(57)【要約】【課題】インク温度を適切に制御しつつ、ノイズの発生を抑えるインクジェットプリンタを提供する。【解決手段】  本発明に係るインクジェットプリンタは、インク供給路に設けられインクを加熱可能なインクヒータ４７と、インク供給路に設けられインクの温度を測定する測温体４８と、インクヒータ４７および測温体４８に接続された温度制御装置８２と、キャリッジ２５とを備えている。キャリッジ２５は、インクヒータ４７、測温体４８、および温度制御装置８２を搭載する。インクヒータ４７は、キャリッジ２５において温度制御装置８２に接続されている。【選択図】図３
2020006546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出するインクヘッドと、
前記インクを貯留するインク容器と、
前記インク容器と前記インクヘッドとを接続するインク供給路と、
前記インク供給路に設けられ、前記インクを加熱可能なインクヒータと、
前記インク供給路に設けられ、前記インクの温度を測定する測温体と、
前記インクヒータおよび前記測温体に接続され、前記測温体によって測定される前記インクの温度に基づいて前記インクヒータの出力を制御することによって前記インクの温度を制御する温度制御装置と、
前記インクヘッド、前記インク供給路の一部、前記インクヒータ、前記測温体、および前記温度制御装置を少なくとも搭載したキャリッジと、
を備え、
前記インクヒータは、前記キャリッジにおいて前記温度制御装置に接続されている、
インクジェットプリンタ。
【請求項２】
前記インクと同じまたは異なる第２インクを吐出する第２インクヘッドと、
前記第２インクを貯留する第２インク容器と、
前記第２インク容器と前記第２インクヘッドとを接続する第２インク供給路と、
前記第２インク供給路に設けられ、前記第２インクを加熱可能な第２インクヒータと、
前記第２インク供給路に設けられ、前記第２インクの温度を測定する第２測温体と、
を備え、
前記キャリッジは、前記第２インクヘッド、前記第２インク供給路の一部、前記第２インクヒータ、および前記第２測温体を搭載し、
前記第２インクヒータは、前記キャリッジにおいて前記温度制御装置に接続されている、
請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項３】
前記キャリッジ外に設けられるとともに前記温度制御装置に接続され、前記温度制御装置を介して前記第１インクヒータおよび前記第２インクヒータに電力を供給するヒータ電源を備えた、
請求項２に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項４】
前記キャリッジに搭載され前記インクヘッドを駆動させるヘッド駆動基板を備え、
前記温度制御装置は、前記ヘッド駆動基板上に構成されている、
請求項１〜３のいずれか一つに記載のインクジェットプリンタ。
【請求項５】
前記ヘッド駆動基板は、ＣＰＵを搭載している、
請求項４に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項６】
第１端部および第２端部を有するインク循環路と、
前記インクを送出するポンプと、
前記ポンプに接続された第１循環制御部を有する制御装置と、
を備え、
前記インク供給路は、前記インクヒータおよび前記測温体よりも前記インク容器側に第１接続部を備えるとともに、前記インクヒータおよび前記測温体よりも前記インクヘッド側に第２接続部を備え、
前記第１端部は、前記第１接続部において前記インク供給路に接続され、
前記第２端部は、前記第２接続部において前記インク供給路に接続され、
前記ポンプは、前記インク供給路のうち前記第１接続部と前記第２接続部とに挟まれた部分に設けられ、
前記第１循環制御部は、前記インク供給路のうち前記第１接続部と前記第２接続部とに挟まれた部分、および前記インク循環路において前記インクを循環させるように前記ポンプを制御する、
請求項１〜５のいずれか一つに記載のインクジェットプリンタ。
【請求項７】
第１端部および第２端部を有するインク帰還路と、
前記インクを送出する第１ポンプと、
前記インクを送出する第２ポンプと、
前記第１ポンプおよび前記第２ポンプに接続された第２循環制御部を有する制御装置と、
を備え、
前記インク供給路は、前記インクヒータおよび前記測温体よりも前記インク容器側に接続部を備え、
前記第１端部は、前記接続部において前記インク供給路に接続され、
前記第２端部は、前記インクヘッドに接続され、
前記第１ポンプは、前記インク供給路のうち前記接続部と前記インクヘッドとに挟まれた部分に設けられ、
前記第２ポンプは、前記インク帰還路に設けられ、
前記第２循環制御部は、前記インク供給路のうち前記接続部と前記インクヘッドとに挟まれた部分、前記インクヘッド、および前記インク帰還路において前記インクを循環させるように前記第１ポンプおよび前記第２ポンプを制御する、
請求項１〜５のいずれか一つに記載のインクジェットプリンタ。
【請求項８】
前記第２循環制御部は、前記インクヘッドよりも前記インクヒータが上流側にくる向きに前記インクを循環させる、
請求項７に記載のインクジェットプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、インクの温度を制御する手段を備えたインクジェットプリンタが知られている。例えば特許文献１には、インクを貯留するサブタンクと、サブタンクに貯留されたインクを加熱するヒータと、インクの温度を測定する温度センサと、インク温度が設定温度になるようにヒータを制御する制御手段とを備えたインクジェットプリンタが開示されている。インクは一般に温度が下がると高粘度となるため、特許文献１に記載されたようなインクジェットプリンタでは、インクヘッドからの吐出時に適切な粘度となるようインクの温度が管理されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３４１０２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のようなインク温度の制御においては、インクヘッドにおけるインクの温度（使用時のインク温度であり、本来制御したい温度）と、温度測定点におけるインクの温度（実際に制御しているインク温度）との間に差異が生じる。そこで、特許文献１に記載のインクジェットプリンタでは、サブタンクおよびそれに取り付けられたヒータ、温度センサを、インクヘッドと同じくキャリッジ内に搭載し、インクヘッドと温度測定点との距離をできるだけ接近させている。それにより、インクヘッドにおけるインク温度と温度測定点におけるインク温度の差をできるだけ小さくしている。
【０００５】
しかしながら、このようにヒータをキャリッジに搭載すると、インクジェットプリンタ本体の温度制御装置からキャリッジまで、ヒータへの出力線を長く取り回すことになる。インクヘッドが複数であり、従ってヒータが複数の場合には、ヒータへの出力線の総延長はさらに長くなる。出力線からは、ヒータ出力の制御に伴い、電磁ノイズが発生する。インク温度の適切な制御のためにヒータをキャリッジに搭載すると、上記したように、ノイズ源であるヒータへの出力線が長くなり、ノイズ対策の負荷が増大する。
【０００６】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、インク温度を適切に制御しつつ、ノイズの発生を抑えるインクジェットプリンタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るインクジェットプリンタは、インクを吐出するインクヘッドと、前記インクを貯留するインク容器と、前記インク容器と前記インクヘッドとを接続するインク供給路と、前記インク供給路に設けられ前記インクを加熱可能なインクヒータと、前記インク供給路に設けられ前記インクの温度を測定する測温体と、前記インクヒータおよび前記測温体に接続された温度制御装置と、キャリッジとを備えている。前記温度制御装置は、前記測温体によって測定される前記インクの温度に基づいて前記インクヒータの出力を制御することによって前記インクの温度を制御する。前記キャリッジは、前記インクヘッド、前記インク供給路の一部、前記インクヒータ、前記測温体、および前記温度制御装置を少なくとも搭載する。前記インクヒータは、前記キャリッジにおいて前記温度制御装置に接続されている。
【０００８】
上記インクジェットプリンタによれば、キャリッジ内に測温体およびインクヒータを備えることにより、インクヘッド直前のインクの温度を制御することができる。よって、使用時におけるインクの温度をより適切に制御することができる。さらに温度制御装置をキャリッジ内に備えることにより、温度制御装置とインクヒータとを接続する出力線の長さが短くなり、電磁ノイズの発生を低減することができる。従って、ノイズ対策の負荷を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態に係るインクジェットプリンタの正面図である。
【図２】インク供給システムの構成を示す模式図である。
【図３】プリンタのブロック図である。
【図４】従来のプリンタのブロック図である。
【図５】他の実施形態に係るインク供給システムの構成を示す模式図である。
【図６】さらに他の実施形態に係るインク供給システムの構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、いくつかの実施形態に係るインクジェットプリンタについて説明する。なお、ここで説明される実施形態は、当然ながら特に本発明を限定することを意図したものではない。また、同じ作用を奏する部材、部位には同じ符号を付し、重複する説明は適宜省略または簡略化する。以下の説明では、インクジェットプリンタを正面から見たときに、インクジェットプリンタから遠ざかる方を前方、インクジェットプリンタに近づく方を後方とする。また、図面中の符号Ｌ、Ｒ、Ｕ、Ｄは、それぞれ左、右、上、下を表している。ただし、これらは説明の便宜上の方向に過ぎず、インクジェットプリンタの設置態様等を限定するものではない。
【００１１】
図１は、一実施形態に係る大判のインクジェットプリンタ（以下、「プリンタ」とする。）１０の正面図である。プリンタ１０は、ロール状の記録媒体５を順次前方に移動させるとともに、左右方向に移動するキャリッジ２５に搭載された複数のインクヘッド４１（図２参照）からインクを吐出することによって、記録媒体５上に画像を印刷する。
【００１２】
記録媒体５は、画像が印刷される対象物である。記録媒体５は特に限定されない。記録媒体５は、例えば、普通紙やインクジェット用印刷紙等の紙類であってもよいし、樹脂製やガラス製などの透明なシートであってもよいし、金属製やゴム製等のシートであってもよい。また、布帛であってもよい。
【００１３】
図１に示すように、プリンタ１０は、プリンタ本体１０ａと、プリンタ本体１０ａを支持する脚１１とを備えている。プリンタ本体１０ａは、左右方向に延びている。プリンタ本体１０ａは、ガイドレール２１と、ガイドレール２１に係合したキャリッジ２５とを備えている。ガイドレール２１は、左右方向に延びている。ガイドレール２１は、キャリッジ２５の左右方向への移動をガイドする。キャリッジ２５には無端状のベルト２２が固定されている。ベルト２２は、ガイドレール２１の右側に設けられたプーリ２３ａおよび左側に設けられたプーリ２３ｂに巻き掛けられている。右側のプーリ２３ａにはキャリッジモータ２４が取り付けられている。キャリッジモータ２４は、制御装置６０（図３参照）と電気的に接続されている。キャリッジモータ２４は、制御装置６０によって制御される。キャリッジモータ２４が駆動するとプーリ２３ａが回転し、ベルト２２が走行する。それにより、キャリッジ２５がガイドレール２１に沿って左右方向に移動する。このように、キャリッジ２５が左右方向に移動することによって、インクヘッド４１も左右方向に移動する。本実施形態では、ベルト２２とプーリ２３ａとプーリ２３ｂとキャリッジモータ２４とが、キャリッジ２５およびキャリッジ２５に搭載されたインクヘッド４１を左右方向に移動させるキャリッジ移動機構２０の一例である。
【００１４】
キャリッジ２５の下方には、プラテン１２が配置されている。プラテン１２は、左右方向に延びている。プラテン１２には記録媒体５が載置される。プラテン１２の上方には、記録媒体５を上から押下するピンチローラ３１が設けられている。ピンチローラ３１は、キャリッジ２５より後方に配置されている。プラテン１２には、グリットローラ３２が設けられている。グリットローラ３２は、ピンチローラ３１の下方に配置されている。グリットローラ３２は、ピンチローラ３１と対向する位置に設けられている。グリットローラ３２は、フィードモータ３３に連結されている。グリットローラ３２は、フィードモータ３３の駆動力を受けて回転可能に形成されている。フィードモータ３３は、制御装置６０と電気的に接続されている。フィードモータ３３は、制御装置６０によって制御される。ピンチローラ３１とグリットローラ３２との間に記録媒体５が挟まれた状態でグリットローラ３２が回転すると、記録媒体５は前方に搬送される。本実施形態では、ピンチローラ３１とグリットローラ３２とフィードモータ３３とが、記録媒体５を前後方向に移動させる搬送機構３０の一例である。
【００１５】
プリンタ１０は、複数のインク供給システム４０を備えている。図２は、インク供給システム４０の構成を示す模式図である。図２に示すように、インク供給システム４０は、インクヘッド４１と、インクカートリッジ４２と、インク供給路４３と、インクポンプ４４と、ダンパ４５と、圧力制御弁４６と、ヒータユニット４７と、測温体４８とを備えている。本実施形態では、インク供給システム４０はインクヘッド４１ごとに設けられ、その数はインクヘッド４１の数と同数である。
【００１６】
インクヘッド４１は、インクを吐出する部材である。本実施形態に係るプリンタ１０は、複数のインクヘッド４１を備えている。複数のインクヘッド４１は、キャリッジ２５に搭載され、キャリッジ２５において左右方向に並んで配置されている。複数のインクヘッド４１は、それぞれ、前後方向に並んだ複数のノズルを備えている。ノズルの個数は、１つのインクヘッド４１につき、例えば、３００個である。ただし、これは１つの例示であって、ノズルの数は限定されない。また、ノズルは、１つのインクヘッド４１につき一列形成されるとは限らず、複数列形成されてもよい。その場合、インク供給システム４０はノズル列ごとに設けられる。
【００１７】
インクヘッド４１の内部には、圧電素子を備えたアクチュエータが設けられている。アクチュエータは、ノズルごとに設けられている。各アクチュエータが駆動することによって、各ノズルはインクを吐出する。各アクチュエータは、ノズルと連通しインクが貯留される圧力室と、圧力室に接する圧電素子とを備えている。圧電素子に印加される電圧を変化させると圧電素子は膨張・収縮し、その変位によって圧力室の体積が変化する。この圧力室の体積の変化によってインクがノズルから吐出される。複数のアクチュエータは、ヘッド駆動基板８０（図３参照）に電気的に接続されている。複数のアクチュエータは、ヘッド駆動基板８０からの制御信号に従って制御される。
【００１８】
複数のインクヘッド４１は、それぞれインク供給路４３によって、インクカートリッジ４２と連通されている。インク供給路４３の材質等は特に限定されないが、例えば、可撓性を有するチューブである。インクカートリッジ４２は、例えばプリンタ本体１０ａの右端部に着脱可能に配置されている。各インクカートリッジ４２には、例えば、ＣＭＹＫ他のプロセスカラーインクや特色インクなどが貯留されている。１つのインクヘッド４１のノズルからは、当該インクヘッド４１に接続されたインクカートリッジ４２内のインクが吐出される。複数のインクヘッド４１のノズルからは、すべて別のインクが吐出されてもよいし、一部同じインクが吐出されてもよい。各インクヘッド４１のノズルから吐出されるインクの種類は限定されない。また、インクの材料も何ら限定されず、従来からインクジェットプリンタのインクの材料として用いられている各種の材料を使用することができる。上記インクは、例えば、ソルベント系（溶剤系）顔料インクや水性顔料インクであってもよいし、水性染料インク、あるいは、紫外線を受けて硬化する紫外線硬化型顔料インク等であってもよい。
【００１９】
インク供給路４３の途中には、インクポンプ４４が設けられている。インクポンプ４４は、インクカートリッジ４２に貯留されたインクをインクヘッド４１に供給するためのポンプである。インクポンプ４４は、駆動時には、インクカートリッジ４２側からインクヘッド４１側に向かってインクを送液する。インクポンプ４４の種類は限定されないが、例えば、ダイヤフラムポンプ、チューブポンプなどである。
【００２０】
インクヘッド４１のすぐ上流には、ダンパ４５が設けられている。ダンパ４５は、インクの圧力変動を緩和して、インクヘッド４１のインク吐出動作を安定させる部材である。ダンパ４５は、インクを貯留する貯留室と、貯留室に貯留されているインクの圧力を検出するセンサ４５ａとを備えている。印刷時、ダンパ４５は、貯留室に貯留されるインクの圧力を一定範囲に保つことで、インクの圧力変動を緩和する。貯留室に貯留されるインクの圧力は、センサ４５ａが検知している。センサ４５ａは、例えば、位置検出用のフォトセンサである。貯留室は、壁面の一つが伸縮する膜になっており、貯留室に貯留されているインクの圧力に応じて、膜が凹凸する。センサ４５ａは、膜の凹凸位置によって、貯留室内のインクの圧力を検出する。センサ４５ａは、膜が一定の位置を超えて膨張すると、制御装置６０に上限信号を送信する。また、センサ４５ａは、膜が一定の位置以下に収縮すると、制御装置６０に下限信号を送信する。ただし、上記したダンパの圧力検出方式は一実施形態によるものであって、貯留室内のインクの圧力を検出する手段は上記に限定されない。
【００２１】
インク供給路４３の、インクカートリッジ４２とインクポンプ４４との間には、圧力制御弁４６が設けられている。圧力制御弁４６は、インクを吐出していないときに、インクヘッド４１内のインク圧を負圧に保つ部材である。インクヘッド４１内のインク圧が負圧に保たれることによって、インクヘッド４１内のインクがノズルから外部に垂れ落ちることを抑制できる。圧力制御弁４６によって、インクヘッド４１内のインクは−１ｋＰａ程度に維持されている。圧力制御弁４６は、インクが流れる流路と、流路を開閉する弁機構とを備えている。弁機構は、弁機構よりも下流側の液圧に応じて開閉するようになっている。弁機構には、弁機構よりも上流側のインク圧と、弁機構よりも下流側のインク圧と、弁機構を閉塞しようとする機械的な力と、弁機構を開放しようとする機械的な力が加えられており、プリンタ不使用時には、これらの力が釣り合っている。この釣り合った状態においては、弁機構は流路を封止している。このときのインク圧が、約−１ｋＰａに維持された、静止時のインク圧である。弁機構を閉塞または開放しようとする機械的な力は、例えば、スプリングの復元力である。インクポンプ４４が稼働し、弁機構より下流側からインクが吸い出されると、下流側のインク圧が減少して釣り合いが崩れ、弁機構は開放方向に動く。弁機構が開放されると、流路が開放され、下流方向に向かってインクが供給される。上記のような機構により、圧力制御弁４６は、不使用時にはインク圧を負圧に保ちながら、使用時にはインクをインクヘッド４１方向に送り出す。
【００２２】
インク供給路４３のインクポンプ４４とダンパ４５との間には、ヒータユニット４７が設けられている。ヒータユニット４７は、インクを加熱する部材である。ヒータユニット４７は、ヘッド駆動基板８０上に構成された温度制御部８２（図３参照）に電気的に接続され、温度制御部８２の制御に従ってインクを加熱する。本実施形態では、ヒータユニット４７は、インクが流れる流路を備え、流路の外側に発熱体が巻かれている。流路の両端には、インク供給路４３が接続されている。流路は、温度制御を安定させるために、一定の長さ（内容積）を有していてもよい。ただし、ヒータユニット４７の構成は限定されず、種々の形態を取ることができる。例えば、ヒータユニット４７は、流路と、流路内に設けられた発熱体とを備えていてもよい。あるいは、ヒータユニット４７は、それ自体が流路を形成する筒状の発熱体を備えていてもよい。また、発熱体は必ずしも流路に接して設けられなくてもよく、流路の近くに流路から離間して設けられていてもよい。
【００２３】
測温体４８は、インクの温度を測定する部材である。測温体４８は、例えば、ダンパ４５に設けられている。本実施形態では、測温体４８は、ダンパ４５においてインクの温度を測定する。ただし、測温体４８がインクの温度を測定する場所はダンパ４５内に限られず、インク供給路４３内やインクヘッド４１内であってもよい。また、測温体４８はヒータユニット４７と一体に構成されていてもよい。測温体４８は温度制御部８２に電気的に接続され、測定対象物の温度に対応した信号を温度制御部８２に送信している。測温体４８の種類は限定されないが、サーミスタや熱電対などである。ここでは、測温体４８は、例えばサーミスタである。
【００２４】
上記したインク供給システム４０の構成要素のうち、インクヘッド４１、ダンパ４５、ヒータユニット４７、および測温体４８は、キャリッジ２５内に設置されている。従って、インク供給路４３の一部も、キャリッジ内で取り回されている。インクカートリッジ４２、インクポンプ４４、圧力制御弁４６は、プリンタ本体１０ａ内に配置されている。
【００２５】
キャリッジ２５には、上記部材の他に、ヘッド駆動基板８０が搭載されている。また、キャリッジ２５内部には、ヘッド駆動基板８０と他の部材とを電気的に接続する配線類が取り回されている。図３は、本実施形態に係るプリンタ１０のブロック図である。図３に示されるように、ヘッド駆動基板８０は、プリンタ本体１０ａに搭載されたメイン基板７０（図１も参照）と通信可能に接続されている。メイン基板７０とヘッド駆動基板８０とはフレキシブルケーブルＦＣで接続されている。さらにメイン基板７０には、外部コンピュータ６１、操作パネル６２（図１も参照）が通信可能に接続され、それら全体が制御装置６０を構成している。メイン基板７０は、フィードモータ３３、キャリッジモータ２４、インクポンプ４４とそれぞれ電気的に接続されており、それらを制御可能に構成されている。また、メイン基板７０は、ダンパ４５に設けられたセンサ４５ａと電気的に接続され、センサ４５ａからの信号を受信している。
【００２６】
ヘッド駆動基板８０には、インクヘッド４１、ヒータユニット４７が電気的に接続されている。ヘッド駆動基板８０は、インクヘッド４１およびヒータユニット４７の動作を制御している。また、ヘッド駆動基板８０には測温体４８が電気的に接続され、ヘッド駆動基板８０は測温体４８からの信号を受信している。ヘッド駆動基板８０は、ヘッド制御部８１と、温度制御部８２とを備えている。ヘッド制御部８１は、インクヘッド４１からのインクの吐出を制御する。温度制御部８２は、インク供給システム４０におけるインクの温度を制御する。温度制御部８２はさらに、演算部８２ａと、電源制御部８２ｂとを備えている。演算部８２ａは、測温体４８からの信号を受けて、ヒータユニット４７の出力を演算する部位である。また、演算した出力でヒータユニット４７に電力を供給するよう電源制御部８２ｂに指令する部位である。各測温体４８と演算部８２ａとは、入力線Ｌ１によって接続されている。図３では簡略化して図示しているが、それぞれの入力線Ｌ１は、往還の一対のケーブルで構成されている。
【００２７】
電源制御部８２ｂは、ヒータユニット４７に対して電力を供給する部位である。電源制御部８２ｂが出力する電力は、演算部８２ａで演算された電力である。電源制御部８２ｂは、電力調整器の役割を果たしている。電源制御部８２ｂと各ヒータユニット４７とは、出力線Ｌ２によって接続されている。図３では簡略化して図示しているが、それぞれの出力線Ｌ２は、往還の一対のケーブルで構成されている。電源制御部８２ｂは、例えば複数のリレーを備えている。各リレーには、１対の出力線Ｌ２が接続されている。電源制御部８２ｂは、リレーの開閉時間によって各ヒータユニット４７の出力を調整する。ただし、電源制御部８２ｂはリレー方式によるものでなくともよく、例えば電流制御を行うものなどであってもよい。温度制御部８２は、各測温体４８による温度測定点の温度が所定温度になるように、各ヒータユニット４７をフィードバック制御する。温度制御部８２によるインク温度の制御は、インク供給システム４０ごとに独立に行われる。
【００２８】
ヘッド駆動基板８０は、ヘッド制御部８１および温度制御部８２の演算機能を担う部品として中央演算処理装置（ＣＰＵ：central processing unit）を備えている。本実施形態においては、制御装置６０は、外部コンピュータ６１、操作パネル６２、メイン基板７０、ヘッド駆動基板８０などから構成されているが、制御装置６０のハードウェア構成はそれに限られない。制御装置６０は、例えば、ホストコンピュータ等の外部機器から印刷データ等を受信するインターフェイス（Ｉ／Ｆ）と、制御プログラムの命令を実行するＣＰＵと、ＣＰＵが実行するプログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）と、プログラムを展開するワーキングエリアとして使用されるＲＡＭ（random access memory）と、上記プログラムや各種データを格納するメモリ等の記憶装置とを備えている。制御装置６０の各部は、プロセッサであってもよいし、回路であってもよい。
【００２９】
図３に示すように、本実施形態に係るプリンタ１０は、ヒータ電源５０を備えている。ヒータ電源５０は、プリンタ本体１０ａに収納されている。ヒータ電源５０は、例えばスイッチング電源である。ヒータ電源５０は、商用電源を所定の電圧の直流に変換している。ヒータ電源５０は、電源線Ｌ３によってヘッド駆動基板８０に接続されている。電源線Ｌ３も往還の一対のケーブルである。電源線Ｌ３は、電源制御部８２ｂにおいて、複数の出力線Ｌ２に分岐されている。温度制御部８２とヒータユニット４７との間の電力供給はヒータユニット４７ごとに独立であるが、ヘッド駆動基板８０までは、電源は１対の電源線Ｌ３のみによって供給されている。
【００３０】
制御装置６０は、キャリッジ移動機構２０を制御することによってキャリッジ２５を左右方向に走査させるとともに、インクヘッド４１のノズルからインクを吐出させることによって記録媒体５に印刷を施す。制御装置６０は、キャリッジモータ２４の駆動を制御するとともに、インクの吐出タイミングを制御する。このインクの吐出タイミングの制御は、ヘッド駆動基板８０上に構成されたヘッド制御部８１によって行われている。１つの走査ラインの印刷が完了すると、制御装置６０は、フィードモータ３３を駆動させて、記録媒体５を前方に送り出す。記録媒体５上の１つ領域の印刷は、キャリッジ２５の１回または複数回の走査によって完成される。
【００３１】
印刷によって消費されるインクは、随時インクカートリッジ４２からインクヘッド４１に供給される。インクヘッド４１からインクが吐出され、ダンパ４５内のインク圧が所定の圧力より下がると、センサ４５ａが制御装置６０に向けて下限信号を発信する。制御装置６０は、下限信号を受信すると、インクポンプ４４を駆動させてインクをダンパ４５に供給する。逆に、インクカートリッジ４２からのインクの供給が消費を上回り、ダンパ４５内のインク圧が所定の圧力を越えると、センサ４５ａが制御装置６０に向けて上限信号を発信する。制御装置６０は、上限信号を受信すると、インクポンプ４４の駆動を停止させる。このようにして、インクヘッド４１にインクが安定的に供給される。
【００３２】
ところで、印刷において、吐出されるインク滴のサイズは印刷品質を左右する重要な要素である。印刷において吐出されるインク滴のサイズは一定であることが好ましい。しかし、インクは一般に温度によって粘度が変化し、粘度によってノズルから吐出されるインク滴のサイズも変化する。通常、インクは温度が低いほど高粘度を示し、インク滴のサイズは小型化する。そこで、安定した印刷品質の画像を得るためには、インクの温度を管理し、一定に制御することが望ましい。このインク温度は、吐出時の温度、即ちノズルにおける温度とするのが最も好適であるが、その測定・制御は困難なため、比較的ノズルに近い地点の温度で代用する。例えば、ヒータユニットおよび測温体は、ノズルの近くに位置するように、キャリッジ内に設けられる。しかしながら、従来のインクジェットプリンタでは、ヒータユニットをキャリッジに搭載すると、プリンタ本体内に構成された温度制御部とヒータユニットとを繋ぐ出力線が長くなり、ノイズの問題が発生した。出力線に流れる電流は、温度制御部による出力制御のために頻繁に変動する。この電流の変動によって出力線から電磁ノイズが放射される。特に、リレー制御の場合は、回路がＯＮ／ＯＦＦされるため電流の変化が急激であり、いわゆるスイッチングノイズが発生する。そこで、従来のプリンタでは、電磁ノイズの放射を防止するために、出力線にシールドなどのノイズ対策を施す必要があった。また、場合によっては、電磁ノイズを受ける他の機器に対してノイズ対策を施す必要があった。
【００３３】
本実施形態に係るプリンタ１０は、インク温度を適切に制御しつつ、電磁ノイズを低減することができるように構成されたプリンタである。本実施形態に係るプリンタ１０は、キャリッジ２５内に温度制御部８２を備えている。温度制御部８２と、ヒータユニット４７とは、キャリッジ２５内において接続されている。そこで、温度制御部８２とヒータユニット４７とを接続する出力線Ｌ２の長さが短くて済み、電磁ノイズの発生を少なくすることができる。また、出力線Ｌ２の長さが短いため、ノイズ対策の負荷を小さくすることができる。
【００３４】
特に、複数のインク供給システム４０を備え、従って複数のヒータユニット４７を備えるインクジェットプリンタにおいて、ここに開示する技術は顕著な効果を奏する。従来のインクジェットプリンタでは、プリンタ本体に設けられた温度制御部からキャリッジまで複数の出力線を引き回しており、それだけ電磁ノイズの発生も多かったが、本実施形態に係るプリンタ１０では、プリンタ本体１０ａとキャリッジ２５の間に引き回されているヒータユニット４７関連のケーブルは、電源線Ｌ３のみである。従って、電磁ノイズの発生も少なく、またノイズ対策も電源線Ｌ３に対してのみ実施すればよい。
【００３５】
図４は、従来のプリンタのブロック図である。従来のプリンタでは、本体１１０ａに設けられたメイン基板１７０上に温度制御部１８２が構成されている。ヒータ電源１５０は、本体１１０ａにおいて温度制御部１８２の電源制御部１８２ｂに接続され、電源制御部１８２ｂから複数の出力線Ｌ１２に分岐している。温度制御部１８２は演算部１８２ａも備え、演算部１８２ａには複数の入力線Ｌ１１が接続されている。複数の入力線Ｌ１１は、演算部１８２ａからキャリッジ１２５まで引き回され、キャリッジ１２５において、それぞれ１つの測温体１４８に接続されている。複数の出力線Ｌ１２も、電源制御部１８２ｂからキャリッジ１２５まで引き回され、キャリッジ１２５において、それぞれ１つのヒータユニット１４７に接続されている。
【００３６】
図４に示されるように、従来のプリンタでは、本体１１０ａとキャリッジ１２５の間に引き回されているヒータユニット１４７関連のケーブルは、複数の出力線Ｌ１２であり、複数の出力線Ｌ１２はそれぞれが電磁ノイズの発生源である。従来のプリンタでは、そのため多量の電磁ノイズが発生し、また出力線Ｌ１２の総延長が長いために、ノイズ対策の負荷も大きかった。
【００３７】
それに対して、本実施形態に係るプリンタ１０では、ノイズの発生源である出力線Ｌ２は、キャリッジ２５内を引き回すだけの長さで足りるため短く、電磁ノイズの発生が少ない。出力線Ｌ２が短いため、出力線Ｌ２に対するノイズ対策の負荷も小さくて済む。また、本実施形態に係るプリンタ１０では、全ての出力線Ｌ２がキャリッジ２５の内部に配置されている。そこで、キャリッジ２５がシールドとなり、電磁ノイズはキャリッジ２５の外部に漏洩しにくい。
【００３８】
本実施形態では、温度制御部８２は、ヘッド駆動基板８０上に構成されている。ヘッド駆動基板８０にはＣＰＵが搭載され、演算機能を備えている。温度制御部８２は、このＣＰＵによってヒータユニット４７の出力を演算している。このように、ヘッド駆動基板８０がＣＰＵを備え、ヘッド駆動基板８０上に温度制御部８２を構成することで、温度制御部８２に係る部材、およびスペースを節約することができる。ただし、これは１つの好適な実施形態であって、温度制御部８２は必ずしもヘッド駆動基板８０上に構成される必要はない。温度制御部８２は、例えば独立した温度制御装置であってもよい。
【００３９】
以上、本発明の好適な一実施形態について説明した。しかし、上記の実施形態は例示に過ぎず、本発明は他の種々の形態で実施することができる。
【００４０】
例えば、上記した実施形態では、インクカートリッジ４２とインクヘッド４１とは、１本のインク供給路４３によって接続されていた。しかしながら、インク供給システムは、このような形態に限定されない。例えば、図５は、他の実施形態に係るインク供給システム２４０を示す模式図である。図５に示すように、他の実施形態に係るインク供給システム２４０は、インク供給路２４３ａに両端が接続されたインク循環路２４３ｂを備えている。インク循環路２４３ｂは、例えば顔料インクなど成分が沈降しやすいインクを使用する際に、成分の沈降を防ぐためにインクを循環させておく流路である。インク循環路２４３ｂは、インク供給路２４３ａに設けられた三方弁Ｃ１および三方弁Ｃ２においてインク供給路２４３ａに接続されている。三方弁Ｃ１は、インクポンプ２４４、ヒータユニット２４７、および測温体２４８よりもインクカートリッジ２４２側に設けられている。三方弁Ｃ２は、インクポンプ２４４、ヒータユニット２４７、および測温体２４８よりもインクヘッド２４１側に設けられている。ダンパ２４５は、三方弁Ｃ２とインクヘッド２４１との間に設けられている。
【００４１】
三方弁Ｃ１およびＣ２は、例えばソレノイド等を備え、流路を切り替え可能に構成されている。三方弁Ｃ１は、ポートＰ１とポートＰ２とが連通する第１状態と、ポートＰ１とポートＰ３とが連通する第２状態とに流路を切り替えることができる。三方弁Ｃ２は、ポートＰ４とポートＰ５とが連通する第１状態と、ポートＰ４とポートＰ６とが連通する第２状態とに流路を切り替えることができる。三方弁Ｃ１およびＣ２は、制御装置の中の循環制御部２６０に電気的に接続され、循環制御部２６０によって制御されている。循環制御部２６０はインクポンプ２４４にも電気的に接続され、インクポンプ２４４の動作を制御している。
【００４２】
インク循環時（即ち、非印刷時）、循環制御部２６０は、三方弁Ｃ１およびＣ２を制御して、両者を第２状態にさせる。即ち、インク供給路２４３ａのうち三方弁Ｃ１と三方弁Ｃ２とに挟まれた部分と、インク循環路２４３ｂとからなるループ状の流路を形成させる。また、循環制御部２６０はインクポンプ２４４を駆動させ、インクを上記ループ状の流路において循環させる。このとき、ヒータユニット２４７は、循環するインクの温度を所定温度に維持するように制御されている。循環するインクの温度は、測温体２４８によって測定されている。
【００４３】
一方、印刷実行時には、三方弁Ｃ１およびＣ２は第１状態に切り替えられ、インクカートリッジ２４２とインクヘッド２４１とが連通する。三方弁Ｃ１およびＣ２の流路が切り替わることで、インクカートリッジ２４２からインクヘッド２４１にインクが供給される。
【００４４】
上記したインク供給システム２４０のような循環式のインクシステムでは、インクの温度制御がインク成分の沈降防止にも役立っている。インクを加熱し常温以上に維持することによってインク成分の沈降が抑制される。逆に、循環において加熱されたインクは一定の熱容量を持つため、インクの温度を安定させる役割を果たす。インク供給システム２４０のようなインク循環システムに対しても本発明は好適に適用できる。
【００４５】
また、図６はさらに他の実施形態に係るインク供給システム３４０を示す模式図である。インク供給システム３４０は、一端がインクヘッド３４１に接続され、他端がインク供給路３４３ａに接続されたインク帰還路３４３ｂを備えている。図６に示すように、インク帰還路３４３ｂは、インクカートリッジ３４２のすぐ下流に位置する接続部Ｃ３においてインク供給路３４３ａに接続されている。インク供給路３４３ａのうち接続部Ｃ３とインクヘッド３４１との間の部分には、上流から順に上流側ポンプ３４４ａ、ヒータユニット３４７、上流側ダンパ３４５ａが設けられている。上流側ダンパ３４５ａには、測温体３４８が設置されている。また、インク帰還路３４３ｂには、上流から順に下流側ダンパ３４５ｂ、下流側ポンプ３４４ｂが設けられている。上流側ポンプ３４４ａおよび下流側ポンプ３４４ｂには、制御装置の循環制御部３６０が電気的に接続され、循環制御部３６０は上流側ポンプ３４４ａおよび下流側ポンプ３４４ｂの動作を制御している。
【００４６】
上流側ポンプ３４４ａは、接続部Ｃ３からインクヘッド３４１に向かう向きに送液するように設定されている。下流側ポンプ３４４ｂは、インクヘッド３４１から接続部Ｃ３に向かう向きに送液するように設定されている。その結果、インクは、インク供給路３４３ａの接続部Ｃ３とインクヘッド３４１との間の部分、インクヘッド３４１、およびインク帰還路３４３ｂからなるループ状の流路において循環する。このインクの循環において、ヒータユニット３４７および測温体３４８は、インクヘッド３４１よりも上流に位置している。そこで、インクヘッド３４１には、直前位置（測温体３４８の位置）で温度制御されたインクが供給されている。循環中のインクの圧力は、上流側ポンプ３４４ａの送液量と下流側ポンプ３４４ｂの送液量とのバランスによって一定の範囲に維持されている。上流側ポンプ３４４ａの送液量および下流側ポンプ３４４ｂの送液量は、それぞれ上流側ダンパ３４５ａおよび下流側ダンパ３４５ｂ内の圧力センサが検出するインク圧に基づいて制御されている。
【００４７】
上記したインク供給システム３４０は、非印刷時、印刷時のいずれにおいてもインクを循環させている。そこで、印刷時においても、所定温度に制御されたインクがインクヘッド３４１に供給される。インク供給システム３４０のような方式では、インク帰還路３４３ｂはインクの温度を安定させるのに大きく貢献している。それに伴い、ヒータユニット３４７は低出力のもので足りるようになり、電磁ノイズをさらに低減することができる。
【００４８】
このように、本発明が適用されるインク供給システムの構成は限定されない。インク供給システムは、上記したものにも限られず、また、インク供給システムを構成する部材の追加、削除、あるいは並び替えも特に限定されない。インク供給システムは、例えば、バルブやサブタンクなどをさらに備えていてもよい。
【００４９】
また、上記した実施形態では、キャリッジ２５はガイドレール２１に係合し、キャリッジモータ２４の駆動力によって左右方向に走行したが、キャリッジ２５は必ずしも左右方向に走行しなくともよい。例えば、プリンタ１０は、キャリッジ２５が不動であり、記録媒体５だけが前後方向に搬送されるラインヘッド方式のプリンタであってもよい。あるいは、例えば、キャリッジ２５が左右方向だけでなく前後方向にも走行するように構成されていてもよい。インクヘッド４１と記録媒体５との間の移動は相対的なものであり、インクヘッド４１、記録媒体５のいずれがいずれの方向に動くのかは限定されない。
【００５０】
上記した実施形態では、インクヘッドの駆動方式は圧電素子の変位を利用するピエゾ駆動式であったが、それに限定されない。本発明は、ピエゾ駆動式の他にも、サーマル式、各種の連続方式など様々なインクジェット方式のインクヘッドを備えたプリンタに対して適用可能である。
【００５１】
ここに開示される技術は様々なタイプのインクジェットプリンタに適用することができる。上記実施形態で示したロール状の記録媒体５を搬送する、いわゆる、ロール・トゥー・ロールタイプのプリンタの他、例えばフラットベッドタイプのインクジェットプリンタにも同様に適用することができる。また、プリンタ１０は独立したプリンタとして単独で使用されるものに限定されず、他の装置と組み合わせたものであってもよい。例えば、プリンタ１０は、他の装置に内蔵されていてもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１０      プリンタ（インクジェットプリンタ）
２５      キャリッジ
４０      インク供給システム
４１      インクヘッド
４２      インクカートリッジ（インク容器）
４３      インク供給路
４７      ヒータユニット（インクヒータ）
４８      測温体
５０      ヒータ電源
８０      ヘッド駆動基板
８２      温度制御部（温度制御装置）
２４３ｂ  インク循環路
２４４    インクポンプ（ポンプ）
２６０    循環制御部（第１循環制御部）
３４３ｂ  インク帰還路
３４４ａ  上流側ポンプ（第１ポンプ）
３４４ｂ  下流側ポンプ（第２ポンプ）
３６０    循環制御部（第２循環制御部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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