ヘッドの製造方法及び液体噴射ヘッドユニットの製造方法

【課題】基準面３８からノズルプレート３５のノズル開口の面４０までの距離が同じ状
態になるようにする。
【解決手段】ユニット化の基準となるキャリッジケースへの取り付けの基準面３８を、
治具４１との間に充填して硬化させた接着剤４６で形成し、ノズルプレート３５のノズル
開口の面４０に対して基準面３８が同じ状態の複数のインク噴射ヘッド３２を製造する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドの製造方法及び液体噴射ヘッドユニットの製造方法に関する。例えば
、インク等の液体を噴射する液体噴射ヘッドの製造方法及び液体噴射ヘッドユニットの製
造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射ヘッドの代表例としては、例えば、圧電素子の変位による圧力を利用してノズ
ル開口からインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド：インク噴
射ヘッド）が知られている（例えば、特許文献１参照）。従来から知られているインク噴
射ヘッドは、インクの流体源（インクカートリッジ）からインクが供給され、供給された
インクが圧電素子や発熱素子等の圧力発生手段を駆動させることによりノズルから吐出さ
れる。
【０００３】
複数のインク噴射ヘッドがケースに配列されることでインク噴射ヘッドユニットが構成
され、インク噴射ヘッドユニットがインクカートリッジと共にキャリッジに載せられる。
複数のインク噴射ヘッドは個々の組み立て精度が高精度に管理され、精度が管理されたイ
ンク噴射ヘッドをケースに位置決め固定してインク噴射ヘッドユニットが構成されている
。
【０００４】
個々のインク噴射ヘッドは、ノズルとの相対位置が決められた基準部（基準面）を介し
てケースに取り付けられ、ケースに対するノズルの位置が管理されている。ノズルとの位
置が決められた基準部（基準面）を介して複数のインク噴射ヘッドをケースに配列するこ
とで、インク噴射ヘッドユニットの全体としての精度を確保し、紙等の記録媒体とインク
が吐出されるノズルとの距離を一定に保持している。
【０００５】
しかし、インク噴射ヘッドのノズルの位置とケースへの位置決め基準部との関係は、イ
ンク噴射ヘッドを構成する部品の精度や、インク噴射ヘッドの組み立て精度に依存されて
いるのが現状であるため、精度の許容誤差の累積等の個体差により、複数のインク噴射ヘ
ッドでノズルの位置や状態に差が生じる虞があった。このため、インク噴射ヘッドユニッ
トを構成した後に、個々のインク噴射ヘッドのケースへの配列状況を補正（修正）し、イ
ンク噴射ヘッドユニット全体でノズルの状態が一定になるようにしているのが現状である
。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１８６５８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、ベース材に対し所定部位が同じ状態になる
ように取り付けられる複数のヘッドを製造することができるヘッドの製造方法を提供する
ことを目的とする。
【０００８】
また、本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、ベース材に対し所定部位（ノズル）
が同じ状態になるように取り付けられる複数の液体噴射ヘッドを製造することができる液
体噴射ヘッドユニットの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明のヘッドの製造方法は、ベース材に複数のヘッドの基
準面が取り付けられることでヘッドユニットが形成される前記ヘッドの製造方法において
、治具と前記ヘッドとの間に硬化剤を充填して硬化させ、前記複数のヘッドの前記基準面
をそれぞれ前記硬化剤で形成したことを特徴とする。
これによれば、ユニット化の基準となるベース材への取り付けの基準面を、治具との間
に充填して硬化させた硬化剤で形成したので、ヘッドの所望部位に対して基準面が同じ状
態の複数のヘッドを製造することができる。このため、ベース材に対しヘッドの所望部位
が同じ状態になるように取り付けられる複数のヘッドを製造することが可能になる。
【００１０】
また、本発明のヘッドの製造方法は、前記治具は同一の共通の治具であることを特徴と
し、共通の治具によりベース材に対しヘッドの所望部位が同じ状態になるように取り付け
られる複数のヘッドを製造することが可能になる。
【００１１】
また、本発明のヘッドの製造方法は、前記ヘッドの所定部位を前記治具の第１基準部に
当接させると共に前記基準面の形成部位に前記治具の第２基準部を対向させ、前記基準面
の形成部位と前記治具の第２基準部との間に前記硬化剤を充填して硬化させることを特徴
とする。
これにより、ヘッドの所定部位、例えば、液体を噴射させるノズルの部位を治具の第１
基準部に当接させ、治具の第２基準部とヘッドの基準面の形成部位との間に硬化剤を充填
して硬化させることで、ヘッドの個体差に拘わらず、ノズルの部位に対する位置及び状態
が一定の基準面を形成することができる。
【００１２】
また、本発明のヘッドの製造方法は、前記硬化剤は接着剤であることを特徴とする。ま
た、本発明のヘッドの製造方法は、前記接着剤が接触する前記治具の接触面に前記接着剤
が接着することを防止する薄状部材を介在させたことを特徴とする。
これによれば、接着剤を用いて基準面を形成することができ、また、薄状部材により治
具に接着剤が固着することを防止することができる。薄状部材としては、シート材や板材
を適用することができる。
【００１３】
また、本発明のヘッドの製造方法は、前記接着剤は紫外線硬化樹脂であることを特徴と
する。また、本発明のヘッドの製造方法は、前記接着剤はエポキシ系接着剤であることを
特徴とする。これによれば、紫外線照射により接着剤を硬化させることができ、また、高
強度で硬化時の収縮が小さい接着剤を適用することができる。
【００１４】
また、本発明のヘッドの製造方法は、前記接着材に硬化収縮を抑制するための粒子材を
添加したことを特徴とする。これによれば、粒子材を添加したことにより、接着剤の体積
を減らして硬化収縮を抑制することができる。
【００１５】
また、本発明のヘッドの製造方法は、前記ヘッドは液体噴射ヘッドであることを特徴と
する。これによれば、液体噴射ヘッドのノズルに対して基準面が同じ状態の複数の液体噴
射ヘッドを製造することができ、ベース材に対し液体噴射ヘッドのノズルが同じ状態にな
るように取り付けられる複数の液体噴射ヘッドを製造することが可能になる。
【００１６】
上記目的を達成するための本発明の液体噴射ヘッドユニットの製造方法は、前記ヘッド
の製造方法で製造された液体噴射ヘッドの基準面をベース材の取り付けの基準にし、複数
の前記液体噴射ヘッドをベース材に取り付けたことを特徴とする。
これによれば、ベース材に対し液体噴射ヘッドのノズルが同じ状態に取り付けられた液
体噴射ヘッドユニットを製造することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】インクジェット式記録装置の概略構成図である。
【図２】インク噴射ヘッドユニットの外観図である。
【図３】インク噴射ヘッドの正面図である。
【図４】基準面の作製説明図である。
【図５】基準面の作製説明図である。
【図６】キャリッジケースへの取り付き部の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１に基づいて液体噴射装置であるインクジェット式記録装置を説明する。図１にはイ
ンクジェット式記録装置の全体構成を概略的に示してある。
【００１９】
図に示すように、液体噴射装置としてのインクジェット式記録装置１は、インクカート
リッジ２が搭載されるキャリッジ３やキャリッジ３に取り付けられた液体噴射ユニットと
してのインク噴射ヘッドユニット５を有している。キャリッジ３はタイミングベルト６を
介してステッピングモーター７に接続され、ガイドバー８に案内されて記録紙９の紙幅方
向（主走査方向）に往復移動するようになっている。キャリッジ３は上部に開放する箱型
をなし、記録紙９と対面する面（下面）に記録ヘッド４のノズル面が露呈するよう取り付
けられると共に、インクカートリッジ２が収容されるようになっている。
【００２０】
インク噴射ヘッドユニット５にはインクカートリッジ２からインクが供給され、キャリ
ッジ３を移動させながら記録紙９の上面にインク滴を吐出させて記録紙９に画像や文字を
ドットマトリックスにより印刷するようになっている。図１中の符号で、１０は印刷休止
中にインク噴射ヘッドユニット５のインク噴射ヘッドのノズル開口を封止することにより
ノズルの乾燥を防止すると共にインク噴射ヘッドのノズル面に負圧を作用させてクリーニ
ング動作をするキャップであり、１１はインク噴射ヘッドのノズル面をワイピングするワ
イパーブレードであり、１２はクリーニング動作で吸引した廃インクを貯留する廃インク
貯留部であり、１３は装置本体１の動作を制御する制御装置である。
【００２１】
図示のインク噴射ヘッドユニット５には、インクカートリッジ２からのインクをノズル
開口から噴射させるためのインク噴射ヘッドを複数備えている。
【００２２】
尚、図１の例では、キャリッジ３に流体源としてのインクカートリッジ２が収容される
例を挙げて説明したが、インクカートリッジがキャリッジ３とは別の場所に収容され、供
給管を介してインクが記録ヘッド４に圧送される構成のインクジェット式記録装置であっ
ても本発明を適用することが可能である。
【００２３】
図２、図３に基づいてインク噴射ヘッドユニット５を説明する。図２にはインク噴射ヘ
ッドユニット５の全体を表す外観、図３にはインク噴射ヘッドの正面視を示してある。
【００２４】
図２に示すように、インク噴射ヘッドユニット５は、ベース材としてのキャリッジケー
ス３１にインク噴射ヘッド３２が５個取り付けられて構成されている。即ち、インク噴射
ヘッド３２はビス３０によりキャリッジケース３１の所定部に固定されている。インク噴
射ヘッド３２の数は５個に限定されず、２個から４個、または、６個以上であってもよい
。
【００２５】
図３に示すように、インク噴射ヘッド３２は、ヘッド本体３３に圧電素子等の圧力発生
手段が備えられ、圧電素子の変位による圧力を利用してノズルプレート３５のノズル開口
からインク滴を吐出するようになっている。ヘッド本体３３にはリザーバー室が設けられ
ると共に、ヘッド本体３３の上部には流路形成部材２１が設けられている。
【００２６】
ヘッド本体３３のヘッド流路には流路形成部材２１から流体としてのインクが供給され
、ヘッド流路からリザーバー室にインクが送られる。流路形成部材２１にはインクカート
リッジ２からインクが供給されるようになっている。例えば、供給管やインク供給針を介
してインクカートリッジ２から流路形成部材２１にインクが供給される。
【００２７】
インク噴射ヘッド３２は、ヘッド本体３３と流路形成部材２１がねじ３６で固定される
ことで構成されている。つまり、ヘッド本体３３の側端部（図３中左右端部）にはフラン
ジ部３７がそれぞれ形成され、流路形成部材２１の側端部（図３中左右端部）にはねじ受
け部２２が形成されている。ヘッド本体３３のフランジ部３７と流路形成部材２１のねじ
受け部２２が接合され、フランジ部３７側からねじ３６を締めることでヘッド本体３３と
流路形成部材２１が固定される。
【００２８】
図２、図３に示すように、インク噴射ヘッド３２は、フランジ部３７の下面がキャリッ
ジケース３１（図２参照）の所定面に接合されて固定される。つまり、複数のインク噴射
ヘッド３２がフランジ部３７の下面で規制されてキャリッジケース３１に固定され、イン
ク噴射ヘッドユニット５の５個のインク噴射ヘッド３２は、キャリッジケース３１に対す
るノズルプレート３５のノズル開口の位置（状態）が同じ状態に保たれている。ノズル開
口の位置（状態）を同じ状態に保つため、インク噴射ヘッド３２がフランジ部３７の下面
には基準面３８が設けられている。
【００２９】
インク噴射ヘッド３２は、同じ状態に組み立てられているが、構成部品の精度や、組み
立て精度の許容誤差の累積等で個体差が生じる。個体差により、インク噴射ヘッド３２毎
に、フランジ部３７の下面の位置とノズルプレート３５のノズル開口の位置（状態）との
関係に多少のばらつきが生じてしまう。ばらつきをなくすため、インク噴射ヘッド３２の
フランジ部３７の下面の基準面３８は、インク噴射ヘッド３２を組み立てた後に共通の治
具を用いて形成される。
【００３０】
インク噴射ヘッド３２を組み立てた後に共通の治具を用いて基準面３８が形成されるの
で、インク噴射ヘッド３２毎に、フランジ部３７の下面の位置（基準面３８）とノズルプ
レート３５のノズル開口の位置（状態）との関係にばらつきが生じることがなく、５個全
てのインク噴射ヘッド３２の状態が同じになる。
【００３１】
このため、ノズル開口の位置（状態）と基準面３８との関係が同じ状態の複数のインク
噴射ヘッド３２が製造される。従って、５個（複数）のインク噴射ヘッド３２をキャリッ
ジケース３１に固定した時、キャリッジケース３１に対するノズル開口の位置（状態）が
全て同じ状態になり、インク噴射ヘッド３２毎のインクの着弾位置を一定にすることがで
きる。
【００３２】
図４から図６に基づいて共通の治具を用いた基準面３８の作製の状況を説明する。
図４には治具を用いて基準面３８を作製している状況、図５には基準面３８が異なる状
態で作製された状況、図５には基準面３８が異なるインク噴射ヘッド３２がキャリッジケ
ース３１に取り付けられた状況を示してある。
【００３３】
図４に示すように、共通の治具４１には、インク噴射ヘッド３２のノズルプレート３５
のノズル開口の面４０（ヘッドの所定部位）が当接する第１基準部４２が備えられている
。また、治具４１には、フランジ部３７の下面４３（基準面３８が形成される面）が対向
する第２基準部４４が備えられている。
【００３４】
インク噴射ヘッド３２のノズルプレート３５のノズル開口の面４０を治具４１の第１基
準部４２に当接させ、フランジ部３７の下面４３を治具４１の第２基準部４４に対向させ
る。この状態で、フランジ部３７の下面４３と治具４１の第２基準部４４との間に薄状部
材であるシート４５を介在させて硬化剤である接着剤４６を充填して硬化させる。
【００３５】
接着剤４６が硬化した状態でフランジ部３７の下面４３に接着剤４６が接合され、シー
ト４５を介在させているため、第２基準部４４には接着剤４６は接合されない。この状態
でインク噴射ヘッド３２から治具４１を外すことで、硬化した接着剤４６のシート４５を
介した第２基準部４４との接触面に基準面３８が形成される。
【００３６】
これにより、基準面３８とノズルプレート３５のノズル開口の面４０との関係が、治具
４１の第１基準部４２と第２基準部４４の関係と同じにされる。
【００３７】
接着剤４６としては、紫外線硬化樹脂やエポキシ系接着剤を適用することが可能である
。紫外線硬化樹脂を適用した場合、紫外線照射により接着剤を硬化させることができ、エ
ポキシ系接着剤を適用した場合、高強度で硬化時の収縮が小さい接着剤を適用することが
できる。
【００３８】
また、接着剤４６に硬化収縮を抑制するための粒子材（例えば、シリカ）を添加するこ
とができる。粒子材を添加することにより、接着剤４６の体積を減らして硬化収縮を抑制
することができる。また、接着剤４６に代えて熱硬化性樹脂等の硬化剤を使用し、硬化剤
をフランジ部３７の下面４３に接合することも可能である。
【００３９】
図５（ａ）に示すように、インク噴射ヘッド３２のフランジ部３７の下面４３からノズ
ルプレート３５のノズル開口の面４０までの距離がＨの場合、フランジ部３７の下面４３
から治具４１の第２基準部４４までの接着剤４６の厚さはＱとなる。そして、接着剤４６
で形成された基準面３８からノズルプレート３５のノズル開口の面４０までの距離がＲと
なる。
【００４０】
図５（ｂ）に示すように、インク噴射ヘッド３２のフランジ部３７の下面４３からノズ
ルプレート３５のノズル開口の面４０までの距離ｈが、図５（ａ）に示したものよりも短
い（ｈ＜Ｈ）場合、フランジ部３７の下面４３から治具４１の第２基準部４４までの接着
剤４６の厚さｑが、図５（ａ）に示したものよりも薄くなる（ｑ＜Ｑ）。
【００４１】
これにより、インク噴射ヘッド３２が、図５（ａ）の場合であっても図５（ｂ）の場合
であっても、基準面３８からノズルプレート３５のノズル開口の面４０までの距離Ｒが同
じになる。また、基準面３８と面４０の平行度合いも同じになる。
【００４２】
図５（ａ）、図５（ｂ）に示した、フランジ部３７の下面４３からノズルプレート３５
のノズル開口の面４０までの距離が異なるインク噴射ヘッド３２をキャリッジケース３１
に固定した場合、それぞれ基準面３８がキャリッジケース３１の所定の面に当接するため
、図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように、基準面３８からノズルプレート３５のノズル開
口の面４０までの距離Ｒが同じにされてインク噴射ヘッド３２がキャリッジケース３１に
固定される。
【００４３】
このため、インク噴射ヘッド３２の個体差に拘わらず、ノズル開口の位置（状態）と基
準面３８との関係が同じ状態の複数のインク噴射ヘッド３２をキャリッジケース３１に固
定することができる。従って、基準面３８を基準にしてインク噴射ヘッド３２がキャリッ
ジケース３１に固定されることになり、キャリッジケース３１に対するノズル開口の位置
（状態）が全て同じ状態の５個（複数）のインク噴射ヘッド３２を備えたインク噴射ヘッ
ドユニット５が得られる。
【００４４】
上述したインク噴射ヘッドユニット５では、５個のインク噴射ヘッド３２の基準面３８
からノズルプレート３５のノズル開口の面４０までの距離Ｒが一定になり、噴射向きも全
て同じになるため、インク噴射ヘッド３２の個体差に影響されずにインクの着弾位置を一
定にすることができる。
【００４５】
従って、本発明方法によりインク噴射ヘッド３２を製造することで、キャリッジケース
３１に対しノズルプレート３５のノズル開口の面４０が同じ状態になるように取り付けら
れる複数のインク噴射ヘッド３２を製造することができる。また、キャリッジケース３１
に対しノズルプレート３５のノズル開口の面４０が同じ状態でインク噴射ヘッド３２が取
り付けられたインク噴射ヘッドユニット５及びインクジェット式記録装置１を製造するこ
とができる。
【００４６】
尚、上述した実施形態においては、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録
ヘッドを挙げて説明したが、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
、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドにも勿論適用することができる。その他の
液体噴射ヘッドとしては、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が挙げられる。
【符号の説明】
【００４７】
１インクジェット式記録装置、２インクカートリッジ、４記録ヘッド、５
インク噴射ヘッドユニット、２１流路形成部材、２２ねじ受け部、３１キ
ャリッジケース、３２インク噴射ヘッド、３３ヘッド本体、３５ノズルプレ
ート、３６ねじ、３７フランジ部、３８基準面、４０面（ノズル開口の
面）、４１治具、４２第１基準部、４３下面(フランジ部３７の下面)、４
４第２基準部、４５シート、４６接着剤

【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース材に複数のヘッドの基準面が取り付けられることでヘッドユニットが形成される
前記ヘッドの製造方法において、治具と前記ヘッドとの間に硬化剤を充填して硬化させ、
前記複数のヘッドの前記基準面をそれぞれ前記硬化剤で形成したことを特徴とするヘッド
の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のヘッドの製造方法において、前記治具は同一の共通の治具であること
を特徴とするヘッドの製造方法。
【請求項３】
請求項１もしくは請求項２に記載のヘッドの製造方法において、
前記ヘッドの所定部位を前記治具の第１基準部に当接させると共に前記基準面の形成部
位に前記治具の第２基準部を対向させ、
前記基準面の形成部位と前記治具の第２基準部との間に前記硬化剤を充填して硬化させ
る
ことを特徴とするヘッドの製造方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のヘッドの製造方法において、
前記硬化剤は接着剤である
ことを特徴とするヘッドの製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載のヘッドの製造方法において、
前記接着剤が接触する前記治具の接触面に前記接着剤が接着することを防止する薄状部
材を介在させた
ことを特徴とするヘッドの製造方法。
【請求項６】
請求項４もしくは請求項５に記載のヘッドの製造方法において、
前記接着剤は紫外線硬化樹脂である
ことを特徴とするヘッドの製造方法。
【請求項７】
請求項４もしくは請求項５に記載のヘッドの製造方法において、
前記接着剤はエポキシ系接着剤である
ことを特徴とするヘッドの製造方法。
【請求項８】
請求項４から請求項７のいずれか一項に記載のヘッドの製造方法において、
前記接着剤に硬化収縮を抑制するための粒子材を添加した
ことを特徴とするヘッドの製造方法。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のヘッドの製造方法において、
前記ヘッドは液体噴射ヘッドである
ことを特徴とするヘッドの製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載のヘッドの製造方法で製造された液体噴射ヘッドの基準面をベース材の
取り付けの基準にし、複数の前記液体噴射ヘッドをベース材に取り付けたことを特徴とす
る液体噴射ヘッドユニットの製造方法。

【図１】