(57)【要約】【課題】インク経路において加熱部により加熱されたインクが冷却器を通過して記録ヘッドに供給されるため、インクの温度が低温化し、ヒータの加熱性能に影響している。【解決手段】画像記録装置は、第１のインクタンクと記録ヘッドをインク供給路で繋ぎ、インク冷却部及びインク加熱部は、インク供給路上に介在するように設けられ、インク加熱部から見て、上流側にインク冷却部が配置され、下流側と間に他の構成部材を介さずに接続するように、記録ヘッドが配置されている。インク加熱部は、記録ヘッドのインク供給口の近傍に配置され、加熱されたインクを直接的に供給している。【選択図】図１
2011031397.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を記録するためのインクを吐出する記録ヘッドと、
前記インクを前記記録ヘッドに供給するためのインク供給路と、
前記インクと直接又は間接的に接触して該インクを加熱するインク加熱部と、
前記インクと直接又は間接的に接触して該インクを冷却するインク冷却部と、を備え、
前記インク加熱部及び前記インク冷却部は、前記インク供給路上に設けられ、前記インク加熱部を前記冷却部よりも前記記録ヘッドのインク供給口に近い側に配置することを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】
画像を記録するためのインクを貯留するインクタンクと、
前記インクを吐出するノズルを有する記録ヘッドと、
前記インクを前記記録ヘッドに供給するためのインク供給路と、
前記インクと直接又は間接的に接触して該インクを加熱するインク加熱部と、
前記インクと直接又は間接的に接触して該インクを冷却するインク冷却部と、
前記記録ヘッドで吐出されずに排出されたインクをポンプの液送により前記インクタンクに帰還させて再貯留させるためのインク帰還路と、
を備え、
前記インク加熱部及び前記インク冷却部は、前記インク供給路上に設けられ、前記インク加熱部を前記冷却部よりも前記記録ヘッドのインク供給口に近い側に配置することを特徴とする画像記録装置。
【請求項３】
画像を記録するためのインクを貯留する第１のインクタンクと、
前記インクを吐出するノズルを有する記録ヘッドと、
前記インクを前記記録ヘッドに供給するためのインク供給路と、
前記インクと直接又は間接的に接触して該インクを加熱するインク加熱部と、
前記インクと直接又は間接的に接触して該インクを冷却するインク冷却部と、
前記記録ヘッドで吐出されずに排出されたインクを貯留する第２のインクタンクと、
前記第２のインクタンクから前記インクをポンプの液送により前記第１のインクタンクに帰還させて再貯留させるためのインク帰還路と、
を備え、
前記インク加熱部及び前記インク冷却部は、前記インク供給路上に設けられ、前記インク加熱部を前記冷却部よりも前記記録ヘッドのインク供給口に近い側に配置することを特徴とする画像記録装置。
【請求項４】
前記画像記録装置において、
前記インク冷却部が、前記ポンプと前記第１のインクタンクとの間の前記インク帰還路上に設けられることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の画像記録装置。
【請求項５】
前記画像記録装置において、
前記インク冷却部が、前記記録ヘッドと前記第２のインクタンクとの間のインク排出路上に設けられることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の画像記録装置。
【請求項６】
前記画像記録装置において、
前記記録ヘッドのインク供給口及びインク排出口のうちの少なくとも該インク供給口に設けられる温度センサと、
前記温度センサにより検出された温度情報に基づき、前記インク加熱部及び前記インク冷却部のうちの何れかを駆動して、前記記録ヘッドに供給されるインクの温度を調整する制御部と、
を具備することを特徴とする請求項１乃至請求項５のうちの何れか１つに記載の画像記録装置。
【請求項７】
画像を記録するためのインクを吐出するノズルを有する記録ヘッドと、
前記インクを前記記録ヘッドに供給するためインク供給路と、
前記インクと直接又は間接的に接触して該インクを加熱するインク加熱部と、
前記インクと直接又は間接的に接触して該インクを冷却するインク冷却部と、
前記インクと直接又は間接的に接触している該インクの温度を検出する温度センサと、
前記インク加熱部及び前記インク冷却部のいずれか一方を駆動して前記記録ヘッドにおける前記インク温度を調節する制御部と、
を具備し、
前記インク加熱部を前記インク冷却部よりも前記記録ヘッドに近い側に配置するとともに、前記温度センサを前記インク加熱部から前記記録ヘッドの間に設け、前記制御部は、前記温度センサが検出した温度に対応して、前記インク加熱部及び前記インク冷却部のいずれか一方を駆動して、前記記録ヘッドに供給される前記インク温度を調節することを特徴とする特徴とする画像記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクを記録媒体に吐出して画像を記録する画像記録装置に関し、詳細にはインクを加熱する加熱機構とインクを冷却する冷却機構を備える画像記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、記録ヘッドのノズルからインクを吐出し、用紙等の記録媒体上に所望の画像を記録するインクジェット式プリンタが知られている。このプリンタとして、例えば、特許文献１に開示される、記録ヘッドに供給されるインクの温度を予め定められた範囲内に維持するために、記録ヘッドまでのインク経路中にヒータや冷却器を備えたインクジェットプリンタがある。
【０００３】
図９には、従来のインクジェットプリンタを示す。ヘッド部１０２Ａには、例えば、ピエゾ素子を備えて、インクを吐出する。インクは、サブタンク１５０からインク送り管路１５２を経て、ヘッド部１０２Ａに供給され、吐出されなかったインクは、インク戻り管路１５４によってサブタンク１５０に戻す循環管路を有している。
【０００４】
インク送り管路１５２の途中には、ポンプ１５６が設けられ、循環管路内のインクをヘッドへ部１０２Ａに送液する。また、インクの温度を上げるためのヒータ１５７と、それより下流側にインク温度を下げるための冷却器１５８が配置されている。インク戻り管路１５４は、ヘッド部１０２Ａからサブタンク１５０へのインク管路である。このシステムにより、インクを加温・冷却することにより、環境温度に影響されず、所定の温度範囲に収まるようにインク温度を保持させて、記録される画像の品質を安定させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１９９０２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述した従来のインクジェットプリンタは、インクの循環路において、ヒータ１５７とヘッド部１０２Ａの間に冷却器１５８が配置されているため、ヒータ１５７によりインク温度を上昇させても、その下流側に冷却器１５８を通過する時に、インクは冷却器１５８によって熱を奪われ、上昇させたインク温度が降下する。
【０００７】
そのため、ヘッド部１０２Ａに供給されるインクの温度を所定温度範囲内にするためには、冷却器１５８による温度降下分を上乗せしてインク温度を加熱しなければならないが、これは消費電力の増加を招くことになる。
【０００８】
そこで本発明は、インク経路上の構成部位の配置を考慮することでインク温度の上昇及び降下を効率的に行い、消費電力を抑えた画像記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に従う実施形態は、画像を記録するためのインクを吐出する記録ヘッドと、前記インクを前記記録ヘッドに供給するためのインク供給路と、前記インクと直接又は間接的に接触して該インクを加熱するインク加熱部と、前記インクと直接又は間接的に接触して該インクを冷却するインク冷却部と、を備え、前記インク加熱部及び前記インク冷却部は、前記インク供給路上に設けられ、前記インク加熱部を前記冷却部よりも前記記録ヘッドのインク供給口に近い側に配置する画像記録装置のインク加熱冷却機構を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、インク経路上の構成部位の配置を考慮することでインク温度の上昇及び降下を効率的に行い、消費電力を抑えた画像記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、第１の実施形態に係るインク加熱部、インク冷却部を含む画像記録装置の概念的な構成を示す図である。
【図２】図２（ａ），（ｂ）は、インク冷却部を示す図である。
【図３】図３は、第１の変形例のインク加熱部、インク冷却部を含む画像記録装置の概念的な構成を示す図である。
【図４】図４は、第２の変形例のインク加熱部、インク冷却部を含む画像記録装置の概念的な構成を示す図である。
【図５】図５は、第３の変形例のインク加熱部、インク冷却部を含む画像記録装置の概念的な構成を示す図である。
【図６】図６は、第２の実施形態に係るインク加熱部、インク冷却部を含む画像記録装置の概念的な構成を示す図である。
【図７】図７は、第３の実施形態に係るインク加熱部、インク冷却部を含む画像記録装置の概念的な構成を示す図である。
【図８】図８は、第３の実施形態の第１の変形例に係るインク加熱部、インク冷却部を含む画像記録装置の概念的な構成を示す図である。
【図９】図９は、従来のインクジェットプリンタの概念的な構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。  
図１は、第１の実施形態に係るインク加熱部、及びインク冷却部を含む画像記録装置の概念的な構成を示す。尚、以下に説明する本実施形態においては、複数色のインクを用いてカラー画像を記録する画像記録装置を前提としているが、ここでは、説明を分かりやすくするために、１色のインクに係るインク循環路を例として説明する。
【００１３】
この画像記録装置１は、少なくとも第１のインクタンク６と、ヘッド部２と、インク冷却部７と、インク加熱部９と、第２のインクタンク４と、ポンプ５と、これらを接続するインク循環路１４，１５，１６ａ，１６ｂ，１６ｃと、インクの温度/流れを制御するインク供給制御部３と、用紙等の記録媒体を搬送する搬送機構１０とを備えている。
【００１４】
第１のインクタンク６は、画像を記録するために用いられるインクを貯留する供給側のインクタンクである。この第１のインクタンク６には、不図示の液面センサが設けられている。これにより第１のインクタンク６内のインクは、所定量に維持されている。
【００１５】
第２のインクタンク４は、ヘッド部２で使用されない、即ち、ヘッド部２のノズルから吐出されなかったインクを第１のインクタンクに帰還させるために一時的に貯留するインクタンクである。この第２のインクタンク４には、不図示の液面センサが設けられている。これにより第２のインクタンク４内のインクは、所定量に維持されている。
【００１６】
これら第１のインクタンク６、又は第２のインクタンク４には、インクが補充された着脱可能な外部タンクと接続されている。そして、不図示の液面センサに基づいて外部タンクから第１のインクタンク６、又は第２のインクタンク４に適宜、インクが補充される。
【００１７】
なお、本実施形態では、第１のインクタンク６は、ヘッド部２より重力方向上方に配置されるとともに、インク循環中は大気開放状態となり、第２のインクタンク４は、ヘッド部２より重力方向下方に配置されているとともに、インク循環中は、不図示の圧力調整部材により一定の負圧に保たれる。これによりヘッド部２には、インク循環中、所定の負圧が掛かり、メニスカスが形成されている。
【００１８】
インク循環路は、第１のインクタンク６からヘッド部２にインクを供給するインク供給路１６と、ヘッド部２で吐出されなかったインクを第２のインクタンク４へ排出するインク排出路１４と、第２のインクタンク４内のインクを第１のインクタンク６へ帰還させるインク帰還路１５とにより構成されている。
【００１９】
インク供給径路１６には、インク冷却部７、及びインク加熱部９が配置され、インク供給路１６ａは、第１のインクタンク６とインク冷却部７とを接続し、インク供給路１６ｂは、インク加熱部９とヘッド部２とを接続し、インク供給路１６ｃは、インク冷却部７とインク加熱部９とを接続している。
【００２０】
また、インク帰還路１５には、ポンプ５が配置され、ポンプ５は、第２のインクタンク４内のインクを汲み上げて第１のインクタンク６へ帰還させる。なお、インク循環路は、基本的には樹脂材料によるフレキシブルなパイプが用いられている。
【００２１】
ヘッド部２は、インクを液滴として吐出するライン型ヘッド（ラインインクジェットヘッド）である。図１に示す本実施形態では、複数の短尺ヘッド２Ａ，２Ｂ，２Ｃを用いた例であり、短尺ヘッド２Ａ，２Ｂ，２Ｃは、搬送される用紙等の記録媒体の搬送方向と直交する方向で、記録媒体の記録領域以上の範囲で画像記録できるように配列されている。
【００２２】
また、図１に示す本実施形態では、複数の短尺ヘッド２Ａ，２Ｂ，２Ｃを用いているため、各短尺ヘッド２Ａ，２Ｂ，２Ｃに均一なインク量を供給するために、インク供給口の上流側に上流側インクバス１１が設けられ、また、インクを纏めて第２のインクタンク４に排出させるために、インク排出口の下流側に下流インクバス１３が設けられている。
【００２３】
尚、図１では、３個の短尺ヘッド２Ａ，２Ｂ，２Ｃを示しているが、実際には、例えば６個の短尺ヘッドを使用して、これら短尺ヘッドの夫々のノズル列の端部が一部重なり合うように、千鳥状に配置してラインインクジェットヘッドを構成している。もちろん、ラインインクジェットヘッドを構成するための短尺ヘッドの個数は、６個に限定されるものではなく、任意に設定可能である。また、本実施形態では、ヘッド部２をライン型ヘッドとしたが、これに限定されるものではく、シリアル型ヘッドであってもよい。
【００２４】
短尺ヘッド２Ａ，２Ｂ，２Ｃのそれぞれには、インクを吐出する列状に配列された多数のノズルと、ノズルのアクチュエータとしての例えばピエゾ素子を駆動するためのヘッド駆動回路（回路基板）とが一体的に設けられている。ヘッド駆動回路は、選択されたピエゾ素子に駆動波形を入力してインクを吐出させる。
【００２５】
また、短尺ヘッド２Ａ，２Ｂ，２Ｃのインク供給口には、流入したインクの温度を検出する温度センサ１２ａが設けられている。また、必要に応じて、短尺ヘッド２Ａ，２Ｂ，２Ｃのインク排出口にも、排出されるインク温度を検出する温度センサ１２ｂが設けられている。温度センサ１２ａに検出された温度情報は、インク供給制御部３に送出され、インク冷却部７及びインク加熱部９に対してインクの温度調整や、ポンプ５に対して循環経路を流れるインク流量の調整が行われる。
【００２６】
尚、短尺ヘッドのインク供給口の近傍に温度センサ１２ａを設け、インク排出口の近傍に温度センサ１２ｂを設けた場合には、それぞれに検出された温度は、環境温度や、ヘッド駆動状態により、ヘッド内部の温度に対して差が生じている。そこで、温度センサ１２ａが検出した温度Ｔ１と温度センサ１２ｂが検出した温度Ｔ２との平均値（中間値）を、ヘッド内部（ノズル近傍）のインク温度と想定している。
【００２７】
また、インク供給口に温度センサ１２ａのみを設けた構成の場合には、あらかじめ補正パラメータを算出して、以降、温度センサ１２ａが検出した温度Ｔ１を補正して、ヘッド内のインク温度と想定すればよい。また、検出した温度差が小さければ、温度センサ１２ａが検出した温度Ｔ１を短尺ヘッド内のインク温度として用いればよい。
【００２８】
インク冷却部７は、図２に示すように、本体にインクから受け取った熱を放熱するための放熱部としての多数の冷却フィンを備えるヒートシンク８と、インクの流路が形成された基材２０と、ヒートシンク８を冷却するための不図示の冷却ファンと、で構成されている。基材２０に形成されたインク流路は、例えば、図２（ａ）に示すような葛折り形状の流路や、図２（ｂ）に示すような並行路の流路で構成されている。これらの流路により、通過するインクの滞留時間が長くなり熱交換の効率を上げることができる。
【００２９】
また、基材２０、及びヒートシンク８は、熱伝導率が高く又放熱効率もよい金属、例えば銅やアルミニウムにより形成される。これら基材２０とヒートシンク８とは、一体的に成型してもよいし、別体で成型してもよい。なお、インク冷却部７の基材２０に他色のインク流路を形成し、１つのインク冷却部７によって使用するインクの全てを同時に冷却してもよい。
【００３０】
インク加熱部９は、インク冷却部７と同様に、前述した図２（ａ），（ｂ）に示すインク流路が形成された基材２０を有し、この基材２０を取り巻くように、ヒータが設けられている。ヒータとしては、抵抗ヒータ又はセラミックヒータ等の一般的に電流制御により温度調整可能なヒータであれば、いずれも用いることができる。なお、インク加熱部９の基材２０に他色のインク流路を形成し、１つのインク加熱部９によって使用するインクの全てを同時に加熱してもよい。
【００３１】
そして、本実施形態の特徴であるインク冷却部７及びインク加熱部９は、第１のインクタンク６とヘッド部２を接続するインク供給路１６に設けられ、インク供給路１６ａによって第１のインクタンク６とインク冷却部７とが接続され、インク供給路１６ｂによってインク加熱部９とヘッド部２とが接続され、インク供給路１６ｃによってインク冷却部７とインク加熱部９とが接続されている。換言すれば、インク供給路１６における上流側にインク冷却部７が配置され、その下流側であってヘッド部２のインク供給口に近接するようにインク加熱部９が配置されている。つまり、インク加熱部９から見て、上流側にインク冷却部７が配置され、下流側にヘッド部２が配置されている。
【００３２】
搬送機構１０は、記録媒体をヘッド部２の各ノズルの前方を通過するように搬送する搬送ベルト１０ａと、搬送ベルト１０ａを回転可能に支持する少なくとも２つのローラ１０ｂとで構成される。これらのローラ１０ｂのうちの１つが例えばモータ等からなる駆動源に連結する駆動ローラであり、残りが従動ローラである。搬送ベルト１０ａは、全面に多数の小径の孔が開孔されており、別途、設けられたファン等により発生した負圧を用いて記録媒体を搬送ベルト１０ａに吸着して搬送する。また、図示していないが、記録媒体を搬送機構１０に１枚ずつ供給する給紙機構と、画像記録された記録媒体を排出する排出機構とが設けられている。
【００３３】
このように構成された画像記録装置１によるインクの温度調整について説明する。  
装置起動時のインク温度は、画像記録装置１が設置されている環境温度や、装置内の雰囲気温度によって変化する。インクの温度は、インク特性に応じて予め定められた温度範囲（所定温度範囲と称する）内にあることが重要である。この温度範囲よりも高い温度のインク又は低い温度のインクにより画像記録を行うと、画像内で濃度ムラ、ミスト又は不吐出等の不具合が発生して、記録された画像において画質不良を引き起こす。
【００３４】
本実施形態のインク冷却部７、及びインク加熱部９は、温度センサ１２により検出されたインク温度が所定温度範囲よりも低い温度側であれば、インク加熱部９で通過するインクを加熱して、一方、インク温度が所定温度範囲よりも高い温度側であれば、インク冷却部７を駆動し、通過するインクを冷却し、ヘッド部２に供給される時のインク温度が所定温度範囲内になるようにインク供給制御部３によって制御される。
【００３５】
具体的に説明する。オペレータの操作により画像記録命令が入力されると、図示しない制御部より外部から入力された画像信号に対応した駆動波形がヘッド駆動回路に入力される。そして、ヘッド駆動回路に指定されたノズルからインクが記録媒体に噴射されて画像が記録される。
【００３６】
各ヘッド駆動回路およびピエゾ素子では、記録面積及び吐出するインク滴の大きさに応じて熱が発生する。具体的には、文字等のテキストデータを記録する場合には、記録面積はそれ程大きくないため、発熱量は少なく、ヘッド部２の温度上昇も小さい。一方、写真等の記録媒体一面に亘って記録する画像データにおいては、インク滴の着弾密度が大きいため、ヘッド駆動回路による発熱量も多くなり、ヘッド部２の温度上昇も大きくなる。また、文字等のテキストデータを記録する場合においても、長時間の記録を行うとヘッド部２の温度上昇は大きくなる。
【００３７】
この時、インク供給がインクを循環させるインク循環経路であった場合には、経路を流れているインクによって温度が高くなったヘッド部２の熱を奪い冷却させることができるが、その一方でインクの温度は上昇する。
【００３８】
この循環状態を維持させると、ヘッド部２の温度と同じになるまでインクの温度が上昇する。そのため、インクが所定温度範囲を超えて高くなった際、インク冷却部７が駆動して、ヒートシンク８を強制的に冷却する冷却ファン（図示せず）が駆動されることにより、インク温度が効率よく下降される。
【００３９】
また、インク冷却部７が駆動した場合、循環するインクは、インク冷却部７の通過時に熱を奪われ温度が下降する。このため、高温化しているヘッドに対して、そこへ流入するインクの温度は一定の低い温度となり、この温度差を利用して、ヘッドを冷却することが可能になる。即ち、インク循環路において、インクはヘッド部２で吸熱し、インク冷却部７で排熱する。
【００４０】
反対に、装置起動時などで、検知したインク温度が所定温度範囲よりも低温であった場合は、インク加熱部９のヒータを駆動させて、インク加熱部９のインク接液部（内部のインク流路）の温度を上昇させて、ここを通過するインクの温度を上げる。尚、インク加熱部９のインク接液部の温度は、インク品質保証の温度範囲を超えないように制御されているため、インクが必要以上に加熱されてインク品質が劣化してしまうことは防止される。
【００４１】
さらに、検出したインク温度が所定の温度範囲以内のときは、インクの加温も冷却も行わない。  
このように本実施形態では、インク冷却部７よりもヘッド部２に近い側にインク加熱部９を配置している。この配置により、インク加熱部９のヒータによって加熱されて温度を上げられたインクが、熱容量の大きい冷却フィン（ヒートシンク）を有するインク冷却部７を通過することなく、直接、ヘッド部２内へ流入するため、ヘッド部２に至るまでの温度下降が小さくなり、効率よくインクを加熱することができる。さらに、本実施形態では、インクが１色のインク循環経路を例として説明したが、同等のインク循環経路をインク色の数だけ設ければ、複数色によるカラー画像を記録することができる。
【００４２】
次に、第１の実施形態の第１の変形例に係る画像記録装置について説明する。  
図３は、第１の変形例のインク加熱部、及びインク冷却部を含む画像記録装置の概念的な構成を示している。尚、図３において、前述した図１に示した第１の実施形態の構成部位と同等のものには同じ参照符号を付して、その説明を省略する。
【００４３】
この画像記録装置は、少なくとも第１のインクタンク６と、ヘッド部２と、インク加熱部９と、第２のインクタンク４と、ポンプ５と、インク冷却部７と、これらを接続するインク循環路１４，１５，１６ａ，１６ｂと、インクの流れを制御するインク供給制御部３と、記録媒体の搬送機構１０とを備えている。  
本変形例では、前述した第１の実施形態のインク循環路におけるインク冷却部７の配置された位置が異なっている。インク加熱部９は、第１の実施形態と同じ位置に配置され、加熱したインクを直接、ヘッド部２に供給している。
【００４４】
インク冷却部７は、第２のタンク４から第１のタンク６にインクを帰還されるインク帰還路１５上に設けられている。具体的には、インク冷却部７は、ポンプ５と第１のタンクとの間のインク帰還路１５ｂ上で、ポンプ５の下流側に設けられている。インク供給路１６ａ，１６ｂ上にはインク加熱部９のみが配置されている。第１の実施形態の配置関係から見れば、インク冷却部７とインク加熱部９との間に第１のタンク６が介在する構成である。
【００４５】
この構成によれば、前述した第１の実施形態と同等の作用効果を得ることができる。またインク冷却部７は、インク供給側のヘッド部２上方からインク帰還路に移動されているため、ヘッド近傍のスペースに余裕ができ、ヘッド部２上方の煩雑化した構成が簡易化される。
【００４６】
次に、第１の実施形態の第２の変形例に係る画像記録装置について説明する。  
図４は、第２の変形例のインク加熱部、及びインク冷却部を含む画像記録装置の概念的な構成を示している。尚、図４において、前述した図１に示した第１の実施形態の構成部位と同等のものには同じ参照符号を付して、その説明を省略する。
【００４７】
この画像記録装置は、少なくとも第１のインクタンク６と、ヘッド部２と、インク加熱部９と、第２のインクタンク４と、インク冷却部７と、ポンプ５と、これらを接続するインク循環路１４，１５，１６ａ，１６ｂと、インクの流れを制御するインク供給制御部３と、記録媒体の搬送機構１０とを備えている。
【００４８】
本変形例では、前述した第１の実施形態のインク循環路におけるインク冷却部７の配置された位置が異なっている。インク加熱部９は、第１の実施形態と同じ位置に配置され、加熱したインクを直接、ヘッド部２に供給している。
【００４９】
インク冷却部７は、ヘッド部２から第２のタンク４にインクを排出するインク排出路１４上に設けられている。第１の実施形態のインク冷却部７とインク加熱部９との配置関係から見れば、インク冷却部７とインク加熱部９との間に、第２のインクタンク４とポンプ５と第１のタンク６とが介在する構成である。
【００５０】
この構成によれば、前述した第１の実施形態と同等の作用効果を得ることができる。またインク冷却部７は、インク排出側のヘッド部２下方に移動されているため、ヘッド近傍のスペースに余裕ができ、ヘッド部２上方の煩雑化した構成が簡易化される。
【００５１】
次に、第１の実施形態の第３の変形例に係る画像記録装置について説明する。  
図５は、第３の変形例に係るインク加熱部、及びインク冷却部を含む画像記録装置の概念的な構成を示している。本実施形態は、前述した第１の実施形態の構成から第２のインクタンクが外された構成である。図５において、第１の実施形態の構成部位と同等のものには同じ参照符号を付して、その説明を省略する。
【００５２】
この画像記録装置１は、少なくとも第１のインクタンク６と、ヘッド部２と、インク冷却部７と、インク加熱部９と、ポンプ５と、これらを接続するインク循環路１４，１５，１６ａ，１６ｂと、インクの流れを制御するインク供給制御部３と、記録媒体の搬送機構１０とを備えている。
【００５３】
インク循環路は、第１のインクタンク６からヘッド部２にインクを供給するインク供給路１６ａ，１６ｂ，１６ｃと、ヘッド部２で吐出されず排出されたインクをポンプ５で汲み上げて第１のインクタンク６へ帰還させるインク帰還路１５と、により構成されている。
【００５４】
この構成によれば、前述した第１の実施形態と同等の作用効果を得ることができる。さらに、前述した第１の変形例及び第２の変形例において、インク冷却部７をインク帰還路１５上又はインク排出路１４上に移動して配置した構成について説明したが、この第３の変形例においても、何れの位置にも容易に移動することも可能であり、第１の変形例及び第２の変形例と同等の作用効果を得ることかできる。
【００５５】
次に、第２の実施形態に係る画像記録装置について説明する。  
図６は、第２の実施形態に係るインク加熱部、及びインク冷却部を含む画像記録装置の概念的な構成を示している。本実施形態は、前述した第１の実施形態とは、インク冷却部７の放熱部の構成のみが異なっている。図６において、第１の実施形態の構成部位と同等のものには同じ参照符号を付して、その説明を省略する。
【００５６】
この画像記録装置１は、少なくとも第１のインクタンク６と、ヘッド部２と、インク冷却部７と、インク加熱部９と、第２のインクタンク４と、ポンプ５と、これらを接続するインク循環路１４，１５，１６ａ，１６ｂ，１６ｃと、インクの流れを制御するインク供給制御部３と、記録媒体の搬送機構１０とを備えている。本実施形態においても、インク加熱部９は、ヘッド部２のインク供給口の近傍に配置され、加熱されたインクを直接、供給している。
【００５７】
本実施形態は、インク冷却部７の放熱部が離間された構成である。  
放熱部は、装置フレーム２３と、冷却媒体を流す経路としての放熱部材２４、冷媒経路２６ａ、２６ｂと、ポンプ２５と、で構成されている。装置フレーム２３は、金属フレームからなり、放熱板として機能する。
【００５８】
放熱部材２４は、装置フレーム２３に一体的に固定され、熱伝導率の高い部材によりパイプ（流路）状に形成され、放熱の効率を上げるために葛折り状に曲げられている。放熱部材２４は、装置フレーム２３と密着し、且つ熱伝導が高くなるように、例えば、ロウ付け等の固着方法が好適する。
【００５９】
この放熱部材２４は、基材２０と冷媒経路２６ａ、２６ｂを介して接続されている。詳細には、本実施形態では、インク冷却部７の基材２０内部には、インク流路の他に冷却媒体を流すことができる冷却経路が設けられており、放熱部材２４の給入口と基材２０における冷却経路の排出口が冷媒経路２６ａによって接続され、放熱部材２４の排出口と基材２０における冷却経路の給入口が冷媒経路２６ｂによって接続されている。
【００６０】
そして、冷媒経路２６ｂには、ポンプ２５が介在されており、基材２０と放熱部との間をポンプの送液により、冷却媒体が循環するように構成されている。この冷却媒体による冷却動作は、他の構成部位に対するインク供給の制御に対応づけて、インク供給制御部３によって制御されている。
【００６１】
基材２０を通過したインクは、冷却媒体により熱を奪われて冷却される。またインクの熱を受け取って温度が上昇した冷却媒体は、ポンプ２５の送液により、媒体経路２６ａを通り抜けて放熱部材２４へ流れ込み、通過する。この通過時に、放熱部材２４は、装置フレーム２３を介して大気中に効率よく放熱して冷却媒体の温度を低下させる。温度が低下した冷却媒体は、ポンプ２５により送液されて、基材２０に戻る。
【００６２】
また、インク加熱部９によりインクを加熱する際には、ポンプ２５は停止して、冷却媒体の循環を行わない。  
以上、説明したように本実施形態によれば、前述した第１の実施形態と同様な作用効果を得られると共に、インク冷却部７の放熱部は、基材２０に直付けされたヒートシンクではなく、基材２０から離れた場所に設置されているためインク加熱部９により発生し外部に漏れた熱による、ヒートシンクの温度上昇分がなく、また、冷却媒体も装置フレーム２３に冷却されるため、インクに対する冷却の効率を高めることができる。
【００６３】
次に、第３の実施形態に係る画像記録装置について説明する。  
図７は、第３の実施形態に係るインク加熱部、及びインク冷却部を含む画像記録装置の概念的な構成を示している。前述した第１及び第２の実施形態ではインク循環を行う画像記録装置に搭載したインク加熱部、及びインク冷却部について提案したが、本実施形態では、インク循環の無い、即ち、インク供給路のみで、インク排出路及びインク帰還路のインク経路を有していない画像記録装置に搭載するインク加熱部、及びインク冷却部について説明する。尚、ここでいう、インク排出路は、オーバーフローやクリーニング処理により排出された廃棄インクのインク排出路（廃棄インク経路）ではない。
【００６４】
本実施形態の画像記録装置は、前述したような搬送される記録媒体に画像を記録する固定型のライン記録ヘッド及び、搬送される記録媒体と相対的に走査移動して画像を記録する走査型記録ヘッド（所謂、シリアル型記録ヘッド）を含んでいる。  図７に示すように、本実施形態は、第１のインクタンク６と、ヘッド部２と、インク冷却部７と、インク加熱部９と、インク供給路１６ａ，１６ｂ，１６ｃと、インクの流れを制御するインク供給制御部３と、記録媒体の搬送機構１０とを備えている。
【００６５】
本実施形態においても、インク加熱部９は、ヘッド部２のインク供給口の近傍に配置され、加熱されたインクを直接的に供給している。つまり、インク加熱部９から見て、上流側にインク冷却部７が配置され、下流側に他の構成部材を介さずに接続するように、ヘッド部２が配置されている。記録ヘッド２のインク供給口には、インクの温度を検出する温度センサ１７が設けられている。温度センサ１７に検出された温度情報は、インク供給制御部３に送出され、インク冷却部７及びインク加熱部９による冷却又は加熱による温度調整が行われる。
【００６６】
この構成において、インクは、第１のインクタンク６からインク供給路１６ａを介して、インク冷却部７に流入し、インク供給路１６ｃを介してインク冷却部７からインク加熱部９に流入し、インク経路１６ｂを介してインク加熱部９からヘッド部２に供給される。
【００６７】
ヘッド部２は、図示しない、インクを滴状にして吐出する多数のノズル（ピエゾ素子）と、それらのピエゾ素子を駆動するためのヘッド駆動回路（回路基板）とが一体的に設けられている。ヘッド駆動回路は、選択されたピエゾ素子に駆動波形を入力してインクを吐出させる。
【００６８】
インク冷却部７は、図２に示すように、本体にインクから受け取った熱を放熱するための放熱部としての多数の冷却フィンを備えるヒートシンク８と、インクの流路が形成された基材２０と、ヒートシンク８を冷却するための不図示の冷却ファンと、で構成されている。基材２０に形成されたインク流路は、例えば、図２（ａ）に示すような葛折り形状の流路や、図２（ｂ）に示すような並行路の流路で構成されている。これらの流路により、通過するインクの滞留時間が長くなり熱交換の効率を上げることができる。
【００６９】
また、基材２０、及びヒートシンク８は、熱伝導率が高く又放熱効率もよい金属、例えば銅やアルミニウムにより形成される。これら基材２０とヒートシンク８とは、一体的に成型してもよいし、別体で成型してもよい。
【００７０】
インク加熱部９は、インク冷却部７と同様に、前述した図２（ａ），（ｂ）に示すインク流路が形成された基材２０を有し、この基材２０を取り巻くように、ヒータが設けられている。ヒータとしては、抵抗ヒータ又はセラミックヒータ等の一般的に電流制御により温度調整可能なヒータであれば、いずれも用いることができる。
【００７１】
さらに、搬送機構１０は、記録媒体をヘッド部２の前方を通過するように搬送する搬送ベルトと、搬送ベルトを回転可能に支持する少なくとも２つのローラ（駆動ローラ及び従動ローラ）とで構成される。搬送ベルトは、全面に多数の小径の孔が開孔されており、ファン等による負圧により記録媒体を吸着して搬送する。また、図示していないが、記録媒体を搬送機構１０に１枚ずつ供給する給紙機構と、画像記録された記録媒体を排出する排出機構とが設けられている。
【００７２】
以上、本実施形態では、インク冷却部７よりもヘッド部２に近い側にインク加熱部９を配置している。この配置により、インク加熱部９のヒータによって加熱されて温度を上げられたインクが、熱容量の大きい冷却フィン（ヒートシンク）を有するインク冷却部７を通過することなく、直接、ヘッド２部へ流入するため、ヘッド部２に至るまでの温度下降が小さくなり、効率よくインクを加熱することができる。さらに、本実施形態では、インクが１色のインク循環経路を例として説明したが、同等のインク循環経路をインク色の数だけ設ければ、複数色によるカラー画像を記録することができる。
【００７３】
図８は、第３の実施形態の第１の変形例に係るインク加熱部、及びインク冷却部を含む画像記録装置の概念的な構成を示している。図８において、第３の実施形態の構成部位と同等のものには同じ参照符号を付して、その説明を省略する。
【００７４】
本実施形態のヘッド部２は、固定のライン型記録ヘッドが画像記録領域に対して、それぞれの端に画像の重なりを持つように分割する、複数の短尺ヘッド２Ａ，２Ｂ，２Ｃを記録媒体の幅の方向に並べて構成される。  
本変形例においても前述した第３の実施形態と同等な作用効果を得ることができる。
【００７５】
前述した第１，２，３の実施形態及び、それらの変形例の画像記録装置において、インク温度を効率的に制御するためには、インク加熱部９と記録ヘッド２とは、直接的に接続される必要があり、これらの間に他の構成部材を介在させない。特に、インクを一時的に貯留するインク容器を配置することは好ましくない。これは、インク供給路を流れるインクは上流から下流へ一様に流れるのに対し、タンク内の貯留インクは、一旦貯留されるため、流れが一様でなくなり、インク容器内の温度の異なるインクと同じ温度になるまで、温度上昇又は温度降下される。従って、インクを加熱する場合には、タンクを通過する際に冷却され、所望するインク温度では記録ヘッドに供給されないこととなる。
【００７６】
尚、以上説明した各実施形態及び各変形例においては、インク供給路に加熱部を経由させて、インクを加熱、即ち、インク流路を加熱した例であったが、シリアル型記録ヘッドのように、インクタンクが小さく、貯留されるインク量が少ない場合には、インクタンク自体を加熱又は冷却してもよい。
【００７７】
以上説明したように、本発明による各実施形態及びその変形例によれば、インクを加熱した後、下流側にその熱を奪うユニットが設けられていないため、加熱されたインクを効率よく記録ヘッドに供給することができる。さらに、製造コストや消費電力の増大を引き起こすことなく実現でき、装置起動時におけるウォームアップ時間の短縮を図ることができ、さらに、インクの温度を適温にすることにより、画像記録装置の周囲が低温環境であっても、インクに起因する課題を解決して、記録される画像を高品質に保つことができる。
【００７８】
以上説明した実施形態及び変形例は、以下の発明の要旨を含んでいる。  
（１）インクを吐出するノズルを有する記録ヘッドと、インクを前記ヘッド部へ供給するためインク流路と、を少なくとも有している前記インクを記録媒体に吐出することにより印刷を行うプリンタであって、  
前記インクと直接又は間接的に接触して該インクを加熱する加熱部と、  
前記インクと直接又は間接的に接触して該インクを冷却する冷却部と、を更に有し、  
前記加熱部を前記冷却部よりも前記記録ヘッド部に近い側に配置され、ヒータにより加温されたインクが、インク冷却部を経由せずに記録ヘッドへ流入して、前記記録ヘッドへ至るまでに不要な温度低下がなく、効率よくインクを加温することができる。  
これにより、装置起動時のウォーミングアップ時間の短縮や、装置価格の低減、装置サイズの小型化が図れる。  （２）インクを吐出するノズルを有するヘッド部と、インクを前記ヘッド部へ供給するためインク流路と、を少なくとも有している前記インクを記録媒体に吐出することにより印刷を行うプリンタであって、  
前記インクと直接又は間接的に接触して該インクを加熱する加熱部と、  
前記インクと直接又は間接的に接触して該インクを冷却する冷却部と、  
前記インクと直接又は間接的に接触している該インクの温度を検出する温度センサ部と、を更に有し、  
前記加熱部を前記冷却部よりも前記ヘッド部に近い側に配置するとともに、温度センサ部を前記加熱部からヘッド部の間に設け、該温度センサ部において検出した温度に対応して前記加熱部及び前記冷却部の一方を制御して前記ヘッド部における前記インク温度を調節し制御する制御部と、を備えることを特徴とする。  
従って、温度センサで検出したインク温度によってインクの加熱、冷却を制御することによって、（１）項に記載のプリンタと同じ効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００７９】
１…画像記録装置、２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ…記録ヘッド、３…インク供給制御部、４…第２のインクタンク、５…ポンプ、６…第１のインクタンク、７…インク冷却部、８…ヒートシンク、９…インク加熱部、１０…搬送機構、１０ａ…搬送ベルト、１０ｂ…ローラ、１１…上流側インクバス、１２ａ，１２ｂ，１７…温度センサ、１３…下流インクバス、１４…インク排出路、１５…インク帰還路、１６ａ，１６ｂ…インク供給路。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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