JP2008062583A - 記録ヘッド位置調整構造、記録ヘッド位置調整治具 - Google Patents

記録ヘッド位置調整構造、記録ヘッド位置調整治具 Download PDF

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Abstract

【課題】調整対象の記録ヘッドの側に難加工形状を必要とすることなく、高い精度の位置調整を行うことができる記録ヘッドの位置調整技術を提供する。
【解決手段】ヘッドホルダ12に載置される記録ヘッド11の側端部23と、ヘッドホルダ12に支持され、傾斜角度θ11をなす傾斜面39が形成された傾斜ブロック40との間に、ネジ軸部32によって昇降するXコマ31を配置する。Xコマ31の外周31aは円筒形を呈し、線接触で記録ヘッド11の側端部23に当接するとともに傾斜ブロック40の傾斜面39に接する側は、傾斜角度θ11の余角をなす角度θ12で傾斜する平面31b呈している。Xコマ31は、昇降することによって、記録ヘッド11の側端部23を傾斜ブロック40に対して接近/離間する方向に変位させ、位置調整を行う。
【選択図】 図5

Description

本発明は、インクジェットプリンタ、レーザービームプリンタ、ドットインパクト、熱転写方式のプリンタ等の画像記録装置において使用される記録ヘッドを、記録ヘッド固定部材に固定する際の位置調整技術に関する。
画像記録装置には、記録媒体に画像を形成する記録ヘッドが一つ又は複数搭載されて構成されるものがある。記録ヘッドが記録ヘッドに対して相対的に搬送される記録媒体に対して適切な位置に固定されていないと、画像の位置ズレや色ずれ等の画像不良の原因となる。記録ヘッドをプリンタ本体の適切な位置に固定することが良好な画像形成を行う上で重要である。例えば、インクジェットプリンタは、記録媒体に直接印刷可能な上に、カラー印刷も容易に行うことが出来る。しかしながら、例えば、同一固定部材に複数の記録ヘッドを搭載する場合には、各記録ヘッドが持っている機械的公差あるいは取り付け上の公差により、互いのノズル位置が理想とする位置に対して相対的にずれてしまい色ずれや白筋が発生し、良好な印刷品位を得ることが出来ない。記録ヘッドが1つの場合においても、記録媒体に対して画像が位置ずれして記録されてしまい良好な印刷品位を得ることが出来ない。従って、記録ヘッドをインクジェットプリンタの固定部材上に固定する際には高い精度で位置調整をしなければならない。
例えば、特許文献1には、プリンタ本体のキャリッジに対する記録ヘッドの位置を調整する記録ヘッドの位置調整機構が開示されている。この位置調整機構について説明すると、キャリッジの平坦面に記録ヘッドが搭載されており、この記録ヘッドにはキャリッジの平坦面に対して傾斜した傾斜面が形成されている。また、キャリッジの平坦面にはネジが螺合しており、このネジの頭部が記録ヘッドの傾斜面に当接している。そして、ユーザがネジを一方に回転させることで、ネジの頭部がキャリッジの平坦面に近づく方向に移動し、記録ヘッドの傾斜面がネジの頭部によって押され、記録ヘッドが平坦面に沿ってネジから離れる方向に移動する。一方、ユーザがネジを逆に回転させると、ネジの頭部がキャリッジの平坦面から離れる方向に移動し、記録ヘッドを平坦面に沿ってネジに近づく方向に移動させることができる。
特許文献2には、同じように記録ヘッドの位置調整機構が開示されている。この記録ヘッドにはキャリッジの平坦面に対して傾斜した面はないが、記録ヘッド搭載部に傾斜面が設けられている。記録ヘッド搭載部に形成された傾斜面と記録ヘッドの間に円筒形のコマが配置され、このコマの稜線が記録ヘッド搭載部の傾斜面に当接している。円筒形のコマはキャリッジの平坦面に設けられたネジ軸に嵌合して、キャリッジの平坦面から離れるようにバネで付勢されるとともに、上からナットで押さえている。ナットを回転させることで、コマをキャリッジの平坦面に近づく方向に移動させると、記録ヘッドがコマに押されて、記録ヘッド搭載部の搭載面に沿って傾斜面から離れる方向に移動させることができる。一方、コマをキャリッジの平坦面から遠ざかる方向に移動させると、記録ヘッドを記録ヘッド搭載部の搭載面に沿って傾斜面に近づけるように移動させることができる。
特開2001−113679号公報 特開2005−212347号公報
特許文献1に開示される機構の場合には、個々の記録ヘッドに記録ヘッドの取り付け面に対して傾斜した傾斜面を形成している。一般的に傾斜した面は垂直面に対し加工が容易では無く、加工精度も低化しやすい。また、記録ヘッドはシリコンまたは、セラミック等の難加工材質で構成される場合が多く、この場合は特に斜面の加工は容易では無い。
さらに傾斜面と傾斜面を移動する部材(ネジ頭部)が点接触のため、円滑な移動がし難い。とくにばねの付勢によって移動する方向は、もし部材の噛り付が発生すると、ねじの調整量と実際に記録ヘッドが移動する距離が比例しなくなってしまう。
特許文献2に開示される装置の場合は、記録ヘッド側に傾斜面は無いが、インクジェットヘッド固定部材の傾斜面に接するコマは円筒体の下端部が点接触しながら動くため、やはりコマが円滑に移動しにくくて、微細な調整が難しい場合がある。
また、上述の特許文献1および特許文献2のいずれ場合も、位置調整構造を、記録ヘッドが載置されるキャリッジ上に装着する構成であるため、位置調整の前に位置調整構造を個々に装着する作業が必要となり、位置調整作業全体の作業工数や所要時間が増大するという技術的課題もある。
たとえば、フルカラーの場合で、各色の記録ヘッドを用紙の幅方向に複数個に分割する構成の場合には、多数の分割単位の記録ヘッドの数だけ位置調整構造の装着作業が必要となり、位置調整作業全体の作業工数や所要時間の増大による生産性の低下は一層顕著になる。
本発明の目的は、調整対象の記録ヘッドの側に難加工形状を必要とすることなく、高い精度の位置調整を行うことができる記録ヘッドの位置調整技術を提供することにある。
本発明の他の目的は、調整対象の記録ヘッドとの円滑な接触により、微細な位置調整を容易に行うことが可能な技術を提供することにある。
本発明の他の目的は、位置調整作業全体の作業工数や所要時間の短縮により、記録ヘッドの位置調整工程の生産性を向上させることが可能な位置調整技術を提供することにある。
本発明の第1の観点は、記録ヘッド載置部の載置面に載置された記録ヘッドの前記載置面上における位置決めを行う記録ヘッド位置調整構造であって、
前記記録ヘッドに設けられ前記載置面に対して垂直なヘッド主面と、前記記録ヘッド載置部に設けられた前記載置面に対して傾斜した規制面との間に配置されるコマと、
前記コマを前記載置面に対して略垂直方向に移動させる移動機構と、
前記記録ヘッドを前記コマに押圧する押圧部材と、を含み、
前記コマは、前記ヘッド主面に当接し摺動する前記載置面に対して垂直な第1主面と、前記規制面に当接し摺動する前記搭載面に対して傾斜した第2主面を備え、
前記移動機構により前記コマが前記載置面に対して略垂直方向に移動する事で前記記録ヘッドを前記記録ヘッド搭載部に対して前記載置面に平行方向に移動させる記録ヘッド位置調整構造を提供する。
本発明の第2の観点は、記録ヘッド載置基板の載置面に載置された記録ヘッドの前記載置面上における位置決めを行う記録ヘッド位置調整治具であって、
前記記録ヘッド載置基板における前記記録ヘッドの載置領域に対応した開口部と、前記記録ヘッド載置基板に対する位置決め手段と、を含む治具基板と、
前記記録ヘッドに設けられ前記載置面に対して垂直なヘッド主面と、前記治具基板に設けられた前記載置面に対して傾斜した規制面との間に配置されるコマと、
前記コマを前記載置面に対して略垂直方向に移動させる移動機構と、
前記記録ヘッドを前記コマに押圧する押圧部材と、を含む記録ヘッド位置調整治具を提供する。
本発明によれば、調整対象の記録ヘッドの側に難加工形状を必要とすることなく、高い精度の位置調整を行うことができる。
また、調整対象の記録ヘッドとの円滑な接触により、微細な位置調整を容易に行うことができる。
また、位置調整作業全体の作業工数や所要時間の短縮により、記録ヘッドの位置調整工程の生産性を向上させることができる。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の一実施の形態である記録ヘッド位置調整構造および記録ヘッド位置調整治具が適用される記録ヘッドを備えたフルラインインクジェットプリンタ(以下、単にプリンタ100という)の構成の一例を示す概念図であり、図2は、本実施の形態のプリンタに備えられたフルラインヘッドユニットの構成の概略を示す分解斜視図である。
以下の各実施形態の説明において、図中、プリンタ100における記録媒体10の搬送方向をX軸方向又は副走査方向とし、この搬送方向と直交する方向をY軸方向又は主走査方向又は記録媒体10の幅方向としている。X軸及びY軸方向に直交する方向をZ軸方向又は上下方向とする。
本実施の形態のプリンタ100は、印刷画像データに基づいて4色のインク滴を吐出するフルラインヘッドユニット102、このフルラインヘッドユニット102の下側に配置され、印刷する記録媒体10を搬送する記録媒体搬送ユニット103、この記録媒体搬送ユニット103に記録媒体10を供給する供給ユニット104、及び印刷されて排出される記録媒体10を収納する排紙ユニット105を備えている。
上記の供給ユニット104は、プリンタ100の記録媒体搬送方向上流側に設けられ、供給トレイ106と、ピックアップローラ107、供給ローラ対108と、レジストローラ対109とを備えている。
記録媒体搬送ユニット103はベルトプラテンであり、ベルト110が3本のローラ111により回転可能に構成されている。供給ユニット104側には記録媒体をベルト110に押しつける押圧ローラ115を有する。図示しない吸引装置によりベルト110上の記録媒体がベルト110に吸引され図示しないプラテンに押し当てられて排紙ユニット105側に搬送される。
供給トレイ106は、プリンタ100の本体筐体外部116に取り付けられ、複数枚の記録媒体10を載置可能に構成されている。ピックアップローラ107により供給トレイ106に載置された記録媒体10を、供給トレイ106から1枚ごと取り出して、供給ローラ対108によりプリンタ100の内部に給送する。レジストローラ対109は、供給ローラ対108から給送されてくる記録媒体10を、一時停止させて斜行等の搬送姿勢を整えるとともに、印刷タイミングに合わせて記録媒体搬送ユニット103に給送する。
排紙ユニット105は、プリンタ100の記録媒体搬送方向の下流側に設けられ、排紙ローラ117と、排紙トレイ118とを備えている。
排紙ローラ117は、印刷されて記録媒体搬送ユニット103から排出される記録媒体10を外部に排出する。排紙トレイ118は、排紙ローラ117により排出されてくる記録媒体10を、積み重ねて収容する。
フルラインヘッドユニット102はシアン(C)、ブラック(K)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の4色のライン状ヘッド102C、ライン状ヘッド102K、ライン状ヘッド102M、ライン状ヘッド102Yを有し、それぞれのライン状ヘッド102C、102K、102M、102Yは短尺の記録ヘッド11を記録媒体10の幅方向にジグザグに4つ組み合わせて記録媒体10の記録幅の記録が可能に構成されている。
この場合、各色を構成する複数の記録ヘッド11において、記録媒体10の幅方向(Y方向)に隣接する二つの記録ヘッド11では、後述の複数の吐出口16の隣接端側のY方向の間隔が、吐出口の個々の記録ヘッド11の内部における配列の間隔と一致させるように、Y方向の位置調整を行う必要がある。
すなわち、この位置調整に過不足があり、たとえば、隣接する記録ヘッド11の隣接端側の吐出口16が記録媒体10の搬送方向からみて重なり合う場合には、印刷結果にいわゆる黒スジ欠陥を生じる。逆に、隣接する記録ヘッド11の隣接端側の吐出口16が記録媒体10の搬送方向からみて所定のピッチよりも離れすぎている場合には、印刷結果にいわゆる白スジ欠陥を生じる。
本実施の形態の後述のY方向位置調整構造50は、このようなY方向の位置調整を精度良く行うものである。
また、記録媒体10の送り方向に配列された各色の記録ヘッド11群で記録ヘッド11のZ軸の回りの傾き角度のばらつき(スキュー誤差)があると、各色の重なり精度が不十分となり、印刷結果に色ずれを生じる。理想的には、個々の記録ヘッド11が、Y方向に平行となる向きに揃っていることが望ましい。
本実施の形態の後述のZ軸回り傾き調整構造30は、このような個々の記録ヘッド11のスキューを調整するものである。
複数の記録ヘッド11はヘッドホルダ12上のヘッド固定面13に後述する位置調整機構により記録媒体10の幅方向であるY方向に移動可能であり、ヘッド固定面13に垂直方向の軸であるZ軸まわりに傾き可能に配置されている。
図3は、記録ヘッド11及びその周辺の平面図であり、図4は、図3の面A―Aに沿った断面図であり、図5は、図3の面B−Bに沿った断面図であり、図6は後述するXコマ31の斜視図であり、図7Aおよび図7Bは後述するYコマ51の斜視図、図7Cは、傾斜ブロック60の斜視図であり、図8は図2の面C−Cに沿った断面図である。
図2を参照して、フルラインヘッドユニット102の形体について説明する。尚、図2ではライン状ヘッド102Yを構成する1つの短尺の記録ヘッド11のみ記載している。
プリンタ100のフルラインヘッドユニット102には複数の記録ヘッド11を搭載する面が設けられたヘッドホルダ12があり、ヘッドホルダ12のヘッド固定面13に記録ヘッド11が搭載される。ヘッドホルダ12には、矩形状(長方形)に形成された複数の取付孔14が設けられ、取付孔14に記録ヘッド11が遊びを持って取り付けられている。
ここで、ヘッドホルダ12のヘッド固定面13はX軸及びY軸に平行であり、ヘッドホルダ12のヘッド固定面13の法線の向きはZ軸に平行である。
記録ヘッド11は、Y方向に沿った長さ及びZ方向に沿った高さがX方向に沿った幅よりも長く設けられている。記録ヘッド11の下面15には、複数の吐出口16がY方向に沿って配列されている。記録ヘッド11は、これら吐出口16から記録媒体10に対して−Z方向にインクを吐出するように設けられている。
図4を参照して、記録ヘッド11をヘッドホルダ12に固定する固定構造について説明する。
記録ヘッド11の+Y方向の側面には、ヘッドホルダ12のヘッド固定面13に平行な板状の固定部17が記録ヘッド11と一体に設けられている。+Z方向から固定部17を見た場合、固定部17の+Y方向の側端部18には、V字状の切欠き18Vが形成され、切欠き18Vを構成する二つの平面である側面18a,側面18bはヘッドホルダ12のヘッド固定面13に対して垂直である。
また固定部17には、Z方向に貫通した穴19が形成され、この穴19にネジ20が挿入されている。このネジ20は、ヘッドホルダ12のヘッド固定面13に形成されたネジ穴21に螺合している。穴19の直径は、ネジ20の頭部の直径よりも小さく、ネジ20の軸部(ネジ山が切られた部分)の直径よりも大きい。そのため、ネジ20を緩めれば、ネジ20がヘッドホルダ12のヘッド固定面13のネジ穴21に螺合した状態でも、ネジ20の軸部と穴19との間の遊びの分だけ記録ヘッド11をXY平面に沿って移動させることができる。一方、ネジ20を締めれば、ネジ20の頭とヘッドホルダ12のヘッド固定面13との間に固定部17が挟持され、記録ヘッド11をヘッドホルダ12に対して固定することができる。
記録ヘッド11の−Y方向の側面にも、ヘッドホルダ12のヘッド固定面13に平行な板状の固定部22が記録ヘッド11と一体に設けられている。固定部22の+X方向の側端部23はヘッドホルダ12のヘッド固定面13に対して垂直である。固定部22にも、Z方向に貫通した穴24が形成され、穴24にネジ25が挿入され、そのネジ25はヘッドホルダ12のヘッド固定面13に形成されたネジ穴26に螺合している。ネジ25の頭部の直径は穴24の直径よりも大きく、ネジ25の軸部の直径は穴24の直径よりも小さく、ネジ25の軸部と穴24との間に遊びが設けられている。
図3、図5、図6を参照して、Z軸回り傾き調整構造30について説明する。このZ軸回り傾き調整構造30は、記録ヘッド11の−Y方向の端部をX方向に移動させることによって、記録ヘッド11のZ軸回りの角度(スキュー)を調整するものである。
Z軸回り傾き調整構造30は、図5と図6に示す円筒状の外周31aの中心軸に対して角度θ12(たとえば10度)だけ傾斜した平面31bが形成されたXコマ31と、Xコマ31に形成された円筒状の外周31aと同軸に設けられたネジ軸部32と、ネジ軸部32に巻装された圧縮バネ33と、圧縮バネ33の上端でネジ軸部32に挿入されたバネスライドワッシャー34と、バネスライドワッシャー34の上部にあってネジ軸部32と直交するコマ支えイタ35を有する。尚、傾斜とは、基準となる平面または軸に対して平行または垂直では無く、平行または垂直から所定角度傾いた状態を表す。
さらに、コマ支えイタ35に設けられた、ネジ軸部32が貫通するとともにバネスライドワッシャー34が貫通しない大きさの穴36と、コマ支えイタ35の上にあって、ネジ軸部32に挿入されるとともに、バネスライドワッシャー34と同様に穴36を貫通しない大きさのナットスライドワッシャー37と、ネジ軸部32に螺合したナット38を有する。さらに、ヘッドホルダ12のヘッド固定面13に対して傾斜しているとともに、Xコマ31の平面31bに接触し摺動する傾斜面39と、傾斜面39を有するとともにコマ支えイタ35をヘッドホルダ12のヘッド固定面13と平行に固定保持する傾斜ブロック40と、から構成されている。
傾斜ブロック40は、記録ヘッド11の−Y側であって、記録ヘッド11の取付位置よりも−X方向側の位置に配置され、ヘッドホルダ12にビス等により固定されている。傾斜ブロック40の傾斜面39は−X方向側の法線が固定部22の+X方向の側端部23の法線に対して斜交いに交わり、傾斜面39が固定部22の+X方向の側端部23に対して傾斜している。更に、傾斜面39は、ヘッドホルダ12のヘッド固定面13に対して垂直ではなく傾斜角度θ11(たとえば80度)に傾斜した状態に形成されている。このように傾斜した傾斜面39とヘッドホルダ12の上の固定部22の+X方向の側端部23の距離dxは−Z側よりも+Z側が大になる様に構成されている。
Xコマ31は、傾斜面39と固定部22の側端部23との間に配置されて、後述する付勢バネ72の押圧力によりXコマ31の円筒状の外周31aは側端部23に線接触し、コマの平面31bと傾斜面39は面接触する。Xコマ31に形成された平面31bと円筒状の外周31aの中心軸の成す角度θ12は、ヘッドホルダ12のヘッド固定面13と傾斜面39が成す傾斜角度θ11の余角(この場合、10度)と等しくなっている。すなわち、傾斜角度θ11と角度θ12の和は理想的には90度である。
傾斜面39は、Xコマ31の平面31bに線接触し摺動する。なおXコマ31の平面31bと円筒状の外周31aの中心軸が成す角度θ12が、固定部22の垂直な側端部23と傾斜面39が成す角度(この場合、θ11)と精度良く一致し(精度良く余角の関係にあれば)、側端部23がヘッド固定面13と精度良く垂直であれば、Xコマ31の円筒状の外周31aは側端部23に線接触し、コマの平面31bと傾斜面39は面接触になる。
Xコマ31のネジ軸部32には、圧縮バネ33が巻いた状態に装着されている。圧縮バネ33の巻き直径はネジ軸部32の直径よりも大きくなっていて、ネジ軸部32に対してもXコマ31に対しても移動自在に構成され固定されていない。圧縮バネ33の−Z方向側の端部がXコマ31の+Z方向側の端面に当接し、圧縮バネ33の+Z方向側の端部がバネスライドワッシャー34に当接している。圧縮バネ33は、Xコマ31の円筒状の外周31aが固定部22の側端部23に接する範囲で常に自然長よりも圧縮され、伸張方向に付勢力を発生している。
コマ支えイタ35とバネスライドワッシャー34及びナットスライドワッシャー37が互いに接する面は、圧縮バネ33で発生する押付力を受けながらも互いにX方向に移動できる程度に摩擦係数が小さい。
ナット38をXコマ31に近づく方向に回転させると、Xコマ31が傾斜面39に沿って+Z側及び+X側に移動すると同時に、バネスライドワッシャー34及びナットスライドワッシャー37がコマ支えイタ35に対して+X方向に摺動しコマ支えイタ35の穴36を貫通するネジ軸部32は、コマ支えイタ35に対して+X方向と+Z方向に移動する。コマ支えイタ35の穴36の大きさは、Xコマ31の円筒領域が固定部22の側端部23に接する範囲内で移動しても、貫通するネジ軸部32が干渉しない大きさである。
図3、図4と図7A、図7B、図7Cを参照して、Y方向位置調整構造50について説明する。このY方向位置調整構造50は、±Y方向に沿って記録ヘッド11を移動させることによって±Y方向に沿った記録ヘッド11の位置を調整するものである。
Y方向位置調整構造50は、図4、図7A、図7B、図7Cに示す円筒状の外周51aに円筒状の外周51aの中心軸に対して傾斜したV字を呈する二つの平面51b、平面51cが形成されたYコマ51と、Yコマ51に形成された円筒状の外周と同軸に設けられたネジ軸部52と、ネジ軸部52に巻装された圧縮バネ53と、圧縮バネ53の上端でネジ軸部52に挿入されたバネスライドワッシャー54と、バネスライドワッシャー54の上部にあってネジ軸部52と直交するコマ支えイタ55を有する。
さらに、コマ支えイタ55に設けられた、ネジ軸部52が貫通するとともにバネスライドワッシャー54が貫通しない大きさの穴56と、コマ支えイタ55の上にあって、ネジ軸部52に挿入されるとともに、バネスライドワッシャー54と同様に穴56を貫通しない大きさのナットスライドワッシャー57と、ナットスライドワッシャー57を介してネジ軸部52に螺合したナット58を有する。
さらに、ヘッドホルダ12のヘッド固定面13に対して傾斜しているとともに、Yコマ51のV字を形成する二つの平面51bに接触する傾斜したV字状の切欠き59を形成する傾斜面59a、傾斜面59bを有するとともにコマ支えイタ55を固定保持する傾斜ブロック60と、から構成されている。
傾斜ブロック60は、記録ヘッド11の取付位置よりも+Y方向側の位置に配置され、ヘッドホルダ12の孔50aに入り込んで固定されている。傾斜ブロック60の傾斜面59a,59bは−Y方向側の法線が固定部17の+Y方向の側端部18の切欠き18Vの二つの側面18a、側面18bの法線に対して斜交いに交わり、傾斜面59a,59bが固定部17の+Y方向の側端部18の切欠き18Vの両側面18a,18bに対して傾斜している。更に、傾斜面59a,59bは、ヘッドホルダ12のヘッド固定面13に対して垂直では無く傾斜している。傾斜面59aと59bが成す稜線と、ヘッドホルダ12のヘッド固定面13の成す各度は角度θ13(この場合、10度)に傾斜した状態に形成されている。傾斜面59aと傾斜面59bが成す角度は角度θ14(この場合、90度)としている。このように傾斜した傾斜面59a,59bと固定部17のY方向の側端部18の切欠き18Vの両側面18a,18bの距離は−Z側よりも+Z側が大になる様に構成されている。
Yコマ51は、傾斜面59a,59bと固定部17の−Y方向の側端部18の切欠き18Vとの間に配置されて、後述する付勢バネ72の押圧力によりYコマ51の円筒状の外周51aは側端部18の切欠き18Vの両側面18a,18bに線接触し、コマの平面51b,51cと傾斜面59a,59bは面接触する。Yコマ51に形成された二つの平面51bおよび平面51cと円筒状の外周51aの中心軸の成す角度θ15は傾斜面59a,59bの稜線と、ヘッドホルダ12のヘッド固定面13の成す各度は角度θ13と等しく(この場合、10度)、二つの平面51bおよび51cの成す角度θ16は角度θ14(この場合、90度)と等しい。傾斜面59aと59bは、Yコマ51の二つの平面51bと51cに線接触し、Yコマ51の円筒状の外周51aと両側面18a,18bは線接触し摺動する。なおYコマ51のθ15がθ13にと精度良く一致し、θ16がθ14と精度良く一致し、両側面18a,18bがヘッドホルダ12のヘッド固定面13に対して精度良く垂直であればYコマ51の二つの平面と両側面18a,18bは面接触になり、Yコマ51の円筒状の外周51aと両側面18a,18bは線接触になる。
Yコマ51のネジ軸部52と、圧縮バネ53と、バネスライドワッシャー54と、コマ支えイタ55と、穴56と、ナットスライドワッシャー57の機能は、Z軸回り傾き調整構造30と同様である。
ナット58をYコマ51に近づく方向に回転させると、Yコマ51が傾斜面59aと59bに沿って+Z側及び+Y側に移動すると同時に、コマ支えイタ55の穴56を貫通するネジ軸部52は、コマ支えイタ55に対して+Y方向と+Z方向に移動する。コマ支えイタ55の穴56の大きさは、Yコマ51の円筒領域が固定部17の側端部18の切欠き18Vに接する範囲を移動しても、貫通するネジ軸部52が干渉しない大きさである。
図8を参照して、記録ヘッド付勢構造70について説明する。この記録ヘッド付勢構造70は、記録ヘッド11の側端部23および側端部18の各々をXコマ31とYコマ51に同時に押し付けるものである。
ヘッドホルダ12には、記録ヘッド11の固定部22を固定するネジ25の中心から−X方向と−Y方向の中間の方向に穴71があり、略V字形に屈曲した付勢バネ72が差し込まれている。付勢バネ72の一端は、拡開方向の付勢力により固定部22の側面に当接している。付勢バネ72のもう一方の端は穴71に当接するとともに、折り返した面がねじ73によりヘッドホルダ12の上面に固定されている。
付勢バネ72は、拡開力により、常に記録ヘッド11をXコマ31とYコマ51に押し付けている。この押付力の値は、Xコマ31とYコマ51がそれぞれの圧縮バネ33と53の作用によってバネが伸長する方向に移動することを妨げない値に設定されている。
なお付勢方向(付勢角度θ10)は、Xコマ31とYコマ51に押し付ける力量が等しくなる方向が望ましいが、これに限定されない。
たとえば、付勢バネ72の付勢角度θ10は、図3の例ではY方向に対して45度の角度をなすように設定されているが、記録ヘッド11のサイズ、付勢バネ72の付勢位置、X,Y方向への付勢力に応じて適宜設定することができる。
すなわち、付勢角度θ10を大きくすれば、Xコマ31に対する押圧力が相対的に大きくなり、逆に、付勢角度θ10を小さくすれば、Yコマ51に対する押圧力が相対的に大きくなる。すなわち、付勢角度θ10の設定によって、Xコマ31およびYコマ51に対する記録ヘッド11の押圧力のバランスを随意に調整可能である。
ここで、互いに摺動する記録ヘッド11(側端部23、側端部18)と、Xコマ31および傾斜ブロック40、Yコマ51と傾斜ブロック60の材質について例示する。
たとえば、Xコマ31およびYコマ51は、たとえば、アルミニウム、真鍮等で構成することができる。
傾斜ブロック40、傾斜ブロック60は、たとえば、真鍮、鉄、ステンレス鋼等で構成することができる。
記録ヘッド11側におけるXコマ31およびYコマ51の各々の当接部である側端部23、側端部18は、通常、記録ヘッド11と一体であり、記録ヘッド11と同じセラミックス、ステンレス鋼で構成することができる。
これらの組み合わせとしては、記録ヘッド11がセラミックスの場合、傾斜ブロック40および傾斜ブロック60はステンレス鋼で構成され、Xコマ31、Yコマ51は真鍮で構成することができる。
また、記録ヘッド11がセラミックスの場合、傾斜ブロック40および傾斜ブロック60は含油メタルで構成され、Xコマ31、Yコマ51はステンレス鋼で構成することができる。
このような組み合わせにより、各摺動部間のなじみが良好となり、円滑な摺動動作が得られるため、Z軸回り傾き調整構造30、Y方向位置調整構造50における可動部の齧り等を防止して円滑な位置調整を実現することができる。
次に、Z軸回り傾き調整構造30及びY方向位置調整構造50を用いて、記録ヘッド11の位置を調整する方法について説明する。
まず、Z軸回り傾き調整構造30の作用について説明する。
ネジ20とネジ25を緩めると、記録ヘッド11がヘッドホルダ12に対してX、Y方向に移動可能な状態になる。このとき記録ヘッド11は、付勢バネ72によってXコマ31とYコマ51に押し付けられ、Xコマ31とYコマ51はそれぞれ傾斜面39と傾斜面59a,59bに当接しているため、X、Y方向のガタは生じない。
次に、ナット38を回転させてネジ軸部32を+Z側に移動させると、圧縮バネ33が縮みながらXコマ31も+Z側に移動する。このときも記録ヘッド11の固定部22の側端部23はXコマ31を介して傾斜面39に押し付けられ、Xコマ31が傾斜面39に沿って+Z側及び+X側に移動すると同時に、バネスライドワッシャー34及びナットスライドワッシャー37がコマ支えイタ35に対して+X方向に摺動しコマ支えイタ35の穴36を貫通するネジ軸部32も、コマ支えイタ35に対して見て+X方向と+Z方向に移動する。このとき、記録ヘッド11のXコマ31近傍は+X方向に移動するが、記録ヘッド11の+Y側のV字状の切欠き18VはYコマ51に当接しているので、記録ヘッド11はYコマ51の円筒状の外周51aの中心軸を中心として傾く。
一方、ナット38を逆回転させてネジ軸部32を−Z側に移動させると同様に、圧縮バネ33が伸びながらXコマ31も−Z側に移動する。このときも記録ヘッド11の固定部22の側端部23はXコマ31を介して傾斜面39に押し付けられ、Xコマ31が傾斜面39に沿って−Z側及び−X側に移動すると同時に、コマ支えイタ35の穴36を貫通するネジ軸部32も、コマ支えイタ35に対して見て−X方向と−Z方向に移動し、図5の2点差線で示すXコマ31'、ネジ軸部32'の位置に位置する。このとき、記録ヘッド11のXコマ31近傍は−X方向に移動するが、記録ヘッド11の+Y側のV字状の切欠き18VはYコマ51に当接しているので、記録ヘッド11はYコマ51の円筒状の外周51aの中心軸を中心として傾く。
したがって、ナット38を回転させることで、記録ヘッド11のZ軸回りの傾き調整(スキュー調整)ができる。
次にY方向位置調整構造50の作用について説明する。
ナット58を回転させてネジ軸部52を+Z側に移動させると、圧縮バネ53が縮みながらYコマ51も+Z側に移動する。このときも記録ヘッド11の固定部17の側端部18はYコマ51を介して傾斜面59a,59bに押し付けられ、Yコマ51が傾斜面59a,59bに沿って+Z側及び+Y側に移動すると同時に、バネスライドワッシャー54及びナットスライドワッシャー57がコマ支えイタ35に対して+Y方向に摺動しコマ支えイタ55の穴56を貫通するネジ軸部52も、コマ支えイタ55に対して見て+Y方向と+Z方向に移動する。このとき、記録ヘッド11のXコマ31はXコマ31に当接しているので、ヘッドホルダ12と記録ヘッド11は+Y方向に移動する。
一方、ナット58を逆回転させてネジ軸部52を−Z側に移動させると、同様に圧縮バネ53が伸びながらYコマ51も−Z側に移動する。このときも記録ヘッド11の固定部17の側端部18はYコマ51を介して傾斜面59a,59bに押し付けられ、Yコマ51が傾斜面59a,59bに沿って−Z側及び−Y側に移動すると同時に、コマ支えイタ55の穴56を貫通するネジ軸部52も、コマ支えイタ55に対して見て−Y方向と−Z方向に移動する。このとき、記録ヘッド11の固定部17の側端部18はYコマ51に当接しているので、記録ヘッド11は−Y方向に移動する。
したがって、ナット58を回転させることで、記録ヘッド11のY方向の調整ができる。
以上のように、本実施の形態によれば、記録ヘッド11の側端部18、側端部23等に傾斜面が設けられてないので、記録ヘッド11が、たとえば、セラミックス等の難加工材料の場合であっても困難な傾斜加工が無い。また、Xコマ31と側端部23、Yコマ51と側端部18が線接触なので円滑に移動する。ここで構成する部品の精度によっては、点接触になる場合もあるが、Xコマ31における外周31aと側端部23、平面31bと傾斜ブロック40、さらには、Yコマ51における外周51aと側端部18、平面51b、平面51cと傾斜ブロック60では、平行に近い面が相対しているので噛り付きが発生する可能性は低い。
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、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。
例えば、Xコマ31は円筒形状に斜めの平面31bを構成し、円筒状の外周31aが側端部23に当接し、斜めの平面31bが傾斜面39に当接する様にしたが、逆に斜めの平面31bが側端部23に当接し、円筒状の外周31aが傾斜面39に当接する様に構成しても良い。この場合には斜めの平面31bがヘッド固定面13に対して垂直になる様にXコマ31はネジ軸部32に斜めに固定されることになる。Yコマ51についても同様である。
また、傾斜ブロック40、傾斜ブロック60が、ヘッド固定面13と別部材なので、加工性と、Xコマ31、Yコマ51に対する摺動性が良好な材質にできる。さらに、調整後に傾斜ブロック40、傾斜ブロック60をヘッドホルダ12から外せば、他の調整部品もすべてヘッドホルダ12から外せるので、調整時のみ使用する冶具となる。このため、Xコマ31、Yコマ51、傾斜ブロック40、傾斜ブロック60等の調整部品をヘッドホルダ12に搭載しなくてよいので、フルラインヘッドユニット102、さらにはプリンタ100の軽量化や低価格化に貢献できる。
尚、付勢バネ72は屈曲形成した板バネとしたが、記録ヘッド11をXコマ31とYコマ51に押圧する押圧部材であれば何でも良い。例えばコイルバネやゴム等の弾性部材でも良い。またX方向とY方向の各々の付勢に個別の2つの押圧部材を用いる事も出来る。
また、付勢バネ72はヘッドホルダ12上では無く、調整時にヘッドホルダ12に重ねられ一体化される調整治具等に配置し、調整後に記録ヘッドから離脱させても良い。この場合にはコストが安くなる。
また、Z軸回り傾き調整構造30及びY方向位置調整構造50もヘッドホルダ12上では無く調整時にヘッドホルダ12に重ねられ一体化される調整治具等に配置し、調整後に記録ヘッドから離脱させても良い。この場合にはコストが安くなる。
さらに図9に示すように、Z軸回りの回転基準となる固定ピン180を別途設けてもよい。この形体では、実施例のY方向位置調整構造50に回転中心を維持する機能を設ける必要がないため、側端部18における切欠き18Vが不要となり、Yコマ51の傾斜ブロック60に対する接触面も一つの平面でよい。したがってY方向位置調整構造50はZ軸回り傾き調整構造30と同じ形状にできるので、部品の共通化が図れる。
(実施の形態2)
本発明の第2の実施の形態について説明する。なお、同機能部位には同一符号を付して説明を省略し、説明部以外は第1の実施の形態と同様とする。
図10は第1の実施の形態の図4の右側のY方向位置調整構造50に相当する部位の断面図である。
この実施の形態2では、上述のY方向位置調整構造50の代わりにY方向位置調整構造80を設ける例について説明する。このY方向位置調整構造80は、±Y方向に沿って記録ヘッド11を移動させることによって位置を調整するものであり、Z軸回り傾き調整構造も、上述のZ軸回り傾き調整構造30の代わりにY方向位置調整構造80と同じ構造を用いる。
Y方向位置調整構造80は、円筒形の外周81aと−Z方向に向かって広がる円錐形の内周81bと穴81cが形成されたYコマ81と、Yコマ81に形成された穴81cを貫通するネジ軸部82bと−Z方向にヘッドホルダ12に向かって広がる円錐面82aを有してヘッドホルダ12のヘッド固定面13に固定された固定軸82を有する。さらに、固定軸82と同心でリング形状に掘り込まれたヘッドホルダ12の溝83と、溝83に巻装された圧縮バネ84と、Yコマ81の上にあって固定軸82のネジ軸部に挿入されたコマスライドワッシャー85と、コマスライドワッシャー85を介してYコマ81を保持し固定軸82のネジ軸部に螺合したナット86と、から構成されている。
固定軸82は、記録ヘッド11の取付位置よりも+Y方向側の位置に配置されヘッドホルダ12に固定されている。固定軸82の円錐面82aは固定部17の+Y方向の側端部18の切欠き18Vの両側面18a,18bに対して傾斜している。円錐面82aと固定部17のY方向の側端部18の切欠き18Vの両側面18a,18bの距離は−Z側よりも+Z側が大になる様に構成されている。
Yコマ81は、固定軸82に挿入されて、外周81aと内周81bが固定部17の+Y方向の側端部18の切欠き18Vとの間に配置されて、付勢バネ72の押圧力によりYコマ81の円筒形状の外周81aは側端部18の切欠き18Vの両側面18a,18bに線接触し、Yコマ81の円錐形の内周81bと固定軸82の円錐面82aは線接触する。Yコマ81の円筒形状の外周81aと円錐形の内周81bの成す角度θ21は、両側面18a,18bと固定軸82の円錐面82aの成す角度θ22と等しい。なおYコマ81の円筒形状の外周81aと円錐形の内周81bの成す角度θ21と固定部17の側端部18の切欠き18Vと固定軸82の円錐面82aが成す角度θ22が精度良く一致していれば、Yコマ81の円錐形の内周81bと固定軸82の円錐面82aは線接触になる。
ヘッドホルダ12の溝83には、圧縮バネ84があって、溝83の幅は圧縮バネ84の線径よりも大きくなっていて、Yコマ81に対しても固定軸82に対しても移動自在に構成され固定されていない。圧縮バネ84の−Z方向側の端部が溝83の底面に当接し、圧縮バネ84の+Z方向側の端部がYコマ81に当接している。圧縮バネ84は、Yコマ81の外周領域が固定部17の側端部18の切欠き18Vに接する範囲内で常に自然長よりも圧縮されている。
Yコマ81とコマスライドワッシャー85が互いに接する面は、圧縮バネ84で発生する押付力を受けながらも互いにY方向に移動できる程度に摩擦係数が小さい。
ナット86をYコマ81から遠ざかる方向に回転させると、Yコマ81が固定軸82の円錐面82aに沿って+Z側及び+Y側に移動し、図10の2点鎖線で示すYコマ81'の位置に位置する。Yコマ81の穴の大きさは、Yコマ81の外周領域が固定部17の側端部18の切欠き18Vに接する範囲内を移動しても、貫通する固定軸82のネジ軸部82bが干渉しない大きさである。
次に、Y方向位置調整構造80を用いて、記録ヘッド11の位置を調整する方法について説明する。
ナット86を回転させてYコマ81を+Z側に移動させると、圧縮バネ84が伸びみながらYコマ81も+Z側に移動する。このときも記録ヘッド11の固定部17の側端部18の切欠き18VはYコマ81を介して固定軸82の円錐面82aに押し付けられ、Yコマ81が円錐面82aに沿って+Z側及び+Y側に移動する。このとき、記録ヘッド11の固定部17の側端部18の切欠き18VはYコマ81に当接しているので、記録ヘッド11は+Y方向に移動する。
一方、ナット86を逆回転させると同様にしてYコマ81が−Z側及びーY側に移動し記録ヘッド11は−Y方向に移動する。したがって、ナット86を回転させることで、記録ヘッド11のY方向の調整ができる
以上のように、本実施の形態2によれば、記録ヘッド11の固定部17における側端部18の切欠き18Vにはヘッド固定面13に対して傾斜する平坦な傾斜面が設けられてないので、困難な傾斜加工が無い。また、Yコマ81と固定軸82は、内周81bと円錐面82aとが円錐形状の組み合わせのため、部品の設置方向の規制がなく、組立性が向上する。すなわち、固定軸82、Yコマ81等の要素が軸の回りに回転対称な構造であるため組立時に方向性を意識する必要がないので、組立性が向上する。また、回転対称な構造であるため製作も容易である。
また、Yコマ81と固定軸82の接触面がすべて曲面なので、線接触であっても上述の実施の形態1の場合よりも噛り付きが発生する可能性がさらに低くなる。
(実施の形態3)
本発明の第3の実施の形態について説明する。なお、同機能部位には同一番号を付けて説明を省略し、説明部以外は図9に示す第1の実施の形態の変形例と同様とする。
図11は、上述の第1の実施の形態の変形例の図9の右側のY方向位置調整構造50に相当する部位の断面図である。本実施の形態3では、Y方向位置調整構造50の代わりにY方向位置調整構造90を設けた場合について説明する。
このY方向位置調整構造90は、±Y方向に沿って記録ヘッド11を移動させることによって位置を調整するものであり、Z軸回り傾き調整構造も、上述のZ軸回り傾き調整構造30の代わりに、Y方向位置調整構造90と同じ構造を用いる。
このY方向位置調整構造90は、ネジ94をヘッドホルダ12に対して略垂直方向であるが傾斜して螺着し、このネジ94に対して基準軸92を介して同軸に装着されたYコマ91をネジ94の軸方向に変位させることで、記録ヘッド11のY方向の位置を調整するものである。
Y方向位置調整構造90は、−Z方向にヘッドホルダ12に向かって狭くなる円錐形の外周91aと円筒状の内周91bと穴91cが形成されたYコマ91と、Yコマ91の円筒状の内周91bと略同一直径で円筒状の内周91bにガタなく滑らかに挿入し摺動する円筒状の外周92aと穴92bを持つ基準軸92と、基準軸92をヘッド固定面13の法線に対して+Y方向に傾斜角度θ31(例えば10度)で傾斜した状態で保持するヘッドホルダ12の円形窪み93を有する。
さらに、Yコマ91の穴91cと基準軸92の穴92bを貫通して、ヘッドホルダ12のタップ96にねじ込まれたネジ94と、ネジ94に巻装されてYコマ91の円筒状の内周91bと基準軸92の上にある圧縮バネ95と、から構成されている。
基準軸92は、記録ヘッド11の取付位置よりも方+Y向側の位置に配置され、ヘッドホルダ12の円形窪み93に挿入されている。基準軸92はヘッド固定面13に対して垂直である固定部17の+Y方向の側端部18に対して上述の傾斜角度θ31だけ傾斜している。基準軸92と固定部17のY方向の側端部18の距離は−Z側よりも+Z側が大になる様に構成されている。
Yコマ91は、基準軸92に挿入されて、外周91aと内周91bが固定部17の+Y方向の側端部18との間に配置されて、付勢バネ72の押圧力によりYコマ91の円錐形の外周91aは側端部18に線接触し、Yコマ91の内周91bと基準軸92の外周92aは線接触する。Yコマ91の円錐形の外周91aと円筒状の内周91bの成す角度θ32は、側端部18と基準軸92の円筒状の外周92aの成す角度(すなわちθ31)と等しい。
なおYコマ91の円錐形の外周91aと円筒状の内周91bの角度θ32と固定部17の側端部18と基準軸92の外周92aの成す角度(θ31)が精度良く一致していれば、Yコマ91の円筒状の内周91bと基準軸92の円筒状の外周92aおよび、円錐形の外周91aと側端部18は線接触になる。
ネジ94には、圧縮バネ95が巻いた状態に装着されている。圧縮バネ95の巻き直径はネジ94の直径よりも大きく、かつYコマ91の円筒状の内周91bよりも小さくなっている。圧縮バネ95の−Z方向側の端部が基準軸92の上面に当接し、圧縮バネ53の+Z方向側の端部がYコマ91の内周上面に当接している。圧縮バネ95は、Yコマ91の円錐形の外周91aが固定部17の側端部18に接する範囲内で常に自然長よりも圧縮されている。
次に、Y方向位置調整構造90を用いて、記録ヘッド11の位置を調整する方法について説明する。
ネジ94を回転させると、圧縮バネ95が伸びながらYコマ91もYコマ91の円筒状の内周91bと円筒状の外周92aが摺動し+Z側に移動し、図11の2点鎖線で示すYコマ91'の位置に位置する。このときも記録ヘッド11の固定部17の側端部18はYコマ91を介して基準軸92の外周92aに押し付けられ、Yコマ91が+Z側及び+Y側に移動する。このとき、記録ヘッド11の固定部17の側端部18はYコマ91に当接しているので、記録ヘッド11は+Y方向に移動する。
一方、ネジ94を逆回転させてYコマ91を−Z側に移動させると同様にして記録ヘッド11は−Y方向に移動する。したがって、ネジ94を回転させることで、記録ヘッド11のヘッドホルダ12に対するY方向の位置調整ができる
以上のように、本実施の形態3によれば、記録ヘッド11の固定部17に平坦な傾斜面が設けられてないとともに、Y方向位置調整構造90の側では、円錐面がYコマ91の外周91aの一面だけなので、上述の実施の形態2よりもさらに加工性がよい。さらに基準軸92がYコマ91を駆動するネジ94で固定されるので、部品数が削減される。また、Yコマ91の円筒状の内周91bと円筒状の基準軸92の外周92aが略同一直径でガタが無く摺動するのでYコマ91の移動が安定する。
また調整時にYコマ91がネジ94の回転軸の直交方向に移動しないため、滑り性のよいコマスライドワッシャー85等が不要である。さらに、単一のネジ94のみで構成部材の保持と調整ができるため、Y方向位置調整構造90の組立性およびヘッド固定面13に対する着脱性が向上する。
Yコマ91の位置を調整するネジ94が、基準軸92のヘッドホルダ12への固定に兼用されるため、部品数が削減する。
(実施の形態4)
次に、本発明の一実施の形態である記録ヘッド位置調整治具について説明する。
なお、本実施の形態の記録ヘッド位置調整治具200は、一例として、上述の本実施の形態1の末尾に図9として例示された変形例等を踏まえたものである。
図12は、本実施の形態の記録ヘッド位置調整治具200およびフルラインヘッドユニット102の構成の一例を示す分解斜視図であり、図13は、フルラインヘッドユニット102における一つの記録ヘッド11に着目して、本実施の形態の記録ヘッド位置調整治具200の使用状態の一例を示す平面図、図14は、図13における面E−Eの部分の断面図、図15は、図13における面D−Dの部分の断面図である。
なお、上述の実施の形態の説明と共通する構成要素については、同一の符号を付して引用することとし、重複した説明は割愛する。
この記録ヘッド位置調整治具200は、治具基板201と、記録ヘッド付勢構造70、Z軸回り傾き調整構造30、Y方向位置調整構造50を備えている。
治具基板201は、位置調整対象となるフルラインヘッドユニット102のヘッドホルダ12に対して重ねて使用され、用済み後は取り外される。
すなわち、治具基板201は、複数の作業開口部202、突起部203、位置決めピン204を備えている。
個々の作業開口部202は、ヘッドホルダ12上に仮止めされた複数の記録ヘッド11の各々の位置に合わせて開口されている。
作業開口部202は、両端部に、記録ヘッド付勢構造70が配置される押圧部材装着穴202a、Z軸回り傾き調整構造30が装着される調整構造装着穴202bおよび、Y方向位置調整構造50が装着される調整構造装着穴202cが設けられている。
この場合、ヘッドホルダ12の側には、治具基板201の側に設けられた位置決めピン204の位置に対応したピン孔12aが穿設されている。そして、このピン孔12aに対して位置決めピン204が嵌合するように、治具基板201をヘッドホルダ12に対して重ね合わせることで、作業開口部202の各々が、個々の記録ヘッド11の仮止め位置に位置決めされる。
図13に例示されるように、調整構造装着穴202bには、記録ヘッド11の長辺側の側端部23に当接してX方向の位置調整を行うためのZ軸回り傾き調整構造30が設けられ、記録ヘッド11の短辺側の側端部18に臨む調整構造装着穴202cの位置には、側端部18に当接してY方向の位置調整を行うためのY方向位置調整構造50が装着されている。
図14に例示されるように、Z軸回り傾き調整構造30のXコマ31等の全ての構成要素が搭載される傾斜ブロック40は、治具基板201の上に図示しないネジ等によって固定されている。
同様に、記録ヘッド11の短辺側の調整構造装着穴202cに設けられたY方向位置調整構造50も、治具基板201に支持されている。
図15に例示されるように、記録ヘッド付勢構造70の付勢バネ72も、ねじ73を介して治具基板201に支持されている。
これにより、治具基板201のヘッドホルダ12に対する着脱によって、個々の記録ヘッド11に対応して設けられる記録ヘッド付勢構造70、Z軸回り傾き調整構造30およびY方向位置調整構造50の全てを一括して着脱できる。
この場合、治具基板201の作業開口部202の突設された突起部203は、Y方向位置調整構造50の近傍において記録ヘッド11の長辺側の側端部23に当接している。
そして、記録ヘッド付勢構造70の付勢力により、記録ヘッド11は、Z軸回り傾き調整構造30のXコマ31、Y方向位置調整構造50のYコマ51、および突起部203に同時に当接するように、付勢角度θ10が設定される。
これにより、Z軸回り傾き調整構造30のXコマ31によるX方向での変位に際しては、記録ヘッド11は、側端部23および側端部18が突起部203およびYコマ51に同時に当接した状態でZ軸の回りに回動してスキュー調整が行われる。このため、側端部18にはV字形の切欠き18Vを設ける必要はなく平坦でよい。
また、Yコマ51のY方向の変位に際しては、記録ヘッド11の側端部23が、突起部203およびXコマ31に当接した状態で、Y方向に変位する。
このようなZ軸回り傾き調整構造30およびY方向位置調整構造50による位置調整を組み合わせて、ヘッドホルダ12に対する記録ヘッド11の位置調整が完了すると、作業開口部202を介して露出しているネジ25およびネジ20を堅くヘッドホルダ12に締結して、ヘッドホルダ12に対する記録ヘッド11の位置を確定する。
このようにして、全ての記録ヘッド11のヘッドホルダ12に対する位置調整が完了した後、治具基板201をヘッドホルダ12から垂直方向に離間させて取り外すことにより、ヘッドホルダ12には位置調整が完了した複数の記録ヘッド11のみが残された状態となる。
このように、本実施の形態の記録ヘッド位置調整治具200によれば、個々の記録ヘッド11に対応して設けられた記録ヘッド付勢構造70、Z軸回り傾き調整構造30、Y方向位置調整構造50等の位置調整部材を、位置調整のたびにヘッドホルダ12に対して個別に着脱する必要がなく、治具基板201を介して一括して着脱できるので、位置調整部材の着脱に要する工数や所要時間を大幅に削減でき、ヘッドホルダ12に対する記録ヘッド11の位置調整工程の生産性が大幅に向上する。
また、記録ヘッド11以外の余計な部材をヘッドホルダ12に残さないので、ヘッドホルダ12、さらにはフルラインヘッドユニット102の軽量化、低コスト化を実現できる。
この発明は、上述の各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。
例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
また、例えばXコマ31では円筒状の外周31aの中心軸に対して角度θ12(たとえば10度)傾斜した平面31bを形成したが、この傾斜角度は例えば1度〜45度程度が好適であるが角度は適宜選定すれば良い。角度を小さくすればXコマ31のZ方向の移動量に対するX方向の移動量を小さくすることが出来微細な調整ができる。逆に角度を大きくすればXコマ31のZ方向の移動量に対するX方向の移動量を大きくすることが出来調整範囲を大にできる。他の角度についても同様に適宜選定すれば良い。
また、記録ヘッドは組み合わせの記録ヘッドでは無く、C、Y、M、K等の複数色分の吐出口16をまとめて備えた、あるいは単色の単一の記録ヘッドでも適用できる。
また、インクジェット方式の画像記録装置では無く、レーザービームプリンタ、ドットインパクト方式、熱転写等他の記録方式の記録ヘッドの位置、傾き調整構造にも適用できる。
本発明の一実施の形態である記録ヘッド位置調整構造および記録ヘッド位置調整治具が適用される記録ヘッドを備えたフルラインインクジェットプリンタの構成例を示す概念図である。 本発明の一実施の形態であるプリンタに備えられたフルラインヘッドユニットの構成の概略を示す分解斜視図である。 本発明の一実施の形態である記録ヘッド位置調整構造および記録ヘッド位置調整治具が適用される記録ヘッド及びその周辺の平面図である。 図3の面A―Aに沿った断面図である。 図3の面B−Bに沿った断面図である。 本発明の一実施の形態である記録ヘッド位置調整構造を構成するXコマの一例を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態である記録ヘッド位置調整構造を構成するYコマの一例を下方側から見た斜視図である。 本発明の一実施の形態である記録ヘッド位置調整構造を構成するYコマの一例を上方側から見た斜視図である。 本発明の一実施の形態である記録ヘッド位置調整構造を構成する傾斜ブロックの斜視図である。 図2の面C−Cに沿った断面図である。 本発明の一実施の形態である記録ヘッド位置調整構造の変形例を示す平面図である。 本発明の他の実施の形態である記録ヘッド位置調整構造の一例を示す断面図である。 本発明のさらに他の実施の形態である記録ヘッド位置調整構造の一例を示す断面図である。 本発明の一実施の形態である記録ヘッド位置調整治具およびフルラインヘッドユニットの構成の一例を示す分解斜視図である。 本発明の一実施の形態である記録ヘッド位置調整治具の使用状態の一例を示す平面図である。 図13における面E−Eの部分の断面図である。 図13における面D−Dの部分の断面図である。
符号の説明
10 記録媒体
11 記録ヘッド
12 ヘッドホルダ(記録ヘッド載置部)
12a ピン孔
13 ヘッド固定面(載置面)
14 取付孔
15 下面
16 吐出口
17 固定部
18 側端部(ヘッド主面)
18V 切欠き
18a 側面(第1のヘッド主面)
18b 側面(第1のヘッド主面)
19 穴
20 ネジ
21 ネジ穴
22 固定部
23 側端部(ヘッド主面、第2のヘッド主面)
24 穴
25 ネジ
26 ネジ穴
30 Z軸回り傾き調整構造
31 Xコマ(第2のコマ)
31a 外周(第1主面)
31b 平面(第2主面)
32 ネジ軸部(移動機構)
33 圧縮バネ
34 バネスライドワッシャー
35 コマ支えイタ
36 穴
37 ナットスライドワッシャー
38 ナット
39 傾斜面(規制面)
40 傾斜ブロック
50 Y方向位置調整構造
50a 孔
51 Yコマ(第1のコマ)
51a 外周
51b 平面
51c 平面
52 ネジ軸部(移動機構)
53 圧縮バネ
54 バネスライドワッシャー
55 コマ支えイタ
56 穴
57 ナットスライドワッシャー
58 ナット
59 切欠き
59a 傾斜面(規制面)
59b 傾斜面(規制面)
60 傾斜ブロック
70 記録ヘッド付勢構造
71 穴
72 付勢バネ(押圧部材)
73 ねじ
80 Y方向位置調整構造
81 Yコマ
81a 外周
81b 内周
81c 穴
82 固定軸
82a 円錐面
82b ネジ軸部(移動機構)
83 溝
84 圧縮バネ
85 コマスライドワッシャー
86 ナット
90 Y方向位置調整構造
91 Yコマ
91a 外周
91b 内周
91c 穴
92 基準軸
92a 外周
92b 穴
93 円形窪み
94 ネジ(移動機構)
95 圧縮バネ
96 タップ
100 プリンタ
102 フルラインヘッドユニット
102C ライン状ヘッド
102K ライン状ヘッド
102M ライン状ヘッド
102Y ライン状ヘッド
103 記録媒体搬送ユニット
104 供給ユニット
105 排紙ユニット
106 供給トレイ
107 ピックアップローラ
108 供給ローラ対
109 レジストローラ対
110 ベルト
111 ローラ
115 押圧ローラ
116 本体筐体外部
117 排紙ローラ
118 排紙トレイ
180 固定ピン
200 記録ヘッド位置調整治具
201 治具基板
202 作業開口部
202a 押圧部材装着穴
202b 調整構造装着穴
202c 調整構造装着穴
203 突起部
204 位置決めピン
dx 距離
θ10 付勢角度
θ11 傾斜角度
θ12 角度
θ13 傾斜角度
θ14 角度
θ15 角度
θ16 角度
θ21 角度
θ22 角度
θ31 傾斜角度
θ32 角度

Claims (13)

  1. 記録ヘッド載置部の載置面に載置された記録ヘッドの前記載置面上における位置決めを行う記録ヘッド位置調整構造であって、
    前記記録ヘッドに設けられ前記載置面に対して垂直なヘッド主面と、前記記録ヘッド載置部に設けられた前記載置面に対して傾斜した規制面との間に配置されるコマと、
    前記コマを前記載置面に対して略垂直方向に移動させる移動機構と、
    前記記録ヘッドを前記コマに押圧する押圧部材と、を含み、
    前記コマは、前記ヘッド主面に当接し摺動する前記載置面に対して垂直な第1主面と、前記規制面に当接し摺動する前記搭載面に対して傾斜した第2主面を備え、
    前記移動機構により前記コマが前記載置面に対して略垂直方向に移動する事で前記記録ヘッドを前記記録ヘッド搭載部に対して前記載置面に平行方向に移動させることを特徴とする記録ヘッド位置調整構造。
  2. 前記コマの前記第1主面が円筒形状、円錐形状または平面形状であることを特徴とする請求項1記載の記録ヘッド位置調整構造。
  3. 前記コマの前記第2主面が円筒形状、円錐形状または平面形状であることを特徴とする請求項1記載の記録ヘッド位置調整構造。
  4. 前記規制面が円筒形状、円錐形状または平面形状であることを特徴とする請求項1記載の記録ヘッド位置調整構造。
  5. 前記コマの外形は円筒形状の一部を斜めに切り落とした平面が形成されていることを特徴とする請求項1記載の記録ヘッド位置調整構造。
  6. 前記コマが前記搭載面に平行方向に移動可能にコマ固定部材に押圧固定されていることを特徴とする請求項1記載の記録ヘッド位置調整構造。
  7. 前記コマの前記第2主面が円錐面であると共に、前記規制面が円錐面であることを特徴とする請求項1記載の記録ヘッド位置調整構造。
  8. 前記コマの前記第2主面が円筒面であると共に、前記規制面が円筒面であり、前記第2主面の円筒面の直径と前記規制面の円筒面の直径は略等しいことを特徴とする請求項1記載の記録ヘッド位置調整構造。
  9. 前記載置面に対する投影形状が矩形の前記記録ヘッドには、前記投影形状の短辺側に配置された第1の前記ヘッド主面および長辺側に配置された第2の前記ヘッド主面が設けられ、前記第1および第2の前記ヘッド主面の各々に第1の前記コマおよび第2の前記コマがそれぞれ配置され、
    前記第1のヘッド主面は平面を呈し、前記第1のコマの前記第1主面は前記第1のヘッド主面に当接する円筒面からなり、
    前記第2のヘッド主面は平面を呈し、前記第2のコマの前記第1主面は前記第2のヘッド主面に当接する円筒面を呈し、
    前記第1のコマによって、前記記録ヘッドの前記長辺方向の位置決めが行われ、前記第2のコマによって、前記第1のコマの回りの回動方向の位置決めが行われることを特徴とする請求項1記載の記録ヘッド位置調整構造。
  10. 記録ヘッド載置基板の載置面に載置された記録ヘッドの前記載置面上における位置決めを行う記録ヘッド位置調整治具であって、
    前記記録ヘッド載置基板における前記記録ヘッドの載置領域に対応した開口部と、前記記録ヘッド載置基板に対する位置決め手段と、を含む治具基板と、
    前記記録ヘッドに設けられ前記載置面に対して垂直なヘッド主面と、前記治具基板に設けられた前記載置面に対して傾斜した規制面との間に配置されるコマと、
    前記コマを前記載置面に対して略垂直方向に移動させる移動機構と、
    前記記録ヘッドを前記コマに押圧する押圧部材と、を含むことを特徴とする記録ヘッド位置調整治具。
  11. 前記コマは、前記ヘッド主面に当接し摺動する前記載置面に対して垂直な第1主面と、前記規制面に当接し摺動する前記搭載面に対して傾斜した第2主面を備え、
    前記移動機構により前記コマが前記載置面に対して略垂直方向に移動する事で前記記録ヘッドを前記記録ヘッド搭載部に対して前記載置面に平行方向に移動させることを特徴とする請求項10記載の記録ヘッド位置調整治具。
  12. 前記載置面に対する投影形状が矩形の前記記録ヘッドには、前記投影形状の短辺側に配置された第1の前記ヘッド主面および長辺側に配置された第2の前記ヘッド主面が設けられ、前記第1および第2の前記ヘッド主面の各々に第1の前記コマおよび第2の前記コマがそれぞれ配置され、
    前記治具基板の前記開口部には、前記第2のヘッド主面に接する突起部が設けられ、
    前記押圧部材によって前記第1および第2のヘッド主面が、前記第1および第2のコマと前記突起部とに同時に当接する状態で、前記第1のコマおよび/または前記第2のコマを変位させることで、前記長辺方向の直線変位および/または前記突起部の回りの回転変位を前記記録ヘッドに与えて前記載置面に対する位置決めが行われることを特徴とする請求項10記載の記録ヘッド位置調整治具。
  13. 前記治具基板の前記位置決め手段は、前記記録ヘッド載置基板に穿設された位置決め穴に嵌合する位置決めピンであることを特徴とする請求項10記載の記録ヘッド位置調整治具。
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