JP2020168758A - インクジェットヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】 ベースプレートの変形を抑制して、モジュールヘッドのノズル孔位置を高精度に再現させることができるインクジェットヘッドを提供する。【解決手段】 複数のノズル孔１５ｇをそれぞれ有する複数個のモジュールヘッド１５と、複数個のモジュールヘッドを配置したベースプレート１１と、を有し、ノズル孔からインクを吐出するインクジェットヘッド５において、ベースプレートに配列され、内部に少なくとも一部が重なるようにモジュールヘッドが配置される複数の抜き孔１２と、ベースプレートとモジュールヘッドとにそれぞれ挿入されてベースプレートとモジュールヘッドとを締結する複数の螺子１６と、ベースプレートとモジュールヘッドとに挿入されてモジュールヘッドとベースプレートとを螺子で締結する際の位置決めに用いるピン１７と、を有し、複数の螺子は、右螺子６０及び左螺子６１の両方を含み、右螺子の個数は、左螺子の個数の半分以上かつ２倍以下である。【選択図】図１

Description

本発明は、印刷対象物にインク等を塗布する装置に有効なインクジェットヘッドに関する。

近年、インクジェット装置を用いてデバイスを製造する方法が注目されている。インクジェット装置は、液滴吐出を行う複数のノズルを有し、ノズルと印刷対象物との位置関係を制御しながらノズルから液滴を吐出することで、印刷対象物に液滴を塗布するものである。

この種のインクジェット装置の１つとして、ラインヘッドと呼ばれる、印刷対象物の幅方向に並設された複数のモジュールヘッド（すなわち、複数の吐出口を有する液滴吐出ヘッド）を備えているものがある。このラインヘッドを走査方向と直交する副走査方向に並べて配置することで、幅の大きい印刷対象物に対して、１度の搬送工程でインクを一括で塗布することができる。

更に、副走査方向に並設されたラインヘッドを走査方向にも複数個搭載することで、例えば色が異なるなどの複数のインクを、１度の搬送工程の間に一括で印刷対象物に塗布することができる。

この構成によれば、例えば、Ｇ４サイズ（６８０ｍｍ ｘ ８８０ｍｍ）以上の大型の印刷対象物に対しても１度の搬送工程で複数のインクを一括で塗布できるので、印刷対象物にインクを塗布するタクトの低減が可能になると共に、インク塗布後の乾燥条件等を均一にしやすいために、例えばインク膜厚を均一に制御できるなどの印刷プロセス上の利点がある。

しかしながら、複数のモジュールヘッドを配列するために、モジュールヘッド同士の相互位置関係を正確に配置することが難しいため、高精細のパターン形成には不向きとなる特徴を有する。

それに対し、位置決めピンによってモジュールヘッドを配列する位置を限定することで、モジュールヘッドを再現性良く配列する方法が考えられる。

しかしながら、モジュールヘッドを配列するプレートの主面のうねり等の面性状の影響で、モジュールヘッドがベースプレートの理想基準面に対して傾斜を有して取り付けられ、モジュールヘッドのノズル孔の位置が所望の位置からずれるという問題を有する。

それに対し、モジュールヘッドをサブプレートと組み合わせる構成とし、サブプレートをベースプレートに対して位置合わせを行って取り付けたラインヘッドに対して、サブプレートと組み合わされているモジュールヘッドのノズル孔位置を測定する。もし、仕様を外れているモジュールヘッドは、サブプレートと組み合わされた状態でベースプレートから取り外し、ずれ量を減算して、サブプレートとモジュールヘッドとの位置関係を修正する方法が考案されている。（例えば、特許文献１）

特開２０１６−２６７２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の従来の構成では、モジュールヘッドと組み合わされたサブプレートをラインヘッドに螺子で締結する際に、螺子の締結トルクに起因してベースプレートに荷重がかかり、ベースプレートが僅かながら変形してしまうという問題が生じる。

特に、モジュールヘッドが複数配置される構成では、締結する複数の螺子の個数が増加するに伴い、螺子の締結に起因するベースプレートの僅かな変形量が同一方向に累積し、例えば数μｍから数十μｍの変形が生じてしまう。

ベースプレートの変形量が常に同一量であれば、その変形量を減算して、モジュールヘッドの位置を修正することも出来る。

しかしながら、ベースプレートに歪みが溜まっている状態となることから、ベースプレートの変形量は流動的となり、減算で補いきれずに、吐出精度に悪影響を及ぼす。

また、ベースプレートに溜まった歪みが解放されずに歪みが溜まっている状態であることから、例えばラインヘッドを設備に搭載する際などに、何らかの力がベースプレートにかかり、歪みを解放する方向に変形することも考えられる。

すなわち、数μｍから数十μｍのレベルでモジュールヘッドのノズル孔位置の精度が求められるラインヘッドの構成において、数μｍから数十μｍのベースプレートの変形が生じることは許容できない。よって、ベースプレートの変形を抑制して、モジュールヘッドのノズル孔位置を高精度に再現させることが必要となる。

従って、本発明の目的は、前記問題を解決することにあって、ベースプレートの変形を抑制して、モジュールヘッドのノズル孔位置を高精度に再現させることができるインクジェットヘッドを提供することにある。

前記課題を解消するために、本発明の１つの態様によれば、
複数のノズル孔を有する複数個のモジュールヘッドと、前記複数個のモジュールヘッドを配置した１つのベースプレートと、を有し、前記ノズル孔からインクを吐出するインクジェットヘッドにおいて、
前記ベースプレートに配列され、内部に少なくとも一部が重なるように前記モジュールヘッドが配置される複数の抜き孔と、
前記ベースプレートと前記モジュールヘッドとを締結する複数の螺子と、
前記ベースプレートと前記モジュールヘッドとに接触して前記モジュールヘッドと前記ベースプレートとを前記螺子で締結する際の位置決めに用いるピンと、を有し、
前記複数の螺子は、右螺子及び左螺子の両方を含み、
前記右螺子の個数は、前記左螺子の個数の半分以上でかつ２倍以下である。

前記態様によれば、モジュールヘッドをベースプレートに締結することでベースプレートが変形することを抑制することができ、モジュールヘッドのノズル孔位置を高精度に再現することが可能となる。

よって、モジュールヘッドのアライメント作業の難易度を大幅に下げることができ、ラインヘッド生産の高効率化が可能となる。

また、ベースプレートに歪が生じている状態のまま設備搭載等の作業を行う必要がなくなるため、ベースプレートに予期せぬタイミングで不連続な変形が生じることを未然に抑制することができ、設備稼働率を高めることが出来る。

これらの効果により、例えば有機ＥＬパネル等にインクジェットでインクを吐出する際など、狭ピッチで吐出精度が求められる生産工程において、高精度な印刷を行うことが可能となる。

インクジェット装置を上面から見た模式図 ベースプレートの構成を示す模式図 ベースプレートとモジュールヘッドが締結された状態を示す模式図 位置決めピンの一例を示すコレット冶具の模式図 螺子を締結した際に作用する力の概念を示す概念図 ベースプレートとモジュールヘッドを螺子で締結した際の、モジュールヘッドの変形の様子の例を示す概念図 ベースプレートとモジュールヘッドを螺子で締結した際の、ベースプレートの変形の様子の例を示す概念図 ベースプレートとモジュールヘッドを螺子で締結した際の、モジュールヘッドの変形の様子の例を示す概念図 ベースプレートとモジュールヘッドを螺子で締結した際の、ベースプレートの変形の様子の例を示す概念図 モジュールヘッドの、螺子及び位置決めピンの配置と回転方向を示す概念図 モジュールヘッドの回転を抑えるために、位置決めピンとベースプレートが接触する点又は面を作用点としてモジュールヘッドに対して生じる力を示す概念図。 モジュールヘッドの回転を抑えるために、位置決めピンとベースプレートが接触する点又は面を作用点としてベースプレートに対して生じる力を示す概念図。 桟に生じる力と桟の変形を示す概念図 モジュールヘッドの回転を抑えるために、螺子とベースプレートが接触する点又は面を作用点としてモジュールヘッドに対して生じる力を示す概念図。 モジュールヘッドの回転を抑えるために、螺子とベースプレートが接触する点又は面を作用点としてベースプレートに対して生じる力を示す概念図。 桟に生じる力と桟の変形を示す概念図 モジュールヘッドの回転を抑えるために、モジュールヘッドとベースプレートの間に生じる摩擦力がモジュールヘッドに作用する様子を示す概念図 モジュールヘッドの回転を抑えるために、モジュールヘッドとベースプレートの間に生じる摩擦力がベースプレート作用する様子を示す概念図 桟に生じる力と桟の変形を示す概念図 複数個のモジュールヘッドをベースプレート１１に締結する際に、右螺子と左螺子を混在させる方法の一例を示す概念図 複数の桟に生じる力の方向を示す概念図 複数個のモジュールヘッドをベースプレート１１に締結する際に、右螺子と左螺子を混在させる方法の一例を示す概念図 複数の桟に生じる力の方向と桟の変形の様子を示す概念図 複数個のモジュールヘッドをベースプレート１１に締結する際に、右螺子と左螺子を混在させる方法の一例を示す概念図 複数の桟に生じる力の方向と桟の変形の様子を示す概念図 複数個のモジュールヘッドをベースプレート１１に締結する際に、右螺子と左螺子を混在させる方法の一例を示す概念図 複数の桟に生じる力の方向と桟の変形の様子を示す概念図 モジュールヘッドの配置の別の例を示す模式図

以下、図面を参照して本発明における第１実施形態を詳細に説明する。

図１は、インクジェット装置１００を印刷対象物６の主面方向から表した平面図である。

図１に示すように、本発明の１つの実施形態にかかるインクジェットヘッドは、インクジェット装置１００に備えられて、複数個のモジュールヘッド１５と、複数個のモジュールヘッド１５を配置したベースプレート１１とを有して、ノズル孔１５ｇ（図１７参照）からインクを吐出する部材である。

インクジェット装置１００は、基台１、ガイド２、搬送テーブル３、支持部材の一例としての門型形状のガントリー４、ラインヘッド５、駆動部７を備えている。

基台１は、走査方向に長尺な長方形の平面形状を有する直方体で構成している。

ガントリー４は、正面形状が門型形状であり、平面的に見て基台１の幅方向に跨るように基台１の所定位置、例えば、中間位置に固定されている。

ガイド２は、基台１の長手方向すなわち走査方向沿いに、基台１の上面に固定されている。一例として、ガイド２は、走査方向に直交する方向沿いの断面が矩形の直方体形状の部材で構成されている。

矩形の搬送テーブル３は、下面がガイド２に接触してガイド２でガイドされつつ基台１の走査方向に搬送可能となっている。搬送テーブル３の上面には、基板などの印刷対象物６が保持可能となっている。搬送テーブル３は、ガイド２に沿うように、ガイド２の剛性よりも低い剛性とする。

ラインヘッド５は、インクジェットヘッドの一例であり、基台１に幅方向に跨いで連結されているガントリー４に支持されている。ラインヘッド５は、搬送テーブル３がラインヘッド５の下を走査方向に通過するタイミングに合わせて、搬送テーブル３に向けてインクをラインヘッド５から吐出する。すなわち、ラインヘッド５の下を、搬送テーブル３が、走査方向沿いに図１の左側から右側に移動すると同時に、ラインヘッド５からインクが吐出され、搬送テーブル３の上面にて保持される印刷対象物６の塗布領域に、インクが塗布される。

なお、本構成においては、ラインヘッド５は、図１に示すように、２種類のラインヘッド５がガントリー４の両面（すなわち、図１ではガントリー４の左右面）にそれぞれ配置される構成としたが、ラインヘッド５は、１個のみがガントリー４に配置されていても良いし、ガントリー４が２個配置され、それぞれのガントリー４の両面に合計４個のラインヘッド５が配置されていても良い。ラインヘッド５の個数及び配置などの構成については、印刷対象物６に対して、ラインヘッド５で行いたい処理によって決めれば良い。

なお、図１に示すように、搬送テーブル３が走行する走査方向をＸ方向、印刷対象物６の面内に含まれ、かつＸ方向と直交する副走査方向をＹ方向とする。また、印刷対象物６の主面方向、すなわち一般的には鉛直方向を上下方向とする。

また、搬送テーブル３を走査方向に駆動させるため、少なくとも一つ以上の駆動部７が基台１に走査方向沿いに配置されて搬送テーブル３に連結されて、搬送テーブル３を走査方向に搬送駆動可能としている。駆動部７の一例として、図１では、幅方向の両端部近傍に走査方向沿いに２個の駆動部７が基台１に配置されている。各駆動部７は、リニアモータであっても良いし、又は、回転モータに連結されたボールねじ等であっても良いが、本実施の形態の構成では、長尺の構成としやすいリニアモータを用いている。

図２Ａ及び図２Ｂを用いて、ラインヘッド５の構成について説明する。図２Ａは、複数のモジュールヘッド１５が取り付けられる矩形板状のベースプレート１１と、ベースプレート１１が有する複数の抜き孔１２の模式図である。図２Ｂは、図２ＡのＡ−Ａ断面から見た断面図であり、ベースプレート１１とモジュールヘッド１５とが締結された状態を示す模式図である。

なお、ラインヘッド５は、ベースプレート１１と、ベースプレート１１に締結される複数のモジュールヘッド１５とで構成される。

図２Ａで示すように、ベースプレート１１は、モジュールヘッド１５又はモジュールヘッド１５から出る配線及び配管類１８を貫通させるために、複数の抜き孔１２を有する。また、複数の抜き孔１２がベースプレート１１に配列されるため、隣接する複数の抜き孔１２同士の間に１つの短幅の桟３１が存在する。各抜き孔１２は、一例として長方形状であり、各桟３１も、一例として長方形状である。各抜き孔１２は、内部に、モジュールヘッド１５の少なくとも一部が重なるように配置される。

なお、モジュールヘッド１５を細密に配列するためには、桟３１の幅を短くする必要があるため、桟３１の曲げ剛性値は低く変形しやすくなる。よって、変形しやすい桟３１の変形を起点としてベースプレート１１の変形が生じやすい。

図２Ｂで示すように、モジュールヘッド１５は、位置決めピン１７を用いて位置決めをした状態で、螺子１６によりベースプレート１１に締結される。

モジュールヘッド１５は、一例として理解しやすくするため、直方体として簡略化して図示している。

ベースプレート１１には、モジュールヘッド１５の長手方向の両端部を位置決めするための、位置決め基準である基準穴１１ｂが、各抜き孔１２の長手方向の外側にそれぞれ形成されている。モジュールヘッド１５の長手方向の両端部には、ベースプレート１１に対するモジュールヘッド１５の位置決め基準である基準穴１５ｂが、基準穴１１ｂに対応して、それぞれ形成されている。よって、各端部で、位置決めピン１７が基準穴１５ｂと基準穴１１ｂとにそれぞれ挿入されると、位置決めが行われる。すなわち、位置決めピン１７は、ベースプレート１１とモジュールヘッド１５とに接触して、モジュールヘッド１５とベースプレート１１とを螺子１６で締結する際の位置決めに用いる。

また、ベースプレート１１には、モジュールヘッド１５の長手方向の両端部を位置決めするための基準穴１１ｂよりも前記長手方向の中心寄りの位置でかつ各抜き孔１２の長手方向の外側に、各基準穴１１ｂとは別に、締結用のネジ穴１１ａが形成されている。モジュールヘッド１５の長手方向の両端部には、ベースプレート１１にモジュールヘッド１５を締結して固定するため、ネジ穴１１ａに対応して、螺子挿入穴１５ａがそれぞれ形成されている。螺子１６は、モジュールヘッド１５の螺子挿入穴１５ａを貫通して、螺子１６のおねじ部１６ａがベースプレート１１のネジ穴１１ａとネジ結合されている。ここで、螺子１６は、ベースプレート１１とモジュールヘッド１５とを締結する部材である。

なお、モジュールヘッド１５は、複数のノズル孔（図示せず）を有する矩形のヘッド部１４と、ヘッド部１４と締結されかつベースプレート１１と締結される矩形のサブプレート１３と、ヘッド部１４とサブプレート１３とを締結する複数の螺子１９とで構成されている。

なお、ヘッド部１４とベースプレート１１との間にサブプレート１３を設けることで、ベースプレート１１の面性状、又は、ベースプレート１１とサブプレート１３との位置決め基準の誤差の影響を抑制することが出来る。

すなわち、サブプレート１３をベースプレート１１に対して位置合わせを行って組み立てた状態で、サブプレート１３と組み合わされているヘッド部１４のノズル孔位置を測定し、仕様を外れているモジュールヘッド１５は、サブプレート１３と組み合わされた状態でベースプレート１１から取り外し、ずれ量を減算して、サブプレート１３とヘッド部１４との位置関係を修正することが出来る。

しかしながら、本実施形態においては、サブプレート１３及び螺子１９はモジュールヘッド１５に含まれていても、含まれていなくても良く、ヘッド部１４のみをモジュールヘッド１５として用いても良い。その場合も、ヘッド部１４をモジュールヘッド１５と呼ぶ。

なお、モジュールヘッド１５は、配線又は配管又はその両方１８を有し、抜き孔１２を通って制御部及びインク供給部又はインク廃液部へ接続される。

なお、制御部及びインク供給部又はインク廃液部の図示は省略するが、制御部及びインク供給部又はインク廃液部は、例えばラインヘッド５の上部の空間等に配置されていればよい。

なお、モジュールヘッド１５は、Ｙ方向に複数配置されるのが望ましいが、その数が多いほど、１つのラインヘッド５で、幅広い印刷対象物６に対して一括印刷を行うことが出来る。

しかしながら、その分、ベースプレート１１のサイズが大きくなり、加工精度を保つのが困難になる。例えば、モジュールヘッド１５を２００個を越えて配置する場合、ベースプレート１１のＹ方向の長さが例えば１０００ｍｍを超え、加工精度を保つのが困難となる。

なお、Ｘ軸方向にも複数のモジュールヘッド１５を並べても良い。そうすることで、同一のモジュールヘッド１５を用いても、Ｙ方向に重なるように配置できるため、より高精細な印刷ピッチでの印刷が可能となる。

しかしながら、その分、ベースプレート１１のサイズが大きくなり、加工精度を保つのが困難になる。

なお、モジュールヘッド１５は、Ｙ方向又はＸ方向に対して、傾いて配置されるのが良い。そうすることで、同一のモジュールヘッド１５を用いても、より高精細なピッチでの印刷が可能となる。

モジュールヘッド１５が、Ｙ方向又はＸ方向に対して傾いて配置される１つの例を、図１７に示す。

図１７に示すように、モジュールヘッド１５をＹ方向に対して一定角度だけ傾いた状態でベースプレート１１に配置する場合には、複数のモジュールヘッド１５のノズル孔１５ｇが、Ｙ方向に等ピッチで配列されるように構成とする方法が一般的に知られている。そうすることで、Ｙ方向のノズルピッチを細かくすることができるので、高分解能での印刷が可能となる。

しかしながら、この構成とする場合、複数のモジュールヘッド１５が等ピッチで配置されなければ、所望の分解能での印刷が出来なくなる。例えば図１７に示すようにモジュールヘッド１５を配置した場合、モジュールヘッド１５が３つ以上配置されなければ、所望の分解能での印刷が出来なくなる。

なお、モジュールヘッド１５を二つ配置して、相互のモジュールヘッド１５のノズル孔１５ｇが等ピッチで配列される構成とすることも出来るが、その分、モジュールヘッド１５をＸ軸に対して大きく傾けて配置する必要があり、同じモジュールヘッド１５を用いても実現できる印刷分解能が粗くなるため、モジュールヘッド１５は３個以上配置するのが良い。

したがって、モジュールヘッド１５をベースプレート１１に配置する数は、３個以上でかつ２００個以下とするのが良い。

なお、モジュールヘッド１５は、より単純な構成とするため、Ｙ方向又はＸ方向に対して傾いて配置されず、Ｙ方向又はＸ方向に沿って配置されても良い。

本実施の形態では、一例として、モジュールヘッド１５は、Ｘ方向に対して一定角度だけ傾いた状態で配置され、Ｙ方向に１２個配置され、Ｘ軸方向には複数のモジュールヘッド１５を並べず、Ｙ方向に沿って１列で配列される構成としている。

なお、モジュールヘッド１５とベースプレート１１との位置関係を合わせるための位置決めピン１７は、一般的に用いられる圧入タイプのピンを用いると、モジュールヘッド１５の取り替え及び取り外しが困難になるために、容易に取り外しができないという問題が生じる。また、逃がし機構を用いる必要があるために、Ｘ方向及びＹ方向双方での高精度な位置決め精度が求められる本構成には、不向きであるという問題も生じる。よって、本実施の形態では、位置決めピン１７の一例としては、内部に螺子部を有し、螺子を締めて螺子部にねじ込むことで螺子部の外周部が拡径される機構を有するコレット冶具５０を用いる。

図３を用いて、コレット冶具５０の構成について説明する。

図３（ａ）にコレット冶具５０の斜視図を示し、図３（ｂ）にコレット冶具５０の断面図を示す。コレット冶具５０は、コレット５１とテーパーコーン５２とプルボルト５３とを有する。コレット冶具５０において、コレット５１は、外周側が略円筒形状で内周側がテーパー形状を有するスリ割り付のコレットである。テーパーコーン５２は、外周側は図３（ｂ）の上向きに向かうに従い先窄まりとなるようなテーパー形状で、同様なテーパー形状のコレット５１の内周側テーパーと接触しており、テーパーコーン５２の内周側にはめねじ部５２ａが施されている。プルボルト５３は、おねじ部５３ａが施されており、テーパーコーン５２の内周側のめねじ部５２ａとネジ結合されている。図３（ｂ）において、プルボルト５３を回転させることにより、ネジ結合を介して、図３（ｂ）でテーパーコーン５２はコレット５１に対して引き上げられ、コレット５１は拡径される。

この機構を用いることによって、ベースプレート１１の位置決め基準である基準穴１１ｂと、モジュールヘッド１５の位置決め基準である基準穴１５ｂとの高精度かつ簡易な位置合わせが可能となる。

なお、位置決めピン１７は、上述のコレット冶具５０である必要はなく、例えばモジュールヘッド１５の取り替え及び取り外しを考慮しなくてもよい場合には、圧入タイプのピン、偏心ピン等を用いても良く、求められる仕様に応じて選定すれば良い。

なお、位置決めピン１７が挿入されるモジュールヘッド１５の基準穴１５ｂは、円形穴に挿入される必要はなく、例えばＶ溝型に切り替え板側面に接触するように配置されても良いし、単純にモジュールヘッド１５の側面に当たるように配置されても良い。

図４に、モジュールヘッド１５とベースプレート１１とを、螺子１６により締結した際の簡易力学モデルを示す。なお、理解を容易とするために、図２Ｂと上下方向を逆方向にして表現している。螺子１６は、モジュールヘッド１５の螺子挿入穴１５ａを貫通して、螺子１６のおねじ部１６ａがベースプレート１１のネジ穴１１ａとネジ結合されている。

螺子１６を回転させてモジュールヘッド１５とベースプレート１１とを所望のトルクで締結すると、螺子１６には引張力２１が生じ、モジュールヘッド１５とベースプレート１１との非締結物には圧縮力２２が生じる。これらにより、螺子１６のおねじ部１６ａとベースプレート１１のネジ穴１１ａのめねじ部とのそれぞれの螺子部の山と螺子部の谷の間の摩擦力、及び締付け座面での摩擦力が生じ、螺子１６によりモジュールヘッド１５とベースプレート１１とが締結される。

すなわち、螺子１６でモジュールヘッド１５とベースプレート１１とを所定のトルクで締結した際、螺子部の山と谷との間の摩擦力、及び螺子１６の締付座面とモジュールヘッド１５との間の摩擦力とが螺子１６に対して作用することで、螺子１６が締結された方向と逆の方向に戻ることを抑制し、螺子１６が緩まない構成になっている。

なお、螺子１６の締付座面とモジュールヘッド１５との間の摩擦力が生じることで、作用反作用の法則に則り、モジュールヘッド１５には、螺子１６の締結方向と反対方向の力が作用する。これにより、モジュールヘッド１５は、螺子１６の締結方向と反対方向に回転しようとする。

更に、モジュールヘッド１５の回転を抑制する力が、ベースプレート１１からモジュールヘッド１５に与えられる。

更に、その反作用として、モジュールヘッド１５からベースプレート１１に対して、螺子１６の締結方向と同じ方向に力が作用する。

すなわち、モジュールヘッド１５とベースプレート１１との間で相互に力が作用し、どちらか一方又は双方が弾性変形することで、力の釣り合いが保たれる。

なお、モジュールヘッド１５とベースプレート１１とのうち、モジュールヘッド１５の回転方向に対する曲げ剛性値の低い方が、より大きく弾性変形することとなる。詳細は後述するが、本構成においては、モジュールヘッド１５の回転方向に対して、ベースプレート１１の曲げ剛性値がモジュールヘッド１５の曲げ剛性値より低い。よって、モジュールヘッド１５とベースプレート１１との間で相互に力が作用し、主にベースプレート１１が弾性変形することで、力の釣り合いが保たれる。

これらの作用により、モジュールヘッド１５をベースプレート１１に締結していく過程及びモジュールヘッド１５をベースプレート１１から取り外す過程において、ベースプレート１１に変形が生じていることを、本願発明者らは発見した。

以下に、モジュールヘッド１５とベースプレート１１との間で相互に力が作用し、どちらか一方又は双方が弾性変形する方向及びそのメカニズムについて説明する。

まず、図５〜図８を用いて、モジュールヘッド１５又はベースプレート１１が変形する方向及び変形の様子についての概念を説明する。

図５は、締結時の螺子１６の時計回りの回転に伴い、モジュールヘッド１５が矢印２３の方向に反時計回りに回転しようとする場合について、ベースプレート１１からモジュールヘッド１５に対して作用する力によって、モジュールヘッド１５が変形する様子の概念図を示している。

モジュールヘッド１５には、モジュールヘッド１５の反時計回りの回転を抑制するため、矢印２３と反対方向の時計回りに力が作用するため、モジュールヘッド１５の長手方向の中心線は破線２４で示す湾曲した状態に変形する。

図６は、モジュールヘッド１５が矢印２３の方向に反時計回りに回転しようとする場合について、モジュールヘッド１５からベースプレート１１に対して作用する力によって、ベースプレート１１が変形する様子の概念図を示している。

ベースプレート１１には、モジュールヘッド１５が反時計回りに回転しようとすることで、モジュールヘッド１５の反時計回りの回転方向２３と同一方向の力が作用するため、ベースプレート１１は破線２５で示す形の湾曲した状態に変形する。

図７は、取外時の螺子１６の反時計回りの回転に伴い、モジュールヘッド１５が矢印２６の方向に時計回りに回転しようとする場合について、ベースプレート１１からモジュールヘッド１５に対して作用する力によって、モジュールヘッド１５が変形する様子の概念図を示している。

モジュールヘッド１５には、モジュールヘッド１５の時計回りの回転を抑制するため、矢印２６と反対方向の時計回りに力が作用するため、モジュールヘッド１５の長手方向の中心線は破線２８で示す湾曲した状態に変形する。

図８は、モジュールヘッド１５が矢印２６の方向に反時計回りに回転しようとする場合について、モジュールヘッド１５からベースプレート１１に対して作用する力によって、ベースプレート１１が変形する様子の概念図を示している。

ベースプレート１１には、モジュールヘッド１５が時計回りに回転しようとすることで、モジュールヘッド１５の時計回りの回転方向と同一方向の力が作用するため、ベースプレート１１は破線２９で示す形の湾曲した状態に変形する。

なお、モジュールヘッド１５とベースプレート１１とのうち、モジュールヘッド１５の回転方向に対する曲げ剛性値の低い方が、より大きく変形することとなる。

モジュールヘッド１５及びベースプレート１１のどちらについても、変形が生じるのは好ましくないが、特に、モジュールヘッド１５が大きく変形すると、モジュールヘッド１５内のノズル孔の配置がずれること、又は、隣接するモジュールヘッド１５同士が異なる変形をすることで高い精細な印刷が困難となるなど、ベースプレート１１が変形する場合よりも深刻な問題が生じる。

よって、モジュールヘッド１５は、ベースプレート１１よりも、モジュールヘッド１５の回転方向に対する曲げ剛性を強くすることで、少なくともモジュールヘッド１５は変形が生じづらい構成とするのが良い。

なお、前述したように、ベースプレート１１には複数の抜き孔１２が配列されているため、隣接する抜き孔１２同士の間に短幅の桟３１が存在している。ベースプレート１１の変形は、モジュールヘッド１５の回転方向に対する曲げ剛性が弱い部分である桟３１の変形を起点として生じる。

モジュールヘッド１５を細密に配列するためには、桟３１の幅を短くする必要がある。少なくとも、桟３１の短手方向の幅は、モジュールヘッド１５の短手方向の幅よりも短くすることが望ましい。そうすることで、Ｙ方向のノズル孔の間隔を短くすることができ、高精細な印刷をすることが可能となる。

また、モジュールヘッド１５の回転方向に対するベースプレート１１の曲げ剛性値は、桟３１の短手方向幅の概３乗に比例する。すなわち、桟３１の短手方向の幅は、ベースプレート１１の曲げ剛性値に強く影響を与えるため、桟３１の短手方向の幅を短くすることで、モジュールヘッド１５の回転方向に対する曲げ剛性値を、モジュールヘッド１５よりも低くすることができる。

そうすることで、モジュールヘッド１５とベースプレート１１との間で相互に力が作用したとしても、ベースプレート１１を変形させ、少なくともモジュールヘッド１５が大きく変形することを抑制することができる。

なお、本実施の形態においては、一例として、桟３１の幅は５ｍｍ、モジュールヘッド１５の幅は１０ｍｍとし、桟３１の厚みは１０ｍｍ、モジュールヘッド１５の厚みは１０ｍｍとしている。

このような構成とすることで、ベースプレート１１の、モジュールヘッド１５の回転方向に対する曲げ剛性値は、モジュールヘッド１５の回転方向に対する曲げ剛性値よりも低くすることができる。すなわち、ベースプレート１１にモジュールヘッド１５を締結した際の、モジュールヘッド１５の変形量は、ベースプレート１１にモジュールヘッド１５を締結した際の、ベースプレート１１に配列された抜き孔１２同士の間に形成される桟３１の変形量よりも小さくなる。

なお、以降の説明では、モジュールヘッド１５とベースプレート１１とに相互に力が作用した場合において、モジュールヘッド１５の変形は無視できるものとし、ベースプレート１１に生じる変形について説明する。

以下に、図９〜図１２Ｃを用いて、モジュールヘッド１５をベースプレート１１に対して螺子１６で締結していく際に、ベースプレート１１が変形していくメカニズムについて説明する。

なお、一例として、締結する２つの螺子１６が、一般的に用いられる右螺子１６Ａ及び１６Ｂであり、右螺子１６Ａ及び１６Ｂを図９〜図１２Ｃのそれぞれの図の手前から奥に向かって挿入する場合について説明する。

図９は、モジュールヘッド１５の、両端部の２つの右螺子１６Ａ及び１６Ｂと、両端部の２つの位置決めピン１７Ａ及び１７Ｂの配置と、モジュールヘッド１５の回転方向を示している。

なお、モジュールヘッド１５は、ベースプレート１１との相互の位置関係の再現性を得るために、位置決めピン１７Ａ及び１７Ｂをそれぞれの基準穴に１５ｂ，１１ｂに挿入して拡径して位置決めした状態で、螺子１６Ａ及び螺子１６Ｂが締結される。

図９に示すように、右螺子１６Ａを回転してモジュールヘッド１５とベースプレート１１とを締結すると、モジュールヘッド１５は、螺子１６Ａの締結時の時計回りの回転方向と逆方向である反時計回りの回転方向２３の方向に回転しようとするが、それに対してモジュールヘッド１５の回転を抑える力が作用することで回転が抑えられる。

モジュールヘッド１５の回転を抑える方向に作用する力は、主に、位置決めピン１７Ａ又は位置決めピン１７Ｂとベースプレート１１とが接触している点又は面を作用点とする力、又は、締結した右螺子１６Ａと異なる位置に配置された右螺子１６Ｂとベースプレート１１とが接触している点又は面を作用点とする力、又は、モジュールヘッド１５とベースプレート１１との間の摩擦力のいずれかである。

図１０Ａ〜図１２Ｃを用いて、前述の３つの力について説明する。

図１０Ａは、モジュールヘッド１５の矢印２３の方向への反時計回りの回転を抑えるために、位置決めピン１７Ａ又は位置決めピン１７Ｂと、ベースプレート１１とが接触する点又は面を作用点として生じる力４１Ａ及び力４１Ｂの概念図を示している。

なお、力４１Ｂは、力４１Ａと比較して小さい力となる。なぜならば、右螺子１６Ａと位置決めピン１７Ｂとの距離は、右螺子１６Ａと位置決めピン１７Ａとの距離よりも長く、螺子１６Ａを回転中心とした所望のモーメントを発生させるための力が小さいためである。また、螺子１６Ａと位置決めピン１７Ｂとの距離が、右螺子１６Ａと位置決めピン１７Ａとの距離よりも長いことで、モジュールヘッド１５の弾性変形が生じる余地が大きいことも要因として考えられる。

図１０Ｂは、力４１Ａ及び４１Ｂの反作用として、ベースプレート１１に対して力４２Ａ及び力４２Ｂが作用する様子を示す概念図である。すなわち、力４１Ａ及び力４１Ｂの反力として、力４２Ａ及び力４２Ｂがベースプレート１１の桟３１に作用することで、ベースプレート１１に変形を与える。

なお、ベースプレート１１の変形は、回転方向２３に対する曲げ剛性が弱い部分である桟３１のたわみを起点として生じるため、桟３１と力４２Ａ及び力４２Ｂとの関係について、図１０Ｃを用いて説明する。

図１０Ｃは、桟３１と力４２Ａ及び力４２Ｂとの対応関係を示す概念図である。図１０Ｃに示すように、力４２Ａ及び力４２Ｂは、桟３１を桟３１Ａの状態に変形させる力として作用する。このように、桟３１が桟３１Ａのように変形することで、ベースプレート１１全体の変形が生じる。

なお、モジュールヘッド１５を複数配置されるため、この変形が同一方向に累積し、ベースプレート１１がより大きく変形することとなる。

図１１Ａは、モジュールヘッド１５の矢印２３の反時計回りの方向の回転を抑えるために、締結した右螺子１６Ａと異なる位置に配置された右螺子１６Ｂが、ベースプレート１１と接触する点又は面を作用点として生じる力４３の概念図を示している。

なお、右螺子１６Ｂが締結されておらず、右螺子１６Ｂとベースプレート１１との間に隙間が存在する場合等、力４３は作用しない場合もある。

図１１Ｂは、力４３の反作用として、ベースプレート１１に対して力４４が作用する様子を示す概念図である。すなわち、力４３の反力として、力４４がベースプレート１１に対して作用することで、ベースプレート１１に変形を与える。

なお、ベースプレート１１の変形は、モジュールヘッド１５の回転方向２３に対する曲げ剛性が弱い部分である桟３１のたわみを起点として生じるため、桟３１と力４４の関係を、図１１Ｃを用いて説明する。

図１１Ｃは、桟３１と力４４との対応関係を示す概念図である。力４４は、桟３１を桟３１Ａの方向に回転させる力として作用する。このように、桟３１が桟３１Ａのように変形することで、ベースプレート１１に変形が生じる。

なお、モジュールヘッド１５を複数配置されるため、この変形が同一方向に累積し、ベースプレート１１がより大きく変形することとなる。

なお、力４４による桟３１の変形は、図１０Ａを用いて説明した力４２Ａ及び力４２Ｂによる桟３１の変形と同一方向である。よって、これらが相互に打ち消し合うことはなく、ベースプレート１１の変形は累積される。

図１２Ａは、モジュールヘッド１５の回転方向である矢印２３方向の反時計回りの回転を抑える時計回りの方向に作用する、モジュールヘッド１５とベースプレート１１との間の摩擦力４５の例を示している。

摩擦力４５は、モジュールヘッド１５とベースプレート１１とが接触している面の全てで発生し得るが、右螺子１６Ａを時計回りに回転させて締結することでモジュールヘッド１５を押圧するため、右螺子１６Ａの回転軸を中心として概ね点対称に発生する摩擦力が最も大きくなる。

図１２Ｂは、摩擦力４５の反作用として、ベースプレート１１に対して作用する摩擦力４６の様子を示す概念図である。すなわち、摩擦力４５の反力として摩擦力４６がベースプレート１１に対して作用し、ベースプレート１１に変形を与える。

なお、ベースプレート１１の変形は、モジュールヘッド１５の回転方向２３に対する曲げ剛性が弱い部分である桟３１の変形を起点として生じるため、桟３１と摩擦力４６との関係を、図１２Ｃを用いて説明する。

図１２Ｃは、桟３１と摩擦力４６との対応関係を示す概念図である。摩擦力４６は、例えば摩擦力４６Ａと摩擦力４６Ｂといったように分解して考えることができるが、それぞれ桟３１に逆方向の変形を生じさせる成分を有するため、互いに打ち消し合う効果がある。

なお、ベースプレート１１又はモジュールヘッド１５の面性状にばらつきが多い場合など、摩擦力４６の点対称性が崩れている場合には、互いに打ち消し合わずに、桟３１を変形させる力として作用する場合もある。

しかしながら、ベースプレート１１又はモジュールヘッド１５の面性状に無視できないばらつきが存在していない場合、すなわち、通常実現できる加工精度でベースプレート１１又はモジュールヘッド１５が製作されている場合、摩擦力４６により桟３１に生じる変形量は、図１０Ｃ及び図１１Ｃを用いて説明した前述の力によって桟３１に生じる変形量よりも微量である。

すなわち、モジュールヘッド１５の回転を抑える方向に作用する力のうち、位置決めピン１７Ａ又は１７Ｂとベースプレート１１とが接触している点又は面を作用点とする力と、締結した右螺子１６Ａと異なる位置に配置された右螺子１６Ｂとベースプレート１１とが接触している点又は面を作用点とする力は、相殺効果を有さず、ベースプレート１１を変形させる主要因となる一方で、モジュールヘッド１５とベースプレート１１との間の摩擦力は、相殺効果を有するため、ベースプレート１１を変形させる主要因とはなりづらい。

なお、締結した右螺子１６Ａと異なる位置に配置された右螺子１６Ｂとベースプレート１１とが接触している点又は面を作用点とする力は、位置決めピン１７Ａ又は１７Ｂとベースプレート１１とが接触している点又は面を作用点とする力と比較すると、小さい力となる。

よって、ベースプレート１１を変形させる主要因として、位置決めピン１７Ａ又は１７Ｂとベースプレート１１とが接触している点又は面を作用点とする力のみを想定しても良い。

そこで、モジュールヘッド１５とベースプレート１１との接触面積を大きくすること、又は、モジュールヘッド１５とベースプレート１１との摩擦係数を大きくすることで、モジュールヘッド１５とベースプレート１１との間の摩擦力の割合を高めることができ、ベースプレート１１の変形を抑制する効果が期待できる。

しかしながら、摩擦力だけでモジュールヘッド１５の回転を抑制することは困難であり、位置決めピン１７Ａ又は１７Ｂとベースプレート１１とが接触している点又は面を作用点とする力と、締結した右螺子１６Ａと異なる位置に配置された右螺子１６Ｂとベースプレート１１とが接触している点又は面を作用点とする力は残るため、ベースプレート１１の変形を完全に抑制することは困難である。

また、モジュールヘッド１５とベースプレート１１との接触面積を大きくすると、接触面全ての面性状を高精度に加工する必要がある。接触面の面精度が不充分であると、摩擦力のばらつきが生じ、摩擦力がベースプレート１１を変形させる効果についての相殺効果が発揮されない場合がある。また、モジュールヘッド１５とベースプレート１１との位置関係の再現性も取りづらくなるという問題も生じる。

本実施の形態においては、ベースプレート１１の加工をする際に、特に桟３１の部分は面精度を確保することが困難となる事情を鑑み、ベースプレート１１の桟３１とモジュールヘッド１５とが接しないように、モジュールヘッド１５に対して、一例として、０．２ｍｍ程度の削り部をベースプレート１１の桟３１のモジュールヘッド１５が対向する面に設けて、ベースプレート１１の桟３１とモジュールヘッド１５との間に隙間を形成する構成としている。つまり、ベースプレート１１とモジュールヘッド１５とは、互いに対向する面の間には空間（すなわち、隙間）があり、互いに接触していない部分を有する構成としている。

このように隙間を形成することで、面精度が出づらい桟３１については、モジュールヘッド１５と接触させず、モジュールヘッド１５の取付け面の精度を確保しやすい構成とすることが出来る。

なお、以上の説明では、締結する螺子１６が一般的に用いられる右螺子６０である場合について説明したが、締結する螺子１６が左螺子６１である場合についても、力及び回転方向の方向が反対になるだけで、同様に考えることが出来る。

なお、締結方向が、図９〜図１２Ｃのそれぞれの図の手前から奥に向かう方向である場合について説明したが、締結方向を反対にした場合についても、力及び回転方向の方向が反対になるだけで、同様に考えることが出来る。

すなわち、複数個配列されたモジュールヘッド１５を、全て同一方向に、同一の回転方向に締結する螺子１６を用いてベースプレート１１に締結すると、螺子１６を締結するごとにベースプレート１１に、同一方向の僅かな変形が生じ、これらが累積されることで、数μｍ〜数百μｍ程度の変形が生じてしまう。

それに対して、複数個のモジュールヘッド１５をベースプレート１１に締結する際に、右螺子６０と左螺子６１とを混在させ、締結時の回転方向の異なる螺子６０，６１を混在させることで、ベースプレート１１の変形を大幅に抑制できる効果があることを、本願発明者らは発見した。

図１３Ａは、複数個のモジュールヘッド１５をベースプレート１１に締結する際に、右螺子６０と左螺子６１とを１つのベースプレート１１内で混在させる方法の一例を示している。

なお、図１３Ａでは、モジュールヘッド１５の図示は省略している。なお、図１３Ａでは、右螺子６０を二重丸で表し、左螺子６１を二重三角で表し、位置決めピン１７Ａ及び１７Ｂを一重丸で表している。

図１３Ａに示すように、１つのベースプレート１１に複数設けられた抜き孔１２のうちの任意の一つの前記抜き孔１２の中心座標を原点Ｏとして、抜き孔１２が配列されている方向をＹ軸とし、前記抜き孔１２の長手方向をＮ軸とすると、螺子１６及び位置決めピン１７は、Ｎ方向に正及び負の座標にそれぞれ配置され、右螺子６０と左螺子６１とは、Ｙ方向に交互に配置されている。すなわち、右螺子６０及び左螺子６１、及び位置決めピン１７Ａ及び１７Ｂは、Ｎ方向に正（例えば原点Ｏより図１３Ａの斜め上向きを正とする。）及び負（例えば原点Ｏより図１３Ａの斜め下向きを負とする。）の座標にそれぞれ配置され、右螺子６０及び左螺子６１は、Ｙ方向に交互に１つのベースプレート１１内で配置されている。なお、Ｎ方向に正及び負の向きの例は、以下の図でも、同様とする。

本構成とすることで、モジュールヘッド１５をベースプレート１１に螺子６０，６１で締結することによってベースプレート１１が変形する作用を相殺する効果があり、ベースプレート１１の変形を少なくする効果がある。

ベースプレート１１の変形は、モジュールヘッド１５の回転方向に対する曲げ剛性が弱い部分である桟３１の変形を起点として生じるため、右螺子６０又は左螺子６１を締結することで、桟３１とベースプレート１１との間に作用する力関係について、図１３Ｂを用いて説明する。

図１３Ｂは、前記の構成において、複数の桟３１に生じる力の方向を示す概念図である。

なお、右螺子６０を締結することでベースプレート１１に作用する力を矢印６２で表し、左螺子６１を締結することでベースプレート１１に作用する力を矢印６３で表している。

なお、右螺子６０又は左螺子６１を締結することでベースプレート１１の間に作用する力として、右螺子６０又は左螺子６１とベースプレート１１との間に作用する力と、位置決めピン１７Ａ又は１７Ｂとベースプレート１１との間に作用する力の双方が同じ方向に作用するため、これらをまとめて一つの力として記載している。なお、モジュールヘッド１５とラインヘッド５との間の摩擦力については、前述したように桟３１に対して変形を与える効果が相殺されるために影響が微量であるため、記載していない。

図１３Ｂに示すように、桟３１に変形を及ぼすように作用する力について、隣接する螺子６０，６１同士の、締結する際に生じる力は、相互に相殺し合う関係となっている。

この効果により、複数のモジュールヘッド１５をベースプレート１１に締結しても、ベースプレート１１のうちの曲げ剛性の弱い部分である桟３１が変形しづらく、結果としてベースプレート１１の変形を抑制することが出来る。

なお、この構成の場合には、回転方向が反対の螺子６０，６１を交互に取り扱うため、モジュールヘッド１５の取付け作業又は取外し作業、又はベースプレート１１の加工工程が煩わしくなるという問題が生じる。

そこで、右螺子６０と左螺子６１とを交互に配置せずに、右螺子６０と左螺子６１との個数が概同一となるようにする構成とするだけでも良い。

図１４Ａに、複数個のモジュールヘッド１５をベースプレート１１に締結する際に、右螺子６０と左螺子６１とを混在させる方法の別の例を示している。

なお、図１４Ａでは、モジュールヘッド１５の図示は省略している。なお、図１４では、右螺子６０を二重丸で表し、左螺子６１を二重三角で表し、位置決めピン１７Ａ及び１７Ｂを一重丸で表している。

図１４Ａに示すように、ベースプレート１１に複数設けられた抜き孔１２のうちの任意の一つの前記抜き孔１２の中心座標を原点Ｏとして、前記抜き孔１２の長手方向をＮ軸とすると、右螺子６０又は左螺子６１、及び位置決めピン１７Ａ及び１７Ｂは、Ｎ方向に正及び負の座標にそれぞれ配置され、かつ、ベースプレート１１の中心座標をＹ方向の原点Ｏとすると、Ｙ方向に負の座標に配置される領域１１Ｇの螺子６０の回転方向は、Ｙ方向に正の座標に配置される領域１１Ｈの螺子６１の回転方向と反対であるように配置されている。

この構成とすることで、モジュールヘッド１５をベースプレート１１に螺子６０，６１で締結することによってベースプレート１１が変形する作用を相殺する効果があり、ベースプレート１１の変形を少なくすることができ、かつ、同じ領域１１Ｇ，１１Ｈ内では螺子６０，６１の種類が同一であり、同一種類の螺子についてまとめて作業が行えるため、モジュールヘッド１５の取付け作業又は取外し作業、又はベースプレート１１の加工工程における煩わしさを改善できる。

なお、ベースプレート１１の変形は、モジュールヘッド１５の回転方向に対する曲げ剛性が弱い部分である桟３１の変形を起点として生じるため、右螺子６０又は左螺子６１を締結することで、桟３１とベースプレート１１との間に作用する力関係について、図１４Ｂを用いて説明する。

図１４Ｂは、前記の構成において、複数の桟３１に生じる力の方向を示す概念図である。

なお、右螺子６０を締結することでベースプレート１１に作用する力を矢印６２で表し、左螺子６１を締結することでベースプレート１１に作用する力を矢印６３で表している。

なお、右螺子６０又は左螺子６１を締結することでベースプレート１１の間に作用する力として、右螺子６０又は左螺子６１とベースプレート１１との間に作用する力と、位置決めピン１７Ａ又は１７Ｂとベースプレート１１との間に作用する力の双方が同じ方向に作用するため、これらをまとめて一つの力として記載している。なお、モジュールヘッド１５とラインヘッド５との間の摩擦力については、前述したように桟３１に対して変形を与える効果が相殺されるために、影響が微量であるため記載していない。

図１４Ｂに示すように、右螺子６０が連続して配置されており、力６２が作用する領域１１Ｇの桟３１については、桟３１が破線７１で示す状態に変形しようとする。これに対して、左螺子６１が連続して配置されており、力６３が作用する領域１１Ｈの桟３１については、桟３１が破線７２で示す状態に変形しようとする。なお、右螺子６０と左螺子６１とが隣接する部分については、図１３Ｂで示した例と同様に、桟３１に作用する力は相殺し合う。

すなわち、破線７１の状態に変形しようとする桟３１と破線７２の状態に変形しようとする桟３１とが１つのベースプレート１１内で混在することとなり、１つのベースプレート１１全体の変形という視点で見れば、相殺することが出来る。

しかしながら、個々の桟３１を見ると歪みがたまりやすい状態であり、図１３Ａで示したように１つのベースプレート１１で右螺子６０と左螺子６１とを交互に配置する場合と比較すると、ベースプレート１１が変形しやすい状態となっている。そのため、モジュールヘッド１５の取付け作業又は取外し作業、又はベースプレート１１の加工工程煩わしさが許容できるのであれば、図１３Ａ及び図１３Ｂに示した構成とする方が望ましい。

ただし、右螺子６０と左螺子６１とが交互に配置されていなくても、右螺子６０と左螺子６１との個数が１つのベースプレート１１内で概同一であれば、１つのベースプレート１１の変形に対して、相殺する効果を発揮するので、作業性との両立を図りたい場合は、図１４Ａに示すような構成としても良い。

図１５Ａは、複数個のモジュールヘッド１５を１つのベースプレート１１に締結する際に、右螺子６０と左螺子６１とを１つのベースプレート１１内で混在させる方法のさらに別の例を示している。

なお、図１５Ａでは、モジュールヘッド１５の図示は省略している。なお、図１５Ａでは、右螺子６０を二重丸で表し、左螺子６１を二重三角で表し、位置決めピン１７Ａ及び１７Ｂを一重丸で表している。

図１５Ａに示すように、ベースプレート１１に複数設けられた抜き孔１２のうちの任意の一つの前記抜き孔１２の中心座標を原点Ｏとして、抜き孔１２の長手方向をＮ軸とすると、螺子６０又は螺子６１、及び位置決めピン１７Ａ及び１７Ｂは、Ｎ方向に正及び負の座標にそれぞれ配置されている。その際、Ｎ方向に正の座標に配置される螺子６０の回転方向は互いに同一であり、かつＮ方向に負の座標に配置される螺子６１の回転方向は、互いに同一でありかつＮ方向に正の座標に配置される螺子６０の回転方向と反対方向となるように配置される。

図１５Ａに示す構成とすることで、モジュールヘッド１５をベースプレート１１に螺子６０，６１で締結することによってベースプレート１１が僅かに変形する作用を相殺する効果があり、ベースプレート１１の変形を少なくすることが出来る。

しかしながら、モジュールヘッド１５の回転を抑える方向に作用する力のうち、締結した螺子と異なる位置に配置された螺子とベースプレート１１が接触している点又は面を作用点とする力については、相殺効果が期待できない。なぜならば、締結した螺子と異なる位置に配置された螺子がベースプレート１１に締結されていない状態では、前述の力は作用しないためである。

例えば、右螺子６０をベースプレート１１に締結した後に左螺子６１をベースプレート１１に締結する場合、右螺子６０を締結する際には、左螺子６１とベースプレート１１とは接触していないため、左螺子６１とベースプレート１１との間で力が作用しないのに対して、右螺子６０の締結後に左螺子６１を締結する際には、右螺子６０とベースプレート１１との間で、ベースプレート１１を変形させようとする力が作用する。すなわち、右螺子６０又は左螺子６１とベースプレート１１との間に作用する力について、相殺効果が生じない。また、右螺子６０又は左螺子６１を締結する順番によっても、ベースプレート１１の変形方向に違いが生じることとなる。

そのため、隣接する２つのモジュールヘッド１５を締結する際に、締結する順番を隣接する２つのモジュールヘッド１５で同一で締結する場合、締結した螺子と異なる位置に配置された螺子とベースプレート１１とが接触している点又は面を作用点とする同一方向の力が、累積しやすくなる。

よって、図１５Ａに示す構成とする場合、隣接するモジュールヘッド１５同士では、右螺子６０と左螺子６１との締結順番を、異なる順番にするのが良い。例えば、右螺子６０、左螺子６１、右螺子６０、左螺子６１、と、単に交互に繰り返す順番ではなく、右螺子６０、左螺子６１、左螺子６１、右螺子６０との順番などとする。そうすることで、締結した螺子と異なる位置に配置された螺子とベースプレート１１とが接触している点又は面を作用点とする力を相殺させる効果がある。

なお、ベースプレート１１の変形は、モジュールヘッド１５の回転方向に対する曲げ剛性が弱い部分である桟３１のたわみを起点として生じるため、右螺子６０又は左螺子６１を締結することで、桟３１とベースプレート１１との間に作用する力関係について、図１５Ｂを用いて説明する。

図１５Ｂは、前記の構成において、複数の桟３１に生じる力の方向を示す概念図である。

なお、右螺子６０又は左螺子６１を締結することでベースプレート１１との間に作用する力として、右螺子６０又は左螺子６１とベースプレート１１との間に作用する力と、位置決めピン１７Ａ又は１７Ｂとベースプレート１１との間に作用する力の双方が同じ方向に作用するため、これらをまとめて一つの力として記載している。なお、モジュールヘッド１５とラインヘッド５との間の摩擦力については、前述したように桟３１に対して変形を与える効果が相殺されるため、影響が微量であるため記載していない。

図１５Ｂに示すように、右螺子６０又は左螺子６１を締結することでベースプレート１１に作用する力は、桟３１の長手方向の中心に対して、桟３１を互いに反対方向に変形させようとする力になるため、相殺し合う関係にある。しかしながら、桟３１に回転が生じなくても、桟３１は、破線７３で示す方向にたわみが生じやすい状態となる。そのため、ベースプレート１１に歪みが溜まった状態となり、ベースプレート１１内の局所的な歪みが生じやすいこと、又は、ベースプレート１１に何らかの外乱が加わったときにベースプレート１１に変形が生じやすいといった問題がある。

一方で、図１５Ａに示すような構成とすることで、モジュールヘッド１５を一つだけ取り付けた際、又は、モジュールヘッド１５を奇数個取り付けた際にも、ベースプレート１１の変形に対する相殺効果を発揮しやすいという効果がある。

図１６Ａは、複数個のモジュールヘッド１５をベースプレート１１に締結する際に、右螺子６０と左螺子６１とを１つのベースプレート１１内に混在させる方法のさらに別の例を示している。

なお、図１６Ａでは、モジュールヘッド１５の図示は省略している。なお、図１６Ａでは、右螺子６０を二重丸で表し、左螺子６１を二重三角で表し、位置決めピン１７Ａ及び１７Ｂを一重丸で表している。

図１６Ａに示すように、ベースプレート１１に複数設けられた抜き孔１２のうちの任意の一つの前記抜き孔１２の中心座標を原点Ｏとして、前記抜き孔１２の長手方向をＮ軸とすると、右螺子６０又は左螺子６１、及び位置決めピン１７Ａ及び１７Ｂは、Ｎ方向に正及び負の座標にそれぞれ配置され、右螺子６０と左螺子６１とはＹ方向に交互に配置され、かつ、同一のモジュールヘッド１５を締結する螺子について、Ｎ方向に負の座標に配置される螺子６１の回転方向は、Ｎ方向に正の座標に配置される螺子６０の回転方向と反対方向であるように配置されている。言い換えれば、１つのモジュールヘッド１５の両端部のうちの一方には右螺子６０が配置され、他方には左螺子６１が配置され、かつ、隣接する２つのモジュールヘッド１５同士では、各端部で隣接する螺子が、互いに異なる種類となるように配置されている。

この構成とすることで、モジュールヘッド１５をベースプレート１１に螺子６０，６１で締結することによってベースプレート１１が変形する作用を相殺する効果があり、ベースプレート１１の変形を少なくすることができる。

なお、ベースプレート１１の変形は、モジュールヘッド１５の回転方向に対する曲げ剛性が弱い部分である桟３１の変形を起点として生じるため、右螺子６０又は左螺子６１を締結することで、桟３１とベースプレート１１との間に作用する力関係について、図１６Ｂを用いて説明する。

図１６Ｂは、前記の構成において、複数の桟３１に生じる力の方向を示す概念図である。

なお、右螺子６０を締結することでベースプレート１１に作用する力を矢印６２で表し、左螺子６１を締結することでベースプレート１１に作用する力を矢印６３で表している。

なお、右螺子６０又は左螺子６１を締結することでベースプレート１１の間に作用する力として、右螺子６０又は左螺子６１とベースプレート１１の間に作用する力と、位置決めピン１７Ａ又は１７Ｂとベースプレート１１の間に作用する力の双方が同じ方向に作用するため、これらをまとめて一つの力として記載している。なお、モジュールヘッド１５とラインヘッド５との間の摩擦力については、前述したように桟３１に対して変形を与える効果が相殺されるために、影響が微量であるため記載していない。

図１６Ｂに示すように、桟３１に変形を及ぼすように作用する力について、隣接する螺子同士の、締結する際に生じる力は、相互に相殺し合う関係となっている。

この効果により、複数のモジュールヘッド１５を１つのベースプレート１１に締結しても、ベースプレート１１のうちの曲げ剛性の弱い部分である桟３１が変形しづらく、結果としてベースプレート１１の変形を抑制することが出来る。

さらに、モジュールヘッド１５を一つだけ取り付けた際、又は、モジュールヘッド１５を奇数個取り付けた際にも、ベースプレート１１の変形に対する相殺効果を発揮しやすいという効果も有する。

なお、この構成だと、モジュールヘッド１５の一端部と他端部とで螺子６０，６１の回転向きが異なり、モジュールヘッド１５の取付け作業又は取外し作業、又はベースプレート１１の加工工程が煩わしくなるという問題が生じる。

図１３Ａ〜図１６Ｂに示した例は、それぞれ利点と欠点とを有するので、設備構成又は設備構成に付帯する作業に応じて、使い分ければ良い。

なお、ベースプレート１１の変形に対して相殺する効果を発揮するためには、右螺子６０と左螺子６１との個数が概同一であれば良く、その配置は、図１３Ａ〜図１６Ｂに示す構成に縛られず、例えば３個ずつ交互に配置するなど、設備の構成又は作業負担に応じて決めれば良い。

なお、右螺子６０と左螺子６１との個数は概同一であればよいが、全く同数であることが望ましい。その構成を容易とするために、１つのベースプレート１１に取り付けるモジュールヘッド１５の個数は偶数とすることが望ましい。

なお、右螺子６０と左螺子６１との個数は概同一であればよいが、右螺子６０又は左螺子６１の個数が、回転方向の異なる螺子の個数の半分未満になると、相殺効果が殆ど発揮されないことを、本願発明者らは発見した。よって、ベースプレート１１の変形が殆ど抑制できないため、右螺子６０の個数は、左螺子６１の個数の半分以上でかつ２倍以下とするのが良い。ここで、２倍以下とする理由は、半分以上とする理由と同じである。

なお、ベースプレート１１に取り付けられたモジュールヘッド１５は、任意のタイミングで交換作業を要する場合がある。

例えば、モジュールヘッド１５の取り付け工程において、モジュールヘッド１５のノズル孔１５ｇの座標を測定し、狙いの座標からずれているモジュールヘッド１５が存在していた場合に、そのモジュールヘッド１５を取り外し、アライメントを行ってから再取り付けを行う交換作業が発生する。

また、設備にラインヘッド５を搭載して印刷動作を行う印刷工程においても、印刷精度が不充分である場合、又は、インク若しくはパーティクルの詰まり等による不吐出ノズルが増えた場合には、モジュールヘッド１５を取り替える交換作業が発生する。

このような場合において、モジュールヘッド１５を取り外す際にも、ベースプレート１１の変形が生じる。なぜならば、モジュールヘッド１５をベースプレート１１に締結する際に、ベースプレート１１の桟３１に歪みが生じるが、その状態で曲げ剛性値の高いモジュールヘッド１５と螺子１６とで固定されるため、歪みが溜まった状態を維持されているためである。すなわち、締結している螺子１６を緩めると、溜まっていた歪みが解放されるため、モジュールヘッド１５を締結した際に生じる変形方向と反対方向に変形が生じる。したがって、モジュールヘッド１５を取り付ける工程と同様に、モジュールヘッド１５を交換する工程においても、ベースプレート１１の変形に寄与する力が相殺される構成とするのが望ましい。

すなわち、複数モジュールヘッド１５の任意の一つの第一モジュールヘッド１５を取外す前と後の、ベースプレート１１の変形方向を第一方向とし、第一モジュールヘッド１５と隣接する第二モジュールヘッド１５を取外す前と後の、ベースプレート１１の変形方向を第二方向としたとき、第一方向と第二方向とは、反対方向であることが望ましい。

そうすることで、モジュールヘッド１５の交換作業においても、ベースプレート１１がどちらか一方の方向に大きく変形することを抑制することが出来る。

なお、図１５Ａ又は図１６Ａの構成においては、右螺子６０と左螺子６１との締結順番を全てのモジュールヘッド１５に対して同一で行う場合、又は、右螺子６０の締結時のみ高トルクで締結するなどとした場合など、第一方向と第二方向とは全て同一となる場合も存在する。

よって、図１５Ａ又は図１６Ａに示す構成においては、右螺子６０と左螺子６１との締結順番を同一としない交換方法とするのが良い。

そうすることで、複数モジュールヘッド１５の任意の一つの第一モジュールヘッド１５を取外す前と後の、ベースプレート１１の変形方向を第一方向とし、第一モジュールヘッド１５と隣接する第二モジュールヘッド１５を取外す前と後の、ベースプレート１１の変形方向を第二方向としたとき、第一方向と第二方向とは、反対方向である部分を含むことができる。

なお、本実施の形態の説明において、１例としてモジュールヘッド１５及びラインヘッド５の構成を説明したが、本発明は、インクジェットの用途に縛られない。

すなわち、ベースプレート１１の代わりにベースプレートＡを用意し、モジュールヘッド１５の代わりに取付プレートＢを用意して、ベースプレートＡと取付プレートＢとを締結する場合にも適用可能である。すなわち、ベースプレートＡと、ベースプレートＡに配列された複数の抜き孔１２と、抜き孔１２の内部に少なくとも一部が重なるように配置される複数の取付プレートＢと、ベースプレートＡに取付プレートＢを締結する螺子１６と、取付プレートＢとベースプレートＡとを位置決めするピン１７で構成される場合において、本発明と同様の考え方が出来る。

このような構成においても、螺子１６は、右螺子及び左螺子の両方を含み、右螺子の個数は、左螺子の個数の半分以上でかつ２倍以下である構成とするのが良い。

また、ベースプレートＡに取付プレートＢを締結した際の、取付プレートＢの変形量は、ベースプレートＡに取付プレートＢを締結した際の、ベースプレートＡに配列された抜き孔同士の間に形成される桟３１の変形量よりも小さい構成とするのが良い。

なお、本実施の形態においては、右螺子と左螺子とを混在させる構成を説明しているが、回転方向が異なる螺子が混在されていればよく、全て右螺子を用いても、右螺子を締結する方向を反対方向とすることでも、同様の効果を得られる。

よって、ベースプレートＡに対して螺子を加工する際に左螺子の加工が困難な場合など、左螺子を用いず、右螺子を反対方向に締結させる構成としても良い。しかしながら、作業性が大幅に悪化するため、左ねじの加工が困難でない場合は、右螺子と左螺子とを混在させる方が良い。

前記実施形態によれば、複数の螺子１６は、右螺子６０及び左螺子６１の両方を含み、右螺子６０の個数は、左螺子６１の個数の半分以上でかつ２倍以下であるように構成し、螺子１６でモジュールヘッド１５をベースプレート１１に締結するので、ベースプレート１１が変形することを抑制することができ、モジュールヘッド１５のノズル孔１５ｇの位置を高精度に再現することが可能となる。

よって、前記実施形態によれば、モジュールヘッド１５のアライメント作業の難易度を大幅に下げることができ、ラインヘッド生産の高効率化が可能となる。

また、前記実施形態によれば、ベースプレート１１に歪が生じている状態のまま設備搭載等の作業を行う必要がなくなるため、ベースプレート１１に予期せぬタイミングで不連続な変形が生じることを未然に抑制することができ、設備稼働率を高めることが出来る。

これらの効果により、例えば有機ＥＬパネル等にインクジェットでインクを吐出する際など、狭ピッチで吐出精度が求められる生産工程において、高精度な印刷を行うことが可能となる。

なお、前記様々な実施形態又は変形例のうちの任意の実施形態又は変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。また、実施形態同士の組み合わせ又は実施例同士の組み合わせ又は実施形態と実施例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施形態又は実施例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。

本発明の前記態様にかかるインクジェットヘッドは、印刷対象物にインク等を塗布する装置に有効であり、有機ＥＬの発光体、ホール輸送層、電子輸送層の印刷、又は、カラーフィルターの印刷等で、例えば、Ｇ４サイズ（６８０ｍｍ ｘ ８８０ｍｍ）以上の大型の印刷対象物に効率良くインク等の材料を塗布する装置に適用することができる。

１ 基台
２ ガイド
３ テーブル
４ ガントリー
５ ラインヘッド
６ 印刷対象物
７ 駆動部
１１ ベースプレート
１１ａ ネジ穴
１１ｂ 位置決め基準である基準穴
１１Ｇ Ｙ方向に負の座標に配置される領域
１１Ｈ Ｙ方向に正の座標に配置される領域
１２ 抜き孔
１３ サブプレート
１４ ヘッド部
１５ モジュールヘッド
１５ａ 螺子挿入穴
１５ｂ 位置決め基準である基準穴
１５ｇ ノズル孔
１６ 螺子
１６Ａ 螺子
１６Ｂ 螺子
１６ａ おねじ部
１７ 位置決めピン
１７Ａ 位置決めピン
１７Ｂ 位置決めピン
１８ 配線又は配管
１９ 螺子
２１ 螺子締結時に生じる引張力
２２ 螺子締結時に生じる圧縮力
２３ モジュールヘッドの回転方向
２４ モジュールヘッドの変形方向
２５ ベースプレートの変形方向
２６ モジュールヘッドの回転方向
２８ モジュールヘッドの変形方向
２９ ベースプレートの変形方向
３１ ベースプレートの抜き孔部の間に形成される桟
３１Ａ 桟の変形方向
４１Ａ モジュールヘッドに作用する力
４１Ｂ モジュールヘッドに作用する力
４２Ａ ベースプレートに作用する力
４２Ｂ ベースプレートに作用する力
４３ モジュールヘッドに作用する力
４４ ベースプレートに作用する力
４５ モジュールヘッドに作用する摩擦力
４６ ベースプレートに作用する摩擦力
４６Ａ ベースプレートに作用する力を分解して表現した力の成分
４６Ｂ ベースプレートに作用する力を分解して表現した力の成分
５０ コレット冶具
５１ コレット
５２ テーパーコーン
５３ プルボルト
６０ 右螺子
６１ 左螺子
６２ 右螺子締結時に、ベースプレートにかかる力
６３ 右螺子締結時に、ベースプレートにかかる力
７１ 桟の変形方向
７２ 桟の変形方向
７３ 桟の変形方向
１００ インクジェット装置

Claims (12)

1. 複数のノズル孔を有する複数個のモジュールヘッドと、前記複数個のモジュールヘッドを配置した１つのベースプレートと、を有し、前記ノズル孔からインクを吐出するインクジェットヘッドにおいて、
   前記ベースプレートに配列され、内部に少なくとも一部が重なるように前記モジュールヘッドが配置される複数の抜き孔と、
   前記ベースプレートと前記モジュールヘッドとを締結する複数の螺子と、
   前記ベースプレートと前記モジュールヘッドとに接触して前記モジュールヘッドと前記ベースプレートとを前記螺子で締結する際の位置決めに用いるピンと、を有し、
   前記複数の螺子は、右螺子及び左螺子の両方を含み、
   前記右螺子の個数は、前記左螺子の個数の半分以上でかつ２倍以下である、
   インクジェットヘッド。
2. 前記ベースプレートと前記モジュールヘッドとを締結した際の、前記モジュールヘッドの変形量は、前記ベースプレートと前記モジュールヘッドとを締結した際の、前記ベースプレートに隣接して配列された前記複数の抜き孔同士の間に形成される桟の変形量よりも、小さい、
   請求項１に記載のインクジェットヘッド。
3. 前記モジュールヘッドの短手方向の幅は、隣接する前記抜き孔同士の間に形成される桟の前記短手方向の幅よりも、大きい、
   請求項１又は２に記載のインクジェットヘッド。
4. 前記ベースプレートに締結される前記モジュールヘッドの個数は、３個以上でかつ２００個以下である、
   請求項１から３のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
5. 前記ベースプレートに締結される前記モジュールヘッドの個数は、偶数個である、
   請求項１から４のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
6. 複数の前記抜き孔の一つの前記抜き孔の中心座標を原点として、前記抜き孔が配列されている方向をＹ軸とし、前記抜き孔の長手方向をＮ軸とすると、
   前記螺子及び前記位置決めピンは、Ｎ方向に正及び負の座標の前記モジュールヘッドの端部にそれぞれ配置され、
   前記右螺子と前記左螺子とは、Ｙ方向に交互に配置されている、
   請求項１から５のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
7. 複数の前記抜き孔の一つの前記抜き孔の中心座標を原点として、前記抜き孔が配列されている方向をＹ軸とし、前記抜き孔の長手方向をＮ軸とすると、
   前記螺子及び前記位置決めピンは、Ｎ方向に正及び負の座標の前記モジュールヘッドの端部にそれぞれ配置され、
   前記Ｎ方向の正座標の前記モジュールヘッドの端部に配置される螺子の回転方向は同一であり、
   前記Ｎ方向の負座標の前記モジュールヘッドの端部に配置される螺子の回転方向は、前記Ｎ方向の正座標の前記モジュールヘッドの端部に配置される螺子の回転方向と反対方向である、
   請求項１から５のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
8. 複数の前記抜き孔の一つの前記抜き孔の中心座標を原点として、前記抜き孔が配列されている方向をＹ軸とし、前記抜き孔の長手方向をＮ軸とすると、
   前記螺子及び前記位置決めピンは、Ｎ方向に正及び負の座標の前記モジュールヘッドの端部にそれぞれ配置され、
   前記右螺子と前記左螺子はＹ方向に交互に配置され、かつ、
   同一の前記モジュールヘッドを締結する前記螺子について、前記Ｎ方向の負座標の前記モジュールヘッドの端部に配置される螺子の回転方向は、前記Ｎ方向の正座標の前記モジュールヘッドの端部に配置される螺子の回転方向と反対方向である、
   請求項１から５のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
9. 請求項１から７のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドのモジュールヘッドの交換方法であって、
   複数の前記モジュールヘッドの一つの第一モジュールヘッドを前記ベースプレートから取外す前と後とで、前記ベースプレートの変形方向である第一方向に前記ベースプレートが変形し、
   前記第一モジュールヘッドと隣接する第二モジュールヘッドを取外す前と後とで、前記ベースプレートの変形方向である第二方向に前記ベースプレートが変形し、
   前記第一方向と前記第二方向は、反対方向である、
   インクジェットヘッドのモジュールヘッドの交換方法。
10. ノズル孔からインクを吐出する複数の前記ノズル孔を有する複数個のモジュールヘッドと、
    前記複数個のモジュールヘッドを配置した１つのベースプレートと、
    前記ベースプレートに配列され、内部に少なくとも一部が重なるように前記モジュールヘッドが配置される複数の抜き孔と、
    前記ベースプレートと前記モジュールヘッドとを締結する複数の螺子と、
    前記ベースプレートと前記モジュールヘッドとに接触して前記モジュールヘッドと前記ベースプレートとを前記螺子で締結する際の位置決めに用いるピンと、
    を有した、インクジェットヘッドのモジュールヘッドの交換方法であって、
    複数の前記モジュールヘッドの一つの第一モジュールヘッドを取り付ける前と後とで、前記ベースプレートの変形方向である第一方向に前記ベースプレートが変形し、
    前記第一モジュールヘッドを取外す前と後とで、前記ベースプレートの変形方向である第二方向に前記ベースプレートが変形し、
    前記第一方向と前記第二方向とは、反対方向である、
    インクジェットヘッドのモジュールヘッドの交換方法。
11. ベースプレートと、
    前記ベースプレートに配列された複数の抜き孔と、
    前記抜き孔の内部に少なくとも一部が重なるように配置される複数の取付プレートと、
    前記ベースプレートに前記取付プレートを締結する螺子と、
    前記取付プレートと前記ベースプレートとを位置決めするピンと、を有し、
    前記螺子は、右螺子及び左螺子の両方を含み、
    前記右螺子の個数は、前記左螺子の個数の半分以上かつ２倍以下である、
    締結構造。
12. 前記ベースプレートに前記取付プレートを締結した際の、前記取付プレートの変形量は、前記ベースプレートに前記取付プレートを締結した際の、前記ベースプレートに配列された抜き孔同士の間に形成される桟の変形量よりも、小さい、
    請求項１１に記載の締結構造。

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