(57)【要約】【課題】インクジェット記録装置を大型化することなく、画像中の風紋を低減する。【解決手段】記録媒体111の面に沿って移動し液体を吐出するインクジェット記録ヘッド115において、インクジェット記録ヘッド115の移動方向前方に、記録媒体111と略平行となるフレキシブルシート104が備えられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体の面に沿って移動させられた際に液体を吐出するインクジェット記録ヘッドにおいて、
前記インクジェット記録ヘッドの移動方向前方に、前記記録媒体と平行となるフレキシブルシートを有することを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項２】
前記フレキシブルシートは、前記インクジェット記録ヘッドと同じ速度で移動することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項３】
前記フレキシブルシートは、前記記録媒体に対し、相対的に速度を持たないことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項４】
前記フレキシブルシートは、前記インクジェット記録ヘッドの移動領域の全域で形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項５】
前記フレキシブルシートは、前記インクジェット記録ヘッドの液体の吐出口が形成された面と同一平面上に延在していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項６】
前記フレキシブルシートの短手方向の長さは、前記インクジェット記録ヘッドの前記吐出口配列方向の長さ以上であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項７】
前記フレキシブルシートは、前記吐出口が形成された領域を露出するように開口部を有することを特徴とする請求項５又は６に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッドを搭載して記録媒体の面に沿って移動させ、該インクジェット記録ヘッドより液体を前記記録媒体に吐出することで、該液体による画像を形成するインクジェット記録装置。
【請求項９】
前記フレキシブルシートを装置本体内で循環するように配する可動ローラを有することを特徴とする請求項８に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１０】
前記フレキシブルシートの端部を巻き取り収納する可動ローラを有することを特徴とする請求項８に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１１】
前記可動ローラに収納された前記フレキシブルシートは、前記インクジェット記録ヘッドの移動に伴って前記可動ローラから引き延ばされることを特徴とする請求項１０に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１２】
前記可動ローラは、前記インクジェット記録ヘッドを搭載して移動するキャリッジに設けられていることを特徴とする請求項１０又は１１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１３】
前記可動ローラは、前記インクジェット記録装置の構成部品に設けられていることを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１４】
前記構成部品は、前記インクジェット記録装置のシャーシであることを特徴とする請求項１３に記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吐出口から液体を吐出して記録媒体上に文字や画像を形成するインクジェット記録ヘッド（以下、「記録ヘッド」と呼称する）、及び、該記録ヘッドを搭載するインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置は、液体の吐出を行わせるための手段、例えば電気熱変換体を備え、この電気熱変換体に対し、プリント情報に応じて、少なくとも一つの駆動信号を印加する。
【０００３】
この駆動信号は電気熱変換体に急激な温度上昇を与え、電気熱変換体近傍のインクを瞬時に沸騰させる。この時のインクの相変化により生じる急激な気泡の成長によって、インク滴を高速に吐出させ、文字や画像を記録媒体に形成する記録装置である。
【０００４】
近年のインターネットやデジタルカメラ等の普及に伴い、高精細で高諧調のカラー印刷に対する需要が高まっている。このような需要に対し、高精細かつ高階調の画像を得る手段として、インクを吐出する吐出口の配列間隔を狭くして解像度を高める方法や、各吐出口から吐出される個々のインク滴を極小化する方法などが知られている。
【０００５】
通常、インクジェット記録装置において、キャリッジ移動に伴って、記録ヘッドと記録媒体の間に乱れた空気流が発生する。この空気流の影響によって、インク滴が所望の位置からずれた位置に着弾し、画像品位が低下するという問題がある。この問題に対して、実質的に記録媒体と平行に、プリントカートリッジの端部から走査方向に延びる部材を設けた構成により、インク滴の着弾ずれを低減する技術がある（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開2002-361858号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
高精細かつ高階調の画像を得るために、ひとつの吐出口から極めて少量のインク滴を吐出させて画像形成を行うことが望ましい。
【０００７】
この場合、画像形成速度の高速化のためには、吐出口から高周波数でインク滴を吐出させ、且つ、記録ヘッドを搭載するキャリッジを記録ヘッドの駆動周波数に同期させて高速で走査移動させなければならない。
【０００８】
このように、キャリッジを高速で走査移動させる場合、当該走査移動に伴って記録ヘッド周囲で空気の乱れが生じるとともに、記録ヘッドと記録媒体の間に気流が発生する。このような気流の乱れが、吐出されたインク滴の着弾精度に影響し、画像品位の低下を招く。
【０００９】
ここで、上記気流の影響を受けた場合の画像例を模式的に図８に示す。
【００１０】
図８（ａ）は、記録ヘッド115がX方向に走査して、一様な濃度で記録媒体111に形成した画像124aの模式図である。しかし、上記気流の影響により、実際は、例えば図８（ｂ）及び（ｃ）に示すように、画像中で周囲より濃度が相対的に濃くなる帯状の濃度ムラ124b及び124cが生じる。
【００１１】
以下、このような濃度ムラが生じる画像欠陥を「風紋」と称する。図８（ｂ）及び（ｃ）の風紋のパターン以外にも、インク滴が吐出している吐出口列の相互位置関係や、吐出口列の長さなどによって風紋の様相はさまざまに変化する。
【００１２】
現在、さらなる高品位な画像の要求に応じて、インク滴の小液滴化が進んでいるが、液滴重量が小さくなるにしたがって、液滴重量−表面積の関係において、重量に対する表面積の割合が増加する。
【００１３】
その結果、小液滴化に伴い、吐出された微小なインク滴に対する気流の影響が大きくなるために風紋が顕著に生じ、画像品位が低下する問題が顕在化した。
【００１４】
このように、気流の影響による画像品位が低下する問題に対し、上記特許文献１に開示された構成を図１０に示す。
【００１５】
図１０に示すように、プリントカートリッジ30の端部から走査方向29，29’に向かって記録媒体12と実質的に平行にキャリッジスカート28が延びている。このような構成の場合、キャリッジスカート28が走査方向に延在しているため、プリントカートリッジ30を走査させるためには記録装置全体を大型化せざるを得ない。
【００１６】
本発明は以上のような課題を解決することができるインクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置を提供することを目的とする。その目的の一つは、インクジェット記録装置を大型化することなく、画像中の風紋を低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために本発明の一態様は、記録媒体の面に沿って移動させられたときに液体を吐出するインクジェット記録ヘッドにおいて、前記インクジェット記録ヘッドの移動方向前方に、前記記録媒体と平行となるフレキシブルシートを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、インクジェット記録装置を大型化することなく、記録媒体に形成したインク画像中の風紋を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
（第一の実施形態）
図１は本発明の第一の実施形態におけるインクジェット記録ヘッド及びそれを用いたインクジェット記録装置を示す図であり、内部構造を露呈させた状態で示している。
【００２１】
図１において、記録装置本体は、外殻を成す外装部材101と、構成部品の骨格を成すシャーシ102とから成る。
【００２２】
記録装置本体にはガイドシャフト107が支持されており、キャリッジ114がガイドシャフト107に沿って、その軸線方向（主走査方向）に移動可能に保持されている。このキャリッジ114には記録ヘッド115が着脱可能に保持されている。
【００２３】
さらに、この記録ヘッド115にはインクを供給するためのインクタンク112a,112b,112cが着脱自在に搭載される。これらのインクタンク112a,112b,112cは例えば、シアン、マゼンタ、イエローのインクを記録ヘッド115に供給する。
【００２４】
また、記録ヘッド115の吐出部の断面図を図7に示す。
【００２５】
記録ヘッド115の吐出部は、図７に示すように、駆動基板117と、駆動基板117上に固定され、インク吐出口120が形成されたオリフィスプレート部材（流路形成部材）118と、を含んで構成される。
【００２６】
駆動基板117は、図２に示すように記録ヘッド115に設けられた支持部材116上に固定されている。オリフィスプレート部材118には、主走査方向に直交する方向（副走査方向）に沿って、複数のインク吐出口120が所定の間隔をもって平行に配列されている。図３に示す形態では、副走査方向に並んだ複数のインク吐出口120からなる吐出口列が、主走査方向に５つ配設されている。
【００２７】
また、図１において、記録装置本体のシャーシ102には、キャリッジ114を主走査方向に往復移動させるためのキャリッジモータ105が取り付けられている。キャリッジ114はキャリッジベルト106と係合されており、キャリッジベルト106はこのキャリッジモータ105によって駆動される。そして、このキャリッジベルト106の順方向または逆方向への旋回移動によって、キャリッジ114がガイドシャフト107に沿って往復移動を行う。
【００２８】
また、主走査方向の記録媒体111の外側領域のうち、キャリッジ114の走査領域（移動領域）の片方の側に、記録ヘッド115の回復系を含むホームポジションユニット110が配置されている。
【００２９】
このホームポジションユニット110は、記録ヘッド115のインク吐出口120の乾燥を防止するためのキャッピングユニットを含む。さらに、該ユニットはインク吐出口120の汚れや記録ヘッド115内部の汚れを取り除くようインク吐出口120を吸引し回復を行うポンプユニット、インク吐出口120の表面汚れを取り除くワイピングユニット等も備えている。
【００３０】
また、記録装置本体は給紙ローラ108、及び、排紙ローラ109a，109bを備えている。駆動部119によって給紙ローラ108が回転駆動して記録媒体111が副走査方向に移動し、画像形成領域へ供給される。そして、インクによる画像形成を終えた記録媒体111は排紙ローラ109a，109bにより挟まれながら移動し、記録装置の外部へ排出される。
【００３１】
本発明では、記録ヘッド115の走査時に記録ヘッド115と一緒に同じ速度で往復移動可能なフレキシブルシート104が、記録ヘッド115の走査領域（移動領域）の全域にわたって形成され、かつ、記録装置本体内で循環するように配されている。
【００３２】
このフレキシブルシート104と記録ヘッド115の位置関係を説明するため、図２に記録ヘッド115を正面から見た平面図、図３に記録ヘッド115の下方から見た斜視図を示す。
【００３３】
フレキシブルシート104は、図２に示すように、キャリッジ114に固定され、且つ、インク吐出口120が形成されたオリフィスプレート部材118の面と同一平面上に設けられている。そして、フレキシブルシート104は記録ヘッド115の走査領域全域にわたって記録媒体111と略平行に存在し、その走査領域の両外側で可動ローラ103a，103bに掛け回されて装置内を循環するようになっている。また、図３に示すように、フレキシブルシート104には、インク吐出を妨げないようにオリフィスプレート部材118を露出するように開口部121が形成されている。
【００３４】
このような構成により、フレキシブルシート104は、可動ローラ103a及び103bによって、撓むことなく記録ヘッド115と同一速度で往復移動を行う。このとき、記録ヘッド115の移動方向のフレキシブルシート104は記録媒体111と略平行な状態を保つ。
【００３５】
上記フレキシブルシート104による効果を説明するため、記録ヘッド115が走査移動したときの記録ヘッド115とその周辺の気流の様子を図９に示す。
【００３６】
図９に示すように、従来技術による記録ヘッドの場合（図９（ａ）の場合）、キャリッジ114の走査方向前方（移動方向前方）には比較的広い空間がある。そのため、記録ヘッド115がX方向（図中の右側）に走査すると、該空間に介在する空気がキャリッジ114の側面に衝突し、記録ヘッド115から記録媒体111側に向かって、Z方向に乱れた空気流動123aが生じる。
【００３７】
この乱れた気流の一部123bが記録ヘッド115と記録媒体111の間（記録媒体111が紙の場合は紙間と呼ばれる。）へ流入して、吐出されたインク滴に影響を及ぼし、画像品位の低下を招く。
【００３８】
一方、第一の実施形態の場合（図９（ｂ）の場合）、キャリッジ114の走査方向前方のフレキシブルシート104の上方で、記録ヘッド115の走査移動に伴って乱れた空気流動123aが生じる。しかし、フレキシブルシート104が障壁となって、乱れた空気流動123aによるインク滴への影響を回避することができる。また、フレキシブルシート104と記録媒体111の間では、フレキシブルシート104により空気の流れ123bが整流されるため、記録媒体111に形成された画像において風紋が低減される。
【００３９】
なお、ここでは、記録ヘッド115がX方向（図中の右側）に走査移動する場合について述べたが、本発明はX方向と反対の方向（図中の左側）にも走査してインク画像の形成を行う場合も同様の効果を得ることができる。
【００４０】
また、図３では、フレキシブルシート104の短手方向の長さは副走査方向の記録ヘッド115の幅と同程度で示した。しかし、フレキシブルシート104が記録ヘッドの走査方向と垂直な方向に延在している構成がより好ましい。つまり、フレキシブルシート104の短手方向の長さは記録ヘッド115の吐出口配列方向の長さと同等以上であるとよい。
【００４１】
この構成によると、キャリッジ114の走査方向前方の乱れた空気が、紙間領域へ流入するのをより効果的に抑制できるため、吐出されたインク滴への気流の影響がさらに少なくなり、風紋をより低減できる。
【００４２】
また、本実施形態では、キャリッジベルト106を介し、キャリッジモータ105によってキャリッジ114を走査している。しかし、この構成ではなく、可動ローラ103a，103bにキャリッジモータ105を連結し、フレキシブルシート104をキャリッジベルトとしてキャリッジ114を走査する構成を採用してもよい。
【００４３】
また、フレキシブルシート104の材料としては、ポリイミド、PET、PPに代表される樹脂フィルムのように、柔軟に曲げ可能で、機械的強度が比較的強く、インクによる腐食を受けないものであれば適用することができる。
【００４４】
（第二の実施形態）
図４は本発明の第二の実施形態におけるインクジェット記録ヘッド及びそれを用いたインクジェット記録装置を示す図である。本実施形態において、フレキシブルシート以外の構成は第一の実施形態と同様である。
【００４５】
本実施形態のフレキシブルシート104は端部を有しており、端部以外の部位が、記録ヘッド115の走査領域全域にわたって記録媒体111と略平行に存在している。第一の実施形態と同様に、このフレキシブルシート104は、記録ヘッド115の走査時に記録ヘッド115と一緒に同じ速度で往復移動を行う。記録ヘッド115の移動方向のフレキシブルシート104は記録媒体111と略平行な状態を保つ。
【００４６】
図４に示すように、シャーシ102の左右端部に、第一の可動ローラ103a及び第二の可動ローラ103bが設けられている。記録ヘッド115の走査領域の外側で、フレキシブルシート104の左右両端部が、それぞれ、第二の可動ローラ103bに掛け回されて第一の可動ローラ103aにバネ等で巻き取られている。
【００４７】
そのため、図４において、記録ヘッド115が図面右側へ走査移動する場合、フレキシブルシート104の移動に伴う変位分は第一の可動ローラ103aに巻き取られて収納される。一方、記録ヘッド115が図面左側に走査移動する場合、収納されていたフレキシブルシート104は第一の可動ローラ103aから引き延ばされる。
【００４８】
このような構成の場合、記録ヘッド115の上方にフレキシブルシート104が延在しないため、記録ヘッド115やインクタンク112a,112b,112c,112dの着脱作業に支障を来たすことがない。よって、第一の実施形態と同様に、吐出されたインク滴に対し、キャリッジ114の走査による乱れた空気の影響を抑制して、記録媒体におけるインク画像中の風紋を低減することができる。
【００４９】
なお、本実施形態において、記録ヘッド115近傍でのフレキシブルシート104と記録ヘッドの位置関係は、図２及び図３に示すように、第一の実施形態と同様である。すなわち、走査領域のフレキシブルシート104は、オリフィスプレート部材118の面と同一平面上に撓むことなく設けられており、また、インク吐出を妨げないようにするため、オリフィスプレート部材118を露出するように、開口部108が設けられている。
【００５０】
（第三の実施形態）
図５に本発明の第三の実施形態におけるインクジェット記録ヘッド及びそれを用いたインクジェット記録装置を示す図である。本実施形態において、フレキシブルシート以外の構成は第一の実施形態と同様である。
【００５１】
図６は本実施形態における記録ヘッド115とフレキシブルシート104との相対的な位置関係を示す図である。
【００５２】
図５及び図６に示すように、フレキシブルシート104が２つ有り、記録ヘッド115の走査方向前側と後側に、それぞれ、記録ヘッド115の走査区間全域にわたって、オリフィスプレート部材108の面と同一平面上に設けられている。そして、両フレキシブルシート104は記録ヘッド115の走査領域全域にわたって記録媒体111と略平行に存在している。
【００５３】
記録ヘッド115の走査時に記録ヘッド115と一緒にフレキシブルシート104を往復動作させるために、図５に示すように、キャリッジ114の主走査方向の各側面に、第一の可動ローラ103aと第二の可動ローラ103bが固定されている。
【００５４】
フレキシブルシート104の記録装置本体側面側の端部は、外装101の内側面に固定されている。一方、キャリッジ114側のフレキシブルシート104は、第二の可動ローラ103bによってキャリッジ114の主走査方向の側面に沿って、記録ヘッド115上方へ巻き上げられ、端部が第一の可動ローラ103aによりバネ等で巻き取られている。
【００５５】
そのため、図５又は図６において、記録ヘッド115が図面右側へ走査移動する場合、フレキシブルシート104の移動に伴う変位分は第一の可動ローラ103aに巻き取られて収納される。一方、記録ヘッド115が図面左側に走査移動する場合、収納されていたフレキシブルシート104は第一の可動ローラ103aから引き延ばされる。
【００５６】
このような構成による効果を説明するため、図９（ｃ）に記録ヘッド115周囲の気流の様子を模式的に示す。本実施形態の場合、記録媒体111に対し、フレキシブルシート104が記録ヘッド115の主走査方向に平行移動しない。つまり、フレキシブルシート104は記録媒体111に対し、相対的に速度を持たない。そのため、フレキシブルシート104と記録媒体111との間には空気流動123bがほとんど生じない。よって、吐出されたインク滴に対する気流の影響がより一層抑制でき、記録媒体111に形成したインク画像における風紋を効果的に低減することができる。
【００５７】
また、本構成においても、第一及び第二の実施形態と同様に、吐出されたインク滴に対し、フレキシブルシート104が障壁となって、キャリッジ114の走査に伴うキャリッジ114の走査方向前方の乱れた空気流動の影響が回避できる。そのため、インク画像における風紋が低減される。
【００５８】
また本実施形態は、第一及び第二の実施形態に比べ、フレキシブルシート104の構成がより小型になり、記録装置全体を大型化することなく、インク画像中の風紋を低減することができ、より好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第一の実施形態によるインクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置を示す図。
【図２】本発明の第一の実施形態及び第二の実施形態におけるインクジェット記録ヘッドとフレキシブルシートの相対的な位置関係を示す図。
【図３】本発明の第一の実施形態及び第二の実施形態におけるインクジェット記録ヘッドの下方から見た斜視図。
【図４】本発明の第二の実施形態によるインクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置を示す図。
【図５】本発明の第三の実施形態によるインクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置を示す図である。
【図６】本発明の第三の実施形態におけるインクジェット記録ヘッドとフレキシブルシートの相対的な位置関係を示す図。
【図７】本発明のインクジェット記録ヘッドの吐出口部の一部拡大断面図。
【図８】（ａ）は記録媒体に一様な濃度で形成された画像の模式図、（ｂ）はインクの吐出状態によって、一様な濃度の印字データを記録媒体に１パスで形成した画像で見られる風紋の一例を示す模式図、（ｃ）はインクの吐出状態によって、一様な濃度の印字データを記録媒体に１パスで形成した画像で見られる風紋の一例を示す模式図である。
【図９】（ａ）は従来の記録ヘッドが走査した時の、記録ヘッド周囲の気流の様子を示す模式図、（ｂ）は本発明の第一の実施形態及び第二の実施形態における記録ヘッドが走査した時の、記録ヘッド周囲の気流の様子を示す模式図、（ｃ）は本発明の第三の実施形態における記録ヘッドが走査した時の、記録ヘッド周囲の気流の様子を示す模式図である。
【図１０】従来技術による気流を制御する構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００６０】
103，103ａ，103b    可動ローラ
104    フレキシブルシート
111    記録媒体
114    キャリッジ
115    記録ヘッド
120    吐出口
121    開口部
【図１】
2010089342.tif 000003
【図２】
2010089342.tif 000004
【図３】
2010089342.tif 000005
【図４】
2010089342.tif 000006
【図５】
2010089342.tif 000007
【図６】
2010089342.tif 000008
【図７】
2010089342.tif 000009
【図８】
2010089342.tif 000010
【図９】
2010089342.tif 000011
【図１０】
2010089342.tif 000012