JP2007276426A - 液滴吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液滴吐出ヘッドのＸ軸方向とＺ軸回りの調整を効率的に行なう。
【解決手段】インクジェット記録ヘッド３２は、Ｘ軸方向とＺ軸回りに調整可能である。Ｘ軸方向の移動軸は、マイクロメーターヘッド２４０のシャフト２４２である。また、Ｚ軸回りの回転軸は取付シャフト３５０である。つまり、Ｘ軸方向の移動軸（シャフト２４２）とＺ軸回りの回転軸（取付ビス３５０）とは互いに分離独立している。このように、Ｘ軸方向の移動軸（シャフト２４２）とＺ軸回りの回転軸（取付シャフト３５０）とが互いに分離独立しているので、Ｚ軸回りの調整とＸ軸方向の調整とが影響し合わない。このため、Ｚ軸回りの調整とＸ軸方向の調整とが効率的に行なえる。
【選択図】図９

Description

本発明は、液滴吐出装置に関する。

インクジェット方式による紙幅印字を行なう、所謂ＦＷＡ方式のインクジェット記録装置では、長尺状のインクジェット記録ヘッドを固定した状態で、搬送される記録用紙にインク滴を吐出し、１パスで画像の形成を行なう。

長尺状のインクジェット記録ヘッドが一個／色となったインクジェット記録装置において、良好な画像品質を得るためには、各色のインクジェット記録ヘッドを所定の位置に位置決めして色重ね精度を確保しなければならない。

さて、複数本の記録ヘッドが長尺なほど、これを高精度に位置決めすることは困難を極める。一般的に対象物の位置調整を行なう場合、調整軸数が多いほど高価になり、調整ルーチンの収束が難しくなる。

そこで、インクジェット記録ヘッドの位置調整では、６自由度（軸）の内、部品精度で対応する軸やインク滴の吐出制御などの電気的な補正で対応する軸により、機械的に調整する軸を減らすことがきる。

この中で、記録ヘッドの長手方向であるＸ軸方向の位置決め精度は、ヘッド自身やヘッド取り付け部の形状精度で確保することが難しく、色重ね精度にダイレクトに影響する。また、インク吐出方向であるＺ軸のＺ軸回りの位置決め精度は、インク滴の吐出制御などの電気的な補正が難しく、記録媒体上でスジとして現れる。よって、Ｘ軸方向とＺ軸回りの調整は、記録ヘッドをインクジェット記録装置に取り付けた後に機械的に調整をすることが合理的である。

そこで、インクジェット記録ヘッドを調整可能な構成が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２を参照）。

しかしながら、特許文献１（特開２００１−１９１６１０号公報）の構成は、Ｚ軸回りの調整ができない（Ｚ軸回りの調整は言及されていない）。また、回転軸としての支持軸に、Ｘ軸方向の動作ガイド機能を兼ねさせている。更に、調整ネジの位置と動作ガイドとしての支持軸との位置（高さ）が離れている。このため、支持軸（動作ガイド）に対してモーメントがかかる。したがって、安定性に欠け、調整を精度良く正確に行なうことが難しい。

また、特許文献２（特許第２７５８０６０号公報）の構成は、一端に固定機構（長穴によりＸ軸方向に調整）、中央部に反り調整機構、他端に間隔調整機構（Ｚ軸回り、Ｘ軸方向）、を備えている。そして、偏心カムと偏心こまとによって、Ｘ軸方向とＺ軸回りの調整を行なっている。しかし、このような構成も、Ｚ軸回りとＸ軸方向の、それぞれの調整が、他に影響を与えるので調整が難しい。
特開２００１−１９１６１０号公報 特許第２７５８０６０号公報

本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、液滴吐出ヘッドのＸ軸方向とＺ軸回りの調整を効率的に行なうことを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の液滴吐出装置は、Ｚ軸方向に液滴を吐出するノズルが、Ｚ軸方向と直交するＸ軸方向に並んだ液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置であって、前記液滴吐出ヘッドは少なくともＸ軸方向とＺ軸回りに調整可能であり、Ｘ軸方向の移動軸とＺ軸回りの回転軸とは互いに分離独立していることを特徴としている。

請求項１に記載の液滴吐出装置では、Ｚ軸方向に液滴を吐出するノズルが、Ｚ軸方向と直交するＸ軸方向に並んだ液滴吐出ヘッドを備えている。そして、液滴吐出ヘッドは少なくともＸ軸方向とＺ軸回りに調整可能であり、Ｘ軸方向の移動軸とＺ軸回りの回転軸とは互いに分離独立しており、例えば、他の調整軸や動作基準を兼ねていない。

さて、例えば、Ｚ軸回りの回転中心をＸ軸方向の動作基準を兼ねている場合（Ｚ軸（回転軸）をＸ軸方向に移動して調整する場合など）、Ｚ軸回りとＸ軸方向の調整が、それぞれ影響し合い、調整が収束しづらい。

これに対し、Ｘ軸方向に移動する移動軸とＺ軸回りに回転する回転軸とは互いに分離独立させると、Ｚ軸回りの調整とＸ軸方向の調整とが影響し合わない。このため、Ｚ軸回りの調整とＸ軸方向の調整とが効率的に行える。

なお、ノズルがＸ軸方向に並ぶ構成とは、ノズルが一列にＸ軸方向に並ぶ構成だけでなく、ノズルが格子状に行列配置される構成も含む。

請求項２に記載の液滴吐出装置は、請求項１に記載の構成において、Ｘ軸方向の移動軸の方が、Ｚ軸回りの回転軸より前記液滴吐出ヘッドの前記ノズル側に設けられていることを特徴としている。

請求項２に記載の液滴吐出装置では、液滴吐出ヘッドのＸ軸方向の調整は調整の最終プロセスであるので、Ｘ軸方向の調整移動動作は必要最低限の対象、すなわち、ノズルの移動のみとすることが望ましい。よって、Ｘ軸の移動軸をノズル側により近づける構成とすることは、好適である。

請求項３に記載の液滴吐出装置は、請求項２に記載の構成において、前記液滴吐出ヘッドをＸ軸方向に調整可能に保持する保持部材と、前記保持部材がＺ軸回りに調整可能に取り付けられる取付部材と、を備えることを特徴としている。

請求項３に記載の液滴吐出装置では、液滴吐出ヘッドをＸ軸方向に調整可能に保持部材が保持する。そして、この保持部材がＺ軸回りに調整可能に取付部材に取り付けられる。

よって、Ｘ軸方向の移動軸とＺ軸回りの回転軸とは互いに分離独立すると共に、Ｘ軸方向の移動軸の方がＺ軸回りの回転軸より液滴吐出ヘッドのノズル側に設けられる構成となる。

請求項４に記載の液滴吐出装置は、請求項３に記載の構成において、前記保持部材のＸ軸方向の一方の端部を回転中心にして、該保持部材のＸ軸方向の他方側の端部を回転可能に、該保持部材が前記取付部材に取り付けられることを特徴としている。

請求項４に記載の液滴吐出装置では、保持部材のＸ軸方向の一方の端部を回転中心にして、保持部材のＸ軸方向の他方側の端部を回転可能に、保持部材が取付部材に取り付けられることで、保持部材に保持された液滴吐出ヘッドがＺ軸方向に調整可能となる。

請求項５に記載の液滴吐出装置は、請求項３、又は請求項４に記載の構成において、前記保持部材は、前記液滴吐出ヘッドをＸ軸方向に移動自在に保持するＸ軸方向ガイド手段と、前記液滴吐出ヘッドをＸ軸方向に付勢する付勢手段と、前記付勢手段によって付勢された前記液滴吐出ヘッドの当接部に当接し、Ｘ軸方向の位置を調整可能に固定する調整手段と、を備えることを特徴としている。

請求項５に記載の液滴吐出装置では、保持部材が液滴吐出ヘッドをＸ軸方向に移動自在に保持するＸ軸方向ガイド手段を備えている。よって、Ｘ軸方向の移動軸となるＸ軸方向ガイド手段と、Ｚ軸回りの回転軸とが分離独立している。

更に、保持部材は、液滴吐出ヘッドをＸ軸方向に付勢する付勢手段と、この付勢手段によって付勢された液滴吐出ヘッドの当接部に当接してＸ軸方向の位置を調整可能に位置決めする調整手段と、を備えている。よって、調整手段によって、液滴吐出ヘッドのＸ軸方向の調整を行なえる。

また、付勢手段によって液滴吐出ヘッドを付勢することで、液滴吐出ヘッドの当接部が調整手段に当接して位置決めされる構成であるので、周囲の環境や駆動条件による温度変化による液滴吐出ヘッドの伸縮が可能である。

請求項６に記載の液滴吐出装置は、請求項５に記載の構成において、前記付勢手段は、前記Ｘ軸方向ガイド手段を兼ねることを特徴としている。

請求項６に記載の液滴吐出装置では、付勢手段がＸ軸方向ガイド手段を兼ねるので、部品点数が減少している。

請求項７に記載の液滴吐出装置は、請求項６に記載の構成において、前記付勢手段は、Ｘ軸方向に撓んで弾性変形する板バネであり、前記液滴吐出ヘッドのＸ軸方向の両端部が、前記板バネに固定されていることを特徴している。

請求項７に記載の液滴吐出装置では、付勢手段はＸ軸方向に撓んで弾性変形する板バネであり、液滴吐出ヘッドのＸ軸方向の両端部が板バネに固定されることで、Ｘ軸方向に付勢されると共に、Ｘ軸方向に移動自在となる。

請求項８に記載の液滴吐出装置は、請求項２から請求項７のいずれか１項に記載の構成において、前記保持部材と前記液滴吐出ヘッドの間に設けられ、該液滴吐出ヘッドに液体を供給する供給部材には可撓性部材を用いることを特徴としている。

請求項８に記載の液滴吐出装置では、液滴吐出ヘッドに液体を供給する供給部材に可撓性部材を用いているので、液滴吐出ヘッドがＸ軸方向に移動しても供給部材が追従する。

請求項９に記載の液滴吐出装置は、請求項２から請求項８のいずれか１項に記載の構成において、前記保持部材と前記液滴吐出ヘッドの間に設けられ、該液滴吐出ヘッドに電気的に接続する電気接続部材には可撓性部材を用いることを特徴としている。

請求項９に記載の液滴吐出装置では、液滴吐出ヘッドに電気的に接続する電気接続部材に可撓性部材を用いているので、液滴吐出ヘッドがＸ軸方向に移動しても電気接続部材が追従する。

請求項１０に記載の液滴吐出装置は、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の構成において、画像が形成される記録媒体は、Ｘ軸とＺ軸とに直交するＹ軸方向に搬送され、前記液滴吐出ヘッドのＸ軸方向の液滴吐出領域は、前記記録媒体の記録領域幅以上あり、前記液滴吐出ヘッドを固定した状態で、前記記録媒媒体に液滴を吐出して画像を形成することを特徴としている。

請求項１０に記載の液滴吐出装置では、液滴吐出ヘッドのＸ軸方向の液滴吐出領域は記録媒体の記録領域幅以上ある。そして、液滴吐出ヘッドを固定した状態で搬送される記録媒体に液滴を吐出して画像を形成することで、短時間に広範囲に画像が形成される。

以上説明したように本発明によれば、Ｘ軸方向の移動軸とＺ軸回りの回転軸とは互いに分離独立しているので、Ｚ軸回りの調整とＸ軸方向の調整とが影響し合わない。このため、Ｚ軸回りの調整とＸ軸方向の調整とが効率的に行ないやすい、という効果がある。

図１には、第一実施形態のインクジェット記録装置１２が示されている。インクジェット記録装置１２の内部にはＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ等を含んで構成された制御部８が備えられている。制御部８は、装置全体の各種制御をつかさどる。また、装置正面の上部には、ユーザーに各種情報を表示すると共に、各種操作を行なうための操作パネル１１が設けられている。

インクジェット記録装置１２の下部には給紙トレイ１６が備えられており、給紙トレイ１６内に積層された記録用紙Ｐをピックアップロール１８で１枚ずつ取り出すことができる。取り出された記録用紙Ｐは、所定の搬送経路２２を構成する複数の搬送ローラ対２０で搬送される。

給紙トレイ１６の上方には、駆動ロール２４及び従動ロール２６に張架された無端状の搬送ベルト２８が配置されている。搬送ベルト２８の上方には記録ヘッドアレイ３０（図８（Ａ）も参照）が配置されており、搬送ベルト２８の平坦部分２８Ｆに対向している。この対向した領域が、記録ヘッドアレイ３０からインク滴が吐出される吐出領域ＳＥとなっている。搬送経路２２を搬送された記録用紙Ｐは、搬送ベルト２８で保持されてこの吐出領域ＳＥに至り、記録ヘッドアレイ３０に対向した状態で、記録ヘッドアレイ３０から画像情報に応じたインク滴が付着される。

記録ヘッドアレイ３０は、本実施形態では、有効な記録領域が記録用紙Ｐの幅（搬送方向と直交する方向の長さ）以上とされた長尺状とされ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、サイアン（Ｓ）、及びブラック（Ｋ）の４色それぞれに対応した４つのインクジェット記録ヘッド３２が搬送方向に沿って配置されており、フルカラーの画像を記録可能になっている。（図４も参照）。

各インクジェット記録ヘッド３２は、制御部８によって制御される。制御部８は、例えば、画像情報に応じてインク滴の吐出タイミングや使用するノズル１２２（図５、図６を参照）を決め、駆動信号をインクジェット記録ヘッド３２におくる。

また、記録ヘッドアレイ３０は、記録用紙Ｐの搬送方向であるＹ軸方向（図４参照）と直交するＸ軸方向に不動とされていている（１パス印字方式）。しかし、Ｘ軸方向に必要に応じて移動するように構成しておくと、マルチパスによる画像記録で、より解像度の高い画像を記録したり、インクジェット記録ヘッド３２の不具合を記録結果に反映させないようにしたりすることもできる。

記録ヘッドアレイ３０の両側には、それぞれのインクジェット記録ヘッド３２に対応した４つのメンテナンスユニット３４が配置されている。インクジェット記録ヘッド３２に対してメンテナンスを行なう場合には、図２に示すように、記録ヘッドアレイ３０が上方へ移動し、搬送ベルト２８との間に構成された間隙にメンテナンスユニット３４が移動して入り込む。そして、ノズル面３２Ｎ（図３参照）に対向した状態で、所定のメンテナンス動作（バキューム、ダミージェット、ワイピング、キャッピング等）を行う。

図３に示すように、記録ヘッドアレイ３０の上流側には、電源３８が接続された帯電ロール３６が配置されている。帯電ロール３６は、従動ロール２６との間で搬送ベルト２８及び記録用紙Ｐを挟みつつ従動し、記録用紙Ｐを搬送ベルト２８に押圧する押圧位置と、搬送ベルト２８から離間した離間位置との間を移動可能とされている。押圧位置では、接地された従動ロール２６との間に所定の電位差が生じるため、記録用紙Ｐに電荷を与えて搬送ベルト２８に静電吸着させることができる。

記録ヘッドアレイ３０の下流側には、剥離プレート４０が配置されており、記録用紙Ｐを搬送ベルト２８から剥離させる。剥離された記録用紙Ｐは、剥離プレート４０の下流側で排出経路４４を構成する複数の排出ローラ対４２で搬送され、排紙トレイ４６に排出される。

図１と図２に示すように、記録ヘッドアレイ３０の上方には、各インクジェット記録ヘッド３２に対応したイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、サイアン（Ｓ）、及びブラック（Ｋ）の４つのインクタンク５４が配設されている。各インクタンク５４と各インクジェット記録ヘッド３２とをインク流路１９９が繋いでいる。そして、各インクタンク５４に貯留されている各色インクは、インク流路１９９を通って、途中、フィルター装置（図示略）でろ過されたのち、各インクジェット記録ヘッド３２に供給される。（図９も参照）。

さて、図７に示すように、記録用紙Ｐの搬送方向の軸をＹ軸、インクジェット記録ヘッド３２の長手方向でありＹ軸方向と直交する軸をＸ軸、Ｘ軸及びＹ軸と直交しインク滴が吐出する方向の軸をＺ軸とする。また、Ｘ軸回りの回転（Ｘ軸を軸心とする回転）をθｘとし、同様に、Ｙ軸回りの回転をθｙ、Ｚ軸回りの回転をθｚとする。

つぎにインクジェット記録ヘッド３２について説明する。

図４に示すように、インクジェット記録ヘッド３２は、記録用紙Ｐの最大幅に対応する長さに設定されたヘッドバー１１２を備えている。ヘッドバー１１２は、インクジェット記録装置１２内の記録用紙Ｐの搬送路と対向する位置に、保持部材２００（図９参照）によって固定支持されている。ヘッドバー１１２には、ヘッドユニット１１４が、Ｘ軸方向に一列に並べられ、繋ぎ合わせられている。個々のヘッドユニット１１４は、ヘッドバー１１２にネジ（図示略）で締結されており、個別に交換が可能となっている。

なお、このヘッドバー１１２に複数のヘッドユニット１１４が取り付けられている状態を、長尺状のインクジェット記録ヘッド３２とする。（図４参照）。

また、保持部材２００は、枠体３００（図８参照）に取り付けられている。なお、保持部材２００と枠体３００とについての詳細は後述する。

図１、図４に示すように、記録用紙ＰはＹ軸方向に搬送され、各色のインクジェット記録ヘッド３２の各ヘッドユニット１１４によって印字されるように構成されている。つまり、記録用紙Ｐがインクジェット記録ヘッド３２の下方を一回通過することで、インクジェット記録ヘッド３２（記録ヘッドアレイ３０）を走査させることなく記録用紙Ｐの全幅（搬送方向と直交する方向（Ｘ軸方向）の幅）を、印字することが可能である。

図４、図５に示すように、ヘッドユニット１１４は略平行四辺形形状であり、ヘッドユニット１１４の上面には、２つの素子基板１１６，１１８が配設されている。２つの素子基板１１６，１１８は略台形形状であり、ヘッドユニット１１４内に、略台形形状の同じ長さの斜辺（短い斜辺）が向かい合うように配置されている。素子基板１１６，１１８は、短い斜辺が形成する内側の角度が、長い斜辺が形成する外側の角度より大きく構成されている。ヘッドユニット１１４は、略平行四辺形の２つの鈍角部が外側に張り出した延設部１２０Ａ，１２０Ｂとなっており、ヘッドユニット１１４の縁部と素子基板１１６，１１８との間が狭くならないように所定の幅が確保されている。また、ヘッドユニット１１４は、略平行四辺形の２つの鋭角部が切断された角落部１２１Ａ，１２１Ｂを備えている。そして、図４に示すように、複数のヘッドユニット１１４を一列に繋ぎ合わせたとき、隣り合う延設部１２０Ａ，１２０Ｂと角落部１２１Ａ，１２１Ｂが対向するように構成されている。

図５に示すように、ヘッドユニット１１４の素子基板１１６，１１８（図４参照）の反対側には、複数のノズル１２２が配設されたノズル領域１２４Ａ，１２４Ｂが形成されている。すなわち、素子基板１１６，１１８は、２つのノズル領域１２４Ａ，１２４Ｂに対応する位置に設けられており、素子基板１１６，１１８の略台形形状の領域内には、各ノズル１２２からインク滴を吐出させる圧電素子群（図示せず）が形成されている。

また、ノズル領域１２４Ａ，１２４Ｂは、素子基板１１６，１１８と同様に、同一形状であり、また、台形状をし、１８０°回転すると重なるように配置されている。

図６に示すように、ノズルプレート１３０には、インク滴を吐出するノズル１２２が形成されている。連通孔プレート１３２には、ノズル１２２と通じる連通孔１５４が形成され、ダンパ部材１３４には連通孔１５６が形成されている。プールプレート１３６，１３８，１４０には、連通孔１５８，１６０，１６２がそれぞれ形成され、連通孔プレート１４２には連通孔１６４が形成されている。更に、流路プレート１４４には連通孔１６６が形成され、連通孔プレート１４２には連通孔１６８が形成されている。これらのノズル１２２、連通孔１５４，１５６，１５８，１６０，１６２，１６４，１６６，１６８はそれぞれ連通し、圧力室プレート１４８に形成された圧力室１７０に繋がっている。

一方、連通孔プレート１３２には、ダンパ部材１３４の下部に空洞部１７２が形成されている。プールプレート１３６，１３８，１４０には、それぞれインクプール１７４，１７６，１７８が形成され、図示しないインク供給孔から供給されたインクが貯留されている。これらのインクプール１７４，１７６，１７８と、供給孔１８０と、インク流路１８２と、供給孔１８４及び圧力室１７０は互いに連通しており、インクプール１７４，１７６，１７８から圧力室１７０内へインクが供給される。

更に、振動板１５０の上部には、圧電素子１８６が取り付けられており、フレキシブル配線基板から駆動電圧が印加されるように構成されている。これらの圧電素子１８６は、個々のノズル１２２と連通する各圧力室１７０の上方にそれぞれ設けられており、多数の圧電素子１８６によって構成される圧電素子群が図４に示す素子基板１１６，１１８となっている。

さて、図５に示すように、ノズル１２２は、平面視すると、格子状に行列配置されている。格子状に行列配置されたノズル１２２は、行方向は記録用紙Ｐの搬送方向であるＹ軸方向と直交する方向、すなわちＸ軸方向であり、列方向Ｃは記録用紙Ｐの搬送方向であるＹ軸方向と角度θを持っている。また、ノズル領域１２４Ｂの端のノズル１２２からノズル領域１２４Ａの端のノズル１２２へと、ノズル１２２のＸ軸方向の間隔が同じ間隔となるように繋がる。同様に、ヘッドユニット１１４間の繋ぎ目部分（境界部分）も、ノズル領域１２４Ｂの端のノズル１２２からノズル領域１２４Ａの端のノズル１２２へと、ノズル１２２の間隔が同じ間隔となるように繋がる。よって、記録用紙Ｐの搬送方向（Ｙ軸方向）にみてノズル１２２を投影すると、Ｘ軸方向にノズル１２２が等間隔となっている。

そして、記録用紙Ｐがインクジェット記録ヘッド３２の下を通過する際に、順番にノズル１２２からインク滴を吐出することで、高解像度の画像が形成される。

つぎに、保持部材２００について説明する。

図８、図９に示すように、保持部材２００は、Ｘ軸方向に長い略角柱形状をしている。図９に示すように、保持部材２００はフレーム２０２を備え、フレーム２０２のＸ軸方向の両端部の下面には固定部２０４Ａ，Ｂが設けられている。

さて、インクジェット記録ヘッド３２は、Ｘ軸方向ガイド機溝２５０によって、Ｘ軸方向に移動自在に、保持部材２００の固定部２０４Ａ，Ｂに保持される。

Ｘ軸方向ガイド機溝２５０は、例えば、図１０に示すように、固定部２０４Ａ，Ｂの下面に形成された断面が台形状の、所謂、蟻溝状の溝部２０７と、インクジェット記録ヘッド３２のヘッドバー１１１２のＸ軸方向の両端部の上面に形成された断面が台形状をしたレール１１３とで構成されている。そして、固定部２０４Ａ，Ｂの下面の蟻溝状の溝部２０７に、インクジェット記録ヘッド３２のヘッドバー１１２の上面のレール１１３を係合させることで、インクジェット記録ヘッド３２が抜けることなく、Ｘ軸方向にスライド可能となる。換言すると、インクジェット記録ヘッド３２は、Ｘ軸方向に移動可能に、保持部材２００に保持される。このＸ軸方向ガイドはこの蟻溝に限定されるものではなく、市販されている直動ガイドでも良い。

図９、図１１に示すように、インクジェット記録ヘッド３２のヘッドバー１１２のレール１１３の内側の上面には、一方側に基準壁２３０Ａが他方側に基準壁２３０Ｂが、立設している。

他方の固定部２０４Ｂの内壁面２０４ＢＮと基準壁２３０Ｂとの間には、付勢手段としてのバネ２３２が配置され、基準壁２３０Ｂを、すなわち、インクジェット記録ヘッド３２を一方側に付勢している。

一方の固定部２０４Ａにはマイクロメーターヘッド２４０がはめ込まれている。マイクロメーターヘッド２４０のシャフト２４２は、固定部２０４Ａを貫通し内壁から突出している。シャフト２４２は、マイクロメーターヘッド２４０のつまみ部２４４を回すことで、Ｘ軸方向に伸長する。

前述したように、インクジェット記録ヘッド３２は、バネ２３２によって一方側に付勢されているので、マイクロメーターヘッド２４０のシャフト２４２の先端に他方側の基準壁２３０Ａが当接し、Ｘ軸方向の位置決めが成される。

そして、マイクロメーターヘッド２４０のつまみ部２４４を回すことで、シャフト２４２がＸ軸方向に伸長し、インクジェット記録ヘッド３２の基準壁２３０Ａと固定部２０４Ａとの間隔が調整される。つまり、マイクロメーターヘッド２４０のつまみ部２４４を回すことで、インクジェット記録ヘッド３２のＸ軸方向の位置の調整が可能となっている。

ここでは市販マイクロメータヘッドを用いているのは微調整を実現するためであり、同等の機能を実現できる例えばネジ軸等でもよく、市販マイクロメータヘッド限定されるものではない。

図９に示すように、保持部材２００には、各ヘッドユニット１１４（図４参照）の圧電素子１８６（図６参照）を駆動させる記録素子駆動部２１０が設けられ、制御部８（図１参照）と可撓性を有するフレキシブルケーブル２１２で着脱自在に電気的に接続されている。更に、記録素子駆動部２１０から各ヘッドユニット１１４にも可撓性を有するフレキシブルケーブル２１４で着脱自在に電気的に接続されている。

更に、保持部材２００には、インク供給部２２０が設けられ、各インクタンク５４（図１参照）に繋がるインク流路１９９が接続されている。更にインク供給部２２０と各ヘッドユニット１１４とは、可撓性を有するシリコンゴムなどからなるインクチューブ２２０で着脱自在に繋がっている。

なお、図では、フレキシブルケーブル２１４及びインクチューブ２２０の数は、省略して図示している。

図９、図１１に示すように、保持部材２００のフレーム２０２のＸ軸方向の両端外側に向かって延びる延出部２０６Ａ，Ｂが設けられている。そして、図８に示すように、これらの延出部２０６Ａ，Ｂが枠体３００上に乗せられている。

更に、図９、図１１（Ａ）に示すように、一方の端部の延出部２０６Ａには、Ｚ軸方向に貫通孔２０８が形成され、貫通孔２０８を通った取付シャフト３５０が、枠体３００に形成されたネジ穴３０２に螺合している。

取付シャフト３５０には、頭部３５２と延出部２０６Ａとの間に弾性部材（バネ）３５４が介在しており、この弾性部材３５４の付勢力によって、延出部２０６Ａを枠体３００の上面に押し付けている。

取り付けシャフト３５０と貫通穴２０８はスムーズに回転可能なようにその外径と内径は高精度な勘合組み合わせとしている。

また、取付シャフト３５０は、枠体３００から突き出た形態で、貫通穴２０８を勘合させた後、ボルトで弾性部材を取り付ける形態でもよい。

図９、図１１（Ｂ）に示すように、他方の延出部２０６Ｂには、長孔２０９が形成され、長孔２０９を通った固定ビス３６０が、枠体３００に形成されたネジ穴３０６に螺合している。

このような構成としたので、図８（Ｂ）に示すように、固定ボルト３６０を若干緩めると、保持部材２００は、取付シャフト３５０を回転中心に他端側が回動でき、位置調整後、固定ボルト３６０を締め付けて固定する。つまり、インクジェット記録ヘッド３２がＺ軸回りに調整可能になっている。

また図示を略したが、ここで、延出部２０６Ｂを、例えばバネ等の付勢手段により回動のどちらか１方向に付勢し、ネジ軸等による調整手段を配設することによりより、安定した微調整を行える。

なお、図８（Ａ）に示すように、記録ヘッドアレイ３０は、枠体３００に各色インクジェット記録ヘッド３２が、Ｘ軸方向に沿って配置されると共に、Ｙ軸方向に並んでいる。また、各インクジェット記録ヘッド３２のいずれも、上述したＺ軸回り、Ｘ軸方向の位置の調整が可能である。

さて、各インクジェット記録ヘッド３２の位置がズレていると、ノズル１２２から吐出されたインク滴が記録用紙Ｐに所望の位置からズレて着弾し、高画質な画像が得られない。また、本実施形態では、各インクジェット記録ヘッド３２が一個／色となった構成であるので、良好な画像品質を得るためには、各色のインクジェット記録ヘッド３２を所定の位置に位置決めして色重ね精度を確保しなければ、色ズレが発生し、高画質な画像が得られない。

そこで、本実施形態では今まで説明したように、各インクジェット記録ヘッド３２の、Ｘ軸方向、Ｚ軸回りの位置を調整して着弾位置を調整し、高画質の画像が得られるようになっている。

よって、ここで、インクジェット記録ヘッドの各軸方向及び各軸周の位置精度不良（位置ズレ）による影響とインク吐出のタイミング制御による位置ズレの補正とについて説明する。
［Ｘ軸方向］
インクジェット記録ヘッドの長手方向に沿った軸。インク滴の吐出タイミングの制御では位置ズレは補正できない。Ｘ軸方向の印字対象範囲の両外側には冗長ノズルが配置されるので、Ｘ軸方向の位置調整量は、最低限ノズルピッチの半分でよい。例えば，解像度６００ｄｐｉでは、Ｘ軸方向に２１．２μｍ以上の調整代があれば、Ｘ軸方向の位置合わせの調整ができる。
［Ｙ軸方向］
記録用紙Ｐの搬送方向に沿った軸。インク滴の吐出タイミングで位置ズレを補正可能。なお、この場合、ヘッドユニット個別でなく、インクジェット記録ヘッド単位での吐出タイミングの補正ができることが望ましい。
［Ｚ軸方向］
インク滴の吐出方向に沿った軸。ノズル面３２Ｎ（図３参照）と記録用紙Ｐとの間の距離である１．０ｍｍ〜１．５ｍｍ程度に対して、±０．０５ｍｍ程度の精度があれば着弾位置ずれの影響は無視できる。ただし、ノズル面３２Ｎの傾き（Ｘ軸回り、Ｙ軸回りの傾き）はＸ軸及びＹ軸方向への着弾位置ズレに現れる。
［Ｘ軸回り（θｘ）］
Ｙ軸方向の着弾位置ズレとして現れる。
［Ｙ軸回り（θｙ）
Ｘ軸方向の着弾位置ズレとして現れる。Ｚ軸方向の位置精度に含まれる。
［Ｚ軸回り（θｚ）］
インク滴の吐出タイミングの制御では位置ズレを補正できない。なお、ノズルが２行以上ある場合や２次元配置では、画像上にＹ軸方向にスジ（黒スジ・白スジ）が現れる。

つぎに、本実施形態の作用について説明する。

今まで説明したように、各インクジェット記録ヘッド３２は、Ｘ軸方向とＺ軸回りに調整可能である。

さて、インクジェット記録ヘッド３２のＸ軸方向の移動軸は、Ｘ軸方向ガイド機溝２５０内を通る。また、Ｚ軸回りの回転軸は取付シャフト３５０である。つまり、Ｘ軸方向の移動軸（Ｘ軸方向ガイド機溝２５０）とＺ軸回りの回転軸（取付シャフト３５０）とは互いに分離独立しており、他の調整軸や動作基準を兼ねていない。

例えば、Ｚ軸回りの回転中心がＸ軸方向の動作基準を兼ねている場合（Ｚ軸（回転軸）をＸ軸方向に移動して調整する場合など）、Ｚ軸回りとＸ軸方向の調整が、それぞれ影響し合い、調整が収束しづらい。

これに対し、本実施形態は、Ｘ軸方向の移動軸とＺ軸回りの回転軸とが互いに分離独立しており、他の調整軸や動作基準を兼ねていないので、Ｚ軸回りの調整とＸ軸方向の調整とが影響し合わない。このため、Ｚ軸回りの調整とＸ軸方向の調整とが効率的に行なえる。

なお、インクジェット記録ヘッド３２のＸ軸方向の調整は、調整の最終プロセスであるので、本実施形態のように、Ｘ軸方向の調整移動動作は必要最低限の対象、すなわち、ノズル１２２（インクジェット記録ヘッド３２）の移動のみとすることが望ましい。

また、Ｘ軸の移動軸は、インクジェット記録ヘッド３２の近傍にあると共に、調整機溝（マイクロヘッド２４０のシャフト２４２と基準壁２０３Ａとの当接部分）に近いので、より精密にノズル１２２（インクジェット記録ヘッド３２）をＸ軸方向に調整（移動）できる。

更に、バネ２３２によってインクジェット記録ヘッド３２を付勢することで、マイクロメーターヘッド２４０のシャフト２４２に、インクジェット記録ヘッド３２の基準壁２３０Ａが当接して位置決めされるので、周囲の環境や駆動条件による温度変化によってインクジェット記録ヘッド３２が伸縮しても、バネ２３２の長さが変化することで対応される。

また、可撓性を有するフレキシブルケーブル２１４及びインクチューブ２２０で着脱自在にインクジェット記録ヘッド３２と接続されている。よって、インクジェット記録ヘッド３２がＸ軸方向に移動しても追従する。また、インクジェット記録ヘッド３２のみを交換することも可能である。

つぎに、第二実施形態について説明する。なお、第一実施形態と同様に部材には、同一の符号及び名称とする。また、重複する説明は省略する。

図１２、図１３に示すように、保持部材２００の固定部２０４Ａ，ＢのＸ軸方向の両端の外面に、板バネ２８０Ａ，Ｂの上端部が取り付けられている。そして、板バネ２８０Ａ，Ｂの下端部にインクジェット記録ヘッド３２のヘッドバー１１２のＸ軸方向の両端の外面が取り付けられている。板バネ２８０Ａ，Ｂは、Ｘ軸方向の厚みが薄い板状である。よって、Ｘ軸方向に撓み弾性変形する。しかし、その他方向には、変形しない。

したがって、インクジェット記録ヘッド３２は、Ｘ軸方向にのみ移動可能であるとともに、Ｘ軸方向に付勢されている。つまり、第一実施形態のＸ軸方向ガイド機溝２５０（図９、図１０を参照）とバネ２３２（図９を参照）の両方の機能を兼ねている。

なお、インクジェット記録ヘッド３２のＸ軸方向の移動は、第一実施形態と同様にマイクロメーターヘッド２４０のつまみ部２４４を回し、シャフト２４２を伸長させることで可能である。

なお、この場合のＸ軸方向の移動軸は、ヘッドバー１１２内を通る。

また、正確には、板バネ２８０Ａ，Ｂが撓んで弾性変形すると、換言すると、インクジェット記録ヘッド３２をＸ軸方向に移動させて調整すると、インクジェット記録ヘッド３２はＺ軸方向に僅かに移動する。しかし、この移動量は非常に少ないうえ、前述したようにＺ軸方向の移動は着弾精度に与える影響も少ないので、無視できる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されない。

上記実施形態では、記録用紙の幅にほぼ等しい幅を有する長尺状のインクジェット記録ヘッドを持ち、このインクジェット記録ヘッドは固定して記録媒体のみを搬送しながら記録を行なう、いわゆるＦＷＡ（Ｆｕｌｌ Ｗｉｄｔｈ Ａｒｒａｙ）方式のインクジェット記録装置であったがこれに限定されない。インクジェット記録ヘッドは、記録用紙Ｐの搬送方向と直交する方向に往復運動させつつ印字を行なう、所謂ＰＷＡ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｗｉｄｔｈ Ａｒｒａｙ）のインクジェット記録装置にも適用できる。なお、ＰＷＡの場合は、Ｘ軸方向が記録用紙Ｐの搬送方向となり、Ｙ軸方向が記録用紙Ｐの搬送方向と直交する方向になる。

なお、本発明は、記録用紙Ｐ上への文字や画像の記録に限定されるものではない。すなわち、記録媒体は記録用紙Ｐに限定されるものでなく、また、吐出する液体もインクに限定されるものではない。例えば、高分子フィルムやガラス上にインクを吐出してディスプレイ用カラーフィルターを作成したり、溶接状態の半田を基板上に吐出して部品実装用のバンプを形成するなど、液滴吐出ヘッド全般、及び液滴吐出装置全般に対して、本発明を適用することができる。

更に、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、その他種々の構成を取り得ることは勿論である。

本発明のインクジェット記録装置を画像記録状態で示す概略図である。 本発明のインクジェット記録装置をメンテナンス状態で示す概略図である。 本発明のインクジェット記録装置の搬送ベルト及びその近傍を示す概略図である。 インクジェット記録ヘッドを模式的に示す斜視図である。 インクジェット記録ヘッドを構成するヘッドユニットのノズル領域を示す平面図である。 ヘッドユニットを示す部分断面図である。 本発明のインクジェット記録装置での、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を示す図である （Ａ）は記録ヘッドアレイを上面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の部分拡大図です。 第一実施形態に係るインクジェット記録ヘッドが保持部材に保持された状態を、側面から見た部分断面図である。 Ｘ軸方向ガイド機溝を示す斜視図であり、（Ａ）はインクジェット記録ヘッドと保持部材の固定部とを係合させた状態の図であり、（Ｂ）は係合前の分解図である。 第一実施形態に係るインクジェット記録ヘッドが保持部材に保持された状態の、（Ａ）は一方側の端部の斜視図であり、（Ｂ）は他方側の端部の斜視図である。 第二実施形態に係るインクジェット記録ヘッドが保持部材に保持された状態を、側面から見た部分断面図である。 第二実施形態に係るインクジェット記録ヘッドが保持部材に保持された状態の、（Ａ）は一方側の端部の斜視図であり、（Ｂ）は他方側の端部の斜視図である。

符号の説明

１２ インクジェット記録装置（液滴吐出装置）
３２ インクジェット記録ヘッド（液滴吐出ヘッド）
１１２ ノズル
２００ 保持部材
２１４ フレキシブルケーブル（電気接続部材）
２２２ インクチューブ（供給部材）
２３０Ａ 基準壁（当接部）
２３２ バネ（付勢手段）
２４０ マイクロメーターヘッド（調整手段）
２４２ シャフト
２５０ Ｘ軸方向ガイド機溝（Ｘ軸方向ガイド手段）
２８０Ａ 板バネ
２８０Ｂ 板バネ
３００ 枠体
３５０ 取付シャフト（Ｚ軸回りの回転軸）

Claims (10)

1. Ｚ軸方向に液滴を吐出するノズルが、Ｚ軸方向と直交するＸ軸方向に並んだ液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置であって、
   前記液滴吐出ヘッドは少なくともＸ軸方向とＺ軸回りに調整可能であり、
   Ｘ軸方向の移動軸とＺ軸回りの回転軸とは互いに分離独立していることを特徴とする液滴吐出装置。
2. Ｘ軸方向の移動軸の方が、Ｚ軸回りの回転軸より前記液滴吐出ヘッドの前記ノズル側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
3. 前記液滴吐出ヘッドをＸ軸方向に調整可能に保持する保持部材と、
   前記保持部材がＺ軸回りに調整可能に取り付けられる取付部材と、
   を備えることを特徴とする請求項２に記載の液滴吐出装置。
4. 前記保持部材のＸ軸方向の一方の端部を回転中心にして、該保持部材のＸ軸方向の他方側の端部を回転可能に、該保持部材が前記取付部材に取り付けられることを特徴とする請求項３に記載の液滴吐出装置。
5. 前記保持部材は、
   前記液滴吐出ヘッドをＸ軸方向に移動自在に保持するＸ軸方向ガイド手段と、
   前記液滴吐出ヘッドをＸ軸方向に付勢する付勢手段と、
   前記付勢手段によって付勢された前記液滴吐出ヘッドの当接部に当接し、Ｘ軸方向の位置を調整可能に位置決めする調整手段と、
   を備えることを特徴とする請求項３、又は請求項４に記載の液滴吐出装置。
6. 前記付勢手段は、前記Ｘ軸方向ガイド手段を兼ねることを特徴とする請求項５に記載の液滴吐出装置。
7. 前記付勢手段は、Ｘ軸方向に撓んで弾性変形する板バネであり、
   前記液滴吐出ヘッドのＸ軸方向の両端部が、前記板バネに固定されていることを特徴とする請求項６に記載の液滴吐出装置。
8. 前記保持部材と前記液滴吐出ヘッドの間に設けられ、該液滴吐出ヘッドに液体を供給する供給部材には可撓性部材を用いることを特徴とする請求項２から請求項７のいずれか１項に記載の液滴吐出装置。
9. 前記保持部材と前記液滴吐出ヘッドの間に設けられ、該液滴吐出ヘッドに電気的に接続する電気接続部材には可撓性部材を用いることを特徴とする請求項２から請求項８のいずれか１項に記載の液滴吐出装置。
10. 画像が形成される記録媒体は、Ｘ軸とＺ軸とに直交するＹ軸方向に搬送され、
    前記液滴吐出ヘッドのＸ軸方向の液滴吐出領域は、前記記録媒体の記録領域幅以上あり、
    前記液滴吐出ヘッドを固定した状態で、前記記録媒媒体に液滴を吐出して画像を形成することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の液滴吐出装置。

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