(57)【要約】  本発明の課題は、記録媒体に対する液滴の着弾位置精度が高く、かつ位置精度の調整が容易な液滴吐出ヘッドユニット、液滴吐出ヘッドの位置調整方法及び画像形成装置を提供することである。当該液滴吐出ヘッドユニットは、液滴を吐出する液滴吐出ヘッド２と、保持部３と、回転軸部材５２により回転可能なハウジング５３と、調整ネジ５４と、ハウジング５３に設けられた位置調整部５１と、を備え、下記式（１）を満たすことを特徴とする。    【数１】2016111365.tif 000010（ｄ１は、回転軸部材５２の中心から調整ネジ５４とハウジング５３の当接部までの距離を表す。θ１は、回転軸部材５２の中心を通り液滴吐出ヘッド２の移動方向に平行な軸から調整ネジ５４とハウジング５３の当接部までの角度を表す。ｄ２は、回転軸部材５２の中心から基準部位Ｂ１までの距離を表す。θ２は、回転軸部材５２の中心を通り液滴吐出ヘッド２の移動方向に平行な軸から基準部位Ｂ１までの角度を表す。）
2016111365.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、
前記液滴吐出ヘッドを着脱自在に保持する保持部と、
回転軸部材により回転可能なハウジングと、
前記ハウジングと当接して当該ハウジングの回転を調整する回転調整部と、
前記ハウジングに設けられ、前記液滴吐出ヘッドに当接して前記液滴吐出ヘッドの前記保持部に対する保持位置を調整する位置調整部と、
を備え、
下記式（１）を満たすことを特徴とする液滴吐出ヘッドユニット。
【数１】
2016111365.tif 000009
（式中、ｄ１は、前記回転軸部材の中心から前記回転調整部と前記ハウジングの当接部までの距離を表す。θ１は、前記回転軸部材の中心を通り前記液滴吐出ヘッドの移動方向に平行な軸から前記回転調整部と前記ハウジングの当接部までの角度を表す。ｄ２は、前記回転軸部材の中心から前記位置調整部における位置移動の基準となる基準部位までの距離を表す。θ２は、前記回転軸部材の中心を通り前記液滴吐出ヘッドの移動方向に平行な軸から前記基準部位までの角度を表す。）
【請求項２】
前記回転軸部材の中心から前記位置調整部と前記液滴吐出ヘッドとの当接部までの距離が、前記回転軸部材の中心から前記回転調整部と前記ハウジングとの当接部までの距離よりも短いことを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出ヘッドユニット。
【請求項３】
前記位置調整部の先端部、又は、前記位置調整部が当接する前記液滴吐出ヘッドの当接部、のどちらか一方が球面状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の液滴吐出ヘッドユニット。
【請求項４】
前記液滴吐出ヘッドは、
前記液滴吐出ヘッドの液滴の吐出方向に平行な一面に設けられた第１当接部と、
前記一面とは異なる前記液滴吐出ヘッドの液滴の吐出方向に平行な他の一面に設けられた第２当接部と、を備え、
前記保持部は、
前記液滴吐出ヘッドが、前記液滴吐出ヘッドの液滴の吐出方向に沿った軸周りに回動可能に、前記第１当接部が当接した状態で固定される固定部、を備え、
前記第２当接部は、前記位置調整部に当接することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドユニット。
【請求項５】
前記液滴吐出ヘッドは、
前記液滴吐出ヘッドの液滴の吐出方向に平行な一面に設けられた第１当接部と、
前記一面とは異なる前記液滴吐出ヘッドの液滴の吐出方向に平行な他の一面に設けられた第２当接部と、
を備え、
前記第１当接部及び前記第２当接部に対応して、前記ハウジング、前記回転調整部、及び前記位置調整部が各々別個に設けられ、
前記第１当接部及び前記第２当接部が、それぞれに対応した前記位置調整部に当接することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドユニット。
【請求項６】
前記液滴吐出ヘッドは、
前記液滴吐出ヘッドの液滴の吐出方向に平行な第１面に設けられた第１当接部と、
前記第１面とは異なる前記液滴吐出ヘッドの液滴の吐出方向に平行な第２面に設けられた第２当接部と、
前記液滴吐出ヘッドの液滴の吐出方向に平行な第３面に設けられた第３当接部と、
を備え、
前記第１当接部、前記第２当接部、及び前記第３当接部に対応して、前記ハウジング、前記回転調整部、及び前記位置調整部が各々別個に設けられ、
前記第１当接部、前記第２当接部、及び前記第３当接部が、それぞれに対応した前記位置調整部に当接することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドユニット。
【請求項７】
前記液滴吐出ヘッドが１次元又は２次元に複数配列されてなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドユニット。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドユニットにおける液滴吐出ヘッドの位置調整方法であって、
前記ハウジングの回転により、前記位置調整部を移動させ、前記液滴吐出ヘッドの前記保持部に対する保持位置の調整を行うことを特徴とする液滴吐出ヘッドの位置調整方法。
【請求項９】
請求項７に記載の液滴吐出ヘッドユニットを備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出ヘッドユニット、液滴吐出ヘッドの位置調整方法及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液滴吐出ヘッドに備えられた複数のノズルからインクの液滴を吐出して記録媒体に画像を形成するインクジェット記録装置が知られている。【０００３】
近年、インクジェット記録装置により形成される画像の高精度化に伴い、液滴吐出ヘッドに備えられた複数のノズルは高密度に配置されている。したがって、液滴吐出ヘッドが、液滴吐出ヘッドを保持する保持部に対して位置がずれると、形成した画像にスジやムラが生じて画像が劣化するという問題が生じる。そのため、液滴吐出ヘッドを保持部に対して高精度に位置決めすることが求められている。【０００４】
そこで、例えば、ヘッドに接触する回動自在な偏心こま部材と、ヘッドと偏心こま部材との接触を保つ偏心カムを有し、偏心カムの回動動作によって、ヘッドの位置調整を行う方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
また、調整ネジのテーパ部が液滴吐出ヘッドの位置調整部と接し、調整ネジの位置移動によって、液滴吐出ヘッドの位置調整を行う方法が開示されている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２７５８０６０号公報
【特許文献２】特開２００１−３４１２９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、最近の液滴吐出ヘッドでは、液滴吐出ヘッドの位置決めに数μｍオーダーの位置調整が必要となる場合がある。【０００７】
これに対し、特許文献１の方法では、偏心こまの回転によって、半回転（１８０度）の範囲で偏心量の調整を行うことができるが、例えば、調整レンジを±１００μｍとすると、調整分解能は、約１μｍ／度となる。この場合、数μｍオーダーの調整をする場合には、偏心こまを数度の角度で調整しなければならず、操作性の観点で高分解能を得ることが難しい。【０００８】
また、特許文献１及び２の調整ネジを用いる方法では、調整ネジのテーパ部と位置調整部の当接部が、調整ネジの回転によって大きく移動する。そのため、数μｍオーダーの位置調整を可能とするためには、調整ネジのテーパ部と位置調整部の当接部となり得る範囲を高精度に加工しなければならず、コストを要する。また、調整ネジの配置にわずかでもズレがあると誤差が生じるため、数μｍオーダーの位置調整を行うことは、技術的に非常に難しい。【０００９】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、記録媒体に対する液滴の着弾位置精度が高く、かつ位置精度の調整が容易な液滴吐出ヘッドユニット、液滴吐出ヘッドの位置調整方法及び画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題の解決のために、請求項１に記載の発明は、
液滴吐出ヘッドユニットであって、
液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、
前記液滴吐出ヘッドを着脱自在に保持する保持部と、
回転軸部材により回転可能なハウジングと、
前記ハウジングと当接して当該ハウジングの回転を調整する回転調整部と、
前記ハウジングに設けられ、前記液滴吐出ヘッドに当接して前記液滴吐出ヘッドの前記保持部に対する保持位置を調整する位置調整部と、
を備え、
下記式（１）を満たすことを特徴とする。
【数１】
2016111365.tif 000003
（式中、ｄ１は、前記回転軸部材の中心から前記回転調整部と前記ハウジングの当接部までの距離を表す。θ１は、前記回転軸部材の中心を通り前記液滴吐出ヘッドの移動方向に平行な軸から前記回転調整部と前記ハウジングの当接部までの角度を表す。ｄ２は、前記回転軸部材の中心から前記位置調整部における位置移動の基準となる基準部位までの距離を表す。θ２は、前記回転軸部材の中心を通り前記液滴吐出ヘッドの移動方向に平行な軸から前記基準部位までの角度を表す。）【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の液滴吐出ヘッドユニットにおいて、
前記回転軸部材の中心から前記位置調整部と前記液滴吐出ヘッドとの当接部までの距離が、前記回転軸部材の中心から前記回転調整部と前記ハウジングとの当接部までの距離よりも短いことを特徴とする。【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の液滴吐出ヘッドユニットにおいて、
前記位置調整部の先端部、又は、前記位置調整部が当接する前記液滴吐出ヘッドの当接部、のどちらか一方が球面状であることを特徴とする。【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドユニットにおいて、
前記液滴吐出ヘッドは、
前記液滴吐出ヘッドの液滴の吐出方向に平行な一面に設けられた第１当接部と、
前記一面とは異なる前記液滴吐出ヘッドの液滴の吐出方向に平行な他の一面に設けられた第２当接部と、を備え、
前記保持部は、
前記液滴吐出ヘッドが、前記液滴吐出ヘッドの液滴の吐出方向に沿った軸周りに回動可能に、前記第１当接部が当接した状態で固定される固定部、を備え、
前記第２当接部は、前記位置調整部に当接することを特徴とする。【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドユニットにおいて、
前記液滴吐出ヘッドは、
前記液滴吐出ヘッドの液滴の吐出方向に平行な一面に設けられた第１当接部と、
前記一面とは異なる前記液滴吐出ヘッドの液滴の吐出方向に平行な他の一面に設けられた第２当接部と、
を備え、
前記第１当接部及び前記第２当接部に対応して、前記ハウジング、前記回転調整部、及び前記位置調整部が各々別個に設けられ、
前記第１当接部及び前記第２当接部が、それぞれに対応した前記位置調整部に当接することを特徴とする。【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドユニットにおいて、
前記液滴吐出ヘッドは、
前記液滴吐出ヘッドの液滴の吐出方向に平行な第１面に設けられた第１当接部と、
前記第１面とは異なる前記液滴吐出ヘッドの液滴の吐出方向に平行な第２面に設けられた第２当接部と、
前記液滴吐出ヘッドの液滴の吐出方向に平行な第３面に設けられた第３当接部と、
を備え、
前記第１当接部、前記第２当接部、及び前記第３当接部に対応して、前記ハウジング、前記回転調整部、及び前記位置調整部が各々別個に設けられ、
前記第１当接部、前記第２当接部、及び前記第３当接部が、それぞれに対応した前記位置調整部に当接することを特徴とする。【００１６】
請求項７に記載の発明は、前記液滴吐出ヘッドが１次元又は２次元に複数配列されてなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドユニットである。【００１７】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドユニットにおける液滴吐出ヘッドの位置調整方法であって、
前記ハウジングの回転により、前記位置調整部を移動させ、前記液滴吐出ヘッドの前記保持部に対する保持位置の調整を行うことを特徴とする。【００１８】
請求項９に記載の発明は、請求項７に記載の液滴吐出ヘッドユニットを備えることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、記録媒体に対する液滴の着弾位置精度が高く、かつ位置精度の調整を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】画像形成装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】液滴吐出ヘッドユニットの斜視図である。
【図３】液滴吐出ヘッドユニットの底面図である。
【図４】液滴吐出ヘッドと位置調整機構を示す平面図である。
【図５】液滴吐出ヘッドと位置調整機構を示す右側面図である。
【図６】位置調整部と調整ネジの位置関係を説明するための模式図である。
【図７】位置調整部が針形状である例を示す模式図である。
【図８】位置調整部が直方体形状である例を示す模式図である。
【図９】調整部における位置調整機構を説明するための模式図である。
【図１０】調整ネジのネジ動作量と位置調整変位量の関係を示すグラフである。
【図１１】液滴吐出ヘッドの２箇所で位置調整を行う変形例１を示す模式図である。
【図１２】液滴吐出ヘッドの３箇所で位置調整を行う変形例２を示す模式図である。
【図１３】液滴吐出ヘッドと調整部の構成の変形例３を示す模式図である。
【図１４】液滴吐出ヘッドと調整部の構成の変形例４を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態（以下、「本実施形態」ともいう。）について説明する。但し、発明の範囲は図示例に限定されない。また、以下の説明において、同一の機能及び構成を有するものについては、同一の符号を付し、その説明を省略する。
なお、以下の説明では、ラインヘッドを用いた記録媒体の搬送のみで描画を行う１パス描画方式での実施形態を例にして説明するが、適宜の描画方式に適用可能であり、例えば、スキャン方式やドラム方式を用いた描画方式を採用しても良い。
また、以下の説明では、記録媒体Ｋの搬送方向を前後方向、記録媒体Ｋの搬送面において当該搬送方向に直交する方向を左右方向、前後方向及び左右方向に垂直な方向を上下方向として説明する。
【００２２】
［画像形成装置の概略］
画像形成装置１００は、プラテン１０１、搬送ローラー１０２、及びラインヘッド２００，２０１，２０２，２０３等を備える（図１）。
プラテン１０１は、上面に記録媒体Ｋを支持しており、搬送ローラー１０２が駆動されると、記録媒体Ｋを搬送方向（前後方向）に搬送する。
ラインヘッド２００，２０１，２０２，２０３は、記録媒体Ｋの搬送方向（前後方向）の上流側から下流側にかけて、搬送方向に直交する幅方向（左右方向）に並列して設けられている。そして、ラインヘッド２００，２０１，２０２，２０３の内部には、後述する液滴吐出ヘッドユニット１が少なくとも一つ設けられており、例えば、シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ），黒（Ｋ）のインクを記録媒体Ｋに向けて吐出する。
【００２３】
［液滴吐出ヘッドユニット］
液滴吐出ヘッドユニット１は、液滴吐出ヘッド２、液滴吐出ヘッド２を着脱自在に保持する保持部３、液滴吐出ヘッド２を回動可能に保持部３に固定するための位置基準ピン４、及び液滴吐出ヘッド２の位置調整を行う調整部５等を備える（図２〜５等参照）。
【００２４】
液滴吐出ヘッドユニット１は、保持部３によって、液滴吐出ヘッド２をその底面が保持部３の開口部から露出するように、着脱自在に保持することで構成されている。また、保持部３は、全体として千鳥格子状となるように複数の液滴吐出ヘッド２を保持しており、具体的には、例えば、左右方向に３つ、前後方向に２つの液滴吐出ヘッド２を保持している。
【００２５】
［液滴吐出ヘッド］
液滴吐出ヘッド２は、底面に液滴を吐出する複数のノズルＮが配列された液滴吐出部２１と、複数のノズルＮのそれぞれにインクを供給するインク室２２と、インク室２２にインクを供給するインク供給部２２１と、インク室２２のインクを排出するインク排出部２２２等によって構成されている。
液滴吐出部２１は、各ノズルＮに対応する圧力室（図示省略）を内部に有しており、インク室２２からインクが当該圧力室に供給され、当該圧力室の上部に設けられた圧電素子（図示省略）が変位することで圧力室のインクが加圧されると、ノズルＮからインクの液滴が吐出するように構成されている。
【００２６】
また、液滴吐出ヘッド２は、液滴の吐出方向（上下方向）に平行な１つの側面に設けられた固定部としての位置固定部２３と、位置固定部２３の設けられた側面に対向する側面に設けられた位置決め部２５を備えている（図４等参照）。
なお、図４は、説明の便宜のため、図２に図示された液滴吐出ヘッドユニット１のうち、右方向前側に設けられた液滴吐出ヘッド２と、その位置調整機構のみを図示している。
【００２７】
位置固定部２３は、Ｖ字溝２４を有しており、保持部３に固定された位置基準ピン４に対して、Ｖ字溝２４を突き当てることができるように構成されている。そして、位置固定部２３は、保持部３に設けられた付勢手段としての弾性部材３１によって、位置基準ピン４に突き当てる方向に押し付けられて当接部（第１当接部Ｔ１）によって固定されており、液滴吐出ヘッド２が位置基準ピン４の軸周りに沿って回動可能となるように固定されている。
【００２８】
位置決め部２５は、後述する調整部５の位置調整部５１に突き当てられており、保持部３に設けられた付勢手段としての弾性部材３２によって、位置調整部５１に対して突き当てる方向に押し付けられて当接部（第２当接部Ｔ２）によって固定されている。そして、位置調整部５１の前後方向の位置移動によって、位置決め部２５は、保持部３に対して前後方向に位置移動できるようになっている。
【００２９】
［位置調整機構］
液滴吐出ヘッド２の位置調整を行う調整部５は、位置決め部２５に当接する位置調整部５１と、回転軸部材５２により回転可能に保持部３に設けられたハウジング５３と、ハウジング５３の回転を調整する回転調整部としての調整ネジ５４と、保持部３に固定されており、ハウジング５３及び調整ネジ５４を回転可能に保持する調整ネジ保持部５５等を備える。
【００３０】
位置調整部５１は、ハウジング５３の下部付近前側であって、回転軸部材５２の中心より上側に設けられており、後述するハウジング５３の回転によって、前後方向に位置移動可能な構成となっている。また、位置調整部５１は先端部が球面状となっており、当該先端部が位置決め部２５に当接している。
【００３１】
ハウジング５３は、ハウジング５３の下部に設けられた回転軸部材５２を中心として回転可能な構成となっている。また、ハウジング５３の上部付近後側には、調整ネジ５４との当接面を有しており、調整ネジ５４が当該当接面に接しながら前方向に位置移動すると、ハウジング５３は、回転軸部材５２を中心として前回り方向に回転する。一方で、調整ネジ５４が当該当接面に接しながら後方向に移動すると、ハウジング５３は、回転軸部材５２を中心として後回り方向に回転する。
【００３２】
また、位置調整部５１と位置決め部２５の当接部（第２当接部Ｔ２）、及び、調整ネジ５４とハウジング５３との当接部は、それぞれハウジング５３の回転軸部材５２よりも上側に位置しているため、ハウジング５３が前方向（又は後方向）に回転した場合、それぞれの当接部も前方向（又は後方向）に移動する。
また、回転軸部材５２の中心から位置調整部５１と位置決め部２５の当接部までの距離は、回転軸部材５２の中心からハウジング５３と調整ネジ５４との当接部までの距離よりも短いため、調整ネジ５４の移動距離に比べて位置調整部５１の移動距離は小さくなり、高い縮小率が得られる構成となっている。
【００３３】
また、液滴吐出ヘッド２は、位置固定部２３によって位置基準ピン４に回動可能に固定されている。そのため、位置調整部５１の前後方向への位置移動によって、位置基準ピン４の軸周りに沿って位置移動することができ、液滴吐出方向に垂直な前後左右方向に対する回転角度の調整を行うことができる。
【００３４】
調整ネジ５４は、調整ネジ５４が回転可能な状態で調整ネジ保持部５５に保持されており、回転することによって前後方向に移動可能である。そして、調整ネジ５４の位置移動によって、ハウジング５３の回転を制御することができる。
【００３５】
［位置調整部と調整ネジの位置関係］
調整部５における位置調整部５１と調整ネジ５４の位置関係について、位置調整部５１、回転軸部材５２、ハウジング５３、及び調整ネジ５４の模式図及び以下に示す関係式を用いて説明する（図６参照）。
なお、図６では、説明の便宜のため、回転軸部材５２の中心を原点Ｏとした場合に、調整ネジ５４とハウジング５３の当接部をＡ１、位置調整部５１の先端部の球面中心を基準部位Ｂ１として、前後方向及び上下方向における関係式を説明する。ここで、基準部位Ｂ１とは、位置調整部５１における位置移動の基準となる部位である。
また、図６〜図９において、前方向をＸ方向とする。
【００３６】
原点ＯとＡ１間の距離をｄ１、原点ＯとＡ１の前後方向の距離をｘ１、原点Ｏを通る前方向に平行な軸からＡ１までの角度をθ１、原点Ｏと基準部位Ｂ１間の距離をｄ２、原点Ｏと基準部位Ｂ１の前後方向の距離をｘ２、原点Ｏを通る前方向に平行な軸から基準部位Ｂ１までの角度をθ２とする場合、関係式を以下のように表すことができる。
【数２】
2016111365.tif 000004
【００３７】
また、ハウジング５３の回転によるｘ１の変化量（ｄｘ１／ｄθ）の絶対値及びｘ２の変化量（ｄｘ２／ｄθ）の絶対値は、微分によって以下の式で表すことができる。
【数３】
2016111365.tif 000005
【００３８】
また、本実施形態においては、ｘ２のハウジング回転に伴う移動量の絶対値が、ｘ１のハウジング回転に伴う移動量の絶対値よりも小さくなるように設計されているため、｜ｄｘ２／ｄθ｜＜｜ｄｘ１／ｄθ｜となり、ｄ１、θ１、ｄ２及びθ２の関係式は、下記式（１）により表すことができる。
【数４】
2016111365.tif 000006
【００３９】
ここで、上記式（１）を満たすようにｄ１、θ１、ｄ２及びθ２を規定することにより、位置調整部５１の移動量（ｘ２の変化量）を調整ネジ５４の移動量（ｘ１の変化量）よりも小さくすることができる。
なお、本実施形態のように、液滴吐出ヘッド２の一方を位置固定部２３によって位置基準ピン４に回動可能に固定し、他方を位置調整部５１で移動させる場合、液滴吐出ヘッド２は位置基準ピン４の軸周りに沿って回転方向に移動する。しかし、ｘ１の変化量（ｄｘ１／ｄθ）及びｘ２の変化量（ｄｘ２／ｄθ）はそれぞれ微小であり、前後方向への移動量に対して左右方向への移動量が極めて小さいため、液滴吐出ヘッド２の移動量は位置調整部５１の前後方向の移動量に近似することができる。
【００４０】
なお、上述の説明では、位置調整部５１の形状の一例として、位置調整部５１の先端部が球面状である例を説明したが、上述の例に限られず、位置調整部５１の形状は適宜選択可能である。例えば、位置調整部５１を先端が尖った針形状（図７参照）や、直方体形状（図８参照）とすることができる。
ここで、位置調整部５１を針形状とする場合には、当該針形状の先端の尖った部分と位置決め部２５の当接部を基準部位Ｂ１として、本実施形態と同様に、ｄ１、θ１、ｄ２及びθ２の関係式を上記式（１）により表すことができる。
また、位置調整部５１を直方体形状とする場合には、当該直方体形状の角の部分と位置決め部２５の当接部を基準部位Ｂ１として、本実施形態と同様に、ｄ１、θ１、ｄ２及びθ２の関係式を上記式（１）により表すことができる。
なお、基準部位Ｂ１は位置調整部５１における位置移動の基準となる部位であれば、適宜任意に決めることができ、例えば、位置調整部５１の重心を基準部位Ｂ１としても良い。ところで、本実施形態のように位置調整部５１の先端部が球面状である場合には、位置調整部５１と位置決め部２５との当接部の位置は球面表面を位置移動するため、当該当接部を基準部位Ｂ１とすることはできない。一方で、位置調整部５１に針形状又は直方体形状を選択する場合には、位置調整部５１と位置決め部２５の当接部は移動しないため、当該当接部を基準部位Ｂ１とすることが可能である。
【００４１】
［位置調整機構の関係式］
調整部５における位置調整機構において、調整ネジ５４を前方向にｄｘ位置移動させた場合における位置調整部５１の前方向への移動量ｄｓについて、位置調整部５１、回転軸部材５２、ハウジング５３、及び調整ネジ５４の模式図及び以下に示す関係式を用いて説明する（図９参照）。
なお、図９では、説明の便宜のため、回転軸部材５２の中心を原点Ｏとした場合に、調整ネジ５４とハウジング５３の当接部をＡ１、調整ネジ５４を前方向にｄｘ移動させた後におけるＡ１の移動後の位置をＡ２、調整ネジ５４を前方向にｄｘ移動させた際のハウジング５３の回転角度をγ、位置調整部５１の先端の球面中心を基準部位Ｂ１、ハウジング５３が角度γ回転した際に基準部位Ｂ１の移動後の位置をＢ２として、前後方向及び上下方向における関係式を説明する。
【００４２】
ＯとＡ１の上下方向の距離をｌ１、ＯとＡ１の前後方向の距離をｒ１、Ｏを通る上方向に平行なの軸からＡ１までの角度をα１、Ｏを通る上方向に平行な軸からＡ２までの角度をβ１、Ｏと基準部位Ｂ１の前後方向の距離をｌ２、Ｏと基準部位Ｂ１の上下方向の距離をｒ２、Ｏを通る前方向に平行な軸から基準部位Ｂ１までの角度をα２、Ｏを通る前方向に平行な軸からＢ２までの角度をβ２、とする場合、関係式を以下のように表すことができる。
【数５】
2016111365.tif 000007
【００４３】
また、これらの値からｄｘとｄｓの関係式を表すと、下記式（２）のように表すことができる。
【数６】
2016111365.tif 000008
【００４４】
ここで、例えば、式（１）を満たす値としてｌ１＝１７．５ｍｍ、ｒ１＝０mm、ｌ２＝４．３５ｍｍ、ｒ２＝２ｍｍを設定して式（２）に代入した場合、ネジピッチ０．５μｍ／１回転（３６０度回すと０．５μｍ進む）である調整ネジ５４を使用してハウジング５３を回転するならば、調整ネジ５４の回転角度であるネジ動作量（度）と、位置調整部５１の前後方向への位置調整変位量（μｍ）との関係式は、図１０（ａ）のように表すことができる。式（２）において、ｄｘはネジ動作量（度）に比例する値であり、ｄｓは位置調整変位量に対応する値である。
そして、当該関係式の傾きより、ネジ動作量（度）と、位置調整変位量（μｍ）とは、略比例関係にあることが分かる。なお、図１０（ａ）において、ネジ動作量（度）と位置調整変位量（μｍ）の関係を直線近似した値を破線で表している。
【００４５】
また、図１０（ｂ）は、本実施形態に対する比較例であり、本実施形態と同じネジピッチ０．５μｍ／１回転の調整ネジ５４を用いた場合に、調整ネジ５４の先端部の変位量を位置調整変位量として、ネジ動作量（度）と位置調整変位量（μｍ）の関係式を示している。比較例の調整ネジ５４は、ネジを回転させた角度（ネジ動作量）に比例して位置移動するため、ネジ動作量（度）と位置調整変位量（μｍ）との関係式は直線式で表される。
【００４６】
また、本実施形態と比較例を比較すると、同じ調整ネジ５４を同じ角度回した際に、本実施形態では位置調整変位量が約１０分の１となっている。したがって、本実施形態では約１０分の１の縮小率を得られたことが分かる。
【００４７】
また、ｌ１、ｒ１、ｌ２、ｒ２、及びネジピッチについて、数値の一例を示して説明したが、当然適宜変更可能である。また、用途に応じて、適宜の値となるように設定することで、更に高い縮小率にすることや、ネジ動作量と位置調整変位量の関係式の直線性を高めることも可能である。
具体的には、ｌ１を大きくする、又はｒ２を小さくことにより、ｄｓ／ｄｘを小さくすることができ、縮小率を高めることができる。また、ｒ１を大きくする、又はｌ２を小さくすることによって、ネジ動作量と位置調整変位量の関係式の直線性を高めることができる。
【００４８】
［変形例１］
以下、本実施形態の変形例について説明する。なお、本実施形態と同様の構成については、説明を省略する。
変形例１は、液滴吐出ヘッド２の異なる２箇所で位置調整を行う場合の変形例であり、一例について図１１を用いて説明する。なお、図１１は、説明の便宜のため、液滴吐出ヘッド２と調整部５の位置関係のみを模式図で示し、細部は省略して図示している。
【００４９】
液滴吐出ヘッド２は、液滴吐出ヘッド２の液滴の吐出方向（上下方向）に平行な１つの側面、及び当該側面に対向する側面に、それぞれ位置決め部２５を備えている。具体的には、例えば、液滴吐出ヘッド２の左側の側面及び右側の側面に１つずつ位置決め部２５を備えている。
【００５０】
また、それぞれの位置決め部２５に対応して、調整部５が別個に設けられており、調整部５の位置調整部５１が位置決め部２５に当接している。
また、それぞれの位置決め部２５は、本実施形態と同様に、保持部３に設けられた付勢手段としての弾性部材（図示省略）によって、位置調整部５１に対して突き当てる方向に押し付けてられており、それぞれの当接部（第１当接部Ｔ１及び第２当接部Ｔ２）によって固定されている。
【００５１】
また、位置調整部５１の前後方向の位置移動によって、液滴吐出ヘッド２を保持部３に対して液滴吐出方向に垂直な面（前後左右方向）に位置調整を行うことができる。
具体的には、２つの位置調整部５１を同時に前後方向の同じ方向に移動させた場合は、液滴吐出ヘッド２を前後方向に位置移動することが可能である。また、片側の位置調整部５１のみを前後方向に移動させた場合は、他の片側の位置調整部５１は回動可能に固定されているため、片側の位置調整部５１の前後方向への位置移動によって、液滴吐出ヘッド２を前後左右方向の面に対して回転移動させることができる。
【００５２】
［変形例２］
変形例２は、液滴吐出ヘッド２の異なる３箇所で位置調整を行う場合の変形例であり、一例について図１２を用いて説明する。なお、図１２は、説明の便宜のため、液滴吐出ヘッド２と調整部５の位置関係のみを模式図で示し、細部は省略して図示している。
【００５３】
液滴吐出ヘッド２は、例えば、液滴吐出ヘッド２の左側の側面と、後側の側面の左右１つずつに調整部５が設けられており、それぞれの調整部５の位置調整部５１が、液滴吐出ヘッド２の本体部に直接当接している。
また、液滴吐出ヘッド２は、保持部３に設けられた付勢手段としての弾性部材（図示省略）によって、液滴吐出ヘッド２の前側及び右側から、それぞれの位置調整部５１に対して突き当てる方向に押し付けてられており、それぞれの当接部（第１当接部Ｔ１、第２当接部Ｔ２及び第３当接部Ｔ３）によって固定されている。
【００５４】
そして、後側に設けられた位置調整部５１の前後方向の位置移動と、左側に設けられた位置調整部５１の左右方向の位置移動によって、保持部３に対して、液滴吐出方向に垂直な面（前後左右方向）に対して位置調整を行うことができる。
【００５５】
［変形例３］
変形例３は、調整部５の構成の変形例であり、一例について図１３を用いて説明する。なお、図１３は、説明の便宜のため、液滴吐出ヘッド２と、液滴吐出ヘッド２の前方向及び後方向部分の箇所のみを簡易的に示した保持部３と、調整部５を模式図で示し、細部は省略して図示している。
【００５６】
液滴吐出ヘッド２は、液滴吐出部２１とインク室２２の間に左右方向に突出した保持板２６を備え、保持板２６の上面には、本実施形態と同様の調整部５を備える。
液滴吐出ヘッド２を挟んで保持部３の前側には、位置決め部２５が設けられており、保持部３の後側に設けられた弾性部材（図示省略）によって、液滴吐出ヘッド２が前方向に押し付けられ、位置調整部５１が位置決め部２５に突き当てられた状態で固定されている。
そして、位置調整部５１の前後方向の位置移動によって、液滴吐出ヘッド２を保持部３に対して位置移動することができる。
【００５７】
［変形例４］
変形例４は、調整部５の構成の変形例であり、一例について図１４を用いて説明する。なお、図１４は、説明の便宜のため、液滴吐出ヘッド２と、液滴吐出ヘッド２の前方向及び後方向部分の箇所のみを簡易的に示した保持部３と、調整部５を模式図で示し、細部は省略して図示している。
【００５８】
液滴吐出ヘッド２は、変形例３と同様に、液滴吐出部２１とインク室２２の間に左右方向に突出した保持板２６を備えている。
液滴吐出ヘッド２を挟んで保持部３の後側には、本実施形態の調整部５が備えられており、調整部５の位置調整部５１は、保持板２６の後側の面に当接するように設けられている。また、保持部３の前側に設けられた弾性部材（図示省略）によって、液滴吐出ヘッド２が後方向に押し付けられており、位置調整部５１は保持板２６に突き当てられた状態で固定されている。
そして、位置調整部５１の前後方向の位置移動によって、液滴吐出ヘッド２を保持部３に対して位置移動することができる。
なお、位置調整部５１を保持板２６に突き当てる構成としたが、突き当てる箇所は液滴吐出ヘッド２の一部であれば適宜変更可能である。
【００５９】
［本発明の技術的効果］
以上のように、本発明の液滴吐出ヘッドユニット１は、液滴吐出ヘッド２に当接する位置調整部５１を位置移動させることによって、液滴吐出ヘッド２の位置調整を行い、記録媒体に対する液滴の着弾精度を向上させることができる。
【００６０】
また、本発明に係る位置調整機構は、簡易な構成で高い縮小率を得られる構成となっており、液滴吐出ヘッド２の形状や配置条件に応じて適宜設計変更して設けることが可能なため、液滴吐出ヘッド２等の位置調整を行う手段として非常に有用である。
【００６１】
具体的には、調整部５は、前述した式（１）を満たす構成とすることにより、調整ネジ５４の移動量に対して位置調整部５１の移動量を小さくすることができる。
【００６２】
また、ハウジング５３の回転軸部材５２の中心から位置調整部５１と液滴吐出ヘッド２との当接部までの距離が、ハウジング５３の回転軸部材５２の中心から調整ネジ５４とハウジング５３との当接部までの距離よりも短くなっている。
このような構成とすることで、調整ネジ５４の移動量に対して位置調整部５１の移動量を更に小さくすることができ、高い縮小率を得ることができる。
【００６３】
また、本発明の位置調整部５１の先端部は球面状となっており、当該先端部が位置決め部２５に当接している。このような構成とすることで、位置調整部５１と位置決め部２５の当接部が、球面上を安定して移動することができるため、安定した位置調整を行うことができる。
【００６４】
また、本実施形態では、位置固定部２３を回動可能に位置基準ピン４に固定しているため、液滴吐出方向に垂直な方向に対して、回転角度の調整が可能である。このような構成とすることで、一箇所の位置調整部５１の位置移動によって、液滴吐出ヘッド２の位置調整を行うことができ、位置調整の操作をより簡易に行うことができる。
【００６５】
また、変形例１では、液滴吐出ヘッド２の異なる２箇所で位置調整を行うことが可能である。このような構成とすることで、液滴吐出ヘッド２を、液滴吐出方向の垂直な面に対して、絶対位置を調整することができるため、より高精度に位置調整を行うことができる。
【００６６】
また、変形例２では、液滴吐出ヘッド２の異なる３箇所で位置調整を行うことが可能である。このような構成とすることで、３箇所でより安定的に液滴吐出ヘッド２を固定しながら、液滴吐出方向の垂直な面に対して、絶対位置を調整することができるため、より高精度に位置調整を行うことができる。
【００６７】
また、変形例３のように、液滴吐出ヘッド２の保持板２６の上に調整部５を設ける構成や、変形例４のように、液滴吐出ヘッド２の保持板２６に対して、位置調整部５１を当接させて位置調整を行うこともできる。このような構成においても、液滴吐出ヘッド２の位置調整を高精度に行うことができる。
【００６８】
［その他］
本発明の今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した詳細な説明に限定されるものではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【００６９】
例えば、本実施形態、変形例１及び変形例２の位置調整機構を搭載した液滴吐出ヘッドユニット１において、液滴吐出ヘッド２に対して、調整部５を１〜３つ設けた例を示したが、１つ以上の液滴吐出ヘッド２を備える構成となっていれば、調整部５を設ける数は適宜変更可能である。
また、調整部５の配置箇所についても、本実施形態、変形例１及び変形例２の実施形態に限られるものではなく、当然適宜変更可能である。
【００７０】
また、調整部５の位置調整部５１を当接させて行う位置調整方法として、液滴吐出ヘッド２の位置決め部２５に当接させる方法、液滴吐出ヘッド２の本体部に当接させる方法、保持部３に設けられた位置決め部２５に当接させる方法、及び保持板２６に当接させる方法の例を示したが、本発明の調整部５を使用する形態であれば、位置調整部５１を当接させる箇所や方法は当然適宜変更可能である。
【００７１】
また、本実施形態では、位置固定部２３のＶ字溝２４を回動可能に位置基準ピン４に固定する構成としたが、液滴吐出ヘッド２の回転角度の調整が可能な構成であれば、構成は適宜変更可能である。
また、位置基準ピン４は保持部３に固定されているとしたが、位置固定部２３が固定できる構成であれば適宜変更可能であり、例えば、位置基準ピン４を保持部３に対して前後左右に位置移動できるような構成としても良い。
【００７２】
また、位置調整部５１の先端部は球面状であることとしたが、当該先端部が当接する位置決め部２５の当接面を球面状とすれば、当該先端部を平面状としても良い。ここで、位置調整部５１の先端部と位置決め部２５の当接面の両方を球面状又は平面状とすることも技術的には可能であるが、位置移動する際に安定しないため、どちらか一方を球面状とすることが望ましい。
【００７３】
また、ハウジング５３の回転を調整する回転調整部として、調整ネジ５４を用いる例について説明したが、ハウジング５３を回転することができれば、構成は適宜変更可能であり、例えば、圧電素子の変位によってハウジング５３を回転させる構成としても良い。
【００７４】
また、液滴吐出ヘッド２は、圧電素子を使用してインク等の液滴を吐出する構成としたが、液滴を吐出できる機構を備えていれば良く、例えば、サーマル（電気熱変換素子）を使用することとしても良い。
【００７５】
また、位置固定部２３を位置基準ピン４へ付勢する手段と、位置決め部２５を位置調整部５１へ付勢する手段として、それぞれ異なる弾性部材３１と弾性部材３２を用いる例を示したが、液滴吐出ヘッド２を位置基準ピン４及び位置調整部５１へ付勢できる手段であれば、当然適宜変更可能である。例えば、１つの弾性部材によって直接液滴吐出ヘッド２の本体を付勢することとしても良く、また、隣接する２つの液滴吐出ヘッド２の間に設けられた弾性部材３１と弾性部材３２を、同じ１つの弾性部材を用いることとしても良い。
また、液滴吐出ヘッド２を保持部３へ固定する方法として、更に固定ネジ等を設けて保持部３に固定可能な構成としても良い。
【００７６】
更に、本発明の範囲は上記に限られることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は、液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出ヘッドユニット、液滴吐出ヘッドの位置調整方法、当該液滴吐出ヘッドユニットを備えたインクジェット記録装置等の画像形成装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００７８】
１  液滴吐出ヘッドユニット
２  液滴吐出ヘッド
２３  位置固定部
３  保持部
５１  位置調整部
５２  回転軸部材
５３  ハウジング
５４  調整ネジ（回転調整部）
１００  画像形成装置
Ｂ１  基準部位
Ｔ１  第１当接部
Ｔ２  第２当接部
Ｔ３  第３当接部
【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】
2016111365.tif 000020
【図１１】
2016111365.tif 000021
【図１２】
2016111365.tif 000022
【図１３】
2016111365.tif 000023
【図１４】
2016111365.tif 000024
【国際調査報告】
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2016111365.tif 000026
2016111365.tif 000027
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