JP2010264700A - 液体噴射ヘッドユニットの製造方法及び液体噴射装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 部品点数を増やすことなく解像度に応じて液体噴射ヘッドを位置決め精度を良好に維持しながら固定できる液体噴射ヘッドユニットの製造方法及びこれを用いた液体噴射装置を提供する。
【解決手段】 複数の液体噴射ヘッド10が固定されるベースプレート20に固定され、液体噴射ヘッドをベースプレートに対して所定位置に位置決めするための固定プレート40と、固定プレートをベースプレートに対して位置決めするための固定プレートに形成された基準マーク及びベースプレートに形成された位置決めマークとを備え、位置決めマークが、ノズルが列設された方向に沿って複数形成されており、所定の解像度に応じて位置決めマークを選択し、基準マークと選択された位置決めマークとの相対的な位置関係が同一となるように固定プレートをベースプレートに固定し、固定プレートを用いて各液体噴射ヘッドをベースプレートに固定する。
【選択図】図6
【解決手段】 複数の液体噴射ヘッド10が固定されるベースプレート20に固定され、液体噴射ヘッドをベースプレートに対して所定位置に位置決めするための固定プレート40と、固定プレートをベースプレートに対して位置決めするための固定プレートに形成された基準マーク及びベースプレートに形成された位置決めマークとを備え、位置決めマークが、ノズルが列設された方向に沿って複数形成されており、所定の解像度に応じて位置決めマークを選択し、基準マークと選択された位置決めマークとの相対的な位置関係が同一となるように固定プレートをベースプレートに固定し、固定プレートを用いて各液体噴射ヘッドをベースプレートに固定する。
【選択図】図6
Description
本発明は、液体噴射ヘッドユニットの製造方法及び液体噴射装置に関する。
インクジェット式プリンターやプロッター等のインクジェット式記録装置に代表される液体噴射装置は、カートリッジやタンク等に貯留されたインクなどの液体をノズルから液滴として噴射可能な液体噴射ヘッドが複数設けられた液体噴射ヘッドユニットを具備する。
このような液体噴射ヘッドユニットを構成する複数の各液体噴射ヘッドは、共通の保持部材であるベースプレートの所定位置に高精度に位置決めされた状態で固定されている。例えば、各液体噴射ヘッドは、各液体噴射ヘッドの複数のノズルが列設されたノズル列に沿った方向において、各ノズルが一定のピッチで連続するように高精度に位置決めされてベースプレートに固定される。
液体噴射ヘッドを位置決めし、液体噴射ヘッドユニットを製造する方法としては、例えば、シリコン基板からなるアライメント基板(ベースプレートに相当)及びこれに配設されるサブユニット(液体噴射ヘッドに相当)に、フォトリソグラフィー法でキー溝及びキーをそれぞれ形成し、キー溝にキーを係合させてアライメント基板上にサブユニットを所定の位置に位置決めして取り付ける方法がある(例えば、特許文献1参照)。
このような方法によれば、各液体噴射ヘッドを高精度に位置決めしてベースプレートに固定することはできる。しかしながら、特許文献1に記載された方法では、各液体噴射ヘッドをノズル列方向にずらして配置して高い解像度を得ようとする場合に、キー溝を所望の解像度に応じて形成する必要があるため、部品点数が増えてしまう。その結果、コスト高になるという問題がある。
なお、このような問題はインクジェット式記録ヘッドユニットだけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドユニットにおいても同様に存在する。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、部品点数を増やすことなく解像度に応じて液体噴射ヘッドをベースプレートに位置決め精度を良好に維持しながら固定することができる液体噴射ヘッドユニットの製造方法及びこの液体噴射ヘッドユニットを用いた液体噴射装置を提供することを目的とする。
本発明の液体噴射ヘッドユニットの製造方法は、液滴を噴射するノズルが列設されたノズル列を有する複数の液体噴射ヘッドと、該複数の液体噴射ヘッドが固定されるベースプレートと、該ベースプレートに固定され、前記液体噴射ヘッドを前記ベースプレートに対して所定位置に位置決めするための固定プレートと、該固定プレートを前記ベースプレートに対して位置決めするための前記固定プレートに形成された基準マーク及び前記ベースプレートに形成された位置決めマークとを備え、前記位置決めマークが、前記ノズルが列設された方向に沿って複数形成されており、所定の解像度に応じて前記位置決めマークを選択し、前記基準マークと選択された該位置決めマークとの相対的な位置関係が同一となるように前記固定プレートを前記ベースプレートに固定し、該固定プレートを用いて前記各液体噴射ヘッドをベースプレートに固定することを特徴とする。位置決めマークが複数形成され、所定の解像度に応じて位置決めマークを選択することで簡易に解像度の異なるヘッドユニットを製造することができることから、解像度に応じて部品を作製する必要がなく、コスト低下を図ることが可能である。
本発明の好ましい実施形態としては、前記位置決めマークは前記ベースプレートに形成された孔であることが挙げられる。
ここで、前記位置決めマークの形状及び大きさの少なくとも一方が各位置決めマークにおいて異なることが好ましい。このように形成することで、どの位置決めマークを選択しているのかを認識しやすくなるために、より簡易にヘッドユニットを製造することができる。
また、前記位置決めマークが、前記固定プレートに、前記ノズルが列設された方向に直交して複数列形成されていることが好ましい。このように複数列設けられることで、基準マークとの位置決めを容易に行うことが可能である。
さらにまた、前記固定プレートには、位置決めピンが設けられ、該位置決めピンが挿通される挿通孔が前記液体噴射ヘッドに設けられており、前記位置決めピンを前記挿通孔に挿通することにより前記液体噴射ヘッドを前記ベースプレートに固定することが好ましい。かかる形態によれば、液体噴射ヘッドを位置決めピンにより簡易に位置決めして固定することができる。
本発明の液体噴射装置は、上記いずれかの液体噴射ヘッドユニットの製造方法により製造された液体噴射ヘッドユニットを備えたことを特徴とする。本発明の液体噴射ヘッドユニットの製造方法を用いていることで、部品点数を増やすことなく解像度に応じて液体噴射ヘッドをベースプレートに位置決め精度を良好に維持しながら固定することができるので、液体噴射装置は液体噴射特性が良好である。
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
図1〜図4に示すように、本実施形態のインクジェット式記録ヘッドユニット1(以下、単にヘッドユニットとも言う)は、複数のインクジェット式記録ヘッド10(以下、単にヘッドとも言う)からなるヘッド群100と、これら複数のヘッド10が所定位置に位置決めされた状態で固定されるベースプレート20とを具備する。
図1〜図4に示すように、本実施形態のインクジェット式記録ヘッドユニット1(以下、単にヘッドユニットとも言う)は、複数のインクジェット式記録ヘッド10(以下、単にヘッドとも言う)からなるヘッド群100と、これら複数のヘッド10が所定位置に位置決めされた状態で固定されるベースプレート20とを具備する。
各ヘッド10には、ノズル11が、一方向に一定のピッチで列設されており、これによりノズル列14を形成している。このノズル列14に沿うように複数のヘッド10(本実施形態では例としてヘッド10a、10b、10c)を配置することで、各ヘッド群100は構成されている。各ヘッド群100を構成する複数のヘッド10a、10b、10cは、千鳥状で配置される。即ち、ヘッド10aとヘッド10bとは、ノズル列方向に一列に配置されており、ヘッド10cは、ヘッド10a及びヘッド10bに対してノズル列方向に直交する方向にずらした状態で、かつ、ヘッド10aのヘッド10b側のノズル列14の端部と、ヘッド10bのヘッド10a側のノズル列14の端部とが、ヘッド10cのノズル列14の端部と重なるように(ノズル列14に対して直交する方向において同一位置になるように)配置されている。このように配置されていることでノズル列14の列設方向においてノズル11がとぎれることがない。このようにして構成された複数のヘッド群100(本実施形態では例として2つヘッド群100a、100b)がベースプレート20上にノズル列14とは直交する方向に並設されている。
ベースプレート20には、その厚さ方向に貫通する貫通孔21が各ヘッド10に対応してそれぞれ設けられている。つまり各ヘッド10は、これらの各貫通孔21に挿通された状態でベースプレート20に固定されている。
各ヘッド10は、一端面に複数のノズル11を有するヘッド本体12と、ヘッド本体12のノズル11とは反対側の面に固定されるヘッドケース13とを具備する。例えば、本実施形態では、ヘッド本体12はノズル11が列設されたノズル列14を2列具備している。またヘッド本体12の内部には、図示しないが、ノズル11に連通する流路の一部を構成する圧力発生室と、圧力発生室に圧力変化を生じさせてノズルからインクを噴射させる圧力発生手段とが設けられている。
圧力発生手段は、特に限定されないが、例えば、電気機械変換機能を呈する圧電材料を2つの電極で挟んだ圧電素子を用いたものや、圧力発生室内に発熱素子を配置して、発熱素子の発熱で発生するバブルによってノズル11から液滴を噴射させるものや、振動板と電極との間に静電気を発生させて静電気力によって振動板を変形させてノズル11から液滴を噴射させるものなどを用いることができる。また、圧電素子としては、圧力発生室側から下電極、圧電材料及び上電極を積層して撓み変形させる撓み振動型の圧電素子や、圧電材料と電極形成材料とを交互に積層させて軸方向に伸縮させる縦振動型の圧電素子などを用いることができる。
ヘッドケース13は、インクタンク等の図示しないインク貯留手段からのインクをヘッド本体12に供給するための供給路15を有する。またヘッドケース13内には、上述した圧電素子等に接続される駆動配線(図示なし)が収容されており、ヘッド本体12とは反対側の面にはこの駆動配線に接続されるコネクター16が設けられている。
そして、このような各ヘッド10は、サブプレート30を介してベースプレート20に固定されている。サブプレート30は、ヘッド挿通孔31が設けられた基台部32と、この基台部32からノズル11側に突出して設けられた脚部33とから構成されている。サブプレート30は、ヘッド10がヘッド挿通孔31に挿通された状態でヘッド10に固定されている。具体的には、サブプレート30の基台部32がヘッドケース13の外周部に設けられたフランジ部17に固定ネジ18によって固定されている。
またサブプレート30の脚部33には、その厚さ方向に貫通して固定ネジ35が挿通される固定ネジ挿通孔34が形成されている。そして、サブプレート30は、この固定ネジ35によってベースプレート20に固定されている。すなわち、ベースプレート20には、固定ネジ35が螺合する固定部材挿通穴22が後述する固定プレート40のヘッド10が形成されている側とは反対側となる外側に設けられている。
このようにサブプレート30によってベースプレート20に固定された各ヘッド10は、以下に説明するように、ベースプレート20に固定されている位置決めピン23によって高精度に位置決めされている。
図3、4に示すように、一対の位置決めピン23は、例えば、金属材料からなり、それぞれ固定プレート40に固定されている。各固定プレート40は、ベースプレート20の所定位置に、ベースプレート20に形成された一対の基準孔(基準マーク)24と位置決め孔(位置決めマーク)52とにより高精度に位置決めされた状態で固定されている。詳しくは後述するが、このように固定プレート40が位置決め孔52により高精度にベースプレート20に対して位置決めされていることで、位置決めピン23が高精度にベースプレート20に対して位置決めされるので、この位置決めピン23を用いて位置決めされるヘッド10もベースプレート20に対して高精度に位置決めされることが可能である。具体的には、位置決めピン23が固定された固定プレート40が、ノズル列14の方向におけるベースプレート20の各貫通孔21の両外側の領域にそれぞれ高精度に位置決めされた状態で固定されている。なお、基準孔24は基準となるマークであればどのようなものであってもよく、エッチングやレーザー等で形成することができ、形状等は特に限定されない。
この固定プレート40は、その表面に対して略垂直な方向に穿設された保持孔41を有し、位置決めピン23はこの保持孔41に挿通されて保持されている。つまり、位置決めピン23は、この保持孔41に保持されることで固定プレート40に対して所望の垂直度が確保されている。そして、後述するように勿論、位置決めピン23を固定プレート40に良好に固定することができれば、位置決めピン23は必ずしも保持孔41に圧入されていなくてもよいし、固定プレート40の材料も特に限定されない。ただし、保持孔41の加工精度等を考慮すると固定プレート40の材料としては金属材料を用いることが好ましい。
なおこの固定プレート40のベースプレート20への固定方法は、特に限定されず、図示しないが、例えば、ベースプレート20側からネジ等の締結部材で固定すればよい。
この固定プレート40の表面には、シリコン基板からなる基準プレート50が接合されている。この基準プレート50には、位置決めピン23が挿通される挿通孔51が形成されている。すなわち挿通孔51は、基準プレート50が固定プレート40に接合された状態で、保持孔41に連通している。また挿通孔51は、位置決めピン23が実質的に内接する大きさで形成されている。さらに基準プレート50には、ベースプレート20に対する固定プレート40(位置決めピン23)の位置決め基準となる位置決め孔52が形成されている。
基準プレート50は、例えば、結晶面方位(110)のシリコン単結晶基板からなり、挿通孔51及び位置決め孔52は、このシリコン単結晶基板を異方性エッチングすることによって形成されている。このように挿通孔51及び位置決め孔52が、シリコン基板をエッチングすることにより形成されているため、これら挿通孔51と位置決め孔52とは互いに高精度に位置決めされる。したがって、この位置決め孔52及びベースプレート20に形成された基準孔24を基準として、ベースプレート20に対する各固定プレート40の位置決めを行うことで、ベースプレート20の面内方向において各固定プレート40に固定された各位置決めピン23を極めて高精度に位置決めすることができる。
なお、位置決め孔52を形成しているのは、以下のような理由である。即ち、ノズル11が、高密度に配列されていると、各ヘッド10をミクロンオーダーで極めて高精度に位置決めする必要がある。位置決めピン23(固定プレート40)の位置決めは、例えば、CCDカメラ等を用いた画像処理によって行われるが、上記のようにノズル11が高密度に配列されていると、画像を極めて高倍率で処理する必要がある。このため、比較的開口の大きい位置決めピン23が挿通される挿通孔51を基準とすることは難しく、別途形成した位置決め孔52を基準とする必要がある。
本発明では、上述のように固定プレート40の表面にシリコン基板からなる基準プレート50を設け、この基準プレート50に挿通孔51及び位置決め孔52を形成するようにしたので、これら挿通孔51と位置決め孔52とは互いに高精度に位置決めされている。したがって、この位置決め孔52を基準とすることで、挿通孔51の位置決め、つまり位置決めピン23(固定プレート40)の位置決めを高精度に行うことができる。
この基準プレート50の材料はシリコン単結晶基板に限定されず、薄い金属板を微細プレス加工したものや、同じく薄い金属板をワイヤー放電加工したものであってもよい。このように形成された基準プレート50を用いても同様の効果を奏する。すなわち高精度な微細加工ができるものであれば、基準プレート50の材料を特定のものに限定する必要はない。
一方、サブプレート30の基台部32のノズル11側の面には、位置決めピン23の先端部が挿通される先端挿通孔61が形成された位置決めプレート60が取り付けられている。この位置決めプレート60は、先端挿通孔61がノズル11に対して高精度に位置決めされるように、サブプレート30に固定されている。
位置決めプレート60は、上述した基準プレート50と同様にシリコン基板からなると共に先端挿通孔61に対して高精度に位置決めされた第二位置決め孔62を有する。すなわち、先端挿通孔61と第二位置決め孔62とは、例えば、結晶面方位(110)のシリコン基板を異方性エッチングすることによって形成されている。そして、位置決めプレート60は、例えば、画像処理によって、この第二位置決め孔62を基準として先端挿通孔61を高精度に位置決めした状態で、サブプレート30に固定されている。
なお、位置決めプレート60の材料としては、上述のように先端挿通孔61及び第二位置決め孔62を高精度に形成可能なシリコン基板を用いることが好ましいが、これら先端挿通孔61及び第二位置決め孔62を高精度に形成することができれば、位置決めプレート60の材料は特に限定されるものではない。
そして、このような本実施形態の構成では、ヘッド10(サブプレート30)をベースプレート20に固定する際には、ベースプレート20に固定された位置決めピン23の先端部を所定の先端挿通孔61に挿通させることのみで、各ヘッド10をベースプレート20に対して高精度に位置決めすることができる。したがって、ヘッド10の交換作業が極めて容易となる。つまり、CCDカメラ等を用いて各ヘッド10を位置あわせする必要がなくなるため、手間や時間をかけることなく容易にヘッド10のアライメントを行うことができる。したがって、例えば、ヘッドユニット1を具備する液体噴射装置が実際に使用されている現場においてヘッド10の交換作業を行う場合であっても、比較的容易に交換作業を遂行することができる。
ところで、本実施形態においては、位置決め孔52は、基準プレート50に複数形成されている(52a〜52d)。このように位置決め孔52が複数形成されていることで、本実施形態のヘッドユニット1は、ヘッド群100毎にベースプレート20において設置位置をずらして固定することができ、部品点数を増やすことなく解像度を向上させることができる。この点について、以下図5〜7も用いて詳細に説明する。
図5に示すように、位置決めピン23が挿通される挿通孔51が形成された基準プレート50の長手方向端部近辺には、位置決め孔52a〜52dが形成されている。具体的には、位置決め孔52a〜52dは、基準プレート50の長手方向の両端部に、短手方向に沿ってそれぞれ形成されている。即ち、位置決め孔52は二列形成されており、各列は4つの位置決め孔52により構成されている。
これらの位置決め孔52は、ノズル列方向とは直交する方向に沿って所定の間隔d(隣接する位置決め孔の中心間距離)に離間して形成されている。これらの位置決め孔52a〜52dの間隔dは、それぞれノズル11のピッチ(ノズル11間距離)の4分の1となっている。本実施形態では、製造工程においてこれらの位置決め孔52a〜52dのうち、どの位置決め孔52をベースプレート20に形成された基準孔24と位置あわせをするかを選択することにより、ヘッドユニット1の解像度を変更することができる。
具体的には、図6(a)に示すように、一つのヘッド群100aを構成するヘッド10aに対応する固定プレート40及び基準プレート50については、一対の基準孔24に対して一対の位置決め孔52cを位置合わせに用いて基準プレート50、即ち固定プレート40を設置する。そして、一つのヘッド群100aに隣接するヘッド群100bを構成するヘッド10aに対応する固定プレート40及び基準プレート50については、基準孔24に対して位置決め孔52aを位置合わせに用いて別の基準プレート50、即ち固定プレート40を設置する。このように設置することで、一の固定プレート40に対して、別の固定プレート40は、二つの位置決め孔52の間隔d分、即ち半ピッチ分ノズル列14方向にずれて設置される。この場合に、位置決め孔52が二列形成されていることで、画像処理により一対の基準孔24に対して一対の選択された位置決め孔52が、それぞれノズル列方向において同一位置にあるかどうかを簡易に確認し位置決めすることができるので、画像処理において調整位置を補正して(即ち角度を変えて)位置あわせを行う必要がない。
そして、これらの基準プレート50を基準として位置合わせピン23を用いて上述したように各ヘッド10aを設置すると、図6(b)に示すように、ヘッド群100bを構成するヘッド10aは、ヘッド群100aを構成するヘッド10aに対してノズル列14方向に半ピッチ分ずれて設置される。このように設置することで、図7(a)に示すように、ヘッド群100bを構成するヘッド10aに対するヘッド群100aを構成するヘッド10aのノズル11はそれぞれ半ピッチずれているので、ノズル列14方向において、ノズル数が2倍となっている。これにより、例えば一つのヘッド10の解像度が180dpiである場合には、ヘッドユニット1の解像度は360dpiとなる。
また、例えば一つのヘッドユニット1に対してヘッド群100を4つ(100a〜100d)用いる場合には、図7(b)に示すように、ヘッド群100aを構成するヘッド10aを基準として各ヘッド群100を構成する各ヘッド10aをそれぞれ隣接するヘッド群100を構成するヘッド10aに対してノズルのピッチの4分の1ピッチずつずらして設置することで、ヘッドユニット1の解像度は720dpiとなる。この場合には、ヘッド群100aを構成するヘッド10aに対応する基準プレート50は、位置決め孔52dを、ヘッド群100bを構成するヘッド10aに対応する基準プレート50は、位置決め孔52cを、ヘッド群100cを構成するヘッド10aに対応する基準プレート50は、位置決め孔52bを、ヘッド群100dを構成するヘッド10aに対応する基準プレート50は、位置決め孔52aを基準孔24との位置合わせに用いればよい。
このように、本実施形態においては、位置決め孔52を複数設け、これらのうちから所望の解像度に応じてどの位置決め孔52を用いるかを決定できるように構成しているので、部品点数を増やすことなくヘッドユニット1毎に解像度を変えて作製することができる。例えば、位置決め孔52が一つしか設けられていない場合には、解像度に応じて位置決め孔の形成位置を変える必要があったため、部品点数が増加するが、本実施形態ではそのような必要はない。
また、図7(c)に示すように、各ヘッド10において二列のノズル列14が互いに半ピッチずつずれている場合(ヘッド10が360dpiである場合)には、この半ピッチに対してさらに半ピッチずらすように、即ち一列のノズル11の間隔に対して四分の一ピッチずらすようにしてもよい。具体的には、ヘッド群100aを構成するヘッド10aに対応する基準プレート50は、位置決め孔52bを、ヘッド群100bを構成するヘッド10aに対応する基準プレート50は、位置決め孔52aを用いて基準孔24に対して位置合わせすればよい。このように、各ヘッド10のノズル列14が互いにずれている場合であっても本実施形態の位置決め孔52により部品点数を増加させずにヘッドユニット1を形成することができる。
(他の実施形態)
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本実施形態では、位置決め孔52はそれぞれエッチングで形成された孔であるとしたが、これに限定されず、位置決めの基準となるマークであればよい。例えば、レーザーで固定プレート40及びベースプレート20に設けた位置決めマークであってもよい。また、位置決め孔52は、上述した実施形態では4個としたがこれに限定されない。例えば8個にすれば、位置決め孔52を選択するこことで解像度を180dpiから最大で1440dpiとすることができる。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本実施形態では、位置決め孔52はそれぞれエッチングで形成された孔であるとしたが、これに限定されず、位置決めの基準となるマークであればよい。例えば、レーザーで固定プレート40及びベースプレート20に設けた位置決めマークであってもよい。また、位置決め孔52は、上述した実施形態では4個としたがこれに限定されない。例えば8個にすれば、位置決め孔52を選択するこことで解像度を180dpiから最大で1440dpiとすることができる。
また、上述した実施形態では、各位置決め孔52の形状や大きさは同一としたが、異なるように構成してもよい。異なるように構成することで、位置決め孔52を選択する場合にどの位置決め孔52を選択しているのか認識しやすくなるために、基準孔24との高精度な位置合わせを簡易に行うことが可能である。
上述した実施形態では、固定プレート40は一つの部材からなるように構成したが、複数の部材からなるように構成してもよい。例えば、図8に示すように位置決め孔52が形成された基準プレート50下の固定プレート40を複数の薄いガイドプレート81〜84から構成し、最上部のガイドプレート81と、最下部のガイドプレート84とには、位置決めピン23と嵌合する開口部85が形成されている。また、中間部のガイドプレート82、83には、これらの開口部85と連通すると共に、これらの開口の縁部よりも外側に縁部が設けられている連通開口部86が設けられている。そして、位置決めピン23は、ベースプレート20の凹部に立設され、開口部85により垂直に保持されている。このようにガイドプレート81、84の開口部85により保持されるように構成されることで、これらの開口部85が傾いて形成されたとしても、その影響は少ないか、または無視できるものとなっているため、位置決め精度が高い。即ち、固定プレート40を一つの部材から構成する場合には、挿通孔51の一方の開口と他方の開口とが平面視においてずれて形成されてしまい精度が低下することがあるが、本実施形態では、薄いガイドプレート81、84に開口部85を形成しているので、ずれが少ない。その結果、より精度良く位置決めピンを垂直に立設することができるので、位置決め精度が低下しない。なお、ここでは最上部のガイドプレート81の上部に基準プレート50を設けたが、基準プレート50を最上部のガイドプレート81としてもよい。そして、このガイドプレート81に位置決め孔52を設けても良い。
また、上述した実施形態では、各ヘッド10にノズル列14を2列設けるようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、各ヘッド10にノズル列14を1列設けてもよく、また3列以上設けてもよい。また、上述した実施形態では、ヘッド群100を3つのヘッド10で構成するようにしたが、特にこれに限定されず、ヘッド群100は、2つヘッド10で構成されていてもよいし、4つ以上のヘッド10で構成されていてもよい。
さらに、上述した実施形態1では、ヘッドユニット1に2つのヘッド群100を設けるようにしたが、特にこれに限定されず、ヘッド群100は1つであってもよく、3つ以上であってもよい。
また、上述した実施形態では、ヘッド10は、サブプレート30を具備していたが、特にこれに限定されず、位置決めプレート60をヘッドケース13に直接取り付け、このヘッドケース13をベースプレート20に位置決めして固定するようにしてもよい。
さらに、上述した実施形態では、ヘッド10は、先端挿通孔61が形成された位置決めプレート60を具備していたが、先端挿通孔61は、例えば、ヘッドケース13などヘッド10を構成する部材に形成されていてもよい。
またこのような本発明のヘッドユニットは、ノズル列方向に対して直交する方向に記録用紙等の記録媒体を搬送することで記録媒体への印刷を行う、いわゆるライン式のインクジェット式記録装置等に適用することができる。例えば、図9に示すインクジェット式記録装置Iは、上述したヘッドユニット1と、装置本体2、移動手段の一例である給紙ローラー3と、制御部4とを備えている。
ヘッドユニット1は、複数のヘッド10からなるヘッド群100(なお、図9中では各ヘッド群100を4つのヘッド10が構成するようにした)が保持されたベースプレート20に取り付けられたフレーム部材19を備えており、このフレーム部材19を介してヘッドユニット1が装置本体2に固定されている。
また、装置本体2には給紙ローラー3が設けられている。給紙ローラー3は、装置本体2に給紙された紙等の記録シートS(被噴射媒体)を第1の方向に搬送し、記録シートSをヘッド10のインクの吐出面側を通過させる。ここで、第1の方向とは、記録シートSとヘッド10との相対的な移動方向をいう。本実施形態では、ヘッドユニット1は装置本体2に固定されているので、給紙ローラー3により記録シートSが搬送される方向が第1の方向となる。以後、第1の方向を搬送方向という。
また、装置本体2には、インクが貯留されたインク貯留手段5が設けられており、該インクは供給管6を介して各ヘッド10に供給される。
制御部4は、詳細は後述するが、記録シートSに印字される画像を表した印刷データに基づいて、給紙ローラー3に信号を送信して記録シートSの搬送をさせると共に、図示しない配線を介して各ヘッド10に駆動信号を送信してインクを吐出させる。
このようなインクジェット式記録装置Iでは、給紙ローラー3により搬送方向に記録シートSが搬送されると共に、ヘッドユニット1のヘッド10によってインクが吐出されて記録シートSに画像等が印刷される。この場合に、本実施形態のインクジェット式記録ヘッドユニットを備えたことで、インクジェット式記録装置は解像度に応じて部品点数を増やすことがなく製造でき、かつ、高精度に位置決めされているのでインク吐出特性も高い。
また、本発明のヘッドユニットは、図9に示すライン式のインクジェット式記録装置だけでなく、他のタイプのインクジェット式記録装置にも適用することができる。例えば、ヘッドユニットを搭載したキャリッジを記録媒体の搬送方向とは直交する方向に移動させながら印刷を行うタイプのインクジェット式記録装置にも適用することができる。
勿論、インクジェット式記録装置は液体噴射装置の一例に過ぎず、本発明はインクジェット式記録装置以外の液体噴射装置にも適用することができる。
1 インクジェット式記録ヘッドユニット(液体噴射ヘッドユニット)、 10 インクジェット式記録ヘッド(液体噴射ヘッド)、 11 ノズル、 12 ヘッド本体、
13 ヘッドケース、 20 ベースプレート、 23 位置決めピン、 30 サブプレート、 40 固定プレート、 41 保持孔、 50 基準プレート、 51 挿通孔、 52 位置決め孔、 60 位置決めプレート
13 ヘッドケース、 20 ベースプレート、 23 位置決めピン、 30 サブプレート、 40 固定プレート、 41 保持孔、 50 基準プレート、 51 挿通孔、 52 位置決め孔、 60 位置決めプレート
Claims (6)
- 液滴を噴射するノズルが列設されたノズル列を有する複数の液体噴射ヘッドと、該複数の液体噴射ヘッドが固定されるベースプレートと、該ベースプレートに固定され、前記液体噴射ヘッドを前記ベースプレートに対して所定位置に位置決めするための固定プレートと、該固定プレートを前記ベースプレートに対して位置決めするための前記固定プレートに形成された基準マーク及び前記ベースプレートに形成された位置決めマークとを備え、
前記位置決めマークが、前記ノズルが列設された方向に沿って複数形成されており、
所定の解像度に応じて前記位置決めマークを選択し、前記基準マークと選択された該位置決めマークとの相対的な位置関係が同一となるように前記固定プレートを前記ベースプレートに固定し、該固定プレートを用いて前記各液体噴射ヘッドをベースプレートに固定することを特徴とする液体噴射ヘッドユニットの製造方法。 - 前記位置決めマークは前記ベースプレートに形成された孔であることを特徴とする請求項1記載の液体噴射ヘッドユニットの製造方法。
- 前記位置決めマークの形状及び大きさの少なくとも一方が各位置決めマークにおいて異なることを特徴とする請求項1又は2記載の液体噴射ヘッドユニットの製造方法。
- 前記位置決めマークが、前記固定プレートに、前記ノズルが列設された方向に直交して複数列形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドユニットの製造方法。
- 前記固定プレートには、位置決めピンが設けられ、該位置決めピンが挿通される挿通孔が前記液体噴射ヘッドに設けられており、
前記位置決めピンを前記挿通孔に挿通することにより前記液体噴射ヘッドを前記ベースプレートに固定することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドユニットの製造方法。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載された液体噴射ヘッドユニットの製造方法により製造された液体噴射ヘッドユニットを備えた液体噴射装置。
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