JP6631627B2 - 液滴吐出ヘッド、液滴吐出ヘッドユニット、画像形成装置及び液滴吐出ヘッドの実装方法 - Google Patents

液滴吐出ヘッド、液滴吐出ヘッドユニット、画像形成装置及び液滴吐出ヘッドの実装方法 Download PDF

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Description

本発明は、液滴吐出ヘッド、液滴吐出ヘッドユニット、画像形成装置及び液滴吐出ヘッドの実装方法に関する。
従来、液滴吐出ヘッドに備えられた複数のノズルからインクの液滴を吐出して記録媒体に画像を形成するインクジェット記録装置が知られている。
近年、インクジェット記録装置により形成される画像の高精度化に伴い、液滴吐出ヘッドに備えられた複数のノズルは高密度に配置されている。したがって、液滴吐出ヘッドを保持する保持部に対して液滴吐出ヘッドの保持位置がずれると、形成した画像にスジやムラが生じて画像が劣化するという問題が生じる。そのため、液滴吐出ヘッドを保持部に対して高精度に位置決めすることが求められている。
そこで、液滴吐出ヘッドを高精度に位置決めする方法として、例えば、保持部(キャリッジ)に固定された位置基準ピン(先端基準ピン)に液滴吐出ヘッドのV溝部を当接させ、当該位置基準ピンを軸として液滴吐出ヘッドを回動させることによって、液滴吐出ヘッドの位置調整を行う方法が開示されている(特許文献1参照)。
特許第4892846号公報
ところで、液滴吐出ヘッドをインクジェット記録装置等の画像形成装置に実装するとき、液滴吐出ヘッドに設けられた多数のノズルのうち、印字幅方向の端部に配置されたノズルを基準ノズルとして、最初に当該基準ノズルの位置を合わせる。次に、印字幅を合わせるために、例えば装置側に固定された位置基準ピン等を軸として、液滴吐出ヘッドを回動させることによって、液滴吐出ヘッドの位置調整を行っている。
しかしながら、特許文献1のような液滴吐出ヘッドでは、基準ノズルとの位置合わせを行った後、液滴吐出ヘッドを回動したときに、基準ノズルの位置がわずかにずれてしまう。そのため、わずかに基準ノズルがずれた状態で印刷すると、形成した画像にスジやムラが生じて画像が劣化するという問題があった。特に、最近の多数のノズルが高精度に位置決めされた液滴吐出ヘッドほど、このような問題がより顕著となってきた。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、記録媒体に対する液滴の着弾位置精度が高く、かつ位置調整が容易な液滴吐出ヘッド、液滴吐出ヘッドユニット、画像形成装置及び液滴吐出ヘッドの実装方法を提供することである。
上記課題の解決のために、請求項1に記載の発明は、
画像形成装置の保持部に着脱自在とされ、前記保持部に設けられた位置基準部に当接させることによって、位置調整を行う液滴吐出ヘッドであって、
記録媒体の記録面に対向するノズル形成面上に、前記記録媒体と当該液滴吐出ヘッドとの相対的な移動方向に直交する第1方向と、前記第1方向に交差する第2方向とに、2次元状に配置された複数のノズルと、
前記位置基準部に当接させたときに、前記複数のノズルにおける基準ノズルの中心から、前記液滴吐出ヘッドを前記ノズル形成面に対して垂直な方向を軸として回転する回転方向へ位置調整するための第1回転軸に下ろした垂線と、前記第1方向とが所定の条件となるように配置された位置固定部と、
を備え
前記第2方向は、前記相対的な移動方向が前記第1方向に傾斜した方向であり、
前記第1方向に隣接するドットを形成する二つのノズルが、前記第2方向に隣接しないように分散させて配置すると共に、前記2次元状に配置された複数のノズルの前記第1方向に直交する第3方向における一端部と他端部とに分離されないように配置したことを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、
前記基準ノズルは、前記ノズル形成面の前記位置固定部側の端部に位置するノズルであることを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、
前記基準ノズルは、前記ノズル形成面の前記第1方向に直交する第3方向の端部に位置するノズルであることを特徴とする。
請求項に記載の発明は、
請求項1〜のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドと、
前記液滴吐出ヘッドを着脱自在に保持する前記保持部と、を備えることを特徴とする液滴吐出ヘッドユニットである。
請求項に記載の発明は、請求項に記載の液滴吐出ヘッドユニットにおいて、
前記位置固定部は、V溝部を有し、
前記保持部は、前記V溝部に当接する前記位置基準部を有することを特徴とする。
請求項に記載の発明は、請求項又はに記載の液滴吐出ヘッドユニットにおいて、
第2回転軸を有する軸部材を有するハウジングと、
前記ハウジングと当接して当該ハウジングの回転を調整する回転調整部と、
前記ハウジングに設けられ、前記液滴吐出ヘッドに当接して前記液滴吐出ヘッドの前記保持部に対する保持位置を調整する位置調整部と、
を備え、
下記式(1)を満たすことを特徴とする。
Figure 0006631627
(式中、dは、前記軸部材の中心から前記回転調整部と前記ハウジングの当接部までの距離を表す。θは、前記軸部材の中心を通り前記液滴吐出ヘッドの移動方向に平行な軸から前記回転調整部と前記ハウジングの当接部までの角度を表す。dは、前記軸部材の中心から前記位置調整部における位置移動の基準となる基準部位までの距離を表す。θは、前記軸部材の中心を通り前記液滴吐出ヘッドの移動方向に平行な軸から前記基準部位までの角度を表す。)
上記課題の解決のために、請求項7に記載の液滴吐出ヘッドユニットの発明は、
画像形成装置の保持部に着脱自在とされ、前記保持部に設けられた位置基準部に当接させることによって、位置調整を行う液滴吐出ヘッドであって、
記録媒体の記録面に対向するノズル形成面上に、前記記録媒体と当該液滴吐出ヘッドとの相対的な移動方向に直交する第1方向と、前記第1方向に交差する第2方向とに、2次元状に配置された複数のノズルと、
前記位置基準部に当接させたときに、前記複数のノズルにおける基準ノズルの中心から、前記液滴吐出ヘッドを前記ノズル形成面に対して垂直な方向を軸として回転する回転方向へ位置調整するための第1回転軸に下ろした垂線と、前記第1方向とが所定の条件となるように配置された位置固定部と、
を有する液滴吐出ヘッドと、
前記液滴吐出ヘッドを着脱自在に保持する前記保持部と、
第2回転軸を有する軸部材を有するハウジングと、
前記ハウジングと当接して当該ハウジングの回転を調整する回転調整部と、
前記ハウジングに設けられ、前記液滴吐出ヘッドに当接して前記液滴吐出ヘッドの前記保持部に対する保持位置を調整する位置調整部と、
を備え、
下記式(1)を満たすことを特徴とする。
Figure 0006631627
(式中、d は、前記軸部材の中心から前記回転調整部と前記ハウジングの当接部までの距離を表す。θ は、前記軸部材の中心を通り前記液滴吐出ヘッドの移動方向に平行な軸から前記回転調整部と前記ハウジングの当接部までの角度を表す。d は、前記軸部材の中心から前記位置調整部における位置移動の基準となる基準部位までの距離を表す。θ は、前記軸部材の中心を通り前記液滴吐出ヘッドの移動方向に平行な軸から前記基準部位までの角度を表す。)
請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の液滴吐出ヘッドユニットにおいて、
前記基準ノズルは、前記ノズル形成面の前記位置固定部側の端部に位置するノズルであることを特徴とする。
請求項9に記載の発明は、請求項8に記載の液滴吐出ヘッドユニットにおいて、
前記基準ノズルは、前記ノズル形成面の前記第1方向に直交する第3方向の端部に位置するノズルであることを特徴とする。
請求項10に記載の発明は、請求項7〜9のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドユニットにおいて、
前記第2方向は、前記相対的な移動方向が前記第1方向に傾斜した方向であり、
前記第1方向に隣接するドットを形成する二つのノズルが、前記第2方向に隣接しないように分散させて配置すると共に、前記2次元状に配置された複数のノズルの前記第1方向に直交する第3方向における一端部と他端部とに分離されないように配置したことを特徴とする。
請求項11に記載の発明は、請求項7に記載の液滴吐出ヘッドユニットにおいて、
前記位置固定部は、V溝部を有し、
前記保持部は、前記V溝部に当接する前記位置基準部を有することを特徴とする。
請求項12に記載の発明は、請求項6〜11のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドユニットにおいて、
前記位置調整部の先端部、又は、前記位置調整部が当接する前記液滴吐出ヘッドの当接部、のどちらか一方が球面状であることを特徴とする。
請求項13に記載の発明は、請求項12のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドユニットを備えることを特徴とする画像形成装置である。
請求項14に記載の発明は、
請求項1〜のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドを前記保持部に実装する、液滴吐出ヘッドの実装方法であって、
前記ノズル形成面に対して垂直な軸に対する回転方向への位置調整を、前記位置固定部と前記位置基準部とを当接させながら、前記位置基準部を軸にして回動させることによって行うことを特徴とする。
本発明によれば、記録媒体に対する液滴の着弾位置精度が高く、かつ位置調整を容易に行うことができる。
画像形成装置の概略構成を示す斜視図である。 液滴吐出ヘッドユニットの斜視図 液滴吐出ヘッドユニットの底面図 液滴吐出ヘッドユニットの平面図 液滴吐出ヘッドの底面図 比較例のノズル配置の説明図 ノズル形成エリア内のノズルの配置を示す説明図 ノズル形成エリア内のノズルの配置の他の例を示す説明図 位置基準ピンと基準ノズルの位置関係を説明する説明図 基準ノズルの中心から第1回転軸までの垂線が、主走査方向と所定の条件となるときの基準ノズルの配置を説明する説明図 液滴吐出ヘッドユニットの右側面図 位置調整部と調整ネジの位置関係を説明するための模式図 調整部における位置調整機構を説明するための模式図 調整ネジのネジ動作量と位置調整変位量の関係を示すグラフ
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態(以下、「本実施形態」ともいう。)について説明する。但し、発明の範囲は図示例に限定されない。また、以下の説明において、同一の機能及び構成を有するものについては、同一の符号を付し、その説明を省略する。
なお、以下の説明では、ラインヘッドを用いた記録媒体の搬送のみで描画を行う1パス描画方式での実施形態を例にして説明するが、適宜の描画方式に適用可能であり、例えば、スキャン方式やドラム方式を用いた描画方式を採用しても良い。
また、以下の説明では、記録媒体Kの搬送方向(副走査方向Y)を前後方向、記録媒体Kの搬送面において当該搬送方向に直交する印字幅方向(主走査方向X)を左右方向、前後方向及び左右方向に垂直な方向を上下方向として説明する。
[画像形成装置の概略]
画像形成装置100は、プラテン101、搬送ローラー102、及びラインヘッド200,201,202,203等を備える(図1)。
プラテン101は、上面に記録媒体Kを支持しており、搬送ローラー102が駆動されると、記録媒体Kを搬送方向(前後方向)に搬送する。
ラインヘッド200,201,202,203は、記録媒体Kの搬送方向(前後方向)の上流側から下流側にかけて、搬送方向に直交する幅方向(左右方向)に並列して設けられている。そして、ラインヘッド200,201,202,203の内部には、後述する液滴吐出ヘッドユニット1が少なくとも一つ設けられており、例えば、シアン(C),マゼンタ(M),イエロー(Y),黒(K)のインクを記録媒体Kに向けて吐出する。
[液滴吐出ヘッドユニット]
液滴吐出ヘッドユニット1は、液滴吐出ヘッド2、液滴吐出ヘッド2を着脱自在に保持する保持部3、液滴吐出ヘッド2を回動可能に保持部3に固定するための位置基準部としての位置基準ピン4、及び液滴吐出ヘッド2の位置調整を行う調整部5等を備える(図2〜4等参照)。
液滴吐出ヘッドユニット1は、保持部3によって、液滴吐出ヘッド2をその底面が保持部3の開口部から露出するように、着脱自在に保持することで構成されている。また、保持部3は、全体として千鳥格子状となるように複数の液滴吐出ヘッド2を保持しており、具体的には、例えば、左右方向に3つ、前後方向に2つの液滴吐出ヘッド2を保持している。
[液滴吐出ヘッド]
液滴吐出ヘッド2は、底面に液滴を吐出する複数のノズルnが配列されたノズル形成面としての液滴吐出部21と、複数のノズルnのそれぞれにインクを供給するインク室22と、インク室22にインクを供給するインク供給部221と、インク室22のインクを排出するインク排出部222等によって構成されている。
液滴吐出部21は、各ノズルnに対応する圧力室(図示省略)を内部に有しており、インク室22からインクが当該圧力室に供給され、当該圧力室の上部に設けられた圧電素子(図示省略)が変位することで圧力室のインクが加圧されると、ノズルnからインクの液滴が吐出するように構成されている。
また、液滴吐出ヘッド2は、液滴の吐出方向(上下方向)に平行な1つの側面に設けられた固定部としての位置固定部23と、位置固定部23の設けられた側面に対向する側面に設けられた位置決め部25を備えている(図4等参照)。
なお、図4は、説明の便宜のため、図2に図示された液滴吐出ヘッドユニット1のうち、右方向前側の部分を拡大して図示している。
位置固定部23は、V溝部24を有しており、保持部3に固定された位置基準部としての位置基準ピン4に対して、V溝部24を突き当てることができるように構成されている。また、位置固定部23は、保持部3に設けられた付勢手段としての弾性部材31によって、位置基準ピン4に突き当てる方向に押し付けられて当接部(第1当接部T1)によって固定されており、液滴吐出ヘッド2が位置基準ピン4の軸周りに沿って回動可能となるように固定されている。そして、液滴吐出ヘッド2は、位置基準ピン4の中心を通る軸である第1回転軸41を回転軸として、回転方向に位置調整が行われる。
なお、位置基準ピン4の形態は、位置固定部23が安定して当接できるようになっていれば、適宜選択可能である。例えば、図4に示したように、前後左右方向の断面において、第1回転軸41から外周までの距離が一定の真円となる形態としてもよく、第1回転軸41から円周までの距離が一定でない板カムの形態(図示省略)としても良い。板カムの形態とする場合は、板カムの回転軸が第1回転軸となる。
位置決め部25は、後述する調整部5の位置調整部51に突き当てられており、保持部3に設けられた付勢手段としての弾性部材32によって、位置調整部51に対して突き当てる方向に押し付けられて当接部(第2当接部T2)によって固定されている。そして、位置調整部51の前後方向の位置移動によって、位置決め部25は、保持部3に対して前後方向に位置移動できるようになっている。
[ノズルの配置]
次に、図5〜図8に基づいて、液滴吐出部21に形成されるノズルnの配置例について、好ましい形態を説明する。
各ノズルnは、図5に示すように、主走査方向Xに平行な第1方向D1と、副走査方向Yから主走査方向Xに対して幾分傾斜した第2方向D2と、に平行な平行四辺形状の四つのノズル形成エリアN1〜N4内において、第1方向D1と第2方向D2とに沿ってマトリクス状に並んで配置されている。
また、上記四つのノズル形成エリアN1〜N4は、いずれも、主走査方向Xに沿って長尺な平行四辺形であり、向きとサイズも同一である。そして、これらのノズル形成エリアN1〜N4は副走査方向Yに沿って所定の順番で配列されている。かかる順番については後述する。
液滴吐出ヘッド2は、主走査方向Xについてドットピッチdpx、副走査方向Yについてドットピッチdpy(制御上の設定値のため図示略)でドット形成することを可能としている。そして、液滴吐出部21に形成された全ノズルnは、当該液滴吐出ヘッド2のドット形成可能範囲内で主走査方向Xに沿ってドットピッチdpxで形成される全てのドットDに個別に対応している。
ここで、各ノズルnの分散配置について、図6に基づいて説明する。図6は、図5に示した本発明の各ノズルnの分散配置を説明するために、ノズル形成エリアN1〜N4の並ぶ順番を、図5と異なる分散配置とした比較例である。
なお、図6において、○に数字を記載したものが、液滴吐出部21を下側から見た場合の各ノズルnの配置を示している。そして、○の中の数字は、当該ノズルnが主走査方向Xに沿って並ぶドットDの中で主走査方向Xの上流端部(図6における左端部)から何番目のドットDを吐出するかを示している。
また、図6及び後述する図7及び図8では、理解を容易にするために、第2方向D2の副走査方向Yに対する傾斜角度を大きくして図示している。
ところで、主走査方向Xについて隣接するドットD,Dを形成する二つのノズルn,n同士を近接して配置すると、インク吐出による共振が生じた場合に、隣接する他方のノズルnの吐出速度を変化させるため、画質低下の原因となる。このため、隣接するドットD,Dを形成する二つのノズルn,n同士は、同一のノズル形成エリアとならないように分散して配置することが望ましい。
ここで、隣接するドットD,Dを形成する二つのノズルn,nを、単に同一のノズル形成エリアとならないように分散して配置するとすれば、図6の比較例のように、副走査方向Yに順番に並んだノズル形成エリアN1〜N4に対して、ドットの並び順に対応するノズルnを順番に割り振るように配置される。つまり、4k+1番目のドットに対応するノズルnはノズル形成エリアN1に配置され、4k+2番目のドットに対応するノズルnはノズル形成エリアN2に配置され、4k+3番目のドットに対応するノズルnはノズル形成エリアN3に配置され、4k+4番目のドットに対応するノズルnはノズル形成エリアN4に配置される(但し、k=0,1,2,3,…)。
即ち、各ノズル形成エリアN1〜N4内で、ドットの並び順が四つ飛びとなるように第2方向D2に沿って規定数(例えば、8つ)のノズルnが並び、当該規定数のノズルnからなるノズルの列が第1方向D1に沿って一定の間隔で規定本数(例えば、32本)形成されている。
各ノズル形成エリアN1〜N4内で、第2方向D2に沿って隣接するノズルn,nのノズルピッチは、主走査方向Xについてnpx、副走査方向Yについてnpyとなっている。
上記主走査方向Xのノズルピッチnpxは、ドットの並び順が四つ飛びであることから主走査方向Xのドットピッチdpxの4倍となっている。
また、副走査方向Yのノズルピッチnpyは任意であるが、記録媒体Kの搬送速度と各ノズルnのインク吐出タイミングの同期化との関係から副走査方向Yのドットピッチdpyの整数倍とすることが望ましい。
なお、第2方向D2は、副走査方向Yに対する傾斜角度をθとすると、θ=tan−1(npx/npy)となる。
また、上記方法によってドットDの並び順に対応するノズルnの割り振りを行うことにより、各ノズル形成エリアN1〜N4の主走査方向Xにおける端部位置は、ノズル形成エリアN1から順番に主走査方向Xの下流側にドットピッチdpxずつオフセットした配置となる。
ドットDの主走査方向Xの並び順に従って各ノズルnを四つのノズル形成エリアN1〜N4に順番に分配すると、ドットが隣接する二つのノズルn,nがいずれも別々のノズル形成エリアに属することとなる。これにより、ノズル同士の隣接配置を回避することができ、ノズルnからの共振による他のノズルnへの影響を低減し、画質の低下を回避することが可能となる。
しかしながら、図6のノズル配置は、ドットの並び順に従ってノズルnを割り振る順番と、ノズル形成エリアN1〜N4の副走査方向Yの並び順とが一致しているので、主走査方向Xにドットが隣接する二つのノズルn,nが、四つのノズル形成エリアN1〜N4からなる全体的なエリア内で副走査方向Yについて最も離れた配置となる場合が生じる。
例えば、32番目のドットのノズルnと33番目のノズルnや、64番目のドットのノズルnと65番目のノズルnがこれに当たる。
このように、主走査方向Xにドットが隣接する二つのノズルn,nが副走査方向Yに離れて配置されると、液滴吐出ヘッド2をラインヘッド200,201,202,203に取り付ける際の取り付け誤差等により液滴吐出ヘッド2に傾きを生じた場合に、各ドットD,Dの主走査方向Xのズレ量が大きくなり、画質低下の原因となる。
そこで、発明の実施形態である液滴吐出ヘッド2では、液滴吐出部21に形成される各ノズル形成エリアN1〜N4の副走査方向Yの並び順を入れ替えて、主走査方向Xについて隣接するドットD,Dを形成する二つのノズルn,nが、全てのノズル形成エリアN1〜N4を含む範囲内で副走査方向Yにおける上流側端部と副走査方向Yにおける下流側端部とに分離されないように配置している。
図7は、各ノズル形成エリアN1〜N4の副走査方向Yの並び順を入れ替えたノズルnの配置を示す液滴吐出部21の平面図である。図7において、各ノズル形成エリアN1〜N4の内側に記載した数字は、ノズルnの配置と当該ノズルnが主走査方向Xの上流側から何番目のドットDを吐出するかを示している。
液滴吐出ヘッド2の液滴吐出部21には、ノズル形成エリアが副走査方向Yの上流側から順にN1,N4,N2,N3の順番で並んでいる。
この順番とした場合、全ノズル形成エリアN1〜N4を含む領域の中で副走査方向Yの最も下流側の端部には32k+31番目のドットに対応するノズルnが並び、副走査方向Yの最も上流側の端部には32k+1番目のドットに対応するノズルnが並ぶ(但し、k=0,1,2,3,…)。
従って、複数のノズル形成エリアN1〜N4を含む領域全体における副走査方向の一端部のノズルnと他端部のノズルnは、いずれも形成するドットDが主走査方向Xに隣接しない配置となる。
なお、ノズル形成エリアの副走査方向Yの並び順はN1,N4,N2,N3の順番に限られず、副走査方向Yの最も下流側のノズル形成エリアと最も上流側のノズル形成エリアとが、前述したドットの並び順に対応するノズルnを割り振る順番と一致しないのであれば、他の順番でもよい。
即ち、副走査方向Yの最も下流側のノズル形成エリアと最も上流側のノズル形成エリアとがN1−N2、N2−N3、N3−N4又はN4−N1のいずれにもならないようにすれば良い。
なお、ノズル形成エリアを全て同じ向きとしたがこれに限られない。例えば、図8に示すように、図7のノズル形成エリアN3とN4の向きを変えたノズル形成エリアNA3とNA4としても良い。
具体的には、図8に示すように、ノズル形成エリアNA3,NA4について、図7のノズル形成エリアN3,N4の外形及び各ノズルnの配置を、主走査方向Xに沿った軸周りに反転させた構成としても良い。このようにノズルnの配置を反転させた場合でも、各ノズルnの副走査方向Yの配置は変わらないので、主走査方向XにおけるドットDの順番とノズルnとの対応関係は維持される。
そして、これらノズル形成エリアを副走査方向Yについて上流側からN1,N2,NA4,NA3の順番で配置することにより、図7の例と同様に、ドットD,Dが隣接するノズルn,nが隣接する配置となることを回避すると共に、ドットD,Dが隣接するノズルn,nがノズル形成エリアN1,N2,NA4,NA3全体における副走査方向Yの下流側端部と上流側端部とに離れた配置となることを回避することができる。
[位置固定部]
位置固定部23は、V溝部24を有しており、位置基準ピン4に対して、V溝部24を突き当てることができるように構成されている。また、位置固定部23は、保持部3に設けられた弾性部材31によって、位置基準ピン4に突き当てる方向に押し付けられて第1当接部T1によって固定されており、液滴吐出ヘッド2が位置基準ピン4の軸周りに沿って回動可能となるように固定されている(図4参照)。
また、位置固定部23は、位置固定部23を位置基準ピン4に当接させたときに、基準ノズルSnの中心から第1回転軸41に下ろした垂線と、主走査方向X(第1方向D1)とが所定の条件となるように配置されている(図5参照)。所定の条件については後述し、まず最も好ましい形態である、基準ノズルSnの中心から第1回転軸41に下ろした垂線と、主走査方向X(第1方向D1)とが完全に平行となる例を用いて、基準ノズルSnについて説明する。
本発明において、基準ノズルSnとは、位置合わせの基準となるノズルのことである。液滴吐出ヘッド2の上下方向を軸とした回転方向への位置調整は、最初に基準ノズルSnの位置に合わせてから、印字幅を合わせるために、位置基準ピン4を軸として、液滴吐出ヘッド2の回転方向への位置調整が行われている。
基準ノズルSnは、液滴吐出部21内に設けられたノズルnから任意に選択可能であるが、位置合わせをより容易に行う観点から、位置固定部23の側の端部に位置するノズルnであることが好ましい。また、同様の観点から、位置固定部23の側の端部、かつ副走査方向Yの端部であることが、さらに好ましい。
具体的には、本発明のノズル配置を示した図7において、1〜4番目のノズルnであることが好ましく、1番目のノズルであることがさらに好ましい。
なお、図5においては、1番目のノズルを基準ノズルSnとして、基準ノズルSnの中心から第1回転軸41に下ろした垂線と、第1方向D1とが平行となるように、位置固定部23が備えられている例を示している。
液滴吐出ヘッド2を回転方向への位置調整を行うとき、基準ノズルSnの位置も、主走査方向X及び副走査方向Yに位置がずれる。ここで、主走査方向X(印字幅方向)に直交する副走査方向Yへのずれは、液滴の吐出タイミングを制御することによって容易に調整することができるが、主走査方向X(印字幅方向)へのずれは、調整することが難しい。
本発明の位置固定部23は、基準ノズルSnの中心から第1回転軸41に下ろした垂線が、主走査方向X(第1方向D1)とが平行となるように、液滴吐出ヘッド2に備えられているため、主走査方向Xへのずれを抑えることができる。
具体的には、図9に示すように、液滴吐出ヘッド2を、第1回転軸41を回転軸として角度dθ回転させたとき、本発明の基準ノズルSnは主走査方向Xに対して、dxのずれが生じる。これに対し、位置基準ピン4から主走査方向X(第1方向D1)に平行でない箇所に比較例としての基準ノズルSnが配置された場合には、基準ノズルSnは主走査方向Xに対して、dxのずれが生じる。
ここで、基準ノズルSnの中心から第1回転軸41に下ろした垂線は、主走査方向Xと平行であるため、液滴吐出ヘッド2を回転方向に移動させると、主走査方向Xと垂直な副走査方向Y方向への移動となり、主走査方向Xへはほとんどずれない。そのため、液滴吐出ヘッド2を、第1回転軸41を回転軸として角度dθ回転させたとき、本発明の基準ノズルSnと比較例の基準ノズルSnの主走査方向Xへのずれは、dx<dxとなる。
また、上記の通り、基準ノズルSnの中心から第1回転軸41に下ろした垂線は、主走査方向X(第1方向D1)と完全に平行となる場合が最も好ましいが、所定の条件を満たしていればよい。
本発明において、所定の条件とは、基準ノズルSnを後述する条件式C1及びC2を満たすように配置して、基準ノズルSnの中心から第1回転軸41に下ろした垂線が、主走査方向Xと平行又は概平行となる場合をいう。
以下、基準ノズルSnを条件式C1及びC2を満たすように配置した場合について、図10に基づいて詳細に説明する。図10は、XY平面において、第1回転軸41に直交し主走査方向Xに垂直な方向に平行な直線m、直線mからY方向にわずかにずれた位置の基準ノズルSn3、基準ノズルSnの中心から第1回転軸41に下ろした垂線と直線mとの角度をθ、基準ノズルSnを第1回転軸41を回転軸として角度dθ回転させたときの主走査方向Xに対するずれをdxを示している。また、このとき、基準ノズルSnの中心から第1回転軸41へ下ろした垂線は、主走査方向Xに概平行となっている。
ところで、本発明の回転調整では、第1回転軸41を回転軸としてdθが±1°の範囲内で回転調整を行うことになる。また、主走査方向Xへ位置のずれが、主走査方向Xについての隣接するドットDの間隔であるドットピッチdpx(図6等参照)の1/2以下であれば、目視等で認識できる白筋などの画像不良とはならない。
したがって、|dθ|≦1°のとき、dx<(dpx/2)を満たす位置に基準ノズルSnが配置されていればよい。また、dxは、dx=|rcos(θ)−rcos(θ+dθ)|と表すことができるので、以下の条件式C1及びC2を満たす位置に基準ノズルSnが配置されていれば、基準ノズルSnの中心から第1回転軸41に下ろした垂線は、主走査方向Xと概平行であっても、本発明の効果が得られる。
|rcos(θ)−rcos(θ+1°)|<0.5dpx ・・・C1
|rcos(θ)−rcos(θ−1°)|<0.5dpx ・・・C2
以上のように、本発明の位置固定部23は、位置固定部23を位置基準ピン4に当接させたときに、基準ノズルSnの中心から第1回転軸41に下ろした垂線と、主走査方向X(第1方向D1)とが所定の条件となるような位置に配置されていればよい。
なお、ドットピッチdpxは、例えば、1200npi(nozzle per inch)の高解像度のインクジェットヘッドを用いる場合は約21.2μm、600npiのインクジェットヘッドを用いる場合は約42.3μm、300npiのインクジェットヘッドを用いる場合は約84.7μmとなる。
[位置調整機構]
液滴吐出ヘッド2の位置調整を行う調整部5は、位置決め部25に当接する位置調整部51と、軸部材52により回転可能に保持部3に設けられたハウジング53と、ハウジング53の回転を調整する回転調整部としての調整ネジ54と、保持部3に固定されており、ハウジング53及び調整ネジ54を回転可能に保持する調整ネジ保持部55等を備える(図11等参照)。
位置調整部51は、ハウジング53の下部付近前側であって、軸部材52の中心より上側に設けられており、後述するハウジング53の回転によって、前後方向に位置移動可能な構成となっている。また、位置調整部51は先端部が球面状となっており、当該先端部が位置決め部25に当接している。
ハウジング53は、ハウジング53の下部に設けられた軸部材52の中心を第2回転軸521として回転可能な構成となっている。また、ハウジング53の上部付近後側には、調整ネジ54との当接面を有しており、調整ネジ54が当該当接面に接しながら前方向に位置移動すると、ハウジング53は、第2回転軸521を中心として前回り方向に回転する。一方で、調整ネジ54が当該当接面に接しながら後方向に移動すると、ハウジング53は、第2回転軸521を中心として後回り方向に回転する。
また、位置調整部51と位置決め部25の当接部(第2当接部T2)、及び、調整ネジ54とハウジング53との当接部は、それぞれハウジング53の第2回転軸521よりも上側に位置しているため、ハウジング53が前方向(又は後方向)に回転した場合、それぞれの当接部も前方向(又は後方向)に移動する。
また、軸部材52の中心から位置調整部51と位置決め部25の当接部までの距離は、軸部材52の中心からハウジング53と調整ネジ54との当接部までの距離よりも短いため、調整ネジ54の移動距離に比べて位置調整部51の移動距離は小さくなり、高い縮小率が得られる構成となっている。
また、液滴吐出ヘッド2は、位置固定部23によって位置基準ピン4に回動可能に固定されている。そのため、位置調整部51の前後方向への位置移動によって、位置基準ピン4の軸周りに沿って位置移動することができ、液滴吐出方向に垂直な前後左右方向に対する回転角度の調整を行うことができる。
調整ネジ54は、調整ネジ54が回転可能な状態で調整ネジ保持部55に保持されており、回転することによって前後方向に移動可能である。そして、調整ネジ54の位置移動によって、ハウジング53の回転を制御することができる。
[位置調整部と調整ネジの位置関係]
調整部5における位置調整部51と調整ネジ54の位置関係について、位置調整部51、軸部材52、ハウジング53、及び調整ネジ54の模式図及び以下に示す関係式を用いて説明する(図12参照)。
なお、図12では、説明の便宜のため、軸部材52の中心を原点Oとした場合に、調整ネジ54とハウジング53の当接部をA1、位置調整部51の先端部の球面中心を基準部位B1として、前後方向及び上下方向における関係式を説明する。ここで、基準部位B1とは、位置調整部51における位置移動の基準となる部位である。
また、図12において、前方向をX方向とする。
原点OとA1間の距離をd、原点OとA1の前後方向の距離をx、原点Oを通る前方向に平行な軸からA1までの角度をθ、原点Oと基準部位B1間の距離をd、原点Oと基準部位B1の前後方向の距離をx、原点Oを通る前方向に平行な軸から基準部位B1までの角度をθとする場合、関係式を以下のように表すことができる。
Figure 0006631627
また、ハウジング53の回転によるxの変化量(dx/dθ)の絶対値及びxの変化量(dx/dθ)の絶対値は、微分によって以下の式で表すことができる。
Figure 0006631627
また、本実施形態においては、xのハウジング回転に伴う移動量の絶対値が、xのハウジング回転に伴う移動量の絶対値よりも小さくなるように設計されているため、|dx/dθ|<|dx/dθ|となり、d、θ、d及びθの関係式は、下記式(1)により表すことができる。
Figure 0006631627
ここで、上記式(1)を満たすようにd、θ、d及びθを規定することにより、位置調整部51の移動量(xの変化量)を調整ネジ54の移動量(xの変化量)よりも小さくすることができる。
なお、本実施形態のように、液滴吐出ヘッド2の一方を位置固定部23によって位置基準ピン4に回動可能に固定し、他方を位置調整部51で移動させる場合、液滴吐出ヘッド2は位置基準ピン4の軸周りに沿って回転方向に移動する。しかし、xの変化量(dx/dθ)及びxの変化量(dx/dθ)はそれぞれ微小であり、前後方向への移動量に対して左右方向への移動量が極めて小さいため、液滴吐出ヘッド2の移動量は位置調整部51の前後方向の移動量に近似することができる。
なお、上述の説明では、位置調整部51の形状の一例として、位置調整部51の先端部が球面状である例を説明したが、上述の例に限られず、位置調整部51の形状は適宜選択可能である。例えば、位置調整部51を先端が尖った針形状や、直方体形状とすることができる。
なお、基準部位B1は位置調整部51における位置移動の基準となる部位であれば、適宜任意に決めることができ、例えば、位置調整部51の重心を基準部位B1としても良い。ところで、本実施形態のように位置調整部51の先端部が球面状である場合には、位置調整部51と位置決め部25との当接部の位置は球面表面を位置移動するため、当該当接部を基準部位B1とすることはできない。一方で、位置調整部51に針形状又は直方体形状を選択する場合には、位置調整部51と位置決め部25の当接部は移動しないため、当該当接部を基準部位B1とすることが可能である。
[位置調整機構の関係式]
調整部5における位置調整機構において、調整ネジ54を前方向にdx位置移動させた場合における位置調整部51の前方向への移動量dsについて、位置調整部51、軸部材52、ハウジング53、及び調整ネジ54の模式図及び以下に示す関係式を用いて説明する(図13参照)。
なお、図13は図12と同様の構成であるが、説明の便宜のため、適宜記号等を変更した図を用いて説明する。具体的には、軸部材52の中心を原点Oとした場合に、調整ネジ54とハウジング53の当接部をA1、調整ネジ54を前方向にdx移動させた後におけるA1の移動後の位置をA2、調整ネジ54を前方向にdx移動させた際のハウジング53の回転角度をγ、位置調整部51の先端の球面中心を基準部位B1、ハウジング53が角度γ回転した際に基準部位B1の移動後の位置をB2として、前後方向及び上下方向における関係式を説明する。
OとA1の上下方向の距離をl、OとA1の前後方向の距離をr、Oを通る上方向に平行な軸からA1までの角度をα、Oを通る上方向に平行な軸からA2までの角度をβ、Oと基準部位B1の前後方向の距離をl、Oと基準部位B1の上下方向の距離をr、Oを通る前方向に平行な軸から基準部位B1までの角度をα、Oを通る前方向に平行な軸からB2までの角度をβ、とする場合、関係式を以下のように表すことができる。
Figure 0006631627
また、これらの値からdxとdsの関係式を表すと、下記式(2)のように表すことができる。
Figure 0006631627
ここで、例えば、式(1)を満たす値としてl=17.5mm、r=0mm、l=4.35mm、r=2mmを設定して式(2)に代入した場合、ネジピッチ0.5μm/1回転(360度回すと0.5μm進む)である調整ネジ54を使用してハウジング53を回転するならば、調整ネジ54の回転角度であるネジ動作量(度)と、位置調整部51の前後方向への位置調整変位量(μm)との関係式は、図14(a)のように表すことができる。式(2)において、dxはネジ動作量(度)に比例する値であり、dsは位置調整変位量に対応する値である。
そして、当該関係式の傾きより、ネジ動作量(度)と、位置調整変位量(μm)とは、略比例関係にあることが分かる。なお、図14(a)において、ネジ動作量(度)と位置調整変位量(μm)の関係を直線近似した値を破線で表している。
また、図14(b)は、本実施形態に対する比較例であり、本実施形態と同じネジピッチ0.5μm/1回転の調整ネジ54を用いた場合に、調整ネジ54の先端部の変位量を位置調整変位量として、ネジ動作量(度)と位置調整変位量(μm)の関係式を示している。比較例の調整ネジ54は、ネジを回転させた角度(ネジ動作量)に比例して位置移動するため、ネジ動作量(度)と位置調整変位量(μm)との関係式は直線式で表される。
また、本実施形態と比較例を比較すると、同じ調整ネジ54を同じ角度回した際に、本実施形態では位置調整変位量が約10分の1となっている。したがって、本実施形態では約10分の1の縮小率を得られたことが分かる。
また、l、r、l、r、及びネジピッチについて、数値の一例を示して説明したが、当然適宜変更可能である。また、用途に応じて、適宜の値となるように設定することで、更に高い縮小率にすることや、ネジ動作量と位置調整変位量の関係式の直線性を高めることも可能である。
具体的には、lを大きくする、又はrを小さくことにより、ds/dxを小さくすることができ、縮小率を高めることができる。また、rを大きくする、又はlを小さくすることによって、ネジ動作量と位置調整変位量の関係式の直線性を高めることができる。
[本発明の技術的効果]
以上のように、本発明の液滴吐出ヘッド2は、基準ノズルSnの中心から第1回転軸41に下ろした垂線と、主走査方向X(印字幅方向)とが、所定の条件となるように配置された位置固定部23を備えるため、回転方向に位置調整を行ったとき、基準ノズルSnの主走査方向Xへのずれが抑えられ、着弾位置精度を向上させることができる。また、本発明の液滴吐出ヘッド2は、基準ノズルSnと位置固定部23との位置関係を調整することのみによって、本発明の効果を得ることができるため、簡易な構成で位置調整を容易に行うことができる。
また、本発明の液滴吐出ヘッド2の実施の形態において、基準ノズルSnは、位置固定部23側の端部に位置するノズルnであることが好ましく、さらに副走査方向Yの端部でもあることが好ましい。これにより、液滴吐出ヘッド2の保持部3に対する保持位置の位置合わせを、より容易に行うことができる。
また、本発明の液滴吐出ヘッド2の実施の形態において、第1方向D1(主走査方向X)に隣接するドットDを形成する二つのノズルn,nが、第1方向D1に交差する第2方向D2に隣接しないように分散させて配置すると共に、第1方向D1に直交する第3方向D3(副走査方向Y)における一端部と他端部とに分離されないように配置することが好ましい。このようなノズル配置とすることにより、液滴吐出ヘッド2の取付誤差による隣接するドットD間の距離変動の影響を低減し、高い画質を維持することができる。
また、本発明の液滴吐出ヘッドユニット1の実施の形態において、回転調整部によるハウジングの回転によって、位置調整部51を移動させ、液滴吐出ヘッド2の保持部3に対する保持位置の調整を行い、式(1)を満たすように構成することが好ましい。これにより、液滴吐出ヘッド2の保持部3に対する保持位置の位置調整を高精度に行うことができる。
[その他]
本発明の今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した詳細な説明に限定されるものではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
例えば、本発明の位置固定部23は、図5では、液滴吐出ヘッド2の左側の前側付近に設けた例を示したが、位置基準ピン4に当接させたときに、基準ノズルSnの中心から第1回転軸41に下ろした垂線と、主走査方向X(第1方向D1)とが所定の条件となっていれば、位置は適宜変更可能である。例えば、図5において、液滴吐出ヘッド2の右側に設けても良い。
また、上記液滴吐出ヘッド2において、液滴吐出部21に形成されるノズルnからなるノズル形成エリアを四つ設ける場合を例示したが、その個数は増減可能である。但し、ノズル形成エリアの数は3以上が望ましく、4以上がさらに望ましい。
また、複数のノズルnは、第1方向と第2方向とに沿って並んだ配置でノズルnが形成された複数のノズル形成エリアに分割され、主走査方向について隣接するドットを形成する二つのノズルn,nが同一のノズル形成エリア内にならないように分散させて副走査方向に隣接しないように配置した、より好ましい例を示したが、これに限定されるものではない。
複数のノズルnは、第1方向(主走査方向)と第2方向とに2次元状に配置され、主走査方向について隣接するドットを形成する二つのノズルn,nが副走査方向に隣接しないように分散させて配置すると共に、2次元状に配置された全ノズルが配置された領域内において、隣接するドットを形成する二つのノズルn,nが第3方向(副走査方向)における一端部と他端部とに分離されないように配置されていればよい。これらの条件を満たす範囲内で、例えば、上記実施形態において、第1方向(主走査方向)に延在する複数のノズル列を入れ替えて主走査方向について隣接するドットを形成する二つのノズルn,nを同一のエリア内に配置させてもよいし、全体を1つのノズル形成エリアとしてもよい。
また、各ノズル形成エリアN1〜N4の内側に形成するノズルnの数は、8×32個とする場合を例示したが、その個体数に限定するものではない。ノズルnの個体数は、液滴吐出ヘッド2に要求されるドット密度に応じて増減させても良い。
各ノズル形成エリアN1〜N4は、副走査方向Yについて密接するように配置する場合(一方と他方のエリアの境界に位置する二つのノズルn,nの副走査方向Yにおけるノズルピッチが、同一エリア内で隣接する二つのノズルn,nの副走査方向Yにおけるノズルピッチnpyと等しい配置)を例示したが、これに限定するものではない。例えは、各ノズル形成エリアN1〜N4の間にノズルピッチnpyの整数倍で隙間を設けても良い。
また、本実施形態の位置調整機構を搭載した液滴吐出ヘッドユニット1において、液滴吐出ヘッド2に対して、調整部5を1つ設けた例を示したが、1つ以上の液滴吐出ヘッド2を備える構成となっていれば、調整部5を設ける数は適宜変更可能である。
また、調整部5の配置箇所についても、当然適宜変更可能である。
また、調整部5の位置調整部51を当接させて行う位置調整方法として、液滴吐出ヘッド2の位置決め部25に当接させる方法、位置調整部51を当接させる箇所や方法は当然適宜変更可能であり、例えば液滴吐出ヘッド2の本体部に直接当接させてもよい。
また、本実施形態では、位置固定部23のV溝部24を回動可能に位置基準ピン4に固定する構成としたが、液滴吐出ヘッド2の回転角度の調整が可能な構成であれば、構成は適宜変更可能である。
また、位置基準ピン4が保持部3に固定されているとしたが、位置固定部23が固定できる構成であれば適宜変更可能であり、例えば、位置基準ピン4を保持部3に対して前後左右に位置移動できるような構成としても良い。
また、位置調整部51の先端部は球面状であることとしたが、当該先端部が当接する位置決め部25の当接面を球面状とすれば、当該先端部を平面状としても良い。ここで、位置調整部51の先端部と位置決め部25の当接面の両方を球面状又は平面状とすることも技術的には可能であるが、位置移動する際に安定しないため、どちらか一方を球面状とすることが望ましい。
また、ハウジング53の回転を調整する回転調整部として、調整ネジ54を用いる例について説明したが、ハウジング53を回転することができれば、構成は適宜変更可能であり、例えば、圧電素子の変位によってハウジング53を回転させる構成としても良い。
また、液滴吐出ヘッド2は、圧電素子を使用してインク等の液滴を吐出する構成としたが、液滴を吐出できる機構を備えていれば良く、例えば、サーマル(電気熱変換素子)を使用することとしても良い。
また、位置固定部23を位置基準ピン4へ付勢する手段と、位置決め部25を位置調整部51へ付勢する手段として、それぞれ異なる弾性部材31と弾性部材32を用いる例を示したが、液滴吐出ヘッド2を位置基準ピン4及び位置調整部51へ付勢できる手段であれば、当然適宜変更可能である。例えば、1つの弾性部材によって直接液滴吐出ヘッド2の本体を付勢することとしても良く、また、隣接する2つの液滴吐出ヘッド2の間に設けられた弾性部材31と弾性部材32を、同じ1つの弾性部材を用いることとしても良い。
また、液滴吐出ヘッド2を保持部3へ固定する方法として、更に固定ネジ等を設けて保持部3に固定可能な構成としても良い。
本発明は、液滴吐出ヘッド、液滴吐出ヘッドユニット、画像形成装置、画像形成装置の保持部への液滴吐出ヘッドの実装方法に利用することができる。
1 液滴吐出ヘッドユニット
2 液滴吐出ヘッド
21 液滴吐出部(ノズル形成面)
23 位置固定部
24 V溝部
3 保持部
4 位置基準ピン(位置基準部)
41 第1回転軸
51 位置調整部
52 軸部材
521 第2回転軸
53 ハウジング
54 調整ネジ(回転調整部)
100 画像形成装置
K 記録媒体
n ノズル
Sn 基準ノズル
D1 第1方向
D2 第2方向
X 主走査方向
Y 副走査方向(第3方向)
D ドット
B1 基準部位

Claims (14)

  1. 画像形成装置の保持部に着脱自在とされ、前記保持部に設けられた位置基準部に当接させることによって、位置調整を行う液滴吐出ヘッドであって、
    記録媒体の記録面に対向するノズル形成面上に、前記記録媒体と当該液滴吐出ヘッドとの相対的な移動方向に直交する第1方向と、前記第1方向に交差する第2方向とに、2次元状に配置された複数のノズルと、
    前記位置基準部に当接させたときに、前記複数のノズルにおける基準ノズルの中心から、前記液滴吐出ヘッドを前記ノズル形成面に対して垂直な方向を軸として回転する回転方向へ位置調整するための第1回転軸に下ろした垂線と、前記第1方向とが所定の条件となるように配置された位置固定部と、
    を備え
    前記第2方向は、前記相対的な移動方向が前記第1方向に傾斜した方向であり、
    前記第1方向に隣接するドットを形成する二つのノズルが、前記第2方向に隣接しないように分散させて配置すると共に、前記2次元状に配置された複数のノズルの前記第1方向に直交する第3方向における一端部と他端部とに分離されないように配置したことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
  2. 前記基準ノズルは、前記ノズル形成面の前記位置固定部側の端部に位置するノズルであることを特徴とする請求項1に記載の液滴吐出ヘッド。
  3. 前記基準ノズルは、前記ノズル形成面の前記第1方向に直交する第3方向の端部に位置するノズルであることを特徴とする請求項2に記載の液滴吐出ヘッド。
  4. 請求項1〜のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドと、
    前記液滴吐出ヘッドを着脱自在に保持する前記保持部と、を備えることを特徴とする液滴吐出ヘッドユニット。
  5. 前記位置固定部は、V溝部を有し、
    前記保持部は、前記V溝部に当接する前記位置基準部を有することを特徴とする請求項に記載の液滴吐出ヘッドユニット。
  6. 第2回転軸を有する軸部材を有するハウジングと、
    前記ハウジングと当接して当該ハウジングの回転を調整する回転調整部と、
    前記ハウジングに設けられ、前記液滴吐出ヘッドに当接して前記液滴吐出ヘッドの前記保持部に対する保持位置を調整する位置調整部と、
    を備え、
    下記式(1)を満たすことを特徴とする請求項又はに記載の液滴吐出ヘッドユニット。
    Figure 0006631627
    (式中、dは、前記軸部材の中心から前記回転調整部と前記ハウジングの当接部までの距離を表す。θは、前記軸部材の中心を通り前記液滴吐出ヘッドの移動方向に平行な軸から前記回転調整部と前記ハウジングの当接部までの角度を表す。dは、前記軸部材の中心から前記位置調整部における位置移動の基準となる基準部位までの距離を表す。θは、前記軸部材の中心を通り前記液滴吐出ヘッドの移動方向に平行な軸から前記基準部位までの角度を表す。)
  7. 画像形成装置の保持部に着脱自在とされ、前記保持部に設けられた位置基準部に当接させることによって、位置調整を行う液滴吐出ヘッドであって、
    記録媒体の記録面に対向するノズル形成面上に、前記記録媒体と当該液滴吐出ヘッドとの相対的な移動方向に直交する第1方向と、前記第1方向に交差する第2方向とに、2次元状に配置された複数のノズルと、
    前記位置基準部に当接させたときに、前記複数のノズルにおける基準ノズルの中心から、前記液滴吐出ヘッドを前記ノズル形成面に対して垂直な方向を軸として回転する回転方向へ位置調整するための第1回転軸に下ろした垂線と、前記第1方向とが所定の条件となるように配置された位置固定部と、
    を有する液滴吐出ヘッドと、
    前記液滴吐出ヘッドを着脱自在に保持する前記保持部と、
    第2回転軸を有する軸部材を有するハウジングと、
    前記ハウジングと当接して当該ハウジングの回転を調整する回転調整部と、
    前記ハウジングに設けられ、前記液滴吐出ヘッドに当接して前記液滴吐出ヘッドの前記保持部に対する保持位置を調整する位置調整部と、
    を備え、
    下記式(1)を満たすことを特徴とする液滴吐出ヘッドユニット。
    Figure 0006631627
    (式中、d は、前記軸部材の中心から前記回転調整部と前記ハウジングの当接部までの距離を表す。θ は、前記軸部材の中心を通り前記液滴吐出ヘッドの移動方向に平行な軸から前記回転調整部と前記ハウジングの当接部までの角度を表す。d は、前記軸部材の中心から前記位置調整部における位置移動の基準となる基準部位までの距離を表す。θ は、前記軸部材の中心を通り前記液滴吐出ヘッドの移動方向に平行な軸から前記基準部位までの角度を表す。)
  8. 前記基準ノズルは、前記ノズル形成面の前記位置固定部側の端部に位置するノズルであることを特徴とする請求項7に記載の液滴吐出ヘッドユニット。
  9. 前記基準ノズルは、前記ノズル形成面の前記第1方向に直交する第3方向の端部に位置するノズルであることを特徴とする請求項8に記載の液滴吐出ヘッドユニット。
  10. 前記第2方向は、前記相対的な移動方向が前記第1方向に傾斜した方向であり、
    前記第1方向に隣接するドットを形成する二つのノズルが、前記第2方向に隣接しないように分散させて配置すると共に、前記2次元状に配置された複数のノズルの前記第1方向に直交する第3方向における一端部と他端部とに分離されないように配置したことを特徴とする請求項7〜9のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドユニット。
  11. 前記位置固定部は、V溝部を有し、
    前記保持部は、前記V溝部に当接する前記位置基準部を有することを特徴とする請求項7〜10のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドユニット。
  12. 前記位置調整部の先端部、又は、前記位置調整部が当接する前記液滴吐出ヘッドの当接部、のどちらか一方が球面状であることを特徴とする請求項6〜11のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドユニット。
  13. 請求項12のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドユニットを備えることを特徴とする画像形成装置。
  14. 請求項1〜のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドを前記保持部に実装する、液滴吐出ヘッドの実装方法であって、
    前記ノズル形成面に対して垂直な軸に対する回転方向への位置調整を、前記位置固定部と前記位置基準部とを当接させながら、前記位置基準部を軸にして回動させることによって行うことを特徴とする液滴吐出ヘッドの実装方法。
JP2017519172A 2015-05-15 2016-05-13 液滴吐出ヘッド、液滴吐出ヘッドユニット、画像形成装置及び液滴吐出ヘッドの実装方法 Active JP6631627B2 (ja)

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