JP4299453B2

JP4299453B2 - 記録装置および記録ヘッド

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Publication number: JP4299453B2
Application number: JP2000366849A
Authority: JP
Inventors: 充沢野
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2000-12-01
Filing date: 2000-12-01
Publication date: 2009-07-22
Anticipated expiration: 2020-12-01
Also published as: JP2002166539A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録ヘッドと被記録媒体とが、対向した状態で相対的に移動しつつインク液滴の噴出により記録する記録装置、より具体的には、インクジェットプリンタおよびこれに用いる記録ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日、インク液滴を記録ヘッドから噴出させて記録紙等の被記録媒体に付着させて所望の画像や文字や図形等を記録するインクジェットプリンタが普及している。
このインクジェットプリンタは、画像や文字や図形が歪んだりむらが生じないように、被記録媒体上の所望の位置にインク液滴が正確に付着することが望まれている。
【０００３】
ところで、インク液滴が被記録媒体に正確に付着しない理由として、インク液滴が記録ヘッドと被記録媒体の間隙の空気の乱れによってインク液滴の飛翔経路が曲がることが挙げられる。
このインク液滴の飛翔経路の曲がりを抑制するためには、記録ヘッドと被記録媒体との間隙間の空気を減圧して、空気抵抗を少なくし、飛翔するインク液滴に与える外乱を小さくする方法や、インク液滴の吐出速度を上げ、飛翔するインク液滴の慣性力を高め、飛翔中にインク液滴に与える外乱を相対的に低減させる方法や、記録ヘッドと被記録紙との間隙を狭くして、インク液滴の飛翔距離を短くし、飛翔中のインク液滴に外乱が加わる機会を可能な限り抑える方法が考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記方法のうち、インクの飛翔距離を小さくし、飛翔中のインクに外乱が加わる機会を可能な限り抑える方法の場合、記録ヘッドと被記録媒体の間隙の距離を可能な限り短くすることが望ましい。しかし、被記録媒体の紙の表面は完全に平坦ではなく、また、様々な厚さの記録紙が被記録媒体として用いられるため、記録ヘッドと被記録媒体の接触を避けるためにも、記録ヘッドと被記録媒体の間隙の距離を１ｍｍ以下に近づけることはできなかった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記問題を解消し、記録ヘッドから飛翔されるインク液滴の飛翔距離を、記録ヘッドと被記録媒体が接触しない範囲で可能な限り短くして、インクの付着位置の精度を向上し、また、記録された画像等の濃度のむらを発生させることのない記録ヘッドおよび記録装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、インク噴出ノズルを有する記録ヘッドを、被記録媒体に対して、対向した状態で相対的に移動させつつ、前記記録ヘッドからインクを噴出させて記録を行う記録装置であって、前記記録ヘッドが、前記被記録媒体と対向する対向面に、前記インク噴出ノズルが形成され、かつ、被記録媒体に向けて突出する突出部と、前記突出部よりも前記記録ヘッドの相対的移動方向の前方に設けられる、前記突出部よりも被記録媒体と離間する離間領域とからなり、前記記録ヘッドと被記録媒体とで挟まれる間隙の気圧を、記録を行う際、少なくとも部分的に増加させる気圧上昇手段を有し、さらに、前記記録ヘッドは、被記録媒体の記録面の垂直方向に遊動状態にあり、記録開始時、前記気圧上昇手段による気圧の増加によって、前記記録面から遠ざかる方向に変位することを特徴とする記録装置を提供するものである。
ここで、記録ヘッドを相対的に移動とは、被記録媒体を静止した状態で見た場合の記録ヘッドの移動をいい、実際、被記録媒体が固定され、記録ヘッドが移動する場合のみならず、記録ヘッドが固定され、被記録媒体が移動する場合や、その両方が移動する場合を含む。
【０００７】
また、本発明は、インク噴出ノズルを有する記録ヘッドを、被記録媒体に対して、対向した状態で相対的に移動させつつ、前記記録ヘッドからインクを噴出させて記録を行う記録装置であって、前記記録ヘッドが、前記被記録媒体と対向する対向面に、前記インク噴出ノズルが形成され、かつ、被記録媒体に向けて突出する突出部と、前記突出部よりも前記記録ヘッドの相対的移動方向の前方に設けられる、前記突出部よりも被記録媒体と離間する離間領域とからなり、前記記録ヘッドと被記録媒体とで挟まれる間隙の気圧を、記録を行う際、少なくとも部分的に増加させる気圧上昇手段を有し、記録開始時、前記記録ヘッドに対する被記録媒体の記録面の位置が、前記気圧上昇手段によって、前記記録ヘッドから遠ざかる方向に変位することを特徴とする記録装置を提供するものである。
【０００８】
ここで、上述する記録装置は、前記記録ヘッドを必要に応じて被記録媒体から遠ざける記録ヘッド退避手段を備えるのが好ましく、その際、前記記録ヘッド退避手段は、前記記録ヘッドの退避をソレノイド駆動機構によって行うのが好ましい。
【０００９】
また、本発明は、被記録媒体に対向した状態で配置され、この被記録媒体に対して相対的に移動しつつインク液滴をインク噴出ノズルから噴出する記録ヘッドであって、前記被記録媒体と対向する対向面に、被記録媒体に向けて突出する突出部と、前記突出部よりも前記相対的移動方向の前方に設けられる、前記突出部よりも被記録媒体と離間する離間領域とからなり、前記対向面と被記録媒体とで挟まれる間隙の気圧を、記録を行う際、少なくとも部分的に増加させる気圧上昇手段を有し、かつ前記突出部に、前記インク噴出ノズルを備えることを特徴とする記録ヘッドを提供するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の記録装置および記録ヘッドについて、添付の図面に示される好適実施例を基に詳細に説明する。
【００１１】
図１には、本発明の記録装置の好適実施例であるインクジェットプリンタ１０の概念図が示されている。
インクジェットプリンタ１０は、記録部１２、供給部１４、プレヒート部１６および排出部１８を有して構成される。
ここで、インクジェットプリンタ１０を用いて記録する被記録媒体Ｐは記録紙であるが、この他に、フィルムシート、ゴムシート、ドラム、スポンジゴム、板、繊維布地等であってもよい。
【００１２】
供給部１４は、搬送ローラ対２０および２２と、ガイド２４および２６とを有し、被記録媒体Ｐは、供給部１４によって横方向から上方に搬送されプレヒート部１６に供給される。
【００１３】
プレヒート部１６は、３本のローラおよびエンドレスベルトからなるコンベア２８と、コンベア２８の外方からエンドレスベルトに押圧される圧着ローラ３０と、コンベア２８の内方から圧着ローラ３０に押圧されるヒータ３２と、筐体１６ａで覆われたプレヒート部１６内部を排気する排気ファン３４とを有する。
このようなプレヒート部１６は、インクジェットによる記録に先立ち被記録媒体Ｐを加熱することで、被記録媒体Ｐに吐出されたインクの乾燥を促進し、高速記録を実現するためのもので、供給部１４から搬送された被記録媒体Ｐは、コンベア２８と圧着ローラ３０とによって挟持搬送されつつ、ヒータ３２によって記録面側から加熱され、記録部１２に搬送される。
【００１４】
記録部１２は、ヘッド部３６と被記録媒体搬送部３８とを有して構成される。
ヘッド部３６は、記録ヘッド３６ａと記録制御部３６ｂとインクタンク部３６ｃと被記録媒体検出センサ３６ｄと記録ヘッド位置制御部３６ｅを有する。
記録ヘッド３６ａは、シリコン基板上に電極と発熱ヒータを形成し、その上に発熱ヒータ毎のインク液室とインク噴出ノズルを形成した部材で構成される、いわゆる公知のサーマル型インクジェットヘッドであり、記録ヘッド３６ａのインク噴出ノズルは、図１の紙面において垂直方向下方（図中ｚ方向と反対方向）に向けて配置される。また、記録ヘッド３６ａは、被記録媒体Ｐの搬送方向ｙ方向と直交するｘ方向（図１中紙面に垂直方向）に移動しつつ、インク液滴を噴出して記録するシリアル型インクジェットヘッドである。例えば、図１中、ｙ方向に、例えば、幅２０ｍｍの範囲にインク噴出ノズルが複数形成され、図１中紙面に垂直方向に移動しつつ記録する。
【００１５】
図２には、記録ヘッド３６ａおよびその周囲の構成を示している。
記録ヘッド３６ａは、記録制御部３６ｂの被記録媒体Ｐ側に向いた面から下方に突き出た板部材３６ｂ₁にあけられた誘導スリット３６ｂ₃に、記録ヘッド３６ａの側面に設けられた凸部３６ａ₁および３６ａ₂が拘束され、図中ｚ方向に自在に変位する遊動状態となっている。なお、図２中においては、板部材３６ｂ₁が設けられた記録制御部３６ｂの端の反対側の端には板部材３６ｂ₂が設けられ、板部材３６ｂ₁と同様に、誘導スリットが設けられている（隠れて見えない）。さらに、凸部３６ａ₁および３６ａ₂の設けられた側面の反対側の側面には、凸部３６ａ₁および３６ａ₂と同形状の凸部が設けられ、この凸部が誘導スリットに拘束されている。このような構成の記録ヘッド３６ａは、記録が行われない状態では、自重によって、誘導スリット３６ｂ₃、３６ｂ₄で拘束される最下位置、すなわち、被記録媒体Ｐに最も近い位置に位置する。
【００１６】
記録ヘッド３６ａの被記録媒体Ｐと対向する対向面上には、図３（ａ）に示すように、ｘ方向に移動する記録ヘッド３６ａの前方から後方に向かって、被記録媒体Ｐに向けて突出する突出部３６ａ’が形成され、被記録媒体Ｐとで形成される間隙の距離を短くしている。この突出部３６ａ’には、インク噴出ノズルＮが設けられ、被記録媒体Ｐに向けてインク液滴が飛翔する構成となっている。
このように、記録ヘッド３６ａの対向面上に突出部３６ａ’を設けたのは、被記録媒体Ｐと記録ヘッド３６ａの対向面の間にできる間隙の一部分を、突出部３６ａ’で狭くして、突出部３６ａ’と被記録媒体Ｐによって作られる間隙の気圧を増加させ、この気圧の増加によって記録ヘッド３６ａをｚ方向に浮上させるためである。すなわち、記録ヘッド３６ａは、記録開始時、ｘ方向に一定速度で移動を開始するが、その際、記録ヘッド３６の対向面と被記録媒体Ｐの間隙に入り込んだ空気の気圧を、突出部３６ａ’によって狭くなった間隙の空間において増加させ、この増加した気圧によって記録ヘッド３６ａに圧力を与えて、被記録媒体Ｐの記録面から遠ざかる方向に浮上させるのである。なお、記録ヘッド３６ａは、このような気圧の圧力の増加によって浮上するような重量に調整されており、例えば１５０ｇに調整される。このように、突出部３６ａ’は、気圧上昇手段を形成する。
【００１７】
それ故、誘導スリット３６ｂ₃および３６ｂ₄によって記録ヘッド３６ａの動きを規制するｚ方向の可動範囲の中の最も被記録媒体Ｐに近づく位置が、たとえ、従来、被記録媒体Ｐの厚みやわずかな振動によっては接触するような位置であっても、記録開始時、記録ヘッド３６ａのｘ方向への移動の開始によって、記録ヘッド３６ａが被記録媒体Ｐの記録面上から一定の距離を保ち、被記録媒体Ｐの厚みの変動に対応して記録ヘッド３６ａの位置もｚ方向（被記録媒体Ｐの記録面から遠ざかる方向）に変位するので、記録ヘッド３６ａの対向面は、被記録媒体Ｐの厚みやわずかな振動によっては接触することはない。
【００１８】
また、図２に示すように、記録ヘッド３６ａがｘ方向に移動する範囲の内、ｙ方向に搬送される被記録媒体Ｐの両側には、被記録媒体Ｐから離れるに従って図中、上方に高くなる傾斜面を備えた部材であって、記録ヘッド３６ａの凸部３６ａ₁および３６ａ₂のｚ方向の位置を滑らかに規制する、位置規制ガイド３６ｆ₁および３６ｆ₂が設けられている。すなわち、記録ヘッド３６ａは記録中、ｘ方向に被記録媒体Ｐの幅より広い範囲を移動するが、記録ヘッド３６ａが被記録媒体Ｐのない端部から被記録媒体Ｐ上に移動する場合、凸部３６ａ₁のｚ方向の位置を滑らかに規制することで、記録ヘッド３６ａの被記録媒体Ｐの記録面の垂直方向の位置を滑らかに規制することができる。このように、被記録媒体Ｐ上に記録ヘッド３６ａが移動する場合、記録ヘッド３６ａの位置を滑らかに規制するのは、記録ヘッド３６ａが、被記録媒体Ｐのない両側の位置から被記録媒体Ｐ上に向けて、一定速度で移動する際、被記録媒体Ｐとの間で気圧の増加が急に生じて記録ヘッド３６ａがｚ方向に振動することがないようにするためである。
【００１９】
被記録媒体検出センサ３６ｄは、被記録媒体Ｐの端部や一定間隔でミシン目等のつなぎ目がついた連続する記録紙等の被記録媒体Ｐのつなぎ目を検知するためのセンサで、記録ヘッド位置制御部３６ｅに接続される。例えば、レーザ形状測定センサや撮像センサ等が用いられる。
記録ヘッド位置制御部３６ｅは、被記録媒体検出センサ３６ｄの信号を得て、被記録媒体Ｐの端部や被記録媒体Ｐのつなぎ目の存在を判定する部位である。記録ヘッド位置制御部３６ｅは、図２中に示すソレノイド駆動機構３６ｇに接続されている。
【００２０】
ソレノイド駆動機構３６ｇは、電磁力を利用した公知の駆動機構であって、記録ヘッド制御部３６ｅで、被記録媒体Ｐの端部やつなぎ目の存在を判定して記録ヘッド位置制御部３６ｅから出力された制御信号に応じて、所定のタイミングで、すなわち、記録ヘッド３６ａの位置に被記録媒体Ｐの端部やつなぎ目が搬送されてくるタイミングで、記録ヘッド３６ａをｚ方向に強制的に持ち上げ、所定の時間後、記録ヘッド３６ａを元の位置に戻す構成となっている。従って、被記録媒体Ｐの端部や被記録媒体Ｐのつなぎ目の部分で被記録媒体Ｐが凸状に浮き上がったり、捲れあがっている場合でも、記録ヘッド３６ａと接触することはない。
すなわち、被記録媒体検出センサ３６ｄ、記録ヘッド位置制御部３６ｅおよび、ソレノイド駆動機構３６ｇは、記録ヘッド退避手段を形成する。
なお、上記例では、記録ヘッド３６ａの駆動をソレノイド駆動機構３６ｇを用いたが、本発明においては、これに限定されず、モータ駆動等公知の駆動機構を用いればいずれであってもよい。
【００２１】
記録制御部３６ｂは、画像や文字や図形等を表す信号データＤを受け取って、記録ヘッド３６ａの所望の発熱ヒータに印加するための印加電圧のパルス信号を作成する部分であり、記録ヘッド３６ａに接続され、記録ヘッド３６ａの所定のインク噴出ノズルからインク液滴を噴出するようにパルス信号を印加する。
本発明では、記録ヘッドは、サーマル型インクジェットヘッドに限定されず、ピエゾ素子を用いたピエゾ型インクジェットヘッドや静電力を利用して振動板を変形することによってインク液滴を噴出させる静電利用型インクジェットヘッド等、公知のインクジェットヘッドであってもよい。
【００２２】
インクタンク部３６ｃは、Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー），Ｋ（ブラック）等の各色のインクのインクタンク３６ｃ₁〜３６Ｃ₄を保有する。インクタンク部３６ｃから、ｚ方向の位置が変動する記録ヘッド３６ａへの供給は、可撓性管によって行われる。
【００２３】
ヘッド部３６は以上のように構成される。
なお、本実施例のヘッド部３６は、水平方向に搬送される被記録媒体Ｐの記録面の上方に対向する記録ヘッド３６ａを配置する構成となっているが、本発明においては、上方あるいは下方傾斜方向に搬送される被記録媒体Ｐの記録面の上方に対向する記録ヘッドを配置する構成としてもよい。
【００２４】
記録媒体搬送部３８は、ローラ４０ａ、４０ｂおよび４０ｃを介して被記録媒体Ｐを搬送する搬送ベルト４４を有し、ローラ４８とともに排出部１８に被記録媒体Ｐを搬送する部分である。
排出部１８は、搬送ローラ対５２および５４を有し、被記録媒体Ｐを排出する部分である。
【００２５】
このようなインクジェットプリンタ１０では、被記録媒体Ｐは、まず、供給部１４によって横方向から上方に搬送されてプレヒート部１６に供給された後、コンベア２８と圧着ローラ３０とによって挟持搬送されつつ、ヒータ３２によって記録面側から加熱され、記録部１２に搬送される。
【００２６】
記録部１２は、被記録媒体Ｐにヘッド部３６を用いて記録する際、図２に示すようにヘッド部３６を、被記録媒体Ｐが搬送されるｙ方向と直交するｘ方向に一定速度で移動を開始し、記録ヘッド３６ａのインク噴出ノズルからインク液滴を噴出して被記録媒体Ｐに記録する。その際、記録が行われない状態では、記録ヘッド３６ａは、自重によって、誘導スリット３６ｂ₃、３６ｂ₄で拘束される最下位置、すなわち、被記録媒体Ｐに最も近い位置に位置するが、記録の開始に伴って記録ヘッド３６ａがｘ方向に移動を開始して、上記最下位置からｚ方向に変位して浮上する。
【００２７】
図３（ａ）は、記録ヘッド３６ａがｘ方向に移動しつつインク噴出ノズルＮから噴出して画像や図形や文字を記録する際の、記録ヘッド３６ａの対向面と被記録媒体Ｐで形成される間隙の様子を示している。
記録ヘッド３６ａ上の被記録媒体Ｐに対向する対向面には、上述したように、ｘ方向の前方から後方に向かって記録ヘッド３６ａの対向面と被記録媒体Ｐとの間隔を狭くする突出部３６ａ’が設けられ、この突出部３６ａ’上に、インク噴出ノズルＮが、図中紙面垂直方向に複数設けられている。
【００２８】
このように突出部３６ａ’を設けることで、記録ヘッド３６ａがｘ方向に移動する際、記録ヘッド３６ａと被記録媒体Ｐの間隙に入り込んだ空気の気圧を、突出部３６ａ’を利用して増加させ、この気圧の増加によって、記録ヘッド３６ａに圧力を与えｚ方向に変位させる。これによって、表面が完全に平坦でない被記録媒体Ｐの場合でも、表面の変動に対応して記録ヘッド３６ａが変位するので、記録ヘッド３６ａの対向面間の距離が一定に保たれ、また、様々な厚さの被記録媒体Ｐであっても、被記録媒体Ｐと記録ヘッド３６ａの対向面間の距離が一定に保たれ、記録ヘッド３６ａと被記録媒体Ｐが接触することはなくなる。従って、記録ヘッド３６ａが移動しない場合、従来の記録ヘッドでは被記録媒体Ｐと接触する可能性のある記録ヘッド３６ａと被記録媒体Ｐとの間隙の距離であっても、記録中、一定速度でｘ方向へ移動する記録ヘッド３６ａは、被記録媒体Ｐと接触しない、可能な限り被記録媒体Ｐに近づいた範囲に浮上させることができる。このような浮上は、予め記録ヘッド３６ａの重量と、突出部３６ａ’の形状を変えることによって適切に調整される。
【００２９】
従来の記録ヘッド１００は、図４に示すように被記録媒体Ｐと対向する記録ヘッド１００の対向面が、突出部を持たず被記録媒体Ｐと平行に配置されているため、記録ヘッド１００と被記録媒体Ｐの間隙に入り込んだ空気の気圧は増加しない。しかも、記録ヘッドは所定位置に固定されている。従って、被記録媒体Ｐの厚みの変動や、厚みが異なる種々の被記録媒体Ｐを考慮して、例えば１ｍｍ以上の間隙距離を設けなければならない。
【００３０】
このように、記録ヘッド３６ａは、記録中、ｘ方向への移動に伴って、常に記録ヘッド３６ａと被記録媒体Ｐとが接触しない位置に変位するように調整されているので、記録ヘッドと被記録媒体Ｐとの距離を、従来のように、厚みの変動や使用する被記録媒体Ｐの厚みを考慮して、余裕を持って長めに設定して固定した従来の記録ヘッドに比べて、記録ヘッド３６ａは、被記録媒体Ｐとの距離を短く設定することができる。従って、インクの飛翔距離が短くなり、被記録媒体に付着するインク液滴の位置再現性は向上し、また、被記録媒体の厚みの変動によって従来生じた濃度むらも発生しない。
【００３１】
なお、記録ヘッド３６ａが、移動を開始して、被記録媒体Ｐのない一方の端部から被記録媒体Ｐ上に移動する場合、位置規制ガイド３６ｆ₁および３６ｆ₂によって、記録ヘッド３６ａのｚ方向の位置が規制されつつ、被記録媒体Ｐ上に滑らかに移動した後、記録ヘッド３６ａは、被記録媒体Ｐ上で浮上する。
また、被記録媒体Ｐがｙ方向に搬送される際、被記録媒体検出センサ３６ｄおよび記録ヘッド位置制御部３６ｅによって、被記録媒体Ｐの端部やつなぎ目が検知、判定されると、ソレノイド駆動機構３６ｇによって、端部やつなぎ目が記録ヘッド３６ａの位置を通過する際、記録ヘッド３６ａはｚ方向上方に持ち上げられ、端部やつなぎ目の通過を待つ。端部やつなぎ目が通過する所定時間後、ソレノイド駆動機構３６ｇによって、記録ヘッド３６ａは、元の位置に下ろされる。
【００３２】
このようにして、記録ヘッド３６ａは、被記録媒体Ｐ上、一定の距離を保って浮上しつつ、記録を行う。こうして記録が終了した被記録媒体Ｐは、搬送ローラ４８から排出部１８に搬送され、搬送ローラ対５２および５４によって、外部に排出される。
【００３３】
上記実施例は、被記録媒体Ｐに対向する記録ヘッド３６ａの対向面に突出部３６ａ’を設け、この突出部３６ａ’を利用して、気圧を増加させているが、本発明においては、突出部３６ａ’の形状に限定されず、図３（ｂ）〜（ｄ）のような記録ヘッド３６ａ_b〜３６ａ_dであってもよい。
【００３４】
図３（ｂ）に示す記録ヘッド３６ａ_bの例では、対向面は、ｘ方向前方から後方に向かって直線的に被記録媒体Ｐ側に突出する突出部３６ａ_b’を有している。図３（ｃ）に示す記録ヘッド３６ａ_cの例では、対向面は、ｘ方向前方から後方に向かって湾曲しつつ被記録媒体Ｐ側に突出する突出部３６ａ_c’を有している。
また、図３（ｄ）に示す記録ヘッド３６ａ_dの対向面、図３（ｂ）に示すように、突出部３６ａ_b’と同様の形状を成し、ｘ方向前方から後方に向かって直線的に被記録媒体Ｐ側に突出する突出部３６ａ_d’を有し、一方、ｘ方向の後方にも突出部３６ａ_d’’を有している。記録ヘッド３６ａ_dは、ｘ方向のみならず、ｘ方向と反対方向に記録ヘッド３６ａ_dが移動する場合でも、ｚ方向に浮上する構成となっており、記録ヘッドをラスタースキャン方式で移動しつつ記録するする場合に有利である。
【００３５】
また、上記実施例の記録ヘッドはいずれも、記録ヘッドを被記録媒体Ｐの搬送方向と直交する方向（ｘ方向）に移動しつつ記録を行うシリアル型インクジェットヘッドであるが、本発明においては、記録ヘッドを、被記録媒体Ｐに対して、対向した状態で相対的に移動するものであれば、どのような方式であってもよい。
【００３６】
また、本発明の別の実施例が図５に示されている。
図５には、被記録媒体Ｐの搬送方向に対して横幅一杯にインク噴出ノズルが並び、被記録媒体Ｐの搬送方向と直交する方向に移動することのない、ラインヘッドの例が示されている。
ここで、図５に示すラインヘッドの主要部は、図１に示すインクジェットプリンタ１０の構成と同一の構成については同一の符号を付しており、その説明は省略する。本実施例においては、ラインヘッド６０、ローラ４８’およびローラ４０ｃ’が、図１に示すインクジェットプリンタ１０の構成と異なる。
ラインヘッド６０は、被記録媒体Ｐの所定のサイズに対応するようにインク噴出ノズルが、被記録媒体Ｐの搬送方向と直交する幅方向に、例えば２００ｍｍの幅で、高集積化されて並んだヘッドである。
【００３７】
ラインヘッド６０は、被記録媒体Ｐを上にして、インク噴射ノズルを上方に向けてインク液滴を上方に向けて飛翔する。ここで、ラインヘッド６０は、所定の位置に固定され、被記録媒体Ｐの搬送方向であるｙ方向の後方から前方に向かう方向に被記録媒体Ｐの方向に突出する突出部６０’が設けられている。一方、被記録媒体Ｐは、ローラ４８’とローラ４０ｃ’間で所定の張力となるようにローラ４８’およびローラ４０ｃ’の回転速度が調整されている。
なお、被記録媒体Ｐを基準にして見た場合、ラインヘッド６０は、被記録媒体Ｐに対してｙ方向と反対方向に相対的に移動するので、突出部６０’は、ラインヘッドの相対的移動方向の前方から後方に向かって、被記録媒体Ｐに向けて突出する突出部６０’が形成されることになる。
【００３８】
従って、被記録媒体Ｐに同伴してラインヘッド６０と被記録媒体Ｐとの間隙に入り込んだ空気は、突出部６０’で圧縮されて、気圧は増加する。一方、上述したように、被記録媒体Ｐは、所定の張力に調整されているので、ラインヘッド６０と被記録媒体Ｐの間隙の気圧の上昇により、被記録媒体Ｐは記録ヘッド６０に対して、図５中の破線のように上方に変位する。
なお、ラインヘッド６０の場合においても、被記録媒体検出センサ３６ｄ、記録ヘッド位置制御部３６ｅ、および、ソレノイド駆動機構３６ｇによって記録ヘッド退避手段が形成され、被記録媒体Ｐの端部やつなぎ目を検出し判定すると、ラインヘッド６０は、図５中点線のように下方に退避する。
【００３９】
以上説明した記録ヘッドに関して、図３（ａ）〜（ｄ）に示す記録ヘッド３６ａ、３６ａ_b、３６ａ_c、３６ａ_d（本発明品）を用い、記録ヘッド以外の構成部分は、図１に示すインクジェットプリンタを用い、記録ヘッドと被記録媒体が接触しない、インク噴出ノズルと被記録媒体Ｐとの間の最小の距離を、実際に記録して求めた。被記録媒体Ｐとして、上質紙（単位面積当たりの重量１２８ｇ／ｍ²）を使用した。また、図５に示すラインヘッド６０を用いて、ラインヘッド６０と被記録媒体Ｐが接触しない、インク噴出ノズルと被記録媒体との間の最小の距離も、実際に記録して求めた。なお、被記録媒体Ｐと記録ヘッドとの接触は、被記録媒体Ｐ上に発生する傷の有無によって判断した。また、いずれの場合においても、記録ヘッドの突出部の突出量は、１ｍｍとした。さらに、図４に示す従来から用いられている記録ヘッド１００（従来品）を、図１に示すインクジェットプリンタに用いて、実際に記録し、インク噴出ノズルと被記録媒体Ｐの間の最小の距離を求めた。
記録条件は、１０１０ｈＰａの大気圧下、インク液滴のサイズを２ｐｌ（ピコリットル）、インク噴出周波数を５０ｋＨｚ、記録ヘッドと被記録媒体Ｐの相対移動速度を１ｍ／Ｓであった。
【００４０】
その結果、記録ヘッドと被記録媒体Ｐが接触しない最小の距離は、記録ヘッド３６ａが２００μｍであり、記録ヘッド３６ａ_bが２５０μｍ、記録ヘッド３６ａ_cが１５０μｍ、記録ヘッド３６ａ_dが４００μｍであり、ラインヘッド６０が２００μｍであった。一方、従来の記録ヘッド１００は５００μｍであった。明らかに、本発明品は従来品に比べて、記録ヘッドと被記録媒体Ｐとを近づけることができることがわかった。
【００４１】
以上、本発明の記録装置および記録ヘッドについて詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良および変更を行ってもよいのはもちろんである。
【００４２】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、記録ヘッドの被記録媒体と対向する対向面に、突出部が設けられているので、記録ヘッドと被記録媒体との間に形成される間隙の気圧は、記録の際の記録ヘッドの相対的移動の開始に伴って、被記録媒体あるいは記録ヘッドが遠ざかる方向に変位し、常に記録ヘッドと被記録媒体とが接触しない距離に保たれる。従って、被記録媒体の厚みが変動した場合でも、記録ヘッドと被記録媒体とが接触することはない。また、常に記録ヘッドと被記録媒体とが接触しない距離に保たれるので、記録ヘッドと被記録媒体との距離が、従来のように、厚みの変動や使用する被記録媒体の種々の厚みを考慮して長めに設定される場合に比べて、記録ヘッドと被記録媒体との距離を短くすることができる。従って、インクの飛翔距離が短くなり、被記録媒体に付着するインク液滴の位置再現性は向上し、また、被記録媒体の厚みの変動によって従来生じた濃度むらも発生しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の記録装置の一例であるインクジェットプリンタの構成を示す構成図である。
【図２】図１に示すインクジェットプリンタの記録部分を示す図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の記録ヘッドと被記録媒体との関係の一例を示す図である。
【図４】従来の記録ヘッドと被記録媒体との関係を示す図である。
【図５】本発明の記録装置の他の例であるインクジェットプリンタの構成の主要部分を示す構成図である。
【符号の説明】
１０インクジェットプリンタ
１２記録部
１４供給部
１６プレヒート部
１８排出部
３６ヘッド部
３６ａ，３６ａ_b，３６ａ_c，３６ａ_d，３６ａ_e，１００記録ヘッド
３６ａ’，３６ａ_b’３６ａ_c’３６ａ_d’３６ａ_d’’ 突出部
３６ｂ記録制御部
３６ｃインクタンク部

Claims

インク噴出ノズルを有する記録ヘッドを、被記録媒体に対して、対向した状態で相対的に移動させつつ、前記記録ヘッドからインクを噴出させて記録を行う記録装置であって、
前記記録ヘッドが、前記被記録媒体と対向する対向面に、前記インク噴出ノズルが形成され、かつ、被記録媒体に向けて突出する突出部と、前記突出部よりも前記記録ヘッドの相対的移動方向の前方に設けられる、前記突出部よりも被記録媒体と離間する離間領域とからなり、前記記録ヘッドと被記録媒体とで挟まれる間隙の気圧を、記録を行う際、少なくとも部分的に増加させる気圧上昇手段を有し、
さらに、前記記録ヘッドは、被記録媒体の記録面の垂直方向に遊動状態にあり、記録開始時、前記気圧上昇手段による気圧の増加によって、前記記録面から遠ざかる方向に変位することを特徴とする記録装置。
インク噴出ノズルを有する記録ヘッドを、被記録媒体に対して、対向した状態で相対的に移動させつつ、前記記録ヘッドからインクを噴出させて記録を行う記録装置であって、
前記記録ヘッドが、前記被記録媒体と対向する対向面に、前記インク噴出ノズルが形成され、かつ、被記録媒体に向けて突出する突出部と、前記突出部よりも前記記録ヘッドの相対的移動方向の前方に設けられる、前記突出部よりも被記録媒体と離間する離間領域とからなり、前記記録ヘッドと被記録媒体とで挟まれる間隙の気圧を、記録を行う際、少なくとも部分的に増加させる気圧上昇手段を有し、
記録開始時、前記記録ヘッドに対する被記録媒体の記録面の位置が、前記気圧上昇手段によって、前記記録ヘッドから遠ざかる方向に変位することを特徴とする記録装置。
請求項１または２に記載の記録装置であって、
前記記録ヘッドを必要に応じて被記録媒体から遠ざける記録ヘッド退避手段を備えることを特徴とする記録装置。
前記記録ヘッド退避手段は、前記記録ヘッドの退避をソレノイド駆動機構によって行う請求項３に記載の記録装置。
被記録媒体に対向した状態で配置され、この被記録媒体に対して相対的に移動しつつインク液滴をインク噴出ノズルから噴出する記録ヘッドであって、
前記被記録媒体と対向する対向面に、被記録媒体に向けて突出する突出部と、前記突出部よりも前記相対的移動方向の前方に設けられる、前記突出部よりも被記録媒体と離間する離間領域とからなり、前記対向面と被記録媒体とで挟まれる間隙の気圧を、記録を行う際、少なくとも部分的に増加させる気圧上昇手段を有し、かつ前記突出部に、前記インク噴出ノズルを備えることを特徴とする記録ヘッド。