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発明の名称 液体噴射装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−1108(P2007−1108A)
公開日 平成19年1月11日(2007.1.11)
出願番号 特願2005−182971(P2005−182971)
出願日 平成17年6月23日(2005.6.23)
代理人 【識別番号】100095728
【弁理士】
【氏名又は名称】上柳 雅誉
発明者 赤羽 富士男
要約 課題
複数の単位ヘッドを搭載したヘッドユニットにおいてヘッドユニットの幅を小さくすることができる液体噴射装置を提供する。

解決手段
液体噴射用のノズルによるノズル列36が形成された単位ヘッド35が、ノズル列36方向に連なるように配置されてヘッド列37が構成され、上記ヘッド列37におけるノズル列36方向に隣り合う単位ヘッド35のノズル列36同士の隙間がそれぞれ重ならないよう、複数のヘッド列37がノズル列36方向にずらせて配置されて主ヘッド群38が構成され、上記主ヘッド群38における各ヘッド列37の単位ヘッド35のノズル列36同士の隙間を補うよう、各ヘッド列37で噴射する液体を噴射する補完ヘッド41を備えたことにより、ヘッドユニットの幅を大幅に小さくすることが可能となる。
特許請求の範囲
【請求項1】
液体噴射用のノズルによるノズル列が形成された単位ヘッドが、ノズル列方向に連なるように配置されてヘッド列が構成され、
上記ヘッド列におけるノズル列方向に隣り合う単位ヘッドのノズル列同士の隙間が、ノズル列に直交する方向で見てそれぞれ重ならないよう、複数のヘッド列がノズル列方向にずらせて配置されて主ヘッド群が構成され、
上記主ヘッド群における各ヘッド列の単位ヘッドのノズル列同士の隙間を補うよう、各ヘッド列で噴射する液体を噴射する補完ヘッドを備えたことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項2】
上記ヘッド列は噴射する液体の種類ごとに複数設けられ、上記補完ヘッドの補完ノズル列は、各ヘッド列で噴射する複数種類の液体を噴射するよう構成されている請求項1記載の液体噴射装置。
【請求項3】
上記補完ヘッドの補完ノズル列は、各ヘッド列で噴射する液体を噴射する複数の単位補完ノズル列に分割されている請求項2記載の液体噴射装置。
【請求項4】
上記主ヘッド群を構成する各ヘッド列を構成する単位ヘッドのノズル列同士の隙間は、補完ヘッドの単位補完ノズル列と略同じ長さに設定されている請求項3記載の液体噴射装置。
【請求項5】
上記主ヘッド群における各ヘッド列を構成する単位ヘッドのノズル列同士の隙間の総和は、補完ヘッドのノズル列の長さ以下に設定され、補完ヘッドと単位ヘッドは同じ大きさに設定されている請求項1〜4のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項6】
上記ヘッド列は噴射対象物の幅方向に延びるように配置され、各ヘッド列により、噴射領域の全幅にわたってノズルが配置されたラインヘッドが構成されている請求項1〜5のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項7】
上記ヘッド列は噴射対象物の搬送方向に延びるように配置され、各ヘッド列により、各ヘッド列を噴射対象物の幅方向に往復移動させながら噴射を行うシリアルヘッドが構成されている請求項1〜6のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、液体カートリッジ等から供給された液体を液滴として噴射する液体噴射装置に係るものであり、詳しくは複数の単位ヘッドを搭載したヘッドユニットにおいてヘッドユニットの幅を小さくすることができる液体噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来から、液体噴射装置の1つとして、インクジェット記録装置が広く知られている。このようなインクジェット記録装置は、プリンタヘッドに並べて設けた細いノズルからインクの液滴を吐出し、このインクの液滴を例えば記録紙等の記録媒体に着弾させ、ドットで文字や画像等を記録するものである。このインクジェット記録装置は、記録速度が高速で、記録コストが安価で、カラー化が容易であるという特徴がある。
【0003】
このインクジェット記録装置における記録ヘッドとしては、記録紙のページ幅より短尺のいわゆるシリアルヘッドと、記録紙のページ幅と略同寸の長尺のいわゆるラインヘッドとがある。このうち、ラインヘッドは、シリアルヘッドのように記録時にモータ等の駆動手段によって記録紙のページ幅方向に移動する必要がないことから、駆動手段が不要となり、プリンタ本体の小型化やコストダウン等が図り易いという特徴がある。
【0004】
上記ラインヘッドは、記録紙の搬送方向と略直交する方向にこの記録紙に対する印刷幅分の吐出ノズルを各色列毎に順次配置し、記録紙を搬送しながら各吐出ノズルから選択的にインクの液滴を吐出させて記録紙に着弾させるものである。
【0005】
このようなラインヘッドを備えたインクジェット記録装置として、下記の特許文献1に示すものが開示されている。
【特許文献1】特開2004−50445号
【0006】
図9は、上記特許文献1に示す装置におけるラインヘッド70を示したものである。このラインヘッド70は、1列のノズル列71が形成されたヘッドチップ72をノズル列71が紙幅方向(記録媒体の進行方向と直交する方向)に並ぶように千鳥状に配置してチップライン75を形成したものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、上記従来の装置は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(B)の4色のインクでカラー印刷を行うものであるが、各色ごとにヘッドチップ72を千鳥状に配置したチップライン75Y,75M,75C,75Bを構成する必要がある。したがって、色数の2倍のヘッドチップ72の列幅が必要となり、この例のように4色のインクを吐出するものでは、ラインヘッド70の幅(記録媒体の送り方向の寸法)は、少なくともヘッドチップ72の8列分の幅が必要になる。最近では、カラー画質のさらなる向上を目指して、6色や8色の多色インクでカラー印刷を行う装置も開発されてきているが、従来のラインヘッド70では、上記のように色数の2倍のヘッドチップ72の列幅以上の幅寸法となってしまい、装置の大型化が避けられないという問題があった。
【0008】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、複数の単位ヘッドを搭載したヘッドユニットにおいてヘッドユニットの幅を小さくすることができる液体噴射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記課題を解決するため、本発明の液体噴射装置は、液体噴射用のノズルによるノズル列が形成された単位ヘッドが、ノズル列方向に連なるように配置されてヘッド列が構成され、上記ヘッド列におけるノズル列方向に隣り合う単位ヘッドのノズル列同士の隙間が、ノズル列に直交する方向で見てそれぞれ重ならないよう、複数のヘッド列がノズル列方向にずらせて配置されて主ヘッド群が構成され、上記主ヘッド群における各ヘッド列の単位ヘッドのノズル列同士の隙間を補うよう、各ヘッド列で噴射する液体を噴射する補完ヘッドを備えたことを要旨とする。
【0010】
すなわち、本発明は、単位ヘッドをノズル列方向に連なるように配置してヘッド列を構成し、単位ヘッドのノズル列同士の隙間をずらせてヘッド列を配置して主ヘッド群を構成し、上記主ヘッド群における各ヘッド列のノズル列同士の隙間を補うように液体を噴射する補完ヘッドを備えている。このように、従来のようにヘッドチップを千鳥配置してチップラインを構成するのではなく、複数のヘッド列におけるノズル列の隙間を1つの補完ヘッド列で補って複数の噴射ラインを構成するため、主ヘッド群を構成する複数のヘッド列に加えて1つの補完ヘッド列があればすむ。したがって、従来の千鳥配置に比べて大幅にヘッドユニットの幅を小さくすることが可能となる。
【0011】
本発明において、上記ヘッド列は噴射する液体の種類ごとに複数設けられ、上記補完ヘッドの補完ノズル列は、各ヘッド列で噴射する複数種類の液体を噴射するよう構成されている場合には、従来の千鳥配置のように液体の種類の2倍の数のヘッド列を準備するのではなく、液体の種類の数だけのヘッド列と、1つの補完ヘッド列とでヘッドユニットを構成することができるので、ヘッドユニットの幅を大幅に小さくすることが可能となる。
【0012】
本発明において、上記補完ヘッドの補完ノズル列は、各ヘッド列で噴射する液体を噴射する複数の単位補完ノズル列に分割されている場合には、補完ヘッドの構造を簡素化でき、不要なコストアップを避けられる。
【0013】
本発明において、上記主ヘッド群を構成する各ヘッド列を構成する単位ヘッドのノズル列同士の隙間は、補完ヘッドの単位補完ノズル列と略同じ長さに設定されている場合には、複数の単位ヘッドで構成されるヘッド列および、上記ヘッド列で構成される主ヘッド群における単位ヘッドの配置を単純化できるうえ、補完ヘッドの構造も単純化でき、全体に構造を簡素化して不要なコストアップを避けられる。
【0014】
本発明において、上記主ヘッド群における各ヘッド列を構成する単位ヘッドのノズル列同士の隙間の総和は、補完ヘッドのノズル列の長さ以下に設定され、補完ヘッドと単位ヘッドは同じ大きさに設定されている場合には、単位ヘッドと補完ヘッドでパーツの共通化を図ることができる。
【0015】
本発明において、上記ヘッド列は噴射対象物の幅方向に延びるように配置され、各ヘッド列により、噴射領域の全幅にわたってノズルが配置されたラインヘッドが構成されている場合には、ラインヘッドを有する液体噴射装置において、上記ラインヘッドの噴射対象物の搬送方向の寸法を小さくし、装置の小型化を図ることができる。
【0016】
本発明において、上記ヘッド列は噴射対象物の搬送方向に延びるように配置され、各ヘッド列により、各ヘッド列を噴射対象物の幅方向に往復移動させながら噴射を行うシリアルヘッドが構成されている場合には、シリアルヘッドを有する液体噴射装置において、上記シリアルヘッドの主走査方向の寸法を小さくし、装置の小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
つぎに、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
【0018】
図1および図2は、本発明の液体噴射装置を適用したインクジェット式記録装置の周辺構造の一例を示す図である。この例では、本発明を、記録紙9のページ幅と略同寸の記録範囲を有するラインヘッドを備えたラインヘッド式の記録装置に適用した例を説明する。
【0019】
この記録装置1は、記録装置1の外観を形成する筐体2の内部に、記録紙9のページ幅と略同寸の記録範囲を有するラインヘッド3と、記録紙9を所定の方向に搬送する搬送部4と、記録紙9をラインヘッド3へ給紙するための給紙部5と、記録紙9を収納するペーパートレイ6と、これら各部の駆動制御を行う電気回路部7が設けられている。
【0020】
筐体2は、例えば直方体状に形成されている。筐体2の側面のうち一側面には記録紙9を排紙する排紙口11が設けられ、この一側面と対向する他側面にはペーパートレイ6を着脱するためのトレイ出入口12が設けられている。
【0021】
ラインヘッド3は、例えばCMYK(シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック)の4色のインクを吐出するようになっている。上記ラインヘッド3は、ここでは図示しない吐出用のノズルが下方を向くようにして、筐体2の内部における排紙口11側の端部上方に配設されている。
【0022】
搬送部4は、記録紙9を送る際の供給路を構成する紙送りガイド15と、記録紙9を挟みこんで送り出す紙送りローラ16,17と、後述するプーリ18,19と、紙送りモータ20の駆動をプーリ18,19に伝達するためのベルト22,23とを備え、筐体2の内部における排紙口11側の端部下方に配設されている。
【0023】
紙送りガイド15は、平板状に形成されており、ラインヘッド3の下方に所定の間隔だけ離隔されて配設されている。紙送りローラ16,17は、それぞれ、互いに接触した1対のローラからなり、紙送りガイド15の両側、即ち、トレイ出入口12側と排紙口11側とに配設されている。紙送りモータ20は、紙送りガイド15の下方に配設されており、プーリ18,19とベルト22,23とを介して紙送りローラ16,17に連結されている。
【0024】
給紙部5は、記録紙9を搬送部4へと給紙するための給紙ローラ26と、後述するギヤ27を回転駆動させる駆動源としての給紙モータ28と、この給紙モータ28によって回転駆動するギヤ27とを備えており、搬送部4に対してトレイ出入口12側に配設されている。給紙ローラ26は、略半円筒形状に形成されており、トレイ出入口12側の紙送りローラ16に近接して配設されている。給紙モータ28は、給紙ローラ26の上方に配設されており、ギヤ27を介して給紙ローラ26に連結されている。
【0025】
ペーパートレイ6は、例えばA4サイズの記録紙9を複数枚重ねて収納可能な箱状に形成され、底面の一端部には、ばね31によって係止された紙支え32が設けられており、給紙部5の下方からトレイ出入口12にわたる空間に装着される。
【0026】
電気回路部7は、各部の駆動を制御する部位であり、ペーパートレイ6の上方に配設されている。
【0027】
このような記録装置1は、以下のようにして、印画動作を行う。
【0028】
まず、記録装置1は、使用者が、電源を入れ、トレイ出入口12からペーパートレイ6を引き出して所定枚数の記録紙9を収納し、このペーパートレイ6を押し入れることにより、ペーパートレイ6が装着される。すると、記録装置1においては、ばね31の付勢力によって紙支え32が記録紙9の一端部を持ち上げることにより、記録紙9の一端部が給紙ローラ26に押し付けられる。そして、記録装置1は、給紙モータ28の駆動によって給紙ローラ26が回転駆動することにより、1枚の記録紙9がペーパートレイ6から紙送りローラ16へと送り出される。
【0029】
続いて、記録装置1は、紙送りモータ20の駆動によって紙送りローラ16,17が回転駆動し、紙送りローラ16がペーパートレイ6から送り出された記録紙9を1対のローラで挟み込むことにより、記録紙9が紙送りガイド15へと送り出される。すると、記録装置1は、ラインヘッド3が所定のタイミングで動作して、吐出用のノズルからインクの液滴を噴射して記録紙9上に着弾させることにより、記録紙9上にドットで文字や画像等を含む情報が記録される。そして、記録装置1は、紙送りローラ17が紙送りガイド15に沿って送り出されてきた記録紙9を1対のローラで挟み込むことにより、記録紙9が排紙口11から排紙される。
【0030】
上記記録装置1は、このような動作を記録が完了するまで繰り返し、印刷物を生成する。
【0031】
図3は、上記ラインヘッド3をノズル側から見た図である。
【0032】
上記ラインヘッド3は、所定ノズル数の単位ヘッド35が紙幅方向(X方向)に並ぶように配置されて構成されている。上記単位ヘッド35は、この例では、イエローインクを吐出する単位ヘッド35Y、マゼンタインクを吐出する単位ヘッド35M、シアンインクを吐出する単位ヘッド35C、ブラックインクを吐出する単位ヘッド35Bの4種類を備えており、吐出するインクの種類ごとに単位ヘッド35Y,35M,35C,35Bが準備されている。そして、上記4色のインクを吐出する補完ノズル列40を有する補完ヘッド41を備えている。
【0033】
上記ラインヘッド3は、液体噴射用のノズルによるノズル列36が形成された各色の単位ヘッド35Y,35M,35C,35Bが、ノズル列36方向に連なるように配置されて各色のヘッド列37Y,37M,37C,37Bが構成されている。上記ヘッド列37Y,37M,37C,37Bは、噴射するインクの色ごとに複数(この例では4種類)設けられている。
【0034】
また、上記各色のヘッド列37Y,37M,37C,37Bにおけるノズル列36方向に隣り合う単位ヘッド35Y,35M,35C,35Bのノズル列36同士の隙間SY,SM,SC,SBが、ノズル列36に直交する方向で見てそれぞれ重ならないよう、複数のヘッド列37Y,37M,37C,37Bがノズル列36方向にずらせて配置されている。そして、このように配置された各色のヘッド列37Y,37M,37C,37Bにより、主ヘッド群38が構成されている。
【0035】
さらに、上記主ヘッド群38における各ヘッド列37Y,37M,37C,37Bの単位ヘッド35Y,35M,35C,35Bのノズル列36同士の隙間SY,SM,SC,SBを補うよう、各ヘッド列37Y,37M,37C,37Bで噴射するインクを噴射する補完ヘッド41を備えている。上記補完ヘッド41の補完ノズル列40は、各ヘッド列37Y,37M,37C,37Bで噴射する複数色(この例では4色)のインクを噴射するよう構成されている。
【0036】
図4および図5は、上記単位ヘッド35を示す図である。
【0037】
図に示すように、上記単位ヘッド35は、圧力発生手段としての圧電振動子44が収容されるヘッドケース46と、このヘッドケース46のユニット固着面に接着剤等で固着される流路ユニット56とを備えている。
【0038】
上記流路ユニット56は、圧力発生室49を含む流路空間が形成された流路形成基板51と、上記流路形成基板51の一面に積層されて圧力発生室49内のインクを噴射するノズル34が形成されたノズルプレート50と、上記流路形成基板51の他面に積層されて圧力発生室49を含む流路空間を封止する振動板(封止板)52とが積層されて構成されている。
【0039】
上記ノズルプレート50は、所定の解像度(ドットピッチ)に対応したピッチPでノズル34が複数列設されて1列のノズル列36が形成され、それぞれのノズル34からインク滴を噴射するようになっている。このノズルプレート50は、ステンレス板から形成されている。
【0040】
上記流路形成基板51は、上記各ノズル34に連通する圧力発生室49が列設されている。また、後述するインク貯留室47の圧力変動を逃がすダンパ室45が形成されている。上記圧力発生室49およびダンパ室45となる空間は、流路形成基板51の振動板52側に凹部として形成されている。上記流路形成基板51は、この例ではSi単結晶基板をエッチングすることにより形成されている。
【0041】
上記振動板52は、ポリフェニレンサルファイドフィルムからなり、ステンレス板製の島部43等がラミネートされて形成されている。また、この振動板52には、後述するインク貯留室47のインクを各圧力発生室49に供給するためのインク供給口48が形成されている。
【0042】
そして、上記流路形成基板51の一面にノズルプレート50が積層され、他面に振動板52が島部43を外側に配置するように積層されて流路ユニット56が構成されている。上記流路形成基板51、ノズルプレート50、振動板52に接着剤が塗布され、所定の高温に加熱保持して接合したのち室温まで冷却することにより、流路ユニット56がつくられる。
【0043】
一方、上記ヘッドケース46は、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂が射出成形されてなり、そのユニット固着面には、上記圧力発生室49の列に対応して各圧力発生室49に対して供給するインクを貯留する共通のインク貯留室47が、上記圧力発生室49の列に沿って配置されるよう形成されている。また、上記ヘッドケース46には、インク貯留室47にインクを供給する1本のインク供給路57が形成されている。
【0044】
また、上記ヘッドケース46は、ノズル列36方向に延びて上下に貫通する収容空間58が形成され、この収容空間58に振動子ユニット55が収容されるようになっている。
【0045】
上記振動子ユニット55は、固定板53の先端に、上記各圧力発生室49に対応するよう列設された棒状の圧電振動子44が固着され、上記各圧電振動子44に、吐出信号を入力するためのフレキシブルケーブル54が接続されて構成されている。上記圧電振動子44は、縦振動モードの圧電振動子44である。
【0046】
そして、上記ヘッドケース46のユニット固着面に、流路ユニット56の振動板52側が接着剤で接合された状態で、圧電振動子44の先端面が振動板52の島部43に固着されるとともに、固定板53がヘッドケース46に接着固定されることにより、単位ヘッド35が構成されている。
【0047】
上記構成の単位ヘッド35は、駆動回路で発生させた駆動信号をフレキシブルケーブル54を介して圧電振動子44に入力することにより、圧電振動子44が長手方向に伸縮される。この圧電振動子44の伸縮により、振動板52の島部43を振動させて圧力発生室49内の圧力を変化させ、圧力発生室49内のインクをノズル34からインク滴として吐出させるようになっている。
【0048】
そして、上記単位ヘッド35がイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(B)の4色のインクごとにそれぞれ用意され、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(B)の各色のインクを吐出するヘッド列37Y,37M,37C,37Bが構成されている。そして、上記4列のヘッド列37Y,37M,37C,37Bにより主ヘッド群38が構成される。
【0049】
図6は、上記補完ヘッド41を示す図である。
【0050】
この補完ヘッド41は、吐出原理や基本構造は上記単位ヘッド35と同じであり、大きさや寸法・各部材の材質等も基本的には上記単位ヘッド35と同じものが採用されている。
【0051】
上記単位ヘッド35では、1列のノズル列36を構成する各ノズル34から1種類(1色)のインクを吐出したが、この例の補完ヘッド41では、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(B)の4色のインクを吐出しうるよう構成されている。
【0052】
すなわち、補完ヘッド41の流路ユニット56Hは、ノズルプレート50H、流路形成基板51H、振動板52Hが積層されて構成されている。上記ノズルプレート50Hに形成された補完ノズル列40は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(B)の4色のインクを吐出する単位補完ノズル列40Y,40M,40C,40Bが1列に並んで構成されている。言い換えると、補完ノズル列40は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(B)の4色のインクを吐出する4つのノズル群から構成されている。上記各単位補完ノズル列40Y,40M,40C,40Bは、所定の解像度(ドットピッチ)に対応したピッチP(上記単位ヘッド35のノズル34のピッチPと等しいピッチである)で配列されている。
【0053】
したがって、上記イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(B)の4色のインクを吐出する単位補完ノズル列40Y,40M,40C,40Bに対応して、上記4色のインクをそれぞれ吐出するための4種類の圧力発生室49Y,49M,49C,49B、4つのダンパ室45Y,45M,45C,45B等が形成されている。
【0054】
また、ヘッドケース46Hには、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(B)の4色のインクに対応した4つのインク貯留室(図では1つのインク貯留室47Yしか見えていない)、4つのインク供給路57Y,57M,57C,57Bが設けられている。
【0055】
なお、補完ヘッド41の振動子ユニット55は、単位ヘッド35の振動子ユニット55と共通のものが用いられている。
【0056】
図7は、上記単位ヘッド35と補完ヘッド41により構成されたラインヘッド3の詳細を示す図である。
【0057】
上記ラインヘッド3では、イエローインクを吐出する単位ヘッド35Yが、一定の間隔で各ノズル列36が1列に並ぶよう、ノズル列36方向に連なるように配置されてイエローインク吐出用のヘッド列37Yが構成されている。このヘッド列37Yにおいて、各単位ヘッド35Yのノズル列36の端部同士の隙間SYは、全て等しい寸法で、1つのノズル列36の約4分の1(ラインヘッド3が吐出するインクの種類数分の1である)になるよう設定されている。
【0058】
同様にして、マゼンタインクを吐出する単位ヘッド35Mによりマゼンタインク吐出用のヘッド列37Mが構成され、シアンインクを吐出する単位ヘッド35Cによりシアンインク吐出用のヘッド列37Cが構成され、ブラックインクを吐出する単位ヘッド35Bによりブラックインク吐出用のヘッド列37Bが構成されている。上記4つのヘッド列37Y,37M,37C,37Bは、それぞれのノズル列36が互いに平行になるように配置されている。
【0059】
イエローインクのヘッド列37Yにおけるノズル列36端部同士の隙間SYと、マゼンタインクのヘッド列37Mにおけるノズル列36端部同士の隙間SM、シアンインクのヘッド列37Cにおけるノズル列36端部同士の隙間SC、ブラックインクのヘッド列37Bにおけるノズル列36端部同士の隙間SBは、それぞれ同じ寸法で、1つのノズル列36の約4分の1(ラインヘッド3が吐出するインクの種類数分の1である)に設定されている。
【0060】
そして、イエローインクのヘッド列37Y、マゼンタインクのヘッド列37M、シアンインクのヘッド列37C、ブラックインクのヘッド列37Bは、各ヘッド列37Y,37M,37C,37Bにおける上記隙間SY,SM,SC,SBが、ノズル列36と直交する方向で見てそれぞれ重ならないよう、隣接するヘッド列37Y,37M,37C,37B同士の間において、上記各隙間SY,SM,SC,SB分だけノズル列36方向にずれるよう配置されている。
【0061】
上記のように配置された各色のヘッド列37Y,37M,37C,37Bにより、主ヘッド群38が構成されている。
【0062】
一方、上記補完ヘッド41が、一定の間隔で補完ノズル列40が1列に並ぶよう、補完ノズル列40方向に連なるように配置されて補完ヘッド列42が構成されている。補完ヘッド列42は、上記4つのヘッド列37Y,37M,37C,37Bのノズル列36と補完ノズル列40が平行になるように配置されている。
【0063】
そして、上記補完ヘッド41の補完ノズル列40は、上述したように、イエローインクを吐出する単位補完ノズル列40Yと、マゼンタインクを吐出する単位補完ノズル列40Mと、シアンインクを吐出する単位補完ノズル列40Cと、ブラックインクを吐出する単位補完ノズル列40Bとが1列に配置されて構成されている。すなわち、また、上記補完ヘッド41の補完ノズル列40は、各ヘッド列で噴射するインクを噴射する複数の単位補完ノズル列40Y,40M,40C,40Bに分割されている。
【0064】
そして、上記補完ヘッド41のイエローインクを吐出する単位補完ノズル列40Yは、イエローインクを吐出するヘッド列37Yにおけるノズル列36の端部同士の隙間SYに対応して上記隙間SYにおいて所定のドットピッチPでインク滴を吐出するようになっている。
【0065】
すなわち、イエローインクを吐出する単位ヘッド35Yのノズル列36は、所定のドットピッチPで配列され、補完ヘッド41のイエローインクを吐出する単位補完ノズル列40Yも上記所定のドットピッチPで配列されている。さらに、イエローインクを吐出する単位ヘッド35Yの対向するノズル列36端部のノズル34と、この対向する端部に挟まれた隙間SYに対応する単位補完ノズル列40Y両端部のノズル34とのノズル列36方向の距離も、上記所定のドットピッチPで配列されている。
【0066】
同様に、マゼンタインクを吐出する単位ヘッド35Mの対向するノズル列36端部のノズル34と、この対向する端部に挟まれた隙間SMに対応する単位補完ノズル列40M両端部のノズル34とのノズル列36方向の距離も、上記所定のドットピッチPで配列され、
シアンインクを吐出する単位ヘッド35Cの対向するノズル列36端部のノズル34と、この対向する端部に挟まれた隙間SCに対応する単位補完ノズル列40C両端部のノズル34とのノズル列36方向の距離も、上記所定のドットピッチPで配列され、
ブラックインクを吐出する単位ヘッド35Bの対向するノズル列36端部のノズル34と、この対向する端部に挟まれた隙間SBに対応する単位補完ノズル列40B両端部のノズル34とのノズル列36方向の距離も、上記所定のドットピッチPで配列されている。
【0067】
すなわち、上記主ヘッド群38を構成する各ヘッド列37Y,37M,37C,37Bを構成する単位ヘッド35Y,35M,35C,35Bのノズル列36同士の隙間SY,SM、SC,SBは、補完ヘッド41の単位補完ノズル列40Y,40M,40C,40Bと略同じ長さに設定され、詳細には、上記各隙間SY,SM、SC,SBのノズル列36方向の寸法は、各単位補完ノズル列40Y,40M,40C,40Bの長さにドットピッチP×2の寸法を加えた長さに設定されている。
【0068】
したがって、イエローインクを吐出するヘッド列37Yに属する各ノズル列36と補完ヘッド41のイエローインク吐出用の単位補完ノズル列40Yにより、所定のドットピッチPでのドットマトリックスの形成が可能となる。
【0069】
同様に、マゼンタインクを吐出するヘッド列37Mに属する各ノズル列36と補完ヘッド41のマゼンタインク吐出用の単位補完ノズル列40Mにより、所定のドットピッチPでのドットマトリックスを形成し、
シアンインクを吐出するヘッド列37Cに属する各ノズル列36と補完ヘッド41のシアンインク吐出用の単位補完ノズル列40Cにより、所定のドットピッチPでのドットマトリックスを形成し、
ブラックインクを吐出するヘッド列37Bに属する各ノズル列36と補完ヘッド41のブラックインク吐出用の単位補完ノズル列40Bにより、所定のドットピッチPでのドットマトリックスを形成することが可能である。
【0070】
ここで、上記主ヘッド群38における各ヘッド列37Y,37M,37C,37Bを構成する単位ヘッド35Y,35M,35C,35Bのノズル列36同士の隙間SY,SM,SC,SBの総和は、補完ヘッド41の補完ノズル列40の長さ以下に設定され、補完ヘッド41と単位ヘッド35は同じ大きさに設定されている。
【0071】
すなわち、各ヘッド列37Y,37M,37C,37Bにおけるノズル列36同士の隙間SY,SM,SC,SBは、全て1つのノズル列36の約4分の1(ラインヘッド3が吐出するインクの種類数分の1である)になるよう設定されている。また、単位ヘッド35のノズル列36と補完ヘッド41の補完ノズル列40は略同じ長さに設定されている。そして、補完ヘッド41の各単位補完ノズル列40Y,40M,40C,40Bは、それぞれ補完ノズル列の約4分の1(ラインヘッド3が吐出するインクの種類数分の1である)になるよう設定されている。
【0072】
以上の構成により、上記記録装置では、従来のようにヘッドチップを千鳥配置してチップラインを構成するのではなく、複数のヘッド列37Y,37M,37C,37Bにおけるノズル列36の隙間を1つの補完ヘッド列42で補って複数の噴射ラインを構成するため、主ヘッド群38を構成する複数のヘッド列37Y,37M,37C,37Bに加えて1つの補完ヘッド列42があればすむ。したがって、従来の千鳥配置に比べて大幅にラインヘッド3の幅を小さくすることが可能となる。
【0073】
図8は、本発明を適用した記録装置の第2例を示す。
【0074】
上述した第1例では、イエローインク用のヘッド列37Y,マゼンタインク用のヘッド列37M,シアンインク用のヘッド列37C,ブラックインク用のヘッド列37Bの4つのヘッド列37Y,37M,37C,37Bで主ヘッド群38を構成し、補完ヘッド41で4色のインクを吐出するようにした。
【0075】
この第2例では、イエローインク用のヘッド列37Y,マゼンタインク用のヘッド列37Mで第1主ヘッド群38Aを構成し、第1補完ヘッド41Aでイエローインクとマゼンタインクを吐出し、シアンインク用のヘッド列37C,ブラックインク用のヘッド列37Bで第2主ヘッド群38Bを構成し、第2補完ヘッド41Bでシアンインクとブラックインクを吐出するようにしたものである。
【0076】
すなわち、第1補完ヘッド41Aの補完ノズル列40は、イエローインクを吐出する単位補完ノズル列40Yと、マゼンタインクを吐出する単位補完ノズル列40Mとから構成され、
第2補完ヘッド41Bの補完ノズル列40は、シアンインクを吐出する単位補完ノズル列40Cと、ブラックインクを吐出する単位補完ノズル列40Bとから構成されている。
【0077】
そして、第1主ヘッド群38Aでは、イエローインク吐出用のヘッド列37Yにおけるノズル列36同士の隙間SYを第1補完ヘッド41Aの単位補完ノズル列40Yで補完し、マゼンタインク吐出用のヘッド列37Mにおけるノズル列36同士の隙間SMを第1補完ヘッド41Aの単位補完ノズル列40Mで補完する。また、第2主ヘッド群38Bでは、シアンインク吐出用のヘッド列37Cにおけるノズル列36同士の隙間SCを第2補完ヘッド41Bの単位補完ノズル列40Cで補完し、ブラックインク吐出用のヘッド列37Bにおけるノズル列36同士の隙間SBを第2補完ヘッド41Bの単位補完ノズル列40Bで補完する。
【0078】
また、この例では、第1主ヘッド群38Aを構成する2つのヘッド列37Y,37Mの間に第1補完ヘッド41Aの第1補完ヘッド列42Aが配置され、第2主ヘッド群38Bを構成する2つのヘッド列37C,37Bの間に第2補完ヘッド41Bの第2補完ヘッド列42Bが配置されている。
【0079】
それ以外は、上記第1例と同様であり、同様の作用効果を奏する。
【0080】
なお、上述した説明は、本発明をラインヘッド3に適用した例を示したが、これに限定するものではなく、シリアルヘッドに適用することもできる。すなわち、噴射対象物としての記録紙の紙幅方向に往復移動するキャリッジに搭載されるヘッドユニットにおいて、紙送り方向である副走査方向に単位ヘッドを連ねてこの方向のノズル数を多くすることにより、高速印刷を行うシリアルヘッドに適用することも可能である。
【0081】
以上の構成により、本発明は、単位ヘッド35Y,35M,35C,35Bをノズル列36方向に連なるように配置してヘッド列37Y,37M,37C,37Bを構成し、単位ヘッド35Y,35M,35C,35Bのノズル列36同士の隙間SY,SM、SC,SBをずらせて各ヘッド列37Y,37M,37C,37Bを配置して主ヘッド群38を構成し、上記主ヘッド群38における各ヘッド列37Y,37M,37C,37Bのノズル列同士の隙間SY,SM、SC,SBを補うようにインクを噴射する補完ヘッド41を備えている。このように、従来のようにヘッドチップを千鳥配置してチップラインを構成するのではなく、複数のヘッド列37Y,37M,37C,37Bにおけるノズル列36の隙間を1つの補完ヘッド列42で補って複数の噴射ラインを構成するため、主ヘッド群38を構成する複数のヘッド列37Y,37M,37C,37Bに加えて1つの補完ヘッド列42があればすむ。したがって、従来の千鳥配置に比べて大幅にヘッドユニットの幅を小さくすることが可能となる。
【0082】
また、上記ヘッド列は噴射する液体の種類ごとに複数設けられ、上記補完ヘッドの補完ノズル列は、各ヘッド列で噴射する複数種類の液体を噴射するよう構成されているため、従来の千鳥配置のように液体の種類の2倍の数のヘッド列を準備するのではなく、液体の種類の数だけのヘッド列と、1つの補完ヘッド列とでヘッドユニットを構成することができるので、ヘッドユニットの幅を大幅に小さくすることが可能となる。
【0083】
また、上記補完ヘッド41の補完ノズル列40は、各ヘッド列で噴射するインクを噴射する複数の単位補完ノズル列40Y,40M,40C,40Bに分割されているため、補完ヘッド41の構造を簡素化でき、不要なコストアップを避けられる。
【0084】
また、上記主ヘッド群38を構成する各ヘッド列37Y,37M,37C,37Bを構成する単位ヘッド35Y,35M,35C,35Bのノズル列36同士の隙間SY,SM、SC,SBは、補完ヘッド41の単位補完ノズル列40Y,40M,40C,40Bと略同じ長さに設定されているため、複数の単位ヘッド35Y,35M,35C,35Bで構成されるヘッド列37Y,37M,37C,37Bおよび、上記ヘッド列37Y,37M,37C,37Bで構成される主ヘッド群38における単位ヘッド35Y,35M,35C,35Bの配置を単純化できるうえ、補完ヘッド41の構造も単純化でき、全体に構造を簡素化して不要なコストアップを避けられる。
【0085】
また、上記主ヘッド群における各ヘッド列を構成する単位ヘッド35Y,35M,35C,35Bのノズル列36同士の隙間の総和は、補完ヘッド41の補完ノズル列40の長さ以下に設定され、補完ヘッド41と単位ヘッド35は同じ大きさに設定されている場合には、単位ヘッド35と補完ヘッド41でパーツの共通化を図ることができる。
【0086】
また、上記ヘッド列は記録紙9等の噴射対象物の幅方向に延びるように配置され、各ヘッド列37Y,37M,37C,37Bにより、噴射領域の全幅にわたってノズルが配置されたラインヘッドが構成されている場合には、ラインヘッドを有する液体噴射装置において、上記ラインヘッドの噴射対象物の搬送方向の寸法を小さくし、装置の小型化を図ることができる。
【0087】
また、上記ヘッド列は記録紙9等の噴射対象物の搬送方向に延びるように配置され、各ヘッド列により、各ヘッド列を噴射対象物の幅方向に往復移動させながら噴射を行うシリアルヘッドが構成されている場合には、シリアルヘッドを有する液体噴射装置において、上記シリアルヘッドの主走査方向の寸法を小さくし、装置の小型化を図ることができる。
【0088】
本発明は、液体噴射装置に適用可能であり、その代表例としては、画像記録用のインクジェット式記録ヘッドを備えたインクジェット式記録装置がある。その他の液体噴射装置としては、例えば液晶ディスプレー等のカラーフィルタ製造に用いられる色材噴射ヘッドを備えた装置、有機ELディスプレー、面発光ディスプレー(FED)等の電極形成に用いられる電極材(導電ペースト)噴射ヘッドを備えた装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッドを備えた装置、精密ピペットとしての試料噴射ヘッドを備えた装置等があげられる。
【図面の簡単な説明】
【0089】
【図1】本発明が適用される記録装置の一例を示す概略構成図である。
【図2】上記記録装置の概略構成図である。
【図3】ラインヘッドをノズル面側から見た図である。
【図4】単位ヘッドを示す分解斜視図である。
【図5】単位ヘッドを示す断面図である。
【図6】補完ヘッドを示す分解斜視図である。
【図7】ラインヘッドをノズル面側から見た拡大図である。
【図8】ラインヘッドの第2例である。
【図9】従来例を示す図である。
【符号の説明】
【0090】
1 記録装置,2 筐体,3 ラインヘッド,4 搬送部,5 給紙部,6 ペーパートレイ,7 電気回路部,9 記録紙,11 排紙口,12 トレイ出入口,15 紙送りガイド,16,17 紙送りローラ,18,19 プーリ,20 紙送りモータ,22,23 ベルト,26 給紙ローラ,27 ギヤ,28 給紙モータ,31 ばね,32 紙支え,34 ノズル,35,35Y,35M,35C,35B 単位ヘッド,36 ノズル列,37,37Y,37M,37C,37B ヘッド列,38 主ヘッド群,38A 第1主ヘッド群,38B 第2主ヘッド群,40 補完ノズル列,40Y,40M,40C,40B 単位補完ノズル列,41 補完ヘッド,41A 第1補完ヘッド,41B 第2補完ヘッド,42 補完ヘッド列,42A 第1補完ヘッド列,42B 第2補完ヘッド列,43 島部,44 圧電振動子,45,45Y,45M,45C,45B ダンパ室,46,46H ヘッドケース,47,47Y インク貯留室,48 インク供給口,49,49Y,49M,49C,49B 圧力発生室,50,50H ノズルプレート,51,51H 流路形成基板,52,52H 振動板,53 固定板,54 フレキシブルケーブル,55 振動子ユニット,56,56H 流路ユニット,57,57Y,57M,57C,57B インク供給路,58 収容空間,70 ラインヘッド,71 ノズル列,72 ヘッドチップ,75,75Y,75M,75C,75B チップライン,P ドットピッチ,SY,SM,SC,SB 隙間




 

 


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