供給口２１との当接箇所が密閉されるのである。
【００３０】
ここで、図６は圧電式インクジェットヘッド６の分解斜視図を示すものであり、圧電式インクジェットヘッド６は、積層型のキャビティープレート２０と、このキャビティプレート２０に対して接着剤または接着シート（図示せず）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３０と、その上面に外部機器との電気的接続のために重ね接合されたフレキシブルフラットケーブル４０とから構成されており、キャビティープレート２０の上面側（図６上側）に設けられる供給口２１によりインクカートリッジ６１から供給されたインクが下面側（図６下側）に開口されたノズル２２から下向き（図６下方）にインクが吐出されるものである。
【００３１】
図７は、キャビティプレート２０の分解斜視図を示すものであり、図８は、キャビティプレート２０の分解拡大斜視図を示すものである。なお、図８ではキャビティープレート２０の長手方向と直交する方向で切断した断面を示している。キャビティプレート２０は、図７に示すように、ノズルプレート２３、２枚のマニホールドプレート２４，２５、スペーサプレート２６、ベースプレート２７の５枚の薄い金属板をそれぞれ接着材にて重ね接合して積層した構造である。本実施形態では、これらの各プレート２３〜２７は、４２％ニッケル合金鋼板（４２合金）製で、５０μｍ〜１５０μｍ程度の厚さを有している。なお、これらの各プレート２３〜２７は、金属製に限らず、例えば、樹脂により形成してもよい。
【００３２】
ベースプレート２７には、図８に示すように、ベースプレート２７の長手方向に対して直交する方向に延びる細幅の複数の圧力室２８が千鳥状配列で２列に穿設されている。また、ベースプレート２７のスペーサプレート２６側には、各圧力室２８と接続される絞り部２８ｄと、この絞り部２８ｄと接続されるインク供給孔２８ｂとが凹設されている。各インク供給孔２８ｂは、スペーサプレート２６における左右両側部位に穿設された各インク供給孔２９を介して、マニホールドプレート２５における共通インク室３０に連通している。
【００３３】
各圧力室２８の一端部２８ａは、ノズルプレート２３における千鳥状配列のノズル２２に、スペーサプレート２６及び２枚のマニホールドプレート２４，２５に同じく千鳥状配列で穿設されている微小径の貫通孔３２を介して連通している。
【００３４】
また、ベースプレート２７及びスペーサプレート２６には、図７に示すように、共通のインクカートリッジからインクをマニホールドプレート２５における２つの共通インク室３０に供給するための２つのインク供給口２１，２１，２１ａ，２１ａがそれぞれ穿設されている。
【００３５】
２枚のマニホールドプレート２４，２５には、図７に示すように、共通インク室３０がノズルプレート２３における複数のノズル２２のなす列を挟んで２つあり、該ノズル列と平行に長く延びている。この共通インク室３０，３１は、ベースプレート２７における複数の圧力室２８がなす面と平行な面内に位置し、かつ当該複数の圧力室２８よりも、ノズルプレート２３における複数のノズル２２開口面側に位置している。
【００３６】
また、共通インク室３０，３１の端部は、インク供給口２１，２１，２１ａ，２１ａ等と連通させるため中央側へ屈曲している。そして、この上側の共通インク室３０の上面は、マニホールドプレート２５に対するスペーサプレート２６の積層により密閉される構造になっている。下側の共通インク室３１は底面を閉鎖してマニホールドプレート２４に凹設されている。
【００３７】
ノズルプレート２３には、微小径（本実施例では、２５μｍ程度）の複数のインク吐出用のノズル２２が当該ノズルプレート２３における長手方向に沿って、微小ピッチの一定間隔で千鳥状配列で穿設されている。
【００３８】
圧電アクチュエータ３０は、特開平４−３４１８５１号公報に記載のものとほぼ同様に、圧電シートに、各圧力室２８と対応した複数の圧電印加用電極を形成した構成で、各圧力室２８と対応した複数の圧力発生部を選択的に駆動して圧力室２８に圧力を印加しノズル２２からインクを吐出する。
【００３９】
また、圧電式インクジェットヘッド６の前面（図２上側）には、この圧電式インクジェットヘッド６を覆うように、弾性のある薄金属板製のカバープレート４４が固定されている。カバープレート４４は、ノズル２２を外部に臨ませるようにノズルプレート２３を収容する孔４４ａを有する底壁４４ｂと、その底壁の周囲から立ち上がった側壁４４ｃとからなる箱状に形成され、その箱の開口部外周即ち側壁４４ｃの底壁４４ｂとは反対側の側面に、フランジ４４ｄが突出して形成されている。
【００４０】
本体フレーム１には、カバープレート４４の側壁４４ｃ及びフランジ４４ｄを挿入する溝５０，５１が設けられる。即ち、底板５の対向する両側面とそれぞれ間隔を置いて立ち上がったリブ５２，５２が本体フレーム１に形成され、その底板５の側面とリブ５２との間に溝５０が形成され、また、それらの側面と隣接する底板５の１つの側面に沿って本体フレーム１に溝５１が形成されている。溝５０，５０，５１は、底板５の３辺に沿ってほぼＵ字状をなす。リブ５２に沿う溝５０，５０の端部（溝５１とは反対側の端部）は、底板５の側面部５ａに接続している。
【００４１】
支持部８の端部に対応する溝５１の底部には、隣接した２つの連通部１０ａ、１０ｂ及び１０ｃ、１０ｄの間に対応して、シリコーン樹脂等の充填剤４６を注入するための注入口１２，１２が形成されている。その各注入口１２は、本体フレーム１を貫通してカバープレート４４が覆設される側とは反対側、即ち、インクカートリッジの搭載部３側に開口している。また、その端部と反対側の支持部８の端部の底板５の側面部５ａには、排出口１３ａ（図３、図１０）が複数形成されている。その各排出口１３ａは、本体フレーム１を貫通してカバープレートが覆設される側とは反対側、即ち、インクカートリッジの搭載部３側に開口している。なお、嵌合溝１１は、注入口１２と対応する位置を壁１１ａで閉鎖され、２つの連通部１０ａ、１０ｂ（１０ｃ、１０ｄ）に対応する位置で溝５１と連通する開口１１ｂ、１１ｂを有する。
【００４２】
さらに、各支持部８の中央部には、溝５０と平行に延びる溝５３が形成され、その溝５３の一端は、連通部１０ａ、１０ｂ及び１０ｃ、１０ｄの間の位置で嵌合溝１１と連通して溝５０と平行に延び、他端は底板５の側面部５ａに接続している。また、各支持部８には、本体フレーム１を貫通してインクカートリッジの搭載部３側に開口した複数の排出口１３ｂが点在して形成されている。
【００４３】
底板５の上記の側面部５ａと連続する側の本体フレーム１の側面には、その側面に沿って延びるフレキシブルフラットケーブル４０を覆う蓋板５４（図２）が固着されている。フレキシブルフラットケーブル４０は、圧電アクチュエータ３０を駆動するための駆動回路のチップ５５を有し、そのチップ５５が蓋板５４に接触するよう、本体フレーム１の側面に固定したゴムまたはスポンジ状の弾性体５６により押圧されている。それによって、チップ５５は、駆動にともなう発熱を蓋板５４を放熱板として放出する。
【００４４】
次に、圧電式インクジェットヘッド６を本体フレーム１に組み付けてヘッドユニット６３を製造する方法について説明する。図１０は、図９のＸ−Ｘ線における断面図であり、図１１及び図１２は、それぞれ図５のＸＩ−ＸＩ線およびＸＩＩ−ＸＩＩ線における断面図である。なお、図１０は、圧電式インクジェットヘッド６が収容される内部空間１５内へ充填剤４６が充填される前の状態を、図１１及び図１２は、充填剤４６が充填された後の状態を示している。
【００４５】
ヘッドユニット６３の組み立てにおいては、まず、２つの圧電式インクジェットヘッド６，６を相対的に位置決めした後、本体フレーム１へ固定させる。即ち、図４に示すように、治具（図示せず）の当接面上へカバープレート４４をその前面を下向きにして置く。そして、２つの圧電式インクジェットヘッド６、６を、そのノズルプレート２３をカバープレート４４の孔４４ａに対応させ、かつノズル２２の開放面（キャビティプレート２０の下面（図７及び図８下側））を下向きにして、ノズル２２の列が平行状で所定間隔に配置されるように治具で位置決めして圧電式インクジェットヘッド６，６をカバープレート４４上に載置する。この時、圧電式インクジェットヘッド６とカバープレート４４との間には、接着剤を兼用したシール剤を介装し両者を接着させる。
【００４６】
次いで、この圧電式インクジェットヘッド６、６の上方から本体フレーム１を被せる。そのとき、各支持部８に各圧電式インクジェットヘッド６が対応するようにセットし、次いで、本体フレーム１の上面側から各空所９ａ，９ｂに速硬化性の接着剤としての変性アクリル樹脂系接着剤の粘性のあるＵＶ接着剤７を図１２の矢印Ｘのごとく落とし込み充填し、次いで、本体フレーム１上から各空所９ａ，９ｂに向かって紫外線を照射する。すると、ＵＶ接着剤７は短時間（数十秒以内）で固化するのである。
【００４７】
各圧電式インクジェットヘッド６を各支持部８にセットしたとき、ヘッド６の各供給口２１は、その周囲をパッキン４７に接触させて連通部１０ａ〜１０ｄと一致して配置されている。また、この時、各支持部８とフレキシブルフラットケーブル４０や圧電アクチュエータ３０、さらにはキャビティプレート２０の裏面との間に若干の隙間１４が形成され、ＵＶ接着剤７はこの隙間１４に侵入した状態で秒単位で固化するので、本体フレーム１で圧電式インクジェットヘッド６のいずれの箇所も押さえ付ける余分な外力が作用しない状態の元で両者を固定するすることができる。なお、カバープレート４４は２つの圧電式インクジェットヘッド６、６を不動に保持するほどの剛性はない。したがって、２つの圧電式インクジェットヘッド６のキャビティプレート２０の前面が治具の当接面と平行状を保ち、ノズル２２，２２列の相互の関係も正確に維持することができる。
【００４８】
また、空所９ａ，９ｂを例えば、平面視矩形状の圧電式インクジェットヘッド６の四隅近傍に配置することにより、ＵＶ接着剤７の固化時に、当該接着剤の収縮歪みに伴う圧電式インクジェットヘッド６の位置ずれを極力少なくすることができる。そして、圧電式インクジェットヘッド６の四隅近傍を固化することで、後に圧電式インクジェットヘッド６をプリンタに搭載した状態での不使用時に、ノズル２２部分の乾燥を防止すべくゴム製等のキャップ８５（図１参照）でキャビティプレート２０の前面を密接すべく押圧したときにこのキャビティプレート２０の平面が歪むような変形が起こり難くなるという利点を有する。
【００４９】
更に、空所９ａは、図１２に示すように、並列させた圧電式インクジェットヘッド６、６の隣接する辺に跨がるように広幅に形成されている。よって、１箇所の空所９ａにＵＶ接着剤７を充填し、紫外線照射することにより、２つのユニット６、６を一度に固化でき、作業速度の短縮及び製造効率の大幅向上に寄与できる。なお、速硬化性の接着剤としては、前記ＵＶ接着剤７と成分が類似する湿気硬化型接着剤等も使用できる。また、圧電式インクジェットヘッド６とカバープレート４４とは、両者が接着剤により固着された後、本体フレーム１へ固着されたが、先に圧電式インクジェットヘッド６のみを本体フレーム１へ固着し、その後、カバープレート４４を圧電式インクジェットヘッド６へ固着させても良い。
【００５０】
次に、互いに固着された本体フレーム１と、圧電式インクジェットヘッド６と、カバープレート４４とを、図２のように、ノズル２２が上向きになるように置き、カバープレート４４の周囲を封止する。即ち、上記のように、本体フレーム１を圧電式インクジェットヘッド６に被せつけたとき、カバープレート４４の３辺の側壁４４ｃ及び４４ｄは、底板５の周囲の溝５０，５１に挿入されており、シール剤４５を、図１０〜図１２に示すように、フランジ４４ｄの上に載せるようにして側壁４４ｃと溝５０，５１の内面との間に注入する。
【００５１】
また、フレキシブルフラットケーブル４０を覆うように、蓋板５４を本体フレーム１の側面に固着する。このとき、蓋板５４と本体フレーム１との合わせ目も同様にシール剤で封止する。また、カバープレート４４の残った１辺と蓋板５４との間も、上記シール剤４５による封止に連続して同様に封止する。
【００５２】
本体フレーム１とカバープレート４４との合わせ目部分を封止した後は、充填工程に移行し、これら本体フレーム１とカバープレート４４との間に形成される内部空間１５内へ充填剤４６を充填する。即ち、図１０に示すように、搭載部３側から注入口１２へ充填剤を注入する（矢印Ｙ方向）。注入された充填剤４６は、内部空間１５内のエアーを排出口１３ａ、１３ｂから押し出しつつその内部空間１５内を流動する。充填剤４６は、主として溝５１から溝５０に沿う流路、及び、溝５１から溝５３に沿う流路を流動し、前者の流路において溝５１、５０に対応するカバープレート４４の側壁４４ｃ内面と底板５の側面との間を充填する。また、後者の流路においては、まず、嵌合溝１１を充填し、キャビティプレート２０の供給口２１と連通部１０ａ〜１０ｄの周囲をパッキン４７とともに封止する。続いて、溝５３内を圧電式インクジェットヘッド６の上面に沿って流動する。
【００５３】
溝５０，５３に沿って流動する充填剤４６は、その流動方向から横へ、即ち、圧電式インクジェットヘッド６と支持部８との間の狭い隙間にも侵入する。更に、充填剤４６は、溝５０，５３の端から底板５の側面部５ａとカバープレート４４の側壁４４ｃ内面との間を充填する。これにより圧電式インクジェットヘッド６の周囲は、充填剤４６によって封止され、その結果、インクが内部空間１５に侵入して、ＵＶ接着剤１７を侵したり、圧電アクチュエータ３０とフレキシブルフラットケーブル４０の電気的接続箇所の短絡事故を起こすことが防止される。
【００５４】
このように、充填剤４６が流動する際、注入口１２から最も離れた排出口１３ａ、及び、溝５０，５３から離れた位置で圧電式インクジェットヘッド６と支持部８との間の狭い隙間に対応する排出口１３ｂから、空間１５内のエアーを押し出すので、内部空間１５内にエアーが残留することを防止し、空間１５を充填剤４６によりほぼ完全に充填することができる。また、充填剤４６を充填する際に、充填剤４６が注入口１２に近い各排出口１３ｂから順次排出されるので、内部空間１５のどこまで充填剤４６が流動しているかをしることができ、最も遠い内部空間１５の端部にある排出口１３ａから排出されたとき、充填完了を知ることができるのである。したがって、本体フレーム１や圧電式インクジェットヘッド６等の各構成部品の成形寸法のばらつきや、充填剤４６を充填する際の温度等の充填条件、或いは、充填装置の充填特性のばらつきなどがあっても、各排出口１３ａ，１３ｂからの充填剤４６の排出を確認することにより、内部空間１５内の充填状況を知ることができ、充填剤４６の充填不良を容易に発見することができるのである。
【００５５】
また、これら各排出口１３ａ，１３ｂは、それぞれ異なる内径に設定されており、本実施例では、注入口１２からの離間距離が遠くなるほど大きな内径とされている。即ち、注入口１２からの離間距離が各排出口の内で最も近い位置にある排出口１３ｂの内径が最も小さな内径とされ、注入口１２からの離間距離が最も遠くなる排出口１３ａが最も大きな内径とされている。充填剤４６が注入口１２から最も遠い内部空間１５の端部に達するまでの間、途中の排出口１３ｂからは、充填剤４６が排出され続けてしまい、充填剤４６が無駄となるので、上記したように充填剤４６を長時間排出する排出口（注入口１２に近い排出口）ほど内径を小さく設定することにより、各排出口から排出される充填剤４６の排出量を抑制することができ、内部空間１５を充塞するために使用される充填剤４６の総使用量を低減することができるのである。
【００５６】
なお、各排出口１３ａ，１３ｂの内径は、注入口１２からの離間距離に応じて設定したが、内部空間１５内の形状に応じて適宜変更することが望ましい。例えば、注入口１２からの離間距離は近いが、内部空間１５内の形状が複雑であったり、注入口１２から死角となるような方向となる箇所では、充填剤４６が流動し難くいためエアーが留まり易い。よって、このような箇所に大きな内径の排出口を設けることにより、かかるエアーを確実に排出することができるのである。
【００５７】
なお、注入口１２及び各排出口１３ａ，１３ｂをカバープレート４４側に設けることもできるが、製品としての美観を損ねるだけでなく、そのまわりに付着した充填剤４６を除去する作業が必要となるので、カバープレート４４が配設される側と反対側の本体フレーム１に穿設することが望ましい。
【００５８】
なお、図３、図９に示すように、本体フレーム１における連通部１０ａ〜１０ｄと圧電式インクジェットヘッド６の各供給口２１との連結部は、連通部１０ａ〜１０ｄの外周に凹設される嵌合溝１１に挿入されたリング状のゴム製等のパッキン４７によりシールされるが、かかる嵌合溝１１には、パッキン４７の挿入と共にシール剤４５を予め充填しておくことが望ましい。これにより、上記した圧電式インクジェットヘッドと本体フレーム１とを接着固定する固着工程時に、各パッキン４７の先端が供給孔２１の外周に押圧され、同時にシール剤４５も圧電式インクジェットヘッド６に接触し、供給孔２１とのシール箇所が密閉できる。そして、充填工程により注入された充填剤４６が、かかるシール箇所を更に重ねて被覆し密閉することができるので、シールの信頼性が向上するからである。
【００５９】
以上、実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【００６０】
例えば、本実施例の排出口１３ａ，１３ｂは、複数個が本体フレーム１に穿設される構成としたが、少なくと１個の排出口が、注入口１２からほぼ最も離れた内部空間１５の端部に穿設された構成としたり、或いは、さらに多数の排出口が穿設された構成とすることは、当然に可能である。また、各排出口の内径は、その排出口が穿設される位置によって異なる内径に設定される場合を説明したが、各排出をすべて同じ内径にしても良い。
【００６１】
また、本実施例のヘッドユニット６３は、２個の圧電式インクジェットヘッド６が並設される構成としたが、圧電式インクジェットヘッドを搭載すべき個数は任意であり、１個の圧電式インクジェットヘッドだけからなる構成としても良く、或いは、４個の圧電式インクジェットヘッドが並設される構成としても良い。
【００６２】
【発明の効果】
請求項１記載のインクジェット記録装置によれば、インクジェットヘッドが収納される内部空間には、充填剤を注入するための注入口と、その注入口からほぼ最も離れた内部空間の端部に設けられる排出口とを備えている。よって、注入口から充填剤を注入することにより、かかる内部空間を充填剤により充填させることができるという効果がある。更に、この場合には、注入口から注入された充填剤は、内部空間内のエアーを押し出しつつ流動し、かかるエアーを排出口から排出することができるので、内部空間内に充填剤をほぼ完全に充填することができ、また、排出口からは、充填剤の排出を視認することにより内部空間が充填剤により充填されたことを確認することができるという効果がある。
【００６３】
請求項２記載のインクジェット記録装置によれば、請求項１記載のインクジェット記録装置の奏する効果に加え、充填剤を内部空間内へ注入するための注入口およびその注入された充填剤を内部空間から排出するための排出口は、カバープレートが覆設される側と反対側の本体フレームに穿設されている。よって、充填剤は、カバープレートと反対側から注入され、かつ排出されるので、インクジェット記録装置の機能、美観を損ねることがなく、また、注入口および排出口部分から充填剤を除去する処理工程を省略することができ、その結果、製造コストを低減することができるという効果がある。
【００６４】
請求項３記載のインクジェット記録装置によれば、請求項２記載のインクジェット記録装置の奏する効果に加え、充填剤を排出するための排出口は、注入口から内部空間の端部に向かう途中にも設けられており、注入口から注入された充填剤は、この途中に設けられた排出口から排出されつつ内部空間を充塞する。よって、注入口から端部へ向かう途中に取り残されたエアーを、かかる途中に設けられた排出口から排出することができるので、内部空間内のエアーを効率よく排出することができ、かかる内部空間内に充填剤を一層確実に充填することができるという効果がある。
【００６５】
また、途中に設けられた排出口からは、内部空間を流動する充填剤が到達した各排出口から順次充填剤が排出されるので、かかる充填剤の排出を視認することにより内部空間のどこまで充填剤が達しているかという充填経過を確認することができるという効果がある。
【００６６】
請求項４記載のインクジェット記録装置によれば、請求項３記載のインクジェット記録装置の奏する効果に加え、複数の排出口は点在して設けられており、各排出口は、その排出口が配設される位置に対応してそれぞれ異なる内径とされている。よって、内部空間内のエアーを効率よく排出することができ、かかる内部空間内に充填剤を一層確実に充填することができるという効果がある。即ち、内部空間内の形状が複雑でエアーが留まり易い位置には、他の位置と比較し内径の大きな排出口を配置することにより、かかる排出口からは他の排出口よりもより多くの充填剤を排出することができるので、この充填剤の排出に伴ってエアーを確実に排出することができるのである。
【００６７】
請求項５記載のインクジェット記録装置によれば、請求項４記載のインクジェット記録装置の奏する効果に加え、各排出口は、注入口からの離間距離が遠いほど大きな内径（離間距離が近いほど小さな内径）とされているので、排出時間が長くなる（注入口からの離間距離が近い）排出口から排出される充填剤の排出量を抑制することができ、内部空間を充塞するために必要な充填剤の総使用量を低減することができるという効果がある。
【００６８】
請求項６記載のインクジェット記録装置によれば、請求項１から５のいずれかに記載のインクジェット記録装置の奏する効果に加え、本体フレームとカバープレートとの合わせ目部分は、シール剤によって封着されている。よって、本体フレームとカバープレートとの間に形成される内部空間内へ充填剤が注入された場合に、本体フレームとカバープレートとの合わせ目部分から充填剤が漏出することを防止することができるので、かかる漏出した充填剤を除去する処理工程を省略することができ、その結果、製造コストを低減することができるという効果がある。また、充填剤が排出口から排出される前に外部へ漏出しないから、内部空間内に充填剤が確実に充填される。
【００６９】
請求項７記載のインクジェット記録装置の製造方法によれば、インクジェットヘッドは、位置決め工程によって本体フレームとカバープレートとの間に形成される内部空間に収容され、かかる内部空間には、充填工程によって、注入口から充填剤が注入される。よって、注入口から充填剤を注入することにより、かかる内部空間を充填剤により充塞させることができるという効果がある。更に、この場合には、注入口から注入された充填剤は、内部空間内のエアーを押し出しつつ流動し、かかるエアーを端部に設けられた排出口から排出することができるので、内部空間内に充填剤をほぼ完全に充填することができ、また、排出口から充填剤の排出を視認することにより内部空間が充填剤により充填されたか否かを確認することができるという効果がある。
【００７０】
請求項８記載のインクジェット記録装置の製造方法によれば、請求項７記載のインクジェット記録装置の製造方法の奏する効果に加え、インクジェットヘッドは、位置決め工程によって位置決めされた後に、本体フレームへ固着され（固着工程）、その固着の後、充填工程によって充填剤が内部空間に充填される。よって、インクジェットヘッドを、本体フレームに対して正確に位置決めされた状態でその本体フレームへ固着させることができるので、インクジェットヘッドの組み立て精度を向上させることができるという効果がある。
【００７１】
請求項９記載のインクジェット記録装置の製造方法によれば、請求項７記載のインクジェット記録装置の製造方法の奏する効果に加え、本体フレームとカバープレートとの合わせ目部分には、封着工程によって、シール剤が塗布され、かかる合わせ目部分が封着される。よって、本体フレームとカバープレートとの間に形成される内部空間内へ充填剤が注入された場合に、本体フレームとカバープレートとの合わせ目部分から充填剤が漏出することを防止することができるので、かかる漏出した充填剤を除去する処理工程を省略することができ、その結果、製造コストを低減することができるという効果がある。また、充填剤が排出口から排出される前に外部へ漏出しないから、内部空間内に充填剤が確実に充填される。
【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】ヘッドユニットの斜視図である。
【図３】各構成部材毎に分解された状態におけるヘッドユニットの斜視図である。
【図４】各構成部材毎に分解された状態におけるヘッドユニットの斜視図である。
【図５】本体フレーム１の上面図である。
【図６】圧電式インクジェットヘッドの分解斜視図である。
【図７】キャビティプレートの分解斜視図である。
【図８】キャビティプレートの一部を拡大した分解斜視図である。
【図９】本体フレームの下面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線における断面図である。
【図１１】図５のＸＩ−ＸＩ線における断面図である。
【図１２】図５のＸＩＩ−ＸＩＩ線における断面図である。
【符号の説明】
１                  本体フレーム
４ａ〜４ｄ          インク供給通路
６                  圧電式インクジェットヘッド（インクジェットヘッド）
１０ａ〜１０ｄ      連通部（インク供給通路の一部）
１２                注入口
１３ａ，１３ｂ      排出口
１５                内部空間
２２                ノズル
２８                圧力室
３０                圧電アクチュエータ（圧力発生部）
４４                カバープレート
４５                シール剤
４６                充填剤
６１                インクカートリッジ（インク供給源）
【図１】
0003731484.tif 000002
【図２】
0003731484.tif 000003
【図３】
0003731484.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003731484.tif 000008
【図８】
0003731484.tif 000009
【図９】
0003731484.tif 000010
【図１０】
0003731484.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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