JP2016016586A

JP2016016586A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2016016586A
Application number: JP2014140747A
Authority: JP
Inventors: 貫思阿部; Kanshi Abe
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2014-07-08
Filing date: 2014-07-08
Publication date: 2016-02-01

Abstract

【課題】ノズルから液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを用いた画像形成装置において、液滴吐出ヘッドのノズル数やノズルの密度が同じであっても、従来よりも高速印字または高解像度印字が可能とする。【解決手段】ノズル３から液滴を吐出する液滴吐出ヘッド１のＸ軸方向端部、または、Ｙ軸方向端部をボイスコイルアクチュエータＧにより位置変更可能に支持し、ボイスコイルアクチュエータＧを駆動して、液滴吐出ヘッドのノズル位置を所望の位置に変更し、その位置に支持した状態で液滴を吐出して画像形成をおこなう。【選択図】図７

Description

本発明は、記録媒体を搬送しながら液滴吐出ヘッドにより液滴を記録媒体に付着させて画像形成を行う、プリンタ、ファクシミリ、複写装置等の画像形成装置に関するものである。

従来、画像形成装置として、インクの液滴（以下、インク滴という）をノズルから吐出する液滴吐出ヘッドを用い、記録媒体を搬送しながら液滴吐出ヘッドによりインク滴を記録媒体に付着させて画像形成を行うインクジェット記録装置が知られている。このインクジェット記録装置には、記録媒体の搬送方向に直交する幅方向に液滴吐出ヘッドが移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型と、液滴吐出ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型がある。ライン型では、記録媒体の幅方向全領域を覆うように複数の液滴吐出ヘッドを所定の配列で配置した長尺なヘッドユニットを用いることが知られている（例えば、特許文献１）。

インクジェット記録装置では高速印字や高解像度印字が望まれている。このような要求に対応するため、液滴吐出ヘッドのノズル数の増加やノズルの高密度化が行われている。しかし、液滴吐出ヘッドのノズル数の増加やノズルの高密度化には限界があり、液滴吐出ヘッドのノズル数の増加やノズルの高密度化だけで可能な高速印字や高解像度印字は限られてしまう。

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、ノズルから液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを用いた画像形成装置において、液滴吐出ヘッドのノズル数やノズルの密度が同じであっても、従来よりも高速印字または高解像度印字が可能な画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、ノズルから液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを記録媒体の搬送方向と直交する方向に移動させながら液滴を吐出して画像形成をおこなう画像形成装置において、
上記液滴吐出ヘッドを位置変更可能に支持する支持手段を備え、該支持手段により該液滴吐出ヘッドのノズル位置を該搬送方向に関して所望の位置となるよう位置変更を行い、その位置に支持した状態で液滴を吐出して画像形成を行うことを特徴とするものである。

また、請求項２の発明は、ノズルから液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを複数所定の配列で配置したヘッドユニットを固定し、記録媒体を搬送しながら該ヘッドユニットの複数の液滴吐出ヘッドから液滴を吐出して画像形成をおこなう画像形成装置において、
上記複数の液滴吐出ヘッドをそれぞれ位置変更可能に支持する支持手段を備え、該支持手段により該複数の液滴吐出ヘッドのノズル位置が該搬送方向と直行する方向に関して所望の位置となるよう位置変更を行い、その位置に支持した状態で液滴を吐出して画像形成を行うことを特徴とするものである。

本発明によれば、ノズルから液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを用いた画像形成装置において、液滴吐出ヘッドのノズル数やノズルの密度が同じであっても、従来よりも高速印字または高解像度印字が可能という優れた効果がある。

第一の実施形態に係るシリアル型のインクジェット記録装置の構成例を示す斜視図。図１のインクジェット記録装置の機構部の構成例を示す側面図。液滴吐出ヘッドをノズル面側からみた外観斜視図。液滴吐出ヘッドと保持板とをノズル面側からみた模式的な平面図。基体にボイスコイルアクチュエータの構成部材であるヨーク部を固定した構成を示す模式的な平面図。基体に固定したヨーク部内の構成をしめす模式的な平面図。液滴吐出ヘッドを基体に対して移動可能に支持するボイスコイルアクチュエータの構成を説明する断面図。ボイスコイルアクチュエータＧの駆動原理の説明するための駆動コイルＣと永久磁石Ｍとを模式的に示した拡大図。液滴吐出ヘッドを端部で支持する２個のボイスコイルアクチュエータＧによる液滴吐出ヘッドの動きの説明図。変形例にかかるボイスコイルアクチュエータの配置の説明するための図であり、液滴吐出ヘッドと保持板とをノズル面側からみた模式的な平面図。他の変形例にかかるボイスコイルアクチュエータの配置の説明するための図であり、液滴吐出ヘッドと保持板とをノズル面側からみた模式的な平面図。シリアル型のインクジェット記録装置における高解像度印字時の液滴吐出ヘッドの位置変更の一例の説明図。第二の実施形態にかかるライン型のインクジェット記録装置の構成例を示す断面図。ライン型ヘッドをノズル面側からみた平面図。複数の液滴吐出ヘッドを取り付けるアレイベースをノズル面と反対側から見た斜視図。液滴吐出ヘッドの基準位置調整における位置検出の説明図。ライン型のインクジェット記録装置における液滴吐出ヘッドの位置変更の一例の説明図であり、（ａ）は高速印字モード時、（ｂ）は高解像度印字モード時である。基準位置調整のフローの説明図。液滴吐出ヘッドの線膨張に対する位置変更の説明図。

＜第一の実施形態＞
本発明の係る画像形成装置の第一の実施形態であるシリアル型のインクジェット記録装置について説明する。
図１は、第一の実施形態にかかるシリアル型のインクジェット記録装置の構成例を示す斜視図であり、図２は同記録装置の機構部の構成例を示す側面図である。
シリアル型のインクジェット記録装置１００は、装置本体の内部に印字機構部１０３等を収納し、装置本体の下方部には前方側から多数枚の記録紙１３０を積載可能な給紙カセット（或いは給紙トレイでもよい）１０４を抜き差し自在に装着されている。また、記録紙１３０を手差しで給紙するために開かれる手差しトレイ１０５を有している。給紙カセット１０４あるいは手差しトレイ１０５から給送される記録紙１３０を取り込み、印字機構部１０３によって所要の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイ１０６に排紙する。

印字機構部１０３は、主走査方向に移動可能なキャリッジ１０１とキャリッジ１０１に搭載した液滴吐出ヘッド１、及び、液滴吐出ヘッドに対してインクを供給するインクカートリッジ１０２等で構成される。また、印字機構部１０３は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材である主ガイドロッド１０７と従ガイドロッド１０８とでキャリッジ１０１を主走査方向に摺動自在に保持する。このキャリッジ１０１には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出する液滴吐出ヘッド１を、枠体としての基体１０を介してインク滴吐出方向が下方になるよう搭載している。また、キャリッジ１０１には各液滴吐出ヘッド１に各色のインクを供給するための各インクカートリッジ１０２を交換可能に装着している。

インクカートリッジ１０２は上方に大気と連通する大気口、下方には液滴吐出ヘッドへインクを供給する供給口が設けられている。インクカートリッジ１０２の内部にはインクが充填された多孔質体を有しており、多孔質体の毛管力により液滴吐出ヘッド１へ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。また、液滴吐出ヘッド１としては各色の液滴吐出ヘッドを用いているが、各色のインク滴を吐出するノズルを有する１個の液滴吐出ヘッドでもよい。

ここで、キャリッジ１０１は後方側（用紙搬送方向下流側）を主ガイドロッド１０７に摺動自在に嵌装し、前方側（用紙搬送方向上流側）を従ガイドロッド１０８に摺動自在に載置している。そして、このキャリッジ１０１を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ１０９で回転駆動される駆動プーリ１１０と従動プーリ１１１との間にタイミングベルト１１２を張装し、このタイミングベルト１１２をキャリッジ１０１に固定している。これにより、主走査モータ１０９の正逆回転によりキャリッジ１０１が往復駆動される。

一方、給紙カセット１０４にセットした記録紙１３０を液滴吐出ヘッド１の下方側に搬送するために、給紙カセット１０４から記録紙１３０を分離給装する給紙ローラ１１３及びフリクションパッド１１４と、記録紙１３０を案内するガイド部材１１５とを有する。また、給紙された記録紙１３０を反転させて搬送する搬送ローラ１１６と、この搬送ローラ１１６の周面に押し付けられる搬送コロ１１７及び搬送ローラ１１６からの記録紙１３０の送り出し角度を規定する先端コロ１１８とを有する。搬送ローラ１１６は副走査モータによってギヤ列を介して回転駆動される。

そして、キャリッジ１０１の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ１１６から送り出された記録紙１３０を液滴吐出ヘッド１の下方側で案内するため用紙ガイド部材である印写受け部材１１９を設けている。この印写受け部材１１９の用紙搬送方向下流側には、記録紙１３０を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ１２０と拍車１２１とを設けている。さらに記録紙１３０を排紙トレイ１０６に送り出す排紙ローラ１２３と拍車１２４と、排紙経路を形成するガイド部材１２５，１２６とを配設している。

上記構成のインクジェット記録装置１００で記録時には、キャリッジ１０１を移動させながら画像信号に応じて液滴吐出ヘッドを駆動することにより、停止している記録紙１３０にインクを吐出してノズルの配列数に対応する複数行分を記録する。その後、記録紙１３０を所定量搬送した後、キャリッジ１０１を移動させながら停止している記録紙１３０に液滴吐出ヘッド１からインクを吐出してノズルの配列数に対応する複数行分を記録する。これを繰り返し、記録終了信号または記録紙１３０の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了させ記録紙１３０を排紙する。

また、キャリッジ１０１の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、液滴吐出ヘッド１の吐出不良を回復するための回復装置１２７を配置している。回復装置１２７はキャップ手段と吸引手段とクリーニング手段とを有している。キャリッジ１０１は印字待機中にはこの回復装置１２７側に移動されてキャッピング手段で液滴吐出ヘッドをキャッピングして吐出口部を湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出することにより、全ての吐出口のインク粘度を一定にし、安定した吐出性能を維持する。

吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段で液滴吐出ヘッド１の吐出口（ノズル）を密封し、チューブを通して吸引手段で吐出口からインクとともに気泡等を吸い出す。このように、吐出口面に付着したインクやゴミ等はクリーニング手段により除去され吐出不良が回復される。また、吸引されたインクは、本体下部に設置された廃インク溜（不図示）に排出され、廃インク溜内部のインク吸収体に吸収保持される。このように、本実施形態のインクジェット記録装置１００においては回復装置１２７を備えているので、液滴吐出ヘッドの吐出不良が回復されて、安定したインク滴吐出特性が得られ、画像品質を向上することができる。

次に、上記インクジェット記録装置１００に搭載される液滴吐出ヘッド１について説明する。イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出する液滴吐出ヘッド１は、インクの色が異なる以外は同様の構成である。
図３は、上記インクジェット記録装置１００に搭載される液滴吐出ヘッド１をノズル面側から見た外観斜視図である。液滴吐出ヘッド１のノズル面は、複数のノズル３を等間隔に形成したノズル列を２列有するノズル板２で形成される。液滴吐出ヘッド１の側面は、フレーム部材４で覆われる。

図示は省略するが、液滴吐出ヘッド１の内部には液滴吐出部が形成されている。液滴吐出部は、複数のノズル３にそれぞれ連通する個別液室、個別液室の一壁面を形成する振動板、圧電素子などからなる。各圧電素子に電圧印加して圧電素子を駆動することで、振動板を介して各個別液室内のインクを昇圧し、ノズルからインク滴を吐出させる。なお、圧電素子は、薄膜圧電素子に限らず、積層圧電素子を用いても良い。また、圧電素子に限らず、個別液室内のインクを昇圧するものであれば、静電加圧方式、熱加圧方式でもかまわない。

次に、液滴吐出ヘッド１を、インクジェット記録装置１００のキャリッジ１０１の基体１０に取り付けにつける構成について説明する。液滴吐出ヘッド１は、以下に説明するボイスコイルアクチュエータＧを介して基体１０に支持されている。
図４は、液滴吐出ヘッド１と保持板５とをノズル面側から見た模式的な平面図である。液滴吐出ヘッド１は、中央部に液滴吐出ヘッド１のフレーム部材４が固定される穴を有する保持板５に、フレーム部材４を介して固定されており、フレーム部材４の周りに保持板５が接合された構造となっている。保持板５のノズル板２側の面には、ボイスコイルアクチュエータＧの構成部材である駆動用コイルＣが固定されている。駆動用コイルＣとしては、フレーム部材４に対してＹ軸方向の両端側（図中上下）に２個ずつ配置した駆動用コイルＣ１〜Ｃ４と、Ｘ軸方向の両端側（図中左右）に２個ずつ配置した駆動用コイルＣ５〜Ｃ８の計８個を有している。

図５は、基体１０にボイスコイルアクチュエータＧの構成部材であるヨーク部Ｅを固定した構成を示す模式的な平面図である。図６は、基体１０に設けたヨーク部Ｅ内の構成をしめす模式的な平面図である。また、図７は、液滴吐出ヘッド１を基体１０に対して移動可能に支持するボイスコイルアクチュエータＧの構成を説明する断面図である。

図５に示すように、基体１０は、中央部に液滴吐出ヘッド１のフレーム部材４が挿入されるように、フレーム部材４の断面よりもやや大きい開口部１０ａを備えている。開口部１０ａの大きさは、Ｘ軸方向幅、Ｙ軸方向幅ともにフレーム部材４に対して１［ｍｍ］程度大きいことが望ましい。基体１０には、液滴吐出ヘッド１の保持板５の固定された駆動用コイルＣ１〜Ｃ８にそれぞれ対応する金属製のヨーク部Ｅ１〜Ｅ８が固定されている。なお、ヨーク部Ｅ１〜Ｅ８は、図７に示すように、一対の対向する下板部Ｅａと上板部Ｅｂとが側板Ｅｃにより一体化された形状でも良いし、下板部Ｅａと上板部Ｅｂとを別体とした形状でも構わない。

図６に示すように、基体１０に固定されたヨーク部Ｅ１〜Ｅ８の下板部Ｅａ１〜Ｅａ８上には磁界発生手段としての永久磁石Ｍ１〜Ｍ８がそれぞれ配置されている。永久磁石Ｍ１〜Ｍ８は、それぞれＮ極性を持つＮ１〜Ｎ８とＳ極性を持つＳ１〜Ｓ８との２つの部分に分割され、開口部１０ａの縁に対して、Ｘ軸方向、または、Ｙ軸方向に平行となるようと配置されている。

図７に示すように、基体１０の開口部１０ａに液滴吐出ヘッド１のフレーム部材４が挿入された状態で、各永久磁石Ｍ１〜Ｍ８は、各ヨーク部Ｅ１〜Ｅ８に挟まれた状態で、液滴吐出ヘッド１の保持板５上の各駆動用コイルＣ１〜Ｃ８にそれぞれ対向する。この永久磁石Ｍ１〜Ｍ８、ヨーク部Ｅ１〜Ｅ８、駆動用コイルＣ１〜Ｃ８によりそれぞれ、液滴吐出ヘッド１を基体１０に対して、移動可能の支持するボイスコイルモータ方式のアクチュエータ（以下、ボイスコイルアクチュエータという）Ｇ１〜Ｇ８を形成する。なお、図７においては、８つのボイスコイルアクチュエータＧ１〜Ｇ８の構成は同じであるため、添え字を省略して、１つのボイスコイルアクチュエータＧを示している。

液滴吐出ヘッド１に固定された保持板５のノズル板２側となる下面は、駆動用コイルＣ１〜Ｃ８が形成されていない領域で、ボールベアリング６を介して基体１０に支持されている。保持板５のノズル板２と反対側の上面には、ヘッド押さえ部７が形成されている。

インクジェット記録装置１００は、このような複数のボイスコイルアクチュエータＧ１〜Ｇ８の駆動を制御するアクチュエータ駆動手段(不図示)を備えている。

図８は、ボイスコイルアクチュエータＧの駆動原理の説明するために駆動コイルＣと永久磁石Ｍとを模式的に示した拡大図である。駆動用コイルＣは、基体１０と平行な平面コイルであり、各辺が直線状をなす渦巻き状をなし、右辺Ｃａと、左辺Ｃｂと、上辺Ｃｃと、下辺Ｃｄとからなっている。なお、図８では便宜上、駆動用コイルＣは電気線を数回巻いたものとして図示しているが、実際は数十回巻かれている。

駆動用コイルＣに電流を流したときの動作は、概略、次の通りである。例えば、駆動用コイルＣに図８に矢線で示す方向の電流が流れると、右辺Ｃａと左辺Ｃｂには矢印Ｆ１で示すＦ１方向の力が生じる。駆動用コイルＣに逆方向の電流が流れると、右辺Ｃａと左辺Ｃｂには矢印Ｆ２で示すＦ２方向の力が生じる。このＦ１方向及びＦ２方向は共に右辺Ｃａ及び左辺Ｃｂに対して直交する方向、共に駆動用コイルＣを基準とする方向である。保持板５が図８に示す初期位置にあるとき、Ｆ１方向及びＦ２方向は相反する方向で一致する。従って、保持板５が初期位置にあるときに駆動用コイルＣに図８に矢線で示す方向の電流が流れると、Ｆ１方向の力により、保持板５が基体１０に対してＦ１方向に直線的に移動しようとする。

一方、駆動用コイルＣに図８の矢線と逆向きの電流を流すと、右辺Ｃａと左辺Ｃｂには矢印Ｆ２方向の直線的な力が生じ、保持板５が基体１０に対してＦ２方向に直線的に移動しようとする。つまり、駆動用コイルＣへ流す電流の向きを調整することにより、液滴吐出ヘッド１に固定された保持板５を基体１０に対してＦ１方向またはＦ２方向に移動させることができる。
この際、上辺Ｃｃと下辺Ｃｄにも力が生じるが、これらの力は互いに打ち消し合うので保持板５には力を及ぼさない。すなわち、移動方向であるＦ１方向及びＦ２方向と垂直な方向に関しては、フリーとなる。駆動用コイルＣへの給電を停止すると、Ｆ１方向またはＦ２方向の駆動力が失われて、保持板５は移動不能となる。

図９は、液滴吐出ヘッドを一端側で支持する２個のボイスコイルアクチュエータＧによる液滴吐出ヘッドの移動の説明図である。

図９（ａ）は、液滴吐出ヘッド１をＸ軸方向またはＹ軸方向に移動させる場合の説明図である。Ｘ軸方向またはＹ軸方向の一端側に並列に配置された２個のボイスコイルアクチュエータＧが同一方向の同じ力を生じるように、各駆動用コイルＣへ流す電流を調整する。これにより、液滴吐出ヘッド１は、Ｘ軸方向またはＹ軸方向に平行な一方向に移動する。この際、Ｘ軸方向またはＹ軸方向の端側に並列に配置された２個のボイスコイルアクチュエータＧは、上記移動方向に対して垂直な方向に関しては力を及ぼさないので、液滴吐出ヘッド１は垂直な方向に関してはフリーとなる。このため、他方の軸方向の端側に配置された他のボイスコイルアクチュエータＧを作動させることで、液滴吐出ヘッド１を垂直な方向に任意に移動させることが可能となる。

また、図９（ｂ）は、液滴吐出ヘッド１をＸＹ平面上で回転させる場合の説明図である。Ｘ軸方向またはＹ軸方向の端側に並列に配置された２個のボイスコイルアクチュエータＧに対して大きさの異なる力を働かせるよう各駆動用コイルＣへ流す電流を調整する。この際、２個のボイスコイルアクチュエータＧは、上記垂直な方向に関しては力を及ぼさないため液滴吐出ヘッドは垂直な方向に関してはフリーとなり、液滴吐出ヘッド１は上記大きさの異なる力の差に応じて、ＸＹ平面上で回転する動きが可能となる。以下、このＸＹ平面状での回転する動きを、回転方向への移動という。

すなわち、ボイスコイルアクチュエータＧで液滴吐出ヘッドのＸ軸方向の端側、及び、Ｙ軸方向の端側を支持するように設け、かつ、Ｘ軸方向の端側またはＹ軸方向の端側の少なくとも一方は２個のボイスコイルアクチュエータＧで支持するように設ける。そして、これらのボイスコイルアクチュエータＧの駆動を制御することで、液滴吐出ヘッド１をＸ軸方向、Ｙ軸方向、及び、回転方向へ移動させることが可能とする最小限の構成である。

本実施形態では、図４〜８に示すように、液滴吐出ヘッド１のＸ軸方向両端側（図中左右）およびＹ軸方向の両端側（図中上下）それぞれに、ボイスコイルアクチュエータＧを２個ずつ並列に配置し、合計８個のボイスコイルアクチュエータＧを備えている。
この構成では、図４に示すコイルＣ１〜Ｃ４により液滴吐出ヘッド１のＹ軸方向両端側（図中上下）に形成されたボイスコイルアクチュエータＧ１〜Ｇ４を駆動することで、Ｙ軸方向（図中上下方向）液滴吐出ヘッド１を移動させることができる。また、コイルＣ５〜Ｃ８により液滴吐出ヘッド１のＸ軸方向両端側（図中左右）に形成されたボイスコイルアクチュエータＧ５〜Ｇ８を駆動することで、Ｘ軸方向（図中左右方向）に液滴吐出ヘッド１を移動させることができる。

さらに、ボイスコイルアクチュエータＧ１〜Ｇ８を選択的に駆動することで、上記回転方向への移動が可能になる。このような、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、または、回転方向の移動を利用して、各Ｘ軸、Ｙ軸の位置に配置された複数のボイスコイルアクチュエータＧ間の力のバランスを調整することで、高精度の位置変更を行うことができる。すなわち、液滴吐出ヘッド１のＸ軸方向両端側およびＹ軸方向の両端側それぞれに２個ずつ配置されたボイスコイルアクチュエータＧを選択的に駆動することで、高精度な液滴吐出ヘッドの位置変更が可能としている。

また、保持板５は、ボイスコイルアクチュエータＧを形成する以外の領域において、ボールベアリング６を介して基体１０に支持されており、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、または、回転方向へ移動する任意の動きがスムーズにできるようになっている。さらに、保持板５の上面には、ヘッド押さえ部７が接触している。この接触部分は、液滴吐出ヘッド１が自由に動くだけのクリアランスがあり、止めネジ８によってそのクリアランスを制御し、固定しすぎず、かつ余分なガタがでないように調整することができる。

また、ボイスコイルアクチュエータＧは、位置変更機能に応じてその数の増減、配置を変更することもできる。例えば、図１０に示す構成では、液滴吐出ヘッド１の保持板５に固定する、図中上側の駆動用コイルＣを１個減らし、図中上側のボイスコイルアクチュエータＧを１個としている。さらに、液滴吐出ヘッド１の保持板５に固定する、図中右側の保持板５の駆動用コイルＣを１個減らし、図中右側のボイスコイルアクチュエータＧを１個とした構成である。この構成では、ボイスコイルアクチュエータＧのトルクは全体では減少してしまうが、一方で移動の自由度が増すため位置制御が容易になるというメリットがある。

また、図１１は、液滴吐出ヘッド１の保持板５の四隅に駆動用コイルＣを配置し、四隅にボイスコイルアクチュエータＧを設けた構成である。この構成では、図１０よりもさらに少ない数のボイスコイルモータＧで液滴吐出ヘッド１を動かすようにしたものである。

何れの構成においても、複数のボイスコイルアクチュエータＧの各駆動コイルＣへ供給する電流値を調整する。これにより、液滴吐出ヘッド１を基体１０に対して、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、または、回転方向への移動させて、所望の位置に変更して支持することができる。

また、ボイスコイルアクチュエータＧよる液滴吐出ヘッド１の移動距離が０〜２００［μｍ］の範囲であることが好ましい。これは、後述する液滴吐出ヘッド１の位置変更では、１ピッチ以上動かすことは無いという想定に基づくものである。例えば、本実施形態におけるノズル列の解像度を１５０ｄｐｉ（１９３μｍ）としたとき、１ピッチ以上動かすことは無いという想定では、移動距離が２００μｍあれば対応可能である。ノズル列の解像度が３００ｄｐｉであれば、９７［μｍ］以下で足りる。

次に、シリアル型のインクジェット記録装置における、上記液滴吐出ヘッドの位置変更機構を用いた高解像印字方法の一例について説明する。
まず、画像形成に先立ち、ボイスコイルアクチュエータＧにより液滴吐出ヘッドを、基体１０に対して、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、または、回転方向に移動させて、所望の基準位置となるよう調整を行う。なお、この基準位置の調整は、ボイスコイルアクチュエータＧを用いなくとも、他の方法でも構わない。基準位置調整後、ボイスコイルアクチュエータＧにより液滴吐出ヘッド１を所望の位置に変更しながら印字を行う。

図１２は、シリアル型のインクジェット記録装置の高解像度印字時の液滴吐出ヘッドの位置変更の一例の説明図である。シリアル型のインクジェット記録装置１００では、用紙搬送方向であるＹ軸方向と平行にノズル列が配置されるよう液滴吐出ヘッド１を基体１０を介してキャリッジ（不図示）に搭載する。そして、キャリッジを、用紙搬送方向と垂直なＸ軸方向に移動させながら液滴吐出ヘッド１を駆動することにより、停止している記録紙１３０にインクを吐出して記録を行う。その後、記録紙１３０を所定量搬送した後、キャリッジ１０１をＸ軸方向に移動させながら、次の記録を行う。

高解像度印字時は、停止した記録紙１３０に対して、キャリッジをＸ軸方向に往復移動させて記録する。この際、アクチュエータ制御手段（不図示）により、キャリッジがＸ軸方向に移動する往路と復路とで、ノズル３の位置がキャリッジの基体１０に対してＹ軸方向に半ピッチずれるようにボイスコイルアクチュエータＧを制御する。具体的には、アクチュエータ制御手段（不図示）により、Ｙ軸方向両端側（図中上下）に形成されたボイスコイルアクチュエータＧ１〜Ｇ４を駆動して、液滴吐出ヘッド１の位置制御を行う。これにより、往路で吐出されるインク滴と、復路で吐出されるインク滴の位置がずれ、Ｙ軸方向の解像度が上がることで高解像度の画像形成が可能となる。さらに、キャリッジが同じ位置で往復を繰り返す場合は、半ピッチのみならず、１／４、１／６などのさらに細かいピッチずれるようにボイスコイルアクチュエータＧを制御して、往復を繰り返す。これにより、さらなる高解像度の画像形成が可能となる。

ボイスコイルアクチュエータＧによる画像形成時の液滴吐出ヘッド１の位置制御は、ドットのピッチの大きさよりも細かくすることができる。このため、従来の液滴吐出ヘッド１をキャリッジの基体１０に固定した構成に比べて、高密度の画像形成が可能となる。

一方、高速印字時は、停止した記録紙１３０に対して、キャリッジ（不図示）がＸ軸方向に移動する往路で、ノズルのノズルの配列数に対応する複数行分を記録する。その後、記録紙１３０を所定量搬送した後、キャリッジ１０１をＸ軸方向に移動する復路で、次の複数行分を記録する。この際、アクチュエータ制御手段（不図示）により、キャリッジ（不図示）がＸ軸方向に移動する往路と復路とで、ノズル３の位置がキャリッジの基体１０に対して同じ位置となるようボイスコイルアクチュエータＧを制御する。
このように、シリアル型のインクジェット記録装置１００において、高解像度印字や高速印字が可能となる。

また、ボイスコイルアクチュエータＧによる液滴吐出ヘッドの位置変更機構を備えたインクジェット記録装置で、さらに吐出検知機構を設けた構成では、抜けたノズルの位置に合わせて補完印字を行えるように液滴吐出ヘッド１の位置を変更することも可能である。さらには、３Ｄプリンタなどの造形分野においても、ボイスコイルアクチュエータＧを用いた液滴吐出ヘッド１のキャリッジ１０１に対する位置変更機構を搭載することで、吐出位置を細かく変更して、より滑らかな印刷品質を得ることが可能である。

本実施形態は、従来のように画像形成時に液滴吐出ヘッド１が基体１０に固定された構成ではない。上述のように、画像形成時に、ボイスコイルアクチュエータＧの駆動により基体１０に対する位置を変更しながら用いるため、画像形成に伴い液滴吐出ヘッド１の基準位置がずれてしまう虞がある。このため、適当なタイミングで、ボイスコイルアクチュエータＧ１〜Ｇ８を駆動して、液滴吐出ヘッド１を、基体１０に対してＸ軸方向、Ｙ軸方向、または、回転方向に移動させて、所望の基準位置となるよう再調整を行う。これにより、経時においても安定して高密度、高精度の画像形成が可能となる。

なお、本実施形態では、液滴吐出ヘッド１の位置変更機構を有する支持手段を、ボイスコイルアクチュエータＧを用いた構成で説明した。しかし、液滴吐出ヘッド１を上記用紙搬送方向に位置変更可能に支持する手段であれば、圧電アクチュエータなどの他の支持手段を用いた構成でも、用紙搬送方向に液滴吐出ヘッドの位置を位置変更させながら印字を行うことは可能である。但し、ボイスコイルアクチュエータＧを用いた構成では、上述のように移動方向と垂直な方向はフリーであり、これにより回転方向に移動させることができる。このため、組み付け時における基準位置調整や、経時における基準位置の再調整が容易に行え、経時においても、安定して高密度の画像形成が可能となるというメリットがある。

＜第二の実施形態＞
本発明の係る画像形成装置の第二の実施形態であるライン型のインクジェット記録装置について説明する。
図１３は本実施形態に係るライン型のインクジェット記録装置の構成例を示す断面図である。同図に示すように、ライン型のインクジェット記録装置４００における画像形成部４０２は、例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の各色の液滴を吐出する液滴吐出装置４１１ｙ、４１１ｍ、４１１ｃ、４１１ｋをそれぞれ備えている。液滴吐出装置４１１ｙ、４１１ｍ、４１１ｃ、４１１ｋは、後述する４個のライン型ヘッド４２０ｙ、４２０ｍ、４２０ｃ、４２０ｋと各ライン型ヘッドにインクを供給するサブタンクとを一体化して構成する。そして、各液滴吐出装置４１１ｙ、４１１ｍ、４１１ｃ、４１１ｋは、液滴を吐出するノズルを形成したノズル面を下方に向けてヘッドホルダ４１３に装着されている。

各液滴吐出装置４１１ｙ、４１１ｍ、４１１ｃ、４１１ｋに対応してヘッドの性能を維持回復するための各維持回復機構４１２ｙ、４１２ｍ、４１２ｃ、４１２ｋを備えている。そして、パージ処理、ワイピング処理などのヘッドの性能維持動作時には、各液滴吐出装置４１１と各維持回復機構４１２とを相対的に移動させ、各液滴吐出装置４１１のノズル面に、維持回復機構４１２を構成するキャッピング部材などを対向させる。

各液滴吐出装置４１１ｙ、４１１ｍ、４１１ｃ、４１１ｋが備えるライン型ヘッド４２０ｙ、４２０ｍ、４２０ｃ、４２０ｋについて説明する。なお、各ライン型ヘッド４２０ｙ、４２０ｍ、４２０ｃ、４２０ｋの構成はほぼ同様であるため、以下、符号を省略して説明する。
図１４は、ライン型ヘッド４２０をノズル面側からみた平面図である。ライン型ヘッド４２０は、用紙搬送方向（Ｙ軸方向）に直交する方向（Ｘ軸方向）に長尺なアレイベース（枠体）４４２上に複数の液滴吐出ヘッド１ａ〜１ｆが千鳥状に配列されている。各液滴吐出ヘッド１ａ〜１ｆの基本的な構成は第一の実施形態で説明したものと同じであるため、説明を省略する。但し、ライン型のインクジェット記録装置４００では、２列のノズル列が用紙搬送方向（Ｙ軸方向）に直交する方向（Ｘ軸方向）に沿って配置される。

図１５は、複数の液滴吐出ヘッド１ａ〜１ｆを取り付けるアレイベース４４２をノズル面とは反対側からみた斜視図である。アレイベース４４２には、液滴吐出ヘッド１ａ〜１ｆのフレーム部材４がそれぞれ挿入される、フレーム部材４の断面よりもやや大きい６つの開口部４６２ａ〜４６２ｆが設けられている。各開口部４６２ａ〜４６２ｆの周辺には、各液滴吐出ヘッド１ａ〜１ｆをそれぞれ移動可能に保持するための８個のヨーク部Ｅがそれぞれ固定されている。アレイベース４４２に固定されたヨーク部Ｅには磁界発生手段として、それぞれＮ極とＳ極とに分割された永久磁石Ｍ(不図示)がそれぞれ配置されている。このヨーク部Ｅと永久磁石Ｍと、液滴吐出ヘッド１ａ〜１ｆのフレーム部材４の保持板５に形成された複数の駆動用コイルＣとで複数のボイスコイルアクチュエータＧを構成する。

複数のボイスコイルアクチュエータＧを駆動することで、各液滴吐出ヘッド１ａ〜１ｆを、それぞれ、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、または、回転方向へ移動させることが可能となる。ボイスコイルアクチュエータＧの構成、及び、駆動原理は第一の実施形態で説明したものと同じであるので、説明を省略するが、上記図５における基体１０がアレイベース４４２に、開口部１０ａが開口部４６２に対応する。

次に、ライン型のインクジェット記録装置４００において、液滴吐出ヘッド１ａ〜１ｆの位置変更機構を用いた、高速印字方法または高解像印字方法について説明する。
図１４に示すように、本実施形態のライン型のインクジェット記録装置４００では、各液滴吐出ヘッド１のノズル列が用紙搬送方向に直交する方向（Ｘ軸方向）に沿うように配置し、Ｘ軸方向に３個、Ｙ軸方向に２個の千鳥状に配列した構成のヘッドユニットとしてのライン型ヘッド４２０を用いる。このようなライン型ヘッド４２０を固定した状態で、記録紙をＹ軸方向に搬送しながらインク滴を吐出していく。

まず、画像形成に先立ち、複数の液滴吐出ヘッド１ａ〜１ｆのノズル列同士の間隔、平行度などが理想的な基準位置になるよう、各液滴吐出ヘッド１ａ〜１ｆ同士の位置関係を調整してアレイベース４４２に支持させる基準位置調整をおこなう。

図１６は、液滴吐出ヘッドの基準位置調整における位置検出の説明図である。
インクジェット記録装置では、基準位置調整に用いる位置検出センサ７を備えている。図１６では、位置検出センサとしてライン方式のセンサを図示しているが、スキャン方式のセンサでも構わない。位置検出センサ７の検出精度としては、狙いとするの解像度の倍以上であることが望ましい。例えば、６００ｄｐｉの解像度の画像形成を行うものであれば、１２００ｄｐｉ以上の検出精度、１２００ｄｐｉの解像度の画像形成を行うものであれば、２４００ｄｐｉ以上の検出精度が得られる位置検出センサが望ましい。

図１６(ａ)に示すように、基準位置調整をおこなう液滴吐出ヘッド１のＸ軸方向最端部のノズルからインク滴を吐出し、形成されたドットの位置を位置検出センサ７により記録紙上で検出する。そして、図１６(ｂ)に示す理想的な基準位置にくるよう、ボイスコイルアクチュエータＧを駆動して液滴吐出ヘッド１の位置変更を行う。複数のボイスコイルアクチュエータＧを選択的に駆動することで、液滴吐出ヘッド１の位置を、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、または、回転方向に移動させることができる。よって、ドットの位置、ドット間の幅、平行度などが最適になるようにヘッドの基準位置に調整する。

このように、ライン型のインクジェット記録装置４００において、複数の液滴吐出ヘッドを所定の配列で基体に組み付けたライン型ヘッド４２０を用いる構成では、各液滴吐出ヘッド同士の高精度な位置あわせが必要となる。このため、液滴吐出ヘッド１ａ〜１ｆを１つずつ位置調整していく構成では、ヘッドユニットの組み上げ時の調整時間、コストが大きくなる。本実施形態では、各液滴吐出ヘッド１ａ〜１ｆがそれぞれ複数のボイスコイルアクチュエータからなる独立した位置変更機構を有している。このため、ライン型ヘッド４２０を組み上げる作業を自動化することが可能となり、製品組み上げ時における厳密なヘッド位置調整は不要であり、調整のためのコストの削減にもつながる。

さらに、上記ライン型ヘッドでは、液滴吐出ヘッド１がアレイベース４４２に固定されていても、経時では、何らかのアクシデントにより各液滴吐出ヘッドの位置変動が起きる場合があった。このような液滴吐出ヘッド１の位置変動に対しては、新たに調整をおこなった代替のライン型ヘッド差し替えることになる。そのため、代替のヘッドユニット、現地サービスのコストを考えたときに、組み付け後も、常時、液滴吐出ヘッド１の位置変更が可能であることは、印刷品質の維持のみならずコスト上でも優位に働く。

上記最適な基準位置に調整後、ボイスコイルアクチュエータＧにより液滴吐出ヘッド１を所望の位置に変更しながら、印字を行う。
図１７は、ライン型のインクジェット記録装置の印字時の液滴吐出ヘッドの位置変更の一例の説明図であり、（ａ）は高速印字モード時、（ｂ）は高解像度印字モード時である。
図１７(ａ)の高速印字時は、Ｙ軸方向に配列された二つの液滴吐出ヘッドの位置関係を、同じドットを打つ線上にならべるように、Ｘ軸方向両端側（図中左右）に形成されたボイスコイルアクチュエータを駆動して液滴吐出ヘッドの位置制御を行う。これにより、同じ位置での印字ドット数が増えるため高速印字が可能となる。

一方、図１７(ｂ)の高解像度印字時は、Ｙ軸方向に配列された二つの液滴吐出ヘッドの位置を、半ピッチずれるように、Ｘ軸方向両端側（図中左右）に形成されたボイスコイルアクチュエータを駆動して液滴吐出ヘッドの位置制御を行う。これにより、Ｘ軸方向の解像度が上がり、高解像度の印字が可能となる。
なお、本実施形態では、Ｙ軸方向に二つの液滴吐出ヘッドを配列した構成を用いて説明したが、Ｙ軸方向に三つの液滴吐出ヘッドを配列した構成では三つの液滴吐出ヘッドの位置を、１／３ピッチずつ、ずれるように、液滴吐出ヘッドの位置制御を行う。

このように、画像形成毎に、高速印字、または、高解像度印字の何れかにより適したノズルの配列になるよう、ボイスコイルアクチュエータにより各液滴吐出ヘッド同士の位置を変更して、液滴を吐出することができる。

また、本実施形態においては、液滴吐出ヘッド１は樹脂剤等によりアレイベース４４２に固定されておらず、ボイスコイルアクチュエータＧの駆動によりアレイベース４４２に対する位置可能に設けている。このため、画像形成に伴い液滴吐出ヘッド１ａ〜１ｆの基準位置がずれ易いため、基準位置の再調整が必要となる。

図１８は、基準位置調整のフローの一例を示している。上述の基準位置調整において、センサからの位置検出の後、演算を行い、過去に位置調整を行った場合はその記憶された位置との照合と行い、目標位置を決定する。つまり、過去のデータに基づき、次回の印刷時にはその位置をフィードバックして位置変更を行うことで、最短の位置移動で効率よく液滴吐出ヘッドの基準位置の調整が行える。

さらに、本実施形態の位置変更機構を用いることで、経時的な変化が見られた場合は、変動を先回りして推定し、最適な液滴吐出ヘッドの位置になるように変更を行うことも可能である。また、経時的な変化が見られた場合は、使用したインクによる印字ズレの傾向や、温度変化による液滴吐出ヘッドの線膨張に対して、最適な位置になるように変更を行うことも可能である。

一例として、温度変化による液滴吐出ヘッドの線膨張に対して、最適なヘッド位置になるように変更を行う場合について説明する。
図１９は、液滴吐出ヘッドの線膨張に対する位置変更の説明図である。液滴吐出ヘッド１の吐出駆動アクチュエータとしてＰＺＴなどの圧電膜を用いた場合は、圧電膜が駆動により熱を持つため、液滴吐出ヘッド全体の温度が次第に上昇する。また、液滴吐出ヘッドのノズル板等の構成部品にＳＵＳ材を使用しているため、温度上昇によってＳＵＳ材が線膨張する。これにより、図１９（ａ）から（ｂ）に示すように、液滴吐出ヘッド全体が僅かに伸びる方向に変形し、ノズル３のピッチが広がる。このようなノズル３のピッチの変化をキャンセルするよう、図１９（ｃ）に示すように、ボイスコイルアクチュエータＧの駆動して液滴吐出ヘッドを回転する。この際、ノズル列方向が斜めになるが、ノズルからの吐出タイミングを列方向で少しずつ、ずらすことで、斜め方向でも印字が可能となる。

特に、高粘度インク、造形用インクなど高温での吐出を必要とするインクを用いる場合は、上記温度変化によるヘッドの膨張は避けられない。そこで、温度にあわせたヘッドの伸張状態を計算し、上記ボイスコイルアクチュエータＧによる液滴吐出ヘッドの回転により、ノズルの最適ピッチを維持することは有効である。

本実施形態における液滴吐出ヘッドの位置変更機構は、液滴吐出ヘッドの数が多く、組み合わせて使う場合ほど、その効果を得ることができる。ライン型ヘッドにおいては位置変更機構を持つことが、製品上で優位に働くことは想定に難くなく、アクチュエータを用いて、画像形成時に、位置変更機構により位置の自由度を十分取れることが重要となっている。

なお、本実施形態では、液滴吐出ヘッドの位置変更支持機構を、ボイスコイルアクチュエータを用いた構成で説明した。しかし、液滴吐出ヘッド１を位置変更可能に支持する手段であれば、圧電アクチュエータなどの他の支持手段を用いた構成でも、用紙搬送方向と直交する方向に液滴吐出ヘッドの位置を位置変更させながら印字を行うことは可能である。但し、ボイスコイルアクチュエータＧを用いた構成では、上述のように移動方向と垂直な方向はフリーであり、これにより回転方向に移動させることができる。このため、組み付け時における基準位置調整や、経時における基準位置の再調整が容易に行え、経時においても安定して高密度の画像形成が可能となるというメリットがある。

以上、本発明の画像形成装置を、第一の実施形態のシリアル型のインクジェット記録装置、及び、第二の実施形態のライン型のインクジェット記録装置を用いて説明を行った。上記説明では、記録媒体として「用紙」というが材質を限定するものではなく、被記録媒体、媒体、転写材、記録紙なども同義で使用する。また、画像形成装置は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味する。そして、画像形成とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与する（単に液滴を吐出する）ことをも意味する。また、インクとは、所謂インクに限るものではなく、吐出されるときに液体となるものであれば特に限定されるものではなく、例えばＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料なども含まれる液体の総称として用いる。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様ごとに特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
ノズル３から液滴を吐出する液滴吐出ヘッド１を記録媒体の搬送方向と直交する方向に移動させながら液滴を吐出して画像形成をおこなうシリアル型のインクジェット記録装置１００などの画像形成装置において、
液滴吐出ヘッドを位置変更可能に支持するボイスコイルアクチュエータＧなどの支持手段を備え、支持手段により液滴吐出ヘッドのノズル位置が該搬送方向に関して所望の位置となるよう位置変更を行い、その位置に支持した状態で液滴を吐出して画像形成を行う。

（態様Ａ）においては、上記第一の実施形態について説明したように、支持手段は、記録媒体の搬送方向と直交する方向に移動しながら液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを、搬送方向に関して位置変更可能に支持する。この支持手段により、ノズルの位置が搬送方向に関して所望の位置になるよう液滴吐出ヘッドの位置を変更して、その位置に支持した状態の液滴吐出ヘッドから液滴を吐出して画像形成を行う。
例えば、液滴吐出ヘッドを搬送方向と直交する方向に移動する往路と復路とで、ノズルの位置が搬送方向にずれるように位置変更する。これにより、往路で吐出される液滴と、復路で吐出される液滴の位置がずれ、搬送方向の解像度が上がる。一方、液滴吐出ヘッドを搬送方向と直交する方向に移動する往路と復路とで、記録媒体を移動させ、ノズルの位置が搬送方向に同じとなるように支持した状態で液滴を吐出することで、高速印字が可能になる。このため、液滴吐出ヘッド自体のノズル数や、ノズル密度が同じであっても、液滴吐出ヘッドの位置変更ができないように固定された構成に比べて、高解像度印字、または、高速印字が可能となる。

(態様Ｂ)
ノズル３から液滴を吐出する液滴吐出ヘッド１を複数所定の配列で配置したライン型ヘッド４２０などのヘッドユニットを固定し、記録媒体を搬送しながらヘッドユニットの複数の液滴吐出ヘッドから液滴を吐出して画像形成をおこなうライン型のインクジェット記録装置４００などの画像形成装置において、
複数の液滴吐出ヘッドをそれぞれ位置変更可能に支持するボイスコイルアクチュエータＧなどの支持手段を備え、支持手段により複数の液滴吐出ヘッドのノズル位置が搬送方向に関して所望の位置となるよう位置変更を行い、その位置に支持した状態で液滴を吐出して画像形成を行う。

（態様Ｂ）においては、上記第二の実施形態について説明したように、支持手段は、複数の液滴吐出ヘッド１ａ〜１ｆを、搬送方向と直行する方向に関して位置変更可能に支持する。この支持手段により、ノズルの位置が搬送方向に関して所望の位置になるよう液滴吐出ヘッドの位置を変更して、その位置に支持した状態の液滴吐出ヘッドから液滴を吐出して画像形成を行う。
例えば、記録媒体の搬送方向に対して複数の液滴吐出ヘッドのノズル位置を重なるよう、支持手段により各液滴吐出ヘッドのアレイベースなどの枠体に対する位置を変更して、ノズルから液滴を吐出することで、高速印字が可能となる。また、記録媒体の搬送方向に対して複数の液滴吐出ヘッドのノズル位置をずらすように、支持手段により各液滴吐出ヘッドのアレイベースなどの枠体に対する位置を変更して、ノズルから液滴を吐出することで、高解像度印字が可能となる。このため、液滴吐出ヘッド自体のノズル数や、ノズル密度が同じであっても、液滴吐出ヘッドが枠体に対して固定された構成に比べて、高速印字、または、高解像度印字が可能となる。

（態様Ｃ）
（態様Ａ）または(態様Ｂ)において、支持手段として、基体などの装置本体側に固定される一対のヨーク板Ｅと、ヨーク板Ｅの一方の内側に固定されたＮ極とＳ極とを有する永久磁石Ｍなどの磁界発生部材と、液滴吐出ヘッド１に固定され、磁束発生部材に対向する駆動用コイルＣとからなるボイスコイルアクチュエータＧなどのボイスコイルモータ方式のアクチュエータを用いる。

これによれば、上記図７、８について説明したように、ボイスコイルアクチュエータＧの駆動用コイルに電流を流すことで、対向するＮ極とＳ極とが並んだ方向に力が生じ、この方向に液滴吐出ヘッドが移動させることができる。

(態様Ｄ)
(態様Ｃ)において、液滴吐出ヘッド１の記録媒体の搬送方向の端部、及び、搬送方向と直交する方向の端部を上記ボイスコイルモータ方式のアクチュエータで支持し、かつ、搬送方向の端部または搬送方向と直交する方向の端部の少なくとも一方は複数のボイスコイルモータ方式のアクチュエータで支持する。

これによれば、上記図９において説明したように、ボイスコイルアクチュエータＧの移動方向に対して垂直な方向に関しては力が及ばないため、液滴吐出ヘッドは垂直な方向に関してはフリーとなる。このため、搬送方向の端部または搬送方向と直交する方向の端部に設けたボイスコイルアクチュエータＧにより、液滴吐出ヘッドを搬送方向、搬送方向と垂直な方向に任意に動かすことができる。さらに、搬送方向の端部または搬送方向と直交する方向の端部の少なくとも一方に設けた、複数のボイスコイルアクチュエータＧで発生させる力を異ならせることで、回転方向に任意に動かすことができる。これにより、液滴吐出ヘッドを所望の位置に移動させることができる。

（態様Ｅ）
（態様Ｃ）乃至（態様Ｄ）の何れかにおいて、液滴吐出ヘッドは、基体などの装置本体側にボールベアリングを介して保持されている。
これによれば、上記第一の実施形態について説明したように、ボイスコイルアクチュエータＧによる液滴吐出ヘッドの動きがスムーズにできる。

（態様Ｆ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｅ）の何れかにおいて、アクチュエータよる液滴吐出ヘッドの移動距離が０〜２００［μｍ］の範囲である。これによれば、上記実施形態について説明したように、液滴吐出ヘッド１をノズルの１ピッチ以内で位置変更するよう対応可能である。

（態様Ｇ）
（態様Ｂ）乃至（態様Ｆ）の何れかにおいて、複数の液滴吐出ヘッドのノズル位置が搬送方向に関して重なる位置になるよう支持手段が複数の液滴吐出ヘッドを位置変更して各液滴吐出ヘッドを支持する高速印字モードと、複数の液滴吐出ヘッドのノズル位置が該搬送方向に関してずれる位置になるよう支持手段が複数の液滴吐出ヘッドを位置変更して支持する高解像印字モードとを有する。
これによれば、上記第二の実施形態について説明したように、複数のヘッドのノズル位置が記録媒体の搬送方向に関して重なる位置、または、ずれる位置をとるよう選択することができる。このため、従来の複数の液滴吐出ヘッドを基体に固定した状態でノズルから液滴を吐出させる構成よりも、さらなる高速印字、または、高解像度印字が可能となる。

（態様Ｈ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｇ）の何れかにおいて、液滴吐出ヘッドのノズルから吐出された液滴の位置を検出する位置検出手段を設け、位置検出手段の検出結果に基づき支持手段により液滴吐出ヘッドを位置変更して液滴吐出ヘッドを所定の基準位置に調整する。
これによれば、上記第二の実施形態について説明したように、アクチュエータにより液滴吐出ヘッドの位置調整をする際に、液滴吐出ヘッドの枠体に対する基準位置を調整することができる。このため、上記画像形成時における、液滴吐出ヘッドをより正確に所望の配置とすることができる。また、液滴吐出ヘッドは基体に固定された構成ではないため、使用に伴い、基準位置がずれてくるおそれがある。このため、基準位置の再調整し、経時においても、液滴吐出ヘッドを正確に所望の配置とすることができる。特に、上記第二の実施形態のように、複数の液滴吐出ヘッドを用いる構成では、ノズル列同士の間隔、ノズル列同士の平行度を調整でき、有効である。

（態様Ｉ）
（態様Ｈ）において、位置検出手段の検出結果の履歴を蓄積し、検出結果の履歴に基づいて液滴吐出ヘッドの位置の変動を予測し、予測に基づいて支持手段により液滴吐出ヘッドの基体に対する位置調整を行う。
これによれば、過去のデータに基づき、その位置をフィードバックして位置調整を行うことで、最短の位置移動で効率よく液滴吐出ヘッドの基準位置の調整が行える。

（態様Ｉ）
（態様Ｈ）または(態様Ｉ)において、ノズルから吐出する液体の特性または温度の情報を取得し、該液体の特性または温度の情報に基づいて上記アクチュエータを駆動して該液滴吐出ヘッドの上記基体に対する位置調整を行う。これによれば、液体の特性や温度によらず、ノズル位置を所望の位置に調整することができる。

なお、特許文献１には、複数の液滴吐出ヘッドを所定の配列で、枠体としてのアレイベースに組み付ける際に用いる液滴吐出ヘッドの位置調整機構が記載されている。この位置調整機構は、各液滴吐出ヘッドを、装置本体に搭載された枠体に対して位置調整可能に支持する圧電アクチュエータと、圧電アクチュエータを制御するアクチュエータ制御手段を有している。この装置では、液滴の間隔や平行度が所望のものとなるように、各液滴吐出ヘッドを支持する圧電アクチュエータを駆動して各液滴吐出ヘッドの位置調整を行い、位置あわせ終了後に各液滴吐出ヘッドと枠体との間に樹脂剤を注入して各液滴吐出ヘッドを枠体に対して固定する。すなわち、高精度に位置合わせをした状態で固定された液滴吐出ヘッドを用いて、実際の画像形成をおこなっている。
画像形成時に、ノズルの位置を高速印字または高解像度印字に適した位置になるよう、ボイスコイルアクチュエータなどの支持手段により液滴吐出ヘッドの位置を変更し、その位置に支持した状態で液滴を吐出して画像形成を行う本発明の技術思想とは異なる。

１液滴吐出ヘッド
２ノズル板
３ノズル
４フレーム部材
５保持板
６ボールベアリング
７押さえ部材
８ネジ
１０基体(枠体)
１０ａ開口部
５０位置検出センサ
１００シリアル型のインクジェット記録装置
４００ライン型のインクジェット記録装置
４１１液滴吐出装置
４１３ヘッドホルダ
４２０ライン型ヘッド
４４２アレイベース(枠体)
４６２開口部
Ｇボイスコイルアクチュエータ
Ｃコイル
Ｅヨーク部
Ｍ永久磁石

特許４５８１４３１号公報

Claims

ノズルから液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを記録媒体の搬送方向と直交する方向に移動させながら液滴を吐出して画像形成をおこなう画像形成装置において、
上記液滴吐出ヘッドを位置変更可能に支持する支持手段を備え、該支持手段により該液滴吐出ヘッドのノズル位置が該搬送方向に関して所望の位置となるよう位置変更を行い、その位置に支持した状態で液滴を吐出して画像形成を行うことを特徴とする画像形成装置。
ノズルから液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを複数所定の配列で配置したヘッドユニットを固定し、記録媒体を搬送しながら該ヘッドユニットの複数の液滴吐出ヘッドから液滴を吐出して画像形成をおこなう画像形成装置において、
上記複数の液滴吐出ヘッドをそれぞれ位置変更可能に支持する支持手段を備え、該支持手段により該複数の液滴吐出ヘッドのノズル位置が該搬送方向と直行する方向に関して所望の位置となるよう位置変更を行い、その位置に支持した状態で液滴を吐出して画像形成を行うことを特徴とする画像形成装置。
請求項１または２に記載の画像形成装置において、上記支持手段として、上記液滴吐出ヘッドを装置本体に搭載する枠体に固定される一対のヨーク板と、該ヨーク板の一方の内側に固定されたＮ極とＳ極とを有する磁界発生部材と、該液滴吐出ヘッドに固定され、該一対のヨーク板に挟まれた空間で該磁束発生部材に対向する駆動用コイルとからなるボイスコイルモータ方式のアクチュエータを用いることを特徴とする画像形成装置。
請求項３に記載の画像形成装置において、上記液滴吐出ヘッドの上記記録媒体の搬送方向の端部、及び、該搬送方向と直交する方向の端部を上記ボイスコイルモータ方式のアクチュエータで支持し、かつ、該搬送方向の端部または該搬送方向と直交する方向の端部の少なくとも一方は複数のボイスコイルモータ方式のアクチュエータで支持するように設けたことを特徴とする画像形成装置。
請求項３または４に記載の画像形成装置において、上記液滴吐出ヘッドが、ボールベアリングを介して上記枠体に支持されていることを特徴とする画像形成装置。
請求項１乃至５の何れかに記載の画像形成装置において、上記ボイスコイルアクチュエータよる上記液滴吐出ヘッドの移動距離が０〜２００［μｍ］の範囲であることを特徴とする画像形成装置。
請求項２乃至６の何れかに記載の画像形成装置において、上記複数の液滴吐出ヘッドのノズル位置が該搬送方向に関して重なる位置になるよう上記支持手段が該複数の液滴吐出ヘッドを位置変更して各液滴吐出ヘッドを支持する高速印字モードと、該複数の液滴吐出ヘッドのノズル位置が該搬送方向に関してずれる位置になるよう該支持手段が該複数の液滴吐出ヘッドを位置変更して支持する高解像印字モードとを有することを特徴とする画像形成装置。
請求項１乃至７の何れかに記載の画像形成装置において、上記液滴吐出ヘッドのノズルから吐出された液滴の位置を検出する位置検出手段を設け、該位置検出手段の検出結果に基づいて上記支持手段により該液滴吐出ヘッドを位置変更して該液滴吐出ヘッドを所定の基準位置に調整することを特徴とする画像形成装置。
請求項８に記載の画像形成装置において、上記位置検出手段の検出結果の履歴を蓄積し、該検出結果の履歴に基づいて上記液滴吐出ヘッドの位置の変動を予測し、該予測に基づいて上記支持手段により該液滴吐出ヘッドを位置変更して該液滴吐出ヘッドを所定の基準位置に調整することを特徴とする画像形成装置。
請求項８または９に記載の画像形成装置において、ノズルから吐出する液体の特性または温度の情報を取得し、該液体の特性または温度の情報に基づいて上記支持手段により該液滴吐出ヘッドを位置変更して該液滴吐出ヘッドを所定の基準位置に調整することを特徴とする画像形成装置。