JP2011083927A - 熱交換器及び印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インクの温度調整を容易にできる熱交換器を提供する。
【解決手段】熱交換器２４は、インク５０Ｋ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙ間で熱交換するためのものである。熱交換器２４は、インク５０Ｋ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙが流れる４本の流路４８Ｋ、４８Ｃ、４８Ｍ、４８Ｙが形成された熱伝導部４１と、互いに間隔を開けて熱伝導部４１に立設された複数の放熱フィン４２と、放熱フィン４２の上面と隣接する放熱フィン４２の下面との間に設けられたヒータ４３とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、インク等の流体用の熱交換器及び熱交換器を備えた印刷装置に関する。

複数の流体間で熱を交換するための熱交換器が知られている。

特許文献１には、複数のインクの流路が形成された本体と、本体の上部に設けられたペルチェ素子からなる温度調整手段と、温度調整手段上に設けられたヒートシンクと、ヒートシンクに設けられたファンとを備える熱交換器が開示されている。

特許文献１の熱交換器では、インクの温度が規定値よりも高くなると、温度調整手段に電圧が印加される。これにより、インクの熱が、温度調整手段によって奪われて、ヒートシンクに伝達される。この結果、インクが冷却されて、インクの温度が調整される。

特開２００８−２２４１７６号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、インクを加熱することができないために、低温の環境下ではインクの温度調整が難しいといった課題がある。

本発明は、上述した課題を解決するために創案されたものであり、インク等の流体の温度調整を容易にできる熱交換器及び印刷装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、流体間で熱交換するための熱交換器において、流体が流れる複数の流路が形成された熱伝導部と、間隔を開けて前記熱伝導部に立設された第１放熱部及び第２放熱部を含む複数の放熱部と、前記第１放熱部の一方の面と前記第２放熱部の一方の面との間に設けられた加熱手段とを備えることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、前記第１放熱部または前記第２放熱部と前記加熱手段との間に配置され、前記加熱手段を前記第２放熱部または前記第１放熱部へと押圧する押圧部材を更に備えることを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、前記第１放熱部または前記第２放熱部の他方の面が、外気に対して露出されていることを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、前記加熱手段の平面積は、前記第１放熱部及び第２放熱部の平面積よりも小さく、前記第１放熱部及び前記第２放熱部の前記熱伝導部と反対側の領域が外気に対して露出するように、前記加熱手段が配置されていることを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、前記放熱部を挟み、前記熱伝導部とは反対側に配置された冷却ファンを更に備えることを特徴とする。

また、請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の熱交換器を備え、前記流体がインクであることを特徴とする。

また、請求項７に記載の発明は、前記放熱部を挟み、前記熱伝導部とは反対側に配置された冷却ファンと、前記加熱手段及び前記冷却ファンを制御する制御手段とを更に備え、前記制御手段は、前記加熱手段を停止した後、前記冷却ファンを駆動することを特徴とする。

請求項１の発明は、加熱手段を有するので流体の温度調整を容易にできる。更に、請求項１の発明は、放熱部の間に加熱手段を設けることによって、小型化を実現できる。

請求項２の発明によれば、加熱手段が押圧部材によって第２放熱部または第１放熱部へと押圧されるので、加熱手段の熱を熱伝導部へと効率よく伝達させることができる。

請求項３の発明によれば、第１放熱部または第２放熱部の他方の面が外気に対して露出している。これにより、請求項３の発明は、流体から第１放熱部または第２放熱部へと伝達した熱を第１放熱部または第２放熱部の他方の面から効率よく放熱することができる。

請求項４の発明によれば、第１放熱部及び第２放熱部の熱伝導部と反対側の領域が外気に対して露出するように加熱手段を配置することによって放熱部の放熱性を向上させることができる。また、請求項４の発明では、加熱手段が熱伝導部の近傍に配置されることになる。これにより、請求項４の発明は、加熱手段の熱を熱伝導部へと効率よく伝達させることができる。

請求項５の発明によれば、冷却ファンからの送風によって、放熱部の放熱性を向上させることができる。

請求項６の発明は、請求項１〜請求項５の発明と同様の効果を奏する印刷装置である。これにより、請求項６の発明は、インクを適温に調整して、インクの不吐出等を抑制できる。

請求項７の発明によれば、加熱手段を停止した後に、冷却ファンを駆動している。これにより、請求項７の発明は、加熱手段の余熱により流体が加熱されることを抑制できる。

第１実施形態による両面印刷装置の全体概略図である。 印刷部の概略図である。 熱交換器の全体斜視図である。 熱交換器の正面図である。 図４のＶ−Ｖ線に沿った縦断面図である。 両面印刷装置の制御系を説明するためのブロック図である。 画像印刷前に実行される初期温度調整処理を説明するフローチャートである。 画像印刷と並行して実行される温度調整処理を説明するフローチャートである。 第２実施形態による熱交換器の縦断面図である。 第３実施形態による熱交換器の縦断面図である。

（第１実施形態）
以下、図面を参照して、本発明の熱交換器を備える第１実施形態の両面印刷装置について説明する。図１は、第１実施形態による両面印刷装置の全体概略図である。図２は、印刷部の概略図である。図３は、熱交換器の全体斜視図である。図４は、熱交換器の正面図である。図５は、図４のＶ−Ｖ線に沿った縦断面図である。図６は、両面印刷装置の制御系を説明するためのブロック図である。以下の説明において、ユーザが位置する図１の紙面表方向を前方とする。また、図１に示すように、ユーザから視て、上下左右を上下左右方向とする。

尚、図１の太線で示す経路が、印刷用紙が搬送される搬送経路である。搬送経路のうち実線及び点線で示す経路が通常経路ＲＣである。搬送経路のうち一点鎖線で示す経路が、反転経路ＲＲである。搬送経路のうち二点鎖線で示す経路が、給紙経路ＲＳである。

図１に示すように、両面印刷装置１は、給紙部２と、搬送印刷部３と、下流側搬送部４と、排紙部５と、反転部６と、制御部７とを備えている。

給紙部２は、印刷用紙ＰＡを給紙するものである。給紙部２は、搬送経路の最も上流側に配置されている。給紙部２は、複数の給紙台１１と、複数対の給紙ローラ１２とを備えている。給紙ローラ１２は、何れかの給紙台１１から印刷用紙ＰＡを給紙経路ＲＳに沿って搬送して搬送印刷部３へと給紙する。

搬送印刷部３は、印刷用紙ＰＡを搬送しつつ、印刷用紙ＰＡに画像を印刷する。搬送印刷部３は、給紙部２の下流側に配置されている。搬送印刷部３は、レジストローラ１５と、ベルト搬送部１６と、印刷部１７とを備えている。

レジストローラ１５は、給紙部２または反転部６から搬送される印刷用紙ＰＡをベルト搬送部１６へと搬送する。ベルト搬送部１６は、レジストローラ１５から搬送された印刷用紙ＰＡを吸引しつつ、下流側搬送部４へと搬送する。

印刷部１７は、インク５０を循環させつつ、画像印刷のためにインク５０を吐出するものである。図２に示すように、印刷部１７は、４個の供給部２１Ｋ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｙと、４個の循環部２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙと、４個のインクジェットヘッド２３Ｋ、２３Ｃ、２３Ｍ、２３Ｙと、熱交換器２４とを備えている。尚、数字の符号の後の「Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ」は、それぞれインクの色である黒、シアン、マゼンダ、イエローを意味する。４個の供給部２１Ｋ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｙ、循環部２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ及びインクジェットヘッド２３Ｋ、２３Ｃ、２３Ｍ、２３Ｙは、インク５０Ｋ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙの色が異なる以外は同様の構成である。従って、以下の説明において、色の区別が不要の際には、「Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ」を省略した符号によって説明する。

供給部２１は、インク５０を循環部２２へと供給するものである。供給部２１は、インクボトル２５と、供給管２６とを備えている。

インクボトル２５には、供給用のインク５０が溜められている。供給管２６の一端は、インクボトル２５に接続されている。供給管２６の他端部は、後述する下部タンク３１に接続されている。供給管２６の途中部には、インク５０の供給量を調整するための電磁弁（図示略）が設けられている。

循環部２２は、供給部２１から供給されたインク５０を矢印Ａ方向に循環させるものである。循環部２２は、下部タンク３１と、循環ポンプ３２と、上部タンク３３と、循環管３４〜３７とを備えている。

下部タンク３１は、供給管２６を介してインクボトル２５から供給されたインク５０を一時的に溜める。また、下部タンク３１は、循環管３７を介してインクジェットヘッド２３から排出されたインク５０を一時的に溜める。下部タンク３１は、上部タンク３３及びインクジェットヘッド２３よりも下方に配置されている。下部タンク３１は、インク循環中に、気圧を大気圧に開放する開閉弁（図示略）を有する。

循環ポンプ３２は、下部タンク３１に溜められているインク５０を、循環管３４、３５を介して、上部タンク３３へと汲み上げるものである。これにより、インク５０が、図２の矢印Ａで示す循環方向で循環される。循環ポンプ３２は、循環管３４の途中部に設けられている。

上部タンク３３は、インクジェットヘッド２３に供給するインク５０を一時的に溜める。上部タンク３３は、インクジェットヘッド２３よりも上方に配置されている。これにより、上部タンク３３は、循環管３６を介して、水頭差により溜められているインク５０をインクジェットヘッド２３へと供給する。上部タンク３３は、インク循環中に、気圧を大気圧に開放する開閉弁（図示略）を有する。

循環管３４は、下部タンク３１と熱交換器２４とを接続する。循環管３５は、熱交換器２４と上部タンク３３とを接続する。循環管３６は、上部タンク３３とインクジェットヘッド２３とを接続する。循環管３７は、インクジェットヘッド２３と下部タンク３１とを接続する。

インクジェットヘッド２３は、印刷用紙ＰＡへとインク５０を吐出して、画像を印刷するものである。インクジェットヘッド２３は、インク５０を吐出させるための圧力を作用させる圧電部材を有する。インク循環時には、インクジェットヘッド２３に供給されたインク５０のうち、吐出されなかったインク５０は、循環管３７を介して、下部タンク３１へと排出される。インクジェットヘッド２３Ｋ、２３Ｃ、２３Ｍ、２３Ｙは、インク５０の温度を測定するための温度センサ３９Ｋ、３９Ｃ、３９Ｍ、３９Ｙを有する。各温度センサ３９Ｋ、３９Ｃ、３９Ｍ、３９Ｙは、測定したインク温度ＴＫ、ＴＣ、ＴＭ、ＴＹを制御部７へと出力する。温度センサ３９は、サーミスタ、熱電対、または、Ｐｔ測温抵抗体等を適用できる。

熱交換器２４は、４色のインク５０Ｋ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙの間で熱を交換させるものである。これにより、４色のインク５０の温度が平均化される。熱交換器２４は、循環管３４の下流側端部３４ａと循環管３５の上流側端部３５ａとの間に接続されている。図３〜図５に示すように、熱交換器２４は、熱伝導部４１と、複数の放熱フィン（請求項の放熱部に相当）４２と、４枚のヒータ（請求項の加熱手段に相当）４３と、４枚の押圧部材４４と、一対の冷却ファン４５とを備えている。尚、図３及び図４は、断面図ではないが、ヒータ４３に太線ハッチングを施し、押圧部材４４にドットハッチングを施している。

熱伝導部４１は、インク５０Ｋ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙの間で熱を伝導させるものである。熱伝導部４１は、銅やアルミニウム等の熱伝導率の高い材料からなる。熱伝導部４１は、直方体形状に構成されている。熱伝導部４１の下面部及び上面部には、連結突部４６Ｋ、４６Ｃ、４６Ｍ、４６Ｙ及び連結突部４７Ｋ、４７Ｃ、４７Ｍ、４７Ｙが形成されている。連結突部４６、４７は、円筒形状に構成されている。連結突部４６は、互いに間隔を開けて、左右方向に沿って配列されている。連結突部４７は、互いに間隔を開けて、左右方向に沿って配列されている。連結突部４６には、循環管３４の下流側端部３４ａが連結される。連結突部４７には、循環管３５の上流側端部３５ａが連結される。尚、図３〜図５においては、連結突部４６（４７）と端部３４ａ（３５ａ）とが離脱された状態で図示している。熱伝導部４１の内部には、４本の流路４８Ｋ、４８Ｃ、４８Ｍ、４８Ｙが形成されている。流路４８は、インク５０を流すためのものである。流路４８は、インク５０の混合を防ぐために互いに間隔を開けて形成されている。流路４８は、連結突部４６と連結突部４７とにわたって形成されている。即ち、インク５０は、流路４８を介して、連結突部４６から連結突部４７へと流れる。

複数の放熱フィン４２は、インク５０から伝達された熱を放熱するものである。放熱フィン４２は、熱伝導部４１と同じ材料からなる。複数の放熱フィン４２は、熱伝導部４１の前面に立設されている。換言すると、放熱フィン４２は、熱伝導部４１と一体的に構成されている。放熱フィン４２は、熱伝導部４１よりも薄い矩形の板状に構成されている。放熱フィン４２は、水平面と平行に配置されている。放熱フィン４２は、中央部を除き、上下方向に等間隔で配列されている。これにより、放熱フィン４２と隣接する放熱フィン４２との間には、空間（以下、フィン空間４９という）が形成される。

ヒータ４３は、インク５０を加熱するものである。ヒータ４３は、電流によって発熱する電熱線（図示略）と電熱線を被覆するシリコンラバー（図示略）とを有する。ヒータ４３は、平面視にて、放熱フィン４２と略同じ矩形の面状に形成されている。ヒータ４３の上面全体が、放熱フィン４２の下面全体と接するように、ヒータ４３は配置されている。

押圧部材４４は、ヒータ４３を放熱フィン４２の下面へと押圧するものである。押圧部材４４は、スポンジ等の弾性変形可能な樹脂からなる。押圧部材４４は、平面視にて、放熱フィン４２と略同じ矩形の面状に形成されている。押圧部材４４の上面全体が、ヒータ４３の下面全体と接するように、押圧部材４４は、ヒータ４３の下面と放熱フィン４２の上面との間に配置されている。

ここで、上述したようにヒータ４３及び押圧部材４４は、放熱フィン４２と隣接する放熱フィン４２との間のフィン空間４９に配置されている。しかし、ヒータ４３及び押圧部材４４が配置されたフィン空間４９と隣接するフィン空間４９には、ヒータ４３及び押圧部材４４が配置されていない。これにより、放熱フィン４２の一方の面が、ヒータ４３及び押圧部材４４によって覆われることがあっても、放熱フィン４２の他方の面は外気に対して露出される。即ち、放熱フィン４２の他方の面は、外気と接して、放熱性を維持する。

冷却ファン４５は、放熱フィン４２へ送風して放熱性を向上させるものである。また、冷却ファン４５は、ヒータ４３を冷却するものである。冷却ファン４５は、放熱フィン４２の前方に配置されている。即ち、冷却ファン４５は、放熱フィン４２を挟み、熱伝導部４１と反対側に配置されている。一対の冷却ファン４５は、互いに間隔を開けて、上下方向に沿って配列されている。

下流側搬送部４は、印刷済みの印刷用紙ＰＡを搬送する。下流側搬送部４は、通常経路ＲＣにおいて、搬送印刷部３の下流側に配置されている。下流側搬送部４は、印刷用紙ＰＡをニップして搬送する複数対の搬送ローラ５１を備えている。

排紙部５は、印刷済みの印刷用紙ＰＡを排紙して、積層する。排紙部５は、下流側搬送部４の下流側に配置されている。換言すると、排紙部５は、通常経路ＲＣの最も下流側に配置されている。排紙部５は、切替機構５３と、２対の排紙ローラ５４と、排紙台５５とを備えている。

切替機構５３は、排紙台５５と反転部６との間で搬送経路を切り替るものである。排紙ローラ５４は、印刷用紙ＰＡを排紙台５５へと排紙するものである。排紙台５５は、印刷済みの印刷用紙ＰＡが積層されるものである。

反転部６は、片面が印刷された印刷用紙ＰＡを反転させて搬送印刷部３へと搬送するものである。反転部６は、複数対の反転ローラ５７と、フリッパ５８と、スイッチバック部５９とを備えている。

反転ローラ５７は、切替機構５３を介して、下流側搬送部４から搬送される片面印刷済みの印刷用紙ＰＡの一端部をスイッチバック部５９へと搬入する。また、反転ローラ５７は、逆回転することによって、スイッチバック部５９から印刷用紙ＰＡを搬出する。その後、反転ローラ５７は、フリッパ５８を介して、印刷用紙ＰＡを搬送印刷部３へと再給紙する。

制御部７は、両面印刷装置１の制御全般を司るものである。図６に示すように、制御部７は、種々のプログラムを実行するＣＰＵ６１と、各情報が一時的に記憶されるＲＡＭ６２と、基本プログラム等が記憶されているＲＯＭ６３と、画像印刷用プログラム、初期温度調整プログラム、温度調整プログラム等が記憶されているＨＤＤ６４と、入出力を行うためのＩ／Ｏポート６５とを備えている。

ＨＤＤ６４には、適温ＴＰと、適温ＴＰの高温領域ＴＨと、適温ＴＰの低温領域ＴＬと、適温ＴＰの中温領域ＴＴと、冷却時間Ｃｔとがデータとして記憶されている。

適温ＴＰとは、インク５０が適度の粘度を持ち、画像印刷可能な温度のことである。制御部７は、４色のインク５０の平均温度ＴＡが適温ＴＰの範囲内である場合に画像印刷を実行する。例えば、適温ＴＰは、約２０℃〜約４０℃である。尚、インク５０Ｋ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙの適温がそれぞれ異なる場合、適温ＴＰは、適温の下限が最も高いインク５０Ｋ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙの適温を採用する。

適温ＴＰの高温領域ＴＨとは、画像印刷可能であるが、平均温度ＴＡが高く、冷却する必要がある温度領域のことである。制御部７は、平均温度ＴＡが高温領域ＴＨの場合、冷却ファン４５を駆動して、インク５０を冷却する。例えば、高温領域ＴＨは、約３５℃〜約４０℃である。

適温ＴＰの低温領域ＴＬとは、画像印刷可能であるが、平均温度ＴＡが低く、加熱する必要がある温度領域のことである。制御部７は、平均温度ＴＡが低温領域ＴＬの場合、ヒータ４３を駆動して、インク５０を加熱する。例えば、低温領域ＴＬは、約２０℃〜約２５℃である。

適温ＴＰの中温領域ＴＴとは、適温ＴＰの範囲内であって、高温領域ＴＨでもなく、低温領域ＴＬでもない温度領域のことである。例えば、中温領域ＴＴは、約２５℃〜約３５℃である。

冷却時間Ｃｔとは、ヒータ４３の余熱が放熱されるまでの時間のことである。制御部７は、ヒータ４３を停止した後、冷却ファン４５を冷却時間Ｃｔの間、駆動させることによって、ヒータ４３を冷却する。

Ｉ／Ｏポート６５には、給紙部２と、搬送印刷部３と、下流側搬送部４と、排紙部５と、反転部６とが接続されている。より詳細には、Ｉ／Ｏポート６５には、搬送印刷部３の４個の循環部２２（一部図示略）と、各色のインク温度ＴＫ、ＴＣ、ＴＭ、ＴＹを測定する温度センサ３９Ｋ、３９Ｃ、３９Ｍ、３９Ｙと、熱交換器２４の冷却ファン４５及びヒータ４３と、レジストローラ１５と、ベルト搬送部１６とが接続されている。

制御部７は、温度センサ３９Ｋ、３９Ｃ、３９Ｍ、３９Ｙから入力される４色のインク温度ＴＫ、ＴＣ、ＴＭ、ＴＹを平均して、平均温度ＴＡを算出する。更に、制御部７は、ＨＤＤ６４に記憶されている適温ＴＰ、高温領域ＴＨ及び低温領域ＴＬと、算出した平均温度ＴＡとの比較結果に基づいて、ヒータ４３及び冷却ファン４５を制御する。これにより、制御部７は、４色のインク温度ＴＫ、ＴＣ、ＴＭ、ＴＹを調整する。

（印刷処理）
次に、上述した第１実施形態による両面印刷装置１の印刷動作について説明する。図７は、画像印刷前に実行される初期温度調整処理を説明するフローチャートである。図８は、画像印刷動作中に並行して実行される温度調整処理を説明するフローチャートである。図７及び図８において「Ｓ」の後の番号は、ステップ番号を示す。

＜初期温度調整処理＞
制御部７は、外部の入力手段から画像データが入力されると、画像印刷を実行する前に、インク温度ＴＫ、ＴＣ、ＴＭ、ＴＹを適温ＴＰに調整するための初期温度調整処理を実行する。以下、初期温度調整処理について、図７を参照して説明する。

図７に示すように、初期温度調整処理では、制御部７は、４個の循環ポンプ３２を駆動させて、４色全てのインク５０を循環させる（Ｓ１）。このように４色のインク５０を循環させることによって、熱交換器２４の熱伝導部４１を介して、インク同士で熱が交換される。これにより、４色のインク５０のインク温度ＴＫ、ＴＣ、ＴＭ、ＴＹが平均化される。尚、循環ポンプ３２は、主電源がオン状態では、常時駆動するように構成してもよい。

次に、制御部７は、各温度センサ３９Ｋ、３９Ｃ、３９Ｍ、３９Ｙから入力される４色のインク温度ＴＫ、ＴＣ、ＴＭ、ＴＹを平均して平均温度ＴＡを算出する（Ｓ２）。

次に、制御部７は、平均温度ＴＡが適温ＴＰの範囲内か否かを判定する（Ｓ３）。制御部７は、平均温度ＴＡが適温ＴＰの範囲内でないと判定すると（Ｓ３：Ｎｏ）、平均温度ＴＡが適温ＴＰ以上か否かを判定する（Ｓ４）。

次に、制御部７は、平均温度ＴＡが適温ＴＰ以上であると判定すると（Ｓ４：Ｙｅｓ）、冷却ファン４５を駆動させる（Ｓ５）。一方、制御部７は、平均温度ＴＡが適温ＴＰ以上でないと判定すると（Ｓ４：Ｎｏ）、ヒータ４３を駆動させる（Ｓ６）。

制御部７は、ステップＳ５またはＳ６の処理を実行した後、ステップＳ２へと戻る。

この後、制御部７は、平均温度ＴＡが適温ＴＰの範囲内であると判定すると（Ｓ３：Ｙｅｓ）、初期温度調整処理を終了する。ここで、平均温度ＴＡが適温ＴＰの範囲内であるとは、画像印刷可能な状態を意味する。従って、制御部７は、初期温度調整処理を終了すると、入力された画像データに基づいて、以下に説明する画像印刷処理及び温度調整処理を並行して実行する。

＜画像印刷処理＞
まず、図１を参照して、画像印刷処理に基づく両面印刷装置１の画像印刷動作ついて説明する。未印刷の印刷用紙ＰＡは、給紙台１１の何れかから給紙ローラ１２により給紙経路ＲＳに沿って、搬送印刷部３へと搬送される。搬送印刷部３では、印刷用紙ＰＡは、レジストローラ１５によって搬送された後、ベルト搬送部１６に搬送される。そして、印刷用紙ＰＡが、ベルト搬送部１６によって搬送されつつ、画像が印刷部１７のインクジェットヘッド２３から吐出されたインク５０によって印刷用紙ＰＡに印刷される。印刷後、印刷用紙ＰＡは、通常経路ＲＣに沿って、ベルト搬送部１６によって更に搬送されて、下流側搬送部４へと搬入される。下流側搬送部４では、印刷用紙ＰＡは搬送ローラ５１によって搬送される。

ここで、片面印刷の場合は、印刷用紙ＰＡは、排紙部５へと搬送される。排紙部５では、印刷用紙ＰＡは、切替機構５３によりガイドされつつ、排紙ローラ５４によって排紙台５５に排紙される。

一方、両面印刷動作では、印刷用紙ＰＡは、切替機構５３によって反転部６の反転経路ＲＲへとガイドされる。反転部６では、印刷用紙ＰＡは、フリッパ５８にガイドされつつ、反転ローラ５７によってスイッチバック部５９へと一時的に搬入される。この後、スイッチバック部５９から戻された印刷用紙ＰＡは、フリッパ５８にガイドされつつ、反転ローラ５７によって搬送印刷部３へと再給紙される。

搬送印刷部３では、印刷用紙ＰＡの未印刷面が、インクジェットヘッド２３側に向けられてベルト搬送部１６によって搬送される。これにより、画像が、インクジェットヘッド２３によって、印刷用紙ＰＡの未印刷面に印刷される。この後、両面印刷された印刷用紙ＰＡは、下流側搬送部４及び排紙部５によって排紙台５５へと搬送される。

＜温度調整処理＞
次に、インク温度ＴＫ、ＴＣ、ＴＭ、ＴＹを適温ＴＰに維持するために、画像印刷処理と並行して実行される温度調整処理について図８を参照して説明する。

図８に示すように、温度調整処理では、制御部７は、各温度センサ３９Ｋ、３９Ｃ、３９Ｍ、３９Ｙから入力されるインク温度ＴＫ、ＴＣ、ＴＭ、ＴＹを平均して平均温度ＴＡを算出する（Ｓ１１）。

次に、制御部７は、平均温度ＴＡが適温ＴＰの範囲内か否かを判定する（Ｓ１２）。制御部７は、平均温度ＴＡが適温ＴＰの範囲内でないと判定すると（Ｓ１２：Ｎｏ）、印刷動作を強制終了する（Ｓ１３）。これは、平均温度ＴＡが適温でないと、適切なインク５０の粘度を得ることができず、インク５０の吐出を正確に制御できないためである。尚、ステップＳ１３の強制終了の後、上述した初期温度調整処理を実行して、画像印刷を再開するように構成してもよい。

一方、制御部７は、平均温度ＴＡが適温ＴＰの範囲内であると判定すると（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、平均温度ＴＡが適温ＴＰの低温領域ＴＬであるか否かを判定する（Ｓ１４）。制御部７は、平均温度ＴＡが適温ＴＰの低温領域ＴＬであると判定すると（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、冷却ファン４５を停止するとともに（Ｓ１５）、ヒータ４３を駆動する（Ｓ１６）。これにより、インク５０がヒータ４３の熱によって加熱されて、平均温度ＴＡが適温ＴＰ以下になることを防ぐ。尚、ステップＳ１５、Ｓ１６の処理を実行する際に、既に冷却ファン４５が停止、または、ヒータ４３が駆動している場合は、それぞれの状態が継続されることになる。

次に、制御部７は、平均温度ＴＡが適温ＴＰの低温領域ＴＬでないと判定すると（Ｓ１４：Ｎｏ）、平均温度ＴＡが適温ＴＰの高温領域ＴＨであるか否かを判定する（Ｓ１７）。制御部７は、平均温度ＴＡが適温ＴＰの高温領域ＴＨであると判定すると（Ｓ１７：Ｙｅｓ）、ヒータ４３を停止するとともに（Ｓ１８）、冷却ファン４５を駆動する（Ｓ１９）。これにより、インク５０の熱が放熱フィン４２を介して放熱されて、平均温度ＴＡが適温ＴＰの範囲内から外れることを抑制する。尚、ステップＳ１８、Ｓ１９の処理を実行する際に、既にヒータ４３が停止、または、冷却ファン４５が駆動している場合は、それぞれの状態が継続されることになる。

次に、制御部７は、平均温度ＴＡが適温ＴＰの高温領域ＴＨでないと判定すると（Ｓ１７：Ｎｏ）、ステップＳ２０の処理を実行する。ここで、ステップＳ２０の処理は、ステップＳ１２が「Ｙｅｓ」、ステップＳ１４、Ｓ１７がともに「Ｎｏ」の場合に実行される。即ち、ステップＳ２０は、平均温度ＴＡが適温ＴＰの中温領域ＴＴの際に実行される処理である。

制御部７は、ヒータ４３が駆動中か否かを判定する（Ｓ２０）。制御部７は、ヒータ４３が駆動中でないと判定すると（Ｓ２０：Ｎｏ）、冷却ファン４５を停止する（Ｓ２１）。これにより、インク５０の加熱及び冷却が停止する。尚、ステップＳ２１の処理を実行する際に、既に冷却ファン４５が停止している場合は、冷却ファン４５の停止状態が継続することになる。

一方、制御部７は、ヒータ４３が駆動中であると判定すると（Ｓ２０：Ｙｅｓ）、ヒータ４３を停止する（Ｓ２２）。次に、制御部７は、冷却ファン４５を駆動する（Ｓ２３）。これにより、ヒータ４３が冷却ファン４５によって冷却されるので、インク５０がヒータ４３の余熱によって加熱されることを抑制する。

次に、制御部７は、冷却時間Ｃｔが経過するまで、ステップＳ２４を繰り返す。制御部７は、冷却時間Ｃｔが経過したと判定すると（Ｓ２４：Ｙｅｓ）、冷却ファン４５を停止する（Ｓ２５）。尚、冷却時間Ｃｔが経過すると、ヒータ４３の余熱が略放熱される。

制御部７は、ステップＳ１６、Ｓ１９、Ｓ２１、Ｓ２５の何れかの処理を実行すると、画像印刷が終了したか否かを判定する（Ｓ２６）。制御部７は、印刷が終了すると判定するまで、ステップＳ１１〜Ｓ２６の処理を繰り返して、インク５０の平均温度ＴＡを適温ＴＰの範囲内に維持する。そして、制御部７は、所定に枚数印刷して、印刷が終了したと判定すると（Ｓ２６：Ｙｅｓ）、画像印刷処理とともに温度調整処理を終了する。

（第１実施形態の効果）
次に、上述した両面印刷装置１の効果について説明する。

上述したように両面印刷装置１の熱交換器２４は、ヒータ４３を備えているので、インク５０の温度調整を容易にできる。

また、熱交換器２４は、放熱フィン４２と隣接する放熱フィン４２との間にヒータ４３を配置している。これにより、熱交換器２４は、小型化を実現することができる。更に、インク５０を加熱する際に、ヒータ４３によって放熱フィン４２が温められる。これにより、加熱時に、インク５０が放熱フィン４２によって冷却されることを抑制できるので、熱効率を向上させることができる。

また、熱交換器２４は、放熱フィン４２と面接触するように、ヒータ４３を配置している。これにより、熱交換器２４は、ヒータ４３の熱を効率よくインク５０へと伝達することができる。更に、熱交換器２４は、押圧部材４４によってヒータ４３を放熱フィン４２へ押圧しているので、熱の伝導効率をより向上させることができる。

また、熱交換器２４では、一方の面にヒータ４３または押圧部材４４が配置されている放熱フィン４２においても、その放熱フィン４２の他方の面は外気に対して露出するようにヒータ４３または押圧部材４４が配置されている。これにより、少なくとも放熱フィン４２の一面は外気と接触して放熱することができるので、熱交換器２４は、冷却性能の低下を抑制できる。

また、熱交換器２４は、冷却ファン４５を有するので、放熱フィン４２による冷却性能を向上させることができる。

両面印刷装置１は、熱交換器２４を有するので、インク５０の温度を適切に調整できる。これにより、両面印刷装置１は、インク５０の不吐出または吐出方向の異常等の不具合を低減できる。この結果、両面印刷装置１は、画像品質を向上させることができる。

また、両面印刷装置１の制御部７は、ヒータ４３を停止した後、冷却ファン４５を駆動する。これにより、ヒータ４３の余熱によってインク５０が加熱されることを低減できるので、インク５０が適温ＴＰの範囲外になることを抑制できる。この結果、印刷の強制終了等の不都合を低減できる。

（第２実施形態）
次に、上述した実施形態の熱交換器を変更した第２実施形態について説明する。図９は、第２実施形態による熱交換器の縦断面図である。尚、上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。

図９に示すように、第２実施形態による熱交換器２４Ａは、放熱フィン４２よりも平面積の小さいヒータ４３Ａ及び押圧部材４４Ａを備えている。具体的には、ヒータ４３Ａ及び押圧部材４４Ａの前後方向の長さは、放熱フィン４２の前後方向の長さの略半分に構成されている。ヒータ４３Ａ及び押圧部材４４Ａの左右方向の長さは、放熱フィン４２の左右方向の長さは等しく構成されている。即ち、ヒータ４３Ａ及び押圧部材４４Ａの平面積は、放熱フィン４２の平面積の略半分に構成されている。尚、本実施形態のようにヒータ４３Ａの平面積を小さくする場合、ヒータ４３Ａのワット密度（単位面積当たりの出力）を大きくすることが好ましい。

ヒータ４３Ａ及び押圧部材４４Ａは、放熱フィン４２の後半分と面接触するように配置されている。換言すると、ヒータ４３Ａ及び押圧部材４４Ａの後端部は、熱伝導部４１と接するように配置されている。これにより、放熱フィン４２の前半分、即ち、熱伝導部４１と反対側の放熱フィン４２の領域は外気に対して露出する。また、ヒータ４３Ａ及び押圧部材４４Ａは、中央部を除き、全ての放熱フィン４２と放熱フィン４２との間に設けられている。

第２実施形態による熱交換器２４Ａでは、冷却ファン４５が駆動すると、インク５０から熱伝導部４１及び放熱フィン４２を伝達した熱が、外気に対して露出している放熱フィン４２の前半部から放熱される。これにより、インク５０を冷却することができる。

一方、熱交換器２４Ａでは、ヒータ４３Ａが駆動すると、放熱フィン４２の後半分によって、ヒータ４３Ａの熱が、熱伝導部４１を流れるインク５０に伝達される。これにより、インク５０が加熱される。ここで、熱交換器２４Ａでは、各放熱フィン４２の両側にヒータ４３Ａ及び押圧部材４４Ａが設けられているので、ヒータ４３Ａの熱が放熱フィン４２から放熱され難い。これにより、熱交換器２４Ａは、熱効率を更に向上させることができる。この結果、熱交換器２４Ａ及び両面印刷装置１の消費電力の低減及び運転コストの低減を実現できる。

尚、上述した第２実施形態では、全ての放熱フィン４２の間にヒータ４３Ａ及び押圧部材４４Ａを設けたが、第１実施形態と同様に、放熱フィン４２の一方側にのみヒータ４３Ａ及び押圧部材４４Ａを設けてもよい。また、ヒータ４３Ａ及び押圧部材４４Ａの平面積は一例であり、適宜変更可能である。

（第３実施形態）
次に、上述した実施形態の熱交換器を変更した第３実施形態について説明する。図１０は、第３実施形態による熱交換器の縦断面図である。尚、上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。

図１０に示すように、第３実施形態による熱交換器２４Ｂでは、熱伝導部４１の前面及び後面に放熱フィン４２Ｂが設けられている。ヒータ４３Ｂ及び押圧部材４４Ｂが、前側の放熱フィン４２Ｂ間のフィン空間４９と、後側の放熱フィン４２Ｂ間のフィン空間４９とに設けられている。

第３実施形態による熱交換器２４は、ヒータ４３Ｂによって前後の両側から均等にインク５０を加熱することができる。また、熱交換器２４Ｂは、両側から加熱可能な構造にすることによって、ヒータ４３Ｂ及び押圧部材４４Ｂの前後方向の長さを小さくすることができる。これにより、ヒータ４３Ｂにより加熱された熱を短い距離でインク５０に伝達することできるので、熱効率を向上させることができる。

以上、実施形態を用いて本発明を詳細に説明したが、本発明は本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載及び特許請求の範囲の記載と均等の範囲により決定されるものである。以下、上記実施形態を一部変更した変更形態について説明する。

上述した実施形態の各構成の形状、数値、配置、材料等は適宜変更可能である。また、上述した各実施形態を組み合わせてもよい。

また、ヒータ（加熱手段）を取り外し可能に構成してもよい。更には、冷却時に、アクチュエータ等の移動手段によってヒータを移動可能に構成してもよい。これにより、冷却効率を更に向上させることができる。

また、ヒータ及び押圧部材の配置は適宜変更可能である。全てのフィン空間にヒータ及び押圧部材を設けてもよく、フィン空間を１つずつ開けて、ヒータ及び押圧部材を配置してもよい。

また、上述した実施形態では、平面視において、熱伝導部及び放熱フィンを矩形状に形成したが、熱伝導部及び放熱フィンを別の形状に形成してもよい。例えば、熱伝導部を円柱状に形成してもよい。この場合、複数の流路は、円柱の中心の周りに点対称となるように配置することが好ましい。更に、放熱フィンをリング状に形成してもよい。この場合、リング状の放熱フィンの内周は、円柱状の熱伝導部の外周と一致するように構成することが好ましい。

また、インクの温度を測定する温度センサは、熱交換器の流路内、循環管等のインクジェットヘッド以外の位置に配置してもよい。

また、上述した実施形態の初期温度調整処理、温度調整処理等の各ステップの内容、順序は適宜変更可能である。

また、制御部は、インクの温度と適温との差に基づいて、ヒータに供給する電流を制御するように構成してもよい。これにより、省電力化を実現しつつ、インクの加熱をより効率よく行うことができる。

また、上述した実施形態の押圧部材は省略してもよい。この場合、ヒータと放熱フィンとの接触性を高めるために、クリップ等によって放熱フィンとヒータとを挟持してもよい。

１ 両面印刷装置
３ 搬送印刷部
７ 制御部
１７ 印刷部
２１ 供給部
２２ 循環部
２３ インクジェットヘッド
２４、２４Ａ、２４Ｂ 熱交換器
２５ インクボトル
２６ 供給管
３１ 下部タンク
３２ 循環ポンプ
３３ 上部タンク
３４、３５、３６、３７ 循環管
３４ａ 下流側端部
３５ａ 上流側端部
３９ 温度センサ
４１ 熱伝導部
４２、４２Ａ、４２Ｂ 放熱フィン
４３、４３Ａ、４３Ｂ ヒータ
４４、４４Ａ、４４Ｂ 押圧部材
４５ 冷却ファン
４６、４７ 連結突部
４８ 流路
４９ フィン空間
５０ インク
ＰＡ 印刷用紙
Ｃｔ 冷却時間
Ｔ インク温度
ＴＡ 平均温度
ＴＰ 適温
ＴＨ 高温領域
ＴＴ 中温領域
ＴＬ 低温領域

Claims (7)

1. 流体間で熱交換するための熱交換器において、
   流体が流れる複数の流路が形成された熱伝導部と、
   間隔を開けて前記熱伝導部に立設された第１放熱部及び第２放熱部を含む複数の放熱部と、
   前記第１放熱部の一方の面と前記第２放熱部の一方の面との間に設けられた加熱手段とを備えることを特徴とする熱交換器。
2. 前記第１放熱部または前記第２放熱部と前記加熱手段との間に配置され、前記加熱手段を前記第２放熱部または前記第１放熱部へと押圧する押圧部材を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
3. 前記第１放熱部または前記第２放熱部の他方の面が、外気に対して露出されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の熱交換器。
4. 前記加熱手段の平面積は、前記第１放熱部及び第２放熱部の平面積よりも小さく、
   前記第１放熱部及び前記第２放熱部の前記熱伝導部と反対側の領域が外気に対して露出するように、前記加熱手段が配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の熱交換器。
5. 前記放熱部を挟み、前記熱伝導部とは反対側に配置された冷却ファンを更に備えることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の熱交換器。
6. 請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の熱交換器を備え、
   前記流体がインクであることを特徴とする印刷装置。
7. 前記放熱部を挟み、前記熱伝導部とは反対側に配置された冷却ファンと、
   前記加熱手段及び前記冷却ファンを制御する制御手段とを更に備え、
   前記制御手段は、前記加熱手段を停止した後、前記冷却ファンを駆動することを特徴とする請求項６に記載の印刷装置。