JP2007112067A - Liquid droplet discharge apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インクなどの液滴を吐出する液滴吐出装置に関する。 The present invention relates to a droplet discharge device that discharges droplets such as ink.
紙幅の長さを有する長尺ヘッドによる紙幅印刷では、複数のヘッドユニットが紙幅方向に複数並べられて配置されており、これらのヘッドユニットを駆動することで、高速印字が可能となる。ここで、ヘッドユニットは長尺状の支持部材(以下、「長尺部材」という)上に長手方向に並んで固定され、インクジェット記録装置の本体フレームに取り付けられるが、ヘッドユニット、長尺部材、支持フレームは、互いに異なる材料で構成されることが多く、それぞれ熱膨張係数も異なる。 In paper width printing by a long head having a paper width, a plurality of head units are arranged side by side in the paper width direction, and driving these head units enables high-speed printing. Here, the head unit is fixed in a longitudinal direction on a long support member (hereinafter referred to as a “long member”) and attached to the main body frame of the inkjet recording apparatus. The head unit, the long member, The support frame is often composed of different materials, and each has a different coefficient of thermal expansion.
そのため製造時と異なる温度環境で使用した場合や、インクジェット記録装置内の温度が一様でない場合などに、材料毎に熱変形量が異なることで、くびれや湾曲などが生じる。このような変形により、インクの吐出方向が変化し、着弾位置がずれて画質が低下してしまう。また、ノズル面と紙間の距離(TD=Throw Distance)が変化することで、紙がノズル面に接触するなどの不具合が生じることにもなる。 Therefore, when used in a temperature environment different from that at the time of manufacture, or when the temperature in the ink jet recording apparatus is not uniform, the amount of thermal deformation differs depending on the material, thereby causing constriction or bending. Due to such deformation, the ink ejection direction is changed, the landing position is shifted, and the image quality is deteriorated. In addition, a change in the distance between the nozzle surface and the paper (TD = Throw Distance) may cause problems such as the paper contacting the nozzle surface.
このため、特許文献1では、支持部材(長尺部材)を互いに材料の異なる複数層で構成し、記録ヘッドの基材の熱膨張係数と略同一となるようにして、支持部材の湾曲を回避するというものであるが、支持部材の製造工数が増え、コストアップしてしまう。
For this reason, in
一方、特許文献2では、長尺ヘッドの一端部を回転可能に固定し、他端部を用紙に平行な平面内で紙送り方向に移動可能に固定して、温度変化による記録ヘッドの長さの変化に応じて、記録ヘッドの固定位置が変えられるようにしているが、記録ヘッドの反りについて考慮されたものではない。
本発明は上記事実を考慮し、環境温度変化による長尺部材の変形に起因する液滴着弾位置の精度低下を防止可能な液滴吐出装置を安価で得ることを課題とする。 In view of the above facts, an object of the present invention is to obtain, at a low cost, a droplet discharge device capable of preventing a drop in accuracy of a droplet landing position due to deformation of a long member due to environmental temperature change.
請求項1に記載の発明は、ノズルから液滴を吐出する少なくとも1つの液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドが取り付けられた長尺部材と、前記長尺部材の両端が取付られ、本体フレームに装着される支持フレームと、を備えた液滴吐出装置であって、前記長尺部材の両端の上面及び下面を前記支持フレームに固定したことを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, at least one droplet discharge head that discharges droplets from a nozzle, a long member to which the droplet discharge head is attached, both ends of the long member are attached, and a main body And a support frame attached to the frame, wherein the upper and lower surfaces of both ends of the long member are fixed to the support frame.
長尺部材の上面側又は下面側のうち、どちらか一方の熱膨張量が他方よりも大きい場合、長尺部材において、湾曲変形が見られるが、請求項1に記載の発明では、長尺部材の両端の上面及び下面を支持フレームに固定することで、長尺部材の両端の上面及び下面の熱膨張を抑え、液滴吐出装置内の環境温度変化による長尺部材の湾曲変形を防止することができる。
When either one of the upper surface side and the lower surface side of the long member has a larger amount of thermal expansion than the other, curved deformation is seen in the long member, but in the invention according to
これにより、液滴着弾位置精度が上がり、高画質画像が得られる。また、必要なTDが確保されるため、液滴吐出ヘッドの信頼性も向上する。さらに、長尺部材の両端の上面及び下面を支持フレームに固定するだけなので、安価で対応できる。 Thereby, the droplet landing position accuracy is improved and a high-quality image is obtained. In addition, since the required TD is ensured, the reliability of the droplet discharge head is also improved. Furthermore, since the upper surface and lower surface of both ends of a long member are only fixed to a support frame, it can respond at low cost.
たとえば、異なる色に対応する液滴吐出ヘッドを紙送り方向に並べて配置した構成では、それぞれの色のインク滴ごとに、紙幅方向へのズレ量が異なると、いわゆる色ずれが発生するが、本発明では、紙幅方向へのズレ量が小さいので、色ずれも少なくなる。すなわち、フルカラー等の複数色での画像記録を行う場合に、特に好ましい。 For example, in a configuration in which droplet discharge heads corresponding to different colors are arranged side by side in the paper feed direction, so-called color misregistration occurs if the amount of misalignment in the paper width direction differs for each ink droplet of each color. In the invention, since the amount of deviation in the paper width direction is small, the color misregistration is also reduced. That is, it is particularly preferable when performing image recording in a plurality of colors such as full color.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の液滴吐出装置において、前記支持フレームが、前記長尺部材の中立面に対して面対称であることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the droplet discharge device according to the first aspect, the support frame is plane-symmetric with respect to a neutral surface of the long member.
請求項2に記載の発明では、支持フレームを、長尺部材の中立面に対して面対称とすることで、例えば、支持フレームの環境温度変化による変形を考慮しなければならない場合、該支持フレームの湾曲変形を防止することができる。 In the second aspect of the invention, the support frame is plane-symmetrical with respect to the neutral surface of the long member. For example, when deformation due to a change in environmental temperature of the support frame must be taken into account, the support frame is supported. The curved deformation of the frame can be prevented.
請求項3に記載の発明は、ノズルから液滴を吐出する少なくとも1つの液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドが取り付けられた長尺部材と、前記長尺部材の両端が取付られ、本体フレームに装着される支持フレームと、を備えた液滴吐出装置であって、前記長尺部材の一端は下面を前記支持フレームに固定し、他端は上面を支持フレームに固定したことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, at least one droplet discharge head that discharges droplets from a nozzle, a long member to which the droplet discharge head is attached, both ends of the long member are attached, and a main body And a support frame attached to the frame, wherein one end of the elongated member has a lower surface fixed to the support frame, and the other end has an upper surface fixed to the support frame. To do.
請求項3に記載の発明では、長尺部材の一端は下面を支持フレームに固定し、他端は上面を支持フレームに固定する。製造時より高い温度環境下で使用した場合、長尺部材の一端では、長尺部材の上面側が熱膨張するため、長尺部材の湾曲方向は上方へ向かって反った状態となる。一方、長尺部材の他端では、長尺部材の下面側が熱膨張するため、長尺部材の湾曲方向は下方へ向かって撓んだ状態となる。 In the invention according to claim 3, one end of the long member fixes the lower surface to the support frame, and the other end fixes the upper surface to the support frame. When used in a higher temperature environment than at the time of manufacture, the upper surface side of the long member thermally expands at one end of the long member, so that the bending direction of the long member is warped upward. On the other hand, at the other end of the long member, the lower surface side of the long member is thermally expanded, so that the bending direction of the long member is bent downward.
このように、長尺部材の一端と他端とで、湾曲方向が逆であるため、湾曲変形量が互いに相殺され、環境温度変化による長尺部材の湾曲変形を低減させることができる。 In this way, since the bending direction is opposite between the one end and the other end of the long member, the amount of bending deformation cancels each other, and the bending deformation of the long member due to the environmental temperature change can be reduced.
請求項4に記載の発明は、ノズルから液滴を吐出する少なくとも1つの液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドが取り付けられた長尺部材と、前記長尺部材の両端が取付られ、本体フレームに装着される支持フレームと、を備えた液滴吐出装置であって、前記長尺部材の一端は上面及び下面を前記支持フレームに、他端は上面又は下面を支持フレームに固定したことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, at least one droplet discharge head that discharges droplets from a nozzle, a long member to which the droplet discharge head is attached, both ends of the long member are attached, and a main body And a support frame attached to the frame, wherein one end of the elongate member is fixed to the support frame at the upper surface and the lower surface, and the upper or lower surface is fixed to the support frame at the other end. Features.
請求項4に記載の発明では、長尺部材の一端は、上面及び下面を支持フレームに固定し、他端は上面又は下面を支持フレームに固定する。長尺部材の他端では、湾曲変形が生じるが、長尺部材の一端では、上面及び下面を支持フレームに固定するため、湾曲変形が生じない。このため、長尺部材の両端部の上面又は下面を支持フレームに固定した場合と比較して、長尺部材の湾曲変形を低減させることができる。 In the invention according to claim 4, one end of the long member fixes the upper surface and the lower surface to the support frame, and the other end fixes the upper surface or the lower surface to the support frame. At the other end of the long member, curved deformation occurs. However, at one end of the long member, the upper surface and the lower surface are fixed to the support frame, so that no curved deformation occurs. For this reason, compared with the case where the upper surface or lower surface of the both ends of a long member is fixed to a support frame, the curved deformation of a long member can be reduced.
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4の何れか1項に記載の液滴吐出装置において、前記長尺部材と前記支持フレームの間に支持部材が配置され、前記支持部材を介して前記長尺部材が前記支持フレームに固定されることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the droplet discharge device according to any one of the first to fourth aspects, a support member is disposed between the elongate member and the support frame, and the support member is interposed therebetween. The elongate member is fixed to the support frame.
請求項5に記載の発明では、長尺部材と支持フレームの間に支持部材を配置し、支持部材を介して長尺部材を支持フレームに固定することで支持部材の長さ分の空間が確保され、長尺部材に取付けられた液滴吐出ヘッドと長尺部材近傍に配設された他の部品との干渉を回避することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, a support member is disposed between the long member and the support frame, and a space corresponding to the length of the support member is secured by fixing the long member to the support frame via the support member. In addition, it is possible to avoid interference between the droplet discharge head attached to the long member and other components disposed in the vicinity of the long member.
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の液滴吐出装置において、前記支持部材が、前記長尺部材の中立面に対して面対称であることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the droplet discharge device according to the fifth aspect, the support member is plane-symmetric with respect to a neutral plane of the long member.
請求項6に記載の発明では、支持部材を、長尺部材の中立面に対して面対称とすることで、支持部材を介して支持フレームに固定される長尺部材の環境温度変化による湾曲変形を防止することができる。 In the invention according to claim 6, the support member is made plane-symmetric with respect to the neutral surface of the long member, so that the long member fixed to the support frame via the support member is bent due to a change in environmental temperature. Deformation can be prevented.
本発明は上記構成としたので、請求項1、3、4、6に記載の発明では、長尺部材の両端の上面及び下面の熱膨張を抑えることで、液滴吐出装置内の環境温度変化による長尺部材の湾曲変形を低減することができ、液滴着弾位置精度が上がり、高画質画像が得られる。また、液滴吐出ヘッドの信頼性も向上する。請求項2に記載の発明では、環境温度変化による支持フレームの湾曲変形を防止することができる。 Since the present invention is configured as described above, in the first, third, fourth, and sixth aspects of the invention, the environmental temperature change in the droplet discharge device is suppressed by suppressing the thermal expansion of the upper and lower surfaces at both ends of the long member. Can reduce the bending deformation of the long member, the droplet landing position accuracy is improved, and a high-quality image can be obtained. Also, the reliability of the droplet discharge head is improved. According to the second aspect of the present invention, it is possible to prevent the support frame from being bent due to a change in environmental temperature.
請求項5に記載の発明では、長尺部材と支持フレームの間に支持部材を配置し、支持部材を介して長尺部材を支持フレームに固定することで、長尺部材を固定する固定部材と液滴吐出装置内に配設された部品との干渉を回避することができる。 In the invention according to claim 5, the support member is disposed between the long member and the support frame, and the long member is fixed to the support frame via the support member, thereby fixing the long member. Interference with components disposed in the droplet discharge device can be avoided.
図1には、本発明の実施の形態に係るインクジェット記録装置112が示されている。インクジェット記録装置112の筐体114内の下部には給紙トレイ116が備えられており、給紙トレイ116内に積層された用紙Pをピックアップロール118で1枚ずつ取り出すことができる。取り出された用紙Pは、所定の搬送経路122を構成する複数の搬送ローラ対120で搬送される。
FIG. 1 shows an ink
以下、単に「搬送方向」というときは、記録媒体である用紙Pの搬送方向をいい、「上流」、「下流」というときはそれぞれ、搬送方向の上流及び下流を意味するものとする。 Hereinafter, the “conveying direction” simply refers to the conveying direction of the paper P that is a recording medium, and the “upstream” and “downstream” refer to upstream and downstream in the conveying direction, respectively.
給紙トレイ116の上方には、駆動ロール124及び従動ロール126に張架された無端状の搬送ベルト128が配置されている。搬送ベルト128の上方には記録ヘッドアレイ130が配置されており、搬送ベルト128の平坦部分128Fに対向している。
Above the
この対向した領域が、記録ヘッドアレイ130からインク滴が吐出される吐出領域SEとなっている。搬送経路122を搬送された用紙Pは、搬送ベルト128で保持されてこの吐出領域SEに至り、記録ヘッドアレイ130に対向した状態で、記録ヘッドアレイ130から画像情報に応じたインク滴が付着される。
This opposed area is an ejection area SE where ink droplets are ejected from the
そして、用紙Pを搬送ベルト128で保持した状態で周回させることで、吐出領域SE内に複数回通過させて、いわゆるマルチパスによる画像記録を行うことも可能となっている。もちろん、用紙Pを吐出領域SE内に1回のみ通過させて、いわゆる1パスで画像記録を行っても良い。
Then, by rotating the paper P while being held by the
記録ヘッドアレイ130は、本実施形態では、有効な記録領域が用紙Pの幅(搬送方向と直交する方向の長さ)以上とされた長尺状で、いわゆるFWA(Full Width Array)となっている。記録ヘッドアレイ130内には、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、及びブラック(K)の4色それぞれに対応した4つのインクジェット記録ヘッド132が搬送方向に沿って配置されており、フルカラーの画像を記録可能になっている。
In this embodiment, the
なお、それぞれのインクジェット記録ヘッド132においてインク滴を吐出する方法は特に限定されず、いわゆるサーマル方式や圧電方式等、公知のものを適用できる。
The method for ejecting ink droplets in each
各インクジェット記録ヘッド132は、図示しない記録ヘッド制御手段によって制御されるようになっている。記録ヘッド制御手段は、たとえば、画像情報に応じてインク滴の吐出タイミングや使用するインク吐出口(ノズル)を決め、駆動信号をインクジェット記録ヘッド132に送る。
Each
また、記録ヘッドアレイ130は、搬送方向と直交する方向に不動とされていてもよいが、必要に応じて移動するように構成しておくと、マルチパスによる画像記録で、より解像度の高い画像を記録したり、インクジェット記録ヘッド132の不具合を記録結果に反映させないようにしたりできる。
The
記録ヘッドアレイ130の上流側には、図示しない電源が接続された帯電ロール136が配置されている。帯電ロール136は、従動ロール126との間で搬送ベルト128及び用紙Pを挟みつつ従動し、用紙Pを搬送ベルト128に押圧する押圧位置と、搬送ベルト128から離間した離間位置との間を移動可能とされている。押圧位置では、接地された従動ロール126との間に所定の電位差が生じるため、用紙Pに電荷を与えて搬送ベルト128に静電吸着させることができる。
On the upstream side of the
また、電源は、用紙Pを所定電位に帯電させることが可能であれば、直流電源でも交流電源でもよい。 The power source may be a DC power source or an AC power source as long as the paper P can be charged to a predetermined potential.
なお、帯電ロール136よりもさらに上流側には、図示しないレジロールが設けられており、用紙Pが搬送ベルト128と帯電ロール136との間に至る前に位置合わせされる。
Note that a registration roll (not shown) is provided further upstream than the charging roll 136, and the paper P is aligned before reaching between the
記録ヘッドアレイ130の下流側には、剥離プレート140が配置されており、用紙Pを搬送ベルト128から剥離することができる。
A peeling
剥離された用紙Pは、剥離プレート140の下流側で排出経路144を構成する複数の排出ローラ対142で搬送され、筐体114の上部に設けられた排紙トレイ146に排出される。
The peeled paper P is conveyed by a plurality of discharge roller pairs 142 constituting a
剥離プレート140の下方には、駆動ロール124との間で搬送ベルト128を挟持可能なクリーニングロール148が配置されており、搬送ベルト128の表面をクリーニングするようになっている。
Below the peeling
給紙トレイ116と搬送ベルト128の間には、複数の反転用ローラ対150で構成された反転経路152が設けられており、片面に画像記録された用紙Pを反転させて搬送ベルト128に保持させることで、用紙Pの両面への画像記録を容易に行えるようになっている。
A reversing
搬送ベルト128と排紙トレイ146の間には、4色の各インクをそれぞれ貯留するインクタンク154が設けられている。インクタンク154のインクは、図示しないインク供給配管によって、記録ヘッドアレイ130に供給される。インクとしては、水性インク、油性インク、溶剤系インク等、公知の各種インクを使用できる。
Between the
インクジェット記録ヘッド132は、図2に示すように、長方形の枠体(支持フレーム)156を有している。枠体156は、用紙Pの搬送方向と直交する方向が長辺158となる向きで、図1に示す搬送ベルト128の平坦部分128Fと対向するように配置された状態で、インクジェット記録装置112の筐体114に取り付けられている
枠体156の一対の短辺160には、側板160Aが垂下しており、側板160Aの内壁からは、互いに対面した状態で上下一対の支持片180、182が、短辺160に沿って複数組張り出し、側板160Aと一体に形成されている。支持片180と支持片182の間には隙間が設けられており、側板160Aと側板160Aの間で長尺部材168を短辺160方向に沿ってスライドさせ、該隙間内に長尺部材168の端部を挿通させることができる。
As shown in FIG. 2, the ink
支持片180、182にはボルト孔180A、182Aがそれぞれ形成されており、長尺部材168の両端部には、ボルト170が螺合可能なボルト孔168Aが形成されている。支持片180のボルト孔180A、長尺部材168のボルト孔168A、支持片182のボルト孔182A、ナット(図示省略)の順番でボルト170を螺合させることで、図8(B)に示すように、長尺部材168の両端部の上面及び下面が、それぞれ面接触した状態で支持片180、182に固定されるようになっている。つまり、長尺部材168の支持位置が、長尺部材168の中立軸Pを含む中立面に対して面対称、或いは、長尺部材168の中立軸Pに対して線対称となるようにしている。
ところで、図2に示すように、長尺部材168には、長手方向に沿って複数のヘッド取付部176が形成されており、このヘッド取付部176のそれぞれに、ヘッドユニット178が取り付けられている。したがって、ヘッドユニット178のそれぞれは、単体で用紙Pの紙幅を有していないが、複数のヘッドユニット178を紙幅方向に並べて配置することで、紙幅以上の画像記録領域を得られるようになっている。すなわち、インクジェット記録ヘッド132が用紙Pの幅方向に沿って移動しなくても、用紙Pの移動のみによって用紙Pの全面に画像が形成できるので、高い生産性を得ることができる。
As shown in FIG. 2, the
このような全体構成とされた本実施形態のインクジェット記録装置112では、上記したように、図1に示す給紙トレイ116から取り出された用紙Pが搬送され、搬送ベルト128に至る。そして、帯電ロール136によって搬送ベルト128に押し付けられると共に、帯電ロール136からの印加電圧によって搬送ベルト128に吸着(密着)して保持される。この状態で、搬送ベルトの循環によって用紙Pが吐出領域SEを通過しつつ、記録ヘッドアレイ130からインク滴が吐出されて、用紙P上に画像が記録される。
In the ink
1パスのみで画像記録する場合には、剥離プレート140で用紙Pを搬送ベルト128から剥離し、排出ローラ対142で搬送して排紙トレイ146に排出する。これに対し、マルチパスで画像記録を行う場合には、必要な回数に達するまで用紙Pを周回させて吐出領域SEを通過させた後、剥離プレート140で用紙Pを搬送ベルト128から剥離し、排出ローラ対142で搬送して排紙トレイ146に排出する。
When recording an image in only one pass, the paper P is peeled from the
次に、本発明の実施の形態に係るインクジェット記録ヘッドの作用について説明する。 Next, the operation of the ink jet recording head according to the embodiment of the present invention will be described.
図2に示すように、本実施形態のインクジェット記録ヘッド132では、長尺部材168と枠体156とが、それぞれに求められる物性やコストを考慮して、それぞれに好ましい材料で構成されている。
As shown in FIG. 2, in the
具体的には、枠体156が長尺部材168よりも熱膨張係数が小さく、ヘッドユニット178の剛性は、長尺部材168と比較して十分に低い構成である。一般的に、使用部材の剛性は形状により調整することができ、使用部材に薄肉部、穴部又は肉抜き部を設けることで使用部材の剛性は低くなる。また、使用部材の材料を変えることにより、剛性又は熱膨張係数の調整を図ることができる。
Specifically, the
そして、インクジェット記録装置112が、製造時とは異なる温度環境下で使用されると、長尺部材168と枠体156の熱膨張係数の違いから、長尺部材168が湾曲変形してしまう。
When the
図3(A)、(B)には、インクジェット記録ヘッド132の使用環境が、製造時よりも高い温度であった場合の、長尺部材168の変形状態が模式的に示されている(なお、ここではヘッドユニット178の図示を省略している)。
3A and 3B schematically show the deformation state of the
図3(A)は、長尺部材168の両端部の上面側のみを支持片180で固定した場合を示している。この場合、長尺部材168の下面側は自由状態となるので、長尺部材168の下部側において、熱膨張量が大きくなり、長尺部材168の中央部が下部へ向かって撓んだ状態となる。
FIG. 3A shows a case where only the upper surface side of both ends of the
図4には、図3(A)の状態における、長尺部材168及びヘッドユニット178において、環境温度変化による長尺部材168のZ方向(長尺部材168の肉厚方向)の変位量を測定した結果が変位量を誇張して示されている。
FIG. 4 shows the measurement of the displacement of the
これによると、温度変化による、長尺部材168及びヘッドユニット178の両端部のZ方向の変位量が一番小さく、中央部へ行くに従って徐々に該変位量が大きくなっていることが分かる。これは、長尺部材168の長手方向において、長尺部材168が湾曲変形していることを示している。
According to this, it can be seen that the amount of displacement in the Z direction at both ends of the
また、図3(B)は、長尺部材168の両端部の下面側のみを支持片182で固定した場合を示している。この場合、長尺部材168の上面側が自由状態となるので、長尺部材168の上面側において、熱膨張量が大きくなり、長尺部材168の中央部が上方へ向かって反った状態となる。
FIG. 3B shows a case where only the lower surface side of both end portions of the
このように、長尺部材168の上面側又は下面側のうち、どちらか一方の熱膨張量が他方よりも大きい場合、長尺部材168の長手方向において、熱膨張量が異なってしまい、長尺部材168が湾曲変形する。
Thus, when the thermal expansion amount of one of the upper surface side or the lower surface side of the
ここで、ヘッドユニット178の剛性は長尺部材168と比較して十分低いため、長尺部材168の湾曲変形が、そのままヘッドユニット178の湾曲変形となってしまう。ヘッドユニット178が湾曲変形すると、用紙P上にインク滴を着弾させた場合、図4に示すように、インク滴吐出方向を示す矢印が斜めに傾いていることからも分かるが、図5(A)の●−●線で示すように、紙幅方向では、中央部において着弾位置ズレはほとんど生じないが、両端部へ行くに従って徐々に着弾位置ズレが大きくなる。
Here, since the rigidity of the
このように、用紙Pの紙幅方向中央部と端部とで着弾位置ズレに差が生じることで、長尺部材168の両端部へ行くに従って着弾ピッチが徐々に大きくなり、図6(A)に示すように、用紙P上では、幅方向の端部側へ行くに従って徐々にドットが粗くなってしまう。
As described above, the difference in landing position deviation occurs between the central portion and the end portion of the paper P in the paper width direction, so that the landing pitch gradually increases toward both ends of the
また、紙送り方向では、図5(B)の●−●線で示すように、中央部の着弾位置ズレが大きく、両端部へ行くに従って、着弾位置ズレは小さくなっており、図6(B)に示すように、用紙P上では、曲線を描いてしまう。 Further, in the paper feed direction, as shown by the line --- in FIG. 5 (B), the landing position deviation at the center is large, and the landing position deviation decreases as it goes to both ends, and FIG. ), A curved line is drawn on the paper P.
以上のことから、長尺部材168が湾曲変形した場合、用紙P上に記録される画像の画質は、大幅に低下することになる。さらに、長尺部材168の中央部分では、ヘッドユニット178が用紙Pに接近して、ノズル面と用紙Pとの距離TDが小さくなるため、用紙Pがノズル面に接触するなどの不都合が生じることもある。このため、長尺部材168の湾曲変形をいかに防止することができるかということが課題となってくる。
From the above, when the
従って、本実施形態では、図2、図8(B)に示すように、長尺部材168の両端部の上面及び下面を、それぞれ面接触した状態で支持片180、182に固定し、長尺部材168の支持位置が、長尺部材168の中立軸Pを含む中立面Hに対して面対称となるようにしている。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 2 and FIG. 8B, the upper and lower surfaces of both ends of the
ここで、本形態では、枠体156が長尺部材168よりも熱膨張係数は小さく、剛性が十分大きい構成であるため、環境温度変化による枠体156の変形を考慮する必要がない。
Here, in this embodiment, the
このため、図2、図8(B)において、長尺部材168の中立軸Pを含む中立面Hに対して、枠体156を面対称とする必要はないが、環境温度変化による枠体156の変形を考慮しなければならない場合は、枠体156も含めて、長尺部材168の支持位置が、長尺部材168の中立軸Pを含む中立面Hに対して枠体156も含めて面対称とする必要が生じる。
Therefore, in FIG. 2 and FIG. 8B, the
この場合、例えば、図9に示すように、枠体156の側板160A(図2参照)が不要となり、該枠体156の上面及び下面に、それぞれ支持片180、182を固定可能として、支持片108と支持片182の間で長尺部材168の端部を支持するようにする。これにより、枠体156も含めて、長尺部材168の支持位置を、長尺部材168の中立軸Pを含む中立面Hに対して面対称とすることができる。
In this case, for example, as shown in FIG. 9, the
ところで、図10には、図8(B)の状態における、長尺部材168及びヘッドユニット178において、環境温度変化による長尺部材168のZ方向(長尺部材168の肉厚方向)変位量を測定した結果が変位量を誇張して示されている。
FIG. 10 shows the amount of displacement of the
これによると、長尺部材168及びヘッドユニット178の長手方向において、温度変化による長尺部材168のZ方向の変位量が略同一である。つまり、長尺部材168及びヘッドユニット178において、湾曲変形がほとんど生じないことが分かる。
According to this, in the longitudinal direction of the
従って、図7(A)に示すように(なお、図7(A)〜(C)は、環境温度変化による長尺部材168の湾曲変形の状態を示しており、ヘッドユニット178の図示を省略している)、長尺部材168の両端部の上面及び下面を支持片180、182で固定することで、長尺部材168の両端部の上面及び下面の熱膨張を抑え、環境温度変化による長尺部材168の湾曲変形を防止することができる。
Accordingly, as shown in FIG. 7A (FIGS. 7A to 7C show the state of bending deformation of the
このため、図5(A)、(B)の□−□線で示すように、インク滴の着弾位置精度が上がり、高画質画像が得られる。また、インクジェット記録ヘッドの信頼性も向上する。さらに、長尺部材168の両端部の上面及び下面を枠体156に固定するだけなので、安価で対応できる。
For this reason, as indicated by the □-□ lines in FIGS. 5A and 5B, the ink droplet landing position accuracy is improved, and a high-quality image is obtained. Also, the reliability of the ink jet recording head is improved. Furthermore, since the upper surface and the lower surface of both ends of the
さらに、異なる色に対応するインクジェット記録ヘッド132を紙送り方向に並べて配置した構成では、それぞれの色のインク滴ごとに、紙幅方向へのズレ量が異なると、いわゆる色ずれが発生するが、本形態では、紙幅方向へのズレ量が小さいので、色ずれも少なくなる。すなわち、フルカラー等の複数色での画像記録を行う場合に、特に好ましい。 Furthermore, in the configuration in which the inkjet recording heads 132 corresponding to different colors are arranged in the paper feed direction, if the amount of misalignment in the paper width direction differs for each color ink droplet, a so-called color shift occurs. In the embodiment, since the amount of deviation in the paper width direction is small, the color misregistration is also reduced. That is, it is particularly preferable when performing image recording in a plurality of colors such as full color.
なお、ここでは、長尺部材168の中立面Hに対して面対称或いは、長尺部材168の中立軸Pに対して線対称となるように、長尺部材168の両端部を支持片180、182で固定したが、少なくとも、長尺部材168の両端部の上面及び下面を支持片180、182でそれぞれ固定することができれば良いため、必ずしも、支持片180、182が長尺部材168の中立面Hに対して面対称或いは、長尺部材168の中立軸Pに対して線対称である必要はない。
Here, both end portions of the
また、これ以外にも、図8(C)に示すように、長尺部材168の一端部の上面を支持片180で固定し、他端部の下面を支持片182で固定しても良い。なお、ここでは、長尺部材168の支持位置が、長尺部材168の中立軸Pと長尺部材168の長手方向の中心線との交点Oに対して点対称となるようにしているが、必ずしも長尺部材168の支持位置が、該交点Oに対して点対称である必要はない。
In addition, as shown in FIG. 8C, the upper surface of one end of the
この場合、図7(B)に示すように、長尺部材168の一端では、長尺部材168の下面側が熱膨張するため、長尺部材168の湾曲方向は下方へ向かって撓んだ状態となるが、長尺部材168の他端では、長尺部材168の上面側が熱膨張するため、長尺部材168の湾曲方向は上方へ向かって反った状態となる。
In this case, as shown in FIG. 7B, at the one end of the
このように、長尺部材168の一端と他端とで、湾曲方向が逆であるため、変形量が互いに相殺され、図5(A)、(B)の◇−◇線で示すように、環境温度変化による長尺部材168の湾曲変形を低減させることができる。
Thus, since the bending direction is opposite between the one end and the other end of the
さらに、図7(C)に示すように、長尺部材168の一端部の下面を支持片182で固定し、他端部の上下面をそれぞれ支持片180と支持片182で固定して、長尺部材168の支持位置を2点以上としても良い。
Further, as shown in FIG. 7C, the lower surface of one end of the
この場合、長尺部材168の一端部では、湾曲変形が生じるが、長尺部材168の他端部では、上下面をそれぞれ支持片180と支持片182で固定するため、湾曲変形が生じない。このため、図3(A)、(B)に示すように、長尺部材168の両端部の上面のみ又は下面のみを支持片180又は支持片182で固定した場合と比較して、長尺部材168の湾曲変形を低減させることができる。
In this case, bending deformation occurs at one end portion of the
また、ここでは、インクジェット記録ヘッド132の使用環境が、製造時よりも高い温度の場合について説明したが、インクジェット記録ヘッド132の使用環境が、製造時よりも低い温度の場合であっても上記と同様の効果を得ることができる。
Here, the case where the use environment of the ink
ところで、インクジェット記録装置112内の長尺部材168近傍に配設される他の部品と、枠体156との干渉を避けるため、図11(B)に示すように、長尺部材168と支持片180、182との間に支持部材184、186をそれぞれ配置しても良い。
Incidentally, in order to avoid interference between the
この場合、長尺部材168の上面及び下面に支持部材184、186をそれぞれ固定し、該支持部材184の上面及び支持部材186の下面をそれぞれ支持片180、182に固定して、長尺部材168の支持位置が、長尺部材168の中立面Hに対して面対称となるようにする。
In this case, the
これにより、図11(A)に示すように、長尺部材168の上面を固定する支持片180との間に、支持部材184を配置した場合(図12(A)、(B)の●−●線参照)と比較して、図12(A)、(B)の□−□線で示すように、インク滴の着弾位置精度が上がり、高画質画像が得られる。また、十分なTDも確保でき、インクジェット記録ヘッド132の信頼性も向上する。
Accordingly, as shown in FIG. 11A, when the
なお、ここでは、少なくとも長尺部材168の上面及び下面をそれぞれ固定することができれば良いため、必ずしも、長尺部材168の支持位置が、長尺部材168の中立面Hに対して面対称である必要はない。
Here, since it is sufficient that at least the upper surface and the lower surface of the
さらに、図11(C)に示すように、長尺部材168の一端部の上面に支持部材184を固定し、該支持部材184を支持片180で固定する。また、長尺部材168の他端部の下面に支持部材186を固定して、該支持部材186を支持片182で固定し、長尺部材168の支持位置が、長尺部材168の中心軸Pと長尺部材168の長手方向の中心線との交点Oに対して点対称となるようにしても良い。
Further, as shown in FIG. 11C, a
これにより、図12(A)、(B)の◇−◇線で示すように、長尺部材168の両端において、長尺部材168と支持片180の間に、支持部材184を配置した場合と比較して、長尺部材168の湾曲変形を低減させることができる。勿論、ここでも、長尺部材168の支持位置を、該交点Oに対して点対称となるようにしているが、必ずしも交点Oに対して点対称である必要はない。
Thereby, as shown by the ◇-◇ lines in FIGS. 12A and 12B, the
以上の実施形態では、枠体156及び支持片180、182を図2或いは図9に示す形状としたが、長尺部材168の端部の上面或いは下面を固定することができればよいため、これに限るものではない。例えば、図13に示すように、枠体156に直接長尺部材168を支持するようにしても良い。また、支持片160が枠体156と一体に形成されても良い。
In the above embodiment, the
さらに、以上の実施形態では、長尺部材168が枠体156に取り付けられ、該枠体156をインクジェット記録装置112(図1参照)の筐体114に取り付けられる例に挙げたが、たとえば、枠体156を省略して、筐体114に、支持片180、182を介して直接長尺部材168を取り付けるようにしても良い。
Further, in the above embodiment, the
また、ヘッドユニット178としては、長尺部材168に少なくとも1つ取り付けられるものであればよく、単体で長尺状とされていてもよい。もちろん、本実施形態のように、複数のヘッドユニット178が長尺部材168に取り付けられることで、全体として長尺状となるようなものも含まれる。
Further, the
上記各実施形態では、本発明の液滴吐出装置として、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各色のインク滴を吐出するインクジェット記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置を挙げたが、本発明の液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置は、記録用紙P上へ画像(文字を含む)を記録するものに限定されない。すなわち、記録媒体は紙に限定されるものでなく、また、吐出する液体もインクに限定されるものではない。例えば、インク処理液を併用したり、高分子フィルムやガラス上にインクを吐出してディスプレイ用カラーフィルターを作成したり、溶接状態の半田を基板上に吐出して部品実装用のバンプを形成したりする等、工業用に用いられる液滴吐出装置全般が広く含まれる。 In each of the above embodiments, the ink jet recording apparatus provided with the ink jet recording head for ejecting ink droplets of each color of black, yellow, magenta, and cyan is exemplified as the liquid droplet ejecting apparatus of the present invention. The head and the droplet discharge device are not limited to those that record images (including characters) on the recording paper P. That is, the recording medium is not limited to paper, and the liquid to be ejected is not limited to ink. For example, ink treatment liquid can be used together, ink can be ejected onto a polymer film or glass to create a color filter for display, or welded solder can be ejected onto a substrate to form bumps for component mounting. In general, a wide range of droplet ejection devices used for industrial purposes are included.
また、これらの液滴吐出装置では、FWAに限らず、主走査機構と副走査機構を有するPartial Width Array(PWA)に本発明を適用してもよい。さらに、マルチパスタイプではなく、1パスタイプであってもよい。 In these droplet discharge devices, the present invention may be applied not only to the FWA but also to a partial width array (PWA) having a main scanning mechanism and a sub-scanning mechanism. Furthermore, instead of the multipath type, a single path type may be used.
112 インクジェット記録装置(液滴吐出装置)
130 記録ヘッドアレイ
132 インクジェット記録ヘッド(液滴吐出ヘッド)
156 枠体(支持フレーム)
168 長尺部材
178 ヘッドユニット(液滴吐出ヘッド)
180 支持片(支持フレーム)
182 支持片(支持フレーム)
184 支持部材
186 支持部材
112 Inkjet recording device (droplet ejection device)
130
156 Frame (support frame)
168
180 Support piece (support frame)
182 Support piece (support frame)
184
Claims (6)
前記液滴吐出ヘッドが取り付けられた長尺部材と、
前記長尺部材の両端が取付られ、本体フレームに装着される支持フレームと、
を備えた液滴吐出装置であって、
前記長尺部材の両端の上面及び下面を前記支持フレームに固定したことを特徴とする液滴吐出装置。 At least one droplet discharge head for discharging droplets from the nozzle;
A long member to which the droplet discharge head is attached;
Both ends of the elongate member are attached and a support frame attached to the main body frame;
A droplet discharge device comprising:
A droplet discharge device, wherein upper and lower surfaces at both ends of the long member are fixed to the support frame.
前記液滴吐出ヘッドが取り付けられた長尺部材と、
前記長尺部材の両端が取付られ、本体フレームに装着される支持フレームと、
を備えた液滴吐出装置であって、
前記長尺部材の一端は下面を前記支持フレームに固定し、他端は上面を前記支持フレームに固定したことを特徴とする液滴吐出装置。 At least one droplet discharge head for discharging droplets from the nozzle;
A long member to which the droplet discharge head is attached;
Both ends of the elongate member are attached and a support frame attached to the main body frame;
A droplet discharge device comprising:
One end of the elongate member has a lower surface fixed to the support frame, and the other end has an upper surface fixed to the support frame.
前記液滴吐出ヘッドが取り付けられた長尺部材と、
前記長尺部材の両端が取付られ、本体フレームに装着される支持フレームと、
を備えた液滴吐出装置であって、
前記長尺部材の一端は上面及び下面を前記支持フレームに固定し、他端は上面又は下面を前記支持フレームに固定したことを特徴とする液滴吐出装置。 At least one droplet discharge head for discharging droplets from the nozzle;
A long member to which the droplet discharge head is attached;
Both ends of the elongate member are attached and a support frame attached to the main body frame;
A droplet discharge device comprising:
One end of the elongated member has an upper surface and a lower surface fixed to the support frame, and the other end has an upper surface or a lower surface fixed to the support frame.
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