JP2005014469A - インクジェット記録装置 - Google Patents
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Abstract
【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
【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)
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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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