(57)【要約】      （修正有）【課題】ヘッド位置調整中に位置決め対象が位置ずれした場合に高精度にヘッド位置合わせを行うことができる画像形成装置の提供。【解決手段】複数のヘッド１１を搭載するヘッドホルダを有する液体吐出ヘッドユニット３が着脱可能にキャリッジ２に保持され、ヘッドホルダは、キャリッジ２に設けられたキャリッジ走査方向及び用紙搬送方向の位置決め基準となる位置決め面４１ａ〜４１ｃに接する位置決め部２３ａ〜２３ｃを有するとともに、位置決め部２３ａ〜２３ｃが液体吐出ヘッド１１のヘッドホルダへの位置決め基準となっている。【選択図】図１
2011037235.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の液体吐出ヘッドを搭載するヘッドホルダと、
前記ヘッドホルダを着脱可能に保持するキャリッジと
を有する画像形成装置であって、
前記ヘッドホルダは、前記キャリッジに設けられたキャリッジ走査方向及び用紙搬送方向の位置決め基準に接する位置決め部を有するとともに、前記位置決め部が前記液体吐出ヘッドの前記ヘッドホルダへの位置決め基準となっている
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記ヘッドホルダの位置決め部の外周面の少なくとも一部が前記液体吐出ヘッドの位置決め基準となっていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記ヘッドホルダの位置決め部にマークが設けられ、前記マークが前記液体吐出ヘッドの位置決め基準となっていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記ヘッドホルダの位置決め部が少なくとも３個配置されており、前記ヘッドホルダの用紙搬送方向側に前記ヘッドホルダの位置決め部の１個が配置されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記ヘッドホルダの位置決め部が金属ピンにより形成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドを搭載するヘッドホルダを有する液体吐出ヘッドユニットであって、
前記ヘッドホルダが液体吐出装置本体の位置決め基準に接する位置決め部を有するとともに、前記ヘッドホルダの位置決め部が前記液体吐出ヘッドの前記ヘッドホルダへの位置決め基準となっていることを特徴とする液体吐出ヘッドユニット。
【請求項７】
複数の液体吐出ヘッドを搭載するヘッドホルダの液体吐出装置への位置決め部を用いて座標を設定し、前記座標上の仮想基準位置に前記液体吐出ヘッドを位置決めして前記ヘッドホルダに固定し、前記ヘッドホルダを前記液体吐出装置本体に位置決めすることを特徴とする液体吐出装置の組立方法。
【請求項８】
前記仮想基準位置に前記液体吐出ヘッドを位置決めする工程は、
前記液体吐出装置本体への位置決め部の検出を行う工程と、
前記検出された結果に基いて前記座標及び前記仮想基準位置を更新する工程と、
前記更新された仮想基準位置に前記液体吐出ヘッドを位置決めする工程と、を有することを特徴とする請求項７に記載の液体吐出装置の組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置、液体吐出ヘッドユニット及び液体吐出装置の組立方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、例えばインク液滴を吐出する液体吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）からなる記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置としてインクジェット記録装置などが知られている。この液体吐出記録方式の画像形成装置は、記録ヘッドからインク滴を、搬送される用紙（紙に限定するものではなく、ＯＨＰなどを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味であり、被記録媒体あるいは記録媒体、記録紙、記録用紙などとも称される。）に対して吐出して、画像形成（記録、印字、印写、印刷も同義語で使用する。）を行なうものであり、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型画像形成装置と、記録ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型画像形成装置がある。
【０００３】
なお、本願において、液体吐出記録方式の「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること（単に液滴を媒体に着弾させること）をも意味する。また、「インク」とは、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用い、例えば、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、樹脂なども含まれる。また、画像とは平面的な画像に限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また、３次元的に立体自体を造形して形成された立体画像も含む意味である。
【０００４】
このような液体吐出方式による画像形成装置においては、画像形成速度は記録ヘッドのノズル数に大きく依存しており、ノズル数を増やすことで走査回数を減らすことができる。そこで、記録ヘッドとして複数の液体吐出ヘッドをヘッドホルダに搭載して使用することによってキャリッジの走査回数を減らして記録速度の高速化を図ることが行なわれている。
【０００５】
ところで、液体吐出方式による画像形成装置において画像形成する場合には、ノズルから吐出される液滴の着弾精度が画像品質に大きく影響し、液滴の着弾精度が悪いと画像品質が低下することになるので、複数の液体吐出ヘッドを取り付けるときには個々のヘッド位置を高精度に位置決めする必要がある。
【０００６】
そこで、例えば、液体吐出ヘッドをキャリッジに位置決めする場合、液体吐出ヘッドをバネにより押圧した状態でヘッドの位置を調整し、液体吐出ヘッドの位置決めすることが行われている（特許文献１）。
【０００７】
また、位置決め基準マークを設けた透明マスクを用意し、マスク越しにヘッドアライメントマークを撮像して、マスク上の基準マークと液体噴射ヘッドのアライメントマークを一致させるよう位置決めすることで組立てるようにしたものがある（特許文献２）。
【０００８】
また、隣り合うヘッド同士のアライメントマークを同一視野で検出し、両者のアライメントマークを所定の位置関係になるよう位置合わせを行って組立てるようにしたものがある（特許文献３）。
【０００９】
一方、キャリッジと液体吐出ヘッドの位置を相対的に位置決めものとして、キャリッジに位置認識用の２つの基準マークを配置し、キャリッジの位置を認識した後、キャリッジに複数の液体吐出ヘッドを位置決めして組立てるものがある（特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−１４４９３３公報
【特許文献２】特開２００８−２４６７９９号公報
【特許文献３】特開２００４−２１６８１６号公報
【特許文献４】特許第４１５４８８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、バネで押圧されたヘッドを移動させると摩擦力によりキャリッジを移動させる力が働き、キャリッジの位置が数十μｍほどずれてしまうことがある。位置調整時にキャリッジ位置にずれが生じると、キャリッジと液体吐出ヘッドの相対位置がずれるだけでなく、すでに位置決めされた液体吐出ヘッドとこれから位置決めする液体吐出ヘッドの相対位置がずれてしまいヘッドの位置決め精度が低下するという課題がある。上述した特許文献１ないし３に開示の技術においては、いずれも液体吐出ヘッドを位置調整するときのキャリッジの位置ずれ発生を考慮しておらず、この課題を解決できない。
【００１２】
また、液体吐出方式による画像形成装置においては、記録ヘッドをキャリッジに着脱可能に搭載し、記録ヘッドが故障した場合には新しい記録ヘッドと交換することにより、再度画像形成できるようにしたものがある。広幅の用紙に高速で印刷を行なう画像形成装置にあっては、搭載する液体吐出ヘッドの数が多いことから、液体吐出ヘッド単位の交換ではなく複数の液体吐出ヘッドからなる液体吐出ヘッドユニット単位で交換するようになっている。
【００１３】
このような場合、キャリッジと液体吐出ヘッドの位置を相対的に位置決めする必要があるが、上述した特許文献４に開示の技術を適用した場合、キャリッジ位置及びヘッド位置を認識するための認識手段が必要となるため、調整を行う装置が煩雑かつ大型となり、簡便なヘッド交換ができず、例えばユーザの使用環境等でヘッド交換を行うことは困難である。
【００１４】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、ヘッド位置調整中に位置決め対象が位置ずれした場合にも高精度にヘッド位置合わせを行うことができるとともに、ヘッド交換時にも容易に高精度なヘッド位置決めを行なえるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、
複数の液体吐出ヘッドを搭載するヘッドホルダと、
前記ヘッドホルダを着脱可能に保持するキャリッジと
を有する画像形成装置であって、
前記ヘッドホルダは、前記キャリッジに設けられたキャリッジ走査方向及び用紙搬送方向の位置決め基準に接する位置決め部を有するとともに、前記位置決め部が前記液体吐出ヘッドの前記ヘッドホルダへの位置決め基準となっている
構成とした。
【００１６】
ここで、前記ヘッドホルダの位置決め部の外周面の少なくとも一部が前記液体吐出ヘッドの位置決め基準となっている構成とできる。
【００１７】
また、前記ヘッドホルダの位置決め部にマークが設けられ、前記マークが前記液体吐出ヘッドの位置決め基準となっている構成とできる。
【００１８】
また、前記ヘッドホルダの位置決め部が少なくとも３個配置されており、前記ヘッドホルダの用紙搬送方向側に前記ヘッドホルダの位置決め部の１個が配置されている構成とできる。
【００１９】
また、前記ヘッドホルダの位置決め部が金属ピンにより形成されている構成とできる。
【００２０】
本発明に係る液体吐出ヘッドユニットは、
液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドを搭載するヘッドホルダを有する液体吐出ヘッドユニットであって、
前記ヘッドホルダが液体吐出装置本体の位置決め基準に接する位置決め部を有するとともに、前記ヘッドホルダの位置決め部が前記液体吐出ヘッドの前記ヘッドホルダへの位置決め基準となっている
構成とした。
【００２１】
本発明に係る液体吐出装置の組立方法は、
複数の液体吐出ヘッドを搭載するヘッドホルダの液体吐出装置への位置決め部を用いて座標を設定し、前記座標上の仮想基準位置に前記液体吐出ヘッドを位置決めして前記ヘッドホルダに固定し、前記ヘッドホルダを前記液体吐出装置本体に位置決めする
構成とした。
【００２２】
ここで、前記仮想基準位置に前記液体吐出ヘッドを位置決めする工程は、
前記液体吐出装置本体への位置決め部の検出を行う工程と、
前記検出された結果に基いて前記座標及び前記仮想基準位置を更新する工程と、
前記更新された仮想基準位置に前記液体吐出ヘッドを位置決めする工程と、を有する
構成とできる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る画像形成装置によれば、複数の液体吐出ヘッドを搭載するヘッドホルダは、キャリッジに設けられたキャリッジ走査方向及び用紙搬送方向の位置決め基準に接する位置決め部を有するとともに、位置決め部が液体吐出ヘッドのヘッドホルダへの位置決め基準となっている構成としたので、ヘッド位置調整中に位置決め対象が位置ずれした場合にも高精度にヘッド位置合わせを行うことができるとともに、ヘッド交換時にも容易に高精度なヘッド位置決めを行なえる。
【００２４】
本発明に係る液体吐出ヘッドユニットによれば、液体吐出ヘッドを搭載するヘッドホルダが液体吐出装置本体の位置決め基準に接する位置決め部を有するとともに、ヘッドホルダの位置決め部が液体吐出ヘッドのヘッドホルダへの位置決め基準となっている構成としたので、ヘッド位置調整中に位置決め対象が位置ずれした場合にも高精度にヘッド位置合わせを行うことができるとともに、ヘッド交換時にも容易に高精度なヘッド位置決めを行なえる。
【００２５】
本発明に係る液体吐出装置装置の組立方法によれば、複数の液体吐出ヘッドを搭載するヘッドホルダの液体吐出装置への位置決め部を用いて座標を設定し、座標上の仮想基準位置に液体吐出ヘッドを位置決めしてヘッドホルダに固定し、ヘッドホルダを液体吐出装置本体に位置決めする構成としたので、ヘッド位置調整中に位置決め対象が位置ずれした場合にも高精度にヘッド位置合わせを行うことができるとともに、ヘッド交換時にも容易に高精度なヘッド位置決めを行なえる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例を示す機構部の概略平面説明図である。
【図２】本発明の第１実施形態における液体吐出ヘッドユニットのノズル面側から見た説明図である。
【図３】図２の側面説明図である。
【図４】液体吐出ヘッドのヘッドホルダへの固定構造の説明に供する斜視説明図である。
【図５】キャリッジ側の構成の説明に供する平面説明図である。
【図６】液体吐出ヘッドユニットの組立方法の説明に供する説明図である。
【図７】同じく平面説明図である。
【図８】同じくヘッドホルダの位置ずれの説明に供する平面説明図である。
【図９】本発明の第２実施形態における液体吐出ヘッドユニットのノズル面側から見た説明図である。
【図１０】本発明の第３実施形態における液体吐出ヘッドユニットのノズル面側から見た説明図である。
【図１１】本発明の第４実施形態におけるキャリッジ部分の平面説明図である。
【図１２】本発明に係るヘッドユニットを備える画像形成装置としてのインクジェット記録装置の一例を示す外観斜視説明図である。
【図１３】同記録装置の印字機構部の平面説明図である。
【図１４】キャリッジ部分の概略斜視説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明に係る画像形成装置の一例について図１を参照して説明する。なお、図１は同画像形成装置の機構部を説明する平面説明図である。
この画像形成装置は、装置本体１の内部に主走査方向（キャリッジ走査方向）に移動可能なキャリッジ２と、キャリッジ２に搭載した２組（２組に限るものではない）の液体吐出ヘッドユニット（以下、「ヘッドユニット」という。）３とを有している。
【００２８】
キャリッジ２は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材である主ガイドロッド４と従ガイドロッド５とで主走査方向に摺動自在に保持されている。主ガイドロッド４の一端部側には、キャリッジ２を主走査方向に移動させるための主走査モータ６が配置され、主ガイドロッド４の両端部側に配置された一対の駆動プーリ７及び従動プーリ８の間に架けられたタイミングベルト９を介してキャリッジ２にモータ６の駆動力を伝達することで、キャリッジ２を主走査方向に往復移動させている。
【００２９】
キャリッジ２には、複数の液体吐出ヘッド（以下、単に「ヘッド」という。）１１を搭載したヘッドユニット３が着脱自在に取り付けられている。各ヘッド１１には図示しないインク供給手段によりインクタンク１４よりインクが供給される。ヘッド１１は、後述する図２に示すように、ヘッドユニット３に対して液滴を吐出するノズル１２を形成したノズル面１３が下方に向くよう装着されている。
【００３０】
画像形成時は、図示しない給紙カセット或は手差しトレイから給送される用紙１３を取り込み、キャリッジ２を主走査方向に移動させながら画像信号に応じてヘッドユニット３のヘッド１１を駆動して用紙１３に向けてインク滴を吐出することで画像を形成する。そして、１ライン分の画像形成が終了すると用紙１３を所定量搬送し、また次の行の画像形成を行う。この動作の繰り返しにより用紙１１上に所要の画像形成を行い、画像形成が終了した後に用紙は図示しない排紙トレイに排出される。
【００３１】
次に、本発明の第１実施形態におけるヘッドユニットの詳細について図２及び図３をも参照して説明する。なお、図２はヘッドユニットの平面説明図、図３は同じく側面説明図である。
ヘッドユニッ３は、複数のヘッド１１と、複数のヘッド１１を保持するヘッドホルダ２１とを備え、ヘッドホルダ２１の下面に設けられた保持穴２２内にヘッド１１を挿入して保持している。
【００３２】
ヘッドホルダ２１には、キャリッジ２に設けられたキャリッジ走査方向及び用紙搬送方向の位置決め基準である位置決め面４１ａ〜４１ｃに接する位置決め部２３ａ〜２３ｃ（区別しないときは「位置決め部２３」という。）を形成する３個の金属ピン２４ａ〜２４ｃ（区別しないときは「ピン２４」という。）が、ピン２４の側面がヘッドホルダ２１の側面よりも一部突出するようにインサートされている。各ピン２４の突出部分で、ヘッドユニット３をキャリッジ２に搭載するとき、あるいは組立装置に搭載するときの位置決め部２３の役割を果たしている。
【００３３】
ここでは、キャリッジ走査方向（Ｘ方向）で２箇所の位置決め部２３ａ、２３ｂを設け、用紙搬送方向（Ｙ方向）で１箇所の位置決め部２３ｃをそれぞれピン２４によって形成している。
【００３４】
また、図示しないが、ヘッドホルダ２１の下面にはＸ方向、Ｙ方向に直交する方向（Ｚ方向）の位置決め面が設けられている。
【００３５】
ヘッドホルダ２１には、上述したように、保持穴２２が主走査方向に並設されている。なお、ここでは、３個のヘッド１１を搭載するので３個の保持穴２２を設けている。また、ここでは、保持穴２２は主走査方向に同列（用紙搬送方向を同じにした位置）で配置しているが、保持穴２２ごと用紙搬送方向にずらして配置してよい。
【００３６】
ヘッド１１は、ヘッドホルダ２１の保持穴２２からノズル面１３を突出させた状態で保持されている。
【００３７】
次に、このヘッド１１のヘッドホルダ２１に対する固定構造について図４をも参照して説明する。
ヘッド１１は、バネ３１〜３３を介して３箇所でヘッドホルダ２１に押圧されており、ヘッド１１を位置調整した後、接着部１６にてヘッドホルダ２１と接着固定される。ヘッド１１を押圧するバネは、図４に示すように配置されている。なお、同図ではヘッド１１はノズル面１３を下方にして図示している。
【００３８】
つまり、上板バネ３１はヘッド１１上部に配置されており、ヘッド１１をヘッドホルダ２１に押し付けるように押圧している。後板バネ３２はヘッド１１とヘッドホルダ２１を挟むように配置されており、これもヘッド１１をヘッドホルダ２１に押し付けるように押圧している。横板バネ３３は、ヘッド１１の側面に配置されており、ヘッド１１をヘッドホルダ２１の保持穴２２の側面に設けられた突起に押し付けるように押圧している。
【００３９】
次に、キャリッジ２側の構成について図５を参照して説明する。なお、図５はキャリッジを示す平面図である。また、同図では左右に２個のヘッドユニット３を搭載する例について示しており、キャリッジ左側はヘッドユニット３未搭載の状態で、右側はヘッドユニット３を搭載した状態で示している。
【００４０】
キャリッジ２には、ヘッドホルダ２１に対するキャリッジ走査方向（Ｘ方向）の位置決め面４１ａ、４１ｂと、用紙搬送方向（Ｙ方向）の位置決め面４１ｃと、図示しないがＸ方向、Ｙ方向に直交する方向（Ｚ方向）の位置決め面と、押圧バネ４３と、開口部４４を有している。
【００４１】
この開口部４４は、ヘッドユニット３が位置決めされた状態においてヘッド１１が開口部４４内に入るよう配置されている。押圧バネ４３は所定の力でヘッドホルダ２１の側面を押圧するよう配置され、押圧によってヘッドユニット３を片寄せする。これにより、ヘッドユニット３はキャリッジ２の位置決め面４１ａ〜４１ｃとヘッドホルダ２１の位置決め部２３ａ〜２３ｃが接するようにＸ、Ｙ、Ｚ方向に位置決めされる。ヘッドユニット３は押圧バネ４３による押圧によって位置決めされるので、ヘッドユニット３を容易に交換し、位置決めすることができる。
【００４２】
次に、ヘッドホルダ２１にヘッド１１を組み付ける方法について図６及び図７を参照して説明する。なお、図６はヘッドユニット組立装置の要部説明図、図７は同組立装置にヘッドホルダをセットした状態の平面説明図である。
【００４３】
組立装置には、ヘッドホルダ２１の位置決め部２３の位置認識を行う位置決め部撮像手段５１及びヘッド１１に形成されたアライメントマーク１５、１５の位置認識を行うアライメントマーク撮像手段５２が設けられている。ヘッドホルダ２１は、図７に示すように、押圧バネ５３によりキャリッジ搭載時と同位置を同じ力で押圧されており、組立装置に設けられた位置決め面５４ａ〜５４ｃに対して、ヘッドホルダ２１の位置決め部２３が接するようＸ、Ｙ、Ｚ方向に位置決めされる。
【００４４】
ここで、ヘッドホルダ２１はその量産性の良さから金型を用いて樹脂によって成型されており、バネで押圧すると変形するが、キャリッジ搭載時とホルダ保持状態を同一にすることで、組立装置上での位置決め位置をキャリッジ搭載時にも再現することができる。
【００４５】
ヘッド１１をヘッドホルダ２１に組み付ける場合、まずは位置決め部撮像手段５１によって位置決め部２３の位置を認識する。Ｘ方向の２箇所の位置決め部２３ａ、２３ｂとなるピン２４ａ、２４ｂの外形位置からキャリッジ位置決め面４１ａ、４１ｂ（組立装置の位置決め面５４ａ、５４ｂ）と接するピン外形の位置を算出し、それらを結ぶ軸を仮想のＹ軸（仮想Ｙ軸）として設定し、Ｙ方向の位置決め部２３ｃとなるピン２４ｃの外形位置及び仮想Ｙ軸より同じくキャリッジ位置決め面４１ｃと接するピン外形の位置を算出して仮想のＸ軸（仮想Ｘ軸）を設定する。
【００４６】
そして、設定した仮想Ｘ軸、Ｙ軸よりヘッド１１のアライメントマーク１５、１５の目標位置を算出し、目標位置を撮像可能な領域へ図示しない移動手段によってアライメントマーク撮像手段５２を移動させ、目標位置とアライメントマーク１５が同一視野に入るよう調整する。なお、図６では、アライメントマーク撮像手段５２を、左端のヘッド１１を組立てる場合の位置へ移動させた状態を示している。
【００４７】
次に、図示しない調整手段によってヘッド１１の位置を移動し、２つのアライメントマーク１５、１５と２つの目標位置が、平行、かつ、いずれかのアライメントマーク１５のＹ位置が目標Ｙ位置と同一となるよう調整する。
【００４８】
このとき、押圧バネ５３で押圧されたヘッドユニット３を移動させることにより摩擦力によりヘッドホルダ２１を移動させる力が働き、図８に示すように、当初保持された仮想線図示のヘッドホルダ２１の位置から実線図示のヘッドホルダ２１の位置までヘッドホルダ２１の位置が数十μｍほどずれてしまうことがある。
【００４９】
しかしながら、本実施形態ではヘッド位置調整中も位置決め部２３を認識し、仮想座標更には目標位置を随時更新することができるので、図８に示すようにヘッドホルダ２１の位置ずれが生じても、目標位置を再算出して正しい位置にヘッド位置調整を行うことができる。位置調整完了後に、接着部にてヘッド１１とヘッドホルダ２１と接着固定する。
【００５０】
このような方法でヘッドユニット３の組立を行うことで、キャリッジ搭載時に突き当て基準となるヘッドホルダ２１の位置決め部２３（ピン２４の外形位置）に対してヘッド１１を高精度に位置決めすることができ、かつ、組立装置上の状態をキャリッジ２上でも再現することができるので、ヘッドユニット３の交換時にもヘッドユニット３つまりはヘッド１１の位置出しを容易に実現することができる。
【００５１】
このように、ヘッドユニット組立時に組立装置上においてもキャリッジ搭載時と保持状態を同じくし、検出したヘッドホルダ位置決め部から作られる仮想座標基準でヘッドの位置決めを行うとともに、ヘッド位置調整時にも仮想座標を更新することで、ヘッド位置調整中にヘッドホルダが位置ずれした場合にも高精度なヘッド位置合わせを実現できるとともに、ヘッドとヘッドホルダ間の位置決め基準位置とヘッドホルダとキャリッジ間の位置決め基準位置が同一であるので、ヘッドユニット交換時にはヘッドユニット上に高精度に位置決めされたヘッドをヘッドユニット単位で交換することで容易にヘッドの高精度位置決めを再現することができる。
【００５２】
以上のように、複数の液体吐出ヘッドを搭載するヘッドホルダの液体吐出装置本体へのは、キャリッジに設けられたキャリッジ走査方向及び用紙搬送方向の位置決め基準に接する位置決め部を有するとともに、位置決め部が液体吐出ヘッドのヘッドホルダへの位置決め基準となっている構成とすることで、ヘッド位置調整中に位置決め対象が位置ずれした場合にも高精度にヘッド位置合わせを行うことができるとともに、ヘッド交換時にも容易に高精度なヘッド位置決めを行なえる。
【００５３】
また、複数の液体吐出ヘッドを搭載するヘッドホルダの位置決め部を用いて座標を設定し、その座標上の仮想基準位置に液体吐出ヘッドを位置決めする構成とすることで、ヘッド位置調整中に位置決め対象が位置ずれした場合にも高精度にヘッド位置合わせを行うことができるとともに、ヘッド交換時にも容易に高精度なヘッド位置決めを行なえる。
【００５４】
次に、本発明の第２実施形態におけるヘッドユニットについて図９を参照して説明する。なお、図９は同ヘッドユニットの平面説明図である。
ここでは、ヘッドユニット３のヘッドホルダ２１の位置決め部２３を形成するピン２４の先端にマーク（基準マーク）７１を設け、画像認識によってマーク７１の位置からヘッドホルダ２１の位置を検出できるようになっている。例えば、ピン２４の形状を円柱とし、同軸にてマーク７１を形成すると、位置決め面４１に接するピン２４の外形とマーク７１との位置を精度よく形成することができる。
【００５５】
このように、ヘッドユニット３の位置決め部に基準マークを形成することでマークの２次元座標を容易に検出することができるので、複数の位置決め部（ピン外形）からキャリッジ位置決め面との接点を計算し仮想座標を算出する前記実施形態の構成法に比べ、簡単に仮想座標を設定することができる。
【００５６】
次に、本発明の第３実施形態におけるヘッドユニットについて図１０を参照して説明する。なお、図１０は同ヘッドユニットの平面説明図である。
ここでは、ヘッドユニット３を構成するヘッドホルダ２１の外周面の一部に位置決め部２３ａ〜２３ｃを一体に形成し、各位置決め部２３に基準マーク７１を設けている。
【００５７】
つまり、前述したように、ヘッドホルダ２１を樹脂成型で形成した場合、ホルダ位置決めのためにバネで押圧すると変形を生じる。ヘッドホルダ２１の基準マーク７１が位置決め部２３から離れた位置に形成されていると、押圧バネ４３（組立時は押圧バネ５３）の押圧によるヘッドホルダ２１の変形によって基準マーク７１の位置にもずれが生じるため、バネ力のばらつきやホルダ剛性のばらつきによって生じるヘッドホルダ２１の変形のばらつきによってヘッドホルダ保持状態での基準マーク７１の位置にもばらつきが生じる。これに対し、本実施形態ではヘッドホルダ２１の基準マーク７１が位置決め部２３に形成されており、位置決め部２３の位置はバネ押圧によらず位置決め面４１（組立時の位置決め面５４）に対し一定となることから、ヘッドホルダ２１の位置を精度よく検出することができる。
【００５８】
また、前述した第１実施形態のように基準マークを設けず、位置決め部（ピン外形）によりヘッドホルダ２１の位置を検出することもできるが、樹脂成型された位置決め部２３はエッジが丸みを帯びているため、位置決め部２３よりも基準マーク７１の方が精度よく位置を検出することができる。
【００５９】
次に、本発明の第４実施形態について図１１を参照して説明する。なお、図１１は同実施形態におけるキャリッジ部分の平面説明図である。
ここでは、キャリッジ２に、片側のヘッドユニット搭載部における用紙搬送方向（Ｙ方向）の位置決め面４１ｃの位置を調整する位置決め面調整機構４６を設けている。
【００６０】
つまり、キャリッジ２はその量産性の良さから金型を用いて樹脂によって成型されており、樹脂成型された部品は成型条件によって寸法が変化することがあり、例えば図５に示したキャリッジ２においては、用紙搬送方向（Ｙ方向）の位置決め面４１ｃが左右のヘッドユニット搭載部でずれることがある。ヘッド１１にキャリッジ走査方向のずれがあった場合、画像形成時にインク吐出のタイミングを制御することでインク着弾位置を調整することができるが、ヘッド１１に用紙搬送方向のずれがあった場合には、吐出のタイミング制御では着弾位置をずらすことができないため、用紙搬送方向のヘッド位置ずれはそのまま着弾精度低下につながってしまう。
【００６１】
キャリッジ２に複数のヘッドユニット３を搭載する場合には、ヘッドユニット３内ではヘッド１１は高精度に位置決めされていることから、ヘッドユニット３、３同士の用紙搬送方向の位置を正しい位置関係に保つことが必要となる。
【００６２】
そこで、本実施形態のように、位置決め面調整機構４６を設けてヘッドユニット３の位置をＹ方向に調整することができるようにすることで、キャリッジ２の成型寸法精度が悪い場合にも着弾位置ずれを防ぐことができる。また、ヘッドホルダ２１の位置決め部２３がＹ方向に対しては１箇所となっているので、複数箇所の調整に比べ簡単に位置調整することができる。
【００６３】
なお、ここでは、２つのヘッドユニット３、３のＹ方向位置を決める位置決め面４１ｃ、４１ｃのうち、片方のＹ方向位置決め面４１ｃについて調整機構４６を設けているが、両方のＹ方向位置決め面４１ｃ、４１ｃについて調整機構４６を設けることもできる。さらに３つ以上のヘッドユニットを搭載するキャリッジの場合には、調整が必要なヘッドユニットの数に応じて位置調整機構を設けるとよい。
【００６４】
なお、上述した説明では、ヘッドユニットのヘッドホルダ、キャリッジが樹脂成型されている場合で説明しているが、材質を限定するものではなく、例えば金属部材などで形成されている場合であっても本発明は同様に適用できる。
【００６５】
次に、本発明に係るヘッドユニットを備える画像形成装置としてのインクジェット記録装置の一例について図１２ないし図１４を参照して説明する。なお、図１２は同記録装置の外観斜視説明図、図１３は同記録装置の印字機構部の平面説明図、図１４はキャリッジ部分の概略斜視説明図である。
【００６６】
このインクジェット記録装置は、シリアル型インクジェット記録装置であり、記録装置本体２０１の内部には、図示しない両側板にガイドロッド２０３及びガイドレール２０４が掛け渡され、これらのガイドロッド２０３及びガイドレール２０４にキャリッジ２０５が主走査方向に摺動可能に保持されている。なお、ガイドレール２０４とはキャリッジ２０５の後部に回転可能に支持された副ガイドローラ２０６が当接する構成としている。
【００６７】
そして、キャリッジ２０５を移動走査する主走査機構は、主走査方向の一方側に配置される駆動モータ２１１と、駆動モータ２１１によって回転駆動される駆動プーリ２１２と、主走査方向他方側に配置された従動プーリ２１３と、駆動プーリ２１２と従動プーリ２１３との間に掛け回されたタイミングベルト（ベルト部材）２１４とを備えている。なお、従動プーリ２１３はテンションスプリングによって外方（駆動プーリ２１２に対して離れる方向）にテンションが架けられている。
【００６８】
ここで、駆動プーリ２１２と従動プーリ２１３は、インク滴吐出方向に沿う方向にプーリ軸方向が位置する配置としている。そして、これらの駆動プーリ２１２と従動プーリ２１３との間に掛け回されたベルト部材２１４は、キャリッジ２０５の背面側に設けたベルト固定部に一部分が固定保持されていることで、主走査方向と直交する方向におけるキャリッジ２０５の一方側に配置されている。
【００６９】
また、キャリッジ２０５には、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のインク滴を吐出するノズルを有する本発明に係るヘッドユニット２２０Ａ、２２０Ｂ、２２０Ｃを搭載している。ヘッドユニット２２０Ａはヘッドホルダ２２１Ａに記録ヘッド２２０ａ〜２２０ｄを、ヘッドユニット２２０Ｂはヘッドホルダ２２１Ｂに記録ヘッド２２０ｅ〜２２０ｇを、ヘッドユニット２２０Ｃにはヘッドホルダ２２１Ｃに記録ヘッド２２０ｈ〜２２０ｊをそれぞれ搭載している。これらの記録ヘッド２２０ａ〜２２０ｊはそれぞれ２列のノズル列を有している。
【００７０】
ここで、ヘッドユニット２２０Ａの記録ヘッド２２０ａ、２２０ｂと記録ヘッド２２０ｃ、２２０ｄは用紙搬送方向に位置をずらして千鳥状配置として、例えばブラックのインク滴を吐出するヘッドとして使用する。また、ヘッドユニット２２０Ｂ、ヘッドユニット２２０Ｃの各記録ヘッド２２０ｅ〜２２０ｇと記録ヘッド２２０ｈ〜２２０ｊは用紙搬送方向に位置をずらして千鳥状配置とし、例えば記録ヘッド２２０ｅ、２２０ｈの一方のノズル列はイエローのインク滴を、他方のノズル列はマゼンタのインク滴を、２２０ｇ、２２０ｊの一方のノズル列はマゼンタのインク滴を、他方のノズル列はイエローのインク滴を吐出し、記録ヘッド２２０ｆ、２２０ｉは両ノズル列ともシアンのインク滴を吐出するヘッドとして使用することで、２つのヘッド分の用紙送り方向の領域を同じ主走査で印字でき、かつ、往路及び復路におけるカラーインクの吐出順序が同じになるようにしている。
【００７１】
一方、キャリッジ２０５の主走査領域のうち、記録領域では、用紙２１０が図示しない紙送り機構によってキャリッジ２０５の主走査方向と直交する方向（副走査方向）にプラテン部材で案内されて間欠的に搬送される。プラテン部材は、キャリッジ２０５の主走査領域に沿って少なくとも記録領域で記録ヘッド２２０に対向して配設されている。
【００７２】
また、主走査領域のうちの一方の端部側領域には記録ヘッド２２０の維持回復を行う維持回復機構２０８が配置されている。維持回復機構２０８は、記録ヘッド２２０ａ〜２２０ｊの各ノズル面を封止（キャッピング）するキャップ２３０、図示しないノズル面を払拭するワイパ部材などを備えている。
【００７３】
また、一方の主走査領域外には、図１２に示すように、記録ヘッド２２０に供給する各色のインクを収容したインクカートリッジ（メインタンク）３００が着脱自在に装着されている。
【００７４】
このインクジェット記録装置では、キャリッジ２０５を主走査方向に移動し、用紙２１０を間欠的に副走査方向に送りながら、記録ヘッド２２０を画像情報に応じて駆動して液滴を吐出させることによって、用紙２１０上に所要の画像が形成される。
【００７５】
そして、ヘッドユニット２２０Ａ〜２２０Ｃにおけるヘッドホルダ２２１Ａ、２２１Ｂ、２２１Ｃのキャリッジ２０５に対する位置決め、記録ヘッド２２０ａ〜２２０ｊのヘッドホルダ２２１Ａ，２２１Ｂ、２２１Ｃに対する位置決めに関する構成としては前記各実施形態で説明したと同様としている。なお、ここでは、図１の構成で図示し、ヘッドユニット２２０Ａのみ同一符号を付しているが、他のヘッドユニット２２０Ｂ、２２０Ｃの構成も同様である。
【符号の説明】
【００７６】
２  キャリッジ
３  液体吐出ヘッドユニット
１１  液体吐出ヘッド
２１  ヘッドホルダ
２３  位置決め部
２４  ピン
４１  位置決め面
７１  基準マーク
２０５  キャリッジ
２２０Ａ、２２０Ｂ、２２０Ｃ  ヘッドユニット
２２０ａ〜２２０ｊ  記録ヘッド（液体吐出ヘッド）
２２１Ａ、２２１Ｂ、２２１Ｃ  ヘッドホルダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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