JP5051106B2 - 液滴噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、ヘッドユニットに形成されたノズルから液滴を噴射する液滴噴射装置に関する。

一般的に、インクジェットヘッドの分野において、歩留まり向上のために、一方向に配列された複数のノズルを有するヘッドユニットを複数組み合わせて、所定方向に関して、ノズル間隔が等間隔になり、且つ、１つのヘッドユニットに形成されたノズル列の長さよりも長い１本のノズル列を有するヘッドを構成しようとしたときに、ヘッドユニットをノズルの配列方向に沿って配列するだけでは、隣接するヘッドユニット間でノズル列が途切れてしまう（ノズル間隔が広くなってしまう）。そこで、例えば、特許文献１に記載の記録ヘッドにおいては、ヘッドユニットであるヘッドチップをノズルの配列方向に沿って千鳥状に配列することで、１つのヘッドチップに形成されたノズル列の長さよりも長い１本のノズル列を形成している。

特開２００２−９６４６２号公報（図１）

ところで、このようなヘッドを構成する各ヘッドユニットには、複数のノズルに共通に液体を供給する供給口が形成されており、この供給口に液体が貯留されたタンクがチューブなどの液体供給手段で接続されている。各ヘッドユニットは、タンクから液体供給手段を介して供給口に供給された液体をノズルから噴射させる。

特許文献１に記載のヘッドにおいて、各ヘッドユニットに液体供給手段に接続される供給口を設けようとすると、ノズルが形成された面の周辺に供給口の形成スペースが必要となり装置が大型化してしまう。また、供給口の形成位置がヘッドユニットごとに離れていると、供給口に接続される液体供給手段の構造が複雑化してしまう。

そこで、本発明の目的は、装置を小型化するとともに、液体供給手段の構造を簡素化することができる液滴噴射装置を提供することである。

本発明の液滴噴射装置は、一平面上において所定のユニット配列方向に沿って千鳥状に配列された４つのヘッドユニットからなるヘッドユニット組と、前記４つのヘッドユニットを支持するヘッド支持部材と、前記４つのヘッドユニットに液体を供給する液体供給手段と、前記４つのヘッドユニットと対向する領域において、前記ヘッドユニットの配置平面と平行に被噴射体を搬送する搬送手段とを備え、各ヘッドユニットは、前記ユニット配列方向に沿って配列された複数のノズルとこれら複数のノズルと連通する液体流路とを有する流路構造体を有し、前記流路構造体の、前記複数のノズルが配置されたノズル配置領域に対して前記ユニット配列方向一方側の端部には、前記液体流路に連通するとともに前記液体供給手段に接続される液体供給口が設けられ、前記ユニット配列方向に関して隣接する２つの前記ヘッドユニットの流路構造体が、前記液体供給口が設けられた側の端部同士が前記ユニット配列方向において向かい合うように配置されている。

本発明の液滴噴射装置によると、液体供給手段と接続される液体供給口が、流路構造体のノズル配置領域に対してユニット配列方向に設けられている。これにより、液体供給口を、ノズル配置領域に対してユニット配列方向と直交する方向に設ける場合に比べて、直交する方向に関するヘッドユニット間距離（ノズル列間距離）を小さくすることができ、装置を小型化することができる。また、ユニット配列方向に関して隣接する２つのヘッドユニットは、流路構造体の液体供給口が設けられている側の端部が向かい合うように配置されている。これにより、千鳥状に配列された４つのヘッドユニットの液体供給口が狭い領域に密集して配置されることになり、これらの液体供給口に接続される液体供給手段の構造を簡素化することができる。

また、各ヘッドユニットは、前記流路構造体に設けられて、前記液体流路内の液体に噴射エネルギーを付与するアクチュエータユニットと、このアクチュエータユニットに接続された配線部材とを有し、前記配線部材は、前記流路構造体の前記液体供給口と反対側の端部から引き出されていることが好ましい。これによると、流路構造体の、液体供給手段と接続される液体供給口とは反対側の端部から、アクチュエータユニットに接続された配線部材が引き出されており、この配線部材の引き出し方向が液体供給口から離れる方向であることで、液体供給手段と配線部材が干渉しにくくなり、配線部材及び液体供給手段をコンパクトに配置することが可能となる。

さらに、前記ヘッド支持部材には４の倍数の数の前記ヘッドユニットが設けられ、全てのヘッドユニットが、４つずつ千鳥状に配置されて前記ヘッドユニット組を構成していることが好ましい。１組のヘッドユニット組を構成する４つのヘッドユニットを上述したようにユニット配列方向に沿って千鳥状に配置することで、これら４つのヘッドユニットに液体を供給する液体供給手段をコンパクトに構成することができる。したがって、全てのヘッドユニットをヘッドユニット組単位で配置すれば、装置全体で液体供給手段の構造を簡素化することができる。

加えて、前記ユニット配列方向に関して、２つの前記ヘッドユニット組が並べて配置され、前記２つのヘッドユニット組にそれぞれ属し、且つ、前記ユニット配列方向に関して互いに隣接する２つのヘッドユニットの流路構造体は、前記液体供給口とは反対側の端部同士が前記ユニット配列方向において向かい合うように配置されていることが好ましい。流路構造体の液体供給口と反対側の端部は、液体供給口が設けられた一方端部のように液体供給口を設ける領域が必要なく、この一方端部と比べると、ノズル配置領域からユニット配列方向に関してそれほど大きく出っ張ることはない。その上で、２つのヘッドユニット組にそれぞれ属し、且つ、前記ユニット配列方向に関して互いに隣接する２つのヘッドユニット間で、この液体供給口と反対側の端部同士が向かい合うようにすることで、両ヘッドユニット間に大きなスペースを確保することができる。

また、前記搬送手段によって搬送される前記被噴射体を前記ヘッドユニット側から押圧する押圧手段を備え、前記押圧手段は、前記２つのヘッドユニット組にそれぞれ属し、且つ、前記ユニット配列方向に関して互いに隣接する２つのヘッドユニットの間に、配置されていることが好ましい。ヘッドユニットに近い位置に被噴射体（例えば、記録媒体）を押圧する押圧手段が設けられることで、液滴噴射中に被噴射体を押圧手段で押圧し、被噴射体の反りを防止することができる。さらに、この押圧手段は、上述した２つのヘッドユニット間の空いたスペースに配置されることで、押圧手段を設けつつも装置を小型化することができる。

また、各ヘッドユニットは、前記流路構造体に設けられて、前記液体流路内の液体に噴射エネルギーを付与するアクチュエータユニットと、このアクチュエータユニットに接続されるドライバＩＣが実装された配線部材とを有し、前記配線部材は、前記流路構造体の前記液体供給手段と反対側の端部から引き出され、前記２つのヘッドユニット組にそれぞれ属し、且つ、前記ユニット配列方向に関して互いに隣接する２つのヘッドユニットの間に、これら２つのヘッドユニットから引き出された２枚の配線部材と接触する、ヒートシンクが設けられていてもよい。配線部材にアクチュエータユニット駆動用のドライバＩＣが実装されている場合に、配線部材と接触するヒートシンクが設けられることで、ドライバＩＣを効果的に冷却できる。さらに、このヒートシンクは、上述した２つのヘッドユニット間の空いたスペースに配置されて、これらヘッドユニットから引き出された２枚の配線部材とそれぞれ接触することになり、ヒートシンクを設けつつも装置を小型化することができる。

液体供給口を、ノズル配置領域に対してユニット配列方向と直交する方向に設ける場合に比べて、直交する方向に関するヘッドユニット間距離を小さくすることができ、装置を小型化することができる。また、千鳥状に配列された４つのヘッドユニットの液体供給口が狭い領域に密集して配置されることになり、これらの液体供給口に接続される液体供給手段の構造を簡素化することができる。

＜第１実施形態＞
次に、本発明の好適な第１実施形態に係るインクジェットプリンタについて説明する。本実施形態におけるインクジェットプリンタは、複数のヘッドユニットを主走査方向に沿って千鳥状に並べて、主走査方向に沿った複数本の長いノズル列を形成したインクジェットヘッドを用いたプリンタである。図１は、本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成図である。

図１に示すように、インクジェットプリンタ１（液滴噴射装置）は、図１の左右方向（主走査方向）に延在して、記録用紙Ｐ（被噴射体）に対してインクを噴射するライン型のインクジェットヘッド３と、記録用紙Ｐを図１の前方（主走査方向と直交する搬送方向：副走査方向）へ搬送する搬送機構９とを有している。このインクジェットプリンタ１は、インクジェットヘッド３から記録用紙Ｐへインクを噴射させると同時に、搬送機構９により記録用紙Ｐを図１の前方へ搬送させることで、記録用紙Ｐに所望の画像や文字などを記録するように構成されている。

搬送機構９は、搬送方向に関してインクジェットヘッド３の両側に配置された２つの搬送ローラ５を有しており、後述するヘッドユニット２のインク噴射面７と対向する位置において、搬送ローラ５によってインク噴射面７と平行に記録用紙Ｐを搬送方向へ搬送する。

次に、インクジェットヘッド３について説明する。図２は、インクジェットヘッドを上方から見たときの平面図である。図３は、インクジェットヘッドを下方から見たときの平面図である。但し、図面をわかりやすくするため、図２においては図４で示されている圧力室１４及び貫通孔１５、１６、１９の図示を省略している。

図２及び図３に示すように、インクジェットヘッド３は、主走査方向に沿って千鳥状に４列に配置された複数のヘッドユニット２と、記録用紙Ｐを搬送機構９に向かって押圧する複数の拍車９０（押圧手段）と、複数のヘッドユニット２及び複数の拍車９０を支持するハウジング６（ヘッド支持部材）とを有している。

まず、ヘッドユニット２について説明する。図４は、ヘッドユニットの平面図である。図５は、図４の部分拡大図である。図６は、図４のＡ−Ａ線断面図である。図７は、図５のＢ−Ｂ線断面図である。図４〜図７に示すように、ヘッドユニット２は、ノズル２０及び圧力室１４を含むインク流路２２が形成された流路ユニット４（流路構造体）と、圧力室１４内のインクに圧力（噴射エネルギー）を付与することで、流路ユニット４のノズル２０からインクを噴射させる圧電アクチュエータ８と、圧電アクチュエータ８の上面を覆い、圧電アクチュエータ８の後述する個別電極３２と電気的に接続されたフレキシブルプリント基板５４（ＦＰＣ：配線部材）と、流路ユニット４を補強する補強板８０と、を有している。

図４〜図７に示すように、流路ユニット４は、ステンレス鋼などの金属材料で形成された、キャビティプレート１０、ベースプレート１１、及び、マニホールドプレート１２、並びに、ポリイミドなどの高分子合成樹脂材料で形成されたノズルプレート１３を備えており、これら４枚のプレート１０〜１３は積層状態で接合されている。なお、ノズルプレート１３は、プレート１０〜１２と同様に金属材料によって形成されていてもよい。

ノズルプレート１３には、複数の貫通状のノズル２０が形成されている。複数のノズル２０は、主走査方向（図４の上下方向）に沿って配列されてノズル列２１を構成しており、このようなノズル列２１が副走査方向に４本並べて配置されている。これら４本のノズル列２１に属するノズル２０からは、副走査方向に関して近接する２本のノズル列ごとに同じ色のインクがそれぞれ噴射される。この複数のノズル２０が形成されたノズルプレート１３の下面がインク噴射面７となっている。

キャビティプレート１０には、複数のノズル２０に対応して複数の圧力室１４が形成されている。各圧力室１４は、搬送方向を長手方向とする略楕円形状を有し、平面視で、圧力室１４の一方の端部がノズル２０と重なるように配置されている。また、ベースプレート１１には、平面視で圧力室１４の長手方向の両端部に重なる位置に、それぞれ貫通孔１５、１６が形成されている。

マニホールドプレート１２には、４本のノズル列２１にそれぞれ対応する４本のマニホールド流路１７が形成されている。各マニホールド流路１７は、対応するノズル列２１のノズル２０から搬送方向に関して離れた位置において主走査方向に延在し、さらに、平面視で、対応する圧力室１４の略半分と重なっている。また、図４に示すように、４本のマニホールド流路１７の一端部（図４における下端部）は、隣接する２本ずつ最上層のキャビティプレート１０に形成された２つのインク供給口１８のいずれかに連通している。また、マニホールドプレート１２には、平面視で、ベースプレート１１の貫通孔１６とノズルプレート１３のノズル２０の両方と重なる位置に貫通孔１９が形成されている。

そして、図６及び図７に示すように、流路ユニット４において、インク供給口１８に連なるマニホールド流路１７が貫通孔１５を介して圧力室１４に連通し、圧力室１４はさらに貫通孔１６、１９を介してノズル２０に連通している。つまり、流路ユニット４には、インク供給口１８からマニホールド流路１７及び圧力室１４を経てノズル２０に至る、複数のインク流路２２が形成されている。

圧電アクチュエータ８は、振動板３４、圧電層３１及び複数の個別電極３２を有している。振動板３４は、金属材料などの導電性材料からなり、複数の圧力室１４を覆うようにキャビティプレート１０の上面に接合されている。また、導電性を有する振動板３４は、後述するように圧電層３１の複数の個別電極３２との間に配置された部分に電界を作用させるための共通電極を兼ねており、図示しない位置でグランド配線に接続されて常にグランド電位に保持されている。

圧電層３１は、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との混晶であり、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を主成分とする圧電材料からなり、振動板３４の上面に複数の圧力室１４に跨って連続的に配置されている。また、圧電層３１は、あらかじめその厚み方向に分極されている。

複数の個別電極３２は、圧電層３１の上面に複数の圧力室１４に対応して設けられている。個別電極３２は、圧力室１４よりも一回り小さい略楕円の平面形状を有しており、平面視で、圧力室１４の略中央部に重なる位置に配置されている。また、個別電極３２の長手方向における一端部（図５の右端部）は、平面視で圧力室１４と重ならない位置まで右方に延びており、その先端部が接点３５となっている。接点３５には、ＦＰＣ５４の一端が接続されている（図６参照）。

ＦＰＣ５４は、ポリイミドなどの樹脂材からなる絶縁材及び可撓性を有した基材上に銅などの導電性材料からなる配線が印刷されて形成されている。このＦＰＣ５４は、圧電アクチュエータ８の上面に配置されており、流路ユニット４のインク供給口１８の形成された側と反対側の主走査方向に引き出されて、後述する補強板８０の開口８１の内壁面に沿うように湾曲して上方に延在している。ＦＰＣ５４の上方に延在した領域の途中部には、ドライバＩＣ７０が接続されている。このドライバＩＣ７０は、ＦＰＣ５４の配線を介して、個別電極３２に対して、所定の駆動電位またはグランド電位のいずれか一方の電位を選択的に付与する。

以上の構成を有する圧電アクチュエータ８の作用について説明する。インクに圧力を付与しないとき（ノズル２０からインクを噴射させないとき）には、複数の個別電極３２の電位は、あらかじめグランド電位に保持されている。その状態から、ドライバＩＣ７０からＦＰＣ５４の配線を介して複数の個別電極３２のいずれかに所定の駆動電位が付与される。すると、駆動電位が付与された個別電極３２とグランド電位に保持されていた共通電極としての振動板３４との間に電位差が生じ、両者に挟まれた圧電層３１に厚み方向に平行な電界が発生する。この電界の方向は、圧電層３１の分極方向と一致するので、厚み方向に分極された圧電層３１は、電界の方向と直交する水平方向に収縮する（圧電横効果）。これによって、圧電層３１の圧力室１４と対向する部分が圧力室１４側に凸となるように変形する（ユニモルフ変形）。このとき、圧力室１４の容積が減少することになり、その内部のインクの圧力が上昇し、圧力室１４に連通するノズル２０からインクが噴射される。

次に、補強板８０について説明する。図４及び図６に示すように、補強板８０は、ステンレス鋼などの金属材料で形成されており、流路ユニット４よりも十分に厚く剛性が高くなっている。また、補強板８０は、平面視で、流路ユニット４の外形よりも大きな略矩形状をしており、圧電アクチュエータ８の外形よりひと回り大きく、圧電アクチュエータ８を収容する矩形状の開口８１を有している。また、補強板８０の一端部（図４の下端部）の、平面視で、流路ユニット４の２つのインク供給口１８と重なる位置には、２つの開口８２が形成されている。

補強板８０は、２つのインク供給口１８と対応して２つの開口８２が形成されていることで、開口８１への圧電アクチュエータ８の収容位置（インク噴射面７）を基準位置として、主走査方向に関してインク供給口１８が形成されていない一方側（図４の上方側）よりもインク供給口１８が形成された他方側（図４の下方側）に大きく張り出している。この補強板８０は、インク噴射面７と平行で、且つ、開口８１に圧電アクチュエータ８を収容した状態で、キャビティプレート１０の上面に接合されている。この補強板８０は、流路ユニット４が撓んだりして、ノズル２０からのインクの噴射方向がずれたりしないように、流路ユニット４を補強する役割を持つ。

補強板８０の４つの角は、主走査方向に対して所定角度（本実施形態では４５度）だけ傾いて面取りされている。補強板８０の副走査方向に沿って流路ユニット４と重なる幅方向（図４の左右方向：副走査方向）両端からは、外側に台形状の凸部８４、８５が張り出している。凸部８４、８５の主走査方向に対する斜辺の角度は、補強板８０の４つの角の面取りされた角度と同様となっている。この凸部８４、８５が形成されていることで、製造時において凸部８４、８５を持って補強板８０を持ち運びしやすい。

上述したような補強板８０に流路ユニット４及び圧電アクチュエータ８は取り付けられて、ヘッドユニット２を構成している。

次に、ハウジング６について説明する。図２及び図３に示すように、ハウジング６は、平面視で、矩形状をしており、プリンタの筐体２５（図１参照）に支持されている。また、ハウジング６には、複数のインク噴射面７の配置位置に対応して主走査方向に沿って千鳥状に４列並んだ複数の開口６ａが形成されている。複数の開口６ａは、４の倍数の数だけ形成されている。

開口６ａには、ノズル列方向が主走査方向と平行になるようにして、ヘッドユニット２の流路ユニット４が収容されている。この流路ユニット４は、インク噴射面７が搬送ローラ５によって搬送される記録用紙Ｐと平行に対向するように収容されている。なお、ハウジング６の下面とインク噴射面７とは、同一平面上に位置している。複数の開口６ａは、ヘッドユニット２の流路ユニット４がそれぞれ収容されたときに、１つのヘッドユニット２において主走査方向に関して隣接するノズル２０のノズル間隔と、隣接するヘッドユニット２の主走査方向に関して最も近い位置にあるノズル２０同士のノズル間隔とが等間隔になるようにハウジング６に形成されている。つまり、主走査方向に沿って千鳥状に２列に配置された複数のヘッドユニット２の集まりを１つのライン型のインクジェットヘッド３として見たときに、インクジェットヘッド３は、主走査方向に関して隣接するノズル２０は互いに等間隔で配置されて、１つのヘッドユニット２のノズル列長さよりも長い１本のノズル列を形成している。

そして、複数のヘッドユニット２の補強板８０の下面がハウジング６の上面に接合されることで、複数のヘッドユニット２はハウジング６に固定されている。こうして、ハウジング６には、搬送方向に関して隣接するヘッドユニット２同士が、主走査方向に関してずれて配置されている。

ハウジング６に収容された複数の流路ユニット４のうち、図２の最も左方に位置する主走査方向に沿った４つの流路ユニット４の左方のノズル列、及び、当該４つの流路ユニット４に隣接し、この４つの流路ユニット４とともに千鳥状の配列を構成する４つの流路ユニット４の左方のノズル列からブラックのインクが噴射される。また、これら８つの流路ユニット４の右方のノズル列からイエローのインクが噴射される。さらに、図２の最も右方に位置する主走査方向に沿った４つの流路ユニット４の左方のノズル列、及び、当該４つの流路ユニット４に隣接し、この４つの流路ユニット４とともに千鳥状の配列を構成する４つの流路ユニット４の左方のノズル列からシアンのインクが噴射される。また、これら８つの流路ユニット４の右方のノズル列からマゼンタのインクが噴射される。このように、インクジェットヘッド３は、副走査方向に関して隣接する流路ユニット４ごとに同色のインクを噴射して、４色のインクを噴射している。

４の倍数の数の複数のヘッドユニット２は、主走査方向に沿って隣接した２つのヘッドユニット２ａ、２ｂと、２つのヘッドユニット２ａ、２ｂとともに千鳥状の配列を構成する２つのヘッドユニット２ｃ、２ｄとで１組のヘッドユニット組４０を構成しており、本実施形態においては、主走査方向に沿って２組ずつ２列に配列された４組のヘッドユニット組４０を構成している。

１組のヘッドユニット組４０に属し、主走査方向に沿って隣接した２つのヘッドユニット２ａ、２ｂは、流路ユニット４のインク供給口１８が設けられた側の端部同士が主走査方向において向かい合っている。１組のヘッドユニット組４０に属し、主走査方向に沿って隣接した２つのヘッドユニット２ｃ、２ｄも同様に、流路ユニット４のインク供給口１８が設けられた側の端部同士が主走査方向において向かい合っている。

そして、２つのヘッドユニット２ａ、２ｂの補強板８０と、２つのヘッドユニット２ｃ、２ｄの補強板８０とは、凸部８４、８５が形成されていない副走査方向端部の端面同士が接している。また、主走査方向に関して２つのヘッドユニット２ａ、２ｂの間に位置するヘッドユニット２ｃの補強板８０の凸部８４の斜辺は、２つのヘッドユニット２ａ、２ｂの補強板８０の面取りされた角と接している。さらに、主走査方向に関して２つのヘッドユニット２ｃ、２ｄの間に位置するヘッドユニット２ｂの補強板８０の凸部８５の斜辺は、２つのヘッドユニット２ｃ、２ｄの補強板８０の面取りされた角と接している。

そして、それぞれの補強板８０が主走査方向の位置を調整された状態で、隣接した２つの補強板８０の間隙に光（紫外線）硬化性樹脂からなる接着剤が注入されることで、隣接する２つの補強板８０はそれぞれ固定される。このとき、１組のヘッドユニット組４０に属する主走査方向に沿った一方の列の２つのヘッドユニット２ａ、２ｂの補強板８０が、他方の列の２つのヘッドユニット２ｃ、２ｄの補強板８０と、屈曲形状の端面で接した状態で、接着剤により接合されていることから、直線的な端面のみで接合されるよりも接合力が高まる。

このように、流路ユニット４のインク噴射面７が設けられた、特に剛性確保が必要な部分にだけ主走査方向に関して重なって凸部８４、８５が形成されているため、ヘッドユニット２を副走査方向に高密度に配置しつつも、流路ユニット４を確実に補強することができる。また、この凸部８４、８５は、ヘッドユニット２を千鳥状に配置したときに形成されるデッドスペースに向かって張り出しているため、プリンタの小型化を阻害することはない。

さらに、複数のインク供給口１８は、インク噴射面７に対して副走査方向に設ける場合に比べて主走査方向に設けることで、副走査方向に関するヘッドユニット２間距離（ノズル列間距離）を小さくすることができ、装置を小型化することができるとともに、ノズル２０から記録用紙Ｐへのインクの着弾精度を向上させることができる。また、インク供給口１８の配置位置は、ヘッドユニット２を千鳥状に配置したときに形成されるデッドスペースであるため、プリンタを小型化することができる。

また、ヘッドユニット組４０に属する主走査方向に並んだ２つのヘッドユニット２は、流路ユニット４のインク供給口１８が設けられている側の端部が向かい合うように配置されているため、ハウジング６にヘッドユニット組４０を主走査方向に沿って複数組設けた場合に、異なる２つのヘッドユニット組４０にそれぞれ属し、主走査方向に沿って隣接した２つのヘッドユニット２は、流路ユニット４のインク供給口１８とは反対側の端部同士が主走査方向において向かい合うように配置されている。このヘッドユニット２のインク供給口１８とは反対側の端部は、インク供給口１８が形成された端部ほど主走査方向に大きく張り出していないため、両ヘッドユニット２間に大きなスペースを確保することができる。

そこで、ハウジング６は、このスペースに、複数の拍車９０が配置される複数の開口６ｂを有している。つまり、開口６ｂは、ハウジング６の、異なる２つのヘッドユニット組４０にそれぞれ属し、且つ、主走査方向に関して互いに隣接する２つのヘッドユニット２の間に形成されている。開口６ｂには、拍車９０及び回転軸９１が配置されている。図８は、図２のＣ−Ｃ線断面図である。図２に示すように、回転軸９１の両端部は、軸方向が主走査方向と平行になるように、開口６ｂを形成する端面に支持されている。そして拍車９０は、搬送機構９によって搬送される記録用紙Ｐと接触しながら回転可能な高さ位置となっている（図８参照）。

また、図８に示すように、拍車９０と対向する位置であって、搬送方向に関する２つの搬送ローラ５の間には、支持部材９６に支持され、図示しない駆動モータによって駆動される駆動ローラ９７が配置されている。つまり、拍車９０と駆動ローラ９７とでローラ対を構成し、搬送機構９によって搬送される記録用紙Ｐは、拍車９０と駆動ローラ９７との間で挟持される。

そして、拍車９０は、搬送機構９によって搬送される記録用紙Ｐと接触しながら回転して、記録用紙Ｐをインク噴射面７側から押圧する。これにより、搬送機構９によって搬送されている記録用紙Ｐの反りを防止することができる。なお、この拍車９０が配置された位置は、ハウジング６内においてヘッドユニット２が配置されておらず、上述したように大きく確保したスペースであるため、拍車９０を設けつつもインクジェットヘッド３を小型化することができる。

また、図８に示すように、ハウジング６には、拍車９０を取り囲むように開口６ｂより一回り大きな凹部６ｄが下面から凹んで形成されている。凹部６ｄは、ノズル２０からインクの液滴を噴射したときに、記録用紙Ｐに着弾せずに、インク噴射面７に残ったインクが拍車９０に到達する前に、凹部６ｄに溜まり、拍車９０への到達するのを阻止する。

次に、図示しないインクタンクから流路ユニット４のインク供給口１８へのインクの供給経路について説明する。図９は、インク供給部材が設けられたインクジェットヘッドを上方から見たときの平面図である。図１０は、図９のＤ−Ｄ線断面図である。

図９及び図１０に示すように、ハウジング６の上面には、副走査方向に沿った２組のヘッドユニット組４０ごとにインク供給部材７２が設けられている。インク供給部材７２は、ヘッドユニット２の主走査方向に関するインク供給口１８が形成された側の略半分の領域を覆っており、その内部に４つのインク流路７３ａ〜７３ｄを有している。

インク流路７３ａの一端は、インク供給部材７２の副走査方向端部の上面に開口しており、他端は、ブラックのインクが供給される４つのインク供給口１８に分岐して接続されている。インク流路７３ｂの一端は、インク供給部材７２の副走査方向端部の上面に開口されており、他端は、イエローのインクが供給される４つのインク供給口１８に分岐して接続されている。インク流路７３ｃ、７３ｄは、インク供給部材７２の中心を軸として、インク流路７３ａ、７３ｂの点対称な構造となっており、シアン、マゼンタのインクがそれぞれ供給される４つのインク供給口１８に分岐して接続されている。４つのインク流路７３ａ〜７３ｄの一方の開口は、図示しないインクタンクとチューブなどを介して接続されており、インクタンク内のインクが４つのインク流路７３ａ〜７３ｄを介してインク供給口１８に供給され、インク流路２２を介してノズル２０に至る。

１組のヘッドユニット組４０に属し、千鳥状に配列された４つのヘッドユニット２のインク供給口１８は、主走査方向に沿った２つのヘッドユニット２ごとに流路ユニット４のインク供給口１８が設けられた側の端部同士が主走査方向においてそれぞれ向かい合っている。そのため、１組のヘッドユニット組４０に属する４つのヘッドユニット２のインク供給口１８は、主走査方向に関しても、また、副走査方向に関しても近接しており、狭い領域に密集して配置していることになり、これらのインク供給口１８に接続されるインク供給部材７２の構造を簡素化することができる。また、全てのヘッドユニット２をヘッドユニット組４０単位で配置しているため、インクジェットプリンタ１全体でインク供給部材７２の構造を簡素化することができる。

また、流路ユニット４の、インク供給部材７２と接続されるインク供給口１８とは反対側の端部から、ＦＰＣ５４が引き出されており、このＦＰＣ５４の引き出し方向がインク供給口１８から離れる方向であることで、インク供給部材７２とＦＰＣ５４が干渉しにくくなり、ＦＰＣ５４及びインク供給部材７２をコンパクトに配置することが可能となる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の好適な第２実施形態について説明する。第２実施形態は、主走査方向に関して隣接するヘッドユニット組４０の間に、拍車９０ではなく、ヒートシンクが設けられているだけで、それ以外の構成は第１実施形態と同様である。なお、第１実施形態と同様なものについては、同符号で示し説明を省略する。

図１１は、インクジェットヘッドの主走査方向に沿った縦断面図である。図１１に示すように、異なる２つのヘッドユニット組４０にそれぞれ属し、且つ、主走査方向に関して互いに隣接する２つのヘッドユニット２間の補強板８０の上方には、直方体状のヒートシンク１５０が設けられている。また、異なる２つのヘッドユニット組４０にそれぞれ属し、且つ、主走査方向に関して互いに隣接していない２つのヘッドユニット２のインク供給口１８とは反対側の端部の補強板８０の上方には、ヒートシンク１５０よりも主走査方向に関する長さが短いヒートシンク１５１がそれぞれ設けられている。

ヒートシンク１５０には、異なる２つのヘッドユニット組４０にそれぞれ属し、且つ、主走査方向に関して互いに隣接する２つのヘッドユニット２のＦＰＣ５４の補強板８０の開口８１の内壁面に沿うように湾曲して上方に延在した領域が接触している。そして、このＦＰＣ５４に接続されたドライバＩＣ７０は、ＦＰＣ５４を挟んでヒートシンク１５０と対向している。

ヒートシンク１５１には、異なる２つのヘッドユニット組４０にそれぞれ属し、且つ、主走査方向に関して互いに隣接していないヘッドユニット２のＦＰＣ５４の補強板８０の開口８１の内壁面に沿うように湾曲して上方に延在した領域が接触している。そして、このＦＰＣ５４に接続されたドライバＩＣ７０は、ＦＰＣ５４を挟んでヒートシンク１５１と対向している。

このように、ＦＰＣ５４と接触するヒートシンク１５０、１５１が設けられることで、ドライバＩＣ７０を効果的に冷却できる。さらに、ヒートシンク１５０は、上述した２つのヘッドユニット２間の空いたスペースに配置されて、これらヘッドユニット２から引き出された２枚のＦＰＣ５４とそれぞれ接触することになり、ヒートシンク１５０を設けつつもプリンタを小型化することができる。

次に、上述した実施形態に種々の変形を加えた変更形態について説明する。本実施形態においては、主走査方向に沿った複数のヘッドユニット２と、この複数のヘッドユニット２ともに千鳥状の配列を構成し、同色のインクを噴射する、主走査方向に沿った複数のヘッドユニット２とは副走査方向に関して隣接していたが、隣接させずに、その間に異なる色のインクを噴射する、主走査方向に沿った複数のヘッドユニット２が配列されてもよい。そして、この異なる色のインクを噴射する、主走査方向に沿った複数のヘッドユニット２と、この複数のヘッドユニット２ともに千鳥状の配列を構成する主走査方向に沿った複数のヘッドユニット２も副走査方向に関して隣接させてもさせなくてもよい。つまり、１組のヘッドユニット組４０に属する４つのヘッドユニット２のうち、主走査方向に沿った２つのヘッドユニット２の流路ユニット４のインク供給口１８が設けられている側の端部同士が向かい合うように配置されていればよい。このとき、インク供給部材７２は、少なくとも向かい合った２つのインク供給口１８にインクを供給可能になっていればよい。そして、この向かい合った２つのインク供給口１８にインクを供給可能なインク供給部材７２が複数形成されていてもよい。

また、本実施形態において、補強板８０は、角が面取りされて、凸部８４、８５を有していたが、矩形状であってもよい。

さらに、記録用紙Ｐをインク噴射面７側から搬送機構９側へ押圧する手段としては、拍車に限らず、拍車が設けられていたハウジング６の領域に厚み方向に貫通した開口を形成して、その開口を介して搬送機構９により搬送される記録用紙Ｐに対してエアを噴射して、記録用紙Ｐを押圧してもよい。

加えて、本実施形態においては、主走査方向に沿った４本のノズル列が形成されていたが、形成されるノズル列の本数は任意の本数であってもよい。

また、第２実施形態においては、ＦＰＣ５４を介してドライバＩＣ７０をヒートシンク１５０、１５１で冷却していたが、ドライバＩＣ７０をＦＰＣ５４のヒートシンク１５０、１５１と接触する面に接続して、ドライバＩＣ７０を直接ヒートシンク１５０、１５１に接触させて、ドライバＩＣ７０をヒートシンク１５０、１５１で直接冷却してもよい。

さらに、本実施形態においては、図示しないインクタンクからインク供給部材７２を介してインク供給口１８にインクを供給していたが、インクタンクとインク供給口１８とが可撓性のチューブなどで接続されていてもよい。これにより、１組のヘッドユニット組４０に属する４つのヘッドユニット２のインク供給口１８が密集していることで、４つのインク供給口１８に接続されたチューブを縛ってまとめることができるなどインク供給口１８へのインク供給部材の構造を簡素化することができる。

加えて、本実施形態においては、複数のヘッドユニット２を千鳥状に配列させて一方向に長いノズル列を有するライン型のインクジェットヘッド３を構成していたが、複数のヘッドユニット２を千鳥状に配列させて一方向（搬送方向）に長いノズル列を有するシリアル型のインクジェットヘッドを構成してもよい。

また、本実施形態は、本発明を、記録用紙にインクを噴射して画像などを記録するインクジェットプリンタに適用したものであるが、本発明の適用対象は、このような用途に使用されるものに限られない。すなわち、インク以外の様々な種類の液体をその用途に応じて対象に噴射する、種々に液滴噴射装置に本発明を適用することが可能である。

本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成図である。 インクジェットヘッドを上方から見たときの平面図である。 インクジェットヘッドを下方から見たときの平面図である。 ヘッドユニットの平面図である。 図４の部分拡大図である。 図４のＡ−Ａ線断面図である。 図５のＢ−Ｂ線断面図である。 図２のＣ−Ｃ線断面図である。 インク供給部材が設けられたインクジェットヘッドを上方から見たときの平面図である。 図９のＤ−Ｄ線断面図である。 インクジェットヘッドの主走査方向に沿った縦断面図である。

符号の説明

１ インクジェットプリンタ
２ ヘッドユニット
３ インクジェットヘッド
４ 流路ユニット
６ ハウジング
９ 搬送機構
１８ インク供給口
２０ ノズル
２２ インク流路
４０ ヘッドユニット組
７２ インク供給部材
Ｐ 記録用紙

Claims (6)

1. 一平面上において所定のユニット配列方向に沿って千鳥状に配列された４つのヘッドユニットからなるヘッドユニット組と、
   前記４つのヘッドユニットを支持するヘッド支持部材と、
   前記４つのヘッドユニットに液体を供給する液体供給手段と、
   前記４つのヘッドユニットと対向する領域において、前記ヘッドユニットの配置平面と平行に被噴射体を搬送する搬送手段とを備え、
   各ヘッドユニットは、
   前記ユニット配列方向に沿って配列された複数のノズルとこれら複数のノズルと連通する液体流路とを有する流路構造体を有し、
   前記流路構造体の、前記複数のノズルが配置されたノズル配置領域に対して前記ユニット配列方向一方側の端部には、前記液体流路に連通するとともに前記液体供給手段に接続される液体供給口が設けられ、
   前記ユニット配列方向に関して隣接する２つの前記ヘッドユニットの流路構造体が、前記液体供給口が設けられた側の端部同士が前記ユニット配列方向において向かい合うように配置されていることを特徴とする液滴噴射装置。
2. 各ヘッドユニットは、
   前記流路構造体に設けられて、前記液体流路内の液体に噴射エネルギーを付与するアクチュエータユニットと、このアクチュエータユニットに接続された配線部材とを有し、
   前記配線部材は、前記流路構造体の前記液体供給口と反対側の端部から引き出されていることを特徴とする請求項１に記載の液滴噴射装置。
3. 前記ヘッド支持部材には４の倍数の数の前記ヘッドユニットが設けられ、
   全てのヘッドユニットが、４つずつ千鳥状に配置されて前記ヘッドユニット組を構成していることを特徴とする請求項１又は２に記載の液滴噴射装置。
4. 前記ユニット配列方向に関して、２つの前記ヘッドユニット組が並べて配置され、
   前記２つのヘッドユニット組にそれぞれ属し、且つ、前記ユニット配列方向に関して互いに隣接する２つのヘッドユニットの流路構造体は、前記液体供給口とは反対側の端部同士が前記ユニット配列方向において向かい合うように配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液滴噴射装置。
5. 前記搬送手段によって搬送される前記被噴射体を前記ヘッドユニット側から押圧する押圧手段を備え、
   前記押圧手段は、前記２つのヘッドユニット組にそれぞれ属し、且つ、前記ユニット配列方向に関して互いに隣接する２つのヘッドユニットの間に、配置されていることを特徴とする請求項４に記載の液滴噴射装置。
6. 各ヘッドユニットは、
   前記流路構造体に設けられて、前記液体流路内の液体に噴射エネルギーを付与するアクチュエータユニットと、このアクチュエータユニットに接続されるドライバＩＣが実装された配線部材とを有し、
   前記配線部材は、前記流路構造体の前記液体供給手段と反対側の端部から引き出され、
   前記２つのヘッドユニット組にそれぞれ属し、且つ、前記ユニット配列方向に関して互いに隣接する２つのヘッドユニットの間に、これら２つのヘッドユニットから引き出された２枚の配線部材と接触する、ヒートシンクが設けられていることを特徴とする請求項４に記載の液滴噴射装置。

Images