(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル列を有する第１構造体と、前記第１構造体以上の重量を有する第２構造体と、前記第２構造体に対して前記第１構造体を前記ノズル列と平行な軸の周りを首振り可能に連結する連結手段と、を有するヘッドユニットと、
前記第１構造体を保持する第１構造体保持部と、前記第２構造体を保持する第２構造体保持部と、を有するヘッドユニット装着部と、
を備えた液滴吐出装置。
【請求項２】
前記連結手段は、
前記軸と平行な軸部と、
前記軸部を回転可能に支持する軸受部と、
を備え、前記軸部と前記軸受部のいずれか一方が前記第１構造体に連結され、他方が前記第２構造体に連結される請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項３】
前記連結手段は、
前記軸と平行な谷部と、
前記谷部よりも狭い角度で形成されるとともに、頂部が前記谷部に当接されて、前記谷部を支点に揺動自在に支持される山部と、
を備え、前記谷部と前記山部のいずれか一方が前記第１構造体に連結され、他方が前記第２構造体に連結される請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項４】
ノズル列を有する第１構造体と、前記第１構造体以上の重量を有する第２構造体と、板バネで構成され、前記ノズル列と直交する方向に変形するように取り付けられて、前記第２構造体に対して前記第１構造体を前記ノズル列と直交する方向に首振り可能に連結する連結手段と、を有するヘッドユニットと、
前記第１構造体を保持する第１構造体保持部と、前記第２構造体を保持する第２構造体保持部と、を有するヘッドユニット装着部と、
を備えた液滴吐出装置。
【請求項５】
前記板バネは、前記第１構造体と前記第２構造体とを前記第１構造体保持部と前記第２構造体保持部とに保持させた際に、かならず一方向に変形するように、あらかじめ一方向に変形させて取り付けられる請求項４に記載の液滴吐出装置。
【請求項６】
前記第１構造体は、前記第１構造体保持部に保持される一対の第１構造体被保持部を有し、
前記第１構造体保持部は、一対の前記第１構造体被保持部が載置される一対の第１構造体保持面を有し、
一対の前記第１構造体被保持部を一対の前記第１構造体保持面に載置することにより、前記第１構造体が前記第１構造体被保持部に位置決めされて保持される請求項１から５のいずれか１項に記載の液滴吐出装置。
【請求項７】
前記第２構造体に対する前記第１構造体の可動範囲を規制する規制手段を更に有する請求項１から６のいずれか１項に記載の液滴吐出装置。
【請求項８】
前記第２構造体から前記第１構造体に液体を供給する液体供給管、及び／又は、前記第２構造体と前記第１構造体とを電気的に接続するフレキシブルプリント基板を更に有する請求項１から７のいずれか１項に記載の液滴吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出装置に係り、特に着脱可能なヘッドを高精度に装着する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置では、ヘッドとメディアとを相対的に移動させ、その移動過程でヘッドに備えられたノズルからインクの液滴を吐出させて、メディア上に画像を記録する。したがって、インクジェット記録装置において、高品質な画像を記録するためには、装置に対してヘッドを高精度に取り付ける必要がある。
【０００３】
一般にヘッドは、メンテナンスや交換ができるようにするため、所定の装着部に着脱自在に装着される。
【０００４】
特許文献1〜３には、ヘッドの装着部側に基準面を設け、その基準面にヘッドを押し当てることにより、ヘッドを所定の位置に位置決めして取り付ける技術が記載されている。
【０００５】
また、特許文献４には、アクチュエータを介して吐出ユニットをベースユニットに取り付け、吐出ユニットの傾き等を調整できるようにする技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６１−１６７５８９号公報
【特許文献２】特開２００６−２３１８０２号公報
【特許文献３】特開２００３−１０３７７０号公報
【特許文献４】特開２００６−３２７０６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、ヘッドには、インクの液滴を吐出するための構成だけでなく、インクを供給するための構成（管やバルブ、ダンパなど）、ヘッドを駆動するための構成（駆動基板やセンサなど）系が一体化されてユニット化されたものがある。
【０００８】
この種のヘッドユニットでは、所定のフレームに各構成要素が取り付けられて、ユニットとして一体化される。この際、メディアに対して液滴を吐出させる関係上、液滴の吐出部であるヘッド部分が、フレームの一端に配置され、そのヘッド部分の先にインクの供給系や駆動系が配置される（たとえば、フレームの下端にヘッド部分が配置される場合、ヘッド部分の上部にインクの供給系や駆動系等が配置される。）。このため、この種のヘッドユニットでは、ヘッド部分よりも、そのヘッド部分に接続される部分の重量の方が大きくなる（たとえば、フレームの下端にヘッド部分が配置される場合は、上部側の重量が大きくなる。）。
【０００９】
一方、装置に対してヘッドユニットを高精度に装着するためには、液滴の吐出部であるヘッド部分を所定の基準面に押し当てて、ヘッドユニットを位置決めし、装置に取り付けることが好ましい。
【００１０】
しかしながら、上記のヘッドユニットのように、ヘッド部分よりもヘッド部分に接続される部分の重量の方が大きいと、単にヘッド部分を支持しただけでは、安定してヘッドユニットを支持することができないという問題がある。このため、ヘッド部分よりもヘッド部分に接続される部分の重量が大きいヘッドユニットでは、補助的に他の部分でもヘッドユニットを支持する構成とされている。たとえば、フレームの下端部にヘッド部分が配置されるヘッドユニットでは、重力が大きくなるヘッドユニットの上方部分でも、ヘッドユニットを支持する構成とされている。
【００１１】
しかしながら、フレームに対してヘッド部分、インク供給系、駆動系をリジッドに接合した状態でユニットの二カ所を支持する構成とすると、メディアに対するヘッド部分の位置精度が、本来の設計位置に対して悪くなったり、安定性が不十分になるという問題がある。特に、ヘッドユニットを交換する場合にこの問題が発生しやすく、ヘッドユニットを交換した後に、ノズル位置がずれてしまうことで、印字精度が悪化することが起こりやすいという問題がある。
【００１２】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ヘッドユニットを高精度に装着することができる液滴吐出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するための手段は、次のとおりである。
【００１４】
液滴吐出装置の第１の態様は、ノズル列を有する第１構造体と、第１構造体以上の重量を有する第２構造体と、第２構造体に対して第１構造体を首振り可能に連結する連結手段と、を有するヘッドユニットと、第１構造体を保持する第１構造体保持部と、第２構造体を保持する第２構造体保持部と、を有するヘッドユニット装着部と、を備えた態様の液滴吐出装置である。
【００１５】
本態様によれば、ヘッドユニットが、ノズル列を有する第１構造体と、その第１構造体に連結手段を介して連結される第２構造体とで構成される。第１構造体は、たとえば、液滴の吐出機能を有するヘッド部分として構成され、第２構造体は、そのヘッド部分にインクを供給するためのインク供給系（管、バルブ、ダンパ、フィルタ、温調制御器、温度計測器、圧力計測器、圧力制御器、脱気モジュール等）や、ヘッド部分を駆動するための駆動系（駆動基板やセンサ等）で構成される。連結手段は、第２構造体に対して第１構造体を首振り可能に連結する。首振り可能に連結する態様は、たとえば、ノズル列に平行な軸の周りを揺動するように連結する態様や、ノズル列に直交する軸の周りを揺動するように連結する態様、任意の方向に傾斜可能に連結する態様などを採用することができる。ヘッドユニットは、第１構造体をヘッドユニット保持部の第１構造体保持部に保持させ、第２構造体をヘッドユニット保持部の第２構造体保持部に保持させることにより、ヘッドユニット装着部に装着される。これにより、第２構造体が重量物で構成された場合であっても、安定した状態で確実に保持することができる。また、ヘッドユニット装着部を移動させた場合であっても、第２構造体と第１構造体との間でヘッドユニットに負荷を掛けずに移動させることができる。また、ヘッドユニットは、第１構造体が第２構造体に対して首振り可能に連結されているので、二箇所で保持した場合であっても、所定の位置に高精度に装着することができる。すなわち、第１構造体と第２構造体とがリジッドに接合されて一体化された構成の場合、二箇所で保持すると、それぞれの保持部の精度の違いから、第１構造体の保持部と第２構造体の保持部とで同時に着座できず、高精度に取り付けることができない場合があるが、第２構造体に対して第１構造体を首振り可能に連結することにより、第２構造体と第１構造体との間に生じるモーメントを連結部で逃がすことができる。これにより、着座のズレを発生させずに保持することができ、ヘッドユニットを高精度に装着することができる。また、第２構造体と第１構造体との連結部は、ゴムなどによる圧縮方向の自由度を持った結合ではなく、回転方向の自由度を持った結合であるため、第２構造体と第１構造体とを繋ぐ部材（たとえば、管やケーブル（フレキ）など）に圧縮方向の負荷をかけずに装着することができる。これにより、ヘッドユニットを安定して保持することができる。
【００１６】
液滴吐出装置の第２の態様は、上記第１の態様の液滴吐出装置において、第１構造体が、第１構造体保持部に保持される一対の第１構造体被保持部を有し、第１構造体保持部が、一対の第１構造体被保持部が載置される一対の第１構造体保持面を有し、一対の第１構造体被保持部を一対の第１構造体保持面に載置することにより、第１構造体が第１構造体被保持部に位置決めされて保持される態様の液滴吐出装置である。
【００１７】
本態様によれば、第１構造体に一対の第１構造体被保持部が備えられ、この一対の第１構造体被保持部を第１構造体保持部に設けられた第１構造体保持面に載置することにより、第１構造体が第１構造体に位置決めされて保持される。これにより、ノズル列を有する第１構造体を高精度に位置決めして、ヘッドユニットをヘッドユニット装着部に装着することができる。なお、第２構造体は、第１構造体ほど高精度に位置決めして保持する必要はない。このように、第２構造体と第１構造体の保持部の精度が異なる場合であっても、上記のように、第２構造体に対して第１構造体を首振り可能に連結することにより、第２構造体と第１構造体との間に生じるモーメントを連結部で逃がすことができ、ヘッドユニットをヘッドユニット装着部に高精度に装着することができる。
【００１８】
液滴吐出装置の第３の態様は、上記第１又は２の態様の液滴吐出装置において、第２構造体に対する第１構造体の可動範囲を規制する規制手段を更に有する態様の液滴吐出装置である。
【００１９】
本態様によれば、第２構造体に対する第１構造体の可動範囲を規制する規制手段が更に備えられる。これにより、ヘッドユニットをヘッドユニット装着部に装着する際、第２構造体が必要以上に傾斜したりすることがなくなり、装着性が向上する。
【００２０】
液滴吐出装置の第４の態様は、上記１、２又は３の態様の液滴吐出装置において、連結手段が、ノズル列と平行な軸の周りを首振り可能に連結する態様の液滴吐出装置である。
【００２１】
本態様によれば、第２構造体に対して第１構造体がノズル列と平行な軸の周りを首振り可能に連結される。すなわち、一方向（ノズル列と平行な軸を中心とした回転方向）に揺動するように首振り可能に連結される。一方向にのみ首振り方向（揺動方向）を規制することにより、第２構造体と第１構造体との間を繋ぐ部材（管やケーブル（フレキ）等）が曲がる方向を規制でき、より安定した装着が可能になる。
【００２２】
液滴吐出装置の第５の態様は、上記第４の態様の液滴吐出装置において、連結手段が、軸と平行な軸部と、軸部を回転可能に支持する軸受部と、を備え、軸部と軸受部のいずれか一方が第１構造体に連結され、他方が第２構造体に連結される態様の液滴吐出装置である。
【００２３】
本態様によれば、連結手段が、軸部と、その軸部を回転可能に支持する軸受部とを備えて構成される。これにより、第２構造体と第１構造体とを一方向にのみ首振り可能（揺動可能）に連結することができる。軸部と軸受部としては、たとえば、ピン（軸部）と、そのピンが嵌合するピン穴（軸受部）、シャフト（軸部）と、そのシャフトを回転自在に支持する滑り軸受（軸受部）、シャフト（軸部）と、そのシャフトを回転自在に支持するベアリング（軸受部）等で構成することができる。連結手段は、第２構造体と第１構造体のいずれか一方に軸部が連結され、他方に軸受部が連結されて、両者を首振り可能に連結する。
【００２４】
液滴吐出装置の第６の態様は、上記第４の態様の液滴吐出装置において、連結手段が、軸と平行な谷部と、谷部よりも狭い角度で形成されるとともに、頂部が谷部に当接されて、谷部を支点に揺動自在に支持される山部と、を備え、谷部と山部のいずれか一方が第１構造体に連結され、他方が第２構造体に連結される態様の液滴吐出装置である。
【００２５】
本態様によれば、連結手段が、谷部と、その谷部を支点に揺動自在に支持される山部とを備えて構成される。これにより、第２構造体と第１構造体とを一方向にのみ首振り可能（揺動可能）に連結することができる。連結手段は、第２構造体と第１構造体のいずれか一方に谷部が連結され、他方に山部が連結されて、両者を首振り可能に連結する。
【００２６】
液滴吐出装置の第７の態様は、上記１、２又は３の態様の液滴吐出装置において、連結手段が、板バネで構成される態様の液滴吐出装置である。
【００２７】
本態様によれば、第２構造体と第１構造体とが板バネで連結されて、首振り可能に連結される。第１構造体は、板バネが撓んで湾曲することにより、第２構造体に対して一方向に揺動する。このように、板バネで連結した場合も第２構造体と第１構造体とを首振り可能に連結でき、ヘッドユニットをヘッドユニット装着部に精度よく装着することができる。
【００２８】
液滴吐出装置の第８の態様は、上記第７の態様の液滴吐出装置において、板バネが、ノズル列と直交する方向に変形するように取り付けられる態様の液滴吐出装置である。
【００２９】
本態様によれば、板バネがノズル列と直交する方向に撓んで変形（湾曲）するように構成される。これにより、第１構造体が第２構造体に対してノズル列と直交する方向にのみ首振り可能（揺動可能）に連結される。
【００３０】
液滴吐出装置の第９の態様は、上記第７又は８の態様の液滴吐出装置において、板バネが、第１構造体と第２構造体とを第１構造体保持部と第２構造体保持部とに保持させた際に、かならず一方向に変形するように、あらかじめ一方向に変形させて取り付けられる態様の液滴吐出装置である。
【００３１】
本態様によれば、板バネが、あらかじめ一方向に変形させて取り付けられる。これにより、装着時に連結部が曲がる方向をコントロールすることができ、着座をより安定させることができる。また、曲がる方向に合わせて、第２構造体と第１構造体とを繋ぐ部材のレイアウトを最適化することができる。
【００３２】
液滴吐出装置の第１０の態様は、上記１から９のいずれか１の態様の液滴吐出装置において、第２構造体から第１構造体に液体を供給する液体供給管、及び／又は、第２構造体と第１構造体とを電気的に接続するフレキシブルプリント基板を更に有する態様の液滴吐出装置である。
【００３３】
本態様によれば、第２構造体から第１構造体に液体を供給する液体供給管や、第２構造体と第１構造体とを電気的に接続するフレキシブルプリント基板が、ヘッドユニットを構成する部材に含まれる。第２構造体と第１構造体とが、液体供給管やフレキシブルプリント基板で接続される場合であっても、第２構造体と第１構造体とが首振り可能に連結されることにより、ヘッドユニット装着部への装着時に、これらの部材に圧縮方向の負荷を掛けずに装着することができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、ヘッドユニットを高精度に装着することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る液滴吐出装置の第１の実施の形態の要部の概略構成図
【図２】ヘッドユニットの装着部の構成を示す側面部分断面図
【図３】ヘッドユニットの装着部の構成を示す正面部分断面図
【図４】ヘッドユニットの装着部の他の実施の形態の構成を示す側面部分断面図
【図５】ヘッドユニットの装着部の第２の実施の形態の構成を示す側面部分断面図
【図６】ヘッドユニットの装着部の第２の実施の形態の構成を示す正面部分断面図
【図７】ヘッドユニットの装着部の他の実施の形態の構成を示す側面部分断面図
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施形態について詳説する。
【００３７】
《第１の実施の形態》
〈構成〉
図１は、本発明に係る液滴吐出装置の第１の実施の形態の要部の概略構成図である。
【００３８】
この液滴吐出装置１０は、枚葉のメディア１２にシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロ（Ｙ）、クロ（Ｋ）の４色のインクを吐出して、メディア１２にカラー画像を記録するインクジェット記録装置であり、メディア１２を搬送する搬送ドラム１４と、搬送ドラム１４によって搬送されるメディア１２の表面にＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各色のインクの液滴を吐出して、カラー画像を描画するヘッドユニット１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙ、１６Ｋとを備えて構成される。
【００３９】
搬送ドラム１４は、メディア１２を周面に巻き付けて回転することにより、メディア１２を搬送する。搬送ドラム１４にはグリッパ１４Ａが備えられており（本例では、外周面上の２カ所に設置）、メディア１２は、このグリッパ１４Ａによって先端を把持されて搬送される。また、搬送ドラム１４の周面には吸引穴（図示せず）が多数形成されており、メディア１２は、この吸引穴から吸引されて、搬送ドラム１４の外周面上に吸着保持される。
【００４０】
ヘッドユニット１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙ、１６Ｋは、いわゆるラインヘッドで構成され、メディア１２の幅（搬送方向と直交する方向の長さ）に対応した長さで形成される。
【００４１】
各ヘッドユニット１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙ、１６Ｋは、ヘッドユニット装着部（不図示）に装着されて、所定位置に配置される。すなわち、搬送ドラム１４よるメディア１２の搬送経路に沿って一定の間隔で配置され、かつ、メディア１２の搬送方向に対して直交して配置される。また、そのノズル面（ノズルが形成される面）が、搬送ドラム１４の外周面に対向して配置されるとともに、搬送ドラム１４の外周面から所定高さの位置に配置される。搬送経路は、円弧状に形成されるので、各ヘッドユニット１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙ、１６Ｋは、搬送ドラム１４の周囲に傾斜して配置される。
【００４２】
以下、このヘッドユニット１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙ、１６Ｋの装着部の構成について説明する。
【００４３】
なお、各ヘッドユニット１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙ、１６Ｋの装着部の構成は共通しているので、以下においては、ヘッドユニット１６として、その装着部の構成について説明する。
【００４４】
図２は、ヘッドユニットの装着部の構成を示す側面部分断面図である。また、図３は、その正面部分断面図である。
【００４５】
なお、上記のように、ヘッドユニット１６は、搬送ドラム１４の周囲に傾斜して配置されるが、ここでは、説明の便宜上、ヘッドユニット１６を垂直に起立させて装着する構成で示している。実際のヘッドユニット１６は、図１に示すように、搬送ドラム１４の径方向（法線方向）に沿って配置され、傾斜して配置される（ノズル面が搬送ドラム１４の接線と平行になるように配置される。）。
【００４６】
図２、図３に示すように、ヘッドユニット１６は、ヘッドユニット装着部５０に装着されて、所定位置に配置される。
【００４７】
ヘッドユニット１６は、第１構造体２２と第２構造体２４とに分けて構成され、両者を連結手段としてのジョイント２６で連結することにより、１つのユニットとして構成される。
【００４８】
第１構造体２２は、インクの吐出を行うユニットであり、いわゆるヘッド部分として構成される。第１構造体２２は、全体としてブロック状に形成され、その下面部分がノズル面２８とされる。ノズル面２８は平坦に形成され、長手方向に沿ってノズルが一定ピッチで配置される。すなわち、長手方向に沿ってノズル列が形成される。
【００４９】
第１構造体２２の幅方向の両端部には、ヘッドユニット１６をヘッドユニット装着部５０に装着する際の被保持部となるフランジ３０が一体的に形成される。この一対のフランジ３０は、矩形状に形成され、第１構造体２２の幅方向の両端から水平に突出して形成される。フランジ３０は、その下面部分が、ノズル面２８と平行に形成される。したがって、このフランジ３０の下面部を水平に支持することにより、ノズル面２８が水平に支持される。
【００５０】
第２構造体２４は、ヘッド部分を構成する第１構造体２２に対して、インクを供給するためのインク供給系（不図示）や、駆動部を構成する駆動系（不図示）が一体化されて構成される。すなわち、本例のヘッドユニット１６は、ノズルを有するヘッド部分と、それ以外の部分として分けて構成され、ヘッド部分以外の部分が、第２構造体２４として構成される。たとえば、ヘッド部分へのインクの供給を制御するためのバルブや、ヘッド部分に供給するインクの圧力変動を抑えるためのダンパー、ヘッド部分に供給するインクの圧力を検出する圧力センサ、ヘッド部分に供給するインクの温度を検出する温度センサ、インクを濾過するフィルタ、インクの温度制御を行う温調制御器、インクの圧力制御を行う圧力制御器、インクから脱気する脱気モジュール、インクの供給管などのインク供給系や、ヘッド部分の駆動を行う駆動基板、画像の制御基板、電源装置などの駆動系等が、第２構造体２４の構成要素とされる。これらの構成要素は、所定の支持フレーム３２に取り付けられて一体化され、１つの構造体を構成する。なお、図２、図３では、便宜上、第２構造体２４を構成する各構成要素の表示は省略し、また、支持フレーム３２についても枠でのみ表示している。
【００５１】
このようにヘッド部分以外の構成を一体化した第２構造体２４は、ヘッド部分を構成する第１構造体２２に比して重量が大きくなる。このため、第２構造体２４の支持フレーム３２には、その前後の面部（幅方向と直交する方向の面部）に第２構造体２４を保持するための第２構造体被保持部３４が一体的に形成される。この一対の第２構造体被保持部３４は矩形の板状に形成され、第２構造体２４の前面部と背面部から水平に突出して形成される。第２構造体被保持部３４は、その下面部分が水平に形成され、この下面部分を水平に支持することにより、第２構造体２４は垂直に起立して支持される。
【００５２】
支持フレーム３２に各構成要素が取り付けられて構成された第２構造体２４は、全体としてブロック状に形成され、第１構造体２２の上方（重力方向の上方）に配置される。上記のように、第２構造体２４は、ヘッド部分にインクを供給するためのインク供給系や、ヘッド部分を駆動するための駆動系が含まれるので、第２構造体２４と第１構造体２２とは、インクの供給管（不図示）や、フレキシブルプリント基板（不図示）、ケーブル（不図示）などで互いに接続される。これに加えて、第２構造体２４と第１構造体２２とは、ジョイント２６で連結され、第２構造体２４に対して第１構造体２２が首振り可能に連結される。
【００５３】
ジョイント２６は、ピン３６を有する軸部３８と、軸部３８のピン３６が嵌入されるピン穴４０を有する軸受部４２とで構成され、第２構造体２４と第１構造体２２の幅方向の両端部に配置されて、第２構造体２４と第１構造体２２とを連結する。
【００５４】
軸部３８は、第２構造体２４の下面部（支持フレーム３２の下面部）に取り付けられる。軸部３８は、円柱状のピン３６と、そのピン３６の両端を支持するブラケット４４とで構成され、ブラケット４４が、第２構造体２４の下面部（支持フレーム３２の下面部）に取り付けられる。第２構造体２４に取り付けられた軸部３８のピン３６は、その軸が第２構造体２４に備えられた第２構造体被保持部３４と平行に配置される。
【００５５】
軸受部４２は、軸部３８のピン３６が嵌入されるピン穴４０を有し、第１構造体２２の上面部に取り付けられる。第１構造体２２に取り付けられた軸受部４２のピン穴４０は、その軸がフランジ３０と平行に配置される（ノズル列と平行に配置される。）。
【００５６】
このジョイント２６で第１構造体２２と第２構造体２４とを連結することにより、第１構造体２２は、第２構造体２４に対して、ピン３６を揺動中心として、前後方向に揺動自在に支持される。
【００５７】
ここで、上記のように、ピン３６が嵌入されるピン穴４０は、ノズル列と平行に形成されているので、ピン３６を揺動中心として、揺動自在に支持されることにより、第１構造体２２は、第２構造体２４に対して、ノズル列と平行な軸の周りを揺動自在に支持される（一方向（ノズル列と直交する方向（前後方向））にのみ首振り自在に支持される。）。
【００５８】
ヘッドユニット１６は、以上のように構成される。
【００５９】
ヘッドユニット１６が装着されるヘッドユニット装着部５０は、剛体で構成され、ヘッドユニット１６が、収容される収容部５２が形成される。収容部５２は、上下が開口した空間として形成される。
【００６０】
収容部５２の内側には、ヘッドユニット１６の第１構造体２２を保持するための第１構造体保持部５４と、第２構造体２４を保持するための第２構造体保持部５６とが備えられる。
【００６１】
第１構造体保持部５４は、第１構造体２２に形成された一対のフランジ３０を保持して、第１構造体２２を保持する。したがって、第１構造体保持部５４は一対で構成される。第１構造体保持部５４は、垂直部５４Ａと水平部５４Ｂとを有する断面Ｌ字状の部材で構成される。第１構造体保持部５４は、垂直部５４Ａが、収容部５２の内壁面に固定されて、収容部５２の内側に配置される。この際、各第１構造体保持部５４は、垂直部５４Ａが搬送ドラム１４の外周面に対して直交するように配置される（搬送ドラム１４の径方向と平行に配置される。）。また、一対の第１構造体保持部５４は、第１構造体２２の両端部に形成されたフランジ３０の配置間隔と同じ間隔で配置され、搬送ドラム１４の外周面から同じ高さの位置に配置される。このように配置された一対の第１構造体保持部５４は、各々の水平部５４Ｂの上面が搬送ドラム１４の外周面から同じ高さの位置に配置される。第１構造体２２は、この第１構造体保持部５４の水平部５４Ｂの上にフランジ３０が載置されることにより、第１構造体保持部５４に保持される。すなわち、第１構造体保持部５４は、水平部５４Ｂの上面が、フランジ３０の保持面（第１構造体保持面）として構成される。
【００６２】
フランジ３０が第１構造体保持部５４の水平部５４Ｂに載置されて、第１構造体保持部５４に保持された第１構造体２２は、図示しない締結手段（たとえば、ボルトとナット）によって、フランジ３０が第１構造体保持部５４の水平部５４Ｂに締結されることにより、第１構造体保持部５４に固定される。
【００６３】
第２構造体保持部５６は、第２構造体２４に形成された一対の第２構造体被保持部３４を保持して、第２構造体２４を保持する。したがって、第２構造体保持部５６も一対で構成される。第２構造体保持部５６も垂直部５６Ａと水平部５６Ｂとを有する断面Ｌ字状の部材で構成される。第２構造体保持部５６は、垂直部５６Ａが、収容部５２の内壁面に固定されて、収容部５２の内側に配置される。この際、各第２構造体保持部５６は、垂直部５６Ａが搬送ドラム１４の外周面に対して直交するように配置される（搬送ドラム１４の径方向と平行に配置される。）。また、一対の第２構造体保持部５６は、第２構造体２４の前後の面部に形成された第２構造体被保持部３４の配置間隔と同じ間隔で配置され、搬送ドラム１４の外周面から同じ高さの位置に配置される。このように配置された一対の第２構造体保持部５６は、各々の水平部５６Ｂの上面が搬送ドラム１４の外周面から同じ高さの位置に配置される。第２構造体２４は、この第２構造体保持部５６の水平部５６Ｂの上に第２構造体被保持部３４が載置されることにより、第２構造体保持部５６に保持される。
【００６４】
第２構造体被保持部３４が第２構造体保持部５６の水平部５６Ｂに載置されて、第２構造体保持部５６に保持された第２構造体２４は、図示しない締結手段（たとえば、ボルトとナット）によって、第２構造体被保持部３４が第２構造体保持部５６の水平部５６Ｂに締結されることにより、第２構造体保持部５６に固定される。
【００６５】
〈作用〉
次に、以上のように構成されるヘッドユニット１６及びヘッドユニット装着部５０において、ヘッドユニット１６をヘッドユニット装着部５０に装着する方法について説明する。
【００６６】
ヘッドユニット１６の装着は、ヘッドユニット１６をヘッドユニット装着部５０に設けられた収容部５２に収容することにより行われる。この際、ヘッドユニット１６は、下端部を搬送ドラム１４に向け、搬送ドラム１４の径方向に沿って収容部５２に収容する。
【００６７】
ヘッドユニット１６を収容部５２に収容すると、第１構造体２２の両端部に設けられたフランジ３０が、収容部５２内に設けられた第１構造体保持部５４の水平部５４Ｂの上に載置される（着座する）。また、第２構造体２４の前後の面部に設けられた第２構造体被保持部３４が、収容部５２内に設けられた第２構造体保持部５６の水平部５６Ｂの上に載置される（着座する）。
【００６８】
このように、本実施の形態のヘッドユニット１６は、第１構造体２２と第２構造体２４とが個別に保持されて、ヘッドユニット装着部５０に装着される。これにより、第２構造体２４が重量物で構成される場合であっても、安定して保持することができる。
【００６９】
一方、このように第１構造体２２と第２構造体２４とを個別に保持する構成の場合、各々の着座部分の精度が違うと、第１構造体２２と第２構造体２４とが同時に着座しない事態が生じ得る。この場合、第１構造体２２と第２構造体２４とがリジッドに連結されていると、両者の間に生じるモーメントにより、高精度に装着できない事態が生じ得る。しかし、本実施の形態のヘッドユニット１６は、ジョイント２６によって、第１構造体２２が第２構造体２４に対して首振り可能に連結されているため、第１構造体２２と第２構造体２４とが同時に着座しない場合であっても、ジョイント２６の部分で両者の間のモーメントを逃がすことができる。これにより、高精度にヘッドユニット１６を装着することができる。
【００７０】
なお、第１構造体保持部５４と第２構造体保持部５６は、ヘッド部分である第１構造体２２を保持する第１構造体保持部５４の方が、高い精度で保持できるように構成することが好ましい。これにより、ヘッド部分である第１構造体２２を高精度に位置決めして保持することができる。たとえば、第１構造体保持部５４は、ノズル位置で半画素程度の精度（１２００ｄｐｉのときには、約１０μｍ程度以下の精度）で第１構造体２２を保持できるように構成することが好ましい。
【００７１】
また、ジョイント２６は、一方向の揺動によりモーメントを逃がす構造のため、第２構造体２４と第１構造体２２とを繋ぐ管（インク供給管）やケーブル（フレキシブルプリント基板）は、曲げた状態で接続を続けることができる。また、これらの部材にかかる負荷は曲げ方向の負荷だけであり、圧縮方向の負荷はかかりにくいため、第２構造体２４と第１構造体２２との間に負荷がかかりにくい構造とすることができる。これにより、第２構造体２４と第１構造体２２との間に生じる負荷によって、ヘッドユニット１６の装着位置のズレが生じるのを防止することができる。
【００７２】
なお、上記の例では、第１構造体保持部５４と第２構造体保持部５６とが、収容部５２の内壁面に固定される構成としているが、第１構造体保持部５４と第２構造体保持部５６とが、収容部５２内を上下方向（搬送ドラム１４の法線方向）に移動できるように構成することもできる。すなわち、収容部５２の内側に昇降機構を配置し、この昇降機構によって第１構造体保持部５４と第２構造体保持部５６とを上下方向に移動できるように構成する。これにより、ヘッドユニット装着部５０に装着されたヘッドユニット１６の高さ位置（搬送ドラム１４の外周面からの高さ位置／スローディスタンス）を調整することができる。
【００７３】
また、ヘッドユニット装着部５０についても、移動できるように構成し、所定のメンテナンス位置でヘッドユニット１６のメンテナンスや交換が行えるようにすることもできる。
【００７４】
さらに、上記の例では、ヘッド部分を第１構造体２２で構成し、ヘッド部分以外の構成を第２構造体２４で構成する例で説明したが、第１構造体２２と第２構造体２４の構成要素は、特に限定されるものではない。第２構造体２４が第１構造体２２よりも重量物で構成される態様であれば、本発明は有効に作用する。
【００７５】
特に、上記実施の形態のヘッドユニット１６のように、ヘッド部分がラインヘッドで構成される場合には有効に作用し、さらに、ヘッド部分が複数のヘッドモジュールを繋ぎ合わせて構成される場合には有効に作用する。すなわち、ヘッド部分が複数のヘッドモジュールを繋ぎ合わせて構成される場合、各ヘッドモジュールにインクを供給するための管やマニホールド、個別のバルブが必要になるため、第２構造体が重量物になりやすい。したがって、ヘッド部分が複数のヘッドモジュールを繋ぎ合わせて構成される場合には有効に作用する。
【００７６】
なお、本実施の形態では、第１構造体２２を第２構造体２４に対して首振り可能に支持するに際して、第１構造体２２に設けられるノズル列と平行な軸の周りを揺動可能に支持して、第１構造体２２を第２構造体２４に対して首振り可能に支持する構成としているが、第１構造体２２を第２構造体２４に対して首振り可能に支持する方向は、これに限定されるものではない。この他、たとえば、ノズル列と直交する軸の周りを揺動可能に支持して、第１構造体２２を第２構造体２４に対して首振り可能に支持する構成とすることもできる。また、ユニバーサルジョイントのように任意の方向に傾斜可能に保持する構成とすることもできる。すなわち、第１構造体２２と第２構造体２４とは、回転方向に自由度を持った結合であれば、その結合態様は特に限定されるものではない。なお、構造の簡易性や支持の安定性等を考慮すると、上記実施の形態のように、平行な軸の周りを揺動可能に支持して、第１構造体２２を第２構造体２４に対して首振り可能に支持する構成とすることが好ましい。
【００７７】
また、上記実施の形態では、揺動可能な範囲を特に規定していないが、必要以上に第１構造体２２が揺動すると、装着時の取り扱い等に支障をきたす場合があるので、揺動範囲（首振り範囲）を規制することが好ましい。
【００７８】
たとえば、図４に示すように、ストッパ部材６０を設けて、第１構造体２２の可動範囲を規制することが好ましい。図４に示す例では、第１構造体２２の上部にジョイント２６を挟んでストッパ部材６０を設置している。この場合、第１構造体２２が一定の角度範囲を超えて揺動すると、ストッパ部材６０が第２構造体２４の下面に当接して、それ以上の揺動が規制される。
【００７９】
また、上記実施の形態では、第１構造体２２と第２構造体２４と連結する連結手段の構成として、ピン３６を有する軸部３８と、軸部３８のピン３６が嵌入されるピン穴４０を有する軸受部４２とからなるジョイント２６で構成しているが、軸部と軸受部の構成は、この他、たとえば、シャフトと滑り軸受、シャフトとベアリングの組み合わせで構成することもできる。
【００８０】
《第２の実施の形態》
図５は、ヘッドユニットの装着部の第２の実施の形態の構成を示す側面部分断面図である。また、図６は、その正面部分断面図である。
【００８１】
同図に示すように、本実施の形態は、ヘッドユニット１６における第１構造体２２と第２構造体２４との接続構造が、上記第１の実施の形態と相違している。したがって、ここではヘッドユニット１６における第１構造体２２と第２構造体２４との接続構造についてのみ説明する。
【００８２】
図５、図６に示すように、本実施の形態のヘッドユニット１６は、第１構造体２２と第２構造体２４とが、板バネ７０で連結される。板バネ７０は、ヘッドユニット１６の幅方向の両端に配置され、第１構造体２２と第２構造体２４と連結する。すなわち、下端部が第１構造体２２に固定され、上端部が第２構造体２４に固定される。この板バネ７０は、板状に形成され、第１構造体２２に設けられるノズル列と平行に配設される。
【００８３】
このように、板バネ７０によって第２構造体２４と連結された第１構造体２２は、板バネ７０の上端連結部を支点にノズル列と直交する方向に揺動可能（首振り可能）に連結される（第２構造体２４は、第１構造体２２に対して、板バネ７０の下端連結部を支点にノズル列と直交する方向に揺動可能に連結される。）。すなわち、第２構造体２４と第１構造体２２とは、互いに一定の回転方向に自由度をもって連結される。
【００８４】
以上のように構成されるヘッドユニット１６は、第１構造体２２と第２構造体２４の着座部分（第１構造体保持部５４と第２構造体保持部５６）の精度が違って同時に着座しない場合であっても、板バネ７０が変形することによって、両者の間に生じるモーメントを逃がすことができる。これにより、第１構造体２２と第２構造体２４の着座部分の精度が異なる場合であっても、精度よくヘッドユニット１６をヘッドユニット装着部５０に装着することができる。
【００８５】
なお、本例では、板バネ７０をノズル列と平行に配設する構成としているが、ノズル列と直交する方向に配設する構成とすることもできる。
【００８６】
また、本実施の形態のように板バネ７０で第１構造体２２と第２構造体２４とを連結する場合も、ストッパ部材等を設けて、第２構造体２４に対する第１構造体２２の可動範囲を規制することが好ましい（図４参照）。
【００８７】
また、本実施の形態のように板バネ７０で第１構造体２２と第２構造体２４とを連結する場合、あらかじめ板バネ７０を一定方向に撓ませて形成し、常に一定方向に変形するように構成することもできる。このように、構成することにより、着座時に揺動（回転）する方向を常に一定にすることができる。これにより、負荷のかかる方向が左右にバラツクことを防ぐことができ、より安定した状態で装着することができる。また、負荷のかかる方向が事前にコントロールできるので、第１構造体２２と第２構造体２４とを繋ぐ管やケーブルのレイアウトを変形に合わせて最適化することができる。
【００８８】
《その他の実施の形態》
上記のように、ヘッドユニット１６が、第１構造体２２と第２構造体２４とで構成される場合、第１構造体２２を第２構造体２４に対して首振り可能に連結することにより、高精度にヘッドユニット１６をヘッドユニット装着部５０に装着することができる。
【００８９】
首振り可能に連結する態様は、一方向に自由度をもって回転可能に連結する態様（揺動可能に支持する態様）が好ましい。したがって、このような連結態様であれば、上記以外の態様で連結する構成とすることもできる。
【００９０】
たとえば、図７に示すように、Ｖ字状の谷部８０Ａを有する第１ブロック８０と、谷部８０Ａよりも狭い角度で形成される逆Ｖ字上の山部８２Ａを有する第２ブロック８２とを用いて、揺動可能に支持する構成とすることもできる。この場合、第２ブロック８２の山部８２Ａは、第１ブロック８０の谷部８０Ａよりも狭い角度で形成し、第１ブロック８０の谷部８０Ａに第２ブロック８２の山部８２Ａの頂部を当接させる。これにより、第２ブロック８２が、第１ブロック８０の谷部８０Ａを支点に揺動自在に支持される。
【００９１】
図７に示すように、第１ブロック８０を第２構造体２４に取り付け、第２ブロック８２を第１構造体２２に取り付けることにより、第２構造体２４に対して第１構造体２２が揺動自在に支持される。この際、谷部８０Ａがノズル列と平行になるように第１ブロック８０を第２構造体２４に取り付け、山部８２Ａがノズル列平行になるように、第２ブロック８２を第１構造体２２に取り付けることにより、第１構造体２２が、ノズル列と平行な軸の周りを揺動可能に支持される。
【００９２】
なお、この場合、第１構造体２２は、図示しないホルダによって第２構造体２４に保持される。あるいは、第１構造体２２と第２構造体２４とが、個別に装着部に装着される。
【００９３】
このように、第１構造体２２と第２構造体２４とを首振り可能に支持（連結）する構造は、特に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。
【００９４】
また、上記実施の形態では、いわゆるヘッド部分を構成する第１構造体２２が、第２構造体（インク供給系や駆動系）２４に対して下方に配置され、下方に向けてインクを吐出させるヘッドユニットに本発明を適用した場合を例に説明したが、本発明の適用は、これに限定されるものではない。この他、第１構造体が、第２構造体に対して上方に配置され、上方に向けてインクを吐出させるヘッドユニット等にも同様に適用することができる。すなわち、ヘッド部分に重力物が接続される構成のものであれば、その態様は特に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００９５】
１０…液滴吐出装置、１２…メディア、１４…搬送ドラム、１４Ａ…グリッパ、１６（１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙ、１６Ｋ）…ヘッドユニット、２２…第１構造体、２４…第２構造体、２６…ジョイント、２８…ノズル面、３０…フランジ、３２…支持フレーム、３４…第２構造体被保持部、３６…ピン、３８…軸部、４０…ピン穴、４２…軸受部、４４…ブラケット、５０…ヘッドユニット装着部、５２…収容部、５４…第１構造体保持部、５４Ａ…垂直部、５４Ｂ…水平部、５６…第２構造体保持部、５６Ａ…垂直部、５６Ｂ…水平部、６０…ストッパ部材、７０…板バネ、８０…第１ブロック、８０Ａ…谷部、８２…第２ブロック、８２Ａ…山部
【図１】
0005812890.tif 000002
【図２】
0005812890.tif 000003
【図３】
0005812890.tif 000004
【図４】
0005812890.tif 000005
【図５】
0005812890.tif 000006
【図６】
0005812890.tif 000007
【図７】
0005812890.tif 000008