JP4821468B2 - Manufacturing method of head unit - Google Patents
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Description
本発明は、複数個のインクジェットヘッドが千鳥状に配置された構成のヘッドユニットの製造方法に関し、特に、各インクジェットヘッドのノズル列方向の相対的な位置決めを簡単な操作により精度良く行うことのできるヘッドユニットの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method of manufacturing a head unit having a configuration in which a plurality of inkjet heads are arranged in a staggered manner, and in particular, the relative positioning of each inkjet head in the nozzle row direction can be accurately performed by a simple operation. The present invention relates to a method for manufacturing a head unit.
インクジェットプリンタとしては、キャリッジに搭載されたインクジェットヘッドを記録紙搬送方向に直交する方向に往復移動させながら印字を行うシリアル型のものと、印字一ライン分の印字領域を備えたインクジェットヘッドを用いて印字を行うライン型のものが知られている。印字速度を高めるためにはインクジェットヘッドを走査する必要のないライン型のものが有利である。 As an inkjet printer, a serial type printer that performs printing while reciprocating an inkjet head mounted on a carriage in a direction orthogonal to the recording paper conveyance direction, and an inkjet head having a printing area for one printing line are used. A line type that performs printing is known. In order to increase the printing speed, a line type that does not need to scan the inkjet head is advantageous.
ライン型のインクジェットプリンタにおいて、一ライン分の印字幅が広い場合には、多数のインクノズルが微細なピッチで配列された構造の長いラインインクジェットヘッドが必要である。しかし、このようなインクジェットヘッドを精度良く製作することが困難であり、また、歩留まりが悪く、製造コストも高くなってしまう。そこで、共通のヘッド取付板に、必要な個数の小型のインクジェットヘッドを千鳥状に取り付けてライン型のヘッドユニットを構成するようにしている。特許文献１、２にはこの形式の記録ヘッドが開示されている。
In a line-type inkjet printer, when the printing width for one line is wide, a long line inkjet head having a structure in which a large number of ink nozzles are arranged at a fine pitch is necessary. However, it is difficult to manufacture such an inkjet head with high accuracy, and the yield is poor and the manufacturing cost is increased. Therefore, a line-type head unit is configured by mounting a necessary number of small inkjet heads on a common head mounting plate in a staggered manner.
一方、シリアル型のインクジェットヘッドにおいて、印字速度を高めるためには、一走査によって印字可能な印字行数（副走査方向の印字幅）を多くすればよい。このために、複数個、例えば、２個の小型のインクジェットヘッドをヘッドキャリッジに搭載した構成のヘッドユニットが用いられている。 On the other hand, in the serial type inkjet head, in order to increase the printing speed, the number of print lines (print width in the sub-scanning direction) that can be printed by one scan may be increased. For this purpose, a head unit having a configuration in which a plurality of, for example, two small inkjet heads are mounted on a head carriage is used.
ここで、近年においては画像品質を高めるためにインクノズルの高密度化が図られており、例えば印字ドット密度が３６０ｄｐｉ（ドット／インチ）の場合にはノズルピッチが約７／１００ｍｍと狭い。複数のインクジェットヘッドが取り付けられた構成のヘッドユニットの場合には、各インクジェットヘッドを精度良く取り付けないと、各インクジェットヘッドの繋ぎ目のノズルピッチにバラツキが発生する。ノズルピッチにバラツキがあると、吐出インクによって形成されている記録紙上に印字ドットピッチにもバラツキが生ずる。バラツキが大きい場合には、印字画像に、低濃度もしくは高濃度のスジ状の濃度ムラが発生し、スジ状の白抜けができる場合もある。
このような弊害を解消するために、従来においては、ヘッドユニットの完成後に印字検査を行い、印字結果から各インクジェットヘッドの取り付け位置を微調整している。しかしながら、この調整方法は印字結果を目視判定するので、調整時間が掛かり、熟練を必要とするなどの弊害がある。 In order to eliminate such an adverse effect, conventionally, a print inspection is performed after the head unit is completed, and the attachment position of each inkjet head is finely adjusted from the print result. However, since this adjustment method visually determines the print result, it takes time for adjustment and has the disadvantages of requiring skill.
また、従来においては、インクジェットヘッド間の継ぎ目のノズルピッチのバラツキに起因する印字画像の劣化を防止するために、特許文献１に記載されていように、継ぎ目のインクノズルの駆動制御形態を変えるようにしたものが知られている。この方法では、駆
動制御形態を切り替える必要があるので、制御が複雑になるという弊害がある。
Conventionally, in order to prevent deterioration of a printed image due to the variation in the nozzle pitch of the joints between the inkjet heads, the drive control mode of the ink nozzles of the joints is changed as described in
本発明の課題は、このような点に鑑みて、簡単な操作により複数のインクジェットヘッドをヘッド取付部材に対して精度良く取り付けることができ、印字画像の劣化を防止するために駆動制御形態の切り替えなどを必要とすることのないようにしたヘッドユニットの製造方法を提案することにある。 In view of the above, the problem of the present invention is that a plurality of inkjet heads can be accurately attached to the head attachment member by a simple operation, and the drive control mode is switched to prevent deterioration of the printed image. The present invention proposes a method of manufacturing a head unit that does not require the above.
上記の課題を解決するために、本発明は、少なくとも第１および第２インクジェットヘッドを、相互に位置決めした状態でヘッド取付部材に取り付けてヘッドユニットを構成するヘッドユニットの製造方法において、
前記第１インクジェットヘッドの製造時にそのノズル面に第１位置決め溝を形成し、前記第２インクジェットヘッドの製造時にそのノズル面に第２位置決め溝を形成し、
相互に位置決めされた状態での前記第１および第２インクジェットヘッドの前記第１および第２位置決め溝に、それぞれ差し込み可能な第１位置決め突起および第２位置決め突起を備えた位置決め部材を有する位置決め治具を用意し、
前記位置決め治具の所定位置に前記ヘッド取付部材を載せ、
前記第１インクジェットヘッドを、前記第１位置決め溝に前記第１位置決め突起が差し込まれた状態となるように前記ヘッド取付部材に対して位置決めして、当該ヘッド取付部材に固定し、
前記第２インクジェットヘッドを、前記第２位置決め溝に前記第２位置決め突起が差し込まれた状態となるように前記ヘッド取付部材に対して位置決めして、当該ヘッド取付部材に固定することを特徴としている。
In order to solve the above problems, the present invention provides a head unit manufacturing method in which at least the first and second ink jet heads are attached to a head mounting member in a state of being positioned with respect to each other to constitute a head unit.
Forming a first positioning groove on the nozzle surface during manufacture of the first inkjet head, and forming a second positioning groove on the nozzle surface during manufacture of the second inkjet head;
A positioning jig having a positioning member having a first positioning projection and a second positioning projection that can be inserted into the first and second positioning grooves of the first and second ink jet heads in a mutually positioned state, respectively. Prepare
Place the head mounting member at a predetermined position of the positioning jig,
Positioning the first inkjet head with respect to the head mounting member so that the first positioning projection is inserted into the first positioning groove, and fixing the first inkjet head to the head mounting member;
The second ink jet head is positioned with respect to the head mounting member so that the second positioning projection is inserted into the second positioning groove, and fixed to the head mounting member. .
ここで、インクジェットヘッドの相互の位置決めにおいては、それらのノズル列方向の位置決めが困難である。そこで、前記第１位置決め突起および前記第２位置決め突起を、それぞれ、前記第１位置決め溝および第２位置決め溝に差し込むことにより、前記第１および第２インクジェットヘッドのノズル列の方向における相対位置を規定すればよい。また、前記第１位置決め溝および第２位置決め溝を、それぞれ前記第１インクジェットヘッドおよび前記第２インクジェットヘッド製造時に同時に形成することができるので、各位置決め溝と各インクジェットヘッド（ノズル）との位置関係を一定とすることができる。 Here, in the mutual positioning of the inkjet heads, it is difficult to position them in the nozzle row direction. Therefore, the first positioning protrusion and the second positioning protrusion are inserted into the first positioning groove and the second positioning groove, respectively, thereby defining the relative positions of the first and second inkjet heads in the nozzle row direction. do it. In addition, since the first positioning groove and the second positioning groove can be simultaneously formed at the time of manufacturing the first inkjet head and the second inkjet head, respectively, the positional relationship between each positioning groove and each inkjet head (nozzle) Can be made constant.
この場合には、前記第１位置決め突起および前記第２位置決め突起を同一直線上に位置するように形成し、前記第１位置決め溝を、前記第１インクジェットヘッドのノズル列における一方の端に位置するインクノズルに対して、当該ノズル列方向における同一位置に形成し、前記第２位置決め溝を、前記第２インクジェットヘッドのノズル列における一方の端に位置するインクノズルに対して、当該ノズル列方向において１印字ドットピッチ分だけ外れた位置に形成しておけばよい。 In this case, the first positioning protrusion and the second positioning protrusion are formed so as to be positioned on the same straight line, and the first positioning groove is positioned at one end of the nozzle row of the first inkjet head. An ink nozzle is formed at the same position in the nozzle row direction, and the second positioning groove is formed in the nozzle row direction with respect to an ink nozzle located at one end of the nozzle row of the second inkjet head. It may be formed at a position deviated by one printing dot pitch.
第１位置決め突起が第１位置決め溝に差し込まれ、第２位置決め突起が第２位置決め溝に差し込まれるように、第１および第２インクジェットヘッドをヘッド取付部材に取り付けると、第１インクジェットヘッドのインクノズル列と、第２インクジェットヘッドのインクノズル列との継ぎ目が１印字ドットピッチ分だけ開いた位置決め状態になる。この状態で第１および第２インクジェットヘッドをヘッド取付部材に固定すれば、これらの相対位置関係を精度良く規定できる。 When the first and second inkjet heads are attached to the head mounting member such that the first positioning protrusion is inserted into the first positioning groove and the second positioning protrusion is inserted into the second positioning groove, the ink nozzles of the first inkjet head The seam between the row and the ink nozzle row of the second inkjet head is in a positioning state in which it is opened by one print dot pitch. If the first and second ink jet heads are fixed to the head mounting member in this state, the relative positional relationship between them can be accurately defined.
ここで、ノズル列方向の位置決めを確実に行うためには、複数個の前記第１位置決め突起および複数個の前記第２位置決め突起を形成し、前記第１位置決め突起に対応する個数の前記第１位置決め溝と、前記第２位置決め突起に対応する個数の前記第２位置決め溝を形成しておくことが望ましい。また、このように、各インクジェットヘッドを複数箇所で
位置決めすると、ノズル列方向と共に、それに直交する方向の位置決めも同時に行われるので、双方のインクジェットヘッドの位置決めを確実に行うことができる。
Here, in order to reliably perform the positioning in the nozzle row direction, a plurality of the first positioning protrusions and a plurality of the second positioning protrusions are formed, and the number of the first positioning protrusions corresponding to the first positioning protrusions. It is desirable to form the positioning grooves and the number of the second positioning grooves corresponding to the second positioning protrusions. In addition, when each inkjet head is positioned at a plurality of locations in this way, positioning in the direction orthogonal to the nozzle row direction is also performed at the same time, so that both inkjet heads can be positioned reliably.
また、前記第１インクジェットヘッドのノズル面に、前記ノズル列における他方の端に位置するインクノズルに対して、当該ノズル列方向において１印字ドットピッチだけ外れた位置に前記第２位置決め溝を形成し、前記第２インクジェットヘッドのノズル面に、前記ノズル列における他方の端に位置するインクノズルに対して、当該ノズル列方向における同一位置に前記第１位置決め溝を形成しておくことができる。 Further, the second positioning groove is formed on the nozzle surface of the first inkjet head at a position deviated by one print dot pitch in the nozzle row direction with respect to the ink nozzle located at the other end of the nozzle row. The first positioning groove can be formed on the nozzle surface of the second inkjet head at the same position in the nozzle row direction with respect to the ink nozzle located at the other end of the nozzle row.
このようにすれば、第１インクジェットヘッドおよび第２インクジェットヘッドを同一構造のノズル面を備えたものとすることができ、いずれのインクジェットヘッドも第１および第２インクジェットヘッドとして用いることができ、インクジェットヘッドの取り付け作業が簡単になる。 In this way, the first inkjet head and the second inkjet head can be provided with nozzle surfaces having the same structure, and any inkjet head can be used as the first and second inkjet heads. The installation work of the head becomes easy.
さらに、前記位置決め部材としては、一定厚さの板の一辺における離れた位置に一定幅の第１および第２突出片を突出させ、これら第１および第２突出片の先端部分に、両面から同時に研削加工あるいは切削加工を施して、前記第１および第２位置決め突起として機能する先細りの鋭角の刃先を付けたものを用いることができる。 Further, as the positioning member, first and second projecting pieces having a constant width are projected at positions apart on one side of a plate having a constant thickness, and the tip portions of the first and second projecting pieces are simultaneously formed from both sides. Grinding or cutting can be used to attach a tapered sharp edge that functions as the first and second positioning protrusions.
第１突出片および第２突出片の両面を同時に加工しているので、得られた各刃先の両面は同一面上に位置しており、したがって、これらの各刃先によって精度良く第１および第２インクジェットヘッドのノズル列方向の位置決めを行うことができる。 Since both surfaces of the first projecting piece and the second projecting piece are processed simultaneously, both surfaces of the obtained blade edges are located on the same surface. Therefore, the first and second blades are accurately positioned by these blade edges. Positioning in the nozzle row direction of the inkjet head can be performed.
次に、前記位置決め部材を、前記第１および第２位置決め突起が前記第１および第２位置決め溝に対して接近および離間する方向に移動可能な状態で、かつ、これら第１および第２位置決め突起の間の点を中心として前記の接近および離間する方向に揺動可能な状態で支持することが望ましい。位置決め部材を移動可能にしておくことにより、第１および第２位置決め突起を第１および第２位置決め溝に差し込む作業を簡単に行うことができる。 Next, the first and second positioning protrusions can be moved in a state in which the first and second positioning protrusions are movable toward and away from the first and second positioning grooves. It is desirable to support in a swingable manner in the approaching and separating directions with the point between them as the center. By making the positioning member movable, the operation of inserting the first and second positioning protrusions into the first and second positioning grooves can be easily performed.
ここで、インクジェットヘッドとしては、そのノズル面が、インクノズル用のノズル孔が形成されている一定厚さのノズルプレートによって規定されたものが知られている。この場合には、前記ノズルプレートに、各インクノズルを規定しているノズル孔と、前記第１位置決め溝および前記第２位置決め溝を規定している位置決め孔を形成すればよい。また、当該ノズルプレートを形成するための基板素材に前記ノズル孔を形成するエッチング工程または穿孔工程において、前記位置決め孔を同時に形成すれば、位置決め溝を精度良く、すなわち、インクノズルと同一の精度で形成できる。 Here, as an ink jet head, one having a nozzle surface defined by a nozzle plate having a constant thickness in which nozzle holes for ink nozzles are formed is known. In this case, a nozzle hole defining each ink nozzle and a positioning hole defining the first positioning groove and the second positioning groove may be formed in the nozzle plate. Further, if the positioning hole is formed at the same time in the etching process or the drilling process for forming the nozzle hole in the substrate material for forming the nozzle plate, the positioning groove can be formed with high accuracy, that is, with the same accuracy as the ink nozzle. Can be formed.
本発明のヘッドユニットの製造方法では、インクジェットヘッドのノズル面に予め位置決め溝を形成しておき、位置決め溝に差し込み可能な位置決め突起を備えた位置決め部材を用いて、ヘッド取付部材にインクジェットヘッドを取り付ける際に、隣接配置される第１および第２インクジェットヘッドの相対的な位置決めを行うようにしている。位置決め操作は、各位置決め溝に位置決め突起が差し込まれるように各インクジェットヘッドを移動させるだけでよい。よって、簡単な操作によって精度良くインクジェットヘッドを位置決めできる。また、３個以上のインクジェットヘッドを用いてヘッドユニットを構成する場合にも、順次に、隣接するインクジェットヘッド毎に相対的に位置決めを行いながらヘッドユニットに取り付けて固定することにより、全体として複数のインクジェットヘッドが精度良く位置決めされた状態のヘッドユニットを得ることができる。 In the head unit manufacturing method of the present invention, a positioning groove is formed in advance on the nozzle surface of the ink jet head, and the ink jet head is attached to the head mounting member using a positioning member having a positioning projection that can be inserted into the positioning groove. At this time, the first and second ink jet heads arranged adjacent to each other are relatively positioned. For the positioning operation, it is only necessary to move each inkjet head so that the positioning projection is inserted into each positioning groove. Therefore, the inkjet head can be accurately positioned by a simple operation. In addition, when a head unit is configured using three or more ink jet heads, a plurality of ink jet heads are attached and fixed to the head unit while performing positioning relatively to each adjacent ink jet head. It is possible to obtain a head unit in which the inkjet head is accurately positioned.
したがって、本発明によって製造したヘッドユニットを用いれば、印字品質の高い印字画像を得ることができ、インクジェットヘッド間の継ぎ目にスジ状の濃度ムラ、スジ状の白抜けが生ずることがない。また、各インクジェットヘッドの相対位置が精度良く規定されているので、位置決め誤差に起因する印字品質の低下を防止するために、インクジェットヘッドの継ぎ目部分のインクノズルを用いた印字動作の駆動制御形態を変更する必要もない。 Therefore, when the head unit manufactured according to the present invention is used, a print image with high print quality can be obtained, and streak-like density unevenness and streak-like white spots do not occur at the joint between the ink jet heads. In addition, since the relative position of each inkjet head is precisely defined, a drive control mode for a printing operation using ink nozzles at the seam portion of the inkjet head is provided in order to prevent deterioration in printing quality due to positioning errors. There is no need to change.
以下に、図面を参照して、本発明を適用したヘッドユニットの製造方法を説明する。 A head unit manufacturing method to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings.
（ヘッドユニットの構造）
図１は本発明の製造方法により製造可能なシリアル型のヘッドユニットの例を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は背面側から見た場合の斜視図、および（ｄ）はヘッド取付部材を背面側から見た場合の斜視図である。これらの図に示すように、ヘッドユニット１は、第１インクジェットヘッド２および第２インクジェットヘッド３と、これらが固定されているヘッド取付部材４とを有している。第１および第２インクジェットヘッド２、３は同一構造のものであるので、第１インクジェットヘッド２の構造を説明し、第２インクジェットヘッド３については対応する部位に同一の符号を付し、それらの説明を省略する。
(Head unit structure)
FIG. 1 is a view showing an example of a serial type head unit that can be manufactured by the manufacturing method of the present invention, where (a) is a front view, (b) is a side view, and (c) is a view from the back side. A perspective view and (d) are perspective views when the head mounting member is viewed from the back side. As shown in these drawings, the
第１インクジェットヘッド２は、矩形枠状のヘッドケース５と、この中に組み込まれているヘッドチップ６と、ヘッドチップ６の表面に貼り付けられているノズルプレート７とを備えている。矩形の横長のノズルプレート７には、各色のインク液滴を吐出するための８条のノズル列８（１）〜８（８）が所定の間隔で平行に形成されている。各ノズル列８（１）〜８（８）は、同一のノズルピッチで配列された同一径のノズル孔９から構成されている。
The
本例のインクジェットヘッド２、３は、例えば、一対のノズル列８（１）、８（２）によりシアンインクが吐出され、一対のノズル列８（３）、８（４）によりマゼンタインクが吐出され、一対のノズル列８（５）、８（６）によりイエローインクが吐出され、残りの一対のノズル列８（７）、８（８）によりブラックインクが吐出される多色印字用のものである。また、各色の一対のノズル列は同一のノズルピッチ、例えば、１／１８０ｄｐｉでノズル孔が配列されており、これら一対のノズル列のノズル孔９は、相互に、ノズル列方向に１／２ノズルピッチだけずれた状態に配列されている。したがって、一対のノズル列によって１／２ノズルピッチ間隔、例えば１／３６０ｄｐｉのピッチｐで各色の印字ドットが記録紙上に形成されるようになっている。 In the inkjet heads 2 and 3 of this example, for example, cyan ink is ejected by a pair of nozzle rows 8 (1) and 8 (2), and magenta ink is ejected by a pair of nozzle rows 8 (3) and 8 (4). For multi-color printing, yellow ink is ejected by a pair of nozzle rows 8 (5), 8 (6) and black ink is ejected by the remaining pair of nozzle rows 8 (7), 8 (8). It is. In addition, a pair of nozzle rows of each color has nozzle holes arranged at the same nozzle pitch, for example, 1/180 dpi, and the nozzle holes 9 of the pair of nozzle rows are ½ nozzles in the nozzle row direction. They are arranged in a state shifted by the pitch. Accordingly, print dots of each color are formed on the recording paper by a pair of nozzle rows at a 1/2 nozzle pitch interval, for example, a pitch p of 1/360 dpi.
ヘッドチップ６は、例えば、３枚の基板の積層体からなり、これらの基板の間には、各色のノズル列毎に、各ノズル孔９に連通しているインク圧力室、各インク圧力室に連通している共通インク室、および各インク圧力室の容積を変動させて各ノズル孔９からインク液滴を吐出させる駆動機構が作り込まれている。また、ヘッドチップ６の背面には、各色のインクの供給口１０が突出している。駆動機構としては例えば静電アクチュエータ、圧電素子などを用いることができる。かかる構成は公知であるので、詳細な説明および図示は省略する。
The
この構成のヘッドユニット１は、シリアル型のインクジェットプリンタにおける記録紙搬送方向に直交する走査方向に往復移動するヘッドキャリッジ（図示せず）に搭載される。例えば、ヘッド取付部材４に形成した４ヶ所のねじ穴４ａ〜４ｄに取り付けた固定ねじ（図示せず）を用いてヘッドユニット１がヘッドキャリッジに固定される。また、インクカートリッジなどのインク供給源（図示せず）から各色のインクがヘッドユニット１に供
給される。搬送される記録紙に対してヘッドキャリッジに搭載されたヘッドユニット１を走査方向に往復移動させながら印字が行われる。走査方向Ｘは、図１（ａ）に示すように、ノズル列の方向Ｙに直交する方向とされる。
The
ここで、本例の各インクジェットヘッド２、３のノズルプレート７には、ノズル孔９と共に、４個の位置決め用の長孔１１〜１４が形成されている。長孔１１、１２（第２位置決め溝）は、ノズル列８（１）〜８（８）の一方の端の側において、ノズル列８（２）と８（３）の間、および、ノズル列８（６）と８（７）の間に位置している。これに対して、長孔１３、１４（第１位置決め溝）は、これらのノズル列の反対側の端の側において、それぞれ、ノズル列８（２）と８（３）の間、および、ノズル列８（６）と８（７）の間に位置している。
Here, four
図１（ａ）において拡大して示すように、長孔１３、１４（第１位置決め溝）は、ノズル列の方向Ｙに沿って見た場合に、ノズル列の最も端に位置するインク孔９（ｎ）と同一位置に形成されている。これに対して、長孔１１、１２（第２位置決め溝）は、反対側のノズル列の最も端に位置にするインク孔９（１）に対して、１／２ノズルピッチ、本例では１印字ドットピッチｐだけ外側に外れた位置に形成されている。
As shown in an enlarged view in FIG. 1A, the
後述するように、第１インクジェットヘッド２の下側の長孔１３、１４（第１位置決め溝）と、第２インクジェットヘッド３の上側の長孔１１、１２（第２位置決め溝）とが一直線上に並ぶように、これらを位置決め治具によって位置決めした状態で、ヘッド取付部材４に取り付けられている。この結果、第１インクジェットヘッド２のノズル列８（１）〜８（８）の最も下端のノズル孔９（ｎ）と、第２インクジェットヘッド３のノズル列８（１）〜８（８）の最も上端のノズル孔９（１）とは、精度良く１／２ノズルピッチの間隔となるように配列されている。換言すると、記録紙上に形成される印字ドットピッチが精度良くピッチｐとなるように配列されている。
As will be described later, the
なお、各色のインク液滴を一列のノズル列によって吐出する構成のインクジェットヘッドにおいては、１ノズルピッチと１印字ドットピッチが同一ピッチｐとなる。この場合には、第１および第２インクジェットヘッド２、３は、ノズル列方向に１ノズルピッチの間隔が開く状態に位置決めされる。 Note that in an inkjet head configured to eject ink droplets of each color by a single nozzle row, one nozzle pitch and one printing dot pitch are the same pitch p. In this case, the first and second inkjet heads 2 and 3 are positioned in a state where an interval of one nozzle pitch is opened in the nozzle row direction.
次に、図１（ｄ）から分かるように、ヘッド取付部材４は横長の矩形板部分４１を備えており、この矩形板部分４１には、回転対称の位置に、第１および第２インクジェットヘッド２、３を装着するための矩形の開口部４２、４３が開いている。矩形板部分４１の裏面には、開口部４２、４３の上下の縁に沿って、ヘッド取付面４２ａ、４２ｂおよび４３ａ、４３ｂが形成されている。また、各ヘッド取付面４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂの両端位置には、それぞれ、ねじ穴４４ａ〜４４ｄ、４５ａ〜４５ｄが形成されている。
Next, as can be seen from FIG. 1 (d), the
ここで、第１インクジェットヘッド２のヘッドケース５の上端面および下端面には、それらの両側の端から取付用フランジ５ａ〜５ｄ（図においては取付用フランジ５ａ〜５ｃのみを示す。）が上下に突出している。これらの取付用フランジ５ａ〜５ｄが、固定ねじ１５ａ〜１５ｄによって、ヘッド取付部材４のヘッド取付面４２ａ、４２ｂに固定されている。同様に、第２インクジェットヘッド３の取付用フランジ５ａ〜５ｄも、固定ねじ１６ａ〜１６ｄによって、ヘッド取付部材４のヘッド取付面４３ａ、４３ｂに固定されている。
Here, on the upper end surface and the lower end surface of the
（位置決め治具）
図２は、ヘッド取付部材４に、第１および第２インクジェットヘッド２、３を位置決めした状態で取り付けるために用いる位置決め治具の例を示す図であり、（ａ）は斜視図、
（ｂ）はｂ−ｂ線で切断した部分の概略断面図、および、（ｃ）はｃ−ｃ線で切断した部分の概略部分断面図である。
(Positioning jig)
FIG. 2 is a view showing an example of a positioning jig used for attaching the first and second ink jet heads 2 and 3 to the
(B) is a schematic sectional drawing of the part cut | disconnected by the bb line, (c) is a schematic partial sectional drawing of the part cut | disconnected by the cc line.
図２（ａ）に示すように、位置決め治具２０は、偏平な直方体形状の本体ケース２１を備え、この本体ケース２１の表面には、両側に平行に延びる平坦なワーク載置面２１ａ、２１ｂと、これらの間に形成されている一定幅で一定深さの凹部２２とが形成されている。凹部２２の底面２２ａには、これを横断する状態に細幅のスリット２４が形成されている。スリット２４の両端部は両側のワーク載置面２１ａ、２１ｂにまで食い込んでいる。
As shown in FIG. 2A, the
図２（ｂ）に示すように、本体ケース２１の内部には、凹部底面２２ａに直交する状態で、一定厚さの位置決め板２５が配置されている。位置決め板２５は、スリット２４を規定している左右の垂直ガイド板２６ａ、２６ｂに沿って上下にスライド可能である。また、位置決め板２５の長さ方向の中央位置には、上下に長いガイド穴２７が形成されており、ここには、円形断面のガイドピン２８がスライド自在の状態で水平に貫通している。ガイドピン２８は本体ケース２１の側に取り付けられている。位置決め板２５は不図示のばね部材などの付勢部材によって、本体ケース２１の底板部分２９から僅かに浮き上がった位置に保持されている。したがって、位置決め板２５は、上下方向にスライド可能であると共に、ガイドピン２８を中心として上下に揺動可能となっている。
As shown in FIG. 2B, a
位置決め板２５の上端縁には、左右対称の状態で、２枚ずつ、一定幅で上方に突出している第１突出片３１、３２（第１位置決め突起）および第２突出片３３、３４（第２位置決め突起）が一体形成されている。これらの突出片３１〜３４の先端部分は、図２（ｃ）に示すように、両面が同時研磨あるいは同時研削により先細りの鋭角となるように加工された刃先となっている。これらの両側の刃先傾斜面３１ａ〜３４ａおよび３１ｂ〜３４ｂ（図においては刃先傾斜面３２ａ、３２ｂのみを示す。）は同時加工されているので、それぞれ同一面上に位置しており、したがって、これらにより規定される先端縁３１ｃ〜３４ｃ（図においては先端縁３２ｃのみを示す。）は同一直線上に位置している。
At the upper end edge of the
ここで、位置決め治具２０の凹部２２の深さ、および幅は、図１に示すヘッドユニット１の長辺方向の長さよりも短く、その前面から突出している第１および第２インクジェットヘッド２、３のノズルプレート７の表面（ノズル面）が凹部底面２２ａに当り、ヘッド取付部材４の前面の両側部分４１ａ、４１ｂ（図１（ａ）参照）がワーク載置面２１ａ、２２ｂに載った状態となるように設定されている。また、位置決め板２５の４枚の突出片３１〜３４の先端縁３１ｃ〜３４ｃが僅かに凹部底面２２ａから上方に突出した状態となるように設定されている。
Here, the depth and width of the
（ヘッドユニットの製造方法）
次に、図３および図４を参照して、ヘッドユニット１の製造方法におけるヘッド取付部材４に第１および第２インクジェットヘッド２、３を位置決めして固定する工程を説明する。図３はインクジェットヘッドを位置決めしてヘッド取付板に固定する作業手順を示す工程図であり、図４（ａ）および（ｂ）は図３におけるＡ−Ａ線で切断した部分の概略横断面図およびその部分拡大断面図であり、図４（ｃ）は図４（ｂ）のＣ−Ｃ線で切断した部分の部分拡大断面図であり、図４（ｄ）は突出片の刃先形状の二例を示す説明図である。
(Head unit manufacturing method)
Next, a process of positioning and fixing the first and second inkjet heads 2 and 3 to the
まず、図３の工程ＳＴ１に示すように、位置決め治具２０を用意する。次に、図３の工程ＳＴ２に示すように、この位置決め治具２０の両側のワーク載置面２１ａ、２１ｂにヘッド取付部材４を、背面側が上を向く状態で載せる。ヘッド取付部材４をワーク載置面２１ａ、２１ｂに沿って移動させることにより、ヘッド取付部材４が位置決め治具２０の位置決め板２５に対して所定の位置となるようにする。
First, as shown in step ST1 of FIG. 3, a
次に、図３の工程ＳＴ３に示すように、ヘッド取付部材４におけるヘッド取付面４２ａ、４２ｂに、第１インクジェットヘッド２の上下の取付用フランジ５ａ、５ｂと５ｃ、５ｄを位置決めし、その前面部分を開口部４２に挿入し、前側にノズルプレート７が突出した状態にする。この後は、第１インクジェットヘッド２をヘッド取付面４２ａ、４２ｂ上においてノズル列Ｙの方向に移動させることにより、そのノズルプレート７に形成されている長孔１３、１４（第１位置決め溝）に、位置決め治具２０の側の位置決め板２５における第１突出片３１、３２（第１位置決め突起）の先端が差し込まれるようにする。このようにして、第１インクジェットヘッド２の位置決めを行った後は、固定ねじ１５ａ〜１５ｄにより、当該第１インクジェットヘッド２をヘッド取付部材４に固定する。
Next, as shown in step ST3 of FIG. 3, the upper and lower mounting
なお、固定ねじなどの締結金具を用いると、締結対象のインクジェットヘッド２、ヘッド取付部材４に歪みが生ずる可能性がある。このような歪みを無視できない場合には、熱溶着、接着固定などの別の固定方法を採用して、インクジェットヘッド２をヘッド取付部材に固定すればよい。
In addition, if fastening metal fittings, such as a fixing screw, are used, distortion may arise in the
次に、図３の工程ＳＴ４に示すように、第２インクジェットヘッド３をヘッド取付部材４における他方のヘッド取付面４３ａ、４３ｂに載せ、その前面部分を開口部４３から前方に突出した状態になる。この状態で、第２インクジェットヘッド３をノズル列の方向Ｙに移動させて、そのノズルプレート７に形成されている長孔１１、１２（第２位置決め溝）に、位置決め治具２０の側の位置決め板２５における第２突出片３３、３４（第２位置決め突起）の先端が差し込まれるようにする。このようにして、第２インクジェットヘッド２の位置決めを行った後は、固定ねじ１６ａ〜１６ｄにより、当該第２インクジェットヘッド２をヘッド取付部材４に固定する。
Next, as shown in step ST4 of FIG. 3, the
図４に示すように、このようにしてヘッド取付部材４に第１および第２インクジェットヘッド２、３を取り付けた後においては、位置決め板２５の各突出片３１〜３４が、第１および第２インクジェットヘッド２、３のノズルプレート７に形成した長孔１３、１４および長孔１１、１２に下側から差し込まれた状態となっている。
As shown in FIG. 4, after the first and second inkjet heads 2 and 3 are attached to the
各突出片３１〜３４の先端縁３１ｃ〜３４ｃは同一直線上に位置しており、これらの先端縁３１ｃ〜３４ｃを規定している左右の刃先傾斜面３１ａ〜３４ａおよび３１ｂ〜３４ｂは、同時研削、同時研磨によって形成され、それぞれ同一平面上に位置している。また、ノズルプレート７の側の長孔１１〜１４は、ノズルプレート７にノズル孔９を開けるエッチング工程または穿孔工程において同時に形成されたものであり、ノズル孔９と同一の位置精度で形成されている。
The leading
したがって、各長孔１３、１４および１１、１２に、それぞれ各突出片３１〜３４が差し込まれた状態を形成すると、第１インクジェットヘッド２と第２インクジェットヘッド３は、ノズル列Ｙの方向において、それらの継ぎ目のノズル孔間隔が１／２ノズルピッチとなるように精度良く位置決めされた状態でヘッド取付部材４に取り付けられた状態になる。
Therefore, when each of the
ここで、図４（ｄ）に示すように、位置決め板２５の厚さ方向の中心から左右にずれた位置に刃先の先端縁３１ｃ〜３４ｃが位置していても、このようなずれが位置決め精度に悪影響を及ぼすことがない。すなわち、左右の刃先傾斜面３１ａ〜３４ａ、および３１ｂ〜３４ｂは同時加工されたものであり、これらの両傾斜面によって規定される先端縁３１ｃ〜３４ｃは常に同一直線上に位置するので、位置決め精度が低下することがない。
Here, as shown in FIG. 4 (d), even if the
また、各インクジェットヘッド２、３に、それぞれ２個の長孔１３、１４および１１、
１２を形成し、これらに、所定幅の突出片３１〜３４を差し込むようにしている。この結果、ノズル列Ｙの方向だけでなく、これに直交する方向においても第１および第２インクジェットヘッド２、３が精度良く位置決めされた状態でヘッド取付部材４に取り付けられた状態になる。これにより、各インクジェットヘッド２、３間のノズル列の平行度が高い精度で得られる。
Each of the inkjet heads 2 and 3 has two
12, and projecting
さらに、本例では位置決め板２５が上下方向にスライド可能であると共に、スライドピン２８を中心として上下に揺動可能となっている。したがって、第１、第２インクジェットヘッド２、３の位置決め時には、位置決め板２５が上下にスライド、あるいは上下に揺動して、各突出片３１〜３４の上下方向の位置が調整される。よって、各突出片３１〜３４をノズルプレート７の長孔１３、１４、１１、１２に位置決めして差し込む作業を簡単かつ確実に行うことができる。
Further, in this example, the
以上のようにして、位置決めした状態でヘッド取付部材４に第１、２インクジェットヘッド２、３を固定して、ヘッドユニット１が得られる。この後は、位置決め治具２０からヘッドユニット１が取り外される。
As described above, the
（ヘッドユニットの別の例）
図５は本発明による製造方法により位置決めされたライン型のヘッドユニットの例を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は裏面図、および（ｄ）は側面図である。本例のライン型のヘッドユニット１００は、ヘッド取付部材１０４に８箇所のインクジェットヘッド取付部が形成されており、これらに８個のインクジェットヘッド１１１〜１１８が千鳥状に取り付けられている。各インクジェットヘッド１１１〜１１８は同一構造であり、上述の第１、２インクジェットヘッド２、３と同一である。したがって、対応する部位には同一符号を付し、それらの説明は省略する。
(Another example of head unit)
FIG. 5 is a diagram showing an example of a line-type head unit positioned by the manufacturing method according to the present invention, where (a) is a front view, (b) is a plan view, (c) is a back view, and (d). Is a side view. In the line type head unit 100 of this example, eight ink jet head attaching portions are formed on the
この場合において、各インクジェットヘッド１１１〜１１８をヘッド取付部材１０４に位置決めして固定するためには、前述の図３に示す工程を繰り返せばよい。まず、位置決め治具２０を用いて、インクジェットヘッド１１１とインクジェットヘッド１１２の位置決めを行い、これらをヘッド取付部材１０４に固定する。次に、位置決め治具２０を用いて、インクジェットヘッド１１２に対してインクジェットヘッド１１３を位置決めして、ヘッド取付部材１０４に固定する。同様にして、順次に、インクジェットヘッド１１４〜１１８について、既に取り付けられているインクジェットヘッド１１３〜１１７に対して、位置決め治具２０を用いて位置決めしてヘッド取付部材１０４に固定する。
In this case, in order to position and fix each of the inkjet heads 111 to 118 to the
このようにしてインクジェットヘッド１１１〜１１８を位置決めしてヘッド取付部材１０４に固定することにより得られたライン型のヘッドユニット１００では、各インクジェットヘッド１１１〜１１８が精度良く位置決めされているので、各インクジェットヘッドの継ぎ目に位置するノズル穴間のピッチが精度良く１ノズルピッチとされる。
In the line-type head unit 100 obtained by positioning the ink jet heads 111 to 118 and fixing the ink jet heads 111 to 118 to the
１ ヘッドユニット、２ 第１インクジェットヘッド、３ 第２インクジェットヘッド、４ ヘッド取付部材、５ ヘッドケース、５ａ〜５ｄ 取付用フランジ、６ ヘッドチップ、７ ノズルプレート、８（１）〜８（８） ノズル列、９ ノズル孔、１０ 供給口、１１〜１４ 長孔、１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂ 固定ねじ、２０ 位置決め治具、２１ａ，２１ｂ ワーク載置面、２２ 凹部、２２ａ 凹部底面、２４ スリット、２５ 位置決め板、２６ａ，２６ｂ 垂直ガイド板、２７ ガイド穴、２８ ガイドピン、２９ 底板部分、３１，３２ 第１突出片、３３，３４ 第２突出片、３１ａ〜３４ａ，３１ｂ〜３４ｂ 刃先傾斜面、３１ｃ〜３４ｃ 先端縁、４１ 矩形板部分、４１ａ 両側部分、４２ 開口部、４２ａ，４２ｂ ヘッド取付面、４３ 開口部、４３ａ ヘッド取付面、４４ａ〜４４ｄ ねじ穴
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記第１インクジェットヘッドの製造時にそのノズル面に第１位置決め溝を形成し、前記第２インクジェットヘッドの製造時にそのノズル面に第２位置決め溝を形成し、
相互に位置決めされた状態での前記第１および第２インクジェットヘッドの前記第１および第２位置決め溝に、それぞれ差し込み可能な第１位置決め突起および第２位置決め突起を備えた位置決め部材を備えた位置決め治具を用意し、
前記位置決め治具の所定位置に前記ヘッド取付部材を載せ、
前記第１インクジェットヘッドを、前記第１位置決め溝に前記第１位置決め突起が差し込まれた状態となるように前記ヘッド取付部材に対して位置決めして、当該ヘッド取付部材に固定し、
前記第２インクジェットヘッドを、前記第２位置決め溝に前記第２位置決め突起が差し込まれた状態となるように前記ヘッド取付部材に対して位置決めして、当該ヘッド取付部材に固定することを特徴とするヘッドユニットの製造方法。 In a head unit manufacturing method in which at least a first ink jet head and a second ink jet head are mounted on a head mounting member in a state of being positioned with respect to each other to constitute a head unit.
Forming a first positioning groove on the nozzle surface during manufacture of the first inkjet head, and forming a second positioning groove on the nozzle surface during manufacture of the second inkjet head;
A positioning jig provided with a positioning member having a first positioning projection and a second positioning projection that can be inserted into the first and second positioning grooves of the first and second ink jet heads in a mutually positioned state, respectively. Prepare the ingredients,
Place the head mounting member at a predetermined position of the positioning jig,
Positioning the first inkjet head with respect to the head mounting member so that the first positioning projection is inserted into the first positioning groove, and fixing the first inkjet head to the head mounting member;
The second ink-jet head is positioned with respect to the head mounting member so that the second positioning projection is inserted into the second positioning groove, and is fixed to the head mounting member. Manufacturing method of the head unit.
前記第１位置決め突起および前記第２位置決め突起を、それぞれ、前記第１位置決め溝および前記第２位置決め溝に差し込むことにより、前記第１および第２インクジェットヘッドの少なくともノズル列の方向における相対位置が規定されることを特徴とするヘッドユニットの製造方法。 In claim 1,
By inserting the first positioning protrusion and the second positioning protrusion into the first positioning groove and the second positioning groove, respectively, the relative position in the direction of at least the nozzle row of the first and second inkjet heads is defined. A method of manufacturing a head unit.
前記第１位置決め突起および前記第２位置決め突起を同一直線上に位置するように形成し、
前記第１位置決め溝を、前記第１インクジェットヘッドのノズル列における一方の端に位置するインクノズルに対して、当該ノズル列方向における同一位置に形成し、
前記第２位置決め溝を、前記第２インクジェットヘッドのノズル列における一方の端に位置するインクノズルに対して、当該ノズル列方向において１印字ドットピッチだけ外れた位置に形成することを特徴とするヘッドユニットの製造方法。 In claim 2,
Forming the first positioning protrusion and the second positioning protrusion on the same straight line;
The first positioning groove is formed at the same position in the nozzle row direction with respect to the ink nozzle located at one end of the nozzle row of the first inkjet head,
The head is characterized in that the second positioning groove is formed at a position deviated by one print dot pitch in the nozzle row direction with respect to the ink nozzle located at one end of the nozzle row of the second inkjet head. Unit manufacturing method.
複数個の前記第１位置決め突起および複数個の前記第２位置決め突起を形成し、
前記第１位置決め突起に対応する個数の前記第１位置決め溝と、前記第２位置決め突起に対応する個数の前記第２位置決め溝を形成することを特徴とするヘッドユニットの製造方法。 In claim 3,
Forming a plurality of first positioning protrusions and a plurality of second positioning protrusions;
A method of manufacturing a head unit, wherein the number of the first positioning grooves corresponding to the first positioning protrusions and the number of the second positioning grooves corresponding to the second positioning protrusions are formed.
前記第１インクジェットヘッドのノズル面に、前記ノズル列における他方の端に位置するインクノズルに対して、当該ノズル列方向において１印字ドットピッチだけ外れた位置に前記第２位置決め溝を形成し、
前記第２インクジェットヘッドのノズル面に、前記ノズル列における他方の端に位置するインクノズルに対して、当該ノズル列方向における同一位置に前記第１位置決め溝を形成することを特徴とするヘッドユニットの製造方法。 In claim 3,
Forming the second positioning groove on the nozzle surface of the first inkjet head at a position deviated by one print dot pitch in the nozzle row direction with respect to the ink nozzle located at the other end of the nozzle row;
The head unit is characterized in that the first positioning groove is formed at the same position in the nozzle row direction with respect to the ink nozzle located at the other end of the nozzle row on the nozzle surface of the second inkjet head. Production method.
前記位置決め部材を一定厚さの板から形成し、
当該板の一辺における離れた位置に一定幅の第１および第２突出片を突出させ、
これら第１および第２突出片の先端部分に、両面から同時に研削加工あるいは切削加工
を施して、前記第１および第２位置決め突起として機能する先細りの鋭角の刃先を付けたことを特徴とするヘッドユニットの製造方法。 In claim 3,
Forming the positioning member from a plate having a constant thickness;
Projecting the first and second projecting pieces of a certain width at positions apart on one side of the plate,
A head characterized in that the tip portions of the first and second projecting pieces are simultaneously subjected to grinding or cutting from both sides, and a tapered sharp edge that functions as the first and second positioning projections is attached. Unit manufacturing method.
前記位置決め部材を、前記第１および第２位置決め突起が前記第１および第２位置決め溝に対して接近および離間する方向に移動可能な状態で、かつ、これら第１および第２位置決め突起の間の点を中心として前記の接近および離間する方向に揺動可能な状態で支持することを特徴とするヘッドユニットの製造方法。 In claim 3,
The positioning member is movable in a direction in which the first and second positioning protrusions approach and separate from the first and second positioning grooves, and between the first and second positioning protrusions. A method of manufacturing a head unit, characterized in that the head unit is supported in a swingable manner in the approaching and separating directions with the point as a center.
前記第１および第２インクジェットヘッドのノズル面はノズルプレートによって規定されており、
前記ノズルプレートには、各インクノズルを規定しているノズル孔と、前記第１位置決め溝および前記第２位置決め溝を規定している位置決め孔が形成されており、
当該ノズルプレートを形成するための基板素材に前記ノズル孔を形成するエッチング工程または穿孔工程において、前記位置決め孔を同時に形成することを特徴とするヘッドユニットの製造方法。 In any one of claims 1 to 7,
The nozzle surfaces of the first and second inkjet heads are defined by a nozzle plate;
The nozzle plate has a nozzle hole that defines each ink nozzle and a positioning hole that defines the first positioning groove and the second positioning groove.
A method of manufacturing a head unit, wherein the positioning hole is formed simultaneously in an etching step or a perforating step of forming the nozzle hole in a substrate material for forming the nozzle plate.
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