(57)【要約】【課題】温度変化によるヘッド保持部材の伸縮時の液体の着弾ずれを軽減することが可能な液体噴射装置を提供する。【解決手段】各記録ヘッド３は、第１の線膨張係数αの第１支持部材３０ａと、第１の線膨張係数αよりも大きい第２の線膨張係数βの第２支持部材３０ｂとを間に介してヘッドホルダ２５に取り付けられている。また、第１支持部材と第２支持部材の配置に関し、第１支持部材は、第１方向Ｘにおいて第１固定部に対して第２支持部材よりも遠い側に配置されている。そして、第２支持部材の第２の線膨張係数βが、第１支持部材の第１の線膨張係数αよりも大きくなるように、各支持部材の材料が選定されている。【選択図】図４
2009297903.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体の噴射対象物に向けて複数のノズル開口から液体を噴射可能な液体噴射ヘッドと、
当該液体噴射ヘッドを保持するヘッド保持部材と、
を備えた液体噴射装置であって、
前記ヘッド保持部材は、液体噴射動作時における前記噴射対象物と前記液体噴射ヘッドとの相対送り方向に直交する方向における両側の第１固定部で装置本体側に固定され、
前記液体噴射ヘッドは、第１の線膨張係数αの第１支持部材と、前記第１の線膨張係数αよりも大きい第２の線膨張係数βの第２支持部材とを間に介して前記ヘッド保持部材に取り付けられ、
前記第１支持部材は、前記相対送り方向において前記第１固定部に対して前記第２支持部材よりも遠い側に配置されたことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
前記第１固定部に対して前記相対送り方向においてより遠い位置に配置された液体噴射ヘッドほど前記第１支持部材と前記第２支持部材の間隔を狭める一方、前記第１固定部に対して前記相対送り方向においてより近い位置に配置された液体噴射ヘッドほど前記第１支持部材と前記第２支持部材の間隔を広げたことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項３】
前記第１固定部に対して前記相対送り方向においてより遠い位置に配置された液体噴射ヘッドほど前記第１の線膨張係数αと前記第２の線膨張係数βとの差を大きくする一方、前記第１固定部に対して前記相対送り方向においてより近い位置に配置された液体噴射ヘッドほど前記第１の線膨張係数αと前記第２の線膨張係数βとの差を小さくするように、前記第１支持部材と前記第２支持部材の材料を、第１固定部に対する液体噴射ヘッドの配置位置に応じて異ならせたことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項４】
前記第１固定部が、前記ヘッド保持部材に前記相対送り方向に一定間隔で配設されている複数の液体噴射ヘッドの中間部に対応する位置に設けられたことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、インクジェット式記録ヘッド等の液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置に関し、特に、液体噴射ヘッドを噴射対象物に対する相対送り方向に一定間隔て複数配設した液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、液体噴射装置は、液体を噴射可能な液体噴射ヘッドを備え、この液体噴射ヘッドから各種の液体を噴射する装置である。この液体噴射装置の代表的なものとして、例えば、液体噴射ヘッドとしてのインクジェット式記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドという）を備え、この記録ヘッドのノズル開口から液体状のインクを記録紙等の記録媒体（噴射対象物）に対して噴射・着弾させてドットを形成することで画像等の記録を行うインクジェット式プリンタ等の画像記録装置を挙げることができる。また、近年においては、この画像記録装置に限らず、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造装置等、各種の製造装置にも液体噴射装置が応用されている。
【０００３】
液体噴射装置の一種であるインクジェット式記録装置（プリンタ）は、記録媒体の幅よりも短尺なインクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッドの一種。所謂シリアルヘッド）と、この記録ヘッドを主走査方向に往復移動させるヘッド移動機構と、記録紙等の記録媒体（噴射対象物）を主走査方向に直交する方向に送り出して副走査を行う搬送機構等を備え、記録ヘッドの主走査でのインクの噴射と記録媒体の搬送（副走査）とを順次繰り返すことにより、記録媒体への画像等の記録を行うように構成されている。しかしながら、この方式では、記録ヘッドの走査速度に限界があるため、例えば、Ａ２等の比較的大きなサイズの記録媒体の全面に画像を記録するような場合には、それだけ多くの時間を要するという問題があった。
【０００４】
このため、近年では、記録ヘッドと記録媒体とが相対的に移動する（送られる）第１方向（相対送り方向）と直交する第２方向に単位ヘッドを複数配列し、この単位ヘッド群によって形成されるノズル群の全長が記録媒体の最大記録幅に対応するように構成したプリンタが提案されている。この構成によれば、記録ヘッドの第２方向の走査が不要となり、記録ヘッドと記録媒体の第１方向における相対的な送り動作で画像等の記録を行うことができるので、シリアルヘッドを用いる構成と比較して記録時間を短縮化することができる。
【０００５】
そして、例えば金属等で形成された枠状のヘッドホルダに、ヘッド長手方向を第２方向に揃えた姿勢で上記記録ヘッドを第１方向に一定間隔で複数配設した構成のプリンタも提案されている（例えば、特許文献１参照）。この構成によれば、記録時間のさらなる短縮化或いは複数色の印刷に対応することができる。
【０００６】
ところで、このような構成のプリンタでは、環境温度の変化や記録ヘッド自体の発熱によりヘッドホルダが伸縮すると、ヘッドホルダに固定されている各記録ヘッド相互の間隔が変動し、記録媒体上においてインクが本来の着弾位置からずれてしまい、その結果、画像等の記録品質が低下する虞があった。
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−３２１１２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このため、特許文献１に開示されているプリンタでは、記録ヘッド（ヘッドバー）の長手方向両端部を、それぞれ微動ガイド手段によってヘッドホルダに対して自由に微動できるように支持し、各記録ヘッドの用紙搬送方向における相互間を線膨張係数の小さい材料で形成された連結部材で連結することにより、ヘッドホルダの熱膨張に対応できるように構成している。
【０００９】
しかしながら、上記構成でもヘッドホルダやヘッド自体の温度変化による伸縮による着弾位置ずれを完全に防止することが難しく、また、各記録ヘッドはヘッドホルダに対して自由に微動できるように支持されているので、振動等によりヘッドホルダに対する記録ヘッドの位置がずれる虞もあった。また、ヘッドバー間を連結する部材にガラス（硬質ガラス）又はセラミックが適用されているが、いずれも硬くて脆い素材であるため、加工が難しいという問題がある。さらに、１つのヘッドバーにノズル列が用紙搬送方向に複数列配置されている構成の場合、ヘッドバー自体の用紙搬送方向への伸び縮みによる着弾誤差が生じることがあるが、これに対しては何ら考慮されていない。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、温度変化によるヘッド保持部材の伸縮時の液体の着弾ずれを軽減することが可能な液体噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の液体噴射装置は、上記目的を達成するために提案されたものであり、液体の噴射対象物に向けて複数のノズル開口から液体を噴射可能な液体噴射ヘッドと、
当該液体噴射ヘッドを保持するヘッド保持部材と、
を備えた液体噴射装置であって、
前記ヘッド保持部材は、液体噴射動作時における前記噴射対象物と前記液体噴射ヘッドとの相対送り方向に直交する方向における両側の第１固定部で装置本体側に固定され、
前記液体噴射ヘッドは、第１の線膨張係数αの第１支持部材と、前記第１の線膨張係数αよりも大きい第２の線膨張係数βの第２支持部材とを間に介して前記ヘッド保持部材に取り付けられ、
前記第１支持部材は、前記相対送り方向において前記第１固定部に対して前記第２支持部材よりも遠い側に配置されたことを特徴とする。
【００１２】
上記構成によれば、第１支持部材と、これよりも線膨張係数が大きい第２支持部材とを間に介して液体噴射ヘッドをヘッド保持部材に取り付け、第１支持部材を相対送り方向において第１固定部に対して第２支持部材よりも遠い側に配置することにより、温度変化ΔＴが生じてヘッド保持部材が第１固定部を基点として相対送り方向に伸縮した場合、第１支持部材と第２支持部材の高さ方向（ヘッド保持部材の上面に対して垂直な方向の寸法）の変位量の差により液体噴射ヘッドがノズル形成面を第１固定部側に向けるようにヘッド保持部材に対して傾く。これにより、液体噴射ヘッドのノズル開口から噴射された液体が噴射対象物に対し斜めに飛翔し、着弾面に対する着弾位置を温度変化前の本来の望ましい着弾位置に近づけることができ、温度の変化前と変化後とで噴射対象物上における液体の着弾位置ずれが低減される。
【００１３】
また、上記構成において、前記第１固定部に対して前記相対送り方向においてより遠い位置に配置された液体噴射ヘッドほど前記第１支持部材と前記第２支持部材の間隔を狭める一方、前記第１固定部に対して前記相対送り方向においてより近い位置に配置された液体噴射ヘッドほど前記第１支持部材と前記第２支持部材の間隔を広げる構成を採用することが望ましい。
【００１４】
上記構成によれば、支持部材の材料の組み合わせを液体噴射ヘッド毎に変えることなく、ヘッド保持部材に対する液体噴射ヘッドの配置位置に応じて当該液体噴射ヘッドの傾き量を変えることができる。このため、支持部材の材料の管理が容易となり、コストも抑えることができる。
【００１５】
また、前記第１固定部に対して前記相対送り方向においてより遠い位置に配置された液体噴射ヘッドほど前記第１の線膨張係数αと前記第２の線膨張係数βとの差を大きくする一方、前記第１固定部に対して前記相対送り方向においてより近い位置に配置された液体噴射ヘッドほど前記第１の線膨張係数αと前記第２の線膨張係数βとの差を小さくするように、前記第１支持部材と前記第２支持部材の材料を、第１固定部に対する液体噴射ヘッドの配置位置に応じて異ならせる構成を採用することもできる。
【００１６】
この構成は、構造上、第１支持部材と第２支持部材との間の間隔を液体噴射ヘッド毎に変更できない場合に好適である。
【００１７】
上記各構成において、前記第１固定部が、前記ヘッド保持部材に前記相対送り方向に一定間隔で配設されている複数の液体噴射ヘッドの中間に対応する位置に設けられた構成を採用することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。なお、本実施形態では、液体噴射装置の一形態である画像記録装置、詳しくは、ノズル開口群を等間隔で噴射対象物（又は記録媒体）となる記録紙の最大記録幅に相当する長さに配置した長尺な液体噴射ヘッド（以下、単に記録ヘッドという）を搭載したインクジェット式プリンタ（以下、プリンタという）を例に挙げて説明する。
【００１９】
図１は本発明に係るプリンタ１の概略構成を説明する断面図、図２はプリンタ１における記録ヘッド３の周囲の平面図である。また、図３は図２におけるＡ−Ａ線断面図、図４はヘッドホルダ２５に対する記録ヘッド３（３ａ〜３ｄ）の取付状態を説明する図である。本実施形態のプリンタ１は、搬送ユニット７による記録紙４の搬送方向（本発明における相対送り方向に相当。以下、第１方向Ｘ）に直交する方向（以下、第２方向Ｙ）に複数の単位ヘッド１１を配列して構成される記録ヘッド３（本発明の液体噴射ヘッドの一種）と、記録紙４（本発明における噴射対象物の一種）を積層状態で収納する給紙トレイ５ａ及び装置下部に設けられた下段給紙カセット５ｂからなる給紙部５と、これらの給紙部５ａ，５ｂから給紙された記録紙４を記録ヘッド３（３ａ〜３ｄ）の下方を通過させて排紙トレイ１０側に搬送する搬送ユニット７と、記録ヘッド３によって記録が行われ、搬送ユニット７側から排出された記録紙４を保持する排紙トレイ１０とを備え、記録ヘッド３を第２方向Ｙに走査することなく記録紙４の記録領域の全幅にテキストや画像等を記録できるように構成されている。
【００２０】
また、筐体２の内部には、各部の電気的な制御を担うプリンタコントローラ９が設けられている。このプリンタコントローラ９は、駆動信号発生回路（不図示）を有し、この駆動信号発生回路からの駆動信号を信号ケーブルを通じて記録ヘッド３の単位ヘッド１１に出力する。さらに、図示しないが、筐体２の内部にはインクを貯留したインクカートリッジ（液体供給源の一種）が配置される。そして、エアポンプ等によるインクカートリッジ内の加圧によって、カートリッジ内に貯留されているインクがインク供給チューブを通じて記録ヘッド３の各単位ヘッド１１に供給（圧送）されるように構成されている。なお、記録紙４に対して記録ヘッド３を第２方向Ｙに走査しながら記録を行う構成を採用することもできる。
【００２１】
上記給紙トレイ５ａは、上下方向に移動可能に構成されており、記録紙束の上面（最上部の記録紙４の上面）が常にピックアップローラ６と一定圧で当接するように筐体２に対する上下方向の位置が制御されている。そして、記録ヘッド３による記録動作の実行タイミングに応じて、記録紙束の最上部から記録紙４がピックアップローラ６により順次引き出され、分離ローラ１２と分離パッド１３とにより一枚毎に分離されて下流側へ給送されるようになっている。記録紙４は、図示しない紙センサ間を通った後、上下一対のレジストローラ１４ａ，１４ｂのニップ部に突き当たる。なお、下段給紙カセット５ｂからの記録紙４は、複数の中間ローラ１５を経由してからレジストローラ１４ａ，１４ｂのニップ部に到達する。これにより、記録紙４の先端姿勢が揃い、記録紙４のスキューが補正される。その後、レジストローラ１４ａ，１４ｂは、規定のタイミングで記録紙４を互いにニップした状態で１枚ずつ搬送ユニット７側へと給送し、記録紙４が搬送ユニット７の搬送ベルト１７に到達してから所定のタイミングでニップ状態を解放する。
【００２２】
搬送ユニット７は、図示しない駆動モータの駆動力によって回転される駆動ローラ１８と、駆動ローラ１８よりも上流側に配設された従動ローラ１９と、駆動ローラ１８及び従動ローラ１９の間に張設される無端状の搬送ベルト１７と、搬送ベルト１７に張力を付与するテンションローラ２０と、押えローラ２１とにより構成されている。テンションローラ２０は、駆動ローラ１８と、従動ローラ１９との間に配設されて搬送ベルト１７に内側から当接し、ばね等の付勢部材の付勢力により搬送ベルト１７に張力を付与している。また、押えローラ２１は、搬送ベルト１７を挟んで従動ローラ１９の直上に配設され、搬送ベルト上の記録紙４を搬送ベルト１７側に押し付けて、記録紙４の搬送ベルト１７に対する密着性を高める。
【００２３】
駆動ローラ１８は、記録ヘッド３の記録動作に同期して駆動されることで搬送ベルト１７を回転させ、記録紙４を記録ヘッド３の下方を通過させて下流側へと搬送するように構成されている。また、搬送ベルト１７の回転量は、従動ローラ１９から延伸した軸端部に配設されたロータリーエンコーダ（不図示）によって検出されるようになっている。そして、このエンコーダの検出信号は、エンコーダパルスとして上記プリンタコントローラ９に出力される。
【００２４】
ここで、記録紙４に対し一方の面のみに記録を行う場合は、一方の面の記録が終了した後、搬送ユニット７から排紙トレイ１０へと排紙される。一方、記録紙４の両面に記録を行う場合は、一方の面の記録が終了した後、搬送ユニット７の下流に配設されたフラッパ２２により、用紙反転経路Ｒ２へ搬送される。記録紙４が用紙反転経路のＵターン部Ｔまで到達した後、搬送方向を転換させ、記録紙４は再度レジストローラ１４ａ，１４ｂ、搬送ベルト１７へと順次送られて他方の面の記録が終了した後、搬送ユニット７から排紙トレイ１０へと排紙される。
【００２５】
なお、搬送ベルト１７に対する記録紙４の密着性を高める構成としては、図示しない帯電ローラで搬送ベルト表面を帯電させて静電気力によって記録紙４を搬送ベルト上に吸着させる方式（静電吸着方式）、又は、図示しないファン等で記録紙４と搬送ベルト１７との間に負圧を生じさせることにより搬送ベルト上に記録紙４を吸着させる方式（サクション方式）など既知の技術を採用することができる。その他、筐体２の内部には、記録ヘッド３のノズル開口の目詰まり等を防止するためにメンテナンスユニット（ワイピング機構、キャッピング機構等）が設けられるが、これらは何れも既知の種々の構成を採用することができるので、その説明は省略する。
【００２６】
記録ヘッド３は、図２に示すように、ユニットホルダ２４に複数の単位ヘッド１１を第２方向Ｙに配設して構成されている。そして、複数の記録ヘッド３、本実施形態においては４つの記録ヘッド３ａ〜３ｄが、ヘッド長手方向（ユニットホルダ長手方向）を第２方向Ｙに揃えた姿勢で第１方向Ｘに一定の配置間隔（例えば、１００ｍｍ）でヘッドホルダ２５（本発明におけるヘッド保持部材に相当）に取り付けられている。各記録ヘッド３ａ〜３ｄは、ノズル開口に連通する圧力室や、この圧力室内のインクに圧力変動を生じさせる圧力発生手段（例えば、圧電振動子や発熱素子など）を備えており（何れも図示せず）、プリンタコントローラ９側からの駆動信号を圧力発生手段に印加して圧力発生手段を駆動することにより、ノズル開口からインク（本発明における液体の一種）を噴射して記録紙４に着弾させる記録動作（液体噴射動作）を行うように構成されている。
【００２７】
各単位ヘッド１１のノズル形成面２６には、インクを噴射するノズル開口を第２方向Ｙに複数列設してノズル列２７（ノズル群の一種。図４参照）を構成し、このノズル列２７を第１方向Ｘに複数形成している。１つのノズル列２７は、例えば３６０ｄｐｉのピッチで開設された３６０個のノズル開口から成る。そして、各単位ヘッド１１では、インクの種類毎、つまり、インクの色毎に１つのノズル列２７が対応している。本実施形態においては、シアンインク（Ｃ）、マゼンタインク（Ｍ）、イエローインク（Ｙ）、及びブラックインク（Ｋ）の４色のインクに対応して、各単位ヘッド１１には合計４列のノズル列２７ａ〜２７ｄ（図６参照）が第１方向Ｘに並べて形成されている。
【００２８】
本実施形態においては、第１の記録ヘッド３ａと第２の記録ヘッド３ｂとが対となり、また、第３の記録ヘッド３ｃと第４の記録ヘッド３ｄとが対となっている。対を成す２つの記録ヘッド３は、第２方向Ｙで見て全体としてノズル開口が３６０ｄｐｉで並ぶような配置間隔で単位ヘッド１１が互い違いに２段の千鳥状に並ぶような配置レイアウトとなっている。なお、１つの記録ヘッド３における単位ヘッド１１の個数は、プリンタ１が対応可能な記録紙４の最大サイズに応じて決定される。
【００２９】
図５に示すように、ヘッドホルダ２５は、四方の梁２５ａ〜２５ｄから成る矩形枠体状の部材である。このヘッドホルダ２５の枠内は空部２９となっており、この空部２９内に記録ヘッド３の各単位ヘッド１１が配置されるようになっている。また、ヘッドホルダ２５は、第２方向Ｙにおける両側（第１の梁２５ａ、第２の梁２５ｂ）でプリンタ本体、即ち、筐体２側に設けられたフレーム部材３４に両持ち梁状に止着部材３１によって取り付けられる。
【００３０】
第１の梁２５ａ、第２の梁２５ｂには、断面円形状の雌ネジ部３５がそれぞれ開設されており、この雌ネジ部３５に対応して形成されたフレーム部材３４の挿通穴（図示せず）を通じて雌ネジ部３５にネジ等の止着部材３１が螺合することでヘッドホルダ２５がフレーム部材３４に固定される。以下、この固定部分を第１固定部という。本実施形態においては、この第１固定部の位置は、第１方向Ｘにおいて第２記録ヘッド３ｂの第４ノズル列２７ｄに対応する位置となっている。つまり、平面視においては、第２記録ヘッド３ｂの第４ノズル列２７ｄと両側の第１固定部とは一直線上に並んでいる。
【００３１】
また、第１の梁２５ａ及び第２の梁２５ｂの長手方向（第１方向Ｘ）における両端部には、第２方向Ｙの内寸が雌ネジ部３５の内径に揃えられる（詳しくは、僅かに大きく設定される）一方、第１方向Ｘの内寸が雌ネジ部３５の内径よりも十分に大きく設計された長穴３６がそれぞれ開設されており、この長穴３６には、止着部材３１が固定されることなく嵌っている。つまり、長穴３６と止着部材３１との間には、長穴３６の第１方向Ｘの内寸と止着部材３１の挿通部分の内径の差に応じた大きさの間隙が形成される。したがって、この間隙の範囲内において、第１固定部を基点（図４における基準Ｂ）としてヘッドホルダ２５が第１方向Ｘの両側へ伸縮変形することが許容され、ヘッドホルダ２５とフレーム部材３４との間の機械的ストレスが軽減されるようになっている。
【００３２】
図３に示すように、ユニットホルダ２４は、第２方向Ｙに長尺なベースプレート２４ａと、このベースプレート２４ａの長手方向両縁部からそれぞれ上方に起立した両側の側壁部２４ｂと、各側壁部２４ｂの上端部から側方（ベースプレート２４ａ側とは反対側）に延びるフランジ部２４ｃとから構成される。そして、各記録ヘッド３は、ユニットホルダ両側のフランジ部２４ｃとヘッドホルダ２５（第１の梁２５ａ及び第２の梁２５ｂ）との間に、第１方向Ｘに沿って並べられた第１支持部材３０ａ及び第２支持部材３０ｂをそれぞれ介在させた状態でヘッドホルダ２５に取り付けられている。但し、第２記録ヘッド３ｂについては、ヘッドホルダ２５の熱膨張によるインクの着弾位置ずれが少ないことから、第２支持部材３０ｂを用いずに第１支持部材３０ａのみでヘッドホルダ２５に支持されている。
なお、ベースプレート２４ａの長手方向の全長Ｗ１は、ヘッドホルダ２５の空部２９の第２方向Ｙの内寸Ｗ２よりも少しだけ小さく設計されており、この空部２９内にベースプレート２４ａが配置されるようになっている。
【００３３】
図６（ａ）に示すように、支持部材３０ａ，３０ｂとヘッドホルダ２５とは、止着部材３２によって固定され、各記録ヘッド３ａ〜３ｄのユニットホルダ２４と支持部材３０ａ，３０ｂとは、止着部材３３によってそれぞれ固定されている。本実施形態では、第１方向Ｘで見た場合に、第１支持部材３０ａの配設位置を、記録ヘッド３の第４ノズル列２７ｄの位置に合わせている。また、第１支持部材３０ａと第２支持部材３０ｂの配置に関し、第１支持部材３０ａは、第１方向Ｘにおいて第１固定部に対して第２支持部材３０ｂよりも遠い側に配置されている。これらの第１支持部材３０ａと第２支持部材３０ｂの基準温度（例えば、２５℃）下における高さ等の外形寸法は揃えられている。そして、第２支持部材３０ｂの第２の線膨張係数βが、第１支持部材３０ａの第１の線膨張係数αよりも大きくなるように、各支持部材３０ａ，３０ｂの材料が選定されている。
【００３４】
この様に構成することにより、環境温度の変化や記録ヘッド自体の発熱によりヘッドホルダ２５が第１固定部を基点として第１方向Ｘに伸縮した場合において、記録ヘッド３を支えている支持部材３０ａ，３０ｂにも同様に全体的に伸縮が生じるが、第１支持部材３０ａと第２支持部材３０ｂとで線膨張係数の違いから温度変化時の伸縮量（変位量）も異なる。即ち、第１固定部に対して遠い側に配置されている第１支持部材３０ａの変位量よりも、第１固定部に近い側の第２支持部材３０ｂの変位量の方が大きい。この変位量の違いにより、図６（ｂ）に示すように、これらの支持部材３０ａ，３０ｂに支えられている記録ヘッド３がヘッドホルダ２５に対して傾く。なお、図では、分かりやすいように、実際よりも大きく伸縮するように示している。この記録ヘッド３の傾きにより、ヘッドホルダ２５が伸縮した場合においても、記録紙４に対するインクの着弾位置が変動することを抑制している。以下、図７に示す模式図を参照しながら、この点について説明する。
【００３５】
図７（ａ）は、温度上昇が生じた際の支持部材３０ａ，３０ｂの伸張（熱膨張）による記録ヘッド３の傾き状態を説明する模式図であり、（ｂ）はその際の各部の寸法を説明する図である。なお、この図では、第３記録ヘッド３ｃの場合を例示している。
ここで、第１記録ヘッド３ａ、第３記録ヘッド３ｃ、及び第４記録ヘッド４ｄから基準Ｂとしての第１固定部までの第１方向Ｘにおける距離を、それぞれＰａ，Ｐｃ，Ｐｄとする。なお、本実施形態においては、第１方向Ｘにおける各記録ヘッド３の配設ピッチＰが一定となっているので、Ｐａ＝Ｐｃ＝Ｐ，Ｐｄ＝２Ｐとなる（図４参照）。
【００３６】
そして、例えば、ヘッド周囲の温度が規定の温度（例えば、２５℃）からΔＴだけ上昇してヘッドホルダ２５が第1方向Ｘに伸張した場合、第１支持部材３０ａがΔＳ１だけヘッドホルダ２５の上面に対して垂直な方向に変位し、第２支持部材３０ｂがΔＳ２ヘッドホルダ２５の上面に対して垂直な方向に変位するものとする。このような第1支持部材３０ａと第２支持部材３０ｂとの間の変位量の差により、図７に示すように、第２方向Ｙに平行な仮想回転軸Ｖａを中心として記録ヘッド３が、ノズル形成面２６を第1固定部側に向ける方向に回転して傾く。なお、この記録ヘッド３の傾きにより、傾き前と傾き後とで各ノズル列２７の位置が第１方向Ｘに多少変位するが、この変位量は計算上無視できるほど小さい。
【００３７】
ここで、規定温度における第１支持部材３０ａと第２支持部材３０ｂの高さ（ヘッドホルダ２５の上面に対して垂直な方向の寸法）をＳとすると、上記の場合における第１支持部材３０ａと第２支持部材３０ｂの変位量ΔＳ１，ΔＳ２は、それぞれ以下のように示される。
ΔＳ１＝Ｓ×α×ΔＴ  …（Ａ）
ΔＳ２＝Ｓ×β×ΔＴ  …（Ｂ）
【００３８】
また、第１方向Ｘにおける第１支持部材３０ａと第２支持部材３０ｂとの間の距離をＬ、同じく第２支持部材３０ｂから仮想回転軸Ｖａまでの距離をＬ０とすると、図７（ｂ）において、三角形の相似則により以下の式（Ｃ）が成り立つ。
Ｌ０：ΔＳ２＝（Ｌ０−Ｌ）：ΔＳ１  …（Ｃ）
これにより、以下の式（Ｄ）が導かれる。
Ｌ０＝Ｌ×ΔＳ２／（ΔＳ２−ΔＳ１）  …（Ｄ）
上記式（Ｄ）に、式（Ａ），（Ｂ）を代入すると、以下の式（Ｅ）が得られる。
Ｌ０＝Ｌ×β／（β−α）  …（Ｅ）
【００３９】
さらに、ヘッドホルダ２５の上面からノズル形成面２６までの距離をＤ、ノズル形成面２６から記録紙４の記録面までの距離をＰＧ、記録ヘッド３の傾きによる記録面上でのインクの着弾位置の第１方向Ｘにおける位置ずれの量（補正量）をΔＸとすると、図７（ｂ）における三角形の相似則により、以下のようになる。
Ｌ０：ΔＳ２＝（Ｓ＋Ｄ＋ＰＧ）：ΔＸ  …（Ｆ）
ΔＸ＝ΔＳ２×（Ｓ＋Ｄ＋ＰＧ）／Ｌ０  …（Ｇ）
上記式（Ｇ）に、式（Ｂ）、（Ｅ）を代入すると、以下の式（Ｈ）が得られる。
ΔＸ＝Ｓ×ΔＴ×（β−α）×（Ｓ＋Ｄ＋ＰＧ）／Ｌ  …（Ｈ）
【００４０】
また、ヘッドホルダ２５の第１方向Ｘにおける線膨張係数をγ（１／℃）、基準Ｂとしての第１固定部から各記録ヘッド３まで（本実施形態においては第４ノズル列２７ｄまで）の第１方向の距離をＰ（ｍｍ）とすると、ヘッドホルダ２５の熱膨張による第３記録ヘッド３ｃの第４ノズル列２７ｄの変位量Δｈは、以下の式（Ｉ）のようになる。
Δｈ＝Ｐ×γ×ΔＴ  …（Ｉ）
【００４１】
上記のように記録ヘッド３を傾けてインクの飛翔方向を記録紙４に対して斜めにすることにより、記録紙４の記録面上における第１方向Ｘのインク着弾位置ずれを相殺するためには、以下の式（Ｊ）が成り立てばよい。
ΔＸ＝Δｈ  …（Ｊ）
この式に、式（Ｈ），（Ｉ）を代入すると、以下の式（Ｋ）が得られる。
Ｌ＝（β−α）／γ×Ｓ×（Ｓ＋Ｄ＋ＰＧ）／Ｐ  …（Ｋ）
【００４２】
同様に、ヘッド周囲の温度がΔＴだけ低下した場合、ヘッドホルダ２５、各支持部材３０ａ，３０ｂの変位方向が上記とは逆になるが、この場合も上記式（Ｋ）が成り立つ。
つまり、上記式（Ｋ）を満たすように、ヘッドホルダ２５の材料、支持部材３０ａ，３０ｂの材料、寸法、及び配置間隔を定めることにより、第１方向Ｘにおけるインクの着弾位置ずれを抑制することができる。
【００４３】
以下の表１は、上記（Ｋ）に基づいて選定された各支持部材３０ａ，３０ｂとヘッドホルダ２５の材料の組み合わせの例及び各部の代表的な寸法例を示したものである。なお、表１において上２段は、上記実施形態における第１記録ヘッド３ａ及び第３記録ヘッド３ｃの場合（Ｐ＝１００（ｍｍ））を示し、下２段は、同じく第４記録ヘッド３ｄの場合（Ｐ＝２００（ｍｍ））を示している。
【００４４】
【表１】
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【００４５】
上記表１の組み合わせから、ヘッドホルダ２５に鉄系合金、第１支持部材３０ａにインバー材（６３.５重量％Ｆｅ−３６.５重量％Ｎｉ合金等）、第２支持部材３０ｂにアルミニウム合金の材料をそれぞれ用いると、製作上現実的な寸法を採ることが可能となる。本実施形態においては、第１固定部に対して第1方向Ｘにおいてより遠い位置に配置された記録ヘッド３（３ｄ）ほど、記録紙４の記録面上におけるインクの着弾位置ずれが大きくなるので、第１支持部材３０ａと第２支持部材３０ｂの間隔Ｌを狭めることで記録ヘッド３の傾きを大きくし、これにより補正量（ΔＸ）を大きくしている。これに対し、第１固定部に対して第１方向Ｘにおいてより近い位置に配置された記録ヘッド３（３ａ，３ｃ）ほど、記録面上におけるインクの着弾位置ずれは小さくなるので、第１支持部材３０ａと第２支持部材３０ｂの間隔Ｌを広げることにより、補正量を小さくしている。このような構成により、支持部材３０ａ，３０ｂの材料の組み合わせを記録ヘッド毎に変えることなく、支持部材３０ａ，３０ｂの間隔Ｌを変えるのみで記録ヘッド３の傾き量（補正量）を変えることができる。このため、支持部材３０ａ，３０ｂの材料の管理が容易となり、コストも抑えることができる。また、ヘッドホルダ２５および支持部材３０ａ，３０ｂに関し、これらを金属材料で形成しているので、ガラスやセラミックなどの脆い材料を用いる場合と比較して加工が容易である。
【００４６】
なお、第1固定部に対する記録ヘッド３の第１方向Ｘにおける配置位置に応じて第１支持部材３０ａと第２支持部材３０ｂの間隔を変える構成には限られず、例えば、記録ヘッドの配置位置に応じて第１支持部材３０ａと第２支持部材３０ｂの材料の組み合わせを変えるようにしてもよい。即ち、第１固定部に対して第1方向Ｘにおいてより遠い位置に配置された記録ヘッド３（３ｄ）ほど、第１の線膨張係数αと第２の線膨張係数βとの差を大きくする一方、第１固定部に対して第１方向Ｘにおいてより近い位置に配置された記録ヘッド３（３ａ，３ｃ）ほど第１の線膨張係数αと第２の線膨張係数βとの差を小さくするように、第１支持部材３０ａと第２支持部材３０ｂの材料の組み合わせを選定してもよい。この構成では、記録ヘッド３等の構造上、第１支持部材３０ａと第２支持部材３０ｂとの間の間隔を変更できない場合に好適である。
【００４７】
以上のように、第１支持部材３０ａと、これよりも線膨張係数が大きい第２支持部材３０ｂとを間に介して記録ヘッド３をヘッドホルダ２５に取り付け、第１支持部材３０ａを第１方向Ｘにおいて第１固定部に対して第２支持部材３０ｂよりも遠い側に配置することにより、温度変化ΔＴが生じてヘッドホルダ２５が第１固定部を基点として第１方向Ｘに伸縮した場合、支持部材３０ａ，３０ｂの高さ方向の変位量の差により各記録ヘッド３が仮想回転軸Ｖａを中心として回転してヘッドホルダ２５に対して傾く。これにより、各記録ヘッド３のノズル開口から噴射されたインクも記録紙４の記録面に対し斜めに飛翔し、記録面に対する着弾位置を温度変化前の本来の着弾位置に近づけることができる。即ち、温度変化によってヘッドホルダ２５の伸縮が生じた場合においても、温度の変化前と変化後とで記録紙４の記録面上における第１方向Ｘにおけるインクの着弾位置ずれが低減される。その結果、記録画像等の画質低下を抑制することが可能となる。
また、支持部材３０ａ，３０ｂとヘッドホルダ２５とが、止着部材３２によって固定され、各記録ヘッド３ａ〜３ｄのユニットホルダ２４と支持部材３０ａ，３０ｂとが、止着部材３３によってそれぞれ固定されているので、部材間でガタつきが生じ難く、これにより、ヘッドホルダ２５に対する記録ヘッド３の位置決めが高い精度で確保される。
【００４８】
なお、記録ヘッド３自体も温度変化により伸縮変位が生じ、これにより各ノズル列２７の位置が温度変化前の位置から多少ずれる場合がある。この記録ヘッド３自体の変位によるインクの着弾位置のずれについては、インクの噴射タイミング、より具体的には、圧力発生手段に駆動信号を印加するタイミングを変えることにより補正することができる。
【００４９】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図８は、第２実施形態における構成を説明する図である。
本実施形態における構成は、ヘッドホルダ２５とフレーム部材３４の第１方向Ｘにおける固定位置、即ち、第１固定部を、記録ヘッド３ａ〜３ｄの列の中間（第２記録ヘッド３ｂと第３記録ヘッド３ｃとの間）に対応する位置に合わせた点が上記第１の実施形態と異なる。
【００５０】
そして、基準Ｂとしての第１固定部から各記録ヘッド３ａ〜３ｄの第２支持部材３０ｂ若しくは第４ノズル列２７ｄまでの第１方向Ｘの距離をＰａ〜Ｐｄとし、ヘッドホルダ２５の第１方向Ｘにおける線膨張係数をγ（１／℃）、及び、支持部材３０ａ，３０ｂの線膨張係数をそれぞれα，β（１／℃）として、上記式（Ｋ）を満たすように、ヘッドホルダ２５の材料、支持部材３０ａ，３０ｂの材料、寸法、及び配置間隔を定めることにより、温度変化ΔＴが生じてヘッドホルダ２５が第１固定部を基準Ｂとして第１方向Ｘの両側に伸縮した場合、同じく伸縮する支持部材３０ａ，３０ｂの変位量差により各記録ヘッド３がノズル形成面２６を第１固定部側に向けるようにして傾く。これにより、温度変化によってヘッドホルダ２５の伸縮が生じた場合においても、ヘッド周囲の温度の変化前と変化後とで記録紙４の記録面上における着弾位置ずれが低減される。
【００５１】
図９は、本発明の第３実施形態の構成を説明する図である。
本実施形態における構成は、ヘッドホルダ２５とフレーム部材３４の第１方向Ｘにおける固定位置、即ち、第１固定部を、第４記録ヘッド３ｄの第４ノズル列２７ｄの第１方向Ｘにおける位置に合わせた点が上記各実施形態と異なる。また、第４記録ヘッド３ｄについては、ヘッドホルダ２５の熱膨張によるインクの着弾位置ずれが少ないことから、第２支持部材３０ｂを用いずに第１支持部材３０ａのみでヘッドホルダ２５に支持し、ヘッドの傾きによるインク着弾位置の補正を行わないように構成されている。さらに、ヘッドホルダ２５の第１固定部とは第１方向Ｘにおける反対側の端部には、図示しないが、上記第１実施形態において説明したような長穴が設けられており、フレーム部材３４側からの止着部材が固定されることなく遊嵌されるようになっている。即ち、第１固定部を基点としてヘッドホルダ２５が第１方向Ｘにおいて解放端側（図９において左側）へ伸縮変形することが許容されている。
【００５２】
上記各実施形態と同様に、基準Ｂとしての第１固定部から各記録ヘッド３ａ〜３ｃまでの第１方向Ｘの距離をＰａ〜Ｐｃとし、ヘッドホルダ２５の第１方向Ｘにおける線膨張係数をγ（１／℃）、及び、支持部材３０ａ，３０ｂの線膨張係数をそれぞれα，β（１／℃）として、上記式（Ｋ）を満たすように、ヘッドホルダ２５の材料、支持部材３０ａ，３０ｂの材料、寸法、及び配置間隔を定めることにより、温度変化ΔＴが生じてヘッドホルダ２５が第１固定部を基準Ｂとして第１方向Ｘ（図８において左側）に伸縮した場合、同じく伸縮する支持部材３０ａ，３０ｂの変位量差により各記録ヘッド３がノズル形成面２６を第１固定部側に向けるようにして傾く。これにより、温度変化によってヘッドホルダ２５の伸縮が生じた場合においても、ヘッド周囲の温度の変化前と変化後とで記録紙４の記録面上における着弾位置ずれが低減される。
【００５３】
なお、単位ヘッド１１の配置レイアウトや、記録ヘッド３の配置個数などについては、上記各実施形態において例示したものには限られず、任意の構成を採用することができる。また、ヘッドホルダ２５とフレーム部材３４との固定位置や固定方法、或いは、ヘッドホルダ２５、支持部材３０ａ，３０ｂ、及び記録ヘッド３間の固定方法等についても例示したものには限られない。
【００５４】
そして、本発明は、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレー、ＦＥＤ（面発光ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材噴射記録ヘッドイオチップ（生物化学素子）の製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等の他の液体噴射ヘッド、及び、これを備える液体噴射装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】プリンタの構成を説明する断面図である。
【図２】プリンタにおける記録ヘッドの周囲の平面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図４】ヘッドホルダに対する記録ヘッドの取付状態を説明する図である。
【図５】ヘッドホルダの構成を説明する平面図である。
【図６】（ａ），（ｂ）はヘッドホルダに対する記録ヘッドの取付状態を説明する拡大図である。
【図７】（ａ），（ｂ）は支持部材の伸張による記録ヘッドの傾き状態を説明する模式図である。
【図８】第２実施形態における構成を説明する図である。
【図９】第３実施形態における構成を説明する図である。
【符号の説明】
【００５６】
１…プリンタ，３…記録ヘッド，４…記録紙，７…搬送ユニット，１１…単位ヘッド，２５…ヘッドホルダ，２７…ノズル列，３０ａ…第１支持部材，３０ｂ…第２支持部材，３４…フレーム部材
【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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