JP2010284824A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像形成装置は、記録ヘッドにおけるインク供給ポート及びインク排出ポートに設けられた温度センサにより記録ヘッド内のおける温度変化を考慮したノズルの温度を推定し、その推定温度と供給及び排出時の温度差から、ノズルがインクを正常吐出する予め定めた駆動可能温度範囲に入るように、ファンと、ヒータをペルチェ素子の加温冷却動作と組み合わせて、加温冷却による温度制御を行う。
【選択図】図10
Description
図1は、第1の実施形態に係る画像形成装置のインク循環流路1の一構成例を示している。図2は、本実施形態のインク循環流路1に関する構成部位の制御系を示す図である。尚、図1では、発明を理解し易くするため、構成を簡素化して示しており、実際の構成においては、インク色毎に設けられる複数の記録ヘッド及び、少なくともインク色数あるインク循環流路をそれぞれ1つのみを示している。
本実施形態における溝のピッチは、約170μmピッチとして、幅85μm、深さ300μm程度の形状である。対に形成されている2つの圧電素子104は、図3に示すY軸方向に半ピッチずらして配置される。
往路流路105aは、ベース103の孔103aと対向した位置にあり、復路流路105bは、孔103bと対向した位置に配置される。その3本の溝に蓋をする形態で、流路部材106が接着される。この流路部材106には、パイプ状のインク供給ポート107及びインク排出ポート108が設けられている。
上流サブタンク50から供給されたインクは、インク供給流路14を経由して、インク供給ポート107から記録ヘッド100内に流入する。記録ヘッド100内のインクは、往路流路105aを通って、Y軸方向の記録ヘッド幅全体へ亘って広がり、即ち、複数の孔103aから一対の圧電素子104の中央全体に亘って供給される。
図3に示したように、ドライブIC110は、図示しないバネ等の弾性部材でカバー112,113の内面側に押圧されて密着している。その密着部分には、密着性を高めるために、公知な熱伝導性の良いグリス等が用いられる。
図1に示したように、記録ヘッド100が停止状態の時には、下流サブタンク60の内部は、大気開放流路17の弁25が開状態であるため、オーバーフロー流路23、大気開放流路18及び空気フィルタ34が連通して、大気に開放されている。また、上流サブタンク50は、弁24が閉状態であるため、タンク内が密閉されている。
ケース1は、記録ヘッド100に流入するインクの温度[114]と、記録ヘッド100から排出されたインクの温度[115]が共に、T3より大きい例を示している。その場合には、流入するインクの温度[114]を下げるように、ペルチェ素子32が冷却側に駆動されることで、温度センサ114の検出温度[114]を下げようとする。
ケース2は、本実施形態において、理想とする状態であり、温度センサ114と温度センサ115の温度[114]と[115]が同じ温度であり、且つ共にT2〜T3の間に入っている例を示している。この時は、加温・冷却のずれも行われない。
ケース3は、温度[114]と[115]が共に、T2〜T3の温度内ではあるが、両センサにαを越える温度差があり、且つ流入側の[114]の方が高い温度である例である。この例では、インクの温度を下げるように、ペルチェ素子32により[114]を冷却し、一方、ヒータ203をONして、記録ヘッドホルダ200及び記録ヘッド100を通じて、[115]を加温する。このような温度制御により、温度[114]と[115]の間の温度差を少なくさせる。
ケース4は、温度センサ115の検出による[115]が温度センサ114の検出による[114]よりも高い温度であり、その温度差がαを越える例である。この場合、流入するインクの温度[114]を上げるように、ペルチェ素子32により加温制御する。一方、排出されるインクの温度[115]を下げるように、ファン201をONして、記録ヘッドホルダ200を冷却し、引いては記録ヘッドを冷却する。
ケース5は、温度センサ114,115により検出された温度[114]と[115]の温度差の絶対値がα以下の例である。温度差が僅かなので、温度センサ114,115が検出した温度の平均値で、ノズルの温度を推定しても、実際のインク温度との誤差は小さいと判定して、加温・冷却は実施しない。このように、ケース2及びケース5の状態が本実施形態における理想とする制御状態である。
ケース6は、温度センサ114により検出された温度[114]は、目標の温度範囲に入っているが、温度センサ115により検出された温度[115]が、T2を下回っている例である。この場合、記録ヘッド100から排出されたインク温度[115]が低いため、ヒータ203をONし、記録ヘッドホルダ200を介して、記録ヘッド200を加温する。記録ヘッド200からインクに熱を与える方向に制御する。
ケース7は、温度センサ115により検出された温度[115]は、目標温度範囲に入っているが、温度センサ114により検出された温度[114]が低い例である。この場合には、ペルチェ素子32を加温制御して、記録ヘッド100に流入するインクの温度[114]を上げる。尚、ケース6,7において、図10に示す[*]は、温度センサ114,115により検出された温度[114]と[115]の平均温度から推定されるノズルのインク温度によって、全体的に温度を上げるか又は下げるかを決めることを示すものである。
ケース8は、温度センサ114,115により検出された温度[114],[115]が共に、T2を下回っている例である。この場合には、ペルチェ素子32による加温制御と、ヒータ203による加温の両方を実施する。
ケース9は、記録ヘッドに流入するインクの温度[114]がT3より高いが、排出するインクの温度[115]よりも低く、且つ温度差がαを越える差を有し、さらに共にT2〜T3の間に入っている例である。このような場合には、ペルチェ素子32を冷却制御して、温度[114]を下げる。尚、ケース9における[*]は、温度センサ114,115により検出された温度[114]と[115]の平均値が、T4を越えていた場合であって、インク循環流路1全体の温度が高いと判断して、ファン201を駆動し、記録ヘッド100周囲の空気を冷却して、循環するインクの温度を全体的に下げる。
ケース10は、温度センサ114,115により検出された温度[114]と[115]のの温度差の絶対値がα以下の例である。この温度制御は、ケース9と同様な制御を行う。
ケース11は、温度センサ114により検出された温度[114]は、T3より高く、温度センサ115により検出された温度[115]は、T2より低いことを示している。通常は、このようなケースは発生しにくいが、このような場合には、ペルチェ素子32を冷却制御して、記録ヘッド100に流入するインクの温度[114]を下げ、ヒータ203を駆動して記録ヘッド100周囲を加温して記録ヘッド100の温度を保持させる。
ケース12は、温度センサ115により検出された温度[115]がT3より高く、温度センサ114により検出された温度[114]がT2〜T3の間にあり、[115]から[114]を引いた温度差がαを越えている例である。この場合には、ファン201を駆動して、記録ヘッド100周囲の空気を冷却して、温度[115]を下げる。尚、[114]と[115]の平均値がT4よりも高い場合には、装置全体が熱くなっている判断して「*」印が付いているペルチェ素子32により冷却制御する。
ケース13は、温度センサ115により検出された温度[115]がT3より高く、温度センサ114により検出された温度[114]がT2〜T3の間にあり、[114]と[115]の温度差の絶対値がαを以下の例である。この場合には、ファン201を駆動して記録ヘッド100周囲の空気を冷やす。平均計算値がT4よりも高い場合には、装置全体が熱いと判断して「*」印が付いているペルチェ素子32を冷却制御する。
ケース14は、記録ヘッド100から排出されたインクの温度[115]がT3を超え、流入されるインクの温度[114]がT2を下回った例である。この例においても、通常は発生しにくいが、ペルチェ素子32を加温制御し、ファン201を駆動して記録ヘッド100の周囲を冷却制御する。
ケース15は、温度センサ115により検出された温度[115]は、T2〜T3の間にあるが、インクの流入側の温度センサ114により検出された温度[114]がT2を下回っている例である。この場合には、ペルチェ素子32を加温制御する。図示する「*」は、平均計算温度がT1を下回っている場合にはヒータ203を駆動する。
前述した実施形態では、ヒータ203を用いて記録ヘッドの加温を行っていたが、この変形例では、異なる発熱源を利用する。
前述したヒータ203は、記録ヘッドを加温しておくことにより、記録ヘッド内を流れるインクから記録ヘッドホルダ200に放熱されることを防止するように設けていた。本変形例では、記録ヘッド100の加温をドライブIC110を発熱源として利用した例である。具体的には、ドライブIC110を駆動して、インクが吐出されない程度で圧電素子104を振動させる。この振動は、ノズル穴101bからインクが吐出されない駆動波形であり、圧電素子104を駆動する。
前記記録ヘッドに対してインクを供給する供給流路及び 前記記録ヘッドから前記インクを排出する排出流路と、を有し、排出流路を流れるインクを再度供給流路を介して記録ヘッドに供給する循環流路と、
前記供給流路側に配置される第1の温度検出部と、
前記排出流路側に配置される第2の温度検出部と、
前記第1の温度検出部からの出力と、前記第2の温度検出部からの出力とが、前記インク吐出可能な温度範囲内に設定される、インク吐出可能な温度範囲よりも狭い温度範囲であるインク吐出が安定する温度範囲内に収まるように、インク温度を調整するインク温度調整手段と、
を有する画像形成装置であって
前記インク温度調整手段は、前記第1の温度検出部の出力と、前記第2の温度検出部の出力とに基づいて、ノズルにおけるインク温度を算出すると共に、当該算出されるインク温度が記録ヘッドからインク吐出可能な温度範囲内に収まるように、インク温度を調整することを特徴とする画像形成装置。
前記供給流路を流れるインクの温度を調整する第1温度調整部(ペルチェ素子)と、
前記排出流路を流れるインクの温度を調整する第2温度調整部(ヒータ、ファン)と、をさらに有し、
第1の温度調整部を用いて、前記第1の温度検出部からの出力が前記インク吐出が安定する温度範囲内に収まるように、前記供給流路を流れるインク温度を調整し、
第2の温度調整部を用いて、前記第2の温度検出部からの出力が前記インク吐出が安定する温度範囲内に収まるように、前記排出流路を流れるインク温度を調整することを特徴とする(1)項に記載の画像形成装置。
前記供給流路を流れるインクの温度を調整する第1温度調整部(ペルチェ素子)と、
前記排出流路を流れるインクの温度を調整する第2温度調整部(ヒータ、ファン)と、をさらに有し、
第1の温度検出部からの出力と、第2の温度検出部からの出力と比較し、第1の温度検出部からの出力が高い場合、第1の温度調整部を用いて、供給流路を流れるインク温度を下げると共に、第2の温度調整部を用いて、排出流路を流れるインク温度を上げることを特徴とする(1)項に記載の画像形成装置。
前記供給流路を流れるインクの温度を調整する第1温度調整部(ペルチェ素子)と、
前記排出流路を流れるインクの温度を調整する第2温度調整部(ヒータ、ファン)と、をさらに有し、
第1の温度検出部からの出力と、第2の温度検出部からの出力と比較し、第2の温度検出部からの出力が高い場合、第1の温度調整部を用いて、供給流路を流れるインク温度を上げると共に、第2の温度調整部を用いて、排出流路を流れるインク温度を下げることを特徴とする(1)項に記載の画像形成装置。
前記記録ヘッドに対してインクを供給する供給流路と、 前記記録ヘッドから前記インクを排出する排出流路と、を有し、排出流路を流れるインクを再度供給流路を介して記録ヘッドに供給する循環流路と、
前記供給流路側に配置される第1の温度検出部と、
前記排出流路側に配置される第2の温度検出部と、
インクの温度を制御するインク温度調整手段と、
を有する画像形成装置であって
前記インク温度調整手段は、第1の温度検出部からの出力と、第2の温度検出部からの出力が、共に前記インク吐出可能な温度範囲内に収まるように、インク温度を調整することを特徴とする画像形成装置。
前記供給流路を流れるインクの温度を調整する第1温度調整部(ペルチェ素子)と、
前記排出流路を流れるインクの温度を調整する第2温度調整部(ヒータ、ファン)と、をさらに有し、
第1の温度調整部を用いて、前記第1の温度検出部からの出力が前記インク吐出可能な温度範囲内に収まるように、前記供給流路を流れるインク温度を調整し、第2の温度調整部を用いて、前記第2の温度検出部からの出力が前記インク吐出可能な温度範囲内に収まるように、前記排出流路を流れるインク温度を調整することを特徴とする(6)項に記載の画像形成装置。
前記供給流路を流れるインクの温度を調整する第1温度調整部(ペルチェ素子)と、
前記排出流路を流れるインクの温度を調整する第2温度調整部(ヒータ、ファン)と、をさらに有し、
第1の温度検出部からの出力と、第2の温度検出部からの出力と比較し、第1の温度検出部からの出力が高い場合、第1の温度調整部を用いて、供給流路を流れるインク温度を下げると共に、第2の温度調整部を用いて、排出流路を流れるインク温度を上げることを特徴とする(6)項に記載の画像形成装置。
前記供給流路を流れるインクの温度を調整する第1温度調整部(ペルチェ素子)と、
前記排出流路を流れるインクの温度を調整する第2温度調整部(ヒータ、ファン)と、をさらに有し、
第1の温度検出部からの出力と、第2の温度検出部からの出力と比較し、第2の温度検出部からの出力が高い場合、第1の温度調整部を用いて、供給流路を流れるインク温度を上げると共に、第2の温度調整部を用いて、排出流路を流れるインク温度を下げることを特徴とする(6)項に記載の画像形成装置。
前記供給流路を流れるインクの温度を調整する第1温度調整部(ペルチェ素子)と、
前記排出流路を流れるインクの温度を調整する第2温度調整部(ヒータ、ファン)と、をさらに有し、
第1の温度調整部を用いて、前記第1の温度検出部からの出力が前記インク吐出が安定する温度範囲内に収まるように、前記供給流路を流れるインク温度を調整し、
第2の温度調整部を用いて、前記第2の温度検出部からの出力が前記インク吐出が安定する温度範囲内に収まるように、前記排出流路を流れるインク温度を調整することを特徴とする(11)項に記載の画像形成装置。
前記供給流路を流れるインクの温度を調整する第1温度調整部(ペルチェ素子)と、
前記排出流路を流れるインクの温度を調整する第2温度調整部(ヒータ、ファン)と、をさらに有し、
第1の温度検出部からの出力と、第2の温度検出部からの出力と比較し、第1の温度検出部からの出力が高い場合、第1の温度調整部を用いて、供給流路を流れるインク温度を下げると共に、第2の温度調整部を用いて、排出流路を流れるインク温度を上げることを特徴とする(11)項に記載の画像形成装置。
前記供給流路を流れるインクの温度を調整する第1温度調整部(ペルチェ素子)と、
前記排出流路を流れるインクの温度を調整する第2温度調整部(ヒータ、ファン)と、をさらに有し、
第1の温度検出部からの出力と、第2の温度検出部からの出力と比較し、第2の温度検出部からの出力が高い場合、第1の温度調整部を用いて、供給流路を流れるインク温度を上げると共に、第2の温度調整部を用いて、排出流路を流れるインク温度を下げることを特徴とする(11)項に記載の画像形成装置。
Claims (9)
- インクを吐出する複数のノズルが形成された記録ヘッドと、
前記記録ヘッドに対してインクを供給する供給流路及び、前記記録ヘッドから前記インクを排出する排出流路を有し、排出流路を流れるインクを再度供給流路を介して記録ヘッドに供給する循環流路と、
前記供給流路側に配置される第1の温度検出部と、
前記排出流路側に配置される第2の温度検出部と、
インクの温度を制御するインク温度調整手段と、
を有する画像形成装置であって、
前記インク温度調整手段は、前記第1の温度検出部の出力と、前記第2の温度検出部の出力とに基づいて、ノズルにおけるインク温度を算出すると共に、当該算出されるインク温度が記録ヘッドからインク吐出可能な温度範囲内に収まるように、インク温度を調整することを特徴とする画像形成装置。 - 前記インク温度調整手段は、第1の温度検出部からの出力と、第2の温度検出部からの出力が、共に前記インク吐出可能な温度範囲内に収まるように、インク温度を調整する請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記インク温度調整手段は、第1の温度検出部からの出力と、第2の温度検出部からの出力とが一致するように、インク温度を調整する請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記インク温度調整手段は、
前記供給流路を流れるインクの温度を調整する第1温度調整部と、
前記排出流路を流れるインクの温度を調整する第2温度調整部と、をさらに有し、
第1の温度調整部を用いて、前記第1の温度検出部からの出力が前記インク吐出可能な温度範囲内に収まるように、前記供給流路を流れるインク温度を調整し、
第2の温度調整部を用いて、前記第2の温度検出部からの出力が前記インク吐出可能な温度範囲内に収まるように、前記排出流路を流れるインク温度を調整することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記インク温度調整手段は、
前記供給流路を流れるインクの温度を調整する第1温度調整部と、
前記排出流路を流れるインクの温度を調整する第2温度調整部と、をさらに有し、
第1の温度検出部からの出力と、第2の温度検出部からの出力と比較し、第1の温度検出部からの出力が高い場合、第1の温度調整部を用いて、供給流路を流れるインク温度を下げると共に、第2の温度調整部を用いて、排出流路を流れるインク温度を上げることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記インク温度調整手段は、
前記供給流路を流れるインクの温度を調整する第1温度調整部と、
前記排出流路を流れるインクの温度を調整する第2温度調整部と、をさらに有し、
第1の温度検出部からの出力と、第2の温度検出部からの出力と比較し、第2の温度検出部からの出力が高い場合、第1の温度調整部を用いて、供給流路を流れるインク温度を上げると共に、第2の温度調整部を用いて、排出流路を流れるインク温度を下げることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記インク温度調整手段は、第1の温度検出部からの出力と、第2の温度検出部からの出力とが、前記インク吐出可能な温度範囲内に設定される、インク吐出可能な温度範囲よりも狭い温度範囲であるインク吐出が安定する温度範囲内に収まるように、インク温度を調整する請求項2に記載の画像形成装置。
- インクを吐出する複数のノズルが形成された記録ヘッドと
前記記録ヘッドに対してインクを供給する供給流路と、 前記記録ヘッドから前記インクを排出する排出流路と、を有し、排出流路を流れるインクを再度供給流路を介して記録ヘッドに供給する循環流路と、
前記供給流路側に配置される第1の温度検出部と、
前記排出流路側に配置される第2の温度検出部と、
インクの温度を制御するインク温度調整手段と、
を有する画像形成装置であって
前記インク温度調整手段は、第1の温度検出部からの出力と、第2の温度検出部からの出力が、共に前記インク吐出可能な温度範囲内に収まるように、インク温度を調整することを特徴とする画像形成装置。 - 前記インク温度調整手段は、第1の温度検出部からの出力と、第2の温度検出部からの出力とが、前記インク吐出可能な温度範囲内に設定される、インク吐出可能な温度範囲よりも狭い温度範囲であるインク吐出が安定する温度範囲内に収まるように、インク温度を調整する請求項8に記載の画像形成装置。
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