JP2009226837A - Liquid jet device and liquid jet head - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、インクジェット式記録ヘッド等の液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置、及び、液体噴射ヘッドに関し、特に、ヘッドユニットを複数配列したヘッドユニット群を有する液体噴射装置、及び、液体噴射ヘッドに関する。 The present invention relates to a liquid ejecting apparatus including a liquid ejecting head such as an ink jet recording head, and a liquid ejecting head, and in particular, a liquid ejecting apparatus having a head unit group in which a plurality of head units are arranged, and a liquid ejecting apparatus. Regarding the head.
例えば、液体噴射装置は、液体を噴射可能な液体噴射ヘッドを備え、この液体噴射ヘッドから各種の液体を噴射する装置である。この液体噴射装置の代表的なものとして、例えば、液体噴射ヘッドとしてのインクジェット式記録ヘッド(以下、単に記録ヘッドという)を備え、この記録ヘッドのノズル開口から液体状のインクを記録紙等の記録媒体(噴射対象物)に対して噴射・着弾させてドットを形成することで画像等の記録を行うインクジェット式プリンタ等の画像記録装置を挙げることができる。また、近年においては、この画像記録装置に限らず、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造装置等、各種の製造装置にも液体噴射装置が応用されている。 For example, a liquid ejecting apparatus is an apparatus that includes a liquid ejecting head capable of ejecting liquid and ejects various liquids from the liquid ejecting head. As a typical example of this liquid ejecting apparatus, for example, an ink jet recording head (hereinafter simply referred to as a recording head) as a liquid ejecting head is provided, and liquid ink is recorded on recording paper or the like from a nozzle opening of the recording head. An image recording apparatus such as an ink jet printer that records an image or the like by ejecting and landing on a medium (a target to be ejected) to form dots can be given. In recent years, liquid ejecting apparatuses have been applied not only to this image recording apparatus but also to various manufacturing apparatuses such as a manufacturing apparatus for color filters such as liquid crystal displays.
液体噴射装置の一種であるインクジェット式記録装置(プリンタ)は、記録媒体の幅よりも短尺なインクジェット式記録ヘッド(液体噴射ヘッドの一種。所謂シリアルヘッド)と、この記録ヘッドを主走査方向に往復移動させるヘッド移動機構と、記録紙等の記録媒体(噴射対象物)を主走査方向に直交する方向に送り出して副走査を行う搬送機構(記録媒体送り機構)等を備え、記録ヘッドの主走査でのインクの噴射と記録媒体の搬送(副走査)とを順次繰り返すことにより、記録媒体への画像等の記録を行うように構成されている。しかしながら、この方式では、記録ヘッドの走査速度に限界があるため、例えば、A2等の比較的大きなサイズの記録媒体の全面に画像を記録するような場合には、それだけ多くの時間を要するという問題があった。 An ink jet recording apparatus (printer), which is a kind of liquid ejecting apparatus, includes an ink jet recording head (a type of liquid ejecting head, so-called serial head) that is shorter than the width of a recording medium, and reciprocates in the main scanning direction. A head moving mechanism for moving, and a transport mechanism (recording medium feeding mechanism) for feeding a recording medium (jetting object) such as recording paper in a direction orthogonal to the main scanning direction to perform sub-scanning, etc. By sequentially repeating the ink ejection and the conveyance (sub-scan) of the recording medium, an image or the like is recorded on the recording medium. However, in this method, since the scanning speed of the recording head is limited, for example, when an image is recorded on the entire surface of a relatively large size recording medium such as A2, there is a problem that much time is required. was there.
このため、近年では、ノズルを複数列設してなるノズル群を有するヘッドユニットと記録媒体とが相対的に移動する第1の方向と直交する第2の方向にヘッドユニットを複数配列したヘッドユニット群を有し、このヘッドユニット群によって形成されるノズル群の全長が記録媒体の最大記録幅に対応した記録ヘッド(ライン型液体噴射ヘッド)を記録媒体に対して移動させることなくインクを噴射するように構成したものが提案されている(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、例えば、記録媒体の副走査方向の搬送のみで画像等の記録を行うことができるので、シリアルヘッドを用いる構成と比較して記録時間を短縮化することができる。 Therefore, in recent years, a head unit in which a plurality of head units are arranged in a second direction orthogonal to a first direction in which a recording medium and a head unit having a nozzle group in which a plurality of nozzles are arranged in a row is relatively moved. Ink is ejected without moving a recording head (line-type liquid ejecting head) whose total length of the nozzle group formed by the head unit group corresponds to the maximum recording width of the recording medium with respect to the recording medium. The thing comprised in this way is proposed (patent document 1). According to this configuration, it is not necessary to move the recording head in the main scanning direction. For example, an image or the like can be recorded only by transporting the recording medium in the sub-scanning direction. Recording time can be shortened.
ところで、上記構成のプリンタでは、記録動作(インクの噴射動作)中において全てのノズル開口を偏り無く均等に用いるケースは希であり、例えば、記録媒体としてA2サイズの記録紙に対応可能なプリンタであった場合、A4サイズの記録紙に対して記録動作を行う際に、このA4の記録紙の記録領域(インクを着弾させて画像やテキストを印刷する被着弾領域)外に対応するノズル開口は液体を噴射することなく休止した状態となっている。これは、ノズル開口に露出したインク(メニスカス)の溶媒が蒸発してインクが増粘しやすい状態である。インクが増粘してしまうと、インクの飛翔方向にずれが生じたり、インクの噴射が不能となる等の不良が生じる虞がある。このような不良が生じた場合において記録ヘッドを修理又は交換する際には記録ヘッド全体が対象となるため、その分の修理・交換コストが必要となる等、ユーザに対して負担を強いることになる。 By the way, in the printer having the above configuration, there is rarely a case where all the nozzle openings are used evenly during the recording operation (ink ejection operation). For example, a printer that can handle A2 size recording paper as a recording medium. In this case, when performing the recording operation on the A4 size recording paper, the nozzle opening corresponding to the outside of the recording area of the A4 recording paper (the landing area where the ink and the image are printed) It is in a state of resting without ejecting liquid. This is a state in which the solvent of the ink (meniscus) exposed at the nozzle opening is easily evaporated and the ink is easily thickened. If the viscosity of the ink is increased, there is a risk that a defect such as a deviation in the flying direction of the ink or an inability to eject the ink may occur. When such a defect occurs, when the recording head is repaired or replaced, the entire recording head is the target, so that the repair / replacement cost for that amount is required, which imposes a burden on the user. Become.
また、上記のような噴射不良を防止するために、この種のプリンタでは、記録動作とは関係なくインクを強制的に吐出させるフラッシング動作を行っている。具体的には、所定時間毎に、記録媒体から外れた位置にあるインク受け部材まで記録ヘッドを移動させ、その位置でインクを噴射させるようにしている。さらに、定期的にあるいは記録動作を終了したときに、弾性材からなるキャップによってノズル形成面を封止し、この封止状態でノズル形成面に負圧を付与することでノズル開口からインクを強制的に排出するクリーニング動作も行われている。このようなフラッシング動作やクリーニング動作を頻繁に行うと、その分インクが無駄に消費されてしまう問題があった。 In order to prevent the ejection failure as described above, this type of printer performs a flushing operation for forcibly ejecting ink irrespective of the recording operation. Specifically, the recording head is moved to an ink receiving member at a position removed from the recording medium every predetermined time, and ink is ejected at that position. Furthermore, the nozzle forming surface is sealed with a cap made of an elastic material periodically or when the recording operation is completed, and ink is forced from the nozzle openings by applying a negative pressure to the nozzle forming surface in this sealed state. A cleaning operation is also performed. When such a flushing operation and a cleaning operation are frequently performed, there is a problem that ink is consumed wastefully.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ユーザへの負担を軽減することが可能な液体噴射装置、及び、液体噴射ヘッドを提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a liquid ejecting apparatus and a liquid ejecting head capable of reducing a burden on a user.
本発明の液体噴射装置は、上記目的を達成するために提案されたものであり、液体を噴射するノズル開口を複数列設してなるノズル群を有するヘッドユニットを複数配列したヘッドユニット群からなる液体噴射ヘッドを、噴射対象物の被着弾領域に対してノズル開口から液体を噴射して着弾させる噴射ポジションと当該噴射ポジションから外れて待機する待機ポジションとの間で進退可能に備え、
前記ヘッドユニット群を、複数のヘッドユニットの組から構成される複数のユニットブロックに区画し、
前記各ユニットブロックを個別に移動させることが可能なユニットブロック移動機構を設け、
前記噴射対象物における被着弾領域の大きさに応じて、前記複数のユニットブロックのうちの一部のユニットブロックのみを噴射ポジションに移動可能に構成したことを特徴とする。
なお、「被着弾領域の大きさ」とは、噴射対象物において液体を着弾させて画像等を形成する領域のノズル列設方向の最大幅を意味する。
The liquid ejecting apparatus of the present invention has been proposed in order to achieve the above object, and includes a head unit group in which a plurality of head units each having a nozzle group in which a plurality of nozzle openings for ejecting liquid are arranged are arranged. The liquid ejecting head is provided so as to be able to advance and retreat between an ejection position for ejecting and landing liquid from a nozzle opening on a landing area of an ejected object and a standby position for waiting outside the ejection position,
The head unit group is partitioned into a plurality of unit blocks composed of a set of a plurality of head units,
A unit block moving mechanism capable of individually moving each unit block is provided,
Only a part of the plurality of unit blocks can be moved to the injection position according to the size of the landing area of the injection target.
The “size of the landing area” means the maximum width in the nozzle arrangement direction of an area where liquid is landed on the injection target to form an image or the like.
また、前記ヘッドユニット群を、前記噴射対象物の大きさに応じた数のヘッドユニットの組から構成される複数のユニットブロックに区画する構成を採用してもよい。 Moreover, you may employ | adopt the structure which divides the said head unit group into the several unit block comprised from the group of the number of head units according to the magnitude | size of the said injection target object.
上記各構成によれば、複数のユニットブロックのうちの一部のユニットブロックのみを噴射ポジションに移動可能に構成したので、例えば、ヘッドユニットの一部が故障等により修理又は交換が必要になった場合、このヘッドユニットに対応するユニットブロックのみの修理又は交換で済む。これにより、修理又は交換に必要なコストを抑えることができ、ユーザへの負担を低減することができる。また、修理又は交換作業も容易となる。 According to each of the above configurations, since only a part of the plurality of unit blocks is movable to the injection position, for example, a part of the head unit needs to be repaired or replaced due to a failure or the like. In this case, only the unit block corresponding to the head unit needs to be repaired or replaced. Thereby, the cost required for repair or replacement can be suppressed, and the burden on the user can be reduced. In addition, repair or replacement work is facilitated.
上記構成において、前記複数のユニットブロックのうち、前記一部のユニットブロックのみを噴射ポジションに移動させ、残りのユニットブロックを待機ポジションに待機させる構成を採用することができる。
また、この構成において、前記ヘッドユニットのノズル形成面を封止するキャップを有するキャッピング機構を設け、
前記キャッピング機構は、前記待機ポジションで待機するユニットブロックにおける各ヘッドユニットのノズル形成面を前記キャップで封止することが望ましい。
In the above-described configuration, it is possible to adopt a configuration in which only some of the plurality of unit blocks are moved to the injection position, and the remaining unit blocks are placed on standby in the standby position.
Further, in this configuration, a capping mechanism having a cap for sealing the nozzle forming surface of the head unit is provided,
The capping mechanism preferably seals the nozzle formation surface of each head unit in the unit block waiting at the standby position with the cap.
上記構成によれば、液体噴射動作に使用されないユニットブロックにおける各ヘッドユニットのノズル形成面をキャップで封止するので、この待機中のユニットブロックにおける各ヘッドユニットのノズル開口から液体の溶媒が蒸発したり、埃等の異物がノズル開口に露出したメニスカスに付着したりすることを防止することができる。これにより、フラッシング動作やクリーニング動作等のメンテナンスを実行する頻度を低減することができ、その結果、液体の無駄な消費を抑制することができる。 According to the above configuration, the nozzle forming surface of each head unit in the unit block that is not used for the liquid ejecting operation is sealed with the cap, so that the liquid solvent evaporates from the nozzle opening of each head unit in this standby unit block. Or foreign matter such as dust can be prevented from adhering to the meniscus exposed to the nozzle opening. Thereby, the frequency of performing maintenance such as a flushing operation and a cleaning operation can be reduced, and as a result, wasteful consumption of liquid can be suppressed.
そして、本発明の液体噴射ヘッドは、液体を噴射するノズル開口を複数列設してなるノズル群を有するヘッドユニットを複数配列したヘッドユニット群から構成され、
前記ヘッドユニット群が、複数のヘッドユニットの組から構成される複数のユニットブロックに区画され、
各ユニットブロックが個別に移動可能に構成されたことを特徴とする。
And the liquid jet head of the present invention is composed of a head unit group in which a plurality of head units having a nozzle group formed by arranging a plurality of nozzle openings for jetting liquid are arranged,
The head unit group is partitioned into a plurality of unit blocks composed of a set of a plurality of head units,
Each unit block is configured to be individually movable.
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。なお、本実施形態では、液体噴射装置の一形態である画像記録装置、詳しくは、ノズル開口群を等間隔ピッチで噴射対象物(又は記録媒体)となる記録紙の最大記録幅に相当する長さに配置した長尺なライン型液体噴射ヘッド(以下、ラインヘッドという)を搭載したインクジェット式プリンタ(以下、単にプリンタという)を例に挙げて説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. In the embodiments described below, various limitations are made as preferred specific examples of the present invention. However, the scope of the present invention is not limited to the following description unless otherwise specified. However, the present invention is not limited to these embodiments. In the present embodiment, an image recording apparatus that is one form of the liquid ejecting apparatus, and more specifically, a length corresponding to the maximum recording width of the recording paper that becomes the ejection target (or recording medium) at equal intervals in the nozzle aperture group. An ink jet printer (hereinafter simply referred to as a printer) equipped with a long line type liquid ejecting head (hereinafter referred to as a line head) arranged as an example will be described as an example.
図1は本発明に係るプリンタ1の概略構成を説明する一部欠截斜視図であり、図2は本実施形態におけるラインヘッド3の構成を示す平面図であり、ノズル形成面側から見た図である。本実施形態のプリンタ1は、筐体2の内部に、複数のヘッドユニット11を千鳥状に配列して構成されるヘッドユニット群を有するラインヘッド3(本発明の液体噴射ヘッドの一種)と、記録紙4(本発明における噴射対象物の一種)を積層状態で収納する給紙トレイ5と、該給紙トレイ5から記録紙4を1枚ずつ送り出して下流側(後述する記録ポジション側)へと供給する給紙部6と、給紙部6により供給された記録紙4を記録ポジションにおいて搬送する搬送部7と、ラインヘッド3によって記録動作が行われた記録紙4の記録面を加熱してインクの乾燥を促進する乾燥アシスト部8と、ラインヘッド3によって記録が行われた記録紙4を排出する排出部9と、排出部9から排出された記録紙4を保持する排紙トレイ10とを備え、ヘッドユニット11を走査することなく記録紙4の記録領域の全幅にテキストや画像等を記録できるように構成されている。
FIG. 1 is a partially broken perspective view illustrating a schematic configuration of a printer 1 according to the present invention, and FIG. 2 is a plan view illustrating a configuration of a
筐体2の内部には、図示しないが、インクを貯留したインクカートリッジ(液体供給源の一種)が配置される。そして、エアポンプ等によるインクカートリッジ内の加圧によって、カートリッジ内に貯留されているインクがインク供給チューブを通じてラインヘッド3の各ヘッドユニット11に供給(圧送)されるように構成されている。
Although not shown, an ink cartridge (a type of liquid supply source) that stores ink is disposed inside the
また、筐体2の内部には、搬送部7の上方の領域であってラインヘッド3が記録紙4に対してインクを噴射して着弾させることで、この記録紙4の印刷面に画像等の記録を行う記録ポジション(本発明における噴射ポジションに相当)と、ラインヘッド3が記録を行わない場合に記録ポジションから外れて待機する待機ポジション(ホームポジション)が設定されている。各ヘッドユニット11は、この記録ポジションと待機ポジションに渡って延設されたガイド軸12に移動可能に支持されており、ユニットブロック移動機構76(図4参照)の作動によってガイド軸12に沿って待機ポジションと記録ポジションとの間で進退移動するように構成されている。
Further, inside the
上記待機ポジションには、ラインヘッド3の各ヘッドユニット11のノズル形成面(ノズル形成基板35。図2等参照)を封止するキャップ14を備えたキャッピング機構15が配設されている。このキャッピング機構15は、エラストマー等の弾性部材からなるトレイ状のキャップ14をラインヘッド3のヘッドユニット11毎に対応して複数有している。そして、キャッピング機構15は、待機ポジションに移動してきたラインヘッド3の各ノズル形成面に向けてキャップ14を進出(上昇)させ、対応するヘッドユニット11のノズル形成面に対して圧接させて封止する。このキャップ14によるノズル形成面の封止により、ノズル開口33(図3等参照)からのインク溶媒の蒸発を防止して、インクの増粘を抑制することができる。なお、このキャッピング機構15は、記録動作とは関係なくインクを捨て打ち(空吐出)するフラッシング動作時のインクの受けとしても用いられる。また、ノズル形成面に負圧を付与することでノズル開口33からインクを強制的に排出するクリーニング動作にもキャッピング機構15が用いられる。
At the standby position, a
給紙部6は、ピックアップローラ16と、上下一対の給送ローラ17a,17bと、駆動ローラ18及び従動ローラ19に架け渡された無端状の給送ベルト20とを備えている。図示しないモータによって回転駆動されるピックアップローラ16は、給紙トレイ5にセットされた記録紙4の最上位のものと接して回転することにより、当該最上位の記録紙4を給紙トレイ5から繰り出す。また、給送ローラ17a,17bは、給紙トレイ5から繰り出された最上位の記録紙4を互いにニップした状態で1枚ずつ給送ベルト20へと給送する。駆動ローラ18は、図示しない回転駆動源により回転されることで給送ベルト20を駆動し、この給送ベルト20上に載置された記録紙4を下流側の搬送部7へと送るように構成されている。
The paper feed unit 6 includes a
搬送部7は、搬送駆動ローラ22及び搬送従動ローラ23に架け渡された搬送ベルト24と、上流側と下流側の2つに分割されたガイド板25a,25b(プラテン)と、これらのガイド板25a,25bの間に配置され、ガイド板としても機能しつつ搬送ベルト24上の記録紙4を加熱する加熱手段の一種として機能する加熱ガイド板26とから構成されている。搬送駆動ローラ22は、図示しない回転駆動源により、ラインヘッド3の記録動作に同期して回転されることで無端状の搬送ベルト24を駆動し、給紙部6から給送されてきた記録紙4をラインヘッド3の下方を通過させて排出部9側へと搬送するように構成されている。
The transport unit 7 includes a
ガイド板25a,25bは、搬送ベルト24の内側に配置され、搬送ベルト上の記録紙4をラインヘッド3のノズル形成面に対し平行となるように搬送ベルト24の裏面側から支持するようになっている。加熱ガイド板26は、ガイド板25a,25bと同様に搬送ベルト24の内側に配置され、搬送ベルト上の記録紙4を搬送ベルト24の裏面側から支持する。また、この加熱ガイド板26は図示しない熱源を備え、この熱源によって記録中の記録紙4を裏面側から加熱するように構成されている。
The
ラインヘッド3は、図2に示すように、ヘッドユニット群を複数のヘッドユニット11の組から構成される複数のユニットブロック32に区画して分割した状態で有している。ユニットブロック32毎に個別のユニットホルダ34が設けられ、このユニットホルダ34に、ユニットブロック32を構成するヘッドユニット11がそれぞれ取り付けられている。そして、記録動作を行う際には、記録紙4の記録領域に応じた数のユニットブロック32が、ユニットブロック移動機構76によってガイド軸12に案内されつつ待機ポジションから記録ポジションに移動してこの記録ポジションで停止し、ノズル形成面を搬送ベルト24上の記録紙4に対向させた状態で、この記録紙4に対してノズル開口33からインクを噴射して記録動作(液体噴射動作)を行うように構成されている。
As shown in FIG. 2, the
即ち、ラインヘッド3は、噴射対象物としての記録紙4における記録領域(インクの被着弾領域)の大きさに応じて、複数のユニットブロック32のうちの一部のユニットブロック32のみを記録ポジションに移動可能に構成されている。この点の詳細については後述する。
That is, the
排出部9は、図示しない回転駆動源によって回転駆動される排出駆動ローラ28及び排出従動ローラ29に架け渡された排出ベルト30と、排出ガイド板31とを備えて構成されている。排出駆動ローラ28は、回転駆動源により回転されることで排出ベルト30を駆動する。排出ベルト30は、記録ポジション側で画像等の記録が行われた記録紙4を下流側に搬送して排紙トレイ10に排出する。この排出ベルト30の上方には、乾燥アシスト部8が配置されている。この乾燥アシスト部8は記録ポジション側から送られてくる記録紙4を加熱して記録紙4の記録面に着弾したインクの乾燥をさらに促進するように構成されている。
The
図3は、ヘッドユニット11の構成を説明する要部断面図である。このヘッドユニット11は、ヘッドケース37と、このヘッドケース37内に収納される振動子ユニット38と、ヘッドケース37の底面(先端面)に接合される流路ユニット39等を備えている。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part for explaining the configuration of the
ヘッドケース37は、例えば、エポキシ系樹脂により作製され、その内部には振動子ユニット38を収納するための収容空部41が形成されている。振動子ユニット38は、圧力発生手段の一種として機能する圧電振動子42と、この圧電振動子42が接合される固定板43と、圧電振動子42に駆動信号等を供給するためのフレキシブルケーブル44とを備えている。圧電振動子42は、圧電体層と電極層とを交互に積層した圧電板を櫛歯状に切り分けることで作製された積層型であって、積層方向に直交する方向に伸縮可能な縦振動モードの圧電振動子である。
The
流路ユニット39は、流路形成基板45の一方の面にノズル形成基板35を、流路形成基板45の他方の面に振動板46をそれぞれ接合して構成されている。この流路ユニット39には、リザーバ47(液体室)と、インク供給口48と、圧力発生室49と、ノズル開口33とを設けている。そして、インク供給口48から圧力発生室49を経てノズル開口33に至る一連のインク流路(液体流路)が、各ノズル開口33に対応して形成されている。
The
上記振動板46は、支持板51の表面に弾性体膜52を積層した二重構造である。本実施形態では、金属板の一種であるステンレス板を支持板51とし、この支持板51の表面に樹脂フィルムを弾性体膜52としてラミネートした複合板材を用いて振動板46を形成している。この振動板46には、圧力発生室49の容積を変化させるダイヤフラム部53が設けられている。また、この振動板46には、リザーバ47の一部を封止するコンプライアンス部54が設けられている。
The
上記のダイヤフラム部53は、エッチング加工等によって支持板51を部分的に除去することで作製される。即ち、このダイヤフラム部53は、圧電振動子42の自由端部の先端面が接合される島部55と、この島部55の周囲の薄肉弾性部52とからなる。上記のコンプライアンス部54は、リザーバ47の開口面に対向する領域の支持板51を、ダイヤフラム部53と同様にエッチング加工等によって除去することにより作製され、リザーバ47に貯留された液体の圧力変動を吸収するダンパーとして機能する。
The
そして、上記の島部55には圧電振動子42の先端面が接合されているので、この圧電振動子42の自由端部を伸縮させることで圧力発生室49の容積を変動させることができる。この容積変動に伴って圧力発生室49内のインクに圧力変動が生じる。そして、ヘッドユニット11は、この圧力変動を利用してノズル開口33からインクを噴射させるようになっている。
Since the tip surface of the
上記ノズル形成基板35は、例えばステンレス鋼などの金属製の板材から作製されている。図2に示すように、各ヘッドユニット11のノズル形成基板35は、インク(本発明における液体の一種)を噴射するノズル開口33を記録紙4の搬送方向に直交する方向に複数列設してノズル列(ノズル群の一種)を構成し、このノズル列を記録紙搬送方向に複数形成している。本実施形態における1つのノズル列は、180dpiのピッチで開設された180個のノズル開口33から成る。このヘッドユニット11では、インクの種類毎、つまり、インクの色毎に2列のノズル列が対応している。本実施形態においては、シアンインク(C)、マゼンタインク(M)、イエローインク(Y)、及びブラックインク(K)の4色のインクに対応している。したがって、本実施形態においては、合計8列のノズル列が搬送方向に並べて形成されている。そして、同色の2つのノズル列は、隣り合うノズル列とのノズル開口33のノズル列設方向におけるピッチが360dpiとなるように、ノズル列設方向に相対的に位置をずらした状態で配置されている。したがって、1つのヘッドユニット11は、記録紙搬送方向に直交する方向(記録紙幅方向)で見て360dpiのピッチで合計360個のノズル開口33をインクの色毎に千鳥状に配置している。
The
そして、図2に示すように、各ヘッドユニット11は、記録紙搬送方向に直交する方向で見て全体としてノズル開口33が360dpiで並ぶような配置間隔で千鳥状にユニットホルダ34に配設されている。このヘッドユニット11の配置個数は、プリンタ1が対応可能な記録紙4の最大サイズに応じて決定される。
As shown in FIG. 2, the
次に、プリンタ1の電気的な構成を説明する。
図4は、プリンタ1の電気的な構成を示すブロック図である。本実施形態におけるプリンタ1は、プリンタコントローラ65とプリントエンジン66とで概略構成されている。プリンタコントローラ65は、ホストコンピュータ等の外部装置からの印刷データ等が入力される外部インタフェース(外部I/F)67と、各種データ等を記憶するRAM68と、各種制御のための制御プログラム等を記憶したROM69と、EEPROMやフラッシュROM等からなる不揮発性記憶素子70と、ROM69に記憶されている制御プログラムに従って各部の統括的な制御を行う制御部71と、クロック信号を発生する発振回路72と、ラインヘッド3の各ヘッドユニット11へ供給する駆動信号を発生する駆動信号発生回路73(駆動信号発生手段の一種)と、印刷データをドット毎に展開することで得られたドットパターンデータや駆動信号等をヘッドユニット11に出力するための内部インタフェース(内部I/F)74とを備えている。プリントエンジン66は、ラインヘッド3を構成する複数のヘッドユニット11と、キャッピング機構15と、ユニットブロック移動機構76と、給紙部6、搬送部7、及び排出部9から成る紙送り機構77とから構成されている。
Next, the electrical configuration of the printer 1 will be described.
FIG. 4 is a block diagram illustrating an electrical configuration of the printer 1. The printer 1 according to the present embodiment is schematically configured by a
次に、本発明に係るラインヘッド3の特徴について説明する。
ラインヘッド3は、図2に示すように、複数のヘッドユニット11を記録紙4の搬送方向に対して直交する方向(図2における上下方向)に2段の千鳥状に並べてヘッドユニット群を構成している。本実施形態におけるヘッドユニット群は、4つのヘッドユニット11の組から構成される3つのユニットブロック32a〜32cに区画され、各ユニットブロック32は、それぞれ個別のユニットホルダ34に取り付けられている。そして、ヘッドユニット群のノズル開口33が全体として、プリンタ1で記録可能な最大サイズの記録紙4に対応可能な長さに配置されている。
Next, features of the
As shown in FIG. 2, the
ユニットブロック32毎に設けられた各ユニットホルダ34は、それぞれガイド軸12に移動可能に取り付けられており、ユニットブロック移動機構76によって個別に移動することができる。そして、各ユニットホルダ34は、ユニットブロック移動機構76によってガイド軸12に沿って移動することにより、待機ポジションと記録ポジションとの間で進退するようになっている。
Each
そして、このラインヘッド3は、噴射対象物としての記録紙4における記録領域の大きさに応じて、複数のユニットブロック32のうちの一部のユニットブロック32のみを記録ポジションに移動するように構成されている。以下、この点について説明する。
The
図5はラインヘッド3の平面図であり、(a)は全てのユニットブロック32が待機ポジションで待機している状態、(b)は一部のユニットブロック32が記録ポジションに移動した状態を示している。また、図6は、ラインヘッド3の側面図であり、(a)は全てのユニットブロック32が待機ポジションで待機している状態、(b)は一部のユニットブロック32が記録ポジションに移動した状態を示している。
5A and 5B are plan views of the
図5(a)及び図6(a)に示すように、記録動作を行わない状態では、全てのユニットブロック32a〜32cが待機ポジションに移動して待機する。この待機状態において、キャッピング機構15は、各ヘッドユニット11のノズル形成面に向けてキャップ14を相対的に進出(上昇)させてキャッピングする。これにより、待機中における各ヘッドユニット11のノズル開口33からのインク溶媒が蒸発することを抑制してインクの増粘を防止する。また、ノズル開口33に埃等の異物が付着することを防止する。
As shown in FIGS. 5A and 6A, in the state where the recording operation is not performed, all the unit blocks 32a to 32c move to the standby position and stand by. In this standby state, the
一方、図5(b)及び図6(b)に示すように、記録紙4に対し記録動作を行う場合、複数のユニットブロック32のうち、記録ポジションに給紙された記録紙4の記録領域に対してインクを噴射するのに必要なユニットブロック32のみを記録ポジション側(図5,6において右側)に移動させ、残りのユニットブロック32を記録ポジションに待機させる。なお、記録領域の大きさに関しては、プリンタコントローラ65において印刷データに基づいて把握される。勿論、記録紙4の大きさ(記録領域の大きさ)によっては、全てのユニットブロック32を記録ポジション側に一度に移動させることもできる。
On the other hand, as shown in FIGS. 5B and 6B, when a recording operation is performed on the
本実施形態においては、最も記録ポジション側から2つ目までのユニットブロック32a,32bを待機ポジションから記録ポジション側に移動させ、残りのユニットブロック32cを待機ポジションに待機させる。この際、キャッピング機構15は、記録ポジション側に移動させるユニットブロック32a,32bの各ヘッドユニット11のノズル形成面からキャップ14を下降させて、キャッピング状態(封止状態)を解除する一方、待機ポジションに残ったユニットブロック32cに対するキャッピング状態を維持する。
なお、例えば、図5(b)において記録紙4がA3に対応するサイズであって記録領域の大きさが比較的小さい場合、即ち、ユニットブロック32aのみで記録が可能な大きさであった場合、ユニットブロック32b及び32cを移動させず、ユニットブロック32aのみを移動させるようにしてもよい。
In the present embodiment, the second unit blocks 32a and 32b from the recording position side to the second position are moved from the standby position to the recording position side, and the remaining unit blocks 32c are put on standby at the standby position. At this time, the
For example, in FIG. 5B, when the
このように、本発明に係るプリンタ1は、ヘッドユニット群を、複数のヘッドユニット11の組から構成される複数のユニットブロック32に区画して分割し、記録紙4における記録領域の大きさに応じて、複数のユニットブロック32のうちの一部のユニットブロック32のみを記録ポジションに移動可能に構成したので、例えば、ラインヘッド3におけるヘッドユニット11の一部が故障等により修理又は交換が必要になった場合、このヘッドユニット11に対応するユニットブロック32のみの修理又は交換で済む。これにより、修理又は交換に必要なコストを抑えることができ、ユーザへの負担を低減することができる。また、修理や交換作業も容易となる。
As described above, the printer 1 according to the present invention divides the head unit group into a plurality of unit blocks 32 each including a set of the plurality of
また、複数のユニットブロック32のうち、記録紙4における記録領域に対してインクを噴射するのに必要なユニットブロック32のみを待機ポジションから記録ポジションに移動させる一方、残りのユニットブロック32を待機ポジションに待機させて各ヘッドユニット11のノズル形成面をキャップ14で封止するように構成したので、待機中のユニットブロック32における各ヘッドユニット11のノズル開口33からインクの溶媒が蒸発したり埃等の異物がメニスカスに付着したりすることを防止することができる。これにより、フラッシング動作やクリーニング動作等のメンテナンスを実行する頻度を低減することができ、その結果、インクの無駄な消費を抑制することができる。
Further, among the plurality of unit blocks 32, only the unit block 32 necessary for ejecting ink to the recording area on the
なお、ヘッドユニット11の配置レイアウトや、ユニットブロック32の分割個数などについては、上記実施形態において例示したものには限られず、任意の構成を採用することができる。即ち、上記実施形態においては、記録紙4における記録領域の大きさに応じて、この記録領域の記録に必要な一部のユニットブロック32のみを記録ポジションに移動するように構成した例を示したが、これには限られない。例えば、ヘッドユニット群を、記録紙4のサイズに応じた数のヘッドユニット11の組から構成される複数のユニットブロック32に区画し、記録ポジションに給紙された記録紙4の大きさに応じてこの用紙サイズの記録に必要なユニットブロック32のみを記録ポジションに移動するように構成することも可能である。この構成によれば、記録紙の寸法規格に応じてユニットブロック32の分割個数やレイアウト等を決めることができる。したがって、ヘッドユニット11の構成や移動制御を容易にすることができる。
The arrangement layout of the
そして、本発明は、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機EL(Electro Luminescence)ディスプレー、FED(面発光ディスプレー)等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップ(生物化学素子)の製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等の他の液体噴射ヘッド、及び、これを備える液体噴射装置にも適用することができる。 The present invention also relates to a color material ejecting head used for manufacturing a color filter such as a liquid crystal display, an electrode material ejecting head used for forming an electrode such as an organic EL (Electro Luminescence) display, FED (surface emitting display), and a biochip. The present invention can also be applied to other liquid jet heads such as bioorganic jet heads used for manufacturing (biochemical elements) and liquid jet apparatuses including the same.
1…プリンタ,3…ラインヘッド,4…記録紙,11…ヘッドユニット,14…キャップ,15…キャッピング機構,32…ユニットブロック,33…ノズル開口,34…ユニットホルダ,35…ノズル形成基板,76…ユニットブロック移動機構 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Printer, 3 ... Line head, 4 ... Recording paper, 11 ... Head unit, 14 ... Cap, 15 ... Capping mechanism, 32 ... Unit block, 33 ... Nozzle opening, 34 ... Unit holder, 35 ... Nozzle formation board, 76 ... Unit block moving mechanism
Claims (5)
前記ヘッドユニット群を、複数のヘッドユニットの組から構成される複数のユニットブロックに区画し、
前記各ユニットブロックを個別に移動させることが可能なユニットブロック移動機構を設け、
前記噴射対象物における被着弾領域の大きさに応じて、前記複数のユニットブロックのうちの一部のユニットブロックのみを噴射ポジションに移動可能に構成したことを特徴とする液体噴射装置。 A liquid ejecting head comprising a head unit group in which a plurality of head units each having a nozzle group in which a plurality of nozzle openings for ejecting liquid are arranged is ejected from the nozzle opening to a landing area of an ejection target. Ready for advancing and retreating between the injection position to land and the standby position that deviates from the injection position,
The head unit group is partitioned into a plurality of unit blocks composed of a set of a plurality of head units,
A unit block moving mechanism capable of individually moving each unit block is provided,
A liquid ejecting apparatus, wherein only a part of the plurality of unit blocks is movable to an ejection position in accordance with a size of a landing area in the ejection target.
前記キャッピング機構は、前記待機ポジションで待機するユニットブロックにおける各ヘッドユニットのノズル形成面を前記キャップで封止することを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載の液体噴射装置。 A capping mechanism having a cap for sealing the nozzle forming surface of the head unit is provided,
4. The liquid ejection according to claim 1, wherein the capping mechanism seals a nozzle formation surface of each head unit in the unit block waiting at the standby position with the cap. 5. apparatus.
前記ヘッドユニット群が、複数のヘッドユニットの組から構成される複数のユニットブロックに区画され、
各ユニットブロックが個別に移動可能に構成されたことを特徴とする液体噴射ヘッド。 It is composed of a head unit group in which a plurality of head units having nozzle groups formed by arranging a plurality of nozzle openings for ejecting liquid are arranged,
The head unit group is partitioned into a plurality of unit blocks composed of a set of a plurality of head units,
A liquid ejecting head, wherein each unit block is configured to be individually movable.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008077512A JP2009226837A (en) | 2008-03-25 | 2008-03-25 | Liquid jet device and liquid jet head |
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