JP4679295B2 - Droplet discharge head and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、例えば記録媒体に対してインク等の液体を液滴として吐出させて記録を行うインクジェットプリンタ、複写機、ファクシミリ等の印字装置、接着剤の微量吐出装置、液晶ディスプレイのカラーフィルタの製造装置等に係わり、インク等の液滴の微量吐出に用いられる液滴吐出ヘッド及びこれを用いた及び画像形成装置に関する。 The present invention provides, for example, an ink jet printer, a copying machine, a facsimile printing device, etc., for recording by ejecting liquid such as ink as droplets onto a recording medium, manufacturing a small amount of adhesive discharging device, and a color filter for a liquid crystal display. The present invention relates to an apparatus and the like, and relates to a droplet discharge head used for discharging a small amount of droplets of ink or the like, and an image forming apparatus using the same.
例えばインクジェットプリンタは、ヘッドのノズルからインクを吐き出すための液滴吐出ヘッドを用いる。この液滴吐出ヘッドは、記録媒体への高速印字、多色化等のために多数のヘッドを用いる。これらヘッドは、それぞれ複数のノズルを配列したノズル列を有する。これにより、多数のノズル列が配置される。 For example, an ink jet printer uses a droplet discharge head for discharging ink from nozzles of the head. This droplet discharge head uses a large number of heads for high-speed printing on a recording medium, multi-coloring, and the like. Each of these heads has a nozzle row in which a plurality of nozzles are arranged. Thereby, a large number of nozzle rows are arranged.
例えば特許文献1は、建築板印刷装置に係わり、図16に示すように複数の印刷ヘッド1−1〜1−n、2−1〜2−n−1を備えたことを開示する。各印刷ヘッド1−1〜1−n、2−1〜2−n−1は、それぞれブラックのインクを吐き出すノズルアレイKと、シアンのインクを吐き出すノズルアレイCと、マゼンタのインクを吐き出すノズルアレイMと、イエロのインクを吐き出すノズルアレイYとを一体的に設けている。これにより、各印刷ヘッド1−1〜1−n、2−1〜2−n−1は、それぞれ4列のノズルアレイKCMYを有する。各ノズルアレイK,C,M,Yは、それぞれノズル列長aを有する。各ノズルアレイK,C,M,Yは、複数のインクジェットノズルを所定ピッチで主走査方向(Y方向)に一列で、かつ副走査方向(X方向)に所定距離bで配設されている。
For example,
各印刷ヘッド1−1〜1−nと各印刷ヘッド2−1〜2−n−1とは、建築板の搬送方向(X方向)に直交する主走査方向(Y方向)に対していわゆる千鳥足状に互い違いに配設されている。これにより、建築板の搬送方向(X方向)には、各印刷ヘッド1−1〜1−nと各印刷ヘッド2−1〜2−n−1とが2列で並設される。しかるに、印刷ヘッド全体の副走査方向(X方向)に対する長さは、印刷ヘッド2つ分、例えば印刷ヘッド1−1と印刷ヘッド2−1との長さが必要となる。 The print heads 1-1 to 1-n and the print heads 2-1 to 2-n-1 are so-called staggered legs with respect to the main scanning direction (Y direction) orthogonal to the conveyance direction (X direction) of the building board. Are arranged alternately. Accordingly, the print heads 1-1 to 1-n and the print heads 2-1 to 2-n-1 are arranged in two rows in the building board conveyance direction (X direction). However, the length of the entire print head in the sub-scanning direction (X direction) needs to be the length of two print heads, for example, the print head 1-1 and the print head 2-1.
特許文献2は、図17に示すような回復装置を組み込んだインクジェットプリンタを開示する。このインクジェットプリンタは、主に用紙搬送装置(不図示)と、ヘッド装置4とを備える。ヘッド装置4は、インクを吐出するノズル列を持つ24箇の液滴吐出ヘッド3A1〜3D6を有する。ヘッド装置4は、B(ブラック)ヘッドブロック3Aと、C(シアン)ヘッドブロック3Bと、M(マゼンダ)ヘッドブロック3Cと、Y(イエロ)ヘッドブロック3Dとの4色のヘッドブロックからなる。例えばBヘッドブロック3Aは、ヘッド基板5Aの装着開口部5A1、5A4等に着脱自在に取り付けられ、インクを下向きに吐出する6つの液滴吐出ヘッド3A1〜3A6からなる。各液滴吐出ヘッド3A1〜3A3及び各液滴吐出ヘッド3A4〜3A6は、それぞれX方向に対して傾斜する傾斜ラインLa又は当該傾斜ラインLaに平行なラインに沿って記録媒体の全幅領域に複列状態で配置される。Cヘッドブロック3B、Mヘッドブロック3C及びYヘッドブロック3Dについても同様の構成である。
通常の液滴吐出ヘッドは、当該液滴吐出ヘッド両端部の各外形端ぎりぎりまでノズル列を形成かることが不可能である。従って、液滴吐出ヘッドはノズル列の端から液滴吐出ヘッド外形端まで余分なスペースが必要になり、ノズル列の両端の長さは液滴吐出ヘッドの外形寸法に比べて短くなる。 In a normal droplet discharge head, it is impossible to form a nozzle row to the edge of each outer edge of the both ends of the droplet discharge head. Accordingly, the droplet discharge head requires an extra space from the end of the nozzle row to the outer end of the droplet discharge head, and the length of both ends of the nozzle row is shorter than the outer dimension of the droplet discharge head.
このような事からノズル列の配列方向に複数の液滴吐出ヘッドを配置して長い連続したノズル列を得ようとする場合には、液滴吐出ヘッドをノズル列の配列方向に直線状に配置するのでなく、特許文献1に開示されているように千鳥足状に複数の印刷ヘッド1−1〜1−n、2−1〜2−n−1を配置する必要がある。
For this reason, when a plurality of droplet discharge heads are arranged in the nozzle row arrangement direction to obtain a long continuous nozzle row, the droplet discharge heads are arranged linearly in the nozzle row arrangement direction. Instead, as disclosed in
このような各印刷ヘッド1−1〜1−n、2−1〜2−n−1の配置であれば、ノズル列の配列方向に対して直交する方向(記録媒体の搬送方向:Y方向)におけるヘッド全体の長さは、ヘッド2つ分すなわち印刷ヘッド1−1〜1−nと印刷ヘッド2−1〜2−n−1との2列が必要で非常に長くなってしまう。 With such an arrangement of the print heads 1-1 to 1-n and 2-1 to 2-n-1, a direction perpendicular to the arrangement direction of the nozzle rows (recording medium conveyance direction: Y direction) The total length of the head is extremely long because two heads, that is, two rows of print heads 1-1 to 1-n and print heads 2-1 to 2-n-1, are required.
各印刷ヘッド1−1〜1−n、2−1〜2−n−1内の4つのノズル列(KCMY)の各間隔bを短くすれば、各印刷ヘッド1−1〜1−n、2−1〜2−n−1のノズル列の配列方向に対して垂直方向(Y方向)の長さを短くできる。これらノズル列(KCMY)の各間隔bを余り短くし過ぎると、記録媒体上の同一位置に着弾される各色の液滴の時間間隔が短くなり、液滴が十分に乾く前又は記録媒体にしみ込む前に次ぎの液滴が着弾し、にじみが生じてしまう。 If the intervals b of the four nozzle rows (KCMY) in each of the print heads 1-1 to 1-n and 2-1 to 2-n-1 are shortened, the print heads 1-1 to 1-n, 2 The length in the vertical direction (Y direction) can be shortened with respect to the arrangement direction of the nozzle rows of −1 to 2-n−1. If the intervals b of these nozzle rows (KCMY) are made too short, the time intervals between the droplets of the respective colors landed at the same position on the recording medium are shortened, and the droplets soak into the recording medium before they are sufficiently dried. The next droplet is landed before and bleeding occurs.
特許文献2は、例えば1枚のヘッド基板5Aに6つの同一色の6つの液滴吐出ヘッド3A1〜3A6を配置して長いノズル列を得ている。1枚のヘッド基板5Aには、ノズル列の配列方向(記録媒体の幅方向:Y方向)に垂直な方向(記録媒体の搬送方向:X方向)に3個の液滴吐出ヘッド3A1〜3A3、3A4〜3A6を配置している。そして、4色分(KCMY)である4枚のヘッド基板5A〜5Dがノズル列の配列方向に対して垂直方向(X方向)に並べられている。
In
このため、液滴吐出ヘッド全体のノズル列の配列方向に対して垂直方向(X方向)の長さは、各液滴吐出ヘッド3A1〜3A3、3A4〜3A6の個々のX方向の各厚さの12個分以上の長さになる。このため液滴吐出ヘッド全体が非常に大型になり、これに伴なって装置全体も大型化する。 For this reason, the length in the direction perpendicular to the arrangement direction of the nozzle rows of the entire droplet discharge head (X direction) is in the X direction of each droplet discharge head 3A 1 to 3A 3 , 3A 4 to 3A 6 . The length is 12 or more of each thickness. For this reason, the entire droplet discharge head becomes very large, and accordingly, the entire apparatus also becomes large.
このように液滴吐出ヘッド全体がノズル列の配列方向に対して垂直方向(X方向)に長くなるので、記録媒体から搬送されて最初の液滴吐出ヘッド3A1から記録が開始され、最後の液滴吐出ヘッド3D3により記録が終了するまでの時間が長くなる。このため、例えば記録媒体の搬送速度の変動や記録媒体の斜行による色ずれが発生しやすい。
Since the whole droplet discharge head is longer in the vertical direction (X direction) with respect to the arrangement direction of the nozzle row, the recording is conveyed from the recording medium from the first droplet ejection head 3A 1 is started, the last The time until the recording is finished by the
それぞれ記録幅の異なる各インクジェットプリンタに特許文献2を適用しようとすれば、その記録幅に合せたノズル列の配列方向(Y方向)を有する各ヘッド基板5A〜5Dを用意しなければならない。このため、インクジェットプリンタの製造性が悪くなる。
In order to apply
本発明は、少なくとも液滴を吐出するライン状のノズル列を設けた複数のヘッドを有する少なくとも2つのヘッドユニットを有し、少なくとも2つのヘッドユニットは、それぞれ複数のヘッドをノズル列の配列方向である第1の方向に対して略直行する第2の方向に沿って第2のピッチ毎に並設し、かつ少なくとも2つのヘッドユニットは、第1の方向に第1のピッチ毎に並設し互いに隣接する各ヘッドユニットの一方の各ヘッドユニットにおける各ヘッドの各一端部間の各空間内に、他方のヘッドユニットにおける各ヘッドの各他端部をそれぞれ挿入して配置し、記各ヘッドに液滴を供給する複数の液滴供給路を有し、複数の液滴供給路は、それぞれ各ヘッド間に形成される各空間内に設けられる液滴吐出ヘッドである。 The present invention has at least two head units having a plurality of heads provided with at least line-shaped nozzle rows for discharging droplets , and each of the at least two head units has a plurality of heads arranged in the nozzle row arrangement direction. Arranged in parallel at a second pitch along a second direction substantially perpendicular to a certain first direction , and at least two head units arranged in parallel at the first pitch in the first direction. Each other end of each head in the other head unit is inserted and arranged in each space between each one end of each head in each head unit of each head unit adjacent to each other. A plurality of droplet supply paths for supplying droplets are provided, and each of the plurality of droplet supply paths is a droplet discharge head provided in each space formed between the heads.
本発明は、上記液滴吐出ヘッドと、液滴吐出ヘッドにインク液を供給するインク液供給系と、液滴吐出ヘッドに有する複数のヘッドにおける各ノズル列の配列方向に対して略直交する第2の方向に記録媒体を搬送する搬送機構と、搬送機構により記録媒体を搬送動作させると共に、複数のヘッドからインク液を液滴として吐き出させ、液滴を記録媒体上に着弾させて記録媒体上に画像を形成させる制御部とを具備した画像形成装置である。 The present invention includes the above liquid Shizuku吐Dehe head, and an ink liquid supply system for supplying ink to Ekishizuku吐Dehe head, of each nozzle array in a plurality of heads having a Ekishizuku吐Dehe head A transport mechanism that transports the recording medium in a second direction substantially orthogonal to the arrangement direction, and a transport mechanism that transports the recording medium, and ejects ink liquid as droplets from a plurality of heads to record the droplets. An image forming apparatus including a control unit that is landed on a medium and forms an image on a recording medium.
本発明は、各ヘッド間に形成される各空間を有効に利用でき、液滴吐出ヘッド全体を小型化できると共に、記録媒体への液滴によるにじみの発生を防止できる液滴吐出ヘッド及び画像形成装置を提供できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can effectively use each space formed between the heads, reduce the size of the entire droplet discharge head, and prevent the occurrence of bleeding due to droplets on a recording medium and image formation Equipment can be provided.
以下、本発明の第1の実施の形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は液滴吐出ヘッドを適用した画像形成装置の構成図を示す。この画像形成装置は、インクジェット方式を採用している。かかるインクジェット方式の画像形成装置では、例えば記録媒体12の搬送方向(X軸方向)に対して直交する方向をY軸方向(主走査方向)とし、記録媒体12の搬送方向をX軸方向(副走査方向)とする。
FIG. 1 is a configuration diagram of an image forming apparatus to which a droplet discharge head is applied. This image forming apparatus employs an inkjet method. In such an inkjet image forming apparatus, for example, the direction orthogonal to the conveyance direction (X-axis direction) of the
画像形成装置は、各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3を保持する各ヘッドユニット10−1〜10−3を有する。画像形成装置は、それぞれ液体である異なる色のインク、例えばブラック(以下、K色と称する)、シアン(以下、C色と称する)、マゼンタ(以下、M色と称する)、イエロ(以下、Y色と称する)の各インクを各ヘッドユニット10−1〜10−3の各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3から液滴として吐き出す。これと共に画像形成装置は、各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3の下方に例えば記録紙等の記録媒体12を搬送する。これにより、K色、C色、M色、Y色の各インクは、記録媒体12上に着弾する。この結果、記録媒体12上にカラー画像が形成される。
The image forming apparatus includes head units 10-1 to 10-3 that hold the
画像形成装置は、大別して、媒体供給排出機構と、搬送機構と、画像形成機構と、インク供給収納機構と、メンテナンス機構とを有する。媒体供給排出機構は、記録媒体12の供給と排出とを行う。搬送機構は、記録媒体12を搬送する。画像形成機構は、搬送機構により搬送される記録媒体12上にK色、C色、M色、Y色の各インクを吐出して画像を形成させる。インク供給収納機構は、K色、C色、M色、Y色の各インクの供給と収容とを行う。メンテナンス機構は、各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3のメンテナンスを行う。
媒体供給排出機構について説明する。装置本体フレーム13の供給側には、記録媒体供給台14が取り付けられている。記録媒体供給台14内には、複数の記録媒体12が装填されている。
The image forming apparatus is roughly divided into a medium supply / discharge mechanism, a transport mechanism, an image forming mechanism, an ink supply / storage mechanism, and a maintenance mechanism. The medium supply / discharge mechanism supplies and discharges the
The medium supply / discharge mechanism will be described. A recording
装置本体フレーム13内には、給紙ローラ15が設けられている。給紙ローラ15は、記録媒体供給台14内に装填されている記録媒体12のうち最上位に装填されている1枚の記録媒体12と当接し、回転することにより記録媒体12を装置本体フレーム13の内部に給紙する。
A
分離ローラ15aは、給紙ローラ15に対して面接触し、かつ給紙ローラ15に対して平行に設けられている。給紙ローラ15は、面接触する記録媒体12の面とは反対の面に面接触している。給紙ローラ15は、例えばトルクリミッタを介して記録媒体12を記録媒体供給台14側へ戻す方向へ回転する。これにより、分離ローラ15aは、記録媒体12を例えば2枚以上重ねて記録媒体供給台14から取り出さない。
The
給紙ガイド16、レジストローラ対17が分離ローラ15aにより取り出された記録媒体12の給紙方向に設けられている。レジストローラ対17は、記録媒体12の先端が突き当たることにより生じる当該記録媒体12の弛みを利用して斜行を補正しながら記録媒体12を搬送機構であるベルトプラテンユニット18側に送る。
A
排紙ローラ対19が装置本体フレーム13の排出側に設けられている。排紙ローラ対19は、ベルトプラテンユニット18から搬送されてくる画像が形成された記録媒体12を装置本体フレーム13の外部に排出する。排紙トレイ20が装置本体フレーム13の排出側の外部に取り付けられている。装置本体フレーム13の外部に排出された記録媒体12は、排紙トレイ20に収納される。
A pair of
搬送機構は、主としてベルトプラテンユニット18と、プラテン上下移動機構とを有する。ベルトプラテンユニット18は、記録媒体12の搬送方向(X軸方向)の下流側に設けられた駆動ローラ21と、上流側に設けられた従動ローラ22と、テンションローラ23とを有する。テンションローラ23は、駆動ローラ21と従動ローラ22との中間でかつ駆動ローラ21及び従動ローラ22よりも下方に設けられている。駆動ローラ21、従動ローラ22及びテンションローラ23の間には、無端のベルト24が掛けられている。ベルト24には、多数の吸引孔が設けられている。ベルト24は、テンションローラ23によりテンションを与えられる。ベルト24は、駆動ローラ21の駆動により駆動ローラ21、従動ローラ22及びテンションローラ23の周りに回動する。補助ローラ22aが従動ローラ22に接触している。
The transport mechanism mainly includes a
吸引チャンバ25が駆動ローラ21と従動ローラ22との間に移動するベルト24の下方に設けられている。複数の吸引ファン26が吸引チャンバ25内の底部に取り付けられている。各吸引ファン26は、吸引チャンバ25内を負圧にする。ベルトプラテンユニット18を構成する駆動ローラ21、従動ローラ22、テンションローラ23及び吸引チャンバ25は、装置本体フレーム13に設けられている。
A
従って、ベルトプラテンユニット18は、吸引チャンバ25内の各吸引ファン26の駆動によりベルト24の各吸引孔を通して空気の吸引を行って記録媒体12をベルト24上に吸引し、かつベルト24の回動により記録媒体12をX軸方向(副走査方向)に所定の速度で搬送する。プラテン上下移動機構は、ベルトプラテンユニット18をZ軸方向(上下方向)に昇降する。
Accordingly, the
画像形成機構は、例えば3つのヘッドユニット10−1〜10−3と、キャリッジ27とを有する。各ヘッドユニット10−1〜10−3は、それぞれ各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3を搭載する。キャリッジ27には、ヘッドユニット10−1〜10−3が取り付けられる。各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3は、ベルトプラテンユニット18のベルト24の搬送面に対して対向配置される。各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3は、それぞれ同一構造を有し、かつ吐き出す各インクの色(KCMY)を異にする。
メンテナンス機構は、記録媒体12の搬送方向の下流側に設けられたメンテナンスユニット28を有する。メンテナンスユニット28は、各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3と同様に、ベルトプラテンユニット18のベルト24の搬送面に対して対向配置されている。メンテナンスユニット28は、装置本体フレーム13に設けられている。
The image forming mechanism includes, for example, three head units 10-1 to 10-3 and a
The maintenance mechanism includes a
インク供給収容機構は、主なものとして、複数のボトル29k、29c、29m、29yと、各サブタンク30k、30c、30m、30yと、吸引ポンプ31と、廃液ボトル32とを有する。各ボトル29k、29c、29m、29yは、それぞれK色、C色、M色、Y色の各インクを装填する。各サブタンク30k、30c、30m、30yは、それぞれ各ボトル29k、29c、29m、29yからのK色、C色、M色、Y色の各インクを各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3に供給する。吸引ポンプ31は、不要なインクを吸引する。廃液ボトル32は、不要となったインクを集めて収容する。
The ink supply and accommodation mechanism mainly includes a plurality of bottles 29k, 29c, 29m, and 29y,
各ボトル29k、29c、29m、29yは、装置本体フレーム13の上部で、かつK色、C色、M色、Y色の各インクの流れるインク流路の中で最も高い位置に設けられている。各ボトル29k、29c、29m、29yは、補給経路を介して各サブタンク30k、30c、30m、30yに連通している。各サブタンク30k、30c、30m、30yからオーバーフローしたK色、C色、M色、Y色の各インクは、吸引ポンプ31により廃液ボトル32に収容される。
Each of the bottles 29k, 29c, 29m, and 29y is provided in the upper part of the apparatus
次に、各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3の具体的な構成について図3乃至図7を参照して説明する。各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3は、インク室を圧電部材により形成したシェアモードタイプのインクジェット方式プリンタヘッドを用いる。各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3は、他の所謂バブルジェット方式、MEMSを使用した構造等の他の方式でもよい。
Next, a specific configuration of each of the
各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3は、それぞれ同一構成を有する。ここでは例えば1個のヘッド11k−1の構成を説明し、他のヘッド11c−1、…、11y−3の説明は省略する。
Each of the
ヘッド11k−1は、図3及び図4に示すように2枚の圧電部材40、41が張り合わされている。各2枚の圧電部材40、41は、板厚方向で互いに対向方向とは逆方向に分極している。各圧電部材40、41は、例えば一方の圧電部材40を下側、他方の圧電部材41を上側にして張り合わせている。長尺な複数の溝42が張り合わされた各圧電部材40、41に一定の間隔でかつ平行に形成されている。各溝42は、各圧電部材40、41に対して上側に開口している。各溝42は、先端部で深い溝底に形成され、後端部で徐々に浅くなる溝底に形成されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
各溝42の側壁及び底面には、図3及び図5に示すように各電極43が形成されている。各電極43は、無電解メッキにより形成されている。各溝42の上部は、天板44により塞がれている。天板44の内側には、共通インク室45が形成されている。各溝42の先端は、ノズルプレート46により塞がれている。ノズルプレート46における各溝42に対応する各位置には、それぞれ複数のノズルをライン状に設けた各ノズル列47が形成されている。
Each
各インク室48a、48b、48cは、例えば図6に示すように天板44とノズルプレート46とにより囲まれる各溝42によって形成される。天板44、ノズルプレート46及び各インク室48a、48b、48cは、基板49上に接着固定されている。
Each
図3に示すように引出し電極50が設けられている。引出し電極50は、各溝42の後端から圧電部材41の後部上面に電極43から延出されている。引出し電極50は、無電解ニッケルメッキにより形成されている。
As shown in FIG. 3, an
プリント回路基板(PC板)51が基板49上の後方側に接着されて固定されている。PC板51上には、ヘッド駆動部を内蔵したドライブIC52が搭載されている。各導電パターン53がドライブIC52に接続されている。PC板51には、端子部51aが設けられている。各導電パターン53と各引出し電極50とは、ワイヤボンディングにより導線54により結合されている。共通インク室45には、チューブ55から天板44に固定されたチューブ固定部材56を介してK色、C色、M色又はY色の各インクが供給される。
A printed circuit board (PC board) 51 is bonded and fixed to the rear side on the
次に、ヘッド11k−1の駆動原理について説明する。図6に示すように各インク室48b、48cの各電極43を接地電位にする。この状態で、例えばインク室48aに電圧−Vを時間T1だけ印加すると、当該インク室48aの各側壁57a、57bには各圧電部材40、41の分極方向と直交する方向に電界が生じる。これにより、各側壁57a、57bは、それぞれ外側に変形する。インク室48aの容積は、拡大する。インク室48a内の圧力は低下し、共通インク室45からK色、C色、M色又はY色のインクが取り込まれる。
Next, the driving principle of the
次に、各インク室48b、48cの各電極43を接地電位にした状態で、インク室48aに電圧+Vを時間T2だけ印加すると、各側壁57a、57bには各圧電部材40、41の分極方向と直交する方向でかつ上記電界の方向とは逆方向に電界が生じる。これにより各側壁57a、57bは、それぞれ内側に変形する。インク室48aの容積は、縮小する。これにより、インク室48a内の圧力は増大し、インク室48aのノズル列47の各ノズルからK色、C色、M色又はY色のインク滴が吐出される。
Then, the
ノズルプレート46には、図7に示すように約1240個の各ノズルを有するノズル列47が設けられている。ノズル列47は、各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3を画像形成装置に取り付けると、記録媒体12の搬送方向(X軸方向)に対して直交する方向(Y軸方向)に配列される。ノズル列47は、Y軸方向の主走査方向に例えば300dpi(84.6μmの間隔)の密度で各ノズルを1列に設けている。ノズル列47の配列方向(Y軸方向)のノズルプレート46の長さW1のうちノズル列47のノズル列長さW2は、例えば105mmである。
The
このような狭ピッチのノズル列47をノズルプレート46の両端の各プレート端部まで設けるには、各圧電部材40、41の両端の壁の剛性を向上させなければならない。
In order to provide such a narrow
このような実情からノズルプレート46の両端部には、ノズル列47を設けていない各プレート端部46a、46bが形成されている。各プレート端部46a、46bは、それぞれ長さW3を有する。各プレート端部46a、46bの長さW3は、それぞれ例えば5mmである。ノズルプレート46の長さW1は、例えば115mmである。
In view of such a situation,
図8は各ヘッドユニット10−1〜10−3の構成図を示す。各ヘッドユニット10−1〜10−3は、それぞれ同一構成を有する。ここでは例えば1個のヘッドユニット10−1の構成を説明し、他のヘッドユニット10−2、10−3の説明は省略する。 FIG. 8 shows a configuration diagram of each of the head units 10-1 to 10-3. Each head unit 10-1 to 10-3 has the same configuration. Here, for example, the configuration of one head unit 10-1 will be described, and descriptions of the other head units 10-2, 10-3 will be omitted.
ヘッドユニット10−1は、帯状に形成された板状の保持部材としてヘッドプレート60を有する。ヘッドプレート60は、短辺60aと長辺60bとを有する。ヘッドプレート60は、画像形成装置に設けられることにより短辺60aをノズル列47の配列方向であるY軸方向(主走査方向)に沿って設け、長辺60bをノズル列47の配列方向に垂直なX軸方向(副走査方向)に沿って設ける。ヘッドプレート60の短辺60aは、幅長W4を有する。
The head unit 10-1 has a
複数のヘッド取付部61k、61c、61m、61yがヘッドプレート60の一方の面(下面)に設けられている。各ヘッド取付部61k、61c、61m、61yは、長辺60bに沿ったX軸方向(副走査方向)に第2の所定ピッチP2毎に設けられている。各ヘッド取付部61k、61c、61m、61yは、それぞれヘッドプレート60の下面から下方に向って各凸状に形成されている。各ヘッド取付部61k、61c、61m、61yの各凸状の各下方側には、それぞれ各取付け段差部62k、62c、62m、62yが設けられている。各ヘッド取付部61k、61c、61m、61yの長手方向は、それぞれY軸方向(主走査方向)に沿って設けられている。各ヘッド取付部61k、61c、61m、61yの長手方向の長さは、ヘッドプレート60の短辺60aの幅長W4と同一のW4に形成されている。
A plurality of
各取付け段差部62k、62c、62m、62yには、それぞれ各ヘッド11k−1、11c−1、11m−1、11y−1が取り付けられる。これにより、各ヘッド11k−1、11c−1、11m−1、11y−1からなるヘッド列が形成される。なお、図8は、取付け段差部62kにヘッド11k−1を取り付け、かつ取付け段差部62yにヘッド11y−1を取り付けようとしている状態を示す。
The
ヘッドプレート60の各コーナ部には、各位置決め突起69a、69b、69cが設けられている。各位置決め突起69a、69bは、Y軸方向に凸状に設けられている。各位置決め突起69a、69bは、キャリッジ27に取り付けるときのY軸方向の位置決めを行う。位置決め突起69cは、X軸方向に凸状に設けられている。位置決め突起69cは、キャリッジ27に取り付けるときのX軸方向の位置決めを行う。
Each corner portion of the
ヘッドプレート60の各取付け段差部62k、62c、62m、62yに各ヘッド11k−1、11c−1、11m−1、11y−1を取り付ける場合、各ヘッド11k−1、11c−1、11m−1、11y−1の各ノズル列47の両端部のY軸方向の各位置が略一致される。各ノズル列47の両端部を一致させるには、例えば顕微鏡によりノズル列47の両端部の位置を検出し、この検出結果に基づいて各ヘッド11k−1、11c−1、11m−1、11y−1をヘッドプレート60に対してY軸方向に位置調整することにより行われる。この調整は各位置決め突起69a、69b、69cを基準にして行う。これにより、各ヘッドユニット10−1〜10−3の各ヘッドプレート60をキャリッジ27に取り付けたときに、各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3ヘッド9の位置調整を行わなくてよい。
When the
ヘッドプレート60には、長方形状の各孔63k、63c、63m、63yが設けられている。各孔63k、63c、63m、63yは、それぞれ各ヘッド11k−1、11c−1、11m−1、11y−1の各位置に対応している。ヘッドプレート60の上面には、接続基板64が各ネジ65の締結により固定されている。接続基板64の下面には、各コネクタ66k、66c、66m、66yが各孔63k、63c、63m、63yの各位置に対応して設けられている。
The
従って、各コネクタ66k、66c、66m、66yをヘッドプレート60の各孔63k、63c、63m、63y内にそれぞれ挿入した状態で、接続基板64がヘッドプレート60の上面に取り付けられる。この状態で、各ヘッド11k−1、11c−1、11m−1、11y−1がそれぞれ各取付け段差部62k、62c、62m、62yに取り付けられる。この場合、各ヘッド11k−1、11c−1、11m−1、11y−1の各端子部51aが各孔63k、63c、63m、63yを通して各コネクタ66k、66c、66m、66yに接続される。
Accordingly, the
ヘッドプレート60には、四辺形状の各フィルタ取付孔67k、67c、67m、67yが設けられている。各フィルタ取付孔67k、67c、67m、67yは、各ヘッド11k−1、11c−1、11m−1、11y−1の各位置に対応する。各フィルタ取付孔67k、67c、67m、67y内には、それぞれ各フィルタ68k、68c、68m、68yが固定して設けられている。なお、図では図示する煩雑さを考慮して各フィルタ68k、68yのみを示す。
The
各フィルタ68k、68c、68m、68yの下部には、それぞれ各ヘッド11k−1、11c−1、11m−1、11y−1から延出される各チューブ55の一端が連結される。各フィルタ68k、68c、68m、68yは、各ボトル29k、29c、29m、29yから各サブタンク30k、30c、30m、30yを通して各チューブ55に流れるK色、C色、M色又はY色の各インク中の異物を除去する。
One end of each
ヘッドプレート60の両端には、それぞれ取り付け用の各孔70a、70bが設けられている。
At both ends of the
以上のような構成のヘッドユニット10−1において、ヘッドプレート6の短辺60aの幅長すなわち各ヘッド取付部61k、61c、61m、61yの長さW4は、各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3のノズルプレート46の長さW1とノズル列47の長さW2よりも短く、
W4≦W2−2・W3 …(1)
を満たすように設定してある。
In the head unit 10-1 having the configuration described above, the
W 4 ≦ W 2 −2 · W 3 (1)
It is set to satisfy.
図9に示すように隣り合う各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3間の各間隔B2は、各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3のノズルプレート46の周辺部におけるX軸方向の厚さB1よりも同一又は長く設定してある。本実施の形態では、厚さB1を例えば6mm、間隔B2を例えば6.5mmに設定してある。
Each
図10はキャリッジ27にヘッドユニット10−1を取り付けた状態を示す。キャリッジ27は、四辺形の平板状に形成されている。キャリッジ27は、中央部に開口部80が設けられている。開口部80には、Y軸方向の互いに対向する中央部の各辺81、82に凸状の取付部83aと凹状の取付部83bとが形成されている。各取付部83a、83bは、例えば図2に示すように3つのヘッドユニット10−1〜10−3をX軸方向に交互に所定距離だけずらして取り付けるために形成されている。
FIG. 10 shows a state where the head unit 10-1 is attached to the
従って、ヘッドユニット10−1が互いに対向する各辺81、82上の第1の一辺81aと第1の他辺82aとの間に取り付けられる。ヘッドユニット10−2が第1の一辺81bと第1の他辺82bとの間に取り付けられる。ヘッドユニット10−3が第1の一辺81cと第1の他辺82cとの間に取り付けられる。
Accordingly, the head unit 10-1 is attached between the first one side 81a and the first
キャリッジ27面上には、各位置決め部材としての各位置決め突起84a、84b、84c、85a、…、86cが設けられている。各位置決め突起84a、84b、84c、85a、…、86cは、3つのヘッドユニット10−1〜10−3をそれぞれX軸方向及びY軸方向に位置決めする。例えば、各位置決め突起84a、84b、84cは、ヘッドユニット10−1をX軸方向及びY軸方向に位置決めする。各位置決め突起84a、84bは、それぞれヘッドプレート60の各位置決め突起69a、69bと当接してヘッドユニット10−1をY軸方向に位置決めする。位置決め突起84cは、ヘッドプレート60の位置決め突起69cと当接してヘッドユニット10−1をX軸方向に位置決めする。
On the surface of the
各位置決め突起85a、85b、85cも同様に、ヘッドユニット10−2をX軸方向及びY軸方向に位置決めする。各位置決め突起85a、85bは、それぞれヘッドユニット10−2のヘッドプレート60の各位置決め突起69a、69bと当接してヘッドユニット10−2をY軸方向に位置決めする。位置決め突起85cは、ヘッドプレート60の位置決め突起69cと当接してヘッドユニット10−2をX軸方向に位置決めする。
Similarly, the
各位置決め突起86a、86b、86cも同様に、ヘッドユニット10−3をX軸方向及びY軸方向に位置決めする。各位置決め突起86a、86bは、それぞれヘッドユニット10−3のヘッドプレート60の各位置決め突起69a、69bと当接してヘッドユニット10−3をY軸方向の位置決めする。位置決め突起86cは、ヘッドプレート60の位置決め突起69cと当接してヘッドユニット10−3をX軸方向の位置決めする。
Similarly, the
各ネジ孔87がキャリッジ27面上に設けられている。各ネジ孔87は、3つのヘッドユニット10−1〜10−3をそれぞれ取付固定するために設けられている。
Each
キャリッジ27とヘッドプレート60とは、同一のアルミダイキャストにより形成され、同一の熱膨張率を有する。これにより、キャリッジ27とヘッドプレート60とは、同一の熱膨張により互いに変形することが防止される。
The
3つのヘッドユニット10−1〜10−3は、キャリッジ27面上にそれぞれ各ビス88を各ネジ孔87内に嵌め込むことにより固定される。これにより、各ヘッドユニット10−1〜10−3は、長手方向を記録媒体12の搬送方向(X軸方向)に沿って設けられる。
The three head units 10-1 to 10-3 are fixed by fitting the
例えば、ヘッドユニット10−1をキャリッジ27面上に取り付ける場合、ヘッドユニット10−1は、ヘッドプレート60の各位置決め突起69a、69bを各位置決め突起84a、84bに各当接させてY軸方向に位置決めし、位置決め突起69cを位置決め突起84cに当接させてX軸方向に位置決めする。
For example, when the head unit 10-1 is mounted on the
同様に、ヘッドユニット10−2は、ヘッドプレート60の各位置決め突起69a、69bを各位置決め突起85a、85bに各当接させてY軸方向に位置決めし、位置決め突起69cを位置決め突起85cに当接させてX軸方向に位置決めする。
Similarly, the head unit 10-2 makes the
ヘッドユニット10−3は、ヘッドプレート60の各位置決め突起69a、69bを各位置決め突起86a、86bに各当接させてY軸方向に位置決めし、位置決め突起69cを位置決め突起86cに当接させてX軸方向に位置決めする。
In the head unit 10-3, the
なお、3つのヘッドユニット10−1〜10−3をキャリッジ27面上に取り付ける場合、必要であればヘッドプレート60は、キャリッジ27面上に対して位置と傾きとを調整される。
When the three head units 10-1 to 10-3 are mounted on the surface of the
このように3つのヘッドユニット10−1〜10−3をキャリッジ27面上に取り付けると、各ヘッドユニット10−1〜10−3は、キャリッジ27面上に互いに平行に並設される。このとき、各ヘッドユニット10−1〜10−3は、Y軸方向の第1の所定ピッチP1(Pピッチ)毎に設けられる。
When the three head units 10-1 to 10-3 are thus mounted on the
これにより、ヘッドユニット10−1は、記録媒体12の搬送方向の上流側から下流側に向ってK色のヘッド11k−1、C色のヘッド11c−1、M色のヘッド11m−1、Y色のヘッド11y−1を配置する。同様に、ヘッドユニット10−2は、記録媒体12の搬送方向の上流側から下流側に向ってK色のヘッド11k−2、C色のヘッド11c−2、M色のヘッド11m−2、Y色のヘッド11y−2を配置する。ヘッドユニット10−3は、K色のヘッド11k−3、C色のヘッド11c−3、M色のヘッド11m−3、Y色のヘッド11y−3を配置する。
As a result, the head unit 10-1 moves from the upstream side to the downstream side in the conveyance direction of the
各ヘッドユニット10−1〜10−3における各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3は、それぞれ記録媒体12の搬送方向(X軸方向)に対して直交する方向(Y方向)に沿って配置される。
Each
従って、各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3における各ノズル列47は、記録媒体12の搬送方向(X軸方向)に対して直交する方向(Y方向)である主走査方向に沿う様に配置される。
Therefore, each
各ヘッドユニット10−1〜10−3をキャリッジ27に取り付ける場合、ヘッドユニット10−2は、図10に示すように凸状の取付部83aと凹状の取付部83bとの間に取り付けられる。ヘッドユニット10−2と両側に隣り合う各ヘッドユニット10−1、10−3とのX軸方向の間隔は、所定間隔だけずれて設けられる。すなわち、例えばヘッド11k−1とヘッド11k−2との間隔は、第2の所定ピッチP2(=B1+B2)の2分の1の間隔(B1+B2)/2だけずれて設けられる。
When the head units 10-1 to 10-3 are attached to the
これにより、互いに一方のヘッド列、例えばヘッドユニット10−1の各ヘッド11k−1、11c−1、11m−1、11y−1の各一端部間又は一端部側方のいずれか一方又は両方の各空間89a、89b、89c、89d内には、それぞれ他方のヘッド列、例えばヘッドユニット10−2の各ヘッド11k−2、11c−2、11m−2、11y−2の各他端部が挿入配置される。例えば、ヘッド11y−2の他端部は、ヘッド11y−1の一端部の横に隣接され、ヘッド11y−1とヘッド11m−1の一端部間の空間89dに挿入配置される。
Accordingly, one or both of one head row, for example, between each one end of each head 11k-1, 11c-1, 11m-1, 11y-1 of the head unit 10-1, or one side of one end, or both. The other head row, for example, each other end of each head 11k-2, 11c-2, 11m-2, 11y-2 of the head unit 10-2 is inserted into each
このような各ヘッドユニット10−1〜10−3の各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3の配置により、各ヘッドユニット10−1〜10−3間の第1の所定ピッチP1は、各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3における各ノイズ列47の長さW2と同等又はノズル列の長さW2よりも短く設定される。
By arranging the
これにより、例えばヘッドユニット10−1における各ヘッド11k−1、11c−1、11m−1、11y−1の各ノズル列47の一端部の位置と、隣接するヘッドユニット10−2における各ヘッド11k−2、11c−2、11m−2、11y−2の各ノズル列47の他端部の位置とは、X軸方向から見て一致、又は互いに重複する。
Thereby, for example, the position of one end of each
同様に、互いに隣接するヘッドユニット10−2とヘッドユニット10−3との間の各ヘッド11k−2、11c−2、11m−2、11y−2の各ノズル列47の他端部の位置と、各ヘッド11k−3、11c−3、11m−3、11y−3の各ノズル列47の一端部の位置とは、X軸方向から見て一致、又は互いに重複する。
Similarly, the position of the other end of each
各ヘッドにインクを供給するインク供給経路の一部を構成する各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3の各チューブ55と、各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3からX軸方向に突出した各チューブ固定部材56の少なくとも一部は、図2及び図9に示すようにX軸方向に隣り合う各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3の間の間隔B2の空間に配置される。
Each
以上のように各ヘッドユニット10−1〜10−3が搭載されたキャリッジ27は、図1に示すようにフレーム13に固定される。
As described above, the
以上のような各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3の配置であれば、ヘッドプレート60に配置した各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3の間隔はB2であり、図2に示す画像形成装置全体の各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3のX軸方向の長さB4は、ほぼKCMYの4色を1セットとしたものが2セット分ある8個の各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3のX軸方向の長さにすることができる。
If the
合計12個の各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3は、同一色の各ヘッド、例えばK色の各ヘッド11k−1、11k−2、11y−3がY軸方向に沿って互い違いに配置される。X軸方向から見て、各ノズル列47の両端部の位置が一致又は重複するように配置される。各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3は、当該ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3毎に各色KCMYの各インクを吐出する吐出タイミングが制御部等によって調整可能である。
A total of 12
例えば1個のヘッドユニット10−1で1つのヘッド11k−1のノズルプレート60に形成されたノズル列47の長さW2内でK色、C色、M色、Y色の4色の記録を行うことができる。
For example one head unit 10-1 K color in the length W 2 of one
このような各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3の配置の結果、見かけ上、各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3は、例えば、あたかもノズルピッチ300dpi、ノズル数約3720個の一列長さ315mmのノズル列を持ったヘッドと同等になる。
As a result of the arrangement of the
各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3からK色、C色、M色、Y色の各インクの吐出タイミングを調整すると、主走査方向であるY軸方向に一本の直線を記録媒体12上に形成することができる。
When the ejection timing of each ink of K color, C color, M color, and Y color is adjusted from each of the
図9に示すように各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3のノズル列47を形成した各ノズルプレート46は、ベルト24と対向して配置され、かつベルト24の表面とは約1mmの隙間、具体的にはベルト24に吸着されて搬送される記録媒体12との距離を約1mmとなるように配置されている。
As shown in FIG. 9, each
次に、上記の如く構成された装置による画像形成動作について説明する。 Next, an image forming operation by the apparatus configured as described above will be described.
先ず、記録媒体供給台14から供給された記録媒体12は、給紙ローラ15により装置本体フレーム13内に給送される。記録媒体12は、分離ローラ15aにより1枚に分離され、この後にレジストローラ対17に当接する。記録媒体12は、レジストローラ対17によりタイミングを取られて再給紙される。記録媒体12は、その先端が補助ローラ22aとベルト24との間にニップされてベルトプラテンユニット18のベルト24上に搬送される。
First, the
ベルト24上に載置された記録媒体12は、先端から各吸引ファン26の駆動により発生する吸引力(負圧)によってベルト24上に吸着される。すなわち、ベルトプラテンユニット18は、吸引チャンバ25内の各吸引ファン26の駆動によりベルト24の各吸引孔を通して空気の吸引を行う。これにより、記録媒体12は、ベルト24上に吸引される。この状態で、記録媒体12は、ベルト24の移動によりX軸方向(副走査方向)に所定の速度で搬送される。これにより、記録媒体12は、各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3の下方を通過する。
The
このとき、例えば補助ローラ22aの搬送方向の直後に配置されたラインセンサ(CCD)は、記録媒体12の位置の変化を読み取る。制御部は、ラインセンサからの信号を読み取り、各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3の各ノズル列47からそれぞれ吐き出すK色、C色、M色、Y色の各インクのタイミングを制御する。具体的に、制御部は、記録媒体12における搬送方向に向って先端部が各ヘッドユニット10−1〜10−3の下方を通過するタイミングを演算し求め、各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3からそれぞれ吐き出すK色、C色、M色、Y色の各インクの吐出開始タイミングを一致させる。
At this time, for example, a line sensor (CCD) arranged immediately after the conveyance direction of the
記録媒体12は、K色の各ヘッド11k−1、11k−2、11k−3の下方に到達した後、順次、C色の各ヘッド11c−1、11c−2、11c−3、M色の各ヘッド11m−1、11m−2、11m−3、Y色の各ヘッド11y−1、11y−2、11y−3の下方に搬送される。
The
K色の各ヘッド11k−1、11k−2、11k−3、C色の各ヘッド11c−1、11c−2、11c−3、M色の各ヘッド11m−1、11m−2、11m−3、Y色の各ヘッド11y−1、11y−2、11y−3は、それぞれK色、C色、M色、Y色の各インクの吐出開始タイミングが取られる。色の各ヘッド11k−1、11k−2、11k−3、C色の各ヘッド11c−1、11c−2、11c−3、M色の各ヘッド11m−1、11m−2、11m−3、Y色の各ヘッド11y−1、11y−2、11y−3からそれぞれ吐き出されたK色、C色、M色、Y色の各インクは、記録媒体12の面上に着弾する。この結果、記録媒体12の面上に画像が形成される。
K heads 11k-1, 11k-2, 11k-3, C heads 11c-1, 11c-2, 11c-3, M heads 11m-1, 11m-2, 11m-3 , Y color heads 11y-1, 11y-2, 11y-3 respectively take ejection start timings of K color, C color, M color, and Y color inks. Color heads 11k-1, 11k-2, 11k-3, C color heads 11c-1, 11c-2, 11c-3, M color heads 11m-1, 11m-2, 11m-3, The K, C, M, and Y inks discharged from the Y heads 11y-1, 11y-2, and 11y-3 respectively land on the surface of the
インク吐き出しのタイミングの基準は、ベルトプラテンユニット18に設けられたエンコーダから発生するパルス信号に従って行われる。エンコーダから発生するパルス信号は、ベルト24の移動量に応じて発生する。
一方、記録媒体12の搬送速度は、一定に設定される。この結果、各色KCMYにより形成された画像の色ずれは、最小限に抑えることができる。その後、画像形成された記録媒体12は、排紙ローラ対19により排出されて、排紙トレイ20に収納される。
The reference for the timing of ink discharge is performed according to a pulse signal generated from an encoder provided in the
On the other hand, the conveyance speed of the
このように上記第1の実施の形態によれば、例えばヘッドユニット10−1の各ヘッド11k−1、11c−1、11m−1、11y−1の各一端部間又は一端部側方のいずれか一方又は両方の各空間89a、89b、89c、89d内に、それぞれ例えばヘッドユニット10−2の各ヘッド11k−2、11c−2、11m−2、11y−2の各他端部を挿入して配置した。これにより、液滴吐出ヘッド全体が小型化できる。これと共に、記録媒体12へのK色、C色、M色、Y色の各インクによるにじみの発生が防止できる。
As described above, according to the first embodiment, for example, between one end of each head 11k-1, 11c-1, 11m-1, and 11y-1 of the head unit 10-1 or one side of one end. For example, the other end portions of the
すなわち、例えばヘッドユニット10−1における各ヘッド11k−1、11c−1、11m−1、11y−1の各ノズル列47の一端部の位置と、隣接するヘッドユニット10−2における各ヘッド11k−2、11c−2、11m−2、11y−2の各ノズル列47の他端部の位置とがX軸方向から見て一致又は互いに重複できる。これにより、各ヘッドユニット10−1〜10−3間の第1の所定ピッチP1は、各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3における各ノズル列47の長さW2と同等又はノズル列の長さW2よりも短くできる。この結果、ヘッド全体のX軸方向の寸法は小さくできる。
That is, for example, the position of one end of each
フルカラー印刷に適する4色(KCMY)のインクジェット用の各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3は、記録媒体12の搬送方向であるX軸方向に第2の間隔B2を開けてヘッドプレート60に設けられる。これにより、記録媒体12の同一位置に4つのヘッド、例えばヘッドユニット10−1における各ヘッド11k−1、11c−1、11m−1、11y−1から吐き出されるK色、C色、M色、Y色の各インクの各吐出時間の各間隔が長くできる。
Each of the four color (KCMY) inkjet heads 11k-1, 11c-1,..., 11y-3 suitable for full-color printing opens a second interval B2 in the X-axis direction, which is the conveyance direction of the
この結果、先のインクが記録媒体12上に着弾してから次のインクが記録媒体12上に着弾するまでの時間が長くできる。これにより、先に着弾したインクが記録媒体12にしみ込むか又は乾燥してから次のインクが記録媒体12上に着弾する。このようなインクの着弾のタイミングによりインクのにじみが防止できる。
As a result, it is possible to lengthen the time from when the previous ink lands on the
各ヘッドにインクを供給するインク供給経路の一部を構成するチューブ55及びチューブ固定部材56並びに各ヘッド取付部61k、61c、61m、61yの少なくとも一部を例えば各ヘッドユニット10−1、10−2の各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−2の各間隔B2内に位置する各空間89a、89b、89c、89d内に配置した。これにより、各間隔B2の空間を有効に利用できると共に、ノズル列47を設けていない各プレート端部46a、46bがノズルプレート46の両端部に形成されていても、例えば隣り合うヘッドユニット10−1の各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3とヘッドユニット10−2の各ヘッド11k−2、11c−2、…、11y−2とは、互いに干渉しない。これにより、各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3を配置するX軸方向の寸法は、小さくできる。
At least a part of each of the
各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3は、ヘッドアルミダイキャストであるヘッドプレート60の各ヘッド取付部61k、61c、61m、61yに固定した。これにより、各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3で発生する熱は、各ヘッド取付部61k、61c、61m、61yを通してヘッドプレート60、さらにはキャリッジ27に伝熱させて効果的に放熱できる。各ヘッド取付部61k、61c、61m、61yは、冷却部材として作用させることができる。
Each
K色、C色、M色、Y色の各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3は、ヘッドプレート60に固定してユニット化(ヘッドユニット10−1〜10−3)される。これにより、ヘッドユニット10−1〜10−3の取付け数を変更することで、種々の記録幅に対応させることができる。例えば本実施の形態では、1つのヘッド(例えばヘッド11k−1)のノズル列47の長さW2を例えば105mmとして3つのヘッドユニット10−1〜10−3を使用している。これにより、記録幅は315mmにすることができる。しかるに、記録媒体12として例えばカット紙を用いれば、記録媒体12は、A3サイズまで各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3を主走査方向(Y軸方向)に移動させないで記録できる。
The
ヘッドユニットを2つ使用した場合、記録幅は210mmになる。これにより、A4サイズの記録媒体12まで記録ができる。ヘッドユニットを1つ使用した場合、印字幅は105mmになる。従って、例えばA6サイズの記録媒体12、葉書等に記録ができる。ヘッドユニットを4つ以上使用した場合、より広い記録範囲が実現可能である。
When two head units are used, the recording width is 210 mm. Thereby, it is possible to record up to the A4
このように同一構成の各ヘッドユニット10−1〜10−3等を用いて、その記録媒体12の幅方向の配列数を変えるだけで種々の記録幅に対応できる。これにより、種々の液滴吐出ヘッドユニットを用いたプリンタ等の画像形成装置の製造が容易で安価にできる。
In this way, it is possible to cope with various recording widths simply by changing the number of arrays in the width direction of the
次に、本発明の第2の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図7と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same parts as those in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図11は画像形成装置に用いるヘッドユニットの構成図を示す。ヘッドユニット90は、上記第1の実施の形態における各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3のうち例えば2つのヘッド11k−1をプレート91を介して向い合わせている。
FIG. 11 is a configuration diagram of a head unit used in the image forming apparatus. The
例えばヘッド11k−1におけるノズル列47は、例えば300dpiである。2つのヘッド11k−1を向い合わせる場合、各ノズル列47の位置は、例えば半ピッチずらす。これにより、ヘッドユニット90は、1つのノズル列47に有する300dpiの2倍の600dpiを有するものとなる。
For example, the
ヘッドユニット90は、画像形成装置のキャリッジ27に複数取り付けられる。例えば図12に示すように、互いに一方のヘッド列、例えばヘッドユニット90−1の各ヘッド11k−1の各一端部間の各空間92内に、他方のヘッド列、例えばヘッドユニット90−2の各ヘッド11k−2の他端部が挿入して配置される。
A plurality of
このような構成において、プレート91のノズル列47方向の長さW4は、
W4≦W2−2・W3 …(2)
に設定する。
In such a configuration, the length W 4 of the
W 4 ≦ W 2 −2 · W 3 (2)
Set to.
ノズルプレート46の周辺部におけるX軸方向の厚さB1と隣り合う各ヘッド11k−1の間隔(各ヘッド11k−2の間隔)B2とは、
B2≧B1 …(3)
に設定する。これにより、隣り合う各ヘッド11k−1と各ヘッド11k−2との各ノズル列47のX軸方向から見た隙間をゼロ又は一部重複できる。
The X-axis direction of the thickness of B 1 and the
B 2 ≧ B 1 (3)
Set to. Thereby, the gap seen from the X-axis direction of each
各ヘッド11k−1の一端部を隣の各ヘッド11k−2の間の空間92内に挿入して配置する。これにより、上記第1の実施の形態と同様に、液滴吐出ヘッド全体を小型化できる。記録媒体12へのK色、C色、M色、Y色の各インクによるにじみの発生を防止できる。
One end of each head 11k-1 is inserted and arranged in a
次に、本発明の第3の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図8と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。 Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same parts as those in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図13は画像形成装置に用いるヘッドユニットの構成図を示す。ヘッドプレート60に設けられた各ヘッド取付部61k、61mの両側には、それぞれ上記第1の実施の形態における各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3、例えばヘッド11k−1とヘッド11c−1との2つが設けられている。ヘッド11k−1の厚みB1と隣り合う各ヘッド11k−1、11c−1又は隣り合う各ヘッド11c−1、11m−1の間隔B2との関係は、B1≦B2に設定される。
FIG. 13 is a configuration diagram of a head unit used in the image forming apparatus. On each side of each
これにより、図14に示すように各ヘッド11k−1の配置は、各ヘッド11k−1の一端部を隣の各ヘッド11k−2、11c−2の間の空間92内に挿入して配置する。しかるに、上記第1の実施の形態と同様に、液滴吐出ヘッド全体を小型化できる。記録媒体12へのK色、C色、M色、Y色の各インクによるにじみの発生を防止できる。
Thereby, as shown in FIG. 14, each head 11k-1 is arranged by inserting one end of each head 11k-1 into the
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されるものではなく、次のように変形してもよい。 In addition, this invention is not limited to said each embodiment, You may deform | transform as follows.
各圧電部材40、41を用いたインクジェットの各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3を使用しているが、これに限ることはない。インクジェットヘッドは、他のバブルジェット方式等の複数のノズルが配列されたノズル列を有するヘッドユニットを適用することができる。
Although the inkjet heads 11k-1, 11c-1,..., 11y-3 using the
記録媒体12は、カット紙又はロール紙等を用いてもよい。
The
各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3は、主走査方向(Y軸方向)に移動しない固定ヘッドとしている。これに限らず、各ヘッド11k−1、11c−1、…、11y−3を移動させてもよい。例えばキャリッジ27をZ軸回りに90度回転させてキャリッジ27をY軸方向に移動させて記録するようにしてもよい。
Each
1つのヘッドユニット10−1等には、K色、C色、M色、Y色の4色の各ヘッド11k−1、11c−1、11m−1、11y−1を設けているが、2つ以上のヘッド例えばヘッド11k−1、11c−1又はノズル列47を配置した構成でも適用可能である。
One head unit 10-1 or the like is provided with four
1つのヘッドユニット10−1等には、KCMYの4色の各ヘッド11k−1、11c−1、11m−1、11y−1を設けるに限らず、各ヘッド11k−1、11c−1、11m−1、11y−11をK色、C色、M色、Y色のうち少なくとも1色のインクを吐き出すようにしてもよい。 One head unit 10-1 or the like is not limited to the four color heads 11k-1, 11c-1, 11m-1, and 11y-1 of KCMY, and each head 11k-1, 11c-1, and 11m. −1, 11y-11 may eject at least one ink of K, C, M, and Y colors.
ヘッドプレート60に4つのヘッド、例えば各ヘッド11k−1、11c−1、11m−1、11y−1を設けて1つのヘッドユニット10−1を構成している。これに限らず、図15に示すようにヘッドプレート60と各ヘッド11k−1、11c−1、11m−1、11y−1とが一体形成されてもよい。この場合、少なくとも2つのノズル列47を有し、各ノズル列47のノズル列方向の各端部に各空間89が形成されていれば、上記第1の実施の形態と同様に、液滴吐出ヘッド全体を小型化できると共に、記録媒体12への各色のインクによるにじみの発生を防止できる。
The
インクジェットプリンタに限らず、記録媒体12に対して液滴を吐出させて記録を行う例えば複写機、ファクシミリ等の印字装置、接着剤の微量吐出装置、LCDのカラーフィルターの製造装置等における液滴の微量吐出に用いられる液滴吐出用のヘッドであれば適用できる。
In addition to inkjet printers, recording is performed by ejecting droplets onto the
10−1〜10−3:ヘッドユニット、11k−1,11c−1,…,11y−3:ヘッド、12:記録媒体、13:装置本体フレーム、14:記録媒体供給台、15:給紙ローラ、15a:分離ローラ、16:給紙ガイド、17:レジストローラ対、18:ベルトプラテンユニット、19:排紙ローラ対、20:排紙トレイ、21:駆動ローラ、22:従動ローラ、22a:補助ローラ、23:テンションローラ、24:ベルト、25:吸引チャンバ、26:吸引ファン、27:キャリッジ、28:メンテナンスユニット、29k,29c,29m,29y:ボトル、30k,30c,30m,30y:サブタンク、31:吸引ポンプ、32:廃液ボトル、40,41:圧電部材、42:溝、43:電極、44:天板、45:共通インク室、46:ノズルプレート、47:ノズル列、48a,48b,48c:インク室、49:基板、50:引出し電極、51:プリント回路基板(PC板)、51a:端子部、52:ドライブIC、53:導電パターン、54:導線、55:チューブ、56:チューブ固定部材、57a,57b:側壁、60:ヘッドプレート、60a:短辺、60b:長辺、61k,61c,61m,61:ヘッド取付部、62k,62c,62m,62y:取付け段差部、63k,63c,63m,63y:孔、64:接続基板、65:ネジ、66k,66c,66m,66:コネクタ、67k、67c,67m,67y:フィルタ取付孔、68k,68c,68m,68y:フィルタ、69a,69b,69c:位置決め突起、70a,70b:孔、80:開口部、81,82:辺、83a,83b:取付部、84a,84b,84c,85a,…,86c:位置決め突起、87:ネジ孔、88:ビス、89a,89b,89c,89d:空間、90:ヘッドユニット、91:プレート、92:空間、90−2:ヘッドユニット。 10-1 to 10-3: head unit, 11k-1, 11c-1,..., 11y-3: head, 12: recording medium, 13: apparatus main body frame, 14: recording medium supply base, 15: paper feed roller , 15a: separation roller, 16: paper feed guide, 17: registration roller pair, 18: belt platen unit, 19: paper discharge roller pair, 20: paper discharge tray, 21: drive roller, 22: driven roller, 22a: auxiliary Roller, 23: Tension roller, 24: Belt, 25: Suction chamber, 26: Suction fan, 27: Carriage, 28: Maintenance unit, 29k, 29c, 29m, 29y: Bottle, 30k, 30c, 30m, 30y: Sub tank, 31: Suction pump, 32: Waste liquid bottle, 40, 41: Piezoelectric member, 42: Groove, 43: Electrode, 44: Top plate, 45: Common ink chamber 46: Nozzle plate, 47: Nozzle row, 48a, 48b, 48c: Ink chamber, 49: Substrate, 50: Extraction electrode, 51: Printed circuit board (PC board), 51a: Terminal section, 52: Drive IC, 53: Conductive pattern, 54: conducting wire, 55: tube, 56: tube fixing member, 57a, 57b: side wall, 60: head plate, 60a: short side, 60b: long side, 61k, 61c, 61m, 61: head mounting portion, 62k, 62c, 62m, 62y: mounting step, 63k, 63c, 63m, 63y: hole, 64: connection board, 65: screw, 66k, 66c, 66m, 66: connector, 67k, 67c, 67m, 67y: filter Mounting hole, 68k, 68c, 68m, 68y: filter, 69a, 69b, 69c: positioning protrusion, 70a, 70b: hole, 80: Portion, 81, 82: Side, 83a, 83b: Mounting portion, 84a, 84b, 84c, 85a,..., 86c: Positioning protrusion, 87: Screw hole, 88: Screw, 89a, 89b, 89c, 89d: Space, 90: head unit, 91: plate, 92: space, 90-2: head unit.
Claims (13)
前記少なくとも2つのヘッドユニットは、それぞれ前記複数のヘッドを前記ノズル列の配列方向である第1の方向に対して略直行する第2の方向に沿って第2のピッチ毎に並設し、かつ前記少なくとも2つのヘッドユニットは、前記第1の方向に第1のピッチ毎に並設し互いに隣接する前記各ヘッドユニットの一方の前記各ヘッドユニットにおける前記各ヘッドの各一端部間の各空間内に、他方の前記ヘッドユニットにおける前記各ヘッドの各他端部をそれぞれ挿入して配置し、
前記各ヘッドに前記液滴を供給する複数の液滴供給路を有し、
前記複数の液滴供給路は、それぞれ前記各ヘッド間に形成される各空間内に設けられる、
ことを特徴とする液滴吐出ヘッド。 Having at least two head units having a plurality of heads provided with at least line-shaped nozzle rows for discharging droplets;
Each of the at least two head units is arranged in parallel at a second pitch along a second direction substantially orthogonal to the first direction, which is the arrangement direction of the nozzle rows, and the plurality of heads ; The at least two head units are arranged in parallel in the first direction for each first pitch and in each space between each one end of each head in one of the head units adjacent to each other . In addition, each other end of each head in the other head unit is inserted and arranged ,
A plurality of droplet supply paths for supplying the droplets to the heads;
The plurality of droplet supply paths are provided in the spaces formed between the heads, respectively.
A droplet discharge head characterized by that.
ことを特徴とする請求項1記載の液滴吐出ヘッド。 The first pitch at which the at least two head units are arranged is equal to or shorter than the length of the nozzle row in each head,
The droplet discharge head according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1記載の液滴吐出ヘッド。 An interval between adjacent heads arranged in parallel for each second pitch is equal to or longer than the thickness of the head in the second direction,
The droplet discharge head according to claim 1.
前記各ノズルプレートは、それぞれ両端部に前記各ノズル列を設けない各プレート端部を有し、
前記少なくとも2つのヘッドユニットは、前記一方の前記ヘッドユニットにおける前記各ヘッドの前記プレート端部と、前記他方の前記ヘッドユニットにおける前記各ヘッドの前記プレート端部と、を前記第2の方向から見て互いに重複させて並設される、
ことを特徴とする請求項1記載の液滴吐出ヘッド。 Each of the plurality of heads has each nozzle plate provided with the nozzle row,
Each nozzle plate has each plate end not provided with each nozzle row at each end,
The at least two head units are configured to view the plate end portion of each head in the one head unit and the plate end portion of each head in the other head unit from the second direction. So that they overlap each other,
The droplet discharge head according to claim 1 .
ことを特徴とする請求項4記載の液滴吐出ヘッド。 Each head unit has a position of one end portion of the nozzle row in the one head unit and a position of the other end portion of the nozzle row in the other head unit as viewed from the second direction. Align and arrange,
The droplet discharge head according to claim 4.
ことを特徴とする請求項4記載の液滴吐出ヘッド。 Each of the head units is arranged so that one end of the nozzle row in the one head unit and the other end of the nozzle row in the other head unit overlap each other when viewed from the second direction.
The droplet discharge head according to claim 4.
ことを特徴とする請求項1記載の液滴吐出ヘッド。 The head unit has a holding member having a plurality of head mounting portions provided at the second pitch along the second direction, and the heads are mounted on the head mounting portions, respectively.
The droplet discharge head according to claim 1 .
ことを特徴とする請求項7記載の液滴吐出ヘッド。 The width length of the plurality of head mounting portions of the holding member is formed shorter than the length of the nozzle row of the plurality of heads,
The liquid droplet ejection head according to claim 7.
前記複数のヘッドは、それぞれ前記ノズル列を設けた各ノズルプレートを有し、
前記各ノズルプレートは、それぞれ両端部に前記各ノズル列を設けない各プレート端部を有し、
前記保持部材は、前記複数のヘッドを前記ノズル列の配列方向である第1の方向に対して略直交する第2の方向に沿って第2のピッチ毎に取り付ける複数のヘッド取付部を有し、
前記複数のヘッドユニットを前記ノズル列の配列方向である第1の方向に第1の所定ピッチ毎に取り付けるためのヘッドユニット取り付け部を有するユニット取り付け部材を備え、
前記複数のヘッドユニットは、前記第1の方向における相互の各間隔を位置決めされ、一方の前記ヘッドユニットにおける前記ノズル列の一端部の位置と他方の前記ヘッドユニットにおける前記ノズル列の他端部の位置とを前記第2の方向から見て一致させる、又は前記一方のヘッドユニットにおける前記ノズル列の一端部と前記他方のヘッドユニットにおける前記ノズル列の他端部とを前記第2の方向から見て互いに重複させ、
前記各ヘッドに液体を供給する複数の液体供給路を有し、
前記複数の液体供給路の少なくとも一部は、それぞれ前記各ヘッド間に形成される各空間内に設けられる、
ことを特徴とする液滴吐出ヘッド。 A plurality of head units in which a plurality of heads each having at least a line-shaped nozzle array for discharging droplets are attached to a holding member;
Each of the plurality of heads has each nozzle plate provided with the nozzle row,
Each nozzle plate has each plate end not provided with each nozzle row at each end,
The holding member has a plurality of head mounting portions for mounting the plurality of heads at every second pitch along a second direction substantially orthogonal to a first direction that is an arrangement direction of the nozzle rows. ,
A unit mounting member having a head unit mounting portion for mounting the plurality of head units at a first predetermined pitch in a first direction which is an arrangement direction of the nozzle rows;
The plurality of head units are positioned at intervals between each other in the first direction, and the position of one end of the nozzle row in one head unit and the other end of the nozzle row in the other head unit. Or the one end of the nozzle row in the one head unit and the other end of the nozzle row in the other head unit as seen from the second direction. Overlap each other,
A plurality of liquid supply paths for supplying liquid to each of the heads;
At least a part of the plurality of liquid supply paths is provided in each space formed between the heads.
Droplet discharge head you wherein a.
前記ノズルプレートにおいて前記ノズル列を設けた長さをW2、前記プレート端部の長さをW3、前記保持部材の前記複数のヘッド取付部の幅長をW4とすると、当該幅長W4は、
W4≦W2−2・W3
を満たす関係を有する、
ことを特徴とする請求項9記載の液滴吐出ヘッド。 When attaching the plurality of heads to the plurality of head attachment portions,
When the length of the nozzle row in the nozzle plate is W2, the length of the plate end is W3, and the width of the plurality of head mounting portions of the holding member is W4, the width W4 is:
W4 ≦ W2-2 ・ W3
Have a relationship that satisfies
The droplet discharge head according to claim 9 .
前記ヘッドの前記第2の方向における厚さをB1、前記第2のピッチ毎に並設された隣接した前記ヘッドの間隔をB2とすると、
B2≧B1
を満たす関係を有する、
ことを特徴とする請求項9記載の液滴吐出ヘッド。 When attaching the plurality of heads to the plurality of head attachment portions,
When the thickness of the head in the second direction is B1, and the interval between the adjacent heads arranged in parallel for each second pitch is B2,
B2 ≧ B1
Have a relationship that satisfies
The droplet discharge head according to claim 9 .
前記ノズルプレートにおいて前記ノズル列が設けられた長さをW2、前記プレート端部の長さをW3、前記保持部材の前記複数のヘッド取付部の幅長をW4、前記ヘッドの前記第2の方向における厚さをB1、前記第2のピッチ毎に並設された隣接した前記ヘッドの間隔をB2とすると、
W4≦W2−2・W3及びB2≧B1
を満たす関係を有する、
ことを特徴とする請求項9記載の液滴吐出ヘッド。 When attaching the plurality of heads to the plurality of head attachment portions,
In the nozzle plate, the length in which the nozzle row is provided is W2, the length of the plate end is W3, the width of the plurality of head mounting portions of the holding member is W4, and the second direction of the head If the thickness of B1 is B1, and the interval between adjacent heads arranged in parallel for each second pitch is B2,
W4 ≦ W2-2 · W3 and B2 ≧ B1
Have a relationship that satisfies
The droplet discharge head according to claim 9 .
前記液滴吐出ヘッドにインク液を供給するインク液供給系と、
前記液滴吐出ヘッドに有する前記複数のヘッドにおける各ノズル列の配列方向に対して略直交する前記第2の方向に記録媒体を搬送する搬送機構と、
前記搬送機構により前記記録媒体を搬送動作させると共に、前記複数のヘッドから前記インク液を前記液滴として吐き出させ、前記液滴を前記記録媒体上に着弾させて前記記録媒体上に画像を形成させる制御部と、
を具備したことを特徴とする画像形成装置。 A droplet discharge head according to any one of claims 1 to 12,
An ink liquid supply system for supplying ink liquid to the droplet discharge head;
A transport mechanism for transporting the recording medium in the second direction substantially orthogonal to the direction of arrangement of the nozzle rows in the plurality of heads of the droplet discharge head;
The recording medium is transported by the transport mechanism, and the ink liquid is ejected as the droplets from the plurality of heads, and the droplets land on the recording medium to form an image on the recording medium. A control unit;
The image forming apparatus you characterized by comprising a.
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