JP2018099780A - 印刷装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】回路基板を収容するスペース効率が高く、回路基板に搭載される回路の動作をより安定させることができる印刷装置を提供する。【解決手段】印刷装置100は、印刷媒体5にインクを付与する印刷ヘッド11を搭載し走査方向(X軸方向)に移動するキャリッジ21と、第1の回路を搭載する基板71と、第2の回路を搭載する基板72と、基板71と基板72とを接続する基板間コネクター80と、を備え、基板間コネクター80が、基板間コネクター80を介して基板71と基板72とを接続あるいは離間させる挿抜方向と走査方向(X軸方向)とが交差するように配置されている。【選択図】図7
Description
本発明は、回路基板を搭載する印刷装置に関する。
複数の基板に構成された回路を電気的に接続する技術として、例えば、特許文献1には、主回路基板と複数の接続基板とを、主回路基板が有する導体パッドと接続基板が有する導体ポストとを、少なくともいずれか一方の表面に予め形成された金属被覆層を溶融させることにより電気的に接続する技術により構成した回路板が記載されている。
また、特許文献2には、複数の回路基板を積層方向に接続することができる基板接続用コネクターが記載されている。
また、特許文献2には、複数の回路基板を積層方向に接続することができる基板接続用コネクターが記載されている。
しかしながら、特許文献1に記載の回路板(回路基板)では、基板同士を電気的に接続する部分が溶融接合されているため、例えば、装置に組み込まれた回路基板の保守交換の際に、一部の回路基板だけを取り外すことが簡便にできないという課題があった。
これに対し、特許文献2に記載されたコネクターを用いることにより簡便に回路基板の取り外しが可能となるが、このコネクターを用いて接続された回路基板を搭載する装置によっては、接続の信頼性が維持できない場合があるという課題があった。具体的には、装置がシリアルプリンターのように可動部を伴う装置で、稼動に伴い装置が振動する場合に、振動によってコネクターにおける電気的な接続が不安定になってしまったり、長期間使用する内に回路基板がコネクターから抜けてしまったりする場合があるという課題があった。また、特許文献2に記載されたコネクターは、回路基板の挿抜方向が、回路基板の延在方向と同じ方向であるため、挿抜の為に回路基板を収納する長さより更に長い空間を設ける必要があったり、挿抜用の窓を設けたりしなければならないという課題があった。
これに対し、特許文献2に記載されたコネクターを用いることにより簡便に回路基板の取り外しが可能となるが、このコネクターを用いて接続された回路基板を搭載する装置によっては、接続の信頼性が維持できない場合があるという課題があった。具体的には、装置がシリアルプリンターのように可動部を伴う装置で、稼動に伴い装置が振動する場合に、振動によってコネクターにおける電気的な接続が不安定になってしまったり、長期間使用する内に回路基板がコネクターから抜けてしまったりする場合があるという課題があった。また、特許文献2に記載されたコネクターは、回路基板の挿抜方向が、回路基板の延在方向と同じ方向であるため、挿抜の為に回路基板を収納する長さより更に長い空間を設ける必要があったり、挿抜用の窓を設けたりしなければならないという課題があった。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例または形態として実現することが可能である。
[適用例1] 本適用例に係る印刷装置は、印刷媒体にインクを付与する印刷ヘッドを搭載し走査方向に移動するキャリッジと、第1の回路を搭載する第1の基板と、第2の回路を搭載する第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板とを接続するコネクターと、を備え、前記コネクターが、前記コネクターを介して前記第1の基板と前記第2の基板とを接続あるいは離間させる挿抜方向と前記走査方向とが交差するように配置されていることを特徴とする。
本適用例によれば、第1の回路を搭載する第1の基板と、第2の回路を搭載する第2の基板とを備えるため、例えば、特定の印刷装置に固有の回路基板と、複数の印刷装置に共通の回路基板とを分けて構成するなど、回路基板の共有のフレキシビリティーを上げることができる。また、回路を複数の回路基板に分割することにより、回路基板の取り外しや交換などのメンテナンス保守がし易くなる。
また、コネクターが、コネクターを介して第1の基板と第2の基板とを接続あるいは離間させる挿抜方向とキャリッジの移動方向(走査方向)とが交差するように配置されているため、キャリッジの移動に伴う振動が、第1の基板と第2の基板との接続に影響を与えることを抑制することができる。具体的には、キャリッジの移動に伴う振動によって、第1の基板と第2の基板との電気的な接続が不安定になってしまったり、電気的接続部にノイズが発生してしまったりすることが抑制される。また、長期間使用する内に第1の基板と第2の基板との接続が外れてしまうことが抑制される。
[適用例2] 上記適用例に係る印刷装置において、前記第1の基板および前記第2の基板が、前記走査方向に延在するように設けられていることを特徴とする。
本適用例によれば、第1の基板および第2の基板が、キャリッジが移動する走査方向に延在するように設けられているため、走査方向と交差する方向の印刷装置の長さを短くすることができる。例えば、走査方向が水平方向となるように印刷装置が構成され、第1の基板および第2の基板が、水平面に延在するように構成される場合には、印刷装置の高さを抑えることができる。
また、第1の基板と第2の基板とを接続あるいは離間させる挿抜方向が、第1の基板および第2の基板が延在する走査方向と交差する方向であるため、挿抜の為に、第1の基板および第2の基板を収納する長さより更に長い空間を設ける必要がない。あるいは、挿抜用の窓を設けたりする必要がない。
また、第1の基板と第2の基板とを接続あるいは離間させる挿抜方向が、第1の基板および第2の基板が延在する走査方向と交差する方向であるため、挿抜の為に、第1の基板および第2の基板を収納する長さより更に長い空間を設ける必要がない。あるいは、挿抜用の窓を設けたりする必要がない。
[適用例3] 上記適用例に係る印刷装置において、前記第1の基板を平面視したとき、前記第2の基板が、前記第1の基板の一部と重なるように設けられていることを特徴とする。
本適用例によれば、第1の基板を平面視したとき、第2の基板が、第1の基板の一部と重なるように設けられているため、第1の基板および第2の基板を搭載させる平面スペースをより小さくすることができる。また、第1の基板と第2の基板とが重ならない領域には、第1の基板と第2の基板とが重なる方向に延在する回路部品を、スペース効率良く配置することができる。
[適用例4] 上記適用例に係る印刷装置において、前記第2の回路が、前記印刷ヘッドを駆動する駆動信号を生成する駆動信号生成回路を含み、前記第2の基板が、前記第1の基板より、前記印刷ヘッドが前記印刷媒体にインクを付与する印刷領域に近い位置に設けられていることを特徴とする。
本適用例によれば、印刷ヘッドを駆動する駆動信号を生成する駆動信号生成回路を搭載する第2の基板が、第1の基板より、印刷ヘッドが印刷媒体にインクを付与する印刷領域に近い位置に設けられているため、駆動信号を印刷ヘッドに伝達するための配線ケーブルをより好適に短くすることができる。
[適用例5] 上記適用例に係る印刷装置において、第3の回路を搭載する第3の基板を備え、前記第3の基板が、前記走査方向に延在するように設けられていることを特徴とする。
本適用例によれば、第3の回路を搭載する第3の基板を備えるため、例えば、特定の印刷装置に固有の回路基板と、複数の印刷装置に共通の回路基板とを分けて構成するなど、回路基板の共有のフレキシビリティーを上げることができる。また、回路を複数の回路基板に分割することにより、回路基板の取り外しや交換などのメンテナンス保守がし易くなる。
また、第1の基板、第2の基板および第3の基板が、キャリッジが移動する走査方向に延在するように設けられているため、走査方向と交差する方向の印刷装置の長さを短くすることができる。例えば、走査方向が水平方向となるように印刷装置が構成され、第1の基板および第3の基板が、水平面に延在するように構成される場合には、印刷装置の高さを抑えることができる。
また、第1の基板、第2の基板および第3の基板が、キャリッジが移動する走査方向に延在するように設けられているため、走査方向と交差する方向の印刷装置の長さを短くすることができる。例えば、走査方向が水平方向となるように印刷装置が構成され、第1の基板および第3の基板が、水平面に延在するように構成される場合には、印刷装置の高さを抑えることができる。
[適用例6] 上記適用例に係る印刷装置において、第4の回路を搭載する第4の基板を備え、前記キャリッジが前記印刷領域の外のホームポジションに位置するとき、前記第1の基板と前記第2の基板とが前記キャリッジに対し、鉛直方向において上側に配置され、前記第4の基板が、前記キャリッジに対し、水平方向において前記印刷領域とは反対の側に配置されていることが好ましい。
本適用例によれば、第1の基板と第2の基板とがキャリッジに対し、鉛直方向において上側に配置され、第4の基板が、キャリッジに対し、水平方向において印刷領域とは反対の側に配置されている。そのため、キャリッジが搭載する印刷ヘッドからインク漏れがあった場合などであっても、第1の基板、第2の基板、第4の基板にインクが垂れ落ちることが無く、インクによる漏電でそれぞれに搭載される回路が破損することが抑制される。
以下に本発明を具体化した実施形態について、図面を参照して説明する。以下は、本発明の一実施形態であって、本発明を限定するものではない。なお、以下の各図においては、説明を分かりやすくするため、実際とは異なる尺度で記載している場合がある。また、図面に付記する座標においては、印刷ヘッドから印刷媒体へインクを吐出する方向であるZ軸方向が上下方向、+Z方向が上方向、キャリッジの移動方向(走査方向)であるX軸方向が左右(側面)方向、+X方向が左方向、キャリッジの移動方向(走査方向)と交差する方向であって印刷媒体を搬送する搬送方向であるY軸方向が前後(正面、背面)方向、+Y方向が前(正面)方向、X−Y平面が水平面としている。
(実施形態1)
図1は、実施形態1に係る印刷装置100の斜視図である。また、図2は、印刷装置100の構成を示すブロック図である。
印刷装置100は、外部電子機器(例えばパーソナルコンピューターPC)から受信する画像データに基づいて、ロール状に巻かれた状態で供給される長尺状の印刷媒体5に所望の画像を印刷する大型のインクジェットプリンターである。
印刷媒体5としては、例えば、上質紙、キャスト紙、アート紙、コート紙、合成紙、PET(Polyethylene terephthalate)やPP(polypropylene)などから成るフィルム、布帛などを使用することができる。
図1は、実施形態1に係る印刷装置100の斜視図である。また、図2は、印刷装置100の構成を示すブロック図である。
印刷装置100は、外部電子機器(例えばパーソナルコンピューターPC)から受信する画像データに基づいて、ロール状に巻かれた状態で供給される長尺状の印刷媒体5に所望の画像を印刷する大型のインクジェットプリンターである。
印刷媒体5としては、例えば、上質紙、キャスト紙、アート紙、コート紙、合成紙、PET(Polyethylene terephthalate)やPP(polypropylene)などから成るフィルム、布帛などを使用することができる。
<印刷装置100の基本構成>
印刷装置100は、印刷部10、走査部20、搬送部30、インク供給部40、制御部50などから構成されている。
外部電子機器から画像データを受信した印刷装置100は、画像データや印刷ジョブの設定内容に基づき、制御部50によって印刷部10、走査部20、搬送部30、インク供給部40を制御し、印刷媒体5に画像を印刷(画像形成)する。印刷ジョブの設定は、外部電子機器や、印刷装置100が備えるタッチパネルなどの入力部51から行うことができる。
印刷装置100は、印刷部10、走査部20、搬送部30、インク供給部40、制御部50などから構成されている。
外部電子機器から画像データを受信した印刷装置100は、画像データや印刷ジョブの設定内容に基づき、制御部50によって印刷部10、走査部20、搬送部30、インク供給部40を制御し、印刷媒体5に画像を印刷(画像形成)する。印刷ジョブの設定は、外部電子機器や、印刷装置100が備えるタッチパネルなどの入力部51から行うことができる。
印刷部10は、印刷用の液体(以下インクと言う)をインク滴として吐出する複数のノズル(ノズル列)を有する印刷ヘッド11および印刷ヘッド11を駆動制御するヘッドコントローラー12を備えている。
走査部20は、キャリッジ21、ガイド軸22、キャリッジ移動部23(図4参照)などから構成されている。キャリッジ移動部23は、キャリッジモーター23M、モーター制御基板23C(図4参照)などから構成されている。
印刷部10は、キャリッジ21に搭載され、走査方向(図1に示すX軸方向)に移動するキャリッジ21に伴って走査方向に往復移動する。印刷部10(印刷ヘッド11)が走査方向に移動しながら制御部50の制御の下に、印刷領域(印刷ヘッド11が走査移動し、印刷媒体5にインクを付与する領域)に搬送された印刷媒体5にインク滴を吐出することによって、走査方向に沿ったドットの列(ラスタライン)が印刷媒体5に形成される。
走査部20は、キャリッジ21、ガイド軸22、キャリッジ移動部23(図4参照)などから構成されている。キャリッジ移動部23は、キャリッジモーター23M、モーター制御基板23C(図4参照)などから構成されている。
印刷部10は、キャリッジ21に搭載され、走査方向(図1に示すX軸方向)に移動するキャリッジ21に伴って走査方向に往復移動する。印刷部10(印刷ヘッド11)が走査方向に移動しながら制御部50の制御の下に、印刷領域(印刷ヘッド11が走査移動し、印刷媒体5にインクを付与する領域)に搬送された印刷媒体5にインク滴を吐出することによって、走査方向に沿ったドットの列(ラスタライン)が印刷媒体5に形成される。
搬送部30は、供給部31および印刷媒体5を搬送する経路を構成する複数の搬送ローラー(図示省略)、プラテン32などから構成されている。搬送ローラーは、制御部50の制御の下に印刷媒体5を走査方向と交差する搬送方向(図1に示すY軸方向)に移動させる駆動ローラーや印刷媒体5の移動に伴って回転する従動ローラーなどから成り、印刷媒体5を供給部31から供給し、印刷部10の印刷領域を経由して排出するまでの搬送経路を構成する。
供給部31は、印刷媒体5がロール状に巻かれたリールを回転可能に支持し、印刷媒体5を搬送経路に送り出す。
プラテン32は、印刷領域において印刷媒体5を支持する。
供給部31は、印刷媒体5がロール状に巻かれたリールを回転可能に支持し、印刷媒体5を搬送経路に送り出す。
プラテン32は、印刷領域において印刷媒体5を支持する。
インク供給部40は、インクタンクおよびインクタンクから印刷ヘッド11にインクを供給するインク供給路(図示省略)などを備えている。
インクには、例えば、濃インク組成物からなるインクセットとして、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の3色のインクセットにブラック(K)を加えた4色のインクセットなどがある。インクタンク、インク供給路、および同一インクを吐出するノズルまでのインク供給経路は、インク毎に独立して設けられている。
インクには、例えば、濃インク組成物からなるインクセットとして、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の3色のインクセットにブラック(K)を加えた4色のインクセットなどがある。インクタンク、インク供給路、および同一インクを吐出するノズルまでのインク供給経路は、インク毎に独立して設けられている。
インク滴を吐出する方式(インクジェット方式)には、ピエゾ方式を用いている。ピエゾ方式は、圧力室に貯留されたインクに圧電素子(ピエゾ素子)を利用したアクチュエーターにより印刷情報信号に応じた圧力を加え、圧力室に連通するノズルからインク滴を噴射(吐出)し印刷する方式である。
走査部20、搬送部30は、制御部50の制御の下に、印刷媒体5を印刷部10に対し相対移動させる。
ガイド軸22は、走査方向に延在しキャリッジ21を摺接可能な状態で支持し、また、キャリッジモーター23Mは、キャリッジ21をガイド軸22に沿って往復移動させる際の駆動源となる。つまり、走査部20(キャリッジ21、ガイド軸22、キャリッジ移動部23)は、制御部50の制御の下にキャリッジ21を(つまりは、印刷ヘッド11を)ガイド軸22に沿って走査方向に移動させる。
ガイド軸22は、走査方向に延在しキャリッジ21を摺接可能な状態で支持し、また、キャリッジモーター23Mは、キャリッジ21をガイド軸22に沿って往復移動させる際の駆動源となる。つまり、走査部20(キャリッジ21、ガイド軸22、キャリッジ移動部23)は、制御部50の制御の下にキャリッジ21を(つまりは、印刷ヘッド11を)ガイド軸22に沿って走査方向に移動させる。
制御部50は、入力部51、インターフェイス部(I/F)52、メインCPU(Central Processing Unit)53、メモリー54、画像処理部55、吐出データ処理部56、駆動制御部57、システムバス58などを備え、印刷装置100の制御を行う。
インターフェイス部52は、外部電子機器と印刷装置100との間でデータの送受信を行う。
メインCPU53は、印刷装置100全体の制御を行うための演算処理装置であり、システムバス58を介して、入力部51、インターフェイス部52、メモリー54、画像処理部55、吐出データ処理部56、駆動制御部57と接続されている。
メモリー54は、メインCPU53が動作するプログラムを格納する領域や動作する作業領域などを確保する記憶媒体であり、RAM、EEPROMなどの記憶素子によって構成される。
メインCPU53は、メモリー54に格納されているプログラムおよび外部電子機器から受信した画像データに基づき画像処理部55、吐出データ処理部56、駆動制御部57を介して印刷部10、走査部20、搬送部30、インク供給部40を制御する。
インターフェイス部52は、外部電子機器と印刷装置100との間でデータの送受信を行う。
メインCPU53は、印刷装置100全体の制御を行うための演算処理装置であり、システムバス58を介して、入力部51、インターフェイス部52、メモリー54、画像処理部55、吐出データ処理部56、駆動制御部57と接続されている。
メモリー54は、メインCPU53が動作するプログラムを格納する領域や動作する作業領域などを確保する記憶媒体であり、RAM、EEPROMなどの記憶素子によって構成される。
メインCPU53は、メモリー54に格納されているプログラムおよび外部電子機器から受信した画像データに基づき画像処理部55、吐出データ処理部56、駆動制御部57を介して印刷部10、走査部20、搬送部30、インク供給部40を制御する。
制御部50は、外部電子機器から画像データ(例えば、テキストデータやフルカラーのイメージデータなど)を受け取り、解像度変換処理、色変換処理、ハーフトーン処理、ラスタライズ処理、パス割り付け処理などを行って、印刷部10、走査部20、搬送部30、インク供給部40を制御する制御信号を生成する。
図3は、画像データに基づき印刷を行うまでの制御部50が行う画像処理のフローを示すフローチャートである。
まず、メインCPU53の制御の下に、画像データを受信し、画像処理部55において、解像度変換処理、色変換処理、ハーフトーン処理を行う。画像処理部55は、これらの処理に特化した専用のCPUやメモリー(図示省略)を有している。
まず、メインCPU53の制御の下に、画像データを受信し、画像処理部55において、解像度変換処理、色変換処理、ハーフトーン処理を行う。画像処理部55は、これらの処理に特化した専用のCPUやメモリー(図示省略)を有している。
解像度変換処理は、画像データを、印刷媒体5に印刷する際の解像度(印刷解像度)に変換する処理である。例えば、印刷解像度が720×720dpiに指定されている場合、アプリケーションから受け取ったベクター形式の画像データを720×720dpiの解像度のビットマップ形式の画像データに変換する。解像度変換処理後の画像データの各画素データは、マトリクス状に配置された画素から構成されている。各画素はRGB色空間の例えば256階調の階調値を有している。つまり、解像度変換後の画素データは、対応する画素の階調値を示すものである。
マトリクス状に配置された画素の内の所定の方向に並ぶ1列分の画素に対応する画素データを、ラスタデータと言う。なお、ラスタデータに対応する画素が並ぶ所定の方向は、画像を印刷するときの印刷ヘッド11の移動方向(走査方向)と対応している。
マトリクス状に配置された画素の内の所定の方向に並ぶ1列分の画素に対応する画素データを、ラスタデータと言う。なお、ラスタデータに対応する画素が並ぶ所定の方向は、画像を印刷するときの印刷ヘッド11の移動方向(走査方向)と対応している。
色変換処理は、RGBデータをCMYK色系空間のデータに変換する処理である。CMYK色とは、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)であり、CMYK色系空間の画像データは、印刷装置100が有するインクの色に対応したデータである。従って、例えば、印刷装置100がCMYK色系の10種類のインクを使用する場合には、画像処理部55は、RGBデータに基づいて、CMYK色系の10次元空間の画像データを生成する。
この色変換処理は、RGBデータの階調値とCMYK色系データの階調値とを対応づけたテーブル(色変換ルックアップテーブルLUT)に基づいて行われる。なお、色変換処理後の画素データは、CMYK色系空間により表される例えば256階調のCMYK色系データである。
この色変換処理は、RGBデータの階調値とCMYK色系データの階調値とを対応づけたテーブル(色変換ルックアップテーブルLUT)に基づいて行われる。なお、色変換処理後の画素データは、CMYK色系空間により表される例えば256階調のCMYK色系データである。
ハーフトーン処理は、高階調数(256階調)のデータを、印刷装置100が形成可能な階調数のデータに変換する処理である。このハーフトーン処理により、256階調を示すデータが、例えば、2階調(ドット有り、無し)を示す1ビットデータや、4階調(ドット無し、小ドット、中ドット、大ドット)を示す2ビットデータに変換される。具体的には、階調値(0〜255)とドット生成率が対応したドット生成率テーブルから、階調値に対応するドットの生成率(例えば、4階調の場合は、ドット無し、小ドット、中ドット、大ドットのそれぞれの生成率)を求め、得られた生成率において、ディザ法・誤差拡散法などを利用して、ドットが分散して形成されるように画素データが作成される。
ハーフトーン処理が完了したデータは、メインCPU53の制御の下に、吐出データ処理部56に送られ、吐出データ処理部56において、ラスタライズ処理およびパス割り付け処理を行う。吐出データ処理部56は、これらの処理を行う回路が、印刷装置100が備えるインク種毎に独立して行われるように分割して設けられている。図2では、吐出データ処理部56に、例えばCMYKの4色のインクに対応する吐出データ処理部(C)、吐出データ処理部(M)、吐出データ処理部(Y)、吐出データ処理部(K)が設けられていることを示している。
ラスタライズ処理は、マトリクス状に並ぶ画素データ(例えば上記のように1ビットや2ビットのデータ)を、印刷時のドット形成順序に従って並べ替える処理である。
パス割り付け処理は、ラスタライズ処理後の画素データによって構成される画像データを、インク種毎(すなわちインク種毎に設けられた印刷ヘッド11(ノズル列)毎)に、印刷ヘッド11が走査移動しながらインク滴を吐出する各パスに割り付ける処理である。パス割り付け処理が完了すると、印刷画像を構成する各ラスタラインの画素が、インク滴を吐出する実際のノズルに割り付けられる。
パス割り付け処理は、ラスタライズ処理後の画素データによって構成される画像データを、インク種毎(すなわちインク種毎に設けられた印刷ヘッド11(ノズル列)毎)に、印刷ヘッド11が走査移動しながらインク滴を吐出する各パスに割り付ける処理である。パス割り付け処理が完了すると、印刷画像を構成する各ラスタラインの画素が、インク滴を吐出する実際のノズルに割り付けられる。
吐出データ処理部56からは、印刷部10(ヘッドコントローラー12)に対し、インクを吐出するノズルの選択、吐出する量の選択、吐出するタイミングの制御などをするためのヘッド制御信号、および前述したアクチュエーターを駆動する駆動信号などをデジタル信号として出力する。すなわち、吐出データ処理部56は、印刷ヘッド11を駆動する駆動信号を生成する駆動信号生成回路を構成している。
また、メインCPU53の制御の下に、駆動制御部57において、ラスタライズ処理されたデータに同期して印刷媒体5を印刷部10に対し相対移動させる移動制御信号を生成する。
また、メインCPU53の制御の下に、駆動制御部57において、ラスタライズ処理されたデータに同期して印刷媒体5を印刷部10に対し相対移動させる移動制御信号を生成する。
印刷部10において、ヘッドコントローラー12は、受信した駆動信号をD/A変換してアクチュエーター(圧電薄膜(ピエゾ素子))を駆動する吐出駆動波形を生成し、ヘッド制御信号に基づいてアクチュエーターに印加し印刷ヘッド11を駆動する。
以上の構成により、印刷装置100は、搬送部30(供給部31、搬送ローラー)によって印刷領域に供給された印刷媒体5に対し、ガイド軸22に沿って印刷ヘッド11を支持するキャリッジ21を走査方向(X軸方向)移動させながら印刷ヘッド11からインク滴を吐出する動作と、搬送部30(搬送ローラー)により走査方向と交差する搬送方向(+Y方向)に印刷媒体5を移動させる動作とを繰り返すことにより、印刷媒体5に所望の画像を形成(印刷)する。
<制御部の基板構成>
本実施形態の印刷装置100は、制御部50を構成する回路を搭載する複数の基板の配置に特徴を有している。まず、図2を参照し、制御部50の基板構成について説明する。
制御部50を構成する回路は、構成される内部回路の機能に基づいて、「第1の基板」としての基板71、「第2の基板」としての基板72、「第3の基板」としての基板73、およびその他の基板に分けられて搭載されている。
本実施形態の印刷装置100は、制御部50を構成する回路を搭載する複数の基板の配置に特徴を有している。まず、図2を参照し、制御部50の基板構成について説明する。
制御部50を構成する回路は、構成される内部回路の機能に基づいて、「第1の基板」としての基板71、「第2の基板」としての基板72、「第3の基板」としての基板73、およびその他の基板に分けられて搭載されている。
基板71は、「第1の回路」としてのインターフェイス部52、メインCPU53、メモリー54を含む回路を搭載する回路基板である。基板71には、例えば、汎用のCPU基板などを利用することができる。
基板72は、「第2の回路」としての印刷ヘッド11を駆動する駆動信号を生成する駆動信号生成回路(すなわち吐出データ処理部56を構成する回路)を含む回路を搭載する回路基板である。
基板73は、「第3の回路」としての画像処理部55を含む回路を搭載する回路基板である。画像処理部55の機能は、画像データに対してハーフトーン処理を行うまでの機能であるため、同じCMYK色系の印刷装置であれば、複数の異なる仕様の印刷装置に対応する共用基板として構成することができる。つまり、基板72は、印刷ヘッド11のハードウェア構成に対応させる必要があるため、個別仕様の回路基板として構成されるが、基板73は、同じCMYK色系の印刷装置であれば、印刷ヘッド11のハードウェア構成の違いに対応させる必要が無い。
その他の基板としては、例えば、走査部20、搬送部30、インク供給部40をそれぞれ駆動する駆動制御部57を構成する回路を搭載する基板があり、走査部20を駆動する基板の場合、キャリッジモーター23Mを駆動制御する「第4の回路」を搭載する「第4の基板」としてのモーター制御基板23C(図4参照)が含まれる。
<制御部の基板配置>
図4は、制御部50を構成する回路を搭載する複数の基板の配置を示す斜視図である。また、図5は、同平面図、図6は同背面図である。
制御部50(制御部50を構成する回路を搭載する複数の基板)は、図4に示すように、印刷装置100の−X側の端部領域に設けられている。印刷装置100の−X側の端部領域は、印刷ヘッド11が印刷媒体5にインクを付与する印刷領域から−X側に外れた領域であり、印刷ヘッド11(キャリッジ21)が印刷領域の外に移動して待機するホームポジションが設けられる領域である。ホームポジションでは、印刷装置100の非稼動時に印刷ヘッド11が乾燥してノズル詰まりが発生してしまうことを抑制するために、印刷ヘッド11のノズル形成面をキャップで覆うキャップ動作や、インク詰まりを解消するためにノズルからインクを強制吐出させるクリーニング動作などが行われる。
図4は、制御部50を構成する回路を搭載する複数の基板の配置を示す斜視図である。また、図5は、同平面図、図6は同背面図である。
制御部50(制御部50を構成する回路を搭載する複数の基板)は、図4に示すように、印刷装置100の−X側の端部領域に設けられている。印刷装置100の−X側の端部領域は、印刷ヘッド11が印刷媒体5にインクを付与する印刷領域から−X側に外れた領域であり、印刷ヘッド11(キャリッジ21)が印刷領域の外に移動して待機するホームポジションが設けられる領域である。ホームポジションでは、印刷装置100の非稼動時に印刷ヘッド11が乾燥してノズル詰まりが発生してしまうことを抑制するために、印刷ヘッド11のノズル形成面をキャップで覆うキャップ動作や、インク詰まりを解消するためにノズルからインクを強制吐出させるクリーニング動作などが行われる。
図4〜図6に示すように、ホームポジションに位置する場合の印刷ヘッド11(キャリッジ21)に対して、基板71、基板72、基板73は、鉛直方向において上側に配置され、モーター制御基板23Cは、水平方向において印刷領域とは反対の側に配置されている。
より具体的には、基板71、基板72、基板73は、ホームポジションに位置する印刷ヘッド11(キャリッジ21)の上側(+Z側)において、それぞれが、X―Y平面内に延在するように設けられている。すなわち、基板71、基板72、基板73は、走査方向(X軸方向)に延在するように設けられている。また、モーター制御基板23Cは、ホームポジションに位置する印刷ヘッド11(キャリッジ21)の−X側に、Y―Z平面内に延在するように設けられている。
より具体的には、基板71、基板72、基板73は、ホームポジションに位置する印刷ヘッド11(キャリッジ21)の上側(+Z側)において、それぞれが、X―Y平面内に延在するように設けられている。すなわち、基板71、基板72、基板73は、走査方向(X軸方向)に延在するように設けられている。また、モーター制御基板23Cは、ホームポジションに位置する印刷ヘッド11(キャリッジ21)の−X側に、Y―Z平面内に延在するように設けられている。
また、基板71、基板72、基板73は、−X側から基板73、基板71、基板72の順に配置されている。すなわち、基板72が、基板71より、印刷ヘッド11が印刷媒体5にインクを付与する印刷領域に近い位置に設けられている。
また、基板71を平面視したとき(基板71、基板72、基板73の+Z側から−Z方向に見たとき)、基板72が、基板71の一部と、また、基板73が、基板71の一部と重なるように設けられている。
また、基板71を平面視したとき(基板71、基板72、基板73の+Z側から−Z方向に見たとき)、基板72が、基板71の一部と、また、基板73が、基板71の一部と重なるように設けられている。
図7は、制御部50を構成する回路を搭載する複数の基板を接続するコネクターの配置を示す背面図である。図8は、同平面図である。
基板71、基板72、基板73は、コネクターを介し、その他の基板に搭載される回路は、ケーブルを介して電気的に接続されている。具体的には、基板71と基板72と、また、基板71と基板73とは、基板間コネクター(Board-to-Board Connector)80で接続されている。詳しくは、基板71には、基板間コネクター80として、レセプター81aと、レセプター81bが実装されている。また、基板72には、基板間コネクター80として、プラグ82aが実装されている。基板73には、基板間コネクター80として、プラグ82bが実装されている。この時、基板間の通信はケーブルを介した接続よりも高速である場合が多く、基板間の通信は、例えばPCI Express(登録商標)などの高速通信で行い、ケーブルを介した通信は、基板間の通信よりも遅い、例えばシリアル通信やパラレル通信を用いてもよい。
基板71、基板72、基板73は、コネクターを介し、その他の基板に搭載される回路は、ケーブルを介して電気的に接続されている。具体的には、基板71と基板72と、また、基板71と基板73とは、基板間コネクター(Board-to-Board Connector)80で接続されている。詳しくは、基板71には、基板間コネクター80として、レセプター81aと、レセプター81bが実装されている。また、基板72には、基板間コネクター80として、プラグ82aが実装されている。基板73には、基板間コネクター80として、プラグ82bが実装されている。この時、基板間の通信はケーブルを介した接続よりも高速である場合が多く、基板間の通信は、例えばPCI Express(登録商標)などの高速通信で行い、ケーブルを介した通信は、基板間の通信よりも遅い、例えばシリアル通信やパラレル通信を用いてもよい。
それぞれの基板間コネクター80(レセプター81a、レセプター81b、プラグ82a、プラグ82b)は、基板71と基板72とが、また基板71と基板73とが重なる領域において基板間コネクター80の長手方向がY軸方向に延在するように配置されている(図4参照)。
基板71の表面(+Z側の面)の+X側に実装されるレセプター81aと、基板72の裏面(−Z側の面)の−X側に実装されるプラグ82aとが嵌合することにより基板71に搭載される回路と基板72に搭載される回路とが電気的に接続される。
また、基板71の表面(+Z側の面)の−X側に実装されるレセプター81bと、基板73の裏面(−Z側の面)の+X側に実装されるプラグ82bとが嵌合することにより基板71に搭載される回路と基板73に搭載される回路とが電気的に接続される。
基板71の表面(+Z側の面)の+X側に実装されるレセプター81aと、基板72の裏面(−Z側の面)の−X側に実装されるプラグ82aとが嵌合することにより基板71に搭載される回路と基板72に搭載される回路とが電気的に接続される。
また、基板71の表面(+Z側の面)の−X側に実装されるレセプター81bと、基板73の裏面(−Z側の面)の+X側に実装されるプラグ82bとが嵌合することにより基板71に搭載される回路と基板73に搭載される回路とが電気的に接続される。
すなわち、基板間コネクター80(レセプター81a、プラグ82a)を介して基板71と基板72とを接続あるいは離間させる挿抜方向と走査方向(X軸方向)とが交差するように、基板間コネクター80(レセプター81a、プラグ82a)が配置されている。また、基板間コネクター80(レセプター81b、プラグ82b)を介して基板71と基板73とを接続あるいは離間させる挿抜方向と走査方向(X軸方向)とが交差するように、基板間コネクター80(レセプター81b、プラグ82b)が配置されている。
それぞれの基板間コネクター80には、好適例として、レセプター81aには、FX18−60S−0.8SV20、レセプター81bには、FX18−100S−0.8SV20、プラグ82aには、FX18−60P−0.8SV10、プラグ82bには、FX18−100P−0.8SV10(いずれもヒロセ電機株式会社製)を用いている。
以上述べたように、本実施形態による印刷装置によれば、以下の効果を得ることができる。
印刷装置100は、「第1の回路」としてのインターフェイス部52、メインCPU53、メモリー54を含む回路を搭載する「第1の基板」としての基板71と、「第2の回路」としての印刷ヘッド11を駆動する駆動信号を生成する駆動信号生成回路(すなわち吐出データ処理部56を構成する回路)を含む回路を搭載する「第2の基板」としての基板72とを備える。複数の印刷装置に共通の回路基板としての基板71と、特定の印刷装置に固有の基板72とに分けて構成されるため、回路基板の共有のフレキシビリティーを上げることができる。また、回路を複数の回路基板に分割することにより、回路基板の取り外しや交換などのメンテナンス保守がし易くなる。
印刷装置100は、「第1の回路」としてのインターフェイス部52、メインCPU53、メモリー54を含む回路を搭載する「第1の基板」としての基板71と、「第2の回路」としての印刷ヘッド11を駆動する駆動信号を生成する駆動信号生成回路(すなわち吐出データ処理部56を構成する回路)を含む回路を搭載する「第2の基板」としての基板72とを備える。複数の印刷装置に共通の回路基板としての基板71と、特定の印刷装置に固有の基板72とに分けて構成されるため、回路基板の共有のフレキシビリティーを上げることができる。また、回路を複数の回路基板に分割することにより、回路基板の取り外しや交換などのメンテナンス保守がし易くなる。
また、基板間コネクター80が、基板間コネクター80を介して基板71と基板72とを、また基板71と「第3の基板」としての基板73とを接続あるいは離間させる挿抜方向とキャリッジ21の移動方向(走査方向(X軸方向))とが交差するように配置されているため、キャリッジ21の移動に伴う振動が、基板71と基板72との、また基板71と基板73との接続に影響を与えることを抑制することができる。具体的には、キャリッジ21の移動に伴う振動によって、基板71と基板72との、また基板71と基板73との電気的な接続が不安定になってしまうことや、電気的接続部にノイズが発生してしまうことが抑制される。また、長期間使用する内に基板71と基板72との、また基板71と基板73との接続が外れてしまうことが抑制される。
また、基板71、基板72および基板73が、キャリッジ21が移動する走査方向(X軸方向)に延在するように設けられているため、走査方向(X軸方向)と交差する方向の印刷装置100の長さを短くすることができる。例えば、走査方向(X軸方向)が水平方向となるように印刷装置100が構成され、基板71、基板72および基板73が、水平面に延在するように構成される場合には、印刷装置100の高さを抑えることができる。
また、基板71と基板72とを接続あるいは離間させる挿抜方向が、基板71および基板72が延在する走査方向(X軸方向)と交差する方向であるため、挿抜の為に、基板71および基板72を収納する長さより更に長い空間を設ける必要がない。あるいは、挿抜用の窓を設けたりする必要がない。同様に、基板71と基板73とを接続あるいは離間させる挿抜方向が、基板71および基板73が延在する走査方向(X軸方向)と交差する方向であるため、挿抜の為に、基板71および基板73を収納する長さより更に長い空間を走査方向もしくは前後方向に設ける必要がない。あるいは、挿抜用の窓を特別に設けたりする必要がない。
また、基板71と基板72とを接続あるいは離間させる挿抜方向が、基板71および基板72が延在する走査方向(X軸方向)と交差する方向であるため、挿抜の為に、基板71および基板72を収納する長さより更に長い空間を設ける必要がない。あるいは、挿抜用の窓を設けたりする必要がない。同様に、基板71と基板73とを接続あるいは離間させる挿抜方向が、基板71および基板73が延在する走査方向(X軸方向)と交差する方向であるため、挿抜の為に、基板71および基板73を収納する長さより更に長い空間を走査方向もしくは前後方向に設ける必要がない。あるいは、挿抜用の窓を特別に設けたりする必要がない。
また、基板71を上方向または下方向から平面視したとき、基板72が、基板71の一部と重なるように設けられているため、基板71および基板72を搭載させる平面スペースをより小さくすることができる。また、基板71と基板72とが重ならない領域には、基板71と基板72とが重なる方向に延在する回路部品(例えば、図7に示す、メインCPU53の上部に付属させるヒートシンク53aなど)を、スペース効率良く(すなわち、基板71と基板72と回路部品とを重ねた高さより低い高さにおいて)配置することができる。同様に、基板71を平面視したとき、基板73が、基板71の一部と重なるように設けられているため、基板71および基板73を搭載させる平面スペースをより小さくすることができる。また、基板71と基板73とが重ならない領域には、基板71と基板72とが重なる方向に延在する回路部品を、スペース効率良く配置することができる。
また、発熱する回路部品を、基板71と基板72とが重ならない領域、あるいは基板71と基板73とが重ならない領域に配置することにより、発熱する回路部品が、重なる他の基板に搭載される回路に与える熱の影響を抑制することができる。
また、印刷ヘッド11を駆動する駆動信号を生成する駆動信号生成回路(吐出データ処理部56)を搭載する基板72が、基板71より、印刷ヘッド11が印刷媒体5にインクを付与する印刷領域に近い位置に設けられているため、駆動信号を印刷ヘッド11に伝達するための配線ケーブル(具体的には、基板72(吐出データ処理部56)とヘッドコントローラー12とを接続する配線ケーブル)をより好適に短くすることができ、配線ケーブルに発生するノイズの量を低減することができる。
また、「第3の回路」としての画像処理部55を搭載する基板73を備える。画像処理部55の機能は、画像データに対してハーフトーン処理を行うまでの機能であるため、同じCMYK色系の印刷装置であれば、複数の異なる仕様の印刷装置に対応する共用基板として構成することができる。つまり、回路基板の共有のフレキシビリティーを上げることができる。また、回路を複数の回路基板に分割することにより、回路基板の取り外しや交換などのメンテナンス保守がし易くなる。
また、ホームポジションに位置するキャリッジ21に対し、基板71と基板72とが鉛直方向において上側に配置され、「第4の基板」としてのモーター制御基板23Cが、水平方向において印刷領域とは反対の側に配置されている。そのため、キャリッジ21が搭載する印刷ヘッド11からインク漏れがあった場合などであっても、基板71、基板72、モーター制御基板23Cにインクが垂れ落ちることが無く、インクによる漏電でそれぞれに搭載される回路が破損することが抑制される。
5…印刷媒体、10…印刷部、11…印刷ヘッド、12…ヘッドコントローラー、20…走査部、21…キャリッジ、22…ガイド軸、23…キャリッジ移動部、23C…モーター制御基板、23M…キャリッジモーター、30…搬送部、31…供給部、32…プラテン、40…インク供給部、50…制御部、51…入力部、52…インターフェイス部、53…メインCPU、53a…ヒートシンク、54…メモリー、55…画像処理部、56…吐出データ処理部、57…駆動制御部、58…システムバス、71〜73…基板、80…コネクター、81a,81b…レセプター、82a,82b…プラグ、100…印刷装置。
Claims (6)
- 印刷媒体にインクを付与する印刷ヘッドを搭載し走査方向に移動するキャリッジと、
第1の回路を搭載する第1の基板と、
第2の回路を搭載する第2の基板と、
前記第1の基板と前記第2の基板とを接続するコネクターと、を備え、
前記コネクターが、前記コネクターを介して前記第1の基板と前記第2の基板とを接続あるいは離間させる挿抜方向と前記走査方向とが交差するように配置されていることを特徴とする印刷装置。 - 前記第1の基板および前記第2の基板が、前記走査方向に延在するように設けられていることを特徴とする請求項1に記載の印刷装置。
- 前記第1の基板を平面視したとき、前記第2の基板が、前記第1の基板の一部と重なるように設けられていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の印刷装置。
- 前記第2の回路が、前記印刷ヘッドを駆動する駆動信号を生成する駆動信号生成回路を含み、
前記第2の基板が、前記第1の基板より、前記印刷ヘッドが前記印刷媒体にインクを付与する印刷領域に近い位置に設けられていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の印刷装置。 - 第3の回路を搭載する第3の基板を備え、
前記第3の基板が、前記走査方向に延在するように設けられていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の印刷装置。 - 第4の回路を搭載する第4の基板を備え、
前記キャリッジが前記印刷領域の外のホームポジションに位置するとき、
前記第1の基板と前記第2の基板とが前記キャリッジに対し、鉛直方向において上側に配置され、
前記第4の基板が、前記キャリッジに対し、水平方向において前記印刷領域とは反対の側に配置されていることを特徴とする、請求項4に記載の印刷装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2016245138A JP2018099780A (ja) | 2016-12-19 | 2016-12-19 | 印刷装置 |
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Cited By (2)
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JP2020057685A (ja) * | 2018-10-01 | 2020-04-09 | 東芝テック株式会社 | ヘッド用ボード及び処理装置 |
JP7447445B2 (ja) | 2019-11-27 | 2024-03-12 | セイコーエプソン株式会社 | 液体吐出装置 |
-
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- 2016-12-19 JP JP2016245138A patent/JP2018099780A/ja active Pending
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