JP2015066771A - 画像記録装置及び画像記録装置の調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】等間隔でフレームに固定されていたヘッドモジュール同士の間隔を等間隔で画像記録装置本体に固定することができる画像記録装置及び画像記録装置の調整方法を提供する。【解決手段】複数のヘッドモジュールが固定されるプリントヘッドの隣り合うヘッドモジュールの間隔の変動を検出し、検出した検出量に基づいて、調整機構により矯正する変位をフレームに加える。【選択図】図２０

Description

本発明は、画像記録装置及び画像記録装置の調整方法に係り、特に複数のヘッドモジュールが固定されるプリントヘッドを備える画像記録装置及び画像記録装置の調整方法に関する。

一般的な画像記録装置として、搬送される記録媒体に対して、ヘッドからインクを吐出させて、画像を形成するインクジェット記録装置が知られている。

インクジェット記録装置において、画像を高精度に記録するためには、搬送される記録媒体に対してヘッドを高精度に位置決めして取り付ける必要がある。

ところで、このインクジェット記録装置の中には、画像記録の高速化を図るために、記録媒体の搬送方向と直交する主走査方向（幅方向）に延伸し、記録媒体の幅以上の長さを有する画像記録領域（ノズル列長）を有するヘッドであるラインヘッドがある。また、記録媒体の幅に満たないノズル列長を有する短尺なヘッド（ヘッドモジュール）を複数個用いて、千鳥状に配置し、主走査方向に延伸したヘッド構成のラインヘッドもある。特に、このラインヘッドを備えたインクジェット記録装置では、搬送される記録媒体に対してヘッドを高精度に取り付ける必要がある。

特許文献１には、複数のヘッドユニット（短尺なヘッド）が取り付けられた長尺部材（フレーム）の一端が固定され、他端がスライド可能に支持される液体吐出装置が開示されており、長尺部材の他端側がスライドすることで、長尺部材の湾曲を防ぐことができ、インク滴の着弾位置の制度低下を防止することができることが記載されている。

特開２００６−２５６２６５号公報

しかしながら、ヘッドの取り付けを高精度にする場合、特許文献１では他端側がスライドするので高精度とは言えず、例えば、画像記録装置に設けられた一対の台座にきちんとヘッド両端を固定するのが好ましい。

また、特に、ヘッドの位置決めにおいて一対の台座にヘッド両端を固定して取り付ける場合、台座に夫々２点の基準点（接触点）を存在させ、この２点（計４点）にヘッドを押し当てて固定することで、精度良く位置決めを行うことが考えられる。

このようにヘッドを固定する場合において、プリントヘッドのフレームの形状が変形し、等間隔でフレームに固定されていたヘッドモジュール同士の間隔が変化する（位置がずれる）という問題が生じる。フレームの形状が変形してヘッドモジュール同士の間隔が変化すると、プリントヘッドからインクを吐出させて画像を形成する際に、ヘッドモジュール同士の隙間が画像で認識できる程度まで目立ってしまうことがある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、等間隔でフレームに固定されていたヘッドモジュール同士の間隔を等間隔で画像記録装置本体に固定することができる画像記録装置及び画像記録装置の調整方法を提供することを目的とする。

本発明は前記目的を達成するために、プリントヘッドからインクを吐出させて、搬送される記録媒体に画像を形成する画像記録装置であって、一列に繋ぎ合わせられた複数のヘッドモジュールを有し、隣り合うヘッドモジュールが、交互にフレームの異なる辺に固定されるプリントヘッドと、フレームに固定された隣り合うヘッドモジュールの間隔のズレを検出する検出手段と、検出手段で検出したヘッドモジュールの間隔のズレに基づいて、フレームに矯正する変位を加える調整機構と、を備える画像記録装置を提供する。

隣り合うヘッドモジュールが交互にフレームの異なる辺に固定されるプリントヘッドを備える画像記録装置において、フレームに固定された隣り合うヘッドモジュールの間隔のズレを検出する検出手段と、検出手段で検出したヘッドモジュールの間隔のズレに基づいて、フレームに矯正する変位を加える調整機構と、を備えることにより、固定されたプリントヘッドのフレームの形状が変形してヘッドモジュール同士の間隔が変化しても、ヘッドモジュール同士の間隔を等間隔に矯正することができる。

本実施態様では、検出手段は、スキャナーによって、プリントヘッドによる印字パターンからフレームに固定された隣り合うヘッドモジュールの間隔を計測する計測手段と、計測されたヘッドモジュールの間隔のズレを計算する計算手段と、を備えることが好ましい。隣り合うヘッドモジュールの間隔のズレを検出するために、ヘッドモジュールの位置を検出するセンサを設けることも考えられるが、印字パターンにより安価にヘッドモジュールの間隔のズレを検出することができる。なお、スキャナーによる検出は、画像記録装置内のインラインでも、外部のオフラインでも良い。

本実施態様では、調整機構は、検出手段で検出したヘッドモジュールの間隔のズレから、フレームの変形量を計算するフレーム変形量計算手段と、フレームに、計算されたフレームの変形量を矯正する矯正変位を加えるフレーム矯正手段と、を備えることが好ましい。

本実施態様では、ヘッドモジュールは、３以上であり、検出手段は、すべてのヘッドモジュールの間隔のズレを検出し、調整機構は、検出手段で検出したすべてのヘッドモジュールの間隔のズレに基づいて、フレームに矯正する矯正変位を加えることが好ましい。ヘッドモジュールを３以上有するプリントヘッドにおいて、すべてのヘッドモジュールの間隔のズレを検出することで、フレームの変形量予測の信頼性を増すことができる。

本実施態様では、プリントヘッドの両端が固定される一対の台座を備え、プリントヘッドは台座の夫々の２つの接触点に押し当てられて固定されていることが好ましい。プリントヘッドが台座の夫々の２つの接触点に押し当てられて固定されていることで、プリントヘッドは精度良く位置決めされるが、プリントヘッドのフレームの形状が変形して等間隔でフレームに固定されていたヘッドモジュール同士の間隔が変化する。したがって、プリントヘッドが台座の夫々の２つの接触点に押し当てられて固定されている際に、本発明は特に有効である。

なお、プリントヘッドが剛体であれば３つの接触点で支持されることで支持平面が決定するが、現実のプリントヘッドは剛体でないため、自重によるねじれモーメントによって支持が不安定になるのが実態である。

特に長尺のプリントヘッドでは、ねじれモーメントの影響が大きいため、プリントヘッドの両端を夫々２つの接触点に押し当てて固定することが好ましい。

本実施態様では、調整機構は、接触点の高さを調整することが好ましい。接触点の高さを調整することで、容易に矯正する変位をフレームに加えることができる。

本実施態様では、調整機構は、複数枚用意されたシムであることが好ましい。接触点の高さをシムで調整することで、容易に矯正する変位をフレームに加えることができる。

本発明は前記目的を達成するために、プリントヘッドからインクを吐出させて、搬送される記録媒体に画像を形成する画像記録装置の調整方法であって、複数のヘッドモジュールがフレームに一列に繋ぎ合わせられたプリントヘッドの隣り合うヘッドモジュールの間隔のズレを検出し、検出したヘッドモジュールの間隔のズレに基づいて、調整機構により矯正する変位を前記フレームに加える画像記録装置の調整方法を提供する。

本実施態様では、プリントヘッドは、隣り合うヘッドモジュールが、交互にフレームの異なる辺に固定されていることが好ましい。ヘッドモジュールが交互にフレームの異なる辺に固定されているプリントヘッドは、ヘッドモジュールの間隔が変化し易いので、本発明は特に有効である。

本実施態様では、ズレの検出は、プリントヘッドによる印字パターンからスキャナーにより隣り合うヘッドモジュールの間隔を計測し、前記計測されたヘッドモジュールの間隔のズレを計算することが好ましい。

本実施態様では、検出したヘッドモジュールの間隔のズレから、フレームの変形量を計算し、フレームに、計算されたフレームの変形量を矯正する矯正変位を加えることが好ましい。

本実施態様では、ヘッドモジュールは、３以上であり、すべてのヘッドモジュールの間隔のズレを検出し、すべてのヘッドモジュールの間隔のズレに基づいて、フレームに矯正する矯正変位を加えることが好ましい。

本実施態様では、画像記録装置には、プリントヘッドの両端が固定される一対の台座を備え、プリントヘッドは台座の夫々の２つの接触点に押し当てられて固定されていることが好ましい。

本実施態様では、調整機構は、接触点の高さを調整することが好ましい。

本実施態様では、調整機構は、複数枚用意されたシムであることが好ましい。

本発明によれば、等間隔でフレームに固定されていたヘッドモジュール同士の間隔を等間隔で画像記録装置本体に固定することができる。

インクジェットヘッドの斜視図 ヘッドモジュールにおけるノズル面の平面図 図１に示すインクジェットヘッドの構成例を示す平面図 図３の一部拡大図 インクジェット記録装置の描画部の概略構成図 プリントヘッドユニットの概略を示す正面図 プリントヘッドユニットを示す分解斜視図 プリントヘッドユニットの右側（Ｒ）をｚｘ平面で見た断面図 プリントヘッドユニットの右側（Ｒ）をｙｚ平面で見た断面図 ヘッドモジュールがフレームの異なる辺に交互に固定されるプリントヘッドの平面図 図１０に示すプリントヘッドのフレームがｘ方向に変形したものを示す平面図 図１０に示すプリントヘッドのフレームがｙ方向に変形したものを示す平面図 図１０の印字パターンを示す平面図 ヘッドモジュールの繋ぎ目に相当する箇所の印字パターンを示す平面図 図１２の状態のプリントヘッドの印字パターンを示す平面図 図１２の状態のプリントヘッドのヘッドモジュールの繋ぎ目に相当する箇所の印字パターンを示す平面図 プリントヘッドのフレームがｚ方向に変形したものを示す説明図 プリントヘッドユニットを簡略して示す説明図 ｚ方向への矯正変位を加える調整機構の一例を示す斜視図 本発明に係る調整方法を示すフローチャート

以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の形態について説明する。

〈プリントヘッド（インクジェットヘッド）の構成〉
図１は、本発明の実施形態に係るプリントヘッド（インクジェットヘッド）の斜視図を示す。図１では、インクジェットヘッド１０の下方（斜め下方向）から吐出面を見上げた様子が図示されている。このインクジェットヘッド１０は、インクジェット印刷機の描画部に設置されるプリントヘッドであり、複数個のヘッドモジュール１２を用紙幅方向に並べて繋ぎ合わせて長尺化したフルライン型のバーヘッド（シングルパス印字方式のページワイドヘッド）となっている。ここでは１７個のヘッドモジュール１２を繋ぎ合わせた例を示しているが、モジュールの構成、モジュールの個数及び配列形態については、図示の例に限定されない。符号１４は、複数のヘッドモジュール１２を固定するためのフレーム（バー状のラインヘッドを構成するためのハウジング）、符号１６は、各ヘッドモジュール１２に接続されたフレキシブル基板である。

ヘッドモジュール１２の吐出面２４に形成されるノズル２２の個数及びその配列形態については、特に限定されないが、図２にその一例を示す。

図２はヘッドモジュール１２におけるノズル面の平面図（吐出側から見た図）である。図２ではノズル数を省略して描いているが、１個のヘッドモジュール１２のインク吐出面には、例えば、３２×６４個のノズル２２が２次元配列されている。図２においてＹ方向が記録媒体（用紙）の送り方向（副走査方向）であり、Ｘ方向は記録媒体の幅方向（主走査方向）である。このヘッドモジュール１２は、Ｘ方向に対して角度γの傾きを有するｖ方向に沿った長辺側の端面と、Ｙ方向に対して角度αの傾きを持つｗ方向に沿った短辺側の端面とを有する平行四辺形の平面形状となっている。このようなヘッドモジュール１２を図１のように、Ｘ方向（用紙幅方向）に複数個繋ぎ合わせることにより、用紙幅について全描画範囲をカバーするノズル列が形成され、１回の描画走査で所定の記録解像度（例えば、1200dpi）による画像記録が可能なフルライン型のヘッドが構成される。

図３は、インクジェットヘッド１０の構造例を示す平面図であり、インクジェットヘッド１０を吐出面２４側から見た図である。また、図４は図３の一部拡大図である。

図３に示すように、インクジェットヘッド１０はｎ個のヘッドモジュール１２−ｉ（ｉ＝１，２，３，…，ｎ）を長手方向（記録媒体の搬送方向と直交する方向）に沿ってつなぎ合わせた構造を有し、記録媒体の全幅に対応する長さにわたって複数のノズル（図３中不図示、図２に符号２２を付して図示）が設けられている。

各ヘッドモジュール１２−ｉは、インクジェットヘッド１０における短手方向の両側からヘッドモジュール支持部材４４によって支持されている。また、インクジェットヘッド１０の長手方向における両端部はヘッド支持部材４５によって支持されている。

図４に示すように、各ヘッドモジュール１２−ｉ（ｎ番目のヘッドモジュール１２−ｎ）は、複数のノズル（図４中不図示、図２に符号２２を付して図示）がマトリクス状に配列された構造を有している。図４において符号２２を付して図示した斜めの実線は、複数のノズルが一列に並べられたノズル列を表している。

なお、上記インクジェットヘッドは、ノズル配置がマトリクス状に形成されたヘッドモジュールを用いているが、本発明はこれに限定されず、ノズルが直線状に配列されたヘッドモジュールなど、他の態様のヘッドモジュールでも良い。

〈インクジェット記録装置の構成〉
以下、添付図面に従って本発明に係るインクジェット記録装置の実施形態の一例について説明する。

図５は、本発明が適用されたインクジェット記録装置の描画部の概略構成図である。

同図に示すように、本実施の形態のインクジェット記録装置は、描画部１００において、用紙（記録媒体）１８を描画ドラム３４で回転搬送する。そして、この描画ドラム３４によって回転搬送される用紙１８に対して、描画ドラム３４の外周面に対向して配置された４本のラインヘッド１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙ、１０ＫでＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロ）、Ｋ（クロ）のインク滴を打滴して、用紙１８の記録面にカラー画像を描画する。

用紙１８を搬送する描画ドラム３４は、円筒状に形成されており、その回転軸３８は、装置本体フレームに設置された図示しない軸受に回転自在に支持されている。回転軸３８には、図示しない回転伝達機構を介してモータが連結されている。描画ドラム３４は、このモータに駆動されて回転する。

描画ドラム３４の外周面には、用紙１８の先端部を把持するためのグリッパ３０が、外周面上の２カ所に設置されている。各グリッパ３０は、それぞれ図示しない開閉駆動手段に駆動されて開閉される。用紙１８は、このグリッパ３０に先端部を把持されて、描画ドラム３４の外周面上に保持される。

また、描画ドラム３４の周面には、図示しない吸着穴が所定の配列パターンで多数形成されている。各吸着穴は、描画ドラム３４の内部に貫通して形成されている。描画ドラム３４は、図示しないバキュームポンプによって内部のエアが吸引されている。このため、各吸着穴からは、内部に向けてエアが吸引されている。描画ドラム３４の外周面に巻き掛けられた用紙１８は、この吸着穴からエアが吸引されることにより、描画ドラム３４の外周面に吸着保持される。

なお、本例において、用紙１８は、描画ドラム３４に並列して配置された搬送ドラム３２によって描画ドラム３４に受け渡され、描画後の用紙１８は、同じく描画ドラム３４に並列して配置された搬送ドラム３６に受け渡される。グリッパ３０は、タイミングを合わせて、前段の搬送ドラム３２から用紙１８を受け取り、タイミングを合わせて、後段の搬送ドラム３６に描画後の用紙１８を受け渡す。

４本のラインヘッド１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙ、１０Ｋは、描画ドラム３４の回転軸３８を中心とした同心円上に一定の間隔をもって放射状に配置されている。各ラインヘッド１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙ、１０Ｋからは、描画ドラム３４の外周面に向けて垂直にインク滴が吐出され、この描画ドラム３４の外周面に向けて吐出されたインク滴が、描画ドラム３４によって回転搬送される用紙１８に打滴されて、用紙１８にカラー画像が描画される。

さて、上記のように搬送される用紙１８は、描画ドラム３４の外周面に対向して配置された４本のラインヘッド１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙ、１０ＫからＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各色のインクを打滴されて、記録面にカラー画像が描画される。このカラー画像を高精度に描画するためには、各ラインヘッド１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙ、１０Ｋが、搬送される用紙１８（描画ドラム３４）に対して正確に位置決めされて設置される必要がある。具体的には、各ラインヘッド１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙ、１０Ｋのノズル面が、描画ドラム３４の外周面に対して平行、かつ、一定距離の位置に配置される必要がある。このため、本実施の形態のインクジェット記録装置では、次のようにプリントヘッドユニットを構成して、各ラインヘッド１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙ、１０Ｋが取り付けられている。

〈プリントヘッドユニットの構成〉
図６は、プリントヘッドユニットの一例を示す正面図である。また、図７は、プリントヘッドユニットの構成の一例を示す分解斜視図である。

図６に示すように、本実施の形態のプリントヘッドユニットは、ラインヘッド１０と、ラインヘッド１０の両端に設けられた左右一対の台座取付部５０Ｌ、５０Ｒと、インクジェット記録装置の本体１０２に取り付けられている左右一対の台座７０Ｌ、７０Ｒと、を備えている。

ラインヘッド１０と一対の台座取付部５０Ｌ、５０Ｒとは、図示しないボルトで固定することにより取り付けられている。また、一対の台座７０Ｌ、７０Ｒは、図示しないボルトで固定することによりインクジェット記録装置の本体１０２に取り付けられている。

なお、図示しないが、一対の台座７０Ｌ、７０Ｒは、インクジェット記録装置の本体１０２に直接取り付けられている必要はなく、ラインヘッド１０を所定の退避位置に退避可能とする退避機構や、ラインヘッド１０を描画ドラム３４の外周面に対して垂直に昇降可能とする昇降機構を介してインクジェット記録装置の本体１０２に取り付けられていても良い。

本実施の形態のプリントヘッドユニットは、図７に示すように、さらに、台座７０Ｌ、７０Ｒと台座取付部５０Ｌ、５０Ｒとを締結する締結部材６０Ｌ、６０Ｒを備えている。

台座７０Ｌは、２枚の板部材７０Ｌｘ、７０Ｌｚから構成されており、各板部材はそれぞれ垂直に結合されている。同様に、台座７０Ｒも、２枚の板部材７０Ｒｘ、７０Ｒｚから構成されており、各板部材はそれぞれ垂直に結合されている。

締結部材６０Ｌ、６０Ｒは、軸６４Ｌ、６４Ｒと、スペーサ６２Ｌ、６２Ｒと、を有している。

図７に示すように、スペーサ６２Ｌ、６２Ｒには、軸６４Ｌ、６４Ｒが貫通する孔６７が中心に設けられている。そして、台座７０Ｌ、７０Ｒにも、軸６４Ｌ、６４Ｒが貫通する台座孔７２が設けられている。

また、台座取付部５０Ｌ、５０Ｒには、軸６４Ｌ、６４Ｒが貫通するとともに、台座７０Ｌ、７０Ｒと接しない側においてスペーサ６２Ｌ、６２Ｒが入る台座取付部孔５２が設けられている。即ち、台座取付部５０Ｌ、５０Ｒには、軸６４Ｌ、６４Ｒが貫通する小径部と、スペーサ６２Ｌ、６２Ｒが入る大径部と、を有する台座取付部孔５２が設けられている。

締結部材６０Ｌ、６０Ｒは、さらに、軸６４Ｌ、６４Ｒを両端から締め付ける締付部材を有する。図７においては、締付部材として、抜け止めピン６６Ｌ、６６Ｒとナット６８Ｌ、６８Ｒを示している。軸６４Ｌ，６４Ｒには、ナット６８Ｌ、６８Ｒが締まるよう溝６５Ｌ、６５Ｒが切られている。

本実施の形態では、台座取付部孔５２にスペーサ６２Ｌ、６２Ｒを入れ、台座孔７２と台座取付部孔５２とに軸６４Ｌ、６４Ｒを貫通させて、抜け止めピン６６Ｌ、６６Ｒとナット６８Ｌ、６８Ｒにより軸６４Ｌ、６４Ｒの両端から締め付けることで、ラインヘッド１０を台座７０Ｌ、７０Ｒに固定する。

しかし、プリントヘッドを取り付けたとき、プリントヘッドのフレームの形状が変化する場合がある。例えば、台座の平面度が悪い場合、取り付けた際に台座の平面度にならってフレームが変形する。

特に、図１０に示すように、隣り合うｎ番目とｎ＋１番目とのヘッドモジュールが、交互にフレーム１４の異なる辺に固定されるプリントヘッド１０の場合には、ヘッドモジュール同士の間隔の変化が顕著である。なお、図１０は、インクジェットヘッド１０の構造例を示す平面図であり、インクジェットヘッド１０を吐出面側から見た図である。図において、ヘッドモジュール１２−ｎはフレームの上側の辺、ヘッドモジュール１２−（ｎ＋１）はフレームの下側の辺に固定されている。

以下、図１０のようにヘッドモジュール１２が交互にフレーム１４の異なる辺１４ａ、１４ｂに固定されたプリントヘッド１０について本発明の実施の形態を説明する。

また、図７における３次元（ｘｙｚ）座標において、ラインヘッド１０の左側（Ｌ）と右側（Ｒ）において、夫々２点を基準点（接触点）として位置決めを行うのを一例にして説明する。

なお、本実施の形態は、基準点の方向はこれに限らず、他にも様々な方向に対して位置決めを行うことができる。

図８及び図９は、右側（Ｒ）の台座取付部５０Ｒ、締結部材６０Ｒ、台座７０Ｒを示したものであり、図８は、軸６４Ｒの中心を通る断面であって、ｚｘ平面（ｙ方向）から見た断面図であり、図９は、軸６４Ｒの中心を通る断面であって、ｙｚ平面（ｘ方向）から見た断面図である。

なお、図示しないが、左側（Ｌ）の台座取付部５０Ｌ、締結部材６０Ｌ、台座７０Ｌは、右側（Ｒ）の台座取付部５０Ｒ、締結部材６０Ｒ、台座７０Ｒを左右対称にしたものであるので、説明は省略する。

図８及び図９に示すように、本実施の形態のプリントヘッドユニットの右側（Ｒ）は、ｚ方向の基準点９４、９５を有している。なお、台座取付部５０Ｒは、台座７０Ｒを構成する板部材７０Ｒｘの側面、板部材７０Ｒｚの上面に接触している。板部材７０Ｒｚの上面は、基準点９４、９５を含む面である。

軸６４Ｒの下端側は、抜け止めピン６６Ｒにより位置決めされており、軸６４Ｒの上端側に設けられた溝６５Ｒにナット６８Ｒを締めることで、スペーサ６２Ｒを締め付けている。この締め付け力によって、ラインヘッド１０は台座取付部５０Ｒを介して、基準点９４、９５に押し当てられて固定されている。

なお、図８に示したように、台座７０に抜け止めピン６６の位置が固定される溝８２が形成されていることが好ましい。台座に抜け止めピンの位置が固定される溝８２が形成されていることで、ナット６８による締め付け時に、軸６４が供回りするのを防ぐことができる。

このように、ラインヘッドの位置決めにおいて一対の台座にヘッド両端を固定して取り付ける場合、台座に夫々２点の基準点を存在させ、この２点（計４点）にヘッドを押し当てて固定することで、精度良く位置決めを行うことができるが、このようにヘッドを固定する場合においても、プリントヘッドのフレームの形状が変形し、等間隔でフレームに固定されていたヘッドモジュール同士の間隔が変化する（位置がずれる）という問題が生じる。

図１０のようなヘッドモジュールが等間隔に並べられているプリントヘッドを、ラインプリントヘッドを装置に取り付けたとき、フレームの形状が変化する場合がある。

図１１は、図１０においてｘ方向にプリントヘッドのフレームが変形したものを示すものであり、図１２は、ｙ方向にプリントヘッドのフレームが変形したものを示すものである。

ここで、フレームが変形していない図１０の状態のプリントヘッドから用紙（記録媒体）１８にインクを吐出すると、図１３のような印字パターンとなる。即ち、図１４（ａ）に示すように、ヘッドモジュール１２の繋ぎ目に相当する箇所が印字パターンでは分からない。しかし、フレームがｘ方向に変形した図１１の状態のプリントヘッドから用紙にインクを吐出すると、図１４（ｂ）と図１４（ｃ）のように、ヘッドモジュール１２の繋ぎ目に相当する箇所の印字パターンにおいて間隔が広くなるところと狭くなるところが存在する。

また、フレームがｙ方向に変形した図１２の状態のプリントヘッドから用紙１８にインクを吐出すると、図１５のような印字パターンとなる。即ち、図１６に示すように、ヘッドモジュール１２の繋ぎ目に相当する箇所の印字パターンが上下で間隔が異なる。

図１１のようにｘ方向にプリントヘッドのフレームが変形していれば、例えば、理想的な間隔から１ｍｍ離れる方向に移動していた場合、フレームが平行四辺形上に変形したとすれば、フレーム１４の上辺１４ａと下辺１４ｂが相対的に１ｍｍ変形したと想定できる。

したがって、図１１に示す点Ａに、Ｘ軸のプラス方向に１ｍｍの矯正変位を加えることで、フレームの変形は矯正され、モジュール間隔を理想な状態にすることができる。

また、図１２のようにｙ方向にプリントヘッドのフレームが変形していれば、図１６の
隣り合ったヘッドモジュールの印字パターンにおいて、ΔＸａ＞ΔＸｂであれば、ｙ軸のプラス方向に変形していると予想でき、ΔＸａ＜ΔＸｂであれば、逆にｙ軸のマイナス方向に変形していると予想できる。図１２の場合、点Ｂに、Ｘ軸のマイナス方向に矯正変位を加えることで、変形が矯正され、ヘッドモジュール間隔を理想な状態にすることができる。なお、この判別をすべてのヘッドモジュールにおいて実施すれば、変形量予想の信頼性を増すことができる。

図１７（ａ）は、ｚ方向にプリントヘッドのフレームが変形したものを示すものである。

図１７（ｂ）に示すように、ｚ方向の変形によって、ｘｚ平面においてθ（ｒａｄ）変形したとすると、ｘ方向とｚ方向とにそれぞれ変位が発生する。この変形のｘ方向の成分が、図１７（ｃ）に示すｘｙ平面においてフレームを平行四辺形状に変形させる成分であり、モジュール間隔のズレである。

この場合、図１７（ｂ）の拡大図から分かるように、Δｘ≒Δｚθ＝Ｌθ^２となる。なお、Ｌは、プリントヘッドのフレーム幅である。よって、ヘッドモジュールの間隔のズレΔxからz方向の変位Δzを算出できる。このΔzを矯正する矯正変位を加えることで、ヘッドモジュールの間隔を理想状態にすることができる。

Δzを矯正する矯正変位を加えるには、図１８に示すように、接触点９６の高さを調整することで達成される。なお、図１８は、図７〜図９で示したプリントヘッドユニットを簡略して示したものである。

図１９は、ｚ方向への矯正変位を加える調整機構の一例を示している。プリントヘッド接触点部材９２の下に調整シム１１０を入れることで、接触点９６の高さを変えられるように構成されている。なお、調整シムは、厚さの異なるものが複数枚用意されている。したがって、調整シムの厚さを変えることで、矯正変位量を変えることができる。

なお、図１１や図１２のように、ｘ方向、ｙ方向にフレームを矯正する場合でも、フレームとの接触点に同様の調整機構を設けることで、任意の方向に矯正変位を与えることが可能である。

〈プリントヘッドのフレームのズレの調整〉
本実施の形態では、図２０に示すように、以下の手順でプリントヘッドのフレームのズレの矯正を行う。

ステップ１０では、インクジェット記録装置外でフレームに等間隔でヘッドモジュールを固定したプリントヘッドをインクジェット記録装置に取り付ける。

ステップ１２では、プリントヘッドのヘッドモジュールの間隔のズレを検出する。ヘッドモジュールの間隔のズレの検出は、計測手段によるヘッドモジュールの間隔の計測と、計測されたヘッドモジュールの間隔から計算手段によってズレの計算を行う。計測は、上記で説明したように、印字パターンを読み取る。この印字パターンは、インクジェット記録装置に備え付けられている撮像ユニット（インラインセンサ）や、外部のスキャナー（オフラインスキャナー）などの検出手段によって読み取ることができる。また、計測は、例えば、ヘッドモジュールの位置を検知するセンサを使用することができる。

ステップ１４では、ヘッドモジュールの間隔のズレから、フレーム変形量計算手段によりフレームの変形量を計算する。

ステップ１６では、フレーム調整の要否を判断する。フレーム調整の要否の判断は、ステップ１４にて計算されたフレームの変形量が０、または予め決められた所定値以下であるかに基づいて判断をする。なお、所定値は、ヘッドモジュールの間隔のズレが認識できないと判断される値であり、インクジェット記録装置の用途に依って決定される。フレームの変形量が０または所定値以下であれば、調整は終了する。予め決められた所定値は、例えばフレームの変形量として０．５ｍｍと設定する。

ステップ１８では、フレームの変形量が０または所定値以下でない場合に、ステップ１４で計算したフレームの変形量を矯正するよう、フレーム強制手段によりフレームに矯正変位を加える。矯正変位を加える調整機構（フレーム強制手段）としては、上記で説明したように、接触点の高さをスペーサで調整することができる。また、調整機構（フレーム強制手段）としては、接触点を構成する部材がスクリューになっており、スクリューを回すことで接触点が上下動するようなものであっても良い。

ステップ１８が完了したらステップ１２に戻り、ステップ１６においてフレームの変形量が０または所定値以下になるまで繰り返す。

このように調整することで、等間隔でフレームに固定されていたヘッドモジュール同士の間隔を等間隔で画像記録装置本体に固定することができる。

なお、以上説明した本実施の形態は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜構成要件を変更、追加、削除することが可能である。本発明は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で当該分野の通常の知識を有するものにより、多くの変形が可能である。

１０、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙ、１０Ｋ…（ライン、インクジェット）ヘッド、１２…ヘッドモジュール、１４…フレーム、１４ａ、１４ｂ…辺、１６…フレキシブル基板、１８…用紙、２２…ノズル、２４…吐出面、３０…グリッパ、３４…描画ドラム、３８…回転軸、４４…ヘッドモジュール支持部材、５０Ｌ、５０Ｒ…台座取付部、５２…台座取付部孔、６０Ｌ、６０Ｒ…締結部材、６２Ｌ、６２Ｒ…スペーサ、６４Ｌ、６４Ｒ…軸、６５Ｌ、６５Ｒ…溝、６６Ｌ、６６Ｒ…抜け止めピン、６７…孔、６８Ｌ、６８Ｒ…ナット、７０Ｌ、７０Ｒ…台座、７２…台座孔、８２…溝、９４、９５、９６、９７…基準点（接触点）、１００…描画部、１０２…本体、１１０…調整シム

Claims (15)

1. プリントヘッドからインクを吐出させて、搬送される記録媒体に画像を形成する画像記録装置であって、
   一列に繋ぎ合わせられた複数のヘッドモジュールを有し、隣り合うヘッドモジュールが、交互にフレームの異なる辺に固定されるプリントヘッドと、
   前記フレームに固定された隣り合うヘッドモジュールの間隔のズレを検出する検出手段と、
   前記検出手段で検出したヘッドモジュールの間隔のズレに基づいて、前記フレームに矯正する変位を加える調整機構と、
   を備える画像記録装置。
2. 前記検出手段は、
   スキャナーによって、前記プリントヘッドによる印字パターンから前記フレームに固定された隣り合うヘッドモジュールの間隔を計測する計測手段と、
   前記計測されたヘッドモジュールの間隔のズレを計算する計算手段と、
   を備える請求項１に記載の画像記録装置。
3. 前記調整機構は、
   前記検出手段で検出したヘッドモジュールの間隔のズレから、前記フレームの変形量を計算するフレーム変形量計算手段と、
   前記フレームに、前記計算されたフレームの変形量を矯正する矯正変位を加えるフレーム矯正手段と、
   を備える請求項１又は２に記載の画像記録装置。
4. 前記ヘッドモジュールは、３以上であり、
   前記検出手段は、すべてのヘッドモジュールの間隔のズレを検出し、
   前記調整機構は、前記検出手段で検出したすべてのヘッドモジュールの間隔のズレに基づいて、前記フレームに矯正する矯正変位を加える請求項１から３のいずれか１項に記載の画像記録装置。
5. 前記プリントヘッドの両端が固定される一対の台座を備え、前記プリントヘッドは前記台座の夫々の２つの接触点に押し当てられて固定されている請求項１から４のいずれか１項に記載の画像記録装置。
6. 前記調整機構は、前記接触点の高さを調整する請求項５に記載の画像記録装置。
7. 前記調整機構は、複数枚用意されたシムである請求項６に記載の画像記録装置。
8. プリントヘッドからインクを吐出させて、搬送される記録媒体に画像を形成する画像記録装置の調整方法であって、
   複数のヘッドモジュールがフレームに一列に繋ぎ合わせられたプリントヘッドの隣り合うヘッドモジュールの間隔のズレを検出し、
   検出したヘッドモジュールの間隔のズレに基づいて、調整機構により矯正する変位を前記フレームに加える画像記録装置の調整方法。
9. 前記プリントヘッドは、隣り合うヘッドモジュールが、交互にフレームの異なる辺に固定されている請求項８に記載の画像記録装置の調整方法。
10. 前記ズレの検出は、
    前記プリントヘッドによる印字パターンからスキャナーにより隣り合うヘッドモジュールの間隔を計測し、前記計測されたヘッドモジュールの間隔のズレを計算する請求項８又は９に記載の画像記録装置の調整方法。
11. 前記検出したヘッドモジュールの間隔のズレから、前記フレームの変形量を計算し、
    前記フレームに、前記計算されたフレームの変形量を矯正する矯正変位を加える請求項８から１０のいずれか１項に記載の画像記録装置の調整方法。
12. 前記ヘッドモジュールは、３以上であり、
    すべてのヘッドモジュールの間隔のズレを検出し、
    前記すべてのヘッドモジュールの間隔のズレに基づいて、前記フレームに矯正する矯正変位を加える請求項８から１１のいずれか１項に記載の画像記録装置の調整方法。
13. 前記画像記録装置には、前記プリントヘッドの両端が固定される一対の台座を備え、前記プリントヘッドは前記台座の夫々の２つの接触点に押し当てられて固定されている請求項８から１２の何れか１項に記載の画像記録装置の調整方法。
14. 前記調整機構は、前記接触点の高さを調整する請求項１３に記載の画像記録装置の調整方法。
15. 前記調整機構は、複数枚用意されたシムである請求項１４に記載の画像記録装置の調整方法。

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