JP2018058306A - 印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板を有する印刷装置について、効率よく基板の発熱を放熱する。
【解決手段】筐体９と、筐体９の内部に設けられたシリアルヘッド１０と、筐体９の内部
に設けられた板部材３０と、シリアルヘッド１０の制御に係る電子部品が実装され、板部
材３０に取り付けられたプリント基板３３と、内部に密閉空間３６ｂが形成され、密閉空
間３６ｂにプリント基板３３を収容した状態で板部材３０に取り付けられたケース３６と
、を備え、ケース３６の内部の密閉空間３６ｂに不活性ガスを含むガスを充填した印刷装
置１。
【選択図】図２

Description

本発明は、印刷装置に関する。

従来、電子部品が実装された基板を保護し、冷却する技術が知られている（例えば、特
許文献１参照）。

特開２０１２−７９９０８号公報

ここで、印刷ヘッドを備え、印刷ヘッドにより印刷を実行する印刷装置は、通常、印刷
ヘッドを制御に係る電子部品が実装された基板を有する。このような印刷装置では、基板
を粉塵等から保護すると同時に、基板の発熱を放熱する必要があるが、特許文献１の技術
では、基板を密閉空間内に設けるため、基板の保護は実現できる一方、基板の発熱を放熱
するときの効率性に改善の余地がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、基板を有する印刷装置について
、効率よく基板の発熱を放熱することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の印刷装置は、筐体と、前記筐体の内部に設けられ
た印刷ヘッドと、前記筐体の内部に設けられた板部材と、前記印刷ヘッドの制御に係る電
子部品が実装され、前記板部材に取り付けられた基板と、内部に密閉空間が形成され、前
記密閉空間に前記基板を収容した状態で前記板部材に取り付けられたケースと、を備え、
前記ケースの内部の前記密閉空間に不活性ガスを含むガスを充填した。
本発明の構成によれば、基板の発熱を、密閉空間に充填された不活性ガスによりケース
に効率的に伝え、ケースを介して効率よく放熱できる。

また、本発明は、前記筐体の内部に設けられ、前記ケースに向かって風を当てるファン
をさらに備える。
本発明の構成によれば、ファンによりケースを冷却することによって、基板の発熱をよ
り効率的に放熱できる。

また、本発明は、前記ファンは、少なくとも、前記ケースと、前記筐体との間隙に風が
流れるように、前記ケースに向かって風を当てる。
本発明の構成によれば、ファンによって、より効率的にケースを冷却でき、これにより
、基板の発熱をより効率的に放熱できる。

また、本発明は、前記ケースに、前記間隙に延在するフィンを設けた。
本発明の構成によれば、フィンの機能により、ファンによって、より効率的にケースを
冷却でき、これにより、基板の発熱をより効率的に放熱できる。

また、本発明は、前記板部材は、前記印刷ヘッドが設けられた駆動室と、前記基板が設
けられた制御室とを仕切る部材である。
本発明の構成によれば、駆動室と、制御室とを仕切る板部材の存在を効果的に利用して
、基板の発熱の効率的な放熱を実現できる。

また、本発明は、前記不活性ガスは、ヘリウムを含むガスである。
本発明の構成によれば、ケースの内部に形成される密閉空間に、熱伝導率の高い気体が
充填された状態となり、より効率的に基板の発熱を放熱できる。

また、本発明は、前記ケースは、金属である。
本発明の構成によれば、ケースが熱伝導率の高い材料で構成された状態となり、より効
率的に基板の発熱を放熱できる。

本実施形態に係る印刷装置の要部の構成を示す図。 印刷装置の内部を上から見た図。 印刷装置の内部を横から見た図。 印刷装置の要部の構成の斜視図。 印刷装置の要部を後ろから見た図。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る印刷装置１の構成を模式的に示す図である。
図１では、図中の矢印で示すように、図中で左へ向かう方向が「前方」であり、図中で
右へ向かう方向が「後方」であり、図中で上へ向かう方向が「上方」であり、図中で下へ
向かう方向が「下方」である。
印刷装置１は、シリアルインクジェットプリンターである。印刷装置１は、ロール紙Ｒ
（印刷媒体）を収容し、ロール紙Ｒを繰り出して搬送方向Ｈに搬送する。印刷装置１は、
搬送するロール紙Ｒに、シリアルインクジェットヘッドとして構成されたシリアルヘッド
１０（印刷ヘッド）によりインクを吐出して印刷を実行する。

図１に示すように、印刷装置１は、筐体９を備える。筐体９は、箱状のケース部材であ
り、印刷装置１の外装を構成する。
図１に示すように、筐体９の内部には、ロール紙Ｒを収容するロール紙収容部１１が設
けられる。以下の説明では、ロール紙Ｒのうち、ロール紙収容部１１に収容されたロール
状の部分を「ロール体ＲＢ」と表現する。また、ロール紙Ｒのうち、ロール紙収容部１１
に収容されたロール体ＲＢから繰り出されて搬送される部分を「搬送ロール紙ＲＨ」と表
現する。

図１に示すように、筐体９の内部には、搬送ロール紙ＲＨが搬送される経路である搬送
経路１３が形成される。ロール体ＲＢから繰り出された搬送ロール紙ＲＨは、搬送経路１
３に沿って搬送方向Ｈに搬送される。

図１に示すように、搬送経路１３には、搬送方向Ｈにおける上流から下流に向かって３
つの搬送ローラー１４１、１４２、１４３が設けられる。搬送ローラー１４１、１４２、
１４３のそれぞれに対向する位置には、搬送ローラー１４１、１４２、１４３の回転に従
動して回転する従動ローラー１５１、１５２、１５３が設けられる。搬送ロール紙ＲＨは
、搬送ローラー１４１、１４２、１４３と、従動ローラー１５１、１５２、１５３とに挟
持され、搬送ローラー１４１、１４２、１４３の回転に応じて、搬送方向Ｈに搬送される
。搬送ローラー１４１、１４２、１４３は、動力伝達機構を介して搬送モーターと接続さ
れており、搬送モーターの駆動に応じて回転する。

図１に示すように、搬送方向Ｈの最も上流側に設けられた搬送ローラー１４１と、搬送
ローラー１４１の下流に設けられた搬送ローラー１４２との間には、案内部材１７が設け
られる。案内部材１７は、搬送ロール紙ＲＨの裏面に接触し、上方へ向かって繰り出され
た搬送ロール紙ＲＨを、前方に向かうように屈曲させる。案内部材１７は、搬送ロール紙
ＲＨに接触して屈曲させることにより、搬送ロール紙ＲＨに張りを与え、搬送ロール紙Ｒ
Ｈの弛みが発生することを抑制する。

搬送ローラー１４２の搬送方向Ｈにおける下流には、搬送ローラー１４３が設けられ、
搬送ローラー１４３の下流には、印刷ユニット１９が設けられる。
印刷ユニット１９は、キャリッジ２０と、キャリッジ２０に搭載されたシリアルヘッド
１０とを備える。
キャリッジ２０は、搬送方向Ｈと交わる走査方向に延びたキャリッジ軸２０ａに支持さ
れ、キャリッジ軸２０ａに沿って、走査方向にシリアルヘッド１０を走査する。
シリアルヘッド１０は、インクジェットヘッドであり、複数色（例えば、シアン（Ｃ）
、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色）のノズル列を備える。シリ
アルヘッド１０は、図示しないインクカートリッジからインクの供給を受けて、各ノズル
列に設けられたノズルからインクを吐出して搬送ロール紙ＲＨにドットを形成して画像を
印刷する。

印刷ユニット１９の搬送方向Ｈにおける下流には、カッターユニット２１が設けられる
。カッターユニット２１は、固定刃２２と、固定刃２２に対して交叉するように移動可能
な可動刃２３とを備える。カッターユニット２１は、可動刃２３を移動させて、搬送ロー
ル紙ＲＨを切断する。

カッターユニット２１の搬送方向Ｈにおける下流には、排紙口２４が設けられる。搬送
ロール紙ＲＨは、排紙口２４を介して、印刷装置１の筐体の外に排出される。

図２は、筐体９の内部を上から見た様子を模式的に示す図である。
図２では、図中の矢印で示すように、図中で下へ向かう方向が「前方」であり、図中で
上へ向かう方向が「後方」であり、図中で左へ向かう方向が「左方」であり、図中で右へ
向かう方向が「右方」である。図２の前方は、図１の前方に対応し、図２の後方は、図１
の後方に対応する。
なお、図２は、後述する駆動室３１と制御室３２とに配置される部材の位置関係を説明
することを目的とした図であり、説明の便宜のため、図１と、図２とでは、印刷装置１の
筐体９の内部における各部材の位置関係、大きさが正確に一致していない。

図２に示すように、筐体９の内部は、筐体９の底面９ａ（図１参照）に立設された板部
材３０によって縦に仕切られ、板部材３０の右方に形成される駆動室３１と、板部材３０
の左方に形成される制御室３２とに区分けされる。

駆動室３１には、図１で説明した搬送経路１３が形成されると共に、搬送経路１３上に
設けられたロール紙収容部１１や、案内部材１７、キャリッジ２０、シリアルヘッド１０
、カッターユニット２１が収容される。ロール紙Ｒの搬送、ロール紙Ｒへの画像の印刷、
ロール紙Ｒの切断は、駆動室３１において実行される。

図３は、筐体９の内部に形成された制御室３２を、図２の矢印Ｙ１に示す方向に向かっ
て見た様子を模式的に示す図である。
制御室３２には、少なくとも、プリント基板３３（基板）が設けられる。
プリント基板３３は、ＣＰＵや、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＡＳＩＣ、信号処理回路等が実装さ
れた基板である。ＲＯＭには、ファームウェアが記憶されており、ＣＰＵは、ＲＯＭに記
憶されたファームウェアをＲＡＭに読み出して実行することにより、ＡＳＩＣ、信号処理
回路と協働して、シリアルヘッド１０を含む印刷装置１の各機構を制御する。すなわち、
プリント基板３３には、シリアルヘッド１０の制御に係る電子部品が実装される。
プリント基板３３に実装された電子部品は、粉塵から保護する必要があると共に、発熱
部材であるため、電子部品が発した熱を効率よく放熱する必要がある。

図２、及び、図３に示すように、プリント基板３３は、プリント基板３３の裏面３３ａ
の全域が板部材３０の左方側の面３０ａと接触した状態で、複数のネジ３５により板部材
３０に固定される。板部材３０、及び、ネジ３５は、銅やアルミニウムなど高い熱伝導率
の金属により構成される。これにより、プリント基板３３の発熱が、板部材３０及びネジ
３５を介して放熱される。
図２に示すように、板部材３０にプリント基板３３が固定される位置は、駆動室３１で
シリアルヘッド１０が設けられた位置と、前後方向において離間した状態である。これに
より、シリアルヘッド１０、及び、シリアルヘッド１０に付随する部材が駆動時に発する
熱が、板部材３０を介してプリント基板３３に伝わることが効果的に抑制される。

図２、及び、図３に示すように、制御室３２において、プリント基板３３に対応する位
置には、ケース３６が設けられる。
ケース３６は、開口３６ａを有する箱状のケース部材である。ケース３６は、板部材３
０により開口３６ａが塞がれた状態で、板部材３０に固着される（取り付けられる）。ケ
ース３６と、板部材３０とが接触する部位は、シール部材でシールされ、これにより、ケ
ース３６の内部には密閉空間３６ｂが形成される。ケース３６の密閉空間３６ｂには、プ
リント基板３３が収容される。
このように、ケース３６は、プリント基板３３を覆った状態で板部材３０に取り付けら
れる。このため、ケース３６により、プリント基板３３は、粉塵等から保護される。

ケース３６の密閉空間３６ｂには、ヘリウム等の不活性ガスを含むガスが充填される。
周知のとおり、ヘリウムは、熱伝導率の高い気体である。また、ヘリウム等の不活性ガス
は酸化等に対して安定的なので、プリント基板３３や実装されている電子部品を劣化させ
るような悪影響が少ない。ヘリウムの他に、酸化に対して安定的な窒素等も含ませて充填
するガスを構成してもよい。また、ケース３６は、銅やアルミニウムなど高い熱伝導率の
金属により構成される。このような構成のため、プリント基板３３の発熱が効率よく放熱
される。すなわち、上述したように、プリント基板３３の裏面３３ａの全域は板部材３０
に接触しており、プリント基板３３の発熱が板部材３０を介して放熱される。さらに、プ
リント基板３３の発熱は、ケース３６の密閉空間３６ｂに充填された高い熱伝導率の不活
性ガスを介して、金属により構成されるケース３６に効率よく伝わり、ケース３６を介し
て放熱される。このように、プリント基板３３の発熱は、多面的に、放熱され、効率の良
い放熱が実現される。

図４は、ケース３６を模式的に示した斜視図である。
図５は、制御室３２を、図２の矢印Ｙ２に示す方向に向かって見た様子を模式的に示す
図である。
図２、及び図５に示すように、ケース３６において、開口３６ａ（板部材３０の面３０
ａ）と対向する左面３６ｃと、筐体９の左面９ｃとの間には、間隙３８が形成される。図
２、図４、及び図５に示すように、ケース３６の左面３６ｃには、間隙３８に延在する５
つのフィン３６ｄが設けられる。図２、及び図４に示すように、フィン３６ｄは、ケース
３６の左面３６ｃの前後方向の全域に延在した、断面が三角形の部材である。図５に示す
ように、互いに隣接する１のフィン３６ｄと、他のフィン３６ｄとの間には、これらフィ
ン３６ｄに沿って前後方向に延在した風路４０が形成される。
フィン３６ｄは、ケース３６と同様、高い熱伝導率の金属により構成される。
図２〜図４に示すように、ケース３６の後方には、ファン３７が設けられる。ファン３
７は、一方の面が筐体９の外部に露出した状態で、筐体９の後面９ｄに設けられる。ファ
ン３７の上下方向の位置は、ケース３６の上下方向の位置に対応する。すなわち、ファン
３７の駆動軸の上下方向の位置は、ケース３６の上下方向における中心部の位置と略同一
とされる。

ファン３７が駆動すると、ファン３７により発生する負圧により、筐体９の外部の空気
が制御室３２に導入され、ケース３６に吹き付けられる。ファン３７の駆動に応じてケー
ス３６に吹き付けられる空気は、ケース３６の上面３６ｅ、下面３６ｆに接触しつつ、前
方へ向かって流通し、流通の過程でケース３６を冷却する。
さらに、ファン３７の駆動に応じてケース３６に吹き付けられる空気は、フィン３６ｄ
に接触しつつ、風路４０に沿って、前方へ向かって流通し、流通の過程でフィン３６ｄ、
及び、フィン３６ｄに接続されたケース３６を冷却する。
上述したように、フィン３６ｄは、断面が三角形の部材であり、ケース３６の左面３６
ｃには、５つのフィン３６ｄが上下方向に並んで設けられる。この構成のため、フィン３
６ｄが設けられた状態の間隙３８の断面積は、フィン３６ｄが存在しない場合に間隙３８
に対応して形成される空間の断面積と比較して小さい。これにより、ファン３７の駆動に
応じて風路４０を流れる空気の流速が速くなり、効率的にフィン３６ｄ、及び、フィン３
６ｄに接続されたケース３６を冷却できる。また、上記構成のため、ファン３７の駆動に
応じて風路４０を流れる空気が接触するフィン３６ｄの面積が大きくなり、効率的にフィ
ン３６ｄ、及び、フィン３６ｄに接続されたケース３６を冷却できる。

上述したように、ケース３６の内部に形成された密閉空間には、ヘリウム等の不活性ガ
スを含むガスが充填された状態である。従って、上記構成によりケース３６が効率的に冷
却されることにより、プリント基板３３の発熱を、より効率的に放熱できる。

以上説明したように、本実施形態に係る印刷装置１は、筐体９と、筐体９の内部に設け
られたシリアルヘッド１０（印刷ヘッド）と、筐体９の内部に設けられた板部材３０と、
シリアルヘッド１０の制御に係る電子部品が実装され、板部材３０に取り付けられたプリ
ント基板３３（基板）と、内部に密閉空間３６ｂが形成され、密閉空間３６ｂにプリント
基板３３を収容した状態で板部材３０に取り付けられたケース３６と、を備える。そして
、ケース３６の内部の密閉空間３６ｂには、不活性ガスを含むガスが充填される。
この構成によれば、プリント基板３３の発熱を、密閉空間３６ｂに充填された不活性ガ
スによりケース３６に効率的に伝え、ケース３６を介して効率よく放熱できる。

また、本実施形態に係る印刷装置１は、筐体９の内部に設けられ、ケース３６に向かっ
て風を当てるファン３７をさらに備える。
この構成によれば、ファン３７によりケース３６を冷却することによって、プリント基
板３３の発熱をより効率的に放熱できる。

また、本実施形態では、ファン３７は、少なくとも、ケース３６と、筐体９との間に形
成される間隙３８に風が流れるように、ケース３６に向かって風を当てる。
この構成によれば、ファン３７によって、より効率的にケース３６を冷却でき、これに
より、プリント基板３３の発熱をより効率的に放熱できる。

また、本実施形態では、ケース３６に、間隙３８に延在するフィン３６ｄを設けた。
この構成によれば、フィン３６ｄの機能により、ファン３７によって、より効率的にケ
ース３６を冷却でき、これにより、プリント基板３３の発熱をより効率的に放熱できる。

また、本実施形態では、板部材３０は、シリアルヘッド１０が設けられた駆動室３１と
、プリント基板３３が設けられた制御室３２とを仕切る部材である。
この構成によれば、駆動室３１と、制御室３２とを仕切る板部材３０の存在を効果的に
利用して、プリント基板３３の発熱の効率的な放熱を実現できる。

また、本実施形態では、ケース３６の内部に形成される密閉空間３６ｂに充填されるガ
スは、ヘリウム等の不活性ガスヘを含む。
この構成によれば、ケース３６の内部に形成される密閉空間３６ｂに、熱伝導率の高く
、電子部品等に酸化などの悪影響が少ない気体が充填された状態となり、より効率的にプ
リント基板３３の発熱を放熱できる。

また、本実施形態では、ケース３６は、金属により構成される。
この構成によれば、ケース３６が銅やアルミニウムなど熱伝導率の高い材料で構成され
た状態となり、より効率的にプリント基板３３の発熱を放熱できる。

なお、上述した実施の形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の
範囲内で任意に変形および応用が可能である。
上述した実施形態では、ケース３６に、フィン３６ｄが設けられていた。しかしながら
、ケース３６にフィン３６ｄを設けない構成でもよい。フィン３６ｄを設けない場合であ
っても、ケース３６の密閉空間にヘリウム等の不活性ガスを含むガスが充填された構成に
より、効率よくプリント基板３３の発熱を放熱できる。
また、上述した実施形態では、印刷装置１の印刷方式は、インクジェット方式であった
が、印刷装置１の印刷方式は、インクジェット式に限らず、サーマル式や、ドットインパ
クト式等、何でもよい。

１…印刷装置、９…筐体、９ａ…底面、９ｃ…左面、９ｄ…後面、１０…シリアルヘッ
ド、１３…搬送経路、１７…案内部材、２０…キャリッジ、２１…カッターユニット、３
０…板部材、３０ａ…面、３１…駆動室、３２…制御室、３３…プリント基板（基板）、
３３ａ…裏面、３５…ネジ、３６…ケース、３６ａ…開口、３６ｂ…密閉空間、３６ｃ…
左面、３６ｄ…フィン、３６ｅ…上面、３７…ファン、３８…間隙、１５２…従動ローラ
ー、１５３…従動ローラー、Ｒ…ロール紙。

Claims (7)

1. 筐体と、
   前記筐体の内部に設けられた印刷ヘッドと、
   前記筐体の内部に設けられた板部材と、
   前記印刷ヘッドの制御に係る電子部品が実装され、前記板部材に取り付けられた基板と
   、
   内部に密閉空間が形成され、前記密閉空間に前記基板を収容した状態で前記板部材に取
   り付けられたケースと、を備え、
   前記ケースの内部の前記密閉空間に不活性ガスを含むガスを充填した印刷装置。
2. 前記筐体の内部に設けられ、前記ケースに向かって風を当てるファンをさらに備える請
   求項１に記載の印刷装置。
3. 前記ファンは、
   少なくとも、前記ケースと、前記筐体との間隙に風が流れるように、前記ケースに向か
   って風を当てる請求項２に記載の印刷装置。
4. 前記ケースに、前記間隙に延在するフィンを設けた請求項３に記載の印刷装置。
5. 前記板部材は、前記印刷ヘッドが設けられた駆動室と、前記基板が設けられた制御室と
   を仕切る部材である請求項１から４のいずれか１項に記載の印刷装置。
6. 前記不活性ガスは、ヘリウムを含むガスである請求項１から５のいずれか１項に記載の
   印刷装置。
7. 前記ケースは、金属である請求項１から６のいずれか１項に記載の印刷装置。

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