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Title:
IMAGE RECORDER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/128351
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a means for solving electromagnetic problems by a simple structure without causing time difference in transmitting timing signals to a plurality of control substrates respectively. An image recorder comprises a controller (3) for controlling a line head system (2), and a transmission means (4) for transmitting, from the controller (3) to a control substrate (22), a data signal (Sd) including image data and a timing signal (St) for synchronizing ink drip discharges among nozzles (21a). The transmission means (4) has a metallic cable (42) for transmitting at least the timing signal (St) and an optical fiber (41) for making daisy chain connection among the controller (3) and the plurality of control substrates (22) for transmitting at least the data signal (Sd).

Inventors:
FUKUDA TAKUMI (JP)
Application Number:
PCT/JP2009/056951
Publication Date:
October 22, 2009
Filing Date:
April 03, 2009
Export Citation:
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Assignee:
KONICA MINOLTA HOLDINGS INC (JP)
FUKUDA TAKUMI (JP)
International Classes:
B41J29/00; B41J2/01; B41J5/30; G06F3/12
Foreign References:
JPH11320982A1999-11-24
JPH1128847A1999-02-02
JP2002264445A2002-09-18
JPH11134562A1999-05-21
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Claims:
 複数のノズルから液滴を吐出して画像を記録する記録ヘッドを複数並設したラインヘッド、及び対応する前記記録ヘッドを制御する複数の制御基板を有するラインヘッドシステムと、
 前記ラインヘッドシステムを制御するコントローラと、
 前記コントローラから前記制御基板に対し、画像データを含むデータ信号、及び前記ノズル間で液滴吐出の同期をとるタイミング信号を伝送する伝送手段と、
を備える画像記録装置であって、
 前記伝送手段は、少なくとも前記タイミング信号を伝送する金属ケーブルと、前記コントローラと前記複数の制御基板とをデイジーチェーン接続して少なくとも前記データ信号を伝送する光通信ケーブルと、を有することを特徴とする画像記録装置。
 前記金属ケーブルは、前記コントローラと前記複数の制御基板とを1対多に接続することを特徴とする請求項1に記載の画像記録装置。
 前記金属ケーブルは、前記コントローラと前記複数の制御基板との中途部分に配設された中継基板を介して、当該中継基板と前記複数の制御基板とを1対多に接続することを特徴とする請求項2に記載の画像記録装置。
 前記制御基板に給電するための電源ケーブルを有し、該電源ケーブルは、前記金属ケーブルに一体的に形成されていることを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の画像記録装置。
Description:
画像記録装置

 本発明は、画像記録装置に関する。

 従来、インクジェットプリンタ等の画像 録装置では、複数の記録ヘッドを並設して 同期するノズルを増やすことで、記録の高 化や高解像度化を図ったラインヘッド方式 ものが知られている。

 このラインヘッド方式の画像記録装置で 、記録の高速化や高解像度化に対応して、 録ヘッドを制御する制御基板への信号線に 量のデータが高速で流れる。また、特に産 分野での利用において、一般に記録媒体が きいことや印字に高精度が要求されること から装置が大型化し、信号線が長尺になる

 このとき、信号線として金属ケーブルを いていると、この金属ケーブルを形成する 属導線により大量で高速のデータが長距離 亘って伝送されるので、電磁的な干渉によ 信号波形の鈍りや、ケーブルからの放射ノ ズによる外部への障害等の電磁的な問題が 生する。

 そこで、上記の電磁的な問題を回避する めに、信号線として光ファイバを用いる技 が提案されている(例えば、特許文献1参照)

特開平11-28847号公報

 しかしながら、上記特許文献1に記載の画 像記録装置は1つの記録ヘッドしか備えてお ず、複数の記録ヘッドを備えるラインヘッ 方式に対応する構成となっていない。そし 、この特許文献1に記載の構成を単純にライ ヘッド方式の画像記録装置に適用すると、 5に示すように、装置を制御するコントロー ラ110と、各記録ヘッド120を制御する制御基板 130それぞれとを光ファイバ140で接続する必要 が生じ、光ファイバ140や光電変換素子の数量 が多くなり、装置のコストアップや複雑化に 繋がってしまう。

 これに対し、図6に示すように、光ファイ バ140をデイジーチェーン接続によりループ状 に配設すると、上記のコストアップや複雑化 といった問題は解決される。ところが、この 構成では、図7に示すように、上流側の制御 板130からデータ信号Sd及びタイミング信号St 含む信号全体が順次光電変換されて伝送さ ていくので、ノズル間で液滴吐出の同期を るタイミング信号Stの各制御基板130への伝 に時間差Tdが生じてしまう。

 本発明は、上記事情を鑑みてなされたも で、単純に光ファイバを信号線として用い 場合に比べ簡易な構成で、複数の制御基板 れぞれへのタイミング信号の伝送に時間差 生じることなく、電磁的な問題を解決する とができる画像記録装置の提供を課題とす 。

 前記の課題を解決するために、請求項1に記 載の発明は、
 複数のノズルから液滴を吐出して画像を記 する記録ヘッドを複数並設したラインヘッ 、及び対応する前記記録ヘッドを制御する 数の制御基板を有するラインヘッドシステ と、
 前記ラインヘッドシステムを制御するコン ローラと、
 前記コントローラから前記制御基板に対し 画像データを含むデータ信号、及び前記ノ ル間で液滴吐出の同期をとるタイミング信 を伝送する伝送手段と、
を備える画像記録装置であって、
 前記伝送手段は、少なくとも前記タイミン 信号を伝送する金属ケーブルと、前記コン ローラと前記複数の制御基板とをデイジー ェーン接続して少なくとも前記データ信号 伝送する光通信ケーブルと、を有すること 特徴とする。

 請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の 像記録装置であって、
 前記金属ケーブルは、前記コントローラと 記複数の制御基板とを1対多に接続すること を特徴とする。

 請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の 像記録装置であって、
 前記金属ケーブルは、前記コントローラと 記複数の制御基板との中途部分に配設され 中継基板を介して、当該中継基板と前記複 の制御基板とを1対多に接続することを特徴 とする。

 請求項4に記載の発明は、請求項1~3のいずれ か一項に記載の画像記録装置であって、
 前記制御基板に給電するための電源ケーブ を有し、該電源ケーブルは、前記金属ケー ルに一体的に形成されていることを特徴と る。

 本発明によれば、光通信ケーブルはコン ローラと複数の制御基板とをデイジーチェ ン接続しているので、当該複数の制御基板 接続するための光ファイバや光電変換素子 設置数を最小限にすることができる。した って、単純に光ファイバを信号線として用 る場合に比べ簡易な構成とすることができ 。また、大量で高速のデータ信号は光通信 ーブルによって、比較的低周波の周期パル であるタイミング信号は金属ケーブルによ て各制御基板に伝送されるので、タイミン 信号をデータ信号と分離して伝送させつつ 信号波形の鈍りやケーブルからの放射ノイ による障害等を防止できる。したがって、 数の制御基板それぞれへのタイミング信号 伝送に時間差を生じることなく、電磁的な 題を解決することができる。

実施の形態における画像記録装置の概 構成図である。 実施の形態におけるラインヘッドの下 図である。 実施の形態における制御基板の構成を すブロック図である。 実施の形態における制御基板への信号 伝送例を示すタイミングチャートである。 コントローラと複数の制御基板とを単 に光ファイバで接続した例を示す図である コントローラと複数の制御基板とを光 ァイバでデイジーチェーン接続した例を示 図である。 図6における制御基板への信号の伝送例 を示すタイミングチャートである。

 以下、本発明の実施の形態について、図 参照して説明する。

 図1は、本発明に係る画像記録装置1の概 構成図である。

 この図に示すように、画像記録装置1は、 ラインヘッドシステム2と、コントローラ3と 伝送手段4とを備えている。この画像記録装 置1は、コントローラ3が伝送手段4を介してラ インヘッドシステム2を制御することにより 図示しない記録媒体に所定の画像を記録す ものである。

 ラインヘッドシステム2は、複数のヘッド 21を有するラインヘッド20と、各ヘッド21を制 御する複数の制御基板22とを備えている。

 ラインヘッド20は、図2に示すように、各 ッド21のノズル面21bに直線状に配列された 数のノズル21aが方向Yへ一列に並びつつ各ノ ル面21bが下方向きに同一平面を形成するよ 、複数のヘッド21が設けられて構成されて る。なお、本実施の形態においては、便宜 にヘッド21の数をn個、ノズル21aの数を5個と る。また、以下の説明においては、各ヘッ 21を区別して、図2の左端(又は図1の上端)か 順に第1ヘッド211、第2ヘッド212、第3ヘッド2 13、・・・第nヘッド21nとする。

 このラインヘッド20は、図示しない記録 体をノズル面21bに対向させて方向Xへ搬送し がらノズル21aからインク滴を吐出すること 、当該記録媒体に画像を記録するようにな ている。なお、ラインヘッド20は、隣り合 ヘッド21の方向Xへの位置を交互に反対方向 ずらすことで、当該ヘッド21を千鳥状に配設 して構成してもよい。

 制御基板22は、図1に示すように、各ヘッ 21に1つずつ接続され、対応するヘッド21を 御するよう構成されている。なお、以下の 明においては、各制御基板22を区別して、図 1の上端から順に第1制御基板221、第2制御基板 222、第3制御基板223、・・・第n制御基板22nと る。

 この制御基板22は、図3に示すように、受 素子23、発光素子24、光電変換素子25a,25b、 ータ制御ブロック26、RAM(Random Access Memory)27 及び波形生成ブロック28を備えている。

 受光素子23及び発光素子24は、それぞれ後 述の光ファイバ41に接続されて当該光ファイ 41に対し受光及び発光を行う。ここで、複 の制御基板22のうち第1制御基板221に設けら た受光素子23は、光ファイバ41を介してコン ローラ3と接続され、残る第2制御基板222~第n 制御基板22nに設けられた受光素子23は、それ れ光ファイバ41を介して第1制御基板221~第n-1 制御基板22n-1の発光素子24と接続されている( 1参照)。また、第n制御基板22nに設けられた 光素子24は、光ファイバ41を介してコントロ ーラ3と接続されている(図1参照)。

 データ制御ブロック26は、光電変換素子25 aを介して受光素子23と接続され、光電変換素 子25bを介して発光素子24と接続されるととも 、RAM27及び波形生成ブロック28とも接続され ている。このデータ制御ブロック26は、受光 子23が受光して光電変換素子25aで光電変換 れた後述の全データ信号SdをRAM27に保存する ともに、対応するヘッド21の駆動に用いる ータ信号SdのみをRAM27から抽出して波形生成 ロック28へ出力する。また、データ抽出が された全データ信号Sdは、発光素子24から発 されるよう当該発光素子24側の光電変換素 25bへ出力される。

 波形生成ブロック28は、後述する金属ケ ブル42を通じ中継基板43を介してコントロー 3と接続されるとともに、当該波形生成ブロ ック28が備わる制御基板22に対応するヘッド21 及びデータ制御ブロック26とも接続されてい (図1参照)。この波形生成ブロック28は、コ トローラ3から送信される後述のタイミング 号Stをトリガーとして、データ制御ブロッ 26が出力するデータ信号Sdからノズル21aの駆 のためのノズル駆動パルスSnを生成して、 応するヘッド21へ出力する。

 コントローラ3は、図1に示すように、伝 手段4を介してラインヘッドシステム2の制御 基板22と接続されて当該ラインヘッドシステ 2を制御するパソコンである。このコントロ ーラ3は、制御基板22に対し、画像データを含 むデータ信号Sd及び全ノズル21a間でインク滴 出の同期をとるタイミング信号Stを送信す とともに、必要な制御を行う。なお、本実 の形態においては、コントローラ3がタイミ グ信号Stを送信しているが、当該タイミン 信号Stは、例えば、図示しない記録媒体の搬 送装置から出力されるエンコーダ信号などか ら生成されるのが一般的である。

 伝送手段4は、光ファイバ41と、金属ケー ル42と、中継基板43とから構成され、主に、 コントローラ3から制御基板22へのデータ信号 Sd及びタイミング信号Stの伝送を行う。

 光ファイバ41は、コントローラ3と制御基 22とを接続して、主に画像データを含むデ タ信号Sdを伝送する。この光ファイバ41は、 ントローラ3の出力端子(図示せず)と第1制御 基板221の受光素子23とを接続し、第1制御基板 221~第n-1制御基板22n-1の各発光素子24と第2制御 基板222~第n制御基板22nの各受光素子23とを接 し、第n制御基板22nの発光素子24とコントロ ラ3の入力端子(図示せず)とを接続するよう 線されている。つまり、光ファイバ41は、コ ントローラ3と全ての制御基板22とをループ状 にデイジーチェーン接続している。

 このように、光ファイバ41は、コントロ ラ3と全ての制御基板22とをデイジーチェー 接続しているので、全ての制御基板22と接続 するための光ファイバや光電変換素子の設置 数を最小限にすることができ、データ信号Sd 伝送できる。また、データ信号Sdは、高速 画に対応するために大量のデータを含んで 速に送信される必要があるが、光ファイバ41 によって伝送されるので、金属導線による伝 送と異なり、信号波形の鈍りやケーブルから の放射ノイズによる障害等を発生させること なく伝送される。

 金属ケーブル42は、中継基板43を介してコ ントローラ3と各制御基板22とを接続し、全ノ ズル21a間でインク滴吐出の同期をとるタイミ ング信号Stを主に伝送する。この金属ケーブ 42は、コントローラ3及び中継基板43を接続 る金属ケーブル42aと、中継基板43及び制御基 板22を1対多に接続するn本の金属ケーブル42b から構成されている。

 これら金属ケーブル42a,42bは、いずれも金 属導線から形成されている。但し、中継基板 43と各制御基板22とを接続する金属ケーブル42 bには、後述する電源44から各制御基板22へ給 する電源ケーブル441がハーネス処理されて 体的に形成されている。このようにすれば 金属ケーブル42bの配線と同時に電源ケーブ 441も配線することができ、ケーブルの配線 業が効率的である。

 また、金属ケーブル42が伝送するタイミ グ信号Stは、比較的低周波の周期パルスであ る。したがって、光ファイバ41によって伝送 なくとも、信号波形の鈍りやケーブルから 放射ノイズによる障害等は発生しない。加 て、このタイミング信号Stは、デイジーチ ーン接続された光ファイバ41でなく金属ケー ブル42によって各制御基板22に伝送されるの 、データ信号Sdと分離しつつ各制御基板22で 受信に時間差を生じることなく伝送される

 中継基板43は、コントローラ3と制御基板2 2との中途部分に配設され、金属ケーブル42a 介してコントローラ3と接続されるとともに 金属ケーブル42bを介して制御基板22と1対多 接続されている。この中継基板43は、図示 ないバッファを内部に備え、コントローラ3 ら送信されるタイミング信号Stを、当該バ ファを介して時間差を生じさせることなく 岐して、各制御基板22へ送信する。このよう な中継基板43を設けることにより、コントロ ラ3と各制御基板22とを直接1対多に接続する 必要がなくなり、接続に使用する金属ケーブ ル42を短くすることができる。

 また、中継基板43は、各制御基板22に給電 する電源44と、電源ケーブル441を介して接続 れている。この電源ケーブル441は、中継基 43内部で分岐され、タイミング信号Stを伝送 する金属導線とハーネス処理されて、金属ケ ーブル42bとして各制御基板22へ配線されてい 。

 続いて、画像記録装置1の作用について、 図1~図4を参照して説明する。ここで、図4は 各制御基板22へのデータ信号Sd及びタイミン 信号Stの伝送例を示すタイミングチャート ある。

 まず、コントローラ3は、全データ信号Sd 光ファイバ41を通じて第1制御基板221へ送信 るとともに、タイミング信号Stを金属ケー ル42aを通じて中継基板43へ送信する。

 第1制御基板221へ送信された全データ信号 Sdは、データ制御ブロック26によって第1ヘッ 211の駆動に用いるデータ信号Sd(図4のデータ 01)のみが抽出され波形生成ブロック28へ出力 れるとともに、発光素子24を介して第2制御 板222へ送信される。そして、第2制御基板222 から第n制御基板22nにおいて、順次第1制御基 221におけると同様に、対応するヘッド21の 動に用いるデータ信号Sd(図4の網掛け部)のみ が抽出され各波形生成ブロック28へ出力され 。このとき、各制御基板22へ送信されるデ タ信号Sdは送信順に遅延を生じるものの、い ずれもタイミング信号Stよりは早く送信され ため、当該遅延は波形生成ブロック28によ ノズル駆動パルスSnの生成には反映されない 。

 一方、中継基板43へ送信されたタイミン 信号Stは、中継基板43で分岐され、金属ケー ル42bを通じて、各制御基板22の波形生成ブ ック28に対し時間差を生じることなく送信さ れる。

 各制御基板22の波形生成ブロック28は、中 継基板43から送信されるタイミング信号Stを リガーとして、データ制御ブロック26が出力 するデータ信号Sdからノズル21aの駆動のため ノズル駆動パルスSnを生成して、対応する ッド21へ出力する。そして、ヘッド21は、入 されたノズル駆動パルスSnに応じてノズル21 aから記録媒体へインク滴を吐出し、所定の 像を記録する。

 以上のように、本実施の形態における画 記録装置1によれば、全ての制御基板22と接 するための光ファイバや光電変換素子の設 数を最小限にすることができるので、単純 光ファイバを信号線として用いる図5に示す 場合に比べ簡易な構成とすることができる。 また、タイミング信号Stをデータ信号Sdと分 して伝送させつつ、信号波形の鈍りやケー ルからの放射ノイズによる障害等を防止で るので、各制御基板22へのタイミング信号St 伝送に時間差を生じることなく、電磁的な 題を解決することができる。

 なお、上記実施の形態においては、ヘッ 21と制御基板22とを1対1に対応させているが 例えば、1つの制御基板22を複数のヘッド21 対応させてもよい。

 また、その他の点についても、本発明は 記実施の形態に限定されるものではなく、 宜変更可能であるのは勿論である。

 1 画像記録装置
 2 ラインヘッドシステム
 3 コントローラ
 4 伝送手段
 20 ラインヘッド
 21 ヘッド(記録ヘッド)
 21a ノズル
 22 制御基板
 41 光ファイバ(光通信ケーブル)
 42 金属ケーブル
 43 中継基板
 441 電源ケーブル
 Sd データ信号
 St タイミング信号