JPH10309801A

JPH10309801A - インクジェットヘッドの取付け構造および取付け方法

Info

Publication number: JPH10309801A
Application number: JP19344097A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Morii; 良浩森井; Hiroshi Takemoto; 浩志竹本; Seiji Hoshino; 誠治星野
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1997-03-11
Filing date: 1997-07-18
Publication date: 1998-11-24
Anticipated expiration: 2017-07-18
Also published as: JP3621235B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、インクジェットヘッドの取付けを
高精度に行なうことができるようにして、歩留りを高く
することができるとともに生産後のインクジェットヘッ
ドの固定力の低下が生じないインクジェットヘッドの取
付け構造を提供するものである。【解決手段】インクジェットヘッド11ａ〜11ｄとヘッ
ド保持部材14の間に中間保持部材13ａ〜13ｄを介装し、
中間保持部材13ａ〜13ｄを接着剤15によってインクジェ
ットヘッド11ａ〜11ｄに固定するとともに接着剤15を介
してヘッド保持部材14に固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットヘ
ッドの取付け構造に関し、詳しくは、複写機、ファクシ
ミリ装置、プリンター装置等に用いられ、吐出孔から記
録紙にインクを噴射することにより画像を形成すること
ができるインクジェットヘッドの取付け構造および取付
け方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】インク液滴を吐出孔から吐出して画像を
出力するインクジェット方式のプリンター装置は、低音
性に優れ、小型化が容易であることから、近時広く使用
されており、このインクジェット方式のプリンター装置
としては、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４
色のインクを充填した４個のインクジェットヘッドによ
ってフルカラーの画像を形成するものがある。

【０００３】このプリンター装置でカラー画像を形成す
る場合には、インク液滴を噴射するインクジェットヘッ
ドをプリンター装置上に１列に並べ、各ヘッドから異な
る色のインク液滴を噴射するようになっているため、４
個のインクジェットヘッドのプリンター装置上の取付け
位置が画像品質を左右する大きな要因となる。具体的に
は、図13に示すように、プリンター装置上では、４色の
インク液を充填したインクジェットヘッド１ａ、１ｂ、
１ｃ、１ｄが一列に一体化（以下、この一体化されたも
のを４ヘッドユニットという）されており、この４ヘッ
ドユニットをＸ方向に走査しながら記録紙２にインク液
滴３ａ〜３ｄを噴射することにより画像を形成するよう
になっている。また、記録紙２もＹ方向に搬送されるこ
とにより記録紙２全体に画像を形成することができる。

【０００４】なお、図13（ｂ）（ｃ）にあっては、それ
ぞれ同図（ａ）のＹ方向側面図およびＸ方向側面図を示
しているが、個々のインクジェットヘッド１ａ、１ｂ、
１ｃ、１ｄがＸ、Ｙ方向に所定の位置からずれている
と、記録紙２上の特定した位置にインク液滴３ａ〜３ｄ
を着弾することができず、色ずれや記録紙２の外形に対
して画像領域のずれ等が生じてしまい、画像の品質が低
下してしまう。

【０００５】また、個々のインクジェットヘッド１ａ、
１ｂ、１ｃ、１ｄがＺ方向に位置ずれしている場合で
も、各ヘッド１ａ〜１ｄから記録紙２までのインク液滴
３ａ〜３ｄの到達時間にずれが生じてしまい、Ｘ、Ｙ方
向の位置ずれと同様な画像不良が生じてしまう。さら
に、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸周りの回転成分であるα、β、γ方向
の位置ずれも同様な不具合を生じてしまう。

【０００６】したがって、以上のようなインクジェット
ヘッド１ａ〜１ｄの位置ずれによる画像品質不良を発生
させないために、通常は４個のインクジェットヘッド１
ａ〜１ｄの相対位置およびインクジェットヘッド１ａ〜
１ｄと記録紙２の相対位置を所定の位置ずれ量以下で固
定する必要が生じる。通常、これらの位置精度は数μm
から数10μmが要求されており、この要求を満足するた
めに不可欠とされるのが、４個のインクジェットヘッド
１ａ〜１ｄの相対位置精度の必要量を維持しながら固定
する技術である。これはいくら高精度に位置調整して
も、固定時にずれると再度調整が必要になったり、分離
不可能な構成方法を採用している場合には、その部分を
廃棄処分するしかなくなってしまい、位置調整時間が長
くなったりコスト高の原因になるからである。

【０００７】従来、この固定にはネジによる固定が多く
用いられてきたが、固定時の位置ずれ量が数10μmから
数100μmと大きすぎることにより、必要精度での固定が
できなかったり、また、できたとしても位置調整固定時
間が長くなったり、歩留りが低下したりして製造コスト
高の一因になっていた。このため、現在ではネジによる
固定に比べて固定時の位置ずれ量が少ないとされる接着
剤による固定が試みられており、この接着剤による固定
には一般的に充填接着と呼ばれる方法が多く用いられて
いる。

【０００８】この充填接着とは、被接着物間に位置調整
のための調整代以上の隙間があり、その隙間に接着剤を
充填して固着させる方法である。従来のこの種の充填接
着方法としては、例えば、特開平７−８９１８５号公報
に記載されたものがある。このものは、被接着物の形状
精度の影響があっても、被接着物同士が当接しないよう
に被接着物間の隙間量を設定してあり、その隙間に接着
剤を充填して固定するものである。

【０００９】また、インクジェットヘッドを紫外線硬化
型の接着剤を介してヘッド保持部材に取付ける方法とし
ては、図15または図16に示すような方法がある。図15に
示す方法は、同図（ａ）に示すように、ヘッド63の１面
に接着剤64を塗布してヘッド63をヘッド保持部材65に対
して位置決めし、この接着剤64を介してヘッド63をヘッ
ド保持部材65に固定する際に、同図（ｂ）に示すよう
に、ヘッド63とヘッド保持部材65の隙間から接着剤64に
対してライトガイド66により紫外線を照射することによ
り、接着剤64を硬化させてヘッド63をヘッド保持部材65
に固定するようにしている。なお、ヘッド63またはヘッ
ド保持部材65の一方が紫外線を透過する材料であれば、
その一方を通して接着剤64に紫外線を照射するようにし
ている。

【００１０】また、図16に示す方法は、同図（ａ）に示
すようにヘッド67の２面に、すなわち、ヘッド67を挟ん
で対称な位置に接着剤68を塗布してヘッド67をヘッド保
持部材69に位置決めし、この接着剤68を介してヘッド67
をヘッド保持部材69に固定する際に、同図（ｂ）に示す
ようにヘッド67の一方の接着面とヘッド保持部材68の隙
間から接着剤68に対してライトガイド70により紫外線を
照射した後、同図（ｃ）に示すようにヘッド67の他方の
接着面とヘッド保持部材69の隙間から接着剤68に対して
紫外線を照することにより、接着剤68を順々に硬化させ
てヘッドをヘッド保持部材に固定するようにしている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の取付け構造にあっては、被接着物同士が当接
しないように被接着物間の隙間量を設定してあり、その
隙間に接着剤を充填して固定するようになっていたた
め、以下のような問題が発生してしまった。以下、この
充填接着の方法を図15に示すモデル図に基づいて説明す
るとともに、その問題点を具体的に説明する。

【００１２】図14において、４は被接着物であるインク
ジェットヘッド、５はヘッド保持部材、６は接着剤であ
り、この方法では、ヘッド４とヘッド保持部材５の隙間
に接着剤６を充填して硬化させることにより、ヘッド４
をヘッド保持部材５に固定している。このため、ヘッド
４とヘッド保持部材５を当接させないで接着固定するに
は、ヘッド４側の接着面４ａの位置ばらつき量Ａ（ヘッ
ド４の位置調整代）とヘッド保持部材５側の接着面５ａ
のばらつき量Ｃが発生しても、ヘッド４側の接着面４ａ
とヘッド保持部材５側の接着面５ａが当接せず、かつ、
接着剤６を充填する隙間を確保するために隙間Ｂが必要
になる。したがって、接着剤６の膜厚は最小でＢ、最大
でＡ＋Ｂ＋Ｃになってしまい、接着剤６の膜厚はＡ＋Ｃ
の長さだけばらつくことになる。

【００１３】さらに、ヘッド４側の接着面４ａとヘッド
保持部材５側の接着面５ａの面精度の影響でＩ＋Ｊだけ
接着剤６の膜厚がばらついてしまうこともある。一般的
に、接着剤は硬化する際に収縮するため、接着剤の硬化
後に被接着物を位置ずれさせないためには接着剤の塗布
量をできるだけ少なくすることが重要になってくる。と
ころが、上述した充填接着方法では、接着剤の膜厚をＢ
以下にすることができないので、接着剤の膜厚がＢの場
合に接着剤の硬化収縮での位置ずれが許容値よりも多く
発生したとしても、接着剤の膜厚の変更で対応できなく
なり、固定後の位置ずれ量の改善ができない場合があっ
た。

【００１４】また、インクジェットプリンターとして完
成した後の輸送時や実使用時に、接着部の周囲の雰囲気
温度が上昇して接着剤や被接着物が熱膨張した場合、接
着剤と被接着物の線膨張係数の差が原因で接着部が剥離
してしまう場合がある。その際にも、接着剤の膜厚を薄
くして寸法変化量を抑えることは有効な手段となるが、
接着剤の膜厚をＢ以下にすることができないことによ
り、その対応手段がとれず、接着剤の剥離対策が図れな
い場合があった。

【００１５】また、接着剤の膜厚がＡ＋Ｃだけ発生する
ことにより、接着剤の硬化収縮量もそのばらつきに応じ
て変化することになる。これにより固定後のヘッド１の
位置もばらついてしまい、必要な位置精度が確保できな
いという場合もあった。通常、紫外線硬化型の接着剤の
硬化時の体積収縮率は５〜10％程度である。体積収縮率
が７％の場合を考えてみると、接着剤の硬化形状が正方
体の場合には、３次元各方向に約２％程度収縮すること
になる。

【００１６】したがって、接着剤の膜厚に0.5mm程度の
差が生じると、硬化収縮量は各方向とも10μm程度の差
が生じることになる。被接着物を樹脂の射出成形で製作
する場合には、上述した接着剤の膜厚のばらつきＡ＋Ｃ
は0.5mm以上になる場合が考えられるため、固定後の位
置ずれが問題となる可能性が十分にある。以上により、
従来の充填接着方法にあっては、インクジェットヘッド
の固定位置の必要精度を維持することができない場合が
発生するため、生産時の歩留りが低下したり、固定精度
不良の被接着物を廃棄処分にしなければならず、製造コ
ストが増大するという問題が発生してしまった。

【００１７】また、生産後に接着剤の剥離によりインク
ジェットヘッドの固定力の低下が発生してしまい、イン
クジェットプリンターの基本機能を維持できなくなって
しまうおそれがあった。また、図15に示す取付け方法に
あっては、接着剤64の固化が終了したときに、接着剤64
が収縮するため、ヘッド63がヘッド保持部材65に引き付
けられてヘッド63の位置ずれが発生してしまった。

【００１８】一方、図16に示す取付け方法にあっては、
最初にヘッド67の一方の接着面の接着剤68を硬化させた
後、他方の接着面の接着剤68を硬化させるようにしたた
め、ヘッド67の一方の接着面に塗布された接着剤68が収
縮してヘッド67の一方の接着面がヘッド保持部材68に引
寄せられた状態となってヘッド67の他方の接着面が移動
せずに、他方の接着面の接着剤68が上下方向に収縮する
だけとなってしまった。このため、ヘッド67の位置ずれ
が発生してしまった。

【００１９】このような不具合を解消するには、両方の
接着剤に同時に紫外線を照射することが考えられる。以
下、この点を図17〜20に基づいて詳しく説明する。図17
に示すように、ヘッド67の２面に、すなわち、ヘッド67
を挟んで対称な位置に接着剤68を塗布してヘッド67をヘ
ッド保持部材69に位置決めし、この接着剤68を介してヘ
ッド67をヘッド保持部材69に固定する際に、ライトガイ
ド70によって接着剤68に同時に紫外線を照射すると、接
着剤68の硬化収縮時の内部応力を相殺することができ
る。

【００２０】ここで、接着剤68の収縮を異なる境界条件
に基づいて説明を行なう。図18（ａ）（ｂ）は接着剤Ａ
単体の硬化を示す図であり、同図（ａ）に示すように硬
化開始前の接着剤Ａに紫外線を照射すると、接着剤Ａは
内方に向かって応力ベクトルが作用し、同図（ｂ）に示
すように収縮を行なう。また、図19（ａ）（ｂ）に示す
ように、接着剤Ｂを２つの被着体Ｃ、Ｄの間に塗布して
同図（ａ）に示すように硬化開始前の接着剤Ｂに紫外線
を照射すると、接着剤Ｂは上述したように内方に向かっ
て応力ベクトルが作用する。このとき、接着剤Ｂは被着
体Ｃ、Ｄの接着面に塗布されているため、接着剤Ｂの内
方に向かって作用する応力ベクトルによって被着体Ｃ、
Ｄには逆方向の応力ベクトルが作用して互いに近接する
方向に移動する。

【００２１】一方、図20（ａ）（ｂ）に示すように被着
体Ｅに対して接着剤Ｆ、Ｇが塗布される接着面が面対称
な位置に配設されている場合に、同図（ａ）で示すよう
に接着剤Ｆ、Ｇを塗布して接着剤Ｆ、Ｇを同一条件で硬
化させると、同図（ｂ）に示すように接着剤Ｆ、Ｇが内
方に向かって収縮するため、被着体Ｅの２つの接着面に
同方向で逆向きの応力ベクトルが発生する。

【００２２】以上の原理から、ライトガイド70によって
接着剤68に同一条件で、かつ上方から紫外線を同時に照
射すると、接着剤68の硬化が同時に開始される。このと
き、接着剤68の収縮を同方向で逆向きに発生させること
ができ、収縮の動きを相殺させることができる。すなわ
ち、ヘッド67の２つの接着面に同方向で逆向きの応力ベ
クトルを同じタイミングで発生させて２つの応力ベクト
ルを釣り合わせることができる。

【００２３】この結果、接着剤68が硬化されてヘッド67
がヘッド保持部材69に固定される際にヘッド67が位置ず
れしてしまうのを防止することができ、ヘッド保持部材
69に高精度に取付けることができる。しかしながら、こ
のようにヘッド67を接着剤68を介してヘッド保持部材69
に直接取付け、接着剤68に対して同一照射条件で紫外線
を照射する場合には、後に位置調整を行なうための調整
代が必要となって接着剤68の膜厚を小さくすることがで
きないため、接着剤68の内部応力を十分に小さくするこ
とができない上に、ヘッド67をヘッド保持部材69に位置
決めする際に、ヘッド67が正確な位置に位置決めできず
に、ヘッド67がヘッド保持部材69の接着面の一方側に偏
った場合には、左右の接着剤68の膜厚を同じにすること
ができなくなるため、同一条件で紫外線を照射しても内
部応力を相殺することができないという問題があった。

【００２４】そこで請求項１〜４記載の発明は、インク
ジェットヘッドの取付けを高精度に行なうことができる
ようにして、歩留りを高くすることができるとともに生
産後のインクジェットヘッドの固定力の低下が生じない
インクジェットヘッドの取付け構造を提供することを目
的としている。また、請求項５記載の発明は、接着剤が
硬化されてヘッドがヘッド保持部材に固定される際にヘ
ッドが位置ずれしてしまうのを防止して、ヘッド保持部
材に高精度に取付けることができるインクジェットヘッ
ドの取付け方法を提供することを目的としている。

【００２５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
上記課題を解決するために、インク液滴を吐出孔から吐
出するインクジェットヘッドがヘッド保持部材に取付け
られるインクジェットヘッドの取付け構造において、前
記インクジェットヘッドとヘッド保持部材の間に中間保
持部材が介装され、該中間保持部材が接着剤によってイ
ンクジェットヘッドに固定されるとともに接着剤を介し
てヘッド保持部材に固定されることを特徴としている。

【００２６】その場合、インクジェットヘッドとヘッド
保持部材の間に中間保持部材を介装している分だけ、イ
ンクジェットヘッドの接着面と中間保持部材の接着面に
接着される接着剤とヘッド保持部材の接着面と中間保持
部材の接着面に接着される接着剤の膜厚を必要最小限
で、かつ一定に管理するだけで、インクジェットヘッド
の接着箇所とヘッド保持部材の接着箇所の位置精度を厳
密に管理しなくても、インクジェットヘッドの取付けを
高精度に行なうことができ、歩留りを高くすることがで
きるとともに生産後のインクジェットヘッドの固定力の
低下が生じるのを防止することができる。

【００２７】請求項２記載の発明は、上記課題を解決す
るために、請求項１記載の発明において、前記接着剤を
紫外線硬化型接着剤から構成するとともに、中間保持部
材を紫外線が透過する材料から構成したことを特徴とし
ている。その場合、中間保持部材を通して紫外線硬化型
接着剤に紫外線を照射することができるため、接着箇所
全域で同時に、かつ接着面に対して垂直方向から紫外線
を照射することができ、接着剤が硬化するまでの時間を
短縮して、生産性を向上させることができる。

【００２８】請求項３記載の発明は、上記課題を解決す
るために、請求項１または２記載の発明において、イン
クジェットヘッドの中心線を挟んで対称な位置に同数配
設されていることを特徴としている。その場合、接着剤
の硬化収縮による力や残留応力による力が打ち消し合う
方向に同じ量だけ作用させることができ、インクジェッ
トヘッドの取付け位置の位置ずれをより一層生じ難くす
ることができる。この結果、インクジェットヘッドの取
付けをより一層高精度に行なうことができ、歩留りをよ
り一層高くすることができるとともに生産後のインクジ
ェットヘッドの固定力の低下が生じるのをより一層防止
することができる。

【００２９】請求項４記載の発明は、上記課題を解決す
るために、請求項１〜３何れかに記載の発明において、
前記インクジェットヘッド、ヘッド保持部材、中間部材
および接着剤を構成する材料の線膨張係数が同一また
は、同一に近いものを用いたことを特徴としている。そ
の場合、インクジェットヘッドの取付け後に接着部の周
囲の雰囲気温度が上昇した場合に接着部が剥離するのを
防止することができ、インクジェットヘッドを長期間に
亘って使用することができる。

【００３０】請求項５記載の発明は、上記課題を解決す
るために、少なくとも１つ以上のインクジェットヘッド
を中間保持部材を介して接着剤によってヘッド保持部材
に固定するようにしたインクジェットヘッドの取付け方
法であって、前記インクジェットヘッドを挟んで面対称
な位置に中間保持部材の接着面を設定し、中間保持部材
の一方の接着面に同じ膜厚の接着剤を介してインクジェ
ットヘッドを取付けるとともに、該中間保持部材の他方
の接着面に前記接着剤の膜厚と同じ膜厚の接着剤を介し
てヘッド保持部材を取付けた後、インクジェットヘッド
が中間保持部材を介してヘッド保持部材の所定位置に位
置決めされるように調整し、次いで、前記対称な接着面
に塗布された接着剤に対して、同一条件で、かつ同一方
向から紫外線を同時に照射するようにしたことを特徴と
している。

【００３１】その場合、インクジェットヘッドとヘッド
保持部材の間に中間保持部材を介装している分だけ、イ
ンクジェットヘッドの接着面と中間保持部材の接着面に
接着される接着剤とヘッド保持部材の接着面と中間保持
部材の接着面に接着される接着剤の膜厚を必要最小限
で、かつ一定に管理するだけで良く、接着剤の膜厚が増
大するのを防止することができる。これに加えて、イン
クジェットヘッドを中間保持部材を介してヘッド保持部
材に対して位置決めする際に、ヘッド保持部材に対する
ヘッドの調整位置に拘わらず接着剤の膜厚が変化するの
を防止することができる。

【００３２】また、インクジェットヘッドを挟んで対称
な接着面に塗布された接着剤の膜厚が変化しないため、
この接着剤が同一条件で、かつ同一方向から同時に照射
される紫外線によって硬化する際に、接着剤の収縮を同
方向で逆向きに発生させることができ、収縮の動きを相
殺させることができる。すなわち、インクジェットヘッ
ドの対称な接着面に同方向で逆向きの応力ベクトルを同
じタイミングで発生させて２つの応力ベクトルを釣り合
わせることができる。

【００３３】この結果、接着剤が硬化されてヘッドがヘ
ッド保持部材に固定される際にヘッドが位置ずれしてし
まうのを防止することができ、ヘッド保持部材に高精度
に取付けることができる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１〜８は本発明に係るインクジェ
ットヘッドの取付け構造の第１実施形態を示す図であ
る。まず、構成を説明する。図１〜３において、11ａ〜
11ｄはそれぞれ10面形状のインクジェットヘッドであ
り、このインクジェットヘッド11ａ〜11ｄはそれぞれ順
番にシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のイ
ンクが充填され、複数の吐出孔12から各色のインク液滴
を吐出するようになっている。

【００３５】各ヘッド11ａ〜11ｄはそれぞれＬ字形状の
４つの中間保持部材13ａ〜13ｄを介してヘッド保持部材
14に取付けられており、中間保持部材13ａ〜13ｄは紫外
線硬化型の接着剤15によってヘッド11ａ〜11ｄに固定さ
れるとともに同様に紫外線硬化型の接着剤15を介してヘ
ッド保持部材14に固定されている。また、この中間保持
部材13ａ〜13ｄは紫外線を透過する材料から構成されて
いる。

【００３６】また、ヘッド保持部材14は仕切部14ａによ
ってヘッド11ａ〜11ｄの取付け位置が仕切られていると
ともに、下面に図示しない固定部が設けられており、こ
の固定部が図示しないプリンター本体に取付けられるよ
うになっている。なお、このプリンター本体はプリンタ
ー装置、ファクシミリ装置あるいは複写機等に装着され
るものである。

【００３７】図４はヘッド11ａ〜11ｄの取付け装置を示
す図である。図４において、21は取付け装置の定盤であ
り、この定盤21には１軸移動機構を内蔵したヘッド保持
部材移動用テーブル22が設けられており、この移動用テ
ーブル22は固定部材23によって定盤21上に固定されてい
る。この移動用テーブル22上にはヘッド保持部材チャッ
ク24が設けられており、このチャック24にはヘッド保持
部材14を位置決めして固定するようになっている。すな
わち、移動用テーブル22はチャック24でヘッド保持部材
14を把持して図４中、左右方向であるＸ方向に移動する
ようになっている。

【００３８】また、定盤21上には移動機構固定部材25を
介して６軸移動機構26が設けられており、この６軸移動
機構26の先端部にはインクジェットヘッド11ａ〜11ｄを
把持可能なチャック27が設けられている。この６軸移動
機構26は各ヘッド11ａ〜11ｄをチャック27で把持してＸ
方向、Ｙ方向、Ｚ方向、Ｘ軸周りのα方向、Ｙ軸周りの
β方向およびＺ軸周りのγ方向に移動可能になってい
る。

【００３９】また、定盤21上にはカメラ固定部材28を介
してＣＣＤカメラ29が設けられており、このＣＣＤカメ
ラ29は各ヘッド11ａ〜11ｄの吐出孔12を撮像するように
なっている。この撮像された画像は図示しない演算部で
演算されるようになっており、この演算結果に基づいて
６軸移動機構26でヘッド11ａ〜11ｄを移動することによ
り、ヘッド11ａ〜11ｄをヘッド保持部材14に位置決めす
るようになっている。

【００４０】また、定盤21上には中間保持部材13ａ〜13
ｄをチャックで把持してＸ、Ｙ、Ｚの３軸方向に移動す
る移動機構が設けられている。なお、図４中、30は紫外
線を照射するライトガイドである。次に、ヘッド11ａ〜
11ｄをヘッド保持部材14に取付ける方法を説明する。ま
ず、チャック24上にヘッド保持部材14を把持して、ヘッ
ド保持部材14の右側端部がＣＣＤカメラ29の下方に位置
するように移動用テーブル22を移動させる。次いで、チ
ャック27でヘッド11ｄを把持してヘッド11ｄをヘッド保
持部材14の右側端部上に移動させ、ヘッド保持部材14上
に位置させる。

【００４１】次いで、ヘッド11ｄの吐出孔12をＣＣＤカ
メラ29で撮像し、その吐出孔12の画像の重心位置を演算
部で演算してヘッドのＸ、Ｙ方向の位置計測を行なう。
また、Ｚ方向に関しては、ＣＣＤカメラ29に内蔵してあ
る図示しないオートフォーカス装置からのＺ方向のデフ
ォーカス量に関する出力データに基づいて演算部で演算
して位置を求める。

【００４２】このようにしてヘッド11ｄの位置を計測
し、その測定結果から目標位置の移動量を算出し、６軸
移動機構26でヘッド11ｄを目標位置までの移動量だけ移
動させることにより、ヘッド11ｄの位置調整を行なう。
次いで、中間保持部材13ａ〜13ｄを移動機構のチャック
で把持してヘッド11ｄ側に向って移動させる。次いで、
ヘッド11ａとヘッド保持部材14側の接着面に紫外線硬化
型樹脂を一定の膜厚になるように塗布する。このとき、
ＣＣＤカメラ29によって接着剤15の膜厚をモニターしな
がら接着剤15の膜厚が一定になるように調整する。

【００４３】次いで、中間保持部材13ａ〜13ｄをヘッド
11ａとヘッド保持部材14の間に介装してライトガイド30
によって接着剤15に紫外線を照射することにより、接着
剤15を硬化させ、硬化終了後に中間保持部材13ａ〜13ｄ
の移動機構のチャックと６軸移動機構26のチャック27を
開放して取付けを終了する。次いで、ヘッド11ｄに隣接
するヘッド保持部材14部分がＣＣＤカメラ29の下方に位
置するように移動用テーブル22をＸ方向に移動させた
後、チャック27でヘッド11ｂを把持して上述した作業を
行なうことにより、ヘッド11ｃを中間保持部材13ａ〜13
ｄを介してヘッド保持部材14に取付ける。以降、上述し
た動作を行なうことにより、残りのヘッド11ｂ、11ａを
中間保持部材13ａ〜13ｄを介してヘッド保持部材14に取
付ける作業を行なう。

【００４４】このように本実施形態では、インクジェッ
トヘッド11ａ〜11ｄとヘッド保持部材14の間に中間保持
部材13ａ〜13ｄを介装し、中間保持部材13ａ〜13ｄを接
着剤15によってインクジェットヘッド11ａ〜11ｄに固定
するとともに接着剤15を介してヘッド保持部材14に固定
したため、ヘッド11ａ〜11ｄとヘッド保持部材14の間に
中間保持部材13ａ〜13ｄを介装している分だけ、ヘッド
11ａ〜11ｄの接着面と中間保持部材13ａ〜13ｄの接着面
に接着される接着剤15とヘッド保持部材14の接着面と中
間保持部材13ａ〜13ｄの接着面に接着される接着剤15の
膜厚を必要最小限で、かつ一定に管理するだけで、ヘッ
ド11ａ〜11ｄの接着箇所とヘッド保持部材14の接着箇所
の位置精度を厳密に管理しなくても、ヘッド11ａ〜11ｄ
の取付けを高精度に行なうことができ、歩留りを高くす
ることができるとともに生産後のヘッド11ａ〜11ｄの固
定力の低下が生じるのを防止することができる。

【００４５】また、接着剤15を紫外線硬化型の接着剤か
ら構成するとともに、中間保持部材13ａ〜13ｄを紫外線
が透過する材料から構成したため、中間保持部材13ａ〜
13ｄを通して接着剤15に紫外線を照射することができ
る。このため、接着箇所全域で同時に、かつ接着面に対
して垂直方向から紫外線を照射することができ、接着剤
15が硬化するまでの時間を短縮して、生産性を向上させ
ることができる。

【００４６】なお、接着剤が硬化するまでの時間を考慮
しない場合には、中間保持部材13ａ〜13ｄに紫外線が透
過しない材料を使用しても良い。但し、この場合には、
被接着物の隙間に紫外線を照射して紫外線を硬化させる
必要があるため、中間保持部材13ａ〜13ｄを紫外線が透
過する材料から構成した方が好ましい。この場合には、
上述した効果に加えて、ヘッド11ａ〜11ｄに対する硬化
収縮による制御がし易くなり、固定後のヘッド11ａ〜11
ｄの位置ずれも制御し易くなる。

【００４７】なお、本実施形態では、10面体形状のヘッ
ド11ａ〜11ｄを使用しているが、これに限らず、図５〜
８に示すような立方体形状のヘッド31〜34を用いても良
い。要は、接着面が１面以上あれば、特に面の数に限定
されるものではないのである。また、相対する被接着面
が平行になっていれば、面形状も特に平面に限定される
ものではなく、曲面や球面でも良い。

【００４８】また、中間保持部材も４つではなく、図
６、７に示すように、１つのインクジェットヘッドに対
して２つの中間保持部材39、40から構成しても良く、ヘ
ッド１個当りに１個以上配設すれば問題はない。また、
ヘッド保持部材14に関しても、仕切部14ａに仕切られて
いる形状に限らず、図５〜８に示すように平板状のヘッ
ド保持部材35〜38であっても良い。

【００４９】なお、本実施形態および図５〜８に示す態
様では、１つのヘッド11ａ〜11ｄ、31〜34に対して中間
保持部材13ａ〜13ｄ、39、40を複数個設けているが、こ
の中間保持部材13ａ〜13ｄ、39、40は各ヘッド11ａ〜11
ｄ、31〜34の中心線を挟んで対称な位置に同数個配設す
ることが重要である。以下、具体的に説明する。接着剤
は硬化する際に収縮するが、これにより硬化中にヘッド
11ａ〜11ｄ、31〜34に対して力が発生し、ヘッド11ａ〜
11ｄ、31〜34の位置が接着中にずれる場合がある。

【００５０】また、接着中にヘッド11ａ〜11ｄ、31〜34
の位置がずれなくとも接着剤の中に残留応力が蓄積さ
れ、接着後の熱等の衝撃でその残留応力がヘッド11ａ〜
11ｄ、31〜34に作用し、ヘッド11ａ〜11ｄ、31〜34の位
置がずれたり、接着部が剥離する場合がある。このよう
な場合に、中間保持部材13ａ〜13ｄ、39、40をヘッド11
ａ〜11ｄ、31〜34の中心線に対して両側の対称な位置に
同数配設することにより、硬化収縮による力や残留応力
による力が打ち消し合う方向に同じ量だけ作用すること
により、上記の不具合が発生するのを防止することがで
き、インクジェットヘッドの取付けをより一層高精度に
行なって、歩留りをより一層高くすることができるとと
もに生産後のインクジェットヘッドの固定力の低下が生
じるのをより一層防止することができる。

【００５１】さらに、本実施形態では、ヘッド11ａ〜11
ｄ、中間保持部材13ａ〜13ｄおよびヘッド保持部材14を
線膨張係数が同一または、同一に近いものを用いた材料
から構成することも考えられる。すなわち、ヘッド11ａ
〜11ｄがインクジェットプリンターの内部で稼働する際
や、ヘッド11ａ〜11ｄの取付けが終了した後に輸送され
る場合等に、接着部の周囲の雰囲気温度が数10℃上昇す
ることが往々としてある。

【００５２】このような場合に、ヘッド11ａ〜11ｄ、中
間保持部材13ａ〜13ｄおよびヘッド保持部材14の線膨張
に相違があると、接着部が剥離してしまうことがある。
したがって、ヘッド11ａ〜11ｄ、中間保持部材13ａ〜13
ｄ、ヘッド保持部材14の線膨張係数を同一、または同一
に近い材料から構成すれば、接着部に剥離が生じずに品
質を維持することができる。また、接着剤15の材料も硬
化した接着剤15の線膨張係数がヘッド11ａ〜11ｄ、中間
保持部材13ａ〜13ｄおよびヘッド保持部材14の線膨張係
数と同一、または同一に近いものにすれば、上記不具合
を抑えることができる。

【００５３】図９、10は本発明に係るインクジェットヘ
ッドの取付け構造の第２実施形態を示す図であり、１つ
のインクジェットヘッドに対して中間部材を１つ設けた
例を示している。なお、本実施形態では、中間保持部材
や接着剤の材料や、ヘッドの組付け装置や組付け方法は
第１実施形態と同様である。また、本実施形態では、特
に接着部分の詳細な構造を説明するものである。

【００５４】図９、10において、51はインクジェットヘ
ッド、52はヘッド保持部材、53は中間保持部材、54は接
着剤である。中間保持部材53は２ヵ所の接着面53ａ、53
ｂを有しており、その接着面53ａ、53ｂは平面で各面が
直交している。また、接着面53ａはヘッド51に接着剤54
によって固定されており、接着面53ｂは接着剤54によっ
てヘッド保持部材52に固定されている。

【００５５】このような構造を有する組付け構造にあっ
ては、図４に示す取付け装置によってヘッド51が中間保
持部材53を介してヘッド保持部材52に取付けられる。本
実施形態では、ヘッド51がヘッド保持部材52に取付けら
れた後に、ヘッド51側の接着面51ａがヘッド51の位置調
整量やヘッド51の形状精度によってＡだけ位置がばらつ
いた場合に、中間保持部材53をＸ、γ方向に移動させる
ことにより、接着剤54を所定の厚さに調整することがで
きる。ここでの接着剤54の所定の膜厚とは寸法Ｅである
が、ヘッド51側の接着面51ａと中間保持部材53側の接着
面53ａの平行度によって接着剤54の膜厚がＤになる場合
もある。

【００５６】この際、ヘッド保持部材52のヘッド51側の
接着面51ａに相対する面52ａの位置ばらつきＣの影響で
接着層の膜厚の値が制約を受けることは、面52ａが接着
面でないことから影響がない。また、中間保持部材53と
ヘッド保持部材52の接着層に関しては、ヘッド保持部材
52の接着面52ｂの位置ばらつきがＨだけ発生した場合
に、ヘッド51側の膜厚を所定の値に維持しながら中間保
持部材53をＺ、α方向に移動させることによりヘッド保
持部材52側の接着層の膜厚を所定の値に維持することが
できる。但し、ここでもヘッド保持部材52の接着面52ｂ
と中間保持部材53の接着面53ｂの平行度により接着剤54
の膜厚が変化する場合がある。

【００５７】また、ヘッド51側の接着面51ａとヘッド保
持部材52側の接着面52ｂおよび中間保持部材53の接着面
53ａ、53ｂのβ方向の傾きによる接着剤54の膜厚の変化
は吸収できない。以上のように、Ｘ、Ｙ、Ｚ、α、γ方
向に関する、ヘッド51の位置調整量、ヘッド51側の接着
面51ａの位置精度、ヘッド保持部材52の面52ａの位置精
度、ヘッド保持部材52側の接着面52ｂの位置精度による
接着層の膜厚の変化は抑えることができる。また、接着
剤54の膜厚は接着面間の平行度の影響てばらつくだけと
なり、必要最小限の膜厚に近づけることができる。

【００５８】なお、本実施形態で得られる効果は第１実
施形態と同様であるため、説明を省略する。また、本実
施形態では、１つの中間保持部材53をヘッド51とヘッド
保持部材52の間に介装しているが、図10に示すように中
間保持部材61、62を分割することにより、ヘッド51側の
接着面51ａの面精度による接着層の膜厚の影響の変化を
抑えることができる。

【００５９】図11、12は本発明に係るインクジェットヘ
ッドの取付け方法の一実施形態を示す図である。まず、
構成を説明する。図11において、81はインクジェットプ
リンターのフレームを構成するヘッド保持部材、82はイ
ンクジェットヘッド、83、84はヘッド82とヘッド保持部
材81の間に介装された中間保持部材、85ａ、86ａは中間
保持部材83、84の一方の接着面83ａ、84ａとヘッド保持
部材81の接着面81ａ、81ｂの間に塗布された紫外線硬化
型の接着剤、85ｂ、86ｂは中間保持部材83、84の他方の
接着面83ｂ、84ｂとヘッド82の接着面82ａ、82ｂの間に
塗布された紫外線硬化型の接着剤であり、本実施形態で
は、ヘッド82を挟んで対称（ヘッド82の中心線を挟んで
対称な位置）に中間保持部材83、84の接着面83ａ、83
ｂ、84ａ、84ｂが設定されている。

【００６０】なお、この中間保持部材83、84の機能は上
述したインクジェットヘッドの取付け構造の第１実施形
態で説明したものと同様である。また、本実施形態はヘ
ッド82を１つ設けた例を示しているが、本発明はカラー
インクジェットプリンターのように、シアン、マゼン
タ、イエロー、ブラックの４色のインクを充填した４個
のヘッドを中間保持部材を介してヘッド保持部材に取付
けるものに適用することができる。

【００６１】また、中間保持部材83、84は紫外線を透過
する材料から構成されており、各接着剤85ａ、85ｂ、86
ａ、86ｂには図示しないライトガイドによって同一条
件、すなわち、紫外線の照射開始タイミング、照射終了
タイミングおよび照度が同一で、かつ同一方向（本実施
形態では上方）から同時に紫外線が照射されるようにな
っている。次に、作用を説明する。

【００６２】本実施形態では、接着剤85ａ、85ｂ、86
ａ、86ｂにライトガイドによって紫外線の照射開始タイ
ミング、照射終了タイミングおよび照度が同一で、かつ
上方から同時に紫外線を照射すると、図12（ａ）に示す
ように接着剤85ａ、85ｂが照射初期状態から図12（ｂ）
に示すように収縮する（接着剤86ａ、86ｂも同様）。こ
のとき、接着剤85ａ、85ｂが収縮するために、中間保持
部材83がヘッド保持部材81側に引寄せられるように移動
し、ヘッド82が中間保持部材83側に引寄せられるように
移動する（接着剤86ａ、86ｂも同様）。

【００６３】このため、ヘッド82は図12（ｃ）に示すよ
うに初期位置からΔＸおよびΔＺだけそれぞれＸ、Ｚ方
向に移動する。しかしながら、接着剤85ａ、85ｂおよび
86ａ、86ｂはヘッド82の中心線を挟んで対称な位置に配
設されているため、接着剤85ａおよび86ａの収縮を同方
向で逆向きに発生させることができ、収縮の動きを相殺
させることができる。

【００６４】このように本実施形態では、ヘッド82とヘ
ッド保持部材81の間に中間保持部材83、84を介装してい
る分だけ、ヘッド82の接着面82ａ、82ｂと中間保持部材
83、84の接着面83ｂ、84ｂに接着される接着剤85ｂ、86
ｂとヘッド保持部材81の接着面81ａ、81ｂと中間保持部
材83、84の接着面83ａ、84ａに接着される接着剤の85
ａ、86ａの膜厚を必要最小限で、かつ一定に管理するだ
けで良く、接着剤85ａ、85ｂ、86ａ、86ｂの膜厚が増大
するのを防止することができる。

【００６５】これに加えて、ヘッド82を中間保持部材8
3、84を介してヘッド保持部材81に対して位置決めする
際に、ヘッド保持部材81に対するヘッド82の調整位置に
拘わらず接着剤85ａ、85ｂ、86ａ、86ｂの膜厚が変化す
るのを防止することができる。また、ヘッド82を挟んで
対称な位置に配設された中間保持部材83、84の接着面83
ａ、83ｂ、84ａ、84ｂに塗布された接着剤85ａ、85ｂ、
86ａ、86ｂの膜厚が変化しないため、この接着剤85ａ、
85ｂ、86ａ、86ｂが同一条件で、かつ同一方向から同時
に照射される紫外線によって硬化する際に、接着剤85
ａ、85ｂ、86ａ、86ｂの収縮を同方向で逆向きに発生さ
せることができ、収縮の動きを相殺させることができ
る。すなわち、ヘッド82の対称な接着面82ａ、82ｂに同
方向で逆向きの応力ベクトルを同じタイミングで発生さ
せて２つの応力ベクトルを釣り合わせることができる。

【００６６】この結果、接着剤85ａ、85ｂ、86ａ、86ｂ
が硬化されてヘッド82がヘッド保持部材81に固定される
際にヘッド82が位置ずれしてしまうのを防止することが
でき、ヘッド保持部材81に高精度に取付けることができ
る。

【００６７】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、インクジ
ェットヘッドとヘッド保持部材の間に中間保持部材を介
装している分だけ、インクジェットヘッドの接着面と中
間保持部材の接着面に接着される接着剤とヘッド保持部
材の接着面と中間保持部材の接着面に接着される接着剤
の膜厚を必要最小限で、かつ一定に管理するだけで、イ
ンクジェットヘッドの接着箇所とヘッド保持部材の接着
箇所の位置精度を厳密に管理しなくても、インクジェッ
トヘッドの取付けを高精度に行なうことができ、歩留り
を高くすることができるとともに生産後のインクジェッ
トヘッドの固定力の低下が生じるのを防止することがで
きる。

【００６８】請求項２記載の発明によれば、中間保持部
材を通して紫外線硬化型接着剤に紫外線を照射すること
ができるため、接着箇所全域で同時に、かつ接着面に対
して垂直方向から紫外線を照射することができ、接着剤
が硬化するまでの時間を短縮して、生産性を向上させる
ことができる。請求項３記載の発明によれば、接着剤の
硬化収縮による力や残留応力による力が打ち消し合う方
向に同じ量だけ作用させることができ、インクジェット
ヘッドの取付け位置の位置ずれをより一層生じ難くする
ことができる。この結果、インクジェットヘッドの取付
けをより一層高精度に行なうことができ、歩留りをより
一層高くすることができるとともに生産後のインクジェ
ットヘッドの固定力の低下が生じるのをより一層防止す
ることができる。

【００６９】請求項４記載の発明によれば、インクジェ
ットヘッドの取付け後に接着部の周囲の雰囲気温度が上
昇した場合に接着部が剥離するのを防止することがで
き、インクジェットヘッドを長期間に亘って使用するこ
とができる。請求項５記載の発明によれば、インクジェ
ットヘッドとヘッド保持部材の間に中間保持部材を介装
している分だけ、インクジェットヘッドの接着面と中間
保持部材の接着面に接着される接着剤とヘッド保持部材
の接着面と中間保持部材の接着面に接着される接着剤の
膜厚を必要最小限で、かつ一定に管理するだけで良く、
接着剤の膜厚が増大するのを防止することができる。こ
れに加えて、インクジェットヘッドを中間保持部材を介
してヘッド保持部材に対して位置決めする際に、ヘッド
保持部材に対するヘッドの調整位置に拘わらず接着剤の
膜厚が変化するのを防止することができる。

【００７０】また、インクジェットヘッドを挟んで対称
な接着面に塗布された接着剤の膜厚が変化しないため、
この接着剤が同一条件で、かつ同一方向から同時に照射
される紫外線によって硬化する際に、接着剤の収縮を同
方向で逆向きに発生させることができ、収縮の動きを相
殺させることができる。すなわち、インクジェットヘッ
ドの対称な接着面に同方向で逆向きの応力ベクトルを同
じタイミングで発生させて２つの応力ベクトルを釣り合
わせることができる。

【００７１】この結果、接着剤が硬化されてヘッドがヘ
ッド保持部材に固定される際にヘッドが位置ずれしてし
まうのを防止することができ、ヘッド保持部材に高精度
に取付けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るインクジェットヘッドの取付け構
造の第１実施形態を示す斜視図である。

【図２】第１実施形態の取付け構造の要部正面図であ
る。

【図３】第１実施形態の取付け構造の要部分解図であ
る。

【図４】第１実施形態の取付け装置の概略構成図であ
る。

【図５】第１実施形態の取付け構造の他の態様を示す図
である。

【図６】第１実施形態の取付け構造の他の態様を示す図
である。

【図７】第１実施形態の取付け構造の他の態様を示す図
である。

【図８】第１実施形態の取付け構造の他の態様を示す図
である。

【図９】本発明に係るインクジェットヘッドの取付け構
造の第２実施形態を示す斜視図であり、（ａ）はその上
面図、（ｂ）は同図（ａ）のＦ−Ｆ断面図である。

【図10】第２実施形態の取付け構造の他の態様を示す図
である。

【図11】本発明に係るインクジェットヘッドの取付け方
法の一実施形態を示す図であり、インクジェットヘッド
を接着剤を介してヘッド保持部材に取付けた状態を示す
図である。

【図12】（ａ）は一実施形態のインクジェットヘッドを
接着剤を介してヘッド保持部材に取付けて接着剤を硬化
させる前の状態を示す図、（ｂ）は接着剤の硬化後の状
態を示す図、（ｃ）はインクジェットヘッドの移動量を
示す図である。

【図13】（ａ）は一般的なインクジェットヘッドの配設
構造を示す図であり、記録紙とヘッドの斜視図、（ｂ）
は同図（ａ）のＹ方向側面図、（ｃ）は同図（ａ）のＸ
方向側面図である。

【図14】従来の充填接着方法のモデル図であり、（ａ）
はその上面図、（ｂ）は同図（ａ）のＨ−Ｈ断面図であ
る。

【図15】従来のインクジェットヘッドの取付け手順を示
す図である。

【図16】従来のインクジェットヘッドの他の取付け手順
を示す図である。

【図17】従来のインクジェットヘッドの他の取付け手順
を示す図である。

【図18】（ａ）（ｂ）は接着剤単体が硬化する状態を示
す図である。

【図19】（ａ）（ｂ）は被着体の間に介装された接着剤
が硬化する状態を示す図である。

【図20】（ａ）（ｂ）は被着体の対称な面と被着体の間
に介装された接着剤が硬化する状態を示す図である。

【符号の説明】

11ａ〜11ｄ、31〜34、51 インクジェットヘッド 12 吐出孔 13ａ〜13ｄ、39、40、53、61、62 中間保持部材 14、35〜38、52 ヘッド保持部材 15、54 接着剤 81 ヘッド保持部材 82 インクジェットヘッド 85ａ、85ｂ、86ａ、86ｂ接着剤 81ａ、81ｂ、82ａ、82ｂ、83ａ、83ｂ、84ａ、84ｂ
接着面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インク液滴を吐出孔から吐出するインクジ
ェットヘッドがヘッド保持部材に取付けられるインクジ
ェットヘッドの取付け構造において、前記インクジェットヘッドとヘッド保持部材の間に中間
保持部材が介装され、該中間保持部材が接着剤によって
インクジェットヘッドに固定されるとともに接着剤を介
してヘッド保持部材に固定されることを特徴とするイン
クジェットヘッドの取付け構造。
【請求項２】前記接着剤を紫外線硬化型接着剤から構成
するとともに、中間保持部材を紫外線が透過する材料か
ら構成したことを特徴とする請求項１記載のインクジェ
ットヘッドの取付け構造。
【請求項３】前記中間保持部材は、インクジェットヘッ
ドの中心線を挟んで対称な位置に同数配設されているこ
とを特徴とする請求項１または２記載のインクジェット
ヘッドの取付け構造。
【請求項４】前記インクジェットヘッド、ヘッド保持部
材、中間部材および接着剤を構成する材料の線膨張係数
が同一または、同一に近いものを用いたことを特徴とす
る請求項１〜３何れかに記載のインクジェットヘッドの
取付け構造。
【請求項５】少なくとも１つ以上のインクジェットヘッ
ドを中間保持部材を介して接着剤によってヘッド保持部
材に固定するようにしたインクジェットヘッドの取付け
方法であって、前記インクジェットヘッドを挟んで面対称な位置に中間
保持部材の接着面を設定し、中間保持部材の一方の接着
面に同じ膜厚の接着剤を介してインクジェットヘッドを
取付けるとともに、該中間保持部材の他方の接着面に前
記接着剤の膜厚と同じ膜厚の接着剤を介してヘッド保持
部材を取付けた後、インクジェットヘッドが中間保持部
材を介してヘッド保持部材の所定位置に位置決めされる
ように調整し、次いで、前記対称な接着面に塗布された
接着剤に対して、同一条件で、かつ同一方向から紫外線
を同時に照射するようにしたことを特徴とするインクジ
ェットヘッドの取付け方法。