JP2014195924A - インクジェットヘッドアレイ及びインクジェット画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インクジェットヘッドユニットを記録媒体の搬送方向と直交する方向に複数個配設した、ラインヘッド型のインクジェットアレイを有する画像形成装置の、インクジェットヘッドユニットの交換等といったメンテナンス作業が簡単、短時間で行えるインクジェットアレイおよび画像形成装置を提供する。【解決手段】所定の配列方向に所定間隔で窄孔されたノズル列を有するインクジェットヘッドユニット９が、支持部材上に複数個配設搭載されるインクジェットヘッドアレイにおいて、隣接するインクジェットヘッドユニットのノズル列の少なくとも一部が、記録媒体の搬送方向に沿って見てオーバーラップするように複数のインクジェットヘッドユニットを配設し、かつ、複数のインクジェットヘッドユニットのノズル列間相互の平行度のみを機構的に調整可能とした。【選択図】図１０

Description

本発明は、インクジェット方式による画像形成を行う画像形成装置、特に、一方向に窄孔されたインク吐出ノズル列を有するインクジェットヘッドユニットを、記録媒体の搬送方向と直交する方向に複数個配設したラインヘッド型のインクジェットヘッドアレイを有する画像形成装置に関わる

インクジェット方式による画像形成装置には、インクジェットヘッドの配設方法よって、いわゆるキャリッジ型とラインヘッド型の2種類に大別される。

キャリッジ型とはインクジェットヘッドを記録媒体の搬送方向とは多くは直交する方向に移動するキャリッジ上に設け、インクジェットヘッドと記録媒体双方を相対的に移動させながら、インクジェットヘッドから吐出されるインクによって、記録媒体上に画像を形成していく方式のものである。小型のインクジェットヘッドをキャリッジ上に設ける構造のため、装置サイズを比較的小型に出来ることから一般家庭用の小型プリンタに用いられたり、逆にキャリッジ機構さえ構成すれば、いわゆる大判、広幅の記録媒体にも対応できることから、図面やポスター類の製作の他、布帛の染色、建築用内壁材の意匠塗装といった、業務用、産業用にも多く用いられている。

一方、ラインヘッド型とは、ノズル面に一方向に窄孔されたインク吐出ノズル列を有するインクジェットヘッドを、多くはそのノズル列が記録媒体の搬送方向と直交する方向となる様に固定配設し、記録媒体を搬送しつつ複数のインク吐出ノズルから同時にインクを吐出して記録媒体上に画像を形成する方式のものである。キャリッジを移動させる必要がないことから、比較的高速な画像形成が可能という特徴を有する。

さて、ラインヘッド型のインクジェット画像形成装置に於いては、画像形成が行われる記録媒体幅以上の吐出幅を有するインクジェットヘッドを一個のみ用いる場合もあるが、多くの場合、記録媒体の幅より狭い吐出幅を有するインクジェットヘッドユニットを複数個、幅方向に隣接配置（これをインクジェットヘッドアレイと呼ぶ）するのが通例である。これは例えば、記録媒体としてA3横（297mm）通し、印字密度を25.4mm当たり800ドット(いわゆる800dpi)と仮定したとすると、インクジェットヘッドに、297／25.4×800=約9354個のインク吐出孔を、32μm（25.4mm/800）間隔で窄孔する必要がある。このような場合、その製造上の歩留まりの問題等からインクジェットヘッドが高価なものとなってしまうといった問題の他、インクジェットヘッドの保守、交換の面からも好ましくない問題が生じる場合がある。周知のようにライン型のインクジェットヘッドはそのインク吐出孔が一つでも吐出不能となると、記録画像上で搬送方向にいわゆる白筋、白抜け上に画像形成不良が発生することが多い。記録媒体として多くは紙基材のものが多く、記録媒体から発生する紙粉のノズル面への付着、インクジェットヘッドや記録媒体のハンドリング不良によるノズル面への接触、インク中への異物の混入等に起因するヘッド吐出不良等は、比較的頻繁に発生する問題として知られている。このような吐出不良のノズルが一つでも発生すると、インクジェットヘッドそのものを交換が必要となる場合も多いが、記録媒体の幅より狭い吐出幅を有するインクジェットヘッドユニットを複数個、幅方向に隣接配置した構成であると、吐出不良の発生した箇所の比較的安価なインクジェットヘッドユニットのみを交換すればよく、吐出不良の度に高価なインクジェットヘッド全体を交換することが無く、メンテナンス上、コスト的に有利となる場合が多いからである。

さて、記録媒体の幅より狭い吐出幅を有するインクジェットヘッドユニットを複数個、記録媒体の幅方向に隣接配置する場合、個々のインクジェットヘッドユニットの配置は、図３や図４に示すように、隣接するインクジェットヘッドユニットを記録媒体の搬送方向に所定距離ｄだけずらして、いわゆる千鳥状或いは階段状に配列させるのが通例である。これは個々のインクジェットヘッドユニットにおいて、ユニットそのもの全幅より吐出幅の方が小さくなるのは致し方なく、幅方向に隙間無く、個々のインクジェットヘッドユニットの吐出幅を連続させるためには、記録媒体の搬送方向に最小量ずらして配置させる必要があるからである。

もちろん、この様な千鳥状、階段状の配置の場合には、例えば記録媒体上に搬送方向と直交する横線を形成するには、記録媒体の搬送速度ｖと前記の所定距離ｄから定まる時間差Δｔ（＝ｄ／ｖ）を設けて、隣接するインクジェットヘッドユニットからインクを吐出させ、記録媒体上に於いて連続した直線が形成されるようにしている。

以降の説明に於いては、記録媒体面をｘｙ面とし、記録媒体の搬送方向にy軸、それと直交する方向（記録媒体の幅方向）にｘ軸、ｘｙと直交方向（記録媒体とヘッド間の距離方向）にｚ軸を仮定する。記録媒体の幅より狭い吐出幅を有するインクジェットヘッドユニットを複数個、記録媒体の幅方向に隣接配置する場合には、個々のインクジェットヘッドユニットと記録媒体との相対位置調整の他に、個々のインクジェットヘッドユニット相互間の相対位置の調整も必要となる。

個々のインクジェットヘッドユニットにおいては、少なくともノズル面が記録媒体面と平行であること（ｚ軸方向の位置調製）が必要であるが、これは、インクジェットヘッドユニットを搭載するする支持部材と記録媒体の搬送面間の、機構的及び構造的な精度で確保されることが多い。もちろんこれの調整機構を設けてもかまわない。

さらにｘｙ面内方向にあっては、隣接するインクジェットヘッドユニット間に於いて、まず、双方の吐出ノズル列がともにｘ軸と平行となるように、ｘｙ面内での回転方向の位置調整が必要であり、その上で、一方の吐出幅と他方の吐出幅が、ｘ軸方向に隙間無くかつオーバーラップすることなく連続する様にｘ軸方向の位置調整を、さらに、双方の吐出ノズル列のｙ軸方向の間隔が正確に前述の所定距離ｄとなるようにｙ軸方向の位置調整も必要となる。

従来技術に於いては、個々のインクジェットヘッドユニットごとに、上記の回転方向、ｘ軸方向、ｙ軸方向の3自由度の調整が可能な調整機構を設け、実際に記録媒体上に画像形成を行って、その画像を確認しつつトライアンドエラーで3自由度の調整を行っていた。

特開２００４−３２２６０６号公報 特許第４７７４８９４号公報 特許第３８４８０２６号公報

さてこのような従来技術に於いては、まず、個々のインクジェットヘッドユニット毎に3自由度の調整機構が必要であり、支持部材、インクジェットヘッドユニットの取付、固定機構、調整機構が複雑で高価なものとなるという問題があった。また、実際の調整作業においても、例えばｘ軸方向の調整に於いては実際の画像形成の結果を顕微鏡等で観察して、隣接するインクジェットヘッドユニット間でいわゆる白抜けやオーバーラップがないかを確認しつつトライアンドエラーで位置調整を行うなど、煩雑で時間の有する調整作業を行う必要があった。

この煩雑な調整作業は、インクジェットヘッドユニットを有するプリンタ等の画像形成装置を工場で製作、出荷する際にも問題となるが、それ以上に、プリンタ等のユーザにおけるヘッドユニットの交換等といったメンテナンス作業に於いて、ユーザのプリンタ等を長期間停機させるといった問題ともなっていた。

そこで、上記問題に鑑み、一方向に窄孔されたインク吐出ノズル列を有するインクジェットヘッドユニットを記録媒体の搬送方向と直交する方向に複数個配設した、ラインヘッド型のインクジェットアレイを有する画像形成装置の、インクジェットヘッドユニットの交換等といったメンテナンス作業が簡単、短時間で行えるインクジェットアレイ及び画像形成装置を提供することを目的とする。

以上の課題を解決するため、本発明に於いては、所定の配列方向に所定間隔で窄孔されたノズル列を有するインクジェットヘッドユニットが、支持部材上に複数個配設搭載されるインクジェットヘッドアレイにおいて、隣接する前記インクジェットヘッドユニットの前記ノズル列の少なくとも一部が、前記記録媒体の搬送方向に沿って見てオーバーラップするように前記複数のインクジェットヘッドユニットを配設し、かつ、前記複数のインクジェットヘッドユニットの前記ノズル列間相互の平行度のみを機構的に調整可能としたことを特徴とするインクジェットヘッドアレイが提供される。

本発明の好ましい態様に於いては、前記複数のインクジェットヘッドユニットは、それ自体を前記支持部材上に位置決めする位置決め部材を該複数のインクジェットヘッドユニット毎に有するものであり、該位置決め部材は前記支持部材に設けられた当接部材と係合して、前記インクジェットヘッドユニットを前記支持部材上に位置決めするため当接面を有し、前記複数のインクジェットヘッドユニットの前記ノズル列間の平行度の機構的な調整を、前記ノズル列と前記当接面間の相対位置の調整に於いて行うことを特徴するインクジェットヘッドアレイが提供される。

本発明のさらに好ましい態様に於いては、前記オーバーラップ部に於いては、隣接する各々の前記インクジェットヘッドユニットのノズル列を、非オーバーラップ部と連続しインクを吐出する吐出領域とインクを吐出しない非吐出領域に２分割し、一方の前記吐出領域と他方の前記吐出領域の前記所定の配列方向に見た間隔が、前記インクジェットヘッドユニットの幅方向印字解像度の0.5倍以上1.0倍以下であることを特徴とするインクジェットヘッドアレイが提供される。

本発明のさらに好ましい態様に於いては、前記複数のインクジェットヘッドユニットは、前記記録媒体の搬送方向に見て異なる位置に前記支持部材上に配設搭載されるものであり、前記複数のインクジェットヘッドユニットからのインク滴の吐出タイミングの補正を、前記複数のインクジェットヘッドユニット毎に設定することを特徴とするインクジェットヘッドアレイが提供される。

本発明の別の態様に於いては、上記のインクジェットヘッドアレイを有するインクジェット画像形成装置が提供される。

この発明により、一方向に窄孔されたインク吐出ノズル列を有するインクジェットヘッドユニットを記録媒体の搬送方向と直交する方向に複数個配設した、ラインヘッド型のインクジェットアレイを有する画像形成装置の、インクジェットヘッドユニットの交換等といったメンテナンス作業が簡単、短時間で行える。

本発明の一実施形態である連続紙インクジェットプリンタの概略構成を示す図である。 搬送ユニットを示す図である インクジェットヘッドアレイの斜視図である。 インクジェットヘッドアレイの上面図である。 インクジェットヘッドユニットの三面図である。 インクジェットヘッドアレイユニットと吐出面を示す図である。 ベースプレートの図である。 インクジェットヘッドアレイユニットの位置決め機構を示す図である。 インクジェットヘッドアレイユニットの位置決め機構を示す図である。 インクジェットヘッドアレイユニットの位置調製を示す図である。 インクジェットヘッドアレイユニットのノズル列と印字結果を対照する図である。 インクジェットヘッドアレイユニットのノズル列と印字結果を対照する図である。 インクジェットヘッドアレイユニットの縦ズレと印字結果を対照する図である。

以下、本発明の一実施態様であるインクジェット画像形成装置たる連続紙インクジェットプリンタ１を、図１ほかを用いて詳細に説明する。

連続紙インクジェットプリンタ１は、幅方向両端部に送り孔を有する連続紙記録媒体MRCに対しインクジェット方式により画像形成を行う画像形成装置である。連続紙記録媒体MRCは長手方向（搬送方向）の所定間隔に交互に折り目が設けられた、いわゆるＺ紙が主として用いられる。勿論これ以外に、ロール形態に巻かれたいわゆるロール紙にも画像形成可能である。

下部筐体１ｂ上に上部筐体1aが載り、上部筐体1a内に主たる搬送手段であるピントラクタ３、インクジェットヘッドユニット９を有するインクジェットヘッドアレイ４、インクジェットヘッドユニット９と対向するプラテン５と搬送手段である搬送テーブル10を有する搬送ユニット６、硬化装置７などが配されている。

連続紙記録媒体MRCは、図示のように、連続紙インクジェットプリンタ１の右側の導入口１ｃから導入され、左側の排出口１ｄから排出される。図１においてインクジェットプリンタ１の左側にはスタッカ８が取付られており、排出口１ｄから排出される連続紙記録媒体MRCを再折りたたみする。尚、スタッカ８は連続紙インクジェットプリンタ1に対し着脱可能となっており、スタッカ８なしでも連続紙インクジェットプリンタ１は勿論印字可能である。

主たる搬送手段であるピントラクタ３は図示しない駆動モータによって駆動され、連続紙記録媒体MRCを搬送する。連続紙記録媒体MRCの搬送速度は423.33mm/sに設定されている。この搬送速度は1行（6/25.4mm）として、1分間6000行の印字速度に相当する。また、連続紙記録媒体MRCは最小177.8mm（７インチ）幅のものから最大508mm（20インチ）幅のものにまで対応可能である。

ピントラクタ３は、連続紙記録媒体MRCの搬送に当たって、その搬送ピン３ａ（ピン部材）が連続紙記録媒体MRCの送り孔と嵌合しつつ、即ち該連続紙記録媒体MRCを拘束しながら搬送するものであり、連続紙記録媒体MRCの搬送速度、スタート／ストップ／加減速等のタイミング制御などはすべてこのピンピントラクタ３に因り執り行われる。

連続紙記録媒体MRCの搬送方向に見て、ピントラクタ３の後方にはインクジェットヘッドユニット９を有するインクジェットヘッドアレイ４が位置し、該インクジェットヘッドユニット９によって、連続紙記録媒体MRC上にインクジェット画像の形成がなされる。

インクジェットヘッドユニット９は、25.4mm当たり600ドット（いわゆる800DPI）の記録密度を有するインクジェットヘッドユニットである。使用されるインクは紫外線硬化型インク（活性光線硬化型インク）で波長385nmに吸収ピークを有する。

プラテン５は、インクジェットヘッドアレイ４と連続紙記録媒体MRCを挟んで対向する位置にあり、当該部位での連続紙記録媒体MRCの搬送面を構成する部材である。プラテン５本体はSUSの切削加工によって形成される。後述の搬送テーブル10等が連続紙記録媒体MRCへ付与する張力によって、連続紙記録媒体MRC裏面がプラテン５に適度に圧接され、連続紙記録媒体MRCが適度の張力を持って安定して搬送される。連続紙記録媒体MRCの搬送面と、インクジェットヘッドユニット９のインク吐出面の間隔は、図示しない間隔設定手段により1〜3mmの間の任意の値に設定可能である。

搬送ユニット６内に前記プラテン５と搬送手段の一つである搬送テーブル10が存する。搬送テーブル10は、図２に示すように負圧吸着型の搬送ベルト12を有する搬送手段であり、スカフローラ対11と共業して連続紙記録媒体MRCに適度な張力を付与する機能と、硬化手段７によるインクジェット画像の硬化時の連続紙記録媒体MRCの保持、搬送の２つの機能を有する。図２に於いては煩雑となるため、プラテン5他は図示していない。

搬送テーブル10は、板金部材によって形成された筐体13内部を図示しないブロア等の負圧発生手段でもって負圧とし、搬送面に窄孔された複数の吸引口14（一部は吸着搬送ベルト12を除去して図示）でもって記録媒体MRCを吸着する。記録媒体MRCの搬送方向に見て筐体13の両側に駆動ローラ17と従動ローラ15が配され、両ローラに掛け渡されかつ筐体13を内包するように4本の吸着搬送ベルト12が巻装されている。吸着搬送ベルト12にも前記吸引口14と共業する開口16が設けられ、駆動ローラ14によって、吸着搬送ベルト12は筐体13と摺動しつつ連続紙記録媒体MRCを吸着しながら搬送する。

スカフローラ対11も搬送手段の一つで、スカフローラ11aと従動ローラ11bとから成る、スカフローラは直径40mmのSUS製、従動ローラは表面がポリアセタールから成る直径20mmのもので、スカフローラ11aに圧接従動する。

スカフローラ対11、搬送テーブル10の駆動ローラ17の両者は共に、図示しないモータによって共通駆動され、その搬送速度はトラクタユニット３による搬送速度より相対的に２％早い速度に設定されている。搬送テーブル10の搬送ベルト12と連続紙記録媒体MRC裏面は負圧により適度に吸着しており、この速度差に起因する両者の滑りが可能な状態で連続紙記録媒体MRCを搬送する。スカフローラ対11も同様に記録媒体との相対的な滑りが可能な適度な圧接力でもって連続紙記録媒体MRCを挟持搬送しており、両者でもって連続紙記録媒体MRCに適度な張力が付与される。

搬送テーブル10は駆動ローラ17を回動軸として、搬送テーブル10全体が時計周りに下方に回動可能で、該回動動作を行うことで硬化装置７と搬送テーブル10との間隔を拡大し、当該箇所に於ける紙ジャム等の処理が容易となるようにしている。

インクジェットプリンタ1内での連続紙記録媒体MRC全体の搬送経路の形状はプラテン５を頂点とする凸型となっており、この為、前記張力により連続紙記録媒体MRCはプラテン５へ適度な圧力でもって圧接され、プラテン5上を安定して連続紙記録媒体MRCはプラテン上を搬送することが出来る。

搬送テーブル10上方に、連続紙記録媒体MRCを挟んで硬化装置９が配置される。硬化装置９は連続紙記録媒体MRC上に形成した紫外線硬化型インクによるインクジェット画像を硬化するもので、紫外線光源として発光波長385nmのUV-LED（紫外線発光LED）を有する。

尚、硬化装置としてはUV-LED以外にも、メタルハライドランプ等の紫外線光源を用いたものでもかまわない。また、本実施態様のインクジェットプリンタに於いては、紫外線硬化型インクと紫外線硬化装置の組み合わせを用いているが、熱乾燥型、熱硬化型の水性又は油性インクと、各種熱源から成る熱硬化装置、熱乾燥装置の組み合わせにおいても、本発明は実施可能である。

次に、図3以降を用いて本発明に関わるにインクジェットヘッドアレイ４及びインクジェットヘッドユニット９及びその周辺の構造詳細、調整方法について説明する。

インクジェットヘッドアレイ４は図３、図４に示すように、支持部材たるベースプレート30上に、図５に示すインクジェットヘッドユニット９を最大5個まで搭載可能な構造を有する。ベースプレート30は図７示す形状を有する板厚14ｍｍのステンレス材で、千鳥状に配置された矩形開口部31を各インクジェットヘッドユニット９が覆う形で載置され、該矩形開口部31から露出したノズル面から該矩形開口部31を通して記録媒体MRC上にインク滴が吐出される。

図８に示すように、ベースプレート30の各矩形開口部31の両端部には当接部材たる位置決めピンA32及び位置決めピンB33が、各インクジェットヘッドユニット９毎に1組設けられている。本実施例に於いては、後述するように、ベースプレート30に対して各インクジェットヘッドユニット9の位置調製は行わない。よって、位置決めピンA32および位置決めピンB33の形状精度、各位置決めピン間相互の寸法精度、形状精度は必要十分な精度で加工する必要がある。即ち位置決めピンA32及び位置決めピンB33は+0.005〜+0.01の公差を有する直径５mmのSUS製でベースプレート30に圧入固定され、各位置決めピンＡ32、位置決めピンB33のｘ軸方向、及びy軸方向位置精度は±0.005mmに、位置決めピンA32及び位置決めピンB33の中心を通る仮想線分の平行度も0.005mmの精度を持って加工される。

インクジェットヘッドユニット９は図５に示す構造を有し、25.4mm当たり600ドット（いわゆる600DPI）の幅方向印字解像度を有する。そのインクノズル面を図６に示す。本インクジェットヘッドユニット９は、600dpi即ち幅方向42.3μmの印字解像度でもつが、インク吐出ノズルは、幅方向（所定の配列方向）に635μｍのピッチで窄孔されており、該ピッチが幅方向に42.3μmづつずれたノズル列35が16列平行に設けられることで上記の42.3μｍ（=635/15）の幅方向印字解像度を実現している。本発明はこのように所定の配列方向に所定間隔で窄孔されたノズル列が複数列ある場合にも勿論適用可能である。

図８、図９に示すように、各インクジェットヘッドユニット９はその幅方向両端部に位置決め部材たるV型板40とL型板41を有する。このV型板40のV型切り欠き面40a、40bとL型板41のL型切り欠き面41a各々が当接面となっている。V型板40、L型板41は2本の6角ボルト42でインクジェットヘッドユニットベース板9aに調整固定される。V型切り欠き面40a及び40bに当接する直径5mmの仮想円の中心と、L型切り欠き面41aに当接する直径5mmの仮想円の中心を結ぶ線分と、ノズル面のノズル列35との平行度のみが0.005mmに調整され（図10(b)参照）、6角ボルト42でインクジェットヘッドユニットベース板9aに固定される。この各当接面40a、40b、41aとノズル列35との平行度のみの調整は、特許文献１にあるような種々公知の方法で可能である。調整代は、V型板40、L型板41に設けられている、各々をインクジェットヘッドユニットベース板9aに締結する6角ボルト42の貫通孔（図示せず）に若干の遊び代を設けることで十分である。

図８、図９も参照しながら、各インクジェットヘッドユニット９のベースプレート30への搭載方法について述べる。図８は位置決め部材であるL型板41近辺を、図９は同じく置決め部材であるV型板40近辺を拡大して示す斜視図である。尚、煩雑となるため、インクジェットヘッドユニット９は１個のみ搭載し、また、位置決めの機構や動作と直接関係のない部材は省略している。ベースプレート30の各開口部31の片側に設けられた位置決めピンA32にV型板40のV型切り欠き面41a及び41bを当接させ、次いで他方のL型板41のL型切り欠き面41aを、位置決めピンB33に当接させて、ベースプレート30上にインクジェットヘッドユニット９を位置決めする。その状態で、固定ビス44によってベースプレート30上にインクジェットヘッドユニット９を固定する。ベースプレート30上で、L型板41の突出部を三方から囲むように、位置決めピンB33、プランジャA38，プランジャB39が配されている。プランジャA38はインクジェットヘッドユニット９を図中矢印A方向（即ち幅方向）に付勢し、他方のV型板40のV型切り欠き面40a、40bを位置決めピンA32に押圧する。これにより、インクジェットヘッドユニット９のｘ軸方向の位置決めがなされる。一方、プランジャB39はインクジェットヘッドユニット９を図中矢印Bの方向に付勢し、L型板41のL型切り欠き面41aを位置決めピンB33に押圧する。これにより、インクジェットヘッドユニット９のxy面内での回転方向の位置決めがなされる。同時に、両者合わせてインクジェットヘッドユニット９のy軸方向への位置決めがなされる構造となっている。

図10に模式的に示すが、各インクジェットヘッドユニット９に取り付けられたV型板40と L型板41の各当接面（正確には各当接面と当接する、直径5mmの仮想円中心）とノズル列35との相対平行度は0.005mmに調整済み（図10(a)）であり、ベースプレート30の位置決めピンA32及びB33相互の平行度も0.005mmに加工されている（図10(b)）。よって、ベースプレート30に各インクジェットヘッドユニット9を搭載しただけで、各インクジェットヘッドユニット9のノズル列35間相互の、少なくとも平行度は両者合わせた0.01mm以内に調整されることとなる。

次に、ｘ軸方向の調整について図11を用いて説明する。尚、図11では後述する各インクジェットヘッドユニット９のｙ軸方向のずれは無い状態とする。

まず、ｘ軸方向についてであるが、前述の通り各インクジェットヘッドユニット９において、ノズル列35は、V型切り欠き面40a、40bに当接する直径5mmの仮想円の中心とL型切り欠き面41aに当接する直径5mmの仮想円の中心を結ぶ仮想線分との平行度のみが所定の値となるよう調整されており（図10(a)）、ｘ軸方向に関してノズル列35の有効吐出幅の位置と各当接面（位置決めピン）との位置決めはなされていない。従って、ベースプレート30に各インクジェットヘッドユニット9を搭載した状態で、各インクジェットヘッドユニット9の有効吐出幅内のノズル列35は図11(a)、図12(a)、図13(a)のいずれかに示す様な状態となる。即ち有効吐出幅内のノズル列35は記録媒体MRCの搬送方向から見てオーバーラップはしているものの、その相互の位置は何ら規定されない状態となる。

図11に示すように隣接するインクジェットヘッドユニット９のノズル孔のｘ軸方向位置が揃っていたとする。双方のインクジェットヘッドユニット９のオーバーラップ部50のノズル列35を、非オーバーラップ部5１と連続する吐出領域53と、その外側に位置する非吐出領域54に二分割したとすると、両インクジェットヘッドユニット９の吐出領域53の間隔は、インクジェットヘッドユニット９の幅方向印字解像度と正確に一致ささることが出来る。このときは、印字上も何ら問題なく印字が可能となる。

次に、図12に示すように隣接するインクジェットヘッドユニット９のノズル孔のｘ軸方向位置がずれている場合を考える。このとき、上記の両インクジェットヘッドユニット９の吐出領域53同士の間隔は、そのずれ量に応じて0以上の任意の値に設定できる。

本発明者らが、両吐出領域53同士の間隔と印字結果を比較したところ、両吐出領域53同士の間隔が、インクジェットヘッドユニット９の幅方向印字解像度の0.5倍（図12(a)）から1.0倍（図11の状態）であれば実用上問題ない印字が可能であることが判明した。吐出領域53の間隔が、インクジェットヘッドユニット９の幅方向印字解像度の0.5倍よりも小さいと、両吐出領域53から吐出されたインク滴が近接しすぎ、ハーフトーン画像等に於いて印字濃度の高い筋状の印字ムラとなる場合がある（図12(b)の状態）。また、1.0倍よりも大きい、例えば図12(c)に示す1.5倍のような場合は、逆にベタ画像に於いて白筋状の印字抜けとなる場合がある（図12(d)）。

両吐出領域53同士の間隔は、両インクジェットヘッドユニット９の吐出領域53と非吐出領域54の境界位置を設定することにより、ずれ量にかかわらず上記の0.5〜1.0の範囲に設定可能である。 尚、オーバーラップ部50のノズル列35を、吐出領域53と非吐出領域54に二分割することは、オーバーラップ部50の各ノズルを個々別々に駆動制御したり、画像データを例えばビットマップ単位でシフトする等の手段で行うことが出来る。

次に、ｙ軸方向の調整であるが、ｙ軸方向もｘ軸方向同様に、ノズル列35が、V型切り欠き面40a、40bに当接する直径5mmの仮想円の中心とL型切り欠き面41aに当接する直径5mmの仮想円の中心を結ぶ仮想線分との平行度のみが所定の値となるよう調整されているため、ｙ軸方向に関して個々のインクジェットヘッドユニット９のノズル列35間（y軸方向）距離は何ら規定されない。従って、この状態で例えば連続紙記録媒体MRC幅方向に延びるドット列を画像形成したとすると、図13に示すような、各インクジェットヘッドユニット９毎にy軸方向にずれた階段状に描かれることとなる。尚、図13では各インクジェットヘッドユニット９のノズルのx軸方向のずれは無い状態である。

この調整は、従来の技術で述べた時間差Δｔの値を各インクジェットヘッドユニット９毎に設定することで事足りる。尚、参考までに、図13に示すように、オーバーラップ部50の吐出領域53および非吐出領域54は、どちらかのインクジェットヘッドユニット側のそれをノズル1個だけにすることも可能であるし、或いは一方のインクジェットヘッドユニット側の非吐出領域を無くし、他方のインクジェットヘッドユニット側のノズルをすべて吐出領域とすることも可能である。

以上まとめれば、インクジェットヘッドユニット９のベースプレート30への搭載に当たり、あらかじめ、ノズル列35と位置決め部材の当接面との平行度が調整済みのインクジェットヘッドユニット９を用意し、平行度が規定範囲内に加工されたベースプレート30の位置決め部材に当接させることで、ベースプレート30上にノズル列35の平行度（のみ）が規定範囲に収まったインクジェットヘッドアレイ４が実現できる。

この後、ｘ軸、ｙ軸方向の印字位置調整が必要となるが、この両者は機構的な調整でなく、オーバーラップ部50、51の各ノズル個々の駆動を制御したり、画像データを例えばビットマップ単位でシフトしたり、記録媒体の搬送速度ｖと前記の所定距離ｄから定まる時間差Δｔ（＝ｄ／ｖ）の調整を行ったり等、電気的、ソフト的に制御、調整が可能である。

よって、従来技術にあった、複雑で高価な3自由度の調整機構、固定機構不要となり。煩雑で時間のかかるトライアンドエラーによる該調整機構、固定機構の調整作業も不要となるという特徴が発揮される。

さらには、ユーザにおけるインクジェットヘッドユニット９の交換等といったメンテナンス作業に於いて、ユーザのプリンタ等を長期間停機させるといった問題の発生も回避することが可能となる。

インクジェット方式による画像形成を行う画像形成装置、特に、一方向に窄孔されたインク吐出ノズル列を有するインクジェットヘッドユニットを、記録媒体の搬送方向と直交する方向に複数個配設したラインヘッド型のインクジェットヘッドアレイを有する画像形成装置に適用される。

１ 連続紙インクジェットプリンタ
１ａ 上部筐体
１ｂ 下部筐体
１ｃ 導入口
１ｄ 排出口
３ ピントラクタ
４ インクジェットヘッドアレイ
５ プラテン
６ 転写ユニット
７ 硬化装置
８ スタッカ
９ インクジェットヘッドユニット
９ａ インクジェットヘッドユニットベース板
１０ 搬送テーブル
１１ スカフローラ対
１１ａ スカフローラ
１１ｂ 従動ローラ
１２ 吸着搬送ベルト
１３ 筐体
１４ 吸引口
１５ 従動ローラ
１６ 開口
１７ 駆動ローラ
３０ ベースプレート
３１ 矩形開口部
３２ 位置決めピンＡ
３３ 位置決めピンＢ
３５ ノズル列
３８ プランジャＡ
３９ プランジャＢ
４０ Ｖ型板
４０ａ Ｖ型切り欠き面
４０ｂ Ｖ型切り欠き面
４１ Ｌ型板
４１ａ Ｌ型切り欠き面
４２ 六角ボルト
４４ 固定ビス
５０ オーバーラップ部
５１ オーバーラップ部
５２ 非オーバーラップ部
５３ 吐出領域
５４ 非吐出領域

Claims (5)

1. 所定の配列方向に所定間隔で窄孔されたノズル列を有するインクジェットヘッドユニットが、支持部材上に複数個配設搭載されるインクジェットヘッドアレイにおいて、隣接する前記インクジェットヘッドユニットの前記ノズル列の少なくとも一部が、前記記録媒体の搬送方向に沿って見てオーバーラップするように前記複数のインクジェットヘッドユニットを配設し、かつ、前記複数のインクジェットヘッドユニットの前記ノズル列間相互の平行度のみを機構的に調整可能としたことを特徴とするインクジェットヘッドアレイ。
2. 前記複数のインクジェットヘッドユニットは、それ自体を前記支持部材上に位置決めする位置決め部材を該複数のインクジェットヘッドユニット毎に有するものであり、該位置決め部材は前記支持部材に設けられた当接部材と係合して、前記インクジェットヘッドユニットを前記支持部材上に位置決めするため当接面を有し、前記複数のインクジェットヘッドユニットの前記ノズル列間の平行度の機構的な調整を、前記ノズル列と前記当接面間の相対位置の調整に於いて行うことを特徴する請求項１に記載のインクジェットヘッドアレイ。
3. 前記オーバーラップ部に於いては、隣接する各々の前記インクジェットヘッドユニットのノズル列を、非オーバーラップ部と連続しインクを吐出する吐出領域とインクを吐出しない非吐出領域に２分割し、一方の前記吐出領域と他方の前記吐出領域の前記所定の配列方向に見た間隔が、前記インクジェットヘッドユニットの幅方向印字解像度の0.5倍以上1.0倍以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットヘッドアレイ。
4. 前記複数のインクジェットヘッドユニットは、前記記録媒体の搬送方向に見て異なる位置に前記支持部材上に配設搭載されるものであり、前記複数のインクジェットヘッドユニットからのインク滴の吐出タイミングの補正を、前記複数のインクジェットヘッドユニット毎に設定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のインクジェットヘッドアレイ。
5. 請求項１乃至4のいずれかに記載のインクジェットヘッドアレイを有するインクジェット画像形成装置。

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