JP3791320B2

JP3791320B2 - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JP3791320B2
Application number: JP2000309305A
Authority: JP
Inventors: 英之諫本
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2000-10-04
Filing date: 2000-10-04
Publication date: 2006-06-28
Anticipated expiration: 2020-10-04
Also published as: JP2002103577A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットプリンタあるいはインクジェットプロッタなどのインクジェット記録装置に関し、特に移動しながらインク滴を吐出して記録するヘッドユニットの構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は、従来のインクジェットプリンタやインクジェットプロッタなどといったインクジェット記録装置の機能ブロック図である。図１０に示すように、インクジェット記録装置は、装置本体１とヘッドユニット２を備えている。装置本体１側には、ヘッドユニット２を駆動する信号を生成する波形生成回路１１等が配設されている。
【０００３】
ヘッドユニット２側には、圧力発生室内のインクを加圧することによりノズル開口からインク滴を吐出させる複数の圧力発生素子３１等を有する記録ヘッド３と、例えばプッシュプル接続したトランジスタなどを用いた電流増幅回路４１や記録データに基づいて複数の圧力発生素子３１のいずれを駆動するかを選択するヘッド駆動回路４２等が実装された基板４が配設されている。そして、装置本体１とヘッドユニット２とは、キャリッジが移動するのに十分な長さを有するフレキシブル配線基板５を介して接続されている。
【０００４】
このような構成において、波形生成回路１１で生成された駆動信号ＣＯＭは、電流増幅回路４１で増幅され、ヘッド駆動回路４２によって選択された圧力発生素子３１に印加される。その結果、選択された圧力発生素子３１は、対応する圧力発生室内のインクを加圧してノズル開口からインク滴として吐出させる。このように、ヘッドユニット２には、複数の圧力発生素子３１および電流増幅回路４１やヘッド駆動回路４２が構成されており、主としてヘッド駆動回路４２のトランジスタによる発熱を生じるので、従来より、ヘッドユニット２に放熱対策を施している。
【０００５】
図１１は、ヘッドユニット２の冷却機構を示す断面図である。図１１に示すように、ヘッドユニット２は、キャリッジ６の底面６１から下方に突き出している記録ヘッド３と、この記録ヘッド３にインクカートリッジ７からインクを供給するマニホールドが形成されているインク供給部８と、このインク供給部８の側面から垂直に立ち上がっている回路パターンが形成された基板４とを有し、この基板４に放熱板９が取り付けられている。
【０００６】
放熱板９に対峙しているキャリッジ６の内側面６２には、上下方向に延びるリブあるいはボス６３が所定の間隔で形成されている。これらのリブ６３と放熱板９の間に、冷却用通気路６４が区画形成されている。また、この冷却用通気路６４の下端に位置するキャリッジ６の底面６１の部分には開口６５が形成されている。キャリッジ６が図示矢印Ａ方向に移動すると、冷却用通気路６４および開口６５を経由して図示矢印Ｂ、Ｃ方向に空気が流通する。この結果、放熱板９から放熱することができる（特開平１２−１４１８１９号公報参照）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
近年の印字精度の高画質化と相俟って、１つのノズル列におけるノズル開口の数も、例えば、３２個から６４個と増え、更に、１２８個以上にもなり得る等のため、ヘッド駆動回路４２に集積されるトランジスタの数も増大の一途をたどることが予想される。このため、ヘッドユニット２におけるよりいっそうの放熱対策が望まれる。
【０００８】
ところが、上述した従来例では、図１１に示すように、キャリッジ６の図示矢印Ａ方向の移動に対してほぼ直交する図示矢印Ｂ、Ｃ方向の空気流により放熱板９から放熱させている。このため、空気流をほぼ直角に曲げて取り込まなくてはならず、ロスが大きくなって流量が小さくなる。さらに、放熱板９は基板４とキャリッジ内側面６２との間に配置する必要がある。このため、放熱板９の形状が制限され、小型になって熱容量が小さくなる。したがって、期待するほどの冷却効果が得られず、高温になった基板４と接しているインクカートリッジ７内のインクの温度が上昇して変質するおそれがある。
【０００９】
そこで、本発明の課題は、ヘッドユニットにおける放熱効果をより向上させることができる構成のインクジェット記録装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明では、圧力発生室内のインクを加圧することによりノズル開口からインク滴を吐出させる複数の圧力発生素子を有する記録ヘッドと、前記圧力発生室内へ前記インクを供給するインクカートリッジを収容するキャリッジと、前記圧力発生素子を駆動する回路が実装された基板と、移動時に移動方向に発生する空気流を利用して前記回路で発生する熱を放熱させる放熱部材とが一体化されたヘッドユニットを備え、前記放熱部材は、移動方向に延び、かつ両端が斜め上方に延びるフィンを有することを特徴とする。
【００１１】
印刷動作中の移動に対して平行な空気流が、放熱部材の周囲にて強制的に発生するので、流量を大きくすることができるので、冷却効果を高めることができ、インクカートリッジ内のインクの温度上昇による変質や記録ヘッド内部にあるインクの乾燥を防止することができると共に、基板に搭載されている電子部品の熱暴走を抑止することができる。
【００１２】
さらに、前記基板および前記放熱部材は、前記キャリッジに対し間隙をあけて一体化されていることを特徴とする。これにより、発生した熱を接触している放熱板側に逃がし、空隙があいているキャリッジ側や記録ヘッド側に伝えなくすることができるので、インクカートリッジおよび記録ヘッドでの温度上昇を抑えることができる。
【００１３】
さらに、複数の前記フィンが、移動方向と直交する方向に平行に配設されていることを特徴とする。これにより、印刷動作中の移動に対して平行な空気流が、複数列の放熱フィンの周囲にて強制的に発生するので、流量を大きくすることができ、放熱効果を高めることができる。
【００１４】
また、上記課題を解決するため、本発明では、圧力発生室内のインクを加圧することによりノズル開口からインク滴を吐出させる複数の圧力発生素子を有する記録ヘッドと、前記圧力発生室内へ前記インクを供給するインクカートリッジを収容するキャリッジと、前記圧力発生素子を駆動する回路が実装された基板と、移動時に移動方向に発生する強制的な空気流および停止時に前記移動方向と直交する方向に発生する自然的な空気流を利用して前記回路で発生する熱を放熱させる放熱部材とが一体化されたヘッドユニットを備え、前記放熱部材は、移動方向に断続的に延び、かつ両端が斜め上方に延びるフィンを有することを特徴とする。
【００１５】
印刷動作中の移動に対して平行な空気流が、放熱部材の周囲にて強制的に発生すると共に、印刷動作停止中には上記移動に対して直交する空気流、すなわち上昇流が、放熱部材の周囲にて煙突効果により自然的に発生するので、更に流量を大きくすることができる。このため、さらに冷却効果を高めることができ、インクカートリッジ内のインクの温度上昇による変質や記録ヘッド内部にあるインクの乾燥を防止することができると共に、基板に搭載されている電子部品の熱暴走を抑止することができる。
【００１６】
さらに、前記基板および前記放熱部材は、前記キャリッジに対し間隙をあけて一体化されていることを特徴とする。これにより、発生した熱を接触している放熱板側に逃がし、空隙があいているキャリッジ側や記録ヘッド側に伝えなくすることができるので、インクカートリッジおよび記録ヘッドでの温度上昇を抑えることができる。
【００１７】
さらに、複数の前記フィンが、移動方向と直交する方向に平行に配設されていることを特徴とする。これにより、印刷動作中の移動に対して平行な空気流および印刷動作停止中の上記移動に対して直交する空気流が、複数列の放熱フィンの周囲にて強制的に発生するので、さらに流量を大きくすることができ、放熱効果を飛躍的に高めることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図面を参照して、本発明を適用したインクジェット記録装置を説明する。
【００１９】
（インクジェット記録装置の全体構成）
図１は、本発明の実施の形態に係るインクジェット記録装置の要部を示す斜視図である。図１に示すように、インクジェット記録装置は、ヘッドユニット１００、キャリッジ機構１１０、紙送り機構１２０、キャッピング装置１３０、ワイピング装置１４０等を備えている。
【００２０】
ヘッドユニット１００は、キャリッジ１０１がキャリッジ機構１１０のタイミングベルト１１１を介してキャリッジモータ１１２に接続され、ガイド部材１１３に案内されて記録用紙Ｐの紙幅方向に往復動するように構成されている。そして、ヘッドユニット１００の記録用紙Ｐと対向する面、この図に示す例では下面には、インクジェット式の記録ヘッド１０２が取り付けられている。
【００２１】
記録ヘッド１０２は、キャリッジ１０１の内部に収容されているインクカートリッジ１５０からインクの補給を受け、ヘッドユニット１００の移動および紙送り機構１２０の紙送りローラ１２１による記録用紙Ｐの移動に合わせて記録用紙Ｐにインク滴を吐出してドットを形成し画像や文字を印刷するように構成されている。
【００２２】
また、キャッピング装置１３０は、非印刷領域（非記録領域）に配設されており、印刷の休止中に記録ヘッド１０２のノズル開口を封止し、また、印刷動作中に行われるフラッシング動作による記録ヘッド１０２からのインク滴を受けるように構成されている。従って、印刷の休止中、インクから溶媒が飛散することによってインクが増粘あるいはインク膜を形成することを抑制して、印刷の休止中にノズルに目詰まりが発生することを防止することができる。ワイピング装置１４０は、記録ヘッド１０２の表面をブレードなどでワイピングすることにより、そこに付着したインク滴や紙粉を拭き取るように構成されている。
【００２３】
（ヘッドユニットの構成）
図２（Ａ）、（Ｂ）は、図１のヘッドユニット１００の一例を示す正面図および断面図である。図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ヘッドユニット１００は、キャリッジ１０１、記録ヘッド１０２、基板１０３、放熱板１０４を備えている。キャリッジ１０１は、上面が開放状態にある直方体形状のプラスチック製ケース状からなり、内側にはインクカートリッジ１５０が収容される。記録ヘッド１０２は、キャリッジ１０１の底面部に取り付けられており、詳細は後述する。
【００２４】
基板１０３は、電流増幅回路およびヘッド駆動回路が構成された半導体ＩＣ１０３ａやその他の電子部品１０３ｂが搭載されており、キャリッジ１０１の底面部から所定間隔をあけて固定されている。なお、この半導体ＩＣ１０３ａに対してはフレキシブル配線基板の端部が接続されている。放熱板１０４は、外側の面に水平方向、すなわちヘッドユニット１００の移動方向（図示矢印Ａ方向）に連続的に延びる複数列の放熱フィン１０４ａが平行に形成されており、半導体ＩＣ１０３ａと密着し、かつキャリッジ１０１の側面部から所定間隔をあけてネジ止め固定されている。
【００２５】
このように構成したヘッドユニット１００では、半導体ＩＣ１０３ａで発生した熱は接触している放熱板１０４側に逃げ、空隙があいており、かつプラスチックでなるキャリッジ１０１側や記録ヘッド１０２側には伝わり難いので、インクカートリッジ１５０および記録ヘッド１０２での温度上昇を抑えることができる。さらに、印刷動作中の図示矢印Ａ方向の移動に対して平行な図示矢印Ｂ方向の空気流が、複数列の放熱フィン１０４ａの周囲にて強制的に発生するので、流量を大きくすることができる。
【００２６】
また、放熱板１０４を最外殻に配置することができるので、放熱板１０４の形状を大型化して熱容量を大きくすることができる。したがって、冷却効果を高めることができ、インクカートリッジ１５０内のインクの温度上昇による変質や記録ヘッド１０２内部にあるインクの乾燥を防止することができる。さらに、基板１０３に搭載されている電子部品、特に半導体ＩＣ１０３ａの熱暴走を抑止することができる。また、従来のような冷却ファンが不要となるので、コストを低減させることができると共に小型化が可能となる。
【００２７】
図３は、図１のヘッドユニット１００の別の例を示す正面図である。図３に示すように、このヘッドユニット１００の放熱板１０４１は、外側の面に水平方向、すなわちヘッドユニット１００の移動方向（図示矢印Ａ方向）に断続的に延びる複数列の放熱フィン１０４１ａが平行に形成されており、図２で説明したのと同様に半導体ＩＣ１０３ａと密着し、かつキャリッジ１０１の側面部から所定間隔をあけてネジ止め固定されている。
【００２８】
このように構成したヘッドユニット１００では、図２で説明したのと同様に半導体ＩＣ１０３ａで発生した熱は接触している放熱板１０４１側に逃げ、空隙があいており、かつプラスチックでなるキャリッジ１０１側や記録ヘッド１０２側には伝わり難いので、インクカートリッジ１５０および記録ヘッド１０２での温度上昇を抑えることができる。
【００２９】
さらに、この放熱板１０４１には直方体状の複数の放熱フィン１０４１ａが格子状に配列されているため、印刷動作中の図示矢印Ａ方向の移動に対して平行な図示矢印Ｂ方向の空気流が、複数列の放熱フィン１０４ａの周囲にて強制的に発生すると共に、印刷動作停止中には図示矢印Ａ方向の移動に対して直交する図示矢印Ｃ方向の空気流、すなわち上昇流が、複数列の放熱フィン１０４ａの周囲にて煙突効果により自然的に発生するので、図２の場合よりも更に流量を大きくすることができる。
【００３０】
また、図２で説明したのと同様に放熱板１０４１を最外殻に配置することができるので、放熱板１０４１の形状を大型化して熱容量を大きくすることができる。したがって、図２の場合よりも更に冷却効果を高めることができ、インクカートリッジ１５０内のインクの温度上昇による変質や記録ヘッド１０２内部にあるインクの乾燥をより完全に防止することができる。さらに、基板１０３に搭載されている電子部品、特に半導体ＩＣ１０３ａの熱暴走を抑止することができる。また、従来のような冷却ファンが不要となるので、コストを低減させることができると共に小型化が可能となる。
【００３１】
図４は、図１のヘッドユニット１００のさらに別の例を示す正面図である。図４に示すように、このヘッドユニット１００の放熱板１０４２は、図２の放熱板１０４の両側にプラスチックでなる２枚の整流板１０４２Ａがそれぞれ装着されている。この整流板１０４２Ａは、図２の放熱板１０４の放熱フィン１０４ａの両端を外側に向かって斜め上方に延ばすような形状の整流フィン１０４２ａが形成されている。
【００３２】
このように構成したヘッドユニット１００では、図２で説明したのと同様に半導体ＩＣ１０３ａで発生した熱は接触している放熱板１０４２側に逃げ、空隙があいており、かつプラスチックでなるキャリッジ１０１側や記録ヘッド１０２側には伝わり難いので、インクカートリッジ１５０および記録ヘッド１０２での温度上昇を抑えることができる。
【００３３】
さらに、この放熱板１０４２には放熱フィン１０４ａの両端を外側に向かって斜め上方に延ばすような形状の整流フィン１０４２ａが形成されているため、印刷動作中の図示矢印Ａ方向の移動に対して平行な図示矢印Ｂ方向の空気流が、複数列の放熱フィン１０４ａの周囲にて強制的に発生すると共に、印刷動作中の図示矢印Ａ方向の移動に対して仰角をもつ図示矢印Ｄ方向の空気流が、複数列の整流フィン１０４２ａの周囲にて強制的に発生するので、熱を奪った空気を上に向かって吐き出すことができ、熱の影響をより小さくすることができる。
【００３４】
また、整流板１０４２Ａはプラスチックで形成されて放熱板１０４の両側を覆うように装着されているので、熱くなった放熱板１０４に誤って触れて火傷を負うような事故を未然に防止することができる。
【００３５】
また、図２で説明したのと同様に放熱板１０４２を最外殻に配置することができるので、放熱板１０４２の形状を大型化して熱容量を大きくすることができる。したがって、冷却効果を高めることができ、インクカートリッジ１５０内のインクの温度上昇による変質や記録ヘッド１０２内部にあるインクの乾燥をより完全に防止することができる。さらに、基板１０３に搭載されている電子部品、特に半導体ＩＣ１０３ａの熱暴走を抑止することができる。また、従来のような冷却ファンが不要となるので、コストを低減させることができると共に小型化が可能となる。
【００３６】
なお、上述した図４の放熱板１０４２は、図２の放熱板１０４に整流板１０４２Ａを装着した場合を説明したが、図３の放熱板１０４１に整流板１０４２Ａを装着しても同様の効果を得ることができる。また、放熱フィンや整流フィンの形状や配列は上記各実施例に限定されるものではなく、放熱フィンであればヘッドユニットの移動方向（水平方向）やそれに直交する方向（上昇方向）に空気流を形成できればよく、整流フィンであれば放熱フィンの両側から斜め上方方向に空気流を形成できればよい。
【００３７】
図５（Ａ）、（Ｂ）は、図１および図２の記録ヘッド１０２を示す断面図である。図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、記録ヘッド１０２は、流路ユニット２３０と圧電振動ユニット２３８を有している。流路ユニット２３０は、ノズル開口２３１がノズル列２３２として複数形成されたノズルプレート２３３と、ノズル開口２３１に連通する圧力発生室２３４、およびこれにインク供給口２３５を介してインクを供給するリザーバ２３６を備えた流路形成基板２３７と、圧電振動ユニット２３８の縦振動モードの各圧電振動子２３９の先端に当接して圧力発生室２３４の容積を膨張、縮小させる弾性板２４０とを一体に積層して構成されている。
【００３８】
また、圧電振動ユニット２３８は、外部からの駆動信号を伝達するフレキシブルケーブル２４２に接続された上で、高分子材料の射出成形等により形成されたホルダー２４１の収容室２４３に収容され接着剤により固定され、さらにホルダー２４１と流路ユニット２３０とが接着剤により固定されている。ホルダー２４１には、図示しない外部のインクタンクに連通するインク誘導路２４５が形成されていて、その先端が流路ユニット２３０のインク導入口２４６に接続され、インクタンクからのインクが流路ユニット２３０に供給される。そして、一体化されたホルダー２４１と流路ユニット２３０のノズルプレート２３３側には、シールド材を兼ねる枠体（フレーム）２４４が挿入され、記録ヘッド１０２として構成されている。
【００３９】
圧電振動ユニット２３８を構成する縦振動モードの各圧電振動子２３９は、例えば、図示はしないが、一方の極となる電極と他方の極となる電極とを圧電材料を介してサンドイッチ状に積層し、一方の電極を先端側に、また、他方の電極を後端側に露出させて、各端面でセグメント電極および共通電極に接続した圧電定数ｄ３１のものとして構成され、圧力発生室２３４の配列ピッチに一致させて固定基板２４７に固定されて圧電振動ユニット２３８に纏められている。圧電振動ユニット２３８の各圧電振動子２３９の図示しないセグメント電極、共通電極は、それぞれ半田層を介してフレキシブルケーブル２４２の駆動信号伝送用の導電パターンに接続されている。
【００４０】
図６は、図１のインクジェット記録装置の機能ブロック図である。図６に示すように、インクジェット記録装置は、キャリッジ機構１１０、紙送り機構１２０、装置本体２００、ヘッドユニット１００から構成されている。装置本体２００は、図示しないホストコンピュータなどからの多値階層情報を含む記録データなどを受信するインターフェース２０３と、多値階層情報を含む記録データなどの各種データの記憶を行うＲＡＭ２０４と、各種データ処理を行うためのルーチンなどを記憶したＲＯＭ２０５と、ＣＰＵなどからなる制御部２０６と、発振回路２０７と、ドットパターンデータに展開された印字データＳＩ（記録データ）をヘッドユニット１００に送信するなどの機能を担うインターフェース２０９とを備えている。
【００４１】
このような構成において、ホストコンピュータなどから送られた多値階層情報を含む記録データは、インターフェース２０３を介して記録装置内部の受信バッファ２０４Ａに保持される。受信バッファ２０４Ａに保持された記録データは、コマンド解析が行われてから中間バッファ２０４Ｂへ送られる。中間バッファ２０４Ｂ内では、制御部２０６によって中間コードに変換された中間形式としての記録データが保持され、各文字の印字位置、修飾の種類、大きさ、フォントのアドレスなどが付加される処理が制御部２０６によって実行される。
【００４２】
次に、制御部２０６は、中間バッファ２０４Ｂ内の記録データを解析し、後述するように階層データをデコード化した後の２値化されたドットパターンデータを出力バッファ２０４Ｃに展開し、記憶させる。ヘッドユニット１００の１スキャン分に相当するドットパターンデータが得られると、このドットパターンデータは、インターフェース２０９を介してヘッドユニット１００にシリアル転送される。
【００４３】
出力バッファ２０４Ｃから１スキャン分に相当するドットパターンデータが出力されると、中間バッファ２０４Ｂの内容が消去されて、次の中間コード変換が行われる。ここで、ドットパターンデータに展開された印字データは、後述するように、各ノズル毎の階調データとして、例えば２ビットで構成される。
【００４４】
ヘッドユニット１００には、シフトレジスタ２１１、ラッチ回路２１２、レベルシフタ２１３およびスイッチ回路２１４からなるヘッド駆動回路２１５が構成されている。装置本体２００の側でドットパターンデータに展開された印字データは、発振回路２０７からのクロック信号（ＣＬＫ）に同期して、インターフェース２０９からシフトレジスタ２１１にシリアル転送される。
【００４５】
このシリアル転送された印字データ（ＳＩ／記録データ）は、一旦、ラッチ回路２１２によってラッチされる。ラッチされた印字データＳＩは、電圧増幅器であるレベルシフタ２１３によって、スイッチ回路２１４を駆動できる電圧、例えば数十ボルト程度の所定の電圧にまで昇圧される。所定の電圧まで昇圧された印字データＳＩはスイッチ回路２１４に与えられる。
【００４６】
スイッチ回路２１４の入力側には、波形成形回路２０８と電流増幅回路２１６でなる駆動信号生成回路２１０からの駆動信号（ＣＯＭ）が印加されており、スイッチ回路２１４の出力側には、圧電振動子２３９が接続されている。
【００４７】
印字データＳＩは、スイッチ回路２１４の動作を制御する。例えば、スイッチ回路２１４に加わる印字データが「１」である期間中は、駆動信号ＣＯＭが圧電振動子２３９に印加され、この信号に応じて圧電振動子２３９は伸縮を行う。その結果、圧力発生室のインクが加圧されてノズル開口から吐出される。一方、スイッチ回路２１４に加わる印字データが「０」である期間中は、圧電振動子２３９への駆動信号ＣＯＭの供給が遮断されるので、インク滴の吐出が行われない。
【００４８】
（駆動信号生成回路の構成）
図７は、図６の駆動信号生成回路２１０の構成を示すブロック図である。図８は、駆動信号生成回路２１０において駆動信号に含まれる各パルスを生成していく過程を示す説明図である。図９は、駆動信号生成回路２１０においてデータ信号を用いてメモリに電圧変化量を設定する場合の各信号のタイミングを示すタイミングチャートである。
【００４９】
図７において、駆動信号生成回路２１０は、駆動信号ＣＯＭの波形を生成する波形生成回路２０８と、この波形生成回路２０８から出力された信号に電流増幅を行って駆動信号ＣＯＭとして出力する電流増幅回路２１６とから構成されている。
【００５０】
波形生成回路２０８には、制御部２０６からの信号を受け取って記録するメモリ８１、このメモリ８１の内容を読み出して一時的に保持する第１のラッチ８２、この第１のラッチ８２の出力と後述するもう一つの第２のラッチ８４の出力とを加算する加算器８３、第２のラッチ８４の出力をアナログデータに変換するＡ／Ｄ変換器８６、変換されたアナログ信号を駆動信号の電圧まで増幅する電圧増幅回路８８、およびこの電圧増幅回路８８から出力される駆動信号に電流増幅を行って駆動信号ＣＯＭとして出力する電流増幅回路８９から構成されている。
【００５１】
ここで、メモリ８１は、駆動信号の波形を決める所定のパラメータを記憶しておくものである。後述するように、駆動信号ＣＯＭの波形は、予め制御部２０６から受け取った所定のパラメータにより決定される。すなわち、波形生成回路２０８は、クロック信号８０１、８０２、８０３、データ信号８３０、アドレス信号８１０、８１１、８１２、８１３、およびリセット信号８２０を受け取る。
【００５２】
このように構成した駆動信号生成回路２１０においては、図８に示すように、駆動信号ＣＯＭの生成に先立って、制御部２０６の電圧変化量を示すいくつかのデータ信号と、そのデータ信号のアドレスとがクロック信号８０１に同期して、駆動信号生成回路８のメモリ８１に出力される。データ信号８３０は、図９に示すように、クロック信号８０１を同期信号とするシリアル転送により、データをやり取りする構成になっている。
【００５３】
すなわち、制御部２０６から所定の電圧変化量を転送する場合には、まず、クロック信号８０１に同期して複数ビットのデータ信号を出力し、その後、このデータを格納するアドレスをイネーブル信号８４０に同期してアドレス信号８１０〜８１３として出力する。
【００５４】
メモリ８１は、このイネーブル信号８４０が出力されたタイミングでアドレス信号を読み取り、受け取ったデータをそのアドレスに書き込む。アドレス信号８１０〜８１３は４ビットの信号なので、最大１６種類の電圧変化量をメモリ８１に記憶することができる。なお、データの最上位のビットは符号として用いられている。
【００５５】
各アドレスＡ、Ｂ、・・・への電圧変化量の設定が終了した後、アドレスＢがアドレス信号８１０〜８１３に出力されると、最初のクロック信号８０２により、このアドレスＢに対応した電圧変化量が第１のラッチ８２により保持される。この状態で、次にクロック信号８０３が出力されると、第２のラッチ８４の出力に第１のラッチ８２の出力が加算された値が、第２のラッチ８４に保持される。
【００５６】
すなわち、図８に示すように、一旦、アドレス信号に対応した電圧変化量が選択されると、その後、クロック信号８０３を受けるたびに、第２のラッチ８４の出力は、その電圧変化量に従って増減する。メモリ８１のアドレスＢに格納された電圧変化量△Ｖ１とクロック信号８０３の単位時間△Ｔにより駆動波形の電圧変化量が決まる。なお、増加か減少かは、各アドレスに格納されたデータの符号により決定される。
【００５７】
図８に示した例では、アドレスＡには、電圧変化量として値０、すなわち、電圧を維持する場合の値が格納されている。従って、クロック信号８０２によりアドレスＡが有効となると、駆動信号の波形は、増減のないフラットな状態に保たれる。また、アドレスＣには、駆動波形の電圧変化量を決定するために、単位時間△Ｔ当たりの電圧変化量△Ｖ２が格納されている。従って、クロック信号８０２によりアドレスＣが有効になった後は、この電圧△Ｖ２ずつ電圧が低下していくことになる。このように制御部２０６からアドレス信号とクロック信号とを出力するだけで、駆動信号ＣＯＭの波形を自由に制御できる。
【００５８】
以上、本発明を特定の実施形態について述べたが、本発明はこれらに限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内で他の実施形態についても適用される。例えば、上記実施形態では、圧力発生素子としては圧電振動子２３９を用いたが、磁歪素子などを用いたインクジェット記録装置や、発熱素子を用いたいわゆるバブルジェット方式のインクジェット記録装置にも適用することができる。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るインクジェット記録装置では、発生した熱は接触している放熱板側に逃げ、空隙があいており、かつプラスチックでなるキャリッジ側や記録ヘッド側には伝わり難いので、インクカートリッジおよび記録ヘッドでの温度上昇を抑えることができる。さらに、印刷動作中の移動に対して平行な空気流が、複数列の放熱フィンの周囲にて強制的に発生するので、流量を大きくすることができる。また、放熱板を最外殻に配置することができるので、放熱板の形状を大型化して熱容量を大きくすることができる。したがって、冷却効果を高めることができ、インクカートリッジ内のインクの温度上昇による変質や記録ヘッド内部にあるインクの乾燥を防止することができる。さらに、基板に搭載されている電子部品の熱暴走を抑止することができる。また、従来のような冷却ファンが不要となるので、コストを低減させることができると共に小型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るインクジェット記録装置の要部を示す斜視図である。
【図２】図１に示すヘッドユニットの一例を示す正面図および断面図である。
【図３】図１に示すヘッドユニットの別の一例を示す正面図である。
【図４】図１に示すヘッドユニットのさらに別の一例を示す正面図である。
【図５】図１および図２の記録ヘッドを示す断面図である。
【図６】図１のインクジェット記録装置の機能ブロック図である。
【図７】図６の駆動信号生成回路の構成を示すブロック図である。
【図８】図６の駆動信号生成回路において駆動信号に含まれる各パルスを生成していく過程を示す説明図である。
【図９】図６の駆動信号生成回路においてデータ信号を用いてメモリに電圧変化量を設定する場合の各信号のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図１０】従来のインクジェットプリンタやインクジェットプロッタなどといったインクジェット記録装置の機能ブロック図である。
【図１１】図１０のインクジェット記録装置のヘッドユニットの冷却機構を示す断面図である。
【符号の説明】
１００ヘッドユニット
１０１キャリッジ
１０２記録ヘッド
１０３基板
１０３ａ半導体ＩＣ
１０４、１０４１、１０４２放熱板
１０４ａ、１０４１ａ放熱フィン
１０４２Ａ整流板
１０４２ａ整流フィン
１１０キャリッジ機構
１１１タイミングベルト
１１２キャリッジモータ
１１３ガイド部材
１２０紙送り機構
１２１紙送りローラ
１３０キャッピング装置
１４０ワイピング装置
１５０インクカートリッジ

Claims

圧力発生室内のインクを加圧することによりノズル開口からインク滴を吐出させる複数の圧力発生素子を有する記録ヘッドと、
前記圧力発生室内へ前記インクを供給するインクカートリッジを収容するキャリッジと、
前記圧力発生素子を駆動する回路が実装された基板と、
移動時に移動方向に発生する空気流を利用して前記回路で発生する熱を放熱させる放熱部材とが一体化されたヘッドユニットを備え、
前記放熱部材は、移動方向に延び、かつ両端が斜め上方に延びるフィンを有することを特徴とするインクジェット記録装置。
請求項１記載のインクジェット記録装置において、
前記基板および前記放熱部材は、前記キャリッジに対し間隙をあけて一体化されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
請求項１または２記載のインクジェット記録装置において、
複数の前記フィンが、移動方向と直交する方向に平行に配設されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
圧力発生室内のインクを加圧することによりノズル開口からインク滴を吐出させる複数の圧力発生素子を有する記録ヘッドと、
前記圧力発生室内へ前記インクを供給するインクカートリッジを収容するキャリッジと、
前記圧力発生素子を駆動する回路が実装された基板と、
移動時に移動方向に発生する強制的な空気流および停止時に前記移動方向と直交する方向に発生する自然的な空気流を利用して前記回路で発生する熱を放熱させる放熱部材とが一体化されたヘッドユニットを備え、
前記放熱部材は、移動方向に断続的に延び、かつ両端が斜め上方に延びるフィンを有することを特徴とするインクジェット記録装置。
請求項４記載のインクジェット記録装置において、
前記基板および前記放熱部材は、前記キャリッジに対し間隙をあけて一体化されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
請求項４または５記載のインクジェット記録装置において、
複数の前記フィンが、移動方向と直交する方向に平行に配設されていることを特徴とするインクジェット記録装置。