JP2011068083A - インクジェットプリンタのインク温度制御装置及びインクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】循環経路においてインクが外気に露出する場合であってもインクの水分が蒸発しにくいようにすること。
【解決手段】温度センサ２３５で計測した上部タンク２３０内のインクの温度が冷却開始温度ｔ３を上回ったら、ヒートシンク２４４および冷却ファン２４６によるインクの冷却を開始させる。その際、周辺温度センサ３３０で計測したインク循環経路１５２の周辺温度ｔ５が、ヒータ２４２によるインクの加熱停止温度ｔ２を上回っていれば、周辺温度ｔ５を冷却開始温度ｔ３とする。周辺温度ｔ５が加熱停止温度ｔ２を上回っていなければ、加熱停止温度ｔ２を冷却開始温度ｔ３とする。これにより、インクの温度が周辺温度ｔ５を大きく上回る前にインクの冷却が開始されるようになる。そのため、大気開放弁２２１，２３１の開放時に下部タンク２２０や上部タンク２３０のインクの水分が、周辺温度ｔ５との温度差により大幅に蒸発するのを、防止できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、インクジェットプリンタに係り、特に、インクの循環経路上に配置したインクジェットヘッドに供給するインクの温度を温度制御装置でコントロールするインクジェットプリンタに関する。

インクジェットヘッドから印刷用紙にインクを吐出することで画像を形成するインクジェットプリンタが広く用いられている。インクジェットプリンタのインクジェットヘッドは、圧電素子等のインク吐出機構に駆動電圧を印加することでインクの吐出を行っている。インクジェットプリンタで用いられるインクは、一般に低温環境時で粘度が増大し、高温環境時で粘度が低下するという特性を有しており、低温高温いずれの場合も適正なインク量の吐出を行うことが難しくなる。そこで、低温時にインクを温めるための加熱器と、高温時にインクを冷却するための冷却器とを備えた機種が実用化されている。また、インクジェットプリンタでは、印字の信頼性を上げるため筐体内にインクの循環経路を設け、インクを循環可能なインクジェットプリンタも実用化されている。

この種のインクジェットプリンタでは、インクの循環経路上においてインクが外気に露出する部分が必ず一箇所は生じる。例えば、循環経路上でインクを循環させる印刷動作時には、インク循環用のポンプの脈動がインクを通じてインクジェットヘッドに伝わるのを防ぐために、インクジェットヘッドの上流側において循環経路が大気に開放される。したがって、印刷動作時には、インクジェットヘッドの上流側においてインクが外気に露出する。一方、循環経路上におけるインクの循環を停止させる待機動作時には、インクジェットヘッドからインクが漏出するのを防ぐために、インクジェットヘッドの上流側が大気から遮断される。したがって、待機動作時に、インクジェットヘッドの上流側においてインクが外気に露出することはない。但し、インクジェットヘッドの吐出口のインクは、待機動作時であっても外気に露出する。

また、上述した待機動作時には、インクジェットヘッドからインクが漏出するのを防ぐために、インクジェットヘッドの下流側において循環経路に負圧を掛けることがある。この負圧を掛けるには、インクジェットヘッドの下流側の循環経路に接続した圧力調整装置が使用される。圧力調整装置として、シリンダやベローズといった伸縮式のものを用いる場合には、必要に応じて、待機動作中に、伸長状態の圧力調整装置を収縮状態に移行させなければならない。その際には、圧力調整装置に加わる循環経路側からの反力を軽減させるために、インクジェットヘッドの下流側において循環経路が大気に一時的に開放される。その際にも、インクジェットヘッドの下流側においてインクが外気に露出する（以上、特許文献１）。

特開２００８−２６５０９７号公報

インクジェットプリンタにおいては、温度管理コストが安く済むことから、インクを適温に加熱してインクジェットヘッドに供給するのが主流である。したがって、加熱したインクの温度が循環経路の周辺雰囲気の温度（例えば室温）よりも高い場合には、大気に露出したインク（印刷動作中はインクジェットヘッドの上流側、待機動作中はインクジェットヘッドの下流側）の水分が蒸発する。これにより、インクの粘度が高まって、適温に管理してもインクの品質を印刷に適した品質に保てなくなってしまう。

本発明は前記事情に鑑みなされたものであり、本発明の目的は、インクジェットプリンタにおいて、インクの循環経路上に配置したインクジェットヘッドに供給するインクの温度をコントロールする場合に、循環経路においてインクが外気に露出する場合であってもインクの水分が蒸発しにくいようにすることができる、インクジェットプリンタのインク温度制御装置及びインクジェットプリンタを提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載した本発明のインクジェットプリンタのインク温度制御装置は、
インクジェットプリンタの、少なくとも一部が外気に露出するインクの循環経路上に配置したインクジェットヘッドに供給するインクの温度を、加熱手段による加熱と冷却手段による冷却とにより所定の印刷可能温度範囲内にコントロールする温度制御装置において、
前記循環経路の周辺雰囲気の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段によって検出された温度に基づいて、前記冷却手段によるインクの冷却を制御する冷却制御手段とを備えており、
前記冷却制御手段は、
前記温度検出手段によって検出された温度が、前記印刷可能温度範囲内の、前記加熱手段によるインクの加熱を停止させる加熱停止温度よりも高い温度である間、前記インクジェットヘッドに供給されるインクの温度が前記温度検出手段によって検出された温度を上回った時に、前記冷却手段によるインクの冷却を開始させると共に、
前記温度検出手段によって検出された温度が前記加熱停止温度未満の温度である間、前記インクジェットヘッドに供給されるインクの温度が前記加熱停止温度を上回った時に、前記冷却手段によるインクの冷却を開始させる、
ことを特徴とする。

請求項１に記載した本発明のインクジェットプリンタのインク温度制御装置によれば、循環経路の周辺雰囲気の温度が、加熱手段によるインクの加熱を停止させる加熱停止温度よりも高い時には、インクジェットヘッドに供給するインクの温度が循環経路の周辺温度を上回ると、冷却手段によるインクの冷却が開始される。一方、循環経路の周辺雰囲気の温度が加熱停止温度よりもよりも低い時には、インクジェットヘッドに供給するインクの温度が加熱停止温度を上回ると、冷却手段によるインクの冷却が開始される。したがって、加熱手段によるインクの加熱が終了した後、インクの温度が循環経路の周辺温度を大きく上回る前に、冷却手段によってインクが冷却されることになる。このため、循環経路の外気に露出する部分において、循環経路の周辺温度よりも温度が高くなったインクの水分の蒸発が促進されることが防止される。これにより、循環経路においてインクが外気に露出する場合であってもインクの水分が蒸発しにくいようにすることができる。

また、上記目的を達成するために、請求項２に記載した本発明のインクジェットプリンタのインク温度制御装置は、
インクジェットプリンタの、少なくとも一部が外気に露出するインクの循環経路上に配置したインクジェットヘッドに供給するインクの温度を、加熱手段による加熱と冷却手段による冷却とにより所定の印刷可能温度範囲内にコントロールする温度制御装置において、
前記循環経路の周辺雰囲気の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段によって検出された温度に基づいて、前記冷却手段によるインクの冷却を制御する冷却制御手段とを備えており、
前記冷却制御手段は、
前記循環経路上でインクを循環させる印刷動作から該循環経路上におけるインクの循環を停止させる待機動作への移行時に、前記温度検出手段によって検出された温度が、前記印刷可能温度範囲内の、前記加熱手段によるインクの加熱を停止させる加熱停止温度よりも第１所定温度高い第１基準温度を上回る温度である場合は、前記インクジェットヘッドに供給されるインクの温度が、前記温度検出手段によって検出された温度よりも第２所定温度だけ高い第２基準温度に低下するまでの間、前記印刷動作から前記待機動作への移行に伴う前記冷却手段によるインクの冷却を実行させると共に、
前記印刷動作から前記待機動作への移行時に前記温度設定手段によって検出された温度が前記第１基準温度を下回る温度である場合は、前記印刷動作から前記待機動作への移行に伴う前記冷却手段によるインクの冷却を不実行とさせる、
ことを特徴とする。

請求項２に記載した本発明のインクジェットプリンタのインク温度制御装置によれば、印刷動作から待機動作への移行時に、循環経路の周辺雰囲気の温度が、加熱手段によるインクの加熱を停止させる加熱停止温度よりも第１所定温度高い第１基準温度を上回っていれば、循環経路の周辺雰囲気の温度よりも第２所定温度高い第２基準温度に低下するまで、冷却手段によるインクの冷却が実行される。一方、印刷動作から待機動作への移行時に、循環経路の周辺雰囲気の温度が第１基準温度を下回っていれば、冷却手段によるインクの冷却は実行されない。したがって、印刷動作から待機動作への移行の際、インクの温度が循環経路の周辺温度よりも大きく上回っている場合に、周辺温度に近づくまで待機動作への移行前にインクが冷却手段によって冷却されることになる。このため、印刷動作から待機動作への移行後に、循環経路の外気に露出する部分において、循環経路の周辺温度よりも温度が高くなったインクの水分の蒸発が促進されることが防止される。これにより、循環経路においてインクが外気に露出する場合であってもインクの水分が蒸発しにくいようにすることができる。

さらに、請求項３に記載した本発明のインクジェットプリンタのインク温度制御装置は、請求項１又は２に記載した本発明のインクジェットプリンタのインク温度制御装置において、
前記加熱手段が、前記循環経路上に配置した上タンクから該循環経路を経て自重により前記インクジェットヘッドに供給されるインクを加熱するように構成されている、
ことを特徴とする。

請求項３に記載した本発明のインクジェットプリンタのインク温度制御装置によれば、請求項１又は２に記載した本発明のインクジェットプリンタのインク温度制御装置において、インクジェットヘッドに供給されるインクの加熱手段による加熱が、上タンクよりも循環経路における下流側の箇所において行われることになる。したがって、上タンクよりも循環経路における上流側の箇所において加熱手段によるインクの加熱を行うよりも、循環経路の循環中に生じる自然放熱によるインクの温度低下によって、上タンク内のインクの温度が相対的に低くなる。このため、特に上タンクにおいて循環経路が外気に露出する場合に、循環経路の周辺温度との温度差によって上タンクのインクの水部が蒸発するのを抑制することができる。

また、請求項４に記載した本発明のインクジェットプリンタは、請求項１、２又は３に記載した本発明のインクジェットプリンタのインク温度制御装置を有することを特徴とする。

請求項４に記載した本発明のインクジェットプリンタによれば、請求項１、２又は３に記載した本発明のインクジェットプリンタのインク温度制御装置と同様の作用効果を得ることができる。

本発明によれば、循環経路においてインクが外気に露出する場合であってもインクの水分が蒸発しにくいようにすることができる。

本発明に係る温度制御装置を備えた本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの全体構成を示すブロック図である。 図１のインクジェットヘッドとインク循環機構の構成を示す図である。 図１の温度制御部によるインク温度の従来の制御パターンを示すグラフである。 図１の温度制御部によるインク温度の本実施形態における制御パターンを示すグラフである。 図１の温度制御部によるインク温度の本実施形態における制御パターンを示すグラフである。 図１の温度制御部によるインク温度の制御を説明するフローチャートである。 図１の温度制御部による別パターンのインク温度の制御を説明するフローチャートである。 図１の温度制御部によるインク温度の本実施形態における制御パターンを示すグラフである。 図１の温度制御部によるインク温度の本実施形態における制御パターンを示すグラフである。 図１のインクジェットヘッドとインク循環機構の構成の別例を示す図である。 図１の温度制御部によるインク温度の制御と図１０の上部タンク内のインク温度との関係を説明するグラフである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る温度制御装置を備えた本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの全体構成を示すブロック図である。図１に示す本実施形態のインクジェットプリンタ１０は、水性インクを用いて印刷を行うものであり、制御部１１０、ヘッド制御部１２０、インクジェットヘッド１３０、エンジン制御部１４０、インク循環機構１５０、用紙搬送機構１６０、操作パネル部１７０、画像読取部１８０を備えている。

制御部１１０、ヘッド制御部１２０、エンジン制御部１４０は、ＣＰＵ、画像処理装置、メモリ等が配置されたコントローラ１００内に構成することができる。コントローラ１００は、インクジェットプリンタ１０の電源オン時に常時動作する。なお、コントローラ１００の一部の機能部は省電力モードに移行した際に、動作を停止するようにしてもよい。

ここで、省電力モードは、待機状態が所定時間継続した場合等に消費電力を削減するために移行するモードであり、省電力モードでは、復帰に必要な一部の機能部、例えば、コントローラ１００、操作パネル部１７０等を除いて稼働を停止する。省電力モードにおいて、ユーザから操作を受け付けたり、印刷ジョブを受け付けると省電力モードが解除され、通常モードに復帰する。

制御部１１０は、画像処理、印刷ジョブ管理等を行う。具体的には、印刷対象となる画像に基づいて、インク吐出データを生成し、ヘッド制御部１２０に出力する処理等を行う。印刷対象となる画像は、例えば、画像読取部１８０が読み取った画像データ、ＬＡＮを介してＰＣから送られた印刷データ等とすることができる。また、制御部１１０は、インクジェットプリンタ１０における印刷処理を制御する画像処理部１１１と、インクの温度管理を行う温度制御部１１２とを備えている。温度制御部１１２は、インク循環機構１５０に設けられた温度調整機構１５１のヒータ２４２および冷却ファン２４６（図２参照）等の動作を制御することによりインク温度の管理を行う。

ヘッド制御部１２０は、制御部１１０から送られたインク吐出データに基づいてインクジェットヘッド１３０を駆動するための信号を生成して、インクジェットヘッド１３０に出力する。インク吐出データは、例えば、画像を構成する画素毎のインクドロップ数を示したデータとすることができる。

インクジェットヘッド１３０は、多数のノズルと、インクを貯蔵するインク室と、インク室のインクをノズルから吐出するためのインク吐出機構とを備えている。本実施形態では、インク吐出機構は、ピエゾ素子を用いてインク室の壁を変形させることによりノズルからインクを吐出させるものとする。このため、インク吐出機構は、ピエゾ素子と、ヘッド制御部１２０が出力する信号に基づいてピエゾ素子を駆動するドライバとを備えている。ただし、発熱素子でインクに熱を加えて気泡を発生させることでインクを噴射させるインク吐出機構を用いるようにしてもよい。

インク循環機構１５０は、後述するように、循環型のインク経路、ポンプ、インク温度を計測する温度センサ、温度調整機構１５１等を備えている。温度調整機構１５１は、インク温度を調整するための機構であり、加熱器、冷却器等を含んでいる。

インク循環機構１５０のインク経路を循環するインクがインクジェットヘッド１３０のインク室に供給される。インクジェットプリンタ１０は、インク循環機構１５０を備えることにより、インクの不純物除去を効果的に行うことができる。用紙搬送機構１６０は、給排紙装置、モータ、ローラ等を備えており、印刷用紙の給紙、搬送、排紙等を行う。

エンジン制御部１４０は、インク循環機構１５０（の一部）、用紙搬送機構１６０の制御を行う。具体的には、インク循環機構１５０が備えるポンプ、大気開放弁、用紙搬送機構１６０が備える給排紙機構、ローラ等を制御することにより、インク循環処理、用紙搬送処理等を行う。

操作パネル部１７０は、タッチパネル式の表示装置等により構成することができ、ユーザからの操作を受け付け、その内容を制御部１１０に通知する。画像読取部１８０は、原稿を光学的に読み取って画像データに変換し、制御部１１０に出力する。

本実施形態において、インクジェットプリンタ１０は、複数色のインクを用いて印刷を行うカラープリンタであるとする。このため、ヘッド制御部１２０、インクジェットヘッド１３０、インク循環機構１５０等は、各色対応に設けられているものとする。

次に、上記構成のインクジェットプリンタ１０の詳細な構成について説明する。図２は、本実施形態におけるインクジェットヘッド１３０と、温度調整機構１５１を含むインク循環機構１５０との構成を示す図である。インクジェットヘッド１３０とインク循環機構１５０は、インクジェットプリンタ１０において使用するインクの色と同じ数だけそれぞれ設けられる。図２では、１色分のインクジェットヘッド１３０とインク循環機構１５０とを代表的に示している。

図２に示すように、インクジェットヘッド１３０にインクを供給するインク循環機構１５０は、インクジェットプリンタ１０の筐体２０の内部に配置され、管状のインク循環経路１５２（請求項中の循環経路に相当）に加え、着脱可能なインクカートリッジ２１０、下部タンク２２０、上部タンク２３０（請求項中の上タンクに相当）、ポンプ２５０、温度調整機構１５１を備えている。

インクカートリッジ２１０から供給されたインクは、インク供給路１５３を介して、インクジェットヘッド１３０の下流側に設けられた下部タンク２２０に一時的に溜められる。下部タンク２２０に溜められたインクは、ポンプ２５０の動作により上部タンク２３０に送られ、上部タンク２３０から自重によってインクジェットヘッド１３０に供給される。インクジェットヘッド１３０で印刷に用いられなかったインクは、再び下部タンク２２０に戻される。

インクジェットヘッド１３０のインク吐出面は、下部タンク２２０より高い位置に配置され、上部タンク２３０は、インクジェットヘッド１３０のインク吐出面より高い位置に配置されている。この位置関係に基づく水頭差により、上部タンク２３０からインクジェットヘッド１３０へのインク供給およびインクジェットヘッド１３０から下部タンク２２０へのインク帰還が行われる。

下部タンク２２０および上部タンク２３０にはそれぞれ大気開放弁２２１，２３１が設けられている。この大気開放弁２２１，２３１はエンジン制御部１４０の制御によって開閉される。具体的には、インク循環経路１５２においてインクが循環される印刷動作時には、下部タンク２２０の大気開放弁２２１が閉止されると共に上部タンク２３０の大気開放弁２３１が開放される。一方、インク循環経路１５２におけるインクの循環が停止される待機動作時には、下部タンク２２０の大気開放弁２２１が開放されると共に上部タンク２３０の大気開放弁２３１が閉止される。

したがって、インク循環機構１５０においてインクは、印刷動作時および待機動作時のいずれにおいても、下部タンク２２０および上部タンク２３０のどちらかの開放状態にある大気開放弁２２１，２３１を介して、外気に露出される。

また、上部タンク２３０には、インクジェットヘッド１３０に供給されるインクの温度として上部タンク２３０内のインクの温度を計測する温度センサ２３５が設けられ、インクジェットプリンタ１０の筐体２０の内部には、インク循環経路１５２の周辺温度（請求項中の循環経路の周辺雰囲気の温度に相当）を計測する周辺温度センサ３３０（請求項中の温度検出手段に相当）が設けられている。なお、インクジェットヘッド１３０の内部にインク温度計測用の温度センサを設けるようにしてもよいし、周辺温度センサ３３０をインクジェットプリンタ１０の筐体２０の外部に設けるようにしてもよい。

下部タンク２２０と上部タンク２３０との間のインク循環経路１５２上に設けられた温度調整機構１５１は、加熱器であるヒータ２４２（請求項中の加熱手段に相当）と、冷却器であるヒートシンク２４４および冷却ファン２４６を含んでいる。本実施形態では、ヒートシンク２４４および冷却ファン２４６が、請求項中の冷却手段に相当している。ヒータ２４２とヒートシンク２４４とは一体型となっており、簡易な構成で実装が容易になっている。ヒータ２４２とヒートシンク２４４とは各インク色共通して用いられるものとする。もちろん、インク色毎に独立して設けるようにしてもよい。

インクには、印刷に適した温度範囲が定められており、インク温度が適温以下であれば、温度制御部１１２は、ヒータ２４２を動作させることによりインクを加熱し、インク温度を上昇させる。また、インク温度が適温以上であれば、温度制御部１１２は、冷却ファン２４０を動作させてヒートシンク２４４から放熱させることによりインクを冷却し、インク温度を低下させる。インクの適温は、下限温度ｔ１（例えば２７℃）と上限温度ｔ４（例えば４５℃）とで定義される。この下限温度ｔ１以上上限温度ｔ４以下の範囲で示されるインクの適温を、以下、印刷可能温度範囲によっと称する。この印刷可能温度範囲外のインク温度では、インクジェットヘッド１３０において適切なインク吐出量を確保することが困難であるため、インクが適温範囲となるまで印刷は実行しない。

このように、本実施形態では、制御部１１０の温度制御部１１２、周辺温度センサ３３０、ヒータ２４２、ヒートシンク２４４および冷却ファン２４６によって、インクジェットヘッド１３０に供給されるインクの温度を印刷可能温度範囲内にコントロールする温度制御装置を構成している。

次に、本実施形態におけるインクジェットプリンタ１０の温度制御部１１２によるインク温度の制御について説明する。ここでは、ヒータ２４２および冷却ファン２４６の動作によって、インクジェットヘッド１３０に供給されるインクの温度を適温に制御する際について説明する。なお、以下に示す温度制御は、インクジェットプリンタ１０の省電力モード時においても行うことが望ましい。

本実施形態の温度制御部１１２は、温度センサ２３５で計測される（上部タンク２３０内の）インクの温度が加熱停止温度ｔ２（例えば３３℃）を下回っていると、加熱停止温度ｔ２に達するまでインクをヒータ２４２により加熱させる。また、本実施形態の温度制御部１１２は、（上部タンク２３０内の）インクの温度が所定温度まで上昇すると、ヒートシンク２４４および冷却ファン２４６によるインクの冷却を開始させる。このインクの冷却を開始させる冷却開始温度ｔ３は、従来は、図３のグラフに示すように、一定の温度（例えば３９℃）に固定されている。しかし、本実施形態の温度制御部１１２では、図４や図５のグラフに示すように、周辺温度センサ３３０で計測されるインク循環経路１５２の周辺温度ｔ５に応じて冷却開始温度ｔ３を変更する。

以下、インク循環経路１５２の周辺温度ｔ５に応じて冷却開始温度ｔ３を変更する温度制御部１１２の制御内容を、図６のフローチャートを参照して説明する。

温度制御部１１２は、温度センサ２３５で計測されるインクの温度が加熱停止温度ｔ２（例えば３３℃）に達している状態で、図６のフローチャートに示す制御を繰り返し実行する。そして、温度制御部１１２は、周辺温度センサ３３０をモニタし、インクジェットプリンタ１０の筐体２０内の温度を、インク循環経路１５２の周辺温度ｔ５として取得する（ステップＳ１０１）。

そして、取得したインク循環経路１５２の周辺温度ｔ５が加熱停止温度ｔ２を上回っている場合は（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、温度制御部１１２は、取得したインク循環経路１５２の周辺温度ｔ５を冷却開始温度ｔ３として設定する（ステップＳ１０３）。そして、温度センサ２３５で計測されるインクの温度が冷却開始温度ｔ３（周辺温度ｔ５）を上回った場合に（ステップＳ１０５でＹＥＳ）、オフ中の冷却ファン２４６を動作させてインクの冷却を開始する（ステップＳ１０６）。このような制御によるインクの冷却開始パターンを図４に示す。

また、ステップＳ１０１で取得したインク循環経路１５２の周辺温度ｔ５が加熱停止温度ｔ２を上回っていない場合は（ステップＳ１０２でＮＯ）、温度制御部１１２は、加熱停止温度ｔ２を冷却開始温度ｔ３として設定する（ステップＳ１０４）。そして、温度センサ２３５で計測されるインクの温度が冷却開始温度ｔ３（加熱停止温度ｔ２）を上回った場合に（ステップＳ１０５でＹＥＳ）、オフ中の冷却ファン２４６を動作させてインクの冷却を開始する（ステップＳ１０６）。このような制御によるインクの冷却開始パターンを図５に示す。

これにより、温度センサ２３５で計測されるインクの温度が、周辺温度センサ３３０で計測されるインク循環経路１５２の周辺温度ｔ５を大きく上回る前に、ヒートシンク２４４および冷却ファン２４６によるインクの冷却が開始されるようになる。そのため、下部タンク２２０および上部タンク２３０のどちらかの開放状態にある大気開放弁２２１，２３１を介して外気に露出されるインクが、インク循環経路１５２の周辺温度ｔ５を大きく上回る温度となって、インクの水分が大幅に蒸発してしまうのを、防止することができる。

なお、上述した実施形態では、ヒートシンク２４４および冷却ファン２４６によるインクの冷却を開始させる冷却開始温度ｔ３を、周辺温度センサ３３０で計測されるインク循環経路１５２の周辺温度ｔ５に応じて変更する場合について説明した。しかし、これと併用して、インクジェットプリンタ１０が印刷動作から待機動作に移行するのに伴って、ヒートシンク２４４および冷却ファン２４６によりインクを冷却するか否かを、インク循環経路１５２の周辺温度ｔ５に応じて変更するように構成してもよい。

以下、ヒートシンク２４４および冷却ファン２４６によるインクの冷却の実行、不実行を、インク循環経路１５２の周辺温度ｔ５に応じて変更する温度制御部１１２の制御内容を、図７のフローチャートを参照して説明する。

温度制御部１１２は、温度センサ２３５で計測されるインクの温度が加熱停止温度ｔ２を上回っている状態で、図７のフローチャートに示す制御を繰り返し実行する。そして、温度制御部１１２は、インクジェットプリンタ１０が印刷動作から待機動作に移行する場合に、温度センサ２３５で計測されるインクの温度が、加熱停止温度ｔ２よりも第１所定温度（例えば３℃）高い第１基準温度ｔ６を上回るか否かを確認する（ステップＳ１１１）。

第１基準温度ｔ６を上回る場合は（ステップＳ１１１でＹＥＳ）、温度センサ２３５で計測されるインクの温度が、周辺温度センサ３３０で計測されるインク循環経路１５２の周辺温度ｔ５よりも第２所定温度（例えば３℃）高い第２基準温度ｔ７に低下するまで（ステップＳ１１３でＹＥＳ）、ヒートシンク２４４および冷却ファン２４６によるインクの冷却を実行させる（ステップＳ１１２、ステップＳ１１４）。このような制御によるインクの冷却パターンを図８に示す。

一方、第１基準温度ｔ６を上回らない場合は（ステップＳ１１１でＮＯ）、ヒートシンク２４４および冷却ファン２４６によるインクの冷却を実行させず、インクジェットプリンタ１０の印刷動作から待機動作への移行と同時に、即ち、即座に、待機動作に移行させる。このような制御によるインクの冷却終了パターンを図９に示す。

以上のような制御を行うことにより、インクジェットプリンタ１０の待機動作への移行に伴い、インクを適温に調温する必要がなくなる場合、インクの温度がインク循環経路１５２の周辺温度ｔ５を大きく上回っていれば、周辺温度ｔ５よりも第２所定温度（例えば３℃）以上高い温度まで冷却されてから、インクの調温が停止されることになる。したがって、周辺温度ｔ５を大きく上回る温度でインクの調温が停止されて、待機動作時に大気開放弁２２１を介して外気に露出する下部タンク２２０内のインクの水分が蒸発しやすい状況となってしまうのを、防止することができる。

また、インク循環経路１５２の周辺雰囲気を用いたヒートシンク２４４および冷却ファン２４６による空冷で、インクの温度を低下させると、インクの温度が周辺温度ｔ５に近い（例えば３℃上の）第２基準温度ｔ７まで低下した時点で、インクの冷却効率が低下する。そのため、インクの冷却効率が低下する時点で冷却ファン２４６を停止させてインクの冷却を終了させることで、インクの調温に関するインクジェットプリンタ１０の省電力化を、インクの水分蒸発防止と共に図ることができる。

なお、加熱停止温度ｔ２と第１基準温度ｔ６との温度差である第１所定温度、および、周辺温度ｔ５と第２基準温度ｔ７との温度差である第２所定温度は、上述したように同じ温度（例えば３℃）であってもよく、互いに異なる温度であってもよい。

以上に説明した実施形態では、図２に示すように、インク循環機構１５０のヒータ２４２が、下部タンク２２０から上部タンク２３０に向かうインク循環経路１５２上に配置されている場合について説明した。しかし、図１０に示すように、上部タンク２３０からインクジェットヘッド１３０に向かうインク循環経路１５２上にヒータ２４２を配置する構成としてもよい。このような制御によるインクの冷却開始パターンを、図４のグラフに示すようにした場合の、図１０の上部タンク２３０内のインク温度との関係を、図１１に示す。

上述したように、上部タンク２３０からインクジェットヘッド１３０に向かうインク循環経路１５２上にヒータ２４２を配置すれば、上部タンク２３０を通過してからインクがヒータ２４２によって加熱されることになる。そのため、加熱後のインクは、インク循環経路１５２のインクジェットヘッド１３０から下部タンク２２０を経て上部タンク２３０に還流することになる。そして、この還流の間に、インク循環経路１５２の周辺温度ｔ５との温度差による自然放熱でインクの温度が低下することになる。

よって、上部タンク２３０の上流側にヒータ２４２を配置する図２の構成に比べて、上部タンク２３０内のインクの温度が低くなる。したがって、特に、上部タンク２３０の大気開放弁２３１が開放される印刷動作時において、上部タンク２３０内のインクの水分が大気開放弁２３１を介して蒸発するのを、より効果的に防止することができる。

なお、本発明は、少なくとも一部が外気に露出する循環経路にインクを循環させるインクジェットプリンタの全般に、広く適用可能である。また、本発明を適用可能なインクジェットプリンタは水性インクを用いるものに限られず、溶剤インクやエマルションインク等の液体インクを用いるインクジェットプリンタにも本発明が適用可能であることは、言うまでもない。さらに、上述した実施形態では、インクジェット方式のカラープリンタを例に取って説明したが、本発明は、インクジェット方式のモノクロプリンタにも適用可能である。

１０ インクジェットプリンタ
２０ 筐体
１００ コントローラ
１１０ 制御部
１１１ 画像処理部
１１２ 温度制御部
１２０ ヘッド制御部
１３０ インクジェットヘッド
１４０ エンジン制御部
１５０ インク循環機構
１５１ 温度調整機構
１５２ インク循環経路
１５３ インク供給路
１６０ 用紙搬送機構
１７０ 操作パネル部
１８０ 画像読取部
２１０ インクカートリッジ
２２０ 下部タンク
２２１ 大気開放弁
２３０ 上部タンク
２３１ 大気開放弁
２３５ 温度センサ
２４０ 冷却ファン
２４２ ヒータ
２４４ ヒートシンク
２４６ 冷却ファン
２５０ ポンプ
３３０ 周辺温度センサ
ｔ１ 下限温度
ｔ２ 加熱停止温度
ｔ３ 冷却開始温度
ｔ４ 上限温度
ｔ４ 以上上限温度
ｔ５ 周辺温度
ｔ６ 第１基準温度
ｔ７ 第２基準温度

Claims (4)

1. インクジェットプリンタの、少なくとも一部が外気に露出するインクの循環経路上に配置したインクジェットヘッドに供給するインクの温度を、加熱手段による加熱と冷却手段による冷却とにより所定の印刷可能温度範囲内にコントロールする温度制御装置において、
   前記循環経路の周辺雰囲気の温度を検出する温度検出手段と、
   前記温度検出手段によって検出された温度に基づいて、前記冷却手段によるインクの冷却を制御する冷却制御手段とを備えており、
   前記冷却制御手段は、
   前記温度検出手段によって検出された温度が、前記印刷可能温度範囲内の、前記加熱手段によるインクの加熱を停止させる加熱停止温度よりも高い温度である間、前記インクジェットヘッドに供給されるインクの温度が前記温度検出手段によって検出された温度を上回った時に、前記冷却手段によるインクの冷却を開始させると共に、
   前記温度検出手段によって検出された温度が前記加熱停止温度未満の温度である間、前記インクジェットヘッドに供給されるインクの温度が前記加熱停止温度を上回った時に、前記冷却手段によるインクの冷却を開始させる、
   ことを特徴とするインクジェットプリンタのインク温度制御装置。
2. インクジェットプリンタの、少なくとも一部が外気に露出するインクの循環経路上に配置したインクジェットヘッドに供給するインクの温度を、加熱手段による加熱と冷却手段による冷却とにより所定の印刷可能温度範囲内にコントロールする温度制御装置において、
   前記循環経路の周辺雰囲気の温度を検出する温度検出手段と、
   前記温度検出手段によって検出された温度に基づいて、前記冷却手段によるインクの冷却を制御する冷却制御手段とを備えており、
   前記冷却制御手段は、
   前記循環経路上でインクを循環させる印刷動作から該循環経路上におけるインクの循環を停止させる待機動作への移行時に、前記温度検出手段によって検出された温度が、前記印刷可能温度範囲内の、前記加熱手段によるインクの加熱を停止させる加熱停止温度よりも第１所定温度高い第１基準温度を上回る温度である場合は、前記インクジェットヘッドに供給されるインクの温度が、前記温度検出手段によって検出された温度よりも第２所定温度だけ高い第２基準温度に低下するまでの間、前記印刷動作から前記待機動作への移行に伴う前記冷却手段によるインクの冷却を実行させると共に、
   前記印刷動作から前記待機動作への移行時に前記温度設定手段によって検出された温度が前記第１基準温度を下回る温度である場合は、前記印刷動作から前記待機動作への移行に伴う前記冷却手段によるインクの冷却を不実行とさせる、
   ことを特徴とするインクジェットプリンタのインク温度制御装置。
3. 前記加熱手段は、前記循環経路上に配置した上タンクから該循環経路を経て自重により前記インクジェットヘッドに供給されるインクを加熱するように構成されている、
   ことを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェットプリンタのインク温度制御装置。
4. 請求項１、２又は３記載のインクジェットプリンタのインク温度制御装置を有することを特徴とするインクジェットプリンタ。

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