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WO2016111365A1 - 液滴吐出ヘッドユニット、液滴吐出ヘッドの位置調整方法及び画像形成装置 - Google Patents

液滴吐出ヘッドユニット、液滴吐出ヘッドの位置調整方法及び画像形成装置 Download PDF

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WO2016111365A1
WO2016111365A1 PCT/JP2016/050556 JP2016050556W WO2016111365A1 WO 2016111365 A1 WO2016111365 A1 WO 2016111365A1 JP 2016050556 W JP2016050556 W JP 2016050556W WO 2016111365 A1 WO2016111365 A1 WO 2016111365A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
droplet discharge
discharge head
contact portion
unit
housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2016/050556
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
桑田　正弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Priority to JP2016568764A priority Critical patent/JP6686908B2/ja
Publication of WO2016111365A1 publication Critical patent/WO2016111365A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/145—Arrangement thereof
    • B41J2/155—Arrangement thereof for line printing

Definitions

  • the present invention relates to a droplet discharge head unit, a method for adjusting the position of a droplet discharge head, and an image forming apparatus.
  • an ink jet recording apparatus that forms an image on a recording medium by discharging ink droplets from a plurality of nozzles provided in a droplet discharge head is known.
  • the amount of eccentricity can be adjusted in the range of half rotation (180 degrees) by rotating the eccentric top, but for example, when the adjustment range is ⁇ 100 ⁇ m, the adjustment resolution is About 1 ⁇ m / degree. In this case, when adjusting on the order of several ⁇ m, the eccentric top must be adjusted by an angle of several degrees, and it is difficult to obtain high resolution from the viewpoint of operability.
  • the present invention has been made in view of such problems, and a droplet ejection head unit that has high landing position accuracy of a droplet on a recording medium and that can be easily adjusted, and position adjustment of the droplet ejection head.
  • a method and an image forming apparatus are provided.
  • a droplet discharge head unit A droplet discharge head for discharging droplets;
  • a holding unit for detachably holding the droplet discharge head;
  • a housing rotatable by a rotating shaft member;
  • a rotation adjusting unit that contacts the housing and adjusts the rotation of the housing;
  • a position adjusting unit that is provided in the housing and adjusts a holding position of the droplet discharge head with respect to the holding unit in contact with the droplet discharge head;
  • ⁇ 1 passes through the center of the rotating shaft member and An angle from an axis parallel to the moving direction to the rotation adjusting portion and the contact portion of the housing is denoted by d 2 from the center of the rotating shaft member to a reference portion serving as a reference for position movement in the position adjusting portion.
  • ⁇ 2 represents an angle from an axis passing through the center of the rotating shaft member and parallel to the moving direction of the droplet discharge head to the reference portion
  • the distance from the center of the rotating shaft member to the contact portion between the position adjusting unit and the droplet discharge head is greater than the distance from the center of the rotating shaft member to the contact portion between the rotation adjusting unit and the housing. Is also short.
  • Either the tip of the position adjusting unit or the contact portion of the droplet discharge head with which the position adjusting unit abuts has a spherical shape.
  • the droplet discharge head is A first contact portion provided on one surface parallel to the droplet discharge direction of the droplet discharge head; A second contact portion provided on another surface parallel to the droplet discharge direction of the droplet discharge head different from the one surface,
  • the holding part is
  • the droplet discharge head includes a fixed portion that is fixed in a state in which the first contact portion is in contact with the droplet discharge head so as to be rotatable about an axis along the droplet discharge direction of the droplet discharge head;
  • the second contact part is in contact with the position adjustment part.
  • the invention according to claim 5 is the droplet discharge head unit according to any one of claims 1 to 3,
  • the droplet discharge head is A first contact portion provided on one surface parallel to the droplet discharge direction of the droplet discharge head; A second abutting portion provided on another surface parallel to the droplet discharge direction of the droplet discharge head different from the one surface;
  • the housing, the rotation adjustment part, and the position adjustment part are provided separately, The first contact portion and the second contact portion are in contact with the corresponding position adjustment portions.
  • the invention described in claim 6 is the droplet discharge head unit according to any one of claims 1 to 3,
  • the droplet discharge head is A first contact portion provided on a first surface parallel to a droplet discharge direction of the droplet discharge head;
  • a second contact portion provided on a second surface parallel to a droplet discharge direction of the droplet discharge head different from the first surface;
  • a third contact portion provided on a third surface parallel to the droplet discharge direction of the droplet discharge head;
  • the invention according to claim 7 is the droplet discharge head unit according to any one of claims 1 to 6, wherein a plurality of the droplet discharge heads are arranged one-dimensionally or two-dimensionally. is there.
  • the invention described in claim 8 is a method of adjusting the position of a droplet discharge head in the droplet discharge head unit according to any one of claims 1 to 7,
  • the position adjustment unit is moved by the rotation of the housing, and the holding position of the droplet discharge head with respect to the holding unit is adjusted.
  • an image forming apparatus comprising the droplet discharge head unit according to the seventh aspect.
  • the landing position accuracy of the liquid droplet on the recording medium is high, and the position accuracy can be easily adjusted.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus. It is a perspective view of a droplet discharge head unit. It is a bottom view of a droplet discharge head unit. It is a top view which shows a droplet discharge head and a position adjustment mechanism. It is a right view which shows a droplet discharge head and a position adjustment mechanism. It is a schematic diagram for demonstrating the positional relationship of a position adjustment part and an adjustment screw. It is a schematic diagram which shows the example whose position adjustment part is needle shape. It is a schematic diagram which shows the example whose position adjustment part is a rectangular parallelepiped shape. It is a schematic diagram for demonstrating the position adjustment mechanism in an adjustment part.
  • the conveyance direction of the recording medium K is described as the front-rear direction
  • the direction orthogonal to the conveyance direction on the conveyance surface of the recording medium K is defined as the left-right direction
  • the image forming apparatus 100 includes a platen 101, a conveyance roller 102, line heads 200, 201, 202, 203, and the like (FIG. 1).
  • the platen 101 supports the recording medium K on the upper surface, and transports the recording medium K in the transport direction (front-rear direction) when the transport roller 102 is driven.
  • the line heads 200, 201, 202, and 203 are provided in parallel in the width direction (left-right direction) orthogonal to the transport direction from the upstream side to the downstream side in the transport direction (front-rear direction) of the recording medium K.
  • at least one droplet discharge head unit 1 described later is provided in the line heads 200, 201, 202, and 203.
  • cyan (C), magenta (M), yellow (Y), Black (K) ink is ejected toward the recording medium K.
  • the droplet discharge head unit 1 includes a droplet discharge head 2, a holding unit 3 that detachably holds the droplet discharge head 2, and a position reference pin for fixing the droplet discharge head 2 to the holding unit 3 so as to be rotatable. 4 and an adjustment unit 5 for adjusting the position of the droplet discharge head 2 (see FIGS. 2 to 5).
  • the droplet discharge head unit 1 is configured to hold the droplet discharge head 2 detachably by the holding unit 3 so that the bottom surface is exposed from the opening of the holding unit 3.
  • the holding unit 3 holds a plurality of droplet discharge heads 2 so as to form a staggered pattern as a whole. Specifically, for example, three droplets in the left-right direction and two droplets in the front-rear direction are used.
  • the discharge head 2 is held.
  • the droplet discharge head 2 includes a droplet discharge portion 21 in which a plurality of nozzles N that discharge droplets are arranged on the bottom surface, an ink chamber 22 that supplies ink to each of the plurality of nozzles N, and ink in the ink chamber 22.
  • the ink supply unit 221 supplies the ink, the ink discharge unit 222 that discharges the ink in the ink chamber 22, and the like.
  • the droplet discharge section 21 has a pressure chamber (not shown) corresponding to each nozzle N inside, and is supplied with ink from the ink chamber 22 to the pressure chamber. When the element (not shown) is displaced and the ink in the pressure chamber is pressurized, the ink droplets are ejected from the nozzle N.
  • the droplet discharge head 2 is opposed to a position fixing portion 23 as a fixing portion provided on one side surface parallel to the droplet discharge direction (vertical direction), and a side surface on which the position fixing portion 23 is provided.
  • the positioning part 25 provided in the side surface is provided (refer FIG. 4 etc.).
  • FIG. 4 shows only the droplet discharge head 2 provided on the right front side of the droplet discharge head unit 1 shown in FIG. 2 and its position adjusting mechanism. Yes.
  • the position fixing portion 23 has a V-shaped groove 24 and is configured to be able to abut the V-shaped groove 24 against the position reference pin 4 fixed to the holding portion 3. And the position fixing
  • the positioning unit 25 is abutted against a position adjusting unit 51 of the adjusting unit 5 described later, and in a direction of abutting against the position adjusting unit 51 by an elastic member 32 as an urging means provided in the holding unit 3. It is pressed and fixed by the contact portion (second contact portion T2).
  • the positioning unit 25 can be moved in the front-rear direction with respect to the holding unit 3 by moving the position adjusting unit 51 in the front-rear direction.
  • the adjustment unit 5 that adjusts the position of the droplet discharge head 2 includes a position adjustment unit 51 that contacts the positioning unit 25, a housing 53 that is provided in the holding unit 3 so as to be rotatable by a rotary shaft member 52, and rotation of the housing 53.
  • An adjustment screw 54 serving as a rotation adjustment unit for adjusting the adjustment, and an adjustment screw holding unit 55 that is fixed to the holding unit 3 and that rotatably holds the housing 53 and the adjustment screw 54 are provided.
  • the position adjusting unit 51 is provided on the front side near the lower part of the housing 53 and above the center of the rotary shaft member 52, and is configured to be movable in the front-rear direction by rotation of the housing 53 described later. . Further, the position adjustment unit 51 has a spherical tip, and the tip is in contact with the positioning unit 25.
  • the housing 53 is configured to be rotatable around a rotating shaft member 52 provided at the lower portion of the housing 53. Further, a rear surface near the upper portion of the housing 53 has a contact surface with the adjustment screw 54, and when the adjustment screw 54 moves forward while contacting the contact surface, the housing 53 has a rotation shaft. It rotates in the forward direction around the member 52. On the other hand, when the adjustment screw 54 moves backward while contacting the contact surface, the housing 53 rotates backward about the rotation shaft member 52.
  • the abutting portion (second abutting portion T2) between the position adjusting portion 51 and the positioning portion 25 and the abutting portion between the adjusting screw 54 and the housing 53 are located above the rotating shaft member 52 of the housing 53, respectively. Therefore, when the housing 53 rotates forward (or rearward), the respective contact portions also move forward (or rearward). Further, the distance from the center of the rotation shaft member 52 to the contact portion between the position adjustment unit 51 and the positioning unit 25 is shorter than the distance from the center of the rotation shaft member 52 to the contact portion between the housing 53 and the adjustment screw 54. Therefore, the moving distance of the position adjusting unit 51 is smaller than the moving distance of the adjusting screw 54, and a high reduction ratio is obtained.
  • the droplet discharge head 2 is fixed to the position reference pin 4 by a position fixing portion 23 so as to be rotatable. Therefore, the position adjustment unit 51 can move along the axis of the position reference pin 4 by moving the position in the front-rear direction, and adjust the rotation angle with respect to the front-rear, left-right direction perpendicular to the droplet discharge direction. Can do.
  • the adjustment screw 54 is held by the adjustment screw holding portion 55 in a state where the adjustment screw 54 is rotatable, and can be moved in the front-rear direction by rotating.
  • the rotation of the housing 53 can be controlled by moving the position of the adjustment screw 54.
  • the distance between the origin O and A1 is d 1
  • the distance between the origin O and A1 in the front-rear direction is x 1
  • the angle from the axis parallel to the front direction passing through the origin O to A1 is ⁇ 1
  • the distance between the origin O and the reference part B1 Is the distance d 2
  • the distance in the front-rear direction between the origin O and the reference part B 1 is x 2
  • the angle from the axis parallel to the front direction passing through the origin O to the reference part B 1 is ⁇ 2 .
  • the absolute value of the absolute value and x 2 of the variation of the amount of change x 1 by the rotation (dx 1 / d ⁇ ) of the housing 53 (dx 2 / d ⁇ ) can be expressed by the following equation by differentiating.
  • the amount of movement of the position adjusting unit 51 (the amount of change of x 2 ) is changed to the amount of movement of the adjusting screw 54. it can be smaller than (the amount of change in x 1).
  • the droplet discharge head 2 Moves in the direction of rotation along the axis of the position reference pin 4.
  • the amount of change in x 1 (dx 1 / d ⁇ ) and the amount of change x 2 (dx 2 / d ⁇ ) are each small, since the movement amount in the lateral direction is very small relative to the amount of movement in the longitudinal direction
  • the movement amount of the droplet discharge head 2 can be approximated to the movement amount of the position adjustment unit 51 in the front-rear direction.
  • the shape of the position adjustment unit 51 an example in which the tip of the position adjustment unit 51 is spherical has been described.
  • the shape is not limited to the above example, and the shape of the position adjustment unit 51 is appropriately determined.
  • the position adjusting unit 51 can have a needle shape with a sharp tip (see FIG. 7) or a rectangular parallelepiped shape (see FIG. 8).
  • the pointed portion of the needle shape and the contact portion of the positioning unit 25 are set as the reference portion B1, and d 1 , ⁇ as in the present embodiment.
  • the relational expression of 1 , d 2 and ⁇ 2 can be expressed by the above formula (1).
  • the position adjusting unit 51 has a rectangular parallelepiped shape, d 1 , ⁇ 1 , d, as in the present embodiment, with the corner portion of the rectangular parallelepiped shape and the contact portion of the positioning unit 25 as the reference part B1.
  • the relational expression of 2 and ⁇ 2 can be expressed by the above formula (1).
  • the reference part B1 can be arbitrarily determined as long as it is a part that serves as a reference for position movement in the position adjustment unit 51.
  • the center of gravity of the position adjustment part 51 may be used as the reference part B1.
  • the tip of the position adjustment unit 51 is spherical as in the present embodiment, the position of the contact portion between the position adjustment unit 51 and the positioning unit 25 moves on the spherical surface.
  • the contact portion cannot be the reference portion B1.
  • the contact portion between the position adjustment unit 51 and the positioning unit 25 does not move, so that the contact portion can be used as the reference portion B1. It is.
  • the position after the movement of A1 is A2
  • the rotation angle of the housing 53 when the adjustment screw 54 is moved dx forward, ⁇ , the spherical center of the tip of the position adjustment unit 51 is the reference part B1
  • the housing 53 is the angle A relational expression in the front-rear direction and the up-down direction, assuming that the position after the movement of the reference portion B1 when ⁇ rotates is B2.
  • the vertical distance between O and A1 is l 1
  • the longitudinal distance between O and A1 is r 1
  • the angle from the axis parallel to the upward direction passing through O to ⁇ 1 is ⁇ 1
  • the upward direction passing through O is parallel to the upward direction
  • the angle from the axis to A2 is ⁇ 1
  • the distance in the front-rear direction between O and the reference part B1 is l 2
  • the vertical distance between O and the reference part B1 is r 2
  • FIG. 10B is a comparative example with respect to the present embodiment.
  • the adjustment screw 54 having the same screw pitch 0.5 ⁇ m / 1 rotation as that of the present embodiment is used, the amount of displacement of the tip of the adjustment screw 54 is shown.
  • the position adjustment displacement amount a relational expression between the screw operation amount (degrees) and the position adjustment displacement amount ( ⁇ m) is shown. Since the adjustment screw 54 of the comparative example moves in proportion to the angle (screw operation amount) by which the screw is rotated, the relational expression between the screw operation amount (degree) and the position adjustment displacement amount ( ⁇ m) is a linear equation. expressed.
  • l 1 , r 1 , l 2 , r 2 , and the screw pitch have been described with examples of numerical values, it can be changed as appropriate.
  • the value it is possible to obtain a higher reduction ratio and to improve the linearity of the relational expression between the screw operation amount and the position adjustment displacement amount.
  • ds / dx can be reduced and the reduction rate can be increased.
  • r 1 or decreasing l 2 the linearity of the relational expression between the screw operation amount and the position adjustment displacement amount can be improved.
  • Modification 1 is a modification in the case where position adjustment is performed at two different locations of the droplet discharge head 2, and an example will be described with reference to FIG.
  • FIG. 11 shows only the positional relationship between the droplet discharge head 2 and the adjustment unit 5 in a schematic view, and details are omitted.
  • the droplet discharge head 2 includes a positioning unit 25 on one side surface parallel to the droplet discharge direction (vertical direction) of the droplet discharge head 2 and on the side surface facing the side surface. Specifically, for example, one positioning unit 25 is provided on each of the left side surface and the right side surface of the droplet discharge head 2.
  • each positioning portion 25 is pressed in a direction to abut against the position adjusting portion 51 by an elastic member (not shown) as an urging means provided in the holding portion 3 as in the present embodiment. And are fixed by respective contact portions (first contact portion T1 and second contact portion T2).
  • the position of the droplet discharge head 2 can be adjusted to a plane (front / back / left / right direction) perpendicular to the droplet discharge direction with respect to the holding unit 3 by moving the position adjustment unit 51 in the front-rear direction.
  • the droplet discharge head 2 can be moved in the front-rear direction.
  • the position adjusting unit 51 on the other side is fixed so as to be rotatable, so that the position of the position adjusting unit 51 on one side in the front-rear direction is fixed.
  • the droplet discharge head 2 can be rotationally moved with respect to the front and rear, left and right surfaces.
  • Modification 2 is a modification in the case where position adjustment is performed at three different locations of the droplet discharge head 2, and an example will be described with reference to FIG. For convenience of explanation, FIG. 12 shows only the positional relationship between the droplet discharge head 2 and the adjustment unit 5 in a schematic view, and details are omitted.
  • the adjustment unit 5 is provided on each of the left side surface and the rear side surface of the droplet discharge head 2, and the position adjustment unit 51 of each adjustment unit 5 is provided.
  • the liquid droplet ejection head 2 is in direct contact with the main body.
  • the droplet discharge head 2 is pushed against the position adjusting unit 51 from the front side and the right side of the droplet discharge head 2 by an elastic member (not shown) as an urging means provided in the holding unit 3. It is pressed in the direction of contact, and is fixed by the respective contact portions (first contact portion T1, second contact portion T2, and third contact portion T3).
  • the position adjustment unit 51 provided on the rear side moves in the front-rear direction and the position adjustment unit 51 provided on the left side moves in the left-right direction.
  • the position can be adjusted with respect to a smooth surface (front / rear / left / right direction).
  • Modification 3 is a modification of the configuration of the adjustment unit 5, and an example will be described with reference to FIG.
  • FIG. 13 schematically shows the droplet discharge head 2, the holding unit 3 that simply shows the front and rear portions of the droplet discharge head 2, and the adjustment unit 5 for convenience of explanation. It is shown in the figure, and details are omitted.
  • the droplet discharge head 2 includes a holding plate 26 that protrudes in the left-right direction between the droplet discharge unit 21 and the ink chamber 22, and includes an adjustment unit 5 similar to the present embodiment on the upper surface of the holding plate 26.
  • a positioning unit 25 is provided on the front side of the holding unit 3 with the droplet discharge head 2 interposed therebetween, and the droplet discharge head 2 is moved forward by an elastic member (not shown) provided on the rear side of the holding unit 3.
  • the position adjustment unit 51 is fixed in a state where the position adjustment unit 51 is pressed against the positioning unit 25. Then, the position of the liquid droplet ejection head 2 can be moved relative to the holding unit 3 by moving the position adjusting unit 51 in the front-rear direction.
  • Modification 4 is a modification of the configuration of the adjustment unit 5, and an example will be described with reference to FIG. 14. 14 schematically shows the droplet discharge head 2, the holding unit 3 that simply shows the front and rear portions of the droplet discharge head 2, and the adjustment unit 5 for convenience of explanation. It is shown in the figure, and details are omitted.
  • the droplet discharge head 2 includes a holding plate 26 that protrudes in the left-right direction between the droplet discharge portion 21 and the ink chamber 22.
  • the adjustment unit 5 of the present embodiment is provided on the rear side of the holding unit 3 with the droplet discharge head 2 interposed therebetween, and the position adjustment unit 51 of the adjustment unit 5 contacts the rear side surface of the holding plate 26. It is provided to touch. Further, the droplet discharge head 2 is pressed backward by an elastic member (not shown) provided on the front side of the holding unit 3, and the position adjusting unit 51 is fixed in a state of being pressed against the holding plate 26. ing.
  • the position of the liquid droplet ejection head 2 can be moved relative to the holding unit 3 by moving the position adjusting unit 51 in the front-rear direction.
  • the position adjusting unit 51 is configured to abut against the holding plate 26, the abutting portion can be appropriately changed as long as it is a part of the droplet discharge head 2.
  • the liquid droplet ejection head unit 1 of the present invention adjusts the position of the liquid droplet ejection head 2 by moving the position adjustment unit 51 that contacts the liquid droplet ejection head 2, and the liquid with respect to the recording medium. Drop landing accuracy can be improved.
  • the position adjustment mechanism according to the present invention is configured to obtain a high reduction ratio with a simple configuration, and can be provided by appropriately changing the design according to the shape and arrangement conditions of the droplet discharge head 2. Therefore, it is very useful as a means for adjusting the position of the droplet discharge head 2 or the like.
  • the adjustment unit 5 can reduce the movement amount of the position adjustment unit 51 with respect to the movement amount of the adjustment screw 54 by adopting a configuration that satisfies the above-described formula (1).
  • the distance from the center of the rotation shaft member 52 of the housing 53 to the contact portion between the position adjustment unit 51 and the droplet discharge head 2 is determined between the center of the rotation shaft member 52 of the housing 53 and the adjustment screw 54 and the housing 53. It is shorter than the distance to the contact part.
  • the tip of the position adjusting unit 51 of the present invention has a spherical shape, and the tip is in contact with the positioning unit 25. With such a configuration, the contact portion between the position adjusting unit 51 and the positioning unit 25 can stably move on the spherical surface, so that stable position adjustment can be performed.
  • the rotation angle can be adjusted with respect to the direction perpendicular to the droplet discharge direction.
  • the position of the droplet discharge head 2 can be adjusted by moving the position of the position adjusting unit 51 at one location, and the position adjustment operation can be performed more easily.
  • the absolute position of the droplet discharge head 2 can be adjusted with respect to a surface perpendicular to the droplet discharge direction, so that the position can be adjusted with higher accuracy.
  • the adjustment unit 5 is provided on the holding plate 26 of the droplet discharge head 2, and the position relative to the holding plate 26 of the droplet discharge head 2 as in Modification 4. It is also possible to adjust the position by bringing the adjusting unit 51 into contact. Even in such a configuration, the position of the droplet discharge head 2 can be adjusted with high accuracy.
  • Modification 1 and Modification 2 an example in which one to three adjustment units 5 are provided for the droplet discharge head 2 is shown.
  • the configuration includes one or more droplet discharge heads 2, the number of adjustment units 5 can be changed as appropriate.
  • the arrangement location of the adjustment unit 5 is not limited to the embodiment of the present embodiment, the first modification, and the second modification, and can be appropriately changed.
  • a position adjustment method performed by contacting the position adjusting unit 51 of the adjusting unit 5 a method of contacting the positioning unit 25 of the droplet discharge head 2, a method of contacting the main body of the droplet discharge head 2,
  • the position adjustment part 51 is shown.
  • the place and method of contacting the surface can be appropriately changed.
  • the V-shaped groove 24 of the position fixing unit 23 is fixed to the position reference pin 4 so as to be rotatable.
  • the configuration can be changed as appropriate.
  • the position reference pin 4 is fixed to the holding portion 3, the position reference pin 4 can be appropriately changed as long as the position fixing portion 23 can be fixed. It is good also as a structure which can be moved to right and left.
  • the tip of the position adjusting unit 51 is spherical, but if the contact surface of the positioning unit 25 with which the tip is in contact is spherical, the tip may be flat.
  • the droplet discharge head 2 is configured to discharge droplets such as ink using a piezoelectric element, but may be provided with a mechanism capable of discharging droplets, for example, thermal (electrothermal conversion element) It is good to use.
  • any means capable of urging the droplet discharge head 2 toward the position reference pin 4 and the position adjusting unit 51 can be changed as appropriate.
  • the main body of the droplet discharge head 2 may be directly urged by one elastic member, and an elastic member 31 and an elastic member 32 provided between two adjacent droplet discharge heads 2 may be used. The same elastic member may be used.
  • a configuration may be adopted in which a fixing screw or the like is further provided so as to be fixed to the holding unit 3.
  • the present invention can be used for a droplet discharge head unit including a droplet discharge head, a method for adjusting the position of the droplet discharge head, and an image forming apparatus such as an ink jet recording apparatus including the droplet discharge head unit.

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  • Ink Jet (AREA)

Abstract

　本発明の課題は、記録媒体に対する液滴の着弾位置精度が高く、かつ位置精度の調整が容易な液滴吐出ヘッドユニット、液滴吐出ヘッドの位置調整方法及び画像形成装置を提供することである。当該液滴吐出ヘッドユニットは、液滴を吐出する液滴吐出ヘッド２と、保持部３と、回転軸部材５２により回転可能なハウジング５３と、調整ネジ５４と、ハウジング５３に設けられた位置調整部５１と、を備え、下記式（１）を満たすことを特徴とする。（ｄ１は、回転軸部材５２の中心から調整ネジ５４とハウジング５３の当接部までの距離を表す。θ１は、回転軸部材５２の中心を通り液滴吐出ヘッド２の移動方向に平行な軸から調整ネジ５４とハウジング５３の当接部までの角度を表す。ｄ２は、回転軸部材５２の中心から基準部位Ｂ１までの距離を表す。θ２は、回転軸部材５２の中心を通り液滴吐出ヘッド２の移動方向に平行な軸から基準部位Ｂ１までの角度を表す。）

Description

液滴吐出ヘッドユニット、液滴吐出ヘッドの位置調整方法及び画像形成装置
　本発明は、液滴吐出ヘッドユニット、液滴吐出ヘッドの位置調整方法及び画像形成装置に関する。
　従来、液滴吐出ヘッドに備えられた複数のノズルからインクの液滴を吐出して記録媒体に画像を形成するインクジェット記録装置が知られている。
　近年、インクジェット記録装置により形成される画像の高精度化に伴い、液滴吐出ヘッドに備えられた複数のノズルは高密度に配置されている。したがって、液滴吐出ヘッドが、液滴吐出ヘッドを保持する保持部に対して位置がずれると、形成した画像にスジやムラが生じて画像が劣化するという問題が生じる。そのため、液滴吐出ヘッドを保持部に対して高精度に位置決めすることが求められている。
　そこで、例えば、ヘッドに接触する回動自在な偏心こま部材と、ヘッドと偏心こま部材との接触を保つ偏心カムを有し、偏心カムの回動動作によって、ヘッドの位置調整を行う方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
　また、調整ネジのテーパ部が液滴吐出ヘッドの位置調整部と接し、調整ネジの位置移動によって、液滴吐出ヘッドの位置調整を行う方法が開示されている（例えば、特許文献１及び２参照）。
特許第２７５８０６０号公報 特開２００１－３４１２９３号公報
　しかしながら、最近の液滴吐出ヘッドでは、液滴吐出ヘッドの位置決めに数μｍオーダーの位置調整が必要となる場合がある。
　これに対し、特許文献１の方法では、偏心こまの回転によって、半回転（１８０度）の範囲で偏心量の調整を行うことができるが、例えば、調整レンジを±１００μｍとすると、調整分解能は、約１μｍ／度となる。この場合、数μｍオーダーの調整をする場合には、偏心こまを数度の角度で調整しなければならず、操作性の観点で高分解能を得ることが難しい。
　また、特許文献１及び２の調整ネジを用いる方法では、調整ネジのテーパ部と位置調整部の当接部が、調整ネジの回転によって大きく移動する。そのため、数μｍオーダーの位置調整を可能とするためには、調整ネジのテーパ部と位置調整部の当接部となり得る範囲を高精度に加工しなければならず、コストを要する。また、調整ネジの配置にわずかでもズレがあると誤差が生じるため、数μｍオーダーの位置調整を行うことは、技術的に非常に難しい。
　本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、記録媒体に対する液滴の着弾位置精度が高く、かつ位置精度の調整が容易な液滴吐出ヘッドユニット、液滴吐出ヘッドの位置調整方法及び画像形成装置を提供することである。
　上記課題の解決のために、請求項１に記載の発明は、
　液滴吐出ヘッドユニットであって、
　液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、
　前記液滴吐出ヘッドを着脱自在に保持する保持部と、
　回転軸部材により回転可能なハウジングと、
　前記ハウジングと当接して当該ハウジングの回転を調整する回転調整部と、
　前記ハウジングに設けられ、前記液滴吐出ヘッドに当接して前記液滴吐出ヘッドの前記保持部に対する保持位置を調整する位置調整部と、
　を備え、
　下記式（１）を満たすことを特徴とする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 （式中、ｄ１は、前記回転軸部材の中心から前記回転調整部と前記ハウジングの当接部までの距離を表す。θ１は、前記回転軸部材の中心を通り前記液滴吐出ヘッドの移動方向に平行な軸から前記回転調整部と前記ハウジングの当接部までの角度を表す。ｄ２は、前記回転軸部材の中心から前記位置調整部における位置移動の基準となる基準部位までの距離を表す。θ２は、前記回転軸部材の中心を通り前記液滴吐出ヘッドの移動方向に平行な軸から前記基準部位までの角度を表す。）
　請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の液滴吐出ヘッドユニットにおいて、
　前記回転軸部材の中心から前記位置調整部と前記液滴吐出ヘッドとの当接部までの距離が、前記回転軸部材の中心から前記回転調整部と前記ハウジングとの当接部までの距離よりも短いことを特徴とする。
　請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の液滴吐出ヘッドユニットにおいて、
　前記位置調整部の先端部、又は、前記位置調整部が当接する前記液滴吐出ヘッドの当接部、のどちらか一方が球面状であることを特徴とする。
　請求項４に記載の発明は、請求項１～３のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドユニットにおいて、
　前記液滴吐出ヘッドは、
　前記液滴吐出ヘッドの液滴の吐出方向に平行な一面に設けられた第１当接部と、
　前記一面とは異なる前記液滴吐出ヘッドの液滴の吐出方向に平行な他の一面に設けられた第２当接部と、を備え、
　前記保持部は、
　前記液滴吐出ヘッドが、前記液滴吐出ヘッドの液滴の吐出方向に沿った軸周りに回動可能に、前記第１当接部が当接した状態で固定される固定部、を備え、
　前記第２当接部は、前記位置調整部に当接することを特徴とする。
　請求項５に記載の発明は、請求項１～３のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドユニットにおいて、
　前記液滴吐出ヘッドは、
　前記液滴吐出ヘッドの液滴の吐出方向に平行な一面に設けられた第１当接部と、
　前記一面とは異なる前記液滴吐出ヘッドの液滴の吐出方向に平行な他の一面に設けられた第２当接部と、
　を備え、
　前記第１当接部及び前記第２当接部に対応して、前記ハウジング、前記回転調整部、及び前記位置調整部が各々別個に設けられ、
　前記第１当接部及び前記第２当接部が、それぞれに対応した前記位置調整部に当接することを特徴とする。
　請求項６に記載の発明は、請求項１～３のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドユニットにおいて、
　前記液滴吐出ヘッドは、
　前記液滴吐出ヘッドの液滴の吐出方向に平行な第１面に設けられた第１当接部と、
　前記第１面とは異なる前記液滴吐出ヘッドの液滴の吐出方向に平行な第２面に設けられた第２当接部と、
　前記液滴吐出ヘッドの液滴の吐出方向に平行な第３面に設けられた第３当接部と、
　を備え、
　前記第１当接部、前記第２当接部、及び前記第３当接部に対応して、前記ハウジング、前記回転調整部、及び前記位置調整部が各々別個に設けられ、
　前記第１当接部、前記第２当接部、及び前記第３当接部が、それぞれに対応した前記位置調整部に当接することを特徴とする。
　請求項７に記載の発明は、前記液滴吐出ヘッドが１次元又は２次元に複数配列されてなることを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドユニットである。
　請求項８に記載の発明は、請求項１～７のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドユニットにおける液滴吐出ヘッドの位置調整方法であって、
　前記ハウジングの回転により、前記位置調整部を移動させ、前記液滴吐出ヘッドの前記保持部に対する保持位置の調整を行うことを特徴とする。
　請求項９に記載の発明は、請求項７に記載の液滴吐出ヘッドユニットを備えることを特徴とする画像形成装置である。
　本発明によれば、記録媒体に対する液滴の着弾位置精度が高く、かつ位置精度の調整を容易に行うことができる。
画像形成装置の概略構成を示す斜視図である。 液滴吐出ヘッドユニットの斜視図である。 液滴吐出ヘッドユニットの底面図である。 液滴吐出ヘッドと位置調整機構を示す平面図である。 液滴吐出ヘッドと位置調整機構を示す右側面図である。 位置調整部と調整ネジの位置関係を説明するための模式図である。 位置調整部が針形状である例を示す模式図である。 位置調整部が直方体形状である例を示す模式図である。 調整部における位置調整機構を説明するための模式図である。 調整ネジのネジ動作量と位置調整変位量の関係を示すグラフである。 液滴吐出ヘッドの２箇所で位置調整を行う変形例１を示す模式図である。 液滴吐出ヘッドの３箇所で位置調整を行う変形例２を示す模式図である。 液滴吐出ヘッドと調整部の構成の変形例３を示す模式図である。 液滴吐出ヘッドと調整部の構成の変形例４を示す模式図である。
　以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態（以下、「本実施形態」ともいう。）について説明する。但し、発明の範囲は図示例に限定されない。また、以下の説明において、同一の機能及び構成を有するものについては、同一の符号を付し、その説明を省略する。
　なお、以下の説明では、ラインヘッドを用いた記録媒体の搬送のみで描画を行う１パス描画方式での実施形態を例にして説明するが、適宜の描画方式に適用可能であり、例えば、スキャン方式やドラム方式を用いた描画方式を採用しても良い。
　また、以下の説明では、記録媒体Ｋの搬送方向を前後方向、記録媒体Ｋの搬送面において当該搬送方向に直交する方向を左右方向、前後方向及び左右方向に垂直な方向を上下方向として説明する。
［画像形成装置の概略］
　画像形成装置１００は、プラテン１０１、搬送ローラー１０２、及びラインヘッド２００，２０１，２０２，２０３等を備える（図１）。
　プラテン１０１は、上面に記録媒体Ｋを支持しており、搬送ローラー１０２が駆動されると、記録媒体Ｋを搬送方向（前後方向）に搬送する。
　ラインヘッド２００，２０１，２０２，２０３は、記録媒体Ｋの搬送方向（前後方向）の上流側から下流側にかけて、搬送方向に直交する幅方向（左右方向）に並列して設けられている。そして、ラインヘッド２００，２０１，２０２，２０３の内部には、後述する液滴吐出ヘッドユニット１が少なくとも一つ設けられており、例えば、シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ），黒（Ｋ）のインクを記録媒体Ｋに向けて吐出する。
［液滴吐出ヘッドユニット］
　液滴吐出ヘッドユニット１は、液滴吐出ヘッド２、液滴吐出ヘッド２を着脱自在に保持する保持部３、液滴吐出ヘッド２を回動可能に保持部３に固定するための位置基準ピン４、及び液滴吐出ヘッド２の位置調整を行う調整部５等を備える（図２～５等参照）。
　液滴吐出ヘッドユニット１は、保持部３によって、液滴吐出ヘッド２をその底面が保持部３の開口部から露出するように、着脱自在に保持することで構成されている。また、保持部３は、全体として千鳥格子状となるように複数の液滴吐出ヘッド２を保持しており、具体的には、例えば、左右方向に３つ、前後方向に２つの液滴吐出ヘッド２を保持している。
［液滴吐出ヘッド］
　液滴吐出ヘッド２は、底面に液滴を吐出する複数のノズルＮが配列された液滴吐出部２１と、複数のノズルＮのそれぞれにインクを供給するインク室２２と、インク室２２にインクを供給するインク供給部２２１と、インク室２２のインクを排出するインク排出部２２２等によって構成されている。
　液滴吐出部２１は、各ノズルＮに対応する圧力室（図示省略）を内部に有しており、インク室２２からインクが当該圧力室に供給され、当該圧力室の上部に設けられた圧電素子（図示省略）が変位することで圧力室のインクが加圧されると、ノズルＮからインクの液滴が吐出するように構成されている。
　また、液滴吐出ヘッド２は、液滴の吐出方向（上下方向）に平行な１つの側面に設けられた固定部としての位置固定部２３と、位置固定部２３の設けられた側面に対向する側面に設けられた位置決め部２５を備えている（図４等参照）。
　なお、図４は、説明の便宜のため、図２に図示された液滴吐出ヘッドユニット１のうち、右方向前側に設けられた液滴吐出ヘッド２と、その位置調整機構のみを図示している。
　位置固定部２３は、Ｖ字溝２４を有しており、保持部３に固定された位置基準ピン４に対して、Ｖ字溝２４を突き当てることができるように構成されている。そして、位置固定部２３は、保持部３に設けられた付勢手段としての弾性部材３１によって、位置基準ピン４に突き当てる方向に押し付けられて当接部（第１当接部Ｔ１）によって固定されており、液滴吐出ヘッド２が位置基準ピン４の軸周りに沿って回動可能となるように固定されている。
　位置決め部２５は、後述する調整部５の位置調整部５１に突き当てられており、保持部３に設けられた付勢手段としての弾性部材３２によって、位置調整部５１に対して突き当てる方向に押し付けられて当接部（第２当接部Ｔ２）によって固定されている。そして、位置調整部５１の前後方向の位置移動によって、位置決め部２５は、保持部３に対して前後方向に位置移動できるようになっている。
［位置調整機構］
　液滴吐出ヘッド２の位置調整を行う調整部５は、位置決め部２５に当接する位置調整部５１と、回転軸部材５２により回転可能に保持部３に設けられたハウジング５３と、ハウジング５３の回転を調整する回転調整部としての調整ネジ５４と、保持部３に固定されており、ハウジング５３及び調整ネジ５４を回転可能に保持する調整ネジ保持部５５等を備える。
　位置調整部５１は、ハウジング５３の下部付近前側であって、回転軸部材５２の中心より上側に設けられており、後述するハウジング５３の回転によって、前後方向に位置移動可能な構成となっている。また、位置調整部５１は先端部が球面状となっており、当該先端部が位置決め部２５に当接している。
　ハウジング５３は、ハウジング５３の下部に設けられた回転軸部材５２を中心として回転可能な構成となっている。また、ハウジング５３の上部付近後側には、調整ネジ５４との当接面を有しており、調整ネジ５４が当該当接面に接しながら前方向に位置移動すると、ハウジング５３は、回転軸部材５２を中心として前回り方向に回転する。一方で、調整ネジ５４が当該当接面に接しながら後方向に移動すると、ハウジング５３は、回転軸部材５２を中心として後回り方向に回転する。
　また、位置調整部５１と位置決め部２５の当接部（第２当接部Ｔ２）、及び、調整ネジ５４とハウジング５３との当接部は、それぞれハウジング５３の回転軸部材５２よりも上側に位置しているため、ハウジング５３が前方向（又は後方向）に回転した場合、それぞれの当接部も前方向（又は後方向）に移動する。
　また、回転軸部材５２の中心から位置調整部５１と位置決め部２５の当接部までの距離は、回転軸部材５２の中心からハウジング５３と調整ネジ５４との当接部までの距離よりも短いため、調整ネジ５４の移動距離に比べて位置調整部５１の移動距離は小さくなり、高い縮小率が得られる構成となっている。
　また、液滴吐出ヘッド２は、位置固定部２３によって位置基準ピン４に回動可能に固定されている。そのため、位置調整部５１の前後方向への位置移動によって、位置基準ピン４の軸周りに沿って位置移動することができ、液滴吐出方向に垂直な前後左右方向に対する回転角度の調整を行うことができる。
　調整ネジ５４は、調整ネジ５４が回転可能な状態で調整ネジ保持部５５に保持されており、回転することによって前後方向に移動可能である。そして、調整ネジ５４の位置移動によって、ハウジング５３の回転を制御することができる。
［位置調整部と調整ネジの位置関係］
　調整部５における位置調整部５１と調整ネジ５４の位置関係について、位置調整部５１、回転軸部材５２、ハウジング５３、及び調整ネジ５４の模式図及び以下に示す関係式を用いて説明する（図６参照）。
　なお、図６では、説明の便宜のため、回転軸部材５２の中心を原点Ｏとした場合に、調整ネジ５４とハウジング５３の当接部をＡ１、位置調整部５１の先端部の球面中心を基準部位Ｂ１として、前後方向及び上下方向における関係式を説明する。ここで、基準部位Ｂ１とは、位置調整部５１における位置移動の基準となる部位である。
　また、図６～図９において、前方向をＸ方向とする。
　原点ＯとＡ１間の距離をｄ１、原点ＯとＡ１の前後方向の距離をｘ１、原点Ｏを通る前方向に平行な軸からＡ１までの角度をθ１、原点Ｏと基準部位Ｂ１間の距離をｄ２、原点Ｏと基準部位Ｂ１の前後方向の距離をｘ２、原点Ｏを通る前方向に平行な軸から基準部位Ｂ１までの角度をθ２とする場合、関係式を以下のように表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　また、ハウジング５３の回転によるｘ１の変化量（ｄｘ１／ｄθ）の絶対値及びｘ２の変化量（ｄｘ２／ｄθ）の絶対値は、微分によって以下の式で表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　また、本実施形態においては、ｘ２のハウジング回転に伴う移動量の絶対値が、ｘ１のハウジング回転に伴う移動量の絶対値よりも小さくなるように設計されているため、｜ｄｘ２／ｄθ｜＜｜ｄｘ１／ｄθ｜となり、ｄ１、θ１、ｄ２及びθ２の関係式は、下記式（１）により表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　ここで、上記式（１）を満たすようにｄ１、θ１、ｄ２及びθ２を規定することにより、位置調整部５１の移動量（ｘ２の変化量）を調整ネジ５４の移動量（ｘ１の変化量）よりも小さくすることができる。
　なお、本実施形態のように、液滴吐出ヘッド２の一方を位置固定部２３によって位置基準ピン４に回動可能に固定し、他方を位置調整部５１で移動させる場合、液滴吐出ヘッド２は位置基準ピン４の軸周りに沿って回転方向に移動する。しかし、ｘ１の変化量（ｄｘ１／ｄθ）及びｘ２の変化量（ｄｘ２／ｄθ）はそれぞれ微小であり、前後方向への移動量に対して左右方向への移動量が極めて小さいため、液滴吐出ヘッド２の移動量は位置調整部５１の前後方向の移動量に近似することができる。
　なお、上述の説明では、位置調整部５１の形状の一例として、位置調整部５１の先端部が球面状である例を説明したが、上述の例に限られず、位置調整部５１の形状は適宜選択可能である。例えば、位置調整部５１を先端が尖った針形状（図７参照）や、直方体形状（図８参照）とすることができる。
　ここで、位置調整部５１を針形状とする場合には、当該針形状の先端の尖った部分と位置決め部２５の当接部を基準部位Ｂ１として、本実施形態と同様に、ｄ１、θ１、ｄ２及びθ２の関係式を上記式（１）により表すことができる。
　また、位置調整部５１を直方体形状とする場合には、当該直方体形状の角の部分と位置決め部２５の当接部を基準部位Ｂ１として、本実施形態と同様に、ｄ１、θ１、ｄ２及びθ２の関係式を上記式（１）により表すことができる。
　なお、基準部位Ｂ１は位置調整部５１における位置移動の基準となる部位であれば、適宜任意に決めることができ、例えば、位置調整部５１の重心を基準部位Ｂ１としても良い。ところで、本実施形態のように位置調整部５１の先端部が球面状である場合には、位置調整部５１と位置決め部２５との当接部の位置は球面表面を位置移動するため、当該当接部を基準部位Ｂ１とすることはできない。一方で、位置調整部５１に針形状又は直方体形状を選択する場合には、位置調整部５１と位置決め部２５の当接部は移動しないため、当該当接部を基準部位Ｂ１とすることが可能である。
［位置調整機構の関係式］
　調整部５における位置調整機構において、調整ネジ５４を前方向にｄｘ位置移動させた場合における位置調整部５１の前方向への移動量ｄｓについて、位置調整部５１、回転軸部材５２、ハウジング５３、及び調整ネジ５４の模式図及び以下に示す関係式を用いて説明する（図９参照）。
　なお、図９では、説明の便宜のため、回転軸部材５２の中心を原点Ｏとした場合に、調整ネジ５４とハウジング５３の当接部をＡ１、調整ネジ５４を前方向にｄｘ移動させた後におけるＡ１の移動後の位置をＡ２、調整ネジ５４を前方向にｄｘ移動させた際のハウジング５３の回転角度をγ、位置調整部５１の先端の球面中心を基準部位Ｂ１、ハウジング５３が角度γ回転した際に基準部位Ｂ１の移動後の位置をＢ２として、前後方向及び上下方向における関係式を説明する。
　ＯとＡ１の上下方向の距離をｌ１、ＯとＡ１の前後方向の距離をｒ１、Ｏを通る上方向に平行なの軸からＡ１までの角度をα１、Ｏを通る上方向に平行な軸からＡ２までの角度をβ１、Ｏと基準部位Ｂ１の前後方向の距離をｌ２、Ｏと基準部位Ｂ１の上下方向の距離をｒ２、Ｏを通る前方向に平行な軸から基準部位Ｂ１までの角度をα２、Ｏを通る前方向に平行な軸からＢ２までの角度をβ２、とする場合、関係式を以下のように表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
　また、これらの値からｄｘとｄｓの関係式を表すと、下記式（２）のように表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
　ここで、例えば、式（１）を満たす値としてｌ１＝１７．５ｍｍ、ｒ１＝０mm、ｌ２＝４．３５ｍｍ、ｒ２＝２ｍｍを設定して式（２）に代入した場合、ネジピッチ０．５μｍ／１回転（３６０度回すと０．５μｍ進む）である調整ネジ５４を使用してハウジング５３を回転するならば、調整ネジ５４の回転角度であるネジ動作量（度）と、位置調整部５１の前後方向への位置調整変位量（μｍ）との関係式は、図１０（ａ）のように表すことができる。式（２）において、ｄｘはネジ動作量（度）に比例する値であり、ｄｓは位置調整変位量に対応する値である。
　そして、当該関係式の傾きより、ネジ動作量（度）と、位置調整変位量（μｍ）とは、略比例関係にあることが分かる。なお、図１０（ａ）において、ネジ動作量（度）と位置調整変位量（μｍ）の関係を直線近似した値を破線で表している。
　また、図１０（ｂ）は、本実施形態に対する比較例であり、本実施形態と同じネジピッチ０．５μｍ／１回転の調整ネジ５４を用いた場合に、調整ネジ５４の先端部の変位量を位置調整変位量として、ネジ動作量（度）と位置調整変位量（μｍ）の関係式を示している。比較例の調整ネジ５４は、ネジを回転させた角度（ネジ動作量）に比例して位置移動するため、ネジ動作量（度）と位置調整変位量（μｍ）との関係式は直線式で表される。
　また、本実施形態と比較例を比較すると、同じ調整ネジ５４を同じ角度回した際に、本実施形態では位置調整変位量が約１０分の１となっている。したがって、本実施形態では約１０分の１の縮小率を得られたことが分かる。
　また、ｌ１、ｒ１、ｌ２、ｒ２、及びネジピッチについて、数値の一例を示して説明したが、当然適宜変更可能である。また、用途に応じて、適宜の値となるように設定することで、更に高い縮小率にすることや、ネジ動作量と位置調整変位量の関係式の直線性を高めることも可能である。
　具体的には、ｌ１を大きくする、又はｒ２を小さくことにより、ｄｓ／ｄｘを小さくすることができ、縮小率を高めることができる。また、ｒ１を大きくする、又はｌ２を小さくすることによって、ネジ動作量と位置調整変位量の関係式の直線性を高めることができる。
［変形例１］
　以下、本実施形態の変形例について説明する。なお、本実施形態と同様の構成については、説明を省略する。
　変形例１は、液滴吐出ヘッド２の異なる２箇所で位置調整を行う場合の変形例であり、一例について図１１を用いて説明する。なお、図１１は、説明の便宜のため、液滴吐出ヘッド２と調整部５の位置関係のみを模式図で示し、細部は省略して図示している。
　液滴吐出ヘッド２は、液滴吐出ヘッド２の液滴の吐出方向（上下方向）に平行な１つの側面、及び当該側面に対向する側面に、それぞれ位置決め部２５を備えている。具体的には、例えば、液滴吐出ヘッド２の左側の側面及び右側の側面に１つずつ位置決め部２５を備えている。
　また、それぞれの位置決め部２５に対応して、調整部５が別個に設けられており、調整部５の位置調整部５１が位置決め部２５に当接している。
　また、それぞれの位置決め部２５は、本実施形態と同様に、保持部３に設けられた付勢手段としての弾性部材（図示省略）によって、位置調整部５１に対して突き当てる方向に押し付けてられており、それぞれの当接部（第１当接部Ｔ１及び第２当接部Ｔ２）によって固定されている。
　また、位置調整部５１の前後方向の位置移動によって、液滴吐出ヘッド２を保持部３に対して液滴吐出方向に垂直な面（前後左右方向）に位置調整を行うことができる。
　具体的には、２つの位置調整部５１を同時に前後方向の同じ方向に移動させた場合は、液滴吐出ヘッド２を前後方向に位置移動することが可能である。また、片側の位置調整部５１のみを前後方向に移動させた場合は、他の片側の位置調整部５１は回動可能に固定されているため、片側の位置調整部５１の前後方向への位置移動によって、液滴吐出ヘッド２を前後左右方向の面に対して回転移動させることができる。
［変形例２］
　変形例２は、液滴吐出ヘッド２の異なる３箇所で位置調整を行う場合の変形例であり、一例について図１２を用いて説明する。なお、図１２は、説明の便宜のため、液滴吐出ヘッド２と調整部５の位置関係のみを模式図で示し、細部は省略して図示している。
　液滴吐出ヘッド２は、例えば、液滴吐出ヘッド２の左側の側面と、後側の側面の左右１つずつに調整部５が設けられており、それぞれの調整部５の位置調整部５１が、液滴吐出ヘッド２の本体部に直接当接している。
　また、液滴吐出ヘッド２は、保持部３に設けられた付勢手段としての弾性部材（図示省略）によって、液滴吐出ヘッド２の前側及び右側から、それぞれの位置調整部５１に対して突き当てる方向に押し付けてられており、それぞれの当接部（第１当接部Ｔ１、第２当接部Ｔ２及び第３当接部Ｔ３）によって固定されている。
　そして、後側に設けられた位置調整部５１の前後方向の位置移動と、左側に設けられた位置調整部５１の左右方向の位置移動によって、保持部３に対して、液滴吐出方向に垂直な面（前後左右方向）に対して位置調整を行うことができる。
［変形例３］
　変形例３は、調整部５の構成の変形例であり、一例について図１３を用いて説明する。なお、図１３は、説明の便宜のため、液滴吐出ヘッド２と、液滴吐出ヘッド２の前方向及び後方向部分の箇所のみを簡易的に示した保持部３と、調整部５を模式図で示し、細部は省略して図示している。
　液滴吐出ヘッド２は、液滴吐出部２１とインク室２２の間に左右方向に突出した保持板２６を備え、保持板２６の上面には、本実施形態と同様の調整部５を備える。
　液滴吐出ヘッド２を挟んで保持部３の前側には、位置決め部２５が設けられており、保持部３の後側に設けられた弾性部材（図示省略）によって、液滴吐出ヘッド２が前方向に押し付けられ、位置調整部５１が位置決め部２５に突き当てられた状態で固定されている。
　そして、位置調整部５１の前後方向の位置移動によって、液滴吐出ヘッド２を保持部３に対して位置移動することができる。
［変形例４］
　変形例４は、調整部５の構成の変形例であり、一例について図１４を用いて説明する。なお、図１４は、説明の便宜のため、液滴吐出ヘッド２と、液滴吐出ヘッド２の前方向及び後方向部分の箇所のみを簡易的に示した保持部３と、調整部５を模式図で示し、細部は省略して図示している。
　液滴吐出ヘッド２は、変形例３と同様に、液滴吐出部２１とインク室２２の間に左右方向に突出した保持板２６を備えている。
　液滴吐出ヘッド２を挟んで保持部３の後側には、本実施形態の調整部５が備えられており、調整部５の位置調整部５１は、保持板２６の後側の面に当接するように設けられている。また、保持部３の前側に設けられた弾性部材（図示省略）によって、液滴吐出ヘッド２が後方向に押し付けられており、位置調整部５１は保持板２６に突き当てられた状態で固定されている。
　そして、位置調整部５１の前後方向の位置移動によって、液滴吐出ヘッド２を保持部３に対して位置移動することができる。
　なお、位置調整部５１を保持板２６に突き当てる構成としたが、突き当てる箇所は液滴吐出ヘッド２の一部であれば適宜変更可能である。
［本発明の技術的効果］
　以上のように、本発明の液滴吐出ヘッドユニット１は、液滴吐出ヘッド２に当接する位置調整部５１を位置移動させることによって、液滴吐出ヘッド２の位置調整を行い、記録媒体に対する液滴の着弾精度を向上させることができる。
　また、本発明に係る位置調整機構は、簡易な構成で高い縮小率を得られる構成となっており、液滴吐出ヘッド２の形状や配置条件に応じて適宜設計変更して設けることが可能なため、液滴吐出ヘッド２等の位置調整を行う手段として非常に有用である。
　具体的には、調整部５は、前述した式（１）を満たす構成とすることにより、調整ネジ５４の移動量に対して位置調整部５１の移動量を小さくすることができる。
　また、ハウジング５３の回転軸部材５２の中心から位置調整部５１と液滴吐出ヘッド２との当接部までの距離が、ハウジング５３の回転軸部材５２の中心から調整ネジ５４とハウジング５３との当接部までの距離よりも短くなっている。
　このような構成とすることで、調整ネジ５４の移動量に対して位置調整部５１の移動量を更に小さくすることができ、高い縮小率を得ることができる。
　また、本発明の位置調整部５１の先端部は球面状となっており、当該先端部が位置決め部２５に当接している。このような構成とすることで、位置調整部５１と位置決め部２５の当接部が、球面上を安定して移動することができるため、安定した位置調整を行うことができる。
　また、本実施形態では、位置固定部２３を回動可能に位置基準ピン４に固定しているため、液滴吐出方向に垂直な方向に対して、回転角度の調整が可能である。このような構成とすることで、一箇所の位置調整部５１の位置移動によって、液滴吐出ヘッド２の位置調整を行うことができ、位置調整の操作をより簡易に行うことができる。
　また、変形例１では、液滴吐出ヘッド２の異なる２箇所で位置調整を行うことが可能である。このような構成とすることで、液滴吐出ヘッド２を、液滴吐出方向の垂直な面に対して、絶対位置を調整することができるため、より高精度に位置調整を行うことができる。
　また、変形例２では、液滴吐出ヘッド２の異なる３箇所で位置調整を行うことが可能である。このような構成とすることで、３箇所でより安定的に液滴吐出ヘッド２を固定しながら、液滴吐出方向の垂直な面に対して、絶対位置を調整することができるため、より高精度に位置調整を行うことができる。
　また、変形例３のように、液滴吐出ヘッド２の保持板２６の上に調整部５を設ける構成や、変形例４のように、液滴吐出ヘッド２の保持板２６に対して、位置調整部５１を当接させて位置調整を行うこともできる。このような構成においても、液滴吐出ヘッド２の位置調整を高精度に行うことができる。
［その他］
　本発明の今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した詳細な説明に限定されるものではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
　例えば、本実施形態、変形例１及び変形例２の位置調整機構を搭載した液滴吐出ヘッドユニット１において、液滴吐出ヘッド２に対して、調整部５を１～３つ設けた例を示したが、１つ以上の液滴吐出ヘッド２を備える構成となっていれば、調整部５を設ける数は適宜変更可能である。
　また、調整部５の配置箇所についても、本実施形態、変形例１及び変形例２の実施形態に限られるものではなく、当然適宜変更可能である。
　また、調整部５の位置調整部５１を当接させて行う位置調整方法として、液滴吐出ヘッド２の位置決め部２５に当接させる方法、液滴吐出ヘッド２の本体部に当接させる方法、保持部３に設けられた位置決め部２５に当接させる方法、及び保持板２６に当接させる方法の例を示したが、本発明の調整部５を使用する形態であれば、位置調整部５１を当接させる箇所や方法は当然適宜変更可能である。
　また、本実施形態では、位置固定部２３のＶ字溝２４を回動可能に位置基準ピン４に固定する構成としたが、液滴吐出ヘッド２の回転角度の調整が可能な構成であれば、構成は適宜変更可能である。
　また、位置基準ピン４は保持部３に固定されているとしたが、位置固定部２３が固定できる構成であれば適宜変更可能であり、例えば、位置基準ピン４を保持部３に対して前後左右に位置移動できるような構成としても良い。
　また、位置調整部５１の先端部は球面状であることとしたが、当該先端部が当接する位置決め部２５の当接面を球面状とすれば、当該先端部を平面状としても良い。ここで、位置調整部５１の先端部と位置決め部２５の当接面の両方を球面状又は平面状とすることも技術的には可能であるが、位置移動する際に安定しないため、どちらか一方を球面状とすることが望ましい。
　また、ハウジング５３の回転を調整する回転調整部として、調整ネジ５４を用いる例について説明したが、ハウジング５３を回転することができれば、構成は適宜変更可能であり、例えば、圧電素子の変位によってハウジング５３を回転させる構成としても良い。
　また、液滴吐出ヘッド２は、圧電素子を使用してインク等の液滴を吐出する構成としたが、液滴を吐出できる機構を備えていれば良く、例えば、サーマル（電気熱変換素子）を使用することとしても良い。
　また、位置固定部２３を位置基準ピン４へ付勢する手段と、位置決め部２５を位置調整部５１へ付勢する手段として、それぞれ異なる弾性部材３１と弾性部材３２を用いる例を示したが、液滴吐出ヘッド２を位置基準ピン４及び位置調整部５１へ付勢できる手段であれば、当然適宜変更可能である。例えば、１つの弾性部材によって直接液滴吐出ヘッド２の本体を付勢することとしても良く、また、隣接する２つの液滴吐出ヘッド２の間に設けられた弾性部材３１と弾性部材３２を、同じ１つの弾性部材を用いることとしても良い。
　また、液滴吐出ヘッド２を保持部３へ固定する方法として、更に固定ネジ等を設けて保持部３に固定可能な構成としても良い。
　更に、本発明の範囲は上記に限られることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
　本発明は、液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出ヘッドユニット、液滴吐出ヘッドの位置調整方法、当該液滴吐出ヘッドユニットを備えたインクジェット記録装置等の画像形成装置に利用することができる。
１　液滴吐出ヘッドユニット
２　液滴吐出ヘッド
２３　位置固定部
３　保持部
５１　位置調整部
５２　回転軸部材
５３　ハウジング
５４　調整ネジ（回転調整部）
１００　画像形成装置
Ｂ１　基準部位
Ｔ１　第１当接部
Ｔ２　第２当接部
Ｔ３　第３当接部

Claims (9)

  1. 　液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、
    　前記液滴吐出ヘッドを着脱自在に保持する保持部と、
    　回転軸部材により回転可能なハウジングと、
    　前記ハウジングと当接して当該ハウジングの回転を調整する回転調整部と、
    　前記ハウジングに設けられ、前記液滴吐出ヘッドに当接して前記液滴吐出ヘッドの前記保持部に対する保持位置を調整する位置調整部と、
    　を備え、
    　下記式（１）を満たすことを特徴とする液滴吐出ヘッドユニット。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
     （式中、ｄ１は、前記回転軸部材の中心から前記回転調整部と前記ハウジングの当接部までの距離を表す。θ１は、前記回転軸部材の中心を通り前記液滴吐出ヘッドの移動方向に平行な軸から前記回転調整部と前記ハウジングの当接部までの角度を表す。ｄ２は、前記回転軸部材の中心から前記位置調整部における位置移動の基準となる基準部位までの距離を表す。θ２は、前記回転軸部材の中心を通り前記液滴吐出ヘッドの移動方向に平行な軸から前記基準部位までの角度を表す。）
  2. 　前記回転軸部材の中心から前記位置調整部と前記液滴吐出ヘッドとの当接部までの距離が、前記回転軸部材の中心から前記回転調整部と前記ハウジングとの当接部までの距離よりも短いことを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出ヘッドユニット。
  3. 　前記位置調整部の先端部、又は、前記位置調整部が当接する前記液滴吐出ヘッドの当接部、のどちらか一方が球面状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の液滴吐出ヘッドユニット。
  4. 　前記液滴吐出ヘッドは、
    　前記液滴吐出ヘッドの液滴の吐出方向に平行な一面に設けられた第１当接部と、
    　前記一面とは異なる前記液滴吐出ヘッドの液滴の吐出方向に平行な他の一面に設けられた第２当接部と、を備え、
    　前記保持部は、
    　前記液滴吐出ヘッドが、前記液滴吐出ヘッドの液滴の吐出方向に沿った軸周りに回動可能に、前記第１当接部が当接した状態で固定される固定部、を備え、
    　前記第２当接部は、前記位置調整部に当接することを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドユニット。
  5. 　前記液滴吐出ヘッドは、
    　前記液滴吐出ヘッドの液滴の吐出方向に平行な一面に設けられた第１当接部と、
    　前記一面とは異なる前記液滴吐出ヘッドの液滴の吐出方向に平行な他の一面に設けられた第２当接部と、
    　を備え、
    　前記第１当接部及び前記第２当接部に対応して、前記ハウジング、前記回転調整部、及び前記位置調整部が各々別個に設けられ、
    　前記第１当接部及び前記第２当接部が、それぞれに対応した前記位置調整部に当接することを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドユニット。
  6. 　前記液滴吐出ヘッドは、
    　前記液滴吐出ヘッドの液滴の吐出方向に平行な第１面に設けられた第１当接部と、
    　前記第１面とは異なる前記液滴吐出ヘッドの液滴の吐出方向に平行な第２面に設けられた第２当接部と、
    　前記液滴吐出ヘッドの液滴の吐出方向に平行な第３面に設けられた第３当接部と、
    　を備え、
    　前記第１当接部、前記第２当接部、及び前記第３当接部に対応して、前記ハウジング、前記回転調整部、及び前記位置調整部が各々別個に設けられ、
    　前記第１当接部、前記第２当接部、及び前記第３当接部が、それぞれに対応した前記位置調整部に当接することを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドユニット。
  7. 　前記液滴吐出ヘッドが１次元又は２次元に複数配列されてなることを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドユニット。
  8. 　請求項１～７のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドユニットにおける液滴吐出ヘッドの位置調整方法であって、
    　前記ハウジングの回転により、前記位置調整部を移動させ、前記液滴吐出ヘッドの前記保持部に対する保持位置の調整を行うことを特徴とする液滴吐出ヘッドの位置調整方法。
  9. 　請求項７に記載の液滴吐出ヘッドユニットを備えることを特徴とする画像形成装置。
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