JP4250354B2 - 記録ヘッド - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像を記録するヘッド部と、このヘッド部によって記録された画像を読み取るセンサ部とを同一基台上に配置してヘッドモジュールとされた記録ヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、インクジェットプリンタとして、記録媒体の１行（１辺の長さ）分の画像を同時に記録可能なラインヘッドを用い、ラインヘッドの記録素子の配列方向と直交する搬送方向に、記録媒体を相対的に移動することによって画像記録を行うものが知られている。また、ラインヘッドを用いるプリンタでは、複数のヘッド部材を使用しており、これらをスタガー構造と呼ばれる構成に配置することによって印字幅を拡張する手法も知られている。
【０００３】
ここで、各々のヘッド部材は、インクを吐出して記録媒体に画像を記録するためのノズル（記録素子）を一方向に配列して構成される。スタガー構造において、複数のヘッド部材は、その記録素子の配列方向に２列の間で互い違い（交互）に配置される。また、異なる列に配置された記録素子の配列方向に隣り合う２つのヘッド部材は、その端部の記録素子間のピッチが、その他の端部ではない記録素子間のピッチと同じになるように配置される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このようなスタガー構造のラインヘッドを用いるプリンタでは、スジ状の濃度ムラや白抜き等のない、高画質な画像を記録するためには、ヘッド部材の間の継ぎ目（切れ目）の位置合わせ精度が重要である。ところが、記録素子は非常に微細な間隔で配列されており（例えば、１２００ｄｐｉであれば、約２１μｍピッチ）、これを正確に位置合わせして、多数のヘッド部材をスタガー構造に配置することは、非常に困難なことであった。
【０００５】
本発明の目的は、前記従来技術に基づく問題点を解消し、複数のヘッド部材を記録素子の配列方向に配列して構成されたラインヘッドにおいて、記録素子の配列方向に隣り合う２つのヘッド部材の間の継ぎ目部分の記録素子のずれ量を検出し、スジ状のムラ、白抜きや色ムラのない高画質な画像を記録することができる記録ヘッドを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、記録媒体に画像を記録するヘッド部と、このヘッド部によって前記記録媒体に記録された画像を読み取るセンサ部とを備えてなる記録ヘッドにおいて、
前記ヘッド部は、一方向に配列された記録素子の列を少なくとも１つ有する短尺ヘッド部材を前記記録素子の配列方向に複数配置して構成され、
前記センサ部は、複数個のセンサ部材を一方向に配置して構成され、
各々の前記センサ部材は、前記記録媒体に記録された画像を読み取るための複数個の読取素子を前記センサ部材の配列方向に配列して構成され、
前記短尺ヘッド部材の間の継ぎ目の位置と前記センサ部材の間の継ぎ目の位置とをずらしていることを特徴とする記録ヘッドを提供するものである。
【０００７】
また、本発明は、記録媒体に多色の画像を記録するヘッド部と、このヘッド部によって前記記録媒体に記録された多色の画像を読み取るセンサ部とを備え、
前記ヘッド部は、複数個の短尺ヘッド部材を一方向に配置して構成され、
前記短尺ヘッド部材は、前記記録媒体に多色の画像を記録するための複数の色用の記録素子をそれぞれ複数個備え、各色用の前記記録素子毎に、複数個の前記記録素子を前記短尺ヘッド部材の配置方向に配列して構成され、
前記センサ部は、複数個のセンサ部材を一方向に配置して構成され、
各々の前記センサ部材は、前記記録媒体に記録された多色の画像を読み取るための複数個の読取素子を前記センサ部材の配列方向に配列して構成され、
前記短尺ヘッド部材の間の継ぎ目の位置と前記センサ部材の間の継ぎ目の位置とをずらしていることを特徴とする記録ヘッドを提供する。
【０００８】
また、本発明は、記録媒体に多色の画像を記録するヘッド部と、このヘッド部によって前記記録媒体に記録された多色の画像を読み取るセンサ部とを備え、
前記ヘッド部は、前記記録媒体に多色の画像を記録するための各色用の短尺ヘッド部材をそれぞれ複数個備え、各色用の前記短尺ヘッド部材毎に、複数個の前記短尺ヘッド部材を一方向に配置して構成され、
各色用の前記短尺ヘッド部材は、それぞれ対応する色用の複数個の記録素子を前記短尺ヘッド部材の配置方向に配列して構成され、
前記センサ部は、複数個のセンサ部材を一方向に配置して構成され、
各々の前記センサ部材は、前記記録媒体に記録された多色の画像を読み取るための複数個の読取素子を前記センサ部材の配列方向に配列して構成され、
前記短尺ヘッド部材の間の継ぎ目の位置と前記センサ部材の間の継ぎ目の位置とをずらしていることを特徴とする記録ヘッドを提供する。
【０００９】
また、本発明は、記録媒体に多色の画像を記録するヘッド部と、このヘッド部によって前記記録媒体に記録された多色の画像を読み取るセンサ部とを備え、
前記ヘッド部は、前記記録媒体に多色の画像を記録するための各色用の短尺ヘッド部材をそれぞれ複数個備え、各色用の前記短尺ヘッド部材毎に、複数個の前記短尺ヘッド部材を一方向に配置して構成され、
各色用の前記短尺ヘッド部材は、それぞれ対応する色用の複数個の記録素子を前記短尺ヘッド部材の配置方向に配列して構成され、
前記センサ部は、前記記録媒体に記録された多色の画像を読み取るための各色用の読取素子毎に、複数個のセンサ部材を一方向に配置して構成され、
各々の前記センサ部材は、各色用の複数個の前記読取素子を前記センサ部材の配列方向に配列して構成され、
前記短尺ヘッド部材の間の継ぎ目の位置と前記センサ部材の間の継ぎ目の位置とをずらしていることを特徴とする記録ヘッドを提供する。
【００１０】
ここで、各色用の前記短尺ヘッド部材は、各色用の前記短尺ヘッド部材毎に、前記短尺ヘッドの間の継ぎ目の位置をずらして配置されているのが好ましい。
【００１１】
また、本発明は、記録媒体に多色の画像を記録するヘッド部と、このヘッド部によって前記記録媒体に記録された多色の画像を読み取るセンサ部とを備え、
前記ヘッド部は、前記記録媒体に多色の画像を記録するための各色用の短尺ヘッド部材をそれぞれ複数個備え、各色用の前記短尺ヘッド部材毎に、複数個の前記短尺ヘッド部材を一方向に配置して構成され、
各色用の前記短尺ヘッド部材は、それぞれ対応する色用の複数個の記録素子を前記短尺ヘッド部材の配置方向に配列して構成され、かつ、各色用の前記短尺ヘッド部材毎に、前記短尺ヘッドの間の継ぎ目の位置をずらして配置され、
前記センサ部は、前記記録媒体に記録された多色の画像を読み取るための複数個の読取素子を一方向に配列して構成されていることを特徴とする記録ヘッドを提供する。
【００１２】
また、本発明は、記録媒体に多色の画像を記録するヘッド部と、このヘッド部によって前記記録媒体に記録された多色の画像を読み取るセンサ部とを備え、
前記ヘッド部は、前記記録媒体に多色の画像を記録するための各色用の短尺ヘッド部材をそれぞれ複数個備え、各色用の前記短尺ヘッド部材毎に、複数個の前記短尺ヘッド部材を一方向に配置して構成され、
各色用の前記短尺ヘッド部材は、それぞれ対応する色用の複数個の記録素子を前記短尺ヘッド部材の配置方向に配列して構成され、かつ、各色用の前記短尺ヘッド部材毎に、前記短尺ヘッドの間の継ぎ目の位置をずらして配置され、
前記センサ部は、前記記録媒体に記録された多色の画像を読み取るための各色用の読取素子をそれぞれ複数個備え、各色用の前記読取素子毎に、複数個の前記読取素子を一方向に配列して構成されていることを特徴とする記録ヘッドを提供する。
【００１３】
ここで、前記センサ部は、複数個のセンサ部材に分割され、複数個の前記センサ部材を前記読取素子の配列方向に配置して構成され、
前記短尺ヘッド部材の間の継ぎ目の位置と前記センサ部材の間の継ぎ目の位置とをずらしているのが好ましい。
【００１４】
さらに、前記センサ部は、各色用の前記読取素子毎に、複数個のセンサ部材に分割され、複数個の前記センサ部材を前記読取素子の配列方向に配置して構成され、
前記短尺ヘッド部材の間の継ぎ目の位置と前記センサ部材の間の継ぎ目の位置とをずらしているのが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、添付の図面に示す好適実施例に基づいて、本発明の記録ヘッドを詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の記録ヘッドの一実施例の平面図である。
同図は、本発明の記録ヘッドとして、例えば単色（モノクロ）のインクジェットプリンタの記録ヘッドの一例を示したものである。同図に示す記録ヘッド１０は、ヘッド部１４およびセンサ部１６を備えており、これらは同一基台１８上で平行位置に配置され、一体化されたヘッドモジュール１２とされている。すなわち、両者の相対的な位置関係は固定されている。
【００１７】
記録ヘッド１０において、まず、ヘッド部１４は、例えば記録媒体の１行（１辺の長さ）分の画像を同時に記録可能なラインヘッドであって、インクを吐出する複数のノズル（記録素子）２０を一方向に配列して形成された短尺ヘッドチップ（半導体チップ）２２を複数個、図示例では３個の短尺ヘッドチップ２２を備えている。なお、短尺ヘッドチップ２２の個数は２つ以上であれば何ら限定はなく、記録する画像のサイズや画素数、解像度等に応じて適宜決定すればよい。
【００１８】
これらの短尺ヘッドチップ２２は、スタガー構造に配置されている。すなわち、複数個の短尺ヘッドチップ２２は、その記録素子２０の配列方向に２列に配置され、かつ、記録素子２０の配列方向に隣り合う短尺ヘッドチップ２２は互いに異なる列に配置されている。図示例の場合、３個の短尺ヘッドチップ２２が２列の間で互い違い（交互）に配置されている。なお、短尺ヘッドチップ２２の列数は２列で必要十分であるが、３列以上に配置しても何ら問題はない。また、短尺ヘッドチップ２２の配置はスタガー構造に限定されず、記録素子２０の配列方向に配置して構成すればよい。
【００１９】
また、図示例では、異なる列に配置された記録素子２０の配列方向に隣り合う短尺ヘッドチップ２２同士は、その端部の記録素子２０間のピッチが、他の端部ではない記録素子２０間のピッチと等しくなるように配置されている。なお、記録素子２０の配列方向に隣り合う短尺ヘッドチップ２２同士は、１つ以上の記録素子２０がオーバーラップするように配置してもよい。この場合、オーバーラップした２つの記録素子２０の内の一方を記録素子として使用すればよい。
【００２０】
ここで、ヘッド部材である短尺ヘッドチップ２２について説明する。
図２は、短尺ヘッドチップの一実施例の断面図である。
同図に示す短尺ヘッドチップ２２は、半導体製造技術を利用して製作されたもので、まず、半導体基板（シリコン基板）２４の図中中央部には、ノズルにインクを供給するインク溝２６が、半導体基板２４の表面を掘り下げるようにして、同図紙面に対して垂直方向に延在するように形成されている。
【００２１】
このインク溝２６には、インク溝２６にインクを供給するために、半導体基板２４の裏面とインク溝２６とを連通するように開孔された複数個のインク供給孔２８が、インク溝２６の延在方向に所定の間隔で配列されている。なお、支持フレーム３０は、半導体基板２４を配置するための支持部材であり、この支持フレーム３０には、インク供給孔２８を介して半導体基板２４の表面側に形成されたインク溝２６にインクタンク（図示省略）から供給されたインクを供給するインク溝３２が形成されている。
【００２２】
また、インク溝２６を挟んで図中左右対称の位置に、インク溝２６に沿って複数個のノズル３４が等間隔で交互に配置された２列のノズル列を備えている。個々のノズル（オリフィス）３４は中空円形状で、半導体基板２４の上に積層されたポリイミド等からなるオリフィスプレート３６に形成されている。ノズル列は、例えば３６０ｎｐｉ（ノズル／インチ）の場合には１列当り約７１μｍのピッチでノズル３４が配置され、２列で合計７２０ｎｐｉの解像度を実現可能である。
【００２３】
半導体基板２４の上部で、かつノズル列の下部には、個々のノズル３４からのインクの吐出を制御する発熱抵抗体（図示省略）が形成されている。また、インク溝２６を中心として、ノズル列よりも外側の半導体基板２４の表面には、個々の発熱抵抗体を駆動する駆動回路３８が形成され、半導体基板２４の表面とオリフィスプレート３６との間には、インク溝２６から各ノズル３４にインクを供給するインク流路を形成する隔壁４０が形成されている。
【００２４】
インクは、インクタンクから、支持フレーム３０のインク溝３２を通り、半導体基板２４に開孔されたインク供給孔２８を介して半導体基板２４の表面のインク溝２６に供給され、隔壁４０によって形成されたインク流路を介して、インク溝２６の両側に形成されたノズル列に分配される。そして、駆動回路３８により、画像データに応じて個々の発熱抵抗体のオンオフが制御され、これに対応するノズル３４から所定量のインクが吐出される。
【００２５】
この記録ヘッドを用いることにより、例えばラインヘッドが記録媒体の１行分の画像を同時に記録可能なものであれば、記録媒体を搬送方向に移動させながら、記録媒体の全面に画像を高速に記録することができる。また、ラインヘッドが記録媒体の１行分の画像を同時に記録できない場合であっても、記録媒体を搬送方向に移動させながら、記録ヘッドの記録素子数分の列の記録を行い、その後順次記録ヘッドの位置を移動させて記録することを繰り返し行うことにより、大サイズの記録媒体に対しても画像を高速に記録することができる。
【００２６】
一方、センサ部１６は、ヘッド部１４によって記録媒体に記録された画像を読取可能なもので、照明光で照明された記録媒体に記録された画像からの反射光を受光し、これを光電変換して、記録画像に対応する画像データを得る受光素子（読取素子）４２を一方向に配置し、ラインセンサとしたものである。受光素子４２は、ラインヘッドの両端部の記録素子２０よりもさらに広い範囲を読取可能なように、ラインヘッドの両端部の記録素子２０を超える範囲にまで配置されている。
【００２７】
ここで、ラインセンサとしては、例えばＣＣＤ（チャージ・カップルド・デバイス）やＣＩＳ（コンタクト・インライン・センサ）等の従来公知のものがいずれも利用可能である。なお、各短尺ヘッドチップ２２の両端部、すなわち、ラインヘッドの両端部の記録素子２０および短尺ヘッドチップ２２間の継ぎ目部分の記録素子２０による印字のずれ量を正確に検出するためには、センサ部１６の長手配列方向１列単位長さ当りの読取素子４２の個数をヘッド部の長手配列方向１列単位長さ当りの記録素子２０の個数の１．４倍以上とするのが好ましい。
【００２８】
なお、このラインセンサの長さにも当然限界があるため、図３に示すように、センサ部１６を２つ以上のセンサ部材４４に分割し、これらを読取素子４２の配列方向に、例えばスタガー構造に配置して構成してもよい。この時、読取素子４２の配列方向に隣り合うセンサ部材４４同士は、ヘッド部１４の場合と全く同じように、１つ以上の読取素子４２がオーバーラップするように配置してもよい。この場合、オーバーラップした２つの読取素子４２の内の一方を読取素子として使用すればよい。
【００２９】
また、センサ部１６を複数のセンサ部材４４に分割した場合、各々の短尺ヘッドチップ２２の両端部の記録素子２０の位置は、図３に矢印で示すように、各々のセンサ部材４４の両端部の読取素子４２よりも、対応するセンサ部材４４の読取素子４２の配列方向の内側に所定素子数離れている必要がある。例えば、補正処理の内容にもよるが、記録素子２０の５素子分以上離れているのが好ましい。言い換えると、短尺ヘッドチップ２２の両端部の記録素子２０の位置から、記録素子２０の配列方向の両側の５素子分の記録素子２０の範囲は、継ぎ目のない１つのセンサ部材４４で読み取るようにする。
【００３０】
本実施例では、短尺ヘッドチップ２２の両端部の記録素子２０を含む、記録素子２０の配列方向の両側の５素子分の記録素子２０の領域に対応する領域のラインセンサの読取素子４２により、ラインヘッドによって印字された画像を読み取り、これらの合計１０素子前後の記録素子２０に対応するラインセンサの読取素子４２で読み取られた画像の画像データを使用して、短尺ヘッドチップ２２の両端部の記録素子２０による印字のずれ量を検出し、例えば検出したずれ量に応じて、短尺ヘッドチップ２２間の継ぎ目近傍の記録素子への画像データを補正する。
【００３１】
すなわち、短尺ヘッドチップ２２の間の継ぎ目の位置とセンサ部材の間の継ぎ目の位置とを離す（ずらす）ことにより、短尺ヘッドチップ２２の間の継ぎ目ではない部分をラインセンサで読み取ったデータに問題があれば、センサ部材間の継ぎ目の問題であると判断できるし、これとは逆に、短尺ヘッドチップ２２の間の継ぎ目の部分をラインセンサで読み取ったデータに問題があれば、短尺ヘッドチップ２２の間の継ぎ目の問題であると判断することができる。
【００３２】
また、センサ部１６は、図示例のように、ヘッド部１４によって記録された１行分の画像を読取可能なものであれば、そのままスキャナとしても利用することができる。なお、前述のように、センサ部１６をスキャナとしては使用せず、ずれ量の補正のためだけに使用する場合、各短尺ヘッドチップ２２の両端部の記録素子２０を中心として、記録素子２０の配列方向の両側の所定素子数分、例えば５素子分の記録素子２０の領域に対応する読取素子４２の領域に複数個の読取素子４２が配置されているだけで十分である。また、センサ部１６には、記録素子２０の配列方向に隣接する短尺ヘッドチップ２２同士をオーバーラップさせた領域に対応する記録素子２０の領域に複数個の読取素子４２が配置されているのが好ましい。
【００３３】
次に、図４に示すフローチャートに従って、短尺ヘッドチップ２２の両端部の記録素子２０による印字のずれ量を補正する場合の処理の一例について説明する。
まず、ヘッド部１４によって１回目のテスト印字を行う（Ｓ１）。テスト印字は、本実施例では、記録媒体の搬送速度を一定として、例えば横１行の直線を印字する。なお、印字のずれ量を検出しやすくするために、記録素子２０の配列方向に対してノズルのｎ（ｎ＝１以上の整数）個おきに印字してもよい。
【００３４】
続いて、ヘッド部１４によってテスト印字された画像をセンサ部１６によって読み取り（Ｓ２）、その想定位置すなわち画像が記録されているべき位置から、実際に記録された画像の位置のずれ量を検出する（Ｓ３）。印字ずれが発生するのは、短尺ヘッドチップ２２の間の継ぎ目部分の記録素子２０によって印字された画像からである。
【００３５】
そして、検出したずれ量に基づいて印字補正処理を行う（Ｓ４）。この印字補正処理は、従来公知の補正処理がいずれも利用可能であるが、記録素子２０の配列方向の印字のずれは、例えば前述のように、印字がずれている各短尺ヘッドチップ２２の両端部の記録素子２０の周辺数素子の画像データをずれ量に応じて変更する。また、記録媒体の搬送方向の印字のずれは、印字タイミングを変更することにより調整することができる。
【００３６】
なお、複数個の短尺ヘッドチップ２２からなるラインセンサでは、個々の短尺ヘッドチップ２２毎にずれの方向が異なる場合もある。この場合も、短尺ヘッドチップ２２の両端部の記録素子２０による記録画像を読み取ることによりずれの方向を検出することができる。
そして最後に、同じようにして、補正後の画像データを使用して２回目のテスト印字を行い（Ｓ５）、これを読み取って、補正処理後のテスト印字に印字ずれがないことを確認する（Ｓ６）。
【００３７】
本発明の記録ヘッド１０は、ヘッド部１４とセンサ部１６とを同一基台１８上に配置したヘッドモジュール１２としているため、基本的にヘッド部１４とセンサ部１６との間の位置関係が固定されている。従って、ヘッドモジュール１２の組立時の両者の位置合わせずれが固定されているため、ヘッド部１４とセンサ部１６とを独立に配置した場合に比べて、ヘッド部１４による記録画像の印字ずれを正確に検出することができる。
【００３８】
本発明の記録ヘッド１０によれば、各短尺ヘッドチップ２２の両端部の記録素子２０による印字のずれ量を検出し、これを補正することができるため、スジ状のムラ、白抜きや色ムラのない高画質な画像を記録することができる。また、本発明によれば、記録ヘッド１０の組立後であっても印字のずれを補正できるため、組立時に高い位置合わせ精度を必要とせず、従って、製品歩留りが高く、安価に記録ヘッド１０を製造することができるという利点がある。
【００３９】
また、本発明の記録ヘッド１０では、製品の出荷時に印字ずれを補正する処理を行うのはもちろん、短尺ヘッドチップ２２の１つに不具合が発生した場合にも、不具合が発生した短尺ヘッドチップ２２を交換し、この交換した短尺ヘッドチップ２２の両端部の記録素子２０による印字のずれ量を検出して補正することができる。従って、不具合が発生した際にも、ヘッドモジュール１２全部を交換する必要がなく、修理にかかる費用も安上がりであるという利点もある。
【００４０】
なお、本発明は、記録媒体に多色（カラー）の画像を記録するインクジェットプリンタの記録ヘッドとしても適用可能である。この場合、ヘッド部１４は、図５〜図８に示すように、記録媒体に多色の画像を記録するための複数の色用のノズル列を一体化して形成された短尺ヘッドチップ２２を用いて構成してもよいし、あるいは、図９に示すように、各色用のノズル列が別々に形成された短尺ヘッドチップ２２を用いて構成してもよい。
【００４１】
ここで、各色用のノズル列を一体化して形成された短尺ヘッドチップ２２を用いる場合、例えば図５の記録ヘッド４６のように、ヘッド部１４は、複数個の短尺ヘッドチップ２２を一方向（一列）に配置して構成される。また、各々の短尺ヘッドチップ２２は、各色用の記録素子２０をそれぞれ複数個備え、各色用の記録素子２０毎に、複数個の記録素子２０を短尺ヘッドチップ２２の配置方向に、かつ、互いに異なる列に配列して構成される。
【００４２】
例えば、図５の記録ヘッド４６において、各々の短尺ヘッドチップ２２は、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）用の記録素子２０をそれぞれ複数個備え、Ｃ用、Ｍ用およびＹ用の記録素子２０毎に、複数個の記録素子２０を短尺ヘッドチップ２２の配置方向に、かつ、互いに異なる列に配列して構成されている。
【００４３】
なお、色数が多い場合、例えばＣＭＹにＬＣ（ライトシアン）、ＬＭ（ライトマゼンタ）、ＬＹ（ライトイエロー）を加えた全６色がある場合、これらの６色全部のノズル列を一体化して短尺ヘッドチップ２２を形成してもよいし、あるいは、図６の記録ヘッド４８のように、ＣＭＹのノズル列を一体化して形成された短尺ヘッドチップ２２と、ＬＣＬＭＬＹのノズル列を一体化して形成された短尺ヘッドチップ２２というように、２つ以上のグループに分割してもよい。
【００４４】
また、図５の記録ヘッド４６では、全ての短尺ヘッドチップ２２において、図中上側からＣＭＹの順序で記録素子２０の列が配列されているが、これに限定されず、図７の記録ヘッド５０のように、図中左端の短尺ヘッドチップ２２はＣＭＹ、左端から２番目の短尺ヘッドチップ２２はＭＹＣ、左端から３番目の短尺ヘッドチップ２２はＹＣＭ、…の順番というように、各色用の記録素子２０の列を任意の位置に配列してもよい。
【００４５】
また、図５〜図７の記録ヘッド４６，４８，５０では、各色毎に、記録素子２０を異なる列に配列して構成されているが、これに限定されず、例えばカラーコピー用等のように高解像度が要求されない用途であれば、図８の記録ヘッド５４のように、複数個の短尺ヘッドチップ２２を一列に配置してヘッド部１４を構成し、各色用の記録素子２０を順次交互に短尺ヘッドチップ２２の配置方向に一列に配列して短尺ヘッドチップ２２を構成してもよい。
【００４６】
このように、各色用のノズル列を一体化して形成された短尺ヘッドチップ２２を用いる場合、個々の短尺ヘッドチップ２２に含まれる各色用の記録素子２０の列の相対的な位置関係は固定されているので、各色間に印字ずれはないものと見なすことができるという利点がある。
【００４７】
一方、各色用のノズル列が別々に形成された短尺ヘッドチップ２２を用いる場合、図９の記録ヘッド５４のように、ヘッド部１４は、各色用の短尺ヘッドチップ２２をそれぞれ複数個備え、各色用の短尺ヘッドチップ２２毎に、複数個の短尺ヘッドチップ２２を一方向に、かつ、互いに異なる列に配置して構成される。また、各色用の短尺ヘッドチップ２２は、それぞれ対応する色用の複数個の記録素子２０を短尺ヘッドチップ２２の配置方向に配列して構成される。
【００４８】
なお、各色毎に別々の短尺ヘッドチップ２２で構成する場合、必須の要件ではないが、各色の印字のずれ量を正確に検出するために、図９に示すように、色毎に短尺ヘッドチップ２２の間の継ぎ目の位置を離す（ずらす）ようにするのが好ましい。
【００４９】
また、本発明をカラーのインクジェットプリンタの記録ヘッドとして適用した場合、各色用のノズル列を一体化して形成された短尺ヘッドチップ２２を用いているか、各色用のノズル列が別々に形成された短尺ヘッドチップ２２を用いているかの違いに関係なく、記録タイミングをずらして各色を物理的に離れた位置に印刷し、モノクロのセンサ部１６で各色を順次読み取ることにより、短尺ヘッドチップ２２の継ぎ目部分の印字のずれ量を検出可能である。
【００５０】
例えば、図６および図８の記録ヘッド４８，５２は、各色用のノズル列を一体化して形成された短尺ヘッドチップ２２を用いた場合の例である。なお、図６の記録ヘッド４８のように、ヘッド部１４をＣＭＹおよびＬＣＬＭＬＹの２つのグループに分割した場合、これらのＣＭＹおよびＬＣＬＭＬＹのグループのそれぞれに対応してモノクロ用のセンサ部１６を１つずつ、合計２つ設けるようにしてもよい。
【００５１】
また、図９の記録ヘッド５４は、各色用のノズル列が別々に形成された短尺ヘッドチップ２２を用いた場合の例である。なお、各色用のノズル列が別々に形成された短尺ヘッドチップ２２を用いた場合、各色用の短尺ヘッドチップ２２の継ぎ目位置がずれているか、ずれていないかの違いも関係なく、各色用の短尺ヘッドチップ２２の継ぎ目位置の印字のずれ量をモノクロ用のセンサ部１６で順次検出可能である。
【００５２】
このように、本発明の記録ヘッドをカラーのインクジェットプリンタに適用した場合であっても、センサ部１６はモノクロ用のものが１つあれば機能的には十分である。
【００５３】
なお、図５の記録ヘッド４６のように、例えば読取素子４２の吸収波長を調整したカラー用のセンサ部１６を用いて、短尺ヘッドチップ２２の継ぎ目部分の印字のずれ量を検出するようにしてもよい。この場合、センサ部１６は、記録媒体に記録された多色の画像を読み取るための各色用の読取素子４２をそれぞれ複数個備え、各色用の読取素子４２毎に、複数個の読取素子４２を一方向に、かつ、互いに異なる列に配置して構成される。
【００５４】
例えば、図５の記録ヘッド４６において、センサ部１６は、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）用の読取素子４２をそれぞれ複数個備え、Ｃ用、Ｍ用およびＹ用の読取素子４２毎に、複数個の読取素子４２を一方向に、かつ、互いに異なる列に配列して構成されている。
【００５５】
この場合、各色用の読取素子４２毎に独立に配置すると各色のラインセンサ間の位置合わせ精度が問題となるので、全色の読取素子４２を一体化して構成するのが好ましい。
【００５６】
また、カラー用のセンサ部１６を用いる場合、センサ部１６は、例えば図７の記録ヘッド５０のように、読取素子４２同士の間隔（配置ピッチ）を狭くして、全ての色用の読取素子４２を順次交互に一列に配列して構成してもよい。なお、この場合、読取素子４２の配置ピッチは、記録素子２０の配置ピッチよりも狭いことが必須条件である。
【００５７】
図７の記録ヘッド５０において、センサ部１６は、例えば図８の記録ヘッド５２のセンサ部１６と比べて読取素子４２の配置ピッチを３分の１とし、Ｃ用、Ｍ用およびＹ用の読取素子４２を順次交互に一列に配列して構成されている。
【００５８】
なお、本発明をカラーのインクジェットプリンタの記録ヘッドとして適用した場合も、図３に示すように、センサ部１６を２つ以上のセンサ部材４４に分割し、これらを読取素子４２の配列方向に配置して構成してもよい。
【００５９】
また、上記実施例では、記録媒体に多色の画像を記録するための複数の色（記録素子２０）としてＣＭＹおよびＬＣＬＭＬＹの２つを例示し、記録媒体に記録された多色の画像を読み取るための複数の色（読取素子４２）としてＣＭＹを例示したが、これに限定されず、例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）などを追加してもよいし、また、他の色の組合せを使用してもよいし、使用する色数も何ら限定されない。
【００６０】
また、ヘッド部１４は、公知のインクジェットのヘッド構造が各種利用可能である。従って、トップシュータ型（フェイスインクジェット）であっても、サイドシュータ型（エッジインクジェット）であってもよい。また、加熱によってインクを吐出するサーマルインクジェットであってもよく、ピエゾ素子や静電力等を用いてダイアフラム（振動板）を振動させ、この力でインクを吐出するものであっても良い。
【００６１】
なお、図示例では、ヘッド部材として、半導体チップからなる短尺ヘッドチップ２２の一例を挙げて説明したが、これも半導体チップに限定されるものではない。
さらに言えば、本発明は、インクジェットプリンタ用の記録ヘッドに限定されるものではなく、記録素子の配列方向に配置されたヘッド部１４を用いる記録ヘッド１０であり、ヘッド部１４による印字後、印字と同じ速度でセンサ部１６による読み取りが可能なものに適用可能である。
【００６２】
本発明の記録ヘッドは、基本的に以上のようなものである。
以上、本発明の記録ヘッドについて詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【００６３】
【発明の効果】
以上詳細に説明した様に、本発明の記録ヘッドは、複数個のヘッド部材を記録素子の配列方向に配置して構成されたヘッド部とセンサ部とを同一基台上で相対的に固定された位置に配置し、一体化したヘッドモジュールとしたものである。これにより、本発明の記録ヘッドによれば、ヘッド部材の両端部の記録素子による印字のずれ量を正確に検出し、スジ状のムラや白抜きのない高画質な画像を記録することができる。また、本発明によれば、記録ヘッドの組立後であっても印字のずれを補正でき、組立時に高い位置合わせ精度を必要としないため、製品歩留りが高く、安価に記録ヘッドを製造することができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の記録ヘッドの一実施例の平面図である。
【図２】 短尺ヘッドチップの一実施例の断面図である。
【図３】 本発明の記録ヘッドの一実施例の部分平面図である。
【図４】 補正処理の各工程を表す一実施例のフローチャートである。
【図５】 本発明の記録ヘッドの別の実施例の平面図である。
【図６】 本発明の記録ヘッドの別の実施例の平面図である。
【図７】 本発明の記録ヘッドの別の実施例の平面図である。
【図８】 本発明の記録ヘッドの別の実施例の平面図である。
【図９】 本発明の記録ヘッドの別の実施例の平面図である。
【符号の説明】
１０，４６，４８，５０，５２，５４ 記録ヘッド
１２ ヘッドモジュール
１４ ヘッド部
１６ センサ部
１８ 基台
２０ ノズル（記録素子）
２２ 短尺ヘッドチップ（半導体チップ）
２４ 半導体基板
２６，３２ インク溝
２８ インク供給孔
３０ 支持フレーム
３４ ノズル
３６ オリフィスプレート
３８ 駆動回路
４０ 隔壁
４２ 受光素子（読取素子）
４４ センサ部材
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像を記録するヘッド部と、このヘッド部によって記録された画像を読み取るセンサ部とを同一基台上に配置してヘッドモジュールとされた記録ヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、インクジェットプリンタとして、記録媒体の１行（１辺の長さ）分の画像を同時に記録可能なラインヘッドを用い、ラインヘッドの記録素子の配列方向と直交する搬送方向に、記録媒体を相対的に移動することによって画像記録を行うものが知られている。また、ラインヘッドを用いるプリンタでは、複数のヘッド部材を使用しており、これらをスタガー構造と呼ばれる構成に配置することによって印字幅を拡張する手法も知られている。
【０００３】
ここで、各々のヘッド部材は、インクを吐出して記録媒体に画像を記録するためのノズル（記録素子）を一方向に配列して構成される。スタガー構造において、複数のヘッド部材は、その記録素子の配列方向に２列の間で互い違い（交互）に配置される。また、異なる列に配置された記録素子の配列方向に隣り合う２つのヘッド部材は、その端部の記録素子間のピッチが、その他の端部ではない記録素子間のピッチと同じになるように配置される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このようなスタガー構造のラインヘッドを用いるプリンタでは、スジ状の濃度ムラや白抜き等のない、高画質な画像を記録するためには、ヘッド部材の間の継ぎ目（切れ目）の位置合わせ精度が重要である。ところが、記録素子は非常に微細な間隔で配列されており（例えば、１２００ｄｐｉであれば、約２１μｍピッチ）、これを正確に位置合わせして、多数のヘッド部材をスタガー構造に配置することは、非常に困難なことであった。
【０００５】
本発明の目的は、前記従来技術に基づく問題点を解消し、複数のヘッド部材を記録素子の配列方向に配列して構成されたラインヘッドにおいて、記録素子の配列方向に隣り合う２つのヘッド部材の間の継ぎ目部分の記録素子のずれ量を検出し、スジ状のムラ、白抜きや色ムラのない高画質な画像を記録することができる記録ヘッドを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、記録媒体に画像を記録するヘッド部と、このヘッド部によって前記記録媒体に記録された画像を読み取るセンサ部とを備えてなる記録ヘッドにおいて、
前記ヘッド部は、一方向に配列された記録素子の列を少なくとも１つ有する短尺ヘッド部材を前記記録素子の配列方向に複数配置して構成され、
前記センサ部は、複数個のセンサ部材を一方向に配置して構成され、
各々の前記センサ部材は、前記記録媒体に記録された画像を読み取るための複数個の読取素子を前記センサ部材の配列方向に配列して構成され、
前記短尺ヘッド部材の間の継ぎ目の位置と前記センサ部材の間の継ぎ目の位置とをずらしていることを特徴とする記録ヘッドを提供するものである。
【０００７】
また、本発明は、記録媒体に多色の画像を記録するヘッド部と、このヘッド部によって前記記録媒体に記録された多色の画像を読み取るセンサ部とを備え、
前記ヘッド部は、複数個の短尺ヘッド部材を一方向に配置して構成され、
前記短尺ヘッド部材は、前記記録媒体に多色の画像を記録するための複数の色用の記録素子をそれぞれ複数個備え、各色用の前記記録素子毎に、複数個の前記記録素子を前記短尺ヘッド部材の配置方向に配列して構成され、
前記センサ部は、複数個のセンサ部材を一方向に配置して構成され、
各々の前記センサ部材は、前記記録媒体に記録された多色の画像を読み取るための複数個の読取素子を前記センサ部材の配列方向に配列して構成され、
前記短尺ヘッド部材の間の継ぎ目の位置と前記センサ部材の間の継ぎ目の位置とをずらしていることを特徴とする記録ヘッドを提供する。
【０００８】
また、本発明は、記録媒体に多色の画像を記録するヘッド部と、このヘッド部によって前記記録媒体に記録された多色の画像を読み取るセンサ部とを備え、
前記ヘッド部は、前記記録媒体に多色の画像を記録するための各色用の短尺ヘッド部材をそれぞれ複数個備え、各色用の前記短尺ヘッド部材毎に、複数個の前記短尺ヘッド部材を一方向に配置して構成され、
各色用の前記短尺ヘッド部材は、それぞれ対応する色用の複数個の記録素子を前記短尺ヘッド部材の配置方向に配列して構成され、
前記センサ部は、複数個のセンサ部材を一方向に配置して構成され、
各々の前記センサ部材は、前記記録媒体に記録された多色の画像を読み取るための複数個の読取素子を前記センサ部材の配列方向に配列して構成され、
前記短尺ヘッド部材の間の継ぎ目の位置と前記センサ部材の間の継ぎ目の位置とをずらしていることを特徴とする記録ヘッドを提供する。
【０００９】
また、本発明は、記録媒体に多色の画像を記録するヘッド部と、このヘッド部によって前記記録媒体に記録された多色の画像を読み取るセンサ部とを備え、
前記ヘッド部は、前記記録媒体に多色の画像を記録するための各色用の短尺ヘッド部材をそれぞれ複数個備え、各色用の前記短尺ヘッド部材毎に、複数個の前記短尺ヘッド部材を一方向に配置して構成され、
各色用の前記短尺ヘッド部材は、それぞれ対応する色用の複数個の記録素子を前記短尺ヘッド部材の配置方向に配列して構成され、
前記センサ部は、前記記録媒体に記録された多色の画像を読み取るための各色用の読取素子毎に、複数個のセンサ部材を一方向に配置して構成され、
各々の前記センサ部材は、各色用の複数個の前記読取素子を前記センサ部材の配列方向に配列して構成され、
前記短尺ヘッド部材の間の継ぎ目の位置と前記センサ部材の間の継ぎ目の位置とをずらしていることを特徴とする記録ヘッドを提供する。
【００１０】
ここで、各色用の前記短尺ヘッド部材は、各色用の前記短尺ヘッド部材毎に、前記短尺ヘッドの間の継ぎ目の位置をずらして配置されているのが好ましい。
【００１１】
また、本発明は、記録媒体に多色の画像を記録するヘッド部と、このヘッド部によって前記記録媒体に記録された多色の画像を読み取るセンサ部とを備え、
前記ヘッド部は、前記記録媒体に多色の画像を記録するための各色用の短尺ヘッド部材をそれぞれ複数個備え、各色用の前記短尺ヘッド部材毎に、複数個の前記短尺ヘッド部材を一方向に配置して構成され、
各色用の前記短尺ヘッド部材は、それぞれ対応する色用の複数個の記録素子を前記短尺ヘッド部材の配置方向に配列して構成され、かつ、各色用の前記短尺ヘッド部材毎に、前記短尺ヘッドの間の継ぎ目の位置をずらして配置され、
前記センサ部は、前記記録媒体に記録された多色の画像を読み取るための複数個の読取素子を一方向に配列して構成されていることを特徴とする記録ヘッドを提供する。
【００１２】
また、本発明は、記録媒体に多色の画像を記録するヘッド部と、このヘッド部によって前記記録媒体に記録された多色の画像を読み取るセンサ部とを備え、
前記ヘッド部は、前記記録媒体に多色の画像を記録するための各色用の短尺ヘッド部材をそれぞれ複数個備え、各色用の前記短尺ヘッド部材毎に、複数個の前記短尺ヘッド部材を一方向に配置して構成され、
各色用の前記短尺ヘッド部材は、それぞれ対応する色用の複数個の記録素子を前記短尺ヘッド部材の配置方向に配列して構成され、かつ、各色用の前記短尺ヘッド部材毎に、前記短尺ヘッドの間の継ぎ目の位置をずらして配置され、
前記センサ部は、前記記録媒体に記録された多色の画像を読み取るための各色用の読取素子をそれぞれ複数個備え、各色用の前記読取素子毎に、複数個の前記読取素子を一方向に配列して構成されていることを特徴とする記録ヘッドを提供する。
【００１３】
ここで、前記センサ部は、複数個のセンサ部材に分割され、複数個の前記センサ部材を前記読取素子の配列方向に配置して構成され、
前記短尺ヘッド部材の間の継ぎ目の位置と前記センサ部材の間の継ぎ目の位置とをずらしているのが好ましい。
【００１４】
さらに、前記センサ部は、各色用の前記読取素子毎に、複数個のセンサ部材に分割され、複数個の前記センサ部材を前記読取素子の配列方向に配置して構成され、
前記短尺ヘッド部材の間の継ぎ目の位置と前記センサ部材の間の継ぎ目の位置とをずらしているのが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、添付の図面に示す好適実施例に基づいて、本発明の記録ヘッドを詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の記録ヘッドの一実施例の平面図である。
同図は、本発明の記録ヘッドとして、例えば単色（モノクロ）のインクジェットプリンタの記録ヘッドの一例を示したものである。同図に示す記録ヘッド１０は、ヘッド部１４およびセンサ部１６を備えており、これらは同一基台１８上で平行位置に配置され、一体化されたヘッドモジュール１２とされている。すなわち、両者の相対的な位置関係は固定されている。
【００１７】
記録ヘッド１０において、まず、ヘッド部１４は、例えば記録媒体の１行（１辺の長さ）分の画像を同時に記録可能なラインヘッドであって、インクを吐出する複数のノズル（記録素子）２０を一方向に配列して形成された短尺ヘッドチップ（半導体チップ）２２を複数個、図示例では３個の短尺ヘッドチップ２２を備えている。なお、短尺ヘッドチップ２２の個数は２つ以上であれば何ら限定はなく、記録する画像のサイズや画素数、解像度等に応じて適宜決定すればよい。
【００１８】
これらの短尺ヘッドチップ２２は、スタガー構造に配置されている。すなわち、複数個の短尺ヘッドチップ２２は、その記録素子２０の配列方向に２列に配置され、かつ、記録素子２０の配列方向に隣り合う短尺ヘッドチップ２２は互いに異なる列に配置されている。図示例の場合、３個の短尺ヘッドチップ２２が２列の間で互い違い（交互）に配置されている。なお、短尺ヘッドチップ２２の列数は２列で必要十分であるが、３列以上に配置しても何ら問題はない。また、短尺ヘッドチップ２２の配置はスタガー構造に限定されず、記録素子２０の配列方向に配置して構成すればよい。
【００１９】
また、図示例では、異なる列に配置された記録素子２０の配列方向に隣り合う短尺ヘッドチップ２２同士は、その端部の記録素子２０間のピッチが、他の端部ではない記録素子２０間のピッチと等しくなるように配置されている。なお、記録素子２０の配列方向に隣り合う短尺ヘッドチップ２２同士は、１つ以上の記録素子２０がオーバーラップするように配置してもよい。この場合、オーバーラップした２つの記録素子２０の内の一方を記録素子として使用すればよい。
【００２０】
ここで、ヘッド部材である短尺ヘッドチップ２２について説明する。
図２は、短尺ヘッドチップの一実施例の断面図である。
同図に示す短尺ヘッドチップ２２は、半導体製造技術を利用して製作されたもので、まず、半導体基板（シリコン基板）２４の図中中央部には、ノズルにインクを供給するインク溝２６が、半導体基板２４の表面を掘り下げるようにして、同図紙面に対して垂直方向に延在するように形成されている。
【００２１】
このインク溝２６には、インク溝２６にインクを供給するために、半導体基板２４の裏面とインク溝２６とを連通するように開孔された複数個のインク供給孔２８が、インク溝２６の延在方向に所定の間隔で配列されている。なお、支持フレーム３０は、半導体基板２４を配置するための支持部材であり、この支持フレーム３０には、インク供給孔２８を介して半導体基板２４の表面側に形成されたインク溝２６にインクタンク（図示省略）から供給されたインクを供給するインク溝３２が形成されている。
【００２２】
また、インク溝２６を挟んで図中左右対称の位置に、インク溝２６に沿って複数個のノズル３４が等間隔で交互に配置された２列のノズル列を備えている。個々のノズル（オリフィス）３４は中空円形状で、半導体基板２４の上に積層されたポリイミド等からなるオリフィスプレート３６に形成されている。ノズル列は、例えば３６０ｎｐｉ（ノズル／インチ）の場合には１列当り約７１μｍのピッチでノズル３４が配置され、２列で合計７２０ｎｐｉの解像度を実現可能である。
【００２３】
半導体基板２４の上部で、かつノズル列の下部には、個々のノズル３４からのインクの吐出を制御する発熱抵抗体（図示省略）が形成されている。また、インク溝２６を中心として、ノズル列よりも外側の半導体基板２４の表面には、個々の発熱抵抗体を駆動する駆動回路３８が形成され、半導体基板２４の表面とオリフィスプレート３６との間には、インク溝２６から各ノズル３４にインクを供給するインク流路を形成する隔壁４０が形成されている。
【００２４】
インクは、インクタンクから、支持フレーム３０のインク溝３２を通り、半導体基板２４に開孔されたインク供給孔２８を介して半導体基板２４の表面のインク溝２６に供給され、隔壁４０によって形成されたインク流路を介して、インク溝２６の両側に形成されたノズル列に分配される。そして、駆動回路３８により、画像データに応じて個々の発熱抵抗体のオンオフが制御され、これに対応するノズル３４から所定量のインクが吐出される。
【００２５】
この記録ヘッドを用いることにより、例えばラインヘッドが記録媒体の１行分の画像を同時に記録可能なものであれば、記録媒体を搬送方向に移動させながら、記録媒体の全面に画像を高速に記録することができる。また、ラインヘッドが記録媒体の１行分の画像を同時に記録できない場合であっても、記録媒体を搬送方向に移動させながら、記録ヘッドの記録素子数分の列の記録を行い、その後順次記録ヘッドの位置を移動させて記録することを繰り返し行うことにより、大サイズの記録媒体に対しても画像を高速に記録することができる。
【００２６】
一方、センサ部１６は、ヘッド部１４によって記録媒体に記録された画像を読取可能なもので、照明光で照明された記録媒体に記録された画像からの反射光を受光し、これを光電変換して、記録画像に対応する画像データを得る受光素子（読取素子）４２を一方向に配置し、ラインセンサとしたものである。受光素子４２は、ラインヘッドの両端部の記録素子２０よりもさらに広い範囲を読取可能なように、ラインヘッドの両端部の記録素子２０を超える範囲にまで配置されている。
【００２７】
ここで、ラインセンサとしては、例えばＣＣＤ（チャージ・カップルド・デバイス）やＣＩＳ（コンタクト・インライン・センサ）等の従来公知のものがいずれも利用可能である。なお、各短尺ヘッドチップ２２の両端部、すなわち、ラインヘッドの両端部の記録素子２０および短尺ヘッドチップ２２間の継ぎ目部分の記録素子２０による印字のずれ量を正確に検出するためには、センサ部１６の長手配列方向１列単位長さ当りの読取素子４２の個数をヘッド部の長手配列方向１列単位長さ当りの記録素子２０の個数の１．４倍以上とするのが好ましい。
【００２８】
なお、このラインセンサの長さにも当然限界があるため、図３に示すように、センサ部１６を２つ以上のセンサ部材４４に分割し、これらを読取素子４２の配列方向に、例えばスタガー構造に配置して構成してもよい。この時、読取素子４２の配列方向に隣り合うセンサ部材４４同士は、ヘッド部１４の場合と全く同じように、１つ以上の読取素子４２がオーバーラップするように配置してもよい。この場合、オーバーラップした２つの読取素子４２の内の一方を読取素子として使用すればよい。
【００２９】
また、センサ部１６を複数のセンサ部材４４に分割した場合、各々の短尺ヘッドチップ２２の両端部の記録素子２０の位置は、図３に矢印で示すように、各々のセンサ部材４４の両端部の読取素子４２よりも、対応するセンサ部材４４の読取素子４２の配列方向の内側に所定素子数離れている必要がある。例えば、補正処理の内容にもよるが、記録素子２０の５素子分以上離れているのが好ましい。言い換えると、短尺ヘッドチップ２２の両端部の記録素子２０の位置から、記録素子２０の配列方向の両側の５素子分の記録素子２０の範囲は、継ぎ目のない１つのセンサ部材４４で読み取るようにする。
【００３０】
本実施例では、短尺ヘッドチップ２２の両端部の記録素子２０を含む、記録素子２０の配列方向の両側の５素子分の記録素子２０の領域に対応する領域のラインセンサの読取素子４２により、ラインヘッドによって印字された画像を読み取り、これらの合計１０素子前後の記録素子２０に対応するラインセンサの読取素子４２で読み取られた画像の画像データを使用して、短尺ヘッドチップ２２の両端部の記録素子２０による印字のずれ量を検出し、例えば検出したずれ量に応じて、短尺ヘッドチップ２２間の継ぎ目近傍の記録素子への画像データを補正する。
【００３１】
すなわち、短尺ヘッドチップ２２の間の継ぎ目の位置とセンサ部材の間の継ぎ目の位置とを離す（ずらす）ことにより、短尺ヘッドチップ２２の間の継ぎ目ではない部分をラインセンサで読み取ったデータに問題があれば、センサ部材間の継ぎ目の問題であると判断できるし、これとは逆に、短尺ヘッドチップ２２の間の継ぎ目の部分をラインセンサで読み取ったデータに問題があれば、短尺ヘッドチップ２２の間の継ぎ目の問題であると判断することができる。
【００３２】
また、センサ部１６は、図示例のように、ヘッド部１４によって記録された１行分の画像を読取可能なものであれば、そのままスキャナとしても利用することができる。なお、前述のように、センサ部１６をスキャナとしては使用せず、ずれ量の補正のためだけに使用する場合、各短尺ヘッドチップ２２の両端部の記録素子２０を中心として、記録素子２０の配列方向の両側の所定素子数分、例えば５素子分の記録素子２０の領域に対応する読取素子４２の領域に複数個の読取素子４２が配置されているだけで十分である。また、センサ部１６には、記録素子２０の配列方向に隣接する短尺ヘッドチップ２２同士をオーバーラップさせた領域に対応する記録素子２０の領域に複数個の読取素子４２が配置されているのが好ましい。
【００３３】
次に、図４に示すフローチャートに従って、短尺ヘッドチップ２２の両端部の記録素子２０による印字のずれ量を補正する場合の処理の一例について説明する。
まず、ヘッド部１４によって１回目のテスト印字を行う（Ｓ１）。テスト印字は、本実施例では、記録媒体の搬送速度を一定として、例えば横１行の直線を印字する。なお、印字のずれ量を検出しやすくするために、記録素子２０の配列方向に対してノズルのｎ（ｎ＝１以上の整数）個おきに印字してもよい。
【００３４】
続いて、ヘッド部１４によってテスト印字された画像をセンサ部１６によって読み取り（Ｓ２）、その想定位置すなわち画像が記録されているべき位置から、実際に記録された画像の位置のずれ量を検出する（Ｓ３）。印字ずれが発生するのは、短尺ヘッドチップ２２の間の継ぎ目部分の記録素子２０によって印字された画像からである。
【００３５】
そして、検出したずれ量に基づいて印字補正処理を行う（Ｓ４）。この印字補正処理は、従来公知の補正処理がいずれも利用可能であるが、記録素子２０の配列方向の印字のずれは、例えば前述のように、印字がずれている各短尺ヘッドチップ２２の両端部の記録素子２０の周辺数素子の画像データをずれ量に応じて変更する。また、記録媒体の搬送方向の印字のずれは、印字タイミングを変更することにより調整することができる。
【００３６】
なお、複数個の短尺ヘッドチップ２２からなるラインセンサでは、個々の短尺ヘッドチップ２２毎にずれの方向が異なる場合もある。この場合も、短尺ヘッドチップ２２の両端部の記録素子２０による記録画像を読み取ることによりずれの方向を検出することができる。
そして最後に、同じようにして、補正後の画像データを使用して２回目のテスト印字を行い（Ｓ５）、これを読み取って、補正処理後のテスト印字に印字ずれがないことを確認する（Ｓ６）。
【００３７】
本発明の記録ヘッド１０は、ヘッド部１４とセンサ部１６とを同一基台１８上に配置したヘッドモジュール１２としているため、基本的にヘッド部１４とセンサ部１６との間の位置関係が固定されている。従って、ヘッドモジュール１２の組立時の両者の位置合わせずれが固定されているため、ヘッド部１４とセンサ部１６とを独立に配置した場合に比べて、ヘッド部１４による記録画像の印字ずれを正確に検出することができる。
【００３８】
本発明の記録ヘッド１０によれば、各短尺ヘッドチップ２２の両端部の記録素子２０による印字のずれ量を検出し、これを補正することができるため、スジ状のムラ、白抜きや色ムラのない高画質な画像を記録することができる。また、本発明によれば、記録ヘッド１０の組立後であっても印字のずれを補正できるため、組立時に高い位置合わせ精度を必要とせず、従って、製品歩留りが高く、安価に記録ヘッド１０を製造することができるという利点がある。
【００３９】
また、本発明の記録ヘッド１０では、製品の出荷時に印字ずれを補正する処理を行うのはもちろん、短尺ヘッドチップ２２の１つに不具合が発生した場合にも、不具合が発生した短尺ヘッドチップ２２を交換し、この交換した短尺ヘッドチップ２２の両端部の記録素子２０による印字のずれ量を検出して補正することができる。従って、不具合が発生した際にも、ヘッドモジュール１２全部を交換する必要がなく、修理にかかる費用も安上がりであるという利点もある。
【００４０】
なお、本発明は、記録媒体に多色（カラー）の画像を記録するインクジェットプリンタの記録ヘッドとしても適用可能である。この場合、ヘッド部１４は、図５〜図８に示すように、記録媒体に多色の画像を記録するための複数の色用のノズル列を一体化して形成された短尺ヘッドチップ２２を用いて構成してもよいし、あるいは、図９に示すように、各色用のノズル列が別々に形成された短尺ヘッドチップ２２を用いて構成してもよい。
【００４１】
ここで、各色用のノズル列を一体化して形成された短尺ヘッドチップ２２を用いる場合、例えば図５の記録ヘッド４６のように、ヘッド部１４は、複数個の短尺ヘッドチップ２２を一方向（一列）に配置して構成される。また、各々の短尺ヘッドチップ２２は、各色用の記録素子２０をそれぞれ複数個備え、各色用の記録素子２０毎に、複数個の記録素子２０を短尺ヘッドチップ２２の配置方向に、かつ、互いに異なる列に配列して構成される。
【００４２】
例えば、図５の記録ヘッド４６において、各々の短尺ヘッドチップ２２は、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）用の記録素子２０をそれぞれ複数個備え、Ｃ用、Ｍ用およびＹ用の記録素子２０毎に、複数個の記録素子２０を短尺ヘッドチップ２２の配置方向に、かつ、互いに異なる列に配列して構成されている。
【００４３】
なお、色数が多い場合、例えばＣＭＹにＬＣ（ライトシアン）、ＬＭ（ライトマゼンタ）、ＬＹ（ライトイエロー）を加えた全６色がある場合、これらの６色全部のノズル列を一体化して短尺ヘッドチップ２２を形成してもよいし、あるいは、図６の記録ヘッド４８のように、ＣＭＹのノズル列を一体化して形成された短尺ヘッドチップ２２と、ＬＣＬＭＬＹのノズル列を一体化して形成された短尺ヘッドチップ２２というように、２つ以上のグループに分割してもよい。
【００４４】
また、図５の記録ヘッド４６では、全ての短尺ヘッドチップ２２において、図中上側からＣＭＹの順序で記録素子２０の列が配列されているが、これに限定されず、図７の記録ヘッド５０のように、図中左端の短尺ヘッドチップ２２はＣＭＹ、左端から２番目の短尺ヘッドチップ２２はＭＹＣ、左端から３番目の短尺ヘッドチップ２２はＹＣＭ、…の順番というように、各色用の記録素子２０の列を任意の位置に配列してもよい。
【００４５】
また、図５〜図７の記録ヘッド４６，４８，５０では、各色毎に、記録素子２０を異なる列に配列して構成されているが、これに限定されず、例えばカラーコピー用等のように高解像度が要求されない用途であれば、図８の記録ヘッド５４のように、複数個の短尺ヘッドチップ２２を一列に配置してヘッド部１４を構成し、各色用の記録素子２０を順次交互に短尺ヘッドチップ２２の配置方向に一列に配列して短尺ヘッドチップ２２を構成してもよい。
【００４６】
このように、各色用のノズル列を一体化して形成された短尺ヘッドチップ２２を用いる場合、個々の短尺ヘッドチップ２２に含まれる各色用の記録素子２０の列の相対的な位置関係は固定されているので、各色間に印字ずれはないものと見なすことができるという利点がある。
【００４７】
一方、各色用のノズル列が別々に形成された短尺ヘッドチップ２２を用いる場合、図９の記録ヘッド５４のように、ヘッド部１４は、各色用の短尺ヘッドチップ２２をそれぞれ複数個備え、各色用の短尺ヘッドチップ２２毎に、複数個の短尺ヘッドチップ２２を一方向に、かつ、互いに異なる列に配置して構成される。また、各色用の短尺ヘッドチップ２２は、それぞれ対応する色用の複数個の記録素子２０を短尺ヘッドチップ２２の配置方向に配列して構成される。
【００４８】
なお、各色毎に別々の短尺ヘッドチップ２２で構成する場合、必須の要件ではないが、各色の印字のずれ量を正確に検出するために、図９に示すように、色毎に短尺ヘッドチップ２２の間の継ぎ目の位置を離す（ずらす）ようにするのが好ましい。
【００４９】
また、本発明をカラーのインクジェットプリンタの記録ヘッドとして適用した場合、各色用のノズル列を一体化して形成された短尺ヘッドチップ２２を用いているか、各色用のノズル列が別々に形成された短尺ヘッドチップ２２を用いているかの違いに関係なく、記録タイミングをずらして各色を物理的に離れた位置に印刷し、モノクロのセンサ部１６で各色を順次読み取ることにより、短尺ヘッドチップ２２の継ぎ目部分の印字のずれ量を検出可能である。
【００５０】
例えば、図６および図８の記録ヘッド４８，５２は、各色用のノズル列を一体化して形成された短尺ヘッドチップ２２を用いた場合の例である。なお、図６の記録ヘッド４８のように、ヘッド部１４をＣＭＹおよびＬＣＬＭＬＹの２つのグループに分割した場合、これらのＣＭＹおよびＬＣＬＭＬＹのグループのそれぞれに対応してモノクロ用のセンサ部１６を１つずつ、合計２つ設けるようにしてもよい。
【００５１】
また、図９の記録ヘッド５４は、各色用のノズル列が別々に形成された短尺ヘッドチップ２２を用いた場合の例である。なお、各色用のノズル列が別々に形成された短尺ヘッドチップ２２を用いた場合、各色用の短尺ヘッドチップ２２の継ぎ目位置がずれているか、ずれていないかの違いも関係なく、各色用の短尺ヘッドチップ２２の継ぎ目位置の印字のずれ量をモノクロ用のセンサ部１６で順次検出可能である。
【００５２】
このように、本発明の記録ヘッドをカラーのインクジェットプリンタに適用した場合であっても、センサ部１６はモノクロ用のものが１つあれば機能的には十分である。
【００５３】
なお、図５の記録ヘッド４６のように、例えば読取素子４２の吸収波長を調整したカラー用のセンサ部１６を用いて、短尺ヘッドチップ２２の継ぎ目部分の印字のずれ量を検出するようにしてもよい。この場合、センサ部１６は、記録媒体に記録された多色の画像を読み取るための各色用の読取素子４２をそれぞれ複数個備え、各色用の読取素子４２毎に、複数個の読取素子４２を一方向に、かつ、互いに異なる列に配置して構成される。
【００５４】
例えば、図５の記録ヘッド４６において、センサ部１６は、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）用の読取素子４２をそれぞれ複数個備え、Ｃ用、Ｍ用およびＹ用の読取素子４２毎に、複数個の読取素子４２を一方向に、かつ、互いに異なる列に配列して構成されている。
【００５５】
この場合、各色用の読取素子４２毎に独立に配置すると各色のラインセンサ間の位置合わせ精度が問題となるので、全色の読取素子４２を一体化して構成するのが好ましい。
【００５６】
また、カラー用のセンサ部１６を用いる場合、センサ部１６は、例えば図７の記録ヘッド５０のように、読取素子４２同士の間隔（配置ピッチ）を狭くして、全ての色用の読取素子４２を順次交互に一列に配列して構成してもよい。なお、この場合、読取素子４２の配置ピッチは、記録素子２０の配置ピッチよりも狭いことが必須条件である。
【００５７】
図７の記録ヘッド５０において、センサ部１６は、例えば図８の記録ヘッド５２のセンサ部１６と比べて読取素子４２の配置ピッチを３分の１とし、Ｃ用、Ｍ用およびＹ用の読取素子４２を順次交互に一列に配列して構成されている。
【００５８】
なお、本発明をカラーのインクジェットプリンタの記録ヘッドとして適用した場合も、図３に示すように、センサ部１６を２つ以上のセンサ部材４４に分割し、これらを読取素子４２の配列方向に配置して構成してもよい。
【００５９】
また、上記実施例では、記録媒体に多色の画像を記録するための複数の色（記録素子２０）としてＣＭＹおよびＬＣＬＭＬＹの２つを例示し、記録媒体に記録された多色の画像を読み取るための複数の色（読取素子４２）としてＣＭＹを例示したが、これに限定されず、例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）などを追加してもよいし、また、他の色の組合せを使用してもよいし、使用する色数も何ら限定されない。
【００６０】
また、ヘッド部１４は、公知のインクジェットのヘッド構造が各種利用可能である。従って、トップシュータ型（フェイスインクジェット）であっても、サイドシュータ型（エッジインクジェット）であってもよい。また、加熱によってインクを吐出するサーマルインクジェットであってもよく、ピエゾ素子や静電力等を用いてダイアフラム（振動板）を振動させ、この力でインクを吐出するものであっても良い。
【００６１】
なお、図示例では、ヘッド部材として、半導体チップからなる短尺ヘッドチップ２２の一例を挙げて説明したが、これも半導体チップに限定されるものではない。
さらに言えば、本発明は、インクジェットプリンタ用の記録ヘッドに限定されるものではなく、記録素子の配列方向に配置されたヘッド部１４を用いる記録ヘッド１０であり、ヘッド部１４による印字後、印字と同じ速度でセンサ部１６による読み取りが可能なものに適用可能である。
【００６２】
本発明の記録ヘッドは、基本的に以上のようなものである。
以上、本発明の記録ヘッドについて詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【００６３】
【発明の効果】
以上詳細に説明した様に、本発明の記録ヘッドは、複数個のヘッド部材を記録素子の配列方向に配置して構成されたヘッド部とセンサ部とを同一基台上で相対的に固定された位置に配置し、一体化したヘッドモジュールとしたものである。これにより、本発明の記録ヘッドによれば、ヘッド部材の両端部の記録素子による印字のずれ量を正確に検出し、スジ状のムラや白抜きのない高画質な画像を記録することができる。また、本発明によれば、記録ヘッドの組立後であっても印字のずれを補正でき、組立時に高い位置合わせ精度を必要としないため、製品歩留りが高く、安価に記録ヘッドを製造することができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の記録ヘッドの一実施例の平面図である。
【図２】 短尺ヘッドチップの一実施例の断面図である。
【図３】 本発明の記録ヘッドの一実施例の部分平面図である。
【図４】 補正処理の各工程を表す一実施例のフローチャートである。
【図５】 本発明の記録ヘッドの別の実施例の平面図である。
【図６】 本発明の記録ヘッドの別の実施例の平面図である。
【図７】 本発明の記録ヘッドの別の実施例の平面図である。
【図８】 本発明の記録ヘッドの別の実施例の平面図である。
【図９】 本発明の記録ヘッドの別の実施例の平面図である。
【符号の説明】
１０，４６，４８，５０，５２，５４ 記録ヘッド
１２ ヘッドモジュール
１４ ヘッド部
１６ センサ部
１８ 基台
２０ ノズル（記録素子）
２２ 短尺ヘッドチップ（半導体チップ）
２４ 半導体基板
２６，３２ インク溝
２８ インク供給孔
３０ 支持フレーム
３４ ノズル
３６ オリフィスプレート
３８ 駆動回路
４０ 隔壁
４２ 受光素子（読取素子）
４４ センサ部材
Claims (9)
- 記録媒体に画像を記録するヘッド部と、このヘッド部によって前記記録媒体に記録された画像を読み取るセンサ部とを備えてなる記録ヘッドにおいて、
前記ヘッド部は、一方向に配列された記録素子の列を少なくとも１つ有する短尺ヘッド部材を前記記録素子の配列方向に複数配置して構成され、
前記センサ部は、複数個のセンサ部材を一方向に配置して構成され、
各々の前記センサ部材は、前記記録媒体に記録された画像を読み取るための複数個の読取素子を前記センサ部材の配列方向に配列して構成され、
前記短尺ヘッド部材の間の継ぎ目の位置と前記センサ部材の間の継ぎ目の位置とをずらしていることを特徴とする記録ヘッド。 - 記録媒体に多色の画像を記録するヘッド部と、このヘッド部によって前記記録媒体に記録された多色の画像を読み取るセンサ部とを備え、
前記ヘッド部は、複数個の短尺ヘッド部材を一方向に配置して構成され、
前記短尺ヘッド部材は、前記記録媒体に多色の画像を記録するための複数の色用の記録素子をそれぞれ複数個備え、各色用の前記記録素子毎に、複数個の前記記録素子を前記短尺ヘッド部材の配置方向に配列して構成され、
前記センサ部は、複数個のセンサ部材を一方向に配置して構成され、
各々の前記センサ部材は、前記記録媒体に記録された多色の画像を読み取るための複数個の読取素子を前記センサ部材の配列方向に配列して構成され、
前記短尺ヘッド部材の間の継ぎ目の位置と前記センサ部材の間の継ぎ目の位置とをずらしていることを特徴とする記録ヘッド。 - 記録媒体に多色の画像を記録するヘッド部と、このヘッド部によって前記記録媒体に記録された多色の画像を読み取るセンサ部とを備え、
前記ヘッド部は、前記記録媒体に多色の画像を記録するための各色用の短尺ヘッド部材をそれぞれ複数個備え、各色用の前記短尺ヘッド部材毎に、複数個の前記短尺ヘッド部材を一方向に配置して構成され、
各色用の前記短尺ヘッド部材は、それぞれ対応する色用の複数個の記録素子を前記短尺ヘッド部材の配置方向に配列して構成され、
前記センサ部は、複数個のセンサ部材を一方向に配置して構成され、
各々の前記センサ部材は、前記記録媒体に記録された多色の画像を読み取るための複数個の読取素子を前記センサ部材の配列方向に配列して構成され、
前記短尺ヘッド部材の間の継ぎ目の位置と前記センサ部材の間の継ぎ目の位置とをずらしていることを特徴とする記録ヘッド。 - 記録媒体に多色の画像を記録するヘッド部と、このヘッド部によって前記記録媒体に記録された多色の画像を読み取るセンサ部とを備え、
前記ヘッド部は、前記記録媒体に多色の画像を記録するための各色用の短尺ヘッド部材をそれぞれ複数個備え、各色用の前記短尺ヘッド部材毎に、複数個の前記短尺ヘッド部材を一方向に配置して構成され、
各色用の前記短尺ヘッド部材は、それぞれ対応する色用の複数個の記録素子を前記短尺ヘッド部材の配置方向に配列して構成され、
前記センサ部は、前記記録媒体に記録された多色の画像を読み取るための各色用の読取素子毎に、複数個のセンサ部材を一方向に配置して構成され、
各々の前記センサ部材は、各色用の複数個の前記読取素子を前記センサ部材の配列方向に配列して構成され、
前記短尺ヘッド部材の間の継ぎ目の位置と前記センサ部材の間の継ぎ目の位置とをずらしていることを特徴とする記録ヘッド。 - 各色用の前記短尺ヘッド部材は、各色用の前記短尺ヘッド部材毎に、前記短尺ヘッドの間の継ぎ目の位置をずらして配置されていることを特徴とする請求項３または４に記載の記録ヘッド。
- 記録媒体に多色の画像を記録するヘッド部と、このヘッド部によって前記記録媒体に記録された多色の画像を読み取るセンサ部とを備え、
前記ヘッド部は、前記記録媒体に多色の画像を記録するための各色用の短尺ヘッド部材をそれぞれ複数個備え、各色用の前記短尺ヘッド部材毎に、複数個の前記短尺ヘッド部材を一方向に配置して構成され、
各色用の前記短尺ヘッド部材は、それぞれ対応する色用の複数個の記録素子を前記短尺ヘッド部材の配置方向に配列して構成され、かつ、各色用の前記短尺ヘッド部材毎に、前記短尺ヘッドの間の継ぎ目の位置をずらして配置され、
前記センサ部は、前記記録媒体に記録された多色の画像を読み取るための複数個の読取素子を一方向に配列して構成されていることを特徴とする記録ヘッド。 - 記録媒体に多色の画像を記録するヘッド部と、このヘッド部によって前記記録媒体に記録された多色の画像を読み取るセンサ部とを備え、
前記ヘッド部は、前記記録媒体に多色の画像を記録するための各色用の短尺ヘッド部材をそれぞれ複数個備え、各色用の前記短尺ヘッド部材毎に、複数個の前記短尺ヘッド部材を一方向に配置して構成され、
各色用の前記短尺ヘッド部材は、それぞれ対応する色用の複数個の記録素子を前記短尺ヘッド部材の配置方向に配列して構成され、かつ、各色用の前記短尺ヘッド部材毎に、前記短尺ヘッドの間の継ぎ目の位置をずらして配置され、
前記センサ部は、前記記録媒体に記録された多色の画像を読み取るための各色用の読取素子をそれぞれ複数個備え、各色用の前記読取素子毎に、複数個の前記読取素子を一方向に配列して構成されていることを特徴とする記録ヘッド。 - 前記センサ部は、複数個のセンサ部材に分割され、複数個の前記センサ部材を前記読取素子の配列方向に配置して構成され、
前記短尺ヘッド部材の間の継ぎ目の位置と前記センサ部材の間の継ぎ目の位置とをずらしていることを特徴とする請求項６に記載の記録ヘッド。 - 前記センサ部は、各色用の前記読取素子毎に、複数個のセンサ部材に分割され、複数個の前記センサ部材を前記読取素子の配列方向に配置して構成され、
前記短尺ヘッド部材の間の継ぎ目の位置と前記センサ部材の間の継ぎ目の位置とをずらしていることを特徴とする請求項７に記載の記録ヘッド。
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