JP2005014469A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インクジェットヘッドおよびその駆動回路を搭載したものにおいて、駆動回路の発熱を放熱する放熱器を必要に応じて装着することができるインクジェット記録装置を提供すること。
【解決手段】キャリッジ７に搭載され、キャリッジ基板１７ａに実装されるドライバＩＣ１７ｃにヒートシンク２２が備えられているが、さらにこのヒートシンク２２による放熱能力を向上させる放熱器５０の装着が可能なように放熱器取付部５ｄが設けられている。放熱器５０が装着されると、コネクタが接続され、このコネクタにより、ファン５０ａの小型モータへ電力が供給される。このコネクタに供給される電流を検出する検出回路１７ｅがキャリッジ基板１７ａに設けられ、放熱器５０が取り付けられているか否かを検出し、放熱器５０が装着されている場合と装着されていない場合とで印刷の態様を変えることができる。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録装置に関し、インクジェットヘッドおよびその駆動回路を搭載したものにおいて、駆動回路の発熱を放熱する放熱器を必要に応じて装着することができるインクジェット記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、キャリッジにインクジェットヘッドを搭載して、キャリッジを主走査方向に往復移動させながら、インクジェットヘッドから記録媒体上にインクを噴射して、印刷を実行するインクジェット記録装置が知られている。そのインクジェット記録装置では、インクジェットヘッドを駆動させるための駆動信号を出力する駆動回路をキャリッジに搭載し、その駆動回路からの駆動信号によってインクジェットヘッドは、記録媒体上にインクを噴射するように構成されている。
【０００３】
しかし、駆動回路はインクジェットヘッドに駆動信号を出力するので、駆動回路には瞬間的に大きな電流が流れ、急激に温度が上昇する。しかも駆動回路は各ノズルごとに駆動素子を必要とし、多ノズル化に伴い、駆動素子が多く且つ、高密度化しているので、インクジェットヘッドの多数のノズルから同時にインクを噴射する動作を長時間続けると温度上昇も著しくなる。この温度上昇は、駆動回路を誤動作させたり、不安定にして、安定したインクの噴射を阻害する原因となっていた。そこで、この発熱する駆動回路を冷却すべく、駆動回路と接触するように放熱器をキャリッジに搭載し、この放熱器によって駆動回路の熱を放熱するように構成されていた。特許２９２７１４１号公報に開示される発明では、駆動回路の熱を放熱するため、ファンを備え、ヒートパイプにより熱を移送していた。
【０００４】
【特許文献１】
特許２９２７１４１号公報（図２等）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、同一のインクジェット記録装置であっても、ユーザの使用目的により必ずしも高性能な放熱器が必要とは限らない。例えばホームユーザ（一般ユーザ）であれば、印刷の量は少なく必ずしも長時間連続して印刷を行う必要はない。したがって、高性能な放熱器を固定的に取り付けたのでは高価になるという問題点があった。
【０００６】
一方、工場やオフィスなどで業務として印刷を行うヘビーユーザの場合には、多量の印刷を長時間連続して行う必要があり、たとえ高価であったとしても高性能な放熱器を必要とし、性能が低い放熱器では使用に耐えないという問題点があった。
【０００７】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、インクジェットヘッドに放熱器を自在に装着できるインクジェット記録装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために請求項１記載のインクジェット記録装置は、記録媒体にインクを噴射するインクジェットヘッドと、そのインクジェットヘッドにインクを噴射させるために、そのインクジェットヘッドに電圧を印加する駆動回路と、その駆動回路および前記インクジェットヘッドを搭載するキャリッジとを備えたインクジェット記録装置であって、前記キャリッジに搭載されると共に、前記駆動回路の発熱を放熱するための放熱器を装着自在な放熱器取付部を備えている。
【０００９】
この請求項１記載のインクジェット記録装置によれば、キャリッジには、インクジェットヘッドおよび駆動回路が搭載されており、その駆動回路の発熱を放熱するための放熱器を装着自在な放熱器取付部を備えている。よって、ユーザの使用態様に応じて放熱器のある記録装置と放熱器のない記録装置とを提供することができる。
【００１０】
請求項２記載のインクジェット記録装置は、請求項１記載のインクジェット記録装置において、前記放熱器取付部は、放熱器が装着されているか否かを検出する検出手段を備えている。
【００１１】
この請求項２に記載のインクジェット記録装置によれば、請求項１に記載のインクジェット記録装置と同様に作用する上、放熱器が装着されているか否かを検出する検出手段を備えている。
【００１２】
請求項３記載のインクジェット記録装置は、請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置において、前記放熱器取付部に装着されている放熱器の種類を判別する判別手段を備えている。
【００１３】
この請求項３に記載のインクジェット記録装置によれば、請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置と同様に作用する上、装着されている放熱器の種類を判別する。
【００１４】
請求項４記載のインクジェット記録装置は、請求項１から３のいずれかに記載のインクジェット記録装置において、前記放熱器取付部に装着されている放熱器が有するファンに電力を供給する接続端子を備えている。
【００１５】
請求項５記載のインクジェット記録装置は、請求項４に記載のインクジェット記録装置において、前記端子により供給される電流を検出する電流検出手段とを備えている。
【００１６】
請求項６記載のインクジェット記録装置は、請求項２記載のインクジェット記録装置において、前記検出手段の検出結果に応じて印刷の態様を変化する印刷制御手段を備えている。
【００１７】
請求項７記載のインクジェット記録装置は、請求項３に記載のインクジェット記録装置において、前記判別手段の判別結果に応じて印刷の態様を変化する印刷制御手段を備えている。
【００１８】
請求項８記載のインクジェット記録装置は、請求項４に記載のインクジェット記録装置において、前記電流検出手段の検出結果に応じて印刷の態様を変化する印刷制御手段を備えている。
【００１９】
請求項９記載のインクジェット記録装置は、請求項６から８のいずれかに記載のインクジェット記録装置において、前記印刷の態様は、印刷速度である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明のインクジェット記録装置としてのカラーインクジェットプリンタ１を示す斜視図である。図１において、このカラーインクジェットプリンタ１は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のカラーインクがそれぞれ充填される複数のインクカートリッジ２と、用紙３に印刷するためのインクジェットヘッド４を備えるヘッドユニット５と、インクカートリッジ２およびヘッドユニット５が搭載されるキャリッジ７と、このキャリッジ５を直線方向に往復移動させる駆動ユニット８と、キャリッジ５の往復移動方向に延び、インクジェットヘッド５と対向配設されるプラテンローラ９と、パージ装置１０とを備えている。
【００２１】
駆動ユニット８は、キャリッジ５の下端部に配設されプラテンローラ９と平行に延びるキャリッジ軸１１と、キャリッジ５の上端部に配設されキャリッジ軸１１に平行に延びるガイド板１２と、そのキャリッジ軸１１とガイド板１２との間にあって、キャリッジ軸１１の両端部に配設される２つのプーリー１３及び１４と、これらのプーリー１３及び１４の間に掛け渡されるエンドレスベルト１５とを備えている。
【００２２】
そして、一方のプーリ１３が、モータ１６の駆動により正逆回転されると、エンドレスベルト１５に接合されているキャリッジ５が、キャリッジ軸１１及びガイド板１２に沿って、直線方向に往復移動される。
【００２３】
用紙３は、ＬＦモータ４０（図２参照）の駆動によりカラーインクジェットプリンタ１の側方に設けられた給紙カセット（図示せず）から給紙され、インクジェットヘッド４のインク吐出面４ａと、プラテンローラ９との間に導入される。用紙３には、インク吐出面４ａに設けられた複数のノズルから吐出されるインクにより印刷がなされ、その後、排紙される。なお、図１においては、用紙３の給紙機構および排紙機構の図示を省略している。
【００２４】
キャリッジ５の移動方向に沿ったプラテンローラ９の側方には、インクジェットヘッドのノズルを閉塞する高粘度化したインクやエア等を排出して、良好な吐出状態を回復させるパージ処理を実行するパージ装置１０が設けられている。パージ装置１０は、ヘッドユニット５がパージ位置にある時に、インクジェットヘッド４に対向するように配設されており、パージキャップ１７と、吸引ポンプ１８およびカム１９と、廃インク留部２０とを備えている。
【００２５】
パージキャップ１７は、インクジェットヘッド４のインク吐出面４ａに当接して、インク吐出面４ａと密閉空間を形成すべく、インク吐出面４ａに向け開口した略箱状に形成されている。パージキャップ１７の底壁には、排出口（図示せず）が穿設されており、この排出口と連通して、吸引ポンプ１８が配設されている。吸引ポンプ１８は、カム１９を回転させて、吸引ポンプ１８内のピストンを往復移動することにより作動するように構成されている。また、カム１９をＬＦモータ４０（図２参照）により回転させることによって、パージキャップ１７は、インク吐出面４ａに対して当接離隔する方向に移動可能に構成されている。
【００２６】
廃インク溜部２０は、パージキャップ１７に隣接して配置され、略箱状に形成されている。吸引ポンプ１８によって吸引されるインクは、パージキャップ１７の排出口を通過して廃インク溜部２０に貯留される。廃インク溜部２０の上面には、キャップ２５が配設されている。キャップ２５は、印刷が終了してリセット位置に戻されたインクジェットヘッド４のインク吐出面４ａに当接して、そのインク吐出面４ａを被覆して、インクの蒸発を防止する。
【００２７】
図２は、インクジェットプリンタ１の電気回路構成の概略を示すブロック図である。インクジェットプリンタ１を制御するための制御装置は、本体側制御基板３０と、キャリッジ５に搭載されたキャリッジ基板３１とを備えており、本体側制御基板３０には、１チップ構成のマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）３２と、そのＣＰＵ３２により実行される各種の制御プログラムや固定値データを記憶したＲＯＭ３３と、各種のデータ等を一時的に記憶するためのメモリであるＲＡＭ３４と、ＥＥＰＲＯＭ３５と、イメージメモリ３７と、ゲートアレイ（Ｇ／Ａ）３６とが搭載されている。
【００２８】
演算装置であるＣＰＵ３２は、ＲＯＭ３３に予め記憶された制御プログラム３３ａに従い、各種処理を実行するものである。また、印字タイミング信号およびリセット信号を生成し、各信号を後述のＧ／Ａ３６へ転送する。このＣＰＵ３２には、ユーザが印刷の指示などを行うための操作パネル３８、キャリッジ５を動作させるＣＲモータ１６を駆動するためのＣＲモータ駆動回路３９、印字用紙を搬送する搬送モータ（ＬＦモータ）４０を動作させるためのＬＦモータ駆動回路４１、印字用紙の先端を検出するペーパセンサ４２、キャリッジ５の原点位置を検出する原点センサ４３などが接続されている。接続される各デバイスの動作はこのＣＰＵ３２により制御される。
【００２９】
ＲＯＭ３３には、制御プログラム３３ａや判定テーブルメモリ３３ｂが備えられている。制御プログラム３３ａには、後述する放熱器５０が装着されているか否かの信号に応じて、印刷のモードを変更するプログラムなどがある。
【００３０】
Ｇ／Ａ３６は、ＣＰＵ３２から転送される印字タイミング信号と、イメージメモリ３７に記憶されている画像データとに基づいて、その画像データを印字用紙に印刷するための印刷データ（駆動信号）と、その印刷データと同期する転送クロックと、ラッチ信号と、基本印字波形信号を生成するためのパラメータ信号と、一定周期で出力される吐出タイミング信号とを出力し、それら各信号を、ヘッドドライバが実装されたキャリッジ基板３１へ転送する。
【００３１】
また、Ｇ／Ａ３６は、コンピュータなどの外部機器からセントロ・インターフェース（Ｉ／Ｆ）４４を介して転送されてくる画像データを、イメージメモリ３７に記憶させる。そして、Ｇ／Ａ３６は、ホストコンピュータなどからＩ／Ｆ４４を介して転送されてくるセントロ・データに基づいてセントロ・データ受信割込信号を生成し、その信号をＣＰＵ３２へ転送する。なお、Ｇ／Ａ３６とキャリッジ基板３１との間で通信される各信号は、両者を接続するハーネスケーブルを介して転送される。上記したＣＰＵ３２と、ＲＯＭ３３、ＲＡＭ３４及びＧ／Ａ３６とは、バスライン４５を介して接続されている。
【００３２】
図３は、キャリッジ５の横断面図と放熱器５０の横断面図である。キャリッジ５は、キャリッジ基板１７ａ等により発生した熱がインクカートリッジ２に伝わらないよう、立壁５ａにより仕切られている。この立壁５ａに沿ってキャリッジ基板１７ａ設置され、キャリッジ基板１７ａ上にはドライバＩＣ１７ｃが実装されている。キャリッジ基板１７ａは、その上に実装されたドライバＩＣ１７ｃによってインクジェットヘッド４を駆動するための基板である。インクジェットヘッド４とキャリッジ基板１７ａとは、厚さ５０〜１５０μｍのポリイミドフィルムに銅箔配線パターンを形成したフレキシブル配線板（ＦＰＣ）１７ｂにより接続されている。このドライバＩＣ１７ｃは、本体側制御基板３０に実装されたＧ／Ａ３６からシリアルに転送された印刷データ信号を複数のノズルに対応するパラレル信号に変換し、さらにその信号をノズル毎に設けた駆動素子に、該駆動素子を駆動するための大きさの電圧信号に変換して出力する、半導体集積回路からなる駆動回路である。図３および図４に示すようにドライバＩＣ１７ｃには、放熱のためのヒートシンク２２が密着して配設され、ドライバＩＣ１７ｃの熱を放熱するよう構成されている。このヒートシンク２２は、ある程度の放熱を行う能力があり、通常の高密度印刷が長時間連続しない印刷、あるいはあまり速度が要求されない印刷を行う場合には、十分な放熱効果を有するが、業務等で使用されるヘビーユースの場合には、十分ではない。そこで、本実施例では、このヒートシンク２２の能力を補う放熱器５０を装着可能に構成されている。この放熱器５０は、図３（２）に示すように、ヒートシンク２２に密着するフィン付きヒートシンク５０ｂと、そのフィンの真上に配置され、小型モータにより回転駆動されるファン５０ａとコネクタ５０ｃとを有する。
【００３３】
キャリッジ５上には、ヒートシンク２２に隣接して、放熱器５０を装着可能に取り付けるための放熱器取付部５ｄが設けられている。この放熱器取付部５ｄは、ヒートシンク２２から放熱器５０を嵌合するための空間をおいて突出する突起５ｃと、放熱器５０を前記空間に保持するための開放可能なレバー５ｂを備える。放熱器５０を放熱器取付部５ｄに装着した状態においてフィン付きヒートシンク５０ｂがヒートシンク２２と密着うるように構成されている。
【００３４】
キャリッジ基板１７ａには、この放熱器５０のコネクタ５０ｃに対応する位置にコネクタ１７ｄが備えられ、放熱器５０が装着されると、これらのコネクタが接続される。このコネクタ１７ｄおよび５０ｃにより、ファン５０ａの小型モータへ電力が供給される。また、このコネクタに供給される電力の電流を検出する電流検出回路１７ｅがキャリッジ基板１７ａに設けられ、この電流を検出することにより、放熱器５０が取り付けられているか否かの検出信号がＧ／Ａ３６を介してＣＰＵ３２へ送信される。
【００３５】
図５は、放熱器５０が装着されているか否かに応じて印刷モードを変更制御する処理をフローチャートとして表したものである。印刷が開始されると、まず、コネクタ１７ｃに電圧を供給するようＧ／Ａ３６に指示し、検出信号により放熱器５０が装着されているか否かを検出する（Ｓ１）。放熱器５０が装着されていると判断された場合は（Ｓ１：Ｙｅｓ）印刷モードを「放熱器あり」に設定する指示をＧ／Ａ３６に送る。
【００３６】
センサ信号により放熱器５０が装着されていないと判断された場合は（Ｓ１：Ｎｏ）、印刷モードを「放熱器なし」に設定する指示をＧ／Ａ３６に送る。
Ｓ２，Ｓ３の設定処理の後、印刷を開始するようＧ／Ａ３６に指示を出す（Ｓ４）。
【００３７】
印刷モードとして、「放熱器あり」が設定された場合には、「放熱器なし」に設定された場合に比べ、より高速、すなわちキャリッジ５の移動速度を速くして、インクの噴射間隔を短くして印刷が行われる。また、「放熱器あり」の場合には、キャリッジ５の移動方向変換時に挿入する休止時間（単位時間当たりの噴射動作回数、すなわちヘッドの温度上昇に応じて放熱のために休止する時間）を短く設定される。
【００３８】
なお、特許請求範囲７に記載の印刷制御手段は、図５のフローチャートに対応する。
【００３９】
以上、実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能であることは容易に推察できるものである。
【００４０】
例えば、上記実施例では、ヒートシンク２２がドライバＩＣ１７ｃに密着されていて、更に放熱器５０を装着することにより、ヒートシンク２２の放熱能力を補うように放熱器５０を装着する場合としたが、最初ヒートシンクが取り付けていない状態で、放熱器５０を装着可能としてもよい。
【００４１】
また、上記実施例では１種類の放熱器５０の装着が可能であるとしたが、これを複数種類の放熱器を装着可能とし、検出回路は、どのような放熱器が装着されたかを検出して、その装着された放熱器の種類に応じて印刷モードを設定するようにしてもよい。放熱器の種類としては、上記実施例のようにフィン付きヒートシンクとファンが組み合わされたものの他、図３（４）のようにフィン付きヒートシンクだけのもの５０−１やファンだけのものがある。
【００４２】
また、上記実施例では、コネクタ１７ｄ、５０ｃにより供給する電力量により放熱器が装着されているか否かを判別しているが、判別手段としては、コネクタ１７ｄ、５０ｃに放熱器の種類を判別する端子を設けたり、別途センサあるいは装着することによりオンされるスイッチなどにより検出してもよい。
【００４３】
また、本実施例では、キャリッジ５上に交換可能なインクカートリッジ２を搭載可能としたが、インクカートリッジ２は、キャリッジ５以外の固定した場所に置き、チューブによりキャリッジ５へ供給するチューブ方式としてもよい。この場合には、キャリッジ５の重量が軽くなり、放熱器５０を装着しても高速に印刷を行うことが可能になる。
【００４４】
【発明の効果】
請求項１に記載のインクジェット記録装置によれば、キャリッジに搭載されると共に、駆動回路の発熱を放熱するための放熱器を装着自在な放熱器取付部を備えている。よって、ユーザの使用態様に応じ放熱器のある記録装置と放熱器のない記録装置とを安価に供給することができるという効果がある。
【００４５】
請求項２に記載のインクジェット記録装置によれば、請求項１に記載のインクジェット記録装置において、放熱器取付部は、放熱器が装着されているか否かを検出する検出手段を備えている。よって、請求項１に記載のインクジェット記録装置の奏する効果に加え、放熱器が装着されているか否かに応じて印刷の態様を変えることができるという効果がある。
【００４６】
請求項３に記載のインクジェット記録装置によれば、請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置において、放熱器取付部に装着されている放熱器の種類を判別する判別手段を備えている。よって請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置の奏する効果に加え、装着されている放熱器の種類に応じて印刷の態様を変化することができるという効果がある。
【００４７】
請求項４に記載のインクジェット記録装置によれば、請求項１から３のいずれかに記載のインクジェット記録装置において、放熱器取付部に装着されている放熱器が有するファンに電力を供給する接続端子を備えている。よって、請求項１から３のいずれかに記載のインクジェット記録装置の奏する効果に加え、ファンを有する放熱器を装着することができるという効果がある。
【００４８】
請求項５に記載のインクジェット記録装置によれば、請求項４に記載のインクジェット記録装置において、端子により供給される電流を検出する電流検出手段を備えている。よって、請求項１の奏する効果に加え、ファンを有する放熱器が装着されていることを判別することができるという効果がある。
【００４９】
請求項６に記載のインクジェット記録装置によれば、請求項２記載のインクジェット記録装置において、検出手段の検出結果に応じて印刷の態様を変化する印刷制御手段を備えている。よって、請求項２に記載のインクジェット記録装置の奏する効果に加え、印刷の速度を変化するなどの最適な態様で印刷を実行することができるという効果がある。
【００５０】
請求項７に記載のインクジェット記録装置によれば、請求項３に記載のインクジェット記録装置において、判別手段の判別結果に応じて印刷の態様を変化する印刷制御手段を備えている。よって、判別結果に応じた印刷の速度で印刷を実行するなどの最適な態様で印刷することができるという効果がある。
【００５１】
請求項８に記載のインクジェット記録装置によれば、請求項４に記載のインクジェット記録装置において、電流検出手段の検出結果に応じて印刷の態様を変化する印刷制御手段を備えている。よって、電流検出手段による検出結果に応じた印刷の速度で印刷を実行するなどの最適な態様で印刷することができるという効果がある。
【００５２】
請求項９に記載のインクジェット記録装置によれば、請求項６から８のいずれかに記載のインクジェット記録装置において、印刷の態様は印刷速度である。よって、装着されている放熱器に最適な印刷速度で印刷を実行することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるインクジェット記録装置の展開側面図である。
【図２】インクジェット記録装置の電気回路構成の概略を示すブロック図である。
【図３】キャリッジの横断面図でありインクカートリッジと放熱器を装着する構成を示す。
【図４】キャリッジの側面図であり、放熱器取り付け部材を示す。
【図５】放熱器の装着の有無による制御を表すフローチャートである。
【符号の説明】
１ インクジェットプリンタ（インクジェット記録装置）
２ インクカートリッジ
４ アクチュエータ
５ キャリッジ
５ｄ 放熱器取付部
１７ａ キャリッジ配線板
１７ｂ フレキシブル基板
１７ｃ ドライバＩＣ
１７ｄ コネクタ（接続端子）
１７ｅ 電流検出回路
２２ ヒートシンク
３２ ＣＰＵ
３６ ゲートアレイＧ／Ａ
５０ 放熱器

Claims (9)

1. 記録媒体にインクを噴射するインクジェットヘッドと、そのインクジェットヘッドにインクを噴射させるために、そのインクジェットヘッドに電圧を印加する駆動回路と、その駆動回路および前記インクジェットヘッドを搭載するキャリッジとを備えたインクジェット記録装置において、
   前記キャリッジに搭載されると共に、前記駆動回路の発熱を放熱するための放熱器を装着自在な放熱器取付部を備えていることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記放熱器取付部は、放熱器が装着されているか否かを検出する検出手段を備えていることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
3. 前記放熱器取付部に装着されている放熱器の種類を判別する判別手段を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記放熱器取付部に装着されている放熱器が有するファンに電力を供給する接続端子を備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
5. 前記端子により供給される電流を検出する電流検出手段とを備えていることを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録装置。
6. 前記検出手段の検出結果に応じて印刷の態様を変化する印刷制御手段を備えていることを特徴とする請求項２記載のインクジェット記録装置。
7. 前記判別手段の判別結果に応じて印刷の態様を変化する印刷制御手段を備えていることを特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録装置。
8. 前記電流検出手段の検出結果に応じて印刷の態様を変化する印刷制御手段を備えていることを特徴とする請求項４記載のインクジェット記録装置。
9. 前記印刷の態様は、印刷速度である請求項６から８のいずれかに記載のインクジェット記録装置。

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