JP2010069627A - 液体噴射ヘッドの位置決め方法、及び、液体噴射ヘッドモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】取り付け対象部材に対して液体噴射ヘッドを位置決め状態で取り付ける際の位置決め作業効率および組み付け精度を向上させることが可能な液体噴射ヘッドモジュール、及び、液体噴射ヘッドの位置決め方法を提供する。
【解決手段】ノズル開口３０を有する単位ヘッド１１を、ヘッドホルダ２４に対して位置決めした状態で取り付ける位置決め工程において、単位ヘッドにマグネットプレート３８を設けると共に、ヘッドホルダに取り付けプレート３５を設け、取り付けプレートに対してマグネットプレートを磁力によって吸着させた状態で、ヘッドホルダに対して単位ヘッドを直接的又は間接的に摺動させつつ位置決めを行う。
【選択図】図５

Description

本発明は、例えば、インクジェット式記録ヘッド等の液体噴射ヘッドの位置決め方法、及び、液体噴射ヘッドモジュールに関し、特に、取り付け対象部材に対して液体噴射ヘッドを位置決め状態で取り付ける際の位置決め作業効率および組み付け精度を向上させることが可能な液体噴射ヘッドの位置決め方法、及び、液体噴射ヘッドモジュールに関する。

例えば、液体噴射装置は、液体を噴射可能な液体噴射ヘッドを備え、この液体噴射ヘッドから各種の液体を噴射する装置である。この液体噴射装置の代表的なものとして、例えば、液体噴射ヘッドとしてのインクジェット式記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドという）を備え、この記録ヘッドのノズル開口から液体状のインクを記録紙等の記録媒体（噴射対象物）に対して噴射・着弾させてドットを形成することで画像等の記録を行うインクジェット式プリンタ等の画像記録装置を挙げることができる。また、近年においては、この画像記録装置に限らず、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造装置等、各種の製造装置にも液体噴射装置が応用されている。

近年、液体噴射装置の一種であるインクジェット式記録装置（以下、プリンタ）には、ノズル開口を複数列設してなるノズル群を有する記録ヘッド（単位ヘッド）と記録媒体とが相対的に移動する第１の方向と直交する第２の方向に記録ヘッドを複数配列したヘッド群を有し、このヘッド群によって形成されるノズル群の全長が記録媒体の最大記録幅に対応したヘッドモジュールを、記録媒体に対して移動させることなくインクを噴射するように構成したものが提案されている。この構成によれば、記録ヘッドの主走査方向の移動が不要となり、例えば、記録媒体の副走査方向の搬送のみで画像等の記録を行うことができるので、シリアルヘッドを用いる構成と比較して記録時間を短縮化することができる。

このように、記録ヘッドをヘッドホルダなどの保持部材（取り付け対象部材の一種）に複数並べてヘッドモジュールとする構成では、これらの記録ヘッドを高精度に位置決めした状態で保持部材に配置することが肝要となる。特に、各記録ヘッドのノズル開口の平面上の位置を高精度にアライメントした状態、即ち、ノズル開口が規定位置（設計上、望ましい位置）に配置された状態で各記録ヘッドを取り付ける必要があった。このため、従来においては、保持部材に対して様々なアライメント方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に提案されているアライメント方法は、ガラスなどの透明な板材に、ノズル開口の位置を規定するためのアライメントマークを形成し、この板材と保持部材との位置を固定した状態で板材上のアライメントマークを基準として各記録ヘッドのアライメントを行うものである。

特開２００４−３２２６０６号公報

しかしながら、上記アライメント時に記録ヘッドが保持部材に対して密着せずに浮いたり傾いたりしている場合には、位置決め精度が低下するばかりでなく、記録ヘッドが傾いた状態で保持部材に固定された場合には、ノズルから噴射されるインクの飛翔方向が曲がってしまい、記録画像の画質の低下を招く虞があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、取り付け対象部材に対して液体噴射ヘッドを位置決め状態で取り付ける際の位置決め作業効率および組み付け精度を向上させることが可能な液体噴射ヘッドモジュール、及び、液体噴射ヘッドの位置決め方法を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、液体を噴射するノズル開口を有する液体噴射ヘッドを、取り付け対象部材に対して位置決めした状態で取り付ける液体噴射ヘッドの位置決め方法であって、
前記液体噴射ヘッドと前記取り付け対象部材のうち、少なくとも何れか一方に磁石部を設けると共に、他方に、前記磁石部の磁力によって当該磁石部に吸着する磁性部を設け、
前記磁性部に対して前記磁石部を磁力によって吸着させた状態で、前記取り付け対象部材に対して前記液体噴射ヘッドを直接的又は間接的に摺動させつつ位置決めを行うことを特徴とする。
なお、「磁性部」とは、磁性体であって、特に、鉄，コバルト，ニッケル等の強磁性体を意味する。
また、「磁石部」及び「磁性部」は、液体噴射ヘッド或いは取り付け対象部材と一体であっても良いし、別体（例えば、液体噴射ヘッドと取り付け対象部材との間に介在するプレート部材）であっても良い。

この構成によれば、磁性部に対して磁石部を磁力によって吸着させた状態で直接的又は間接的に摺動させつつ取り付け対象部材に対する液体噴射ヘッドの位置決めを行うので、取り付け対象部材の取付面に対する液体噴射ヘッドの浮きや傾きを抑制して取付面に対するノズル形成面の平面度を確保するすることができ、位置決めを行う間に液体噴射ヘッドを取り付け対象部材側に押さえ付けておく治具を使用しない方法を採用することもできる。これにより、位置決め作業効率を高めることができ、また、取り付け対象部材に対して液体噴射ヘッド（ノズル形成面）が傾いた状態で取り付けられる不具合を防止することができる。その結果、取り付け対象部材に対して液体噴射ヘッドを高い精度で位置決めした状態で取り付けることができる。

上記構成において、前記磁石部の磁束密度Ｂを、０＜Ｂ＜１０〔ｋＧ〕の範囲内に設定する構成を採用することが望ましい。

上記構成によれば、磁石部の磁束密度Ｂを適正値に設定することにより、磁性部に対する磁石部の磁力による吸着力を発揮させつつ、取り付け対象部材に対する液体噴射ヘッドの位置決め時において磁性部に対する磁石部の摺動容易性を確保することができる。これにより、位置決め作業を円滑に行うことができ、作業効率を高めることができる。

また、上記構成において、前記磁石部又は前記磁性部の少なくとも一方の摺動面に対して研磨加工を施す構成を採用することが望ましい。

上記構成によれば、磁石部又は磁性部の少なくとも一方の摺動面に対して研磨加工を施して、鏡面に近い状態とすることにより、取り付け対象部材に対する液体噴射ヘッドの位置決め時において磁性部に対する磁石部の摺動をより円滑にすることができる。これにより、位置決めの作業性をさらに向上させることが可能となる。

なお、上記各構成において、前記取り付け対象部材に対する前記液体噴射ヘッドの位置決めが完了するまでの間に前記磁石部を一時的に磁化する構成を採ることも可能である。
また、前記磁石部を、前記液体噴射ヘッドの本体部より離隔して配置する構成を採用することもできる。

これらの構成によれば、磁石部の磁気が液体噴射ヘッドの正常な作動に悪影響を及ぼすことを抑制することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。なお、本実施形態では、液体噴射装置の一形態である画像記録装置、詳しくは、ノズル開口群を等間隔で噴射対象物（又は記録媒体）となる記録紙の最大記録幅に相当する長さに配置した長尺な液体噴射ヘッド（以下、単に記録ヘッドという）を搭載したインクジェット式プリンタ（以下、プリンタという）を例に挙げて説明する。

図１はプリンタ１の概略構成を説明する断面図、図２はプリンタ１におけるヘッドモジュール３の周囲の平面図である。本実施形態のプリンタ１は、搬送ユニット７による記録紙４の搬送方向（本発明における相対送り方向に相当。以下、第１方向Ｘ）に直交する方向（以下、第２方向Ｙ）に複数の単位ヘッド１１（本発明の液体噴射ヘッドの一種）を配列して構成されるヘッドモジュール３（本発明の液体噴射ヘッドモジュールの一種）と、記録紙４（噴射対象物の一種）を積層状態で収納する給紙トレイ５ａ及び装置下部に設けられた下段給紙カセット５ｂからなる給紙部５と、これらの給紙部５ａ，５ｂから給紙された記録紙４をヘッドモジュール３の下方を通過させて排紙トレイ１０側に搬送する搬送ユニット７と、ヘッドモジュール３によって記録が行われ、搬送ユニット７側から排出された記録紙４を保持する排紙トレイ１０とを備え、ヘッドモジュール３を第２方向Ｙに走査することなく記録紙４の記録領域の全幅にテキストや画像等を記録できるように構成されている。

また、図示しないが、筐体２の内部にはインクを貯留したインクカートリッジ（液体供給源の一種）が配置される。そして、エアポンプ等によるインクカートリッジ内の加圧によって、カートリッジ内に貯留されているインクがインク供給チューブを通じてヘッドモジュール３の各単位ヘッド１１に供給（圧送）されるように構成されている。なお、記録紙４に対してヘッドモジュール３を第２方向Ｙに走査しながら記録を行う構成を採用することもできる。

上記給紙トレイ５ａは、上下方向に移動可能に構成されており、記録紙束の上面（最上部の記録紙４の上面）が常にピックアップローラ６と一定圧で当接するように筐体２に対する上下方向の位置が制御されている。そして、ヘッドモジュール３による記録動作の実行タイミングに応じて、記録紙束の最上部から記録紙４がピックアップローラ６により引き出され、分離ローラ１２と分離パッド１３とにより一枚毎に分離されて下流側へ給送されるようになっている。記録紙４は、図示しない紙センサ間を通った後、上下一対のレジストローラ１４ａ，１４ｂのニップ部に突き当たる。なお、下段給紙カセット５ｂからの記録紙４は、複数の中間ローラ１５を経由してからレジストローラ１４ａ，１４ｂのニップ部に到達する。これにより、記録紙４の先端姿勢が揃い、記録紙４のスキューが補正される。その後、レジストローラ１４ａ，１４ｂは、規定のタイミングで記録紙４を互いにニップした状態で１枚ずつ搬送ユニット７側へと給送し、記録紙４が搬送ユニット７の搬送ベルト１７に到達してから所定のタイミングでニップ状態を解放する。

搬送ユニット７は、図示しない駆動モータの駆動力によって回転される駆動ローラ１８と、駆動ローラ１８よりも上流側に配設された従動ローラ１９と、駆動ローラ１８及び従動ローラ１９の間に張設される無端状の搬送ベルト１７と、テンションローラ２０と、押えローラ２１とにより構成されている。テンションローラ２０は、駆動ローラ１８と、従動ローラ１９との間に配設されて搬送ベルト１７に内側から当接し、ばね等の付勢部材の付勢力により搬送ベルト１７に張力を付与している。また、押えローラ２１は、搬送ベルト１７を挟んで従動ローラ１９の直上に配設され、搬送ベルト上の記録紙４を搬送ベルト１７側に押し付けて、記録紙４の搬送ベルト１７に対する密着性を高める。

駆動ローラ１８は、ヘッドモジュール３の記録動作に同期して駆動されることで搬送ベルト１７を回転させ、記録紙４をヘッドモジュール３の下方を通過させて下流側へと搬送するように構成されている。また、搬送ベルト１７の回転量は、エンコーダによって検出されるようになっている。そして、このエンコーダの検出信号は、エンコーダパルスとしてプリンタコントローラに出力される。

記録紙４に対し一方の面のみに記録を行う場合は、一方の面の記録が終了した後、搬送ユニット７から排紙トレイ１０へと排紙される。一方、記録紙４の両面に記録を行う場合は、一方の面の記録が終了した後、搬送ユニット７の下流に配設されたフラッパ２２により、用紙反転経路Ｒ２へ搬送される。記録紙４が用紙反転経路のＵターン部Ｔまで到達した後、搬送方向を転換させ、記録紙４は再度レジストローラ１４ａ，１４ｂ、搬送ベルト１７へと順次送られて他方の面の記録が終了した後、搬送ユニット７から排紙トレイ１０へと排紙される。

ヘッドモジュール３は、図２に示すように、ヘッドホルダ２４（本発明における取り付け対象部材の一種）に複数の単位ヘッド１１を第２方向Ｙに配設して構成されている。そして、複数のヘッドモジュール３、本実施形態においては４つのヘッドモジュール３ａ〜３ｄが、ヘッド長手方向を第２方向Ｙに揃えた姿勢で第１方向Ｘに一定の配置間隔でモジュール取付枠２５に取り付けられている。

図３は、単位ヘッド１１の構成を説明する斜視図である。単位ヘッド１１は、ノズル開口３０に連通する圧力室を含むインク流路を形成する流路ユニットや、圧力室内のインクに圧力変動を生じさせる圧電振動子或いは発熱素子などの圧力発生手段（何れも図示せず）をヘッドケース３１に備えており、プリンタコントローラ側からの駆動信号を圧力発生手段に印加して圧力発生手段を駆動することにより、ノズル開口３０からインク（本発明における液体の一種）を噴射して記録紙４に着弾させる記録動作を行うように構成されている。

ヘッドケース３１は、中空箱体状部材であり、その先端側には、ノズル形成面２６を露出させた状態で流路ユニットを固定している。また、ヘッドケース３１の内部に形成された収容空部内には圧力発生手段などを収容し、先端面とは反対側の基端面側には、プリンタコントローラ側からの駆動信号を圧力発生手段側に供給するための配線部材２８や流路ユニットにインクを供給するためのインク供給路２３の一部を収容するカバー部材３３が配置されている。また、ヘッドケース３１の基端側には、側方に向けて延びるフランジ部３２が形成されている。さらに、取り付け対象部材としてのヘッドホルダ２４に対して単位ヘッド１１を取り付ける際には、ヘッドケース３１の側面に、プレート部材として、磁力が付与されたマグネットプレート３８（本発明における磁石部の一種。図５参照）もしくは別のプレート部材が取り付けられるようになっている。この点の詳細については後述する。

各単位ヘッド１１のノズル形成面２６には、インクを噴射するノズル開口３０を第２方向Ｙに複数列設してノズル列２７（ノズル群の一種）を構成し、このノズル列２７を第１方向Ｘに複数形成している。１つのノズル列２７は、例えば３６０ｄｐｉのピッチで開設された３６０個のノズル開口から成る。そして、各単位ヘッド１１には合計２列のノズル列２７が第１方向Ｘに並べて形成されている。

図２に示すように、本実施形態においては、第１のヘッドモジュール３ａと第２のヘッドモジュール３ｂとが対となり、また、第３のヘッドモジュール３ｃと第４のヘッドモジュール３ｄとが対となっている。対を成す２つのヘッドモジュール３は、第２方向Ｙで見て全体としてノズル開口が３６０ｄｐｉで並ぶような配置間隔で単位ヘッド１１が互い違いに２段の千鳥状に並ぶような配置レイアウトとなっている。なお、１つのヘッドモジュール３における単位ヘッド１１の個数は、プリンタ１が対応可能な記録紙４の最大サイズに応じて決定される。モジュール取付枠２５は、矩形枠体状の部材であり、金属等によって形成されている。このモジュール取付枠２５の枠内は空部２９となっており、この空部２９内にヘッドモジュール３の各単位ヘッド１１が配置されるようになっている。

図４に示すように、ヘッドホルダ２４は、第２方向Ｙに長尺なベースプレート２４ａと、このベースプレート２４ａの長手方向両縁部からそれぞれ上方に起立した両側の側壁部２４ｂと、各側壁部２４ｂの上端部から側方（ベースプレート２４ａ側とは反対側）に延びる固定部２４ｃとから構成される。そして、各ヘッドモジュール３は、ヘッドホルダ両側の固定部２４ｃでモジュール取付枠２５に取り付けられている。ここで、ベースプレート２４ａの長手方向の全長Ｗ１は、モジュール取付枠２５の空部２９の第２方向Ｙの内寸Ｗ２よりも少しだけ小さく設計されており、この空部２９内にベースプレート２４ａが配置されるようになっている。

図５は、ヘッドホルダ２４に対し単位ヘッド１１を位置決めする装置構成を説明する模式図である。なお、同図において、左右方向が第２方向Ｙ、奥行き方向（図に垂直な方向）が第１方向Ｘとなっている。また、カメラ等の撮像手段３７とヘッドホルダ２４とは、高い精度で位置決めされた状態で相対位置が固定されている。さらに、この例では、ノズル形成面２６を上方に向けた姿勢で位置決め工程を行う例を示したが、勿論、ノズル形成面２６を下方に向けた姿勢で位置決め工程を行う構成としても良い。即ち、この構成の場合、図５の上下が反転した状態で位置決め工程が行われる。この構成では、後述するマグネットプレート３８の磁力（磁束密度Ｂ）を、取り付けプレート３５に吸着したマグネットプレート３８が離脱しない程度の値に設定することが望ましい。これにより、位置決め作業中に単位ヘッド１１を下方からヘッドホルダ２４側へ治具によって押さえ付けない方法も採用することができる。

図５に示すように、ヘッドホルダ２４におけるベースプレート２４ａの各単位ヘッド１１の配置領域には、位置決めガイド穴３４が開設されている。本実施形態における位置決めガイド穴３４は、単位ヘッド１１の平面形状よりも十分に大きい矩形の貫通穴となっている。また、ベースプレート２４ａの裏面（プリンタ搭載状態で、記録紙４と対向する側の面）における位置決めガイド穴３４の周縁部には、本発明における磁性部として鉄製の取り付けプレート３５（取り付け対象部材の一部として機能するプレート。プレート部材の一種。）が固定されている。この取り付けプレート３５は矩形枠状の部材であり、その中心部にはプレート開口部３６が開設されている。取り付けプレート３５はヘッドホルダ２４の位置決めガイド穴３４よりも大きい寸法・形状に設定されている。また、プレート開口部３６は、単位ヘッド１１の本体（詳しくはフランジ部３２よりも先端面側の部分。以下、ヘッド先端部１１′）の平面形状よりも少し大きく且つフランジ部３２の外形よりも小さい矩形の貫通穴となっている。そして、ヘッドホルダ２４に取り付けられる単位ヘッド１１は、ヘッド先端部１１′をベースプレート２４ａの表面側から位置決めガイド穴３４及び取り付けプレート３５のプレート開口部３６に挿通して、ノズル形成面２６をベースプレート２４ａの裏面から突出させてカメラ等の撮像手段３７に対向させた姿勢でセットされる。このようにヘッド先端部１１′を位置決めガイド穴３４及びプレート開口部３６に挿通することで、ヘッドホルダ２４に対する単位ヘッド１１の配置位置が大まかに規定される。

上記のように、プレート開口部３６はヘッド先端部１１′の平面形状よりも少し大きく設計されているので、プレート開口部３６の内周面とヘッド先端部１１′の側面との間には、間隙が形成される。この間隙が、ヘッドホルダ２４に対する単位ヘッド１１の配置位置の調整代となる。また、ヘッド先端部１１′の側面において取り付けプレート３５よりもノズル形成面２６側の位置には、ヘッド先端部１１を囲むようにマグネットプレート３８（本発明における磁石部の一種）が固定される。このマグネットプレート３８は、永久磁石から成る矩形枠状の部材であり、その磁力によって取り付けプレート３５に吸着するように構成されている。

本実施形態における位置決め工程は、ベースプレート２４ａの取り付けプレート３５に対して単位ヘッド１１に設けられたマグネットプレート３８を磁力により吸着させた状態で、位置調整ピン３９によって単位ヘッド１１をＸ方向又はＹ方向に移動させることにより、或いは、ノズル形成面方向に回転させることにより、マグネットプレート３８を取り付けプレート３５に摺動させつつ、即ち、単位ヘッド１１をヘッドホルダ２４に対して間接的に摺動させつつ位置決めを行う。なお、本実施形態におけるマグネットプレート３８の磁束密度Ｂは、０＜Ｂ＜１０〔ｋＧ〕の範囲内に設定されている。この磁束密度Ｂは、単位ヘッド１１の重量・大きさ（容積）に応じてマグネットプレート３８と取り付けプレート３５との間の密着性、摺動性を考慮して設定される。マグネットプレート３８の磁束密度Ｂを適切に設定することにより、取り付けプレート３５に対するマグネットプレート３８の磁力による吸着力を発揮させつつ、即ち、平面度を維持しつつ、位置決め作業時において取り付けプレート３５に対するマグネットプレート３８の摺動容易性を確保することができる。これにより、位置決め作業を円滑に行うことができ、位置決め作業効率の向上に寄与することができる。また、マグネットプレート３８又は取り付けプレート３５の少なくとも一方の摺動面に対して研磨加工を施して表面を滑らかにし、鏡面に近い状態とすることが望ましい。これにより、位置決め作業時にマグネットプレート３８と取り付けプレート３５間でより円滑に摺動させることができるため、位置決め作業効率の向上に寄与すると共に位置決め精度をより向上させることが可能となる。

本実施形態における単位ヘッド１１のフランジ部３２にはピン挿入口４０が開設されており、このピン挿入口４０に位置調整ピン３９を挿入して、当該位置調整ピン３９を図示しない移動機構によってＸ−Ｙ方向に移動させることにより、ヘッドホルダ２４のベースプレート２４ａに対する単位ヘッド１１の位置を微調整することができる。また、この位置調整ピン３９は、各位置調整ピン３９の中間点を回転中心として平面方向（ノズル形成面方向）に回転することができ、これにより、ベースプレート２４ａ上で単位ヘッド１１をノズル形成面方向に回転させることができる。なお、ピン挿入口をマグネットプレート３８に設け、このマグネットプレート３８のピン挿入口に位置調整ピン３９を挿入して単位ヘッド１１を移動させる構成とすることも可能である。

単位ヘッド１１の位置決め工程において、撮像手段３７によって撮像された画像は、図示しないモニタに映し出され、画像認識によりベースプレート２４ａに対する単位ヘッド１１の位置決めが行われる。例えば、このモニタには、単位ヘッド１１のノズル開口３０の配置位置を規定するノズルマークが、撮像された画像に重畳する状態で映し出される。このノズルマークは、モニタの画像において、例えば規定位置に配置された仮想的な単位ヘッド１１の複数のノズル列２７のうちの何れかのノズル列２７の両端に位置するノズル開口３０ａ，３０ｂ（ノズル基準部の一種）に対応する位置に表示される。即ち、モニタに画像として映し出される単位ヘッド１１のノズル開口３０ａ，３０ｂが、それぞれ対応するノズルマークに重なるように、当該単位ヘッド１１の位置を調整することで、ベースプレート２４ａ上の規定位置に単位ヘッド１１を配置することができる。そして、この位置決めされた状態で、単位ヘッド１１をヘッドホルダ２４に固定する。この固定方法としては、接着、ネジ留め、溶接、溶着、或いはロウ接合等、種々の固定方法を採用することが、固定後の位置ずれを防止すべく、より強固に固定できる方法が好ましい。このような手順で位置決め工程を行うことにより、ヘッドホルダ２４に対して単位ヘッド１１を高い精度で位置決めした状態で取り付けることができる。これにより、ヘッドホルダ２４において各単位ヘッド１１のノズル開口３０が本来望ましい位置（設計上の規定位置）に配置される。その結果、記録紙４等の噴射対象物に対するインクの着弾位置ずれを抑制することができ、その結果、記録画像の画質の低下を防止することが可能となる。

なお、ヘッドホルダ２４のベースプレート２４ａに対する単位ヘッド１１の位置決め方法としては、上記で例示した画像認識によるものには限られず、例えば、上記ノズルマークに対応するアライメントマークが形成されたガラス板等のアライメント基板を用いて行う方法を採用することもできる。また、ノズルマークに対して基準ノズル開口３０ａ，３０ｂを合わせることで位置決めを行う構成には限らず、例えば、ノズル形成面２６に、ノズル開口３０の形成位置から外れた位置に基準マークを形成し、この基準マークをノズルマークに合わせることで位置決めを行う構成を採用することもできる。また、アライメント基板（ガラスマスク）を使用せず、基準マーク・基準穴等の座標位置合わせ方法でも可能である。

以上のように、取り付けプレート３５に対してマグネットプレート３８を磁力によって吸着させて、ベースプレート２４ａに対するノズル形成面２５の平面度を維持した状態で摺動させつつヘッドホルダ２４に対する単位ヘッド１１の位置決めを行うので、この位置決めにおけるヘッドホルダ２４のベースプレート２４ａに対する単位ヘッド１１の浮きや傾きを抑制してノズル形成面２６の平面度を確保することができ、位置決めを行う間に単位ヘッド１１をヘッドホルダ２４側に押さえ付けておく治具を使用しない方法も採用することができる。これにより、位置決め作業効率を高めることができ、また、ヘッドホルダ２４に対して単位ヘッド１１（特に、ノズル形成面２６）が傾いた状態で取り付けられる不具合を防止することができる。その結果、ヘッドホルダ２４に対して単位ヘッド１１をより高い精度で位置決めした状態で取り付けることができる。

なお、上記実施形態においては、本発明における磁石部として、永久磁石であるマグネットプレート３８を例示したが、これには限られない。例えば、マグネットプレート３８に替えて、強磁性材料とコイル部から成る電磁石によって磁石部を構成し、ヘッドホルダ２４に対する単位ヘッド１１の位置決めが完了するまでの間にコイルに通電することにより磁化させて、磁力を一時的に発生させる構成することもできる。
また、マグネットプレート３８を、単位ヘッド１１の本体部（ヘッド先端部１１′）より離隔して配置する構成を採用しても良い。即ち、マグネットプレート３８のヘッド先端部１１′が挿通される穴をヘッド先端部１１′の平面形状よりも少し大きく設定し、マグネットプレート３８をフランジ部３２に接合することで、マグネットプレート３８がヘッド先端部１１′に直接接触しないようにする構成とすることができる。
これらの構成によれば、マグネットプレート３８の磁気が単位ヘッド１１の記録作動に悪影響を及ぼすことを抑制することができる。
さらに、上記実施形態では、マグネットプレート３８を単位ヘッド１１側に設け、取り付けプレート３５をヘッドホルダ２４側に設ける構成を例示したが、これには限られず、マグネットプレート３８をヘッドホルダ２４側に設け、取り付けプレート３５を単位ヘッド１１側に設ける構成を採用することもできる。

図６は、本発明の第２実施形態における位置決め工程における装置構成を説明する模式図である。
この第２実施形態では、マグネットプレート３８ａに補助プレート３８ｂ（プレート部材の一種）を積層している点が上記第１実施形態と異なる。この例では、マグネットプレート３８ａが取付プレート３５側、補助プレート３８ｂがノズル形成面２６側となる状態で両プレート３８ａ，３８ｂを重ね合わせている。この構成において、この補助プレート３８ｂは、金属製の板材から成り、マグネットプレート３８ａに接着剤等により接合して一体化しても良いし、マグネットプレート３８ａには接合せずに、このマグネットプレート３８ａの磁力を利用して積層するだけでも良い。前者の場合、位置決め工程において、取付プレート３５に対して両プレート３８ａ，３８ｂが一体的に摺動する。この構成では、補助プレート３８ｂは、マグネットプレート３８ａ、取付プレート３５、ベースプレート２４ａの位置決めガイド穴３４等を保護する保護プレートとして機能する。また、後者の場合、位置決め工程において、マグネットプレート３８ａを取付プレート３５に固定した状態で、このマグネットプレート３８ａに対して補助プレート３８ｂを摺動させるようにすることができる。この構成において、マグネットプレート３８ａと補助プレート３８ｂの少なくとも一方の摺動面に対して研磨加工を施して表面を滑らかにすることにより、位置決め作業時にマグネットプレート３８ａと補助プレート３８ｂとの間でより円滑に摺動させることができる。なお、補助プレート３８ｂに磁力を付与しても良い。

また、上記第２実施形態の変形例として、マグネットプレート３８ａと補助プレート３８ｂを上下逆にして単位ヘッド１１に取り付ける構成を採用することも可能である。即ち、補助プレート３８ｂが取付プレート３５側、マグネットプレート３８ａがノズル形成面２６側となる状態で両プレート３８ａ，３８ｂを重ね合わせる構成としても良い。この変形例においても、補助プレート３８ｂについては、マグネットプレート３８ａに接着剤等により接合して一体化しても良いし、マグネットプレート３８ａには接合せずに、このマグネットプレート３８ａの磁力を利用して積層するだけでも良い。前者の場合、位置決め工程において、取付プレート３５に対して両プレート３８ａ，３８ｂが一体的に摺動する。この構成において、補助プレート３８ｂは、マグネットプレート３８ａから取り付けプレート３５に作用する磁力を緩和する緩衝プレートとして機能する。したがって、補助プレート３８ｂの厚さを適切に設定することにより、マグネットプレート３８ａから取り付けプレート３５に作用する磁力を最適な状態に調整することができる。また、後者の場合、位置決め工程において、マグネットプレート３８ａを取付プレート３５に固定した状態で、このマグネットプレート３８ａに対して補助プレート３８ｂを摺動させるようにすることができる。この構成においても、マグネットプレート３８ａと補助プレート３８ｂの少なくとも一方の摺動面に対して研磨加工を施して表面を滑らかにすることにより、位置決め作業時にマグネットプレート３８ａと補助プレート３８ｂとの間でより円滑に摺動させることができる。
さらに、他の変形例として、マグネットプレート３８ａと補助プレート３８ｂをフランジ部３２と取付プレート３５との間に配置する構成を採用することもできる。
なお、上記の補助プレート３８ｂ及びマグネットプレート３８ａは、取り付けネジ等を併用することで、単位ヘッドの交換時にも利用でき、また、単位ヘッドを交換した後にも用いることができる。
また、取付プレート３５及びマグネットプレート３８が、フランジ部３２の上下面の両側に配置される構成を採用することもできる。

図７は、本発明の第３実施形態における位置決め工程における装置構成を説明する模式図である。
この第３実施形態では、マグネットプレート３８と取り付けプレート３５を用いずに、フランジ部３２に磁力を付与して磁石部としての機能を持たせ、また、ヘッドホルダ２４のベースプレート２４ａを強磁性材料で形成することで磁性部としての機能を持たせている。したがって、この構成では、フランジ部３２をベースプレート２４ａに摺動させつつ、即ち、単位ヘッド１１をヘッドホルダ２４に対して直接的に摺動させつつ位置決めが行われる。この構成によれば、マグネットプレート３８や取り付けプレート３５が不要であるため、構造を簡素化することができ、また、部品点数が少ないことから部品公差を低減することができる。

図８は、本発明の第４実施形態における位置決め工程における装置構成を説明する模式図である。
この第４実施形態は、ヘッドホルダ２４のベースプレート２４ａに、単位ヘッド１１の配置位置を規定する位置決めプレート４１を設けた点に特徴を有している。この位置決めプレート４１は、金属等の強磁性体によって形成されたブロック状の部材である。この例では、ベースプレート２４ａに対する単位ヘッド１１の第１方向Ｘの配置位置を規定する位置決めプレート４１ｘ（図示せず）と、ヘッドホルダ２４に対する単位ヘッド１１の第２方向Ｙの配置位置を規定する位置決めプレート４１ｙの２つがベースプレート２４ａ上に設けられている。そして、これらの位置決めプレート４１の一面は、単位ヘッド１１におけるフランジ部３２の端面が当接される度当て面として機能する。また、フランジ部３２（端面も含む）には磁力が与えられて磁石部として機能する。そして、位置決め工程では、ベースプレート２４ａに対するノズル形成面２５の平面度を維持した状態でフランジ部３２をベースプレート２４ａに摺動させつつ位置決めプレート４１ｘの度当て面にフランジ部３２の一端面を当接させて磁力によって吸着させると共に、位置決めプレート４１ｙの度当て面にフランジ部３２の他端面を当接させて磁力によって吸着させることで、これらの度当て面によりベースプレート２４ａにおける単位ヘッド１１のＸＹ方向の配置位置が概ね定まるようになっている。その後、上記のように画像処理による位置決めを行っても良いし、この位置決めプレート４１の度当て面による位置決めのみで位置決め工程を完了しても良い。
なお、位置決めプレート４１ｘ又は位置決めプレート４１ｙの何れか一方のみをベースプレート２４ａに設け、ベースプレート２４ａにおける単位ヘッド１１のＸＹ方向の一方の位置決めを位置決めプレート４１の度当て面で行い、他方の位置決めを上記の画像処理によって行うようにすることも可能である。
上記位置決めプレート４１は、一方向及び直角を挟む二方向及び直角を挟む三方向，直角を含む四方向にて形成されており、この位置決めプレートは位置調整が可能な構造で形成されている。

また、本発明は、液体噴射ヘッドをヘッドホルダに位置決め状態で取り付ける構成を採用するものであれば、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレー、ＦＥＤ（面発光ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップ（生物化学素子）の製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等の他の液体噴射ヘッド、及び、これを備える液体噴射装置にも適用することができる。

プリンタの構成を説明する断面図である。 ヘッドモジュールの構成を示す平面図である。 単位ヘッドの構成を説明する斜視図である。 ヘッドホルダの構成を説明する断面図である。 単位ヘッドに位置決め部を配設する工程を説明する模式図である。 第２実施形態における位置決め工程を説明する模式図である。 第３実施形態における位置決め工程を説明する模式図である。 第４実施形態における位置決め工程を説明する模式図である。

符号の説明

１…プリンタ，３…ヘッドモジュール，４…記録紙，１１…単位ヘッド，２４…ヘッドホルダ，２６…ノズル形成面，３０…ノズル開口，３１…ヘッドケース，３２…フランジ部，３４…位置決めガイド穴，３５…取り付けプレート，３７…撮像手段，３８…マグネットプレート，３９…位置調整ピン，４１…位置決めプレート

Claims (6)

1. 液体を噴射するノズル開口を有する液体噴射ヘッドを、取り付け対象部材に対して位置決めした状態で取り付ける液体噴射ヘッドの位置決め方法であって、
   前記液体噴射ヘッドと前記取り付け対象部材のうち、少なくとも何れか一方に磁石部を設けると共に、他方に、前記磁石部の磁力によって当該磁石部に吸着する磁性部を設け、
   前記磁性部に対して前記磁石部を吸着させた状態で、前記取り付け対象部材に対して前記液体噴射ヘッドを直接的又は間接的に摺動させつつ位置決めを行うことを特徴とする液体噴射ヘッドの位置決め方法。
2. 前記磁石部の磁束密度Ｂを、０＜Ｂ＜１０〔ｋＧ〕の範囲内に設定したことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッドの位置決め方法。
3. 前記磁石部又は前記磁性部の少なくとも一方の摺動面に対して研磨加工を施したことを特徴とする請求項２に記載の液体噴射ヘッドの位置決め方法。
4. 前記取り付け対象部材に対する前記液体噴射ヘッドの位置決めが完了するまでの間に前記磁石部を一時的に磁化することを特徴とする請求項３に記載の液体噴射ヘッドの位置決め方法。
5. 前記磁石部を、前記液体噴射ヘッドの本体部より離隔して配置したことを特徴とする請求項３に記載の液体噴射ヘッドの位置決め方法。
6. 液体を噴射するノズル開口を有する液体噴射ヘッドを、ヘッドホルダに対して位置決めした状態で取り付けて成る液体噴射ヘッドモジュールであって、
   前記液体噴射ヘッドと前記ヘッドホルダのうち、少なくとも何れか一方に磁石部が設けられると共に他方に磁性部が設けられたことを特徴とする液体噴射ヘッドモジュール。

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