JP5304039B2 - Liquid ejector - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、インクジェット式記録ヘッド等の液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置に関し、特に、ヘッドユニットを複数列設して成るヘッドユニット群を保持するヘッドユニット保持部材を備える液体噴射装置に関する。 The present invention relates to a liquid ejecting apparatus including a liquid ejecting head such as an ink jet recording head, and more particularly to a liquid ejecting apparatus including a head unit holding member that holds a head unit group in which a plurality of head units are arranged. .
例えば、液体噴射装置は、液体を噴射可能な液体噴射ヘッドを備え、この液体噴射ヘッドから各種の液体を噴射する装置である。この液体噴射装置の代表的なものとして、例えば、液体噴射ヘッドとしてのインクジェット式記録ヘッド(以下、単に記録ヘッドという)を備え、この記録ヘッドのノズル開口から液体状のインクを記録紙等の記録媒体(噴射対象物)に対して噴射・着弾させてドットを形成することで画像等の記録を行うインクジェット式プリンタ等の画像記録装置を挙げることができる。また、近年においては、この画像記録装置に限らず、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造装置等、各種の製造装置にも液体噴射装置が応用されている。 For example, a liquid ejecting apparatus is an apparatus that includes a liquid ejecting head capable of ejecting liquid and ejects various liquids from the liquid ejecting head. As a typical example of this liquid ejecting apparatus, for example, an ink jet recording head (hereinafter simply referred to as a recording head) as a liquid ejecting head is provided, and liquid ink is recorded on recording paper or the like from a nozzle opening of the recording head. An image recording apparatus such as an ink jet printer that records an image or the like by ejecting and landing on a medium (a target to be ejected) to form dots can be given. In recent years, liquid ejecting apparatuses have been applied not only to this image recording apparatus but also to various manufacturing apparatuses such as a manufacturing apparatus for color filters such as liquid crystal displays.
液体噴射装置の一種であるインクジェット式記録装置(プリンタ)は、記録媒体の幅よりも短尺なインクジェット式記録ヘッド(液体噴射ヘッドの一種。所謂シリアルヘッド)と、この記録ヘッドを主走査方向に往復移動させるヘッド移動機構と、記録紙等の記録媒体(噴射対象物)を主走査方向に直交する方向に送り出して副走査を行う搬送機構等を備え、記録ヘッドの主走査でのインクの噴射と記録媒体の搬送(副走査)とを順次繰り返すことにより、記録媒体への画像等の記録を行うように構成されている。しかしながら、この方式では、記録ヘッドの走査速度に限界があるため、例えば、A2等の比較的大きなサイズの記録媒体の全面に画像を記録するような場合には、それだけ多くの時間を要するという問題があった。 An ink jet recording apparatus (printer), which is a kind of liquid ejecting apparatus, includes an ink jet recording head (a type of liquid ejecting head, so-called serial head) that is shorter than the width of a recording medium, and reciprocates in the main scanning direction. A head moving mechanism for moving the recording medium, a recording medium (ejecting object) such as recording paper, a transport mechanism for feeding the recording medium in a direction orthogonal to the main scanning direction, and performing sub-scanning. It is configured to record an image or the like on the recording medium by sequentially repeating the conveyance (sub-scanning) of the recording medium. However, in this method, since the scanning speed of the recording head is limited, for example, when an image is recorded on the entire surface of a relatively large size recording medium such as A2, there is a problem that much time is required. was there.
このため、近年では、記録ヘッドと記録媒体とが相対的に移動する(送られる)第1方向(相対送り方向)と直交する第2方向にヘッドユニットを複数配列し、このヘッドユニット群によって形成されるノズル群の全長が記録媒体の最大記録幅に対応するように構成したプリンタが提案されている。この構成によれば、記録ヘッドの第2方向の走査が不要となり、記録ヘッドと記録媒体の第1方向における相対的な送り動作で画像等の記録を行うことができるので、シリアルヘッドを用いる構成と比較して記録時間を短縮化することができる。 For this reason, in recent years, a plurality of head units are arranged in a second direction orthogonal to the first direction (relative feed direction) in which the recording head and the recording medium relatively move (send) and are formed by this head unit group. There has been proposed a printer configured such that the total length of the nozzle group to be handled corresponds to the maximum recording width of the recording medium. According to this configuration, it is not necessary to scan the recording head in the second direction, and an image or the like can be recorded by a relative feeding operation in the first direction between the recording head and the recording medium. The recording time can be shortened compared to
そして、複数のヘッドユニット(単位ヘッド)を保持部材(ベース部材)に第1方向に並べて配置して1つの記録ヘッドとする構成も提案されている(例えば、特許文献1参照)。上記構成の記録では、ヘッドユニット同士の間にはノズル開口が設けられないため、複数の記録ヘッドを、それぞれのヘッドユニットが第2方向で見て互い違いに千鳥状に配置されるように第1方向に並べ、これらのヘッドユニットのノズル群が全体として、記録紙の最大幅に対応可能に構成される。 There has also been proposed a configuration in which a plurality of head units (unit heads) are arranged side by side in a first direction on a holding member (base member) to form one recording head (see, for example, Patent Document 1). In the recording of the above configuration, since the nozzle openings are not provided between the head units, a plurality of recording heads are arranged in a staggered manner so that each head unit is staggered when viewed in the second direction. The nozzle groups of these head units are arranged as a whole so as to be able to handle the maximum width of the recording paper.
このような構成のプリンタでは、環境温度の変化やヘッドユニット等の発熱によりベース部材が伸縮すると、ベース部材に固定されているヘッドユニット相互の間隔が変動し、記録媒体上においてインクが本来の着弾位置からずれてしまい、その結果、画像等の記録品質が低下する虞があった。 In the printer having such a configuration, when the base member expands or contracts due to a change in environmental temperature or heat generated by the head unit or the like, the distance between the head units fixed to the base member changes, and the ink is originally landed on the recording medium. As a result, the recording quality of an image or the like may be deteriorated.
このため、特許文献1に開示されているプリンタでは、ベース部材に熱膨張による長さの変化を吸収するための変化吸収部を設けることで、ベース部材の熱膨張に対応できるように構成している。
For this reason, the printer disclosed in
しかしながら、このような変化吸収部をベース部材におけるヘッドユニット同士の間に設けた場合、ベース部材全体の強度が低下し、自重によりベース部材が下方に撓み、各ヘッドユニットのノズル形成面の向きが変わってしまう虞がある。この場合、各ヘッドユニットのノズル開口から噴射されたインクの飛翔方向にばらつきが生じ、その結果、記録画像等の画質が低下してしまう。また、例えば、ヘッドユニット自体も温度変化によって伸縮するため、例えば、上記のように複数の記録ヘッドを並べてヘッドユニット同士を千鳥配置にした構成では、隣り合うヘッドユニットのノズル列同士が近づき過ぎたり、或いは離れすぎたりして、図10に示すように、第2方向で見たときのインクの着弾位置の疎(図10(a))又は密(図10(b))が生じ、これが画像等で筋となって現れ、これにより画質が低下してしまう場合があった。
また、各変化吸収部を形成するための貫通孔の形状をすべて均一に製作することは事実上困難であり、それぞれの箇所で変形し易さが異なってしまう問題がある。これにより、ヘッドユニット同士の間隔がばらつき、その結果、ドット着弾位置ずれが生じる虞があった。
However, when such a change absorbing portion is provided between the head units in the base member, the strength of the entire base member is reduced, the base member bends downward due to its own weight, and the orientation of the nozzle forming surface of each head unit is There is a risk of changing. In this case, variation occurs in the flying direction of the ink ejected from the nozzle opening of each head unit, and as a result, the image quality of the recorded image or the like is degraded. For example, since the head unit itself expands and contracts due to a temperature change, for example, in a configuration in which a plurality of recording heads are arranged and the head units are arranged in a staggered manner as described above, nozzle rows of adjacent head units are too close to each other. Or the separation of the ink landing positions when viewed in the second direction as shown in FIG. 10 (FIG. 10A) or dense (FIG. 10B) occurs as shown in FIG. In some cases, the image appears as a streak, and the image quality deteriorates.
In addition, it is practically difficult to uniformly manufacture all the shapes of the through holes for forming each change absorbing portion, and there is a problem that the deformability is different at each location. As a result, the spacing between the head units varies, and as a result, there is a risk of dot landing position deviation.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、温度変化によるヘッドユニット保持部材の伸縮時の不具合を軽減することが可能な液体噴射装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a liquid ejecting apparatus capable of reducing problems during expansion and contraction of a head unit holding member due to a temperature change.
本発明の液体噴射装置は、上記目的を達成するために提案されたものであり、液体の噴射対象物に向けて複数のノズル開口から液体を噴射可能なヘッドユニットと、
前記ヘッドユニットを、液体噴射動作時における前記噴射対象物と前記ヘッドユニットとの相対送り方向である第1方向に直交する第2方向に複数列設して成るヘッドユニット群を保持するヘッドユニット保持部材と、
から成る液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置であって、
前記ヘッドユニット保持部材は、ヘッドユニット群を保持するベース部材と、このベース部材の前記第2方向における両縁部に設けられた側壁部と、各側壁部の上部に設けられた固定部とから構成され、前記第2方向における両端部に設けられた前記固定部で装置本体側に固定され、第2方向における一方の固定部と前記ヘッドユニット群との間に設けられた一方の側壁部に、ヘッドユニット保持部材の他の部分よりも柔軟な柔軟部を有することを特徴とする。
A liquid ejecting apparatus of the present invention has been proposed to achieve the above object, and a head unit capable of ejecting liquid from a plurality of nozzle openings toward a liquid ejecting target;
Head unit holding for holding a head unit group in which the head units are arranged in a plurality of rows in a second direction orthogonal to the first direction, which is a relative feed direction between the jetting object and the head unit during the liquid jetting operation. A member,
A liquid ejecting apparatus comprising a liquid ejecting head comprising:
The head unit holding member includes a base member for holding a head unit group, side wall portions provided at both edges of the base member in the second direction, and a fixing portion provided at an upper portion of each side wall portion. Configured, fixed to the apparatus main body side by the fixing portions provided at both ends in the second direction, and on one side wall portion provided between the one fixing portion and the head unit group in the second direction. The head unit holding member has a flexible portion that is more flexible than other portions.
上記構成によれば、ヘッドユニット保持部材は、第2方向における一方の固定部とヘッドユニット群の一方の端部との間に、ヘッドユニット保持部材の他の部分よりも柔軟な柔軟部を有するので、環境温度の変化やヘッドユニット自体の発熱等によりヘッドユニット保持部材が伸縮した場合において、これに伴って柔軟部が変形することにより、ヘッドユニット保持部材の第2方向における他方の位置は殆ど変位することなく全体として第2方向における一方への変位が許容される。これにより、ヘッドユニット保持部材の伸縮による機械的ストレスが各ヘッドユニットに作用することを抑制することができ、各ヘッドユニットのノズル形成面が変形する等の不具合を防止することができる。また、ヘッドユニット間に柔軟部を形成しない構成であるため、ヘッドユニット間に柔軟部(変化吸収部)を形成した従来の構成と比較して、各ヘッドユニットの相対的な位置が変動することが軽減されるので、複数の液体噴射ヘッドを第1方向に並べてヘッドユニット同士を千鳥配置にした構成では、千鳥配置で隣り合うヘッドユニットのノズル列同士の第2方向における相対的な位置も一定に維持される。これにより、噴射対象物上において第2方向で見たときの液体の着弾位置のばらつきの発生を抑制することができる。さらに、ヘッドユニット保持部材においてヘッドユニットが搭載される部分の剛性が確保されるので、ヘッドユニットの重さによりヘッドユニット保持部材が下方に撓むことを防止することができ、これにより、各ヘッドユニットのノズル形成面の向きを一定に揃えることができる。その結果、噴射対象物に対する液体の着弾位置の精度を高く維持することができる。 According to the above configuration, the head unit holding member has a flexible part that is more flexible than the other part of the head unit holding member between one fixed part in the second direction and one end of the head unit group. Therefore, when the head unit holding member expands or contracts due to a change in the environmental temperature or the heat generation of the head unit itself, the flexible portion is deformed accordingly, so that the other position of the head unit holding member in the second direction is almost the same. As a whole, displacement in one direction in the second direction is allowed without displacement. Thereby, it is possible to suppress the mechanical stress due to expansion and contraction of the head unit holding member from acting on each head unit, and it is possible to prevent problems such as deformation of the nozzle forming surface of each head unit. In addition, since the flexible portion is not formed between the head units, the relative position of each head unit varies as compared with the conventional configuration in which the flexible portion (change absorbing portion) is formed between the head units. Therefore, in a configuration in which a plurality of liquid jet heads are arranged in the first direction and the head units are arranged in a staggered arrangement, the relative positions in the second direction of the nozzle rows of the adjacent head units in the staggered arrangement are also constant. Maintained. Thereby, it is possible to suppress the occurrence of variations in the landing position of the liquid when viewed in the second direction on the ejection target. Furthermore, since the rigidity of the portion where the head unit is mounted in the head unit holding member is ensured, the head unit holding member can be prevented from bending downward due to the weight of the head unit. The direction of the nozzle forming surface of the unit can be made uniform. As a result, it is possible to maintain high accuracy of the liquid landing position with respect to the injection target.
また、上記構成において、前記柔軟部を、板厚方向を貫通する複数の貫通孔を形成することで構成することが望ましい。 Moreover, in the said structure, it is desirable to comprise the said flexible part by forming several through-holes which penetrate a plate | board thickness direction.
また、上記構成において、前記柔軟部を、第1方向に沿って形成された溝状の窪みにより構成することも可能である。 In the above configuration, the flexible portion may be configured by a groove-like depression formed along the first direction.
また、前記柔軟部は、一端部に設けられた回動軸を中心に回動可能に前記側壁部と連結され、他端部に設けられた回動軸を中心として回動可能に前記ベース部材と連結されたリンク部材により構成することも可能である。 Further, the flexible portion is connected to the side wall portion so as to be rotatable about a rotation shaft provided at one end portion, and is capable of rotating about a rotation shaft provided at the other end portion. It is also possible to comprise by the link member connected with.
上記構成において、前記柔軟部を、前記一方の側壁部の少なくとも一部の肉厚をこの一方の側壁部とは反対側に設けられた他方の側壁部の肉厚よりも薄くすることで構成することもできる。 The said structure WHEREIN: The said flexible part is comprised by making the thickness of at least one part of said one side wall part thinner than the thickness of the other side wall part provided in the opposite side to this one side wall part. You can also.
上記構成において、前記柔軟部を、前記側壁部の起立方向に沿って形成された溝状の窪みから構成することもできる。 The said structure WHEREIN: The said flexible part can also be comprised from the groove-shaped hollow formed along the standing direction of the said side wall part .
上記構成において、前記柔軟部を、前記ヘッドユニット保持部材の他の部分のヤング率よりも低いヤング率の材料によって形成することもできる。 The said structure WHEREIN: The said flexible part can also be formed with the material of Young's modulus lower than the Young's modulus of the other part of the said head unit holding member.
上記構成において、前記柔軟部を、前記側壁部の起立方向における複数箇所で第1方向に沿って曲げることで構成することもできる。 The said structure WHEREIN: The said flexible part can also be comprised by bending along the 1st direction in the multiple places in the standing direction of the said side wall part.
前記複数の液体噴射ヘッドを第1方向に複数列設し、
全ての液体噴射ヘッドのヘッドユニット保持部材における前記柔軟部の位置が第2方向における同じ側に配設された構成を採用することが望ましい。
A plurality of rows of the plurality of liquid jet heads in a first direction;
It is desirable to employ a configuration in which the position of the flexible portion in the head unit holding member of all the liquid ejecting heads is disposed on the same side in the second direction.
上記構成によれば、全ての液体噴射ヘッドのヘッドユニット保持部材における前記柔軟部の位置が第2方向における同じ側に配設されることにより、ヘッドユニット保持部材の伸縮方向が全ての液体噴射ヘッドで揃い、各液体噴射ヘッドのヘッドユニット同士の相対的な位置が変動することが軽減される。 According to the above configuration, the position of the flexible portion in the head unit holding member of all the liquid ejecting heads is disposed on the same side in the second direction, so that the expansion / contraction direction of the head unit holding member is the same for all liquid ejecting heads. And the relative position of the head units of each liquid ejecting head is reduced.
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。なお、本実施形態では、液体噴射装置の一形態である画像記録装置、詳しくは、ノズル開口群を等間隔で噴射対象物(又は記録媒体)となる記録紙の最大記録幅に相当する長さに配置した長尺な液体噴射ヘッド(以下、単に記録ヘッドという)を搭載したインクジェット式プリンタ(以下、プリンタという)を例に挙げて説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. In the embodiments described below, various limitations are made as preferred specific examples of the present invention. However, the scope of the present invention is not limited to the following description unless otherwise specified. However, the present invention is not limited to these embodiments. In the present embodiment, an image recording apparatus that is one form of the liquid ejecting apparatus, and more specifically, a length corresponding to the maximum recording width of a recording sheet that becomes an ejection target (or recording medium) at equal intervals between nozzle openings. An ink jet printer (hereinafter referred to as a printer) equipped with a long liquid ejecting head (hereinafter simply referred to as a recording head) arranged in FIG.
図1は本発明に係るプリンタ1の概略構成を説明する断面図、図2はプリンタ1における記録ヘッド3の周囲の平面図である。また、図3は図2におけるA−A線断面図、図4は隣り合う記録ヘッド3(3a,3b)の配置関係を説明する図である。本実施形態のプリンタ1は、搬送ユニット7による記録紙4の搬送方向(本発明における相対送り方向に相当。以下、第1方向X)に直交する方向(以下、第2方向Y)に複数のヘッドユニット11を配列して構成される記録ヘッド3(本発明の液体噴射ヘッドの一種)と、記録紙4(本発明における噴射対象物の一種)を積層状態で収納する給紙トレイ5a及び装置下部に設けられた下段給紙カセット5bからなる給紙部5と、これらの給紙部5a,5bから給紙された記録紙4を記録ヘッド3(3a〜3d)の下方を通過させて排紙トレイ10側に搬送する搬送ユニット7と、記録ヘッド3によって記録が行われ、搬送ユニット7側から排出された記録紙4を保持する排紙トレイ10とを備え、記録ヘッド3を第2方向Yに走査することなく記録紙4の記録領域の全幅にテキストや画像等を記録できるように構成されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a
また、筐体2の内部には、各部の電気的な制御を担うプリンタコントローラ9が設けられている。このプリンタコントローラ9は、駆動信号発生回路(不図示)を有し、この駆動信号発生回路からの駆動信号を信号ケーブルを通じて記録ヘッド3のヘッドユニット11に出力する。さらに、図示しないが、筐体2の内部にはインクを貯留したインクカートリッジ(液体供給源の一種)が配置される。そして、エアポンプ等によるインクカートリッジ内の加圧によって、カートリッジ内に貯留されているインクがインク供給チューブを通じて記録ヘッド3の各ヘッドユニット11に供給(圧送)されるように構成されている。なお、記録紙4に対して記録ヘッド3を第2方向Yに走査しながら記録を行う構成を採用することもできる。
In addition, a printer controller 9 responsible for electrical control of each unit is provided inside the
上記給紙トレイ5aは、上下方向に移動可能に構成されており、記録紙束の上面(最上部の記録紙4の上面)が常にピックアップローラ6と一定圧で当接するように筐体2に対する上下方向の位置が制御されている。そして、記録ヘッド3による記録動作の実行タイミングに応じて、記録紙束の最上部から記録紙4がピックアップローラ6により順次引き出され、分離ローラ12と分離パッド13とにより一枚毎に分離されて下流側へ給送されるようになっている。記録紙4は、図示しない紙センサ間を通った後、上下一対のレジストローラ14a,14bのニップ部に突き当たる。なお、下段給紙カセット5bからの記録紙4は、複数の中間ローラ15を経由してからレジストローラ14a,14bのニップ部に到達する。これにより、記録紙4の先端姿勢が揃い、記録紙4のスキューが補正される。その後、レジストローラ14a,14bは、規定のタイミングで記録紙4を互いにニップした状態で1枚ずつ搬送ユニット7側へと給送し、記録紙4が搬送ユニット7の搬送ベルト17に到達してから所定のタイミングでニップ状態を解放する。
The
搬送ユニット7は、図示しない駆動モータの駆動力によって回転される駆動ローラ18と、駆動ローラ18よりも上流側に配設された従動ローラ19と、駆動ローラ18及び従動ローラ19の間に張設される無端状の搬送ベルト17と、搬送ベルト17に張力を付与するテンションローラ20と、押えローラ21とにより構成されている。テンションローラ20は、駆動ローラ18と、従動ローラ19との間に配設されて搬送ベルト17に内側から当接し、ばね等の付勢部材の付勢力により搬送ベルト17に張力を付与している。また、押えローラ21は、搬送ベルト17を挟んで従動ローラ19の直上に配設され、搬送ベルト上の記録紙4を搬送ベルト17側に押し付けて、記録紙4の搬送ベルト17に対する密着性を高める。
The transport unit 7 is stretched between a driving roller 18 rotated by a driving force of a driving motor (not shown), a driven roller 19 disposed upstream of the driving roller 18, and the driving roller 18 and the driven roller 19. The
駆動ローラ18は、記録ヘッド3の記録動作に同期して駆動されることで搬送ベルト17を回転させ、記録紙4を記録ヘッド3の下方を通過させて下流側へと搬送するように構成されている。また、搬送ベルト17の回転量は、従動ローラ19から延伸した軸端部に配設されたロータリーエンコーダ(不図示)によって検出されるようになっている。そして、このエンコーダの検出信号は、エンコーダパルスとしてプリンタコントローラ9に出力される。
The driving roller 18 is configured to rotate the conveying
ここで、記録紙4に対し一方の面のみに記録を行う場合は、一方の面の記録が終了した後、搬送ユニット7から排紙トレイ10へと排紙される。一方、記録紙4の両面に記録を行う場合は、一方の面の記録が終了した後、搬送ユニット7の下流に配設されたフラッパ22により、用紙反転経路R2へ搬送される。記録紙4が用紙反転経路のUターン部Tまで到達した後、搬送方向を転換させ、記録紙4は再度レジストローラ14a,14b、搬送ベルト17へと順次送られて他方の面の記録が終了した後、搬送ユニット7から排紙トレイ10へと排紙される。
Here, when recording is performed on only one surface of the
なお、搬送ベルト17に対する記録紙4の密着性を高める構成としては、図示しない帯電ローラで搬送ベルト表面を帯電させて静電気力によって記録紙4を搬送ベルト上に吸着させる方式(静電吸着方式)、又は、図示しないファン等で記録紙4と搬送ベルト17との間に負圧を生じさせることにより搬送ベルト上に記録紙4を吸着させる方式(サクション方式)など既知の技術を採用することができる。その他、筐体2の内部には、記録ヘッド3のノズル開口の目詰まり等を防止するためにメンテナンスユニット(ワイピング機構、キャッピング機構等)が設けられるが、これらは何れも既知の種々の構成を採用することができるので、その説明は省略する。
As a configuration for improving the adhesion of the
記録ヘッド3は、図2に示すように、ユニットホルダ24(本発明におけるヘッドユニット保持部材の一種)に複数のヘッドユニット11(単位ヘッド)を第2方向Yに配設してなるヘッドユニット群16を備えて構成されている。そして、複数の記録ヘッド3、本実施形態においては4つの記録ヘッド3a〜3dが、ヘッド長手方向(ユニットホルダ長手方向)を第2方向Yに揃えた姿勢で第1方向Xに一定の配置間隔でプリンタ本体側のヘッドホルダ25に取り付けられている。各記録ヘッド3a〜3dは、ノズル開口に連通する圧力室や、この圧力室内のインクに圧力変動を生じさせる圧力発生手段(例えば、圧電振動子や発熱素子など)を備えており(何れも図示せず)、プリンタコントローラ9側からの駆動信号を圧力発生手段に印加して圧力発生手段を駆動することにより、ノズル開口からインク(本発明における液体の一種)を噴射して記録紙4に着弾させる記録動作(液体噴射動作)を行うように構成されている。
As shown in FIG. 2, the
各ヘッドユニット11のノズル形成面26には、インクを噴射するノズル開口を第2方向Yに複数列設してノズル列27(ノズル群の一種。図4参照)を構成し、このノズル列27を第1方向Xに複数形成している。1つのノズル列27は、例えば360dpiのピッチで開設された360個のノズル開口から成る。そして、各ヘッドユニット11では、インクの種類毎、つまり、インクの色毎に1つのノズル列27が対応している。本実施形態においては、シアンインク(C)、マゼンタインク(M)、イエローインク(Y)、及びブラックインク(K)の4色のインクに対応して、各ヘッドユニット11には合計4列のノズル列27が第1方向Xに並べて形成されている。
A plurality of nozzle openings for ejecting ink are provided in the second direction Y on the
本実施形態においては、第1の記録ヘッド3aと第2の記録ヘッド3bとが対となり、また、第3の記録ヘッド3cと第4の記録ヘッド3dとが対となっている。対を成す2つの記録ヘッド3は、図4に示すように、第2方向Yで見て全体としてノズル開口が360dpiで並ぶような配置間隔でヘッドユニット11が互い違いに2段の千鳥状に並ぶような配置レイアウトとなっている。なお、1つの記録ヘッド3におけるヘッドユニット11の個数は、プリンタ1が対応可能な記録紙4の最大サイズに応じて決定される。
In the present embodiment, the
図3(a)に示すように、各記録ヘッド3のユニットホルダ24は、第2方向Yに長尺な矩形状のベースプレート30(本発明におけるベース部材に相当)と、このベースプレート30の長手方向(即ち、第2方向Y)の両縁部からそれぞれ上方に起立した両側の側壁部31a,31bと、各側壁部31a,31bの上端部から側方(ベースプレート30側とは反対側)に延びるフランジ部32a,32bとから構成される。そして、ユニットホルダ両側のフランジ部32a,32bが本発明における固定部として機能し、これらのフランジ部32a,32bが、ネジ等の止着部材33によってヘッドホルダ25にそれぞれ固定されることで、記録ヘッド3がヘッドホルダ25に保持されている。なお、ベースプレート30の長手方向の全長W1は、ヘッドホルダ中央の空部の第2方向Yにおける内寸W2よりも少しだけ小さく設計されており、この空部内にベースプレート30が配置されるようになっている。
As shown in FIG. 3A, the
また、ユニットホルダ24の材料としては、各ヘッドユニット11の線膨張係数により近い材質のものが用いられる(例えば、ステンレス合金、特にフェライト系またはマルテンサイト系ステンレス合金が好適)。このように、ユニットホルダ24の線膨張係数とヘッドユニット11の線膨張係数とを可及的に近づける構成とすることで、温度変化により伸縮が生じたときの両者の変位量の差を低減することができ、ユニットホルダ24と各ヘッドユニット11との間における機械的ストレスを抑えることが可能となる。これにより、上記の機械的ストレスが各ヘッドユニット11のノズル形成面26に及ぶことによる当該ノズル形成面26の変形等の不具合を防止することができ、各ヘッドユニット11のノズル開口からインクを噴射したときの飛翔方向のばらつきを抑制することができる。
Further, as the material of the
上記ユニットホルダ24は、第2方向Yにおける一方(例えば、図3において左側)の第1フランジ部32aとヘッドユニット群16の一方の端部(ヘッドユニット群16のうち図3において最も左側に位置するヘッドユニット11)との間に、ユニットホルダ24の他の部分よりも柔軟な柔軟部35を有することを特徴としている。本実施形態においては、第1側壁部31aの板厚を第2側壁部31bの板厚よりも薄くすることで、この第1側壁部31a全体を柔軟部35として機能させている。この第1側壁部31aの板厚は、温度変化時のユニットホルダ24の伸縮に伴って変形可能であって、尚かつ、ヘッドユニット群16を搭載した状態のユニットホルダ24の自重を十分に支えることが可能な範囲の厚さに設定することが望ましい。
The
この様にユニットホルダ24の第2方向の一方のみに柔軟部35を設けることにより、図3(b)に示すように、環境温度の変化や記録ヘッド自体の発熱等によりユニットホルダ24(特に、ベースプレート30)が伸縮した場合において、これに伴って柔軟部35が変形することにより、ユニットホルダ24の第2方向Yにおける他方(第2側壁部31b側)の位置は殆ど変位することなく、全体として第2方向Yにおける一方への変位が許容される。これにより、ユニットホルダ24の伸縮による機械的ストレスが各ヘッドユニット11に作用することを抑制することができ、ノズル形成面26が変形する等の不具合を防止することができる。
In this way, by providing the
また、ヘッドユニット11間には柔軟部35を形成しない構成であるため、ヘッドユニット間に柔軟部(変化吸収部)を形成する従来の構成と比較して、各記録ヘッド3の各ヘッドユニット11の相対的な位置が変動することが軽減されるので、複数の記録ヘッド3を並べてヘッドユニット11同士を千鳥配置にした構成では、千鳥配置で隣り合うヘッドユニット11のノズル列同士の第2方向Yにおける相対的な位置も一定に維持される。特に、全ての記録ヘッド3のユニットホルダ24における柔軟部35が、第2方向Yにおける一方、即ち、同じ側に配設されることにより、ユニットホルダ24の伸縮方向が全ての記録ヘッド3で揃い、各記録ヘッド3のヘッドユニット11同士の相対的な位置が変動することがより確実に軽減される。これにより、記録紙4の記録面上において第2方向Yで見たときのインクの着弾位置の疎密の発生を抑制することができ、記録画像等の記録品質の低下を防止することが可能となる。さらに、ユニットホルダ24においてヘッドユニット11が搭載される部分、即ち、ベースプレート30の剛性が確保されているので、ヘッドユニット11の重さによりベースプレート30が下方に撓むことを防止することができ、これにより、各ヘッドユニット11のノズル形成面26の向きを揃えることができ、この点でも記録紙4に対するインクの着弾位置の精度を高く維持することができる。
Further, since the
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
図5は、第2実施形態における構成を説明する図である。
上記第1の実施形態では、第1側壁部31aの全体的な板厚を第2側壁部31bの板厚よりも薄くすることで、この第1側壁部31aを柔軟部35とした構成を例示したが、これには限られず、第1側壁部31aの少なくとも一部の肉厚を他方の第2側壁部31bの肉厚よりも薄くして、柔軟性を持たせればよい。例えば、図5に示すように、第1側壁部31aの起立方向(ベースプレート30に垂直な方向)に沿って形成された溝状の窪み36によって柔軟部35を構成することもできる。この溝状窪み36の深さや幅等の寸法、及び、形成本数を適切に設定することにより、環境温度の変化によりユニットホルダ24が伸縮した場合において柔軟部35が変形し、ユニットホルダ24の第2方向Yにおける一方への変位が許容される。また、溝状窪み36は、例示したベースプレート30に垂直な縦方向ものには限られず、第1方向Xに沿って横方向に形成することもできる。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration in the second embodiment.
The first embodiment exemplifies a configuration in which the first
図6は、第3実施形態における構成を説明する図である。
この第3実施形態では、第1側壁部31aの起立方向における複数箇所で第1方向に沿って曲げて蛇腹状にすることで柔軟部35を構成している。このように、第1側壁部31aを蛇腹状に折り曲げることで、この第1側壁部31aの柔軟性が確保され、環境温度の変化によりユニットホルダ24が伸縮した場合において柔軟部35が変形し、ユニットホルダ24の第2方向Yにおける一方への変位が許容される。
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration according to the third embodiment.
In this 3rd Embodiment, the
上記構成のほか、第1側壁部31aに柔軟部35を設ける構成としては、第1側壁部31aを、ユニットホルダ24の他の部分のヤング率よりも低いヤング率の材料によって形成するようにしてもよい。例えば、ベースプレートにステンレス合金を用いる場合には、第1側壁部31aにはアルミ合金を用いるのが好適である。この構成では、互いに異なる材料で作製された第1側壁部31aとベースプレート30とを、ネジによる締結、接着剤による接着、又は溶着により接合する。
In addition to the above configuration, as a configuration in which the
また、図7に示す第4実施形態のように、第1側壁部31aとベースプレート30とを、リンク部材37で連結することで、柔軟部35を構成してもよい。このリンク部材37は、一端部に設けられた回動軸38aを中心に回動可能に第1側壁部31aと連結され、他端部に設けられた回動軸38bを中心として回動可能にベースプレート30と連結されている。このように構成することにより、環境温度の変化によりユニットホルダ24が伸縮した場合において、これに伴ってリンク部材37が各回動軸38を中心として回転して遥動し、ユニットホルダ24の第2方向Yにおける一方への変位が許容される。
Further, as in the fourth embodiment shown in FIG. 7, the
図8は、本発明の第5実施形態の構成を説明する図である。
上記各実施形態においては、柔軟部35を第1側壁部31aに設けた例を示したが、これには限られない。本実施形態における構成は、図8(a)に示すように、ベースプレート30において、第2方向Yにおける一方の第1フランジ部32aとヘッドユニット群16の一方の端部に位置するヘッドユニット11との間の領域に、ベースプレート30の板厚方向を貫通する複数の貫通孔40を開設することで、ユニットホルダ24の他の部分よりも柔軟な柔軟部35を形成している。この構成によれば、図8(b)に示すように、温度変化によりユニットホルダ24が伸縮した場合、これに伴って貫通孔40同士を隔てている隔壁が変形することにより、ユニットホルダ24の第2方向Yにおける一方への変位が許容される。勿論、貫通孔40の形状、寸法、及び形成数は例示したものには限られず、この貫通孔40の形状や形成数等を変更することで、この柔軟部35の柔軟性を任意に設定することができる。
FIG. 8 is a diagram for explaining the configuration of the fifth embodiment of the present invention.
In each said embodiment, although the example which provided the
また、図9に示す第6実施形態のように、上記貫通孔40の替わりに、第1方向Xに沿って形成された溝状窪み41によって柔軟部35を構成してもよい。図9(a)に例示した溝状窪み41は、例えばベースプレート30の肉厚の半分程度の深さに設定され、ベースプレート30の全幅に渡って形成された第1方向Xに細長い溝となっている。この例では、この溝状窪み41を第2方向Yに3つ並設することで柔軟部35としている。勿論、この溝状窪み41の形状、寸法、及び形成数については、例示したものには限られない。この構成によっても、図9(b)に示すように、温度変化によりユニットホルダ24が伸縮した場合、これに伴って各溝状窪み41が変形することにより、ユニットホルダ24の第2方向Yにおける一方への変位が許容される。
Moreover, you may comprise the
なお、ヘッドユニット11の配置レイアウトや、記録ヘッド3の配置個数などについては、上記各実施形態において例示したものには限られず、任意の構成を採用することができる。
The arrangement layout of the
そして、本発明は、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機EL(Electro Luminescence)ディスプレー、FED(面発光ディスプレー)等の電極形成に用いられる電極材噴射記録ヘッドイオチップ(生物化学素子)の製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等の他の液体噴射ヘッド、及び、これを備える液体噴射装置にも適用することができる。 The present invention also relates to an electrode material ejection recording head iochip used for forming electrodes such as a color material ejection head, an organic EL (Electro Luminescence) display, and an FED (Surface Emitting Display) used for manufacturing a color filter such as a liquid crystal display. The present invention can also be applied to other liquid jet heads such as bioorganic jet heads used for manufacturing (biochemical elements) and liquid jet apparatuses including the same.
1…プリンタ,3…記録ヘッド,4…記録紙,7…搬送ユニット,11…ヘッドユニット,16…ヘッドユニット群,24…ユニットホルダ,25…ヘッドホルダ,26…ノズル形成面,27…ノズル列,30…ベースプレート,31…側壁部,32…フランジ部,35…柔軟部
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記ヘッドユニットを、液体噴射動作時における前記噴射対象物と前記ヘッドユニットとの相対送り方向である第1方向に直交する第2方向に複数列設して成るヘッドユニット群を保持するヘッドユニット保持部材と、
から成る液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置であって、
前記ヘッドユニット保持部材は、ヘッドユニット群を保持するベース部材と、このベース部材の前記第2方向における両縁部に設けられた側壁部と、各側壁部の上部に設けられた固定部とから構成され、前記第2方向における両端部に設けられた前記固定部で装置本体側に固定され、第2方向における一方の固定部と前記ヘッドユニット群との間に設けられた一方の側壁部に、ヘッドユニット保持部材の他の部分よりも柔軟な柔軟部を有することを特徴とする液体噴射装置。 A head unit capable of ejecting liquid from a plurality of nozzle openings toward a liquid ejection target;
Head unit holding for holding a head unit group in which the head units are arranged in a plurality of rows in a second direction orthogonal to the first direction, which is a relative feed direction between the jetting object and the head unit during the liquid jetting operation. Members,
A liquid ejecting apparatus comprising a liquid ejecting head comprising:
The head unit holding member includes a base member for holding a head unit group, side wall portions provided at both edges of the base member in the second direction, and a fixing portion provided at an upper portion of each side wall portion. Configured, fixed to the apparatus main body side by the fixing portions provided at both ends in the second direction, and on one side wall portion provided between the one fixing portion and the head unit group in the second direction. A liquid ejecting apparatus comprising a flexible portion that is more flexible than other portions of the head unit holding member.
全ての液体噴射ヘッドのヘッドユニット保持部材における前記柔軟部の位置が第2方向における同じ側に配設されたことを特徴とする請求項1から請求項8の何れか一項に記載の液体噴射装置。 A plurality of rows of the plurality of liquid jet heads in a first direction;
9. The liquid ejecting according to claim 1, wherein the position of the flexible portion in the head unit holding member of all the liquid ejecting heads is disposed on the same side in the second direction. 10. apparatus.
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