液滴噴射装置及びその製造方法
【課題】ヘッドユニットの配置密度を高めることで小型化する。
【解決手段】ライン型のインクジェットプリンタは、複数のヘッドユニット２が主走査方向に沿って２列に千鳥状に配列された状態でハウジング６に支持されて構成されたライン型のインクジェットヘッド３を有している。ヘッドユニット２は、インク流路が形成された流路ユニットと、流路ユニットのノズルからインクを噴射させる圧電アクチュエータと、流路ユニットを補強する補強板８０とを有している。補強板８０には、幅狭部８７と幅広部８８とが主走査方向に沿って並べて設けられており、各ヘッドユニット２の補強板８０の幅狭部８７の搬送方向端面に、隣接列のヘッドユニット２の補強板８０の搬送方向端面が接している。
【解決手段】ライン型のインクジェットプリンタは、複数のヘッドユニット２が主走査方向に沿って２列に千鳥状に配列された状態でハウジング６に支持されて構成されたライン型のインクジェットヘッド３を有している。ヘッドユニット２は、インク流路が形成された流路ユニットと、流路ユニットのノズルからインクを噴射させる圧電アクチュエータと、流路ユニットを補強する補強板８０とを有している。補強板８０には、幅狭部８７と幅広部８８とが主走査方向に沿って並べて設けられており、各ヘッドユニット２の補強板８０の幅狭部８７の搬送方向端面に、隣接列のヘッドユニット２の補強板８０の搬送方向端面が接している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドユニットに形成されたノズルから液滴を噴射する液滴噴射装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録媒体にインクを噴射して記録するインクジェットヘッドとして、特許文献１には、インクを噴射するノズルが形成された流路ユニットと、流路ユニットの上面に積層された圧電アクチュエータとを有するインクジェットヘッドについて記載されている。インクジェットヘッドは、剛性が弱いと、流路ユニットの撓みによって、ノズルからのインクの噴射方向がずれてしまったりして所望の噴射特性を得られないことがある。そこで、このようなインクジェットヘッドに、剛性を高めるために、インクジェットヘッドよりも十分に厚みのある補強部材が設けられ、これらよりヘッドユニットを構成することが多い。このとき、このヘッドユニットの補強部材は、インクジェットヘッドの全周に亘って設けられ、さらにインクジェットヘッドから張り出して、ハウジングなどに強固に固定されることが好ましい。
【０００３】
本発明者らは、歩留まり向上のために、このようなヘッドユニットを複数用いて、ライン型のインクジェットヘッドを構成することを検討している。このとき、ノズル間隔が等間隔になった一方向に長いノズル列を実現しようとするとすると、ヘッドユニットを一方向に沿って千鳥状に並べて配置することが考えられる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３４９５６８号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ヘッドユニットを一方向に沿って千鳥状に並べてしまうと、隣接する補強部材の張り出した部分同士が一方向に直交する方向に関して緩衝してしまい、装置が大型化してしまう。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、ヘッドユニットの配置密度を高めることで小型化した液滴噴射装置及びこれの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の液滴噴射装置は、複数のヘッドユニットが、所定の一方向に少なくとも２列に配列されるとともに前記２列に属するヘッドユニット同士が前記一方向に関して部分的に重なるようにずれて、千鳥状に配列された、ライン型の液滴噴射装置であって、各々のヘッドユニットは、前記一方向に関して等間隔に配列された複数のノズルを含む液体流路が形成された第１流路構造体と、前記第１流路構造体に、少なくとも、前記複数のノズルが開口する液滴噴射面と平行で且つ前記一方向と直交する幅方向に関する両縁部から、前記第１流路構造体に対して前記幅方向に張り出すように設けられた補強部材とを有し、さらに、各ヘッドユニットの前記補強部材に、その前記一方向に関する端部に位置する幅狭部と、この幅狭部よりも前記幅方向長さが大きい幅広部とが、前記一方向に並べて設けられ、各ヘッドユニットの補強部材の前記幅狭部の前記幅方向端面に、隣接列のヘッドユニットの補強部材の前記幅方向端面が最も近接するように、前記複数のヘッドユニットが配列される。つまり、各ヘッドユニットの補強部材の前記幅狭部の前記幅方向端面が、当該幅狭部を除く各ヘッドユニットの補強部材の前記幅方向端面よりも、隣接列のヘッドユニットの補強部材の前記幅方向端面に最も近接している。
【０００８】
本発明の液滴噴射装置によると、複数のヘッドユニットを千鳥状に配列してライン型のヘッドを構成することで、噴射不良のノズルが発生しても、そのノズルが属するヘッドユニットだけを交換すればよく、歩留まりが向上する。但し、各々のヘッドユニットには、剛性を高めるための補強部材が流路構造体から幅方向に張り出すように設けられており、複数のヘッドユニットを幅方向に高密度に配置することを妨げる要因となる。しかしながら、補強部材の張り出し量を小さくすると剛性が不足する。そこで、本発明の液滴噴射装置では、補強部材のノズル配列方向一端部に幅狭部を設けるとともに、その他の部分には幅狭部よりも幅の大きい幅広部を設け、幅狭部に別の補強部材が最も近接するように複数のヘッドユニットを配設させるにことで、ヘッドユニットの幅方向の配置密度を高めることができ、装置を小型化することができる。
【０００９】
また、前記補強部材は、前記幅方向に移動可能なキャリッジに搭載されて、前記キャリッジとともに前記幅方向に移動しながら液滴を噴射する、シリアル型の液滴噴射装置の第２流路構造体にも取付可能であることが好ましい。これによると、第１流路構造体と第２流路構造体とで取り付ける補強部材を兼用することができる。
【００１０】
さらに、前記第１流路構造体と前記補強部材を有する前記ヘッドユニットが、前記キャリッジに搭載可能であり、前記第１流路構造体を前記第２流路構造体として使用可能に構成されていることが好ましい。これによると、各ヘッドユニットがそのままキャリッジに搭載されてシリアル型のヘッドとしても使用可能となる。
【００１１】
加えて、前記第１流路構造体は、互いに独立した複数の液体供給流路にそれぞれ連通し、異なる種類の液体を噴射可能な、複数のノズル列を有することが好ましい。これによると、互いに独立した複数の液体供給流路（マニホールドなど）にそれぞれ連通する、複数のノズル列を有することから、複数のノズル列で異なる種類の液滴を噴射することができる。そのため、ライン型ヘッドを構成する個々のヘッドユニットを、単体で、複数種類の液滴を噴射可能なシリアル型ヘッドを構成するヘッドユニットとしても使用することができる。
【００１２】
また、前記第１流路構造体の前記液滴噴射面とは反対側の面には、前記液体流路に液体を供給する液体供給口が開口しており、前記液体供給口は、前記一方向に関して前記幅狭部と重なるとともに、前記幅方向に関して前記液滴噴射面と重なる位置に設けられていることが好ましい。これによると、液体供給口はヘッドユニットを千鳥状に配置したときのデッドスペースに位置することになるため、装置を小型化することができる。
【００１３】
さらに、前記第１流路構造体の前記液滴噴射面と、前記補強部材の前記幅広部とが、前記一方向に関して重なっていることが好ましい。これによると、第１流路構造体の液滴噴射面が設けられた、特に剛性確保が必要な部分に、補強部材の幅広部が一方向に関して重なって位置することで、ヘッドユニットを幅方向に高密度に配置しつつも、第１流路構造体を確実に補強することができる。
【００１４】
加えて、各補強部材の、少なくとも前記幅狭部の前記幅方向端面が、前記一方向に平行であり、その幅方向端面が、隣接列のヘッドユニットの補強部材の前記幅方向端面と接していることが好ましい。ノズル配列方向に関するヘッドユニットの位置が、正しい位置からずれていると、隣接する両ヘッドユニットの間におけるノズル間隔が本来のノズル間隔からずれてしまう。これによると、補強部材の、別の補強部材と接する幅狭部の幅方向端面がノズル配列方向と平行なので、隣接するヘッドユニットのノズル配列方向に関する位置関係を調整することができる。
【００１５】
また、前記幅狭部と前記幅広部の間の境界部が鈍角形状であることが好ましい。これによると、プレス加工などの簡易な方法で容易に成形することができる。
【００１６】
さらに、各補強部材が、隣接する別の補強部材と、前記幅狭部の前記幅方向端面を含む屈曲形状の端面で接した状態で、接着剤により接合されていることが好ましい。これによると、直線的な端面のみで接合されるよりも、屈曲状の端面で接合される方が、接合力が高まる。
【００１７】
本発明の液滴噴射装置の製造方法は、一方向に関して等間隔に配列された複数のノズルを含む液体流路が形成された流路構造体と、前記流路構造体に、少なくとも、前記複数のノズルが開口する液滴噴射面と平行で且つ前記一方向と直交する幅方向に関する両縁部から、前記幅方向に張り出すように設けられる補強部材とを有する、ヘッドユニットを製造するヘッドユニット製造工程と、複数の前記ヘッドユニットを、前記一方向に少なくとも２列に配列するとともに前記２列に属するヘッドユニット同士が前記一方向に関して部分的に重なるようにずらし、千鳥状配列に組み付ける組付工程と、を備え、前記ヘッドユニット製造工程において、前記補強部材に、その前記一方向に関する端部に位置する幅狭部と、この幅狭部よりも前記幅方向長さが大きい幅広部とを、前記一方向に並べて設け、前記組付工程において、各ヘッドユニットの前記補強部材の前記幅狭部に、隣接列のヘッドユニットの補強部材の前記幅方向端面が接するようにしながら、前記複数のヘッドユニットを千鳥状配列に組み付ける。
【００１８】
本発明の液滴噴射装置の製造方法によると、補強部材のノズル配列方向一端部に幅狭部を設けるとともに、その他の部分には幅狭部よりも幅の大きい幅広部を設け、幅狭部と別の補強部材が接するようにすることで、剛性を確保しつつ、ヘッドユニットの幅方向の配置密度を高めることができる。
【００１９】
また、前記流路構造体の前記ノズルの液滴噴射性能が正常か否かを検査する検査工程をさらに備え、前記ヘッドユニット製造工程において、前記流路構造体に前記補強部材が設けられた後に、前記検査工程を行い、前記検査工程において液滴噴射性能が正常であると判定された前記ヘッドユニットを、前記組付工程で組み付けることが好ましい。このように、製造されたヘッドユニットの液滴噴射性能が正常であるか検査を行ってから、正常なヘッドユニットのみを組み付けることで工程短縮することができる。さらに、流路構造体に補強部材が取り付けられ、剛性が保たれた状態で検査を行うことで、液滴噴射性能を正しく判定することができる。
【発明の効果】
【００２０】
補強部材のノズル配列方向一端部に幅狭部を設けるとともに、その他の部分には幅狭部よりも幅の大きい幅広部を設け、幅狭部と別の補強部材が接するようにすることで、剛性を確保しつつ、ヘッドユニットの幅方向の配置密度を高めることができ、装置を小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、本発明の好適な一実施形態に係るインクジェットプリンタについて説明する。本実施形態におけるインクジェットプリンタは、シリアル型のインクジェットヘッドにも使用可能なヘッドユニットを複数用いて構成したライン型のインクジェットヘッドを用いたプリンタである。図１は、本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成図である。図１に示すように、インクジェットプリンタ１（液滴噴射装置）は、図１の左右方向（主走査方向）に延在して、記録用紙Ｐに対してインクを噴射するライン型のインクジェットヘッド３と、記録用紙Ｐを図１の前方（搬送方向：副走査方向）へ搬送する搬送ローラ５とを有している。このインクジェットプリンタ１は、インクジェットヘッド３から記録用紙Ｐへインクを噴射させ、同時に、搬送ローラ５により記録用紙Ｐを前方へ搬送させることで、記録用紙Ｐに所望の画像や文字などを記録するように構成されている。
【００２２】
次に、インクジェットヘッド３について説明する。図２は、インクジェットヘッドを上方から見たときの平面図である。図３は、インクジェットヘッドを下方から見たときの平面図である。図４は、ヘッドユニットの平面図である。図５は、図４の部分拡大図である。図６は、図４のＡ−Ａ線断面図である。図７は、図５のＢ−Ｂ線断面図である。但し、図面をわかりやすくするため、図２においては図４で示されている圧力室１４及び貫通孔１５、１６、１９の図示を省略している。
【００２３】
図２及び図３に示すように、インクジェットヘッド３は、主走査方向に沿って千鳥状に２列に配列された複数のヘッドユニット２と、複数のヘッドユニット２を支持するハウジング６とを有している。
【００２４】
ハウジング６は、搬送ローラ５によって搬送される記録用紙Ｐと複数のヘッドユニット２のインク噴射面７（液滴噴射面）とが平行になるようにして、プリンタの筐体に固定されている。また、ハウジング６には、複数のヘッドユニット２の配置位置に対応して複数の開口６ａが形成されており、この開口６ａ内にヘッドユニット２の後述する流路ユニット４が収容されており、ハウジング６の下面とインク噴射面７とは同一平面上に位置している。
【００２５】
図４〜図７に示すように、各々のヘッドユニット２は、ノズル２０及び圧力室１４を含む個別インク流路２２（液体流路）が形成された流路ユニット４（第１流路構造体）と、圧力室１４内のインクに圧力を付与することにより、流路ユニット４のノズル２０からインクを噴射させる圧電アクチュエータ５と、流路ユニット４を補強する補強板８０とを有している。
【００２６】
まず、流路ユニット４について説明する。図４〜図７に示すように、流路ユニット４は、ステンレス鋼などの金属材料で形成された、キャビティプレート１０、ベースプレート１１、及び、マニホールドプレート１２、並びに、絶縁材料（例えば、ポリイミドなどの高分子合成樹脂材料）で形成されたノズルプレート１３を備えており、これら４枚のプレート１０〜１３は積層状態で接合されている。
【００２７】
ノズルプレート１３には、複数の貫通状のノズル２０が形成されている。複数のノズル２０は、主走査方向（図４の上下方向）に沿って配列されてノズル列２１を構成しており、このようなノズル列２１が搬送方向に４本並べて配置されている。これら４本のノズル列２１に属するノズル２０からは、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタの４色のインクがそれぞれ噴射される。この複数のノズル２０が形成されたノズルプレート１３の下面がインク噴射面７となっている。
【００２８】
キャビティプレート１０には、複数のノズル２０に対応して複数の圧力室１４が形成されている。各圧力室１４は、搬送方向を長手方向とする略楕円形状を有し、平面視で圧力室１４の一方の端部がノズル２０と重なるように配置されている。また、ベースプレート１１には、平面視で圧力室１４の長手方向の両端部に重なる位置に、それぞれ貫通孔１５、１６が形成されている。
【００２９】
マニホールドプレート１２には、４本のノズル列２１にそれぞれ対応する４本のマニホールド流路１７が形成されている。各マニホールド流路１７は、対応するノズル列２１のノズル２０から搬送方向に関して離れた位置において主走査方向に延在し、さらに、平面視で、対応する圧力室１４の略半分と重なっている。また、図４に示すように、４本のマニホールド流路１７の一端部（図４における下端部）は、最上層のキャビティプレート１０に形成された４つのインク供給口１８にそれぞれ連通している。これら４つのインク供給口１８は、図示しない４つのインクタンクとそれぞれ接続されており、インクタンク内のインクがインク供給口１８からマニホールド流路１７に供給される。また、マニホールドプレート１２には、平面視で、ベースプレート１１の貫通孔１６とノズルプレート１３のノズル２０の両方と重なる位置に貫通孔１９が形成されている。
【００３０】
そして、図６及び図７に示すように、流路ユニット４において、インク供給口１８に連なるマニホールド流路１７が貫通孔１５を介して圧力室１４に連通し、圧力室１４はさらに貫通孔１６、１９を介してノズル２０に連通している。つまり、流路ユニット４には、マニホールド流路１７の出口から圧力室１４を経てノズル２０に至る、互いに独立した複数の個別インク流路２２が形成されている。
【００３１】
次に、圧電アクチュエータ５について説明する。圧電アクチュエータ５は、振動板３４、圧電層３１及び複数の個別電極３２を有している。振動板３４は、金属材料などの導電性材料からなり、複数の圧力室１４を覆うようにキャビティプレート１０の上面に接合されている。また、導電性を有する振動板３４は、後述するように圧電層３１の複数の個別電極３２との間に配置された部分に電界を作用させるための共通電極を兼ねており、図示しない位置でグランド配線に接続されて常にグランド電位に保持されている。
【００３２】
圧電層３１は、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との混晶であり、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を主成分とする圧電材料からなり、振動板３４の上面に複数の圧力室１４に跨って連続的に配置されている。また、圧電層３１は、あらかじめその厚み方向に分極されている。
【００３３】
複数の個別電極３２は、圧電層３１の上面に複数の圧力室１４に対応して設けられている。個別電極３２は、圧力室１４よりも一回り小さい略楕円の平面形状を有しており、平面視で、圧力室１４の略中央部に重なる位置に配置されている。また、個別電極３２の長手方向における一端部（図５の右端部）は、平面視で圧力室１４と重ならない位置まで左方に延びており、その先端部が接点３５となっている。接点３５には、フレキシブルプリント基板５４（ＦＰＣ）の一端が接続されている（図６参照）。ＦＰＣ５４の他端は、図示しない駆動回路と接続されている。この駆動回路は、ＦＰＣ５４を介して、個別電極３２に対して、所定の駆動電位またはグランド電位のいずれか一方の電位を選択的に付与する。
【００３４】
以上の構成を有する圧電アクチュエータ５の作用について説明する。インクに圧力を付与しないとき（ノズル２０からインクの液滴を噴射させないとき）には、複数の個別電極３２の電位は、あらかじめグランド電位に保持されている。その状態から、ＦＰＣ５４を介して複数の個別電極３２のいずれかに所定の駆動電位が付与されると、駆動電位が付与された個別電極３２とグランド電位に保持されていた共通電極としての振動板３４との間に電位差が生じ、圧電層３１の個別電極３２と振動板３４とに挟まれた部分に厚み方向の電界が発生する。ここで、圧電層３１の分極方向が電界方向と同じである場合には、圧電層３１は厚み方向に延びて面方向に収縮する。そして、この圧電層３１の収縮変形に伴って、振動板３４の圧力室１４と対向する部分が圧力室１４側に凸となるように変形する（ユニモルフ変形）。このとき、圧力室１４の容積が減少することになるから、その内部のインクの圧力が上昇し、圧力室１４に連通するノズル２０からインクの液滴が噴射される。
【００３５】
次に、補強板８０について説明する。図４及び図６に示すように、補強板８０は、ステンレス鋼などの金属材料で形成されており、流路ユニット４よりも十分に厚く剛性が高くなっている。また、補強板８０は、平面視で、流路ユニット４の外形よりも大きな略矩形状をしている。補強板８０の中央部には、平面視で、圧電アクチュエータ５の外形よりひと回り大きい、圧電アクチュエータ５を収容する矩形状の開口８１が形成されている。また、補強板８０の一端部（図４の下端部）の、平面視で、流路ユニット４の４つのインク供給口１８と重なる位置には、４つの開口８２が形成されている。この補強板８０は、インク噴射面７と平行で、且つ、開口８１に圧電アクチュエータ５を収容した状態で、キャビティプレート１０の上面に接合されている。この補強板８０は、流路ユニット４が撓んだりして、ノズル２０からのインクの噴射方向がずれたりしないように、流路ユニット４を補強する役割を持つ。
【００３６】
また、補強板８０の４つの角は、主走査方向に対して０度より大きく９０度より小さい角度（本実施形態においては、４５度）だけ傾いて面取りされて、斜辺８３ａ〜８３ｄを形成している。補強板８０の主走査方向中央部の幅方向（図４の左右方向：搬送方向）に関する両端からは、外側に台形状の凸部８４、８５が張り出している。この凸部８４、８５の斜辺８４ａ、８４ｂ、８５ａ、８５ｂは、主走査方向に対して０度より大きく９０度より小さい角度（本実施形態においては、４５度）だけ傾いた鈍角形状となっている。つまり、斜辺８３ａ、８３ｃ、８４ａ、８５ｂがともに平行となっており、斜辺８３ｂ、８３ｄ、８４ｂ、８５ａがともに平行となっている。また、主走査方向に沿った辺８６ａ〜８６ｆは、主走査方向（ノズル２０の配列方向）と平行になっている。
【００３７】
この補強板８０の形状において、補強板８０の主走査方向に関する両端部は、凸部８４、８５が張り出していないため、幅狭部８７となっている。また、補強板８０の主走査方向に関する中央部は、凸部８４、８５が張り出しているため、幅狭部８７よりも幅方向長さが大きい幅広部８８となっており、この幅広部８８は、主走査方向に関してインク噴射面７と重なる位置となっている。つまり、幅狭部８７及び幅広部８８は、主走査方向に沿って、幅狭部８７、幅広部８８、幅狭部８７の順に一列に設けられている。この幅狭部８７と幅広部８８を形成するための境界部の形状（本実施形態では、一例として辺８６ａから斜辺８４ａを介して辺８６ｂに亘る形状）は鈍角形状となっているため、プレス加工などの簡易な方法で容易に成形することができる。また、製造時において幅広部８８が形成されていることで、補強板８０の幅広部８８を持って持ち運びしやすい。
【００３８】
上述したような補強板８０に流路ユニット４及び圧電アクチュエータ５は取り付けられて、ヘッドユニット２を構成している。そして、複数のヘッドユニット２は、図２に示すように、インク供給口１８が図２の下方に位置し、ノズル列方向が主走査方向と平行となるようにして、ハウジング６の複数の開口６ａに流路ユニット４が収容され、補強板８０の下面がハウジング６の上面に接合されて、ハウジング６に固定されている。
【００３９】
このとき、図２に示すように、異なる列に属し、隣接する２つの補強板８０は、幅狭部８７の搬送方向端面同士が接している。より詳細には、図２の左方の列に属する補強板８０の斜辺８３ｃ、８５ｂ及び辺８６ｆを形成する端面と、図２の右方の列に属する補強板８０の斜辺８３ａ、８４ａ及び辺８６ａを形成する端面とが接している。また、図２の左方の列に属する補強板８０の斜辺８３ｄ、８５ａ及び辺８６ｄを形成する端面と、図２の右方の列に属する補強板８０の斜辺８３ｂ、８４ｂ及び辺８６ｃを形成する端面とが接している。
【００４０】
なお、この接触している２つの補強板８０の端面間には、補強板８０の主走査方向の位置合わせをするための微小な調整しろとなる間隙が形成されている。この調整しろによって、１つのヘッドユニット２において、主走査方向に関して隣接するノズル２０のノズル間隔と、隣接するヘッドユニット２の主走査方向に関して最も近い位置にあるノズル２０同士のノズル間隔とが等間隔になるように、補強板８０の主走査方向の位置を調整する。つまり、千鳥状の複数のヘッドユニット２の集まりを１つのライン型のインクジェットヘッド３として見たときに、主走査方向に関して隣接するノズル２０が互いに等間隔で配置される。このとき、補強板８０の、隣接する補強板８０と接する幅狭部８７の辺８６ａ、８６ｃ、８６ｄ、８６ｆがノズル配列方向と平行なので、補強板８０の搬送方向の位置ずれなしに、主走査方向の位置のみ調整することができる。そして、それぞれの補強板８０が主走査方向の位置を調整された状態で、この間隙に光（紫外線）硬化性樹脂からなる接着剤が注入されることで、隣接する２つの補強板８０がそれぞれ固定される。
【００４１】
このとき、各補強板８０が、隣接する別の補強板８０と、幅狭部８７のノズル配列方向に沿った辺と４５度傾いた斜辺とから形成された屈曲形状の端面で接した状態で、接着剤により接合されていることから、直線的な端面のみで接合されるよりも、接合力が高まる。
【００４２】
上述したインクジェットプリンタ１によると、複数のヘッドユニット２を千鳥状に配列して、ライン型のインクジェットヘッド３を構成しているため、噴射不良のノズル２０が発生しても、そのノズル２０が属するヘッドユニット２だけを交換すればよく、歩留まりが向上する。但し、各々のヘッドユニット２には、剛性を高めるための補強板８０が流路ユニット４から搬送方向に張り出すように設けられており、複数のヘッドユニット２を搬送方向に高密度に配置することを妨げる要因となる。しかしながら、補強板８０の張り出し量を小さくすると剛性が不足する。そこで、補強板８０の主走査方向の両端部に幅狭部８７を設けるとともに、その他の部分には幅狭部８７よりも幅の大きい幅広部８８を設け、幅狭部８７と別の補強板８０が接するようにすることで、剛性を保持しつつ、ヘッドユニット２の搬送方向の配置密度を高めることができ、プリンタを小型化することができる。
【００４３】
また、流路ユニット４のインク噴射面７が設けられた、特に剛性確保が必要な部分に、補強板８０の幅広部８８が主走査方向に関して重なって位置することで、ヘッドユニット２を搬送方向に高密度に配置しつつも、流路ユニット４を確実に補強することができる。さらに、この幅広部８８は、ヘッドユニット２を千鳥状に配置したときに形成されるデッドスペースに向かって張り出しているため、プリンタの小型化を阻害することはない。
【００４４】
また、複数のインク供給口１８は、主走査方向に関して幅狭部８７と重なるとともに、搬送方向に関してインク噴射面７と重なる位置に設けられることで、これらのインク供給口１８は、ヘッドユニット２を千鳥状に配置したときに形成されるデッドスペースに位置することになるため、プリンタを小型化することができる。
【００４５】
なお、このヘッドユニット２は、複数のヘッドユニット２を組み合わせず、単体としてシリアル型のインクジェットヘッドを備えたインクジェットプリンタにも使用することができる。図８は、シリアル型のインクジェットヘッドを備えたインクジェットプリンタの概略構成図である。図８に示すように、インクジェットプリンタ１００は、図８の左右方向（走査方向）に移動可能なキャリッジ１０２と、このキャリッジ１０２に設けられ、記録用紙Ｐに対してインクを噴射するシリアル型のインクジェットヘッド１０３と、記録用紙Ｐを図１の前方へ搬送する搬送ローラ１０５とを備えている。そして、このインクジェットプリンタ１００は、キャリッジ１０２とともにインクジェットヘッド１０３を移動させつつ、インクジェットヘッド１０３のノズルから記録用紙Ｐへインクを噴射させ、同時に、搬送ローラ１０５により記録用紙Ｐを前方へ搬送させることで、記録用紙Ｐに所望の画像や文字などを記録するように構成されている。
【００４６】
シリアル型のインクジェットヘッド１０３は、ハウジングを介してキャリッジ１０２に固定されている。このハウジングには、ヘッドユニット２に設けられた流路ユニット４のノズル列方向と搬送方向とが平行となるようにして、補強板８０が取り付け可能となっている。つまり、ライン型のインクジェットヘッド３に設けられた流路ユニット４は、シリアル型のインクジェットヘッド１０３の流路ユニット４（第２流路構造体）としても使用することができる。これにより、ライン型のインクジェットヘッド３の流路ユニット４（第１流路構造）と、シリアル型のインクジェットヘッド１０３の流路ユニット４（第２流路構造体）とで取り付ける補強板８０を兼用することができる。また、流路ユニット４には、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタの４色のインクがそれぞれ噴射可能な４本のノズル列２１が形成されていることから、複数種類のインクを噴射可能なシリアル型のインクジェットヘッド１０３を構成するヘッドユニット２としても使用することができる。
【００４７】
次に、インクジェットプリンタ１の製造方法について説明する。まず、流路ユニット４を構成するプレートのうちのキャビティプレート１０、ベースプレート１１、及びマニホールドプレート１２に、圧力室１４やマニホールド流路１７などの個別インク流路２２を構成する孔を形成する。これらのプレート１０〜１２は金属材料からなるため、エッチングにより個別インク流路２２を構成する孔を容易に形成することができる。
【００４８】
そして、振動板３４、キャビティプレート１０、ベースプレート１１、及び、マニホールドプレート１２の４枚の金属プレートを積層して接合する。この接合工程においては、例えば、積層したプレートを所定温度（例えば、１０００℃）以上に加熱しながら加圧することにより、４枚のプレートを金属拡散接合により接合することができる。あるいは、４枚のプレートを耐熱性の高いセラミックス接着剤で接合してもよい。
【００４９】
次に、振動板３４の上面の、複数の圧力室１４と対向する領域に跨って連続的に圧電層３１を形成する。この圧電層３１は、振動板３４の上面に圧電材料の粒子を堆積させることにより形成する。例えば、粒子とキャリアガスとからなるエアロゾルを基材に噴射して粒子を堆積させるエアロゾルデポジション法（ＡＤ法）や、化学蒸着（ＣＶＤ）法、スパッタ法等を用いることができる。あるいは、グリーンシートを焼成して得られた圧電シートを振動板３４の上面に接着剤で貼り付けることにより圧電層３１を形成してもよい。
【００５０】
次に、圧電層３１で覆われた振動板３４の上面の、複数の圧力室１４と対向する領域に、複数の個別電極３２をそれぞれ形成する。また、同じく振動板３４の上面に、複数の個別電極３２からそれぞれ延びる図示しない複数の配線を形成する。なお、複数の個別電極３２と複数の配線は、スクリーン印刷、蒸着法、スパッタ法などにより一度に形成することができる。
【００５１】
続いて、合成樹脂製のノズルプレート１３をマニホールドプレート１２の下面に接着剤などにより接合して、インクジェットヘッド３の製造を完了する。そして、補強板８０の開口８１に圧電アクチュエータ５を収容して、キャビティプレート１０の上面と補強板８０の下面とを接着剤などで接合してヘッドユニット２を製造する（Ｓ１：ヘッドユニット製造工程）。なお、補強板８０の開口８１は、プレス加工などによって形成することができる。
【００５２】
そして、この製造されたヘッドユニット２の流路ユニット４のノズル２０からインクを噴射させてノズル詰まりによる噴射不良がないか、また、ノズル２０から所望の噴射位置から所定の範囲内にインクが噴射されているかなどのインク噴射性能が正常か否かを検査する（Ｓ２：検査工程）。このように、流路ユニット４に補強板８０が取り付けられ、剛性が保たれた状態で検査を行うことで、ノズル２０からインクを噴射するときの圧力などによる流路ユニット４の撓みがなく、インク噴射性能を正しく判定することができる。
【００５３】
次に、検査工程においてインク噴射性能が正常であると判定された複数のヘッドユニット２を、幅広部８８と幅狭部８７とが一方向に並ぶようにして、ハウジング６に千鳥状に形成された開口６ａに流路ユニット４を収容して、一方向に２列に配列するとともに、２列に属するヘッドユニット２同士が一方向に関して部分的に重なるようにするとともに、ノズル間隔が等間隔となるようにしながら組み付けて、補強板８０とハウジング６とを接着剤などで固定する（Ｓ３：組付工程）。そして、組み付けたヘッドユニット２同士の接している端面間に接着剤を注入し、ヘッドユニット２同士を接合する。その後、このように複数のヘッドユニット２がハウジング６に組み付けられて製造されたライン型のインクジェットヘッド３をインクジェットプリンタ１の筐体に取り付ける。
【００５４】
上述したインクジェットプリンタ１の製造方法によると、補強板８０のノズル配列方向一端部に幅狭部８７を設けるとともに、その他の部分には幅狭部８７よりも幅の大きい幅広部８８を設け、幅狭部８７と別の補強板８０が接するようにすることで、剛性を確保しつつ、ヘッドユニット２の幅方向の配置密度を高めることができる。また、このように、製造されたヘッドユニット２のインク噴射性能が正常であるか検査を行ってから、正常なヘッドユニット２のみを組み付けることで工程短縮することができる。
【００５５】
次に、上述した実施形態に種々の変形を加えた変更形態について説明する。上述した実施形態においては、図２に示すように、複数のヘッドユニット２は、ハウジング６に主走査方向に沿って２列に千鳥状に配列されていたが、図１０に示すように、主走査方向に沿って４列に千鳥状に配列されてもよい。このとき、図１０に示す左２列の複数のヘッドユニット２よりも、右２列の複数のヘッドユニット２は、調整しろによって、主走査方向に半ピッチずらして配列させる。これにより、解像度を２倍にすることができる。また、このように複数のヘッドユニット２の配列数が搬送方向に増えた場合には、本発明のように、搬送方向の配置密度を高めることはより小型化に効果的となる。
【００５６】
また、補強板の形状は、隣接する補強板と接触する幅狭部と幅狭部よりも幅方向に長さが大きい幅広部が存在すれば、いかなる形状であってもよい。例えば、図１１に示すように、角部が比較的大きく、面取りされたような形状、すなわち八角形であってもよい。つまり、補強板１８０の主走査方向に関して斜辺１８０ａと重なる領域が、幅狭部１８７であり、それ以外の領域が幅広部１８８となっている。そして、隣接する補強板１８０の斜辺１８０ａを形成する端面同士が接触する。このように、接触している端面には、主走査方向（ノズル配列方向）に沿った辺を形成する端面が存在していなくてもよい。
【００５７】
また、図１２に示すように、補強板２８０の主走査方向に関する一端部（図１２の上端部）側が幅広部２８８であって、他端部（図１２の下端部）側が幅狭部２８７であってもよい。この場合、幅広部２８８の主走査方向に沿った辺を形成する端面と、幅狭部２８７の主走査方向に沿った辺を形成する端面とが接触する。つまり、一方の補強部材の幅狭部の端面と他方の補強部材の幅狭部の端面が接触する形態に限らず、一方の補強部材の幅狭部の端面と他方の補強部材の幅広部の端面が接触してもよい。
【００５８】
さらに、図１３に示すように、補強板３８０の一つの角（図１３の右下の角）に切り欠き３８０ａが形成され、補強板３８０の切り欠き３８０ａと主走査方向に関して重なる領域が幅狭部３８７であって、それ以外の領域が幅広部３８８であってもよい。この場合、隣接する補強板３８０のうち、一方の補強板３８０の角を形成する端面（幅広部３８８の端面）が、他方の補強板３８０の切り欠き３８０ａを形成する端面（幅狭部３８７の端面）に接触する。
【００５９】
加えて、本実施形態においては、補強板８０、１８０、２８０、３８０の幅狭部８７、１８７、２８７、３８７が、搬送方向において隣接する列の補強板８０、１８０、２８０、３８０と、搬送方向端面同士が接するように構成されていたが、幅狭部８７、１８７、２８７、３８７が、搬送方向において隣接する列の補強板に最も近接しているのであれば、必ずしも互いに接していなくてもよい。この形態の場合、１つのヘッドユニット２において、主走査方向に関して隣接するノズル２０のノズル間隔と、隣接するヘッドユニット２の主走査方向に関して最も近い位置にあるノズル２０同士のノズル間隔とを等間隔とするために、補強板８０、１８０、２８０、３８０を主走査方向において位置調整する調整作業は容易には行えないが、ヘッドユニット２の搬送方向の配置密度を高めているので、プリンタの小型化は実現することができる。
【００６０】
また、本実施形態においては、４色のインクによるカラー印刷が可能となるように、１つのヘッドユニット２の流路ユニット４に４本のノズル列２１が形成されていたが、モノクロ印刷のように使用するインクがブラックのインクのみでよい場合には、１つのヘッドユニット２の流路ユニット４にブラックのインクが噴射可能な１本のノズル列２１が形成されていればよい。
【００６１】
また、本実施形態は、本発明を、記録用紙にインクを噴射して画像などを記録するインクジェットプリンタに適用したものであるが、本発明の適用対象は、このような用途に使用されるものに限られない。すなわち、インク以外の様々な種類の液体をその用途に応じて対象に噴射する、種々に液滴噴射装置に本発明を適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成図である。
【図２】インクジェットヘッドを上方から見たときの平面図である。
【図３】インクジェットヘッドを下方から見たときの平面図である。
【図４】ヘッドユニットの平面図である。
【図５】図４の部分拡大図である。
【図６】図４のＡ−Ａ線断面図である。
【図７】図５のＢ−Ｂ線断面図である。
【図８】シリアル型のインクジェットヘッドを備えたインクジェットプリンタの概略構成図である。
【図９】インクジェットプリンタの製造に関する工程図である。
【図１０】ヘッドユニットを４列配列したインクジェットヘッドを上方から見たときの平面図である。
【図１１】八角形をした補強部材を有するインクジェットヘッドを上方から見たときの平面図である。
【図１２】変形例におけるインクジェットヘッドを上方から見たときの平面図である。
【図１３】変形例におけるヘッドユニットを上方から見たときの平面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１ インクジェットプリンタ
２ ヘッドユニット
３、１０３ インクジェットヘッド
４ 流路ユニット
７ インク噴射面
２０ ノズル
２１ ノズル列
８０、１８０、２８０、３８０ 補強板
８７、１８７、２８７、３８７ 幅狭部
８８、１８８、２８８、３８８ 幅広部
１０２ キャリッジ
Ｐ 記録用紙
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドユニットに形成されたノズルから液滴を噴射する液滴噴射装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録媒体にインクを噴射して記録するインクジェットヘッドとして、特許文献１には、インクを噴射するノズルが形成された流路ユニットと、流路ユニットの上面に積層された圧電アクチュエータとを有するインクジェットヘッドについて記載されている。インクジェットヘッドは、剛性が弱いと、流路ユニットの撓みによって、ノズルからのインクの噴射方向がずれてしまったりして所望の噴射特性を得られないことがある。そこで、このようなインクジェットヘッドに、剛性を高めるために、インクジェットヘッドよりも十分に厚みのある補強部材が設けられ、これらよりヘッドユニットを構成することが多い。このとき、このヘッドユニットの補強部材は、インクジェットヘッドの全周に亘って設けられ、さらにインクジェットヘッドから張り出して、ハウジングなどに強固に固定されることが好ましい。
【０００３】
本発明者らは、歩留まり向上のために、このようなヘッドユニットを複数用いて、ライン型のインクジェットヘッドを構成することを検討している。このとき、ノズル間隔が等間隔になった一方向に長いノズル列を実現しようとするとすると、ヘッドユニットを一方向に沿って千鳥状に並べて配置することが考えられる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３４９５６８号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ヘッドユニットを一方向に沿って千鳥状に並べてしまうと、隣接する補強部材の張り出した部分同士が一方向に直交する方向に関して緩衝してしまい、装置が大型化してしまう。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、ヘッドユニットの配置密度を高めることで小型化した液滴噴射装置及びこれの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の液滴噴射装置は、複数のヘッドユニットが、所定の一方向に少なくとも２列に配列されるとともに前記２列に属するヘッドユニット同士が前記一方向に関して部分的に重なるようにずれて、千鳥状に配列された、ライン型の液滴噴射装置であって、各々のヘッドユニットは、前記一方向に関して等間隔に配列された複数のノズルを含む液体流路が形成された第１流路構造体と、前記第１流路構造体に、少なくとも、前記複数のノズルが開口する液滴噴射面と平行で且つ前記一方向と直交する幅方向に関する両縁部から、前記第１流路構造体に対して前記幅方向に張り出すように設けられた補強部材とを有し、さらに、各ヘッドユニットの前記補強部材に、その前記一方向に関する端部に位置する幅狭部と、この幅狭部よりも前記幅方向長さが大きい幅広部とが、前記一方向に並べて設けられ、各ヘッドユニットの補強部材の前記幅狭部の前記幅方向端面に、隣接列のヘッドユニットの補強部材の前記幅方向端面が最も近接するように、前記複数のヘッドユニットが配列される。つまり、各ヘッドユニットの補強部材の前記幅狭部の前記幅方向端面が、当該幅狭部を除く各ヘッドユニットの補強部材の前記幅方向端面よりも、隣接列のヘッドユニットの補強部材の前記幅方向端面に最も近接している。
【０００８】
本発明の液滴噴射装置によると、複数のヘッドユニットを千鳥状に配列してライン型のヘッドを構成することで、噴射不良のノズルが発生しても、そのノズルが属するヘッドユニットだけを交換すればよく、歩留まりが向上する。但し、各々のヘッドユニットには、剛性を高めるための補強部材が流路構造体から幅方向に張り出すように設けられており、複数のヘッドユニットを幅方向に高密度に配置することを妨げる要因となる。しかしながら、補強部材の張り出し量を小さくすると剛性が不足する。そこで、本発明の液滴噴射装置では、補強部材のノズル配列方向一端部に幅狭部を設けるとともに、その他の部分には幅狭部よりも幅の大きい幅広部を設け、幅狭部に別の補強部材が最も近接するように複数のヘッドユニットを配設させるにことで、ヘッドユニットの幅方向の配置密度を高めることができ、装置を小型化することができる。
【０００９】
また、前記補強部材は、前記幅方向に移動可能なキャリッジに搭載されて、前記キャリッジとともに前記幅方向に移動しながら液滴を噴射する、シリアル型の液滴噴射装置の第２流路構造体にも取付可能であることが好ましい。これによると、第１流路構造体と第２流路構造体とで取り付ける補強部材を兼用することができる。
【００１０】
さらに、前記第１流路構造体と前記補強部材を有する前記ヘッドユニットが、前記キャリッジに搭載可能であり、前記第１流路構造体を前記第２流路構造体として使用可能に構成されていることが好ましい。これによると、各ヘッドユニットがそのままキャリッジに搭載されてシリアル型のヘッドとしても使用可能となる。
【００１１】
加えて、前記第１流路構造体は、互いに独立した複数の液体供給流路にそれぞれ連通し、異なる種類の液体を噴射可能な、複数のノズル列を有することが好ましい。これによると、互いに独立した複数の液体供給流路（マニホールドなど）にそれぞれ連通する、複数のノズル列を有することから、複数のノズル列で異なる種類の液滴を噴射することができる。そのため、ライン型ヘッドを構成する個々のヘッドユニットを、単体で、複数種類の液滴を噴射可能なシリアル型ヘッドを構成するヘッドユニットとしても使用することができる。
【００１２】
また、前記第１流路構造体の前記液滴噴射面とは反対側の面には、前記液体流路に液体を供給する液体供給口が開口しており、前記液体供給口は、前記一方向に関して前記幅狭部と重なるとともに、前記幅方向に関して前記液滴噴射面と重なる位置に設けられていることが好ましい。これによると、液体供給口はヘッドユニットを千鳥状に配置したときのデッドスペースに位置することになるため、装置を小型化することができる。
【００１３】
さらに、前記第１流路構造体の前記液滴噴射面と、前記補強部材の前記幅広部とが、前記一方向に関して重なっていることが好ましい。これによると、第１流路構造体の液滴噴射面が設けられた、特に剛性確保が必要な部分に、補強部材の幅広部が一方向に関して重なって位置することで、ヘッドユニットを幅方向に高密度に配置しつつも、第１流路構造体を確実に補強することができる。
【００１４】
加えて、各補強部材の、少なくとも前記幅狭部の前記幅方向端面が、前記一方向に平行であり、その幅方向端面が、隣接列のヘッドユニットの補強部材の前記幅方向端面と接していることが好ましい。ノズル配列方向に関するヘッドユニットの位置が、正しい位置からずれていると、隣接する両ヘッドユニットの間におけるノズル間隔が本来のノズル間隔からずれてしまう。これによると、補強部材の、別の補強部材と接する幅狭部の幅方向端面がノズル配列方向と平行なので、隣接するヘッドユニットのノズル配列方向に関する位置関係を調整することができる。
【００１５】
また、前記幅狭部と前記幅広部の間の境界部が鈍角形状であることが好ましい。これによると、プレス加工などの簡易な方法で容易に成形することができる。
【００１６】
さらに、各補強部材が、隣接する別の補強部材と、前記幅狭部の前記幅方向端面を含む屈曲形状の端面で接した状態で、接着剤により接合されていることが好ましい。これによると、直線的な端面のみで接合されるよりも、屈曲状の端面で接合される方が、接合力が高まる。
【００１７】
本発明の液滴噴射装置の製造方法は、一方向に関して等間隔に配列された複数のノズルを含む液体流路が形成された流路構造体と、前記流路構造体に、少なくとも、前記複数のノズルが開口する液滴噴射面と平行で且つ前記一方向と直交する幅方向に関する両縁部から、前記幅方向に張り出すように設けられる補強部材とを有する、ヘッドユニットを製造するヘッドユニット製造工程と、複数の前記ヘッドユニットを、前記一方向に少なくとも２列に配列するとともに前記２列に属するヘッドユニット同士が前記一方向に関して部分的に重なるようにずらし、千鳥状配列に組み付ける組付工程と、を備え、前記ヘッドユニット製造工程において、前記補強部材に、その前記一方向に関する端部に位置する幅狭部と、この幅狭部よりも前記幅方向長さが大きい幅広部とを、前記一方向に並べて設け、前記組付工程において、各ヘッドユニットの前記補強部材の前記幅狭部に、隣接列のヘッドユニットの補強部材の前記幅方向端面が接するようにしながら、前記複数のヘッドユニットを千鳥状配列に組み付ける。
【００１８】
本発明の液滴噴射装置の製造方法によると、補強部材のノズル配列方向一端部に幅狭部を設けるとともに、その他の部分には幅狭部よりも幅の大きい幅広部を設け、幅狭部と別の補強部材が接するようにすることで、剛性を確保しつつ、ヘッドユニットの幅方向の配置密度を高めることができる。
【００１９】
また、前記流路構造体の前記ノズルの液滴噴射性能が正常か否かを検査する検査工程をさらに備え、前記ヘッドユニット製造工程において、前記流路構造体に前記補強部材が設けられた後に、前記検査工程を行い、前記検査工程において液滴噴射性能が正常であると判定された前記ヘッドユニットを、前記組付工程で組み付けることが好ましい。このように、製造されたヘッドユニットの液滴噴射性能が正常であるか検査を行ってから、正常なヘッドユニットのみを組み付けることで工程短縮することができる。さらに、流路構造体に補強部材が取り付けられ、剛性が保たれた状態で検査を行うことで、液滴噴射性能を正しく判定することができる。
【発明の効果】
【００２０】
補強部材のノズル配列方向一端部に幅狭部を設けるとともに、その他の部分には幅狭部よりも幅の大きい幅広部を設け、幅狭部と別の補強部材が接するようにすることで、剛性を確保しつつ、ヘッドユニットの幅方向の配置密度を高めることができ、装置を小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、本発明の好適な一実施形態に係るインクジェットプリンタについて説明する。本実施形態におけるインクジェットプリンタは、シリアル型のインクジェットヘッドにも使用可能なヘッドユニットを複数用いて構成したライン型のインクジェットヘッドを用いたプリンタである。図１は、本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成図である。図１に示すように、インクジェットプリンタ１（液滴噴射装置）は、図１の左右方向（主走査方向）に延在して、記録用紙Ｐに対してインクを噴射するライン型のインクジェットヘッド３と、記録用紙Ｐを図１の前方（搬送方向：副走査方向）へ搬送する搬送ローラ５とを有している。このインクジェットプリンタ１は、インクジェットヘッド３から記録用紙Ｐへインクを噴射させ、同時に、搬送ローラ５により記録用紙Ｐを前方へ搬送させることで、記録用紙Ｐに所望の画像や文字などを記録するように構成されている。
【００２２】
次に、インクジェットヘッド３について説明する。図２は、インクジェットヘッドを上方から見たときの平面図である。図３は、インクジェットヘッドを下方から見たときの平面図である。図４は、ヘッドユニットの平面図である。図５は、図４の部分拡大図である。図６は、図４のＡ−Ａ線断面図である。図７は、図５のＢ−Ｂ線断面図である。但し、図面をわかりやすくするため、図２においては図４で示されている圧力室１４及び貫通孔１５、１６、１９の図示を省略している。
【００２３】
図２及び図３に示すように、インクジェットヘッド３は、主走査方向に沿って千鳥状に２列に配列された複数のヘッドユニット２と、複数のヘッドユニット２を支持するハウジング６とを有している。
【００２４】
ハウジング６は、搬送ローラ５によって搬送される記録用紙Ｐと複数のヘッドユニット２のインク噴射面７（液滴噴射面）とが平行になるようにして、プリンタの筐体に固定されている。また、ハウジング６には、複数のヘッドユニット２の配置位置に対応して複数の開口６ａが形成されており、この開口６ａ内にヘッドユニット２の後述する流路ユニット４が収容されており、ハウジング６の下面とインク噴射面７とは同一平面上に位置している。
【００２５】
図４〜図７に示すように、各々のヘッドユニット２は、ノズル２０及び圧力室１４を含む個別インク流路２２（液体流路）が形成された流路ユニット４（第１流路構造体）と、圧力室１４内のインクに圧力を付与することにより、流路ユニット４のノズル２０からインクを噴射させる圧電アクチュエータ５と、流路ユニット４を補強する補強板８０とを有している。
【００２６】
まず、流路ユニット４について説明する。図４〜図７に示すように、流路ユニット４は、ステンレス鋼などの金属材料で形成された、キャビティプレート１０、ベースプレート１１、及び、マニホールドプレート１２、並びに、絶縁材料（例えば、ポリイミドなどの高分子合成樹脂材料）で形成されたノズルプレート１３を備えており、これら４枚のプレート１０〜１３は積層状態で接合されている。
【００２７】
ノズルプレート１３には、複数の貫通状のノズル２０が形成されている。複数のノズル２０は、主走査方向（図４の上下方向）に沿って配列されてノズル列２１を構成しており、このようなノズル列２１が搬送方向に４本並べて配置されている。これら４本のノズル列２１に属するノズル２０からは、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタの４色のインクがそれぞれ噴射される。この複数のノズル２０が形成されたノズルプレート１３の下面がインク噴射面７となっている。
【００２８】
キャビティプレート１０には、複数のノズル２０に対応して複数の圧力室１４が形成されている。各圧力室１４は、搬送方向を長手方向とする略楕円形状を有し、平面視で圧力室１４の一方の端部がノズル２０と重なるように配置されている。また、ベースプレート１１には、平面視で圧力室１４の長手方向の両端部に重なる位置に、それぞれ貫通孔１５、１６が形成されている。
【００２９】
マニホールドプレート１２には、４本のノズル列２１にそれぞれ対応する４本のマニホールド流路１７が形成されている。各マニホールド流路１７は、対応するノズル列２１のノズル２０から搬送方向に関して離れた位置において主走査方向に延在し、さらに、平面視で、対応する圧力室１４の略半分と重なっている。また、図４に示すように、４本のマニホールド流路１７の一端部（図４における下端部）は、最上層のキャビティプレート１０に形成された４つのインク供給口１８にそれぞれ連通している。これら４つのインク供給口１８は、図示しない４つのインクタンクとそれぞれ接続されており、インクタンク内のインクがインク供給口１８からマニホールド流路１７に供給される。また、マニホールドプレート１２には、平面視で、ベースプレート１１の貫通孔１６とノズルプレート１３のノズル２０の両方と重なる位置に貫通孔１９が形成されている。
【００３０】
そして、図６及び図７に示すように、流路ユニット４において、インク供給口１８に連なるマニホールド流路１７が貫通孔１５を介して圧力室１４に連通し、圧力室１４はさらに貫通孔１６、１９を介してノズル２０に連通している。つまり、流路ユニット４には、マニホールド流路１７の出口から圧力室１４を経てノズル２０に至る、互いに独立した複数の個別インク流路２２が形成されている。
【００３１】
次に、圧電アクチュエータ５について説明する。圧電アクチュエータ５は、振動板３４、圧電層３１及び複数の個別電極３２を有している。振動板３４は、金属材料などの導電性材料からなり、複数の圧力室１４を覆うようにキャビティプレート１０の上面に接合されている。また、導電性を有する振動板３４は、後述するように圧電層３１の複数の個別電極３２との間に配置された部分に電界を作用させるための共通電極を兼ねており、図示しない位置でグランド配線に接続されて常にグランド電位に保持されている。
【００３２】
圧電層３１は、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との混晶であり、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を主成分とする圧電材料からなり、振動板３４の上面に複数の圧力室１４に跨って連続的に配置されている。また、圧電層３１は、あらかじめその厚み方向に分極されている。
【００３３】
複数の個別電極３２は、圧電層３１の上面に複数の圧力室１４に対応して設けられている。個別電極３２は、圧力室１４よりも一回り小さい略楕円の平面形状を有しており、平面視で、圧力室１４の略中央部に重なる位置に配置されている。また、個別電極３２の長手方向における一端部（図５の右端部）は、平面視で圧力室１４と重ならない位置まで左方に延びており、その先端部が接点３５となっている。接点３５には、フレキシブルプリント基板５４（ＦＰＣ）の一端が接続されている（図６参照）。ＦＰＣ５４の他端は、図示しない駆動回路と接続されている。この駆動回路は、ＦＰＣ５４を介して、個別電極３２に対して、所定の駆動電位またはグランド電位のいずれか一方の電位を選択的に付与する。
【００３４】
以上の構成を有する圧電アクチュエータ５の作用について説明する。インクに圧力を付与しないとき（ノズル２０からインクの液滴を噴射させないとき）には、複数の個別電極３２の電位は、あらかじめグランド電位に保持されている。その状態から、ＦＰＣ５４を介して複数の個別電極３２のいずれかに所定の駆動電位が付与されると、駆動電位が付与された個別電極３２とグランド電位に保持されていた共通電極としての振動板３４との間に電位差が生じ、圧電層３１の個別電極３２と振動板３４とに挟まれた部分に厚み方向の電界が発生する。ここで、圧電層３１の分極方向が電界方向と同じである場合には、圧電層３１は厚み方向に延びて面方向に収縮する。そして、この圧電層３１の収縮変形に伴って、振動板３４の圧力室１４と対向する部分が圧力室１４側に凸となるように変形する（ユニモルフ変形）。このとき、圧力室１４の容積が減少することになるから、その内部のインクの圧力が上昇し、圧力室１４に連通するノズル２０からインクの液滴が噴射される。
【００３５】
次に、補強板８０について説明する。図４及び図６に示すように、補強板８０は、ステンレス鋼などの金属材料で形成されており、流路ユニット４よりも十分に厚く剛性が高くなっている。また、補強板８０は、平面視で、流路ユニット４の外形よりも大きな略矩形状をしている。補強板８０の中央部には、平面視で、圧電アクチュエータ５の外形よりひと回り大きい、圧電アクチュエータ５を収容する矩形状の開口８１が形成されている。また、補強板８０の一端部（図４の下端部）の、平面視で、流路ユニット４の４つのインク供給口１８と重なる位置には、４つの開口８２が形成されている。この補強板８０は、インク噴射面７と平行で、且つ、開口８１に圧電アクチュエータ５を収容した状態で、キャビティプレート１０の上面に接合されている。この補強板８０は、流路ユニット４が撓んだりして、ノズル２０からのインクの噴射方向がずれたりしないように、流路ユニット４を補強する役割を持つ。
【００３６】
また、補強板８０の４つの角は、主走査方向に対して０度より大きく９０度より小さい角度（本実施形態においては、４５度）だけ傾いて面取りされて、斜辺８３ａ〜８３ｄを形成している。補強板８０の主走査方向中央部の幅方向（図４の左右方向：搬送方向）に関する両端からは、外側に台形状の凸部８４、８５が張り出している。この凸部８４、８５の斜辺８４ａ、８４ｂ、８５ａ、８５ｂは、主走査方向に対して０度より大きく９０度より小さい角度（本実施形態においては、４５度）だけ傾いた鈍角形状となっている。つまり、斜辺８３ａ、８３ｃ、８４ａ、８５ｂがともに平行となっており、斜辺８３ｂ、８３ｄ、８４ｂ、８５ａがともに平行となっている。また、主走査方向に沿った辺８６ａ〜８６ｆは、主走査方向（ノズル２０の配列方向）と平行になっている。
【００３７】
この補強板８０の形状において、補強板８０の主走査方向に関する両端部は、凸部８４、８５が張り出していないため、幅狭部８７となっている。また、補強板８０の主走査方向に関する中央部は、凸部８４、８５が張り出しているため、幅狭部８７よりも幅方向長さが大きい幅広部８８となっており、この幅広部８８は、主走査方向に関してインク噴射面７と重なる位置となっている。つまり、幅狭部８７及び幅広部８８は、主走査方向に沿って、幅狭部８７、幅広部８８、幅狭部８７の順に一列に設けられている。この幅狭部８７と幅広部８８を形成するための境界部の形状（本実施形態では、一例として辺８６ａから斜辺８４ａを介して辺８６ｂに亘る形状）は鈍角形状となっているため、プレス加工などの簡易な方法で容易に成形することができる。また、製造時において幅広部８８が形成されていることで、補強板８０の幅広部８８を持って持ち運びしやすい。
【００３８】
上述したような補強板８０に流路ユニット４及び圧電アクチュエータ５は取り付けられて、ヘッドユニット２を構成している。そして、複数のヘッドユニット２は、図２に示すように、インク供給口１８が図２の下方に位置し、ノズル列方向が主走査方向と平行となるようにして、ハウジング６の複数の開口６ａに流路ユニット４が収容され、補強板８０の下面がハウジング６の上面に接合されて、ハウジング６に固定されている。
【００３９】
このとき、図２に示すように、異なる列に属し、隣接する２つの補強板８０は、幅狭部８７の搬送方向端面同士が接している。より詳細には、図２の左方の列に属する補強板８０の斜辺８３ｃ、８５ｂ及び辺８６ｆを形成する端面と、図２の右方の列に属する補強板８０の斜辺８３ａ、８４ａ及び辺８６ａを形成する端面とが接している。また、図２の左方の列に属する補強板８０の斜辺８３ｄ、８５ａ及び辺８６ｄを形成する端面と、図２の右方の列に属する補強板８０の斜辺８３ｂ、８４ｂ及び辺８６ｃを形成する端面とが接している。
【００４０】
なお、この接触している２つの補強板８０の端面間には、補強板８０の主走査方向の位置合わせをするための微小な調整しろとなる間隙が形成されている。この調整しろによって、１つのヘッドユニット２において、主走査方向に関して隣接するノズル２０のノズル間隔と、隣接するヘッドユニット２の主走査方向に関して最も近い位置にあるノズル２０同士のノズル間隔とが等間隔になるように、補強板８０の主走査方向の位置を調整する。つまり、千鳥状の複数のヘッドユニット２の集まりを１つのライン型のインクジェットヘッド３として見たときに、主走査方向に関して隣接するノズル２０が互いに等間隔で配置される。このとき、補強板８０の、隣接する補強板８０と接する幅狭部８７の辺８６ａ、８６ｃ、８６ｄ、８６ｆがノズル配列方向と平行なので、補強板８０の搬送方向の位置ずれなしに、主走査方向の位置のみ調整することができる。そして、それぞれの補強板８０が主走査方向の位置を調整された状態で、この間隙に光（紫外線）硬化性樹脂からなる接着剤が注入されることで、隣接する２つの補強板８０がそれぞれ固定される。
【００４１】
このとき、各補強板８０が、隣接する別の補強板８０と、幅狭部８７のノズル配列方向に沿った辺と４５度傾いた斜辺とから形成された屈曲形状の端面で接した状態で、接着剤により接合されていることから、直線的な端面のみで接合されるよりも、接合力が高まる。
【００４２】
上述したインクジェットプリンタ１によると、複数のヘッドユニット２を千鳥状に配列して、ライン型のインクジェットヘッド３を構成しているため、噴射不良のノズル２０が発生しても、そのノズル２０が属するヘッドユニット２だけを交換すればよく、歩留まりが向上する。但し、各々のヘッドユニット２には、剛性を高めるための補強板８０が流路ユニット４から搬送方向に張り出すように設けられており、複数のヘッドユニット２を搬送方向に高密度に配置することを妨げる要因となる。しかしながら、補強板８０の張り出し量を小さくすると剛性が不足する。そこで、補強板８０の主走査方向の両端部に幅狭部８７を設けるとともに、その他の部分には幅狭部８７よりも幅の大きい幅広部８８を設け、幅狭部８７と別の補強板８０が接するようにすることで、剛性を保持しつつ、ヘッドユニット２の搬送方向の配置密度を高めることができ、プリンタを小型化することができる。
【００４３】
また、流路ユニット４のインク噴射面７が設けられた、特に剛性確保が必要な部分に、補強板８０の幅広部８８が主走査方向に関して重なって位置することで、ヘッドユニット２を搬送方向に高密度に配置しつつも、流路ユニット４を確実に補強することができる。さらに、この幅広部８８は、ヘッドユニット２を千鳥状に配置したときに形成されるデッドスペースに向かって張り出しているため、プリンタの小型化を阻害することはない。
【００４４】
また、複数のインク供給口１８は、主走査方向に関して幅狭部８７と重なるとともに、搬送方向に関してインク噴射面７と重なる位置に設けられることで、これらのインク供給口１８は、ヘッドユニット２を千鳥状に配置したときに形成されるデッドスペースに位置することになるため、プリンタを小型化することができる。
【００４５】
なお、このヘッドユニット２は、複数のヘッドユニット２を組み合わせず、単体としてシリアル型のインクジェットヘッドを備えたインクジェットプリンタにも使用することができる。図８は、シリアル型のインクジェットヘッドを備えたインクジェットプリンタの概略構成図である。図８に示すように、インクジェットプリンタ１００は、図８の左右方向（走査方向）に移動可能なキャリッジ１０２と、このキャリッジ１０２に設けられ、記録用紙Ｐに対してインクを噴射するシリアル型のインクジェットヘッド１０３と、記録用紙Ｐを図１の前方へ搬送する搬送ローラ１０５とを備えている。そして、このインクジェットプリンタ１００は、キャリッジ１０２とともにインクジェットヘッド１０３を移動させつつ、インクジェットヘッド１０３のノズルから記録用紙Ｐへインクを噴射させ、同時に、搬送ローラ１０５により記録用紙Ｐを前方へ搬送させることで、記録用紙Ｐに所望の画像や文字などを記録するように構成されている。
【００４６】
シリアル型のインクジェットヘッド１０３は、ハウジングを介してキャリッジ１０２に固定されている。このハウジングには、ヘッドユニット２に設けられた流路ユニット４のノズル列方向と搬送方向とが平行となるようにして、補強板８０が取り付け可能となっている。つまり、ライン型のインクジェットヘッド３に設けられた流路ユニット４は、シリアル型のインクジェットヘッド１０３の流路ユニット４（第２流路構造体）としても使用することができる。これにより、ライン型のインクジェットヘッド３の流路ユニット４（第１流路構造）と、シリアル型のインクジェットヘッド１０３の流路ユニット４（第２流路構造体）とで取り付ける補強板８０を兼用することができる。また、流路ユニット４には、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタの４色のインクがそれぞれ噴射可能な４本のノズル列２１が形成されていることから、複数種類のインクを噴射可能なシリアル型のインクジェットヘッド１０３を構成するヘッドユニット２としても使用することができる。
【００４７】
次に、インクジェットプリンタ１の製造方法について説明する。まず、流路ユニット４を構成するプレートのうちのキャビティプレート１０、ベースプレート１１、及びマニホールドプレート１２に、圧力室１４やマニホールド流路１７などの個別インク流路２２を構成する孔を形成する。これらのプレート１０〜１２は金属材料からなるため、エッチングにより個別インク流路２２を構成する孔を容易に形成することができる。
【００４８】
そして、振動板３４、キャビティプレート１０、ベースプレート１１、及び、マニホールドプレート１２の４枚の金属プレートを積層して接合する。この接合工程においては、例えば、積層したプレートを所定温度（例えば、１０００℃）以上に加熱しながら加圧することにより、４枚のプレートを金属拡散接合により接合することができる。あるいは、４枚のプレートを耐熱性の高いセラミックス接着剤で接合してもよい。
【００４９】
次に、振動板３４の上面の、複数の圧力室１４と対向する領域に跨って連続的に圧電層３１を形成する。この圧電層３１は、振動板３４の上面に圧電材料の粒子を堆積させることにより形成する。例えば、粒子とキャリアガスとからなるエアロゾルを基材に噴射して粒子を堆積させるエアロゾルデポジション法（ＡＤ法）や、化学蒸着（ＣＶＤ）法、スパッタ法等を用いることができる。あるいは、グリーンシートを焼成して得られた圧電シートを振動板３４の上面に接着剤で貼り付けることにより圧電層３１を形成してもよい。
【００５０】
次に、圧電層３１で覆われた振動板３４の上面の、複数の圧力室１４と対向する領域に、複数の個別電極３２をそれぞれ形成する。また、同じく振動板３４の上面に、複数の個別電極３２からそれぞれ延びる図示しない複数の配線を形成する。なお、複数の個別電極３２と複数の配線は、スクリーン印刷、蒸着法、スパッタ法などにより一度に形成することができる。
【００５１】
続いて、合成樹脂製のノズルプレート１３をマニホールドプレート１２の下面に接着剤などにより接合して、インクジェットヘッド３の製造を完了する。そして、補強板８０の開口８１に圧電アクチュエータ５を収容して、キャビティプレート１０の上面と補強板８０の下面とを接着剤などで接合してヘッドユニット２を製造する（Ｓ１：ヘッドユニット製造工程）。なお、補強板８０の開口８１は、プレス加工などによって形成することができる。
【００５２】
そして、この製造されたヘッドユニット２の流路ユニット４のノズル２０からインクを噴射させてノズル詰まりによる噴射不良がないか、また、ノズル２０から所望の噴射位置から所定の範囲内にインクが噴射されているかなどのインク噴射性能が正常か否かを検査する（Ｓ２：検査工程）。このように、流路ユニット４に補強板８０が取り付けられ、剛性が保たれた状態で検査を行うことで、ノズル２０からインクを噴射するときの圧力などによる流路ユニット４の撓みがなく、インク噴射性能を正しく判定することができる。
【００５３】
次に、検査工程においてインク噴射性能が正常であると判定された複数のヘッドユニット２を、幅広部８８と幅狭部８７とが一方向に並ぶようにして、ハウジング６に千鳥状に形成された開口６ａに流路ユニット４を収容して、一方向に２列に配列するとともに、２列に属するヘッドユニット２同士が一方向に関して部分的に重なるようにするとともに、ノズル間隔が等間隔となるようにしながら組み付けて、補強板８０とハウジング６とを接着剤などで固定する（Ｓ３：組付工程）。そして、組み付けたヘッドユニット２同士の接している端面間に接着剤を注入し、ヘッドユニット２同士を接合する。その後、このように複数のヘッドユニット２がハウジング６に組み付けられて製造されたライン型のインクジェットヘッド３をインクジェットプリンタ１の筐体に取り付ける。
【００５４】
上述したインクジェットプリンタ１の製造方法によると、補強板８０のノズル配列方向一端部に幅狭部８７を設けるとともに、その他の部分には幅狭部８７よりも幅の大きい幅広部８８を設け、幅狭部８７と別の補強板８０が接するようにすることで、剛性を確保しつつ、ヘッドユニット２の幅方向の配置密度を高めることができる。また、このように、製造されたヘッドユニット２のインク噴射性能が正常であるか検査を行ってから、正常なヘッドユニット２のみを組み付けることで工程短縮することができる。
【００５５】
次に、上述した実施形態に種々の変形を加えた変更形態について説明する。上述した実施形態においては、図２に示すように、複数のヘッドユニット２は、ハウジング６に主走査方向に沿って２列に千鳥状に配列されていたが、図１０に示すように、主走査方向に沿って４列に千鳥状に配列されてもよい。このとき、図１０に示す左２列の複数のヘッドユニット２よりも、右２列の複数のヘッドユニット２は、調整しろによって、主走査方向に半ピッチずらして配列させる。これにより、解像度を２倍にすることができる。また、このように複数のヘッドユニット２の配列数が搬送方向に増えた場合には、本発明のように、搬送方向の配置密度を高めることはより小型化に効果的となる。
【００５６】
また、補強板の形状は、隣接する補強板と接触する幅狭部と幅狭部よりも幅方向に長さが大きい幅広部が存在すれば、いかなる形状であってもよい。例えば、図１１に示すように、角部が比較的大きく、面取りされたような形状、すなわち八角形であってもよい。つまり、補強板１８０の主走査方向に関して斜辺１８０ａと重なる領域が、幅狭部１８７であり、それ以外の領域が幅広部１８８となっている。そして、隣接する補強板１８０の斜辺１８０ａを形成する端面同士が接触する。このように、接触している端面には、主走査方向（ノズル配列方向）に沿った辺を形成する端面が存在していなくてもよい。
【００５７】
また、図１２に示すように、補強板２８０の主走査方向に関する一端部（図１２の上端部）側が幅広部２８８であって、他端部（図１２の下端部）側が幅狭部２８７であってもよい。この場合、幅広部２８８の主走査方向に沿った辺を形成する端面と、幅狭部２８７の主走査方向に沿った辺を形成する端面とが接触する。つまり、一方の補強部材の幅狭部の端面と他方の補強部材の幅狭部の端面が接触する形態に限らず、一方の補強部材の幅狭部の端面と他方の補強部材の幅広部の端面が接触してもよい。
【００５８】
さらに、図１３に示すように、補強板３８０の一つの角（図１３の右下の角）に切り欠き３８０ａが形成され、補強板３８０の切り欠き３８０ａと主走査方向に関して重なる領域が幅狭部３８７であって、それ以外の領域が幅広部３８８であってもよい。この場合、隣接する補強板３８０のうち、一方の補強板３８０の角を形成する端面（幅広部３８８の端面）が、他方の補強板３８０の切り欠き３８０ａを形成する端面（幅狭部３８７の端面）に接触する。
【００５９】
加えて、本実施形態においては、補強板８０、１８０、２８０、３８０の幅狭部８７、１８７、２８７、３８７が、搬送方向において隣接する列の補強板８０、１８０、２８０、３８０と、搬送方向端面同士が接するように構成されていたが、幅狭部８７、１８７、２８７、３８７が、搬送方向において隣接する列の補強板に最も近接しているのであれば、必ずしも互いに接していなくてもよい。この形態の場合、１つのヘッドユニット２において、主走査方向に関して隣接するノズル２０のノズル間隔と、隣接するヘッドユニット２の主走査方向に関して最も近い位置にあるノズル２０同士のノズル間隔とを等間隔とするために、補強板８０、１８０、２８０、３８０を主走査方向において位置調整する調整作業は容易には行えないが、ヘッドユニット２の搬送方向の配置密度を高めているので、プリンタの小型化は実現することができる。
【００６０】
また、本実施形態においては、４色のインクによるカラー印刷が可能となるように、１つのヘッドユニット２の流路ユニット４に４本のノズル列２１が形成されていたが、モノクロ印刷のように使用するインクがブラックのインクのみでよい場合には、１つのヘッドユニット２の流路ユニット４にブラックのインクが噴射可能な１本のノズル列２１が形成されていればよい。
【００６１】
また、本実施形態は、本発明を、記録用紙にインクを噴射して画像などを記録するインクジェットプリンタに適用したものであるが、本発明の適用対象は、このような用途に使用されるものに限られない。すなわち、インク以外の様々な種類の液体をその用途に応じて対象に噴射する、種々に液滴噴射装置に本発明を適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成図である。
【図２】インクジェットヘッドを上方から見たときの平面図である。
【図３】インクジェットヘッドを下方から見たときの平面図である。
【図４】ヘッドユニットの平面図である。
【図５】図４の部分拡大図である。
【図６】図４のＡ−Ａ線断面図である。
【図７】図５のＢ−Ｂ線断面図である。
【図８】シリアル型のインクジェットヘッドを備えたインクジェットプリンタの概略構成図である。
【図９】インクジェットプリンタの製造に関する工程図である。
【図１０】ヘッドユニットを４列配列したインクジェットヘッドを上方から見たときの平面図である。
【図１１】八角形をした補強部材を有するインクジェットヘッドを上方から見たときの平面図である。
【図１２】変形例におけるインクジェットヘッドを上方から見たときの平面図である。
【図１３】変形例におけるヘッドユニットを上方から見たときの平面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１ インクジェットプリンタ
２ ヘッドユニット
３、１０３ インクジェットヘッド
４ 流路ユニット
７ インク噴射面
２０ ノズル
２１ ノズル列
８０、１８０、２８０、３８０ 補強板
８７、１８７、２８７、３８７ 幅狭部
８８、１８８、２８８、３８８ 幅広部
１０２ キャリッジ
Ｐ 記録用紙
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のヘッドユニットが、所定の一方向に少なくとも２列に配列されるとともに前記２列に属するヘッドユニット同士が前記一方向に関して部分的に重なるようにずれて、千鳥状に配列された、ライン型の液滴噴射装置であって、
各々のヘッドユニットは、
前記一方向に関して等間隔に配列された複数のノズルを含む液体流路が形成された第１流路構造体と、
前記第１流路構造体に、少なくとも、前記複数のノズルが開口する液滴噴射面と平行で且つ前記一方向と直交する幅方向に関する両縁部から、前記第１流路構造体に対して前記幅方向に張り出すように設けられた補強部材とを有し、
さらに、各ヘッドユニットの前記補強部材に、その前記一方向に関する端部に位置する幅狭部と、この幅狭部よりも前記幅方向長さが大きい幅広部とが、前記一方向に並べて設けられ、
各ヘッドユニットの補強部材の前記幅狭部の前記幅方向端面に、隣接列のヘッドユニットの補強部材の前記幅方向端面が最も近接するように、前記複数のヘッドユニットが配列されることを特徴とする液滴噴射装置。
【請求項２】
前記補強部材は、前記幅方向に移動可能なキャリッジに搭載されて、前記キャリッジとともに前記幅方向に移動しながら液滴を噴射する、シリアル型の液滴噴射装置の第２流路構造体にも取付可能であることを特徴とする請求項１に記載の液滴噴射装置。
【請求項３】
前記第１流路構造体と前記補強部材を有する前記ヘッドユニットが、前記キャリッジに搭載可能であり、前記第１流路構造体を前記第２流路構造体として使用可能に構成されていることを特徴とする請求項２に記載の液滴噴射装置。
【請求項４】
前記第１流路構造体は、互いに独立した複数の液体供給流路にそれぞれ連通し、異なる種類の液体を噴射可能な、複数のノズル列を有することを特徴とする請求項３に記載の液滴噴射装置。
【請求項５】
前記第１流路構造体の前記液滴噴射面とは反対側の面には、前記液体流路に液体を供給する液体供給口が開口しており、
前記液体供給口は、前記一方向に関して前記幅狭部と重なるとともに、前記幅方向に関して前記液滴噴射面と重なる位置に設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の液滴噴射装置。
【請求項６】
前記第１流路構造体の前記液滴噴射面と、前記補強部材の前記幅広部とが、前記一方向に関して重なっていることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の液滴噴射装置。
【請求項７】
各補強部材の、少なくとも前記幅狭部の前記幅方向端面が、前記一方向に平行であり、その幅方向端面が、隣接列のヘッドユニットの補強部材の前記幅方向端面と接していることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の液滴噴射装置。
【請求項８】
前記幅狭部と前記幅広部の間の境界部が鈍角形状であることを特徴とする請求項７に記載の液滴噴射装置。
【請求項９】
各補強部材が、隣接する別の補強部材と、前記幅狭部の前記幅方向端面を含む屈曲形状の端面で接した状態で、接着剤により接合されていることを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載の液滴噴射装置。
【請求項１０】
一方向に関して等間隔に配列された複数のノズルを含む液体流路が形成された流路構造体と、前記流路構造体に、少なくとも、前記複数のノズルが開口する液滴噴射面と平行で且つ前記一方向と直交する幅方向に関する両縁部から、前記幅方向に張り出すように設けられる補強部材とを有する、ヘッドユニットを製造するヘッドユニット製造工程と、
複数の前記ヘッドユニットを、前記一方向に少なくとも２列に配列するとともに前記２列に属するヘッドユニット同士が前記一方向に関して部分的に重なるようにずらし、千鳥状配列に組み付ける組付工程と、を備え、
前記ヘッドユニット製造工程において、前記補強部材に、その前記一方向に関する端部に位置する幅狭部と、この幅狭部よりも前記幅方向長さが大きい幅広部とを、前記一方向に並べて設け、
前記組付工程において、各ヘッドユニットの前記補強部材の前記幅狭部に、隣接列のヘッドユニットの補強部材の前記幅方向端面が接するようにしながら、前記複数のヘッドユニットを千鳥状配列に組み付けることを特徴とする液滴噴射装置の製造方法。
【請求項１１】
前記流路構造体の前記ノズルの液滴噴射性能が正常か否かを検査する検査工程をさらに備え、
前記ヘッドユニット製造工程において、前記流路構造体に前記補強部材が設けられた後に、前記検査工程を行い、
前記検査工程において液滴噴射性能が正常であると判定された前記ヘッドユニットを、前記組付工程で組み付けることを特徴とする請求項１０に記載の液滴噴射装置の製造方法。
【請求項１】
複数のヘッドユニットが、所定の一方向に少なくとも２列に配列されるとともに前記２列に属するヘッドユニット同士が前記一方向に関して部分的に重なるようにずれて、千鳥状に配列された、ライン型の液滴噴射装置であって、
各々のヘッドユニットは、
前記一方向に関して等間隔に配列された複数のノズルを含む液体流路が形成された第１流路構造体と、
前記第１流路構造体に、少なくとも、前記複数のノズルが開口する液滴噴射面と平行で且つ前記一方向と直交する幅方向に関する両縁部から、前記第１流路構造体に対して前記幅方向に張り出すように設けられた補強部材とを有し、
さらに、各ヘッドユニットの前記補強部材に、その前記一方向に関する端部に位置する幅狭部と、この幅狭部よりも前記幅方向長さが大きい幅広部とが、前記一方向に並べて設けられ、
各ヘッドユニットの補強部材の前記幅狭部の前記幅方向端面に、隣接列のヘッドユニットの補強部材の前記幅方向端面が最も近接するように、前記複数のヘッドユニットが配列されることを特徴とする液滴噴射装置。
【請求項２】
前記補強部材は、前記幅方向に移動可能なキャリッジに搭載されて、前記キャリッジとともに前記幅方向に移動しながら液滴を噴射する、シリアル型の液滴噴射装置の第２流路構造体にも取付可能であることを特徴とする請求項１に記載の液滴噴射装置。
【請求項３】
前記第１流路構造体と前記補強部材を有する前記ヘッドユニットが、前記キャリッジに搭載可能であり、前記第１流路構造体を前記第２流路構造体として使用可能に構成されていることを特徴とする請求項２に記載の液滴噴射装置。
【請求項４】
前記第１流路構造体は、互いに独立した複数の液体供給流路にそれぞれ連通し、異なる種類の液体を噴射可能な、複数のノズル列を有することを特徴とする請求項３に記載の液滴噴射装置。
【請求項５】
前記第１流路構造体の前記液滴噴射面とは反対側の面には、前記液体流路に液体を供給する液体供給口が開口しており、
前記液体供給口は、前記一方向に関して前記幅狭部と重なるとともに、前記幅方向に関して前記液滴噴射面と重なる位置に設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の液滴噴射装置。
【請求項６】
前記第１流路構造体の前記液滴噴射面と、前記補強部材の前記幅広部とが、前記一方向に関して重なっていることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の液滴噴射装置。
【請求項７】
各補強部材の、少なくとも前記幅狭部の前記幅方向端面が、前記一方向に平行であり、その幅方向端面が、隣接列のヘッドユニットの補強部材の前記幅方向端面と接していることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の液滴噴射装置。
【請求項８】
前記幅狭部と前記幅広部の間の境界部が鈍角形状であることを特徴とする請求項７に記載の液滴噴射装置。
【請求項９】
各補強部材が、隣接する別の補強部材と、前記幅狭部の前記幅方向端面を含む屈曲形状の端面で接した状態で、接着剤により接合されていることを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載の液滴噴射装置。
【請求項１０】
一方向に関して等間隔に配列された複数のノズルを含む液体流路が形成された流路構造体と、前記流路構造体に、少なくとも、前記複数のノズルが開口する液滴噴射面と平行で且つ前記一方向と直交する幅方向に関する両縁部から、前記幅方向に張り出すように設けられる補強部材とを有する、ヘッドユニットを製造するヘッドユニット製造工程と、
複数の前記ヘッドユニットを、前記一方向に少なくとも２列に配列するとともに前記２列に属するヘッドユニット同士が前記一方向に関して部分的に重なるようにずらし、千鳥状配列に組み付ける組付工程と、を備え、
前記ヘッドユニット製造工程において、前記補強部材に、その前記一方向に関する端部に位置する幅狭部と、この幅狭部よりも前記幅方向長さが大きい幅広部とを、前記一方向に並べて設け、
前記組付工程において、各ヘッドユニットの前記補強部材の前記幅狭部に、隣接列のヘッドユニットの補強部材の前記幅方向端面が接するようにしながら、前記複数のヘッドユニットを千鳥状配列に組み付けることを特徴とする液滴噴射装置の製造方法。
【請求項１１】
前記流路構造体の前記ノズルの液滴噴射性能が正常か否かを検査する検査工程をさらに備え、
前記ヘッドユニット製造工程において、前記流路構造体に前記補強部材が設けられた後に、前記検査工程を行い、
前記検査工程において液滴噴射性能が正常であると判定された前記ヘッドユニットを、前記組付工程で組み付けることを特徴とする請求項１０に記載の液滴噴射装置の製造方法。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００９−２４１４５３（Ｐ２００９−２４１４５３Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−９１６５２（Ｐ２００８−９１６５２）
【出願日】平成２０年３月３１日（２００８．３．３１）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月３１日（２００８．３．３１）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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