JP2012061719A - 画像形成装置及び画像形成装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ヘッドを高精度に位置決め可能とし、１つのヘッド交換でも高い位置精度を再現できる画像形成装置の提供。
【解決手段】各ヘッド２のフレーム部材１１７の外面には、ノズル配列方向の位置決めを行う２つの第１の位置決め面２１ａ、２１ｂが、ノズル配列方向と直交する方向の位置決めを行う第２の位置決め面２２が、滴吐出方向の位置決めを行う３つの第３の位置決め面２３ａ〜２３ｃが、それぞれヘッド２の完成後に切削加工されて設けられ、各ヘッド２の第１の位置決め面２１ａ、２１ｂと端部のノズル１０４ａまでの距離が同じであり、第２の位置決め面２２と端部のノズル１０４ａまでの距離が同じであり、第３の位置決め面２３ａ〜２３ｃとノズル面までの距離が同じである。
【選択図】図３

Description

本発明は画像形成装置及び画像形成装置の製造方法に関し、特に液滴を吐出する複数のヘッドを備える画像形成装置及びその製造方法に関する。

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、例えばインク液滴を吐出する液体吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）からなる記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置（例えばインクジェット記録装置）が知られている。この液体吐出記録方式の画像形成装置は、記録ヘッドからインク滴を、搬送される用紙（紙に限定するものではなく、ＯＨＰなどを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味であり、被記録媒体あるいは記録媒体、記録紙、記録用紙などとも称される。）に対して吐出して、画像形成（記録、印字、印写、印刷も同義語で使用する。）を行なうものであり、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型画像形成装置と、記録ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型画像形成装置がある。

なお、本願において、液体吐出記録方式の「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること（単に液滴を媒体に着弾させること）をも意味する。また、「インク」とは、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用い、例えば、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、樹脂なども含まれる。また、「画像」とは平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を三次元的に造形して形成された像も含まれる。

このような液体吐出記録方式の画像形成装置においては、異なる色の液滴を吐出する複数のヘッドを搭載してカラー画像を形成する場合、あるいは、複数のヘッドをノズル配列方向に配列してライン型ヘッドを構成する場合など、各ヘッドから吐出される液滴の着弾位置精度を高め高画質画像を形成するためには、個々のヘッド間の相対位置関係を高精度に位置決めする必要がある。

一方、複数のヘッドの一部に吐出不良が発生したような場合、新しいヘッドを高い位置精度の再現性を持ってヘッド交換を行うようにする必要がある。

そこで、従来、例えば、複数のヘッドをヘッドホルダに一括支持して、ヘッドホルダをキャリッジに位置調整可能に搭載するものがある（特許文献１）。また、ＸＹＺ方向で高精度に形成されたノズル板又は流路板の外形をベース部材に設けたリブに当接させて保持するものがある（特許文献２）。

また、走査軸に平行な紙送り方向の位置を決めるヘッド位置決め面と、走査軸に垂直なヘッドガイド溝とを有するキャリッジと、ヘッドガイド溝に係合して走査方向の動きを抑制する係合部と、ヘッド位置決め面に対応する走査方向前後の当接面とを備えたヘッドと、このヘッドの当接面をヘッド位置決め面に押圧する付勢ばねとによって構成され、１つのヘッド位置決め面に当接させた１つのヘッドを基準として、他のヘッド位置決め面に必要とする枚数の調整板を介在させて他のヘッドを当接させることにより、複数のヘッド間の位置調整を行うものがある（特許文献３）。

また、各ヘッドを所定の間隔でノズル列並び方向にずらして複数のヘッドチップの間隔を相対位置決め調整可能とするため、ヘッドチップを嵌合挿入する枠体本体の各ヘッド突き当て部の基準面を機械加工仕上げ手段により位置精度出し加工するものがある（特許文献４）。

特開２００３−１５４７２４号公報 特開２０１０−３０２７１公報 特開平７−３１４８５１号公報 特開２００２−３１６４１５号公報

しかしながら、特許文献１に開示される構成にあっては、ヘッド交換を行う場合に複数のヘッドを有するヘッドホルダ単位で交換しなければならないという課題がある。特許文献２に開示される構成にあっては、ヘッドのノズル板或いは流路板の当接部を高精度に形成しなければならないという課題がある。

また、特許文献３に開示される構成にあっては、複雑な位置調整機構が必要になってキャリッジコストが高くなり、また、複数のヘッドをノズル配列方向に配置する場合に適用することが難しく、さらに基準ヘッドのヘッド交換を行う場合にはすべてのヘッド位置の再調整が必要になるなど、ヘッド交換を容易に行うことができないという課題がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、ヘッドを高精度に位置決め可能とし、１つのヘッド交換でも高い位置精度を再現できるようにすることを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、
液滴を吐出する複数のノズルが配列された少なくとも２つのヘッドと、
各ヘッドを搭載したヘッド支持部材と、を備え、
前記各ヘッドには、ノズル配列方向及びノズル配列方向と交差する方向の位置関係を定める第１、第２の位置決め面が設けられ、
前記各ヘッドは前記第１、第２の位置決め面から所定のノズルまでの距離が同じであり、
前記第１、第２の位置決め面は切削加工で設けられ、
前記各ヘッドは、前記第１、第２の位置決め面が前記ヘッド支持部材に設けられた位置決め部に当接されて搭載されている
構成とした。

本発明に係る画像形成装置は、
液滴を吐出する複数のノズルが配列された少なくとも２つのヘッドと、
各ヘッドを搭載したヘッド支持部材と、を備え、
前記各ヘッドには、ノズル配列方向及びノズル配列方向と交差する方向の位置関係を定める第１、第２の位置決め面と、滴吐出方向の位置関係を定める第３の位置決め面とが設けられ、
前記各ヘッドは前記第１、第２の位置決め面から所定のノズルまでの距離が同じであり、
前記各ヘッドは前記第３の位置決め面からノズル面までの距離が同じであり、
前記第１ないし第３の位置決め面は切削加工で設けられ、
前記第１ないし第３の位置決め面が前記ヘッド支持部材に設けられた位置決め部に当接されて搭載されている
構成とした。

ここで、前記所定のノズルが配列方向端部のノズルである構成とできる。

また、前記第１、第２の位置決め面は、前記ヘッドの共通液室を形成したフレーム部材に設けられている構成とできる。

本発明に係る画像形成装置の製造方法は、
液滴を吐出する複数のノズルが配列された少なくとも２つのヘッドに対し、所定のノズルから予め決められた距離となるようにノズル配列方向及びノズル配列方向と交差する方向の２方向のヘッド外形の少なくとも一部を切削加工する工程と、
前記２方向のヘッド外形の少なくとも一部を切削加工することで形成された２つの面を第１、第２の位置決め面とし、前記各ヘッドの前記第１、第２の位置決め面を前記ヘッド支持部材に設けられた位置決め部に当接させて搭載する工程と、を行う
構成とした。

本発明に係る画像形成装置の製造方法は、
液滴を吐出する複数のノズルが配列された少なくとも２つのヘッドに対し、所定のノズルから予め決められた距離の位置となるようにノズル配列方向及びノズル配列方向と交差する方向の２方向の前記ヘッド外形の少なくとも一部を切削加工する工程と、
ノズル面から予め定められた距離の位置となるように滴吐出方向の前記ヘッド外形の少なくとも一部を切削加工する工程と、
前記２方向のヘッド外形の少なくとも一部を切削加工することで形成された２つの面を第１、第２の位置決め面、前記滴吐出方向の前記ヘッド外形の少なくとも一部を切削加工することで形成された面を第３の位置決め面とし、
前記各ヘッドの前記第１ないし第３の位置決め面を前記ヘッド支持部材に設けられた位置決め部に当接させて搭載する工程と、を行う
構成とした。

本発明に係る画像形成装置によれば、所定のノズルまでの距離が同じ切削加工された第１、第２の位置決め面を有する少なくともヘッドを備えている構成としたので、ヘッドを高精度に位置決め可能となり、１つのヘッド交換でも高い位置精度を再現できるようになる。

本発明に係る画像形成装置によれば、所定のノズルまでの距離が同じ切削加工された第１、第２の位置決め面、ノズル面までの距離が同じ切削加工された第３の位置決め面を有する少なくとも２つのヘッドを備えている構成としたので、ヘッドを高精度に位置決め可能となり、１つのヘッド交換でも高い位置精度を再現できるようになる。

本発明に係る画像形成装置の製造方法によれば、少なくとも２つのヘッドに対し、所定のノズルから予め決められた距離となるようにノズル配列方向及びノズル配列方向と交差する方向の２方向のヘッド外形の少なくとも一部を切削加工し、切削加工することで形成された２つの面を第１、第２の位置決め面としてヘッド支持部材に搭載する構成としたので、ヘッドを高精度に位置決め可能となり、１つのヘッド交換でも高い位置精度を再現できるようになる。

本発明に係る画像形成装置の製造方法によれば、少なくとも２つのヘッドに対し、所定のノズルから予め決められた距離となるようにノズル配列方向及びノズル配列方向と交差する方向の２方向のヘッド外形の少なくとも一部を切削加工し、切削加工することで形成された２つの面を第１、第２の位置決め面とし、ノズル面から予め定められた距離の位置となるように滴吐出方向のヘッド外形の少なくとも一部を切削加工し、切削加工することで形成された面を第３の位置決め面として、ヘッド支持部材に搭載する構成としたので、ヘッドを高精度に位置決め可能となり、１つのヘッド交換でも高い位置精度を再現できるようになる。

本発明の一実施形態の説明に供するキャリッジ部分の平面説明図である。 同じくキャリッジ部分の斜視説明図である。 同じくヘッドの外観斜視説明図である。 同じくヘッドの位置決め面の形成工程を説明する斜視説明図である。 同じくヘッドの一例を示す液室長手方向に沿う断面説明図である。 本発明に係る画像形成装置の一例の全体構成の説明に供する側面説明図である。 同じく要部平面説明図である。 本発明に係る画像形成装置の他の例の全体構成を説明する概略構成図である。 同じく平面説明図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明の一実施形態について図１ないし図３を参照して説明する。なお、図１は同実施形態におけるキャリッジ部分の平面説明図、図２は同じくキャリッジ部分の斜視説明図、図３は同じくヘッドの外観斜視説明図である。

ここでは、ガイドロッド１に沿って主走査方向に移動走査されるヘッド支持部材としてのキャリッジ３に主走査方向に沿って４個の液体吐出ヘッド（ヘッド）２が搭載されている。各ヘッド２はキャリッジ３に設けた開口３０からそれぞれノズル面を下方向に向けてキャリッジ３に搭載されている。

各ヘッド２は、図３にも示すように、前面に液滴を吐出する複数のノズル１０４が形成されたノズル板１０３を有している（ノズル板１０３の表面をノズル面という。）。またヘッド２の外側は内部に共通液室を備える例えばエポキシ系樹脂或いはポリフェニレンサルファイト（ＰＰＳ）で射出成形により形成したフレーム部材１１７によって覆われている。

ここで、図３に示すように、座標系をＸ，Ｙ，Ｚ軸と各軸周りの回転系をそれぞれα，β，γと定義する。Ｘ軸はノズル１１の配列方向（ノズル配列方向）、Ｙ軸はノズル配列方向と直交する方向（交差する方向）、Ｚ軸は滴吐出方向である。

そして、各ヘッド２のフレーム部材１１７の外面には、ノズル配列方向の位置決めを行う２つの第１の位置決め面２１ａ、２１ｂ（区別しないときは「第１の位置決め面２１」という。）が、ノズル配列方向と直交する方向の位置決めを行う第２の位置決め面２２が、滴吐出方向の位置決めを行う３つの第３の位置決め面２３ａ〜２３ｃ（区別しないときは「第３の位置決め面２３」という。）が、それぞれ切削加工（レーザー加工を含む。）で設けられている。

第１の位置決め面２１ａ、２１ｂは、ヘッド２のノズル配列方向の一端面に設けられ、第２の位置決め面２２はヘッド２のノズル配列方向と直交する方向に一側面であって、第１の位置決め面２１ａ、２１ｂを設ける側と反対側の端部に設けられている。なお、ここでは第１の位置決め面２１ａ、２１ｂの２つを設けているが、最低一つあれば位置決め機能を有する。第３の位置決め面２３ａ、２３ｂは第１の位置決め面２１ａ、２１ｂを設けた端部側に設けられ、第３の位置決め面２３ｃは第３の位置決め面２３ａ、２３ｂと反対の端部側に設けられている。また、第３の位置決め面２３ａ〜２３ｃは、フレーム部材１１７に設けた凸部を加工して形成されている。

そして、各ヘッド２の第１の位置決め面２１ａ、２１ｂは、所定のノズル１０４、例えばノズル配列方向で端部のノズル１０４ａからの距離が同じになる位置に形成されている。同様に、各ヘッド２の第２の位置決め面２２は、所定のノズル１０４、例えばノズル配列方向で端部のノズル１０４ｂからの距離が同じになる位置に形成されている。また、各ヘッド２の第３の位置決め面２３ａ〜２３ｃは、ノズル面からの距離が同じになる位置に形成されている。

つまり、ヘッド２の完成後に、ヘッド２の外面に切削加工を行って第１ないし第３の位置決め面を形成することで、少なくとも２つのヘッド２間において、第１、第２の位置決め面から所定のノズルまでの距離を同じにすることができ、第３の位置決め面からノズル面までの距離を同じにすることができる。

そして、各ヘッド２は、キャリッジ３側に設けられた第１の位置決め部である当接部３１ａ、３１ｂに第１の位置決め面２１ａ、２１ｂが、第２の位置決め部である当接部３２に第２の位置決め面２２が、第３の位置決め部である当接部３３ａ〜３３ｃに第３の位置決め面２３ａ〜２３ｃが当接された状態で、キャリッジ３に搭載されている。

第１ないし第３の位置決め部である当接部３１〜３３は、それぞれ高精度に位置出しされて設けられている。また、各ヘッド２は、それぞれ図示しないスプリングなどの押圧部材によって当接方向に付勢されて実装（搭載）されている。

このような、位置決め面と当接部との突き当てによる実装の位置決め公差は１〜２μｍである。

このようにして、ヘッド支持部材に複数のヘッドを高精度に位置決めして搭載することができる。そして、各ヘッド２は、第１、第２の位置決め面から所定のノズルまでの距離を同じであり、第３の位置決め面からノズル面までの距離を同じであることから、ヘッド交換を行う場合でも、位置決め精度がそのまま再現でき、ヘッド交換が容易になる。

次に、ヘッド２の第１ないし第３の位置決め面の切削加工について図４を参照して説明する。
ヘッド２の完成後、ヘッド２を例えばノズル配列方向と直交する方向から把持部材４１Ａ、４１Ｂによって把持して固定する。そして、二つのカメラ（撮像手段）４２Ａ、４２Ｂとオートコリメータ４３でノズル板１０３の平面と、ノズル板１０３のノズル面に形成されたアライメントマーク１５ａ、１５ｂ（又は前述したように両端のノズル１０４ａ、１０４ｂ）を見ながら、ヘッド２を予め決められた正規の位置に、図示されないステージで高精度に移動し、Ｘ，Ｙ，Ｚ，α，β，γそれぞれにおいてアライメントする。

そして、例えば精度３μｍ以下にてアライメントされたことを確認した後、エンドミル４４によってヘッド２の外面に対して第１、第２の位置決め面２１、２２を同時に或いは１箇所ずつ切削加工する。なお、このエンドミル４４にはそれぞれエア吸引がスピンドルの周辺にてなされており、加工による切削粉は遍く吸引され周辺を汚すことがない。

このとき、切削加工されるヘッド２のフレーム部材１１７は射出成型による公差によってマイナスならないように予めプラス公差で成型され、公差ばらつきの中で切削しろがゼロにはならないように形成されているので、成型バラツキによって切削加工がなされない位置決め面が発生しないようになっている。

このようにヘッド完成後に切削加工で位置決め面を設ける構成とすることで、位置決め面の所定のノズルやノズル面からの距離を複数のヘッドで同じにすることができる。

つまり、予めフレーム部などの位置決め面を一体に設ける構成を採用すると、ヘッド組立時のばらつきにより、位置合わせが必要なノズル板（もしくはノズル）の位置と位置決め面との相対位置関係が各ヘッドでばらつくことになるため、ヘッドをヘッド支持部材に搭載するときに、カメラ等を用いてノズル位置を揃える調整が必要になり、ヘッド交換を簡単に行うことができない。

これに対し、ヘッドが完成した後に位置決め面を形成することで、ヘッド支持部材側の位置決め部とノズル（もしくはノズル板）の位置関係は極めて高精度に、しかも突き当てによって位置決めすることができる。言い換えれば、位置決め面とノズルの位置を高精度に形成することができ、確実に、容易に高精度位置を再現することができて、ヘッド交換が容易になる。

次に、ヘッド２を構成する液体吐出ヘッドの一例について図５を参照して説明する。なお、図５は同ヘッドの液室長手方向に沿う断面説明図である。また、外観は前記図３で図示しているものである。
この液体吐出ヘッドは、流路部材としての流路板（流路基板、液室基板）１０１と、この流路板１０１の一面に接合した振動板部材１０２と、流路板１０１の振動板部材１０２との接合面とは反対側の面に接合したノズル板１０３とを有し、これらによって液滴（液体の滴）を吐出する複数のノズル１０４がノズル連通路１０５を介してそれぞれ連通する個別流路としての複数の加圧液室１０６が形成され、フレーム部材１１７に形成した共通液室１１０から振動板部材１０２に形成した流入口１０９を介して、導入部１０８及び流体抵抗部１０７を介して各加圧液室６にインクを供給する。

流路板１０１は、シリコン基板を異方性エッチングして、ノズル連通路１０５、加圧液室１０６、流体抵抗部１０７、導入部１０８などの開口部や溝部をそれぞれ形成している。振動板部材１０２は各加圧液室１０６及び流体抵抗部１０７の壁面を形成する壁面部材であり、各液室１０６に対応する各振動領域（ダイアフラム部）１０２ａを有し、振動領域１０２ａの面外側（液室１０６と反対面側）に設けた島状凸部１０２ｂに、振動領域１０２ａを変形させ、液滴を吐出させるエネルギーを発生する駆動素子（アクチュエータ手段、圧力発生手段）としての柱状の積層型圧電素子（圧電素子柱）１１２が接合されている。また、圧電素子柱１１２は、下端面はベース部材１１３に接合され、駆動信号を与えるためにＦＰＣ１１５が接続されている。

ノズル板１０３は、ニッケル（Ｎｉ）の金属プレートから形成したもので、エレクトロフォーミング法（電鋳）で製造している。このノズル板１０３には各加圧液室１０６に対応して直径１０〜３５μｍのノズル１０４を形成し、流路板１０１に接着剤接合している。そして、このノズル板１０３の液滴吐出面（吐出方向の表面）には撥水層を設けている。

また、ＦＰＣ１１５を実装した（接続した）圧電素子柱１１２及びベース部材１１３などで構成される圧電型アクチュエータユニットの外周側には、エポキシ系樹脂或いはポリフェニレンサルファイトで射出成形により形成したフレーム部材１１７を接合している。そして、このフレーム部材１１７には共通液室１１０を形成し、更に共通液室１１０に外部からインクを供給するために連結管１１９を介してインクが供給される供給口１２０を形成し、この連結管１１９は更に図示しないサブタンクやインクカートリッジなどのインク供給源に接続される。

このヘッドでは、圧電素子柱１１２は３００ｄｐｉの間隔でダイシングされており．それが対向して２列配置され、加圧液室１０６及びノズル１０４は、１列１５０ｄｐｉの間隔で２列がそれぞれ千鳥配置に整列しており，３００ｄｐｉの解像度を１スキャンで得ることができる構成としている。

このように構成した液体吐出ヘッドにおいては、例えば圧電素子柱１１２に印加する電圧を基準電位から下げることによって圧電素子柱１１２が収縮し、振動板部材１０２の液室壁面を形成するダイアフラム部が下降して液室１０６の容積が膨張することで、液室１０６内にインクが流入し、その後圧電素子柱１１２に印加する電圧を上げて圧電素子柱１１２を積層方向に伸長させ、振動板部材１０２をノズル１０４方向に変形させて液室１０６の容積を収縮させることにより、液室１０６内のインクが加圧され、ノズル１０４からインク滴が吐出（噴射）される。

そして、圧電素子柱１１２に印加する電圧を基準電位に戻すことによって振動板部材１０２が初期位置に復元し、液室１０６が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室１１０から液室１０６内にインクが充填される。そして、ノズル１０４のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の液滴吐出のための動作に移行する。

なお、このヘッドの駆動方法については上記の例（引き−押し打ち）に限るものではなく、駆動波形の与えた方によって引き打ちや押し打ちなどを行なうこともできる。

次に、本発明に係る画像形成装置の一例について図６及び図７を参照して説明する。なお、図６は同画像形成装置の全体構成の説明に供する側面説明図、図７は同じく要部平面説明図である。
この画像形成装置はシリアル型画像形成装置であり、左右の側板２２１Ａ、２２１Ｂに横架したガイド部材である主従のガイドロッド２３１、２３２でキャリッジ２３３を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モータによってタイミングベルトを介して矢示方向（キャリッジ主走査方向）に移動走査する。

このキャリッジ２３３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出するための液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド２３４を複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。

記録ヘッド２３４は、それぞれ２つのノズル列を有するヘッド２３４ａ、２３４ｂを１つのヘッド支部部材としてのキャリッジ２３３に前述した実施形態と同様にして取り付けている。一方のヘッド２３４ａの一方のノズル列はブラック（Ｋ）の液滴を、他方のノズル列はシアン（Ｃ）の液滴を、他方のヘッド２３４ｂの一方のノズル列はマゼンタ（Ｍ）の液滴を、他方のノズル列はイエロー（Ｙ）の液滴を、それぞれ吐出する。なお、ここでは２ヘッド構成で４色の液滴を吐出する構成としているが、１ヘッド当たり４ノズル列配置とし、１個のヘッドで４色の各色を吐出させることもできる。

また、記録ヘッド２３４のタンク２３５には各色の供給チューブ２３６を介して、供給ユニット２２４によって各色のインクカートリッジ２１０から各色のインクが補充供給される。

一方、給紙トレイ２０２の用紙積載部（圧板）２４１上に積載した用紙２４２を給紙するための給紙部として、用紙積載部２４１から用紙２４２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）２４３及び給紙コロ２４３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド２４４を備え、この分離パッド２４４は給紙コロ２４３側に付勢されている。

そして、この給紙部から給紙された用紙２４２を記録ヘッド２３４の下方側に送り込むために、用紙２４２を案内するガイド部材２４５と、カウンタローラ２４６と、搬送ガイド部材２４７と、先端加圧コロ２４９を有する押さえ部材２４８とを備えるとともに、給送された用紙２４２を静電吸着して記録ヘッド２３４に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト２５１を備えている。

この搬送ベルト２５１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ２５２とテンションローラ２５３との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成している。また、この搬送ベルト２５１の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ２５６を備えている。この帯電ローラ２５６は、搬送ベルト２５１の表層に接触し、搬送ベルト２５１の回動に従動して回転するように配置されている。この搬送ベルト２５１は、図示しない副走査モータによってタイミングを介して搬送ローラ２５２が回転駆動されることによってベルト搬送方向に周回移動する。

さらに、記録ヘッド２３４で記録された用紙２４２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト２５１から用紙２４２を分離するための分離爪２６１と、排紙ローラ２６２及び排紙コロ２６３とを備え、排紙ローラ２６２の下方に排紙トレイ２０３を備えている。

また、装置本体の背面部には両面ユニット２７１が着脱自在に装着されている。この両面ユニット２７１は搬送ベルト２５１の逆方向回転で戻される用紙２４２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ２４６と搬送ベルト２５１との間に給紙する。また、この両面ユニット２７１の上面は手差しトレイ２７２としている。

さらに、キャリッジ２３３の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド２３４のノズルの状態を維持し、回復するための回復手段を含む本発明に係るヘッドの維持回復装置である維持回復機構２８１を配置している。この維持回復機構２８１には、記録ヘッド２３４の各ノズル面をキャピングするための各キャップ部材（以下「キャップ」という。）２８２ａ、２８２ｂ（区別しないときは「キャップ２８２」という。）と、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード２８３と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け２８４などを備えている。

また、キャリッジ２３３の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け２８８を配置し、この空吐出受け２８８には記録ヘッド２３４のノズル列方向に沿った開口部２８９などを備えている。

このように構成したこの画像形成装置においては、給紙トレイ２０２から用紙２４２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙２４２はガイド２４５で案内され、搬送ベルト２５１とカウンタローラ２４６との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド２３７で案内されて先端加圧コロ２４９で搬送ベルト２５１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。

このとき、帯電ローラ２５６に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト２５１が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト２５１上に用紙２４２が給送されると、用紙２４２が搬送ベルト２５１に吸着され、搬送ベルト２５１の周回移動によって用紙２４２が副走査方向に搬送される。

そこで、キャリッジ２３３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド２３４を駆動することにより、停止している用紙２４２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙２４２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙２４２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙２４２を排紙トレイ２０３に排紙する。

次に、本発明に係る画像形成装置の他の例について図８及び図９を参照して説明する。なお、図８は同装置の全体構成を説明する概略構成図、図９は同じく平面説明図である。
この画像形成装置はライン型画像形成装置であり、装置本体４０１と、用紙Ｐを積載し給紙する給紙トレイ４０２と、印刷された用紙Ｐを排紙積載する排紙トレイ４０３と、用紙Ｐを給紙トレイ４０２から排紙トレイ４０３まで搬送する搬送部４０４と、搬送部４０４によって搬送される用紙Ｐに液滴を吐出し印字する記録ヘッドを構成するヘッド部４０５と、印刷終了後又は所要のタイミングでヘッド部４０５の各記録ヘッドの維持回復を行う維持回復機構であるヘッドメンテナンス装置４０６と、ヘッドメンテナンス装置４０６のキャップ部材、ワイパ部材（ブレード手段）を清掃（クリーニング）するワイパ清掃手段であるクリーナ装置４０７を備えている。

装置本体４０１は、図示しない前後側板及びステーなどで構成されており、給紙トレイ４０２上に積載されている用紙Ｐは、分離ローラ４２１及び給紙ローラ４２２によって１枚ずつ搬送部４０４に給紙される。

搬送部４０４は、搬送駆動ローラ４４１Ａと搬送従動ローラ４４１Ｂと、これらのローラ４４１Ａ、４４１Ｂ間に掛け回された無端状の搬送ベルト４４３とを備えている。この搬送ベルト４４３の表面には複数の図示しない吸引穴が形成されており、搬送ベルト４４３の下部には用紙Ｐを吸引する吸引ファン４４４が配置されている。また、搬送駆動ローラ４４１Ａ、搬送従動ローラ４４１Ｂ上部には、それぞれ搬送ガイドローラ４４２Ａ、４４２Ｂが図示しないガイドに保持されて、自重にてベルト４４３に当接している。

搬送ベルト４４３は、搬送駆動ローラ４４１Ａが図示しないモータにより回転されることで周回移動し、用紙Ｐは搬送ベルト４４３上に吸引ファン４４４により吸い付けられ、搬送ベルト４４３の周回移動によって搬送される。なお、搬送従動ローラ４４１Ｂ、搬送ガイドローラ４４２Ａ、４４２Ｂは搬送ベルト４４３に従動して回転する。

搬送ユニット４０４の上部には用紙Ｐに印字する液滴を吐出する複数のヘッドで構成されるヘッド部４０５が移動可能（ここでは昇降可能）に配置されている。このヘッド部４０５は、維持回復動作時（メンテナンス時）にはメンテナンス装置４０６がヘッド部４０５の下方まで進入してくるスペースを確保する位置まで上昇する。

ヘッド部４０５は、ヘッド支持部材であるベース部材４５２に一列に配列した複数（この例では５個）のヘッド５０１で構成される４つのヘッド列４５１Ａ〜５１Ｄを有するヘッドアレイユニット（記録ヘッド）４５０を備えている。ヘッド５０１は、液滴を吐出する複数のノズルがノズル面に２列配列され、前記実施形態と同様にヘッド支持部材であるベース部材４５２に取付けられている。

そして、ヘッド列４５１Ａ、４５１Ｂの各ヘッド５０１の２つのノズル列の一方でイエロー（Ｙ）の液滴を、他方でマゼンタ（Ｍ）の液滴を吐出し、また、ヘッド列４５１Ｃ、４５１Ｄの２つのノズル列の一方でシアン（Ｃ）の液滴を、他方でブラック（Ｋ）の液滴を吐出する。つまり、ヘッド部４０５は、同じ色の液滴を吐出する２つのヘッド列４５１が用紙搬送方向に並べて配置され、２つのヘッド列４５１で用紙幅相当の１列分のノズル列が構成されている構成としている。ここでは、１５０ｄｐｉの画像１ラインとしている。

なお、各色のライン構成は、上記に限るものではなく、各色の配置は特に限定はない。また、ヘッド部の構成も、この例に限るものではなく、例えば上記ヘッド部を２個並べて１ヘッド列に１色を割り当て、画像解像度を上記の２倍にした構成などとすることもできる。

また、ヘッド部４０５には、ヘッド列４５１の各ヘッド５０１にインクをそれぞれ供給する図示しない分岐部材が各色ごとに配列され、分岐部材上流側にはサブタンクが配置され、サブタンクとヘッドとの水頭差によって、ヘッド５０１のノズルのメニスカスを保持するのに適切な負圧が形成される。さらに、サブタンク上流側にはインクを貯蔵する交換可能なメインタンクが配置されている。

搬送部４０４の下流側には用紙Ｐを排紙トレイ４０３に排紙する搬送ガイド部４４５が配置されている。搬送ガイド４４５にて搬送された用紙Ｐは排紙トレイ４０３に排紙される。排紙トレイ４０３は、用紙Ｐの幅方向を規制する対のサイドフェンス４３１と用紙Ｐの先端を規制するエンドフェンス４３２を備えている。

搬送部４０４の上方でヘッド部４０５の側方には、ヘッド５０１のノズル面をメンテナンスするメンテナンス装置４０６が配置されている。メンテナンス装置４０６は、ヘッド列４５１Ａ〜４５１Ｄの各ヘッド５０１に対応してノズル面をキャッピングするキャップ４６１と、各ヘッド５０１に対応してノズル面をワイピングするブレード状の図示しないワイパ部材（ワイパブレード）と、１列分のキャップ４６１内を吸引する図示しない吸引手段などを有している。このメンテナンス装置４０６は、キャップ４６１にてヘッド５０１のノズル面を密閉した状態で吸引手段によって吸引することでノズルから増粘したインクを排出させてヘッド５０１の吐出性能を回復させる。

なお、メンテナンス装置４０６の吸引手段４６３やキャップ４６１と吸引手段をつなぐ流路、その他圧力室等は、装置本体４０１の後側板の外側に配置し、チューブ等の経路を使用して接続することもできる。また、維持回復時に吸引に代えて、あるいは吸引とともにヘッド５０１の上流側から加圧手段によってヘッド５０１内を加圧する構成とすることもできる。

このメンテナンス装置４０６は、搬送部４０４の上方で用紙搬送方向に沿ってスライド移動可能に配置され、ヘッドメンテナンス時にはヘッド部４０５が上昇した後ヘッド部４０５の下部に移動し、印字中は図８の位置に退避する。

メンテナンス装置４０６の上部にはキャップ４６１及び図示しないワイパブレードに付着した液滴（廃液）を清掃するクリーナ装置４０７が配置されている。このクリーナ装置４０７は、図示しないクリーナ移動手段によって用紙搬送面に対して鉛直方向に上下移動可能に配置されている。ヘッド５０１のメンテナンスが終了したメンテナンス装置４０６がヘッド部４０５の側方に退避した状態において、クリーナ装置４０７が下降移動し、キャップ４６１及びワイパブレードを清掃する。

なお、上記実施形態では本発明をプリンタ構成の画像形成装置に適用した例で説明したが、これに限るものではなく、前述したように、例えば、プリンタ／ファックス／コピア複合機などの画像形成装置に適用することができ、また、前述したように狭義のインク以外の液体や定着処理液などを用いる画像形成装置にも適用することができる。

１ ガイドロッド
２ ヘッド
３ キャリッジ（ヘッド支持部材）
２１ａ、２１ｂ 第１の位置決め面
２２ 第２の位置決め面
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ 第３の位置決め面
３１ａ、３１ｂ 第１の当接部
３２ 第２の当接部
３３ａ、３３ｂ、３３ｃ 第３の当接部
２３３ キャリッジ
２３４ａ、２３４ｂ 記録ヘッド
４１１ｙ、４１１ｍ、４１１ｃ、４１１ｋ 記録ヘッド
４５２ ベース部材（ヘッド支持部材）

Claims (6)

1. 液滴を吐出する複数のノズルが配列された少なくとも２つのヘッドと、
   各ヘッドを搭載したヘッド支持部材と、を備え、
   前記各ヘッドには、ノズル配列方向及びノズル配列方向と交差する方向の位置関係を定める第１、第２の位置決め面が設けられ、
   前記各ヘッドは前記第１、第２の位置決め面から所定のノズルまでの距離が同じであり、
   前記第１、第２の位置決め面は切削加工で設けられ、
   前記各ヘッドは、前記第１、第２の位置決め面が前記ヘッド支持部材に設けられた位置決め部に当接されて搭載されている
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 液滴を吐出する複数のノズルが配列された少なくとも２つのヘッドと、
   各ヘッドを搭載したヘッド支持部材と、を備え、
   前記各ヘッドには、ノズル配列方向及びノズル配列方向と交差する方向の位置関係を定める第１、第２の位置決め面と、滴吐出方向の位置関係を定める第３の位置決め面とが設けられ、
   前記各ヘッドは前記第１、第２の位置決め面から所定のノズルまでの距離が同じであり、
   前記各ヘッドは前記第３の位置決め面からノズル面までの距離が同じであり、
   前記第１ないし第３の位置決め面は切削加工で設けられ、
   前記第１ないし第３の位置決め面が前記ヘッド支持部材に設けられた位置決め部に当接されて搭載されている
   ことを特徴とする画像形成装置。
3. 前記所定のノズルが配列方向端部のノズルであることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記第１、第２の位置決め面は、前記ヘッドの共通液室を形成したフレーム部材に設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 液滴を吐出する複数のノズルが配列された少なくとも２つのヘッドに対し、所定のノズルから予め決められた距離となるようにノズル配列方向及びノズル配列方向と交差する方向の２方向のヘッド外形の少なくとも一部を切削加工する工程と、
   前記２方向のヘッド外形の少なくとも一部を切削加工することで形成された２つの面を第１、第２の位置決め面とし、前記各ヘッドの前記第１、第２の位置決め面を前記ヘッド支持部材に設けられた位置決め部に当接させて搭載する工程と、を行う
   ことを特徴とする画像形成装置の製造方法。
6. 液滴を吐出する複数のノズルが配列された少なくとも２つのヘッドに対し、所定のノズルから予め決められた距離の位置となるようにノズル配列方向及びノズル配列方向と交差する方向の２方向の前記ヘッド外形の少なくとも一部を切削加工する工程と、
   ノズル面から予め定められた距離の位置となるように滴吐出方向の前記ヘッド外形の少なくとも一部を切削加工する工程と、
   前記２方向のヘッド外形の少なくとも一部を切削加工することで形成された２つの面を第１、第２の位置決め面、前記滴吐出方向の前記ヘッド外形の少なくとも一部を切削加工することで形成された面を第３の位置決め面とし、
   前記各ヘッドの前記第１ないし第３の位置決め面を前記ヘッド支持部材に設けられた位置決め部に当接させて搭載する工程と、を行う
   ことを特徴とする画像形成装置の製造方法。

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