JP2011056926A - Liquid discharge head, liquid discharge head unit and image forming device - Google Patents
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Description
本発明は液体吐出ヘッド、液体吐出ヘッドユニット及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to a liquid discharge head, a liquid discharge head unit, and an image forming apparatus.
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、例えばインク液滴を吐出する液体吐出ヘッド(液滴吐出ヘッド)からなる記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置としてインクジェット記録装置などが知られている。この液体吐出記録方式の画像形成装置は、記録ヘッドからインク滴を、搬送される用紙(紙に限定するものではなく、OHPなどを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味であり、被記録媒体あるいは記録媒体、記録紙、記録用紙などとも称される。)に対して吐出して、画像形成(記録、印字、印写、印刷も同義語で使用する。)を行なうものであり、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型画像形成装置と、記録ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型画像形成装置がある。 As an image forming apparatus such as a printer, a facsimile, a copying machine, a plotter, or a complex machine of these, for example, a liquid discharge recording type image forming using a recording head composed of a liquid discharge head (droplet discharge head) that discharges ink droplets. As an apparatus, an ink jet recording apparatus or the like is known. This liquid discharge recording type image forming apparatus means that ink droplets are transported from a recording head (not limited to paper, including OHP, and can be attached to ink droplets and other liquids). Yes, it is also ejected onto a recording medium or a recording medium, recording paper, recording paper, etc.) to form an image (recording, printing, printing, and printing are also used synonymously). And a serial type image forming apparatus that forms an image by ejecting liquid droplets while the recording head moves in the main scanning direction, and a line type head that forms images by ejecting liquid droplets without moving the recording head There are line type image forming apparatuses using
なお、本願において、液体吐出記録方式の「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること(単に液滴を媒体に着弾させること)をも意味する。また、「インク」とは、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用い、例えば、DNA試料、レジスト、パターン材料、樹脂なども含まれる。また、画像とは平面的な画像に限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また、3次元的に立体自体を造形して形成された立体画像も含む意味である。 In the present application, the “image forming apparatus” of the liquid discharge recording method is an apparatus that forms an image by discharging liquid onto a medium such as paper, thread, fiber, fabric, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics, or the like. In addition, “image formation” means not only giving an image having a meaning such as a character or a figure to a medium but also giving an image having no meaning such as a pattern to the medium (simply It also means that a droplet is landed on a medium). “Ink” is not limited to ink, but is used as a general term for all liquids capable of image formation, such as recording liquid, fixing processing liquid, and liquid. DNA samples, resists, pattern materials, resins and the like are also included. The image is not limited to a flat image, but also includes an image given to a three-dimensionally formed image and a three-dimensional image formed by modeling a three-dimensional solid itself.
このような液体吐出方式による画像形成装置においては、画像形成速度は記録ヘッドのノズル数に大きく依存しており、ノズル数を増やすことで走査回数を減らすことができる。そこで、記録ヘッドとして複数の液体吐出ヘッドをヘッドホルダ(ヘッド支持部材)に搭載して使用することによってキャリッジの走査回数を減らして記録速度の高速化を図ることが行なわれている。 In an image forming apparatus using such a liquid ejection method, the image forming speed greatly depends on the number of nozzles of the recording head, and the number of scans can be reduced by increasing the number of nozzles. Therefore, a plurality of liquid discharge heads are mounted on a head holder (head support member) as a recording head and used to reduce the number of carriage scans and increase the recording speed.
ところで、液体吐出方式による画像形成装置において画像形成する場合には、ノズルから吐出される液滴の着弾精度が画像品質に大きく影響し、液滴の着弾精度が悪いと画像品質が低下することになるので、複数の液体吐出ヘッドを取り付けるときには個々のヘッド位置を高精度に位置決めする必要がある。 By the way, when an image is formed in an image forming apparatus using a liquid ejection method, the landing accuracy of droplets ejected from nozzles greatly affects the image quality, and if the landing accuracy of droplets is poor, the image quality is degraded. Therefore, when a plurality of liquid ejection heads are attached, it is necessary to position each head position with high accuracy.
そこで、従来から上述したように、複数個のヘッドを保持部材に一括支持させ、当該保持部材をキャリッジに位置調整可能に搭載することが知られている(特許文献1) Therefore, as described above, it is known that a plurality of heads are collectively supported by a holding member, and the holding member is mounted on a carriage so that the position thereof can be adjusted (Patent Document 1).
また、走査軸に平行な紙送り方向の位置を決めるヘッド位置決め面と、該走査軸に垂直なヘッドガイド溝とを有するキャリッジと、ヘッドガイド溝に係合して走査方向の動きを抑制する係合部と、ヘッド位置決め面に対応する走査方向前後の当接面とを備えたヘッドと、ヘッドの当接面をヘッド位置決め面に押圧する付勢ばねとを備える位置調整機構を備えるものがある(特許文献2)。 Further, a carriage having a head positioning surface that determines the position in the paper feed direction parallel to the scanning axis, a head guide groove perpendicular to the scanning axis, and a mechanism that engages with the head guide groove to suppress movement in the scanning direction. Some include a position adjustment mechanism including a head including a joint portion, front and rear contact surfaces corresponding to the head positioning surface, and a biasing spring that presses the head contact surface against the head positioning surface. (Patent Document 2).
上述したように、複数個のヘッドを搭載する場合、キャリッジに直接取付けると、各ヘッドの各ノズル間の位置を高精度に維持するためにキャリッジに対するヘッドの組立作業が煩雑になる。また、ヘッドの一つが故障等により交換の必要が出てきた場合には、交換する単位のヘッド又はヘッドユニットの外形部とノズルの位置が高精度に形成されていなければならない。 As described above, when a plurality of heads are mounted, if they are directly attached to the carriage, the assembly work of the head with respect to the carriage becomes complicated in order to maintain the position between the nozzles of each head with high accuracy. When one of the heads needs to be replaced due to a failure or the like, the head of the unit to be replaced or the outer portion of the head unit and the position of the nozzle must be formed with high accuracy.
しかしながら、上記の特許文献1、2に開示の構成は、いずれも複数個のヘッドの支持部材との当接面とノズルの位置が高精度に組み立てられておらず、キャリッジ搭載時に特殊な検出機構を持って位置合わせを行うものであり、ヘッド交換時に容易に交換が出来ないという課題がある。
However, in the configurations disclosed in
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、ヘッド支持部材に液体吐出ヘッドを高精度に位置決めできるようにすることを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that a liquid ejection head can be positioned with high accuracy on a head support member.
上記の課題を解決するため、本発明に係る液体吐出ヘッドは、
ヘッド支持部材に設けられる位置決め部に当接させる当接部を有し、
前記当接部は光硬化型樹脂からなり、ヘッドの一部に形成されている
構成とした。
In order to solve the above-described problem, a liquid discharge head according to the present invention includes:
Having an abutting portion to be brought into contact with a positioning portion provided in the head support member;
The contact portion is made of a photocurable resin and is formed on a part of the head.
本発明に係る液体吐出ヘッドは、
ヘッド支持部材に設けられる位置決め部に当接させる当接部を有し、
前記当接部は樹脂材料を溶着してヘッドの一部に形成されている
構成とした。
The liquid discharge head according to the present invention includes:
Having an abutting portion to be brought into contact with a positioning portion provided in the head support member;
The abutting portion is formed on a part of the head by welding a resin material.
本発明に係る液体吐出ヘッドユニットは、液体吐出ヘッドの当接部が当接する位置決め部を有するヘッド支持部材に、本発明に係る液体吐出ヘッドを複数個配列した構成とした。 The liquid discharge head unit according to the present invention has a configuration in which a plurality of liquid discharge heads according to the present invention are arranged on a head support member having a positioning portion with which the contact portion of the liquid discharge head contacts.
本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る液体吐出ヘッド若しくは本発明に係る液体吐出ヘッドユニットを備えているものである。 An image forming apparatus according to the present invention includes the liquid discharge head according to the present invention or the liquid discharge head unit according to the present invention.
本発明に係る液体吐出ヘッドによれば、ヘッド支持部材に設けられる位置決め部に当接させる当接部を有し、当接部は光硬化型樹脂からなり、ヘッドの一部に形成されている構成としたので、ヘッド支持部材に高精度に位置決めすることができる。 According to the liquid ejection head of the present invention, the liquid ejection head has an abutting portion that abuts against a positioning portion provided on the head support member, and the abutting portion is made of a photocurable resin and is formed on a part of the head. Since it was set as the structure, it can position to a head support member with high precision.
本発明に係る液体吐出ヘッドによれば、ヘッド支持部材に設けられる位置決め部に当接させる当接部を有し、当接部は樹脂材料を溶着してヘッドの一部に形成されている構成としたので、ヘッド支持部材に高精度に位置決めすることができる。 The liquid discharge head according to the present invention has a contact portion that contacts the positioning portion provided on the head support member, and the contact portion is formed on a part of the head by welding a resin material. Therefore, the head support member can be positioned with high accuracy.
本発明に係る液体吐出ヘッドユニットは、液体吐出ヘッドの当接部が当接する位置決め部を有するヘッド支持部材に本発明に係る液体吐出ヘッドを複数個配列した構成としたので、液体吐出ヘッドが高精度に位置決めされて、高品質な画像形成を行うことができるとともに、ヘッド交換が容易になる。 The liquid discharge head unit according to the present invention has a configuration in which a plurality of liquid discharge heads according to the present invention are arranged on a head support member having a positioning portion with which the contact portion of the liquid discharge head comes into contact. Positioning with high accuracy enables high-quality image formation and facilitates head replacement.
本発明に係る画像形成装置によれば、本発明に係る液体吐出ヘッド若しくは本発明に係る液体吐出ヘッドユニットを備えているので、液体吐出ヘッドが高精度に位置決めされて、高品質な画像形成を行うことができるとともに、ヘッド交換が容易になる。 According to the image forming apparatus of the present invention, since the liquid discharge head according to the present invention or the liquid discharge head unit according to the present invention is provided, the liquid discharge head is positioned with high accuracy to form a high-quality image. This can be done and the head can be replaced easily.
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明に係る液体吐出ヘッドの実施形態について図1ないし図3を参照して説明する。なお、図1は同液体吐出ヘッドのノズル配列方向と直行する方向に沿う断面説明図、図2は同じくノズル配列方向に沿う断面説明図、図3は同じく外観斜視説明図である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. First, an embodiment of a liquid discharge head according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a cross-sectional explanatory view along a direction perpendicular to the nozzle arrangement direction of the liquid discharge head, FIG. 2 is a cross-sectional explanatory view along the nozzle arrangement direction, and FIG.
この液体吐出ヘッドは、SUS基板で形成した流路板(流路部材、液室基板)1と、この流路板1の下面に接合した振動板部材2と、流路板1の上面に接合したノズル板3とを有し、これらによって液滴を吐出するノズル4が連通する個別流路としての加圧液室(圧力室、加圧室、流路などとも称される。)6、加圧液室6に液体であるインクを供給する供給路を兼ねた流体抵抗部7を形成し、複数の加圧液室6には後述するフレーム部材17の共通液室8からインクが供給される。
The liquid discharge head includes a flow path plate (flow path member, liquid chamber substrate) 1 formed of a SUS substrate, a
ここで、流路板1は、厚み50μmのSUS基板を、酸性エッチング液を用いてエッチング、あるいは打ち抜きなどの機械加工することで、各加圧液室6、流体抵抗部7、後述するダンパ室20などの開口をそれぞれ形成している。
Here, the flow path plate 1 is formed by machining a SUS substrate having a thickness of 50 μm using an acidic etching solution, such as etching or punching, so that each pressurized
振動板部材2は、流路板1に接着接合している。この振動板部材2は、例えば、ポリイミドなどの樹脂部材からなる第1層2aにSUS基板などからなる第2層2bを接合したものであるが、この他、例えば、ニッケルの金属プレートから形成したものなどを用いることもできる。
The
ノズル板3は、各加圧液室6に対応して直径10〜30μmの多数のノズル4を形成し、流路基板1に接着剤接合している。このノズル板3としては、ステンレス、ニッケルなどの金属、ポリイミド樹脂フィルムなどの樹脂、シリコン、及びそれらの組み合わせからなるものを用いることができる。また、ノズル面(吐出方向の表面:吐出面)には、インクとの撥水性を確保するため、メッキ被膜、あるいは撥水剤コーティングなどの周知の方法で撥水膜を形成している。
The
そして、振動板部材2には、各加圧液室6に対応して第1層2aで形成した変形可能な領域であるダイアフラム部2Aの中央部に第2層2bの2層構造の凸部2Bを形成し、この凸部2Bに圧力発生手段(アクチュエータ手段)を構成する圧電部材12に形成された柱状の駆動圧電素子柱素子12Aをそれぞれ接合している。また、各加圧液室6の隔壁6Aに対応して2層構造部分に圧電部材12に形成された柱状の非駆動圧電素子柱12Bを接合している。
The
これらの駆動圧電素子柱12A及び支柱部となる非駆動圧電素子柱12Bは積層型圧電部材12にハーフカットのダイシングによるスリット加工を施して櫛歯状に分割して形成したもので、非駆動圧電素子柱12Bも圧電素子であるが駆動電圧を印加しないために単なる支柱部となっている。この積層型圧電部材12はベース部材13に接合している。
These driving
なお、圧電部材12は、例えば厚さ10〜50μm/1層のチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)の圧電層と、厚さ数μm/1層の銀・パラジューム(AgPd)からなる内部電極層とを交互に積層したものであり、内部電極を交互に端面の端面電極(外部電極)である個別電極、共通電極に電気的に接続し、これらの電極にFPCケーブル16を介して駆動信号を供給するようにしている。
The
また、圧電部材12の圧電方向としてd33方向の変位を用いて加圧液室6内インクを加圧する構成とすることも、圧電素子12の圧電方向としてd31方向の変位を用いて加圧液室6内インクを加圧する構成とすることもできる。本実施形態ではd33方向の変位を用いた構成をとっている。
In addition, the ink in the pressurized
さらに、振動板部材2の周囲には例えばエポキシ系樹脂或いはポリフェニレンサルファイト(PPS)で射出成形により形成したフレーム部材17を接着剤で接合している。
Further, a
このフレーム部材17には、各加圧液室6にインクを供給する共通液室8を形成し、共通液室8から振動板部材2に形成した供給口9、流体抵抗部7の上流側に形成した流路10、流体抵抗部7を介して加圧液室6にインクが供給される。なお、フレーム部材17には共通液室8に外部からインクを供給するためのインク供給口19も形成される。
A common liquid chamber 8 for supplying ink to each pressurized
そして、この共通液室8内の圧力変動を吸収減衰させるためのダンパ手段を設けている。このダンパ手段は、共通液室8の一部の壁面を形成する変形可能なる振動板部材2の第1層2aのみからなる薄肉部21で形成されている。こうすることで、吐出時の共通液室8内の圧力変動を抑制することができ、高速で多ビットを吐出させた場合でも安定して吐出させることができる。なお、薄肉部21の他面側はダンパ室20に臨んでいる。
Damper means for absorbing and attenuating pressure fluctuations in the common liquid chamber 8 is provided. This damper means is formed by a
このように構成した液体吐出ヘッドにおいては、例えば駆動圧電素子柱12Aに印加する電圧を基準電位から下げることによって駆動圧電素子柱12Aが収縮し、振動板部材2が下降して加圧液室6の容積が膨張することで、加圧液室6内にインクが流入し、その後駆動圧電素子柱12Aに印加する電圧を上げて駆動圧電素子柱12Aを積層方向に伸長させ、振動板部材2をノズル4方向に変形させて加圧液室6の容積を収縮させることにより、加圧液室6内のインクが加圧され、ノズル4からインクの滴が吐出(噴射)される。
In the liquid discharge head configured as described above, for example, when the voltage applied to the drive
そして、駆動圧電素子柱12Aに印加する電圧を基準電位に戻すことによって振動板部材2が初期位置に復元し、加圧液室6が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室8から加圧液室6内にインクが充填される。そこで、ノズル4のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の液滴吐出のための動作に移行する。
Then, the
なお、このヘッドの駆動方法については上記の例(引き−押し打ち)に限るものではなく、駆動波形の与えた方によって引き打ちや押し打ちなどを行うこともできる。 Note that the driving method of the head is not limited to the above example (drawing-pushing), and striking or pushing can be performed depending on the direction of the drive waveform.
そして、この液体吐出ヘッドにおいては、図3に示すように、フレーム部材17の外周面に、ヘッド支持部材の位置決め部(図4の被当接部(位置決め部)42参照)と当接する当接部31が複数個所に設けられている。この当接部31は、紫外線硬化型の樹脂を用いて形成している。
In this liquid discharge head, as shown in FIG. 3, the abutting contact with the positioning portion of the head support member (see the abutting portion (positioning portion) 42 in FIG. 4) on the outer peripheral surface of the
当接部31の形成方法としては、上記のようにノズル板3とフレーム部材17が固定された後に、図示しない位置決め装置にて、ノズル板3に形成されたアライメントマーク、もしくはノズル穴4をカメラで見ながら(図3の矢印方向に撮像して)予め設定された位置に高精度に移動させる。このときの移動後の位置精度は±3μmの高精度で移動させた。その後当接部31を形成する部分に紫外線硬化型の樹脂を例えば1mm3定量供給する。そいて、ガラス基板を当接部から正確に所定の間隔(ギャップ、例えば100μm)を設けて近接させる。その結果、ガラス基板とフレーム部材17間のギャップ内に紫外線硬化樹脂が挟まれた状態となり、ガラス基板側から紫外線を照射し樹脂を硬化させる。このようにして得られた液体吐出ヘッドは、3つの当接部31からなる直交する軸32、33とノズル穴4を相対的に高精度(この例では5μm)で形成することができる。
As a method of forming the abutting
なお、ここでは、紫外線硬化型の樹脂を用いて当接部31を形成しているが、熱可塑性の樹脂など樹脂材料を用いて当接部31を形成することもできる。この場合、ガラス基板の代わりにヒーター内臓のプレートを用いて樹脂材料を一旦溶融させ、その後、降温させることで当接部を形成することができる。
Here, the
すなわち、従来のように当接部31がフレーム部材17に一体に設けられている構成であれば、液体吐出ヘッドの組立時のばらつきにより、どうしても位置合わせが必要なノズル4(もしくはノズル板3)の位置と前記当接部31の相対位置はばらついてしまう。このような構成では、結局キャリッジ等のヘッド指示部材に位置決めをする時に、カメラ等を用いてノズル位置を揃える調整が必要になり、ヘッド交換が簡便にならない。
That is, if the
しかし、本実施形態の構成であれば、液体吐出ヘッドが完成した後に当接部32を形成できるため、位置決め部32とノズル4(もしくはノズル板3)の位置関係は極めて高精度に位置決めすることができる。すなわち、当接部とノズルの位置を高精度に形成することができ、さらに当接部は安価な樹脂を用いることができるので、当接部を設けることによるヘッドのコストの増加を抑えることができる。さらに、紫外線硬化型の樹脂を用いるので、当接部を形成するときに温度変化がなく、熱膨張によってノズルの位置がずれることがない。
However, with the configuration of the present embodiment, the
また、ヘッド支持部材に設けられる位置決め部に当接させる当接部を有し、当接部は樹脂材料を溶着してヘッドの一部に形成されている構成とすることで、液体吐出ヘッドが完成した後に当接部32を形成できるため、ヘッド支持部材に高精度に位置決めすることができる。すなわち、当接部とノズルの位置を高精度に形成することができ、さらに当接部は安価な樹脂を用いることができるので、当接部を設けることによるヘッドのコストの増加を抑えることができる。
Further, the liquid ejecting head has a contact portion that contacts a positioning portion provided in the head support member, and the contact portion is formed on a part of the head by welding a resin material. Since the
なお、上記実施形態ではアクチュエータ手段が圧電アクチュエータの例で説明している、サーマルアクチュエータや静電アクチュエータなどの他のアクチュエータを圧力発生手段として用いる液体吐出ヘッドにも同様にできる。 In the above embodiment, the actuator means is described as an example of a piezoelectric actuator, and the same can be applied to a liquid discharge head using another actuator such as a thermal actuator or an electrostatic actuator as pressure generating means.
また、上記実施形態の液体吐出ヘッドからなるヘッド部と、このヘッド部に対してインクを供給するインクタンクとを一体化したタンク一体型ヘッド(ヘッド一体型液体カートリッジ)を構成することもできる。 In addition, a tank integrated head (head integrated liquid cartridge) in which a head portion including the liquid discharge head of the above embodiment and an ink tank that supplies ink to the head portion are integrated can be configured.
次に、本発明に係る液体吐出ヘッドユニットの実施形態について図4を参照して説明する。なお、図4は同ヘッドユニットの平面説明図である。
この液体吐出ヘッドユニットは、上述した実施形態に係る複数個(ここでは5個とする。)の液体吐出ヘッド40をヘッド支持部材41に千鳥状に配列したモジュール構成となっている。ヘッド支持部材41には、各ヘッド40の当接部31が当接する被当接部(位置決め部)42が形成されている。被当接部42は、高精度に加工されており、それぞれの位置精度は例えば5μmとしている。また、ヘッド支持部材41には、ヘッド40を被当接部42に押し当てるための押圧手段、例えばスプリング45が設けられている。
Next, an embodiment of a liquid discharge head unit according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is an explanatory plan view of the head unit.
This liquid discharge head unit has a module configuration in which a plurality (here, five) of liquid discharge heads 40 according to the above-described embodiment are arranged in a staggered manner on the head support member 41. The head support member 41 is formed with a contacted portion (positioning portion) 42 with which the
このように構成されたモジュールとしての液体吐出ヘッドユニットは、特別な調整がなくても複数のヘッド40ノズルの相対位置を高精度に位置決めでき、吐出異常等によって交換が生じたヘッド40を容易に交換することができるようになる。
The liquid discharge head unit as a module configured in this way can accurately position the relative positions of the nozzles of the plurality of
次に、本発明に係る液体吐出ヘッドを備える本発明に係る画像形成装置の一例について図5及び図6を参照して説明する。なお、図5は同装置の機構部の全体構成を説明する概略構成図、図6は同機構部の要部平面説明図である。
この画像形成装置はシリアル型画像形成装置であり、左右の側板221A、221Bに横架したガイド部材である主従のガイドロッド231、232でキャリッジ233を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モータによってタイミングベルトを介して矢示方向(キャリッジ主走査方向)に移動走査する。
Next, an example of the image forming apparatus according to the present invention including the liquid discharge head according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a schematic configuration diagram for explaining the overall configuration of the mechanism portion of the apparatus, and FIG. 6 is a plan view for explaining a main portion of the mechanism portion.
This image forming apparatus is a serial type image forming apparatus, and a
このキャリッジ233には、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の各色のインク滴を吐出するための本発明に係る液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド234を複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
The
記録ヘッド234は、それぞれ2つのノズル列を有し、一方のヘッド234aの一方の2列のノズル列はブラック(K)の液滴を、他方の2列のノズル列はシアン(C)の液滴を、他方のヘッド234bの一方の2列のノズル列はマゼンタ(M)の液滴を、他方の2列のノズル列はイエロー(Y)の液滴を、それぞれ吐出する。なお、ここでは2ヘッド構成で4色の液滴を吐出する構成としているが、1ヘッド当たり4ノズル列配置として1個のヘッドで4色の各色を吐出させることもできる。 Each of the recording heads 234 has two nozzle rows, one of the two nozzle rows of one head 234a is a black (K) droplet, and the other two nozzle rows are cyan (C) liquid. The two nozzle rows of the other head 234b eject magenta (M) droplets, and the other two nozzle rows eject yellow (Y) droplets. Note that, here, a four-color droplet is ejected with a two-head configuration, but each of the four colors can be ejected with one head in a four-nozzle row arrangement per head.
また、キャリッジ233には、記録ヘッド234のノズル列に対応して各色のインクを供給するためのサブタンク235a、235b(区別しないときは「サブタンク235」という。)を搭載している。このサブタンク235には各色の供給チューブ236を介して、供給ユニット224によって各色のインクカートリッジ210から各色のインクが補充供給される。
The
一方、給紙トレイ202の用紙積載部(圧板)241上に積載した用紙242を給紙するための給紙部として、用紙積載部241から用紙242を1枚ずつ分離給送する半月コロ(給紙コロ)243及び給紙コロ243に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド244を備え、この分離パッド244は給紙コロ243側に付勢されている。
On the other hand, as a paper feed unit for feeding the
そして、この給紙部から給紙された用紙242を記録ヘッド234の下方側に送り込むために、用紙242を案内するガイド部材245と、カウンタローラ246と、搬送ガイド部材247と、先端加圧コロ249を有する押さえ部材248とを備えるとともに、給送された用紙242を静電吸着して記録ヘッド234に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト251を備えている。
In order to feed the
この搬送ベルト251は、無端状ベルトであり、搬送ローラ252とテンションローラ253との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向(副走査方向)に周回するように構成している。また、この搬送ベルト251の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ256を備えている。この帯電ローラ256は、搬送ベルト251の表層に接触し、搬送ベルト251の回動に従動して回転するように配置されている。この搬送ベルト251は、図示しない副走査モータによってタイミングを介して搬送ローラ252が回転駆動されることによってベルト搬送方向に周回移動する。
The
さらに、記録ヘッド234で記録された用紙242を排紙するための排紙部として、搬送ベルト251から用紙242を分離するための分離爪261と、排紙ローラ262及び排紙コロ263とを備え、排紙ローラ262の下方に排紙トレイ203を備えている。
Further, as a paper discharge unit for discharging the
また、装置本体の背面部には両面ユニット271が着脱自在に装着されている。この両面ユニット271は搬送ベルト251の逆方向回転で戻される用紙242を取り込んで反転させて再度カウンタローラ246と搬送ベルト251との間に給紙する。また、この両面ユニット271の上面は手差しトレイ272としている。
A double-
さらに、キャリッジ233の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド234のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構281を配置している。この維持回復機構281には、記録ヘッド234の各ノズル面をキャピングするための各キャップ部材(以下「キャップ」という。)282a、282b(区別しないときは「キャップ282」という。)と、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード283と、増粘したインクを排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け284などを備えている。
Further, a maintenance / recovery mechanism 281 for maintaining and recovering the nozzle state of the
また、キャリッジ233の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘したインクを排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け288を配置し、この空吐出受け288には記録ヘッド234のノズル列方向に沿った開口部289などを備えている。
In addition, in the non-printing area on the other side of the
このように構成したこの画像形成装置においては、給紙トレイ202から用紙242が1枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙242はガイド245で案内され、搬送ベルト251とカウンタローラ246との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド237で案内されて先端加圧コロ249で搬送ベルト251に押し付けられ、略90°搬送方向を転換される。
In this image forming apparatus configured as described above, the
このとき、帯電ローラ256に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト251が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト251上に用紙242が給送されると、用紙242が搬送ベルト251に吸着され、搬送ベルト251の周回移動によって用紙242が副走査方向に搬送される。
At this time, a positive output and a negative output are alternately applied to the charging
そこで、キャリッジ233を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド234を駆動することにより、停止している用紙242にインク滴を吐出して1行分を記録し、用紙242を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙242の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙242を排紙トレイ203に排紙する。
Therefore, by driving the
このように、この画像形成装置では、本発明に係る液体吐出ヘッドを記録ヘッドとして備えるので、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えているので、液体吐出ヘッドが高精度に位置決めされて、高品質な画像形成を行うことができるとともに、ヘッド交換が容易になる。 As described above, the image forming apparatus includes the liquid discharge head according to the present invention as a recording head, and thus includes the liquid discharge head according to the present invention. Therefore, the liquid discharge head is positioned with high accuracy and has high quality. Image formation can be performed and the head can be easily replaced.
次に、本発明に係る液体吐出ヘッドを備える本発明に係る画像形成装置の他の例について図7を参照して説明する。なお、図13は同装置の機構部全体の概略構成図である。
この画像形成装置は、ライン型画像形成装置であり、装置本体401の内部に画像形成部402等を有し、装置本体401の下方側に多数枚の記録媒体(用紙)403を積載可能な給紙トレイ404を備え、この給紙トレイ404から給紙される用紙403を取り込み、搬送機構405によって用紙403を搬送しながら画像形成部402によって所要の画像を記録した後、装置本体401の側方に装着された排紙トレイ406に用紙403を排紙する。
Next, another example of the image forming apparatus according to the present invention including the liquid ejection head according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a schematic configuration diagram of the entire mechanism unit of the apparatus.
This image forming apparatus is a line type image forming apparatus, has an
また、装置本体401に対して着脱可能な両面ユニット407を備え、両面印刷を行うときには、一面(表面)印刷終了後、搬送機構405によって用紙403を逆方向に搬送しながら両面ユニット407内に取り込み、反転させて他面(裏面)を印刷可能面として再度搬送機構405に送り込み、他面(裏面)印刷終了後排紙トレイ406に用紙403を排紙する。
Also, a
ここで、画像形成部402は、例えばブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色の液滴を吐出する、フルライン型の4個の本発明に係る液体吐出ヘッドユニットで構成した記録ヘッド411k、411c、411m、411y(色を区別しないときには「記録ヘッド411」という。)を備え、各記録ヘッド411は液滴を吐出するノズルを形成したノズル面を下方に向けてヘッドホルダ413に装着している。
Here, the
また、各記録ヘッド411に対応してヘッドの性能を維持回復するための維持回復機構412k、412d、412m、412y(色を区別しないときには「維持回復機構412」という。)を備え、パージ処理、ワイピング処理などのヘッドの性能維持動作時には、記録ヘッド411と維持回復機構412とを相対的に移動させて、記録ヘッド411のノズル面に維持回復機構412を構成するキャッピング部材などを対向させる。
In addition, a maintenance /
なお、ここでは、記録ヘッド411は、用紙搬送方向上流側から、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの順に各色の液滴を吐出する配置としているが、配置及び色数はこれに限るものではない。また、ライン型ヘッドとしては、各色の液滴を吐出する複数のノズル列を所定間隔で設けた1又は複数のヘッドを用いることもできるし、ヘッドとこのヘッドに記録液を供給する記録液カートリッジを一体とすることも別体とすることもできる。 Here, the recording head 411 is arranged to eject droplets of each color in the order of black, cyan, magenta, and yellow from the upstream side in the paper conveyance direction, but the arrangement and the number of colors are not limited to this. Further, as the line-type head, one or a plurality of heads provided with a plurality of nozzle rows for discharging droplets of each color at predetermined intervals can be used, and a recording liquid cartridge for supplying a recording liquid to the head and the head. Can be integrated or separated.
給紙トレイ404の用紙403は、給紙コロ(半月コロ)421と図示しない分離パッドによって1枚ずつ分離され装置本体401内に給紙され、搬送ガイド部材423のガイド面423aに沿ってレジストローラ425と搬送ベルト433との間に送り込まれ、所定のタイミングでガイド部材426を介して搬送機構405の搬送ベルト433に送り込まれる。
The
また、搬送ガイド部材423には両面ユニット407から送り出される用紙403を案内するガイド面423bも形成されている。更に、両面印刷時に搬送機構405から戻される用紙403を両面ユニット407に案内するガイド部材427も配置している。
In addition, the
搬送機構405は、駆動ローラである搬送ローラ431と従動ローラ432との間に掛け渡した無端状の搬送ベルト433と、この搬送ベルト433を帯電させるための帯電ローラ434と、画像形成部402に対向する部分で搬送ベルト433の平面性を維持するプラテン部材435と、搬送ベルト433から送り出す用紙403を搬送ローラ431側に押し付ける押さえコロ436と、その他図示しないが、搬送ベルト433に付着した記録液(インク)を除去するためのクリーニング手段である多孔質体などからなるクリーニングローラなどを有している。
The
この搬送機構405の下流側には、画像が記録された用紙403を排紙トレイ406に送り出すための排紙ローラ438及び拍車439を備えている。
On the downstream side of the
このように構成した画像形成装置において、搬送ベルト433は矢示方向に周回移動し、高電位の印加電圧が印加される帯電ローラ434と接触することで帯電され、この高電位に帯電した搬送ベルト433上に用紙403が給送されると、用紙403は搬送ベルト433に静電的に吸着される。このようにして、搬送ベルト433に強力に吸着した用紙403は反りや凹凸が校正され、高度に平らな面が形成される。
In the image forming apparatus configured as described above, the
そして、搬送ベルト433を周回させて用紙403を移動させ、記録ヘッド411から液滴を吐出することで、用紙403上に所要の画像が形成され、画像が記録された用紙403は排紙ローラ438によって排紙トレイ406に排紙される。
Then, the
このように、この画像形成装置においては本発明に係る液体吐出ヘッドユニットからなる記録ヘッドを備えているので、液体吐出ヘッドが高精度に位置決めされて、高品質な画像形成を行うことができるとともに、ヘッド交換が容易になる。 As described above, since the image forming apparatus includes the recording head including the liquid discharge head unit according to the present invention, the liquid discharge head can be positioned with high accuracy and high-quality image formation can be performed. , Head replacement becomes easy.
なお、上記実施形態では本発明をプリンタ構成の画像形成装置に適用した例で説明したが、これに限るものではなく、前述したように、例えば、プリンタ/ファックス/コピア複合機などの画像形成装置に適用することができ、また、狭義のインク以外の液体や定着処理液などを用いる画像形成装置にも適用することができる。 In the above embodiment, the present invention has been described with reference to an example in which the present invention is applied to an image forming apparatus having a printer configuration. However, the present invention is not limited to this, and as described above, for example, an image forming apparatus such as a printer / fax / copier multifunction machine. In addition, the present invention can also be applied to an image forming apparatus using a liquid other than the narrowly defined ink or a fixing processing liquid.
1 流路板
2 振動板部材
2a 第1層
2b 第2層
2A 振動領域
2B 島状凸部
3 ノズル板
4 ノズル
6 液室
7 供給路(流体抵抗部)
8 共通液室
12 圧電部材
12A 駆動圧電素子柱(駆動部)
12B 非駆動圧電素子柱(支柱部)
13 ベース部材
17 フレーム部材
31 当接部
40 液体吐出ヘッド
41 ヘッド支持部材
42 被当接部(位置決め部)
45 押圧手段
233 キャリッジ
234 記録ヘッド(液体吐出ヘッド)
411 記録ヘッド(液体吐出ヘッドユニット)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
8
12B Non-driving piezoelectric element pillar (post)
13
45
411 Recording head (liquid ejection head unit)
Claims (4)
前記当接部は光硬化型樹脂からなり、ヘッドの一部に形成されている
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。 Having an abutting portion to be brought into contact with a positioning portion provided in the head support member;
The liquid ejecting head according to claim 1, wherein the contact portion is made of a photocurable resin and is formed on a part of the head.
前記当接部は樹脂材料を溶着してヘッドの一部に形成されている
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。 Having an abutting portion to be brought into contact with a positioning portion provided in the head support member;
The liquid discharge head, wherein the contact portion is formed on a part of the head by welding a resin material.
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---|---|---|---|
JP2009212553A JP2011056926A (en) | 2009-09-14 | 2009-09-14 | Liquid discharge head, liquid discharge head unit and image forming device |
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2009
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