JP2011240248A - インクジェットヘッド用ハウジング - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成にて高精度にインクジェットヘッドの位置調整が可能なメンテナンス性の良いインクジェットヘッド用ハウジングを提供する。
【解決手段】ヘッドハウジング１１は、ハウジングベース２１とヘッドホルダ２２を備える。ハウジングベース２１上には、接合ピン２６ａ,２６ｂが立設されており、ヘッドホルダ２２のピン孔２８ａ,２８ｂに挿入される。接合ピン２６ａは、円形のピン孔２８ａに対し、Ｘ軸方向，Ｙ軸方向に間隙を有する遊嵌状態で挿入される。接合ピン２６ｂは、長孔のピン孔２８ｂに対し、Ｘ軸方向に間隙を有しつつ、Ｙ軸方向にはほとんど遊びなく挿入される。ハウジングベース２１は、アライメント装置に、ヘッドハウジング１１がインクジェット記録装置に搭載される場合と同一の位置条件で位置決め固定され、アライメント装置でのヘッド位置調整が完了した状態でヘッドホルダ２２と固定される。
【選択図】図３

Description

本発明は、インクジェット方式によりガラス基板等の記録対象物に印字や描画等の記録を行うインクジェット記録装置に関し、特に、インクジェットヘッドを保持しつつ装置上に位置決め配置するためのインクジェットヘッド用ハウジングに関する。

インクジェット方式の記録装置では、インクジェットヘッドに設けたノズルからごく微小なインク滴を記録対象物に対して吐出し、所望の印字や画像記録等を行っている。このようなインクジェット記録装置は、記録対象物から離間した状態で記録動作を行うことが可能なため、様々な材質の記録対象物に印字等を行うことが可能であり、幅広い用途に利用されてきている。

近年では、他の記録方式に比べて高精細な記録が可能であることから、カラー液晶ディスプレイ用のカラーフィルタや有機ＥＬ等の製造にもインクジェット方式が採用され始めている。カラーテレビやパーソナルコンピュータの液晶ディスプレイに用いられるカラーフィルタでは、非常に細密な画像記録が必要となるため、そこに用いられるインクジェット記録装置も高精度であることが要求され、インクジェットヘッドの位置決め精度も高いレベルが求められている。

一方、このようなインクジェット記録方式には、駆動対象の違いにより、次の２通りの方法が存在する。すなわち、インクジェットヘッドを主走査方向に移動させながらノズルより液滴を吐出し、記録対象物に記録を行う方法と、インクジェットヘッドは固定し、記録対象物を移動させながら記録を行う方法が存在する。インクジェットヘッドを走査させる前者の方法は、記録対象物が大きく、インクジェットヘッドが一走査にて記録可能なサイズよりも大きな面積を有する場合に多く採用されている。これは、装置のサイズを小さくできることや、大面積の記録対象物を精度良く移動させる必要がないというメリットがあるためである。

記録対象物の幅がインクジェットヘッドにて記録可能な幅よりも広い場合、前者の方法では、まず、インクジェットヘッドを主走査させて記録を行う。その後、インクジェットヘッドを主走査方向（Ｙ軸方向）と直交する副走査方向（Ｘ軸方向）に移動させ、これを繰り返すことにより、対象物の幅方向に記録範囲を広げていく。従って、この方法では、一度の走査で記録可能な面積が大きい程、作業効率が高くなり、そのためには、インクジェットヘッドのサイズを大きくすれば良い。しかしながら、大きなサイズのインクジェットヘッドを高精度に製造するのは難しく、コスト的にも効率的とは言い難い。

そこで、従来より、複数のインクジェットヘッドを搭載したヘッドベース（キャリッジとも呼ばれる）を使用し、このヘッドベースをあたかも１つのインクジェットヘッドのように見立てて記録を行う方法が広く行われている。この場合、装置の記録精度を確保するには、ヘッドベースの走査精度を確保することは必須であるが、それのみならず、ヘッドベース上における各インクジェットヘッドの位置精度もまた重要となる。このため、このような装置におけるヘッド位置の調整手段や調整方法に関しても、種々の提案がなされている（例えば、特許文献１〜５）。

特開２０００−１９０４６５号公報 特開２００４−２４３６６６号公報 特開２００７−２６０５７１号公報 特開２００７−２７６４２６号公報 特許第３８３１９３６号公報 特許第３６９４６００号公報 特開２０００−２１８７７１号公報

ところで、インクジェット記録装置では、インクジェットヘッドに関するＹ軸方向の位置決めは、部品の精度やインク滴の吐出制御によっても対応可能である。これに対し、Ｘ軸方向と、インク滴の吐出方向であるＺ軸（Ｘ軸及びＹ軸に直交する方向）の回り方向（Ｚ軸を中心とする回転方向、以下、θ方向と呼ぶ）の２つの方向についてのヘッド位置調整（ヘッドアライメント）は、インクジェットヘッドの取り付け時に機械的に行う必要がある。この２つの方向についての位置調整機構としては、例えば特許文献４には、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た構成が記載されている。

しかしながら、特許文献４等に記載の構成では、ヘッドベース上の全てのインクジェットヘッドに同じ機構を用意する必要がある。このため、ヘッドベースの構造が複雑となる上、ヘッドベース全体の重量も大きくなるという問題がある。ヘッドベースの重量が大きくなると、走査スピードがダウンし、その結果、製造効率が低下する。また、ヘッドベースのイナーシャも大きくなるため、走査−停止の際の衝撃も大きくなり、装置精度が経時的に低下していくおそれがあるという問題もあった。

一方、位置調整を行った後、ヘッドベース上にインクジェットヘッドを固定する方法としては、例えば特許文献５〜７に記載されているような接着剤による固定や、締付ネジによる固定、あるいはその両方を用いた方法が一般的である。しかしながら、締付ネジによる固定の場合、固定時のネジ締めトルクによってインクジェットヘッドが動いてしまい、位置精度が低下するおそれがある。これに対し、接着剤による固定は、ネジ締めの欠点は解消されるものの、ヘッドベース上のインクジェットヘッドをたった１つだけ交換する必要が生じた場合も、ヘッドベースごと全部交換する必要がある。このため、数多くの正常なインクジェットヘッドを無駄にしてしまう上に、全てのインクジェットヘッドの位置調整をやり直す必要があるという問題があった。

本発明の目的は、簡易な構成でありながら高精度にインクジェットヘッドの位置調整が可能であり、ヘッドの交換・位置調整等のメンテナンス性が良好なインクジェットヘッド用ハウジングを提供することにある。

本発明のインクジェットヘッド用ハウジングは、インクジェット記録装置用のインクジェットヘッドが装着されるハウジング部材であって、前記インクジェットヘッドの位置調整を行うアライメント装置に、所定の位置条件にて位置決め固定されるハウジングベースと、前記ハウジングベースに取り付けられ、前記インクジェットヘッドを保持しつつ、前記ハウジングベースに対し相対的に移動可能なヘッドホルダと、を有し、前記ヘッドホルダは、前記アライメント装置における前記インクジェットヘッドの位置調整が完了した状態で前記ハウジングベースと固定されることを特徴とする。

本発明にあっては、ハウジングベースと、このハウジングベースに対し相対的に移動可能なヘッドホルダとを備えたインクジェットヘッド用ハウジングに、インクジェット記録装置用のインクジェットヘッドを装着する。ハウジングベースは、インクジェットヘッドの位置調整を行うアライメント装置に、例えば、インクジェットヘッド用ハウジングがインクジェット記録装置に搭載される場合と同一の位置条件など、所定の位置条件にて位置決め固定される。ヘッドホルダは、アライメント装置におけるインクジェットヘッドの位置調整が完了した後、その状態でハウジングベースと固定される。ヘッドホルダとハウジングベースが固定されたハウジングは、そのままの状態で、インクジェット記録装置のヘッドベースやサブキャリッジ等に位置決め固定される。

前記インクジェットヘッド用ハウジングにおいて、前記インクジェットヘッドが記録動作を行う際の主走査方向と同一の方向をＹ軸方向、該Ｙ軸方向と直交する方向をＸ軸方向、前記Ｘ軸及びＹ軸方向と直交する方向をＺ軸方向、前記Ｚ軸を中心とする回転方向をθ方向としたとき、前記ヘッドホルダを、前記ハウジングベースに対し、Ｘ軸方向とθ方向に移動可能な状態で前記ハウジングベースに取り付けても良い。

また、前記ヘッドホルダに、前記ハウジングベース上に立設された第１及び第２接合ピンがそれぞれ挿入される第１及び第２接合孔を設け、前記第１接合孔を前記第１接合ピンよりも大径に形成し、前記第１接合ピンを、前記第１接合孔に対し、Ｘ軸方向，Ｙ軸方向のそれぞれに間隙を有する遊嵌状態で挿入すると共に、前記第２接合孔をＸ軸方向に延びる前記第２接合ピンと略同径の長孔に形成し、前記第２接合ピンを、前記第２接合孔に対し、Ｘ軸方向に間隙を有しつつ、Ｙ軸方向にはほとんど遊びのない状態で挿入しても良い。

さらに、前記ハウジングベースを、前記インクジェットヘッド用ハウジングが前記インクジェット記録装置に搭載される場合と同一の位置条件にて、前記アライメント装置に位置決め固定しても良い。また、前記インクジェットヘッド用ハウジングを、サブキャリッジに取り付けた状態で前記インクジェット記録装置に搭載し、前記ハウジングベースを、前記インクジェットヘッド用ハウジングが前記サブキャリッジに取り付けられる場合と同一の位置条件にて、前記アライメント装置に位置決め固定しても良い。

本発明によれば、インクジェット記録装置用のインクジェットヘッドが装着されるインクジェットヘッド用ハウジングを、アライメント装置に所定の位置条件にて位置決め固定されるハウジングベースと、ハウジングベースに取り付けられ、インクジェットヘッドを保持しつつ、ハウジングベースに対し相対的に移動可能なヘッドホルダと、を有する構成とし、アライメント装置でのインクジェットヘッドの位置調整が完了した状態でヘッドホルダとハウジングベースを固定するようにしたので、簡易な構成でありながら高精度にインクジェットヘッドの位置調整を行うことが可能となる。このため、インクジェットヘッドの交換も容易となり、インクジェット記録装置のメンテナンス性を向上させることが可能となる。

本発明によるインクジェットヘッド用ハウジングを用いたインクジェット記録装置のヘッドベースの一例を示す上面図である。 インクジェットヘッドが取り付けられた状態のサブキャリッジの構成を示す説明図である。 本発明の一実施例であるヘッドハウジングの構成を示す斜視図である。 ヘッドハウジングの平面図である。 ヘッドハウジングの背面図である。 ヘッドハウジングの側面図である。 アライメント装置上にヘッドハウジングを載置した状態の平面図である。 アライメント装置上にヘッドハウジングを載置した状態の正面図である。 アジャスト装置の操作に伴うヘッドハウジングの位置変化を示す説明図である。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明によるインクジェットヘッド用ハウジングを用いたインクジェット記録装置のヘッドベースの一例を示す上面図である。図１に示すように、本発明によるインクジェット記録装置のヘッドベース１には、複数個のインクジェットヘッド２を取り付けたサブキャリッジ３が複数個載置される。図１のインクジェット記録装置では、インクジェットヘッド２を直接ヘッドベース１上に搭載するのではなく、サブキャリッジ３を介してヘッドベース１上に取り付ける構成を採用している。ヘッドベース１上には、共に金属にて形成された位置決めブロック４,５が設けられている。サブキャリッジ３は、この位置決めブロック４,５によってヘッドベース１上の所定位置に正確に配置される。

位置決めブロック４,５は、搭載されるサブキャリッジ３の個数に応じて複数組（ここでは８組）配置されている。図１の装置では、ブロック４は直方体状になっており、その一面がサブキャリッジ３の右側面３ａに当接し、サブキャリッジ３のＸ軸方向への移動が規制される。一方、ブロック５は、直方体状の本体部５ａに当接突起５ｂが２個突設された形態となっており、当接突起５ｂがサブキャリッジ３の下端面３ｂに当接し、サブキャリッジ３のＹ軸方向への移動が規制される。サブキャリッジ３は、ブロック４,５によって、Ｘ軸,Ｙ軸方向の位置決めがなされ、図示しないトグルクランプ等によって、ヘッドベース１に着脱自在に固定される。

図２は、インクジェットヘッド２が取り付けられた状態のサブキャリッジ３の構成を示す説明図である。図２に示すように、インクジェットヘッド２は、ヘッドハウジング（インクジェットヘッド用ハウジング）１１に保持された状態でサブキャリッジ３上に固定される。サブキャリッジ３には、３本１組の位置決めピン１２ａ〜１２ｃが３組設けられている。位置決めピン１２ａ,１２ｂは、Ｘ軸方向に沿って、位置決めピン１２ｃは、Ｙ軸方向に沿って設けられている。位置決めピン１２ａ,１２ｂは、ヘッドハウジング１１のＹ軸方向の移動を規制し、位置決めピン１２ｃは、ヘッドハウジング１１のＸ軸方向の移動を規制する。ヘッドハウジング１１は、この位置決めピン１２ａ〜１２ｃによって位置決めされ、位置決めされたヘッドハウジング１１は、ボルト１３にてサブキャリッジ３上に固定される。

ここで、図１のインクジェット記録装置では、サブキャリッジ３の寸法は全て高精度に作成されている。また、サブキャリッジ３も、位置決めブロック４,５によってヘッドベース１上の所定位置に正確に配置される。従って、サブキャリッジ３上におけるインクジェットヘッド２の位置を正確に調整しておけば、ヘッドベース１に対するインクジェットヘッド２の位置も正確に決定される。

そこで、当該インクジェット記録装置では、まず、インクジェットヘッド２をヘッドハウジング１１に保持し、サブキャリッジ３と同一条件に寸法設定されたインクジェットヘッドアライメント装置にて、ヘッドハウジング１１中のインクジェットヘッド２を正確に位置決めする。次に、このヘッドハウジング１１を、そのままサブキャリッジ３上の所定位置に載置・固定する。前述のようにヘッドハウジング１１は、インクジェットヘッドアライメント装置において、サブキャリッジ３と同一の寸法環境にて位置決め調整されており、インクジェットヘッド２は、正確に位置調整された状態でサブキャリッジ３上に取り付けられる。従って、このサブキャリッジ３を、位置決めブロック４,５に従ってヘッドベース１上に配置すれば、インクジェットヘッド２はヘッドベース１の所定位置に正確に配置されることになる。

このようにして使用されるヘッドハウジング１１は次のような構成となっている。図３は、本発明の一実施例であるヘッドハウジング１１の構成を示す斜視図、図４〜６はそれぞれ、ヘッドハウジング１１の平面図、背面図及び側面図である。図３〜６に示すように、ヘッドハウジング１１は、ハウジングベース２１と、ハウジングベース２１上に取り付けられたヘッドホルダ２２とから構成されており、ハウジング内でインクジェットヘッド２のＸ軸方向とθ方向の位置調整ができるようになっている。ハウジングベース２１とヘッドホルダ２２は共に鉄等の金属にて形成されており、ボルト２３にて一体に結合されている。インクジェットヘッド２は、図２に示すような形でヘッドハウジング１１に保持される。

ハウジングベース２１は、コの字型に形成されており、本体部２１ａと、本体部２１ａの両側から突設された２つの側方部２１ｂとから構成されている。本体部２１ａには、ボルト１３を挿通するためのボルト孔２４が２個形成されている。ボルト孔２４は、本体部２１ａを長手方向に三等分したときの各等分点に設けられている。本体部２１ａの左右、側方部２１ｂの基部には、ボルト２３が螺合する雌ネジ孔２５が形成されている。

本体部２１ａにはまた、接合ピン２６ａ（第１接合ピン）,２６ｂ（第２接合ピン）が立設されている。接合ピン２６ｂは、本体部２１ａの長手方向の中心に設けられており、接合ピン２６ａよりも大径のものが使用されている。接合ピン２６ａは、接合ピン２６ｂとＸ軸方向の同軸上に設けられており、接合ピン２６ｂに対して、本体部２１ａの一方向側の端部に寄った位置に配置されている。

ヘッドホルダ２２も、ハウジングベース２１と同様にコの字型に形成されており、本体部２２ａと側方部２２ｂとから構成されている。本体部２２ａには、ボルト２３を挿通するためのボルト孔２７が２個形成されている。ボルト孔２７は、ボルト２３が遊嵌状態で挿通可能なように、ボルト２３の呼び径よりも大径となっている（ボルト２３にＭ５を使用する場合、例えば、ボルト孔２７は直径５.５ｍｍとする）。

本体部２２ａにはまた、接合ピン２６ａ,２６ｂがそれぞれ挿入されるピン孔２８ａ（第１接合孔）,２８ｂ（第２接合孔）が形成されている。ピン孔２８ａは円形の孔となっており、接合ピン２６ａよりも大径となっている。従って、接合ピン２６ａは、ピン孔２８ａに対し、Ｘ軸方向，Ｙ軸方向にそれぞれ間隙を持った遊嵌状態で挿入される。ヘッドハウジング１１では、接合ピン２６ａの遊びは、Ｘ軸,Ｙ軸方向にそれぞれレンジ１ｍｍ程度に設定されている。

これに対し、ピン孔２８ｂは、Ｘ軸方向が長い長孔となっている。ピン孔２８ｂのＹ軸方向の寸法は、接合ピン２６ｂの直径と略同径（わずかに大径）となっている。従って、接合ピン２６ｂは、ピン孔２８ｂに対し、Ｘ軸方向に間隙を持ちつつ、Ｙ軸方向にはほとんど遊びのない略摺動状態で嵌合挿入されている。ヘッドハウジング１１では、接合ピン２６ｂの遊びは、Ｘ軸方向にレンジ１ｍｍ程度設定されている。なお、ボルト２３とボルト孔２７の遊びは、接合ピン２６ａ,２６ｂとピン孔２８ａ,２８ｂの遊びよりもやや大きめに設定されている。

本体部２２ａの一方側の角隅部には、テーパ面２９ａ,２９ｂが形成されている。テーパ面２９ａはＸ軸方向、テーパ面２９ｂはＹ軸方向に向いた斜面となっている。各テーパ面２９ａ,２９ｂには、インクジェットヘッドアライメント装置４１（以下、アライメント装置４１と略記する）に設置されたプッシャー４２,４３のロッド４４,４５に当接する（図７参照）。このように、ロッド４４,４５の当接面をテーパ面２９ａ,２９ｂとすることにより、ロッド４４,４５によって斜面を下方に押す力が生じ、ヘッド位置調整の際のヘッドホルダ２２の浮き上がりが抑えられる。

ヘッドホルダ２２では、各側方部２２ｂの外側にそれぞれアームプレート３１が取り付けられている。アームプレート３１は、固定ネジ３２によって、側方部２２ｂに固定されている。アームプレート３１はＬ字状となっており、その先端部３１ａには、雌ネジ部３３が形成されている。雌ネジ部３３には、ヘッド固定ネジ３４が取り付けられている。ヘッド固定ネジ３４の先端部には、合成樹脂製の接触部３５が設けられている。

インクジェットヘッド２は、ヘッド固定ネジ３４によって、ヘッドホルダ２２に保持される。インクジェットヘッド２をヘッドホルダ２２に取り付ける際には、図４に示すように、まず、ヘッドホルダ２２の側方部２２ｂとアームプレート３１の先端部３１ａとの間に、インクジェットヘッド２の両端部２ａを挿入する。そして、その状態で、雌ネジ部３３に螺合したヘッド固定ネジ３４を締め付ける。これにより、接触部３５がインクジェットヘッド２の両端部２ａに当接し、インクジェットヘッド２は、ヘッドホルダ２２に挟持される。なお、インクジェットヘッド２は、ヘッド固定ネジ３４の締め付け力のみにて、脱落したり、位置ズレしたりすることなく、ヘッドホルダ２２に保持される。

このようなヘッドハウジング１１では、アライメント装置４１にてインクジェットヘッド２の位置調整が行われる。図７は、アライメント装置４１上にヘッドハウジング１１を載置した状態を示す平面図、図８は、その正面図であり、インクジェットヘッド２は、アライメント装置４１によって、ヘッド位置が調整される。図７に示すように、アライメント装置４１には、開口部４６が形成されており、ヘッドハウジング１１は、この開口部４６に臨んで配置される。開口部４６の下方（Ｚ軸方向下部）には、図示しないカメラが設置されており、このカメラによって、インクジェットヘッド２のノズル面が撮像できるようになっている。

開口部４６の周囲には、位置決めピン４７ａ〜４７ｃが設けられている。位置決めピン４７ａ,４７ｂは、開口部４６の長辺側にＸ軸方向に沿って設けられている。位置決めピン４７ｃは、開口部４６の短辺側に１個設けられている。図８に示すように、位置決めピン４７ａ〜４７ｃは、ヘッドハウジング１１のハウジングベース２１に当接する。そして、位置決めピン４７ａ,４７ｂは、ヘッドハウジング１１のＹ軸方向の移動を規制し、位置決めピン４７ｃは、ヘッドハウジング１１のＸ軸方向の移動を規制する。位置決めピン４７ａ〜４７ｃは、サブキャリッジ３上の位置決めピン１２ａ〜１２ｃと同一の位置条件に配置されており、ヘッドハウジング１１は、サブキャリッジ３上と同じ位置条件でアライメント装置４１上に載置される。

アライメント装置４１にはまた、ハウジングベース２１のボルト孔２４に対応して、雌ネジ孔４８が２個設けられている。雌ネジ孔４８は、ボルト１３と同じ呼び径に形成されている。すなわち、アライメント装置４１では、位置決めピン４７ａ〜４７ｃによって、サブキャリッジ３上と同一の位置条件にてヘッドハウジング１１を配置し、それを、サブキャリッジ３と同じボルト１３を用いて、アライメント装置４１上に固定できるようになっている。

さらに、アライメント装置４１には、インクジェットヘッド２の位置調整用にアジャスト装置５１,５２が設けられている。アジャスト装置５１は、インクジェットヘッド２のＸ軸方向の位置、アジャスト装置５２は、インクジェットヘッド２のＹ軸及びθ方向の位置を調整するための調整手段である。ヘッドハウジング１１は、アライメント装置４１上にて、アジャスト装置５１とプッシャー４２とによってＸ軸方向が、また、アジャスト装置５２とプッシャー４３とによってＹ軸方向がそれぞれ挟持される形となる。

アジャスト装置５１,５２には、それぞれマイクロメータ５３,５４が設けられている。マイクロメータ５３,５４は、アライメント装置４１上に載置されたホルダ５５,５６に固定され、シンブル操作に伴って伸縮するスピンドル５７,５８を備えている。

アジャスト装置５１では、マイクロメータ５３のスピンドル５７が、図８に示すように、ヘッドハウジング１１のＸ方向端面、つまり、ヘッドハウジング１１のヘッドホルダ２２のＸ方向端面５９に当接する。アジャスト装置５１は、このスピンドル５７によって、ヘッドハウジング１１をＸ軸方向に押圧する。ヘッドホルダ２２のＸ方向端面５９とは反対側の端面は、テーパ面２９ａとなっており、プッシャー４２のロッド４４が当接している。ロッド４４は、図示しないスプリングにて、Ｘ軸方向に伸長するように付勢されている。

一方、アジャスト装置５２では、マイクロメータ５４のスピンドル５８が、図７に示すように、ヘッドハウジング１１のＹ方向端面、つまり、ヘッドハウジング１１のヘッドホルダ２２に取り付けられたアームプレート３１のＹ方向端面６１に当接する。アジャスト装置５２は、このスピンドル５８によって、ヘッドハウジング１１をＹ軸方向に押圧する。アームプレート３１のＹ方向端面６１とは反対側の端面は、テーパ面２９ｂとなっており、プッシャー４３のロッド４５が当接している。ロッド４５もロッド４４と同様に、図示しないスプリングにて、Ｙ軸方向に伸長するように付勢されている。

なお、ヘッド位置調整の際、ロッド４４,４５をヘッドホルダ２２の垂直な端面に当接させると、ヘッドハウジング１１が浮き上がってしまい、正確な位置調整ができないおそれがある。すなわち、ロッド４４,４５は先端が球面状になっているため、スピンドル５７,５８を伸長させると、ロッド４４,４５との当接面に、ヘッドハウジング１１を上方に持ち上げる力が生じる可能性があり、この力によってヘッドハウジング１１が浮き上がってしまうおそれがある。これに対し、当該ヘッドホルダ２２では、前述のように、ロッド４４,４５との当接面がテーパ面２９ａ,２９ｂとなっているため、スピンドル５７,５８を伸長させると、ロッド４４,４５の付勢力から斜面を下方に押す力が生じる。従って、ヘッド位置調整の際にヘッドホルダ２２が浮き上がってしまうのを抑えることができ、正確なヘッド位置調整が可能となる。

図９は、アジャスト装置５１,５２の操作に伴うヘッドホルダ２２の位置変化を示す説明図である。ヘッドハウジング１１では、ハウジングベース２１とヘッドホルダ２２が、接合ピン２６ａ,２６ｂによって接続されている。前述のように、接合ピン２６ａは、円形のピン孔２８ａに、Ｘ軸方向，Ｙ軸方向にそれぞれ間隙を持った遊嵌状態で挿入されている。また、接合ピン２６ｂは、長孔のピン孔２８ｂに、Ｘ軸方向に間隙を持ちつつ、Ｙ軸方向にはほとんど遊びのない状態で挿入されている。従って、アジャスト装置５１を操作すると、図９に示すように、接合ピン２６ａ,２６ｂのＸ軸方向の遊びに従い、ヘッドホルダ２２はＸ軸方向に移動する（図９の一点鎖線位置Ｐと二点差線位置Ｑの間）。つまり、アライメント装置４１では、アジャスト装置５１の操作により、インクジェットヘッド２のＸ軸方向の位置調整を行うことできる。

一方、アジャスト装置５２を操作すると、接合ピン２６ａは、ピン孔２８ａ内におけるＹ軸方向の遊びにより、ピン孔２８ａにてＹ軸方向に移動できる。これに対し、接合ピン２６ｂは、ピン孔２８ｂ内におけるＹ軸方向の遊びがほとんどないため、Ｙ軸方向に移動できない。従って、ヘッドホルダ２２は、アジャスト装置５２の操作により、ハウジングベース２１の中央に位置する接合ピン２６ｂを中心として、図９の矢示Ｒのように、接合ピン２６ａの遊びの分だけ揺動する。つまり、アジャスト装置５２の操作により、インクジェットヘッド２のθ方向の位置調整を行うことできる。なお、図９では、接合ピン２６ｂがピン孔２８ｂの中央に位置している場合の揺動を示したが、接合ピン２６ｂがピン孔２８ｂの左右端に位置している場合も、ヘッドホルダ２２は、接合ピン２６ａの遊びに応じて揺動する。

当該インクジェット記録装置では、次のような手順でインクジェットヘッド２の位置調整を行い、ヘッドベース１上にインクジェットヘッド２を取り付ける。ここではまず、ハウジングベース２１とヘッドホルダ２２を、ボルト２３にて緩く結合し、ヘッドハウジング１１を仮組みする。次に、仮組みしたヘッドハウジング１１に、インクジェットヘッド２を組み付け、ヘッド固定ネジ３４を締め付ける。これにより、インクジェットヘッド２がヘッドハウジング１１に保持される。

インクジェットヘッド２をヘッドハウジング１１取り付けた後、ヘッドハウジング１１をアライメント装置４１に載置する。その際、ハウジングベース２１を位置決めピン４７ａ〜４７ｃに当接させ、アライメント装置４１上にてヘッドハウジング１１を位置決めする。そして、ボルト１３を用いて、アライメント装置４１にヘッドハウジング１１を固定する。

アライメント装置４１にヘッドハウジング１１を固定した後、アジャスト装置５１,５２を用いて、インクジェットヘッド２の位置調整を行う。この位置調整は、カメラによる映像を見ながら、インクジェットヘッド２のノズル面に設けられたアライメントマークが、予め設定されている目標位置に一致するように、アジャスト装置５１,５２を操作して行われる。その際、目標位置とアライメントマークとのズレが閾値以下であるかどうか判断し、それが閾値を超えている場合には、改めて位置調整を行い、目標位置とアライメントマークとのズレが閾値以下であるときは、位置調整完了とする。

ヘッド位置調整の完了後、ボルト２３を締め付け、ハウジングベース２１とヘッドホルダ２２を固定する。前述のように、ボルト２３とボルト孔２７の遊びは、接合ピン２６ａ,２６ｂとピン孔２８ａ,２８ｂの遊びよりもやや大きめに設定されているため、ボルト２３を締め付ける際、ボルト２３がボルト孔２７に当たることはない。すなわち、ボルト２３の締め付けにより、ハウジングベース２１とヘッドホルダ２２の位置関係がズレてしまわないようになっている。なお、ボルト２３がボルト孔２７に当たり、インクジェットヘッド２の位置調整が阻害されることもない。

ヘッド位置調整を完了し、ハウジングベース２１とヘッドホルダ２２を固定した後、ボルト１３を緩めて、ヘッドハウジング１１をアライメント装置４１から取り外す。そして、サブキャリッジ３上に、位置調整済みのヘッドハウジング１１をそのまま載置する。サブキャリッジ３上では、ヘッドハウジング１１は、位置決めピン１２ａ〜１２ｃによって位置決めされ、ボルト１３にて固定される。この場合、ヘッドハウジング１１は、位置決めピン１２ａ〜１２ｃと同位置条件に配置された位置決めピン４７ａ〜４７ｃによって、アライメント装置４１にて位置決めされ、インクジェットヘッド２の位置調整が行われている。従って、ヘッドハウジング１１を、位置決めピン１２ａ〜１２ｃによって位置決めして固定すれば、インクジェットヘッド２は、自ずから位置調整済の状態でサブキャリッジ３上に固定される。

サブキャリッジ３を用いる当該インクジェット記録装置では、他のインクジェットヘッド２についても同様の位置調整を行い、それらをヘッドハウジング１１と共にサブキャリッジ３上に複数固定する（図２の状態）。そして、このようなサブキャリッジ３をヘッドベース１に搭載する。その際、サブキャリッジ３は、位置決めブロック４,５によってヘッドベース１上に位置決めされ、固定される。

このように、本発明のインクジェット記録装置では、ヘッドハウジング１１を用いることにより、簡易な構成でありながら高精度にインクジェットヘッド２の位置調整が可能である。また、あるインクジェットヘッド２が故障した場合でも、故障ヘッドが搭載されているサブキャリッジ３をヘッドベース１から取り外し、サブキャリッジ３上の故障したインクジェットヘッド２を位置調整済みの良品に交換れば足りる。従って、インクジェット記録装置のヘッド周りのメンテナンス性を飛躍的に向上させることができると共に、無駄な廃棄品も生ぜず、作業工数や部品コストの削減が図られる。特に、インクジェット記録装置は、多数のインクジェットヘッドを使用し、消耗品であるインクジェットヘッドの交換も頻繁であるため、作業工数削減の効果は大きい。

さらに、サブキャリッジ３上にヘッド固定機構を設けることなく、高精度にインクジェットヘッド２をインクジェット記録装置に取り付けることができる。従って、高精度で軽量なインクジェット記録装置を得ることができ、高品質・高スピードの記録処理が可能となる。

本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
例えば、前述の実施例では、サブキャリッジ３を用いてインクジェットヘッド２をヘッドベース１に取り付けているが、サブキャリッジ３を用いることなく、ヘッドハウジング１１を直接ヘッドベース１に取り付けても良い。その場合、アライメント装置４１の位置決めピン４７ａ〜４７ｃは、ヘッドベース１上の位置決めブロック４,５に合わせて位置設定する。

サブキャリッジ３を用いた装置では、インクジェットヘッド２は、従来、サブキャリッジ３ごとに交換やヘッド位置調整が実施され、その際、アライメント装置には、カメラやカメラ駆動装置が複数ヘッド分必要となる。これに対し、ヘッドハウジング１１を直接ヘッドベース１に取り付ける構成では、カメラ等はインクジェットヘッド１個分で良く、カメラ等の台数を減らすことが可能となる。なお、本発明のヘッドハウジング１１を使用すれば、サブキャリッジ３上の単ヘッドのみを交換することも容易であり、アライメント装置のカメラ等も複数ヘッド分は必要ない。

また、前述の実施例では、位置決めブロック４,５をブロック状に形成したが、その形状はブロックには限定されず、サブキャリッジ３の移動を規制可能であれば、ピンや壁体など種々の形態が採用可能である。また、位置決めピン１２ａ〜１２ｃ,４７ａ〜４７ｃも、ピン部材ではなく、ブロック部材や壁体等であっても良い。さらに、前述の実施例では、１個のサブキャリッジ３に３個のインクジェットヘッド２を取り付けられるようにした構成を示したが、サブキャリッジ３に搭載するインクジェットヘッド２の個数は３個には限定されず、適宜選定可能である。

１ ヘッドベース
２ インクジェットヘッド
２ａ 両端部
３ サブキャリッジ
３ａ サブキャリッジ右側面
３ｂ サブキャリッジ下端面
４ 位置決めブロック
５ 位置決めブロック
５ａ 本体部
５ｂ 当接突起
１１ ヘッドハウジング（インクジェットヘッド用ハウジング）
１２ａ〜１２ｃ 位置決めピン
１３ ボルト
２１ ハウジングベース
２１ａ ハウジングベース本体部
２１ｂ ハウジングベース側方部
２２ ヘッドホルダ
２２ａ ヘッドホルダ本体部
２２ｂ ヘッドホルダ側方部
２３ ボルト
２４ ボルト孔
２５ 雌ネジ孔
２６ａ 接合ピン（第１接合ピン）
２６ｂ 接合ピン（第２接合ピン）
２７ ボルト孔
２８ａ ピン孔（第１接合孔）
２８ｂ ピン孔（第２接合孔）
２９ａ テーパ面
２９ｂ テーパ面
３１ アームプレート
３１ａ アームプレート先端部
３２ 固定ネジ
３３ 雌ネジ部
３４ ヘッド固定ネジ
３５ 接触部
４１ インクジェットヘッドアライメント装置
４２ プッシャー
４３ プッシャー
４４ ロッド
４５ ロッド
４６ 開口部
４７ａ〜４７ｃ 位置決めピン
４８ 雌ネジ孔
５１ アジャスト装置
５２ アジャスト装置
５３ マイクロメータ
５４ マイクロメータ
５５ アジャスト装置ホルダ
５６ アジャスト装置ホルダ
５７ スピンドル
５８ スピンドル
５９ ヘッドハウジングのＸ方向端面
６１ ヘッドハウジングのＹ方向端面

Claims (5)

1. インクジェット記録装置用のインクジェットヘッドが装着されるインクジェットヘッド用ハウジングであって、
   前記インクジェットヘッドの位置調整を行うアライメント装置に、所定の位置条件にて位置決め固定されるハウジングベースと、
   前記ハウジングベースに取り付けられ、前記インクジェットヘッドを保持しつつ、前記ハウジングベースに対し相対的に移動可能なヘッドホルダと、を有し、
   前記ヘッドホルダは、前記アライメント装置における前記インクジェットヘッドの位置調整が完了した状態で前記ハウジングベースと固定されることを特徴とするインクジェットヘッド用ハウジング。
2. 請求項１記載のインクジェットヘッド用ハウジングにおいて、
   前記インクジェットヘッドが記録動作を行う際の主走査方向と同一の方向をＹ軸方向、該Ｙ軸方向と直交する方向をＸ軸方向、前記Ｘ軸及びＹ軸方向と直交する方向をＺ軸方向、前記Ｚ軸を中心とする回転方向をθ方向としたとき、
   前記ヘッドホルダは、前記ハウジングベースに対し、Ｘ軸方向とθ方向に移動可能な状態で前記ハウジングベースに取り付けられることを特徴とするインクジェットヘッド用ハウジング。
3. 請求項１又は２記載のインクジェットヘッド用ハウジングにおいて、
   前記ヘッドホルダは、前記ハウジングベース上に立設された第１及び第２接合ピンがそれぞれ挿入される第１及び第２接合孔を有し、
   前記第１接合孔は前記第１接合ピンよりも大径に形成され、前記第１接合ピンは、前記第１接合孔に対し、Ｘ軸方向，Ｙ軸方向のそれぞれに間隙を有する遊嵌状態で挿入され、
   前記第２接合孔はＸ軸方向に延びる前記第２接合ピンと略同径の長孔に形成され、前記第２接合ピンは、前記第２接合孔に対し、Ｘ軸方向に間隙を有しつつ、Ｙ軸方向には略摺動状態で挿入されることを特徴とするインクジェットヘッド用ハウジング。
4. 請求項１〜３の何れか１項に記載のインクジェットヘッド用ハウジングにおいて、
   前記ハウジングベースは、前記インクジェットヘッド用ハウジングが前記インクジェット記録装置に搭載される場合と同一の位置条件にて、前記アライメント装置に位置決め固定されることを特徴とするインクジェットヘッド用ハウジング。
5. 請求項１〜３の何れか１項に記載のインクジェットヘッド用ハウジングにおいて、
   前記インクジェットヘッド用ハウジングは、サブキャリッジに取り付けられた状態で前記インクジェット記録装置に搭載され、
   前記ハウジングベースは、前記インクジェットヘッド用ハウジングが前記サブキャリッジに取り付けられる場合と同一の位置条件にて、前記アライメント装置に位置決め固定されることを特徴とするインクジェットヘッド用ハウジング。

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