JP6168381B2

JP6168381B2 - Droplet ejection apparatus, image forming apparatus, and method of manufacturing droplet ejection apparatus

Info

Publication number: JP6168381B2
Application number: JP2012134133A
Authority: JP
Inventors: 吉川　浩史; 浩史吉川
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2012-06-13
Filing date: 2012-06-13
Publication date: 2017-07-26
Anticipated expiration: 2032-06-13
Also published as: JP2013256077A

Description

本発明は、ノズル孔から液体を吐出する液滴吐出ヘッドを搭載する液滴吐出装置、液滴吐出ヘッドのノズル孔から記録液剤を媒体上に吐出して画像を形成する画像形成装置及び液滴吐出装置の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a droplet discharge device equipped with a droplet discharge head that discharges liquid from a nozzle hole, an image forming apparatus that forms an image by discharging a recording liquid agent onto a medium from a nozzle hole of the droplet discharge head, and a droplet The present invention relates to a method for manufacturing a discharge device.

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滴吐出ヘッドを用いたインクジェット記録装置などが知られている。このインクジェット記録装置は、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。）を行うものである。このインクジェット記録装置には、用紙が搬送する方向に直交する方向である主走査方向に記録ヘッドが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がある。 As an image forming apparatus such as a printer, a facsimile machine, a copying machine, a plotter, and a complex machine of these, for example, an ink jet recording apparatus using a liquid droplet discharge head for discharging ink liquid droplets is known. This ink jet recording apparatus means a sheet on which ink droplets are conveyed from a recording head (not limited to paper, including OHP, and can be attached to ink droplets and other liquids). Alternatively, it is discharged onto a recording medium, recording paper, recording paper, etc.) to form an image (recording, printing, printing, and printing are also used synonymously). This ink jet recording apparatus includes a serial type that forms an image by ejecting liquid droplets while the recording head moves in the main scanning direction, which is a direction orthogonal to the direction in which the paper is transported, and a liquid that does not move. There is a line type using a line type head that discharges droplets to form an image.

いずれの型のインクジェット記録装置でも、上記液滴吐出ヘッドを装置側のベースプレート（基板）に組み付ける位置の精度は、吐出位置精度に大きな影響を与えるため、高くなければならない。液滴吐出ヘッドをベースプレートに高い精度で組み付ける構成を有する液滴吐出装置として、特許文献１に記載されているものが知られている。この特許文献１の液滴吐出装置では、液滴吐出ヘッドがサブプレート（支持部材）を用いてベースプレートに支持されている。サブプレートは、液滴吐出ヘッドのヘッドフレーム（筐体）の外周の一部から延びたフランジ部（結合部）にネジで締結される基台部と、ベースプレートにネジで締結される脚部とが一体となって構成されている。そして、液滴吐出ヘッドのフランジ部はサブプレートの基台部にネジで締結され、液滴吐出ヘッドとサブプレートとが互いに接続される。このサブプレートに接続された液滴吐出ヘッドをベースプレートに組み付ける位置の位置決めは、サブプレートの基台部とベースプレートとの間に介在させた位置決めプレートによって行われる。この位置決めプレートは、サブプレートの基台部に、例えば接着剤やレーザ溶接で接合されている。そして、位置決めプレートの一面と対向するベースプレート側の部材の一面には位置決め用のピンが設けられ、位置決めプレートの一面には位置決め用のピンを圧入させる位置決め用の孔が設けられている。これらの位置決めプレート、位置決め用のピン及び位置決め用の孔によって位置決め手段が構成されている。位置決め用のピン及び位置決め用の孔の設置位置は、位置決め用のピンが位置決め用の孔に圧入したときに、サブプレートとベースプレートとの狙いの相対位置に位置が決まるように予め設定されている。そして、各位置決め用のピンを各位置決め用の孔に圧入させることにより、各位置決めプレートに接合されたサブプレートの基台部は、ベースプレートに対して狙いの相対位置への位置決めが行われる。その後、サブプレートの脚部はベースプレートにネジで締結される。 In any type of ink jet recording apparatus, the accuracy of the position where the droplet discharge head is assembled to the base plate (substrate) on the apparatus side has a great influence on the accuracy of the discharge position, and must be high. As a droplet discharge device having a configuration in which a droplet discharge head is assembled to a base plate with high accuracy, a device described in Patent Document 1 is known. In the droplet discharge device of Patent Document 1, a droplet discharge head is supported on a base plate using a sub plate (support member). The sub plate includes a base portion that is fastened with a screw to a flange portion (joining portion) that extends from a part of the outer periphery of the head frame (housing) of the droplet discharge head, and a leg portion that is fastened to the base plate with a screw. Are integrated. The flange portion of the droplet discharge head is fastened to the base portion of the sub plate with a screw, and the droplet discharge head and the sub plate are connected to each other. The position at which the droplet discharge head connected to the sub plate is assembled to the base plate is determined by a positioning plate interposed between the base portion of the sub plate and the base plate. This positioning plate is joined to the base portion of the sub-plate by, for example, an adhesive or laser welding. A positioning pin is provided on one surface of the base plate side member facing the one surface of the positioning plate, and a positioning hole for press-fitting the positioning pin is provided on one surface of the positioning plate. These positioning plates, positioning pins and positioning holes constitute positioning means. The installation position of the positioning pin and the positioning hole is set in advance so that the position is determined at the target relative position between the sub plate and the base plate when the positioning pin is press-fitted into the positioning hole. . Then, by pressing each positioning pin into each positioning hole, the base portion of the sub plate joined to each positioning plate is positioned at a target relative position with respect to the base plate. Thereafter, the legs of the sub-plate are fastened to the base plate with screws.

しかしながら、上記特許文献１の液滴吐出装置では、サブプレートや液滴吐出ヘッドの筐体の材料は特定されていない。サブプレートはベースプレートにネジで締結するときの締結力に対してサブプレートが変形して位置決めに影響しないようにするために金属材料で形成されているものと考えられる。液滴吐出ヘッドの筐体は、高生産性や低コスト化を実現するために樹脂材料で形成されているものと考えられる。そして、その筐体の外周の一部から延びたフランジ部も樹脂材料で形成されている。このため、金属材料のサブプレートと樹脂材料の液滴吐出ヘッドのフランジ部とをネジで締結して互いを接続させたとき、フランジ部が締結力によって変形し、サブプレートとフランジ部との相対位置の位置ずれが生じる虞がある。 However, in the droplet discharge device of Patent Document 1, the material of the housing of the subplate and the droplet discharge head is not specified. The sub-plate is considered to be formed of a metal material so that the sub-plate is not deformed with respect to the fastening force when fastened to the base plate with screws, and the positioning is not affected. The casing of the droplet discharge head is considered to be formed of a resin material in order to realize high productivity and low cost. And the flange part extended from a part of outer periphery of the housing | casing is also formed with the resin material. For this reason, when the metal sub plate and the flange portion of the resin material droplet discharge head are fastened with screws and connected to each other, the flange portion is deformed by the fastening force, and the sub plate and the flange portion are There is a possibility that the position shifts.

そこで、サブプレートと液滴吐出ヘッドのフランジ部とをネジで締結するのではなく、接着剤やレーザ溶接を用いてサブプレートとフランジ部を接合することが考えられる。この場合、サブプレートとフランジ部との接合において接合し合う各プレートの間に線膨張係数が異なるので、当該接合に例えば接着剤を用いた場合の接着剤重合熱や、レーザ溶接を用いた場合の溶接熱によってサブプレートとフランジ部との位置ずれが生じる虞がある。よって、サブプレートとフランジ部の線膨張係数を等しくすることが望ましい。しかし、フランジ部に樹脂材料の線膨張係数に等しい金属材料でサブプレートを形成しようとしても、樹脂材料の線膨張係数に等しい金属材料の種類が少ないためサブプレートは大変高価となる。サブプレートに樹脂成形の材質を使ったとしても、ネジによる締結力に伴う変形に対する剛性を上げるために樹脂に対するガラス繊維の混入比率を高くする必要がある。その結果、樹脂材料が高価になった上、ガラス繊維による成形時の金型の損傷を防ぐために金型の内面に高価なコーティングの塗布が必要となる。これらのため、価格を抑えながらサブプレートとフランジ部の線膨張係数を等しくすることは難しい。これにより、サブプレートとフランジ部とを接合して接続した場合、サブプレートとフランジ部との相対位置の位置ずれが生じる虞を解消できない。よって、フランジ部を介してサブプレートに接続される液滴吐出ヘッドは、ベースプレートに対して狙いの相対位置から位置ずれが生じ、液滴の着弾位置の精度が低下する。 Therefore, it is conceivable to join the sub plate and the flange portion using an adhesive or laser welding instead of fastening the sub plate and the flange portion of the droplet discharge head with screws. In this case, since the linear expansion coefficients are different between the plates that are joined together in the joining of the sub-plate and the flange portion, for example, when the adhesive polymerization heat or the laser welding is used for the joining. There is a possibility that the position difference between the sub plate and the flange portion may occur due to the welding heat. Therefore, it is desirable to make the linear expansion coefficients of the sub-plate and the flange portion equal. However, even if an attempt is made to form a subplate with a metal material equal to the linear expansion coefficient of the resin material on the flange portion, the subplate becomes very expensive because there are few types of metal materials equal to the linear expansion coefficient of the resin material. Even if a resin-molded material is used for the sub-plate, it is necessary to increase the mixing ratio of the glass fiber to the resin in order to increase the rigidity against deformation caused by the fastening force by the screw. As a result, the resin material becomes expensive, and it is necessary to apply an expensive coating on the inner surface of the mold in order to prevent damage to the mold during molding with glass fibers. For these reasons, it is difficult to equalize the linear expansion coefficients of the sub-plate and the flange portion while suppressing the price. Thereby, when joining a subplate and a flange part and connecting, the possibility of the position shift of the relative position of a subplate and a flange part cannot be eliminated. Therefore, the droplet discharge head connected to the sub plate via the flange portion is displaced from the target relative position with respect to the base plate, and the accuracy of the droplet landing position is lowered.

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、液滴吐出ヘッドと基板との相対位置の位置ずれを安価に抑制でき、液滴の着弾位置精度の低下を抑制できる液滴吐出装置、液滴吐出装置の製造方法及び画像形成装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and its purpose is to provide a liquid that can suppress the displacement of the relative position between the droplet discharge head and the substrate at a low cost and can suppress the drop in the accuracy of the landing position of the droplet. To provide a droplet discharge device, a method for manufacturing the droplet discharge device, and an image forming apparatus.

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、液滴を吐出する液体吐出部材と該液体吐出部材を支持する支持フレーム部材とを有する液滴吐出ヘッドがアレイベースに取り付けられて構成された液滴吐出装置において、前記支持フレーム部材には、金属プレートが一体となって取り付けられており、該金属プレートには、位置決めプレートが接合されており、前記液滴吐出ヘッドは、該位置決めプレートを介して前記アレイベースに取り付けられており、前記支持フレーム部材は、樹脂材料で形成されており、前記金属プレートと前記位置決めプレートは、互いに略同じ線膨張係数の金属材料で形成されていることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is configured such that a droplet discharge head having a liquid discharge member for discharging droplets and a support frame member for supporting the liquid discharge member is attached to an array base. in the liquid droplet ejection apparatus, the support frame members, metal plates are attached together, the said metal plates, the positioning plate is joined, the liquid droplet ejection head, said positioning plate The support frame member is made of a resin material, and the metal plate and the positioning plate are made of a metal material having substantially the same linear expansion coefficient . It is characterized by.

本発明において、金属プレートと位置決めプレートとは互いに略同じ線膨張係数の金属材料である。例えば接着剤やレーザ溶接を用いて互いに接合されるとき接着剤の重合熱又はレーザ溶接の溶接接合熱が発生しても金属プレート及び位置決めプレートは略同じように膨張し収縮する。この結果、金属プレートに位置決めプレートを接合した後の金属プレートと位置決めプレートとの相対位置は変わらない。これにより、液滴吐出ヘッドはアレイベースに対して相対位置の位置決めがなされることになる。また、金属プレート及び位置決めプレートを金属材料で形成していることにより、樹脂材料を成形するときのように金型の損傷を防ぐため金型の内面に高価なコーティングを塗布することが不要になる。よって、液滴吐出ヘッドとアレイベースとの相対位置の位置ずれを安価に抑制でき、液滴の着弾位置精度の劣化を抑制できるという特有な効果が得られる。 In the present invention, the metal plate and the positioning plate are metal materials having substantially the same linear expansion coefficient. For example, a metal plate及 beauty positioning plate be welded heat polymerization heat or laser welding of the adhesive occurs when they are joined together using an adhesive or laser welding is substantially expand like contraction. As a result, the relative position between the metal plate and the positioning plate after joining the positioning plate to the metal plate does not change. Thus, the droplet discharge head will be positioned relative position for the array base is made. Further, the metal plate及 beauty positioning plate by forming a metal material, so no need to apply an expensive coating on the inner surface of the mold to prevent damage to the mold, such as when molding a resin material Become. Accordingly, it is possible to obtain a unique effect that the displacement of the relative position between the droplet discharge head and the array base can be suppressed at a low cost, and the deterioration of the droplet landing position accuracy can be suppressed.

本実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to an exemplary embodiment. 千鳥状配列の液滴吐出ヘッドの様子を示す平面図である。It is a top view which shows the mode of the droplet discharge head of a staggered arrangement. 液滴吐出ヘッドの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of a droplet discharge head. 液滴吐出ヘッドの断面を示す図である。It is a figure which shows the cross section of a droplet discharge head. 液滴吐出ヘッドと位置決めプレートとが接合された構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure by which the droplet discharge head and the positioning plate were joined. アレイベースを示す斜視図である。It is a perspective view which shows an array base. ヘッド傾斜機構に液滴吐出装置を取り付けた構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure which attached the droplet discharge apparatus to the head inclination mechanism. ヘッド傾斜機構の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of a head inclination mechanism. ネジ付き円錐部と接着接合された球体とを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the conical part with a screw | thread, and the spherical body adhesively joined. 液滴吐出装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of a droplet discharge apparatus. 差動ネジの概略構成図である。It is a schematic block diagram of a differential screw. 液滴吐出装置の製造工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing process of a droplet discharge apparatus. 液滴吐出装置における支持フレーム部材と金属プレートをインサート成形する２つの金型の断面図である。It is sectional drawing of two metal mold | die which insert-molds the support frame member and metal plate in a droplet discharge apparatus. 着弾位置の調整工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the adjustment process of a landing position. 読み込んだテスト画像を示す図である。It is a figure which shows the read test image. 位置決めプレート接合装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a positioning plate joining apparatus. 理想位置の座標とノズルアライメントマークの中心座標とを示す図である。It is a figure which shows the coordinate of an ideal position, and the center coordinate of a nozzle alignment mark. 基準チャートの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of a reference | standard chart. 位置決めプレート接合装置のＣＣＤカメラによるノズルアライメントマークの撮像の様子を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the mode of the imaging of the nozzle alignment mark by the CCD camera of a positioning plate joining apparatus.

以下、本発明を画像形成装置に適用した一実施形態について添付図面を参照して説明する。
なお、プリンタ、ファクシミリ、複写機、または、これらの複合機の画像形成装置として、例えば記録液の液滴を吐出する液体吐出ヘッドで構成した記録ヘッドを含む液体吐出装置を用いて、媒体（以下「用紙」ともいうが材質を限定するものではなく、また、被記録媒体、記録媒体、転写材、記録紙なども同義で使用する。）を搬送しながら、液体としての記録液（以下「インク」ともいう。）を用紙に付着させて画像形成（記録、印刷、印写、印字も同義語で用いる。）を行うものがある。 Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to an image forming apparatus will be described with reference to the accompanying drawings.
As an image forming apparatus of a printer, a facsimile machine, a copying machine, or a composite machine of these, for example, a liquid ejection apparatus including a recording head composed of a liquid ejection head that ejects liquid droplets of a recording liquid is used. Although it is also referred to as “paper”, the material is not limited, and a recording medium (hereinafter referred to as “ink”) is conveyed while conveying a recording medium, a recording medium, a transfer material, recording paper, and the like. Is also attached to a sheet to form an image (recording, printing, printing, and printing are also used synonymously).

また、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、パターン等の意味も持たない画像を媒体に付与することも意味する。また、液体とは記録液、インクに限るものではなく、画像形成を行うことができる液体であれば特に限定されるものではない。また、液滴吐出装置とは、液滴吐出ヘッドから液滴を吐出する装置を意味する。 The image forming apparatus means an apparatus for forming an image by discharging a liquid onto a medium such as paper, thread, fiber, fabric, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics, etc. The term “not only” means to give an image having a meaning such as a character or a figure to the medium but also to give an image having no meaning such as a pattern to the medium. Further, the liquid is not limited to the recording liquid and ink, and is not particularly limited as long as it is a liquid capable of forming an image. The droplet discharge device means a device that discharges droplets from a droplet discharge head.

以下、本発明を適用した画像形成装置の一実施形態として、インクジェット方式の複写機について説明する。
図１は本実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。同図に示すように、ライン型の画像形成装置４０１における画像形成部４０２は、例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の各色の液滴を吐出するライン型の４個の液滴吐出ヘッドと当該液滴吐出ヘッドにインクを供給するサブタンクとを一体化して構成した液滴吐出装置４１１ｙ、４１１ｍ、４１１ｃ、４１１ｋ（色を区別しないときには「液滴吐出装置４１１」という。）をそれぞれ備えている。そして、各液滴吐出装置４１１には、液滴を吐出するノズルを形成したノズル面を下方に向けているヘッドホルダ４１３が装着されている。このライン型の画像形成装置に用いられる各液滴吐出装置４１１は、図２に示すように、紙送り方向に直交する方向（Ｘ軸方向）に長尺なアレイベース（基板）４４２上に液滴吐出ヘッド４４１ａ〜４４１ｆが千鳥状に配列されている。 Hereinafter, an ink jet copying machine will be described as an embodiment of an image forming apparatus to which the present invention is applied.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an image forming apparatus according to the present embodiment. As shown in the figure, an image forming unit 402 in a line type image forming apparatus 401 discharges droplets of each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K), for example. Droplet discharge devices 411y, 411m, 411c, and 411k (integrated with four droplet discharge heads of the mold and a sub-tank that supplies ink to the droplet discharge heads) 411 ")). Each droplet discharge device 411 is equipped with a head holder 413 having a nozzle surface on which nozzles for discharging droplets are formed facing downward. As shown in FIG. 2, each droplet discharge device 411 used in this line type image forming apparatus has a liquid on an array base (substrate) 442 that is long in the direction (X-axis direction) orthogonal to the paper feed direction. Drop discharge heads 441a to 441f are arranged in a staggered manner.

また、図１に示すように、各液滴吐出装置４１１に対応してヘッドの性能を維持回復するための維持回復機構４１２ｙ、４１２ｍ、４１２ｃ、４１２ｋ（色を区別しないときには「維持回復機構４１２」という。）を備えている。そして、パージ処理、ワイピング処理などのヘッドの性能維持動作時には、各液滴吐出装置４１１と維持回復機構４１２とを相対的に移動させる。各液滴吐出装置４１１のノズル面に、維持回復機構４１２を構成するキャッピング部材などを対向させる。 Further, as shown in FIG. 1, maintenance and recovery mechanisms 412y, 412m, 412c and 412k for maintaining and recovering the head performance corresponding to each droplet discharge device 411 ("maintenance and recovery mechanism 412" when colors are not distinguished) Is provided.) Then, during the performance maintenance operation of the head such as the purge process and the wiping process, the respective droplet discharge devices 411 and the maintenance / recovery mechanism 412 are relatively moved. A capping member or the like constituting the maintenance / recovery mechanism 412 is opposed to the nozzle surface of each droplet discharge device 411.

図３は液滴吐出ヘッドの構成を示す斜視図である。同図に示すように、Ｋ色の液滴吐出ヘッド４４１ｋは、液体吐出部材４１４ｋと支持フレーム部材（筐体）４１９ｋと取付部である金属プレート（結合部）４２０ｋと液体供給部材（不図示）とで構成されている。液体吐出部材４１４ｋのノズル面４５４ｋには、記録紙搬送方向である副走査方向（以下、Ｙ軸方向という）に等間隔で形成された複数のノズル４１５を有するノズル列４１５ａが、Ｘ軸方向に４列配置されている。また、ノズル列４１５ａが形成された液滴吐出ヘッド４４１ｋにおけるノズル面４５４ｋのＹ軸方向の両端には、後述するノズル位置調整時に使用するためのノズルアライメントマーク４１６ｋ、４１７ｋが設けられている。液滴吐出ヘッド４４１ｋにあるノズル４１５の数は搭載するインクジェット記録装置の機種、つまり性能に応じて適宜決定すればよい。また、支持フレーム部材４１９ｋの周囲には、金属プレート４２０ｋが構成されている。 FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of the droplet discharge head. As shown in the figure, a K-color droplet discharge head 441k includes a liquid discharge member 414k, a support frame member (housing) 419k, a metal plate (coupling portion) 420k as an attachment portion, and a liquid supply member (not shown). It consists of and. On the nozzle surface 454k of the liquid ejection member 414k, a nozzle row 415a having a plurality of nozzles 415 formed at equal intervals in the sub-scanning direction (hereinafter referred to as the Y-axis direction) that is the recording paper conveyance direction is arranged in the X-axis direction. Four rows are arranged. In addition, nozzle alignment marks 416k and 417k for use in nozzle position adjustment, which will be described later, are provided at both ends in the Y-axis direction of the nozzle surface 454k in the droplet discharge head 441k in which the nozzle row 415a is formed. The number of nozzles 415 in the droplet discharge head 441k may be appropriately determined according to the model of the ink jet recording apparatus to be mounted, that is, the performance. A metal plate 420k is formed around the support frame member 419k.

図４は液滴吐出ヘッドの断面を示す図である。図３と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。同図（ａ）、（ｂ）に示すように、液体吐出部材４１４ｋは、ノズル板と流路形成板と振動部材と駆動形成部材の順で接合されて構成されている部材である。支持フレーム部材４１９ｋは、液体吐出部材４１４ｋと液体供給部材４２３ｋとの間に構成され、支持フレーム部材４１９ｋの周囲には金属プレート４２０ｋが構成されている。また、この金属プレート４２０ｋと支持フレーム部材４１９ｋとは、後述するインサート成形によって製造される部品である。さらに、支持フレーム部材４１９ｋと金属プレート４２０ｋの線膨張係数をほぼ等しくなるような材質とする。具体的には、金属プレート４２０ｋにＳＵＳ３０４を用い、支持フレーム部材４１９ｋにガラス繊維入りの熱可塑性の樹脂を用いることで可能となる。また、図４（ｂ）に示すように、位置決めプレート（位置決め手段）４４３ｋは、中央に液滴吐出ヘッド４４１ｋが勘合されるように中央がくりぬかれた形状となっている。後述するノズル位置調整で正確に位置決めされた上で接着剤などによって液滴吐出ヘッド４４１ｋと接合される。そして、金属プレート４２０ｋと位置決めプレート４４３ｋとは、金属プレート４２０ｋの図中右端のレーザ溶接部４２１ｋにてレーザ溶接される。本例では、図の手前と奥側の２箇所で接合される。また、金属プレート４２０ｋの図中左端の接合部４２２ｋでは接合強度の低い接着剤（例えばシリコーン）で接合されている。本例では、接合部４２２ｋも図の手前と奥側の２箇所で接合される。他の液滴吐出ヘッド４４１ｙ、４４１ｍ、４４１ｃも同様な構成である。 FIG. 4 is a cross-sectional view of the droplet discharge head. The same reference numerals as those in FIG. 3 denote the same components. As shown in FIGS. 4A and 4B, the liquid ejection member 414k is a member formed by joining a nozzle plate, a flow path forming plate, a vibrating member, and a drive forming member in this order. The support frame member 419k is configured between the liquid ejection member 414k and the liquid supply member 423k, and a metal plate 420k is configured around the support frame member 419k. The metal plate 420k and the support frame member 419k are parts manufactured by insert molding described later. Further, the support frame member 419k and the metal plate 420k are made of a material having substantially the same linear expansion coefficient. Specifically, SUS304 is used for the metal plate 420k, and a thermoplastic resin containing glass fiber is used for the support frame member 419k. As shown in FIG. 4B, the positioning plate (positioning means) 443k has a shape in which the center is hollowed so that the droplet discharge head 441k is fitted in the center. After being accurately positioned by nozzle position adjustment described later, it is joined to the droplet discharge head 441k by an adhesive or the like. The metal plate 420k and the positioning plate 443k are laser-welded at a laser welding portion 421k at the right end of the metal plate 420k in the drawing. In this example, joining is performed at two locations on the front side and the back side of the drawing. Further, the joining portion 422k at the left end of the metal plate 420k in the drawing is joined with an adhesive having a low joining strength (for example, silicone). In this example, the joining portion 422k is also joined at two locations on the near side and the far side of the drawing. The other droplet discharge heads 441y, 441m, 441c have the same configuration.

図５は液滴吐出ヘッドと位置決めプレートとが接合された構成を示す斜視図である。同図に示すように、液滴吐出ヘッド４４１ｋは２箇所のレーザ溶接部４２１ｋ及び２箇所の接合部４２２ｋで位置決めプレート４４３ｋに接合される。位置決めプレート４４３ｋの位置決めピン用穴４４９ｋに、図６に示すようなアレイベース４４２上に配設されているアレイ用位置決めピン４４８を挿入する。そして、液滴吐出ヘッド４４１ｋはアレイベース４４２上に取付ネジ４４６ｋによって固定される。ここで、アレイベース４４２の構成を示す斜視図である図６に示すように、アレイベース４４２は、液滴吐出ヘッド４４１ａ〜４４１ｆがそれぞれ挿入される６つの挿入穴４６２ａ〜４６２ｆ（色を区別しないときには「挿入穴４６２」という。）が設けられている。各挿入穴４６２の周辺には二つのアレイ用位置決めピン４４８が配置されている。液滴吐出ヘッド４４１ｋは固定された位置決めプレート４４３ｋまたは固定プレート４４４に設けられたアレイ用位置決めピン用穴４４９を挿入して、取付ネジ４４６ｋによって固定される。また、支持フレーム部材４１９ｋ及び金属プレート４２０ｋの長手方向の端縁部の内側に凹部４５０ｋが設けられている。この凹部４５０ｋによって取付ネジ４４６ｋのネジ頭が支持フレーム部材４１９ｋに干渉することを避けることができ、かつ位置決めプレート４４３ｋの長手方向の長さを小さくすることができる。更に、金属プレート４２０ｋと位置決めプレート４４３ｋとをレーザ溶接部４２１ｋでレーザ溶接する際に照射するレーザ光が支持フレーム部材４１９ｋで遮光されない。このために、支持フレーム部材４１９ｋの長手方向の長さを金属プレート４２０ｋの長手方向の長さより短くして金属プレート４２０ｋの延出している端部が露出している。 FIG. 5 is a perspective view showing a configuration in which the droplet discharge head and the positioning plate are joined. As shown in the figure, the droplet discharge head 441k is joined to the positioning plate 443k by two laser welds 421k and two joints 422k. The array positioning pins 448 arranged on the array base 442 as shown in FIG. 6 are inserted into the positioning pin holes 449k of the positioning plate 443k. The droplet discharge head 441k is fixed on the array base 442 by mounting screws 446k. Here, as shown in FIG. 6 which is a perspective view showing the configuration of the array base 442, the array base 442 has six insertion holes 462a to 462f (not distinguishing colors) into which the droplet discharge heads 441a to 441f are respectively inserted. (Sometimes referred to as “insertion holes 462”). Two array positioning pins 448 are arranged around each insertion hole 462. The droplet discharge head 441k is fixed by an attachment screw 446k by inserting a fixed positioning plate 443k or an array positioning pin hole 449 provided in the fixing plate 444. In addition, a recess 450k is provided inside the longitudinal edge portions of the support frame member 419k and the metal plate 420k. The recess 450k can prevent the screw head of the mounting screw 446k from interfering with the support frame member 419k, and can reduce the length of the positioning plate 443k in the longitudinal direction. Further, the laser beam irradiated when the metal plate 420k and the positioning plate 443k are laser welded by the laser welding portion 421k is not shielded by the support frame member 419k. For this reason, the length of the support frame member 419k in the longitudinal direction is made shorter than the length of the metal plate 420k in the longitudinal direction, and the extending end of the metal plate 420k is exposed.

次に、液滴吐出ヘッドと位置決めプレートとが接合された液滴吐出装置をヘッド傾斜機構に取り付けた例について説明する。
図７はヘッド傾斜機構に液滴吐出装置を取り付けた構成を示す斜視図である。図８はヘッド傾斜機構の構成を示す斜視図である。両図に示すように、位置決めプレート４４３と固定プレート４４４とが対向する面のうち固定プレート４４４の面に形成された円錐凹部４３１、Ｖ溝部４３２及び平面部４３３と、位置決めプレート４４３と固定プレート４４４とが対向する面のうち位置決めプレート４４３の面に円錐凹部４３１、Ｖ溝部４３２及び平面部４３３のそれぞれに当接する対向した位置に、図９に示すネジ付き円錐部４３５と接着接合された球体４３４と、第一の調整ネジ４５２の先端球形部と、第二の調整ネジ４５３の先端球形部とが構成されている。このとき、位置決めプレート４４３の面に設けられたＶ溝部４３２の中心の延長線上に円錐凹部４３１の中心が配置され、Ｖ溝部４３２の中心と円錐凹部４３１の中心を結ぶ直線が記録ヘッドのノズル列の列方向と平行となっている。これにより、液滴吐出ヘッド４４１と位置決めプレート４４３とに線膨張係数の差があり、熱膨張により伸びの差が生じてもＶ溝部方向に逃げることができ、変形を伴うような応力が集中することがない。その結果、温度変化があった場合も高い位置再現精度を確保することができる。 Next, an example in which a droplet discharge device in which a droplet discharge head and a positioning plate are joined is attached to a head tilt mechanism will be described.
FIG. 7 is a perspective view showing a configuration in which a droplet discharge device is attached to the head tilt mechanism. FIG. 8 is a perspective view showing the configuration of the head tilting mechanism. As shown in both figures, the conical concave portion 431, the V groove portion 432, the flat surface portion 433, the positioning plate 443, and the fixing plate 444 formed on the surface of the fixing plate 444 among the surfaces where the positioning plate 443 and the fixing plate 444 face each other. Spheres 434 adhesively joined to the threaded cone 435 shown in FIG. 9 at the opposed positions where the conical recess 431, the V groove 432, and the flat surface 433 are in contact with the surface of the positioning plate 443 among the surfaces facing each other. And the tip spherical portion of the first adjustment screw 452 and the tip spherical portion of the second adjustment screw 453 are configured. At this time, the center of the conical recess 431 is arranged on an extension line of the center of the V groove 432 provided on the surface of the positioning plate 443, and a straight line connecting the center of the V groove 432 and the center of the conical recess 431 is a nozzle row of the recording head. It is parallel to the column direction. Thereby, there is a difference in linear expansion coefficient between the droplet discharge head 441 and the positioning plate 443, and even if a difference in elongation occurs due to thermal expansion, it can escape in the direction of the V-groove, and stress that causes deformation concentrates. There is nothing. As a result, high position reproduction accuracy can be ensured even when there is a temperature change.

このように位置決めプレートのヘッド傾斜機構４５６は、押圧手段である二つの段付きネジ４４５とコイルスプリング４４７による押圧する。これにより、固定プレート４４４の円錐凹部４３１、Ｖ溝部４３２及び平面部４３３と、位置決めプレート４４３に配置された球体４３４及び二つの調整ネジ４５２、４５３の先端球形部とが当接して固定される。この状態にて、位置決めプレート４４３の上面と固定プレート４４４の下面とが平行になるように、第一の調整ネジ４５２と第二の調整ネジ４５３の先端球部の突き出し量を調整する。図８の挿入穴４６２に液滴吐出ヘッド４４１を挿入したのち、図７のように位置決めプレート４４３に対する液滴吐出ヘッド４４１のノズルの位置と傾きがを調整する。その後、上述したように２箇所のレーザ溶接部４２１でのレーザ接合と２箇所の接合部４２２における接着接合がなされる。固定プレート４４４の位置決めピン用穴４４９に、アレイベース４４２上に配設されているアレイ用位置決めピン４４８を挿入して、図７のように取付ネジ４４６によって固定される。 In this way, the head tilting mechanism 456 of the positioning plate is pressed by the two stepped screws 445 and the coil spring 447 which are pressing means. As a result, the conical concave portion 431, the V groove portion 432, and the flat surface portion 433 of the fixing plate 444, and the spherical body 434 disposed on the positioning plate 443 and the tip spherical portions of the two adjusting screws 452, 453 are fixed in contact with each other. In this state, the protrusion amounts of the tip sphere portions of the first adjustment screw 452 and the second adjustment screw 453 are adjusted so that the upper surface of the positioning plate 443 and the lower surface of the fixing plate 444 are parallel to each other. After inserting the droplet discharge head 441 into the insertion hole 462 in FIG. 8, the position and inclination of the nozzle of the droplet discharge head 441 with respect to the positioning plate 443 are adjusted as shown in FIG. Thereafter, as described above, laser bonding at the two laser welding portions 421 and adhesive bonding at the two bonding portions 422 are performed. The array positioning pins 448 arranged on the array base 442 are inserted into the positioning pin holes 449 of the fixing plate 444, and are fixed by the mounting screws 446 as shown in FIG.

図１０は液滴吐出装置の構成を示す斜視図である。同図に示すように、液滴吐出装置４１１ｋでは、液滴吐出ヘッド４４１ａ〜４４１ｆを支持するアレイベース４４２に、各液滴吐出ヘッド４４１が取り付けられている。そして、液滴吐出ヘッド４４１を位置決めするための位置決めプレート４４３ａ、４４３ｂ、４４３ｃ、４４３ｄ、４４３ｅ、４４３ｆを有している。複数の液滴吐出ヘッド４４１ａ〜４４１ｆは、図中の矢印に示す紙送り方向に直交する方向（Ｘ軸方向）に長尺なアレイベース４４２に液滴吐出ヘッド４４１が挿入される複数の挿入穴（不図示）をＸ軸方向（紙送り方向に対し直交する方向）に等間隔で配置した挿入穴列が、Ｙ軸方向（紙送り方向）に２列設けられている。各挿入穴の周辺には、アレイベース４４２上に１ヘッドあたり２箇所のアレイ用位置決めピン４４８が配置されている。そして、各液滴吐出ヘッド４４１ａ〜４４１ｆに接合された位置決めプレート４４３ａ〜４４３ｆと位置決めされ一体となる固定プレート４４４ａ〜４４４ｆの位置決め穴と合せする。その後、各固定プレート４４４ａ〜４４４ｆが２つの取付けネジ４４６によってアレイベース４４２に固定される。これにより、各液滴吐出ヘッド４４１ａ〜４４１ｆがアレイベース４４２に位置決めされて固定される。各液滴吐出ヘッド４４１ａ〜４４１ｆと一体となって固定プレート４４４ａ〜４４４ｆは、アレイベース４４２に対して着脱可能に構成されている。このため、液滴吐出ヘッドの寿命や故障による交換時には故障した液滴吐出ヘッドだけ固定している２つの取付けネジ４４６を外すことで新しい液滴吐出ヘッドと交換することができる。 FIG. 10 is a perspective view showing the configuration of the droplet discharge device. As shown in the figure, in the droplet discharge device 411k, each droplet discharge head 441 is attached to an array base 442 that supports the droplet discharge heads 441a to 441f. And it has positioning plates 443a, 443b, 443c, 443d, 443e, 443f for positioning the droplet discharge head 441. The plurality of droplet discharge heads 441a to 441f have a plurality of insertion holes into which the droplet discharge heads 441 are inserted into the array base 442 that is long in the direction (X-axis direction) orthogonal to the paper feed direction indicated by the arrows in the drawing. Two insertion hole rows are arranged in the Y-axis direction (paper feeding direction) in which (not shown) are arranged at equal intervals in the X-axis direction (direction perpendicular to the paper feeding direction). Two array positioning pins 448 per head are arranged on the array base 442 around each insertion hole. Then, the positioning plates 443a to 443f joined to the droplet discharge heads 441a to 441f are aligned with the positioning holes of the fixed plates 444a to 444f which are positioned and integrated. Thereafter, each fixing plate 444 a to 444 f is fixed to the array base 442 by two mounting screws 446. Thereby, each of the droplet discharge heads 441a to 441f is positioned and fixed to the array base 442. The fixing plates 444a to 444f integrated with the respective droplet discharge heads 441a to 441f are configured to be detachable from the array base 442. For this reason, at the time of replacement due to the life or failure of the droplet discharge head, it is possible to replace it with a new droplet discharge head by removing the two mounting screws 446 that fix only the failed droplet discharge head.

アレイベース上に配置された液滴吐出ヘッドの印字位置は、前述のヘッド傾斜機構４５６を用い、Ｘ方向の位置を修整したい場合は第一の調整ネジ４５２を用いて調整することができる。また、Ｙ方向の位置を調整したい場合は第二の調整ネジ４５３を用いて位置を調整することができる。すなわち、第一の調整ネジ４５２を押し込むことで液滴吐出ヘッドにＹ軸回りの回転を行わせ、液滴吐出ヘッド４４１の吐出方向を変えることでＸ方向に着弾位置を変えることができる。次に、第二の調整ネジ４５３を押し込むことで液滴吐出ヘッド４４１にＸ軸回りの回転を行わせ、液滴吐出ヘッド４４１の吐出方向を変えることでＹ方向に着弾位置を変えることができる。 The print position of the droplet discharge head disposed on the array base can be adjusted using the head tilt mechanism 456 described above, and using the first adjustment screw 452 if the position in the X direction is to be corrected. Further, when it is desired to adjust the position in the Y direction, the position can be adjusted using the second adjustment screw 453. That is, the landing position can be changed in the X direction by causing the droplet discharge head to rotate around the Y axis by pushing the first adjusting screw 452 and changing the discharge direction of the droplet discharge head 441. Next, by pushing the second adjustment screw 453, the droplet discharge head 441 rotates around the X axis, and the landing position can be changed in the Y direction by changing the discharge direction of the droplet discharge head 441. .

図１１は差動ネジの概略構成図である。同図に示すように、差動ネジ４５５は、円筒状の外ネジ４５５ａ、外ネジ４５５ａよりもわずかにピッチが小さい円筒状の内ネジ４５５ｂ、駆動シャフト４５５ｃなどで構成されている。外ネジ４５５ａは、外周に雄ネジが形成されており、内周に雌ネジが形成されている。そして、外筒４５５ｆのネジ孔４５５ｇに螺子合している。内ネジ４５５ｂの外周には、外ネジ４５５ａの外周に形成された雄ネジよりもピッチがわずかに小さい雄ネジが形成されており、外ネジ４５５ａに螺子合している。内ネジ４５５ｂには、駆動シャフト４５５ｃが貫通しており、内ネジ４５５ｂの先端（操作側と反対側）が、クランプ４５５ｄによって駆動シャフト４５５ｃに締結されている。内ネジ４５５ｂは、回り止め４５５ｅにより回転不能となっている。外ネジ４５５ａの操作部４５５ａ−１を操作して、外ネジ４５５ａを回転させると、内ネジ４５５ｂが駆動シャフト４５５ｃともに押下げられる。駆動シャフト４５５ｃの先端形状はＲ形状となっており、Ｖ溝部４３２及び平面部４３３と当接しているので、結果として位置決めプレート４４３を押し上げることになる。このことにより、位置決めプレート４４３の傾斜角度を変えることができる。駆動シャフト４５５ｃの移動量は、例えば外ネジ４５５ａの外周に形成された雄ネジにＭ５、ピッチが０．５［ｍｍ］、内ネジ４５５ｂの外周面に形成された雄ネジにＭ２．５、ピッチが０．４５［ｍｍ］とする。そして、外ネジ４５５ａを一回転させると、内ネジ４５５ｂは駆動シャフト４５５ｃとともに０．０５［ｍｍ］Ｚ軸方向に移動する。このように、第一の調整ネジ４５２及び第二の調整ネジ４５３として差動ネジ４５５を用いることにより、第一の調整ネジ４５２の先端球部がＶ溝部４３２と当接しているため位置決めプレート４４３を傾斜させる。同様に、第二の調整ネジ４５３の先端球部が平面部４３３と当接しているため位置決めプレート４４３を傾斜させる。これにより、液滴吐出ヘッドの傾斜角度を微調整することが可能となる。 FIG. 11 is a schematic configuration diagram of the differential screw. As shown in the figure, the differential screw 455 includes a cylindrical outer screw 455a, a cylindrical inner screw 455b having a slightly smaller pitch than the outer screw 455a, a drive shaft 455c, and the like. The outer screw 455a has a male screw formed on the outer periphery and a female screw formed on the inner periphery. Then, it is screwed into the screw hole 455g of the outer cylinder 455f. A male screw having a slightly smaller pitch than the male screw formed on the outer periphery of the outer screw 455a is formed on the outer periphery of the inner screw 455b, and is screwed into the outer screw 455a. The drive shaft 455c passes through the inner screw 455b, and the tip of the inner screw 455b (the side opposite to the operation side) is fastened to the drive shaft 455c by a clamp 455d. The inner screw 455b cannot be rotated by the rotation stopper 455e. When the operating portion 455a-1 of the external screw 455a is operated to rotate the external screw 455a, the internal screw 455b is pushed down together with the drive shaft 455c. The distal end shape of the drive shaft 455c is R-shaped and is in contact with the V-groove portion 432 and the flat portion 433. As a result, the positioning plate 443 is pushed up. Thereby, the inclination angle of the positioning plate 443 can be changed. The amount of movement of the drive shaft 455c is, for example, M5 for a male screw formed on the outer periphery of the outer screw 455a, a pitch of 0.5 [mm], and M2.5 for the male screw formed on the outer peripheral surface of the inner screw 455b. Is 0.45 [mm]. When the outer screw 455a is rotated once, the inner screw 455b moves in the Z axis direction of 0.05 [mm] together with the drive shaft 455c. Thus, by using the differential screw 455 as the first adjustment screw 452 and the second adjustment screw 453, the tip sphere portion of the first adjustment screw 452 is in contact with the V-groove portion 432, so that the positioning plate 443 Tilt. Similarly, since the tip sphere portion of the second adjustment screw 453 is in contact with the flat portion 433, the positioning plate 443 is inclined. This makes it possible to finely adjust the tilt angle of the droplet discharge head.

図１２は液滴吐出装置の製造工程を示すフローチャートである。同図において、先ず、支持フレーム部材４１９と液体吐出部材とを接合する第一接合工程を行う（ステップＳ１０１）。次に、第一接合工程で接合された接合体と位置決めプレート４４３との位置決めを行うアライメント工程を行う（ステップＳ１０２）。そして、支持フレーム部材４１９と同時にインサート成形された金属プレート４２０と金属部材からなる位置決めプレート４４３との間にレーザ光を照射して溶接接合する第二接合工程を行う（ステップＳ１０３）。以上の工程を行い液滴吐出装置が製造される。 FIG. 12 is a flowchart showing a manufacturing process of the droplet discharge device. In the figure, first, a first joining step for joining the support frame member 419 and the liquid discharge member is performed (step S101). Next, an alignment process for positioning the joined body joined in the first joining process and the positioning plate 443 is performed (step S102). And the 2nd joining process of irradiating a laser beam and welding-welding between the metal plate 420 insert-molded simultaneously with the support frame member 419 and the positioning plate 443 which consists of metal members is performed (step S103). A droplet discharge apparatus is manufactured by performing the above steps.

次に、インサート成形について説明する。
図１３は液滴吐出ヘッドにおける支持フレーム部材と金属プレートをインサート成形する２つの金型の断面図である。金型４５７に金属プレート４２０を予めインサートしておき、金型を閉じた後、ゲート４５９より樹脂の充填を開始する。金型４５７及び金型４５８の形状に従って、支持フレーム部材４１９の形状に金属プレート４２０が一体となるインサート成形された部品が製造される。 Next, insert molding will be described.
FIG. 13 is a cross-sectional view of two molds for insert-molding a support frame member and a metal plate in the droplet discharge head. After the metal plate 420 is inserted in advance into the mold 457 and the mold is closed, the resin filling is started from the gate 459. In accordance with the shapes of the mold 457 and the mold 458, an insert-molded part in which the metal plate 420 is integrated with the shape of the support frame member 419 is manufactured.

ここで、液滴吐出ヘッドの交換手順について説明する。
はじめに、故障した液滴吐出ヘッドが固定されている２箇所の取付けネジを外し、故障した液滴吐出ヘッドを液滴着弾面から離間する方向に移動させて、故障した液滴吐出ヘッドをアレイベースから取り外す。次に、位置決めプレートが接合された新しい液滴吐出ヘッドを、アレイベースに取り付ける。この場合は、上述したように、上述したように、アレイベースは、液滴吐出ヘッドが挿入される挿入穴を有している。また、挿入穴の周辺には、二つのアレイ用位置決めピンが配置されている。液滴吐出ヘッドは固定された位置決めプレートまたは固定プレートに設けられたアレイ用位置決めピン用穴を挿入して、取付けネジによって固定される。このとき、アレイ用位置決め穴の一方は長穴になっており、アレイ用位置決めピンの間隔の公差を緩めても容易に挿入できるので、簡単に位置を決めて取付けネジによって固定できる。次に、液滴吐出ヘッドのインク供給部材にインクを供給するためのインク供給管を取り付ける。この状態で印字させ、印字された液滴の着弾位置を確認しながら、液滴吐出ヘッドの取付け角度を第一の調整ネジを使ってＸ軸方向の着弾位置の調整を行い、第二の調整ネジを使ってＹ軸方向の着弾位置の調整を行う。以上で、液滴吐出ヘッドの交換作業を終了する。 Here, a procedure for replacing the droplet discharge head will be described.
First, remove the two mounting screws to which the failed droplet ejection head is fixed, move the failed droplet ejection head away from the droplet landing surface, and remove the failed droplet ejection head from the array base. Remove from. Next, a new droplet discharge head to which the positioning plate is bonded is attached to the array base. In this case, as described above, as described above, the array base has an insertion hole into which the droplet discharge head is inserted. Two array positioning pins are arranged around the insertion hole. The droplet discharge head is fixed by a fixing screw by inserting a fixed positioning plate or an array positioning pin hole provided in the fixing plate. At this time, one of the array positioning holes is a long hole and can be easily inserted even if the tolerance of the distance between the array positioning pins is loosened. Therefore, the position can be easily determined and fixed by the mounting screw. Next, an ink supply tube for supplying ink to the ink supply member of the droplet discharge head is attached. While printing in this state, confirming the landing position of the printed droplet, adjust the landing position of the droplet discharge head in the X-axis direction using the first adjustment screw, and adjust the landing position of the droplet discharge head. Use the screw to adjust the landing position in the Y-axis direction. This completes the replacement operation of the droplet discharge head.

次に、具体的な着弾位置調整について説明する。図１４は着弾位置の調整工程を示すフローチャートである。先ず、上述したように、液滴吐出ヘッドの交換を行ったら、液滴吐出装置が備えられたキャリッジを記録紙５と対向する位置へ移動させて停止する（ステップＳ１０１〜Ｓ１０３）。キャリッジが、記録紙５と対向する位置で停止したら、記録紙を搬送して、記録紙５に図１５に示すようなテスト画像を形成する（ステップＳ１０４）。キャリッジを停止した状態で、全てのノズルから１回、液滴を吐出することにより、図１５に示すようなテスト画像が形成される。図１５はＣ色の液滴吐出ヘッド４４１ｃが交換されたもので、交換された液滴吐出ヘッド４４１ｃがＹ軸回りに傾いていた場合、Ｃ色から吐出された液滴はＭ色寄りまたはＫ色寄りに吐出される。その結果、理想の間隔（Ｙ色とＭ色との間隔ａ１）よりも、隣合う色の間隔が、上記ａ１よりも短くなったり、長くなったりする。また、交換された液滴吐出ヘッド４４１ｃが、Ｘ軸回りに傾いていた場合、他の色に対して、Ｙ軸方向（副走査方向）にｂ１ずれた位置に液滴が着弾する。 Next, specific landing position adjustment will be described. FIG. 14 is a flowchart showing the landing position adjustment process. First, as described above, after replacing the droplet discharge head, the carriage provided with the droplet discharge device is moved to a position facing the recording paper 5 and stopped (steps S101 to S103). When the carriage stops at a position facing the recording paper 5, the recording paper is conveyed to form a test image as shown in FIG. 15 on the recording paper 5 (step S104). A test image as shown in FIG. 15 is formed by ejecting droplets from all the nozzles once while the carriage is stopped. In FIG. 15, the C droplet discharge head 441c is replaced. When the replaced droplet discharge head 441c is tilted around the Y axis, the droplet discharged from the C color is close to the M color or K It is discharged near the color. As a result, the interval between adjacent colors is shorter or longer than the above-described a1 than the ideal interval (interval a1 between Y color and M color). Further, when the replaced droplet discharge head 441c is tilted around the X axis, the droplets land at positions shifted by b1 in the Y axis direction (sub-scanning direction) with respect to other colors.

次に、画像形成装置は、操作表示部などに、テスト画像が形成された記録紙５を画像読取部にセットする旨を表示する。サービスマンは、テスト画像を画像読取部にセットし、不図示のスタートボタンを操作する。スタートボタンが押されたら、画像形成装置は、テスト画像を読み込み（ステップＳ１０５）、着弾位置ずれを把握する（ステップＳ１０６）。例えば、読み込んだテスト画像から、交換された液滴吐出ヘッド４１ｃが吐出する色（図１５ではＣ色）と隣合う色（図１５では、Ｍ色またはＫ色）との間隔を計測する。この間隔と、狙いの間隔ａ１との差を計算して、Ｘ軸方向（主走査方向）の着弾位置ずれを把握する。また、テスト画像から、交換された液滴吐出ヘッド４４１ｃが吐出する色以外の色のＹ軸方向（副走査方向）一端の着弾位置から記録紙の端部までの距離Ｃｙ，Ｃｍ，Ｃｋを計測し、その平均値を算出する。次に、交換された液滴吐出ヘッド４４１ｃが吐出する色のＹ軸方向（副走査方向）一端の着弾位置から記録紙の端部までの距離Ｃｃを計測し、上記平均値との差を計算して、Ｙ軸方向（副走査方向）の着弾位置ずれを把握する。また、狙いの距離Ｃ１を予め記憶しておく。交換された液滴吐出ヘッド４４１ｃが吐出する色のＹ軸方向（副走査方向）一端の着弾位置から記録紙の端部までの距離Ｃｃを、上記狙いの距離Ｃ１とを比較して、Ｙ軸方向（副走査方向）の着弾位置ずれを把握してもよい。 Next, the image forming apparatus displays on the operation display unit or the like that the recording paper 5 on which the test image is formed is set in the image reading unit. The service person sets a test image in the image reading unit and operates a start button (not shown). When the start button is pressed, the image forming apparatus reads a test image (step S105) and grasps the landing position deviation (step S106). For example, the interval between the color (C color in FIG. 15) and the adjacent color (M color or K color in FIG. 15) measured by the replaced droplet discharge head 41c is measured from the read test image. The difference between this interval and the target interval a1 is calculated to grasp the landing position deviation in the X-axis direction (main scanning direction). Further, from the test image, the distances Cy, Cm, and Ck from the landing position of one end in the Y-axis direction (sub-scanning direction) of the color other than the color discharged by the replaced droplet discharge head 441c to the end of the recording paper are measured. The average value is calculated. Next, the distance Cc from the landing position of one end in the Y-axis direction (sub-scanning direction) of the color discharged by the replaced droplet discharge head 441c to the end of the recording paper is measured, and the difference from the above average value is calculated. Then, the landing position deviation in the Y-axis direction (sub-scanning direction) is grasped. The target distance C1 is stored in advance. The distance Cc from the landing position of one end in the Y-axis direction (sub-scanning direction) of the color discharged by the replaced droplet discharge head 441c to the end of the recording paper is compared with the target distance C1, and the Y-axis The landing position deviation in the direction (sub-scanning direction) may be grasped.

次に、画像形成装置の制御部は、把握した着弾位置ずれに基づいて、第一の調整ネジ４５２及び第二の調整ネジ４５３の調整量を算出し、不図示の表示部に表示する（ステップＳ１０７）。そして、サービスマンは、不図示の表示部に表示された内容に基づいて、第一の調整ネジ４５２及び第二の調整ネジ４５３を調整することにより、着弾位置の調整がなされる。例えば、Ｘ軸方向の着弾位置を５［μｍ］だけ調整したい場合、液滴吐出ヘッド４４１のＹ軸回りの傾きを調整する。Ｘ軸方向の球体４３４の頂点から第一の調整ネジ４５２の先端球部までの距離が５０［ｍｍ］であり、液滴吐出ヘッド４４１のノズル面から記録紙までの距離が１［ｍｍ］の場合、第一の調整ネジ４５２に使われる差動ネジ４５５の駆動シャフト４５５ｃによる押し込み量は、着弾位置のずれ量の５０倍となる。具体的に説明すると、例えば着弾位置をＸ軸方向に５［μｍ］移動させるために必要な液滴吐出ヘッド４４１のＹ軸回りの回転角度θは、ｔａｎ^−１θ＝５／（１×１０００）なので、θ＝０．２９°となる。液滴吐出ヘッド４４１を０．２９°Ｙ軸回りに回転させるための調整量は、Ｘ軸方向の球体の間隔は５０［ｍｍ］のとき、ｔａｎ（０．２９）×５０×１０００＝２５０［μｍ］となる。第一の調整ネジ４５２に使われる差動ネジ４５５は、外ネジ４５５ａを一回転させると、５０［μｍ］Ｚ軸方向へ移動するので、この場合、不図示の表示部に、第一の調整ネジ４５２を５回転するよう指示する旨の表示を行う。そして、サービスマンは、不図示の表示部に表示された内容に基づいて、第一の調整ネジ４５２を調整することにより、着弾位置の調整がなされる。調整が完了したら、画像形成装置に対して所定の操作を行って、調整完了したことを画像形成装置に報知する（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）。 Next, the control unit of the image forming apparatus calculates the adjustment amounts of the first adjustment screw 452 and the second adjustment screw 453 based on the grasped landing position deviation and displays them on a display unit (not shown) (step). S107). Then, the service person adjusts the landing position by adjusting the first adjustment screw 452 and the second adjustment screw 453 based on the content displayed on the display unit (not shown). For example, when it is desired to adjust the landing position in the X-axis direction by 5 [μm], the inclination of the droplet discharge head 441 around the Y-axis is adjusted. The distance from the top of the sphere 434 in the X-axis direction to the tip sphere of the first adjustment screw 452 is 50 [mm], and the distance from the nozzle surface of the droplet discharge head 441 to the recording paper is 1 [mm]. In this case, the pushing amount of the differential screw 455 used for the first adjusting screw 452 by the drive shaft 455c is 50 times the deviation amount of the landing position. More specifically, for example, the rotation angle θ around the Y axis of the droplet discharge head 441 necessary for moving the landing position in the X axis direction by 5 [μm] is tan ⁻¹ θ = 5 / (1 × 1000 Therefore, θ = 0.29 °. The adjustment amount for rotating the droplet discharge head 441 about 0.29 ° Y-axis is tan (0.29) × 50 × 1000 = 250 [when the interval of the spheres in the X-axis direction is 50 [mm]. μm]. The differential screw 455 used for the first adjustment screw 452 moves in the Z-axis direction by 50 [μm] when the outer screw 455a is rotated once. In this case, the first adjustment screw 455 A display indicating that the screw 452 is to be rotated five times is displayed. Then, the service person adjusts the landing position by adjusting the first adjustment screw 452 based on the content displayed on the display unit (not shown). When the adjustment is completed, a predetermined operation is performed on the image forming apparatus to notify the image forming apparatus that the adjustment is completed (step S108: YES).

また、上記では、画像形成装置が画像読取部を備えているが、図１６に示すように画像読取部を備えていない装置では、画像形成装置外の画像読取り装置でテスト画像を読み込む。そして、その読み込んだ画像データを画像形成装置に送信するようにしてもよい。更に、図１６に示すような画像形成装置においては、キャリッジよりも記録紙搬送方向下流側に、ＣＣＤカメラなどの画像読取手段を配置して形成されたテスト画像をＣＣＤカメラで撮像するなどして、テスト画像データを得るようにしてもよい。この場合、ＣＣＤカメラのレンズなどに予め基準線を描いておき、記録紙上のテスト画像とともに基準線が撮像されるようにして、着弾位置の基準線に対するずれ量を算出し、着弾位置のずれを把握するようにしてもよい。 In the above description, the image forming apparatus includes the image reading unit. However, in an apparatus that does not include the image reading unit as illustrated in FIG. 16, the test image is read by the image reading apparatus outside the image forming apparatus. Then, the read image data may be transmitted to the image forming apparatus. Further, in the image forming apparatus as shown in FIG. 16, a test image formed by disposing an image reading means such as a CCD camera on the downstream side in the recording paper conveyance direction from the carriage is captured by the CCD camera. Test image data may be obtained. In this case, a reference line is drawn in advance on the lens of the CCD camera, etc., and the reference line is imaged together with the test image on the recording paper, the amount of deviation of the landing position from the reference line is calculated, and the deviation of the landing position is calculated. You may make it grasp.

次に、位置決めプレートと液滴吐出ヘッドとを接合するための位置決めプレート接合装置について説明する。
図１６は位置決めプレート接合装置の構成を示すブロック図である。同図に示す位置決めプレート接合装置３００は、位置決めプレートに対し液滴吐出ヘッドのノズル列の位置を合せて接合する装置である。位置決めプレート接合装置３００は、主に、位置決めプレートを保持するための保持部３３４、ステージ部３３３、ステージ制御部３４０、画像処理部３５０を備えている。 Next, a positioning plate joining apparatus for joining the positioning plate and the droplet discharge head will be described.
FIG. 16 is a block diagram showing the configuration of the positioning plate joining apparatus. A positioning plate joining apparatus 300 shown in the figure is an apparatus that joins the positioning plate by aligning the position of the nozzle row of the droplet discharge head. The positioning plate joining apparatus 300 mainly includes a holding unit 334 for holding the positioning plate, a stage unit 333, a stage control unit 340, and an image processing unit 350.

位置決めプレート４４３を保持するための保持部３３４は、支持プレート４４２と同様な構成となっている。そして、位置決めプレート４４３は、保持部３３４のベース上の所定の位置に設けられた３つの球体の上に、その底面にある円錐凹部、Ｖ字溝部及び平面部と位置を合せて載置される。そして、不図示の上部付勢手段により上部から加圧されて保持部３３４に固定される。 A holding portion 334 for holding the positioning plate 443 has the same configuration as the support plate 442. Then, the positioning plate 443 is placed on the three spheres provided at predetermined positions on the base of the holding portion 334 so as to be aligned with the conical concave portion, the V-shaped groove portion, and the flat portion on the bottom surface. . Then, it is pressurized from above by an upper urging means (not shown) and fixed to the holding portion 334.

ステージ部３３３は、液滴吐出ヘッド４４１を把持するアーム部３３５と、アーム部３３５を移動するステージ移動部３３７とを備えている。ステージ移動部３３７は、アーム部３３５をノズル列方向（Ｙ軸方向）に移動できるＹ軸ステージ３３１、ノズル列と直交する方向（Ｘ軸方向）に移動するＸ軸ステージ３３２、及びＸＹ平面内で回転する回転ステージ３３６によって構成されている。これにより、液滴吐出ヘッド４４１のノズル位置をＹ軸方向及びＸ軸方向及びθ回転方向に所定の位置に合せて、移動させることができる。 The stage unit 333 includes an arm unit 335 that holds the droplet discharge head 441 and a stage moving unit 337 that moves the arm unit 335. The stage moving unit 337 includes a Y-axis stage 331 that can move the arm unit 335 in the nozzle row direction (Y-axis direction), an X-axis stage 332 that moves in a direction orthogonal to the nozzle row (X-axis direction), and an XY plane. The rotating stage 336 is configured to rotate. Thereby, the nozzle position of the droplet discharge head 441 can be moved in accordance with predetermined positions in the Y-axis direction, the X-axis direction, and the θ rotation direction.

ステージ制御部３４０は、ステージ位置検出部３４１、目標位置算出部３４２、ステージ駆動部３４３、ステージ駆動制御部３４４、接着剤塗布部３４５、理想位置計測部３４６を具備している。また、ステージ位置検出部３４１はステージの位置を検出する。ステージ駆動制御部３４４はステージ駆動部３４３を制御する。また、接着剤塗布部３４５は液滴吐出ヘッド４４１の金属プレート２０（図４参照）と位置決めプレート４４３との間に接着剤を充填する。目標位置算出部３４２は、画像処理部３５０の理想位置登録部３５８に登録された図１７に示す理想位置ａの座標（ｘａ、ｙａ）とノズルアライメントマーク２５３の中心座標（ＸＡ、ＹＡ）及び理想位置ｂの座標（ｘｂ、ｙｂ）とノズルアライメントマーク２５２の中心座標（ＸＢ、ＹＢ）との差を算出する。そして、ノズルアライメントマーク２５２、２５３から理想位置ａ、ｂまでの距離を算出する。また、ステージ制御部３４０のステージ位置検出部３４１、目標位置算出部３４２、ステージ駆動部３４３，ステージ駆動制御部３４４、接着剤塗布部３４５、理想位置計測部３４６は操作部３４７によって操作可能になっている。 The stage control unit 340 includes a stage position detection unit 341, a target position calculation unit 342, a stage drive unit 343, a stage drive control unit 344, an adhesive application unit 345, and an ideal position measurement unit 346. The stage position detector 341 detects the position of the stage. The stage drive control unit 344 controls the stage drive unit 343. The adhesive application unit 345 fills the adhesive between the metal plate 20 (see FIG. 4) of the droplet discharge head 441 and the positioning plate 443. The target position calculation unit 342 includes the coordinates (xa, ya) of the ideal position a and the center coordinates (XA, YA) of the nozzle alignment mark 253 shown in FIG. 17 registered in the ideal position registration unit 358 of the image processing unit 350 and the ideal. The difference between the coordinates (xb, yb) of the position b and the center coordinates (XB, YB) of the nozzle alignment mark 252 is calculated. Then, the distances from the nozzle alignment marks 252 and 253 to the ideal positions a and b are calculated. In addition, the stage position detection unit 341, the target position calculation unit 342, the stage drive unit 343, the stage drive control unit 344, the adhesive application unit 345, and the ideal position measurement unit 346 of the stage control unit 340 can be operated by the operation unit 347. ing.

画像処理部３５０はＣＣＤカメラ３５１、３５２、同軸落射照明部３５３、３５４、モニタ３５５、操作部３５６、ノズルアライメントマーク計測部３５７、理想位置登録部３５８を備えている。ＣＣＤカメラ３５１、３５２は、図１７に示すように液滴吐出ヘッド４４１に設けられたノズルアライメントマーク２５２、２５３の近傍を撮像する。同軸落射照明部３５３、３５４はノズルアライメントマーク２５２、２５３とその近傍を照明する。本実施の形態のＣＣＤカメラ３５１、３５２はノズルアライメントマーク２５２、２５３が形成されたヘッド面から垂直な方向からノズルアライメントマーク２５２、２５３の近傍を撮影して画像を取得する。このため、測定視野が水平１．２ｍｍ×垂直０．９ｍｍ、被写体深度±１１０［μｍ］のＣＣＤカメラ３５１、３５２が用いられる。 The image processing unit 350 includes CCD cameras 351 and 352, coaxial incident illumination units 353 and 354, a monitor 355, an operation unit 356, a nozzle alignment mark measurement unit 357, and an ideal position registration unit 358. The CCD cameras 351 and 352 image the vicinity of the nozzle alignment marks 252 and 253 provided on the droplet discharge head 441 as shown in FIG. The coaxial incident illumination units 353 and 354 illuminate the nozzle alignment marks 252 and 253 and the vicinity thereof. The CCD cameras 351 and 352 of the present embodiment acquire images by photographing the vicinity of the nozzle alignment marks 252 and 253 from a direction perpendicular to the head surface on which the nozzle alignment marks 252 and 253 are formed. For this reason, CCD cameras 351 and 352 having a measurement field of view of horizontal 1.2 mm × vertical 0.9 mm and subject depth of ± 110 [μm] are used.

また、モニタ３５５はＣＣＤカメラ３５１、３５２で撮像されたノズルアライメントマーク２５２、２５３等を表示する。ノズルアライメントマーク計測部３５７はＣＣＤカメラ３５１、３５２によって撮影されたノズルアライメントマーク２５２、２５３近傍の画像デ−タに基づき、一連の画像処理を行いノズルアライメントマーク２５２、２５３の位置を検出する。具体的には画像の平均濃度算出から最適な照明の調光を行い、最適な２値化を決定して、面積値、幅、高さ、円形度等の条件から位置基準として利用したいノズルアライメントマーク２５２、２５３を特定する。 The monitor 355 displays nozzle alignment marks 252, 253 and the like imaged by the CCD cameras 351, 352. The nozzle alignment mark measurement unit 357 performs a series of image processing based on image data in the vicinity of the nozzle alignment marks 252 and 253 photographed by the CCD cameras 351 and 352 and detects the positions of the nozzle alignment marks 252 and 253. Specifically, the optimal illumination dimming is performed by calculating the average density of the image, the optimal binarization is determined, and the nozzle alignment to be used as a position reference based on conditions such as area value, width, height, and circularity The marks 252 and 253 are specified.

本実施形態では、図１７に示すように、ノズルアライメントマーク２５３の中心座標（ＸＡ、ＹＡ）及びノズルアライメントマーク２５２の中心座標（ＸＢ、ＹＢ）を計測してノズルアライメントマーク計測部３５７にデータを出力する。これら一連の処理は、汎用の情報機器装置に一部専用ハードと専用ソフトを組み込み起動させる画像処理システムから構成する。本実施形態では、画素分解能が１．６［μｍ］／画素の光学画像部を備えており、一般的なソフト処理であるグレー処理により測定精度は０．５［μｍ］である。 In the present embodiment, as shown in FIG. 17, the center coordinates (XA, YA) of the nozzle alignment mark 253 and the center coordinates (XB, YB) of the nozzle alignment mark 252 are measured, and the data is sent to the nozzle alignment mark measurement unit 357. Output. These series of processes are configured from an image processing system that is activated by incorporating a part of dedicated hardware and software into a general-purpose information device. In the present embodiment, an optical image portion having a pixel resolution of 1.6 [μm] / pixel is provided, and the measurement accuracy is 0.5 [μm] by gray processing which is a general software processing.

理想位置登録部３５８は、図１８に示す理想位置が記録された基準チャート５００をもとに理想位置計測部３４６で計測されることで、理想位置を取得して登録する。基準チャート５００は、図１８に示すような理想位置ａ、ｂが記録されたガラス板５０１を母材５０２に貼り付けて構成されている。この基準チャート５００は、液滴吐出ヘッド４４１の各ノズルアライメントマーク２５２、２５３の位置の理想寸法でミクロン精度に正確に作られている。そして、そこに理想位置ａ、理想位置ｂがミクロンの精度で正確に記録されたガラス板５０１が母材５０２に接着されている。 The ideal position registration unit 358 acquires and registers the ideal position by being measured by the ideal position measurement unit 346 based on the reference chart 500 in which the ideal position shown in FIG. 18 is recorded. The reference chart 500 is configured by attaching a glass plate 501 on which ideal positions a and b are recorded as shown in FIG. This reference chart 500 is accurately made with micron accuracy with ideal dimensions at the positions of the nozzle alignment marks 252 and 253 of the droplet discharge head 441. A glass plate 501 on which the ideal position a and the ideal position b are accurately recorded with micron accuracy is bonded to the base material 502.

理想位置取得は、先ずこの基準チャート５００を図１６の位置決めプレート接合装置３００に液滴吐出ヘッド４１の代わりに取り付ける。そしてステージ制御部３４０の目標位置算出部３４５からの信号に基づき、ＣＣＤカメラ３５１、３５２によって理想位置ａ、ｂを撮像する。次に、理想位置計測部３４６によって理想位置ａ、ｂを計測する。そして、理想位置計測部３４６はこの計測結果を理想位置登録部３５８に転送し、この計測結果を登録しておく。位置決めプレート４４３の代わりに図１８の基準チャート４００を取り付ける。 For obtaining the ideal position, the reference chart 500 is first attached to the positioning plate joining apparatus 300 of FIG. Based on the signal from the target position calculation unit 345 of the stage control unit 340, the ideal positions a and b are imaged by the CCD cameras 351 and 352. Next, the ideal positions a and b are measured by the ideal position measurement unit 346. Then, the ideal position measurement unit 346 transfers this measurement result to the ideal position registration unit 358 and registers this measurement result. A reference chart 400 of FIG. 18 is attached instead of the positioning plate 443.

次に、位置決めプレート接合装置３００の液滴吐出ヘッド４４１を位置決めプレート４４３に接合する工程について説明する。液滴吐出ヘッド４４１の位置決めプレート４４３への接合は、画像処理部３５０に設けられた図示しない記憶部に記憶されたプログラムを画像処理部３５０で実行することで行われる。先ず、位置決めプレート接合装置３００の電源を入れると、原点復帰を行って位置決めプレート接合装置３００の原点を確定する。次に、登録されている理想位置ａ、ｂを取得する。はじめに、保持部には位置決めプレート４４３と固定プレート４４４間に構成されるヘッド傾斜機構４５６を保持部に設けた２箇所の位置決めピンに対して、位置決め用穴４４９を合せて取付けネジ４４６を用い固定する。このとき、ヘッド傾斜機構４５６において、固定プレート４４４の底面と位置決めプレート４４３の上面とが平行になるように、第一の調整ネジ４５２及び第二の調整ネジ４５３を使って各円錐部４３１と４３５と球体４３４の当接によって決まる間隔になるように調整する。次に、挿入穴４６２に合せて液滴吐出ヘッド４４１を不図示の係合部上に配置し、位置決めプレート４４３と金属プレート４２０とが所定の間隔を空けて配置する。この段階で接着剤塗布部３４５を用い、比較的接合強度の弱い接着剤を塗布する。そして、液滴吐出ヘッド４４１の支持フレーム部材４１９を、アーム部３３５に把持し、アーム部３３５を保持部３３４のベースに対して垂直方向（Ｚ軸方向）などに移動させて、ノズル穴２５１ａを下方に位置させた状態で位置決めプレート４４３に仮固定する。 Next, a process of bonding the droplet discharge head 441 of the positioning plate bonding apparatus 300 to the positioning plate 443 will be described. The droplet discharge head 441 is joined to the positioning plate 443 by executing a program stored in a storage unit (not shown) provided in the image processing unit 350 in the image processing unit 350. First, when the power of the positioning plate joining apparatus 300 is turned on, the origin is returned and the origin of the positioning plate joining apparatus 300 is determined. Next, the registered ideal positions a and b are acquired. First, in the holding portion, the head tilt mechanism 456 configured between the positioning plate 443 and the fixing plate 444 is fixed to the two positioning pins provided in the holding portion with the positioning holes 449 and fixed using the mounting screws 446. To do. At this time, in the head tilt mechanism 456, each of the conical portions 431 and 435 is used by using the first adjustment screw 452 and the second adjustment screw 453 so that the bottom surface of the fixing plate 444 and the top surface of the positioning plate 443 are parallel to each other. And an interval determined by the contact of the sphere 434. Next, the droplet discharge head 441 is disposed on the engaging portion (not shown) in alignment with the insertion hole 462, and the positioning plate 443 and the metal plate 420 are disposed at a predetermined interval. At this stage, the adhesive application unit 345 is used to apply an adhesive having a relatively low bonding strength. Then, the support frame member 419 of the droplet discharge head 441 is held by the arm portion 335, and the arm portion 335 is moved in a direction perpendicular to the base of the holding portion 334 (Z-axis direction) or the like, so that the nozzle hole 251a is formed. Temporarily fixed to the positioning plate 443 in a state of being positioned below.

次に、仮固定されている液滴吐出ヘッド４４１を把持しているアーム部３３５による位置調整を開始する。上述したように、液滴吐出ヘッド４４１は不図示の付勢手段によって位置決めプレート４４３側に押し付けられた状態で、前後左右回転方向（Ｘ軸方向およびＹ軸方向）に移動することにより位置調整が行われる。次に、図１９に示すように、ＣＣＤカメラ３５１、３５２によりノズルアライメントマーク２５２、２５３の近傍を同時に撮像する。 Next, position adjustment by the arm portion 335 holding the temporarily fixed droplet discharge head 441 is started. As described above, the position of the droplet discharge head 441 is adjusted by moving in the front-rear and left-right rotation directions (X-axis direction and Y-axis direction) while being pressed against the positioning plate 443 by an unillustrated biasing means. Done. Next, as shown in FIG. 19, the vicinity of the nozzle alignment marks 252 and 253 is simultaneously imaged by the CCD cameras 351 and 352.

次に、ノズルアライメントマーク計測部３５７によってノズルアライメントマーク２５２、２５３の位置を検出する。このとき、画像の平均濃度算出から同軸落射照明部３５３、３５４の最適な照明の調光を行い、最適な２値化を決定して、面積値、幅、高さ、円形度等の条件から位置基準として利用するノズルアライメントマーク２５２、２５３を特定する。ノズルアライメントマーク２５２、２５３は、光を反射する部材で構成されているので、ノズルアライメントマーク２５２、２５３の特定を容易に行うことができる。次に、検出されたノズルアライメントマーク２５２、２５３の各座標の位置データと、液滴吐出ヘッド４４１の組立てを行う前に予め取得した理想位置ａ、ｂの各座標の位置データとの差に基づいて、理想位置ａ、ｂまでのノズルアライメントマーク２５２、２５３の移動距離を算出する。次に、理想位置ａ、ｂと検出したノズルアライメントマーク２５２、２５３の位置が一致するように、図１６のステージ駆動制御部３４３によって液滴吐出ヘッド４４１をＸ軸方向、Ｙ軸方向に移動させたり、θ回転方向に回転させたりする。これにより位置調整を行う。このように、２つの理想位置ａ、ｂとノズルアライメントマーク２５２、２５３を一致させるように位置調整を行う。この結果、液滴吐出ヘッド４１のＹ軸方向両端部に設けられたノズルアライメントマーク２５２、２５３を基準にし、液滴吐出ヘッドのノズル列が、位置決めプレート４４３の円錐凹部の頂点と、Ｖ字溝部の稜線とを結ぶ線と平行となるように、液滴吐出ヘッド４４１を位置決めプレート４４３に高精度に位置決めすることができる。位置調整が完了すると、不図示のレーザ照射器より、レーザを照射させて、液滴吐出ヘッド４４１の金属プレート４２０と位置決めプレート４４３とをレーザ接合する。 Next, the nozzle alignment mark measurement unit 357 detects the positions of the nozzle alignment marks 252 and 253. At this time, the optimal illumination of the coaxial epi-illumination units 353 and 354 is adjusted from the average density calculation of the image, and the optimal binarization is determined. From conditions such as area value, width, height, and circularity The nozzle alignment marks 252 and 253 used as the position reference are specified. Since the nozzle alignment marks 252 and 253 are made of a material that reflects light, the nozzle alignment marks 252 and 253 can be easily identified. Next, based on the difference between the detected position data of the coordinates of the nozzle alignment marks 252 and 253 and the position data of the coordinates of the ideal positions a and b acquired in advance before the droplet discharge head 441 is assembled. Thus, the movement distances of the nozzle alignment marks 252 and 253 to the ideal positions a and b are calculated. Next, the stage drive controller 343 in FIG. 16 moves the droplet discharge head 441 in the X-axis direction and the Y-axis direction so that the ideal positions a and b coincide with the detected nozzle alignment marks 252 and 253. Or rotate in the θ rotation direction. This adjusts the position. In this way, the position adjustment is performed so that the two ideal positions a and b and the nozzle alignment marks 252 and 253 are matched. As a result, with reference to the nozzle alignment marks 252 and 253 provided at both ends in the Y-axis direction of the droplet discharge head 41, the nozzle row of the droplet discharge head is aligned with the apex of the conical recess of the positioning plate 443 and the V-shaped groove portion. The droplet discharge head 441 can be positioned on the positioning plate 443 with high accuracy so as to be parallel to the line connecting the ridge lines. When the position adjustment is completed, a laser is irradiated from a laser irradiator (not shown), and the metal plate 420 and the positioning plate 443 of the droplet discharge head 441 are laser-bonded.

この液滴吐出装置４１１は、図２に示すように、Ｘ軸方向に１列に並んだ３つの液滴吐出ヘッド４４１と前列と互い違い並んだ３つの液滴吐出ヘッド４４１とが１つの色の画像形成を行う組となっている。このような組が、Ｙ軸方向（記録性搬送方向）に４個配置されている。この液滴吐出装置４１１においても、各アレイベース４４２には各液滴吐出ヘッドのアレイ位置決めピンが配置されているので、各液滴吐出ヘッドの位置決め穴４４９に合せて配置する。これにより、液滴吐出ヘッドは、アレイベース上にＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に位置決め固定される。そして、液滴吐出ヘッド４４１を支持プレート部材４１９に取り付けた後は、記録紙にテスト画像を形成し、その画像を外部または装置に内蔵した画像読取り装置で読取る。その後、着弾位置の理想の位置に対するずれ量を把握し、第一の調整ネジ４５２及び第二の調整ネジ４５３の差動ネジ４５５による調整量を算出し表示する。そして、表示されて調整量に基づいて、第一の調整ネジ４５２及び第二の調整ネジ４５３の差動ネジ４５５を操作して、着弾位置を狙いの着弾位置となるように調整を行う。 As shown in FIG. 2, the droplet discharge device 411 includes three droplet discharge heads 441 arranged in a line in the X-axis direction and three droplet discharge heads 441 arranged alternately in the front line in one color. It is a group that performs image formation. Four such sets are arranged in the Y-axis direction (recording conveyance direction). Also in this droplet discharge device 411, each array base 442 is provided with an array positioning pin for each droplet discharge head, so that it is aligned with the positioning hole 449 of each droplet discharge head. Thereby, the droplet discharge head is positioned and fixed on the array base in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction. After the droplet discharge head 441 is attached to the support plate member 419, a test image is formed on the recording paper, and the image is read externally or by an image reading device built in the device. Thereafter, the amount of deviation of the landing position from the ideal position is grasped, and the adjustment amount of the first adjustment screw 452 and the second adjustment screw 453 by the differential screw 455 is calculated and displayed. Then, based on the displayed adjustment amount, the differential screw 455 of the first adjustment screw 452 and the second adjustment screw 453 is operated to adjust the landing position to the target landing position.

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様１）
支持フレーム部材には、金属プレートが一体となって取り付けられており、該金属プレートには、位置決めプレートが接合されており、液滴吐出ヘッドは、該位置決めプレートを介してアレイベースに取り付けられており、支持フレーム部材は、樹脂材料で形成されており、金属プレートと前記位置決めプレートは、互いに略同じ線膨張係数の金属材料で形成されている。
これによれば、上記実施形態について説明したように、液滴吐出ヘッドの支持フレーム部材４１９と一体となって取り付けられた金属プレート４２０に位置決めプレート４４３が接合される。そして、この位置決めプレート４４３がアレイベース４４２との相対位置の位置決めが行われ、アレイベース４４２に締結される。接合体における金属プレート４２０に位置決めプレート４４３を接合する時に例えば接着剤の重合熱又はレーザ溶接の溶接接合熱が発生する。あるいは、装置駆動に伴う熱が発生する。これらの熱によって金属プレート４２０及び位置決めプレート４４３はそれぞれ変形する虞がある。しかし、金属プレート４２０及び位置決めプレート４４３は互いに略同じ線膨張係数の金属材料で形成されているので、金属プレート４２０及び位置決めプレート４４３は略同じように膨張し変形する。その後、接着剤の重合熱又は溶接接合熱がなくなり、金属プレート４２０及び位置決めプレート４４３は略同じように収縮しそれぞれ元の位置に戻る。この結果、金属プレート４２０に位置決めプレート４４３を接合した後の金属プレート４２０と位置決めプレート４４３との相対位置は変わらない。これにより、液滴吐出ヘッドの支持フレーム部材４１９とアレイベース４４２との相対位置の位置決めには影響しない。また、金属プレート４２０及び位置決めプレート４４３を金属材料で形成することにより、樹脂材料を成形するときのように金型の損傷を防ぐため金型の内面に高価なコーティングを塗布することが不要になる。よって、液滴吐出ヘッドとベースアレイとの相対位置の位置ずれを安価に抑制でき、液滴の着弾位置精度の劣化を抑制できる。
（態様２）
（態様１）において、液滴吐出ヘッドを複数配列して位置決めされた状態でアレイベースに支持される。これによれば、上記実施形態について説明したように、高画質の画像を形成するために複数の液滴吐出ヘッドを配列する場合各液滴吐出ヘッドの位置決めを高精度に行うことができ、高画質な画像形成を行うことができる。
（態様３）
（態様１）又は（態様２）の液滴吐出装置を備え、記録媒体に液滴を吐出することによって画像を形成する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、液滴吐出ヘッド交換後も、狙いの位置に液滴を着弾させることができ、高品位な画像を経時に亘り得ることができる。
（態様４）
（態様３）において、記録媒体に形成された画像を読取る画像読取手段を備え、記録媒体にテスト画像を形成し、記録媒体に形成されたテスト画像を画像読取手段で読取り、記録媒体への液滴の着弾位置のずれを検出し、当該検出結果に基づいて着弾位置のずれを補正する補正手段を有する。これによれば、上記実施形態について説明したように、記録媒体たる記録紙に形成された画像を読取る画像読取手段を備えている。そして、記録紙にテスト画像を形成し、記録紙に形成されたテスト画像を画像読取手段で読取り、上記記録紙への液滴の着弾位置のずれを検出する。この検出結果に基づいて補正手段によって着弾位置のずれを補正する。これにより、着弾位置のずれを高精度に調整することができる。
（態様５）
支持フレーム部材と金属プレートとをインサート成形する工程と、該金属プレートと位置決めプレートとをレーザ光により溶接接合する工程とを含み、支持フレーム部材は、樹脂材料で形成されており、金属プレートと位置決めプレートは互いに略同じ線膨張係数の金属材料で形成されている。
これによれば、上記実施形態について説明したように、液滴吐出ヘッドの支持フレーム部材４１９と一体となって取り付けられた金属プレート４２０に位置決めプレート４４３が接合される。そして、この位置決めプレート４４３がアレイベース４４２との相対位置の位置決めが行われ、アレイベース４４２に締結される。そして、金属プレート４２０を形成する金属材料の線膨張係数は、位置決めプレート４４３の金属材料の線膨張係数と略同じである。この結果、位置決めプレート４４３に接合された金属プレート４２０は、例えば接着剤やレーザ溶接によって位置決めプレート４４３に接合されるときに発生する接着剤の重合熱又は溶接接合熱によって、位置決めプレート４４３の変形と一体となって変形する。そして、接着剤の重合熱又は溶接接合熱がなくなると、金属プレート４２０及び位置決めプレート４４３は一体となってそれぞれ元の位置に戻る。これにより、金属プレート４２０と位置決めプレート４４３との相対位置は変わらない。そして、液滴吐出ヘッドは位置決めプレート４４３によって位置決めされる金属プレート４２０を介して高精度に位置決めされる。よって、液滴の着弾位置精度の劣化を抑制できる液滴吐出装置を製造することができる。
（態様６）
（態様５）において、インサート成形する工程の後に、液体吐出部材と支持フレーム部材とを接着剤で接合する工程を行い、接着剤で接合する工程の後に、金属プレートと位置決めプレートとの位置決めを行うアライメント工程を行い、該アライメント工程の後に、溶接接合する工程を行う。これによれば、上記実施形態について説明したように、金属プレート４２０と位置決めプレート４４３との相対位置は変わらない。そして、液滴吐出ヘッドは、位置決めプレートによって位置決めされる金属プレートを介して高精度に位置決めされる。
（態様７）
（態様５）又は（態様６）において、溶接接合する工程では、金属プレートの一端が位置決めプレートにレーザ光で溶接接合が行われた後に、金属プレートの他端が位置決めプレートに接着剤で接合する。これによれば、上記実施形態について説明したように、例えば接着剤の接合強度の低いものを用いて仮接合した上で傾斜等の調整を行い、位置決めを行った後レーザ溶接による接合で強固に接合する。これにより、簡単な作業工程で接合位置精度を安定に保つことができる。 What has been described above is merely an example, and the present invention has a specific effect for each of the following modes.
(Aspect 1)
A metal plate is integrally attached to the support frame member, a positioning plate is joined to the metal plate, and the droplet discharge head is attached to the array base via the positioning plate. The support frame member is made of a resin material, and the metal plate and the positioning plate are made of a metal material having substantially the same linear expansion coefficient.
According to this, as described in the above embodiment, the positioning plate 443 is joined to the metal plate 420 attached integrally with the support frame member 419 of the droplet discharge head. The positioning plate 443 is positioned relative to the array base 442 and fastened to the array base 442. When the positioning plate 443 is joined to the metal plate 420 in the joined body, for example, polymerization heat of an adhesive or welding joining heat of laser welding is generated. Or the heat | fever accompanying an apparatus drive generate | occur | produces. The metal plate 420 and the positioning plate 443 may be deformed by these heats. However, since the metal plate 420 and the positioning plate 443 are formed of metal materials having substantially the same linear expansion coefficient, the metal plate 420 and the positioning plate 443 expand and deform in substantially the same manner. Thereafter, the polymerization heat of the adhesive or the welding heat of the adhesive disappears, and the metal plate 420 and the positioning plate 443 contract in substantially the same manner and return to their original positions. As a result, the relative position between the metal plate 420 and the positioning plate 443 after the positioning plate 443 is joined to the metal plate 420 does not change. This does not affect the positioning of the relative position between the support frame member 419 and the array base 442 of the droplet discharge head. Further, by forming the metal plate 420 and the positioning plate 443 from a metal material, it is not necessary to apply an expensive coating to the inner surface of the mold in order to prevent the mold from being damaged as in the case of molding a resin material. . Therefore, it is possible to suppress the displacement of the relative position between the droplet discharge head and the base array at low cost, and it is possible to suppress the deterioration of the droplet landing position accuracy.
(Aspect 2)
In (Aspect 1), a plurality of droplet discharge heads are arranged and positioned and supported by the array base. According to this, as described in the above embodiment, when a plurality of droplet discharge heads are arranged to form a high-quality image, each droplet discharge head can be positioned with high accuracy. Image formation with high image quality can be performed.
(Aspect 3)
(Embodiment 1) or (Embodiment 2) is provided with the droplet discharge device, and an image is formed by discharging droplets onto a recording medium.
According to this, as described in the above embodiment, even after replacing the droplet discharge head, the droplet can be landed on the target position, and a high-quality image can be obtained over time.
(Aspect 4)
In (Aspect 3), an image reading unit that reads an image formed on the recording medium is provided, a test image is formed on the recording medium, the test image formed on the recording medium is read by the image reading unit, and the liquid to the recording medium is read. It has a correction means for detecting a deviation of the landing position of the droplet and correcting the deviation of the landing position based on the detection result. According to this, as described in the above embodiment, the image reading means for reading the image formed on the recording paper as the recording medium is provided. Then, a test image is formed on the recording paper, the test image formed on the recording paper is read by the image reading means, and the deviation of the landing position of the droplet on the recording paper is detected. Based on the detection result, the deviation of the landing position is corrected by the correcting means. Thereby, the shift | offset | difference of a landing position can be adjusted with high precision.
(Aspect 5)
Including a step of insert-molding the support frame member and the metal plate, and a step of welding and joining the metal plate and the positioning plate with a laser beam. The support frame member is formed of a resin material and is positioned with the metal plate. The plates are made of metal materials having substantially the same linear expansion coefficient.
According to this, as described in the above embodiment, the positioning plate 443 is joined to the metal plate 420 attached integrally with the support frame member 419 of the droplet discharge head. The positioning plate 443 is positioned relative to the array base 442 and fastened to the array base 442. The linear expansion coefficient of the metal material forming the metal plate 420 is substantially the same as the linear expansion coefficient of the metal material of the positioning plate 443. As a result, the metal plate 420 joined to the positioning plate 443 is deformed by the polymerization heat or welding joining heat of the adhesive generated when the metal plate 420 is joined to the positioning plate 443 by, for example, adhesive or laser welding. Deformed together. Then, when the polymerization heat or welding joining heat of the adhesive disappears, the metal plate 420 and the positioning plate 443 are integrally returned to their original positions. Thereby, the relative position of the metal plate 420 and the positioning plate 443 does not change. The droplet discharge head is positioned with high accuracy via the metal plate 420 positioned by the positioning plate 443. Therefore, it is possible to manufacture a droplet discharge device that can suppress deterioration in droplet landing position accuracy.
(Aspect 6)
(Aspect 5), after the step of insert molding, a step of bonding the support frame member and the liquid material discharge member with an adhesive, after the step of adhesively bonded, the positioning of the metal plate and the positioning plate The alignment process to be performed is performed, and the welding process is performed after the alignment process. According to this, as described in the above embodiment, the relative position between the metal plate 420 and the positioning plate 443 does not change. The droplet discharge head is positioned with high accuracy via the metal plate positioned by the positioning plate.
(Aspect 7)
In (Aspect 5) or (Aspect 6), in the step of welding and joining, after one end of the metal plate is welded to the positioning plate by laser light, the other end of the metal plate is joined to the positioning plate with an adhesive. . According to this, as described in the above embodiment, for example, after temporarily bonding using an adhesive having a low bonding strength, adjustment of inclination and the like is performed, positioning is performed, and then laser welding is firmly performed. Join. Thereby, the joining position accuracy can be kept stable with a simple work process.

５記録紙
２５２ノズルアライメントマーク
２５３ノズルアライメントマーク
３００プレート接合装置
３３３ステージ部
３３４保持部
３４０ステージ制御部
３４１ステージ位置検出部
３４２目標位置算出部
３４３ステージ移動制御部
３４４レーザ照射制御部
３４５接着剤塗布部
３４６理想位置計測部
３４７操作部
３５０画像処理部
３５１ＣＣＤカメラ
３５２ＣＣＤカメラ
３５３同軸落射照明部
３５４同軸落射照明部
３５５モニタ
３５６操作部
３５７ノズルアライメントマーク計測部
３５８理想位置登録部
３６３理想位置取得部
４０１画像形成装置
４０２画像形成部
４１１液滴吐出装置
４１２維持回復機構
４１３ヘッドホルダ
４１４液体吐出部材
４１５ノズル
４１６ノズルアライメントマーク
４１７ノズルアライメントマーク
４１９支持フレーム部材
４２０金属プレート
４２１レーザ溶接部
４２２接合部
４２３液体供給部材
４３１円錐凹部
４３２Ｖ溝部
４３３平面部
４３４球体
４４１液滴吐出ヘッド
４４２アレイベース
４４３位置決めプレート
４４４固定プレート
４４５段付きネジ
４４７コイルスプリング
４４８アレイ用位置決めピン
４４９位置決めピン用穴
４５０凹部
４５２第一の調整ネジ
４５３第二の調整ネジ
４５４ノズル面
４５６ヘッド傾斜機構
４６２ａ〜４６２ｆ挿入穴
５００基準チャート
５０１ガラス板
５０２母材 5 Recording paper 252 Nozzle alignment mark 253 Nozzle alignment mark 300 Plate bonding apparatus 333 Stage unit 334 Holding unit 340 Stage control unit 341 Stage position detection unit 342 Target position calculation unit 343 Stage movement control unit 344 Laser irradiation control unit 345 Adhesive application unit 346 Ideal position measurement unit 347 Operation unit 350 Image processing unit 351 CCD camera 352 CCD camera 353 Coaxial incident illumination unit 354 Coaxial incident illumination unit 355 Monitor 356 Operation unit 357 Nozzle alignment mark measurement unit 358 Ideal position registration unit 363 Ideal position acquisition unit 401 Image forming apparatus 402 Image forming unit 411 Droplet discharge device 412 Maintenance / recovery mechanism 413 Head holder 414 Liquid discharge member 415 Nozzle 416 Nozzle alignment mark 417 Nozzle alignment mark 419 Support frame member 420 Metal plate 421 Laser welded part 422 Joined part 423 Liquid supply member 431 Conical recess 432 V groove part 433 Flat part 434 Sphere 441 Droplet discharge head 442 Array base 443 Positioning plate 444 Fixing plate 445 Stepped screw 447 Coil Spring 448 Array positioning pin 449 Positioning pin hole 450 Recess 452 First adjustment screw 453 Second adjustment screw 454 Nozzle surface 456 Head tilt mechanism 462a to 462f Insertion hole 500 Reference chart 501 Glass plate 502 Base material

特開２０１０−１９４８９９号公報JP 2010-194899 A

Claims

In a droplet discharge apparatus configured by attaching a droplet discharge head having a liquid discharge member for discharging droplets and a support frame member for supporting the liquid discharge member to an array base,
A metal plate is integrally attached to the support frame member, a positioning plate is joined to the metal plate, and the droplet discharge head is attached to the array base via the positioning plate. The droplet discharge device is characterized in that the support frame member is formed of a resin material, and the metal plate and the positioning plate are formed of a metal material having substantially the same linear expansion coefficient. apparatus.

The droplet discharge device according to claim 1,
A droplet discharge apparatus, wherein a plurality of the droplet discharge heads are arranged and positioned and supported by the array base.

An image forming apparatus comprising the droplet discharge device according to claim 1, wherein the image is formed by discharging the droplet onto a recording medium.

The image forming apparatus according to claim 3.
Comprising image reading means for reading an image formed on the recording medium,
A test image is formed on the recording medium, the test image formed on the recording medium is read by the image reading unit, a deviation in the landing position of the droplet on the recording medium is detected, and landing is performed based on the detection result. An image forming apparatus comprising: a correcting unit that corrects a positional shift.

In a method for manufacturing a droplet discharge device, in which a droplet discharge head having a liquid discharge member that discharges a droplet and a support frame member that supports the liquid discharge member is attached to an array base.
Insert molding the support frame member and the metal plate;
A step of welding the metal plate and the positioning plate by laser light,
The method of manufacturing a droplet discharge device, wherein the support frame member is made of a resin material, and the metal plate and the positioning plate are made of a metal material having substantially the same linear expansion coefficient.

In the manufacturing method of the droplet discharge device according to claim 5,
After the step of molding the insert, a step of bonding the support frame member and the liquid material discharge member with an adhesive, after the step of bonding with the adhesive, the positioning between the metal plate and the positioning plate A method for manufacturing a droplet discharge device, comprising: performing an alignment step, and performing the welding and joining step after the alignment step.

In the manufacturing method of the droplet discharge device according to claim 5 or 6,
In the welding and joining step, after one end of the metal plate is welded to the positioning plate by laser light, the other end of the metal plate is joined to the positioning plate with an adhesive. A method for manufacturing a droplet discharge device.