液滴吐出ヘッドの位置決め機構、液滴吐出装置、画像形成装置、液滴吐出ヘッドの位置決め方法ならびに交換方法
【課題】高精度なノズル配列が確保できる液滴吐出ヘッドの位置決め機構を提供する。
【解決手段】直交する側面に基準面19を設けた吐出ヘッド17と、基準面19の突当部25を設けたヘッド取り付け部材15と、基準面19を突当部側に押圧するヘッド押圧−スライド治具21を有し、ヘッド押圧−スライド治具21は円錐部26を有し、ヘッド押圧−スライド治具21をねじ込むことにより、円錐部26と突当部25の間で液滴吐出ヘッド17を挟持した状態でヘッド取り付け部材15に固定することを特徴とする。
【解決手段】直交する側面に基準面19を設けた吐出ヘッド17と、基準面19の突当部25を設けたヘッド取り付け部材15と、基準面19を突当部側に押圧するヘッド押圧−スライド治具21を有し、ヘッド押圧−スライド治具21は円錐部26を有し、ヘッド押圧−スライド治具21をねじ込むことにより、円錐部26と突当部25の間で液滴吐出ヘッド17を挟持した状態でヘッド取り付け部材15に固定することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出ヘッドの位置決め機構、液滴吐出装置、画像形成装置、液滴吐出ヘッドの位置決め方法ならびに交換方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタは広く知られているように、ノズルからインク滴を吐出させるインク滴吐出手段を備えるインクジェッド記録ヘッドにインクを供給し、そのインクジェッド記録ヘッドが有するインク滴吐出手段を入力される画像信号に基づいて駆動することにより、インクジェッド記録ヘッドからインクを吐出させ、その吐出させたインクを記録用紙上に付着させて、ドットパターン画像を形成する印刷装置（画像形成装置）である。
【０００３】
このようなインクジェットプリンタとしては、キャリッジに搭載されたインクジェッド記録ヘッドを記録用紙の搬送方向に対して直交する方向に往復運動させながら印字を行うシリアル型のものと、印字１ライン分の印字領域を備えたインクジェッド記録ヘッドを用いて印字を行なうライン型のものが知られている。
【０００４】
印字速度を高めるためには、インクジェッド記録ヘッドを走査する必要のないライン型のものが有利である。ライン型のインクジェットプリンタにおいて、１ライン分の印字幅をカバーするには多数のインクノズルが微細なピッチで配列された構造の長いラインインクジェッド記録ヘッドが必要である。しかし、このような長尺状のインクジェッド記録ヘッドを精度良く製作することは困難であり、また、歩留まりも悪いため、製造コストが高くなってしまい、現実的ではない。
【０００５】
そのためライン型のインクジェットプリンタでは、小さな記録ヘッドユニットを記録用紙の幅方向（主走査方向）に複数個並べて配置して、印刷幅分のライン型ヘッドを形成し、それを記録用紙の搬送方向（副走査方向）に例えばマゼンダ、シアン、ブルー、黒などの必要な色分だけ並べて配置している。
【０００６】
このようなライン型ヘッドの製造方法として、例えば特開平１０−９５１１４４号公報（特許文献１）に記載のものが知られている。
このインクジェッド記録ヘッドユニットでは、１ラインの印刷に用いられるインクノズル列を、そのライン方向において複数の分割インクノズル列に分け、この各分割インクノズル列でインクジェッド記録ヘッドを構成している。
【０００７】
また、このように構成された複数個のインクジェッド記録ヘッドはベースプレートに千鳥状に配置され、それぞれ２箇所でベースプレートにねじ止めされている。この個々のインクジェッド記録ヘッドのベースプレートへの取付け位置精度は着弾位置精度を決める要素として、非常に重要であり、高い精度が要求される。ここで、インクジェッド記録ヘッドの位置合わせが正確でないと、印刷物にスジが発生する等の不具合が生じることがあった。
【０００８】
そこで前記インクジェッド記録ヘッドを所望の位置に高精度で固定するために、例えば特開２００４−３２２６０６号公報（特許文献２）のように、支持ベースプレートにインクジェッド記録ヘッドを組付ける際、ガラスからなるアライメントプレートにクロムのスパッタリングにより、ノズル穴の位置を示すマーカを形成する。このマーカとそれに相対するノズル穴とを画像上で合わせることにより、高精度な位置合わせを実現する方法が提案されている。
【０００９】
また、特開２００８−２９６５１８号公報（特許文献３）には、ヘッド交換時における作業時間の短縮と高位置合わせ精度の両立を目的として、Ｖ字状の切り欠き部等を備えたアライメントプレートをヘッドに取り付けた構成が開示されている。
【００１０】
さらに、特許第３８９４０００号公報（特許文献４）にはライン型ヘッドの組立て方法が、特開２００７−７６１７６号公報（特許文献５）にはライン型ヘッドの位置調整方法に関する方法が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、前記特許文献２に示すようなヘッド組付け方法は、工場出荷時には設備が整っているため、インクジェッド記録ヘッドを高精度に配列・組付けることは可能であるが、ユーザ納入後のヘッド故障等によるヘッド交換時には、十分な設備がないため、ヘッド単品交換時の組付け作業に多大な時間を要し、その間はインクジェットプリンタを稼動させることができないため、印刷作業に影響を及ぼすという問題があった。
【００１２】
このようなことを避けるために、複数個の記録ヘッドを備えたライン型ヘッドアレイの場合、ノズル配列精度を上げるため、ヘッドプレート側に取り付ける位置決めピンの位置精度及びピン外径精度とヘッド側のノズル位置と位置決め点（面）を高精度に製作し、機械精度で位置出しを行なっている。
【００１３】
しかし、インクジェットプリンタが高速の連帳機の場合、装置が大型になり、ヘッドベースプレートが５００ｍｍ以上もあることから、穴位置の加工精度を上げることは歩留まりが悪くなるため、コストアップの要因を招く。特に記録ヘッド数が多くなると、より顕著になる。
【００１４】
またヘッド故障時には、ヘッド単体での交換となるため、交換対象であるヘッド単品の高精度要求による部品コストの増加は、ランニングコストの増加も招いてしまうという問題があった。
【００１５】
前記特許文献３では、インクジェッド記録ヘッドの位置合わせが少ない工数で行なうことができるという特長はある。しかし、機構が複雑であり、複数個のヘッドをある規則を持って、小さいスペースで隣接した状態で配列することが、位置決め機構の搭載により、難しくなるため、ヘッド配列スペースが大きくなる問題がある。また、ヘッド交換時にヘッドをネジ等により固定する時のズレによる位置再現性の低下という問題を解消できていない。
【００１６】
前記特許文献４には、ヘッドアレイを高精度に組立てるために、組付け治具を用いた組立て方法が記載されている。この方法の位置決めは組付け治具側のピンに対して、相手側が穴の組み合わせによるピンアライメント方式であるが、この方式では高精度の位置合わせを行なう際、ピン径と穴径の隙間を厳しくする必要があるが、その場合、組付け時にかじってしまうなど、操作性に問題がある。
【００１７】
前記特許文献５では、ヘッドアレイの長手方向の調整、及び回転方向の調整用としてテーパ形状の調整ビスを用いており、ヘッドを位置決めピンに対して押圧するものではない。
【００１８】
本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解決し、高精度なノズル配列が確保できる液滴吐出ヘッドの位置決め機構、液滴吐出装置、画像形成装置、液滴吐出ヘッドの位置決め方法ならびに交換方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
前記目的を達成するため本発明の第１の手段は、
液滴を吐出するノズルを有し、第１の側面と、その第１の側面と直交する第２の側面に前記ノズルの位置を規定するための基準面をそれぞれ設けた液滴吐出ヘッドの位置決め機構であって、
前記液滴吐出ヘッドの基準面を突き当てる突当部をそれぞれ設けて、ヘッド取り付け面上に位置決めされた前記液滴吐出ヘッドを固定する例えば後述するベースフレームなどのヘッド取り付け部材と、
前記液滴吐出ヘッドの基準面を前記ヘッド取り付け部材の例えば後述する位置決めピンなどの突当部側に押圧するヘッド押圧−スライド治具を有し、
前記ヘッド押圧−スライド治具は前記ヘッド取り付け部材のヘッド取り付け面上に立設した状態で前記ヘッド取り付け面側に向けて徐々に径小になった円錐部を有し、
前記ヘッド押圧−スライド治具をヘッド取り付け面側に向けてねじ込むことにより、前記円錐部のテーパ周面を前記液滴吐出ヘッドの一部に当接して、ヘッド押圧−スライド治具のさらなるねじ込みにより、前記液滴吐出ヘッドを前記ヘッド取り付け部材の突当部側に押圧・スライドして位置決めし、前記ヘッド押圧−スライド治具の円錐部と前記ヘッド取り付け部材の突当部の間で液滴吐出ヘッドを挟持した状態で、液滴吐出ヘッドをヘッド取り付け部材に固定する構成になっていることを特徴とするものである。
【００２０】
本発明の第２の手段は前記第１の手段において、
前記ヘッド取り付け部材の前記ヘッド押圧−スライド治具が設置される位置に位置決め穴が形成され、その位置決め穴に対して前記ヘッド押圧−スライド治具が着脱可能に設置される構成になっていることを特徴とするものである。
【００２１】
本発明の第３の手段は前記第１または第２の手段において、
前記ヘッド押圧−スライド治具の円錐部が当接する前記液滴吐出ヘッドの部分に、押圧受け部材が液滴吐出ヘッドに対し着脱可能に載置され、前記押圧受け部材を介して前記ヘッド押圧−スライド治具により前記液滴吐出ヘッドを押圧・スライドする構成になっていることを特徴とするものである。
【００２２】
本発明の第４の手段は前記第１の手段において、
前記液滴吐出ヘッドの第１の側面に第１の基準面を設け、前記第２の側面に所定の間隔をおいて第２の基準面ならびに第３の基準面を設け、
前記ヘッド取り付け部材に前記第１の基準面、第２の側面ならびに第３の基準面をそれぞれ突き当てる第１の突当部、第２の突当部ならびに第３の突当部をそれぞれ設けて、
前記ヘッド押圧−スライド治具は軸方向の途中に前記円錐部を有する軸体を備え、その軸体は、前記液滴吐出ヘッドを介して前記第１の突当部と対向する位置に設置される第１の軸体と、前記液滴吐出ヘッドを介して前記第２の突当部と対向する位置に設置される第２の軸体と、前記液滴吐出ヘッドを介して前記第３の突当部と対向する位置に設置される第３の軸体からなり、
前記第１の軸体、第２の軸体ならびに第３の軸体を前記ヘッド取り付け面側に向けてそれぞれねじ込むことにより、各軸体の円錐部により前記液滴吐出ヘッドを前記第１の突当部、第２の突当部ならびに第３の突当部側に押圧・スライドして位置決めすることを特徴とするものである。
【００２３】
本発明の第５の手段は前記第４の手段において、
前記ヘッド取り付け部材の前記液滴吐出ヘッドを介して前記第１の突当部と対向する位置に第１の位置決め穴を、前記液滴吐出ヘッドを介して前記第２の突当部と対向する位置に第２の位置決め穴を、前記液滴吐出ヘッドを介して前記第３の突当部と対向する位置に第３の位置決め穴をそれぞれ設け、
前記ヘッド押圧−スライド治具が、前記第１の軸体、第２の軸体ならびに第３の軸体をそれぞれ所定の位置に回転可能に保持する保持部を有する部材保持フレームを備え、
前記各軸体の円錐部により下部に前記ヘッド取り付け部材にそれぞれ形成された各位置決め穴に挿通するシャフト部を設け、
前記各軸体の円錐部により上部に前記保持部のネジ穴に螺合するネジ部を設けて、
前記第１の軸体、第２の軸体ならびに第３の軸体を保持した部材保持フレームを前記ヘッド取り付け部材に着脱可能に装着する構成になっていることを特徴とするものである。
【００２４】
本発明の第６の手段は前記第４の手段において、
前記ヘッド取り付け部材の前記液滴吐出ヘッドを介して前記第１の突当部と対向する位置に第１の位置決めネジ穴を、前記液滴吐出ヘッドを介して前記第２の突当部と対向する位置に第２の位置決めネジ穴を、前記液滴吐出ヘッドを介して前記第３の突当部と対向する位置に第３の位置決めネジ穴をそれぞれ設け、
前記各軸体の円錐部により下部にネジ部を設けて、各軸体を前記位置決めネジ穴に着脱可能に装着する構成になっていることを特徴とするものである。
【００２５】
本発明の第７の手段は前記第４ないし第６の手段において、
前記軸体の頭部に当該軸体をねじ込むための操作部が設けられていることを特徴とするものである。
【００２６】
本発明の第８の手段は前記第４ないし第６の手段において、
前記軸体の軸線と円錐形部のテーパ周面とのなす角をθｔ、前記位置決めピンの上端と液滴吐出ヘッドの接触点をＰ、前記円錐形部による液滴吐出ヘッドの押圧点をＱとしたとき、前記接触点Ｐを通り、前記ヘッド取り付け面に対して水平な線と前記接触点Ｐと押圧点Ｑを結ぶ直線とのなす角をθｈとしたとき、
前記角θｔと角θｈの関係がθh＜θｔとなるように構成されていることを特徴とするものである。
【００２７】
本発明の第９の手段は前記第４ないし第６の手段において、
前記位置決めピンの上端と液滴吐出ヘッドの接触点をＰ、前記円錐形部による液滴吐出ヘッドの押圧点をＱ、前記ヘッド取り付け面から接触点Ｐまでの垂直方向の距離をＬ、前記ヘッド取り付け面から押圧点Ｑまでの垂直方向の距離をＬｔとしたとき、
前記距離Ｌと距離Ｌｔの関係がＬ＞Ｌｔとなるように構成されていることを特徴とするものである。
【００２８】
本発明の第１０の手段は液滴吐出装置において、
前記第１ないし第９の手段の液滴吐出ヘッドの位置決め機構を用いて、前記液滴吐出ヘッドを前記ヘッド取り付け部材に位置決め固体したことを特徴とするものである。
【００２９】
本発明の第１１の手段は画像形成装置において、
前記第１ないし第９の手段の液滴吐出ヘッドの位置決め機構を用いて、前記液滴吐出ヘッドを前記ヘッド取り付け部材に位置決め固定したことを特徴とするものである。
【００３０】
本発明の第１２の手段は前記１１の手段において、
前記液滴吐出ヘッドを複数個、記録用紙の搬送方向に並べて１ライン分の印字領域を確保したことを特徴とするものである。
【００３１】
本発明の第１３の手段は液滴吐出ヘッドの位置決め方法において、
液滴を吐出するノズルを有し、第１の側面と、その第１の側面と直交する第２の側面に前記ノズルの位置を規定するための基準面をそれぞれ設けた液滴吐出ヘッドを、前記液滴吐出ヘッドの基準面を突き当てる突当部をそれぞれ設けたヘッド取り付け部材のヘッド取り付け面上に載置する液滴吐出ヘッド載置工程と、
前記ヘッド取り付け面上に立設した状態でそのヘッド取り付け面側に向けて徐々に径小になった円錐部を有するヘッド押圧−スライド治具を、前記液滴吐出ヘッドを介して前記各突当部と対向する側に立設するヘッド押圧−スライド治具設置工程と、
前記ヘッド押圧−スライド治具をヘッド取り付け面側に向けてねじ込むことにより、前記円錐部のテーパ周面を前記液滴吐出ヘッドの一部に当接して、ヘッド押圧−スライド治具のさらなるねじ込みにより、前記液滴吐出ヘッドを前記ヘッド取り付け部材の突当部側に押圧・スライドして位置決めするヘッド位置決め工程と、
前記ヘッド押圧−スライド治具の円錐部と前記ヘッド取り付け部材の突当部の間で液滴吐出ヘッドを挟持した状態で、液滴吐出ヘッドをヘッド取り付け部材に固定するヘッド固定工程と、
前記ヘッド押圧−スライド治具を前記ヘッド取り付け部材から外すヘッド押圧−スライド治具外し工程を
備えていることを特徴とするものである。
【００３２】
本発明の第１４の手段は液滴吐出ヘッドの交換方法において、
交換すべき液滴吐出ヘッドをヘッド取り付け部材から取り外すヘッド取り外し工程と、
液滴を吐出するノズルを有し、第１の側面と、その第１の側面と直交する第２の側面に前記ノズルの位置を規定するための基準面をそれぞれ設けた新品の液滴吐出ヘッドを、前記液滴吐出ヘッドの基準面を突き当てる突当部をそれぞれ設けた前記ヘッド取り付け部材のヘッド取り付け面上に載置する液滴吐出ヘッド載置工程と、
前記ヘッド取り付け面上に立設した状態でそのヘッド取り付け面側に向けて徐々に径小になった円錐部を有するヘッド押圧−スライド治具を、前記液滴吐出ヘッドを介して前記各突当部と対向する側に立設するヘッド押圧−スライド治具設置工程と、
前記ヘッド押圧−スライド治具をヘッド取り付け面側に向けてねじ込むことにより、前記円錐部のテーパ周面を前記液滴吐出ヘッドの一部に当接して、ヘッド押圧−スライド治具のさらなるねじ込みにより、前記液滴吐出ヘッドを前記ヘッド取り付け部材の突当部側に押圧・スライドして位置決めするヘッド位置決め工程と、
前記ヘッド押圧−スライド治具の円錐部と前記ヘッド取り付け部材の突当部の間で液滴吐出ヘッドを挟持した状態で、液滴吐出ヘッドをヘッド取り付け部材に固定するヘッド固定工程と、
前記ヘッド押圧−スライド治具を前記ヘッド取り付け部材から外すヘッド押圧−スライド治具外し工程を
備えていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００３３】
本発明は前述のような構成になっており、高精度なノズル配列ができる液滴吐出ヘッドの位置決め機構、液滴吐出装置、画像形成装置、液滴吐出ヘッドの位置決め方法ならびに交換方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態に係る記録ヘッドの位置決め機構を説明するための分解斜視図である。
【図２】本発明の実施形態において、ヘッドフレームにヘッド押圧−スライド治具を搭載したときの一部を断面にした正面図で、ヘッド押圧−スライド治具の初期のセット状態を示す図である。
【図３】本発明の実施形態において、ヘッドフレームにヘッド押圧−スライド治具を搭載したときの一部を断面にした正面図で、ヘッド押圧−スライド治具による位置決め途中の状態を示す図である。
【図４】本発明の実施形態において、テーパ部材の円錐形部と記録ヘッドの押圧受け部材、位置決めピンのヘッドフレームに対する高さの位置関係について説明するための図である。
【図５】本発明の別の実施形態において、ヘッドフレームにヘッド押圧−スライド治具を搭載したときの一部を断面にした正面図である。
【図６】本発明の実施形態において、記録ヘッドの交換手順について説明するための図である。
【図７】ネジの締め付けによって記録ヘッドが動いた状態を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係るインクジェッド記録ヘッドユニットを図９の図中Ｚ方向から見た平面図である。
【図９】本発明の実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
次に本発明の実施形態について図面とともに説明する。
（プリンタ全体の説明）
図９は、本発明の実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成図である。
【００３６】
同図に示すようにインクジェットプリンタは、記録用紙（ウェブ）１の搬送方向に沿って給紙搬送ユニット２、１個または複数個（本実施形態では１個）の作像ユニット３、排紙搬送ユニット４が配列され、これらが組み合わさって１台のインクジェットプリンタを構成している。
【００３７】
前記給紙搬送ユニット２は、内部にニップローラ５と、インフィードローラ６と、複数個のガイドローラ７ならびに前記インフィードローラ６を駆動するモータ（図示せず）などを有している。また給紙搬送ユニット２は、記録用紙１の蛇行補正機構部、除電機構部、クリーニング機構部など各種機能部を有している。
【００３８】
前記作像ユニット３は、ユニットの上部に４個（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用）のインクカセット８と、そのインクカセット８の下部に搭載された４個（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用）のインクジェッド記録ヘッドユニット９と、そのインクジェッド記録ヘッドユニット９の下面近傍を通るように記録用紙１を搬送ガイドする複数個のプラテンローラ１０と、インク試し打ちのためのインク受け１１と、前記インクカセット８内のインクをインクジェッド記録ヘッドユニット９に供給するインク供給経路（図示せず）などを内部に備えている。
【００３９】
前記排紙搬送ユニット４は、内部にアウトフィードローラ１２と、ニップローラ１３と、複数個のガイドローラ１４ならびに前記アウトフィードローラ１２を駆動するモータ（図示せず）などを有している。
【００４０】
（インクジェッド記録ヘッドユニットの説明）
次に前記インクジェッド記録ヘッドユニット９の構成について説明する。図８は、インクジェッド記録ヘッドユニット９を図９の図中Ｚ方向から見た平面図である。
インクジェッド記録ヘッドユニット９は、平板状のベースフレーム１５にインクを吐出する複数個のノズル孔１６を列設した記録ヘッド１７が記録用紙１の搬送方向（図中の矢印参照）に２列、全体として７個配列されたユニットとして、固定ネジ１８ａ，１８ｂ（図１参照）で固定されている。この複数個の記録ヘッド１７は、ベースフレーム１５上に千鳥状に配置されている。
【００４１】
記録ヘッド１７はそれに設けられた３箇所の基準面１９ａ，１９ｂ，１９ｃをもって、ベースフレーム１５上での記録ヘッド１７の主走査方向（記録用紙１の搬送方向に対して直交する方向）Ｘ、および副走査方向（記録用紙１の搬送方向）Ｙの位置が決められている。
【００４２】
本実施形態ではインクジェッド記録ヘッドユニット９は、異なる色、例えばイエロー（Ｙ），マゼンダ（Ｍ），シアン（Ｃ），黒（Ｋ）の４色分で４種類のインクジェッド記録ヘッドユニット９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄが記録用紙１の搬送方向に沿って配列され、図示しないフレームにネジで固定されている。記録ヘッド１７は、記録用紙１の幅サイズに応じて主走査方向Ｘに更に並べることが可能である。
【００４３】
（ヘッド位置決め機構の説明）
このインクジェッド記録ヘッドユニット９は、記録ヘッド１７を高い位置精度でベースフレーム１５上に組み込む必要があり、特に主走査方向（記録用紙１の搬送方向に対して直交する方向）Ｘの配列精度が悪い場合、隣接する記録ヘッド１７間でノズル孔１６のピッチ間隔がずれることになり、印刷結果としてスジが発生し、印刷品質の低下を招くことになる。
【００４４】
図１は、本発明の実施形態に係る記録ヘッドの位置決め機構を説明するための分解斜視図である。
インク滴を吐出するための複数個のノズル孔１６を列設した記録ヘッド１７には、図１に示すように、その端面（側面）に３つの基準面１９ａ，１９ｂ，１９ｃが、副走査方向Ｙに１個（基準面１９ａ）、それと直交する主走査方向Ｘに２個（基準面１９ｂ，１９ｃ）、それぞれ垂直に設けられている。この基準面１９ａ，１９ｂ，１９ｃはノズル孔１６の位置を光学顕微鏡などで観察しながら高精度に形成されており、ベースフレーム１５上でのノズル孔１６の位置を規定するための基準面となっている。
【００４５】
前記ベースフレーム１５には、記録ヘッド１７の位置を決めるための位置決めピン２５ａ，２５ｂ，２５ｃが、前記基準面１９ａ，１９ｂ，１９ｃと対応するように副走査方向Ｙに１箇所（位置決めピン２５ａ）、それと直交する主走査方向Ｘに２箇所（位置決めピン２５ｂ，２５ｃ）、それぞれベースフレーム１５の上面であるヘッド取り付け面３２に対して垂直に立設されている。
【００４６】
なお、図１では基準面１９ａ，１９ｂ，１９ｃや位置決めピン２５ａ，２５ｂ，２５ｃなどの形状や位置関係を明確に表すため、図８に示す配置とは反対になっている。
【００４７】
記録ヘッド１７は、それに設けられている基準面１９ａ，１９ｂ，１９ｃをベースフレーム１５の位置決めピン２５ａ，２５ｂ，２５ｃに突き当てることにより、ノズル孔１６の配列位置精度を確保した状態で、ネジ１８ａ，１８ｂでベースフレーム１５に固定される。前述のように記録ヘッド１７は、位置決め時に３点支持された状態になっている。
【００４８】
この記録ヘッド１７を位置決めピン２５ａ，２５ｂ，２５ｃに当接させるにあたり、ヘッド押圧−スライド治具２１を使用して、記録ヘッド１７の位置を動かないようにした後に、記録ヘッド１７をベースフレーム１５にネジ１８ａ，１８ｂで固定する。
【００４９】
次に図１ないし図６を用いてヘッド位置決め機構の具体的な構成について説明する。
図１に示すようにヘッド押圧−スライド治具２１は、３つのテーパ部材２２ａ、２２ｂ、２２ｃと、それらテーパ部材２２を回転可能に垂設する平面形状が略コ字形の部材保持フレーム２３から構成されている。
【００５０】
テーパ部材２２は例えば図３示すように、記録ヘッド１７に当接して記録ヘッド１７をベースフレーム１５のヘッド取り付け面３２上で水平方向に移動させる円錐形部２６と、その円錐形部２６の下部に設けられてテーパ部材２２の位置を決めるためのシャフト部２７と、円錐形部２６の上部に設けられてテーパ部材２２を垂直方向に移動させるためのネジ部２８と、そのネジ部２８の上部に設けられてテーパ部材２２をドライバーなどで回転させる溝状あるいは＋状の操作部２９からの一体物で構成されている。
前記円錐形部２６は下側に行くに従って徐々に径小になっており、外周に先細り状のテーパ周面２６ａが形成されている。
【００５１】
図１ないし図３に示すように、前記部材保持フレーム２３の内側にはテーパ部材保持部３４が突設され、そのテーパ部材保持部３４のネジ３４ａに前記テーパ部材２２のネジ部２８が螺合されている。従って、３つのテーパ部材２２ａ、２２ｂ、２２ｃは部材保持フレーム２３によって所定の位置にそれぞれ保持されて、１つの治具として取り扱われる。
【００５２】
図１に示すようにヘッドフレーム１５には、テーパ部材２２ａ、２２ｂ、２２ｃの各シャフト部２８を挿通すためのストレートな位置決め穴３０ａ、３０ｂ、３０ｃが設けられている。なお、位置決め穴３０ａは位置決めピン２５ａ、位置決め穴３０ｂは位置決めピン２５ｂ、位置決め穴３０ｃは位置決めピン２５ｃと、それぞれ対応する位置に設けられている。
【００５３】
また、図２ならびに図３に示すように、記録ヘッド１７のテーパ部材２２と対向する角部には段差部３３が形成されており、この段差部３３には記録ヘッド１７の位置決め時での部品の磨耗を防止するために小径の円柱状あるいは球状の耐磨耗性材料（金属や硬質合成樹脂など）からなる押圧受け部材３１が載置される。
【００５４】
(記録ヘッドの位置決め手順)
図２ならびに図３はヘッドフレーム１５にヘッド押圧−スライド治具２１を搭載したときの一部を断面にした正面図で、図２はヘッド押圧−スライド治具２１の初期のセット状態を示す図、図３はヘッド押圧−スライド治具２１による位置決め途中の状態を示す図である。
【００５５】
まず、図２に示すように、記録ヘッド１７をヘッドフレーム１５上の位置決めピン２５の近くに載置し、記録ヘッド１７の位置が調整可能なように固定ネジ１８ａ，１８ｂを緩く締めて仮固定しておく。
【００５６】
部材保持フレーム２３に保持された各テーパ部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃのシャフト部２７の下端をヘッドフレーム１５に形成されている各位置決め穴３０ａ，３０ｂ，３０ｃに挿入して、各テーパ部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃを垂直に保持し、その状態で部材保持フレーム２３をネジ４２ａ，２４ｂでヘッドフレーム１５に固定する。
【００５７】
これと同じ状態が図６に示されており、平面形状が略コ字状をした部材保持フレーム２３の内側に記録ヘッド１７が配置されている。そして、テーパ部材２２ａが記録ヘッド１７（基準面１９ａ）を介して位置決めピン２５ａと、テーパ部材２２ｂが記録ヘッド１７（基準面１９ｂ）を介して位置決めピン２５ｂと、また、テーパ部材２２ｃが記録ヘッド１７（基準面１９ｃ）を介して位置決めピン２５ｃと、それぞれ対向している。
【００５８】
また、記録ヘッド１７に設けられた段差部３３の上に押圧受け部材３１を載置してセットする。この押圧受け部材３１は記録ヘッド１７の側面よりも若干テーパ部材２２側に突出しており、必ず耐磨耗性の押圧受け部材３１を介してテーパ部材２２で記録ヘッド１７を押圧するようになっている。
【００５９】
この状態でテーパ部材２２を回転させることにより、テーパ部材２２が徐々に下方に下がり、円錐形部２６のテーパ周面２６ａが押圧受け部材３１に当接し、さらにテーパ部材２２を回転させると押圧受け部材３１に押圧力（荷重）が作用して、記録ヘッド１７がヘッドフレーム１５のへッド取り付け面３２に沿って水平方向にスライドし始める。
【００６０】
テーパ部材２２の回転を続行し、記録ヘッド１７（基準面１９）が位置決めピン２５に突き当たったところで記録ヘッド１７の位置が決まり、その位置が保持されることになる。図３は、位置決めピン２５に記録ヘッド１７（基準面１９）が当接して位置決めされた状態を示している。この位置決めは各テーパ部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃと位置決めピン２５ａ，２５ｂ，２５ｃの共働によってなされ、記録ヘッド１７は主走査方向Ｘならびに副走査方向Ｙの適正な位置に確保される。
【００６１】
これと同じ状態が図６に示されており、同図では各テーパ部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃによる押圧方向が矢印で示されており、それぞれが位置決めピン２５ａ，２５ｂ，２５ｃ側を向いている。
【００６２】
ここで、テーパ部材２２の円錐形部２６と記録ヘッド１７の押圧受け部材３１、位置決めピン２５のヘッドフレーム１５に対する高さの位置関係について図４を用いて説明する。
【００６３】
図４に示すように、テーパ部材２２の軸線と円錐形部２６のテーパ周面２６ａとのなす角をθｔ、位置決めピン２５の上端と記録ヘッド１７の接触点をＰ、押圧受け部材３１と円錐形部２６（テーパ周面２６ａ）の接触点（すなわち、円錐形部２６による記録ヘッド１７の押圧点）をＱとしたとき、前記接触点Ｐを通り、ヘッド取り付け面３２に対して水平な線と前記接触点Ｐと接触点Ｑを結ぶ直線とのなす角をθｈとすると、角θｔと角θｈの関係をθh＜θｔとなるような、位置関係（構成）としておく。
【００６４】
この位置関係では、接触点Ｑの位置で円錐形部２６（テーパ周面２６ａ）が押圧受け部材３１を押す荷重は円錐形部２６のテーパ２６ａに対して垂直な向きＦとなり、荷重Ｆの分力は接触点Ｐを押す方向の荷重Ｆ２と、接触点Ｐと接触点Ｑを結んだ直線に対して図中の下向きに垂直な方向の荷重Ｆ１となるので、記録ヘッド１７は接触点Ｐ回りにＦ１の荷重と向きを持った方向にモーメントが働く。
【００６５】
よって、前述の位置関係を保った構成をとることにより、記録ヘッド１７をテーパ部材２２で押しつけたときに接触点Ｐ周りのモーメントはヘッド取付け面側に働くため、ヘッド取り付け面３２から記録ヘッド１７が浮き上がるという現象が原因となって生じる位置ずれが解決され、高精度な記録ヘッド１７の位置決めが可能となる。
【００６６】
図５は、本発明の別の実施形態を説明するための図である。
この実施形態において、図４と同様に位置決めピン２５の上端と記録ヘッド１７との接触点をＰ、押圧受け部材３１と円錐形部２６（テーパ２６ａ）の接触点（すなわち、円錐形部２６による記録ヘッド１７の押圧点）をＱとする。さらに、ヘッド取り付け面３２から接触点Ｐまでの垂直方向の距離をＬ、ヘッド取り付け面３２から接触点Ｑまでの垂直方向の距離をＬｔとすると、距離Ｌと距離Ｌｔの関係をＬ＞Ｌｔとなるような位置関係としておく。
【００６７】
この位置関係では、接触点Ｑの位置で円錐形部２６（テーパ周面２６ａ）が押圧受け部材３１を押す荷重は円錐形部２６のテーパ周面２６ａに対して垂直な向きＦとなり、荷重Ｆの分力は接触点Ｐを押す方向の荷重Ｆ２と、接触点Ｐと接触点Ｑを結んだ直線に対して図中の下向きに垂直な方向の荷重Ｆ１となるので、記録ヘッド１７は接触点Ｐ回りにＦ１の荷重と向きを持った方向にモーメントが働く。
【００６８】
よって、前述の位置関係を保った構成をとることにより、図４と同様に記録ヘッド１７をテーパ部材２２で押しつけた時に接触点Ｐ周りのモーメントはヘッド取付け面３２側に働くため、ヘッド取り付け面３２から記録ヘッド１７が浮き上がるという現象が原因となって生じる位置ずれは解決でき、高精度な記録ヘッド１７の位置決めが可能となる。
【００６９】
このようにして記録ヘッド１７が位置決めピン２５ａ，２５ｂ，２５ｃとテーパ部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃの間で挟持、位置決めされると固定ネジ１８ａ，１８ｂを締めて、記録ヘッド１７をベースフレーム１５のヘッド取り付け面３２上に固定する。記録ヘッド１７の固定後、テーパ部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃを保持している部材保持フレーム２３をベースフレーム１５から外し、さらに、押圧受け部材３１を記録ヘッド１７から取り外すことにより、記録ヘッド１７の位置決め作業が終了する。
【００７０】
なお、取り外された前記ヘッド押圧−スライド治具２１と押圧受け部材３１は、次の記録ヘッド１７の位置決めに利用される。
【００７１】
前記２つの実施形態において必要なことは、記録ヘッド１７が点Ｐを中心として、浮き上がらないように図４，５に紙面に向って記録ヘッド１７に時計回り方向のモーメントが働くことであり（図中の矢印参照）、それを満たす手段として角度を規定しても距離で規定しても良い。
【００７２】
図４の場合、位置決めピン２５の高さをなるべく低くすることにより、ベースフレーム１５に対する位置決めピン２５の倒れによる突き当て位置の誤差が小さくなり、高い位置決め精度を得ることができる。一方、図５の場合、角θｈを比較的緩やかにできるので、記録ヘッド１７を横方向にスライドさせる力が小さくて済み、記録ヘッド１７の位置決めの操作性が良好である。
【００７３】
（記録ヘッドの交換手順）
次に図６を用いて、記録ヘッド１７の交換手順について説明する。同図は、ベースフレーム１５上に複数個の記録ヘッド１７を配列した状態を示す平面図である。
【００７４】
何らかの不都合で故障した記録ヘッド１７があればそれを特定し、その記録ヘッド１７の固定ネジ１８ａ，１８ｂを緩めて、ベースフレーム１５から取り外す。
【００７５】
そして、新品の記録ヘッド１７をベースフレーム１５に固定ネジ１８ａ，１８ｂで仮止めする。次に仮止めした新品の記録ヘッド１７の近くにヘッド押圧−スライド治具２１を載置し、ヘッド押圧−スライド治具２１に保持されている各テ―パ部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃの下端部をベースフレーム１５に形成されている位置決め穴３０ａ，３０ｂ，３０ｃに挿入し、固定ネジ２４ａ，２４ｂでヘッド押圧−スライド治具２１をベースフレーム１５上に固定するとともに、新品の記録ヘッド１７の段差部３３に押圧受け部材３１をセットする。この状態は前述した図２と同様である。
【００７６】
次にドライバーなどを使用してテーパ部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃを回転させ、回転しなくなるところまで回転させる。これにより新品の記録ヘッド１７は、３箇所の位置決めピン２５ａ，２５ｂ，２５ｃに突き当たり、主走査方向Ｘと副走査方向Ｙの位置きめが同時になされる。この状態は前述した図３と同様である。
【００７７】
なお、３本のテーパ部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃの回転順序は特に規定しない。また、テーパ部材２２の回転終了状態の管理として、ネジのトルク管理をすると、テーパ部材２２のテーパ周面２６ａや押圧受け部材３１の表面損傷などの防止が可能となる。
【００７８】
このようにして記録ヘッド１７の位置決めが終了すると固定ネジ１８ａ，１８ｂを本締めし、ヘッド押圧−スライド治具２１をベースフレーム１５から外すとともに、押圧受け部材３１を記録ヘッド１７から取り外して、記録ヘッド１７の交換作業を終了する。
【００７９】
記録ヘッド１７の交換時の課題は、記録ヘッド１７におけるノズル孔１６の位置再現性である。ライン型ヘッドの場合、各記録ヘッド間の配列精度は数μｍ〜数十μｍ程度と高精度に組み上げられており、位置決めピン２５ａ，２５ｂ，２５ｃに対して十分な押し付けを行い、かつ、ネジ締め後もその状態を保持することが必要である。特にネジで固定する場合、ネジの締め付けによって記録ヘッド１７が図７で鎖線のように動いてしまうため、ノズル孔１６の位置再現性が確保できないという課題がある。
【００８０】
また、記録ヘッド１７の交換時の作業時間や作業の困難さは、プリンタのダウンタイムの増加やＣＰＰの増加に影響を及ぼすという課題もある。
【００８１】
これらの課題に対して本発明では、記録ヘッド１７をネジ１８で固定する際、テーパ部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃと位置決めピン２５ａ，２５ｂ，２５ｃによって記録ヘッド１７全体が挟持（仮固定）されているから、図７の鎖線で示すように動くようなことがなく、ノズル孔１６の位置再現性が確保できる。また、記録ヘッド１７の交換作業が容易であるから、プリンタのダウンタイムの増加やＣＰＰの増加を招くこともない。
【００８２】
以上のように本発明では、簡単な手順で、高精度に記録ヘッドの交換ができるため、プリンタを保守管理するサービスマンだけでなく、一般のオペレータでも記録ヘッドの交換が可能である。
【００８３】
前記実施形態では、記録ヘッド１７の基準面１９ａ，１９ｂ，１９ｃを突き当てるために位置決めピン２５ａ，２５ｂ，２５ｃを設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばベースフレーム１５に一体に設けられた段状あるいは突起状の突当部など、他の形状の突当部でも構わない。
【００８４】
前記実施形態では、例えば図２に示すように、ベースフレーム１５に設けられたストレートな位置決め穴３０にテーパ部材２２のシャフト部２７を挿通し、一方、テーパ部材２２のネジ部２８をテーパ部材保持部３４のネジ穴３４ａに螺合する構造を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばベースフレーム１５の位置決め穴３０と、テーパ部材２２のシャフト部２７に、それぞれネジ部を設けて、テーパ部材２２をベースフレーム１５にねじ込むことも可能である。この際、テーパ部材２２の円錐形部２６の上部はストレートなシャフト部として、そのシャフト部がテーパ部材保持部３４に設けられた貫通穴に挿通した構造にすればよい。
【００８５】
前記実施形態では、部材保持フレーム２３に３つのテーパ部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃを保持し、その部材保持フレーム２３をベースフレーム１５に取り付ける間接取り付け構造を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、部材保持フレーム２３を用いずに、３つのテーパ部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃを直接ベースフレーム１５に取り付けることも可能である。この際前述のように、ベースフレーム１５の位置決め穴３０と、テーパ部材２２のシャフト部２７に、それぞれネジ部を設けて、テーパ部材２２をベースフレーム１５にねじ込む構造をとることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
前記実施形態では、本発明をインクジェットプリンタ（画像形成装置）に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば３次元の造形物を製造する３次元造形装置など他の技術分野においても本発明を適用することが可能である。
【符号の説明】
【００８７】
１：記録用紙（ウェブ）、
２：給紙搬送ユニット、
３：作像ユニット、
４：排紙搬送ユニット、
８：インクカセット、
９、９ａ〜９ｄ：インクジェッドヘッドユニット、
１５：ベースフレーム、
１６：ノズル孔、
１７：記録ヘッド、
１８ａ，１８ｂ：固定ネジ、
１９ａ，１９ｂ，１９ｃ：基準面、
２０ａ，２０ｂ：固定ネジ、
２１：ヘッド押圧−スライド治具、
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ：テーパ部材、
２３：部材保持フレーム、
２４：固定ネジ、
２５ａ，２５ｂ，２５ｃ：位置決めピン、
２６：円錐形部、
２６ａ：テーパ周面、
２７：シャフト部、
２８：ネジ部、
２９：操作部、
３０ａ，３０ｂ，３０ｃ：位置決め穴、
３１：押圧受け部材、
３２：ヘッド取り付け面、
３３：段差部、
３４：テーパ部材保持部材、
３４ａ：ネジ穴、
Ｘ：主走査方向、
Ｙ：副走査方向。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８８】
【特許文献１】特開平１０−９５１１４４号公報
【特許文献２】特開２００４−３２２６０６号公報
【特許文献３】特開２００８−２９６５１８号公報
【特許文献４】特許第３８９４０００号公報
【特許文献５】特開２００７−７６１７６号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出ヘッドの位置決め機構、液滴吐出装置、画像形成装置、液滴吐出ヘッドの位置決め方法ならびに交換方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタは広く知られているように、ノズルからインク滴を吐出させるインク滴吐出手段を備えるインクジェッド記録ヘッドにインクを供給し、そのインクジェッド記録ヘッドが有するインク滴吐出手段を入力される画像信号に基づいて駆動することにより、インクジェッド記録ヘッドからインクを吐出させ、その吐出させたインクを記録用紙上に付着させて、ドットパターン画像を形成する印刷装置（画像形成装置）である。
【０００３】
このようなインクジェットプリンタとしては、キャリッジに搭載されたインクジェッド記録ヘッドを記録用紙の搬送方向に対して直交する方向に往復運動させながら印字を行うシリアル型のものと、印字１ライン分の印字領域を備えたインクジェッド記録ヘッドを用いて印字を行なうライン型のものが知られている。
【０００４】
印字速度を高めるためには、インクジェッド記録ヘッドを走査する必要のないライン型のものが有利である。ライン型のインクジェットプリンタにおいて、１ライン分の印字幅をカバーするには多数のインクノズルが微細なピッチで配列された構造の長いラインインクジェッド記録ヘッドが必要である。しかし、このような長尺状のインクジェッド記録ヘッドを精度良く製作することは困難であり、また、歩留まりも悪いため、製造コストが高くなってしまい、現実的ではない。
【０００５】
そのためライン型のインクジェットプリンタでは、小さな記録ヘッドユニットを記録用紙の幅方向（主走査方向）に複数個並べて配置して、印刷幅分のライン型ヘッドを形成し、それを記録用紙の搬送方向（副走査方向）に例えばマゼンダ、シアン、ブルー、黒などの必要な色分だけ並べて配置している。
【０００６】
このようなライン型ヘッドの製造方法として、例えば特開平１０−９５１１４４号公報（特許文献１）に記載のものが知られている。
このインクジェッド記録ヘッドユニットでは、１ラインの印刷に用いられるインクノズル列を、そのライン方向において複数の分割インクノズル列に分け、この各分割インクノズル列でインクジェッド記録ヘッドを構成している。
【０００７】
また、このように構成された複数個のインクジェッド記録ヘッドはベースプレートに千鳥状に配置され、それぞれ２箇所でベースプレートにねじ止めされている。この個々のインクジェッド記録ヘッドのベースプレートへの取付け位置精度は着弾位置精度を決める要素として、非常に重要であり、高い精度が要求される。ここで、インクジェッド記録ヘッドの位置合わせが正確でないと、印刷物にスジが発生する等の不具合が生じることがあった。
【０００８】
そこで前記インクジェッド記録ヘッドを所望の位置に高精度で固定するために、例えば特開２００４−３２２６０６号公報（特許文献２）のように、支持ベースプレートにインクジェッド記録ヘッドを組付ける際、ガラスからなるアライメントプレートにクロムのスパッタリングにより、ノズル穴の位置を示すマーカを形成する。このマーカとそれに相対するノズル穴とを画像上で合わせることにより、高精度な位置合わせを実現する方法が提案されている。
【０００９】
また、特開２００８−２９６５１８号公報（特許文献３）には、ヘッド交換時における作業時間の短縮と高位置合わせ精度の両立を目的として、Ｖ字状の切り欠き部等を備えたアライメントプレートをヘッドに取り付けた構成が開示されている。
【００１０】
さらに、特許第３８９４０００号公報（特許文献４）にはライン型ヘッドの組立て方法が、特開２００７−７６１７６号公報（特許文献５）にはライン型ヘッドの位置調整方法に関する方法が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、前記特許文献２に示すようなヘッド組付け方法は、工場出荷時には設備が整っているため、インクジェッド記録ヘッドを高精度に配列・組付けることは可能であるが、ユーザ納入後のヘッド故障等によるヘッド交換時には、十分な設備がないため、ヘッド単品交換時の組付け作業に多大な時間を要し、その間はインクジェットプリンタを稼動させることができないため、印刷作業に影響を及ぼすという問題があった。
【００１２】
このようなことを避けるために、複数個の記録ヘッドを備えたライン型ヘッドアレイの場合、ノズル配列精度を上げるため、ヘッドプレート側に取り付ける位置決めピンの位置精度及びピン外径精度とヘッド側のノズル位置と位置決め点（面）を高精度に製作し、機械精度で位置出しを行なっている。
【００１３】
しかし、インクジェットプリンタが高速の連帳機の場合、装置が大型になり、ヘッドベースプレートが５００ｍｍ以上もあることから、穴位置の加工精度を上げることは歩留まりが悪くなるため、コストアップの要因を招く。特に記録ヘッド数が多くなると、より顕著になる。
【００１４】
またヘッド故障時には、ヘッド単体での交換となるため、交換対象であるヘッド単品の高精度要求による部品コストの増加は、ランニングコストの増加も招いてしまうという問題があった。
【００１５】
前記特許文献３では、インクジェッド記録ヘッドの位置合わせが少ない工数で行なうことができるという特長はある。しかし、機構が複雑であり、複数個のヘッドをある規則を持って、小さいスペースで隣接した状態で配列することが、位置決め機構の搭載により、難しくなるため、ヘッド配列スペースが大きくなる問題がある。また、ヘッド交換時にヘッドをネジ等により固定する時のズレによる位置再現性の低下という問題を解消できていない。
【００１６】
前記特許文献４には、ヘッドアレイを高精度に組立てるために、組付け治具を用いた組立て方法が記載されている。この方法の位置決めは組付け治具側のピンに対して、相手側が穴の組み合わせによるピンアライメント方式であるが、この方式では高精度の位置合わせを行なう際、ピン径と穴径の隙間を厳しくする必要があるが、その場合、組付け時にかじってしまうなど、操作性に問題がある。
【００１７】
前記特許文献５では、ヘッドアレイの長手方向の調整、及び回転方向の調整用としてテーパ形状の調整ビスを用いており、ヘッドを位置決めピンに対して押圧するものではない。
【００１８】
本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解決し、高精度なノズル配列が確保できる液滴吐出ヘッドの位置決め機構、液滴吐出装置、画像形成装置、液滴吐出ヘッドの位置決め方法ならびに交換方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
前記目的を達成するため本発明の第１の手段は、
液滴を吐出するノズルを有し、第１の側面と、その第１の側面と直交する第２の側面に前記ノズルの位置を規定するための基準面をそれぞれ設けた液滴吐出ヘッドの位置決め機構であって、
前記液滴吐出ヘッドの基準面を突き当てる突当部をそれぞれ設けて、ヘッド取り付け面上に位置決めされた前記液滴吐出ヘッドを固定する例えば後述するベースフレームなどのヘッド取り付け部材と、
前記液滴吐出ヘッドの基準面を前記ヘッド取り付け部材の例えば後述する位置決めピンなどの突当部側に押圧するヘッド押圧−スライド治具を有し、
前記ヘッド押圧−スライド治具は前記ヘッド取り付け部材のヘッド取り付け面上に立設した状態で前記ヘッド取り付け面側に向けて徐々に径小になった円錐部を有し、
前記ヘッド押圧−スライド治具をヘッド取り付け面側に向けてねじ込むことにより、前記円錐部のテーパ周面を前記液滴吐出ヘッドの一部に当接して、ヘッド押圧−スライド治具のさらなるねじ込みにより、前記液滴吐出ヘッドを前記ヘッド取り付け部材の突当部側に押圧・スライドして位置決めし、前記ヘッド押圧−スライド治具の円錐部と前記ヘッド取り付け部材の突当部の間で液滴吐出ヘッドを挟持した状態で、液滴吐出ヘッドをヘッド取り付け部材に固定する構成になっていることを特徴とするものである。
【００２０】
本発明の第２の手段は前記第１の手段において、
前記ヘッド取り付け部材の前記ヘッド押圧−スライド治具が設置される位置に位置決め穴が形成され、その位置決め穴に対して前記ヘッド押圧−スライド治具が着脱可能に設置される構成になっていることを特徴とするものである。
【００２１】
本発明の第３の手段は前記第１または第２の手段において、
前記ヘッド押圧−スライド治具の円錐部が当接する前記液滴吐出ヘッドの部分に、押圧受け部材が液滴吐出ヘッドに対し着脱可能に載置され、前記押圧受け部材を介して前記ヘッド押圧−スライド治具により前記液滴吐出ヘッドを押圧・スライドする構成になっていることを特徴とするものである。
【００２２】
本発明の第４の手段は前記第１の手段において、
前記液滴吐出ヘッドの第１の側面に第１の基準面を設け、前記第２の側面に所定の間隔をおいて第２の基準面ならびに第３の基準面を設け、
前記ヘッド取り付け部材に前記第１の基準面、第２の側面ならびに第３の基準面をそれぞれ突き当てる第１の突当部、第２の突当部ならびに第３の突当部をそれぞれ設けて、
前記ヘッド押圧−スライド治具は軸方向の途中に前記円錐部を有する軸体を備え、その軸体は、前記液滴吐出ヘッドを介して前記第１の突当部と対向する位置に設置される第１の軸体と、前記液滴吐出ヘッドを介して前記第２の突当部と対向する位置に設置される第２の軸体と、前記液滴吐出ヘッドを介して前記第３の突当部と対向する位置に設置される第３の軸体からなり、
前記第１の軸体、第２の軸体ならびに第３の軸体を前記ヘッド取り付け面側に向けてそれぞれねじ込むことにより、各軸体の円錐部により前記液滴吐出ヘッドを前記第１の突当部、第２の突当部ならびに第３の突当部側に押圧・スライドして位置決めすることを特徴とするものである。
【００２３】
本発明の第５の手段は前記第４の手段において、
前記ヘッド取り付け部材の前記液滴吐出ヘッドを介して前記第１の突当部と対向する位置に第１の位置決め穴を、前記液滴吐出ヘッドを介して前記第２の突当部と対向する位置に第２の位置決め穴を、前記液滴吐出ヘッドを介して前記第３の突当部と対向する位置に第３の位置決め穴をそれぞれ設け、
前記ヘッド押圧−スライド治具が、前記第１の軸体、第２の軸体ならびに第３の軸体をそれぞれ所定の位置に回転可能に保持する保持部を有する部材保持フレームを備え、
前記各軸体の円錐部により下部に前記ヘッド取り付け部材にそれぞれ形成された各位置決め穴に挿通するシャフト部を設け、
前記各軸体の円錐部により上部に前記保持部のネジ穴に螺合するネジ部を設けて、
前記第１の軸体、第２の軸体ならびに第３の軸体を保持した部材保持フレームを前記ヘッド取り付け部材に着脱可能に装着する構成になっていることを特徴とするものである。
【００２４】
本発明の第６の手段は前記第４の手段において、
前記ヘッド取り付け部材の前記液滴吐出ヘッドを介して前記第１の突当部と対向する位置に第１の位置決めネジ穴を、前記液滴吐出ヘッドを介して前記第２の突当部と対向する位置に第２の位置決めネジ穴を、前記液滴吐出ヘッドを介して前記第３の突当部と対向する位置に第３の位置決めネジ穴をそれぞれ設け、
前記各軸体の円錐部により下部にネジ部を設けて、各軸体を前記位置決めネジ穴に着脱可能に装着する構成になっていることを特徴とするものである。
【００２５】
本発明の第７の手段は前記第４ないし第６の手段において、
前記軸体の頭部に当該軸体をねじ込むための操作部が設けられていることを特徴とするものである。
【００２６】
本発明の第８の手段は前記第４ないし第６の手段において、
前記軸体の軸線と円錐形部のテーパ周面とのなす角をθｔ、前記位置決めピンの上端と液滴吐出ヘッドの接触点をＰ、前記円錐形部による液滴吐出ヘッドの押圧点をＱとしたとき、前記接触点Ｐを通り、前記ヘッド取り付け面に対して水平な線と前記接触点Ｐと押圧点Ｑを結ぶ直線とのなす角をθｈとしたとき、
前記角θｔと角θｈの関係がθh＜θｔとなるように構成されていることを特徴とするものである。
【００２７】
本発明の第９の手段は前記第４ないし第６の手段において、
前記位置決めピンの上端と液滴吐出ヘッドの接触点をＰ、前記円錐形部による液滴吐出ヘッドの押圧点をＱ、前記ヘッド取り付け面から接触点Ｐまでの垂直方向の距離をＬ、前記ヘッド取り付け面から押圧点Ｑまでの垂直方向の距離をＬｔとしたとき、
前記距離Ｌと距離Ｌｔの関係がＬ＞Ｌｔとなるように構成されていることを特徴とするものである。
【００２８】
本発明の第１０の手段は液滴吐出装置において、
前記第１ないし第９の手段の液滴吐出ヘッドの位置決め機構を用いて、前記液滴吐出ヘッドを前記ヘッド取り付け部材に位置決め固体したことを特徴とするものである。
【００２９】
本発明の第１１の手段は画像形成装置において、
前記第１ないし第９の手段の液滴吐出ヘッドの位置決め機構を用いて、前記液滴吐出ヘッドを前記ヘッド取り付け部材に位置決め固定したことを特徴とするものである。
【００３０】
本発明の第１２の手段は前記１１の手段において、
前記液滴吐出ヘッドを複数個、記録用紙の搬送方向に並べて１ライン分の印字領域を確保したことを特徴とするものである。
【００３１】
本発明の第１３の手段は液滴吐出ヘッドの位置決め方法において、
液滴を吐出するノズルを有し、第１の側面と、その第１の側面と直交する第２の側面に前記ノズルの位置を規定するための基準面をそれぞれ設けた液滴吐出ヘッドを、前記液滴吐出ヘッドの基準面を突き当てる突当部をそれぞれ設けたヘッド取り付け部材のヘッド取り付け面上に載置する液滴吐出ヘッド載置工程と、
前記ヘッド取り付け面上に立設した状態でそのヘッド取り付け面側に向けて徐々に径小になった円錐部を有するヘッド押圧−スライド治具を、前記液滴吐出ヘッドを介して前記各突当部と対向する側に立設するヘッド押圧−スライド治具設置工程と、
前記ヘッド押圧−スライド治具をヘッド取り付け面側に向けてねじ込むことにより、前記円錐部のテーパ周面を前記液滴吐出ヘッドの一部に当接して、ヘッド押圧−スライド治具のさらなるねじ込みにより、前記液滴吐出ヘッドを前記ヘッド取り付け部材の突当部側に押圧・スライドして位置決めするヘッド位置決め工程と、
前記ヘッド押圧−スライド治具の円錐部と前記ヘッド取り付け部材の突当部の間で液滴吐出ヘッドを挟持した状態で、液滴吐出ヘッドをヘッド取り付け部材に固定するヘッド固定工程と、
前記ヘッド押圧−スライド治具を前記ヘッド取り付け部材から外すヘッド押圧−スライド治具外し工程を
備えていることを特徴とするものである。
【００３２】
本発明の第１４の手段は液滴吐出ヘッドの交換方法において、
交換すべき液滴吐出ヘッドをヘッド取り付け部材から取り外すヘッド取り外し工程と、
液滴を吐出するノズルを有し、第１の側面と、その第１の側面と直交する第２の側面に前記ノズルの位置を規定するための基準面をそれぞれ設けた新品の液滴吐出ヘッドを、前記液滴吐出ヘッドの基準面を突き当てる突当部をそれぞれ設けた前記ヘッド取り付け部材のヘッド取り付け面上に載置する液滴吐出ヘッド載置工程と、
前記ヘッド取り付け面上に立設した状態でそのヘッド取り付け面側に向けて徐々に径小になった円錐部を有するヘッド押圧−スライド治具を、前記液滴吐出ヘッドを介して前記各突当部と対向する側に立設するヘッド押圧−スライド治具設置工程と、
前記ヘッド押圧−スライド治具をヘッド取り付け面側に向けてねじ込むことにより、前記円錐部のテーパ周面を前記液滴吐出ヘッドの一部に当接して、ヘッド押圧−スライド治具のさらなるねじ込みにより、前記液滴吐出ヘッドを前記ヘッド取り付け部材の突当部側に押圧・スライドして位置決めするヘッド位置決め工程と、
前記ヘッド押圧−スライド治具の円錐部と前記ヘッド取り付け部材の突当部の間で液滴吐出ヘッドを挟持した状態で、液滴吐出ヘッドをヘッド取り付け部材に固定するヘッド固定工程と、
前記ヘッド押圧−スライド治具を前記ヘッド取り付け部材から外すヘッド押圧−スライド治具外し工程を
備えていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００３３】
本発明は前述のような構成になっており、高精度なノズル配列ができる液滴吐出ヘッドの位置決め機構、液滴吐出装置、画像形成装置、液滴吐出ヘッドの位置決め方法ならびに交換方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態に係る記録ヘッドの位置決め機構を説明するための分解斜視図である。
【図２】本発明の実施形態において、ヘッドフレームにヘッド押圧−スライド治具を搭載したときの一部を断面にした正面図で、ヘッド押圧−スライド治具の初期のセット状態を示す図である。
【図３】本発明の実施形態において、ヘッドフレームにヘッド押圧−スライド治具を搭載したときの一部を断面にした正面図で、ヘッド押圧−スライド治具による位置決め途中の状態を示す図である。
【図４】本発明の実施形態において、テーパ部材の円錐形部と記録ヘッドの押圧受け部材、位置決めピンのヘッドフレームに対する高さの位置関係について説明するための図である。
【図５】本発明の別の実施形態において、ヘッドフレームにヘッド押圧−スライド治具を搭載したときの一部を断面にした正面図である。
【図６】本発明の実施形態において、記録ヘッドの交換手順について説明するための図である。
【図７】ネジの締め付けによって記録ヘッドが動いた状態を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係るインクジェッド記録ヘッドユニットを図９の図中Ｚ方向から見た平面図である。
【図９】本発明の実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
次に本発明の実施形態について図面とともに説明する。
（プリンタ全体の説明）
図９は、本発明の実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成図である。
【００３６】
同図に示すようにインクジェットプリンタは、記録用紙（ウェブ）１の搬送方向に沿って給紙搬送ユニット２、１個または複数個（本実施形態では１個）の作像ユニット３、排紙搬送ユニット４が配列され、これらが組み合わさって１台のインクジェットプリンタを構成している。
【００３７】
前記給紙搬送ユニット２は、内部にニップローラ５と、インフィードローラ６と、複数個のガイドローラ７ならびに前記インフィードローラ６を駆動するモータ（図示せず）などを有している。また給紙搬送ユニット２は、記録用紙１の蛇行補正機構部、除電機構部、クリーニング機構部など各種機能部を有している。
【００３８】
前記作像ユニット３は、ユニットの上部に４個（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用）のインクカセット８と、そのインクカセット８の下部に搭載された４個（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用）のインクジェッド記録ヘッドユニット９と、そのインクジェッド記録ヘッドユニット９の下面近傍を通るように記録用紙１を搬送ガイドする複数個のプラテンローラ１０と、インク試し打ちのためのインク受け１１と、前記インクカセット８内のインクをインクジェッド記録ヘッドユニット９に供給するインク供給経路（図示せず）などを内部に備えている。
【００３９】
前記排紙搬送ユニット４は、内部にアウトフィードローラ１２と、ニップローラ１３と、複数個のガイドローラ１４ならびに前記アウトフィードローラ１２を駆動するモータ（図示せず）などを有している。
【００４０】
（インクジェッド記録ヘッドユニットの説明）
次に前記インクジェッド記録ヘッドユニット９の構成について説明する。図８は、インクジェッド記録ヘッドユニット９を図９の図中Ｚ方向から見た平面図である。
インクジェッド記録ヘッドユニット９は、平板状のベースフレーム１５にインクを吐出する複数個のノズル孔１６を列設した記録ヘッド１７が記録用紙１の搬送方向（図中の矢印参照）に２列、全体として７個配列されたユニットとして、固定ネジ１８ａ，１８ｂ（図１参照）で固定されている。この複数個の記録ヘッド１７は、ベースフレーム１５上に千鳥状に配置されている。
【００４１】
記録ヘッド１７はそれに設けられた３箇所の基準面１９ａ，１９ｂ，１９ｃをもって、ベースフレーム１５上での記録ヘッド１７の主走査方向（記録用紙１の搬送方向に対して直交する方向）Ｘ、および副走査方向（記録用紙１の搬送方向）Ｙの位置が決められている。
【００４２】
本実施形態ではインクジェッド記録ヘッドユニット９は、異なる色、例えばイエロー（Ｙ），マゼンダ（Ｍ），シアン（Ｃ），黒（Ｋ）の４色分で４種類のインクジェッド記録ヘッドユニット９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄが記録用紙１の搬送方向に沿って配列され、図示しないフレームにネジで固定されている。記録ヘッド１７は、記録用紙１の幅サイズに応じて主走査方向Ｘに更に並べることが可能である。
【００４３】
（ヘッド位置決め機構の説明）
このインクジェッド記録ヘッドユニット９は、記録ヘッド１７を高い位置精度でベースフレーム１５上に組み込む必要があり、特に主走査方向（記録用紙１の搬送方向に対して直交する方向）Ｘの配列精度が悪い場合、隣接する記録ヘッド１７間でノズル孔１６のピッチ間隔がずれることになり、印刷結果としてスジが発生し、印刷品質の低下を招くことになる。
【００４４】
図１は、本発明の実施形態に係る記録ヘッドの位置決め機構を説明するための分解斜視図である。
インク滴を吐出するための複数個のノズル孔１６を列設した記録ヘッド１７には、図１に示すように、その端面（側面）に３つの基準面１９ａ，１９ｂ，１９ｃが、副走査方向Ｙに１個（基準面１９ａ）、それと直交する主走査方向Ｘに２個（基準面１９ｂ，１９ｃ）、それぞれ垂直に設けられている。この基準面１９ａ，１９ｂ，１９ｃはノズル孔１６の位置を光学顕微鏡などで観察しながら高精度に形成されており、ベースフレーム１５上でのノズル孔１６の位置を規定するための基準面となっている。
【００４５】
前記ベースフレーム１５には、記録ヘッド１７の位置を決めるための位置決めピン２５ａ，２５ｂ，２５ｃが、前記基準面１９ａ，１９ｂ，１９ｃと対応するように副走査方向Ｙに１箇所（位置決めピン２５ａ）、それと直交する主走査方向Ｘに２箇所（位置決めピン２５ｂ，２５ｃ）、それぞれベースフレーム１５の上面であるヘッド取り付け面３２に対して垂直に立設されている。
【００４６】
なお、図１では基準面１９ａ，１９ｂ，１９ｃや位置決めピン２５ａ，２５ｂ，２５ｃなどの形状や位置関係を明確に表すため、図８に示す配置とは反対になっている。
【００４７】
記録ヘッド１７は、それに設けられている基準面１９ａ，１９ｂ，１９ｃをベースフレーム１５の位置決めピン２５ａ，２５ｂ，２５ｃに突き当てることにより、ノズル孔１６の配列位置精度を確保した状態で、ネジ１８ａ，１８ｂでベースフレーム１５に固定される。前述のように記録ヘッド１７は、位置決め時に３点支持された状態になっている。
【００４８】
この記録ヘッド１７を位置決めピン２５ａ，２５ｂ，２５ｃに当接させるにあたり、ヘッド押圧−スライド治具２１を使用して、記録ヘッド１７の位置を動かないようにした後に、記録ヘッド１７をベースフレーム１５にネジ１８ａ，１８ｂで固定する。
【００４９】
次に図１ないし図６を用いてヘッド位置決め機構の具体的な構成について説明する。
図１に示すようにヘッド押圧−スライド治具２１は、３つのテーパ部材２２ａ、２２ｂ、２２ｃと、それらテーパ部材２２を回転可能に垂設する平面形状が略コ字形の部材保持フレーム２３から構成されている。
【００５０】
テーパ部材２２は例えば図３示すように、記録ヘッド１７に当接して記録ヘッド１７をベースフレーム１５のヘッド取り付け面３２上で水平方向に移動させる円錐形部２６と、その円錐形部２６の下部に設けられてテーパ部材２２の位置を決めるためのシャフト部２７と、円錐形部２６の上部に設けられてテーパ部材２２を垂直方向に移動させるためのネジ部２８と、そのネジ部２８の上部に設けられてテーパ部材２２をドライバーなどで回転させる溝状あるいは＋状の操作部２９からの一体物で構成されている。
前記円錐形部２６は下側に行くに従って徐々に径小になっており、外周に先細り状のテーパ周面２６ａが形成されている。
【００５１】
図１ないし図３に示すように、前記部材保持フレーム２３の内側にはテーパ部材保持部３４が突設され、そのテーパ部材保持部３４のネジ３４ａに前記テーパ部材２２のネジ部２８が螺合されている。従って、３つのテーパ部材２２ａ、２２ｂ、２２ｃは部材保持フレーム２３によって所定の位置にそれぞれ保持されて、１つの治具として取り扱われる。
【００５２】
図１に示すようにヘッドフレーム１５には、テーパ部材２２ａ、２２ｂ、２２ｃの各シャフト部２８を挿通すためのストレートな位置決め穴３０ａ、３０ｂ、３０ｃが設けられている。なお、位置決め穴３０ａは位置決めピン２５ａ、位置決め穴３０ｂは位置決めピン２５ｂ、位置決め穴３０ｃは位置決めピン２５ｃと、それぞれ対応する位置に設けられている。
【００５３】
また、図２ならびに図３に示すように、記録ヘッド１７のテーパ部材２２と対向する角部には段差部３３が形成されており、この段差部３３には記録ヘッド１７の位置決め時での部品の磨耗を防止するために小径の円柱状あるいは球状の耐磨耗性材料（金属や硬質合成樹脂など）からなる押圧受け部材３１が載置される。
【００５４】
(記録ヘッドの位置決め手順)
図２ならびに図３はヘッドフレーム１５にヘッド押圧−スライド治具２１を搭載したときの一部を断面にした正面図で、図２はヘッド押圧−スライド治具２１の初期のセット状態を示す図、図３はヘッド押圧−スライド治具２１による位置決め途中の状態を示す図である。
【００５５】
まず、図２に示すように、記録ヘッド１７をヘッドフレーム１５上の位置決めピン２５の近くに載置し、記録ヘッド１７の位置が調整可能なように固定ネジ１８ａ，１８ｂを緩く締めて仮固定しておく。
【００５６】
部材保持フレーム２３に保持された各テーパ部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃのシャフト部２７の下端をヘッドフレーム１５に形成されている各位置決め穴３０ａ，３０ｂ，３０ｃに挿入して、各テーパ部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃを垂直に保持し、その状態で部材保持フレーム２３をネジ４２ａ，２４ｂでヘッドフレーム１５に固定する。
【００５７】
これと同じ状態が図６に示されており、平面形状が略コ字状をした部材保持フレーム２３の内側に記録ヘッド１７が配置されている。そして、テーパ部材２２ａが記録ヘッド１７（基準面１９ａ）を介して位置決めピン２５ａと、テーパ部材２２ｂが記録ヘッド１７（基準面１９ｂ）を介して位置決めピン２５ｂと、また、テーパ部材２２ｃが記録ヘッド１７（基準面１９ｃ）を介して位置決めピン２５ｃと、それぞれ対向している。
【００５８】
また、記録ヘッド１７に設けられた段差部３３の上に押圧受け部材３１を載置してセットする。この押圧受け部材３１は記録ヘッド１７の側面よりも若干テーパ部材２２側に突出しており、必ず耐磨耗性の押圧受け部材３１を介してテーパ部材２２で記録ヘッド１７を押圧するようになっている。
【００５９】
この状態でテーパ部材２２を回転させることにより、テーパ部材２２が徐々に下方に下がり、円錐形部２６のテーパ周面２６ａが押圧受け部材３１に当接し、さらにテーパ部材２２を回転させると押圧受け部材３１に押圧力（荷重）が作用して、記録ヘッド１７がヘッドフレーム１５のへッド取り付け面３２に沿って水平方向にスライドし始める。
【００６０】
テーパ部材２２の回転を続行し、記録ヘッド１７（基準面１９）が位置決めピン２５に突き当たったところで記録ヘッド１７の位置が決まり、その位置が保持されることになる。図３は、位置決めピン２５に記録ヘッド１７（基準面１９）が当接して位置決めされた状態を示している。この位置決めは各テーパ部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃと位置決めピン２５ａ，２５ｂ，２５ｃの共働によってなされ、記録ヘッド１７は主走査方向Ｘならびに副走査方向Ｙの適正な位置に確保される。
【００６１】
これと同じ状態が図６に示されており、同図では各テーパ部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃによる押圧方向が矢印で示されており、それぞれが位置決めピン２５ａ，２５ｂ，２５ｃ側を向いている。
【００６２】
ここで、テーパ部材２２の円錐形部２６と記録ヘッド１７の押圧受け部材３１、位置決めピン２５のヘッドフレーム１５に対する高さの位置関係について図４を用いて説明する。
【００６３】
図４に示すように、テーパ部材２２の軸線と円錐形部２６のテーパ周面２６ａとのなす角をθｔ、位置決めピン２５の上端と記録ヘッド１７の接触点をＰ、押圧受け部材３１と円錐形部２６（テーパ周面２６ａ）の接触点（すなわち、円錐形部２６による記録ヘッド１７の押圧点）をＱとしたとき、前記接触点Ｐを通り、ヘッド取り付け面３２に対して水平な線と前記接触点Ｐと接触点Ｑを結ぶ直線とのなす角をθｈとすると、角θｔと角θｈの関係をθh＜θｔとなるような、位置関係（構成）としておく。
【００６４】
この位置関係では、接触点Ｑの位置で円錐形部２６（テーパ周面２６ａ）が押圧受け部材３１を押す荷重は円錐形部２６のテーパ２６ａに対して垂直な向きＦとなり、荷重Ｆの分力は接触点Ｐを押す方向の荷重Ｆ２と、接触点Ｐと接触点Ｑを結んだ直線に対して図中の下向きに垂直な方向の荷重Ｆ１となるので、記録ヘッド１７は接触点Ｐ回りにＦ１の荷重と向きを持った方向にモーメントが働く。
【００６５】
よって、前述の位置関係を保った構成をとることにより、記録ヘッド１７をテーパ部材２２で押しつけたときに接触点Ｐ周りのモーメントはヘッド取付け面側に働くため、ヘッド取り付け面３２から記録ヘッド１７が浮き上がるという現象が原因となって生じる位置ずれが解決され、高精度な記録ヘッド１７の位置決めが可能となる。
【００６６】
図５は、本発明の別の実施形態を説明するための図である。
この実施形態において、図４と同様に位置決めピン２５の上端と記録ヘッド１７との接触点をＰ、押圧受け部材３１と円錐形部２６（テーパ２６ａ）の接触点（すなわち、円錐形部２６による記録ヘッド１７の押圧点）をＱとする。さらに、ヘッド取り付け面３２から接触点Ｐまでの垂直方向の距離をＬ、ヘッド取り付け面３２から接触点Ｑまでの垂直方向の距離をＬｔとすると、距離Ｌと距離Ｌｔの関係をＬ＞Ｌｔとなるような位置関係としておく。
【００６７】
この位置関係では、接触点Ｑの位置で円錐形部２６（テーパ周面２６ａ）が押圧受け部材３１を押す荷重は円錐形部２６のテーパ周面２６ａに対して垂直な向きＦとなり、荷重Ｆの分力は接触点Ｐを押す方向の荷重Ｆ２と、接触点Ｐと接触点Ｑを結んだ直線に対して図中の下向きに垂直な方向の荷重Ｆ１となるので、記録ヘッド１７は接触点Ｐ回りにＦ１の荷重と向きを持った方向にモーメントが働く。
【００６８】
よって、前述の位置関係を保った構成をとることにより、図４と同様に記録ヘッド１７をテーパ部材２２で押しつけた時に接触点Ｐ周りのモーメントはヘッド取付け面３２側に働くため、ヘッド取り付け面３２から記録ヘッド１７が浮き上がるという現象が原因となって生じる位置ずれは解決でき、高精度な記録ヘッド１７の位置決めが可能となる。
【００６９】
このようにして記録ヘッド１７が位置決めピン２５ａ，２５ｂ，２５ｃとテーパ部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃの間で挟持、位置決めされると固定ネジ１８ａ，１８ｂを締めて、記録ヘッド１７をベースフレーム１５のヘッド取り付け面３２上に固定する。記録ヘッド１７の固定後、テーパ部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃを保持している部材保持フレーム２３をベースフレーム１５から外し、さらに、押圧受け部材３１を記録ヘッド１７から取り外すことにより、記録ヘッド１７の位置決め作業が終了する。
【００７０】
なお、取り外された前記ヘッド押圧−スライド治具２１と押圧受け部材３１は、次の記録ヘッド１７の位置決めに利用される。
【００７１】
前記２つの実施形態において必要なことは、記録ヘッド１７が点Ｐを中心として、浮き上がらないように図４，５に紙面に向って記録ヘッド１７に時計回り方向のモーメントが働くことであり（図中の矢印参照）、それを満たす手段として角度を規定しても距離で規定しても良い。
【００７２】
図４の場合、位置決めピン２５の高さをなるべく低くすることにより、ベースフレーム１５に対する位置決めピン２５の倒れによる突き当て位置の誤差が小さくなり、高い位置決め精度を得ることができる。一方、図５の場合、角θｈを比較的緩やかにできるので、記録ヘッド１７を横方向にスライドさせる力が小さくて済み、記録ヘッド１７の位置決めの操作性が良好である。
【００７３】
（記録ヘッドの交換手順）
次に図６を用いて、記録ヘッド１７の交換手順について説明する。同図は、ベースフレーム１５上に複数個の記録ヘッド１７を配列した状態を示す平面図である。
【００７４】
何らかの不都合で故障した記録ヘッド１７があればそれを特定し、その記録ヘッド１７の固定ネジ１８ａ，１８ｂを緩めて、ベースフレーム１５から取り外す。
【００７５】
そして、新品の記録ヘッド１７をベースフレーム１５に固定ネジ１８ａ，１８ｂで仮止めする。次に仮止めした新品の記録ヘッド１７の近くにヘッド押圧−スライド治具２１を載置し、ヘッド押圧−スライド治具２１に保持されている各テ―パ部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃの下端部をベースフレーム１５に形成されている位置決め穴３０ａ，３０ｂ，３０ｃに挿入し、固定ネジ２４ａ，２４ｂでヘッド押圧−スライド治具２１をベースフレーム１５上に固定するとともに、新品の記録ヘッド１７の段差部３３に押圧受け部材３１をセットする。この状態は前述した図２と同様である。
【００７６】
次にドライバーなどを使用してテーパ部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃを回転させ、回転しなくなるところまで回転させる。これにより新品の記録ヘッド１７は、３箇所の位置決めピン２５ａ，２５ｂ，２５ｃに突き当たり、主走査方向Ｘと副走査方向Ｙの位置きめが同時になされる。この状態は前述した図３と同様である。
【００７７】
なお、３本のテーパ部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃの回転順序は特に規定しない。また、テーパ部材２２の回転終了状態の管理として、ネジのトルク管理をすると、テーパ部材２２のテーパ周面２６ａや押圧受け部材３１の表面損傷などの防止が可能となる。
【００７８】
このようにして記録ヘッド１７の位置決めが終了すると固定ネジ１８ａ，１８ｂを本締めし、ヘッド押圧−スライド治具２１をベースフレーム１５から外すとともに、押圧受け部材３１を記録ヘッド１７から取り外して、記録ヘッド１７の交換作業を終了する。
【００７９】
記録ヘッド１７の交換時の課題は、記録ヘッド１７におけるノズル孔１６の位置再現性である。ライン型ヘッドの場合、各記録ヘッド間の配列精度は数μｍ〜数十μｍ程度と高精度に組み上げられており、位置決めピン２５ａ，２５ｂ，２５ｃに対して十分な押し付けを行い、かつ、ネジ締め後もその状態を保持することが必要である。特にネジで固定する場合、ネジの締め付けによって記録ヘッド１７が図７で鎖線のように動いてしまうため、ノズル孔１６の位置再現性が確保できないという課題がある。
【００８０】
また、記録ヘッド１７の交換時の作業時間や作業の困難さは、プリンタのダウンタイムの増加やＣＰＰの増加に影響を及ぼすという課題もある。
【００８１】
これらの課題に対して本発明では、記録ヘッド１７をネジ１８で固定する際、テーパ部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃと位置決めピン２５ａ，２５ｂ，２５ｃによって記録ヘッド１７全体が挟持（仮固定）されているから、図７の鎖線で示すように動くようなことがなく、ノズル孔１６の位置再現性が確保できる。また、記録ヘッド１７の交換作業が容易であるから、プリンタのダウンタイムの増加やＣＰＰの増加を招くこともない。
【００８２】
以上のように本発明では、簡単な手順で、高精度に記録ヘッドの交換ができるため、プリンタを保守管理するサービスマンだけでなく、一般のオペレータでも記録ヘッドの交換が可能である。
【００８３】
前記実施形態では、記録ヘッド１７の基準面１９ａ，１９ｂ，１９ｃを突き当てるために位置決めピン２５ａ，２５ｂ，２５ｃを設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばベースフレーム１５に一体に設けられた段状あるいは突起状の突当部など、他の形状の突当部でも構わない。
【００８４】
前記実施形態では、例えば図２に示すように、ベースフレーム１５に設けられたストレートな位置決め穴３０にテーパ部材２２のシャフト部２７を挿通し、一方、テーパ部材２２のネジ部２８をテーパ部材保持部３４のネジ穴３４ａに螺合する構造を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばベースフレーム１５の位置決め穴３０と、テーパ部材２２のシャフト部２７に、それぞれネジ部を設けて、テーパ部材２２をベースフレーム１５にねじ込むことも可能である。この際、テーパ部材２２の円錐形部２６の上部はストレートなシャフト部として、そのシャフト部がテーパ部材保持部３４に設けられた貫通穴に挿通した構造にすればよい。
【００８５】
前記実施形態では、部材保持フレーム２３に３つのテーパ部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃを保持し、その部材保持フレーム２３をベースフレーム１５に取り付ける間接取り付け構造を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、部材保持フレーム２３を用いずに、３つのテーパ部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃを直接ベースフレーム１５に取り付けることも可能である。この際前述のように、ベースフレーム１５の位置決め穴３０と、テーパ部材２２のシャフト部２７に、それぞれネジ部を設けて、テーパ部材２２をベースフレーム１５にねじ込む構造をとることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
前記実施形態では、本発明をインクジェットプリンタ（画像形成装置）に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば３次元の造形物を製造する３次元造形装置など他の技術分野においても本発明を適用することが可能である。
【符号の説明】
【００８７】
１：記録用紙（ウェブ）、
２：給紙搬送ユニット、
３：作像ユニット、
４：排紙搬送ユニット、
８：インクカセット、
９、９ａ〜９ｄ：インクジェッドヘッドユニット、
１５：ベースフレーム、
１６：ノズル孔、
１７：記録ヘッド、
１８ａ，１８ｂ：固定ネジ、
１９ａ，１９ｂ，１９ｃ：基準面、
２０ａ，２０ｂ：固定ネジ、
２１：ヘッド押圧−スライド治具、
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ：テーパ部材、
２３：部材保持フレーム、
２４：固定ネジ、
２５ａ，２５ｂ，２５ｃ：位置決めピン、
２６：円錐形部、
２６ａ：テーパ周面、
２７：シャフト部、
２８：ネジ部、
２９：操作部、
３０ａ，３０ｂ，３０ｃ：位置決め穴、
３１：押圧受け部材、
３２：ヘッド取り付け面、
３３：段差部、
３４：テーパ部材保持部材、
３４ａ：ネジ穴、
Ｘ：主走査方向、
Ｙ：副走査方向。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８８】
【特許文献１】特開平１０−９５１１４４号公報
【特許文献２】特開２００４−３２２６０６号公報
【特許文献３】特開２００８−２９６５１８号公報
【特許文献４】特許第３８９４０００号公報
【特許文献５】特開２００７−７６１７６号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出するノズルを有し、第１の側面と、その第１の側面と直交する第２の側面に前記ノズルの位置を規定するための基準面をそれぞれ設けた液滴吐出ヘッドの位置決め機構であって、
前記液滴吐出ヘッドの基準面を突き当てる突当部をそれぞれ設けて、ヘッド取り付け面上に位置決めされた前記液滴吐出ヘッドを固定するヘッド取り付け部材と、
前記液滴吐出ヘッドの基準面を前記ヘッド取り付け部材の突当部側に押圧するヘッド押圧−スライド治具を有し、
前記ヘッド押圧−スライド治具は前記ヘッド取り付け部材のヘッド取り付け面上に立設した状態で前記ヘッド取り付け面側に向けて徐々に径小になった円錐部を有し、
前記ヘッド押圧−スライド治具をヘッド取り付け面側に向けてねじ込むことにより、前記円錐部のテーパ周面を前記液滴吐出ヘッドの一部に当接して、ヘッド押圧−スライド治具のさらなるねじ込みにより、前記液滴吐出ヘッドを前記ヘッド取り付け部材の突当部側に押圧・スライドして位置決めし、前記ヘッド押圧−スライド治具の円錐部と前記ヘッド取り付け部材の突当部の間で液滴吐出ヘッドを挟持した状態で、液滴吐出ヘッドをヘッド取り付け部材に固定する構成になっていることを特徴とする液滴吐出ヘッドの位置決め機構。
【請求項２】
請求項１に記載の液滴吐出ヘッドの位置決め機構において、
前記ヘッド取り付け部材の前記ヘッド押圧−スライド治具が設置される位置に位置決め穴が形成され、その位置決め穴に対して前記ヘッド押圧−スライド治具が着脱可能に設置される構成になっていることを特徴とする液滴吐出ヘッドの位置決め機構。
【請求項３】
請求項１または２に記載の液滴吐出ヘッドの位置決め機構において、
前記ヘッド押圧−スライド治具の円錐部が当接する前記液滴吐出ヘッドの部分に、押圧受け部材が液滴吐出ヘッドに対し着脱可能に載置され、前記押圧受け部材を介して前記ヘッド押圧−スライド治具により前記液滴吐出ヘッドを押圧・スライドする構成になっていることを特徴とする液滴吐出ヘッドの位置決め機構。
【請求項４】
請求項１に記載の液滴吐出ヘッドの位置決め機構において、
前記液滴吐出ヘッドの第１の側面に第１の基準面を設け、前記第２の側面に所定の間隔をおいて第２の基準面ならびに第３の基準面を設け、
前記ヘッド取り付け部材に前記第１の基準面、第２の側面ならびに第３の基準面をそれぞれ突き当てる第１の突当部、第２の突当部ならびに第３の突当部をそれぞれ設けて、
前記ヘッド押圧−スライド治具は軸方向の途中に前記円錐部を有する軸体を備え、その軸体は、前記液滴吐出ヘッドを介して前記第１の突当部と対向する位置に設置される第１の軸体と、前記液滴吐出ヘッドを介して前記第２の突当部と対向する位置に設置される第２の軸体と、前記液滴吐出ヘッドを介して前記第３の突当部と対向する位置に設置される第３の軸体からなり、
前記第１の軸体、第２の軸体ならびに第３の軸体を前記ヘッド取り付け面側に向けてそれぞれねじ込むことにより、各軸体の円錐部により前記液滴吐出ヘッドを前記第１の突当部、第２の突当部ならびに第３の突当部側に押圧・スライドして位置決めすることを特徴とする液滴吐出ヘッドの位置決め機構。
【請求項５】
請求項４に記載の液滴吐出ヘッドの位置決め機構において、
前記ヘッド取り付け部材の前記液滴吐出ヘッドを介して前記第１の突当部と対向する位置に第１の位置決め穴を、前記液滴吐出ヘッドを介して前記第２の突当部と対向する位置に第２の位置決め穴を、前記液滴吐出ヘッドを介して前記第３の突当部と対向する位置に第３の位置決め穴をそれぞれ設け、
前記ヘッド押圧−スライド治具が、前記第１の軸体、第２の軸体ならびに第３の軸体をそれぞれ所定の位置に回転可能に保持する保持部を有する部材保持フレームを備え、
前記各軸体の円錐部により下部に前記ヘッド取り付け部材にそれぞれ形成された各位置決め穴に挿通するシャフト部を設け、
前記各軸体の円錐部により上部に前記保持部のネジ穴に螺合するネジ部を設けて、
前記第１の軸体、第２の軸体ならびに第３の軸体を保持した部材保持フレームを前記ヘッド取り付け部材に着脱可能に装着する構成になっていることを特徴とする液滴吐出ヘッドの位置決め機構。
【請求項６】
請求項４に記載の液滴吐出ヘッドの位置決め機構において、
前記ヘッド取り付け部材の前記液滴吐出ヘッドを介して前記第１の突当部と対向する位置に第１の位置決めネジ穴を、前記液滴吐出ヘッドを介して前記第２の突当部と対向する位置に第２の位置決めネジ穴を、前記液滴吐出ヘッドを介して前記第３の突当部と対向する位置に第３の位置決めネジ穴をそれぞれ設け、
前記各軸体の円錐部により下部にネジ部を設けて、各軸体を前記位置決めネジ穴に着脱可能に装着する構成になっていることを特徴とする液滴吐出ヘッドの位置決め機構。
【請求項７】
請求項４ないし６のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドの位置決め機構において、
前記軸体の頭部に当該軸体をねじ込むための操作部が設けられていることを特徴とする液滴吐出ヘッドの位置決め機構。
【請求項８】
請求項４ないし６のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドの位置決め機構において、
前記軸体の軸線と円錐形部のテーパ周面とのなす角をθｔ、前記位置決めピンの上端と液滴吐出ヘッドの接触点をＰ、前記円錐形部による液滴吐出ヘッドの押圧点をＱとしたとき、前記接触点Ｐを通り、前記ヘッド取り付け面に対して水平な線と前記接触点Ｐと押圧点Ｑを結ぶ直線とのなす角をθｈとしたとき、
前記角θｔと角θｈの関係がθh＜θｔとなるように構成されていることを特徴とする液滴吐出ヘッドの位置決め機構。
【請求項９】
請求項４ないし６のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドの位置決め機構において、
前記位置決めピンの上端と液滴吐出ヘッドの接触点をＰ、前記円錐形部による液滴吐出ヘッドの押圧点をＱ、前記ヘッド取り付け面から接触点Ｐまでの垂直方向の距離をＬ、前記ヘッド取り付け面から押圧点Ｑまでの垂直方向の距離をＬｔとしたとき、
前記距離Ｌと距離Ｌｔの関係がＬ＞Ｌｔとなるように構成されていることを特徴とする液滴吐出ヘッドの位置決め機構。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドの位置決め機構を用いて、前記液滴吐出ヘッドを前記ヘッド取り付け部材に位置決め固体したことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項１１】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドの位置決め機構を用いて、前記液滴吐出ヘッドを前記ヘッド取り付け部材に位置決め固定したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の画像形成装置において、前記液滴吐出ヘッドを複数個、記録用紙の搬送方向に並べて１ライン分の印字領域を確保したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
液滴を吐出するノズルを有し、第１の側面と、その第１の側面と直交する第２の側面に前記ノズルの位置を規定するための基準面をそれぞれ設けた液滴吐出ヘッドを、前記液滴吐出ヘッドの基準面を突き当てる突当部をそれぞれ設けたヘッド取り付け部材のヘッド取り付け面上に載置する液滴吐出ヘッド載置工程と、
前記ヘッド取り付け面上に立設した状態でそのヘッド取り付け面側に向けて徐々に径小になった円錐部を有するヘッド押圧−スライド治具を、前記液滴吐出ヘッドを介して前記各突当部と対向する側に立設するヘッド押圧−スライド治具設置工程と、
前記ヘッド押圧−スライド治具をヘッド取り付け面側に向けてねじ込むことにより、前記円錐部のテーパ周面を前記液滴吐出ヘッドの一部に当接して、ヘッド押圧−スライド治具のさらなるねじ込みにより、前記液滴吐出ヘッドを前記ヘッド取り付け部材の突当部側に押圧・スライドして位置決めするヘッド位置決め工程と、
前記ヘッド押圧−スライド治具の円錐部と前記ヘッド取り付け部材の突当部の間で液滴吐出ヘッドを挟持した状態で、液滴吐出ヘッドをヘッド取り付け部材に固定するヘッド固定工程と、
前記ヘッド押圧−スライド治具を前記ヘッド取り付け部材から外すヘッド押圧−スライド治具外し工程を
備えていることを特徴とする液滴吐出ヘッドの位置決め方法。
【請求項１４】
交換すべき液滴吐出ヘッドをヘッド取り付け部材から取り外すヘッド取り外し工程と、
液滴を吐出するノズルを有し、第１の側面と、その第１の側面と直交する第２の側面に前記ノズルの位置を規定するための基準面をそれぞれ設けた新品の液滴吐出ヘッドを、前記液滴吐出ヘッドの基準面を突き当てる突当部をそれぞれ設けた前記ヘッド取り付け部材のヘッド取り付け面上に載置する液滴吐出ヘッド載置工程と、
前記ヘッド取り付け面上に立設した状態でそのヘッド取り付け面側に向けて徐々に径小になった円錐部を有するヘッド押圧−スライド治具を、前記液滴吐出ヘッドを介して前記各突当部と対向する側に立設するヘッド押圧−スライド治具設置工程と、
前記ヘッド押圧−スライド治具をヘッド取り付け面側に向けてねじ込むことにより、前記円錐部のテーパ周面を前記液滴吐出ヘッドの一部に当接して、ヘッド押圧−スライド治具のさらなるねじ込みにより、前記液滴吐出ヘッドを前記ヘッド取り付け部材の突当部側に押圧・スライドして位置決めするヘッド位置決め工程と、
前記ヘッド押圧−スライド治具の円錐部と前記ヘッド取り付け部材の突当部の間で液滴吐出ヘッドを挟持した状態で、液滴吐出ヘッドをヘッド取り付け部材に固定するヘッド固定工程と、
前記ヘッド押圧−スライド治具を前記ヘッド取り付け部材から外すヘッド押圧−スライド治具外し工程を
備えていることを特徴とする液滴吐出ヘッドの交換方法。
【請求項１】
液滴を吐出するノズルを有し、第１の側面と、その第１の側面と直交する第２の側面に前記ノズルの位置を規定するための基準面をそれぞれ設けた液滴吐出ヘッドの位置決め機構であって、
前記液滴吐出ヘッドの基準面を突き当てる突当部をそれぞれ設けて、ヘッド取り付け面上に位置決めされた前記液滴吐出ヘッドを固定するヘッド取り付け部材と、
前記液滴吐出ヘッドの基準面を前記ヘッド取り付け部材の突当部側に押圧するヘッド押圧−スライド治具を有し、
前記ヘッド押圧−スライド治具は前記ヘッド取り付け部材のヘッド取り付け面上に立設した状態で前記ヘッド取り付け面側に向けて徐々に径小になった円錐部を有し、
前記ヘッド押圧−スライド治具をヘッド取り付け面側に向けてねじ込むことにより、前記円錐部のテーパ周面を前記液滴吐出ヘッドの一部に当接して、ヘッド押圧−スライド治具のさらなるねじ込みにより、前記液滴吐出ヘッドを前記ヘッド取り付け部材の突当部側に押圧・スライドして位置決めし、前記ヘッド押圧−スライド治具の円錐部と前記ヘッド取り付け部材の突当部の間で液滴吐出ヘッドを挟持した状態で、液滴吐出ヘッドをヘッド取り付け部材に固定する構成になっていることを特徴とする液滴吐出ヘッドの位置決め機構。
【請求項２】
請求項１に記載の液滴吐出ヘッドの位置決め機構において、
前記ヘッド取り付け部材の前記ヘッド押圧−スライド治具が設置される位置に位置決め穴が形成され、その位置決め穴に対して前記ヘッド押圧−スライド治具が着脱可能に設置される構成になっていることを特徴とする液滴吐出ヘッドの位置決め機構。
【請求項３】
請求項１または２に記載の液滴吐出ヘッドの位置決め機構において、
前記ヘッド押圧−スライド治具の円錐部が当接する前記液滴吐出ヘッドの部分に、押圧受け部材が液滴吐出ヘッドに対し着脱可能に載置され、前記押圧受け部材を介して前記ヘッド押圧−スライド治具により前記液滴吐出ヘッドを押圧・スライドする構成になっていることを特徴とする液滴吐出ヘッドの位置決め機構。
【請求項４】
請求項１に記載の液滴吐出ヘッドの位置決め機構において、
前記液滴吐出ヘッドの第１の側面に第１の基準面を設け、前記第２の側面に所定の間隔をおいて第２の基準面ならびに第３の基準面を設け、
前記ヘッド取り付け部材に前記第１の基準面、第２の側面ならびに第３の基準面をそれぞれ突き当てる第１の突当部、第２の突当部ならびに第３の突当部をそれぞれ設けて、
前記ヘッド押圧−スライド治具は軸方向の途中に前記円錐部を有する軸体を備え、その軸体は、前記液滴吐出ヘッドを介して前記第１の突当部と対向する位置に設置される第１の軸体と、前記液滴吐出ヘッドを介して前記第２の突当部と対向する位置に設置される第２の軸体と、前記液滴吐出ヘッドを介して前記第３の突当部と対向する位置に設置される第３の軸体からなり、
前記第１の軸体、第２の軸体ならびに第３の軸体を前記ヘッド取り付け面側に向けてそれぞれねじ込むことにより、各軸体の円錐部により前記液滴吐出ヘッドを前記第１の突当部、第２の突当部ならびに第３の突当部側に押圧・スライドして位置決めすることを特徴とする液滴吐出ヘッドの位置決め機構。
【請求項５】
請求項４に記載の液滴吐出ヘッドの位置決め機構において、
前記ヘッド取り付け部材の前記液滴吐出ヘッドを介して前記第１の突当部と対向する位置に第１の位置決め穴を、前記液滴吐出ヘッドを介して前記第２の突当部と対向する位置に第２の位置決め穴を、前記液滴吐出ヘッドを介して前記第３の突当部と対向する位置に第３の位置決め穴をそれぞれ設け、
前記ヘッド押圧−スライド治具が、前記第１の軸体、第２の軸体ならびに第３の軸体をそれぞれ所定の位置に回転可能に保持する保持部を有する部材保持フレームを備え、
前記各軸体の円錐部により下部に前記ヘッド取り付け部材にそれぞれ形成された各位置決め穴に挿通するシャフト部を設け、
前記各軸体の円錐部により上部に前記保持部のネジ穴に螺合するネジ部を設けて、
前記第１の軸体、第２の軸体ならびに第３の軸体を保持した部材保持フレームを前記ヘッド取り付け部材に着脱可能に装着する構成になっていることを特徴とする液滴吐出ヘッドの位置決め機構。
【請求項６】
請求項４に記載の液滴吐出ヘッドの位置決め機構において、
前記ヘッド取り付け部材の前記液滴吐出ヘッドを介して前記第１の突当部と対向する位置に第１の位置決めネジ穴を、前記液滴吐出ヘッドを介して前記第２の突当部と対向する位置に第２の位置決めネジ穴を、前記液滴吐出ヘッドを介して前記第３の突当部と対向する位置に第３の位置決めネジ穴をそれぞれ設け、
前記各軸体の円錐部により下部にネジ部を設けて、各軸体を前記位置決めネジ穴に着脱可能に装着する構成になっていることを特徴とする液滴吐出ヘッドの位置決め機構。
【請求項７】
請求項４ないし６のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドの位置決め機構において、
前記軸体の頭部に当該軸体をねじ込むための操作部が設けられていることを特徴とする液滴吐出ヘッドの位置決め機構。
【請求項８】
請求項４ないし６のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドの位置決め機構において、
前記軸体の軸線と円錐形部のテーパ周面とのなす角をθｔ、前記位置決めピンの上端と液滴吐出ヘッドの接触点をＰ、前記円錐形部による液滴吐出ヘッドの押圧点をＱとしたとき、前記接触点Ｐを通り、前記ヘッド取り付け面に対して水平な線と前記接触点Ｐと押圧点Ｑを結ぶ直線とのなす角をθｈとしたとき、
前記角θｔと角θｈの関係がθh＜θｔとなるように構成されていることを特徴とする液滴吐出ヘッドの位置決め機構。
【請求項９】
請求項４ないし６のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドの位置決め機構において、
前記位置決めピンの上端と液滴吐出ヘッドの接触点をＰ、前記円錐形部による液滴吐出ヘッドの押圧点をＱ、前記ヘッド取り付け面から接触点Ｐまでの垂直方向の距離をＬ、前記ヘッド取り付け面から押圧点Ｑまでの垂直方向の距離をＬｔとしたとき、
前記距離Ｌと距離Ｌｔの関係がＬ＞Ｌｔとなるように構成されていることを特徴とする液滴吐出ヘッドの位置決め機構。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドの位置決め機構を用いて、前記液滴吐出ヘッドを前記ヘッド取り付け部材に位置決め固体したことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項１１】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドの位置決め機構を用いて、前記液滴吐出ヘッドを前記ヘッド取り付け部材に位置決め固定したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の画像形成装置において、前記液滴吐出ヘッドを複数個、記録用紙の搬送方向に並べて１ライン分の印字領域を確保したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
液滴を吐出するノズルを有し、第１の側面と、その第１の側面と直交する第２の側面に前記ノズルの位置を規定するための基準面をそれぞれ設けた液滴吐出ヘッドを、前記液滴吐出ヘッドの基準面を突き当てる突当部をそれぞれ設けたヘッド取り付け部材のヘッド取り付け面上に載置する液滴吐出ヘッド載置工程と、
前記ヘッド取り付け面上に立設した状態でそのヘッド取り付け面側に向けて徐々に径小になった円錐部を有するヘッド押圧−スライド治具を、前記液滴吐出ヘッドを介して前記各突当部と対向する側に立設するヘッド押圧−スライド治具設置工程と、
前記ヘッド押圧−スライド治具をヘッド取り付け面側に向けてねじ込むことにより、前記円錐部のテーパ周面を前記液滴吐出ヘッドの一部に当接して、ヘッド押圧−スライド治具のさらなるねじ込みにより、前記液滴吐出ヘッドを前記ヘッド取り付け部材の突当部側に押圧・スライドして位置決めするヘッド位置決め工程と、
前記ヘッド押圧−スライド治具の円錐部と前記ヘッド取り付け部材の突当部の間で液滴吐出ヘッドを挟持した状態で、液滴吐出ヘッドをヘッド取り付け部材に固定するヘッド固定工程と、
前記ヘッド押圧−スライド治具を前記ヘッド取り付け部材から外すヘッド押圧−スライド治具外し工程を
備えていることを特徴とする液滴吐出ヘッドの位置決め方法。
【請求項１４】
交換すべき液滴吐出ヘッドをヘッド取り付け部材から取り外すヘッド取り外し工程と、
液滴を吐出するノズルを有し、第１の側面と、その第１の側面と直交する第２の側面に前記ノズルの位置を規定するための基準面をそれぞれ設けた新品の液滴吐出ヘッドを、前記液滴吐出ヘッドの基準面を突き当てる突当部をそれぞれ設けた前記ヘッド取り付け部材のヘッド取り付け面上に載置する液滴吐出ヘッド載置工程と、
前記ヘッド取り付け面上に立設した状態でそのヘッド取り付け面側に向けて徐々に径小になった円錐部を有するヘッド押圧−スライド治具を、前記液滴吐出ヘッドを介して前記各突当部と対向する側に立設するヘッド押圧−スライド治具設置工程と、
前記ヘッド押圧−スライド治具をヘッド取り付け面側に向けてねじ込むことにより、前記円錐部のテーパ周面を前記液滴吐出ヘッドの一部に当接して、ヘッド押圧−スライド治具のさらなるねじ込みにより、前記液滴吐出ヘッドを前記ヘッド取り付け部材の突当部側に押圧・スライドして位置決めするヘッド位置決め工程と、
前記ヘッド押圧−スライド治具の円錐部と前記ヘッド取り付け部材の突当部の間で液滴吐出ヘッドを挟持した状態で、液滴吐出ヘッドをヘッド取り付け部材に固定するヘッド固定工程と、
前記ヘッド押圧−スライド治具を前記ヘッド取り付け部材から外すヘッド押圧−スライド治具外し工程を
備えていることを特徴とする液滴吐出ヘッドの交換方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１６１９９２（Ｐ２０１２−１６１９９２Ａ）
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４０５３（Ｐ２０１１−２４０５３）
【出願日】平成２３年２月７日（２０１１．２．７）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月７日（２０１１．２．７）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]