JP2002254755A - プリンタ - Google Patents
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- JP2002254755A JP2002254755A JP2001373867A JP2001373867A JP2002254755A JP 2002254755 A JP2002254755 A JP 2002254755A JP 2001373867 A JP2001373867 A JP 2001373867A JP 2001373867 A JP2001373867 A JP 2001373867A JP 2002254755 A JP2002254755 A JP 2002254755A
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- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
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- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
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- B41J29/393—Devices for controlling or analysing the entire machine ; Controlling or analysing mechanical parameters involving printing of test patterns
Landscapes
- Accessory Devices And Overall Control Thereof (AREA)
- Ink Jet (AREA)
Abstract
ドユニットを制御することができ、多量のデータを高速
かつ確実に伝送することができる小型のプリンタを提供
すること。 【解決手段】 印字ヘッドの駆動データは、制御回路2
7に設けられた第1発光ダイオード31により光信号に
変換され発信され、光ファイバ35を介して受信回路2
8に設けられた第1ホトダイオード32により受信され
電気信号に変換される。一方、印字ヘッドユニットの状
態データは、受信回路28に設けられた第2発光ダイオ
ード34により光信号に変換され発信され、光ファイバ
35を介して制御回路27に設けられた第2ホトダイオ
ード33により受信され電気信号に変換される。
Description
特に、印字ヘッドユニットの状態に応じて印字ヘッドユ
ニットを制御することができ、多量のデータを高速かつ
確実に伝送することができる小型のプリンタを提供する
ことを目的としている。
プリンタでは、キャリッジガイドに印字ヘッドを搭載し
たキャリッジを滑動自在に装着し、印字媒体を案内搬送
するプランテンローラとガイドローラとを設け、キャリ
ッジを主走査方向に移動させ、印字媒体を副走査方向に
搬送しながら、キャリッジに搭載した印字ヘッドからイ
ンク滴を吐出させて印字媒体に印字を行う。
通したインク流路を形成したインク流路基板の片面に、
圧電素子等のアクチュエータが重ねられて構成されてい
る。このアクチュエータには、フレキシブルケーブルが
接続され、このフレキシブルケーブルを介してアクチュ
エータに電圧印加が行われるように構成されている。
ドへの電気的伝達経路を図6において説明する。図6は
プリンタ本体側の制御回路及び印字ヘッド側の受信回路
間の電気的伝達に係わる部分を示したブロック図であ
る。図6に示すように、キャリッジ外に設けられたプリ
ンタ本体側の基板20には、印字ヘッドを制御する制御
回路21が実装されている。一方、キャリッジ上に設け
られた印字ヘッド側の基板22には制御回路21からの
信号を受信する受信回路23が実装されており、制御回
路21と受信回路23とは種々の信号線によって連結さ
れている。電力供給線V1は圧電素子を駆動するために
必要な電力(+30V)を供給する信号線であり、電源
供給線V2は受信回路23に設けられた制御回路を駆動
するために必要な電力(+5V)を供給する信号線であ
る。その他、多数の画像信号線S1〜Snが金属導線に
よって形成され、それら全体がフレキシブルな絶縁シー
トの上に印刷配線されて帯状のケーブルに形成されてい
る。
インク流路内にインクを充填し、電力供給線V1及び電
源供給線V2により各駆動電圧が供給された状態におい
て、所定の画像信号線S1〜Snに信号が加えられる
と、それに対応するアクチュエータに電圧が印加され、
そのアクチュエータに撓み変形が生じ、インク流路の容
積が瞬間的に減少する。その結果、インク流路内のイン
クをインク吐出口からインク滴として吐出させることが
できるのである。
画像の多階調化、印刷時間の高速化、カラー化によるイ
ンクの多色化等に伴って、印字ヘッドへ伝送されるデー
タはより高速かつ多量になってきている。かかる場合に
上述した複数の金属導線を用いてデータの伝送を行った
のでは、印字ヘッドを多吐出口化したり、多階調化のた
めに信号線数を多くしようとしても、ケーブルの幅が大
きくなり、キャリッジの移動に支障をきたすだけでな
く、プリンタが大型化するという問題点があった。ま
た、金属導線によって高速かつ多量のデータを送信する
と、電磁的な干渉による信号波形の鈍りや、外部に放射
するノイズによる障害が発生する問題がある。
トの状態、例えば、印字ヘッドを駆動させることによる
ドライバ基板の発熱、エアトラップにおけるインクの残
量やエアの有無等の印字ヘッドユニットの状態データを
受信回路23から制御回路21に伝送する信号経路を有
するプリンタにおいては、受信回路23からの信号を制
御回路21へ伝送するための信号線がさらに必要となり
信号線数が増え、プリンタが一層大型化するという問題
点があった。
になされたものであり、印字ヘッドユニットの状態に応
じて印字ヘッドユニットを制御することができ、多量の
データを高速かつ確実に伝送できる小型のプリンタを提
供することを目的としている。
に請求項1記載のプリンタは、印字媒体に対して印字を
行う印字ヘッドと、その印字ヘッドを搭載するキャリッ
ジとを有する印字ヘッドユニットと、前記キャリッジ外
に設けられ前記印字ヘッドユニットを制御する制御回路
と、前記キャリッジ上に設けられ前記制御回路からの信
号を受信する受信回路とを備えており、前記制御回路に
設けられ、前記印字ヘッドの駆動データを光信号に変換
して発信する第1発信部材と、前記受信回路に設けら
れ、前記第1発信部材から発信された光信号を受信して
電気信号に変換する第1受信部材と、前記受信回路に設
けられ、前記印字ヘッドユニットの状態データを光信号
に変換して発信する第2発信部材と、前記制御回路に設
けられ、前記第2発信部材から発信された光信号を受信
して電気信号に変換する第2受信部材とを備えている。
キャリッジ外に設けられた制御回路からの信号はキャリ
ッジ上に設けられた受信回路により受信される。ここ
で、印字ヘッドの駆動データは、制御回路に設けられた
第1発信部材により光信号に変換され発信され、受信回
路に設けられた第1受信部材により受信され電気信号に
変換される。一方、印字ヘッドユニットの状態データ
は、受信回路に設けられた第2発信部材により光信号に
変換され発信され、制御回路に設けられた第2受信部材
により受信され電気信号に変換される。
のプリンタにおいて、前記第1発信部材及び第2発信部
材から発信される光信号をその第2受信部材及び第1受
信部材へ伝達する光ファイバを備えており、その光ファ
イバは1本で構成されている。
のプリンタにおいて、前記光ファイバの両端に対応して
それぞれハーフミラーを備え、そのハーフミラーにより
反射して前記光ファイバに対向する側に前記発信部材と
受信部材の一方を配置し、そのハーフミラーを透過して
前記光ファイバに対向する側に前記発信部材と受信部材
の他方を配置する。
3記載のプリンタにおいて、前記印字ヘッドはインク吐
出口からインクを吐出して印字を行うインクジェット式
のものであり、前記インクジェットプリンタは、前記キ
ャリッジ外に設けられ前記印字ヘッドに供給するインク
を貯溜するインクタンクと、そのインクタンクから前記
印字ヘッドにインクを供給するフレキシブルなチューブ
で形成されたインク流路とを備えており、前記光ファイ
バは、前記インク流路に並設される。
求項2又は3に記載のプリンタと同様に作用する上、印
字ヘッドに供給されるインクはキャリッジ外に設けられ
たインクタンクからフレキシブルなチューブで形成され
たインク流路を介して供給され、印字ヘッドに備えられ
たインク吐出口から吐出される。ここで、光ファイバは
インク流路に並設される。
は、請求項4記載のプリンタにおいて、前記インク流路
は、前記光ファイバに内設される。
は、請求項4記載のプリンタにおいて、前記光ファイバ
は、前記インク流路に内設される。
のプリンタにおいて、前記印字ヘッドと前記制御回路と
の間で、100MHz以上の高周波数で電気信号の伝達
を行うものである。
のプリンタにおいて、前記印字ヘッドは複数色のインク
を、各色についてそれぞれ約1500以上のインク吐出
口から吐出頻度約100kHz以上で吐出して、32階
調以上の印字を行うインクジェット式のものである。
ついて、添付図面を参照して説明する。図1は、本発明
の一実施例であるインクジェットプリンタ1の展開側面
図である。図1に示すように、このインクジェットプリ
ンタ1は、略箱状体に難燃性のプラスチックで形成され
たプリンタ本体2と、その上部に着脱可能に装着された
印字ヘッドユニット3と、インクタンク4a〜4dと、
印字ヘッドユニット3とインクタンク4a〜4dとを連
通させるチューブ5a〜5dと、パージ装置6と、ガイ
ドロッド7と、制御回路基板25と、制御回路基板25
に搭載された第1光電変換装置29と、受信回路基板2
6と、受信回路基板26に搭載された第2光電変換装置
30と、光ファイバ及び電力供給線の組39とを備えて
いる。
て印字用紙PPに対し印字を行う複数個の印字ヘッド1
5(図2参照)を搭載するものである。この印字ヘッド
ユニット3は、プリンタ本体2の下部に設けられたイン
クを貯溜するインクタンク4a〜4dとチューブ5a〜
5dを介して連通されており、かかるインクタンク4a
〜4dからチューブ5a〜5dを介してインクの供給を
受けている。この印字ヘッドユニット3はキャリッジ3
aを有し、かかるキャリッジ3aは公知のようにベルト
に装着されている。該ベルトはモータに取着されたロー
ラに巻回されている。このため、モータが回転するとベ
ルトが駆動され、駆動された距離分、キャリッジ3a
(印字ヘッドユニット3)を移動させることができるよ
うになっている。この印字ヘッドユニット3の詳細につ
いては図2において後述する。
イド可能に挿嵌され、キャリッジ3aを印字用紙PPの
搬送方向と直交する方向(A)に移動可能に支持してい
る。これにより、印字ヘッドユニット3は、ガイドロッ
ド7に平行方向、即ち、プリンタ本体2の長手方向
(A)へ往復移動することができる。
に供給するインクを貯溜しておくためのものであり、印
字ヘッドユニット3の下方に配設されている。このイン
クタンク4と印字ヘッドユニット3との位置関係は、重
力方向(B)に対して下であるようになっている。イン
クタンク4は、キャリッジ3aの移動方向に、ブラッ
ク、イエロー、シアン、マゼンタのインクが密封されて
いる4つのインクタンク4a〜4dで構成されており、
各インクタンク4a〜4dには、ブラック、イエロー、
シアン、マゼンタの各インクを印字ヘッドユニット3に
供給するためのチューブ5a〜5dの一端がそれぞれ取
り付けられている。各チューブ5a〜5dの他端は、上
記した印字ヘッドユニット3に連通しており、各インク
タンク4a〜4d内に充填されているインクは、印字ヘ
ッドユニット3にそれぞれ供給され、更に、各色のイン
クに対応した各印字ヘッド15から吐出される。これら
の各色のインクが、印字ヘッド15から吐出されること
により、印字用紙PPにフルカラー印字が可能となるの
である。
理を行うパージ装置6が配設されている。パージ処理
は、印字ヘッド15からのインクの吐出状態を回復させ
るための処理であり、このパージ処理を実行するパージ
装置6には、印字ヘッド15の複数のインク吐出口を密
閉することができる吸引キャップ6aと、該インク吐出
口の表面を拭うワイパ6bと、吸引キャップ6aから排
出チューブ6cを介してインクを吸引する吸引ポンプ
(図示せず)とが備えられている(図2参照)。尚、パ
ージ装置6は、インクタンク4側からインクに正圧を与
えることにより、印字ヘッド15からインクを排出する
構成のものでも良い。
う場合には、モータを駆動させて印字ヘッド15の搭載
された印字ヘッドユニット3をインクジェットプリンタ
1の左側へ移動させて、印字ヘッド15におけるインク
吐出口を吸引キャップ6aにより密閉する。その後、吸
引ポンプを作動させると、インク吐出口から気泡や乾燥
して固化したインクが吸引されて排出チューブ6cから
排出される。続いて、印字ヘッド15の表面をワイパ6
bで拭うことにより、印字ヘッド15のインク吐出口の
吐出状態を回復することができる。
ニット3の動作内容に関する制御プログラムに従って、
印字ヘッドユニット3を制御するCPU、ROM、RA
M等が搭載された制御回路基板25が配設されており、
光信号と電気信号とを変換する第1光電変換装置29が
搭載されている。この第1光電変換装置29については
図4において後述する。
ニット3には、制御回路基板25からの電力供給線をド
ライバ基板17aに接続するコネクタ及びノイズ除去回
路の他、光信号と電気信号とを変換する第2光電変換装
置30が搭載された受信回路基板26が配設されてい
る。この第2光電変換装置30については図4において
後述する。
又は第2光電変換装置30から発信される光信号を第2
光電変換装置30又は第1光電変換装置29に伝送す
る。また光ファイバ35は1本で構成され、チューブ5
a〜5dに沿って配設される。
Iにおける断面図であり、印字ヘッドユニット3を含む
断面図である。図2において(B)方向は重力方向とな
っており、紙面の奥側と手前側を結ぶ線が、印字ヘッド
ユニット3の移動方向(A)方向となっている。
字用紙PPを搬送するためのローラであり、印字ヘッド
ユニット3の上方に配設された2個のローラ16c,1
6dと、印字ヘッドユニット3の下方に配設された2個
のローラ16a,16bとで構成されている。この給紙
ローラ16a〜16dは、プリンタ本体2の制御回路基
板から入力された信号により回転駆動して、印字用紙P
Pを印字ヘッド15の移動方向(A)に対し垂直方向、
即ち鉛直方向((B)方向)の逆方向に搬送するもので
ある。この給紙ローラ16a〜16dにより、印字用紙
PPが搬送される搬送ラインは、図中において一点鎖線
で示している。
a〜16dにより印字用紙PPが搬送される搬送ライン
に対峙する位置に配設されている。この印字ヘッドユニ
ット3は、重力方向である(B)方向を下方とし、印字
用紙PPの搬送方向に対し平行に、即ち、鉛直方向の向
きを上下として設けられている。この印字ヘッドユニッ
ト3は、印字用紙PPの搬送される側にエアトラップ1
1と対応した印字ヘッド15を備える。尚、エアトラッ
プ11は、キャリッジ3aの移動方向に複数設けられ、
複数のエアトラップ11に対応した複数の印字ヘッド1
5が設けられている。
印字用紙PPに対向する側に開口する複数個のインク吐
出口を備え、対応するエアトラップ11から供給された
インクをインク吐出口ごとのインク室に分配し、圧電素
子等のアクチュエータ15aの変位によりインク内のイ
ンクをインク吐出口から吐出する。
ト3の筐体3bに支持されたエアトラップ11と連通路
14を介して連通されている。エアトラップ11は、第
1フィルタ13aにより2室11a,11bに画設さ
れ、印字ヘッドユニット3の筐体3bと平行に、鉛直方
向の向きを上下として設けられている。
り画設され、インクタンク4側(インク流路の上流側)
に位置する室である。この第1室11aと第2室11b
とは、第1フィルタ13aにより完全に画設されておら
ず、その上方部分13eが連通している構成となってい
る。インクタンク4からチューブ5a〜5dを介して供
給されるインクは、第1室11aの下方に連通するジョ
イント部材12を経て、この第1室11aに供給され
る。この第1室11aに流入されたインクは、後述する
ように第1フィルタ13aにより堰止められ、内部に保
有する気泡を浮上させ、第1室11aの上部に貯溜させ
る。
回路基板26には、インク量の検出をするセンサ18a
が設けられている。このセンサ18aは、例えば光学式
のものが使用され、発光素子と受光素子から構成されて
いる。それと対向する第1室11aの壁には光学的に透
明な樹脂材料で構成されたプリズム11gが形成されて
いる。そのプリズム11gとインクとの屈折率と、プリ
ズム11gと空気との屈折率との関係から、プリズム1
1gがインクに接触しているときには、センサ18aの
発光素子から出射された光は、第1室11aのインク中
へ直進するが、第1室11a内のインクが減少しプリズ
ム11gがインク中から露出すると、センサ18aの発
光素子から出射された光は、プリズム11g内で反射し
て受光素子に戻ってくる。これにより、第1室11a内
のインク量を検出することができる。
は、図7に示すように、電極18bを用いることもでき
る。電極18aは一対あって、受信回路基板26から第
1室11aの壁を貫通してその第1室11aに挿入され
ている。一対の電極18bがインクに接触しているとき
と、一方の電極18bがインク中から露出したときとで
は、一対の電極18b間のインピーダンスに差が生じ、
これにより、インク量を検出することができる。その他
インク量の検出には、インクタンクのインク量の検出に
おいて公知の種々の構成を用いることができるものであ
る。
して、本体2に備えられた制御回路基板25(図1参
照)に送信され、制御回路基板25により抵抗変化が認
識されると、エアトラップ11に貯溜される気泡量が所
定量を超えたと判断し、制御回路基板25からパージ装
置6へパージ処理を行わせる信号が送信される。これに
より、パージ装置6によりパージ処理が実行され、エア
トラップ11内に貯溜されている気泡が除去される。
尚、制御回路基板25への信号伝達経路については図3
において後述する。
り画設され、印字ヘッド15側(第1室11aに対しイ
ンク流路の下流側)に位置する室である。第2室11b
には、その下方にガイドノズル11cが連設されてお
り、このガイドノズル11cは上記した連通路14を介
して印字ヘッド15に連通している。これにより、第2
室11bから印字ヘッド15に、インクが供給されるよ
うになっている。
の容量より小(約1/2)になるように構成されてい
る。エアトラップ11に貯溜される気泡をパージ処理に
より吸引する際には、この第2室11bに残存するイン
クは全て排出されるが、この第2室11bの容量を小さ
くすることでその排出量を少なくして無駄になるインク
量を少なくし、更に、小さな吸引圧力でインクの吸引、
即ち、気泡の吸引を実行することができるようになって
いる。
て濡れ性の良い結晶性の樹脂で構成され、あるいは濡れ
性を良くする表面処理がされている。このため、壁面に
インクが濡れやすく、パージ処理の実行時に第2室11
bを通過して排出される気泡を壁面に溜まり難くして、
迅速に気泡を排出することができるようになっている。
アトラップ11の下方を第1室11aと第2室11bと
に画設するものであり、第2室11bの容量を第1室1
1aの容量より小さく(約1/2)分割する位置におい
て、印字ヘッドユニット3の筐体3bと平行に、鉛直方
向の向きを上下として設けられている。この第1フィル
タ13aには、ステンレス製の金属を網目状に編んだメ
ッシュが用いられおり、本実施例では目開き、即ち、開
口径16μmのものが使用され、インク流路内で発生し
た気泡を通過させないようになっている。
方向の寸法)は、エアトラップ11の上方向((B)方
向)内寸より短い寸法で構成されている。これにより、
エアトラップ11内の上方部に第1フィルタ13aの配
設されない空間13eが形成され、第1室11aと第2
室11bとが流路抵抗が少なく連通されるようになって
いる。また、第1フィルタ13aは、エアトラップ11
の幅方向((A)方向)において、その両側の内壁に連
設されており、第1室11aに侵入した気泡が、幅方向
から第2室11bへ侵入するのを阻止している。ここ
で、エアトラップ11と第1フィルタ13aとは、鉛直
方向上向きになるように配設されている。このため、エ
アトラップ11内に侵入した気泡は、第1フィルタ13
aを通過することができないので、第1室11a内を上
昇して、その上方に貯溜されることとなる。また、第1
フィルタ13aを形成するステンレス素材としては、イ
ンクに対し濡れ性のよい材料を使用しているので、気泡
が第1フィルタ13aに留まりにくく、第1室11aに
進入した気泡を、その第1室11aの鉛直方向上方へ導
きやすいようになっている。
ることにより、インク流路内で発生した気泡をエアトラ
ップ11により貯溜することができる。また、かかるよ
うに構成されるエアトラップ11は、その成形の容易さ
から、部材11d〜11fの3つの部材によって構成さ
れている。
に供給されるインク内に混入しているゴミを捕捉するた
めのものであり、エアトラップ11のガイドノズル11
cと印字ヘッド15との間の連通路14に配設されてい
る。このフィルタは、連通路14を形成する部材に熱溶
着されて配設され、連通路14の断面方向を全て覆うよ
うな形状に加工されているものである。また、第2フィ
ルタ13bは、ゴミを捕捉すると共にインクとパージ処
理時における気泡とを通過させることができる開口径で
構成されている。
には、ドライバ基板17aが配設されている。ドライバ
基板17aは、上記したプリンタ本体2に搭載されてい
る制御回路基板25により制御されている。具体的に
は、制御回路基板25から送信されるシリアル信号をア
クチュエータ15aの各アクチュエータ部に対応したパ
ラレル信号に変換して各アクチュエータ部を駆動するも
のである。ドライバ基板17aは、アクチュエータ15
aに接続されたフレキシブルな印刷配線基板17c上に
載っている。
挟んで印字ヘッド15と平行に配設されている。受信回
路基板26は印刷配線基板17cの端部に接続され、制
御回路基板25からの電力供給線をドライバ基板17a
に接続するコネクタ、ノイズ除去回路、光信号と電気信
号とを変換する第2光電変換装置30等が搭載されてい
る。この第2光電変換装置30については図4において
後述する。
ドユニット3(図2参照)への電気的伝達経路を図3に
おいて説明する。図3は本体側の制御回路及び印字ヘッ
ド側の受信回路間の電気的伝達に係わる部分を示したブ
ロック図である。図3に示すように、キャリッジ外に設
けられたインクジェットプリンタ本体側の制御回路基板
25には、印字ヘッドユニット3を制御する制御回路2
7が実装されている。一方、キャリッジ上に設けられた
印字ヘッド側の受信回路基板26には制御回路27から
の信号を受信する受信回路28が実装されている。制御
回路27には印字ヘッドの駆動データを光信号35aに
変換して発信する第1発光ダイオード31と、第2発光
ダイオード34から発信される光信号35bを受信して
電気信号に変換する第2ホトダイオード33とが備えら
れている。受信回路28には印字ヘッドユニット3の状
態データ(印字ヘッドを駆動させることによるドライバ
基板17a(図2参照)の発熱、エアトラップ11(図
2参照)におけるインクの残量やエアの有無等)を光信
号35bに変換して発信する第2発光ダイオード34
と、第1発光ダイオード31から発信される光信号35
aを受信して電気信号に変換する第1ホトダイオード3
2とが備えられている。
ッドの駆動データは第1発光ダイオード31によって光
信号35aに変換され発信される。第1発光ダイオード
31からの光信号35aは1本の光ファイバ35を介し
て第1ホトダイオード32に受信され電気信号に変換さ
れる。一方、受信回路28からの電気信号である印字ヘ
ッドユニットの状態データは第2発光ダイオード34に
よって光信号35bに変換され発信される。第2発光ダ
イオード34からの光信号35bは1本の光ファイバ3
5を介して第2ホトダイオード33に受信され電気信号
に変換される。
御回路27から発信され、受信回路28に受信されると
いう1方向の信号経路ではなく、印字へッドユニットの
状態データを受信回路28から発信して制御回路27に
受信されるという双方向の信号経路を形成することがで
き、印字ヘッドユニットの状態データを受信した制御回
路27において印字ヘッドユニットの状態に応じた制御
をすることができる。例えば、印字ヘッドを長時間駆動
するとドライバ基板17a(図2参照)は温度上昇をす
る。かかる発熱状況は外気温、印字データの容量、プリ
ンタの連続使用等の状況によって異なるものである。そ
こでドライバ基板17aに設けたセンサからドライバ基
板17aの温度データを第2発光ダイオード34により
第2ホトダイオード33に発信することにより、制御回
路27は駆動データの送信を抑制する等して、ドライバ
基板17aの温度上昇を防止するよう制御することがで
きる。
行われる通常の回復動作は、定期的に実行されるもので
ある。しかし実際にはエアが貯溜されていなくとも回復
動作が実行されて不必要にインクが捨てられてしまう場
合もある。そこでエアトラップ11内に設けたインク量
センサ18a(図2参照)からの信号により所定の位置
までエアが貯溜されたと判断された場合に第2発光ダイ
オード34により第2ホトダイオード33にその信号を
発信して、制御回路27に回復動作処理の実行の要求信
号を伝送することにより、回復動作の必要時(インクの
吐出状態を回復する必要がある場合)にのみ回復動作を
実行することができ、不必要にインクが捨てられること
がないという効果がある。
号に変換された印字ヘッドの駆動データ等は光ファイバ
35を介して対応するホトダイオード32等に受信され
るので、何も介すことなく直接光信号を伝送する場合に
比べ伝送途中におけるインク、紙粉等のミストによる通
信ノイズの影響を受けずに高速かつ確実にデータを伝送
することができる。
1本の光ファイバによって連結されている他、圧電素子
を駆動するために必要な電力(30V)を供給する電力
供給線V1、受信回路28に設けられた回路を起動させ
るために必要な電力(5V)を供給する電源供給線、ア
ース(GND)線等がフレキシブルな電気ケーブルによ
って連結されている。尚、上述のように印字ヘッド駆動
データ及び印字ヘッドユニット状態データを伝送する一
本の光ファイバ35と他の電気信号V1、V2等を伝送
するフレキシブルケーブル等の電気ケーブルは平行に配
置され、1本にまとめたり、すべて分離して配設しても
使用できる。
式的に示した図である。図4に示すように、制御回路2
7(図3参照)に設けられた第1光電変換装置29は、
第1発光ダイオード31と、第2ホトダイオード33
と、ハーフミラー36と、コンデンサレンズ38とを備
えている。一方、受信回路28(図3参照)に設けられ
た第2光電変換装置30は、第2発光ダイオード34
と、第1ホトダイオードと、ハーフミラー37と、コン
デンサレンズ38とを備えており、第1光電変換装置2
9と第2光電変換装置30とは1本の光ファイバ35を
介して連結されている。
である印字ヘッドの駆動データは、第1発光ダイオード
31によって電気信号を光信号に変換され発信される。
発信された光信号35aはハーフミラー36によって反
射され、コンデンサレンズ38により収束され、光ファ
イバ35を介して受信回路に設けられた光電変換装置3
0に導かれる。ここで、第1発光ダイオード31に対応
する第1ホトダイオード32はハーフミラー37の反射
側に設けられているため、第1発光ダイオード31から
発信された光信号35aはハーフミラー37によって、
反射され第1ホトダイオード32に受信されることがで
きる。
気信号である印字ヘッドユニットの状態データは、第2
発光ダイオードによって電気信号を光信号に変換され発
信される。発信された光信号35bはハーフミラー36
を透過して、コンデンサレンズ39により収束され、光
ファイバ35を介して制御回路に設けられた光電変換装
置29に導かれる。ここで、第2発光ダイオード34に
対応する第2ホトダイオード33はハーフミラー35の
透過側に設けられているため、第2発光ダイオード34
から発信された光信号35bはハーフミラー35を透過
して第2ホトダイオード33に受信することができる。
した2組の発光ダイオードとホトダイオードとの間で双
方向性のある通信をしようとする場合において、1本の
光ファイバの両端に、ハーフミラーを設けることによっ
て、2組の発光ダイオードとホトダイオードとを配設で
きるので、ハーフミラーと発光ダイオードとホトダイオ
ードとを一体的に構成でき、コンパクトな光電変換装置
を実現できる。
の送受信を行う、第1発光ダイオード31と第1ホトダ
イオード32とをハーフミラー36,37の反射側に配
置し、印字ヘッドユニットの状態データの送受信を行
う、第2発光ダイオード34と第2ホトダイオード33
とをハーフミラー37,36の透過側に配置したが、か
かる配置関係を逆に構成してもよいことはいうまでもな
い。
のようにインクを供給するチューブとの配設方法につい
て説明する。図5は光ファイバとチューブとの配設パタ
ーンを示したものである。図5(a)はチューブ5の外
壁に適当間隔を開けて凸設された接続部に光ファイバ3
5の外装を接着させ、チューブ5と光ファイバ35とを
一体的に構成したものである。この構成によれば、一体
的に構成できるのでまとまりのある光信号とインクとの
経路を形成することができる。尚、チューブ5と光ファ
イバ35の外装部材とを一体に構成してもよい。
し、その光ファイバ35内をインク流路としたものであ
る。この構成によれば、インク流路であるチューブ5を
設ける必要がなく、部材点数の削減により製造工程を簡
略化することができる。また、光信号とインクとの経路
は1の部材により構成されるため、まとまりのある光信
号とインクとの経路を形成することができる。(c)は
チューブ5内に光ファイバを内設するよう構成したもの
である。この構成によれば、光ファイバ35を設ける新
たなスペースを必要としないため、小さいスペースで光
ファイバ35とチューブ5とを配設することができる。
ェットプリンタ1によれば、受信回路28に設けられた
第2発光ダイオード34により印字ヘッドユニット3の
状態(印字ヘッドの駆動によるドライバ基板の発熱、エ
アトラップのインクの残量、エアの有無等)データが発
信され、制御回路27に設けられた第2ホトダイオード
33により受信されるので、制御回路27から受信回路
28への1方向の通信でなく、双方向性のある通信をす
ることができる。また、データは光信号に変換され発信
されるので、電気信号によって伝送する場合に比べ、多
量のデータを伝送する場合であっても多数の信号線を必
要とせず、多数の信号線を設けるために必要なスペース
を省略できる。
て、4色カラー印刷のための4個の印字ヘッドのそれぞ
れのノズル数を300、吐出頻度(駆動周波数)を36
kHzとしたものがある。各色の各印字ドットのデータ
の階調数を16階調(=3ビットデータ)として、単位
時間当たりのデータ転送速度を計算すると、 4色×300ノズル×36kHz×3ビット=129.
6MBit/s となる。従来のインクジェットプリンタは、このデータ
を金属導線により電気信号として伝達する構成を採用し
ており、この場合、電磁的な干渉による信号波形の鈍り
や、外部に放射するノイズによる障害が発生する問題が
あるため、一般的には100MHz以上の高周波で電気
信号の伝達を行う場合には、シールド手段を施す必要が
ある。従って、金属導線により電気信号を伝達する構成
を採用する場合には、データを多くの金属導線に割り振
って並列化して転送することで、導線1本当たりのデー
タ転送周波数を下げるようにしている。上記インクジェ
ットプリンタの場合、32本の金属導線で並列に処理さ
せることで、金属導線1本当たりのデータ転送速度を約
4MBit/sに低減することが可能であり、信号波形の鈍
りや放射ノイズを規制値以内に抑えることをある程度解
決することができる。
なる多色化、高画質化、高解像度化、高階調化がすすむ
につれて、並列処理のためにさらに多数の導線が必要と
なり、ケーブルのサイズが増大することとなって、キャ
リッジ移動の障害となったり、プリンタ全体が大型化し
てしまう。また、導線1本当たりのデータ転送速度をあ
げ、導線の本数を低減することでケーブルのサイズの増
大を抑えることができるが、その際には、前述の放射ノ
イズの問題を解決するために、プリンタに高価なシール
ド手段を備える必要が生じ、コストアップが避けられな
い。
500、吐出頻度100kHzで、32階調(=4ビッ
トデータ)の印字をする場合、 6色×1500ノズル×100kHz×4ビット=3.
6GBit/s のデータ転送速度が必要で、これを従来のように32本
の金属導線で転送しようとすると、112.5MHzの
転送周波数が必要となり、シールド手段を用いないで放
射ノイズを規制値以内に抑えることが困難であるが、本
実施の形態のプリンタによれば、上記以上の数値の仕様
でも実現することができる。
たが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものでな
く、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形
が可能であることは容易に推察できるものである。
のインクジェットプリンタを用いて説明した。しかし、
インクタンクをキャリッジ上に搭載したプリンタにおい
ては、キャリッジ上に搭載されたインクの残量をセンサ
により判断して、受信回路に設けられた発光ダイオード
により本体側の制御回路にインクの残量データを伝送す
ることにより、印字データの容量に応じて印字動作の開
始の可否を予め判断できるように制御回路を構成するこ
とも可能となる。よって、印字途中においてインクがな
くなるといる状況を回避することができる。
発信部材及び第2発信部材により発信され、第1受信部
材及び第2受信部材に受信される信号は光信号によって
伝送されるので、電気ケーブルによって伝送する場合に
比べ、多数の信号線を必要とすることなく、高解像度、
多階調、高速印字のために大量のデータを高い周波数で
転送することができる。また、双方向性を有するプリン
タであっても多数の信号線を必要とせず、多数の信号線
を設けるために必要なスペースを省略することができ
る。よって、小型のプリンタを提供することができると
いう効果がある。
1記載のプリンタの奏する効果に加え、第1発信部材及
び第2発信部材から発信される光信号は光ファイバによ
り第2受信部材及び第1受信部材に伝達されるので、光
信号経路中のインク、紙粉等のミストによる通信ノイズ
の影響を受けずに高速かつ確実にデータを伝送すること
ができるという効果がある。また、その光ファイバは1
本で構成されるので、複数本から成るの電気ケーブルに
よりデータを伝送する場合に比べ伝送手段を配設するた
めのスペースを小さくできる。よって、コンパクトなプ
リンタを提供することができるという効果がある。
2に記載のプリンタの奏する効果に加え、1本の光ファ
イバの両端にはハーフミラーが備えられるので、ハーフ
ミラーに入射する一部の光束を反射し、一部の光束を透
過させることができる。よって1本の光ファイバにおい
て2組の発光ダイオードとホトダイオードとの間で双方
向性のある通信をする場合において、各ハーフミラーの
反射側と透過側において発信部材と受信部材とを配設す
ることにより両部材を一体的に構成できるので、コンパ
クトな光電変換装置が実現でき、小型のプリンタを提供
できるといる効果がある。
2又は3に記載のプリンタの奏する効果に加え、光ファ
イバはインク流路に並設されるので、光ファイバとイン
ク流路とを一体的に構成することができる。よって、ま
とまりのあるコンパクトな信号とインクとの経路を形成
することができるという効果がある。
よれば、請求項4に記載のプリンタの奏する効果に加
え、インク流路は光ファイバに内設されるので、インク
流路と光ファイバという異種の2本の経路を1本にする
ことができる。よって、まとまりのあるコンパクトな信
号とインクとの経路を形成することができるという効果
がある。
よれば、請求項4に記載のプリンタの奏する効果に加
え、光ファイバはインク流路に内設されるので、インク
流路と光ファイバという異種の2本の経路を1本にする
ことができる。よって、まとまりあるコンパクトな信号
とインクとの経路を形成することができるという効果が
ある。
1に記載のプリンタの奏する効果に加え、印字ヘッドと
制御回路との間で、高解像度、多階調、高速印字のため
のデータを100MHz以上の高周波数で伝達すること
ができる。
7記載のプリンタの奏する効果に加え、複数色のインク
を、各色についてそれぞれ約1500以上のインク吐出
口から吐出頻度約100kHz以上で吐出して、32階
調以上の印字を高速で行うことができる。
タの展開側面図である。
置と給紙ローラとの横断面図である。
受信回路間の電気的伝達に係わる部分を示したブロック
図である。
図である。
ド側の受信回路間の電気的伝達に係わる部分を示したブ
ロック図である。
を示す図2の要部断面図である。
タ) 3 印字ヘッドユニット 3a キャリッジ 4a〜4d インクタンク 5、5a〜5d チューブ(インク流路) 15 印字ヘッド 27 制御回路 28 受信回路 31 第1発光ダイオード(第1発信部
材) 32 第1ホトダイオード(第1受信部
材) 33 第2ホトダイオード(第2受信部
材) 34 第2発光ダイオード(第2発信部
材) 35 光ファイバ 36、37 ハーフミラー
Claims (8)
- 【請求項1】 印字媒体に対して印字を行う印字ヘッド
と、その印字ヘッドを搭載するキャリッジとを有する印
字ヘッドユニットと、前記キャリッジ外に設けられ前記
印字ヘッドユニットを制御する制御回路と、前記キャリ
ッジ上に設けられ前記制御回路からの信号を受信する受
信回路とを備えたプリンタにおいて、 前記制御回路に設けられ、前記印字ヘッドの駆動データ
を光信号に変換して発信する第1発信部材と、 前記受信回路に設けられ、前記第1発信部材から発信さ
れた光信号を受信して電気信号に変換する第1受信部材
と、 前記受信回路に設けられ、前記印字ヘッドユニットの状
態データを光信号に変換して発信する第2発信部材と、 前記制御回路に設けられ、前記第2発信部材から発信さ
れた光信号を受信して電気信号に変換する第2受信部材
とを備えることを特徴とするプリンタ。 - 【請求項2】 前記第1発信部材及び第2発信部材から
発信される光信号をその第2受信部材及び第1受信部材
へ伝達する光ファイバを備えており、その光ファイバは
1本で構成されていることを特徴とする請求項1に記載
のプリンタ。 - 【請求項3】 前記光ファイバの両端に対応してそれぞ
れハーフミラーを備え、そのハーフミラーにより反射し
て前記光ファイバに対向する側に前記発信部材と受信部
材の一方を配置し、そのハーフミラーを透過して前記光
ファイバに対向する側に前記発信部材と受信部材の他方
を配置したことを特徴とする請求項2に記載のプリン
タ。 - 【請求項4】 前記印字ヘッドはインク吐出口からイン
クを吐出して印字を行うインクジェット式のものであ
り、前記インクジェットプリンタは、前記キャリッジ外
に設けられ前記印字ヘッドに供給するインクを貯溜する
インクタンクと、そのインクタンクから前記印字ヘッド
にインクを供給するフレキシブルなチューブで形成され
たインク流路とを備えており、 前記光ファイバは、前記インク流路に並設されることを
特徴とする請求項2又は3に記載のプリンタ。 - 【請求項5】 前記インク流路は、前記光ファイバに内
設されることを特徴とする請求項4に記載のインクジェ
ットプリンタ。 - 【請求項6】 前記光ファイバは、前記インク流路に内
設されることを特徴とする請求項4に記載のインクジェ
ットプリンタ。 - 【請求項7】 前記印字ヘッドと前記制御回路との間
で、100MHz以上の高周波数で電気信号の伝達を行
うものであることを特徴とする請求項1に記載のプリン
タ。 - 【請求項8】 前記印字ヘッドは複数色のインクを、各
色についてそれぞれ約1500以上のインク吐出口から
吐出頻度約100kHz以上で吐出して、32階調以上
の印字を行うインクジェット式のものであることを特徴
とする請求項7に記載のプリンタ。
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