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

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

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。

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。

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。

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。

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。

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。

本発明に係る第１の実施形態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の概略底面図である。 インクジェットヘッドユニットの概略斜視図である。 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である。 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である。 インクジェットヘッドユニットの側面断面図である。 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を保持するベースプレートを省いたインクジェットヘッド周辺の概略図を示す。 位置調整されて貼りあわされ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。 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１０に示したノズル配置の一部がずれた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。 本発明に係る第２の実施形態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において、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。 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１６に示したノズル配置の一部がずれた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。 本発明に係る第３の実施形態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において、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。 従来の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２３に示したノズル配置の一部がずれた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。

符号の説明

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)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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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