(57)【要約】各記録ヘッド間におけるノズル開口部と搬送面との距離の差をより小さくすると共に、取付部材に記録ヘッドを取り付ける際の取付誤差の許容範囲を広げることの出来るインクジェット記録装置を提供する。記録媒体の搬送方向に曲率を有する搬送面上に記録媒体を載置して搬送する搬送部と、インクを吐出するノズル開口部が配置されたノズル面が搬送面に対向して設けられる記録ヘッドと、記録ヘッドが取り付けられた取付部材と、を備え、複数の取付部材が各々搬送方向に異なる位置に設けられる。
2015186592.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体の搬送方向に曲率を有する搬送面上に前記記録媒体を載置して搬送する搬送部と、
インクを吐出するノズル開口部が配置されたノズル面が前記搬送面に対向して設けられる記録ヘッドと、
前記記録ヘッドが取り付けられた取付部材と、
を備え、
複数の前記取付部材が各々前記搬送方向に異なる位置に設けられる
ことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記ノズル開口部は、前記記録ヘッドに所定のパターンで複数配置され、
前記複数の取付部材には、前記搬送方向に垂直な幅方向に複数の前記記録ヘッドが一次元配列されて取り付けられている
ことを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
一の前記取付部材に取り付けられる前記複数の記録ヘッドは、少なくとも２つ以上の所定数ずつまとめてヘッドモジュールとして形成され、当該ヘッドモジュールが前記取付部材に取り付けられることを特徴とする請求項２記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記ヘッドモジュールは、前記幅方向の両端部で前記取付部材に取り付けられることを特徴とする請求項３記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記記録ヘッドは、前記搬送方向に垂直な幅方向の両端部で前記取付部材に取り付けられることを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記記録ヘッドは、前記ノズル面が当該ノズル面の前記搬送方向への中央から前記搬送面への垂線と垂直になるように配置されていることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記複数の取付部材は、少なくとも２つが互いに接続固定可能に構成されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
前記取付部材は、前記記録ヘッドの位置を調整するための調整部を有することを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
前記ノズル面に設けられた複数の前記ノズル開口部は、前記記録ヘッドの各々で二次元配列されていることを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１０】
前記二次元配列された前記複数のノズル開口部の形成領域は、搬送方向に２以上の第１所定数のノズルブロックに等分され、前記ノズルブロックの各々に設けられた複数の前記ノズル開口部は、前記搬送方向に垂直な幅方向の位置が隣り合う隣接ノズル開口部との当該幅方向の間隔が所定の第１間隔となるように設けられ、前記第１所定数のノズルブロックに各々設けられた前記ノズル開口部は、互いに幅方向に前記第１間隔を前記第１所定数で除した第２間隔ずつずらして配置されていることを特徴とする請求項９記載のインクジェット記録装置。
【請求項１１】
前記第１所定数は４以上であり、
一の前記ノズルブロックに属する前記ノズル開口部から前記幅方向に前記第２間隔ずれて配置された前記ノズル開口部の属する隣接ノズルブロックが、前記一のノズルブロックから搬送方向に前記第１所定数より２以上小さい第２所定数のノズルブロック数以内で離隔した前記ノズルブロックであるように前記第１所定数の前記ノズルブロックが配置されていることを特徴とする請求項１０記載のインクジェット記録装置。
【請求項１２】
前記第１所定数は４であり、
前記第１間隔は、前記ノズル開口部が１インチ当たり３００個配置される幅である
ことを特徴とする請求項１０又は１１記載のインクジェット記録装置。
【請求項１３】
前記ノズルブロックのそれぞれに属する複数の前記ノズル開口部は、所定の第３間隔で幅方向に配列された前記ノズル開口部によるノズル列が前記第３間隔を前記第１間隔で除した列数に亘り前記搬送方向に配列されたパターンで設けられ、当該ノズル列の各々におけるノズル開口部は、互いに前記第１間隔ずつずらして配置されていることを特徴とする請求項１０〜１２の何れか一項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】
この発明は、インクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のノズル開口部からインクを吐出させて記録媒体上に画像を形成するインクジェット記録装置がある。インクジェット記録装置では、形成画像の高精度化に伴い、より多くのノズル開口部が高密度で配置されるようになっている。【０００３】
インクジェット記録装置では、複数のインクジェットヘッド（ノズルユニット）を並列に設けて一度に広い範囲の画像の形成を可能とすることで画像形成の高速化を図っている。また、高精度化に伴いノズル開口部の幅方向への間隔が狭まると、一列にノズル開口部を配列するのが困難になるので、搬送方向に複数列に分散させてノズル開口部を配列することで全体として幅方向に高密度にノズル開口部を設ける技術が用いられている。このとき、複数のインクジェットヘッドが大きなスペースを占めないように、特許文献１には、複数の印刷ヘッドサブユニット（ヘッドチップ、記録ヘッド）が千鳥格子状に構造棒材に取り付けられる技術が開示されている。【０００４】
また、特許文献２には、記録媒体を支持する支持ドラムに対して複数の記録ヘッドの位置を定めるための記録ヘッド取付部材を設け、この記録ヘッド取付部材における記録ヘッドの取付面が、当該取付面の中心と支持ドラムの中心とを結ぶ線分と、支持ドラムの周面との交点を接点とする接線に平行になるように記録ヘッド取付部材を配置することで、各記録ヘッドを個別に位置決めすることなく、まとめて記録ヘッドの位置決めを高精度に行うことが出来る点について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１３８８８５号公報
【特許文献２】特開２０１１−１５６８１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の技術では、記録媒体の搬送方向に曲率を有する搬送面上に支持される記録媒体に対し、当該搬送方向に複数のノズルを有する場合、各ノズル間においてノズル開口部と搬送面との距離に差が生じやすい。その結果、各ノズル開口部からインク滴が吐出されてから記録媒体に着弾するまでの時間に差が生じて、インク滴の着弾位置ずれが起こり、画像が劣化するという課題がある。【０００７】
また、特許文献２の技術では、当該特許文献２の図２に示されている取付部材の構成において、やはり、支持ドラムの回転方向に異なる位置のノズル間においてノズル開口部と搬送面との距離に差が生じ得る。そして、特に、取付部材に記録ヘッドを取り付ける際に位置ずれが生じた場合、各ノズル間において、ノズル開口部と搬送面との距離の差が更に大きくなるという課題がある。【０００８】
この発明の目的は、各記録ヘッド間におけるノズル開口部と搬送面との距離の差をより小さくすると共に、取付部材に記録ヘッドを取り付ける際の取付誤差の許容範囲を広げることの出来るインクジェット記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、
記録媒体の搬送方向に曲率を有する搬送面上に前記記録媒体を載置して搬送する搬送部と、
インクを吐出するノズル開口部が配置されたノズル面が前記搬送面に対向して設けられる記録ヘッドと、
前記記録ヘッドが取り付けられた取付部材と、
を備え、
複数の前記取付部材が各々前記搬送方向に異なる位置に設けられる
ことを特徴とするインクジェット記録装置である。【００１０】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のインクジェット記録装置において、
前記ノズル開口部は、前記記録ヘッドに所定のパターンで複数配置され、
前記複数の取付部材には、前記搬送方向に垂直な幅方向に複数の前記記録ヘッドが一次元配列されて取り付けられている
ことを特徴としている。【００１１】
また、請求項３記載の発明は、請求項２記載のインクジェット記録装置において、
一の前記取付部材に取り付けられる前記複数の記録ヘッドは、少なくとも２つ以上の所定数ずつまとめてヘッドモジュールとして形成され、当該ヘッドモジュールが前記取付部材に取り付けられることを特徴としている。【００１２】
また、請求項４記載の発明は、請求項３記載のインクジェット記録装置において、
前記ヘッドモジュールは、前記幅方向の両端部で前記取付部材に取り付けられることを特徴としている。【００１３】
また、請求項５記載の発明は、請求項１又は２記載のインクジェット記録装置において、
前記記録ヘッドは、前記搬送方向に垂直な幅方向の両端部で前記取付部材に取り付けられることを特徴としている。【００１４】
また、請求項６記載の発明は、請求項１〜５の何れか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記記録ヘッドは、前記ノズル面が当該ノズル面の前記搬送方向への中央から前記搬送面への垂線と垂直になるように配置されていることを特徴としている。【００１５】
また、請求項７記載の発明は、請求項１〜６の何れか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記複数の取付部材は、少なくとも２つが互いに接続固定可能に構成されていることを特徴としている。【００１６】
また、請求項８記載の発明は、請求項１〜７の何れか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記取付部材は、前記記録ヘッドの位置を調整するための調整部を有することを特徴としている。【００１７】
また、請求項９記載の発明は、請求項１〜８の何れか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記ノズル面に設けられた複数の前記ノズル開口部は、前記記録ヘッドの各々で二次元配列されていることを特徴としている。【００１８】
また、請求項１０記載の発明は、請求項９記載のインクジェット記録装置において、
前記二次元配列された前記複数のノズル開口部の形成領域は、搬送方向に２以上の第１所定数のノズルブロックに等分され、前記ノズルブロックの各々に設けられた複数の前記ノズル開口部は、前記搬送方向に垂直な幅方向の位置が隣り合う隣接ノズル開口部との当該幅方向の間隔が所定の第１間隔となるように設けられ、前記第１所定数のノズルブロックに各々設けられた前記ノズル開口部は、互いに幅方向に前記第１間隔を前記第１所定数で除した第２間隔ずつずらして配置されていることを特徴としている。【００１９】
また、請求項１１記載の発明は、請求項１０記載のインクジェット記録装置において、
前記第１所定数は４以上であり、
一の前記ノズルブロックに属する前記ノズル開口部から前記幅方向に前記第２間隔ずれて配置された前記ノズル開口部の属する隣接ノズルブロックが、前記一のノズルブロックから搬送方向に前記第１所定数より２以上小さい第２所定数のノズルブロック数以内で離隔した前記ノズルブロックであるように前記第１所定数の前記ノズルブロックが配置されていることを特徴としている。【００２０】
また、請求項１２記載の発明は、請求項１０又は１１記載のインクジェット記録装置において、
前記第１所定数は４であり、
前記第１間隔は、前記ノズル開口部が１インチ当たり３００個配置される幅である
ことを特徴としている。【００２１】
また、請求項１３記載の発明は、請求項１０〜１２の何れか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記ノズルブロックのそれぞれに属する複数の前記ノズル開口部は、所定の第３間隔で幅方向に配列された前記ノズル開口部によるノズル列が前記第３間隔を前記第１間隔で除した列数に亘り前記搬送方向に配列されたパターンで設けられ、当該ノズル列の各々におけるノズル開口部は、互いに前記第１間隔ずつずらして配置されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に従うと、インクジェット記録装置において、各記録ヘッド間におけるノズル開口部と搬送面との距離の差をより小さくすると共に、取付部材に記録ヘッドを取り付ける際の取付誤差の許容範囲を広げることが出来るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態のインクジェット記録装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】画像形成部の一のヘッドユニットに係る構造を示す斜視図である。
【図３】画像形成ドラムとクリーニング部との位置関係及びヘッドユニットの移動前後の位置を示す斜視図である。
【図４】記録媒体と対向して設けられるヘッドユニットのノズル面を示す底面図である。
【図５】ノズル面におけるノズルの配列を説明する図である。
【図６】記録ヘッドの取り付けに係る回転位置ずれについて説明する図である。
【図７】２列の取付部材に係る記録ヘッドのノズル面の相対角度を説明する図である。
【図８Ａ】変形例１のインクジェット記録装置におけるヘッドユニットの底面図である。
【図８Ｂ】変形例２のインクジェット記録装置におけるヘッドユニットの底面図である。
【図９】変形例３のインクジェット記録装置における取付板と記録ヘッドを示す図である。
【図１０】変形例４のインクジェット記録装置における取付板と記録ヘッドとを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態のインクジェット記録装置１の全体構成を示す模式図である。
【００２５】
インクジェット記録装置１は、搬送部１０と、画像形成部２０と、制御部４０と、インク供給部５０などを備える。インクジェット記録装置１では、制御部４０の制御に基づいて、搬送部１０により画像形成部２０に対向する位置へ記録媒体Ｐを搬送しながら、当該記録媒体Ｐに対してインク供給部５０から供給されたインクにより画像形成部２０で画像を形成する。
【００２６】
搬送部１０は、画像形成が行われる記録媒体Ｐを保持し、当該記録媒体Ｐを画像形成部２０に対向するように搬送させ、更に、画像が形成された記録媒体Ｐを排出する。搬送部１０は、画像形成ドラム１１を備える。
【００２７】
画像形成ドラム１１は、所定の曲率（半径）を有する円筒状の外周面に沿って記録媒体Ｐを担持し、回転に伴って当該記録媒体Ｐを搬送する。画像形成ドラム１１の外周面（搬送面）は、画像形成部２０のヘッドユニット２１と対向し、搬送される記録媒体Ｐに対して必要に応じて画像形成に係る処理を行う。
【００２８】
制御部４０は、インクジェット記録装置１の各部の動作を制御し、全体動作を統括する。制御部４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを備える。制御部４０では、ＣＰＵがＲＯＭから制御プログラムを読み出してＲＡＭにロードし、当該制御プログラムに応じた制御処理が実行される。
【００２９】
インク供給部５０は、インクタンク及びポンプを備え、ノズル開口部から吐出させるインクをヘッドユニット２１に供給する。
【００３０】
画像形成部２０は、記録媒体Ｐ上にインクを吐出させて画像を形成する。画像形成部２０は、ヘッドユニット２１と、クリーニング部２２と、取付部材２８などを有する。
【００３１】
ヘッドユニット２１は、画像形成ドラム１１に担持された記録媒体Ｐに対してインクを吐出し、画像を形成する。ヘッドユニット２１は、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の各色についてそれぞれ複数ずつ設けられている。図１では、画像形成ドラム１１の回転に伴い搬送される記録媒体Ｐの搬送方向に対して上流からＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色に対応したヘッドユニット２１が順番にそれぞれ２個ずつ設けられている。
本実施形態のヘッドユニット２１は、記録媒体Ｐの搬送方向に垂直な方向（幅方向）について記録媒体Ｐの全体をカバーする長さ（幅）で設けられている。即ち、インクジェット記録装置１は、ワンパス方式のラインヘッド型インクジェット記録装置である。
【００３２】
図２は、画像形成部２０の一のヘッドユニット２１に係る構造を示す斜視図である。
ヘッドユニット２１は、記録ヘッド２１１１が複数配列されて取付部材２８の取付板２８１に取付固定されて形成されている。また、取付板２８１の両端には、支持部２８２ａ、２８２ｂが固定されて、これら支持部２８２ａ、２８２ｂの間には、画像形成に用いられるインクを蓄え、必要に応じて記録ヘッドにそれぞれ供給する吐出液タンク２１２が設けられている。記録ヘッド２１１１の記録媒体Ｐと対向する面（底面）は、インクを吐出させるための複数のノズル開口部が所定のパターンで配列されて設けられたノズル面となっている。ノズル面は、画像形成時には、記録媒体Ｐと対向して配置される。
【００３３】
取付板２８１に固定された記録ヘッド２１１１は、取付板２８１を貫通して取り付けられ、当該取付板２８１に対しノズル面が露出される面側とは反対の面側で突出する構造となっている。各記録ヘッド２１１１は、取付板２８１に調整ネジ２８１１（図４など参照）などを用いて取り付けられ、微調整されながら固定される。
【００３４】
取付部材２８は、支持部２８２ａ、２８２ｂの記録ヘッド２１１１のノズル面側とは反対側に設けられたレール受けで図示略のレールと接触し、当該レールに沿って移動させることが可能となっている。また、取付部材２８を移動させる必要が無い場合には、取付部材２８は、定められた位置で固定される。支持部２８２ａ、２８２ｂと取付板２８１との固定部分には、それぞれ調整ネジ２８３ａ、２８３ｂが設けられ、ノズル面と画像形成ドラム１１の搬送面（外周面）との相対的な位置関係を微調整可能となっている。取付部材２８の各部には、レールとの接触、記録ヘッド２１１１の重量や動作時の熱などによって歪みや変形の生じ難い材質、例えば、アルミ合金などの金属部材が用いられる。
【００３５】
図３は、画像形成ドラム１１とクリーニング部２２との位置関係及びヘッドユニット２１の移動前後の位置を示す斜視図である。
ヘッドユニット２１は、上述のレールに沿った取付部材２８の移動動作に伴って、記録媒体Ｐの搬送方向、即ち、画像形成ドラム１１の回転に係る外周面の移動方向に対して垂直な方向（Ｙ方向）に移動可能となっている。ノズル面の汚れを除去するためのクリーニング部２２は、画像形成ドラム１１とＹ方向に並列に配置されており、ヘッドユニット２１は、制御部４０の制御に基づいて、画像形成ドラム１１に対向する位置と、クリーニング部２２に対向する位置との間でそれぞれ往復移動が可能となっている。
【００３６】
次に、ヘッドユニット２１におけるノズルの配置について説明する。
図４は、ヘッドユニット２１の記録媒体Ｐと対向するノズル面を示す底面図である。
【００３７】
このヘッドユニット２１では、記録ヘッド２１１１が幅方向（Ｙ方向）に一次元配列されて各取付板２８１に取り付け固定されている。取付板２８１は、搬送方向に２列平行に設けられ、複数の記録ヘッド２１１１は、ヘッドユニット２１が画像形成ドラム１１に対向する位置、即ち、画像形成を行う位置にある場合に、全体として千鳥格子状の配置となる位置関係でそれぞれの取付板２８１に取り付けられている。これら複数の記録ヘッド２１１１は、それぞれ、幅方向の両端がアライメントマークなどに合わせて設計位置に取り付けられるように当該幅方向の両端部で調整ネジ２８１１（調整部）により取付板２８１に取り付け固定される。ここでいう両端部とは、幅方向の外縁を固定する場合の他、取り付けのためのねじ穴などを設けるスペース程度外縁よりも幅方向に記録ヘッド２１１１の内側の位置で固定される場合を含む。
本実施形態のインクジェット記録装置１では、例えば、この調整ネジ２８１１の締め付け度合いにより取付板２８１に対する記録ヘッド２１１１の位置を微調整可能となっている。この微調整の方法としては、各種の周知な方法を用いることが出来る。例えば、調整ネジ２８１１の回転軸の傾きやネジの頭部のテーパー形状などにより直接調整ネジ２８１１が記録ヘッド２１１１を側方（取付板２８１と平行な面内の方向）に移動、固定させても良いし、調整ネジ２８１１の締め付け度合いにより記録ヘッド２１１１の側方からの押圧量を変化させる固定部材を介して行われても良い。
【００３８】
記録ヘッド２１１１は、例えば、インク用の流路が設けられた流路基板、流路内のインクを移動、吐出させるための動作機構としての圧電素子や振動板、及び、この圧電素子を駆動するための回路基板やインターポーザーなどが積層され、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術を用いて形成されている。
【００３９】
本実施形態のインクジェット記録装置１において、各記録ヘッド２１１１のノズル面は、略正方形、例えば、３０ｍｍ四方の形状であり、それぞれ、３２行×３２列（ノズル列）のノズル開口部が設けられている。
【００４０】
図５は、ノズル面におけるノズルの配列を説明する図である。
ノズル面において、複数個のノズル開口部は、幅方向（Ｙ方向）に３２行（図５では一部のみ表示）、搬送方向（Ｘ方向）に３２列の二次元配列されている。各列のノズル開口部は、幅方向に沿ってそれぞれ隣接する行のノズル開口部と間隔ｄ１の３２倍の間隔（第３間隔）でノズル開口部が設けられている。一方、搬送方向へは、各行のノズル開口部が８個ずつ４つ（第１所定数）のブロックＢ１〜Ｂ４（ノズルブロック）に分けられて、各ブロックにおいて隣接するノズル開口部と間隔ｄ２で設けられている。また、各ブロックのノズル開口部は、互いに幅方向に間隔ｄ１の４倍の長さ（第１間隔）ずれて配置されている。即ち、各ブロックにおいて各列のノズル開口部は、間隔ｄ１×３２の間隔で幅方向に配列され、各ブロックにおけるノズル開口部の列数は、この間隔ｄ１×３２を各ブロックにおけるノズル開口部の間隔である間隔ｄ１×４で除した値である「８」に設定されて、搬送方向に配列され、これら各列は、ノズル開口部が間隔ｄ１×４ずつ互いにずらされながら配置されることで、全体として幅方向に間隔ｄ１×４の等間隔でノズルが並ぶことになる。
更に、４つのブロックのノズル開口部は、それぞれ、互いに幅方向に間隔ｄ１（第２間隔）ずつずれて配置されている。ブロックＢ１のノズル開口部とブロックＢ２のノズル開口部とは、幅方向に間隔ｄ１ずれて配置され、ブロックＢ２のノズル開口部とブロックＢ４のノズル開口部とは、幅方向に間隔ｄ１ずれて配置され、更に、ブロックＢ４のノズル開口部とブロックＢ３のノズル開口部とは、幅方向に間隔ｄ１ずれて配置されている。このノズル面に対して記録媒体Ｐが搬送方向に搬送されて各ノズルが順次用いられることにより、全体として３２×３２＝１０２４個のノズル開口部が幅方向に間隔ｄ１で配列されることになる。
【００４１】
このように、ブロックＢ１→Ｂ２→Ｂ４→Ｂ３の順番で幅方向の位置が隣り合うノズル開口部（隣接ノズル開口部）が間隔ｄ１で形成されることになるので、この隣り合うノズル開口部間の搬送方向の距離（ノズルブロック数、移動するブロック（隣接ノズルブロック））が一度に２ブロック（第２所定数）以内となり、大きく変化することがない。なお、このような条件を満たすブロック順は、上述のものに限られない。
【００４２】
図６は、記録ヘッド２１１１の取り付けに係る回転位置ずれについて説明する図である。
【００４３】
記録ヘッド２１１１が微小な回転角度θの回転ずれを伴って取付板２８１に取り付けられた場合、各ノズル開口部の位置も回転ずれを生じる。各ノズル開口部のずれ方向は、回転軸と当該ノズル開口部との位置関係によって異なる。ノズル開口部が回転軸から遠いほどずれの大きさが増大し、また、回転軸に対して幅方向にあるノズル開口部は、搬送方向にずれが生じ、回転軸に対して搬送方向にあるノズル開口部は、幅方向にずれが生じる。従って、この回転ずれがあると、各ノズル開口部からの記録媒体Ｐへのインク着弾位置の位置関係が変化してしまう。
【００４４】
具体的には、３０ｍｍ四方の記録ヘッド２１１１において、ノズル開口部が幅方向に１２００ｄｐｉ（間隔ｄ１が約２１μｍ）で１０２４個設けられ、搬送方向に間隔ｄ２＝３２×ｄ１（約６７７μｍ）で３２個設けられた場合、ノズル開口部は、約２１．６ｍｍ四方の範囲に設けられることになる。各記録ヘッド２１１１が各々独立に取付板２８１に取り付けられる場合、記録ヘッド２１１１の幅方向の両端部（例えば、回転軸から幅方向に約１４ｍｍの位置）に位置合わせのために設けられたアライメントマークが搬送方向に±１０μｍずれた場合、回転軸から幅方向に最も遠いノズル開口部は、搬送方向に約８μｍずれ、回転軸から搬送方向に最も遠いノズル開口部は、幅方向に約８μｍずれることになる。この場合の回転角度θは、約０．０４度である。
【００４５】
幅方向に隣接するノズル開口部は、上述のように、搬送方向に最大２ブロック分、１６×ｄ２ずれるので、この回転ずれに伴って、幅方向の距離のずれΔｄ１が最大で約８μｍ生じることになる。即ち、微小な回転角度θの回転ずれにより、隣接するノズル開口部間の幅方向の距離は、元の間隔の約１／３ずれる。特に、幅方向のずれに対しては、インクの吐出タイミングや吐出速度といった補正技術による補正が難しいので、ノズル開口部の間隔のずれが画像劣化の原因となりやすく、例えば、色ムラや筋が生じる。従って、これ以上のずれが生じないように取り付けがなされる必要がある。
【００４６】
図７は、２列の取付部材２８に係る記録ヘッド２１１１のノズル面の相対角度を説明する図である。
この図７では、画像形成ドラム１１をその回転軸の延長方向の側から見た側面図を示している。
【００４７】
２列の取付部材２８は、各々、記録ヘッド２１１１のノズル面の搬送方向への中心線（図４における線Ｃ１、Ｃ２）から画像形成ドラム１１の外周面（搬送面）に対して垂直に降ろした垂直面と、ノズル面とが直角になるように、それぞれ対応する取付部材２８の取付板２８１の角度が調整されている。画像形成ドラム１１を用いたインクジェット記録装置１では、外周面上の記録媒体Ｐが円弧状に湾曲して配置されるので、ノズル開口部から記録媒体Ｐまでの距離が搬送方向の位置によって異なるという問題が生じる。そこで、このインクジェット記録装置１では、異なる取付部材２８に取り付けられた記録ヘッド２１１１のノズル面の設置角度がそれぞれ外周面に対して別個に定められることで、ノズル開口部から記録媒体Ｐまでの距離の差を小さく抑えている。
【００４８】
このように、搬送方向に異なる位置に配置された２つのヘッドユニット２１により千鳥格子状に配列された記録ヘッド２１１１のノズル面に設けられたノズル開口部全体で幅方向に亘りインクの吐出がなされて、記録媒体Ｐの搬送移動と組み合わせて記録媒体Ｐの画像形成領域全体に対して各色の画像が形成可能となっている。
【００４９】
次に、本実施形態のインクジェット記録装置１の変形例について説明する。
以下の変形例１及び変形例２は、各記録ヘッド間におけるノズル開口部と搬送面との距離の差を小さくするのに加え、記録ヘッド２１１１が微小な回転角度θの回転ずれを伴って取付板２８１に取り付けられるのを抑制する構成として好ましい態様である。従って、色すじや色むらなどによる画像の劣化を抑制して高画質の画像を形成することが出来るものである。
【００５０】
［変形例１］
図８Ａには、変形例１のインクジェット記録装置１におけるヘッドユニット２１の底面図を示す。
変形例１のインクジェット記録装置１では、一の取付板２８１に取り付けられるヘッドユニット２１の複数の記録ヘッド２１１１は、全て一つのヘッドモジュール２１１上にまとめて形成された後、当該ヘッドモジュール２１１が取付板２８１に固定される。
【００５１】
ヘッドモジュール２１１は、これら複数の記録ヘッド２１１１が例えばシリコン樹脂などを用いて一体的に形成、固定されたものである。このヘッドモジュール２１１の形成の際には、光学的なメジャースコープなどを用いて画像処理を行いながら正確に記録ヘッド２１１１の位置決めがなされて接着がなされる。或いは、初めから複数の記録ヘッド２１１１とヘッドモジュール２１１を一体的に形成しても良い。
【００５２】
従って、このヘッドモジュール２１１の幅方向への長さは、記録ヘッド２１１１一つの長さより長くなり、ここでは、６倍以上となる。その結果、このヘッドモジュール２１１が取付板２８１に取り付けられる際に、その幅方向の両端部における取付金具（ねじなど）やアライメントマークに搬送方向へ同程度（±１０μｍ）の位置ずれが生じたとしても、この位置ずれに伴う回転ずれの回転角度θは、１／６未満となり、即ち、ノズル開口部の幅方向の間隔に係るずれ量が低減される。
【００５３】
［変形例２］
図８Ｂには、変形例２のインクジェット記録装置１におけるヘッドユニット２１の底面図を示す。
変形例２のインクジェット記録装置１では、幅方向に２以上の所定数（ここでは、３つ）の記録ヘッド２１１１が一個のヘッドモジュール２１１に一体的に設けられ、複数（ここでは、２つ）のヘッドモジュール２１１が一の取付板２８１に幅方向に延在した配置で幅方向に並べて取り付けられることで、各取付板２８１に取り付けられる全ての記録ヘッド２１１１は、幅方向に一次元配列される。
【００５４】
このような構成、配置によっても、ヘッドモジュール２１１における各ノズル開口部の相対的な位置ずれは、記録ヘッド２１１１が各々直接取付板２８１に取り付けられる場合と比較して小さく抑えられる。また、この場合、変形例１に示した例と比較して、ヘッドモジュール２１１が幅方向に複数に分割されて設けられる。従って、例えば、記録ヘッド２１１１を交換する際に交換が必要な記録ヘッド２１１１の属するヘッドモジュール２１１のみを取り出して交換することが出来るので、作業性の観点から好ましい。
【００５５】
［変形例３］
図９は、変形例３のインクジェット記録装置１における取付板２８１と記録ヘッド２１１１ａを示す図である。
この変形例３のインクジェット記録装置１では、記録ヘッド２１１１ａは、千鳥格子状の配置パターンで幅方向に延在して配置されたノズル開口部が２組並列に設けられている。これらの２組のノズル開口部配列は、それぞれ、異なる色のインクを吐出する構成とすることが出来る。即ち、搬送方向に２列に配置された取付部材２８に取り付けられた記録ヘッド２１１１ａの組により、２種類のインクによる画像形成が可能となる。これらの２種類のインクによる画像形成には、何れの色についても２つの記録ヘッド２１１１ａの組が必要になる。この場合、２色の画像形成が並行に行われても良いし、何れかの色による画像形成が選択的に行われても良い。即ち、これら２つの取付部材２８に取り付けられた複数の記録ヘッド２１１１ａ全体で少なくとも一色の画像形成に係るインクが記録媒体Ｐの画像形成領域全体に対して吐出可能となる。
【００５６】
［変形例４］
図１０は、変形例４のインクジェット記録装置１における取付板２８１と記録ヘッド２１１１との斜視図である。ここでは、取付部材２８の他の部分、吐出液タンク２１２、及び記録ヘッド２１１１のノズル面と反対側の凸部の描画を省略している。
【００５７】
この変形例４のインクジェット記録装置１では、搬送方向（Ｘ方向）に配列された２つの取付板２８１が接続部２８４ａ、２８４ｂにより接続されて画像形成に係る動作が行われる。この接続部２８４ａ、２８４ｂは、取付部材２８をレールに沿って移動させる際には取り外しが可能となっており、即ち、取付部材２８は、個別に移動可能である。接続部２８４ａ、２８４ｂは、２つの取付部材２８の位置合わせに係る調整が完了した後に、当該調整された位置を動かさずに互いを接続固定可能に構成されている。これらの接続部２８４ａ、２８４ｂとしては、例えば、長穴を有する固定板をねじで固定する構造のものや、調整に係る相対位置の変化に応じた接触位置で固定可能な嵌合部材を用いることが出来る。
【００５８】
このように、個々の取付板２８１の搬送面に対する距離や角度を微調整した後に接続部２８４ａ、２８４ｂを用いて２つの取付板２８１が接続されて固定され、その後、更に、当該接続された各色のヘッドユニット２１間での位置合わせ、特に、幅方向の位置合わせを行うことで、容易に調整を行うことが出来る。
【００５９】
以上のように、本実施形態のインクジェット記録装置１は、記録媒体Ｐの搬送方向に曲率を有する画像形成ドラム１１の搬送面上にこの記録媒体Ｐを載置して当該画像形成ドラム１１の回転により搬送する搬送部１０と、所定の色のインクを吐出するノズル開口部が配置されたノズル面が搬送面に対向して設けられる記録ヘッド２１１１と、記録ヘッド２１１１が取り付けられた取付部材２８と、を備え、複数の取付部材２８は、各々搬送方向に異なる位置に設けられる。
従って、搬送方向に異なる位置に設けられる記録ヘッド２１１１が、従来、同一の取付部材２８に取り付けられていたものを、別個の取付部材に分割することで、各記録ヘッド間におけるノズル開口部と搬送面との距離の差をより小さくすると共に、取付部材に記録ヘッドを取り付ける際の取付誤差の許容範囲を広げることが出来る。
【００６０】
また、このような構成により、狭いスペースでも取付部材２８を引き出しやすくなり、また、余剰スペースを生かして調整を行いやすくなる。また、各記録ヘッド２１１１の位置や向きなどの調整の際に、隣接する他の記録ヘッド２１１１の数が減るので、調整の邪魔になりにくくなる。従って、より容易に複数の記録ヘッド２１１１の位置調整を行うことが出来る。特に、本発明のように画像形成ドラム１１といった曲率を有する搬送面に対して各々相対位置や角度を定める場合には、調整パラメーターが多くて調整が複雑になるので、他の記録ヘッド２１１１などにより邪魔されずに速やかに調整が可能となる。また、このような容易且つ速やかな調整で複数のノズル開口部と記録媒体の搬送面との距離を適切な範囲内で調整することが出来る。
【００６１】
また、ノズル開口部は、各記録ヘッド２１１１にそれぞれ所定のパターンで複数配置され、また、取付部材２８には、搬送方向に垂直な幅方向に複数の記録ヘッド２１１１が一次元配列されて取り付けられている。従って、搬送方向に異なる位置の記録ヘッド２１１１がそれぞれ別の取付部材２８に取り付けられることになり、より各ノズル間においてノズル開口部と搬送面との距離のばらつき（差）を容易により小さく抑えることが出来る。
【００６２】
また、各取付部材２８に取り付けられる記録ヘッド２１１１が一次元配列されているので、各記録ヘッド２１１１に接続される電気配線やインク配管などが入り組み具合を抑えることが出来て、容易にこれらの接続や取り外しを行うことが出来る。従って、組み立て、メンテナンスや修理が容易になる。
【００６３】
また、従来、多くの記録ヘッド２１１１が狭い範囲で取付調整されることで生じやすかった接触等での破損が生じ難くなり、容易且つより確実にインクジェット記録装置１を組み立て調整して利用することが出来る。
【００６４】
また、一つの取付部材２８に取り付けられる複数の記録ヘッド２１１１は、少なくとも２つ以上の所定数ずつヘッドモジュール２１１として形成され、当該ヘッドモジュール２１１が取付部材２８に取り付けられる。これにより、更に、取付部材２８に取り付ける部品の点数を削減することが出来るので、容易且つ確実にインクジェット記録装置１の組み立て調整を行うことが出来る。
【００６５】
また、ヘッドモジュール２１１の製造に際して記録ヘッド２１１１間での位置合わせが正確に行われるので、各記録ヘッド２１１１の位置合わせの調節の手間を大きく削減することが出来る。
【００６６】
また、幅方向に延在して配置されるヘッドモジュールが当該幅方向の両端部で取付部材２８に取り付けられることで、当該両端部での固定位置の微小な相対位置ずれに係る角度ずれを小さく抑えることが出来るので、調整された位置から記録ヘッド２１１１がずれた場合や、調整時に残る微小な位置ずれによる画像の劣化を効果的に抑えることが出来る。
【００６７】
また、記録ヘッド２１１１は、幅方向の両端部で取付部材２８に取り付けられる。即ち、幅方向の両端を出来る限り精密に固定することで、ラインヘッドのように幅方向へのインクの着弾位置のずれを補正し難い場合に、当該幅方向への着弾位置のずれを生じさせない。
【００６８】
また、記録ヘッド２１１１は、ノズル面が当該ノズル面の搬送方向への中央から搬送面への垂線と垂直になるように配置されている。従って、ノズル面の各ノズルから搬送面上の記録媒体Ｐまでの距離のばらつきを抑え、当該ばらつきに係るインクの吐出タイミングや吐出速度といったパラメーターの調整を細かく行わなくても着弾位置のずれなどが生じ難く、画像の劣化を容易に抑えることが出来る。
【００６９】
また、複数の取付部材２８は、接続部２８４ａ、２８４ｂにより少なくとも２つが互いに接続固定可能に構成されている。これにより、個別の記録ヘッド２１１１の位置、搬送面に対する距離や角度などの調整は、取付部材２８が分離された状況で行われることで、上述のように調整を行いやすくし、一方で、ヘッドユニット２１の幅方向の位置や、複数色のヘッドユニット２１の相対位置関係などの調節といったヘッドユニット２１単位での調整が必要な場合には、これらの取付部材２８を連結してから行うことで、処理を容易且つ簡便に行うことが出来る。
【００７０】
また、各記録ヘッド２１１１は、調整ネジ２８１１により取付部材２８の取付板２８１に対する位置を各々微調整することが出来る。このような場合に、搬送方向に異なる位置の記録ヘッド２１１１が異なる取付部材２８に取り付けられ、同一の取付部材２８に取り付けられる記録ヘッド２１１１は、一次元方向にのみ配置されるので、調整ネジ２８１１による調整が煩雑にならず、また、調整の際に当該記録ヘッド２１１１やドライバーなどを他の構成と衝突させてしまうなどにより破損する虞を低減させることが出来る。
【００７１】
また、複数のノズル開口部は、記録ヘッド２１１１の各々で二次元配列されている。従って、本発明による角度ずれの影響がより効果的に低減される。
【００７２】
また、各記録ヘッド２１１１でそれぞれ二次元配列された複数のノズル開口部は、搬送方向に４つのブロックＢ１〜Ｂ４に等分される。これら各ブロックＢ１〜Ｂ４にそれぞれ設けられた複数のノズル開口部は、幅方向の位置が隣り合う隣接ノズル開口部との当該幅方向の間隔が間隔ｄ１×４となるように設けられ、４つのブロックＢ１〜Ｂ４に各々設けられたノズル開口部は、互いに幅方向に間隔ｄ１×４をブロック数である４で除した間隔、即ち、間隔ｄ１ずつずらして配置されている。
これにより、単純に１又は２本の直線上にノズル開口部を配置したのでは形成困難な密度でノズル開口部を配置して高精度な画像形成を行うことが出来る。また、このような高密度なノズル開口部の配置のケースで本発明に係る回転ずれの影響を低減する構成を用いることで、より効果的に高精度な画像の劣化を防ぐことが出来る。
【００７３】
また、特に、ブロック分割数を４以上とした場合に、一のブロックに属するノズル開口部から幅方向に間隔ｄ１ずれて配置されたノズル開口部の属するブロックが、前記一のブロックから搬送方向に（ブロック分割数−２）ブロック以内で離隔したブロックであるように当該分割された各ブロックが順番に配置される。これにより、幅方向に隣り合うノズル開口部の搬送方向への相対距離を小さく抑えることが出来るので、回転ずれによる幅方向への相対的な位置ずれが大きくなることを効果的に防ぐことが出来る。
【００７４】
また、特に、ブロック分割数を４とし、各ブロックでは、従来のインクジェット記録装置で形成されているような１インチ当たり３００個のノズル開口部が配置される形状とすることで、無理なく容易に１インチ当たり１２００個のノズル開口部が配置される高精度な記録ヘッド２１１１とすることが出来る。従って、容易に高精度な画像を形成可能となる。
【００７５】
また、ブロックのそれぞれに属する複数のノズル開口部は、間隔ｄ１×３２で幅方向に配列されたノズル列を８列互いに間隔ｄ１×４ずつずらしながら設けるパターンで配列されるので、同一パターンの繰り返しで更に容易に高解像度な画像形成が可能な記録ヘッド２１１１を形成することが出来る。
【００７６】
なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、上記実施の形態では、円筒外周面状の搬送面を有する場合における取付部材２８の配置について説明したが、本発明は、搬送部の搬送面が記録媒体の搬送方向に曲率を有していれば、円筒状ではない場合にも適用可能である。例えば、円筒の内周面に沿った凹面状の搬送面であっても良い。また、正確な円筒形状ではなく、楕円型の搬送面や、凹部と凸部の両方がある搬送面であっても良い。また、搬送部は、画像形成ドラムの回転により記録媒体を搬送する形態に限られず、例えば、搬送ベルト上に記録媒体を載置して、当該搬送ベルトをモーターなどの駆動手段により移動させることで記録媒体を搬送するものであっても良い。
【００７７】
また、上記実施の形態では、記録ヘッド２１１１は、搬送方向に２列に設けられた取付部材２８に千鳥格子状配置となる様に取り付けられたが、これに限られない。搬送方向に３列以上に設けられた取付部材２８にそれぞれ１列分ずつ取り付けられても良い。
また、記録ヘッド２１１１が搬送方向に３列以上ある場合に、当該列数より少ない複数の列数の取付部材２８に分割されて取り付けられても良い。例えば、記録ヘッド２１１１が４列ある場合に、当該記録ヘッド２１１１は、２列に設けられた取付部材２８に２列ずつに分割されて取り付けられても良い。この場合、一の取付部材２８に取り付けられる２列の記録ヘッド２１１１は、形成画像の画質に対する悪影響が問題にならないように搬送方向に近い位置で取り付けられることが好ましい。
【００７８】
また、幅方向に取り付けられる記録ヘッド２１１１の数やヘッドモジュール２１１の数、及び、ヘッドモジュール２１１として一体的に形成される記録ヘッド２１１１の数などは、任意に定められる。また、ヘッドモジュール２１１は、記録媒体Ｐの画像形成可能幅全体に亘りノズル開口部が設けられたラインヘッドである必要はない。
【００７９】
また、記録ヘッド２１１１に設けられるノズル開口部の数及び複数設けられる場合の配置パターンは、形成画像の幅方向への解像度などに応じて適宜定められる。
【００８０】
また、上記実施の形態では、各取付部材２８に取り付けられた記録ヘッド２１１１がそのノズル面の搬送方向への幅の中央でそれぞれ搬送面に対する垂線と直交するように配置されたが、必ずしもこの配置である必要は無い。例えば、ノズル開口部が搬送方向中央に対して対称に設けられていない場合には、上述の配置をする必要がない。また、ノズル開口部が搬送方向中央に対して対称に設けられている場合であっても、形成画像の画質に対する悪影響が問題にならない範囲で搬送面に対する垂線と直交しなくても良い。
【００８１】
また、上記実施の形態では、各記録ヘッド２１１１を幅方向の両端付近で取付部材２８に取り付けることで記録ヘッド２１１１の回転位置ずれによる吐出位置ずれの悪影響を軽減することとしたが、ノズル開口部の配置パターンに応じてあまり回転位置ずれの影響が大きく出ない場合や、本発明に係る取付位置の調節で取付誤差を十分に低減出来る場合などには、搬送方向の両端付近など、他の位置で取付部材２８に取り付けを行っても良い。
その他、上記の実施形態で示した具体的な構成や構造などの細部は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
この発明は、インクジェット記録装置に利用することが出来る。
【符号の説明】
【００８３】
１     インクジェット記録装置
１０   搬送部
１１   画像形成ドラム
２０   画像形成部
２１   ヘッドユニット
２１１ ヘッドモジュール
２１１１      記録ヘッド
２１１１ａ    記録ヘッド
２１２ 吐出液タンク
２２   クリーニング部
２８   取付部材
２８１ 取付板
２８１１      調整ネジ
２８２ａ、２８２ｂ   支持部
２８３ａ、２８３ｂ   調整ネジ
２８４ａ、２８４ｂ   接続部
４０   制御部
５０   インク供給部
Ｐ     記録媒体
【図１】
2015186592.tif 000003
【図２】
2015186592.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2015186592.tif 000008
【図７】
2015186592.tif 000009
【図８Ａ】
2015186592.tif 000010
【図８Ｂ】
2015186592.tif 000011
【図９】
2015186592.tif 000012
【図１０】
2015186592.tif 000013
【国際調査報告】
2015186592.tif 000014
2015186592.tif 000015
2015186592.tif 000016
2015186592.tif 000017
2015186592.tif 000018
2015186592.tif 000019
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