JP2007326242A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録速度の高速化を図る。
【解決手段】インクジェットヘッド１が、ノズルに関連づけられた個別電極及びグランド電極で圧電シートを挟持するアクチュエータユニットと、駆動信号を個別電極に出力するドライバＩＣ５２とを有している。ドライバＩＣ５２の温度が上限温度以上となると、停止部６６がドライバＩＣ５２の駆動を停止させると共に、搬送モータ制御部６８が搬送ベルトを高速駆動させる。その後、ドライバＩＣ５２の温度が再開温度となったときに、再開部６７がドライバＩＣ５２の駆動を再開させると共に、搬送モータ制御部６８が搬送ベルトを通常駆動させる。
【選択図】図８

Description

本発明は、被記録媒体に画像を記録する記録装置に関する。

被記録媒体である記録用紙にインク滴を吐出することによって記録用紙上に画像を印刷（記録）するインクジェットプリンタ（記録装置）がある。このようなインクジェットプリンタとしては、インク滴を吐出するノズルとノズルに連通する圧力室とを備えた流路ユニットと、圧力室内のインクに吐出エネルギーを付与するアクチュエータとを有する記録ヘッドと、アクチュエータを駆動するためのパルスを生成するドライバＩＣとを有するものが知られている。アクチュエータは、圧力室の容積を変化させることにより圧力室に吐出エネルギーを付与するものであり、複数の圧力室に跨る圧電シート（圧電層）と、各圧力室に対向する複数の個別電極と、複数の個別電極に圧電シートを介して対向する基準電位が付与された共通電極とを有している。このアクチュエータは、各個別電極にドライバＩＣからパルス状の駆動信号が付与されることによって駆動する。

インクジェットプリンタにおいては、印刷速度の高速化が望まれている。印刷速度の高速化を図るためインク滴の吐出周期を短くしようとすると、ドライバＩＣが出力する駆動信号のパルス周波数を高くする必要がある。しかしながら、パルス周波数の高い駆動信号を連続出力すると、ドライバＩＣの発熱量が大きくなる。そこで、ドライバＩＣ（ヘッドドライバ等）の熱破壊を防止するため、ドライバＩＣの温度が所定の上限温度以上となったときに、ドライバＩＣの駆動及び搬送ベルトによる用紙の搬送（印刷）を停止してドライバＩＣを冷却し、ドライバＩＣの温度が所定の再開温度まで低下した後にドライバＩＣの駆動及び搬送ベルトによる用紙の搬送（印刷）を再開させる技術がある（特許文献１参照）。

特開２００５−２２２９４号公報（図４）

上述した技術によると、ドライバＩＣが再開温度になるまでドライバＩＣを自然冷却させるため、周辺雰囲気によっては印刷の停止時間が長くなる。このため、逆に印刷速度が低下することがあり、印刷速度の高速化という当初の目的を十分に図ることができない。

そこで、本発明は、記録速度の高速化を図ることができる記録装置を提供することを目的とする。

本発明の記録装置は、複数のローラ、前記複数のローラに架け渡されていると共に外周面に被記録媒体が載置される無端の搬送ベルト、及び、前記搬送ベルトを回転させるための搬送ベルト駆動手段を有する搬送装置と、前記搬送装置に搬送された前記被記録媒体に画像を形成するためのヘッド本体、前記ヘッド本体を駆動するためのドライバＩＣ、及び、前記ドライバＩＣの温度を検知する温度検知手段を有する記録ヘッドとを備えている。さらに、前記温度検知手段が所定の上限温度以上の温度を検知したときに、前記ドライバＩＣの動作を停止させる停止手段と、前記停止手段が前記ドライバＩＣの動作を停止させた後に、前記温度検知手段が所定の再開温度以下の温度を検知したときに、前記ドライバＩＣの動作を再開させる再開手段と、前記停止手段が前記ドライバＩＣの動作を停止させたときに、前記搬送ベルトが回転し続けるように前記搬送ベルト駆動手段を制御する搬送装置制御手段とを備えている。

本発明によると、ドライバＩＣの温度が上限温度以上となったときに、停止手段により被記録媒体に対する記録が停止した状態においても搬送ベルトを回転させるため、記録ヘッド周辺の空気が流れてドライバＩＣを効率よく冷却することができる。これにより、ドライバＩＣを冷却するために記録を停止させる時間が短くなり、記録速度の高速化を図ることができる。

本発明においては、前記被記録媒体を収容する収容部と、前記収容部から前記被記録媒体を取り出すと共に、取り出した前記被記録媒体を前記搬送ベルトの外周面に載置する載置手段と、前記載置手段を制御する載置制御手段とをさらに備えており、前記載置制御手段は、前記停止手段が前記ドライバＩＣの動作を停止させたときに、前記収容部から取り出した前記被記録媒体を前記搬送ベルト近傍で待機させ、前記再開手段が前記ドライバＩＣの動作を再開させたときに、前記被記録媒体を前記搬送ベルトの外周面に載置させることが好ましい。これによると、ドライバＩＣの温度が再開温度となって記録を再開するときに、被記録媒体を素早く搬送ベルトに載置することができるため、記録速度のさらなる高速化を図ることができる。

また、本発明においては、前記搬送ベルトの外周面に１又は複数の溝が形成されていることがより好ましい。これによると、搬送ベルトが回転したときに、記録ヘッド周辺の空気が強く流れるため、ドライバＩＣをさらに効率よく冷却することができる。

このとき、前記溝が、前記搬送ベルトの外周面の幅方向に関する一端から他端まで延在していることがより好ましい。これによると、搬送ベルトが回転したときに、記録ヘッド周辺の空気がさらに強く流れる。

さらに、本発明においては、前記記録ヘッドが、前記搬送ベルトの外周面の幅方向沿って延在するように配置されており、前記溝が、前記搬送ベルトの外周面の幅方向に関する中央から一方端まで前記搬送ベルトの回転方向の反対に向かって傾斜していることがより一層好ましい。これによると、搬送ベルトが回転したときに、記録ヘッドの長手方向に関する中央から両端に向かって空気が流れるため、記録ヘッドの中央付近に籠もった熱が搬送ベルトの幅方向の両端に向かって放熱される。これにより、ドライバＩＣをより一層効率よく冷却することができる。

加えて、本発明においては、前記記録ヘッドが、共通インク室及び前記共通インク室から圧力室を介してノズルに至る複数の個別インク流路が形成されている流路ユニットと、前記共通インク室に供給するインクを一次的に貯溜するリザーバユニットと、前記圧力室に関連付けられた個別電極、基準電位が付与されたグランド電極及び前記個別電極と前記グランド電極との間に配置された圧電層を含んでいるアクチュエータとを有していてもよい。このとき、前記ドライバＩＣが、前記流路ユニット及び前記リザーバユニットの少なくともいずれかと熱的に結合されていると共に、前記個別電極に駆動信号を出力することによって前記アクチュエータを駆動する。これによると、ドライバＩＣの熱が流路ユニットやリザーバユニットを介して放熱されるため、ドライバＩＣをさらにより一層効率よく冷却することができる。

このとき、前記流路ユニット及び前記リザーバユニットが熱伝導性を有する金属材料で形成されており、前記搬送装置制御手段は、前記停止手段が前記ドライバＩＣの動作を停止させたときに、前記搬送ベルトが前記被記録媒体に画像を記録するときよりも速い速度で回転するように前記搬送ベルト駆動手段を制御することが好ましい。これによると、流路ユニットやリザーバユニット周辺の空気がより強く流れるため、ドライバＩＣをさらにより一層効率よく冷却することができる。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明に係る好適な実施形態であるインクジェットプリンタの全体的な構成を示す概略側面図である。図２は、図１中上方から見たインクジェットプリンタ１０１の平面図である。なお、図２においては、説明の都合上、実線で示すべきインクジェットヘッド１を破線で示している。図１に示すように、インクジェットプリンタ（記録装置）１０１は、４つのインクジェットヘッド（記録ヘッド）１を有するカラーインクジェットプリンタである。インクジェットプリンタ１０１は、インクジェットプリンタ１０１全体の動作を制御する制御装置１６を有している。また、このインクジェットプリンタ１０１には、図中左方に給紙部１１が、図中右方に排紙部１２がそれぞれ構成されている。

インクジェットプリンタ１０１の内部には、給紙部１１から排紙部１２に向かって用紙（被記録媒体）Ｐが搬送される用紙搬送経路が形成されている。給紙部１１は、用紙ストッカ１１ａと、ピックアップローラ（載置手段）１１ｃとを有している。用紙ストッカ（収容部）１１ａは、その内部に積層された多数の用紙Ｐを収容するものであり、上方に形成開口部が図中右方（下流側）に向かって傾斜した状態で配置されている。用紙ストッカ１１ａ内には、用紙ストッカ１１ａの底から上方開口部に向かって付勢された支持板１１ｂが配置されており、この支持板１１ｂ上に多数の用紙Ｐが積層されている。ピックアップローラ１１ｃは、載置モータ１１ｄ（図８参照）に駆動されることによって、用紙ストッカ１１ａ内に積層された用紙Ｐを上から一枚ずつピックアップ（取り出す）すると共に、ピックアップした用紙Ｐを下流側に送り出すものである。給紙部１１のすぐ下流側には、用紙検知センサ５９が配置されている。用紙検知センサ５９は、ピックアップローラ１１ｃによって送り出された用紙Ｐが搬送ベルト８のすぐ上流側（近傍）に位置する印刷待機位置Ａに到達したか否を検知するためのものであり、印刷待機位置Ａにある用紙Ｐの下流側の端部を検出することができるように調整されている（図２参照）。ピックアップローラ１１ｃによって用紙ストッカ１１ａから送り出された用紙Ｐは、印刷待機位置Ａを通過して搬送ベルト８の外周面８ａに載置される。

用紙搬送経路の中間部には、２つのベルトローラ６、７と、両ローラ６、７の間に架け渡されるように巻き回されたエンドレスの搬送ベルト８と、ベルトローラ６を回転させる搬送モータ（搬送ベルト駆動手段）１９（図８参照）と、搬送ベルト８によって囲まれた領域内においてインクジェットヘッド１と対向する位置に配置されたプラテン１５とを含むベルト搬送機構（搬送装置）１３が設けられている。プラテン１５は、インクジェットヘッド１と対向する領域において搬送ベルト８が下方に撓まないように搬送ベルト８を支持するものである。ベルトローラ７と対向する位置には、ニップローラ４が配置されている。ニップローラ４は、給紙部１１のピックアップローラ１１ｃによって用紙Ｐが搬送ベルト８の外周面８ａに載置されたとき、この用紙Ｐを外周面８ａに押さえ付けるものである。搬送モータ１９（図８参照）がベルトローラ６を回転させると搬送ベルト８が駆動（回転）される。これにより、搬送ベルト８が、ニップローラ４によって外周面８ａに押さえ付けられた用紙Ｐを粘着保持しつつ排紙部１２に向けて搬送する。

図２に示すように、搬送ベルト８の外周面８ａには、多数のＶ溝８ｃが用紙搬送方向に沿って配列するように形成されている。Ｖ溝８ｃは、搬送ベルト８の外周面８ａにおける幅方向に関する中央Ｃから両端まで用紙搬送方向（搬送ベルト８の回転方向）の反対に向かって傾斜するように形成されたＶ字形状の溝である。また、Ｖ溝８ｃは、搬送ベルト８の外周面８ａの幅方向に関する一端から他端まで連続した状態で延在している。搬送ベルト８が駆動されると、Ｖ溝８ｃが用紙搬送方向に沿って移動する。このとき、Ｖ溝８ｃが中央Ｃから用紙搬送方向の反対に向かって傾斜しているため、搬送ベルト８の外周面８ａ上、つまり、インクジェットヘッド１の周辺において、中央Ｃ付近から搬送ベルト８の両端に向かう空気の流れが発生する（矢印参照）。

図１に示すように、搬送ベルト８のすぐ下流側には、剥離機構１４が設けられている。剥離機構１４は、搬送ベルト８の外周面８ａに粘着されている用紙Ｐを外周面８ａから剥離して、図中左方の右方の排紙部１２に向けて送るように構成されている。

４つのインクジェットヘッド１は、４色のインク（マゼンタ、イエロー、シアン、ブラック）に対応して、用紙Ｐの搬送方向に沿って４つ並べて固定されている。つまり、このインクジェットプリンタ１０１は、ライン式プリンタである。４つのインクジェットヘッド１は、その下端にヘッド本体２をそれぞれ有している。ヘッド本体２は、搬送方向に直交した方向に長尺な細長い直方体形状となっている。また、ヘッド本体２の底面が搬送ベルト８の外周面８ａに対向するインク吐出面２ａとなっている。搬送ベルト８によって搬送される用紙Ｐが４つのヘッド本体２のすぐ下方側を順に通過する際に、この用紙Ｐの上面すなわち印刷面に形成された印刷領域に向けてインク吐出面２ａから各色のインク滴が吐出される。これにより、用紙Ｐの印刷領域に所望のカラー画像を形成できるようになっている。

次に、図３を参照しつつインクジェットヘッド１について詳細に説明する。図３は、インクジェットヘッド１の短手方向に沿った断面図である。図３に示すように、インクジェットヘッド１は、流路ユニット９とアクチュエータユニット２１とを含むヘッド本体２、ヘッド本体２の上面に配置されていると共にヘッド本体２にインクを供給するリザーバユニット７１、表面にアクチュエータユニット２１を駆動させる駆動信号を生成するドライバＩＣ５２が実装されたＣＯＦ（Chip On Film）５０、ＣＯＦ５０と電気的に接続された基板５４、並びに、アクチュエータユニット２１、リザーバユニット７１、ＣＯＦ５０及び基板５４を覆いつつ、外部からインクやインクミストが浸入するのを防ぐためのサイドカバー５３及びヘッドカバー５５を有している。

リザーバユニット７１は、プレート９１〜９４の４枚の金属製のプレートが互いに位置合わせされて積層されたものであり、その内部に、図示しないインク流入流路、インクリザーバ６１、及び、１０個のインク流出流路６２が互いに連通するように形成されている。なお、図３においては、１つのインク流出流路６２のみが表れている。インク流入流路は図示しないインクタンクからのインクが流入するものである。インクリザーバ６１はインク流入流路及びインク流出流路６２と連通している。インク流出流路６２は、流路ユニット９の上面に形成されたインク供給口１０５ｂ（図４参照）を介して流路ユニット９と連通している。このように、リザーバユニット７１と流路ユニット９とが接続されることによって、両者が熱的に結合されている。インクタンクからのインクがインクリザーバ６１に一時的に貯溜される。インクリザーバ６１に貯溜されたインクはインク流出流路６２を通過し、インク供給口１０５ｂを介して流路ユニット９に供給される。

また、プレート９４には、凹部９４ａが形成されている。プレート９４の凹部９４ａが形成された部分では、流路ユニット９との間に空隙を形成しており、この空隙内に、アクチュエータユニット２１が配置されている。アクチュエータユニット２１は、流路ユニット９に固定され、凹部９４ａとの間にＣＯＦ５０の厚みよりも遙かに広い間隙を残している。

ＣＯＦ５０は、表面に形成された図示しない配線が後述する個別電極１３５及び共通電極１３４と電気的に接続されるように、その一方端部近傍がアクチュエータユニット２１の上面に接着されている。さらに、ＣＯＦ５０は、アクチュエータユニット２１の上面からサイドカバー５３とリザーバユニット７１との間を通過するように上方に引き出されており、他方端部がコネクタ５４ａを介して基板５４に接続されている。

ドライバＩＣ５２は、ＣＯＦ５０の配線を介してアクチュエータユニット２１の各個別電極１３５に駆動信号を出力するものであり、ドライバＩＣ５２の温度を検知するための温度センサ５２ａ（図８参照）を有している。また、ドライバＩＣ５２は、リザーバユニット７１の側面に貼り付けられたスポンジ８２によってサイドカバー５３に付勢されている。ドライバＩＣ５２は、放熱シート８１を介してサイドカバー５３の内側面と密着することによってサイドカバー５３と熱的に結合されている。

基板５４は、制御装置１６からの指示に基づいて、ＣＯＦ５０のドライバＩＣ５２からアクチュエータユニット２１に駆動信号を出力させることによって、アクチュエータユニット２１を駆動する。

サイドカバー５３は、流路ユニット９の上面における短手方向両端部近傍から上方に延在するように取り付けられた金属製の板部材である。サイドカバー５３の下端は、流路ユニット９に形成された溝と係合しており、サイドカバー５３と流路ユニット９とが熱的に結合されている。上述したように、ドライバＩＣ５２とサイドカバー５３とが熱的に結合されていると共に、リザーバユニット７１と流路ユニット９とが熱的に結合されているため、ドライバＩＣ５２とサイドカバー５３と流路ユニット９とリザーバユニット７１とが全て熱的に結合されている。これにより、ドライバＩＣ５２からの熱がサイドカバー５３、流路ユニット９及びリザーバユニット７１を介して外部に放熱される。

ヘッドカバー５５は、流路ユニット９より上方の空間を封止するようにサイドカバー５３の上方に取り付けられている。このように、２つのサイドカバー５３とヘッドカバー５５とにより囲まれる空間内に、リザーバユニット７１、ＣＯＦ５０及び基板５４が配置されている。サイドカバー５３と流路ユニット９との接続部、及び、サイドカバー５３とヘッドカバー５５との嵌合部にシリコン樹脂材料等からなる封止部材５６が塗布されている。これにより、外部からのインクやインクミストの浸入をより確実に防いでいる。

次に、図４〜図７を参照しつつ、ヘッド本体２について説明する。図４は、ヘッド本体２の平面図である。図５は、図４の一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。なお、図５では説明の都合上、アクチュエータユニット２１の下方にあって破線で描くべき圧力室１１０、アパーチャ１１２及びノズル１０８を実線で描いている。図６は、図５に示すVI−VI線に沿った部分断面図である。図７（ａ）はアクチュエータユニット２１の拡大断面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）においてアクチュエータユニット２１の表面に配置された個別電極を示す平面図である。

ヘッド本体２は、図４に示すように、流路ユニット９、及び、流路ユニット９の上面９ａに固定された４つのアクチュエータユニット２１を含んでいる。各アクチュエータユニット２１は、台形の平面形状を有し、流路ユニット９の長手方向に千鳥状に２列配列している。図５に示すように、流路ユニット９は、圧力室１１０等を含むインク流路が内部に形成されている。アクチュエータユニット２１は、各圧力室１１０に対応した複数のアクチュエータを含んでおり、圧力室１１０内のインクに選択的に吐出エネルギーを付与する機能を有する。

流路ユニット９は、リザーバユニット７１のプレート９４とほぼ同じ平面形状を有する直方体形状となっている。流路ユニット９の上面９ａには、リザーバユニット７１のインク流出流路６２（図３参照）に対応して、計１０個のインク供給口１０５ｂが開口している。流路ユニット９の内部には、図３及び図４に示すように、インク供給口１０５ｂに連通するマニホールド流路１０５及びマニホールド流路１０５から分岐した副マニホールド流路１０５ａが形成されている。流路ユニット９の下面には、図５及び図６に示すように、多数のノズル１０８がマトリクス状に配置されたインク吐出面２ａが形成されている。圧力室１１０も流路ユニット９におけるアクチュエータユニット２１の固定面においてノズル１０８と同様マトリクス状に多数配列されている。

本実施形態では、等間隔に流路ユニット９の長手方向に並ぶ圧力室１１０の列が、短手方向に互いに平行に１６列配列されている。各圧力室列に含まれる圧力室１１０の数は、後述のアクチュエータユニット２１の外形形状（台形形状）に対応して、その長辺側から短辺側に向かって次第に少なくなるように配置されている。ノズル１０８も、これと同様の配置がされている。

流路ユニット９は、図６に示すように、上から順に、キャビティプレート１２２、ベースプレート１２３、アパーチャプレート１２４、サプライプレート１２５、マニホールドプレート１２６、１２７、１２８、カバープレート１２９、及び、ノズルプレート１３０、という９枚のステンレス鋼等の金属プレートから構成されている。これらプレート１２２〜１３０は、主走査方向に長尺な矩形状の平面を有する。

キャビティプレート１２２には、インク供給口１０５ｂ（図４参照）に対応する貫通孔、及び、圧力室１１０に対応する略菱形の貫通孔が多数形成されている。ベースプレート１２３には、各圧力室１１０について圧力室１１０とアパーチャ１１２との連絡孔及び圧力室１１０とノズル１０８との連絡孔が形成されていると共に、インク供給口１０５ｂとマニホールド流路１０５との連絡孔（図示せず）が形成されている。アパーチャプレート１２４には、各圧力室１１０についてアパーチャ１１２となる貫通孔及び圧力室１１０とノズル１０８との連絡孔が形成されていると共に、インク供給口１０５ｂとマニホールド流路１０５との連絡孔（図示せず）が形成されている。サプライプレート１２５には、各圧力室１１０についてアパーチャ１１２と副マニホールド流路１０５ａとの連絡孔及び圧力室１１０とノズル１０８との連絡孔が形成されていると共に、インク供給口１０５ｂとマニホールド流路１０５との連絡孔（図示せず）が形成されている。マニホールドプレート１２６、１２７、１２８には、各圧力室１１０について圧力室１１０とノズル１０８との連絡孔、及び、積層時に互いに連結してマニホールド流路１０５及び副マニホールド流路１０５ａとなる貫通孔が形成されている。カバープレート１２９には、各圧力室１１０について圧力室１１０とノズル１０８との連絡孔が形成されている。ノズルプレート１３０には、各圧力室１１０についてノズル１０８に対応する孔が形成されている。

これらプレート１２２〜１３０を互いに位置合わせしつつ積層することによって、流路ユニット９内に、マニホールド流路１０５から副マニホールド流路１０５ａ、そして副マニホールド流路１０５ａの出口から圧力室１１０を経てノズル１０８に至る多数の個別インク流路１３２が形成される。

次に、流路ユニット９におけるインクの流れについて説明する。図４〜図６に示すように、リザーバユニット７１からインク供給口１０５ｂを介して流路ユニット９内に供給されたインクは、マニホールド流路１０５から副マニホールド流路１０５ａに分岐される。副マニホールド流路１０５ａ内のインクは、各個別インク流路１３２に流れ込み、絞りとして機能するアパーチャ１１２及び圧力室１１０を介してノズル１０８に至る。

アクチュエータユニット２１について説明する。図４に示すように、４つのアクチュエータユニット２１は、それぞれ台形の平面形状を有しており、インク供給口１０５ｂを避けるよう千鳥状に配置されている。さらに、各アクチュエータユニット２１の平行対向辺は流路ユニット９の長手方向に沿っており、隣接するアクチュエータユニット２１の斜辺同士は流路ユニット９の幅方向（副走査方向）に関して互いにオーバーラップしている。

図７（ａ）に示すように、アクチュエータユニット２１は、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミックス材料からなる３枚の圧電シート（圧電層）１４１〜１４３から構成されている。最上層の圧電シート１４１上における圧力室１１０に対向する位置には、個別電極１３５が形成されている。最上層の圧電シート１４１とその下側の圧電シート１４２との間にはシート全面に形成された共通電極（グランド電極）１３４が介在している。個別電極１３５は、図７（ｂ）に示すように、圧力室１１０と相似な略菱形の平面形状を有する。平面視で、個別電極１３５の大部分は、圧力室１１０の領域内にある。略菱形の個別電極１３５における鋭角部の一方は圧力室１１０の外に延出され、その先端には個別電極１３５と電気的に接続された円形のランド１３６が設けられている。

共通電極１３４はすべての圧力室１１０に対応する領域において等しくグランド電位（基準電位）が付与されている。一方、個別電極１３５は、各ランド１３６及びＣＯＦ５０の内部配線を介してドライバＩＣ５２の各端子と電気的に接続されており、ドライバＩＣ５２からの駆動信号が選択的に入力されるようになっている。つまり、アクチュエータユニット２１において、個別電極１３５と圧力室１１０とで挟まれた部分が、個別のアクチュエータとして働き、圧力室１１０の数に対応した複数のアクチュエータが作り込まれている。

ここで、アクチュエータユニット２１の駆動方法について述べる。圧電シート１４１はその厚み方向に分極されており、個別電極１３５を共通電極１３４と異なる電位にして圧電シート１４１に対してその分極方向に電界を印加すると、圧電シート１４１における電界印加部分が圧電効果により歪む活性部として働く。この活性部は、圧電横効果によって、主に面方向に伸縮する。つまり、アクチュエータユニット２１は、圧力室１１０から離れた上側１枚の圧電シート１４１を、活性部を含む層とし且つ圧力室１１０に近い下側２枚の圧電シート１４２、１４３を非活性層とした、いわゆるユニモルフタイプのアクチュエータである。図７（ａ）に示すように、圧電シート１４１〜１４３は圧力室１１０を区画するキャビティプレート１２２の上面に固定されているため、圧電シート１４１における電界印加部分とその下方の圧電シート１４２、１４３との間で平面方向への歪みに差が生じると、圧電シート１４１〜１４３全体が圧力室１１０に対して相対的に変位（ユニモルフ変形）する。例えば、本実施形態では、分極方向と同じ方向に電界が印加されると、圧電シート１４１〜１４３が圧力室１１０側に凸に変形し、逆に、反対方向に印加されれば圧力室１１０側に凹に変形する。これにより圧力室１１０内のインクに圧力（吐出エネルギー）が付与され、圧力室１１０内に圧力波が発生する。そして、発生した圧力波が圧力室１１０からノズル１０８まで伝播することによってノズル１０８からインク滴が吐出される。

なお、本実施形態においては、予め個別電極１３５に所定の電位を付与しておき、吐出要求があるごとに一旦個別電極１３５にグランド電位を付与し、その後所定のタイミングにて再び所定の電位を個別電極１３５に付与するような駆動信号をドライバＩＣ５２から出力させる。この場合、個別電極１３５がグランド電位になるタイミングで、圧力室１１０内のインクの圧力が降下して副マニホールド流路１０５ａから個別インク流路１３２へとインクが吸い込まれる。その後、再び個別電極１３５を所定の電位にしたタイミングで、圧力室１１０内のインクの圧力が上昇し、ノズル１０８からインク滴が吐出される。

次に、制御装置１６について図８を参照しつつ詳細に説明する。図８は、制御装置１６の機能ブロック図である。なお、図８においては、４つのインクジェットヘッド１のうち１つのみを模式的に示している。図８に示すように、制御装置１６は、ドライバＩＣ駆動部６４と、温度検知部６５と、停止部（停止手段）６６と、再開部（再開手段）６７と、搬送モータ制御部６８と、載置制御部６９とを有している。ドライバＩＣ駆動部６４は、印刷すべき画像が用紙Ｐに形成されるように、基板５４を介して各インクジェットヘッド１のドライバＩＣ５２を駆動するものである。このとき、ドライバＩＣ駆動部６４は、１枚の用紙Ｐに対して画像を形成する印刷処理（記録の単位）を１つの駆動単位としてドライバＩＣ５２を駆動する。

温度検知部６５は、各ドライバＩＣ５２の温度センサ５２ａからの出力結果から各ドライバＩＣ５２のうち、最も温度の高いドライバＩＣ５２の温度Ｔを検知するものである。

停止部６６は、ドライバＩＣ５２の熱破壊を防止するため、温度検知部６５が予め定められた上限温度Ｔｏｆｆ（例えば、１５０℃）以上の温度Ｔを検知したとき、ドライバＩＣ５２における１駆動単位に係る駆動が完了している状態、言い換えれば、用紙Ｐに対する印刷処理が完了している状態で、ドライバＩＣ駆動部６４によるドライバＩＣ５２の駆動を停止させるものである。ここで、上限温度Ｔｏｆｆは、ドライバＩＣ５２の熱破壊が起こる温度よりも低い温度に定められている。

再開部６７は、停止部６６がドライバＩＣ駆動部６４によるドライバＩＣ５２の駆動を停止した後に、温度検知部６５が検知するドライバＩＣ５２の温度Ｔが、予め定められた再開温度Ｔｏｎ（例えば、１２０℃）以下となったときに、駆動部６４によるドライバＩＣ５２の駆動を再開させるものである。

搬送モータ制御部６８は、搬送モータ１９を制御することによって、搬送ベルト８の駆動を制御するものである。搬送モータ制御部６８は、停止部６６によりドライバＩＣ５２の駆動が停止されていないときは、搬送ベルト８が印刷処理を行うときの速度で駆動（通常駆動）するように搬送モータ１９を制御し、停止部６６によりドライバＩＣ５２の駆動が停止されたときは、搬送ベルト８が通常駆動より速い速度で駆動（高速駆動）するように搬送モータ１９を制御する。

載置制御部６９は、載置モータ１１ｄを制御することによって、ピックアップローラ１１ｃの駆動を制御するものである。載置制御部６９は、用紙検知センサ５９の検知結果からピックアップローラ１１ｃによって送り出された用紙Ｐが印刷待機位置Ａに到達したか否かを判断し、用紙Ｐが印刷待機位置Ａに到達したとき、ピックアップローラ１１ｃの駆動を一旦停止させる。このとき、停止部６６によりドライバＩＣ５２の駆動が停止されている場合は、再開部６７によりドライバＩＣ５２の駆動が再開可能と判断されるまで用紙Ｐを印刷待機位置Ａに待機させる。

次に、制御装置１６の動作について図９を参照しつつ説明する。図９は、制御装置１６の動作を示すフローチャートである。図９に示すように、印刷が開始されると、ステップＳ１０１（以下、Ｓ１０１と称する。他のステップも同様）に移行し、搬送モータ制御部６８が搬送ベルト８を通常駆動させる。そして、Ｓ１０２に移行し、載置制御部６９が、用紙Ｐが印刷待機位置Ａに配置されるようにピックアップローラ１１ｃを駆動させる。その後、Ｓ１０３に移行し、温度検知部６５が、各ドライバＩＣ５２の温度センサ５２ａからの出力結果から各ドライバＩＣ５２のうち、最も温度の高いドライバＩＣ５２の温度Ｔを検知する。

そして、Ｓ１０４に移行し、停止部６６が、温度検知部６５が上限温度Ｔｏｆｆ以上の温度Ｔを検知したか否かを判断する。温度検知部６５が上限温度Ｔｏｆｆ以上の温度Ｔを検知しないときは（Ｓ１０４：ＮＯ）、Ｓ１０８に移行する。一方、温度検知部６５が上限温度Ｔｏｆｆ以上の温度Ｔを検知したときは（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、Ｓ１０５に移行し、停止部６６が駆動部６４によるドライバＩＣ５２の駆動を停止させると共に、搬送モータ制御部６８が搬送ベルト８を高速駆動させる。そして、Ｓ１０６に移行し、再開部６７が、温度検知部６５が検知するドライバＩＣ５２の温度Ｔが再開温度Ｔｏｎ以下となったか否かを判断する。温度Ｔが再開温度Ｔｏｎ以下となっていないときは（Ｓ１０６：ＮＯ）、温度Ｔが再開温度Ｔｏｎ以下となるまで待機する。このとき、搬送ベルト８が高速駆動されているため、搬送ベルト８の外周面８ａ上において、中央Ｃ付近から搬送ベルト８の両端に向かう空気の流れが強くなる（図２参照）。これにより、特に、外周面８ａと対向しているインクジェットヘッド１の流路ユニット９付近の空気が強く流れ、流路ユニット９が急速に冷却される。そして、流路ユニット９とドライバＩＣ５２とが熱的に結合されているため、ドライバＩＣ５２の熱は流路ユニット９を介しても放熱される。これにより、ドライバＩＣ５２が冷却される。温度Ｔが再開温度Ｔｏｎ以下となったときは（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、Ｓ１０７に移行し、搬送モータ制御部６８が搬送ベルト８を通常駆動させる。その後、Ｓ１０８に移行する。

Ｓ１０８においては、停止部６６によりドライバＩＣ５２の駆動が停止しているときは、再開部６７がドライバＩＣ５２の駆動を再開させて、次の用紙Ｐに対する印刷処理を行う。このとき、印刷処理と同期するタイミングで、印刷待機位置Ａで待機している用紙Ｐが搬送ベルト８の外周面８ａに載置されるように載置制御部６９がピックアップローラ１１ｃを駆動させる。印刷処理が完了すると、Ｓ１０９に移行し、全ての印刷が完了したか否かを判断する。印刷が完了していないときは（Ｓ１０９：ＮＯ）、Ｓ１０１に移行し、次の用紙Ｐに対する印刷処理に関して上述した処理を繰り返す。印刷が完了しているときは（Ｓ１０９：ＹＥＳ）、Ｓ１１０に移行し、搬送モータ制御部６８が搬送ベルト８の駆動を停止させて図９に示すフローチャートの処理を完了させる。

次に、印刷を行ったときのドライバＩＣ５２の温度変化について図１０を参照しつつ説明する。図１０は、複数の用紙Ｐに対して連続印刷処理を行ったときのドライバＩＣ５２の温度変化を示すグラフである。縦軸は温度検知部６５が検知したドライバＩＣ５２の温度Ｔを、横軸は時間をそれぞれ示している。図中のＴ０は、ドライバＩＣ５２の待機状態における初期温度を示している。

図１０に示すように、複数の用紙Ｐに対して連続して印刷処理を行ことによって、ドライバＩＣ５２の温度Ｔが上限温度Ｔｏｆｆを超えたとき、停止部６６がドライバＩＣ５２の駆動を停止させる。このとき、載置制御部６９が、用紙Ｐを印刷待機位置Ａで待機させると共に、搬送モータ制御部６８が搬送ベルト８を高速駆動させる。これにより、ドライバＩＣ５２が冷却されて温度検知部６５が検知するドライバＩＣ５２の温度Ｔが再開温度Ｔｏｎとなる。このとき、搬送ベルト８が高速駆動されなくても、搬送ベルト８の表面のＶ溝８ｃが起こす気流によってドライバＩＣ５２は、Ｖ溝８ｃが無い場合より効率的に冷却されるが、搬送ベルト８が高速駆動されるのでさらに効率的に冷却される。温度Ｔが再開温度Ｔｏｎとなると、再開部６７が、ドライバＩＣ５２の駆動を再開させ、搬送モータ制御部６８が搬送ベルト８を通常駆動させて、印刷が完了するまで印刷処理を繰り返す。

本実施形態においては、搬送ベルト８の外周面８ａに、搬送ベルト８の外周面８ａの幅方向に関する一端から他端まで延在している多数のＶ溝８ｃが形成される構成となっているが、このような構成に限定されるものではない。例えば、図１１に示すように、搬送ベルト８Ａの外周面に幅方向に関する中央Ｃから一方端にのみ延在する溝８Ａｃが形成されてもよいし、搬送ベルト８Ａの外周面に幅方向に関する中央付近のみに溝が形成されていてもよい。また、溝８、８Ａは、用紙搬送方向に対して傾斜しているが、傾斜していなくてもよい。さらには、搬送ベルトの外周面に溝が形成されていなくてもよい。

以上、説明した本実施形態によると、ドライバＩＣ５２の温度Ｔが上限温度Ｔｏｆｆ以上となって停止部６６がドライバＩＣ５２の駆動を停止させているときに、搬送モータ制御部６８が搬送ベルト８を高速駆動させるため、インクジェットヘッド１の流路ユニット９周辺に強い空気の流れが発生する。これにより、ドライバＩＣ５２が効率よく冷却されてドライバＩＣ５２の温度Ｔが短時間で再開温度Ｔｏｎ以下となり、印刷速度の高速化を図ることができる。

また、停止部６６がドライバＩＣ５２の駆動を停止させているとき、載置制御部６９が次に載置すべき用紙Ｐを印刷待機位置Ａに待機させているため、ドライバＩＣ５２の温度Ｔが再開温度Ｔｏｎとなって印刷処理が再開されたときに、用紙Ｐを素早く搬送ベルト８の外周面８ａに載置される。これにより、印刷速度のさらなる高速化を図ることができる。

さらに、搬送ベルト８の外周面８ａに形成されているＶ溝８ｃが、搬送ベルト８の外周面８ａにおける幅方向に関する中央Ｃから両端まで用紙搬送方向の反対に向かって傾斜しているため、搬送ベルト８が駆動したときに、インクジェットヘッド１（サイドカバー５３、流路ユニット９及びリザーバユニット７１）の中央付近に籠もった熱が引き出され、搬送ベルト８の幅方向の両端に向かって放熱される。また、ドライバＩＣ５２が、熱伝導性の高い金属材料で形成されたサイドカバー５３と流路ユニット９とリザーバユニット７１と熱的に結合されているため、ドライバＩＣ５２をさらに効率よく冷却することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、上述した実施形態においては、ドライバＩＣ５２の温度Ｔが上限温度Ｔｏｆｆ以上となって停止部６６がドライバＩＣ５２の駆動を停止させているときに、搬送モータ制御部６８が搬送ベルト８を高速駆動させる構成となっているが、このとき、搬送モータ制御部が搬送ベルト８を通常駆動させる構成であってもよい。

また、上述した実施形態においては、停止部６６がドライバＩＣ５２の駆動を停止させているとき、載置制御部６９が次に載置すべき用紙Ｐを印刷待機位置Ａに待機させる構成であるが、搬送ベルト８で搬送されなければ、載置制御部６９が次に載置すべき用紙Ｐを印刷待機位置Ａに待機させない構成であってもよい。

さらに、上述した実施形態においては、ドライバＩＣ５２とサイドカバー５３と流路ユニット９とリザーバユニット７１とが全て熱的に結合される構成であるが、ドライバＩＣ５２がこれらの少なくとも１つと熱的に結合されていなくてもよい。

また、上述した実施形態においては、１枚の用紙Ｐに対して画像を形成する印刷処理を１つの駆動単位とする構成であるが、このような構成に限定されるものではない。例えば、１枚の用紙Ｐに複数の印刷領域（余白を介して搬送方向に互いに離隔している。）が形成されているときは、各印刷領域に係る印刷処理を１つの駆動単位とする構成であってもよい。また、記録ヘッドが用紙Ｐの搬送方向に直交する方向に走査するシリアル式のヘッドである場合には、任意回数の走査に関する印刷処理を１つの駆動単位とする構成であってもよい。

加えて、上述した実施形態においては、アクチュエータユニット２１が圧電シートを用いたユニモルフタイプのアクチュエータとなっているが、圧力室１１０に吐出エネルギーを付与する他のアクチュエータであってもよい。

また、上述した実施形態においては、用紙Ｐにインク滴を吐出するインクジェットヘッド１を備えたインクジェットプリンタ１０１に本発明を適用した例について説明したが、用紙Ｐにインクを熱転写するサーマルヘッドを備えたプリンタなど、駆動に際して発熱する他の種類の記録装置に対しても本発明は適用可能である。

本発明の実施形態に係るインクジェットプリンタの外観側面図である。 図１に示すインクジェットプリンタの上面図である。 図１に示すインクジェットヘッドの短手方向に沿った断面図である。 図３に示すヘッド本体の平面図である。 図４に示す一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。 図５に示すVI−VI線断面図である。 図５に示すアクチュエータユニットの拡大図である。 図１に示す制御装置の機能ブロック図である。 図１に示す制御装置の動作を示すフローチャートである。 図３に示すドライバＩＣの温度変化を示すグラフである。 変形例に係る搬送ベルトの上面図である。

符号の説明

１ インクジェットヘッド
８ 搬送ベルト
８ａ 外周面
８ｃ、８Ａｃ Ｖ溝
９ 流路ユニット
１１ 給紙部
１１ａ 用紙ストッカ
１１ｂ 支持板
１１ｃ ピックアップローラ
１１ｄ 載置モータ
１６ 制御装置
１９ 搬送モータ
２１ アクチュエータユニット
５２ ドライバＩＣ
５２ａ 温度センサ
５９ 用紙検知センサ
６４ ドライバＩＣ駆動部
６５ 温度検知部
６６ 停止部
６７ 再開部
６８ 搬送モータ制御部
６９ 載置制御部
１０１ インクジェットプリンタ

Claims (7)

1. 複数のローラ、前記複数のローラに架け渡されていると共に外周面に被記録媒体が載置される無端の搬送ベルト、及び、前記搬送ベルトを回転させるための搬送ベルト駆動手段を有する搬送装置と、
   前記搬送装置に搬送された前記被記録媒体に画像を形成するためのヘッド本体、前記ヘッド本体を駆動するためのドライバＩＣ、及び、前記ドライバＩＣの温度を検知する温度検知手段を有する記録ヘッドと、
   前記温度検知手段が所定の上限温度以上の温度を検知したときに、前記ドライバＩＣの動作を停止させる停止手段と、
   前記停止手段が前記ドライバＩＣの動作を停止させた後に、前記温度検知手段が所定の再開温度以下の温度を検知したときに、前記ドライバＩＣの動作を再開させる再開手段と、
   前記停止手段が前記ドライバＩＣの動作を停止させたときに、前記搬送ベルトが回転し続けるように前記搬送ベルト駆動手段を制御する搬送装置制御手段とを備えていることを特徴とする記録装置。
2. 前記被記録媒体を収容する収容部と、
   前記収容部から前記被記録媒体を取り出すと共に、取り出した前記被記録媒体を前記搬送ベルトの外周面に載置する載置手段と、
   前記載置手段を制御する載置制御手段とをさらに備えており、
   前記載置制御手段は、前記停止手段が前記ドライバＩＣの動作を停止させたときに、前記収容部から取り出した前記被記録媒体を前記搬送ベルト近傍で待機させ、前記再開手段が前記ドライバＩＣの動作を再開させたときに、前記被記録媒体を前記搬送ベルトの外周面に載置させることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記搬送ベルトの外周面に１又は複数の溝が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の記録装置。
4. 前記溝が、前記搬送ベルトの外周面の幅方向に関する一端から他端まで延在していることを特徴とする請求項３に記載の記録装置。
5. 前記記録ヘッドが、前記搬送ベルトの外周面の幅方向沿って延在するように配置されており、
   前記溝が、前記搬送ベルトの外周面の幅方向に関する中央から一方端まで前記搬送ベルトの回転方向の反対に向かって傾斜していることを特徴とする請求項３又は４に記載の記録装置。
6. 前記記録ヘッドが、
   共通インク室及び前記共通インク室から圧力室を介してノズルに至る複数の個別インク流路が形成されている流路ユニットと、
   前記共通インク室に供給するインクを一次的に貯溜するリザーバユニットと、
   前記圧力室に関連付けられた個別電極、基準電位が付与されたグランド電極及び前記個別電極と前記グランド電極との間に配置された圧電層を含んでいるアクチュエータとを有しており、
   前記ドライバＩＣが、前記流路ユニット及び前記リザーバユニットの少なくともいずれかと熱的に結合されていると共に、前記個別電極に駆動信号を出力することによって前記アクチュエータを駆動することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の記録装置。
7. 前記流路ユニット及び前記リザーバユニットが熱伝導性を有する金属材料で形成されており、
   前記搬送装置制御手段は、前記停止手段が前記ドライバＩＣの動作を停止させたときに、前記搬送ベルトが前記被記録媒体に画像を記録するときよりも速い速度で回転するように前記搬送ベルト駆動手段を制御することを特徴とする請求項６に記載の記録装置。

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