液体噴射ヘッドユニット、及び、液体噴射装置
【課題】ヘッド固定部材に対して仲介部材を介在させた状態で液体噴射ヘッドを位置精度良く取り付けることが可能な液体噴射ヘッドユニット、及びこれを備える液体噴射装置を提供する。
【解決手段】フランジ部57には2つの当接凸部62が設けられ、スペーサー32には2つの当接突起部74が形成され、各当接凸部および当接突起部が、締結部材(スペーサー固定ボルト27aおよびスペーサー固定ナット27b)による締結箇所よりも、両側のフランジ部の締結箇所同士を結ぶ仮想線に直交する幅方向の外側に設けられ、当接凸部と当接突起部とが当接した状態で、締結部材による締結前の締結箇所(スペーサー取付穴54の開口周縁部61およびヘッド用挿通穴68の挿通穴周縁部73)においてフランジ部とスペーサーとの間に隙間Gが形成される一方、締結後の締結箇所においてフランジ部とスペーサーとが互いに当接するように構成された。
【解決手段】フランジ部57には2つの当接凸部62が設けられ、スペーサー32には2つの当接突起部74が形成され、各当接凸部および当接突起部が、締結部材(スペーサー固定ボルト27aおよびスペーサー固定ナット27b)による締結箇所よりも、両側のフランジ部の締結箇所同士を結ぶ仮想線に直交する幅方向の外側に設けられ、当接凸部と当接突起部とが当接した状態で、締結部材による締結前の締結箇所(スペーサー取付穴54の開口周縁部61およびヘッド用挿通穴68の挿通穴周縁部73)においてフランジ部とスペーサーとの間に隙間Gが形成される一方、締結後の締結箇所においてフランジ部とスペーサーとが互いに当接するように構成された。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、インクジェット式記録装置などの液体噴射装置に用いられる液体噴射ヘッドユニット、及び、液体噴射装置に関し、特に、ヘッド固定部材に対して液体噴射ヘッドを位置精度良く取り付けることが可能な液体噴射ヘッドユニット、及び、液体噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
液体噴射装置は、液体を液滴として噴射可能な液体噴射ヘッドを備え、この液体噴射ヘッドから各種の液体を噴射する装置である。この液体噴射装置の代表的なものとして、例えば、インクジェット式記録ヘッド(以下、記録ヘッドという)を備え、この記録ヘッドのノズルから液体状のインクをインク滴として噴射させて記録を行うインクジェット式記録装置(プリンター)等の画像記録装置を挙げることができる。また、近年においては、この画像記録装置に限らず、ディスプレイ製造装置などの各種の製造装置にも応用されている。
【0003】
近年、上記プリンターには、ノズルを複数列設してなるノズル列を有する記録ヘッドをサブキャリッジなどのヘッド固定部材に複数並べて固定したものを1つのヘッドユニットとする構成(マルチヘッド型)を採用するものがある。そして、サブキャリッジに対して各記録ヘッドが位置決めされた状態でネジ留めされる構成においては、位置決めの後、ネジ留めの前に、記録ヘッドをサブキャリッジに対して接着剤(例えば、瞬間接着剤)によって仮留することが行われている。これにより、ネジ留めにより本固定するときにネジ留め時の回転モーメントにより記録ヘッドの位置がずれることが防止される。このような接着剤による仮留を採用する場合、一旦サブキャリッジに固定された記録ヘッドを修理或いは交換するために取り外すことが困難となる。このような問題に対し、記録ヘッドとサブキャリッジの間にスペーサーと呼ばれる仲介部材を介在させる構成も提案されている(例えば、特許文献1)。この構成によれば、記録ヘッドにスペーサーをネジ留めにより予め固定しておき、スペーサーとサブキャリッジとの間を接着剤で仮留してからスペーサーとサブキャリッジとをネジ留めにより本固定することで、サブキャリッジに一旦固定された記録ヘッドは、スペーサーとの間のネジの締結を解除することにより、スペーサー及びサブキャリッジから取り外すことができる。これにより、記録ヘッドの交換や修理等による記録ヘッドの着脱が容易になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2007−90327号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、記録ヘッドにスペーサーをネジ留めにより固定する構成では、ネジを締め込む前の状態でネジ留め箇所において両者が隙間無く当接するようにすることで、ネジを締め込んだときのスペーサーや記録ヘッドにおけるスペーサー取付部分の変形が抑えられる。これにより、スペーサーやスペーサー取付部分の形状が安定するので、スペーサーとサブキャリッジとのネジ留めの際にも、ネジを締め込んだときのスペーサー等の変形が抑制され、当該変形に起因する記録ヘッドの位置ずれが防止される。その一方で、記録ヘッドやスペーサーの小型化により記録ヘッドとスペーサーとの接触面積が小さい場合、特に、記録ヘッドとスペーサーとのネジ締結箇所同士を結ぶ仮想線に直交する方向において、記録ヘッドがサブキャリッジに対して傾きが生じ易くなる。例えば、上記のマルチヘッド型のプリンターでは、ヘッドユニットのサイズをできるだけ小さくする観点から、記録ヘッドの形状に関し、サブキャリッジにおけるヘッド並設方向(ノズル列方向に直交する方向)の寸法が短く、ヘッド並設方向に直交する方向(ノズル列方向)の寸法が長く設定される。そして、各記録ヘッドは、長尺方向の両側(フランジ部)で、ボルト及びナットなどの締結部材によってスペーサーやサブキャリッジと固定される。このような構成における記録ヘッドでは、締結箇所同士を結ぶ仮想線に直交する方向が短尺方向となり、この方向において傾きが生じやすくなる。
【0006】
上記の傾きが生じるケースとしては、記録ヘッドに対して記録紙等の着弾対象が接触することなどにより外力が作用した場合、部品の寸法ばらつきが生じた場合、温度が上昇したときの熱膨張が生じた場合、等が考えられる。このような傾きが生じた場合、平面上でサブキャリッジに対して記録ヘッドを規定位置に配置しても、ノズルから噴射されるインクの飛翔方向が本来望ましい方向からずれてしまうので、記録紙等の着弾対象に対するインクの着弾位置精度が低下する問題があった。
【0007】
なお、このような問題は、インクを噴射する記録ヘッドを搭載したインクジェット式記録装置だけではなく、上記サブキャリッジのようなヘッド固定部材に対してスペーサー等の仲介部材を介在させて液体噴射ヘッドを固定する構成を採用する、他の液体噴射ヘッドユニット、及びこれを備える液体噴射装置においても同様に存在する。
【0008】
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、ヘッド固定部材に対して仲介部材を介在させた状態で液体噴射ヘッドを位置精度良く取り付けることが可能な液体噴射ヘッドユニット、及びこれを備える液体噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記目的を達成するため、本発明は、液体を噴射するノズルを複数列設して成るノズル列が形成されたノズル形成面を有する液体噴射ヘッドと、
前記液体噴射ヘッドが、仲介部材を介在させた状態で固定されるヘッド固定部材と、を備えた液体噴射ヘッドユニットであって、
前記液体噴射ヘッドは、前記仲介部材が締結部材により締結される仲介部材固定部を、ヘッド本体を間に挟んで両側にそれぞれ有し、
前記仲介部材固定部またはこれに固定される前記仲介部材の少なくとも何れか一方には、他方側に向けて突出した当接凸部が複数形成され、
前記複数の当接凸部のうち少なくとも2つは、前記締結部材による締結箇所よりも、両側の締結箇所同士を結ぶ仮想線に直交する幅方向の外側に設けられ、
前記各当接凸部が他方に当接した状態で、前記締結部材による締結前の前記締結箇所において前記仲介部材固定部と前記仲介部材との間に間隙が形成される一方、前記締結部材による締結後の前記締結箇所において前記仲介部材固定部と前記仲介部材とが互いに当接するように構成されたことを特徴とする。
【0010】
本発明は、各液体噴射ヘッドが、仲介部材が締結部材により締結される仲介部材固定部を、ヘッド本体を間に挟んで両側にそれぞれ有し、固定面またはこれに固定される前記仲介部材の少なくとも何れか一方には、他方側に向けて突出した当接凸部が複数形成され、複数の当接凸部のうち少なくとも2つが、締結部材による締結箇所よりも、両側の締結箇所同士を結ぶ仮想線に直交する幅方向の外側に設けられ、各当接凸部が他方に当接した状態で、締結部材による締結前の締結箇所において仲介部材固定部と仲介部材との間に空隙が形成される一方、締結部材による締結後の締結箇所において仲介部材固定部と仲介部材とが互いに当接するように構成されている。即ち、締結部材によって締結した状態では、各当接凸部が、締結箇所よりも幅方向の外側において他の部分よりも優先的に他方に当接するので、仲介部材固定部と仲介部材との間で、特に、両側の締結箇所同士を結ぶ仮想線に直交する方向において傾きが生じることが抑制される。したがって、液体噴射ヘッドを、仲介部材を介在させてヘッド固定部材に取り付けた状態においても、ヘッド固定部材に対して液体噴射ヘッドの姿勢が傾くことが抑制される。その結果、液体噴射ヘッドのノズルから噴射される液体の着弾対象に対する着弾位置精度の低下が防止される。
【0011】
上記構成において、前記締結部材によって前記仲介部材固定部と前記仲介部材とが締結され、尚かつ、前記仲介部材における前記仲介部材固定部との対向面とは反対側の面と前記ヘッド固定部材のヘッド固定面との間の隙間無く充填された接着剤が硬化した状態で、前記仲介部材と前記ヘッド固定部材とがヘッド締結部材により締結される構成を採用することが望ましい。
なお、「隙間無く充填された」とは、ヘッド締結部材による締結時の締め付け力が作用したときの変形代となるような隙間が生じない程度に接着剤が充填されたことを意味し、必ずしも接着剤が完全(全面)に充填されていなくても良い意味である。
【0012】
上記構成によれば、前記締結部材によって前記仲介部材固定部と前記仲介部材とが締結され、尚かつ、前記仲介部材における前記仲介部材固定部との対向面とは反対側の面と前記ヘッド固定部材のヘッド固定面との間に隙間無く充填された接着剤が硬化した状態で、前記仲介部材と前記ヘッド固定部材とがヘッド締結部材により締結されるので、締結部材の締め付け力による仲介部材固定部又は仲介部材の変形に起因して仲介部材とヘッド固定部材との接着面に隙間が生じたとしても、当該隙間に接着剤が充填されて硬化しているので、変形代となる隙間が無く、ヘッド締結部材による締結時の締め付け力が作用しても仲介部材又はヘッド固定部材の変形が抑制される。これにより、ヘッド固定部材に対する液体噴射ヘッドの位置がずれることが防止される。その結果、ヘッド固定部材に対する液体噴射ヘッドの傾きの防止と位置精度の確保を両立させることが可能となる。
【0013】
上記構成において、前記各仲介部材固定部における前記幅方向の中央部には、前記締結部材が挿通される第1の締結部材挿通口が開設される一方、前記仲介部材における前記第1の締結部材挿通口に対応する位置には第2の締結部材挿通口が開設され、
前記各当接凸部が他方に当接した状態で、前記締結部材による締結前において前記第1の締結部材挿通口の開口周縁部と前記第2の締結部材挿通口の開口周縁部との間に間隙が形成され、前記締結部材による締結後において前記第1の締結部材挿通口の開口周縁部と前記第2の締結部材挿通口の開口周縁部とが互いに当接する構成を採用することができる。
【0014】
また、上記構成において、前記仲介部材と前記ヘッド固定部材との締結箇所が、前記仲介部材固定部と前記仲介部材との締結箇所よりも前記幅方向の外側に設けられ、尚かつ、前記当接凸部は、前記仲介部材と前記ヘッド固定部材との締結箇所よりも前記幅方向の外側に設けられる構成を採用することが望ましい。
【0015】
上記構成によれば、仲介部材とヘッド固定部材との締結箇所が、仲介部材固定部と仲介部材との締結箇所よりも幅方向の外側に設けられ、尚かつ、当接凸部は、仲介部材とヘッド固定部材との締結箇所よりも幅方向の外側に設けられることにより、各当接凸部が、各締結箇所よりも幅方向の外側で当接するので、仲介部材固定部と仲介部材との間で傾きが生じることがより確実に抑制される。
【0016】
また、本発明は、液体を噴射するノズルを複数列設して成るノズル列が形成されたノズル形成面を有する液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドが、仲介部材を介在させた状態で固定されるヘッド固定部材と、を備えた液体噴射ヘッドユニットを搭載した液体噴射装置であって、
前記液体噴射ヘッドは、前記仲介部材が締結部材により締結される仲介部材固定部を、ヘッド本体を間に挟んで両側にそれぞれ有し、
前記固定面またはこれに固定される前記仲介部材の少なくとも何れか一方には、他方側に向けて突出した当接凸部が複数形成され、
前記複数の当接凸部のうち少なくとも2つは、前記締結部材による締結箇所よりも、両側の締結箇所同士の並び方向に直交する幅方向の外側に設けられ、
前記各当接凸部が他方に当接した状態で、前記締結部材による締結前の前記締結箇所において前記仲介部材固定部と前記仲介部材との間に間隙が形成される一方、前記締結部材による締結後の前記締結箇所において前記仲介部材固定部と前記仲介部材とが互いに当接するように構成されたことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】プリンターの内部構成の一部を示す斜視図である。
【図2】プリンターの平面図である。
【図3】キャリッジの上面図である。
【図4】キャリッジの右側面図である。
【図5】キャリッジの下面図である。
【図6】図3におけるA−A線断面図である。
【図7】ヘッドユニットの斜視図である。
【図8】ヘッドユニットの上面図である。
【図9】ヘッドユニットの正面図である。
【図10】ヘッドユニットの下面図である。
【図11】ヘッドユニットの下面側の斜視図である。
【図12】記録ヘッドの構成を説明する斜視図である。
【図13】記録ヘッドの構成を説明する上面図である。
【図14】記録ヘッドの構成を説明する下面図である。
【図15】記録ヘッドの構成を説明する正面図である。
【図16】記録ヘッドの構成を説明する右側面図である。
【図17】(a)は図13における領域Aの拡大図、(b)は図13における領域Bの拡大図である。
【図18】図15における領域Cの拡大図である。
【図19】図16における領域Dの拡大図である。
【図20】図16における領域Eの拡大図である。
【図21】スペーサーの構成を説明する図である。
【図22】フランジ部におけるスペーサー固定部分の拡大図である。
【図23】図22におけるA−A線断面図である。
【図24】ヘッドユニットの組み立て工程を説明する断面図である。
【図25】ヘッドユニットの組み立て工程を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
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、本発明の液体噴射装置として、インクジェット式記録装置(以下、プリンター)を例に挙げて説明する。
【0019】
図1はプリンター1の内部構成の一部を示す斜視図、図2はプリンター1の平面図である。例示したプリンター1は、記録用紙、布、フィルム等の記録媒体(着弾対象)に向けて、液体の一種であるインクを噴射する。このプリンター1は、フレーム2の内部にキャリッジ3(ヘッドユニット保持部材の一種)を、記録媒体の送り方向に交差する方向である主走査方向に往復移動可能に搭載している。プリンター1の背面側のフレーム2の内壁には、当該フレーム2の長手方向に沿って長尺な上下一対のガイドロッド4a,4bが互いに間隔を空けて平行に取り付けられている。キャリッジ3は、その背面側に設けられた軸受け部7(図4参照。)等にガイドロッド4a,4bが嵌合することで、これらのガイドロッド4a,4bに対して摺動可能に支持されている。
【0020】
フレーム2の背面側であって主走査方向の一端側(図2における右端部)には、キャリッジ3を移動させるための駆動源としてのキャリッジモーター8が配設されている。このキャリッジモーター8の駆動軸は、フレーム2の背面側から内面側に突出しており、その先端部分には、駆動プーリー(図示せず)が接続されている。この駆動プーリーは、キャリッジモーター8の駆動により回転される。また、この駆動プーリーに対して主走査方向における反対側(図2における左端部)の位置には、遊転プーリー(図示せず)が設けられている。これらのプーリーには、タイミングベルト9が架け渡されている。このタイミングベルト9には、キャリッジ3が接続されている。そして、キャリッジモーター8が駆動されると、駆動プーリーの回転に伴ってタイミングベルト9が回動し、キャリッジ3がガイドロッド4a,4bに沿って主走査方向に移動する。
【0021】
フレーム2の背面の内壁には、リニアスケール10(エンコーダーフィルム)が、主走査方向に沿ってガイドロッド4a,4bと平行に張設されている。リニアスケール10は、透明な樹脂製フィルムによって作製された帯状(バンド状)部材であり、例えば、透明なベースフィルムの表面に帯幅方向を横断する不透明なストライプが複数印刷されたものである。各ストライプは、同じ幅とされ、帯長手方向に一定ピッチで形成されている。また、キャリッジ3の背面側には、このリニアスケール10のストライプを光学的に読み取るためのリニアエンコーダーが設けられている(図示せず。)。このリニアエンコーダーは位置情報出力手段の一種であり、キャリッジ3の走査位置に応じたエンコーダーパルスを、主走査方向における位置情報として出力する。これにより、プリンターの制御部(図示せず)は、エンコーダーパルスに基づいてキャリッジ3の走査位置を認識しながら、ヘッドユニット17による記録媒体に対する記録動作を制御することができる。そして、プリンター1は、主走査方向の一端側のホームポジションから反対側の端部(フルポジション)へ向けてキャリッジ3が移動する往動時と、フルポジションからホームポジション側にキャリッジ3が戻る復動時との双方向で記録紙上に文字や画像等を記録する所謂双方向記録処理が可能に構成されている。
【0022】
図3に示すように、キャリッジ3には、ヘッドユニット17の各記録ヘッド18に各色のインクを供給するためのインク供給チューブ14と、駆動信号等の信号を供給するための信号ケーブル15が接続されている。その他、プリンター1には、図示しないが、インクを貯留したインクカートリッジ(液体供給源)が着脱可能に取り付けられるカートリッジ装着部、記録紙を搬送する搬送部、待機状態の記録ヘッド18のノズル形成面53(図12参照)をキャッピングするキャッピング部等が設けられている。
【0023】
図3はキャリッジ3の平面(上面)図、図4はキャリッジ3の右側面図、図5はキャリッジ3の底面(下面)図である。また、図6は図3におけるA−A線断面図である。なお、図3は、キャリッジカバー13が外された状態を図示している。キャリッジ3は、後述するヘッドユニット17(本発明における液体噴射ヘッドユニットの一種。)を内部に搭載するキャリッジ本体12と、このキャリッジ本体12の上部開口を塞ぐキャリッジカバー13とから成り、上下に分割可能な中空箱体状の部材である。キャリッジ本体12は、略矩形状の底板部12aと、当該底板部12aの四方の外周縁からそれぞれ上方に起立した側壁部12bとから成り、これらの底板部12a及び側壁部12bに囲まれた空間内にヘッドユニット17を収容する。底板部12aには、収容されたヘッドユニット17の各記録ヘッド18のノズル形成面53を露出させるための底部開口19が開設されている。そして、ヘッドユニット17をキャリッジ本体12内に収容した状態では、底板部12aの底部開口19から各記録ヘッド18のノズル形成面53が、キャリッジ本体12の底部よりも下方(記録動作時における記録媒体側)に突出する。
【0024】
図7はヘッドユニット17の斜視図であり、(a)は流路部材24が取り付けられた状態、(b)は流路部材24が外された状態をそれぞれ示している。また、図8はヘッドユニット17の上面図、図9はヘッドユニット17の正面図(流路部材24が外された状態)、図10はヘッドユニット17の下面図、図11はヘッドユニット17の下面側の斜視図である。
【0025】
ヘッドユニット17は、複数の記録ヘッド18等をユニット化したものであり、これらの記録ヘッド18が取り付けられるサブキャリッジ26(本発明におけるヘッド固定部材の一種)と、流路部材24と、を備えている。サブキャリッジ26は、記録ヘッド18が固定される板状のベース部26aと、このベース部26aの四方の外周縁からそれぞれ上方に起立した起立壁部26bと、から上面が開口した中空箱体状に形成されている。これらのベース部26aと四方の起立壁部26bとから囲まれた空間が、記録ヘッド18の少なくとも一部(主にサブタンク37)を収容する収容部として機能する。本実施形態のサブキャリッジ26は、金属、例えばアルミニウムにより作製されており、キャリッジ本体12やキャリッジカバー13と比較して剛性が高められている。なお、サブキャリッジ26の材料としては、金属には限られず、合成樹脂を採用することも可能である。
【0026】
サブキャリッジ26のベース部26aの略中央部分には、複数の記録ヘッド18を挿通可能な(即ち、各記録ヘッド18に共通な1つの)ヘッド挿通開口28が開設されている。このためベース部26aは、四方の辺部から成る額縁状の枠体となっている。このベース部26aの下面(記録時の記録媒体に対向する側の面)には、各記録ヘッド18の取り付け位置に対応して、止着穴29が開設されている(図23参照)。本実施形態において、止着穴29は、1つの記録ヘッド18の取り付け位置に対して、ヘッド挿通開口28を間に挟んでノズル列方向に対応する方向(ヘッド列設方向に直交する方向)の両側の辺部に、後述するスペーサー32のサブキャリッジ用挿通穴69に対応してそれぞれ2つずつ、合計4箇所設けられている。
【0027】
本実施形態においては、図10に示すように、第1の記録ヘッド18a、第2の記録ヘッド18b、第3の記録ヘッド18c、第4の記録ヘッド18d、及び第5の記録ヘッド18eの合計5つの記録ヘッド18が、後述するサブタンク37をヘッド挿通開口28の下方から挿通させて収容部内に収容し、且つ、ベース部26aとの間にそれぞれスペーサー32を介在させた状態で、ノズル列に直交する方向に横並びで、ベース部26aにそれぞれ固定される。
【0028】
図7,8等に示すように、サブキャリッジ26の四方の起立壁部26bのうちの3つには、側方に向けてフランジ部30が突設されている。フランジ部30には、キャリッジ本体12の底板部12aのヘッドユニット17の取り付け位置に開設された図示しない3箇所の取り付けネジ穴に対応して、挿通穴31がそれぞれ開設されている。そして、キャリッジ本体12の底板部12aの各取り付けネジ穴に、それぞれ対応する挿通穴31の位置を合わせた状態で、ヘッドユニット固定ネジ22を、挿通穴31を通じて取り付けネジ穴に止着することで、キャリッジ本体12内部にヘッドユニット17が収容・固定される。また、サブキャリッジ26の四方の起立壁部26bの上端面には、流路部材24を固定するための固定ネジ穴33が合計4箇所設けられている。
【0029】
流路部材24は、上下方向が薄い箱体状の部材であり、例えば、合成樹脂により作製される。この流路部材24の内部には、各記録ヘッド18のサブタンク37(後述)の流路接続部38にそれぞれ対応した各色のインク分配流路(図示せず)が区画形成されている。この流路部材24の上面(サブキャリッジ26に固定される側の面とは反対側の面)には、チューブ接続部34が設けられている。図8に示すように、このチューブ接続部34の内部には、各色のインクに対応した導入口39が複数設けられている。各導入口39は、それぞれ対応する色のインク分配流路に連通している。そして、チューブ接続部34に上記のインク供給チューブ14が接続されると、インク供給チューブ14内の各色のインク供給路と、それぞれ対応する導入口39とが液密状態で連通する。これにより、インクカートリッジ側からインク供給チューブ14を通じて送られてきた各色のインクが、導入口39を通じて流路部材24内のインク分配流路にそれぞれ導入される。また、流路部材24の下面において各記録ヘッド18のサブタンク37の流路接続部38に対応する位置には図示しない接続流路が設けられている。各接続流路は、各記録ヘッド18のサブタンク37の流路接続部38にそれぞれ挿入されて液密状態で連結されるように構成されている。さらに、流路部材24の四隅には、サブキャリッジ26の固定ネジ穴33に対応する流路挿通穴(図示せず)が、それぞれ板厚方向を貫通した状態で形成されている。流路部材24がサブキャリッジ26に固定される際に、流路止着ネジ45が流路挿通穴を通じて固定ネジ穴33に止着(螺合)される。そして、流路部材24内部のインク分配流路を通ったインクは、接続流路と流路接続部38を介して各記録ヘッド18のサブタンク37に供給される。
【0030】
図12は記録ヘッド18(液体噴射ヘッドの一種)の構成を説明する斜視図である。図13は記録ヘッド18の上面図であり、(a)はスペーサー32が取り付けられていない状態、(b)はスペーサー32が取り付けられた状態を示している。図14は記録ヘッド18の下面図であり、(a)はスペーサー32が取り付けられていない状態、(b)はスペーサー32が取り付けられた状態を示している。図15は記録ヘッド18の正面図であり、(a)はスペーサー32が取り付けられていない状態、(b)はスペーサー32が取り付けられた状態を示している。図16は記録ヘッド18の右側面図であり、(a)はスペーサー32が取り付けられていない状態、(b)はスペーサー32が取り付けられた状態を示している。
また、図17(a)は図13における領域Aの拡大図、図17(b)は図13における領域Bの拡大図である。図18は図15における領域Cの拡大図であり、図19は図16における領域Dの拡大図である。そして、図20は図16における領域Eの拡大図である。なお、基本的な構造等は各記録ヘッド18で共通であるため、サブキャリッジ26に取り付けられる5つの記録ヘッド18のうちの1つを代表として示している。
【0031】
記録ヘッド18は、ノズル51に連通する圧力室を含むインク流路を形成する流路ユニットや、圧力室内のインクに圧力変動を生じさせる圧電振動子或いは発熱素子などの圧力発生手段(何れも図示せず)をヘッドケース52に備えている。本実施形態における記録ヘッド18は、平面視においてノズル列方向に長尺である一方、ノズル列に直交する幅方向に短尺な形状に形成されている。そして、この記録ヘッド18は、プリンター1の制御部側からの駆動信号を圧力発生手段に印加して圧力発生手段を駆動することにより、ノズル51からインクを噴射して記録紙等の記録媒体に着弾させる記録動作を行うように構成されている。各記録ヘッド18のノズル形成面53には、インクを噴射するノズル51が複数列設されてノズル列56(ノズル群)が構成され、このノズル列56がノズル列に直交する方向に2列並べて形成されている。1つのノズル列56は、例えば360dpiのピッチで開設された360個のノズルから成る。
【0032】
ヘッドケース52は、中空箱体状部材であり本発明におけるヘッド本体の一種である。このヘッドケース52の先端側には、ノズル形成面53を露出させた状態で流路ユニットが固定されている。また、ヘッドケース52の内部に形成された収容空部内には圧力発生手段などを収容し、先端面とは反対側の基端面側(上面側)には、流路ユニット側にインクを供給するためのサブタンク37が装着されている。また、ヘッドケース52の上面側におけるノズル列方向の両側には、側方に向けて突出したフランジ部57(本発明における仲介部材固定部に相当)がそれぞれ形成されている。このフランジ部57には、図17に示すように、スペーサー32のヘッド用挿通穴68に対応して、スペーサー取付穴54(本発明における第1の締結部材挿通口に相当)がそれぞれ開設されている。両側のフランジ部57にスペーサー32をそれぞれ取り付ける際に、このスペーサー取付穴54にスペーサー固定ボルト27aの軸部が挿通される。
【0033】
このスペーサー取付穴54は、フランジ部57において、両側のフランジ部57の並び方向に直交する方向(スペーサー32との締結箇所同士の並び方向またはノズル列に直交する方向)であるフランジ幅方向の中央部に、フランジ部57の厚さ方向を貫通した状態で形成されている。両側のフランジ部57のスペーサー取付穴54のうちの一方(図13(a)における左側)のスペーサー取付穴54は、図17(a)に示すように平面視において丸穴形状の貫通穴であり、その内径はスペーサー固定ボルト27aの軸部の外径よりも僅かに大きく設定されている。これにより、この一方のスペーサー取付穴54は、スペーサー固定ボルト27aの軸部を円滑に挿通することが可能であり、尚かつ、両者の間にガタツキが生じ難いように構成されている。これに対し、他方(図13(a)における右側)のスペーサー取付穴54は、図17(b)に示すように平面視において各スペーサー取付穴54の並び方向(ノズル列方向)に長尺な長穴となっている。この他方のスペーサー取付穴54の取付穴並び方向の内径(長径)はスペーサー固定ボルト27aの軸部の外径よりも十分に大きく設定されており、取付穴並び方向に直交するフランジ幅方向の内径(短径)は一方のスペーサー取付穴54の内径に揃えられている。このように、両側のフランジ部57のスペーサー取付穴54のうちの一方を丸穴とし、他方を長穴とすることにより、両フランジ部57にそれぞれ固定された各スペーサー32をサブキャリッジ26のヘッド取付部に対してネジ留めする際に、サブキャリッジ26側の止着穴29の間隔とスペーサー取付穴54の間隔との誤差が、長穴の長径の範囲内で許容される。
【0034】
各スペーサー取付穴54の開口周縁部61は、フランジ部57のスペーサー固定面57a(仲介部材固定面)よりも、取り付け状態におけるスペーサー32側に突出している。この開口周縁部61は、スペーサー取付穴54の開口周囲を囲繞する状態で形成された土手状の突起である。また、フランジ部57のスペーサー固定面57aにおいて、スペーサー取付穴54よりもフランジ幅方向の両外側には、平面視円形状の当接凸部62がそれぞれ形成されている。本実施形態においては、両側のフランジ部57の外側の隅角部にそれぞれ当接凸部62が設けられている。この当接凸部62は、フランジ部57のスペーサー固定面57aよりも、取り付け状態におけるスペーサー32側に突出している。そして、この当接凸部62のスペーサー固定面57aからの突出量は、スペーサー取付穴54の開口周縁部61のスペーサー固定面57aからの突出量よりもごく僅かに大きく設定されている。スペーサー取付穴54の開口周縁部61および当接凸部62をこのように構成することで、スペーサー32をフランジ部57に配置した状態(スペーサー固定ボルト27aおよびスペーサー固定ナット27bの締結時の締め付け力が、スペーサー32及びフランジ部57に作用していない状態)で、当接凸部62の先端面がスペーサー32の当接突起部74(後述)に当接する一方で、開口周縁部61の先端面はスペーサー32の挿通穴周縁部73(後述)から僅かに離れて、この部分に間隙G(図23等参照)が生じるように構成されている。
【0035】
ヘッドケース52の先端面側には、流路ユニットやノズル形成面53の周縁部を記録紙等の接触から保護するカバー部材58が取り付けられる。このカバー部材58は、ステンレス鋼などの導電性を有する薄手の金属板で作製されている。本実施形態におけるカバー部材58は、中央部分に開口窓部59が開設された額縁状のフレーム部58aと、ヘッドケース52への取付け状態でフレーム部58aのノズル列方向両側の縁部からヘッドケース52の側面に沿ってそれぞれ延出した側板部58bと、により概略構成されている。各側板部58bの先端部は、フランジ部57に沿う形となるように外側に向けて屈曲されており、カバー止着ネジ60によってフランジ部57にネジ留めされている。このカバー部材58は、流路ユニットやノズル形成面53の周縁部を保護する機能以外に、ノズル形成面53を接地電位に調整する機能も有している。
【0036】
上記サブタンク37は、流路部材24からのインクを記録ヘッド18の圧力室側に導入する部材である。サブタンク37は、内部の圧力変動に応じてバルブを開閉し、圧力室側へのインクの導入を制御する自己封止機能を有している。このサブタンク37の後端面(上面)におけるノズル列方向の両端部に、上記流路部材24の接続流路が接続される流路接続部38が設けられている。この流路接続部38には図示しないリング状のパッキンが嵌め込まれており、このパッキンにより流路部材24との液密性が確保される。また、サブタンク37の内部には、圧力発生手段に駆動信号を供給するための駆動基板が設けられている(図示せず)。サブタンク37の後端面の中央部の開口内には、当該駆動基板にフレキシブルケーブル(配線部材の一種。図示せず)を電気的に接続するコネクター49が配設されている。
【0037】
図21は、スペーサー32の構成を説明する図であり、(a)は斜視図、(b)は上面図、(c)は正面図、(d)は右側面図、(e)は下面図である。また、図22はフランジ部57におけるスペーサー32の取り付け位置の拡大平面図(図10における領域Xの拡大図)であり、図23は図22におけるA−A線断面図である。
本実施形態におけるスペーサー32は、合成樹脂から成る部材であり、1つの記録ヘッド18に対して両側のフランジ部57のスペーサー取付面57a(サブタンク37側の面)にそれぞれ1つずつ、合計2つ取り付けられる。このスペーサー32は、サブキャリッジ26のベース部26aに配置されるベース面65を有するスペーサー本体部64と、このスペーサー本体部64の幅方向(フランジ部57に取り付けられた状態におけるフランジ幅方向に相当)の中央部に形成された中央隆起部66と、当該中央隆起部66に対して幅方向の両側に離隔して形成された側壁部67と、から概略構成されている。平面視において、このスペーサー32の幅方向の寸法はフランジ部57の幅方向の寸法に概ね揃えられている。また、このスペーサー32がフランジ部57に正しく取り付けられた状態では、中央隆起部66の一部(後述)が、フランジ部57の突出端面よりも少し側方に突出する。
【0038】
中央隆起部66は、取り付け状態におけるフランジ部57側となる方向に向けてスペーサー本体部64から隆起している。この中央隆起部66の幅方向両側の側面には、平面視においてヘッド固定ナット43b(図22及び図23等参照。)の三辺の形状に倣った切欠が設けられている。この切欠は、側壁部67の内壁面と共にヘッド固定ナット43bの平面方向の姿勢(即ち、締結時の回転)を規制するヘッド固定ナット用切欠70である。即ち、スペーサー本体部64と、ナット用切欠70と、側壁部67とによって、ヘッド固定ナット43bを収容するヘッド固定ナット収容部72が区画されている。そして、スペーサー32がフランジ部57に固定される前の段階で、各ヘッド固定ナット収容部72にヘッド固定ナット43bがそれぞれ嵌め込まれる(図24参照)。
【0039】
中央隆起部66の奥行き方向の一方(フランジ部57に取り付けた状態においてサブタンク37側とは反対側)の部分は、スペーサー本体部64から側方に突出している。この突出した部分には、奥行き方向の一方から他方に向けて次第に幅狭となる平面視略三角形状の治具用切欠71が形成されている。この治具用切欠71には、記録ヘッド18をサブキャリッジ26のヘッド取付部に位置決めする際において、ヘッド保持用の治具が嵌合される。
【0040】
中央隆起部66の幅方向の中央部分には、記録ヘッド18におけるフランジ部57のスペーサー取付穴54に対応してヘッド用挿通穴68(第2の締結部材挿通口に相当)が開設されている。このヘッド用挿通穴68は、図21(b)に示すように平面視において丸穴形状の貫通穴である。このヘッド用挿通穴68の内径は、スペーサー固定ボルト27aの軸部の外径よりも僅かに大きく設定されており、スペーサー取付穴54の内径に揃えられている。ヘッド用挿通穴68の挿通穴周縁部73は、中央隆起部66の突出端面よりも、取り付け状態におけるフランジ部57側に突出している。この挿通穴周縁部73は、平面視においてヘッド用挿通穴68の開口周囲を囲繞する土手状の突起であり、フランジ部57の開口周縁部61に対応する位置に設けられている。
【0041】
中央隆起部66の両側に設けられたヘッド固定ナット収容部72には、サブキャリッジ26のベース部26aに設けられた止着穴29に対応して、サブキャリッジ用挿通穴69がそれぞれ開設されている。これらのサブキャリッジ用挿通穴69は、図21(b)に示すように平面視において丸穴形状の貫通穴であり、その内径はヘッド固定ボルト43aの軸部の外径よりも僅かに大きく設定されている。これにより、サブキャリッジ用挿通穴69は、ヘッド固定ボルト43aの軸部を円滑に挿通することが可能であり、尚かつ、両者の間にガタツキが生じ難いように構成されている。このように、1つのスペーサー32には、1つのヘッド用挿通穴68と2つのサブキャリッジ用挿通穴69が各々設けられている。即ち、スペーサー32とサブキャリッジ26とのヘッド固定ボルト43aおよびヘッド固定ナット43bによる締結箇所は、スペーサー32とフランジ部57との締結箇所よりも幅方向の外側となる。なお、ヘッド固定ボルト43aおよびヘッド固定ナット43bは、本発明におけるヘッド締結部材に相当する。
【0042】
スペーサー32の幅方向両端部にそれぞれ設けられている側壁部67は、取り付け状態におけるフランジ部57側となる方向に向けてスペーサー本体部64から突出した壁であり、スペーサー本体部64の幅方向両側面と一連に形成されている。この側壁部67の突出端面は、中央隆起部66の突出端面と同一面上に揃えられている。また、側壁部67の突出端面には、当該端面から取り付け状態におけるフランジ部57側となる方向に向けて当接突起部74(当接凸部の一種)が突設されている。この当接突起部74は、スペーサー32がフランジ部57に正しく取り付けられた状態(スペーサー固定ボルト27aおよびスペーサー固定ナット27bによって締結された状態)において当接凸部62に当接可能な位置に設けられている。そして、側壁部67の突出端面からの当接突起部74の突出量は、中央隆起部66の突出端面からの挿通穴周縁部73の突出量よりもごく僅かに大きく設定されている。これにより、スペーサー32をフランジ部57に配置し、スペーサー固定ボルト27aおよびスペーサー固定ナット27bによる締結前の状態(両者による締め付け力がスペーサー32とフランジ部57に作用しない状態)で、当接突起部74の先端面がフランジ部57の当接凸部62の先端面に当接する一方、挿通穴周縁部73の先端面はフランジ部57の開口周縁部61の先端面から僅かに離れる。この状態では、スペーサー固定ボルト27aおよびスペーサー固定ナット27bによる、スペーサー32とフランジ部57の締結箇所(締結予定箇所)、即ち、スペーサー取付穴54の開口周縁部61とヘッド用挿通穴68の挿通穴周縁部73との間において、間隙G(図23又は図24参照。)が生じる。
【0043】
スペーサー32のベース面65側において、幅方向の中央部には、スペーサー固定ナット収容部75が形成されている。このスペーサー固定ナット収容部75は、平面視においてスペーサー固定ナット27bの一部の形状に倣った窪みであり、ベース面65からスペーサー32の厚さ方向の途中まで窪んでいる。スペーサー固定ナット収容部75にスペーサー固定ナット27bが嵌め込まれて窪みの底部に着座した状態では、このスペーサー固定ナット収容部75の内壁面によってスペーサー固定ナット27bの平面方向の姿勢が規制される。即ち、スペーサー固定ボルト27aとの締結時のスペーサー固定ナット27bの回転が防止される。また、このスペーサー固定ナット収容部75の窪みの底部には、ヘッド用挿通穴68が開口している。さらに、スペーサー32における中央隆起部66と側壁部67との間であって、ヘッド固定ナット収容部72から外れた位置には、スペーサー32の厚さ方向を貫通した状態で接着剤注入口76が合計2箇所開設されている。本実施形態における接着剤注入口76は、平面視円形の貫通穴である。後述するように、サブキャリッジ26のベース部26aに対して記録ヘッド18を位置決めした状態で仮留する際に、接着剤注入口76から接着剤が注入され、スペーサー32のベース面65とサブキャリッジ26のベース部26aとの間の隙間に充填される。
【0044】
次に、図24及び図25を参照して、上記のヘッドユニット17の製造工程(組み立て工程)について説明する。
上記のように構成されたスペーサー32は、図24に示すように、記録ヘッド18がサブキャリッジ26に取り付けられる前の段階で、記録ヘッド18の両側のフランジ部57に、スペーサー固定ボルト27aおよびスペーサー固定ナット27bによってそれぞれ締結される(スペーサー取付工程)。なお、スペーサー固定ボルト27aおよびスペーサー固定ナット27bは、本発明における締結部材の一種である。
後述するように、スペーサー32は、サブキャリッジ26に対して接着剤によって仮固定された後、ヘッド固定ボルト43aおよびヘッド固定ナット43bによって本固定される。サブキャリッジ26に一旦固定された記録ヘッド18は、スペーサー32との間のスペーサー固定ボルト27aおよびスペーサー固定ナット27bの締結を解除することにより、スペーサー32及びサブキャリッジ26から取り外すことができるようになっている。これにより、記録ヘッド18の交換や修理等による記録ヘッド18の着脱が容易になる。
【0045】
ここで、上述したように、フランジ部57にスペーサー32を配置し、スペーサー固定ボルト27aおよびスペーサー固定ナット27bによって締結する前の状態では、フランジ幅方向において当該締結箇所から可及的に離れた両端部で当接凸部62と当接突起部74とが当接する一方で、スペーサー32とフランジ部57の締結箇所(締結予定箇所)、即ち、スペーサー取付穴54の開口周縁部61とヘッド用挿通穴68の挿通穴周縁部73との間において間隙Gが生じる。これにより、スペーサー固定ボルト27aおよびスペーサー固定ナット27bによってスペーサー32をフランジ部57に締結した後の状態では、当接凸部62と当接突起部74とは、スペーサー32とフランジ部57の締結箇所およびスペーサー32とサブキャリッジ26の締結箇所よりもフランジ幅方向の外側において他の部分よりも優先的に当接する。これらの当接凸部62と当接突起部74との当接により、フランジ部57に対するスペーサー32の高さ方向の位置および姿勢が規制される。このような構成を採用することにより、記録ヘッド18とスペーサー32との間で、両側のフランジ部57の締結箇所同士を結ぶ仮想線に直交する方向、本実施形態においては、記録ヘッド18の短尺方向において傾きが生じることが抑制される。したがって、記録ヘッド18を、スペーサー32を介在させてサブキャリッジ26に取り付けた状態においても、サブキャリッジ26に対して記録ヘッド18が短尺方向に傾くことが抑制される。
【0046】
ところで、図24(a)に示すように、フランジ部57にスペーサー32をセットして両者を締結する前の状態で、スペーサー取付穴54の開口周縁部61とヘッド用挿通穴68の挿通穴周縁部73との間に生じる間隙Gができるだけ小さいことが望ましく、理想的には、開口周縁部61と挿通穴周縁部73との当接面と、当接凸部62と当接突起部74との当接面とが、同一面となることがより理想的である。しかしながら、上記のように、記録ヘッド18の短尺方向(両側のフランジ部57におけるスペーサー32との締結箇所同士を結ぶ仮想線に直交する方向)における傾きを抑制するべく、当接凸部62と当接突起部74とがより確実に当接することが優先され、実際には、寸法公差を考慮して僅かに間隙Gが生じるように設計する必要性がある。このような間隙Gが生じている状態において、スペーサー固定ボルト27aおよびスペーサー固定ナット27bによってスペーサー32をフランジ部57に締結する際に、スペーサー固定ボルト27aとスペーサー固定ナット27bが締め込まれるのに伴って、図24(b)において矢印で示すように、主に当該スペーサー固定ボルト27aの頭部とスペーサー固定ナット27bとに挟み付けられた部分が、締め付け力によって互いに近接するように彎曲変形する。これにより、フランジ部57の開口周縁部61とスペーサー32のヘッド用挿通穴68とが次第に近接していき、最終的には当接する。そして、スペーサー32が締結された状態の記録ヘッド18を、サブキャリッジ26のベース部26aにおけるヘッド取付部にセットしたときに、スペーサー32のベース面65とサブキャリッジ26のベース部26aとの間に隙間Sが生じる。なお、図24(b)等では、判りやすいように上記の変形を誇張して示している。
【0047】
記録ヘッド18の両側のフランジ部57にそれぞれスペーサー32が固定されたならば、次に、サブキャリッジ26のヘッド取付部に対する記録ヘッド18の位置決めが行われる(位置決め工程)。この位置決め工程では、例えば、サブキャリッジ26のベース部26aにおけるヘッド取付部にセットされた記録ヘッド18のノズル形成面53をCCDカメラ等の撮像手段を用いて観察しながら、当該ノズル形成面53の予め定められた複数(少なくとも2箇所)の特定のノズル51が規定位置に位置付けられるように、ベース部26a上における記録ヘッド18の位置が調整される。取り付け対象の記録ヘッド18が位置決めされたならば、続いて、当該記録ヘッド18に取り付けられたスペーサー32がベース部26aに対して接着剤によって仮固定される(仮固定工程)。この仮固定に用いられる接着剤としては、シアノアクリレートを主成分とした所謂瞬間接着剤が好適であるが、完全に硬化した状態でサブキャリッジ26に対して記録ヘッド18がガタつくことなく固定される程度の剛性を発揮するものであれば、任意の接着剤を用いることができる。例えば、紫外線硬化型の接着剤を採用することも可能である。この場合、スペーサー32又はサブキャリッジ26を、透光性を有する素材で作製することが望ましい。
【0048】
ここで、従来における仮固定工程では、接着剤による固定はあくまで本固定時に位置ずれが生じないように便宜的に行われるものであったため、スペーサー32とベース部26aとの間に僅かな量しか注入されていなかった。したがって、従来の仮固定工程および本固定工程を本実施形態にそのまま採用した場合、サブキャリッジ26のベース部26aとスペーサー32のベース面65との間に隙間Sが生じた状態で、ヘッド固定ボルト43aおよびヘッド固定ナット43bによる本固定が行われることになる。この場合、ヘッド固定ボルト43aとヘッド固定ナット43bが締め込まれるのに伴って、当該ヘッド固定ボルト43aの頭部とヘッド固定ナット43bとに挟み付けられた部分が、締め付け力によって隙間Sの範囲で互いに近接するように変形していき、ベース部26aとベース面65とが最終的には当接する。即ち、スペーサー固定ボルト27aおよびスペーサー固定ナット27bによってスペーサー32をフランジ部57に締結する際に生じた変形に起因して生じる隙間Sが変形代となって、ヘッド固定ボルト43aおよびヘッド固定ナット43bによる締結時の締め付け力によって元の状態に戻されるように変形する。この過程で記録ヘッド18の位置がずれて、サブキャリッジ26における記録ヘッド18の位置精度が低下する可能性があった。
【0049】
これに対し、本実施形態における仮固定工程では、図25(a)に示すように、接着剤によって上記隙間Sが概ね埋められる程度まで、スペーサー32とベース部26aとの間に接着剤(図においてQDGで示す)が従来よりも多く注入される。具体的には、記録ヘッド18がベース部26aに対して位置決めされた状態で、マイクロシリンジなどのディスペンサーを用いてスペーサー32の接着剤注入口76から接着剤が注入される。接着剤注入口76から注入された接着剤は、毛細管力によってスペーサー32とベース部26aとの間に行き渡り、隙間Sにも充填される。そして、接着剤が硬化した後、図25(b)に示すように、ヘッド固定ボルト43aおよびヘッド固定ナット43bによってスペーサー32とベース部26aとが締結されて、記録ヘッド18aがベース部26aの規定位置に本固定される(本固定工程)。この際、上記のように、スペーサー32のベース面65とサブキャリッジ26のベース部26aとの間の隙間Sには接着剤が充填されて硬化しているので、ヘッド固定ボルト43aおよびヘッド固定ナット43bによる締結時の締め付け力が作用しても変形代が無い。このため、スペーサー32等の変形が抑制される。これにより、サブキャリッジ26に対する記録ヘッド18の位置がずれることが防止される。その結果、サブキャリッジ26に対する記録ヘッド18の傾きの防止と位置精度の確保を両立させることが可能となる。
【0050】
なお、本実施形態のように、フランジ部57にスペーサー取付穴54の開口周縁部61と当接凸部62とを突設し、且つ、スペーサー32にヘッド用挿通穴68の挿通穴周縁部73と当接突起部74を突設したので、これらの部分を金型で成型する際に、各部の寸法(突出量)を追い込みやすくすることができる。これにより、スペーサー取付穴54の開口周縁部61とヘッド用挿通穴68の挿通穴周縁部73との間に生じる間隙Gをできるだけ小さくすることができる。その結果、締結時の締め付け力によるスペーサー32等の変形を可及的に抑制することができ、サブキャリッジ26に対する記録ヘッド18の取付精度を向上させることが可能となる。
また、スペーサー32サブキャリッジ26との締結箇所が、フランジ部57とスペーサー32との締結箇所よりも幅方向(フランジ幅方向)の外側に設けられ、尚かつ、当接凸部62や当接突起部74は、スペーサー32サブキャリッジ26との締結箇所よりも幅方向の外側に設けられたので、当接凸部62と当接突起部74とが、各締結箇所よりも幅方向の外側で当接する。これにより、フランジ部58とスペーサー32との間で傾きが生じることがより確実に抑制される。
【0051】
そして、同様な手順でサブキャリッジ26に対して各記録ヘッド18が取り付けられる。その後、流路部材24がサブキャリッジ26に固定される(流路取り付け工程)。上述したように、流路部材24は、流路止着ネジ45によってサブキャリッジ26に対して固定される。この際、流路部材24の接続流路が各記録ヘッド18のサブタンク37の流路接続部38にそれぞれ挿入されて液密状態で連結される。なお、流路部材24は、各記録ヘッド18がサブキャリッジ26に取り付けられる前の段階で、サブキャリッジ26に固定されるようにしても良い。
【0052】
以上の工程を経てヘッドユニット17が完成する。このヘッドユニット17は、上述したように、キャリッジ本体12の底板部12aの底部開口19から各記録ヘッド18のノズル形成面53を露出させた状態で、キャリッジ本体12の内部に収容され、キャリッジ本体12に対するヘッドユニット17の位置や傾きなどの姿勢が調整された後、ヘッドユニット固定ネジ22によりネジ留めされて固定される。
【0053】
なお、本発明は、上記した各実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて種々の変形が可能である。
【0054】
例えば、ヘッド固定部材としてのサブキャリッジ26の形状は、上記各実施形態で例示したように上面が開口した箱体状のものには限られない。少なくとも記録ヘッド18が取り付けられるベース部26aを有し、仲介部材としてのスペーサーを介在させた状態で記録ヘッド18が固定されるヘッド固定部材であれば、本発明を適用することができる。また、このサブキャリッジ26に取り付けられる記録ヘッド18の構成や個数についても上記実施形態で例示したものには限られない。
【0055】
また、上記実施形態では、仲介部材固定部としてのフランジ部57に当接凸部62を取付状態のスペーサー32側に突設し、仲介部材としてのスペーサー32に当接突起部74(当接凸部の一種)を取付状態のフランジ部57側に突設した構成、即ち、フランジ部57とスペーサー32の両方に当接凸部を設けた構成を例示したが、これには限られない。要は、フランジ部57とスペーサー32の少なくとも何れか一方に、当接凸部が複数形成され、複数の当接凸部のうちの少なくとも2つが、締結部材(スペーサー固定ボルト27aおよびスペーサー固定ナット27b)による締結箇所よりも、両側のフランジ部57の締結箇所同士を結ぶ仮想線に直交する幅方向の外側に設けられ、各当接凸部が他方に当接した状態で、締結部材による締結前の締結箇所(スペーサー取付穴54の開口周縁部61およびヘッド用挿通穴68の挿通穴周縁部73)においてフランジ部57とスペーサー32との間に間隙Gが形成される一方、締結後の締結箇所においてフランジ部57とスペーサー32とが互いに当接するように構成されるものであれば良い。なお、フランジ部57またはスペーサー32に対して、当接凸部が3つ以上設けられる場合、そのうちの2つが締結部材による締結箇所よりも幅方向の外側に設けられていれば、残りの当接凸部については他の部分に干渉しない任意の位置に設けることができる。
【0056】
さらに、上記各実施形態では、記録媒体に対して記録ヘッド18を往復移動させながらインクの噴射を行う構成を例示したが、これには限られない。例えば、記録ヘッド18の位置を固定した状態で、当該記録ヘッド18に対して記録媒体を移動させながらインクの噴射を行う構成を採用することもできる。
【0057】
そして、以上では、液体噴射装置の一種であるインクジェット式プリンター1を例に挙げて説明したが、本発明は、ヘッド固定部材に対して仲介部材を介在させた状態で液体噴射ヘッドが固定される構成を採用する他の液体噴射装置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製造装置,バイオチップ(生物化学素子)を製造するチップ製造装置,ごく少量の試料溶液を正確な量供給するマイクロピペットにも適用することができる。
【符号の説明】
【0058】
1…プリンター,3…キャリッジ,12…キャリッジ本体,13…キャリッジカバー,17…ヘッドユニット,18…記録ヘッド,24…流路部材,26…サブキャリッジ,27a…スペーサー固定ボルト,27b…スペーサー固定ナット,28…ヘッド挿通開口,29…止着穴,32…スペーサー,33…固定ネジ穴,43a…ヘッド固定ボルト,43b…ヘッド固定ナット,51…ノズル,52…ヘッドケース,53…ノズル形成面,54…スペーサー取付穴,56…ノズル列,57…フランジ部,61…開口周縁部,62…当接凸部,64…スペーサー本体部,65…ベース面,66…中央隆起部,67…側壁部,68…ヘッド用挿通穴,69…サブキャリッジ用挿通穴,70…ヘッド固定用切欠,72…ヘッド固定ナット収容部,73…挿通穴周縁部,74…当接突起部、75…スペーサー固定ナット収容部
【技術分野】
【0001】
本発明は、インクジェット式記録装置などの液体噴射装置に用いられる液体噴射ヘッドユニット、及び、液体噴射装置に関し、特に、ヘッド固定部材に対して液体噴射ヘッドを位置精度良く取り付けることが可能な液体噴射ヘッドユニット、及び、液体噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
液体噴射装置は、液体を液滴として噴射可能な液体噴射ヘッドを備え、この液体噴射ヘッドから各種の液体を噴射する装置である。この液体噴射装置の代表的なものとして、例えば、インクジェット式記録ヘッド(以下、記録ヘッドという)を備え、この記録ヘッドのノズルから液体状のインクをインク滴として噴射させて記録を行うインクジェット式記録装置(プリンター)等の画像記録装置を挙げることができる。また、近年においては、この画像記録装置に限らず、ディスプレイ製造装置などの各種の製造装置にも応用されている。
【0003】
近年、上記プリンターには、ノズルを複数列設してなるノズル列を有する記録ヘッドをサブキャリッジなどのヘッド固定部材に複数並べて固定したものを1つのヘッドユニットとする構成(マルチヘッド型)を採用するものがある。そして、サブキャリッジに対して各記録ヘッドが位置決めされた状態でネジ留めされる構成においては、位置決めの後、ネジ留めの前に、記録ヘッドをサブキャリッジに対して接着剤(例えば、瞬間接着剤)によって仮留することが行われている。これにより、ネジ留めにより本固定するときにネジ留め時の回転モーメントにより記録ヘッドの位置がずれることが防止される。このような接着剤による仮留を採用する場合、一旦サブキャリッジに固定された記録ヘッドを修理或いは交換するために取り外すことが困難となる。このような問題に対し、記録ヘッドとサブキャリッジの間にスペーサーと呼ばれる仲介部材を介在させる構成も提案されている(例えば、特許文献1)。この構成によれば、記録ヘッドにスペーサーをネジ留めにより予め固定しておき、スペーサーとサブキャリッジとの間を接着剤で仮留してからスペーサーとサブキャリッジとをネジ留めにより本固定することで、サブキャリッジに一旦固定された記録ヘッドは、スペーサーとの間のネジの締結を解除することにより、スペーサー及びサブキャリッジから取り外すことができる。これにより、記録ヘッドの交換や修理等による記録ヘッドの着脱が容易になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2007−90327号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、記録ヘッドにスペーサーをネジ留めにより固定する構成では、ネジを締め込む前の状態でネジ留め箇所において両者が隙間無く当接するようにすることで、ネジを締め込んだときのスペーサーや記録ヘッドにおけるスペーサー取付部分の変形が抑えられる。これにより、スペーサーやスペーサー取付部分の形状が安定するので、スペーサーとサブキャリッジとのネジ留めの際にも、ネジを締め込んだときのスペーサー等の変形が抑制され、当該変形に起因する記録ヘッドの位置ずれが防止される。その一方で、記録ヘッドやスペーサーの小型化により記録ヘッドとスペーサーとの接触面積が小さい場合、特に、記録ヘッドとスペーサーとのネジ締結箇所同士を結ぶ仮想線に直交する方向において、記録ヘッドがサブキャリッジに対して傾きが生じ易くなる。例えば、上記のマルチヘッド型のプリンターでは、ヘッドユニットのサイズをできるだけ小さくする観点から、記録ヘッドの形状に関し、サブキャリッジにおけるヘッド並設方向(ノズル列方向に直交する方向)の寸法が短く、ヘッド並設方向に直交する方向(ノズル列方向)の寸法が長く設定される。そして、各記録ヘッドは、長尺方向の両側(フランジ部)で、ボルト及びナットなどの締結部材によってスペーサーやサブキャリッジと固定される。このような構成における記録ヘッドでは、締結箇所同士を結ぶ仮想線に直交する方向が短尺方向となり、この方向において傾きが生じやすくなる。
【0006】
上記の傾きが生じるケースとしては、記録ヘッドに対して記録紙等の着弾対象が接触することなどにより外力が作用した場合、部品の寸法ばらつきが生じた場合、温度が上昇したときの熱膨張が生じた場合、等が考えられる。このような傾きが生じた場合、平面上でサブキャリッジに対して記録ヘッドを規定位置に配置しても、ノズルから噴射されるインクの飛翔方向が本来望ましい方向からずれてしまうので、記録紙等の着弾対象に対するインクの着弾位置精度が低下する問題があった。
【0007】
なお、このような問題は、インクを噴射する記録ヘッドを搭載したインクジェット式記録装置だけではなく、上記サブキャリッジのようなヘッド固定部材に対してスペーサー等の仲介部材を介在させて液体噴射ヘッドを固定する構成を採用する、他の液体噴射ヘッドユニット、及びこれを備える液体噴射装置においても同様に存在する。
【0008】
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、ヘッド固定部材に対して仲介部材を介在させた状態で液体噴射ヘッドを位置精度良く取り付けることが可能な液体噴射ヘッドユニット、及びこれを備える液体噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記目的を達成するため、本発明は、液体を噴射するノズルを複数列設して成るノズル列が形成されたノズル形成面を有する液体噴射ヘッドと、
前記液体噴射ヘッドが、仲介部材を介在させた状態で固定されるヘッド固定部材と、を備えた液体噴射ヘッドユニットであって、
前記液体噴射ヘッドは、前記仲介部材が締結部材により締結される仲介部材固定部を、ヘッド本体を間に挟んで両側にそれぞれ有し、
前記仲介部材固定部またはこれに固定される前記仲介部材の少なくとも何れか一方には、他方側に向けて突出した当接凸部が複数形成され、
前記複数の当接凸部のうち少なくとも2つは、前記締結部材による締結箇所よりも、両側の締結箇所同士を結ぶ仮想線に直交する幅方向の外側に設けられ、
前記各当接凸部が他方に当接した状態で、前記締結部材による締結前の前記締結箇所において前記仲介部材固定部と前記仲介部材との間に間隙が形成される一方、前記締結部材による締結後の前記締結箇所において前記仲介部材固定部と前記仲介部材とが互いに当接するように構成されたことを特徴とする。
【0010】
本発明は、各液体噴射ヘッドが、仲介部材が締結部材により締結される仲介部材固定部を、ヘッド本体を間に挟んで両側にそれぞれ有し、固定面またはこれに固定される前記仲介部材の少なくとも何れか一方には、他方側に向けて突出した当接凸部が複数形成され、複数の当接凸部のうち少なくとも2つが、締結部材による締結箇所よりも、両側の締結箇所同士を結ぶ仮想線に直交する幅方向の外側に設けられ、各当接凸部が他方に当接した状態で、締結部材による締結前の締結箇所において仲介部材固定部と仲介部材との間に空隙が形成される一方、締結部材による締結後の締結箇所において仲介部材固定部と仲介部材とが互いに当接するように構成されている。即ち、締結部材によって締結した状態では、各当接凸部が、締結箇所よりも幅方向の外側において他の部分よりも優先的に他方に当接するので、仲介部材固定部と仲介部材との間で、特に、両側の締結箇所同士を結ぶ仮想線に直交する方向において傾きが生じることが抑制される。したがって、液体噴射ヘッドを、仲介部材を介在させてヘッド固定部材に取り付けた状態においても、ヘッド固定部材に対して液体噴射ヘッドの姿勢が傾くことが抑制される。その結果、液体噴射ヘッドのノズルから噴射される液体の着弾対象に対する着弾位置精度の低下が防止される。
【0011】
上記構成において、前記締結部材によって前記仲介部材固定部と前記仲介部材とが締結され、尚かつ、前記仲介部材における前記仲介部材固定部との対向面とは反対側の面と前記ヘッド固定部材のヘッド固定面との間の隙間無く充填された接着剤が硬化した状態で、前記仲介部材と前記ヘッド固定部材とがヘッド締結部材により締結される構成を採用することが望ましい。
なお、「隙間無く充填された」とは、ヘッド締結部材による締結時の締め付け力が作用したときの変形代となるような隙間が生じない程度に接着剤が充填されたことを意味し、必ずしも接着剤が完全(全面)に充填されていなくても良い意味である。
【0012】
上記構成によれば、前記締結部材によって前記仲介部材固定部と前記仲介部材とが締結され、尚かつ、前記仲介部材における前記仲介部材固定部との対向面とは反対側の面と前記ヘッド固定部材のヘッド固定面との間に隙間無く充填された接着剤が硬化した状態で、前記仲介部材と前記ヘッド固定部材とがヘッド締結部材により締結されるので、締結部材の締め付け力による仲介部材固定部又は仲介部材の変形に起因して仲介部材とヘッド固定部材との接着面に隙間が生じたとしても、当該隙間に接着剤が充填されて硬化しているので、変形代となる隙間が無く、ヘッド締結部材による締結時の締め付け力が作用しても仲介部材又はヘッド固定部材の変形が抑制される。これにより、ヘッド固定部材に対する液体噴射ヘッドの位置がずれることが防止される。その結果、ヘッド固定部材に対する液体噴射ヘッドの傾きの防止と位置精度の確保を両立させることが可能となる。
【0013】
上記構成において、前記各仲介部材固定部における前記幅方向の中央部には、前記締結部材が挿通される第1の締結部材挿通口が開設される一方、前記仲介部材における前記第1の締結部材挿通口に対応する位置には第2の締結部材挿通口が開設され、
前記各当接凸部が他方に当接した状態で、前記締結部材による締結前において前記第1の締結部材挿通口の開口周縁部と前記第2の締結部材挿通口の開口周縁部との間に間隙が形成され、前記締結部材による締結後において前記第1の締結部材挿通口の開口周縁部と前記第2の締結部材挿通口の開口周縁部とが互いに当接する構成を採用することができる。
【0014】
また、上記構成において、前記仲介部材と前記ヘッド固定部材との締結箇所が、前記仲介部材固定部と前記仲介部材との締結箇所よりも前記幅方向の外側に設けられ、尚かつ、前記当接凸部は、前記仲介部材と前記ヘッド固定部材との締結箇所よりも前記幅方向の外側に設けられる構成を採用することが望ましい。
【0015】
上記構成によれば、仲介部材とヘッド固定部材との締結箇所が、仲介部材固定部と仲介部材との締結箇所よりも幅方向の外側に設けられ、尚かつ、当接凸部は、仲介部材とヘッド固定部材との締結箇所よりも幅方向の外側に設けられることにより、各当接凸部が、各締結箇所よりも幅方向の外側で当接するので、仲介部材固定部と仲介部材との間で傾きが生じることがより確実に抑制される。
【0016】
また、本発明は、液体を噴射するノズルを複数列設して成るノズル列が形成されたノズル形成面を有する液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドが、仲介部材を介在させた状態で固定されるヘッド固定部材と、を備えた液体噴射ヘッドユニットを搭載した液体噴射装置であって、
前記液体噴射ヘッドは、前記仲介部材が締結部材により締結される仲介部材固定部を、ヘッド本体を間に挟んで両側にそれぞれ有し、
前記固定面またはこれに固定される前記仲介部材の少なくとも何れか一方には、他方側に向けて突出した当接凸部が複数形成され、
前記複数の当接凸部のうち少なくとも2つは、前記締結部材による締結箇所よりも、両側の締結箇所同士の並び方向に直交する幅方向の外側に設けられ、
前記各当接凸部が他方に当接した状態で、前記締結部材による締結前の前記締結箇所において前記仲介部材固定部と前記仲介部材との間に間隙が形成される一方、前記締結部材による締結後の前記締結箇所において前記仲介部材固定部と前記仲介部材とが互いに当接するように構成されたことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】プリンターの内部構成の一部を示す斜視図である。
【図2】プリンターの平面図である。
【図3】キャリッジの上面図である。
【図4】キャリッジの右側面図である。
【図5】キャリッジの下面図である。
【図6】図3におけるA−A線断面図である。
【図7】ヘッドユニットの斜視図である。
【図8】ヘッドユニットの上面図である。
【図9】ヘッドユニットの正面図である。
【図10】ヘッドユニットの下面図である。
【図11】ヘッドユニットの下面側の斜視図である。
【図12】記録ヘッドの構成を説明する斜視図である。
【図13】記録ヘッドの構成を説明する上面図である。
【図14】記録ヘッドの構成を説明する下面図である。
【図15】記録ヘッドの構成を説明する正面図である。
【図16】記録ヘッドの構成を説明する右側面図である。
【図17】(a)は図13における領域Aの拡大図、(b)は図13における領域Bの拡大図である。
【図18】図15における領域Cの拡大図である。
【図19】図16における領域Dの拡大図である。
【図20】図16における領域Eの拡大図である。
【図21】スペーサーの構成を説明する図である。
【図22】フランジ部におけるスペーサー固定部分の拡大図である。
【図23】図22におけるA−A線断面図である。
【図24】ヘッドユニットの組み立て工程を説明する断面図である。
【図25】ヘッドユニットの組み立て工程を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
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、本発明の液体噴射装置として、インクジェット式記録装置(以下、プリンター)を例に挙げて説明する。
【0019】
図1はプリンター1の内部構成の一部を示す斜視図、図2はプリンター1の平面図である。例示したプリンター1は、記録用紙、布、フィルム等の記録媒体(着弾対象)に向けて、液体の一種であるインクを噴射する。このプリンター1は、フレーム2の内部にキャリッジ3(ヘッドユニット保持部材の一種)を、記録媒体の送り方向に交差する方向である主走査方向に往復移動可能に搭載している。プリンター1の背面側のフレーム2の内壁には、当該フレーム2の長手方向に沿って長尺な上下一対のガイドロッド4a,4bが互いに間隔を空けて平行に取り付けられている。キャリッジ3は、その背面側に設けられた軸受け部7(図4参照。)等にガイドロッド4a,4bが嵌合することで、これらのガイドロッド4a,4bに対して摺動可能に支持されている。
【0020】
フレーム2の背面側であって主走査方向の一端側(図2における右端部)には、キャリッジ3を移動させるための駆動源としてのキャリッジモーター8が配設されている。このキャリッジモーター8の駆動軸は、フレーム2の背面側から内面側に突出しており、その先端部分には、駆動プーリー(図示せず)が接続されている。この駆動プーリーは、キャリッジモーター8の駆動により回転される。また、この駆動プーリーに対して主走査方向における反対側(図2における左端部)の位置には、遊転プーリー(図示せず)が設けられている。これらのプーリーには、タイミングベルト9が架け渡されている。このタイミングベルト9には、キャリッジ3が接続されている。そして、キャリッジモーター8が駆動されると、駆動プーリーの回転に伴ってタイミングベルト9が回動し、キャリッジ3がガイドロッド4a,4bに沿って主走査方向に移動する。
【0021】
フレーム2の背面の内壁には、リニアスケール10(エンコーダーフィルム)が、主走査方向に沿ってガイドロッド4a,4bと平行に張設されている。リニアスケール10は、透明な樹脂製フィルムによって作製された帯状(バンド状)部材であり、例えば、透明なベースフィルムの表面に帯幅方向を横断する不透明なストライプが複数印刷されたものである。各ストライプは、同じ幅とされ、帯長手方向に一定ピッチで形成されている。また、キャリッジ3の背面側には、このリニアスケール10のストライプを光学的に読み取るためのリニアエンコーダーが設けられている(図示せず。)。このリニアエンコーダーは位置情報出力手段の一種であり、キャリッジ3の走査位置に応じたエンコーダーパルスを、主走査方向における位置情報として出力する。これにより、プリンターの制御部(図示せず)は、エンコーダーパルスに基づいてキャリッジ3の走査位置を認識しながら、ヘッドユニット17による記録媒体に対する記録動作を制御することができる。そして、プリンター1は、主走査方向の一端側のホームポジションから反対側の端部(フルポジション)へ向けてキャリッジ3が移動する往動時と、フルポジションからホームポジション側にキャリッジ3が戻る復動時との双方向で記録紙上に文字や画像等を記録する所謂双方向記録処理が可能に構成されている。
【0022】
図3に示すように、キャリッジ3には、ヘッドユニット17の各記録ヘッド18に各色のインクを供給するためのインク供給チューブ14と、駆動信号等の信号を供給するための信号ケーブル15が接続されている。その他、プリンター1には、図示しないが、インクを貯留したインクカートリッジ(液体供給源)が着脱可能に取り付けられるカートリッジ装着部、記録紙を搬送する搬送部、待機状態の記録ヘッド18のノズル形成面53(図12参照)をキャッピングするキャッピング部等が設けられている。
【0023】
図3はキャリッジ3の平面(上面)図、図4はキャリッジ3の右側面図、図5はキャリッジ3の底面(下面)図である。また、図6は図3におけるA−A線断面図である。なお、図3は、キャリッジカバー13が外された状態を図示している。キャリッジ3は、後述するヘッドユニット17(本発明における液体噴射ヘッドユニットの一種。)を内部に搭載するキャリッジ本体12と、このキャリッジ本体12の上部開口を塞ぐキャリッジカバー13とから成り、上下に分割可能な中空箱体状の部材である。キャリッジ本体12は、略矩形状の底板部12aと、当該底板部12aの四方の外周縁からそれぞれ上方に起立した側壁部12bとから成り、これらの底板部12a及び側壁部12bに囲まれた空間内にヘッドユニット17を収容する。底板部12aには、収容されたヘッドユニット17の各記録ヘッド18のノズル形成面53を露出させるための底部開口19が開設されている。そして、ヘッドユニット17をキャリッジ本体12内に収容した状態では、底板部12aの底部開口19から各記録ヘッド18のノズル形成面53が、キャリッジ本体12の底部よりも下方(記録動作時における記録媒体側)に突出する。
【0024】
図7はヘッドユニット17の斜視図であり、(a)は流路部材24が取り付けられた状態、(b)は流路部材24が外された状態をそれぞれ示している。また、図8はヘッドユニット17の上面図、図9はヘッドユニット17の正面図(流路部材24が外された状態)、図10はヘッドユニット17の下面図、図11はヘッドユニット17の下面側の斜視図である。
【0025】
ヘッドユニット17は、複数の記録ヘッド18等をユニット化したものであり、これらの記録ヘッド18が取り付けられるサブキャリッジ26(本発明におけるヘッド固定部材の一種)と、流路部材24と、を備えている。サブキャリッジ26は、記録ヘッド18が固定される板状のベース部26aと、このベース部26aの四方の外周縁からそれぞれ上方に起立した起立壁部26bと、から上面が開口した中空箱体状に形成されている。これらのベース部26aと四方の起立壁部26bとから囲まれた空間が、記録ヘッド18の少なくとも一部(主にサブタンク37)を収容する収容部として機能する。本実施形態のサブキャリッジ26は、金属、例えばアルミニウムにより作製されており、キャリッジ本体12やキャリッジカバー13と比較して剛性が高められている。なお、サブキャリッジ26の材料としては、金属には限られず、合成樹脂を採用することも可能である。
【0026】
サブキャリッジ26のベース部26aの略中央部分には、複数の記録ヘッド18を挿通可能な(即ち、各記録ヘッド18に共通な1つの)ヘッド挿通開口28が開設されている。このためベース部26aは、四方の辺部から成る額縁状の枠体となっている。このベース部26aの下面(記録時の記録媒体に対向する側の面)には、各記録ヘッド18の取り付け位置に対応して、止着穴29が開設されている(図23参照)。本実施形態において、止着穴29は、1つの記録ヘッド18の取り付け位置に対して、ヘッド挿通開口28を間に挟んでノズル列方向に対応する方向(ヘッド列設方向に直交する方向)の両側の辺部に、後述するスペーサー32のサブキャリッジ用挿通穴69に対応してそれぞれ2つずつ、合計4箇所設けられている。
【0027】
本実施形態においては、図10に示すように、第1の記録ヘッド18a、第2の記録ヘッド18b、第3の記録ヘッド18c、第4の記録ヘッド18d、及び第5の記録ヘッド18eの合計5つの記録ヘッド18が、後述するサブタンク37をヘッド挿通開口28の下方から挿通させて収容部内に収容し、且つ、ベース部26aとの間にそれぞれスペーサー32を介在させた状態で、ノズル列に直交する方向に横並びで、ベース部26aにそれぞれ固定される。
【0028】
図7,8等に示すように、サブキャリッジ26の四方の起立壁部26bのうちの3つには、側方に向けてフランジ部30が突設されている。フランジ部30には、キャリッジ本体12の底板部12aのヘッドユニット17の取り付け位置に開設された図示しない3箇所の取り付けネジ穴に対応して、挿通穴31がそれぞれ開設されている。そして、キャリッジ本体12の底板部12aの各取り付けネジ穴に、それぞれ対応する挿通穴31の位置を合わせた状態で、ヘッドユニット固定ネジ22を、挿通穴31を通じて取り付けネジ穴に止着することで、キャリッジ本体12内部にヘッドユニット17が収容・固定される。また、サブキャリッジ26の四方の起立壁部26bの上端面には、流路部材24を固定するための固定ネジ穴33が合計4箇所設けられている。
【0029】
流路部材24は、上下方向が薄い箱体状の部材であり、例えば、合成樹脂により作製される。この流路部材24の内部には、各記録ヘッド18のサブタンク37(後述)の流路接続部38にそれぞれ対応した各色のインク分配流路(図示せず)が区画形成されている。この流路部材24の上面(サブキャリッジ26に固定される側の面とは反対側の面)には、チューブ接続部34が設けられている。図8に示すように、このチューブ接続部34の内部には、各色のインクに対応した導入口39が複数設けられている。各導入口39は、それぞれ対応する色のインク分配流路に連通している。そして、チューブ接続部34に上記のインク供給チューブ14が接続されると、インク供給チューブ14内の各色のインク供給路と、それぞれ対応する導入口39とが液密状態で連通する。これにより、インクカートリッジ側からインク供給チューブ14を通じて送られてきた各色のインクが、導入口39を通じて流路部材24内のインク分配流路にそれぞれ導入される。また、流路部材24の下面において各記録ヘッド18のサブタンク37の流路接続部38に対応する位置には図示しない接続流路が設けられている。各接続流路は、各記録ヘッド18のサブタンク37の流路接続部38にそれぞれ挿入されて液密状態で連結されるように構成されている。さらに、流路部材24の四隅には、サブキャリッジ26の固定ネジ穴33に対応する流路挿通穴(図示せず)が、それぞれ板厚方向を貫通した状態で形成されている。流路部材24がサブキャリッジ26に固定される際に、流路止着ネジ45が流路挿通穴を通じて固定ネジ穴33に止着(螺合)される。そして、流路部材24内部のインク分配流路を通ったインクは、接続流路と流路接続部38を介して各記録ヘッド18のサブタンク37に供給される。
【0030】
図12は記録ヘッド18(液体噴射ヘッドの一種)の構成を説明する斜視図である。図13は記録ヘッド18の上面図であり、(a)はスペーサー32が取り付けられていない状態、(b)はスペーサー32が取り付けられた状態を示している。図14は記録ヘッド18の下面図であり、(a)はスペーサー32が取り付けられていない状態、(b)はスペーサー32が取り付けられた状態を示している。図15は記録ヘッド18の正面図であり、(a)はスペーサー32が取り付けられていない状態、(b)はスペーサー32が取り付けられた状態を示している。図16は記録ヘッド18の右側面図であり、(a)はスペーサー32が取り付けられていない状態、(b)はスペーサー32が取り付けられた状態を示している。
また、図17(a)は図13における領域Aの拡大図、図17(b)は図13における領域Bの拡大図である。図18は図15における領域Cの拡大図であり、図19は図16における領域Dの拡大図である。そして、図20は図16における領域Eの拡大図である。なお、基本的な構造等は各記録ヘッド18で共通であるため、サブキャリッジ26に取り付けられる5つの記録ヘッド18のうちの1つを代表として示している。
【0031】
記録ヘッド18は、ノズル51に連通する圧力室を含むインク流路を形成する流路ユニットや、圧力室内のインクに圧力変動を生じさせる圧電振動子或いは発熱素子などの圧力発生手段(何れも図示せず)をヘッドケース52に備えている。本実施形態における記録ヘッド18は、平面視においてノズル列方向に長尺である一方、ノズル列に直交する幅方向に短尺な形状に形成されている。そして、この記録ヘッド18は、プリンター1の制御部側からの駆動信号を圧力発生手段に印加して圧力発生手段を駆動することにより、ノズル51からインクを噴射して記録紙等の記録媒体に着弾させる記録動作を行うように構成されている。各記録ヘッド18のノズル形成面53には、インクを噴射するノズル51が複数列設されてノズル列56(ノズル群)が構成され、このノズル列56がノズル列に直交する方向に2列並べて形成されている。1つのノズル列56は、例えば360dpiのピッチで開設された360個のノズルから成る。
【0032】
ヘッドケース52は、中空箱体状部材であり本発明におけるヘッド本体の一種である。このヘッドケース52の先端側には、ノズル形成面53を露出させた状態で流路ユニットが固定されている。また、ヘッドケース52の内部に形成された収容空部内には圧力発生手段などを収容し、先端面とは反対側の基端面側(上面側)には、流路ユニット側にインクを供給するためのサブタンク37が装着されている。また、ヘッドケース52の上面側におけるノズル列方向の両側には、側方に向けて突出したフランジ部57(本発明における仲介部材固定部に相当)がそれぞれ形成されている。このフランジ部57には、図17に示すように、スペーサー32のヘッド用挿通穴68に対応して、スペーサー取付穴54(本発明における第1の締結部材挿通口に相当)がそれぞれ開設されている。両側のフランジ部57にスペーサー32をそれぞれ取り付ける際に、このスペーサー取付穴54にスペーサー固定ボルト27aの軸部が挿通される。
【0033】
このスペーサー取付穴54は、フランジ部57において、両側のフランジ部57の並び方向に直交する方向(スペーサー32との締結箇所同士の並び方向またはノズル列に直交する方向)であるフランジ幅方向の中央部に、フランジ部57の厚さ方向を貫通した状態で形成されている。両側のフランジ部57のスペーサー取付穴54のうちの一方(図13(a)における左側)のスペーサー取付穴54は、図17(a)に示すように平面視において丸穴形状の貫通穴であり、その内径はスペーサー固定ボルト27aの軸部の外径よりも僅かに大きく設定されている。これにより、この一方のスペーサー取付穴54は、スペーサー固定ボルト27aの軸部を円滑に挿通することが可能であり、尚かつ、両者の間にガタツキが生じ難いように構成されている。これに対し、他方(図13(a)における右側)のスペーサー取付穴54は、図17(b)に示すように平面視において各スペーサー取付穴54の並び方向(ノズル列方向)に長尺な長穴となっている。この他方のスペーサー取付穴54の取付穴並び方向の内径(長径)はスペーサー固定ボルト27aの軸部の外径よりも十分に大きく設定されており、取付穴並び方向に直交するフランジ幅方向の内径(短径)は一方のスペーサー取付穴54の内径に揃えられている。このように、両側のフランジ部57のスペーサー取付穴54のうちの一方を丸穴とし、他方を長穴とすることにより、両フランジ部57にそれぞれ固定された各スペーサー32をサブキャリッジ26のヘッド取付部に対してネジ留めする際に、サブキャリッジ26側の止着穴29の間隔とスペーサー取付穴54の間隔との誤差が、長穴の長径の範囲内で許容される。
【0034】
各スペーサー取付穴54の開口周縁部61は、フランジ部57のスペーサー固定面57a(仲介部材固定面)よりも、取り付け状態におけるスペーサー32側に突出している。この開口周縁部61は、スペーサー取付穴54の開口周囲を囲繞する状態で形成された土手状の突起である。また、フランジ部57のスペーサー固定面57aにおいて、スペーサー取付穴54よりもフランジ幅方向の両外側には、平面視円形状の当接凸部62がそれぞれ形成されている。本実施形態においては、両側のフランジ部57の外側の隅角部にそれぞれ当接凸部62が設けられている。この当接凸部62は、フランジ部57のスペーサー固定面57aよりも、取り付け状態におけるスペーサー32側に突出している。そして、この当接凸部62のスペーサー固定面57aからの突出量は、スペーサー取付穴54の開口周縁部61のスペーサー固定面57aからの突出量よりもごく僅かに大きく設定されている。スペーサー取付穴54の開口周縁部61および当接凸部62をこのように構成することで、スペーサー32をフランジ部57に配置した状態(スペーサー固定ボルト27aおよびスペーサー固定ナット27bの締結時の締め付け力が、スペーサー32及びフランジ部57に作用していない状態)で、当接凸部62の先端面がスペーサー32の当接突起部74(後述)に当接する一方で、開口周縁部61の先端面はスペーサー32の挿通穴周縁部73(後述)から僅かに離れて、この部分に間隙G(図23等参照)が生じるように構成されている。
【0035】
ヘッドケース52の先端面側には、流路ユニットやノズル形成面53の周縁部を記録紙等の接触から保護するカバー部材58が取り付けられる。このカバー部材58は、ステンレス鋼などの導電性を有する薄手の金属板で作製されている。本実施形態におけるカバー部材58は、中央部分に開口窓部59が開設された額縁状のフレーム部58aと、ヘッドケース52への取付け状態でフレーム部58aのノズル列方向両側の縁部からヘッドケース52の側面に沿ってそれぞれ延出した側板部58bと、により概略構成されている。各側板部58bの先端部は、フランジ部57に沿う形となるように外側に向けて屈曲されており、カバー止着ネジ60によってフランジ部57にネジ留めされている。このカバー部材58は、流路ユニットやノズル形成面53の周縁部を保護する機能以外に、ノズル形成面53を接地電位に調整する機能も有している。
【0036】
上記サブタンク37は、流路部材24からのインクを記録ヘッド18の圧力室側に導入する部材である。サブタンク37は、内部の圧力変動に応じてバルブを開閉し、圧力室側へのインクの導入を制御する自己封止機能を有している。このサブタンク37の後端面(上面)におけるノズル列方向の両端部に、上記流路部材24の接続流路が接続される流路接続部38が設けられている。この流路接続部38には図示しないリング状のパッキンが嵌め込まれており、このパッキンにより流路部材24との液密性が確保される。また、サブタンク37の内部には、圧力発生手段に駆動信号を供給するための駆動基板が設けられている(図示せず)。サブタンク37の後端面の中央部の開口内には、当該駆動基板にフレキシブルケーブル(配線部材の一種。図示せず)を電気的に接続するコネクター49が配設されている。
【0037】
図21は、スペーサー32の構成を説明する図であり、(a)は斜視図、(b)は上面図、(c)は正面図、(d)は右側面図、(e)は下面図である。また、図22はフランジ部57におけるスペーサー32の取り付け位置の拡大平面図(図10における領域Xの拡大図)であり、図23は図22におけるA−A線断面図である。
本実施形態におけるスペーサー32は、合成樹脂から成る部材であり、1つの記録ヘッド18に対して両側のフランジ部57のスペーサー取付面57a(サブタンク37側の面)にそれぞれ1つずつ、合計2つ取り付けられる。このスペーサー32は、サブキャリッジ26のベース部26aに配置されるベース面65を有するスペーサー本体部64と、このスペーサー本体部64の幅方向(フランジ部57に取り付けられた状態におけるフランジ幅方向に相当)の中央部に形成された中央隆起部66と、当該中央隆起部66に対して幅方向の両側に離隔して形成された側壁部67と、から概略構成されている。平面視において、このスペーサー32の幅方向の寸法はフランジ部57の幅方向の寸法に概ね揃えられている。また、このスペーサー32がフランジ部57に正しく取り付けられた状態では、中央隆起部66の一部(後述)が、フランジ部57の突出端面よりも少し側方に突出する。
【0038】
中央隆起部66は、取り付け状態におけるフランジ部57側となる方向に向けてスペーサー本体部64から隆起している。この中央隆起部66の幅方向両側の側面には、平面視においてヘッド固定ナット43b(図22及び図23等参照。)の三辺の形状に倣った切欠が設けられている。この切欠は、側壁部67の内壁面と共にヘッド固定ナット43bの平面方向の姿勢(即ち、締結時の回転)を規制するヘッド固定ナット用切欠70である。即ち、スペーサー本体部64と、ナット用切欠70と、側壁部67とによって、ヘッド固定ナット43bを収容するヘッド固定ナット収容部72が区画されている。そして、スペーサー32がフランジ部57に固定される前の段階で、各ヘッド固定ナット収容部72にヘッド固定ナット43bがそれぞれ嵌め込まれる(図24参照)。
【0039】
中央隆起部66の奥行き方向の一方(フランジ部57に取り付けた状態においてサブタンク37側とは反対側)の部分は、スペーサー本体部64から側方に突出している。この突出した部分には、奥行き方向の一方から他方に向けて次第に幅狭となる平面視略三角形状の治具用切欠71が形成されている。この治具用切欠71には、記録ヘッド18をサブキャリッジ26のヘッド取付部に位置決めする際において、ヘッド保持用の治具が嵌合される。
【0040】
中央隆起部66の幅方向の中央部分には、記録ヘッド18におけるフランジ部57のスペーサー取付穴54に対応してヘッド用挿通穴68(第2の締結部材挿通口に相当)が開設されている。このヘッド用挿通穴68は、図21(b)に示すように平面視において丸穴形状の貫通穴である。このヘッド用挿通穴68の内径は、スペーサー固定ボルト27aの軸部の外径よりも僅かに大きく設定されており、スペーサー取付穴54の内径に揃えられている。ヘッド用挿通穴68の挿通穴周縁部73は、中央隆起部66の突出端面よりも、取り付け状態におけるフランジ部57側に突出している。この挿通穴周縁部73は、平面視においてヘッド用挿通穴68の開口周囲を囲繞する土手状の突起であり、フランジ部57の開口周縁部61に対応する位置に設けられている。
【0041】
中央隆起部66の両側に設けられたヘッド固定ナット収容部72には、サブキャリッジ26のベース部26aに設けられた止着穴29に対応して、サブキャリッジ用挿通穴69がそれぞれ開設されている。これらのサブキャリッジ用挿通穴69は、図21(b)に示すように平面視において丸穴形状の貫通穴であり、その内径はヘッド固定ボルト43aの軸部の外径よりも僅かに大きく設定されている。これにより、サブキャリッジ用挿通穴69は、ヘッド固定ボルト43aの軸部を円滑に挿通することが可能であり、尚かつ、両者の間にガタツキが生じ難いように構成されている。このように、1つのスペーサー32には、1つのヘッド用挿通穴68と2つのサブキャリッジ用挿通穴69が各々設けられている。即ち、スペーサー32とサブキャリッジ26とのヘッド固定ボルト43aおよびヘッド固定ナット43bによる締結箇所は、スペーサー32とフランジ部57との締結箇所よりも幅方向の外側となる。なお、ヘッド固定ボルト43aおよびヘッド固定ナット43bは、本発明におけるヘッド締結部材に相当する。
【0042】
スペーサー32の幅方向両端部にそれぞれ設けられている側壁部67は、取り付け状態におけるフランジ部57側となる方向に向けてスペーサー本体部64から突出した壁であり、スペーサー本体部64の幅方向両側面と一連に形成されている。この側壁部67の突出端面は、中央隆起部66の突出端面と同一面上に揃えられている。また、側壁部67の突出端面には、当該端面から取り付け状態におけるフランジ部57側となる方向に向けて当接突起部74(当接凸部の一種)が突設されている。この当接突起部74は、スペーサー32がフランジ部57に正しく取り付けられた状態(スペーサー固定ボルト27aおよびスペーサー固定ナット27bによって締結された状態)において当接凸部62に当接可能な位置に設けられている。そして、側壁部67の突出端面からの当接突起部74の突出量は、中央隆起部66の突出端面からの挿通穴周縁部73の突出量よりもごく僅かに大きく設定されている。これにより、スペーサー32をフランジ部57に配置し、スペーサー固定ボルト27aおよびスペーサー固定ナット27bによる締結前の状態(両者による締め付け力がスペーサー32とフランジ部57に作用しない状態)で、当接突起部74の先端面がフランジ部57の当接凸部62の先端面に当接する一方、挿通穴周縁部73の先端面はフランジ部57の開口周縁部61の先端面から僅かに離れる。この状態では、スペーサー固定ボルト27aおよびスペーサー固定ナット27bによる、スペーサー32とフランジ部57の締結箇所(締結予定箇所)、即ち、スペーサー取付穴54の開口周縁部61とヘッド用挿通穴68の挿通穴周縁部73との間において、間隙G(図23又は図24参照。)が生じる。
【0043】
スペーサー32のベース面65側において、幅方向の中央部には、スペーサー固定ナット収容部75が形成されている。このスペーサー固定ナット収容部75は、平面視においてスペーサー固定ナット27bの一部の形状に倣った窪みであり、ベース面65からスペーサー32の厚さ方向の途中まで窪んでいる。スペーサー固定ナット収容部75にスペーサー固定ナット27bが嵌め込まれて窪みの底部に着座した状態では、このスペーサー固定ナット収容部75の内壁面によってスペーサー固定ナット27bの平面方向の姿勢が規制される。即ち、スペーサー固定ボルト27aとの締結時のスペーサー固定ナット27bの回転が防止される。また、このスペーサー固定ナット収容部75の窪みの底部には、ヘッド用挿通穴68が開口している。さらに、スペーサー32における中央隆起部66と側壁部67との間であって、ヘッド固定ナット収容部72から外れた位置には、スペーサー32の厚さ方向を貫通した状態で接着剤注入口76が合計2箇所開設されている。本実施形態における接着剤注入口76は、平面視円形の貫通穴である。後述するように、サブキャリッジ26のベース部26aに対して記録ヘッド18を位置決めした状態で仮留する際に、接着剤注入口76から接着剤が注入され、スペーサー32のベース面65とサブキャリッジ26のベース部26aとの間の隙間に充填される。
【0044】
次に、図24及び図25を参照して、上記のヘッドユニット17の製造工程(組み立て工程)について説明する。
上記のように構成されたスペーサー32は、図24に示すように、記録ヘッド18がサブキャリッジ26に取り付けられる前の段階で、記録ヘッド18の両側のフランジ部57に、スペーサー固定ボルト27aおよびスペーサー固定ナット27bによってそれぞれ締結される(スペーサー取付工程)。なお、スペーサー固定ボルト27aおよびスペーサー固定ナット27bは、本発明における締結部材の一種である。
後述するように、スペーサー32は、サブキャリッジ26に対して接着剤によって仮固定された後、ヘッド固定ボルト43aおよびヘッド固定ナット43bによって本固定される。サブキャリッジ26に一旦固定された記録ヘッド18は、スペーサー32との間のスペーサー固定ボルト27aおよびスペーサー固定ナット27bの締結を解除することにより、スペーサー32及びサブキャリッジ26から取り外すことができるようになっている。これにより、記録ヘッド18の交換や修理等による記録ヘッド18の着脱が容易になる。
【0045】
ここで、上述したように、フランジ部57にスペーサー32を配置し、スペーサー固定ボルト27aおよびスペーサー固定ナット27bによって締結する前の状態では、フランジ幅方向において当該締結箇所から可及的に離れた両端部で当接凸部62と当接突起部74とが当接する一方で、スペーサー32とフランジ部57の締結箇所(締結予定箇所)、即ち、スペーサー取付穴54の開口周縁部61とヘッド用挿通穴68の挿通穴周縁部73との間において間隙Gが生じる。これにより、スペーサー固定ボルト27aおよびスペーサー固定ナット27bによってスペーサー32をフランジ部57に締結した後の状態では、当接凸部62と当接突起部74とは、スペーサー32とフランジ部57の締結箇所およびスペーサー32とサブキャリッジ26の締結箇所よりもフランジ幅方向の外側において他の部分よりも優先的に当接する。これらの当接凸部62と当接突起部74との当接により、フランジ部57に対するスペーサー32の高さ方向の位置および姿勢が規制される。このような構成を採用することにより、記録ヘッド18とスペーサー32との間で、両側のフランジ部57の締結箇所同士を結ぶ仮想線に直交する方向、本実施形態においては、記録ヘッド18の短尺方向において傾きが生じることが抑制される。したがって、記録ヘッド18を、スペーサー32を介在させてサブキャリッジ26に取り付けた状態においても、サブキャリッジ26に対して記録ヘッド18が短尺方向に傾くことが抑制される。
【0046】
ところで、図24(a)に示すように、フランジ部57にスペーサー32をセットして両者を締結する前の状態で、スペーサー取付穴54の開口周縁部61とヘッド用挿通穴68の挿通穴周縁部73との間に生じる間隙Gができるだけ小さいことが望ましく、理想的には、開口周縁部61と挿通穴周縁部73との当接面と、当接凸部62と当接突起部74との当接面とが、同一面となることがより理想的である。しかしながら、上記のように、記録ヘッド18の短尺方向(両側のフランジ部57におけるスペーサー32との締結箇所同士を結ぶ仮想線に直交する方向)における傾きを抑制するべく、当接凸部62と当接突起部74とがより確実に当接することが優先され、実際には、寸法公差を考慮して僅かに間隙Gが生じるように設計する必要性がある。このような間隙Gが生じている状態において、スペーサー固定ボルト27aおよびスペーサー固定ナット27bによってスペーサー32をフランジ部57に締結する際に、スペーサー固定ボルト27aとスペーサー固定ナット27bが締め込まれるのに伴って、図24(b)において矢印で示すように、主に当該スペーサー固定ボルト27aの頭部とスペーサー固定ナット27bとに挟み付けられた部分が、締め付け力によって互いに近接するように彎曲変形する。これにより、フランジ部57の開口周縁部61とスペーサー32のヘッド用挿通穴68とが次第に近接していき、最終的には当接する。そして、スペーサー32が締結された状態の記録ヘッド18を、サブキャリッジ26のベース部26aにおけるヘッド取付部にセットしたときに、スペーサー32のベース面65とサブキャリッジ26のベース部26aとの間に隙間Sが生じる。なお、図24(b)等では、判りやすいように上記の変形を誇張して示している。
【0047】
記録ヘッド18の両側のフランジ部57にそれぞれスペーサー32が固定されたならば、次に、サブキャリッジ26のヘッド取付部に対する記録ヘッド18の位置決めが行われる(位置決め工程)。この位置決め工程では、例えば、サブキャリッジ26のベース部26aにおけるヘッド取付部にセットされた記録ヘッド18のノズル形成面53をCCDカメラ等の撮像手段を用いて観察しながら、当該ノズル形成面53の予め定められた複数(少なくとも2箇所)の特定のノズル51が規定位置に位置付けられるように、ベース部26a上における記録ヘッド18の位置が調整される。取り付け対象の記録ヘッド18が位置決めされたならば、続いて、当該記録ヘッド18に取り付けられたスペーサー32がベース部26aに対して接着剤によって仮固定される(仮固定工程)。この仮固定に用いられる接着剤としては、シアノアクリレートを主成分とした所謂瞬間接着剤が好適であるが、完全に硬化した状態でサブキャリッジ26に対して記録ヘッド18がガタつくことなく固定される程度の剛性を発揮するものであれば、任意の接着剤を用いることができる。例えば、紫外線硬化型の接着剤を採用することも可能である。この場合、スペーサー32又はサブキャリッジ26を、透光性を有する素材で作製することが望ましい。
【0048】
ここで、従来における仮固定工程では、接着剤による固定はあくまで本固定時に位置ずれが生じないように便宜的に行われるものであったため、スペーサー32とベース部26aとの間に僅かな量しか注入されていなかった。したがって、従来の仮固定工程および本固定工程を本実施形態にそのまま採用した場合、サブキャリッジ26のベース部26aとスペーサー32のベース面65との間に隙間Sが生じた状態で、ヘッド固定ボルト43aおよびヘッド固定ナット43bによる本固定が行われることになる。この場合、ヘッド固定ボルト43aとヘッド固定ナット43bが締め込まれるのに伴って、当該ヘッド固定ボルト43aの頭部とヘッド固定ナット43bとに挟み付けられた部分が、締め付け力によって隙間Sの範囲で互いに近接するように変形していき、ベース部26aとベース面65とが最終的には当接する。即ち、スペーサー固定ボルト27aおよびスペーサー固定ナット27bによってスペーサー32をフランジ部57に締結する際に生じた変形に起因して生じる隙間Sが変形代となって、ヘッド固定ボルト43aおよびヘッド固定ナット43bによる締結時の締め付け力によって元の状態に戻されるように変形する。この過程で記録ヘッド18の位置がずれて、サブキャリッジ26における記録ヘッド18の位置精度が低下する可能性があった。
【0049】
これに対し、本実施形態における仮固定工程では、図25(a)に示すように、接着剤によって上記隙間Sが概ね埋められる程度まで、スペーサー32とベース部26aとの間に接着剤(図においてQDGで示す)が従来よりも多く注入される。具体的には、記録ヘッド18がベース部26aに対して位置決めされた状態で、マイクロシリンジなどのディスペンサーを用いてスペーサー32の接着剤注入口76から接着剤が注入される。接着剤注入口76から注入された接着剤は、毛細管力によってスペーサー32とベース部26aとの間に行き渡り、隙間Sにも充填される。そして、接着剤が硬化した後、図25(b)に示すように、ヘッド固定ボルト43aおよびヘッド固定ナット43bによってスペーサー32とベース部26aとが締結されて、記録ヘッド18aがベース部26aの規定位置に本固定される(本固定工程)。この際、上記のように、スペーサー32のベース面65とサブキャリッジ26のベース部26aとの間の隙間Sには接着剤が充填されて硬化しているので、ヘッド固定ボルト43aおよびヘッド固定ナット43bによる締結時の締め付け力が作用しても変形代が無い。このため、スペーサー32等の変形が抑制される。これにより、サブキャリッジ26に対する記録ヘッド18の位置がずれることが防止される。その結果、サブキャリッジ26に対する記録ヘッド18の傾きの防止と位置精度の確保を両立させることが可能となる。
【0050】
なお、本実施形態のように、フランジ部57にスペーサー取付穴54の開口周縁部61と当接凸部62とを突設し、且つ、スペーサー32にヘッド用挿通穴68の挿通穴周縁部73と当接突起部74を突設したので、これらの部分を金型で成型する際に、各部の寸法(突出量)を追い込みやすくすることができる。これにより、スペーサー取付穴54の開口周縁部61とヘッド用挿通穴68の挿通穴周縁部73との間に生じる間隙Gをできるだけ小さくすることができる。その結果、締結時の締め付け力によるスペーサー32等の変形を可及的に抑制することができ、サブキャリッジ26に対する記録ヘッド18の取付精度を向上させることが可能となる。
また、スペーサー32サブキャリッジ26との締結箇所が、フランジ部57とスペーサー32との締結箇所よりも幅方向(フランジ幅方向)の外側に設けられ、尚かつ、当接凸部62や当接突起部74は、スペーサー32サブキャリッジ26との締結箇所よりも幅方向の外側に設けられたので、当接凸部62と当接突起部74とが、各締結箇所よりも幅方向の外側で当接する。これにより、フランジ部58とスペーサー32との間で傾きが生じることがより確実に抑制される。
【0051】
そして、同様な手順でサブキャリッジ26に対して各記録ヘッド18が取り付けられる。その後、流路部材24がサブキャリッジ26に固定される(流路取り付け工程)。上述したように、流路部材24は、流路止着ネジ45によってサブキャリッジ26に対して固定される。この際、流路部材24の接続流路が各記録ヘッド18のサブタンク37の流路接続部38にそれぞれ挿入されて液密状態で連結される。なお、流路部材24は、各記録ヘッド18がサブキャリッジ26に取り付けられる前の段階で、サブキャリッジ26に固定されるようにしても良い。
【0052】
以上の工程を経てヘッドユニット17が完成する。このヘッドユニット17は、上述したように、キャリッジ本体12の底板部12aの底部開口19から各記録ヘッド18のノズル形成面53を露出させた状態で、キャリッジ本体12の内部に収容され、キャリッジ本体12に対するヘッドユニット17の位置や傾きなどの姿勢が調整された後、ヘッドユニット固定ネジ22によりネジ留めされて固定される。
【0053】
なお、本発明は、上記した各実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて種々の変形が可能である。
【0054】
例えば、ヘッド固定部材としてのサブキャリッジ26の形状は、上記各実施形態で例示したように上面が開口した箱体状のものには限られない。少なくとも記録ヘッド18が取り付けられるベース部26aを有し、仲介部材としてのスペーサーを介在させた状態で記録ヘッド18が固定されるヘッド固定部材であれば、本発明を適用することができる。また、このサブキャリッジ26に取り付けられる記録ヘッド18の構成や個数についても上記実施形態で例示したものには限られない。
【0055】
また、上記実施形態では、仲介部材固定部としてのフランジ部57に当接凸部62を取付状態のスペーサー32側に突設し、仲介部材としてのスペーサー32に当接突起部74(当接凸部の一種)を取付状態のフランジ部57側に突設した構成、即ち、フランジ部57とスペーサー32の両方に当接凸部を設けた構成を例示したが、これには限られない。要は、フランジ部57とスペーサー32の少なくとも何れか一方に、当接凸部が複数形成され、複数の当接凸部のうちの少なくとも2つが、締結部材(スペーサー固定ボルト27aおよびスペーサー固定ナット27b)による締結箇所よりも、両側のフランジ部57の締結箇所同士を結ぶ仮想線に直交する幅方向の外側に設けられ、各当接凸部が他方に当接した状態で、締結部材による締結前の締結箇所(スペーサー取付穴54の開口周縁部61およびヘッド用挿通穴68の挿通穴周縁部73)においてフランジ部57とスペーサー32との間に間隙Gが形成される一方、締結後の締結箇所においてフランジ部57とスペーサー32とが互いに当接するように構成されるものであれば良い。なお、フランジ部57またはスペーサー32に対して、当接凸部が3つ以上設けられる場合、そのうちの2つが締結部材による締結箇所よりも幅方向の外側に設けられていれば、残りの当接凸部については他の部分に干渉しない任意の位置に設けることができる。
【0056】
さらに、上記各実施形態では、記録媒体に対して記録ヘッド18を往復移動させながらインクの噴射を行う構成を例示したが、これには限られない。例えば、記録ヘッド18の位置を固定した状態で、当該記録ヘッド18に対して記録媒体を移動させながらインクの噴射を行う構成を採用することもできる。
【0057】
そして、以上では、液体噴射装置の一種であるインクジェット式プリンター1を例に挙げて説明したが、本発明は、ヘッド固定部材に対して仲介部材を介在させた状態で液体噴射ヘッドが固定される構成を採用する他の液体噴射装置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製造装置,バイオチップ(生物化学素子)を製造するチップ製造装置,ごく少量の試料溶液を正確な量供給するマイクロピペットにも適用することができる。
【符号の説明】
【0058】
1…プリンター,3…キャリッジ,12…キャリッジ本体,13…キャリッジカバー,17…ヘッドユニット,18…記録ヘッド,24…流路部材,26…サブキャリッジ,27a…スペーサー固定ボルト,27b…スペーサー固定ナット,28…ヘッド挿通開口,29…止着穴,32…スペーサー,33…固定ネジ穴,43a…ヘッド固定ボルト,43b…ヘッド固定ナット,51…ノズル,52…ヘッドケース,53…ノズル形成面,54…スペーサー取付穴,56…ノズル列,57…フランジ部,61…開口周縁部,62…当接凸部,64…スペーサー本体部,65…ベース面,66…中央隆起部,67…側壁部,68…ヘッド用挿通穴,69…サブキャリッジ用挿通穴,70…ヘッド固定用切欠,72…ヘッド固定ナット収容部,73…挿通穴周縁部,74…当接突起部、75…スペーサー固定ナット収容部
【特許請求の範囲】
【請求項1】
液体を噴射するノズルを複数列設して成るノズル列が形成されたノズル形成面を有する液体噴射ヘッドと、
前記液体噴射ヘッドが仲介部材を介在させた状態で固定されるヘッド固定部材と、を備えた液体噴射ヘッドユニットであって、
前記液体噴射ヘッドは、前記仲介部材が締結部材により締結される仲介部材固定部を、ヘッド本体を間に挟んで両側にそれぞれ有し、
前記仲介部材固定部またはこれに固定される前記仲介部材の少なくとも何れか一方には、他方側に向けて突出した当接凸部が複数形成され、
前記複数の当接凸部のうち少なくとも2つは、前記締結部材による締結箇所よりも、両側の締結箇所同士を結ぶ仮想線に直交する幅方向の外側に設けられ、
前記各当接凸部が他方に当接した状態で、前記締結部材による締結前の前記締結箇所において前記仲介部材固定部と前記仲介部材との間に間隙が形成される一方、前記締結部材による締結後の前記締結箇所において前記仲介部材固定部と前記仲介部材とが互いに当接するように構成されたことを特徴とする液体噴射ヘッドユニット。
【請求項2】
前記締結部材によって前記仲介部材固定部と前記仲介部材とが締結され、尚かつ、前記仲介部材における前記仲介部材固定部との対向面とは反対側の面と前記ヘッド固定部材のヘッド固定面との間に隙間無く充填された接着剤が硬化した状態で、前記仲介部材と前記ヘッド固定部材とがヘッド締結部材により締結されたことを特徴とする請求項1に記載の液体噴射ヘッドユニット。
【請求項3】
前記各仲介部材固定部における前記幅方向の中央部には、前記締結部材が挿通される第1の締結部材挿通口が開設される一方、前記仲介部材における前記第1の締結部材挿通口に対応する位置には第2の締結部材挿通口が開設され、
前記各当接凸部が他方に当接した状態で、前記締結部材による締結前において前記第1の締結部材挿通口の開口周縁部と前記第2の締結部材挿通口の開口周縁部との間に間隙が形成され、前記締結部材による締結後において前記第1の締結部材挿通口の開口周縁部と前記第2の締結部材挿通口の開口周縁部とが互いに当接することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の液体噴射ヘッドユニット。
【請求項4】
前記仲介部材と前記ヘッド固定部材との締結箇所は、前記仲介部材固定部と前記仲介部材との締結箇所よりも前記幅方向の外側に設けられ、尚かつ、前記当接凸部は、前記仲介部材と前記ヘッド固定部材との締結箇所よりも前記幅方向の外側に設けられたことを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドユニット。
【請求項5】
液体を噴射するノズルを複数列設して成るノズル列が形成されたノズル形成面を有する液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドが、仲介部材を介在させた状態で固定されるヘッド固定部材と、を備えた液体噴射ヘッドユニットを搭載した液体噴射装置であって、
前記液体噴射ヘッドは、前記仲介部材が締結部材により締結される仲介部材固定部を、ヘッド本体を間に挟んで両側にそれぞれ有し、
前記仲介部材固定部またはこれに固定される前記仲介部材の少なくとも何れか一方には、他方側に向けて突出した当接凸部が複数形成され、
前記複数の当接凸部のうち少なくとも2つは、前記締結部材による締結箇所よりも、両側の締結箇所同士を結ぶ仮想線に直交する幅方向の外側に設けられ、
前記各当接凸部が他方に当接した状態で、前記締結部材による締結前の前記締結箇所において前記仲介部材固定部と前記仲介部材との間に間隙が形成される一方、前記締結部材による締結後の前記締結箇所において前記仲介部材固定部と前記仲介部材とが互いに当接するように構成されたことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項1】
液体を噴射するノズルを複数列設して成るノズル列が形成されたノズル形成面を有する液体噴射ヘッドと、
前記液体噴射ヘッドが仲介部材を介在させた状態で固定されるヘッド固定部材と、を備えた液体噴射ヘッドユニットであって、
前記液体噴射ヘッドは、前記仲介部材が締結部材により締結される仲介部材固定部を、ヘッド本体を間に挟んで両側にそれぞれ有し、
前記仲介部材固定部またはこれに固定される前記仲介部材の少なくとも何れか一方には、他方側に向けて突出した当接凸部が複数形成され、
前記複数の当接凸部のうち少なくとも2つは、前記締結部材による締結箇所よりも、両側の締結箇所同士を結ぶ仮想線に直交する幅方向の外側に設けられ、
前記各当接凸部が他方に当接した状態で、前記締結部材による締結前の前記締結箇所において前記仲介部材固定部と前記仲介部材との間に間隙が形成される一方、前記締結部材による締結後の前記締結箇所において前記仲介部材固定部と前記仲介部材とが互いに当接するように構成されたことを特徴とする液体噴射ヘッドユニット。
【請求項2】
前記締結部材によって前記仲介部材固定部と前記仲介部材とが締結され、尚かつ、前記仲介部材における前記仲介部材固定部との対向面とは反対側の面と前記ヘッド固定部材のヘッド固定面との間に隙間無く充填された接着剤が硬化した状態で、前記仲介部材と前記ヘッド固定部材とがヘッド締結部材により締結されたことを特徴とする請求項1に記載の液体噴射ヘッドユニット。
【請求項3】
前記各仲介部材固定部における前記幅方向の中央部には、前記締結部材が挿通される第1の締結部材挿通口が開設される一方、前記仲介部材における前記第1の締結部材挿通口に対応する位置には第2の締結部材挿通口が開設され、
前記各当接凸部が他方に当接した状態で、前記締結部材による締結前において前記第1の締結部材挿通口の開口周縁部と前記第2の締結部材挿通口の開口周縁部との間に間隙が形成され、前記締結部材による締結後において前記第1の締結部材挿通口の開口周縁部と前記第2の締結部材挿通口の開口周縁部とが互いに当接することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の液体噴射ヘッドユニット。
【請求項4】
前記仲介部材と前記ヘッド固定部材との締結箇所は、前記仲介部材固定部と前記仲介部材との締結箇所よりも前記幅方向の外側に設けられ、尚かつ、前記当接凸部は、前記仲介部材と前記ヘッド固定部材との締結箇所よりも前記幅方向の外側に設けられたことを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドユニット。
【請求項5】
液体を噴射するノズルを複数列設して成るノズル列が形成されたノズル形成面を有する液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドが、仲介部材を介在させた状態で固定されるヘッド固定部材と、を備えた液体噴射ヘッドユニットを搭載した液体噴射装置であって、
前記液体噴射ヘッドは、前記仲介部材が締結部材により締結される仲介部材固定部を、ヘッド本体を間に挟んで両側にそれぞれ有し、
前記仲介部材固定部またはこれに固定される前記仲介部材の少なくとも何れか一方には、他方側に向けて突出した当接凸部が複数形成され、
前記複数の当接凸部のうち少なくとも2つは、前記締結部材による締結箇所よりも、両側の締結箇所同士を結ぶ仮想線に直交する幅方向の外側に設けられ、
前記各当接凸部が他方に当接した状態で、前記締結部材による締結前の前記締結箇所において前記仲介部材固定部と前記仲介部材との間に間隙が形成される一方、前記締結部材による締結後の前記締結箇所において前記仲介部材固定部と前記仲介部材とが互いに当接するように構成されたことを特徴とする液体噴射装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【公開番号】特開2012−40731(P2012−40731A)
【公開日】平成24年3月1日(2012.3.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−182703(P2010−182703)
【出願日】平成22年8月18日(2010.8.18)
【出願人】(000002369)セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年3月1日(2012.3.1)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年8月18日(2010.8.18)
【出願人】(000002369)セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Fターム(参考)】
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