JP2007001036A - 液滴吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数のヘッドバーを平行に配置して構成したＦＷＡヘッドにおいて、温度の変動による着弾位置の変化を適切に補正して印字品位の低下を防止する。
【解決手段】 液滴を吐出するヘッドユニットを備えたヘッドバー１３２複数本を、相互に所定間隔を開けて平行となるように配置したヘッドバーアレイを備えた液滴吐出装置において、ヘッドバー１３２をそれぞれ、吐出された液滴が着弾する表面からの距離Ｌ１だけ離れるように配置された回転支点軸１４を中心に回動自由に支受する、線膨張係数がα１である支持バー部材１２と、ヘッドバー１３２に一体的に回動するよう延設された操作リンク部材１６と、操作リンク部材１６における回転支点軸１４から距離Ｌ２だけ離れた位置に配置された作用軸２０が軸着される、線膨張係数がα２である操作バー部材１８と、を有し、 式： （α２／α１−１）Ｌ１＝Ｌ２ 但し、α２＞α１ の条件が成立するように構成する。
【選択図】図３

Description

この発明は、インクジェット記録装置（インクジェットプリンタ）等に用いて好適な液滴吐出装置に関する。

これまでインクジェット記録装置としては、個人ユーザを中心にヘッドを記録紙の紙幅方向に往復運動させつつ印字を行う、ＰＷＡ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｗｉｄｔｈ Ａｒｒａｙ）ユニットが使われてきた。より高速での画像記録を行うために、複数のインクジェット記録ヘッドユニットを直列に並べて記録紙の紙幅より長く構成したヘッドバーを、例えば加工精度のよいアルミニュウム等で作られたホルダ上に、ヘッドバーの長手方向が紙幅方向となるように高精度に一定間隔を開けて平行に配置した状態で固定して構成した、ＦＷＡ（Ｆｕｌｌ Ｗｉｄｔｈ Ａｒｒａｙ）ヘッドを用いたプリンタの開発が進んでいる。

このようなＦＷＡヘッドを用いたプリンタでは、フルカラー印字を行うために、ＦＷＡヘッドにおけるインク種の数だけ設けられている各色のヘッドバーから順次各色のインク滴を、搬送されている記録紙上へ吐出して印字する。

このインクジェット記録装置に装着されたＦＷＡヘッドでは、印字動作をしたときの各ヘッドバーに装着されたヘッドユニットの発熱が少なからず発生することが問題となる。すなわちＰＷＡユニットに比べてインク吐出口数（ノズル数）が膨大であるため、ＰＺＴやサーマルユニットといった吐出制御素子やＳＷ−ＩＣへ印字データが加わることにより素子が発熱し、これが装置内で蓄積される。さらに環境温度の変動が加わると、例えばアルミニュウム製のホルダが熱膨張／収縮すると、各ヘッドバー相互の間隔が変動し、例えば２次色ドットのように同一箇所に着弾するはずのドットがズレたり、ラインに段差が生ずる等により、印字品位が著しく低下してしまうという虞がある。

そこで、従来の画像形成装置では、ＰＷＡ方式に構成されたユニットにおいて、インク吐出駆動素子部を駆動素子収納部に装着し、インク吐出駆動素子部を線膨張係数の大きな上部突き当て部と、線膨張係数の小さな下部突き当て部とに同時に突き当てて位置決めを行なうよう構成し、インク駆動素子収納部及びインク吐出駆動素子収納部の温度変化に起因するインク着弾位置の変化を、線膨張係数の大きな上部突き当て部と線膨張係数の小さな下部突き当て部との線膨張係数の差によりインク吐出駆動素子部の取り付け角度を変化させることにより、インクの吐出方向を変化させて着弾位置の変化を補正する手段が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

しかし、従来の画像形成装置におけるＰＷＡ方式のユニットの構成をそのままＦＷＡヘッドに利用しようとする場合には、熱膨張係数の異なる上部突き当て部と下部突き当て部との線膨張係数の差によりヘッドバーの取り付け角度を変化させる構成を、所定本数のヘッドバーの数（例えば、５本）だけ設ける必要があるので部品点数が増大する。これと共に、熱膨張係数の異なる上部突き当て部と下部突き当て部との線膨張係数の差によりヘッドバーの取り付け角度を変化させる構成を、各ヘッドバーの固有の補正量に対応させた専用の構成に作る必要があるため、各ヘッドバーの相互間でインクの吐出方向を変化させて着弾位置の変化を補正する性能にばらつきを生じ易くなる。

また、従来の画像形成装置におけるＰＷＡ方式のユニットの構成をそのままＦＷＡ方式のヘッドバーに利用しようとする場合には、基準となるヘッドバーからの距離が離れるにつれ熱膨張による誤差が増大するので、これを補正するためのヘッドバーの傾斜角度も順次増す必要がある。このため、上部突き当て部と下部突き当て部とのそれぞれの線膨張係数と、紙面と下部突き当て部との距離、下部突き当て部と上部突き当て部との距離を、ヘッドバー毎に適切な値のものとなるよう選択して構成する必要があるから、材料の選択が困難であり、装置を設計する上での自由度が狭くなる。

さらに、従来の画像形成装置におけるＰＷＡ方式のユニットの構成では、３点支持状態となるように配置された熱膨張係数の異なる上部突き当て部と下部突き当て部とに対してインク吐出駆動素子部の一方の端面を圧接させるため、インク吐出駆動素子部の他方の端面に接して弾性的に付勢する部材を配置して構成するので、インク吐出駆動素子部が両側から押されて内部に歪みを生じやすい。

このような構成をＦＷＡ方式のヘッドバーに利用しようとする場合には、特に基準ヘッドバーから最も遠いヘッドバーでは、ヘッドバーを大きく傾斜させる必要があるため、歪も大となる。
特開２０００−２５０５６８

本発明は、上述の点に鑑み、複数のヘッドバーを平行に配置して構成したＦＷＡヘッドにおいて、温度の変動による着弾位置の変化を適切に補正して印字品位の低下を防止でき、しかも設計の自由度が高く、インクジェット記録ヘッドユニット等の液滴吐出素子自体を歪ませるような負荷が加わらないようにした液滴吐出装置を新たに提供することを目的とする。

本発明の請求項１に記載の液滴吐出装置は、液滴を吐出するヘッドユニットを備えたヘッドバー複数本を、相互に所定間隔を開けて平行となるように配置したヘッドバーアレイを備えた液滴吐出装置において、ヘッドバーをそれぞれ、吐出された液滴が着弾する表面から距離Ｌ１だけ離れるように配置された回転支点軸を中心に回動自由に支受する、線膨張係数がα１である支持バー部材と、ヘッドバーに一体的に回動するよう延設された操作リンク部材と、操作リンク部材における回転支点軸から距離Ｌ２だけ離れた位置に配置された作用軸が軸着される、線膨張係数がα２である操作バー部材と、を有し、 式： （α２／α１−１）Ｌ１＝Ｌ２ 但し、α２＞α１ の条件が成立するように構成された着弾位置補正機構を有することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の液滴吐出装置において、支持バー部材を鉄で形成し、操作バー部材をアルミニュウムで形成したことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の液滴吐出装置において、一つの操作バー部材に、４個のヘッドバー各々の操作リンク部材を、それぞれ作用軸で軸着して構成したことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の液滴吐出装置において、４個のヘッドバー各々を、それぞれ線膨張係数が異なる別体として構成した支持バー部材及び操作バー部材を利用して構成したことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の液滴吐出装置において、複数本のヘッドバーのうち、少なくとも１本は、着弾位置補正機構を有さないことを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の液滴吐出装置において、着弾位置補正機構を有さないヘッドバーは、黒インクを充填、吐出することを特徴とする。

前述のように構成することにより、ヘッドバーアレイ部分に温度の変動が生じても、各回動調整可能なヘッドバーの操作リンク部材が作用軸で操作バー部材に軸着され、支持バー部材の熱膨張と操作バー部材の熱膨張との差分だけ作用軸の位置が自動的に移動操作され、各回動調整可能なヘッドバーが回転支点軸を中心に回動調整されて、あるヘッドバーから吐出された液滴の着弾位置とその他のヘッドバーから吐出された液滴の着弾位置との関係が変わらず一定であるから良好な出力結果を得ることができ、印字品位を適正に保持できる。

本発明の液滴吐出装置によれば、複数のヘッドバーを平行に配置して構成したＦＷＡヘッドにおいて、温度の変動による各ヘッドバー相互の間隔変動による着弾位置の変化を適切に補正して印字品位の低下を防止でき、しかも設計の自由度が高く、インクジェット記録ヘッドユニット等の液滴吐出素子自体を歪ませるような負荷が加わらないようにできるという効果がある。

本発明の実施の形態に係わる、液滴吐出装置について、図１乃至図６により説明する。図１は、インクジェット記録装置を示す概略説明図で、このインクジェット記録装置１１２は、給紙トレイ１１６上に束にして載置された用紙Ｐを一枚づつ搬送しながら、ＦＷＡ（Ｆｕｌｌ Ｗｉｄｔｈ Ａｒｒａｙ）ヘッドにより画像形成（文字を含む）処理を行うように構成する。

このため、このインクジェット記録装置１１２は、筐体１１４内の下部に、給紙トレイ１１６を配置し、給紙トレイ１１６内に積層された記録媒体である用紙Ｐをピックアップロール１１８で１枚ずつ取り出すように構成する。

このインクジェット記録装置１１２では、取り出した用紙Ｐを所定の搬送経路１２２を構成する複数の搬送ローラ対１２０で、ヘッドバーアレイ１３０からインク滴が吐出される吐出領域ＳＥを搬送しながら画像形成（文字を含む）のための処理を行う。

このため、このインクジェット記録装置１１２では、給紙トレイ１１６の上方に、駆動ロール１２４及び従動ロール１２６に張架された無端状の搬送ベルト１２８を配置する。この搬送ベルト１２８の上方には、ヘッドバーアレイ１３０を、搬送ベルト１２８の平坦部分１２８Ｆに対向させるように配置する。このヘッドバーアレイ１３０が対向する領域は、ヘッドバーアレイ１３０からインク滴が吐出される吐出領域ＳＥとなる。

このインクジェット記録装置１１２では、用紙Ｐを、搬送経路１２２上を搬送し、搬送ベルト１２８で保持した状態で吐出領域ＳＥに搬送し、ヘッドバーアレイ１３０から画像情報に応じたインク滴を吐出し、画像記録（文字記録を含む）を行う。

なお、このインクジェット記録装置１１２では、通常、高速記録を実現するため用紙Ｐを吐出領域ＳＥ内に１回だけ通過させて、いわゆる１パスで画像記録を行うように構成するが、用紙Ｐを搬送ベルト１２８で保持した状態で周回させることにより吐出領域ＳＥを複数回通過させて、いわゆるマルチパスによる画像記録を行うよう構成しても良い。

このインクジェット記録装置１１２に用いるヘッドバーアレイ１３０は、有効な記録領域を用紙Ｐの幅（搬送方向と直交する方向の長さ）以上の長尺にした、ＦＷＡとして構成する。ヘッドバーアレイ１３０内には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｓ）、ブラック（Ｋ）さらには、必要に応じて記録紙上インクの色味や乾燥速度、光沢感やにじみを改善するための処理液を搭載したバーの５色分それぞれに対応した５つのインクジェット記録用のヘッドバー１３２を用紙Ｐの搬送方向（走査方向）に並べて配置し、フルカラーの画像を記録可能に構成する（すなわち、このヘッドバーアレイ１３０は、複数本例えば５本のヘッドバー１３２を一体的に組み立てて構成する）。なお、それぞれのインクジェット記録用のヘッドバー１３２においてインク滴を吐出する方法は、いわゆるサーマル方式や圧電方式等、公知の種々の方式を適用できる。

このインクジェット記録用のヘッドバー１３２は、ＦＷＡ方式用のものなので、その長手方向（用紙Ｐの搬送方向に直交する方向に対応）に沿って、所定複数個（用紙Ｐの幅以上に渡る所定の画像記録領域を得られるだけの個数）のヘッドユニット１７８を直線的に並べて一体的に配置する（すなわち、ヘッドバー１３２は、所定複数個のヘッドユニット１７８をアレイ状に並べて構成する）。

各インクジェット記録用のヘッドバー１３２は、図示しない記録ヘッド制御手段によって制御される。この記録ヘッド制御手段は、例えば、画像情報に対応して、インク滴の吐出タイミング及びインク滴を吐出するインク吐出口（ノズル）に係わる制御信号をインクジェット記録用のヘッドバー１３２に送信して駆動制御する。

ヘッドバーアレイ１３０の搬送方向上流側には、例えば記録吸着搬送のための図示しない電源に接続された帯電ロール１３６を配置する。なお、そのための電源は、用紙Ｐを所定電位に帯電させることが可能であれば、直流電源でも交流電源でもよい。

この帯電ロール１３６は、従動ロール１２６との間で搬送ベルト１２８及び用紙Ｐを挟んだ状態で従動することにより、用紙Ｐを搬送ベルト１２８に押圧する押圧位置と、搬送ベルト１２８から離間した離間位置との間を移動可能に装着する。

この帯電ロール１３６は、押圧位置で、接地された従動ロール１２６との間に所定の電位差を生じさせて用紙Ｐに電荷を与えることにより、搬送ベルト１２８に静電吸着させる。

また、帯電ロール１３６よりもさらに搬送方向上流側には、図示しないレジロールを配置し、用紙Ｐが搬送ベルト１２８と帯電ロール１３６との間に至る前に位置合わせする。

このインクジェット記録装置１１２では、搬送経路上のヘッドバーアレイ１３０より搬送方向下流側に、必要に応じて剥離プレート１４０を配置し、用紙Ｐを搬送ベルト１２８から剥離するよう構成する。

剥離プレート１４０で剥離された用紙Ｐは、剥離プレート１４０の搬送方向下流側に続く排出経路１４４を構成する複数の排出ローラ対１４２によって搬送され、筐体１１４の上部に設けられた排紙トレイ１４６上に排出される。

このインクジェット記録装置１１２では、剥離プレート１４０の下方にある駆動ロール１２４との間で搬送ベルト１２８を挟持するよう配置されたクリーニングロール１４８により、搬送ベルト１２８の表面をクリーニングするように構成する。

このインクジェット記録装置１１２では、給紙トレイ１１６と搬送ベルト１２８の間に、複数の反転用ローラ対１５０で構成された反転経路１５２を設け、この反転経路１５２によって片面に画像記録された用紙Ｐを反転させて搬送ベルト１２８に保持させることで、用紙Ｐの両面への画像記録を容易に行えるように構成する。

搬送ベルト１２８と排紙トレイ１４６の間には、５色分の各インク（一つは処理液）をそれぞれ貯留するインクタンク（一つは処理液タンク）１５４を配置する。インクタンク１５４のインク等は、図示しないインク等の供給配管によって、各ヘッドバー１３２に供給される。ここで用いるインクは、水性インク、油性インク、溶剤系インク等、公知の各種インクを使用できる。

上述のように構成したインクジェット記録装置１１２に用いるヘッドバーアレイ１３０では、印字動作をしたときの発熱や環境温度等の温度変動により各ヘッドバー１３２相互間の間隔が変動しても各ヘッドバー１３２から吐出したインク滴が用紙Ｐ上の所定位置に着弾するように補正する着弾位置補正手段（着弾位置補正機構）を設けることにより、あるヘッドバー１３２から吐出されたインク滴の用紙Ｐ上での着弾位置と、他のヘッドバー１３２から吐出されたインク滴の用紙Ｐ上での着弾位置とが一致するようにして高画質の画像を形成可能に構成する。

図２に示すように、このヘッドバーアレイ１３０では、矩形の支持枠状に形成したホルダ１０に、複数（本実施の形態では５個だが、必要に応じた本数に構成することができる）のインクジェット記録用のヘッドバー１３２を、着弾位置補正手段を介して装着する。

この着弾位置補正手段では、ホルダ１０に対して所定の基準位置に固定して配置する一つの基準ヘッドバー１３２Ａと、それ以外の液滴吐出方向を変更可能に軸着されたヘッドバー１３２とで構成する。

この着弾位置補正手段は、例えば、図３に示すように構成することができる。この図３に示す着弾位置補正手段では、ホルダ１０(図２に図示)に、鉄（線膨張係数が１２．１×１０^-6／ｋの鉄）製で長板状に形成された支持バー部材１２を、ヘッドバー１３２の両端部に対応して、用紙Ｐと平行となるように設置する。

なお、この支持バー部材１２は、線膨張係数（熱膨張係数）が所定値よりも低い材質、例えばセラミック、ガラス、コバルト鉄鋼等の材料を、単体のバー状（長板又は棒状等）に形成して用いても良い。

各支持バー部材１２の長手方向一端部には、それぞれ基準ヘッドバー１３２Ａから丸軸状に突設した取り付け軸１４を固着して取り付ける。この基準ヘッドバー１３２Ａは、その液滴吐出方向が直下に向くように配置する。

また、各支持バー部材１２には、基準ヘッドバー１３２Ａの取り付け位置を基点として所定間隔を開けた４箇所に、それぞれヘッドバー１３２の取り付け軸１４を軸着してヘッドバー１３２がその両端部の取り付け軸１４を中心に回動することにより、ヘッドバー１３２の液滴吐出方向を用紙Ｐの搬送方向（走査方向）に沿って移動可能に装着する。

基準ヘッドバー１３２Ａを除く各ヘッドバー１３２には、回動操作用の操作リンク部材１６を突設する。この操作リンク部材１６は、所定長さの矩形板状に形成し、その一端部をヘッドバー１３２に固着し、その他端部が操作リンク部材１６から上方向に延出する状態に設置する。

また図３に示す着弾位置補正手段では、ホルダ１０(図２に図示)に、アルミニュウム（線膨張係数が２５×１０^-6／ｋ）製で長板状に形成された操作バー部材１８を、支持バー部材１２（又は用紙Ｐ）と略平行となるように配置する。

この操作バー部材１８は、その一端部を、基準ヘッドバー１３２Ａから突設した取り付け軸１４の直上位置で、軸ピン２０により、ホルダ１０(図２に図示)に軸着する。これと共に、操作バー部材１８には、軸ピン２０を基点として所定間隔を開けた４箇所に、それぞれ操作リンク部材１６の自由端部を軸ピン２２で軸着する。

上述した図３に示す構成の着弾位置補正手段を設けたヘッドバーアレイ１３０では、支持バー部材１２上において、ホルダ１０側に固定された状態となっている基準ヘッドバー１３２Ａに対して、各回動調整可能なヘッドバー１３２が、搬送方向に平行に所定間隔を開けた状態で支受された状態となっている。

これと共に、各回動調整可能なヘッドバー１３２は、その操作リンク部材１６の自由端部で操作バー部材１８に軸着されることによって、基準ヘッドバー１３２Ａからの間隔に対応した長さ分の支持バー部材１２の熱膨張と、基準ヘッドバー１３２Ａからの間隔に対応した長さ分の操作バー部材１８の熱膨張との差分だけ操作リンク部材１６の軸ピン２２の位置が自動的に移動操作され、各ヘッドバー１３２が取り付け軸１４を中心に回動調整される。

このように印字動作をしたときの発熱や環境温度等の温度変動に対応して自動的に回動調整された各回動調整可能なヘッドバー１３２は、その液滴の吐出方向が回動調整されて、用紙Ｐ上の着弾位置が常に基準ヘッドバー１３２Ａの着弾位置から所定間隔Ｘの整数倍の距離だけ離れた所定位置となるので、用紙Ｐ上の基準ヘッドバー１３２Ａによる着弾位置とその他のヘッドバー１３２による着弾位置との相互間隔が一定に保持される。

よって、この着弾位置補正手段を設けたヘッドバーアレイ１３０では、ホルダ１０やヘッドバー１３２に、印字動作をしたときのヘッドユニット１７８自体の発熱や環境温度等の温度変動が生じて熱伸縮をする場合でも、各ヘッドバー１３２から吐出された液滴が用紙Ｐ上に着弾するときの着弾位置の関係が変わらず一定であるから良好な出力結果を得ることができ、印字品位を適正に保持できる。

次に、着弾位置補正手段を設けたヘッドバーアレイ１３０における、基準ヘッドバー１３２Ａ及びヘッドバー１３２を支持する支持バー部材１２が熱膨張しても、吐出液滴が用紙Ｐ上に着弾する位置を、温度の変化にかかわらず常に一定とするための具体的な構成例について説明する。

この具体的な構成例では、図３及び図５に示すように、用紙Ｐの表面（吐出された液滴が着弾する記録媒体の表面）から支持バー部材１２に軸着した基準ヘッドバー１３２Ａとヘッドバー１３２との取り付け軸１４の回転軸（回転支点軸）までの距離をＬ１とし、この取り付け軸１４の回転軸から操作リンク部材１６と操作バー部材１８を軸着する軸ピン２２の回転軸（作用軸）までの距離をＬ２とし、支持バー部材の線膨張係数をα１とし、操作バー部材１８（作用軸の保持部材）の線膨張係数をα２としたとき、下記の式１が成立するように構成する。
式１： （α２／α１−１）Ｌ１＝Ｌ２ 但し、α２＞α１であることを条件とする。また、この式１から分かるように、この条件は、温度変化や基準ヘッドバー１３２Ａと基準ヘッドバー１３２Ａとの間隔又は相互に隣接するヘッドバー１３２同士の間隔に依存しない。

ここで、図３に示す着弾位置補正手段を設けたヘッドバーアレイ１３０では、支持バー部材１２として線膨張係数α１：１２．１×１０^-6／ｋの鉄を使用し、操作バー部材１８として線膨張係数α２：２５×１０^-6／ｋのアルミニュウムの部材を使用した場合、取り付け軸１４の回転軸（回転支点軸）から用紙Ｐ表面（記録媒体の表面）までの距離Ｌ１、及び取り付け軸１４の回転軸から操作リンク部材１６と操作バー部材１８を軸着する軸ピン２２の回転軸（作用軸）までの距離をＬ２が一義的に決まり、例えば距離Ｌ１＝１０（ｍｍ）、距離Ｌ２＝１０．７（ｍｍ）となる。

なお、図３及び図５から分かるように、基準ヘッドバー１３２Ａから、これに隣接するヘッドバー１３２までの常温での間隔をＸとし、支持バー部材１２が温度Δｔだけ加温されたとすると、支持バー部材１２の熱膨張によってその間隔が（Ｘ＋Δｘ（Δｔ））に伸びる。

これと同時に、操作バー部材１８は、温度Δｔだけ加温されて熱膨張するので、軸ピン２２で連動された操作リンク部材１６と一体のヘッドバー１３２は、角度θ°だけ、取り付け軸１４を中心に回転し、吐出された液滴の着弾位置を熱膨張前と同位置に修正する。

また、θは、取り付け軸１４の回転軸（回転支点軸）から用紙Ｐ表面（記録媒体の表面）までの距離Ｌ１、支持バー部材１２の熱膨張量Δｘ（Δｔ）によって決まる角度であるが、これにより取り付け軸１４の回転軸から操作リンク部材１６と操作バー部材１８を軸着する軸ピン２２の回転軸（作用軸）までの距離をＬ２と、必要となる操作バー部材１８の伸縮量Δｙ（Δｔ）を求めることができる。

以上説明したところから分かるように、この着弾位置補正手段を備えたヘッドバーアレイ１３０では、製造時とは異なる温度環境下で使用されても、図６（Ａ）に示すように、あるヘッドバー１３２のヘッドユニット１７８から吐出されたインク滴の用紙Ｐ上での着弾位置Ｄ１と、他のヘッドバー１３２のヘッドユニット１７８から吐出されたインク滴の用紙Ｐ上での着弾位置Ｄ２とが、一致するので、高画質の画像を形成できる。

なお、比較例として、着弾位置補正手段を備えていないヘッドバーアレイ１３０について見ると、これを製造時とは異なる温度環境下で使用すると、ホルダ１０の大きな熱変形によって、これに支持された５個のヘッドバー１３２の相互間隔が大きく変化するから、図６（Ｂ）に示すように、あるヘッドバー１３２のヘッドユニット１７８から吐出されたインク滴の用紙Ｐ上での着弾位置Ｄ１と、他のヘッドバー１３２のヘッドユニット１７８から吐出されたインク滴の用紙Ｐ上での着弾位置Ｄ２とが大きくずれるので、いわゆる色ずれ等が発生し、用紙Ｐ上に形成される画像の画質が低下する。

また、前述した着弾位置補正手段では、支持バー部材１２の搬送方向に対して一方の端部に基準ヘッドバー１３２Ａを固定して配置した構成について説明したが、この基準ヘッドバー１３２Ａを、支持バー部材１２に対して搬送方向に沿って並べて配置された複数のヘッドバー１３２の内、任意の位置に配置しても良い。

例えば、５本のヘッドバー１３２を用いる場合には、搬送方向の第３番目に当たる中央配置位置に基準ヘッドバー１３２Ａを設置すると、中央配置位置の基準ヘッドバー１３２Ａが不動なので、これより搬送方向上流側に配置される各回動調整可能なヘッドバー１３２の回動角度と、搬送方向下流側に配置される各回動調整可能なヘッドバー１３２の回動角度とを最小にできる。

さらに、基準ヘッドバー１３２Ａは、吐出するインクの色又は処理液の特性に対応して、ホルダ１０における搬送方向最上流側若しくは搬送方向最下流側又は搬送方向の所要の位置に配置しても良い。

次に、着弾位置補正手段を設けたヘッドバーアレイ１３０における他の構成例について、図４により説明する。

この図４に示す着弾位置補正手段では、基準ヘッドバー１３２Ａを除く各ヘッドバー１３２（４個のヘッドバー１３２）を、例えば、それぞれ独立した支持バー部材１２Ａ、１２Ｂ及び操作バー部材１８Ａ、１８Ｂを用いて構成する。すなわち、この図４に示す着弾位置補正手段では、４個の支持バー部材と操作バー部材との組を、それぞれが所要の異なる線膨張係数を持ち各々が式１の条件を満たすように構成する。

この図４に示す着弾位置補正手段では、例えば、第１の支持バー部材と操作バー部材との組を、支持バー部材１２として線膨張係数α１：１２．１×１０^-6／ｋの鉄を使用し、操作バー部材１８として線膨張係数α２：２５×１０^-6／ｋのアルミニュウムの部材を使用し、距離Ｌ１＝１０（ｍｍ）、距離Ｌ２＝１０．７（ｍｍ）として構成する。

また、第２の支持バー部材と操作バー部材との組を、支持バー部材１２として線膨張係数α１：２５×１０^-6／ｋのアルミニュウムを使用し、操作バー部材１８として線膨張係数α２：１００×１０^-6／ｋのプラスチックの部材を使用し、距離Ｌ１＝２０（ｍｍ）、距離Ｌ２＝６０．０（ｍｍ）として構成する。

さらに、第３の支持バー部材と操作バー部材との組を、支持バー部材１２として線膨張係数α１：１２．１×１０^-6／ｋの鉄を使用し、操作バー部材１８として線膨張係数α２：１００×１０^-6／ｋのプラスチックの部材を使用し、距離Ｌ１＝１０（ｍｍ）、距離Ｌ２＝７２．６（ｍｍ）として構成する。

なお、第４の支持バー部材と操作バー部材との組も、上述と同様にして所要の組み合わせで構成することにより、吐出液滴の着弾位置を一定箇所とする。

また、前述した着弾位置補正手段を設けたヘッドバーアレイ１３０は、ヘッドバーアレイ１３０内に、少なくともイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｓ）、ブラック（Ｋ）に対応した４本以上のヘッドバー１３２（基準ヘッドバー１３２Ａを含む）を設けた構成としてもよいことは勿論である。

次に、上述のように構成されたヘッドバーアレイ１３０を備えたインクジェット記録装置１１２の動作について説明する。

図１に示すように、このインクジェット記録装置１１２では、給紙トレイ１１６から取り出された用紙Ｐが、搬送路上を搬送されて、搬送ベルト１２８上へ搬入される。

そして、この用紙Ｐは、帯電ロール１３６によって搬送ベルト１２８に押し付けられると共に、帯電ロール１３６からの印加電圧によって搬送ベルト１２８に吸着（密着）して保持される。この状態で、用紙Ｐは、搬送ベルトの循環によって吐出領域ＳＥを通過する際にヘッドバーアレイ１３０からインク滴が吐出されて、表面に画像が記録される。

通常インクジェット記録装置１１２では高速記録のため、１パスのみで画像記録する。この場合には、上述のようにして画像が形成された用紙Ｐを、剥離プレート１４０で搬送ベルト１２８から剥離し、排出ローラ対１４２で搬送して排紙トレイ１４６上に排出し、その用紙Ｐに対する画像形成処理を終える。

これに対し、必要に応じてマルチパスで画像記録を行う場合で、例えば処理液の吐出タイミングをインク吐出時よりも十分にとりたい場合等には、搬送ベルト１２８によって用紙Ｐを周回させて吐出領域ＳＥを通過させることにより処理液塗布が終了した用紙Ｐを、剥離プレート１４０によって搬送ベルト１２８から剥離し、排出ローラ対１４２で搬送して排紙トレイ１４６に排出し、その用紙Ｐに対する画像形成処理を終える。

また、本発明は前述した実施の形態に限定されるものではなく、用紙以外の媒体を利用し、ヘッドユニットから種々の液体を吐出するよう構成しても良く、例えば、インク処理液を吐出するように構成し、高分子フィルムやガラス上にインクを吐出してディスプレイ用カラーフィルターを作成可能に構成し、溶接状態の半田を基板上に吐出して部品実装用のバンプを形成可能に構成する等、工業全般に用いられる液滴吐出装置として構成し、さらに、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、その他種々の構成を取り得ることは勿論である。

本発明の液滴吐出装置に関する実施の形態に係わるインクジェット記録ヘッドを搭載した、インクジェット記録装置の構成を示す概略説明図である。 本発明の液滴吐出装置に関する実施の形態に係わるインクジェット記録ヘッドにおけるヘッドバーアレイの要部を取り出して示す部分断面斜視図である。 本発明の液滴吐出装置に関する実施の形態に係わるインクジェット記録ヘッドのヘッドバーアレイに設ける着弾位置補正手段の構成を示す説明図である。 本発明の液滴吐出装置に関する実施の形態に係わるインクジェット記録ヘッドのヘッドバーアレイに設ける、着弾位置補正手段の他の構成を示す説明図である。 本発明の液滴吐出装置に関する実施の形態に係わるインクジェット記録ヘッドのヘッドバーアレイに設ける着弾位置補正手段の原理を示す説明図である。 （Ａ）は、本発明の液滴吐出装置に関する実施の形態に係わる着弾位置補正手段を備えたヘッドバーアレイから吐出されたインク滴の用紙上での着弾状態を示す説明図、（Ｂ）は、比較例として、着弾位置補正手段を備えていないヘッドバーアレイから吐出されたインク滴の用紙上での着弾状態を示す説明図である。

符号の説明

１０ ホルダ
１２ 支持バー部材
１２Ａ 支持バー部材
１４ 取り付け軸
１６ 操作リンク部材
１８ 操作バー部材
１８Ａ 操作バー部材
２０ 軸ピン
２２ 軸ピン
１１２ インクジェット記録装置
１３０ ヘッドバーアレイ
１３２ ヘッドバー
１３２Ａ 基準ヘッドバー
１７８ ヘッドユニット

Claims (6)

1. 液滴を吐出するヘッドユニットを備えたヘッドバー複数本を、相互に所定間隔を開けて平行となるように配置したヘッドバーアレイを備えた液滴吐出装置において、
   前記ヘッドバーをそれぞれ、吐出された液滴が着弾する表面から距離Ｌ１だけ離れるように配置された回転支点軸を中心に回動自由に支受する、線膨張係数がα１である支持バー部材と、
   前記ヘッドバーに一体的に回動するよう延設された操作リンク部材と、
   前記操作リンク部材における前記回転支点軸から距離Ｌ２だけ離れた位置に配置された作用軸が軸着される、線膨張係数がα２である操作バー部材と、を有し、
   式： （α２／α１−１）Ｌ１＝Ｌ２ 但し、α２＞α１ の条件が成立するように構成された着弾位置補正機構を有することを特徴とする液滴吐出装置。
2. 前記支持バー部材を鉄で形成し、前記操作バー部材をアルミニュウムで形成したことを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
3. 一つの前記操作バー部材に、４個の前記ヘッドバー各々の前記操作リンク部材を、それぞれ前記作用軸で軸着して構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液滴吐出装置。
4. ４個の前記ヘッドバー各々を、それぞれ線膨張係数が異なる別体として構成した前記支持バー部材及び前記操作バー部材を利用して構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液滴吐出装置。
5. 前記複数本のヘッドバーのうち、少なくとも１本は、前記着弾位置補正機構を有さないことを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
6. 前記着弾位置補正機構を有さないヘッドバーは、黒インクを充填、吐出することを特徴とする請求項５に記載の液滴吐出装置。

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