JP6597232B2 - Head unit and inkjet recording apparatus - Google Patents
Head unit and inkjet recording apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP6597232B2 JP6597232B2 JP2015232721A JP2015232721A JP6597232B2 JP 6597232 B2 JP6597232 B2 JP 6597232B2 JP 2015232721 A JP2015232721 A JP 2015232721A JP 2015232721 A JP2015232721 A JP 2015232721A JP 6597232 B2 JP6597232 B2 JP 6597232B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- recording
- head
- heat
- driving
- head unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims description 16
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 13
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 3
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 55
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 35
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 238000001454 recorded image Methods 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 5
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001200 Ferrotitanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 230000003936 working memory Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Ink Jet (AREA)
Description
本発明は、ヘッドユニット及びインクジェット記録装置に関する。 The present invention relates to a head unit and an ink jet recording apparatus.
従来、インクを吐出する複数の記録素子を各々有する複数の記録ヘッドが取付部材に取り付けられたヘッドユニットを備え、当該ヘッドユニットと記録媒体とを相対移動させながら記録ヘッドの記録素子から記録媒体にインクを吐出して画像を記録するインクジェット記録装置がある。このようなインクジェット記録装置では、取付部材に対する記録ヘッドの取り付け位置を調整して上記相対移動の方向と直交する方向についての記録素子の配置間隔を均一にすることにより、適正な画質で画像を記録することができる。 2. Description of the Related Art Conventionally, a plurality of recording heads each having a plurality of recording elements for ejecting ink are provided with a head unit attached to a mounting member, and the head unit and the recording medium are moved relative to each other from the recording elements of the recording head to the recording medium. There is an ink jet recording apparatus that records an image by discharging ink. In such an ink jet recording apparatus, an image is recorded with an appropriate image quality by adjusting the mounting position of the recording head with respect to the mounting member and uniformizing the arrangement interval of the recording elements in the direction orthogonal to the relative movement direction. can do.
インクジェット記録装置では、通常、記録素子に対して駆動信号を供給する駆動回路が記録ヘッドごとに設けられる。ここで、駆動回路が有する駆動素子の温度が動作熱により上昇すると、当該駆動素子の熱が記録素子内のインクに伝わってインクの粘度が低下することにより適正なインク吐出が行なえなくなったり、記録素子が設けられた素子基板が駆動素子の熱により膨張して記録素子の位置が変動したりするため記録画像の画質低下に繋がる。これに対し、駆動素子の熱を吸収して放出する放熱部材を記録ヘッドに取り付けることにより、記録ヘッドにおける記録素子やインクの温度上昇を抑制する技術がある。 In an ink jet recording apparatus, a driving circuit that supplies a driving signal to a recording element is usually provided for each recording head. Here, when the temperature of the drive element included in the drive circuit rises due to operating heat, the heat of the drive element is transferred to the ink in the recording element and the viscosity of the ink decreases, making it impossible to perform proper ink ejection or recording. The element substrate on which the element is provided expands due to the heat of the driving element and the position of the recording element fluctuates, leading to a reduction in the image quality of the recorded image. On the other hand, there is a technique for suppressing a temperature rise of the recording element and ink in the recording head by attaching to the recording head a heat radiating member that absorbs and releases heat of the driving element.
更に、特許文献1に開示されているように複数の記録ヘッドに各々取り付けられた複数の放熱部材を一体的に繋げることにより、複数の記録ヘッドにおける駆動素子の温度ばらつきを抑制して、記録ヘッドごとのインク温度や素子基板の変形量に起因する画質低下を抑制する技術がある。 Further, as disclosed in Patent Document 1, a plurality of heat dissipating members respectively attached to a plurality of recording heads are integrally connected to suppress a temperature variation of driving elements in the plurality of recording heads, and thereby the recording head There is a technique for suppressing deterioration in image quality caused by the ink temperature and the deformation amount of the element substrate.
しかしながら、上記従来の技術では、記録ヘッドと取付部材との相対位置が放熱部材により固定されるため、記録ヘッドの取り付け位置の調整を行うことができないという課題がある。 However, the conventional technique has a problem in that the mounting position of the recording head cannot be adjusted because the relative position between the recording head and the mounting member is fixed by the heat radiating member.
この発明の目的は、放熱部材による放熱性能を維持しつつ記録ヘッドの取り付け位置を調整することができるヘッドユニット及びインクジェット記録装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a head unit and an ink jet recording apparatus capable of adjusting a mounting position of a recording head while maintaining heat dissipation performance by a heat dissipation member.
上記目的を達成するため、請求項1に記載のヘッドユニットの発明は、
インクを吐出する記録素子と、前記記録素子を駆動させる駆動信号を前記記録素子に供給する駆動回路が有する駆動素子と、前記駆動素子が取り付けられている配線基板と、を有する記録ヘッドと、
前記駆動素子の熱を放出する放熱部材と、
前記記録ヘッドが取り付けられた取付部材と、
を備え、
前記駆動素子及び前記放熱部材は、熱伝導性を有する第1の接続部材を介して可動的に繋げられており、
前記記録ヘッドは、前記駆動素子及び前記配線基板を収容する筐体を有し、
前記放熱部材は、前記筐体に設けられた開口部を貫通して設けられる
ことを特徴としている。
また、請求項2に記載のヘッドユニットの発明は、
インクを吐出する記録素子と、前記記録素子を駆動させる駆動信号を前記記録素子に供給する駆動回路が有する駆動素子と、を有する記録ヘッドと、
前記駆動素子の熱を放出する放熱部材と、
前記記録ヘッドが取り付けられた取付部材と、
を備え、
前記駆動素子及び前記放熱部材は、熱伝導性を有する第1の接続部材を介して可動的に繋げられており、
前記記録ヘッドは、前記駆動素子を収容する筐体を有し、
前記放熱部材は、前記筐体に設けられた開口部を貫通して設けられ、
前記開口部は、封止部材により封止されている
ことを特徴としている。
また、請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のヘッドユニットにおいて、
前記記録ヘッドは、板状の前記取付部材に設けられたヘッド開口部に取り付けられており、かつ、前記ヘッド開口部への取り付け位置が所定の調整可動範囲で調整可能な状態で取り付けられており、
前記第1の接続部材は、少なくとも前記記録ヘッドの取り付け位置の調整における可動量だけ変形可能である
ことを特徴としている。
In order to achieve the above object, the invention of the head unit according to claim 1
A recording head comprising: a recording element that ejects ink; a driving element included in a driving circuit that supplies a driving signal for driving the recording element to the recording element; and a wiring board on which the driving element is attached ;
A heat dissipating member that releases heat of the driving element;
An attachment member to which the recording head is attached;
With
The drive element and the heat dissipation member are movably connected via a first connection member having thermal conductivity ,
The recording head has a housing that houses the drive element and the wiring board,
The heat radiating member is provided to penetrate through an opening provided in the housing .
The invention of the head unit according to
A recording head comprising: a recording element that ejects ink; and a driving element that is included in a driving circuit that supplies a driving signal for driving the recording element to the recording element;
A heat dissipating member that releases heat of the driving element;
An attachment member to which the recording head is attached;
With
The drive element and the heat dissipation member are movably connected via a first connection member having thermal conductivity,
The recording head has a housing that houses the driving element;
The heat dissipation member is provided through an opening provided in the housing,
The opening is sealed by a sealing member
It is characterized by that.
The invention according to claim 3 is the head unit according to
The recording head is attached to a head opening provided in the plate-like attachment member, and is attached in a state where the attachment position to the head opening can be adjusted within a predetermined adjustable movable range. ,
The first connecting member can be deformed by at least a movable amount in adjusting the mounting position of the recording head.
It is characterized by that.
また、上記目的を達成するため、請求項4に記載のヘッドユニットの発明は、
インクを吐出する記録素子と、前記記録素子を駆動させる駆動信号を前記記録素子に供給する駆動回路が有する駆動素子と、前記駆動素子が取り付けられている配線基板と、を有する記録ヘッドと、
前記駆動素子の熱を放出する放熱部材と、
前記記録ヘッドが取り付けられた取付部材と、
を備え、
前記駆動回路は、前記記録素子と前記放熱部材との相対位置を変更可能に外力に応じて変形する変形部を介して前記駆動信号を前記記録素子に供給し、
前記記録ヘッドは、前記駆動素子及び前記配線基板を収容する筐体を有し、
前記放熱部材は、前記筐体に設けられた開口部を貫通して設けられる
ことを特徴としている。
また、請求項5に記載のヘッドユニットの発明は、
インクを吐出する記録素子と、前記記録素子を駆動させる駆動信号を前記記録素子に供給する駆動回路が有する駆動素子と、を有する記録ヘッドと、
前記駆動素子の熱を放出する放熱部材と、
前記記録ヘッドが取り付けられた取付部材と、
を備え、
前記駆動回路は、前記記録素子と前記放熱部材との相対位置を変更可能に外力に応じて変形する変形部を介して前記駆動信号を前記記録素子に供給し、
前記記録ヘッドは、前記駆動素子を収容する筐体を有し、
前記放熱部材は、前記筐体に設けられた開口部を貫通して設けられ、
前記開口部は、封止部材により封止されている
ことを特徴としている。
また、請求項6に記載の発明は、請求項4又は5に記載のヘッドユニットにおいて、
前記記録ヘッドは、板状の前記取付部材に設けられたヘッド開口部に取り付けられており、かつ、前記ヘッド開口部への取り付け位置が所定の調整可動範囲で調整可能な状態で取り付けられており、
前記変形部は、少なくとも前記記録ヘッドの取り付け位置の調整における可動量だけ変形可能である
ことを特徴としている。
In order to achieve the above object, the invention of the head unit according to claim 4 provides:
A recording head comprising: a recording element that ejects ink; a driving element included in a driving circuit that supplies a driving signal for driving the recording element to the recording element; and a wiring board on which the driving element is attached ;
A heat dissipating member that releases heat of the driving element;
An attachment member to which the recording head is attached;
With
The drive circuit supplies the drive signal to the recording element via a deforming portion that deforms according to an external force so that the relative position between the recording element and the heat dissipation member can be changed .
The recording head has a housing that houses the drive element and the wiring board,
The heat radiating member is provided to penetrate through an opening provided in the housing .
The invention of the head unit according to claim 5
A recording head comprising: a recording element that ejects ink; and a driving element that is included in a driving circuit that supplies a driving signal for driving the recording element to the recording element;
A heat dissipating member that releases heat of the driving element;
An attachment member to which the recording head is attached;
With
The drive circuit supplies the drive signal to the recording element via a deforming portion that deforms according to an external force so that the relative position between the recording element and the heat dissipation member can be changed.
The recording head has a housing that houses the driving element;
The heat dissipation member is provided through an opening provided in the housing,
The opening is sealed by a sealing member
It is characterized by that.
The invention according to claim 6 is the head unit according to claim 4 or 5,
The recording head is attached to a head opening provided in the plate-like attachment member, and is attached in a state where the attachment position to the head opening can be adjusted within a predetermined adjustable movable range. ,
The deformable portion can be deformed by at least a movable amount in adjusting the mounting position of the recording head.
It is characterized by that.
請求項7に記載の発明は、請求項1〜6の何れか一項に記載のヘッドユニットにおいて、
前記記録ヘッドを複数備え、
前記複数の記録ヘッドにおける複数の前記放熱部材は、熱伝導部材を介して一体的に繋げられている
ことを特徴としている。
The invention according to claim 7 is the head unit according to any one of claims 1 to 6 ,
A plurality of the recording heads;
The plurality of heat radiating members in the plurality of recording heads are integrally connected via a heat conducting member.
請求項8に記載の発明は、請求項7に記載のヘッドユニットにおいて、
前記複数の放熱部材は、前記複数の記録ヘッドを収容し熱を伝える外装部材を介して一体的に繋げられていることを特徴としている。
請求項9に記載の発明は、請求項8に記載のヘッドユニットにおいて、
前記記録ヘッドは、板状の前記取付部材に設けられたヘッド開口部に取り付けられており、
前記取付部材と前記外装部材との間に断熱部材が設けられている
ことを特徴としている。
The invention according to claim 8 is the head unit according to claim 7 ,
The plurality of heat radiating members are integrally connected via an exterior member that houses the plurality of recording heads and transmits heat.
The invention according to claim 9 is the head unit according to claim 8,
The recording head is attached to a head opening provided in the plate-like attachment member,
A heat insulating member is provided between the mounting member and the exterior member.
It is characterized by that.
また、上記目的を達成するため、請求項10に記載のヘッドユニットの発明は、
インクを吐出する記録素子と、前記記録素子を駆動させる駆動信号を前記記録素子に供給する駆動回路が有する駆動素子と、を各々有する複数の記録ヘッドと、
前記複数の記録ヘッド各々の前記駆動素子の熱を各々放出する複数の放熱部材と、
前記複数の記録ヘッドが取り付けられた取付部材と、
を備え、
前記複数の記録ヘッドにおける複数の前記放熱部材は、熱伝導性を有する第2の接続部材を介して可動的かつ一体的に繋げられており、
前記複数の記録ヘッドの各々は、前記駆動素子を収容する筐体を有し、
前記放熱部材は、前記筐体に設けられた開口部を貫通して設けられる
ことを特徴としている。
また、請求項11に記載の発明は、請求項10に記載のヘッドユニットにおいて、
前記記録ヘッドは、板状の前記取付部材に設けられたヘッド開口部に取り付けられており、かつ、前記ヘッド開口部への取り付け位置が所定の調整可動範囲で調整可能な状態で取り付けられており、
前記第2の接続部材は、少なくとも前記記録ヘッドの取り付け位置の調整における可動量だけ変形可能である
ことを特徴としている。
In order to achieve the above object, the invention of the head unit according to
A plurality of recording heads each including: a recording element that ejects ink; and a driving element that is included in a driving circuit that supplies a driving signal that drives the recording element to the recording element;
A plurality of heat dissipating members that respectively release heat of the drive element of each of the plurality of recording heads;
An attachment member to which the plurality of recording heads are attached;
With
The plurality of heat radiating members in the plurality of recording heads are movably and integrally connected via a second connection member having thermal conductivity ,
Each of the plurality of recording heads has a housing that houses the driving element,
The heat radiating member is provided to penetrate through an opening provided in the housing .
The invention according to
The recording head is attached to a head opening provided in the plate-like attachment member, and is attached in a state where the attachment position to the head opening can be adjusted within a predetermined adjustable movable range. ,
The second connecting member can be deformed by at least a movable amount in adjusting the mounting position of the recording head.
It is characterized by that.
請求項12に記載の発明は、請求項1〜11のいずれか一項に記載のヘッドユニットにおいて、
前記開口部は、封止部材により封止されていることを特徴としている。
The invention according to
The opening is sealed by a sealing member.
また、上記目的を達成するため、請求項13に記載のインクジェット記録装置の発明は、
請求項1〜12の何れか一項に記載のヘッドユニットを備えることを特徴としている。
In order to achieve the above object, an ink jet recording apparatus according to claim 13
It is characterized in that it comprises a head unit according to any one of claims 1 to 12.
本発明に従うと、放熱部材による放熱性能を維持しつつ記録ヘッドの取り付け位置を調整することができるという効果がある。 According to the present invention, there is an effect that the mounting position of the recording head can be adjusted while maintaining the heat dissipation performance of the heat dissipation member.
以下、本発明のヘッドユニット及びインクジェット記録装置に係る実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the head unit and the ink jet recording apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態であるインクジェット記録装置1の概略構成を示す模式図である。
インクジェット記録装置1は、搬送部21と、ヘッドユニット10などを備える。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an ink jet recording apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention.
The ink jet recording apparatus 1 includes a
搬送部21は、図1のX方向に延びる回転軸を中心に回転する2本の搬送ローラー211,212により内側が支持された輪状の搬送ベルト213を備える。搬送部21は、搬送ベルト213の搬送面上に記録媒体Pが載置された状態で搬送ローラー211,212が図示略のモーターにより回転して搬送ベルト213が周回移動することで記録媒体Pを搬送ベルト213の移動方向(搬送方向;図1のY方向)に搬送する。
ここで、記録媒体Pは、一定の寸法に裁断された枚葉紙とすることができる。この記録媒体Pは、図示略の給紙装置により搬送ベルト213上に供給され、画像が記録された後に搬送ベルト213から所定の排紙部に排出される。なお、記録媒体Pとしては、ロール紙が用いられても良い。この場合、記録媒体Pは、記録媒体Pが巻かれたロールから引き出されて搬送ベルト213上に供給され、画像が記録された後に別のロールにより巻き取られる。記録媒体Pとしては、普通紙や塗工紙といった紙のほか、布帛又はシート状の樹脂等、表面に着弾したインクを定着させることが可能な種々の媒体を用いることができる。
The
Here, the recording medium P can be a sheet cut to a certain size. The recording medium P is supplied onto the conveying
ヘッドユニット10は、搬送部21により搬送される記録媒体Pに対して画像データに基づいて適切なタイミングでインクを吐出して画像を記録する。本実施形態のインクジェット記録装置1では、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色のインクにそれぞれ対応する4つのヘッドユニット10が記録媒体Pの搬送方向上流側からY,M,C,Kの色の順に所定の間隔で並ぶように配列されている。
The
図2は、ヘッドユニット10の構成を示す模式図である。ここでは、ヘッドユニット10のうち搬送ベルト213の搬送面と対向する面が示されている。
各ヘッドユニット10は、4つのヘッド開口部101aが設けられた取付部材101と、4つのヘッド開口部101aにそれぞれ取り付けられた4つの記録ヘッド12とを備える。4つの記録ヘッド12は、X方向についての配置範囲が互いに一部重複するように千鳥格子状に配置されている。各記録ヘッド12には、インクを吐出するノズル42を各々有する複数の記録素子121(図3)が設けられている。複数の記録素子121のノズル42は、記録媒体Pの搬送方向と交差する方向(本実施形態では搬送方向と直交する方向、即ちX方向)に等間隔に配列されたノズル42によりそれぞれ構成される2つのノズル列を形成している。これら2つのノズル列は、ノズル42の配置位置が、各ノズル列におけるノズル42の配置間隔の2分の1だけX方向について互いにずれるように設けられている。ノズル42から吐出されたインクは、ヘッド開口部101aを通過して搬送ベルト213の搬送面上の記録媒体Pに着弾する。
なお、記録ヘッド12が有するノズル列の数は、1つ又は3つ以上であっても良い。また、ヘッドユニット10が有する記録ヘッド12の数は、3つ以下又は5つ以上であっても良い。
FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the
Each
Note that the number of nozzle rows included in the
ヘッドユニット10に含まれるノズル42のX方向についての配置範囲は、搬送ベルト213により搬送される記録媒体Pのうち画像が形成可能な領域のX方向の幅をカバーしており、ヘッドユニット10は、画像の記録時には搬送ベルト213に対して位置が固定されて用いられる。即ち、インクジェット記録装置1は、シングルパス形式のインクジェット記録装置である。
The arrangement range in the X direction of the
本実施形態のヘッドユニット10では、複数の記録ヘッド12のノズル間隔が均等になるように記録ヘッド12の取付部材101への取り付け位置をX方向及びY方向に調整することができるようになっている。本実施形態の記録ヘッド12のノズル間隔は、数十μm程度であるため、記録ヘッド12の取り付け位置の調整可動範囲をX方向及びY方向についてそれぞれ100μm程度設けることにより余裕をもって取り付け位置の調整を行うことができる。
In the
また、ヘッドユニット10は、記録ヘッド12を駆動する記録ヘッド駆動部11(図3)を備える。記録ヘッド駆動部11は、記録ヘッド12ごとに設けられ当該記録ヘッド12の記録素子121に対して画像データに応じた駆動波形の電圧信号(以下、駆動信号と記す)を供給する駆動回路112と、駆動回路112に適切なタイミングで画像データを供給する駆動制御回路111とを有する。
記録ヘッド12に含まれる記録素子121の各々は、インクを貯留する圧力室と、圧力室の壁面に設けられた圧電素子と、ノズル42とを備える。記録ヘッド駆動部11の駆動回路112からは、圧電素子を変形動作させる駆動信号が出力され、記録素子121は、当該電圧信号が圧電素子に印加されるように構成されている。圧電素子に駆動信号が印加されると、この駆動信号に応じて圧力室が変形して圧力室内の圧力が変化し、当該圧力の変化に応じて圧力室に連通するノズル42からインクが吐出される。
なお、各記録ヘッド12には、駆動回路112において生じた熱を放出するヒートシンク60(図4)が取り付けられている。当該ヒートシンク60及び記録ヘッド12の接続の態様については後述する。
The
Each of the
Each
本実施形態では、記録素子121のノズル42から吐出されるインクとしては、常温で液体のものが用いられる。ノズル42から吐出されるインクの量や速度は、インクの粘度により変化し、また、インクの粘度は温度依存性を有する。よって、各ノズル42からのインクの吐出量及び速度のばらつきを抑制するために、複数の記録ヘッド12における記録素子121(特に、吐出される直前のインクが貯留される圧力室)の温度は、均一であることが好ましい。
In the present embodiment, the ink ejected from the
図3は、インクジェット記録装置1の主要な機能構成を示すブロック図である。
インクジェット記録装置1は、上述したヘッドユニット10、記録ヘッド駆動部11、記録ヘッド12の他、制御部30と、搬送駆動部22と、入出力インターフェース23と、バス24などを備える。このうち制御部30は、CPU31(Central Processing Unit)、RAM32(Random Access Memory)、ROM33(Read Only Memory)及び記憶部34を有する。
FIG. 3 is a block diagram showing the main functional configuration of the inkjet recording apparatus 1.
The ink jet recording apparatus 1 includes a
CPU31は、ROM33に記憶された各種制御用のプログラムや設定データを読み出してRAM32に記憶させ、当該プログラムを実行して各種演算処理を行う。また、CPU31は、インクジェット記録装置1の全体動作を統括制御する。例えば、CPU31は、記憶部34に記憶された画像データに基づいて搬送部21及びヘッドユニット10を動作させて記録媒体P上に画像を記録させる。
The
RAM32は、CPU31に作業用のメモリー空間を提供し、一時データを記憶する。RAM32は、不揮発性メモリーを含んでいても良い。
The
ROM33は、CPU31により実行される各種制御用のプログラムや設定データ等を格納する。なお、ROM33に代えてEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)やフラッシュメモリー等の書き換え可能な不揮発性メモリーが用いられても良い。
The
記憶部34には、入出力インターフェース23を介して外部装置2から入力されたプリントジョブ(画像記録命令)及び当該プリントジョブに係る画像データが記憶される。記憶部34としては、例えばHDD(Hard Disk Drive)が用いられ、また、DRAM(Dynamic Random Access Memory)などが併用されても良い。
The
搬送駆動部22は、CPU31から供給される制御信号に基づいて搬送部21の搬送ローラー211,212を駆動するモーターに駆動信号を供給して搬送ローラー211,212を所定の速度及びタイミングで回転させ、搬送ベルト213を周回移動させる。
The
入出力インターフェース23は、外部装置2と制御部30との間のデータの送受信を媒介する。入出力インターフェース23は、例えば各種シリアルインターフェース、各種パラレルインターフェースのいずれか又はこれらの組み合わせで構成される。
The input /
バス24は、制御部30と他の構成との間で信号の送受信を行うための経路である。
The
外部装置2は、例えばパーソナルコンピューターであり、入出力インターフェース23を介してプリントジョブ及び画像データ等を制御部30に供給する。
The
次に、ヘッドユニット10及び記録ヘッド12の詳細な構成について説明する。
図4は、図2のA−A線を通りX軸に垂直な面におけるヘッドユニット10及び記録ヘッド12の模式断面図である。
図5は、一の記録ヘッド12を+Y方向から見た模式側面図である。
Next, detailed configurations of the
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the
FIG. 5 is a schematic side view of one
ヘッドユニット10は、4つの記録ヘッド12の他、記録ヘッド12が取り付けられる取付部材101と、記録ヘッド12を収容する外装部材102と、4つの記録ヘッド12にそれぞれ接続された4つのヒートシンク60などを有している。なお、ヘッドユニット10が有する4つの記録ヘッド12の構成は、互いに同一である。
取付部材101は、記録ヘッド12の重さにより撓まない強度を有する金属板である。外装部材102は、取付部材101との間でヘッドユニット10を密閉して記録ヘッド12を保護する。
取付部材101と外装部材102とは、ボルト104により固定されている。また、外装部材102と取付部材101との間には、断熱部材103が設けられている。断熱部材103としては、熱伝導率が0.1[W/m・K]以下のウレタンやポリスチレンといった熱を伝えにくい部材が用いられる。
The
The
The
記録ヘッド12は、記録素子121が設けられた素子基板40(記録素子配置部)と、素子基板40に駆動信号を供給する駆動回路112が設けられた回路基板50と、素子基板40及び回路基板50を収容する筐体122と、記録ヘッド12に供給されるインクが流入するインレット123と、記録ヘッド12から排出されるインクが流出するアウトレット124などを備えている。記録ヘッド12は、取付部材101に設けられたヘッド開口部101aに−Z方向から挿入され、筐体122の素子基板40側の端部からY方向に延設された延設部122aと取付部材101とがボルト129により固定されることにより取付部材101に取り付けられている。
The
素子基板40は、複数のノズル42の開口が設けられたノズルプレート41と、ノズルプレート41上に形成され各ノズル42にそれぞれ連通する複数の圧力室43と、圧力室43上に形成された圧電アクチュエーター層44と、圧電アクチュエーター層44上に形成された配線層45などを備える。圧電アクチュエーター層44は、複数の圧力室43にそれぞれ対応して設けられた上述の複数の圧電素子を備え、駆動回路112から配線層45を介して供給された駆動信号により圧電素子が変形することにより圧力室43を変形させる。ノズルプレート41、ノズル42、圧力室43、圧電アクチュエーター層44及び配線層45のうち一のノズル42に対応する部分により一の記録素子121が構成される。
素子基板40の+Y方向及び−Y方向に隣接する位置には、素子基板40を支持する支持フレーム128が設けられている。素子基板40は、支持フレーム128を介して筐体122に固定されている。なお、素子基板40を直接筐体122に固定可能な場合には、支持フレーム128を省略することができる。
The
A
回路基板50は、素子基板40の配線層45に接続された配線基板51と、配線基板51上に取り付けられ駆動回路112の一部を構成する駆動素子112aと、コネクタ52などを備える。このうち駆動素子112aは、セラミックによりパッケージされた半導体集積回路である。配線基板51は、素子基板40の各記録素子121に接続される配線を有し、駆動素子112aから出力された駆動信号を当該配線を介して各記録素子121に供給する。また、コネクタ52は、フレキシブル基板127を介して外部コネクタ126に接続されている。外部コネクタ126は、筐体122に取り付けられており、記録ヘッド12の外部に設けられた駆動制御回路111との電気的な接続を行う接続端子を有する。駆動制御回路111から供給された画像データは、外部コネクタ126、フレキシブル基板127、コネクタ52及び配線基板51上の配線を介して駆動素子112aに供給される。回路基板50は、記録ヘッド12における2つのノズル列に対応して2つ設けられている。
The
ヒートシンク60は、接続部材61を介して駆動素子112aに接続された板状の部材であり、駆動素子112aの熱を放出する。ヒートシンク60には、放熱効率を向上させるための放熱フィンが設けられていても良い。ヒートシンク60には、熱伝導性を有する部材が用いられる。ここで、熱伝導性を有するとは、熱伝導率が1[W/m・K]以上であることをいう。駆動素子112aで発生する熱を逐次放出して駆動素子112aの温度上昇を効率良く抑制するために、ヒートシンク60には、10[W/m・K]以上の熱伝導率を有するチタンやステンレスといった金属、無機化合物、又は樹脂などを用いることが好ましく、さらに熱伝導率が50[W/m・K]以上の鉄やアルミニウムといった高熱伝導性の金属を用いることがさらに望ましい。ヒートシンク60は、駆動素子112aのパッケージ表面及びヒートシンク60の表面に密着された接続部材61(第1の接続部材)を介して2つの回路基板50の駆動素子112aにそれぞれ接続されている。
The
接続部材61は、駆動素子112a及びヒートシンク60に接触した状態で駆動素子112aとヒートシンク60との間に配置され、駆動素子112aの熱をヒートシンク60に伝える熱伝導性を有するとともに、外力に応じて弾性変形する部材である。接続部材61としては、厚さ方向の熱伝導率が1[W/m・K]以上のものを用いることができる。
The connecting
図4に示される接続部材61は、シート状の部材からなる。このようなシート状の接続部材61としては、例えばエポキシやナイロンといった各種熱伝導性樹脂、シリコンゴム、又は炭素繊維素材などからなる弾性、熱伝導性及び絶縁性を有する部材を用いることができる。また、シート状の接続部材61は、流動性を有した状態の上記樹脂やシリコン等の材料を駆動素子112aとヒートシンク60との間に注入し、当該材料を硬化させることにより形成されたものであっても良い。接続部材61が弾性を有することにより、記録ヘッド12の位置調整によって駆動素子112aとヒートシンク60との距離が変化した場合には、接続部材61が変形して、当該接続部材61と、駆動素子112a及びヒートシンク60とが接触する状態が維持される。
The connecting
図6は、接続部材61の構成の他の例を示す断面図である。
図6(a)は、接続部材61がリング状の部材からなる例を示す図である。図6(a)の接続部材61は、弾性を有する長矩形のシートの長手方向端部の対向辺同士を繋げたリング状の部材を、シートの面が駆動素子112a及びヒートシンク60と接するように配置したものである。ここで、接続部材61は、駆動素子112aのセラミックパッケージ部分に当接するため、上記リング状の部材は金属であっても良いが、少なくとも駆動素子112aとの接触部分を絶縁性部材とすることで回路基板50におけるショートなどの不具合が発生するリスクを低減させることができる。即ち、金属などの導電性部材でリング状の接続部材61を構成して駆動素子112aとの接触部分を絶縁性部材により被覆しても良いし、当該接続部材61全体を絶縁性部材により構成しても良い。この接続部材61は、変形により生じる復元力により駆動素子112aとヒートシンク60とを互いに遠ざける方向に付勢する状態で設けられている。このため、記録ヘッド12の位置調整により駆動素子112aとヒートシンク60との距離が変化した場合には、接続部材61が変形して、当該接続部材61と、駆動素子112a及びヒートシンク60とが接触する状態が維持される。
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating another example of the configuration of the
Fig.6 (a) is a figure which shows the example in which the
図6(b)は、接続部材61が板ばね状の部材からなる例を示す図である。この接続部材61は、金属の板状部材を折り曲げることにより形成されたものであり、平坦部611及び湾曲部612を有している。接続部材61の平坦部611は、ヒートシンク60の表面に固定されており、湾曲部612は、駆動素子112aの表面に当接している。なお、湾曲部612と駆動素子112aとの間には、熱伝導性及び絶縁性を有する保護部材が設けられていても良い。この接続部材61は、板の変形により生じる復元力により駆動素子112aとヒートシンク60とを互いに遠ざける方向に付勢する状態で設けられている。このため、記録ヘッド12の位置調整により駆動素子112aとヒートシンク60との距離が変化した場合には、接続部材61が変形して、当該接続部材61と、駆動素子112a及びヒートシンク60とが接触する状態が維持される。なお、記録素子112aのうち接続部材61との接触面に平行な方向(Z方向)に記録ヘッド12の位置が調整される場合には、図6(b)に示される板ばね状の接続部材61は、必ずしも変形せず、上記接触面を摺動して駆動素子112aとの接触状態を維持する。
FIG. 6B is a diagram illustrating an example in which the connecting
ヒートシンク60は、筐体122の上面(+Z方向側の面)に設けられた開口部122bを貫通するように配置されている。
開口部122bの縁とヒートシンク60との間隙は、封止部材125により封止されている。封止部材125としては、弾性を有し、ノズル42からのインク吐出により生じ空気中を浮遊する微細なインク滴(インクミスト)を透過させない部材が用いられる。また、封止部材125としては、ヒートシンク60の熱が筐体122を介して素子基板40に伝わるのを抑制するため断熱性を有する材料を用いることが好ましい。具体的には、封止部材125は、各種樹脂や不織布などにより構成することができる。
なお、外装部材102及び取付部材101によりヘッドユニット10の内部が密閉されておりヘッドユニット10へのインクミストの侵入を防止可能な場合には、封止部材125を省略しても良い。
The
A gap between the edge of the
Note that the sealing
ヒートシンク60は、ボルト105によりヘッドユニット10の外装部材102に取り付けられている。従って、4つの記録ヘッド12の駆動素子112aにそれぞれ接続されたヒートシンク60は、外装部材102を介して一体的に繋げられており、相対的な位置が固定されている。
また、外装部材102は、ヒートシンク60の熱を伝える熱伝導部材により構成される。外装部材102の材料としては、上述したヒートシンク60の材料と同様のものを用いることができる。4つのヒートシンク60及び外装部材102からなる一繋がりの部材においては、相対的に温度が高い部分から温度が低い部分へ熱が移動し、温度分布が一様となる。これにより、4つのヒートシンク60の間の温度ばらつき、ひいては4つのヒートシンク60にそれぞれ接続された駆動素子112aの温度ばらつきが抑制される。上述したように、外装部材102と取付部材101との間には断熱部材103が設けられているため、ヒートシンク60の熱は、外装部材102及び取付部材101を介した経路では素子基板40に伝わりにくくなっている。
なお、ボルト105を緩めてヒートシンク60を外装部材102から外すとともに、ボルト129を緩めて筐体122の延設部122aを取付部材101から外すことにより、ヘッドユニット10から記録ヘッド12及びヒートシンク60を取り外して交換することができる。
The
Further, the
The
本実施形態のヘッドユニット10では、駆動素子112aとヒートシンク60とが弾性変形する接続部材61により接続されているため、4つのヒートシンク60の相対位置が固定された状態で、各記録ヘッド12をヒートシンク60に対して移動させて位置調整を行うことができる。即ち、接続部材61としては、少なくとも記録ヘッド12の可動量だけ変形可能なものが用いられ、記録ヘッド12の移動に伴って接続部材61が変形することによりヒートシンク60に対して記録ヘッド12が相対的に移動できるようになっている。上述したように、記録ヘッド12のノズル間隔の調整のためには、記録ヘッド12の取付部材101への取り付け位置がXY平面に平行な各方向について100μm程度の範囲で調整可能となっていれば良いため、接続部材61としては、例えばXY平面に平行な各方向について0.2mm〜0.3mm程度変形可能なものが用いられる。
In the
記録ヘッド12の位置調整は、各種公知の方法により行うことができる。例えば、ボルト129を緩めた状態で、筐体122の側面に±X方向に移動可能な位置調整ねじ及び±Y方向に移動可能な位置調整ねじを当接させるとともにこれらの位置調整ねじを回転させることにより記録ヘッド12のX方向、Y方向についての位置をそれぞれ調整し、調整後の位置においてボルト129により固定する方法を用いることができる。また、上記XY方向についての位置調整に加えて、又は当該位置調整に代えて、記録ヘッド12をZ軸に平行な所定の回転軸を中心に回転させる位置調整を行っても良い。
The position adjustment of the
以上のように、本実施形態に係るヘッドユニット10は、インクを吐出する記録素子121と、記録素子121を駆動させる駆動信号を記録素子121に供給する駆動回路112が有する駆動素子112aと、を有する記録ヘッド12と、駆動素子112aの熱を放出するヒートシンク60と、記録ヘッド12が取り付けられた取付部材101と、を備え、駆動素子112a及びヒートシンク60は、熱伝導性を有する接続部材61を介して可動的に繋げられている。このような構成によれば、ヒートシンク60に対して各記録ヘッド12を相対的に移動させることができる。この結果、記録ヘッド12の取付部材101への取り付け位置を調整することができる。また、駆動素子112aの熱が接続部材61を介してヒートシンク60に伝わりヒートシンク60から放出されるため、駆動素子112aの過熱を防止することができる。この結果、駆動素子112aの熱が記録素子121内のインクに伝わってインクの粘度が低下することにより適正なインク吐出が行なえなくなったり、素子基板40が駆動素子112aの熱により膨張して記録素子121の位置が変動したりすることによる記録画像の画質低下を抑制することができる。
As described above, the
また、複数の記録ヘッド12の各々は、駆動素子112aを収容する筐体122を有し、ヒートシンク60は、筐体に設けられた開口部122bを貫通して設けられる。このような構成によれば、ヒートシンク60が筐体122の内部から外部に亘って延設されるため、駆動素子112aの熱を筐体122の外部に放出することができる。この結果、効率良く駆動素子112aの温度及び筐体122の内部の温度の上昇を抑制することができる。
Each of the plurality of recording heads 12 includes a
また、ヘッドユニット10は、複数の記録ヘッド12を備え、複数の記録ヘッド12における複数のヒートシンク60は、熱伝導部材としての外装部材102を介して一体的に繋げられている。このような構成によれば、一体的に繋げられた複数のヒートシンク60の間で熱が伝わることにより、各ヒートシンク60に接続された駆動素子112aの温度ばらつきを抑制することができる。この結果、記録される画像によって複数の記録ヘッド12の駆動素子112aの温度がばらついて、複数の記録ヘッド12におけるインク温度や素子基板40の変形量の差異に起因して生じる記録画像の画質低下を抑制することができる。また、このように複数のヒートシンク60が接続された構成においても、駆動素子112aとヒートシンク60とが接続部材61を介して可動的に繋げられていることにより、ヒートシンク60に対して各記録ヘッド12を相対的に移動させることができる。よって、各記録ヘッド12の取付部材101への取り付け位置を調整することができる。
The
また、複数のヒートシンク60は、複数の記録ヘッド12を収容し熱を伝える外装部材102を介して一体的に繋げられている。これにより、ヒートシンク60の熱を外装部材102を介してヘッドユニット10の外部に放出することができるため、より効率良く駆動素子112aの温度上昇を抑制することができる。また、駆動素子112aの熱が、熱容量の大きい外装部材102に伝わることにより、ヘッドユニット10全体の温度上昇を抑制することができる。また、外装部材102の他に複数のヒートシンク60の熱を相互に伝えるための熱伝導部材を別途設ける必要がないため、ヘッドユニット10の小型化及び低コスト化を実現することができる。
The plurality of
また、筐体122の開口部122bは、封止部材125により封止されている。これにより、ノズル42からのインク吐出に伴って発生し空気中を浮遊するインクミストが上記間隙から筐体122の内部に入るのを防止することができる。この結果、インクミストが回路基板50に付着することによる配線のショートといった回路基板50に係る不具合の発生を抑制することができる。
The
また、本実施形態のインクジェット記録装置1は、上記ヘッドユニット10を備えるため、ヘッドユニット10における記録ヘッド12の配置位置を適切に調整することができる。この結果、適正な画質の画像を記録媒体P上に記録することができる。また、駆動素子112aの熱がヒートシンク60から放出されて駆動素子112aの過熱が防止されるため、駆動素子112aの熱に起因する記録画像の画質低下を抑制することができる。
In addition, since the inkjet recording apparatus 1 of the present embodiment includes the
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。本実施形態は、回路基板50の一部がフレキシブル基板により構成されることによって記録ヘッド12の一部がヒートシンク60に対して相対的に移動可能とされている点で第1の実施形態と異なる。以下では、第1の実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略することとし、主に第1の実施形態との差異点について説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. This embodiment is different from the first embodiment in that a part of the
図7は、第2の実施形態に係るヘッドユニット10及び記録ヘッド12のX軸に垂直な面における模式断面図である。
本実施形態では、回路基板50の配線基板51は、駆動素子112aが取り付けられた第1の配線基板51aと、素子基板40の配線層45に接続された第2の配線基板51bと、第1の配線基板51a及び第2の配線基板51bを接続するフレキシブル基板51c(変形部)とを有している。フレキシブル基板51cは、可撓性を有し、外力に応じて変形する。本実施形態では、駆動回路112は、フレキシブル基板51cに設けられた配線を介して素子基板40の記録素子121に駆動信号を供給する。また、第1の配線基板51a上の駆動素子112aとヒートシンク60とは、熱を伝えかつ弾性を有しない接続部材61aを介して接合されている。本実施形態では、各記録ヘッド12のうち素子基板40を含み素子基板40に直接又は間接的に固定された部分(筐体122、素子基板40、支持フレーム128及び第2の配線基板51bからなる部分)(以下では、位置調整対象部と記す)がヒートシンク60に対して相対的に移動可能となっている。また、記録ヘッド12の位置調整対象部の位置調整が行われる場合には、位置調整対象部の変位は、フレキシブル基板51cの変形により吸収される。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view in a plane perpendicular to the X axis of the
In the present embodiment, the
なお、本実施形態は、第1の実施形態と組み合わされても良い。即ち、本実施形態の構成において、回路基板50とヒートシンク60とが弾性を有する接続部材61により接合されていても良い。
また、ヒートシンク60が直接回路基板50に接触している構成としても良い。
Note that this embodiment may be combined with the first embodiment. That is, in the configuration of the present embodiment, the
Alternatively, the
以上のように、本実施形態のヘッドユニット10は、インクを吐出する記録素子121と、記録素子121を駆動させる駆動信号を記録素子121に供給する駆動回路112が有する駆動素子112aとを有する記録ヘッド12と、駆動素子112aの熱を放出するヒートシンク60と、記録ヘッド12が取り付けられた取付部材101と、を備え、駆動回路112は、記録素子121とヒートシンク60との相対位置を変更可能に外力に応じて変形するフレキシブル基板51cに設けられた配線を介して駆動信号を記録素子121に供給する。このような構成によれば、フレキシブル基板51cが変形可能であることにより、ヒートシンク60に対して記録ヘッド12のうち素子基板40を含む位置調整対象部を相対的に移動させることができる。この結果、記録ヘッド12の取付部材101への取り付け位置を調整することができる。また、駆動素子112aの熱がヒートシンク60から放出されて駆動素子112aの過熱が防止されるため、駆動素子112aの熱に起因する記録画像の画質低下を抑制することができる。
As described above, the
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。本実施形態は、複数のヒートシンク60が弾性変形可能な部材により接合されることで複数の記録ヘッド12が互いに独立して移動可能とされている点で第1の実施形態と異なる。以下では、第1の実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略することとし、主に第1の実施形態との差異点について説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The present embodiment is different from the first embodiment in that a plurality of recording heads 12 can be moved independently of each other by joining a plurality of
図8は、第3の実施形態に係るヘッドユニット10及び記録ヘッド12のX軸に垂直な面における模式断面図である。
本実施形態のヘッドユニット10は、第1の実施形態における外装部材102に代えてヒートシンク支持部材62が取付部材101に取り付けられている。ヒートシンク支持部材62は、取付部材101への取り付け位置からそれぞれ+Z方向に延びる2つの支柱部62aと、当該支柱部の+Z方向端部の間を連結しXY平面に平行に延びる梁部62bとを有する。支柱部62a及び梁部62bの形状は、特には限られないが、柱状の部材や平板状の部材を用いることができる。また、梁部62bには、ボルト105により4つのヒートシンク60がそれぞれ固定されている。ヒートシンク支持部材62のうち少なくとも梁部62bは、ヒートシンク60の熱を伝える部材、例えばアルミニウムや鉄といった熱伝導率の大きい金属により構成されている。
また、梁部62bのうち4つのヒートシンク60がそれぞれ固定された部分(以下では、ヒートシンク固定部と記す)は、外力に応じて変形する弾性部62be(第2の接続部材)を介して互いに連結されている。同様に、ヒートシンク固定部と支柱部62aとは、弾性部62beを介して連結されている。弾性部62beとしては、第1の実施形態の接続部材61と同様の弾性及び熱伝導性を有する部材が用いられる。
また、本実施形態の記録ヘッド12では、配線基板51に設けられた駆動素子112aとヒートシンク60とは、熱を伝えかつ弾性を有しない接続部材61aを介して接合されている。なお、弾性を有しない接続部材61aに代えて、第1の実施形態と同様に弾性を有する接続部材61が用いられてもよい。また、ヒートシンク60が直接回路基板50に接触している構成としても良い。
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view in a plane perpendicular to the X axis of the
In the
Further, portions of the
In the
本実施形態では、記録ヘッド12の位置調整を行う場合には、一体的に固定された記録ヘッド12、ヒートシンク60、及び梁部62bのヒートシンク固定部の全体が変位し、当該変位は、梁部62bの弾性部62beの変形により吸収される。
In the present embodiment, when the position of the
なお、ヘッドユニット10は、記録ヘッド12、取付部材101及びヒートシンク支持部材62を収容する外装部材をさらに備えていても良い。
The
以上のように、本実施形態に係るヘッドユニット10は、インクを吐出する記録素子121と、記録素子121を駆動させる駆動信号を記録素子121に供給する駆動回路112が有する駆動素子112aとを各々有する複数の記録ヘッド12と、複数の記録ヘッド12各々の駆動素子112aの熱を各々放出する複数のヒートシンク60と、複数の記録ヘッド12が取り付けられた取付部材101と、を備え、複数の記録ヘッド12における複数のヒートシンク60は、熱伝導性を有する弾性部62beを介して可動的かつ一体的に繋げられている。このような構成によれば、弾性部62beが変形可能であることにより、一体的に繋がった複数のヒートシンク60の相対位置を変更することができる。よって、ヒートシンク60がそれぞれ接続された複数の記録ヘッド12の各々を互いに独立して移動させることができるため、複数のヒートシンク60が繋げられた構成において、各記録ヘッド12の取付部材101への取り付け位置を調整することができる。また、駆動素子112aの熱がヒートシンク60から放出されて駆動素子112aの過熱が防止されるため、駆動素子112aの熱に起因する記録画像の画質低下を抑制することができる。
As described above, the
なお、本発明は、上記各実施形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、上記第1及び第2実施形態では、複数のヒートシンク60が外装部材102を介して一体的に繋げられている構成を例に挙げて説明したが、複数のヒートシンク60は、外装部材102以外の熱を伝える部材を介して一体的に繋げられて相対位置が固定されていても良い。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made.
For example, in the first and second embodiments, the configuration in which the plurality of
また、上記第1及び第2実施形態では、複数のヒートシンク60を外装部材102により繋げる例を用いて説明したが、複数の記録ヘッド12の駆動素子112aに接合される単一の部材によりヒートシンクを構成しても良い。
In the first and second embodiments, the example in which the plurality of
また、上記各実施形態では、ヘッドユニット10が複数の記録ヘッド12を備える例を用いて説明したが、単一の記録ヘッド12を備えるヘッドユニット10に対して本発明を適用しても良い。
In each of the above embodiments, the
また、上記各実施形態では、記録ヘッド12が筐体122を有する例を用いて説明したが、筐体122を有しない構成としても良い。これにより、駆動素子112aの熱をより効率良く記録ヘッド12の外部に放出することができる。この場合は、インクミストの回路基板50への付着を防止するため、ヘッドユニット10の全体を外装部材102及び取付部材101により密閉することが好ましい。
In each of the above embodiments, the
また、上記各実施形態では、回路基板50のうち駆動素子112aのみが接続部材61(61a)を介してヒートシンク60に接続される構成を例に挙げて説明したが、駆動素子112aに加え、又は駆動素子112aに代えて、回路基板50のうち駆動素子112aの熱が伝わる配線基板51といった他の部分とヒートシンク60とが接続部材61(61a)を介して接続されていても良い。
In each of the above embodiments, the configuration in which only the
また、上記各実施形態では、駆動素子112aが、パッケージされた半導体集積回路からなる例を用いて説明したが、これに限定する趣旨ではなく、例えば、駆動素子112aは、配線基板51上に直接形成されていても良い。
In each of the above embodiments, the
また、上記第2の実施形態では、回路基板50がフレキシブル基板51cを有する構成を例に挙げて説明したが、これに代えて、回路基板50のうち配線基板51の全体、又は配線基板51及び駆動素子112aを含む回路基板50の全体が可撓性を有するフレキシブル基板からなり、当該フレキシブル基板が素子基板40の配線層45に接続される構成としても良い。
In the second embodiment, the configuration in which the
また、上記各実施形態では、記録ヘッド12が、2つのノズル列にそれぞれ対応する2つの回路基板50を有する構成を例に挙げて説明したが、記録ヘッド12が有する回路基板50の数は、1つ又は3つ以上であっても良い。
In each of the above embodiments, the
また、上記各実施形態では、2つの回路基板50が共通のヒートシンク60に接続される例を用いて説明したが、ヒートシンク60は、回路基板50ごとに設けられていても良い。
Further, in each of the above embodiments, the example in which the two
また、上記各実施形態では、常温で液体であるインクを用いる例を挙げて説明したが、これに限定する趣旨ではない。例えば、常温でゲル状であり加熱されることによりゾル状となるインクをゾル状に加熱して吐出しても良い。 In each of the above-described embodiments, an example using ink that is liquid at room temperature has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, ink that is gel-like at room temperature and becomes sol-like when heated may be discharged in a sol-like form.
また、上記各実施形態では、シングルパス形式のインクジェット記録装置1を例に挙げて説明したが、ヘッドユニットを走査させながら画像の記録を行うインクジェット記録装置に本発明を適用しても良い。 In each of the above embodiments, the single-pass inkjet recording apparatus 1 has been described as an example. However, the present invention may be applied to an inkjet recording apparatus that records an image while scanning a head unit.
また、上記各実施形態では、搬送ベルト213を備える搬送部21により記録媒体Pを搬送する例を用いて説明したが、これに限定する趣旨ではなく、搬送部21は、例えば回転する搬送ドラムの外周面上で記録媒体Pを保持して搬送するものであっても良い。
In each of the above-described embodiments, the example in which the recording medium P is transported by the
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。 Although several embodiments of the present invention have been described, the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof. .
1 インクジェット記録装置
2 外部装置
10 ヘッドユニット
101 取付部材
101a ヘッド開口部
102 外装部材
103 断熱部材
104,105 ボルト
11 記録ヘッド駆動部
111 駆動制御回路
112 駆動回路
112a 駆動素子
12 記録ヘッド
121 記録素子
122 筐体
122a 延設部
122b 開口部
123 インレット
124 アウトレット
125 封止部材
126 外部コネクタ
127 フレキシブル基板
128 支持フレーム
129 ボルト
21 搬送部
211,212 搬送ローラー
213 搬送ベルト
22 搬送駆動部
23 入出力インターフェース
24 バス
30 制御部
31 CPU
32 RAM
33 ROM
34 記憶部
40 素子基板
41 ノズルプレート
42 ノズル
43 圧力室
44 圧電アクチュエーター層
45 配線層
50 回路基板
51 配線基板
51a 第1の配線基板
51b 第2の配線基板
51c フレキシブル基板
52 コネクタ
60 ヒートシンク
61,61a 接続部材
62 ヒートシンク支持部材
62a 支柱部
62b 梁部
62be 弾性部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
32 RAM
33 ROM
34
Claims (13)
前記駆動素子の熱を放出する放熱部材と、
前記記録ヘッドが取り付けられた取付部材と、
を備え、
前記駆動素子及び前記放熱部材は、熱伝導性を有する第1の接続部材を介して可動的に繋げられており、
前記記録ヘッドは、前記駆動素子及び前記配線基板を収容する筐体を有し、
前記放熱部材は、前記筐体に設けられた開口部を貫通して設けられる
ことを特徴とするヘッドユニット。 A recording head comprising: a recording element that ejects ink; a driving element included in a driving circuit that supplies a driving signal for driving the recording element to the recording element; and a wiring board on which the driving element is attached ;
A heat dissipating member that releases heat of the driving element;
An attachment member to which the recording head is attached;
With
The drive element and the heat dissipation member are movably connected via a first connection member having thermal conductivity ,
The recording head has a housing that houses the drive element and the wiring board,
The head unit , wherein the heat radiating member is provided through an opening provided in the housing .
前記駆動素子の熱を放出する放熱部材と、A heat dissipating member that releases heat of the driving element;
前記記録ヘッドが取り付けられた取付部材と、An attachment member to which the recording head is attached;
を備え、With
前記駆動素子及び前記放熱部材は、熱伝導性を有する第1の接続部材を介して可動的に繋げられており、The drive element and the heat dissipation member are movably connected via a first connection member having thermal conductivity,
前記記録ヘッドは、前記駆動素子を収容する筐体を有し、The recording head has a housing that houses the driving element;
前記放熱部材は、前記筐体に設けられた開口部を貫通して設けられ、The heat dissipation member is provided through an opening provided in the housing,
前記開口部は、封止部材により封止されているThe opening is sealed by a sealing member
ことを特徴とするヘッドユニット。A head unit characterized by that.
前記第1の接続部材は、少なくとも前記記録ヘッドの取り付け位置の調整における可動量だけ変形可能であるThe first connecting member can be deformed by at least a movable amount in adjusting the mounting position of the recording head.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のヘッドユニット。The head unit according to claim 1, wherein the head unit is a head unit.
前記駆動素子の熱を放出する放熱部材と、
前記記録ヘッドが取り付けられた取付部材と、
を備え、
前記駆動回路は、前記記録素子と前記放熱部材との相対位置を変更可能に外力に応じて変形する変形部を介して前記駆動信号を前記記録素子に供給し、
前記記録ヘッドは、前記駆動素子及び前記配線基板を収容する筐体を有し、
前記放熱部材は、前記筐体に設けられた開口部を貫通して設けられる
ことを特徴とするヘッドユニット。 A recording head comprising: a recording element that ejects ink; a driving element included in a driving circuit that supplies a driving signal for driving the recording element to the recording element; and a wiring board on which the driving element is attached ;
A heat dissipating member that releases heat of the driving element;
An attachment member to which the recording head is attached;
With
The drive circuit supplies the drive signal to the recording element via a deforming portion that deforms according to an external force so that the relative position between the recording element and the heat dissipation member can be changed .
The recording head has a housing that houses the drive element and the wiring board,
The head unit , wherein the heat radiating member is provided through an opening provided in the housing .
前記駆動素子の熱を放出する放熱部材と、A heat dissipating member that releases heat of the driving element;
前記記録ヘッドが取り付けられた取付部材と、An attachment member to which the recording head is attached;
を備え、With
前記駆動回路は、前記記録素子と前記放熱部材との相対位置を変更可能に外力に応じて変形する変形部を介して前記駆動信号を前記記録素子に供給し、The drive circuit supplies the drive signal to the recording element via a deforming portion that deforms according to an external force so that the relative position between the recording element and the heat dissipation member can be changed.
前記記録ヘッドは、前記駆動素子を収容する筐体を有し、The recording head has a housing that houses the driving element;
前記放熱部材は、前記筐体に設けられた開口部を貫通して設けられ、The heat dissipation member is provided through an opening provided in the housing,
前記開口部は、封止部材により封止されているThe opening is sealed by a sealing member
ことを特徴とするヘッドユニット。A head unit characterized by that.
前記変形部は、少なくとも前記記録ヘッドの取り付け位置の調整における可動量だけ変形可能であるThe deformable portion can be deformed by at least a movable amount in adjusting the mounting position of the recording head.
ことを特徴とする請求項4又は5に記載のヘッドユニット。The head unit according to claim 4, wherein the head unit is characterized.
前記複数の記録ヘッドにおける複数の前記放熱部材は、熱伝導部材を介して一体的に繋げられている
ことを特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載のヘッドユニット。 A plurality of the recording heads;
The head unit according to any one of claims 1 to 6 , wherein the plurality of heat radiation members in the plurality of recording heads are integrally connected via a heat conduction member.
前記取付部材と前記外装部材との間に断熱部材が設けられているA heat insulating member is provided between the mounting member and the exterior member.
ことを特徴とする請求項8に記載のヘッドユニット。The head unit according to claim 8.
前記複数の記録ヘッド各々の前記駆動素子の熱を各々放出する複数の放熱部材と、
前記複数の記録ヘッドが取り付けられた取付部材と、
を備え、
前記複数の記録ヘッドにおける複数の前記放熱部材は、熱伝導性を有する第2の接続部材を介して可動的かつ一体的に繋げられており、
前記複数の記録ヘッドの各々は、前記駆動素子を収容する筐体を有し、
前記放熱部材は、前記筐体に設けられた開口部を貫通して設けられる
ことを特徴とするヘッドユニット。 A plurality of recording heads each including: a recording element that ejects ink; and a driving element that is included in a driving circuit that supplies a driving signal that drives the recording element to the recording element;
A plurality of heat dissipating members that respectively release heat of the drive elements of the plurality of recording heads;
An attachment member to which the plurality of recording heads are attached;
With
The plurality of heat radiating members in the plurality of recording heads are movably and integrally connected via a second connection member having thermal conductivity ,
Each of the plurality of recording heads has a housing that houses the driving element,
The head unit , wherein the heat radiating member is provided through an opening provided in the housing .
前記第2の接続部材は、少なくとも前記記録ヘッドの取り付け位置の調整における可動量だけ変形可能であるThe second connecting member is deformable by at least a movable amount in adjusting the mounting position of the recording head.
ことを特徴とする請求項10に記載のヘッドユニット。The head unit according to claim 10.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015232721A JP6597232B2 (en) | 2015-11-30 | 2015-11-30 | Head unit and inkjet recording apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015232721A JP6597232B2 (en) | 2015-11-30 | 2015-11-30 | Head unit and inkjet recording apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017100286A JP2017100286A (en) | 2017-06-08 |
| JP6597232B2 true JP6597232B2 (en) | 2019-10-30 |
Family
ID=59017774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015232721A Active JP6597232B2 (en) | 2015-11-30 | 2015-11-30 | Head unit and inkjet recording apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6597232B2 (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113939405B (en) * | 2019-06-14 | 2023-04-28 | 京瓷株式会社 | Liquid ejection head and recording apparatus |
| JP7331502B2 (en) * | 2019-07-01 | 2023-08-23 | 株式会社リコー | Head module, head unit, device for ejecting liquid |
| JP7594728B2 (en) * | 2020-11-02 | 2024-12-05 | 株式会社リコー | LIQUID EJECTION HEAD AND LIQUID EJECTION APPARATUS |
| US20240181775A1 (en) * | 2021-03-30 | 2024-06-06 | Kyocera Corporation | Liquid discharge head, discharge head structure, and recording device |
| JP7760866B2 (en) * | 2021-08-31 | 2025-10-28 | セイコーエプソン株式会社 | Liquid ejection device and head drive circuit |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2732693B2 (en) * | 1990-01-19 | 1998-03-30 | キヤノン株式会社 | Ink jet recording device |
| JP2002321343A (en) * | 2001-04-26 | 2002-11-05 | Brother Ind Ltd | Recording device |
| JP2003251791A (en) * | 2002-02-28 | 2003-09-09 | Brother Ind Ltd | Inkjet recording device |
| JP2004291542A (en) * | 2003-03-28 | 2004-10-21 | Brother Ind Ltd | Recording device |
| JP2006199021A (en) * | 2004-12-24 | 2006-08-03 | Fuji Xerox Co Ltd | Liquid-droplet discharge apparatus |
| TWI274673B (en) * | 2005-07-08 | 2007-03-01 | Lite On Technology Corp | Thermal print head with temperature control function |
| JP2007190761A (en) * | 2006-01-18 | 2007-08-02 | Canon Inc | Inkjet recording head and inkjet recording apparatus |
| JP5974558B2 (en) * | 2012-03-13 | 2016-08-23 | 株式会社リコー | Inkjet head and inkjet recording apparatus |
-
2015
- 2015-11-30 JP JP2015232721A patent/JP6597232B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2017100286A (en) | 2017-06-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6597232B2 (en) | Head unit and inkjet recording apparatus | |
| CN205058835U (en) | Ink -jet head and ink -jet recording apparatus | |
| JP6894217B2 (en) | Liquid injection device | |
| US9643410B2 (en) | Ink jet head having a plurality of drive circuits housed in a casing | |
| EP3900936B1 (en) | Liquid ejection head | |
| EP3275660B1 (en) | Liquid ejection head | |
| US8632170B2 (en) | Liquid ejecting head | |
| US9365039B2 (en) | Liquid jet head, method for manufacturing liquid jet head, and liquid jet apparatus | |
| JP7073207B2 (en) | Liquid discharge head | |
| JP6806144B2 (en) | Inkjet head, head module and inkjet recorder | |
| CN205058836U (en) | Ink -jet head and ink -jet recording apparatus | |
| US20170334206A1 (en) | Liquid Discharging Apparatus | |
| US9358779B2 (en) | Apparatus and method for driving the same | |
| JP2018043435A (en) | Inkjet head | |
| JP7439863B2 (en) | liquid discharge head | |
| JP2009286014A (en) | Recorder | |
| JP2017104984A (en) | Head unit, ink jet recording device, and recording head position adjustment method | |
| JP2018043434A (en) | Inkjet head | |
| CN111204127B (en) | Liquid discharge head and liquid discharge apparatus | |
| JP7625964B2 (en) | Liquid injection device | |
| US7845766B2 (en) | Inkjet recording head | |
| JPWO2019058445A1 (en) | Inkjet head and inkjet recorder | |
| JP2008062434A (en) | Liquid droplet ejector | |
| CN109311322B (en) | Printing element boards, liquid ejection heads, and liquid ejection equipment | |
| JP7074222B2 (en) | Liquid discharge head |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180822 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190426 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190521 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190708 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190903 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190916 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6597232 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |