JP2003211666A

JP2003211666A - インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置並びに複合機

Info

Publication number: JP2003211666A
Application number: JP2002018821A
Authority: JP
Inventors: Susumu Hirata; 進平田; Hisashi Yoshimura; 久吉村; Hidetomo Nishiyama; 英知西山
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-01-28
Filing date: 2002-01-28
Publication date: 2003-07-29

Abstract

(57)【要約】【課題】高解像度を印刷を実現することが可能なインク
ジェットヘッドを提供する。【解決手段】インクＩｎを記録媒体Ｐに向けて吐出する
複数のノズル２と、それらノズル２からインクを吐出さ
せるための圧力を発生する圧力発生部材４を有するイン
クジェットヘッド１において、各ノズル２から吐出する
インクの吐出方向の角度（例えばノズル配列方向に対す
る傾き角度）を変更できるようにすることで、通常の解
像度のインクジェットヘッドを用いて、高解像度の印刷
を行えるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録装置に使用されるインクジェットヘッド、及びインク
ジェット記録装置並びに複合機（マルチファンクション
コピア複合機）に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から記録装置の高解像度化が進む
中、解像度が高い記録装置において、印刷速度を速く
し、装置を小型化することを目的として、インクを吐出
するためのノズルが記録媒体（記録用紙）の記録可能領
域の全幅に配置されてなるフルラインタイプのヘッドを
用いたインクジェット記録装置が提案されている。

【０００３】しかしながら、フルラインタイプのもので
は、高解像度で長尺のヘッドを作製することが困難であ
り、しかも環境条件によりノズルのピッチが変わること
により、印刷の品位が著しく損なわれるという問題があ
る。また、更なる高解像度化は困難である。

【０００４】このような問題を解決するために、特開平
３−１６７９５７号公報に、複数のノズルを有する小型
のヘッドユニット複数個を、互いにユニット端面同士を
突き合わせた状態で支持体上に配列しておき、それらヘ
ッドユニットを接着剤で固定することにより長尺のライ
ンヘッドを得るという方法が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た公報に記載のラインヘッドによれば、１つのヘッドユ
ニットにおいてユニット端にノズルを形成することが困
難であることから、ヘッドユニット同士を突き合わせた
接続部において、ノズルを定められた間隔で配置するこ
とが困難である。従って、ヘッドユニットの接続部にお
いては、印刷時の濃度が不均一になるという問題があ
る。

【０００６】本発明はそのような問題点に鑑みてなされ
たもので、ヘッドの解像度が低くても、高解像度でかつ
高品位の印刷を行うことが可能なインクジェットヘッド
の提供と、そのようなインクジェットヘッドを用いたフ
ルラインタイプのインクジェット記録装置及びマルチフ
ァンクションコピア複合機の提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
ヘッドは、インクを記録媒体に向けて吐出する複数のノ
ズルと、それらノズルからインクを吐出させるための圧
力を発生する圧力発生部材を有するインクジェットヘッ
ドにおいて、各ノズルから吐出するインクの吐出方向の
角度（例えば、ノズル配列方向（主走査方向）に対する
傾き角度）が可変であることによって特徴づけられる。

【０００８】本発明のインクジェットヘッドによれば、
各ノズルから吐出するインクの吐出方向を所望の角度に
傾けることができるので、通常の解像度のヘッドを用い
て高解像度の印刷を行うことができる。

【０００９】本発明のインクジェットヘッドは、インク
を吐出する複数のノズルが記録媒体の記録可能領域の全
幅に配置されているフルラインタイプであってもよい。
フルラインタイプのものにおいて、各ノズルから吐出す
るインクの吐出方向の角度を変更できるようにすれば、
低解像度のインクジェットヘッドを使用して高解像度の
印刷が可能なラインヘッドを提供することが可能にな
る。

【００１０】本発明のインクジェットヘッドにおいて、
ノズルが、下部電極、圧電材料及び上部電極を有する突
起状のノズルで、当該ノズルを所定の角度に傾けながら
インクを吐出するように構成してもよい。このように、
突起状のノズルを傾けながらインクを吐出することによ
り、高解像度の印刷が可能になる。

【００１１】この発明のインクジェットヘッドにおい
て、前記ノズルの圧電材料を水熱法にて作製することが
好ましい。水熱法は、フルラインタイプのインクジェッ
トヘッドにおいて、複数の突起状ノズルに圧電材料を一
括に形成するのに最も有効な方法である。

【００１２】この発明のインクジェットヘッドにおい
て、画像データに基づいて、ノズルの角度を制御する制
御手段を設け、その制御手段にて、圧電材料に印加する
電圧を変化させ、主走査方向の任意の位置にインクを吐
出することにより、高解像度の印刷が可能になる。ま
た、インクジェットヘッドを走査する機構と制御が不要
となるので、インクジェット記録装置の小型化が可能に
なる。

【００１３】本発明のインクジェットヘッドにおいて、
相対移動が可能な２枚のプレートからなる２重構造のイ
ンクプレートにノズルを形成し、その一方のプレートを
他方のプレートに対して相対移動させることによりイン
クの吐出方向の角度を変更するという構成を採用しても
よい。この場合、２枚のプレートを相対移動させる距離
を画像データに基づいて制御する制御手段を設けておけ
ば、ノズルから吐出するインクの吐出方向の傾きを制御
することができる。

【００１４】本発明のインクジェットヘッドにおいて、
ノズルの内面の一部について、メニスカスからノズルプ
レート表面までのノズルの長さを変えるにより、インク
の吐出方向の角度を変更するという構成を採用してもよ
い。この場合、ノズルプレート表面までのノズルの長さ
を画像データに基づいて制御する制御手段を設けておけ
ば、ノズルから吐出するインクの吐出方向の傾きを制御
することができる。

【００１５】本発明のインクジェットヘッドにおいて、
ノズルの一部を片持ち梁で構成し、その片持ち梁を変形
させることにより、インクの吐出方向の角度を変更する
という構成を採用してもよい。この場合、片持ち梁の変
形量を画像データに基づいて制御する制御手段を設けて
おけば、ノズルから吐出するインクの吐出方向の傾きを
制御することができる。

【００１６】本発明のインクジェットヘッドにおいて、
圧力発生部材には電気熱変換素子を用いることが好まし
い。電気熱変換素子を用いると、圧力発生部材の構造が
単純となり、小型で高解像度のインクジェットヘッドを
提供することができる。

【００１７】本発明のインクジェット記録装置は、画像
データに応じて記録ヘッドからインクを記録媒体に吐出
して記録を行うインクジェット記録装置において、前記
記録ヘッドとして、インクを記録媒体に向けて吐出する
複数のノズルと、インクを吐出するための圧力を発生す
る圧力発生部材を有し、前記複数のノズルが記録媒体の
記録可能領域の全幅に配置され、かつ、それらノズルか
ら吐出するインクの吐出方向の角度が可変であるインク
ジェットヘッドを用いるとともに、主走査方向の記録時
において前記ノズルから吐出するインクの吐出方向の角
度を変えながら記録する記録手段と、主走査方向の記録
終了後、主走査方向と異なる方向に所定量だけ記録媒体
を前記記録ヘッドに対して相対移動する移動手段を設
け、それら記録手段と移動手段の動作を繰り返すことに
より記録媒体に印字画像を記録するように構成されてい
ることによって特徴づけられる。

【００１８】この発明のインクジェット記録装置によれ
ば、通常の解像度のインクジェットヘッドを用いて、高
解像度の印刷を実現することができる。さらに、ライン
プリンタであるので、記録ヘッドを主走査方向に走査す
る必要がなく、記録ヘッドの走査手段が不要で装置の小
型化、低コスト化が可能になる。

【００１９】この発明のインクジェット記録装置におい
て、１つのノズルから同じ方向に複数個のインク滴を吐
出し、略１箇所に複数個のインク滴を着弾させるように
してもよい。このようにすれば、画像データにより、画
素単位で濃淡を表すことができるので、階調記録を行う
ことが可能なインクジェット記録装置を提供することが
できる。

【００２０】本発明のインクジェット記録装置は、イン
クを記録媒体に向けて吐出する複数のノズルと、インク
を吐出するための圧力を発生する圧力発生部材を有し、
各ノズルから吐出するインクの吐出方向の角度が可変で
あるインクジェットヘッドと、印字画像を読み取る読取
手段と、画像データと前記印字画像とを比較する比較手
段と、その比較結果に基づいて印字画像が画像データに
略一致するように、前記ノズルから吐出するインクの吐
出方向の角度を変える制御手段を備えていることによっ
て特徴づけられる。

【００２１】この発明のインクジェット記録装置によれ
ば、例えば、記録装置を組み立てる際の組立誤差、ある
いは環境条件等によるインクジェットヘッドの伸び縮み
があっても、画像データと印字画像とを比較し、ノズル
から吐出するインクの吐出方向の角度を変えることによ
り、記録媒体へのインクの着弾位置を補正することがで
きるので、印刷品位の良好な印刷を実現することができ
る。

【００２２】この発明のインクジェット記録装置におい
て、補正に用いる画像データとして、当該インクジェッ
ト記録装置の記憶手段に記憶されたテストパターンを用
いると、新たに画像データを入力する必要がなくなるの
で、インクの着弾位置の補正に要する時間を短縮するこ
とができる。

【００２３】本発明において、以上の特徴を有するイン
クジェット記録装置と、印字画像を読み取る画像読取装
置を組み合わせてマルチファンクションコピア複合機を
構成してもよい。この場合、ノズルから吐出するインク
の吐出方向の角度を変えることにより、記録媒体へのイ
ンクの着弾位置を補正することができるので、環境変化
に対しても画像データを忠実に記録できる印刷品位が良
好なマルチファンクションコピア複合機を提供すること
ができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図面に基づい
て説明する。

【００２５】まず、本発明のインクジェット記録装置１
１は、図１６に示すようにラインヘッド１２を備えてお
り、そのラインヘッド１２のノズル２（図１参照）の傾
きの角を制御する傾き制御部（図示せず）を備えてい
る。

【００２６】以下、インクジェットヘッドと、インクジ
ェットヘッドを用いたフルラインタイプのインクジェッ
ト記録装置を図面に基づいて説明する。

【００２７】なお、「フルラインタイプのインクジェッ
ト記録装置」とは、記録用紙等の被印刷媒体の全幅を印
刷することができる長尺のインクジェットヘッドを用い
たインクジェット記録装置のことである。

【００２８】＜実施形態１＞本発明のインクジェットヘ
ッドの実施形態を図１に示す。

【００２９】図１のインクジェットヘッド１は、インク
Ｉｎを記録用紙Ｐに向けて吐出するノズル２と、インク
を収容するインク室３と、インク室３内に配置され、イ
ンクを吐出するための圧力を発生する圧力発生部材４と
を備えている。図１に示すノズル２はノズルプレート２
０から突出する突起状のノズルである。

【００３０】圧力発生部材４は、例えば電気熱変換素子
に電流を流してインク室３内のインクに膜沸騰を生じさ
せ、これによりインク室３内に発生する圧力でインクを
ノズル２から吐出するタイプのものが用いられる。な
お、圧力発生部材４は、圧電材料の伸縮によりインク室
３内に発生する圧力でインクをノズル２から吐出するタ
イプものであってもよい。

【００３１】図２は、図１に示すインクジェットヘッド
を直線状に複数配列してフルラインタイプのラインヘッ
ドを構成した図である。また、図３は図２の中央縦断面
図である。なお、図２にはインク室の図示を省略してい
る。

【００３２】インクジェットヘッド１のノズル２は、図
１及び図２に示すように、ノズル配列方向に対して任意
の角度に傾斜することができる。例えば、１つのインク
ジェットヘッド１において９つの方向にインク滴を吐出
することができ、記録用紙Ｐ上の９箇所に位置にインク
滴を着弾して記録を行うことができる。

【００３３】なお、図１及び図２に示す例では、記録用
紙Ｐ上の９箇所は異なる位置であるが、図４に示すよう
に、複数個のインク滴を同じ方向に吐出し、略１箇所に
複数個のインク滴を着弾させることもできる。この場
合、画像データによって画素単位で濃淡を表すことがで
きるので、階調記録を行うことが可能になる。

【００３４】図５は、図１に示すインクジェットヘッド
１のノズル２の構成を示す斜視図である。図６はノズル
２の上面図であり、図７はノズル２が傾斜している様子
を模式的に示す斜視図である。

【００３５】ノズル２は、中央に孔を有する円錐台形状
の突起部（プラスチック樹脂製）２１側面（外周面）
に、グランド電極（ＧＮＤ）２２及び圧電材料２３がこ
の順に形成されている。圧電材料２３上にはプラス電極
２４及びマイナス電極２５が互いに接触しない状態で形
成されている。

【００３６】マイナス電極２５は、圧電材料２３のノズ
ル２を傾ける側（例えば図中右側）のほぼ半周を覆うよ
うに形成されている。プラス電極２４は、マイナス電極
２５を形成した側と反対側部分の半周を覆うように形成
されている。圧電材料２３はノズル２の半径方向の外側
に向けて分極（図６に示す矢印の向き）している（ノズ
ル２側面の全面に分極）。

【００３７】次に、ノズル２の傾き動作を説明する。

【００３８】まず、グランド電極２２とマイナス電極２
５との間に電圧（例えば４０Ｖ）を印加すると、圧電材
料２３の圧電効果により、マイナス電極２５側におい
て、圧電材料２３が厚さ方向に伸びて長さ方向に縮む。
また、プラス電極２４とグランド電極２２との間に電圧
（例えば４０Ｖ）を印加すると、圧電材料２３の圧電効
果により、プラス電極２４側において、圧電材料２３が
厚さ方向に縮み長さ方向に伸びる。従って、ノズル２は
全体的にマイナス電極２５側の方向（図７に示す向き）
に傾く。一方、上記とは逆の電圧を印加すると、ノズル
２がプラス電極２４側に傾く。このように、圧電材料２
３に印加する電圧を変化させることにより、ノズル２の
傾きを種々に変化させることができる。

【００３９】次に、上記した突起状のノズル２を有する
ノズルプレートの製造方法の一例を図８に基づいて説明
する。

【００４０】工程：まず、１５０℃程度で半硬化した
ポリイミド板１０を用意する。

【００４１】工程：ポリイミド板１０にフォトレジス
ト（図示せず）を形成した後、ポリイミド板１０の両面
からＮａＯＨを用いてエッチングすることにより、中央
に孔を有する突起部２１を形成する。このとき、ポリイ
ミド板１０の厚さは約５０μｍになるまでエッチングす
る。そして、エッチング処理を施したポリイミド板１０
を３５０℃で完全に硬化させる。

【００４２】以上の処理で得られる突起部２１は、エッ
チングによって形成されるので円錐台形状となる。な
お、この例では、ポリイミド板を用いているが、これに
限られることなく、例えばポリサルフォン板を使用する
ことも可能である。

【００４３】工程：ポリイミド板１０にＴｉ膜をスパ
ッタ法で成膜した後、突起部２１の外周面（側面）以外
のＴｉ膜をエッチングにより除去してグランド電極（Ｔ
ｉ）２２を形成する。ここで、突起部２１は円錐台形状
であるため、その側面が、突起部２１を除いたポリイミ
ド板１０の面に対して傾斜している。従ってスパッタ法
によるＴｉ膜が堆積しやすく、容易にグランド電極２２
を形成することができる。

【００４４】工程：ポリイミド板１０の全体を、Ｔｉ
⁴⁺、Ｐｂ²⁺、Ｚｎ⁴⁺イオンを含有する１６０℃のＫＯＨ
溶液に浸漬し、水熱法により、グランド電極２２上にＰ
ＺＴを１０μｍ程度の厚さだけ合成することにより圧電
材料（ＰＺＴ）２３を形成する。

【００４５】なお、この工程（水熱法）に使用する溶液
としては、例えばＢａ²⁺、Ｔｉ⁴⁺イオンを含有するＫＯ
Ｈ溶液であってもよい。

【００４６】このように水熱法を用いれば、狭い所にも
溶液が浸透して圧電材料を成膜できるので、突起状のノ
ズル２のような微細な加工も可能になる。さらに、長尺
ラインヘッドの複数のノズル２・・２を一括に形成できる
ので、装置の低コスト化も達成することが可能になる。

【００４７】工程：ポリイミド板１０に形成した圧電
材料２３に、Ａｌ等をスパッタ法により成膜し、パター
ニングすることによりプラス電極２４及びマイナス電極
２５（図５参照）を形成する。

【００４８】以上の工程により、突起状のノズル２を有
するノズルプレート２０を作製することができ、このノ
ズルプレート２０を、圧力発生部材４を有するインク室
３（図１参照）に接合することにより、インクジェット
ヘッド１を作製することができる。

【００４９】＜実施形態２＞次に、ノズルが傾いた場合
の記録の状態と、ノズルの傾き角を補正した記録状態に
ついて説明する。

【００５０】図９（ａ）は、インクジェット記録装置を
組み立てる際の組立誤差、あるいは環境条件等によるヘ
ッドの伸び縮みのために、印刷が正常にできなかった場
合の記録状態を示す図である。図９（ｂ）は、正常な印
刷ができた場合の記録状態を示す図である。

【００５１】図９に示す例では、１個のノズルで１１個
所の領域にインクを吐出してドットの記録用紙Ｐに記録
を行うものであるが、図９（ａ）では、ノズルの傾き角
度（ノズル配列方向の傾き角度）が所望の角度より小さ
いために、ドットの間隔が狭まり、ノズルの境界部のド
ットが欠落している。また、図示しないが逆にノズルの
傾き角度が大き過ぎる場合は、ドットの間隔が広がりノ
ズルの境界部のドットが集中することになる。一方、図
９（ｂ）では、前記ノズルの傾きを補正して記録した場
合の記録状態で、ドットは画像データ通り全ての範囲で
等間隔に並んでいる。

【００５２】図１０は、図９の様子を１個のノズルの印
刷範囲の記録状態を着目して示す図である。図１０
（ａ）では、ドットの間隔が狭まりノズルの境界部のド
ットが欠落しているのに対し、図１０（ｂ）において
は、全ての範囲でドットが等間隔に並んでいる。

【００５３】図１７に示す装置は、印字画像を読み取る
画像読取装置と、画像情報を記録する記録装置を備えた
マルチファンクションコピア複合機５である。このマル
チファンクションコピア複合機５は、読取部５１、スキ
ャナー部５２及びプリンタ部５３などを備えており、さ
らにノズルの傾きの角度を制御する傾き制御部（図示せ
ず）を備えている。

【００５４】図１１は、マルチファンクションコピア複
合機５（または前記したインクジェット記録装置１１）
に用いる傾き制御部の構成を示すブロック図である。

【００５５】図１１に示す傾き制御部６は、パソコン等
の外部装置７またはスキャナー等の読取手段８からの画
像信号を記憶する第１画像メモリ６１、第１画像メモリ
６１から転送される画像データを記憶する第２画像メモ
リ６２、第１画像メモリ６１と第２画像メモリ６２に記
憶の画像データを比較する比較手段６３、補正データ生
成手段６４、補正データ生成手段６４からの補正データ
を記憶する補正データ記憶部６６、及び、インクジェッ
トヘッド１を制御するヘッド制御手段６５などを主体と
して構成されている。

【００５６】以上の構成の傾き制御部６において実行す
る補正処理を図１２のフローチャートを参照しながら説
明する。

【００５７】まず、マルチファンクションコピア複合機
５（またはインクジェット記録装置１１）の角度補正モ
ードが選択されると、パソコン等の外部装置７またはス
キャナー等の読取手段８からの画像信号を第１画像メモ
リ６１へ入力する（ステップＳ１）。

【００５８】次に、画像信号を、第１画像メモリ６１か
らヘッド制御手段６５を介して、インクジェットヘッド
１により記録用紙Ｐに記録出力し（ステップＳ２）、次
いで第１画像メモリ６１から第２画像メモリ６２へ画像
信号を転送する（ステップＳ３）。

【００５９】次に、記録を行った記録用紙Ｐを読取手段
８にて読み取り、第１画像メモリ６１へ入力（ステップ
Ｓ４）した後、第２画像メモリ６２と第１画像メモリ６
１とのデータを比較してドットの一致を判定する（ステ
ップＳ５，Ｓ６）。比較データが等しい場合は角度の補
正を行わずに処理を終了する。

【００６０】比較データ（ドット）がずれている場合
は、そのずれ量に応じて補正データを生成する（ステッ
プＳ７）。生成した補正データを補正データ記憶部６６
へ記憶し（ステップＳ８）、再度、ヘッド制御手段６５
を介して、インクジェットヘッド１により記録用紙Ｐに
記録出力する。

【００６１】ここで、以上の補正に用いる画像データ
は、マルチファンクションコピア複合機５（またはイン
クジェット記録装置１１）の記憶手段（図示せず）に記
憶されたテストパターンであってもよい。この場合、新
たに画像データを入力する必要がなくなるので、テスト
パターンをヘッド制御手段６５を介して、インクジェッ
トヘッド１により記録用紙Ｐに記録出力し、記録した記
録用紙Ｐを読取手段８にて読み取り、その読取データを
第１画像メモリ６１に入力して、テストパターンの画像
データと、第１画像メモリ６１のデータとを比較し、ず
れ量に応じて補正データを生成する。このようにすれ
ば、インクの着弾位置の補正時間を短縮することができ
る。

【００６２】以上の処理で正常な記録を行うことができ
る。例えば、図５〜図７の構造の場合、画像データと記
録画像とのずれ量に応じて、グランド電極２２とマイナ
ス電極２５との間あるいはグランド電極２２とプラス電
極２４との間に印加する電圧の値を補正することによ
り、正常な記録を行うことができる。

【００６３】＜実施形態３＞次に、インクの吐出方向を
変えることが可能なインクジェットヘッドの他の実施形
態を、図１３〜図１５に基づいて説明する。

【００６４】図１３のインクジェットヘッド１０１は、
ノズル１２１Ａを有するノズルプレート１２１と、ノズ
ル１２２Ａを有するノズルプレート１２２の２枚のプレ
ートを重ね合わせた２重構造となっており、その一方の
ノズルプレート１２１を他方のノズルプレート１２２に
対して、横方向（インク吐出方向と直交する方向）に相
対移動させ、両ノズル１２１Ａ，１２２Ａの中心を相互
にずらすことにより、インクの吐出方向を変えることが
できる。

【００６５】この実施形態のインクジェットヘッド１０
１において、図１３（ａ）に示すように、ノズルプレー
ト１２１のずらし量をゼロにした場合、インク滴はノズ
ルプレート１２１に対して垂直に吐出する。一方、図１
３（ｂ）に示すように、ノズルプレート１２１をノズル
プレート１２２に対して横方向にずらせば、インク滴の
吐出方向はノズルプレート１２１の法線方向に対して傾
くので、そのずらし量に応じてインク滴の吐出方向の傾
き角度を変化させることができる。

【００６６】この実施形態において、ノズルプレート１
２１の移動は、例えば圧電材料１２３の伸縮にて行うこ
とができ、その圧電材料１２３に印加する電圧を変化さ
せることにより、インク吐出方向の傾きを制御すること
ができる。

【００６７】また、この実施形態においても、前記した
実施形態２の図１１及び図１２で説明した処理と同様
に、印刷結果を読取手段８で読み取り、画像データによ
る第１画像メモリ６１内の記憶データと、画像読み取り
データによる第２画像メモリ６２内の記憶データとを比
較し、ノズルプレートのずれ量に応じて補正データを生
成することにより、ノズルプレート１２１の相対移動の
距離を変えてインクの吐出方向を制御することができ
る。

【００６８】図１４のインクジェットヘッド２０１は、
ノズル２０２の内面の一部つまりノズル配列方向（図の
左右方向）の片側（左側）の略半分のノズルについて、
メニスカスＭからノズルプレート表面２２０Ａまでのノ
ズルの長さを変えることが可能な構造となっており、そ
のノズルの長さを変更することにより、インクの吐出方
向を変えることができる。

【００６９】この実施形態のインクジェットヘッド２０
１において、図１４（ａ）に示すように、ノズル２０２
の左右部分においてメニスカスＭからノズルプレート表
面２２０Ａまでのノズルの長さが等しい場合は、インク
滴はノズルプレート２２０に対して垂直に吐出する。一
方、図１４（ｂ）に示すように、例えば、左側のノズル
プレート２２０を表面側（上方側）に長くし、メニスカ
スＭからノズルプレート表面２２０Ａまでのノズルの長
さを長くすれば、インク滴の吐出方向はノズルプレート
２２０の法線方向に対して傾くので、そのノズルの長さ
に応じてインク滴の吐出方向の傾き角度を変化させるこ
とができる。

【００７０】この実施形態において、ノズルの長さの変
更は、例えば圧電材料２２１の伸縮にて行うことがで
き、その圧電材料２２１に印加する電圧を変化させるこ
とにより、インク吐出方向の傾きを制御することができ
る。

【００７１】また、この実施形態においても、前記した
実施形態２の図１１及び図１２で説明した処理と同様
に、印刷結果を読取手段８で読み取り、画像データによ
る第１画像メモリ６１内の記憶データと、画像読み取り
データによる第２画像メモリ６２内の記憶データとを比
較し、ノズル長さに応じて補正データを生成することに
より、ノズルの長さを変えてインクの吐出方向を制御す
ることができる図１５のインクジェットヘッド３０１
は、ノズル３０２内の一部つまりノズル配列方向（図の
左右方向）の片側（左側）の一部が片持ち梁構造となっ
ており、その片持ち梁３２１のノズルプレート３２０表
面に対する変形角度を変更することにより、インクの吐
出方向を変えることができる。

【００７２】この実施形態のインクジェットヘッドにお
いて、図１５（ａ）に示すように、片持ち梁３２１の変
形角度がゼロの場合は、インク滴はノズルプレート３２
０に対して垂直に吐出する。一方、図１５（ｂ）に示す
ように、片持ち梁３２１が変形すると、インク滴の吐出
方向はノズルプレート３２０の法線方向に対して傾くの
で、その変形角度に応じてインク滴の吐出方向の傾き角
度を変化させることができる。

【００７３】この実施形態において、片持ち梁３２１
は、例えば線膨張係数の異なる材料による２層構造とな
っており、例えばこの上に形成したヒーター手段（図示
せず）に電流を流して加熱することによりバイメタル効
果で変形することができる。この場合の片持ち梁３２１
の変形量は、ヒータ手段等に流す電流を変化させること
により制御することができる。

【００７４】また、この実施形態においても、前記した
実施形態２の図１１及び図１２で説明した処理と同様
に、印刷結果を読取手段８で読み取り、画像データによ
る第１画像メモリ６１内の記憶データと、画像読み取り
データによる第２画像メモリ６２内の記憶データとを比
較し、変形角度に応じて補正データを生成することによ
り、片持ち梁３２１の変形角度を変えてインクの吐出方
向を制御することができる。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
インクジェットヘッドの各ノズルから吐出するインクの
吐出方向の角度を変更できるようにしているので、通常
の解像度の低解像度のインクジェットヘッドを使用して
高解像度の印刷が可能なラインヘッドを提供することが
できる。

【００７６】また、通常の解像度のインクジェットヘッ
ドを用いて、高解像度の印刷が可能なインクジェット記
録装置及びマルチファンクションコピア複合機を実現す
ることができる。さらに、インクジェットヘッドを主走
査方向に走査する必要がなくなるので、ヘッド走査手段
が不要となり、装置の小型化、低コスト化を達成でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェットヘッドの実施形態の要
部構成を示す斜視図である。

【図２】フルラインタイプのラインヘッドの構成を示す
斜視図である。

【図３】図２のラインヘッドの縦断面図である。

【図４】図１のインクジェットヘッドの変形例を示す斜
視図である。

【図５】図１のインクジェットヘッドのノズルの構成を
示す斜視図である

【図６】同じくノズルの上面図である。

【図７】ノズルが傾斜している様子を模式的に示す斜視
図である。

【図８】突起状のノズルを有するノズルプレートの製造
方法の説明図である。

【図９】インクジェット記録装置において印刷が正常に
できなかった場合の記録状態と正常な印刷ができた場合
の記録状態を併記して示す図である。

【図１０】図９の様子を１個のノズルの印刷範囲の記録
状態に着目して示す図である。

【図１１】ノズルの傾き角を補正する傾き制御部の構成
を示すブロック図である。

【図１２】傾き制御部において実行する補正処理の内容
を示すフローチャートである。

【図１３】本発明のインクジェットヘッドの他の実施形
態の構成を示す図である。

【図１４】本発明のインクジェットヘッドの別の実施形
態の構成を示す図である。

【図１５】本発明のインクジェットヘッドの更に別の実
施形態の構成を示す図である。

【図１６】本発明を適用するインクジェット記録装置の
斜視図である。

【図１７】本発明を適用するマルチファンクションコピ
ア複合機の斜視図である。

【符号の説明】

１インクジェットヘッド２ノズル２０ノズルプレート２１突起部２２グランド電極２３圧電材料２４プラス電極２５マイナス電極３インク室４圧力発生部材（電気熱変換素子）１１インクジェット記録装置１２ラインヘッド５マルチファンクションコピア複合機５１読取部５２スキャナー部５３プリンタ部６傾き制御部６１第１画像メモリ６２第２画像メモリ６３比較手段６４補正データ生成手段６５ヘッド制御手段６６補正データ記憶部７外部装置８読取手段Ｐ記録用紙Ｉｎインク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西山英知大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内Ｆターム(参考） 2C056 EA04 EA23 EB27 ED09 FA03 FA13 2C057 AF39 AG03 AG12 AL36 AN05 BA04 BA13 BA15 CA04 CA09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インクを記録媒体に向けて吐出する複数
のノズルと、それらノズルからインクを吐出させるため
の圧力を発生する圧力発生部材を有するインクジェット
ヘッドにおいて、各ノズルから吐出するインクの吐出方
向の角度が可変であることを特徴とするインクジェット
ヘッド。
【請求項２】当該インクジェットヘッドは、インクを
吐出する複数のノズルが記録媒体の記録可能領域の全幅
に配置されているフルラインタイプのヘッドであること
を特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッド。
【請求項３】前記ノズルが、下部電極、圧電材料及び
上部電極を有する突起状のノズルで、当該ノズルを所定
の角度に傾けながらインクを吐出するように構成されて
いることを特徴とする請求項１または２記載のインクジ
ェットヘッド。
【請求項４】前記ノズルの圧電材料が水熱法にて作製
されていることを特徴とする請求項３記載のインクジェ
ットヘッド。
【請求項５】画像データに基づいて、ノズルの角度を
制御する制御手段を備えていることを特徴とする請求項
３または４記載のインクジェットヘッド。
【請求項６】請求項１または２記載のインクジェット
ヘッドにおいて、ノズルが、相対移動が可能な２枚のノ
ズルプレートからなる２重構造のインクプレートに形成
されており、その一方のノズルプレートを他方のノズル
プレートに対して相対移動させることにより、インクの
吐出方向の角度を変更するように構成されていることを
特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項７】画像データに基づいて、前記２枚のノズ
ルプレートの相対移動距離を制御する制御手段を備えて
いることを特徴とする請求項６記載のインクジェットヘ
ッド。
【請求項８】請求項１または２記載のインクジェット
ヘッドにおいて、ノズルの内面の一部について、メニス
カスからノズルプレート表面までのノズルの長さを変え
ることにより、インクの吐出方向の角度を変更するよう
に構成されていることを特徴とするインクジェットヘッ
ド。
【請求項９】画像データに基づいて、前記メニスカス
からノズルプレート表面までのノズルの長さを制御する
制御手段を備えていることを特徴とする請求項８記載の
インクジェットヘッド。
【請求項１０】請求項１または２記載のインクジェッ
トヘッドにおいて、前記ノズルの一部が片持ち梁で構成
されており、その片持ち梁を変形させることにより、イ
ンクの吐出方向の角度を変更するように構成されている
ことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項１１】画像データに基づいて、前記片持ち梁
の変形量を制御する制御手段を備え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ヘッド。
【請求項１２】前記圧力発生部材が電気熱変換素子で
あることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載
のインクジェットヘッド。
【請求項１３】画像データに応じて記録ヘッドからイ
ンクを記録媒体に吐出して記録を行うインクジェット記
録装置において、前記記録ヘッドが、インクを記録媒体に向けて吐出する
複数のノズルと、インクを吐出するための圧力を発生す
る圧力発生部材を有し、前記複数のノズルが記録媒体の
記録可能領域の全幅に配置され、かつ、それらノズルか
ら吐出するインクの吐出方向の角度が可変であるインク
ジェットヘッドであるとともに、主走査方向の記録時において前記ノズルから吐出するイ
ンクの吐出方向の角度を変えながら記録する記録手段
と、主走査方向の記録終了後、主走査方向と異なる方向
に所定量だけ記録媒体を前記記録ヘッドに対して相対移
動する移動手段を備え、それら記録手段と移動手段の動
作を繰り返すことにより記録媒体に印字画像を記録する
ように構成されていることを特徴とするインクジェット
記録装置。
【請求項１４】１つのノズルから同じ方向に複数個の
インク滴を吐出し、略１箇所に複数個のインク滴を着弾
させることを特徴とする請求項１３記載のインクジェッ
ト記録装置。
【請求項１５】インクを記録媒体に向けて吐出する複
数のノズルと、インクを吐出するための圧力を発生する
圧力発生部材を有し、各ノズルから吐出するインクの吐
出方向の角度が可変であるインクジェットヘッドと、印
字画像を読み取る読取手段と、画像データと前記印字画
像とを比較する比較手段と、その比較結果に基づいて印
字画像が画像データに略一致するように、前記ノズルか
ら吐出するインクの吐出方向の角度を変える制御手段を
備えていることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１６】前記画像データが、当該インクジェッ
ト記録装置の記憶手段に記憶されたテストパターンであ
ることを特徴とする請求項１５記載のインクジェット記
録装置。
【請求項１７】請求項１４〜１６いずれかに記載のイ
ンクジェット記録装置と、印字画像を読み取る画像読取
装置を備えていることを特徴とする複合機。