JP2009262447A - 液体吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ヘッド周辺部材へのインクミストの付着の軽減を目的とする。
【解決手段】媒体に液体を吐出するヘッドと、前記ヘッドを所定方向に移動する移動機構と、ファンと、を有する液体吐出装置であって、前記ファンは前記液体吐出装置内に前記所定方向に風を流すことを特徴とする液体吐出装置である。
【選択図】図６

Description

本発明は、液体吐出装置に関する。

液体吐出装置として、駆動信号により駆動素子を駆動し、ノズルからインクを吐出するインクジェットプリンタが知られている。駆動信号を生成する駆動信号生成部は、印刷が長時間続くと、過度に発熱し、プリンタの故障の原因となってしまう。

そこで、プリンタ内に冷却ファンを設け、プリンタ内部に空気流を発生させて、この空気流により駆動信号生成部を冷却し、プリンタの故障を回避する方法が提案されている。（例えば、特許文献１を参照）
特開２００３−２８５４３５号公報

ところで、インクジェットプリンタでは、プリンタ内に浮遊するインクミスト（微小なインク滴）がヘッド周辺部材に付着し、媒体を汚してしまうという課題が発生している。
そこで、ヘッド周辺部材へのインクミストの付着の軽減を目的とする。

前記課題を解決する為の主たる発明は、媒体に液体を吐出するヘッドと、前記ヘッドを所定方向に移動する移動機構と、ファンと、を有する液体吐出装置であって、前記ファンは前記液体吐出装置内に前記所定方向に風を流すことを特徴とする液体吐出装置である。
本発明の他の特徴は、本明細書、及び添付図面の記載により、明らかにする。

＝＝＝開示の概要＝＝＝
本明細書の記載、及び添付図面の記載により、少なくとも次のことが明らかとなる。

即ち、媒体に液体を吐出するヘッドと、前記ヘッドを所定方向に移動する移動機構と、ファンと、を有する液体吐出装置であって、前記ファンは前記液体吐出装置内に前記所定方向に風を流すことを特徴とする液体吐出装置を実現すること。
このような液体吐出装置によれば、ヘッドの移動範囲に亘って浮遊する微小な液体滴を非液体吐出領域に移動することができ、ヘッド周辺部材への微小な液体滴の付着を防止できる。その結果、媒体の汚れを防止できる。

かかる液体吐出装置であって、前記所定方向に沿って取り付けられているリニアスケールに基づいて前記ヘッドの位置が検出されること。
このような液体吐出装置によれば、リニアスケールに微小な液体滴が付着してしまうことを防止でき、ヘッドの位置検出を精度良く行える。

かかる液体吐出装置であって、前記ファンにより前記所定方向に風が流れる位置と前記リニアスケールとの間に前記ヘッドが位置すること。
このような液体吐出装置によれば、所定方向に流れる風と共に移動する微小な液体滴をリニアスケールから出来る限り遠ざけることができ、リニアスケールに微小な液体滴が付着してしまうことをより防止できる。

かかる液体吐出装置であって、前記ヘッドは駆動信号により液体を吐出し、前記液体吐出装置は前記駆動信号を生成する駆動信号生成部を有し、前記ファンは、前記駆動信号生成部を冷却するためのファンであること。
このような液体吐出装置によれば、駆動信号生成部の過度な発熱による液体吐出装置の故障を防止できる。ヘッド周辺部材への微小な液体滴の付着を防止するファンと駆動信号生成部を冷却するためのファンとを共通化することで、コストダウンや省スペース化を図れる。

かかる液体吐出装置であって、前記ファンから送り出す風によって、前記所定方向に風を送ること。
このような液体吐出装置によれば、ファンから風を送り出す方が、液体吐出装置内に風を所定方向に流し易く、微小な液体滴を非液体吐出領域により移動できる。

かかる液体吐出装置であって、前記ファンは、前記ヘッドに対して前記所定方向と交差する方向にずれた位置に風を流すこと。
このような液体吐出装置によれば、所定方向に流れる風がヘッドに衝突して、風の流れが乱れてしまうことを防止できる。また、ヘッド周辺部材への微小な液体滴の付着を防止するファンと駆動信号生成部を冷却するためのファンとを共通化し、ファンが液体吐出装置の外部から吸気する場合に、発熱する駆動信号生成部により加熱された風がヘッドに吹付けられてヘッドが過度に加熱し、吐出不良を発生させてしまうことを防止できる。

かかる液体吐出装置であって、前記ファンは前記ヘッドの液体吐出面よりも上方に風を流すこと。
このような液体吐出装置によれば、ヘッドの下方に位置する部材（例えばプラテン等）に付着した液体が舞い上がってしまうことを防止できる。また、ヘッドの液体吐出面から吐出される液体滴が風の影響を受けて正規の位置からずれて着弾してしまうことを防止できる。

＝＝＝インクジェットプリンタの構成＝＝＝
以下、液体吐出装置をインクジェットプリンタとし、また、インクジェットプリンタの中のシリアル式プリンタ（プリンタ１）を例に挙げて実施形態を説明する。

図１は、本実施形態のプリンタ１の全体構成ブロック図である。図２Ａは、プリンタ１の斜視図の一部であり、図２Ｂは、プリンタ１の断面図の一部である。外部装置であるコンピュータ６０から印刷データを受信したプリンタ１は、コントローラ１０により、各ユニット（搬送ユニット２０、キャリッジユニット３０、ヘッドユニット４０）を制御し、用紙Ｓ（媒体）に画像を形成する。また、プリンタ１内の状況を検出器群５０が監視し、その検出結果に基づいて、コントローラ１０は各ユニットを制御する。

コントローラ１０は、プリンタ１の制御を行うための制御ユニットである。インターフェース部１１は、外部装置であるコンピュータ６０とプリンタ１との間でデータの送受信を行うためのものである。ＣＰＵ１２は、プリンタ１全体の制御を行うための演算処理装置である。メモリ１３は、ＣＰＵ１２のプログラムを格納する領域や作業領域等を確保するためのものである。ＣＰＵ１２は、ユニット制御回路１４により各ユニットを制御する。

搬送ユニット２０は、用紙Ｓを印刷可能な位置に送り込んだ後、印刷時に搬送方向に所定の搬送量で用紙Ｓを搬送させるためのものであり、給紙ローラ２１と、搬送モータと、搬送ローラ２３と、プラテン２４と、排紙ローラ２５とを有する。給紙ローラ２１を回転させ、印刷すべき用紙Ｓを搬送ローラ２３まで送る。紙検出センサ５１が、給紙ローラ２１から送られてきた用紙Ｓの先端の位置を検出すると、コントローラ１０は搬送ローラ２３を回転させ、用紙Ｓを印刷開始位置に位置決めする。用紙Ｓが印刷開始位置に位置決めされたとき、ヘッド４１の少なくとも一部のノズルは、用紙Ｓと対向している。

キャリッジユニット３０（移動機構に相当）は、ヘッド４１を搬送方向と交差する移動方向（所定方向に相当）に移動させるためのものである。タイミングベルト３４は一対のプーリ３３に掛け渡され、また、タイミングベルト３４の一部はキャリッジに接続されている。キャリッジモータ３２の回転軸に取り付けられているプーリ３３の回転によって、タイミングベルト３４が移動し、それに伴って、キャリッジ３１とヘッド４１がガイド軸３５に添って移動方向に移動する。キャリッジ３１（ヘッド４１）の移動方向の位置は、キャリッジ３１の背面側のリニア式エンコーダがリニアスケール５２を読み取ることで制御する。

ヘッドユニット４０は、用紙Ｓにインクを吐出するためのものであり、ヘッド４１（１個）と、ヘッド４１を駆動するためのヘッド駆動回路４２とを有する。ヘッド４１の下面には、インク吐出部であるノズルが複数設けられ、各ノズルには、インクが入ったインク室（不図示）と、インク室の容量を変化させてインクを吐出させるための駆動素子（ピエゾ素子）が設けられている。

シリアル式のプリンタ１は、移動方向に沿って移動するヘッド４１からインクを断続的に吐出させ、用紙Ｓ上にドットを形成するドット形成処理と、用紙Ｓを搬送方向に搬送する搬送処理を交互に繰り返すことで、先のドット形成処理により形成されたドットの位置とは異なる位置にドットが形成され、画像が完成する。

＝＝＝ヘッドの駆動について＝＝＝
図３は、駆動信号生成回路７０を示す図であり、図４は、駆動信号生成回路７０とヘッド駆動回路４２を示す図であり、ヘッド駆動回路４２により、各ノズルに対応したピエゾ素子が動作することを示している。図５は、各信号のタイミングチャートである。

＜駆動信号生成回路について＞
図３に示すように、駆動信号生成回路７０は、波形生成回路７１と電流増幅回路７２とを有し、あるノズル群（ピエゾ素子ＰＺＴ）に対して共通に使用される駆動信号ＣＯＭを生成する。まず、波形生成回路７１が、ＤＡＣ値（デジタル信号の波形情報）に基づいて、駆動信号ＣＯＭの基となる電圧波形信号ＣＯＭ’（アナログ信号の波形情報）を生成する。そして、電流増幅回路７２は、電圧波形信号ＣＯＭ’について、その電流を増幅し、駆動信号ＣＯＭとして出力する。

電流増幅回路７２は、駆動信号ＣＯＭの電圧上昇時に動作する上昇用トランジスタＱ１（ＮＰＮ型トランジスタ）と、駆動信号ＣＯＭの電圧下降時に動作する下降用トランジスタＱ２（ＰＮＰ型トランジスタ）を有する。上昇用トランジスタＱ１は、コレクタが電源に接続され、エミッタが駆動信号ＣＯＭの出力信号線に接続されている。下降用トランジスタＱ２は、コレクタが接地（アース）に接続され、エミッタが駆動信号ＣＯＭの出力信号線に接続されている。

波形生成回路７１からの電圧波形信号ＣＯＭ’によって、上昇用トランジスタＱ１がＯＮ状態になると、駆動信号ＣＯＭが上昇し、ピエゾ素子ＰＺＴの充電が行われる。一方、電圧波形信号ＣＯＭ’によって、下降用トランジスタＱ２がＯＮ状態になると、駆動信号ＣＯＭが下降し、ピエゾ素子ＰＺＴの放電が行われる。そうして、図５に示すような、繰り返し周期Ｔ内に第１駆動パルスＷ１と第２駆動パルスＷ２を有する駆動信号ＣＯＭが生成される。

＜ヘッド駆動回路について＞
ヘッド駆動回路４２は、１８０個の第１シフトレジスタ４２１と、１８０個の第２シフトレジスタ４２２と、ラッチ回路群４２３と、データセレクタ４２４と、１８０個のスイッチＳＷとを有する。このヘッド駆動回路４２は１８０個のノズルから成るノズル群に対応し、図中のかっこ内の数字は、部材（又は信号）が対応するノズルの番号を示している。

まず、印刷信号ＰＲＴは、１８０個の第１シフトレジスタ４２１に入力され、その後、１８０個の第２シフトレジスタ４２２に入力される。その結果、シリアル伝送された印刷信号ＰＲＴは、１８０個の２ビットデータである印刷信号ＰＲＴ（ｉ）に変換される。この印刷信号ＰＲＴ（ｉ）は、ノズル＃ｉに割り当てられている１画素のデータに対応した信号である。

そして、ラッチ信号ＬＡＴの立ち上がりパルスがラッチ回路群４２３に入力されると、各シフトレジスタの３６０個のデータがラッチ回路群４２３にラッチされる。ラッチ信号ＬＡＴの立ち上がりパルスがラッチ回路群４２３に入力されるとき、データセレクタ４２４にもラッチ信号ＬＡＴの立ち上がりパルスが入力され、データセレクタ４２４は初期状態となる。

また、データセレクタ４２４は、ラッチ前（初期状態となる前）に、各ノズル＃ｉに対応する２ビットの印刷信号ＰＲＴ（ｉ）をラッチ回路群４２３から選択し、各印刷信号ＰＲＴ（ｉ）に応じたスイッチ制御信号ｐｒｔ（ｉ）を各スイッチＳＷ（ｉ）に出力する。

このスイッチ制御信号ｐｒｔ（ｉ）により、ピエゾ素子ＰＺＴ（ｉ）に対応したスイッチＳＷ（ｉ）のオン・オフ制御が行われる。そして、スイッチのオン・オフ動作が、駆動信号生成回路７０から伝送された駆動信号ＣＯＭをピエゾ素子に印加もしくは遮断し（ＤＲＶ（ｉ））、ノズル＃ｉからインクが吐出される、又は、吐出されない。

＜インクの吐出について＞
例えば、スイッチ制御信号ｐｒｔ（ｉ）のレベルが「１」のとき、スイッチＳＷ（ｉ）はオンとなり、駆動信号ＣＯＭが有する駆動パルス（Ｗ１，Ｗ２）をそのまま通過させ、駆動パルスがピエゾ素子ＰＺＴ（ｉ）に印加される。そして、駆動パルスがピエゾ素子ＰＺＴ（ｉ）に印加されると、その駆動パルスに応じてピエゾ素子ＰＺＴ（ｉ）が変形し、インク室の一部を区画する弾性膜（側壁）が変形し、インク室内の既定量のインクがノズル＃ｉから吐出される。一方、スイッチ制御信号ｐｒｔ（ｉ）のレベルが「０」のとき、スイッチＳＷ（ｉ）はオフとなり、駆動信号ＣＯＭが有する駆動パルスを遮断する。

本実施形態では、１つの画素に対する印刷信号ｐｒｔ（ｉ）は２ビットのデータであり、１つの画素は、「大ドットが形成される」「中ドットが形成される」「小ドットが形成される」「ドットが形成されない」の４階調で表現される。図５に示すように、スイッチ制御信号ｐｒｔ（ｉ）が「１１」の場合、ピエゾ素子ＰＺＴ（ｉ）に第１駆動パルスＷ１と第２駆動パルスＷ２が印加される。そして、２つの駆動パルスがピエゾ素子ＰＺＴ（ｉ）に印加されることでノズル＃ｉから大ドットに応じたインク量が吐出され、大ドットが形成される。同様に、スイッチ制御信号ｐｒｔ（ｉ）が「１０」の場合、中ドットが形成され、スイッチ制御信号ｐｒｔ（ｉ）が「０１」の場合、小ドットが形成される。また、スイッチ制御信号ｐｒｔ（ｉ）が「００」の場合、ピエゾ素子ＰＺＴ（ｉ）に駆動パルスが何も印加されないので、ピエゾ素子ＰＺＴ（ｉ）が変形せず、ドットは形成されない。即ち、駆動信号によりヘッド４１のノズルから液体が吐出される。

＝＝＝第１実施形態：インクミストの付着防止＝＝＝
ノズルから吐出された微小なインク滴（以下、インクミスト）が用紙に着弾せずに舞い上がったり、プラテン２４等のヘッド４１周辺部材に付着したインクが舞い上がったりすることで、プリンタ１内にはインクミストが浮遊する。特に、ヘッド４１周辺の領域、即ち、キャリッジ３１によりヘッド４１が移動する範囲の領域には比較的に多くのインクミストが浮遊する。インクミストがヘッド４１周辺部材（例えばプラテン２４や給紙部材）に付着すると媒体を汚してしまう。そこで、本実施形態では、ヘッド４１周辺部材へのインクミストの付着の軽減を目的とする。

図６Ａは第１実施形態のプリンタ１の断面概略図であり、図６Ｂは第１実施形態のプリンタ１の上面概略図である。第１実施形態のプリンタ１はヘッド４１の移動方向（所定方向に相当）に風を流すファン９０を有する。図中のファン９０は、移動方向の右側の非印刷領域に位置し、移動方向の右側から左側に風を流している。なお、図６Ａ中に示すように、ヘッド４１が用紙Ｓに対してインクを吐出する領域を「印刷領域」とし、それ以外の領域を「非印刷領域」とする。また、図６Ｂには、ヘッド４１の移動範囲を点線にて示す。ヘッド４１は、印刷領域だけでなく、非印刷領域に位置するフラッシング部８０まで移動する。なお、ヘッド４１がフラッシング部８０に移動した際にフラッシングが行われる。フラッシングとは、ノズル付近のインクの増粘によりノズルが目詰まりしたり、ノズル内に気泡が混入したりして、適正な量のインクが吐出されなくなってしまうことを防止するために、ノズルを回復する処理（クリーニング処理）である。具体的には、印刷する画像とは関係の無い駆動信号を駆動素子に印加し、強制的にインクを吐出させる動作である。

図６Ａに示すように、ヘッド４１が移動する空間を利用して、ファン９０により移動方向に風を流すことによって、ファン９０からの風が、ヘッド４１の移動範囲に亘って浮遊するインクミストを巻き込みながら流れ、インクミストを非印刷領域に移動できる。このとき、ヘッド４１の移動範囲に亘ってインクミストが浮遊する空間に、ファン９０からの風が移動方向に流れる。また、ファン９０からの風の通り道に浮遊するインクミストは風と共に非印刷領域に移動する。また、風の通り道に浮遊しないインクミストであっても、風が流れている領域は負圧領域となるため、風の通り道の周辺に浮遊するインクミストも、図６の点線の矢印に示すように風に吸い寄せられ、非印刷領域に移動する。即ち、ヘッド４１が移動する空間を利用して、ヘッド４１周辺に移動方向に風を流すことで、ヘッド４１の移動範囲に浮遊するインクミストを非印刷領域に移動させることができる。インクミストが非印刷領域に移動することによって、ヘッド４１周辺の部材にインクミストが付着してしまうことを防止できる。特に、インクミストが非印刷領域に移動することによって、印刷領域に位置する部材にインクミストが付着してしまうことを防止でき、媒体を汚してしまうことを防止できる。

本実施形態のプリンタ１のように、ヘッド４１が移動方向に移動しながら画像を形成するシリアル式のプリンタでは、ヘッド４１が移動するための空間を有する。そこで、ファン９０が、このヘッド４１の移動空間を利用して移動方向に風を流すことで、移動方向に沿う風の流れが乱れ難く、インクミストを非印刷領域に移動できる。また、プラテン２４等に付着したインクを風の乱れにより舞い上がらせてしまうことを防止できる。

なお、移動方向左側の非印刷領域ではファン９０からの風が弱くなるため、非印刷領域に移動したインクミストは、プリンタ１と外部との何れかの連通口から適宜排気されるか、非印刷領域に位置する部材に付着するため、媒体を汚す虞がない。プリンタ１と外部との何れかの連通口からインクミストが排出されれば、プリンタ１の外部が局所的に汚れてしまうことを防止できる。

また、プリンタ１の移動方向の左側にファン９０からの風の排気口（不図示）を設けてもよい。このとき、インクミストが局所的に排気されないように、複数の排気口を設けたり、排気口にフィルタを設けたりしてもよい。そして、ファン９０により移動方向に風を流し（ファンから送り出す風によって移動方向に風を流し）、ファン９０からの風の排気口を設けることで、印刷中にプリンタ１内部にこもった熱をプリンタ１外部に排出することができ、プリンタ１内部の冷却効果も得られる。また、ファン９０によりヘッド４１周辺に風が流れることで、インクを吐出することによるヘッド４１の発熱を抑えることができる。その結果、ヘッド４１の過度な発熱によるインクの吐出不良を防止できる。

また、本実施形態のプリンタ１では、ヘッド４１の背面側（上流側）に移動方向に沿って取り付けられているリニアスケール５２に基づいて、ヘッド４１の位置検出（位置制御）を行う。そのため、ファン９０の風が移動方向に沿うことによって、インクミストがリニアスケールに付着し難くなる。その結果、ヘッド４１の位置制御を長い期間に亘って精度よく行うことができる。

更に、この第１実施形態では、図６Ｂに示すように、ファン９０により移動方向に風が流れる位置とリニアスケールとの間にヘッド４１が位置する。即ち、リニアスケール５２はヘッド４１に対して搬送方向の上流側に位置し、ファン９０の風の流れる位置はヘッド４１に対して搬送方向の下流側となり、ヘッド４１を境にリニアスケール５２と搬送方向の反対側にファン９０からの風が流れる。そうすることで、インクミストを巻き込んで移動方向に流れる風とリニアスケール５２を出来るだけ離すことができ、よりリニアスケールの汚れを防止できる。

もし、ファンの風を移動方向と交差する搬送方向に上流側に向けて吹かせてしまうと、ヘッド４１が移動する範囲に浮遊するインクミストがリニアスケール５２に付着してしまう。リニアスケール５２が汚れてしまうと、ヘッド４１の位置制御が正確に行われなくなってしまう。リニアスケールを有さないプリンタであっても、ファンの風を移動方向と交差する搬送方向に吹かせてしまうと、給紙部材や排紙部材にインクミストが付着し、媒体を汚してしまう。

つまり、ファンの風を搬送方向に流してしまうと、媒体の搬送経路に位置する部材にインクミストが付着して媒体を汚してしまうのに対して、本実施形態のファン９０のように、ファン９０の風を移動方向に流すことによって、媒体を汚してしまう虞のない位置（非印刷領域）までインクミストを移動できる。

なお、本実施形態では、移動方向の右側に位置するファン９０からの風が、移動方向の右から左に流れる。そのため、ファン９０はインクミストと共に風を印刷領域から非印刷領域に吹き出すとも言える。しかし、これに限らず、移動方向の右側に位置するファンがプリンタ１内の空気を吸い込むようにして、移動方向の左側から右側に風を流してもよい（移動方向に沿う気流を発生させてもよい）。但し、この第１実施形態のようにファン９０から風を吹き出す方が、ファンが空気を吸い込むよりも、移動方向に風を流し易い。

第１実施形態では、図６Ａに示すようにファン９０からの風がヘッド４１の上方を流れ、図６Ｂに示すようにファン９０からの風がヘッド４１の下流側を流れる。即ち、ヘッド４１の移動空間を利用しつつも、ファン９０からの風がヘッド４１やヘッド４１周辺の部材に直接吹付けられることを避けている。つまり、ファン９０からの風の通り道の少なくとも一部にヘッド４１やヘッド４１周辺の部材が位置しないようにする。そうすることで、ファン９０からの風がヘッド４１やヘッド４１周辺の部材に衝突し、移動方向に沿った風の流れを乱したり、風量が弱まったりすることを防止できる。ヘッド４１からずれた位置に風が流れたとしても、前述のように、風が流れている領域は負圧領域となるため、ヘッド４１の移動範囲に浮遊するインクミストを風に吸い寄せ、非印刷領域に移動できる。

なお、ファン９０からの風の通り道とファン９０との間に隔壁が設けられ、隔壁にファン９０からの風を送り出す開口部（例：スリット）が設けられている場合には、開口部から風を送る方向に延長した領域がファン９０からの風の通り道となり、隔壁が設けられていない場合には、ファン９０自体から風を送る方向に延長した領域がファン９０からの風の通り道となる。

また、ファン９０からの風がヘッド４１に衝突しないように、ファン９０からの風をヘッド４１の上方やヘッド４１の搬送方向（所定方向と交差する方向）の下流側にずらすに限らず、ヘッド４１の下方やヘッド４１の搬送方向の上流側にずらしてもよい。但し、前述のように、ファン９０からの風をヘッド４１の下流側に流す方が、リニアスケール５２と風の流れる位置（風の通り道）を離すことができ、リニアスケール５２にインクミストが付着してしまうことをより防止できる。

また、ファン９０からの風をヘッド４１の上方に流す方が、ヘッド４１の下方に位置するプラテン２４に付着しているインクを舞い上がらせてしまうことを防止できる。他にも、ヘッド４１のノズル面と用紙Ｓとの間に風が流れると、ヘッド４１から吐出されるインク滴が正規の位置からずれて着弾してしまう虞がある。そのため、ファン９０からの風を、ヘッド４１の上方、少なくともヘッド４１のノズル面（液体吐出面に相当）よりも上方に流すことが好ましい。

また、図６に示すように、移動方向の右側から左側へファン９０の風を移動方向（所定方向）に送り出す際に、プリンタ１の外部から空気を吸引することで外部の清浄な空気（インクミスト等を含まない空気）をプリンタ１内部に流すことができる。ただし、プリンタ１内部の空気をファン９０の右側から吸引し、風を移動方向の右側から左側へ移動方向に流しても良い。

＝＝＝第２実施形態：インクミストの付着防止＝＝＝
図７は、駆動信号生成回路の基板４３上のトランジスタＱ１，Ｑ２と接触するように取り付けられたヒートシンク４４を示す図である。トランジスタを構成する半導体には接合部（不図示）というポイントが有り、トランジスタが駆動信号ＣＯＭを生成するときに、接合部が発熱する。この発熱によって、トランジスタ自身の温度が高温になると、トランジスタが破壊してしまう虞がある。そこで、図示するように、一対のトランジスタに接触するようにヒートシンク４４（放熱部材）を設ける。ヒートシンク４４はトランジスタＱ１，Ｑ２が発熱した熱を外部へ放熱する。そのため、ヒートシンク４４によりトランジスタＱ１，Ｑ２の温度上昇を防止することができる。

更に、本実施形態のヒートシンク４４には、筒状の空洞４６が設けられている。空洞４６が設けられることで、ヒートシンク４４の表面積が大きくなり、その分だけ空気中に放熱される熱量も増加する。また、空洞４６の出入り口となるヒートシンク４４の側面のうちの一方側にはファン４５が設けられている。ファン４５により空気をヒートシンク４４の空洞４６内に強制的に通過させ、ヒートシンク４４の熱を空気に伝達し易くしている。その結果、ヒートシンク４４とトランジスタの冷却効果が高まる。

図８は、第２実施形態のプリンタ１の斜視図である。図９Ａは、第２実施形態のプリンタ１の概略断面図であり、図９Ｂは、第２実施形態のプリンタ１の概略上面図である。この第２実施形態では、図７に示すトランジスタ冷却用ファン４５からの風が、ヒートシンク４４の空洞４６内を通過し、プリンタ１内に移動方向に流れる。その結果、前述の第１実施形態のファン９０（図６）と同様に、ヘッド４１の移動範囲内に浮遊するインクミストを非印刷領域に移動することができる。つまり、第２実施形態では、トランジスタ冷却用ファンと、インクミスト付着防止のファンとを兼用する。そうすることで、２つのファンを個別に設けるプリンタに比べて、省スペース化、低コスト化、制御の簡略化、省電力化を図れる。

第２実施形態のファン４５は図９に示すようにプリンタ１の外部からの空気を吸気し、ファン４５からの風はプリンタ１内部に移動方向の右側から左側へ流れる。そのため、第１実施形態の図６と同様に、ヘッド４１の移動範囲内に浮遊するインクミストは、ファン４５から吹き出される風により非印刷領域に移動する。その結果、ヘッド４１周辺部材（プラテン２４やリニアスケール５２）にインクミストが付着して媒体を汚してしまうことを防止できる。

ところで、ヒートシンク４４やトランジスタＱ１，Ｑ２が取り付けられた基板４３とヘッド４１は、図９に示すように、プリンタ１の外枠１’に囲われている。即ち、ヒートシンク４４、トランジスタＱ１，Ｑ２、ヘッド４１は、同じ筐体内（プリンタ１の外枠１’内）に納められていると言える。そのため、駆動信号を生成することによってトランジスタ（駆動信号生成部）が発熱すると、その熱はプリンタ１の内部（外枠１’内）にこもりやすい。ゆえに、プリンタ１の使用中は、プリンタ１の内部温度ｔ＋Δｔの方がプリンタ１の外部温度ｔよりも高くなる。特に、トランジスタの周辺温度は外気温度ｔに比べて高くなる。

そのため、この第２実施形態のファン４５のように、ファン４５がプリンタ１’外部の空気ｔをプリンタ１’内部に吸気する方が、ファンがプリンタ１’内部の空気ｔ＋Δｔを外部に排気するよりも、ヒートシンク４４の空洞４６内を通過する空気の温度が低くなる。つまり、ファン４５がプリンタ１’外部の空気を吸気する方が排気する場合に比べてヒートシンク４４の温度をより下げることができ、トランジスタの冷却効果が高い。

但し、ファン４５がプリンタ１外部の空気を吸気すると、トランジスタの発熱により加熱された空気がプリンタ１内部に移動方向に流れる。そうすると、プリンタ１内部に位置するヘッド４１は、加熱された空気の影響を受けて、温度上昇しやすくなる。ヘッド４１の温度が過度に上昇すると、ドット抜けや飛行曲がり等の吐出不良が発生したり、ヘッド自身が故障したりしてしまう。

そこで、第２実施形態では、図９に示すように、ヒートシンク４４とファン４５とトランジスタＱ１，Ｑ２が設けられた基板４３をヘッド４１の上方に配置し、また、ファン４５をヘッド４１よりも搬送方向の下流側に配置する。そうすることで、ヒートシンク４４により加熱された空気は、ヘッド４１よりも上方であり、ヘッド４１よりも搬送方向の下流側を、移動方向に流れる。そのため、加熱された空気が直接ヘッド４１に吹付けられることを防止できる。

また、ファン４５からの風がヘッド４１に直接吹付けられなくとも、前述のように、風が流れている領域は負圧領域となるため、ヘッド４１の移動範囲に浮遊するインクミストを風に吸い寄せ、非印刷領域に移動できる。ファン４５からの風がヘッド４１に衝突しないため、移動方向に沿った風の流れが乱れてしまうことも防止できる。そして、ヘッド４１よりも上方にファン４５からの風を流すことで、プラテン２４等に付着しているインクミストを舞い上がらせたり、ヘッド４１のノズル面から吐出されるインク滴の着弾位置をずらしたりしてしまうことを防止できる。更に、ヘッド４１よりも搬送方向の下流側に風を流すことで、ヘッド４１の上流側に位置するリニアスケール５２からインクミストを離すことができ、インクミストの汚れをより防止できる。

つまり、ファン４５からの加熱された空気をヘッド４１に直接吹付けないようにすることで、ヘッド４１の温度上昇とヘッド４１周辺部材へのインクミストの付着を防止できる。

また、プリンタ１内の空気をファンで吸気することにより移動方向に風を流しても（移動方向に沿う気流を発生させても）、プリンタ１外の空気をファン４５が吸気し、ファン４５がプリンタ内に空気を吹き出すことにより移動方向に風を流しても、ヘッド４１の移動範囲に浮遊するインクミストを非印刷領域に移動することができる。ただし、この第２実施形態のように、トランジスタ冷却用ファンと、インクミスト付着防止のファンとを兼用する場合には、ファン４５がプリンタ１の外部の空気を吸気し、ファン４５がプリンタ１内に空気を吹き出す方が好ましい。その理由の１つとして、前述のように、ファン４５がプリンタ１外部の空気を吸気すると、プリンタ１外部の比較的に低い温度の空気をヒートシンク４４の空洞４６内に通過させることができ、トランジスタの冷却効果が高いことが挙げられる。

また、プリンタ１内の空気をファンで吸気することにより移動方向に風を流そうとすると（移動方向に沿う気流を発生させようとすると）、ヘッド４１の移動範囲に浮遊するインクミストが、ファンが設けられた基板４３上に付着してしまう。基板４３上にインクミストのような液体が付着すると、基板４３上の電子部品が正常に作動しなくなり、プリンタ１の故障の原因となってしまう。そのため、トランジスタ冷却用ファンとインクミスト付着防止のファンを兼用する場合には、ファン４５がプリンタ１外部の空気をプリンタ１内部へ吹き出して移動方向に風を流すことで、基板４３にインクミストが付着してしまうことを防止できる。逆に、インクミストが基板４３に近付こうとしても、ヒートシンク４４の空洞４６からの空気の吹き出しにより、インクミストを基板４３から遠ざけることができる。

なお、ファン４５は図９に示すように、ヒートシンク４４の側面のうちのプリンタ１の外部側の側面に設けてもよいし、ヒートシンク４４の側面のうちのプリンタ１の内部側の側面に設けてもよい。但し、ヒートシンク４４は表面積を大きくするほど放熱効果が高まるため、例えば、ヒートシンク４４の空洞４６内にヒダを設けることがある。このようなヒートシンク４４を用いて、第２実施形態のようにファン４５がプリンタ１外部の空気を空洞４６内に吸気するときは、ファン４５をプリンタ１の外部側のヒートシンク４４の側面に配置することが好ましい。その方がファン４５の吸い込み風量が大きくなるからである。

ところで、通常の印刷時には画像データに基づいて選択されたノズルからインクが吐出されるのに対して、フラッシング時には、多くのノズル（全てのノズル又は吐出不良であるノズル）から多量のインクが吐出される。そのため、フラッシング時にも多くのインクミストが発生し易いといえる。

そこで、この第２実施形態では、トランジスタＱ１，Ｑ２とヒートシンク４４とファン４５とが取り付けられた基板４３をフラッシング部８０の真上に配置する。真上に配置するとは、基板４３とフラッシング部８０のキャリッジの移動方向における位置が等しくなるように配置することである。そうすることで、基板４３に取り付けられたファン４５からの風の吹き出し口（空洞４６の左側側面）がフラッシング部８０よりも上方に位置し、フラッシング部８０にて発生したインクミストは、ファン４５からの風に巻き込まれず、フラッシング部８０が位置する非印刷領域に留まる。その結果、フラッシング部８０にて発生したインクミストが印刷領域に移動し、ヘッド４１周辺部材を汚してしまうことを防止できる。

更に、基板４３をフラッシング部８０の真上に配置することで、図９に示すような、基板４３を載置する仕切り板８２（基板４３を載置する台）がフラッシング部８０の真上に位置する。そのため、フラッシング時にインクミストが舞い上がったとしても、インクミストは仕切り板８２の下面に付着し、基板４３に付着してしまうことが防止される。

基板４３を載置する仕切り板８２は、図９Ａに示すように、基板４３の周囲を囲う仕切り板８２でもよい。仕切り板８２によって、プリンタ１内部を、基板４３が位置する「基板領域」とヘッド４１が位置する「ヘッド領域」とに分けることができる。基板４３とヘッド４１との間に仕切り板８２が設けられることで、ヘッド４１の移動範囲に浮遊するインクミストが基板４３により付着し難くなる。また、仕切り板８２によってヒートシンク４４やトランジスタＱ１，Ｑ２の輻射熱を遮ることができるため、ヘッド４１の温度上昇を防止できる。

但し、「ヘッド領域」のヘッド４１の移動範囲に浮遊するインクミストを移動方向の左側の非印刷領域に移動させるために、仕切り板８２にて囲われた「基板領域」内にてファン４５がプリンタ１外部から吸気した風を「ヘッド領域」に吹き出す必要がある。そのために、図９に示すように、ファン４５と対向する仕切り板８２にスリット８１を設けるとよい。そうすることで、ヘッド４１の移動範囲に亘ってインクミストが浮遊する空間にファン４５の風が移動方向に流れる。また、仕切り板８２に設けられたスリット８１により、ファン４５からの風が搬送方向に広がることなく整流され、より確実にプリンタ１内に移動方向に沿って風を流すことができる。

＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
上記の各実施形態は、主としてインクジェットプリンタを有する印刷システムについて記載されているが、部材へのインクミストの付着軽減方法等の開示が含まれている。また、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。

＜ファンについて＞
前述の実施形態のように、ファンにより移動方向に風を流す際に、ヘッド４１の上方や搬送方向の下流側に吹かせるに限らず、ヘッド４１周辺であれば、ヘッド４１の下方や搬送方向の上流側、ヘッド４１の真横に風を流してもよい。そうすることで、ヘッド４１周辺（ヘッド４１の移動範囲）に浮遊するインクミストを非印刷領域に移動させることができ、ヘッド４１周辺部材の汚れを防止できる。

また、前述の実施形態では、ファンによってプリンタ１の外部から空気を吸引して、吸引した空気をファンがプリンタ内に送り出すことによって、所定方向（移動方向）に風を流しているが、ファンによってプリンタ内部の空気を吸引して、吸引される空気の流れによって、移動方向に風を流しても良い。ただし、ファンからプリンタ内部に風を送り出すことによって移動方向に風を流す方が、ファンがプリンタ内部の空気を吸引するよりも、所定方向に風が流れ易く、整流効果が高い。その結果、ヘッド周辺部材にインクミストを付着させずに、インクミストを非印刷領域へ移動させることができる。

＜液体吐出装置について＞
前述の実施形態では、液体吐出装置としてインクジェットプリンタを例示していたが、これに限らない。液体吐出装置であれば、プリンタ（印刷装置）ではなく、様々な工業用装置に適用可能である。例えば、布地に模様をつけるための捺染装置、カラーフィルター製造装置や有機ＥＬディスプレイ等のディスプレイ製造装置、チップへＤＮＡを溶かした溶液を塗布してＤＮＡチップを製造するＤＮＡチップ製造装置、回路基板製造装置等であっても、本件発明を適用することができる。

また、液体の吐出方式は、駆動素子（ピエゾ素子）に電圧をかけて、インク室を膨張・収縮させることにより液体を吐出するピエゾ方式でもよいし、発熱素子を用いてノズル内に気泡を発生させ、その気泡によって液体を吐出させるサーマル方式でもよい。

本実施形態のプリンタの全体構成ブロック図である。 図２Ａはプリンタの斜視図であり、図２Ｂはプリンタの断面図である。 駆動信号生成回路を示す図である。 駆動信号生成回路とヘッド駆動回路を示す図である。 各信号のタイミングチャートである。 図６Ａはプリンタの断面概略図であり、図６Ｂはプリンタの上面概略図である。 駆動信号生成回路の基板上のヒートシンクを示す図である。 プリンタの斜視図である。 図９Ａはプリンタの概略断面図であり、図９Ｂはプリンタの概略上面図である。

符号の説明

１ プリンタ、１０ コントローラ、１１ インターフェース部、１２ ＣＰＵ、
１３ メモリ、１４ ユニット制御回路、２０ 搬送ユニット、２１ 給紙ローラ、
２３ 搬送ローラ、２４ プラテン、２５ 排紙ローラ、３０ キャリッジユニット、
３１ キャリッジ、３２ キャリッジモータ、３３ プーリ、３４ タイミングベルト、３５ ガイド軸、４０ ヘッドユニット、４１ ヘッド、４２ ヘッド駆動回路、
４２１ 第１シフトレジスタ、４２２ 第２シフトレジスタ、４２３ ラッチ回路群、
４２４ データセレクタ、４３ 基板、４４ ヒートシンク、４５ ファン、
４６ 空洞、５０ 検出器群、５１ 紙検出センサ、５２ リニアスケール、
６０ コンピュータ、７０ 駆動信号生成回路、７１ 波形生成回路、
７２ 電流増幅回路、８０ フラッシング部、８１ スリット、８２ 仕切り板、
９０ ファン、

Claims (7)

1. 媒体に液体を吐出するヘッドと、
   前記ヘッドを所定方向に移動する移動機構と、
   ファンと、
   を有する液体吐出装置であって、
   前記ファンは前記液体吐出装置内に前記所定方向に風を流すことを特徴とする液体吐出装置。
2. 請求項１に記載の液体吐出装置であって、
   前記所定方向に沿って取り付けられているリニアスケールに基づいて前記ヘッドの位置が検出される液体吐出装置。
3. 請求項２に記載の液体吐出装置であって、
   前記ファンにより前記所定方向に風が流れる位置と前記リニアスケールとの間に前記ヘッドが位置する液体吐出装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の液体吐出装置であって、
   前記ヘッドは駆動信号により液体を吐出し、
   前記液体吐出装置は前記駆動信号を生成する駆動信号生成部を有し、
   前記ファンは、前記駆動信号生成部を冷却するためのファンである、
   液体吐出装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の液体吐出装置であって、
   前記ファンから送り出す風によって、前記所定方向に風を送る液体吐出装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の液体吐出装置であって、
   前記ファンは、前記ヘッドに対して前記所定方向と交差する方向にずれた位置に風を流す液体吐出装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の液体吐出装置であって、
   前記ファンは前記ヘッドの液体吐出面よりも上方に風を流す液体吐出装置。

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