JP2015051583A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録ヘッド上部にインク貯留部を設置可能なインクジェット記録装置を提供すること。【解決手段】信号線３０２をインク貯留部としてのインクカートリッジ３０１の間に配置するように構成したことにより、記録ヘッド３０４の上部にインクカートリッジ３０１を設置することができる。【選択図】図６

Description

本発明は記録ヘッドからインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置に関し、特に記録ヘッドにインク貯留部が搭載されるインクジェット記録装置に関する。

記録ヘッドの吐出口から記録媒体にインクを吐出して画像を形成するインクジェット方式のインクジェット記録装置が知られている。業務用、家庭用を問わず、プリンタ、ファクシミリ及び複写機など、様々な画像出力装置に用いられている。そして、画像形成速度を高速化するために多数のノズルが記録媒体の搬送方向と直交する方向に配列されたライン型の記録ヘッド（以下、ラインヘッドという）を備えるインクジェット記録装置の使用が有効である。

このようなインクジェット記録装置における記録ヘッドと基板との電気的接続方法として、記録ヘッドの上部に、電気的な接点部を設ける方法が知られている（特許文献１）。

特開２０１２−１８３７６５号公報

しかし上部に電気的な接点部を設けた記録ヘッドの上部に、インクカートリッジなどのインク貯留部を接続しようとした場合、信号線等の電気的接続手段を設けることが困難であった。

本発明は、記録ヘッド上部にインク貯留部を設置可能なインクジェット記録装置を提供することを目的とする。

本発明のインクジェット記録装置は、インクを吐出して記録を行うために複数設けられた記録ヘッドと、前記記録ヘッドを駆動するために複数の前記記録ヘッドの各々に対応して設けられた、電気信号を複数の前記記録ヘッドの各々に伝達するための複数の信号線と、を備え、前記記録ヘッドが吐出するインクを貯留する、複数の前記記録ヘッドに対応した複数のインク貯留部が、前記記録ヘッドの上部に配置されるインクジェット記録装置であって、前記信号線は、該信号線が接続された記録ヘッドに対応したインク貯留部と、該記録ヘッドの隣に位置する記録ヘッドに対応したインク貯留部との間に配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、信号線をインク貯留部の間に配置するように構成したことにより、記録ヘッドの上部にインク貯留部を設置することができる。

プリンタを模式的に示す正面図である。 図１のプリンタの電気的な系統を示すブロック図である。 インクジェット記録装置の斜視図である。 インクジェット記録装置のキャリッジを示した斜視図である。 記録ヘッドと信号線とを示した正面図である。 図５の記録ヘッドと信号線とを斜めから見た斜視図である。 インクジェット記録装置の斜視図である。 インクジェット記録装置のキャリッジを示した正面図である。 仕切り板が取り付けられた記録ヘッドを示した斜視図である。 図１０は仕切り板モールド部材を示した図である。 図１１はシート部材を示した図である。 信号線が通された仕切り板を備えた記録ヘッドを示した図である。 仕切り板モールド部材の斜視図である。 仕切り板モールド部材の斜視図である。 仕切り板モールド部材の斜視図である。 仕切り板モールド部材の斜視図である。 信号線が通された仕切り板と記録ヘッドを示した図である。

（第１の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第１の実施形態について説明する。
図１は、本発明のインクジェット記録装置が組み込まれたプリンタの一例を模式的に示す正面図である。以下、図面を参照して、本発明のインクジェット記録装置が組み込まれたプリンタの一例を説明する。

プリンタ１０は、このプリンタ１０に画像情報を送るホストＰＣ（パソコン）１２に接続されている。プリンタ１０には、４つの記録ヘッド３０４Ｋ、３０４Ｃ、３０４Ｍ、３０４Ｙが記録媒体（ここではロ−ル紙）Ｐの搬送方向（矢印Ａ方向）に並んで配置されている。なお、記録ヘッドは４つに限定するものではない。４つの記録ヘッド３０４Ｋ、３０４Ｃ、３０４Ｍ、３０４Ｙからは、それぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエローの各色のインクが吐出される。以下の説明において、４つの記録ヘッドに共通する内容については記録ヘッド３０４として説明をする。これら４つの記録ヘッド３０４Ｋ、３０４Ｃ、３０４Ｍ、３０４Ｙは、所謂ラインヘッドであり、インクを吐出するための吐出口が矢印Ａ方向に交差する方向（本実施形態においては矢印Ａ方向に直交する方向）複数並んで延在している。つまり、各々の記録ヘッド３０４の吐出口の配列方向は矢印Ａ方向に交差する方向である。これら４つの記録ヘッド３０４Ｋ、３０４Ｃ、３０４Ｍ、３０４Ｙの長さは、プリンタ１０で記録できる記録媒体のうち最大の幅（図１の紙面に直交する方向の長さ）よりもやや長い。また、これら４つの記録ヘッド３０４Ｋ、３０４Ｃ、３０４Ｍ、３０４Ｙは、画像形成中は固定されて動かない。

４つの記録ヘッド３０４Ｋ、３０４Ｃ、３０４Ｍ、３０４Ｙから安定してインクを吐出できるように、プリンタ１０には、回復ユニット４０が組み込まれている。この回復ユニット４０によって、記録ヘッド３０４Ｋ、３０４Ｃ、３０４Ｍ、３０４Ｙからのインク吐出状態を初期のインク吐出状態に回復する。回復ユニット４０には、回復動作のときに４つの記録ヘッド３０４Ｋ、３０４Ｃ、３０４Ｍ、３０４Ｙのインク吐出口形成面３０４Ｋｓ、３０４Ｃｓ、３０４Ｍｓ、３０４Ｙｓからインクを除去するキャッピング機構５０が備えられている。キャッピング機構５０は各記録ヘッド３０４Ｋ、３０４Ｃ、３０４Ｍ、３０４Ｙに独立して設けられており、図１の例では４色分（即ち、６つのキャッピング機構５０）が示されている。キャッピング機構５０は、周知のブレード、インク除去部材、ブレード保持部材、キャップ等から構成されている。また、本発明における記録ヘッドは各記録ヘッド３０４Ｋ、３０４Ｃ、３０４Ｍ、３０４Ｙに供給されるインクを貯留しているインク貯留部としてのインクカートリッジ３０１Ｋ、３０１Ｃ、３０１Ｍ、３０１Ｙを各記録ヘッドに直接接続したタイプである。以下の説明において、４つのインクカートリッジに共通する内容についてはインクカートリッジ３０１として説明をする。各インクカートリッジ３０１Ｋ、３０１Ｃ、３０１Ｍ、３０１Ｙは、中のインクが無くなった場合などには、記録ヘッドから取り外して交換することができる。また、インクカートリッジ３０１には負圧発生機構が備えられており、インクカートリッジ３０１を記録ヘッド３０４に接続した際に、記録ヘッド３０４内のインクに対して負圧を与えることができる。これにより、インクカートリッジ３０１を記録ヘッド３０４の上部に配置しても、記録ヘッド３０４内のインクに適切な負圧を与えることができ、記録ヘッド３０４の吐出口において適切なメニスカスを形成させることができる。

ロ−ル紙Ｐは、ロール紙供給ユニット２４から供給され、プリンタ１０に組み込まれた搬送機構２６によって矢印Ａ方向に搬送される。搬送機構２６は、ロ−ル紙Ｐを載置して搬送する搬送ベルト２６ａ、この搬送ベルト２６ａを回転させる搬送モータ２６ｂ、搬送ベルト２６ａに張力を与えるローラ２６ｃなどから構成されている。ロ−ル紙Ｐに画像を形成する際には、搬送中のロ−ル紙Ｐの記録開始位置がブラックの記録ヘッド３０４Ｋの下に到達した後に、記録データ（画像情報）に基づいて記録ヘッド３０４Ｋからブラックインクを選択的に吐出する。同様に記録ヘッド３０４Ｃ、記録ヘッド３０４Ｍ、記録ヘッド３０４Ｙの順に、各色のインクを吐出してカラー画像をロ−ル紙Ｐに形成する。プリンタ１０には、上記の部品、部材の他、記録ヘッド３０４Ｋ、３０４Ｃ、３０４Ｍ、３０４Ｙにインクを供給したり回復動作をしたりするための各種ポンプなどが備えられている。

図２は、図１のプリンタの電気的な系統を示すブロック図である。以下、図面を参照して、プリンタ１０の電気的な系統を説明する。ホストＰＣ１２から送信された記録データやコマンドは、インターフェイスコントローラ１０２を介してＣＰＵ１００に受信される。ＣＰＵ１００は、プリンタ１０の記録データの受信、記録動作、ロ−ル紙Ｐのハンドリング等全般の制御を掌る演算処理装置である。ＣＰＵ１００では、受信したコマンドを解析した後に、記録データの各色成分のイメージデータをイメージメモリ１０６にビットマップ展開して描画する。記録前の動作処理では、出力ポート１１４、モータ駆動部１１６を介してキャッピングモータ１２２とヘッドアップダウンモータ１１８を駆動し、各記録ヘッド３０４Ｋ、３０４Ｃ、３０４Ｍ、３０４Ｙをキャッピング機構５０から離して記録位置に移動させる。

続いて、出力ポート１１４、モータ駆動部１１６を介してロ−ル紙Ｐを繰り出すロールモータ（図示せず）、及び低速度でロ−ル紙Ｐを搬送する搬送モータ１２０等を駆動してロ−ル紙Ｐを記録位置に搬送する。一定速度で搬送されるロ−ル紙Ｐにインクを吐出し始めるタイミング（記録タイミング）を決定するための先端検知センサ（図示せず）でロ−ル紙Ｐの先端位置を検出する。その後、ロ−ル紙Ｐの搬送に同期して、ＣＰＵ１００はイメージメモリ１０６から対応する色の記録データを順次に読み出し、この読み出したデータを各記録ヘッド３０４Ｋ、３０４Ｃ、３０４Ｍ、３０４Ｙに記録ヘッド制御回路112経由して（介して）転送する。

ＣＰＵ１００の動作はプログラムＲＯＭ１０４に記憶された処理プログラムに基づいて実行される。プログラムＲＯＭ１０４には、制御フローに対応する処理プログラム及びテーブルなどが記憶されている。また、作業用のメモリとしてワークＲＡＭ１０８を使用する。各記録ヘッド３０４Ｋ、３０４Ｃ、３０４Ｍ、３０４Ｙのクリーニングや回復動作時に、ＣＰＵ１００は、出力ポート１１４、モータ駆動部１１６を介してポンプモータ１２４を駆動し、インクの加圧、吸引等の制御を行う。

図３は、本発明の実施形態であるインクジェット記録装置２００の斜視図であり、図４は、インクジェット記録装置２００のキャリッジ３００を示した斜視図である。キャリッジ３００は、図４のように記録ヘッド３０４とインクカートリッジ３０１とを格納している。インクカートリッジ３０１は、記録ヘッド３０４の（使用状態での重力方向における）上部に配置するように記録ヘッド３０４と接続されており、記録ヘッド３０４に設けられた接続部３０４ａ（図６参照）に対してインクカートリッジ３０１に設けられたカートリッジ接続部を介してインクを供給する。記録ヘッド３０４はキャリッジ３００からユニット単位で取り外すことが可能であり、記録ヘッド３０４とインクカートリッジ３０１と信号線３０２等からユニット（記録ヘッドユニット）を構成している。この記録ヘッドユニットは、図のように互いに隣接して設けられており、各色のインクカートリッジ同士の間に信号線３０２を配線している。

図５は、記録ヘッド３０４と信号線３０２とを示した正面図であり、図６は図５の記録ヘッド３０４と信号線３０２とを斜めから見た斜視図である。信号線３０２は、図のようなフラットケーブルであり、記録ヘッドを駆動するための電気信号を伝達する。信号線３０２の一端は、記録ヘッド３０４と信号線接続部３０３によって接続され、他端は任意の場所に設置した上述のＣＰＵ１００等を備えた基板に接続されている。信号線接続部３０３は、記録ヘッド３０４の矢印Ａ方向に交差する面に設けられており、記録ヘッドの長手方向に沿って、フラットケーブルを構成している各線材が配列するように取り付けられている。信号線接続部３０３は、記録ヘッド３０４の上面端部に取り付けられていることから、インクカートリッジ３０１と信号線３０２とが干渉することが無い。従って、インクカートリッジ３０１を記録ヘッド３０４の直上に搭載することができる。

このように、本実施形態の構成を取ることで記録ヘッド直上にインクカートリッジを設置したオンキャリッジ方式において、記録ヘッドと基板との電気的接続を実現することができた。さらに記録ヘッド幅方向に装置を拡大することなく信号線を配置することができた。

（第２の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第２の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第１の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。

図７は、本実施形態のインクジェット記録装置７００の斜視図であり、図８は、インクジェット記録装置７００のキャリッジ８００を示した正面図である。本実施形態のインクジェット記録装置７００では、各インクカートリッジ３０１の間に信号線３０２をガイドする仕切り板３０７を備えている。この仕切り板３０７は、信号線３０２を保持するだけでなく、隣り合ったインクカートリッジ３０１同士を仕切る役割ももっている。

図９は、本実施形態における仕切り板（ガイド部材）３０７が取り付けられた記録ヘッド３０４を示した斜視図であり、仕切り板３０７の後述する空間（仕切り板モールド部材３０５とシート部材３０６との間に形成された空間）に信号線３０２が配置されていることを示した図である。図１０は仕切り板モールド部材３０５を、図１１はシート部材３０６を示した図である。図１３は仕切り板モールド部材の斜視図である。図１４は仕切り板モールド部材３０５の、図１３と異なる角度から見た斜視図である。図１５は仕切り板モールド部材３０５の斜視図である。図１６は仕切り板モールド部材３０５の、図１３と異なる角度から見た斜視図である。

図９に示すように、仕切り板３０７は、樹脂で形成された仕切り板モールド部材３０５とシート部材３０６とから構成されている。

図１０、図１３〜図１６に示すように、仕切り板モールド部材３０５には、信号線３０２をガイドするために、信号線３０２を通す穴３０８と穴３０９が設けられており、この穴３０８と穴３０９を通すことで、信号線３０２の一部と信号線接続部３０３とを覆うような形状に構成されている。信号線３０２の一端は、第１の実施形態と同様に記録ヘッド３０４の上面端部で信号線接続部３０３を介して記録ヘッド３０４と接続されている。また仕切り板３０７も同様に記録ヘッド３０４の上部の側部に取り付けられる（図９参照）。仕切り板モールド部材３０５には、取り付け穴３１０が設けられており、シート部材３０６の取り付け穴３１０に対応する引っ掛け部３１２（図１１参照）が挿入できるように構成されている。また、仕切り板モールド部材３０５には、取り付け面３１０が設けられており、取り付け面３１０とシート部材３０６の対応する面とが接触するように構成されている。シート部材３０６には、取り付け面３１０と接触する部分に両面テープが貼られている。仕切り板モールド部材３０５へのシート部材３０６の取り付けは、取り付け穴３１０に引っ掛け部３１２を引っ掛けた後、シート部材３０６の両面テープが貼られている部分を取り付け面３１０に付けることによって行われる。

図１２は、信号線が通された仕切り板３０７を備えた記録ヘッド３０４を示した図であり、シート部材３０６が取り付けられていない状態を示した図である。この際信号線３０２は、仕切り板モールド部材３０５の穴３０８と穴３０９とに通されることでガイドされる。仕切り板モールド部材３０５にシート部材３０６が取り付けられると（図９参照）、仕切り板モールド部材３０５とシート部材３０６との間に形成された空間に信号線３０２が配置される。つまり、信号線３０２は、仕切り板モールド部材３０５とシート部材３０６とに挟まれた状態で配置されているため、インクカートリッジ３０１が記録ヘッド３０４に接続される際の動作によって信号線３０２が傷ついてしまうことを抑えることができる。

図１３に示すように、仕切り板モールド部材３０５には、第一壁部３１３が設けられている。この第一壁部３１３は、仕切り板モールド部材３０５に信号線３０２が取り付けられた記録ヘッド３０４（説明のためこの記録ヘッドをＡ記録ヘッドとする）と、この記録ヘッド３０４（Ａ記録ヘッド）に対して、仕切り板モールド部材３０５を挟んで反対側に位置する隣の記録ヘッド３０４（説明のためこの記録ヘッドをＢ記録ヘッドとする）とを仕切る壁である。図１７は、信号線接続部３０３が第一壁部３１３によって覆われていることを示す図である。この第一壁部３１３は、Ａ記録ヘッドの信号線接続部３０３とＢ記録ヘッドとによって挟まれた位置に配置されるので、Ｂ記録ヘッドに装着されたインクカートリッジ３０１とＢ記録ヘッドとの接続部などから滲み出たインク等が、Ａ記録ヘッドの信号線接続部３０３に付着するのを抑えることができる。第一壁部３１３は、信号線接続部３０３の少なくとも一部を覆う形状であれば、インク等が信号線接続部３０３に付着することを抑えることができる。また、図１５及び１６に示すように、仕切り板モールド部材３０５には、第二壁部３１４が設けられている。この第二壁部３１４は、Ａ記録ヘッドの信号線接続部３０３とＡ記録ヘッドとの間に配置されるので、Ａ記録ヘッドに装着されたインクカートリッジ３０１とＡ記録ヘッドとの接続部（接続部３０４ａとインクカートリッジ３０１に設けられたカートリッジ接続部とが位置する部分）などから滲み出たインク等が、Ａ記録ヘッドの信号線接続部３０３に付着するのを抑えることができる。

このように仕切り板３０７を構成にすることによって、信号線３０２や信号線接続部３０３がインク等によって汚れることを抑えることができる。さらに、仕切り板３０７は、ユーザーが記録ヘッド３０４にインクカートリッジ３０１を装着する際のガイドの役割ももっているので、ユーザビリティが向上する。

本発明のような構成にすることで、記録ヘッド直上にインクカートリッジを設置した方式において、記録ヘッドと基板との電気的接続を実現することができた。さらに記録ヘッド幅方向に装置を拡大することなく信号線を配置することができた。

１０ プリンタ
２００ インクジェット記録装置
３００ キャリッジ
３０１ インクカートリッジ
３０２ 信号線
３０３ 信号線接続部
３０４ 記録ヘッド
３０５ 仕切り板モールド部材
３０６ シート部材
３０７ 仕切り板
３０８ 穴
３０９ 穴

Claims (3)

1. インクを吐出して記録を行うために複数設けられた記録ヘッドと、
   前記記録ヘッドを駆動するために複数の前記記録ヘッドの各々に対応して設けられた、電気信号を複数の前記記録ヘッドの各々に伝達するための複数の信号線と、
   を備え、
   前記記録ヘッドが吐出するインクを貯留する、複数の前記記録ヘッドに対応した複数のインク貯留部が、前記記録ヘッドの上部に配置されるインクジェット記録装置であって、
   前記信号線は、該信号線が接続された記録ヘッドに対応したインク貯留部と、該記録ヘッドの隣に位置する記録ヘッドに対応したインク貯留部との間に配置されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記信号線をガイドするガイド部材を備えていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
3. 前記ガイド部材は、前記記録ヘッドと前記信号線が接続される信号線接続部の少なくとも一部を覆う形状を備えていることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。

Images