JP2011016308A

JP2011016308A - 画像記録装置

Info

Publication number: JP2011016308A
Application number: JP2009162978A
Authority: JP
Inventors: Masanobu Shimizu; 正信清水
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2009-07-09
Filing date: 2009-07-09
Publication date: 2011-01-27

Abstract

【課題】ノズルからインク滴を吐出して画像を記録する短尺ヘッドのノズルプレートは、複数のノズル加工装置により作製されている。ノズルを形成するレーザ光の出射角度はノズル加工装置の個体差により調整が難しく、異なるノズル加工装置により作製されたノズルを混載した短尺ヘッドは、インク滴の着弾位置が異なり色ずれとなる。
【解決手段】画像記録装置は、製作に用いたノズル加工装置の機番の情報をノズルプレートに記録し、同じ機番が記録されるノズルプレートを短尺ヘッドに組み付けて、同じインク滴の飛翔特性のノズルによる短尺ヘッドを作製し、これらの短尺ヘッドを記録媒体の搬送方向にインク色毎に並べて配置する。
【選択図】図４

Description

本発明は、固定された記録ヘッドにより画像記録を行う画像記録装置における記録ヘッドの構成に関する。

一般に、記録媒体にインク滴を吐出して画像を記録するインクジェット方式の記録ヘッドを搭載する画像記録装置が知られている。このインクジェット方式の記録ヘッドは、記録媒体上方を記録媒体の搬送方向と直交する記録媒体幅方向に走査移動する走査型記録ヘッドと、複数のノズルが記録媒体の幅又はその幅以上の長さに配列されたノズル列を有し、搬送される記録媒体に画像を記録する固定型記録ヘッドが知られている。

固定型記録ヘッドを搭載する画像記録装置は、媒体搬送手段により搬送中の記録媒体に対して、インク滴を吐出することにより画像記録するため、記録媒体の搬送速度の高速化及び画像処理の処理効率を高めることにより、画像記録の高速及び高画質の画像が記録できる。このような固定型記録ヘッドにおいて、ノズルから吐出したインク滴を記録媒体上の所望の位置に精度よく着弾させるためには、ノズルが配列するように設けられたノズルプレートを予め定められた記録ヘッドの取り付け位置に、精度よく取り付けることかが求められる。

この取り付け精度を実現するために、例えば、特許文献１では、ノズルプレートに予め位置決め用の長孔を形成し、ヘッド本体側の位置決め用突出片に差し込んでノズルの位置を精度よく取り付ける方法が提案されている。

特開２００８−１２７４７号公報

前述したように、特許文献１で提案されている長孔を基準として取り付けた場合、ノズルプレートは記録ヘッド本体の取り付け位置に対して精度よく取り付けられる。しかし、ノズルプレートに形成されたノズルに問題があった場合には、取り付け位置の精度だけでは、インク滴の着弾位置ずれが回避できていない事態となり、結果的に記録された画像の品質が劣化する。

記録ヘッドの全てのノズルから吐出するインク滴が、ノズルプレート表面に対して垂直に飛翔させることが理想的である。しかし、インク滴の飛翔特性（吐出角度）は、ノズル加工精度に大きく依存し、そのノズル加工精度は、ノズルを加工する加工装置の特性（調整）に依存する。一般に、ノズルプレートに微細な径のノズルを形成するには、レーザ光を用いたノズル加工装置が用いられている。例えば、図１０（ａ）は、レーザ光をノズルプレートに照射し、ノズルを形成する状態を示す図である。図１０（ｂ）は、Ｘ軸方向から見たノズルを含む、ノズルプレートの断面図である。図１０（ｃ）は、図１０（ｂ）に示すノズルプレートを上下反転した実際に使用する状態を示す図である。

この例では、ノズルプレート３７をＹ軸方向に移動させながら、レーザ光４０をノズルプレート３７の面と直交する方向（Ｚ軸方向）から断続的に照射して、順次加工している。Ｘ軸、Ｙ軸で構成されるノズルプレート３７のプレート面（Ｘ−Ｙ平面）に対して、垂直にレーザ光４０が入射されると理想的なノズルに加工される。これにより、同じ斜度の円錐面を持つノズルコーンアングル４１が形成される。

同じノズルコーンアングルを有するノズルを配列するように形成するためには、レーザ光４０の出射角度を垂直（Ｚ軸）方向に調整すればよい。図１０（ｃ）に示すように、各ノズルは、ノズルコーンアングル４１の円錐面が同じ斜度で形成されているため、吐出される全てのインク滴４４は同一方向、例えば、Ｘ−Ｙ平面と平行なノズルプレート３７の面に対して、垂直方向に飛翔する。

しかし、ノズル加工装置のノズル加工精度は、照射位置だけではなく、レーザ光の出射方向及びその径にも依存している。即ち、図１１（ａ）に示すように、レーザ光の出射方向が垂直（Ｚ軸）方向に対して、傾くと、プレート面に対して、斜めに入射する。このため、図１１（ｂ）に示すように、ノズルコーンアングル４３の円錐面が傾くように形成される。このようにノズルコーンアングル４３は、傾きによりＺ軸に対して非対称となったことで、図１１（ｃ）に示すように、全てのインク滴４５は、ある角度の斜め方向に出射されて飛翔し、垂直方向の出射から推定した予定の着弾位置から外れた位置に着弾する。

従って、ノズルプレート３７を複数のノズル加工装置を用いて、大量生産した場合には、ノズル加工装置毎に、製作されたノズルプレートの飛翔特性が異なるため、これらが取り付けられた記録ヘッドは、吐出されたインク滴の着弾位置がそれぞれに異なってしまう。

これらの記録ヘッドをインク色毎に無作為に配置した場合には、まず、Ｃ色のインク滴が垂直方向に吐出されて、搬送されている記録媒体に着弾してＣ色のインクドットが記録される。次に、そのＣ色のインクドットに重なるように着弾するタイミングで、Ｍ色のインク滴を吐出した際に、インク滴が同様に垂直方向に飛翔されず、斜め方向に飛翔すると、Ｃ色のインクドットから外れた位置又は、一部の重なりを持つがずれた位置に着弾して、Ｍ色のインクドットを記録することとなる。このため、本来、ブルー色のインクドットを記録する予定が、着弾位置のずれにより、一部はＣ色単色、中央部にはブルー色、また一部はＭ色単色に分かれたドットが記録されることとなり、これらを用いた画像は、著しく品質を劣化させる。

１つのノズル加工装置内であれば、出射角度が斜めであっても、複数回出射されたレーザ光は、ほぼ同じ角度で出射している。このような色ずれを防止するには、全てのノズル加工装置におけるレーザ光の出射方向が垂直でなくても、同一方向に調整されれば、全ノズルが同じノズルコーンアングルとなり、同一方向にインク滴を吐出することとなる。

しかし、ノズル加工装置は、装置毎に個性（特性）を有しており、現状の調整機構において同じ方向に出射するように調整することは、著しく困難である。また、ノズル加工装置のレーザ光の出射角の精度を上げるためには、精度が確保できる機能を持つ調整機構を備える必要があり、装置構成が大きくなる上、装置コストがあがるため、製品コストにも影響を与えることとなり、容易に実施することはできない。

また、一度調整できたとしても、メンテナンスや故障による修理交換等を行うと、他の加工装置に合わせ込む再調整を行うことなり、その精度を維持するための管理が非常に困難であり現実的ではない。また、画像記録装置へヘッド装着後に装着位置を微調整して着弾ずれを補正する方法も既知であるが、１ラインヘッドに替わって、複数の短尺ヘッドで１ラインヘッドを構成する記録ヘッド（例えば、１インク色のラインヘッドを６個の短尺ヘッドで構成する）では、調整の都度、テストパターンの画像記録を行って確認することは、記録ヘッドの調整として、作業時間の長時間化等からコストアップすることとなり、現実的ではない。
そこで本発明は、簡易な構成で、固定された記録ヘッドにおけるノズルのインクの吐出方向を揃えて、高画質の画像記録を行う画像記録装置を提供すること目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に従う実施形態は、記録媒体及び記録ヘッドを相対的に移動させて、当該移動中に前記記録ヘッドからインク滴を吐出し、前記記録媒体上に画像を記録する画像記録装置であって、前記記録ヘッドは、前記相対的移動の移動方向に沿って複数の記録ヘッドを配設した構成を有し、前記複数の記録ヘッドは、それぞれ同一のノズル加工装置によって製造されたノズルプレートが取り付けられる画像記録装置を提供する。

本発明によれば、簡易な構成で、固定された記録ヘッドにおけるノズルのインクの吐出方向を揃えて、高画質の画像記録を行う画像記録装置を提供することができる。

図１は、第１の実施形態に係る画像記録装置の全体構成を示す図である。図２は、第１の本実施形態における画像記録部の記録ヘッドの配置構成を示す図である。図３（ａ）は、短尺ヘッドの配置例を示す図であり、図３（ｂ）は、短尺ヘッドにより記録されたＣ色画像を示す図であり、図３（ｃ）は、短尺ヘッドにより記録されたＣ色画像上に重なるように記録されたカラー画像を示す図である。図４は、第１の実施形態に係るノズルプレートの外観構成を示す図である。図５（ａ）乃至図５（ｅ）は、ノズルプレートに設けた切欠部の変形例を示す図である。図６（ａ）乃至図６（ｃ）は、ノズルプレートの作製と短尺ヘッドへの組み付けについて説明するための図である。図７（ａ）乃至図７（ｄ）は、本実施形態の短尺ヘッドによる画像形成について説明するための図である。図８（ａ）は、第１の実施形態の画像記録部の全体構成を示す図であり、図８（ｂ）は、搬送方向に沿って各インク色を担当する短尺ヘッドの配置例を示す図である。図９（ａ）は、第２の実施形態の識別シールが貼付された短尺ヘッドの外観構成を示す図であり、図９（ｂ）は、第２の実施形態の変形例の短尺ヘッドの外観構成を示す図である。図１０（ａ）乃至図１０（ｃ）は、従来の製造の垂直方向に出射されたレーザ光により形成されたノズルについて説明するための図である。図１１（ａ）乃至図１１（ｃ）は、従来の製造の斜め方向に出謝されたレーザ光により形成されたノズルについて説明するための図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る画像記録装置の全体構成を示す図である。
この画像記録装置の装置本体１における搬送方向の上流側（記録媒体供給側）には、給紙トレイ２が設けられている。この給紙トレイ２には、複数のカット紙等の記録媒体３が載置されている。また装置本体１の搬送方向の下流側（記録媒体排出側）には、画像記録された記録媒体３を収容するスタッカ４が設けられている。尚、給紙トレイ２から供給され、装置本体１の搬送機構を通って、スタッカ４に向かう記録媒体３の搬送方向をＸ軸方向とし、Ｘ軸方向に直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向とＹ軸方向とに各直交する方向をＺ軸方向とする。また、Ｙ軸方向を主走査方向とし、Ｘ軸方向を副走査方向とする。

以下に、図１を参照して、画像記録装置の構成について説明する。
給紙トレイ２には、複数収納されたうちの最上位置にある記録媒体３に当接するピックアップローラ６が設けられている。このピックアップローラ６は、当接している記録媒体３を１枚毎に取り出して、装置本体１内の搬送機構側に送り込む。ピックアップローラ６の下流側には、紙ガイド７、レジストローラ対８及び搬送機構となるベルトプラテン９が設けられている。紙ガイド７は、記録媒体３をレジストローラ対８に送るように案内する。レジストローラ対８は、記録媒体３の姿勢を整えてベルトプラテン９に送る。

ベルトプラテン９は、記録媒体３を吸着保持して搬送する。このベルトプラテン９は、図示しないフレームに設けられた駆動ローラ７、従動ローラ１１及びテンションローラ１０に、無端の搬送ベルト１３が巻回して構成される。搬送ベルト１３には、全面に亘り、所定間隔で複数のエアー吸引用の孔が設けられている。搬送ベルト１３は、搬送駆動モータが連結されている駆動ローラ７により回転される。

駆動ローラ７と従動ローラ１１と間で、掛けられた搬送ベルト１３を下面側から支持する平坦面を有するプラテン１４が配置されている。このプラテン１４には、エアー吸引用の孔が設けられ、その下方には、吸着ファン１５が設けられている。この吸着ファン１５は、吸着駆動モータの駆動によって回転し、搬送ベルト１３及びプラテン１４の各エアー吸引用の孔を通してエアーを吸引し、搬送される記録媒体３を搬送ベルト１３に吸着保持する。

装置本体１の排出側には、排出ローラ１６が設けられている。この排出ローラ１６は、ベルトプラテン９から記録媒体３を受け取り、スタッカ４に送出する。
ベルトプラテン９の上方には、画像記録部として、画像記録時に移動せずに固定されるラインヘッド型のインクジェット記録ヘッド（以下、記録ヘッドと称する）１７，１８，１９，２０が設けられている。本実施形態では、記録ヘッド１７〜２０は、走査移動せずに保持部に固定され、搬送されて移動中の記録媒体に対してインクを吐出して画像を記録する。この例では、４色のインクを用いているため、上流側から下流側に向かって、例えばＫ色インク用記録ヘッド１７（以下、Ｋ記録ヘッド１７）、Ｃ色インク用記録ヘッド１８（以下、Ｃ記録ヘッド１８）、Ｍ色インク用記録ヘッド１９（以下、Ｍ記録ヘッド１９）及び、Ｙ色インク用記録ヘッド２０（以下、Ｙ記録ヘッド２０）とする。

これらの記録ヘッドは、上流側からＫ記録ヘッド１７、Ｃ記録ヘッド１８、Ｍ記録ヘッド１９及びＹ記録ヘッド２０の順番で記録媒体の搬送方向に沿って、配列するようにヘッド保持部材２１に固定されている。これらの各記録ヘッド１７〜２０には、それぞれＫインク供給路２２、Ｃインク供給路２３、Ｍインク供給路２４及びＹインク供給路２５が設けられている。これらインク供給路２２〜２５は、独立した供給路であり、それぞれＫ色インク、Ｃ色インク、Ｍ色インク及びＹ色インクを供給する。

本実施形態において、ＫＣＭＹの各記録ヘッド１７〜２０は、装着の作業性を考慮してヘッド保持部材２１と共に、ＫＣＭＹの各インク供給路２２〜２５の上方から装着可能になっている。また、ＫＣＭＹの各インク供給路２２〜２５は、各記録ヘッド１７〜２０を配列したＸ軸方向に配置されている。これは、各インク供給路２２〜２５が仮に各記録ヘッド１７〜２０の上方に配置されていると、各記録ヘッド１７〜２０の脱着時の作業性が低下するばかりでなく、各記録ヘッド１７〜２０を外したときに各インク供給路２２〜２５からインクが垂れて各記録ヘッド１７〜２０の上部に設けられた回路基板等に付着して、各記録ヘッド１７〜２０を損傷させる虞がある。

図２は、本実施形態における各記録ヘッド１７〜２０を上方向（図１に示す矢印Ｐの方向）から見た配置構成を示す図である。
本実施形態の画像記録部は、１ラインの画像記録の長さ（記録幅）、即ち、ノズル列長を複数に分割した短尺のノズル列をそれぞれに有する短尺ヘッドを用いて構成されている。

つまり、Ｋ記録ヘッド１７は、例えば６個の短尺ヘッド１７-1〜１７-6を有する。これら短尺ヘッド１７-1〜１７-6は、記録媒体の幅方向であるＹ軸方向に沿い、且つ交互にＸ軸方向の正側と負側とに予め設定された距離だけずれて配置されている、所謂、千鳥状にずれて配列されている。尚、これら短尺ヘッド１７-1〜１７-6は、ノズル列間に隙間ができないように、それぞれの端部がＹ軸方向にオーバラップして配列されている。

その他のＣＭＹの記録ヘッド１８，１９，２０においても、同様に６個の短尺ヘッド１８-1〜１８-6，１９-1〜１９-6，２０-1〜２０-6により構成される。これらの短尺ヘッド１８-1〜１８-6，１９-1〜１９-6，２０-1〜２０-6においても記録媒体の幅方向であるＹ軸方向に沿い、且つ交互に搬送方向であるＸ軸方向の正側と負側とに予め設定された距離を千鳥状に、交互にずれて配列されている。

これら短尺ヘッドは、ノズル３６の孔位置を測定してＸ軸方向、Ｙ軸方向の基準に精度よく取り付けられている。なお、図２中においてＣＭＹの各記録ヘッド１８〜２０の各短尺ヘッド１８-2〜１８-6、１９-2〜１９-6、２０-2〜２０-6の符号は、煩雑化することから省略してある。

また各短尺ヘッド１８-1〜１８-6、１９-1〜１９-6、２０-1〜２０-6には、それぞれ電気的な各コネクタ２６が設けられている。これらコネクタ２６は、それぞれ各インク供給路２２〜２５の配置位置よりも、例えば、正のＸ軸方向にずれ、且つ各短尺ヘッド１８-1〜１８-6、１９-1〜１９-6、２０-1〜２０-6の上部に設けられている。これは、インクの垂れによる各記録ヘッド１７〜２０の破損の虞を回避するためである。なお、図２中において、各コネクタ２６の符号も煩雑化することから全てのコネクタ２６に付すことを省略してある。

ＫＣＭＹの各インクボトル２７〜３０は、装置本体１の上部に着脱可能に設けられている。Ｋインクボトル２７は、Ｋ色インクを収容する。Ｃインクボトル２８は、Ｃ色インクを収容する。Ｍインクボトル２９は、Ｍ色インクを収容する。Ｙインクボトル３０は、Ｙ色インクを収容する。
ＫＣＭＹの各サブタンク３１〜３４が、装置本体１内部の下部に設けられている。これらサブタンク３１〜３４は、それぞれ図示しないＫＣＭＹの各インクチューブを介して各インクボトル２７〜３０に連通している。これにより、Ｋサブタンク３１には、Ｋインクボトル２７のＫ色インクがＫインクチューブを通して供給される。Ｃサブタンク３２には、Ｃインクボトル２８のＣ色インクがＣインクチューブを通して供給される。Ｍサブタンク３３には、Ｍインクボトル２９のＭ色インクがＭインクチューブを通して供給される。Ｙサブタンク３４には、Ｙインクボトル３０のＹ色インクがＹインクチューブを通して供給される。

さらに、ＫＣＭＹの各サブタンク３１〜３４は、それぞれ図示しないＫＣＭＹの各インクチューブを介してＫインク供給路２２、Ｃインク供給路２３、Ｍインク供給路２４及びＹインク供給路２５に連通している。これにより、Ｋ色、Ｃ色、Ｍ色及びＹ色の各インクがＫＣＭＹの各サブタンク３１〜３４からＫＣＭＹの各インク供給路２２〜２５に供給される。装置本体１の下部には、廃液ボトル３５が設けられている。この廃液ボトル３５内には、例えばメンテナンス処理により廃液となったＫＣＭＹ色の各インクが貯められる。

次に、図３（ａ）は、図２における各短尺ヘッド１７-1、１８-1、１９-1、２０-1をＺ軸下方及びＸ−Ｙ軸の中間における矢印ｍの方向でベルトプラテン９の下側から見た斜視図である。図３（ａ）に示すように、搬送方向に沿って並べられた各短尺ヘッド１７-1、１８-1、１９-1、２０-1は、インク滴を吐出するための複数のノズル３６が列状に設けられたノズルプレート３７が備えられている。

図３（ｂ）は、短尺ヘッド１８-1により吐出されたインク滴が着弾して記録された記録媒体３上のＣ色画像（インクドット）３８を示している。図３（ｃ）は、短尺ヘッド１９-1により吐出されたＭ色のインク滴がＣ色画像３８上に重なるように、着弾して記録された画像（インクドット）３９を示している。

理想的には、ノズル３６から吐出するインク滴は、Ｘ−Ｙ平面で構成されるノズルプレート３７のプレート面に対して、垂直に吐出されて、Ｚ軸に沿って飛翔する。短尺ヘッド１８-1から吐出されたＣ色のインク滴は、図３（ｂ）に示すように、記録媒体３上に着弾してＣ色インクドット３８を記録する。さらに、短尺ヘッド１８-1から吐出されたノズルに対応する短尺ヘッド１９-1のノズルからＭ色のインク滴を吐出し、Ｃ色インクドット３８上にずれなく着弾することで、Ｃ色インクドット３８がＣ色とＭ色の補色であるブルー色のインクドット３９を記録することができる。

次に、本発明の画像記録装置の記録ヘッドに用いるノズルプレートにおける第１の実施形態について説明する。
前述した様に、インク滴の着弾位置のずれは、ノズル加工装置毎に形成されるノズルの孔の向き及び径が異なっていることが大きな原因となっており、そのノズル加工装置間におけるレーザ光の出射方向の調整が困難であることを課題として述べている。これに対して、同じノズル加工装置によりノズルが形成されたノズルプレート３７は、吐出されたインク滴がほぼ同じ飛翔特性を有している。

従って、同じノズル加工装置により製造されたノズルプレートであることを識別できる識別情報（第１のマーク）を記録して、その識別情報に基づき、ノズルプレートを選別して短尺ヘッドを作製する。これらの短尺ヘッドを１台分の画像記録装置に用いれば、搬送方向に、複数回のインク滴の着弾により画像を記録した場合でも、ノズルの単位でインク滴の飛翔特性が同じであるため、インク滴の着弾位置ずれが無くなる。つまり、複数色のインクを用いて、カラー画像を記録した場合には、インク滴が同じ位置に重なるように着弾するため、色ずれが発生しない。

図４には、第１の実施形態に係るノズルプレートの外観構成を示している。
各ノズルプレート３７に対して、ノズル形成時に用いたノズル加工装置を特定する第１のマークとなる識別情報を付与する。図４に示すように、ノズル加工装置毎にノズルプレートを装着する際の位置決めに用いる第２のマークとなる切欠部４６（配置方向情報）をノズルプレート３７の一方の短辺側に例えば、クサビ状に形成する。この切欠部４６は、ノズル加工装置にノズルプレート３７をセットする際に基準となる。セットされた後、レーザ光を長手方向（Ｙ軸左方向）に移動しながら、間欠的に出射して、ノズル３６を形成する。本実施形態においては、ノズル３６は、長手方向に沿って平行な前後２つのノズル列で構成されている。各ノズル列におけるノズルは１ピッチずつずられて形成されると共に、互いのノズル列におけるノズルとの関係は半ピッチずれるように形成されている。具体的には前後列とも各ノズル列におけるノズルは長手方向に１５０dpiのピッチで形成され、前列のノズルに対し後列のノズルは半分のピッチ、即ち７５dpiずれるように互いの列の各ノズルが形成される。

この切欠部４６を位置合わせの基準とすることにより、ノズルプレート３７におけるノズル加工装置へのセット状態を識別することができる。このノズルプレート３７を短尺ヘッドに組み付ける際に、短尺ヘッドの組み付け位置に切欠部４６と合致する突起部、又は合致させるためのマーカー４９を設けておくことにより、容易に正しい組み付け位置に組み付けることができる。

このような組み付け方向を揃えることにより、ノズル加工において加工開始と加工終了時のノズル間で、ノズルコーンアングルとノズル径にわずかな差が生じていた場合であっても、同じノズルに配置を揃えることができる。

従って、切欠部４６を組み付け方向の識別マークとして利用することで、同じノズル加工装置により製作されたノズルプレート３７を、短尺ヘッドヘの組み込み時に同じ向きに揃えることができる。この組み付け方向を規定することにより、１つのノズルプレート３７内のノズル３６間に、ノズル加工装置に起因する個体差があったとしても、ノズルプレート３７間でノズル３６を一様に揃えることができる。例えば、ノズル形成の開始位置近傍にあるノズルと、終了位置近傍にあるノズルとの間で、わずかにピッチが異なっていた場合でも、揃えることにより、最小限の障害で済む。

また、ノズル加工装置を特定する識別情報は、ノズルプレート３７の切欠部４６付近で、インク滴の吐出動作に影響がでない領域に記載する。この識別情報は、ノズル加工装置の機番、又は製造番号等の装置毎に付与した固有の番号である。表記形態としては、数字、文字、キャラクタ、記号及び図形のいずれか、又はこれらの組み合わせなど、種々の表示形態がある。図４に示す例では、機番が２号機であれば、２つのマーカー４７（第１のマーク）は、レーザ光を用いてプレート面にエッチングして記載している。識別情報の付与は、印刷でも可能であるが、ノズル形成直後が望ましく、またインクの付着があるため、経時変化やメンテナンス処理により剥がれない形態が好ましい。

このノズル加工装置の識別情報をノズルプレート３７に記載しておくことにより、短尺ヘッドに組み込む際に、同じノズルコーンアングルを有するノズルプレート３７を選別することができる。この選別により、製作された短尺ヘッド１７〜２０は、ノズル単位でインク滴の飛翔特性が同じになるため、インク滴の着弾位置ずれが無くなる。

従って、目視による識別でノズル加工装置が特定され、即ち、ノズル加工装置に基づき、ノズルプレート３７に対するレーザ光の入射角度又は、インク滴の飛翔角度を識別していることになる。このノズル加工装置の識別情報によって、ノズル加工装置を特定し、且つ切欠部４６により短尺ヘッドヘの組み込み時にノズルプレート３７を同じ向きに揃えることができる。これらにより、ノズルプレート３７に対するレーザ光の入射角度又はインク滴の飛翔角度を知ることができ、さらに、切欠部４６により、ノズルプレート３７を同じ向きに揃えて短尺ヘッド１７〜２０に組み込むため、ノズルプレート３７内のノズル間に個体差があったとしても、短尺ヘッド１７〜２０間でノズル３６を一様に揃えることができ、各インク色間でインク滴の着弾する位置ずれを無くし、色ずれのない高品質な画像を記録することができる。

図５（ａ）乃至図５（ｅ）には、ノズルプレート３７に設けた切欠部４６の変形例を示し、それぞれの切欠部について説明する。
図５（ａ）は、前述した実施形態における例であり、ノズルプレート３７の一方の短辺中央近傍に１つの切欠部４６を設けた例である。図５（ｂ）は、ノズルプレート３７の一方の短辺の中央以外に１つの切欠部４６ａを設けた例である。これらの場合、ノズルプレート３７を記録ヘッド１７〜２０に組み込む際に、ノズルプレート３７の表裏に対する取り付け確認には、留意する必要がある。尚、プレート面に識別情報が記載されていた場合には、識別情報を見ることにより、取り付け時及び取り付け後の確認は容易である。

図５（ｃ）は、ノズルプレート３７の一方の短辺に複数、ここでは２つの切欠部４６ｂ，４６ｃを設けた例である。これらの切欠部４６ｂ，４６ｃは、両端から等間隔に配置しなければ、ノズルプレートの表裏により短尺ヘッドに組み込みが制限されるため、取り付け確認は容易である。尚、使用するノズル加工装置の台数が少ない場合には、形成する切欠部４６の数によって、識別情報の役目を果たすことも可能であり、ノズルプレート３７の組み付け方向及びノズル加工装置の機番の特定を行うことができる。

また図５（ｄ），（ｅ）においては、ノズルプレート３７の４隅のうちの１つの隅を斜めに切り欠く面取り部４６ｄ，４６ｅを設けて、切欠部４６の代用を行うことも可能である。また、本実施形態では、切欠部４６をクサビ形状又は、斜めの切欠部により説明したが、切欠部の形状は限定されるものではなく、半円形状、ドーム形状等、種々の形状を用いることができる。また、クサビ形状と円柱の関係のように、ストッパ（円柱）等に押し付けた際に定位置（クサビ形状）になる又は位置出しできる形状であればよい。

次に図６（ａ）乃至図６（ｃ）を参照して、ノズルプレート３７の作製と短尺ヘッド１８-1への組み付けを一例として説明する。
図６（ａ）に示すように、クサビ形状の切欠部４６が短辺側に形成されたノズルプレート３７を図示しないノズル加工装置の装着用ストッパ６１に押し当てて、加工時の位置出しを行う。この時、ノズルプレート３７は、ノズルが未形成であり、識別情報も記載されていない。図６（ｂ）に示すように、ストッパ６１に押し当てて、位置出しした状態で、予め定めたパワーのレーザ光を移動させながら順次、ノズルプレート３７に照射して、設定された間隔でノズル３６を形成する。

この例では、２列のノズル３６がノズルプレート３７の長手方向に沿って形成されている。ノズルプレート３７に所定数のノズル３６が形成された後、図６（ｃ）に示すように、切欠部４６の近傍に、レーザ光を用いて、ノズル加工装置の機番等を示す識別情報がエッチングにより形成される。完成したノズルプレート３７は、ノズル加工装置から取り外され、他に必要な処理、例えば、製品検査を実施した後、流通又は搬送経路を経て、ヘッド組み立て工程に持ち込まれて、短尺ヘッド１８-1に組み付けられる。

次に、識別情報と一致する短尺ヘッド１８-1の取り付け面のＹ軸方向右側に設けられた取り付け用マーカー４９に、ノズルプレート３７の切欠部４６を合致させて、固定部材、例えば接着剤等により固定する。この取り付け用マーカー４９は、チャネル４８の製造来歴情報が含む。短尺ヘッド３６毎に製造来歴情報は、不良が発生した短尺ヘッドの交換やメンテナンス又は、修理の際に利用する。

このように構成された短尺ヘッド１８-1の各ノズルは、ノズル加工装置のレーザ光がプレート面に対して斜めに入射した場合、全ノズルが、一様に中心軸が傾いたノズルコーンアングルとなる。前述したように、以降、同じノズル加工装置により形成したノズルプレート３７を組み付けられて作製された短尺ヘッドも同じ特性のノズルが形成されている。

従って、図７（ａ）に示す短尺ヘッド１８-1と図７（ｂ）に示す短尺ヘッド１９-1は、同じ飛翔特性のノズルを有し、プレート面から同じ斜め角度で同一方向にインク滴を吐出する。このため、図７（ｃ）に示すように、短尺ヘッド１８-1が吐出したＣ色インク滴は、本来の垂直方向に飛翔した時の着弾予定位置（点線の円）からずれた着弾位置（実線の円）に着弾してＣ色のインクドット（画像）３８を記録する。

次に、短尺ヘッド１９-1が垂直方向にインク滴を吐出すると仮定して、短尺ヘッド１８-1における着弾の予定位置に短尺ヘッド１９-1からのインク滴が重なるタイミングで吐出させる。よって、図７（ｄ）に示すように、短尺ヘッド１９-1が吐出したＭ色のインク滴は、短尺ヘッド１８-1と同じ斜め方向に吐出されて、同様な飛翔経路を経て、Ｃ色のインクドット３８上に、ずれなく重なるように着弾する。Ｃ色及びＭ色のインク滴により、色ずれのないブルー色のインクドット（画像）３９が記録される。

また、図８（ａ）は、本実施形態の画像記録部の全体構成を示す図である。図８（ｂ）は、画像記録部の全体構成から記録媒体の搬送方向に沿って各インク色を担当する４つの短尺ヘッドを示す図である。

画像記録部は、複数の短尺ヘッドが図示しないヘッド保持部材に固定されている。図８（ａ）に示すＫ色のインクを吐出する６個の短尺ヘッド１７-1〜１７-6を有し、ノズルプレート３７の切欠部４６（配置方向情報）及び識別情報（機番）４７は、Ｙ軸方向上側に揃えて装着している。同様に、Ｃ，Ｍ，Ｙ色の各インクを吐出する６個の短尺ヘッド１８-1〜１８-6，１９-1〜１９-6，２０-1〜２０-6を有し、共にノズルプレート３７のマーカー４６及び４７はＹ軸方向上側に揃えて装着している。

このように、ノズル加工装置におけるノズルプレート３７の方向情報と、ノズル加工装置の機番が同じノズルプレートを組み込んだ短尺ヘッドを切欠部４６の配置位置を揃えて、画像記録部を構成することにより、吐出されるインク滴の着弾の位置ずれを防止して、色ずれのない高画質の画像を得ることができる。

前述した例では、画像記録部の全短尺ヘッドに同じノズル加工装置により作成されたノズルプレートを採用したが、必ずしも、全部の短尺ヘッドに適用する必要はない。即ち、色ずれの防止を目的とすれば、図記録媒体の搬送方向において、各色のインク滴を吐出する記録ヘッドの並びを単位として適用すればよい。

つまり、図８（ｂ）に示すように、Ｋ色、Ｃ色、Ｍ色、Ｙ色の短尺ヘッド１７-1、１８-1、１９-1、２０-1を対象として、これらをノズル加工装置の機番が同じノズルプレート３７の配置方向（切欠部）を揃えて組み込んだ短尺ヘッドを用いればよい。このように、搬送方向に配列した各色の短尺ヘッドを群として分割すると、本実施形態の画像記録部においては、６つの群（１７-1〜２０-1，１７-2〜２０-2，１７-3〜２０-3，１７-4〜２０-4，１７-5〜２０-5，１７-6〜２０-6）に分けられ、それらの群毎に、前述した同じ仕様（同じノズル加工装置に製作されたノズルプレートの向きを揃えて構成された）の短尺ヘッドを用いる。

このように、本実施形態のように、記録媒体の搬送方向に並んだ各色の短尺ヘッドに対して、識別情報（機番）４７及び方向情報（切欠部４６）を揃えるだけでも十分な効果を得ることができる。

次に、第２の実施形態について説明する。
図９（ａ）は、識別シール５０が貼付された短尺ヘッド１８-1の外観構成を示す図である。このヘッド製造工程では、ノズルプレート３７にノズル形成したのち、短尺ヘッドに組み込むのではなく、先に、短尺ヘッドに未加工のノズルプレートを組み付けた後、ノズル加工装置によりノズルを形成する。

図９（ａ）に示すように、ノズルプレート３７にノズル３６を形成する時に、識別シール５０をヘッド本体、Ｚ軸下方、Ｙ軸右側の位置に貼り付ける。ノズル加工装置には、必ず、識別シールがＸ軸方向手前になるようにセットする。この識別シールには、ノズル加工装置の機番及び来歴を示す数値情報が記載されている。また、識別シール５０は機番情報等に加えて、ヘッドＳ／Ｎやヘッド駆動電圧等の他製造来歴を記載してもよい。

以上のような識別シール５０を貼付した短尺ヘッドによれば、記載される機番から複数のノズル加工装置の中から製作に用いられたノズル加工装置を特定でき、そのノズル加工装置におけるプレート面へのレーザ光の入射角度及びインク滴の飛翔角度などを知ることができる。

次に、第３の実施形態について説明する。
図９（ｂ）は、数値番号等が記載された識別シール５０に替わって識別バーコード５１が記載されるシールが貼付された短尺ヘッド１８-1の外観構成を示す図である。
この変形例においても、短尺ヘッドに未加工のノズルプレートを組み付けた後、ノズル加工装置によりノズルを形成する。

ヘッド製造工程において、ノズルプレート３７にノズル３６を加工するときに、識別バーコード５１をヘッド本体のＺ軸下方、Ｙ軸右側の位置に貼り付ける。ノズル加工装置には、必ず、識別シールがＸ軸方向手前になるようにセットする。この識別バーコード５１には、ノズル加工装置の機番を示す数値情報が記載されている。

以上のような識別バーコード５１を貼付した短尺ヘッドによれば、識別バーコード５１の貼付位置により、記載される機番から複数のノズル加工装置の中から製作に用いられたノズル加工装置を特定でき、そのノズル加工装置におけるプレート面へのレーザ光の入射角度及びインク滴の飛翔角度などを知ることができる。尚、識別バーコード５１には、ノズル加工装置の来歴以外にヘッドＳ／Ｎやヘッド駆動電圧等の他製造来歴を記載してもよい。

以上説明したように前述した各実施形態及びその変形例によれば、インクジェット記録ヘッドにおけるインク滴の吐出角度は、ノズルのノズルコーンアングルにおける円錐面の中心軸の傾きにより大きく影響される。これは、ノズル加工装置におけるレーザ光の出射角度により形成されるノズル加工の精度に大きく依存する。特に、複数のノズル加工装置間では、同一のレーザ光の出射角度に調整することは難しい。

本発明による実施形態では、ノズルプレートに形成した切欠部を短尺ヘッドに組み付ける方向の識別に用いて、ノズル加工時のノズルプレート方向の情報を目視で識別が可能となり、組み付け作業が容易になる。さらに、全ての短尺ヘッドにおけるインク滴の吐出方向が同一方向となり、煩雑な調整作業を不要として、高画質の画像記録を実現することができる。

また、装置間でレーザ光の出射方向が微妙に異なる複数台のノズル加工装置を用いて、それぞれにノズルを形成したノズルプレートを作製した際に、短尺ヘッドにノズルプレートを組み付ける工程までの流通又は搬送する間に、混ざり合ったとしても、短尺ヘッドのそれぞれに識別情報を記載しているため、作製したノズル加工装置を容易に識別することができる。

さらに、ノズルが未形成のノズルプレートを短尺ヘッドに組み付けた後に、ノイズ形成を行う製造得工程であっても、短尺ヘッド本体に識別情報を付しているため、同じノズル加工装置を用いて同様なノズルの飛翔特性を持つ短尺ヘッドを容易に識別して、選別することができる。この選別された短尺ヘッドを用いて画像記録部を組み立てることにより、高画質な画像を記録する画像記録装置を製造することができる。

尚、上記各実施形態では、記録媒体の幅方向に沿ってライン状の記録ヘッドが固定配列されたライン型インクジェットプリンタに用いられる固定型記録ヘッドを例として説明しているが、記録ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させる、即ち記録媒体を間欠搬送させると共に、記録媒体の搬送が停止している間に記録媒体の幅方向に対して記録ヘッドを往復走査させる所謂走査型インクジェットプリンタに用いられる走査型記録ヘッドにおいても、搬送方向に対して複数の記録ヘッドが並ぶように搭載する構成であれば、容易に適用することができ、前述した実施形態と同等の作用効果を得ることができる。

また、ノズル加工装置における識別情報は、ノズル加工装置を特定するための機番情報、及びノズル加工装置毎に測定されたレーザ光の出射角度等の情報を有している。さらに、ノズルプレートにおけるノズルのインク滴の吐出角度（ノズルコーンアングルにおける円錐面の中心軸の傾き）情報を含んでいてもよい。取り付け用マーカーは、チャネルの製造来歴情報が含んでいる。これらの情報は、パソコン等の情報装置のメモリにおいて、機番毎に分類して、レーザ光の出射角度等の情報、インク滴の吐出角度の情報及びチャネルの製造来歴情報の詳細が記憶されて、修理や交換等の際に、必要に応じて端末に読み出すことが可能である。

前述した実施形態は、以下の発明を含んでいる。
（１）記録媒体を搬送する搬送機構と、
前記搬送機構による前記記録媒体の搬送方向に沿って、複数の記録ヘッドが配設される画像記録部と、
前記記録ヘッドに組み付けられ、インク滴を同一方向に吐出するノズルが複数形成されたノズルプレートと、具備し、
前記ノズルプレートには、前記ノズルを形成した加工装置を特定する情報と、前記記録ヘッドに組み付けるための取り付け方向情報と、が記録され、
前記記録ヘッドに組み付けられる際に、前記加工装置を特定する情報によりノズルプレートが他から選別され、前記取り付け方向情報に基づき、前記記録ヘッド間で前記ノズルプレートの向きが揃うように組み付けられることを特徴とする画像記録装置。

（２）前記加工装置に特定する情報は、ノズル加工装置毎に測定されたレーザ光の出射角度等の情報及び、ノズルプレートにおけるインク滴の吐出角度の情報を検索することを特徴とする前記（１）に記載の画像記録装置。

（３）前記記録ヘッドは、前記ノズルプレートの取り付け箇所に、取り付け時に前記取り付け方向情報と合致させることにより、取り付け方向が決定されるマーカーを備えることを特徴とする前記（１）に記載の画像記録装置。

１…装置本体、２…給紙トレイ、３…記録媒体、４…スタッカ、６…ピックアップローラ、７…紙ガイド、８…レジストローラ対、９…ベルトプラテン、１０…駆動ローラ、１１…従動ローラ、１２…テンションローラ、１３…搬送ベルト、１４…プラテン、１５…吸着ファン、１６…排出ローラ、１７，１８，１９，２０…インクジェット記録ヘッド（記録ヘッド）、１７-1〜１７-6，１８-1〜１８-6，１９-1〜１９-6，２０-1〜２０-6…短尺ヘッド、２１…ヘッド保持部材、２２…Ｋインク供給路、２３…Ｃインク供給路、２４…Ｍインク供給路、２５…Ｙインク供給路、２６…コネクタ、２７，２８，２９，３０…インクボトル、３１，３２，３３，３４…サブタンク、３５…廃液ボトル、３６…ノズル、３７…ノズルプレート、３８…Ｃ色インクドット（Ｃ色画像）、３９…カラーインクドット（カラー画像）、４５…インク滴、４６…切欠部、４７…マーカー。

Claims

記録媒体及び記録ヘッドを相対的に移動させて、当該移動中に前記記録ヘッドからインク滴を吐出し、前記記録媒体上に画像を記録する画像記録装置であって、
前記記録ヘッドは、前記相対的移動の移動方向に沿って複数の記録ヘッドを配設した構成を有し、
前記複数の記録ヘッドは、それぞれ同一のノズル加工装置によって製造されたノズルプレートが取り付けられることを特徴とする画像記録装置。
前記複数の記録ヘッドのそれぞれには、ノズルプレートを製造したノズル加工装置の機種を示す第１のマークが付与されていることを特徴とする請求項１記載の画像記録装置。
前記第１のマークはノズル加工装置によって、前記ノズルプレートに形成されることを特徴とする請求項２記載の画像記録装置。
前記ノズルプレートをヘッド本体に貼り付けた後にノズル加工装置によってノズル加工する場合に、前記第１のマークは、ヘッド本体に付与される視覚的に識別可能なマークとすることを特徴とする請求項２記載の画像記録装置。
前記ノズルプレートをヘッド本体に貼り付けた後にノズル加工装置によってノズル加工する場合に、前記第１のマークは、ヘッド本体に付与されるバーコードであることを特徴とする請求項２記載の画像記録装置。
前記複数の記録ヘッドが画像記録部に配設された際の、各記録ヘッドに取り付けられたノズルプレートの長手方向の向きが、ノズル形成のためにノズル加工装置に設置された際のノズルプレートの長手方向の向きと一致するように、全ての記録ヘッドでノズルプレートの長手方向の向きを統一して配設することを特徴とする請求項２記載の画像記録装置。
前記複数の記録ヘッドには、それぞれ、ノズル加工装置に設置された際のノズルプレートの長手方向の向きを示す第２のマークが付与されていることを特徴とする請求項６記載の画像記録装置。
前記第１のマークは、前記複数の記録のそれぞれに付与される、ノズル加工装置に設置された際のノズルプレートの向きも示すことを特徴とする請求項６記載の画像記録装置。