(57)【要約】【課題】本発明は、インク循環経路に循環させるインクの粘度差に起因するオーバフロー等の不具合をなくすことができるインクジェット型画像形成装置並びにそのインク循環方法を提供する。【解決手段】インクジェット型画像形成装置１０において、インクジェット型プリントヘッド２と、プリントヘッド２にインクを供給し、この供給されたインクを回収して循環させるインク循環経路７０１〜７０５と、インク循環経路７０１〜７０５のインク供給側に配設され、インクを貯溜する第１のタンク７１と、インク循環経路７０１〜７０５のインク回収側に配設され、インクを貯溜する第２のタンク７２と、インク循環経路内を経路外に対して閉じ、インク循環経路７０１〜７０５内を加圧し、インク循環経路内のインクを強制循環させるインク強制循環手段とを備える。【選択図】図２
2012056183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェット型プリントヘッドと、
前記プリントヘッドにインクを供給し、この供給されたインクを回収して循環させるインク循環経路と、
前記インク循環経路のインク供給側に配設され、前記インクを貯溜する第１のタンクと、
前記インク循環経路のインク回収側に配設され、前記インクを貯溜する第２のタンクと、
前記インク循環経路内を経路外に対して閉じ、前記インク循環経路内を加圧し、前記インク循環経路内の前記インクを強制循環させるインク強制循環手段と、
を備えたことを特徴とするインクジェット型画像形成装置。
【請求項２】
前記インクを貯溜し、前記第２のタンクに前記インクを補充するインクボトルと、
前記インク循環経路の前記プリントヘッドと前記第２のタンクとの間を閉じ、前記第２のタンクと前記インクボトルとの間の経路を開放し、前記第２のタンク内を減圧にして前記インクボトルのインクを前記第２のタンク内に引き込むインク強制引込手段と、
を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット型画像形成装置。
【請求項３】
前記第２のタンクは前記プリントヘッド内、前記インク循環経路内及び前記第１のタンク内に循環される前記インクの大半を貯溜する容積を有し、
前記インク循環経路の前記第２のタンクから前記第１のタンクまでの間に配設され、循環される前記インクを加熱する第１の加熱手段と、
前記第２のタンク内に前記インクの大半を貯留し、この貯溜された前記インクを前記インク循環経路を通して前記第１のタンクに循環させるとともに、この循環中に前記第１の加熱手段を用いて前記インクを加熱する貯溜循環制御手段と、
を更に備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインクジェット型画像形成装置。
【請求項４】
前記第２のタンクに配設され、前記第２のタンク内に貯溜された前記インクを前記貯溜循環制御手段からの制御に従い加熱する第２の加熱手段を更に備えたことを特徴とする請求項３に記載のインクジェット型画像形成装置。
【請求項５】
前記インク強制循環手段又は前記インク強制引込手段は、前記第２のタンクに連接され、この第２のタンク内を加圧又は減圧し、この第２のタンク内の圧力を調整する圧力調整器を備えたことを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれかに記載のインクジェット型画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット型画像形成装置に関し、特にプリントヘッドにインクを循環させるインク循環方式を採用するインクジェット型画像形成装置に関する。更に、本発明は、インクジェット型画像形成装置のインク循環方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
価格が安く高速カラー印刷が可能なインクジェットプリンタの普及が目覚ましい。インクジェットプリンタは、パーソナルコンピュータ等の端末に接続され、この端末において製作された文字、イラスト、記号等の画像データを取り込み、用紙に印刷を行う。また、スキャナやファクシミリと一体化された複合型インクジェットプリンタにおいては、スキャナユニットから取り込んだ画像データの印刷を行うことができ、或いはファクシミリにより転送された画像データの印刷を行うことができる。
【０００３】
インクジェットプリンタにおいては、インクの用紙への滲みを防止し、プリント画質を向上するために、高粘度を有するインクが使用される傾向にある。プリント画質を向上することができる反面、下記特許文献１に記載されるように、自重落下方式を採用するインクジェットプリンタにおいて、高粘度を有するインクが移送経路中に流れにくく停滞し、インク貯溜部から記録ヘッドへのインクのスムーズな移送が困難である課題が知られている。
【０００４】
この特許文献１に係るインクジェットプリンタは、インク貯溜部と記録ヘッドとの間にインクの中間貯溜部を備え、この中間貯溜部に貯溜されるインクの液面にかかる圧力を大気圧に維持する圧力維持機構を備えている。このインクジェットプリンタは、中間貯溜部から記録ヘッドに均一な圧力によってインクを押し出すことにより、上記課題を解決している。
【０００５】
一方、インクジェットプリンタにおいて良好な印刷結果を得るために、印刷に使用されるインクの性能を保証する温度範囲が定められている。このようなインクの性能を保証するには、自重落下方式とは異なり、インクを常時循環させ、この循環されるインクの温度範囲を一定の範囲内に調整可能であるインク循環方式を採用するインクジェットプリンタが有効である。
【０００６】
この種のインクジェットプリンタは、インク循環経路と、インク循環経路に配設されプリントヘッドに供給するインクを貯溜する第１のタンクと、インク循環経路に配設されプリントヘッドから回収された余剰インクを貯溜する第２のタンクと、インク循環経路に循環されるインクを温める加熱器と、循環されるインクを冷やす冷却器とを備えている。また、第２のタンクにはインクを補充するインクボトルが接続されている。インクの温度が低すぎて、インクの性能を保証する温度範囲を逸脱するときには、加熱器を用いてインクが温められる。また、インクの温度が高すぎて、インクの性能を保証する温度範囲を逸脱するときには、冷却器を用いてインクが冷却される。インク循環方式を採用するインクジェットプリンタにおいては、加熱器並びに冷却器を用いてインク温度を調整することができるので、インクの性能を最大限に抽出し、印刷画質を高め、良好な印刷結果を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１８８８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前述のインク循環方式を採用するインクジェットプリンタにおいては、以下の点について配慮がなされていなかった。インク循環方式を採用するインクジェットプリンタにおいて、前述の特許文献１に記載されるような高粘度を有するインクを用いた場合、第１のタンクからプリントヘッド、第２のタンクを通過し、再度第１のタンクに循環されるインク循環経路中、プリントヘッド、加熱器、冷却器等を追加すると部分的にインク温度に変化が生じ、インク循環経路の各所のインクの粘度に変化を生じるので、インクの粘度差を無視することができない状態になる。
【０００９】
インク循環経路において、プリントヘッドに供給されるインクの粘度が低く、プリントヘッドから回収されるインクの粘度が高い場合には、プリントヘッドからのインク漏れが生じる。インク循環経路において、タンクから供給されるインクの粘度が高く、タンクに循環（回収）されるインクの粘度が低い場合には、タンクからインクが溢れ出すオーバフローが生じる。特に、インクジェットプリンタを設置した環境の温度が低く、インクの粘度が高い状況において、インクジェットプリンタを起動した直後のウォームアップ動作時に、第１のタンクに貯溜されたインクの粘度は高いにもかかわらず、加熱器を通して第１のタンクに循環されるインクの粘度が加熱直後によって極端に低くなる。このため、第１のタンクにおいてオーバフローを招く恐れがあった。
【００１０】
本発明は上記課題を解決するためになされたものである。従って、本発明は、インク循環経路に循環させるインクの粘度差に起因するオーバフロー等の不具合をなくすことができるインクジェット型画像形成装置を提供することである。更に、本発明は、このインクジェット型画像形成装置のインク循環方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の実施例に係る第１の特徴は、インクジェット型画像形成装置において、インクジェット型プリントヘッドと、プリントヘッドにインクを供給し、この供給されたインクを回収して循環させるインク循環経路と、インク循環経路のインク供給側に配設され、インクを貯溜する第１のタンクと、インク循環経路のインク回収側に配設され、インクを貯溜する第２のタンクと、インク循環経路内を経路外に対して閉じ、インク循環経路内を加圧し、インク循環経路内のインクを強制循環させるインク強制循環手段とを備える。
【００１２】
実施例に係る第２の特徴は、インクジェット型画像形成装置において、インクを貯溜し、第２のタンクにインクを補充するインクボトルと、インク循環経路のプリントヘッドと第２のタンクとの間を閉じ、第２のタンクとインクボトルとの間の経路を開放し、第２のタンク内を減圧にしてインクボトルのインクを第２のタンク内に引き込むインク強制引込手段とを更に備える。
【００１３】
実施例に係る第３の特徴は、インクジェット型画像形成装置において、第２のタンクはプリントヘッド内、インク循環経路内及び第１のタンク内に循環されるインクの大半を貯溜する容積を有し、インク循環経路の第２のタンクから第１のタンクまでの間に配設され、循環されるインクを加熱する第１の加熱手段と、第２のタンク内にインクの大半を貯留し、この貯溜されたインクをインク循環経路を通して第１のタンクに循環させるとともに、この循環中に第１の加熱手段を用いてインクを加熱する貯溜循環制御手段とを更に備える。
【００１４】
実施例に係る第４の特徴は、インクジェット型画像形成装置において、第２のタンクに配設され、第２のタンク内に貯溜されたインクを貯溜循環制御手段からの制御に従い加熱する第２の加熱手段を更に備える。
【００１５】
実施例に係る第５の特徴は、インクジェット型画像形成装置において、インク強制循環手段又はインク強制引込手段が、第２のタンクに連接され、この第２のタンク内を加圧又は減圧し、この第２のタンク内の圧力を調整する圧力調整器を備えることである。
【００１６】
実施例に係る第６の特徴は、インクジェット型画像形成装置のインク循環方法において、インクジェット型プリントヘッドにヘッドキャップを装着し、プリントヘッドのインク吐出部を閉じるステップと、プリントヘッドにインクを供給しこの供給されたインクを回収して循環させるインク循環経路において、そのインク供給側に配設されインクを貯溜する第１のタンクに連接された大気開放弁を閉じるステップと、インク循環経路のインク回収側に配設されインクを貯溜する第２のタンクに連接された大気開放弁を閉じるステップと、第２のタンクとそれにインクを補充するインクボトルとの経路に配設された補充量調整弁を閉じるステップとを備え、インク循環経路内を経路外に対して閉じるステップと、インク循環経路内を閉じた後に、第２のタンク内を加圧し、第２のタンクに貯溜されたインクをインク循環経路を通して第１のタンクに強制循環させるステップとを備える。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の実施例に係る第１の特徴によれば、インク強制循環手段を備えたので、インク循環経路に循環させるインクの粘度差に起因するオーバフロー等の不具合をなくすことができるインクジェット型画像形成装置を提供することができる。
【００１８】
第２の特徴によれば、インク強制引込手段を備えたので、インクボトルから第２のタンクへのインクの補充を促進することができるインクジェット型画像形成装置を提供することができる。
【００１９】
第３の特徴によれば、貯溜循環制御手段を備えたので、第２のタンク内に貯溜した大半のインクを第１の加熱手段を用いて温めてから第１のタンクに循環させ、インク循環経路に循環させるインクの粘度差に起因するオーバフロー等の不具合をなくすことができるインクジェット型画像形成装置を提供することができる。
【００２０】
第４の特徴によれば、第２のタンク内に貯溜された大半のインクを加熱する第２の加熱手段を備えたので、インク循環経路に循環させるインクの粘度差に起因するオーバフロー等の不具合をより一層なくすことができるインクジェット型画像形成装置を提供することができる。
【００２１】
第５の特徴によれば、圧力調整器を備え、この圧力調整器を用いてインク強制循環手段又はインク強制引込手段を構築することができるので、簡易な構造を有するインクジェット型画像形成装置を提供することができる。
【００２２】
第６の特徴によれば、インク循環経路内に強制的にインクを循環させることができるので、インクの粘度差に起因するオーバフロー等の不具合をなくすことができるインクジェット型画像形成装置のインク循環方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施例１に係るインクジェット型画像形成装置のプリント機構を示す概略図である。
【図２】実施例１に係るインクジェット型画像形成装置のインク循環システムの構成図である。
【図３】図２に示すインク循環システムに組み込まれるインク強制循環機構（インク強制循環手段）の要部を示す構成図である。
【図４】図２に示すインク循環システムに組み込まれるインク強制引込機構（インク強制引込手段）の要部を示す構成図である。
【図５】（Ａ）は図２に示すインク循環システムに組み込まれる貯溜循環制御機構（貯溜循環制御手段）の非貯溜状態における要部を示す構成図であり、（Ｂ）は貯溜循環制御機構の貯溜状態における要部を示す構成図である。
【図６】実施例１に係るインクジェット型画像形成装置において図５に示す貯溜循環制御機構の変形例を示す構成図である。
【図７】実施例１に係るインクジェット型画像形成装置において図２及び図３に示すインク強制循環機構並びに図２及び図４に示すインク強制引込機構の動作を説明するフローチャートである。
【図８】（Ａ）乃至（Ｃ）は実施例１に係るインクジェット型画像形成装置において図２及び図５に示す貯溜循環制御機構の動作を説明するフローチャートである。
【図９】本発明の実施例２に係るインクジェット型画像形成装置のインク循環システムの構成図である。
【図１０】実施例２に係るインクジェット型画像形成装置においてインク循環システムに組み込まれる冷却器の概略斜視図である。
【図１１】（Ａ）及び（Ｂ）は実施例２に係るインクジェット型画像形成装置において冷却器及び加熱器の動作を説明するフローチャートである。
【図１２】実施例２に係るインク循環システムにおいてインク循環経路に流れるインクの温度と時間との関係を示す図である。
【図１３】実施例２に係るインク循環システムに組み込まれる冷却器の変形例を示す概略斜視図である。
【図１４】（Ａ）及び（Ｂ）は本発明の実施例３に係るインクジェット型画像形成装置に組み込まれる冷却器の概略側面図である。
【図１５】（Ａ）は実施例３に係るインクジェット型画像形成装置においてインク循環システムに組み込まれる冷却器の変形例１を示す概略側面図であり、（Ｂ）実施例３に係るインクジェット型画像形成装置においてインク循環システムに組み込まれる冷却器の変形例２を示す概略側面図である。
【図１６】実施例３に係るインクジェット型画像形成装置においてインク循環システムに組み込まれる加熱器を示す概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
次に、図面を参照して、本発明の実施例を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、現実のものとは異なる。
【００２５】
また、以下に示す実施例はこの発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想は各構成部品の配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
【００２６】
（実施例１）
本発明の実施例１は、インク循環方式を採用するカラーインクジェット型画像形成装置に本発明を適用した例を説明するものである。なお、実施例１及びそれ以降に説明する実施例は、理解を容易にするために、１色分のインク例えばブラックインクのインク循環システムについて説明する。それ以外の色、具体的にはシアンインク、マゼンダインク、イエローインクのそれぞれのインク循環システムは、その構成や説明を省略するが、同様の構成をインクジェット型画像形成装置に採用している。つまり、カラーインクジェット型画像形成装置には４色分のインクを各々独立に循環させる４つのインク循環システムが組み込まれている。また、本発明は、必ずしもカラーインクジェット型画像形成装置にのみ適用されるのではなく、グレースケールを含むモノクロインクジェット型画像形成装置にも適用可能である。
【００２７】
［インクジェット型画像形成装置の装置構成］
図１に示すように、実施例１に係るインク循環方式を採用するインクジェット型画像形成装置１０は、プリントする用紙を供給し、この用紙にプリントを行い、このプリントされた用紙を排出する用紙搬送機構を有する。インクジェット型画像形成装置１０において、符号を付けていない筐体の左側側面にはこの筐体から外側に突出する着脱自在の給紙台１０１が配設され、筐体内部には複数の給紙トレイ１０２、１０３、１０４及び１０５が配設されている。これらの給紙台１０１及び給紙トレイ１０２〜１０５には未プリント（印刷前）の用紙が格納されている。また、インクジェット型画像形成装置１０の筐体の左側上部には排紙台１１０が配設されている。排紙台１１０にはプリント済み（印刷後）の用紙が排出される。
【００２８】
インクジェット型画像形成装置１０は、給紙台１０１等から供給される用紙の搬送方向に対して直交する方向に多数のノズルが配列されたプリントヘッド２を複数備えている。それぞれのプリントヘッド２は、ブラックインク、シアンインク、マゼンダインク、イエローインクを吐出し、ライン単位においてプリントを行う。実施例１に係るインクジェット型画像形成装置１０は、インクジェット方式を採用するカラーインクジェット型画像形成装置である。
【００２９】
実施例１に係るインクジェット型画像形成装置１０は、更にインク循環システム７及び制御部６を備えている。インク循環システム７に関しては後に詳述する。制御部６は、インクジェット型画像形成装置１０の用紙搬送機構、インク循環システム７等の大半のユニットの制御を行う。制御部６は、その装置構成（ハードウエア）を省略するが、操作パネルや外部端末（例えばパーソナルコンピュータ）から入力される動作情報、各種センサから出力される検出情報等に基づき各種ユニットの動作を制御する中央演算処理ユニット（ＣＰＵ）と、このＣＰＵによって処理され各種ユニットの動作を制御するプログラムが格納される記憶装置とを少なくとも備えている。
【００３０】
なお、実施例１に係るインクジェット型画像形成装置１０は、ライン単位においてプリントを行う方式だけに限定されるものではなく、ライン方向に走査してプリントを行うシリアル方式に適用してもよい。
【００３１】
［インクジェット型画像形成装置のプリント動作］
前述の図１に示すインクジェット型画像形成装置１０のプリント動作は、前述の制御部６を用いて以下の通り実行される。まず最初に、給紙台１０１、給紙トレイ１０２〜１０５のいずれかから供給された未プリント状態の用紙は、特に符号を付していないが、ローラ等により構築される駆動機構によって筐体内の給紙系搬送路に沿って搬送され、レジスト部１２１に導かれる。レジスト部１２１は、搬送された用紙の供給方向先端の位置合わせ、斜行修正等を行う機能を有し、給紙系搬送路に対して垂直方向に配設された一対のレジストローラを備えている。レジスト部１２１に搬送された用紙はここで一旦停止された後、所定のタイミングにおいてプリントヘッド２が配列されたプリントユニット（印刷部）の方向に搬送される。
【００３２】
プリントヘッド２に給紙系搬送路を介して対向する領域には環状の搬送ベルト３、プラテンプレート４及び吸引装置５が配設されている。搬送ベルト３は、プリント条件により定められる速度においてプラテンプレート４上を走行し、用紙の搬送を行う。吸引装置５を用いて搬送ベルト３の図示しないベルト穴及びプラテンプレート４の図示しない吸引孔を通じて用紙が吸引され、用紙の搬送は搬送ベルト３の表面に吸着された状態において行われる。搬送ベルト３を用いて搬送される用紙に対してプリントヘッド２は各色インクを吐出し、カラープリント、モノクロプリント又はグレースケールプリントが行われる。
【００３３】
プリント済みの用紙は、駆動機構によって排紙系搬送路に沿って搬送され、片面プリントの場合にはそのまま排紙台１１０に導かれて排紙される。また、両面プリントの場合には、片面プリント済みの用紙が排紙系搬送路から切換機構１２２を通してスイッチバック経路１１１に導かれ、この用紙はプリント面を反転させて再び給紙系搬送路に戻される。片面プリントの場合と同様に、給紙系搬送路に戻された用紙は、レジスト部１２１からプリントユニットに搬送され、ここでプリントを行った後、排紙系経路を通して排紙台１１０に排紙される。
【００３４】
［インク循環システムの構成］
実施例１に係るインクジェット型画像形成装置１０は、図２に示すインク循環システム７を備えている。このインク循環システム７は、前述の図１において説明したインクジェット型プリントヘッド２と、プリントヘッド２にインクを供給し、この供給されたインクを回収して循環させるインク循環経路７０１、７０２、７０３、７０４及び７０５と、インク循環経路７０１のインク供給側に配設され、インクを貯溜する第１のタンク（上流タンク又は第１のサブタンク）７１と、インク循環経路７０２のインク回収側に配設され、インクを貯溜する第２のタンク（下流タンク又は第２のサブタンク）７２と、インク循環経路７０１〜７０５内をインク循環経路７０１〜７０５外に対して閉じ、第２のタンク７２内を加圧し、インク循環経路７０１〜７０５内のインクを強制循環させるインク強制循環機構（インク強制循環手段）とを備えている。
【００３５】
更に、インクジェット型画像形成装置１０は、インクを貯溜し、第２のタンク７２にインクを補充するインクボトル７３と、インク循環経路７０１〜７０５のプリントヘッド２と第２のタンク７２との間（インク循環経路７０２）を閉じ、第２のタンク７２とインクボトル７３との間のインク補充経路７０６を開放し、第２のタンク７２内を減圧にしてインクボトル７３のインクを第２のタンク７２内に引き込むインク強制引込機構（インク強制引込手段）とを備えている。
【００３６】
更に加えて、インクジェット型画像形成装置１０は、プリントヘッド２内、インク循環経路７０１〜７０５内及び第１のタンク７１内に循環されるインクの大半を貯溜する容積を有する第２のタンク７２と、インク循環経路７０１〜７０５の第２のタンク７２から第１のタンク７１までの間（インク循環経路７０３〜７０５）に配設され、循環されるインクを加熱する第１の加熱器（第１の加熱手段）７６と、第２のタンク７２内にインクの大半を貯留し、この貯溜されたインクをインク循環経路７０３〜７０５を通して第１のタンク７１に循環させるとともに、この循環中に第１の加熱器７６を用いてインクを加熱する貯溜循環制御機構（貯溜循環制御手段）とを備えている。
【００３７】
第１のタンク７１には、第１の加熱器７６及び冷却器７７を通過し、良好なプリント結果を得ることができる温度に調整されたインクが循環し貯溜される。この第１のタンク７１には大気開放経路７１１が接続され、この大気開放経路７１１には制御部６によって開閉動作が制御される大気開放弁７１２が配設されている。この大気開放弁７１２の開閉動作に基づき、第１のタンク７１に貯溜され循環されるインクの圧力が調整される。第１のタンク７１はプリントヘッド２に供給されるインクの流量並びに圧力を一定に保持する機能を有している。第１のタンク７１はインク循環経路７０１の一端に接続されている。インク循環経路７０１の他端はインク分配器２１を通してプリントヘッド２に接続されている。
【００３８】
また、第１のタンク７１には第１の液面検出センサ７１３が配設されている。第１の液面検出センサ７１３は制御部６に接続され、この第１の液面検出センサ７１３を用いて第１のタンク７１内に貯溜されたインクの上限量（図３等に符号２００を付したインク液面）を検出することができる。
【００３９】
インク分配器２１は、第１のタンク７１からインク循環経路７０１を通して複数のプリントヘッド２のそれぞれに均等にインクを供給する機能を有する。また、複数のプリントヘッド２のそれぞれはインク集配器２２を通してインク循環経路７０２の一端に接続され、このインク循環経路７０２の他端は第２のタンク７２に接続されている。インク集配器２２は、プリントヘッド２において使用されない余剰のインクを回収し、第２のタンク７２に循環する機能を有する。
【００４０】
実施例１において、プリント動作に使用される直前の最も正確なインク温度を測定するために、インク分配器２１には温度センサ２１０が配設されている。温度センサ２１０を用いて測定されたインク温度は制御部６に送られる。なお、温度センサ２１０の配置は、必ずしもインク分配器２１に限定されるものではなく、例えばインク集配器２２であってもよい。
【００４１】
複数のプリントヘッド２のそれぞれのインク吐出ノズルが配列されたノズル面側には、ヘッドキャップ２３が配設されている。このヘッドキャップ２３はヘッドキャップ駆動部２４を通して制御部６に接続されている。ヘッドキャップ２３は、必要に応じてプリントヘッド２のノズル面を塞ぎ、インクの吐き出しを停止させるとともに、インク循環経路７０１及び７０２内を経路外に対して閉じる機能を有する。ヘッドキャップ２３の動作は、制御部６からの制御信号に基づき、ヘッドキャップ駆動部２４によって実行される。
【００４２】
第２のタンク７２にはプリントヘッド２においてプリントに使用されなかった余剰のインクが回収され貯溜される。第２のタンク７２には、圧力調整経路７０７を通して、第２のタンク７２内の圧力を調整する圧力調整器７４が接続されている。圧力調整器７４は、必ずしもこの構成に限定されるものではないが、実施例１において、簡易な構成を有しかつ製作費用を減少することができる、伸縮動作に伴い加圧又は減圧を行うベローズ機構により構成されている。圧力調整器７４は、制御部６に接続され、この制御部６からの制御信号に基づき圧力調整を行う。この圧力調整器７４は、本来、プリントヘッド２に適正な負圧を掛ける負圧調整器として配設されているが、実施例１においてはインク強制循環機構、インク強制引込機構のそれぞれを構築する構成として兼用されている。また、圧力調整経路７０７には大気開放経路７０８が接続され、この大気開放経路７０８には制御部６によって開閉動作が制御される大気開放弁７２４が配設されている。第２のタンク７２は、通常動作においては基本的に第１のタンク７１と同様に、循環されるインクの流量並びに圧力（ここでは負圧）を一定に保持する機能を有している。
【００４３】
第２のタンク７２には第２の液面検出センサ７２５及び第３の液面検出センサ７２６が配設されている。第２の液面検出センサ７２５及び第３の液面検出センサ７２６はいずれも制御部６に接続されている。第２の液面検出センサ７２５は、通常のプリント動作状態において、第２のタンク７２内に貯溜されたインクの上限量（図３等においてインク液面２００）を検出する。第３の液面検出センサ７２６は、貯溜循環制御機構の動作状態において、第２のタンク７２内に貯溜されたインクの上限量（同様に図３等においてインク液面２００）を検出する。
【００４４】
また、第２のタンク７２にはインク補充経路７０６を通してインクボトル７３が接続されている。インク補充経路７０６には制御部６によって開閉動作が制御される補充量調整弁７２２が配設されている。インクボトル７３は循環されるインク量が減少した場合にインクを補充する機能を持つ。
【００４５】
第２のタンク７２にはインク循環経路７０３の一端が接続され、他端はインク循環ポンプ７５に接続されている。インク循環ポンプ７５は、第２のタンク７２に回収され貯溜されたインクをインク循環経路７０４及び７０５を通し、更にインク循環経路７０４と７０５との間に配設された第１の加熱器７６及び冷却器７７を通して第１のタンク７１に押し上げ循環させる機能を有する。第１の加熱器７６には実施例１において例えば熱電ヒータを実用的に使用することができる。詳細な構成を図示していないが、冷却器７７には、例えば後述する実施例２において説明する冷却フィン（７７１）及び冷却ファン（７７２）を実用的に使用することができる。
【００４６】
ここで、図２に示すインク循環システム７は１色分である。実施例１に係るインクジェット型画像形成装置１０はカラーインクジェット型画像形成装置であるので、図示しないが同様のインク循環システム７は他に３つ組み込まれ、インクジェット型画像形成装置１０には合計４個のインク循環システム７が組み込まれている。
【００４７】
［インク循環システムのインク循環動作］
図２に示すインク循環システム７の全体のインク循環動作は以下の通りである。
【００４８】
まず、第１のタンク７１に貯溜されたインクがインク循環経路７０１、インク分配器２１のそれぞれを通してプリントヘッド２に供給される。第１のタンク７１に貯溜されているインクは、第１の加熱器７６又は冷却器７７を通して循環されたインクであり、良好なプリント結果を得られる温度に調整されている。
【００４９】
プリントヘッド２においては用紙にプリントを行うために供給されたインクが消費される。プリントに使用されなかった余剰のインクはインク集配器２２を通して回収され、この回収されたインクはインク循環経路７０２を通して第２のタンク７２に回収され貯溜される。
【００５０】
第２のタンク７２に貯溜されたインクはインク循環経路７０３を通して逐次インク循環ポンプ７５に送られる。インク循環ポンプ７５は、インク循環経路７０４を通して第１の加熱器７６及び冷却器７７にインクを強制的に循環する。図示しない温度検出センサを用いてインクの温度が測定され、インク温度が低く、良好なプリント結果を得ることができない場合には、制御部６は第１の加熱器７６を駆動し、循環されるインクを温める。インク温度が高く、やはり良好なプリント結果を得ることができない場合には、制御部６は冷却器７７を駆動し、循環されるインクを冷やす。
【００５１】
第１の加熱器７６又は冷却器７７を用いて温度が調整されたインクは、インク循環経路７０５を通して第１のタンク７１に送られ回収されるとともに、再度プリントヘッド２に供給するために貯溜される。
【００５２】
ここで、インク循環システム７において、第１のタンク７１内に貯溜されたインク量は第１の液面検出センサ７１３を用いて管理されている。プリント動作が継続して実行され、インクが消費されることによって第１のタンク７１に貯溜されたインク量が減少し規定値に満たない場合には、制御部６は補充量調整弁７２２を開き、インクボトル７３からインク補充経路７０６を通して第２のタンク７２にインクの補充が行われる。
【００５３】
［インク循環システムのインク強制循環機構］
前述のインク循環システム７のインク強制循環機構は、図２及び図３に示すように、インクが循環される経路内となるインク循環経路７０１〜７０５、このインク循環経路７０１〜７０５中に配設された第１のタンク７１、インク分配器２１、プリントヘッド２、インク集配器２２、第２のタンク７２及びインク循環ポンプ７５と、第２のタンク７２内を加圧する圧力調整器７４、圧力調整経路７０７と、第２のタンク７２内の加圧されたインクを強制的に循環させるインク循環ポンプ７５と、大気開放弁７１２、ヘッドキャップ駆動部２４、補充量調整弁７２２、大気開放弁７２４、圧力調整器７４、インク循環ポンプ７５の動作を制御して第２のタンク７２内の加圧されたインクの強制循環を実行する制御部６とを備えている。
【００５４】
ここで、インク循環システム７のインク循環経路内（単に、「経路内」と表記する場合がある。）とは、インク循環経路７０１−７０５内、第１のタンク７１内、インク分配器２１内、プリントヘッド２内、インク回収器２２内、第２のタンク７２内、インク循環ポンプ７５内、第１の加熱器７６内の少なくとも１つであって、インクが実際に循環される経路の内側という意味で使用されている。インク循環経路外（単に、「経路外」と表記する場合がある。）とはインク循環経路内の外側であって概ねインク循環システム７の外部という意味で使用され、大気は経路外に属している。
【００５５】
インク強制循環機構において、第１のタンク７１に接続された大気開放経路７１１中の大気開放弁７１２を閉じることによって、第１のタンク７１における経路内と経路外とのパス経路を遮断し、第１のタンク７１を経路外に対して密閉することができる。また、インク強制循環機構において、ヘッドキャップ２３はプリントヘッド２のノズル面を塞ぎ、プリントヘッド２における経路内と経路外とのパス経路を遮断し、プリントヘッド２を経路外に対して密閉することができる。
【００５６】
インク強制循環機構において、圧力調整器７４は、図３に示すように、圧力調整経路７０７を通して第２のタンク７２に接続されているので、大気開放経路７０８の大気開放弁７２４を閉じ、圧力調整器７４を制御部６からの制御信号に基づき伸状態から縮状態に移行することによって加圧力を発生させ、この加圧力によって第２のタンク７２内を加圧することができる。
【００５７】
また、インク強制循環機構において、インク補充経路７０６中の補充量調整弁７２２を閉じることによって、第２のタンク７２とインクボトル７３との経路は遮断され、第２のタンク７２を経路外に対して密閉することができる。
【００５８】
［インク循環システムのインク強制引込機構］
前述のインク循環システム７のインク強制引込機構は、図２及び図４に示すように、インク循環経路７０２に配設され、制御部６によって開閉動作が制御され、このインク循環経路７０２を閉じる開閉弁７２１と、インク補充経路７０６に配設され、制御部６によって開閉動作が制御され、このインク補充経路７０６を開放する補充量調整弁７２２と、大気開放経路７０８に配設され、制御部６によって開閉動作が制御され、この大気開放経路７０８を閉じる大気開放弁７２４と、第２のタンク７２内を減圧する圧力調整器７４と、開閉弁７２１、補充量調整弁７２２を制御してインクボトル７３に貯溜されたインクを第２のタンク７２内に引き込む制御を行う制御部６とを備えている。
【００５９】
インク強制引込機構において、圧力調整器７４は、図４に示すように、圧力調整経路７０７を通して第２のタンク７２に接続されているので、大気開放経路７０８の大気開放弁７２４を閉じ、制御部６からの制御信号に基づき、インク強制循環機構の動作に対して圧力調整器７４に逆の動作を行いつまり縮状態から伸状態に移行することによって減圧力を発生させ、この減圧力によって第２のタンク７２内を減圧することができる。
【００６０】
インク強制引込機構においては、インク補充経路７０６中の補充量調整弁７２２を開くことによって、インクボトル７３と第２のタンク７２との経路が繋がり、水頭差に加えて第２のタンク７２内を減圧することによって、インクボトル７３から第２のタンク７２へのインクの補充を促進することができる。
【００６１】
［インク循環システムの貯溜循環制御機構］
前述のインク循環システム７の貯溜循環制御機構は、図２、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、第２のタンク７２内にインクの大半を貯留する第１のタンク７１の大気開放経路７１１に配設された大気開放弁７１２、プリントヘッド２のノズル面を塞ぐヘッドキャップ２３、それを駆動するヘッドキャップ駆動部２４、インク循環経路７０２に配設された開閉弁７２１、インク補充経路７０６に配設された補充調整弁７２２、第２のタンク７２に接続された大気開放経路７０８に配設された大気開放弁７２４と、第２のタンク７２に貯溜されたインクをインク循環経路７０３〜７０５を通して第１のタンク７１に循環させるインク循環ポンプ７５と、インクを加熱する第１の加熱器７６と、これらを制御する制御部６とを備えている。
【００６２】
第２のタンク７２は、インク循環システム７の大半のインクを貯溜するので、第１のタンク７１の容積に比べて大きな容積を有している。
【００６３】
貯溜循環制御機構においては、インク循環システム７の大半のインクを一旦第２のタンク７２に集めて貯溜し、この第２のタンク７２に貯溜されたインクを第１の加熱器７６を用いて温めインクの粘度を下げてから第１のタンク７１に循環させることができる。
【００６４】
［インク強制循環機構及びインク強制引込機構の動作］
前述の実施例１に係るインクジェット型画像形成装置１０において、インク循環システム７のインク強制循環機構及びインク強制引込機構の動作は、図７に示すように、以下の手順に従い行われる。この動作の説明においては、図１乃至図４に示すインクジェット型画像形成装置１０、インク循環システム７、インク強制循環機構及びインク強制引込機構の構成が適宜参照される。
【００６５】
まず最初に、インクジェット型画像形成装置１０の主電源が投入され、ウォームアップ動作が開始されるとともに、インク循環システム７のインク循環動作の開始が指示される（Ｓ１）。この指示は制御部６から行われる。
【００６６】
インク循環動作が開始されると、インクの初期充填が必要か否かを判断する（Ｓ２）。実施例１において、この判断は図２乃至図４に示す第２のタンク７２に配設された第２の液面検出センサ７２５を用いて行われる。第２のタンク７２内のインク液面２００が第２の液面検出センサ７２５まで達していない場合、制御部６はインク初期充填が必要であると判断し、制御部６は、補充量調整弁７２２を開き、インクボトル７３からインク補充経路７０６を通して第２のタンク７２にインクを補充する。インクの補充はインク液面２００が第２の液面検出センサ７２５に達するまで行われる（Ｓ１４）。
【００６７】
インクの初期充填が完了した後、又はインクの初期充填が必要ないと判断された場合、インク温度が測定され、インク温度が下限温度よりも低いか否かを判断する（Ｓ３）。プリントヘッド２のインク吐出ノズルから最適な状態においてインクを吐き出すことができる下限温度は例えば２５℃（Ｔ１）であり、又上限温度は例えば４５℃である。下限温度を下回ると、インクの粘性が高くなる。インク温度は実施例１においてインク分配器２１に配設された温度センサ２１０を用いて測定され、この温度センサ２１０を用いて測定された温度と下限温度との比較は制御部６によって行われる。
【００６８】
インク温度が下限温度よりも高い（インク温度＞Ｔ１）場合、インク循環システム７において通常のインク循環動作が行われる（Ｓ１３）。インク温度が下限温度よりも低い（インク温度＜Ｔ１）場合、インク循環システム７においてインク強制循環機構の駆動が開始される。
【００６９】
まず、制御部６からヘッドキャップ駆動部２４に駆動制御信号が送信され、プリントヘッド２のノズル面にヘッドキャップ２３が装着される（Ｓ４）。引き続き、第１のタンク７１に接続された大気開放経路７１１の大気開放弁７１２及び第２のタンク７２に接続された大気開放経路７０８の大気開放弁７２４が閉じられ（Ｓ５）、インク循環経路７０２の開閉弁７２１が開かれる。これらの弁の開閉動作は制御部６によって実行される。これらの動作によって、インク循環システム７において、インク循環経路７０１〜７０５内が経路外に対して閉じられる。
【００７０】
このインク循環経路７０１〜７０５内が閉じられた状態において、インク循環ポンプ７５を稼働し、インクの循環が行われる（Ｓ６）とともに、圧力調整器７４を伸状態から縮状態に動作（収縮）させ、第２のタンク７２内が加圧される（Ｓ７）。つまり、第２のタンク７２内に貯溜されたインクを加圧した状態において強制的に循環することができる。第２のタンク７２から加圧され強制的に循環されるインクはインク循環経路７０４から７０５に至る段階において第１の加熱器７６によって温められる。インク循環ポンプ７５、圧力調整器７４、第１の加熱器７６の動作は制御部６によって制御がなされる。
【００７１】
インク温度は引き続き測定され、インク温度が下限温度よりも低いと判断される（Ｓ８）と、インクの加圧を伴う強制的な循環が引き続き行われる。インク温度が上昇し下限温度よりも高くなった（インク温度＞Ｔ１）場合、圧力調整器７４を縮状態から伸状態に動作（拡張）させ、第２のタンク７２内の加圧の停止がなされる（Ｓ９）。引き続き、第１のタンク７１に接続された大気開放経路７１１の大気開放弁７１２及び第２のタンク７２に接続された大気開放経路７０８の大気開放弁７２４が開かれ（Ｓ１０）、ヘッドキャップ２３のプリントヘッド２からの待避が行われる（Ｓ１１）。つまり、インク循環システム７においてインク強制循環機構の駆動が停止される。
【００７２】
プリントヘッド２において、ノズル面のメンテナンス動作の実行が行われる（Ｓ１２）。この後、インク循環システム７において通常のインク循環動作が行われる（Ｓ１３）。
【００７３】
このように、実施例１に係るインクジェット型画像形成装置１０においては、インク循環システム７にインク強制循環機構を備え、インク循環経路７０１〜７０５内を経路外に対して閉じ、特に第１のタンク７１に接続された大気開放経路７１１の大気開放弁７１２を閉じて第１のタンク７１を密閉状態に維持し、インクを強制的に循環させたので、インク循環経路７０１〜７０５に循環させるインクの粘度差、特に第１のタンク７１からインク循環経路７０１を通して供給されるインクの粘度（高い）とインク循環経路７０５を通して第１のタンク７１に循環されるインクの粘度（低い）との差に起因するインクのオーバフローを防止することができる。更に、インク強制循環機構においては、圧力調整器７４を用いて第２のタンク７２内を加圧することができるので、インクの循環を助長し、粘度の高いインクの循環速度を高めることができるので、インクジェット型画像形成装置１０のウォームアップ時間を短縮することができる。
【００７４】
一方、前述のステップＳ１４において、インクの粘度が高く、又はインク温度や環境温度が低くてインクの粘度が高く、水頭差だけではインクの流動性悪くてインクボトル７３から第２のタンク７２にインクが補充されず、インクの初期充填が完了しない場合にはインク強制引込機構の駆動が開始される。
【００７５】
インク強制引込機構においては、まず第２のタンク７２に接続される大気開放経路７０８の大気開放弁７２４が開かれる（Ｓ１５）。更に、圧力調整器７４を伸状態から縮状態に動作（収縮）させておき（Ｓ１６）、第２のタンク７２に接続されたインク循環経路７０２の開閉弁７２１と第２のタンク７２に接続される大気開放経路７０８の大気開放弁７２４を閉じ（Ｓ１７）、この状態において、インク補充経路７０６の補充量調整弁７２２が開き（Ｓ１８）、圧力調整器７４を縮状態から伸状態に動作（拡張）させることで第２のタンク７２内が減圧される（Ｓ１９）。第２のタンク７２内が減圧されているので、インクボトル７３から第２のタンク７２内にインクが強制的に引き込まれ、初期充填を完了させることができる。なお、各種弁の開閉動作並びに圧力調整器７４の動作は制御部６によって制御される。
【００７６】
そして、ステップＳ１４の判断が再度実行される。
【００７７】
このように、実施例１に係るインクジェット型画像形成装置１０においては、インク循環システム７にインク強制引込機構を備え、第２のタンク７２内を減圧にしてインクボトル７３から第２のタンク７２に強制的にインクを引き込み補充することができるので、インクの補充時間を速め、ウォームアップ時間を短縮することができる。
【００７８】
［貯溜循環制御機構の動作］
前述の実施例１に係るインクジェット型画像形成装置１０において、インク循環システム７の貯溜循環制御機構の動作は、図８に示すように、以下の手順に従い行われる。この動作の説明においては、図１、図２及び図５に示すインクジェット型画像形成装置１０、インク循環システム７及び貯溜循環制御機構の構成が適宜参照される。
【００７９】
１．    貯溜循環制御機構の第１の動作例
図８（Ａ）に示すように、インクジェット型画像形成装置１０において、制御部６から電源オフの指示がなされる（Ｓ２０）。インク循環システム７においては、プリントヘッド２のノズル面にヘッドキャップ２３が装着され、インク循環ポンプ７５の動作が停止され、更に第１のタンク７１に接続された大気開放経路７１１の大気開放弁７１２及び第２のタンク７２に接続された大気開放経路７２４の大気開放弁７２４が開かれる（Ｓ２１）。これらヘッドキャップ２３の装着動作、インク循環ポンプ７５の停止動作、各種弁の開閉動作は制御部６によって制御される。
【００８０】
インク循環ポンプ７５の動作が停止され、第１のタンク７１及び第２のタンク７２に大気開放がなされたので、水頭差によってインク循環システム７の大半のインクが第２のタンク７２内に貯溜される。ここで、第２のタンク７２に配設された第３の液面検出センサ７２６が使用され、第２のタンク７２内にインク循環システム７の大半のインクが貯溜されたか否かが監視される（Ｓ２２）。第３の液面検出センサ７２６は、第２のタンク７２内に貯溜されたインク液面２００を検出し、図５（Ａ）に示す状態から図５（Ｂ）に示す状態になったときに大半のインクが第２のタンク７２内に貯溜されたことになる。
【００８１】
第３の液面検出センサ７２６の検出結果は制御部６に送信される。引き続き、制御部６は、第１のタンク７１に接続された大気開放経路７１１の大気開放弁７１２を閉じ（Ｓ２３）、インクジェット型画像形成装置１０の主電源をオフ状態とする（Ｓ２４）。
【００８２】
図８（Ｃ）に示すように、インクジェット型画像形成装置１０の主電源が投入され、ウォームアップ動作が開始されるとともに、インク循環システム７のインク循環動作の開始が指示される（Ｓ３０）。この指示は制御部６から行われる。
【００８３】
第１の加熱器７６を用いて（又は冷却器７７を用いて）温度調節が行われるとともに、インク循環ポンプ７５の動作が開始される（Ｓ３１）。インク循環ポンプ７５の動作が開始されると、第２のタンク７２内に一旦貯溜された大半のインクが逐次インク循環ポンプ７５、第１の加熱器７６を通して第１のタンク７１に供給され、第１のタンク７１においてインクの貯溜が行われる。
【００８４】
第１のタンク７１においては、第１の液面検出センサ７１３を用いてインク液面２００が監視される（Ｓ３２）。第１のタンク７１に一定量のインクが貯溜されると、第２のタンク７２に接続された大気開放経路７０８の大気開放弁が閉じられ（Ｓ３３）、通常のインク循環動作がなされる（Ｓ３４）。
【００８５】
インク温度が測定され、インク温度が下限温度よりも低いか否かが判断される（Ｓ３５）。インク温度は実施例１においてインク分配器２１に配設された温度センサ２１０を用いて測定され、この温度センサ２１０を用いて測定された温度と下限温度との比較は制御部６によって行われる。
【００８６】
インク温度が下限温度よりも高い（インク温度＞Ｔ１）場合、インク循環システム７は待機状態に移行する（Ｓ３７）。インク温度が下限温度よりも低い（インク温度＜Ｔ１）場合、インク循環システム７において、プリントヘッド２からヘッドキャップ２３を待避させ、プリントヘッド２にインクが吐出さない程度の振動を付与し、プリント動作直前に使用されるインクを温める。
【００８７】
実施例１に係るインクジェット型画像形成装置１０においては、インク循環システム７に貯溜循環制御機構を備え、インク循環経路７０１〜７０５の大半のインクを第２のタンク７２内に貯溜し、この貯溜されたインクを第１の加熱器７６によって温めて第１のタンク７１に循環させ貯溜させるので、特に第１のタンク７１からインク循環経路７０１を通して供給されるインクの粘度（高い）とインク循環経路７０５を通して第１のタンク７１に循環されるインクの粘度（低い）との差に起因するインクのオーバフローを防止することができる。更に、貯溜循環制御機構においては、インク循環経路７０１〜７０５の全域に渡ってインクを温めインクの粘度差を減少するのではなく、第２のタンク７２と第１のタンク７１との間の一部の経路においてしかも既存の第１の加熱器７６を用いてインクを温めインクの粘度を下げていることができる。この結果、インク循環システム７の構成を簡素化することができ、インクジェット型画像形成装置１０の構成を簡素化することができる。
【００８８】
２．    貯溜循環制御機構の第２の動作例
図８（Ｂ）に示すように、インクジェット型画像形成装置１０において、制御部６から電源オフの指示がなされる（Ｓ２５）。インク循環システム７においては、プリントヘッド２のノズル面にヘッドキャップ２３が装着され、インク循環ポンプ７５の動作が停止され、更に第１のタンク７１に接続された大気開放経路７１１の大気開放弁７１２及び第２のタンク７２に接続された大気開放経路７２４の大気開放弁７２４が開かれる（Ｓ２６）。これらヘッドキャップ２３の装着動作、インク循環ポンプ７５の停止動作、各種弁の開閉動作は制御部６によって制御される。この後、インクジェット型画像形成装置１０の主電源がオフ状態とされる（Ｓ２７）。
【００８９】
インクジェット型画像形成装置１０の主電源が投入された後のステップは前述の貯溜循環制御機構の第１の動作例と同様である。また、この実施例１に係るインクジェット型画像形成装置１０の貯溜循環制御機構の第２の動作例においては、貯溜循環制御機構の第１の動作例と同様の作用効果を奏することができる。
【００９０】
［貯溜循環制御機構の変形例］
実施例１の変形例に係るインクジェット型画像形成装置１０のインク循環システム７は、図６に示すように、第２のタンク７２に、その内部に貯溜されたインクを貯溜循環制御機構からの制御に従い加熱する第２の加熱器（第２の加熱手段）７２７を備えている。この変形例において、第２の加熱器７２７は、第２のタンク７２の直下に配設され、例えば電熱ヒータを用いて構成されている。第２の加熱器７２７は、貯溜循環制御機構を構築する制御部６に接続され、この制御部６を用いて加熱動作を制御している。
【００９１】
なお、第２の加熱器７２７は、第２のタンク７２の直下に配置されることに限定されるものではなく、第２のタンク７２の側面の一部、側面の全域、直下及び側面のいずれかに配設してもよい。また、インク循環システム７において、ここでは第１の加熱器７６と第２の加熱器７２７とが併用されているが、第２の加熱器７２７のみが配設されていてもよい。
【００９２】
実施例１の変形例に係るインクジェット型画像形成装置１０においては、インク循環システム７の容積が大きく大半のインクを一旦貯溜する第２のタンク７２に第２の加熱器７２７を配設したので、ウォームアップ動作直後の第２のタンク７２に貯溜されたインクを効率良く温めることができる。従って、第１のタンク７１から供給されるインクの粘度と第１のタンク７１に供給されるインクの粘度との差に起因するインクのオーバフローをより一層防止することができる。
【００９３】
［実施例１の特徴］
以上説明したように、実施例１に係るインクジェット型画像形成装置１０においては、インク循環システム７にインク強制循環機構を備えたので、インク循環経路７０１〜７０５等に循環させるインクの粘度差に起因する第１のタンク７１のインクのオーバフローを防止することができる。更に、インク循環システム７の第２のタンク７２、圧力調整器７４等の既存の大半の構成を利用し、制御部６の制御方式を改良することによって、インク強制循環機構を構築することができるので、特別な構成の組み込みを必要とせず、インクジェット型画像形成装置の構造を簡素化することができる。
【００９４】
また、実施例１に係るインクジェット型画像形成装置１０においては、インク循環システム７にインク強制引込機構を備えたので、インクボトル７３から第２のタンク７２に補充されるインクの粘度差に起因する補充不足を解消することができる。特に、インクの補充速度を高めることができるので、ウォームアップ動作速度の高速化を実現することができる。更に、インク循環システム７の第２のタンク７２、圧力調整器７４等の既存の大半の構成を利用し、制御部６の制御方式を改良することによって、インク強制引込機構を構築することができるので、特別な構成の組み込みを必要とせず、インクジェット型画像形成装置の構造を簡素化することができる。
【００９５】
また、実施例１に係るインクジェット型画像形成装置１０においては、インク循環システム７に貯溜循環制御機構を備えたので、インク循環経路７０１〜７０５等に循環させるインクの粘度差に起因する第１のタンク７１のインクのオーバフローを防止することができる。更に、インク循環システム７の第２のタンク７２、第１の加熱器７６等の既存の大半の構成を利用し、制御部６の制御方式を改良することによって、貯溜循環制御機構を構築することができるので、特別な構成の組み込みを必要とせず、インクジェット型画像形成装置の構造を簡素化することができる。
【００９６】
なお、実施例１に係るインクジェット型画像形成装置１０においては、インク強制循環機構、インク強制引込機構及び貯溜循環制御機構が併用されているが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、インク強制循環機構、インク強制引込機構、貯溜循環制御機構のいずれか１つ又は２つを組み合わせたインクジェット型画像形成装置に適用可能である。
【００９７】
（実施例２）
本発明の実施例２は、前述の実施例１に係るインクジェット型画像形成装置１０において、低温度時のウォームアップ動作時間を短縮しつつ、消費電力を減少することができる例を説明するものである。
【００９８】
［インク循環システム及び冷却器の構成］
図９に示すように、実施例２に係るインクジェット型画像形成装置１０及びそのインク循環システム７は、基本的には前述の実施例１に係るインクジェット型画像形成装置１０及びそのインク循環システム７と同様である。実施例２に係るインク循環システム７の冷却器７７は、同図９及び図１０に示すように、冷却フィン７７１と、冷却ファン７７２とを備えている。
【００９９】
冷却器７７の冷却フィン７７１は、インク循環経路７０４、７０５のそれぞれに接続され、各色インク循環経路７７１１〜７７１４が内部に組み込まれ（埋設され）、複数のフィン７７１０が配列された符号を省略する冷却ブロックを備えている。各色インク循環経路７７１１は例えばブラックインクが循環され、各色インク循環経路７７１２は例えばイエローインクが循環され、各色インク循環経路７７１３は例えばマゼンダインクが循環され、各色インク循環経路７７１４は例えばシアンインクが循環されている。フィン７７１０及び冷却ブロックは例えば熱伝導性に優れたアルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金等の金属材料を用いて製作されている。
【０１００】
冷却フィン７７１の各色インク循環経路７７１１〜７７１４の近傍には温度センサ７７５が配設され、各色インク循環経路７７１１〜７７１４のそれぞれに流れるインクの温度が測定されている。温度センサ７７５は制御部６（前述の図２参照）に接続され、温度センサ７７５の測定結果に基づき、制御部６を用いてインク温度が監視されている。
【０１０１】
冷却ファン７７２は、各色インク循環経路７７１１〜７７１４に交差する方向において冷却フィン７７１に対向して配設され、図示しない電動モータ及びそれによって回転する回転翼を有する。この冷却ファン７７２は制御部６に接続され、制御部６によって冷却ファン７７２の動作の制御がなされている。
【０１０２】
実施例２に係る冷却ファン７７２は、本来、インク循環システム７において、インク温度が上限温度を越える場合に、インクを冷却するために使用されるが、環境温度を利用してインクを温めるためにも使用される。例えば、冬季の印刷室に設置されたインクジェット型画像形成装置１０の環境温度は低いので、印刷室に暖房を入れ、インクジェット型画像形成装置１０の電源を投入し、インクジェット型画像形成装置１０のウォームアップ動作が終了した後にプリント動作が実行される。通常、印刷室に使用される暖房設備において消費される電力は高く、比熱の低い空気を温めることから、環境温度の上昇はインクの温度上昇よりも速い。冷却ファン７７２は、この環境温度の上昇が速い点に着目し、温められた空気を冷却フィン７７１に送ることによって、各色インク循環経路７７１１〜７７１４に循環されるインクを温める。
【０１０３】
冷却ファン７７２の近傍には環境温度を測定するための環境温度センサ７７６が配設されている。この環境温度センサ７７６は制御部６に接続され、環境温度センサ７７６の測定結果に基づき、制御部６によって冷却ファン７７２の動作の制御がなされている。
【０１０４】
［冷却器の動作］
前述の実施例２に係るインクジェット型画像形成装置１０において、インク循環システム７の冷却器７７の動作は、図１１に示すように、以下の手順に従い行われる。この動作の説明においては、図９及び図１０に示すインクジェット型画像形成装置１０のインク循環システム７及び冷却器７７の構成が適宜参照される。
【０１０５】
図１１（Ａ）に示すように、インクジェット型画像形成装置１０のインク循環システム７において、ウォームアップ動作が開始された後、制御部６から印刷動作の指示がなされる（Ｓ４０）。
【０１０６】
インク温度が測定され、プリントヘッド２の近傍においてインク温度（プリント直前又はプリント直後のインク温度）が下限温度（Ｔ１）よりも低いか否かが判断される（Ｓ４１）。インク温度は実施例１に係るインクジェット型画像形成装置１０と同様に、インク分配器２１に配設された温度センサ２１０を用いて測定され、この温度センサ２１０を用いて測定された温度と下限温度との比較は制御部６によって行われる。
【０１０７】
インク温度が下限温度よりも高い（インク温度＞Ｔ１）場合、プリント動作が開始される（Ｓ４２）。インク温度が下限温度よりも低い（インク温度＜Ｔ１）場合、インク温度が下限温度よりも高くなるまで、印刷動作は開始されない。
【０１０８】
一方、図１１（Ｂ）に示すように、インクジェット型画像形成装置１０の主電源が投入される（Ｓ４３）と、インク温度に対して環境温度が高いか否かが判断される（Ｓ４４）。環境温度は環境温度センサ７７６を用いて測定され、インク温度は冷却器７７の冷却フィン７７１に配設された温度センサ７７５を用いて測定される。ここで、インク温度は、印刷下限インク温度が判断の基準として設定され、例えば２５℃に設定される。インク分配器２１に配設された温度センサ２１０においては、プリントヘッド２の動作によってインク温度の上昇が生じる可能性があるので、インク温度を正確に測定するために、冷却器７７に配設された温度センサ７７５がインク温度の測定に使用される。なお、インク循環速度が速い場合にはプリントヘッド２の動作に基づくインク温度の上昇が小さいので、インク温度の測定は温度センサ２１０を使用してもよい。
【０１０９】
環境温度がインク温度に比べて高い場合、冷却器７７の冷却ファン７７２が稼働され、印刷室内の暖かい空気を利用しその熱エネルギが冷却フィン７７１を通して循環されるインクに伝えられる（Ｓ４８）。併せて、第１の加熱器７６が稼働され、循環されるインクが温められる。
【０１１０】
環境温度がインク温度に比べて低い場合、又は冷却ファン７７２及び第１の加熱器７６の稼働によって低くなった場合、冷却器７７の冷却ファン７７２の稼働は停止される（Ｓ４５）。
【０１１１】
次に、標準下限インク温度に対してプリントヘッド２の近傍のインク温度が高いか否かが判断される（Ｓ４６）。標準下限インク温度は、インク循環システム７の稼働中において最適なプリント画質を得るためのインク温度であり、例えば３５℃に設定されている。標準下限インク温度は冷却器７７に配設された温度センサ７２５を用いて測定され、プリントヘッド２の近傍のインク温度は温度センサ２１０を用いて測定される。判断はそれらの測定結果に基づき、制御部６が行う。
【０１１２】
プリントヘッド２の近傍のインク温度が高い場合、第１の加熱器７６の稼働は停止される（Ｓ４７）。プリントヘッド２の近傍のインク温度が低い場合、第１の加熱器７６を稼働し、インクが温められる（Ｓ４８）。
【０１１３】
図１２はインク温度と時間との関係を示す図である。図１２中、横軸は電源投入からの経過時間（分）を示し、縦軸はインク温度（℃）を示す。データＤ１は環境温度であり、ここでは印刷室内の設定温度が２２℃に設定されている。環境温度は、比熱の低い空気を温めるので、短時間において設定温度まで上昇する。データＤ３は、第１の加熱器７６のみを用いてインクを温めた場合において、時間経過に伴うインク温度の上昇を示している。データＤ２は、実施例２に係るインクジェット型画像形成装置１０において、冷却器７７の冷却ファン７７２を稼働し、環境温度を利用しつつ、第１の加熱器７６を用いてインクを温めた場合において、時間経過に伴うインク温度の上昇を示している。
【０１１４】
図１２から明らかなように、実施例２に係るインクジェット型画像形成装置１０においては、冷却ファン７７２を稼働し環境温度を利用することによって、短時間でインクを標準下限インク温度まで温めることができる。従って、ウォームアップ動作の時間を短縮することができる。更に、環境温度は暖房設備を用いて温められ、これを利用してインク温度を温められるので、インクジェット型画像形成装置１０のインクを温めるための消費電力を減少することができる。
【０１１５】
［実施例２の特徴］
以上説明したように、実施例２に係るインクジェット型画像形成装置１０においては、環境温度センサ７７６と、環境温度を利用してインクを温める冷却ファン７７２と、環境温度の測定結果に基づき冷却ファン７７２の動作を制御する制御部６とを備え、環境温度を利用してインクを温めることができるので、ウォームアップ動作時間を短縮することができ、かつ消費電力を減少することができる。更に、インク循環システム７の既存の大半の構成を利用し、制御部６の制御方式を改良するだけで、特別な構成の組み込みを必要とせず、インクジェット型画像形成装置の構造を簡素化することができる。
【０１１６】
なお、実施例２に係るインクジェット型画像形成装置１０においては、前述の実施例１に係るインクジェット型画像形成装置１０と組み合わせることができる。
【０１１７】
［変形例］
実施例２の変形例に係るインクジェット型画像形成装置１０は、図１３に示すように、環境温度センサ７７６に冷却器７７を介在して対向する領域に第２の温度環境センサ７７７を備える。この第２の温度環境センサ７７７は、第１の加熱器７６側に配設され、制御部６に接続されている。この第２の温度環境センサ７７７は第１の加熱器７６側の環境温度を測定する。この測定された環境温度が環境温度センサ７７６を用いて測定された環境温度に対して高い場合、冷却ファン７７２の回転方向が逆転され、インクが冷やされる。冷却ファン７７２のこの稼働の制御は制御部６によって行われる。
【０１１８】
（実施例３）
本発明の実施例３は、前述の実施例１又は実施例２に係るインクジェット型画像形成装置１０において、インク循環システム７のインク加熱効率並びにインク冷却効率を向上することができる例を説明するものである。
【０１１９】
［インク循環システム、第１の加熱器及び冷却器の構成］
実施例３に係るインクジェット型画像形成装置１０及びそのインク循環システム７においては、図１４（Ａ）に示すように、第１の加熱器７６に各色インク供給経路７７１１〜７７１４が組み込まれ、第１の加熱器７６を稼働してインクを温める場合には第１の加熱器７６から冷却器７７が離間され、図１４（Ｂ）に示すように、冷却器７７を稼働してインクを冷やす場合には第１の加熱器７６に冷却器７７が近接又は接触するようになっている。冷却器７７の冷却フィン７７１、冷却ファン７７２のそれぞれは、各色インク供給経路７７１１〜７７１４の延伸方向に沿って配列されている。
【０１２０】
第１の加熱器７６を用いてインクを加熱する場合、冷却器７７が各色インク供給経路７７１１〜７７１４に近接していると、冷却器７７を通じて熱エネルギが放出されてしまうので、冷却器７７が各色インク供給経路７７１１〜７７１４から離間されている方が、加熱効率が良い。一方、冷却器７７を用いてインクを冷却する場合、冷却器７７が各色インク供給経路７７１１〜７７１４に近接している方が、冷却効率が良い。
【０１２１】
［実施例３の特徴］
このように実施例３に係るインクジェット型画像形成装置１０においては、第１の加熱器７６に対して冷却器７７を離間並びに近接することができるように構成することによって、インクの加熱効率並びにインク冷却効率を向上することができる。
【０１２２】
［変形例１］
図１５（Ａ）に示すように、実施例３の変形例１に係るインクジェット型画像形成装置１０は、実施例３に係るインクジェット型画像形成装置１０を具現化したものであり、第１の加熱器７６に対して冷却器７７が離間又は近接（或いは接触）する駆動機構を備えている。この駆動機構は、冷却器７７の冷却フィン７７１の側面（ここでは、冷却ファン７７２に対向する上面）に配設されたラックギア７７１７と、このラックギア７７１７に噛み合うピニオンギア７７１６と、ピニオンギア７７１６を回転させる電動モータ７７１５と、電動モータ７７１５の動作を制御する制御部６とを備えている。
【０１２３】
変形例１に係るインクジェット型画像形成装置１０は、実施例３に係るインクジェット型画像形成装置１０により得られる作用効果と同様の作用効果を奏することができる。
【０１２４】
［変形例２］
図１５（Ｂ）に示すように、実施例３の変形例２に係るインクジェット型画像形成装置１０は、実施例３に係るインクジェット型画像形成装置１０を具現化したものであり、第１の加熱器７６に対して冷却器７７が離間又は近接（或いは接触）する駆動機構を備えている。この駆動機構は、冷却器７７の冷却フィン７７１の側面（ここでは、冷却ファン７７２に対向する上面側）に配設された回転軸７７１８と、回転軸７７１８を中心に冷却器７７の冷却フィン７７１を回転させる電動モータ７７１５と、電動モータ７７１５の動作を制御する制御部６とを備えている。
【０１２５】
変形例２に係るインクジェット型画像形成装置１０は、実施例３に係るインクジェット型画像形成装置１０により得られる作用効果と同様の作用効果を奏することができる。
【０１２６】
［変形例３］
実施例３の変形例３に係るインクジェット型画像形成装置１０は、実施例３に係るインクジェット型画像形成装置１０において、第１の加熱器７６の構成を変えた例を説明するものである。
【０１２７】
図１６に示すように、第１の加熱器７６は、各色インク供給経路７７１１〜７７１４が組み込まれた発熱部７６１と、この発熱部７６１に装着されるコイル部７６２とを備えている。コイル部７６２は、変動磁界発生装置（ＩＨ）であり、絶縁性支持体に１組の誘導コイルが配設されたものである。コイル部７６２は制御部６に接続され、この制御部６によって第１の加熱器７６の加熱動作が制御されている。
【０１２８】
なお、実施例３に係るインクジェット型画像形成装置１０は、前述の実施例１又は実施例２に係るインクジェット型画像形成装置１０のすくなとも一方と組み合わせることができる。
【０１２９】
（その他の実施例）
上記のように、本発明を実施例１乃至実施例３によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものでない。本発明は様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術に適用することができる。例えば、本発明は、カラーインクジェット型画像形成装置に限定されるものではなく、モノクロインクジェット型画像形成装置にも適用可能である。また、本発明は、スキャナ機能やファクシミリ機能を備えた複合型のインクジェット型画像形成装置に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１３０】
本発明は、インク循環経路に循環させるインクの粘度差に起因するオーバフロー等の不具合をなくすことができるインクジェット型画像形成装置並びにそのインク循環方法に広く適用可能である。
【符号の説明】
【０１３１】
２…プリントヘッド、２１…インク分配器、２２…インク回収器、２３…ヘッドキャップ、２４…ヘッドキャップ駆動部、６…制御部、７…インク循環システム、１０…インクジェット型画像形成装置、７１…第１のタンク、７２…第２のタンク、７３…インクボトル、７４…圧力調整器、７５…インク循環ポンプ、７６…第１の加熱器、７７…冷却器、７７１…冷却フィン、７７２…冷却ファン、７０１〜７０５…インク循環経路、７２７…第２の加熱器。
【図１】
2012056183.tif 000003
【図２】
2012056183.tif 000004
【図３】
2012056183.tif 000005
【図４】
2012056183.tif 000006
【図５】
2012056183.tif 000007
【図６】
2012056183.tif 000008
【図７】
2012056183.tif 000009
【図８】
2012056183.tif 000010
【図９】
2012056183.tif 000011
【図１０】
2012056183.tif 000012
【図１１】
2012056183.tif 000013
【図１２】
2012056183.tif 000014
【図１３】
2012056183.tif 000015
【図１４】
2012056183.tif 000016
【図１５】
2012056183.tif 000017
【図１６】
2012056183.tif 000018