JP5903321B2 - 液体吐出装置 - Google Patents

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Description

本発明は液体吐出装置に係り、特にインクジェットヘッドの吐出素子に供給される駆動電圧を生成する駆動電圧生成手段の冷却技術に関する。
液体吐出装置として、インクジェットヘッドの吐出素子へ駆動電圧を供給し、ノズルから液体を吐出させる構成が知られている。駆動電圧が生成される駆動電圧生成部は、バイポーラ型トランジスタや電界効果トランジスタ(FET,Field effect transistor)などの能動素子が用いられる駆動回路を有している。
インクジェットヘッドを動作させると、駆動電圧生成部の駆動回路を構成する能動素子が発熱する。例えば、能動素子としてバイポーラ型トランジスタが用いられる場合、ジャンクション温度が絶対最大定格を超えないように、該トランジスタは冷却される。トランジスタの放熱方法として、トランジスタにヒートシンク(放熱板)を取り付ける手法や、ファンモータから空気流を発生させ、この空気流をトランジスタにあてる手法が知られている。
特許文献1は、インクジェットヘッドの内部(ヘッド駆動用トランジスタ等)を冷却するための冷却ファンを備えたインクジェット式プリンタを開示している。
一方、駆動電圧生成部は、プリント配線基板に搭載されて筐体の中に収納され、フレキシブル基板等の配線部材によってインクジェットヘッドと電気的に接続される。この筐体の内部は熱がこもるため、装置内部の空気全体が加熱される。そうすると、加熱された空気による空気流を冷却の対象物にあてたとしても、所定の冷却効果を得られないことがありうる。
特許文献2は、駆動信号生成部の冷却効果を高める構成として、装置外部からファンによって空気を吸入し、この外部から吸入された空気の流れによって駆動電圧生成部を冷却する液体吐出装置を開示している。
また、特許文献2に開示された液体吐出装置は、外部から吸入された空気を装置内に吹き出すための吹出口がヘッドよりも上方に設けられ、駆動信号生成部により加熱された空気がヘッドへ直接吹き付けられることが防止され、吐出不良やヘッドの故障が防止されるように構成されている。
さらに、特許文献2の図6には、駆動信号生成回路のトランジスタと接触するように取り付けられたヒートシンクは、筒状の空洞が設けられている。空洞の一方側の端にファンモータが設けられ、ファンにより吸入された空気を強制的にヒートシンクの空洞を通過させることで、ヒートシンクの放熱効果が高められている。
特開2003−285435号公報 特開2009−172834号公報
図20は、従来技術に係る駆動電圧生成部の冷却構造を模式的に図示した説明図である。図20(a)は、インクジェットヘッド1K,1C,1M,1Yの並び方向と直交する方向から見た図であり、図20(b)は、図20(a)をインクジェットヘッド1K,1C,1M,1Yから上方向を見た図である。
図20(a)に示すインクジェットヘッド1K,1C,1M,1Yは、記録媒体の搬送方向と直交する方向の記録媒体の全長にわたって複数のノズルが並べられたフルライン型インクジェットヘッドである。同図における「記録媒体の搬送方向」は、右から左方向、又は左から右方向であり、「記録媒体の搬送方向と直交する方向」は、紙面を貫く方向である。
図20(a)に示すように、インクジェットヘッド1K,1C,1M,1Yは、それぞれ、フレキシブル基板2K,2C,2M,2Yを介して駆動回路基板3K,3C,3M,3Yと電気的に接続されている。
各インクジェットヘッド1K,1C,1M,1Yに対応する駆動回路基板3K,3C,3M,3Yは、駆動電圧生成部を構成するトランジスタ4が搭載され、トランジスタ4はヒートシンク5が取り付けられている。
また、駆動回路基板3K,3C,3M,3Yは、インクジェットヘッド1K,1C,1M,1Yの上側に設けられた筐体6の内部に収容され、筐体6の天井面6Aに配設されたファンモータ7から送られる空気流(矢印線により方向を図示)によって冷却される。
なお、インクジェットヘッド1K,1C,1M,1Yの長手方向(記録媒体搬送方向と直交する方向)の長さに対応して、複数のファンモータ7が設けられている。
すなわち、図20(a)に示す構成では、トランジスタ4を冷却するための空気流を、同図における左から右、又は右から左へ発生させるとすべての駆動回路基板3K,3C,3M,3Yに空気流をあてることが困難である。
例えば、駆動回路基板3Cの側にファンモータ7を配設し(破線により図示)、駆動回路基板3Cから駆動回路基板3Kの方へ空気流を発生させると(矢印付き破線により空気流の方向を図示)、駆動回路基板3C以外の駆動回路基板3M,3Y,3Kに空気流が十分にあたらず、所定の冷却効果を得ることが困難になる。
そこで、すべての駆動回路基板3K,3C,3M,3Yに空気流をあてるために、駆動回路基板3K,3C,3M,3Yのインクジェットヘッド1K,1C,1M,1Yと反対側の上側からインクジェットヘッド1K,1C,1M,1Y側の下側へ向かうダウンフローを発生させている。
図20(b)は、駆動回路基板3(3K,3C,3M,3Yのうち1枚のみを図示)に搭載されたトランジスタ4(4A,4B)を正面から見た図である。一般に、インクジェットヘッドの駆動回路には、相補型のNPNトランジスタ4A及びPNPトランジスタ4Bをトーテムポール接続させたプッシュプル回路(図22(a)に図示)が含まれる。
プッシュプル回路は、共通の駆動電圧が供給される複数の吐出素子から構成される吐出素子群ごと、又は吐出素子ごとに設けられる。フルライン型のインクジェットヘッドには、多数の吐出素子が具備されているので、駆動回路基板3には複数のプッシュプル回路が搭載される。
図20(b)に示すように、複数のプッシュプル回路を構成する複数のNPNトランジスタ4A及び複数のPNPトランジスタ4Bは、一列に交互に並べられ、共通のヒートシンク5に取り付けられる。
一般に、インクジェット記録装置は、インクの着弾精度を向上させるために、インクジェットヘッド1K,1C,1M,1Yのそれぞれの配置間隔をより小さくすることが好ましいが、インクジェットヘッド1K,1C,1M,1Yのそれぞれの配置間隔は、駆動回路基板3K,3C,3M,3Yのそれぞれの配置間隔による制限を受ける。
図20(a),(b)に示すように、ディスクリート部品のトランジスタ4を駆動回路基板3に立てて搭載すると、駆動回路基板3K,3C,3M,3Yのそれぞれの配置間隔は、トランジスタ4の高さによって決められてしまう。
そこで、図21(a)、(b)に図示するように、表面実装部品のトランジスタ4’(4A’,4B’)を用いること、又は、ディスクリート部品のトランジスタの足(リード線)を曲げて搭載すると、ディスクリート部品のトランジスタ4の高さによる制限を受けていた駆動回路基板3K,3C,3M,3Yの配置間隔をより小さくすることができ、インクジェットヘッド1K,1C,1M,1Yのそれぞれの配置間隔をより小さくすることが可能となる。
図22(a)は、相補型のNPNトランジスタ4A(4A’)及びPNPトランジスタ4B(4B’)をトーテムポール接続させた回路を示す回路図である。トランジスタ4Aのベース端子(B)同士及びエミッタ端子(E)同士が接続され、トランジスタ4Aのコレクタ端子(c)は電力供給源に接続され、トランジスタ4Bのコレクタ端子(c)はグランドに接続される。
トランジスタ4A,4Bのエミッタ端子は、フレキシブル基板2(2K,2C,2M,2Y)の配線パターンを介して、インクジェットヘッドの吐出素子と電気的に接続される。
所定の指令信号(指令パルス)がベース端子へ印加されると、トランジスタ4Aがオンとなり、電力供給源から吐出素子へ電力が供給される。また、指令信号が非印加となると、トランジスタ4Aがオフになり、トランジスタ4Bがオンとなり、吐出素子への電力供給が停止される。
図22(b)、(c)は、表面実装部品のトランジスタ4A’,4B’を用いたトーテムポール接続回路の配線パターン9(9B,9E)の構成例を示す説明図である。
圧電素子などの静電容量(容量性負荷)を駆動する場合は、トランジスタ4A’,4B’のエミッタ同士を電気接続させるエミッタ配線9E、及びベース同士を電気接続させるベース配線9Bは、配線容量に起因する遅延時間の発生を抑制するために、配線の長さをできるだけ短くすることが好ましい。
例えば、図22(b)、(c)に示すように、図中左から順にエミッタ端子(E)、コレクタ端子(C)、ベース端子(B)であるトランジスタ4A’と、図中左から順にベース端子(B)、コレクタ端子(C)、エミッタ端子(E)となるトランジスタ4Bが適用される場合、図22(c)に示すように、各端子が向かい合わせになるようにトランジスタ4A’,4B’を配置すると、エミッタ配線9E及びベース配線9Bを最短にすることができ、かつ、エミッタ配線9Eの長さとベース配線9Bの長さが略同一となり、配線抵抗及び配線抵抗の差が低減化される。
図23(c)は、図22(c)に図示したトランジスタ4A’,4B’の配置が適用される場合を示す説明図である。図23(c)に示すように、表面実装部品のトランジスタ4A’,4B’を端子が向かい合わせになるように配置させると、駆動回路基板3とヒートシンク5との間を空気流(矢印線により図示)が通過して、駆動回路基板3の下方に配置させたインクジェットヘッド1に達してしまい、インクジェットヘッド1のインク吐出に影響を与えるおそれがある。
例えば、空気流によってインクの飛翔方向が曲げられてしまうことや、インク吐出面近傍の温度変化、温度分布の発生によって吐出性能の劣化、ノズルごとの吐出性能のばらつきが発生することがありうる。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、インクジェットヘッドの近接位置に設けられた駆動電圧生成手段を冷却するための空気流がインクジェットヘッドの吐出に影響を与えることがなく、駆動電圧生成手段の所定の冷却性能が確保されつつ、駆動電圧生成手段に具備される能動素子の好ましい配置が実現される液体吐出装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る液体吐出装置は、媒体の搬送方向と直交する第1方向における、少なくとも媒体の液体を付着させる領域の全長にわたって複数の吐出素子が配置された構造を有するインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドの液体吐出面の反対側に設けられ、吐出素子に供給される駆動電圧が生成される駆動電圧生成手段と、駆動電圧生成手段のインクジェットヘッドの液体吐出面の反対側から駆動電圧生成手段へ空気流を供給する空気流供給手段と、駆動電圧生成手段が発生させる熱を放熱する放熱手段と、を備え、駆動電圧生成手段は、複数の能動素子が千鳥状に配置されて搭載された部品搭載面を有する電気配線基板を具備し、放熱手段は、部品搭載面と対向する面を有し、部品搭載面と対向する面が能動素子に取り付けられる放熱板であり、第1方向の中央部及び第1方向の端部のそれぞれに少なくとも1つの貫通穴が設けられる放熱板を具備し、放熱板は中央部に設けられる貫通穴の開口面積の合計が端部に設けられる貫通穴の開口面積の合計よりも大きい構造を有している。
本発明によれば、インクジェットヘッドの液体吐出面の反対側に設けられる駆動電圧生成手段の電気配線基板の部品搭載面に能動素子を千鳥配置させ、放熱板の部品搭載面と対向する面を能動素子に取り付け、インクジェットヘッドの液体吐出面の反対側から発生させた空気流が駆動電圧生成手段にあてられるので、駆動電圧生成手段にあてられた空気流がインクジェットヘッドの手前で能動素子及び放熱板によって遮られるので、駆動回路生成手段を冷却するための空気流がインクジェットヘッドの液体吐出面に到達せず、インクジェットヘッドの吐出に影響を与えない。また、熱がこもりやすい第1方向の中央部の熱を逃がしやすくなる。
本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成図 図1に示すインクジェットヘッドの概略構成を示す平面図 図1に示すインクジェットヘッドと駆動電圧生成部との接続例を示す平面図 図3に示す接続例の他の態様を示す平面図 (a):駆動回路基板の部品配置図、(b):図5(a)に示す駆動回路基板に搭載されるトランジスタの配線例を示す説明図 図3の側面図 図1に示すインクジェットヘッドのノズル配置の説明図 図1に示すインクジェットヘッドの立体構造を示す断面図 図1に示すインクジェット記録装置の制御系の構成例を示すブロック図 図9に示すヘッド駆動部の構成例を示すブロック図 本発明の第2実施形態に係るインクジェット記録装置におけるインクジェットヘッドと駆動電圧生成部との接続例を示す平面図 図11に示すヒートシンク及び筐体の他の構造例を示す平面図 図11に示すヒートシンク及び筐体のさらに他の構造例を示す平面図 図11に示すヒートシンク及び筐体のさらに他の構造例を示す平面図 図14に示すヒートシンクの他の構造例を示す平面図 図14に示すヒートシンクのさらに他の構造例を示す平面図 図14に示すヒートシンクのさらに他の構造例を示す平面図 図3から図17に示すヒートシンクの空気流の説明図 図3から図17に示すヒートシンクの他の構造例を示す側面図 従来技術に係る駆動電圧生成部の冷却構造を模式的に図示した説明図、(a):インクジェットヘッドの並び方向と直交する方向から見た図、(b):図20(a)をインクジェットヘッドから上方向を見た図 従来技術に係る駆動電圧生成部の冷却構造の他の態様を模式的に図示した説明図、(a):インクジェットヘッドの並び方向と直交する方向から見た図、(b):図21(a)をインクジェットヘッドから上方向を見た図 (a):トーテムポール接続の説明図、(b):トーテムポール接続されたトランジスタの配線例、(c):トーテムポール接続されたトランジスタの好ましい配線例 従来技術に係る駆動電圧生成部の冷却構造の課題の説明図
以下、添付図面に従って本発明を実施するための形態について詳説する。
〔インクジェット記録装置の全体構成〕
図1は、本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置(液体吐出装置)の概略構成を示す全体構成図である。同図に示すインクジェット記録装置10は、記録媒体14(媒体)を圧胴の外周面に保持して搬送する圧胴搬送方式が適用される。
記録媒体14にインクを吐出させるインクジェットヘッド48K,48C,48M,48Yは、ノズル面が圧胴(描画胴44)の外周面の法線に対して直交するように、水平面に対して斜めに傾けられて配置される。
図1に示すインクジェット記録装置10は、画像形成前の記録媒体14が収納される記録媒体収納部20と、記録媒体収納部20から送り出された記録媒体14に処理液を塗布する処理液塗布部30と、処理液が塗布された記録媒体14にカラーインクを吐出させて、所望のカラー画像を形成する描画部40と、カラー画像が形成された記録媒体14を乾燥させる乾燥処理部50と、乾燥処理後の記録媒体14に対して定着処理を施す定着処理部60と、定着処理後の記録媒体14を排出させる排出部70と、を備えている。
給紙トレイ22を介して渡し胴32に受け渡された記録媒体14は、処理液胴34のグリッパー80A,80Bに先端部を挟持され、処理液胴34に支持されて、処理液胴34の回転に従って処理液胴34の外周面に沿って搬送される。
処理液胴34により回転搬送される記録媒体14は、処理液胴34の外周面と対向する位置に配置される処理液塗布装置36の処理領域に達すると、画像が形成される面に処理液を塗布される。処理液塗布装置36により塗布される処理液は、インクジェットヘッド48K,48C,48M,48Yから吐出されるカラーインクと反応して、カラーインクに含まれる着色剤を凝集又は不溶化させる機能を有している。
処理液が塗布された記録媒体14は、渡し胴42を介して描画胴44へ受け渡され、描画胴44の外周面に保持されて、描画胴44の外周面に沿って回転搬送される。
インクジェットヘッド48K,48C,48M,48Yの記録媒体搬送方向上流側の直前には用紙押さえローラ46が配置されており、インクジェットヘッド48K,48C,48M,48Yの直下に進入する直前に用紙押さえローラ46により記録媒体14を描画胴44の外周面へ密着させるように構成される。
描画胴44によって回転搬送される記録媒体14は、インクジェットヘッド48K,48C,48M,48Yからカラーインクが吐出され、処理液が塗布された画像形成面(液体付着面)にカラー画像が形成される。
カラー画像が形成された記録媒体14は、渡し胴52を介して乾燥胴54へ受け渡され、乾燥胴54の外周面に支持されて、乾燥胴54の回転に従って乾燥胴54の外周面に沿って回転搬送される。
乾燥胴54により回転搬送される記録媒体14は、乾燥処理装置56から乾燥処理が施される。乾燥処理には、ヒータによる加熱、ファンによる乾燥風(加熱風)の吹きつけ、又はこれらの組み合わせが適用される。
乾燥処理が施された記録媒体14は、渡し胴62を介して定着胴64へ受け渡される。定着胴64に受け渡された記録媒体14は、乾燥胴54の外周面に保持されて、乾燥胴54の回転に従って乾燥胴54の外周面に沿って回転搬送される。
乾燥胴54により回転搬送される記録媒体14上に形成された画像は、ヒータ66により加熱処理が施されるとともに、定着ローラ68により加圧処理が施される。定着ローラ68の記録媒体搬送方向下流側に設けられるインラインセンサ82は、加熱及び加圧による定着処理が施された記録媒体14(画像)を撮像する手段であり、インラインセンサ82の撮像結果に基づいて、インクジェットヘッド48K,48C,48M,48Yの吐出異常が判断される。
インラインセンサ82による撮像領域を通過した記録媒体14は、排出部70へ送られる。排出部70は、張架ローラ72A,72Bに巻き掛けられたチェーン74により記録媒体14をストッカー76へ搬送するように構成されている。
〔印字部の構成〕
図2は、図1に示すインクジェットヘッド48(48K,48C,48M,48Y)の概略構成を示す平面図である。本例に示すインクジェットヘッド48K,48C,48M,48Yの構造は共通しているので、色別のインクジェットヘッドを区別する必要がない場合は、色を表すアルファベットを省略してインクジェットヘッドを表すこととする。
図2に示すように、インクジェットヘッド48は、複数のヘッドモジュール48Aを長手方向(Mを付して両矢印線により図示した方向、以下、第1方向と記載することがある)につなぎ合わせた構造を有している。
描画部40に具備されるインクジェットヘッド48K,48C,48M,48Yは、記録媒体14の全幅(少なくとも、記録媒体14の画像形成領域の全長)を超える長さにわたって複数のノズル(図2中不図示、図7に符号150を付して図示)が配置されたフルライン型のインクジェットヘッドである。
図2に示すインクジェットヘッド48K,48C,48M,48Yは、記録媒体搬送方向の上流側からこの順番で配置されている。フルライン型のインクジェットヘッド48K,48C,48M,48Yと記録媒体14とを相対的に一回だけ移動させるシングルパス方式により、記録媒体14の全域にわたって記録画像を記録することができる。
なお、描画部40は上述した形態に限定されない。例えば、LC(ライトシアン)やLM(ライトマゼンタ)に対応するインクジェットヘッド48を具備してもよい。また、インクジェットヘッド48K,48C,48M,48Yの配置順も適宜変更可能である。
〔駆動電圧生成部の説明:第1実施形態〕
図3は、図1に示すインクジェットヘッド48と駆動電圧生成部100(駆動電圧生成手段)との接続例を示す平面図であり、図4は、図3に示す接続例の他の態様を示す平面図である。
以下の説明では、インクジェットヘッド48は、4つのヘッドモジュール48A‐1から48A‐4を備えていることとする。
図3に示す駆動電圧生成部100は、ヘッドモジュール48A‐1,48A‐2,48A‐3,48A‐4ごとに設けられる複数の駆動回路基板102(102‐1,102‐2,102‐3,102‐4、電気配線基板)を具備している。
ヘッドモジュール48A‐1,48A‐2,48A‐3,48A‐4と駆動回路基板102‐1,102‐2,102‐3,102‐4とは、それぞれフレキシブル基板104によって電気的に接続される。図3に示す例では、4つのヘッドモジュール48Aのそれぞれが、複数(4本)のフレキシブル基板104を介して各駆動回路基板102と接続されている。
駆動回路基板102は、筐体106(放熱手段の構成要素)の内部に収納され、不図示の支持部材によって支持されている。筐体106は、上面106Aに複数のファンモータ108(空気流発生手段)が取り付けられ、上面106Aの対向面(下面)106Bはフレキシブル基板104を通すための開口となっている。また、筐体106は、正面、裏面、側面が囲まれた構造を有している。
なお、図4に示すように、複数の駆動回路基板102‐1,102‐2,102‐3,102‐4をまとめて、1枚の駆動回路基板102’とする態様も可能である。
図3には、1枚の駆動回路基板102に対してファンモータ108を3つ備える態様を例示したが、駆動回路基板102の発熱量(温度)に応じて、ファンモータ108の数を決めることができる。
図5(a)は、駆動回路基板102の部品配置図であり、図5(b)は、駆動回路基板102に搭載されるトランジスタ110(110A,110B、能動素子)の配線例を示す説明図である。
図5(a)に示すように、駆動回路基板102は、相補型のNPNトランジスタ110A及びPNPトランジスタ110Bの組が複数搭載される。NPNトランジスタ110AとPNPトランジスタ110Bとはトーテムポール接続され(図22(b)参照)、1組のプッシュプル回路を構成している。
図5(a)に図示した駆動回路基板102は、NPNトランジスタ110A及びPNPトランジスタ110Bの組が4つ(4つのプッシュプル回路)が搭載されている。図5(a)に示すNPNトランジスタ110Aは、同図中左からエミッタ端子(E)、コレクタ端子(C)、ベース端子(B)となっており、図22(c)に図示したNPNトランジスタ4A’とはエミッタ端子とベース端子が入れ替わっている。
また、PNPトランジスタ110Bは、同図中上からエミッタ端子(E)、コレクタ端子(C)、ベース端子(B)となっており、図22(c)に図示したPNPトランジスタ4Bと端子の順番が同一になっている。
図5(a)に示す駆動回路基板102は、第1方向(同図中左右方向)に沿って、NPNトランジスタ110AとPNPトランジスタ110Bが交互に配置されるとともに、全体として2列の千鳥配置となっている。
すなわち、駆動回路基板102は、NPNトランジスタ110Aが同方向に沿って1列に並べられたNPNトランジスタ列と、PNPトランジスタ110Bが同方向に沿って1列に並べられたPNPトランジスタ列を具備し、同方向におけるNPNトランジスタ列の位相とPNPトランジスタ列の位相がずらされて配置されている。なお、NPNトランジスタ110AとPNPトランジスタ110Bとの高さ方向の位置は、両者が重ならない配置が好ましい。
このように、駆動回路基板102は、第1方向について、NPNトランジスタ110A及びPNPトランジスタ110Bが隙間なく配置されている。図5に示すNPNトランジスタ110は、NチャネルFETに置き換えることが可能であり、PNPトランジスタは、PチャネルFETに置き換えることが可能である。
なお、1枚の駆動回路基板102に具備されるプッシュプル回路(NPNトランジスタ110A、PNPトランジスタ110B)の数は、駆動する吐出素子の数によって決められる。
また、図5(b)に示すように、NPNトランジスタ110Aのエミッタ端子と、PNPトランジスタ110Bのエミッタ端子とを電気的に接続させるエミッタ配線114E、及びNPNトランジスタ110Aのベース端子とPNPトランジスタ110Bのベース端子とを電気的に接続させるベース配線114Bの配線長さをより短くし、かつ、エミッタ配線114Eとベース配線114Bとの長さを略同一とし、エミッタ配線114E及びベース配線114Bのうち、一方の配線長さが長くなることを防止している。トランジスタをFETに置き換えると、エミッタ端子はソース端子となり、コレクタ端子はドレイン端子、ベース端子はゲート端子となる。
千鳥配置されたNPNトランジスタ110A及びPNPトランジスタ110Bは、ヒートシンク116(放熱手段の構成要素)が取り付けられる。ヒートシンク116は、駆動回路基板102の部品搭載面102Aと対向するように取り付けられる。ヒートシンク116は、不図示のねじにより駆動回路基板102に固定される。
なお、トランジスタ110とヒートシンク116との間に弾性を有する放熱シート(放熱手段の構成要素)や熱伝導性を有するペースト(放熱手段の構成要素)を挟むことで、トランジスタ110とヒートシンク116との密着性を高めることができる。
ヒートシンク116は、アルミニウムなどの熱伝導率が高い金属やシリコン、セラミックなどの熱伝導率が高い材料が適用される。穴あけ加工や切削などの加工の容易性を考慮すると、ヒートシンク116に金属材料が適用される態様が好ましい。
図6は、駆動電圧生成部100の透視側面図であり、側面の図示が省略されている。同図に示すように、ヒートシンク116のトランジスタ110A,110Bと接触させる面116Aの反対側面116Bを、筐体106と接触させることで、駆動電圧生成部100から発生した熱がヒートシンク116を介して筐体106へ逃がされる。
このように、ヒートシンク116と筐体106とを接合させることで、駆動電圧生成部100の冷却効率(放熱効率)を向上させている。筐体106は熱伝導率が高い金属材料が適用される。
また、駆動回路基板102及びトランジスタ110A,110Bに向けてファンモータ108から発生させた空気流は、トランジスタ110A,110B及びヒートシンク116によって規制され、駆動回路基板102とトランジスタ110A,110B及びヒートシンク116との間を通り抜けることがなく、筐体106の下面(開口面)106Bから抜けることがない。
したがって、ファンモータ108から発生させた空気流は、インクジェットヘッド(図3参照)の位置に到達することがなく、インクジェットヘッドの吐出に対して影響を与えることがない。
なお、駆動電圧生成部100から発生した熱(該熱により加熱された空気)を筐体106の外部に逃がすための構造が、筐体106及びヒートシンク116に設けられる態様が好ましい(詳細後述)。
図6には、筐体106の上面(天井面)にファンモータ108が配置される態様を例示したが、ファンモータ108は駆動回路基板102よりも上側であれば、筐体106の正面(図6における左側面)、背面(図6における右側の面)や側面(図6の紙面と平行な面)に配置してもよい。
〔インクジェットヘッドの構造〕
次に、インクジェットヘッド48の構造について説明する。図7は、インクジェットヘッド48(ヘッドモジュール48A)のノズル配置を示す平面透視図である。
同図に示すヘッドモジュール48Aは、記録媒体14の搬送方向(符号Sを付して矢印線により図示する副走査方向)と直交する方向(主走査方向)に沿う行方向、及び記録媒体14の搬送方向と直交しない斜めの列方向に沿って複数のノズル150及び圧力室152等から構成される吐出素子154がマトリクス配置された構造を有している。
図7に示すようにノズル150(吐出素子154)をマトリクス配置させることで、記録媒体14の搬送方向と直交する方向の実質的なノズル配置密度が高密度化される。なお、本発明に適用可能なインクジェットヘッドのノズル配置は図5に図示したマトリクス配置に限定されない。
例えば、主走査方向(第1方向)に沿って複数のノズル150を配置したノズル列を一列有する態様や、同方向に複数のノズル150を2列の千鳥配置させる態様などを適用することができる。
図8は、インクジェットヘッド48(ヘッドモジュール48A)の一吐出素子分の立体構造を示す断面図である。同図に示すように、インクジェットヘッド48(ヘッドモジュール48A)は、インクを吐出させるノズル150と、ノズル150と連通する圧力室152と、圧力室152の天井面を構成する振動板156と、振動板156に設けられる圧電素子158と、を備えている。
圧力室152は、供給口(供給絞り)160を介して共通流路162と連通され、さらに、共通流路162は、不図示の流路等を介してインクジェットヘッド48の外部に配置されるインクタンクと連通している。
圧電素子158は、上部電極164及び下部電極166に圧電体168がはさまれた構造を有し、上部電極164と下部電極166との間に駆動電圧を印加することでたわみ変形が生じ、圧電素子158のたわみ変形により圧力室152が変形することで、圧力室152の内部に収容されているインクがノズル150から吐出される。
圧電素子158のたわみ変形が元の状態に復元されると、共通流路162から供給口160を介して圧力室152内にインクが充填される。なお、振動板156に金属材料が適用される場合は、振動板156と下部電極166とを共通化してもよい。
図8に示すインクジェットヘッド48は、複数のキャビティプレートを積層させた構造を有している。例えば、ノズル150の開口部(インク吐出面150A)が形成されるノズルプレートと、圧力室152、供給口160、共通流路162等が形成される流路プレートと、振動板と、圧電素子とを、この順に積層させる態様が挙げられる。なお、上記した各プレートをさらに複数のプレートにより構成することも可能である。
〔制御系の構成〕
図9は、インクジェット記録装置10の制御系の概略構成を示すブロック図である。同図に示すように、インクジェット記録装置10は、通信インターフェース170、システム制御部172、搬送制御部174、画像処理部176、ヘッド駆動部178を備えるとともに、画像メモリ180、ROM182を備えている。
通信インターフェース170は、ホストコンピュータ184から送られてくるラスター画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース170は、USB(Universal Serial Bus)などのシリアルインターフェースを適用してもよいし、セントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用してもよい。通信インターフェース170は、通信を高速化するためのバッファメモリ(不図示)を搭載してもよい。
システム制御部172は、中央演算処理装置(CPU)及びその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従ってインクジェット記録装置10の全体を制御する制御装置として機能するとともに、各種演算を行う演算装置として機能し、さらに、画像メモリ180及びROM182のメモリコントローラとして機能する。
すなわち、システム制御部172は、通信インターフェース170、搬送制御部174等の各部を制御し、ホストコンピュータ184との間の通信制御、画像メモリ180及びROM182の読み書き制御等を行うとともに、上記の各部を制御する制御信号を生成する。
ホストコンピュータ184から送出された画像データは通信インターフェース170を介してインクジェット記録装置10に取り込まれ、画像処理部176によって所定の画像処理が施される。
画像処理部176は、画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号(画像)処理機能を有し、生成した印字データ(ドットデータ)をヘッド駆動部178に供給する制御部である。
画像処理部176において所要の信号処理が施されると、該印字データ(ハーフトーン画像データ)に基づいて、ヘッド駆動部178を介してインクジェットヘッド48の吐出液滴量(打滴量)や吐出タイミングの制御が行われる。なお、ヘッド駆動部178は、ヘッドユニット12ごとに複数のブロックから構成されていてもよい。
これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。なお、図9に示すヘッド駆動部178には、インクジェットヘッド48の駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。
搬送制御部174は、画像処理部176により生成された印字データに基づいて記録媒体(図1参照)の搬送タイミング及び搬送速度を制御する。図9における搬送駆動部186は、図1に示す記録媒体14を搬送する圧胴34,44,54,64及び渡し胴32,42,52,62を駆動するモータが含まれており、搬送制御部174は該モータのドライバーとして機能している。
画像メモリ(一時記憶メモリ)180は、通信インターフェース170を介して入力された画像データを一旦格納する一時記憶手段としての機能や、ROM182に記憶されている各種プログラムの展開領域及びCPUの演算作業領域(例えば、画像処理部176の作業領域)としての機能を有している。画像メモリ180には、逐次読み書きが可能な揮発性メモリ(RAM)が用いられる。
ROM182は、システム制御部172のCPUが実行するプログラムや、装置各部の制御に必要な各種データ、制御パラメータなどが格納されており、システム制御部172を通じてデータの読み書きが行われる。ROM182は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。また、外部インターフェースを備え、着脱可能な記憶媒体を用いてもよい。
パラメータ記憶部190は、インクジェット記録装置10の動作に必要な各種制御パラメータが記憶されている。システム制御部172は、制御に必要なパラメータを適宜読み出すとともに、必要に応じて各種パラメータの更新(書換)を実行する。
プログラム格納部192は、インクジェット記録装置10を動作させるための制御プログラムが格納されている記憶手段である。システム制御部172(又は装置各部)は、装置各部の制御を実行する際にプログラム格納部192から必要な制御プログラムが読み出され、該制御プログラムは適宜実行される。
ファンモータ制御部194は、駆動電圧生成部100(図6参照)を冷却するために、駆動電圧生成部100へ空気流を供給するファンモータ108のオンオフ、回転速度等を制御する。例えば、直流電圧が供給されるDCファンは、電圧を上げると回転速度を上げることができ、電圧を下げると回転速度を下げることができる。
なお、図6に図示された構成の他に、温度センサ等のセンサ類を備える態様、ヒータ及びヒータの動作を制御するヒータ制御部などを備える態様も可能である。
〔ヘッド駆動部の詳細な説明〕
図10は、ヘッド駆動部178の構成例を示すブロック図である。同図に示す構成例は、ヘッドコントローラ200から伝送されるデジタル形式の波形信号に基づいてアナログ形式の波形信号(駆動波形)を生成する駆動波形生成部202と、該駆動波形を電圧増幅及び電流増幅する増幅部(AMP)204と、を具備している。
ヘッドコントローラ200から伝送されるシリアル形式の印字データは、クロック信号に同期してクロック信号とともにシフトレジスタ206へ伝送される。駆動波形生成部202によって生成される駆動波形は、複数の波形要素が含まれる。この複数の波形要素の中から一つ又は複数の波形要素を選択することで、インクの吐出量を段階的に変更することが可能となっている。
シフトレジスタ206に記憶された印字データは、ラッチ信号に基づいてラッチ回路208へラッチされる。ラッチ回路208にラッチされた信号はレベル変換回路210においてスイッチIC212を構成するスイッチ素子214を駆動可能な所定の電圧に変換される。
このレベル変換回路210の出力信号によってスイッチ素子214のオンオフが制御することで、複数の波形要素の中から少なくとも1つの波形要素が選択されて吐出量が決められ、ヘッドコントローラ200から送出されるセレクト信号及びイネーブル信号によって駆動される圧電素子158が選択される。
なお、インクジェットヘッド48の駆動方式は、共通の駆動電圧(駆動波形)を選択的に印加する方式に限定されず、総ノズル数が比較的少ないインクジェットヘッドでは、ノズルごとに駆動波形が生成される方式を適用することも可能である。
図10におけるヘッドコントローラ200は、図8のシステム制御部172と兼用することが可能である。また、図5に図示したプッシュプル回路(トランジスタ110A,110B)は、図10の増幅部204に含まれる。
〔第1実施形態の効果〕
上記の如く構成されたインクジェット記録装置によれば、駆動回路基板102に搭載されるトランジスタ110A,110Bを2列の千鳥状に配置させて、第1方向について、トランジスタ110A,110Bを実質的に隙間なく配置させることで、駆動回路基板102が収納される筐体106の上側から下側に向かって発生させた、駆動電圧生成部100を冷却するための空気流(ダウンフロー)は、駆動回路基板102に搭載されたトランジスタ110A,110Bによって遮られ、駆動回路基板102の下側に配置されるインクジェットヘッド48の位置への空気流の流れ込みが抑制される。
したがって、駆動電圧生成部100を冷却するための空気流が、インクジェットヘッド48のインク吐出に対して影響を与えることが防止される。
〔駆動電圧生成部の説明:第2実施形態〕
次に、本発明の第2実施形態に係るインクジェット記録装置について説明する。なお、以下の説明において、先に説明した第1実施形態と同一又は類似する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
図11は、第2実施形態に係るインクジェット記録装置における、インクジェットヘッド48と駆動電圧生成部200との接続例を示す平面図である。同図に示すヒートシンク216は、筐体206内の空気を筐体206の外部へ逃がすための貫通穴250が設けられる。
また、筐体206は、ヒートシンク216の貫通穴250に対応する位置に、貫通穴250に対応する大きさの貫通穴252が複数設けられている。この貫通穴250,252は、駆動回路基板102に搭載される上側のトランジスタ110A(図5参照)よりも上方の位置に形成される。
なお、筐体206に形成された貫通穴252と、ヒートシンク216に形成された貫通穴250とは、同一の形状、同一の開口面積を有し、互いに位置合わせがされるので、同図では1つの貫通穴のように図示されている。
ヒートシンク216に形成される貫通穴250、及び筐体206に形成される貫通穴252の少なくともいずれか一方の直径が他方の直径よりも大きくすることで、貫通穴250,252同士の位置合わせが容易になる。
なお、ヒートシンク216の貫通穴250及び筐体206の貫通穴252の少なくともいずれか一方を長穴として、貫通穴250,252同士の位置合わせをより容易にしてもよい。
駆動回路基板102’に搭載されたトランジスタ110A,110Bにあてられた空気流(トランジスタ110A,110Bの熱よって加熱された空気)は、貫通穴250,252を介して筐体206の外部へ放出される。
同図に示すヒートシンク216は、第1方向における中央部から端部に向かって貫通穴250の配置ピッチが大きくなっており、同方向の中央部から端部に向かって貫通穴250の開口面積の合計が小さくなっている。
図11に示すヒートシンク216は、第1方向における中央部の貫通穴群254は、8個の貫通穴250を有している。また、同方向における中央部と端部との中間部の貫通穴群256は、3個の貫通穴250を有し、同方向における端部の貫通穴群258は2個の貫通穴250を有している。
各部の貫通穴群254,256,258に属する貫通穴250の開口面積及び形状は同一であり、各部の貫通穴群254,256,258の開口面積の合計の比率は、6:4:3となっている。
このように、貫通穴250,252の配置ピッチ及び数を変えて、中央部と端部の開口面積を変える態様は、ヒートシンク216及び筐体206の加工が複雑にならない。
図12は、図11に示すヒートシンク216及び筐体206の他の構造例を示す平面図である。
図12に示す駆動電圧生成部200’のヒートシンク216’は、図11に示すヒートシンク216における各部の貫通穴250がつなげられた長穴264,266,268が形成されている。中央部の長穴264は、中間部の長穴266及び端部の長穴268よりも開口面積が大きくなっており、中間部の長穴266は端部の長穴268よりも開口面積が大きくなっている。
なお、図12に示す筐体206’は、ヒートシンク216’の長穴264,266,268に対応する位置に、ヒートシンク216’に対応する形状及びサイズを有する長穴274,276,278が設けられている。
インクジェットヘッド48を動作させると、駆動電圧生成部200,200’(トランジスタ110A,110B等)の発熱によって、駆動電圧生成部200,200’の温度が上昇する。筐体206(206’)及びヒートシンク216(216’)は、インクジェットヘッド48の第1方向の中央部は熱がこもりやすいために、両端部比較して温度が高くなる。
したがって、筐体206(206’)及びヒートシンク216(216’)の同方向における中央部の貫通穴の開口面積の合計を、端部の貫通穴の開口面積の合計よりも大きくすることで、中央部の排気が促進され、駆動電圧生成部200の冷却効果を高めることが可能となる。
図13は、図11に示すヒートシンク216及び筐体206のさらに他の構造例を示す平面図である。図13に示す駆動電圧生成部200”のヒートシンク216”は、4つのヘッドモジュール48A‐1から48A‐4のうち、両端のヘッドモジュール48A‐1,48A‐2の位置が第1方向における端部とされ、両端のヘッドモジュール48A‐1,48A‐2に挟まれるヘッドモジュール48A‐2,48A‐3の位置が同方向の中央部とされる。
また、ヒートシンク216”に設けられる貫通穴284,288は、ヘッドモジュール48A‐1から48A‐4の位置に対応して設けられている。第1方向の中央部の2つの貫通穴284は、ヘッドモジュール48A‐2,48A‐3の位置に対応しており、第1方向の端部の2つの貫通穴288は、ヘッドモジュール48A‐1,48A‐2の位置に対応している。
図13に示すヒートシンク216”の第1の方向の中央部の貫通穴284の開口面積は、同方向の端部の貫通穴288の開口面積の2倍となっている。なお、図13に示す駆動電圧生成部200”の筐体206”は、ヒートシンク216”の貫通穴284,288に対応する位置に、貫通穴284,288に対応する形状及びサイズの貫通穴294,298が設けられている。
図14は、図11に示すヒートシンク216及び筐体206のさらに他の構造例を示す平面図であり、図3と同様に、図14に示す駆動電圧生成部300は、ヘッドモジュール48Aごとに駆動回路基板102が設けられている。
第1方向における中央部のヘッドモジュール48A‐2に対応するヒートシンク316‐2、及びヘッドモジュール48A‐3に対応するヒートシンク316‐3に設けられる貫通穴354の開口面積は、同方向端部のヘッドモジュール48A‐1に対応するヒートシンク316‐1、及びヘッドモジュール48A‐4に対応するヒートシンク316‐4に設けられる貫通穴358の開口面積の2倍となっている。
複数のヘッドモジュール48Aごとに複数の駆動回路基板102が設けられる態様では、1枚のヒートシンク316の中で貫通穴の開口面積を異ならせてもよい。すなわち、1枚の駆動回路基板102の中で、第1方向の中央部は、同方向の端部と比較して熱がこもりやすいため、より大きな開口面積を有する貫通穴が設けられる。
図15は、図14に示すヒートシンク316の他の態様を示す平面図であり、複数の駆動回路基板102を備え、駆動回路基板102ごとにヒートシンク316を備える態様におけるヒートシンクの構造例を示している。同図に示すヒートシンク316’は、駆動回路基板102の第1方向の中央部から同方向の端部に向かって貫通穴360,362,364,366の開口面積が小さくなっている。
すなわち、駆動回路基板102の同方向の中央部の貫通穴360の開口面積は他の貫通穴362,364,366の開口面積よりも大きく、貫通穴362の開口面積は、端部側の他の貫通穴364,366の開口面積よりも大きくなっている。また、貫通穴364の開口面積は端部の貫通穴366の開口面積よりも大きくなっている。なお、貫通穴の種類は4種類に限定されず、少なくとも2種類であればよい。
図16は、2種類の貫通穴360,366を備えたヒートシンク316’が第1方向の両端部のヘッドモジュール48A‐1,48A‐4に対応する位置に適用される例であり、図17は、2種類の貫通穴360,366(360’,366’)を備えたヒートシンク316’がすべてのヘッドモジュール48A‐1から48A‐4に対応する位置に適用される例である。図16及び図17に示す態様では、4枚のヒートシンク316,316’を全体として1枚のヒートシンクとみなしたときに、インクジェットヘッド48の第1方向の中央部の貫通穴の開口面積が、同方向の両端部の貫通穴の開口面積よりも小さくなっている。
さらに、1枚のヒートシンク316’の中で、同方向の中央部の貫通穴360(360’)の開口面積は、同方向の端部の貫通穴366(366’)の開口面積よりも大きくなっている。
図18は、図11から図17に図示した態様における駆動電圧生成部200(200,200’,300,300’,300”)の側面図である。図18に示すように、ファンモータ108から発生させた下向きの空気流は、駆動回路基板102とヒートシンク216との間を通り、貫通穴250,252から筐体206の外部へ排出される。
〔貫通穴の開口面積の説明〕
貫通穴の開口面積の合計は、ファンモータ108の風量と放熱設計上必要とされる空気流の風速から決めることができる。例えば、トランジスタ110A,110B付近が放熱設計上1メートル毎秒の風速を必要とする場合、風量が0.4立方メートル毎分(≒0.0066立方メートル毎秒)のファンモータ108を使用すると、貫通穴の開口面積の合計は、ファンモータの風量を必要とされる風速で除算して求められる。
すなわち、貫通穴の開口面積の合計は、0.0066/1.0=0.0066平方メートル(≒60平方センチメートル)と求められる。ヒートシンク216の全長(第1方向の長さ)を300ミリメートル、厚みを5ミリメートルとすると、直径10ミリメートルの丸穴(面積が約300平方ミリメートル)が15個程度必要となる。
また、ヒートシンク216の全長が300ミリメートルの場合、ヒートシンク216(216’)の第1方向の中央部の温度は端部の温度に対して10℃程度高くなることが、実験により明らかになっている。
この温度差(約10℃)をより小さくするには、ヒートシンク216(216’)における、第1方向の中央部の貫通穴の開口面積の合計が、同方向の端部の貫通穴の開口面積の合計の1.5倍から2.0倍程度にするとよいことが、実験により明らかにされている。
なお、ヒートシンクにおける「第1方向の中央部」、「第1方向の端部」は、ヒートシンクがいくつの領域に分割されるかによって決めることができる。
例えば、ヒートシンクが3つの領域又は4つの領域に分割される場合、両端の領域が「端部」となり、「端部」に挟まれた領域が「中央部」となる。ヒートシンクが4つの領域に分割される場合は、中央部は2つの領域が含まれる。
ヒートシンクが5つ以上の領域に分割される場合は、「中央部」と「端部」との間に「中間部」を設けてもよいし、すべての領域を「中央部」と「端部」に適宜割り当てて、「中央部」及び「端部」に複数の領域が含まれてもよい。
〔第2実施形態の効果〕
上記の如く構成されたインクジェット記録装置によれば、ヒートシンク及び筐体に貫通穴等を設けることで、駆動電圧生成部200の発熱により加熱された空気流を筐体の外部へ逃がすことができ、かつ、ファンモータを介して筐体の外部から内部へ空気を送ることができる。
また、ヒートシンクの第1方向の中央部の貫通穴の開口面積の合計を、同方向端部の貫通穴の開口面積の合計よりも大きくすることで、熱がこもりやすい位置の空気流を効率よく筐体の外部へ排出させることができる。
複数の駆動回路基板及び複数のヒートシンクを備える態様では、1枚のヒートシンクについて第1方向の中央部の貫通穴の開口面積の合計を、同方向の端部の貫通穴の開口面積の合計よりも大きくすることで、1枚のヒートシンク(駆動回路基板)についても、熱がこもりやすい位置の空気流を効率よく筐体の外部へ排出させることができる。
〔第3実施形態〕
次に、本発明の第3実施形態に係るインクジェット記録装置について説明する。図19は、第3実施形態に係るインクジェット記録装置に具備されるヒートシンク416の構造を示す側面図である。
同図に示すヒートシンク416は、トランジスタ110A,110Bに取り付けられる放熱部416Aと、放熱部416Aから駆動回路基板102へ延び、ファンモータ(図18参照)から供給される空気流が下方(インクジェットヘッド48)の方へ移動することを規制する規制部416Bと、を備えている。
かかる構造によって、ファンモータから下向きに供給される空気流がインクジェットヘッドの手前で遮られるので、ファンモータから供給された空気流がインクジェットヘッドの吐出に影響を与えることが防止される。
図19には、放熱部416Aと規制部416Bとのなす角度が90°となる態様を例示したが、ファンモータから下向きに供給される空気流をインクジェットヘッドの手前で遮ることができれば、放熱部416Aと規制部416Bとのなす角は、90°以上でも90°以下でもよい。
また、図19に示すヒートシンク416は、1枚の金属板を折り返して(曲げ加工して)形成してもよいし、放熱部416Aと規制部416Bとを別々の部材により形成して、組み合わせてもよい。放熱部416Aと規制部416Bとを別部材とする場合は、放熱部416Aと規制部416Bに別々の材料を用いてもよい。
図19に図示したヒートシンク416は、第1実施形態及び第2実施形態において説明したヒートシンクと適宜組み合わせることが可能である。
本例では、インクジェットヘッドの上側に駆動電圧生成部が配置される態様を例示したが、駆動電圧生成部はインクジェットヘッドのインク吐出面よりも上側であれば、インクジェットヘッドの横(隣)に配置した場合でも同様の効果を得ることができる。
なお、本発明の適用範囲は、記録媒体上にカラー画像を形成するインクジェット記録装置に限定されない。例えば、樹脂粒子や金属粒子を含有する機能性液体により、所定のパターン(マスクパターン、配線パターン)を形成するパターン形成装置なと、インクジェットヘッドを備えた液体吐出装置に広く適用することが可能である。
また、上述した第1実施形態から第3実施形態に係るインクジェット記録装置は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成要素を適宜追加、変更、削除が可能である。
〔本明細書が開示する発明〕
上記に詳述した発明の実施形態についての記載から把握されるとおり、本明細書は少なくとも以下に示す発明を含む多様な技術思想の開示を含んでいる。
(第1態様):媒体の搬送方向と直交する第1方向における、少なくとも媒体の液体を付着させる領域の全長にわたって複数の吐出素子が配置された構造を有するインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドの液体吐出面の反対側に設けられ、吐出素子に供給される駆動電圧が生成される駆動電圧生成手段と、駆動電圧生成手段のインクジェットヘッドの液体吐出面の反対側から駆動電圧生成手段へ空気流を供給する空気流供給手段と、駆動電圧生成手段が発生させる熱を放熱する放熱手段と、を備え、駆動電圧生成手段は、複数の能動素子が千鳥状に配置されて搭載された部品搭載面を有する電気配線基板を具備し、放熱手段は、部品搭載面と対向する面を有し、部品搭載面と対向する面が能動素子に取り付けられる放熱板を具備する液体吐出装置。
第1態様によれば、インクジェットヘッドの液体吐出面の反対側に設けられる駆動電圧生成手段の電気配線基板の部品搭載面に能動素子を千鳥配置させ、放熱板の部品搭載面と対向する面を能動素子に取り付け、インクジェットヘッドの液体吐出面の反対側から発生させた空気流が駆動電圧生成手段にあてられるので、駆動電圧生成手段にあてられた空気流がインクジェットヘッドの手前で能動素子及び放熱板によって遮られるので、駆動回路生成手段を冷却するための空気流がインクジェットヘッドの液体吐出面に到達せず、インクジェットヘッドの吐出に影響を与えない。
能動素子とは、少なくとも、バイポーラトランジスタ、電界効果トランジスタ(FET)のいずれかが含まれる。
(第2態様):放熱板は、第1方向の中央部及び第1方向の端部のそれぞれに少なくとも1つの貫通穴が設けられ、中央部に設けられる貫通穴の開口面積の合計は、端部に設けられる貫通穴の開口面積の合計よりも大きい構造を有する液体吐出装置。
かかる態様によれば、熱がこもりやすい第1方向の中央部の熱を逃がしやすくなる。
(第3態様):放熱板は、第1方向について複数の貫通穴が設けられ、複数の貫通穴は、第1方向の中央部から第1方向の端部に向けて開口面積が小さくなる液体吐出装置。
かかる態様によれば、端部よりも中央部の放熱効率を向上させることができ、中央部に熱がこもりにくくなる。
(第4態様):放熱板は、第1方向について複数の貫通穴が設けられ、複数の貫通穴は、略同一の開口面積を有し、第1方向の中央部に設けられる貫通穴の数は、第1方向の端部に設けられる貫通穴の数を超える液体吐出装置。
かかる態様によれば、中央部の貫通穴の開口面積の合計と端部の貫通穴の開口面積の合計とを貫通穴の数により変えることができ、放熱板の加工が複雑にならない。
(第5態様):インクジェットヘッドは、第1方向について複数のヘッドモジュールをつなぎ合わせた構造を有し、放熱板は、ヘッドモジュールごとに複数設けられ、第1方向の中央部の放熱板に設けられる貫通穴の開口面積の合計が、第1方向の端部の放熱板に設けられる貫通穴の開口面積の合計よりも大きい液体吐出装置。
かかる態様によれば、中央部のヘッドモジュールの放熱効率を向上させることができ、中央部のヘッドモジュールの周辺に熱がこもりにくくなる。
(第6態様):ヘッドモジュールごとに設けられた放熱板は、第1方向の中央部及び第1方向の端部のそれぞれに少なくとも1つの貫通穴が設けられ、中央部の貫通穴の開口面積の合計は、端部の開口面積の合計よりも大きい液体吐出装置。
かかる態様によれば、1つの放熱板についても第1方向の中央部の放熱効率を向上させることができ、中央部に熱がこもりにくくなる。
(第7態様):放熱板は、空気流を規制する規制部を有する液体吐出装置。
かかる態様によれば、規制部材によりインクジェットヘッドへ向かう空気流が規制されるので、空気流がインクジェットヘッドの周囲に達して、吐出特性に影響を与えることが防止される。
(第8態様):放熱手段は、放熱板に取り付けられ、電気配線基板及び放熱板が収納される筐体を具備する液体吐出装置。
かかる態様によれば、電気回路基板及び放熱板が収納される筐体自体に、筐体内で発生した熱を逃がすことができ、放熱効率を向上させることができる。
(第9態様):筐体は、放熱板に設けられる貫通穴に対応する貫通穴が設けられる液体吐出装置。
かかる態様によれば、筐体の外部へ加熱された空気を排出させることができ、筐体の内部に熱がこもることがない。
(第10態様):空気流供給手段は、筐体に取り付けられ、筐体の外部の空気を筐体の内部へ供給するファンモータを具備する液体吐出装置。
かかる態様によれば、筐体の外部と筐体の内部との間で空気を循環させることが可能となる。
10…インクジェット記録装置、48…インクジェットヘッド、48A…ヘッドモジュール、100,200,200’200”,300,300’300”…駆動電圧生成部、102,102’…駆動回路基板、106,206,206’,306…筐体、108…ファンモータ、110,110A,110B…トランジスタ、116,216,216’,261”,316,316’…ヒートシンク

Claims (13)

  1. 媒体の搬送方向と直交する第1方向における、少なくとも前記媒体の液体を付着させる領域の全長にわたって複数の吐出素子が配置された構造を有するインクジェットヘッドと、
    前記インクジェットヘッドの液体吐出面の反対側に設けられ、前記吐出素子に供給される駆動電圧が生成される駆動電圧生成手段と、
    前記駆動電圧生成手段の前記インクジェットヘッドの液体吐出面の反対側から前記駆動電圧生成手段へ空気流を供給する空気流供給手段と、
    前記駆動電圧生成手段が発生させる熱を放熱する放熱手段と、
    を備え、
    前記駆動電圧生成手段は、複数の能動素子が千鳥状に配置されて搭載された部品搭載面を有する電気配線基板を具備し、
    前記放熱手段は、前記部品搭載面と対向する面を有し、前記部品搭載面と対向する面が前記能動素子に取り付けられる放熱板であり、前記第1方向の中央部及び前記第1方向の端部のそれぞれに少なくとも1つの貫通穴が設けられる放熱板を具備し、前記放熱板は前記中央部に設けられる貫通穴の開口面積の合計が前記端部に設けられる貫通穴の開口面積の合計よりも大きい構造を有する液体吐出装置。
  2. 前記放熱板は、前記第1方向について複数の貫通穴が設けられ、
    前記複数の貫通穴は、第1方向の中央部から前記第1方向の端部に向けて開口面積が小さくなる請求項1に記載の液体吐出装置。
  3. 媒体の搬送方向と直交する第1方向における、少なくとも前記媒体の液体を付着させる領域の全長にわたって複数の吐出素子が配置された構造を有するインクジェットヘッドと、
    前記インクジェットヘッドの液体吐出面の反対側に設けられ、前記吐出素子に供給される駆動電圧が生成される駆動電圧生成手段と、
    前記駆動電圧生成手段の前記インクジェットヘッドの液体吐出面の反対側から前記駆動電圧生成手段へ空気流を供給する空気流供給手段と、
    前記駆動電圧生成手段が発生させる熱を放熱する放熱手段と、
    を備え、
    前記駆動電圧生成手段は、複数の能動素子が千鳥状に配置されて搭載された部品搭載面を有する電気配線基板を具備し、
    前記放熱手段は、前記部品搭載面と対向する面を有し、前記部品搭載面と対向する面が前記能動素子に取り付けられる放熱板であり、前記第1方向について複数の貫通穴が設けられる放熱板を具備し、前記放熱板は前記複数の貫通穴が第1方向の中央部から前記第1方向の端部に向けて開口面積が小さくなる構造を有する液体吐出装置。
  4. 前記放熱板は、前記第1方向について複数の貫通穴が設けられ、
    前記複数の貫通穴は、略同一の開口面積を有し、前記第1方向の中央部に設けられる貫通穴の数は、前記第1方向の端部に設けられる貫通穴の数を超える請求項1に記載の液体吐出装置。
  5. 媒体の搬送方向と直交する第1方向における、少なくとも前記媒体の液体を付着させる領域の全長にわたって複数の吐出素子が配置された構造を有するインクジェットヘッドと、
    前記インクジェットヘッドの液体吐出面の反対側に設けられ、前記吐出素子に供給される駆動電圧が生成される駆動電圧生成手段と、
    前記駆動電圧生成手段の前記インクジェットヘッドの液体吐出面の反対側から前記駆動電圧生成手段へ空気流を供給する空気流供給手段と、
    前記駆動電圧生成手段が発生させる熱を放熱する放熱手段と、
    を備え、
    前記駆動電圧生成手段は、複数の能動素子が千鳥状に配置されて搭載された部品搭載面を有する電気配線基板を具備し、
    前記放熱手段は、前記部品搭載面と対向する面を有し、前記部品搭載面と対向する面が前記能動素子に取り付けられる放熱板であり、前記第1方向について複数の貫通穴が設けられる放熱板を具備し、前記放熱板は前記複数の貫通穴が略同一の開口面積を有し、前記第1方向の中央部に設けられる貫通穴の数は、前記第1方向の端部に設けられる貫通穴の数を超える構造を有する液体吐出装置。
  6. 前記インクジェットヘッドは、前記第1方向について複数のヘッドモジュールをつなぎ合わせた構造を有し、
    前記放熱板は、前記ヘッドモジュールごとに複数設けられ、前記第1方向の中央部の放熱板に設けられる貫通穴の開口面積の合計が、前記第1方向の端部の放熱板に設けられる貫通穴の開口面積の合計よりも大きい請求項1からのいずれか1項に記載の液体吐出装置。
  7. 媒体の搬送方向と直交する第1方向における、少なくとも前記媒体の液体を付着させる領域の全長にわたって複数の吐出素子が配置された構造を有するインクジェットヘッドであり、前記第1方向について複数のヘッドモジュールをつなぎ合わせた構造を有するインクジェットヘッドと、
    前記インクジェットヘッドの液体吐出面の反対側に設けられ、前記吐出素子に供給される駆動電圧が生成される駆動電圧生成手段と、
    前記駆動電圧生成手段の前記インクジェットヘッドの液体吐出面の反対側から前記駆動電圧生成手段へ空気流を供給する空気流供給手段と、
    前記駆動電圧生成手段が発生させる熱を放熱する放熱手段と、
    を備え、
    前記駆動電圧生成手段は、複数の能動素子が千鳥状に配置されて搭載された部品搭載面を有する電気配線基板を具備し、
    前記放熱手段は、前記部品搭載面と対向する面を有し、前記部品搭載面と対向する面が前記能動素子に取り付けられる放熱板であり、前記ヘッドモジュールごとに複数設けられる放熱板を具備し、前記放熱板は前記第1方向の中央部の放熱板に設けられる貫通穴の開口面積の合計が、前記第1方向の端部の放熱板に設けられる貫通穴の開口面積の合計よりも大きい構造を有する液体吐出装置。
  8. 前記ヘッドモジュールごとに設けられた放熱板は、前記第1方向の中央部及び前記第1方向の端部のそれぞれに少なくとも1つの貫通穴が設けられ、
    前記中央部の貫通穴の開口面積の合計は、前記端部の開口面積の合計よりも大きい請求項に記載の液体吐出装置。
  9. 前記放熱板は、前記空気流を規制する規制部を有する請求項1からのいずれか1項に記載の液体吐出装置。
  10. 前記放熱手段は、前記放熱板に取り付けられ、前記電気配線基板及び前記放熱板が収納される筐体を具備する請求項1からのいずれか1項に記載の液体吐出装置。
  11. 前記筐体は、前記放熱板に設けられる貫通穴に対応する貫通穴が設けられる請求項10に記載の液体吐出装置。
  12. 媒体の搬送方向と直交する第1方向における、少なくとも前記媒体の液体を付着させる領域の全長にわたって複数の吐出素子が配置された構造を有するインクジェットヘッドと、
    前記インクジェットヘッドの液体吐出面の反対側に設けられ、前記吐出素子に供給される駆動電圧が生成される駆動電圧生成手段と、
    前記駆動電圧生成手段の前記インクジェットヘッドの液体吐出面の反対側から前記駆動電圧生成手段へ空気流を供給する空気流供給手段と、
    前記駆動電圧生成手段が発生させる熱を放熱する放熱手段と、
    を備え、
    前記駆動電圧生成手段は、複数の能動素子が千鳥状に配置されて搭載された部品搭載面を有する電気配線基板を具備し、
    前記放熱手段は、前記部品搭載面と対向する面を有する放熱板であり、前記部品搭載面と対向する面が前記能動素子に取り付けられる放熱板、及び前記放熱板に取り付けられ、前記電気配線基板及び前記放熱板が収納される筐体を具備し、前記筐体は、前記放熱板に設けられる貫通穴に対応する貫通穴が設けられる液体吐出装置。
  13. 前記空気流供給手段は、前記筐体に取り付けられ、前記筐体の外部の空気を前記筐体の
    内部へ供給するファンモータを具備する請求項10から12のいずれか1項に記載の液体吐出装置。
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