JP7643234B2 - 液体吐出ヘッド角度調整機構、液体吐出モジュール及び液体吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体吐出ヘッド角度調整機構、液体吐出モジュール及び液体吐出装置に関する。

媒体に液体を吐出する液体吐出装置として、異なる種類の液体を吐出する液体吐出ヘッドを複数備えるものが知られている。なお、異なる種類の液体の例としては、異なる発色の液体インクが挙げられる。

媒体を搬送するドラム状部材の上部に、複数の液体吐出ヘッドを媒体の搬送方向に沿って配置し、各液体吐出ヘッドのドラム状部材に対する角度を調整する角度調整機構を備える装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

特許文献１に開示されている装置のように、ドラム状部材の外周に沿って液体吐出ヘッドアレイを放射状に配置する場合、液体吐出ヘッドが所定の角度に向くよう精度良く調整するには、液体吐出ヘッドアレイの重心位置が重要となる。液体吐出ヘッドアレイは、ドラム状部材の回転軸方向と平行方向において長尺の部材である。したがって、液体吐出ヘッドアレイのドラム状部材に対する角度を調整するには、長尺方向の全般において同一角度になるように調整される必要がある。

ところが、液体吐出ヘッドの動作を制御するための部材は、液体吐出ヘッドアレイの長尺部材の長手方向において液体吐出ヘッドの固定位置の反対位置に固定される。この場合、液体吐出ヘッドアレイの重心位置は、ドラム状部材の回転軸寸法の外側、すなわち、液体吐出ヘッドの摺動方向の前後の設けられる支持部の外側になる。重心位置が、長尺部材の一方側に偏ると、角度調整をするときに支持部が支点として機能しなくなり、調整の精度が低下する、という課題がある。

本発明は、液体吐出ヘッドの角度調整の精度を向上できる液体吐出ヘッド角度調整機構、液体吐出モジュール及び液体吐出装置を提供することを目的とする。

上記技術的課題を解決するため、本発明の一態様は、複数の液体吐出ヘッドの傾斜角度を個別に調整する液体吐出ヘッド角度調整機構であって、液体吐出ヘッドを保持する複数のアレイ部材と、前記アレイ部材を支持するアレイ支持部材と、を有し、前記アレイ支持部材に、前記傾斜角度の調整時に前記液体吐出ヘッドが回動する方向における一方の側面に配置され、前記アレイ部材の回転支点を支持する第一支持部材と、前記第一支持部材とは反対側面に配置され、前記アレイ部材を支持する第二支持部材と、前記第一支持部材に前記回転支点を押し付ける押付部材と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、液体吐出ヘッドの角度調整の精度を向上できる。

本発明に係る液体吐出装置の一実施形態である液体吐出装置の全体構成を示す概略図。 本発明に係る液体吐出ヘッドの一実施形態を示す構成図。 本発明に係る液体吐出ヘッド角度調整機構の一実施形態を示す構成図。 の一実施形態を示す斜視図。 従来の液体吐出ヘッド角度調整機構を例示する図。 従来の液体吐出ヘッド角度調整機構の課題を例示する図。 本発明に係る液体吐出ヘッド角度調整機構の調整動作の例を示す図。 上記液体吐出ヘッド角度調整機構における角度調整機構の詳細な例を示す図。 上記液体吐出ヘッド角度調整機構における角度調整機構の詳細な別例を示す図。 上記液体吐出ヘッド角度調整機構における課題を説明する図。 上記液体吐出ヘッド角度調整機構における課題を説明する図。 上記液体吐出ヘッド角度調整機構における課題を解決する構成を説明する図。 上記液体吐出ヘッド角度調整機構における課題を解決する構成を説明する図。

以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照しながら説明する。まず、本発明に係る液体吐出装置の実施形態としてインクジェットプリンタ１０００の構成を説明する。

［インクジェットプリンタ１０００の全体構成］
図１は、インクジェットプリンタ１０００の全体構成を示す図である。インクジェットプリンタ１０００は、例えば、オンデマンド方式のライン走査型を採用した画像形成装置であって、画像形成部２１０と、給紙部２２０と、レジスト調整部２３０と、乾燥部２４０と、記録媒体反転部２５０と、排紙部２９０と、を備えている。次に、当該構成を備えるインクジェットプリンタ１０００における画像形成出力動作（印刷動作）の流れの一例を説明する。なお、画像形成部２１０は、液体吐出装置の実施形態に相当する。

まず給紙部２２０の給紙スタック２２１に積載された記録媒体としての用紙Ｗ１が、エアー分離部２２２によって一枚ずつピックアップされ、画像形成部２１０の方向に搬送される。給紙部２２０から搬送された用紙Ｗ１は、レジスト調整部２３０に達すると、レジスト調整部２３０の内部に設けられたレジストローラ対２３１によって、搬送方向に対する用紙Ｗ１の傾きが補正される。

レジストローラ対２３１において補正（レジスト調整）がなされた用紙Ｗ１は、画像形成部２１０に送られる。そして、搬送ローラ対２１４によって円筒形状のドラム２１１の表面に送られる。ドラム２１１には記録媒体グリッパ２１２が複数設けられている。送られてきた用紙Ｗ１は、一つの記録媒体グリッパ２１２に先端が挟まれて、ドラム２１１の回転によって複数のヘッドアレイ１００（１００Ｋ～１００Ｐ）に対向する位置へ搬送される。

画像形成部２１０では、円筒形状のドラム２１１の回転方向における表面に沿って、インクジェット方式により液体インクを吐出する複数のヘッドアレイ１００が、所定のインク色を充填した状態で配置されている。各ヘッドアレイ１００は、ドラム２１１の外周面の曲がり具合に合わせて、放射状の所定の位置に配置されている。各ヘッドアレイ１００は、ドラム２１１の表面に対して、液体の吐出方向が直交するように角度が調整されている。すなわち、各ヘッドアレイ１００は、ドラム２１１の回転軸からの放射方向において各々異なる角度で配置されている。

言い換えると、液体吐出モジュールとしての複数のヘッドアレイ１００は、ドラム２１１の回転中心に向けて、ドラム２１１の表面に保持された用紙Ｗ１の外周面にインク(液体)を吐出するように、ドラム２１１への対向角度が各々調整される。

また、ドラム２１１の外周面には、空吐出受け２１３が設けられており、ヘッドアレイ１００が用紙Ｗ１にインクを吐出していないときに空吐出されたインクを受け取るようになっている。画像が形成されると用紙Ｗ１は、乾燥部２４０に搬送される。

乾燥部２４０には乾燥ユニット２４１が設けられていて、この乾燥ユニット２４１の下方を用紙Ｗ１が通過することによって、用紙Ｗ１の水分が蒸発するようになっている。また、乾燥部２４０には、記録媒体反転機構２５１を含む記録媒体反転部２５０が設けられている。両面印刷時には、記録媒体反転部２５０で用紙Ｗ１を反転し反転搬送部２５２により再度画像形成部２１０の方向へ搬送する。なお、ドラム２１１に達する前に画像形成部２１０内部に設けられたレジストローラ２５３によって用紙Ｗ１の傾きが補正される。乾燥部２４０による乾燥を終えた用紙Ｗ１は排紙部２９０に搬送されて、用紙Ｗ１の端部が整合された状態で積載される。

画像形成部２１０における液滴吐出動作の制御の一部は、画像形成部２１０が備える画像形成制御部２１５において行われるものとする。なお、画像形成制御部２１５は、インクジェットプリンタ１０００の全体の動作を制御してもよい。また、給紙部２２０、レジスト調整部２３０、乾燥部２４０、のそれぞれにおいて個別に制御部を備え、画像形成制御部２１５と連携することでインクジェットプリンタ１０００の全体の動作を制御するように構成してもよい。

図１に示すように、用紙Ｗ１の搬送方向はＸ方向とする。また、画像形成処理を実行するときに用紙Ｗ１を搬送するドラム２１１の回転方向は、Ｘ－Ｚ平面においてＣＣＷ方向（反時計方向）である。

［液体吐出ヘッド角度調整機構の実施形態］
次に、本発明に係る液体吐出ヘッド角度調整機構の実施形態について説明する。図２は、ヘッドアレイ１００の拡大図である。図２に示すように、吐出ヘッド１０１を固定するアレイ部材１２０と、アレイ部材１２０を支持するアレイ支持部材としてのフランジ１１０と、を複数備えている。図２に例示するように、ヘッドアレイ１００は、複数の吐出ヘッド１０１の角度がそれぞれ異なる角度で支持されている。各吐出ヘッド１０１の傾斜角度は、ドラム２１１の回転軸を通過する径方向になるように調整されている。すなわち、各吐出ヘッド１０１から吐出された液体インクがドラム２１１に着弾する位置の接線に直交する方向が吐出方向になるように、各アレイ部材１２０の傾斜角度は支持されている。

ヘッドアレイ１００は、吐出ヘッド１０１を、ドラム２１１の外周面（用紙Ｗ１が把持されて搬送される面）に対向する位置において、外周面に沿う方向に順次配置した状態で支持する。したがって、フランジ１１０とアレイ部材１２０も外周面に沿う方向に順次配置されている。

吐出ヘッド１０１は、各々、カラー印刷を行うためのブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の液体インクを吐出するように構成されている。また、吐出ヘッド１０１には、特色のインクや液体が付着する用紙Ｗ１上にコーティングを行う為のコーティング液（Ｐ）を吐出するものもある。以下の説明においては、四色の液体インク（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）に対応する吐出ヘッド１０１のみを例示しながら説明する。

ヘッドアレイ１００は、各吐出ヘッド１０１における液体吐出方向を調整する液体吐出ヘッド角度調整機構としてのフランジ１１０とアレイ部材１２０を備える。当該角度調整機構は、フランジ１１０によってアレイ部材１２０を所定の角度で支持するように構成されている。なお、この角度調整は、吐出ヘッド１０１の吐出方向が、ドラム２１１の回転中心から外周面に向かい直交する仮想軸線上になるように調整する。言い換えると、アレイ部材１２０の上下方向（ドラム２１１の回転中心を通過する仮想放射線方向）の軸線が、ドラム２１１の回転中心を通過する状態になる角度に調整される。

アレイ支持部材としてのフランジ１１０は、ドラム２１１の回転方向（用紙Ｗ１の搬送方向）における前面と後面のうち、一方の面には第一支持部材としてのＶコロ１１１と、押付部材としての押付平コロ１１４と、調整コロ１１３と、を備えている。Ｖコロ１１１と調整コロ１１３及び押付平コロ１１４は、フランジ１１０の同じ面に設けられている。他方の面には、第二支持部材としての支持平コロ１１２を備えている。

Ｖコロ１１１は、後述するＶレール１２１を支持する。Ｖコロ１１１とＶレール１２１は、いずれも、ドラム２１１の回転軸方向の縦断面形状が、ローマ字の「Ｖ」字状である。したがって、Ｖコロ１１１は二つの傾斜面が対向していて、傾斜面交点が先端になっている。また、Ｖレール１２１も二つの傾斜面が対向していて、傾斜面の交点が底部分になっている。Ｖコロ１１１の先端がＶレール１２１の底部分に接触することで、後述するアレイ部材１２０の角度を調整するときの回転の支点として機能する。

押付部としての押付平コロ１１４は、Ｖレール１２１の底部にＶコロ１１１の先端を押し付けるための付勢力を、Ｖコロ１１１に加える構成を備えている。押付平コロ１１４による付勢力の作用により、Ｖレール１２１とＶコロ１１１の支点が重心の位置の差異によって浮き上がる現象を抑制することができる。

調整コロ１１３は、後述するアレイ部材１２０が備える調整平レール１２２を押して、アレイ部材１２０の傾斜角度を調整する角度調整部として機能する。

支持平コロ１１２は、第一支点としてのＶコロ１１１を回転中心とするアレイ部材１２０の自重による回動を制止して、所定の傾斜角度にてアレイ部材１２０が保持されるように支持する。

フランジ１１０は、ヘッドアレイ１００を備える構造を収める筐体の壁面（例えば、側板）に固定されている。フランジ１１０の固定位置は、図２に例示するように、ドラム２１１の回転方向（主走査方向）において、所定の間隔を設けた所定の位置である。この所定の位置に固定されたフランジ１１０にアレイ部材１２０が懸架されることで、アレイ部材１２０が所定のドラム２１１の径方向に対して所定の傾斜角度を維持した状態になる。

また、角度被調整機構としてのアレイ部材１２０は、ドラム２１１の回転軸方向が長手方向であって、ドラム２１１に対向する面に吐出ヘッド１０１が固定されている長尺の部材である。アレイ部材１２０は、ドラム２１１の回転方向（用紙Ｗ１の搬送方向）における前方の面と後方の面のうち、一方の面に第一被支持部としてのＶレール１２１と調整平レール１２２と、を備えている。また、他方の面に第二被支持部としての被支持平レール１２３を備えている。

アレイ部材１２０が備えるＶレール１２１は、フランジ１１０が備えるＶコロ１１１に懸架される。また、Ｖレール１２１とは反対側面に配置され被支持平レール１２３は、支持平コロ１１２に懸架されている。そして、Ｖレール１２１と同じ面に配置される調整平レール１２２は、調整コロ１１３によって押される位置に配置されている。

調整コロ１１３は、フランジ１１０の側面から突出する量が可変可能な構造を有している。調整コロ１１３の突出量が多くなると、調整コロ１１３によって調整平レール１２２が押される量が多くなる。このとき、Ｖレール１２１の先端がＶコロ１１１に接している位置が回転支点となって、吐出ヘッド１０１を固定しているアレイ部材１２０の下端側が、ドラム２１１の回転方向と同じ方向に回動する。これによって吐出ヘッド１０１の位置が、ドラム２１１の回転方向に移動して、液体インクの吐出方向がドラム２１１の回転軸に向かう角度へと調整することができる。

なお、図２に例示するように、ヘッドアレイ１００は、ドラム２１１の鉛直方向の径の位置を境界にして、搬送方向上流側と搬送方向下流側で傾斜方向が逆になる。例えば、搬送方向上流側に配置されているものは「右傾斜」であり、搬送方向下流側に配置されているものは「左傾斜」になる。

右傾斜のものは、傾斜下側のＶレール１２１と、調整平レール１２２が、搬送方向下流側に配置されているフランジ１１０に設けられているＶコロ１１１と調整コロ１１３で受け止められる構成になっている。また、その反対面にある被支持平レール１２３は、搬送方向上流側に配置されているフランジ１１０に設けられている支持平コロ１１２で受ける止められる構成になっている。一方、左傾斜のフランジ１１０は、右傾斜のフランジ１１０とは対称になる。

［角度調整方法］
次に、吐出ヘッド１０１の角度調整方法について、アレイ部材１２０の軸心調整方法を例に説明する。図３はヘッドアレイ１００の一部のみを示す正面図である。また、図４は、同様にヘッドアレイ１００の一部のみを示す斜視図である。

図３に例示するように、ヘッドアレイ１００は、その一つの吐出ヘッド１０１に着目すると、その搬送方向の側面の一方にＶレール１２１と調整平レール１２２が形成されていて、他方の側面に被支持平レール１２３のみが配置されている。なお、以下において説明に用いる吐出アレイ１３０は右傾斜のものである。

吐出アレイ１３０は、フランジ１１０の間に挿入されて液体吐出モジュール１０に搭載されるとき、すなわち、Ｙ方向において摺動して位置決めされると、自重によって、図３に例示するように、上下方向の軸線がドラム２１１の回転中心に対してずれる。この状態のまま運用をすると、吐出ヘッド１０１と、ドラム２１１にて搬送される用紙Ｗ１との距離（吐出ギャップ）が、吐出ヘッド１０１ごとで異なる状況になる。この場合、吐出ヘッド１０１から吐出した液体の用紙Ｗ１への付着位置（着弾位置）は、予定している位置からずれることになる。その結果、液体インクによって形成される画像の質に悪影響を生じさせる。

そこで、図３に例示するように、調整コロ１１３の突出量を調整することで、アレイ部材１２０のドラム２１１側の端部を移動させる。このとき、アレイ部材１２０が備えるＶレール１２１の先端がＶコロ１１１と接触していて、回転の支点として機能する。この回動によって、アレイ部材１２０の上下方向の軸線をドラム２１１の回転中心（ドラム中心２０２）に向けるように傾斜角度を調整できる。

より詳細には、アレイ部材１２０の下面に設置されている振動抑制ピン１２９の側面と、ドラム２１１の表面に設置したジグ２０１との隙間が所定の値になるように調整する。なお、所定の値とは、例えば０．０５ｍｍ以下である。

また、図４に示すように、アレイ部材１２０の上下方向の軸線が、ドラム２１１のドラム中心２０２に向くように調整すると、アレイ部材１２０の前後（Ｙ軸方向）に複数配置されている振動抑制ピン１２９を結ぶ仮想線と、ドラム２１１の回転軸線とが平行になる。

このとき、複数の振動抑制ピン１２９はそれぞれ、ジグ２０１との隙間が上記に例示した所定の値になるように、ヘッドアレイ１００は構成される。

［アレイ部材１２０の構造］
次に、アレイ部材１２０の構成について、より詳細に説明する。図５は、アレイ部材１２０の側面図である。なお、図５に正対したときの左側は、ヘッドアレイ１００の正面側であり、右側が奥側である。図５は、フランジ１１０の全体の図示は省略しており、アレイ部材１２０を支持する支持部として機能する構成のみを図示している。

図５に示すように、アレイ部材１２０は、ドラム２１１の幅方向（搬送方向に直交する方向であって主走査方向ともいう。）における長尺の部材であって、その一方の端部（正面方向）の下面に吐出ヘッド１０１が配置されている。また、吐出ヘッド１０１の位置と反対側の端部（奥側）の上面には、吐出ヘッド１０１の動作を制御する制御基板２１５１や、電源回路などが配置されている。

アレイ部材１２０は、ドラム２１１の幅方向に配置されているフランジ１１０のＶコロ１１１と、支持平コロ１１２よって、所定の位置に支持される。Ｖコロ１１１と支持平コロ１１２は、ドラム２１１の幅方向において位置に複数配置されている。なお、フランジ１１０が配置される位置は、ドラム２１１の幅方向の寸法の範囲内である。

そこで、図５（ａ）に例示するように、アレイ部材１２０をフランジ１１０によって支持されて運用する状態にするために、フランジ１１０の間に挿入すると、Ｖレール１２１の前側と中央側がＶコロ１１１によって支持される状態になる。

また、図５（ｂ）に例示するように、アレイ部材１２０をドラム２１１の正面側に引き出すと、アレイ部材１２０は、Ｖレール１２１の中央側と後ろ側がＶコロ１１１によって支持される状態になる。

なお、支持平コロ１１２と被支持平レール１２３の間には、１ｍｍ以下の隙間が設けられている。

例えば、図５（ｂ）の状態から、図５（ａ）の状態に移行すると、アレイ部材１２０の重心の位置が、アレイ部材１２０の長尺方向において、Ｖレール１２１を支持している二箇所のＶコロ１１１の間から外れて、奥側のＶコロ１１１よりもさらに奥側に移動する。そうすると、図６に示すように、アレイ部材１２０の正面側の端部が浮き上がり、奥側の端部が下降するように回転モーメントが生ずる。

言い換えると、図５におけるアレイ部材１２０の右側面から見たときに時計方向（ＣＷ方向）の回転モーメントがアレイ部材１２０に発生して、アレイ部材１２０がドラム２１１の幅方向において傾いてしまう。この結果、調整コロ１１３によってアレイ部材１２０の側面を押して角度を調整するときに、Ｖコロ１１１の先端が支点として機能しない状態になる。すなわち、ヘッドアレイ１００の角度調整の精度が低下することになる。

［アレイ部材１２０の浮き上がり防止構造］
図６を用いて説明したように、重心の位置のズレによって回転モーメントが発生すると、アレイ部材１２０の長手方向の二箇所に分散して配置されるＶコロ１１１によって形成される第一支持部材としての機能が低下する。これを抑制するために、本実施形態に係るヘッドアレイ１００は、図７に示すように、押付平コロ１１４が調整平レール１２２を下方に付勢する構造を備える。以下、押付平コロ１１４が備える付勢構造について説明する。

図７は、フランジ１１０が備える付勢構造を説明する図である。図７（ａ）は、図６と同じ方向からヘッドアレイ１００の一部を示す右側面図である。付勢構造は、図７（ｂ）に示すように、フランジ１１０の左側面に設けられているので、以下、図７（ｂ）を主に参照しながら説明する。

図７（ｂ）に示すように、押付平コロ１１４は、揺動アーム１１４１に設けられている。なお、押付平コロ１１４は、揺動アーム１１４１に対して回転自在である。また、揺動アーム１１４１は、フランジ１１０に固定されている支軸としての回転中心１１４２において回動する。揺動アーム１１４１は、アレイ部材１２０の正面側に配置されるフランジ１１０に対して、図７（ｂ）におけるＣＣＷ方向へ、弾性部材１１４３によって付勢されている。

弾性部材１１４３は、例えば引張バネであって、一方の端部が揺動アーム１１４１の端部に固定されていて、他方の端部がフランジ１１０の一部に設けられている固定部１１４４に固定されている。

付勢部材としての弾性部材１１４３の付勢力は、ドラム２１１の径方向に対するアレイ部材１２０の傾斜角度の大きさに応じて設定すればよい。例えば、複数のアレイ部材１２０において異なる傾斜であるとき、傾斜角度がより大きいアレイ部材１２０において必要な付勢力を発揮する弾性部材１１４３を用いればよい。

すでに説明したとおり、重心の位置が、アレイ部材１２０の後方にあるときアレイ部材１２０の前方（正面側）が、図７（ａ）におけるＣＷ方向に回動しようとする回転モーメントが発生する。この回転モーメントに対し、弾性部材１１４３の付勢は反対方向になるので、揺動アーム１１４１に取り付けられている押付平コロ１１４が調整平レール１２２に押し付けられる状態になる。

その結果、調整平レール１２２が下方に押されて、Ｖレール１２１がフランジ１１０のＶコロ１１１に押し付けられる。

上記のような作用によって、Ｖコロ１１１とＶレール１２１の接点が確実になるので、アレイ部材１２０の回転支点としてＶコロ１１１に対するＶレール１２１の接触位置が機能する状態になる。その結果、調整コロ１１３を用いてアレイ部材１２０の下方を側方へと押すときに、アレイ部材１２０の回転の精度を向上でき、アレイ部材１２０の回転角度調整の精度を向上できる。これによって、アレイ部材１２０の軸心調整を精度良く行うことができる。

なお、アレイ部材１２０の重心の位置は、設置される制御基板２１５１や電源回路および配線などの構成によって変化する。したがって、重心の位置の移動に合わせて弾性部材１１４３を変更して付勢力を適切な値に変更する、また、固定部１１４４の位置を変更する、などによって付勢力を調整すればよい。

アレイ部材１２０の傾斜角度が大きいほうが、Ｖコロ１１１に対するＶレール１２１の浮き上がり量が大きくなる。その点、弾性部材１１４３による付勢力（押付力）も大きくする必要がある。この点、傾斜角度がより大きいアレイ部材１２０において必要となる付勢力に設定すれば、傾斜角度に関係なく、全てのアレイ部材１２０において押付部の作用効果を得ることができる。

［調整コロ１１３の詳細］
次に、調整コロ１１３の詳細な構造について図８を用いて説明する。図８（ａ）は、調整コロ１１３の右側面側の断面を示す図である。また、図８（ｂ）は、調整コロ１１３の横断面図である。

図８に示すように、調整コロ１１３は、フランジ１１０の内部に形成されている調整コロ機構用溝１１０１において、正面方向と奥行き方向に摺動可能に設けられている。調整コロ１１３は、正面側から奥行き方向への移動量に応じて、フランジ１１０の側面からアレイ部材１２０の調整平レール１２２に向かう突出量が変化するように構成されている。

図８（ａ）に示すように、調整コロ１１３は、調整コロ機構用溝１１０１の内部に設けられているコロ移動楔１１３２に対して回転自在に設けられている移動コロ１１３１を備えている。コロ移動楔１１３２の壁面には、楔押付ネジ１１３３が押し付けられている。また、コロ移動楔１１３２には、楔戻しネジ１１３４がねじ込まれている。

図８（ｂ）に示すように、楔押付ネジ１１３３をネジ込むとコロ移動楔１１３２が押されて、調整コロ機構用溝１１０１を奥行き方向へと移動する。コロ移動楔１１３２は、正面側から奥行き方向に向けてテーパ形状になっていて、その傾斜面にコロ移動楔１１３２の支軸が接触している。したがって、コロ移動楔１１３２が奥行き方向へと移動すると、コロ移動楔１１３２の斜面が移動コロ１１３１の支軸（回転軸）を調整平レール１２２の方へと押し出すように構成されている。

すなわち、楔押付ネジ１１３３のねじ込み量に応じて、移動コロ１１３１の突出量が変化する。なお、移動コロ１１３１の突出量を減らして、移動コロ１１３１を調整平レール１２２から遠ざける場合は、楔戻しネジ１１３４のネジ込み量を調整すればよい。

以上のとおり、調整コロ１１３によって、調整平レール１２２を押す量を精度よく調整することができるので、アレイ部材１２０の回転角度の調整を精度良く行うことができる。

なお、調整コロ１１３の突出量を調整する機構として、図９に示すように、フランジ１１０の縦方向に設けられた偏心軸１１３５に移動コロ１１３１ａを設け、偏心軸１１３５の回転角度を調整することで移動コロ１１３１の突出量を調整してもよい。

［Ｖコロ１１１の詳細］
次に、本実施形態に係るヘッドアレイ１００が備える角度調整機構としてのＶコロ１１１の特徴について、さらに説明する。

これまで説明したとおり、ヘッドアレイ１００を構成するアレイ部材１２０は、所定の角度で水平面に対して傾斜した状態で配列されているフランジ１１０の間に挿入される。したがって、図１０（ａ）に例示するように、アレイ部材１２０は、挿入箇所に応じた角度で傾斜して、Ｖコロ１１１と支持平コロ１１２によって傾斜状態を維持しつつ、その荷重が支持される状態になる。このとき、調整コロ１１３は、アレイ部材１２０が備える調整平レール１２２からは離間した状態である。

挿入直後のアレイ部材１２０において、支持平コロ１１２によって支持される被支持平レール１２３の支持平コロ１１２に対する荷重は、図１０（ａ）に示すように、アレイ部材１２０の重量によるアレイ荷重Ｆの分力として面方向分力Ｆｈが加わる。

また、図１０（ｃ）に示すように、同じくアレイ荷重Ｆにより、Ｖコロ１１１には、斜面方向分力Ｆｖが加わる。

そして、図１１（ａ）に示すように、面方向分力Ｆｈと斜面方向分力Ｆｖの合力Ｆｚによって、Ｖコロ１１１の斜面に加わる斜面分力Ｆｚｖは、破線矢印のように、Ｖコロ１１１の外側に向く。この斜面分力Ｆｚｖは、図１１（ｂ）に示すように、Ｖコロ１１１からＶレール１２１を外側へと滑らせるように作用する力となる。

したがって、斜面分力Ｆｚｖによって、Ｖレール１２１がＶコロ１１１から外れないように、Ｖコロ１１１の斜面の角度を規定する必要がある。

Ｖコロ１１１の斜面の内、一方の角度を規定する必要がある。そこで、アレイ部材１２０の水平面に対する傾斜角度を「θ」とし、Ｖコロ１１１の斜面角度の半分の値を「α」とする。この場合、アレイ部材１２０の荷重によってＶコロ１１１の斜面方向分力Ｆｖを算出するときの角度「β」は、以下の式（１）によって算出される。

β＝θ＋α・・・式（１）

式１を用いて、Ｖレール１２１がＶコロ１１１から外れない閾値となる角度としての、Ｖローラ斜面限界角度「λ」は、以下の式（２）によって算出される。

λ＝９０度－θ（アレイ傾斜３３度）―α（Ｖローラ角度７５度／２）・・・式（２）

上記の式（２）によれば、閾値角度の下限は「１９．５度」になる。

また、Ｖコロ１１１の先端部の角度は、１０度～１５度に設定されるとすると、Ｖコロ１１１の斜面角度の上限値は３０度と想定される。この場合、上記の式（２）を用いて、閾値角度の上限を算出すると、以下の式（３）のようになる。

λ＝９０度－θ（アレイ傾斜３３度）―α（Ｖローラ角度３０度／２）・・・式（３）

式（３）によれば、閾値角度の上限値は「４９．５度」になるので、概ね５０度が上限値となる。

したがって、Ｖレール１２１がＶコロ１１１から外れない範囲の角度としての、Ｖローラ斜面角度「λ」の値は、１９．５度～５０度の範囲が好適な値となる。

本実施形態に係るヘッドアレイ１００のように、第一支持部材としてのＶコロ１１１の斜面の傾斜角度が、水明面に対して１９．５度以上であれば、アレイ部材１２０が３３度以上傾斜しても、Ｖレール１２１がＶコロ１１１から外れることがない。

なお、Ｖコロ１１１の角度は、Ｖレール１２１の二つの傾斜面が形成する角度よりも広いことが好適であり、Ｖコロ１１１の溝に入ったＶレール１２１の先端が回転支点となって、アレイ部材１２０を揺動させることに適する。

次に、図１２を用いて、本実施形態に係るヘッドアレイ１００が備えるＶコロ１１１のさらなる特徴を説明する。すでに説明したとおり、Ｖローラ斜面角度「λ」の値は、１９．５度～５０度の範囲に設定するとよい。この「λ」の調整及び設定は、既に説明したとおり、調整コロ１１３の移動量によって行う。

アレイ部材１２０の軸心調整のために、図１２（ｂ）に示すように調整コロ１１３を矢印Ａの方向に移動させる。そうすると、Ｖレール１２１にはＶコロ１１１に対して矢印Ｂの方向の力が加わる。その結果、矢印Ｃに示すように、回転部材としてのＶコロ１１１には回転軸から抜ける方向に力が加わることになる。すなわち、調整コロ１１３を用いてアレイ部材１２０の軸心調整を行うと、アレイ部材１２０が回動することで、Ｖコロ１１１に支持されているＶレール１２１には、フランジ１１０から離れる方向に力が加わる状態になる。

調整コロ１１３を用いた軸心調整が終了した後、アレイ部材１２０は、Ｖコロ１１１と調整コロ１１３で支持される状態になり、支持平コロ１１２には、アレイ部材１２０の荷重は、ほとんどかからない状態になる。したがって、支持平コロ１１２と被支持平レール１２３は接触しているだけの状態になるか、数ミリ程度の離間状態になる。

この状態において、Ｖコロ１１１に対して、Ｖコロ１１１の回転軸方向への力が加わっていると、Ｖコロ１１１の回転が阻害される要因となる。いわゆる「回転が渋く」なる状態になる。アレイ部材１２０の角度調整のために、Ｖコロ１１１にＶレール１２１を押し付ける方向に力が加えられているので、Ｖコロ１１１の回転を円滑にする方が望ましい。

そこで、本実施形態に係るＶコロ１１１には、図１２（ａ）に例示するように、回転軸方向へのＶコロ１１１の移動を規制する移動規制部材としての抜け止ツバ１１１１を、回転軸の端部に設ける。また、抜け止ツバ１１１１との摩擦によって円滑な回転が阻害されることを避けるために、抜け止ツバ１１１１とＶコロ１１１の側面の間に、摩擦係数を、鉄同士の摩擦係数よりも小さい摩擦係数となるスベリ部材１１１２を配置する。

スベリ部材１１１２には、スラストベアリングやスベリ軸受けを用いることができる。スベリ部材１１１２を用いることで、アレイ部材１２０の角度調整によってＶコロ１１１に係る外力（回転軸方向への力）により高くなる摩擦抵抗の増加を抑えることができる。

以上のように、本実施形態に係る吐出アレイ１３０では、アレイ部材１２０の軸心調整によって第一支持部材としてのＶコロ１１１に対して回転軸から抜ける方向に力が加わるので、Ｖコロ１１１には、抜け止ツバ１１１１とスベリ部材１１１２を設ける。これによって、Ｖコロ１１１の抜け防止をしつつ、摩擦抵抗の増加を抑制し、アレイ部材１２０を引き出し易くすることができる。

ここまで、Ｖレール１２１とＶコロ１１１との接触状態は、Ｖコロ１１１の二つの斜面に囲まれた谷部分にＶレール１２１の先端が点接触するものを前提に説明してきたが、Ｖレール１２１とＶコロ１１１の接触状態は、これに限定するものではない。

例えば、図１３に例示するように、Ｖコロ１１１の縦断面において、二つの斜面と、これら斜面に囲まれた谷部分を平面にしてもよい。この場合、Ｖレール１２１の先端部の形状を尖った状態から丸みを付けた曲形状にしてもよい。

この場合、Ｖレール１２１は、Ｖコロ１１１の斜面と谷部分の平面の二箇所において点接触する状態になる。その結果、Ｖレール１２１をＶコロ１１１に押し付ける力が生じても、Ｖコロ１１１に対する負荷を軽減できる。

また、Ｖコロ１１１の平面部分でＶレール１２１を支持する状態になるので、Ｖレール１２１の高さ方向の位置決めも可能になる。

以上のとおり、本実施形態に係るヘッドアレイ１００は、Ｖコロ１１１の溝と接するＶレール１２１の先端形状をＲ形状にすることで、接触面積を増やすことができる。その結果、Ｖコロ１１１の底面への負荷を低減できる。

また、Ｖコロ１１１の平面部分でＶレール１２１を支持することで、Ｖレール１２１の高さ方向（図１３の矢印Ｄ）の位置決めをでき、Ｖレール１２１の高さ方向の位置を判定させることができ、かつ、斜面でも支持することで力を分散させることできる。結果として、Ｖコロ１１１への負荷を低減できる。

なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、その技術的要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。上記実施形態は、好適な例を示したものであるが、当業者であれば、開示した内容から様々な変形例を実現することが可能である。そのような変形例も、特許請求の範囲に記載された技術的範囲に含まれる。

１０ ：液体吐出モジュール
１００ ：ヘッドアレイ
１０１ ：吐出ヘッド
１１０ ：フランジ
１１１ ：Ｖコロ
１１２ ：支持平コロ
１１３ ：調整コロ
１１４ ：押付平コロ
１２０ ：アレイ部材
１２１ ：Ｖレール
１２２ ：調整平レール
１２３ ：被支持平レール
１２９ ：振動抑制ピン
１３０ ：吐出アレイ
２０１ ：ジグ
２０２ ：ドラム中心
２１０ ：画像形成部
２１１ ：ドラム
１０００ ：インクジェットプリンタ
１１０１ ：調整コロ機構用溝
１１１１ ：抜け止ツバ
１１１２ ：スベリ部材
１１３１、１１３１ａ ：移動コロ
１１３２ ：コロ移動楔
１１３３ ：楔押付ネジ
１１３４ ：楔戻しネジ
１１３５ ：偏心軸
１１４１ ：揺動アーム
１１４２ ：回転中心
１１４３ ：弾性部材
１１４４ ：固定部
２１５１ ：制御基板

特開２０１９－１４２０３０号公報

Claims (10)

1. 複数の液体吐出ヘッドの傾斜角度を個別に調整する液体吐出ヘッド角度調整機構であって、
   液体吐出ヘッドを保持する複数のアレイ部材と、
   前記アレイ部材を支持するアレイ支持部材と、を有し、
   前記アレイ支持部材に、
   前記傾斜角度の調整時に前記液体吐出ヘッドが回動する方向における一方の側面に配置され、前記アレイ部材の回転支点を支持する第一支持部材と、
   前記第一支持部材とは反対側面に配置され、前記アレイ部材を支持する第二支持部材と、
   前記第一支持部材に前記回転支点を押し付ける押付部材と、
   を備えることを特徴とする液体吐出ヘッド角度調整機構。
2. 前記押付部材は、前記アレイ部材の長尺方向において前記アレイ部材の重心から離れている前記アレイ支持部材の端部に配置される、
   請求項１に記載の液体吐出ヘッド角度調整機構。
3. 前記押付部材は、前記回転支点を前記第一支持部材に押し付ける方向へ付勢する付勢部材を備え、
   当該付勢部材による付勢力は、個々のアレイ部材の傾斜角度の大きさに応じて設定される、
   請求項１又は２に記載の液体吐出ヘッド角度調整機構。
4. 前記第一支持部材は二つの傾斜面を有し、
   前記アレイ部材が当該第一支持部材に支持されているときに接触する側の傾斜面の角度が水平面に対して１９．５度以上である、
   請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド角度調整機構。
5. 前記第一支持部材が有する前記傾斜面が形成する角度は、前記回転支点の角度よりも広い、
   請求項４に記載の液体吐出ヘッド角度調整機構。
6. 前記回転支点の先端は曲面である、
   請求項１乃至５のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド角度調整機構。
7. 前記第一支持部材は、前記アレイ支持部材に対して回転自在に設けられている回転部材であり、
   回転軸方向への移動を規制する移動規制部材を備え、
   前記回転部材と移動規制部材との摩擦係数は、鉄同士の摩擦係数よりも小さい、
   請求項１乃至６のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド角度調整機構。
8. 前記第一支持部材は、二つの傾斜面と、当該傾斜面に間の底面と、を有し、
   当該第一支持部材に当接する前記アレイ部材の設置側の反対側に位置する傾斜面と前記底面において前記回転支点は前記第一支持部材に当接している、
   請求項１乃至７のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド角度調整機構。
9. 媒体に液体を吐出する複数の液体吐出ヘッドと、
   前記液体吐出ヘッドを保持する複数のアレイ部材と、
   前記アレイ部材を支持する複数のアレイ支持部材と、
   請求項１乃至８のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド角度調整機構を備えることを特徴とする液体吐出モジュール。
10. 媒体を搬送するドラムの外周面に配置され、当該媒体に液体を吐出する複数の液体吐出ヘッドと、
    前記液体吐出ヘッドを保持する複数のアレイ部材と、
    前記アレイ部材を支持する複数のアレイ支持部材と、
    請求項１乃至８のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド角度調整機構を備えることを特徴とする液体吐出装置。