JP6119173B2 - 液体噴射ヘッドモジュール及び液体噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体噴射ヘッドモジュール及び液体噴射装置に関し、特に、液体としてインクを吐出するインクジェット式記録ヘッドモジュール及びインクジェット式記録装置に関する。

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モジュール（以下、ヘッドモジュールとも言う）を具備する。

各液体噴射ヘッドは、インクを吐出するノズル開口が並設されたノズル列を有している。複数の液体噴射ヘッドは、そのノズル列の並設方向に沿って千鳥状に配置された複数のヘッド列を形成し、共通の保持部材に載置されている（例えば、特許文献１参照）。このように複数の液体噴射ヘッドを並設することで長尺化されたノズル列を有する液体噴射ヘッドモジュールが提供される。

印字品質の低下を防止する観点においては、各ヘッド列同士の間隔は狭いことが好ましい。つまり、ヘッド列間が近接していることが好ましい。そのため、各液体噴射ヘッドを保持部に固定する部分（特許文献１ではフランジ部）は、各液体噴射ヘッドの並設方向における両端側に設けられている。このように設けたフランジ部は各ヘッド列の間に位置しないので、その分、ヘッド列同士を近接させることができる。

特開２０１０−１６７６０７号公報

千鳥状に並んだ各液体噴射ヘッドのヘッド列は、並設方向においてノズル開口が連続するように配設する必要がある。すなわち、一方のヘッド列に属する液体噴射ヘッドのノズル列の一端は、隣のヘッド列に属する液体噴射ヘッドのノズル列の一端と並設方向における位置が重なっている必要がある。

このように、ノズル列の位置が重なるように各液体噴射ヘッドを配置するため、各液体噴射ヘッドは並設方向においても近接して配設される。したがって、各液体噴射ヘッド同士の並設方向における間隔は狭くなり、大きなスペースを確保することができない。

この液体噴射ヘッド同士の並設方向における間隔には、フランジ部が位置することになる。しかし、上述したように当該間隔を大きなものとすることはできないので、フランジ部の大きさ（面積）も大きくすることはできない。すなわち、液体噴射ヘッドを保持部材に取り付ける部位は微細な構造にならざるをえず、保持部材に固定される各液体噴射ヘッドが不安定になる虞がある。

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、各液体噴射ヘッドが安定して保持部材に固定されて吐出特性を良好なものとすることができる液体噴射ヘッドモジュール及び液体噴射装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の態様は、液体を吐出するノズル開口を第１方向に並設したノズル列が設けられた液体噴射面を有する複数の液体噴射ヘッドと、ベース部及び該ベース部に立設して前記液体噴射ヘッドが取り付けられる保持部を有する保持部材とを備え、前記複数の液体噴射ヘッドは、前記第１方向に沿って千鳥状に配置された２列のヘッド列を形成するとともに、前記ノズル列が連続する１つのノズル列ユニットを形成し、前記２列のヘッド列は、前記保持部を挟んで配設されるとともに、前記ベース部とは反対側に前記液体噴射面が位置するように配置され、前記保持部には、前記液体噴射ヘッド同士の相対位置を規定する位置決め基準が設けられ、前記各液体噴射ヘッドは、前記位置決め基準に位置決めされて前記保持部に固定されていることを特徴とする液体噴射ヘッドモジュールにある。
かかる態様では、各液体噴射ヘッドの第１方向における間隔を狭くしてノズル列ユニットを形成するとともに、各液体噴射ヘッドが保持部材に安定的に固定された液体噴射ヘッドモジュールが提供される。そして、液体噴射ヘッドモジュールは、各液体噴射ヘッドの相対位置がノズル列ユニットを形成するように精度良く配置された状態で保持部材に安定して固定されるので、良好な液体の吐出特性を有する。

ここで、前記液体噴射面内における前記第１方向に直交する方向を第２方向とし、前記位置決め基準は、該位置決め基準に位置決めされて前記保持部に固定された前記液体噴射ヘッド同士の前記第１方向及び前記第２方向における相対位置を規定するように設けられていることが好ましい。これによれば、保持部に設けた位置決め基準により、各液体噴射ヘッドの第１方向及び第２方向における位置決めをすることができる。すなわち、液体噴射ヘッドを位置決め基準に位置決めするだけで、各液体噴射ヘッド同士の第１方向及び第２方向における相対位置が規定された液体噴射ヘッドモジュールを得ることができる。

また、前記液体噴射面内における前記第１方向に直交する方向を第２方向とし、該第１方向及び該第２方向に直交する方向を第３方向とし、前記位置決め基準は、該位置決め基準に位置決めされて前記保持部に固定された前記液体噴射ヘッド同士の前記第３方向における相対位置を規定するように設けられていることが好ましい。これによれば、保持部に設けた位置決め基準により、各液体噴射ヘッドの第３方向における位置決めをすることができる。すなわち、液体噴射ヘッドを位置決め基準に位置決めするだけで、各液体噴射ヘッド同士の第３方向における相対位置が規定された液体噴射ヘッドモジュールを得ることができる。

また、前記液体噴射面内における前記第１方向に直交する方向を第２方向とし、該第１方向及び該第２方向に直交する方向を第３方向とし、前記ベース部には、ベース部側基準が設けられ、前記ベース部側基準は、該ベース部側基準に位置決めされて前記保持部に固定された前記液体噴射ヘッド同士の前記第３方向における相対位置を規定するように設けられていることが好ましい。これによれば、ベース部に設けた位置決め基準により、各液体噴射ヘッドの第３方向における位置決めをすることができる。すなわち、液体噴射ヘッドを位置決め基準に位置決めするだけで、各液体噴射ヘッド同士の第３方向における相対位置が規定された液体噴射ヘッドモジュールを得ることができる。

また、前記保持部には、前記液体噴射ヘッドを前記保持部側に案内する誘い込み構造が設けられていることが好ましい。これによれば、保持部に誘い込み構造を設けることで、液体噴射ヘッドを保持部に取り付けやすくなる。したがって、液体噴射ヘッドの交換に掛かる作業負担や時間を低減し、液体噴射ヘッドの交換保守に掛かるコストを低減できる。

また、前記液体噴射ヘッドは、液体を吐出するヘッド本体と、該ヘッド本体に接続されて液体の流路が設けられた流路部材と、該流路部材に設けられて前記第１方向に突出した固定部とを有し、前記保持部材の前記保持部には、前記固定部が固定されるヘッド取付面及び該ヘッド取付面から窪んだ収容部が設けられ、前記液体噴射ヘッドの前記固定部が前記ヘッド取付面に固定され、前記ヘッド本体及び前記流路部材が前記収容部内に収容されていることが好ましい。これによれば、保持部を挟んで配設されるヘッド列の第２方向における間隔を狭くすることができる。すなわち、液体噴射ヘッドのノズル列の間隔を狭くすることができる。このようにノズル列の第２方向における間隔を狭くすることで、液体が吐出される媒体が蛇行して搬送される際の影響を抑え、印字品質の低下を防止することができる。

また、前記保持部材は、前記ベース部と前記保持部とが一体的に形成されていることが好ましい。これによれば、保持部材の剛性が向上するので、より一層、液体噴射ヘッドを保持部材に安定して固定することができる。

さらに、本発明の他の態様は、上記態様の液体噴射ヘッドユニットを具備することを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる態様では、各液体噴射ヘッドが安定して保持部材に固定されて吐出特性を良好なものとすることができる液体噴射装置を実現できる。

本実施形態に係るヘッドモジュールの上面側の概略斜視図である。 本実施形態に係るヘッドモジュールの底面側の概略斜視図である。 本実施形態に係るヘッドの正面図である。 本実施形態に係るヘッドの上面図である。 本実施形態に係るヘッドの底面図である。 本実施形態に係る保持部材の正面図である。 本実施形態に係る保持部材の上面図である。 本実施形態に係る保持部材の底面図である。 図８のＡ−Ａ´線断面図である。 本実施形態に係るヘッドモジュールの底面図である。 本実施形態に係るヘッドモジュールの正面図である。 図１０のＡ−Ａ´線断面図である。 誘い込み構造を説明するヘッドモジュールの要部の拡大底面図である。 本発明の一実施形態に係る記録装置の概略図である。

〈実施形態１〉
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。インクジェット式記録ヘッドモジュールは液体噴射ヘッドモジュールの一例であり、単にヘッドモジュールとも言う。インクジェット式記録ヘッドは液体噴射ヘッドの一例であり、単にヘッドとも言う。

図１は、本実施形態に係るヘッドモジュールの上面側の概略斜視図であり、図２は、本実施形態に係るヘッドモジュールの底面側の概略斜視図である。ヘッドモジュールの上面側とは後述するヘッドの液体噴射面とは反対側の面であり、ヘッドモジュールの底面側とは当該液体噴射面側の面である。

ヘッドモジュール１は、複数のヘッド１０と、ヘッド１０を保持する保持部材３０とを備えている。

ヘッド１０は、Ｙ方向（第１方向）に４つ並設されたヘッド列１０Ａ及びヘッド列１０Ｂの２列を形成している。ヘッド列１０Ａとヘッド列１０Ｂとは保持部材３０を挟んで対向して配置され、各ヘッド１０同士の相対位置が規定された状態で保持部材３０に固定されている。

図３〜図５を用いて、ヘッド１０について詳細に説明する。図３はヘッド１０の正面図、図４はヘッド１０の上面図、図５はヘッド１０の底面図である。

ヘッド１０は、ノズル開口１１が設けられたヘッド本体１２と、ヘッド本体１２のノズル開口１１とは反対側の面に固定された流路部材１３とを具備する。

ヘッド本体１２は、ノズル列１４を具備する。このノズル列１４が設けられた面をノズル面１５（液体噴射面）とする。

ノズル列１４とは、複数のノズル開口１１がＹ方向（第１方向）に並設されたものをいう。本実施形態では、Ｙ方向に延びた直線状にノズル開口１１が並んだノズル列１４ａ、ノズル列１４ｂが２列設けられている。一方のノズル列１４ａのノズル開口１１と、他方のノズル列１４ｂのノズル開口１１とは半ピッチずれた状態で形成されている。何れのノズル列１４ａ、１４ｂも同種の液体を噴射するものであり、２列のノズル列１４ａ、ノズル列１４ｂで実質的に１つのノズル列１４を形成している。本発明では、この実質的に一列になったノズル列１４をノズル列という。これにより、解像度を２倍とすることができる。なお、ノズル列は、３列以上で実質的に１列のノズル列を構成するような形態でもよい。勿論、１列のみのノズル列を具備するものでもよい。また、２列以上のノズル列を具備し、各ノズル列が異なる種類の液体を噴射するものでもよく、この場合には、ノズル列を複数具備するものとする。

ヘッド本体１２には、ノズル面１５を保護するカバーヘッド１６が設けられている。カバーヘッド１６は、ノズル列１４が露出する開口部１６ａと、該開口部１６ａを画成する枠部１６ｂとから構成されている。枠部１６ｂは、ノズル面１５の周縁部を覆うことでノズル面１５を保護している。

ヘッド本体１２の内部には、特に図示しないが、ノズル開口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開口からインクを吐出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開口１１から液滴を吐出するものや、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開口１１から液滴を吐出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。

流路部材１３は、ヘッド本体１２のノズル開口１１とは反対側の面に固定されて、外部からのインクをヘッド本体１２に供給し、又はヘッド本体１２から外部にインクを排出するものである。流路部材１３のヘッド本体１２に固定された面とは反対側の面には、内部の流路が開口して外部の流路が接続されるインク流路接続部１７と、外部からの印刷信号等の電気信号が供給されるコネクタ１８とが設けられている。また、コネクタ１８には、印刷信号を伝達するＦＰＣなどの可撓性を有する接続配線１９が接続されている。

流路部材１３には、Ｙ方向に突出した固定部２０が設けられている。固定部２０は、ＹＺ平面にほぼ平行な板状に形成され、Ｘ方向において流路部材１３の略中央部に設けられている。固定部２０には、厚さ方向に貫通した位置決め穴２１と、固定ネジ挿通孔２２とが設けられている。詳細は後述するが、位置決め穴２１及び固定ネジ挿通孔２２は、保持部材３０の位置決め基準に位置決めされるものである。該位置決め穴２１及び固定ネジ挿通孔２２が当該位置決め基準に位置決めされて保持部材３０に固定されることで、ヘッド１０同士の相対位置が規定されるようになっている。

図６〜図９を用いて、保持部材について詳細に説明する。図６は保持部材の正面図であり、図７は保持部材の上面図であり、図８は保持部材の底面図であり、図９は図８のＡ−Ａ´線断面図である。

保持部材３０は、Ｙ方向に長尺に形成されてヘッド列１０Ａ及びヘッド列１０Ｂを保持する部材である。具体的には、保持部材３０はベース部３１と、ヘッド１０が取り付けられる保持部４０を複数有する保持部形成部４８とを備えている。

ベース部３１は、ノズル面１５（図５参照）にほぼ平行な面を有する板状に形成されたものであり、各ヘッド１０の上面側に位置する。ベース部３１には、厚さ方向に貫通する接続流路３２が設けられている。接続流路３２は、ヘッド１０のインク流路接続部１７（図３参照）が嵌合されるものである。接続流路３２には、特に図示しないが、インクカートリッジなどの液体貯留手段からチューブ等を介してインクが供給される。そして、接続流路３２に供給されたインクはインク流路接続部１７に供給され、ヘッド本体１２に供給される。本実施形態では、一つのヘッド１０につき、２つの接続流路３２がベース部３１に設けられている。

また、ベース部３１には、その側面（ＹＺ平面に平行な面）に接続配線用凹部３３が設けられている。接続配線用凹部３３には、ヘッド１０に接続された接続配線１９（図３、図４参照）が収容される。

保持部形成部４８は、保持部４０が複数形成された部材である。本実施形態では、保持部形成部４８は、Ｙ方向に長く、Ｘ方向に短く形成されてベース部３１に立設した板形状を有し、Ｙ方向に直交する両側面に、各ヘッド１０が取り付けられる複数の保持部４０が形成されている。このような複数の保持部４０（保持部形成部４８）のＹ方向における両側にヘッド列１０Ａ、ヘッド列１０Ｂが配設され、該保持部に固定される。

保持部４０は、保持部材３０のうち各ヘッド１０が取り付けられる領域であり、本実施形態では、ヘッド取付面４１及び収容部４２を含む領域である。ヘッド取付面４１は、ヘッド１０の固定部２０が取り付けられる領域であり、収容部４２は、ヘッド１０のヘッド本体１２及び流路部材１３が収容される空間である。本実施形態ではヘッド取付面４１及び収容部４２は次のように形成されている。

保持部形成部４８は、Ｘ方向に相対的に厚い厚肉部４３と、厚肉部４３よりも薄く形成された薄肉部４４とを複数備えている。厚肉部４３は、薄肉部４４のＹ方向に直交する両方の側面４４ａ、側面４４ｂのそれぞれからＸ方向に突出した部位である。保持部形成部４８の両側面（側面４４ａ、側面４４ｂ）において、Ｙ方向で隣り合う厚肉部４３同士の間の領域が収容部４２となり、厚肉部４３の表面（Ｙ方向に直交する面）がヘッド取付面４１となる。

保持部形成部４８の側面４４ａ、側面４４ｂにある厚肉部４３は、Ｙ方向に沿って千鳥に配置されている。すなわち、保持部形成部４８の側面４４ａ（側面４４ｂ）側にある厚肉部４３は、側面４４ｂ（側面４４ａ）側の収容部４２とＹ方向の位置が重なるように設けられている。詳細は後述するが、このような収容部４２を備える保持部４０が形成されることで、保持部４０がＹ方向に沿って千鳥に配置されることになり、各保持部４０に保持される各ヘッド１０が千鳥に配置されることになる。

ここで、Ｘ方向におけるベース部３１の側面から収容部４２の底面（薄肉部４４の表面）までの深さをＤ１とする。また、Ｘ方向におけるヘッド取付面４１から収容部４２の底面までの深さをＤ２とする。深さＤ１は、ヘッド１０のＸ方向における幅よりも若干深く形成されている。深さＤ２は、ヘッド１０のＸ方向における固定部２０からヘッド１０の側面までの幅Ｗ（図４参照）よりも若干深く形成されている。

したがって、ヘッド取付面４１に固定されたヘッド１０は、収容部４２の底面には接触せず、かつ、ベース部３１の側面からはみ出ることなく、収容部４２に収容される。

また、ヘッド取付面４１の広さは、収容部４２の広さ（収容部４２の底面）に比べて狭くなっている。さらに、ヘッド取付面４１の平面度は、収容部４２の底面より小さい（ヘッド取付面４１の方が面精度がよい）。

上述したように、保持部材３０に取り付けられたヘッド１０が千鳥状に配置するために、収容部４２を含む保持部４０を千鳥状に配置した。つまり、収容部４２の深さ分、各ヘッド列１０Ａ、ヘッド列１０ＢのＸ方向の間隔を詰めることができるので、コンパクトなヘッドモジュール１となる。

仮に、各ヘッド列１０Ａ、ヘッド列１０ＢのＸ方向の間隔を詰めるために、保持部形成部４８を単に薄肉部４４のみからなるような構成とすると、保持部材３０の強度が脆弱となってしまう。しかしながら、本実施形態では、厚肉部４３と薄肉部４４とで収容部４２を含む保持部４０を構成することで、保持部材３０の強度を向上させることができる。

また、ヘッド取付面４１は、後述するように、ヘッド１０の位置決め基準となるため、平面度が小さいことが要求される。そこで、ヘッド１０が取り付けられるヘッド取付面４１の平面度を収容部４１の底面よりも小さくして位置決め精度を向上させた。さらに、ヘッド１０を収容部４２の底面には接触させずに、ヘッド取付面４１に接触させ、ヘッド取付面４１の広さを収容部４２の底面よりも狭くすることで、小さな平面度が要求される部位をヘッド取付面４１に限定した。

このように、ヘッド１０の位置決め精度を向上するために平面度が要求される部位を、収容部４２の底面より狭いヘッド取付面４１に限定することで、ヘッド１０の取り付け精度を向上し、かつ保持部材３０の製造コストを低減することができる。

保持部材３０の製造方法としては、材質が金属である場合、薄肉部４４をＮＣ切削加工機で加工し、残った厚肉部４３の表面をフライスで仕上げてヘッド取付面４１を形成することで保持部材３０を製造することができる。

上述したように、ヘッド取付面４１の面積が小さいほど仕上げ加工が容易に、かつ短時間で実施可能となり、所定の品質をコストを掛けずに得ることができる。

保持部材３０の材質が金属である場合は、金型にて寸法を補正する箇所がヘッド取付面４１のみとなり、樹脂厚によるヒケへの対応も調整範囲を限定することで容易となる。

ヘッド取付面４１には、厚肉部４３の幅方向（Ｘ方向）に貫通する位置決め基準穴４５と、固定ネジ穴４６とが設けられている。位置決め基準穴４５は、詳細は後述するが、各ヘッド１０同士の相対位置を規定するものである。固定ネジ穴４６は、詳細は後述するが、ヘッド１０の固定ネジ挿通孔２２（図３参照）を挿通した固定ネジが螺合されるネジ穴である。当該固定ネジにより、ヘッド１０がヘッド取付面４１に固定される。

また、保持部形成部４８の両側面（側面４４ａ側、側面４４ｂ側）のうち一方面側に位置する収容部４２は、他方面側に位置するヘッド取付面４１（厚肉部４３）とＹ方向において重なるように設けられている。一方、ヘッド取付面４１は、Ｙ方向において隣り合う２つの収容部４２の間に一つ設けられている。それらの隣り合う収容部４２にそれぞれ収容される２つのヘッド１０の各固定部２０が１つのヘッド取付面４１に固定される。

本実施形態では、保持部形成部４８の両側面のそれぞれには、ヘッド列１０Ａ、ヘッド列１０Ｂに対応して４つの収容部４２が設けられ、各収容部４２のＹ方向における両端側にヘッド取付面４１が設けられている。詳細は後述するが、このようなヘッド取付面４１及び収容部４２を有する保持部４０に各ヘッド１０を取り付けることで、ヘッド列１０Ａ及びヘッド列１０Ｂは、保持部４０を挟んで配設され、Ｙ方向に沿って千鳥状に配置されることになる。

また、ヘッド取付面４１と収容部４２との境界は、テーパー面４７が形成されている。テーパー面４７は、詳細は後述するが、ヘッド１０を収容部４２内（保持部４０側）に案内する誘い込み構造として機能する。

なお、保持部材３０は、ベース部３１と複数の保持部４０が一体的に形成された保持部形成部４８とが一体的に形成されている。これにより、保持部材３０の剛性が向上する。もちろん、ベース部３１と保持部形成部４８とをそれぞれ別部材として形成し、それらを接合することにより保持部材３０としてもよい。また、保持部材３０の材料は、特に限定されないが、ＳＵＳなどの剛性を有するものを用いることが好ましい。さらに、保持部４０は、共通の部材として保持部形成部４８に一体的に形成されたが、このような態様に限定されない。例えば、ヘッド１０ごとに保持部４０を構成し、各保持部４０をベース部３１に取り付けて保持部材３０としてもよい。

図１０〜図１２を用いて、ヘッド１０が保持部材３０に取り付けられる構造について詳細に説明する。図１０はヘッドモジュールの底面図であり、図１１はヘッドモジュールの正面図であり、図１２は図１０のＡ−Ａ´線断面図である。

ヘッド列１０Ａ、ヘッド列１０Ｂが保持部材３０の保持部４０を挟んでおり、各ヘッド１０が各保持部４０に固定されている。具体的には次のように固定されている。

各ヘッド１０は、ヘッド本体１２及び流路部材１３が各収容部４２に収容されるとともに、固定部２０がヘッド取付面４１に当接している。そして、ヘッド１０の固定部２０に設けられた位置決め穴２１と、ヘッド取付面４１に設けられた位置決め基準穴４５との双方に、位置決めピン５０が挿通されている。位置決め穴２１及び位置決め基準穴４５は、何れも開口形状が位置決めピン５０の外周に当接するように形成されている。

また、固定ネジ５１が固定部２０に設けられた固定ネジ挿通孔２２を挿通し、ヘッド取付面４１に設けられた固定ネジ穴４６に螺合している。固定ネジ５１は、固定ネジ挿通孔２２には螺合しておらず、頭部で固定部２０をヘッド取付面４１に固定している。

なお、このように固定されたヘッド１０は、インク流路接続部１７が接続流路３２に嵌合し、内部が連通している。これにより、特に図示しないが、インクカートリッジなどの液体貯留手段からチューブ等を介して接続流路３２にインクが供給され、さらにインク流路接続部１７を介してヘッド本体１２に供給される。

また、ヘッド１０に接続された接続配線１９は、ベース部３１に設けられた接続配線用凹部３３に収容され、その端部は、駆動信号を供給する制御装置（図示せず）に接続されている。接続配線用凹部３３をベース部３１に設けることで、接続配線１９をベース部３１の側面からはみ出さずに収容することができる。

このようにヘッド１０が固定されるヘッド取付面４１及び位置決め基準穴４５は、ヘッド１０同士の相対位置を規定する位置決め基準として機能する。

ヘッド取付面４１は、各ヘッド１０のＸ方向における位置を規定する。すなわち、ヘッド取付面４１にヘッド１０の固定部２０が当接することで、ヘッド１０のＸ方向の位置が定まる。

位置決め基準穴４５は、各ヘッド１０のＹ方向及びＺ方向における位置を規定する。すなわち、位置決め基準穴４５に、ヘッド１０の位置決め穴２１をＹＺ平面において同じ位置に位置合わせし、これらに位置決めピン５０を挿通することで、ヘッド１０のＹ方向及びＺ方向の位置が定まる。すなわち、位置決め基準穴４５及び位置決め穴２１に位置決めピン５０が挿通することで、ヘッド１０のＹ方向及びＺ方向への移動が規制される。

このようにヘッド取付面４１及び位置決め基準穴４５によりＸＹＺ各方向の位置が規定された状態で、固定ネジ５１によりヘッド１０がヘッド取付面４１に固定されている。

このような位置決め基準であるヘッド取付面４１及び位置決め基準穴４５は、これらに位置決めされたヘッド１０同士の相対位置を規定するように保持部４０に形成されている。

ここでいうヘッド１０同士の相対位置とは、各ヘッド１０がＹ方向に千鳥状に配置されるとともに、各ヘッド１０のノズル列１４が連続する一つのノズル列ユニットを形成するような各ヘッド１０の配置をいう。

各ヘッド１０がＹ方向に千鳥状に配置されるとは、次のような配置をいう。すなわち、ヘッド列１０Ａ（ヘッド列１０Ｂ）のヘッド１０のＹ方向における端部側に位置するノズル開口１１（一つ又は複数）は、ヘッド列１０Ｂ（ヘッド列１０Ａ）のヘッド１０のノズル開口１１とＹ方向における位置が重複するように配置されている。

このように、各ヘッド１０間でＹ方向にノズル列１４を一部重複させることでノズル列１４を連続させ、全体として最大印刷幅を形成するノズル列ユニットが構成されている。すなわち、ノズル列ユニットとは、ヘッドモジュール１の全てのヘッド１０のノズル列１４を連続させたものをいう。本実施形態では、上述したノズル列ユニットが形成されるように、位置決め基準を次のように形成した。Ｘ方向の位置決め基準となるヘッド取付面４１は、保持部４０の両側面のそれぞれについて、各ヘッド取付面４１が面一となるようにした。すなわち、各ヘッド取付面４１に取り付けられたヘッド列１０Ａ及びヘッド列１０Ｂの各ノズル列１４ａ、ノズル列１４ｂがＹ方向に平行な直線上に並ぶようにした。

Ｙ方向及びＺ方向の位置決め基準となる位置決め基準穴４５は、Ｙ方向においては上述したようにノズル開口１１の端部が重なるように、また、Ｚ方向はノズル面１５が面一となるように形成した。

このような位置決め基準であるヘッド取付面４１及び位置決め基準穴４５に、ヘッド１０を位置決めし、固定ネジ５１で固定することで、ノズル面１５が面一であり、各ヘッド列１０Ａ及びヘッド列１０Ｂが保持部４０を挟んで対向し、ノズル列ユニットが形成されたヘッドモジュール１となる。

上述したように相対位置が規定された各ヘッド１０を備えるヘッドモジュール１は、図示しないインクカートリッジから各ヘッド１０にインクが供給され、制御装置からの駆動信号に基づいてノズル開口１１からインク滴が吐出される。

以上に説明したヘッドモジュール１では、各ヘッド１０は保持部材３０の保持部４０に取り付けられる。すなわち、ヘッド１０は、その固定部２０がノズル面１５に平行な面ではなく、ノズル面１５に交差するヘッド取付面４１に取り付けられる。

ここで、Ｙ方向において、ヘッド列１０Ａ及びヘッド列１０Ｂを構成する各ヘッド１０のノズル開口１１を重複させるために、各ヘッド１０の間隔を狭くしたとする。これに合わせて、各ヘッド１０の間に位置することになる固定部２０も、Ｙ方向の幅を狭くする必要がある。しかしながら、固定部２０は、Ｚ方向の幅を広くすることで、ヘッド１０をヘッド取付面４１に安定的に固定させるのに十分な大きさを確保することができる。

このように、本発明によれば、各ヘッド１０の間隔を狭くしてヘッド列ユニットを形成するとともに、各ヘッド１０が保持部材３０に安定的に固定されたヘッドモジュール１が提供される。そして、ヘッドモジュール１は、各ヘッド１０の相対位置がヘッド列ユニットを形成するように精度良く配置された状態で保持部材３０に安定して固定されるので、良好なインクの吐出特性を有する。

なお、従来技術のように、ノズル面１５と平行な面でヘッド１０を保持部材に相当する部材に固定しようとすると、ヘッド１０の間隔を狭くすることにともない、当該部材にヘッド１０を固定する部分も微細に形成しなければならず、ヘッド１０を当該部材に安定的に固定させることができない。

また、ヘッドモジュール１では、保持部４０に設けたヘッド取付面４１及び位置決め基準穴４５により、各ヘッド１０の各ＸＹＺ方向の位置決めすることができる。すなわち、ヘッド１０の固定部２０をヘッド取付面４１に当接させ、位置決めピン５０を位置決め基準穴４５及び位置決め穴２１に挿通するだけで、各ヘッド１０同士の相対位置が規定されたヘッドモジュール１を得ることができる。

従来、各ヘッド１０同士の相対位置を規定するためには、例えば、各ヘッド１０のノズル開口１１同士が所定の配置となるように位置決めをしていた。すなわち、ノズル開口１１をＣＣＤカメラなどで撮像し、画像中のノズル開口１１同士が所定間隔となるようにヘッド１０の位置を微調整して、保持部材に相当する部材に固定していた。

しかしながら、本実施形態に係るヘッドモジュール１では、従来のようなヘッド１０の微調整をすることなく、ヘッド１０同士の相対位置を規定することができる。このことは、ヘッドモジュール１を使用する現場における保守作業に特に有用である。特定のヘッド１０を交換する際の作業に掛かる負担や時間を顕著に軽減することができるからである。

また、保持部４０に誘い込み構造としてのテーパー面４７を設けたことで、ヘッド１０を保持部４０に取り付け易くなっている。このことを図１３を用いて説明する。図１３は、誘い込み構造を説明するヘッドモジュールの要部を拡大した底面図である。

同図に示すように、収容部４２に対してヘッド１０がＹ方向に若干ずれて収容部４２に収容されるとする。このとき、ヘッド１０の一部がテーパー面４７に当接する。そして、ヘッド１０はテーパー面４７に沿って収容部４２側に案内される。

このように、収容部４２に誘い込み構造を設けることで、ヘッド１０を収容部４２に収容し易くなる。これにより、ヘッド１０の交換に掛かる作業負担や時間を低減し、ヘッドの交換保守に掛かるコストを低減できる。

さらに、本実施形態に係るヘッドモジュール１では、保持部４０に収容部４２を設け、ヘッド１０は収容部４２に収容されて固定されている。これにより、保持部４０を挟んで配設されるヘッド列１０Ａ及びヘッド列１０ＢのＸ方向における間隔を狭くすることができる。すなわち、ヘッド１０のノズル列１４の間隔を狭くすることができる。このようにノズル列１４のＸ方向における間隔を狭くすることで、インクが吐出される紙などの媒体が蛇行して搬送される際の影響を抑え、印字品質の低下を防止することができる。

〈実施形態２〉
実施形態１に係るヘッドモジュール１を備える液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置について説明する。図１４は、本実施形態に係るインクジェット式記録装置の概略斜視図である。なお、実施形態１と同一のものには同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

インクジェット式記録装置Ｉは、ヘッドモジュール１が固定されて、記録シート等の被噴射媒体を搬送することで印刷を行う所謂ライン式記録装置である。具体的には、インクジェット式記録装置Ｉは、ヘッドモジュール１と、装置本体２と、被噴射媒体Ｓを搬送する搬送手段４とを具備する。

ヘッドモジュール１は、ノズル列１４（図５参照）の並設方向（Ｙ方向）に直交する搬送方向（Ｘ方向）に被噴射媒体Ｓが搬送されるように装置本体２に取り付けられている。実施形態１で説明したように、ヘッドモジュール１は、Ｙ方向に沿ってヘッド１０が千鳥状に配置され、ノズル列ユニットを有している。これにより、被噴射媒体Ｓの搬送方向とは交差するＹ方向に亘って全ての領域で印刷を行うことができる。

ヘッドモジュール１の上面側には、流路部材６が設けられている。流路部材６は、特に図示しないが、インクが貯留されたインクタンクやインクカートリッジなどのインク貯留手段からインクが供給され、該インクを保持部材３０の接続流路３２を介して各ヘッド１０に供給するものである。なお、インク貯留手段は、流路部材６と一体的に設けられていてもよいし、装置本体２内のヘッドモジュール１とは異なる位置に保持されていてもよい。

搬送手段４は、ヘッドモジュール１に対してＸ方向の両側に設けられた第１の搬送手段７と、第２の搬送手段８とを具備する。

第１の搬送手段７は、駆動ローラー７ａと、従動ローラー７ｂと、これら駆動ローラー７ａ及び従動ローラー７ｂに巻回された搬送ベルト７ｃとで構成されている。また、第２の搬送手段８は、第１の搬送手段７と同様に駆動ローラー８ａ、従動ローラー８ｂ及び搬送ベルト８ｃで構成されている。

これらの第１の搬送手段７及び第２の搬送手段８のそれぞれの駆動ローラー７ａ、８ａには、図示しない駆動モーター等の駆動手段が接続されており、駆動手段の駆動力によって搬送ベルト７ｃ、８ｃが回転駆動することで、被噴射媒体Ｓをヘッドモジュール１の上流及び下流側で搬送する。

なお、本実施形態では、駆動ローラー７ａ、８ａ、従動ローラー７ｂ、８ｂ及び搬送ベルト７ｃ、８ｃで構成される第１の搬送手段７及び第２の搬送手段８を例示したが、被噴射媒体Ｓを搬送ベルト７ｃ、８ｃ上に保持させる保持手段をさらに設けてもよい。保持手段としては、例えば、被噴射媒体Ｓの外周面を帯電させる帯電手段を設け、この帯電手段によって帯電した被噴射媒体Ｓを誘電分極の作用により搬送ベルト７ｃ、８ｃ上に吸着させるようにしてもよい。また、保持手段として、搬送ベルト７ｃ、８ｃ上に押えローラーを設け、押えローラーと搬送ベルト７ｃ、８ｃとの間で被噴射媒体Ｓを挟持させるようにしてもよい。

このようなインクジェット式記録装置Ｉによれば、各ヘッド１０が安定して保持部材３０に固定されているので、被噴射媒体Ｓに良好な印字を行うことができる。

なお、上述した例では、ヘッドモジュール１は、装置本体２に固定され、搬送手段４が被噴射媒体Ｓを搬送するようにしたが、このような態様に限定されない。搬送手段４は、ヘッドモジュール１と被噴射媒体Ｓとを相対的に移動させればよいため、被噴射媒体Ｓを固定し、搬送手段４がヘッドモジュール１を搬送するようにしてもよい。また、インクジェット式記録装置Ｉは、１つのヘッドモジュール１を備える場合のみならず、複数のヘッドモジュール１を備えていてもよい。

〈他の実施形態〉
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明の基本的構成は上述したものに限定されるものではない。

例えば、位置決め基準としての位置決め基準穴４５は、ヘッド１０のＹ方向及びＺ方向における位置を規定するものであったが、このような態様に限定されない。例えば、位置決め基準穴４５は、Ｙ方向における位置を規定するものとする。この場合、位置決め基準穴４５は、Ｙ方向の径を位置決めピン５０の外周に接するようにし、Ｚ方向の径を位置決めピン５０よりも大きくする。つまり、位置決め基準穴４５をＺ方向に長尺な長穴とする。

これにより、位置決めピン５０が位置決め基準穴４５と位置決め穴２１とを挿通した際には、ヘッド１０はＹ方向への移動は規制される一方、Ｚ方向には若干遊びがある。

そして、ベース部３１にＺ方向の位置決め基準（ベース部側基準）を設ける。ベース部側基準の形状等に特に限定はないが、例えば、ヘッド１０の上面に当接する部位をベース部側基準とすることができる。ベース部側基準は、該ベース部側基準に位置決めされて保持部４０に固定されたヘッド１０同士のＺ方向における相対位置を規定するようにベース部３１に設けられる。

このようにＺ方向における位置決め基準をベース部３１に設けることができ、ベース部３１に設けられた位置決め基準に位置合わせすることでヘッド１０のＺ方向における位置を規定することができる。

位置決め基準は、ヘッド取付面４１や位置決め基準穴４５に限定されず種々の態様により実現することができる。例えば、位置決め基準穴４５に代えて、保持部４０の側面（厚肉部４３のＹ方向に直交する面）に設けた突起を位置決め基準としてもよい。当該突起に位置決め穴２１を挿通させることでヘッド１０の位置を規定することができる。

さらに、本発明は、広く液体噴射ヘッド全般を対象としたものであり、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種のインクジェット式記録ヘッド等の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等にも適用することができる。勿論、このような液体噴射ヘッドを搭載した液体噴射装置も特に限定されるものではない。

Ｉ インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、 １ ヘッドモジュール（液体噴射ヘッドモジュール）、 １０ ヘッド（液体噴射ヘッド）、 １０Ａ、１０Ｂ ヘッド列、 １１ ノズル開口、 １２ ヘッド本体、 １３ 流路部材、 １４ ノズル列、 １５ ノズル面（液体噴射面）、 ２０ 固定部、 ２１ 位置決め穴、 ２２ 固定ネジ挿通孔、 ３０ 保持部材、 ３１ ベース部、 ４０ 保持部、 ４１ ヘッド取付面（位置決め基準）、 ４２ 収容部、 ４５ 位置決め基準穴（位置決め基準）、 ４７ テーパー面（誘い込み構造）、 ５０ 位置決めピン、 ５１ 固定ネジ。

Claims (6)

1. 液体を吐出するノズル開口を第１方向に並設したノズル列が設けられた液体噴射面を有する複数の液体噴射ヘッドと、
   ベース部及び該ベース部に立設して前記液体噴射ヘッドが取り付けられる保持部を有する保持部材とを備え、
   前記複数の液体噴射ヘッドは、前記第１方向に沿って千鳥状に配置された２列のヘッド列を形成するとともに、前記ノズル列が連続する１つのノズル列ユニットを形成し、
   前記２列のヘッド列は、前記保持部を挟んで配設されるとともに、前記ベース部とは反対側に前記液体噴射面が位置するように配置され、
   前記保持部には、前記液体噴射ヘッド同士の相対位置を規定する位置決め基準が設けられ、
   前記各液体噴射ヘッドは、前記位置決め基準に位置決めされて前記保持部に固定され、
   前記ベース部には、ベース部側基準が設けられ、
   前記ベース部側基準は、該ベース部側基準に位置決めされて前記保持部に固定された前記液体噴射ヘッド同士の第３方向における相対位置を規定するように設けられている
   ことを特徴とする液体噴射ヘッドモジュール。
   ただし、前記液体噴射面内における前記第１方向に直交する方向を第２方向とし、該第１方向及び該第２方向に直交する方向を前記第３方向とする。
2. 請求項１に記載する液体噴射ヘッドモジュールにおいて、
   前記位置決め基準は、該位置決め基準に位置決めされて前記保持部に固定された前記液体噴射ヘッド同士の前記第１方向及び前記第２方向における相対位置を規定するように設けられている
   ことを特徴とする液体噴射ヘッドモジュール。
3. 請求項１〜請求項２の何れか一項に記載する液体噴射ヘッドモジュールにおいて、
   前記保持部には、前記液体噴射ヘッドを前記保持部側に案内する誘い込み構造が設けられている
   ことを特徴とする液体噴射ヘッドモジュール。
4. 請求項１〜請求項３の何れか一項に記載する液体噴射ヘッドモジュールにおいて、
   前記液体噴射ヘッドは、液体を吐出するヘッド本体と、該ヘッド本体に接続されて液体の流路が設けられた流路部材と、該流路部材に設けられて前記第１方向に突出した固定部とを有し、
   前記保持部材の前記保持部には、前記固定部が固定されるヘッド取付面及び該ヘッド取付面から窪んだ収容部が設けられ、
   前記液体噴射ヘッドの前記固定部が前記ヘッド取付面に固定され、前記ヘッド本体及び前記流路部材が前記収容部内に収容されている
   ことを特徴とする液体噴射ヘッドモジュール。
5. 請求項１〜請求項４の何れか一項に記載する液体噴射ヘッドモジュールにおいて、
   前記保持部材は、前記ベース部と前記保持部とが一体的に形成されている
   ことを特徴とする液体噴射ヘッドモジュール。
6. 請求項１〜請求項５の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドモジュールを具備することを特徴とする液体噴射装置。

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