(57)【要約】【課題】本発明は、簡単な構成で、ヘッドユニットにθズレ等が発生しても隣接ヘッドの繋ぎ目での画質の低下を低減できるインクジェット記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置を提供することを目的とする。【解決手段】液滴を吐出する複数のノズルをマトリクス配列したインクジェット記録ヘッドと、インクジェット記録ヘッドを千鳥配置したヘッドユニットと、ヘッドユニットを複数有するインクジェット記録装置であって、インクジェット記録ヘッドの長手方向の各端部に吐出選択ノズルを有し、隣接するインクジェット記録ヘッドの幅方向に近接した吐出選択ノズルが液滴を吐出するように選択されるとともに、インクジェット記録ヘッドが同一方向に配置されてヘッドユニットを構成することを特徴とするインクジェット記録装置。【選択図】図４
2013082151.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出する複数のノズルをマトリクス配列したインクジェット記録ヘッドと、前記インクジェット記録ヘッドを千鳥配置したヘッドユニットと、前記ヘッドユニットを複数有するインクジェット記録装置であって、
前記インクジェット記録ヘッドの長手方向の各端部に吐出選択ノズルを有し、隣接する前記インクジェット記録ヘッドの第一の繋ぎ目の幅方向に近接した前記吐出選択ノズルが液滴を吐出するように選択されるとともに、前記インクジェット記録ヘッドを互いに同一方向に配置して前記ヘッドユニットを構成することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
請求項１に記載のインクジェット記録装置であって、
前記隣接する前記インクジェット記録ヘッドの第二の繋ぎ目の前記吐出選択ノズルが幅方向に近接しない場合、前記インクジェット記録ヘッドの第二の繋ぎ目の通常のノズルが近接するように配置して前記ヘッドユニットを構成することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項３】
請求項２に記載のインクジェット記録装置であって、
前記隣接する前記インクジェット記録ヘッドの第二の繋ぎ目の前記吐出選択ノズルが幅方向に近接しない場合、該吐出選択ノズルが液滴を吐出して画像を形成するようには選択されないことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項４】
記録媒体を搬送する搬送工程と、搬送面から鉛直方向に離間した位置に液滴を吐出する複数のノズルをマトリクス配列した複数のインクジェット記録ヘッドから構成され、前記インクジェット記録ヘッドを千鳥配置した複数のヘッドユニットからなる記録部から液滴を吐出して前記記録媒体に記録を行うインクジェット記録工程を含むインクジェット記録方法であって、
隣接する前記インクジェット記録ヘッドの第一の繋ぎ目の幅方向に近接した、前記インクジェット記録ヘッドの長手方向の各端部に設けられた吐出選択ノズルが液滴を吐出するように選択されるとともに、前記ヘッドユニットを構成する前記インクジェット記録ヘッドを互いに同一方向に配置して、前記インクジェット記録ヘッドのノズルから前記記録媒体へ向けて液滴吐出動作を行うことを特徴とするインクジェット記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録方式は、インクジェット記録ヘッドのノズルから微小な液滴を記録媒体に対して吐出して印字や画像記録を行うものであり、記録媒体から離間した状態で記録動作を行うことができることから、様々な材質の記録媒体や物品に記録することが可能で、幅広い用途に使用されてきている。同時に、インクジェット記録方式では、高精細な画像を高速で記録することが求められている。
【０００３】
インクジェット記録ヘッドのノズルを配列する方法としては、１つのヘッド内で配列する方法と、２つ以上のインクジェット記録ヘッドに跨って配列する方法がある。そして１つのインクジェット記録ヘッド内に相対位置精度の良いノズルを形成することと、２つ以上のインクジェット記録ヘッドに跨るノズル間の相対位置精度を良くすることの難易度を比較すると、前者は容易だが、後者はインクジェット記録ヘッドの相対位置関係に影響を受けるため、前者に比べて難しい。また、インクジェット記録装置へのインクジェット記録ヘッドの組み付け精度についても大きな課題となっており、インクジェット記録ヘッドやヘッドユニットに回転方向のズレ（いわゆるθズレ）等が発生した場合は、記録物の画質が低下するおそれがある。
【０００４】
図３はヘッドユニット１１０に時計回りのθズレが発生した場合の模式図である。破線で示した線Ｓは、ヘッドユニット１１０に対しての垂線である。実線で示した線Ｌは、記録部２００に対しての垂線である。このようにヘッドユニットにθズレが発生すると、インクが記録媒体に着弾した時に、ドット同士の距離にムラができ、白スジや黒スジが現出して画質が低下する場合がある。
【０００５】
これらの問題を解決する方法として、ノズルを二次元的に平面配置した複数のヘッドユニットを隣接ヘッド間のノズルが幅方向で近接するように液滴吐出ヘッドを１８０°回転させて交互に千鳥状に配置した液滴吐出ヘッドが提案されている（特許文献１参照）。
【０００６】
しかし、液滴吐出ヘッドを１８０°回転させて交互に千鳥状に配置すると、液滴吐出ヘッドの長手方向の片側上部に組み付け用の基準点を設ける場合、基準点が上側のヘッドと基準点が下側のヘッドが隣接して組み付けられることになり、液滴吐出ヘッドを回転させずに配置した場合と比べて、隣接ヘッドの繋ぎ目部分で熱変位による影響が２倍となり、画像品質に大きく影響するおそれがある。つまり、インクを加温する目的等でヘッドを加熱する場合は、熱の影響でヘッドが変形して画像品質に影響するおそれがあるが、基準点は固定されているので、基準点から遠ざかるほど、画像品質に影響が出やすい。これに対し、液滴吐出ヘッドの長手方向の両側に基準点を設ける場合では、基準点という高精度な加工箇所が２倍になり、加工時間・コストの増加や歩留まりの低下につながるおそれがある。また２種類のヘッドの向きに対応した印刷データとノズル配列に対するデータテーブルを準備する必要があり、効率的でない。また、ヘッドの数が多くなればなるほどこれらの手間が増え、作業効率が悪くなるおそれがある。
【０００７】
これに対し、液滴吐出ヘッドを１８０°回転させずに、つまり互いに同一方向に千鳥配置した図を図６に示す。インクジェット記録ヘッド４２、４３、４４の吐出面には複数のノズルが二次元方向にマトリクス配列されており、ヘッドユニット４１ではインクジェット記録ヘッド４２、４３、４４が千鳥配置されている。しかしインクジェット記録ヘッド４３、４４を図６のように隣接して配置した場合、インクジェット記録ヘッド４３、４４の繋ぎ目のノズル８とノズル８１の間隔が幅方向に大きく開いてしまう（ノズル８とノズル８１の間隔が近接しない）。そのためヘッドユニット４１にθズレが発生した場合は、ノズル８とノズル８１の幅方向に大きく開いた間隔により、記録物の画質の低下となって影響を受けるおそれがある。
【０００８】
図８は、図６に示す従来の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドから吐出されたインクが着弾した様子を示した図であり、図６のインクジェット記録ヘッド４３とインクジェット記録ヘッド４４の繋ぎ目のノズル８とノズル８１から吐出されたインクが記録媒体に着弾した様子を示した例である。図８（ａ）は、ヘッドユニット４１に時計まわりのθズレが生じた場合のインク着弾の様子を示しており、ノズル８から吐出されたドット８Ｄとノズル８１から吐出されたドット８１Ｄがそれぞれラインを形成しているが、図１０の正常な着弾の様子を示した図と比較するとドットが重なった部分（図８（ａ）の４１Ａと、図１０のＣを参照）が多くなっており、これが連続するといわゆる黒スジとなって目立つことになる。また、図８（ｂ）は、ヘッドユニット４１に反時計まわりのθズレが生じた場合のインク着弾の様子を示しており、ノズル８から吐出されたドット８Ｄ’とノズル８１から吐出されたドット８１Ｄ’がそれぞれラインを形成しているが、図１０の正常な着弾の様子を示した図と比較するとドットの重なりが少なくなっており（図８（ｂ）の４１Ｂと、図１０のＣを参照）、これが連続するといわゆる白スジとなって目立つことになる。インクジェット記録ヘッドを千鳥配置した場合に、このようなθズレ等による記録物の画質の低下を防ぐためには、特許文献１のようにする方法もあるが、前述のように画像品質に影響が出たり、作業効率低下につながったりするおそれがある。
【特許文献１】特開２００６−２６４１８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、インクジェット記録ヘッドやヘッドユニットにθズレ等が発生しても、隣接したインクジェット記録ヘッドの繋ぎ目での画質の低下を軽減できるインクジェット記録ヘッドを備えたインクジェット記録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】
【００１０】
上記課題に鑑みなされた本発明の一側面は、液滴を吐出する複数のノズルをマトリクス配列したインクジェット記録ヘッドと、前記インクジェット記録ヘッドを千鳥配置したヘッドユニットと、前記ヘッドユニットを複数有するインクジェット記録装置であって、前記インクジェット記録ヘッドの長手方向の各端部に吐出選択ノズルを有し、隣接する前記インクジェット記録ヘッドの第一の繋ぎ目の幅方向に近接した前記吐出選択ノズルが液滴を吐出するように選択されるとともに、前記インクジェット記録ヘッドを互いに同一方向に配置して前記ヘッドユニットを構成することを特徴とするインクジェット記録装置である。
【００１１】
これによれば、隣接するインクジェット記録ヘッドの第一の繋ぎ目の幅方向に近接した吐出選択ノズルが液滴を吐出するように選択されるとともに、インクジェット記録ヘッドを互いに同一方向に配置して前記ヘッドユニットを構成することで、隣接するインクジェット記録ヘッド間のノズルが幅方向で近接するように設定することができるようになり、インクジェット記録ヘッドやヘッドユニットのθズレの影響を低減して、隣接するインクジェット記録ヘッドの繋ぎ目での画質の低下を軽減することができる。特にヘッドユニットの中でも最もθズレの影響を受けやすいインクジェット記録ヘッドの第一の繋ぎ目での画質の低下を軽減することができる。加えてインクジェット記録ヘッドを互いに同一方向に配置することで、ヘッドの繋ぎ目の熱変位による影響を低減し、良好な画像を形成することができる。
【００１２】
さらに、前記隣接する前記インクジェット記録ヘッドの第二の繋ぎ目の前記吐出選択ノズルが幅方向に近接しない場合、前記インクジェット記録ヘッドの第二の繋ぎ目の吐出選択ノズルではないノズル（以下、通常のノズルという）が近接するように配置して前記ヘッドユニットを構成することが好ましい。
【００１３】
これによれば、隣接する前記インクジェット記録ヘッドの第二の繋ぎ目の前記吐出選択ノズルが幅方向に近接しない場合、前記インクジェット記録ヘッドの第二の繋ぎ目の通常のノズルが近接するように配置して前記ヘッドユニットを構成することで、インクジェット記録ヘッドの第一の繋ぎ目に次いでθズレの影響を受けやすい、第二の繋ぎ目での画質の低下を軽減することができる。
【００１４】
さらに、前記隣接する前記インクジェット記録ヘッドの第二の繋ぎ目の前記吐出選択ノズルが幅方向に近接しない場合、該吐出選択ノズルが液滴を吐出して画像を形成するようには選択されないことが好ましい。
【００１５】
これによれば、隣接する前記インクジェット記録ヘッドの第二の繋ぎ目の前記吐出選択ノズルが幅方向に近接しない場合、該吐出選択ノズルが液滴を吐出して画像を形成するようには選択されないことで、ヘッドユニットにθズレ等が発生しても画質に影響を及ぼすことがないようにすることができる。
【００１６】
本発明の他の側面は、記録媒体を搬送する搬送工程と、複数のノズルをマトリクス配列した複数のインクジェット記録ヘッドから構成され、前記インクジェット記録ヘッドを千鳥配置した複数のヘッドユニットからなる記録部から液滴を吐出して前記記録媒体に記録を行うインクジェット記録工程と、を含むインクジェット記録方法であって、隣接する前記インクジェット記録ヘッドの第一の繋ぎ目の幅方向に近接した、前記インクジェット記録ヘッドの長手方向の各端部に設けられた吐出選択ノズルが液滴を吐出するように選択されるとともに、前記ヘッドユニットを構成する前記インクジェット記録ヘッドを互いに同一方向に配置して、前記インクジェット記録ヘッドのノズルから前記記録媒体へ向けて液滴吐出動作を行うことを特徴とするインクジェット記録方法である。
【００１７】
これによれば、隣接するインクジェット記録ヘッドの第一の繋ぎ目の幅方向に近接した吐出選択ノズルが液滴を吐出するように選択されることで、隣接するインクジェット記録ヘッド間のノズルが幅方向で近接するように設定することができるようになり、インクジェット記録ヘッドやヘッドユニットのθズレの影響を低減して、隣接するインクジェット記録ヘッドの繋ぎ目での画質の低下を軽減することができる。加えてインクジェット記録ヘッドを互いに同一方向に配置することで、ヘッドの繋ぎ目の熱変位による影響を低減し、良好な画像を形成することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、インクジェット記録ヘッドやヘッドユニットにθズレ等が発生しても、簡単な構成で、隣接するインクジェット記録ヘッドの繋ぎ目での画質の低下を軽減できるインクジェット記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】ライン型インクジェット記録装置に関する概略構成図である。
【図２】インクジェット記録ヘッドを千鳥配置したヘッドユニットを示した模式図である。
【図３】ヘッドユニットにθズレが発生した場合の模式図である。
【図４】本発明の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドのノズル配列を示した図である。
【図５】本発明の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドのノズル配列を示した変形例である。
【図６】従来の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドのノズル配列を示した図である。
【図７】インクジェット記録ヘッドの一例に関する模式図である。
【図８】図６に示す従来の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドから吐出されたインクが着弾した様子を示した図である。
【図９】図４に示す本発明の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドから吐出されたインクが着弾した様子を示した図である。
【図１０】インクジェット記録ヘッドやヘッドユニットにθズレが発生していない場合の正常な着弾の様子を示した図である。
【図１１】ノズル密度２５ｎｐｉのノズル列を１ｍｍ間隔で４列並べて１００ｎｐｉのインクジェット記録ヘッドを構成した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明を実施するための実施形態について、図面を用いて説明する。本発明は、以下に記載の構成に限定されるものではなく、同一の技術的思想において種々の構成を採用することができる。例えば、以下に示す構成の一部は、省略し又は他の構成等に置換してもよい。また、他の構成を含むようにしてもよい。
【００２１】
＜インクジェット記録装置の概要＞
図１は、ライン型インクジェット記録装置に関する概略構成図である。インクジェット記録装置１は図１に示すように、搬送部１０と、記録部２０と、制御部５０とを有する。インクジェット記録装置１では記録媒体Ｍの記録面に対して、例えばフルカラーの画像が記録される。なお、記録媒体Ｍの記録面は記録部２０と対向している面であり、搬送部１０の搬送面９と接していない面である。
【００２２】
搬送部１０は、コンベア等によって構成される。搬送部１０は、搬送面９に貼り付けられた記録媒体ＭをＹ方向に搬送する。記録媒体Ｍは、セットされた供給部（不図示）から送り出され、搬送部１０の一端側に供給されて搬送面９に貼り付けられる。その後、他端側に搬送され、巻取部（不図示）で巻きとられる。記録媒体Ｍは搬送中に記録部２０からインク吐出を受けて画像が記録される。なお、記録媒体Ｍが所定の大きさに形成（裁断された物や、立体物や、板状物等）されたものの場合は、搬送部１０の一端側の搬送面９に載せ置かれた記録媒体が搬送部１０の他端側に搬送される。記録媒体は、搬送中に記録部２０からインク吐出を受けて画像が記録され、その後回収される。
【００２３】
記録部２０は、複数のヘッドユニットを含む。ヘッドユニットは例えば、ブラックインクを吐出する複数のインクジェット記録ヘッドを配置したブラックインク用ヘッドユニット（図２の１１ｋ参照）、シアンインクを吐出する複数のインクジェット記録ヘッドを配置したシアンインク用ヘッドユニット（図２の１１ｃ参照）、マゼンタインクを吐出する複数のインクジェット記録ヘッドを配置したマゼンタインク用ヘッドユニット（図２の１１ｍ参照）、イエローインクを吐出する複数のインクジェット記録ヘッドを配置したイエローインク用ヘッドユニット（図２の１１ｙ参照）によって構成される。すなわち、記録部２０は複数のインクジェット記録ヘッドによって構成されている。ブラックインク用ヘッドユニット１１ｋを構成する複数のインクジェット記録ヘッドは、搬送方向に直交する方向（Ｘ方向）の複数列に整列された状態で、且つ隣接する列同士のインクジェット記録ヘッドが千鳥状となるように配置されている。シアンインク用ヘッドユニット１１ｃ、マゼンタインク用ヘッドユニット１１ｍ、イエローインク用ヘッドユニット１１ｙのそれぞれにおける複数のインクジェット記録ヘッドについても、ブラックインク用ヘッドユニット１１ｋと同様に配置されている。なお、各色のヘッドユニットを構成するインクジェット記録ヘッドは複数のノズルと各ノズルに対応した圧力室と、各圧力室に対応したピエゾ素子と、を有する。各色のインクは後述するようにして供給されて圧力室に収容され、インクジェット記録装置１に入力された記録データに従った吐出指令によって、ピエゾ素子に駆動電圧が印加されることで、圧力室に対応したノズルからそれぞれ吐出される。
【００２４】
制御部５０は、インクジェット記録装置１で実行される各種処理を制御する。制御部５０は、例えば、インクジェット記録工程を含むインクジェット記録方法のための処理を制御する。具体的には、搬送部１０を制御して記録媒体Ｍの搬送をコントロールしたり、記録部２０を制御して、インクの吐出に関する処理をコントロールしたりする。制御部５０は電子部品が搭載された回路基板及び電気配線等を含む。制御部５０に含まれる少なくとも一部の構成は、記録部２０の上部に設置されてもよい。
【００２５】
インクジェット記録装置１は、この他、例えば、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローのインクをそれぞれ貯留したメインタンク（不図示）を有する。ブラック用のメインタンクに貯留されたブラックインクは、ブラック用のインク供給ライン（不図示）を介してブラックインク用ヘッドユニット１１ｋの複数のインクジェット記録ヘッドにそれぞれ供給される。シアン用のメインタンクに貯留されたシアンインクは、シアン用のインク供給ライン（不図示）を介してシアンインク用ヘッドユニット１１ｃの複数のインクジェット記録ヘッドにそれぞれ供給される。マゼンタ用のメインタンクに貯留されたマゼンタインクは、マゼンタ用のインク供給ライン（不図示）を介してマゼンタインク用ヘッドユニット１１ｍの複数のインクジェット記録ヘッドにそれぞれ供給される。イエロー用のメインタンクに貯留されたイエローインクは、イエロー用のインク供給ライン（不図示）を介してイエローインク用ヘッドユニット１１ｙの複数のインクジェット記録ヘッドにそれぞれ供給される。
【００２６】
インクジェット記録装置１は、ネットワークインターフェース等の所定のインターフェース（不図示）を有する。インクジェット記録装置１は、インターフェースを介して、パーソナルコンピュータ等の外部装置と通信可能に接続されている。外部装置は、インクジェット記録装置１に対し、記録面への画像の記録指令及び記録する画像を示す記録データ等を入力する。ここで、入力される記録データは、例えば、インクの吐出の有無を示す２階調のデータ、すなわち、１画素あたり１ｂｉｔ（ＯＮ／ＯＦＦ）のデータ（バイナリーデータ）である。このような記録データによれば、データ量を少なくすることが可能で、高周波及び／又は多ノズルへの対応が容易となる。また、吐出パターンが１種類となるため、記録ヘッド及び／又はインクの設計、合わせ込みが容易となる。記録指令が入力されたインクジェット記録装置１では、所定の処理が実行され、インクジェット記録方法が実行される。インクジェット記録装置１でインクジェット記録方法が実行されると、入力された記録データによって示される画像が記録面に記録される。
【００２７】
本発明のインクジェット記録方法では、まず、搬送部１０が動作を開始し、搬送面９に貼り付けられた記録媒体Ｍの搬送が開始される。次に、記録部２０において、入力される記録データに従った吐出指令によって、搬送されてきた記録媒体Ｍに対して各色のインクが吐出され、記録面に着弾する。各色のインクは、対応する色のヘッドユニットそれぞれの記録ヘッドのノズルから、上述したように適宜吐出される。これによって、ブラックインクによるブラックドットと、シアンインクによるシアンドットと、マゼンタインクによるマゼンタドットと、イエローインクによるイエロードットとが、記録面に形成される。
【００２８】
記録媒体Ｍが所定の大きさに形成（裁断された物や、立体物や、板状物等）されたものの場合は、まず、搬送面９に記録媒体を載せ置き、搬送部１０が動作を開始して記録媒体の搬送が開始される。次に、前述のように記録媒体に各色のインクにより記録が行われる。
記録が行われた記録媒体は、搬送部１０の搬送方向下流側の端部まで搬送され、１つの記録媒体に対する画像の記録が終了し、記録媒体は回収される。この場合、搬送面９には、記録媒体が所定のタイミングで順次載せ置かれ、これの搬送が開始され、上記処理が連続的に繰り返して実行される。つまり、インクジェット記録装置１では、搬送工程と、インクジェット記録工程とを含むインクジェット記録方法が繰り返して連続的に実行される。
【００２９】
インクが記録媒体Ｍに着弾した後に、後処理を行う後処理部を記録部の後に設けてもよい。例えば、画像の記録に水系のインクが用いられる場合には、各色のインクが記録媒体Ｍの記録面に着弾した後に、記録媒体Ｍに着弾したインクを乾燥させる後処理部を設けてもよい。また、画像の記録に紫外線硬化型インクが用いられる場合には、各色のインクが記録媒体Ｍの記録面に着弾した後に、記録媒体Ｍに着弾したインクを硬化させる後処理部を設けてもよい。また、記録部２０を主走査方向（Ｘ方向）に走査して画像の記録を行うシリアル型インクジェット記録装置で、紫外線硬化型インクを用いて記録を行う場合は、記録媒体Ｍに着弾したインクを硬化させる後処理部が、記録部２０に備えられていてもよい。
【００３０】
＜インクジェット記録ヘッドの概要＞
図７は、インクジェット記録ヘッドの一例に関する模式図である。インクジェット記録ヘッド１２の内部には、インクが充填される圧力室２が形成されており、インクジェット記録ヘッド１２の吐出面側にはノズル３が穿設されている。ノズル３と圧力室２との間はインクが流通する流路が形成されている。圧力室２には、図示せぬインクタンクと連通するインク供給路が接続されており、インクタンクからインクが供給されるようになっている。
【００３１】
これら圧力室２、ノズル３−圧力室２間のインク流通流路及びインク供給路を形成する場合、素材は特に限定されないが、熱による変形を防ぐために、金属の薄板にエッチングで所望の形状の溝を形成し、この溝が形成された複数の金属薄板を積層して接着することにより金属薄板の積層体内部に圧力室２、ノズル３−圧力室２間のインク流通流路及びインク供給路を形成することができる。インクジェットヘッドに用いられる金属薄板は、形成する溝の形状に応じて０．０１ｍｍから１ｍｍ厚の薄板を使用するとよい。
【００３２】
ノズル３については、ノズルとなる径２０〜３０μｍの小孔が穿設された金属や樹脂等の薄板を使用する。ノズル穿設薄板は、０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍの厚さのものを用いるとよい。上述の金属薄板の積層体のインク流通流路にノズルとなる小孔が対応するように薄板をセットして接着することによりインク流通流路に連通するノズル３が形成される。
【００３３】
圧力室２の上部には振動板７が取り付けられており、振動板７の上面には圧力室２に対応して板状の圧電素子４が接着固定されている。圧電素子４は、振動板７側の面に下部電極５が形成されており、その反対側の面には上部電極６が形成されている。
【００３４】
振動板７は、厚さ０．０１ｍｍ〜１ｍｍの金属板やセラミック板等が用いられる。また、圧電素子４は、振動板７と同程度の厚さのものが使用される。
【００３５】
圧電素子４は、下部電極５及び上部電極６の間に駆動信号を印加することで厚み方向と直交する方向に伸縮変形し、それに伴って圧電素子４に接着した振動板７が撓む。電極５−６間に電位差が生じていない状態から、電極６から電極５に向かう電界を生じさせるパルス信号を電極５−６間に印加すると圧電素子４は厚み方向と直交する方向に伸び変形し、圧電素子４に接着固定された振動板７は圧力室２を膨張させる方向に変形する。圧力室２の膨張により内部圧力が低下するのでノズル３−圧力室２間のインク流通流路、ノズル３及びインク供給路から圧力室２内にインクが引き込まれる。この状態を一定期間保持した後に、電極５から電極６に向かう電界を生じさせるパルス信号を電極５−６間に印加すると圧電素子４は厚み方向と直交する方向に縮み変形し、圧電素子４に接着固定された振動板７は圧力室２を収縮させる方向に変形する。圧力室２の収縮により内部圧力が上昇し圧力室２内に滞留するインクが、ノズル３−圧力室２間のインク流通流路を通ってノズル３へ移動する、いわゆる引き押し打ちによりノズル３からインク滴が吐出される。
【００３６】
こうした一回の吐出動作が終了すると、電極５−６間は再び電位差が生じていない状態に保持され、次の吐出動作に備えた待機状態となる。
【００３７】
インクジェット記録ヘッドには、通常組み付け時に使用する基準点が形成されている（図４のＥ、図５のＦ参照）。基準点を設ける位置や基準点の形は様々あるが、１つのヘッドユニットを構成する場合、通常は同じ種類のインクジェット記録ヘッドを用いる、つまり、基準点もそれぞれのインクジェット記録ヘッドの同じ位置に存在し、同じ形をしていることになる。従って、この基準点が同一方向になるようにインクジェット記録ヘッドを配置することで、インクジェット記録ヘッドを同一方向に配置することができる。
【００３８】
＜ヘッドユニット配置＞
図２はインクジェット記録ヘッドを千鳥配置したヘッドユニットを示した模式図である。記録部２０は、ブラックインク用ヘッドユニット１１ｋ、シアンインク用ヘッドユニット１１ｃ、マゼンタインク用ヘッドユニット１１ｍ、イエローインク用ヘッドユニット１１ｙから構成されており、各色のヘッドユニットは複数のインクジェット記録ヘッドが千鳥状となるように配置されて構成されている。
【００３９】
記録部２０において、ブラックインク用ヘッドユニット１１ｋ、シアンインク用ヘッドユニット１１ｃ、マゼンタインク用ヘッドユニット１１ｍ、イエローインク用ヘッドユニット１１ｙは、図２に示すように、搬送方向上流側から下流側に向けて、ブラックインク用ヘッドユニット１１ｋ、シアンインク用ヘッドユニット１１ｃ、マゼンタインク用ヘッドユニット１１ｍ、イエローインク用ヘッドユニット１１ｙの順で配列されている。なお、これらのヘッドユニット１１ｋ、１１ｃ、１１ｍ、１１ｙの配列順序は、これに限るものではなく、諸条件を考慮し適宜変更してもよい。なお、記録部２０は、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローとは異なるインク色のヘッドユニットを含むようにしてもよい。またヘッドユニット１１ｋ、１１ｃ、１１ｍ、１１ｙそれぞれを構成する記録ヘッド列数は、上記に限るものではなく、諸条件を考慮し適宜変更してもよい。また、図２ではインクジェット記録ヘッドやヘッドユニットの回転方向のズレ（θズレ）については考慮していない。
【００４０】
＜ノズル配列＞
図４は本発明の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドのノズル配列を示した図である。ヘッドユニット１１はインクジェット記録ヘッド１２、１３、１４を千鳥配置して形成されている。インクジェット記録ヘッド１２、１３、１４の吐出面には複数のノズルが二次元方向にマトリクス配列されており、通常のノズルについてはオーバーラップはしないように配置されている。そしてインクジェット記録ヘッド１２、１３、１４の長手方向の各端部に吐出選択ノズル１２−２１、１２−２２、１３−２１、１３−２２、１４−２１、１４−２２が形成されている。また、インクジェット記録ヘッド１２、１３、１４には、それぞれ基準点Ｅが設けられており、基準点Ｅが互いに同一方向になるようにインクジェット記録ヘッド１２、１３、１４が配置されている。液滴を加温する目的等でインクジェット記録ヘッドに熱をかける場合は、インクジェット記録ヘッドが熱により伸びたり変形したりするおそれがあるが、基準点Ｅが互いに同一方向になるようにインクジェット記録ヘッドを配置することで、熱でのインクジェット記録ヘッドの変形による画質の影響を低減することができる。
【００４１】
インクジェット記録ヘッド１２、１３、１４は前述のように互いに同一方向に配置されており、インクジェット記録ヘッド１２と１３、１３と１４のそれぞれの配置は、記録媒体への記録を行った時の記録品位への影響と、ノズルの有効活用とを考慮した配置となっている。具体的には、インクジェット記録ヘッド１３と１４を図４のように配置し、インクジェット記録ヘッド１３と１４の幅方向に近接した吐出選択ノズル１３−２２と１４−２１を吐出するように選択することで、ノズルの有効活用ができ、またインクジェット記録ヘッド１３、１４の繋ぎ目（第一の繋ぎ目）の吐出選択ノズル１３−２２と１４−２１の間隔が幅方向に近接するので、ヘッドユニット１１にθズレ等が発生してもインクジェット記録ヘッド１３と１４の繋ぎ目による白スジや黒スジが目立ちにくくなり画質の低下を低減することができる。また、インクジェット記録ヘッド１２と１３を図４のように配置、つまりインクジェット記録ヘッド１２と１３の繋ぎ目（第二の繋ぎ目）の通常のノズルが幅方向に近接するように配置することで、ヘッドユニット１１にθズレ等が発生しても画質の低下を低減することができる。更に、インクジェット記録ヘッド１２と１３の繋ぎ目の幅方向に近接しない吐出選択ノズル１２−２２と１３−２１が、液滴を吐出して画像を形成するようには選択しないことで、ヘッドユニット１１にθズレ等が発生しても画質に影響を及ぼすことがないようにすることができる。加えてインクジェット記録ヘッド１２、１３、１４を互いに同一方向に配置することで、ヘッドの繋ぎ目の熱変位による影響を低減し、良好な画像を形成することができる。
【００４２】
ここで、幅方向に近接とは、ノズルをマトリクス配列したインクジェット記録ヘッドが千鳥配置されてヘッドユニットを構成する際に、隣接するヘッドの境界に近い部分に、双方のヘッドにそれぞれノズルが存在するということであり、さらに隣接する双方のヘッドの幅方向の略中央部より隣接ヘッド側にそれぞれのノズルが存在していることが好ましい。
【００４３】
また、図４のインクジェット記録ヘッド１３と１４の繋ぎ目を第一の繋ぎ目とし、インクジェット記録ヘッド１２と１３の繋ぎ目を第二の繋ぎ目とする。ノズルをマトリクス配列すると、ノズルはインクジェット記録ヘッドに対して一定の角度を持って配列されるが、この配列により、インクジェット記録ヘッドが千鳥配置されてヘッドユニットを構成する。第一の繋ぎ目は、この時、隣接するヘッドの境界に近い部分に通常のノズルが存在しないために、吐出選択ノズルも使用して画像形成を行う繋ぎ目のことを表す。これに対し、第二の繋ぎ目は、この時、隣接するヘッドの境界に近い部分に通常のノズルが存在し、吐出選択ノズルを画像形成に使用しない繋ぎ目のことを表す。
【００４４】
図５は本発明の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドのノズル配列を示した変形例である。ヘッドユニット３１はインクジェット記録ヘッド３２、３３、３４を千鳥配置して形成されている。インクジェット記録ヘッド３２、３３、３４の吐出面には複数のノズルが二次元方向にマトリクス配列されており、通常のノズルが一部オーバーラップをするように配置されている。そしてインクジェット記録ヘッド３２、３３、３４の長手方向の各端部に吐出選択ノズル３２−２１、３２−２２、３３−２１、３３−２２、３４−２１、３４−２２が形成されている。また、インクジェット記録ヘッド３２、３３、３４には、それぞれ基準点Ｆが設けられており、基準点Ｆが互いに同一方向になるようにインクジェット記録ヘッド３２、３３、３４が配置されている。液滴を加温する目的等でインクジェット記録ヘッドに熱をかける場合は、インクジェット記録ヘッドが熱により伸びたり変形したりするおそれがあるが、基準点Ｆが互いに同一方向になるようにインクジェット記録ヘッドを配置することで、熱でのインクジェット記録ヘッドの変形による画質の影響を低減することができる。
【００４５】
インクジェット記録ヘッド３２、３３、３４は前述のように互いに同一方向に配置されており、インクジェット記録ヘッド３２と３３、３３と３４のそれぞれの配置は、記録媒体への記録を行った時に記録品位への影響を考慮した配置となっている。具体的には、インクジェット記録ヘッド３３と３４を図５のように配置し、インクジェット記録ヘッド３３と３４の幅方向にオーバーラップした吐出選択ノズル３３−２２と３４−２１を吐出するように選択することで、双方の吐出選択ノズルで補完し合うように印刷することができ、インクジェット記録ヘッド３３と３４の相対位置が多少ずれても、インクジェット記録ヘッド３３と３４の繋ぎ目（第一の繋ぎ目）の白スジや黒スジが目立ちにくくなる。更に、これら吐出選択ノズルは幅方向で近接しているので、ヘッドユニットにθズレ等が発生しても画質の低下を低減することができる。また、インクジェット記録ヘッド３２と３３を図５のように配置、つまりインクジェット記録ヘッド３２と３３の繋ぎ目の通常のノズルが幅方向にオーバーラップするように配置することで、双方のノズルで補完し合うように印刷することができ、インクジェット記録ヘッド３２と３３の相対位置が多少ずれても、インクジェット記録ヘッド３２と３３の繋ぎ目（第二の繋ぎ目）の白スジや黒スジが目立ちにくくなる。更に、インクジェット記録ヘッド３２と３３の繋ぎ目の幅方向に近接しない吐出選択ノズル３２−２２と３３−２１を吐出しないように選択することで、ヘッドユニット３１にθズレ等が発生しても画質に影響を及ぼすことがないようにすることができる。更にまた、インクジェット記録ヘッド３２、３３、３４を互いに同一方向に配置することで、ヘッドの繋ぎ目の熱変位による影響を低減し、良好な画像を形成することができる。
【００４６】
図９は、図４に示す本発明の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドから吐出されたインクが着弾した様子を示した図であり、図４のインクジェット記録ヘッド１３、１４の繋ぎ目の吐出選択ノズル１３−２２と吐出選択ノズル１４−２１から吐出されたインクが記録媒体に着弾した様子を示した例である。また、図１０は、インクジェット記録ヘッドやヘッドユニットにθズレが発生していない場合の正常な着弾の様子を示した図である。図９（ａ）は、ヘッドユニット１１に時計まわりのθズレが生じた場合のインク着弾の様子を示しているが、図８（ａ）の従来のインク着弾の様子と比較すると黒スジが目立たなくなっており、図１０の正常な着弾の様子に近くなっている（図８（ａ）の４１Ａ、図９（ａ）の１１Ａと図１０のＣを参照）。また、図９（ｂ）は、ヘッドユニット１１に反時計まわりのθズレが生じた様子を示しているが、やはり図８（ｂ）の従来の着弾の様子と比較すると白スジが目立たなくなっており、図１０の正常な着弾の様子に近くなっている（図８（ｂ）の４１Ｂ、図９（ｂ）の１１Ｂと図１０のＣを参照）。
【００４７】
図１１はノズル密度２５ｎｐｉのノズル列を１ｍｍ間隔で４列並べて１００ｎｐｉのインクジェット記録ヘッドを構成した図である。長手方向の長さＧが２６．１３ｍｍ、幅方向の長さＷが５ｍｍ、ノズル列の間隔Ｗ１がそれぞれ１ｍｍであるインクジェット記録ヘッドを図１１に例示する。また、長手方向の各端部に吐出選択ノズルを破線で示した。ノズルピッチＮは０．２５４ｍｍである。
【００４８】
図１１に示すインクジェット記録ヘッドを図４のように千鳥配置して、ヘッドユニットを構成した。このヘッドユニットの第一の繋ぎ目に存在するそれぞれの吐出選択ノズルから吐出されるドットのドットサイズを直径０．３６ｍｍとした場合、図１０に示すような正常なドットピッチＨは０．２５４ｍｍである。吐出選択ノズルが存在しない図６のヘッドユニットで、第一の繋ぎ目のノズル８とノズル８１から吐出されたインクが着弾した様子は図８に示すようになる。このときのドットピッチは、ヘッドユニットに時計回りの０．５°のθズレが生じた場合は、０．１８４ｍｍ（図８（ａ）の４１ＡＨ参照）、ヘッドユニットに反時計回りの０．５°のθズレが生じた場合は、０．３２４ｍｍとなり（図８（ｂ）の４１ＢＨ参照）、正常なドットピッチから大きく外れてしまい、明らかな白スジ・黒スジとして認識されることになる。これに対し、吐出選択ノズルがヘッドの長手方向の端部に存在する図４のヘッドユニットで、第一の繋ぎ目の吐出選択ノズル１３−２２と１４−２１から吐出されたインクが着弾した様子を示した様子は図９に示すようになる。このときのドットピッチは、ヘッドユニットに時計回りの０．５°のθズレが生じた場合は、０．２３６ｍｍ（図９（ａ）の１１ＡＨ参照）、ヘッドユニットに反時計回りの０．５°のθズレが生じた場合は、０．２７１ｍｍとなり（図９（ｂ）の１１ＢＨ参照）、従来の±０．５°のθズレが生じた場合のドットピッチから大きく改善されて、画像も白スジや黒スジとしては認識できない程度となり、本発明の効果が確認できる。
【００４９】
尚、本発明のドットピッチとは、着弾したドットの中心部から、隣接の着弾したドットの中心部までの距離を示す。同様に、本発明のノズルピッチとは、ノズルの中心部から、隣接するドットを形成するノズルの中心部までの距離を示す。
【００５０】
本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置としては、インクジェット記録ヘッドを走査して記録媒体を間欠搬送することで記録を行うシリアル型インクジェット記録装置であってもよいし、インクジェット記録ヘッドを固定して記録媒体を搬送することで記録を行うライン型インクジェット記録装置であってもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１  インクジェット記録装置
９  搬送面
１０  搬送部
１１  ヘッドユニット
１２  １３  １４  インクジェット記録ヘッド
１２−２１  １２−２２  吐出選択ノズル
１３−２１  １３−２２  吐出選択ノズル
１４−２１  １４−２２  吐出選択ノズル
３１  ヘッドユニット
３２  ３３  ３４  インクジェット記録ヘッド
３２−２１  ３２−２２  吐出選択ノズル
３３−２１  ３３−２２  吐出選択ノズル
３４−２１  ３４−２２  吐出選択ノズル
２０  記録部
５０  制御部
【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】
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