JP2005035080A

JP2005035080A - 記録ヘッド及び記録装置

Info

Publication number: JP2005035080A
Application number: JP2003198357A
Authority: JP
Inventors: Akira Mihara; 顕三原; Kenichi Kawachi; 賢一河内
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2003-07-17
Filing date: 2003-07-17
Publication date: 2005-02-10

Abstract

【課題】インク吐出口間の温度差を抑制し、温度むらによる濃度むらを抑制することが可能な記録ヘッドを提供することを目的とする。
【解決手段】複数のノズル５８が長尺状に配列し、ノズル５８からインクを吐出する。各ノズル５８は、印字ノズル制御回路８０を介してコントローラ８２を接続し、コントローラ８２の指示により、印字ノズル制御回路８０が各ノズルからのインク吐出を制御する。また、記録ヘッド４０の両端付近に、ヒータ５６を設け、コントローラ８２の指示により温度補正用ヒータ駆動回路９６がヒータ５６の発熱を制御することによって、記録ヘッド４０の両端付近におけるノズル温度を補正する。この時、ヒータ５６の駆動を印字ライン間で駆動する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録ヘッドにかかり、特に、サーマルインクジェットプリンタ等の記録装置に適用可能な記録ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録方式の記録濃度は、温度に依存しており、一般に環境温度や記録ヘッド温度が上昇すると記録濃度が上昇する傾向にある。
【０００３】
従来の温度制御としては、特許文献１の技術では、環境温度、ヘッド温度、記録画像による記録密度をフィードバックして温度による濃度変化の補正を行うことが提案されている。
【０００４】
また、環境温度やヘッド温度に対する制御としては、プレパルス制御（予備加熱）を行う方式が提案されている。すなわち、印字ヘッドのノズルの温度を所定の範囲内に維持するように、噴射パルス（メインパルス）に先立ってインクが吐出されないエネルギーのパルス（プレパルス）を印加し、ノズルを加熱しておくことにより、環境温度やヘッド温度が低い場合でも安定した印字を可能にしている。
【０００５】
このプレパルス制御を変形した、ノズル間の温度差を解消するための方式が特許文献２に記載されている。
【０００６】
特許文献２に記載の技術では、プレパルスとメインパルス、非印字ノズルに対しては、プレパルスのみを印加することにより、印字−非印字ノズル間の温度補正を行うことが提案されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１０−２１７５１２号公報（第１頁、第１図）
【特許文献２】
特開平６−３２８７２２号公報（第１頁、第１図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、インクジェット記録装置の高画質化に伴ってヘッド内の記録ノズルと非記録ノズルの温度差やヘッド内でのノズル位置によって発生する温度差（例えば、ヘッド端部付近では低温となる等）による濃度むらが問題となってきている。
【０００９】
また、特許文献２に記載の技術では、一般にヘッド温度の上昇に伴い、プレパルスのエネルギーを減少させ、ある温度以上に上昇するとプレパルスを印加しないなどの制御を行うため、ヘッド温度がある温度以上に上昇した場合、ノズル間の温度制御が十分に行えなくなってしまう、という問題がある。
【００１０】
また、温度補正を行う場合、全ノズルに対してエネルギー（プレパルスまたはプレパルス＋メインパルス）を印加するため、消費電力が増加してしまう、という問題がある。
【００１１】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、インク吐出口間の温度差を抑制し、温度むらによる濃度むらを抑制することが可能な記録ヘッドを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、複数のインク吐出口が長尺状に配列された記録ヘッドであって、記録ヘッドの温度分布を補正する温度分布補正用加熱手段を両端付近に設けることを特徴としている。
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、複数のインク吐出口が長尺状に配列された記録ヘッドによって記録が行われる。
【００１４】
このような長尺状にインク吐出口が配列された記録ヘッドでは、両端付近のインク吐出口温度が低下する。そこで、記録ヘッドの両端付近にインク吐出口の温度分布を補正する温度分布補正手段を設ける。このように、温度分布補正手段を設けることによって、記録ヘッドのインク吐出口温度を一様にすることができ、インク吐出口間の温度差を抑制することができ、温度むらによる濃度むらを抑制することができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、複数のインク吐出口が長尺状に配列された単位記録ヘッドを、隣接する前記単位記録ヘッドが重複するように千鳥配列された記録ヘッドであって、インク吐出口の温度分布を補正する温度分布補正用加熱手段を、前記単位記録ヘッドが重複する領域に設けることを特徴としている。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の記録ヘッドを単位記録ヘッドとして、隣接する単位記録ヘッドが重複するように千鳥状に配列して１つの記録ヘッドとしている。
【００１７】
すなわち、各記録ヘッドが、上述したように、温度分布補正用加熱手段によって一様なインク吐出口温度とすることができるので、上記と同様に、記録ヘッドのインク吐出口温度を一様にすることができ、インク吐出口間の温度差を抑制することができ、温度むらによる濃度むらを抑制することができる。
【００１８】
なお、温度分布加熱手段は、請求項３に記載の発明のように、インク吐出口の配列方向に沿って形成された発熱素子群とすることができる。
【００１９】
また、請求項２又は請求項３において、単位記録ヘッドにおける、単位記録ヘッドが重複する領域は、請求項４に記載の発明のように、インク吐出口及び温度分布補正用加熱手段のそれぞれを設けるようにしてもよい。このように単位記録ヘッドが重複する領域にインク吐出口を設けることによって、千鳥状に配列された単位記録ヘッドで交互に記録することにより、単位記録ヘッドの接合部に発生する筋を解消することが可能となる。
【００２０】
なお、温度分布補正用加熱手段は、請求項５に記載の発明のように、両端に少なくとも１つずつ設けることによって、両端のインク吐出口の温度低下を抑制することができる。
【００２１】
また、温度分布補正用加熱手段は、請求項６に記載の発明のように、端部に向かって加熱量が多くなるようにインク吐出口の温度分布を補正することによって、両端のインク吐出口の温度低下を効率的に抑制することができる。
【００２２】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の記録ヘッドと、前記記録ヘッドのインク吐出口の配列方向に沿った温度分布を補正するように前記温度分布補正用加熱手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴としている。
【００２３】
請求項７に記載の発明によれば、請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の記録ヘッドに対して、制御手段が、インクの吐出口の配列方向に沿った温度分布を補正するように温度分布補正用加熱手段を制御することによって、上述してきたように、記録ヘッドの両端部の温度低下を抑制することができる。従って、インク吐出口間の温度差を抑制し、温度むらによる濃度むらを抑制することができる。
【００２４】
なお、制御手段は、請求項８に記載の発明のように、温度分布補正用加熱手段へ供給する電圧を制御することによって、温度分布補正用加熱手段を制御することができる。この時、例えば、請求項９に記載の発明のように、制御手段は、パルス幅を制御するようにしてもよいし、請求項１０に記載の発明のように、温度分布補正用加熱手段に供給する電圧のパルス数を制御するようにしてもよい。
【００２５】
また、請求項７乃至請求項１０の発明は、請求項１１に記載の発明のように、検出手段をさらに備えて、制御手段が、検出手段の検出結果に基づいて温度分布補正用加熱手段を制御するようにしてもよい。このように構成することによって、検出手段によって検出した温度に応じて制御手段が温度分布補正用加熱手段を制御することが可能となり、インク吐出口毎のインク吐出口温度を一様にすることが可能となる。
【００２６】
なお、制御手段は、請求項１２に記載の発明のように、インク吐出の制御をさらに行うようにしてもよい。例えば、インク吐出を行うデータに温度分布を補正するためのデータを加えることによって、単一の制御手段でインク吐出及び記録ヘッドのインク吐出口温度分布の補正を行うことが可能となる。
【００２７】
また、逆に、温度分布補正用加熱手段を制御する専用のものとするようにしてもよい。すなわち、請求項１３に記載の発明のように、インク吐出を制御するインク吐出制御手段をさらに備えるようにしてもよい。
【００２８】
さらに、制御手段は、請求項１４に記載の発明のように、記録ヘッドによる記録タイミングと記録タイミングの間で温度分布補正用加熱手段を制御する、すなわち、記録を行っていない間に温度分布補正用加熱手段を制御することによって、記録ヘッドの消費電力のピーク値を抑制することが可能となる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。
【００３０】
まず、本発明の実施の形態に係わる記録ヘッドの基本構成について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係わる記録ヘッドの構成を示す図である。
【００３１】
図１に示すように、本発明の実施の形態に係わる記録ヘッド４０は、複数のノズル５８が長尺状に配列されており、ノズル５８からインクが吐出されるようになっている。
【００３２】
各ノズル５８は、印字ノズル制御回路８０を介してコントローラ８２が接続されており、コントローラ８２の指示により、印字ノズル制御回路８０が各ノズルからのインク吐出を制御する。これによって、記録媒体に画像が記録される。
【００３３】
記録ヘッド４０の両端付近には、本発明の温度分布補正用加熱手段としてのヒータ５６が設けられており、コントローラ８２の指示により、後述する温度補正用ヒータ駆動回路９６がヒータ５６の発熱を制御することによって、記録ヘッド４０の両端部におけるノズル温度が補正される。
【００３４】
なお、ヒータ５６は、例えば、インクを吐出しないダミーノズルに設けることができる。また、図１では、両端に４つのヒータ５６を示すが、これに限るものではなく、例えば、両端に少なくとも１つのヒータ５６を設けるようにしてもよい。
【００３５】
図２は、本発明の実施の形態に係わる記録ヘッドの駆動回路を表す図である。
【００３６】
上述の印字ノズル制御回路８０は、図２に示すように、噴射タイミング生成回路８４、ラッチ回路８６、及びシフトレジスタ８８を含んで構成され、それぞれコントローラ８２に接続されており、コントローラ８２の制御によって各ノズル５８からのインク吐出を制御する。
【００３７】
記録ヘッド４０の各ノズル５８及びヒータ５６は、それぞれ発熱素子９０及びスイッチング素子９２が設けられており、スイッチング素子９２のオンオフに応じて、ヒータ電源９４から発熱素子９０に電流が供給され、発熱素子９０の発熱によってノズル５８からのインクの吐出及びヒータ５６の加熱が行われるようになっている。すなわち、発熱素子９０の発熱によってインクの吐出が行われると共に、発熱素子９０の発熱によってノズルの温度制御が行われる。
【００３８】
また、ヒータ５６として用いられる発熱素子９０に接続されたスイッチング素子９２は、ヒータ電源９４及び温度補正用ヒータ駆動回路９６に接続されており、温度補正用ヒータ駆動回路９６によってヒータ５６として用いられる発熱素子９０への通電が制御される。
【００３９】
温度補正用ヒータ駆動回路９６は、発熱素子９０へ通電する電圧や電流を制御することによってヒータ５６としての発熱素子９０の発熱量を制御する。
【００４０】
また、温度補正用ヒータ駆動回路９６は、発熱素子９０へ電圧を印加する際のパルス幅を変化させることによって発熱素子９０の発熱量を制御するようにしてもよいし、発熱素子９０へ通電するパルス数を変化させることによって発熱素子９０の発熱量を制御するようにしてもよい。
【００４１】
さらに、温度補正用ヒータ駆動回路９６は、ヒータ５６として使用する発熱素子９０のうち、端部に近い発熱素子９０ほど発熱量が大きくなるように、通電を制御するようにしてもよいし、端部に近い発熱素子９０ほど抵抗値が小さいものを用いて端部の発熱量を大きくするようにしてもよい。
【００４２】
一方、ノズル５８として用いられる発熱素子９０に接続されたスイッチング素子９２は、ヒータ電源９４に接続されていると共に、アンド回路９８を介して、噴射タイミング生成回路８４、ラッチ回路８６、及びシフトレジスタ８８が接続されている。
【００４３】
また、温度補正用ヒータ駆動回路９６、噴射タイミング生成回路８４、ラッチ回路８６、及びシフトレジスタ８８は、記録ヘッド４０を制御するコントローラ８２に接続されており、コントローラ８２の制御によって記録ヘッド４０の駆動が制御されるようになっている。
【００４４】
コントローラ８２は、記録ヘッド４０で記録する画像を表す画像データをシフトレジスタ８８へ出力すると共に、画像データに応じて記録ヘッド４０の各ノズル５８からインクを噴射するためのタイミング信号を噴射タイミング生成回路８４及びラッチ回路８６へ出力する。
【００４５】
続いて、上述のように構成された記録ヘッド４０の作用について説明する。図３は、本発明の実施の形態に係わる記録ヘッド４０の駆動を説明するためのタイミングチャートである。
【００４６】
画像記録が指示されると、コントローラ８２から１ライン分（記録ヘッド４０のノズル配列分）の画像データがシフトレジスタ８８へ出力されると共に、印字指示が噴射タイミング生成回路８４及びラッチ回路８６に出力される。これによって、噴射タイミング生成回路８４によって生成された噴射タイミングと、シフトレジスタ８８に入力された画像データがラッチ回路８６によってラッチされて各ノズル５８のスイッチング素子９２に通電が行われ、各ノズル５８の発熱素子９０が発熱することによって、各ノズル５８からインクが吐出される。
【００４７】
一方、上述のように印字が行われると、印字ライン間では、温度補正用ヒータ駆動回路９６によってヒータ５６が駆動される。例えば、図３に示すように、ヒータ駆動パルスがヒータ５６のスイッチング素子９２に入力されることによって、各ヒータ５６の発熱素子９０が発熱する。これによって、ノズルの温度が補正される。すなわち、記録ヘッド４０の両端部では、ノズルの温度が低下しやすいが、印字ライン間でヒータ５６を駆動することによって、記録ヘッド４０の各ノズル間の温度差を解消することができ、ノズルの温度差に起因する濃度むらを解消することができる。
【００４８】
この時、端部に向かって発熱量が多くなるようにヒータ５６を駆動したり、端部に向かって発熱素子９０の抵抗値が小さくなるようにすることによって、温度低下しやすい両端部の温度を他のノズルにおけるノズル温度と同等にすることができ、ノズル間の温度差を効率的に解消することができる。
【００４９】
また、ヒータ５６の駆動を印字タイミングとずらして駆動するので、記録ヘッド４０による消費電力のピーク値を抑えることが可能となる。
【００５０】
なお、記録ヘッド４０は、図４に示すように、各ノズル毎にノズルの温度を検出する検出手段としての温度センサ１１０を設けるようにしてもよい。すなわち、図４に示すように、各ノズル毎に温度センサ１１０を設け、温度センサ１１０の検出結果をコントローラ８２へ出力する。そして、コントローラ８２が温度センサ１１０の検出結果に応じて、ヒータに対応する各ノズル毎の発熱素子９０のエネルギーを指示し、温度補正用ヒータ駆動回路９６がコントローラ８２から指示されたエネルギーに応じて各ノズルの発熱素子９０を発熱する。このように構成することによって、温度センサ１１０によって検出した温度に応じて温度補正用ヒータ駆動回路９６が通電を制御することが可能となり、ノズル毎のノズル温度を一様にすることができる。なお、温度センサ１１０は、全ノズルに設けずに、両端付近及び中央付近のみに設けたり、両端付近にのみ設けるようにしてもよい。
【００５１】
次に、上述の記録ヘッドの駆動回路の変形例について説明する。図５は、本発明の実施の形態に係わる記録ヘッドの駆動回路の変形例を示す図である。なお、上記の実施の形態と同一構成については同一符号を付して説明を省略する。
【００５２】
上述の記録ヘッド４０の駆動回路では、ヒータ５６を駆動するための専用の温度補正用ヒータ駆動回路９６を設ける構成としたが、変形例では、ヒータを駆動するための専用の駆動回路を設けずに、各ノズル５８と共にヒータ５６を駆動する構成とし、ヒータ５６に対応する位置の画像データを制御することによって、ヒータ５６を駆動するようになっている。
【００５３】
変形例では、ヒータ５６の発熱素子９０に接続されたスイッチング素子９２及び各ノズル５８の発熱素子に接続されたスイッチング素子９２は共に、ヒータ電源９４に接続されていると共に、アンド回路９８を介して、噴射タイミング生成回路８４、ラッチ回路８６、及びシフトレジスタ８８に接続されている。
【００５４】
次に、上述のように構成された変形例の作用について説明する。図６は、変形例の駆動を説明するためのタイミングチャートである。
【００５５】
画像記録が指示されると、コントローラ８２から１ライン分（記録ヘッド４０のノズル配列分）の画像データがシフトレジスタ８８へ出力されると共に、印字指示が噴射タイミング生成回路８４及びラッチ回路８６に出力される。これによって、噴射タイミング生成回路８４によって生成された噴射タイミングと、シフトレジスタ８８に入力された画像データがラッチ回路８６によってラッチされて各ノズル５８のスイッチング素子９２に通電が行われ、各ノズル５８の発熱素子９０が発熱することによって、各ノズル５８からインクが吐出される。
【００５６】
ここで、コントローラ８２は、印字ライン間でヒータ５６を駆動するためにヒータ５６として機能するノズル位置に対応する画像データを生成してヒータ５６を駆動する。すなわち、図６に示すように、印字ライン間でヒータ５６を駆動するためのダミーデータ（ヒータ駆動パルス）を画像データに加えることによって、ヒータ５６に対応する位置の発熱素子９０に通電が行われる。これによって、ノズルの温度が補正される。すなわち、記録ヘッド４０の両端部では、ノズルの温度が低下しやすいが、印字ライン間でヒータ５６を駆動することによって、記録ヘッド４０の各ノズル間の温度差を解消することができ、ノズルの温度差に起因する濃度むらを解消することができる。
【００５７】
この時、上記の実施の形態と同様に、端部に向かって発熱量が多くなるようにヒータ５６を駆動したり、端部の向かって発熱素子９０の抵抗値が小さくなるようにすることによって、温度低下しやすい両端部の温度を他のノズルにおけるノズル温度と同等にすることができ、ノズル間の温度差を効率的に解消することができる。
【００５８】
また、ヒータ５６の駆動を印字タイミングとずらして駆動するので、記録ヘッド４０による消費電力のピーク値を抑えることが可能となる。
【００５９】
ところで、上述の記録ヘッド４０は、単位記録ヘッドとして複数配列した記録ヘッドを構成することができる。図７は、単位記録ヘッド４０を複数配列した記録ヘッドを示す図である。
【００６０】
単位記録ヘッド４０を複数配列した記録ヘッド４４は、単位記録ヘッド４０を千鳥状に複数配列して長尺状に構成され、それぞれ隣接する単位記録ヘッド４０のノズル列の一部が重複するオーバーラップ領域ＯＬを有するように配置される。
【００６１】
オーバーラップ領域ＯＬにおけるノズル列の一部の重複は、図７に示すように、単位記録ヘッド４０のヒータ５６のみが重複するように配置してもよいし、図８に示すように、ヒータ５６及びインク吐出を行うノズル５８が共に重複するように配置するようにしてもよい。ヒータ５６及びインク吐出を行うノズル５８を共に重複して配置する場合には、千鳥状に配列された単位記録ヘッド４０を交互に記録する際に、単位記録ヘッド４０の接合部に発生する筋を解消することが可能となる。
【００６２】
このように、複数の単位記録ヘッド４０を複数配列して長尺状に構成した記録ヘッド４４でも、上述したように、印字ライン間でヒータ５６に対してエネルギーを印加することによって単位記録ヘッド４０の接続部の温度を上昇させることにより、ノズル配列の中心部との温度差を解消することができ、濃度むらを抑制することができる。また、上述したように、印字タイミングとずらしてヒータ５６を駆動することによって、消費電力のピーク値を抑えることができる。
【００６３】
続いて、上述のように構成された単位記録ヘッド４０を複数配列した記録ヘッド４４を適用したサーマルインクジェット記録装置について説明する。
［インクジェット記録装置の全体構成］
まず、インクジェット記録装置の全体構成について簡単に説明する。図９は、本発明の実施の形態に係わるインクジェット記録装置の概略構成を示す図である。
【００６４】
図９に示すように、インクジェット記録装置１０は、用紙を送り出す用紙供給部１２と、用紙の姿勢を制御するレジ調整部１４と、インク滴を吐出して用紙に画像形成する記録ヘッド部１６と、記録ヘッド部１６のメンテナンスを行うメンテナンス部１８とを備える記録部２０と、記録部２０で画像形成された用紙を排出する排出部２２とから基本的に構成されている。
【００６５】
用紙供給部１２は、用紙が積層されてストックされているストッカ２４と、ストッカ２４から１枚ずつ枚葉してレジ調整部１４に搬送する搬送装置２６とから構成されている。
【００６６】
レジ調整部１４は、ループ形成部２８と用紙の姿勢を制御するガイド部材３０が備えられており、この部分を通過することによって用紙のコシを利用してスキューが矯正されると共に搬送タイミングが制御されて記録部２０に進入する構成である。
【００６７】
記録部２０については、記録ヘッド部１６とメンテナンス部１８の間を用紙が搬送される用紙搬送路が構成されており、用紙搬送路を連続的に（停止することなく）搬送される用紙に対して、記録ヘッド部１６からインク滴が吐出され当該用紙に画像が形成される構成である。記録ヘッド部１６とメンテナンス部１８は、それぞれユニット化されており、記録ヘッド部１６がメンテナンス部１８と用紙搬送路を挟んで分離可能に構成されている。したがって、用紙ジャムの場合に、容易にジャムした用紙を取り出すことができる。
【００６８】
排紙部２２は、記録部２０で画像が形成された用紙を排紙ベルト３１を介してトレイ３２に収納するものである。
［記録ヘッド部の構成］
次に、記録ヘッド部１６について、図１０〜図１３を参照して詳細に説明する。図１０は、記録ヘッド部１６を上側から見た模式図である。
【００６９】
記録ヘッド部１６は、図１０に示すように、用紙搬送方向（図１０矢印Ｘ方向）に対して直交する用紙幅方向（図１０矢印Ｙ方向）に対して一定の間隔で配置された上述した単位記録ヘッド４０が６個配置された記録ヘッドアレイ４２Ａ、４２Ｂ（図１２参照）が用紙搬送方向に一定間隔で８個配設されることによって基本的に構成されている。
【００７０】
単位記録ヘッド４０は、図１１に示すように、ノズル面４０Ａにインク吐出するノズル５８が一直線上に形成されたものであり、周知のサーマルインクジェット方式によりインク滴が吐出されるものである。例えば、単位記録ヘッド４０はノズル配列密度が８００ｄｐｉで８００ノズルとし、噴射周波数が７．５６ｋＨｚで、顔料インクを使用することが可能とされている。
【００７１】
このような単位記録ヘッド４０がノズル配列方向が幅方向と一致するように一直線上に共通基板４６Ａ、４６Ｂにそれぞれ６個の単位記録ヘッド４０が取り付けられることによって記録ヘッドアレイ４２Ａ、４２Ｂが形成されている。
【００７２】
記録ヘッドアレイ４２Ａ、４２Ｂは、図１２に示すように、それぞれ６個の単位記録ヘッド４０が一定間隔をおいて配設されたものであり、記録ヘッドアレイ４２Ａ、４２Ｂでは単位記録ヘッド４０のノズル列の一部が記録ヘッドアレイ４２Ａ、４２Ｂ間において重複するオーバーラップ領域ＯＬを有するように配置されている。このようにオーバーラップ領域ＯＬを設けることによって、印字領域内で印字できない領域が発生することを防止している。すなわち、記録ヘッドアレイ４２Ａ、４２Ｂの単位記録ヘッド４０のノズル５８からインク滴を吐出することによって、用紙に対する一色分の印字を行うものである。なお、この一対の記録ヘッドアレイ４２Ａ、４２Ｂの組み合わせを記録ヘッド４４と称し、記録ヘッド４４が上述した、単位記録ヘッド４０を複数配列した記録ヘッド４４に対応する。
【００７３】
記録ヘッド４４は、例えば、印字領域が１２インチとして、最大用紙幅ＰＷのＡ３短手幅（Ａ４長手幅）の２９７ｍｍよりも広く設定することが可能である。
【００７４】
記録ヘッド４４は、搬送方向上流側からイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の順に印字されてフルカラー印字可能な構成とされ、必要な場合には該当する記録ヘッド４４の参照番号にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの符号を付して（４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋとして）区別する（図１０参照）。以下、他の部材についても同様である。
【００７５】
また、図１０において、記録ヘッド４４Ｙ〜４４Ｋの構成は同一なので、記録ヘッド４４Ｙの構成を代表して説明し、他の記録ヘッド４４Ｍ〜４４Ｋについては構成要素に対する参照符号のみを付して説明を省略する。
【００７６】
記録ヘッド４４を構成する記録ヘッドアレイ４２Ａは、図１２に示すように、用紙幅方向に延在する共通基板４６Ａに６個の単位記録ヘッド４０が所定間隔で取り付けられている。すなわち、単位記録ヘッド４０は、共通基板４６Ａに取り付けられることによりこのノズル列が幅方向に並ぶことになる。
【００７７】
また、記録ヘッド部１６では、搬送方向に沿って記録ヘッドアレイ４２間、最上流側の記録ヘッドアレイ４２ＹＡよりも上流側、及び最下流側の記録ヘッドアレイ４２ＫＢよりも下流側に３つのスターホイール群７２Ａ〜７２Ｃが配設されている（図１０参照）。スターホイール群７２Ａ〜７２Ｃは、幅方向に連続して配置された３本のシャフト７４Ａ〜７４Ｃに対し所定間隔をおいてそれぞれ６個のスターホイール７０が軸支されている。この各シャフト７４Ａ〜７４Ｃは、図１３に示すように、両端でスプリング７５によって搬送ロール１００側に付勢されている。なお、スターホイール７０の搬送ロール１００側への変位量は、搬送ロール１００の表面より僅かに食い込む位置で停止するように、規制部材７７が配置されている（図１３参照）。
【００７８】
ここで、スターホイール７０がスプリング７５によって搬送ロールに押圧される力は、１個当たり１０ｇｆとされている。これは、押圧力が５ｇｆよりも小さいと用紙を搬送ロール１００に十分抑えることができず、３０ｇｆよりも大きいとスターホール７０が用紙を傷つけるためである。
【００７９】
また、記録ヘッドアレイ４２Ａは、各単位記録ヘッド４０の隣にスターホール７０が配置されている。スターホイール７０は、共通基板４６Ａに嵌合されている支持部材７１の先端に板バネ７３を介して弾性的に軸支されている（図１３参照）。
【００８０】
記録ヘッド４４は、各単位記録ヘッド４０が、上述の記録ヘッドの基本構成又は変形例で説明した印字ノズル制御回路８０によって駆動される。詳細な構成については上述した通りであるため説明を省略する。
【００８１】
また、各単位記録ヘッド４０の対向する位置には、単位記録ヘッド４０のノズル面４０Ａのクリーニング等を行うメンテナンス装置８１が設けられている。
【００８２】
次に、インクジェット記録装置１０の駆動回路の構成について説明する。図１４は、インクジェット記録装置の駆動回路の構成を示すブロック図である。なお、図１４では、１色の記録ヘッド４４の駆動回路を代表して示す。
【００８３】
インクジェット記録装置１０の駆動回路は、コントローラ８２によって各単位記録ヘッド４０が制御されるようになっており、コントローラ８２には、単位記録ヘッド毎に接続された印字ノズル制御回路８０が接続されている。なお、各色記録ヘッド４４の記録ヘッドアレイ毎に設けられたそれぞれの単位記録ヘッド４０は、印字ノズル制御回路８０を介してコントローラ８２に接続されている。
【００８４】
それぞれの単位記録ヘッド４０は、上記の基本構成で説明した構成とされている。すなわち、単位記録ヘッド４０は、それぞれ発熱素子９０及びスイッチング素子９２を含んで構成されている。
【００８５】
また、同様に、各印字ノズル制御回路８０も上記の基本構成で説明した構成とされており、温度補正用ヒータ駆動回路８２、噴射タイミング生成回路８４、ラッチ回路８６、及びシフトレジスタ８８を含んだ印字ノズル制御回路、或いは、噴射タイミング生成回路８４、ラッチ回路８６、及びシフトレジスタ８８を含んだ印字ノズル制御回路とされている。
【００８６】
従って、コントローラ８２から出力される情報に基づいて各印字ノズル制御回路８０が単位記録ヘッド４０の発熱素子９０への通電を制御することによって、インクの吐出及びヒータ５６の発熱等を行うようになっている。
【００８７】
なお、上記の基本構成で説明したように、各ノズルに温度センサ１１０を設け、温度センサ１１０の検出結果に基づいて、ヒータ５６を発熱させるようにしてもよい。
【００８８】
続いて、上述のように構成されたインクジェット記録装置１０の印字動作について説明する。
【００８９】
印字動作を行う場合には、用紙供給部１２から用紙が供給され、レジ調整部１４で用紙の姿勢やタイミングが制御されて記録部２０に搬送され、記録部２０による記録が行われる。
【００９０】
ここで、記録ヘッド部１６に対して装置の制御部（上述のコントローラ８２）から印字信号が各単位記録ヘッド４０に入力されると、印字信号に応じて該当するノズルの発熱素子９０が発熱し、ノズル面４０Ａに対して一定距離とされつつ搬送される用紙に対して、当該ノズルからインク滴が吐出されていく。従って、記録ヘッドアレイ４２Ａで印字が行われ、続いて記録ヘッドアレイ４２Ｂで印字が行われることにより、用紙の当該部分における一色分の印字が終了する。すなわち、記録部２０で用紙が搬送されるにつれて、記録ヘッド４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋの順で印字が行われ、フルカラー印字される。
【００９１】
また、本実施の形態に係わる記録ヘッド４４は、上述の基本構成で説明したように、両端付近にヒータ５６を備えた単位記録ヘッド４０を適用しているため、各単位記録ヘッド４０における各ノズル列毎のノズル温度差を補正することができる。
【００９２】
上述の基本構成で説明したように、印字ノズル制御回路８０に温度補正用ヒータ駆動回路８０が設けられた場合には、各単位記録ヘッド４０は、画像記録が指示されると、コントローラ８２によって、１ラインの画像データが分割されて各単位記録ヘッド４０に対応する分割データが各単位記録ヘッド４０の各印字ノズル制御回路８０へ出力されると共に、印字指示が噴射タイミング生成回路８４及びラッチ回路８６に出力される。これによって、噴射タイミング生成回路８４によって生成された噴射タイミングと、シフトレジスタ８８に入力された画像データがラッチ回路８６によってラッチされて各ノズル５８のスイッチング素子９２に通電が行われ、各ノズル５８の発熱素子９０が発熱することによって、各ノズル５８からインクが吐出される。
【００９３】
一方、上述のように印字が行われると、印字ライン間では、温度補正用ヒータ駆動回路９６によってヒータ５６が駆動される（図３参照）。これによって、ノズルの温度が補正される。すなわち、単位記録ヘッド４０の両端部では、ノズルの温度が低下しやすいが、印字ライン間でヒータ５６を駆動することによって、単位記録ヘッド４０の各ノズル間の温度差を解消することができる。また、各単位記録ヘッド４０が同様に動作するので、複数の単位記録ヘッド４０におけるノズル温度が一様に保たれるので、ノズルの温度差に起因する濃度むらを解消することができる。
【００９４】
この時、端部に向かって発熱量が多くなるようにヒータ５６を駆動したり、端部に向かって発熱素子９０の抵抗値が小さくなるようにすることによって、温度低下しやすい両端部の温度を他のノズルにおけるノズル温度と同等にすることができ、ノズル間の温度差を効率的に解消することができる。
【００９５】
また、印字ライン間でヒータ５６を駆動するようにしているので、消費電力のピーク値を抑えることができる。
【００９６】
一方、画像データを制御して、各ノズル５８と共にヒータ５６を駆動する場合（上述の変形例）には、画像記録が指示されると、コントローラ８２によって、１ラインの画像データが分割されて各単位記録ヘッド４０に対応する分割データが各単位記録ヘッド４０の各印字ノズル制御回路８０へ出力されると共に、印字指示が噴射タイミング生成回路８４及びラッチ回路８６に出力される。これによって、噴射タイミング生成回路８４によって生成された噴射タイミングと、シフトレジスタ８８に入力された画像データがラッチ回路８６によってラッチされて各ノズル５８のスイッチング素子９２に通電が行われ、各ノズル５８の発熱素子９０が発熱することによって、各ノズル５８からインクが吐出される。
【００９７】
ここで、コントローラ８２は、印字ライン間でヒータ５６を駆動するためにヒータ５６として機能するノズル位置に対応する画像データを生成してヒータ５６を駆動する。すなわち、図６に示すように、印字ライン間でヒータ５６を駆動するためのダミーデータ（ヒータ駆動パルス）を画像データに加えることによって、ヒータ５６に対応する位置の発熱素子９０に通電が行われる。これによって、ノズルの温度が補正される。すなわち、単位記録ヘッド４０の両端部では、ノズルの温度が低下しやすいが、印字ライン間でヒータ５６を駆動することによって、単位記録ヘッド４０の各ノズル間の温度差を解消することができる。また、各単位記録ヘッド４０が同様に動作するので、複数の単位記録ヘッド４０におけるノズル温度が一様に保たれるので、ノズルの温度差に起因する濃度むらを解消することができる。
【００９８】
この時、端部に向かって発熱量が多くなるようにヒータ５６を駆動したり、端部に向かって発熱素子９０の抵抗値が小さくなるようにすることによって、温度低下しやすい両端部の温度を他のノズルにおけるノズル温度と同等にすることができ、ノズル間の温度差を効率的に解消することができる。
【００９９】
また、印字ライン間でヒータ５６を駆動するようにしているので、消費電力のピーク値を抑えることができる。
【０１００】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、長尺状に複数のインク吐出口が配列された記録ヘッドにおける記録ヘッドの温度分布を補正する温度分布補正手段を記録ヘッドの両端付近に設けることによって、両端付近のインク吐出口の温度低下を抑制することができるので、インク吐出口間の温度差を抑制し、温度むらによる濃度むらを抑制することが可能となる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係わる記録ヘッドの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係わる記録ヘッドの駆動回路を表すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態に係わる記録ヘッド４０の駆動を説明するためのタイミングチャートである。
【図４】温度センサを設けた場合の記録ヘッドの駆動回路を表すブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態に係わる記録ヘッドの駆動回路の変形例を示す図である。
【図６】変形例の駆動を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】単位記録ヘッドを複数配列した記録ヘッドを示す図である。
【図８】単位記録ヘッドを複数配列した記録ヘッドのその他の例を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態に係わるインクジェット記録装置の概略構成を示す図である。
【図１０】インクジェット記録装置の記録ヘッド部を上から見た模式図である。
【図１１】単位記録ヘッドを示す平面図である。
【図１２】記録ヘッドアレイを示す構成図である。
【図１３】インクジェット記録装置の記録部の要部側面図である。
【図１４】インクジェット記録装置の駆動回路の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０インクジェット記録装置
４０記録ヘッド（単位記録ヘッド）
４４記録ヘッド
５６ヒータ
５８ノズル
８０印字ノズル制御回路
８２コントローラ
８４噴射タイミング生成回路
８６ラッチ回路
８８シフトレジスタ
９０発熱素子

Claims

複数のインク吐出口が長尺状に配列された記録ヘッドであって、
記録ヘッドの温度分布を補正する温度分布補正用加熱手段を両端付近に設けることを特徴とする記録ヘッド。
複数のインク吐出口が長尺状に配列された単位記録ヘッドを、隣接する前記単位記録ヘッドが重複するように千鳥配列された記録ヘッドであって、
記録ヘッドの温度分布を補正する温度分布補正用加熱手段を、前記単位記録ヘッドが重複する領域の端部付近に設けることを特徴とする記録ヘッド。
前記温度分布補正用加熱手段は、前記インク吐出口の配列方向に沿って形成された発熱素子群からなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の記録ヘッド。
前記単位記録ヘッドにおける、前記単位記録ヘッドが重複する領域は、インク吐出口及び前記温度分布補正用加熱手段のそれぞれを設けることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の記録ヘッド。
前記温度分布補正用加熱手段は、両端に少なくとも１つずつ設けることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の記録ヘッド。
前記温度分布補正用加熱手段は、端部に向かって加熱量が多くなるように記録ヘッドの温度分布を補正することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の記録ヘッド。
請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の記録ヘッドと、前記記録ヘッドのインク吐出口の配列方向に沿った温度分布を補正するように前記温度分布補正用加熱手段を制御する制御手段と、を備えた記録装置。
前記制御手段は、前記温度分布補正用加熱手段へ供給する電圧によりエネルギーを制御することによって前記温度分布補正用加熱手段を制御することを特徴とする請求項７に記載の記録装置。
前記制御手段は、パルス幅を制御することによって前記エネルギーを制御することを特徴とする請求項８に記載の記録装置。
前記制御手段は、供給するパルス数を制御することによって前記エネルギーを制御することを特徴とする請求項８に記載の記録装置。
インク吐出口の温度を検出する検出手段を更に備え、前記制御手段が、前記検出手段の検出結果に基づいて前記温度分布補正用加熱手段を制御することを特徴とする請求項７乃至請求項１０の何れか１項に記載の記録装置。
前記制御手段は、インク吐出口からのインク吐出を行うインク吐出制御を更に行うことを特徴とする請求項７乃至請求項１１の何れか１項に記載の記録装置。
インク吐出口からのインク吐出を行うインク吐出制御手段を更に備えることを特徴とする請求項７乃至請求項１１の何れか１項に記載の記録装置。
前記制御手段は、記録タイミングと記録タイミングの間で前記温度分布補正用加熱手段を制御することを特徴とする請求項７乃至請求項１３の何れか１項に記載の記録装置。