JP2000190484A - ライン記録ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】各記録ヘッドの重なり合う部分のピッチズレを
小さくして見た目区別できないようにし、制御部の構成
を複雑化することなく画像品質の向上を図る。 【解決手段】記録ヘッド２のインク吐出口１８間のピッ
チをＰ１に設定し、記録ヘッド３のインク吐出口１８間
のピッチをＰ２（＜Ｐ１）に設定する。そして、各記録
ヘッドの記録可能範囲における重なり合う部分の幅をＷ
に設定する。例えば、Ｐ１＝１７０μｍ、Ｐ２＝１６２
μｍに設定すると、Ｐ２／（Ｐ１−Ｐ２）＝２０．２５
となるので、幅Ｗをその範囲内に各記録ヘッドのインク
吐出口が２１以上入る範囲に設定する。これにより、幅
Ｗ内のいずれかにおいてドットピッチのズレが見た目区
別できない各記録ヘッドの最適な切換え位置を決めるこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の記録素子を
所定のピッチで配列した記録ヘッドを複数個併設して所
定の幅を記録するライン記録ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】ライン記録装置としては、Ａ４サイズ、
Ｂ４サイズ、さらにはＡ３サイズの用紙に対して記録で
きるものがあり、これらに使用される記録ヘッドとして
は、当然に各サイズの記録幅に対応した長さが要求され
る。しかし、記録する解像度が大きくなり、また、記録
ヘッドの構造が複雑になると、記録ヘッドの長さが長く
なるほど製造歩留まりが低下するという問題がある。

【０００３】このため、比較的短い長さの記録ヘッドを
複数個併設して大きな記録幅に対応できるライン記録ヘ
ッドを製造することが行われている。しかし、複数個の
記録ヘッドを併設する場合、その繋ぎ合わせの部位にお
いて不整合が生じ易く、不整合が生じるとピッチズレ等
による記録ムラが生じるという問題がある。

【０００４】このような問題を解決するために、特開平
６−２５５１７５号公報記載のものは、複数個の記録ヘ
ッドを隣接する記録ヘッドの一部が互いに重なるように
して繋ぎ合わせ、画像信号を供給する際に、その繋ぎ合
わせ部位において各走査ライン毎に記録ヘッドの切換え
位置をランダムに変化させることにより記録画素の位置
の誤差が事実上目立たなくなるようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この公
報記載のものは、各走査ライン毎に記録ヘッドの切換え
位置をランダムに変化させるために制御部の構成が複雑
化する問題があった。

【０００６】そこで各請求項記載の発明は、複数個の記
録ヘッドを併設して所定の幅の記録を行うものにおい
て、各記録ヘッドの重なり合う部分のピッチズレを極め
て小さくして見た目区別できないようにし、これによ
り、記録ムラをなくして画像品質を向上でき、しかも、
制御部の構成が複雑化することがないライン記録ヘッド
を提供する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
複数の記録素子を所定のピッチで配列した記録ヘッドを
複数個併設して所定の幅を記録するライン記録ヘッドに
おいて、各記録ヘッドを、その記録可能範囲が隣接する
記録ヘッドの記録可能範囲と重なるように併設するとと
もに少なくとも重なり合う部分の互いの記録素子のピッ
チを見た目区別できない程度に僅かに異ならせたことに
ある。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載のラ
イン記録ヘッドにおいて、隣接する記録ヘッドの互いの
記録素子のピッチを見た目区別できない程度に僅かに異
ならせたことにある。

【０００９】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載のライン記録ヘッドにおいて、隣接する記録ヘッドの
一方の記録素子のピッチをＰ１とし、他方の記録素子の
ピッチをＰ２（＜Ｐ１）とし、そのピッチ差をΔＰ（＝
Ｐ１−Ｐ２）としたとき、各記録ヘッドの重なり合う部
分の記録素子数を、Ｐ２／ΔＰ以上の整数個に設定した
ことにある。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して説明する。図１はライン記録ヘッドの正面図、図２
は同記録ヘッドの平面図で、ベース１の上下に複数の記
録素子を所定のピッチで配列した比較的長さが短い２個
の記録ヘッド２，３を、その記録可能範囲の一部が互い
に重なるように併設して所定の幅を記録するライン記録
ヘッドを構成している。

【００１１】また、前記ベース１には、前記各記録ヘッ
ド２，３の後方に位置して回路基板４，５を配置し、こ
の回路基板上にドライバＩＣ６等を装着するとともにこ
の回路基板４，５の後端から電源、信号、データ等を供
給するためのフレキシブルケーブル７を延出している。

【００１２】前記各記録ヘッド２，３は、例えば、ノー
マルモードタイプのインクジェットヘッドで、図３及び
図４に示すように、基板１１の上に、図中矢印で示す方
向に分極し、上下に個別電極１２を形成した圧電部材１
３を複数、所定のピッチで等間隔に接着固定し、この圧
電部材１３の上に底面に共通電極１４を形成した天板１
５を導電性接着剤により固定し、前記基板１１、圧電部
材１３及び天板１５で囲まれた空間により複数のインク
室１６を形成している。

【００１３】前記天板１５の後端部には各インク室１６
にインクを供給する共通インク室１７を形成し、かつ、
前記各インク室１６の先端にそれぞれ各インク室に対応
して記録素子を構成するインク吐出口１８を開孔したオ
リィフィスプレート１９を接着固定するとともに前記各
インク室１６の後端を封止部材２０で封止している。

【００１４】このような構成の記録ヘッド２，３は、圧
電部材１３の上下の個別電極１２間に所定の電圧を印加
することで圧電部材１３を上下に変形させ、これによ
り、インク室１６の容積を変化させてインク室内に圧力
変動を生じさせ、この圧力変動によりインク室内のイン
クをインク吐出口１８からインク滴として吐出して記録
媒体上にドット記録を行うことになる。

【００１５】図５は、このライン記録ヘッドを使用した
記録装置の要部構成を示す図で、給紙ローラ２１ａ，２
１ｂにより供給される記録媒体２２を搬送する搬送ユニ
ット２３の途中にこの搬送ユニット２３に対向して前記
ライン記録ヘッド２４を配置し、このライン記録ヘッド
２４により記録媒体２２に対して１ライン単位でドット
記録を行い、記録が終了した記録媒体２２を排紙ユニッ
ト２５により排紙するようになっている。

【００１６】図６は制御部の構成を示すブロック図で、
この制御部は、制御部本体を構成するＣＰＵ（中央処理
装置）３１、画像データをページ単位で展開するページ
メモリ３２、前記各記録ヘッド２，３の重なり合う部分
の位置情報を格納した不揮発性メモリ３３、前記ＣＰＵ
３１により制御され、前記ページメモリ３２の画像デー
タをラインメモリ３４，３５に転送するデータ転送回路
３６及び前記各ラインメモリ３４，３５の画像データに
基づいてそれぞれ前記各記録ヘッド２，３を駆動するヘ
ッドドライバ３７，３８によって構成している。

【００１７】すなわち、ＣＰＵ３１はページメモリ３２
に画像データをページ単位で展開した後、その画像デー
タを不揮発性メモリ３３に格納されているヘッド重なり
部分の位置情報に基づいてページメモリ３２からデータ
転送回路３６に読出し、ラインメモリ３４，３５に転送
する。各ラインメモリ３４，３５には、記録ヘッド２，
３の個々の印字範囲に応じたデータが格納され、このデ
ータを適切なタイミングでそれぞれヘッドドライバ３
７，３８にシリアル転送することで記録ヘッド２，３が
インク吐出による記録動作を行う。

【００１８】図７は、記録ヘッド２と記録ヘッド３との
インク吐出口１８間のピッチの関係を示す図で、前記記
録ヘッド２のインク吐出口間のピッチをＰ１に設定し、
前記記録ヘッド３のインク吐出口間のピッチをＰ２（＜
Ｐ１）に設定している。例えば、Ｐ１を１７０μｍと
し、Ｐ２を１６２μｍとしている。そして、記録ヘッド
２と記録ヘッド３の記録可能範囲における重なり合う部
分の幅をＷに設定している。

【００１９】このような構成であれば、記録ヘッド２の
インク吐出口１８のピッチと記録ヘッド３のインク吐出
口１８のピッチとは異なっているので、幅Ｗを適当に設
定すればこの幅Ｗ内のいずれかにおいて記録ヘッド２と
記録ヘッド３の最適な連結位置を決めることができる。
すなわち、記録ヘッド２のインク吐出口間のピッチＰ１
＝１７０μｍに設定し、記録ヘッド３のインク吐出口間
のピッチＰ２＝１６２μｍに設定しているので、両者の
ピッチ差ΔＰは１７０−１６２＝８μｍとなる。従っ
て、Ｐ２／ΔＰは、２０．２５となるので、少なくとも
幅Ｗ内にインク吐出口１８が２１個以上入るようにすれ
ば、幅Ｗ内のいずれかにおいて記録ヘッド２と記録ヘッ
ド３の最適な連結位置を決めることができる。

【００２０】最適な位置としては、記録ヘッド２と記録
ヘッド３の連結点のインク吐出口１８のピッチを１６２
〜１７０μｍの範囲に設定するのが最適であるが、これ
を実際に調整するには厳しい機械精度が要求されるの
で、実際にドットを記録して見た目ピッチの違いが区別
できない程度になっている位置を選択するのがよい。

【００２１】すなわち、ライン記録ヘッドを組み立てた
後の記録検査工程において、記録ヘッド２と記録ヘッド
３の重なり合う部分Ｗのインク吐出口１８の切換え位置
を１つずつずらしてドット記録を行い、結果として記録
ヘッド２と記録ヘッド３との切換え位置が見た目区別で
きない程度のズレになっている位置を切換え位置に決定
する。そして、この決定した位置を不揮発性メモリ３３
に書き込む。

【００２２】なお、記録ヘッド２と記録ヘッド３のイン
ク吐出口１８のピッチが僅かに異なるので、それぞれの
ヘッドのピッチに応じて印加する駆動電圧波形の時間を
調整して記録濃度に差がでないように配慮する必要はあ
る。

【００２３】図８は、記録ヘッド２と記録ヘッド３の重
なり合う部分Ｗのインク吐出口１８の切換え位置を１つ
ずつずらしてドット記録を行った場合の一例を模式的に
示した図で、左の１〜１０の数値は記録ヘッド２と記録
ヘッド３切換え位置を示している。この図においては、
左から１番目のインク吐出口１８で切換えを行った場合
には記録ヘッド２による記録ドットＤ10と記録ヘッド３
による記録ドットＤ20が重なってしまうことを示してい
る。また、左から１０番目のインク吐出口１８で切換え
を行った場合には記録ヘッド２による記録ドットＤ11と
記録ヘッド３による記録ドットＤ21が離れ過ぎているこ
とを示している。この図では適切な切換え位置は左から
５番目か６番目のインク吐出口１８で切換えを行ったと
きが見た目区別できない程度のズレにおさめることがで
きることを示している。

【００２４】表１は、例えば、３００ｄｐｉの解像度に
おいて、ドットのピッチが正規のピッチからずれたとき
に人間がそれを感知できないか否かを試験し判定結果を
示している。すなわち、３００ｄｐｉの解像度の場合に
は、ピッチのズレが８μｍ程度の場合は人間がすじムラ
として感知できないことを示し、また、ピッチのズレが
１０μｍ程度の場合は人間がすじムラとして感知できる
場合もできない場合のあることを示し、１５μｍ以上で
は人間が常にすじムラとして感知できることを示してい
る。

【００２５】この判定結果から、３００ｄｐｉの解像度
の場合には、記録ヘッド２のインク吐出口１８のピッチ
Ｐ１と記録ヘッド３のインク吐出口１８のピッチＰ２と
の差を８μｍ以下にすれば、両者のピッチのずれは見た
目区別ができなく、従って、このピッチのズレによって
すじムラが発生することはなく、記録品質に悪影響を与
えることはない。

【００２６】

【表１】

【００２７】このように、記録ヘッド２のインク吐出口
１８のピッチＰ１と記録ヘッド３のインク吐出口１８の
ピッチＰ２を見た目区別できない程度に僅かに異ならせ
るとともに記録ヘッド２と３の重なり合う部分Ｗに入る
インク吐出口の数をＰ２／（Ｐ１−Ｐ２）以上の整数個
に設定することで、重なり合う部分Ｗの範囲内において
最適な切換え位置を設定できるとともにその切換え位置
での記録ムラの発生を防止して画像品質を向上できる。

【００２８】また、制御部としては、新たに不揮発性メ
モリ３３を設け、この不揮発性メモリ３３に、ライン記
録ヘッドの記録検査工程でのドット記録によって決定し
た切替え位置の情報を書き込むのみでよいので、制御部
の回路構成が複雑化することはない。また、比較的短い
長さの記録ヘッド２，３を併設して１つのライン記録ヘ
ッドを形成するので、記録ヘッドを製造することは比較
的容易になり、製造歩留まりも向上できる。

【００２９】なお、上述した実施の形態では記録ヘッド
２の全てのインク吐出口１８のピッチをＰ１、記録ヘッ
ド３の全てのインク吐出口１８のピッチをＰ２にしたも
のについて述べたが必ずしもこれに限定するものではな
く、要は、少なくとも記録ヘッド２と記録ヘッド３の重
なり合う部分のインク吐出口のピッチが見た目区別でき
ない程度に僅かに異なっていればよい。

【００３０】例えば、図９に示すように、記録ヘッド２
については全てのインク吐出口１８のピッチをＰ１と
し、記録ヘッド３については重なり合う部分の範囲Ｗ内
のインク吐出口１８のピッチをＰ２とし、それ以外のイ
ンク吐出口１８のピッチをＰ１としたものであってもよ
い。また、図１０に示すように、記録ヘッド２について
は重なり合う部分の範囲Ｗ内のインク吐出口１８のピッ
チをＰ１とし、それ以外のインク吐出口１８のピッチを
Ｐ３とし、記録ヘッド３については重なり合う部分の範
囲Ｗ内のインク吐出口１８のピッチをＰ２とし、それ以
外のインク吐出口１８のピッチをＰ３としたものであっ
てもよい。

【００３１】なお、上述した実施の形態は記録ヘッドと
してノーマルモードタイプのインクジェットヘッドを使
用した場合を例として述べたが必ずしもこれに限定する
ものではない。例えば、図１１及び図１２に示すバブル
ジェット式と呼ばれるタイプのインクジェットヘッドを
使用したものであってもよい。すなわち、このインクジ
ェットヘッドは、基板４１の上に複数の隔壁４２を所定
のピッチで等間隔に接着固定し、この各隔壁４２の上に
天板４３を接着固定し、基板４１、隔壁４２及び天板４
３で囲まれた空間でインク室４４を形成している。そし
て、各インク室４４内の底部に抵抗体層４５を形成し、
この抵抗体層４５の上に電極層４６を形成し、これらを
保護層４７で覆った発熱素子４８を設けている。さら
に、天板４３の後端部に各インク室４４にインクを供給
する共通インク室４９を形成し、かつ、各インク室４４
の先端にインク吐出口５０を開孔したオリィフィスプレ
ート５１を接着固定するとともに各インク室４４の後端
を封止部材５２で封止している。

【００３２】このバブルジェット式のインクジェットヘ
ッドは、発熱素子４８に所定の駆動パルスを印加する
と、発熱素子周囲のインクが急激に加熱され、膜沸騰現
象によりインク室４４の内部の圧力が増大し、インク吐
出口５０からインク滴が吐出してドット記録を行う。こ
のようなバブルジェット式のインクジェットヘッドを使
用しても同様の作用効果が得られるものである。さらに
は、インクジェットヘッドに限られず、ＬＥＤヘッドや
サーマルヘッド等にも同様に適用できるものである。

【００３３】

【発明の効果】各請求項記載の発明によれば、複数個の
記録ヘッドを併設して所定の幅の記録を行うものにおい
て、各記録ヘッドの重なり合う部分のピッチズレを極め
て小さくして見た目区別できないようにし、これによ
り、記録ムラをなくして画像品質を向上でき、しかも、
制御部の構成が複雑化することがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示すライン記録ヘッドの
全体構成を示す正面図。

【図２】同実施の形態におけるライン記録ヘッドの全体
構成を示す平面図。

【図３】同実施の形態におけるライン記録ヘッドのヘッ
ド内部の構成を示す部分横断面図。

【図４】同実施の形態におけるライン記録ヘッドのヘッ
ド内部の構成を示す縦断面図。

【図５】同実施の形態のライン記録ヘッドを使用した記
録装置の要部構成を示す図。

【図６】同実施の形態の制御部の構成を示すブロック
図。

【図７】同実施の形態における各記録ヘッドのインク吐
出口のピッチの関係を説明するための図。

【図８】同実施の形態において各記録ヘッドの重なり合
う部分のインク吐出口の切換え位置を１つずつずらして
ドット記録を行った場合の一例を模式的に示した図。

【図９】本発明の他の実施の形態を示す各記録ヘッドの
インク吐出口のピッチの関係を説明するための図。

【図１０】本発明の他の実施の形態を示す各記録ヘッド
のインク吐出口のピッチの関係を説明するための図。

【図１１】ライン記録ヘッドの他の実施の形態を示す部
分横断面図。

【図１２】同ライン記録ヘッドの縦断面図。

【符号の説明】

２，３…記録ヘッド １８…インク吐出口（記録素子） ２４…ライン記録ヘッド

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の記録素子を所定のピッチで配列し
   た記録ヘッドを複数個併設して所定の幅を記録するライ
   ン記録ヘッドにおいて、 前記各記録ヘッドを、その記録可能範囲が隣接する記録
   ヘッドの記録可能範囲と重なるように併設するとともに
   少なくとも重なり合う部分の互いの記録素子のピッチを
   見た目区別できない程度に僅かに異ならせたことを特徴
   とするライン記録ヘッド。
2. 【請求項２】 隣接する記録ヘッドの互いの記録素子の
   ピッチを見た目区別できない程度に僅かに異ならせたこ
   とを特徴とする請求項１記載のライン記録ヘッド。
3. 【請求項３】 隣接する記録ヘッドの一方の記録素子の
   ピッチをＰ１とし、他方の記録素子のピッチをＰ２（＜
   Ｐ１）とし、そのピッチ差をΔＰ（＝Ｐ１−Ｐ２）とし
   たとき、各記録ヘッドの重なり合う部分の記録素子数
   を、Ｐ２／ΔＰ以上の整数個に設定したことを特徴とす
   る請求項１又は２記載のライン記録ヘッド。