JP3552004B2 - Inkjet line recording head, and a recording apparatus - Google Patents

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Description

【0001】 [0001]
【発明が属する技術分野】 TECHNICAL FIELD invention belongs]
本発明は、ヘッドユニットを複数用いて構成された多数ノズルのインクジェット式記録ヘッドに関する。 The invention, numerous nozzle configured by using a plurality of head units to an ink jet type recording head.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
インクジェット式プリンタは、文字高さ程度の記録高さを有する記録ヘッドを紙幅方向に往復動させて、1行の印刷が終了する度に記録用紙を所定量紙送りするシリアル方式により印刷するように構成されていて、ページプリンタに比較して印字速度が低いという問題を抱えている。 Ink jet printers, and a recording head having a recording high as character height is reciprocated in the paper width direction, as one line of printing is printed by a serial manner by a predetermined amount sheet feeding recording paper each time the ends have been constructed, the printing speed compared to a page printer is a problem that low.
このような問題を解消するために、記録用紙の幅に相当する領域にノズル開口を配置した記録ヘッド、いわゆるライン記録ヘッドが提案されているが、1つのノズル開口からのインク吐出能力にバラつきが生じても印字品質が大きく低下するため、製造の歩留まりが極めて低く、コストが高くなるという問題がある。 To solve such a problem, a recording head arranged nozzle openings in a region corresponding to the width of the recording paper, so-called line recording head has been proposed, the rose on the ink ejection ability from a single nozzle opening since occur even print quality is greatly reduced, the yield of production is very low, which increases the cost.
【0003】 [0003]
このような問題を解消するため、比較的製造歩留まりが高い記録幅が小さいインクジェット式記録ヘッドをユニットとして、これを紙幅方向に複数配置して多数ノズルの記録ヘッドを構成することも、例えば特公平2−57506号公報、特公平3−5992号公報等に見られるように多数提案されている。 To solve such a problem, as a relatively high production yield recording width is smaller ink jet recording head unit, it is also, for example Kokoku constituting the recording head of multiple nozzles with a plurality disposed in the paper width direction which 2-57506, JP-have been proposed, as seen in KOKOKU 3-5992 Patent Publication.
【0004】 [0004]
このようにユニットを同一の基板に多数のユニットを配置してライン記録ヘッドを構成した場合には、単一の記録ヘッドとして構成する場合に比較してコストの低減を図ることが可能な反面、各ユニットを位置合わせして支持体に取付ける作業や、また各ユニット個々にインクを供給するための配管が必要となって支持体やヘッド回りの構造が複雑化するという問題がある。 When configured in this manner the same multiple units arranged line recording head substrate unit, while capable of reducing the cost compared to the case of configuring a single recording head, work and attached to the support to align the units, also there is a problem that the structure of the support or the head around and piping becomes necessary to supply ink to each of the units individually complicated.
【0005】 [0005]
さらにはノズル開口列が各ユニット毎に離散的に設けられているためインク吐出能力を維持するための操作が複雑になるという問題がある。 Furthermore there is a problem that operation for maintaining the ink ejection capability for the nozzle opening arrays is provided discretely for each unit becomes complicated.
【0006】 [0006]
本発明はこのような問題に鑑みてなさたものであってその目的とするところは、インク供給路の簡素化を図ることができる多数ユニットからなるインクジェット式記録ヘッドを提供することである。 The present invention has as its object a which was made in view of such a problem is to provide an ink jet recording head comprising a number unit can be simplified of the ink supply path.
【0007】 [0007]
また本発明の他の目的は、インク吐出能力を維持、回復させるキャッピング装置を備えた記録装置を提供することである。 Another object of the present invention is to provide a recording apparatus including maintaining the ink discharge performance, the capping device to recover.
【0008】 [0008]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
このような問題を解消するために請求項1の発明においては、複数のノズル開口が穿設されたノズルプレートと、外部からインクの供給を受けるリザーバ、該リザーバとインク供給口を介して接続するとともに前記ノズル開口の各々に連通する複数の圧力発生室とを備えた流路形成基板と、該流路形成基板の他方の面を封止する弾性板と、前記圧力発生室を加圧する加圧手段とからなるヘッドユニットと、前記インクを分配する流路が形成された支持基台とを備え、前記ヘッドユニットを紙送り方向に複数段、千鳥状に紙幅方向に着脱可能に前記支持基台に固定するとともに、前記支持基台の前記ヘッドユニットの存在しない位置にワイパ収容用の凹部がワイピング方向に複数形成されている。 In the invention of claim 1 in order to solve such a problem, connected through a nozzle plate having a plurality of nozzle openings are bored, a reservoir for receiving a supply of ink from the outside, the reservoir and the ink supply ports wherein the passage forming substrate having a plurality of pressure generating chambers communicating with respective nozzle openings, and an elastic plate to seal the other side of the flow path formation substrate, pressure for pressurizing the pressure generating chamber together with a head unit and means, the ink and a support base on which a flow path for distributing formed and removably said support base of the head unit plural stages in the paper feeding direction, the sheet width direction in a zigzag form is fixed to the recess of the wiper accommodating a nonexistent position of the head unit of the support base is formed with a plurality wiping direction.
また請求項の発明においては、複数のノズル開口が穿設されたノズルプレートと、外部からインクの供給を受けるリザーバ、該リザーバとインク供給口を介して接続するとともに前記ノズル開口の各々に連通する複数の圧力発生室とを備えた流路形成基板と、該流路形成基板の他方の面を封止する弾性板と、前記圧力発生室を加圧する加圧手段とからなるヘッドユニットと、前記インクを分配する流路が形成された支持基台とを備え、前記ヘッドユニットを紙送り方向に複数段、千鳥状に紙幅方向に着脱可能に前記支持基台に固定するとともに、前記支持基台の前記ヘッドユニットの存在しない位置にワイパ収容用の凹部がワイピング方向に複数形成されているインクジェット式ライン記録ヘッドと、前記各ヘッドユニットのノズル開口列 In the invention of claim 4, communicating with a nozzle plate having a plurality of nozzle openings are bored, a reservoir for receiving a supply of ink from the outside, as well as connected via the reservoir and the ink supply ports to each of the nozzle opening and the flow path forming substrate having a plurality of pressure generating chambers, an elastic plate to seal the other side of the flow path formation substrate, and the head unit comprising a pressurizing means for pressurizing the pressure generating chamber, and a support base on which the flow path is formed that distributes the ink, the head unit plural stages in the paper feeding direction, is fixed to the support base in the paper width direction detachably in a staggered manner, the supporting base and inkjet line printhead recess wiper housed existent position of the head unit of the stand is formed with a plurality wiping direction, the nozzle opening row of the head units 対向する位置にキャップを備え、また前記キャップの間にワイピング部材が設けられたキャッピング装置を前記記録ヘッドに対して進退可能に設けて構成されている。 Comprising a cap on the opposite position, and is also constructed by providing a retractable capping device has wiping member disposed between said cap relative to said recording head.
【0009】 [0009]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
図1、図2、図3は、それぞれ本発明の記録ヘッドの一実施例を示すものであって、図1は、組立斜視図、図2(イ)(ロ)は、それぞれノズル開口列形成側及び電極側の構造を示す図、及び図3は1つの圧力発生室の近傍を拡大して示す断面図で、図中符号1は、シリコン単結晶基板をエッチングして形成された流路形成基板で、外周の対向する4つの辺2、3、4、5がシリコン単結晶基板の結晶方位<111>に平行な平行四辺形となるようにエッチングにより切り出されている。 1, 2, 3, respectively there is shown an embodiment of a recording head of the present invention, FIG. 1 is a perspective assembly view, FIG. 2 (a) (b), the nozzle openings each row forming It shows the structure of the side and the electrode side, and FIG. 3 is a sectional view showing an enlarged vicinity of one pressure generating chamber, reference numeral 1 is a flow path formed formed a silicon single crystal substrate by etching in the substrate, it is cut out by etching so that the parallel parallelogram on the outer circumferential face four sides 2,3,4,5 crystal orientation of the silicon single crystal substrate to <111> of.
【0010】 [0010]
これら4つの辺2〜4は、図4に示したように対向する2辺2、3と他の2辺4、5とがそれぞれ約70.5度、及び109.5度で交差するとともに、シリコン単結晶基板の表面に対して垂直な壁を備えている。 These four sides 2-4, about 70.5 degrees each and two sides 2, 3 and the other two sides 4, 5 which faces as shown in FIG. 4, and as to intersect at 109.5 degrees, and a vertical wall to the surface of the silicon single crystal substrate.
【0011】 [0011]
6、7は、それぞれ辺4、5に平行に形成された圧力発生室で、長手方向の壁が辺4、5に平行で、かつシリコン単結晶基板の表面に対して垂直な壁を有していて、この実施例では2列が千鳥状で、かつ中央側の端部が辺4、5に対して垂直な線に平行となるように配置されている。 6 and 7, a pressure generating chamber formed in parallel to each side 4 and 5, the longitudinal direction of the wall parallel to the sides 4 and 5, and has a vertical wall to the surface of the silicon single crystal substrate It has been, are arranged so as to be parallel to a line perpendicular to the end sides 4, 5 of the two rows in the embodiment in staggered, and the center side. 圧力発生室6、7は、それぞれ中央側で後述するノズル開口列8、9に連通し、また辺2、3側でインク供給口10、11を介して後述するリザーバ12、13に連通されている。 Pressure generating chambers 6 and 7 are respectively communicated with the nozzle opening row 8, 9 described later at the center side, also in communication with the reservoir 12, 13 to be described later via the ink supply ports 10 and 11 at sides 2 and 3 side there.
【0012】 [0012]
12、13は、それぞれ各列の圧力発生室6、7にインクを供給する凹部からなるリザーバで、図2(イ)に示したように流路形成基板1の辺2、3に対向する辺12a,13a側が辺2、3に平行で、また辺4、5に対向する辺12b、13bが辺2、3に平行で、さらに他の辺12c、13cがノズル開口列8、9に平行となるほぼ三角形状に形成されて、12a,13aと辺12b、13bとが接する対角点にはインク導入口14、15と連通する孔16、17が形成されている。 12 and 13, facing each reservoir comprising a recess for supplying ink to the pressure generating chambers 6 and 7 of each column, the sides 2 and 3 of the passage-forming substrate 1 as shown in FIG. 2 (b) side 12a, 13a side is parallel to the sides 2 and 3, also the side 12b opposite to the sides 4, 5, 13b are parallel to the sides 2 and 3, yet other sides 12c, 13c are parallel to the nozzle opening row 8,9 substantially formed in a triangular shape made, 12a, 13a and the side 12b, holes 16, 17 communicating with an ink inlet 14, 15 is formed in the diagonal point and 13b are in contact.
【0013】 [0013]
そして図4に示したように辺12a、12b、及び辺13a,13bを形成する壁も、シリコン単結晶基板の表面に対して垂直な面として形成されている。 The edges 12a, as shown in FIG. 4, 12b, and edges 13a, also the walls forming the 13b, is formed as a surface perpendicular to the surface of a silicon single crystal substrate. なお、図中括弧<>はエッチングにより出現する面を、また括弧()内の数字は表面に対する角度をそれぞれ示す。 The numbers of surface figure brackets <> is appearing by etching, also in parentheses () indicates the angle relative to the surface, respectively.
【0014】 [0014]
20は、ノズルプレートで、圧力発生室6、7の配列ピッチに合わせて2列のノズル開口列8、9が形成され、流路形成基板1の一方の面を封止している。 20 is a nozzle plate, the nozzle opening arrays 8,9 of two rows in accordance with the arrangement pitch of the pressure generating chambers 6 and 7 are formed, sealing the one surface of the passage-forming substrate 1. これらノズル開口列8、9は、前述の圧力発生室6、7の位置に合わせて形成されている関係上、流路形成基板1の辺4、5に対して垂直となるように形成されている。 These nozzle opening arrays 8 and 9, are formed so as to be perpendicular on the relationship formed in accordance with the position of the pressure generating chambers 6 and 7 described above, to the sides 4, 5 of the passage forming substrate 1 there.
【0015】 [0015]
21は、流路形成基板1の他方の面を封止する弾性板で、酸化ジルコニアや酸化シリコンなどの電気絶縁性からなる弾性薄板により構成されており、リザーバ12、13の凹部16、17に対向する位置にインク導入口14、15が形成され、また表面には下電極22が形成されている。 21, an elastic plate for sealing the other surface of the passage forming substrate 1 is constituted by an elastic thin plate made of an electrically insulating, such as zirconium oxide or silicon oxide, the recess 16, 17 of the reservoir 12 ink introduction port 14 and 15 are formed in opposite positions and are formed lower electrode 22 on the surface.
【0016】 [0016]
インク導入口14、15には、図5に示したように一端にフランジ34aが形成された管体として構成され、その流出口側にインク中の気泡や塵埃を除去するためのフィルタ35を収容して構成された接続具34が固定されている。 The ink inlet 14, 15 is constructed as a tubular-body flange 34a is formed at one end as shown in FIG. 5, accommodates a filter 35 for removing air bubbles or dust in the ink in the outlet port side and connector 34 that is configured is fixed.
【0017】 [0017]
23は、下電極22の表面に膜形成法等により形成された圧電材料膜で、その表面には図2(ロ)に示したように各圧力発生室6、7に対向する位置に相互が電気的に独立する上電極24、25が形成され、端部には接続端子部24a、25aが、さらに上電極24、25と接続端子部24a、25aとを接続するリード部24b、25bが形成されている。 23, a piezoelectric material layer formed by a film forming method or the like on the surface of the lower electrode 22, the mutual positions facing the pressure generating chambers 6 and 7 as on the surface thereof shown in FIG. 2 (b) on electrodes 24 and 25 are formed to electrically independent, the end connection terminal portions 24a, 25a are further upper electrodes 24 and 25 and the connection terminal portions 24a, lead part 24b which connects the 25a, 25b is formed It is.
【0018】 [0018]
これら接続端子部24a、25aには、圧力発生室6、7の並び方向、つまり下電極を含む平面に平行な方向には電気抵抗が高く、圧力発生室6、7の並び方向と垂直な方向、つまり厚み方向には高い導電度を示す異方性導電接着剤層26、27を介して回路基板28が固定されている。 These connection terminal portion 24a, the 25a, the arrangement direction of the pressure generating chambers 6 and 7, i.e. a high electrical resistance in the direction parallel to the plane including the lower electrode, the alignment direction perpendicular to the direction of the pressure generating chambers 6 and 7 , that is, the circuit board 28 is fixed through an anisotropic conductive adhesive layers 26 and 27 showing a high conductivity in the thickness direction. 回路基板28には、外部駆動回路に接続するフレキシブルケーブル29が接続され、また表面にはフレキシブルケーブル29からの印刷データを駆動信号に変換する半導体集積回路30が固定れている。 The circuit board 28 is connected a flexible cable 29 for connecting to an external driving circuit, also a semiconductor integrated circuit 30 for converting the print data from the flexible cable 29 to the drive signal is fixed on the surface.
【0019】 [0019]
この半導体集積回路30からの駆動信号は、回路基板28に形成された導電パターン31、32、及び導電接着剤層26、27を介して個々の上電極24、25に選択的に供給さる。 Drive signal from the semiconductor integrated circuit 30 is selectively supplied monkey through the circuit conductor patterns 31 and 32 formed on the substrate 28 and the conductive adhesive layers 26 and 27, the individual on the electrode 24, 25.
【0020】 [0020]
また符号38、39は、流路形成基板1の、ノズルプレートの基準孔36、37と対向する位置に形成された通孔を示す。 The reference numeral 38 and 39, the passage forming substrate 1, showing a through hole formed at a position facing the reference hole 36, 37 of the nozzle plate.
【0021】 [0021]
図6、図7、図8は、上述したヘッドユニットを使用した記録ヘッドの一実施例を示すものであって、図中符号40、41は、上述したヘッドユニットで、紙送り方向(図中矢印Aで示す方向)に2段に配置され、各段のヘッドユニット40、41が千鳥状で、かつ上下で隣接するヘッドユニット40、41の端部のノズル開口が、各ユニット40、41のノズル開口のピッチPとなるように位置決めして支持基台42に着脱可能に固定されている。 6, 7 and 8, there is shown an embodiment of a recording head using the head unit described above, reference numeral 40 and 41, the head unit described above, the paper feeding direction (in the drawing are arranged in two stages in the direction) indicated by arrow a, the head unit 40 and 41 in each stage zigzag shape and the nozzle opening end of the head unit 40, 41 which are adjacent vertically, each unit 40, 41 is detachably fixed to the support base 42 is positioned such that the pitch P of the nozzle openings.
【0022】 [0022]
各段の隣接するヘッドユニット40、41の間には、後述するクリーニング部材であるワイパ78、79を収容する凹部44、45が形成されている。 Between the head unit 40, 41 adjacent the respective stages, recesses 44, 45 for accommodating the wiper 78, 79 is a cleaning member which will be described later, is formed.
【0023】 [0023]
支持基台42は、裏面側に設けられたインク補給口47から流入したインクを後述するインク分配口50に供給する分配流路48が形成されている。 Support base 42, the distribution channel 48 for supplying the ink dispensing port 50 to be described later of the ink flowing from the ink supply port 47 provided on the back surface side is formed. また表面側にはヘッドユニット40、41の配列位置に合わせてヘッドユニット40、41のリザーバに対向する領域を支持する段差部52と、ヘッドユニット40、41の半導体集積回路30を収容する凹部54とが形成されている。 Also on the surface side and the stepped portion 52 for supporting the area facing the reservoir of the head unit 40 and 41 in accordance with the arrangement position of the head unit 40 and 41, recess 54 for accommodating the semiconductor integrated circuit 30 of the head unit 40 and 41 door is formed.
【0024】 [0024]
段差部52にはヘッドユニット40、41の位置決め孔36、37に一致するように位置決めピン53、55が植設され、またインク分配口50、50が開口されている。 The step portion 52 is positioned pins 53 and 55 implanted to match the positioning holes 36, 37 of the head unit 40 and 41, also the ink distribution orifice 50, 50 are opened. 凹部54にはフレキシブルケーブル29の他端を接続するコネクタ56が設けられている。 Connector 56 for connecting the other end of the flexible cable 29 is provided in the recess 54.
【0025】 [0025]
このように構成した支持基台2において、ヘッドユニット40、41のケーブル29(図1)の他端をコネクタ56に接続し、またインク分配口50、50に弾性材からなる弁機能を備えたパッキン60、60を填め込む。 Thus, in the supporting base 2 constructed, connected to the other end of the connector 56 of the cable 29 of the head unit 40 and 41 (FIG. 1), also provided with a valve function made of an elastic material in the ink dispensing port 50,50 fitted into the packing 60, 60.
【0026】 [0026]
ついで、ヘッドユニット40の位置決め孔36、37を位置決めピン53、55に位置合わせすると、ヘッドユニット40、41の接続管34、34の先端がパッキン60の上方に拡開する開口60aに位置する。 Then, when the positioning holes 36, 37 of the head unit 40 aligned with the positioning pins 53 and 55, the distal end of the connecting tube 34 of the head unit 40, 41 is positioned in the opening 60a of spreading over the packing 60. この状態でヘッドユニット40、41を支持基台42側に押込むと、ヘッドユニット40、41は、位置決めピン53、55によりガイドされ、また接続管34、34がパッキン60、60を押し広げながら移動して支持基台42の凹部52に収容される。 And pushing the head unit 40 and 41 to support base 42 side in this state, the head unit 40 and 41 is guided by the positioning pins 53 and 55, also with connecting pipes 34 and 34 push the packing 60, 60 movement to be accommodated in the recess 52 of the support base 42.
【0027】 [0027]
基台42にヘッドユニット40、41が陥入した状態では、ヘッドユニット40、41はノズルプレート20の位置決め孔36、37が位置決めピン53、55により規定の位置に位置決めされ、リザーバの領域が支持基台42の段差部52、52に支持され、また接続管34、34が図5(ロ)に示したようにパッキン60の弾性により支持基台42に固定される。 In a state where the head unit 40, 41 to the base 42 is recessed, the head unit 40, 41 positioning holes 36, 37 of the nozzle plate 20 is positioned at a predetermined position by the positioning pins 53 and 55, the area of ​​the reservoir support is supported by the stepped portions 52, 52 of the base 42, also connecting pipe 34 is fixed to the support base 42 by the elasticity of the gasket 60 as shown in FIG. 5 (b).
【0028】 [0028]
これにより、各ヘッドユニット40、41は、それぞれのノズル開口が位置決め孔36、37を基準として支持基台42に独立に位置決めされるから、多数ノズル開口を備えた記録ヘッドに生じがちなインク滴の着弾位置の累積誤差の発生を防止することができる。 Thus, each head unit 40 and 41, since each of the nozzle openings are positioned independently on the support base 42 relative to the positioning holes 36, 37, liable to occur ink droplets to a recording head having a plurality nozzle openings it is possible to prevent the occurrence of cumulative error in the landing position.
【0029】 [0029]
また、接続管34、34は、パッキン60、60の弾性により分配口50、50に固定されているから、接続管34、34とインク分配口50、50との間の若干の位置ズレは、パッキン60、60の弾性変形により吸収され、両者間の液密状態が維持される。 The connecting pipe 34, 34 from being secured to the dispensing port 50, 50 by the elasticity of the packing 60 and 60, slight misalignment between the connecting pipe 34 and the ink dispensing port 50, 50, is absorbed by the elastic deformation of the packing 60 and 60, liquid-tight state between the two is maintained.
【0030】 [0030]
全てのヘッドユニット40、41を支持基板42に取付けが終了した段階で、図8に示したように各ヘッドユニット40、41のノズル開口に対向する領域、及び凹部に対向する領域に窓62、63、64、65を備えた固定プレート66をヘッドユニット40、41に当接させてネジ67などにより支持基台42に固定する。 All head units 40 and 41 at the stage of mounting on the supporting substrate 42 is completed, the area facing the nozzle openings of the head units 40 and 41 as shown in FIG. 8, and the window in the area facing the recess 62, the fixing plate 66 having a 63, 64, and 65 is brought into contact with the head unit 40 and 41 by screws 67 to fix the support base 42.
【0031】 [0031]
図9は、上述の記録ヘッド70を用いた記録装置の一実施例を示すものであって、図中符号72は、移動手段で、記録ヘッド70のノズル開口面をプラテン71に向けて、ノズル開口の配列方向がプラテン71の軸に平行となるように記録ヘッド70を位置決めするとともに、プラテン71上の記録媒体との間隙を印刷に適した距離、または後述するキャッピング装置73を当接させることができる位置まで後退させるように構成されている。 9, there is shown an embodiment of a recording apparatus using the recording head 70 described above, reference numeral 72 is a moving means, a nozzle opening surface of the recording head 70 toward the platen 71, the nozzles with the arrangement direction of the opening positions the recording head 70 so as to be parallel to the axis of the platen 71, the distance a suitable gap between the recording medium on the platen 71 to print or to contact the capping device 73 to be described later, it is configured to retract to a position where it is.
【0032】 [0032]
73は、前述のキャッピング装置で、記録ヘッド70のノズル開口面に垂直な方向(図中矢印B方向)と、上下方向(図中矢印C方向)に進退可能で、かつ少なくとも各ヘッドユニット40、41のノズル開口の配列領域内をヘッドユニット40、41の面に平行な方向(図中矢印D方向)に移動できるように移動手段72に取付けられている。 73 is a capping device described above, a direction perpendicular to the nozzle opening surface of the recording head 70 (in the arrow B direction), the vertical direction can advance and retreat in (in the drawing direction of the arrow C), and at least the head unit 40, 41 the sequence in the region of the nozzle openings of the face of the head unit 40, 41 is attached to the moving means 72 so as to be movable in a direction parallel (in the arrow D direction).
【0033】 [0033]
図10は、前述のキャッピング装置73一実施例を、取付け基台を省略して示すものであって、ヘッドユニット40、41の配列ピッチに合わせて各ヘッドユニット40、41のノズル開口を封止するキャップ76、77と、キャップ76、77の間にクリーニング部材を構成する弾性板からなるワイパ78、79を基台75に設けて構成されている。 10, seals the capping device 73 an embodiment of the foregoing, there is shown by omitting the mounting base, the nozzle openings of the head units 40 and 41 in accordance with the arrangement pitch of the head unit 40 and 41 a cap 76 and 77, and the wiper 78, 79 made of an elastic plate constituting the cleaning member between the cap 76 and 77 is constituted by providing on the base 75. 各キャップ76、77は、チューブ80を介して図示しない吸引ポンプに接続されて負圧の供給を受けるように構成されている。 Each cap 76, 77 is configured to receive a supply is connected to a suction pump (not shown) of negative pressure via a tube 80. このように構成されたキャッピング装置本体は、印字動作やクリーニング動作に支障を来さないように取付け基台に支持されている。 The capping device body configured as described above, is supported by the mounting base so as not hindrance to printing operation or the cleaning operation.
【0034】 [0034]
この実施例において、インク補給口47に図示しないインクタンクを接続すると、支持基台42の分配流路48を介して各インク分配口50にインクが流れ込む。 In this example, connecting an ink tank (not shown) to the ink supply port 47, the ink flows through the distribution channel 48 of the support base 42 to the ink distribution orifice 50.
【0035】 [0035]
この状態で記録ヘッド70にキャッピング装置73を当接させると、図11(イ)に示したように各ヘッドユニット40、41のノズル開口列8、9(図1)がキャップ76により封止される。 When abut the capping device 73 to the recording head 70 in this state, the nozzle opening arrays 8,9 (Figure 1) of each head unit 40 and 41 as shown in FIG. 11 (a) it is sealed by a cap 76 that. ついで図示しない吸引ポンプ等の負圧発生手段からの負圧を作用させると、圧力発生室6、7を介してリザーバ12、13に負圧が作用してインク導入口14、15からリザーバ12、13に流れ込む。 Then, when the action of the negative pressure from the negative pressure generating means such as a suction pump, not shown, reservoir 12 from the ink inlet 14, 15 acts negative pressure on the reservoir 12 via the pressure generating chambers 6 and 7, It flows into the 13. リザーバ12、13に流入したインクは、さらにインク供給口10、11を介して圧力発生室6、7に流れ込んでノズル開口列8、9から排出される。 The ink that has flowed into the reservoir 12, 13 is discharged from the nozzle opening rows 8,9 flows further through the ink supply ports 10, 11 to the pressure generating chambers 6 and 7.
【0036】 [0036]
リザーバ12、13は、インク導入口14、15から離れるほど狭くなる三角形状に構成されているため、インク導入口14、15から離れた領域ではインクの流量が少なくなるにもかかわらず流速が低下せず、インク供給口10、11を介して圧力発生室6、7にインクが流れ込むから、リザーバ12、13のいずれの箇所に気泡が存在してもインクの流れに乗って圧力発生室6、7を経由してノズル開口列8、9から排出される。 The reservoir 12 and 13, because it is composed in a triangular shape that becomes narrower as the distance from the ink introducing port 14, decreased despite the flow velocity flow rate of the ink is reduced in an area away from the ink introduction port 14, 15 without, since the ink flows into the pressure generating chambers 6 and 7 through the ink supply ports 10 and 11, even if there is a bubble in any point of the reservoir 12, 13 riding on the flow of the ink pressure generating chamber 6, It is discharged from the nozzle opening row 8,9 via 7.
【0037】 [0037]
このようにして、記録ヘッド40、41へのインクの充填が完了した段階で、キャッピング装置70をプラテン側に移動させ、ついで降下させて記録ヘッド70から待避させる(図9において一点鎖線で示す状態)。 In this way, at the stage when the filling of the ink is completed to the recording head 40 and 41, the state shown in which the capping device 70 is moved to the platen-side, then with drop is allowed retracting from the recording head 70 (dot-dash line in FIG. 9 ). そして移動装置72により記録ヘッド70とプラテン71との間隔を印刷可能な距離に調整する。 And by the moving device 72 to adjust the spacing printable distance between the recording head 70 and the platen 71.
【0038】 [0038]
図示しないホスト装置から印字データを出力すると、この信号はケーブル29を介して半導体集積回路30に入力し、印字データに対応した駆動信号に変換されて上電極24、25に供給される。 And outputs the print data from an unillustrated host apparatus, the signal is input to the semiconductor integrated circuit 30 via the cable 29, is supplied to the upper electrode 24, 25 is converted to a drive signal corresponding to print data. これにより、圧電振動子の駆動信号が供給された領域だけが選択的にたわみ変位を起こし、特定の圧力発生室6、7が膨張、収縮して圧力発生室6、7へのインクの吸引、インクの加圧が行われ、印刷データに対応したノズル開口列8、9のノズル開口からインク滴が吐出してプラテン71の記録媒体にドットが形成される。 Accordingly, only the region where the drive signal is supplied to the piezoelectric vibrator undergoes a selective deflection displacement, a specific pressure generating chambers 6 and 7 is expanded, contracted by sucking the ink to the pressure generating chambers 6 and 7, is performed under pressure of the ink, the ink droplets from the nozzle openings of the nozzle opening row 8,9 corresponding to the print data dots are formed on a recording medium by discharging the platen 71.
【0039】 [0039]
ところで、支持基台73を構成する材料とヘッドユニット40、41を構成する材料の熱膨張率に大きな相違が存在しても、ヘッドユニット40、41は、支持基台73に対してサイズが小さいから、ヘッドユニット40、41に作用する熱膨張差に起因する応力が小さく、温度変化によるドットの着弾位置のズレや、またヘッドユニットの破損を防止することができる。 However, even a large difference in thermal expansion of the material of the material and the head unit 40 and 41 constituting the supporting base 73 is present, the head unit 40, 41 is smaller relative to the support base 73 from small stress caused by the thermal expansion difference acting on the head unit 40 and 41, displacement or the landing position of the dot due to temperature changes, also it is possible to prevent damage to the head unit.
【0040】 [0040]
印刷が終了した段階で、キャッピング装置73を記録ヘッド70に向けて移動させると、各ワイパ78、79の先端がそれぞれに対向する凹部64、65内に収容され、各キャップ76、77が各ヘッドユニット40、41のノズル開口を封止する。 At the stage where the printing is completed, it is moved towards the capping unit 73 to the recording head 70, the leading end of each wiper 78, 79 is accommodated in the recess 64 and 65 opposed to each respective caps 76 and 77 each head sealing the nozzle openings of the unit 40, 41.
【0041】 [0041]
長時間の印刷によりインク吐出能力が低下した場合には、キャップ76、77の先端がノズルプレート20から離れ、かつワイパ78、79の先端側がヘッドユニット40、41に当接して弾性変形を受ける位置まで若干後退させて(図11(ロ))、キャッピング装置をノズル開口の並び方向(図中矢印Dで示す方向)に往復動させると、各ワイパ78、79は対応するヘッドユニット40、41に自身の弾性により弾接してノズル開口をワイピングして、ノズル開口近傍のインクカスや紙粉を払拭する。 When the ink ejection ability is lowered by long printing position the tip of the cap 76, 77 away from the nozzle plate 20, and the distal end side of the wiper 78, 79 is subjected to contact with the elastic deformation in the head unit 40, 41 until by slightly retracted (FIG. 11 (b)), when reciprocating the capping device in the arrangement direction of the nozzle opening (the direction indicated by arrow D), each wiper 78 and 79 to the corresponding head units 40 and 41 and wiping the nozzle openings in elastic contact with its elastic, wipes Inkukasu and paper dust in the vicinity of the nozzle openings.
【0042】 [0042]
ワイピング操作が終了した段階で、キャッピング装置73により記録ヘッド72を封止してノズル開口からインク滴を吐出させてメニスカスを回復させ、次の印刷に備える。 At the stage of wiping operation is completed, by ejecting ink droplets to recover the meniscus from the nozzle opening seals the recording head 72 by the capping device 73, ready for the next printing.
【0043】 [0043]
長期間の使用によりヘッドユニット40、41に故障が生じた場合には、固定プレート66をヘッドユニット40、41から取り外し、支持基台72のヘッドユニット取付け面に垂直な方向に、パッキン60、60の弾性力に打ち勝つように当該ヘッドユニット40を引き出して、ヘッドユニット40を支持基台72から取り外す。 If a failure in the head unit 40 and 41 has occurred due to a long period of use, remove the fixing plate 66 from the head unit 40 and 41, in a direction perpendicular to the head unit mounting surface of the support base 72, a packing 60, 60 pull the head unit 40 to overcome the elastic force, removing the head unit 40 from the support base 72.
【0044】 [0044]
接続管34がパッキン60から抜けると、パッキン60は自身の弾性により開口60aを封止して分配流路48からのインクの漏洩や、また分配流路48への空気の浸入を防止する。 When the connection tube 34 comes off from the packing 60, the packing 60 is leaking or the ink from the distribution channel 48 to seal the opening 60a by the elasticity of itself, also prevents the ingress of air into the distribution passage 48.
【0045】 [0045]
ついでヘッドユニット40の位置決め孔36、37を位置決めピン53、54に合わせてヘッドユニット40を支持基台側に押込むと、ヘッドユニット40は、位置決めピン53、54によりガイドされ、また接続管34がパッキン60を押し広げながら移動して凹部52に陥入し、接続管34がパッキンの弾性により支持基台42に固定される。 Then the pushing head unit 40 on the support base side together positioning holes 36, 37 of the head unit 40 to the positioning pins 53 and 54, the head unit 40 is guided by the positioning pins 53 and 54, also connecting pipe 34 There was invaginated into the recess 52 and moves while push the packing 60, the connection pipe 34 is fixed to the support base 42 by the elastic packing. そして固定プレート66を支持基台42に固定すればヘッドユニット40の交換が完了する。 The replacement of the head unit 40 is completed when the fixing plate 66 to the support base 42.
【0046】 [0046]
なお、上述の実施例においては、記録ヘッド全体を同一のキャッピング装置により封止するようにしているが、図11に示したように記録ヘッドを構成する各段のヘッドユニット40、41に対応させて異なる基台81、82にキャップ76、77及びワイパ78、79を取付け、各基台81、82をそれぞれ独立に移動可能とするとともに、各段のキャップ76、77にチューブ83、84を介して独立の吸引ポンプを接続するように構成すると、記録ヘッドのヘッドユニットに対応させてをよりきめ細かく封止したり、またクリーニングを行うことができる。 In the above embodiment, although so as to seal the entire recording head by the same capping device, in correspondence to the head unit 40, 41 in each stage of the recording head as shown in FIG. 11 mounting cap 76, 77 and the wiper 78, 79 to the base 81 and 82 different Te, along with the movable each base 81, 82 independently through the tube 83 to the cap 76, 77 of each stage If configured to connect an independent suction pump Te, or sealed more finely seal the in correspondence with the head unit of the recording head, and may be cleaned.
【0047】 [0047]
【発明の効果】 【Effect of the invention】
以上、説明したように本発明によれば 、複数のヘッドユニットへのインク供給管口の簡素化を図ることができ、またヘッドユニットを簡単に交換することができ、さらに、記録ヘッドを構成するヘッドユニットの近傍にワイパを配置して小型化を図ることができる。 As described above, according to the present invention as described, it is possible to simplify the ink supply pipe port to the plurality of head units, also it can easily replace the head unit, further constituting the recording head in the vicinity of the head unit by placing the wiper Ru can be miniaturized.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】本発明の記録ヘッドの一実施例を示す組立斜視図である。 1 is an assembled perspective view showing an embodiment of a recording head of the present invention.
【図2】図(イ)、(ロ)は、それぞれノズル開口側、及び電極側の構造を示す図である。 [2] Figure (a), (b) are diagrams illustrating the nozzle opening side, respectively, and the structure of the electrode side.
【図3】同上記録ヘッドにおける1つの圧力発生室の近傍の構造を図2(イ)のA−A線の断面で拡大して示す図である。 Figure 3 is an enlarged view showing one structure of the vicinity of the pressure generating chamber in the high frequency recording head in cross section of A-A line in FIG. 2 (b).
【図4】同上記録ヘッドを構成する流路形成基板のエッチング面を模式的に示す図である。 The [4] the etched surface of the flow path forming substrate constituting the same as above recording head is a diagram schematically illustrating.
【図5】図(イ)(ロ)は、それぞれヘッドユニットを支持基台に固定する直前の状態と、固定状態における分配口及び続管の近傍を拡大して示す図である。 [5] FIG. (A) (b) is an enlarged view showing the state immediately before fixing the head unit to the support base, respectively, in the vicinity of the dispensing port and connection tube in the fixed state.
【図6】本発明の記録ヘッドの一実施例を、固定プレートを取り外して示す平面図である。 An embodiment of the recording head of the present invention; FIG is a plan view showing remove the fixed plate.
【図7】本発明の記録ヘッドの一実施例を、固定プレートを取り外して示す斜視図である。 An embodiment of the recording head of the present invention; FIG is a perspective view showing remove the fixed plate.
【図8】本発明の記録ヘッドの一実施例を示す斜視図である。 8 is a perspective view showing an embodiment of a recording head of the present invention.
【図9】本発明の記録ヘッドを用いた記録装置の一実施例を示す斜視図である。 9 is a perspective view showing an embodiment of a recording apparatus using the recording head of the present invention.
【図10】キャッピング装置の一実施例を示す斜視図である。 10 is a perspective view showing an embodiment of a capping device.
【図11】図(イ)(ロ)はそれぞれキャッピング装置による記録ヘッドの封止状態と、クリーニング状態とを示す図である。 [11] FIG. (A) (b) is a diagram showing a sealed state of the recording head by the capping unit, respectively, and a cleaning state.
【図12】キャッピング装置の他の実施例を示す斜視図である。 12 is a perspective view showing another embodiment of a capping device.
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
1 流路形成基板2、3、4、5 辺6、7 圧力発生室8、9 ノズル開口列10、11 インク供給口12、13 リザーバ14、15 インク導入口16、17 孔20 ノズルプレート21 弾性板22 下電極23 圧電振動板24、25 上電極29 フレキシブルケーブル30 半導体集積回路30 1 channel forming substrate 2, 3, 4, 5 sides 6,7 pressure generating chambers 8,9 nozzle opening arrays 10, 11 ink supply ports 12, 13 the reservoir 15 ink inlet 16, 17 hole 20 the nozzle plate 21 elastically plate 22 the lower electrode 23 piezoelectric vibrating plate 24, 25 upper electrode 29 flexible cable 30 semiconductor integrated circuit 30
34 接続管35 フィルタ40、41 ヘッドユニット42 支持基台44、45 ワイパ収容用の凹部47 インク補給口64 凹部50 インク分配口52 段差部56 コネクタ53、55 位置決めピン54 凹部60 パッキン64 凹部66 固定プレート70 記録ヘッド71 プラテン72 移動装置73 キャッピング装置76、77 キャップ78、79 ワイパ 34 connection pipe 35 filters 40, 41 the head unit 42 the support base 44 recess 47 ink supply ports 64 recesses 50 ink dispensing port 52 step portion 56 connector 53, 55 positioning pins 54 recess 60 packing 64 recess 66 fixed wiper housing plate 70 recording heads 71 ​​platen 72 moves device 73 capping device 76, 77 caps 78, 79 wiper

Claims (4)

  1. 複数のノズル開口が穿設されたノズルプレートと、外部からインクの供給を受けるリザーバ、該リザーバとインク供給口を介して接続するとともに前記ノズル開口の各々に連通する複数の圧力発生室とを備えた流路形成基板と、該流路形成基板の他方の面を封止する弾性板と、前記圧力発生室を加圧する加圧手段とからなるヘッドユニットと、 Comprising a nozzle plate having a plurality of nozzle openings are bored, a reservoir for receiving a supply of ink from the outside, and a plurality of pressure generating chambers communicating with each of the nozzle openings as well as connected via the reservoir and the ink supply ports and other flow channel substrate, and the elastic plate to seal the other side of the flow path formation substrate, and the head unit comprising a pressurizing means for pressurizing the pressure generating chamber,
    前記インクを分配する流路が形成された支持基台とを備え、 And a support base on which a flow path for distributing the ink is formed,
    前記ヘッドユニットを紙送り方向に複数段、千鳥状に紙幅方向に着脱可能に前記支持基台に固定するとともに、前記支持基台の前記ヘッドユニットの存在しない位置にワイパ収容用の凹部がワイピング方向に複数形成されているインクジェット式ライン記録ヘッド。 A plurality of stages of said head unit in the paper feeding direction, is fixed to the support base in the paper width direction detachably on staggered recesses wiping direction of the wiper accommodating a nonexistent position of the head unit of the support base inkjet line recording head which is more formed.
  2. 前記ワイパ収容用の凹部が、前記支持基台の複数の前記ヘッドユニットの間に形成されている請求項1に記載のインクジェット式記録ヘッド。 The wiper accommodating recess for the ink jet recording head according to claim 1, which is formed between a plurality of the head units of the supporting base.
  3. 前記各ヘッドユニットの前記リザーバがそれぞれ独立のフィルタを介して外部からインク供給を受ける請求項1に記載のインクジェット式記録ヘッド。 The ink jet recording head according to claim 1, wherein the reservoir of each head unit receiving ink supply from the outside via independent filter.
  4. 複数のノズル開口が穿設されたノズルプレートと、外部からインクの供給を受けるリザーバ、該リザーバとインク供給口を介して接続するとともに前記ノズル開口の各々に連通する複数の圧力発生室とを備えた流路形成基板と、該流路形成基板の他方の面を封止する弾性板と、前記圧力発生室を加圧する加圧手段とからなるヘッドユニットと、 Comprising a nozzle plate having a plurality of nozzle openings are bored, a reservoir for receiving a supply of ink from the outside, and a plurality of pressure generating chambers communicating with each of the nozzle openings as well as connected via the reservoir and the ink supply ports and other flow channel substrate, and the elastic plate to seal the other side of the flow path formation substrate, and the head unit comprising a pressurizing means for pressurizing the pressure generating chamber,
    前記インクを分配する流路が形成された支持基台とを備え、 And a support base on which a flow path for distributing the ink is formed,
    前記ヘッドユニットを紙送り方向に複数段、千鳥状に紙幅方向に着脱可能に前記支持基台に固定するとともに、前記支持基台の前記ヘッドユニットの存在しない位置にワイパ収容用の凹部がワイピング方向に複数形成されているインクジェット式ライン記録ヘッドと、 A plurality of stages of said head unit in the paper feeding direction, is fixed to the support base in the paper width direction detachably on staggered recesses wiping direction of the wiper accommodating a nonexistent position of the head unit of the support base and inkjet line recording head which is formed in a plurality of numbers in,
    前記各ヘッドユニットのノズル開口列に対向する位置にキャップを備え、また前記キャップの間にワイピング部材が設けられたキャッピング装置を前記記録ヘッドに対して進退可能に設けてなる記録装置。 Wherein comprising a cap at a position opposed to the nozzle opening row of the head units, also retractably provided comprising a recording apparatus to the recording head capping device provided with the wiping member between said cap.
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