JPH05112009A - 印字用ヘツドノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、印字用ヘツドノズルにおいて、
例えこれを取り替えたとしても、常に一定した印字精度
を達成することの出来ることを最も主要な特徴とする。 【構成】 この発明に係わる印字用ヘツドノズル１００
は、インクを加熱する複数のヒータ１１２を上面に備え
たヒータボード１０２と、ヒータ１１２に対応した複数
の吐出穴１０６が形成されたオリフイスプレート１０８
が前面に取り付けられた天板部材１０４と、ヒータボー
ド１０２が取り付け固定されるベース部材２０８とを具
備し、このベース部材２０８は、これの下面に下方に向
けて突出する２本の位置決めピン３３ｔ，３３ｕを一体
的に備え、これら位置決めピン３３ｔ，３３ｕは、ヒー
タボード１０２が取り付けられる部分の下面に配設さ
れ、全てのヘツドノズルに関して、夫々の吐出穴１０６
の配設位置からの高さ方向の距離が一定となるように、
その突出長さを調整されることを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複数のヒータが形成
されているヒータボード上に、各ヒータに対応するノズ
ルが形成された天板部材を取りつける事により組み立て
られ、インクを所望のパターンで吐出するための印字用
ヘツドノズルに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、インクを吐出して、用紙上に印字
させるに際して、インクを加熱して泡状になし、所謂バ
ブルジエツト方式で印字させる印字用ヘツドノズルが、
印字精度の向上を図る上で有利であるため、開発され、
実用に供されている。このようなバブルジエツト方式の
印字用ヘツドノズルを組み立てる組立装置においては、
インクを加熱するためのヒータと、このヒータで加熱・
沸騰され、泡状となったインクを用紙に向けて吐出する
吐出口とを、ミクロンオーダで正確に位置決めしなけれ
ばならないものである。例えば、印字精度として約３６
０dpi(dotts per inch) の高精度を達成するためには、
約４．５mmの範囲に、６４個の吐出穴を等間隔に配列し
なければならず、この際の配設ピッチは、約７０ミクロ
ンと微細な値になるものである。

【０００３】ここで、このような極小間隔での吐出穴の
形成は、例えば、レーザ加工機等の超精密加工装置を用
いる事により、天板部材の前面に取り付けられるオリフ
イスプレートに、許容される所定の高精度で吐出穴を形
成させることが出来るものであるし、また、ヒータの形
成に際しては、超精密エッチング技術を用いる事によ
り、同様に、許容される所定の高精度でヒータボード上
に、ヒータを形成させることが出来るものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この様
な従来の印字用ヘツドノズルにおいては、組み立てられ
た各ヘツドノズルにおける吐出穴の高さ位置が正確に管
理されていないと、例えば、印字用ヘツドノズルを取り
替えた際に、用紙への印字位置が変化して好ましくな
い。

【０００５】この発明は、この様な事情に鑑みなされた
もので、この発明の主たる目的は、例え印字用ヘツドノ
ズルを取り替えたとしても、常に一定した印字精度を達
成することの出来る印字用ヘツドノズルを提供すること
である。また、この発明の他の目的は、各印字用ヘツド
ノズルにおいて、インクを吐出する吐出穴の配設高さ位
置が常に一定に保持される用になされた印字用ヘツドノ
ズルを提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、この発明に係わる印字用ヘツドノズルは、インク
を所定のパターンで吐出するための印字用ヘツドノズル
において、前記インクを加熱する複数のヒータを上面に
備えたヒータボードと、前記ヒータに対応した複数の吐
出穴が形成されたオリフイスプレートが前面に取り付け
られた天板部材と、前記ヒータボードが取り付け固定さ
れるベース部材とを具備し、このベース部材は、これの
下面に下方に向けて突出する２本の位置決めピンを、前
記ヒータボードが取り付けられる部分の下面に一体的に
備え、これら位置決めピンは、全てのヘツドノズルに関
して、夫々の吐出穴の配設位置からの高さ方向の距離が
一定となるように、その突出長さを調整されることを特
徴としている。

【０００７】

【実施例】以下に、この発明に係る印字用ヘツドノズル
の一実施例の構成を説明する。 （インクジエツトカートリツジ２００及びヘツドノズル
１００の説明）先ず、この発明に係るヘツドノズル１０
０を搭載したインクジエツトカートリツジ２００の概略
構成を、図１乃至図３を参照して説明する。

【０００８】このインクジエツトカートリツジ２００
は、図１に示す様に、インクタンク２０２とヘツドノズ
ル１００とから概略構成されている。また、このヘツド
ノズル１００は、図２及び図３に示す様に、インク加熱
用のヒータ１１２が形成されたヒータボード１０２と、
このヒータボード１０２上に位置決めされ、複数のイン
ク流路を夫々区分するための隔壁や各インク流路へイン
クを分配するための共通液室及びこの共通液室にインク
を供給するための円筒状のインク受け口１１８等を備え
た天板１０４と、この天板１０４の前面に一体的に取り
付けられ、各インク流路に各々対応した吐出口１０６を
所定の延出軸線に沿つて配列された状態で複数有するオ
リフイスプレート１０８とから構成されている。尚、こ
の一実施例においては、これらの吐出口１０６は、長さ
約４．５mmに渡り等間隔に配設されており、この間隔の
配設により、このヘツドノズル１００の印字密度は、約
３６０dpi(dotts per inch) という高精度になつてい
る。

【０００９】（組立装置１０の説明）以下に、この発明
の特徴をなすヘツドノズル１００を組み立てるための組
立装置１０、即ち、溝付天板１０４を、ヒータボード１
０２上に正確に位置決めした状態で組み付けるための組
立装置１０の構成を、添付図面の図４以降を参照して、
詳細に説明する。 ＜組立装置１０の全体構成の説明＞この組立装置１０
は、図４に示す様に、図示しない土台上に水平状態にそ
の載置姿勢を正確に位置決めされた定盤１２を備えてい
る。この定盤１２上には、この組立装置１０で組み立て
られるヘツドノズル１００の一方の構成部品である所
の、予めオリフイスプレート１０８が取り付けられた溝
付天板１０４（以下、単に天板と呼ぶ）を、その取り付
け位置を調整可能に規定する第１の位置調整機構１４
と、他方の構成部品である所の、予めベース部材２０８
の先端部上面に正確に位置決めされた状態で固着された
ヒータボード１０２を、その取り付け位置を調整可能に
規定する第２の位置調整機構１６とが設けられている。

【００１０】この第１の位置調整機構１４は、定盤１２
上に直接載置され、定盤１２に対してｘ軸方向（紙面に
直行する方向）に沿つて移動可能な第１のｘ軸ステージ
１８と、この第１のｘ軸ステージ１８上に載置され、第
１のｘ軸ステージ１８に対してｚ軸方向（図中、上下方
向）に沿つて移動可能な第１のｚ軸ステージ２０と、こ
の第１のｚ軸ステージ２０上に載置され、第１のｚ軸ス
テージ２０に対して、ｙ軸方向（図中、左右方向）に沿
つて移動可能な第１のｙ軸ステージ２２と、この第１の
ｙ軸ステージ２２上にスペーサ２４を介して基端部を載
置され、先端部に、上述した天板１０４が着脱可能に取
り付けられる取り付け機構２６と、この取り付け機構２
６から取り外され、ヒータボード１０２上に載置された
溝付天板１０４の、ヒータボード１０２に対する位置決
めを実行するための第１の位置決め機構２７とから構成
されている。この取り付け機構２６と第１の位置決め機
構２７との構成は、夫々後に詳細に説明する。

【００１１】一方、第２の位置調整機構１６は、定盤１
２上に上述した第１の位置調整機構１４に隣接した状態
で直接載置され、定盤１２に対して上述したｘ軸方向に
沿つて移動可能な第２のｘ軸ステージ２８と、この第２
のｘ軸ステージ２８上に載置され、第２のｘ軸ステージ
２８に対して上述したｚ軸方向に沿つて移動可能な第２
のｚ軸ステージ３０と、この第２のｚ軸ステージ３０上
に載置され、第２のｚ軸ステージ３０に対して、上述し
たｙ軸方向に沿つて移動可能な第２のｙ軸ステージ３２
と、この第２のｙ軸ステージ３２上に配設され、ヒータ
ボード１０２が取り付け固定されるベース部材２０８
を、この第２のｙ軸ステージ３２に対して正確に位置決
めさせた状態で固定させる第２の位置決め機構３３と、
天板１０４をヒータボード１０２上に所定の接合力で接
合させるための接合力発生機構３４とから構成されてい
る。この第２の位置決め機構３３と接合力発生機構３４
との構成は、後に夫々詳細に説明する。

【００１２】ここで、各軸ステージ１８，２０，２２；
２８，３０，３２は、図示していないが、各々、駆動モ
ータを備えており、これら駆動モータは、対応するドラ
イバ３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ，３６ｅ，３６ｆ
を夫々介して、全体制御を司る制御ユニツト３８に接続
されている。そして、これら駆動モータは、この制御ユ
ニツト３８による制御の下で、第１の位置調整機構１４
においては、天板１０４がヒータボード１０２の上方の
所定位置に来るように、また、第２の位置調整機構１６
においては、ヒータボード１０２が定盤１２に対して所
定の位置に来るように、夫々位置決めされるべく、夫々
駆動制御されるようになされている。

【００１３】一方、この制御ユニツト３８は、天板１０
４を正確に位置決めするために、その位置を正確に検出
する必要があるが、天板１０４を撮像した画像に基づ
き、その位置を正確に検出する第１の位置検出機構４０
が、また、ヒータボード１０２を正確に位置決めするた
めに、その位置を正確に検出する必要があるが、ヒータ
ボード１０２を撮像した画像に基づき、その位置を正確
に検出する第２の位置検出機構４２が、共に、画像処理
装置４４を介して、制御ユニツト３８に接続されてい
る。

【００１４】ここで、この第１の位置検出機構４０は、
後に詳細に説明する取り付け機構２６により、これの先
端に正確に把持された溝付天板１０４のオリフイスプレ
ート１０８の前方に配設されており、第１の対物レンズ
４０ａと、この第１の対物レンズ４０ａを保持する第１
の対物レンズホルダ４０ｂと、第１の落射照明器具４０
ｃと、この第１の落射照明器具４０ｃ用の第１の光源４
０ｄと、合焦状態を判別する第１の光学系４０ｅと、こ
れらの光学機器を収納する第１の鏡筒４０ｆと、第１の
対物レンズ４０ａを介して観察されるオリフイスプレー
ト１０８の画像を写し出す第１のＩＴＶカメラ４０ｇと
から構成されている。

【００１５】尚、この第１のＩＴＶカメラ４０ｇの画像
情報は、第１の信号変換器４６を介して、上述した画像
処理装置４４に送られる。また、この第１の合焦判別用
の光学系４０ｅは、第１の合焦状態検出器４８を介し
て、制御ユニツト３８に接続されている。ここで、この
第１の位置検出機構４０は、図示しない第１の支柱を介
して、前述した定盤１２上に取り付け・固定されてい
る。

【００１６】また、上述した第２の位置検出機構４２
は、後に詳細に説明する第２の位置決め機構３３によ
り、第２のｙ軸ステージ３２上に正確に載置されたヒー
タボード１０２の上方に配設されており、第２の対物レ
ンズ４２ａと、この第２の対物レンズ４２ａを保持する
第２の対物レンズホルダ４２ｂと、第２の落射照明器具
４２ｃと、この第２の落射照明器具４２ｃ用の第２の光
源４２ｄと、合焦状態を判別する第２の光学系４２ｅ
と、これらの光学機器を収納する第２の鏡筒４２ｆと、
第２の対物レンズ４２ａを介して観察されるヒータボー
ド１０２の画像を写し出す第２のＩＴＶカメラ４２ｇと
から構成されている。

【００１７】尚、この第２のＩＴＶカメラ４２ｇの画像
情報は、第２の信号変換器５０を介して、上述した画像
処理装置４４に送られる。また、この第２の合焦判別用
の光学系４２ｅは、第２の合焦状態検出器５２を介し
て、制御ユニツト３８に接続されている。ここで、この
第２の位置検出機構４２は、図示しない第２の支柱を介
して、前述した定盤１２上に取り付け・固定されてい
る。

【００１８】ここで、この一実施例においては、第１の
位置検出機構４０における第１の対物レンズ４０ａの光
軸と、第２の位置検出機構４２における第２の対物レン
ズ４２ａの光軸との交わる位置において、組立作業位置
αが規定されている。この組立作業位置αにおいては、
上述した２本の光軸は正しく交差している事が好ましい
が、別段、実際に交差していなくても、後述する校正動
作を実行する事により、実質的に問題ないものである。
実際には、２本の光軸を正しく交差する様に、両光軸の
位置合わせをしようと動作は、極めて困難であり、この
一実施例の様に、交差していない事を前提として、その
ずれ量Δｘを校正動作により算出し、この算出したずれ
量Δｘを、第１及び第２の位置調整機構１４，１６にお
ける位置調整動作において数値上考慮する事により、こ
のずれ量Δｘは、実質的に無視することが出来る事にな
る。

【００１９】一方、この組立装置１０は、吐出口１０６
と対応する吐出ヒータ１１２とを互いに合致せしめた後
のヒータボード１０２と天板１０４とを、紫外線硬化性
の接着剤を介して互いに接着する事により、両者の相対
位置関係が変化しない様にするために、換言すれば、両
者を仮止めするために、仮着機構５４を備えている。こ
の仮着機構５４は、取り付け機構２６の先端部の両側に
位置し、夫々の先端が、接着剤配設部位に向けられた一
対のライトガイド５６と、両ライトガイド５６の基端部
に接続され、紫外線を発光する紫外線光源５８とから構
成されている。

【００２０】そして、上述した画像処理装置４４は、第
１及び第２の信号変換器４６，５０を介して第１及び第
２のＩＴＶカメラ４０ｇ，４２ｇから得られた画像情報
に基づき、オリフイスプレート１０８に形成された吐出
口１０６の形成位置、及び、ヒータボード１０２上に配
設された吐出ヒータ１１２の配設位置を夫々算出し、そ
の算出結果を制御ユニツト３８に送る様に構成されてい
る。また、この画像処理装置４４には、測定画像確認用
のＩＴＶモニタ６４、装置調整プログラム及びデータ入
力用のキーボード６２、データ表示用のＣＲＴモニタ６
６が接続されており、マン・マシン・インターフエイス
が確立している。

【００２１】また、上述した制御ユニツト３８は、第１
及び第２の合焦状態検出器４８，５２、及び、画像処理
装置４４から入力されてきたデータを所定のアルゴリズ
ムで演算し、この演算結果に基づき、各ステージドライ
バ３６ａ〜３６ｆを各々介して、対応する各軸ステージ
１８，２０，２２，２８，３０，３２を適宜駆動制御
し、天板１０４とヒータボード１０２との相対位置を調
整して、吐出口１０６と対応する吐出ヒータ１１２とを
互いに合致せしめる様に、また、この合致後において、
仮着機構５４を起動させて、紫外線光源５８を作動させ
て、ヒータボード１０２と天板１０４との間に介在する
接着剤を硬化させる制御動作を実行する様に構成されて
いる。

【００２２】ここで、この制御ユニツト３８には、組立
装置１０の操作用の操作盤６６と、動作プログラム設定
・変更用のキーボード６８と、データ表示用のＣＲＴモ
ニタ７０と、データ記録用のプリンタ７２と、データ保
存用のデータデイスク７４と、動作プログラムが記憶さ
れたプログラムデイスク７６とが接続され、マン・マシ
ン・インターフエイスが確立されている。

【００２３】＜取り付け機構２６の説明＞次に、図５を
参照して、天板１０４が取り付けられる取り付け機構２
６の構成を、詳細に説明する。この取り付け機構２６
は、上述した第１のｙ軸ステージ２２上にスペーサ２４
を介して取り付け固定される本体２６ａを備えている。
この本体２６ａの先端部には、一対の吸引部材２６ｂ，
２６ｃが互いに平行に、所定間隔を開けて、夫々前方に
向けて（ｙ軸方向に沿つて）突出した状態で取り付けら
れており、これら吸引部材２６ｂ，２６ｃは、紫外線透
過性材料、具体的には透明板ガラスから夫々形成されて
いる。

【００２４】これら吸引部材２６ｂ，２６ｃの下面に
は、吸引孔２６ｄ，２６ｅが夫々開口しており、これら
吸引孔２６ｄ，２６ｅは、対応する吸引部材２６ｂ，２
６ｃ内を貫通する連通管２６ｆ，２６ｇの端部開口から
夫々規定されており、これら連通管２６ｆ，２６ｇは、
図示しない切換弁を夫々介して図示しない負圧発生機構
及び正圧発生機構に選択的に接続されている。

【００２５】そして、切換弁が負圧発生機構に接続され
た状態において、これら吸引孔２６ｄ，２６ｅに発生す
る吸引力を介して、天板１０４を吸引部材２６ｂ，２６
ｃの下面に吸引保持する様になされている。一方、切換
弁が正圧発生機構に接続された状態において、これら吸
引孔２６ｄ，２６ｅから噴出される（逆噴出される）空
気により、今まで吸引部材２６ｂ，２６ｃに吸引・保持
されていた天板１０４は、強制的に吸引部材２６ｂ，２
６ｃから下方に引き離される事になる。尚、この様に、
一対の吸引部材２６ｂ，２６ｃの下面に吸引保持された
状態で、天板１０４は、その円筒状のインク受け口１１
８が、丁度、吸引部材２６ｂ，２６ｃの間に入り込んだ
姿勢に、また、オリフイスプレート１０８が前方に臨ん
だ姿勢に設定されている。

【００２６】＜第１の位置決め機構２７の説明＞また、
この取り付け機構２６には、ここから解放され、ヒータ
ボード１０２上に落下した天板１０４のヒータボード１
０２に対する位置を正確に位置決めするための第１の位
置決め機構２７が設けられている。この第１の位置決め
機構２７は、天板１０４のヒータボード１０２上におけ
るｘ軸方向に沿う、即ち、互いに対応する吐出口１０６
と吐出ヒータ１１２とが合致する様に、これらの配列方
向に沿う位置決めを行うｘ軸位置決め部２７Ａと、ｙ軸
方向に沿う、即ち、オリフイスプレート１０８の後面
が、ヒータボード１０２の前端面に密着する様に、位置
決めを行うｙ軸位置決め部２７Ｂとを備えている。

【００２７】《ｘ軸位置決め部２７Ａの説明》先ず、ｘ
軸位置決め部２７Ａにおいては、一方の、この一実施例
においては図中向こう側の第１の吸引部材２６ｂを基準
側として規定しており、この基準側の吸引部材２６ｂ
は、本体２６ａに対して固定されている。これに対し
て、図中手前側の第２の吸引部材２６ｃは、本体２６ａ
に対して、ｘ軸方向に沿つて移動可能に支持されてい
る。尚、このｘ軸位置決め部２７Ａにおいては、一対の
吸引部材２６ｂ，２６ｃの互いに対向する端面、即ち、
間に円筒状のインク受け口１１８が入り込んだ空間を規
定する所の互いに対向する端面が、位置規制面として夫
々規定されている。

【００２８】また、この可動側の吸引部材２６ｃは、そ
の後部に、本体２６ａの中途部まで延出する連設部材２
６ｈが一体的に接続されいる。一方、この本体２６ａに
は、ｘ軸方向に沿つて延出するガイドシヤフト２６ｉが
取り付けられている。そして、この連設部材２６ｈはス
ライドガイド２６ｊを介してガイドシヤフト２６ｉに、
ｘ軸方向に沿つて移動自在に支持されている。

【００２９】一方、この連設部材２６ｈの中間部分に対
向した状態で、本体２６ａ上には、第１の駆動シリンダ
（図示せず）が取り付けられている。この第１の駆動シ
リンダのピストンロツド、ｘ軸方向に沿つて進退駆動さ
れる様に突出し、これの先端は上述した連設部材２６ｈ
に接続されている。この様にして、この第１の駆動シリ
ンダが対応するピストンロツドを高速で往復駆動する事
により、連設部材２６ｈを介して連設された吸引部材２
６ｃは、ｘ軸方向に沿つて高速で往復駆動、即ち、振動
させられる事になる。

【００３０】《ｙ軸位置決め部２７Ｂの説明》次に、ｙ
軸位置決め部２７Ｂは、図５に示す様に、ヒータボード
１０２上に載置された天板１０４のオリフイスプレート
１０８の前面に係合可能な一対の係合片２６ｍ，２６ｎ
を、互いに立ち下がった状態で、間隔を開けて平行に備
えている。これら係合片２６ｍ，２６ｎは、一対の吸引
部材２６ｂ，２６ｃに夫々対応して設けられ、夫々対応
する位置規制用の端面よりも外側に位置する様に配設さ
れている。また、これら係合片２６ｍ，２６ｎは、夫々
対応する吸引部材２６ｂ，２６ｃの前端面の上縁に沿つ
てこれらの外方端よりも更に外方位置まで延出する接続
片２６ｐ，２６ｑの内方端部に、夫々の上端を接続され
ている。これら接続片２６ｐ，２６ｑの外方端部は、ｙ
軸方向に沿つて延出する連結部材２６ｒ，２６ｓの前端
取り付けられている。

【００３１】一方、本体２６ａの両端縁には、ｙ軸方向
に沿つて延出する第２の駆動シリンダ２６ｔが配設され
ている。これら第２の駆動シリンダ２６ｔの夫々のピス
トンロツド２６ｕは、ｙ軸方向に沿つて進退駆動される
様に突出し、これらの先端は上述した連結部材２６ｒ，
２６ｓの後方端部に夫々接続されている。この様にし
て、この第２の駆動シリンダ２６ｔが、対応するピスト
ンロツド２６ｕを高速で往復駆動する事により、接続片
２６ｐ，２６ｑを夫々介して接続された係合片２６ｍ，
２６ｎは、ｙ軸方向に沿つて高速で往復駆動、即ち、振
動させられて、オリフイスプレート１０８がヒータボー
ド１０２の前端面に密着する様に、天板１０４のｙ軸方
向に沿う位置決めがなされる事になる。

【００３２】この様に取り付け機構２６は構成されてい
るので、一対の吸引部材２６ｂ，２６ｃに吸引保持され
た天板１０４は、ヒータボード１０２の上方の所定位置
まで、第１の位置調整機構１４の駆動制御に基づき移動
され、吸引が解除される事により、天板１０４はヒータ
ボード１０２上に落下し、この落下した位置において、
天板１０４は、ｘ軸位置決め部２６Ａの作動により、ヒ
ータボード１０２に対するｘ軸に沿う位置を規定され、
また、ｙ軸位置決め部２６Ｂの作動により、ヒータボー
ド１０２に対するｙ軸に沿う位置を規定される事にな
る。尚、この取り付け機構２６における位置調整動作
は、後に詳細に説明する。

【００３３】＜第２の位置決め機構３３の説明＞次に、
ヒータボード１０２が予め取り付け固定されたベース部
材２０８を第２のｙ軸ステージ３２上に正確に位置決め
した状態で取り付けるための第２の位置決め機構３３の
構成を、図６乃至図８を参照して説明する。この第２の
位置決め機構３３は、上述した第１の位置決め機構２７
と同様に、ベース部材２０８の第２のｙ軸ステージ３２
上におけるｘ軸方向に沿う位置決めを行うｘ軸位置決め
部３３Ａと、ｙ軸方向に沿う位置決めを行うｙ軸位置決
め部３３Ｂとを備えると共に、更に、ｚ軸方向に沿う位
置決めを行うｚ軸位置決め部３３Ｃを備えている。

【００３４】ここで、この第２の位置決め機構３３によ
り位置決めされる対象となるベース部材２０８は、図６
から明らかな様に、長方形状の本体部分２０８ａと、こ
の本体部分２０８ａの前端中央部から前方に突出し、そ
の上面に、ヒータボード１０２が取り付け固定されたヒ
ータボード取り付け部２０８ｂとから一体に形成されて
いる。即ち、ヒータボード１０２は、このベース部材２
０８上に取り付け固定された状態で、この上に天板１０
４が載置・接着されることとなる。換言すれば、このベ
ース部材２０８は、これの取り付け部２０８ｂ上にヒー
タボード１０２と天板１０４とからなるヘツドノズル１
００が取り付け固定された状態で、インクタンク２０２
に装着され、この装着状態において、インクジエツトカ
ートリツジ２００が構成される様に設定されている。

【００３５】尚、このヒータボード１０２は、所定の精
度で、ヒータボード取り付け部２０８ｂに予め取り付け
られ、固定されているものである。従つて、このヒータ
ボード１０２が取り付けられたベース部材２０８を第２
のｙ軸ステージ３２に対して位置決めする事により、ヒ
ータボード１０２が第２のｙ軸ステージ３２に対して位
置決めされる事になる。

【００３６】この第２の位置決め機構３３は、詳細に
は、図６及び図７に示す様に、第２のｙ軸ステージ３２
上に取り付けられ、側面略Ｌ字状に形成された取り付け
本体３３ａと、この本体３３ａの起立した内側面に、ス
ライドガイド３３ｂを介して上下動自在に支持された位
置決め台３３ｃとを備えている。

【００３７】《ｘ軸位置決め部３３Ａの説明》また、こ
の位置決め台３３ｃ上には、図６に示す様に、ｘ軸位置
決め部３３Ａとして、上方に向けて突出した一対のｘ軸
位置決め用突起３３ｄ，３３ｅがｙ軸方向に沿つて並ん
だ状態で一体的に形成されている。これらｘ軸位置決め
用突起３３ｄ，３３ｅにベース部材２０８の本体部分２
０８ａのｙ軸に沿う一側縁が当接する事により、ベース
部材２０８のｘ軸に沿う位置が一義的に規定される事、
即ち、ｘ軸方向が位置決めされる事になる。

【００３８】一方、この様に、これらｘ軸位置決め用突
起３３ｄ，３３ｅにベース部材２０８の本体部分２０８
ａのｙ軸に沿う一側縁が当接した状態を強制するため
に、これらｘ軸位置決め用突起３３ｄ，３３ｅに当接す
るベース部材２０８の一側縁とは反対側の他側縁に当接
可能に、ｘ軸規制レバー３３ｆが配設されている。この
ｘ軸規制レバー３３ｆは、基端部を第１の支軸３３ｇ回
りに回動可能に軸支されると共に、第１のトーシヨンば
ね３３ｈにより、図中、反時計方向回りの回動付勢力を
受けている。尚、このｘ軸規制レバー３３ｆの当接端で
ある先端は、ベース部材２０８の他側縁の略中央部分に
当接する様に設定されている。

【００３９】《ｙ軸位置決め部３３Ｂの説明》また、こ
の位置決め台３３ｃ上には、ｙ軸位置決め部３３Ｂとし
て、上方に向けて突出した一本のｙ軸位置決め用突起３
３ｉが一方のｘ軸位置決め用突起３３ｅに近接した状態
で一体的に形成されている。このｙ軸位置決め用突起３
３ｉにｘ軸方向位置を予め規定されたベース部材２０８
の本体部分２０８ａのｘ軸に沿う先端縁が当接する事に
より、ベース部材２０８のｙ軸に沿う位置が一義的に規
定される事、即ち、ｙ軸方向が位置決めされる事にな
る。

【００４０】一方、この様に、このｙ軸位置決め用突起
３３ｉにベース部材２０８の本体部分２０８ａのｘ軸に
沿う先端縁が当接した状態を強制するために、このｙ軸
位置決め用突起３３ｉに当接するベース部材２０８の先
端縁とは反対側の後端縁に当接可能に、略Ｌ字状のｙ軸
規制レバー３３ｊが配設されている。このｙ軸規制レバ
ー３３ｊは、中間部（即ち、Ｌ字を構成する折曲部）を
第２の支軸３３ｋ回りに回動可能に軸支されると共に、
第２のトーシヨンばね３３ｌにより、図中、反時計方向
回りの回動付勢力を受けている。尚、このｙ軸規制レバ
ー３３ｊの当接端である後端は、ベース部材２０８の後
端縁の略中央部分に当接する様に設定されている。

【００４１】ここで、ベース部材２０８の位置決め台３
３ｃへの着脱時には、ｘ軸およびｙ軸規制レバー３３
ｆ，３３ｊによる付勢力が解除されなければならない。
このため、この一実施例においては、解除機構３３Ｄが
設けられている。この解除機構３３Ｄは、図８に示す様
に、位置決め台３３ｃの一側縁に取り付けられた解除シ
リンダ３３ｍと、この解除シリンダ３３ｍからｘ軸方向
に沿つて進退自在に突出し、位置決め台３３ｃ内を貫通
するピストンロツド３３ｎと、このピストンロツド３３
ｎに起立した状態で一対設けられ、位置決め台３３ｃに
ｘ軸方向に沿つて延出する様に形成された透孔３３ｐ，
３３ｑを夫々介して、位置決め台３３ｃの上面から僅か
に突出した状態で取り出され、ｘ軸規制レバー３３ｆ及
びｙ軸規制レバー３３ｊに夫々時計方向側から当接可能
な解除ピン３３ｒ，３３ｓとから構成されている。

【００４２】ここで、この解除機構３３Ｄにおいて、解
除シリンダ３３ｍは、非解除状態で、ピストンロツド３
３ｎを引き込んだ状態に付勢している。この結果、一対
の解除ピン３３ｒ，３３ｓは、夫々、対応するｘ軸規制
レバー３３ｆ及びｙ軸規制レバー３３ｊから離間する。
この様にして、非解除状態においては、ｘ軸規制レバー
３３ｆ及びｙ軸規制レバー３３ｊは、夫々、対応するト
ーシヨンばね３３ｈ，３３ｌの付勢力により、反時計方
向に沿つて回動され、ベース部材２０８を位置決め及び
保持動作する。

【００４３】一方、解除シリンダ３３ｍは、解除状態に
おいて、ピストンロツド３３ｎを突出した状態に付勢す
る。この結果、一対の解除ピン３３ｒ，３３ｓは、夫
々、対応するｘ軸規制レバー３３ｆ及びｙ軸規制レバー
３３ｊに当接し、これらを対応するトーシヨンばね３３
ｈ，３３ｌの付勢力に抗して、時計方向に沿つて回動さ
せる。従つて、ｘ軸規制レバー３３ｆ及びｙ軸規制レバ
ー３３ｊの夫々の当接端は、ベース部材２０８の他側縁
及び後端縁から夫々離間し、この様にして、ベース部材
２０８の位置決め及び保持は解除される事になる。

【００４４】《ｚ軸位置決め部３３Ｃの説明》一方、上
述したｚ軸位置決め部３３Ｃは、図７に示す様に、ベー
ス部材２０８の先端部に設定されたヒータボード取り付
け部２０８ｂの下面に下方に向けて突出した状態で、ｘ
軸方向に沿つて並設された第１及び第２の一対の突起３
３ｔ，３３ｕ（図７には、第１の突起３３ｔしか示され
ていないが、図６において、第１及び第２の突起３３
ｔ，３３ｕの配設位置が破線で示されている。）が一体
的に形成され、また、位置決め台３３ｃの後端部の上面
の中央部には、上方に向けて突出した状態で形成された
第３の突起３３ｖが一体的に形成されている。

【００４５】ここで、これら第１乃至第３の突起３３ｔ
〜３３ｖの突出長さは、予め、互いに同一となる様に正
確に規定されている。この結果、第１及び第２の突起３
３ｔ，３３ｕが位置決め台３３ｃの上面に当接し、且
つ、第３の突起３３ｖがベース部材２０８の下面に当接
する事により、ベース部材２０８の位置決め台３３ｃ上
におけるｚ軸方向に沿う位置が正確に規定される事にな
る。

【００４６】尚、この一実施例においては、上述した当
接状態を確実に達成させるために、ベース部材２０８を
位置決め台３３ｃに向けて吸引する吸引機構３３Ｅが設
けられている。この吸引機構３３Ｅは、図７に示す様
に、位置決め台３３ｃ上に配設され、上面が開口された
リング状の吸引パッド３３ｗと、この吸引パッド３３ｗ
と図示しない吸引源とを接続すべく、位置決め台３３ｃ
内を貫通した状態で形成された接続管３３ｘとから構成
されている。

【００４７】ここで、吸引パッド３３ｗの高さは、上述
した３つの突起３３ｔ，３３ｕ，３３ｖの夫々の高さよ
り僅かに高く設定されている。この結果、ベース部材２
０８が位置決め台３３ｃ上に載置された状態で、吸引パ
ッド３３ｗの開放端縁は、ベース部材２０８の下面に全
周に渡り密着する事となる。そして、図示しない吸引源
が起動する事により、このベース部材２０８は位置決め
台３３ｃに向けて強制的に引きつけられ、この結果、第
１及び第２の突起３３ｔ，３３ｕが位置決め台３３ｃの
上面に確実に当接し、且つ、第３の突起３３ｖがベース
部材２０８の下面に確実に当接する状態が、強制的に設
定される事になる。

【００４８】この様に、この第２の位置決め機構３３を
構成する事により、位置決め台３３ｃ上において、ベー
ス部材２０８は、そのｘ軸方向、ｙ軸方向、及びｚ軸方
向に沿う位置を夫々正確に位置決めされる事になる。こ
の結果、この一実施例においては、天板１０４をヒータ
ボード１０２に取り付ける際には、第１の位置決め機構
２７を介して、天板１０４のヒータボード１０２に対す
る相対位置のみを規定する様にすれば良い事になる。

【００４９】ここで、上述したｚ軸位置決め部３３Ｃに
おいて、ベース部材２０８の先端部の下面に下方に向け
て突出した状態で、ｘ軸方向に沿つて並設された第１及
び第２の一対の突起３３ｔ，３３ｕは、ベース部材２０
８の第２のｙ軸ステージ３２上におけるｚ軸方向に沿う
位置決め動作を行う際の基準となるように用いられるよ
うに説明したが、これら一対の突起３３ｔ，３３ｕは、
このようなベース部材２０８のｙ軸ステージ３２上にお
けるｚ軸方法に沿う位置決め動作に用いされるのみでな
く、以下に説明するように、この組立装置１０において
互いに一体化された状態でベース部材２０８上に組み付
けられたヒータボード１０２と天板１０４との組体、即
ちヘツドノズル１００を、インクタンク２０２の所定位
置に正確に組み付ける際の位置決め部材としても機能す
るように設定されている。

【００５０】即ち、このヘツドノズル１００をインクタ
ンク２０２の所定取り付け面上に組み付ける際には、先
ず、図示しない加工機の加工治具上にこのヘツドノズル
１００を装着し、このヘツドノズル１００を構成する天
板１０４のオリフイスプレート１０８に形成された吐出
穴１０６を基準位置として、この基準位置から両突起３
３ｔ，３３ｕの下端までの距離が予め決められた所定長
さとなるように、両突起３３ｔ，３３ｕの下端を切削加
工する。このようにして、インクタンク２０２の所定取
り付け面上に載置されるヘツドノズル１００は、全て、
両突起３３ｔ，３３ｕから吐出穴１０６までの高さが正
確に一定に保持されることとなる。

【００５１】この結果、インクタンク２０２の所定取り
付け面上に組み込まれた何れのヘツドノズル１００も、
これの所定取り付け面上に対する吐出穴１０６の高さ位
置が正確に規定されることとなる。従つて、このヘツド
ノズル１００とインクタンク２０２とから構成されるイ
ンクジェットカートリッジ２００を、図示しない例え
ば、プリンタ装置に組み込んで、印字動作に供される場
合において、この吐出穴１０６の設定位置、即ち、印字
位置が全てのインクジェットカートリッジ２００に関し
て一定に保持され、印字品質が高度に維持されることと
なる。

【００５２】＜接合力発生機構３４の説明＞次に、天板
１０４をヒータボード１０２上に位置決め・載置した際
に、両者の間に接合力を発生させる接合力発生機構３４
について、図７を参照して説明する。

【００５３】この接合力発生機構３４は、上述した本体
３３ａの先端に、上下動自在に貫通した状態で取り付け
られたガイドシヤフト３４ａを備え、このガイドシヤフ
ト３４ａの上端は、位置決め台３３ｃの下面に固定され
ている。また、このガイドシヤフト３４ａの上端部に
は、接合力調整用のワツシヤ３４ｂが螺合しており、こ
のワツシヤ３４ｂを回転させる事により、これのガイド
シヤフト３４ａに対する軸方向位置が変化する事にな
る。

【００５４】一方、このガイドシヤフト３４ａの外周に
は、接合力発生用のコイルスプリング３４ｃが巻回され
ており、このコイルスプリング３４ｃの上端は、ワツシ
ヤ３４ｂの下面に係止されると共に、下端は本体３３ａ
の上面に係止されている。ここで、このコイルスプリン
グ３４ｃは、位置決め台３３ｃ及びこれに乗っている部
品類の重量を支えて、ある程度縮んでいるが、このある
程度縮んだ初期設定状態から更に所定量だけ縮む事によ
り、所定の弾性反発力を発生する事となり、この弾性反
発力が接合力として規定されるものである。

【００５５】この様に接合力発生機構３４は構成されて
いるので、天板１０４をヒータボード１０２上に載置す
るに当たり、このヒータボード１０２が位置決め・載置
された位置決め台３３ｃが上述した所定量だけ下降する
様に、天板１０４をヒータボード１０２に対して押しつ
ける事により、天板１０４とヒータボード１０２との間
には、上述した所定の接合力が両者の間に発生する事に
なる。尚、この接合力の変更は、上述したワツシヤ３４
ｂを回転させ、ガイドシヤフト３４ａの軸方向に沿つて
偏倚させる事により、コイルスプリング３４ｃの初期設
定長さが変化する事により達成されるものである。

【００５６】＜校正チヤート７８の説明＞ここで、上述
した第２の位置決め機構３３の位置決め台３３ｃ上に
は、図９に示すように、校正動作において用いられる校
正チヤート７８が固定されている。この校正チヤート７
８は、第２の位置決め機構３３により所定の位置に正確
に位置決めされたベース部材２０８上のヒータボード１
０２に対して、ｘ軸に沿つて所定距離だけ離間した位置
に正確に配設されており、直方体形状に形成されてい
る。

【００５７】特に、その形成状態は、この直方体形状の
校正チヤート７８の前端面から第１の校正面７８ａが規
定され、この第１の校正面７８ａは、正確にｘ軸方向に
沿つて垂直に延出すると共に、ヒータボード１０２の前
端面と同一垂直面内で延出するように設定されている。
また、この直方体形状の校正チヤート７８の上面から第
２の校正面７８ｂが規定され、この第２の校正面７８ｂ
は、正確にｚ軸方向に沿つて水平に延出すると共に、ヒ
ータボード１０２の上面と同一水平面内で延出するよう
に設定されている。更に、この直方体形状の校正チヤー
ト７８のヒータボード１０２が配設された側の側面から
第３の校正面７８ｃが規定され、この第３の校正面７８
ｃは、正確にｙ軸方向に沿つて垂直に延出するように設
定されている。

【００５８】ここで、第１乃至第３の校正面７８ａ〜７
８ｃの交差点により、校正基準点７８ｄが規定されてい
る。この結果、第１の位置検出機構４０でこの校正チヤ
ート７８を撮影した場合には、図１０に示すように、第
１の校正面７８ａのみが撮影され、この校正基準点７８
ｄは、画面４０Ａの右上部に位置する角部の交点として
撮影され、また、第２の位置検出機構４２で撮影した場
合には、図１１に示すように、第２の校正面７８ｂのみ
が撮影され、この校正基準点７８ｄは、画面４２Ａの右
下部に位置する角部の交点として撮影される事になる。

【００５９】尚、校正チヤート７８を説明した図９にお
いて、符号８０ａ，８０ｂは、天板１０４とヒータボー
ド１０２とを互いに仮着するための接着剤を示してい
る。これらの接着剤８０ａ，８０ｂは、紫外線を照射さ
れる事により硬化する紫外線硬化性を有するように形成
されており、図示するように、ヒータボード１０２の後
端縁の両端に夫々予め添着されるように設定されてい
る。この発明は、上述した一実施例の構成に限定される
ことなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形
可能である事は言うまでもない。

【００６０】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明に係わる
印字用ヘツドノズルは、インクを所定のパターンで吐出
するための印字用ヘツドノズルにおいて、前記インクを
加熱する複数のヒータを上面に備えたヒータボードと、
前記ヒータに対応した複数の吐出穴が形成されたオリフ
イスプレートが前面に取り付けられた天板部材と、前記
ヒータボードが取り付け固定されるベース部材とを具備
し、このベース部材は、これの下面に下方に向けて突出
する２本の位置決めピンを、前記ヒータボードが取り付
けられる部分の下面に一体的に備え、これら位置決めピ
ンは、全てのヘツドノズルに関して、夫々の吐出穴の配
設位置からの高さ方向の距離が一定となるように、その
突出長さを調整されることを特徴としている。

【００６１】従つて、この発明によれば、例え印字用ヘ
ツドノズルを取り替えたとしても、常に一定した印字精
度を達成することの出来る印字用ヘツドノズルが提供さ
れることになる。また、この発明によれば、各印字用ヘ
ツドノズルにおいて、インクを吐出する吐出穴の配設高
さ位置が常に一定に保持される用になされた印字用ヘツ
ドノズルが提供されることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係わる印字用ヘツドノズルが組み込
まれたインクジエツトカートリツジの構成を取り出して
示す斜視図である。

【図２】この発明に係わる印字用ヘツドノズルの構成を
取り出して示す斜視図である。

【図３】ヘツドノズルの一方の構成要件を規定するヒー
タボードの構成を示す上面図である。

【図４】この発明に係るヘツドノズルの組立装置の一実
施例の構成を概略的に示す図である。

【図５】第１の位置調整機構における取り付け機構及び
第１の位置決め機構の構成を概略的に示す斜視図であ
る。

【図６】、第２の位置調整機構における第２の位置決め
機構の構成を示す上面図である。

【図７】第２の位置決め機構と共に接合力発生機構の構
成を示す側断面図である。

【図８】第２の位置決め機構における解除機構の構成を
示す上面図である。

【図９】校正チヤートの取り付け状態を示す斜視図であ
る。

【図１０】第１の位置検出機構における第１のＩＴＶカ
メラで撮影した校正チヤートの画像を示す図である。

【図１１】第２の位置検出機構における第２のＩＴＶカ
メラで撮影した校正チヤートの画像を示す図である。

【符号の説明】

３３ｔ；３３ｕ 突起（位置決めピン）、 １００ ヘツドノズル、 １０２ ヒータボード、 １０４ 溝付き天板、 １０６ 吐出口、 １０８ オリフイスプレート、 １１０ 基板、 １１２ 吐出ヒータ、 １１４ 電気配線、 １１６ 天板本体、 １１８ インク受け口、 ２００ インクジエツトカートリッジ、 ２０２ インクタンク、 ２０８ ベース部材である。

フロントページの続き (72)発明者 里井 庸修 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】インクを所定のパターンで吐出するための
   印字用ヘツドノズルにおいて、 前記インクを加熱する複数のヒータを上面に備えたヒー
   タボードと、 前記ヒータに対応した複数の吐出穴が形成されたオリフ
   イスプレートが前面に取り付けられた天板部材と、 前記ヒータボードが取り付け固定されるベース部材とを
   具備し、 このベース部材は、これの下面に下方に向けて突出する
   ２本の位置決めピンを、前記ヒータボードが取り付けら
   れる部分の下面に一体的に備え、 これら位置決めピンは、全てのヘツドノズルに関して、
   夫々の吐出穴の配設位置からの高さ方向の距離が一定と
   なるように、その突出長さを調整されることを特徴とす
   る印字用ヘツドノズル。