特許 7567642 インク加熱装置および印刷装置

(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】2024-10-07

(45)【発行日】2024-10-16

(54)【発明の名称】インク加熱装置および印刷装置

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/175 20060101AFI20241008BHJP

   B41J 2/01 20060101ALI20241008BHJP

【ＦＩ】

B41J2/175 121

B41J2/01 401

B41J2/01 451

B41J2/01 301

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2021075557

(22)【出願日】2021-04-28

(65)【公開番号】P2022169870

(43)【公開日】2022-11-10

【審査請求日】2023-12-22

(73)【特許権者】

【識別番号】000001270

【氏名又は名称】コニカミノルタ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001900

【氏名又は名称】弁理士法人 ナカジマ知的財産綜合事務所

(72)【発明者】

【氏名】細野 豊

【審査官】上田 正樹

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－０７８２４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０９５８７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第５１０９２３４（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ４１Ｊ ２／１７５

Ｂ４１Ｊ ２／０１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

インクジェット方式の印刷装置に内蔵されるインク加熱装置であって、
インクを貯留するインクタンクの外面に一の面が熱結合する状態で貼着される面状の加熱部材と、
前記加熱部材の他方の面側に設けられ、前記加熱部材を前記インクタンク側に押圧する断熱性の弾性部材と、
印刷装置本体部の起動時に印刷装置本体部の停止時間に応じて段階的に前記加熱部材を加熱制御する制御部と、を備える
インク加熱装置。

【請求項2】

前記加熱部材により加熱される被加熱部分の温度を検出する温度検出部を更に備え、
前記制御部は、前記停止時間が所定閾値を超える場合、前記被加熱部分を予備加熱目標値まで昇温して維持する予備加熱制御と、予備加熱制御後、前記被加熱部分を予備加熱目標値から本加熱目標値まで昇温する本加熱制御とを実行する
請求項１に記載のインク加熱装置。

【請求項3】

前記予備加熱制御において、前記予備加熱目標値および前記被加熱部分を予備加熱目標値に維持する維持時間は、前記停止時間に応じて段階的に設定される
請求項２に記載のインク加熱装置。

【請求項4】

前記予備加熱制御において、前記予備加熱目標値および前記維持時間は、前記停止時間が長いほど、前記被加熱部分の平均温度変化が緩やかになるように、設定される
請求項３に記載のインク加熱装置。

【請求項5】

前記予備加熱目標値として、第１目標値および第１目標値よりも高い第２目標値を含む複数の目標値が設定され、
前記予備加熱制御は、前記被加熱部分を第１目標値まで昇温して維持する第１段加熱制御と、前記第１段加熱制御後、前記被加熱部分を第１目標値から第２目標値まで昇温して維持する第２段加熱制御と、を含む
請求項２に記載のインク加熱装置。

【請求項6】

前記停止時間が長いほど前記予備加熱制御における加熱の段数を増やす
請求項５に記載のインク加熱装置。

【請求項7】

前記予備加熱目標値は、前記弾性部材の耐熱温度の範囲内で設定される
請求項２に記載のインク加熱装置。

【請求項8】

前記予備加熱制御における前記予備加熱目標値および前記維持時間は、予め記憶する不揮発性の記憶部を更に備える
請求項３に記載のインク加熱装置。

【請求項9】

外部の装置から前記予備加熱制御における前記予備加熱目標値および前記維持時間を取得する取得部を更に備える
請求項３に記載のインク加熱装置。

【請求項10】

前記被加熱部分は、前記インクタンクに貯留されるインク、前記インクタンクおよび前記弾性部材のいずれか１以上を含む
請求項２に記載のインク加熱装置。

【請求項11】

請求項１～１０のいずれかに記載のインク加熱装置を備えるインクジェット方式の印刷装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、インク加熱装置および印刷装置に関する。

【背景技術】

【0002】

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、記録媒体上に画像を形成するインクジェット方式の印刷装置が知られている。

【0003】

インクジェット方式の印刷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、適切な温度範囲に保つ必要がある。

【0004】

そこで、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面状の加熱部材を設け、当該加熱部材によりインクタンク内のインクを加熱する構成において、加熱部材の非加熱面側に断熱効果のある弾性部材を設け、当該弾性部材の弾性変形の復元力により加熱部材をインクタンクに押圧することで、加熱効率を高める技術がある（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１６－７８２４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

弾性部材は、温度や湿度などの条件によって劣化が進行する場合があり、劣化が進行すると、インクの加熱効率を高める効果が失われる恐れがある。すなわち、劣化が進行して弾性部材の弾性力が失われると、加熱部材をインクタンクに押圧する力が弱まり、加熱部材とインクタンクの間に隙間（空気層）ができ、空気層が断熱層になって、インクタンクに熱が伝わりにくくなる可能性がある。

【0007】

本開示は、上記問題に鑑みてなされたもので、弾性部材の劣化の進行を抑制することが可能なインク加熱装置及び当該インク加熱装置を備える印刷装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示の一態様のインク加熱装置は、インクジェット方式の印刷装置に内蔵されるインク加熱装置であって、インクを貯留するインクタンクの外面に一の面が熱結合する状態で貼着される面状の加熱部材と、前記加熱部材の他方の面側に設けられ、前記加熱部材を前記インクタンク側に押圧する断熱性の弾性部材と、印刷装置本体部の起動時に印刷装置本体部の停止時間に応じて段階的に前記加熱部材を加熱制御する制御部と、を備えることを特徴とする。

【0009】

また、前記インク加熱装置は、前記加熱部材により加熱される被加熱部分の温度を検出する温度検出部を更に備え、前記制御部は、前記停止時間が所定閾値を超える場合、前記被加熱部分を予備加熱目標値まで昇温して維持する予備加熱制御と、予備加熱制御後、前記被加熱部分を予備加熱目標値から本加熱目標値まで昇温する本加熱制御とを実行するとしてもよい。

【0010】

また、前記予備加熱制御において、前記予備加熱目標値および前記被加熱部分を予備加熱目標値に維持する維持時間は、前記停止時間に応じて段階的に設定されるとしてもよい。

【0011】

また、前記インク加熱装置は、前記予備加熱制御において、前記予備加熱目標値および前記維持時間は、前記停止時間が長いほど、前記被加熱部分の平均温度変化が緩やかになるように、設定されるとしてもよい。

【0012】

また、前記予備加熱目標値として、第１目標値および第１目標値よりも高い第２目標値を含む複数の目標値が設定され、前記予備加熱制御は、前記被加熱部分を第１目標値まで昇温して維持する第１段加熱制御と、前記第１段加熱制御後、前記被加熱部分を第１目標値から第２目標値まで昇温して維持する第２段加熱制御と、を含むとしてもよい。

【0013】

また、前記インク加熱装置は、前記停止時間が長いほど前記予備加熱制御における加熱の段数を増やすとしてもよい。

【0014】

また、前記予備加熱目標値は、前記弾性部材の耐熱温度の範囲内で設定されるとしてもよい。

【0015】

また、前記予備加熱制御における前記予備加熱目標値および前記維持時間は、予め記憶する不揮発性の記憶部を更に備えるとしてもよい。

【0016】

また、外部の装置から前記予備加熱制御における前記予備加熱目標値および前記維持時間を取得する取得部を更に備えるとしてもよい。

【0017】

また、前記被加熱部分は、前記インクタンクに貯留されるインク、前記インクタンクおよび前記弾性部材のいずれか１以上を含むとしてもよい。

【0018】

また、本開示の一態様の印刷装置は、インクを貯留するインクタンクの外面に一の面が熱結合する状態で貼着される面状の加熱部材と、前記加熱部材の他方の面側に設けられ、前記加熱部材を前記インクタンク側に押圧する断熱性の弾性部材と、印刷装置本体部の停止時間に応じて段階的に前記加熱部材を加熱制御する制御部と、を備えるインク加熱装置を内蔵するインクジェット方式の印刷装置であることを特徴とする。

【発明の効果】

【0019】

本開示によれば、印刷装置の停止時間に応じて、段階的に加熱を制御することにより、弾性部材が湿気を含んだ状態での急激な温度上昇等が発生しないので、弾性部材の劣化の進行を抑制することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】印刷装置の主要構成を示す図である。

【図2】図２（ａ）は、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。図２（ｂ）は、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概略図である。

【図3】図３は、インクタンク５０およびインク加熱装置６０の概略斜視図である。

【図4】図４は、インクタンク５０の概略平面図である。

【図5】図５は、インクタンク５０に対するインク加熱装置６０の取り付け後の状態を示す断面図である。

【図6】図６は、面状加熱部材６１の概略構成を示す図である。

【図7】図７は、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】図８は、印刷装置１におけるインク吐出機構３００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。

【図9】図９は、インク加熱の制御構成を示すブロック図である。

【図10】図１０は、起動ログ情報４３の一例を示す図である。

【図11】図１１は、昇温制御情報４４の一例を示す図である。

【図12】図１２は、サーミスタ６５で検知される温度の推移と、印刷装置１の本体電源のＯＮ／ＯＦＦの推移を示すグラフである。

【図13】図１３は、ウォーミングアップ時のインク加熱制御のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本開示に係る印刷装置およびインク加熱装置について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、同一の機能およ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。
［１］実施の形態
（１）印刷装置１
図１は、本開示の一実施形態である印刷装置１の全体構成を示す図である。図１に示すように、印刷装置１は、給紙部１０と、画像形成部２０と、排紙部３０と、制御部４０とを備える。

【0022】

（１－１）給紙部１０
給紙部１０は、画像形成が行われる記録媒体Ｐを画像形成部に供給する。給紙部１０は、記録媒体Ｐを保持する給紙トレー１１と、画像形成部２０に記録媒体Ｐを供給する搬送部１２とを備える。

【0023】

給紙トレー１１は、１又は複数の記録媒体Ｐ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。

【0024】

搬送部１２は、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上に繰り出し、ベルト１２３をローラー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。

【0025】

（１－２）画像形成部２０
画像形成部２０は、給紙部１０から供給された記録媒体Ｐ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とを備える。

【0026】

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、同図の半時計方向の回転に伴って記録媒体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および照射部２５に対向している。

【0027】

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を画像形成ドラム２１に受け渡す。受け渡しユニット２２は、記録媒体Ｐの一端を担持するスイングアーム部２２１、円筒状の受け渡しドラム２２２等を備え、搬送部１２上の記録媒体Ｐをスイングアーム部２２１で取り上げ、受け渡しドラム２２２により記録媒体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。

【0028】

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、通電に応じて発熱する赤外線ヒーター等を有する。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、記録媒体Ｐの搬送方向にお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。

【0029】

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、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、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、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。ヘッドユニット２４の詳細構成については後述する。

【0030】

照射部２５は、記録媒体Ｐにインクが吐出された後に、当該インクを硬化させるためのエネルギー線を記録媒体Ｐに照射する。照射部２５は、例えば、低圧水銀ランプ等の蛍光管を備える。照射部２５は、画像形成ドラム２１の外周面の近傍であって、記録媒体Ｐの搬送方向においてヘッドユニット２４の下流側に設けられる。

【0031】

照射部２５は、インクの性質に応じてインクを硬化させるエネルギー線を発するものであればよく、低圧水銀ランプの他、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、発光ダイオード等を用いることができる。

【0032】

デリバリー部２６は、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、受け渡しドラム２６４により画像形成ドラム２１に担持された記録媒体Ｐをベルト２６３に受け渡し、ベルト２６３をローラー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。

【0033】

（１－３）排紙部３０
排紙部３０は、板状の排紙トレー３１を備え、画像形成部２０から搬送された記録媒体Ｐを格納する。

【0034】

（１－４）制御部４０
制御部４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備える。ＲＯＭに記憶された各種プログラムが読みだされて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、制御部４０は、印刷装置１の各部の動作を制御し、全体の動作を統括する。

【0035】

（２）ヘッドユニット２４
ヘッドユニット２４の詳細について説明する。

【0036】

図２（ａ）は、ヘッドユニット２４を側方から見た場合におけるヘッドユニット２４の内部構成の概略図である。図２（ｂ）は、ヘッドユニット２４を画像形成ドラム２１に担持された記録媒体Ｐ側から見た場合におけるヘッドユニット２４の概略図である。

【0037】

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：矢印Ｘ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。

【0038】

ヘッドユニット２４は、複数のインクジェットヘッド２４１を備える。図の例では、１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が一組になって、８個のインクヘッドモジュール２４２を構成している。

【0039】

インクジェットヘッド２４１は、それぞれが複数のノズル２４１１を備える。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、記録媒体Ｐに画像を形成する。従って、インクジェットヘッド２４１は、複数のノズル２４１１が、画像形成ドラム２１に担持された記録媒体Ｐに対向するように、ヘッドユニット２４の下面側に露出するように設けられる。

【0040】

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貯留するインクタンク５０およびインクを加熱するインク加熱装置６０を備える。

【0041】

（２－１）インクタンク５０
図３は、インクタンク５０およびインク加熱装置６０の概略斜視図である。図４は、インクタンク５０の概略平面図である。図５は、インク加熱装置６０が取り付けられたインクタンク５０を、図３のＸ方向に垂直な面で切断したときの概略断面図である。

【0042】

なお、記録媒体Ｐの搬送方向に垂直な方向をＸ方向、記録媒体Ｐの搬送方向をＹ方向、ヘッドユニット２４のインクの吐出方向をＺ方向とする。

【0043】

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から吐出されなかたインクを回収して貯留する。

【0044】

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と複数の第２サブタンク５２とが一体的に成形されて構成される。第１サブタンク５１および複数の第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る。

【0045】

第１サブタンク５１は、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および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蛇行して流通させる流路５１１を有し、流路５１１の一端には、インク供給部７０から供給又はインクジェットヘッド２４１から回収されるインクが流入する流入部５１２が形成されている。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サブタンクにインクを供給する貯留部５１３が形成されている。流入部５１２から供給されたインクは、流路５１２を通過して貯留部５１３に貯留され、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。

【0046】

第２サブタンク５２は、インクタンク５０の長手方向両端部に凹設され、第１サブタンク５１から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、対応するインクジェットモジュール２４２に供給される。

【0047】

なお、図３、４において、第２サブタンクの数を４つとしているが、第２サブタンクの数は、４つに限られるものではなく、インクジェットモジュール２４２の数等に応じて適宜変更されるものであってもよい。

【0048】

（２－２）インク加熱装置６０
インク加熱装置６０は、インクタンク５０の一側面全体を覆うように設けられている。インク加熱装置６０は、インクタンクの外面に設けられる面状加熱部材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断熱効果のある弾性部材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をインクタンク５０に固定するネジ６４、インクタンク５０の一側面に接触して設けられるサーミスタ６５、面状加熱部材６１の発熱を制御する制御部（上述した制御部４０）を備える。

【0049】

面状加熱部材６１は、インクタンク５０に直接面接触しており、すなわち、インクタンク５０の外面に熱結合する状態で貼着されており、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５０ａを加熱する。面状加熱部材６１は、サーミスタ６５による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。なお、面状加熱部材６１とインクタンク５０との間に、潤滑剤や接着剤が塗布されていてもよく、塗布されていなくともよい。

【0050】

図６は、面状加熱部材６１の概略構成を示す図である。面状加熱部材６１は、電極６１ａ、６１ｂを備え、制御部４０によりＯＮ／ＯＦＦが制御されるスイッチ４６を介して電源４５（図９参照）と接続される。面状加熱部材６１は、スイッチ４６がＯＮの状態のときに電源４５からの給電を受けて発熱する。

【0051】

面状加熱部材６１として、例えば、発熱体を耐熱絶縁部材で帯状に被覆形成したラバーヒーター等を用いることができる。

【0052】

弾性部材６２は、面状加熱部材６１と金属板６３との間に設けられる。弾性部材６２は、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、その復元力によって面状加熱部材６１を面方向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。弾性部材は、断熱効果があり、且つ、金属板６３の押圧によって弾性変形し、その復元力によって面状加熱部材６１を押圧できる部材であればよく、例えば、シリコンスポンジ等を用いることができる。

【0053】

金属板６３は、弾性部材６２に接触して設けられ、インク加熱装置６０の外面を構成する。

【0054】

図３および図４に示すように、面状加熱部材６１、弾性部材６２および金属板６３は、インクタンク５０の長手方向中央部および両端部の３箇所に分けて設けられている。なお、面状加熱部材６１の電極部６１ａ、６１ｂの存する部分についても一様に弾性部材６２により押圧されているとしてもよいが、面状加熱部材６１の電極部６１ａ、６１ｂの存する部分は弾性部材６２に押圧されていなくてもよい。

【0055】

固定ネジ６４は、面状加熱部材６１、弾性部材６２および金属板６３に貫通して設けられ、インクタンク５０に螺合することで、金属板６３をインクタンク５０に対して固定する。面状加熱部材６１、弾性部材６２および金属板６３の固定ネジ６４が貫通する箇所には、予め固定ネジ６４の径よりも少し大きな径の貫通孔が形成され、固定ネジ６４の取り付け時に固定ネジ６４が容易に挿通することができるようになっている。

【0056】

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。サーミスタ６５は、インクタンク５０に接触して取り付けられており、非加熱部としてのインクタンク５０の温度を検出する。面状加熱部材６１、弾性部材６２および金属板６３の縁部に切り欠きが形成されてインクタンク５０が露出する露出部５４が形成されており、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よく、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よい。

【0057】

（２－３）インク吐出機構３００
図８は、印刷装置１におけるインク吐出機構３００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。

【0058】

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を備えて構成される。

【0059】

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。

【0060】

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。

【0061】

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。

【0062】

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。

【0063】

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。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。

【0064】

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。

【0065】

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。

【0066】

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。

【0067】

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。

【0068】

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。

【0069】

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。

【0070】

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。

【0071】

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。

【0072】

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。

【0073】

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。

【0074】

（２－４）インク加熱制御
図９は、インク加熱の制御構成を示すブロック図である。

【0075】

上述したように、面状加熱部材６１は、スイッチ４６を介して電源４５と接続される。スイッチ４６は、制御部４０のＣＰＵ４１によりＯＮ／ＯＦＦが制御される。サーミスタ６５により検知された温度は、逐次、制御部４０のＣＰＵ４１に通知される。面状加熱部材６１には、目標温度が設定され、ＣＰＵ４１は、サーミスタ６５から通知された温度が目標温度を下回る場合にスイッチ４６をＯＮの状態にし、目標温度以上の場合にスイッチ４６をＯＦＦの状態にする。これにより、インクタンク５０に貯留されたインクは、目標温度に維持される。

【0076】

上述の弾性部材６２は、劣化が進行して弾性部材の弾性力が失われると、加熱部材をインクタンク側に押圧する力が弱まり、加熱部材とインクタンクの間に隙間（空気層）ができ、空気層が断熱層になって、インクタンクに熱が伝わりにくくなる可能性がある。弾性部材６２の劣化要因としては、水分を含んだ状態での加熱、特に、急激な温度上昇が推定される。

【0077】

そこで、インク加熱装置６０は、弾性部材６２に所定以上の水分が含まれるか否かを判定し、弾性部材６２に所定以上の水分が含まれると判定される場合に、急激な温度上昇が発生しないように、インクの過熱を段階的に制御する。具体的に、インクをインクジェットヘッド２４１に供給するのに適した本加熱温度に上昇させる本加熱制御を実行する前に、インクを予備加熱温度まで上昇させる予備加熱制御を行う。

【0078】

ここで、弾性部材６２に含まれる水分について、印刷装置１の稼働時は、インクをインクジェットに供給するための加熱制御が行われ、それにより弾性部材６２も高い温度で維持されて水分が気化されるため、弾性部材６２が水分を多く含む状態になることは考えにくい。一方、印刷装置１の停止時には、周囲の湿度にもよるが、弾性部材６２は室温程度の温度となり、気化する水分量がすくなくなり、停止時間に応じて弾性部材６２に多くの水分が含まれることになる。

【0079】

そこで、本開示のインク加熱装置６０は、弾性部材６２に所定以上の湿気が含まれるか否かの判定を、印刷装置１の停止時間により判定する。すなわち、印刷装置１の停止時間が所定時間よりも長ければ、本加熱制御の前に予備加熱制御を行う。

【0080】

また、インク加熱装置６０は、予備加熱制御において、印刷装置１の停止時間が長ければ長いほど、室温から予備加熱温度の目標値に達するまで平均温度上昇速度が小さくなるように、段階的に予備加熱を行う。

【0081】

以下、インク加熱装置６０が実行する予備加熱制御について、詳細に説明する。

【0082】

制御部４０は、不揮発性メモリ４２に記憶された起動ログ情報４３および昇温制御情報４４を用いて予備加熱制御を実行する。

【0083】

図１０に、起動ログ情報４３の一例を示す。起動ログ情報４３は、印刷装置１の起動時刻および停止時刻を記録したログ情報である。制御部４０は、印刷装置１の起動時のウォーミングアップ時に、現在時刻から遡って最近の起動時刻とこれから遡って最近の停止時刻との差から印刷装置１の停止時間を算出する。

【0084】

図１１に、昇温制御情報４４の一例を示す。昇温制御情報４４は、予備加熱制御における加熱段数、並びに、各加熱における目標温度および維持時間が設定された設定情報である。

【0085】

図１１の例では、印刷装置の停止時間が０日（２４時間未満）の場合には、予備加熱制御における加熱段数は０、すなわち、予備加熱制御を実行せずに最初から本加熱制御を実行することを示している。

【0086】

また、印刷装置の停止時間が１～２日（２４時間以上７２時間未満）の場合には、加熱段数が２であり、予備加熱制御として第１段加熱および第２段加熱を実行した後、本加熱制御を実行することを示している。そして、第１段加熱において、目標温度を３５℃とし、目標温度に到達した後インクの温度を目標温度に１０秒間維持することを示し、第２段加熱において、目標温度を５０℃とし、目標温度に到達した後インクの温度を目標温度に１０秒間維持することを示している。

【0087】

印刷装置の停止時間が３～１０日（７２時間以上２６４時間未満）の場合には、加熱段数が３であり、予備加熱制御として第１段加熱、第２段加熱および第３段加熱を実行した後、本加熱制御を実行することを示している。そして、第１段加熱において、目標温度３０℃を１０秒間維持することを示し、第２段加熱において、目標温度４０℃を１０秒間維持することを示し、第３段加熱において、目標温度５０℃を１０秒間維持することを示している。

【0088】

印刷装置の停止時間１１～２０日（２６４時間以上５０４時間未満）の場合には、加熱段数が３であり、予備加熱制御として第１段加熱、第２段加熱および第３段加熱を実行した後、本加熱制御を実行することを示している。そして、第１段加熱において、目標温度３０℃を２０秒間維持することを示し、第２段加熱において、目標温度４０℃を２０秒間維持することを示し、第３段加熱において、目標温度５０℃を２０秒間維持することを示している。

【0089】

印刷装置の停止時間２１日以上（５０４時間以上）の場合には、加熱段数が４であり、予備加熱制御として第１段加熱、第２段加熱、第３加熱および第４段加熱を実行した後、本加熱制御を実行することを示している。そして、第１段加熱において、目標温度３０℃を３０秒間維持することを示し、第２段加熱において、目標温度４０℃を２０秒間維持することを示し、第３段加熱において、目標温度４５℃を２０秒間維持することを示し、第４段加熱において、目標温度５０℃を１０秒間維持することを示している。

【0090】

インク加熱装置６０は、昇温制御情報４４に従って、面状加熱部材６１による過熱の制御を行う。

【0091】

図１２は、印刷装置１の停止時間が１～２日であった場合における、サーミスタ６５で検知される温度の推移と、印刷装置１の本体電源のＯＮ／ＯＦＦの推移を示すグラフである。時刻ｔ０において、本体電源がＯＦＦからＯＮに切り替わり、予備加熱制御の第１段加熱を開始する。時刻ｔ１において、サーミスタ６５で検知される温度が第１段加熱の目標値３５℃に達し、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの１０秒間、サーミスタ６５で検知される温度を３５℃に維持する制御を行う。そして、時刻ｔ２において、予備加熱制御の第２段加熱を開始し、時刻ｔ３においてサーミスタ６５で検知される温度が第２段加熱の目標値５０℃に達すると、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの１０秒間、サーミスタ６５で検知される温度を５０℃に維持する制御を行う。そして、時刻ｔ４において、本加熱制御を開始し、時刻ｔ５においてサーミスタ６５で検知される温度が本加熱の目標値８５℃に達すると、本体電源がＯＦＦになるまで、サーミスタ６５で検知される温度を８５℃に維持する。

【0092】

図１３は、印刷装置１のウォーミングアップ時（電源ＯＮ時）において、制御部４０が実行するインク加熱制御のフローチャートである。

【0093】

制御部４０は、印刷装置１の電源ＯＮを検出すると（ステップＳ１）、起動ログ情報４３を参照し、直近の起動時刻および停止時刻から印刷装置１の停止時間を算出する（ステップＳ２）。

【0094】

制御部４０は、昇温制御情報４４を参照し、ステップ２で算出した印刷装置１の停止時間に対応する加熱段数Ｎを決定する（ステップＳ３）。

【0095】

制御部４０は、制御変数ｎを初期化し（ステップＳ４）、加熱段数Ｎ＞制御変数ｎを満たす間（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、予備加熱制御（ステップＳ６～ステップ９）を行い、満たさない場合（ステップＳ５：Ｎｏ）、本加熱制御（ステップＳ１３）を行う。

【0096】

予備加熱制御において、制御部４０は、昇温制御情報４４を参照し、ステップＳ２で算出した印刷装置１の停止時間および制御変数ｎに応じた予備加熱目標値および予備加熱維持時間を設定する（ステップＳ６）。本開示では、ｎは、予備加熱制御における実行中の加熱段階数を示す変数であり、昇温制御情報４４における第（ｎ＋１）段加熱の目標温度および維持時間を、予備加熱目標値および予備加熱維持時間として取得する。例えば、印刷装置１の停止時間が４８時間でｎ＝１の場合、停止時間が１～２日のレコードの第２段加熱の目標温度５０℃および維持時間１０秒を予備加熱目標値および予備加熱維持時間として設定する。

【0097】

制御部４０は、スイッチ４６をＯＮにして面状加熱部材６１の発熱を開始させ、設定された予備加熱目標値に向けてインクタンク５０内のインクの昇温を開始する（ステップＳ７）。

【0098】

制御部４０は、サーミスタ６５から通知される温度を参照してインクの温度が予備加熱目標値まで上昇したか否かを判定する（ステップＳ８）。

【0099】

インクの温度が予備加熱目標値まで上昇していない場合（ステップＳ８：Ｎｏ）、ステップＳ７で面状加熱部材６１の発熱を開始してからの時間が、予め定められた異常判定時間を超えているか否かを判定する（ステップＳ１１）。

【0100】

ステップＳ７で面状加熱部材６１の発熱を開始してからの時間が、予め定められた異常判定時間を超えている場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、制御部４０は、ヒーター異常（面状加熱部材６１で正常に加熱できない異常）が発生していると判断し、ヒーター異常時の対応（例えば、予備加熱制御の中止や印刷装置１に備えられた表示装置にヒーター異常が発生した旨の表示等を行う）を行う（ステップＳ１２）。

【0101】

ステップＳ７で面状加熱部材６１の発熱を開始してからの時間が、予め定められた異常判定時間を超えていない場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）、所定時間待機してステップＳ８に戻り、再度インクの温度が予備加熱目標値まで上昇しているか否かの判定を行う。

【0102】

インクの温度が予備加熱目標値まで上昇している場合（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、インクの温度が予備加熱目標値に到達してからの経過時間が予備加熱維持時間を超えるまでの間（ステップＳ９：Ｎｏ）、インクの温度を予備加熱目標値で維持する制御を行う。

【0103】

なお、インクの温度を予備加熱目標値で維持する制御は、例えば、サーミスタ６５から通知されるインクの温度を監視して、予備加熱目標値以上の場合にスイッチをＯＦＦ、予備加熱目標値未満の場合にスイッチをＯＮにするフィードバック制御により行う。

【0104】

インクの温度が予備加熱目標値に到達してからの経過時間が予備加熱維持時間を超えると、予備加熱制御における第（ｎ＋１）段加熱制御を終了し、制御変数ｎをインクリメント（ステップＳ１０）して、ステップＳ５に戻る。

【0105】

このように、本加熱制御の前に、印刷装置１の停止時間の大小に応じて予備加熱制御の加熱段数を切り替えることで、インク加熱装置６０は、停止時間が長期でも短期でも、弾性部材６２の劣化要因となる水分を含んだ状態での急激な温度上昇が発生しなくなるため、弾性部材６２の劣化を抑制することができる。
［２］変形例
以上、本開示を実施の形態に基づいて説明してきたが、本開示が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例を実施することができる。

【0106】

（１）上記実施の形態では、印刷装置１の停止時間が長くなれば、加熱段数の増加および予備加熱維持時間の長期化の両方を行っているが、本加熱温度までの平均温度変化率を小さくすることができれば、加熱段数の増加や予備加熱維持時間の長期化の一方又は両方は行わなくともよい。

【0107】

又、印刷装置１（またはインクタンク５０）周辺の湿度をセンサーなどにより検出する機能を備え、印刷装置１の停止期間における湿度や印刷装置１の起動時の湿度が所定の閾値（例えば、高湿を示す８０％ＲＨ）以上であれば予備加熱における加熱段数を、低湿、常湿時よりも増加させる制御を行ってもよい。

【0108】

（２）上記実施の形態において、印刷装置１は、記録媒体Ｐの幅方向について、記録媒体Ｐの全体をカバーする幅に設けられたヘッドユニット２４に、複数のインクジェットヘッド２４１を配列して構成されたワンパス方式のラインヘッド型のインクジェット印刷装置として説明したが、マルチパス型のシリアルヘッド型のインクジェット印刷装置であってもよい。

【0109】

（３）上記実施の形態において、サーミスタ６５により、インクタンク５０の温度を検出することにより、間接的にインクの温度を検出していたが、加熱制御に用いられる温度検出の方法はこの限りではない。例えば、温度に比例して電気抵抗率が変化する促音抵抗体を用いて温度検出を行ってもよいし、物体表面から放射される赤外線のエネルギー量を計測する非接触型の温度計を用いて温度検出を行ってもよい。また、インクタンク５０や弾性部材６２等の温度から間接的にインクの温度を検出してもよく、インクの温度を直接計測してもよい。

【産業上の利用可能性】

【0110】

本開示は、インクジェット方式の印刷装置に利用可能である。

【符号の説明】

【0111】

１０ 給紙部
２０ 画像形成部
３０ 排紙部
４０ 制御部
５０ インクタンク
６０ インク加熱装置
６１ 面状加熱部材
６２ 弾性部材
６３ 金属板
６５ サーミスタ

【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】