JP2008272973A - 液滴吐出装置、及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】温度変化による各液滴吐出ヘッドの変形量の違いによって発生する液滴の吐出領域のずれを是正することができる液滴吐出装置、及びこれを備えた画像形成装置を得る。
【解決手段】液滴吐出ヘッドの周辺温度が規定値以上の場合は、ステップ２０８へ移行し、液滴吐出ヘッドの周囲の環境温度と、基準長さの伸量とを関連付けた第１長さ変換テーブルから各液滴吐出ヘッドの基準長さの伸量を伸量取得部が取得する。ステップ３００では、印字制御部が基準長さの伸量が最小の液滴吐出ヘッドの吐出領域を基準領域として決定し、他の液滴吐出ヘッドの吐出領域のずれを是正する。ここで、基準長さは、各液滴吐出ヘッドの取付け誤差を加味して算出されている。つまり、各液滴吐出ヘッドの取付位置がずれている場合でも、吐出領域のずれを是正し、色ずれをなくすことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、液滴を吐出する液滴吐出装置とこれを備えた画像形成装置に関する。

画像形成装置には、環境温度の変化による記録シート（以下シート材）の伸縮に応じて、印字データを補正するものがある（特許文献１）。

詳細には、温度センサで検知した周囲の温度からシート材がどの程度伸縮するかを中央制御部で計算し、それに応じて倍率調節手段が印字領域を調整するために印字データを補正する。

これにより、画像形成装置に備えられた液滴吐出装置よる印字がシート材からはみ出たり、シート材の画像余白が大きくなったりするのを防止している。
特開平３−１６１３７８公報

確かに、環境温湿度の変化により、シート材は伸縮するが、それと同様に液滴吐出装置に備えられる液滴吐出ヘッドも温度変化により変形する。

近年、高速印字に対応するため、長尺状の液滴吐出ヘッドをシート材の搬送方向と直交する方向に固定配置した画像形成装置がある。

さらに、フルカラーに対応するために、この液滴吐出ヘッドをシート材の搬送方向に複数並べて配置している。

このような固定された長尺状の液滴吐出ヘッドの場合、環境温度の変化により、長手方向に各色の液滴吐出ヘッドが変形し、変形量が各色の液滴吐出ヘッド毎に相違するため、各色毎に液滴を吐出する吐出領域が変わってしまう。そのため、吐出領域が広くなってしまった液滴吐出ヘッドは、他の液滴吐出ヘッドの吐出領域に入らない無駄な液滴を吐出させることになる。

また、仮に、環境温度の変化による各液滴吐出ヘッドの変形量を取得して、吐出領域のずれを是正しようとしても、各液滴吐出ヘッドの取り付位置が取り付誤差により異なる場合は、各液滴吐出ヘッドの変形量を取得するだけでは、吐出領域のずれを是正することは困難であった。

本発明は、上記事実を考慮し、各液滴吐出ヘッドの変形量の違いによって発生する液滴の吐出領域のずれを是正することが目的である。

本発明の請求項１に係る液滴吐出装置は、液滴を吐出するノズルを複数備えたヘッドユニットと、前記ヘッドユニットが並べられた液滴吐出ヘッドと、を備え、前記液滴吐出ヘッドを液滴吐出対象物の搬送方向と交差して並列に配置すると共に、前記液滴吐出ヘッド毎に、前記液滴吐出対象物の所定位置へ液滴を吐出するための吐出基準位置が決められた液滴吐出装置において、前記液滴吐出ヘッドの一端を固定する固定支承と、前記液滴吐出ヘッドの他端を前記液滴吐出対象物の搬送方向と交差する方向へ移動可能に支持する移動支承と、前記吐出基準位置と前記液滴吐出ヘッドが前記固定支承に固定される固定位置との各基準長さを取得する長さ取得手段と、前記液滴吐出対象物の搬送方向と交差する方向の熱変形による前記基準長さの伸量を取得する伸量取得手段と、前記伸量取得手段によって取得された基準長さの伸量が最小の前記液滴吐出ヘッドの吐出領域を基準領域として、前記基準領域内にある他の液滴吐出ヘッドのノズルから液滴を吐出させる印字制御手段と、を有することを特徴とする。

上記構成によれば、液滴吐出対象物の所定位置へ液滴を吐出する吐出基準位置が決められた各液滴吐出ヘッドは、並列に配置されている。さらに、この各液滴吐出ヘッドの一端を固定支承が固定して、他端を移動支承が移動可能に支持している。

また、長さ取得手段は、吐出基準位置と各液滴吐出ヘッドが固定支承に固定される固定位置との基準長さを取得する。

環境温度等が上昇した場合は、熱変形により、各液滴吐出ヘッドは、固定支承によって固定された固定位置を基準に移動支承によって移動可能に支持された他端が長手方向へ移動して湾曲することなく各液滴吐出ヘッドの長さが変わる。

ここで、伸量取得手段が、熱変形による基準長さの伸量を取得する。

さらに、印字制御手段は、伸量取得手段によって取得された基準長さの伸量が最小の液滴吐出ヘッドの吐出領域を基準領域として、この基準領域内にある他の液滴吐出ヘッドのノズルから液滴を吐出させる。

このように、長さ取得手段が吐出基準位置から固定位置までの基準長さを液滴吐出ヘッド毎に取得し、伸量取得手段が熱変形による基準長さの伸量を液滴吐出ヘッド毎に取得し、印字制御手段が基準長さの伸量に基づいて基準領域を決める。このため、取付け誤差により、各液滴吐出ヘッドの固定位置が異なっている場合でも、各液滴吐出ヘッドの変形量の違いによって発生する液滴の吐出領域の差を是正することがきる。

本発明の請求項２に係る液滴吐出装置は、請求項１記載において、前記ノズルはインクを吐出し、前記印字制御手段は、前記基準領域に合わせて印字データを補正して他の液滴吐出ヘッドの解像度を下げることを特徴とする。

上記構成によれば、印字制御手段は、基準領域に合わせて印字データを補正して他の液滴吐出ヘッドの解像度を下げる。

つまり、伸量取手段によって取得された基準長さの伸量が最小の液滴吐出ヘッドの吐出領域と比較して他の液滴吐出ヘッドのノズルの間隔は広くなる。この状態で液滴を吐出すると液滴吐出ヘッド毎に出力画像にずれが発生する。しかし、印字制御手段が他の液滴吐出ヘッドの解像度を下げることで同じ大きさの画像が形成され印字ずれを防止することができる。

本発明の請求項３に係る液滴吐出装置は、液滴を吐出するノズルを複数備えたヘッドユニットと、前記ヘッドユニットが並べられた液滴吐出ヘッドと、を備え、前記液滴吐出ヘッドを液滴吐出対象物の搬送方向と交差して並列に配置すると共に、前記液滴吐出ヘッド毎に、前記液滴吐出対象物の所定位置へ液滴を吐出するための吐出基準位置が決められた液滴吐出装置において、前記液滴吐出ヘッドの一端を固定する固定支承と、前記液滴吐出ヘッドの他端を前記液滴吐出対象物の搬送方向と交差する方向へ移動可能に支持する移動支承と、前記吐出基準位置と各前記液滴吐出ヘッドが前記固定支承に固定される固定位置との基準長さを取得する長さ取得手段と、前記液滴吐出対象物の搬送方向と交差する方向の熱変形による前記基準長さの伸量を取得する伸量取得手段と、室温時の前記液滴吐出ヘッドの吐出領域を基準領域として、前記基準領域内にある液滴吐出ヘッドのノズルから液滴を吐出させる印字制御手段と、を有することを特徴とする。

上記構成によれば、液滴吐出対象物の所定位置へ液滴を吐出するための吐出基準位置が決められた各液滴吐出ヘッドは並列に配置され、さらに、この各液滴吐出ヘッドの一端を固定支承が固定して、他端を移動支承が移動可能に支持している。

また、長さ取得手段は、吐出基準位置と各液滴吐出ヘッドが固定支承に固定される固定位置との各基準長さを取得する。

環境温度等が上昇した場合は、熱変形により、各液滴吐出ヘッドは、固定支承によって固定された固定位置を基準に移動支承によって移動可能に支持された他端が長手方向へ移動して湾曲することなく各液滴吐出ヘッドの長さが変わる。

ここで、伸量取得手段が、熱変形による基準長さの各伸量を取得する。

さらに、印字制御手段は、室温時の液滴吐出ヘッドの吐出領域を基準領域として、この基準領域内にある他の液滴吐出ヘッドのノズルから液滴を吐出させる。

このように、長さ取得手段が吐出基準位置から固定位置までの基準長さを取得し、伸量取得手段が熱変形による基準長さの各伸量を取得する。これに基づいて印字制御手段が他の液滴吐出ヘッドのノズルから液滴を吐出させるため、取付け誤差により、各液滴吐出ヘッドの固定位置が異なっている場合でも、各液滴吐出ヘッドの変形量の違いによって発生する液滴の吐出領域の差を是正することがきる。

本発明の請求項４に係る液滴吐出装置は、請求項３項記載において、前記ノズルはインクを吐出し、前記印字制御手段は、前記基準領域に合わせて印字データを補正して前記液滴吐出ヘッドの解像度を下げることを特徴とする。

上記構成によれば、印字制御手段は、基準領域に合わせて印字データを補正して液滴吐出ヘッドの解像度を下げる。

つまり、各液滴吐出ヘッドが変形することで室温時の液滴吐出ヘッドの吐出領域と比較して各液滴吐出ヘッドのノズルの間隔は広くなる。この状態で液滴を吐出すると液滴吐出ヘッド毎に出力画像にずれが発生する。しかし、印字制御手段が各液滴吐出ヘッドの解像度を下げることで同じ大きさの画像が形成され印字ずれを防止することができる。

本発明の請求項５に係る液滴吐出装置は、請求項１乃至４何れか１項記載において、前記液滴吐出ヘッドの周辺の環境温度が規定値以上になったとき、前記伸量取得手段が、前記基準長さの伸量を取得して、前記印字制御手段が前記基準領域内にある前記ノズルから液滴を吐出させることを特徴とする。

上記構成によれば、伸量取得手段は、液滴吐出ヘッドの周辺の環境温度が規定値以上になったとき、基準長さの伸量を取得して、印字制御手段が基準領域内にあるノズルから液滴を吐出させる。

このように、液滴吐出ヘッドの変形量が大きくなるときだけ、印字制御手段が液滴を吐出させるノズルを制御するため無駄がない。

本発明の請求項６に係る液滴吐出装置は、請求項１乃至４何れか１項記載において、前記液滴吐出ヘッドの温度が規定値以上になったとき、前記伸量取得手段が、前記基準長さの伸量を取得して、前記印字制御手段が前記基準領域内にある前記ノズルから液滴を吐出させることを特徴とする。

上記構成によれば、伸量取得手段は、液滴吐出ヘッドの温度が規定値以上になったとき、基準長さの伸量を取得して、印字制御手段が基準領域内にあるノズルから液滴を吐出させる。

このように、液滴吐出ヘッドの変形量が大きくなるときだけ、印字制御手段が液滴を吐出させるノズルを制御するため無駄がない。

本発明の請求項７に係る液滴吐出装置は、請求項２又は４記載において、印字枚数が規定値以上になったとき、前記伸量取得手段が、前記基準長さの伸量を取得して、前記印字制御手段が前記基準領域内にある前記ノズルから液滴を吐出させることを特徴とする。

上記構成によれば、伸量取得手段は、印字枚数が規定値以上になったとき、基準長さの伸量を取得して、印字制御手段が基準領域内にあるノズルから液滴を吐出させる。

つまり、印字枚数が規定値に達すると液滴吐出ヘッドの温度は印字動作により変化する。このように、液滴吐出ヘッドの温度が変化する毎に、印字制御手段が液滴を吐出させるノズルを制御するため無駄がない。

本発明の請求項８に係る液滴吐出装置は、請求項２又は４記載において、印字毎に、前記伸量取得手段が、前記基準長さの伸量を取得して、前記印字制御手段が前記基準領域内にある前記ノズルから液滴を吐出させることを特徴とする。

上記構成によれば、伸量取得手段は、印字毎に、基準長さの伸量を取得して、印字制御手段が基準領域内にあるノズルから液滴を吐出させる。

このように、常に伸量取得手段が基準長さの伸量を取得するため、最新の基準長さの伸量に基づいて印字制御手段が液滴を吐出させるノズルを制御することができる。

本発明の請求項９に係る液滴吐出装置は、請求項１乃至８何れか１項に記載において、前記伸量取得手段は、前記液滴吐出ヘッドの周囲の環境温度と前記基準長さの伸量とを関連付けた第１長さ変換テーブルと、温度センサによって測定された前記液滴吐出ヘッドの周囲の環境温度と、によって前記基準長さの各伸量を取得することを特徴とする。

上記構成によれば、伸量取得手段が、液滴吐出ヘッドの周囲の環境温度と基準長さの伸量とを関連付けた第１長さ変換テーブルと、温度センサによって測定された液滴吐出ヘッドの周囲の環境温度と、によって基準長さの伸量を取得する。

このように、液滴吐出ヘッドの周辺の環境温度を用いて、伸量取得手段が簡単に伸量を取得することができる。

本発明の請求項１０に係る液滴吐出装置は、請求項１乃至８何れか１項に記載において、前記伸量取得手段は、前記液滴吐出ヘッドの温度と前記基準長さの伸量とを関連付けた第２長さ変換テーブルと、温度センサによって測定された前記液滴吐出ヘッドの温度と、によって前記基準長さの各伸量を取得することを特徴とする。

上記構成によれば、伸量取得手段は、液滴吐出ヘッドの温度と基準長さの伸量とを関連付けた第２長さ変換テーブルと、温度センサによって測定された液滴吐出ヘッドの温度と、によって基準長さの伸量を取得する。

このように、液滴吐出ヘッドの温度を用いて、伸量取得手段が簡単に伸量を取得することができる。

本発明の請求項１１に係る液滴吐出装置は、請求項２又は４記載において、前記伸量取得手段は、印字データと前記基準長さの伸量とを関連付けた第３長さ変換テーブルと、画像データから生成される印字データと、によって前記基準長さの伸量を取得することを特徴とする。

上記構成によれば、伸量取得手段は、印字データと基準長さの伸量とを関連付けた第３長さ変換テーブルと、画像データから生成される印字データと、によって基準長さの伸量を取得する。

つまり、印字データが多いときは、液滴吐出ヘッドの作動量が多いため、温度が上昇すると予測し、印字データが少ないときは、液滴吐出ヘッドの作動量が少ないため、温度があまり上昇しないと予測する。このように、直接温度を測定することなく伸量取得手段が簡単に伸量を取得することができる。

本発明の請求項１２に係る液滴吐出装置は、請求項１乃至８何れか１項に記載において、前記伸量取得手段は、前記移動支承に支持された前記液滴吐出ヘッドの他端の位置を検出する第１検出手段からの検出信号によって取得された前記液滴吐出ヘッドの変形量に基づいて前記基準長さの伸量を取得することを特徴とする。

上記構成によれば、伸量取得手段は、移動支承に支持された液滴吐出ヘッドの他端の位置を検出する第１検出手段からの検出信号によって取得された液滴吐出ヘッドの変形量に基づいて基準長さの伸量を取得する。

このように、直接液滴吐出ヘッドの他端の位置を検出することで精度良く伸量取得手段が伸量を取得することができる。

本発明の請求項１３に係る液滴吐出装置は、請求項１乃至８何れか１項に記載において、前記伸量取得手段は、前記ノズルから前記液滴吐出対象物に吐出された液滴の位置を検出する第２検出手段からの検出信号によって取得された前記液滴吐出ヘッドの変形量に基づいて前記基準長さの伸量を取得することを特徴とする。

上記構成によれば、伸量取得手段は、ノズルから液滴吐出対象物に吐出された液滴の位置を検出する第２検出手段からの検出信号によって取得された液滴吐出ヘッドの変形量に基づいて基準長さの各伸量を取得する。

既に、シート材の位置を検知するレジストレーション検出用の検知手段が設けられている場合は、これを第２検出器として液滴の位置を検出してそのずれ量から伸量取得手段が各伸量を取得することができる。

本発明の請求項１４に係る画像形成装置は、請求項１乃至１３何れか１項に記載された液滴吐出装置が設けられたことを特徴とする。

上記構成によれば、画像形成装置には、請求項１乃至１３何れか１項に記載された液滴吐出装置が設けられているため、印字ずれを防止して高画質な出力画像を得ることができる。

本発明の画像形成装置によれば、各液滴吐出ヘッドの変形量の違いによって発生する液滴の吐出領域のずれを是正することができる。

本発明の第１実施形態に係る液滴吐出装置が採用された画像形成装置の実施形態を図１〜図９に従って説明する。

図９には、本実施形態に係る画像形成装置であるＦＷＡ（Ｆｕｌｌ Ｗｉｄｔｈ Ａｒｒａｙ）型インクジェットプリンタ（以下、「画像形成装置」という）１１２の構成が概略的に示されている。

この画像形成装置１１２の筐体１１４内の下部には給紙トレイ１１６が備えられており、給紙トレイ１１６内に積層されたシート材Ｐをピックアップロール１１８で１枚ずつ取り出すことができる。取り出されたシート材Ｐは、所定の搬送経路１２２を構成する複数の搬送ローラ１２０で搬送される。以下、単に「搬送方向」というときは、シート材Ｐの搬送方向をいい、「上流」、「下流」というときはそれぞれ、搬送方向の上流及び下流を意味するものとする。

給紙トレイ１１６の上方には、駆動ロール１２４及び従動ロール１２６に張架された無端状の搬送ベルト１２８が配置されている。搬送ベルト１２８の上方には液滴吐出装置１３０が配置されており、搬送ベルト１２８の平坦部分１２８Ｆに対向している。この対向した領域が、液滴吐出装置１３０から液滴が吐出される吐出領域ＳＥとなっている。搬送経路１２２に沿って搬送されたシート材Ｐは、搬送ベルト１２８で保持されてこの吐出領域ＳＥに至り、液滴吐出装置１３０に対向した位置で、液滴吐出装置１３０から液滴が吐出される。

そして、シート材Ｐを搬送ベルト１２８で保持した状態で周回させることで、吐出領域ＳＥ内に複数回通過させて、いわゆるマルチパスによる画像記録を行うことも可能となっている。もちろん、シート材Ｐを吐出領域ＳＥ内に１回のみ通過させて、いわゆる１パスで画像記録を行っても良い。

液滴吐出装置１３０は、本実施形態では、有効な記録領域がシート材Ｐの幅（搬送方向と直交する方向の長さ）以上とされた長尺物で、いわゆるＦＷＡ（Ｆｕｌｌ Ｗｉｄｔｈ Ａｒｒａｙ）となっている。液滴吐出装置１３０内には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）の４色それぞれに対応した４つの液滴吐出ヘッド１３２が搬送方向に沿って並列に配置されており、フルカラー画像を記録することができる。なお、それぞれの液滴吐出ヘッド１３２において液滴を吐出する方法は特に限定されず、いわゆるサーマル方式や圧電方式等、公知のものを適用できる。

また、液滴吐出装置１３０は、搬送方向と直交する方向に不動とされていてもよいが、必要に応じて移動するように構成しておくと、マルチパスによる画像記録で、より解像度の高い画像を記録できる。

また、液滴吐出装置１３０の上流側には、図示しない電源が接続された帯電ロール１３６が配置されている。帯電ロール１３６は、従動ロール１２６との間で搬送ベルト１２８及びシート材Ｐを挟みながら従動回転し、シート材Ｐを搬送ベルト１２８に押圧する押圧位置と、搬送ベルト１２８から離間した離間位置との間を移動可能とされている。押圧位置では、接地された従動ロール１２６との間に所定の電位差が生じるため、シート材Ｐに電荷を与えて搬送ベルト１２８にシート材Ｐを静電吸着させることができる。なお、電源は、シート材Ｐを所定電位に帯電させることが可能であれば、直流電源でも交流電源でもよい。

また、帯電ロール１３６よりもさらに上流側には、図示しないレジロールが設けられており、シート材Ｐが搬送ベルト１２８と帯電ロール１３６との間に至る前にシート材Ｐの位置及び搬送タイミングが調整されている。

液滴吐出装置１３０の下流側には、剥離プレート１４０が配置されており、シート材Ｐを搬送ベルト１２８から剥離することができる。

剥離されたシート材Ｐは、剥離プレート１４０の下流側で排出経路１４４を構成する複数の排出ローラ１４２で搬送され、筐体１１４の上部に設けられた排紙トレイ１４６に排出される。

さらに、剥離プレート１４０の下方には、駆動ロール１２４との間で搬送ベルト１２８を挟持するクリーニングロール１４８が配置されており、搬送ベルト１２８の表面をクリーニングする構成となっている。

また、給紙トレイ１１６と搬送ベルト１２８の間には、複数の反転用ローラ１５０で構成された反転経路１５２が設けられており、片面に画像記録されたシート材Ｐを反転させて搬送ベルト１２８に保持させることで、シート材Ｐの両面への画像記録を形成するようになっている。

搬送ベルト１２８と排紙トレイ１４６の間には、４色の各インクをそれぞれ貯留するインクタンク１５４が設けられている。インクタンク１５４のインクは、図示しないインク供給配管によって、液滴吐出装置１３０に供給される。インクとしては、水性インク、油性インク、溶剤系インク等、公知の各種インクを使用できる。

以上の構成によって、図９に示されるように、画像形成装置１１２では、給紙トレイ１１６から取り出されたシート材Ｐが搬送ローラ１２０によって搬送経路１２２に沿って搬送され、搬送ベルト１２８に至る。さらに、シート材Ｐは帯電ロール１３６によって搬送ベルト１２８に押し付けられ、帯電ロール１３６からの印加電圧によって搬送ベルト１２８に吸着（密着）されて保持される。この状態で、搬送ベルトの循環によってシート材Ｐが吐出領域ＳＥを通過しつつ、液滴吐出装置１３０の液滴吐出ヘッド１３２にもうけられたノズルから液滴が吐出されて、シート材Ｐ上に画像が記録される。１パスのみで画像記録する場合には、剥離プレート１４０でシート材Ｐを搬送ベルト１２８から剥離し、排出ローラ１４２で搬送して排紙トレイ１４６に排出する。これに対し、マルチパスで画像記録を行う場合には、必要な回数に達するまでシート材Ｐを周回させて吐出領域ＳＥを通過させた後、剥離プレート１４０でシート材Ｐを搬送ベルト１２８から剥離し、排出ローラ１４２で搬送して排紙トレイ１４６に排出する。

次に液滴吐出ヘッドについて説明する。

図８に示されるように、液滴吐出ヘッド１３２は、本体フレームに固定された長方形の枠体１５６に支持されている。

枠体１５６の長辺１５８の長手方向は、シート材Ｐの搬送方向と直交する方向に配置され、枠体１５６は、搬送ベルト１２８（図９参照）の平坦部分１２８Ｆと対向するように配置されている。

また、枠体１５６の一方の短辺１６０Ａの下面には、固定支承としてのブロック状の固定支持部材１６４が取り付けられており、他方の短辺１６０Ｂの下面には、移動支承としてのブロック状のスライド支持部材１６６が固定支持部材１６４と同様に付けられている。そして、固定支持部材１６４とスライド支持部材１６６との下面側に、これらの間を掛け渡すと共に液滴吐出ヘッド１３２を構成する長尺部材１６８が設けられている。

この長尺部材１６８には、複数のヘッドユニット１７８が取り付けられている。詳細には、図７に示されるように、長尺部材１６８には、長手方向に沿って複数のヘッド取付部１７６が形成されており、このヘッド取付部１７６に、複数のヘッドユニット１７８が列状に取り付けられている。さらに、ヘッドユニット１７８には、印字データに基づいて液滴を吐出させるノズル（図示省略）がシート材Ｐと対向するノズル面１７８Ａに複数設けられている。

ヘッドユニット１７８のそれぞれは、単体でシート材Ｐの紙幅を有していないが、複数のヘッドユニット１７８をシート材幅方向に並べて列状に配列することで、シート材幅以上の画像記録領域を得られるようになっている。すなわち、液滴吐出ヘッド１３２がシート材Ｐの幅方向に沿って移動しなくても、シート材Ｐの移動のみによってシート材Ｐの全面に画像が形成できるので、高い生産性を得ることができる。

また、この液滴吐出ヘッド１３２の一端１６８Ａは、固定支持部材１６４に設けられたネジ孔１６４Ｈからネジ１７０を締め込むことで長尺部材１６８に固定される。

これに対し、図６（Ａ）、図６（Ｂ）に示すように、液滴吐出ヘッド１３２の他端１６８Ｂ側に配置されるスライド支持部材１６６の下面には、いわゆる蟻溝状の溝部１７２が長尺部材１６８の長手方向に沿って形成されている。さらに、長尺部材１６８の他端１６８Ｂの上面には、溝部１７２にスライド可能に係合する突部１７４が設けられている。

したがって、図５に概念的に示すように、突部１７４を溝部１７２（図６参照）に係合させることで、突部１７４が溝部１７２内を移動可能になり、液滴吐出ヘッド１３２が、固定支持部材１６４と液滴吐出ヘッド１３２の取付点であるネジ１７０の締め付け位置を基準に伸縮可能となっている。

図４に示されるように、長尺部材１６８の長手方向（図４に示すに矢印Ａ方向）において、長尺部材１６８を固定するネジ１７０Ｙ、ネジ１７０Ｍ、ネジ１７０Ｃ、ネジ１７０Ｋの締め付け位置（固定位置）は、取付け誤差により液滴吐出ヘッド１３２毎に異なる。

そこで、工場出荷前に、液滴吐出ヘッド１３２毎に、矢印Ｂ方向へ搬送されるシート材Ｐの幅方向中央部に液滴を吐出する吐出基準位置１８２が決められる。

また、液滴吐出装置１３０内に設けられた長さ取得部８４（図９参照）が、液滴吐出装置１３０毎に、吐出基準位置１８２からネジ１７０までの基準長さＸＳを画像形成装置１１２の出荷前に取得する。

ここで、液滴吐出ヘッド１３２Ｙを使用して、長さ取得部８４が吐出基準位置１８２Ｙからネジ１７０Ｙまでの基準長さＸＳｙを取得する取得方法について説明する。

先ず、吐出基準位置１８２Ｙに配置されるノズルから液滴をシート材Ｐへ吐出させる。次に、液滴吐出ヘッド１３２Ｙを加熱し、加熱したときに液滴吐出ヘッド１３２Ｙが上昇した温度ΔＴ１を図示しない温度センサで取得する。

さらに、液滴吐出ヘッド１３２ＹがΔＴ１上昇した状態で、吐出基準位置１８２Ｙに配置されていたノズルから液滴をシート材Ｐへ吐出させる。加熱前に吐出基準位置１８２Ｙに配置されていたノズルから吐出された液滴と、加熱後にそのノズルから吐出された液滴がシート材Ｐへ吐出された状態となる。

シート材Ｐに吐出された加熱前後の液滴は、画像形成装置１１２に備えられたレジストレーション検出用の検知手段によって検出され、これにより、吐出基準位置１８２Ｙに配置されていたノズルの移動量ΔＸｙが取得される。

そうすると、基準長さＸＳｙ、温度ΔＴ１、移動量ΔＸｙ、液滴吐出ヘッド１３２Ｙの線膨張係数をαとすると下記のようになり、長さ取得部８４は、基準長さＸＳｙを取得することができる。

ＸＳｙ×αΔＴ１＝ΔＸｙ
∴ ＸＳｙ＝ΔＸｙ／αΔＴ１
以上のように、画像形成装置１１２の出荷前に、長さ取得部８４は、吐出基準位置１８２からネジ１７０（固定位置）までの基準長さＸＳを取得する。

画像形成装置１１２が出荷されると、画像形成装置１１２を取り巻く環境温度が変化する。環境温度が変化すると、液滴吐出ヘッド１３２のノズル面１７８Ａは、固定支持部材１６４と長尺部材１６８とを固定するネジ１７０Ｙ、ネジ１７０Ｍ、ネジ１７０Ｃ、ネジ１７０Ｋの締め付け位置（固定位置）を基準に長手方向に伸縮し、ノズルから吐出される液滴の吐出領域が変わる。

ここで、各色の液滴吐出ヘッド１３２が長手方向に熱変形することで発生する印字ずれについて説明する。

図９に示されるように、液滴吐出装置１３０は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応する液滴吐出ヘッド１３２Ｙ、１３２Ｍ、１３２Ｃ、１３２Ｋを備えている。前述したように、各液滴吐出ヘッド１３２の長手方向は、シート材Ｐの搬送方向と直交する方向に配置されている。なお、各色毎に、画像の位置ずれを防止するため、吐出基準位置１８２は何れの液滴吐出ヘッド１３２でも同一ライン上にあり、取付位置のばらつきにより、液滴吐出ヘッド１３２毎に異なったノズルが割り当てられることもある。

図４に示されるように、各液滴吐出ヘット１３２を固定支持部材１６４に取り付けるネジ１７０の締め付け位置（固定位置）は、取付け誤差により液滴吐出ヘッド１３２毎に長さ方向において（矢印Ａ方向）に異なっている。

環境温度の変化によって各色の液滴吐出ヘッド１３２は、ネジ１７０の締め付け位置（固定位置）を基準に長手方向に変形する。つまり、図３に示されるように、各液滴吐出ヘッド１３２の長手方向の長さは、ネジ１７０の締め付け位置（固定位置）を基準に他端１６８Ｂが点線で示す位置から実線で示す位置に変形する。

各色の液滴吐出ヘッド１３２の長さの変形量が違うと、吐出基準位置１８２Ｙ、１８２Ｍ、１８２Ｃ、１８２Ｋに配置されていたノズルの位置は、各色の液滴吐出ヘッド１３２間でずれてしまう。このため、ノズルから吐出される液滴の吐出領域も各色で変わってしまう。

このように、各色で吐出領域に差が生じ、ノズルの位置が各色間で微妙にずれることで出力画像に色間の印字ずれが発生する。

なお、図３の液滴吐出ヘッド１３２の伸長差は、分かり易くするため誇張して記載している。

そこで、液滴吐出装置１３０内に設けられた基準長さの伸量を取得する伸量取得部８６と、印字データに補正をかける印字制御部８２（図９参照）が、図１に示すフローに従って色ずれを補正する。

はじめに、ステップ２００でオペレータが印刷指示を出し、ステップ２０２へ移行し、ステップ２０２で、記録ヘッド制御部９０内に設けられた画像入力部９０Ｂ（図９参照）に画像データが入力される。

次にステップ２０４に移行して、印字制御部８２（図９参照）によって、画像データから印字データが作成されステップ２０６へ移行する。

ステップ２０６では、液滴吐出ヘッド１３２の近傍に設けられた温度センサ（図示省略）によって測定された液滴吐出ヘッド１３２の周辺温度が規定値以上か否かが伸量取得部８６で判断される。

規定値以上の場合は、ステップ２０８へ移行し、液滴吐出ヘッド１３２の周囲の環境温度と、基準長さＸＳの伸量とを関連付けた第１長さ変換テーブルから各液滴吐出ヘッド１３２の基準長さＸＳの伸量を伸量取得部８６が取得する。

次に、ステップ３００では、印字制御部８２が基準長さＸＳの伸量が最小の液滴吐出ヘッド１３２の吐出領域を基準領域として決定する。

次に、ステップ３０２に移行し、印字制御部８２が印字データに補正をかける。つまり、基準領域内にある他の液滴吐出ヘッド１３２のノズルから液滴を吐出させて色ずれを是正するため、伸量に応じて他の液滴吐出ヘッド１３２の解像度を下げる。

図２に示されるように、例えば「山」という文字を印字する場合に、図２（Ａ）に示される基準領域の「山」と、図２（Ｂ）に示される熱で伸びた液滴吐出ヘッド１３２の「山」は、長手方向（Ｅ方向）にずれて印字される。このような場合に、図２（Ｂ）の「山」を、解像度を下げて図２（Ｃ）に示す「山」に補正することで文字の大きさを合わせて色ずれをなくすことができる。なお、図２に示す○はノズルを模式図的に表したものである。

印字データの補正が終了するとステップ３０４へ移行して印刷を開始する。また、ステップ２０６で規定値以下の場合もステップ３０４に移行して印刷を開始する。

このように、取付け誤差により、液滴吐出ヘッド１３２と固定支持部材１６４を固定するネジ１７０（固定位置）の締め付け位置がずれている場合でも、各液滴吐出ヘッド１３２の基準長さＸＳの伸量に応じて印字データを補正することで、吐出領域のずれを是正し、色ずれをなくすことができる。

なお、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、液滴吐出ヘッド１３２の周辺の環境温度が規定値以上になったときに、印字データに補正をかけたが、熱電対を用いて液滴吐出ヘッド１３２の温度を測定し、液滴吐出ヘッド１３２の温度が規定値以上になったり、又は、カウンターで連続印字枚数をカウントして印字枚数が規定値以上になったりしたときに印字データに補正をかけてもよい。

また、上記実施形態では、基準領域を伸量取得部８６が取得した基準長さＸＳの伸量が最小の液滴吐出ヘッド１３２の吐出領域としたが、室温時の液滴吐出ヘッド１３２の吐出領域を基準領域としてもよい。この場合は、第１長さ変換テーブルに予め基準領域を入力する必要がある。

次に、第２実施形態に係る画像形成装置１１２について説明する。

なお、第１実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。

この実施形態では、伸量取得部８６は、液滴吐出ヘッド１３２の温度と基準長さＸＳの伸量とを関連付けた第２長さ変換テーブルを用いて、熱電対によって測定された各液滴吐出ヘッド１３２の温度によって各液滴吐出ヘッド１３２の基準長さＸＳの伸量を取得する。

このように、液滴吐出ヘッド１３２の温度を用いて簡単に各液滴吐出ヘッド１３２の基準長さＸＳの伸量を取得することができる。

次に、第３実施形態に係る画像形成装置１１２について説明する。

なお、第１実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。

この実施形態では、伸量取得部８６は、印字データと基準長さＸＳの伸量とを関連付けた第３長さ変換テーブルを用いて、画像を生成する印字データから各基準長さＸＳの伸量を取得する。

つまり、印字データが多いときは、液滴吐出ヘッド１３２の作動量が多いため、温度が上昇すると予測し、印字データが少ないときは、液滴吐出ヘッド１３２の作動量が少ないため、温度があまり上昇しないと予測する。このように、温度測定することなく各液滴吐出ヘッド１３２の基準長さＸＳの伸量を取得することができる。

次に、第４実施形態に係る画像形成装置１１２について説明する。

なお、第１実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。

この実施形態では、伸量取得部８６は、スライド支持部材１６６に支持された液滴吐出ヘッド１３２の他端１６２Ｂの位置を検出する第１検出器としての歪センサが検出した歪信号によって取得された各液滴吐出ヘッド１３２の変形量に基づいて基準長さＸＳの各伸量を取得する。

このように、直接他端１６８Ｂの移動量を検出して、伸量取得部８６が基準長さＸＳの各伸量を取得することができる。

次に、第５実施形態に係る画像形成装置１１２について説明する。

なお、第１実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。

この実施形態では、伸量取得部８６は、ノズルからシート材Ｐに吐出された液滴の位置を検出する第２検出器からの検出信号によって取得された液滴吐出ヘッド１３２の変形量に基づいて基準長さＸＳの各伸量を取得する。この場合には、レジストレーション検出用の検知手段を第２検出器として使用することも可能である。

本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の印字データの補正手順を示したフロー図である。 （Ａ）本発明の第１実施形態に係る基準領域のノズル面、及びノズルを概念的にしめした模式図である。（Ｂ）本発明の第１実施形態に係るノズル面、及びノズルを示し、熱変形で延びた状態での模式図である。（Ｃ）本発明の第１実施形態に係るノズル面、及びノズルを示し、熱変形で延びた状態を補正した模式図である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の液滴吐出ヘッドを示し、環境温度の変化で夫々のヘッドが伸縮した状態を示した模式図である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の液滴吐出ヘッドを示し、液滴吐出ヘッドの取り付け位置（ネジ１７０の締め付け位置）が液滴吐出ヘッド毎にずれている状態を示した模式図である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の液滴吐出ヘッドを示した側面図である。 （Ａ）本発明の第１実施形態に係る液滴吐出ヘッドのスライド端を示した斜視図である。（Ｂ）本発明の第１実施形態に係る液滴吐出ヘッドのスライド端を示した分解斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る液滴吐出ヘッドを示した分解斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る液滴吐出ヘッドを示した斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置を示した概略構成図である。

符号の説明

８２ 印字制御部
８４ 長さ取得部
８６ 伸量取得部
１１２ 画像形成装置
１３０ 液滴吐出装置
１３２ 液滴吐出ヘッド
１６４ 固定支持部材（固定支承）
１６６ スライド支持部材（移動支承）
１７８ ヘッドユニット
１８２ 吐出基準位置

Claims (14)

1. 液滴を吐出するノズルを複数備えたヘッドユニットと、前記ヘッドユニットが並べられた液滴吐出ヘッドと、を備え、前記液滴吐出ヘッドを液滴吐出対象物の搬送方向と交差して並列に配置すると共に、前記液滴吐出ヘッド毎に、前記液滴吐出対象物の所定位置へ液滴を吐出するための吐出基準位置が決められた液滴吐出装置において、
   前記液滴吐出ヘッドの一端を固定する固定支承と、
   前記液滴吐出ヘッドの他端を前記液滴吐出対象物の搬送方向と交差する方向へ移動可能に支持する移動支承と、
   前記吐出基準位置と前記液滴吐出ヘッドが前記固定支承に固定される固定位置との各基準長さを取得する長さ取得手段と、
   前記液滴吐出対象物の搬送方向と交差する方向の熱変形による前記基準長さの伸量を取得する伸量取得手段と、
   前記伸量取得手段によって取得された基準長さの伸量が最小の前記液滴吐出ヘッドの吐出領域を基準領域として、前記基準領域内にある他の液滴吐出ヘッドのノズルから液滴を吐出させる印字制御手段と、
   を有することを特徴とする液滴吐出装置。
2. 前記ノズルはインクを吐出し、前記印字制御手段は、前記基準領域に合わせて印字データを補正して他の液滴吐出ヘッドの解像度を下げることを特徴とする請求項１記載の液滴吐出装置。
3. 液滴を吐出するノズルを複数備えたヘッドユニットと、前記ヘッドユニットが並べられた液滴吐出ヘッドと、を備え、前記液滴吐出ヘッドを液滴吐出対象物の搬送方向と交差して並列に配置すると共に、前記液滴吐出ヘッド毎に、前記液滴吐出対象物の所定位置へ液滴を吐出するための吐出基準位置が決められた液滴吐出装置において、
   前記液滴吐出ヘッドの一端を固定する固定支承と、
   前記液滴吐出ヘッドの他端を前記液滴吐出対象物の搬送方向と交差する方向へ移動可能に支持する移動支承と、
   前記吐出基準位置と各前記液滴吐出ヘッドが前記固定支承に固定される固定位置との基準長さを取得する長さ取得手段と、
   前記液滴吐出対象物の搬送方向と交差する方向の熱変形による前記基準長さの伸量を取得する伸量取得手段と、
   室温時の前記液滴吐出ヘッドの吐出領域を基準領域として、前記基準領域内にある液滴吐出ヘッドのノズルから液滴を吐出させる印字制御手段と、
   を有することを特徴とする液滴吐出装置。
4. 前記ノズルはインクを吐出し、前記印字制御手段は、前記基準領域に合わせて印字データを補正して前記液滴吐出ヘッドの解像度を下げることを特徴とする請求項３記載の液滴吐出装置。
5. 前記液滴吐出ヘッドの周辺の環境温度が規定値以上になったとき、前記伸量取得手段が、前記基準長さの伸量を取得して、前記印字制御手段が前記基準領域内にある前記ノズルから液滴を吐出させることを特徴とする請求項１乃至４何れか１項に記載された液滴吐出装置。
6. 前記液滴吐出ヘッドの温度が規定値以上になったとき、前記伸量取得手段が、前記基準長さの伸量を取得して、前記印字制御手段が前記基準領域内にある前記ノズルから液滴を吐出させることを特徴とする請求項１乃至４何れか１項に記載された液滴吐出装置。
7. 印字枚数が規定値以上になったとき、前記伸量取得手段が、前記基準長さの伸量を取得して、前記印字制御手段が前記基準領域内にある前記ノズルから液滴を吐出させることを特徴とする請求項２又は４に記載された液滴吐出装置。
8. 印字毎に、前記伸量取得手段が、前記基準長さの伸量を取得して、前記印字制御手段が前記基準領域内にある前記ノズルから液滴を吐出させることを特徴とする請求項２又は４に記載された液滴吐出装置。
9. 前記伸量取得手段は、前記液滴吐出ヘッドの周囲の環境温度と前記基準長さの伸量とを関連付けた第１長さ変換テーブルと、温度センサによって測定された前記液滴吐出ヘッドの周囲の環境温度と、によって前記基準長さの各伸量を取得することを特徴とする請求項１乃至８何れか１項に記載された液滴吐出装置。
10. 前記伸量取得手段は、前記液滴吐出ヘッドの温度と前記基準長さの伸量とを関連付けた第２長さ変換テーブルと、温度センサによって測定された前記液滴吐出ヘッドの温度と、によって前記基準長さの各伸量を取得することを特徴とする請求項１乃至８何れか１項に記載された液滴吐出装置。
11. 前記伸量取得手段は、印字データと前記基準長さの伸量とを関連付けた第３長さ変換テーブルと、画像データから生成される印字データと、によって前記基準長さの伸量を取得することを特徴とする請求項２又は４に記載された液滴吐出装置。
12. 前記伸量取得手段は、前記移動支承に支持された前記液滴吐出ヘッドの他端の位置を検出する第１検出手段からの検出信号によって取得された前記液滴吐出ヘッドの変形量に基づいて前記基準長さの伸量を取得することを特徴とする請求項１乃至８何れか１項に記載された液滴吐出装置。
13. 前記伸量取得手段は、前記ノズルから前記液滴吐出対象物に吐出された液滴の位置を検出する第２検出手段からの検出信号によって取得された前記液滴吐出ヘッドの変形量に基づいて前記基準長さの伸量を取得することを特徴とする請求項１乃至８何れか１項に記載された液滴吐出装置。
14. 請求項１乃至１３何れか１項に記載された液滴吐出装置が設けられたことを特徴とする画像形成装置。

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