JP2004358874A - Line head and inkjet recorder - Google Patents

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JP2004358874A JP2003161939A JP2003161939A JP2004358874A JP 2004358874 A JP2004358874 A JP 2004358874A JP 2003161939 A JP2003161939 A JP 2003161939A JP 2003161939 A JP2003161939 A JP 2003161939A JP 2004358874 A JP2004358874 A JP 2004358874A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a line head whereby it is possible to reduce the cost of replacement of the line head because of a defective image caused by malfunction of a nozzle and to improve the reliability at a low cost, and to provide a line type inkjet recorder having the same. <P>SOLUTION: This line head 2 has a plurality of nozzles 21a arranged in a length corresponding to a width of a recording medium and records an image by ejecting ink toward the recording medium from the nozzles 21a. The line head 2 consists of a plurality of head units 21 each having the plurality of nozzles 21a arranged therein, the head units being divisionally formed to be arranged along the longitudinal direction. Each of the head units 21 is independently detachable. This inkjet recorder is equipped with the line head 2. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラインヘッド及びインクジェット記録装置に関し、詳しくは、記録媒体の幅相当の長さに複数のノズルが配列され、前記ノズルから前記記録媒体へ向けてインクを吐出することにより画像を記録するラインヘッド、及び、これを備えたライン型のインクジェット記録装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
インクジェット記録装置には、記録ヘッドのノズルから画像信号による吐出制御を受けたインクの小さな液滴を記録媒体へ吐出しながら記録ヘッドを主走査方向に移動させて1ライン分の画像記録を行った後、記録媒体を1ライン分副走査方向へ搬送し、再び記録ヘッドのノズルからインクの小さな液滴を記録媒体へ吐出して画像を1ライン分記録し、以下、これを繰り返すことで記録媒体上に画像を形成するものがある。
【0003】
また、他のインクジェット記録装置として、記録ヘッドを、インクを吐出するノズルを等間隔ピッチで記録媒体の略最大記録幅の長さに配置した長尺状に構成し、装置本体に対して固定したラインヘッドとするものがある(特許文献1)。この構成によれば、記録ヘッドの主走査方向の移動が不要となり、主走査方向と直交する記録媒体の副走査方向の搬送のみで画像形成を行うことができるので、高速画像形成を行うことができる。
【0004】
【特許文献1】特開昭62−161547号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
このように、記録ヘッドが主走査方向へ移動しない固定状のラインヘッドを有するインクジェット記録装置では、例えば、ノズルにゴミ等が詰まってインクが吐出できない(以下、インクの不吐出という)場合や、ノズルの吐出口の周縁部がインクで濡れ、吐出されるインクの液滴がその方に引っ張られ、記録媒体の目的の位置にインクが記録されない(以下、インクの着弾曲がりという)場合等のノズルの欠陥があると、記録媒体に形成される画像に画像不良が発生する。
【0006】
更に詳しく説明すると、インクの不吐出の場合には、記録媒体に副走査方向に沿って縦すじが形成されてしまう。また、インクの着弾曲がりの場合には、図4に示すように、例えば等間隔のピッチsで配列されたノズルa〜eにおいて、ノズルcからの吐出インクCがノズル周縁のインクの濡れによりインクの着弾曲がりを起し、吐出されたインクの点によりC−Cラインを形成すると、該C−Cラインは、同じようにして形成されたB−Bラインに接近し、同時にD−Dラインより離れてしまい、他のA−Aライン、E−Eライン等とのその線間ピッチが異なることにより、インクの点により形成された画像として副走査方向の縦縞が形成されてしまう。
【0007】
このようなノズルの欠陥による画像不良が発生した場合には、一般に、インク吸引やノズル面のワイピング等の回復処理を行うが、このような回復処理により回復しない場合は、記録ヘッド自体を交換しなければ画像不良の問題は解消できなかった。しかし、ラインヘッドは、記録媒体の幅相当の大きさ(長さ)を有しており、ヘッド全体を交換するのは非常にコストが高くつく問題があった。
【0008】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、ノズルの欠陥に起因する画像不良によるラインヘッドの交換コストを低減でき、安価に信頼性の向上を図ることのできるラインヘッド及びこれを備えたライン型のインクジェット記録装置を提供することを課題とする。
【0009】
本発明のその他の課題は、本明細書の以下の記載により明らかになる。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題は以下に示す各発明により解決される。
【0011】
請求項1記載の発明は、記録媒体の幅相当の長さに複数のノズルが配列され、前記ノズルから前記記録媒体へ向けてインクを吐出することにより画像を記録するラインヘッドであって、各々複数のノズルが配列された複数のヘッドユニットに分割形成され、前記複数のヘッドユニットが長さ方向に沿って配列されてなると共に、前記複数のヘッドユニットの各々が独立に着脱可能に構成されてなることを特徴とするラインヘッドである。
【0012】
請求項2記載の発明は、前記複数のヘッドユニットの各々は、同一構造であることを特徴とする請求項1記載のラインヘッドである。
【0013】
請求項3記載の発明は、前記複数のヘッドユニットは、長さ方向に沿って千鳥状に配列されてなることを特徴とする請求項1又は2記載のラインヘッドである。
【0014】
請求項4記載の発明は、記録媒体の幅相当の長さに複数のノズルを配置したラインヘッドを有し、前記ノズルから前記記録媒体へ向けてインクを吐出すると共に、前記記録媒体と前記ラインヘッドを副走査方向へ相対的に移動させることにより前記記録媒体上に画像を形成するライン型のインクジェット記録装置であって、前記ラインヘッドは、各々複数のノズルが配列された複数のヘッドユニットに分割され、前記複数のヘッドユニットが長さ方向に沿って配列されてなると共に、前記複数のヘッドユニットの各々が独立に着脱可能に構成されてなることを特徴とするインクジェット記録装置である。
【0015】
請求項5記載の発明は、前記複数のヘッドユニットのうちの一部のヘッドユニットを取り外す際に、取り外さない残りのヘッドユニットのノズル面をキャッピングするためのキャッピング手段を有することを特徴とする請求項4記載のインクジェット記録装置である。
【0016】
請求項6記載の発明は、前記複数のヘッドユニットの各々は、同一構造であることを特徴とする請求項4又は5記載のインクジェット記録装置である。
【0017】
請求項7記載の発明は、前記複数のヘッドユニットは、前記ラインヘッドの長さ方向に沿って千鳥状に配列されてなることを特徴とする請求項4、5又は6記載のインクジェット記録装置である。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。
【0019】
図1は、本発明に係るインクジェット記録装置の主要部を示す斜視図である。なお、ライン型のインクジェット記録装置は、ラインヘッドと記録媒体を副走査方向へ相対的に移動させることにより画像記録を行うことができる。ここでは、このラインヘッドと記録媒体の副走査方向の相対移動について、ラインヘッドを固定状とし、記録媒体を副走査方向へ移動させる形態を例に挙げて説明するが、その逆にラインヘッドを副走査方向に移動させてもよい。
【0020】
図中、2は、インクジェット記録装置1に設置されたラインヘッドであり、後で詳述するようにフレキシブルケーブル3によって制御基板4と接続されている。なお、1点鎖線で表わされたラインヘッド2は略図であり、その構成の詳細は後述する。また、フルカラーの画像記録を行う場合、例えばYMCKの各色のインクを吐出するためのラインヘッドが各色毎に配置されるが、ここでは、一つのラインヘッド2を備えたものについて説明する。
【0021】
記録媒体Pは、記録媒体Pを搬送する記録媒体搬送機構5の搬送ローラ対5b、5cに挟持され、また、搬送モータ5aは搬送ローラ対5bの軸に直結されていて、この搬送ローラ対5bを回転駆動することにより、記録媒体Pは図中矢印Yで示す方向に一定速度で搬送される。
【0022】
ラインヘッド2は、画像記録動作状態においては、搬送ローラ対5b、5cの間で記録媒体Pの面PSと図示のように対向して設置され、その長さ方向は、矢印Y方向で示す記録媒体Pの搬送方向と直交する図中矢印X方向に延びている。
【0023】
このラインヘッド2には、記録媒体Pの面PSと対向している本図では隠れている面に、X方向に沿って多数のノズルが配列されている。この多数のノズルより制御基板4からの画像信号に従って記録媒体Pにインクが1ライン分ずつ一斉に吐出されることにより、記録媒体Pの矢印Y方向の搬送と相俟って記録媒体Pの面PSに画像が形成される。
【0024】
また、ラインヘッド2は、後述する交換動作時、図示しない制御部及び駆動手段によって、ノズルが記録媒体Pの面PSに対向している図1に示す状態から、そのノズルが図1の例えば上方に向けて90度回転した位置(図3参照)まで回動するように構成されている。
【0025】
なお、ラインヘッド2には不図示のインクタンクからインク供給管を通じてインクが供給されるようになっている。
【0026】
図2は、ラインヘッド2の構成を説明する図であり、(a)はラインヘッド2をノズル側から見た図、(b)は(a)の円内A部を拡大した図である。
【0027】
ラインヘッド2は、複数のヘッドユニット21に分割形成されており、これら複数のヘッドユニット21の各々に複数のノズル21aが配列されている。
【0028】
各ヘッドユニット21は、ノズル21aの配列方向がラインヘッド2の長さ方向(図2の左右方向)に沿うように配列されており、1枚の支持基板22に対して各々独立に着脱可能に取付けられることで一つのラインヘッド2を構成している。ここで、各々独立に着脱可能とは、いずれかのヘッドユニット21の取付け及び取り外しが、残りの他のヘッドユニット21の取付け及び取り外しとは無関係に行うことができることをいう。
【0029】
図示例では7つのヘッドユニット21が支持基板22に取り付けられて一つのラインヘッド2を構成するものが示されているが、一つのラインヘッド2を構成するヘッドユニット21の数は特に限定されない。
【0030】
このようにラインヘッド2が各々複数のノズルが配列された複数のヘッドユニット21に分割され、それら複数のヘッドユニット21が長さ方向に沿って配列されてなると共に、それら複数のヘッドユニット21の各々が独立に着脱可能であることにより、ラインヘッド2中に、回復処理だけでは回復不可能なノズルが発生しても、当該ノズルを有するヘッドユニット21のみを取り外し、これを新しいヘッドユニット21と交換することで正常状態に復帰させることができるため、ラインヘッド2全体を取り外して交換することが不要となり、交換のためのコストを大幅に低減できるようになり、安価に信頼性の向上を図ることができる。
【0031】
また、取り外したヘッドユニット21を廃棄する場合でも、ラインヘッド2全体を廃棄する場合に比べて廃棄量を大幅に削減できるので、耐環境性も向上するようになる。
【0032】
各ヘッドユニット21を支持基板22に対して着脱可能に取り付けるための具体的構成は特に問わない。例えばドライバー等の工具を用いて容易に着脱できるように、各ヘッドユニット21をビスによって支持基板22に固定する構成とする他、工具等を用いることなく適宜の係止手段によって支持基板22に対して着脱可能に固定することもできる。
【0033】
各ヘッドユニット21の着脱は、図2(a)の1点鎖線で示すように、支持基板22から離反する方向に行うようにしてもよいし、図示しないが、各ヘッドユニット21のインク吐出方向に沿う方向(図示面に対して垂直方向)に沿って、支持基板22に対してスライド状に移動させることにより行うようにしてもよい。
【0034】
なお、図示しないが、支持基板22には、各ヘッドユニット21を位置決めするための溝や凹凸、段差等からなる位置決め手段が設けられており、各ヘッドユニット21を上記位置決め手段によって支持基板22に対して位置決めした後、該支持基板22に対して固定する構造になっている。特に、本実施形態に示すように、一つのラインヘッド2を構成する各ヘッドユニット21を、1枚の支持基板22に対して取り付けるようにすると、各ヘッドユニット21の取付け面を共通とすることができるため、各ヘッドユニット21のノズル列の位置精度を容易に確保することができ、好ましい態様である。
【0035】
支持基板22に取り付けられる各ヘッドユニット21は、図示するように支持基板22の両面に対して段違いの千鳥状に配置されることが好ましい。これにより、支持基板22の同一面側において隣接する各ヘッドユニット21同士の間隔が大きくとれるため、個々のヘッドユニット21の着脱作業を隣接するヘッドユニット21に邪魔されずに行うことができ、作業が容易に行えるようになる。
【0036】
千鳥状に配置される各ヘッドユニット21は、図2(b)に示すように、図示上側のヘッドユニット21の最右端のノズル21aの中心線が、図示下側のヘッドユニット21の最左端のノズル21aからノズルピッチpだけ離れて図示のように位置するようになっており、以下同様にして支持基板22を挟んで図示上下の各ヘッドユニット21のノズル列が配列されている。これにより、ラインヘッド2全体のノズル列は、該ラインヘッド2の長さ方向に沿って同一のノズルピッチpで配列されるようになる。
【0037】
各ヘッドユニット21の各々は、同一構造であることが好ましい。同一構造とは、少なくともヘッドユニット21のサイズ、ノズル数、ノズルピッチ、支持基板22への取り付け構造が全て統一されていることをいう。各ヘッドユニット21の各々が同一構造のヘッドユニット21であることによって、ヘッドユニット21の生産の効率を上げることができると共に、交換用に少なくとも1つのヘッドユニット21を保管していれば、どのヘッドユニット21の交換にも簡単に対応することができる。
【0038】
インクジェット記録装置1に、例えばYMCKの各色に対応した複数のラインヘッド2、2・・・が設けられる場合には、全てのラインヘッド2、2・・・の各ヘッドユニット21の各々が同一構造であると、1つのヘッドユニット21によって、どのラインヘッド2、2・・・のどのヘッドユニット21の交換にも対応することができるため、好ましい態様である。
【0039】
また、各ヘッドユニット21は、前述のフレキシブルケーブル3によって、それぞれ電気的に独立に制御基板4と接続されている。また、図示しないが、インク供給管も各ヘッドユニット21毎に有しており、各々独立にインクタンクと接続されている。
【0040】
以上説明したラインヘッド2において、ノズルからインクを吐出するエネルギーを発生させるための構成は特に問わず、例えば、圧電素子等の電気−機械変換素子を用いる方式の他、高電圧方式や熱エネルギーによる気泡破裂方式等任意に選択可能である。特に、圧電素子を用いてラインヘッドを構成したものでは、通常、圧電素子に鉛を含むPZTが用いられており、これを大量に廃棄するのは環境面で好ましくない。このため、ラインヘッド2を個々のヘッドユニット21毎に交換することができ、その廃棄量を大幅に減らすことのできる本発明は特に有効である。
【0041】
次に、かかるインクジェット記録装置1におけるヘッドユニット21の交換時の動作例について説明する。
【0042】
まず、インクジェット記録装置1を動作状態にさせておき、不図示の操作表示部からモード変更を行い、ヘッド交換モードに入るための操作をユーザが行う。この操作入力により、インクジェット記録装置1の制御部は、インクジェット記録装置1をヘッド交換モードで動作させる。この際、ラインヘッド2が図3に示すように上方に90度回転する。なお、図3に示すラインヘッド2は、図2に示すラインヘッド2を(iii)方向から見た状態を表わしている。
【0043】
このインクジェット記録装置1には、このようにラインヘッド2が回転した位置にある時に、各ヘッドユニット21のノズル面を個々に覆うキャッピング部材(キャッピング手段)6がヘッドユニット21と同数設けられている。このキャッピング部材6は、合成樹脂等によって各ヘッドユニット21のノズル面を密閉可能に形成されており、ヘッド交換モードによってラインヘッド2が図3の状態まで回転すると、各ヘッドユニット21のノズル面に向けて移動を開始し、該ノズル面を密閉するようになっている。
【0044】
この後、インクジェット記録装置1は、制御部の制御若しくはユーザの操作により電源オフ状態とされる。この電源オフ状態で、ユーザが交換を必要とするいずれかのヘッドユニット21のキャッピング部材6を外し、当該ヘッドユニット21を支持基板22から取り外し、新たなヘッドユニット21と交換する。この時、残りの正常なヘッドユニット21は、それぞれキャッピング部材6でノズル面が密閉されているので、インク溶媒の蒸発による目詰まりの発生やノズル面の汚損等の心配はない。
【0045】
特に、本実施形態では、各ヘッドユニット21は支持基板22に対して千鳥状に配列されていることにより、個々のヘッドユニット21毎にキャッピング部材6を設けるためのスペースも、隣接するヘッドユニット21相互で邪魔になることがなく広く確保できるため、キャッピング部材6の配設が容易になる利点もある。
【0046】
なお、インクジェット記録装置1に、例えばYMCKの各色に対応した複数のラインヘッド2、2・・・が設けられる場合には、ヘッドユニット21の交換を行わない他のラインヘッド2、2・・・の各ヘッドユニット21のノズル面もキャッピング部材6によって密閉することが好ましい。
【0047】
ヘッドユニット21の交換に際しては、複数のヘッドユニット21の各々に識別記号等を付与することで、ヘッドユニット21の各々を特定できるようにしておき、例えばノズル欠検出の結果等から、どのヘッドユニット21の交換が必要かをユーザに報知するようにしてもよい。
【0048】
ヘッドユニット21の交換作業は、まず、ラインヘッド2を覆っているカバー(図示せず)等を開き、交換対象のヘッドユニット21と接続されているフレキシブルケーブル3を外し、ヘッドユニット21の支持基板22に対する取付け状態を解除し、ヘッドユニット21を取り外す。そして、新しいヘッドユニット21を用意し、そのヘッド面保護のキャップあるいはテープを取り外し、それを支持基板22の適正な位置に装着した後、フレキシブルケーブル3を接続し、支持基板22に対して取付ける。その後、カバー(図示せず)を閉じて、インクジェット記録装置1の電源を再度投入する。
【0049】
このとき、新たに交換されたヘッドユニット21が、ラインヘッド2のうちのどのユニットであるかを、ユーザの入力操作によりもしくは制御部の判断により自動的に検知することで、交換された新たなヘッドユニット21にインクを供給してインク吐出可能状態とする。その後は、クリーニングを実行してテストプリントを作成し、インク液滴の吐出に異常がないかを調べ、吐出に異常がなければ、調整用チャートを出力し、その出力結果に基づいて、新たに交換されたヘッドユニット21の調整を行うことで、インクジェット記録装置1を可動状態とする。
【0050】
【発明の効果】
本発明によれば、ノズルの欠陥に起因する画像不良によるラインヘッドの交換コストを低減し、安価に信頼性の向上を図ることのできるラインヘッド及びこれを備えたライン型のインクジェット記録装置を提供することができる。
【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主要部を示す斜視図
【図2】本発明に係るラインヘッドの構成を説明する図であり、(a)はラインヘッド2をノズル側から見た図、(b)は(a)の円内A部を拡大した図
【図3】ラインヘッドの動作を示す図
【図4】インクの着弾曲がりを説明する図
【符号の説明】
1:インクジェット記録装置
2:ラインヘッド
21:ヘッドユニット
21a:ノズル
22:支持基板
3:フレキシブルケーブル
4:制御基板
5:記録媒体搬送機構
6:キャッピング部材
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a line head and an inkjet recording apparatus, and more particularly, a plurality of nozzles are arranged in a length corresponding to a width of a recording medium, and an image is recorded by discharging ink from the nozzles toward the recording medium. The present invention relates to a line head and a line type ink jet recording apparatus provided with the line head.
[0002]
[Prior art]
In the inkjet recording apparatus, one line of image recording was performed by moving the recording head in the main scanning direction while discharging small droplets of ink, which were subjected to ejection control by image signals from nozzles of the recording head, to the recording medium. Thereafter, the recording medium is conveyed by one line in the sub-scanning direction, and small droplets of ink are ejected again from the nozzles of the recording head onto the recording medium to record an image for one line. There is one on which an image is formed.
[0003]
Further, as another inkjet recording apparatus, the recording head is formed in a long shape in which nozzles for ejecting ink are arranged at a substantially equal recording pitch to a length of a substantially maximum recording width of the recording medium, and is fixed to the apparatus main body. There is a line head (Patent Document 1). According to this configuration, it is not necessary to move the recording head in the main scanning direction, and the image can be formed only by transporting the recording medium in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction. it can.
[0004]
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-161547
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in an ink jet recording apparatus having a fixed line head in which the recording head does not move in the main scanning direction, for example, when the nozzles are clogged with dust or the like and ink cannot be ejected (hereinafter, referred to as ink non-ejection), A nozzle in a case where the peripheral portion of the discharge port of the nozzle is wet with ink, the droplet of the discharged ink is pulled toward the ink, and the ink is not recorded at a target position on the recording medium (hereinafter referred to as ink landing bending). If there is such a defect, an image defect occurs in the image formed on the recording medium.
[0006]
More specifically, when ink is not ejected, vertical streaks are formed on the recording medium in the sub-scanning direction. In addition, in the case of the ink landing deflection, as shown in FIG. 4, for example, in the nozzles a to e arranged at an equal pitch s, the ink C ejected from the nozzle c Is formed, and the CC line is formed by the ejected ink points, the CC line approaches the BB line formed in the same manner, and at the same time, from the DD line. As a result, the vertical pitch in the sub-scanning direction is formed as an image formed by the ink dots due to the difference between the line pitches of other AA lines, EE lines, and the like.
[0007]
When an image defect due to such a nozzle defect occurs, a recovery process such as ink suction and wiping of the nozzle surface is generally performed. If the recovery process does not recover, the recording head itself must be replaced. Without it, the problem of image failure could not be solved. However, the line head has a size (length) equivalent to the width of the recording medium, and there is a problem that replacing the entire head is very expensive.
[0008]
The present invention has been made in view of the above problems, and has a line head that can reduce the cost of replacing a line head due to an image defect caused by a nozzle defect and can improve reliability at a low cost. It is another object of the present invention to provide a line type ink jet recording apparatus.
[0009]
Other objects of the present invention will become apparent from the following description of this specification.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The above-mentioned object is solved by the following inventions.
[0011]
The invention according to claim 1 is a line head for recording an image by arranging a plurality of nozzles in a length corresponding to the width of a recording medium, and discharging ink from the nozzles toward the recording medium, A plurality of nozzle units are divided and formed into a plurality of head units, and the plurality of head units are arranged along a length direction, and each of the plurality of head units is configured to be independently detachable. A line head characterized in that:
[0012]
The invention according to claim 2 is the line head according to claim 1, wherein each of the plurality of head units has the same structure.
[0013]
The invention according to claim 3 is the line head according to claim 1 or 2, wherein the plurality of head units are arranged in a staggered manner along a length direction.
[0014]
The invention according to claim 4, further comprising a line head having a plurality of nozzles arranged at a length corresponding to a width of the recording medium, discharging ink from the nozzles toward the recording medium, and connecting the recording medium with the line. A line-type inkjet recording apparatus that forms an image on the recording medium by relatively moving a head in a sub-scanning direction, wherein the line head includes a plurality of head units in each of which a plurality of nozzles are arranged. The inkjet recording apparatus is characterized in that the plurality of head units are divided and arranged in a length direction, and each of the plurality of head units is independently detachably attachable.
[0015]
According to a fifth aspect of the present invention, when a part of the plurality of head units is removed, a capping means for capping a nozzle surface of a remaining head unit which is not removed is provided. Item 5. An ink jet recording apparatus according to item 4.
[0016]
The invention according to claim 6 is the ink jet recording apparatus according to claim 4 or 5, wherein each of the plurality of head units has the same structure.
[0017]
The invention according to claim 7 is the ink jet recording apparatus according to claim 4, wherein the plurality of head units are arranged in a staggered manner along the length direction of the line head. is there.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0019]
FIG. 1 is a perspective view showing a main part of an ink jet recording apparatus according to the present invention. Note that the line type ink jet recording apparatus can record an image by relatively moving the line head and the recording medium in the sub-scanning direction. Here, the relative movement of the line head and the recording medium in the sub-scanning direction will be described using an example in which the line head is fixed and the recording medium is moved in the sub-scanning direction. It may be moved in the sub-scanning direction.
[0020]
In the figure, reference numeral 2 denotes a line head installed in the ink jet recording apparatus 1, which is connected to a control board 4 by a flexible cable 3 as described later in detail. Note that the line head 2 indicated by a dashed line is a schematic diagram, and details of its configuration will be described later. In addition, when performing full-color image recording, for example, a line head for ejecting ink of each color of YMCK is arranged for each color. Here, an example including one line head 2 will be described.
[0021]
The recording medium P is sandwiched between conveyance roller pairs 5b and 5c of a recording medium conveyance mechanism 5 for conveying the recording medium P, and a conveyance motor 5a is directly connected to the shaft of the conveyance roller pair 5b. , The recording medium P is conveyed at a constant speed in the direction indicated by the arrow Y in the figure.
[0022]
In the image recording operation state, the line head 2 is installed so as to face the surface PS of the recording medium P between the pair of transport rollers 5b and 5c as shown in the drawing, and its length direction is indicated by an arrow Y direction. It extends in the arrow X direction in the figure, which is orthogonal to the transport direction of the medium P.
[0023]
In the line head 2, a large number of nozzles are arranged along the X direction on a surface hidden in the drawing facing the surface PS of the recording medium P. The ink is simultaneously ejected from the multiple nozzles to the recording medium P one line at a time in accordance with an image signal from the control substrate 4, so that the recording medium P is conveyed in the direction of the arrow Y and the surface of the recording medium P is coupled. An image is formed on the PS.
[0024]
Further, at the time of an exchange operation to be described later, the line head 2 is moved from the state shown in FIG. 1 in which the nozzle faces the surface PS of the recording medium P by a control unit and a driving unit (not shown) to, for example, To a position (see FIG. 3) rotated 90 degrees toward.
[0025]
The line head 2 is supplied with ink from an ink tank (not shown) through an ink supply pipe.
[0026]
2A and 2B are views for explaining the configuration of the line head 2, wherein FIG. 2A is a view of the line head 2 viewed from the nozzle side, and FIG. 2B is an enlarged view of a portion A in the circle of FIG.
[0027]
The line head 2 is divided into a plurality of head units 21, and a plurality of nozzles 21 a are arranged in each of the plurality of head units 21.
[0028]
The head units 21 are arranged so that the arrangement direction of the nozzles 21a is along the length direction of the line head 2 (the left-right direction in FIG. 2), and each head unit 21 can be detachably attached to one support substrate 22 independently. One line head 2 is constituted by being attached. Here, detachable independently means that attachment and detachment of any one of the head units 21 can be performed independently of attachment and detachment of the other head units 21.
[0029]
In the illustrated example, seven head units 21 are attached to the support substrate 22 to constitute one line head 2, but the number of head units 21 constituting one line head 2 is not particularly limited.
[0030]
In this manner, the line head 2 is divided into a plurality of head units 21 in each of which a plurality of nozzles are arranged, and the plurality of head units 21 are arranged along the length direction. Since each of the nozzles is independently detachable, even if a nozzle that cannot be recovered by the recovery process alone occurs in the line head 2, only the head unit 21 having the nozzle is removed and replaced with a new head unit 21. Since the line head 2 can be returned to a normal state by replacement, it is not necessary to remove and replace the entire line head 2, so that the cost for replacement can be greatly reduced, and reliability is improved at low cost. be able to.
[0031]
Further, even when the removed head unit 21 is discarded, the amount of discard can be greatly reduced as compared with the case where the entire line head 2 is discarded, so that the environmental resistance is improved.
[0032]
The specific configuration for detachably attaching each head unit 21 to the support substrate 22 is not particularly limited. For example, each head unit 21 is fixed to the support substrate 22 with a screw so that it can be easily attached and detached using a tool such as a screwdriver. It can also be fixed detachably.
[0033]
The attachment and detachment of each head unit 21 may be performed in a direction away from the support substrate 22 as shown by a dashed line in FIG. 2A, or an ink ejection direction of each head unit 21 although not shown. May be slid relative to the support substrate 22 along a direction (perpendicular to the illustrated surface).
[0034]
Although not shown, the support substrate 22 is provided with positioning means including grooves, irregularities, steps, and the like for positioning each head unit 21, and each head unit 21 is attached to the support substrate 22 by the positioning means. After it is positioned with respect to the support substrate 22, it is fixed to the support substrate 22. In particular, as shown in this embodiment, when each head unit 21 constituting one line head 2 is mounted on one support substrate 22, the mounting surface of each head unit 21 is made common. Therefore, the positional accuracy of the nozzle row of each head unit 21 can be easily ensured, which is a preferable mode.
[0035]
The head units 21 attached to the support substrate 22 are preferably arranged in a staggered manner on both sides of the support substrate 22 as shown in the figure. As a result, the distance between the adjacent head units 21 on the same surface side of the support substrate 22 can be increased, so that the attaching and detaching work of each head unit 21 can be performed without disturbing the adjacent head unit 21. Can be easily performed.
[0036]
As shown in FIG. 2B, each of the head units 21 arranged in a staggered manner is such that the center line of the rightmost nozzle 21 a of the upper head unit 21 in the drawing is aligned with the leftmost end of the lower head unit 21 in the drawing. The nozzle unit is located at a distance of the nozzle pitch p from the nozzle 21a as shown in the figure. In the same manner, the nozzle rows of the upper and lower head units 21 are arranged with the support substrate 22 interposed therebetween. Accordingly, the nozzle rows of the entire line head 2 are arranged at the same nozzle pitch p along the length direction of the line head 2.
[0037]
It is preferable that each of the head units 21 has the same structure. The same structure means that at least the size of the head unit 21, the number of nozzles, the nozzle pitch, and the mounting structure to the support substrate 22 are all unified. Since each of the head units 21 has the same structure, the production efficiency of the head unit 21 can be increased, and if at least one head unit 21 is stored for replacement, The exchange of the unit 21 can be easily handled.
[0038]
If the inkjet recording apparatus 1 is provided with a plurality of line heads 2, 2,... Corresponding to the respective colors of YMCK, each of the head units 21 of all the line heads 2, 2,. Is a preferable embodiment because one head unit 21 can cope with replacement of any of the head units 21 of any of the line heads 2, 2,....
[0039]
Each head unit 21 is electrically and independently connected to the control board 4 by the above-described flexible cable 3. Although not shown, an ink supply pipe is also provided for each head unit 21 and each ink unit is independently connected to an ink tank.
[0040]
In the line head 2 described above, the configuration for generating energy for discharging ink from the nozzles is not particularly limited. For example, in addition to the method using an electro-mechanical conversion element such as a piezoelectric element, a high voltage method or a heat energy method is used. Any method such as a bubble burst method can be selected. In particular, in the case where a line head is formed using a piezoelectric element, PZT containing lead is generally used for the piezoelectric element, and discarding a large amount of PZT is not environmentally preferable. Therefore, the present invention, in which the line head 2 can be replaced for each individual head unit 21 and the amount of disposal thereof can be greatly reduced, is particularly effective.
[0041]
Next, an operation example when replacing the head unit 21 in the inkjet recording apparatus 1 will be described.
[0042]
First, the inkjet recording apparatus 1 is set to an operation state, a mode is changed from an operation display unit (not shown), and a user performs an operation to enter a head replacement mode. With this operation input, the control unit of the inkjet recording apparatus 1 operates the inkjet recording apparatus 1 in the head exchange mode. At this time, the line head 2 rotates 90 degrees upward as shown in FIG. Note that the line head 2 shown in FIG. 3 represents a state where the line head 2 shown in FIG. 2 is viewed from the (iii) direction.
[0043]
The ink jet recording apparatus 1 is provided with the same number of capping members (capping means) 6 as individually covering the nozzle surfaces of each head unit 21 when the line head 2 is at the rotated position. . The capping member 6 is formed of a synthetic resin or the like so that the nozzle surface of each head unit 21 can be sealed. When the line head 2 rotates to the state shown in FIG. Then, the nozzle surface is closed and the nozzle surface is closed.
[0044]
Thereafter, the power of the inkjet recording apparatus 1 is turned off under the control of the control unit or the operation of the user. In this power-off state, the user removes the capping member 6 of any of the head units 21 that need to be replaced, removes the head unit 21 from the support substrate 22, and replaces it with a new head unit 21. At this time, since the nozzle surfaces of the remaining normal head units 21 are hermetically sealed by the capping members 6, there is no need to worry about occurrence of clogging due to evaporation of the ink solvent and contamination of the nozzle surfaces.
[0045]
In particular, in the present embodiment, since the head units 21 are arranged in a staggered manner with respect to the support substrate 22, the space for providing the capping member 6 for each head unit 21 is also reduced. There is also an advantage that the capping member 6 can be easily arranged because it can be widely secured without interfering with each other.
[0046]
If the inkjet recording apparatus 1 is provided with a plurality of line heads 2, 2,... Corresponding to the respective colors of YMCK, for example, the other line heads 2, 2,. It is preferable that the nozzle surface of each head unit 21 is also hermetically sealed by the capping member 6.
[0047]
When the head unit 21 is replaced, an identification symbol or the like is given to each of the plurality of head units 21 so that each of the head units 21 can be specified. The user may be notified whether the replacement of the 21 is necessary.
[0048]
To replace the head unit 21, first, a cover (not shown) covering the line head 2 is opened, the flexible cable 3 connected to the head unit 21 to be replaced is removed, and the support substrate of the head unit 21 is removed. The head 22 is released from the state of attachment to the head 22. Then, a new head unit 21 is prepared, the cap or tape for protecting the head surface is removed, and the head unit 21 is mounted at an appropriate position on the support substrate 22. Then, the flexible cable 3 is connected and attached to the support substrate 22. Thereafter, the cover (not shown) is closed, and the power of the inkjet recording apparatus 1 is turned on again.
[0049]
At this time, the newly replaced head unit 21 is automatically detected based on the input operation of the user or the judgment of the control unit to determine which of the line heads 2 is the new head unit 21. The ink is supplied to the head unit 21 so that the ink can be ejected. After that, a test print is created by performing cleaning, checking whether there is any abnormality in the ejection of ink droplets. If there is no abnormality in the ejection, an adjustment chart is output, and based on the output result, a new By adjusting the replaced head unit 21, the inkjet recording apparatus 1 is brought into a movable state.
[0050]
【The invention's effect】
According to the present invention, there is provided a line head capable of reducing the cost of replacing a line head due to an image defect due to a nozzle defect, improving reliability at low cost, and a line type ink jet recording apparatus including the same. can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a main part of an ink jet recording apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a view for explaining a configuration of a line head according to the present invention. FIG. FIG. 3B is an enlarged view of a portion A in the circle of FIG. 3A. FIG. 3 is a diagram showing the operation of the line head. FIG. 4 is a diagram for explaining a landing deflection of ink.
1: inkjet recording apparatus 2: line head 21: head unit 21a: nozzle 22: support substrate 3: flexible cable 4: control substrate 5: recording medium transport mechanism 6: capping member

Claims (7)

記録媒体の幅相当の長さに複数のノズルが配列され、前記ノズルから前記記録媒体へ向けてインクを吐出することにより画像を記録するラインヘッドであって、
各々複数のノズルが配列された複数のヘッドユニットに分割形成され、前記複数のヘッドユニットが長さ方向に沿って配列されてなると共に、前記複数のヘッドユニットの各々が独立に着脱可能に構成されてなることを特徴とするラインヘッド。
A plurality of nozzles are arranged in a length equivalent to the width of the recording medium, a line head that records an image by discharging ink from the nozzles toward the recording medium,
Each of the plurality of nozzles is divided and formed into a plurality of head units, and the plurality of head units are arranged along a length direction, and each of the plurality of head units is configured to be independently detachable. A line head comprising:
前記複数のヘッドユニットの各々は、同一構造であることを特徴とする請求項1記載のラインヘッド。2. The line head according to claim 1, wherein each of the plurality of head units has the same structure. 前記複数のヘッドユニットは、長さ方向に沿って千鳥状に配列されてなることを特徴とする請求項1又は2記載のラインヘッド。3. The line head according to claim 1, wherein the plurality of head units are arranged in a staggered manner along the length direction. 記録媒体の幅相当の長さに複数のノズルを配置したラインヘッドを有し、前記ノズルから前記記録媒体へ向けてインクを吐出すると共に、前記記録媒体と前記ラインヘッドを副走査方向へ相対的に移動させることにより前記記録媒体上に画像を形成するライン型のインクジェット記録装置であって、前記ラインヘッドは、各々複数のノズルが配列された複数のヘッドユニットに分割され、前記複数のヘッドユニットが長さ方向に沿って配列されてなると共に、前記複数のヘッドユニットの各々が独立に着脱可能に構成されてなることを特徴とするインクジェット記録装置。A line head in which a plurality of nozzles are arranged at a length corresponding to the width of the recording medium, and ink is ejected from the nozzles toward the recording medium, and the recording medium and the line head are relatively moved in the sub scanning direction. A line-type ink jet recording apparatus that forms an image on the recording medium by moving the head unit, wherein the line head is divided into a plurality of head units in each of which a plurality of nozzles are arranged, Are arranged along the length direction, and each of the plurality of head units is configured to be independently detachable. 前記複数のヘッドユニットのうちの一部のヘッドユニットを取り外す際に、取り外さない残りのヘッドユニットのノズル面をキャッピングするためのキャッピング手段を有することを特徴とする請求項4記載のインクジェット記録装置。5. The ink jet recording apparatus according to claim 4, further comprising a capping unit for capping a nozzle surface of a remaining head unit when a part of the plurality of head units is removed. 前記複数のヘッドユニットの各々は、同一構造であることを特徴とする請求項4又は5記載のインクジェット記録装置。The inkjet recording apparatus according to claim 4, wherein each of the plurality of head units has the same structure. 前記複数のヘッドユニットは、前記ラインヘッドの長さ方向に沿って千鳥状に配列されてなることを特徴とする請求項4、5又は6記載のインクジェット記録装置。7. The ink jet recording apparatus according to claim 4, wherein the plurality of head units are arranged in a staggered manner along a length direction of the line head.
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