JP6027427B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、ノズルから吐出するインクにより画像を形成するインクジェット記録装置に関する。

ノズルから吐出するインクにより画像を形成するインクジェット記録装置では、インクを吐出させるためのノズルのアクチュエータ（例えば、ピエゾ素子）やアクチュエータの駆動回路が過熱するのを抑える必要がある。アクチュエータの過熱は、インクの温度上昇による粘度低下を招いてインクが正常範囲で吐出されるのを妨げる可能性があり、駆動回路の過熱は回路の故障を招く可能性があるためである。

そこで、インクを循環させるようにして、アクチュエータや駆動回路で発生した熱をインクにより冷却することが行われている（例えば、特許文献１〜３）。

特開平７−２５１５０８号公報 特開２００９−２８５８４０号公報 特開２０１２−１２５９３６号公報

しかしながら、印刷速度の高速度化が進むに連れて、インクの循環で得られる冷却効果だけでは不足するようになり、その結果、インクの循環経路上に温度調整器を設けてインクの冷却を図る必要が生じて、装置の大型化やコストアップを招く要因となっている。

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、インクによる冷却効率を高めて装置の大型化やコストアップを抑制することができるインクジェット記録装置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記録装置は、
駆動回路により駆動されてインクを吐出する複数のノズルを配列したノズル列から、該ノズル列の各ノズルに供給されたインクの残余分をインク排出経路により前記ノズル列から排出するユニットを、少なくとも第１及び第２の２ユニット以上設け、
前記第１ユニットの前記インク排出経路を前記第２ユニットの前記駆動回路と熱的に接触させると共に、前記第２ユニットの前記インク排出経路を前記第１ユニットの前記駆動回路と熱的に接触させた、
ことを特徴とする。

また、請求項１に記載した本発明のインクジェット記録装置は、前記各ユニットが、前記ノズル列から排出した残余分のインクを該ノズル列の各ノズルに再供給するインク循環経路をそれぞれ有しており、該インク循環経路の一部を前記インク排出経路が構成していることを特徴とする。

さらに、請求項２に記載した本発明のインクジェット記録装置は、請求項１に記載した本発明のインクジェット記録装置において、前記第１ユニット及び前記第２ユニットの一方が、使用可とするインク色を全色とする通常モード及び使用可とするインク色を一部に制限する制限モードの双方において、前記各ノズルからのインクの吐出を行うユニットであり、前記第１ユニット及び前記第２ユニットの他方が、前記通常モードにおいて前記各ノズルからのインクの吐出を行い、前記制限モードにおいて前記各ノズルからのインクの吐出を停止するユニットであることを特徴とする。

また、請求項３に記載した本発明のインクジェット記録装置は、請求項１又は２に記載した本発明のインクジェット記録装置において、少なくとも前記第１ユニットと前記第２ユニットの各ノズル列を設けたインクジェットヘッドを、第１及び第２の２列備えており、前記各列のインクジェットヘッドの前記第１ユニット及び前記第２ユニットが、非フルカラー印刷時における使用頻度が互いに異なるインクをそれぞれの各ノズルに供給排出するユニットであることを特徴とする。

本発明によれば、第１ユニット及び第２ユニットのそれぞれにおいて、ノズルのアクチュエータに熱的に接触するインクと駆動回路に熱的に接触するインクとが、一方は第１ユニットのインク、他方は第２ユニットのインクとなる。したがって、各ユニットでそれぞれ発生するアクチュエータや駆動回路の熱が、異なるユニットのインクで分担して冷却されることになる。よって、インクによる冷却効率を高めて装置の大型化やコストアップを抑制することができる。

即ち、請求項１に記載した本発明のインクジェット記録装置によれば、第１ユニットのノズル列に対して供給排出されるインクが第１ユニットのノズルのアクチュエータと熱的に接触し、第２ユニットのノズル列に対して供給排出されるインクが第１ユニットの駆動回路に熱的に接触する。同様に、第２ユニットのノズル列に対して供給排出されるインクが第２ユニットのノズルのアクチュエータと熱的に接触し、第１ユニットのノズル列に対して供給排出されるインクが第２ユニットの駆動回路に熱的に接触する。

したがって、第１ユニットでは、ノズルのアクチュエータが第１ユニットのインクによって冷却され、駆動回路が第２ユニットのインクによって冷却される。一方、第２ユニットでは、ノズルのアクチュエータが第２ユニットのインクによって冷却され、駆動回路が第１ユニットのインクによって冷却される。

このため、各ユニットでそれぞれ発熱するアクチュエータと駆動回路が、互いに異なるユニットのインクで分担して冷却されることになる。よって、インクによる冷却効率を高めて装置の大型化やコストアップを抑制することができる。

また、請求項１に記載した本発明のインクジェット記録装置によれば、各ユニットがノズル列から排出したインクを還流させてノズル列に供給するインク循環経路を有している場合、各ユニットのインク循環経路のうちノズル列からインクを排出するインク排出経路を構成する部分を、別のユニットの駆動回路に熱的に接触させることで、アクチュエータと駆動回路が、互いに異なるユニットのインクで分担して冷却される構成を、容易に実現することができる。

さらに、請求項２に記載した本発明のインクジェット記録装置によれば、請求項１に記載した本発明のインクジェット記録装置において、全インク色を使用可とする通常モードにおいては、各ノズルからのインクの吐出を、第１ユニット及び第２ユニットの双方が行う。一方、使用可とするインク色を一部に制限する制限モードにおいては、各ノズルからのインクの吐出を、第１ユニット及び第２ユニットの一方が行い他方が停止する。

したがって、制限モードにおいては、第１ユニット及び第２ユニットの一方で、ノズルのアクチュエータが自ユニットのインクによって冷却され、駆動回路が、インクの吐出停止によりノズルのアクチュエータ及び駆動回路に発熱が発生していない他ユニットのインクによって冷却される。

このように、第１ユニットと第２ユニットを、制限モードにおいてインクの吐出を行うユニットと停止するユニットの組み合わせとすることで、特に制限モードにおけるインクの吐出を行うユニットにおけるアクチュエータ及び駆動回路のインクによる冷却を、効率よく行うことができる。

また、請求項３に記載した本発明のインクジェット記録装置によれば、請求項１又は２に記載した本発明のインクジェット記録装置において、第１ユニット及び第２ユニットの各ノズル列をそれぞれ設けた第１列の各インクジェットヘッドと第２列の各インクジェットヘッドでは、それぞれの第１ユニット及び第２ユニットにおいて、非フルカラー印刷時における使用頻度が互いに異なるインクがノズル列に供給排出される。

したがって、非フルカラー印刷時においては、各列のインクジェットヘッドにおいて第１ユニットのノズル列だけからインクが吐出されるケースが生じやすくなる。その場合、各列のインクジェットヘッドにおいて、第１ユニット及び第２ユニットの一方で、ノズルのアクチュエータが自ユニットのインクによって冷却され、駆動回路が、インクの吐出が停止しているノズルのアクチュエータ及び駆動回路に発熱が発生していない他ユニットのインクによって冷却される。

このように、第１ユニットと第２ユニットを、非フルカラー印刷時における使用頻度が互いに異なるインクを各ノズルにそれぞれ供給排出するユニットの組み合わせとすることで、特に非フルカラー印刷時におけるインクの吐出を行うユニットにおけるアクチュエータ及び駆動回路のインクによる冷却を、効率よく行うことができる。

本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成を示す説明図である。 図１の各列のインクジェットヘッドの配置を上方から見て示す説明図である。 図１の各インク循環式印刷ユニットの全体構成を示す説明図である。 （ａ）は図２のインクジェットヘッドの下面図、（ｂ）は内部のインク流路構成を示す模式図、（ｃ）は縦断面図である。 （ａ）は図２のインクジェットヘッドの上方から見た斜視図、（ｂ）は下方から見た斜視図である。 第１列及び第２列のインクジェットヘッドのインク循環経路を示す斜視図である。 第１列及び第２列の各インクジェットヘッドを一体化した場合を示す説明図である。 第１列のインクジェットヘッドの各インクジェットヘッドに第１ユニットのノズル列を設け、第２列のインクジェットヘッドの各インクジェットヘッドに第２ユニットのノズル列を設ける場合の、各ユニットの供給用配管と排出用配管の配置を示す説明図である。

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は本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成を示す説明図である。図１に示すように、本実施形態のインクジェットプリンタ１（請求項中のインクジェット記録装置に相当）は、給紙部Ａと、プリンタ部Ｂと、搬送部Ｃと、排紙部Ｄと、反転部Ｅと、これらの動作を制御する制御ユニット２９とを備えている。

給紙部Ａは、記録紙ＰＡ（請求項中の印刷用紙に相当）を給紙するものである。給紙部Ａは、記録紙ＰＡの搬送経路の最も上流側に配置されている。給紙部Ａは、給紙台Ａ１から記録紙ＰＡをプリンタ部Ｂへと給紙する。

プリンタ部Ｂは、記録紙ＰＡを搬送部Ｃに搬送しつつ、記録紙ＰＡに画像を印刷する。プリンタ部Ｂは、給紙部Ａの下流側に配置されている。プリンタ部Ｂは、記録紙ＰＡの搬送経路上方に配置されたヘッドユニットＢ１を有しており、ヘッドユニットＢ１には、４列のインクジェットヘッド５と４個のインク循環式印刷ユニットＢ３（Ｂ３ａ〜Ｂ３ｄ）とを備えている。

図２は図１の各列のインクジェットヘッド５の配置を上方から見て示す説明図である。図２に示すように、各列は、記録紙ＰＡの搬送方向と直交する方向に間隔をおいた３つずつのインクジェットヘッド５をそれぞ有しており、４列の１２個のインクジェットヘッド５が全体で千鳥状に配置されている。

搬送方向の上流側に千鳥状に配置された６つのインクジェットヘッド５は、第１列のインクジェットヘッド５Ａを構成しており、各インクジェットヘッド５は、Ｃ（シアン）のインクを吐出するノズル列と、Ｋ（ブラック）のインクを吐出するノズル列とをそれぞれ有している。

また、搬送方向の下流側に千鳥状に配置された６つのインクジェットヘッド５は、第２列のインクジェットヘッド５Ｂを構成しており、各インクジェットヘッド５は、Ｍ（マゼンタ）のインクを吐出するノズル列と、Ｙ（イエロー）のインクを吐出するノズル列とをそれぞれ有している。

図１に示すように、各インク循環式印刷ユニットＢ３（Ｂ３ａ〜Ｂ３ｄ）は、各列の３つのインクジェットヘッドに対応しており、そのインク循環経路中に、対応する列のインクジェットヘッド５をそれぞれ有している。

搬送部Ｃは、記録紙ＰＡの搬送経路のうち、排紙部Ｃと反転部Ｅの分岐部分に記録紙ＰＡを搬送する経路を構成しており、印刷済みの記録紙ＰＡを搬送する。搬送部Ｃは、プリンタ部Ｂの下流側に配置されている。排紙部Ｄには、印刷済みの記録紙ＰＡが排紙されて積層される。排紙部Ｄは、搬送部Ｃの下流側に配置されている。

反転部Ｅには、排紙部Ｄと切り替えて、両面印刷の片面印刷済の記録紙ＰＡが送り込まれる。反転部Ｅは、片面が印刷された記録紙ＰＡを反転させてプリンタ部Ｂへと搬送する。

図３は図１の各インク循環式印刷ユニットの全体構成を示す説明図である。図３に示す各インク循環式印刷ユニットＢ３ａ〜Ｂ３ｄは、それぞれ、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の各色のインクを用いて記録紙ＰＡに画像を印刷するものである。

図３の各インク循環式印刷ユニットＢ３ａ〜Ｂ３ｄは、インク循環経路１５を有している。インク循環経路１５は、上タンク３から第１列又は第２列のインクジェットヘッド５Ａ，５Ｂを構成する６つのインクジェットヘッド５を経て、下タンク７に至るインク流路９と、下タンク７から循環ポンプ１１を経て上タンク３に至るインク流路１３とにより構成される。

上タンク３は、大気開放弁３１を介して大気と連通する空気層３３を内部に有している。この空気層３３は、循環ポンプ１１の作動によりインク循環経路１５を循環するインクの圧力に生じる脈動に対する緩衝や、６つの各インクジェットヘッド５に設けられるインクの供給、排出先のノズル５ａ，５ａ，…のインクメニスカスの圧力を安定させるためのバッファとして設けられる。また、上タンク３には、内部のインク液面の上限値とその上の限界値とをそれぞれ検出する２つの液面センサ３５，３７が設けられている。

インク流路９の途中には、インク流路９を通過するインクの温度を検出する温度センサ９１が設けられている。６つのインクジェットヘッド５は、上タンク３よりも下方に配置されている。

各インクジェットヘッド５は、第１及び第２の２つのブロック５１，５３を一体化させて構成されており、そのうち一方の第１ブロック５１（又は第２ブロック５３）に多数形成した各ノズル５ａには、上タンク３のインク液面とノズルのインクメニスカスとの水頭差に応じた圧力で、インク流路９を介して上タンク３からインクが供給される。

下タンク７は、インクジェットヘッド５の下方に配置されており、ノズル５ａからの吐出後に残った余剰のインクがインクジェットヘッド５から自重により回収される。この下タンク７は、大気開放弁７１を介して大気と連通する空気層７３を内部に有している。この空気層７３は、インク循環経路１５におけるインクの循環停止中に、大気圧によりノズル５ａのインクメニスカスの圧力を安定させるために設けられている。

また、下タンク７には、内部のインク液面の下限値を検出する液面センサ７７が設けられている。さらに、下タンク７には補給用インク流路１９と開閉弁２１とを介してインクカートリッジ２３が接続されている。

各インク循環式印刷ユニットＢ３ａ〜Ｂ３ｄのインクカートリッジ２３には、プロセスカラーであるＣ（シアン）、Ｋ（ブラック）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）のインクがそれぞれ充填されている。

液面センサ７７により下タンク７のインク液面が下限値まで減ったことが検出されると、開閉弁２１が適宜開放され、インクカートリッジ２３内のインクが、補給用インク流路１９を介して下タンク７に適量供給される。

循環ポンプ１１は、下タンク７のインクをインク流路１３を介して上タンク３に還流させる。このインク流路１３の途中には温度調整器２５が設けられている。この温度調整器２５は、循環ポンプ１１により下タンク７から上タンク３に還流されるインクの温度を、インクジェットヘッド５においてインクが適切な吐出速度でノズル５ａから吐出される適温に調節するものである。そのために温度調整器２５は、加熱用のヒータ２５１と冷却用のファン２５３及びヒートシンクを有している。

図４（ａ）はインクジェットヘッド５の下面図、（ｂ）は内部のインク流路構成を示す模式図、（ｃ）は縦断面図である。図４（ａ）に示すように、インクジェットヘッド５を構成する第１及び第２の２つのブロック５１，５３は、それぞれの下面に、内部のインク室（図示せず）と連通するノズル５ａを多数列設した第１及び第２の各ノズル板５１ａ，５３ａを有している。

なお、以下に示す本実施形態では、第１ブロック５１のノズル５ａから吐出されるインクと第２ブロック５３のノズル５ａから吐出されるインクとが異なる色である場合について説明する。しかし、本発明は、各ブロック５１，５３のノズル５ａから吐出されるインクが同じ色である場合にも適用可能である。

インクジェットヘッド５がシェアモード型である場合、各ノズル５ａに連通するインク室同士の隔壁（図示せず）を、隔壁を構成する圧電部材（図示せず）への電圧印加に伴いせん断変形させると、ノズル５ａからインクが吐出される。

図４（ｂ）に示すように、第１及び第２の各ノズル板５１ａ，５３ａには第１及び第２の各インク流路部材５１ｂ，５３ｂが積層されている。第１及び第２の各インク流路部材５１ｂ，５３ｂには、第１及び第２の各ノズル板５１ａ，５３ａの多数のノズル５ａにインクを供給する第１及び第２の各インク供給通路５１ｃ，５３ｃと、第１及び第２の各ノズル板５１ａ，５３ａの多数のノズル５ａからインクを排出する第１及び第２の各インク排出通路５１ｄ，５３ｄが、ノズル５ａの列とそれぞれ平行に設けられている。

第１のインク供給通路５１ｃには第１のインク供給口５１ｅが接続され、第１のインク排出通路５１ｄには、連絡通路５１ｇ，５１ｈを介して第１のインク排出口５１ｆが接続されている。同様に、第２のインク供給通路５３ｃには第２のインク供給口５３ｅが接続され、第２のインク排出通路５３ｄには、連絡通路５３ｇ，５３ｈを介して第２のインク排出口５３ｆが接続されている。

図５（ａ）は図２のインクジェットヘッドの上方から見た斜視図、（ｂ）は下方から見た斜視図である。図５（ａ）に示すように、第１及び第２の各インク供給口５１ｅ，５３ｅは、インクジェットヘッド５の第１ブロック５１と第２ブロック５３の境界部分に配置されている。また、第１及び第２の各インク排出口５１ｆ，５３ｆは、インクジェットヘッド５の長手方向（ノズル５ａの列設方向）と直交する幅方向の両端に配置されている。

第１及び第２の各インク排出口５１ｆ，５３ｆは、図４（ｂ）に示す第１及び第２の各インク排出通路５１ｄ，５３ｄの全体から排出するインクを集めるために、図５（ａ）に示すように、台形状を呈する中空の第１及び第２の各インク集約部５１ｉ，５３ｉを介して、第１及び第２の各インク排出通路５１ｄ，５３ｄに連通している。

第１インク集約部５１ｉの外面には、第２ブロック５３の圧電部材に電圧を印加してインク室の隔壁を変形させる第２駆動回路の基板５３ｊが取り付けられている。同様に、第２インク集約部５３ｉの外面には、第１ブロック５１の圧電部材に電圧を印加してインク室の隔壁を変形させる第１駆動回路の基板５１ｊが取り付けられている。

図４（ｃ）に示すように、第１駆動回路及び第２駆動回路の各基板５１ｊ，５３ｊは、熱伝導性のよい金属又は樹脂による接合材５１ｋ，５３ｋを介して、対象の第２及び第１の各インク集約部５３ｉ，５１ｉにそれぞれ取り付けられている。これにより、第１駆動回路及び第２駆動回路の各基板５１ｊ，５３ｊは、第２及び第１の各インク集約部５３ｉ，５１ｉに対して熱的に接触されている。

図６は第１列及び第２列のインクジェットヘッド５Ａ，５Ｂの各インクジェットヘッド５に対するインク循環経路１５を示す斜視図である。

本実施形態では、第１列のインクジェットヘッド５Ａの各インクジェットヘッド５の第１ブロック５１には、Ｋ（ブラック）のインクバス５１ｍが引き回しされており、第２ブロック５３には、Ｃ（シアン）のインクバス５３ｍが引き回しされている。

Ｋ（ブラック）のインクは、フルカラー印刷時（請求項中の通常モードに相当）と非フルカラー印刷時（請求項中の制限モードに相当）の双方でノズル５ａから吐出される。一方、Ｃ（シアン）のインクは、フルカラー印刷時（請求項中の通常モードに相当）にノズル５ａから吐出されるが、非フルカラー印刷時（請求項中の制限モードに相当）には、ノズル５ａから吐出されない場合がある。即ち、Ｋ（ブラック）のインクはＣ（シアン）のインクよりも、使用頻度が高いインクである。

また、本実施形態では、第２列のインクジェットヘッド５Ｂの各インクジェットヘッド５の第１ブロック５１には、Ｍ（マゼンタ）のインクバス５１ｎが引き回しされており、第２ブロック５３には、Ｙ（イエロー）のインクバス５３ｎが引き回しされている。

Ｙ（イエロー）のインクは、フルカラー印刷時（請求項中の通常モードに相当）と非フルカラー印刷時（請求項中の制限モードに相当）の双方でノズル５ａから吐出される。一方、Ｍ（マゼンタ）のインクは、フルカラー印刷時（請求項中の通常モードに相当）にノズル５ａから吐出されるが、非フルカラー印刷時（請求項中の制限モードに相当）には、ノズル５ａから吐出されない場合がある。即ち、Ｙ（イエロー）のインクはＭ（マゼンタ）のインクよりも、使用頻度が高いインクである。

第１列及び第２列の各インクジェットヘッド５Ａ，５Ｂのインクバス５１ｍ，５１ｎは、図４（ｂ）や図５（ａ）に示す第１ブロック５１の第１のインク供給口５１ｅに接続される供給用配管５１ｏ，５３ｏの一部と、第１のインク排出口５１ｆに接続される排出用配管５１ｐ，５３ｐの一部とを収容している。

また、第１列及び第２列の各インクジェットヘッド５Ａ，５Ｂのインクバス５３ｍ，５３ｎは、図４（ｂ）や図５（ａ）に示す第２ブロック５３の第２のインク供給口５３ｅに接続される供給用配管５１ｑ，５３ｑの一部と、第２のインク排出口５３ｆに接続された排出用配管５１ｒ，５３ｒの一部とを収容している。

第１列及び第２列の各インクジェットヘッド５Ａ，５Ｂの供給用配管５１ｏ，５３ｏ，５１ｑ，５３ｑは、それぞれ、熱交換器４を介して、各インク循環式印刷ユニットＢ３ａ〜Ｂ３ｄの上タンク３に接続されている。

また、第１列及び第２列の各インクジェットヘッド５Ａ，５Ｂの排出用配管５１ｐ，５３ｐ，５１ｒ，５３ｒは、それぞれ、熱交換器４を介して、各インク循環式印刷ユニットＢ３ａ〜Ｂ３ｄの循環ポンプ１１乃至下タンク７に接続されている。

上述した構成を有する本実施形態のインクジェットプリンタ１によれば、第１列及び第２列の各インクジェットヘッド５Ａ，５Ｂにおいて、第１ユニット５１のノズル５ａ列に対して供給排出されるインクが、第１ユニット５１のノズル５ａに連通するインク室の圧電素子（図示せず）と熱的に接触し、第２ユニット５３のノズル５ａ列に対して供給排出されるインクが第１ユニット５１の駆動回路の基板５１ｊに熱的に接触する。

同様に、第２ユニット５３のノズル５ａ列に対して供給排出されるインクが第２ユニット５３のノズル５ａに連通するインク室の圧電素子（図示せず）と熱的に接触し、第１ユニット５１のノズル５ａ列に対して供給排出されるインクが第２ユニット５３の駆動回路の基板５３ｊに熱的に接触する。

したがって、第１ユニット５１では、インク室の圧電素子が第１ユニット５１のインクによって冷却され、駆動回路の基板５１ｊが第２ユニット５３のインクによって冷却される。一方、第２ユニット５３では、インク室の圧電素子が第２ユニット５３のインクによって冷却され、駆動回路の基板５３ｊが第１ユニット５１のインクによって冷却される。

このため、各ユニット５１，５３でそれぞれ発熱するインク室の圧電素子と駆動回路の基板５１ｊ，５３ｊが、それぞれ２つのユニット５１，５３のインクで分担して冷却されることになる。よって、インクによる冷却効率を高めて、各インク循環式印刷ユニットＢ３ａ〜Ｂ３ｄの温度調整器２５の負担を減らし、温度調整器２５乃至インクジェットプリンタ１全体の大型化やコストアップを抑制することができる。

また、本実施形態のインクジェットプリンタ１によれば、各ユニット５１，５３の第１及び第２の各インク排出口５１ｆ，５３ｆの第１及び第２の各インク集約部５１ｉ，５３ｉに、別のユニット５３，５１の駆動回路の基板５３ｊ，５１ｊを取り付けて、両者をに熱的に接触させた。これにより、圧電素子と駆動回路の基板５１ｊ，５３ｊが、それぞれ２つのユニット５１，５３のインクで分担して冷却される構成を、容易に実現することができる。

なお、本実施形態のインクジェットプリンタ１においては、各ユニット５１，５３のノズル５ａ列から排出されたインクが、インク室の圧電素子又は駆動回路の基板５１ｊ，５３ｊとの熱的接触による冷却の際に、それらから吸熱する。一方、各ユニット５１，５３のノズル５ａ列に供給するインクは、適切な吐出特性が得られる粘度となるような温度に温度調整器２５を用いて調整される。

そして、本実施形態のインクジェットプリンタ１においては、第１列及び第２列の各インクジェットヘッド５Ａ，５Ｂにおいて、第１及び第２の各ユニット５１，５３の供給用配管５１ｏ，５３ｏ，５１ｑ，５３ｑと排出用配管５１ｐ，５３ｐ，５１ｒ，５３ｒが熱交換器４を通過し、その際に、相互のインク間で熱交換される。

このため、各ユニット５１，５３のインク循環経路１５のインク間で熱交換器４により熱交換することで、各ユニット５１，５３のインク５ａ列に供給されるインクを適切な温度に調整する際の熱源として利用し、熱利用効率を高めることができる。

これに加えて、異なるユニット５１，５３のインクで分担して冷却したインク室の圧電素子と駆動回路の基板５１ｊ，５３ｊのそれぞれからインクが受け取った熱量にばらつきがあっても、それらのインクの熱が熱交換器４において他のインク循環経路１５のインクとの間で熱交換されることで、各ユニット５１，５３のインクによる冷却のための負担が平準化される。よって、インクによるインク室の圧電素子と駆動回路の基板５１ｊ，５３ｊの冷却効率を、各ユニット５１，５３においてそれぞれ高めることができる。

また、本実施形態のインクジェットプリンタ１によれば、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）のうち一部の色のインクだけを使用する非フルカラー印刷時には、第１列及び第２列の各インクジェットヘッド５Ａ，５Ｂにおいて、各ノズル５ａからのインクの吐出を、第１ユニット５１で行い第２ユニット５３では停止するケースが生じる。

したがって、そのような非フルカラー印刷時には、第１ユニット５１において、インク室の圧電素子が第１ユニット５１のインクによって冷却され、駆動回路の基板５１ｊが、インクの吐出停止によりインク室の圧電素子及び駆動回路の基板５３ｊに発熱が発生していない第２ユニット５３のインクによって冷却される。

このように、第１ユニット５１と第２ユニット５３を、非フルカラー印刷時においてインクの吐出を行うユニットと停止する場合があるユニットの組み合わせとすることで、特に非フルカラー印刷時にインクの吐出を行う第１ユニット５１におけるインク室の圧電素子及び駆動回路の基板５１ｊのインクによる冷却を、効率よく行うことができる。

なお、本実施形態では、第１列及び第２列の各インクジェットヘッド５Ａ，５Ｂの各インクジェットヘッド５同士を、図２や図６に示すように、互いに離間して配置するものとした。しかし、例えば、図７の斜視図に示すように、第１列及び第２列の各インクジェットヘッド５Ａ，５Ｂの各インクジェットヘッド５同士を一体化させてもよい。このように構成すれば、１つのブロックでＣ（シアン）、Ｋ（ブラック）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）のインクをノズル５ａから吐出するインクジェットヘッド５を構成することができる。

また、本実施形態では、１つのインクジェットヘッド５に２つのユニット５１，５３のノズル５ａ列を設けたが、第１及び第２の各ユニット５１，５３のノズル５ａ列を別々のインクジェットヘッド５に設ける構成としてもよい。

図８は第１列のインクジェットヘッド５Ａの各インクジェットヘッド５に第１ユニット５１のノズル５ａ列を設け、第２列のインクジェットヘッド５Ｂの各インクジェットヘッド５に第２ユニット５３のノズル５ａ列を設ける場合の、各ユニット５１，５３の供給用配管５１ｏ，５３ｏと排出用配管５１ｐ，５３ｐの配置を示す説明図である。

この場合、各インクジェットヘッド５には、ノズル５ａと連通するインク室の圧電素子の駆動回路の基板（図示せず）がそれぞれ設けられる。そこで、第１列のインクジェットヘッド５Ａの各インクジェットヘッド５の基板が接触するように、第２列のインクジェットヘッド５Ｂの排出用配管５３ｐを配置する。また、第２列のインクジェットヘッド５Ｂの各インクジェットヘッド５の基板が接触するように、第１列のインクジェットヘッド５Ａの排出用配管５１ｐを配置する。

上述した構成とすれば、第１列のインクジェットヘッド５Ａにおいて、ノズル５ａ列に対して供給排出されるインクがインク室の圧電素子（図示せず）と熱的に接触し、第２列のインクジェットヘッド５Ｂのノズル５ａ列に対して供給排出されるインクが駆動回路の基板に熱的に接触する。

同様に、第２列のインクジェットヘッド５Ｂにおいて、ノズル５ａ列に対して供給排出されるインクがインク室の圧電素子（図示せず）と熱的に接触し、第１列のインクジェットヘッド５Ａのノズル５ａ列に対して供給排出されるインクが駆動回路の基板に熱的に接触する。

したがって、第１列のインクジェットヘッド５Ａでは、インク室の圧電素子が第１列のインクジェットヘッド５Ａの各インクジェットヘッド５を流れるインクによって冷却され、駆動回路の基板が第２列のインクジェットヘッド５Ｂのインクジェットヘッド５を流れるインクによって冷却される。

一方、第２列のインクジェットヘッド５Ｂでは、インク室の圧電素子が第２列のインクジェットヘッド５Ｂの各インクジェットヘッド５を流れるインクによって冷却され、駆動回路の基板が第１列のインクジェットヘッド５Ａのインクジェットヘッド５を流れるインクによって冷却される。

このような構成によっても、上述した実施形態の場合と同様に、第１列及び第２列の各インクジェットヘッド５Ａ，５Ｂでそれぞれ発熱するインク室の圧電素子と駆動回路の基板が、各列のインクジェットヘッド５Ａ，５Ｂのインクジェットヘッド５をそれぞれ流れるインクで分担して冷却されることになる。よって、インクによる冷却効率を高めて、各インク循環式印刷ユニットＢ３ａ〜Ｂ３ｄの温度調整器２５の負担を減らし、温度調整器２５乃至インクジェットプリンタ１全体の大型化やコストアップを抑制することができる。

なお、以上に説明した実施形態では、ライン型のインクジェットヘッド５を有するインクジェットプリンタ１を例にとって説明したが、本発明は、インクジェットヘッドが主走査方向に往復動させながら記録紙ＰＡを副走査方向に搬送させることで印刷を行うシリアルタイプのインクジェットプリンタにも適用可能である。

１ インクジェットプリンタ（インクジェット記録装置）
３ 上タンク
５ インクジェットヘッド
５Ａ 第１列のインクジェットヘッド
５Ｂ 第２列のインクジェットヘッド
５ａ ノズル
７ 下タンク
９ インク流路
１１ 循環ポンプ
１３ インク流路
１５ インク循環経路
１９ 補給用インク流路
２１ 開閉弁
２３ インクカートリッジ
２５ 温度調整器
２９ 制御ユニット
３１，７１ 大気開放弁
３３，７３ 空気層
３５，３７，７７ 液面センサ
５１ 第１ユニット
５１ａ 第１のノズル板，
５１ｂ 第１のインク流路部材
５１ｃ 第１のインク供給通路
５１ｄ 第１のインク排出通路
５１ｅ 第１のインク供給口
５１ｆ 第１のインク排出口
５１ｇ，５１ｈ，５３ｇ，５３ｈ 連絡通路
５１ｉ 第１のインク集約部
５１ｊ 第１駆動回路の基板
５１ｋ，５３ｋ 接合材
５３ 第２ユニット
５３ａ 第２のノズル板
５３ｂ 第２のインク流路部材
５３ｃ 第２のインク供給通路
５３ｄ 第２のインク排出通路
５３ｅ 第２のインク供給口
５３ｆ 第２のインク排出口
５３ｉ 第２のインク集約部
５３ｊ 第２駆動回路の基板
５１ｍ，５１ｎ，５３ｍ，５３ｎ インクバス
５１ｏ，５１ｑ，５３ｏ，５３ｑ 供給用配管
５１ｐ，５１ｒ，５３ｐ，５３ｒ 排出用配管
９１ 温度センサ
２５１ ヒータ
２５３ ファン
Ａ 給紙部
Ｂ プリンタ部
Ｂ３ インク循環式印刷ユニット
Ｂ３ａ〜Ｂ３ｄ インク循環式印刷ユニット
Ｃ 搬送部
Ｄ 排紙部
Ｅ 反転部
ＰＡ 記録紙（印刷用紙）

Claims (3)

1. 駆動回路により駆動されてインクを吐出する複数のノズルを配列したノズル列から、該ノズル列の各ノズルに供給されたインクの残余分をインク排出経路により前記ノズル列から排出するユニットを、少なくとも第１及び第２の２ユニット以上設け、
   前記第１ユニットの前記インク排出経路を前記第２ユニットの前記駆動回路と熱的に接触させると共に、前記第２ユニットの前記インク排出経路を前記第１ユニットの前記駆動回路と熱的に接触させ、
   前記各ユニットは、前記ノズル列から排出した残余分のインクを該ノズル列の各ノズルに再供給するインク循環経路をそれぞれ有しており、該インク循環経路の一部を前記インク排出経路が構成している、
   ことを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記第１ユニット及び前記第２ユニットの一方は、使用可とするインク色を全色とする通常モード及び使用可とするインク色を一部に制限する制限モードの双方において、前記各ノズルからのインクの吐出を行うユニットであり、前記第１ユニット及び前記第２ユニットの他方は、前記通常モードにおいて前記各ノズルからのインクの吐出を行い、前記制限モードにおいて前記各ノズルからのインクの吐出を停止するユニットであることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
3. 少なくとも前記第１ユニットと前記第２ユニットの各ノズル列を設けたインクジェットヘッドを、第１及び第２の２列備えており、前記各列のインクジェットヘッドの前記第１ユニット及び前記第２ユニットは、非フルカラー印刷時における使用頻度が互いに異なるインクをそれぞれの各ノズルに供給排出するユニットであ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記録装置。

Images