JP6620753B2 - インク加熱装置及びインクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、インク加熱装置及びインクジェット記録装置に関する。

従来、インクをノズルから吐出するインクジェットヘッドを備え、インクジェットヘッドから記録媒体に向けてインクを吐出して着弾させることで、記録媒体上に画像等を形成するインクジェット記録装置が知られている。

インクジェット記録装置に使用されるインクには、加熱により粘度が変化するものがある。当該インクをインクタンクからインクジェットヘッドまで円滑に送液し、且つインクジェットヘッドから安定的に吐出させるためには、吐出前のインクを予め加熱して、インクを適切な温度範囲に保つ必要がある。

そこで、例えば、インクジェットヘッドにインクを供給するインクタンクの外面に加熱部を設け、当該加熱部によりインクタンクを加熱してインクタンク内のインクを適切な温度とする技術が提供されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−２８５９０７号公報

しかしながら、上記のような従来の技術においては、インクタンクの長手方向一端部のみに加熱部が設けられているため、インクタンクの長手方向全体にインクが貯留されるような場合、当該インクタンク内でインクの温度ムラが生じる。このような場合、インクジェットヘッドに低温のインクが供給されることで、インクの吐出不良等の不具合が発生する。

そこで、本発明の課題は、インクタンクの長手方向におけるインクタンク内のインクの温度ムラを低減できるインク加熱装置及びそれを備えたインクジェット記録装置を提供することである。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
インクジェット記録装置に設けられ、インクを加熱するインク加熱装置であって、
インクを貯留する複数のサブタンクが長手方向に配列して一体成型されたインクタンクと、
前記インクタンクの外面に設けられ、前記インクタンクを加熱する加熱部と、を備え、
前記加熱部は、前記インクタンクの長手方向中央部よりも高い温度で前記インクタンクの長手方向両端部を加熱する、面状に形成された面状加熱部材であり、
前記面状加熱部材の前記インクタンクと反対側に積層されて設けられる弾性部材と、
前記弾性部材の前記面状加熱部材と反対側に積層されて設けられる板状部材と、
前記板状部材を前記インクタンク側に押圧して固定する押圧固定部材と、を更に備えることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインク加熱装置であって、
前記加熱部は、前記インクタンクの長手方向中央部及び両端部の３か所にそれぞれ設けられ、
前記加熱部の加熱温度を個別に制御する制御部を更に備えることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のインク加熱装置であって、
前記インクタンクは、長手方向中央部に配置される第１サブタンクと、長手方向両端部に配置されて前記インクジェット記録装置のインクジェットヘッドにインクを供給する第２サブタンクと、を有し、
前記加熱部は、前記第１サブタンクよりも高い温度で前記第２サブタンクを加熱することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のインク加熱装置であって、
前記第１サブタンクは、供給されたインクを蛇行して流通させる流路と、前記流路を通過したインクを貯留し前記第２サブタンクに供給する貯留部と、を有することを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、インクジェット記録装置であって、
請求項１から４のいずれか一項に記載のインク加熱装置と、
前記インク加熱装置により加熱されたインクを記録媒体に吐出するインクジェットヘッドと、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、インクタンクの長手方向におけるインクタンク内のインクの温度ムラを低減できるインク加熱装置及びそれを備えたインクジェット記録装置を提供することができる。

本発明の一実施形態であるインクジェット記録装置の主要構成を示す図である。 ヘッドユニットの構成の一例を示す図であって、ヘッドユニットを側方から見た場合のヘッドユニットの内部構成の概略図である。 ヘッドユニットの構成の一例を示す図であって、ヘッドユニットを記録媒体側から見た場合のヘッドユニットの内部構成の概略図である。 インク加熱装置の概略斜視図である。 インク加熱装置の概略斜視図である。 インクタンクの概略平面図である。 インクタンクに対するインクタンク加熱装置の取り付け部分を示す概略図であって、図３のVI−VI線に沿った面の矢視断面図である。 インクタンクに対するサーミスタの取り付け部分を示す概略斜視図である。 インク吐出機構の主要構成及びインク吐出機構の各部間の接続を示す概要図である。

以下、本発明の実施の形態に係るインクジェット記録装置及びインクタンク加熱装置について、図面を用いて詳細に説明する。ただし、発明の範囲は図示例に限定されない。なお、以下の説明において、同一の機能及び構成を有するものについては、同一の符号を付し、その説明を省略する。

図１は、本発明の一実施形態であるインクジェット記録装置１の主要構成を示す図である。

本発明のインクジェット記録装置１は、給紙部１０と、画像形成部２０と、排紙部３０と、制御部４０とを備えている。インクジェット記録装置１では、制御部４０の制御に基づいて、給紙部１０から画像形成部２０に搬送された記録媒体Ｐに対して、画像形成部２０で画像を形成した後、当該記録媒体Ｐを排紙部３０に排出する。

給紙部１０は、画像形成が行われる記録媒体Ｐを保持し、画像形成前に画像形成部２０に供給する。給紙部１０は、給紙トレー１１と、搬送部１２とを有する。

給紙トレー１１は、１又は複数の記録媒体Ｐを載置可能に設けられた板状の部材である。給紙トレー１１は、載置された記録媒体Ｐの量に応じて上下動するように設けられており、最上の記録媒体Ｐが搬送部１２により搬送される位置で保持される。

搬送部１２は、輪状のベルト１２３を複数（例えば、２本）のローラー１２１、１２２により回転駆動してベルト１２３上の記録媒体Ｐを搬送する搬送機構、及び、給紙トレー１１に載置された記録媒体Ｐのうち最上のものをベルト１２３に受け渡す供給部を有する。搬送部１２は、供給部によりベルト１２３に受け渡された記録媒体Ｐをベルト１２３の回転動作に伴って搬送する。

画像形成部２０は、記録媒体Ｐ上にインクを吐出させて画像を形成する。画像形成部２０は、画像形成ドラム２１と、受け渡しユニット２２と、用紙加熱部２３と、ヘッドユニット２４と、照射部２５と、デリバリー部２６とを有している。

画像形成ドラム２１は、円筒状の外周面に沿って記録媒体Ｐを担持し、回転に伴って当該記録媒体Ｐを搬送する。画像形成ドラム２１の搬送面は、用紙加熱部２３、ヘッドユニット２４及び照射部２５に対向し、搬送される記録媒体Ｐに対して画像形成に係る処理を行う。

受け渡しユニット２２は、給紙部１０の搬送部１２と画像形成ドラム２１との間の位置に設けられ、搬送部１２により搬送された記録媒体Ｐを画像形成ドラム２１に受け渡す。受け渡しユニット２２は、搬送部１２により搬送された記録媒体Ｐの一端を担持するスイングアーム部２２１や、スイングアーム部２２１に担持された記録媒体Ｐを画像形成ドラム２１に受け渡す円筒状の受け渡しドラム２２２等を有し、搬送部１２上の記録媒体Ｐをスイングアーム部２２１により取り上げて受け渡しドラム２２２に受け渡すことで記録媒体Ｐを画像形成ドラム２１の外周面に沿う向きに誘導して画像形成ドラム２１に受け渡す。

用紙加熱部２３は、画像形成ドラム２１に担持された記録媒体Ｐを加熱する。用紙加熱部２３は、例えば、赤外線ヒーター等を有し、通電に応じて発熱する。用紙加熱部２３は、画像形成ドラム２１の外周面の近傍であって、画像形成ドラム２１の回転による記録媒体Ｐの搬送方向についてヘッドユニット２４の上流側に設けられる。用紙加熱部２３は、画像形成ドラム２１に担持されて用紙加熱部２３の近傍を通過する記録媒体Ｐが所定の温度となるようにその発熱を制御部４０により制御される。

ヘッドユニット２４は、画像形成ドラム２１に担持された記録媒体Ｐに対してインクを吐出し、画像を形成する。ヘッドユニット２４は、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の各色について個別に設けられている。図１では、画像形成ドラム２１の回転に伴い搬送される記録媒体Ｐの搬送方向に対して上流からＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色に対応したヘッドユニット２４が順番に設けられている。
本実施の形態のヘッドユニット２４は、記録媒体Ｐの搬送方向に垂直な方向（幅方向）について記録媒体Ｐの全体をカバーする長さ（幅）で設けられている。すなわち、インクジェット記録装置１は、ワンパス方式のラインヘッド型インクジェット記録装置である。ヘッドユニット２４は、複数のインクジェットヘッド２４１（図２参照）を配列してラインヘッドを構成することができる。

図２Ａ及び図２Ｂは、ヘッドユニット２４の内部構成を示す図である。図２Ａは、ヘッドユニット２４を側方から見た場合の内部構成の概略図である。図２Ｂは、ヘッドユニット２４を記録媒体側から見た場合の内部構成の概略図である。なお、ヘッドユニット２４を側方から見た場合とは、ヘッドユニット２４の上下方向、及び図１の紙面に対して垂直方向（Ｘ方向）に沿った面からヘッドユニット２４を見た場合を示す。

また、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、ヘッドユニット２４は、複数のインクジェットヘッド２４１を有する。図示例では、一つのヘッドユニット２４に１６個のインクジェットヘッド２４１が設けられている。１６個のインクジェットヘッド２４１は、それぞれ２個のインクジェットヘッド２４１が一組となって、８個のインクジェットモジュール２４２を構成している。
インクジェットヘッド２４１は、それぞれが複数のノズル２４１１を有する。インクジェットヘッド２４１は、複数のノズル２４１１からインクを吐出し、画像形成ドラム２１に担持された記録媒体Ｐに画像を形成する。すなわち、インクジェットヘッド２４１は、複数のノズル２４１１がヘッドユニット２４の下面側に露出するよう設けられる。図２Ｂに示すインクジェットヘッド２４１は、Ｘ方向に沿うノズルの列が二列設けられた配置の複数のノズル２４１１を有する。

８個のインクジェットモジュール２４２は、例えば、図２Ｂに示すように、Ｘ方向に沿った２つの列を形成している。当該２つの列は、Ｘ方向に直交する方向についてインクジェットモジュール２４２同士が互いに千鳥状となるように配置されている。

また、ヘッドユニット２４には、インクジェットヘッド２４１に供給されるインクを加熱するインク加熱装置８０が設けられている。インク加熱装置８０の詳細については後述する。

照射部２５は、本実施の形態のインクジェット記録装置１で用いられるインクが記録媒体Ｐ上に吐出された後に当該インクを硬化させるためのエネルギー線を照射する。照射部２５は、例えば、低圧水銀ランプ等の蛍光管を有し、当該蛍光管を発光させて紫外線等のエネルギー線を照射する。照射部２５は、画像形成ドラム２１の外周面の近傍であって、画像形成ドラム２１の回転による記録媒体Ｐの搬送方向についてヘッドユニット２４の下流側に設けられる。照射部２５は、画像形成ドラム２１に担持されてインクが吐出された記録媒体Ｐに対してエネルギー線を照射して当該エネルギー線の作用により記録媒体Ｐ上に吐出されたインクを硬化させる。

紫外線を発する蛍光管としては、低圧水銀ランプの他、数百Ｐａ〜１ＭＰａ程度の動作圧力を有する水銀ランプ、殺菌灯として利用可能な光源、冷陰極管、紫外線レーザー光源、メタルハライドランプ、発光ダイオード等が挙げられる。これらの中で、紫外線をより高照度で照射可能であって消費電力の少ない光源（例えば、発光ダイオード等）がより望ましい。また、エネルギー線は紫外線に限らず、インクの性質に応じてインクを硬化させる性質を有するエネルギー線であれば良く、光源もエネルギー線の波長などに応じて置換される。

デリバリー部２６は、照射部２５によりエネルギー線が照射された記録媒体Ｐを画像形成ドラム２１から排紙部３０に搬送する。デリバリー部２６は、輪状のベルト２６３を複数（例えば、２本）のローラー２６１、２６２により回転駆動してベルト２６３上の記録媒体Ｐを搬送する搬送機構や、記録媒体Ｐを画像形成ドラム２１から当該搬送機構に受け渡す円筒状の受け渡しドラム２６４等を有する。デリバリー部２６は、受け渡しドラム２６４によりベルト２６３に受け渡された記録媒体Ｐをベルト２６３により搬送して排紙部３０に送り出す。

排紙部３０は、デリバリー部２６により画像形成部２０から送り出された記録媒体Ｐを格納する。排紙部３０は、板状の排紙トレー３１等を有し、この排紙トレー３１上に画像形成後の記録媒体Ｐを載置する。

制御部４０は、インクジェット記録装置１の各部の動作を制御し、全体の動作を統括する。制御部４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備える。制御部４０では、ＲＯＭに記憶されているシステムプログラム等の各種処理プログラムが読み出されてＲＡＭに展開され、ＲＡＭに展開されたプログラムがＣＰＵによって実行されることにより、例えば、画像形成処理や上記した送液異常検出処理等の種々の制御処理が実行される。

本実施の形態のインクジェット記録装置１で用いられるインクは、特に限られないが、例えば、紫外線（ＵＶ）硬化型のインクである。このＵＶ硬化型インクは、ＵＶが照射されない状態では、温度に応じてゲル状態と液体（ゾル）状態との間で相変化する。例えば、このインクは、所定の温度、例えば、４０〜１００℃程度の相変化温度を有し、この相変化温度以上に加熱上昇されることで一様に液化（ゾル化）する。一方、このインクは、通常の室温程度（０〜３０℃）を含む当該所定の温度以下ではゲル化する。

ここで、図３〜８を参照して、ヘッドユニット２４に設けられるインク加熱装置８０について説明する。インク加熱装置８０は、インクを貯留する複数のサブタンクが長手方向に配列されて一体成型されたインクタンク５０と、当該インクタンク５０の外面に設けられてインクタンク５０を加熱するインクタンク加熱装置６０と、を備えて構成されている。

図３及び図４は、インク加熱装置８０の概略斜視図である。図５は、インクタンク５０の概略平面図である。図６は、インクタンク５０に対するインクタンク加熱装置６０の取り付け部分の取り付け後の状態を示す概略図であって、図３のVI−VI線に沿った面の矢視断面図である。図７は、図３の一部を拡大した図であって、サーミスタ６５の取り付け部分を示した概略斜視図である。図８は、インクタンク５０を含むインク吐出機構３００の主要構成及びインク吐出機構３００の各部間の接続を示す概要図である。なお、図８では、複数のインクジェットヘッド２４１及び複数の第２サブタンク５２のうち、一部を省略して示している。
ここで、インク加熱装置８０が設けられるヘッドユニット２４のインク吐出方向に沿う方向をＺ方向とし、Ｘ方向及びＺ方向に直交する方向をＹ方向とする。

インクタンク５０は、インク供給部７０（図８参照）から供給されるインクを貯留し、貯留したインクをインクジェットヘッド２４１に供給する。また、インクタンク５０は、インクジェットヘッド２４１から吐出されなかったインクを回収し貯留する。

インクタンク５０は、Ｘ方向に長尺に形成され、第１サブタンク５１と４つの第２サブタンク５２とが一体的に成型されて構成されている。第１サブタンク５１及び４つの第２サブタンク５２は、インクタンク５０の長手方向に配列して設けられている。

第１サブタンク５１は、図３〜図５に示すように、インクタンク５０の長手方向中央部に凹設され、インク供給部７０から供給されるインクを貯留するとともに、インクジェットヘッド２４１から回収されるインクを貯留する。第１サブタンク５１は、供給されたインクを図５の実線矢印に示すように蛇行して流通させる流路５１１を有し、当該流路５１１の一端部には、インク供給部７０又はインクジェットヘッド２４１から供給又は回収されるインクが図５の破線矢印に示すように流入する流入部５１２が形成されている。また、流路５１１の他端部には、流路５１１を通過したインクを貯留し、第２サブタンクに供給する貯留部５１３が形成されている。これにより、流入部５１２から供給されたインクは、図５の矢印方向に蛇行しながら流路５１１を通過し、貯留部５１３に貯留される。貯留部５１３に到達したインクは、複数のポンプＰ１（図８参照）によって複数の第２サブタンク５２に送り出される。

第２サブタンク５２は、図３〜図５に示すように、長手方向両端部に２つずつ凹設され、第１サブタンクからそれぞれ供給されるインクを貯留する。各第２サブタンク５２に貯留されたインクは、ヘッドユニット２４に設けられる８個のインクジェットモジュール２４２のうちの２個にそれぞれ供給される。これにより、ヘッドユニット２４に設けられた８個のインクジェットモジュール２４２に対して２つ単位でメンテナンスを行うことができる。
なお、第２サブタンク５２の数は、４つに限られるものではなく、ヘッドユニット２４に設けられるインクジェットモジュール２４２の数に応じて適宜変更されるものであっても良い。

インクタンク加熱装置６０は、図３及び図４に示すように、上記のように構成されるインクタンク５０の一側面全体を覆うように取り付けられている。インクタンク加熱装置６０は、図６に示すように、インクタンク５０の外面に設けられる面状加熱部材（加熱部）６１、面状加熱部材６１のインクタンク５０と反対側に積層されて設けられる弾性部材６２、弾性部材６２の面状加熱部材６１と反対側に積層されて設けられる金属板（板状部材）６３、金属板６３を前記インクタンク側に押圧して固定する固定ネジ（押圧固定部材）６４、インクタンク５０に接触して設けられるサーミスタ６５、面状加熱部材６１の加熱温度を個別に制御する上記制御部４０等を備えて構成されている。面状加熱部材６１、弾性部材６２、金属板６３、固定ネジ６４及びサーミスタ６５は、図３及び図４に示すように、インクタンク５０の長手方向中央部及び両端部の３箇所に分けて設けられている。３箇所に分けて設けられた面状加熱部材６１等は、インクタンク５０の長手方向中央部に設けられた第１サブタンク５１、インクタンク５０の長手方向両端部に設けられた第２サブタンク５２にそれぞれ対応する位置に配置されている。

面状加熱部材６１は、図６に示すように、インクタンク５０の外面に直接接触して設けられ、インクタンク５０の外面を加熱することで、インクタンク５０内のインクを加熱する。面状加熱部材６１とインクタンク５０との間にはグリース等の潤滑剤が塗布されていても良いが、インクジェット記録装置１の製造時やインクタンク加熱装置６０の修理交換時に工数が増大するため潤滑剤は塗布されなくても良い。また、面状加熱部材６１は、サーミスタ６５により検知される温度に基づいて制御部４０により温度制御が行われる。

このような面状加熱部材６１としては、例えば、帯状発熱体を薄板状の絶縁断熱材上に波形に配置したヒーター、具体的には、ラバーヒーター等が用いられる。ラバーヒーターを用いる場合、インクタンク５０に対する密着性が向上するとともに製造コストを低減することができる。

弾性部材６２は、図６に示すように、面状加熱部材６１と金属板６３との間に設けられている。弾性部材６２は、当該金属板６３を介して固定ネジ６４により押圧されて厚さ方向（Ｙ方向）に弾性変形した状態で配置されており、その復元力によって面状加熱部材６１を面方向（ＸＺ平面）に略均一な力で押圧し、面状加熱部材６１をインクタンク５０に押し付けている。弾性部材６２としては、固定ネジ６４等の押圧によって弾性変形し、且つその復元力によって面状加熱部材６１を押圧できる材料であればいずれであっても良く、例えば、ゴム、スポンジ、その他の海綿状材料又は多孔質材料等であっても良い。

金属板６３は、図６に示すように、弾性部材６２に接触して設けられ、インクタンク加熱装置６０の外面を構成している。

固定ネジ６４は、図３、図４及び図６に示すように、インクタンク５０の長手方向の３箇所に設けられた金属板６３のそれぞれに対して貫通して設けられ、これらをそれぞれインクタンク５０に対して固定する。図３及び図４に示す例では、インクタンク５０の長手方向中央部に設けられた金属板６３に対しては３箇所に設けられ、インクタンク５０の長手方向両端部に設けられた金属板６３に対してはそれぞれ２箇所に設けられている。なお、各金属板６３のそれぞれに設けられる固定ネジ６４の数及び取付位置は、図示例に限られるものではなく、金属板６３をインクタンク５０側に押圧して固定することができれば、いずれの数及び取付位置であっても良い。

固定ネジ６４は、図６に示すように、軸方向において頭部６４１と軸部６４２との間に、頭部６４１よりも径が小さく且つ軸部６４２よりも径が大きいスペーサー部６４３を備えて構成されている。固定ネジ６４は、面状加熱部材６１、弾性部材６２及び金属板６３を介して、軸部６４２がインクタンク５０の外壁面に形成された雌ネジ部５３に螺合されることでインクタンク５０に固定される。固定ネジ６４は、軸部６４２がインクタンク５０の外壁面に所定長さ螺合されると、スペーサー部６４３の先端面６４４がインクタンク５０の外壁面に当接し、軸部６４２がそれ以上雌ネジ部５３に挿入されないように構成されている。

また、図６に示すように、面状加熱部材６１、弾性部材６２及び金属板６３の固定ネジ６４が貫通する箇所には、予め固定ネジ６４に対応する孔部６１１、６２１、６３１がそれぞれ形成されている。面状加熱部材６１の孔部６１１及び弾性部材６２の孔部６２１の径は、スペーサー部６４３の径よりも十分に大きく形成され、金属板６３の孔部６３１の径は、スペーサー部６４３の径と略同程度に形成されている。これにより、固定ネジ６４取り付け時に、固定ネジ６４を面状加熱部材６１及び弾性部材６２に容易に挿通させることができる。また、固定ネジ６４取り付け後に、固定ネジ６４の頭部６４１が金属板６３に当接して金属板６３をインクタンク５０側に確実に押圧することができ、更に、金属板６３の面方向（ＸＺ平面方向）の位置ずれを抑制することができる。

また、固定ネジ６４のスペーサー部６４３は、図６に示すように、その軸方向の長さＬが、面状加熱部材６１の厚さ、弾性変形前の弾性部材６２の厚さ、及び金属板６３の厚さの合計よりも短くなるように形成されている。したがって、固定ネジ６４の軸部６４２が各孔部６１１、６２１、６３１を介して雌ネジ部５３に螺合すると、頭部６４１がインクタンク５０との間で面状加熱部材６１、弾性部材６２及び金属板６３を挟み込み、頭部６４１に当接する金属板６３が弾性部材６２側に押圧される。これにより、弾性部材６２が弾性変形し、その復元力により面状加熱部材６１をインクタンク５０側に押圧する。
なお、スペーサー部６４３の軸方向長さＬを調整することで、弾性部材６２の厚さ方向の弾性変形量を調整することができ、弾性部材６２の復元力による面状加熱部材６１に対する押圧力を適切に設定することができる。

サーミスタ６５は、図７に示すように、インクタンク５０に接触して取り付けられている。具体的には、面状加熱部材６１、弾性部材６２及び金属板６３の縁部に切り欠きが形成されてインクタンク５０が露出しており、その露出部５４に対してサーミスタ６５がネジ６５１により取り付けられている。なお、サーミスタ６５は、ネジ６５１で固定されるものでなくとも良く、例えば、薄膜形状に形成されて、インクタンク５０と面状加熱部材６１との間に挟み込まれるように固定されていても良い。また、サーミスタ６５は１つの露出部５４に２つ並んで設けられ、それらのうち一方は予備として設けられている。

また、インクタンク加熱装置６０は、更にサーモスタット６６を備えている。サーモスタット６６は、面状加熱部材６１が過剰に高温になってしまった場合に作動して、面状加熱部材６１への通電を停止させる。サーモスタット６６が設けられていることにより、過剰な温度上昇による面状加熱部材６１の破損をより効果的に抑制できる。

上記したように、面状加熱部材６１、弾性部材６２、金属板６３、固定ネジ６４及びサーミスタ６５は、インクタンク５０の一側面の長手方向中央部及び両端部の３箇所にそれぞれ設けられており、各面状加熱部材６１の加熱温度が制御部４０により個別に制御される。具体的には、制御部４０は、インクタンク５０の長手方向中央部に設けられる面状加熱部材６１よりも、当該長手方向両端部に設けられる面状加熱部材６１の加熱温度が高くなるように制御する。

ここで、インクタンク５０は長尺に構成されているため、長手方向中央部よりも長手方向両端部の方が放熱量が大きく、中央部に比べて両端部側の方が内側に収容されるインクの温度が低下しやすい。インクタンク５０の長手方向両端部側には、インクジェットヘッド２４１へインクを供給する第２サブタンク５２が配置されているため、インクタンク５０の長手方向両端部の温度が低下すると、インクジェットヘッド２４１に低温のインクが供給されて吐出不良等の不具合が起きるおそれがある。これに対し、本実施形態においては、上記したように制御部４０が、インクタンク５０の長手方向中央部に設けられる面状加熱部材６１よりも、長手方向両端部に設けられる面状加熱部材６１の温度が高くなるように制御するため、第２サブタンク５２内のインクを温度ムラなく十分に加熱し、インクジェットヘッド２４１に低温のインクが供給されることを抑制することができる。これにより、吐出不良等の不具合の発生が抑制されている。

具体的には、制御部４０は、インクタンク５０の長手方向両端部に設けられる面状加熱部材６１の加熱温度が、長手方向中央部に設けられる面状加熱部材６１の加熱温度よりも５℃程度高くなるように制御している。制御部４０は、インクジェット記録装置１の電源が投入されると、各面状加熱部材６１に対する上記制御を開始し、複数のインクジェットヘッド２４１によるインク吐出量等に応じて当該加熱温度を変更することなく、これを継続して行う。

次に、図８を参照して、インクジェット記録装置１におけるインク吐出機構３００について説明する。
インク吐出機構３００は、インクを供給するインク供給部７０、インク供給部７０から供給されるインクを貯留するインクタンク５０、インクタンク５０から供給されるインクを吐出するインクジェットヘッド２４１、インクジェットヘッド２４１のノズル２４１１を負圧にする圧力制御部３０５、インク供給部７０とインクタンク５０を接続する経路３０４、インクタンク５０において第１サブタンク５１と第２サブタンク５２とを接続する経路３０３、第２サブタンク５２とインクジェットヘッド２４１とを接続する供給路３０１、インクジェットヘッド２４１と第１サブタンク５１とを接続する回収路３０２、第２サブタンク５２と圧力制御部３０５とを接続する通気路３０６等を備えて構成されている。
なお、図８において、インクの通路となる各経路を破線等により示しているが、これら各経路の具体的な構成はインクを導通する閉じた経路である。

インク供給部７０は、インク吐出機構３００の各部に流通されるインクを貯留し、当該インクはインクタンク５０の第１サブタンク５１に供給される。

第１サブタンク５１は、インク供給部７０から供給されるインクを貯留し、貯留されたインクは第２サブタンク５２に供給される。第１サブタンク５１に供給されるインクは流入部５１２から流入し、流路５１１を経て貯留部５１３に貯留され、当該貯留部５１３から第２サブタンク５２に供給される。

第１サブタンク５１には、インク供給部７０から加熱されていない常温のインクが供給されるが、供給されたインクは流路５１１を経て第２サブタンク５２に供給されるため、第２サブタンク５２に到達するまである程度の時間を要する。この間に、第１サブタンク５１の外側に設けられたインクタンク加熱装置６０により、第１サブタンク５１に供給された常温のインクが十分に加熱される。これにより、インク吐出量が多い場合であっても、第１サブタンク５１から第２サブタンク５２へ低温のインクが供給されることが抑制されている。

第２サブタンク５２は、第１サブタンク５１から供給されるインクを貯留し、貯留されたインクはインクジェットヘッド２４１に供給される。上記したように、第２サブタンク５２の外側にはインクタンク加熱装置６０が設けられ、制御部４０が、インクタンク５０の長手方向中央部の面状加熱部材６１よりも当該長手方向両端部の面状加熱部材６１の方が高温になるように制御している。これにより、第２サブタンク５１に貯留されるインクが十分に加熱され、低温のインクがインクジェットヘッド２４１に供給されることによる吐出不良の発生を抑制されている。

圧力制御部３０５は、第２サブタンク５２に接続されて、制御部４０の制御下で第２サブタンク５２内の圧力を調整する。これにより、圧力制御部３０５は第２サブタンク５２及び供給路３０１を介してインクジェットヘッド２４１のノズル２４１１の圧力を負圧状態とする。これにより、画像形成や各種のメンテナンスを行わない際にノズルからインクが漏れ出すことを防止する。

供給路３０１、回収路３０２及び経路３０３、３０４はそれぞれ、内部をインクが通過するチューブ状の部材であり、例えば、樹脂等を素材としたり、伝熱性の良い部材で構成されたりする。

経路３０４は、第１サブタンク５１とインク供給部７０とを接続し、当該経路３０４にはポンプＰ２が設けられている。ポンプＰ２は、制御部４０の制御下で動作し、インク供給部７０から第１サブタンク５１にインクを供給する。ポンプＰ２としては、例えば、ダイヤフラムポンプ等の容積型のポンプやチューブポンプ等が用いられる。

経路３０３は、第２サブタンク５２と第１サブタンク５１とを接続し、当該経路３０３にはポンプＰ１が設けられている。ポンプＰ１は、制御部４０の制御下で動作し、第１サブタンク５１から第２サブタンク５２にインクを供給する。ポンプＰ１としては、例えば、ダイヤフラムポンプ等の容積型のポンプやチューブポンプ等が用いられる。

供給路３０１は、インクジェットヘッド２４１のインレット２４１２と第２サブタンク５２とを接続している。
回収路３０２は、インクジェットヘッド２４１のアウトレット２４１３と第１サブタンク５１とを接続している。

通気路３０６は、第２サブタンク５２と圧力制御部３０５とを接続している。通気路３０６は、内部を空気が通過するチューブ状の部材であり、例えば、樹脂等を素材とする。通気路３０６は、圧力制御部３０５に接続された１本の共通通気路３０６１から複数の第２サブタンク５２の各々に接続される複数の分岐通気路３０６２に分岐する構造となっている。

また、回収路３０２、経路３０３、分岐通気路３０６２にはそれぞれ電磁弁３０７、３０８、３０９が設けられている。電磁弁３０７〜３０９は、制御部４０の制御下で、それぞれが設けられたインクの流路や通気路を開閉する。すなわち、回収路３０２に設けられた電磁弁３０７は、回収路３０２の開閉を切り替える。経路３０３において第１サブタンク５１とポンプＰ１との間に設けられた電磁弁３０８は、第１サブタンク５１とポンプＰ１との接続の開閉を切り替える。分岐通気路３０６２に設けられた電磁弁３０９は、第２サブタンク５２と圧力制御部３０５との接続の開閉を切り替える。

なお、第２サブタンク５２は、上記の各種の接続箇所を除いて密閉されたタンク状の容器である。すなわち、第２サブタンク５２内の圧力は、圧力制御部３０５により加えられる負圧の度合いや、第１サブタンク５１からのインクの供給の有無等により変化する。例えば、電磁弁３０９が閉じた状態となり圧力制御部３０５により加えられる負圧が失われた状態で、第１サブタンク５１からのインクの供給を受けると、第２サブタンク５２内のインクの量の増加に伴い、第２サブタンク５２内の圧力は増加する。

一方、第１サブタンク５１は、外部に開放された容器であり、インクの量の増減に関わらずほぼ大気圧に保たれる。

以上、上記した実施形態によれば、インクタンク加熱装置６０が、インクタンク５０の外面に設けられる面状加熱部材６１と、当該面状加熱部材６１のインクタンク５０と反対側に積層されて設けられる弾性部材６２と、当該弾性部材６２の面状加熱部材６１と反対側に積層されて設けられる金属板６３と、当該金属板６３をインクタンク５０側に押圧して固定する固定ネジ６４と、を備えるので、固定ネジ６４により金属板６３がインクタンク５０側に押圧されて弾性部材６２が弾性変形し、当該弾性部材６２の復元力により面状加熱部材６１を均一な力で押圧することができる。これにより、面状加熱部材６１をインクタンク５０に密着させることができ、面状加熱部材６１によるインクタンク５０の正確な温度制御が可能となるとともに、インクタンク５０を効率的に加熱することができる。
また、面状加熱部材６１がインクタンク５０に密着することで、両者の間に隙間が形成され、空気層が形成されることを抑制できる。これにより、面状加熱部材６１が過剰に温度上昇することを抑制し、面状加熱部材６１の破損を抑制することができる。

また、面状加熱部材６１、弾性部材６２、金属板６３及び固定ネジ６４が、インクタンク５０の長手方向中央部及び長手方向両端部の３か所にそれぞれ設けられているので、各面状加熱部材６１の加熱温度を調整することで、必要に応じてインクタンク５０の長手方向において温度勾配を設けることができる。

また、面状加熱部材６１の加熱温度を個別に制御する制御部４０を備えるので、インクタンク５０内のインクを最適な温度に保持することができる。

また、面状加熱部材６１がラバーヒーターであるので、製造コストを低減し、インクタンク５０に対する密着性を更に高めることができる。

また、インク加熱装置８０が、第１サブタンク５１及び第２サブタンク５２が長手方向に配列して一体成型されたインクタンク５０と、インクタンク５０を加熱する面状加熱部材６１と、を備え、面状加熱部材６１は、インクタンク５０の長手方向中央部よりも高い温度でインクタンク５０の長手方向両端部を加熱するので、放熱量の大きいインクタンク５０の長手方向両端部をより高い温度で加熱することができる。これにより、インクタンク５０の長手方向におけるインクの温度ムラを低減することができる。

また、インクタンク５０は、長手方向中央部に配置される第１サブタンク５１と、長手方向両端部に配置されてインクジェットヘッド２４１にインクを供給する第２サブタンク５２と、を有し、面状加熱部材６１は、第１サブタンク５１よりも高い温度で第２サブタンク５２を加熱するので、インクジェットヘッド２４１に供給される直前のインクを高い温度に保持することができる。このため、低温のインクがインクジェットヘッド２４１に供給されることによるインクの吐出不良の発生を抑制することができる。

また、第１サブタンク５１は、供給されたインクを蛇行して流通させる流路５１１と、流路５１１を通過したインクを貯留し第２サブタンク５２に供給する貯留部５１３と、を有するので、第１サブタンク５１に供給されたインクを面状加熱部材６１により十分に加熱することができる。これにより、インク吐出量が多い場合であっても、第２サブタンク５２へ低温のインクが供給されることが抑制され、より確実にインクの吐出不良の発生を抑制することができる。

なお、上記した実施形態では、インクタンク５０の外面の長手方向中央部及び両端部の３箇所に面状加熱部材６１が設けられているものとしたが、これに限られるものではない。すなわち、例えば、インクタンク５０の長手方向全体を覆うように一つの面状加熱部材６１が設けられているものとしても良いし、長手方向全体を覆うように二つの面状加熱部材６１が設けられているものとしても良い。
また、例えば、インクタンク５０の外面において長手方向の４箇所以上に面状加熱部材６１が設けられているものとしても良い。この場合には、上記したように、制御部４０が、インクタンク５０の長手方向中央部側に配置された面状加熱部材６１よりも、長手方向両端部側に配置された面状加熱部材６１の方が高温となるように設定することが好ましい。

また、上記した実施形態では、３つの面状加熱部材６１の加熱温度が制御部４０により個別に制御されるものとしたが、これに限られるものではない。例えば、３つの面状加熱部材６１が一体として構成され、面状加熱部材６１を構成する帯状発熱体の配線密度がインクタンク５０の長手方向中央部側において疎となり、インクタンク５０の長手方向両端部側において密となるように構成されているものとしても良い。これにより、インクタンク５０の長手方向中央部よりも両端部側の加熱温度を高くすることができる。

また、上記した実施形態では、インクタンク加熱装置６０が、インクタンク５０の長手方向に面状加熱部材６１、弾性部材６２及び金属板６３をそれぞれ３つずつ備えて構成されているものとしたが、これに限られるものではない。例えば、１つの弾性部材６２及び金属板６３で３つの面状加熱部材６１を全て覆うように構成されていても良いし、２つ以上の弾性部材６２及び金属板６３で３つの面状加熱部材６１を全て覆うように構成されていても良い。

また、上記した実施形態では、板状部材として金属板６３を用いるものとしたが、固定ネジ６４による押圧力を弾性部材６２に伝えることができる程度の剛性を有していれば金属製でなくとも良く、例えば、樹脂製であっても良い。

また、上記した実施形態では、押圧固定部材として固定ネジ６４を用いるものとしたが、金属板６３をインクタンク５０側に押圧した状態で金属板６３を固定することができれば、いずれの手段であっても良い。例えば、いわゆるスナップ錠であっても良い。

また、上記した実施形態では、インクタンク加熱装置６０がサーミスタ６５を備えるものとしたが、インクタンク５０又は面状加熱部材６１に対して取り付けられ温度を検知できるものであればいずれの検知手段であっても良い。例えば、熱電対を用いるものであっても良く、その場合には、インクタンク５０の外壁面と面状加熱部材６１との間に挟み込まれるようにして設けられる。また、インクタンク加熱装置６０は、サーミスタ６５等の検知手段を備えていなくても良い。

また、上記した実施形態では、面状加熱部材６１がインクの外面に設けられているものとしたが、これに限られるものではなく、インクタンク５０の内部に設けられていても良いし、インクタンク５０に対して非接触で設けられていても良い。面状加熱部材６１がインクタンク５０に対して非接触で設けられている場合には、当該加熱部は面状に形成されていなくとも良いし、赤外線を放射する構成の熱源であっても良い。

本発明は、インク加熱装置及びインクジェット記録装置に利用することができる。

１ インクジェット記録装置
４０ 制御部
５０ インクタンク
５１ 第１サブタンク
５２ 第２サブタンク
６０ インクタンク加熱装置
６１ 面状加熱部材（加熱部）
６２ 弾性部材
６３ 金属板（板状部材）
６４ 固定ネジ（押圧固定部材）
８０ インク加熱装置
２４１ インクジェットヘッド
５１１ 流路
５１３ 貯留部

Claims (5)

1. インクジェット記録装置に設けられ、インクを加熱するインク加熱装置であって、
   インクを貯留する複数のサブタンクが長手方向に配列して一体成型されたインクタンクと、
   前記インクタンクの外面に設けられ、前記インクタンクを加熱する加熱部と、を備え、
   前記加熱部は、前記インクタンクの長手方向中央部よりも高い温度で前記インクタンクの長手方向両端部を加熱する、面状に形成された面状加熱部材であり、
   前記面状加熱部材の前記インクタンクと反対側に積層されて設けられる弾性部材と、
   前記弾性部材の前記面状加熱部材と反対側に積層されて設けられる板状部材と、
   前記板状部材を前記インクタンク側に押圧して固定する押圧固定部材と、を更に備えることを特徴とするインク加熱装置。
2. 前記加熱部は、前記インクタンクの長手方向中央部及び両端部の３か所にそれぞれ設けられ、
   前記加熱部の加熱温度を個別に制御する制御部を更に備えることを特徴とする請求項１に記載のインク加熱装置。
3. 前記インクタンクは、長手方向中央部に配置される第１サブタンクと、長手方向両端部に配置されて前記インクジェット記録装置のインクジェットヘッドにインクを供給する第２サブタンクと、を有し、
   前記加熱部は、前記第１サブタンクよりも高い温度で前記第２サブタンクを加熱することを特徴とする請求項１又は２に記載のインク加熱装置。
4. 前記第１サブタンクは、供給されたインクを蛇行して流通させる流路と、前記流路を通過したインクを貯留し前記第２サブタンクに供給する貯留部と、を有することを特徴とする請求項３に記載のインク加熱装置。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載のインク加熱装置と、
   前記インク加熱装置により加熱されたインクを記録媒体に吐出するインクジェットヘッドと、を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。

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