JP5783942B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、画像形成装置に関する。

インクジェットプリンタのような画像形成装置は、印字する際に、圧力室が設けられた駆動素子をシェアモード変形させる。当該変形によって、前記圧力室の容積が変化し、前記圧力室に充填されたインクがノズルから吐出される。

前記駆動素子は、駆動ＩＣのようなヘッド制御部からパルス信号を印加されることでシェアモード変形する。前記ヘッド制御部は信号を発することで発熱するため、種々の装置によって前記ヘッド制御部の温度管理が行われる。

特開２００３−３２０６７８号公報

ファンによって前記ヘッド制御部に風を当て、前記ヘッド制御部を冷却する方法が知られる。しかし、ファンによって気流の乱れが生じると、印字品質に影響を与えるおそれがある。

本発明の目的は、ヘッド制御部の温度調整ができる画像形成装置を提供することにある。

一つの実施の形態に係る画像形成装置は、ベースプレートと、駆動素子と、ノズルプレートと、ヘッド制御部と、インク室と、タンクと、供給部と、排出部と、インクジェットヘッドとを備える。前記ベースプレートは、インクの供給孔及び排出孔を備える。前記駆動素子は、ベースプレートの実装面に装着され、インクが充填される圧力室を有する。前記ノズルプレートは、前記圧力室に開口するノズルを有する。前記ヘッド制御部は、前記駆動素子が前記圧力室のインクを前記ノズルから吐出する駆動信号を前記駆動素子に印加する。前記インク室は、前記圧力室に連通するとともにインクが流動する。前記タンクはインクを収容する。前記供給部は、前記タンクと前記インク室とを接続して前記タンクから前記インク室に輸送されるインクが通るとともに、前記ヘッド制御部に接触して配置し前記供給孔に接続する。前記排出部は、前記排出孔に接続し、前記供給部とは異なる。インクジェットヘッドは、前記駆動素子と、前記ノズルプレートと、ヘッド制御部と、前記インク室と、を有する。前記供給部は、前記タンクから前記インク室に輸送されるインクが通るとともに、前記ヘッド制御部に接触するチューブを有する。前記チューブは、前記ヘッド制御部に接触する状態で前記インクジェットヘッドに巻き付くことで固定される。

第１の実施の形態に係るインクジェットプリンタの構成を概略的に示すブロック図。 第１の実施形態のインクジェットヘッドを示す斜視図。 第１の実施形態のインクジェットヘッドの一部を図２のＦ３−Ｆ３線に沿って示す断面図。 第２の実施の形態に係るインクジェットプリンタの構成を概略的に示すブロック図。 第２の実施形態のインクジェットヘッドを示す斜視図。

以下に、第１の実施の形態について、図１から図３を参照して説明する。図１は、インクジェットプリンタ１０の構成を概略的に示すブロック図である。インクジェットプリンタ１０は、画像形成装置の一例である。

図１に示すように、インクジェットプリンタ１０は、第１のタンク１１と、第１の経路１２と、第２のタンク１３と、第１のポンプ１４と、エアバルブ１５と、第２の経路１９と、インクジェットヘッド２１と、第３の経路２２と、第３のタンク２３と、バルブ２４と、第４の経路２５と、第２のポンプ２６と、制御部２９とを備えている。第２のタンク１３は、タンクの一例である。第２の経路１９は、チューブの一例である。第３の経路２２は、他のチューブの一例である。

第１のタンク１１は、インクを収容する。第１のタンク１１は、インクジェットプリンタ１０から取り外し可能である。第１のタンク１１に収容されたインクが無くなった場合、空の第１のタンク１１は、ユーザによって新しい第１のタンク１１と取り換えられる。

第１の経路１２は、第１のタンク１１に接続される。第１の経路１２は、例えばインクが通るパイプである。第１の経路１２の一方の端部は、第１のタンク１１に収容されたインクに浸される。

第２のタンク１３は、インクを収容する。第２のタンク１３に、第１の経路１２の他方の端部が接続される。第２のタンク１３は、第１の経路１２を介して第１のタンク１１に接続される。

第２のタンク１３に、フロートセンサ３２が配置される。フロートセンサ３２は、第２のタンク１３に収容されたインクに浮かぶ。フロートセンサ３２は、第２のタンク１３に収容されたインクの水位が所定の高さよりも低くなるとオンになり、当該インクの水位が所定の高さよりも高くなるとオフになる。

第１のポンプ１４は、第１の経路１２の途中に配置される。第１のポンプ１４は、第１のタンク１１に収容されたインクを、第２のタンク１３に輸送する。第１のポンプ１４は、制御部２９によって作動または停止させられる。

第１の経路１２の途中に、インクフィルタ３３が配置される。インクフィルタ３３は、第１の経路１２を通って第１のタンク１１から第２のタンク１３に輸送されるインクに含まれる塵芥や固化したインクを除去する。

エアバルブ１５は、第２のタンク１３に接続されている。エアバルブ１５が開かれると、第２のタンク１３が大気に解放される。エアバルブ１５が閉じると、第２のタンク１３と大気との間が遮断される。エアバルブ１５は、制御部２９によって開閉させられる。

エアバルブ１５と第２のタンク１３との間に、オーバーフローキャッチ３４と、エアフィルタ３５と、オーバーフローセンサ３６とが介在する。オーバーフローキャッチ３４は、這い上がるインクを塞き止める。エアフィルタ３５は、エアバルブ１５を通って第２のタンク１３に入る空気に含まれる塵芥を除去する。オーバーフローセンサ３６は、這い上がるインクを検知する。

第２の経路１９は、第２のタンク１３に接続される。第２の経路１９は、例えばインクが通るチューブである。第２の経路１９は、可撓性を有する。第２の経路１９の一方の端部は、第２のタンク１３に収容されたインクに浸される。第２の経路１９の他方の端部は、インクジェットヘッド２１に接続される。

第３の経路２２は、インクジェットヘッド２１に接続される。第３の経路２２は、例えばインクが通るチューブである。第３の経路２２は、可撓性を有する。

第３のタンク２３は、インクを収容する。第３のタンク２３に、第３の経路２２が接続される。第３のタンク２３は、第３の経路２２を介してインクジェットヘッド２１に接続される。

図２は、インクジェットヘッド２１を示す斜視図である。図３は、図２のＦ３−Ｆ３線に沿ってインクジェットヘッド２１の一部を示す断面図である。図２に示すように、インクジェットヘッド２１は、いわゆるサイドシュータ型のシェアモードシェアウォール方式インクジェットヘッドである。インクジェットヘッド２１は、インクを吐出するための装置であり、インクジェットプリンタ１０の内部に搭載される。

図３に示すように、インクジェットヘッド２１は、ベースプレート４１と、ノズルプレート４２と、枠部材４３と、一対の駆動素子４４とを備えている。図３は、一対の駆動素子４４のうち、一つの駆動素子４４のみを示す。インクジェットヘッド２１の内部に、インクが供給されるインク室４６が形成される。

さらに、インクジェットヘッド２１に、回路基板４７や、マニホールド４８のような、種々の部品が取り付けられる。回路基板４７は、インクジェットヘッド２１を制御する。マニホールド４８は、インクジェットヘッド２１と第２のタンク１３との間の経路の一部、およびインクジェットヘッド２１と第３のタンク２３との間の経路の一部を形成する
ベースプレート４１は、例えばアルミナのようなセラミックスによって矩形の板状に形成される。ベースプレート４１は、平坦な実装面５１を有する。実装面５１に、複数の供給孔５２と、複数の排出孔５３とが設けられる。

複数の供給孔５２は、ベースプレート４１の中央部において、ベースプレート４１の長手方向に並んで設けられる。供給孔５２は、第２の経路１９に接続されたマニホールド４８のインク供給部４８ａに連通する。

複数の排出孔５３は、供給孔５２を挟むように二列に並んで設けられる。排出孔５３は、第３の経路２２に接続されたマニホールド４８のインク排出部４８ｂに連通する。

ノズルプレート４２は、例えばポリイミド製の矩形のフィルムによって形成される。なお、ノズルプレート４２は、ステンレスのような他の材料で形成されても良い。ノズルプレート４２は、ベースプレート４１の実装面５１に対向する。

ノズルプレート４２に、複数のノズル５５が設けられている。複数のノズル５５は、ノズルプレート４２の長手方向に沿って二列に並ぶ。ノズル５５は、実装面５１の供給孔５２と排出孔５３との間の部分に対向する。

枠部材４３は、例えばニッケル合金によって矩形の枠状に形成される。枠部材４３は、ベースプレート４１の実装面５１とノズルプレート４２との間に介在する。枠部材４３は、実装面５１とノズルプレート４２とにそれぞれ接着される。すなわち、ノズルプレート４２は、枠部材４３を介してベースプレート４１に取り付けられる。

インク室４６は、ベースプレート４１と、ノズルプレート４２と、枠部材４３とに囲まれて形成される。インク室４６は、ベースプレート４１とノズルプレート４２との間に形成される。インク室４６では、供給されたインクが流動する。

一対の駆動素子４４は、例えばチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）によって形成された板状の二つの圧電体によってそれぞれ形成される。前記二つの圧電体は、分極方向がその厚さ方向に互いに逆向きになるように貼り合わされる。

一対の駆動素子４４は、ベースプレート４１の実装面５１に接着される。駆動素子４４は、二列に並ぶノズル５５に対応して、インク室４６の中に平行に並んで配置される。駆動素子４４の頂部は、ノズルプレート４２に接着される。

駆動素子４４に、複数の圧力室５７が設けられる。圧力室５７は、駆動素子４４に形成された溝である。駆動素子４４は、圧力室５７を形成する複数の側壁５８を有する。圧力室５７は、駆動素子４４の長手方向と交差する方向にそれぞれ延びており、駆動素子４４の長手方向に並ぶ。

複数の圧力室５７に、ノズルプレート４２の複数のノズル５５が開口する。圧力室５７は、インク室４６に開放される。言い換えると、圧力室５７とインク室４６とは連通する。このため、図３の矢印で示すように、駆動素子４４の圧力室５７と、インク室４６との間でインクが流動し、インクが圧力室５７を通過する。

圧力室５７に、それぞれ電極６１が設けられる。電極６１は、例えばニッケル薄膜によって形成される。電極６１は、圧力室５７の内面を覆う。

ベースプレート４１の実装面５１から駆動素子４４に亘って、複数の配線パターン６２が設けられる。配線パターン６２は、例えばニッケル薄膜によって形成される。配線パターン６２は、駆動素子４４の圧力室５７に形成された電極６１から、実装面５１の側端部までそれぞれ延びる。

回路基板４７は、フィルムキャリアパッケージ（ＦＣＰ）であり、樹脂製のフィルム６４と、駆動ＩＣ６５とをそれぞれ有する。駆動ＩＣ６５は、ヘッド制御部の一例であるとともに、発熱体の一例である。なお、ＦＣＰは、テープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）とも称される。

フィルム６４は、複数の配線が形成されるとともに柔軟性を有する。フィルム６４は、例えばテープオートメーテッドボンディング（ＴＡＢ）である。

駆動ＩＣ６５は、フィルム６４の前記複数の配線に接続される。駆動ＩＣ６５は、電極６１にパルス信号（電圧）を印加するための部品である。駆動ＩＣ６５は、例えば樹脂によってフィルム６４に固定される。

フィルム６４の端部は、異方性導電性フィルム（ＡＣＦ）６６によって、配線パターン６２に熱圧着接続される。これにより、フィルム６４の前記複数の配線は、配線パターン６２に電気的に接続される。フィルム６４が配線パターン６２に接続されることで、駆動ＩＣ６５が、フィルム６４の前記配線を介して電極６１に電気的に接続される。

マニホールド４８は、分岐部７１と、供給パイプ７２と、排出パイプ７３とを有する。分岐部７１に、供給孔５２に連通するインク供給部４８ａと、排出孔５３に連通するインク排出部４８ｂとが設けられる。インク供給部４８ａおよびインク排出部４８ｂは、インクが通る流路である。

供給パイプ７２は、分岐部７１に設けられたインク供給部４８ａに連通する。図２に示すように、供給パイプ７２に、第２の経路１９が接続される。ベースプレート４１に設けられた供給孔５２は、インク供給部４８ａおよび供給パイプ７２を介して、第２の経路１９に接続される。これにより、インクジェットヘッド２１のインク室４６は、第２の経路１９を介して第２のタンク１３に接続される。

図３に矢印で示すように、第２のタンク１３のインクは、第２の経路１９と、供給パイプ７２と、マニホールド４８のインク供給部４８ａとを通って、供給孔５２からインク室４６に供給される。すなわち、第２の経路１９を、第２のタンク１３からインク室４６に輸送されるインクが通る。

図２に示すように、第２の経路１９の一部は、インクジェットヘッド２１に巻き付く。図３に示すように、インクジェットヘッド２１に巻き付く第２の経路１９は、例えば二箇所で駆動ＩＣ６５の表面に接触する。第２の経路１９と駆動ＩＣ６５との間に、例えば第２の経路１９を駆動ＩＣ６５に固定する接着剤や、グリスのような第２の経路１９よりも熱伝導性が高い部材が介在しても良い。

図２に示すように、第２の経路１９は、第１の部分１９ａと、第２の部分１９ｂと、第３の部分１９ｃとを有している。第１の部分１９ａは、第２のタンク１３に接続される。第２の部分１９ｂは、第１の部分１９ａから連続し、インクジェットヘッド２１に巻き付くとともに駆動ＩＣ６５に接触する。第３の部分１９ｃは、第２の部分１９ｂから連続し、供給パイプ７２に接続される。第１の部分１９ａと第３の部分１９ｃとが、バンド７５によって束ねられる。

第２の経路１９の第２の部分１９ｂは、第１の部分１９ａよりも、耐熱性および熱伝導性が高い。第２の経路１９の第２の部分１９ｂは、第１の部分１９ａよりも、耐熱性および熱伝導性が高い。例えば、第２の経路１９の第２の部分１９ｂは、第１の部分１９ａおよび第２の部分１９ｂと異なる材料によって形成される。本明細書において耐熱性が高いとは、材料の物性変化、変形、相転移、または破壊が生じる温度が高いことを意味する。なお、第１ないし第３の部分１９ａ，１９ｂ，１９ｃが、同じ材料によって形成されても良いし、耐熱性および熱伝導性が等しくとも良い。さらに、第２の部分１９ｂは、円形よりも駆動ＩＣ６５との間の接触面積が大きくなる楕円形に形成されても良い。

図３に示すように、排出パイプ７３は、分岐部７１に設けられたインク排出部４８ｂに接続される。図２に示すように、排出パイプ７３に、第３の経路２２が接続される。ベースプレート４１に設けられた排出孔５３は、インク排出部４８ｂおよび排出パイプ７３を介して、第３の経路２２に接続される。これにより、インクジェットヘッド２１のインク室４６は、第３の経路２２を介して第３のタンク２３に接続される。

図３に矢印で示すように、インク室４６のインクは、マニホールド４８のインク排出部４８ｂと、排出パイプ７３と、第３の経路２２を通って、排出孔５３から第３のタンク２３に排出される。すなわち、第３の経路２２を、インク室４６から第３のタンク２３に輸送されるインクが通る。

図１に示すように、バルブ２４は、第３の経路２２の途中に配置される。バルブ２４が閉じられると、第３の経路２２が閉塞される。バルブ２４が開くと、第３の経路２２が開放される。バルブ２４は、制御部２９によって開閉させられる。

第４の経路２５は、第３のタンク２３と第１のタンク１１とを接続する。第４の経路２５は、例えばインクが通るパイプである。第４の経路２５の一方の端部は、第３のタンク２３に収容されたインクに浸される。

第２のポンプ２６は、第４の経路２５の途中に配置される。第２のポンプ２６は、第３のタンク２３に収容されたインクを、第１のタンク１１に輸送する。第２のポンプ２６は、制御部２９によって作動または停止させられる。

図１に示す制御部２９は、例えば集積回路やメモリのような種々の電子部品によって機能する。制御部２９は、例えばユーザの操作により印字指令を発する。印字指令は、例えばユーザの操作に基づく画像の印刷に用いられる情報である。

図１において制御部２９はインクジェットヘッド２１にのみ接続されるが、制御部２９は種々の要素に接続される。制御部２９は、第１のポンプ１４、エアバルブ１５、バルブ２４、および第２のポンプ２６を制御する。

ユーザの操作により印字指令を発する前の待機状態において、制御部２９は、バルブ２４を開放し、第２のポンプ２６を作動させる。第２のポンプ２６が作動することで、第３のタンク２３に収容されたインクが、第１のタンク１１に輸送される。インクが輸送されることにより第３のタンク２３の内部の圧力が低下すると、第２のタンク１３に収容されたインクが、インクジェットヘッド２１を介して第３のタンク２３に輸送される。当該インクは、インクジェットヘッド２１において駆動素子４４の圧力室５７を通過する。

インクが輸送されることにより第２のタンク１３に収容されたインクの水位が低下する。第２のタンク１３のインクの水位が所定の高さより低下すると、フロートセンサ３２がオンになる。フロートセンサ３２がオンになると、制御部２９は、第１のポンプ１４を作動させる。第１のポンプ１４が作動することで、第１のタンク１１に収容されたインクが第２のタンク１３に輸送される。インクが輸送されることで第２のタンク１３のインクの水位が所定の高さに達すると、フロートセンサ３２がオフになる。フロートセンサ３２がオフになると、制御部２９は、第１のポンプ１４を停止させる。このように、インクジェットプリンタ１０において、インクは循環する。

制御部２９が印字指令を発すると、例えば紙送り装置によって、印刷媒体がインクジェットヘッド２１の下に配置される。印刷媒体は、例えば紙、布、または樹脂製品である。

駆動ＩＣ６５は、制御部２９が発した印字指令に基づき、フィルム６４、配線パターン６２、および電極６１を介して駆動素子４４に駆動信号（パルス信号）を印加する。駆動信号を印加された駆動素子４４は、シェアモード変形する。シェアモード変形した駆動素子４４によって、圧力室５７に充填されたインクが減圧および加圧され、ノズル５５から吐出される。言い換えると、駆動ＩＣ６５は、駆動素子４４が圧力室５７のインクをノズル５５から吐出する駆動信号を、駆動素子４４に印加する。

吐出したインクは印刷媒体に付着する。インクが吐出された後、インクジェットヘッド２１および印刷媒体が移動する。インクジェットヘッド２１が印字指令に基づいてインクの吐出を繰り返すことで、印刷媒体に画像が形成される。

駆動ＩＣ６５は、駆動素子４４に駆動信号を印加する度に発熱する。すなわち、単位時間あたりの駆動信号の印加数が多い（周波数が高い）と、駆動ＩＣ６５の発熱量が多くなる。

図３に示すように、駆動ＩＣ６５に、第２の経路１９の第２の部分１９ｂが接触する。駆動ＩＣ６５の温度が第２の経路１９を流れるインクの温度より高い場合、第２の経路１９を流れるインクは、駆動ＩＣ６５の熱を吸収する。言い換えると、第２の経路１９を流れるインクが加熱され、駆動ＩＣ６５が冷却される。

駆動ＩＣ６５によって加熱されたインクは、第２の経路１９からインク室４６に供給される。インク室４６に供給されたインクは、駆動素子４４によってノズル５５から吐出されるか、または排出孔５３から第３の経路２２を通って第３のタンク２３に排出される。第３のタンク２３に排出されたインクは、第３のタンク２３に収容されたインクに混ざる。

図１に示すように、第２のポンプ２６によって、第２のタンク１３からインクジェットヘッド２１を通って第３のタンク２３にインクが流れる。この循環動作により、第２の経路１９に第２のタンク１３から常に新しいインクが流れ、駆動ＩＣ６５の発熱を吸収し得る。

前記構成のインクジェットプリンタ１０によれば、第２のタンク１３からインク室４６に輸送されるインクが通る第２の経路１９が、駆動ＩＣ６５に接触する。第２の経路１９を通るインクが駆動ＩＣ６５を冷却するため、駆動ＩＣ６５の温度調整ができる。駆動ＩＣ６５は温度調整されることで、発熱によって劣化することが抑制される。

駆動ＩＣ６５は、第２のタンク１３からインク室４６に輸送されるインクが通る第２の経路１９によって冷却される。このようなインクジェットプリンタ１０は、例えばファンのような駆動ＩＣ６５を冷却するための専用の装置が不要となり、部品点数および製造コストを低減できる。さらに、ファンによる気流の乱れが抑制されるとともに、冷却専用装置の発熱が無くなる。

インク室４６に供給されたインクは、駆動ＩＣ６５の発熱によって加熱される。インク室４６から第３の経路２２に排出されるインクは、第２のタンク１３に収容されたインクよりも、駆動ＩＣ６５の温度に近い温度になる。

第２の経路１９を流れるインクは、駆動ＩＣ６５によって加熱される。駆動ＩＣ６５に加熱された第２の経路１９のインクは、第２のタンク１３に収容されたインクよりも、駆動ＩＣ６５の温度に近い温度になる。

インク室４６から排出されるインクの温度と、第２の経路１９を流れるインクの温度とが近くなる。言い換えると、インク室４６に供給されるインクの温度と、インク室４６から排出されるインクの温度とがある程度一定に保たれる。これにより、温度差によるインクの吐出不良およびインク漏れを抑制できる。

第２の経路１９は、インクジェットヘッド２１に巻き付くことで駆動ＩＣ６５に接触する。このため、第２の経路１９を駆動ＩＣ６５に固定する特別な部品を用いることなく、第２の経路１９を容易に駆動ＩＣ６５に接触させた状態に固定できる。

第２の経路１９の第２の部分１９ｂは、第１の部分１９ａよりも高い耐熱性を有する。これにより、駆動ＩＣ６５が発熱することにより第２の経路１９が劣化することを抑制できる。

第２の経路１９第２の部分１９ｂは、第１の部分１９ａよりも高い熱伝導性を有する。これにより、第２の経路１９を流れるインクが駆動ＩＣ６５の発熱を効率的に吸収できる。

次に、図４および図５を参照して、インクジェットプリンタ１０の第２の実施の形態について説明する。なお、以下に開示する実施形態において、第１の実施形態のインクジェットプリンタ１０と同一の機能を有する構成部分には同一の参照符号を付す。さらに、当該構成部分については、その説明を一部または全て省略することがある。

図４は、第２の実施の形態に係るインクジェットプリンタ１０Ａの構成を概略的に示すブロック図である。図４に示すように、インクジェットプリンタ１０Ａは、第１のタンク１１と、第１の経路１２と、第２のタンク１３と、第１のポンプ１４と、エアバルブ１５と、第２の経路１９と、インクジェットヘッド２１Ａと、制御部２９とを備えている。インクジェットプリンタ１０Ａにおいて、インクは循環しない。

図５は、第２の実施形態に係るインクジェットヘッド２１Ａを示す斜視図である。インクジェットヘッド２１Ａは、いわゆるエンドシュータ型のシェアモードシェアウォール方式インクジェットヘッドである。

図５に示すように、インクジェットヘッド２１Ａは、温度センサ８２と、熱源８３とをさらに備える。温度センサ８２は、センサの一例である。

温度センサ８２は、駆動ＩＣ６５の表面に取り付けられている。温度センサ８２は、駆動ＩＣ６５の温度を検知する。制御部２９は、温度センサ８２から駆動ＩＣ６５の温度の情報を取得する。

熱源８３は、駆動ＩＣ６５の反対側に配置されている。なお、熱源８３の位置はこれに限らず、駆動ＩＣ６５の近くに配置されても良い。熱源８３は、例えば電熱線を用いたヒータであり、制御部２９によって発熱させられる。

発熱する熱源８３の温度は、発熱する駆動ＩＣ６５の温度より僅かに低い。言い換えると、発熱する熱源８３の温度は、発熱する駆動ＩＣ６５の温度よりも低く、第２のタンク１３に収容されたインクの温度よりも高い。なお、発熱する熱源８３の温度が発熱する駆動ＩＣ６５の温度より高くとも良い。

インクジェットヘッド２１Ａの供給パイプ７２に、第２の経路１９が接続されている。第２の経路１９は、第２のタンク１３と、インクジェットヘッド２１Ａのインク室４６とを接続する。

第２の経路１９は、インクジェットヘッド２１Ａに巻き付く。インクジェットヘッド２１Ａに巻き付く第２の経路１９は、駆動ＩＣ６５の表面と、熱源８３の表面とに接触する。第２の経路１９と熱源８３との間に、例えば第２の経路１９を熱源８３に固定する接着剤や、グリスが介在しても良い。

制御部２９は、駆動ＩＣ６５が駆動素子４４に駆動電圧を印加してから所定の時間が経過すると、熱源８３を作動させる。言い換えると、制御部２９は、インクジェットプリンタ１０Ａが所定の時間の間待機状態であり続けると、熱源８３を作動させる。熱源８３が作動すると、第２の経路１９を流れるインクが熱源８３によって加熱される。

発熱する熱源８３の温度は、発熱する駆動ＩＣ６５の温度より僅かに低い。このため、第２の経路１９を流れるインクの温度は、駆動ＩＣ６５によって加熱されてインク室４６から排出されるインクの温度に近くなる。言い換えると、熱源８３によって、インク室４６に供給されるインクの温度と、インク室４６から排出されるインクの温度とがある程度一定に保たれる。これにより、温度差によるインクの吐出不良およびインク漏れを抑制できる。

さらに、制御部２９は、温度センサ８２が検知した駆動ＩＣ６５の温度が所定の温度より低いとき、熱源８３を作動させる。言い換えると、制御部２９は、駆動ＩＣ６５の発熱量が一定の大きさを超えない場合、熱源８３を作動させる。

図５に示すように、インクジェットヘッド２１Ａの近傍に、ファン８５が配置される。ファン８５は、冷却装置の一例である。ファン８５は、インクジェットヘッド２１Ａに支持されても良い。ファン８５は、駆動ＩＣ６５に対向する。ファン８５は、制御部２９によって作動させられる。図５の矢印に示すように、作動したファン８５は、駆動ＩＣ６５に向かって送風する。

制御部２９は、温度センサ８２が検知した駆動ＩＣ６５の温度が所定の温度より高いとき、ファン８５を作動させる。ファン８５は駆動ＩＣ６５に向かって送風することで、駆動ＩＣ６５と、駆動ＩＣ６５に接触した第２の経路１９とを冷却する。

冷却装置は、ファン８５に限らない。例えば、冷却装置は、駆動ＩＣ６５に接触するヒートパイプや、熱を吸収する吸熱材料のような他の装置であっても良い。

このような非循環型のインクジェットプリンタ１０Ａであっても、第２のタンク１３からインク室４６に輸送されるインクが通る第２の経路１９が、駆動ＩＣ６５に接触する。第２の経路１９を通るインクが駆動ＩＣ６５を冷却するため、駆動ＩＣ６５の温度調整ができる。駆動ＩＣ６５は温度調整されることで、発熱によって熱破壊することが抑制される。

制御部２９は、駆動ＩＣ６５が駆動信号を駆動素子４４に引火してから所定の時間が経過したときに、第２の経路１９に接触した熱源を発熱させる。これにより、温度差によるインクの吐出不良およびインク漏れを抑制できる。さらに、長時間の待機状態を経ても、インクの温度が一定に保たれることで、インクをノズル５５から吐出するために適切な粘度に保つことができる。

制御部２９は、温度センサ８２が検知した駆動ＩＣ６５の温度が所定の温度より大きくなったときに、ファン８５を作動させる。これにより、駆動ＩＣ６５によって第２の経路１９を流れるインクが過剰に加熱されることを抑制できる。

以上述べた少なくとも一つの実施形態の画像形成装置によれば、タンクとインク室とを接続して前記タンクから前記インク室に輸送されるインクが通るとともに、ヘッド制御部に接触するチューブを備えることで、前記ヘッド制御部の温度調整ができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

例えば、第１の実施形態のインクジェットヘッド２１が、第２の実施形態の熱源８３を備えても良い。また、第１の実施形態の駆動ＩＣ６５が、第２の実施形態のファン８５によって冷却されても良い。

１０，１０Ａ…インクジェットヘッド、１３…第２のタンク、１９…第２のタンク、１９ａ…第１の部分、１９ｂ…第２の部分、１９ｃ…第３の部分、２１，２１Ａ…インクジェットヘッド、２９…制御部、４２…ノズルプレート、４４…駆動素子、４６…インク室、５５…ノズル、５７…圧力室、６５…駆動ＩＣ、８２…温度センサ、８３…熱源、８５…ファン。

Claims (4)

1. インクの供給孔及び排出孔を備えたベースプレートと、
   このベースプレートの実装面に装着され、インクが充填される圧力室を有する駆動素子と、
   前記圧力室に開口するノズルを有するノズルプレートと、
   前記駆動素子が前記圧力室のインクを前記ノズルから吐出する駆動信号を前記駆動素子に印加するヘッド制御部と、
   前記圧力室に連通するとともにインクが流動するインク室と、
   インクを収容したタンクと、
   前記タンクと前記インク室とを接続して前記タンクから前記インク室に輸送されるインクが通るとともに、前記ヘッド制御部に接触して配置し前記供給孔に接続する供給部と、
   前記排出孔に接続している、前記供給部とは異なる排出部と、
   前記駆動素子と、前記ノズルプレートと、ヘッド制御部と、前記インク室と、を有するインクジェットヘッドとを具備し、
   前記供給部は、前記タンクから前記インク室に輸送されるインクが通るとともに、前記ヘッド制御部に接触するチューブを有し、
   前記チューブは、前記ヘッド制御部に接触する状態で前記インクジェットヘッドに巻き付くことで固定されることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記チューブは、前記タンクに接続された第１の部分と、前記ヘッド制御部に接触するとともに前記第１の部分よりも高い耐熱性を有する第２の部分と、を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記チューブの前記第２の部分が前記第１の部分よりも高い熱伝導性を有することを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 前記チューブと前記ヘッド制御部との間に介在し、前記チューブよりも熱伝導性が高い部材をさらに具備することを特徴とする請求項３に記載の装置。

Images