(57)【要約】【課題】周囲の温度が変化しても流体噴射ヘッドがターゲットに対して近接及び離間する方向に変位することを抑制することが可能な流体噴射ヘッド支持装置、流体噴射ユニット、及び流体噴射装置を提供する。【解決手段】流体噴射ヘッド支持装置は、上流側から下流側に向かって搬送されるカット用紙にインクを噴射するための複数の記録ヘッド２７を支持するものであり、四角環状をなす枠体２３と、該枠体２３内に架設された複数の非直線状に延びる梁２４とを備えている。そして、各記録ヘッド２７は各梁２４間に該各梁２４によってそれぞれ支持されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上流側から下流側に向かって搬送されるターゲットに流体を噴射するための複数の流体噴射ヘッドを支持する流体噴射ヘッド支持装置であって、
環状をなす枠体と、
該枠体内に架設された複数の非直線状に延びる梁と
を備え、
前記各梁間に前記各流体噴射ヘッドが支持されることを特徴とする流体噴射ヘッド支持装置。
【請求項２】
前記各梁は複数の筒状体が前記架設方向に連続した構成をしており、
該各筒状体間に前記各流体噴射ヘッドが支持されることを特徴とする請求項１に記載の流体噴射ヘッド支持装置。
【請求項３】
前記各筒状体は、平面視で多角形状をなしており、前記枠体間で前記多角形の各辺が非直線状をなして繋がるように連結されていることを特徴とする請求項２に記載の流体噴射ヘッド支持装置。
【請求項４】
前記各筒状体のそれぞれの２つの開口部のうち少なくとも一方は、閉塞部材によって閉塞されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の流体噴射ヘッド支持装置。
【請求項５】
前記流体噴射ヘッドと、請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の流体噴射ヘッド支持装置とを備えたことを特徴とする流体噴射ユニット。
【請求項６】
前記ターゲットを搬送する搬送手段と、請求項５に記載の流体噴射ユニットとを備えたことを特徴とする流体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、インクジェット式プリンタなどの流体噴射装置、該流体噴射装置に備えられる流体噴射ユニット、及び該流体噴射ユニットに備えられる流体噴射ヘッド支持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液滴吐出ヘッド（流体噴射ユニット）から液滴（流体）を噴射する液滴吐出装置（流体噴射装置）の一種として、ラインヘッド方式のインクジェット式プリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）が知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１のプリンタでは、ベース部材（流体噴射ヘッド支持装置）に支持された複数のヘッドユニット（流体噴射ヘッド）に形成された複数のノズルから搬送機構（搬送手段）によって搬送される用紙（ターゲット）にインク滴（流体）を噴射することで印刷を行うようになっている。
【０００３】
図５に示すように、特許文献１のプリンタにおいては、ベース部材１００における各ヘッドユニット間と対応する位置に、千鳥状に配設された複数の貫通孔１０１からなる変化吸収部１０２が複数形成されている。そして、ベース部材１００が周囲の温度の変化によって伸縮する際には、この伸縮を変化吸収部１０２で吸収してベース部材１００自体の伸縮を小さく抑えることで、該ベース部材１００に支持された各ヘッドユニットのノズル面の撓みを小さく抑えるようにしている。
【特許文献１】特開２００７−２３７４４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１のプリンタでは、ベース部材１００の伸縮に伴って各変化吸収部１０２が圧縮されるように変形した場合には、図６に示すように、ベース部材１００における各変化吸収部１０２によって挟まれた部分同士を繋ぐようにベース部材１００の長手方向に沿って直線状に延びる梁１０３が変化吸収部１０２に出現する。そして、この状態からさらにベース部材１００の伸縮に伴って各変化吸収部１０２が圧縮された場合には、各変化吸収部１０２に出現した直線状に延びる梁１０３が突っ張ることで、ベース部材１００の伸縮が各変化吸収部１０２で吸収しきれなくなる。このため、ベース部材１００が用紙側に撓んでしまい、該ベース部材１００に支持された各ヘッドユニットが用紙に接触してしまうおそれがあるという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、周囲の温度が変化しても流体噴射ヘッドがターゲットに対して近接及び離間する方向に変位することを抑制することが可能な流体噴射ヘッド支持装置、流体噴射ユニット、及び流体噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の流体噴射ヘッド支持装置は、上流側から下流側に向かって搬送されるターゲットに流体を噴射するための複数の流体噴射ヘッドを支持する流体噴射ヘッド支持装置であって、環状をなす枠体と、該枠体内に架設された複数の非直線状に延びる梁とを備え、前記各梁間に前記各流体噴射ヘッドが支持される。
【０００７】
この構成によれば、周囲の温度が変化して枠体が変形した場合、各梁が非直線状に延びているため、各梁が枠体内で突っ張ることなく枠体の変形に伴って枠体と平行な面に沿って撓む。すなわち、各梁がターゲットに対して近接及び離間する方向に撓み難くなるので、周囲の温度変化による枠体の変形に伴って流体噴射ヘッドがターゲットに対して近接及び離間する方向に変位することを抑制することが可能となる。
【０００８】
本発明の流体噴射ヘッド支持装置において、前記各梁は複数の筒状体が前記架設方向に連続した構成をしており、該各筒状体間に前記各流体噴射ヘッドが支持される。
この構成によれば、枠体の変形に伴って各筒状体が該各筒状体間において各流体噴射ヘッドを支持しながら枠体と平行な面に沿って撓むため、各流体噴射ヘッドにおける各筒状体によって支持された部分に歪みなどが発生することを抑制することが可能となる。
【０００９】
本発明の流体噴射ヘッド支持装置において、前記各筒状体は、平面視で多角形状をなしており、前記枠体間で前記多角形の各辺が非直線状をなして繋がるように連結されている。
【００１０】
この構成によれば、各筒状体を各流体噴射ヘッドに対して面接触させることで、各筒状体間に各流体噴射ヘッドを安定した状態で好適に支持することが可能となる。
本発明の流体噴射ヘッド支持装置において、前記各筒状体のそれぞれの２つの開口部のうち少なくとも一方は、閉塞部材によって閉塞されている。
【００１１】
この構成によれば、各筒状体の剛性が高められるので、該各筒状体によって構成される各梁が自重で撓むことを抑制することが可能となる。
本発明の流体噴射ユニットは、前記流体噴射ヘッドと、上記構成の流体噴射ヘッド支持装置とを備えた。
【００１２】
この構成によれば、上記と同様の作用効果を得ることができる。
本発明の流体噴射装置は、前記ターゲットを搬送する搬送手段と、上記構成の流体噴射ユニットとを備えた。
【００１３】
この構成によれば、上記と同様の作用効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の流体噴射装置をインクジェット式プリンタに具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明において、「前後方向」、「左右方向」、「上下方向」をいう場合は図１及び図２に矢印で示す前後方向、左右方向、上下方向をそれぞれ示すものとする。
【００１５】
図１に示すように、流体噴射装置としてのインクジェット式プリンタ１１は、図示しない本体フレーム内に、ターゲットとしてのカット用紙１２を搬送するための搬送手段としての搬送ユニット１３と、該搬送ユニット１３の上方に該搬送ユニット１３と対向するように固定状態で配置された流体噴射ユニットとしての記録ヘッドユニット１４とを備えている。
【００１６】
図１に示すように、搬送ユニット１３は左右方向に長い矩形板状のプラテン１５を備えている。プラテン１５の右側には前後方向に延びる駆動ローラ１６が駆動モータ１７によって回転駆動可能に配置される一方、プラテン１５の左側には前後方向に延びる従動ローラ１８が回転可能に配置されている。さらに、プラテン１５の下側には前後方向に延びるテンションローラ１９が回転可能に配置されている。
【００１７】
駆動ローラ１６、従動ローラ１８、及びテンションローラ１９には、プラテン１５を囲むように、多数の貫通孔を有する無端状の搬送ベルト２０が巻き回されている。この場合、テンションローラ１９は、図示しないばね部材によって下側に向かって付勢されており、搬送ベルト２０にテンションを付与することで該搬送ベルト２０の弛みを抑制するようになっている。
【００１８】
そして、駆動ローラ１６を前側から見て時計方向に回転駆動することで、搬送ベルト２０が駆動ローラ１６、テンションローラ１９、及び従動ローラ１８の外側を前側から見て時計方向に周回移動されるようになっている。この場合、搬送ベルト２０の内側の面はプラテン１５の上面を左側から右側に向かって摺動するとともに、搬送ベルト２０上のカット用紙１２は上流側である左側から下流側である右側に向かって搬送されるようになっている。
【００１９】
また、プラテン１５の上面と対向する位置にあるカット用紙１２は、図示しない吸引手段によって搬送ベルト２０越しにプラテン１５側に吸引されるようになっている。すなわち、プラテン１５の上面と対向する位置にあるカット用紙１２は、プラテン１５により搬送ベルト２０を介して支持されるようになっている。
【００２０】
また、従動ローラ１８の左斜め上側には、未印刷の複数のカット用紙１２を１枚ずつ順次搬送ベルト２０上に給紙するための上下一対の給紙ローラ２１が設けられている。一方、駆動ローラ１６の右斜め上側には、印刷後のカット用紙１２を１枚ずつ搬送ベルト２０上から排紙するための上下一対の排紙ローラ２２が設けられている。
【００２１】
図１及び図２に示すように、記録ヘッドユニット１４は、矩形環状の枠体２３と、該枠体２３内に前後方向に架設された複数対（本実施形態では２対）の梁２４とを備えている。枠体２３は各梁２４よりも剛性が高くなるように設定されている。そして、本実施形態では、枠体２３と各梁２４とにより流体噴射ヘッド支持装置が構成されている。各梁２４は、平面視で正六角形状をなす複数（本実施形態では６つ）の筒状体２５を前後方向（各梁２４の架設方向）に連続して順次連結することでそれぞれ構成されている。
【００２２】
すなわち、各梁２４を構成する各筒状体２５同士は平面視で頂点部分において連結されており、各梁２４を構成する各筒状体２５のうち前端及び後端に位置する８つの筒状体２５はそれらの隣接する２つの側面において枠体２３の内面にそれぞれ固着されている。この場合、各筒状体２５同士は、平面視において、該各筒状体２５の各辺が非直線状をなして順次繋がるように連結されている。すなわち、平面視において各筒状体２５の各辺を前後方向（各梁２４の架設方向）に沿って辿った場合に、該各辺が直線状とならないように各筒状体２５同士が連結されている。
【００２３】
また、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、各筒状体２５の上下両面には、正六角形の平板状をなす閉塞部材としての閉塞板２６がそれぞれ固着されている。すなわち、各筒状体２５の上下の開口部２５ａは、各閉塞板２６によってそれぞれ閉塞されている。各閉塞板２６は各筒状体２５と同じ剛性となるように設定されている。
【００２４】
図２に示すように、対をなす２組のそれぞれの梁２４と梁２４との間には、略立方体状をなす流体噴射ヘッドとしての記録ヘッド２７が複数個（本実施形態では６個）ずつ前後方向に並んだ状態でそれぞれ支持されている。すなわち、各記録ヘッド２７の左右両側面に各梁２４を構成する各筒状体２５がそれぞれ面接触した状態で強固に接着されている。換言すれば、各記録ヘッド２７は、該各記録ヘッド２７の左右両側に位置する各筒状体２５によってそれぞれ挟まれた状態で該各筒状体２５によって支持されている。そして、各梁２４間に支持された合計１２個の記録ヘッド２７は前後方向に沿って千鳥状をなすように規則的に配列されている。
【００２５】
したがって、１２個の記録ヘッド２７は前後方向に並ぶ６個の記録ヘッド２７からなる記録ヘッド列２８を２列構成しており、該両記録ヘッド列２８は左右方向に所定間隔を置いて平行に並んでいる。両記録ヘッド列２８は前後方向における幅がカット用紙１２の幅よりも長くなっており、両記録ヘッド列２８における各記録ヘッド２７同士は左右方向から投影した際にそれぞれ部分的に重なっている。
【００２６】
図１に示すように、各記録ヘッド２７の下面には、搬送ユニット１３によって搬送されるカット用紙１２に流体としてのインクを噴射するための複数のノズル（図示略）が形成されている。そして、各記録ヘッド２７には図示しないインクカートリッジからそれぞれインクが供給されるようになっており、該インクを各記録ヘッド２７の各ノズル（図示略）から搬送ユニット１３によって搬送されるカット用紙１２に対してそれぞれ噴射して付着させることで印刷が行われるようになっている。
【００２７】
次に、インクジェット式プリンタ１１の作用について説明する。
さて、カット用紙１２が給紙ローラ２１によって搬送ベルト２０上に上流側（左側）から給紙されると、カット用紙１２は搬送ベルト２０によりプラテン１５上を下流側（右側）に向かって搬送される。そして、搬送ベルト２０によって搬送されているカット用紙１２に各記録ヘッド２７の各ノズル（図示略）からインクが噴射されて印刷が行われる。
【００２８】
そして、インクジェット式プリンタ１１の設置場所の温度上昇やインクジェット式プリンタ１１の稼働時に発生する熱などによって記録ヘッドユニット１４の雰囲気温度が上昇すると、該記録ヘッドユニット１４は温められて図２に示す状態から図４に示す状態へと熱膨張する。すなわち、記録ヘッドユニット１４は、温められることで、水平方向（左右方向及び前後方向）に熱膨張する。
【００２９】
このとき、枠体２３は各梁２４よりも剛性が高いため、該枠体２３の各辺が伸びるように変形することで、各梁２４が該枠体２３によって引っ張られて主に前後方向に沿って伸びるように変形する。すなわち、各梁２４を構成する各筒状体２５及び該各筒状体２５に固着された各閉塞板２６は、左右方向の幅が小さくなって前後方向に細長くなるように変形する。このため、枠体２３が変形する際の力は各梁２４が伸びることで各記録ヘッド２７に直接作用しないので、各記録ヘッド２７における各梁２４との接着面に歪みなどが生じることが抑制される。
【００３０】
また、枠体２３の熱変形時の挙動によっては該枠体２３が各梁２４を主に前後方向に圧縮する場合もあるが、この場合には各梁２４を構成する各筒状体２５の各辺が平面視で非直線状をなして繋がるように連結されているため、特に各筒状体２５における各記録ヘッド２７との接触面に隣接する面が湾曲するように変形する。この各筒状体２５の変形により、枠体２３から各梁２４に作用する圧縮力が水平方向に分散されるため、各梁２４が上下方向（カット用紙１２に対して近接及び離間する方向）に撓みにくくなる。したがって、各梁２４に支持された各記録ヘッド２７が上下方向に変位し難くなるので、各記録ヘッド２７がカット用紙１２に接触することを回避することが可能となる。
【００３１】
なお、記録ヘッドユニット１４の雰囲気温度が低下した場合には、該枠体２３の各辺が縮むことで該枠体２３が各梁２４を主に前後方向に圧縮するように変形するため、上述と同様の作用効果が得られる。
【００３２】
因みに、各梁２４を前後方向に延びる直線棒状の梁に変更した場合には、枠体２３によって直線棒状の梁が前後方向において圧縮されると、該梁が上下方向に撓み易くなる。このため、この直線棒状の梁に支持された各記録ヘッド２７が上下方向に変位し易くなるので、各記録ヘッド２７がカット用紙１２に接触するおそれがある。
【００３３】
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）各梁２４を構成する各筒状体２５同士は、平面視において、該各筒状体２５の各辺が非直線状をなして繋がるように連結されているため、記録ヘッドユニット１４の雰囲気温度が変化して枠体２３が各梁２４を前後方向に沿って圧縮するように変形した場合、各梁２４を枠体２３内で突っ張ることなく水平方向に変形し易くすることができる。このため、各梁２４を上下方向に撓み難くすることができるので、各梁２４が支持する各記録ヘッド２７を上下方向に変位し難くすることができる。したがって、各記録ヘッド２７がカット用紙１２に接触することを回避することができる。
【００３４】
（２）各梁２４を構成する各筒状体２５間において該各筒状体２５と各記録ヘッド２７とが面接触した状態で接着されることで、各記録ヘッド２７が各梁２４によって支持されている。このため、枠体２３の変形（伸縮など）に伴って各筒状体２５が該各筒状体２５間において各記録ヘッド２７を支持しながら水平方向に沿って撓むため、各記録ヘッド２７における各筒状体２５との接着面（接触面）に歪みなどが発生することを抑制することができる。
【００３５】
（３）各梁２４を構成する各筒状体２５は平面視で正六角形状をなしているため、各筒状体２５間に各記録ヘッド２７を安定した状態で好適に支持することができる。
（４）各梁２４を構成する各筒状体２５の上下２つの開口部２５ａはそれぞれ閉塞板２６によって閉塞されているため、各筒状体２５の剛性を高めることができる。このため、各梁２４が自重で下方に撓むことを効果的に抑制することができる。
（変更例）
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
【００３６】
・各梁２４を構成する各筒状体２５の上下２つの開口部２５ａを閉塞する２つの閉塞板２６のうち少なくとも一方をそれぞれ省略してもよい。
・各梁２４を構成する各筒状体２５は、平面視で、正六角形以外の多角形状、例えば三角形状や四角形状であってもよい。この場合、各筒状体２５同士は、多角形の各辺が非直線状をなして順次繋がるように連結する必要がある。
【００３７】
・各梁２４を構成する各筒状体２５は、平面視で、真円形状や楕円形状であってもよい。
・平面視における各筒状体２５は、外周が多角形で内周が円形となるように構成してもよい。
【００３８】
・各梁２４は、平面視において前後方向に沿ってジグザグあるいは蛇行状に延びる帯状部材または棒状部材によって構成してもよい。
・各梁２４は、直線状に延びる帯状部材または棒状部材における任意の１箇所以上に水平面に沿う屈曲部または湾曲部を形成したものによって構成してもよい。
【００３９】
・搬送ベルト２０を省略してもよい。この場合、ターゲットにはカット用紙１２ではなく長尺のロール紙が用いられる。そして、このロール紙は、搬送ユニット１３の左側から繰り出され、プラテン１５上で支持されて印刷された後、搬送ユニット１３の右側で巻き取られる。
【００４０】
・上記実施形態では、流体噴射装置をインクジェット式プリンタ１１に具体化したが、インク以外の他の液体（機能材料の粒子が液体に分散又は混合されてなる液状体、ゲルのような流状体を含む）を噴射する液体噴射装置に具体化してもよい。そして、本明細書における「液体」には、例えば、無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）等を含むほか、液状体、流状体などが含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】実施形態のインクジェット式プリンタの正面図。
【図２】同プリンタの記録ヘッドユニットの平面図。
【図３】（ａ）は筒状体の上下の開口部を閉塞板によって閉塞したときの状態を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）の３ｂ−３ｂ線断面図。
【図４】実施形態において熱膨張したときの記録ヘッドユニットの平面図。
【図５】従来のプリンタのベース部材の平面図。
【図６】従来のプリンタのベース部材の伸縮が変化吸収部によって吸収された状態を示す平面図。
【符号の説明】
【００４２】
１１…流体噴射装置としてのインクジェット式プリンタ、１２…ターゲットとしてのカット用紙、１３…搬送手段としての搬送ユニット、１４…流体噴射ユニットとしての記録ヘッドユニット、２３…流体噴射ヘッド支持装置を構成する枠体、２４…流体噴射ヘッド支持装置を構成する梁、２５…筒状体、２５ａ…開口部、２６…閉塞部材としての閉塞板、２７…流体噴射ヘッドとしての記録ヘッド。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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