CN102869514B - 喷墨记录装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供能够简化对多个喷墨头传送记录信号的电缆的喷墨记录装置。喷墨记录装置具有多个印刷头组件(10)，印刷头组件(10)搭载：多个喷墨头(200)；驱动电路(201)，与喷墨头(200)分别对应设置并且对墨水喷出动作进行驱动控制；电源电路(310)，对驱动电路(201)供应墨水喷出动作所需的电压；记录控制电路(300)，基于记录控制数据控制驱动电路(201)以及电源电路(310)；以及收发电路(330)，经由网络基于地址数据取得记录控制数据，并发送至记录控制电路(300)，喷墨记录装置基于经由网络发送至印刷头组件(10)的记录控制数据进行记录动作。

Description

喷墨记录装置
技术领域
本发明涉及使用多个喷墨头在记录介质上进行记录的喷墨记录装置。
背景技术
喷墨记录方式是从喷墨头的墨水喷出口(喷嘴)对工件(进行记录的对象物)喷出微小的墨滴以进行打字或图像记录的方式，由于能够在与工件分离的状态下进行记录动作，所以能够在各种材质的工件上进行记录，得到了用途广泛的使用。
近年来，由于与其他记录方式相比能够进行高精细的记录，所以在作为用作彩色电视机或个人计算机的显示装置的彩色液晶显示器的构成部件的滤色器(color filter)、有机EL显示器等的制造工序中也采用了喷墨记录方式。此外，还在研究对薄膜晶体管、布线基板、显微透镜等电子器件的制造工序的应用。
在将文字或图像记录于纸等记录介质的情况下，一般使用黑色、青色、品红色、黄色这四种颜色的墨水，在上述显示装置等的制造工序中，使用包含红色、绿色、蓝色这三种颜色的色材或发光材料的墨水。在喷墨记录装置中，一般而言，按照所使用的墨水的种类而包括喷墨头。
对于在上述制造工序中使用的喷墨记录装置而言，从工件尺寸的大型化和生产效率提高的观点出发，往往设置多个与一种墨水对应的喷墨头，有时还包括数十至数百个喷墨头。另外，在喷墨头上设置用于喷出墨滴的喷嘴，随着记录品位的高密度化、高精细化，一个喷墨头上设置的喷嘴的数量不断增加，有时喷嘴数超过100个。
在按需型的喷墨记录装置中，作为用于从喷嘴喷出墨滴的驱动单元，使用压电方式的压电元件、热学方式的加热器，但与上述喷嘴数的增加相对应，对压电元件或加热器等驱动单元进行驱动控制的驱动电路基板也随之增加。
驱动电路基板一般与喷墨头一体安装或者配置在其附近，将从记录数据得到的记录控制信号传送到驱动电路基板的控制电路基板往往与喷墨头分开汇总设置。因此，在从控制电路基板向驱动电路基板传送记录数据的情况下使用多芯的电缆，对于指定的驱动电路基板，分别连接来自控制基板的电缆(参考专利文献1以及2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开平6-15918号公报
专利文献2：JP特开2003-136698号公报
发明内容
发明要解决的问题
在包括多个喷墨头的喷墨记录装置中，喷墨头的数量变多后，在控制电路基板以及各喷墨头的驱动电路基板之间进行连接的电缆的根数也变多，因此搭载喷墨头的印刷头组件的重量也会增大。此外，随着记录动作时印刷头组件的扫描动作，许多电缆束发生移动，电缆成为印刷头组件的扫描动作的障碍。
另外，在进行印刷头组件的组装作业和故障的喷墨头的更换作业等时，产生电缆的处理成为负担，维修作业变得非常复杂的问题。对于控制电路基板与驱动电路基板之间的电缆连接而言，需要对每个驱动电路基板连接电缆，但随着喷墨头的增加电缆的根数增加后，发生电缆的连接错误的可能性变高。另外，在对大号的记录介质进行记录动作等情况下，喷墨记录装置变得大型化后，控制电路基板以及驱动电路基板之间的距离变长，与此相伴电缆的长度也需要变长，但由于电缆变长会产生电缆内的信号特性的影响，或者根据电缆的性能不同会产生记录信号的数据错乱或者噪声的问题。
另外，对应于喷墨头数的增加，与总体的记录控制有关的处理量也会增加，为了应对增加的处理量，需要设置多个控制电路基板。因此，需要对多个控制电路基板进行整体控制。
对此，本发明的目的在于提供能够简化对多个喷墨头传送记录信号的电缆的喷墨记录装置。
用于解决问题的手段
本发明所涉及的喷墨记录装置的特征在于：具有多个印刷头组件，所述印刷头组件搭载：多个喷墨头；多个驱动部，与所述喷墨头分别对应设置并且对墨水喷出动作进行驱动控制；电源部，对所述驱动部分别供应墨水喷出动作所需的电压；记录控制部，基于记录控制数据控制多个所述驱动部以及所述电源部；以及收发部，经由网络基于地址数据取得所述记录控制数据，并发送至所述记录控制部，所述喷墨记录装置基于经由所述网络发送至所述印刷头组件的所述记录控制数据从所述喷墨头喷出墨滴，以在记录介质上进行记录动作。此外，其特征在于，在所述印刷头组件中连接LAN电缆，进行经由网络的数据的收发。此外，其特征在于，所述电源部对设置于所述喷墨头的加热器供应电源，以调整所述喷墨头的温度。此外，其特征在于，所述印刷头组件中搭载暂时存储所述记录控制数据的存储装置。
发明的效果
本发明通过具有上述结构，能够简化印刷头组件周围的电缆连接。
即，在印刷头组件中搭载基于记录控制数据控制电源部以及驱动部的记录控制部，因而能够利用布线等连接记录控制部与驱动部，无须使用电缆。另外，经由网络进行向记录控制部的记录控制数据的发送处理，因而仅连接用于网络的电缆即可，电缆连接得到简化，能够实现印刷头组件的轻量化。
并且，通过连接用于网络的电缆，与以往相比电缆的根数大幅减少，电缆的拆卸也变得简单，因此喷墨头的维修作业变得简单。
另外，经由网络收发数据，因而若与对应于各个印刷头组件的地址一起发送记录控制数据，则多个印刷头组件基于记录控制数据进行记录动作，由此能够控制印刷头组件整体以正确地进行记录动作。
并且，通过对印刷头组件进行网络连接，还能够灵活地应对印刷头组件的增减，能够使用因特网等进行来自远程的数据收发，显著提高作为喷墨记录装置的系统的扩展性。
另外，在印刷头组件中搭载生成与个别的喷墨头有关的驱动数据等的记录控制部，因而驱动部与记录控制部之间接近配置，能够防止产生驱动数据等的发送中的数据错乱或噪声，即使喷墨记录装置的喷墨头数增加也能够进行正确的记录动作。
附图说明
图1是喷墨记录装置的概略结构图。
图2是与喷墨记录部有关的俯视图。
图3是喷墨记录装置中与用于进行记录动作的记录控制处理有关的概略模块结构图。
图4是进行记录动作的情况下的处理流程图。
具体实施方式
以下使用附图说明本发明的实施方式。此外，以下说明的实施方式是实施本发明的优选的具体例，因此虽然在技术上进行各种限定，但是在以下的说明中只要是未特别地明确记载为限定本发明，本发明就不限定于这些方式。
图1是喷墨记录装置A的概略结构图。以与片状的记录介质P的记录面相向的方式配置喷墨记录部100，通过设置于喷墨记录部100的下表面的开口部露出喷墨头的墨水喷出口。在喷墨记录部100的下方，与墨水喷出口相向配置的呈无端部状的传送带101架设于一对传送辊102之间。并且，记录介质P载置于传送带101上并沿扫描方向Y传送。一边沿扫描方向Y传送控制传送带101，一边从喷墨记录部100的墨水喷出口喷出墨水并在记录介质P的表面进行指定的记录动作后，使喷墨记录部100沿副扫描方向X移动指定的距离，再次一边沿扫描方向Y传送记录介质P一边进行接下来的记录动作。通过反复进行这种记录动作以及传送控制，能够在记录介质P的整个表面上记录图像等。
图2是与喷墨记录部100有关的俯视图。喷墨记录部100通过在作为安装部件的矩形底板1上安装多个印刷头组件10而构成。在印刷头组件10上，以墨水喷出口与副扫描方向X平行排列的方式安装喷墨头200。另外，安装在底板1上的各印刷头组件10以从扫描方向Y观察时安装在相邻的印刷头组件10上的喷墨头200的墨水喷出口之间有若干重合的方式安装。通过以此方式安装多个印刷头组件10，能够就像一个较大的喷墨头那样处理底板1。在该例中，2列×7个印刷头组件10在副扫描方向X上错开配置。另外，在各印刷头组件10上各搭载两个喷墨头200。两个喷墨头200中能够分别使用不同的墨水以进行两种墨水的记录，另外，两个喷墨头200的墨水喷出口若配置为分别错开墨水喷出口的间隔的二分之一，则还能够以2倍的密度进行记录。
在各印刷头组件10中，与形成于下表面的各墨水喷出口相对应，构成多个分别设置有用于喷出墨滴的驱动单元的喷墨头。驱动单元是在连通于墨水喷出口的墨水流动路径中产生用于喷出墨滴的墨水压力变动的单元，例如可举出压电元件、加热器等。并且，以指定数目的墨水喷出口为单位，在驱动电路基板上设置用于驱动控制驱动单元的驱动电路，将这样的驱动电路基板搭载在印刷头组件10中。
图3是喷墨记录装置A中与用于进行记录动作的记录控制处理有关的概略模块结构图。底板1上搭载n个印刷头组件101～10n，在各个印刷头组件101～n中，多个喷墨头2001、用于驱动喷墨头2001的驱动电路2011以及用于加热喷墨头2001以进行温度调整的加热器2021进行总成设置，这些总成部件搭载多组。
另外，在印刷头组件10中，搭载用于对驱动电路201进行记录控制的记录控制电路300、用于对驱动电路201以及加热器202供应电源的电源电路301、基于来自记录控制电路300的控制信号控制电源电路的电源控制电路320、以及与网络连接收发数据并且将记录控制数据发送至记录控制电路300的收发电路330。并且，在各电路之间，适当地通过布线或布线图案进行电气连接。在该例中，驱动电路201相当于驱动部，记录控制电路300相当于记录控制部，电源电路310以及电源控制电路320相当于电源部，收发电路330相当于收发部。
记录控制电路300搭载在一块电路基板上，基于从收发电路330发送的记录数据、驱动控制数据、以及记录位置数据等记录控制数据进行记录控制。即，基于记录数据以及记录位置数据对驱动电路201发送控制信号以驱动喷墨头，并且基于驱动控制数据对电源控制电路320发送控制信号以控制从电源电路310对驱动电路201供应的驱动电压。另外，在由未图示的温度检测传感器检测喷墨头的温度状态并得知温度降低的情况下，对电源控制电路320发送控制信号以从电源电路310对加热器202供应电源进行加热控制。
在印刷头组件10中设置三个连接端子400、401、以及402，连接端子400与记录控制电路300连接，在与设置于底板1外部的底板1的位置检测部20之间，以布线能够装卸的方式进行连接。连接端子401与收发电路330连接，在与设置于底板1外部的集线器(HUB)部21之间，以布线能够装卸的方式进行连接。连接端子402与电源电路310连接，在与装置主体的电源供应部22之间，以布线能够装卸的方式进行连接。
位置检测部20使用线性标尺等公知的位置检测装置，与Y方向的扫描动作一致地检测记录介质的位置，产生用于决定记录位置的时机信号。由位置检测部20产生的时机信号经由连接端子400被发送至记录控制电路300，用于记录开始处理等。
集线器部21通过网络电缆与印刷头组件101～n的各收发电路330连接，经由以太网(注册商标)等LAN网络与设置于外部的外部信息处理装置B连接。在外部信息处理装置B中，与印刷头组件101～n对应地生成在喷墨记录装置A中进行记录动作所需的记录数据、驱动控制数据、以及记录位置数据等记录控制数据，将标注了对每个印刷头组件101～n分配的地址后生成的记录控制数据经由网络进行发送。被发送的记录控制数据通过集线器部21由各收发电路330接收，在各收发电路330中，仅取得标注了与印刷头组件10相应的地址的记录控制数据，并发送至记录控制电路300。
这样，经由网络对印刷头组件10发送记录控制数据，因而仅将网络电缆与印刷头组件10连接即可，简化了电缆连接。作为网络电缆，例如可以使用LAN电缆。因此，能够容易地进行喷墨头的维修作业等。另外，对印刷头组件10连接利用连接端子能够装卸的电缆等，因而能够灵活地应对印刷头组件10的增减，在印刷头组件中发生故障的情况下也能够容易地进行更换作业。
此外，在配置多个底板1的情况下，也能够通过集线器部21简单地设定网络连接，在增加喷墨头的数目的情况下的扩展性也较好。
另外，印刷头组件能够进行网络连接，因此还能够经由因特网连接外部控制装置，能够从远程设置的装置发送记录控制数据以进行记录动作。
图4是进行记录动作的情况下的处理流程图。首先，在收发电路330中检查是否从外部信息处理装置B经由网络发送了记录控制数据(S100)，在发送了记录控制数据的情况下检测所标注的地址数据是否对应于该印刷头组件(S101)。在地址数据不对应的情况下返回步骤S100，在地址数据对应的情况下取得记录控制数据并发送至记录控制电路300(S102)。
记录控制电路300保存发送的记录控制数据(S103)，将驱动控制数据发送至电源控制电路320(S104)。在电源控制电路320中，基于发送的驱动控制数据生成驱动电压控制信号(S105)，并输入电源电路310。在电源电路310中，将基于驱动电压控制信号设定的驱动电压供应给驱动电路201(S106)。
接着，检测是否发送了来自外部信息处理装置B的记录开始指令(S107)，在发送了记录开始指令的情况下，读出记录数据以及记录位置数据(S108)。接着，基于来自位置检测部20的位置检测信号以及记录位置数据计算记录开始位置(S109)，检查位置检测信号与记录开始位置是否一致(S110)，在与记录开始位置一致的情况下对驱动电路201发送记录数据，从各喷墨头喷出墨水以进行记录动作(S111)。在记录动作过程中，记录控制电路监视由驱动电路供应的驱动电压，在有异常的情况下控制为停止记录动作。
检查是否有下一个记录数据(S112)，在有下一个记录数据的情况下进入步骤S108，进行下一个记录动作。在无下一个记录数据的情况下结束。
如上所述，各印刷头组件从外部信息处理装置B经由网络分别取得记录控制数据，利用来自外部信息处理装置B的记录开始指令，基于来自位置检测部的位置检测信号，各印刷头组件进行记录动作，因而能够统合多个印刷头组件正确地进行记录处理。另外，能够容易地增加印刷头组件，因而还能够应对需要多个喷墨头的高密度记录、多颜色记录、大号图像记录等记录处理。
在以上说明的例子中，基于从外部信息处理装置B发送的记录控制数据进行记录动作，但也可以在印刷头组件10上搭载与记录控制电路连接的存储装置，取得记录动作所需的全部记录控制数据并暂时存储在存储装置中。在此情况下，作为存储装置可以使用能够拆卸的存储介质(存储卡、USB存储器等)，从外部信息处理装置B在记录介质中存储记录控制数据后，将记录介质安装到喷墨记录装置中。通过采用这种结构，在多个喷墨头200进行的记录动作中，能够不受外部信息处理装置B与记录控制电路的通信速度的影响，实现高速的记录动作。在进行较为复杂的高精细的记录时，记录控制数据的大小也较大，根据情况不同记录控制数据的通信速度有可能低于记录动作的速度。在这种情况下，若将存储装置与记录控制电路连接，预先存储记录控制数据，则不会使记录动作的速度降低。
另外，也可以作为记录控制数据经由网络发送喷墨头的设定温度数据。在记录控制电路中，比较取得的设定温度数据与来自配置于喷墨头的温度检测传感器的检测信号，在检测温度与设定温度数据不同的情况下从记录控制电路对电源控制电路发送控制信号，以调整从电源电路对加热器供应的驱动电压。驱动电压的调整可以通过接通或断开从电源电路对加热器供应的驱动电压，或者增减驱动电压，来进行加热控制。
符号说明
A…喷墨记录装置
B…外部信息处理装置
1…底板
10…印刷头组件
20…位置检测部
21…集线器部
22…电源供应部
100…喷墨记录部
101…传送带
102…传送辊
200…喷墨头
201…驱动电路
202…加热器
300…记录控制电路
310…电源电路
320…电源控制电路
330…收发电路

Claims (5)

1.一种喷墨记录装置，其特征在于：
具有多个印刷头组件、搭载多个印刷头组件的底板、和集线器部，所述集线器部设置在底板的外部，与网络电缆连接，并且经由网络与外部信息处理装置连接，所述印刷头组件搭载：
多个喷墨头；
多个驱动部，与所述喷墨头分别对应设置并且对墨水喷出动作进行驱动控制；
电源部，对所述驱动部分别供应墨水喷出动作所需的电压；
记录控制部，基于记录控制数据控制多个所述驱动部以及所述电源部；
收发部，经由网络基于地址数据取得所述记录控制数据，并发送至所述记录控制部；以及
连接端子，与网络电缆以能够装卸的方式进行连接，
所述喷墨记录装置基于经由所述网络发送至所述印刷头组件的所述记录控制数据从所述喷墨头喷出墨滴，从而在记录介质上进行记录动作，
所述记录控制数据，标注对每个印刷头组件分配的地址数据而生成。
2.根据权利要求1所述的喷墨记录装置，其特征在于：
在所述印刷头组件中连接LAN电缆，进行经由网络的数据的收发。
3.根据权利要求1所述的喷墨记录装置，其特征在于：
所述电源部对设置于所述喷墨头的加热器供应电源，从而调整所述喷墨头的温度。
4.根据权利要求2所述的喷墨记录装置，其特征在于：
所述电源部对设置于所述喷墨头的加热器供应电源，从而调整所述喷墨头的温度。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的喷墨记录装置，其特征在于：
所述印刷头组件中搭载暂时存储所述记录控制数据的存储装置。
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