JP3978687B2 - 液体供給装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は液体供給装置及び画像形成装置に係り、特にノズル列を有する吐出ヘッドをつなぎ合わせて長尺化したマルチヘッドに対して吐出用の液を供給するのに好適な液体供給装置及びその液体供給装置を用いる画像形成装置に関する。

インクジェットプリンタの分野において、印字の高速化等のために記録媒体の全幅に対応する長さのノズル列を有するラインヘッド（いわゆるフルライン型ヘッド）を用いる構成が知られている。一般に、インクジェッドヘッドをライン化した場合、長尺のままではインクの供給が困難になる。そのため、短尺ヘッドをつなぎ合わせて長尺化する構造とし、短尺ヘッド単位ごとに流路を分割して液供給性能を高めることが考えられる。

その場合、液体供給源のメインタンクから各ヘッド単位に並列に供給配管路を形成すると、供給管がヘッドの数だけ必要になり、レイアウト上の問題が発生する。かかる問題を回避する手段として、供給管を途中で分岐させることが考えられる。

この点、特許文献１は、複数のノズルユニット要素（短尺ヘッド）が存在するときの流路接続形態を提案しており、それぞれ、直列、並列、及びこれらの組み合わせの接続形態を示している。また、特許文献２は、１つのメインタンクから複数のヘッドに液を供給する際、２分岐継ぎ手による分岐を繰り返してヘッドに接続する方法を開示している。

特許文献３は、インクジェットヘッドの吐出性能を回復させるためのクリーニング操作に使用されるキャップユニットから複数のポンプに接続されるチューブの途中に流路抵抗可変手段を配置する構成を開示している。
特開平１０−２４４６８１号公報 特開２００３−１１８１３５号公報 特開２０００−１５３６２２号公報

しかしながら、特許文献１は、単に接続方法を提示するのみであり、どのような条件のときに、如何なる流路形態を選択するのが適切であるかという条件について開示されていない。また、特許文献２は各ヘッドまでの圧力損失が同じになるように、対称に分岐を繰り返す必要があるため、レイアウト上の制約が非常に大きい。また、特許文献２に開示の手法は奇数個のヘッドに対して対応できないという問題もある。

特許文献３は、インクの廃液流路に関する発明であり、メンテナンスや初期充填時の時間短縮、ポンプユニットの能力向上、簡素化、装置の小型化を実現するが、複数のヘッドにインクを供給するための流路系の工夫については記載されていない。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、複数のヘッドに対して液を均一に供給することができるとともに、レイアウトの自由度の向上を達成できる液体供給装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために請求項１に係る発明は、液吐出口となる複数のノズルを有する吐出ヘッドを複数個並べて配置することでノズル列を長尺化し、幅寸法の異なる複数種類の利用可能な被吐出媒体の最大幅に対応する長さのノズル列を構成したラインヘッドの前記複数個の各吐出ヘッドに対して液タンクから吐出液を供給する液体供給装置であって、前記液タンクと前記複数の吐出ヘッドとをつなぐ供給管路の上流側端部は前記液タンクに接続され、該供給管路の下流側は複数の分岐部によって分岐回数の異なる複数の枝管路に分岐され、各枝管路の端部がそれぞれ異なる吐出ヘッドに接続される構造を成し、前記ラインヘッドを成す前記複数個の吐出ヘッドの吐出ヘッド配列の中で、前記複数種類の被吐出媒体の搬送時における配置基準となる位置に対応する部分に配置される吐出ヘッドに対して、前記分岐部による分岐回数が最も少ない枝管路が接続され、前記複数種類の被吐出媒体のうち、より大きな幅寸法の被吐出媒体に対応して、前記幅寸法が大きくなることで前記配置基準の位置から前記吐出ヘッドの配列方向に離れて追加されることになる吐出ヘッドほど、前記分岐部による分岐回数がより多い枝管路が接続された配管構造を有し、前記複数の分岐部からそれぞれ各吐出ヘッドに至る少なくとも１つの流路に流路抵抗を可変する流路抵抗可変手段が設けられており、同時に使用する複数の前記吐出ヘッドへの液の供給圧を略均一化するように前記流路抵抗可変手段が制御されることを特徴とする。
請求項２に係る発明は、請求項１記載の液体供給装置の一態様に係り、前記配置基準となる位置は、前記被吐出媒体の幅方向の中央であり、各種被吐出媒体の幅方向の中央と、前記ラインヘッドの長手方向に沿う液吐出可能幅の中央とを略一致させて、前記被吐出媒体を搬送する構成において、当該ラインヘッドを成す前記複数個の吐出ヘッドの吐出ヘッド配列の中央部に配置される吐出ヘッドに対して、前記分岐部による分岐回数が最も少ない枝管路が接続されることを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１記載の液体供給装置の一態様に係り、前記配置基準となる位置は、前記被吐出媒体の幅方向の一方の端部であり、各種被吐出媒体の幅方向の一方の端部と、前記ラインヘッドの長手方向に沿う液吐出可能幅の片側の端部とを略一致させて、前記被吐出媒体を搬送する構成において、当該ラインヘッドを成す吐出ヘッド配列のうち前記片側の端部に配置される吐出ヘッドに対して、前記分岐部による分岐回数が最も少ない枝管路が接続されることを特徴とする。
請求項４に係る発明は、請求項１乃至３の何れか１項に記載の液体供給装置の一態様に係り、前記複数種類の被吐出媒体の搬送時における配置基準となる位置は、前記複数種類の被吐出媒体の中で最小幅の被吐出媒体を通す位置であることを特徴とする。

本発明によれば、液体が収容された液タンクから複数の吐出ヘッドに吐出液を送るための流路を構成する供給管路が複数の分岐部を有しており、供給管路の上流側から下流に向かって段階的に分岐が繰り返される。供給管路の一方の端部（上流側端部）は液タンクに接続され、他方の端部（下流側）は分岐方法や分岐回数に応じた複数の枝管路に分かれ、それぞれ吐出ヘッドに接続される。

装置の設計上、複数の吐出ヘッドの中で吐出頻度の相違が想定されるが、供給管路における分岐回数が多いほど流路抵抗が大きくなる傾向を示すため、本発明では吐出頻度の高い吐出ヘッドに対してより分岐回数の少ない枝管路を接続し、吐出頻度の低い吐出ヘッドにはこれよりも分岐回数の多い枝管路を接続する。

また、各分岐部による分岐後、それぞれの吐出ヘッドに至る流路の少なくとも１つに配置した流路抵抗可変手段によって各吐出ヘッドへの供給液量或いは供給圧を調整することが可能であるため、例えば、液吐出を行わない吐出ヘッドについては供給管路の流路を閉じて液供給を止めたり、或いは、同時に使用する吐出ヘッド間の供給圧を略均一に制御したりすることができる。

これにより、使用する吐出ヘッドの数に応じて各ヘッドに適切な液供給が可能となり、液供給速度の向上、安定供給並びにリフィル応答性の向上を達成できる。更に、かかるリフィル改善により、従来よりも吐出周波数の高周波数化及び高粘度液の吐出が可能となる。また、本発明は奇数個（３以上）の吐出ヘッドについても対応可能であり、従来の構成と比較してレイアウトの自由度が増す。

なお、「液タンク」は、液体の供給源となる基タンク（メインタンク）であってもよいし、メインタンクから供給された液を貯留するサブダンクであってもよい。

本発明において「流路抵抗可変手段」は、各吐出ヘッドの上流にそれぞれ設ける構成も可能であるし、吐出ヘッドの数よりも少ない数の流路抵抗可変手段を配置する構成も可能である。各吐出ヘッドの上流にそれぞれ流路抵抗可変手段を設ける態様によれば、個々の吐出ヘッドに至る供給管路の流路抵抗を個別に調整することが可能である。その一方、必ずしも全ての吐出ヘッドの上流にそれぞれ流路抵抗可変手段を設けなくても、他の吐出ヘッドの上流にある流路抵抗可変手段を制御することにより、流路抵抗可変手段が省略された吐出ヘッドについても間接的に供給液量や供給圧を調整することができる。初期充填時は供給液量を均一にすることが望ましく、吐出時には供給圧を均一にすることが望ましい。

本発明の液体供給装置は、比較的短尺の吐出ヘッドを複数個つなぎ合わせて長尺のラインヘッドを構成した場合における各吐出ヘッド（ヘッドブロック）への液体供給手段として好適に用いることができる。

例えば、ラインヘッドの延在方向（長手方向）に沿う液吐出可能幅の中央と被吐出媒体の幅方向の中央とを略一致させて配置する構成（センター振分け方式の構成）の場合、ラインヘッドの中央部の吐出頻度が高く、両サイド部の吐出頻度は低いと想定される。特に、被吐出媒体の幅寸法が変更される場合において、小サイズの被吐出媒体が用いられるときはラインヘッドの両サイド部から吐出されないケースもある。かかる観点から、吐出頻度の高い吐出ヘッドをラインヘッドの中央部に配置する態様がある。

或いはまた、例えば、ラインヘッドの延在方向（長手方向）に沿う液吐出可能幅の片側の端と被吐出媒体の幅方向の一端とを略一致させて配置する構成（片側寄せ方式の構成）の場合、ラインヘッドの片側のサイド部は吐出頻度が高く、他方のサイド部は吐出頻度が低いと想定される。特に、被吐出媒体の幅寸法が変更される場合において、小サイズの被吐出媒体が用いられるときは、被吐出媒体の片寄せ基準と反対側のラインヘッドのサイド部から吐出されないケースもある。かかる観点から、吐出頻度の高い吐出ヘッドをラインヘッドの一方の端部（被吐出媒体の片寄せ配置の基準となる端を含む側）に配置する態様がある。

請求項５に係る発明は、請求項１乃至４の何れか１項に記載の液体供給装置の一態様に係り、前記分岐部による分岐後かつ前記吐出ヘッドの上流に圧力検出手段が配置され、前記複数の吐出ヘッドの供給圧を略均一化するように前記圧力検出手段の検出結果に基づいて前記流路抵抗可変手段を制御する流路抵抗制御手段を具備していることを特徴とする。

圧力検出手段によって圧力を監視しながら各吐出ヘッドの供給圧を調整する態様が好ましい。請求項６に係る発明によれば、各吐出ヘッドに対して均一な液供給が可能であり、レイアウトの自由度もアップする。

請求項６に係る発明は、請求項５記載の液体供給装置の一態様に係り、前記流路抵抗制御手段は、前記複数の吐出ヘッドのうち液吐出を行わない吐出ヘッドへの液供給路を閉ざすように前記流路抵抗可変手段を制御することを特徴とする。

被吐出媒体のサイズに合わせて、液吐出に使用する吐出ヘッドを選択するなどの制御によって、吐出に使用しない吐出ヘッドを特定できる。液吐出を行わない吐出ヘッドについて液供給路を完全に塞ぐように流路抵抗を制御することで、無駄な液の消費を抑制することができる。また、何らかの原因で被吐出媒体の搬送異常（ジャム）が発生して被吐出媒体が吐出ヘッドの吐出面と接触した場合や電源瞬断時など、意図しない状況が発生した場
合においても、流路抵抗可変手段によって液供給路を閉塞している吐出ヘッドからは無駄な液が流出しないため、安全性が向上する。

請求項７に係る発明は、請求項１乃至６の何れか１項記載の液体供給装置の一態様に係り、前記流路抵抗可変手段は、管路の断面積を変更する機構を含んで構成されることを特徴とする。

かかる態様により、流路抵抗可変手段の簡略化、低コスト化を実現できる。例えば、管路を構成する部材として柔軟性のあるチューブを用い、チューブを径方向に押しつぶして流路断面積を変える機構がある。

請求項８に係る発明は、前記目的を達成する画像形成装置を提供する。すなわち、請求項８に係る画像形成装置は、請求項１乃至７の何れか１項記載の液体供給装置を有し、前記吐出ヘッドから吐出した液によって記録媒体上に画像を形成することを特徴とする。

吐出ヘッドの構成例として、記録媒体の全幅に対応する長さにわたってインク吐出用の複数のノズルを配列させたノズル列を有するフルライン型のインクジェットヘッドを用いることができる。

この場合、記録媒体の全幅に対応する長さに満たないノズル列を有する比較的短尺の吐出ヘッドを複数個組み合わせ、これらをつなぎ合わせることで全体として記録媒体の全幅に対応するノズル列を構成する態様がある。

フルライン型のインクジェットヘッドは、通常、記録媒体の相対的な送り方向（相対的搬送方向）と直交する方向に沿って配置されるが、搬送方向と直交する方向に対して、ある所定の角度を持たせた斜め方向に沿ってインクジェットヘッドを配置する態様もあり得る。

「記録媒体」は、吐出ヘッドの作用によって画像の記録を受ける媒体（被吐出媒体、印字媒体、被画像形成媒体、被記録媒体、受像媒体など呼ばれ得るもの）であり、連続用紙、カット紙、シール用紙、ＯＨＰシート等の樹脂シート、フイルム、布、吐出ヘッドによって配線パターン等が形成されるプリント基板、転写式の画像形成装置における中間転写媒体、その他材質や形状を問わず、様々な媒体を含む。

記録媒体と吐出ヘッドを相対的に移動させる搬送手段は、停止した（固定された）吐出ヘッドに対して記録媒体を搬送する態様、停止した記録媒体に対して吐出ヘッドを移動させる態様、或いは、吐出ヘッドと記録媒体の両方を移動させる態様の何れをも含む。

請求項９に係る発明は、請求項１乃至７の何れか１項記載の液体供給装置を有し、前記吐出ヘッドから吐出した液によって記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、前記流路抵抗可変手段を制御して各吐出ヘッドの供給圧を調整することにより前記複数の吐出ヘッド間の記録濃度のばらつきを抑制する記録濃度補正手段として機能する流路抵抗制御手段を備えていることを特徴とする。
また、請求項１０に係る発明は、請求項６記載の液体供給装置を有し、前記吐出ヘッドから吐出した液によって記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、幅寸法の異なる複数種類の使用可能な記録媒体のうち、印字に使用される記録媒体に対応して使用される各吐出ヘッドの供給圧を略均一化するように前記流路抵抗可変手段を制御する流路抵抗制御手段と、前記複数種類の使用可能な記録媒体の中で相対的に幅の狭い記録媒体が印字に使用されるときに吐出周波数を高く設定するように、印字に使用される記録媒体の幅に応じて吐出周波数を変更する手段と、を備えていることを特徴とする。

流路抵抗可変手段によって流路抵抗を変えることで各吐出ヘッドの供給圧を調整でき、各吐出ヘッドの吐出液量を調整できる。すなわち、流路抵抗を制御することにより各ヘッドの記録濃度を補正することできる。このように、流路抵抗の制御によってヘッド間の濃度変動を抑制することにより、高品質画像の形成が実現される。

なお、各吐出ヘッドによる記録濃度を測定する濃度測定手段を付加し、その測定結果に基づいて吐出ヘッドの流路抵抗を調整し、濃度を補正する態様がより好ましい。

本発明によれば、液タンクから複数の吐出ヘッドに液を送る供給管路の下流側を繰り返し分岐させて分岐回数の異なる複数の枝管路を形成し、各枝管路をそれぞれ異なる吐出ヘッドに接続する構造とし、相対的に吐出頻度の高い吐出ヘッドに分岐回数の少ない枝管路を接続するとともに、各分岐部からそれぞれの吐出ヘッドに至る少なくとも１つの流路に流路抵抗可変手段を設けたことにより、各吐出ヘッドに対して適切な液供給が可能となり、液供給速度の向上、安定供給並びにリフィル応答性の向上を達成できる。また、かかるリフィル改善により、従来よりも吐出周波数の高周波数化及び高粘度液の吐出が可能となる。

更に、本発明は奇数個（３以上）の吐出ヘッドについても対応可能であり、従来の構成と比較してレイアウトの自由度が高いという利点がある。

以下添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。

〔インクジェッド記録装置の全体構成〕
図１は本発明の実施形態に係る液体供給装置を用いたインクジェット記録装置の全体構成図である。同図に示したように、このインクジェット記録装置１０は、黒（Ｋ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ）の各インクに対応して設けられた複数のインクジェットヘッド（以下、ヘッドという。）１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙを有する印字部１２と、各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｍに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１４と、印字部１２に記録紙（記録媒体）１６Ａ，１６Ｂを供給する給紙部１８Ａ，１８Ｂと、給紙部１８Ａ，１８Ｂから送り出された記録紙１６Ａ，１６Ｂのカールを除去するデカール処理部２０Ａ，２０Ｂと、前記印字部１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙１６Ａ，１６Ｂの平面性を保持しながら記録紙１６Ａ，１６Ｂを搬送する吸着ベルト搬送部２２と、印字部１２による印字結果を読み取る印字検出部２４と、記録済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部２６と、を備えている。

インク貯蔵／装填部１４は、各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍに対応する色のインクを貯蔵するインクタンク１４Ｋ，１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｙを有し、各タンクは所要の管路を介してヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙと連通されている。また、インク貯蔵／装填部１４は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。

図１では、異なる紙幅の記録紙１６Ａ，１６Ｂを供給する２つの給紙部１８Ａ，１８Ｂが示され、給紙部１８Ａ，１８Ｂの一例としてロール紙（連続用紙）のマガジン１９Ａ，１９Ｂが示されているが、紙幅や紙質等が異なる更に多数のマガジンを併設することができる。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。

複数種類の記録媒体を利用可能な構成にした場合、記録媒体の種類情報を記録したバーコード或いは無線タグなどの情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される記録媒体の種類（メディア種）を自動的に判別し、メディア種に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。

給紙部１８Ａ，１８Ｂから送り出される記録紙１６Ａ，１６Ｂはマガジン１９Ａ，１９Ｂに装填されていたことによる巻きクセが残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部２０Ａ，２０Ｂにおいてマガジン１９Ａ，１９Ｂの巻きクセ方向と逆方向に加熱ドラム３０Ａ，３０Ｂで記録紙１６Ａ，１６Ｂに熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。

ロール紙を使用する装置構成の場合、各給紙経路に裁断用のカッター（第１のカッター）２８が設けられており、該カッター２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カッター２８は、記録紙１６Ａ，１６Ｂの搬送路幅以上の長さを有する固定刃２８Ａと、該固定刃２８Ａに沿って移動する丸刃２８Ｂとから構成されており、印字裏面側に固定刃２８Ａが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃２８Ｂが配置される。なお、カット紙を使用する場合には、カッター２８は不要である。

デカール処理後、カットされた記録紙１６Ａ又は１６Ｂは、吸着ベルト搬送部２２へと送られる。吸着ベルト搬送部２２は、ローラ３１、３２間に無端状のベルト３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する部分が水平面（フラット面）をなすように構成されている。

ベルト３３は、記録紙１６Ａ，１６Ｂの幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引穴（不図示）が形成されている。ローラ３１、３２間に掛け渡されたベルト３３の内側において印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバ３４が設けられており、この吸着チャンバ３４をファン３５で吸引して負圧にすることによって記録紙１６Ａ，１６Ｂがベルト３３上に吸着保持される。

ベルト３３が巻かれているローラ３１、３２の少なくとも一方にモータ（図１中不図示，図９中符号１８８として記載）の動力が伝達されることにより、ベルト３３は図１上の時計回り方向に駆動され、ベルト３３上に保持された記録紙１６Ａ，１６Ｂは図１の左から右へと搬送される。

縁無しプリント等を印字するとベルト３３上にもインクが付着するので、ベルト３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部３６が設けられている。ベルト清掃部３６の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、或いはこれらの組み合わせなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラ線速度を変えると清掃効果が大きい。

なお、吸着ベルト搬送部２２に代えて、ローラ・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラ・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面をローラが接触するので画像が滲み易いという問題がある。したがって、本例のように、印字領域では画像面を接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。

吸着ベルト搬送部２２により形成される用紙搬送路上において印字部１２の上流側には、加熱ファン４０が設けられている。加熱ファン４０は、印字前の記録紙１６Ａ，１６Ｂに加熱空気を吹き付け、記録紙１６Ａ，１６Ｂを加熱する。印字直前に記録紙１６Ａ，１６Ｂを加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。

印字部１２の各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙは、当該インクジェット記録装置１０が対象とする記録媒体の最大紙幅に対応する長さを有し、そのノズル面には最大サイズの記録媒体の少なくとも一辺を超える長さ（描画可能範囲の全幅）にわたりインク吐出用のノズルが複数配列されたフルライン型のヘッドとなっている。

ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙは、記録紙１６Ａ，１６Ｂの送り方向に沿って上流側から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の色順に配置され、それぞれのヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙが記録紙１６Ａ，１６Ｂの搬送方向と略直交する方向に沿って延在するように固定設置される。

吸着ベルト搬送部２２により記録紙１６Ａ又は１６Ｂを搬送しつつ各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙからそれぞれ異色のインクを吐出することにより記録紙１６Ａ又は１６Ｂ上にカラー画像を形成し得る。

このように、紙幅の全域をカバーするノズル列を有するフルライン型のヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙを色別に設ける構成によれば、紙送り方向（副走査方向）について記録紙１６Ａ，１６Ｂと印字部１２を相対的に移動させる動作を一回行うだけで（すなわち１回の副走査で）、記録紙１６Ａ，１６Ｂの全面に画像を記録することができる。これにより、記録ヘッドが紙搬送方向と直交する方向に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。

本例では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インク、特別色インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出するインクジェットヘッドを追加する構成も可能である。また、各色ヘッドの配置順序も特に限定はない。

印字検出部２４は、印字部１２の打滴結果を撮像するためのイメージセンサを含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックする手段として機能する。

本例の印字検出部２４は、少なくとも各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙによるインク吐出幅（画像記録幅）よりも幅の広い受光素子列を有するラインセンサで構成される。このラインセンサは、赤（Ｒ）の色フィルタが設けられた光電変換素子（画素）がライン状に配列されたＲセンサ列と、緑（Ｇ）の色フィルタが設けられたＧセンサ列と、青（Ｂ）の色フィルタが設けられたＢセンサ列と、からなる色分解ラインＣＣＤセンサで構成されている。なお、ラインセンサに代えて、受光素子が２次元配列されて成るエリアセンサを用いることも可能である。

各色のヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙにより印字されたテストパターン又は実技画像が印字検出部２４により読み取られ、各ヘッドの吐出判定が行われる。吐出判定は、吐出の有無、ドットサイズの測定、ドット着弾位置の測定などで構成される。

印字検出部２４の後段には後乾燥部４２が設けられている。後乾燥部４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹き付ける方式が好ましい。

多孔質のペーパーに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパーの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。

後乾燥部４２の後段には、加熱・加圧部４４が設けられている。加熱・加圧部４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラ４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。

こうして生成されたプリント物は排紙部２６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置１０では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部２６Ａ、２６Ｂへと送るために排紙経路を切り替える不図示の選別手段が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター（第２のカッター）４８によってテスト印字の部分を切り離す。カッター４８は、排紙部２６の直前に設けられており、画像余白部にテスト印字を行った場合に本画像とテスト印字部を切断するためのものである。カッター４８の構造は前述した第１のカッター２８と同様であり、固定刃４８Ａと丸刃４８Ｂとから構成される。

また、図１には示さないが、本画像の排出部２６Ａには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられる。

〔ヘッドの構造〕
次に、ヘッドの構造について説明する。色別の各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号５０によってヘッドを示すものとする。

図２はヘッド５０の構造と記録媒体との関係を示した平面模式図である。同図では、紙幅Ａ，紙幅Ｂ，紙幅Ｃ，紙幅Ｄ（Ａ＜Ｂ＜Ｃ＜Ｄ）の４種類の記録媒体が示されており、ヘッド５０は、最大紙幅Ｄに対応した長さを有するラインヘッドとなっている。紙幅の異なる各記録媒体は何れも幅方向のセンターを一致させてヘッド５０の長手方向と直交する方向に搬送される。

ヘッド５０は、複数個のヘッドブロック５０１〜５０７を千鳥状に配列してつなぎ合わせて長尺化した構造を有し、これにより最大紙幅Ｄの全幅に対応する長さのノズル列を実現している。便宜上、図２の左端から第１のヘッドブロック５０１、第２のヘッドブロック５０２…と呼び、右端のブロックを第７のヘッドブロック５０７と呼ぶことにする。なお、図２では簡略化のため「ヘッドブロック５０１〜５０７」を「ヘッド（１）〜（７）」と表記している。

ラインヘッド中央部に配置された第４のヘッドブロック５０４は最小紙幅Ａに対応する長さのノズル列を有しており、紙幅Ａの記録媒体に印字を行う場合には、このヘッドブロック５０４のみからインクが吐出される。また、第４のヘッドブロック５０４とこれに隣接するヘッドブロック５０３，５０５の組み合わせによって紙幅Ｂに対応する長さのノズル列が実現されるため、紙幅Ｂの記録媒体に印字を行う場合は、第３乃至第５のヘッドブロック５０３〜５０５のみが使用される。同様に、紙幅Ｃの記録媒体に印字を行う場合は第２乃至第６のヘッドブロック５０２〜５０６のみが使用され、紙幅Ｄの記録媒体に印字を行う場合は全ヘッドブロック５０１〜５０７からインク吐出が行われる。

本例のインクジェット記録装置１０では最小紙幅Ａの記録媒体が最も多く使用されるものとし、記録媒体の使用頻度（通紙頻度）は、紙幅別に紙幅Ａ＞紙幅Ｂ＞紙幅Ｃ＞紙幅Ｄであるものとする。

具体的な例で言えば、インクジェッド記録装置１０は、写真画質の高品質プリントを行うミニラボ装置に用いられ、Ｌサイズ（89mm× 127mm）のプリント出力が最も頻繁に行われ、ときどき六つ切りサイズ（ 203mm× 254mm）や四つ切りサイズ（254mm ×305 mm) の出力が行われるという具合である。

図２の例では１つのラインヘッド（５０）を７つのヘッドブロックに分割した例を示したが、本発明の実施に際してヘッドの分割数や各ヘッドブロックの長さ並びに配置形態については本例に限定されず、記録媒体の幅寸法等を考慮して多様な設計が可能である。

図３(a) はヘッドブロック５０１の構造例を示す平面透視図であり、図３(b) はその一部の拡大図である。他のヘッドブロック５０２〜５０７についても略同様の構造であるため、これらを代表して符号５０１のヘッドブロックについて説明する。

図３(a),(b) に示したように、ヘッドブロック５０１は、インク滴の吐出口であるノズル５１と、各ノズル５１に対応する圧力室５２等からなる複数のインク室ユニット（液滴吐出素子）５３を千鳥でマトリクス状に（２次元的に）配置させた構造を有し、これにより、ヘッド長手方向（紙送り方向と直交する方向）に沿って並ぶように投影される実質的なノズル間隔（投影ノズルピッチ）の高密度化を達成している。

各ノズル５１に対応して設けられている圧力室５２は、その平面形状が概略正方形となっており（図３(a),(b) 参照）、対角線上の両隅部にノズル５１への流出口と供給インクの流入口（供給口）５４が設けられている。なお、圧力室５２の形状は、本例に限定されず、平面形状が四角形（菱形、長方形など）、五角形、六角形その他の多角形、円形、楕円形など、多様な形態があり得る。

図４は１つの液滴吐出素子（１つのノズル５１に対応したインク室ユニット）の立体的構成を示す断面図（図３中の４−４線に沿う断面図）である。

図４に示したように、各圧力室５２は供給口５４を介して共通流路５５と連通されている。共通流路５５はインク供給源たるインクタンク（図４中不図示、図１中の１４Ｋ，１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｙの何れかのタンク）と連通しており、吐出用のインクは図４の共通流路５５を介して各圧力室５２に分配供給される。

圧力室５２の一部（図４において天面）を構成している加圧板（振動板）５６には個別電極５７を備えたアクチュエータ５８が接合されている。個別電極５７に駆動電圧を印加することによってアクチュエータ５８が変形して圧力室５２の容積が変化し、これに伴う圧力変化によりノズル５１からインクが吐出される。なお、アクチュエータ５８には、ピエゾ素子などの圧電体が好適に用いられる。インク吐出後、共通流路５５から供給口５４を通って新しいインクが圧力室５２に供給される。

かかる構造を有する多数のインク室ユニット５３を図５に示す如く、主走査方向に沿う行方向及び主走査方向に対して直交しない一定の角度θを有する斜めの列方向とに沿って一定の配列パターンで格子状に配列させた構造になっている。主走査方向に対してある角度θの方向に沿ってインク室ユニット５３を一定のピッチｄで複数配列する構造により、主走査方向に並ぶように投影されたノズルのピッチＰはｄ× cosθとなる。

すなわち、主走査方向については、各ノズル５１が一定のピッチＰで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。このような構成により、主走査方向に並ぶように投影されるノズル列が１インチ当たり2400個（2400ノズル／インチ）におよぶ高密度のノズル構成を実現することが可能になる。

なお、印字可能幅の全幅に対応した長さのノズル列を有するラインヘッドで、ノズルを駆動する時には、 [１] 全ノズルを同時に駆動する、 [２] ノズルを片方から他方に向かって順次駆動する、 [３] ノズルをブロックに分割して、ブロックごとに片方から他方に向かって順次駆動する等が行われ、用紙の幅方向（用紙の搬送方向と直交する方向）に１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）を印字するようなノズルの駆動を主走査と定義する。

特に、図５に示すようなマトリクス状に配置されたノズル５１を駆動する場合は、上記 [３] のような主走査が好ましい。すなわち、ノズル５１-11 、５１-12 、５１-13 、５１-14 、５１-15 、５１-16 を１つのブロックとし（他にはノズル５１-21 、…、５１-26 を１つのブロック、ノズル５１-31 、…、５１-36 を１つのブロック、…として）、記録媒体の搬送速度に応じてノズル５１-11 、５１-12 、…、５１-16 を順次駆動することで記録媒体の幅方向に１ラインを印字する。

一方、上述したラインヘッドと記録媒体とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）の印字を繰り返し行うことを副走査と定義する。

そして、上述の主走査によって記録される１ライン（或いは帯状領域の長手方向）の示す方向を主走査方向といい、上述の副走査を行う方向を副走査方向という。すなわち、本実施形態では、記録紙１６Ａ，１６Ｂの搬送方向が副走査方向であり、それに直交する方向が主走査方向ということになる。

本発明の実施に際してノズルの配置構造は図示の例に限定されない。また、本実施形態では、ピエゾ素子（圧電素子）に代表されるアクチュエータ５８の変形によってインク滴を飛ばす方式が採用されているが、本発明の実施に際して、インクを吐出させる方式は特に限定されず、ピエゾジェット方式に代えて、ヒータなどの発熱体によってインクを加熱して気泡を発生させ、その圧力でインク滴を飛ばすサーマルジェット方式など、各種方式を適用できる。

〔インク供給系の構成〕
図６はインクジェット記録装置１０におけるインク供給系の構成を示した配管模式図である。同図は、図２で説明したとおり、通紙頻度が「紙幅Ａ＞紙幅Ｂ＞紙幅Ｃ＞紙幅Ｄ」であるとした場合の配管例を示している。通紙頻度は、すなわちヘッドブロック５０１〜５０７の吐出頻度に対応している。

図６において、インクタンク６０はヘッド５０にインクを供給する基タンクであり、図１で説明したインク貯蔵／装填部１４に設置される。インクタンク６０の形態には、インク残量が少なくなった場合に、不図示の補充口からインクを補充する方式と、タンクごと交換するカートリッジ方式とがある。使用用途に応じてインク種類を変える場合には、カートリッジ方式が適している。この場合、インクの種類情報をバーコード等で識別して、インク種類に応じた吐出制御を行うことが好ましい。なお、図６のインクタンク６０は、先に記載した図１のインクタンク１４Ｋ，１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｙと等価のものである。

図６に示したように、インクタンク６０からヘッド５０にインクを供給するための供給管（供給管路に相当）６２の上流側端部はインクタンク６０に接続され、下流側は第１分岐管（分岐部に相当）６６、第２分岐管（分岐部に相当）６７及び第３分岐管（分岐部に相当）６８を介して４つの枝管（枝管路に相当）７１〜７４に分岐される。

第１分岐管６６から分岐した一方の枝管７１は第４のヘッドブロック５０４に接続され、他方の枝管は第２分岐管６７によって更に分岐される。第２分岐管６７の一方の枝管７２は第３のヘッドブロック５０３に接続され、他方の枝管は第３分岐管６８によって更に分岐される。

第３分岐管６８から分岐した一方の枝管７３は第２のヘッドブロック５０２に接続され、他方の枝管７４は第１のヘッドブロック５０１に接続される。

また、第３のヘッドブロック５０３と第５のヘッドブロック５０５とは連結管７７を介して接続されており、第３のヘッドブロック５０３内の流路及び連結管７７を通して第５のヘッドブロック５０５にインクが供給される構造になっている。

同様に、第２のヘッドブロック５０２と第６のヘッドブロック５０６とは連結管７８を介して接続され、第２のヘッドブロック５０２内の流路及び連結管７８を通して第６のヘッドブロック５０６にインクが供給される。また、第１のヘッドブロック５０１と第７の
ヘッドブロック５０７とは連結管７９を介して接続され、第１のヘッドブロック５０１内の流路及び連結管７９を通して第７のヘッドブロック５０７にインクが供給される。

このように、通紙頻度（すなわち吐出頻度）の最も高い第４のヘッドブロック５０４に対して分岐回数が最少（１回）の枝管７１が接続され、次に、通紙頻度の高い紙幅Ｂに対応する第３のヘッドブロックには分岐回数２回の枝管７２が接続される。そして、通紙頻度の低い紙幅Ｃ，Ｄに対応するヘッドブロック５０２，５０１に対しては分岐回数３回の枝管７３、７４が接続されるという具合に、通紙頻度の高い紙幅に対応するヘッドブロックほど分岐回数の少ない枝管が接続される配管構造になっている。

図６において白丸で示した符号８１〜８４は、流路抵抗を可変する手段として機能する流路負荷部である。すなわち、各枝管７１〜７４においてそれぞれヘッドブロック５０４，５０３，５０２，５０１の上流に流路負荷部８１〜８４が配置されており、必要に応じて流路負荷部８１〜８４が制御される。

図７は、流路負荷部を含む分岐管の構造例を示した模式図である。同図において、符号９０は上流側チューブ、９２は分岐管、９４は圧力計、９６は下流側チューブである。

図示した分岐管９２は、分岐後の枝管の少なくとも一部（図中符号９８で示した斜線部）が弾性部材（例えば、柔軟性のあるチューブ）で構成されており、流路抵抗を可変するための手段（流路抵抗可変手段９９）として、当該弾性配管部９８を押しつぶすロール１００と、該ロール１００を駆動する不図示のモータが設けられている。ロール１００は、不図示のバネなどを利用した付勢手段によってテーパ部材１０２の傾斜面１０２Ａに接する方向に付勢されており、不図示のモータの駆動力によってロール１００は傾斜面１０２Ａに当接しながら回転して移動する。ロール１００の位置を制御することによって弾性配管部９８を押しつぶす量を連続的に変更することができる。弾性配管部９８の変形によって流路の断面積が変化し、流路抵抗が変化する。もちろん、ロール１００によって弾性配管部９８を完全に押しつぶして流路を閉ざすこともできる。

図７に示した構造例を図６に適用することにより、各ヘッドブロック５０１〜５０７にインクを供給する系の流路抵抗を制御できる。

図８はインク供給系及びヘッド５０のメンテナンス系を含む全体模式図である。図８に示したように、インクタンク６０とヘッド５０の中間には、異物や気泡を除去するためにフィルタ１６２が設けられている。フィルタ・メッシュサイズは、ノズル径と同等若しくはノズル径以下（一般的には、２０μｍ程度）とすることが好ましい。図８には示さないが、ヘッド５０の近傍又はヘッド５０と一体にサブタンクを設ける構成も好ましい。サブタンクは、ヘッドの内圧変動を防止するダンパー効果及びリフィルを改善する機能を有する。

また、インクジェット記録装置１０には、ノズル５１の乾燥防止又はノズル近傍のインク粘度上昇を防止するための手段としてのキャップ１６４と、ノズル面５０Ａの清掃手段としてのクリーニングブレード１６６とが設けられている。これらキャップ１６４及びクリーニングブレード１６６を含むメンテナンスユニットは、不図示の移動機構によってヘッド５０に対して相対移動可能であり、必要に応じて所定の退避位置からヘッド５０下方のメンテナンス位置に移動される。

キャップ１６４は、図示せぬ昇降機構によってヘッド５０に対して相対的に昇降変位される。電源ＯＦＦ時や印刷待機時にキャップ１６４を所定の上昇位置まで上昇させ、ヘッド５０に密着させることにより、ノズル面５０Ａをキャップ１６４で覆う。

クリーニングブレード１６６は、ゴムなどの弾性部材で構成されており、図示せぬブレード移動機構によりヘッド５０のインク吐出面（ノズル板表面）に摺動可能である。ノズル板にインク液滴又は異物が付着した場合、クリーニングブレード１６６をノズル板に摺動させることでノズル板表面を拭き取り、ノズル板表面を清浄する。

印字中又は待機中において、特定のノズルの使用頻度が低くなり、ノズル近傍のインク粘度が上昇した場合、その劣化インクを排出すべくキャップ１６４に向かって予備吐出が行われる。

また、ヘッド５０内のインク（圧力室内）に気泡が混入した場合、ヘッド５０にキャップ１６４を当て、吸引ポンプ１６７で圧力室内のインク（気泡が混入したインク）を吸引により除去し、吸引除去したインクを回収タンク１６８へ送液する。この吸引動作は、初期のインクのヘッド５０への装填時、或いは長時間の停止後の使用開始時にも粘度上昇（固化）した劣化インクの吸い出しが行われる。

ヘッド５０は、ある時間以上吐出しない状態が続くと、ノズル近傍のインク溶媒が蒸発してノズル近傍のインクの粘度が高くなってしまい、吐出駆動用のアクチュエータ５８が動作してもノズル５１からインクが吐出しなくなる。したがって、この様な状態になる手前で（アクチュエータ５８の動作によってインク吐出が可能な粘度の範囲内で）、インク受けに向かってアクチュエータ５８を動作させ、粘度が上昇したノズル近傍のインクを吐出させる「予備吐出」が行われる。また、ノズル面５０Ａの清掃手段として設けられているクリーニングブレード６６等のワイパーによってノズル板表面の汚れを清掃した後に、このワイパー摺擦動作によってノズル５１内に異物が混入するのを防止するためにも予備吐出が行われる。なお、予備吐出は、「空吐出」、「パージ」、「唾吐き」などと呼ばれる場合もある。

また、ノズル５１や圧力室５２に気泡が混入したり、ノズル５１内のインクの粘度上昇があるレベルを超えたりすると、上記予備吐出ではインクを吐出できなくなるため、以下に述べる吸引動作を行う。

すなわち、ノズル５１や圧力室５２のインク内に気泡が混入した場合、或いはノズル５１内のインク粘度があるレベル以上に上昇した場合には、アクチュエータ５８を動作させてもノズル５１からインクを吐出できなくなる。このような場合、ヘッド５０のノズル面に、圧力室５２内のインクをポンプ等で吸い込む吸引手段を当接させて、気泡が混入したインク又は増粘インクを吸引する動作が行われる。

ただし、上記の吸引動作は、圧力室５２内のインク全体に対して行われるためインク消費量が大きい。したがって、粘度上昇が少ない場合はなるべく予備吐出を行うことが好ましい。

〔制御系の説明〕
次に、インクジェット記録装置１０の制御系について説明する。図９はインクジェット記録装置１０のシステム構成を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置１０は、通信インターフェース１７０、システムコントローラ１７２、画像メモリ１７４、メディア検出部１７５、モータドライバ１７６、ヒータドライバ１７８、流路抵抗調整機構１７９、プリント制御部１８０、画像バッファメモリ１８２、ヘッドドライバ１８４、濃度計１８５等を含んで構成される。

通信インターフェース１７０は、ホストコンピュータ１８６から送られてくる画像デー
タを受信するインターフェース部である。通信インターフェース１７０にはＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ（不図示）を搭載してもよい。ホストコンピュータ１８６から送出された画像データは通信インターフェース１７０を介してインクジェット記録装置１０に取り込まれ、一旦画像メモリ１７４に記憶される。画像メモリ１７４は、通信インターフェース１７０を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ１７２を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ１７４は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。

システムコントローラ１７２は、通信インターフェース１７０、画像メモリ１７４、モータドライバ１７６、ヒータドライバ１７８、流路抵抗調整機構１７９等の各部を制御する制御部である。システムコントローラ１７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、ホストコンピュータ１８６との間の通信制御、画像メモリ１７４の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ１８８やヒータ１８９を制御する制御信号並びに流路抵抗調整機構１７９を制御する制御信号等を生成する。

流路抵抗調整機構１７９は、図６で説明した流路負荷部８１〜８４に相当するものであり、図７で例示した構造並びにモータ等の駆動手段を含むブロックである。

図９に示したメディア検出部１７５は、記録媒体の紙種やサイズ（紙幅など）を検出する手段である。例えば、マガジン１９Ａ，１９Ｂに付されたバーコード等の情報を読み込む手段、用紙搬送路中の適当な場所に配置されたセンサ（用紙幅検出センサ、用紙の厚みを検出するセンサ、用紙の反射率を検出するセンサなど）が用いられ、これらの適宜の組み合わせも可能である。また、これら自動検出の手段に代えて、若しくはこれと併用して、所定のユーザインターフェースからの入力によって紙種やサイズ等の情報を指定する構成も可能である。

メディア検出部１７５により取得された情報はシステムコントローラ１７２及び／又はプリント制御部１８０に通知され、インク吐出制御及び流路抵抗調整機構１７９の制御等に利用される。

モータドライバ１７６は、システムコントローラ１７２からの指示に従ってモータ１８８を駆動するドライバ（駆動回路）である。ヒータドライバ１７８は、システムコントローラ１７２からの指示に従って後乾燥部４２その他各部のヒータ１８９を駆動するドライバである。

プリント制御部１８０は、システムコントローラ１７２の制御に従い、画像メモリ１７４内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字制御信号（ドットデータ）をヘッドドライバ１８４に供給する制御部である。プリント制御部１８０において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいてヘッドドライバ１８４を介してヘッド５０からのインク吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。

プリント制御部１８０には画像バッファメモリ１８２が備えられており、プリント制御部１８０における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ１８２に一時的に格納される。なお、図９において画像バッファメモリ１８２はプリント制御部１８０に付随する態様で示されているが、画像メモリ１７４と兼用することも可能である。また、プリント制御部１８０とシステムコントローラ１７２とを統合して１つのプロセッサで構成する態様も可能である。

ヘッドドライバ１８４はプリント制御部１８０から与えられるドットデータに基づいて各色のヘッド５０の吐出駆動用アクチュエータ５８を駆動する。ヘッドドライバ１８４にはヘッドの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。

印刷すべき画像のデータは、通信インターフェース１７０を介して外部から入力され、画像メモリ１７４に蓄えられる。この段階では、例えば、ＲＧＢの画像データが画像メモリ１７４に記憶される。画像メモリ１７４に蓄えられた画像データは、システムコントローラ１７２を介してプリント制御部１８０に送られ、該プリント制御部１８０において既知のディザ法、誤差拡散法などの手法によりインク色ごとのドットデータに変換される。

こうして、プリント制御部１８０で生成されたドットデータに基づき、ヘッド５０が駆動制御され、ヘッド５０からインクが吐出される。記録媒体の搬送速度に同期してヘッド５０からのインク吐出を制御することにより、記録媒体上に画像が形成される。

印字検出部２４は、図１で説明したように、ラインセンサを含むブロックであり、記録媒体上に印字された画像を読み取り、所要の信号処理などを行って印字状況（吐出の有無、打滴のばらつきなど）を検出し、その検出結果をプリント制御部１８０に提供する。なお、ラインセンサの読み取り開始タイミングは、センサとノズル間の距離及び記録媒体の搬送速度から決定される。

プリント制御部１８０及び／又はシステムコントローラ１７２は、印字検出部２４から得られた検出情報に基づいてノズル５１の吐出状態を判断し、不良ノズルが検出された場合には所定の回復動作や打滴補正等を実施する制御を行う。

濃度計１８５は、ヘッド５０からの吐出インクによって記録媒体上に形成された画像（記録結果）の反射濃度を測定する手段であり、ヘッド５０を構成している各ヘッドブロック（５０１〜５０７）間の濃度のばらつきを該濃度計１８５によって把握する。印字検出部２４を濃度検出手段として兼用することもできる。なお、ここでいう「反射濃度」は、通常用いられる三色濃度で定義し、分光感度として、ステータスＡを用いる。この定義は、「ISO 5/3-1984 : Photography-Density Measurements-Part3 : Spectral conditions 」による。

１つのヘッド５０内においてヘッドブロック（５０１〜５０７）間で所定の許容範囲を越える濃度のばらつきが検出された場合には、流路負荷部８１〜８４のロール１００を移動させて流路抵抗を変え、ヘッドブロック間で略均一な濃度を実現するように濃度を補正する。

上記の如く構成されたインクジェット記録装置１０によれば、メディア検出部１７５で検出された紙幅に応じて、その紙幅の記録媒体に印字するために必要なヘッドブロックのみに選択的にインクを供給し、使わないヘッドブロックへのインク供給流路については弾性配管部９８をロール１００で加圧して流路を塞ぎ、インクを給液しないようにする。

例えば、紙幅Ａの記録媒体にプリントするときは、図６における第２分岐管６７及び第３分岐管６８の流路負荷部８２〜８４のロール１００を駆動して流路を塞ぎ、第１分岐管６６の流路負荷部８１の流路を開けて、第４のヘッドブロック５０４のみにインクを供給する。

また、紙幅Ｂの記録媒体にプリントするときは、図６における第３分岐管６８の流路負荷部８３，８４のロール１００を駆動して流路を塞ぎ、第１分岐管６６の流路負荷部８１の流路及び第２分岐管６７の流路負荷部８２の流路を開けて、第４のヘッドブロック５０４と第３のヘッドブロック５０３並びに第５のヘッドブロック５０５のみにインクを供給する。このとき、各ヘッドブロック５０３〜５０５への流路抵抗が略均一となるように、流路負荷部８１，８２のロール１００の位置が調整される。

上記のように、吐出させないヘッドブロックへのインク供給流路を閉ざすことにより、当該使用しないヘッドブロックのメンテナンスが不要となり、無駄なインク消費を抑制できる。また、紙詰まり（ジャム）時や電源瞬断時などにインク漏れが発生しないため、安全性の面でも有益である。

一方、使用するヘッドブロックについては、圧力計９４の値をモニターしながら、モータを駆動し、ロール１００の位置を調整する。紙幅Ｂ〜Ｄの記録媒体を使用する場合のように、複数のヘッドブロックを同時に使用するときは、これら使用するヘッドブロックにつながる複数の流路のうちで、最も流路抵抗の大きい（圧力計９４の指示値が大きい）ものに合うように各流路のロール１００を調整する。

こうして、使用するヘッドブロックの数に応じて適切な流路抵抗に自動的に調整され、各ヘッドブロックまでの流路抵抗が略同じになるように調整される。これにより、インクの均一な供給が可能となり、リフィル応答性が向上する。かかるリフィル応答性の向上により、吐出周波数を高く設定することが可能となり、プリント生産性を向上させることができる。また、リフィル改善によって、高粘度液の吐出が可能となる。

〔変形例１〕
図６では、第３のヘッドブロック５０３と第５のヘッドブロック５０５とを連結管７７によって直列に接続し、第２のヘッドブロック５０２と第６のヘッドブロック５０６、並びに第１のヘッドブロック５０１と第７のヘッドブロック５０７をそれぞれ連結管７８，７９を用いて接続した例を述べたが、連結管７７，７８，７９を省略して、図１０に示すように、第５のヘッドブロック５０５、第６のヘッドブロック５０６、第７のヘッドブロック５０７をそれぞれ第３のヘッドブロック５０３、第２のヘッドブロック５０２、第１のヘッドブロック５０１と並列に接続する形態も可能である。

〔変形例２〕
図２で説明したセンター振分け方式の構成に代えて、図１１に示すように、紙幅の異なる各種記録媒体を幅方向の一端を略一致させて搬送する片側寄せ方式の構成も可能である。かかる構成の場合、記録媒体の配置基準となる端（図において左端）部に配置される第１のヘッドブロック５０１は、最少紙幅Ａに対応する長さのノズル列を有し、紙幅Ａの記録媒体に印字を行う場合には、この第１のヘッドブロック５０１のみからインクが吐出される。また、第１のヘッドブロック５０１と第２及び第３のヘッドブロック５０２，５０３の組み合わせによって紙幅Ｂに対応する長さのノズル列が実現されるため、紙幅Ｂの記録媒体に印字を行う場合は、第１乃至第３のヘッドブロック５０１〜５０３のみが使用される。同様に、紙幅Ｃの記録媒体に印字を行う場合は第１乃至第５のヘッドブロック５０１〜５０５のみが使用され、紙幅Ｄの記録媒体に印字を行う場合は全ヘッドブロック５０１〜５０７からインク吐出が行われる。

通紙頻度が「紙幅Ａ＞紙幅Ｂ＞紙幅Ｃ＞紙幅Ｄ」であるとした場合、第１のヘッドブロック５０１の吐出頻度が最も高く、次いで、第２及び第３のヘッドブロック５０２，５０３、その次に第４及び第５のヘッドブロック５０４，５０５の順で頻度が下がり、第６及び第７のヘッドブロック５０６，５０７の吐出頻度が最も低くなる。

この図１１の構成に対応したインク供給系の配管模式図を図１２に示す。なお、図１２に示した配管構造は、図６と比較して、ヘッドブロック５０１〜５０７の吐出頻度の順位に応じて枝管７１〜７４の接続先ブロックを変更したものとなっている。図１２中図６と同一又は類似の部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。

また、図６に代えて図１０の構成が可能であるのと同様に、図１２の配管構造に代えて、図１３に示すように、第２のヘッドブロック５０２と第３のヘッドブロック５０３を並列に接続するとともに、第４及び第５のヘッドブロック５０４，５０５、第６及び第７のヘッドブロック５０６，５０７をそれぞれ並列に接続する形態も可能である。

上述の説明では、画像形成装置の一例としてインクジェット記録装置を例示したが、本発明の適用範囲はこれに限定されない。例えば、印画紙に非接触で現像液を塗布する写真画像形成装置等についても本発明の液体供給装置を適用できる。また、本発明に係る液体供給装置の適用範囲は画像形成装置に限定されず、吐出ヘッドを用いて処理液その他各種の液体を被吐出媒体に向けて噴射する各種の装置（液吐出装置、塗装装置、塗布装置など）について本発明を適用することができる。

本発明の実施形態に係る液体供給装置を用いたインクジェット記録装置の全体構成図 ヘッドの構造と記録媒体との関係を示した平面模式図 ラインヘッドを構成しているヘッドブロックの構造例を示す平面透視図 図３中の４−４線に沿う断面図 ヘッドのノズル配列を示す拡大図 本例のインクジェット記録装置におけるインク供給系の構成を示した配管模式図 流路負荷部を含む分岐管の構造例を示した図 図８はインク供給系及びヘッド５０のメンテナンス系を全体模式図 本例のインクジェット記録装置１０のシステム構成を示す要部ブロック図 インク供給系の他の構成を示した配管模式図 ヘッドの構造と記録媒体との関係を示した他の例に係る平面模式図 図１１の構成に対応したインク供給系の配管模式図 図１１の構成に対応したインク供給系の他の構成例を示す配管模式図

符号の説明

１０…インクジェット記録装置、１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ…ヘッド、１４…インク貯蔵／装填部、１６Ａ，１６Ｂ…記録紙、５０…ヘッド、６０…インクタンク、６２…供給管（供給管路）、６６…第１分岐管（分岐部）、６７…第２分岐管（分岐部）、６８…第３分岐管（分岐部）、７１，７２，７３，７４…枝管（枝管路）、８１，８２，８３，８４…流路負荷部、９２…分岐管、９４…圧力計、９８…弾性配管部、９９…流路抵抗可変手段、１００…ロール、１７５…メディア検出部、１７２…システムコントローラ、１８０…プリント制御部、１８５…濃度計、５０１，５０２，５０３，５０４，５０５，５０６，５０７…ヘッドブロック

Claims (10)

1. 液吐出口となる複数のノズルを有する吐出ヘッドを複数個並べて配置することでノズル列を長尺化し、幅寸法の異なる複数種類の利用可能な被吐出媒体の最大幅に対応する長さのノズル列を構成したラインヘッドの前記複数個の各吐出ヘッドに対して液タンクから吐出液を供給する液体供給装置であって、
   前記液タンクと前記複数の吐出ヘッドとをつなぐ供給管路の上流側端部は前記液タンクに接続され、該供給管路の下流側は複数の分岐部によって分岐回数の異なる複数の枝管路に分岐され、各枝管路の端部がそれぞれ異なる吐出ヘッドに接続される構造を成し、
   前記ラインヘッドを成す前記複数個の吐出ヘッドの吐出ヘッド配列の中で、前記複数種類の被吐出媒体の搬送時における配置基準となる位置に対応する部分に配置される吐出ヘッドに対して、前記分岐部による分岐回数が最も少ない枝管路が接続され、
   前記複数種類の被吐出媒体のうち、より大きな幅寸法の被吐出媒体に対応して、前記幅寸法が大きくなることで前記配置基準の位置から前記吐出ヘッドの配列方向に離れて追加されることになる吐出ヘッドほど、前記分岐部による分岐回数がより多い枝管路が接続された配管構造を有し、
   前記複数の分岐部からそれぞれ各吐出ヘッドに至る少なくとも１つの流路に流路抵抗を可変する流路抵抗可変手段が設けられており、
   同時に使用する複数の前記吐出ヘッドへの液の供給圧を略均一化するように前記流路抵抗可変手段が制御されることを特徴とする液体供給装置。
2. 前記配置基準となる位置は、前記被吐出媒体の幅方向の中央であり、各種被吐出媒体の幅方向の中央と、前記ラインヘッドの長手方向に沿う液吐出可能幅の中央とを略一致させて、前記被吐出媒体を搬送する構成において、当該ラインヘッドを成す前記複数個の吐出ヘッドの吐出ヘッド配列の中央部に配置される吐出ヘッドに対して、前記分岐部による分岐回数が最も少ない枝管路が接続されることを特徴とする請求項１に記載の液体供給装置。
3. 前記配置基準となる位置は、前記被吐出媒体の幅方向の一方の端部であり、各種被吐出媒体の幅方向の一方の端部と、前記ラインヘッドの長手方向に沿う液吐出可能幅の片側の端部とを略一致させて、前記被吐出媒体を搬送する構成において、当該ラインヘッドを成す吐出ヘッド配列のうち前記片側の端部に配置される吐出ヘッドに対して、前記分岐部による分岐回数が最も少ない枝管路が接続されることを特徴とする請求項１に記載の液体供給装置。
4. 前記複数種類の被吐出媒体の搬送時における配置基準となる位置は、前記複数種類の被吐出媒体の中で最小幅の被吐出媒体を通す位置であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の液体供給装置。
5. 前記分岐部による分岐後かつ前記吐出ヘッドの上流に圧力検出手段が配置され、
   前記複数の吐出ヘッドの供給圧を略均一化するように前記圧力検出手段の検出結果に基づいて前記流路抵抗可変手段を制御する流路抵抗制御手段を具備していることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の液体供給装置。
6. 前記流路抵抗制御手段は、前記複数の吐出ヘッドのうち液吐出を行わない吐出ヘッドへの液供給路を閉ざすように前記流路抵抗可変手段を制御することを特徴とする請求項５記載の液体供給装置。
7. 前記流路抵抗可変手段は、管路の断面積を変更する機構を含んで構成されることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の液体供給装置。
8. 請求項１乃至７の何れか１項記載の液体供給装置を有し、前記吐出ヘッドから吐出した液によって記録媒体上に画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項１乃至７の何れか１項記載の液体供給装置を有し、前記吐出ヘッドから吐出した液によって記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、
   前記流路抵抗可変手段を制御して各吐出ヘッドの供給圧を調整することにより前記複数の吐出ヘッド間の記録濃度のばらつきを抑制する記録濃度補正手段として機能する流路抵抗制御手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項６記載の液体供給装置を有し、前記吐出ヘッドから吐出した液によって記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、
    幅寸法の異なる複数種類の使用可能な記録媒体のうち、印字に使用される記録媒体に対応して使用される各吐出ヘッドの供給圧を略均一化するように前記流路抵抗可変手段を制御する流路抵抗制御手段と、
    前記複数種類の使用可能な記録媒体の中で相対的に幅の狭い記録媒体が印字に使用されるときに吐出周波数を高く設定するように、印字に使用される記録媒体の幅に応じて吐出周波数を変更する手段と、
    を備えていることを特徴とする画像形成装置。

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