JP2005081601A - Inkjet head - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インクジェットヘッドに係り、特に加熱されたインクを吐出するインクジェットヘッドに関する。 The present invention relates to an inkjet head, and more particularly to an inkjet head that discharges heated ink.
従来より、用紙やプラスチック薄板等の記録媒体にインクを吐出して所定の画像を記録するインクジェットプリンタが提案され、実用化されている。インクジェットプリンタは、ノズル(インクの吐出口)を有するインクジェットヘッドを備えており、かかるインクジェットヘッドを所定の方向に移動させながらノズルから記録媒体に向けてインクを吐出することにより、記録媒体に所定の画像を記録している。 2. Description of the Related Art Conventionally, ink jet printers that record a predetermined image by ejecting ink onto a recording medium such as paper or a plastic thin plate have been proposed and put into practical use. The ink jet printer includes an ink jet head having nozzles (ink ejection ports), and ejects ink from the nozzles toward the recording medium while moving the ink jet head in a predetermined direction. An image is recorded.
このようなインクジェットヘッドにおいては、常温では高粘性で温度上昇に伴って低粘化するインクが用いられる場合があるが、安定した吐出を確保するために、吐出以前にインクを加熱して低粘化させるインクヒータが備えられている(例えば、特許文献1参照)。
従来、インクヒータを有するインクジェットヘッドにおいては、インクヒータ及び温度センサの配線はインクジェットヘッドの駆動信号系とは独立して設けられていた。
一方、インクジェットプリンタの小型化が進むにつれ、インクジェットヘッドと駆動信号系との電気的接続を簡略化することが望まれている。
Conventionally, in an ink jet head having an ink heater, the wiring of the ink heater and the temperature sensor is provided independently of the drive signal system of the ink jet head.
On the other hand, it is desired to simplify the electrical connection between the ink jet head and the drive signal system as the ink jet printer becomes smaller.
本発明の課題は、従来独立して設けられていたインクヒータの給電機構をインクジェットヘッドの駆動信号系の給電機構と一体化することで、装置の小型化や製造工程の簡略化を向上させることである。 An object of the present invention is to improve the downsizing of the apparatus and the simplification of the manufacturing process by integrating the power supply mechanism of the ink heater, which has been conventionally provided independently, with the power supply mechanism of the drive signal system of the inkjet head. It is.
請求項1記載の発明は、
インクの吐出口を一端面に有するインクジェットヘッドチップと、
前記インクジェットヘッドチップに接続されるヘッド駆動基板と、
前記インクジェットヘッドチップの側部に取り付けられ、外部からのインクを前記インクジェットヘッドチップにまで導くマニホールドと、
前記マニホールドを介して、前記マニホールド内部のインクを加熱するインクヒータとを備えるインクジェットヘッドであって、
前記インクヒータは、前記ヘッド駆動基板に接続されていて、前記ヘッド駆動基板を介して給電されることを特徴としている。
The invention described in claim 1
An inkjet head chip having an ink ejection port on one end surface;
A head drive substrate connected to the inkjet head chip;
A manifold that is attached to a side portion of the inkjet head chip and guides ink from outside to the inkjet head chip;
An ink jet head provided with an ink heater for heating the ink inside the manifold via the manifold,
The ink heater is connected to the head driving substrate and is supplied with power through the head driving substrate.
請求項1記載の発明によれば、インクヒータが、ヘッド駆動基板に接続されていて、このヘッド駆動基板を介して給電されるようになっているために、インクヒータ専用の給電機構を設けなくとも、インクヒータに対して給電を行うことができる。このように、インクジェットヘッドチップとインクヒータとの給電をヘッド駆動基板によって共通化すれば、インクヒータの給電機構を簡略化でき、装置の小型化や製造工程の簡略化を向上させることができる。 According to the first aspect of the present invention, since the ink heater is connected to the head drive substrate and is supplied with power through the head drive substrate, a power supply mechanism dedicated to the ink heater is not provided. In both cases, power can be supplied to the ink heater. Thus, if the power supply between the ink jet head chip and the ink heater is shared by the head drive substrate, the power supply mechanism of the ink heater can be simplified, and the downsizing of the apparatus and the simplification of the manufacturing process can be improved.
請求項2記載の発明は、請求項1記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記ヘッド駆動基板及び前記マニホールドを2組備え、
2組の前記マニホールドは、直列に接続される2組以上の前記インクヒータを備え、
前記直列に接続される2組以上の前記インクヒータのうち、一端の前記インクヒータは2組の前記ヘッド駆動基板のうちの一方の前記ヘッド駆動基板に接続されて、他端の前記インクヒータは他方の前記ヘッド駆動基板に接続されることを特徴としている。
The invention according to claim 2 is the ink jet head according to claim 1,
Two sets of the head drive substrate and the manifold are provided,
Two sets of the manifolds include two or more sets of the ink heaters connected in series,
Of the two or more sets of ink heaters connected in series, the ink heater at one end is connected to one of the head drive substrates of the two sets of head drive substrates, and the ink heater at the other end is It is connected to the other head drive substrate.
請求項2記載の発明によれば、直列に接続される2組以上のインクヒータのうち、一端のインクヒータは2組のヘッド駆動基板のうちの一方のヘッド駆動基板に接続されて、他端のインクヒータは他方のヘッド駆動基板に接続されるので、簡単な構造で2つのインクヒータに対する給電を可能とする。 According to the second aspect of the invention, of the two or more sets of ink heaters connected in series, the ink heater at one end is connected to one head drive substrate of the two sets of head drive substrates, and the other end This ink heater is connected to the other head drive substrate, so that power can be supplied to the two ink heaters with a simple structure.
請求項3記載の発明は、請求項2記載のインクジェットヘッドにおいて、
1つの入力端子及び2つの出力端子を有するフレキシブル配線板を備え、
2組の前記ヘッド駆動基板のそれぞれには、前記出力端子が1つずつ接続されていることを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, in the ink jet head according to the second aspect,
A flexible wiring board having one input terminal and two output terminals;
One output terminal is connected to each of the two sets of head driving substrates.
請求項3記載の発明によれば、2組のヘッド駆動基板のそれぞれには、フレキシブル配線板の出力端子が1つずつ接続されているので、2組のヘッド駆動基板とインクヒータへの給電及び制御を1つにまとめることができる。 According to the third aspect of the present invention, since the output terminals of the flexible wiring board are connected to each of the two sets of head drive boards, the power supply to the two sets of head drive boards and the ink heaters and Controls can be combined into one.
本発明によれば、インクヒータ専用の給電機構を設けなくとも、インクヒータに対して給電を行うことができる。このように、インクジェットヘッドチップとインクヒータとの給電をヘッド駆動基板によって共通化すれば、インクヒータの給電機構を簡略化でき、装置の小型化や製造工程の簡略化を向上させることができる。 According to the present invention, power can be supplied to the ink heater without providing a dedicated power supply mechanism for the ink heater. Thus, if the power supply between the ink jet head chip and the ink heater is shared by the head drive substrate, the power supply mechanism of the ink heater can be simplified, and the downsizing of the apparatus and the simplification of the manufacturing process can be improved.
以下に本実施形態について図面を参照して説明する。以下は本発明の一実施形態であって本発明を限定するものではない。 The present embodiment will be described below with reference to the drawings. The following is one embodiment of the present invention and does not limit the present invention.
まず図1を参照して、本実施形態のインクジェットプリンタの全体構成について説明する。図1はインクジェットプリンタの全体構成図である。 First, the overall configuration of the ink jet printer according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an overall configuration diagram of an inkjet printer.
インクジェットプリンタ1は、記録媒体Pに対してインクを吐出し、記録媒体P上に画像を記録するものである。インクジェットプリンタ1には、図示しない搬送手段が備わっており、この搬送手段が記録媒体Pを、図1における記録領域Cを通過させながら主走査方向Aと直交した副走査方向に搬送するようになっている。 The ink jet printer 1 ejects ink onto a recording medium P and records an image on the recording medium P. The ink jet printer 1 includes a transport unit (not shown), and the transport unit transports the recording medium P in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction A while passing through the recording area C in FIG. ing.
記録領域Cの上方には、主走査方向Aに沿って延在するキャリッジレール2が配置されていて、このキャリッジレール2には、キャリッジレール2によって案内されるキャリッジ3が移動自在に設けられている。 Above the recording area C, a carriage rail 2 extending along the main scanning direction A is arranged. A carriage 3 guided by the carriage rail 2 is movably provided on the carriage rail 2. Yes.
キャリッジ3は、記録媒体Pに対してインクを吐出するインクジェットヘッド4を搭載し、キャリッジレール2に沿ってホームポジション領域Bからメンテナンス領域Dにかけて矢印A方向に移動するようになっている。
The carriage 3 is mounted with an
本実施形態に係るインクジェットプリンタ1では、ブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の4色のインクを吐出できるよう、合計で4個のインクジェットヘッド4がキャリッジ3に設置されている。本実施形態においては、2個のインクジェットヘッド4,4が前後方向に1列に配置されていて、この前後に並んだインクジェットヘッド4,4の中央の両側方にその他の2個のインクジェットヘッド4,4が配置されている。
In the ink jet printer 1 according to the present embodiment, a total of four
これら各インクジェットヘッド4には、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各色のインクを貯蔵するインクタンク5が、それぞれインク供給管6を介して連結されている。つまり、インクタンク5内のインクは、インク供給管6によって各インクジェットヘッド4に供給されるようになっている。
Each of these
メンテナンス領域Dには、インクジェットヘッド4に対してメンテナンスを行うメンテナンスユニット7が設けられている。このメンテナンスユニット7には、インクジェットヘッド4の吐出面を覆って、ノズル内のインクを吸引するための複数の吸引キャップ8と、吐出面に付着したインクを拭き取る清掃ブレード9と、インクジェットヘッド4から空吐出されたインクを受けるインク受器10と、吸引ポンプ11と、廃インクタンク12とが設けられている。
In the maintenance area D, a
吸引キャップ8は吸引ポンプ11を介して廃インクタンク12と連通しており、メンテナンス動作時には上昇してインクジェットヘッド4の吐出面を覆うようになっている。吸引キャップ8,8,…は、上述のように上昇した時に全てのインクジェットヘッド4の吐出面を覆うことができるよう、各インクジェットヘッド4に対応するように4個配列されている。
吸引ポンプ11はシリンダーポンプやチューブポンプを有して構成されていて、吸引キャップ8が吐出面を覆った状態で作動することにより、吐出口からインクジェットヘッド4内部のインクを異物とともに吸引するための吸引力を発生するようになっている。
The
The
ホームポジション領域Bには、インクジェットヘッド4を保湿する保湿ユニット13が設けられている。保湿ユニット13には、インクジェットヘッド4が待機状態にあるとき、吐出面を覆うことでインクジェットヘッド4のインクを保湿する4個の保湿キャップ14が設けられている。これら4個の保湿キャップ14,14,…は、4個のインクジェットヘッド4の吐出面を同時に覆うことができるよう、インクジェットヘッド4の配列に対応して配列される。
In the home position area B, a moisturizing
制御部は、CPU(中央演算装置)と、メモリとを有して構成され、インクジェットプリンタ1の各構成要素を制御するようになっている。メモリには、記録媒体Pに形成する画像のデータや、インクジェットプリンタ1の各構成要素を制御するためのプログラムが記憶されており、このメモリ内の画像データやプログラムに基づいて各構成要素に制御信号を送信するようになっている。 The control unit is configured to include a CPU (Central Processing Unit) and a memory, and controls each component of the inkjet printer 1. The memory stores image data to be formed on the recording medium P and a program for controlling each component of the inkjet printer 1, and controls each component based on the image data and program in the memory. A signal is transmitted.
次に、図2及び図3を参照してインクジェットヘッド4について説明する。
図2は本実施形態のインクジェットヘッド4の分解斜視図であり、図3はインクジェットヘッド4の概略構成を表す側断面図である。
Next, the
FIG. 2 is an exploded perspective view of the
本実施形態のインクジェットヘッド4には、インクを吐出するインクジェットヘッドチップ(以下「ヘッドチップ」と称す。)41が設けられている。ヘッドチップ41は長尺な外形をしていて、その一端面(吐出面)には多数の吐出口42が配列されている。図3に示すように、ヘッドチップ41の両側面にはインク供給口43が設けられていて、ヘッドチップ41の内部に形成されたインク流路44を介して、インク供給口43と吐出口42とが連続するようになっている。インク流路44の一部は圧力室を形成しており、図示しない圧電素子の作用により圧力を変動させて、インク滴をインク吐出口42から吐出させる構造になっている。
The
ヘッドチップ41の両側部には、インク供給口43に連結されて、外部からのインクをヘッドチップ41に供給する2組のマニホールド48が取り付けられている。マニホールド48の一端部には、内部にインクを流入させる流入口481が設けられている。また、マニホールド48の側部には、マニホールド48内部のインクを加熱するインクヒータ49がマニホールド48に接触するように設けられている。なお、本実施形態では、インクヒータ49がマニホールド48に接触されている場合を例示したが、マニホールド48を介してマニホールド48内のインクが加熱されるのであれば、インクヒータ49がマニホールド48に接触していなくてもよい。
Two sets of
そして、ヘッドチップ41には、各圧電素子45及びに対して制御部からの制御信号を送信する2組のヘッド駆動基板46のそれぞれが、フレキシブル配線板47を介して各圧電素子45に接続されている。このヘッド駆動基板46には、インクヒータ49に対して電力供給を行うヒータ用回路が形成されていて、このヒータ用回路には、インクヒータ49の電熱線(図示省略)が電線50を介して電気的に接続されている。また、温度を検知するための温度センサ45も同様に、図示しない電線によりヒータ用回路に電気的に接続されている。この温度センサ45は、インクヒータ49よりもヘッドチップ41に近接して配置されている。なお、図示はしていないが、2組のインクヒータ49,49は、ヒータ用回路に対して直列に接続されている。
The
2組のヘッド駆動基板46には、それぞれコネクタ461が設けられており、これらのコネクタ461には、1つの入力端子61と2つの出力端子62とを有するフレキシブル配線板60の出力端子62がそれぞれ接続されている。そして、フレキシブル配線板60の入力端子61には、図示しない電源及び制御部が電気的に接続されていて、このフレキシブル配線板60を介して、制御信号及び電力がヘッド駆動基板46に供給されるようになっている。
The two sets of
また、ヘッドチップ41の下部には、吐出面が露出するように、マニホールド48及びヘッドチップ41を保持する保持板51が取り付けられている。この保持板51の一端部には、マニホールド48の流入口481を保持して、流入口481にインクを流すインク受け部52が形成されている。
A manifold 48 and a holding
そして、図2に示すようにインクジェットヘッド4には、上記したヘッドチップ41、マニホールド48、ヘッド駆動基板46、保持板51などのインクジェットヘッド4の構成要素が取り付けられ固定される筐体フレーム53と、筐体フレーム53を覆うカバー54が設けられている。この筐体フレーム53には、保持板51のインク受け部52に連結してインクを供給するフレームインク流路55が設けられていて、このフレームインク流路55には、インク供給管6が連結されるようになっている。また、筐体フレーム53の内部には、2組のヘッド駆動基板46を支持する支持梁56が設けられている。
カバー54の上部には開口57が設けられていて、インクジェットヘッド4の組立後においては、この開口57からフレキシブル配線板60の入力端子61が外部に露出するようになっている。
As shown in FIG. 2, the
An
次に、本実施形態の作用について説明する。
インクジェットプリンタ1の電源がONとなると、インクジェットプリンタ1の各部に対して給電が行われる。これに伴いインクヒータ49に給電が行われれば、インクヒータ49の電熱線が発熱し、マニホールド48を介してマニホールド48内のインクが加熱されて低粘化する。
その後、画像記録の開始指示が入力されると、制御部は、画像データを基とした制御信号をヘッド駆動基板46及びその他の駆動部に送信し、画像記録を開始する。搬送手段に搬送される記録媒体P上には、インクジェットヘッド4からインクが吐出されるが、この吐出する際には、インクが予め熱せられて低粘化しているので安定した吐出で、高画質な画像が形成される。
Next, the operation of this embodiment will be described.
When the power of the ink jet printer 1 is turned on, power is supplied to each part of the ink jet printer 1. If power is supplied to the
Thereafter, when an instruction to start image recording is input, the control unit transmits a control signal based on the image data to the
以上のように、本実施形態のインクジェットヘッド4によれば、インクヒータ49が、ヘッド駆動基板46に接続されていて、このヘッド駆動基板46を介して給電されるようになっているために、インクヒータ専用の給電機構を設けなくとも、インクヒータ49に対して給電を行うことができる。このように、ヘッドチップ41とインクヒータ49との給電をヘッド駆動基板46によって共通化されていれば、インクヒータ49の給電機構を簡略化でき、装置の小型化や製造工程の簡略化を向上させることができる。
また、2組のインクヒータ49が直列に接続されているので、簡単な構造で2つのインクヒータ49に対する給電を可能とする。
さらに、2組のヘッド駆動基板49のそれぞれには、フレキシブル配線板60の出力端子62が1つずつ接続されているので、2組のヘッド駆動基板46及びインクヒータ49の給電及び制御を1つにまとめることができる。
As described above, according to the
In addition, since the two sets of
Furthermore, since the
なお、本発明は上記実施の形態に限らず適宜変更可能であるのは勿論である。
例えば、本実施形態ではインクヒータ49を2組有するインクジェットヘッド4を例示して説明したが、インクヒータ49は2組でなくともそれ以上、2組のマニホールド48に備えられていてもよい。こうした場合、全てのインクヒータ49は直列に接続されていることが好ましく、さらには、2組以上のインクヒータ49のうち、一端のインクヒータ49は2組のヘッド駆動基板46,46のうちの一方のヘッド駆動基板46に接続されて、他端のインクヒータ49は他方のヘッド駆動基板46に接続されていることが好ましい。
It is needless to say that the present invention is not limited to the above embodiment and can be modified as appropriate.
For example, in the present embodiment, the
4 インクジェットヘッド
41 インクジェットヘッドチップ
42 吐出口
46 ヘッド駆動基板
48 マニホールド
49 インクヒータ
4
Claims (3)
前記インクジェットヘッドチップに接続されるヘッド駆動基板と、
前記インクジェットヘッドチップの側部に取り付けられ、外部からのインクを前記インクジェットヘッドチップにまで導くマニホールドと、
前記マニホールドを介して、前記マニホールド内部のインクを加熱するインクヒータとを備えるインクジェットヘッドであって、
前記インクヒータは、前記ヘッド駆動基板に接続されていて、前記ヘッド駆動基板を介して給電されることを特徴とするインクジェットヘッド。 An inkjet head chip having an ink ejection port on one end surface;
A head drive substrate connected to the inkjet head chip;
A manifold that is attached to a side portion of the inkjet head chip and guides ink from outside to the inkjet head chip;
An ink jet head provided with an ink heater for heating the ink inside the manifold via the manifold,
The ink-jet head, wherein the ink heater is connected to the head driving substrate and is supplied with power through the head driving substrate.
前記ヘッド駆動基板及び前記マニホールドを2組備え、
2組の前記マニホールドは、直列に接続される2組以上の前記インクヒータを備え、
前記直列に接続される2組以上の前記インクヒータのうち、一端の前記インクヒータは2組の前記ヘッド駆動基板のうちの一方の前記ヘッド駆動基板に接続されて、他端の前記インクヒータは他方の前記ヘッド駆動基板に接続されることを特徴とするインクジェットヘッド。 The inkjet head according to claim 1,
Two sets of the head drive substrate and the manifold are provided,
Two sets of the manifolds include two or more sets of the ink heaters connected in series,
Of the two or more sets of ink heaters connected in series, the ink heater at one end is connected to one of the head drive substrates of the two sets of head drive substrates, and the ink heater at the other end is An inkjet head connected to the other head drive substrate.
1つの入力端子及び2つの出力端子を有するフレキシブル配線板を備え、
2組の前記ヘッド駆動基板のそれぞれには、前記出力端子が1つずつ接続されていることを特徴とするインクジェットヘッド。 The inkjet head according to claim 2, wherein
A flexible wiring board having one input terminal and two output terminals;
An inkjet head characterized in that one of the output terminals is connected to each of the two sets of the head drive substrates.
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- 2003-09-05 JP JP2003314063A patent/JP2005081601A/en active Pending
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