JP2020066157A - 印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発熱する回路基板を冷却すると共に、回路基板の熱を奪って温度が上昇した空気による吐出ヘッドなどへの影響を抑制する印刷装置を提供する。【解決手段】印刷装置１は、媒体に向けて液体を吐出する吐出ヘッド５２と、吐出ヘッド５２を制御するヘッド制御基板６１と、ヘッド制御基板６１を収容する箱状の回路ケース６０と、吐出ヘッド５２及び回路ケース６０を支持した状態で走査方向Ｘに往復移動するキャリッジ５０と、を備え、回路ケース６０は、走査方向Ｘと交差する一方の面に吸気口６５を備え、走査方向Ｘと交差する他方の面に排気口６６を備え、排気口６６には、ヘッド制御基板６１で発熱した回路ケース６０内部の熱を回路ケース６０外部に排気する排気ファン７０が設置されている。【選択図】図４

Description

本発明は、媒体に印刷を行う印刷装置に関する。

従来、ロール紙等の媒体に印刷を行う印刷装置が知られている。印刷装置は、通常、インクを吐出する吐出ヘッドと、吐出ヘッドを保持して走査方向に往復移動するキャリッジと、を備えている。そして、印刷装置は、キャリッジを走査方向に移動させながら吐出ヘッドから媒体に向けてインクを吐出することにより印刷を行う。なお、このような印刷装置では、キャリッジ内部に設置され、吐出ヘッドを駆動する回路基板が発熱するため、発熱した回路基板を冷却することが必要となる。

特許文献１の液体吐出装置（印刷装置）では、キャリッジは、吐出ヘッドと、ヘッド駆動回路と、ヘッド駆動回路で発熱した熱を放熱する放熱部と、を支持しており、キャリッジの移動領域外には、送風部を備えた構成が開示されている。そして、この送風部により、放熱部に向かう気流を発生させることにより、ヘッド駆動回路を冷却している。

国際公開第２０１７／２２１６２８号

特許文献１の液体吐出装置では、送風部はキャリッジの上方向に設置されており、キャリッジが支持する放熱部を冷却するために、送風部からの空気を下方向に流動させる。そして、放熱部の熱を奪って温度が上昇した空気は更に下方向に流動する。しかし、放熱部の下方向には吐出ヘッドが設置されているため、温度が上昇した空気は、この吐出ヘッドのノズルの周囲に流動する。このような空気の流動が長時間続く場合、ノズル周囲の液体（インク）が乾燥するなど、熱による吐出の不具合が発生しやすくなる。
従って、発熱する回路基板を冷却すると共に、回路基板の熱を奪って温度が上昇した空気による吐出ヘッドなどへの影響を抑制することが課題となる。

本願の印刷装置は、媒体に向けて液体を吐出する吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドを制御するヘッド制御基板と、前記ヘッド制御基板を収容する箱状の回路ケースと、前記吐出ヘッド及び前記回路ケースを支持した状態で走査方向に往復移動するキャリッジと、を備え、前記回路ケースは、前記走査方向と交差する一方の面に吸気口を備え、前記走査方向と交差する他方の面に排気口を備え、前記排気口には、前記ヘッド制御基板で発熱した前記回路ケース内部の熱を前記回路ケース外部に排気する排気ファンが設置されていることを特徴とする。

上記、印刷装置において、前記キャリッジを移動可能にさせるキャリッジ軸と、前記キャリッジ軸を支持するフレームと、を備え、前記フレームの鉛直方向の上側に前記回路ケースが位置し、前記回路ケースの下側に前記吐出ヘッドが位置することが好ましい。

上記、印刷装置において、前記吐出ヘッドのメンテナンスを行うメンテナンス領域を備え、前記メンテナンス領域に前記キャリッジが位置する場合、前記排気ファンは回転を行うことが好ましい。

上記、印刷装置において、前記媒体の搬送を案内するプラテンを備え、前記排気ファンは前記プラテン側に排気することが好ましい。

上記、印刷装置において、前記吐出ヘッドに前記液体を供給する供給チューブを備え、前記供給チューブは、前記吸気口側から前記キャリッジ内に引き込まれて設置されることが好ましい。

上記、印刷装置において、前記回路ケース内には、前記ヘッド制御基板とは別体で複数のヘッド駆動基板を備え、複数の前記ヘッド駆動基板は、当該ヘッド駆動基板の部品面が前記走査方向と交差し、それぞれの前記部品面が離間して前記走査方向に並んで設置され、前記部品面と前記排気ファンとは、前記走査方向から見た場合、ずれて設置されていることが好ましい。

本実施形態に係る印刷装置を示す斜視図。 印刷装置の概略構成を示す断面図。 印刷装置の印刷部を含めた周辺構成を装置右側から見た場合の概断面図。 印刷装置の印刷部を含めた周辺構成を装置正面側から見た場合の概断面図。 印刷装置のキャリッジがメンテナンス領域に位置した状態を装置正面側から見た概断面図。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以降の各図においては、各部材を認識可能な程度の大きさとするため、各部材の尺度を実際とは異ならせている。

図１は、本実施形態に係る印刷装置１を示す斜視図である。図２は、印刷装置１の概略構成を示す断面図である。
図１に示すように、本実施形態の印刷装置１は、媒体の一例である長尺の用紙Ｓを扱うラージフォーマットプリンター（ＬＦＰ）である。そして、印刷装置１は、車輪１２が下端に取り付けられた一対の脚部１３と、脚部１３の上部に組み付けられる筐体部１４とを備えている。

なお、図１を含めて以降の各図面は、ＸＹＺ座標系を用いて示している。Ｚ方向は、重力方向、鉛直方向に沿う方向である。以下、このＺ方向を上下方向Ｚまたは高さ方向Ｚと言う。また、Ｘ方向は、上下方向Ｚと交差（本実施形態では直交）し、筐体部１４の長手方向となる。以下、このＸ方向を、幅方向Ｘまたは走査方向Ｘと言う。また、Ｙ方向は、上下方向Ｚ及び幅方向Ｘの双方と交差（本実施形態では直交）する方向である。以下、このＹ方向を前後方向Ｙと言う。

また、前後方向Ｙにおいて、印刷装置１の装置前側または装置正面側を＋Ｙ方向とし、装置後側または装置背面側を−Ｙ方向とする。また、幅方向Ｘにおいて、印刷装置１を正面側から見た場合、装置左側を＋Ｘ方向、装置右側を−Ｘ方向とする。また、上下方向Ｚにおいて、装置上側、上方、上部、上面等を＋Ｚ方向、装置下側、下方、下部、下面等を−Ｚ方向とする。

筐体部１４の装置後側の下方には、筐体部１４側に向けて用紙Ｓを給送する給送部１５（図２参照）が設置されている。本実施形態の用紙Ｓはロール紙である。また、用紙Ｓは、短手方向となる幅方向Ｘにおける端部に余白を残すように形成される鏡像としての転写用画像を、例えば、ポリエステルの布帛等の被転写媒体に転写して昇華転写捺染するための転写紙等の転写用媒体である。また、本実施形態の印刷装置１は、液体の一例である昇華型捺染インクを用紙Ｓに噴射することで転写用画像を形成するインクジェット式のプリンターである。以降、昇華型捺染インクを単にインクと呼称する。

図２に示すように、筐体部１４の装置前側の下方には、脚部１３に支持された巻取部１６が設置されている。給送部１５と巻取部１６との間には、用紙Ｓの搬送経路に沿って媒体案内部１７が設置されている。媒体案内部１７は、給送部１５側に設置される給送案内部１７１と、巻取部１６側に設置される巻取案内部１７２とで構成されている。なお、給送案内部１７１と巻取案内部１７２とをつなぐ形態で設置されるのがプラテン２７となる。

媒体案内部１７は、給送案内部１７１の後端側は曲折して筐体部１４内に収容されると共に、巻取案内部１７２の前端側が筐体部１４から前方に向けて突出している。また、筐体部１４の前側には、媒体案内部１７の上側となる位置に、筐体部１４内から用紙Ｓを排出するための排出口１４ａが形成されている。

巻取部１６の近傍には、巻取案内部１７２と巻取部１６との間に位置して用紙Ｓに張力を与えるテンション付与機構１８が設置されている。テンション付与機構１８は、脚部１３の下部近傍に回動可能に支持された一対のアーム部材１９と、一対のアーム部材１９の先端部に回転可能に支持されたテンションローラー２０とを備えている。また、巻取部１６は、印刷後の用紙Ｓを円筒状に巻き取る図示省略する芯材（例えば紙管）を軸方向両側から挟持する一対のホルダー２１を備えている。

筐体部１４の内部には、印刷装置１の動作を統括制御する制御部２２が設置されている。また、筐体部１４の上部には、幅方向Ｘの右側に、設定操作や入力操作を行うための操作パネル２３が設置されている。なお、操作パネル２３は制御部２２と電気的に接続されている。

筐体部１４の装置左側の下部には、筐体部１４や脚部１３とは別体で、液体収容容器２４を収容する容器ボックス１０が設置されている。容器ボックス１０には、印刷装置１で使用するインクの種類や色に対応して、複数の液体収容容器２４が収容されている。なお、本実施形態では７つの液体収容容器２４が収容されている。

図２に示すように、給送部１５には、印刷前の用紙Ｓを円筒状に巻き重ねたロール体Ｒ１が保持されている。なお、給送部１５には、用紙Ｓの幅となる幅方向Ｘにおける長さや巻き数の異なる複数サイズのロール体Ｒ１が交換可能に装填される。

なお、ロール体Ｒ１は何れのサイズであっても、例えば、幅方向Ｘの所定の右側端部に寄せた状態で給送部１５に装填される。すなわち、本実施形態においては、幅方向Ｘの所定の右側端部が、用紙Ｓの位置合せのための基準位置として設定されている。そして、給送部１５がロール体Ｒ１を、図２における反時計回り方向に回転させることで、ロール体Ｒ１から用紙Ｓが巻き解かれて筐体部１４内へ給送される。

筐体部１４の内部には、用紙Ｓを搬送する搬送ローラー２５と、搬送ローラー２５によって搬送方向Ｆに搬送される用紙Ｓに印刷を行う印刷部３０と、用紙Ｓを支持するプラテン２７と、用紙Ｓを吸引するための図示省略する吸引機構とが収容されている。吸引機構は、プラテン２７の上面を搬送される用紙Ｓに対して吸引することで、用紙Ｓをプラテン２７の上面に吸引する。

印刷部３０には、幅方向Ｘに延びるように架設された２つのキャリッジ軸４１，４２と、キャリッジ軸４１，４２に支持されたキャリッジ５０と、キャリッジ５０の下部に保持された吐出ヘッド５２とが設置されている。吐出ヘッド５２は、搬送される用紙Ｓに向けてインクを吐出することで印刷を行う。
なお、印刷部３０の構成に関しては、以降で詳述する。

キャリッジ５０は、キャリッジ軸４１，４２に沿って、用紙Ｓの搬送方向Ｆと直交する走査方向Ｘに往復移動する。なお、吐出ヘッド５２が用紙Ｓに向けてインクを吐出する際に、吐出ヘッド５２とプラテン２７とが相対する配置となっている。

キャリッジ５０の下部には、吐出ヘッド５２よりも搬送方向Ｆの下流側となる位置に、紙幅センサーとしての図示省略する反射型センサーが保持されている。反射型センサーは、キャリッジ５０が走査方向Ｘへ移動することにより、用紙Ｓの幅方向Ｘにおける両端部の位置を検知し、用紙Ｓの幅方向Ｘにおける長さを算出する。

なお、印刷終了後の用紙Ｓは、プラテン２７の下流側につながる巻取案内部１７２に沿って斜め下方へ案内された後に、巻取部１６において巻き取られてロール体Ｒ２を形成する。このとき、巻取案内部１７２から自重によって垂れ下がる用紙Ｓの裏面側をテンションローラー２０が押圧することで、巻取部１６に巻き取られる用紙Ｓに張力を付与する。

本実施形態の印刷装置１では、用紙Ｓをロール体Ｒ２に巻き取ることなく排出することも可能となっている。例えば、印刷後の用紙Ｓは、巻取部１６に替えて取り付けられる図示省略する排出バスケットに収容することもできる。

図３は、印刷装置１の印刷部３０を含めた周辺構成を装置右側から見た場合の概断面図である。図４は、印刷装置１の印刷部３０を含めた周辺構成を装置正面側から見た場合の概断面図である。
図３、図４を参照し、印刷部３０及び印刷部３０の周辺構成に関して説明する。

図３に示すように、搬送ローラー２５は、用紙Ｓに搬送力を付与する主ローラー２５１と、用紙Ｓを主ローラー２５１に押さえ付ける従ローラー２５２と、主ローラー２５１を駆動する回転機構２６とを備えている。主ローラー２５１及び従ローラー２５２は、走査方向Ｘを軸方向とするローラーである。主ローラー２５１は、用紙Ｓの搬送経路の鉛直下方に配置され、従ローラー２５２は、用紙Ｓの搬送経路の鉛直上方に配置される。

回転機構２６は、例えば、モーター及び減速機などで構成されている。そして、主ローラー２５１と従ローラー２５２とにより用紙Ｓを挟持した状態で、主ローラー２５１を回転させることで、用紙Ｓは搬送方向Ｆに搬送される。

印刷部３０には、上述したように、幅方向Ｘに延びて架設された２つのキャリッジ軸４１，４２と、キャリッジ軸４１，４２に支持されたキャリッジ５０と、キャリッジ５０の下部に保持された吐出ヘッド５２とが設置されている。なお、２つのキャリッジ軸４１，４２は、キャリッジ用フレーム４０に支持されている。

キャリッジ５０は、概ね箱状に構成されるキャリッジケース５１を備えている。キャリッジ５０は、キャリッジケース５１の上部に回路ケース６０を支持している。従って、キャリッジ５０が走査方向Ｘに往復移動することにより、回路ケース６０も走査方向Ｘに往復移動する。

回路ケース６０は、箱状に構成されており、内部には、後述するヘッド制御基板６１とヘッド駆動基板６２とサブ基板６３との３種類の基板が設置されている。なお、以降では、３種類の基板は、必要な機能を実現する回路が構成されて各種の電気的な素子が実装された状態を総称して呼称する。

図３、図４に示すように、本実施形態では、キャリッジ用フレーム４０の鉛直方向の上側に回路ケース６０が位置し、回路ケース６０の下側には、後述する吐出ヘッド５２が位置している。

回路ケース６０には、図４に示すように、走査方向Ｘと交差する一方の面となる左側面６０ａに吸気口６５を備えている。また、回路ケース６０には、走査方向Ｘと交差する他方の面となる右側面６０ｂに排気口６６を備えている。そして、排気口６６には、排気ファン７０が設置されている。なお、排気ファン７０は、例えば軸流ファンで構成されている。なお、軸流ファンは、回転軸方向から吸気した空気を、回転軸方向に吐出する構造となっている。
排気ファン７０による回路ケース６０の内部の冷却動作に関しては後述する。

ヘッド制御基板６１は、制御部２２からの制御信号が入力され、ヘッド駆動基板６２が出力する駆動波形の形状及び駆動波形を出力するタイミングなどを制御する制御波形を生成し、各ヘッド駆動基板６２に出力することで、吐出ヘッド５２を制御する。本実施形態の排気ファン７０もヘッド制御基板６１を介して制御している。

ヘッド駆動基板６２は、ヘッド制御基板６１から入力された制御波形に応じた駆動波形を生成し、吐出ヘッド５２（詳細にはアクチュエーター５３１）に出力し、アクチュエーター５３１に対応するノズル５３からインクを吐出させる。例えば、ヘッド駆動基板６２は、ノズル５３から大きなインク滴を吐出させたい場合には、振幅の大きな駆動波形をアクチュエーター５３１に入力し、ノズル５３から小さなインク滴を吐出させたい場合には、振幅の小さな駆動波形をアクチュエーター５３１に入力する。

なお、ヘッド駆動基板６２は、印刷に使用するインクの種類や色に対応して設置されており、本実施形態では７つ設置されている。言い換えると、ヘッド駆動基板６２は、使用する吐出ヘッド５２の数に対応して設置されている。なお、サブ基板６３は、図示省略する温度センサーが実装されるなど、各基板の動作を補完する。

本実施形態の７つのヘッド駆動基板６２は、図３、図４に示すように、ヘッド駆動基板６２を構成する各種の素子が実装される部品面６２ａが走査方向Ｘと交差し、それぞれの部品面６２ａが離間して走査方向Ｘに並んで設置されている。言い換えると、ヘッド駆動基板６２は、吐出ヘッド５２の並び方に合わせて設置されている。この設置方法により、複数のヘッド駆動基板６２をコンパクトに設置することができ、スペース的に効率的な配置とすることができる。なお、複数のヘッド駆動基板６２の部品面６２ａと排気ファン７０とは、図３に示すように、走査方向Ｘから見た場合、ずれて設置されている。

ヘッド制御基板６１は、図３、図４に示すように、１つで構成され、ヘッド駆動基板６２の背面側で回路ケース６０の高さ方向Ｚの略中間位置で水平に設置されている。ヘッド制御基板６１は、排気ファン７０に対して、走査方向Ｘから見た場合、基板断面が重なっている。サブ基板６３は、図３、図４に示すように、１つで構成され、回路ケース６０の内側底面近くに水平に設置されている。サブ基板６３は、排気ファン７０に対して、走査方向Ｘから見た場合、基板断面の一部分が重なっている。

ヘッド制御基板６１は、制御部２２と図示省略する接続ケーブルを介して電気的に接続される。この接続ケーブルは、走査方向Ｘに往復移動するキャリッジ５０に配置されるヘッド制御基板６１と、筐体部１４内に固定配置された制御部２２とを接続する構成のため、キャリッジ５０の移動に伴って追従して変形するＦＦＣ（Flexible Flat Cable）を用いている。

ヘッド駆動基板６２とサブ基板６３とは、コネクター６７を介して電気的にそれぞれ接続される。複数のヘッド駆動基板６２は、それぞれ対応する吐出ヘッド５２に接続ケーブル６８を介して電気的に接続される。なお、接続ケーブル６８は、ＦＦＣを折り返す形態で用いることで、ヘッド駆動基板６２と、ヘッド駆動基板６２の前側下方に位置する吐出ヘッド５２とを接続している。

図３、図４に示すように、キャリッジケース５１の内部には、インクを吐出する吐出ヘッド５２を備えている。吐出ヘッド５２は、印刷に使用するインクの種類や色に対応して設置されており、本実施形態では７つ設置されている。吐出ヘッド５２は、インクを吐出するために駆動する圧電素子などのアクチュエーター５３１をノズル５３毎に有する、いわゆるインクジェットヘッドとして構成されている。なお、各吐出ヘッド５２には、複数のノズル５３が高密度に設置されている。

また、キャリッジ５０の内部には、図４に示すように、各吐出ヘッド５２に対応してインクを供給する第１供給チューブ５７を備えている。なお、第１供給チューブ５７と、図１に示す液体収容容器２４とは、図示省略する第２供給チューブで連結されている。第２供給チューブは、走査方向Ｘに往復移動するキャリッジ５０に対応して追従変形するフレキシブル性を有している。これらのチューブにより、液体収容容器２４内のインクが吐出ヘッド５２に供給される。なお、第１供給チューブ５７は、図４に示すように、吸気口６５側からキャリッジ５０（詳細にはキャリッジケース５１）内に引き込まれて設置されている。

図３に示すように、移動機構５５は、モーター及び減速機を備え、当該モーターの回転をキャリッジ５０の走査方向Ｘにおける移動に変換する機構となっている。このため、本実施形態では、移動機構５５が駆動されることで、キャリッジ５０が走査方向Ｘに移動する。なお、キャリッジ５０は、キャリッジ用フレーム４０に支持される角柱状の軸部材となる２つのキャリッジ軸４１，４２に案内されて移動する。

本実施形態のキャリッジ５０とキャリッジ軸４１，４２とは、図３に示すように、キャリッジ５０側に固定される軸受け５８を介して係合され、キャリッジ軸４１，４２に対してキャリッジ５０が移動可能に構成されている。軸受け５８は、キャリッジ５０の背面側の左右方向の端部において、一方のキャリッジ軸４１に対応して２つ設置され、他方のキャリッジ軸４２に対応して２つ設置されている。

なお、軸受け５８は、いわゆる玉循環リニア軸受けとして構成されている。本実施形態のキャリッジ５０は、数十ｋｇの重量となるが、２つのキャリッジ軸４１，４２を用いることにより、軸周りに回転することを防止し、振動などの影響を抑制することができると共に、軸受け５８により、キャリッジ軸４１，４２に対して滑らかに往復移動することができる。

ここで、制御部２２は、操作パネル２３を介して印刷命令が入力された場合、各構成の駆動を統括制御することで、用紙Ｓに印刷を行わせる。具体的には、制御部２２は、回転機構２６を駆動して用紙Ｓを搬送方向Ｆに単位搬送量だけ搬送させる搬送動作と、移動機構５５を駆動して走査方向Ｘにキャリッジ５０を移動させつつ吐出ヘッド５２からインクを吐出させる吐出動作と、を交互に行わせることで、用紙Ｓに印刷を行わせる。

なお、印刷を行わせる場合、ヘッド制御基板６１、ヘッド駆動基板６２、およびサブ基板６３は発熱する。そのため、制御部２２は、印刷を行わせる場合、排気ファン７０を駆動し、吸気口６５を介して回路ケース６０内部に外部から空気を吸気して、排気ファン７０から吸気した空気を回路ケース６０の外部に排気する。

詳細には、排気ファン７０が駆動された場合、吸気口６５から回路ケース６０の内部に、回路ケース６０の外部の空気を吸気する。この場合、特に、吸気口６５よりも走査方向Ｘの左側の空気を吸気する。そして、回路ケース６０の内部に吸気された空気は、排気ファン７０により回路ケース６０の外部に排気される。この場合、排気ファン７０に対して走査方向Ｘの右側に排気される。

この動作により、回路ケース６０の内部に吸気された空気は、回路ケース６０内部の熱を奪うことで温められ、その温まった空気が排気ファン７０を介して回路ケース６０の外部に排気される。なお、回路ケース６０内部の熱は、ヘッド制御基板６１、ヘッド駆動基板６２、およびサブ基板６３の発熱による熱であり、その熱が排気されることにより、ヘッド制御基板６１、ヘッド駆動基板６２、およびサブ基板６３が冷却される。なお、図３、図４に示す図において、空気の流動方向を二点鎖線の矢印で示している。

また、ヘッド制御基板６１、ヘッド駆動基板６２、およびサブ基板６３が冷却されることにより、ヘッド制御基板６１、ヘッド駆動基板６２、およびサブ基板６３に実装されている各種の素子の温度を許容温度以下に冷却することができる。このため、ヘッド制御基板６１、ヘッド駆動基板６２、およびサブ基板６３の温度に起因する印刷装置１の故障を防止することができる。

また、７つのヘッド駆動基板６２の部品面６２ａと排気ファン７０とは、走査方向Ｘから見た場合に、ずれて設置されることにより、吸気口６５から吸気した空気の排気ファン７０に至る流れに対し、ヘッド駆動基板６２自身で遮ることを抑制することができる。このため、吸気した空気は、７つ並んで設置されるヘッド駆動基板６２の発熱による熱を効率的に奪うことが可能となる。

なお、本実施形態では、ヘッド駆動基板６２の部品面６２ａと排気ファン７０とは、走査方向Ｘから見た場合、図３に示すように、完全にずれて設置されている。しかし、これには限られず、ヘッド駆動基板６２が排気ファン７０全体と重ならないように、言い換えると、ヘッド駆動基板６２が排気ファン７０全体を覆わずに、一部分でもずれて設置されていればよい。

回路ケース６０の吸気口６５および排気口６６は、吸気から排気に至る空気の流れを概ね走査方向Ｘに沿う流れとなる位置に設置されている。本実施形態では、装置正面側から見た場合、空気は、走査方向Ｘに沿って左側から右側に空気が流れるように設置されている。この構成により、回路ケース６０の下側に位置する吐出ヘッド５２の方向への、排気による温まった空気の直接的な流れを抑制する構成としている。

図４、図５に示すように、キャリッジ５０は、キャリッジ軸４１，４２に沿って、用紙Ｓの搬送方向Ｆと直交する走査方向Ｘに往復移動する。その走査方向Ｘにおいて、キャリッジ５０が移動可能な領域を移動領域Ａと呼称する。その場合、キャリッジ５０は、移動領域Ａ内において往復移動する。また、本実施形態では、印刷装置１において、キャリッジ５０が移動可能となる移動領域Ａのうち、吐出ヘッド５２がプラテン２７に支持された用紙Ｓに向けてインクを吐出する領域を、インク吐出領域Ａ１とする。また、移動領域Ａのうち、吐出ヘッド５２のメンテナンスを行う領域を、メンテナンス領域Ａ２とする。

インク吐出領域Ａ１は、吐出ヘッド５２がプラテン２７と対向するときに、キャリッジ５０が位置する領域である。また、メンテナンス領域Ａ２は、吐出ヘッド５２がメンテナンス部８０と対向するときにキャリッジ５０が位置する領域である。なお、図４、図５では、各領域Ａ，Ａ１，Ａ２を一次元的な長さとして図示しているが、実際には、キャリッジ５０が移動する際に通過する３次元的な空間のことを言う。

図４、図５に示すように、メンテナンス部８０は、走査方向Ｘにおいて、プラテン２７と隣り合うように設けられている。また、メンテナンス部８０は、装置正面側から見た場合、プラテン２７の左側に設置されている。本実施形態では、メンテナンス部８０はキャップ８１を有している。そして、メンテナンス部８０は、キャップ８１を吐出ヘッド５２に接触させることで、ノズル５３の開口する空間が閉空間となるようにキャッピングを行う。キャッピングは、印刷終了後の吐出ヘッド５２のノズル５３の乾燥を抑制するために行われ、本実施形態におけるメンテナンスの一例である。

なお、印刷が終了し、キャリッジ５０が、吐出ヘッド５２のメンテナンスを行うメンテナンス領域Ａ２に位置した場合、本実施形態では、排気ファン７０を回転させている。詳細には、本実施形態では、キャリッジ５０の吐出ヘッド５２がメンテナンス部８０のキャップ８１によりキャッピングが行われた場合、排気ファン７０は回転を行う。キャッピング中においても、本実施形態では、排気ファン７０を駆動することにより、ヘッド制御基板６１、ヘッド駆動基板６２、およびサブ基板６３を冷却させている。

この動作により、例えば、吐出ヘッド５２のメンテナンスの実行と、ヘッド制御基板６１、ヘッド駆動基板６２、およびサブ基板６３の冷却とが必要となった場合、吐出ヘッド５２のメンテナンスの実行と各基板の冷却とをそれぞれ独立して行う場合に比較して、吐出ヘッド５２が用紙Ｓにインクを吐出できないダウンタイムを短縮化することができる。

また、この場合、メンテナンス部８０がプラテン２７に対して装置左側に位置することにより、排気ファン７０は、装置右側に位置するプラテン２７側に排気する。これにより、メンテナンス時において、排気ファン７０が回路ケース６０内の空気をプラテン２７側に排気することにより、プラテン２７側とは反対側に排気する場合に比較して、回路ケース６０内へのミストの侵入を抑制することができるため、ミストによる素子へのダメージを抑制することができる。

以上、本実施形態に係る印刷装置１によれば、以下の効果を得ることができる。

本実施形態の印刷装置１によれば、回路ケース６０は、走査方向Ｘと交差する左側面６０ａに吸気口６５を備え、走査方向Ｘと交差する右側面６０ｂに排気口６６を備えている。そして、排気口６６に設置した排気ファン７０が回転することにより、吸気口６５から回路ケース６０内部に吸気された空気が、回路ケース６０内部に設置されるヘッド制御基板６１、ヘッド駆動基板６２、サブ基板６３の発熱による熱を奪い温められ、排気ファン７０を介して回路ケース６０の外部に排気される。これにより、ヘッド制御基板６１、ヘッド駆動基板６２、サブ基板６３に実装される素子の温度を許容温度以下に冷却することができる。従って、ヘッド制御基板６１、ヘッド駆動基板６２、サブ基板６３を適正な温度に維持することができることで、ヘッド制御基板６１、ヘッド駆動基板６２、サブ基板６３の温度に起因する印刷装置１の故障を防止することができる。

本実施形態の印刷装置１によれば、キャリッジ５０を支持するキャリッジ用フレーム４０の鉛直方向の上側に回路ケース６０を位置させ、回路ケース６０の下側に吐出ヘッド５２を位置させている。これにより、排気ファン７０から排気される温まった空気は、走査方向Ｘに沿って排気されることで、回路ケース６０の下側に位置する吐出ヘッド５２の方向には排気されないため、インクが乾燥するなど、インクの品質を劣化させることがないため、吐出ヘッド５２の吐出性能を維持させることができる。
また、回路ケース６０に設置される排気ファン７０が駆動しても、２つのキャリッジ軸４１，４２を用いることにより、振動が吐出ヘッド５２に伝達されにくくなる。また、排気ファン７０は回路ケース６０に支持され、吐出ヘッド５２は回路ケース６０の下側に位置してキャリッジ５０（キャリッジケース５１）に支持されているため、さらに、排気ファン７０の駆動による振動が吐出ヘッド５２に伝達されにくくなる。従って、吐出ヘッド５２の印字品質を維持することができる。

本実施形態の印刷装置１によれば、キャリッジ５０がメンテナンス領域Ａ２に位置する場合にも、排気ファン７０は回転を行っている。なお、吐出ヘッド５２のメンテナンスを行う場合、メンテナンスの内容によっては、吐出ヘッド５２からインクを吐出することがある。このような場合、ヘッド駆動基板６２によってアクチュエーター５３１が駆動されるため、メンテナンス領域Ａ２にキャリッジ５０が位置する場合であっても、ヘッド駆動基板６２が発熱する場合がある。このような場合であっても、本実施形態では、排気ファン７０を駆動しているため、ヘッド駆動基板６２の発熱を抑制することができる。
また、吐出ヘッド５２のメンテナンスを行う場合、例えば、吐出ヘッド５２のメンテナンスの実行とヘッド制御基板６１、ヘッド駆動基板６２、サブ基板６３の冷却とが必要となることがある。この場合、メンテナンス領域Ａ２にキャリッジ５０が位置する場合、排気ファン７０は回転していることで、吐出ヘッド５２のメンテナンスの実行とヘッド制御基板６１、ヘッド駆動基板６２、サブ基板６３の冷却とをそれぞれ独立して行う場合に比較して、吐出ヘッド５２が用紙Ｓにインクを吐出できないダウンタイムを短縮化することができる。

本実施形態の印刷装置１によれば、排気ファン７０は、メンテナンス時にプラテン２７側に排気する。ここで、吐出ヘッド５２によりインクを吐出した際には、吐出されたインクが飛散してミストとして浮遊し、周囲の構造物に付着する場合がある。しかし、メンテナンス時において、排気ファン７０が回路ケース６０内の空気をプラテン２７側に排気することにより、プラテン２７側とは反対側に排気する場合に比較して、回路ケース６０内へのミストの侵入を抑制することができるため、ミストによる素子へのダメージを抑制することができる。

本実施形態の印刷装置１によれば、吐出ヘッド５２にインクを供給する第１供給チューブ５７が、吸気口６５側からキャリッジ５０内に引き込まれて設置される。これにより、第１供給チューブ５７を温まった空気が排気される排気ファン７０から離れた位置とすることができ、第１供給チューブ５７に対する回路ケース６０内の熱の影響を抑えることができる。従って、第１供給チューブ５７内を流動するインクの品質を劣化させることがないため、吐出ヘッド５２の吐出性能を維持させることができる。

本実施形態の印刷装置１によれば、ヘッド駆動基板６２は、回路ケース６０内において、ヘッド駆動基板６２の部品面６２ａが走査方向Ｘと交差し、それぞれの部品面６２ａが離間すると共に走査方向Ｘに並んで設置されることで、吐出ヘッド５２の並び方に合わせてヘッド駆動基板６２を設置することができ、スペース的に効率的な配置とすることができる。
また、ヘッド駆動基板６２の部品面６２ａと排気ファン７０とは、走査方向Ｘから見た場合に、ずれて設置されることにより、吸気口６５から吸気した空気の排気ファン７０に至る流れに対し、ヘッド駆動基板６２自身で遮ることを抑制することができる。このため、吸気した空気は、７つ並んで設置されるヘッド駆動基板６２の発熱による熱を効率的に奪うことが可能となり効率的に冷却することができる。
また、このようなヘッド駆動基板６２の並びにすることにより、吐出ヘッド５２の増減に対応させてヘッド駆動基板６２の増減を容易に行うことができることで、吐出ヘッド５２の拡張性を向上させることができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。

＜変形例１＞
印刷装置１において、排気ファン７０を吸気口６５に設置することで吸気ファンとして使用することでもよい。この構成の場合、吸気口６５に設置された吸気ファン（排気ファン７０）により、回路ケース６０内部に外部の空気を吸気し、吸気した空気がヘッド制御基板６１、ヘッド駆動基板６２、サブ基板６３で発熱した熱を奪い、熱を奪って温められた空気が排気口６６を介して回路ケース６０の外部に排気される。この動作により、実施形態と同様の効果を奏することができる。

＜変形例２＞
印刷装置１において、キャリッジ５０はキャリッジケース５１を備え、キャリッジケース５１の上部に回路ケース６０を支持している。しかし、これには限られず、キャリッジケース５１と回路ケース６０とを一体で構成してもよい。

＜変形例３＞
印刷装置１において、メンテナンス部８０は、キャッピング以外のメンテナンスを行う構成としてもよい。例えば、メンテナンス部８０は、ワイパーを備え、吐出ヘッド５２のノズル５３が形成されたノズル形成面のワイピングを行う構成であってもよい。

＜変形例４＞
印刷装置１において、メンテナンス部８０は、キャップ８１内を減圧する減圧部を備え、キャッピング後にキャップ８１内を減圧することで、吐出ヘッド５２のノズル５３から強制的にインクを排出させるクリーニングを行ってもよい。

＜変形例５＞
印刷装置１において、メンテナンス部８０は、鉛直上方に開口部を有したフラッシングボックスを備え、印刷とは無関係に吐出ヘッド５２から吐出されるインクをフラッシングボックスで受容してもよい。

＜変形例６＞
印刷装置１において、ヘッド制御基板６１は、走査方向Ｘから見た場合、ヘッド駆動基板６２の背面側で回路ケース６０の高さ方向Ｚの略中間位置で水平に設置され、排気ファン７０に対して、基板断面が重なっている。しかし、走査方向Ｘから見た場合の排気ファン７０とヘッド制御基板６１との位置関係は、ヘッド制御基板６１が排気ファン７０全体と重ならないように、言い換えると、ヘッド制御基板６１が排気ファン７０全体を覆わずに、一部分でもずれて設置されていればよい。これは、サブ基板６３も同様である。

＜変形例７＞
印刷装置１において、媒体は、用紙の他、繊維、皮革、プラスチック、木材及びセラミックスであってもよい。また、媒体は、ロール体から巻き解いた媒体の他、単票状の媒体であってもよいし、単なる長尺の媒体であってもよい。

＜変形例８＞
印刷装置１において、吐出ヘッド５２が吐出または噴射する液滴はインクに限らず、例えば、機能材料の粒子が液体に分散又は混合されてなる液状体などであってもよい。例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材や色材（画素材料）などの材料を分散または溶解のかたちで含む液状体を吐出して印刷を行う構成としてもよい。

以下に、上記実施形態から導き出される内容を記載する。

印刷装置は、媒体に向けて液体を吐出する吐出ヘッドと、吐出ヘッドを制御するヘッド制御基板と、ヘッド制御基板を収容する箱状の回路ケースと、吐出ヘッド及び回路ケースを支持した状態で走査方向に往復移動するキャリッジと、を備え、回路ケースは、走査方向と交差する一方の面に吸気口を備え、走査方向と交差する他方の面に排気口を備え、排気口には、ヘッド制御基板で発熱した回路ケース内部の熱を回路ケース外部に排気する排気ファンが設置されていることを特徴とする。

この構成によれば、回路ケースは、走査方向と交差する一方の面に吸気口を備え、走査方向と交差する他方の面に排気口を備え、排気口に設置した排気ファンが駆動して回転することにより、吸気口から回路ケース内部に吸気された空気が、回路ケース内部に設置されるヘッド制御基板の発熱による熱を奪い温められ、排気ファンを介して回路ケースの外部に排気される。これにより、ヘッド制御基板に実装される素子の温度を許容温度以下に冷却することができる。従って、ヘッド制御基板を適正な温度に維持することができることで、ヘッド制御基板の温度に起因する印刷装置の故障を防止することができる。

上記、印刷装置において、キャリッジを移動可能にさせるキャリッジ軸と、キャリッジ軸を支持するフレームと、を備え、フレームの鉛直方向の上側に回路ケースが位置し、回路ケースの下側に吐出ヘッドが位置することが好ましい。

この構成によれば、フレームの鉛直方向の上側に回路ケースを位置させ、回路ケースの下側に吐出ヘッドを位置させる。これにより、排気ファンから排気される温まった空気は、走査方向に沿って排気されることで、回路ケースの下側に位置する吐出ヘッドの方向には排気されないため、液体が乾燥するなど、液体の品質を劣化させることがないため、吐出ヘッドの吐出性能を維持させることができる。
また、排気ファンは回路ケースに支持され、吐出ヘッドは回路ケースの下側に位置してキャリッジに支持されているため、排気ファンの駆動による振動が吐出ヘッドに伝達されにくくなる。従って、吐出ヘッドの印字品質を維持することができる。

上記、印刷装置において、吐出ヘッドのメンテナンスを行うメンテナンス領域を備え、メンテナンス領域にキャリッジが位置する場合、排気ファンは回転を行うことが好ましい。

この構成によれば、吐出ヘッドのメンテナンスを行う場合にも、排気ファンは回転していることで、例えば、吐出ヘッドのメンテナンスの実行とヘッド制御基板の冷却とが必要となった場合、吐出ヘッドのメンテナンスの実行とヘッド制御基板の冷却とをそれぞれ独立して行う場合に比較して、吐出ヘッドが媒体に液体を吐出できないダウンタイムを短縮化することができる。

上記、印刷装置において、媒体の搬送を案内するプラテンを備え、排気ファンはプラテン側に排気することが好ましい。

この構成によれば、排気ファンは、メンテナンス時にプラテン側に排気する。ここで、吐出ヘッドにより液体を吐出した際には、吐出された液体が飛散してミストとして浮遊し、周囲の構造物に付着する場合がある。しかし、メンテナンス時において、排気ファンが回路ケース内の空気をプラテン側に排気することにより、プラテン側とは反対側に排気する場合に比較して、回路ケース内へのミストの侵入を抑制することができるため、ミストによる素子へのダメージを抑制することができる。

上記、印刷装置において、吐出ヘッドに液体を供給する供給チューブを備え、供給チューブは、吸気口側からキャリッジ内に引き込まれて設置されることが好ましい。

この構成によれば、吐出ヘッドに液体を供給する供給チューブが、吸気口側からキャリッジ内に引き込まれて設置される。これにより、供給チューブを温まった空気が排気される排気ファンから離れた位置とすることができ、供給チューブに対する回路ケース内の熱の影響を抑えることができる。従って、供給チューブ内を流動する液体の品質を劣化させることがないため、吐出ヘッドの吐出性能を維持させることができる。

上記、印刷装置において、回路ケース内には、ヘッド制御基板とは別体で複数のヘッド駆動基板を備え、複数のヘッド駆動基板は、ヘッド駆動基板の部品面が走査方向と交差し、それぞれの部品面が離間して走査方向に並んで設置され、部品面と排気ファンとは、走査方向から見た場合、ずれて設置されていることが好ましい。

この構成によれば、ヘッド駆動基板は、回路ケース内において、ヘッド駆動基板の部品面が走査方向と交差し、それぞれの部品面が離間すると共に走査方向に並んで設置されることで、吐出ヘッドの並び方に合わせてヘッド駆動基板を設置することができ、スペース的に効率的な配置とすることができる。
また、ヘッド駆動基板の部品面と排気ファンとは、走査方向から見た場合に、ずれて設置されることにより、吸気口から吸気した空気の排気ファンに至る流れに対し、ヘッド駆動基板自身で遮ることを抑制することができる。このため、吸気した空気は、複数並んで設置されるヘッド駆動基板の発熱による熱を効率的に奪うことが可能となり効率的に冷却することができる。
また、このようなヘッド駆動基板の並びにすることにより、吐出ヘッドの増減に対応させてヘッド駆動基板の増減を容易に行うことができることで、吐出ヘッドの拡張性を向上させることができる。

１…印刷装置、２７…プラテン、３０…印刷部、４０…フレームとしてのキャリッジ用フレーム、４１，４２…キャリッジ軸、５０…キャリッジ、５２…吐出ヘッド、５３…ノズル、５７…供給チューブとしての第１供給チューブ、６０…回路ケース、６０ａ…走査方向と交差する一方の面としての左側面、６０ｂ…走査方向と交差する他方の面としての右側面、６１…ヘッド制御基板、６２…ヘッド駆動基板、６２ａ…部品面、６３…サブ基板、６５…吸気口、６６…排気口、７０…排気ファン、８０…メンテナンス部、Ａ…移動領域、Ａ１…インク吐出領域、Ａ２…メンテナンス領域、Ｓ…媒体としての用紙、Ｘ…走査方向。

Claims (6)

1. 媒体に向けて液体を吐出する吐出ヘッドと、
   前記吐出ヘッドを制御するヘッド制御基板と、
   前記ヘッド制御基板を収容する箱状の回路ケースと、
   前記吐出ヘッド及び前記回路ケースを支持した状態で走査方向に往復移動するキャリッジと、を備え、
   前記回路ケースは、前記走査方向と交差する一方の面に吸気口を備え、前記走査方向と交差する他方の面に排気口を備え、
   前記排気口には、前記ヘッド制御基板で発熱した前記回路ケース内部の熱を前記回路ケース外部に排気する排気ファンが設置されていることを特徴とする印刷装置。
2. 請求項１に記載の印刷装置であって、
   前記キャリッジを移動可能にさせるキャリッジ軸と、
   前記キャリッジ軸を支持するフレームと、を備え、
   前記フレームの鉛直方向の上側に前記回路ケースが位置し、前記回路ケースの下側に前記吐出ヘッドが位置することを特徴とする印刷装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の印刷装置であって、
   前記吐出ヘッドのメンテナンスを行うメンテナンス領域を備え、
   前記メンテナンス領域に前記キャリッジが位置する場合、前記排気ファンは回転を行うことを特徴とする印刷装置。
4. 請求項３に記載の印刷装置であって、
   前記媒体の搬送を案内するプラテンを備え、
   前記排気ファンは前記プラテン側に排気することを特徴とする印刷装置。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の印刷装置であって、
   前記吐出ヘッドに前記液体を供給する供給チューブを備え、
   前記供給チューブは、前記吸気口側から前記キャリッジ内に引き込まれて設置されることを特徴とする印刷装置。
6. 請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の印刷装置であって、
   前記回路ケース内には、前記ヘッド制御基板とは別体で複数のヘッド駆動基板を備え、
   複数の前記ヘッド駆動基板は、当該ヘッド駆動基板の部品面が前記走査方向と交差し、それぞれの前記部品面が離間して前記走査方向に並んで設置され、前記部品面と前記排気ファンとは、前記走査方向から見た場合、ずれて設置されていることを特徴とする印刷装置。

Images