(57)【要約】【課題】  副走査方向に沿って複数のヘッドユニットを有する場合、主走査方向の吐出タイミングの制御を精度良く行うことができるインクジェットプリンタを提供すること。【解決手段】副走査方向に沿って複数のインクノズルが設けられたヘッドユニット４１，４２，４３と、このヘッドユニット４１，４２，４３を副走査方向に沿って複数取り付け支持するためのユニット支持体３２と、これら複数のヘッドユニット４１，４２，４３間の主走査方向におけるインク吐出タイミングを調整するための調整手段５６とを備え、この調整手段５６は、副走査方向の上流側と下流側に位置するヘッドユニット４１，４２の対応するインクノズル４１１ａ，４２１ａを基準として、吐出タイミングを調整する。【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
副走査方向に沿って複数のインクノズルが設けられたヘッドユニットと、
このヘッドユニットを副走査方向に沿って複数取り付け支持するためのユニット支持体と、
これら複数のヘッドユニット間の主走査方向におけるインク吐出タイミングを調整するための調整手段とを備え、
この調整手段は、副走査方向の上流側と下流側に位置するヘッドユニット間の対応するインクノズル同士を基準として、前記吐出タイミングを調整することを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項２】
前記対応するインクノズルとは、上流側ヘッドユニットの先端ノズルと下流側ヘッドユニットの先端ノズル、又は、上流側ヘッドユニットの後端ノズルと下流側ヘッドユニットの後端ノズルであることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、副走査方向に沿って複数のインクノズルが設けられたヘッドユニットと、このヘッドユニットを副走査方向に沿って複数取り付け支持するためのユニット支持体と、これら複数のヘッドユニット間の主走査方向におけるインク吐出タイミングを調整するための調整手段とを備えたインクジェットプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタは、インクを吐出するインクノズルを備えたヘッドユニットを備えており、画像が形成されるペーパー(画像形成媒体)の副走査方向への搬送と、ヘッドユニットの主走査方向への走査を繰り返すことにより、画像を形成するものである(例えば、下記特許文献１，２)。ヘッドユニットには、副走査方向に沿って複数のインクノズル（ノズル列）が設けられており、カラー画像を形成する場合には、主走査方向に沿って複数列（例えば、７色分７列）のノズル列が設けられる。
【０００３】
一方、画像を高速で形成するために、ヘッドユニットを副走査方向に沿って複数設けたインクジェットプリンタが知られている（例えば、下記特許文献３）。副走査方向にヘッドユニットを複数設ける場合の構成例を図８に示す。図８に示すように、副走査方向に沿って下流側のヘッドユニット１００と上流側のヘッドユニット２００が、ユニット支持体１５０に取り付け支持される。これらヘッドユニット１００，２００は、同じ構成であり、夫々主走査方向に沿って７列のノズル列１０１，１０２…１０７、２０１，２０２…２０７が設けられている。そして、各ノズル列には、副走査方向に沿って多数のインクノズル１０１ａ，１０１ｂ…１０１ｎ、２０１ａ，２０１ｂ…２０１ｎが形成されている。１列分のインクノズルは、同じ色のインクを吐出し、上流側と下流側の対応するノズル列（１０１と２０１、１０２と２０２、…１０７と２０７）は、同じ色のインクを吐出するように構成されている。このように、副走査方向に沿って複数のヘッドユニットを設けることで、画像形成を高速で行うことができるようになる。
【０００４】
複数のヘッドユニット１００，２００を設けて画像形成を行う場合、ヘッドユニット１００，２００の支持体１５０への取り付けを精度良く行う必要がある。支持体１５０にヘッドユニット１００，２００を取り付ける場合、支持体１５０に形成されている基準線Ｌ（図８に概念的に示す）に対してノズル列が平行となるように、ＸＹテーブルなどを用いて機械的に目視調整をしながら取り付ける。ヘッドユニット１００，２００には、調整用の長孔１１０，２１０が設けられており、調整位置が決まるとネジ１１１，２１１により支持体１５０に対して締結される。
【０００５】
このように支持体１５０に対して、ヘッドユニット１００，２００が取り付けられ、各ノズル列１０１，２０１…は、基準線Ｌに対して平行な状態で組み付けられる。
【０００６】
しかしながら、各ノズル列が平行になるように組み立てられたとしても、対応するノズル列間の主走査方向の取り付け誤差は残ったままである。すなわち、ノズル列１０１とノズル列２０１の主走査方向には、図９（ａ）に示すようにΔｘの取り付け誤差が残る。従って、このままでは、画質に対して悪影響を及ぼすため、下流側ヘッドユニット１００と上流側ヘッドユニット２００とでは、Δｘに相当するドット数分、インクを吐出するタイミングをずらすように電子的に制御を行っている。
【０００７】
なお、Δｘの具体的な大きさを測定する場合、例えば、テストプリントによる方法がある。実際にインクノズルからインクを吐出させて所定のテストプリントを作成し、これに基づいてΔｘの大きさを決めることができる。
【０００８】
この場合、最も距離的に近いノズル同士、すなわち、上流側ヘッドユニット１００の後端のノズル１０１ｎと下流側ヘッドユニット２００の先端のノズル２０１ａを基準としてΔｘを求めた上で吐出タイミングを制御するようにしていた。すなわち、上流側に属するインクノズル群と下流側に属するインクノズル群とでは、Δｘに相当する距離（インクノズル１０１ｎと２０１ａの距離差）のドット数だけインク吐出タイミングをずらすようにしていた。近いノズル同士を基準としていたのは、遠く離れたインクノズル同士でΔｘを決めてしまうと、ペーパーの斜め搬送などに起因して、測定したΔｘの精度が落ちるものと考えられているからである。
【０００９】
しかし、最も近いノズル同士を基準にすると次のような問題が生じる。すなわち、ヘッドユニット１００，２００を支持体１５０に対して取り付けるが、この支持体１５０を不図示の本体フレームに取り付ける際に機械的な調整を行った上で取り付けるようにしている。その結果、支持体１５０自身の取り付け誤差が発生し、図９（ｂ）に示すように、全体が角度θだけ傾斜した状態に組み付けられることがある。そうすると、上流側の先端のノズル１０１ａと下流側の後端のノズル２０１ｎとの主走査方向のずれ量Ａが、Δｘに比べて大きな数値となってしまうため、画質に対して悪影響を及ぼす。
【特許文献１】特開２００１−１００６５号公報
【特許文献２】特開２００１−１８７４４８号公報
【特許文献３】特開平６−１９１０５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、副走査方向に沿って複数のヘッドユニットを有する場合、主走査方向の吐出タイミングの制御を精度良く行うことができるインクジェットプリンタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため本発明に係るインクジェットプリンタは、
副走査方向に沿って複数のインクノズルが設けられたヘッドユニットと、
このヘッドユニットを副走査方向に沿って複数取り付け支持するためのユニット支持体と、
これら複数のヘッドユニット間の主走査方向におけるインク吐出タイミングを調整するための調整手段とを備え、
この調整手段は、副走査方向の上流側と下流側に位置するヘッドユニット間の対応するインクノズル同士を基準として、前記吐出タイミングを調整することを特徴とするものである。
【００１２】
この構成によるインクジェットプリンタの作用・効果を説明する。複数のヘッドユニットが副走査方向に沿って、ユニット支持体に対して取り付け支持される。また、調整手段により、複数のヘッドユニット間の主走査方向におけるインク吐出タイミングを電子的に調整する。この場合、上流側と下流側に位置するヘッドユニットの対応するインクノズルを基準として調整する。ここで、「対応するインクノズル」であるが、例えば、上流側ヘッドユニットの先端ノズルと下流側ヘッドユニットの先端ノズル、上流側ヘッドユニットの後端ノズルと下流側ヘッドユニットの後端ノズル、上流側ヘッドユニットの先端から２番目（ｎ番目）のノズルと下流側ヘッドユニットの先端から２番目（ｎ番目）のノズルのことを指す。
【００１３】
例えば、先端ノズル同士を基準とした場合、図１０に示すように、タイミング調整量Δｘと、先端ノズル１０１ａと後端ノズル２０１ｎのズレ量Ａとの差を、図９（ｂ）の場合に比べて抑制することができる。従って、画質の悪化を抑制でき、主走査方向の吐出タイミングの制御を精度良く行うことができるインクジェットプリンタを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明に係るインクジェットプリンタの好適な実施形態を図面を用いて説明する。図１は、インクジェットプリンタの内部構成を示す断面図である。
【００１５】
＜プリンタの構成＞
図１に示すように、搬送経路に沿って上流側から順に、供給ユニットＵ１、プリントユニットＵ２、ループ形成ユニットＵ３、カッターユニットＵ４、反転ユニットＵ５、排出ユニットＵ６を備えている。ペーパーＰ（画像形成媒体に相当）をロール状に収容したペーパーマガジン１が装置本体に対して、着脱自在に取り付けられる。ペーパーマガジン１は、例えば、幅寸法の異なるペーパーを収容したものを２台取り付けることができ、画像形成を行う場合は、いずれか一方のペーパーマガジン１からペーパーＰを引き出して搬送させる。ペーパーＰを搬送経路に沿って副走査方向に搬送させつつ、プリントヘッド１０を主走査方向（副走査方向と直交した方向であり、図１の紙面に垂直な方向）に走査することで、画像データに基づいてペーパー表面に画像形成を行う。その後、画像形成されたペーパーＰをループ形成ユニットＵ３からカッターユニットＵ４へと搬送し、所定のプリントサイズに切断する。その後、反転ユニットＵ５及び排出ユニットＵ６により、搬送ベルト２またはラック板３に送り出す。
【００１６】
供給ユニットＵ１は、支持ローラ１ａと供給ローラ１ｂを備えており、ペーパーＰを下流側へと送り出す。プリントユニットＵ２は、図１に示すようなプリントヘッド１０を主走査方向に沿って往復駆動させるためのガイド機構１３を備えている。ガイド機構１３は、プリントヘッド１０側のガイド溝１１と、本体フレーム側のガイドレール１２とから構成される。なお、ガイド溝とガイドレールの関係を逆にしてもよい。プリントヘッド１０を主走査方向に駆動するための駆動機構として、プーリ１４とプーリ１４に巻回される駆動ベルト１５とを備え、不図示の駆動モータにより駆動ベルト１５を駆動することで、プリントヘッド１０を主走査方向に沿って往復駆動することができる。
【００１７】
プリントヘッド１０に対向する位置にペーパー保持台１６を備え、ペーパーＰを吸着ファン１７による負圧作用で吸着するための吸着面１６ａが設けられている。吸着面１６ａには、不図示の多数の孔が形成されている。ペーパー保持台１６の搬送方向の上流側と下流側には、夫々プリント搬送ローラ１８が設けられており、ペーパーＰをこれら搬送ローラ１８により副走査方向に搬送させる。
【００１８】
ループ形成ユニットＵ３は、下流側のプリント搬送ローラ１８に配置されたガイド板１９と、このガイド板１９によって案内されたペーパーＰを搬送するための圧着型の中間ローラ２０とを備えている。ガイド板１９は、ほぼ水平方向に延びる水平姿勢（図１の破線）と、鉛直方向に延びる開放姿勢（図１の実線）とに切替自在に構成されている。
【００１９】
長尺状のペーパーＰに画像形成を行う場合は、ペーパーＰの先端部を水平姿勢のガイド板１９を介して中間ローラ２０に受け渡した後、中間ローラ２０によるペーパーＰの搬送を停止し、それからガイド板１９を水平姿勢から開放姿勢に切り替え、ペーパーＰを垂れ下がった状態にしてループを形成する。
【００２０】
カッターユニットＵ４は、固定刃２１と可動刃２２と、カット位置センサー２３とを備える。カットされたペーパーＰを送り出すための圧着型の送り出しローラ２４を備えている。
【００２１】
反転ユニットＵ５は、ペーパーＰを圧着する圧着型の反転ローラ２５と、この反転ローラ２５を正逆回転させる駆動機構（不図示）と、反転ローラ２５をその軸芯周りに９０゜回転させる反転機構とを備えている。反転ユニットＵ５では、カッターユニットＵ４によって先端側から送り込まれたペーパーＰを、その後端部が反転ローラ２５の位置まで来るように反転ローラ２５によって搬送した後、図１の矢印で示すように反転ユニットＵ５を軸芯周りに９０゜回転させ、それから反転ローラ２５を逆回転させることでペーパーＰを、その後端部から排出ユニットＵ６へと送り出す。
【００２２】
排出ユニットＵ６は、ペーパーＰを搬送するための複数の圧着型排出ローラ２６と、これら排出ローラ２６によって搬送されたペーパーＰを横送りベルト２及びラック板３のいずれか一方に送り出すための経路切り換え機構（不図示）を備えている。
【００２３】
＜プリントヘッドの構成＞
次にプリントヘッド１０の構成について図２の外観斜視図及び図３の正面図により説明する。プリントヘッド１０は、本体部３０と、その本体部３０に対して４本のネジ３１により締結されるユニット支持体３２とを備えている。
【００２４】
ユニット支持体３２には、副走査方向に沿って３つのヘッドユニット４１，４２，４３が取り付けられる。すなわち、下流側ヘッドユニット４１、中間ヘッドユニット４２、上流側ヘッドユニット４３である。これらヘッドユニットは、いずれも同じ構成を有しており、代表して下流側ヘッドユニット４１で説明する。
【００２５】
ヘッドユニット４１は、副走査方向に沿って多数のインクノズルが形成されたノズル列４１１，４１２・・・４１７を備えている。カラー画像を形成するために、７色分のノズル列４１１，４１２・・・４１７が設けられ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）、レッド（Ｒ）、バイオレット（Ｖ）、透明（ＣＬ）のインクを吐出するノズル列４１１，４１２・・・４１７が主走査方向に沿って配置される。インク供給部３３（図２参照）には、これら７色分のインクを収容したカートリッジ（不図示）が着脱自在に取り付けられている。
【００２６】
各ノズル列４１１，４１２・・・４１７には、副走査方向に沿って多数のインクノズルが形成されており、例えば、ノズル列４１１は、インクノズル４１１ａ，４１１ｂ・・・４１１ｎを備えている。他のノズル列も同様である。ヘッドユニット４１は、ユニット支持体３２に対してネジ４１ａにより締結される。また、ヘッドユニット４１には、長孔４１ｂが形成され、ユニット支持体３２に植設されるピン３２１が嵌合される。かかる結合機構により、ヘッドユニット４１は、各ノズル列４１１，４１２・・・４１７が基準線Ｌと平行になるように調整・組立がされる。調整は、ＸＹテーブル上で行われ、作業者が基準線Ｌとノズル列４１１，４１２・・・４１７とを目視で合わせることで行われる。調整位置が決まるとネジ４１ａによる締結がされることになる。なお、機械的な調整機構については、種々の変形例が可能である。
【００２７】
下流側のヘッドユニット４１の構成について説明してきたが、他のヘッドユニット４２，４３に関しても構成は同じであり、図番のみを付して説明は省略する。
【００２８】
図３において、副走査方向に沿って並ぶノズル列は、同じインクを吐出するように構成される。例えば、ノズル列４１１，４２１，４３１の各インクノズルは、同じ色のインクを吐出するように構成される。ノズル列４１２，４２２，４３２・・・等も同じである。３つのヘッドユニット４１，４２，４３のユニット支持体３２に対する調整及び取り付けが終了した時点では、全ヘッドユニット４１，４２，４３のノズル列は、基準線Ｌに対して平行な状態であり、お互いのノズル列も平行な状態となっている。
【００２９】
＜制御ブロック構成＞
次に、インクジェットプリンタの制御ブロック構成を図４により説明する。なお、図４には、本発明と関連する主要な機能のみを図示する。
【００３０】
コントローラ５０は、プリンタ全体の動作の制御を司る機能を有する。搬送制御部５１は、ペーパーＰの搬送を制御するものであり、プリント搬送ローラ１８や吸着ファン１７に対する駆動制御を行う。ヘッドユニット制御部５２は、各ヘッドユニット４１，４２，４３に対する制御を行うものであり、画像データに基づいて各色のインクの吐出量等を制御する。
【００３１】
画像データ入力部５３は、画像形成すべき画像データの入力を行う。例えば、デジタルカメラの記憶媒体に格納されている画像データを取り込むことができる。画像処理部５４は、入力された画像データに対する画像処理を行うものであり、色・濃度の補正、トリミング、データの拡大処理等が行われる。画像転送部５５は、画像処理が施されたプリント用画像データをヘッドユニット制御部５２へと転送する。このプリント用画像データを用いて、ペーパーＰに画像を形成させることができる。
【００３２】
調整手段５６は、各ヘッドユニット４１，４２，４３間における主走査方向の組み立て誤差を吸収するために設けられており、各ヘッドユニット４１，４２，４３間のインク吐出タイミングにより調整をはかっている。そのための調整データが格納される。調整量を決めるためには、テストプリントを作成する必要があり、そのためのテストプリント用画像データがテストプリントデータ格納部５７に格納される。テストプリント読取手段５８は、テストプリントを読み取る機能を有し、例えばフラットベッドスキャナーにより構成される。調整量決定手段５９は、読み取ったテストプリントの画像データに基づいて、調整量を決定する。決定された調整量は調整データとして、保存される。なお、調整量は、作業者による測定に基づいて決定してもよい。
【００３３】
＜調整方法＞
次に、調整方法について説明する。すでに、図９，１０で説明したように上流側と下流側のヘッドユニットの吐出タイミングを調整する場合に、最も近いインクノズル同士を基準にすると、図６に示すように、ユニット支持体３１が角度θだけ傾斜した状態で本体部３０に対して取り付けられると、最も遠いインクノズル同士の主走査方向のズレ量が調整量に対して大きくなり、画質低下の原因となる。例えば、ヘッドユニット４１，４２間を見ると、最も遠いインクノズル４１１ａ，４２１ｎ間の主走査方向のズレ量Ｄ１と、最も近いインクノズル４１１ｎ，４２１ａ間の主走査方向のズレ量Ｅ１とはかなり開きが出るため、Ｅ１を基準として調整データを決定すると、誤差が大きくなる。これは、ヘッドユニット４２，４３間に生じるズレ量Ｄ２，Ｅ２に関しても同様である。
【００３４】
本発明では、上流側と下流側のヘッドユニット間の吐出タイミング調整を行うに際して、副走査方向において対応するインクノズル同士を基準として決める。ここで対応するインクノズルとは、ヘッドユニット４１，４２の間で考えると、インクノズル４１１ａと４２１ａ（先端同士）、あるいは、インクノズル４１１ｂと４２１ｂ（先端から２番目同士）・・・・あるいは、インクノズル４１１ｎと４２１ｎ（後端同士）である。対応させるのであれば、これらの組み合わせのいずれを採用してもよい。ヘッドユニット４２，４３の間も同様であり、インクノズル４２１ａと４３１ａ（先端同士）、あるいは４２１ｂと４３１ｂ（先端から２番目同士）・・・・あるいは４２１ｎと４３１ｎ（後端同士）である。図６には、先端同士のインクノズルのズレ量がＦ１，Ｆ２で表示されている。図６からも分かるように、対応するインクノズル同士を基準として吐出タイミングを調整することで、ユニット支持体３２が傾斜した状態となったとしても、画質低下を極力抑制することができる。
【００３５】
テストプリントの一例を図７で説明する。図７に示すように各ヘッドユニット４１，４２，４３を駆動して、副走査方向に沿って直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の画像を形成する。Ｌ１はヘッドユニット４１により、Ｌ２はへと４２により、Ｌ３はヘッドユニット４３により形成する。直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は、主走査方向に沿って複数本（図例では４本）形成する。このテストプリントをテストプリント読取手段５８により読み取り、直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の主走査方向のズレ量（対応するノズル同士におけるズレ量）を求め、このズレ量に相当するドット数に基づいてインク吐出タイミングを調整する。なお、テストプリントとしては、図７に例示するものに限らず、種々の変形例が可能である。
【００３６】
＜別実施形態＞
本実施形態では、副走査方向に３つのヘッドユニットが配置されるプリントヘッドを説明したが、図に示すように２つであってもよい。また、副走査方向に４つ以上のヘッドユニットを配置してもよい。また、本実施形態では、主走査方向にはヘッドユニットを１つしか配置していないが、２つ以上の複数を配置してもよい。本実施形態のノズル列は７色分の７列であるが、列数は適宜変更可能である。形成される画像は、カラー画像ではなく白黒画像であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】インクジェットプリンタの内部構成を示す断面模式図
【図２】プリントヘッドの構成を示す外観斜視図
【図３】プリントヘッドの構成を示す正面図
【図４】インクジェットプリンタの制御ブロック構成を示す図
【図５】各ヘッドユニット間の主走査方向の取り付け誤差を示す図
【図６】ヘッドユニットが傾斜した状態でのズレ量を示す図
【図７】テストプリントの作成例を示す図
【図８】プリントヘッドの構成を示す正面図
【図９】２つのヘッドユニット間の主走査方向の取り付け誤差を示す図
【図１０】ヘッドユニットが傾斜した状態でのズレ量を示す図
【符号の説明】
【００３８】
１０      プリントヘッド
４１      第１ヘッドユニット
４２      第２ヘッドユニット
４３      第３ヘッドユニット
５０      コントローラ
５２      ヘッドユニット制御部
５６      調整手段
４１１，４１２・・・４１７      ノズル列
４２１，４２２・・・４２７      ノズル列
４３１，４３２・・・４３７      ノズル列
４１１ａ，４１１ｂ・・・４１１ｎ      インクノズル
４２１ａ，４２１ｂ・・・４２１ｎ      インクノズル
４３１ａ，４３１ｂ・・・４３１ｎ      インクノズル
Ｌ        基準線
【図１】
2006116730.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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