JP2006088393A - Inkjet recording head and inkjet recording device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置に関し、特に、インク滴を吐出するイジェクタが配列されたイジェクタユニットを複数備えたインクジェット記録ヘッドと、該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と、に関する。 The present invention relates to an ink jet recording head and an ink jet recording apparatus, and more particularly, to an ink jet recording head including a plurality of ejector units in which ejectors for ejecting ink droplets are arranged, and an ink jet recording apparatus including the ink jet recording head.
従来、インク滴を吐出するイジェクタを2次元的にマトリクス配列させたインクジェット記録ヘッド(以下、「マトリクス配置ヘッド」という。)が知られている(特許文献1など)。 2. Description of the Related Art Conventionally, an inkjet recording head (hereinafter referred to as “matrix arrangement head”) in which ejectors for ejecting ink droplets are two-dimensionally arranged in a matrix is known (Patent Document 1, etc.).
図15(A)に、従来のマトリクス配置ヘッドの基本構造を示す。マトリクス配置ヘッド242では複数のイジェクタ244が2次元的に配置されている。各イジェクタからインク滴を吐出することにより、図15(B)に示すように印字ドット250が所定の解像度となるような等間隔Pnで並ぶように形成される。このように図中矢印Sで示した方向に各イジェクタが等間隔Pnで並ぶよう構成されているので、以下の説明ではこの方向をイジェクタ配列方向と呼ぶ。これらのマトリクス配置ヘッド242では、複数のイジェクタ244が各共通流路246によって連結されており、複数の共通流路246が第2共通流路248によって連結されている。例えば、図15(A)に示すマトリクス配置ヘッド242では、共通流路246はヘッドのマトリクスの行方向(矢印Mで示す。)に沿って配置され、第2共通流路248はマトリクスの列方向(イジェクタ配列方向と同義であり、矢印Sで示す。)に沿って配置されている。
FIG. 15A shows a basic structure of a conventional matrix arrangement head. In the
同一の共通流路246に連結された各イジェクタ(244A〜244H)は、それぞれイジェクタ配列方向にPnずつずらして配置されており、吐出タイミングを制御しながら各イジェクタからインク滴を吐出することにより、図15(B)に示すように、ピッチPnでドット250が形成される。
The ejectors (244A to 244H) connected to the same
しかしながら、従来のマトリクス配置ヘッドでは、周期的な濃度むら(ドット径の不均一)が発生する、という問題があった。 However, the conventional matrix arrangement head has a problem that periodic uneven density (non-uniform dot diameter) occurs.
マトリクス配置ヘッドにおいて、周期的な濃度むらが発生しやすい理由は種々考えられるが、特に、マトリクス配置のノズルでは、ノズル面でのイジェクタの位置によって、イジェクタの吐出特性(例えば、インク滴の体積、インク滴の吐出速度)が変化してしまうことが、その原因となりやすい。 There are various reasons why periodic density unevenness is likely to occur in the matrix arrangement head. Particularly, in the case of nozzles arranged in a matrix, depending on the position of the ejector on the nozzle surface, the ejection characteristics of the ejector (for example, the volume of ink droplets, It is easy to cause a change in the ink droplet discharge speed.
一般に、イジェクタの吐出特性にばらつきを与えずにヘッドを製造することは不可能であり、イジェクタの吐出特性は、イジェクタ同士が物理的に離れて位置する場合ほど、その差が大きくなりやすい。例えば、基板等の部材を積層してヘッドを製造する場合では、積層する部材間の回転方向へのズレが、イジェクタ間に吐出特性差を生じる原因となる。 In general, it is impossible to manufacture a head without causing variations in ejection characteristics of the ejectors, and the ejection characteristics of the ejectors tend to increase as the ejectors are physically separated from each other. For example, in the case of manufacturing a head by stacking members such as substrates, a deviation in the rotation direction between the stacked members causes a difference in ejection characteristics between the ejectors.
これ以外にもイジェクタ間の距離に依存して、吐出特性に差を生じさせる要因は存在する。例えば、ノズルを形成加工する際の位置決め精度もその一つである。吐出特性をばらつかせないためには、ノズルの形成を、イジェクタに対して正確に位置決めして行う必要がある。位置決め精度を左右する要因としては、加工装置とマトリクス配置ヘッドとの間のスケールの違いや、両者の回転方向へのズレがある。これらにズレが生じると、イジェクタの並びにしたがって、イジェクタに対するノズル位置のズレが拡大し、吐出特性が変化する結果となる。 There are other factors that cause a difference in ejection characteristics depending on the distance between the ejectors. For example, positioning accuracy when forming and processing the nozzle is one of them. In order not to vary the discharge characteristics, it is necessary to accurately position the nozzle with respect to the ejector. Factors that influence the positioning accuracy include a difference in scale between the processing apparatus and the matrix arrangement head, and a shift in the rotational direction between the two. When these are displaced, the displacement of the nozzle position with respect to the ejector and therefore the nozzle position with respect to the ejector is enlarged, resulting in a change in the ejection characteristics.
以下、このような、イジェクタの位置に依存する吐出特性の変化を「吐出特性分布」と呼ぶ。例えば、行方向に吐出特性分布を持つマトリクス配置ヘッドで記録すると、記録されたドット列には、図15(B)に示すように、nを周期とするドット径の変化が生じてしまう。即ち、記録画像には、イジェクタ配列方向にnを周期とする濃度むらが発生してしまう。 Hereinafter, such a change in ejection characteristics depending on the position of the ejector is referred to as “ejection characteristic distribution”. For example, when printing is performed with a matrix arrangement head having an ejection characteristic distribution in the row direction, as shown in FIG. 15B, a dot diameter change with a period of n occurs in the recorded dot row. That is, in the recorded image, density unevenness having a period of n in the ejector arrangement direction occurs.
また、上記のマトリクス配置ヘッドをユニットとして、該ユニットをイジェクタ配列方向に複数つなぎ合わせた長尺状のインクジェット記録ヘッドが提案されている(特許文献2)。このようにヘッドユニットを複数つなぎ合わせる場合には、隣り合うユニット同士をオーバラップさせて配置するのが一般的である。
しかしながら、ユニットをオーバラップさせることで、ユニットの繋ぎ目において濃度むらの周期性が乱れ、濃度むらが目立つようになる、という問題があった。 However, by overlapping the units, there is a problem that the periodicity of the density unevenness is disturbed at the joint of the units, and the density unevenness becomes conspicuous.
また、本発明者等は、マトリクス配置ヘッドのイジェクタ配置を工夫することにより、「吐出特性分布」による濃度むらの周期を高周波数化して、記録画像を均一化する技術を提案しているが(特許文献3)、濃度むらの周期性が乱れると、この技術を適用しても十分な効果が得られない、という問題もある。 Further, the present inventors have proposed a technique for making the recording image uniform by increasing the frequency of density unevenness due to the “ejection characteristic distribution” by devising the ejector arrangement of the matrix arrangement head ( Patent Document 3) has a problem that if the periodicity of density unevenness is disturbed, sufficient effects cannot be obtained even if this technique is applied.
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、インク滴を吐出するイジェクタがマトリクス配列されたユニットを複数備えたインクジェット記録ヘッドにおいて、濃度むらを抑制して高画質な画像を記録することができるインクジェット記録ヘッドと、この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と、を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to suppress density unevenness in an ink jet recording head having a plurality of units in which ejectors for ejecting ink droplets are arranged in a matrix. An object of the present invention is to provide an ink jet recording head capable of recording a high quality image and an ink jet recording apparatus provided with the ink jet recording head.
上記目的を達成するために本発明のインクジェット記録ヘッドは、インク滴を吐出するイジェクタが2次元マトリクス状に配列された複数のユニットがマトリクスの列方向に配列され、マトリクスの行方向に沿って記録媒体に対して相対移動しながら記録媒体上に画像を記録するインクジェット記録ヘッドであって、前記マトリクスの列方向の周期が、前記複数のユニット間で一定になるように、前記複数のユニットが配置されたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, an ink jet recording head according to the present invention includes a plurality of units in which ejectors for ejecting ink droplets are arranged in a two-dimensional matrix, arranged in the column direction of the matrix, and recorded along the row direction of the matrix. An inkjet recording head for recording an image on a recording medium while moving relative to the medium, wherein the plurality of units are arranged such that a cycle in the column direction of the matrix is constant between the plurality of units. It is characterized by that.
また、上記目的を達成するために本発明のインクジェット記録装置は、本発明のインクジェット記録ヘッドを備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, an ink jet recording apparatus of the present invention includes the ink jet recording head of the present invention.
本発明のインクジェット記録ヘッドでは、前記マトリクスの列方向の周期が、前記複数のユニット間で一定になるように、前記複数のユニットが配置されているので、濃度むらの発生周期が乱れない。従って、濃度むらを抑制して高画質な画像を記録することができる。例えば、前記マトリクスの列方向の周期が、互いに隣り合うユニット間で連続するように、前記複数のユニットが配置される。 In the ink jet recording head of the present invention, since the plurality of units are arranged so that the period in the column direction of the matrix is constant among the plurality of units, the generation period of density unevenness is not disturbed. Therefore, it is possible to record high-quality images while suppressing uneven density. For example, the plurality of units are arranged so that the period in the column direction of the matrix is continuous between adjacent units.
上記のインクジェット記録ヘッドでは、前記複数のユニットの各々は、記録媒体上に吐出されたインク滴のドット径の大きさが、前記マトリクスの列方向に振動するように、前記イジェクタを配置することができる。例えば、前記複数のユニットの各々は、前記イジェクタ配列方向に前記イジェクタを追ったとき、イジェクタのマトリクスの行方向の位置が振動するように、前記イジェクタが配置される。これにより、濃度むらの周期が高周波数化され、更に濃度むらが抑制される。 In the above-described ink jet recording head, each of the plurality of units may be arranged with the ejector so that the dot diameter of the ink droplet ejected on the recording medium vibrates in the column direction of the matrix. it can. For example, in each of the plurality of units, the ejector is arranged such that the position in the row direction of the matrix of the ejector vibrates when the ejector is followed in the ejector arrangement direction. Thereby, the frequency of the density unevenness is increased, and the density unevenness is further suppressed.
前記複数のユニットの各々に含まれる実効的なイジェクタの数が、マトリクスの列数の整数倍であることが好ましい。また、前記マトリクスの列数が奇数であることが好ましい。また、互いに隣り合うユニットがオーバラップする部分において、各ユニットの駆動するイジェクタの数がイジェクタ配列方向に沿って増減するように構成してもよい。 It is preferable that the number of effective ejectors included in each of the plurality of units is an integer multiple of the number of columns of the matrix. The number of columns of the matrix is preferably an odd number. Further, in a portion where adjacent units overlap, the number of ejectors driven by each unit may be increased or decreased along the ejector arrangement direction.
本発明によれば、インク滴を吐出するイジェクタがマトリクス配列されたユニットを複数備えたインクジェット記録ヘッドにおいて、濃度むらを抑制して高画質な画像を記録することができる、という効果を奏する。 According to the present invention, an inkjet recording head having a plurality of units in which ejectors for ejecting ink droplets are arranged in a matrix can produce an effect that density unevenness can be suppressed and a high-quality image can be recorded.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
(インクジェット記録装置の全体構成)
図1は、本発明の実施の形態に係るインクジェット記録装置の構成を示す図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(Overall configuration of inkjet recording apparatus)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention.
このインクジェット記録装置10は、インクを吐出して画像を記録するインクジェット記録ヘッド12を備えている。インクジェット記録ヘッド12は、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、K(ブラック)の各色に対応して4つの記録ヘッド14C、14M、14Y、14Kから構成されている。なお、以下の説明では、各色を区別する場合に符号に各色に対応する頭文字を付加し、特に区別しない場合には各色に対応する頭文字を省略して説明する。
The
各記録ヘッド14は、記録領域が記録用紙の幅以上ある長尺ヘッドとされている。なお、記録ヘッド14の構成については後述する。
Each
各記録ヘッド14に対応してインクタンク16C、16M、16Y、16Kが設けられている。インクタンク16に貯蔵されたインクは、図示しない配管を通して各色に対応する記録ヘッド14に供給される。
Ink tanks 16 </ b> C, 16 </ b> M, 16 </ b> Y, and 16 </ b> K are provided corresponding to the
インクジェット記録ヘッド12の近傍には、所定のタイミング、例えば、インクジェット記録装置10の起動時等の非画像記録タイミング等で、各記録ヘッド14のインクの詰まりを防止するための清掃等を行うメンテナンスユニット15が、各記録ヘッド14に対応して設けられている。
In the vicinity of the ink
メンテナンスユニット15は、画像記録時には、図1に示すように、インクジェット記録ヘッド12の両側に位置し、メンテナンス時には、図2に示すように、インクジェット記録ヘッド12の各ノズル11に対向する位置に移動するように構成されている。なお、メンテナンスユニット15の構成はこれに限るものではなく、メンテナンス時に、インクジェット記録ヘッド12の各ノズル11に対向可能に配置できればよく、他の構成とすることもできる。
The
また、インクジェット記録装置10は、記録用紙を格納する給紙トレイ18を備えており、給紙トレイ18から供給された記録用紙は、複数のローラ対20によって搬送されて、インクジェット記録ヘッド12へ供給される。インクジェット記録ヘッド12に対向する位置には、ローラ22A、22Bに巻き掛けられた無端ベルト状搬送体24が設けられており、ローラ22A、22Bの回転によって無端ベルト状搬送体24が回転し、複数のローラ対20によって搬送されてきた記録用紙が、無端ベルト状搬送体24によりインクジェット記録ヘッド12に対向する位置まで搬送される。
The ink
ローラ22Bに対向する位置には、吸着ローラ26が設けられている。複数のローラ対20によって搬送されてきた記録用紙は、吸着ローラ26から電荷を与えられると共に無端ベルト状搬送体24に押圧されることで、無端ベルト状搬送体24に吸着される。
A
無端ベルト状搬送体24の記録用紙搬送方向下流側には、複数のローラ対28及び搬送ローラ30が設けられている。インクジェット記録ヘッド12によって画像が記録された記録用紙は、これら複数のローラ対28及び搬送ローラ30により搬送され、排紙トレイ32に排出される。
A plurality of roller pairs 28 and
また、インクジェット記録装置10は、両面記録用の反転パス33を備えている。反転パス33は、複数のローラ対35で構成されており、インクジェット記録ヘッド12により片面に画像が記録された記録用紙が、反転パス33で反転されて再びインクジェット記録ヘッド12に対向する位置まで搬送される。これにより、記録用紙の両面に画像を記録することが可能となる。
Further, the
(インクジェット記録装置の電気的構成)
図3は、上記のインクジェット記録装置の電気的構成を説明するためのブロック図である。インクジェット記録装置10は、CPU,ROM,RAMを備えた制御装置74を備えている。この制御装置74には、端末装置70から画像データを受信するための入力インターフェイス72と、入力された画像データに対しハーフトーン処理等の画像処理を行う画像処理装置76と、各記録ヘッド14を駆動するヘッドドライバ78と、搬送ローラ20等の用紙搬送装置及びメンテナンスユニット15を駆動するモータドライバ80と、が接続されている。
(Electrical configuration of inkjet recording apparatus)
FIG. 3 is a block diagram for explaining the electrical configuration of the ink jet recording apparatus. The
このインクジェット記録装置10では、入力インターフェイス72から画像データが入力されると、入力された画像データは、制御装置74を介して画像処理装置76に入力され、画像処理装置76でハーフトーン処理される。ハーフトーン処理された画像データは、制御装置74に入力され、制御装置74において、ハーフトーン画像の階調に応じて駆動信号を選択する選択信号に変換される。ヘッドドライバ78は、制御装置74で生成された選択信号に基づいて所定の駆動電圧波形を有する駆動信号を選択し、この駆動信号により各記録ヘッド14を駆動する。
In the
即ち、各記録ヘッド14を構成するイジェクタに含まれる圧電アクチュエータに、画像情報に応じた駆動電圧波形が印加され、発生した圧力波の作用によってイジェクタからインク滴が吐出される。なお、詳細なインク滴の吐出機構については後述する。
That is, a drive voltage waveform corresponding to image information is applied to a piezoelectric actuator included in an ejector constituting each
(記録ヘッドの構成)
記録ヘッド14には、図4に示すように、インクを吐出するイジェクタがマトリクス配列された複数のユニット112が、記録用紙の幅方向にわたって千鳥状に交互に配列されている。この例では、合計8個のユニット112が、4個ずつ2列に配列されている。また、複数のユニット112の各々は、機械的に干渉しないように相互に離間されている。なお、イジェクタは記録用紙の幅方向に沿って配列されるので、この方向をイジェクタ配列方向という。イジェクタ配列方向は「マトリクスの列方向」に相当し、イジェクタ配列方向と直交する方向は「マトリクスの行方向」に相当する。
(Configuration of recording head)
As shown in FIG. 4, the
この記録ヘッド14に対して記録用紙を相対移動することにより、各ユニット112により用紙進行方向に長い帯状の領域(バンド)が記録用紙の幅方向に並ぶように印字され、記録用紙の全面にわたって画像記録を行うことができる。
By moving the recording paper relative to the
図5〜図7には、ユニット112が部分的に示されている。矢印Sで示す方向が「列方向(イジェクタ配列方向)」であり、矢印Mで示す方向が「行方向」である。図6に示すように、ユニット112は、積層流路板114を有している。積層流路板114は、ノズルプレート116、共通流路プレート118、供給路プレート120、圧力発生室プレート122、および振動板124の合計5枚のプレートを位置合わせして積層し、接着剤等の接合手段によって接合することにより形成されている。圧力発生室プレート122、供給路プレート120および共通流路プレート118には、マトリクスの行方向に沿って2本の長孔126、128、130が平行に形成されており、共通流路プレート118、供給路プレート120および圧力発生室プレート122が積層された状態で、長孔126、128、130によって、第2共通流路132(図5参照)が構成される。
5 to 7, the
振動板124には、それぞれの第2共通流路132の中央に対応する位置に、インク供給孔134が形成されている。インク供給孔134には、図示しないインク供給装置が接続される。
An
共通流路プレート118には、長孔130から連続して、且つマトリクスの列方向に沿って複数(本実施形態では、1つの長孔130(第2共通流路132)あたり11本)の共通流路136が形成されており、供給路プレート120、共通流路プレート118およびノズルプレート116が積層された状態で、共通流路136内を液体が流れるようになる。
The common
圧力発生室プレート122には、共通流路136に沿って複数(本実施形態では1つの共通流路136あたり3個、ユニット112全体では66個)の圧力発生室142が形成されており、それぞれの圧力発生室142に対応して、振動板124には、圧力発生手段としての単板型の圧電アクチュエータ144が取り付けられている(図7参照)。また、供給路プレート120には、図5から分かるように、圧力発生室142を平面視したときに概ね対角線上に位置するように、圧力発生室142のそれぞれに1つずつ、インク供給路146およびインク排出路148が形成されている。さらに、共通流路プレート118およびノズルプレート116には、それぞれインク排出路148に対応する位置に、連通路150およびインク吐出口152が形成されている。インク排出路148、連通路150およびインク吐出口152によって、ノズル140が構成されている。さらに、圧力発生室142、ノズル140および圧電アクチュエータ144によって、イジェクタ138が構成されている。
In the pressure
したがって、図7の断面図からも分かるように、共通流路136から圧力発生室142、インク排出路148、連通路150およびインク吐出口152へと連続するインクの通路が構成されていることになる。図示しないインク供給装置から送られてきたインクは、インク供給孔134を介してユニット112に供給され、第2共通流路132内からそれぞれの共通流路136を経て、圧力発生室142内に充填される。ここで、圧電アクチュエータ144に、画像情報に応じた駆動電圧波形を印加すると、圧電アクチュエータ144が撓み変形し、圧力発生室142を膨張または圧縮させる。これによって圧力発生室142に体積変化が生じると、圧力発生室142内に圧力波が発生する。この圧力波の作用によってノズル140(インク排出路148、連通路150およびインク吐出口152)のインクが運動し、インク吐出口152から外部へ排出されることによりインク滴が形成される。
Accordingly, as can be seen from the cross-sectional view of FIG. 7, a continuous ink passage is configured from the
図8(A)には、ユニット112のノズル140(イジェクタ138)の配列が模式的に示されている。なお、上記の説明から分かるように、イジェクタ138のそれぞれに対し、ノズル140が同一の位置に設けられており、各ノズル140の相対的な位置関係は、各イジェクタ138の相対的な位置関係にもそのまま当てはまる。
8A schematically shows the arrangement of the nozzles 140 (ejectors 138) of the
複数のノズル140は、マトリクスの列数を11列とし、行方向のマトリクスピッチNm、列方向のマトリクスピッチNsで、マトリクス状に配置されている。すなわち、イジェクタ配列方向にノズル140(イジェクタ138)を順に追ったときに、一例として、ノズル140A−140F−140K−140E−140J−140D−140I−140C−140H−140B−140Gの順で液滴が吐出されてドットがイジェクタ配列方向に並ぶように、各ノズル140が配置されている。
The plurality of
また、ユニット112には、複数のイジェクタグループ168が想定されている。1つのイジェクタグループ168は、11個のノズル140A〜140Kを含んで構成されており、行方向に隣接するノズル140(例えば、ノズル140Bと140C、ノズル140Cと140D)は、ノズルピッチpの2倍(これをdとする)だけイジェクタ配列方向にずらして配置されている。
The
なお、本実施の形態では、マトリクスの列数を11列としたが、列数が奇数であればよく、例えば、9列等の他の奇数の列数でもよい。隣り合う列間の距離dがノズルピッチpの2倍であるため、列数を奇数とすることでイジェクタ配列方向に隣り合う画素の列間の距離の関係が一定になり、ノズルの配置が容易になる。 In the present embodiment, the number of columns in the matrix is eleven. However, the number of columns may be an odd number, for example, another odd number of columns such as nine. Since the distance d between adjacent rows is twice the nozzle pitch p, by setting the number of rows to an odd number, the relationship between the distances between adjacent pixel rows in the ejector arrangement direction becomes constant, and the arrangement of the nozzles is easy. become.
次に、隣接する2つのユニット112の配置を説明する。図9に示すように、隣接する2つのユニット112は、オーバラップするイジェクタグループ168の同じ列(図9ではD列)のイジェクタ138が、用紙進行方向の同一線上に並ぶように配置されている。これにより、マトリクスの列方向の周期が、互いに隣り合うユニット間で連続し、ユニット112を跨いでイジェクタ配列方向のマトリクスピッチNsが一定になる。
Next, the arrangement of two
また、オーバラップ部分の一方のイジェクタ138は使用されないので、単一のユニット112において使用されるイジェクタ138の数(以下、「実効的なイジェクタ数」という。)は、列数の整数倍となる。例えば、図9では、AからKまで列数は11であり、実効的なイジェクタ数はその6倍の66個である。 Further, since one ejector 138 in the overlap portion is not used, the number of ejectors 138 used in the single unit 112 (hereinafter referred to as “effective ejector number”) is an integral multiple of the number of columns. . For example, in FIG. 9, the number of columns from A to K is 11, and the effective number of ejectors is 66, six times that number.
本実施の形態では、上述したノズル140の配置を採用したことで、イジェクタ配列方向にノズル140(イジェクタ138)を順に追ったときに、ノズル140(イジェクタ138)の行方向の位置が振動しており、これによって、イジェクタ配列方向での周期的なドット径の変化を抑えて、記録画像に高い均一性を持たせるようにしている。
In the present embodiment, by adopting the arrangement of the
この点につき、以下に詳述する。なお、以下においては、イジェクタ配列方向にノズル140(イジェクタ138)を順に追ったときのノズル140(イジェクタ138)の行方向の位置の振動を「マトリクスノズル配置の振動化」とよぶ。 This point will be described in detail below. In the following, the vibration of the position in the row direction of the nozzle 140 (ejector 138) when the nozzle 140 (ejector 138) is sequentially followed in the ejector arrangement direction is referred to as “vibration of the matrix nozzle arrangement”.
一般に、マトリクス配置されたノズルを有するインクジェット記録ヘッドでは、各ノズルから吐出されるインク滴の体積は、積層流路板114(図6及び図7参照)内におけるイジェクタを配置した位置によって変化し、直線的な吐出特性分布を示す。たとえば、本実施形態と同様の構成とされた液滴吐出ヘッドの場合、積層流路板114製造時の積層工程にて発生したプレートのズレにより、図10に示すように、イジェクタの位置によってインク滴の大きさ(又は滴体積)が変化する傾向がある。なお、列方向にも滴体積が変化する傾向が見られるが、ここではまず、行方向の滴体積の変化を考える。 In general, in an inkjet recording head having nozzles arranged in a matrix, the volume of ink droplets ejected from each nozzle varies depending on the position of the ejector in the laminated flow path plate 114 (see FIGS. 6 and 7). A linear discharge characteristic distribution is shown. For example, in the case of a droplet discharge head having the same configuration as that of the present embodiment, ink is ejected depending on the position of the ejector as shown in FIG. There is a tendency for drop size (or drop volume) to change. Although there is a tendency that the droplet volume also changes in the column direction, here, first, a change in the droplet volume in the row direction is considered.
このような滴体積の変化があると、図15に示した従来の場合のように、記録媒体上において、ドット径の変化パタンが発生する。すなわち、行方向に連なるイジェクタ244A−244B−244C−244D−244E−244F−244G−244Hのそれぞれによって吐出されたインク滴のドットが、イジェクタ配列方向に一定のピッチpで並ぶ場合には、イジェクタ配列方向に、マトリクスピッチNsを周期とする周期的なドット径の変化のパターンが現れてしまうことになる。 When such a drop volume changes, a dot diameter change pattern is generated on the recording medium as in the conventional case shown in FIG. That is, when the dots of the ink droplets ejected by the ejectors 244A-244B-244C-244D-244E-244F-244G-244H connected in the row direction are arranged at a constant pitch p in the ejector array direction, the ejector array A pattern of periodic dot diameter changes with the matrix pitch Ns as a period appears in the direction.
図11には、従来のマトリクス配置ヘッドにおける、イジェクタ配列方向のドット番号と濃度との関係が示されている。このグラフからも、濃度がイジェクタ配列方向のマトリクスピッチNsを周期として周期的に変化し、ドット径の変化のパターンが現れていることが分かる。 FIG. 11 shows the relationship between the dot number and the density in the ejector arrangement direction in the conventional matrix arrangement head. Also from this graph, it can be seen that the density periodically changes with the matrix pitch Ns in the ejector array direction as a period, and a pattern of dot diameter changes appears.
これに対し、本実施形態のユニット112では、上記したように、、イジェクタ配列方向にノズル140(イジェクタ138)を順に追ったときに、ノズル140(イジェクタ138)の列が振動しており、実際のドット158をイジェクタ配列方向に沿って見ると、その大きさが交互に振動している(図8(B)参照)。
On the other hand, in the
また、図12に示すように、イジェクタ配列方向のドット番号と濃度との関係においても、2ラスタ分の変動周期で濃度が振動している。更に、図13に示すように、隣接するユニット間でイジェクタ配列方向のラスタと濃度との関係を見ても、一定の変動周期で濃度が振動している。このように、記録用紙P上でのドット158がイジェクタ配列方向に見て振動していることで、イジェクタ配列方向でのドット径の変動が抑制されると共に、ドット径の変動周期の乱れがなくなり、記録画像は高い均一性を有するようになる。
Also, as shown in FIG. 12, in the relationship between the dot number and the density in the ejector arrangement direction, the density oscillates with a fluctuation period of two rasters. Furthermore, as shown in FIG. 13, even when the relationship between the raster and the density in the ejector arrangement direction between adjacent units is seen, the density oscillates with a constant fluctuation cycle. As described above, since the
以上説明したとおり、本実施の形態に係るインクジェット記録装置では、インクを吐出するイジェクタがマトリクス配列された複数のユニットが、記録用紙の幅方向にわたって千鳥状に交互に配列された記録ヘッドを用いているが、ユニットを跨いでイジェクタ配列方向のマトリクスピッチNsが一定になるようにイジェクタが配列されているので、濃度むらの発生周期が乱れず、濃度むらが目立たなくなる。 As described above, in the ink jet recording apparatus according to this embodiment, a plurality of units in which ejectors that eject ink are arranged in a matrix are used in a staggered manner across the width direction of the recording paper. However, since the ejectors are arranged so that the matrix pitch Ns in the ejector arrangement direction is constant across the units, the density unevenness generation period is not disturbed and the density unevenness is not noticeable.
また、各ユニットについて、イジェクタ配列方向に見てドット径の大きさが振動するようにイジェクタが配列されているので、「吐出特性分布」による濃度むらの周期が高周波数化され、濃度むらが抑制される。 For each unit, the ejector is arranged so that the size of the dot diameter oscillates when viewed in the ejector arrangement direction, so the density unevenness period due to the “ejection characteristic distribution” is increased and the density unevenness is suppressed. Is done.
なお、上記実施の形態では、オーバラップ部分の一方のイジェクタを印字に使用しない構成としたが、オーバラップ部分のイジェクタを時間的に使い分けることもできる。例えば、オーバラップ部分ではオーバラップする2つのユニットのそれぞれの使用イジェクタ数を、イジェクタ配列方向に沿って増減させる構成としてもよい。これにより、ユニットの繋ぎ目が目立たなくなる。 In the above-described embodiment, the configuration is such that one of the ejectors in the overlap portion is not used for printing, but the ejectors in the overlap portion can be used selectively in terms of time. For example, in the overlap portion, the number of used ejectors of two overlapping units may be increased or decreased along the ejector arrangement direction. As a result, the joints of the units become inconspicuous.
具体的には、図14(A)に示すように、用紙進行方向に形成されるドット数を5個とすると、オーバラップ部分では、ユニット1からユニット2に近付くに従い、ユニット1により形成されるドット数が5個、4個、3個、・・と徐々に減少し、ユニット2により形成されるドット数が0個、1個、2個、・・と徐々に増加するように、イジェクタを時分割で駆動することができる。このとき、図14(B)に示すように、ユニット1により形成されるドットが、イジェクタ配列方向に連続している必要はない。 Specifically, as shown in FIG. 14A, when the number of dots formed in the paper traveling direction is 5, the overlap portion is formed by the unit 1 as it approaches the unit 2 from the unit 1. Adjust the ejector so that the number of dots gradually decreases to 5, 4, 3, and so on, and the number of dots formed by unit 2 gradually increases to 0, 1, 2, and so on. It can be driven in time division. At this time, as shown in FIG. 14B, the dots formed by the unit 1 do not have to be continuous in the ejector arrangement direction.
10 インクジェット記録装置
11 各ノズル
12 インクジェット記録ヘッド
14 各記録ヘッド
15 メンテナンスユニット
16 インクタンク
18 給紙トレイ
20 搬送ローラ
22A ローラ
22B ローラ
24 無端ベルト状搬送体
26 吸着ローラ
28 ローラ対
30 搬送ローラ
32 排紙トレイ
33 反転パス
35 ローラ対
70 端末装置
72 入力インターフェイス
74 制御装置
76 画像処理装置
78 ヘッドドライバ
80 モータドライバ
112 ユニット
114 積層流路板
116 ノズルプレート
118 共通流路プレート
120 供給路プレート
122 圧力発生室プレート
124 振動板
126 長孔
130 長孔
132 共通流路
134 インク供給孔
136 共通流路
138 イジェクタ
140 ノズル
142 圧力発生室
144 圧電アクチュエータ
146 インク供給路
148 インク排出路
150 連通路
152 インク吐出口
158 ドット
168 イジェクタグループ
Nm マトリクスピッチ
Ns マトリクスピッチ
P 記録用紙
Pn ピッチ
p ノズルピッチ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記マトリクスの列方向の周期が、前記複数のユニット間で一定になるように、前記複数のユニットが配置されたことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。 A plurality of units in which ejectors for ejecting ink droplets are arranged in a two-dimensional matrix are arranged in the column direction of the matrix, and an image is recorded on the recording medium while moving relative to the recording medium along the row direction of the matrix. An inkjet recording head,
The inkjet recording head, wherein the plurality of units are arranged so that a period in a column direction of the matrix is constant between the plurality of units.
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