JP7318318B2 - ヘッドユニットおよび画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、ヘッドユニットおおよび画像形成装置に関する。

近年、電子化された情報の出力に用いられる画像形成装置が欠かせない機器となっている。このような画像形成装置として、いわゆるインクジェットプリンタが知られている。インクジェットプリンタは、搬送されてくるシート状の記録媒体（用紙など）に対し、液体インクなどを液滴として吐出するインクジェットヘッドを備える。

従来から、インクジェットヘッドの構成の違いによって、異なる種類のインクジェットプリンタが知られている。高速印刷を行うインクジェットプリンタにおいては、インクジェットヘッドを記録媒体に対向する態様で、且つ記録媒体の搬送方向と直交する方向に複数配列した「ラインヘッド方式」が採用される。ラインヘッド方式のインクジェットプリンタは、記録媒体の搬送を停止することなく、画像形成プロセスを実行する。

印刷速度が比較的遅いインクジェットプリンタにおいては、記録媒体の搬送方向と直交する方向に、インクジェットヘッドを摺動させながらインク滴を吐出する「シリアルヘッド方式」が採用される。シリアルヘッド方式のインクジェットプリンタは、記録媒体を間欠的に搬送し、記録媒体が停止しているときにインク滴を吐出するように画像形成プロセスを実行する。

従来から知られるインクジェットプリンタのいずれも、インク滴の吐出口であるノズルの配列方向やインクジェットヘッドの移動方向を、記録媒体の搬送方向と直交するように調整し維持することが求められる。

そこで、インクジェットヘッドにおけるノズルの配列方向や移動方向の、記録媒体の搬送方向に対する角度が直角になるように調整する構造を備え、同構造に偏心軸を用いた技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

特許文献１に開示されている技術は、ヘッドの位置を複数方向に調整することはできない。

本発明は、ヘッドの位置を複数方向に調整できるヘッドユニットおよびヘッド位置調整機構を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様は、媒体に液滴を吐出する吐出口を有するヘッドと、前記液滴の吐出方向に延びる第一回転軸を中心に回転可能、かつ、前記ヘッドの長手方向に延びる第二回転軸を中心に回転可能であって、前記ヘッドを保持する保持部材と、前記第一回転軸を中心とした回転力を前記保持部材に与える第一偏心軸と、前記第二回転軸を中心とした回転力を前記保持部材に与える第二偏心軸と、からなる調整部と、を備え、前記第一回転軸を中心とした前記保持部材の回転と、前記第二回転軸を中心とした前記保持部材の回転は、独立して行うことができ、前記調整部は、回転中心軸に対して所定の偏心量を有する第一偏心部材と、前記回転中心軸に対して前記第一偏心部材よりも小さな偏心量を有する第二偏心部材と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、ヘッドの位置を複数方向に調整できる。

本発明に係る画像形成装置の実施形態を示す概略構成図。 本実施形態に係るヘッド位置調整機構を備えるヘッドユニットの懸架構造を示す構成図。 本実施形態に係るヘッド位置調整機構の構成例を示す平面図。 図３に示す構成例を一方向から見たヘッド位置調整機構の側面断面図。 図３に示す構成例を図４とは別方向から見たヘッド位置調整機構の側面図。 本実施形態に係るヘッド位置調整機構が備える粗調整機構と微調整機構の構成を示す構成図。 本実施形態に係る粗調整機構と微調整機構の詳細な構成を示す構成図。 本実施形態に係るヘッド位置調整機構の別の構成例を示す側面図。

本発明は、インクジェットプリンタである画像形成装置に用いられるヘッド位置調整機構に関するものである。ヘット位置調整機構とは、印字モジュールであるインクジェットヘッドが備えるノズル口の位置を記録媒体に対して調整する構造体をいう。このノズル口は、インクジェットヘッドが備える記録ヘッドに含まれる構成である。すなわち、本発明は、記録ヘッドの位置を調整するヘッド位置調整機構に関するものである。

本発明に係るヘッド位置調整機構は、シート状の被搬送物である記録媒体に液体インクなどを液滴として吐出する画像形成装置のインク滴吐出口（ノズル）の配列方向と、記録媒体に対するインク滴の吐出方向の、これら二つの方向を共に調整できることを要旨の一つとする。本発明に係るヘッド位置調整機構によれば、ノズルの配列方向と記録媒体に対するインク滴の吐出方向の双方が、それぞれ直角になるように調整することができる。

本発明に係るヘッド位置調整機構は、画像形成装置の印字モジュールを構成する部品の寸法精度を、ラフにすることができ、当該部品の製造コストを低く抑えることができる。また、複数の印字モジュールを備える画像形成装置では、どの印字モジュールも（記録媒体にインク滴が付着し画像が形成される）印刷面とインク吐出方向を、ほぼ同等に直角にできる。したがって、各印字モジュールにおける吐出条件を同一にできて、吐出条件設定を簡易化できると共にノズル列を記録媒体の搬送方向と直角に調整することもできるので、画像品質を良好にできる。

［画像形成装置の実施形態］
まず、本発明に係る画像形成装置の実施形態であるインクジェットプリンタ１００について図１を用いて説明する。図１は、インクジェットプリンタ１００と、乾燥装置２００と、備える画像形成システム１０００の構成を例示する構成図である。本実施形態に係るインクジェットプリンタ１００は、インクジェット方式により画像形成用の液体であるインクを被記録媒体に吐出して画像を形成するプリンタである。

インクジェットプリンタ１００は、搬送ドラム１０と、液体吐出ヘッドユニット２０と、表示部７０と、を含む。搬送ドラム１０は、被記録媒体としての用紙１を外周面に保持して搬送する円筒状の部材である。液体吐出ヘッドユニット２０は、各色のインク液に個別に対応するように複数備えられていて、それぞれにおいて液滴を吐出する複数のノズルを有していて、ノズル列が搬送ドラム１０の回転方向と直交する方向に配置されている。液体吐出ヘッドユニット２０は、インクジェット方式によりインクを吐出する印字モジュールである。表示部７０は、液体吐出ヘッドユニット２０などが備えるセンサにより検知される情報や、インクジェットプリンタ１００の制御に要する情報を表示する。

また、インクジェットプリンタ１００は、液体吐出ヘッドユニット２０が搬送されてくる用紙１の記録面に対してインク滴を吐出できるように保持する梁５０を備えている。梁５０は、用紙１の搬送方向に直交する方向であって、用紙１の搬送方向に対して直交する方向である水平面方向において位置決めされている。なお、梁５０が位置決めされている方向は、用紙１に対する主走査方向ともいう。この梁５０に液体吐出ヘッドユニット２０は懸架されて、所定の位置および姿勢で保持される。

インクジェットプリンタ１００における用紙１の搬送方向（以下、「用紙搬送方向」とする。）の下流側には、インクジェット方式で画像が形成された用紙１を乾燥させる乾燥装置２００が配置されている。乾燥装置２００は、用紙１の裏面にさらに画像を形成するための用紙反転搬送部６０を備える。用紙反転搬送部６０の、さらに下流側には乾燥した用紙１を排紙する排紙部を備えている。

なお、画像形成システム１０００は、インクジェットプリンタ１００の用紙搬送方向の上流側に、用紙１を給紙する給紙部や、用紙１のレジスト補正を行うレジスト調整部を備えていてもよい。

次に、画像形成システム１０００において用紙１に画像を形成するための一連の画像形成動作について説明する。まず、１枚ずつ分離されピックアップされた用紙１が、レジスト調整部でレジスト補正が行われた後に、所定のタイミングでインクジェットプリンタ１００に搬送される。

インクジェットプリンタ１００に搬送された用紙１は、搬送ドラム１０の表面に設けられたグリッパ３０によって先端が挟まれて、搬送ドラム１０の表面における位置が決められる。また、搬送ドラム１０の表面には、無数のエアー吸引孔が形成されており、用紙１の全体を裏面からエアー吸引することによって、搬送ドラム１０の表面に密着させた状態で保持することができる。

そして、搬送ドラム１０の表面に密着された状態で保持された用紙１は、搬送ドラム１０が図１の矢印方向に回転することにより、液体吐出ヘッドユニット２０の方向に搬送される。

インクジェットプリンタ１００には、搬送ドラム１０の円周の表面に沿って液体吐出ヘッドユニット２０のユニットが所定の液体を充填した状態で順に配設されている。液体吐出ヘッドユニット２０に充填されている液体としては、カラー印刷を行うブラック、シアン、マゼンタ、イエローのインク、および、用紙へインクを吐出する前または後にコーティング処理をおこなうためのコーティング液等が挙げられる。

この各色の液体吐出ヘッドユニット２０の下方に、搬送ドラム１０の表面に保持された用紙１が搬送され、所定のタイミングで液体吐出ヘッドユニット２０から各色のインクやコーティング液が用紙１に対して吐出されることにより、用紙１に画像が形成される。

搬送ドラム１０の表面の３ヶ所には、用紙１の先端を把持するグリッパ３０が取り付けられている。これにより、搬送ドラム１０がドラム回転軸１１を中心に１回転する間に、３枚の用紙１に対して画像形成を行うことができる。

インクジェットプリンタ１００によって画像が形成された用紙１は、乾燥ユニット４１が配置されている乾燥装置２００に搬送される。この乾燥ユニット４１の下側を用紙１が通過することによってインク中の水分を蒸発させ、用紙１のカール（湾曲）を防止することができる。

また、乾燥装置２００には用紙反転部６１と用紙反転搬送部６０とが設けられており、両面印刷時にはここで用紙１を反転して再度、インクジェットプリンタ１００に用紙１を搬送する。用紙反転部６１で用紙１の搬送方向を切り換えた後、用紙反転搬送部６０によってインクジェットプリンタ１００の方向に搬送される。用紙１は、搬送ドラム１０に到達する前にレジストローラ６２によってレジストの補正が行われる。

レジスト補正された用紙１は、搬送ドラム１０に搬送され、グリッパ３０に挟まれて、画像が形成されていない裏面が液体吐出ヘッドユニット２０に対向するようにして搬送ドラム１０の表面に保持される。そして、インクジェットプリンタ１００では、搬送ドラム１０の表面に保持された用紙１の画像が形成されていない裏面に対して液体吐出ヘッドユニット２０から液滴が吐出され、画像形成が行なわれる。

両面に画像が形成された用紙１は、乾燥装置２００を通過し、片面印刷および両面印刷時のいずれも同様に排紙部に搬送される。排紙部では、用紙１が揃えられた状態で積載される。以上説明したようにして、本実施形態に係る画像形成システム１０００においては、画像形成出力が実行される。

［液体吐出ヘッドユニット２０の懸架構造］
次に、本実施形態に係る液体吐出ヘッドユニット２０が梁５０に懸架される構造について図２を用いて説明する。図２は、一つの液体吐出ヘッドユニット２０が梁５０に懸架される構造について例示している。すでに説明をしたインクジェットプリンタ１００は、複数の液体吐出ヘッドユニット２０を備えている。そして、梁５０は複数の液体吐出ヘッドユニット２０を独立して懸架する構造を備えている。したがって、図２は、インクジェットプリンタ１００が備える梁５０の一部と、一つの液体吐出ヘッドユニット２０を示しているものであって、梁５０は、これらが複数連なった構造からなる構造体である。

液体吐出ヘッドユニット２０は、その外観が用紙１の搬送方向と直交する面方向の寸法と同等かそれ以上の長さ寸法を有する直方体である。したがって、梁５０も液体吐出ヘッドユニット２０と同等以上の奥行きを有する。図２は、直方体の長手方向の端部方向から液体吐出ヘッドユニット２０の懸架構造を見た図である。

ここで、以下の説明に用いる三次元直交座標系の軸について説明する。液体吐出ヘッドユニット２０は、液体を吐出する吐出口が配列されている記録ヘッドであるヘッド部２１０を収容している。液体吐出ヘッドユニット２０に収容されているヘッド部２１０が、液滴を吐出する吐出口を備える。このヘッド部２１０から液滴が吐出される方向の軸を「Ｚ軸」とする。また、ヘッド部２１０において吐出口が配列されている面の短手方向と平行する軸であって、Ｚ軸と直交する軸を「Ｘ軸」とする。さらに、Ｘ軸とＹ軸に直交する方向であって、吐出口の配列面の長手方向と平行する軸を「Ｙ軸」とする。なお、各軸と平行する方向を示すときには、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向と表記する。

図２に示すように、液体吐出ヘッドユニット２０は、－Ｚ方向に液滴を吐出するように構成されている。

ヘッド部２１０から吐出されるインク滴によって画像が形成される用紙１は、図２に示す＋Ｘ方向に搬送される。したがって、ヘッド部２１０を備える液体吐出ヘッドユニット２０は、用紙１の搬送方向であって、筐体の外形における短手方向に相当する「＋Ｘ方向」、および、当該筐体の外形における長手方向に相当する「－Ｙ方向」において形成されるＸ－Ｙ平面と平行する面状に、吐出口の配列面が形成されている。また、液体吐出ヘッドユニット２０は、吐出口の配列面から「－Ｚ方向」において所定の高さ寸法を備える。

また、液体吐出ヘッドユニット２０は、Ｙ－Ｚ平面と平行する側面の一方に、断面形状がＶ字形をなすＶ型レール２１が設けられている。また、他方の側面には、断面形状が矩形をなす平型レール２２が設けられている。Ｖ型レール２１および平型レール２２は、Ｚ方向に乖離した所定の位置に複数設けられている。

また、図２に示すように、Ｖ型レール２１が設けられている側面に対向する梁５０の内側面には、Ｖ型レール２１に合致する溝を備えるＶ型ローラ５１が設けられている。また、平型レール２２が設けられている側面に対向する梁５０の内側面には、平型レール２２に合致する外周面を備える平ローラ５２が設けられている。このＶ型ローラ５１と平ローラ５２は、梁５０の内側の面においてＺ方向に乖離した位置に設けられている。そして、この二つのＶ型ローラ５１を、それぞれ上下方向から挟み込むようにＶ型レール２１が設けられている。また、二つの平ローラ５２を、それぞれ上下方向から挟み込むように平型レール２２が設けられている。

したがって、液体吐出ヘッドユニット２０は、梁５０の内側面に設けられているＶ型ローラ５１と平ローラ５２によって、梁５０に対して所定の位置で懸架されて保持される構造を備える。なお、液体吐出ヘッドユニット２０が備えるレール（Ｖ型レール２１と平型レール２２）は、ローラ（Ｖ型ローラ５１と平ローラ５２）によって懸架されているので、液体吐出ヘッドユニット２０は梁５０に対して、－Ｙ方向に摺動する。そして、所定の位置に移動して止めることで、液体吐出ヘッドユニット２０は、梁５０に対して位置決めができる構成になっている。

［第一実施形態］
「液体吐出ヘッドユニット２０のヘッド位置調整機構」
次に、本発明に係るヘッド位置調整機構の実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係るヘッド調整機構２５０は、液体吐出ヘッドユニット２０の位置やヘッド部２１０が備える吐出口（ノズル面２１０ａ）の用紙１に対する向き調整することができる。より詳しくは、ヘッド調整機構２５０によれば、液体吐出ヘッドユニット２０からのインク吐出方向と記録媒体面が成す角度、液体吐出ヘッドユニット２０のノズル面２１０ａ（図４参照）が備えるインク吐出口の配列方向と用紙１の搬送方向が成す角度などを調整することができる。図３は、ヘッド調整機構２５０を含む液体吐出ヘッドユニット２０をＺ方向の最上面である天面から、上面部分の部材（後述する天板２３ａ）を透かした図である。図４は、図３におけるＡ－Ａ線断面図である。図５は、図４におけるＢ－Ｂ線断面図である。

まず、図３、図４、図５において明らかなように、液体吐出ヘッドユニット２０の外形は、外側筐体２０３によって内部の構成が囲まれている直方体である。この直方体の外側筐体２０３の内部に、記録ヘッドを構成するヘッド部２１０が収容されている。したがって、ヘッド部２１０の傾きや、ヘッド部２１０が備えるノズル列の配列方向は、液体吐出ヘッドユニット２０が備える、ヘッド調整機構によって調整可能になっている。この外側筐体２０３の一部の側面に、すでに説明したＶ型レール２１と平型レール２２が設置されている。

また、図３および図４に示すように、液体吐出ヘッドユニット２０の外側筐体２０３の内側には、後方（－Ｙ方向）の内壁の近傍に内側後筐体２０４が配置されている。内側後筐体２０４は、外側筐体２０３の後方の内壁から＋Ｙ方向に突出した部位に対し、水平方向調整支点軸であって第一回転軸であるノズル列方向調整支点軸２０６を介して保持されている。第一回転軸であるノズル列方向調整支点軸２０６は、液滴の吐出方向であるＺ方向に延びる。この内側後筐体２０４は、ノズル列方向調整支点軸２０６を回転軸とすることで外側筐体２０３に対して水平方向（Ｘ－Ｙ平面に沿う方向）に回転できる状態で保持されている。

また、外側筐体２０３の内側であって＋Ｙ側には、内側前筐体２０５が配置されている。内側前筐体２０５は、外側筐体２０３の底面の一部を構成する底面部２０３ｂに接する状態で所定の位置に保持されている。

外側筐体２０３の前面である＋Ｙ側の外壁には、孔（第一の孔）が形成されている。この第一の孔には、第一偏心軸であるノズル列方向調整エキセン２８０の一部を構成する外側筐体嵌合ボス２８０ａが嵌合している。これによってノズル列方向調整エキセン２８０は、外側筐体２０３に嵌合している。また、内側前筐体２０５には、内側筐体嵌合穴２０５ａが形成されている。この内側筐体嵌合穴２０５ａには、ノズル列方向調整エキセン２８０の一部を構成する内側筐体嵌合ボス２８０ｂが嵌合している。外側筐体嵌合ボス２８０ａと内側筐体嵌合ボス２８０ｂは、一体で構成されている。

外側筐体嵌合ボス２８０ａの中心軸（Ｙ方向の軸）と、内側筐体嵌合ボス２８０ｂの中心軸（Ｙ方向の軸）は同一軸ではない。図４に示すように、これら二つの軸はずれている。すなわち、外側筐体嵌合ボス２８０ａに対して内側筐体嵌合ボス２８０ｂは偏心している。この偏心により、ノズル列方向調整エキセン２８０を回転させると、ノズル列方向調整支点軸２０６を回転軸とする回転力を内側前筐体２０５に与えることができる。内側筐体嵌合穴２０５ａは、幅（Ｘ方向の寸法）が内側筐体嵌合ボス２８０ｂと滑合する程度であって、高さ（Ｚ方向の寸法）が幅よりも長い縦長の孔である。

ヘッド保持筐体２１１は、後方の端部（－Ｙ側の端部）がボルト２２０によって内側後筐体２０４と締結されている。また、ヘッド保持筐体２１１は、前方の端部（＋Ｙ側の端部）がボルト２２０によって内側前筐体２０５に締結されている。ボルト２２０の座面にはボルト２２０の当接圧を検知可能な圧力検知シート等の圧力センサが設けられている。したがって、ボルト２２０が締まっている場合は、ボルト２２０の座面の当接圧が圧力センサによって検知される。この検知結果を、操作パネル等を備える表示部７０に表示させることができる。この表示によって、ノズル列方向調整が可能であることを表示できる。

表示部７０は、ノズル列方向調整支点軸２０６によるヘッド保持筐体２１１の回転と、ノズル方向調整支点軸２０７におけるヘッド保持筐体２１１の回転の、いずれか一方または両方を行うことができることを示す情報を視覚的に表示する。具体的に、ノズル列方向調整エキセン２８０および鉛直方向調整エキセン２９０を図形などで表示部７０に表示する。また、ノズル列方向調整エキセン２８０を操作すれば図３の「矢印ア」の方向にヘッド保持筐体２１１を調整可能であり、鉛直方向調整エキセン２９０を操作すれば図５の「矢印イ」の方向にヘッド保持筐体２１１を調整可能である旨の情報を表示部７０に表示する。視覚的に調整方向を表示することで、調整作業が容易になる。なお、表示部７０を設ける構成に替えて、液体吐出ヘッドユニット２０のノズル列方向調整エキセン２８０および鉛直方向調整エキセン２９０の付近に上記の情報を表示してもよい。表示の方法はパネルなどを用いた電子的なものに限られず、ヘッドユニットの前面にマークなどを付してもよい。

ヘッド部２１０は、保持部材としてのヘッド保持筐体２１１に締結され、保持されている。ヘッド部２１０からインク滴が吐出される方向は、－Ｚ方向である。ヘッド部２１０の－Ｚ側の端面であってＸ－Ｙ平面と平行する面にインク滴の吐出口が配列されているノズル面２１０ａが配置されている。

上記の構成を備える液体吐出ヘッドユニット２０において、ノズル列方向調整エキセン２８０を回転させると、液滴の吐出方向に延びるノズル列方向調整支点軸２０６を支点にしてヘッド保持筐体２１１を、図３に明示する「矢印ア」の方向に動かすことができる。すなわち、ノズル列方向調整エキセン２８０を回転させることで、吐出口の配列面の平行方向であるＸ－Ｙ平面に沿った方向に、ノズル面２１０ａが移動するように、ヘッド保持筐体２１１を動かすことができる。これによって、ノズル面２１０ａの面内におけるＹ軸の傾き、すなわち吐出口の配列の方向の傾きを調整することができる。調整をした後は、ノズル列方向調整エキセン２８０に設けられている回り止め２３０（図６参照）によって、ノズル列方向調整エキセン２８０が回転しないように固定することができる構成になっている。

ヘッド保持筐体２１１は、内側後筐体２０４と内側前筐体２０５に対して、鉛直方向調整支点軸であって第二回転軸であるノズル方向調整支点軸２０７によって、Ｘ－Ｚ平面との平行する方向に回転可能に係合されている。第二回転軸であるノズル方向調整支点軸２０７は、ヘッドの長手方向であるＹ方向に延びる。

外側筐体２０３の前面である＋Ｙ側の外壁には、ノズル列方向調整エキセン２８０が嵌合する孔（第一の孔）とは別の孔（第二の孔）が形成されている。この第二の孔には、第二偏心軸である鉛直方向調整エキセン２９０の一部を構成する外側筐体嵌合ボス２９０ａが嵌合している。これによって鉛直方向調整エキセン２９０は、外側筐体２０３に嵌合している。

また、内側前筐体２０５には、鉛直方向調整エキセン貫通孔２０５ｂが形成されている。この鉛直方向調整エキセン貫通孔２０５ｂには、鉛直方向調整エキセン２９０の一部を構成する内側筐体嵌合ボス２９０ｂが嵌合している。外側筐体嵌合ボス２９０ａと内側筐体嵌合ボス２９０ｂは、一体で構成されている。

また、内側筐体嵌合ボス２９０ｂの先端近傍は、ヘッド保持筐体２１１の＋Ｙ側の側面から所定の深さ寸法をもって形成されたヘッド保持筐体嵌合穴２１１ａに嵌合している。

外側筐体嵌合ボス２９０ａのＹ方向の軸と、内側筐体嵌合ボス２９０ｂのＹ方向の軸は同一軸ではない。したがって、外側筐体嵌合ボス２９０ａに対して内側筐体嵌合ボス２９０ｂは偏心している。この偏心により、鉛直方向調整エキセン２９０を回転させると、ノズル方向調整支点軸２０７を回転軸とする回転力をヘッド保持筐体２１１に与えることができる。ヘッド保持筐体嵌合穴２１１ａは、幅（Ｘ方向の寸法）が内側筐体嵌合ボス２９０ｂと滑合する程度であって、高さ（Ｚ方向の寸法）が幅よりも長い縦長の孔である。

内側前筐体２０５に設けられている鉛直方向調整エキセン貫通孔２０５ｂは、鉛直方向調整エキセン２９０を回転させても内側筐体嵌合ボス２９０ｂが接触しない大きさの孔である。ノズル列方向調整エキセン２８０を回して内側前筐体２０５を移動させても、鉛直方向調整エキセン２９０の内側筐体嵌合ボス２９０ｂと鉛直方向調整エキセン貫通孔２０５ｂは接触しない。すなわち、ノズル列方向調整エキセン２８０の操作によって内側前筐体２０５およびヘッド保持筐体２１１が回転するとき、鉛直方向調整エキセン２９０はその回転動作に干渉しない。

以上の構成を備える液体吐出ヘッドユニット２０において、ボルト２２０を緩めてから、鉛直方向調整エキセン２９０を回転させると、ヘッドの長手方向に延びるノズル方向調整支点軸２０７を支点にしてヘッド保持筐体２１１を「矢印イ」の方向（図５参照）に動かすことができる。すなわち、鉛直方向調整エキセン２９０を回転させることで、吐出口の配列面の直交方向に、ヘッド保持筐体２１１を動かすことができる。これによって、Ｚ軸の傾き、すなわちインク吐出方向の傾きを調整することができる。

以上説明をした構成により、「ヘッド部２１０＋ヘッド保持筐体２１１」の単位、すなわち、ヘッド部２１０とヘッド保持筐体２１１を一体として、Ｚ方向（鉛直方向）での調整をすることができる。また、「ヘッド部２１０＋ヘッド保持筐体２１１＋内側筐体（内側前筐体２０５と内側後筐体２０４）」の単位、すなわち、ヘッド部２１０と、ヘッド保持筐体２１１と、内側前筐体２０５と、内側後筐体２０４と、を一体として、ノズル列配列方向を変更する調整をすることができる。なお、ヘッド部２１０とヘッド保持筐体２１１とは、一体の部材で構成しても構わない。なお、ぞれぞれの調整は独立して行うことができ、一方の調整しているときに他方の調整機構（調整部）が干渉することはない。

すなわち、ヘッド調整機構２５０は、「ヘッド部２１０＋ヘッド保持筐体２１１」を単位とする回転による調整と、「ヘッド部２１０＋ヘッド保持筐体２１１＋内側筐体（内側前筐体２０５と内側後筐体２０４）」を単位とする回転による調整のいずれか一方、または両方を行うことができる。

液体吐出ヘッドユニット２０は、用紙１にインク滴を吐出するノズル口を有するヘッド部２１０と、ヘッド部２１０を保持する第一保持部材としてのヘッド保持筐体２１１と、ヘッド保持筐体２１１を保持する第二保持部材としての内側後筐体２０４および内側前筐体２０５と、内側後筐体２０４および内側前筐体２０５を保持する第三保持部材としての外側筐体２０３とを備える。

内側後筐体２０４および内側前筐体２０５は、第一方向としての液滴の吐出方向（Ｚ方向）に延びる第一回転軸としてのノズル列方向調整支点軸２０６を中心として、外側筐体２０３に対して回転可能である。

ヘッド保持筐体２１１は、液滴の吐出方向とは異なる第二方向としてのヘッド長手方向（Ｙ方向）に延びる第二回転軸としてのノズル方向調整支点軸２０７を中心として、内側後筐体２０４および内側前筐体２０５に対して回転可能である。

液体吐出ヘッドユニット２０は、これらの構成により、簡易な構成でヘッド部２１０を２つの方向へ回転させることができ、その姿勢を調整することができる。なお、ノズル列方向調整支点軸２０６とノズル方向調整支点軸２０７とが延びる方向は互いに直交しているとより好ましい。これにより、ヘッド部２１０の調整機構（調整部）をより簡易な構成にできる。なお、上述した第一方向および第二方向を互いに逆になるように構成し、第一方向をヘッド長手方向（Ｙ方向）、第二方向を液滴の吐出方向（Ｚ方向）としてもよい。

また、液体吐出ヘッドユニット２０は、鉛直方向調整エキセン貫通孔２０５ｂの大きさを上記にて説明した大きさにすることで、ノズル列方向調整と鉛直方向調整の調整順番を制限しなくてもよい構成になっている。

ノズル列方向調整エキセン２８０は、上下方向で内側前筐体２０５の中央部に設けることでスムーズに調整することができる。また、鉛直方向調整エキセン２９０は、ノズル列方向調整エキセン２８０の上側に設けることで、後述する「Ｌ２」（図８参照）を長くすることができる。これによって、鉛直方向の調整を微細に行うことができる。

なお、第一偏心軸であるノズル列方向調整エキセン２８０と、第二偏心軸である鉛直方向調整エキセン２９０は、それぞれ、外側筐体２０３の前面である＋Ｙ側の外壁に突出して設けられている。この突出部は、ノズル列方向調整エキセン２８０と鉛直方向調整エキセン２９０を操作する操作部に相当する。この操作部は、図３および図５に示すように、液体吐出ヘッドユニット２０が備える側面のうち、液体吐出ヘッドユニット２０を保持している部材としての梁５０から当該液体吐出ヘッドユニット２０が引き出される側の面に設けられている。これによって、ヘッド部２１０の位置の調整における調整方向を視覚的に確認することができる。したがって、調整作業を間違えることなくより効果的な調整を容易に行うことができる。

［液体吐出ヘッドユニット２０のヘッド位置調整機構の粗調整機構と微調整機構］
次に、本実施形態に係る液体吐出ヘッドユニット２０のヘッド調整機構２５０における「粗調整機構」と「微調整機構」について、図６および図７を用いて説明する。ここで、説明する「粗調整機構」と「微調整機構」は、上記にて説明をしたノズル列方向調整エキセン２８０が備えるものである。なお、鉛直方向調整エキセン２９０においても同様の機構を備えてもよい。

図６に示すように、液体吐出ヘッドユニット２０が備えるノズル列方向調整エキセン２８０は、粗調整部を構成する粗調整用軸部材２８１と、微調整部を構成する微調整用軸部材２８２と、座金２８３と、軸部材２８４と、を備えている。座金２８３は、回り止め２３０によって、外側筐体２０３に固定される。この回り止め２３０と座金２８３によって、ノズル列方向調整エキセン２８０を回転しないように固定することができる。

図７に示すように、粗調整用軸部材２８１には、調整部材であるノズル列方向調整エキセン２８０の回転中心軸Ｗ（図7において一点鎖線で示している。）に対して大きな偏心量を有する第一偏心部材としての第一偏心ボス２８１ｂが設けられている。そして、微調整用軸部材２８２には、ノズル列方向調整エキセン２８０の回転中心軸Ｗに対して小さな偏心量を有する第二偏心部材としての第二偏心ボス２８２ｃが設けられている。第一偏心ボス２８１ｂは、所定の偏心量で、ノズル列方向調整エキセン２８０を回転中心軸Ｗに対して偏心させる。一方、第二偏心ボス２８１ｃは、第一偏心ボス２８１ｂの偏心量よりも小さい偏心量で、ノズル列方向調整エキセン２８０を回転中心軸Ｗに対して偏心させる。

以上の構成を備えるノズル列方向調整エキセン２８０によれば、同じ回転角度だけ回転させても、粗調整用軸部材２８１の場合にはヘッド保持筐体２１１を大きく回動させることができ、微調整用軸部材２８２の場合にはヘッド保持筐体２１１を小さく回動させることができる。そのため、ヘッド保持筐体２１１の回動角度の調整（ヘッド部２１０の位置調整）を効率的に精度良く簡単におこなうことができる。

［第二実施形態］
次に、液体吐出ヘッドユニット２０の別の実施形態を説明する。図８に示す液体吐出ヘッドユニット２０ａは、ノズル方向調整支点軸２０７をノズル面２１０ａの近傍に配置し、鉛直方向調整エキセン２９０をノズル面２１０ａから離れた位置に配置したものである。なお、図８は、図５と同様に、図４において示したＢ－Ｂ線に相当する位置における、液体吐出ヘッドユニット２０ａの断面図である。

鉛直方向調整エキセン２９０における調整量をδとすると、ノズル面２１０ａの移動量Δは、ノズル方向調整支点軸２０７とノズル面２１０ａとの距離Ｌ１と、ノズル方向調整支点軸２０７と鉛直方向調整エキセン２９０との距離Ｌ２の比によって算出される。すなわち、移動量Δは、距離Ｌ１と距離Ｌ２の比に調整量δを乗じたものと等しくなる（Δ＝δ＊（Ｌ１／Ｌ２））。したがって、Ｌ２をＬ１より長くする（Ｌ２＞Ｌ１）ことで、より微調整が可能になる。

以上説明をしたノズル列方向調整エキセン２８０と鉛直方向調整エキセン２９０を液体吐出ヘッドユニット２０の引出し側（前面である＋Ｙ側）の同じ面に設けることにより、液体吐出ヘッドユニット２０の位置および傾きを調整する調整機構への操作をし易くなり、液体吐出ヘッドユニット２０の位置の調整を容易に行うことができる。

以上説明をした液体吐出ヘッドユニット２０を備える画像形成装置であるインクジェットプリンタ１００であれば、用紙１に対する液体吐出ヘッドユニット２０の位置や傾きを容易に調整することができる。なお、本実施形態に係るインクジェットプリンタ１００では、複数の液体吐出ヘッドユニット２０を備えるものを例示したが、液体吐出ヘッドユニット２０を一つだけ備えるものにも、上記にて説明をしたヘッド調整機構２５０は適用できる。

１ ：用紙
１０ ：搬送ドラム
１１ ：ドラム回転軸
２０ ：液体吐出ヘッドユニット
２０ａ ：液体吐出ヘッドユニット
２１ ：Ｖ型レール
２２ ：平型レール
２３ａ ：天板
３０ ：グリッパ
４１ ：乾燥ユニット
５０ ：梁
５１ ：Ｖ型ローラ
５２ ：平ローラ
６０ ：用紙反転搬送部
６１ ：用紙反転部
６２ ：レジストローラ
７０ ：表示部
１００ ：インクジェットプリンタ
２００ ：乾燥装置
２０３ ：外側筐体
２０３ｂ ：底面部
２０４ ：内側後筐体
２０５ ：内側前筐体
２０５ａ ：内側筐体嵌合穴
２０５ｂ ：鉛直方向調整エキセン貫通孔
２０６ ：ノズル列方向調整支点軸
２０７ ：ノズル方向調整支点軸
２１０ ：ヘッド部
２１０ａ ：ノズル面
２１１ ：ヘッド保持筐体
２１１ａ ：ヘッド保持筐体嵌合穴
２２０ ：ボルト
２３０ ：回り止め
２８０ ：ノズル列方向調整エキセン
２８０ａ ：外側筐体嵌合ボス
２８０ｂ ：内側筐体嵌合ボス
２８１ ：粗調整用軸部材
２８１ｂ ：第一偏心ボス
２８２ ：微調整用軸部材
２８２ｃ ：第二偏心ボス
２８３ ：座金
２８４ ：軸部材
２９０ ：鉛直方向調整エキセン
２９０ａ ：外側筐体嵌合ボス
２９０ｂ ：内側筐体嵌合ボス
１０００ ：画像形成システム

特開２０１３－０６３６０８号公報

Claims (12)

1. 媒体に液滴を吐出する吐出口を有するヘッドと、
   前記液滴の吐出方向に延びる第一回転軸を中心に回転可能、かつ、前記ヘッドの長手方向に延びる第二回転軸を中心に回転可能であって、前記ヘッドを保持する保持部材と、
   前記第一回転軸を中心とした回転力を前記保持部材に与える第一偏心軸と、前記第二回転軸を中心とした回転力を前記保持部材に与える第二偏心軸と、からなる調整部と、
   を備え、
   前記第一回転軸を中心とした前記保持部材の回転と、前記第二回転軸を中心とした前記保持部材の回転は、独立して行うことができ、
   前記調整部は、回転中心軸に対して所定の偏心量を有する第一偏心部材と、前記回転中心軸に対して前記第一偏心部材よりも小さな偏心量を有する第二偏心部材と、
   を有する、ヘッドユニット。
2. 前記第一偏心軸により前記保持部材が回転するとき、前記第二偏心軸は当該保持部材の回転動作に干渉しない、請求項１に記載のヘッドユニット。
3. 前記第二偏心軸と前記吐出口が設けられた前記ヘッドのノズル面との距離は、前記第一偏心軸と前記ノズル面との距離よりも短い、請求項１又は２に記載のヘッドユニット。
4. 前記吐出口が設けられた前記ヘッドのノズル面と前記第二回転軸との距離は、当該第二回転軸と前記調整部との距離よりも長い、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のヘッドユニット。
5. 前記第一偏心軸と前記第二偏心軸を操作する操作部が、ヘッドユニットのうち、前記ヘッドユニットを保持している部材から当該ヘッドユニットが引き出される側に配置されている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のヘッドユニット。
6. 前記第一回転軸による前記保持部材の回転と、前記第二回転軸における前記保持部材の回転の、いずれか一方または両方を行うことができることを示す情報を表示する表示部を有する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のヘッドユニット。
7. ヘッドユニットと、媒体を搬送する搬送部と、を備える画像形成装置であって、前記ヘッドユニットが、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のヘッドユニットであることを特徴とする画像形成装置。
8. 前記ヘッドユニットを複数備え、各ヘッドユニットの前記ヘッドの位置を独立して調整可能であることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 媒体に液滴を吐出する吐出口を有するヘッドと、
   前記ヘッドを保持する第一保持部材と、
   前記第一保持部材を保持する第二保持部材と、
   前記第二保持部材を保持する第三保持部材と、を備え、
   前記第二保持部材は、第一方向に延びる第一回転軸を中心として、前記第三保持部材に対して回転可能であり、
   前記第一保持部材は、前記第一方向と異なる第二方向に延びる第二回転軸を中心として、前記第二保持部材に対して回転可能であり、
   前記第一回転軸を中心とした回転力を前記第一保持部材に与える第一偏心軸と、前記第二回転軸を中心とした回転力を前記第一保持部材に与える第二偏心軸と、からなる調整部と、
   を備え、
   前記第一回転軸を中心とした前記保持部材の回転と、前記第二回転軸を中心とした前記保持部材の回転は、独立して行うことができ、
   前記調整部は、回転中心軸に対して所定の偏心量を有する第一偏心部材と、前記回転中心軸に対して前記第一偏心部材よりも小さな偏心量を有する第二偏心部材と、
   を有する、
   ことを特徴とするヘッドユニット。
10. 前記第一方向と前記第二方向とが互いに直交する、請求項９に記載のヘッドユニット。
11. 前記第一方向は液滴の吐出方向である、請求項９または１０に記載のヘッドユニット。
12. 前記第二方向は前記ヘッドの長手方向である、請求項９乃至１１のいずれか一項に記載のヘッドユニット。