(57)【要約】【課題】記録ヘッドの側面に付着したインクが記録媒体側に引っ張られるおそれがなく、記録媒体上において優れた画像品質を実現すること。【解決手段】記録ヘッドにおいて、静電吸着して搬送する記録媒体に対してインクを吐出するノズルが設けられ、絶縁性を備えるノズルプレートと、前記ノズルプレートに重ねて配置されるヘッド構成プレートと、前記ヘッド構成プレートに重ねて配置される振動板と、前記振動板に重ねて配置される圧電素子と、前記ヘッド構成プレートと前記振動板と前記圧電素子の側面に配置される絶縁部材と、を有することを特徴とする。【選択図】図１
2008162180.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電吸着して搬送する記録媒体に対してインクを吐出するノズルが設けられ、絶縁性を備えるノズルプレートと、
前記ノズルプレートに重ねて配置されるヘッド構成プレートと、
前記ヘッド構成プレートに重ねて配置される振動板と、
前記振動板に重ねて配置される圧電素子と、
前記ヘッド構成プレートと前記振動板と前記圧電素子の側面に配置される絶縁部材と、
を有することを特徴とする記録ヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載の記録ヘッドにおいて、
前記ノズルプレートと前記絶縁部材は一体であること、
を特徴とする記録ヘッド。
【請求項３】
請求項１または２に記載の記録ヘッドにおいて、
前記圧電素子に重ねて配置されるベース基板を有し、
前記絶縁部材は、前記ベース基板の側面に沿って延設し、前記ベース基板の板厚方向に前記ベース基板から突出していること、
を特徴とする記録ヘッド。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１つの記録ヘッドにおいて、
前記絶縁部材は親水性を有すること、
を特徴とする記録ヘッド。
【請求項５】
静電吸着して搬送する記録媒体に対してインクを吐出するインク吐出部を備えるノズルプレートと、
前記ノズルプレートに重ねて配置されるヘッド構成プレートと、
前記ヘッド構成プレートに重ねて配置される振動板と、
前記振動板に重ねて配置される圧電素子とを有し、
前記ノズルプレートは絶縁性を有し、前記記録媒体の搬送方向と平行な方向について前記ノズルプレートの長さが前記ヘッド構成プレートおよび前記振動板の長さより大きくなるように、前記インク吐出部から前記記録媒体の搬送方向に平行に延設する平行延設部を備えること、
を特徴とする記録ヘッド。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１つの記録ヘッドを有すること、を特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録ヘッドおよび画像形成装置に係り、特に、記録ヘッドの側面に付着するインクが記録媒体に付着するおそれがなく、記録媒体上において優れた画像品質を実現することができる記録ヘッドおよび画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１４は、インクジェット記録装置においてノズルの乾燥防止又はノズル近傍のインク粘度上昇を防止するための手段を示す概要図である。図１４に示すように、インクジェット記録装置には、インク供給タンクとフィルタを介して繋がる記録ヘッド１０１のノズルの乾燥防止又はノズル近傍のインク粘度上昇を防止するための手段としてのキャップ３２と、記録ヘッド１０１のノズル面１０１Ａの清掃手段としてのクリーニングブレード３３とが設けられている。
【０００３】
これらキャップ３２及びクリーニングブレード３３を含むメンテナンスユニットは、不図示の移動機構によって記録ヘッド１０１に対して相対移動可能であり、必要に応じて所定の退避位置から記録ヘッド１０１の下部のメンテナンス位置に移動される。
【０００４】
キャップ３２は、昇降機構（不図示）によって記録ヘッド１０１に対して相対的に昇降変位される。電源ＯＦＦ時や印刷待機時にキャップ３２を所定の上昇位置まで上昇させ、記録ヘッド１０１に密着させることにより、ノズル面１０１Ａをキャップ３２で覆う。
【０００５】
印字中又は待機中において、特定のノズルの使用頻度が低くなり、ある時間以上インクが吐出されない状態が続くと、ノズル近傍のインク溶媒が蒸発してインク粘度が高くなってしまう。このような状態になると、アクチュエータが動作してもノズルからインクを吐出できなくなってしまう。
【０００６】
このような状態になる前に（アクチュエータの動作により吐出が可能な粘度の範囲内で）アクチュエータを動作させ、その劣化インク（粘度が上昇したノズル近傍のインク）を排出すべくキャップ３２（インク受け）に向かって予備吐出（パージ、空吐出、つば吐き、ダミー吐出）が行われる。
【０００７】
また、記録ヘッド１０１内のインクに気泡が混入した場合、アクチュエータが動作してもノズルからインクを吐出させることができなくなる。このような場合には記録ヘッド１０１にキャップ３２を当て、吸引ポンプ３６で圧力室内のインク（気泡が混入したインク）を吸引により除去し、吸引除去したインクを回収タンク３７へ送液する。
【０００８】
しかし、このようにノズル面１０１Ａをキャップ３２で覆って予備吐出や劣化インクの吸い出しを行いキャップ３２をノズル面１０１Ａから離した後に、ノズル面１０１Ａにインク液滴や異物が付着している場合がある。そこで、クリーニングブレード３３をノズル面１０１Ａに摺動させることで拭き取りながら、ノズル面１０１Ａを清浄する。クリーニングブレード３３は、ゴムなどの弾性部材で構成されている。なお、該ブレード機構によりインク吐出面の汚れを清掃した際に、該ブレードによってノズル内に異物が混入することを防止するために予備吐出が行われる。
【０００９】
他方、特許文献１には、インクジェット記録ヘッドのインク吐出口を含む端面に対し、撥インク性の物質を含有する樹脂材料から成る被膜層を配置したことを特徴とする発明が開示されている。特許文献１では、この発明により当該端面上のインクによる濡れを防止できるとしている。
【特許文献１】特開昭６３−１２２５５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前記のように、記録ヘッド１０１では、吸引動作の後にノズル面１０１Ａにインク液滴が付着した場合、クリーニングブレード３３をノズル面１０１Ａに摺動させることでノズル面１０１Ａを拭き取り清浄する。そして、その際、図１５に示すように、記録ヘッド１０１の側面部分にインクαが溜まることがある。
【００１１】
ここで、圧電素子２４を駆動するため、記録ヘッド１０１の構成部品として例えば振動板２３を接地している。そのため、静電吸着板１３４により搬送ベルト１２２に対して静電吸着を行いながら記録紙１１６を搬送する場合には、記録ヘッド１０１と記録紙１１６との間に電位差が生じて電界が発生する。したがって、前記のインクα自身が電荷を持ち、静電吸着板１３４側に引っ張られ、記録紙１１６に落下し、記録紙１１６上における画像品質が低下するおそれがある。
【００１２】
特許文献１では、インクジェット記録ヘッドのインク吐出口を含む端面を撥インク性の物質を含有する樹脂材料から成る被膜層で覆うことにより、当該端面上のインクによる濡れを防止できるとしている。
【００１３】
しかし、前記のような予備吐出や劣化インクの吸い出しを行う場合には、高い圧力を加えてノズルからインクを吐出させることになる。ここで、特許文献１では、画像形成時を前提にインクの吐出時においてノズル面にインクが付着するのを防止することを目的にしているものと考えられる。そして、画像形成時の圧力と比較して予備吐出や劣化インクの吸い出しを行う時の圧力は高いため、特許文献１の記録ヘッドにおいて予備吐出や劣化インクの吸い出しを行う場合にはノズル面にインクが付着するおそれがある。
【００１４】
そのため、特許文献１の記録ヘッドにおいてもクリーニングブレードによるワイピングが必要になり、ワイピング後のインクの落下についての問題については課題としてなおも存在すると考えられる。
【００１５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、記録ヘッドの側面やノズル面なども含む記録ヘッドの表面に付着したインクが記録媒体側に引っ張られるおそれがなく、記録媒体上において優れた画像品質を実現することができる記録ヘッドおよび画像形成装置を提供すること、を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記目的を達成するために請求項１に係る発明は、記録ヘッドにおいて、静電吸着して搬送する記録媒体に対してインクを吐出するノズルが設けられ、絶縁性を備えるノズルプレートと、前記ノズルプレートに重ねて配置されるヘッド構成プレートと、前記ヘッド構成プレートに重ねて配置される振動板と、前記振動板に重ねて配置される圧電素子と、前記ヘッド構成プレートと前記振動板と前記圧電素子の側面に配置される絶縁部材と、を有することを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、記録ヘッドの側面を絶縁部材が覆うので、記録ヘッドの側面に付着したインクには電荷が付与されない。
【００１８】
そのため、例えばノズルプレートのノズル面に付着したインクをクリーニングブレードにてワイピングすることにより、記録ヘッドの側面にインクが付着した場合でも、付着したインクには電荷が付与されない。
【００１９】
したがって、記録ヘッドの側面に付着したインクは静電吸着して搬送する記録媒体側へ引っ張られることがなくなり、記録媒体上に付着するおそれもない。以上より、記録媒体上において優れた画像品質を実現することができる。
【００２０】
なお、「ヘッド構成プレート」は、積層状に複数枚重ねることにより、記録ヘッドの内部に、圧力室、インクの連通口、インクの供給口などを構成するものである。
【００２１】
前記目的を達成するために請求項２に係る発明は、請求項１に記載の記録ヘッドにおいて、前記ノズルプレートと前記絶縁部材は一体であること、を特徴とする。
【００２２】
本発明によれば、記録ヘッドの側面を絶縁部材が覆うので、記録ヘッドの側面に付着したインクには電荷が付与されない。
【００２３】
前記目的を達成するために請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の記録ヘッドにおいて、前記圧電素子に重ねて配置されるベース基板を有し、前記絶縁部材は、前記ベース基板の側面に沿って延設し、前記ベース基板の板厚方向に前記ベース基板から突出していること、を特徴とする。
【００２４】
本発明によれば、ベース基板と絶縁部材の突出部分とによりインク収容部が形成される。そのため、例えばノズルプレートのインク吐出部のノズル面に付着したインクをクリーニングブレードにてワイピングすることにより、当該インクが記録ヘッドの側面に移動する場合であっても、記録ヘッドの側面を伝ってインク収容部に収容される。
【００２５】
したがって、記録ヘッドの側面に付着したインクが静電吸着して搬送する記録媒体側へ引っ張られることはなくなり、記録媒体上に付着するおそれもない。以上より、記録媒体上において優れた画像品質を実現することができる。
【００２６】
前記目的を達成するために請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれか１つの記録ヘッドにおいて、前記絶縁部材は親水性を有すること、を特徴とする。
【００２７】
本発明によれば、記録ヘッドの側面に付着したインクは当該側面を濡れ広がることになる。そのため、例えばノズルプレートのインク吐出部のノズル面に付着したインクをクリーニングブレードにてワイピングすることにより、当該インクが記録ヘッドの側面に付着した場合であっても、付着したインクは記録ヘッドの側面を濡れ広がり、また、インク収容部が形成されていれば当該インク収容部に収容されることになる。
【００２８】
したがって、記録ヘッドの側面に付着したインクは静電吸着して搬送する記録媒体側へ引っ張られることがなくなり、記録媒体上に付着するおそれもない。以上より、記録媒体上において優れた画像品質を実現することができる。
【００２９】
前記目的を達成するために請求項５に係る発明は、静電吸着して搬送する記録媒体に対してインクを吐出するインク吐出部を備えるノズルプレートと、前記ノズルプレートに重ねて配置されるヘッド構成プレートと、前記ヘッド構成プレートに重ねて配置される振動板と、前記振動板に重ねて配置される圧電素子とを有し、前記ノズルプレートは絶縁性を有し、前記記録媒体の搬送方向と平行な方向について前記ノズルプレートの長さが前記ヘッド構成プレートおよび前記振動板の長さより大きくなるように、前記インク吐出部から前記記録媒体の搬送方向に平行に延設する平行延設部を備えること、を特徴とする。
【００３０】
本発明によれば、ノズルプレートは絶縁性を有するため、ノズルプレートの平行延設部に付着したインクに電荷が印加されない。
【００３１】
そのため、例えばノズルプレートのインク吐出部のノズル面に付着したインクをクリーニングブレードにてワイピングすることにより、当該インクがノズルプレートの平行延設部に付着した場合であっても、付着したインクに電荷が印加されない。
【００３２】
したがって、ノズルプレートの平行延設部に付着したインクは静電吸着して搬送する記録媒体側へ引っ張られることがなくなり、記録媒体上に付着するおそれもない。以上より、記録媒体上において優れた画像品質を実現することができる。
【００３３】
前記目的を達成するために請求項６に係る発明は、画像形成装置において、請求項１乃至５のいずれか１つに記載の記録ヘッドを有すること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、記録ヘッドの側面やノズル面なども含む記録ヘッドの表面に付着したインクが記録媒体側に引っ張られるおそれがなく、記録媒体上において優れた画像品質を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。なお、以下の説明において、記録ヘッドについて「上部」とはベース基板２５が配置される側をいう。
【００３６】
〔記録ヘッドの説明〕
まず、本発明の記録ヘッドおよびノズル面の清掃ユニットの構成を説明する。図１は、本発明のシリアル型の記録ヘッドの構成についての模式図である。図１に示すように、記録ヘッド１１は、ノズルプレート２１、複数のヘッド構成プレート２２、振動板２３、圧電素子（ＰＺＴ）２４、ベース基板２５などから構成されている。
【００３７】
具体的には、ノズルプレート２１に重ねて複数のヘッド構成プレート２２を積層しつつ接合され、積層されるヘッド構成プレート２２に重ねて振動板２３が接合され、振動板２３には個々のノズルに対応する圧力室が位置する部分に合わせて圧電素子２４が接合され、さらにベース基板２５が接合されている。
【００３８】
本実施形態では、絶縁性を備えるノズルプレート２１は、インク吐出部２１Ａと曲げ延設部２１Ｂから構成される。図１に示すように、インク吐出部２１Ａは記録媒体１１６に面しインクを吐出するノズル３１が形成されるノズル面１１Ａを備え、重ねて接合するヘッド構成プレート２２と同じ幅で形成されている。そして、曲げ延設部２１Ｂはインク吐出部２１Ａの両端から、さらに記録ヘッド１１の鉛直方向に曲がって延び記録ヘッド１１の側面を覆っている。
【００３９】
このようにノズルプレート２１が配置されることにより、記録ヘッド１１の内部のヘッド構成プレート２２と振動板２３は外部と絶縁状態にある。本実施形態では、ヘッド構成プレート２２と振動板２３と圧電素子２４の側面に配置される絶縁部材を、別部材とせずに曲げ延設部２１Ｂとしてノズルプレート２１の一部とすることにより一体にしている。
【００４０】
そして、曲げ延設部２１Ｂはベース基板２５の配置位置からさらに記録ヘッド１１の鉛直方向に突出するように延びている。このようにノズルプレート２１が突出するように延びていることにより、記録ヘッド１１はノズル面１１Ａとは反対側の面側にインク収容部３４を形成している。
【００４１】
絶縁性を有するノズルプレート２１の材質としては、ポリイミドなどが考えられる。そして、本発明の特徴としてノズルプレート２１の曲げ延設部２１Ｂの表面には親水処理が施されている。
【００４２】
なお、記録ヘッド１１の吐出効率の観点から、絶縁性を備えるノズルプレート２１は、ヘッド構成プレート２２と比べて同等以上の硬い材質で形成されていることが望ましい。なお、弾性率が高い材質とすることがさらに望ましい。
【００４３】
また、圧電素子２４を駆動するため振動板２３は接地されている。本実施形態では振動板２３を接地しているが、接地する部分はこれに限らない。
【００４４】
次に、このような構成を有する本発明の記録ヘッド１１の作用を説明する。本実施形態では、前記の図１４に示すようなノズル面１１Ａの清掃ユニットによりノズル面１１Ａを清掃する場合について説明する。また、本実施形態では静電吸着を行いながら記録紙１１６を搬送する場合を考える。
【００４５】
まず前記のように、ノズル面１１Ａをキャップ３２で覆って予備吐出や劣化インクの吸い出しを行いキャップ３２をノズル面１１Ａから離した後に、ノズル面１１Ａにインク液滴又は異物が付着する場合には、クリーニングブレード３３をノズル面１１Ａに摺動させることでノズル面１１Ａを拭き取り、ノズル面１１Ａを清浄する。
【００４６】
このとき、ノズル面１１Ａに付着するインク液滴の少なくとも一部はノズルプレート２１の曲げ延設部２１Ｂに移動する。ここで、ノズルプレート２１は絶縁性を備えている。そのため、静電吸着を行う場合にその電圧と接地される振動板２３の間で電位差が生じて記録ヘッド１１と記録紙１１６の間に電界が発生する場合であっても、振動板２３と記録紙１１６の間で絶縁性が確保されているので、曲げ延設部２１Ｂに移動したインクαに電荷は付与されない。したがって、曲げ延設部２１Ｂに移動したインクαが電気的に引っ張られて記録紙１１６上へ落下するおそれはないという効果を得ることができる。
【００４７】
また、ノズルプレート２１の曲げ延設部２１Ｂの表面には親水処理を施している。さらに、ノズルプレート２１の曲げ延設部２１Ｂが鉛直方向に延びベース基板２５の配置位置から突出する状態で配置され、記録ヘッド１１の上部にインク収容部３４が形成されている。
【００４８】
そのため、クリーニングブレード３３でワイピングされたインクαには、撥水処理が施されるノズル面１１Ａから親水処理が施される曲げ延設部２１Ｂの表面へ移動する力が働いて徐々に曲げ延設部２１Ｂの表面の上方へと押し出され、インク収容部３４に収容される。なお、インク収容部３４に収容されるインクαは、メンテナンス領域（不図示）に設けられるインクの吸引機構により吸引して回収することが考えられる。
【００４９】
なお、その他の実施形態として、ノズルプレート２１の曲げ延設部２１Ｂの代わりに、ノズルプレート２１とは別部材の絶縁部材であって親水処理したものをヘッド構成プレート２２と振動板２３とベース基板２５の側面に配置し、絶縁性および親水性を確保してもよい。
【００５０】
その他の実施形態として、図２に示すように、振動板２３以外のノズルプレート２１やヘッド構成プレート２２に絶縁性を備え、振動板２３の板幅をヘッド構成プレート２２の板幅よりも小さくしてもよい。当該実施形態では、ノズルプレート２１とヘッド構成プレート２２により絶縁性が確保され、記録ヘッド１１の側面に付着したインクαに電荷が付与されない。また、インクαはヘッド構成プレート２２と振動板２３の段差部分３８に収容することもできる。そのため、インクαが電気的に引っ張られてインクαが記録紙１１６上へ落下するおそれはなく、記録紙１１６上において優れた画像品質を実現することができるという効果を得ることができる。
【００５１】
その他の実施形態として、図３に示すように、記録紙１１６の搬送方向と平行な方向についてノズルプレート２１の長さがヘッド構成プレート２２や振動板２３の長さより大きくなるように、ノズルプレート２１を記録紙１１６の搬送方向と平行に延設させて平行延設部２１Ｃを設けてもよい。当該実施形態では、クリーニングブレード３３によりワイピングされたインクαは、平行延設部２１Ｃに集められる。ここで、ノズルプレート２１は絶縁性を備えており、ヘッド構成プレート２２や振動板２３と記録紙１１６の間の絶縁性が確保されている。
【００５２】
そのため、平行延設部２１Ｃに集められたインクαに電荷は付与されないので、インクαが電気的に引っ張られて記録紙１１６上へ落下するおそれはなく、記録紙１１６上において優れた画像品質を実現することができるという効果を得ることができる。なお、図示しないがノズルプレート２１を記録紙１１６の搬送方向と任意の角度をなす方向に延設させてもよい。任意の角度として、例えば、４５度や９０度などが考えられるが、この角度に限られない。
【００５３】
一方、図４は、本発明のフルライン型の記録ヘッドの外観概要図（一部断面図）である。図４に示すように、フルライン型の記録ヘッド１２は、吐出部１２Ｂと基板部１２Ｃから構成される。吐出部１２Ｂは、前記のシリアル型の記録ヘッド１１と同様に、ノズルプレート２１やヘッド構成プレート２２や振動板２３や圧電素子２４などにより構成される。基板部１２Ｃは、ベース基板２５とベース基板用絶縁部材４２から構成され、ベース基板用絶縁部材４２はベース基板２５の側面に配置される。そして、図４に示すようにベース基板用絶縁部材４２がベース基板２５から突出しインク収容部４３を形成している。
【００５４】
また、記録紙１１６の搬送方向と直交する方向の幅について吐出部１２Ｂよりも基板部１２Ｃを小さくし、吐出部１２Ｂと基板部１２Ｃの間に段差部分３９を設けている。
【００５５】
このフルライン型の記録ヘッド１２では、ノズル面１２Ａをクリーニングブレード３３によりワイピングして清掃する際に、クリーニングブレード３３でワイピングされたインクは吐出部１２Ｂと基板部１２Ｃの側面を経由して、インク収容部４３に収容される。また、インク収容部４３に収容されたインクが溢れた場合であっても、吐出部１２Ｂと基板部１２Ｃの間の段差部分３９にインクが垂れて収容されるので、インクαが記録紙１１６上へ落下するおそれはなく、記録紙１１６上において優れた画像品質を実現することができるという効果を得ることができる。
【００５６】
なお、吐出部１２Ｂと基板部１２Ｃの間の段差部分３９に吸収部材を配置すれば、インクαの収容能力が向上し、前記の効果が向上する。
【００５７】
また、その他の実施形態として、フルライン型の記録ヘッド１２において、記録紙１１６の搬送方向と直交する方向の幅について吐出部１２Ｂと基板部１２Ｃを等しくし、段差部分３９を無くしてもよい。この実施形態の場合、ベース基板２５の側面にベース基板用絶縁部材４２を配置する代わりに、絶縁性を有するノズルプレート２１の曲げ延設部２１Ｂをさらに延ばして配置させ、同時に記録ヘッド１２の上部にインク収容部３４を形成してもよい。
【００５８】
また、その他の実施形態として接着剤を絶縁材質とし、各プレート接着時に各プレート同士の両端で接着し、接着剤のはみ出しを利用して振動板２３を接着剤で覆ってもよい。
【００５９】
〔インクジェット記録装置の全体構成〕
図５は、シリアル型のインクジェット記録装置１の全体構成図である。このインクジェット記録装置１は、インクの色毎に設けられた複数の記録ヘッド（図５中不図示、図８中符号１１（１１Ｋ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙ）として記載）を有する印字部１１２と、各記録ヘッド１１に供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１１４と、記録紙１１６を供給する給紙部１１８と、記録紙１１６のカールを除去するデカール処理部１２０と、前記印字部１１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙１１６の平面性を保持しながら記録紙１１６を搬送する吸着ベルト搬送部１２２と、印画済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部１２６と、を備えている。
【００６０】
図５では、給紙部１１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されている。ロール紙を使用する装置構成の場合、図５のように、裁断用のカッター１２８が設けられており、該カッター１２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カッター１２８は、記録紙１１６の搬送路幅以上の長さを有する固定刃１２８Ａと、該固定刃１２８Ａに沿って移動する丸刃１２８Ｂとから構成されており、印字裏面側に固定刃１２８Ａが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃１２８Ｂが配置されている。
【００６１】
給紙部１１８から送り出される記録紙１１６はマガジンに装填されていたことによる巻き癖が残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部１２０においてマガジンの巻き癖方向と逆方向に加熱ドラム１３０で記録紙１１６に熱を与える。
【００６２】
デカール処理後、カットされた記録紙１１６は、吸着ベルト搬送部１２２へと送られる。吸着ベルト搬送部１２２は、ローラ１３１、１３２間に無端状のベルト１３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部１１２のノズル面に対向する部分が平面をなすように構成されている。
【００６３】
ベルト１３３は、記録紙１１６の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引孔（不図示）が形成されている。図５に示したとおり、ローラ１３１、１３２間に掛け渡されたベルト１３３の内側において印字部１１２のノズル面に対向する位置には吸着チャンバ１３４が設けられており、この吸着チャンバ１３４をファン１３５で吸引して負圧にすることによってベルト１３３上の記録紙１１６が吸着保持される。
【００６４】
ベルト１３３が巻かれているローラ１３１、１３２の少なくとも一方にモータ（不図示）の動力が伝達されることにより、ベルト１３３は図５において、時計回り方向に駆動され、ベルト１３３上に保持された記録紙１１６は、図５の副走査方向（紙搬送方向）と搬送される。
【００６５】
縁無しプリント等を印字するとベルト１３３上にもインクが付着するので、ベルト１３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部１３６が設けられている。吸着ベルト搬送部１２２により形成される用紙搬送路上において印字部１１２の上流側には、加熱ファン１４０が設けられている。加熱ファン１４０は、印字前の記録紙１１６に加熱空気を吹きつけ、記録紙１１６を加熱する。印字直前に記録紙１１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。
【００６６】
インク貯蔵／装填部１１４は、印字部１１２の各記録ヘッド１１に対応する色のインクを貯蔵するタンクを有し、各タンクは図示を省略した管路を介して各記録ヘッド１１と連通されている。
【００６７】
印字部１１２の後段には、後乾燥部１４２が設けられている。後乾燥部１４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。
【００６８】
後乾燥部１４２の後段には、加熱・加圧部１４４が設けられている。加熱・加圧部１４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラ１４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。
【００６９】
このようにして生成されたプリント物は、排紙部１２６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置１では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部１２６Ａ、１２６Ｂへと送るために排紙経路を切り換える選別手段（不図示）が設けられている。
【００７０】
なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター（第２のカッター）１４８によってテスト印字の部分を切り離す。カッター１４８は、排紙部１２６の直前に設けられており、画像余白部にテスト印字を行った場合に、本画像とテスト印字部を切断するためのものである。カッター１４８の構造は前述した第１のカッター１２８と同様であり、固定刃１４８Ａと丸刃１４８Ｂとから構成されている。
【００７１】
一方、図６は、フルライン型のインクジェット記録装置２の全体構成図である。同図に示すように、このインクジェット記録装置２は、黒（Ｋ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ）の各インクに対応して設けられた複数の記録ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙを有する印字部１１２を備えている。そして、図７に示すように、印字部１１２の各記録ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙは、当該インクジェット記録装置２が対象とする記録紙１１６の最大紙幅に対応する長さを有し、そのノズル面には最大サイズの被記録媒体の少なくとも一辺を超える長さ（描画可能範囲の全幅）にわたりインク吐出用のノズルが複数配列されたフルライン型の記録ヘッドとなっている点で、前記のシリアル型のインクジェット記録装置１と異なる。
【００７２】
記録ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙは、記録紙１１６の送り方向に沿って上流側から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の色順に配置され、それぞれの記録ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙが記録紙１１６の搬送方向と略直交する方向に沿って延在するように固定設置される。
【００７３】
ベルト搬送部１２２により記録紙１１６を搬送しつつ各記録ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙからそれぞれ異色のインクを吐出することにより記録紙１１６上にカラー画像を形成し得る。
【００７４】
このように、紙幅の全域をカバーするノズル列を有するフルライン型の記録ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙを色別に設ける構成によれば、紙送り方向（副走査方向）について記録紙１１６と印字部１１２を相対的に移動させる動作を１回行うだけで（すなわち１回の副走査で）、記録紙１１６の全面に画像を記録することができる。これにより、記録ヘッドが紙搬送方向と直交する方向に往復動作するシリアル型に比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。
【００７５】
その他の点は、前記のシリアル型のインクジェット記録装置１と共通する。
【００７６】
〔印字部の説明〕
図８は、シリアル型のインクジェット記録装置１の印字部１１２周辺の要部平面図である。印字部１１２には、記録紙１１６の紙幅方向（主走査方向）に延びる２本のガイドレール６０に沿って往復移動可能なキャリッジ６２が設けられている。キャリッジ６２には、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色インクに対応する記録ヘッド１１（１１Ｋ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙ）及び印字検出部（スキャナユニット）１２４が搭載されており、これらはキャリッジ６２に対して着脱自在に構成されており、キャリッジ６２と一体的に主走査方向に走査可能となっている。
【００７７】
印字検出部１２４は記録画像を撮像するためのセンサ（図８中不図示、図９中符号６４として記載）を含み、記録ヘッド１１により記録されるテストパターンを読み取り、記録ヘッド１１のインク吐出状態をチェックする手段として機能する。
【００７８】
記録紙搬送量検出センサ（搬送量センサ）６５は、記録紙１１６の副走査方向における搬送量を計測する手段であり、副走査方向と略平行方向に沿って設けられる光電センサを含んで構成される。この搬送量センサ６５から得られたセンサ信号に基づいて、記録紙１１６の搬送量が求められる。
【００７９】
図９は記録ヘッド１１のノズル面及び印字検出部１２４のセンサ面を示した説明図である。同図に示すように、記録ヘッド１１には多数のノズル３１が千鳥状に設けられており、副走査方向のノズル密度（ノズル間ピッチｈ）は１インチあたり１２００個（１２００ノズル／インチ）である。尚、本実施形態のインクジェット記録装置１の記録解像度（ドットピッチ）は副走査方向及び主走査方向のいずれも１インチあたり１２００ドット（１２００ドット／インチ［１２００ｄｐｉ］）である。
【００８０】
なお、図９に示す千鳥状のノズル配列におけるノズル間ピッチｈは、各ノズル３１を副走査方向に並ぶように投影した投影ノズル列のノズル間ピッチ（各ノズルの中心間距離）である。
【００８１】
また、印字検出部１２４のセンサ面には多数のセンサ６４が副走査方向に沿ってライン状（１次元状）に設けられている。副走査方向のセンサ密度（センサピッチ）は記録ヘッド１１のノズル密度と同じであり（１２００センサ／インチ）、印字検出部１２４としての読取解像度が１２００ｄｐｉとなっている。
【００８２】
印字検出部１２４のセンサ幅（読み取り幅）は記録ヘッド１１のノズル幅（印字幅）に比べて広く構成されている。これにより、キャリッジ６２（図８参照）に搭載される記録ヘッド１１及び印字検出部１２４の間に相対的な位置誤差が生じても、印字検出部１２４は記録ヘッド１１により形成されるテストパターンを確実に読み取ることが可能である。
【００８３】
図１０は記録ヘッド１１の内部構造を示した断面図であり、図９および後述の図１１（ａ）（ｂ）中１０−１０線に沿う断面図である。図１０に示すように、ノズルプレート２１に重ねて複数枚のヘッド構成プレート２２を積層状に重ね、さらに振動板２３や圧電素子２４を重ねることにより、圧力室５２や供給口５４や共通流路５５などを形成している。
【００８４】
各圧力室５２は供給口５４を介して共通流路５５と連通されている。共通流路５５はインク供給源たるインクタンク（不図示）と連通しており、インクタンクから供給されるインクは共通流路５５を介して各圧力室５２に分配供給される。
【００８５】
圧力室５２の一部の面（図１０において天面）を構成している振動板２３には圧電素子２４が接合されている。駆動電圧を印加することによって圧電素子２４が変形して圧力室５２の容積が変化し、これに伴う圧力変化によりノズル３１からインクが吐出される。なお、圧電素子２４には、チタン酸ジルコン酸鉛やチタン酸バリウムなどの圧電体を用いた圧電素子が好適に用いられる。インク吐出後、圧電素子２４の変位が元に戻る際に、共通流路５５から供給口５４を通って新しいインクが圧力室５２に再充填される。
【００８６】
次に、フルライン型のインクジェット記録装置２の記録ヘッドの構造について説明する。
【００８７】
図１１(a) は記録ヘッド１２の構造例を示す平面透視図であり、図１１(b) はその一部の拡大図である。また、図１１(c) は記録ヘッド１２の他の構造例を示す平面透視図である。
【００８８】
記録紙１１６上に印字されるドットピッチを高密度化するためには、記録ヘッド１２におけるノズルピッチを高密度化する必要がある。本例の記録ヘッド１２は、図１１(a),(b) に示したように、インク吐出口であるノズル３１と、各ノズル３１に対応する圧力室５２等からなる複数のインク室ユニット（液滴吐出素子）５３を千鳥でマトリクス状に（２次元的に）配置させた構造を有し、これにより、ヘッド長手方向（紙送り方向と直交する方向）に沿って並ぶように投影される実質的なノズル間隔（投影ノズルピッチ）の高密度化を達成している。 
【００８９】
記録紙１１６の送り方向と略直交する方向に記録紙１１６の全幅に対応する長さにわたり１列以上のノズル列を構成する形態は本例に限定されない。例えば、図１１(a) の構成に代えて、図１１(c) に示すように、複数のノズル３１が２次元に配列された短尺のヘッドモジュール１２’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで記録紙１１６の全幅に対応する長さのノズル列を有するラインヘッドを構成してもよい。
【００９０】
各ノズル３１に対応して設けられている圧力室５２は、その平面形状が概略正方形となっており（図１１(a),(b) 参照）、対角線上の両隅部の一方にノズル３１への流出口が設けられ、他方に供給インクの流入口（供給口）５４が設けられている。なお、圧力室５２の形状は、本例に限定されず、平面形状が四角形（菱形、長方形など）、五角形、六角形その他の多角形、円形、楕円形など、多様な形態があり得る。
【００９１】
なお、記録ヘッド１２の内部構造を示した断面図は、前記の図１０に示す断面図と同様であるので、説明は省略する。
【００９２】
上述した構造を有するインク室ユニット５３を図１２に示す如く主走査方向に沿う行方向及び主走査方向に対して直交しない一定の角度θを有する斜めの列方向とに沿って一定の配列パターンで格子状に多数配列させることにより、本例の高密度ノズルヘッドが実現されている。
【００９３】
すなわち、主走査方向に対してある角度θの方向に沿ってインク室ユニット５３を一定のピッチｄで複数配列する構造により、主走査方向に並ぶように投影されたノズルのピッチＰはｄ× cosθとなり、主走査方向については、各ノズル３１が一定のピッチＰで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。このような構成により、主走査方向に並ぶように投影されるノズル列が１インチ当たり2400個（2400ノズル／インチ）におよぶ高密度のノズル構成を実現することが可能になる。
【００９４】
なお、印字可能幅の全幅に対応した長さのノズル列を有するフルライン型で、ノズルを駆動する時には、（１）全ノズルを同時に駆動する、（２）ノズルを片方から他方に向かって順次駆動する、（３）ノズルをブロックに分割して、ブロックごとに片方から他方に向かって順次駆動する等が行われ、用紙の幅方向（用紙の搬送方向と直交する方向）に１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）を印字するようなノズルの駆動を主走査と定義する。
【００９５】
特に、図１２に示すようなマトリクス状に配置されたノズル３１を駆動する場合は、上記（３）のような主走査が好ましい。すなわち、ノズル３１-11 、３１-12 、３１-13 、３１-14 、３１-15 、３１-16 を１つのブロックとし（他にはノズル３１-21 、…、３１-26 を１つのブロック、ノズル３１-31 、…、３１-36 を１つのブロック、…として）、記録紙１１６の搬送速度に応じてノズル３１-11 、３１-12 、…、３１-16 を順次駆動することで記録紙１１６の幅方向に１ラインを印字する。
【００９６】
一方、上述したフルライン型の記録ヘッドと用紙とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）の印字を繰り返し行うことを副走査と定義する。
【００９７】
そして、上述の主走査によって記録される１ライン（或いは帯状領域の長手方向）の示す方向を主走査方向といい、上述の副走査を行う方向を副走査方向という。すなわち、本実施形態では、記録紙１１６の搬送方向が副走査方向であり、それに直交する方向が主走査方向ということになる。
【００９８】
本発明の実施に際してノズルの配置構造は図示の例に限定されない。また、本実施形態では、ピエゾ素子（圧電素子）に代表されるアクチュエータの変形によってインク滴を飛ばす方式が採用されているが、本発明の実施に際して、インクを吐出させる方式は特に限定されず、ピエゾジェット方式に代えて、ヒータなどの発熱体によってインクを加熱して気泡を発生させ、その圧力でインク滴を飛ばすサーマルジェット方式など、各種方式を適用できる。
【００９９】
〔制御系の説明〕
図１３はシリアル型およびフルライン型のインクジェット記録装置（１、２）のシステム構成を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置（１、２）は、通信インターフェース７０、システムコントローラ７２、画像メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８、プリント制御部８０、画像バッファメモリ８２、ヘッドドライバ８４等を備えている。
【０１００】
通信インターフェース７０は、ホストコンピュータ８６から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。
【０１０１】
ホストコンピュータ８６から送出された画像データは通信インターフェース７０を介してインクジェット記録装置１０に取り込まれ、一旦画像メモリ７４に記憶される。画像メモリ７４は、通信インターフェース７０を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ７２を通じてデータの読み書きが行われる。
【０１０２】
システムコントローラ７２は、通信インターフェース７０、画像メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８等の各部を制御する制御部である。システムコントローラ７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、ホストコンピュータ８６との間の通信制御、画像メモリ７４の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ８８やヒータ８９を制御する制御信号を生成する。
【０１０３】
モータドライバ７６は、システムコントローラ７２からの指示に従ってモータ８８を駆動するドライバ（駆動回路）である。ヒータドライバ７８は、システムコントローラ７２からの指示に従って後乾燥部１４２その他各部のヒータ８９を駆動するドライバである。
【０１０４】
プリント制御部８０は、システムコントローラ７２の制御に従い、画像メモリ７４内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字制御信号（ドットデータ）をヘッドドライバ８４に供給する制御部である。プリント制御部８０において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいてヘッドドライバ８４を介して記録ヘッド（１１、１２）のインク滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。
【０１０５】
プリント制御部８０には画像バッファメモリ８２が備えられており、プリント制御部８０における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ８２に一時的に格納される。
【０１０６】
ヘッドドライバ８４は、プリント制御部８０から与えられる印字データに基づいて各色の記録ヘッド（１１、１２）の圧電素子２４を駆動するための駆動信号を生成し、圧電素子２４に生成した駆動信号を供給する。ヘッドドライバ８４には記録ヘッド（１１、１２）の駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。
【０１０７】
印字検出部１２４は、既述したとおり、記録ヘッド（１１、１２）により記録されたテストパターンを読み取り、所要の信号処理などを行って記録ヘッド（１１、１２）のインク吐出状況（吐出の有無、ドットサイズ、ドット着弾位置等）を検出し（即ち、各ノズル３１のばらつきを検出し）、その検出結果をプリント制御部８０に提供する。プリント制御部８０は、必要に応じて印字検出部１２４から得られる情報に基づいて記録ヘッド（１１、１２）に対する各種補正を行う。
【０１０８】
搬送量センサ６５は記録紙１１６の副走査方向の搬送量を検出し、搬送量センサ６５から得られたセンサ信号（搬送量情報）はプリント制御部８０へ送られる。
【０１０９】
以上、本発明の記録ヘッドおよび画像形成装置について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。  
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明のシリアル型の記録ヘッドの構成についての模式図である。
【図２】本発明のシリアル型の記録ヘッドの他の実施形態における構成についての模式図である。
【図３】本発明のシリアル型の記録ヘッドの他の実施形態における構成についての模式図である。
【図４】本発明のフルライン型の記録ヘッドの外観概要図（一部断面図）である。
【図５】シリアル型のインクジェット記録装置の全体構成図である。
【図６】フルライン型のインクジェット記録装置の全体構成図である。
【図７】フルライン型のインクジェット記録装置の印字部周辺の要部平面図である。
【図８】シリアル型のインクジェット記録装置の印字部周辺の要部平面図である。
【図９】記録ヘッドのノズル面及び印字検出部のセンサ面を示した説明図である。
【図１０】記録ヘッドの内部構造を示した断面図であり、図９および図１１（ａ）（ｂ）中１０−１０線に沿う断面図である。
【図１１（ａ）】記録ヘッドの構造例を示す平面透視図である。
【図１１（ｂ）】記録ヘッドの一部の拡大図である。
【図１１（ｃ）】記録ヘッドの他の構造例を示す平面透視図である。
【図１２】図１１(a) に示した記録ヘッドのノズル配列を示す拡大図である。
【図１３】インクジェット記録装置のシステム構成を示す要部ブロック図である。
【図１４】インクジェット記録装置においてノズルの乾燥防止又はノズル近傍のインク粘度上昇を防止するための手段を示す概要図である。
【図１５】記録ヘッドの側面部分にインクが溜まる例を示す図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１１…（シリアル型）記録ヘッド、１２…（フルライン型）記録ヘッド、２１…ノズルプレート、２１Ａ…インク吐出部、２１Ｂ…曲げ延設部、２１Ｃ…平行延設部、２２…ヘッド構成プレート、２３…振動板、２４…圧電素子、２５…ベース基板、３１…ノズル、３２…キャップ、３３…クリーニングブレード、３４…インク収容部、１１６…記録紙
【図１】
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【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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【図１１（ａ）】
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【図１１（ｂ）】
2008162180.tif 000014
【図１１（ｃ）】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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