特開 2022-136952 ヘッドユニット、ヘッドユニットの調整方法、着脱治具および交換方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022136952

(43)【公開日】2022-09-21

(54)【発明の名称】ヘッドユニット、ヘッドユニットの調整方法、着脱治具および交換方法

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/01 20060101AFI20220913BHJP

【ＦＩ】

B41J2/01 307

【審査請求】未請求

【請求項の数】16

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021122977

(22)【出願日】2021-07-28

(31)【優先権主張番号】P 2021036194

(32)【優先日】2021-03-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000207551

【氏名又は名称】株式会社ＳＣＲＥＥＮホールディングス

(74)【代理人】

【識別番号】100105935

【弁理士】

【氏名又は名称】振角 正一

(74)【代理人】

【識別番号】100136836

【弁理士】

【氏名又は名称】大西 一正

(72)【発明者】

【氏名】山下 真祐

(72)【発明者】

【氏名】浅田 和彦

【テーマコード（参考）】

2C056

【Ｆターム（参考）】

2C056HA07

2C056HA11

2C056HA12

2C056HA13

2C056HA60

(57)【要約】

【課題】優れた印刷品質を有するヘッドユニット、ヘッドユニットの調整方法、着脱治具および交換方法を提供する。
【解決手段】この発明は、インクを吐出するノズル面を有するインク吐出ヘッドと、インク吐出ヘッドを保持領域で保持しながらベース部材に着脱自在なヘッドホルダと、ベース部材に対してヘッドホルダを未装着の状態で、ノズル面の面法線および配列方向の両方に垂直な回転軸まわりにヘッドホルダに対してインク吐出ヘッドを回転させることで、ヘッドホルダに対するノズル面の姿勢を調整する姿勢調整機構と、を備えている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ベース部材に対して着脱自在に、所定の配列方向に配列されるヘッドユニットであって、
インクを吐出するノズル面を有するインク吐出ヘッドと、
前記インク吐出ヘッドを保持領域で保持しながら前記ベース部材に着脱自在なヘッドホルダと、
前記ベース部材に対して前記ヘッドホルダを未装着の状態で、前記ノズル面の面法線および前記配列方向の両方に垂直な回転軸まわりに前記ヘッドホルダに対して前記インク吐出ヘッドを回転させることで、前記ヘッドホルダに対する前記ノズル面の姿勢を調整する姿勢調整機構と、
を備えることを特徴とするヘッドユニット。

【請求項2】

請求項１に記載のヘッドユニットであって、
前記ヘッドホルダは、前記配列方向において、前記保持領域の一方側に設けられる第１ホルダ部材と、前記保持領域の他方側に設けられる第２ホルダ部材と、を有し、
前記姿勢調整機構は、
前記第１ホルダ部材に対して前記保持領域に向けて進退自在に設けられ、前記保持領域に突出して前記保持領域に位置する前記インク吐出ヘッドに当接する第１可動部材および第２可動部材と、
前記第１可動部材および前記第２可動部材の間に位置する前記第１ホルダ部材の中間部位に対向しながら前記第２ホルダ部材に対して前記保持領域に向けて進退自在に設けられ、前記保持領域に突出して前記保持領域に位置する前記インク吐出ヘッドに当接する第３可動部材と、を有し、
前記第１可動部材および前記第２可動部材のうちの一方の前記保持領域への突出量が増加されるとともに、他方の前記保持領域への突出量が減少されるのに応じて前記インク吐出ヘッドの前記回転軸まわりの回転量を調整するヘッドユニット。

【請求項3】

請求項２に記載のヘッドユニットであって、
前記姿勢調整機構は、
前記第１可動部材および前記第２可動部材の前記保持領域への突出量が増加されるとともに、前記第３可動部材の前記保持領域への突出量が減少されることで前記インク吐出ヘッドを前記第２ホルダ部材側に移動させ、
前記第１可動部材および前記第２可動部材の前記保持領域への突出量が減少されるとともに、前記第３可動部材の前記保持領域への突出量が増加されることで前記インク吐出ヘッドを前記第１ホルダ部材側に移動させるヘッドユニット。

【請求項4】

請求項１ないし３のいずれか一項に記載のヘッドユニットであって、
前記ベース部材に対して前記ヘッドホルダを未装着の状態で、前記ノズル面の面法線と平行な高さ方向に前記ヘッドホルダに対して前記インク吐出ヘッドを相対的に移動させることで、前記ヘッドホルダに対する前記ノズル面の高さ位置を調整する高さ調整機構をさらに備えるヘッドユニット。

【請求項5】

ベース部材に対して着脱自在に、所定の配列方向に配列されるヘッドユニットであって、
インクを吐出するノズル面を有するインク吐出ヘッドと、
前記インク吐出ヘッドを保持領域で保持しながら前記ベース部材に着脱自在なヘッドホルダと、
前記ベース部材に対して前記ヘッドホルダを未装着の状態で、前記ノズル面の面法線と平行な高さ方向に前記ヘッドホルダに対して前記インク吐出ヘッドを移動させることで、前記ヘッドホルダに対する前記ノズル面の高さ位置を調整する高さ調整機構と、
を備えることを特徴とするヘッドユニット。

【請求項6】

請求項４または５に記載のヘッドユニットであって、
前記ヘッドホルダは、前記ベース部材に対して着脱自在なホルダ基台を有し、
前記高さ調整機構は、前記ホルダ基台に対して前記高さ方向に移動自在に取り付けられた第４可動部材と、前記第４可動部材を前記高さ方向に移動させる移動部と、を有し、前記高さ方向において前記第４可動部材の一方端部を前記インク吐出ヘッドに当接させた状態で前記移動部により前記第４可動部材を移動させることで、前記高さ方向における前記ヘッドホルダに対する前記ノズル面の相対位置を調整するヘッドユニット。

【請求項7】

請求項６に記載のヘッドユニットであって、
前記第４可動部材の他方端部は前記高さ方向に対して傾斜する傾斜面に仕上げられ、
前記移動部は、先端部を前記傾斜面に摺接させながら前記高さ方向と直交する方向に沿って移動することで前記高さ方向における前記第４可動部材の位置を調整する調整部材を有するヘッドユニット。

【請求項8】

ベース部材に対して着脱自在に、所定の配列方向に配列されるヘッドユニットの調整方法であって、
前記ヘッドユニットを前記ベース部材に装着する前に
（ａ）インクを吐出するノズル面を有するインク吐出ヘッドを、ヘッドホルダの保持領域に挿入する工程と
（ｂ１）前記ノズル面の面法線および前記配列方向の両方に垂直な回転軸まわりに前記ヘッドホルダに対して前記保持領域に挿入された前記インク吐出ヘッドを回転させることで、前記ヘッドホルダに対する前記ノズル面の姿勢を調整する工程と
（ｃ）前記工程（ｂ１）を実行した後で、前記インク吐出ヘッドを前記ヘッドホルダに固定して前記ヘッドユニットを形成する工程と、
を実行することを特徴とするヘッドユニットの調整方法。

【請求項9】

請求項８に記載のヘッドユニットの調整方法であって、
前記ヘッドユニットを前記ベース部材に装着する前に
（ｂ２）前記ノズル面の面法線と平行な高さ方向に前記ヘッドホルダに対して前記保持領域に挿入された前記インク吐出ヘッドを移動させることで、前記ヘッドホルダに対する前記ノズル面の高さ位置を調整する工程を、実行し、
前記工程（ｃ）は、前記工程（ｂ１）および前記工程（ｂ２）の両方が実行された後で、実行されるヘッドユニットの調整方法。

【請求項10】

ベース部材に対して着脱自在に、所定の配列方向に配列されるヘッドユニットの調整方法であって、
前記ヘッドユニットを前記ベース部材に装着する前に
（ａ）インクを吐出するノズル面を有するインク吐出ヘッドを、ヘッドホルダの保持領域に挿入する工程と
（ｂ２）前記ノズル面の面法線と平行な高さ方向に前記ヘッドホルダに対して前記保持領域に挿入された前記インク吐出ヘッドを移動させることで、前記ヘッドホルダに対する前記ノズル面の高さ位置を調整する工程と
（ｃ）前記工程（ｂ２）を実行した後で、前記インク吐出ヘッドを前記ヘッドホルダに固定して前記ヘッドユニットを形成する工程と、
を実行することを特徴とするヘッドユニットの調整方法。

【請求項11】

ベース部材に対して配列方向に並べて装着される複数のヘッドユニットを、ヘッドユニット単位で前記ベース部材に着脱するためのヘッドユニットの着脱治具であって、
前記配列方向と直交するスライド方向に延設されたガイド部材を有し、前記ベース部材に着脱自在な治具本体部と、
前記ヘッドユニットを支持しながら前記ガイド部材に沿って前記スライド方向に移動自在に支持されるスライダと、
を備えることを特徴とするヘッドユニットの着脱治具。

【請求項12】

請求項１１に記載のヘッドユニットの着脱治具であって、
前記配列方向において、前記スライダの幅は前記ヘッドユニットの幅以下であるヘッドユニットの着脱治具。

【請求項13】

ベース部材に対して配列方向に並べて装着された複数のヘッドユニットのうちの第１ヘッドユニットを第２ヘッドユニットに交換するヘッドユニットの交換方法であって、
前記第１ヘッドユニットに対し、請求項１１または１２に記載の着脱治具の前記スライダが対向するように前記治具本体部を前記ベース部材に装着する工程と、
前記第１ヘッドユニットを前記スライダで支持する工程と、
前記第１ヘッドユニットを支持したまま前記スライダを前記ベース部材から前記スライド方向に離れた離間位置まで移動させる工程と、
前記離間位置で前記スライダから前記第１ヘッドユニットを取り外した後で前記スライダに前記第２ヘッドユニットを載置する工程と、
前記第２ヘッドユニットを支持したまま前記スライダを前記ベース部材に移動させることで前記第１ヘッドユニットが装着されていた交換位置に前記第２ヘッドユニットを位置させる工程と、
前記交換位置で前記第２ヘッドユニットを前記ベース部材に装着するとともに前記ベース部材から前記着脱治具を取り外す工程と、
を備えることを特徴とするヘッドユニットの交換方法。

【請求項14】

請求項１３に記載のヘッドユニットの交換方法であって、
前記第２ヘッドユニットは、請求項８ないし１０のいずれか一項に記載のヘッドユニットの調整方法により、調整されたヘッドユニットであるヘッドユニットの交換方法。

【請求項15】

請求項４または５に記載のヘッドユニットであって、
前記ヘッドホルダは、前記ベース部材に対して着脱自在なホルダ基台を有し、
前記高さ調整機構は、
前記ホルダ基台に対して前記高さ方向に移動自在に取り付けられる第５可動部材と、
前記ホルダ基台に取り付けられた前記第５可動部材の上面に上方から当接することで、前記吐出ヘッドと連結された状態で前記ホルダ基台に沿って懸架される懸架部材と、を有し、
前記第５可動部材の取付位置に応じて前記懸架部材が前記高さ方向に変位することで、前記高さ方向における前記ヘッドホルダに対する前記ノズル面の相対位置を調整するヘッドユニット。

【請求項16】

請求項１５に記載のヘッドユニットであって、
前記懸架部材は、前記第５可動部材の前記上面と当接する当接部位を有し、
前記高さ調整機構は、前記第５可動部材に懸架された前記懸架部材の前記当接部位を上方から押えて前記懸架部材の上方移動を規制する規制部材をさらに有するヘッドユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、ベース部材に対して着脱自在に、所定の配列方向に配列されるヘッドユニット、当該ヘッドユニットの調整方法、着脱治具および交換方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

インク吐出ヘッドのノズル面からインクジェット方式で水性や油性などのインクを印刷媒体に吐出して印刷媒体の上面に画像を印刷する印刷装置が知られている。この印刷装置では、例えば特許文献１に記載されているように、流体吐出モジュールを複数個、所定方向に配列してフレーム（本願発明の「ベース部材」に相当）に装着している。より詳しくは、流体吐出モジュールをモジュールマウントに接合することでモジュールマウントアセンブリ（本願発明の「インク吐出ヘッド」に相当）が形成される。こうして複数のモジュールマウントアセンブリが準備される。その一方で、フレームに対して複数のクランプアセンブリが取り付けられ、さらに整合治具を用いてクランプアセンブリ間の整合性が図られている。そして、クランプアセンブリに対してモジュールマウントアセンブリが１対１で装着されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第６５２４１７３号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記従来技術では、クランプアセンブリの整合により複数のモジュールマウントアセンブリは相互に整合されている。しかしながら、印刷品質に直接影響を及ぼすのはノズル面の整合であり、この点について従来技術は十分に考慮されていない。つまり、流体吐出モジュールをモジュールマウントに単に接合しているのみで、フレームへの装着前に流体吐出モジュールのノズル面の姿勢や位置は一定に整えられていない。また、フレーム装着した状態でノズル面毎にノズル面の姿勢や高さを高精度に調整することは困難であることから、特許文献１に記載の装置では、クランプアセンブリに仕込んだバネの付勢力を利用して自動調整している。しかしながら、当該調整方式では、調整精度に限界がある。また、ヘッドクリーニング時に、ノズル面に対して外力が作用して上記調整がずれることもあった。これらに起因してノズル面毎に吐出方向や吐出位置などの吐出性能が不均一となり、その結果、十分な印刷品質が得られないという問題があった。

【0005】

また、上記従来技術のように複数のモジュールマウントアセンブリを配列方向に並べて配置する場合、互いに隣接するモジュールマウントアセンブリの間隔は狭い。そのため、複数のモジュールマウントアセンブリのうちの一つを交換するためには、交換対象となるモジュールマウントアセンブリを選択的に取り外し、新たなモジュールマウントアセンブリを取り外された位置に装着する必要がある。しかしながら、モジュールマウントアセンブリの交換を作業者の目視を頼りに行っていたため、取外位置に正確に装着するのが難しく、これが印刷品質に悪影響を及ぼすことがあった。なお、印刷品質の低下以外にも、その交換作業中に、モジュールマウントアセンブリの抜き取り方向や挿入方向が僅かにずれただけで着脱中のモジュールマウントアセンブリが破損してしまう。このため、モジュールマウントアセンブリの交換には、高度な作業が要求されていた。

【0006】

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、優れた印刷品質を有するヘッドユニット、ヘッドユニットの調整方法、着脱治具および交換方法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】

【0007】

この発明の第１態様は、ベース部材に対して着脱自在に、所定の配列方向に配列されるヘッドユニットであって、インクを吐出するノズル面を有するインク吐出ヘッドと、インク吐出ヘッドを保持領域で保持しながらベース部材に着脱自在なヘッドホルダと、ベース部材に対してヘッドホルダを未装着の状態で、ノズル面の面法線および配列方向の両方に垂直な回転軸まわりにヘッドホルダに対してインク吐出ヘッドを回転させることで、ヘッドホルダに対するノズル面の姿勢を調整する姿勢調整機構と、を備えることを特徴としている。

【0008】

また、この発明の第２態様は、ベース部材に対して着脱自在に、所定の配列方向に配列されるヘッドユニットであって、インクを吐出するノズル面を有するインク吐出ヘッドと、インク吐出ヘッドを保持領域で保持しながらベース部材に着脱自在なヘッドホルダと、ベース部材に対してヘッドホルダを未装着の状態で、ノズル面の面法線と平行な高さ方向にヘッドホルダに対してインク吐出ヘッドを移動させることで、ヘッドホルダに対するノズル面の高さ位置を調整する高さ調整機構と、を備えることを特徴としている。

【0009】

また、この発明の第３態様は、ベース部材に対して着脱自在に、所定の配列方向に配列されるヘッドユニットの調整方法であって、ヘッドユニットをベース部材に装着する前に、（ａ）インクを吐出するノズル面を有するインク吐出ヘッドを、ヘッドホルダの保持領域に挿入する工程と、（ｂ１）ノズル面の面法線および配列方向の両方に垂直な回転軸まわりにヘッドホルダに対して保持領域に挿入されたインク吐出ヘッドを回転させることで、ヘッドホルダに対するノズル面の姿勢を調整する工程と、（ｃ）工程（ｂ１）を実行した後で、インク吐出ヘッドをヘッドホルダに固定してヘッドユニットを形成する工程と、を実行することを特徴としている。

【0010】

また、この発明の第４態様は、ベース部材に対して着脱自在に、所定の配列方向に配列されるヘッドユニットの調整方法であって、ヘッドユニットをベース部材に装着する前に、（ａ）インクを吐出するノズル面を有するインク吐出ヘッドを、ヘッドホルダの保持領域に挿入する工程と、（ｂ２）ノズル面の面法線と平行な高さ方向にヘッドホルダに対して保持領域に挿入されたインク吐出ヘッドを移動させることで、ヘッドホルダに対するノズル面の高さ位置を調整する工程と、（ｃ）工程（ｂ２）を実行した後で、インク吐出ヘッドをヘッドホルダに固定してヘッドユニットを形成する工程と、を実行することを特徴としている。

【0011】

また、この発明の第５態様は、ベース部材に対して配列方向に並べて装着される複数のヘッドユニットを、ヘッドユニット単位でベース部材に着脱するためのヘッドユニットの着脱治具であって、配列方向と直交するスライド方向に延設されたガイド部材を有し、ベース部材に着脱自在な治具本体部と、ヘッドユニットを支持しながらガイド部材に沿ってスライド方向に移動自在に支持されるスライダと、を備えることを特徴としている。

【0012】

また、この発明の第６態様は、ベース部材に対して配列方向に並べて装着された複数のヘッドユニットのうちの第１ヘッドユニットを第２ヘッドユニットに交換するヘッドユニットの交換方法であって、第１ヘッドユニットに対し、請求項１１または１２に記載の着脱治具のスライダが対向するように治具本体部をベース部材に装着する工程と、第１ヘッドユニットをスライダで支持する工程と、第１ヘッドユニットを支持したままスライダをベース部材からスライド方向に離れた離間位置まで移動させる工程と、離間位置でスライダから第１ヘッドユニットを取り外した後でスライダに第２ヘッドユニットを載置する工程と、第２ヘッドユニットを支持したままスライダをベース部材に移動させることで第１ヘッドユニットが装着されていた交換位置に第２ヘッドユニットを位置させる工程と、交換位置で第２ヘッドユニットをベース部材に装着するとともにベース部材から着脱治具を取り外す工程と、を備えることを特徴としている。

【発明の効果】

【0013】

以上のように、本発明によれば、ベース部材に対してヘッドユニットを装着していない未装着状態で、ヘッドユニットにおいてヘッドホルダに対するノズル面の姿勢や高さ位置を調整することができ、優れた印刷品質が得られる。

【0014】

また、上記調整済のヘッドユニットをベース部材に安定して着脱することができるため、ベース部材に装着された状態においても、優れた印刷品質が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明に係るヘッドユニットの一実施形態を装備する印刷システムの一例を模式的に示す正面図である。

【図2】印刷バーユニットの主要部分を示す斜視図である。

【図3】図２に示す印刷バーユニットの製造方法を示すフローチャートである。

【図4】ヘッドユニットの分解組立斜視図である。

【図5】インク吐出ヘッドを背面下方側から見た斜視図である。

【図6】ヘッドユニットを製造する作業手順を示すフローチャートである。

【図7】ヘッドユニットの製造において実行される水平・回転調整動作を模式的に示す図である。

【図8】ヘッドユニットの製造において実行される高さ調整動作を模式的に示す図である。

【図9】印刷バーユニットの製造手順を示すフローチャートである。

【図10】印刷バーユニットを製造する際に使用するアライメント装置の概略構成を示す図である。

【図11】本発明にかかるヘッドユニットの着脱治具の一実施形態を示す斜視図である。

【図12】図１１の着脱治具のベース部材への装着の一例を示す斜視図である。

【図13】本発明に係るヘッドユニットの他の実施形態に装備される高さ調整機構をインク吐出ヘッド側から見た図である。

【図14】図１３に示す高さ調整機構を構成する当たり部材の斜視図である。

【図15】図１３に示す高さ調整機構をヘッドホルダ側から見た図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

図１は、本発明に係るヘッドユニットの一実施形態を装備する印刷システムの一例を模式的に示す正面図である。図１および以下に示す図では、装置各部の配置関係を明確にするために、印刷システム１を構成する塗布装置２、印刷装置３および乾燥装置４を配列する水平方向を「Ｘ方向」とし、図１の右手側から左手側に向かう水平方向を「＋Ｘ方向」と称し、逆方向を「－Ｘ方向」と称する。また、Ｘ方向と直交する水平方向Ｙのうち、装置の正面側を「＋Ｙ方向」と称するとともに、装置の背面側を「－Ｙ方向」と称する。さらに、鉛直方向Ｚにおける上方向および下方向をそれぞれ「＋Ｚ方向」および「－Ｚ方向」と称する。

【0017】

この印刷システム１は、装置各部を制御部１００により制御することで、繰出ロール１１から巻取ロール１２へロール・トゥ・ロールで長尺帯状の印刷媒体Ｍを搬送しつつ、塗布処理、印刷処理および乾燥処理を印刷媒体Ｍに施す。すなわち、塗布装置２が塗布液を印刷媒体Ｍに塗布する。そして、当該印刷媒体Ｍに対して印刷装置３がインクジェット方式で各種インクを付着させて画像を印刷する。さらに、乾燥装置４が印刷媒体Ｍに付着するインクを乾燥させる。なお、印刷媒体Ｍの素材は、ＯＰＰ(orientedpolypropylene)あるいはＰＥＴ(polyethyleneterephthalate)等のフィルムである。ただし、印刷媒体Ｍの素材はフィルムに限られず、紙等でもよい。かかる印刷媒体Ｍは、可撓性を有する。また、以下では、印刷媒体Ｍの両面のうち、画像が印刷される面を表面Ｍ１と、表面Ｍ１の反対側の面を裏面Ｍ２と適宜称する。

【0018】

塗布装置２は、液状のプライマー（塗布液）を貯留するパン２１と、パン２１に貯留されたプライマーに部分的に浸かるグラビアローラ２２と、印刷媒体Ｍを搬送する搬送部２３とを有する。塗布装置２では、搬送部２３により搬送される印刷媒体Ｍにグラビアローラ２２が下方から接触する塗布領域が設けられており、搬送部２３は、印刷媒体Ｍの表面Ｍ１を下方に向けつつ塗布領域に沿って印刷媒体Ｍを搬送する。一方、グラビアローラ２２は、その周面にプライマーを保持しつつ回転することで塗布領域にプライマーを供給する。こうして、グラビアローラ２２により供給されたプライマーが塗布領域において印刷媒体Ｍの表面Ｍ１に塗布される。また、塗布領域では、印刷媒体Ｍの進行方向と、グラビアローラ２２の周面の回転方向とが逆である。つまり、いわゆるリバースキス方式でプライマーが印刷媒体Ｍに塗布される。そして、搬送部２３は、プライマーが塗布された印刷媒体Ｍの表面Ｍ１を上方へ向けつつ、塗布装置２から印刷装置３へ印刷媒体Ｍを搬出する。

【0019】

印刷装置３は、筐体３１と、筐体３１内に配置されたカラー印刷部３２と、筐体３１内においてカラー印刷部３２の上方に配置された白印刷部３３と、筐体３１内に配置された複数のローラによって印刷媒体Ｍを搬送する搬送部３４とを備える。

【0020】

カラー印刷部３２は、搬送部３４によって搬送される印刷媒体Ｍの上方において、印刷媒体Ｍの進行方向に配列された複数（本実施形態では４個）の印刷バーユニット３２１を有する。複数の印刷バーユニット３２１は、それぞれの下方を通過する印刷媒体Ｍの表面Ｍ１に上方から対向するノズルを有し、互いに異なる色のカラーインクをインクジェット方式でノズルから吐出する。ここで、カラーインクとは、白色以外のインクを意味し、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラック等のインクを含む。こうして、カラー印刷部３２の複数の印刷バーユニット３２１は、それぞれの下方を通過する印刷媒体Ｍの表面Ｍ１に上方からカラーインクを吐出することで、印刷媒体Ｍの表面Ｍ１にカラー画像を印刷する。

【0021】

また、白印刷部３３は、搬送部３４によって搬送される印刷媒体Ｍの上方に配置された単一の印刷バーユニット３３１を有する。印刷バーユニット３３１は、その下方を通過する印刷媒体Ｍの表面Ｍ１に上方から対向するノズルを有し、白インクをインクジェット方式でノズルから吐出する。こうして、白印刷部３３の印刷バーユニット３３１は、その下方を通過する印刷媒体Ｍの表面Ｍ１に上方から白インクを吐出することで、印刷媒体Ｍの表面Ｍ１に白画像を印刷する。

【0022】

上記印刷バーユニット３２１、３３１は、インクジェット方式でインクをノズル面から吐出する、複数のインク吐出ヘッドで構成される。本実施形態では、１０個のインク吐出ヘッドが印刷媒体Ｍの幅方向Ｙに並べられている。つまり、幅方向Ｙが本発明の「配列方向」に相当している。印刷バーユニット３２１、３３１の詳しい構成、各インク吐出ヘッドの調整や交換などについては、後で詳述する。

【0023】

なお、図１への図示を省略しているが、印刷装置３の筐体３１内には、２種類の乾燥部が設けられている。一方はカラー印刷部３２により印刷媒体Ｍの表面Ｍ１に付着されたカラーインクを乾燥させるプレ乾燥部である。他方は白印刷部３３により印刷媒体Ｍの表面Ｍ１に付着された白インクを乾燥させる上方乾燥部である。

【0024】

乾燥装置４は印刷装置３から搬送されてくる印刷媒体Ｍの表面Ｍ１に付着するインクを乾燥させるものである。乾燥装置４は筐体４１（乾燥炉）を有している。また、筐体４１では、（＋Ｘ）方向側にローラ４２、４３、４６が配置されるとともに（－Ｘ）方向側にエアターンバー４４、４５が配置されている。これによって、（＋Ｙ）方向側から見て略Ｓ字状の搬送経路が構成され、当該搬送経路に沿って印刷媒体Ｍが搬送される。この搬送中に印刷媒体Ｍの表面Ｍ１に付着するインクが乾燥される。そして、乾燥処理を受けた印刷媒体Ｍは乾燥装置４から搬出され、巻取ロール１２に巻き取られる。

【0025】

図２は印刷バーユニットの主要部分を示す斜視図である。印刷バーユニット３２１、３３１では、配列方向Ｙに延設されたベース部材５に対し、１０個のヘッドユニット６が配列方向Ｙに隣接して取り付けられている。各ヘッドユニット６は、同図中の部分拡大図に示すように、インク吐出ヘッド６１をヘッドホルダ６２で保持し、姿勢調整および高さ調整後に、固定ネジ６５で固定したものである。

【0026】

図３は図２に示す印刷バーユニットの製造方法を示すフローチャートである。印刷バーユニット３２１、３３１の製造にあたっては、作業者が図３に示すステップＳ１ないしＳ５を実行する。以下、ヘッドユニット６の構成を適宜説明しつつ、インク吐出ヘッド６１の形成、ヘッドユニット６の製造およびヘッドユニット６の装着について説明する。まず、印刷バーユニット３２１、３３１でのヘッドユニット６の装着数ＮだけステップＳ１～Ｓ３が繰り返して実行されることにより、ヘッドユニット６が準備される。なお、本実施形態では、印刷バーユニット毎に、１０個のヘッドユニット６を装着するため、Ｎ＝１０に設定されているが、Ｎの値は任意である。

【0027】

図４はヘッドユニットの分解組立斜視図である。図５はインク吐出ヘッドを背面下方側から見た斜視図である。ヘッドユニット６を構成するインク吐出ヘッド６１およびヘッドホルダ６２はそれぞれ以下のような構造を有しており、インク吐出ヘッド６１をヘッドホルダ６２の保持領域６２ａに挿入可能となっている。ここで、印刷バーユニット３２１、３３１は、インクを吐出するノズル面６１１ｃが印刷媒体Ｍの表面Ｍ１（図１）と対向するように配置される。したがって、ノズル面６１１ｃの面法線ＮＬ（図５）や表面Ｍ１の面法線の方向は上下方向Ｚと常に一致するわけではない。しかしながら、発明内容の理解を容易とするため、以下においては、上記面法線ＮＬの方向が上下方向Ｚとほぼ一致しており、方向Ｚが本発明の「高さ方向」に相当していると仮定して説明を進める。

【0028】

インク吐出ヘッド６１は、図２および図４に示すように、インク吐出モジュール６１１と、モジュールマウント６１２とを有している。インク吐出モジュール６１１は、従来より周知のように、インク流入口６１１ａおよびインク流出口６１１ｂを介して循環供給されるインクをノズル面６１１ｃから下方（－Ｚ）に液滴状で吐出する機能を有している。一方、モジュールマウント６１２は、印刷媒体Ｍと対向する水平部位６１２ａと、水平部位６１２ａの（－Ｘ）方向側の端部から上方に立設される垂直部位６１２ｂとを有し、略Ｌ字の断面構造を有している。水平部位６１２ａには、ノズル面６１１ｃよりも若干狭い矩形開口（図示省略）が設けられており、上方からの平面視で額縁形状を有している。このため、ノズル面６１１ｃを下方に向けた状態で、インク吐出モジュール６１１が上記矩形開口を介して上方（＋Ｚ）に挿入されると、ノズル面６１１ｃを下方に露出させながらインク吐出モジュール６１１が水平部位６１２ａの額縁部分で係止される。そして、インク吐出モジュール６１１がモジュールマウント６１２に固定される。こうして、インク吐出モジュール６１１とモジュールマウント６１２とが一体化され、インク吐出ヘッド６１が形成される（ステップＳ１）。

【0029】

こうして形成されたインク吐出ヘッド６１では、図５に示すように、垂直部位６１２ｂの（－Ｘ）方向側の垂直面には、一対の突出部位６１２ｃが（－Ｘ）方向に突設されている。これら一対の突出部位６１２ｃは上下方向Ｚに延設され、ヘッドホルダ６２と嵌合自在な形状に仕上げられている。そのため、図４に示すように、インク吐出ヘッド６１を下方側からヘッドホルダ６２の保持領域６２ａに安定して挿入することが可能となっている。もちろん、ヘッドホルダ６２を上方側からインク吐出ヘッド６１に移動させることで、インク吐出ヘッド６１およびヘッドホルダ６２を一体化させることも可能である。

【0030】

ヘッドホルダ６２は、図４に示すように、上下方向Ｚに延設されたホルダ基台６２０と、ホルダ基台６２０の（－Ｙ）方向側で上下方向Ｚに延設される第１ホルダ部材６２１と、ホルダ基台６２０の（＋Ｙ）方向側で上下方向Ｚに延設される第２ホルダ部材６２２と、を有している。これらホルダ基台６２０、第１ホルダ部材６２１および第２ホルダ部材６２２で囲まれた領域が保持領域６２ａに相当しており、当該保持領域６２ａでインク吐出ヘッド６１を保持可能となっている。

【0031】

ホルダ基台６２０の中央下部において、図４に示すように、ヘッドホルダ６２に対するノズル面６１１ｃの相対的な高さ位置、つまり相対位置を調整する高さ調整機構６３が取り付けられている。また、第１ホルダ部材６２１および第２ホルダ部材６２２には、ノズル面６１１ｃの姿勢を調整する姿勢調整機構６４が取り付けられている。

【0032】

高さ調整機構６３は、ホルダ基台６２０の（＋Ｘ）方向側の側面に沿って上下方向Ｚに移動自在に設けられた可動部材６３１と、可動部材６３１を高さ方向Ｚに移動させる移動部として機能する先端丸ネジ６３２とを有している。可動部材６３１は、本発明の「第４可動部材」の一例に相当しており、その下端部６３１ａは下向きに突起した形状に仕上げられている。一方、可動部材６３１の上端部６３１ｂは高さ方向Ｚにおいて傾斜する傾斜面に仕上げられており、後で説明する図８中の拡大図に示すように、（＋Ｘ）方向側（同図の左手側）が（－Ｘ）方向側（同図の右手側）よりも高くなっている。また、先端丸ネジ６３２は（－Ｘ）方向側からホルダ基台６２０に螺入されており、作業者が先端丸ネジ６３２を時計まわりに回転させることで先端丸ネジ６３２の先端部が傾斜面上を摺動しながら（＋Ｘ）方向に進行する。その結果、可動部材６３１が下方（－Ｚ）に移動させられる。逆に、作業者が先端丸ネジ６３２を反時計まわりに回転させることで先端丸ネジ６３２を（－Ｘ）方向に後退させることで、可動部材６３１を上方（＋Ｚ）に移動させることが可能となっている。すなわち、先端丸ネジ６３２の回転量に応じて高さ方向Ｚにおける可動部材６３１の位置を制御し、後で説明するヘッドユニット６の製造時においてヘッドホルダ６２に対するノズル面６１１ｃの相対的な高さ位置（相対位置）を調整可能となっている。

【0033】

姿勢調整機構６４は、第１ホルダ部材６２１に取り付けられる２つの可動部材６４１、６４２と、第２ホルダ部材６２２に取り付けられる１つの可動部材６４３とを有している。これら３つの可動部材６４１～６４３は基本的に同一構成を有しており、取付位置のみが相互に相違している。

【0034】

可動部材６４１は、第１ホルダ部材６２１の上方位置でＹ方向に貫通する貫通孔６２１ａ（図７）に挿入される、ステンレス製または樹脂製のボール６４１ａとイモネジ６４１ｂとで構成される。ボール６４１ａは貫通孔６２１ａ内で配列方向Ｙに移動自在に配置されている。また、イモネジ６４１ｂは、ボール６４１ａの（－Ｙ）方向側で貫通孔６２１ａの内周面に刻設された雌ネジに螺合しながら配列方向Ｙに進退自在に設けられている。このため、作業者がイモネジ６４１ｂを回転させて配列方向Ｙに移動させると、その移動に応じて貫通孔６２１ａの（＋Ｙ）方向側開口から保持領域６２ａに向けて突出する量（以下「突出量」という）が変化する。つまり、イモネジ６４１ｂの回転量に応じてボール６４１ａが保持領域６２ａに位置しているインク吐出ヘッド６１に対する押込量を調整可能となっている。

【0035】

可動部材６４２は、可動部材６４１から下方に離れた位置（第１ホルダ部材６２１の下方位置）でＹ方向に貫通する貫通孔６２１ｂ（図７）に挿入されるボール６４２ａとイモネジ６４２ｂとで構成される。このため、作業者がイモネジ６４２ｂを回転させて配列方向Ｙに移動させると、その移動に応じて貫通孔６２１ｂの（＋Ｙ）方向側開口からの突出量が変化する。つまり、イモネジ６４２ｂの回転量に応じてボール６４２ａが保持領域６２ａに位置しているインク吐出ヘッド６１に対する押込量を調整可能となっている。

【0036】

可動部材６４３は、第２ホルダ部材６２２の中央位置でＹ方向に貫通する貫通孔６２１ｃに挿入されるボール６４３ａ（図７）とイモネジ６４３ｂとで構成される。この「中央位置」とは、可動部材６４１、６４２の間に位置する第１ホルダ部材６２１の中間部位に対向する位置を意味している。このため、作業者がイモネジ６４３ｂを回転させて配列方向Ｙに移動させると、その移動に応じて貫通孔６２１ｃの（－Ｙ）方向側開口からの突出量が変化する。つまり、イモネジ６４３ｂの回転量に応じてボール６４３ａが保持領域６２ａに位置しているインク吐出ヘッド６１に対する押込量を調整可能となっている。

【0037】

このように互いに異なる３つの位置でインク吐出ヘッド６１への押込量を調整することで、ヘッドホルダ６２に対するノズル面６１１ｃの姿勢を調整することが可能となっている。例えば、可動部材６４１、６４２のうちの一方の保持領域６２ａへの突出量を増加させるとともに、他方の保持領域６２ａへの突出量を減少させると、図４に示すように、ヘッドホルダ６２に対し、ノズル面６１１ｃの面法線ＮＬおよび配列方向Ｙの両方に垂直な方向（Ｘ方向）と平行な回転軸ＡＸまわりにインク吐出ヘッド６１を回転させることができる。これにより、ＹＺ平面内でノズル面６１１ｃの姿勢を精度良く調整することができる。

【0038】

また、可動部材６４１、６４２の突出量を増加させるとともに、可動部材６４３の突出量を減少させることで、インク吐出ヘッド６１は第２ホルダ部材６２２側（＋Ｙ方向側）に移動する。逆に、可動部材６４１、６４２の突出量を減少させるとともに、可動部材６４３の突出量を増加させることで、インク吐出ヘッド６１は第１ホルダ部材６２１側（－Ｙ方向側）に移動する。これにより、配列方向Ｙにおけるノズル面６１１ｃの位置を精度良く調整することができる。

【0039】

このように構成されたヘッドホルダ６２に対し、ステップＳ１で形成されたインク吐出ヘッド６１を作業者が嵌合させてヘッドユニット６を製造する（ステップＳ２）。以下、図４ないし図８を参照しつつヘッドユニット６の製造について説明する。

【0040】

図６はヘッドユニットを製造する作業手順を示すフローチャートである。図７はヘッドユニットの製造において実行される水平・回転調整動作を模式的に示す図である。図８はヘッドユニットの製造において実行される高さ調整動作を模式的に示す図である。図４に示すように、一対の突出部位６１２ｃをホルダ部材６２１、６２２に摺接させながらインク吐出ヘッド６１をヘッドホルダ６２の保持領域６２ａに挿入する（ステップＳ２１）。これにより、一定の精度でヘッドホルダ６２に対してインク吐出ヘッド６１が一体化される。こうして一体化されたヘッドユニット６では、ヘッドホルダ６２に対するノズル面６１１ｃの位置決め精度は要求される印刷品質を確保するには十分ではない。そこで、本実施形態では、水平・回転調整動作（ステップＳ２２～Ｓ２４）と、高さ調整動作（ステップＳ２５～Ｓ２７）とを実行することで、上記位置決め精度を高めている。以下においては、両調整動作が完了する前のヘッドユニット６を「未調整ヘッドユニット６」と称する。なお、未調整ヘッドユニット６に対する水平・回転調整動作および高さ調整動作の順序は任意であるが、本実施形態では、水平・回転調整装置７を用いた水平・回転調整動作を先に実行している。

【0041】

ここでは、水平・回転調整動作の説明に先立って、水平・回転調整装置７の構成について説明する。水平・回転調整装置７は、図７の（ａ）欄に示すように、装置基台７１と、撮像部７２と、投光器７３と、受光器７４と、水平・回転制御部７５とを備えている。同図の（ａ）欄には水平・回転調整装置７に対して未調整ヘッドユニット６が装着された状態をＸ方向から見た側面図が図示され、同図の（ｂ）欄には装着状態の未調整ヘッドユニット６の断面図が図示されている。同図の（ａ）欄に示すように、装置基台７１には未調整ヘッドユニット６のヘッドホルダ６２を所定位置で保持する保持機構（図示省略）が設けられており、ノズル面６１１ｃを下方に向けた状態で装置基台７１に対して未調整ヘッドユニット６を着脱自在となっている。未調整ヘッドユニット６が装置基台７１に装着されると、ヘッドホルダ６２が基準位置に位置決めされる。

【0042】

撮像部７２、投光器７３および受光器７４は、装置基台７１に装着された未調整ヘッドユニット６の下方に配置されている。撮像部７２はノズル面６１１ｃおよびその周辺を撮像し、撮像した画像の信号を水平・回転制御部７５に出力する。この信号を受けた水平・回転制御部７５は当該画像を水平・回転制御部７５のディスプレイ（図示省略）に映し出す。このため、作業者は、ディスプレイ上の画像を観察することで、ＸＹ平面におけるノズル面６１１ｃの現在位置およびノズル面６１１ｃの姿勢を確認することができる。

【0043】

投光器７３は、水平・回転制御部７５の点灯指令に応じてＹＺ平面（図７の紙面）内でノズル面６１１ｃに対して一定の入射角度（例えば４５゜）で光を照射する。一方、受光器７４はノズル面６１１ｃで反射された反射光を受光し、受光位置に関する情報を水平・回転制御部７５に出力する。この情報を受け取った水平・回転制御部７５は、受光位置に関する情報に基づき、Ｘ方向と平行な回転軸ＡＸを回転中心とするノズル面６１１ｃの回転角度θ２を算出し、その算出値をディスプレイに表示する。このため、作業者は、ディスプレイ上の数値を確認することで、ノズル面６１１ｃの回転角度θ２を正確に把握することができる。

【0044】

上記水平・回転調整装置７を用いて水平・回転調整動作を実行するために、図７に示すように、作業者は装置基台７１に未調整ヘッドユニット６を装着する（ステップＳ２２）。それに続いて、作業者が水平・回転制御部７５に調整開始を指示すると、上記したようにノズル面６１１ｃの全体画像およびノズル面６１１ｃの回転角度θ２の値がディスプレイに表示される。これにより、作業者は、ノズル面６１１ｃの現在位置およびノズル面６１１ｃの回転角度θ２を把握し、必要に応じてイモネジ６４１ｂ～６４３ｂの全部あるいは一部をＹ方向に進退させて水平・回転調整する（ステップＳ２３）。なお、配列方向Ｙにおけるノズル面６１１ｃの水平位置調整および回転軸ＡＸまわりのノズル面６１１ｃの回転調整を行う具体的な手法は既述のとおりであり、これらの調整が完了する（ステップＳ２４で「ＹＥＳ」）と、装置基台７１から未調整ヘッドユニット６を取り外し、高さ調整動作に移行する。

【0045】

次に、高さ調整動作の説明に先立って、高さ調整装置８の構成について説明する。高さ調整装置８は、図８の（ａ）欄に示すように、装置基台８１と、測長器８２と、高さ制御部８３とを備えている。同図の（ａ）欄には高さ調整装置８に対して未調整ヘッドユニット６が装着された状態をＸ方向から見た側面図が図示され、同図の（ｂ）欄には装着状態の未調整ヘッドユニット６の断面図が図示されている。同図の（ａ）欄に示すように、装置基台８１には未調整ヘッドユニット６のヘッドホルダ６２を所定位置で保持する保持機構（図示省略）が設けられており、ノズル面６１１ｃを下方に向けた状態で装置基台８１に対して未調整ヘッドユニット６を着脱自在となっている。未調整ヘッドユニット６が装置基台８１に装着されると、ヘッドホルダ６２が基準位置に位置決めされる。

【0046】

測長器８２は、装置基台８１に装着された未調整ヘッドユニット６の直下位置に配置されている。測長器８２は、ノズル面６１１ｃに向けて光を照射するとともにノズル面６１１ｃで反射された光を受光してノズル面６１１ｃまでの距離を計測し、当該距離に関する情報を高さ制御部８３に出力する。この情報を受け取った高さ制御部８３は、距離に関する情報に基づき、高さ方向Ｚにおけるヘッドホルダ６２に対するノズル面６１１ｃの高さ位置を算出し、その算出値をディスプレイに表示する。このため、作業者は、ディスプレイ上の数値を確認することで、ノズル面６１１ｃの高さ位置を正確に把握することができる。

【0047】

上記高さ制御部８３を用いて高さ調整動作を実行するために、図８に示すように、作業者は装置基台８１に未調整ヘッドユニット６（ただし、水平・回転調整済）を装着する（ステップＳ２５）。それに続いて、作業者が高さ制御部８３に調整開始を指示すると、上記したようにノズル面６１１ｃの高さ位置がディスプレイに表示される。これにより、作業者は、高さ方向Ｚにおけるノズル面６１１ｃの現在位置を把握し、必要に応じて先端丸ネジ６３２をＸ方向に進退させて高さ調整を実行する（ステップＳ２６）。なお、高さ方向Ｚにおけるノズル面６１１ｃの高さ位置調整を行う具体的な手法は既述のとおりであり、水平・回転調整および高さ調整の両方が完了する（ステップＳ２７で「ＹＥＳ」）と、その調整済の状態のまま固定ネジ６５（図２）によりインク吐出ヘッド６１をヘッドホルダ６２の下端部に固定する（ステップＳ２８）。こうして、水平・回転調整および高さ調整を完了したヘッドユニット６を作業者が装置基台８１から取り外し、ヘッドユニット６の製造を完了する。

【0048】

図３に戻って説明を続ける。上記した一連の動作により１個のヘッドユニット６の製造が完了すると、調整済のヘッドユニット６の個数がベース部材５に装着すべき個数Ｎに達したか否かを作業者が判定する（ステップＳ３）。そして、ヘッドユニット６の準備個数が未達であると判定する間、作業者はステップＳ１、Ｓ２を繰り返す。一方、水平・回転調整および高さ調整を完了したヘッドユニット６がＮ個揃うと、作業者はＮ個のヘッドユニット６をベース部材５に装着して印刷バーユニットを製造する（ステップＳ４）。以下、図９ないし図１１を参照しつつ印刷バーユニットを製造する作業手順について説明する。

【0049】

図９は印刷バーユニットの製造手順を示すフローチャートである。また、図１０は印刷バーユニットを製造する際に使用するアライメント装置の概略構成を示す図である。図１１は本発明にかかるヘッドユニットの着脱治具の一実施形態を示す斜視図である。図１２は図１１の着脱治具のベース部材への装着の一例を示す斜視図である。印刷バーユニットの製造に用いるアライメント装置９は、図１０に示すように、アライメント基台９１と、一対の柱部９２、９２と、撮像部９３と、表示部９４とを備えている。一対の柱部９２、９２は配列方向Ｙに離間しながらアライメント基台９１の上面から立設されている。これら柱部９２、９２の上端部は、ベース部材５を水平姿勢で着脱自在に保持可能となっている。また、アライメント基台９１の上面では、撮像部９３が配列方向Ｙに移動自在に設けられている。撮像部９３は下方側からベース部材５を臨むように取り付けられており、後で説明するようにしてベース部材５に装着されるヘッドユニット６のノズル面６１１ｃおよびその周辺の画像を撮像可能となっている。そして、撮像部９３により取得された画像が表示部９４に表示される。

【0050】

また、着脱治具１０は、ヘッドユニット単位でベース部材５に対してヘッドユニット６を着脱するための治具である。着脱治具１０は、図１１に示すように、ベース部材５に着脱自在な治具本体部１０１を有している。治具本体部１０１は、ボルトなどの締結金具１０２によりベース部材５に装着される一対の装着部材１０３と、配列方向Ｙと直交するスライド方向Ｚに延設されたガイド部材１０４とを有している。装着部材１０３は、例えば図１２に示すように、ベース部材５にヘッドユニット６を装着する装着予定位置に対応してベース部材５に装着される。この装着により、ガイド部材１０４はベース部材５の下方に延びている。ガイド部材１０４には、ヘッドユニット６を支持可能なスライダ１０５がスライド方向Ｚに移動自在に取り付けられている。このため、スライダ１０５にヘッドユニット６ａ（図１２参照）を支持した状態でスライダ１０５を上方（＋Ｚ）に移動させることで当該ヘッドユニット６ａをベース部材５の所望位置に容易に、しかも正確に位置させることができる。ここで、配列方向Ｙにおいて、スライダ１０５の幅がヘッドユニット６の幅以下に設定すると、スライダ１０５がベース部材５に装着されているヘッドユニット６と干渉するのを効果的に防止することができる。例えば図１２に示すように、ヘッドユニット６ａを支持しているスライダ１０５は、ベース部材５においてヘッドユニット６ａに隣接するヘッドユニット６ｂ、６ｃと干渉することなく、ヘッドユニット６ａをヘッドユニット６ｂ、６ｃの間に挿入、あるいはヘッドユニット６ｂ、６ｃの間から取り出すことが容易となる。

【0051】

本実施形態では、上記したアライメント装置９および着脱治具１０を用いながら図９に示す作業手順で作業者がＮ個のヘッドユニット６を１個ずつベース部材５に装着して印刷バーユニットを製造する（ステップＳ４１～Ｓ４８）。すなわち、ベース部材５の長手方向を配列方向Ｙと平行に配置しながら、ベース部材５を一対の柱部９２、９２の上端部に取り付ける（ステップＳ４１）。そして、ヘッドユニット６毎に着脱治具１０によるヘッドユニット６のベース部材５への装着作業を実行する（ステップＳ４２～Ｓ４７）。この装着作業では、ヘッドユニット６の装着予定位置に対応して着脱治具１０の装着部材１０３を締結金具１０２によりベース部材５に取り付ける（ステップＳ４２）。このとき、ガイド部材１０４は、図１１に示すように、下方（－Ｚ）に延びている。また、スライダ１０５は、その自重により、ガイド部材１０４の最下端位置まで下降し、図示を省略するストッパにより係止されている。このスライダ１０５は、ガイド部材１０４に対してスライド方向Ｚにスライド自在に取り付けられたスライド部位１０６と、スライド部位１０６の下から（＋Ｘ）方向に突出された突出部位１０７とを有している。このため、作業者が突出部位１０７の上面にヘッドユニット６を載置すると、スライダ１０５はヘッドユニット６を下方から支持しながらヘッドユニット６と一体的にガイド部材１０４に沿って上方に移動可能となる（ステップＳ４３）。そこで、スライダ１０５およびヘッドユニット６を一体的に装着予定位置まで上昇させる（ステップＳ４４）。これにより、ヘッドユニット６のヘッドホルダ６２はベース部材５の（＋Ｘ）方向側の側面と対向しながら装着予定位置に位置決めされる。このとき、表示部９４には、スライダ１０５および当該スライダ１０５で支持されたヘッドユニット６を含む画像が映し出されている。したがって、作業者が当該画像を参照しながらヘッドユニット６の装着予定位置への位置決めを行ってもよく、これは、作業性を高め、位置決め精度を高める上で好適である。

【0052】

しかも、本実施形態では、先に説明したように、ヘッドユニット６においては、ヘッドホルダ６２に対してノズル面６１１ｃの高さ調整および姿勢調整が完了している。その結果、いずれのヘッドユニット６についても、ベース部材５に対するノズル面６１１ｃの姿勢や位置は一定に整えられる。もちろん、装着予定位置でのヘッドユニット６の位置決め作業に加え、ベース部材５に対するヘッドユニット６の微調整作業を行ってノズル面６１１ｃの姿勢や位置をさらに調整してもよい。このときの調整としては、例えば特許第５９６８６３２号に記載されたインクジェットヘッド位置調整方法を用いることができる。

【0053】

装着予定位置へのヘッドユニット６の位置決めが完了すると、突出部位１０７を上下方向Ｚに貫通した３つの貫通孔１０８（図１１）を介してボルトなどの締結金具６６（図２、図４）を下方からヘッドホルダ６２に向けて進入させる。そして、締結金具６６をヘッドホルダ６２およびベース部材５に螺入し、ヘッドユニット６をベース部材５に固定する（ステップＳ４５）。その後で、着脱治具１０をベース部材５から取り外す（ステップＳ４６）。

【0054】

これら一連の装着作業（ステップＳ４２～Ｓ４６）により、１つのヘッドユニット６が精度良くベース部材５に装着される。そこで、次のステップＳ４７では、ベース部材５に対してＮ個のヘッドユニット６のすべてが装着されたか否かを判定する。そして、未装着のヘッドユニット６が存在する（ステップＳ４７で「ＮＯ」）間、ステップＳ４２に戻って上記一連の装着作業（ステップＳ４２～Ｓ４６）を繰り返す。一方、Ｎ個のヘッドユニット６のすべてが装着されて印刷バーユニットが完成すると、当該印刷バーユニットをアライメント装置９から取り外し（ステップＳ４８）、印刷バーユニットの製造を終了する。

【0055】

図３に戻って、説明を続ける。こうして製造された印刷バーユニット３２１（３３１）は印刷部３２（３３）に装着される（ステップＳ５）。

【0056】

以上のように、本実施形態によれば、ベース部材５に対してヘッドユニット６を装着していない未装着状態で、ヘッドユニット６においてヘッドホルダ６２に対するノズル面６１１ｃの姿勢や高さ位置を調整している。つまり、印刷バーユニット３２１、３３１の製造前に、Ｎ個のヘッドユニット６の全部について同一の調整を施している。このため、印刷バーユニット３２１、３３１を構成するヘッドユニット６の間において、インクの吐出方向や吐出位置などの吐出性能が均質となる。しかも、可動部材６３１、６４１～６４３がヘッド吐出ユニット６１に当接させてノズル面６１１ｃの高さ位置や姿勢を調整している。したがって、バネ力を利用している従来装置よりも安定的、かつ高精度に調整される。その結果、優れた印刷品質が得られる。

【0057】

また、ベース部材５にＮ個のヘッドユニット６を装着して印刷バーユニット３２１、３３１を製造する際に、着脱治具１０の使用は必須ではないが、上記実施形態のように着脱治具１０を使用することで、当該製造作業を効率的、かつ安定的に行うことができ、好適である。

【0058】

上記したように、実施形態では、先端丸ネジ６３２が本発明の「調整部材」の一例に相当している。可動部材６４１～６４３がそれぞれ本発明の「第１可動部材」、「第２可動部材」および「第３可動部材」の一例に相当している。

【0059】

ところで、印刷バーユニット３２１、３３１の製造は図９に示す作業手順で実行されるが、印刷バーユニット３２１、３３１を構成するヘッドユニット６の一つが故障し、交換する必要が生じた場合、図１１に示す着脱治具１０を使用するのが好適である。例えば図１２に示すように、ヘッドユニット６ｂ、６ｃに挟まれたヘッドユニット６ａの取り外しを以下の作業手順（ａ）～（ｅ）を実行することで、上記取外を円滑に行うことができる。すなわち、取外作業は
（ａ）ヘッドユニット６ａに対応する位置で着脱治具１０の装着部材１０３を締結金具１０２によりベース部材５に取り付ける
（ｂ）空のスライダ１０５を上記位置まで上昇させ、スライダ１０５でヘッドユニット６ａを支持する
（ｃ）締結金具６６によるヘッドユニット６の固定を解除する
（ｄ）スライダ１０５およびヘッドユニット６を一体的にガイド部材１０４の最下端位置（離間位置）まで下降させる（図１２参照）
（ｅ）スライダ１０５からヘッドユニット６を取り除く、
を含んでいる。

【0060】

一方、上記高さ調整および姿勢調整が既に実行された交換用のヘッドユニット６ａのヘッドユニット６ｂ、６ｃの間への装着は、上記実施形態の装着作業（ステップＳ４２～Ｓ４６）により実行することができる。このような取外作業および装着作業を組み合わせることでヘッドユニット６の交換を円滑、かつ安定的に行うことができる。この交換作業において、取外対象となるヘッドユニット６ａが本発明の「第１ヘッドユニット」の一例に相当し、上記交換用のヘッドユニット６ａが本発明の「第２ヘッドユニット」の一例に相当している。ヘッドユニット６ｂ、６ｃで挟まれた位置が本発明の「交換位置」の一例に相当している。

【0061】

上記交換作業に先立って、交換用のヘッドユニット６に対して上記調整を事前に施しておくのが好適である。これにより、交換されたヘッドユニット６と、従前より使用していたユニット６との間でも、上記吐出性能の均質性が担保され、優れた印刷品質がそのまま維持される。

【0062】

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば上記実施形態では、水平・回転調整および高さ調整の両方を行っているが、少なくとも一方のみを実行するように構成してもよい。また、水平・回転調整においても、配列方向Ｙへの移動による水平調整のみ、あるいは回転軸ＡＸまわりの回転による回転調整のみを実行してもよい。

【0063】

また、上記実施形態では、高さ調整機構６３の先端丸ネジ６３２をＸ方向に進退させることで、ヘッドホルダ６２に対するノズル面６１１ｃの高さ位置を調整しているが、高さ調整機構６３の構成はこれに限定されるものではない。例えば図１３ないし図１５に示すように、可動ブロック６３３、当たり部材６３４、支持ブロック６３５およびボールプランジャ６３６で高さ調整機構６３を構成してもよい（他の実施形態）。

【0064】

図１３は、本発明に係るヘッドユニットの他の実施形態に装備される高さ調整機構をインク吐出ヘッド側から見た図である。図１４は、図１３に示す高さ調整機構を構成する当たり部材の斜視図である。図１５は、図１３に示す高さ調整機構をヘッドホルダ側から見た図である。図１３では、ヘッドホルダ６２に対する高さ調整機構６３の各部の位置関係を明示するために、インク吐出ヘッド６１が省略して図示されている。一方、図１５では、インク吐出ヘッド６１に対する高さ調整機構６３の各部の位置関係を明示するために、ヘッドホルダ６２が省略して図示されている。

【0065】

この高さ調整機構６３では、図１３に示すように、ホルダ基台６２０に対して可動ブロック６３３が（＋Ｘ）方向側から（－Ｘ）方向側に取り付けられている。より具体的には、可動ブロック６３３には、２つの雌ネジ部６３３ａ、６３３ｂが設けられている。そして、ボルトなどの２本の締結部材６３７、６３７がそれぞれ（－Ｘ）方向側よりホルダ基台６２０に設けられた貫通孔（図示省略）に挿入され、さらに各先端部に設けられた雄ネジ部が雌ネジ部６３３ａ、６３３ｂに螺合されることで、可動ブロック６３３はホルダ基台６２０に取り付けられる。ここで、上記貫通孔の内径は締結部材６３７、６３７の軸部よりも若干大きく設定されている。このため、その差分だけ、高さ方向Ｚにおける可動ブロック６３３の取付位置を調整することが可能となっている。

【0066】

こうしてホルダ基台６２０に取り付けられた可動ブロック６３３に対して当たり部材６３４がホルダ基台６２０に沿って懸架される。この当たり部材６３４は、図１４に示すように、高さ方向Ｚに延設した延設部位６３４ａを有している。この延設部位６３４ａの下端部６３４ｂはインク吐出ヘッド６１に連結可能となっている（図１５参照）。一方、延設部位６３４ａの上端部では、当接部位６３４ｃが（－Ｘ）方向に突設されている。当接部位６３４ｃの下端部は下方に向かって先細り形状に仕上げられている。したがって、図１５に示すように、当たり部材６３４の当接部位６３４ｃが可動ブロック６３３の上面に上方から当接することで、保持領域６２ａにおいて、インク吐出ヘッド６１を連結したまま当たり部材６３４がホルダ基台６２０に沿って懸架される。したがって、上記したように高さ方向Ｚにおける可動ブロック６３３の取付位置を作業者が調整することで、インク吐出ヘッド６１の高さ位置を高精度に調整することが可能となっている。

【0067】

このように当たり部材６３４は本発明の「懸架部材」として機能するが、インク吐出ヘッド６１を懸架したのみでは、外力によってインク吐出ヘッド６１が高さ方向Ｚに移動する可能性がある。そこで、インク吐出ヘッド６１の高さ位置を安定化させるために、本実施形態では、当たり部材６３４の直上に支持ブロック６３５およびボールプランジャ６３６が配置されている。支持ブロック６３５には、２つの雌ネジ部６３５ａ、６３５ｂが設けられている。そして、ボルトなどの２本の締結部材６３８、６３８がそれぞれ（－Ｘ）方向側よりホルダ基台６２０に設けられた貫通孔（図示省略）に挿入され、さらに各先端部に設けられた雄ネジ部が雌ネジ部６３５ａ、６３５ｂに螺合されることで、支持ブロック６３５は当たり部材６３４の当接部位６３４ｃの直上位置でホルダ基台６２０に取り付けられる。この支持ブロック６３５には、（＋Ｚ）方向からボールプランジャ６３６が埋設されている。ボールプランジャ６３６の先端部は支持ブロック６３５の下面から下方に突起し、当たり部材６３４の上面を上方から押えて当たり部材６３４の上方移動を規制する。つまり、ボールプランジャ６３６は本発明の「規制部材」の一例として機能しており、可動ブロック６３３（本発明の「第５可動部材」の一例に相当）とで当たり部材６３４を高さ方向Ｚにおいて挟み込んでいる。その結果、インク吐出ヘッド６１に対して外力が作用しても、インク吐出ヘッド６１の高さ位置が変動するのを効果的に防止することができる。なお、ボールプランジャ６３６の代わりに、先端丸ネジなどを用いてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0068】

この発明は、ベース部材に対して着脱自在に、所定の配列方向に配列されるヘッドユニット、当該ヘッドユニットの調整方法、着脱治具および交換方法全般に適用することができる。

【符号の説明】

【0069】

５…ベース部材
６，６ａ，６ｂ，６ｃ…ヘッドユニット
１０…（ヘッドユニットの）着脱治具
６１…インク吐出ヘッド
６２…ヘッドホルダ
６２ａ…保持領域
６３…高さ調整機構
６４…姿勢調整機構
１０１…治具本体部
１０４…ガイド部材
１０５…スライダ
３２１，３３１…印刷バーユニット
６１１ｃ…ノズル面
６２０…ホルダ基台
６２１…第１ホルダ部材
６２２…第２ホルダ部材
６３１…（第４）可動部材
６３１ａ…（第４可動部材の）下端部
６４１…（第１）可動部材
６４２…（第２）可動部材
６４３…（第３）可動部材
６３２…先端丸ネジ（移動部）
６３３…可動ブロック（第５可動部材）
６３４…当たり部材（懸架部材）
６３４ｃ…当接部位
６３６…ボールプランジャ（規制部材）
ＡＸ…回転軸
Ｍ…印刷媒体
ＮＬ…（ノズル面の）面法線
Ｙ…配列方向
Ｚ…スライド方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】