特許 7516855 液体を吐出する装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-08

(45)【発行日】2024-07-17

(54)【発明の名称】液体を吐出する装置

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/17 20060101AFI20240709BHJP

   B41J 2/175 20060101ALI20240709BHJP

【ＦＩ】

B41J2/17

B41J2/175 503

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2020088093

(22)【出願日】2020-05-20

(65)【公開番号】P2021017053

(43)【公開日】2021-02-15

【審査請求日】2023-02-27

(31)【優先権主張番号】P 2019135227

(32)【優先日】2019-07-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(74)【代理人】

【識別番号】230100631

【弁護士】

【氏名又は名称】稲元 富保

(72)【発明者】

【氏名】斎藤 翔平

(72)【発明者】

【氏名】可知 泰彦

【審査官】高松 大治

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－０４５９０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－３２０１８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２７８２５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０１４０７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１３２７６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０２１５２０３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】韓国登録特許第１０－１９６３７１７（ＫＲ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ４１Ｊ ２／０１－２／２１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体を吐出する複数のヘッドと、
前記複数のヘッドに前記液体を分配供給する液体供給マニホールドと、
前記複数のヘッドに温度が調整された温調液を分配供給する温調液供給マニホールドと、を備え、
前記液体供給マニホールドと前記温調液供給マニホールドとは熱結合されており、
前記複数のヘッドによる最大吐出量での吐出を行うときの前記液体の流速よりも前記温調液の流速が速い
ことを特徴とする液体を吐出する装置。

【請求項2】

前記温調液供給マニホールドには、前記液体供給マニホールドを嵌め込む嵌め込み部を有している
ことを特徴とする請求項１に記載の液体を吐出する装置。

【請求項3】

前記温調液供給マニホールドは、複数の液流路が折り返されて接続された温調液流路を有している
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の液体を吐出する装置。

【請求項4】

前記複数のヘッドを経由して前記温調液を循環させる循環経路を有し、
前記循環経路には、前記温調液を冷却する冷却手段と、前記温調液を加熱する加熱手段と、を含む
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の液体を吐出する装置。

【請求項5】

前記温調液の温度が所定温度未満のときには前記加熱手段で加熱し、
前記温調液の温度が所定温度以上のときには前記冷却手段で冷却する制御を行う手段を備えている
ことを特徴とする請求項４に記載の液体を吐出する装置。

【請求項6】

前記循環経路内には、前記温調液の流れの方向において、前記冷却手段、前記加熱手段、前記温調液供給マニホールド、前記ヘッドの順に配置されている
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の液体を吐出する装置。

【請求項7】

前記複数のヘッドによる最大吐出量に相当する単位時間当たりの前記複数のヘッドに供給する液体供給量よりも前記温調液の単位時間当たりの循環量が多い
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の液体を吐出する装置。

【請求項8】

前記ヘッド内において、前記液体の流路と前記温調液の流路とが熱結合している
ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の液体を吐出する装置。

【請求項9】

前記複数のヘッドから温調液を回収する温調液回収マニホールドを備えている
ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の液体を吐出する装置。

【請求項10】

前記温調液供給マニホールドの入口から前記ヘッドを経由して前記温調液回収マニホールドの出口に至るまでの距離が前記複数のヘッドで同じである
ことを特徴とする請求項９に記載の液体を吐出する装置。

【請求項11】

前記液体供給マニホールド、前記温調液供給マニホールド、前記温調液回収マニホールドは、前記複数のヘッドの上方に位置している
ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の液体を吐出する装置。

【請求項12】

前記温調液は、前記温調液供給マニホールド、前記複数のヘッドの所定のヘッド、前記所定のヘッドとは別のヘッド、前記温調液回収マニホールド、の順に流れる
ことを特徴とする請求項９ないし１１のいずれかに記載の液体を吐出する装置。

【請求項13】

前記液体供給マニホールドと前記温調液供給マニホールドとは一体の部材である
ことを特徴とする請求項１ないし１２のいずれかに記載の液体を吐出する装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は液体を吐出する装置に関する。

【背景技術】

【0002】

液体を吐出するヘッドにおいては、液体を吐出させる圧力発生手段を駆動する駆動ＩＣ（ドライバＩＣ）のような発熱部材の発熱による温度上昇に伴って液体温度が上昇し、吐出特性が変動する。

【0003】

従来、温度が調整された温調液を貯留する容器を備え、容器からの温調液を往路マニホールドによって複数のヘッドに対して分配供給し、複数のヘッドからそれぞれ温調液を復路マニホールドに回収して、容器に戻すようにしたものが知られている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００９－２６２５４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に開示されているように、温調液を複数のヘッドに分配供給しても、各ヘッドに供給される吐出する液体（吐出液体）の温度が不揃いとなることで、各ヘッド間で吐出特性のばらつきが発生するという課題がある。

【0006】

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、ヘッド間の吐出特性のばらつきを低減することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の課題を解決するため、本発明に係る液体を吐出する装置は、
液体を吐出する複数のヘッドと、
前記複数のヘッドに前記液体を分配供給する液体供給マニホールドと、
前記複数のヘッドに温度が調整された温調液を分配供給する温調液供給マニホールドと、を備え、
前記液体供給マニホールドと前記温調液供給マニホールドとは熱結合されており、
前記複数のヘッドによる最大吐出量での吐出を行うときの前記液体の流速よりも前記温調液の流速が速い
構成とした。

【0008】

本発明によれば、ヘッド間の吐出特性のばらつきを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の第１実施形態に係る液体を吐出する装置としての印刷装置の概略説明図である。

【図2】同装置の吐出ユニットを構成するヘッドユニットをノズル面側から見た平面説明図である。

【図3】ヘッドの一例の短手方向（ノズル配列方向と直交する方向）の断面説明図である。

【図4】図３のＡ－Ａ線における温調液流路の平面説明図である。

【図5】本発明の第１実施形態における液体の供給系及び温調液の循環経路系の説明に供するブロック説明図である。

【図6】インク供給マニホールドの一例の外観斜視説明図である。

【図7】温調液供給マニホールドの外観斜視説明図である。

【図8】同温調液供給マニホールドの断面説明図である。

【図9】インク供給マニホールド及び温調液供給マニホールドの組み立て状態の斜視説明図である。

【図10】温調液供給マニホールド及び温調液回収マニホールドとヘッドとの接続関係の説明に供する模式的説明図である。

【図11】温調液の温度制御に関わる部分の説明に供するブロック説明図である。

【図12】ヘッドとインク供給マニホールド及び温調液供給マニホールドの位置関係の説明に供する断面図である。

【図13】本発明の第２実施形態における液体の供給系及び温調液の循環経路系の説明に供するブロック説明図である。

【図14】同温調液回収マニホールドの温調液流路の詳細な説明に供する正断面図である。

【図15】同温調液回収マニホールドとヘッド駆動基板との結合部分の斜視説明図である。

【図16】同じく分解斜視説明図である。

【図17】ヘッドとインク供給マニホールド及び温調液供給マニホールドの位置関係の説明に供する断面図である。

【図18】本発明の第３実施形態に係るヘッドユニットの構成と温調液の循環経路を説明する説明図である。

【図19】同じくデュアルヘッドの温調液循環経路の説明に供する斜視説明図である。

【図20】本発明の第４実施形態におけるマニホールドの斜視説明図である。

【図21】同じくマニホールドの断面説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。本発明の第１実施形態に係る液体を吐出する装置としての印刷装置について図１を参照して説明する。図１は同印刷装置の概略説明図である。

【0011】

印刷装置１は、シート材Ｐを搬入する搬入部１０と、前処理部２０と、印刷部３０と、乾燥部４０と、搬出部５０と、反転機構部６０を備えている。印刷装置１は、搬入部１０から搬入（供給）されるシート材Ｐに対し、前処理手段である前処理部２０で必要に応じて前処理液を付与（塗布）し、印刷部３０で液体を付与して所要の印刷を行い、乾燥部４０でシート材Ｐに付着した液体を乾燥させた後、シート材Ｐを搬出部５０に排出する。

【0012】

搬入部１０は、複数のシート材Ｐを収容する搬入トレイ１１（下段搬入トレイ１１Ａ、上段搬入トレイ１１Ｂ）と、搬入トレイ１１からシート材Ｐを１枚ずつ分離して送り出す給送装置１２（１２Ａ、１２Ｂ）とを備え、シート材Ｐを前処理部２０に供給する。

【0013】

前処理部２０は、例えばインクを凝集させ、裏写りを防止する作用効果を有する処理液をシート材Ｐの印刷面に付与する処理液付与手段である塗布部２１などを備えている。

【0014】

印刷部３０は、シート材Ｐを周面に担持して回転する担持部材（回転体）であるドラム３１と、ドラム３１に担持されたシート材Ｐに向けて液体を吐出する液体吐出部３２を備えている。

【0015】

また、印刷部３０は、前処理部２０から送り込まれたシート材Ｐを受け取ってドラム３１との間でシート材Ｐを渡す渡し胴３４と、ドラム３１によって搬送されたシート材Ｐを受け取って乾燥部４０に渡す受け渡し胴３５を備えている。

【0016】

前処理部２０から印刷部３０へ搬送されてきたシート材Ｐは、渡し胴３４に設けられた把持手段（シートグリッパ）によって先端が把持され、渡し胴３４の回転に伴って搬送される。渡し胴３４により搬送されたシート材Ｐは、ドラム３１との対向位置でドラム３１へ受け渡される。

【0017】

ドラム３１の表面にも把持手段（シートグリッパ）が設けられており、シート材Ｐの先端が把持手段（シートグリッパ）によって把持される。ドラム３１の表面には、複数の吸引穴が分散して形成され、吸引手段によってドラム３１の所要の吸引穴から内側へ向かう吸い込み気流を発生させる。

【0018】

そして、渡し胴３４からドラム３１へ受け渡されたシート材Ｐは、シートグリッパによって先端が把持されるとともに、吸引手段による吸い込み気流によってドラム３１上に吸着担持され、ドラム３１の回転に伴って搬送される。

【0019】

液体吐出部３２は、液体吐出手段である吐出ユニット３３（３３Ａ～３３Ｄ）を備えている。例えば、吐出ユニット３３Ａはシアン（Ｃ）の液体を、吐出ユニット３３Ｂはマゼンタ（Ｍ）の液体を、吐出ユニット３３Ｃはイエロー（Ｙ）の液体を、吐出ユニット３３Ｄはブラック（Ｋ）の液体を、それぞれ吐出する。また、その他、白色、金色（銀色）などの特殊な液体の吐出を行う吐出ユニットを使用することもできる。

【0020】

液体吐出部３２の各吐出ユニット３３は、印刷情報に応じた駆動信号によりそれぞれ吐出動作が制御される。ドラム３１に担持されたシート材Ｐが液体吐出部３２との対向領域を通過するときに、吐出ユニット３３から各色の液体が吐出され、当該印刷情報に応じた画像が印刷される。

【0021】

乾燥部４０は、印刷部３０でシート材Ｐ上に付着した液体を乾燥させる。これにより、液体中の水分等の液分が蒸発し、シート材Ｐ上に液体中に含まれる着色剤が定着し、また、シート材Ｐのカールが抑制される。

【0022】

反転機構部６０は、乾燥部４０を通過したシート材Ｐに対して両面印刷をおこなうときに、スイッチバック方式で、シート材Ｐを反転する機構であり、反転されたシート材Ｐは印刷部３０の搬送経路６１を通じて渡し胴３４よりも上流側に逆送される。

【0023】

搬出部５０は、複数のシート材Ｐが積載される搬出トレイ５１を備えている。反転機構部６０を通じて搬送されてくるシート材Ｐは、搬出トレイ５１上に順次積み重ねられて保持される。

【0024】

次に、吐出ユニットを構成するヘッドユニットの一例について図２を参照して説明する。図２は同ヘッドユニットをノズル面側から見た平面説明図である。

【0025】

ヘッドユニット３００は、液体を吐出する複数のヘッド１００を千鳥状にヘッド取付け部材３０２に並べて配置したものである。

【0026】

各ヘッド１００は、液体を吐出する複数のノズル１０４が配列されたノズル列を複数列（ここでは４列を例にしているが、限定されない。）有している。

【0027】

次に、ヘッド１００の一例について図３及び図４を参照して説明する。図３は同ヘッドの短手方向（ノズル配列方向と直交する方向）の断面説明図、図４は図３のＡ－Ａ線における温調液流路の平面説明図である。

【0028】

ヘッド１００は、ノズル１０４を形成したノズル板１０１と、ノズル１０４に通じる圧力室１０６などの流路を形成する流路板１０２と、圧力室１０６の壁面を形成する振動板１０３を順次積層している。また、ヘッド１００は、圧電アクチュエータ１１１と、共通流路部材としてのフレーム部材１２０とを有している。

【0029】

圧電アクチュエータ１１１は、ベース部材１１３上に固定された柱状の複数の圧電素子１１２を有し、圧電素子１１２は振動板１０３に接合されている。また、圧電素子１１２には配線部材１１５が接続されている。

【0030】

共通流路部材を兼ねるフレーム部材１２０は、圧力室１０６に吐出する液体（インク）を供給する共通供給流路１１０を形成している。

【0031】

このフレーム部材１２０に温調液（温度が調整された液体）を流すヘッド１００内の温調液流路１３０を形成する温調液流路部材１３１を接合している。温調液流路部材１３１には、温調液流路１３０に温調液を供給する温調液供給ポート１３２と、温調液を外部に回収する温調液回収ポート１３３とを有している。

【0032】

フレーム部材１２０と温調液流路部材１３１とは熱結合させている。これにより、ヘッド１００内において、インクの流路である共通供給流路１１０と温調液流路１３０とが熱結合されている。

【0033】

温調液流路部材１３１にはケース部材１５０及び蓋部材１５１が順次積層されている。

【0034】

次に、本発明の第１実施形態における液体（インク）の供給系及び温調液の循環経路系について図５のブロック説明図を参照して説明する。

【0035】

インク供給系には、ヘッド１００に供給する液体（インク）を貯留する液体タンク（インクタンク）４０１と、液体タンク４０１から供給されるインクを複数のヘッド１００に分配供給する液体供給マニホールドであるインク供給マニホールド４０２とを備えている。インク供給マニホールド４０２と各ヘッド１００とは供給チューブなどの供給経路４０３で接続されている。

【0036】

温調液循環系には、温調液５１０を貯留する温調液タンク５０１と、温調液５１０を送液する送液ポンプ５０２と、温調液５１０に対して熱交換を行う熱交換器５０３と、各ヘッド１００に温調液５１０を分配供給する温調液供給マニホールド５０５と、各ヘッド１００から温調液５１０を回収する温調液回収マニホールド５０６とを備えている。

【0037】

熱交換器５０３は、温調液５１０を冷却する冷却手段である冷却器５１１と、温調液５１０を加熱する加熱手段である加熱ヒータ５１２とを備えている。

【0038】

温調液供給マニホールド５０５と各ヘッド１００の温調液供給ポート１３２とは供給チューブなどの供給経路５１３で接続され、各ヘッド１００の温調液回収ポート１３３と温調液回収マニホールド５０６とは回収チューブなどの回収経路５１４で接続されている。

【0039】

送液ポンプ５０２を駆動することによって、温調液タンク５０１に貯留された温調液５１０は、送液ポンプ５０２、熱交換器５０３、温調液供給マニホールド５０５、各ヘッド１００、温調液回収マニホールド５０６を経て、温調液タンク５０１に戻る循環経路５００を循環する。

【0040】

このように、循環経路５００における温調液５１０の流れの方向において、熱交換器５０３の冷却器５１１（冷却手段）、加熱ヒータ５１２（加熱手段）、温調液供給マニホールド５０５、ヘッド１００の順に配置されている。

【0041】

これにより、低温状態で印刷装置１の立ち上げを行うとき、加熱ヒータ５１２で加熱した温調液５１０が冷却器５１１で冷やされる前にヘッド１００に供給される。したがって、温調液５１０によってインク温度を所要の温度に速やかに調整でき、立ち上げ時間の短縮を図ることができる。

【0042】

そして、インク供給マニホールド４０２と温調液供給マニホールド５０５とは熱結合させている。

【0043】

次に、インク供給マニホールド、温調液供給マニホールド及び両者の熱結合について図６ないし図８を参照して説明する。図６はインク供給マニホールドの一例の外観斜視説明図、図７は温調液供給マニホールドの外観斜視説明図、図８は同温調液供給マニホールドの断面説明図、図９はインク供給マニホールド及び温調液供給マニホールドの組み立て状態の斜視説明図である。

【0044】

インク供給マニホールド４０２は、内部に第１流路であるインク流路４２０が形成された筒状部材であり、インクタンク４０１からインクが供給される入口ポート４２１と、各ヘッド１００へインクを供給する出口ポート４２２とを備えている。

【0045】

温調液供給マニホールド５０５は、内部に温調液流路５５１が形成された板状部材であり、熱交換器５０３から温調液が供給される入口ポート５５５と、各ヘッド１００へ温調液を供給する出口ポート５５６とを備えている。

【0046】

温調液供給マニホールド５０５は、内部に複数本の液流路５５１ａ～５５１ｄが長手方向に沿って形成されたマニホールド本体５５２と、マニホールド本体５５２の両端部に装着された折り返し部キャップ５５３とを備えている。

【0047】

これにより、複数の液流路５５１ａ～５５１ｄが折り返し部キャップ５５３の流路で折り返されて温調液流路５５１が形成される。温調液流路５５１が折り返された液流路５５１ａ～５５１ｄを有することで、温調液供給マニホールド５０５内部における温調液の温度勾配を低減することができる。

【0048】

なお、液流路５５１ｄには、各ヘッド１００へ温調液５１０を供給する出口ポート５５６が設けられている。温調液５１０は、出口ポート５５６から供給経路５１３を経由して、ヘッド１００の温調液供給ポート１３２に供給される。

【0049】

温調液供給マニホールド５０５のマニホールド本体５５２の側面には、インク供給マニホールド４０２を嵌め合わせる嵌め合わせ部５５８を形成している。嵌め合わせ部５５８は、マニホールド本体５５２の長手方向に沿って２本設けている。

【0050】

そして、図９に示すように、温調液供給マニホールド５０５のマニホールド本体５５２の嵌め合わせ部５５８にインク供給マニホールド４０２を嵌め合わせることで、温調液供給マニホールド５０５とインク供給マニホールド４０２とが熱結合される。これにより、インク供給マニホールド４０２のインク供給流路４２０と温調液供給マニホールド５０５の温調液流路５５１とが熱結合される。

【0051】

ここで、上段のインク供給マニホールド４０２は、図２に示す搬送方向上流側のヘッド１００にそれぞれ出口ポート４２２からインクが供給される。そして、下段のインク供給マニホールド４０２は、図２に示す搬送方向下流側のヘッド１００にそれぞれ出口ポート４２２からインクが供給される。

【0052】

このように、温調液供給マニホールド５０５とインク供給マニホールド４０２とを熱結合することで、複数のヘッド１００にインクを供給する前にインク温度を調整することができ、各ヘッド１００間で供給されるインクの温度のばらつき（温度勾配）が低減する。これにより、各ヘッド１００の吐出特性のばらつきが低減する。

【0053】

次に、温調液供給マニホールド及び温調液回収マニホールドとヘッドとの接続関係について図１０を参照して説明する。図１０は同説明に供する模式的説明図である。

【0054】

温調液供給マニホールド５０５の液流路５５１の最上流側から１番目の出口ポート５５６からヘッド１００を経て温調液回収マニホールド５０６の液流路５６１の最上流側の入口に接続する。以下、同様に、液流路５５１の最上流側から２番目の出口ポート５５６からヘッド１００を経て温調液回収マニホールド５０６の液流路５６１の最上流側から２番目の入口に接続する。そして、液流路５５１の最下流側の出口ポート５５６からヘッド１００を経て温調液回収マニホールド５０６の液流路５６１の最下流側の入口に接続する。

【0055】

このような接続関係とすることによって、すべてのヘッド１００を経由する温調液の流路構成が揃い、各ヘッドを通じる温調液の流路の圧力損失が等しくなり、流量・流速が同じになるので、全ヘッドを均等に温度調整することができる。

【0056】

この場合、温調液回収マニホールド５０６は、温調液供給マニホールド５０５と同じ材質、同じ長さで構成することが好ましい。例えば、Ａ６０６３などのアルミ押出し材を使用して、押出成形によって、温調液供給マニホールド５０５及び温調液回収マニホールド５０６を作製することにより、製造コストも抑えることができる。

【0057】

次に、温調液の温度制御に関わる部分について図１１のブロック説明図を参照して説明する。

【0058】

温調液温度制御手段８０１は、環境温度を検出する環境温度センサ８１１、冷却器５１１の入口における温調液５１０の温度（流入温度）を検出する温調液センサ８１２、熱交換器５０３の出口における温調液５１０の温度（流出温度）を検出する出口温度センサ８１３を入力する。

【0059】

また、温調液温度制御手段８０１は、冷却器５１１を構成するラジエターのファンの回転数を検出する回転数センサ８１４、冷却器５１１の出口における温調液５１０の温度を検出する冷却器センサ８１６などの検知結果を入力する。

【0060】

そして、温調液温度制御手段８０１は、これらの入力された検知結果に基づいて、熱交換器５０３の冷却器５１１、加熱ヒータ５１２の制御を行う。

【0061】

例えば、温調液５１０の温度Ｔａが所定温度Ｔｅ未満のときには加熱ヒータ５１２をＯＮ状態にして加熱し、温調液５１０の温度Ｔａが所定温度Ｔｅ以上のときには冷却器５１１で冷却する制御を行う。

【0062】

また、１０℃からの低温立ち上げ時には、インク及びヘッド１００の温度を吐出適正温度まで短時間で昇温するため、熱交換器５０３の加熱ヒータ５１２の制御温度を４０℃～５０℃に設定し、熱交換器５０３の出口における温調液５１０の温度が２５℃になるまで送液ポンプ５０２を作動させて循環経路５００のインク供給マニホールド４０２、温調液供給マニホールド５０５、ヘッド１００、供給経路５１３の温度を昇温する。

【0063】

このとき、複数のヘッド１００による最大吐出量に相当する単位時間当たりの液体供給量（インク供給量）よりも温調液の単位時間当たりの循環量を多くする。あるいは、複数のヘッド１００による最大吐出量での吐出を行うときのインクの流速よりも温調液５１０の流速を速くする。

【0064】

これにより、低温状態で印刷装置１の立ち上げを行うとき、温調液によるインク温度の調整を速やかに行うことができる。

【0065】

また、連続印刷を行っているときには、ヘッド１００の駆動部発熱が増大するため、規程の温度閾値を超えた場合は、熱交換器５０３の加熱ヒータ５１２をＯＦＦ状態にし、冷却器５１１をＯＮ状態として、インク消費量（最大吐出量）の約５倍以上の温調液５１０を供給し、ヘッド１００及びインクを冷却する。

【0066】

また、シングルパス印刷を行う場合には、シート幅方向に配置したヘッド１００間の温度差を小さくし、各ヘッド１００の吐出特性変化を抑えることで、ヘッド１００間の濃度変動を抑える。

【0067】

次に、ヘッド１００と温調液供給マニホールド５０５と温調液回収マニホールド５０６との位置関係について図１２を参照して説明する。

【0068】

温調液回収マニホールド５０６及び温調液供給マニホールド５０５はヘッド１００の上方に配置している。したがって、本実施形態では、温調液供給マニホールド５０５と熱結合しているインク供給マニホールド４０２もヘッド１００の上方に配置される。

【0069】

インク供給マニホールド４０２は、インク供給経路４０３を介してヘッド１００のインク供給ポート１２２に接続されている。温調液供給マニホールド５０５は、供給経路５１３を介してヘッド１００の温調液供給ポート１３２に接続されている。温調液回収マニホールド５０６は、回収経路５１４を介してヘッド１００の温調液回収ポート１３３に接続されている。

【0070】

これにより、ヘッド１００のノズル密度（ヘッド配置密度）を低減することなく高画質を得ることができる。また、インクの供給経路４０３と温調液の供給経路５１３の距離を短く構成することができ、各供給路内の温度変化を小さく抑えることが可能である。

【0071】

また、ヘッドユニット３００と温調液回収マニホールド５０６と温調液供給マニホールド５０５とをカバー１０００により一体化している。したがって、メンテナンス性が向上する。

【0072】

次に、本発明の第２実施形態における液体（インク）の供給系及び温調液の循環経路系について図１３のブロック説明図を参照して説明する。

【0073】

本実施形態は、送液ポンプ５０２と温調液供給マニホールド５０５との間に、前記第１実施形態における熱交換器５０３に代えて、冷却器５１１を配置している。また、温調液回収マニホールド５０６にヘッド駆動基板（ドライバＩＣ搭載基板）１６０を熱結合している。

【0074】

温調液循環系には、温調液５１０を貯留する温調液タンク５０１と、温調液５１０を送液する送液ポンプ５０２と、温調液５１０を冷却する冷却手段である冷却器５１１と、各ヘッド１００に温調液５１０を分配供給する温調液供給マニホールド５０５と、各ヘッド１００から温調液５１０を回収する温調液回収マニホールド５０６とを備えている。冷却器５１１は、例えばラジエターで構成される。

【0075】

送液ポンプ５０２を駆動することによって、温調液タンク５０１に貯留された温調液５１０は、送液ポンプ５０２、冷却器５１１、温調液供給マニホールド５０５、各ヘッド１００、温調液回収マニホールド５０６を経て、温調液タンク５０１に戻る循環経路５００を循環する。

【0076】

そして、温調液回収マニホールド５０６上に、複数のヘッド１００の圧電アクチュエータ１１１に印加する駆動波形を生成する駆動波形生成部及び駆動波形を増幅する電力増幅部などが実装されたヘッド駆動基板１６０の発熱部が熱結合されている。

【0077】

このように構成した系においては、温調液５１０は、温調液タンク５０１から送液ポンプ５０２で汲み上げられ、温調液５１０を冷却する冷却器５１１を通り、温調液供給マニホールド５０５から各ヘッド１００に分配される。

【0078】

そして、各ヘッド１００の温調液流路１３０を温調液５１０が通ることで各ヘッド１００のフレーム部材１２０（筐体部）を冷却し、各ヘッド１００を通過した後、温調液回収マニホールド５０６にて回収され、その後、ヘッド駆動基板１６０（駆動回路部）を冷却して電力増幅部などを冷却し、温調液タンク５０１に戻る。

【0079】

一方、インクは、インクタンク４０１からインク供給マニホールド４０２に供給されて各ヘッド１００に分配される。

【0080】

次に、温調液回収マニホールド及び温調液回収マニホールドとヘッド駆動基板１６０との熱結合について図１４ないし図１６を参照して説明する。図１４は同温調液回収マニホールドの温調液流路の詳細な説明に供する正断面説明図である。図１５は同温調液回収マニホールドとヘッド駆動基板１６０との結合部分の斜視説明図、図１６は同じく分解斜視説明図である。

【0081】

温調液回収マニホールド５０６は、内部に、各ヘッド１００から回収経路５１４を通じて供給される温調液５１０が矢印Ａ方向に流れる液流路５６１が形成されている。また、温調液回収マニホールド５０６は、複数の回収経路５１４と接続する入口ポート５６５と、温調液タンク５０１へ温調液を排出する出口ポート５６６を備えている。

【0082】

温調液流路５６１は、複数本の液流路が長手方向に沿い、両端部に折り返し流路を備えている。

【0083】

ヘッド駆動基板１６０には、駆動波形を増幅するＭＯＳ－ＦＥＴなどで構成される電力増幅部１６１（後述の図１７参照）が実装され、電力増幅部１６１に接触するヒートシンク１６２が設けられている。

【0084】

そこで、ヘッド駆動基板１６０のヒートシンク１６２と温調液回収マニホールド５０６とを熱伝導シート１６３を介して固定することで、温調液回収マニホールド５０６とヘッド駆動基板１６０の電力増幅部１６１とを熱結合している。

【0085】

次に、ヘッド１００と温調液供給マニホールド５０５と温調液回収マニホールド５０６との位置関係について図１７を参照して説明する。図１７は同説明に供する説明図である。

【0086】

温調液回収マニホールド５０６及び温調液供給マニホールド５０５は、ヘッド１００の上方に配置している。

【0087】

これにより、ヘッド１００のノズル密度（ヘッド配置密度）を低減することなく、高画質を得ることができる。また、インクの供給経路４０３と温調液の供給経路５１３の距離を短く構成することができ、各供給路内の温度変化を小さく抑えることができる。さらに、ヘッド１００の上方に温調液回収マニホールド５０６と熱結合したヘッド駆動基板１６０を配置している。したがって、ヘッド１００の温度上昇を抑制できる。

【0088】

また、ヘッドユニット３００と温調液回収マニホールド５０６と温調液供給マニホールド５０５とをカバー１０００により一体化している。これにより、メンテナンス性が向上する。

【0089】

次に、本発明の第３実施形態について図１８及び図１９を参照して説明する。図１８は同実施形態に係るヘッドユニットの構成と温調液の循環経路を説明する説明図、図１９は同じくデュアルヘッドの温調液循環経路の説明に供する斜視説明図である。

【0090】

ヘッドユニット３００は、液体を吐出する２組のヘッド（デュアルヘッド）１００、１００を千鳥状に並べて配置したものである。

【0091】

そして、図１９に実線矢印Ａで示すように、温調液供給マニホールド５０５から、２組のヘッド１００、１００の一方のヘッド１００の温調液供給ポート１３２に対して温調液５１０を供給し、一方のヘッド１００のフレーム部材１２０を通過した温調液を温調液回収ポート１３３から回収する。一方のヘッド１００から回収した温調液５１０を他方のヘッド１００の温調液供給ポート１３２に供給し、他方のヘッド１００のフレーム部材１２０を通過した温調液５１０を温調液回収ポート１３３から回収する。

【0092】

他方のヘッド１００の温調液回収ポート１３３から回収した温調液５１０を、冷却部材５７０を通して、温調液回収マニホールド５０６に回収する。

【0093】

なお、各ヘッド１００に対しては、図１９に矢印Ｂで示すように、インク供給ポート１２２にインクが供給される。

【0094】

本実施形態によれば、搬送方向の配置について、同色の千鳥配置の搬送方向距離、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ間の搬送方向距離を短縮することで装置寸法を小さくするとともに、搬送方向の速度変動、用紙の蛇行などの外乱成分による画像ムラなどの影響を抑えることができる。

【0095】

次に、本発明の第４実施形態について図２０及び図２１を参照して説明する。図２０は同実施形態におけるマニホールドの斜視説明図、図２１は同じく断面説明図である。

【0096】

本実施形態は、前記実施形態で説明した温調液供給マニホールド５０５とインク供給マニホールド４０２を一体の部材としてマニホールド６００を備えている。言い換えれば、マニホールド６００は、複数のヘッド１００に液体（インク）及び温度が調整された温調液５１０を分配供給する部材である。

【0097】

マニホールド６００は、マニホールド本体６０１内に、温調液５１０が流れる第２流路である液流路５５１と、インクが流れる第１流路であるインク供給流路４２０とが形成されている。液流路５５１は、各ヘッド１００の温調液供給ポート１３２と供給チューブなどの供給経路５１３で接続される。インク供給流路４２０は出口ポート４２２を通じて各ヘッド１００に接続される。

【0098】

このとき、図２１に示すように、温調液５１０の２つの液流路５５１の間にインク供給流路４２０を配置することが好ましい。

【0099】

本実施形態においても、温調液流路５５１とインク供給流路４２０とが熱結合されたことになる。したがって、複数のヘッド１００にインクを供給する前にインク温度を調整することができ、各ヘッド１００間で供給されるインクの温度のばらつき（温度勾配）が低減する。これにより、各ヘッド１００の吐出特性のばらつきが低減する。

【0100】

なお、本実施形態のように温調液供給マニホールド５０５とインク供給マニホールド４０２とを一体とするマニホールド６００は、例えば、立体造形装置（３Ｄプリンタ）にて容易に造形することができる。

【0101】

本願において、吐出される液体は、ヘッドから吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が３０ｍＰａ・ｓ以下となるものであることが好ましい。より具体的には、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、ＤＮＡ、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどであり、これらは例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、３次元造形用材料液等の用途で用いることができる。

【0102】

液体を吐出するエネルギー発生源として、圧電アクチュエータ（積層型圧電素子及び薄膜型圧電素子）、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどを使用するものが含まれる。

【0103】

また、「液体を吐出する装置」には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。

【0104】

この「液体を吐出する装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。

【0105】

例えば、「液体を吐出する装置」として、インクを吐出させて用紙に画像を形成する装置である画像形成装置、立体造形物（三次元造形物）を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置（三次元造形装置）がある。

【0106】

また、「液体を吐出する装置」は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。

【0107】

上記「液体が付着可能なもの」とは、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの、付着して浸透するものなどを意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布などの被記録媒体、電子基板、圧電素子などの電子部品、粉体層（粉末層）、臓器モデル、検査用セルなどの媒体であり、特に限定しない限り、液体が付着するすべてのものが含まれる。

【0108】

上記「液体が付着可能なもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。

【0109】

また、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッドと液体が付着可能なものとが相対的に移動する装置があるが、これに限定するものではない。具体例としては、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置などが含まれる。

【0110】

また、「液体を吐出する装置」としては、他にも、用紙の表面を改質するなどの目的で用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶液中に分散した組成液を、ノズルを介して噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置などがある。

【0111】

なお、本願の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等はいずれも同義語とする。

【符号の説明】

【0112】

１ 印刷装置
１０ 搬入部
２０ 前処理部
３０ 印刷部
３１ ドラム
４０ 乾燥部
５０ 搬出部
６０ 反転機構部
３３ 吐出ユニット
１００ 液体吐出ヘッド（ヘッド）
１６０ ドライバＩＣ搭載基板（ヘッド駆動基板）
４０２ インク供給マニホールド（液体供給マニホールド）
５０３ 熱交換器
５０５ 温調液供給マニホールド
５０６ 温調液回収マニホールド
５１１ 冷却器（冷却手段）
５１２ 加熱ヒータ（加熱手段）
６００ マニホールド

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】