JPH0948120A - 記録ヘッド及びインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヘッドユニットの位置関係等の特性情報を記
憶可能にする。 【解決手段】 ヘッドキャリッジ１内の適所には、ＰＲ
ＯＭ等の書込み可能なメモリ素子からなり、ヘッドキャ
リッジ１における各ヘッドユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，
１Ｂに関する情報を記憶するデータ記憶部１２が配設さ
れている。データ記憶部１２は、信号ライン１２ａによ
って装置本体の記録制御部に接続されている。データ記
憶部１２には、ヘッドユニット１Ｙと各ヘッドユニット
１Ｍ，１Ｃ，１Ｂ間の距離やヘッドユニットの配列ノズ
ルの内の使用ノズルに関する情報が記憶されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ファクシミリ、複
写機やプリンタ等に適用されるインクジェット記録装置
に用いられる記録ヘッド及びこの記録ヘッドを備えたイ
ンクジェット記録装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ヘッドユニットのノズルからイン
ク滴を吐出して用紙に印字するインクジェット記録装置
では、ヘッドユニットをまずヘッドキャリッジに固定
し、このヘッドキャリッジが装置に配設されて構成され
ていた。

【０００３】ここで、ヘッドキャリッジ毎にヘッドユニ
ットで使用するノズル位置等の特性が異なる場合があ
る。また、例えばカラー印字が可能な複数のヘッドユニ
ットを備えたものでは、ヘッドキャリッジ毎に各ヘッド
ユニット間の位置関係等の特性が異なる虞れがある。こ
のような相違が画像に影響を及ぼさないようにするため
には、ヘッドユニットで使用するノズル位置や、各ヘッ
ドユニット間の位置関係が正確に等しくなるように各ヘ
ッドキャリッジを構成すればよい。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際に
は各ヘッドキャリッジを正確に構成することは極めて困
難であるので、上記相違によって画像に悪影響を及ぼさ
ないようにするためには、上述したような各ヘッドキャ
リッジの特性に関する情報を装置本体の制御部に入力し
ておく必要があり、手間がかかる。更に、その場合に
は、ヘッドキャリッジを交換したときには、交換された
ヘッドキャリッジに応じた特性に関する情報を再度装置
本体側に入力しなければならず、非常に面倒なことにな
る。

【０００５】本発明は、上記問題を解決するもので、各
ヘッドユニット間の位置関係等の特性情報が記憶可能な
記録ヘッドを提供することを目的とする。

【０００６】また、本発明は、ヘッドユニット間の位置
関係等の特性情報が記憶可能な記録ヘッドを備えたイン
クジェット記録装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、インク滴を吐
出するノズルがライン状に配列されたヘッドユニット
と、このヘッドユニットに関する特性情報を記憶する記
憶手段とを備えたものである（請求項１）。

【０００８】また、上記記録ヘッドは、複数のヘッドユ
ニットが所定位置に配設されてなり、上記記憶手段は、
上記各ヘッドユニット間の位置関係を特性情報として記
憶している（請求項２）。

【０００９】請求項１又は２記載の構成によれば、記録
ヘッドの製造時に、ヘッドユニットに関する特性情報が
記憶手段に書き込まれる。従って、装置を組み立てる際
や記録ヘッドを交換する際に、ヘッドユニットに関する
特性情報は装置本体側に入力されるので、入力の手間が
不要になる。

【００１０】また、請求項１または２記載の記録ヘッド
と、上記記憶手段に記憶された特性情報を取り込む取込
手段と、取り込んだ特性情報を用いて上記ノズルから記
録媒体へのインク滴吐出を制御する吐出制御手段とを備
えたものである（請求項３）。

【００１１】この構成によれば、記憶手段に記憶された
特性情報が取り込まれ、その取り込まれた特性情報を用
いてノズルから記録媒体へのインク滴吐出が制御され
る。例えば、複数のヘッドユニットが配設された記録ヘ
ッドの場合に、各ヘッドユニット間の位置関係に関する
情報が取り込まれ、その情報を用いてノズルから記録媒
体へのインク滴吐出が制御されて、記録媒体上に高品質
の印字が行われる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図２は本発明に係るインクジェッ
ト記録装置の一実施形態に用いられるヘッドキャリッジ
の構成を示す斜視図である。図３はヘッドキャリッジ１
のノズル面の一部を示す部分正面図である。

【００１３】ヘッドキャリッジ１は、それぞれイエロ
ー、マゼンタ、シアン、ブラックのインクを吐出するヘ
ッドユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂが配設されてな
り、各ヘッドユニットを固定して保持するものである。

【００１４】各ヘッドユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂ
は、例えば一列にノズル１１が所定間隔で配列されてな
るもので、各ノズルはそれぞれ図略の加圧室に連通し、
各加圧室は更にインクが貯留された図略のインク液室に
連通している。

【００１５】ヘッドキャリッジ１内の適所には、データ
記憶部１２が配設されている。データ記憶部１２は、例
えばＰＲＯＭ等の書込み可能なメモリ素子からなり、ヘ
ッドキャリッジ１における各ヘッドユニット１Ｙ，１
Ｍ，１Ｃ，１Ｂに関する情報を記憶するものである。こ
のデータ記憶部１２は、信号ライン１２ａによって後述
する記録制御部５１１に接続されている。

【００１６】データ記憶部１２に記憶する情報の一例を
以下に示す。 各ヘッドユニット間の位置関係 ヘッドキャリッジ１は、予め各ヘッドユニット１Ｙ，１
Ｍ，１Ｃ，１Ｂを配設するための矩形の孔が設けられて
製造される。そして、別途製造されたノズルを有するヘ
ッドユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂが、それぞれヘッ
ドキャリッジ１の上記矩形の孔に埋め込まれて記録ヘッ
ドが構成されるが、この埋込の際に、ノズル位置に影響
するヘッドユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂ間の互いの
位置関係が問題になる。例えば解像度６００ｄｐｉの記
録装置であれば、ノズル間隔が約４２μｍになるので、
ノズル位置は２０μｍ程度の精度が必要になる。従っ
て、各ヘッドユニット間の距離管理が重要になるので、
ヘッドユニット１Ｙ，１Ｍ間の距離ｄ１、ヘッドユニッ
ト１Ｙ，１Ｃ間の距離ｄ２、ヘッドユニット１Ｙ，１Ｂ
間の距離ｄ３を測定し、データ記憶部１２に記憶させて
おく。

【００１７】使用ノズルの両端 一般に、ヘッドユニットには、実際に使用する数より多
数のノズルが配設されているので、使用ノズルを設定す
る必要がある。また、図３に示すように、各ヘッドユニ
ットがノズル配列方向（図中、横方向）にずれてヘッド
キャリッジ１に配設される可能性がある。この場合に
は、使用ノズル数が所定数になるように、かつ各ヘッド
ユニットの使用ノズルの右端が一致するように、例えば
ヘッドユニット１Ｙはノズル１１Ｙ、ヘッドユニット１
Ｍはノズル１１Ｍ、ヘッドユニット１Ｃはノズル１１
Ｃ、ヘッドユニット１Ｂはノズル１１Ｂを使用ノズルの
右端として設定する。

【００１８】そこで、ヘッドキャリッジ１に配設された
各ヘッドユニットにおける使用ノズルの両端に関する情
報、すなわち配設ノズルの端から何番目から使用するか
の情報をデータ記憶部１２に記憶させることによって、
各ヘッドユニットのノズル配列方向のノズル位置を精度
良く一致させることができる。

【００１９】これらの情報を、ヘッドキャリッジ１を製
造した後で、ヘッドキャリッジ１を記録装置本体に組み
込む前に測定し、データ記憶部１２に記憶させておく。

【００２０】このように、ヘッドキャリッジ１にデータ
記憶部１２を設け、ヘッドキャリッジ１に配設された各
ヘッドユニットに関する情報をデータ記憶部１２に記憶
させるようにしたので、記録装置を組み立てる際にヘッ
ドユニットに関する情報を装置本体側の制御部などに入
力する手間が不要になる。

【００２１】図４は本発明に係るインクジェット記録装
置の一実施形態における印字位置周辺の構成を示す斜視
図である。このインクジェット記録装置は、ヘッドキャ
リッジ１の各ヘッドユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂに
配列されたノズル１１から各色のインク滴を用紙Ｐ等の
記録媒体に吐出してカラー画像を印字するものである。

【００２２】ヘッドキャリッジ１は、例えば直方体形状
に形成され、装置本体に固定された２本の支持軸１３，
１４に両端部適所が貫通されて支持されている。

【００２３】各ヘッドユニットのノズル１１からのイン
ク吐出方向には、所定寸法だけ離間した位置に搬送ベル
ト２１が配設されている。搬送ベルト２１は、ベルト面
がインク吐出方向に直交するとともに、図４中、矢印で
示す用紙搬送方向がノズル配列方向に直交するように配
置され、幅寸法が各ヘッドユニットのノズル配列方向の
上記有効ノズルの寸法より多少長い無端状で、駆動ロー
ラ２２及び従動ローラ２３に張架されており、用紙を静
電気力等により吸着して搬送するものである。

【００２４】駆動ローラ２２及び従動ローラ２３の軸
は、それぞれ装置本体に固定された側板２４，２５に回
動自在に支持されている。駆動ローラ２２の軸上で側板
２４の近傍適所には、ギア２６が固定されており、この
ギア２６は搬送ベルトモータ２７のモータ軸に固定され
たギア２８に噛み合わされている。

【００２５】搬送ベルトモータ２７は、例えばパルスモ
ータからなり、ギア２８，２６を介して駆動ローラ２２
の軸を回転駆動することにより駆動ローラ２２を回動さ
せて、搬送ベルト２１を回転駆動するものである。

【００２６】また、用紙搬送方向に対して搬送ベルト２
１の上流側の図外には、給紙系２１１（図１）が配設さ
れ、一方、下流側の図外には排紙系２１２（図１）が配
設されている。

【００２７】そして、用紙Ｐは、給紙系２１１（図１）
により搬送ベルト２１まで搬送され、搬送ベルト２１に
よって搬送されつつ各ヘッドユニットのノズル１１から
インク滴が吐出されて印字され、印字が終了した後、排
紙系２１２（図１）によって装置本体外へ排出される。

【００２８】図１は本発明に係るインクジェット記録装
置の一実施形態の制御構成を示すブロック図である。本
実施形態では、ヘッドキャリッジ１、用紙搬送部２、操
作部３、表示部４及び制御部５等から構成され、パソコ
ンや画像読取装置等の外部装置から入力される操作デー
タ及び印字データに基づいて各部の動作が行われる。

【００２９】ヘッドキャリッジ１の各ヘッドユニット１
Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂは、それぞれ上記加圧室を加圧す
る圧電素子１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｂと、対応す
る各圧電素子を駆動する駆動回路１６Ｙ，１６Ｍ，１６
Ｃ，１６Ｂを備えている。

【００３０】圧電素子１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｂ
は、例えばＰＺＴからなり、それぞれ各ノズルに対応す
る加圧室の一側壁に配設され、それぞれ一対の電極が配
設されており、電極間に電圧信号が印加されて変形する
ことにより加圧室を加圧するものである。

【００３１】駆動回路１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｂ
は、電源や各種の回路素子等からなり、対応する圧電素
子の電極間に電圧信号を印加して圧電素子を変形させる
ものである。また、各駆動回路は、対応する各ヘッドユ
ニット内適所に配設され、ラッチ部を有し、入力される
例えば用紙１ライン分のシリアルの２値又は多値の印字
データを一旦ラッチし、パラレル信号に変換して出力す
るものである。

【００３２】そして、インク液室から充填されたインク
滴が加圧室の加圧によって各ヘッドユニットのノズルか
ら用紙に向けて吐出されるようになっている。

【００３３】用紙搬送部２は、搬送ベルトモータ２７、
給紙系２１１、排紙系２１２及び駆動回路２１３等から
なる。駆動回路２１３は、電源や各種の回路素子等から
なり、搬送ベルトモータ２７、給紙系２１１及び排紙系
２１２に駆動電流を供給するもので、駆動及び停止は制
御部５によって制御される。

【００３４】操作部３は、印字動作をスタートさせるた
めのスタートキーや印字枚数を設定するための枚数設定
キー等からなり、使用者が操作を行うものである。表示
部４は、ＬＥＤやＬＣＤなどで構成され、設定された印
字枚数や印字されている用紙のサイズ等を表示するもの
である。

【００３５】制御部５は、ＣＰＵ５１、記憶部５２及び
インタフェース（Ｉ／Ｆ）部５３等からなり、ＣＰＵ５
１の内部クロックに同期して装置全体の動作を制御する
ものである。ＣＰＵ５１は、記録制御部５１１、機構制
御部５１２及び表示制御部５１３等からなり、記録制御
部５１１及び機構制御部５１２は、互いに同期して制御
動作を行うようになっている。表示制御部５１３は、表
示部４の表示内容を制御するものである。

【００３６】記憶部５２は、制御プログラムや固定デー
タを記憶するＲＯＭ及びデータ等を一時的に保管するＲ
ＡＭから構成される。

【００３７】Ｉ／Ｆ部５３は、外部装置から入力される
信号を受信するもので、印字データを記録制御部５１１
に、用紙サイズ等の操作データを機構制御部５１２に出
力するようになっている。

【００３８】記録制御部５１１は、データ記憶部１２に
記憶された使用ノズルに関するデータに基づいて、入力
された印字データに対応するノズルの圧電素子を判別す
るとともに、印字データをヘッドキャリッジ１の判別し
たノズルに対応する駆動回路にシリアル送信するもの
で、各駆動回路で変換されたパラレル信号を対応する圧
電素子にパルス駆動信号として出力する。

【００３９】また、記録制御部５１１は、入力される印
字データがカラーの場合には、その色データに応じて各
駆動回路１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｂの内で必要な
駆動回路に駆動信号を出力する。

【００４０】また、記録制御部５１１は、データ記憶部
１２に記憶された各ヘッドユニット間の距離ｄ１，ｄ
２，ｄ３（図３）に関するデータに基づいて、機構制御
部５１２による後述する所定の用紙搬送速度に応じて、
ヘッドユニット１Ｙに対するヘッドユニット１Ｍ，１
Ｃ，１Ｂのノズルからのインク滴の吐出タイミングを制
御する。

【００４１】なお、記録制御部５１１によるインク滴吐
出の周期、すなわち各圧電素子への信号出力の周期は、
圧電素子の能力の範囲内で設定される。

【００４２】機構制御部５１２は、入力された操作デー
タに基づき、駆動回路２１３を介して給紙系２１１を駆
動し、搬送ベルト２１まで用紙を搬送させるものであ
る。また、機構制御部５１２は、排紙系２１２を駆動
し、印字された用紙を装置本体外に排出させるものであ
る。

【００４３】また、機構制御部５１２は、駆動回路２１
３を介して搬送ベルトモータ２７に駆動パルスを供給し
てモータを駆動させるもので、インク滴吐出の周期に応
じて設定された所定の用紙搬送速度で用紙を搬送する。

【００４４】このように、ヘッドキャリッジ１のデータ
記憶部１２に記憶された情報に基づいて記録制御部５１
１によりインク滴吐出制御を行うようにしたので、高品
質の印字を行うことができる。

【００４５】また、記録装置に配設するヘッドキャリッ
ジ１を交換した場合でも、ヘッドキャリッジ１に関する
情報を記憶するデータ記憶部１２が個々のヘッドキャリ
ッジ１に配設されているので、交換されたヘッドキャリ
ッジ１に応じた制御を行うことができ、色ずれなどが生
じることなく、同様に高い印字品質を維持することがで
きる。

【００４６】なお、データ記憶部１２に記憶させる各ヘ
ッドユニット間の位置関係に関する情報は、上記のよう
にヘッドユニット１Ｙに対するヘッドユニット１Ｍ，１
Ｃ，１Ｂの距離に限られず、設定距離に対する補正量を
記憶するようにしても、同様の効果が得られる。

【００４７】また、データ記憶部１２には、各ヘッドユ
ニットがインク滴を吐出しない吐出不良のノズルを有す
る場合には、その不良ノズルの位置を記憶させるように
してもよい。

【００４８】また、データ記憶部１２は、例えばＥＥＰ
ＲＯＭやフラッシュメモリ等の書換え可能なメモリ素子
を用いてもよい。この場合には、装置の使用中に不良ノ
ズルが生じたとき等のように、ヘッドキャリッジ１に関
する情報の変化に応じてデータ記憶部１２の記憶内容を
書き換えることによって、高い印字品質を維持すること
ができる。

【００４９】また、データ記憶部１２に吐出不良のノズ
ル位置が記憶されている場合に、印字データによればそ
の不良ノズルからインク滴を吐出する必要があるとき
は、記録制御部５１１によって、両側に隣接するノズル
の一方からインク滴を吐出させるようにしてもよい。こ
れによって、用紙に吐出されるインクドットの位置が多
少ずれることになるが、吐出不良を目立たなくすること
ができる。

【００５０】また、データ記憶部１２は、所要数のディ
ップスイッチで構成してもよい。この場合には、例えば
各ディップスイッチのオン、オフによる２進数によっ
て、各ヘッドユニット間の距離や、使用ノズルの両端が
配列ノズルの両端からそれぞれ何番目であるか等を示す
ことができる。

【００５１】また、データ記憶部１２として上述したよ
うなデータを表示するバーコードをヘッドキャリッジ１
に配設するとともに、装置本体側に光センサ等からなる
バーコード読取装置を備え、この読取装置で読み取った
情報を記録制御部５１１に送るようにしても、同様の効
果が得られる。

【００５２】また、ヘッドユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，
１Ｂは、図５に示すように複数のノズルが配列されたも
のでもよい。図５のヘッドユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，
１Ｂは、５列のノズル列が並んで配設され、各ノズル列
はそれぞれ一方向に例えば１０００個の所要数のノズル
１１が定間隔Ｄで配設されており、各ノズル列が平行
で、その間隔が所定間隔Ｄ’、かつ各列のノズル１１が
順にＤ／５ずつずれるように配置されている。

【００５３】このようなヘッドユニットを用いることに
よって、ノズル配列間隔に比べてノズル配列方向の解像
度を向上することができるが、この構成によりヘッドキ
ャリッジの寸法が拡大される。従って、ヘッドユニット
間の距離ｄ１，ｄ２，ｄ３が比較的大きくなるので、こ
の距離を管理する際の精度が低いと印字品質に悪影響を
及ぼすことになるが、本実施形態によれば、データ記憶
部１２を備えているので、高い印字品質を維持すること
ができる。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１、２の発
明によれば、インク滴を吐出するノズルがライン状に配
列されたヘッドユニットと、このヘッドユニットに関す
る特性情報を記憶する記憶手段とを備えたので、装置を
組み立てる際や記録ヘッドを交換する際に、ヘッドユニ
ットに関する特性情報が装置本体側に入力されて、改め
て入力する手間が不要になり、作業性の向上が図れる。

【００５５】また、請求項３の発明によれば、記憶手段
に記憶した特性情報を取り込み、取り込んだ特性情報を
用いてノズルから記録媒体へのインク滴吐出を制御する
ようにしたので、記録媒体上に高品質の印字を行うこと
ができる。また、装置に配設する記録ヘッドを交換した
場合でも、ヘッドユニットに関する特性情報を記憶する
記憶手段が個々の記録ヘッドに配設されているので、交
換された記録ヘッドに応じた制御を行うことができ、色
ずれなどが生じることなく、同様に高い印字品質を維持
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るインクジェット記録装置の一実施
形態の制御構成を示すブロック図である。

【図２】同実施形態に用いられるヘッドキャリッジの構
成を示す斜視図である。

【図３】ヘッドキャリッジのノズル面の一部を示す部分
正面図である。

【図４】本発明に係るインクジェット記録装置の一実施
形態における印字位置周辺の構成を示す斜視図である。

【図５】ヘッドユニットのノズル配列の異なる構成例を
示す平面図である。

【符号の説明】

１ ヘッドキャリッジ（記録ヘッド） １Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂ ヘッドユニット １２ データ記憶部（記憶手段） １５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｂ 圧電素子 １６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｂ 駆動回路 ２ 用紙搬送部 ２７ 搬送ベルトモータ ３ 操作部 ４ 表示部 ５ 制御部 ５１ ＣＰＵ ５１１ 記録制御部（取込手段、吐出制御手段） ５１２ 機構制御部 ５２ 記憶部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 辻 菊之助 大阪市中央区玉造１丁目２番28号 三田工 業株式会社内 (72)発明者 渡辺 剛史 大阪市中央区玉造１丁目２番28号 三田工 業株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インク滴を吐出するノズルがライン状に
   配列されたヘッドユニットと、このヘッドユニットに関
   する特性情報を記憶する記憶手段とを備えてなる記録ヘ
   ッド。
2. 【請求項２】 上記記録ヘッドは、複数のヘッドユニッ
   トが所定位置に配設されてなり、上記記憶手段は、上記
   各ヘッドユニット間の位置関係を特性情報として記憶し
   ていることを特徴とする請求項１記載の記録ヘッド。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の記録ヘッドと、
   上記記憶手段に記憶された特性情報を取り込む取込手段
   と、取り込んだ特性情報を用いて上記ノズルから記録媒
   体へのインク滴吐出を制御する吐出制御手段とを備えた
   ことを特徴とするインクジェット記録装置。