JP2006142841A - インクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】複数のヘッドを長手方向に並べて配設したときに熱膨張によって隣り合うヘッドの間で相対的な位置ずれが発生し、また熱ひずみが発生して印写品質が低下する。
【解決手段】ヘッドフレーム２０には複数の印字ヘッド６０を、長手方向に並べて、長手方向と直交する方向に交互に位置をずらして配設し、１つの印字ヘッド６０は、その一端をネジ１２でヘッドフレーム２０に固定取り付けし、他端は、スプリング１３を介してネジ１２で自由支持取り付けとし、かつ、隣り合う各印字ヘッド６０、６０の隣接する側を固定取り付けとした。
【選択図】図５

Description

本発明はインクジェットプリンタに関し、特に複数の印字ヘッドを長手方向に並べて配設したインクジェットプリンタに関する。

インクジェットプリンタの印刷は、印字ヘッドのノズルからインク滴を吐出させ、これを用紙等の媒体に付着させることで行う。この方式のプリンタにおいては、印字速度向上および印字品質向上のニーズに応えるため、この印字ヘッドに対して、より高密度でより多くのノズルを持たせる方向にある。更には、複数の印字ヘッドを持たせることで、より高速化を図ることも進められている。

その最も特徴的な形としては、図１に示すように複数個の印字ヘッド１０を連続的に配設し、印字幅全域に渡ってノズル１１を配したものであって、図示左右方向に製品仕様で規定されたドット密度でノズル１１を配設した構成である。

例えば、印刷幅が１２インチでドット密度が３００ｄｐｉ（dot／inch）であれば、そのノズル数は３６００個になる。この例において、印字ヘッド１０は４個であるから、各印字ヘッド１０の印字範囲は、１２／４＝３インチとなっている。

更に、各印字ヘッド１０は印字ヘッド１０取り付け用のヘッドフレーム２０を介して、メカフレーム３０に取り付けてあり、図示していないプリンタ本体に組み込まれている。

上述したプリンタは、使用される環境温度範囲と内部の温度上昇から、印字ヘッド１０周辺は３０ｄｅｇ程度の温度変化を受ける。印字ヘッド１０を構成する主材料は色々とあるが、熱膨張係数が１×１０^-4／ｄｅｇの樹脂を主材料として構成すると、温度変化３０ｄｅｇによる熱膨張収縮量は、３インチ×１×１０^-4×３０ｄｅｇ≒０．２３ｍｍになる。

一方、ヘッドフレーム２０又はメカフレーム３０を熱膨張係数が２．３×１０^-5／ｄｅｇのアルミ材で構成すると、印字ヘッド１０の一つの範囲でその熱膨張収縮量は、３インチ×２．３×１０^-5×３０ｄｅｇ≒０．０５３ｍｍとなる。

印字ヘッド１０とヘッドフレーム２０又はメカフレーム３０の熱膨張収縮量が上述のように異なると、両者間に熱ひずみが発生して印字ヘッド１０の特性や印字品質に大きな影響を与える。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、熱ひずみによる印字品質低下を防止するインクジェットプリンタを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係るインクジェットプリンタは、インク滴吐出用ノズルを連続的に配設した複数の印字ヘッドと、複数の印字ヘッドを長手方向に並べて配設したヘッドフレームとを有し、複数の印字ヘッドはヘッドフレームに対し一端が固定取り付けされ、他端が自由支持取り付けされ、かつ、複数の印字ヘッドのうちの隣り合う２つの印字ヘッドの固定取り付け側同士が互いに隣接している構成としたものである。

ここで、複数の印字ヘッドがヘッド長手方向と直交する方向に交互に位置をずらしてヘッド長手方向に配置されている構成、ヘッドフレームはメカフレームに取付けられている構成とすることができる。

本発明に係るインクジェットプリンタによれば、複数の印字ヘッドはヘッドフレームに対し一端が固定取り付けされ、他端が自由支持取り付けされ、かつ、複数の印字ヘッドのうちの隣り合う２つの印字ヘッドの固定取り付け側同士が互いに隣接している構成としたので、隣接する印字ヘッドの相対的な位置ずれを防止することができる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。まず、本発明を適用するヘッド構成の第一例について図１を参照して説明する。
多数のインク滴吐出用ノズル１１を有する印字ヘッド１０は、その両端をヘッドフレーム２０にネジ１２で取り付けてある。これら印字ヘッド１０は印字幅全域に渡って連続的に５個搭載してある。

ヘッドフレーム２０は、その両端でネジ２１によってメカフレーム３０に取り付けてある。

メカフレーム３０の下側には、所定ギャップを隔てて印字用紙４０が図示上方向に搬送されるように配置される。

印字は、各ノズル１１のインク滴吐出と印字用紙４０の搬送によって、ドットマトリックス状に行う。

上記構成において、印字ヘッド１０の熱膨張収縮を代表する主構成材の熱膨張係数に合わせるようにヘッドフレーム２０およびメカフレーム３０を構成する材質を決める。

具体的には、印字ヘッド１０の主構成材が樹脂の場合はヘッドフレーム２０とメカフレーム３０の材質はほぼ同じ熱膨張係数を有する樹脂から選択して用いる。同様に、ステンレス材の場合はステンレス材を用いる。

第二例の構成として、特に上記第一例の構成において、印字ヘッド１０の主構成材が樹脂の場合は、その熱膨張係数が高く熱膨張収縮量が大きくなるので、ヘッドフレーム２０とメカフレーム３０を樹脂で構成することが不可欠である。

次に、本発明を適用するヘッド構成の第三例について、図２を参照して説明する。

本例は、ヘッドフレーム２０とメカフレーム３０について、熱膨張係数がほぼ同じにできない場合の熱ひずみを防止する構成である。

図２において、印字ヘッド１０の主構成材とヘッドフレーム２０はほぼ同じ熱膨張係数の材質となっている。これに対して、メカフレーム３０の熱膨張係数は異なっている。この熱膨張収縮量の差を逃がすために、ヘッドフレーム２０はその一端をメカフレーム３０に固定取り付けとし、その他端をスプリング２２を介してネジ２１で自由取り付けとしている。

次に、本発明を適用する第四例について、図３を参照して説明する。

本例は、図１の構成の印字ヘッド１０を取り付けたヘッドフレーム２０複数個をメカフレーム５０に取り付ける構成を示している。

複数のヘッドフレーム２０をメカフレーム５０に取り付ける場合は、印字品質を低下させないために、熱膨張収縮に伴う各ヘッドフレーム２０間の相対的なずれを防止する必要がある。そこで、各ヘッドフレーム２０の同一側の一端をメカフレーム５０に対して固定取り付けとし、その他端を自由取り付けとしている。

次に、本発明の実施形態におけるヘッド構成について、図４、図５を参照して説明する。

ヘッドフレーム２０には複数の印字ヘッド６０を、長手方向に並べて、長手方向と直交する方向に交互に位置をずらして配設している。１つの印字ヘッド６０はその一端をネジ１２でヘッドフレーム２０に固定取り付けし、他端は、スプリング１３を介してネジ１２で自由支持取り付けとしている。同様に、連続的に配設される隣の印字ヘッド６０も一端は固定取り付けで、他端は自由支持取り付けとしている。

そして、図５に示すように、隣り合う各印字ヘッド６０、６０の隣接する側を固定取り付けとしている。これは、ヘッドフレーム２０に対する熱ひずみを無くすためと、隣接する印字ヘッド６０の相対的な位置ずれを防止するためである。

なお、この例は、印字ヘッド１０のノズル１１の数をより多くした場合の熱膨張収縮を防止するのに必要となる方法である。ただし、当然であるが、ノズル１１の数が少ない場合においても上記方法は有効である。

本発明を適用するヘッド構成の第一例を示す印字ヘッド周辺の正面図である。 同じく第三例を示す印字ヘッド周辺の断面図である 同じく第四例を示す印字ヘッド周辺の正面図である。 本発明の実施形態におけるヘッド構成を示す印字ヘッド周辺の正面図である。 図４の断面図である。

符号の説明

１０、６０…印字ヘッド
１１…ノズル
１２、１３、２２…スプリング
２０…ヘッドフレーム
２１…ネジ
３０、５０…メカフレーム
４０…印字用紙

Claims (3)

1. インク滴吐出用ノズルを連続的に配設した複数の印字ヘッドと、前記複数の印字ヘッドを長手方向に並べて配設したヘッドフレームとを有し、前記複数の印字ヘッドは前記ヘッドフレームに対し一端が固定取り付けされ、他端が自由支持取り付けされ、かつ、前記複数の印字ヘッドのうちの隣り合う２つの印字ヘッドの固定取り付け側同士が互いに隣接していることを特徴とするインクジェットプリンタ。
2. 請求項１に記載のインクジェットプリンタにおいて、複数の印字ヘッドがヘッド長手方向と直交する方向に交互に位置をずらしてヘッド長手方向に配置されていることを特徴とするインクジェットプリンタ。
3. 請求項１又は２に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記ヘッドフレームはメカフレームに取付けられていることを特徴とするインクジェットプリンタ。
   

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