JP2006021339A - Head cooling device and printer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発熱素子を発熱させて画像を記録する記録ヘッドに取付けられるヘッド冷却装置及びこのヘッド冷却装置を備えたプリンタに関するものである。 The present invention relates to a head cooling device that is attached to a recording head that records an image by causing a heat generating element to generate heat, and a printer including the head cooling device.
複数の発熱素子が主走査方向に配列された発熱素子アレイを備えたサーマルヘッドを用い、前記発熱素子アレイを感熱記録紙に圧接した状態で、該記録紙を副走査方向に搬送させながら、画像を1ラインずつ熱記録する感熱プリンタが知られている。発熱素子アレイは、例えば、セラミック基板の一方の面に設けられる。発熱素子アレイが発熱するとサーマルヘッドは高温に達するので、セラミック基板の他方の面には、放熱部材としてヒートシンクが取り付けられるのが一般的である。 Using a thermal head provided with a heating element array in which a plurality of heating elements are arranged in the main scanning direction, and while the recording paper is conveyed in the sub-scanning direction while the heating element array is pressed against the thermal recording paper, There is known a thermal printer that records heat on a line by line basis. The heating element array is provided on one surface of the ceramic substrate, for example. Since the thermal head reaches a high temperature when the heat generating element array generates heat, a heat sink as a heat radiating member is generally attached to the other surface of the ceramic substrate.
しかしながら、ヒートシンクを取り付けると、プリンタ起動初期時等において、発熱素子アレイの発した熱の多くがヒートシンクを温めるために用いられてしまい、発熱素子アレイの発した熱のうち感熱記録紙に伝えられる熱の割合である熱効率が低くなるという問題が生じる。熱効率が低いと、発熱素子アレイは余分な熱を発生させなければならず、プリンタの省電力化を図る上で妨げとなる。 However, when a heat sink is attached, most of the heat generated by the heating element array is used to warm the heat sink at the initial stage of printer startup, etc., and the heat transmitted to the thermal recording paper out of the heat generated by the heating element array. The problem that the thermal efficiency which is the ratio of becomes low arises. If the thermal efficiency is low, the heating element array must generate extra heat, which is an obstacle to power saving of the printer.
この対策として、ヒートシンクを小さくしてヒートシンクの放熱性能を下げ、感熱記録紙に振り向けられる熱量を増やすことが考えられる。しかし、ヒートシンクの放熱性能を下げると、連続してプリントを行ったときに、図6に示すようにサーマルヘッドの温度が上昇し続けてしまう。サーマルヘッドの温度が上昇し続けると、やがてサーマルヘッドがオーバーヒートし、プリントを中断せざるを得なくなる。サーマルヘッドの温度上昇は、高速プリント時により顕著である。また、サーマルヘッドの温度が基準温度より高い状態であると、熱記録される画像がボケたコントラストのないものとなり、画質が低下するという問題も生じる。例えば、図7(A)、(B)、(C)は、それぞれ発熱素子アレイに与える駆動電圧、発熱素子アレイ近傍での温度変化、画像の濃度変化を示す波形であり、連続プリントを行いサーマルヘッドの温度が基準温度より高い場合におけるものである。図7から分かるように、発熱素子アレイに与える駆動電圧を停止しても、発熱素子アレイ近傍では熱が逃げずに温度の下がりが遅いため、印画濃度が制御できていない。なお、理想的な波形を二点鎖線で示す。 As a countermeasure, it is conceivable to reduce the heat sink performance by reducing the heat sink, and to increase the amount of heat directed to the thermal recording paper. However, if the heat dissipation performance of the heat sink is lowered, the temperature of the thermal head continues to rise as shown in FIG. 6 when printing is performed continuously. If the temperature of the thermal head continues to rise, the thermal head will eventually overheat and printing will have to be interrupted. The temperature rise of the thermal head is more remarkable during high-speed printing. Further, when the temperature of the thermal head is higher than the reference temperature, the thermally recorded image has no blurred contrast, and there is a problem that the image quality is deteriorated. For example, FIGS. 7A, 7 </ b> B, and 7 </ b> C are waveforms showing drive voltage applied to the heating element array, temperature change in the vicinity of the heating element array, and density change of the image, respectively. This is when the head temperature is higher than the reference temperature. As can be seen from FIG. 7, even if the drive voltage applied to the heating element array is stopped, the heat density does not escape near the heating element array, and the temperature drop is slow, so the print density cannot be controlled. An ideal waveform is indicated by a two-dot chain line.
こうした背景から、放熱性能を変化させることが可能なサーマルヘッドが提案されている(例えば、下記特許文献1参照)。下記特許文献1記載のサーマルヘッドでは、蓄熱部材(グレーズ層)と、基板との間に圧電素子を設け、この圧電素子の厚みを変化させ、隙間の体積を変化させることで、放熱性能を可変にしている。これにより、発熱素子への通電時には放熱性能を下げて熱効率を上げるとともに、発熱素子への通電を停止した時には放熱性能を上げて温度低下をはやくすることを試みている。 Against this background, a thermal head capable of changing the heat dissipation performance has been proposed (see, for example, Patent Document 1 below). In the thermal head described in Patent Document 1 below, a piezoelectric element is provided between the heat storage member (glaze layer) and the substrate, the thickness of the piezoelectric element is changed, and the volume of the gap is changed to change the heat dissipation performance. I have to. Thereby, when energizing the heat generating element, the heat dissipation performance is lowered to increase the thermal efficiency, and when the energization to the heat generating element is stopped, the heat dissipating performance is increased to quickly reduce the temperature.
しかし、特許文献1に記載された技術では、蓄熱部材と基板を接続するのが圧電素子とスペーサのみであるため、発熱素子の非通電時において放熱性能が十分に上がらない。よって、やはりサーマルヘッドはオーバーヒートのおそれがある。また、いわゆる熱尾引きが生じやすくなり、画質が低下するという問題が生じる。さらに、サーマルヘッドの構造が複雑化するとともに、各構成要素を精密に製作して正確に配置する必要があり、製造コストが上昇するという問題が生じる。 However, in the technique described in Patent Document 1, since only the piezoelectric element and the spacer connect the heat storage member and the substrate, the heat dissipation performance is not sufficiently improved when the heating element is not energized. Therefore, the thermal head is likely to overheat. In addition, so-called thermal tailing is likely to occur, resulting in a problem that image quality is degraded. Furthermore, the structure of the thermal head is complicated, and it is necessary to precisely manufacture and accurately arrange each component, resulting in an increase in manufacturing cost.
本発明は、上記問題点を考慮したものであり、記録ヘッドの温度変化に応じて冷却性能を変化させることにより、熱効率を上げるとともに、高速な連続プリントを可能にするヘッド冷却装置及びこのヘッド冷却装置を備えたプリンタを提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-described problems, and by changing the cooling performance in accordance with the temperature change of the recording head, the head cooling device and the head cooling which can increase the thermal efficiency and enable high-speed continuous printing. An object is to provide a printer including the apparatus.
本発明は、ヘッド基板上の発熱素子を発熱させて記録材料に画像を記録する記録ヘッドに取り付けられるヘッド冷却装置に関し、前記ヘッド基板の熱を放熱するメインヒートシンクと、このメインヒートシンクを、前記ヘッド基板と接触させる接触位置と、この接触位置から退避させて前記ヘッド基板との間に隙間を空ける退避位置との間で移動させるメインヒートシンク移動機構とからなることを特徴とする。 The present invention relates to a head cooling device attached to a recording head that heats a heating element on a head substrate to record an image on a recording material, a main heat sink that dissipates heat from the head substrate, and the main heat sink. It is characterized by comprising a main heat sink moving mechanism for moving between a contact position for contact with the substrate and a retract position for retracting from the contact position and leaving a gap with the head substrate.
前記メインヒートシンク移動機構は、一方の面が前記メインヒートシンクに接着され電気信号に応じて厚みが変化する圧電素子と、前記ヘッド基板との相対位置が固定され、前記圧電素子の他方の面と接着して前記メインヒートシンクを保持する保持部材と、前記メインヒートシンクを前記接触位置または前記退避位置に移動させるように、前記圧電素子に電気信号を与えて厚みを制御する圧電素子制御部とからなることが好ましい。 The main heat sink moving mechanism has one surface bonded to the main heat sink and a relative position between the piezoelectric substrate whose thickness changes according to an electric signal and the head substrate, and is bonded to the other surface of the piezoelectric element. A holding member that holds the main heat sink, and a piezoelectric element control unit that applies an electric signal to the piezoelectric element to control the thickness so as to move the main heat sink to the contact position or the retracted position. Is preferred.
前記メインヒートシンク移動機構は、前記記録ヘッドの温度が基準温度以下の場合に、前記メインヒートシンクを前記退避位置に移動させ、前記記録ヘッドの温度が基準温度を超える場合に、前記メインヒートシンクを前記接触位置に移動させることが好ましい。さらに、前記メインヒートシンク移動機構は、前記メインヒートシンクの前記接触位置または前記退避位置への移動を、前記発熱素子により前記記録材料へ画像を記録する記録時と、次に画像を記録する記録時との間に行うことが好ましい。 The main heat sink moving mechanism moves the main heat sink to the retracted position when the temperature of the recording head is below a reference temperature, and contacts the main heat sink when the temperature of the recording head exceeds the reference temperature. It is preferable to move to a position. Further, the main heat sink moving mechanism is configured to change the movement of the main heat sink to the contact position or the retracted position at the time of recording for recording an image on the recording material by the heating element, and at the time of recording for recording an image next. It is preferable to carry out between.
前記圧電素子制御部は、前記電気信号として連続して発生させる複数のパルス信号を用い、このパルス信号で前記圧電素子の厚みを制御することにより、前記メインヒートシンクを、前記接触位置と前記退避位置との間で周期的に移動させるとともに、前記パルス信号のデューティ比を変化させることにより、単位時間における前記接触位置と前記退避位置との時間比率を変化させて放熱効率を変化させることが好ましい。この場合、前記圧電素子制御部は、前記記録ヘッドの温度が高いほど、単位時間における前記接触時間の時間比率が大きくなるように、前記パルス信号のデューティ比を変化させることが好ましい。 The piezoelectric element control unit uses a plurality of pulse signals generated continuously as the electric signal, and controls the thickness of the piezoelectric element by using the pulse signal, whereby the main heat sink is moved to the contact position and the retracted position. It is preferable to change the heat radiation efficiency by changing the time ratio between the contact position and the retracted position in unit time by changing the duty ratio of the pulse signal periodically. In this case, it is preferable that the piezoelectric element control unit changes the duty ratio of the pulse signal so that the time ratio of the contact time per unit time increases as the temperature of the recording head increases.
前記ヘッド基板には、位置が固定され前記メインヒートシンクよりも放熱性の低いサブヒートシンクが含まれることが好ましい。 It is preferable that the head substrate includes a sub heat sink that is fixed in position and has lower heat dissipation than the main heat sink.
前記記録材料は、加熱により発色する感熱記録紙であり、前記記録ヘッドは、前記感熱記録紙と前記発熱素子を圧接させて、画像を熱記録するサーマルヘッドであると好適である。また、前記記録材料は、異なる熱エネルギーによってそれぞれ異なる色に発色する複数の発色層を有するカラー感熱記録紙であり、前記記録ヘッドは、前記カラー感熱記録紙と前記発熱素子を圧接させて、各色毎に画像を熱記録するサーマルヘッドであっても好適である。 The recording material is preferably a thermal recording paper that develops color when heated, and the recording head is preferably a thermal head that thermally records an image by pressing the thermal recording paper and the heating element. Further, the recording material is a color thermosensitive recording paper having a plurality of color developing layers that develop different colors with different thermal energy, and the recording head presses the color thermosensitive recording paper and the heating element to each color. A thermal head that thermally records an image every time is also suitable.
本発明のプリンタは、上記したヘッド冷却装置を備えたことを特徴とする。 A printer according to the present invention includes the above-described head cooling device.
本発明のヘッド冷却装置及びプリンタは、記録ヘッドのヘッド基板の熱を放熱するメインヒートシンクと、このメインヒートシンクを、ヘッド基板と接触させる接触位置と、この接触位置から退避させてヘッド基板との間に隙間を空ける退避位置との間で移動させるメインヒートシンク移動機構を備えるので、記録ヘッドの状態に応じて冷却性能を変化させることができる。これにより、記録ヘッドの熱効率を上げることができるとともに、連続プリントが可能になる。また、記録ヘッドの熱効率を上げることで、プリンタの省電力化を図ることができる。さらに、本発明のヘッド冷却装置及びプリンタは、構造が簡易であるため、製造コストを抑えることができる。 The head cooling device and the printer according to the present invention include a main heat sink that dissipates heat of the head substrate of the recording head, a contact position where the main heat sink is brought into contact with the head substrate, and a retreat from the contact position between the head substrate and the head substrate. Since the main heat sink moving mechanism is provided for moving between the retraction position and the clearance position, the cooling performance can be changed according to the state of the recording head. Thereby, the thermal efficiency of the recording head can be increased and continuous printing can be performed. Further, by increasing the thermal efficiency of the recording head, it is possible to reduce the power consumption of the printer. Furthermore, since the head cooling device and the printer of the present invention have a simple structure, manufacturing costs can be suppressed.
図1に示すように、感熱プリンタ2には、給紙ローラ3、搬送ローラ4、サーマルヘッド5、ヘッド冷却装置6、プラテンローラ7、光定着器8、システムコントローラ9、排紙ローラ10、カッタ11、排出口12が設けられている。また、感熱プリンタ2には、長尺のカラー感熱記録紙13(以下、記録紙13)をロール状に巻いた記録紙ロールが装填されている。
As shown in FIG. 1, the
給紙ローラ3は、記録紙ロールの外周に当接して、記録紙13を搬送路へ引き出す。搬送ローラ4は、正回転することで記録紙13を送り方向へ搬送し、逆回転することで記録紙13を戻し方向へ搬送する。給紙ローラ3及び搬送ローラ4は図示しないモータによって駆動され、このモータはシステムコントローラ9によって制御されている。
The paper feed roller 3 abuts on the outer periphery of the recording paper roll and pulls out the
サーマルヘッド5は、搬送ローラ4の送り方向下流側に設けられている。サーマルヘッド5は、プラテンローラ7の上で記録紙13に圧接するプリント位置と、プラテンローラ7から離れる退避位置との間で変位する。サーマルヘッド5は、システムコントローラ9から送られる画像データに基いてヘッドドライバ(図示なし)によって駆動される。サーマルヘッド5には、ヘッド冷却装置6が取付けられている。サーマルヘッド5及びヘッド冷却装置6の詳細については後述する。
The
プラテンローラ7は、搬送路を挟んでサーマルヘッド5と対向する位置に設けられている。プラテンローラ7は、記録紙13の搬送に応じて従動回転する。
The
記録紙13は、周知のように、支持体上にシアン感熱記録層、マゼンタ感熱記録層、イエロー感熱記録層を順次設けて形成されている。各々の感熱記録層は、所定の熱エネルギーを加えると発色するように設計されている。イエロー感熱発色層が最も小さい熱エネルギーで発色し、シアン感熱発色層が最も大きい熱エネルギーで発色する。また、イエロー感熱発色層は、波長が約420nmの青紫色の光であるイエロー定着光が照射されると未発色部分の発色能力を消失する。同様に、マゼンタ感熱発色層は、波長が約365nmの近紫外光であるマゼンタ定着光が照射されると未発色部分の発色能力を消失する。
As is well known, the
光定着器8は、サーマルヘッド5の送り方向下流側に設けられている。光定着器8は、イエロー定着光を発するイエロー定着ランプ19と、マゼンタ定着光を発するマゼンタ定着ランプ20と、これらのランプ19、20の光を反射する反射板21とから構成される。光定着器8は、システムコントローラ9からの信号に基いてライトドライバ(図示なし)によって駆動される。
The
カッタ11は、光定着器8の送り方向下流側に設けられている。カッタ11は、記録紙13を所定のサイズにカットする。排紙ローラ10及び排出口12は、カッタ11の送り方向下流側に設けられている。排紙ローラ10は、カットされた記録紙13を排出口12に搬送する。
The
以下では、サーマルヘッド5及びヘッド冷却装置6について説明する。図2(A)に示すように、サーマルヘッド5は、プリント基板24、セラミック基板25、グレーズ層26、発熱素子アレイ27、アルミ基板28、温度センサ29(図1参照)を有している。プリント基板24には、ドライバIC(図示なし)が設けられ、これにより各発熱素子27aの通電が制御される。セラミック基板25は平板状に形成されている。グレーズ層26は、セラミック基板25上に形成されており、グレーズドガラスを材料としている。グレーズ層26の一部は、シリンドリカル突条に隆起した部分グレーズ26aとなっている。発熱素子アレイ27は、部分グレーズ26aの頂上付近に配置されており、主走査方向に並べられた複数の発熱素子27aによって構成される。なお、主走査方向は、記録紙13の搬送方向(副走査方向)に直交する方向である。アルミ基板28は、セラミック基板25の発熱素子アレイ27が設けられた面とは反対側の面に設けられている。アルミ基板28は、主走査方向に長尺な平板であり、放熱部材としての機能も有している。温度センサ29(図1参照)は、サーマルヘッド5の温度を計測し、その測定値をシステムコントローラ9に送る。
Hereinafter, the
ヘッド冷却装置6は、固定部材31、複数の積層型圧電素子32、ヒートシンク33、圧電素子駆動回路34(図1参照)から構成される。固定部材31は、感熱プリンタ2の筐体(図示なし)に固定されている。固定部材31には、固定ネジ35が固着され、この固定ネジ35の先端はサーマルヘッド5のアルミ基板28に固定されている。固定部材31は、平板状に形成され、アルミ基板28に対向するようにしてアルミ基板28に離間して配置されている。積層型圧電素子32は、周知のように、圧電セラミックス層と内部電極層を交互に積層し、内部電極層が一層ずつ対向電極となるように一対の外部電極に接続した構造であり、電圧の印加により積層方向で長さが変化するものである。積層型圧電素子32は、積層方向における一端面を、固定部材31のサーマルヘッド5側の面31aに固定されている。そして、複数の積層型圧電素子32が、面31a上で互いに所定間隔を空けて並列に配置されている。積層型圧電素子32の積層方向における他端面は、後述するヒートシンク33に固定される。圧電素子駆動回路34(図1参照)は、システムコントローラ9(図1参照)の指示に基づき、複数の積層型圧電素子32に駆動電圧を印加する。
The
ヒートシンク33は、その断面が略コ字形に形成され、主走査方向に長尺な平面部33aと、その平面部33aの両端から斜め方向に延びる折曲部33b、33cとを有している。ヒートシンク33の平面部33aは、アルミ基板28の面積とほぼ同じ面積に形成され、アルミ基板28と固定部材31との間において、アルミ基板28及び固定部材31と平行になるように配置されている。平面部33aの固定部材31側の面には、積層型圧電素子32の他端面が固着される。平面部33aには貫通穴36が開けられており、この貫通穴36に固定ネジ35が通される。これにより、ヒートシンク33はアルミ基板28の法線方向での移動をガイドされる。ヒートシンク33は、積層型圧電素子32の積層方向での長さ変化に応じてアルミ基板28の法線方向で変位し、これによりヒートシンク33とアルミ基板28との距離が変化する。
The
システムコントローラ9(図1参照)は、温度センサ29によって測定された測定温度と、予め設定されている基準温度とを比較する。この基準温度は、印画する環境や印画する色等に応じて定められたものである。システムコントローラ9は、測定温度が基準温度以下の場合には、圧電素子駆動回路34(図1参照)を介して積層型圧電素子32の長さが短くなるように、一方、測定温度が基準温度を超える場合には、圧電素子駆動回路34を介して積層型圧電素子32の長さが長くなるように、積層型圧電素子32の長さを制御する。これにより、ヒートシンク33は、サーマルヘッド5の温度が低い場合に、図2(A)に示すように、平面部33aがアルミ基板28から離れアルミ基板28との間に隙間を空ける退避位置に位置し、サーマルヘッド5の温度が高い場合に、図2(B)に示すように、平面部33aがアルミ基板28に接触する接触位置に位置する。ヒートシンク33が退避位置にあれば放熱効率は下がり、ヒートシンク33が接触位置にあれば放熱効率は上がる。
The system controller 9 (see FIG. 1) compares the measured temperature measured by the
本例のヘッド冷却装置6は、サーマルヘッド5の温度変化に応じて放熱効率を変化させることができるため、サーマルヘッド5の熱効率を上げて省電力化を図るとともに、サーマルヘッド5の加熱を防止して連続プリントを可能にする。
The
また、連続プリントの際には、画質を良好に保つことができる。例えば、図3(A)、(B)、(C)は、それぞれ発熱素子27aに与える駆動電圧、発熱素子アレイ27近傍での温度変化、画像の濃度変化を示す波形であり、連続プリントが行われ、本例のヘッド冷却装置6のヒートシンク33が接触位置にあるときにおけるものである。なお、理想的な波形を二点鎖線で示している。図3から、発熱素子27aに与える駆動電圧が停止されると、発熱素子アレイ27近傍における熱がセラミック基板25やアルミ基板28を介してヒートシンク33へと逃げるため、発熱素子アレイ27近傍の温度の下がりがはやくなって理想的な波形に近づき、印画濃度の制御が可能であることが分かる。
In addition, the image quality can be kept good during continuous printing. For example, FIGS. 3A, 3 </ b> B, and 3 </ b> C are waveforms showing a driving voltage applied to the
以下では、上記構成による作用について説明する。感熱プリンタ2の電源がオンにされてプリント指示が与えられると、ヒートシンク33が退避位置に移動する。この状態で記録紙13が送り方向へ搬送されて、イエロー画像の熱記録及び光定着が行われる。イエロー画像の熱記録及び光定着を終えると、記録紙13が戻し方向へと搬送された後、同様の手順で、マゼンタ画像の熱記録及び光定着、シアン画像の熱記録が行われ、フルカラー画像となる。各色画像の熱記録の際には、ヒートシンク33は退避位置に位置しているため、熱効率が高い状態が維持される。上記した動作の中で、サーマルヘッド5の温度が少しずつ上昇してゆく。記録紙13に記録されたフルカラー画像は、カッタ11により切断されて排出される。これら一連の動作により一枚のプリントが完了する。
Below, the effect | action by the said structure is demonstrated. When the
サーマルヘッド5に取り付けられた温度センサ29の測定温度が基準温度以下であれば、上記のように、ヒートシンク33が退避位置にある状態で熱記録が行われる。しかし、複数枚のプリントを連続して行うと、サーマルヘッド5の温度が上昇してゆき、やがて測定温度が基準温度を超える。測定温度が基準温度を超えると、ヒートシンク33が接触位置に移動し、サーマルヘッド5を冷却する。これにより、サーマルヘッド5の加熱が防止され、連続プリントを継続して行うことができる。連続プリントを終えてしばらくすると、測定温度が基準温度以下となるため、ヒートシンク33は退避位置に移動する。これにより、サーマルヘッド5は適温に保たれる。
If the measured temperature of the
なお、上記実施形態では、測定温度と基準温度との比較結果に基づいて、任意のタイミングでヒートシンクを退避位置と接触位置との間で移動させることとしたが、次のようにしてもよい。すなわち、図4のフローチャートに示すように、所定のプリントを終えてから、次のプリントを開始するまでの間に、測定温度と基準温度とを比較し、この比較結果に基づいてヒートシンクの移動を行うこととする。これにより、サーマルヘッドによる画像の熱記録の際にはヒートシンクは移動しないため、ヒートシンクの移動に伴う振動がサーマルヘッドに伝わることはない。なお、プリントとプリントの間に行う替わりに、所定の色の画像の熱記録を終えてから、次の色の画像の熱記録を開始するまで間に、ヒートシンクの移動を行うこととしてもよい。 In the above embodiment, the heat sink is moved between the retracted position and the contact position at an arbitrary timing based on the comparison result between the measured temperature and the reference temperature. However, the following may be used. That is, as shown in the flowchart of FIG. 4, the measured temperature and the reference temperature are compared between the end of a predetermined print and the start of the next print, and the heat sink is moved based on the comparison result. I will do it. As a result, the heat sink does not move during thermal recording of an image by the thermal head, so that vibrations accompanying the movement of the heat sink are not transmitted to the thermal head. Instead of printing between prints, the heat sink may be moved after thermal recording of an image of a predetermined color is finished and before thermal recording of an image of the next color is started.
上記実施形態では、測定温度と基準温度との比較結果に基づいて、任意にヒートシンクを移動させることとしたため、画像の記録時と非記録時に関係なく、ヒートシンクを退避位置と接触位置との間で移動させたが、次のようにしてもよい。すなわち、サーマルヘッドによる画像の記録時には常にヒートシンクを退避位置に位置させることとし、非記録時にのみ、ヒートシンクを任意に移動させることとする。これにより、画像の記録時には、常に熱効率の高い状態とすることができる。 In the above embodiment, the heat sink is arbitrarily moved based on the comparison result between the measured temperature and the reference temperature. Therefore, the heat sink is moved between the retracted position and the contact position regardless of whether the image is recorded or not. Although moved, it may be as follows. In other words, the heat sink is always positioned at the retracted position during image recording by the thermal head, and the heat sink is arbitrarily moved only during non-recording. Thereby, it is possible to always have a high thermal efficiency during image recording.
上記実施形態では、測定温度と基準温度との比較結果に基づいて、ヒートシンクを退避位置と接触位置との間で移動させることとしたが、次のようにしてもよい。すなわち、単位時間内における接触位置と退避位置との時間比率を変化させながら、ヒートシンクを接触位置と退避位置との間で高速に周期的に変位させることとする。このとき、積層型圧電素子には、圧電素子制御部から、測定温度に基づいて変化させたデューティ比で、パルス信号が与えられる。この際、測定温度が高いほど、単位時間における接触時間の時間比率を大きくして放熱性能を上げることとする。これにより、サーマルヘッドの温度の微妙な調節が可能となり、温度制御の制御性能を向上させることができる。 In the above embodiment, the heat sink is moved between the retracted position and the contact position based on the comparison result between the measured temperature and the reference temperature. However, the following may be used. That is, the heat sink is periodically displaced at high speed between the contact position and the retracted position while changing the time ratio between the contact position and the retracted position within the unit time. At this time, the multilayer piezoelectric element is given a pulse signal from the piezoelectric element control unit at a duty ratio changed based on the measured temperature. At this time, the higher the measurement temperature, the larger the time ratio of the contact time per unit time to improve the heat dissipation performance. As a result, the temperature of the thermal head can be finely adjusted, and the control performance of temperature control can be improved.
上記実施形態では、ヒートシンクは接触位置と退避位置との2位置間を変位することとしたが、温度センサからの測定温度と基準温度との差に基づき、ヒートシンクとサーマルヘッドとの距離を任意に変化させることとしてもよい。 In the above embodiment, the heat sink is displaced between the contact position and the retracted position, but the distance between the heat sink and the thermal head is arbitrarily set based on the difference between the measured temperature from the temperature sensor and the reference temperature. It may be changed.
上記実施形態におけるヒートシンクをメインヒートシンクとするとき、このメインヒートシンクよりも放熱性が低いサブヒートシンクをサーマルヘッドに設けてもよい。図5に示すように、サブヒートシンク40は、サーマルヘッド5のアルミ基板28に固定する。これにより、サーマルヘッド5の過熱を防止することができ、サーマルヘッド5の温度をより安定させることができる。
When the heat sink in the above embodiment is a main heat sink, a sub heat sink having lower heat dissipation than the main heat sink may be provided in the thermal head. As shown in FIG. 5, the
上記実施形態では、ヘッド冷却装置が取付けられる記録ヘッドとして、感熱プリンタに用いられるサーマルヘッドを例に挙げたが、例えば、熱転写プリンタに用いられるサーマルヘッド、インクジェットプリンタに用いられるサーマル方式のノズルヘッド等であってもよい。さらに、低温時にエネルギー効率が悪くなる機器に固定されているヒートシンクに替えて、本例のヘッド冷却装置を用いてもよい。 In the above embodiment, a thermal head used in a thermal printer is taken as an example of a recording head to which a head cooling device is attached. For example, a thermal head used in a thermal transfer printer, a thermal nozzle head used in an inkjet printer, or the like. It may be. Furthermore, the head cooling device of this example may be used in place of a heat sink fixed to a device whose energy efficiency deteriorates at low temperatures.
5 サーマルヘッド
6 ヘッド冷却装置
9 システムコントローラ
13 記録紙
27 発熱素子アレイ
31 固定部材
32 積層型圧電素子
33 ヒートシンク
34 圧電素子駆動回路
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記ヘッド基板の熱を放熱するメインヒートシンクと、このメインヒートシンクを、前記ヘッド基板と接触させる接触位置と、この接触位置から退避させて前記ヘッド基板との間に隙間を空ける退避位置との間で移動させるメインヒートシンク移動機構とからなることを特徴とするヘッド冷却装置。 In a head cooling device attached to a recording head that heats a heating element on a head substrate and records an image on a recording material,
A main heat sink that dissipates the heat of the head substrate, a contact position where the main heat sink is brought into contact with the head substrate, and a retreat position where the head substrate is retreated and a gap is formed between the head substrate and the head substrate. A head cooling device comprising a main heat sink moving mechanism for moving.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004199200A JP2006021339A (en) | 2004-07-06 | 2004-07-06 | Head cooling device and printer |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2004199200A JP2006021339A (en) | 2004-07-06 | 2004-07-06 | Head cooling device and printer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2006021339A true JP2006021339A (en) | 2006-01-26 |
Family
ID=35794973
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004199200A Withdrawn JP2006021339A (en) | 2004-07-06 | 2004-07-06 | Head cooling device and printer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006021339A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010030178A (en) * | 2008-07-30 | 2010-02-12 | Mitsubishi Electric Corp | Heat sink and thermal transfer printer |
JP2011025467A (en) * | 2009-07-23 | 2011-02-10 | Canon Inc | Image recorder |
-
2004
- 2004-07-06 JP JP2004199200A patent/JP2006021339A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
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JP2010030178A (en) * | 2008-07-30 | 2010-02-12 | Mitsubishi Electric Corp | Heat sink and thermal transfer printer |
JP2011025467A (en) * | 2009-07-23 | 2011-02-10 | Canon Inc | Image recorder |
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A711 | Notification of change in applicant |
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