JP2007245658A - 画像記録装置に搭載されるインクジェットヘッドユニット - Google Patents
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Abstract
【課題】従来のインクジェットヘッドユニットにおいて、インクジェットヘッドに複数のノズルによってグループ分けされたノズルグループを形成する際に、インクジェットヘッドの移動精度に僅かな誤差が生じると、ノズルグループの形成位置が微小にずれてしまい、記録媒体上には白筋が生じ、濃度ムラが生じしまう。
【解決手段】本発明は、複数のノズル20aを有するノズルグループ毎(20−1〜20−8)を形成するインクジェットヘッド1a,1bと、ノズルグループの形成位置がずれていてもインクジェットヘッド1aをインクジェットヘッド1bに対してY軸方向にずらして位置調整するカム部材54と、を設け、これにより白筋の生じを抑え、濃度ムラを抑え高品質な画像を記録できる画像記録装置に搭載されるインクジェットヘッドユニットを提供する。
【選択図】 図1
【解決手段】本発明は、複数のノズル20aを有するノズルグループ毎(20−1〜20−8)を形成するインクジェットヘッド1a,1bと、ノズルグループの形成位置がずれていてもインクジェットヘッド1aをインクジェットヘッド1bに対してY軸方向にずらして位置調整するカム部材54と、を設け、これにより白筋の生じを抑え、濃度ムラを抑え高品質な画像を記録できる画像記録装置に搭載されるインクジェットヘッドユニットを提供する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、同一構造であるインクジェットヘッドを複数貼り合わせた積層構造のインクジェットヘッドユニットに関する。
近年では、より高解像度で、よりドットの粒状感の少ない画像を、より高速記録可能なインクジェットヘッドが求められている。粒状感を減少させるには、1つ1つのインク滴の寸法をより微小化してインクを吐出する必要がある。そのため¥1つのインク滴の寸法を微細化、且つ所定の記録面積を高速に記録するためにインクジェットヘッドに設けるノズルの配置密度を高くする必要がある。
このようなインク滴の微細化及び高速記録を達成するものとして、特許文献1には2つのインクジェットヘッドを積層しているインクジェットヘッドユニットが開示されている。図22は、特許文献1に開示されたインクジェットヘッドユニットの概略底面図である。インクジェットヘッドユニット100には、インクを吐出するインクジェットヘッド101a,101bと、インクジェットヘッド101a,101bを保持する保持部材103と、が設けられている。インクジェットヘッド101a,101bは、圧電体を用いる同一構造であり、且つそれぞれにはノズル120aが設けられている。インクジェットヘッド101aに設けられたノズル120aは、インクジェットヘッド101bに設けられたノズル120aに対して、ノズルの配列方向(Y軸方向)に沿って、ノズルピッチPの半分、即ち1/2Pだけずれており、この状態のままインクジェットヘッド101a,101bは、それぞれ保持部材103を介して密着するように貼り合わさっている。
このように構成されたインクジェットヘッドユニット100において、ノズルの配置密度を2倍に上げることが可能となる。
特開2004−058277号公報
一般的に、ノズルの穴あけ加工は、例えばレーザ加工機からレーザ光をインクジェットヘッドに照射して穴を形成している。インクジェットヘッドに設けられる多数のノズルは、一度の加工で形成することはできない。そこで、複数のノズルを幾つかのグループに分割して、長手方向に沿って複数回の加工を繰り返し行い、ノズル列として形成している。ノズルの穴あけ形成時にインクジェットヘッドの送り精度が低いと形成されるノズルの位置が均一にならなくなり、グループ間で隙間が空いたり狭まったりして、ノズルの形成位置にずれが生じてしまう問題がある。
このずれについて図23乃至図26を参照して説明する。なお図23乃至図26には6つのノズルを1つのグループとして分け、インクジェットヘッド201aには4つのノズルグループ(220−1〜220−4)、インクジェットヘッド201bには4つのノズルグループ(220−5〜220−8)を設けた場合として説明する。
図23は、インクジェットヘッド201a,201bに設けられたノズルグループが精度よく配置された場合の位置関係を示している従来のインクジェットヘッドの概略底面図である。図24は、図23に示した配置に基づき、インクを記録媒体に吐出した際のベタ画像である。図25は、図23に示したノズル配置の一部がずれた(インクジェットヘッド201aに設けられたノズルグループ220−2が正規の配置位置から微小に−Y方向(図面左方向)にずれ、インクジェットヘッド201bに設けられたノズルグループ220−6が正規の配置位置から微小に+Y方向(図面右方向)にずれている状態を示しているインクジェットヘッドの概略底面図である。図26は、図25に示した配置に基づきインクを記録媒体に吐出した際のベタ画像である。
図23に示すようにインクジェットヘッド201aに設けられたノズル220aは、インクジェットヘッド201bに設けられたノズル220aに対してノズルの配列方向に1/2Pずれた関係にあり、これにより図24に示すように記録媒体上に精度よくインクが着弾し、着弾するインクドット間には白筋が生じない。
しかし上述したように穴あけ加工におけるインクジェットヘッド201a,201bを送り移動する際に移動精度に僅かな誤差が生じた場合、図25に示すように例えばインクジェットヘッド201aに設けられたノズルグループ220−2が微小に−Y方向にずれてしまう。またインクジェットヘッド201bに設けられたノズルグループ220−6も、微小に+Y方向にずれてしまう。これによりインクジェットヘッド201aに設けられたノズル220aとインクジェットヘッド201bに設けられたノズル220aは、互いが1/2Pずれた関係ではなくなり、インクを吐出した際に、図26に示すように記録媒体上には、第2グループ(ノズルグループ220−2及びノズルグループ220−6)の幅で白筋が生じ、濃度ムラが生じてしまう。
そのためノズルの穴あけ位置精度を向上させるために、ノズルの穴あけの際のインクジェットヘッドの送り精度を向上させ、ノズルの配列方向におけるノズルピッチの精度を向上させることが必要である。しかしこれら精度を向上させるためには、インクジェットヘッドの送り精度の高い送り機構が必要となり、設備が高コストになってしまう。
そこで上記の問題点に鑑みて本発明は、ノズル形成時に位置ずれが発生したノズルが存在するノズル列を複数段重ね合わせたインクジェットヘッドユニットを用いて、高品質な画像を記録できる画像記録装置に搭載されるインクジェットヘッドユニットを提供することを目的とする。
本発明は目的を達成するために、インクを吐出するノズルピッチPで配列した多数のノズルからなり、多数のノズルが複数のノズルグループに分割されて漸次形成されるノズル列を有するインクジェットヘッドをノズル列が複数段になるように重ねて構成されるインクジェットヘッドユニットであって、ノズル列は、前段又は後段に配置されるノズル列のノズルに対して、ノズル列方向に1ノズルピッチP以上のずれ量を有して固定され、画像記録装置に搭載されることを特徴とするインクジェットヘッドユニットを提供する。
本発明によれば、ノズル形成時に位置ずれが発生したノズルが存在するノズル列を複数段重ね合わせたインクジェットヘッドユニットを用いて、高品質な画像を記録できる画像記録装置に搭載されるインクジェットヘッドユニットを提供することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
以下の説明において、図中、記録媒体の搬送方向をX軸方向又は副走査方向とし、この搬送方向と直交する方向をY軸方向又は主走査方向又は記録媒体の幅方向としている。X軸及びY軸方向に直交する方向をZ軸方向又は上下方向とする。
以下の説明において、図中、記録媒体の搬送方向をX軸方向又は副走査方向とし、この搬送方向と直交する方向をY軸方向又は主走査方向又は記録媒体の幅方向としている。X軸及びY軸方向に直交する方向をZ軸方向又は上下方向とする。
図1乃至図9を参照して第1の実施形態について説明する。
図1は、本実施形態における画像記録装置に搭載されるインクジェットヘッドユニットの概略底面図、図2はインクジェットヘッドユニットの概略斜視図、図3は一方のインクジェットヘッドのベースプレートの底面形状を示す概略斜視図、図4は2つのベースプレート、調整台及びカム部材の位置関係を示す概略斜視図、図5はインクジェットヘッドユニットの側面断面図、図6はY軸方向に位置合わせする際のベースプレートの一部断面図である。
図1は、本実施形態における画像記録装置に搭載されるインクジェットヘッドユニットの概略底面図、図2はインクジェットヘッドユニットの概略斜視図、図3は一方のインクジェットヘッドのベースプレートの底面形状を示す概略斜視図、図4は2つのベースプレート、調整台及びカム部材の位置関係を示す概略斜視図、図5はインクジェットヘッドユニットの側面断面図、図6はY軸方向に位置合わせする際のベースプレートの一部断面図である。
インクジェットヘッドユニット1には、第1のユニットと、第2のユニットと、が設けられている。第1のユニットには、X軸方向に対して前段であるインクジェットヘッド1a及びインクジェットヘッド1aを保持固定するベースプレート30aが設けられている。第2のユニットには、X軸方向に対して後段であるインクジェットヘッド1b及びインクジェットヘッド1bを保持固定するベースプレート30bが設けられている。第1のユニットと第2のユニットは、約2.5Pずれて貼り合わされて固定されている(約2.5Pずれることに関しては後述する)。第1のユニットと第2のユニットは同一構成である。
またインクジェットヘッド1aは、6つのノズルを1つのグループとして分け、4つのノズルグループ(20−1〜20−4)が形成され、ノズルグループ20−1,20−2,20−3,20−4の順番で漸次形成されている。インクジェットヘッド1bも同様に、6つのノズルを1つのグループとして分け、4つのノズルグループ(20−5〜20−8)が形成され、ノズルグループ20−8,20−7,20−6,20−5の順番で漸次形成されている。
インクジェットヘッド1a、インクジェットヘッド1bにおいて、それぞれ4つのノズルグループ(20―1〜20―4、20−5〜20−8)が形成された後、インクジェットヘッドユニット1は、インクジェットヘッド1a及びインクジェットヘッド1bを約2.5Pずらして貼り合わせて固定している。
またX軸方向においてノズルグループ20−1,20−2,20−3,20−4が前段であり、ノズルグループ20−5,20−6,20−7,20−8が後段であり、このようにインクジェットヘッド1aとインクジェットヘッド1bにおけるノズル列は段状に構成されている。なお前述したノズルグループ220−2,220−6と同様にノズルグループ20−2はノズルグループの加工(送り移動)の際の移動精度の僅かな誤差として−Y方向に、ノズルグループ20−6はノズルグループの加工(送り移動)の際の移動精度の僅かな誤差として+Y方向に微小にずれて形成されているものとする。
次に第1のユニットと、第2のユニットと、の構成について、詳細に説明する。
ベースプレート30a,30bは、熱伝導性の高い材質、例えばアルミニウムによって形成されている。アルミニウムにより形成されたベースプレート30a,30bは、圧電体10やIC18bから発生する熱を効率良く放熱することができる。
インクジェットヘッド1a,1bには、圧電体10と、ノズルプレート20等が設けられている。圧電体10は、例えばピエゾからなり、圧電体10にはZ軸方向に沿って一部が円弧状の複数の溝50が圧電体10の前面10bまで形成されている。前面10bには、ノズルプレート20が接着されている。ノズルプレート20には、各溝50に対応した位置にそれぞれノズル20aが形成され、ノズル20aはY軸方向に1直線上に配列するノズル列を形成している。
インクジェットヘッド1a,1bの圧電体10は、ベースプレート30a,30bの上面にそれぞれ配置され、また圧電体10を駆動させる駆動回路であるIC18bもベースプレート30a,30bの上面にそれぞれ配置されている。この圧電体10と、IC18b上には、フレキシブル基板18が固定配置されている。圧電体10は、固定部材によってベースプレート30a,30b上に固定配置され、フレキシブル基板18は、接着剤によってベースプレート30a,30b上に直に接着されている。
図3に示すようにベースプレート30a,30bの底面には、溝34が形成されている(ただし図3にはベースプレート30bのみ図示している)。
図4に示すようにベースプレート30aには、ベースプレート30aがベースプレート30bに対してY軸方向に位置調整する丸孔31aと2つの長孔32aが設けられている。またベースプレート30bも、同様に丸孔31aに対応する位置に設けられた丸孔31bと、2つの長孔32aにそれぞれ対応する位置に設けられた2つの丸孔32bと、が設けられている。
丸孔31bの径は、丸孔31aの径より小さく形成されている。この丸孔31a及び丸孔31bには、後述する固定部材であるカム部材54が挿入されることになる。また、長孔32a、丸孔32bには、それぞれ後述する固定部材である位置決めピン53が挿入されることになる。さらにベースプレート30a,30bの上面には、Z軸方向に対する位置決め用の2つのピン33a,33bが設けられている。
これら調整用の丸孔31a,31b、長孔32a、丸孔32b、ピン33a,33b、位置決めピン53の作用に関しては後述する。
これら調整用の丸孔31a,31b、長孔32a、丸孔32b、ピン33a,33b、位置決めピン53の作用に関しては後述する。
図2に示すように固定部材40には、板バネ41が設けられている。板バネ41は、インクジェットヘッド1a,1bをベースプレート30a,30bに固定し、インクジェットヘッド1a,1bをベースプレート30a,30bの上面に向かって(X軸方向)弾性的に押圧する。この板バネ41は、インクジェットヘッド1a,1bのY軸方向の両端にそれぞれ設けられ、インクジェットヘッド1a,1bをベースプレート30a,30bに対してX軸方向に沿って弾性的に付勢して固定している。なお、この板バネ41はインクジェットヘッド1a,1bの圧電体10に対してX軸方向からのみ弾性的に付勢しており、Y軸方向については何ら付勢していない。Y軸方向に付勢しない理由は、インクジェットヘッド1a,1bが駆動する際に、圧電体10から発生する放熱により圧電体10がY軸方向に膨張しても、圧電体10の寸法変化を許容できるようにするためである。
次にインクジェットヘッド1a,1bをベースプレート30a,30b上に位置決めする方法及びベースプレート30a,30bを互いに貼り合わせ固定する方法について説明する。
まず、ベースプレート30a,30b上にインクジェットヘッド1a,1bを固定する際に、圧電体10の後面10c(ノズルプレート20が接着される前面10bとは反対側の端面)がベースプレート30a,30bに設けられたピン33a,33bにそれぞれ当接され、この状態でインクジェットヘッド1a,1bは固定部材40によって固定される。これによりZ軸方向の位置決めがなされる。
インクジェットヘッド1a,1bにおける圧電体10は、通常、剛性が高く、ダイシングソウ等で加工するので、高精度に加工が可能である。そのため圧電体10の前面10b(厳密にはノズルプレート20)と後面10cと間隔寸法は、平行度が保たれているために極めて高い精度が出ている。そのためにベースプレート30a,30b上に設けられる2つのピン33a,33bと2つの長孔32aと2つの丸孔32bとのZ軸方向の配置位置が高精度であれば、インクジェットヘッド1a,1bの圧電体10の後面10cをベースプレート30a,30bの2つのピン33a,33bにそれぞれ当接させるだけで、インクジェットヘッド1a,1bのZ軸方向の位置決めが可能になる。
次にインクジェットヘッド1a,1bを固定したベースプレート30a,30bは、互いの貼り合わせ面51a,51bで貼り合わせ、図4及び図5に示すように調整台52に載置する。
調整台52には2本の位置決めピン53が設けられている。この2本の位置決めピン53は、ベースプレート30bに設けられた2つの丸孔32bと、ベースプレート30aに設けられた2つの長孔32aにそれぞれ挿入される。この位置決めピン53の径は、ベースプレート30bに設けられた丸孔32bの径と略同一である。そのため位置決めピン53が丸孔32bに挿入されると、ベースプレート30bは、調整台52上で位置決め固定され、X、Y、Z軸方向の位置決めがなされることになる。
位置決めピン53の径は、ベースプレート30aに設けられている長孔32aのZ軸方向の寸法のみと略同一である。そのため位置決めピン53が長孔32aに挿入されると、ベースプレート30aはZ軸方向に対して位置決め固定される。なおベースプレート30aはY軸方向(ノズル配列方向)には移動可能である。
次に、Y軸方向におけるベースプレート30aの位置決めを行うために、ベースプレート30aを微少量移動調整するカム部材54が丸孔31a,31bに挿入される。カム部材54は、丸棒形状のピンであり、ピンの中央には偏心カム56が形成されている。このカム部材54の丸棒部分55の径は、ベースプレート30bに設けられた丸孔31bの径と略同一である。またカム部材54の偏心カム56の径は、ベースプレート30aに設けられた丸孔31aに挿入される程度の大きさとなっている。この偏心カム56は、ベースプレート30a,30bに形成された丸孔31a,31bに挿入された後、回転することで、図6に示すようにベースプレート30aは、ベースプレート30bに対してY軸方向に沿って移動可能となり位置決めがなされる。なおカム部材54にてY軸方向の位置決めを行う際には、図6において示された付勢手段5によって矢印方向からベースプレート30a、30bを偏心カム56に向けて付勢させる。これによりカム部材54にインクジェットヘッド1a,1bの端面が隙間無く当接し、ベースプレート30aは、容易且つ高精度に位置調整できる。なおY軸方向における位置決めについての詳細は後述する。
操作者がカム部材54を回転させることで、ベースプレート30aはY軸方向に移動する。移動した際、ベースプレート30b上に設けられたインクジェットヘッド1bのノズル列に対して、ベースプレート30a上に設けられたインクジェットヘッド1aのノズル列がノズルピッチPの約2.5倍ずれた位置に達したならば、すなわちY軸方向の位置決めが完了したならば、ベースプレート30a,30b並びにカム部材54を接着剤で固定し一体に貼り付ける。あるいは、ベースプレート30a及び30bをビス締め等によって固定する。
次に図7を参照してインクジェットヘッドユニットのY軸方向における位置調整について詳細に説明する。図7は、インクジェットヘッド1a,1bを保持するベースプレート30a,30bを省いたインクジェットヘッド1a,1b周辺の概略図を示している。ここでは、説明を簡略化するためにインクジェットヘッド1aにおいて6個のノズルを4個のノズルグループ(ノズルグループ20−1〜20−4)にそれぞれ形成するために、上述したように1グループの加工を4回繰り返すことによってノズル加工が完了するインクジェットヘッドを想定して説明する。インクジェットヘッド1bも同様である。
個々のノズルピッチをPとすると加工する1個のノズルグループの長さは、6Pとなる。ここでは、インクジェットヘッド1aがインクジェットヘッド1bに対してノズルグループ長さの約半分(1/2)の2.5Pだけ位置がずれて貼りあわされて固定される方法に関して説明する。
図7に示すようにインクジェットヘッド1aは、ノズルグループ20−1〜20−4を形成し、インクジェットヘッド1bは、ノズルグループ20−5〜20−8を形成している。
まずインクジェットヘッド1aがインクジェットヘッド1bに対して長孔32aに沿ってY軸方向に自由に移動する状態で、インクジェットヘッド1aが図に示す付勢手段5によって矢印方向からカム部材54に付勢される。次にインクジェットヘッド1aは、インクジェットヘッド1bに対して約2.5Pずらすようにカム部材54によって移動する。
次にCCDカメラ等の画像取込手段6がインクジェットヘッド1a及びインクジェットヘッド1bの両端部のノズルの画像情報を取り込む。両端部のノズルの画像情報とは、ノズルグループ20−1とノズルグループ20−5に設けられた最左端に位置するノズルの周辺エリア画像情報と、ノズルグループ20−4とノズルグループ20−8に設けられた最右端に位置するノズルの周辺エリア画像情報である。画像処理手段7は、これら周辺エリア画像情報からノズルグループ20−1とノズルグループ20−5に設けられる最左端のノズルの位置座標を算出した後、ノズル同士のY軸方向のずれ量Aを算出する。また画像処理手段7は、これら周辺エリア画像情報からノズルグループ20−4とノズルグループ20−8に設けられる最右端のノズルの位置座標を算出した後、ノズル同士のY軸方向のずれ量Bを算出する。操作者はこの算出結果を基にずれ量A及びずれ量Bが約2.5Pに近接するように、且つずれ量A=ずれ量Bとなるようにカム部材54を回転させる。
上記の結果、インクジェットヘッド1aは、インクジェットヘッド1bに対して約2.5Pずれるように調整でき、インクジェットヘッド1aは、Y軸方向に位置決めされる。Y軸方向の位置決めが完了したならば、その後、ベースプレート30a,30b及びカム部材54(図7ではインクジェットヘッド1aとインクジェットヘッド1b)を例えばビス、または上述した接着剤によってY軸方向への動きを固定し一体に貼り付ける。
このように位置調整されて貼り合わされたインクジェットヘッド1a,1bの概略底面図が図8である(ベースプレート30a,30bは図示せず)。図9は、図8に示した配置に基づきインクを記録媒体に吐出した際のベタ画像である。
本実施形態において前述した様にノズルグループ20−2,20−6に設けられたノズルは、インクジェットヘッド1a,1bを送り移動する際の移動精度に僅かな誤差が生じているために、−Y方向及び+Y方向に微小にずれて形成され、その他のノズルグループはY軸方向にずれていない。また、図8に示すようにインクジェットヘッド1a,1bは、前述したようにカム部材54によってY軸方向に約2.5PずらされてX軸方向に2段に固定して貼り付けている。これによりインクジェットヘッド1a,1bに形成されるノズル列はX軸方向に段状としている。
本実施形態において+Y方向に微少にずれているノズルグループ20−6に形成される−Y(左)側3個のノズルから吐出され記録媒体に着弾するインクと、Y軸方向にずれていないノズルグループ20−1の+Y(右)側3個のノズルから吐出され記録媒体に着弾するインクと、は隣り合っているために白筋がほとんどなくなり人間が認識しにくくなる。
また+Y方向に微小にずれているノズルグループ20−6に形成される+Y(右)側3個のノズルから吐出されるインクは、微小に+Y方向にずれて記録媒体に着弾し、−Y方向に微少にずれているノズルグループ20−2の−Y側3個のノズルから吐出されるインクは微小に−Y方向にずれて記録媒体に着弾する。よって、結果的に着弾する際に互いに重なり合う部分が多くなり、白筋が生じ(着弾インクの白筋が目立ち)人間が認識しやすくなる。
また、ノズルグループ20−2に形成される+Y側3個のノズルから吐出され記録媒体に着弾するインクと、Y軸方向にずれていないノズルグループ20−7の−Y側3個のノズルから吐出され着弾するインクと、は隣り合っているために白筋がほとんどなくなり人間が認識しにくくなる。
このようにインクが記録媒体に着弾されると、図9に示すよう、人間が認識しやすい白筋は上述したY軸方向で逆方向に加工がずれたノズルグループ20−2,20−6が互いに重なり合う部分にのみ生じ、結果的に白筋の幅は図26に比べて最小限に抑えられる。
通常、濃度ムラの認識は、白筋の幅が広いほど人間が認識しやすい傾向にある。本実施形態は図8に示すようにインクジェットヘッド1a,1bを約2.5Pずらして貼り付け固定しているため、インクを吐出させた際に図9に示すように白筋の幅を最小限に抑えることができる。これにより濃度ムラの認識を最小限に抑え、高品質な画像を記録することができる。
詳細には本実施形態は、2つのインクジェットヘッド1a,1bをそれぞれベースプレート30a,30bに固定し、共通の位置決め部材である2つの位置決めピン53とカム部材54を用いてY軸方向に約2.5Pずらして位置決めした後に、貼り合わせて固定する。このようにずらすことで、着弾するインクによって記録媒体に生じる人間が認識しやすい白筋を最小限に抑えることができ、高密度なインクを吐出でき、高品質な画像を記録できるインクジェットヘッドユニットを構成することができる。またずらし量は約2.5Pとしたが限定されることはなく例えば約3.5Pでもよく適宜調整すればよい。
また本実施形態は、ノズル加工におけるインクジェットヘッドの送り移動の際に、移動精度に僅かな誤差が生じ、ノズルグループ間のピッチにずれが生じても、Y軸方向に約2.5Pずれるように位置調整を行うことにより、ノズルグループ間のピッチにずれによる人間が認識しやすい白筋の幅を抑えることができ、ノズルグループ間のピッチにずれ濃度ムラの認識エリアを狭くし、濃度ムラの認識を最小限に抑え、高品質な画像を記録することができる。
また、ノズルの加工上、ノズル位置ずれの許容度を緩和できるので、高価な高精度の加工設備を投入する必要がなく、図9に示したように濃度ムラの認識を最小限に抑え、高品質な画像を記録することができる。
また、ノズル長が異なるインクジェットヘッドにおいて、インクジェットヘッドの一端のみでずれ量を調整した場合、インクジェットヘッドの一端と他端ではずれ量が異なることがある。しかしながら本実施形態のようにインクジェットヘッドの両端にてノズルの位置を検出してノズルの位置調整を行うため、ノズルラインの全幅において最適なずれ量を設定することができる。
本実施形態では両端のずれ量A,BからY軸方向における位置調整を行うことにより、ノズル長の異なるインクジェットヘッドにおいてもノズルラインの全域に渡ってずれ量を約2.5Pに設定することができる。
なお本実施形態は、位置調整手段としては、カム部材54を適用したが、これに限定されることはなく、例えば回転手段付きのダイヤルゲージを適用してもよい。
また画像取込手段6が取得する画像情報は、前述した両端部における画像情報に限定することはなく、例えばインクジェットヘッド1a及びインクジェットヘッド1bのノズルグループ(ノズルグループ20−1及びノズルグループ20−4、ノズルグループ20−5及びノズルグループ20−8)の画像情報であってもよく、この取り込んだ画像情報から例えばパターンマッチング等を用いて各ノズルグループのY軸方向の中心値をそれぞれ算出し、この各ノズルグループの中心値のずれ量からインクジェットヘッド1aとインクジェットヘッド1bのずれ量を算出する方法でもよい。
前述した1個のノズルの位置情報によりずれ量A,Bを算出する場合、ノズルのエッジ部に加工上の模様やゴミ等の埃が付着してしまうと、誤算出が生じる虞がある。しかしながらこのように、複数のノズル位置情報(インクジェットヘッド1a及びインクジェットヘッド1b全体)からずれ量を算出するため、より高精度に約2.5Pにずれ量を算出することができる。
前述した1個のノズルの位置情報によりずれ量A,Bを算出する場合、ノズルのエッジ部に加工上の模様やゴミ等の埃が付着してしまうと、誤算出が生じる虞がある。しかしながらこのように、複数のノズル位置情報(インクジェットヘッド1a及びインクジェットヘッド1b全体)からずれ量を算出するため、より高精度に約2.5Pにずれ量を算出することができる。
また、各ノズルグループに設けられたノズルの位置ずれの誤差を最小にするために画像取込手段6をノズルの全域に渡って走査させ、全ノズルの位置情報を取り込み、取り込んだ位置情報からそれぞれ平均値(中心値)を算出し、インクジェットヘッド1aに設けられたノズルのY軸方向の中心値とインクジェットヘッド1bに設けられたノズルのY軸方向の中心値とを約2.5Pに設定することにより、インクジェットヘッド1aとインクジェットヘッド1bのノズルラインの全領域に渡って、約2.5Pのずれ量に調整することも可能である。
また、画像情報の取得精度を向上させる方法として、画像取込手段6が一時的に取り込める周辺画像エリア情報の量を小さくし、分解能を上げる。次に画像取込手段6を徐々にノズル上に走査させて周辺画像エリア情報を取得し、高分解能の画像情報を画像処理手段7に取り込むことで、インクジェットヘッド1aとインクジェットヘッド1bの両端の位置情報をより高精度に算出することができる。
次に本発明に関わる第2の実施形態について図10〜図15を参照して説明する。なお前述した第1の実施形態と同様な構成部においては同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。本実施形態においてインクジェットヘッドユニットは、4つのインクジェットヘッドにより構成される。また前述した第1の実施形態と同様に1つのノズルグループには、6個のノズルが形成され、ノズル列は段状である。
図10は、4つのインクジェットヘッドに設けられたノズルが精度よく配置された場合の位置関係を示している従来のインクジェットヘッドの概略底面図である。図11は、図10に示した配置に基づきインクを記録媒体に吐出した際のベタ画像である。図12は、図10に示したノズル配置の一部がずれた(ノズルグループ20−2が微小に+Y(右)方向にずれ、ノズルグループ20−11が微小に−Y(左)方向にずれている)状態を示しているインクジェットヘッドの概略底面図である。図13は、図12に示した配置に基づきインクを記録媒体に吐出した際のベタ画像である。図14は、ずれ量を調整して貼り付け固定されたインクジェットヘッドの概略底面図である。図15は、図14に示した配置に基づきインクを記録媒体に吐出した際のベタ画像である。
図10に示すように4つのインクジェットヘッド1a,1b,1c,1dが貼り合せ固定されており、インクジェットヘッド1a,1b,1c,1dには、それぞれ3つのノズルグループ(20−1〜20−3、20−4〜20−6、20−7〜20−9、20−10〜20−12)が設けられている。上述したようにインクジェットヘッドにノズルを加工するためにインクジェットヘッドを送り移動する際に、移動精度が高くノズルグループのノズル位置にバラツキが無い場合、図11に示すように着弾にムラが表れない。
しかし移動精度が低く、例えば図12に示されているようにインクジェットヘッド1aのノズルグループ20−2に設けられたノズルの位置が+Y方向にずれ、且つインクジェットヘッド1dに設けられたノズルグループ20−11のノズルの位置が−Y方向にずれた場合、図13に示すように上記した2つのノズル領域に対応するインク着弾エリアには、白筋が目立ち、濃度ムラが生じてしまう。
そのため本実施形態は、インクジェットヘッド1a、インクジェットヘッド1b、インクジェットヘッド1c及びインクジェットヘッド1dを貼り合わせる際に、各々のインクジェットヘッドの加工区分の重なりが少なくなるように第1の実施形態と同様にずれ量を調整し(Y軸方向に位置調整を行い)貼り合わせ固定する。
その際の本実施形態におけるずれ量は、ノズルグループに形成されるノズル数(本実施形態においては6)をインクジェットヘッドの数(本実施形態においては4)で割った値に近似した値である約1.25Pだけインクジェットヘッド1bをインクジェットヘッド1aに対してずらし、インクジェットヘッド1cをインクジェットヘッド1bに対してずらし、インクジェットヘッド1dをインクジェットヘッド1cに対してずらす構成である。このようにずれて貼りあわされて固定された状態を図14に示す。この状態で記録媒体にインクを吐出させると図15に示すように上述した第1の実施形態と同様にノズルグループ20−2の右側3個のノズルとノズルグループ20−11の左側3個のノズルから吐出されたインクの重なり合う部分にのみ人間が認識しやすい白筋が生じ、結果的に図13に比べて白筋の生じを最小限に抑えることができる。
このように本実施形態は、近似値に基づいてずれ量を調整することによりインクジェットヘッド1a,1b,1c,1dのノズルグループにノズルを形成する際に、インクジェットヘッドの送り移動による移動精度が低くノズルグループのノズル形成位置にバラツキがあったとしても、図13に示す人間が認識しやすい6ノズル分の白筋の幅が、図15に示す3ノズル分の白筋の幅へと狭く最小限に抑えることができる。これにより濃度ムラの認識を最小限に抑え、高品質な画像を記録することができる。
また本実施形態において、ノズルグループに形成されるノズル数が6個であったがノズル数はこの数に限定されることはない。
例えば、ノズルグループに形成されるノズル数が12個の場合、12/4=3から、4個のインクジェットヘッドを貼り合せ固定する場合には、インクジェットヘッド間のずれ量は約3.25Pとなる。またずれ量は、同ピッチではなく不均等に、例えば約2.25P、約1.25P、約2.25Pのずれ量でもよい。
例えば、ノズルグループに形成されるノズル数が12個の場合、12/4=3から、4個のインクジェットヘッドを貼り合せ固定する場合には、インクジェットヘッド間のずれ量は約3.25Pとなる。またずれ量は、同ピッチではなく不均等に、例えば約2.25P、約1.25P、約2.25Pのずれ量でもよい。
このように略1つのノズルグループに形成されるノズル数を組み合わせるヘッドの数量で割り、割った値(距離)だけ隣り合うインクジェットヘッドをずらして貼り合わせ固定することでインクジェットヘッドを3個以上貼り合わせ固定しても濃度ムラの認識を最小限に抑え、高品質な画像を記録することができる。
次に本発明に関わる第3の実施形態について図16〜図21を参照して説明する。なお前述した第1の実施形態と同様な構成部においては同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。本実施形態においてインクジェットヘッドユニットは、2つのインクジェットヘッドにより構成される。インクジェットヘッドには、3つのノズルグループが設けられ、また1つのノズルグループには、12個のノズルが形成され、ノズル列は段状である。
図16は、インクジェットヘッド1a,1bに設けられたノズルが精度よく配置された場合の位置関係を示している従来のインクジェットヘッドの概略底面図である。図17は、図16に示した配置に基づきインクを記録媒体に吐出した際のベタ画像である。図18は、図16に示したノズル配置の一部がずれた(ノズルグループ20−2が微小に+Y方向(右方向)にずれ、ノズルグループ20−6が微小に−Y方向(左方向)にずれている)状態を示しているインクジェットヘッドの概略底面図である。図19は、図18に示した配置に基づきインクを記録媒体に吐出した際のベタ画像である。図20は、ずれ量を調整して貼り付け固定されたインクジェットヘッドの概略底面図である。図21は、図20に示した配置に基づきインクを記録媒体に吐出した際のベタ画像である。
図16に示すようにインクジェットヘッド1a,1bが貼り合わせ固定されており、インクジェットヘッド1a,1bには、それぞれ3つのノズルグループ(20−1〜20−3、20−4〜20−6)が設けられている。これらノズルグループには、12個のノズルが形成されている。インクジェットヘッドにノズルを加工するためにインクジェットヘッドを送り移動する際に、移動精度が高くノズルグループのノズル位置にバラツキが無い場合、図17に示すように着弾にムラが表れない。
しかし移動精度が低く、例えば図18に示すようにインクジェットヘッド1aのノズルグループ20−2に設けられたノズルの位置が+Y方向にずれ、且つインクジェットヘッド1bのノズルグループ20−5に設けられたノズルの位置が−Y方向にずれた場合、図19に示すように上記した2つのノズル領域に対応するインク着弾エリアには、白筋が目立ち、濃度ムラが生じてしまう。
そのため本実施形態は、各ノズルグループに形成するノズルの加工を先に行う先ノズルグループと、後に行う後ノズルグループと、2回に分けている。加工の順番は、インクジェットヘッド1aの第1にノズルグループ20−1からノズルグループ20−3までの奇数番目のノズル(先ノズルグループ)をノズルグループ20−1からノズルグループ20−3まで順に加工し、第2にノズルグループ20−1からノズルグループ20−3までの偶数番目のノズル(後ノズルグループ)をノズルグループ20−1からノズルグループ20−3まで順に加工する。その際、奇数番目の各ノズル間に偶数番目の各ノズルが形成され、つまり図20に示すように偶数番目のノズルと奇数番目のノズルは、交互に形成される。インクジェットヘッド1bにおいても同様に偶数番目のノズルと奇数番目のノズルは、交互に形成される。
このように加工した後、インクジェットヘッド1a,1bを第1の実施形態と同様にてカム部材54によって約1/2Pずれるように調整して貼り合わせて固定する。
このように貼り合わせて固定された状態を図20に示す。この状態で記録媒体にインクを吐出させると図21に示すようになる。
このように本実施形態は、同一のノズルグループにおいてノズル加工を2回に分けて加工する。加工の際、インクジェットヘッドの移動精度が低いことによりノズルの加工位置にずれが生じても、白筋が連続せず、1列飛び(交互)になる。このためインクジェットヘッド1aとインクジェットヘッド1bを貼り合わせて固定し、インクを記録媒体に着弾させた場合、着弾ずれによる白筋が目立たなくなり、濃度ムラの認識を最小限に抑え、高品質な画像を記録することができる。
なおずれ量を約1/2Pとしたが前述した第1の実施形態と同様に算出することでより高品質な画像を記録することができる。詳細にはノズルグループの長さ12P、ノズルグループ長さの約半分である約5.5Pずらして貼りあわせて固定することでより着弾ずれによる白筋が目立たなくなり、濃度ムラの認識を最小限に抑え、結果として高品質な画像が記録できる。
本実施形態では奇数番目のノズル加工の後に偶数番目のノズル加工をしたがこの順番は、逆でもよく、またノズルグループにおけるノズル加工を偶数番目と奇数番目の2回に分けたが、これに限定されることはなく複数回、例えばノズルを3つおきに分けて3回に分けて加工しても良い。
上述した各実施形態では1度に加工するノズルグループのノズル数は加工範囲、加工精度等を鑑みて適宜選択すれば良い。また、通常インクジェットヘッド間のノズルのずらし量は1ピッチ以下であるが、1ピッチよりも大きく、ノズルグループの長さ(6Pまたは12P)よりも小さなずれ量であれば良い。つまり一方のインクジェットヘッドのノズルグループの両端に形成されたノズルが他方のインクジェットヘッドのノズルグループの両端に形成されたノズルに対してX軸方向において同一直線上に重ならなければ白筋の幅を小さくし、画質の向上ができる。
1…インクジェットヘッドユニット、1a,1b,1c,1d…インクジェットヘッド、2…記録媒体、5…付勢手段、6…画像取込手段、7…画像処理手段、10…圧電体、10b…前面、10c…後面、18…フレキシブル基板、18b…IC、20…ノズルプレート、20a…ノズル、20−1,20−2,20−3,20−4,20−5,20−6,20−7,20−8,20−9,20−10,0−11,20−12…ノズルグループ、30a,30b…ベースプレート、31a,31b,32b…丸孔、32a…長孔、33a,33b…ピン、34…溝、40…固定部材、41…板バネ、50…溝、51a,51b…貼り合わせ面、52…調整台、53…ピン、54…カム部材、55…丸棒部分、56…偏心カム。
Claims (7)
- インクを吐出するノズルピッチPで配列した多数のノズルからなり、該多数のノズルが複数のノズルグループに分割されて漸次形成されるノズル列を有するインクジェットヘッドをノズル列が複数段になるように重ねて構成されるインクジェットヘッドユニットであって、
前記ノズル列は、前段又は後段に配置されるノズル列のノズルに対して、ノズル列方向に1ノズルピッチP以上のずれ量を有して固定され、画像記録装置に搭載されることを特徴とするインクジェットヘッドユニット。 - 前記インクジェットヘッドユニットは2つの前記インクジェットヘッドを重ねて構成され、一方の前記インクジェットヘッドに設けられる前記ノズル列と、他方の前記インクジェットヘッドに設けられる前記ノズル列と、の前記ノズルの前記ずれ量は、前記ノズルグループ長さの1/2以下であることを特徴とする請求項1に記載の画像記録装置に搭載されるインクジェットヘッドユニット。
- 前記インクジェットヘッドユニットは3つ以上の前記インクジェットヘッドを重ねて構成され、前記隣り合うノズル列間におけるそれぞれの前記ずれ量は、前記ノズルグループ長さを前記インクジェットヘッドユニットを構成する前記インクジェットヘッドの数量で割った値の近似値であることを特徴とする請求項1に記載の画像記録装置に搭載されるインクジェットヘッドユニット。
- インクを記録媒体に吐出する多数のノズルからなり、該多数のノズルが複数のノズルグループに分割されて漸次形成されるノズル列を有するインクジェットヘッドをノズル列が複数段になるように重ねて構成されるインクジェットヘッドユニットであって、
前記ノズルグループは、
ノズル列方向に先に形成される複数の前記ノズルを有する先ノズルグループと、
ノズル列方向に後に形成される複数の前記ノズルを有する後ノズルグループと、
を具備し、
前記後ノズルグループに形成される前記ノズルは、前記先ノズルグループに形成される前記ノズルが先に形成された後に、前記先ノズルグループに形成される前記ノズル間に形成されることを特徴とする画像記録装置に搭載されるインクジェットヘッドユニット。 - 前記先ノズルグループに形成される前記ノズルと、前記後ノズルグループに形成される前記ノズルと、の形成位置は、ノズル列方向に交互に配置されていることを特徴とする請求項4に記載の画像記録装置に搭載されるインクジェットヘッドユニット。
- 前記先ノズルグループは、前記インクジェットヘッドにおける奇数番目の前記ノズルを有し、前記後ノズルグループは、前記インクジェットヘッドにおける偶数番目の前記ノズルを有していることを特徴とする請求項4に記載の画像記録装置に搭載されるインクジェットヘッドユニット。
- 前記先ノズルグループは、前記インクジェットヘッドにおける偶数番目の前記ノズルを有し、前記後ノズルグループは、前記インクジェットヘッドにおける奇数番目の前記ノズルを有していることを特徴とする請求項4に記載の画像記録装置に搭載されるインクジェットヘッドユニット。
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JP2006075436A JP2007245658A (ja) | 2006-03-17 | 2006-03-17 | 画像記録装置に搭載されるインクジェットヘッドユニット |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013168288A (ja) * | 2012-02-15 | 2013-08-29 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 導光板、面光源装置、透過型画像表示装置、及び、導光板の製造方法 |
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-
2006
- 2006-03-17 JP JP2006075436A patent/JP2007245658A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
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