CN1277681C - 喷墨记录装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了喷墨记录装置及其清洗装置。在喷墨头和刮片的相对移动方向上在喷嘴部件和配线部件之间具备凹部，用刮片良好地刮擦配线部件的表面及喷嘴部件的表面。

Description

喷墨记录装置

技术领域

本发明涉及从具有多个喷口列的记录头向被记录材料喷出墨水进行记录的喷墨记录装置，以及该喷墨记录装置的清洗装置的新构成。

背景技术

近年，作为打印机装置喷墨打印机已普及，迫切需要其印刷的高速化和高画质化。一般的喷墨打印机，在使喷墨头在主扫描方向上移动的同时，使印刷纸在负扫描方向上移动，用从喷墨头喷出的墨滴在印刷纸上形成点阵列的图像。

但是，在喷墨打印机中，从印刷纸的表面飞散的微细墨水滴，和从印刷纸的表面游离的纸粉等，容易附着在喷墨头的表面。这种情况下，附着的纸粉等妨碍墨滴的喷出，有可能使其喷出方向偏离降低印刷品质。

因而，为了解决这样的问题，在现在的喷墨打印机中，一般是用刮片刮擦喷墨头的表面进行清洁。作为该刮擦机构有各种构造，例如，一般是通过在主扫描方向上移动的喷墨头的表面上使由弹性体组成的刮片离合，用刮片在主扫描方向的单方向上刮擦喷墨头的表面。

另外，即使作为喷墨头也有各种构造，例如，有在头基板表面上一体安装喷嘴部件和配线部件的例子。在这样的喷墨头中，在喷嘴部件上形成多个喷嘴在副扫描方向上排列的喷嘴阵列，在喷嘴阵列的各自上内置有与外部输入的驱动信号对应喷出墨水滴的驱动元件。

另外，因为在配线部件上形成把外部输入的驱动信号传输到喷嘴部件的驱动元件的信号配线，所以从喷墨打印机的打印机主体提供的驱动信号靠配线部件的信号配线传输到喷嘴部件的驱动元件。

进而，当制造这样的喷墨头的情况下，例如，把形成有矩形孔的配线部件安装在头基板的表面上，在该配线部件的矩形孔内插入喷嘴部件安装在头基板上，在彩色对应的喷墨头中，因为在喷嘴部件上把多个喷嘴阵列排列在主扫描方向上，所以与该驱动元件连通的信号配线被形成到喷嘴部件的副扫描方向的两端，配线部件的矩形孔，被形成为从喷嘴部件的副扫描方向的两端接触的形状。

因此，掌握喷嘴部件插入配线部件的矩形孔的机械臂，因为需要在主扫描方向上从两侧掌握喷嘴部件，所以配线部件的矩形孔，被形成为在主扫描方向上从喷嘴部件的两端背向的形状。另外，因为配线部件和喷嘴部件的信号配线用焊丝连接，所以为了容易操作，配线部件被形成为表面比喷嘴部件高的位置。

在上述喷墨头中，配线部件的表面位于比喷嘴部件表面高的位置上，在主扫描方向上喷嘴部件和配线部件存在间隙。因此，如果用刮片和配线部件的表面一同刮擦喷嘴部件的表面，则存在刮片不能良好刮擦喷嘴部件的喷嘴阵列位置的现象。

即，因为刮片靠自身的弹性与喷嘴部件等的表面压接，所以，例如，如果刮片的移动速度快，从喷嘴部件的端部到喷嘴阵列的距离小，配线部件和喷嘴部件的表面高差大，则刮片的前端跟踪喷嘴部件的表面的动作不起作用，有飞跃喷嘴阵列的可能。进而，如果配线部件和喷嘴部件的间隙宽深，因为刮片的切断部分落下与喷嘴部件的端部冲突，所以因该冲突刮片前端部分跳起，有跃过喷嘴阵列的现象。

为了防止这种现象，例如，只要充分降低刮片的移动速度即可。但是，如上所述因为通过刮片向喷墨头的主扫描方向移动使喷嘴部件的表面相对移动，所以如果降低该移动速度作为喷墨打印机的印刷速度降低。

而且，近年因喷墨打印机的印刷速度上升，喷墨头的移动速度也必然上升。即，刮片的移动速度上升，导致上述那样的刮擦不良多发。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用在喷墨头和刮片的相对移动方向上在喷嘴部件和配线部件之间具备凹部的喷墨头进行记录的喷墨记录装置，可以用刮片良好地刮擦配线部件的表面及喷嘴部件的表面。

本发明的另一目的在于：提供一种用把具有多个喷嘴的喷嘴部件和配线部件一体地安装在头基板的表面上的喷墨头进行记录的喷墨记录装置，上述喷墨记录头具备在该喷墨头和刮片的相对移动方向上在上述喷嘴部件和上述配线部件之间具有的凹部，刮擦喷墨头的喷嘴部件的刮片，该刮片刮擦上述配线部件的表面及上述喷嘴部件的表面。

本发明提供一种喷墨记录装置，用于使用喷墨头进行记录，该喷墨头包括，具有多个喷嘴阵列的喷嘴部件；配线部件；把喷嘴部件和配线部件一体地组装在其表面上的头基板；以及在喷嘴部件和刮片的相对移动方向上配置的在喷嘴部件和配线部件之间的凹部，其中该刮片用于刮擦喷墨头的喷嘴部件，该刮片在与喷嘴阵列交叉的方向上相对移动，并且刮擦喷嘴部件的表面及配线部件的表面；其中在喷嘴部件和配线部件之间形成一个间隙，间隙中填充绝缘部件，所述凹部由喷嘴部件和配线部件之间的该间隙以及绝缘部件的表面形成。

附图说明

图1是展示适用了本发明的喷墨记录装置的实施例1的模式化斜视图。

图2是说明本发明的喷墨头的图，(a)是正面图，(b)是平面图。

图3是展示配线部件的表面相对喷嘴部件表面的高度H，和刮片与喷嘴部件的表面不接触的距离的关系的图。

图4是展示喷嘴部件和配线部件的间隔的横宽度W，和刮片引墨水的记录的关系的图。

具体实施方式

以下，参照附图具体地说明本发明的实施方式。进而，各图中相同的符号表示同一或者对应的部分。

(实施方式1)

图1是展示适用了本发明的喷墨记录装置的实施例1的模式化斜视图。在图1中，在图示的喷墨记录装置中设置，用于把记录用纸等的被记录材料提供给记录装置主体内的供纸部201、通过记录装置组体内(记录部等)输送被记录材料用的传输部202、根据图像信息在被记录材料上记录图像(还包含文字和记号等)的记录机构部203、用于维持由记录机构部203形成的图像品质的清洗机构部(恢复机构部)204。

被装载在供纸部201上的记录用纸等的被记录材料，由靠供纸电机起动的供纸滚轮每次分出一张地送出，送入上述传输部202。被送入该传输部202的被记录材料，靠由传输电机驱动的传输滚轮221以及被该传输滚轮按压的夹送轮222产生的摩擦传输力通过记录部传输，一边在该记录部中传输纸(节距传输)一边用上述记录机构203记录图像(还包含文字和记号等)。被记录后的被记录材料，通过被和上述传输滚轮221连动地被驱动的排纸滚轮223以及和该排纸滚轮协同动作的小齿轮间夹持产生的传输力排出装置主体。

上述记录机构部203，由在装置主体内部被引导支撑可以在主扫描方向上往复移动的滑架6以及作为记录装置的记录头3等构成。即，安装在记录头3上的滑架6沿着被设置在装置主体上的导轨被引导支撑为可以往复移动，对于该滑架6具有滑架皮带224传递滑架电机的驱动力，该滑架6靠该滑架电机的驱动力沿着上述导轨往复移动。而且，通过重复与上述滑架6的往复移动(主扫描)同步进行的记录头3的记录动作和被记录材料的每一规定间距的传输(副扫描)进行被记录材料整体的记录。上述恢复机构(清洗机构部)204，是通过消除在喷墨记录装置中的记录头(喷墨记录头)3的堵塞等用于把记录品质维持恢复到正常(良好)的状态，如后述，由用于从喷出口吸引或者喷出墨水的泵装置、用于覆盖喷出口的盖装置，以及用于刮擦清除喷出口面的刮擦装置等构成。

作为记录装置的上述记录头3，是利用热能喷出墨水的喷墨记录头，具备用于产生热能的电热转换体。另外，该记录头3，用由上述电热转换体施加的热能在墨水内产生膜沸腾，利用在此时产生的气泡的成长、收缩的压力变化从喷出口喷出墨水，进行记录。上述电热转换体，与多个喷出口的各自对应配置，通过根据记录信息(记录信号)在对应的电热转换体上施加脉冲电压，从对应的喷出口喷出墨水。

以下参照图2说明本发明的实施方式1。如图2所示，实施方式1的喷墨头100，在平板状的头基板101的表面上一体地安装平板状的喷嘴部件102和配线部件103，在主扫描方向上，即喷墨头和刮片的相对移动方向上，喷嘴部件102和配线部件103邻接。更具体地说，配线部件103在中央形成矩形的贯通孔104，在其内侧配置矩形的喷嘴部件102。

喷嘴部件102，把YMC(Yellow，Magenta，Cyan)用的3个喷嘴阵列105并排排列在主扫描方向上，在该喷嘴阵列105上的各自多个墨水喷嘴(未图示)排列在副扫描方向上，即排列在刮片106的长方向上。在墨水喷嘴的各自上内置发热元件等的驱动元件(未图示)，该驱动元件与外部输入的驱动信号对应地从墨水喷嘴喷出墨水。另外，喷嘴阵列105和刮片106的相对移动，是上述的主扫描方向。

配线部件103，形成把外部输入的驱动信号传递到喷嘴部件102的驱动元件的信号配线(未图示)，该信号配线，例如，通过引线接合方式从副扫描方向的两端联结喷嘴部件102的信号配线(未图示)。

实施方式1的喷墨头100，为了使上述的引线接合变得容易，把配线部件103的表面设置得比喷嘴部件102的表面高。另外，为了容易把喷嘴部件102插入配线部件103的贯通孔104，在主扫描方向上在喷嘴部件102和配线部件103之间存在凹部。

进而，如图2所示，通过刮擦机构(未图示)支撑刮片106可以自如地在上下方向移动，根据需要在往复于主扫描方向的初始位置上的喷墨头100的表面上压接刮片106。本实施方式的喷墨头100，从喷嘴部件102的端部至喷嘴阵列105的距离是L，配线部件103的表面相对喷嘴部件102的表面的高度是H，凹部的宽度是W，其中配线部件103的刮擦动作在其一个端部结束喷嘴部件102的刮擦动作在其另一个端部开始，从喷嘴部件102的表面开始的宽度为W的凹部的深度是D。

实施方式1的喷墨头100的构成是，在刮片106通过喷嘴部件102之前，通过作为比喷嘴部件102的表面低的凹部的深度为D、宽度为W的沟。

以往的喷墨头的构成是，相对刮片的扫描方向在通过喷嘴部件之前，不具有比喷嘴部件的表面低的凹部。该构成，在刮片达到喷嘴部件前，2次通过台阶。刮片大多是橡胶等的弹性体，当通过从高的位置到低的位置，另外从低的位置到高的位置变换的台阶时，因为产生刮片的跳跃和墨水引出等，所以控制喷嘴阵列部的清除比较困难。

但是，本发明人，通过设定各种参数，在取上述构成的同时还在极其广的刮擦条件下发现可以适用的构成。即，设定从喷嘴部件102的端部到喷嘴阵列105的距离L、配线部件103的表面相对于喷嘴部件102的表面的高度H、从配线部件103的刮擦动作结束的端部到喷嘴部件102的刮擦动作开始的端部的凹部的宽度为W、从喷嘴部件102的表面开始的宽度为W的凹部的深度D的范围。

由此，在和配线部件103的表面一同刮擦喷嘴部件102的表面的刮片106不会跃过喷嘴阵列105，另外，刮片106不会把凹部底部的附着墨水引出到喷嘴阵列的位置。

而且，因为喷嘴部件102和配线部件103的间隙用绝缘性树脂110填充，所以可以通过该量简单地在所希望范围中调节间隙的深度D，可以防止从这些间隙对部件102、103和头基板101之间的间隙侵入水分。

在此，以下把本发明者的实验结果作为实施例说明。首先，本发明者，为了调查高度H的影响把凹部的沟宽度W设定为0，制成变更各种高度H的试制品。而后，在喷墨头100的表面上以“2.0、3.0、4.0(gf/mm²)”这3种压力使刮片106接触，进行以“50、100、150、200(mm/sec)”这4种速度移动的合计12种实验。

而后，测定从配线部件103的端部到刮片106与喷嘴部件102的表面接触的位置的距离。其结果，在图3的①所示的“2.0(gf/mm²)”并且“50(mm/sec)”的情况下，从配线部件103的端部到刮片106与喷嘴部件102的表面接触的位置的距离变为最大，判明该距离和高度“H”是大致线性的关系。另外，在图3的②所示的“4.0(gf/mm²)”并且“200(mm/sec)”的情况下，从配线部件103的端部到刮片106与喷嘴部件102的表面接触的位置的距离变为最小，判明该距离和高度“H”是大致线性的关系。在其它情况下进入①和②的范围也得到确认。

由此，在压力为2.0(gf/mm²)以上并且刮片速度为50(mm/sec)以上的条件下，如果高度H在0.2mm以下，由于从喷嘴部件102的端部到喷嘴阵列105的距离L和沟的宽度W的和满足1.0mm以上，因而没有刮片106的跳跃影响，确认可以进行喷嘴阵列105的清洁。

以下，把高度H设置为0.2mm，把从喷嘴部件102的端部到喷嘴阵列105的距离L设置为0.5，制成变更各种从沟的宽度W和喷嘴部件表面开始的沟的深度D的试验品。而后，在该喷墨头的表面上用“2.0、3.0、4.0(gf/mm²)”这3种压力使刮片106与该喷墨头的表面接触，进行以“50、100、150、200(mm/sec)”4种速度移动的合计12种实验。而后，测定由刮片106产生的从喷嘴部件102的端部引出墨水的距离的结果，按照图4①的在压力为“2.0(gf/mm²)”、速度为“50(mm/sec)，，下沟深度D是0.5的情况，②的在压力为“2.0(gf/mm²)”速度为“50(mm/sec)”下沟深度D是0.4的情况，③的在压力为“2.0(gf/mm²)”、速度为“50(mm/sec)，，下沟深度D是0.3的情况的顺序可知墨水引出距离有减小的趋势。另外，即使在改变压力和速度的剩余的11种的全部情况下，如果在沟深度D是0.3以下并且沟的宽度W是比0.5mm大且比3.0mm小或与其相等的范围中，则判明由于刮片106的动作引起的墨水引出未达到喷嘴阵列105。

即，通过这些实验，距离L、高度H、沟的宽度W、深度D如果满足：

0.5≤L(mm)

0≤H≤0.2(mm)

0.5＜W≤3.0(mm)

0＜D≤0.3(mm)

则确认和配线部件103的表面一同刮擦喷嘴部件102的表面的刮片106不跃过喷嘴阵列105，另外刮片106不会把凹部底部的附着墨水引出到喷嘴阵列105的位置。

从以上说明可知，如果采用本实施方式，则是在喷墨头和刮片的相对移动方向上由在喷嘴部件和配线部件之间具备凹部的喷墨头进行记录的喷墨记录装置，可以提供可以用刮片和配线部件的表面同时良好地刮擦喷嘴部件的表面的喷墨记录装置。

Claims (6)

1.一种喷墨记录装置，用于使用喷墨头进行记录，

该喷墨头包括，

具有多个喷嘴阵列的喷嘴部件；

配线部件；

把喷嘴部件和配线部件一体地组装在其表面上的头基板；以及

在喷嘴部件和刮片的相对移动方向上配置的在喷嘴部件和配线部件之间的凹部，

其中该刮片用于刮擦喷墨头的喷嘴部件，该刮片在与喷嘴阵列交叉的方向上相对移动，并且刮擦喷嘴部件的表面及配线部件的表面；

其中在喷嘴部件和配线部件之间形成一个间隙，间隙中填充绝缘部件，所述凹部由喷嘴部件和配线部件之间的该间隙以及绝缘部件的表面形成。

2.权利要求1所述的喷嘴记录装置，

其中，刮片相对于喷嘴部件的表面的相对速度S和邻接压力P满足如下关系：50≤S≤200(mm/sec)，

          2.0≤P≤4.0(gf/mm²)。

3.权利要求1所述的喷墨记录装置，

其中所述喷嘴阵列排列在刮片的长度方向上，在喷墨头中，满足如下的关系：

0.5≤L(mm)，

0≤H≤0.2(mm)，

0.5＜W≤3.0(mm)，以及

0＜D≤0.3(mm)

其中，L表示喷嘴部件的一端与喷嘴阵列中的一个阵列之间的距离，H表示配线部件的表面相对于喷嘴部件的表面的高度，W表示凹部的宽度，其中对于配线部件的刮擦操作在该凹部的一端结束，对于喷嘴部件的刮擦操作在该凹部的另一端开始，D表示宽度为W的该凹部距离喷嘴部件的表面的深度。

4.权利要求1所述的喷墨记录装置，其中，

上述记录头，具备发生用于喷出墨水的热能的电热变换体。

5.权利要求4所述的喷墨记录装置，其中，

上述记录头，利用由上述电热变换体产生的热能在墨水中产生的膜沸腾，使得从喷出口喷出墨水。

6.权利要求1所述的喷墨记录装置，其中还包括具有该刮片的清洁单元。

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