JPH05193229A - マルチヘッドプリンタの印刷ヘッドの冷却構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 駆動コイルなどの発熱要素を内包する印刷ヘ
ッドを複数個備えたマルチヘッドプリンタの冷却構造に
関するもので、複数の印刷ヘッドの温度上昇を平均化さ
せると共にその放熱を促進する技術手段を設け、一個の
印刷ヘッドのサーマルプロテクトによるプリンタ全体の
印刷速度の低下を回避する。 【構成】 複数の印刷ヘッド３・・のそれぞれのケース
の外周に添設部１１・・を添設させた状態で冷却ホルダ
１０、１０ａを装着する。冷却ホルダ１０、１０ａは、
熱良導体で形成され、複数の印刷ヘッドに接する添設部
１１・・相互を一体に連結する連結部１２・・を備えて
いる。冷却ホルダ１０、１０ａには、外面に放熱フィン
１５を設けたり、印刷ヘッド３・・と接する面に熱伝導
性弾性層１３を設けたり、内部にフロンや水などの冷媒
を封止した連通室１４を設けることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、情報処理装置のプリ
ンタに関するもので、駆動コイルや発熱素子などの発熱
要素を内包する印刷ヘッドを複数個備えたマルチヘッド
プリンタの当該印刷ヘッドの冷却構造に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】印刷用紙にドットの集合によって文字や
図形を印刷するプリンタでは、単位時間に印刷できるド
ットの個数によって印刷速度が決定され、印刷速度を速
くしようとすると印刷ヘッドのドット形成要素（たとえ
ばニードルピンなど）の駆動頻度（サイクル）を高くし
なければならない。しかしドット形成要素の駆動頻度は
機械的あるいは熱的な条件によって一定の限界があり、
１個の印刷ヘッドによって印刷される速度はこの限界に
よって制限されることになる。

【０００３】そこで印刷速度をより高めるために、１枚
の印刷用紙に複数の印刷ヘッドで同時に印刷を行うマル
チヘッドプリンタが提唱されている。マルチヘッドプリ
ンタは、通常図１に示すように、印刷用紙１の送り方向
ａと直交する方向ｂに往復移動するキャリア２に、この
キャリア２と平行な一直線上に複数の印刷ヘッド３・・
・を相互の間隔を同一にして並べて装着した構造が採用
される。このような構造のマルチヘッドプリンタでは、
最大印刷幅をｗ、印刷ヘッド３・・・の装着個数をｎと
した場合、キャリア２の走行ストロークｓをｗ／ｎとす
ることができるので、印刷速度を飛躍的に増大させるこ
とができる。

【０００４】印刷ヘッド３の温度はドット形成要素の駆
動頻度が高くなるほど高くなることは当然であるが、そ
の温度上昇の程度は印刷条件、印刷する文字や図形の形
態、周囲温度などによって変化し、印刷ヘッド３の温度
が過度に上昇すると絶縁破壊が起こる。そこで各印刷ヘ
ッド３の内部にサーマルセンサを設け、このセンサが各
印刷ヘッド３・・・の温度上昇の限界を検知したときに
保護回路を働かせて印刷ヘッドの破損を防止するように
しており、これをサーマルプロテクトと呼んでいる。こ
のサーマルプロテクトの動作としては、印刷ヘッドの温
度が限界温度に達したときに駆動されるドット形成要素
の数を減少させて本来一走査で形成する文字を複数走査
で形成するようにしたり、印刷ヘッド３を一定時間休止
させたりする手段が取られる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従ってプリンタの印刷
ヘッドにドット形成要素の駆動頻度の高い印刷を長時間
継続させると、サーマルプロテクトが働いてプリンタの
印刷速度を低下させる。印刷ヘッドが一個のプリンタで
は、この動作は温度上昇に対する当該印刷ヘッドに対し
てだけの保護として機能する。しかしながらマルチヘッ
ドプリンタの場合には、プリンタの最大印刷幅に比べて
はるかに幅狭い用紙の印刷を行う場合を想定すれば理解
されるように、複数の印刷ヘッドのドット形成要素の駆
動頻度にバラツキが生ずるのが普通で、個々の印刷ヘッ
ドの温度上昇にもバラツキが生ずる。そして複数の印刷
ヘッドのうちのどれか一つにサーマルプロテクトが働く
と、すべての印刷ヘッドの動作速度を一律に低下させて
しまう。

【０００６】また印刷ヘッドの温度上昇を軽減する方法
として、各印刷ヘッドに冷却ファンを設けて対応する印
刷ヘッドの温度上昇に応じて冷却ファンを駆動して印刷
ヘッドを個別に冷却する構造も提唱されているが、装置
の構造が複雑になることや、冷却ファン駆動時の騒音が
大きいなどの問題がある。

【０００７】そこでこの発明は、マルチヘッドプリンタ
の複数の印刷ヘッドの温度上昇のバラツキを可及的に減
少させると共に、その放熱を促進する技術手段を提供す
ることにより、一個の印刷ヘッドのサーマルプロテクト
によるプリンタ全体の印刷速度の低下を可及的に回避す
ることを課題としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、この発明では、一個のキャリア２に搭載された複数
の印刷ヘッド３・・のそれぞれのケースに外接した状態
で複数の印刷ヘッドを連結する冷却ホルダ１０、１０ａ
を装着している。冷却ホルダ１０、１０ａは、アルミニ
ウムや銅などの熱良導体で一体に形成され、印刷ヘッド
３・・と同数の添設部１１・・と隣接する添設部１１、
１１相互を連結する連結部１２・・とを備えている。こ
の冷却ホルダ１０、１０ａは、その添設部１１・・を各
印刷ヘッド３・・のケースの外周を囲むように添設して
装着される。

【０００９】冷却ホルダ１０、１０ａの外面には、放熱
フィン１５を形成しておくのが好ましく、更に冷却ホル
ダ１０、１０ａの印刷ヘッド３・・と接する面には、熱
伝導性シリコンゴムなどの熱伝導性弾性層１３を添設す
ることができる。

【００１０】また冷却ホルダ１０ａにその複数の添設部
１１・・と連結部１２・・とのすべてを貫通する連通室
１４を設け、この連通室１４にフロンや水などの冷媒が
封止した構造とすることもできる。

【００１１】

【作用】各印刷ヘッド３・・で発生した熱は、これに添
設された添設部１１で冷却ホルダ１０、１０ａに伝熱さ
れ、冷却ホルダ１０、１０ａの表面から空中に放熱され
る。このとき印刷ヘッド３のケースの外面と冷却ホルダ
１０、１０ａとの間の伝熱は、熱良導体同士の接触であ
るため、伝熱効率が良く、また冷却ホルダ１０、１０ａ
は連結部１２・・を有しているため、印刷ヘッド３のケ
ースよりもその表面積がはるかに大きく、従って冷却ホ
ルダ１０、１０ａから周囲空気への放熱もより効率良く
行われる。

【００１２】そして冷却ホルダ１０、１０ａの印刷ヘッ
ド３・・と接する面に熱伝導性弾性層１３を設けること
により、冷却ホルダ１０、１０ａと印刷ヘッド３のケー
スとの密着性が改善され、印刷ヘッド３から冷却ホルダ
１０、１０ａへの伝熱効率をより高めることができる。

【００１３】また複数の印刷ヘッド３・・が一体の冷却
ホルダ１０、１０ａで連結された構造となっているの
で、複数の印刷ヘッド３・・間の温度上昇にバラツキが
あった場合、温度の高い印刷ヘッドから温度の低い印刷
ヘッドへと熱の移動が生じ、従って温度上昇の大きな印
刷ヘッドの放熱量がより大きくなり、複数の印刷ヘッド
３・・の温度が平均化され、複数の印刷ヘッド３・・の
一個にサーマルプロテクトが働く危険性を低下させるこ
とができる。

【００１４】冷却ホルダ１０ａに連通室１４を設けてそ
の連通室１４に冷媒を封止した構造を採用したときに
は、温度の高い印刷ヘッドから温度の低い印刷ヘッドへ
の熱移動がより効率良く行われるため、複数の印刷ヘッ
ド３・・の温度上昇のバラツキをさらに低減させること
ができる。

【００１５】

【実施例】図１および図２はこの発明の第１実施例を示
した図である。プリンタの図示されていないフレームに
印刷用紙１の送り方向ａと直交する方向ｂに装架された
ガイドロッド２１、２１にキャリア２が軸方向移動自在
に装着されており、このキャリア２に複数の印刷ヘッド
３・・が取付台２２を介して装着されている。複数の印
刷ヘッド３・・の隣接する印刷ヘッド相互の間隔ｐは一
定であり、キャリア２は図示しない往復駆動装置によ
り、この間隔ｐを若干越えるストロークｓで往復駆動さ
れる。

【００１６】冷却ホルダ１０は銅やアルミニウムなどの
帯状の金属板に印刷ヘッド３・・の間隔ｐに合わせた間
隔で平面Ｕ字状の屈曲部１１を形成し、その外側表面に
放熱フィン１５を形成したもので、Ｕ字状屈曲部が印刷
ヘッド３に嵌合される添設部１１となり、隣接する添設
部１１、１１がこれらと一体の直線状の連結部１２で連
結された構造となる。放熱ホルダ１０の印字ヘッド３側
の面には、全面に渡って熱伝導性シリコンゴムの帯状シ
ート１３が貼着されている。

【００１７】この冷却ホルダ１０は、その添設部１１・
・のＵ字形に屈曲した部分の弾性により、対向する印刷
ヘッド３・・のケースの外周に嵌着され、かつその両端
部をネジ２３でキャリア２に止着して装着されている。
冷却ホルダ１０の添設部１１と印刷ヘッド３のケース外
面とは、その添設部分に貼着された熱伝導性シリコンの
帯状シート１３の弾性と、冷却ホルダ１０を形成する金
属板の弾性に起因する挟持力により、隙間なく密着され
た状態となる。またプリントギャップの調整などによる
印刷ヘッド３・・相互の微小な角度変化は、連結部１２
の捩じれ変形により吸収される。また冷却ホルダ１０
は、ネジ２３を取り外すことにより容易に取り外すこと
ができるから、印刷ヘッド３・・の保守や交換にも支障
が生じない。

【００１８】図３および図４はこの発明の冷却ホルダの
第２実施例を示したもので、冷却ホルダ１０ａの外観は
第１実施例のものと同様であるが、冷却ホルダ１０ａの
主体となる金属板に図４に示すように連通室１４が設け
られている。この連通室１４は複数の添設部１１・・と
連結部１２・・を貫通して形成されており、フロンや水
などの冷媒が充填されている。

【００１９】このような第２実施例の冷却ホルダ１０ａ
は、複数の印刷ヘッド３・・間に温度差があった場合、
冷却ホルダ１０ａがヒートパイプとして働き、高温側の
印刷ヘッドの熱を冷却ホルダ１０ａ全体および場合によ
っては低温側の印刷ヘッドに拡散させる作用をなし、高
温側印刷ヘッドの放熱量を増大させて使用頻度の高い印
刷ヘッドをより効果的に冷却する。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したこの発明の構造によれば、
マルチヘッドプリンタの複数の印刷ヘッの温度上昇を各
印刷ヘッドの使用頻度のバラツキに関わりなく平均化で
きるとともに、印刷ヘッドから空気中への自然対流ない
しキャリアの走行に伴う相対空気流を利用した放熱をよ
り促進することができるから、複数の印刷ヘッドの一個
のみの温度上昇によってサーマルプロテクトが働いてプ
リンタ全体の印刷速度が低下する問題を可及的に回避で
きるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例を冷却ホルダを分離した状態で示し
た斜視図

【図２】第１実施例の冷却ホルダの拡大縦断面図

【図３】第２実施例の冷却ホルダの横断面図

【図４】第２実施例の冷却ホルダの拡大縦断面図

【符号の説明】

２ キャリア ３ 印刷ヘッド 10(10a) 冷却ホルダ 11 添設部 12 連結部 13 帯状シート 14 連通室

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キャリア(2) に当該キャリアの走行方向
   と平行な一直線上に複数の印刷ヘッド(3・・) を並べて
   配置したマルチヘッドプリンタの当該印刷ヘッド(3・
   ・) の冷却構造において、複数の印刷ヘッド(3・・) の
   それぞれのケースに外接される添設部(11 ・・) と隣接
   する添設部(11)、(11)相互を連結する連結部(12 ・・)
   とを一体に形成した熱良導体の冷却ホルダ(10,10a)を、
   その添設部(11 ・・) を各印刷ヘッド(3・・) のケース
   の外周を囲むように添設させた状態で装着したことを特
   徴とする、マルチヘッドプリンタの印刷ヘッドの冷却構
   造。
2. 【請求項２】 冷却ホルダ(10,10a)の添設部(11)・・の
   印刷ヘッド(3・・)と接する面に熱伝導性シリコンゴム
   などの熱伝導性弾性層(13)を添設したことを特徴する、
   請求項１記載のマルチヘッドプリンタの印刷ヘッドの冷
   却構造。
3. 【請求項３】 冷却ホルダ(10a) がその複数の添設部(1
   1 ・・) と連結部(12 ・・) のすべてを貫通する連通室
   (14)を備えており、この連通室(14)に冷媒が封止されて
   いることを特徴とする、請求項１または２記載のマルチ
   ヘッドプリンタの印刷ヘッドの冷却構造。