(57)【要約】【課題】  簡単な構成ながらも制御基板が発する熱がヘッドチップに伝達されるのを抑えることが可能なインクジェットヘッド及びインクジェットヘッドを搭載したインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】  制御基板１５と、制御基板からの信号によりインク噴射孔１４ａから記録媒体に向けてインクを噴射するヘッドチップ１１を有するヘッドチップユニット１０と、ヘッドチップを固定する第一固定部２０ａ、及び制御基板を固定する第二固定部２０ｂを有する支持ベース２０と、を備えたインクジェットヘッド２であって、支持ベースにおいて、第一固定部と第二固定部との間に位置する中間部分には、第二固定部からの熱が第一固定部に伝わるのを抑える伝熱抑制部２０ｅが設けられている。【選択図】  図３
2009172852.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御基板と、
該制御基板からの信号によりインク噴射孔から記録媒体に向けてインクを噴射するヘッドチップを有するヘッドチップユニットと、
前記ヘッドチップを固定する第一固定部、及び前記制御基板を固定する第二固定部を有する支持ベースと、を備えたインクジェットヘッドであって、
前記支持ベースにおいて、前記第一固定部と前記第二固定部との間に位置する中間部分には、前記第二固定部からの熱が前記第一固定部に伝わるのを抑える伝熱抑制部が設けられていることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記伝熱抑制部は、前記支持ベースの前記中間部分において、該支持ベースの表面に沿った一方向に間隔を空けて前記ヘッドチップに多数配置されている前記インク噴射孔と対応する部分に前記一方向に連続して伸びる貫通孔であることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項３】
請求項２に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記貫通孔内に断熱材が配設されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載のインクジェットヘッドにおいて、
多数配置された前記インク噴射孔のうち、前記一方向に多数配置された前記インク噴射孔の両端部に位置する該インク噴射孔を加熱する加熱手段を設けることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載のインクジェットヘッドを搭載することを特徴とするインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクを噴射して印刷するインクジェット記録装置のインクジェットヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のインクジェット記録装置のインクジェットヘッドは、駆動ＩＣを有する回路基板（制御基板）を固定する第一支持ベースと、駆動ＩＣからの信号により制御されるヘッドチップを固定する第二支持ベースとを備えていた（例えば、特許文献１参照）。
そして、第一支持ベースの一辺の両端に裏面側にオフセットした接続部を設け、第一支持ベースの表面と第二支持ベースの表面とが略同一面をなすように第二支持ベースを断熱材を介して第一支持ベースの接続部に固定していた。
断熱材を介して第一支持ベースと第二支持ベースを固定するのは、駆動ＩＣが発する熱が第一支持ベース及び第二支持ベースを介してヘッドチップに伝達されるのを抑えるためである。ヘッドチップの温度が高くなり過ぎるとインクを噴射するインク噴射孔からインクが噴射されないドット抜けや、インクが噴射される方向がずれる偏向等の吐出不良が発生する恐れがある。
また、第一支持ベースの表面と第二支持ベースの表面とが略同一面をなすように固定するのは、回路基板とヘッドチップを略同一面にコンパクトに配置するためである。
【特許文献１】特開２００１−２３２７８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に示す従来のインクジェット記録装置では、第一支持ベースの一辺の両端に裏面側にオフセットした接続部を設ける必要があるとともに、第一支持ベースと第二支持ベースという二つの支持ベースを必要とするために、インクジェットヘッドの構成が全体として複雑になっていた。
【０００４】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、簡単な構成ながらも制御基板が発する熱がヘッドチップに伝達されるのを抑えることが可能なインクジェットヘッド及びインクジェットヘッドを搭載したインクジェット記録装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明のインクジェットヘッドは、制御基板と、該制御基板からの信号によりインク噴射孔から記録媒体に向けてインクを噴射するヘッドチップを有するヘッドチップユニットと、前記ヘッドチップを固定する第一固定部、及び前記制御基板を固定する第二固定部を有する支持ベースと、を備えたインクジェットヘッドであって、前記支持ベースにおいて、前記第一固定部と前記第二固定部との間に位置する中間部分には、前記第二固定部からの熱が前記第一固定部に伝わるのを抑える伝熱抑制部が設けられていることを特徴としている。
【０００６】
この発明によれば、ヘッドチップは支持ベースの第一固定部に固定され、制御基板は支持ベースの第二固定部に固定される。そして支持ベースにおいて、第一固定部と第二固定部との間に位置する中間部分には、第二固定部に固定される制御基板が発する熱が第一固定部に伝わるのを抑える伝熱抑制部が設けられている。従って、制御基板が発する熱がヘッドチップに伝達されることを、支持ベースに伝熱抑制部を設けるだけの簡単な構成で抑えることができる。
【０００７】
また、前記伝熱抑制部は、前記支持ベースの前記中間部分において、該支持ベースの表面に沿った一方向に間隔を空けて前記ヘッドチップに多数配置されている前記インク噴射孔と対応する部分に前記一方向に連続して伸びる貫通孔であることがより好ましい。
この発明によれば、多数配置されたインク噴射孔と対応する部分の第二固定部側から第一固定部側への熱の伝達が抑えられる。このため、制御基板が発する熱がインク噴射孔内のインクに伝達されることを効果的に抑えることができる。
【０００８】
また、制御基板が発する熱は貫通孔の両側に位置する支持ベースの一部分を通って、ヘッドチップに多数配置されたインク噴射孔の中の両端部に位置するインク噴射孔に伝達される。
一般的に多数配置されたインク噴射孔の中でも、特に両端部に位置するインク噴射孔内のインクの熱がキャリッジに伝達されて奪われる等の原因により、両端部に位置するインク噴射孔から噴射されるインクの温度が低下するという傾向がある。
インクの温度が低下するとインクの粘度が上昇するので、一方向に多数配置されたインク噴射孔に対して制御基板がインクを同時に噴射するように命令を出しても、インク噴射孔から噴射されるインクが記録媒体に達するのに要する時間は、インクの温度が低いほど長くなる。このために、一方向に多数配置されたインク噴射孔がこの一方向に直交する方向に走査されている場合において、制御基板がインク噴射孔から同時にインクを噴射させることにより固定されている記録媒体に直線を描こうとしても、実際に記録媒体に印刷される線が曲がっているという問題があった。
この発明によれば、多数配置されたインク噴射孔と対応する部分に、前述の一方向に連続して伸びる貫通孔を設けることで、ヘッドチップの一方向に多数配置されたインク噴射孔の両端部のインク噴射孔内のインクの温度を上昇させ、一方向に多数配置されたインク噴射孔内のインクの温度を均一にすることができる。
【０００９】
また、前記貫通孔内に断熱材が配設されていることがより好ましい。
この発明によれば、制御基板が発する熱がヘッドチップユニットに伝達されることをより効果的に抑えることができる。
【００１０】
また、多数配置された前記インク噴射孔のうち、前記一方向に多数配置された前記インク噴射孔の両端部に位置する該インク噴射孔を加熱する加熱手段を設けることがより好ましい。
この発明によれば、制御基板が発する熱が低下する場合でも、加熱手段によりヘッドチップユニットの両端部近傍をそれぞれ加熱することができる。従って、一方向に多数配置されたインク噴射孔の両端部のインク噴射孔内のインクの温度低下を抑え、各インク噴射孔内のインクの温度をより均一にすることができる。
【００１１】
また、本発明のインクジェット記録装置は、上記に記載のインクジェットヘッドを搭載することがより好ましい。
この発明によれば、インクジェット記録装置のインクジェットヘッドが備える支持ベースにおいて、ヘッドチップユニットを固定する第一固定部と制御基板を固定する第二固定部の間に伝熱抑制部が設けられている。従って、回路基板が発する熱がヘッドチップユニットに伝達されることを、支持ベースに伝熱抑制部を設けるだけの簡単な構成で抑えることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のインクジェットヘッド及びインクジェットヘッドを搭載したインクジェット記録装置よれば、簡単な構成ながらも制御基板が発する熱がヘッドチップユニットに伝達されるのを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１から図５は、本発明の第一実施形態のインクジェット記録装置の説明図である。図１は全体の斜視図、図２は図１における要部斜視図である。
なお、本実施形態では、インクジェット記録装置の一例として、インクジェットプリンタを例に挙げて説明する。
【００１４】
本実施形態のインクジェットプリンタ１は、図１及び図２に示すように、それぞれで異なる色のインクＷを吐出する複数のインクジェットヘッド２と、記録紙Ｐを予め決められた搬送方向Ｌ１に搬送する搬送手段３と、この搬送方向Ｌ１に直交する直交方向Ｌ２に、インクジェットヘッド２の後述するヘッドチップ１０を往復移動させる移動手段４とを備え、記録紙Ｐを搬送方向Ｌ１に搬送しながら、直交方向Ｌ２にヘッドチップ１０を移動させて、記録紙Ｐに文字や図形等を記録するように構成されている。
なお、記録紙Ｐは特許請求の範囲の記録媒体に相当し、カット紙、連続紙又は伝票等でもよい。
また、図示の例では、４つのインクジェットヘッド２を備え、ブラック、シアン、マゼンタおよびイエローのインクＷを吐出する場合を例にしている。なお、これら４つのインクジェットヘッド２は全て同一の構成となっている。
【００１５】
４つのインクジェットヘッド２はキャリッジ３２に直交方向Ｌ２に並べた状態でキャリッジ３２に固定ネジ３９により固定されている。そして、それぞれのインクジェットヘッド２には、インクタンク３３からインクＷを供給する供給チューブ３１が接続されている。
このキャリッジ３２は、基台３０に直交方向Ｌ２に沿って延設された一対のガイドレール３４上に直交方向Ｌ２に移動自在に配設されるとともに、直交方向Ｌ２に間隔をあけて配置された一対のプーリ３５に巻回された搬送ベルト３６に連結されている。
一対のプーリ３５のうち、一方のプーリ３５は基台３０に固定された駆動モータ３７からの回転駆動力を受けて回転するようになっている。
これにより、キャリッジ３２は、直交方向Ｌ２に沿って往復移動できるようになっている。すなわち、これら一対のガイドレール３４、一対のプーリ３５、搬送ベルト３６および駆動モータ３７は、上記移動手段４を構成している。
【００１６】
また、基台３０には、軸線が直交方向Ｌ２に沿って延在させられた一対の搬送ローラ３８が、搬送方向Ｌ１に間隔あけて２組設けられている。これら２組の搬送ローラ３８同士の間に、一対のガイドレール３４が配置されている。一対の搬送ローラ３８は、それぞれの軸線が、搬送方向Ｌ１および直交方向Ｌ２の双方に直交する方向に互いに間隔をあけるようにして配置されており、この一対の搬送ローラ３８同士の間に記録紙Ｐが挟み込まれる。
また、一対の搬送ローラ３８は、図示しないモータによって各軸線回りに互いに逆方向に回転するように支持されており、これらの搬送ローラ３８同士の間に挟み込まれた記録紙Ｐを搬送方向Ｌ１に搬送するようになっている。すなわち、これら一対の搬送ローラ３８は、上記搬送手段３を構成している。
【００１７】
ここで、図３にインクジェットヘッド２の分解図斜視図を示す。
インクジェットヘッド２は、図２及び図３に示すように、インクＷを噴射するヘッドチップ１１と、支持ベース２０と、インク流路部材２１と、ダンパ２２とを備えている。また、ヘッドチップユニット１０は、制御基板１５と、制御基板１５からの信号により記録紙Ｐに向けてインクＷを噴射するヘッドチップ１１と、ヘッドチップユニット１０を支持ベース２０に固定するノズルキャップ１６と、制御基板１５とヘッドチップユニット１０を電気的に接続するフレキシブルプリント配線（ＦＰＣ）１７とを有する。
支持ベース２０は、アルミニウム合金を材料として鋳造法で形成され、ヘッドチップ１１をノズルキャップ１６を介して固定するヘッドチップ固定部２０ａと、制御基板１５を固定する基板固定部２０ｂを有する。
なお、チップ固定部２０ａは特許請求の範囲の第一固定部に、基板固定部２０ｂは第二固定部に相当する。
【００１８】
ダンパ２２は、インクジェットヘッド２にインクＷを供給する供給チューブ３１とインク流路部材２１との間に配置され、ヘッドチップ１１の移動によって生じる慣性力を緩和させるものである。そして、ダンパ２２に形成された台脚２２ａにより支持ベース２０に固定されるとともに、支持ベース２０に設けられた軸受け部２０ｆにより支持されている。
また、インク流路部材２１は合成樹脂で射出成形され、支持ベース２０に形成された第一のネジ孔２０ｃに第一の止めネジ２３により固定される左右一対のフランジ部２１ａが形成される。また、インク流路部材２１には、ダンパ２２が接続される接続部２１ｂが形成され、ダンパ２２から供給されたインクＷをヘッドチップ１１に導いている。
【００１９】
ヘッドチップ１１は、図示しない溝部が形成されその溝部によりインクＷを噴射する駆動力を生じさせるアクチュエータプレート１２と、アクチュエータプレート１２の溝部の一部を覆うカバープレート１３と、インクＷを噴射するインク噴射孔１４ａが多数配置されたノズルレート１４とを備えている。そして、ノズルレート１４に配置されたインク噴射孔１４ａは、支持ベース２０の表面２０ｇに沿った一方向Ｌ３に間隔を空けて多数配置されている。
なお、ノズルレート１４を備えたヘッドチップ１１をインクジェットプリンタ１に固定した時には、この一方向Ｌ３は搬送方向Ｌ１と一致する。
また、フレキシブルプリント配線１７は、制御基板１５とともに支持ベース２０に形成された第二のネジ孔２０ｄに第二の止めネジ２４により固定される。
そして、制御基板１５には駆動ＩＣ１５ａが搭載され、ヘッドチップ１１を駆動する。
【００２０】
また、支持ベース２０において、ヘッドチップ固定部２０ａと基板固定部２０ｂとの間に位置する中間部分には、貫通孔２０ｅが形成されている。貫通孔２０ｅは、多数配置されたインク噴射孔１４ａと対応する部分に、一方向Ｌ３に連続して伸びる。
ここで、詳しく説明するために、図４に、図３に示すインクジェットヘッド２の関連する部品を結合し、支持ベース２０の表面２０ｇに垂直なＸ方向から見た矢視図を示す。図４に示すように、多数配置されたインク噴射孔１４ａのうち両端部に位置するインク噴射孔１４ａのそれぞれの軸線と、貫通孔２０ｅの両端の位置は対応しており、両端部に位置するインク噴射孔１４ａの幅及び貫通孔２０ｅの幅はともに所定長さＨとなっている。
貫通孔２０ｅ内には、断熱性の高い合成樹脂である断熱材４０が充填されている。
そして、図５に示すように、前述した両端部に位置するインク噴射孔１４ａを加熱する加熱手段であるヒータ４１が位置Ａ１に貼り付けられている。
【００２１】
こうして、本発明の第一実施形態のインクジェットプリンタ１によれば、ヘッドチップ１１は支持ベース２０のヘッドチップ固定部２０ａに固定され、制御基板１５は支持ベース２０の基板固定部２０ｂに固定される。そして支持ベース２０において、ヘッドチップ固定部２０ａと基板固定部２０ｂとの間に位置する中間部分には、基板固定部２０ｂに固定される制御基板１５が発する熱がヘッドチップ固定部２０ａに伝わるのを抑える貫通孔２０ｅが設けられている。貫通孔２０ｅは、基板固定部２０ｂに伝達される熱がヘッドチップ固定部２０ａに伝わるのを抑えるので、制御基板１５が発する熱がヘッドチップ１１に伝達されることを、支持ベース２０に貫通孔２０ｅを設けるだけの簡単な構成で抑えることができる。
【００２２】
また、貫通孔２０ｅは、支持ベース２０の中間部分において多数配置されたインク噴射孔１４ａと対応する部分に一方向Ｌ３に所定長さＨにわたり連続して伸びる形状となっている。このため、多数配置されたインク噴射孔１４ａと対応する部分の基板固定部２０ｂ側からヘッドチップ固定部２０ａ側への熱の伝達が抑えられ、制御基板１５が発する熱がインク噴射孔１４ａ内のインクＷに伝達されることを効果的に抑えることができる。
また、インクジェットプリンタ１が使用される環境の空気温度が高い場合には、特にインク噴射孔１４ａ内のインクＷの温度が上昇し、ドット抜けや偏向等の吐出不良の発生率が高くなっていた。このような場合にも、本実施形態のように、インク噴射孔１４ａが配置される所定長さＨの幅と対応する所定長さＨの幅を有する貫通孔２０ｅを支持ベース２０に形成することにより、制御基板１５からインク噴射孔１４ａに伝達される熱を効果的に抑えることができる。
また、貫通孔２０ｅ内に断熱材４０が充填されている。従って、制御基板１５からインク噴射孔１４ａに伝達される熱をより効果的に抑えることができる。
【００２３】
また、図４に示すように、制御基板１５が発する熱は貫通孔２０ｅの両側に位置する支持ベース２０の一部分である接続部２０ｈを通って、ヘッドチップ１１に多数配置されたインク噴射孔１４ａの中の両端部に位置するインク噴射孔１４ａに伝達される。
一般的に多数配置されたインク噴射孔１４ａの中でも、特に両端部に位置するインク噴射孔１４ａ内のインクＷの熱がキャリッジ３２に伝達されて奪われる等の原因により、両端部に位置するインク噴射孔１４ａから噴射されるインクＷの温度が低下するという傾向がある。
インクの温度が低下するとインクの粘度が上昇するので、一方向に多数配置されたインク噴射孔に対して制御基板がインクを同時に噴射するように命令を出しても、インク噴射孔から噴射されるインクが記録紙に達するのに要する時間は、インクの温度が低いほど長くなる。このために、搬送方向に多数配置されたインク噴射孔が搬送方向に直交する方向に走査されている場合において、制御基板がインク噴射孔ａから同時にインクを噴射させることにより固定されている記録紙に直線を描こうとしても、実際に記録紙に印刷される線が曲がっているという問題があった。
本実施例では、前述した両端部に位置するインク噴射孔１４ａを加熱する一対のヒータ４１を設けることにより、両端部に位置するインク噴射孔１４ａ内のインクＷの温度低下を抑え、各インク噴射孔１４ａ内のインクＷの温度をより均一にすることができる。
【００２４】
なお、上記実施形態では、ヘッドチップ１１をノズルキャップ１６を介して第一固定部に固定した。しかし、ヘッドチップ１１を直接第一固定部に固定してもよい。
また、上記実施形態では、支持ベース２０に設けられる伝熱抑制部を貫通孔２０ｅとしたが、支持ベース２０の伝熱抑制部の肉厚を薄くすることにより、基板固定部２０ｂ側からチップ固定部２０ａ側への熱の伝達を抑制する構成にしてもよい。
【００２５】
また、上記実施形態では、貫通孔２０ｅ内に断熱材４０が充填されているとした。しかし、断熱材４０は貫通孔２０ｅ内に隙間なく詰められている必要はなく、断熱材４０が貫通孔２０ｅを形成する壁面に貼り付けられているような構成等でもよい。
さらに、貫通孔２０ｅ内に断熱材４０が配されていない構成にしてもよい。
【００２６】
また、上記実施形態では、図５に示すように、両端部に位置するインク噴射孔１４ａを加熱するために、ヒータ４１が支持ベース２０の位置Ａ１に貼り付けられていた。しかし、ヒータ４１を貼り付ける位置は支持ベース２０の表面２０ｇ上の位置Ａ２でもよいし、支持ベース２０に対して位置Ａ２の裏に当たる位置Ａ３でもよい。
また、上記実施形態では、両端部に位置するインク噴射孔１４ａを加熱するためにヒータ４１が貼り付けられていた。しかしこのヒータ４１が配されていない構成にしてもよい。外気温等の条件により、貫通孔２０ｅを設けるだけで各インク噴射孔１４ａ内のインクＷの温度をより均一にすることができることがあるからである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態のインクジェットプリンタの斜視図である。
【図２】本発明の実施形態のインクジェットプリンタの一部を破断した要部斜視図である。
【図３】本発明の実施形態のインクジェットプリンタのインクジェットヘッドの分解図斜視図である。
【図４】本発明の実施形態のインクジェットヘッドの主要部品を結合した状態の、図３におけるＸ方向矢視図である。
【図５】本発明の実施形態の支持ベースにヒータを貼り付ける位置を示した説明図である。
【符号の説明】
【００２８】
１    インクジェットプリンタ（インクジェット記録装置）
２    インクジェットヘッド
１０  ヘッドチップユニット
１１  ヘッドチップ
１４ａ  インク噴射孔
１５  制御基板
２０  支持ベース
２０ａ  ヘッドチップ固定部（第一固定部）
２０ｂ  基板固定部（第二固定部）
２０ｅ  貫通孔（伝熱抑制部）
４０  断熱材
４１  ヒータ（加熱手段）
Ｌ３  一方向
Ｐ    記録紙（記録媒体）
Ｗ    インク
【図１】
2009172852.tif 000003
【図２】
2009172852.tif 000004
【図３】
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【図４】
2009172852.tif 000006
【図５】
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