JP2022018871A - ヒーターユニット、インク供給装置及び画像形成システム - Google Patents

Abstract

【課題】線状のヒーターと配管との距離が均一でなくても、ヒーターから配管への熱伝導性のばらつきを抑制することを目的とする。【解決手段】ヒーターユニット７１は、金属板７３と、金属板７３と接触する配管７２と、金属板７３を挟んで配管７２に沿って設けられ、金属板７３と接触する線状のヒーター７５と、を備える。【選択図】図８

Description

本発明は、流体を加温するヒーターユニット、ヒーターユニットを備えるインク供給装置及び画像形成システムに関する。

インクジェット記録装置には、記録ヘッドにインクを供給するインクコンテナが装着されるが、インクを大量に消費する場合を想定して、大容量のインクコンテナを備えたインク供給装置が提供されている。

良好な画質を実現するためには、インクの粘度を適正な範囲に保つ必要があるが、室温が低いためにインクの粘度が増大する場合がある。そのため、インク供給装置にはインクを加温するヒーターが設けられている。例えば、特許文献１には、金属のブロックに形成された溝にインクの配管を収容し、ブロックを介してインクを加温する構成が記載されている。特許文献２及び３には、溝が形成された金属板に蓋を接着してインクの流路を形成し、蓋を介してインクを加温する構成が記載されている。

特開２０１４－５４８５７号公報 特開２０１７－１０５１５５号公報 特開２０１７－２１３８４２号公報

しかし、特許文献１に記載された構成は、ブロックを介してインクを加熱するため、熱容量が大きくなってしまう。特許文献２、３に記載された構成は、金属板と蓋との隙間からインクが漏れるおそれがある。このような問題を回避するには、線状のヒーターを配管に沿って配置すればよい。しかし、その場合、ヒーターと配管との距離を均一にするのが難しく、ヒーターから配管への熱伝導性にばらつきが生じてしまう。

本発明は、上記事情を考慮し、線状のヒーターと配管との距離が均一でなくても、ヒーターから配管への熱伝導性のばらつきを抑制することのできるヒーターユニット、インク供給装置及び画像形成システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係るヒーターユニットは、金属板と、前記金属板と接触する配管と、前記金属板を挟んで前記配管に沿って設けられ、前記金属板と接触する線状のヒーターと、を備えることを特徴とする。

本発明に係るヒーターユニットにおいて、前記配管は、直線状に形成された配管直線部を備え、前記ヒーターは、直線状に形成されたヒーター直線部を備え、前記配管直線部と前記金属板とが接触する線状の第１接触部と、前記ヒーター直線部と前記金属板とが接触する線状の第２接触部と、が前記金属板に沿った方向に離れていてもよい。

本発明に係るヒーターユニットにおいて、前記配管は、互いに平行に設けられた複数の前記配管直線部を備え、隣り合う前記第１接触部と前記第２接触部との前記金属板に沿った方向の距離が、隣り合う前記第１接触部間の距離の３分の１以下であってもよい。

本発明に係るヒーターユニットにおいて、前記配管の前記ヒーターに沿わない部分に設けられた第１温度センサーと、前記金属板の前記第１温度センサーに対応する部分に設けられた開口部と、前記第１温度センサーによって計測された温度を用いて前記ヒーターを制御する制御部と、を備えていてもよい。

本発明に係るヒーターユニットにおいて、前記第１温度センサーは、前記ヒーターから所定距離以上離れていてもよい。

本発明に係るヒーターユニットにおいて、前記配管は、流体の流通方向に沿って分割された複数の区間を含み、前記ヒーター及び前記第１温度センサーは、前記配管の前記区間毎に設けられ、前記制御部は、前記配管の前記区間毎に、前記第１温度センサーによって計測される温度を用いて前記ヒーターを制御するように構成されていてもよい。

本発明に係るヒーターユニットにおいて、前記複数の区間のうち下流側の区間が上流側の区間よりも短くてもよい。

本発明に係るヒーターユニットにおいて、前記金属板に第２温度センサーが設けられており、前記制御部は、前記第１温度センサー及び前記第２温度センサーによって計測される温度を用いて前記ヒーターを制御するように構成されていてもよい。

本発明に係るヒーターユニットにおいて、前記金属板の厚さが、前記配管と断面積が等しい円の直径の２乃至２０％であってもよい。

本発明に係るヒーターユニットにおいて、前記配管と前記ヒーターの断面が円形であってもよい。

本発明に係るヒーターユニットにおいて、互いに対向する２枚の前記金属板と、２つの前記金属板の間に設けられ、２つの前記金属板に接触する前記配管と、２つの前記金属板の各々を挟んで前記配管に沿って設けられ、前記金属板と接触する複数の前記線状のヒーターと、を備えていてもよい。

本発明に係るヒーターユニットにおいて、前記金属板と前記配管と前記ヒーターとを収容する筐体と、前記筐体と前記ヒーターとの間に設けられ、前記ヒーターを前記金属板に押し当てる断熱材と、を備えていてもよい。

また、本発明に係るインク供給装置は、インクを収容するインクコンテナと、前記インクコンテナから送り出されたインクを加温する前記のいずれかのヒーターユニットと、を備えていてもよい。

また、本発明に係るインクジェット記録装置は、前記インク供給装置と、前記インク供給装置から供給されたインクを吐出して画像を形成するインクジェット記録装置と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、線状のヒーターと配管との距離が均一でなくても、ヒーターから配管への熱伝導性のばらつきを抑制することができる。

本発明の一実施形態に係るインク供給装置とプリンターの外観を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るプリンターの内部構成を模式的に示す正面図である。 本発明の一実施形態に係るインクの供給経路を模式的に示す図である。 本発明の一実施形態に係るインク供給装置の内部を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るヒーターユニットの斜視図である。 本発明の一実施形態に係るヒーターユニットの斜視図である。 本発明の一実施形態に係るヒーターユニットの内部（ヒーター）の斜視図である。 本発明の一実施形態に係るヒーターユニットの内部（配管）の斜視図である。 本発明の一実施形態に係るヒーターユニットの断面図である。 本発明の一実施形態に係るヒーターユニットの第２区間の断面図である。 本発明の一実施形態に係る配管の正面図である。 本発明の一実施形態に係る配管と金属板とヒーターの正面図である。 本発明の一実施形態に係る第１接触部と第２接触部を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係るヒーターユニットの断面を模式的に示す図である。 本発明の一実施形態に係るインク供給装置の電気的構成を示すブロック図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の一実施形態に係る画像形成システム３について説明する。

まず、画像形成システム３の全体の構成について説明する。画像形成システム３は、インク供給装置２とプリンター１（インクジェット記録装置の一例）とを含む。図１は、インク供給装置２とプリンター１の外観を示す斜視図である。図２は、プリンター１の内部構成を模式的に示す正面図である。図３は、インクの供給経路を模式的に示す図である。以下、図１におけるＦｒ側（図２における紙面手前側）をインク供給装置２及びプリンター１の正面側（前側）とし、左右の向きはインク供給装置２及びプリンター１を正面から見た方向を基準として説明する。各図において、Ｕ、Ｌｏ、Ｌ、Ｒ、Ｆｒ、Ｒｒは、それぞれ上、下、左、右、前、後を示す。

プリンター１は、普通紙、コート紙等のシートＳ（シート状の記録媒体の一例）にインクを吐出することで画像を形成するインクジェット方式の画像形成装置である。インク供給装置２は、プリンター１の後方に設けられ、プリンター１にインクを供給する。

プリンター１は、各種機器が収容される箱形の本体ハウジング１０を備える。本体ハウジング１０内の下部にはシートＳが収容される引き出し可能な給紙カセット１５が設けられ、本体ハウジング１０の右側面にはシートＳが手差しで積載される手差しトレイ２５が設けられている。手差しトレイ２５の上方には、画像形成済みのシートＳが積載される排出トレイ１７が設けられ、本体ハウジング１０の左側面の上部には、プリンター１の左側に隣接する後処理装置（図示省略）にシートＳを搬送するための排出口１９が形成されている。

本体ハウジング１０内の中央部には、シートＳにインクを吐出する１つ以上のインクジェットヘッドを備えるヘッドユニット３４Ｙ、３４Ｂｋ、３４Ｃ、３４Ｍ（ヘッドユニット３４と総称する）が設けられ、それぞれイエロー、ブラック、シアン、マゼンタのインクを吐出する。ヘッドユニット３４の下方には、画像が形成されるシートＳを搬送ベルト４５に吸着させて搬送する搬送ユニット４０が設けられ、搬送ユニット４０の左方には、画像形成済みのシートＳを搬送しながら乾燥させる乾燥ユニット４８が設けられている。本体ハウジング１０内の左下部には、インクが充填されたインクコンテナ５１が収容されている。

搬送ユニット４０の右方には、給紙カセット１５から搬送ユニット４０に至る第１搬送路２１と、手差しトレイ２５から第１搬送路２１に合流する手差し搬送路２７が設けられている。乾燥ユニット４８の左方には、乾燥ユニット４８から排出口１９に至る第２搬送路２２が設けられている。ヘッドユニット３４の上方には、第２搬送路２２から分岐して排出トレイ１７に至る第３搬送路２３と、第３搬送路２３から分岐して第１搬送路２１に合流する第４搬送路２４と、が設けられている。第２搬送路２２と第３搬送路２３との分岐点、及び、第３搬送路２３と第４搬送路２４との分岐点には、シートＳの搬送を案内する案内部材が設けられている（図示省略）。

次に、プリンター１の画像形成動作の概要について説明する。プリンター１に画像形成ジョブが入力されると、シートＳが、給紙カセット１５又は手差しトレイ２５から送り出され、第１搬送路２１に沿ってＹ１方向に搬送される。シートＳは、搬送ユニット４０の搬送ベルト４５に吸着されて搬送される。そして、ヘッドユニット３４からシートＳにインク滴が吐出されることでシートＳに画像が形成される。画像が形成されたシートＳは、乾燥ユニット４８によりインクの乾燥が促進され、第２搬送路２２、第３搬送路２３に沿って搬送され、排出トレイ１７に排出される。

次に、インクの供給経路について説明する。図３では、１色のインクに対応する構成が示されているが、本実施形態では４色のインクを用いるため、同様の構成が４系統設けられている。プリンター１は、インクコンテナ５１が装着されるコンテナ装着部５２と、インクコンテナ５１からインクを吸引するポンプ５３と、ポンプ５３に吸引されるインクを濾過するフィルター５４と、ポンプ５３から送り出されたインクを貯留するサブタンク５５と、サブタンク５５に貯留されたインクをヘッドユニット３４に送り出すポンプ（図示省略）と、を備える。インクコンテナ５１とフィルター５４とポンプ５３とサブタンク５５は、メイン配管５６で接続されている。中継配管５７の一端部はプリンター１の本体ハウジング１０の背面に設けられたカップリング５８に接続されている。インク供給装置２を使用する場合には、メイン配管５６の上流側の端部がインクコンテナ５１に代えて中継配管５７の他端部に付け替えられる。

［インク供給装置］
次に、インク供給装置２について説明する。図４は、インク供給装置２の内部を示す斜視図である。図５Ａ、５Ｂは、ヒーターユニット７１の斜視図である。図６Ａは、ヒーターユニット７１の内部（ヒーター７５）の斜視図である。図６Ｂは、ヒーターユニット７１の内部（配管７２）の斜視図である。図７は、ヒーターユニット７１の断面図である。図８は、ヒーターユニット７１の第２区間Ｚ２の断面図である。図９は、配管７２の正面図である。図１０は、配管７２と金属板７３とヒーター７５の正面図である。

インク供給装置２は、インクを収容するインクコンテナ６１と、インクコンテナ６１から送り出されたインクを加温するヒーターユニット７１と、を備える。

［フレーム］
フレーム６４（図４参照）は、直方体の稜を形成する稜部６４Ｅと、直方体の底を形成する底板部６４Ｂと、内部の空間を前後に仕切る隔壁部６４Ｐと、を備え、フレーム６４の外側に側板と天板が装着されることでハウジング６５（図１参照）が形成される。４つのヒーターユニット７１が隔壁部６４Ｐよりも前側に、４つのインクコンテナ６１が隔壁部６４Ｐよりも後側に収容される。４つのヒーターユニット７１は、前後方向に横並びに積層され、フレーム６４に固定される。

［インクコンテナ］
インク供給装置２（図３、４参照）は、インクコンテナ６１が装着されるコンテナ装着部６２を備える。インクコンテナ６１は、プリンター１の内部に装着されるインクコンテナ５１よりも大きな容積を有する。本実施形態では４色のインクを用いるため、４つのインクコンテナ６１が設けられ、それぞれイエロー、ブラック、シアン、マゼンタのインクが充填されている。なお、予備のインクコンテナ６１が収容される予備コンテナ収容部６３が備えられていてもよい。

［ヒーターユニット］
インクコンテナ６１の各々に対して１つのヒーターユニット７１が設けられている。ヒーターユニット７１は、金属板７３と、金属板７３と接触する配管７２と、金属板７３を挟んで配管７２に沿って設けられ、金属板７３と接触する線状のヒーター７５と、を備える。

［筐体］
筐体８０（図５Ａ、５Ｂ参照）は、左右方向、上下方向、前後方向の３方向のうち、前後方向の寸法が左右方向及び上下方向の寸法に比べて小さい中空の板状に形成されている。筐体８０は、金属板７３と配管７２とヒーター７５とを収容する。

［金属板］
ヒーターユニット７１の内部には、互いに対向する２枚の金属板７３が設けられている（図６Ａ乃至８参照）。金属板７３は、アルミニウム合金、銅合金等の板であり、端部の複数箇所がねじ等で筐体８０に固定されている（図示省略）。金属板７３の曲げ変形やねじれ変形によって配管７２及びヒーター７５と金属板７３との間に隙間ができることは、熱伝導性が低下するため、避けなければならない。しかし、変形の抑制のために金属板７３を厚くし過ぎると熱容量が大きくなってしまう。変形の抑制と熱容量の抑制とを両立させるためには、金属板７３の厚さは、配管７２と断面積が等しい円の直径の２乃至２０％が望ましく、５乃至１５％であるのがより望ましい。金属板７３の厚さは、配管７２の断面積にもよるが、例えば、０．１乃至２ｍｍである。

［配管］
配管７２（図６Ｂ乃至９参照）は、２枚の金属板７３の間に設けられ、２枚の金属板７３に接触する。配管７２は、ステンレス鋼等で形成されている。配管７２は、直線状に形成された複数の配管直線部７２Ｓと、複数の配管直線部７２Ｓを直列に接続するＵ字形に曲げられた複数の配管曲線部７２Ｃと、を備える（図９参照）。この例では、１０本の配管直線部７２Ｓが設けられている。複数の配管直線部７２Ｓは、互いに平行に等間隔に設けられており、配管７２は、全体として規則的に蛇行した形状に形成されている。配管７２の複数箇所が、ブラケット、粘着テープ等を用いて金属板７３に固定されている（図示省略）。配管７２は、例えば、直径１乃至２０ｍｍの円形断面でもよく、又は、それに等しい断面積を有していれば円形断面でなくてもよい。

配管７２の左下の端部は、筐体８０に固定され、中継配管７４によってインクコンテナ６１に接続されている（図３参照）。配管７２の左上の端部は、筐体８０に固定され、中継配管７４によってプリンター１のカップリング５８に接続されている。配管７２の左下の端部がインクの入口であり、左上の端部がインクの出口である。図９のＩＮ、ＯＵＴは、インクの流通方向を示している。配管７２は、インク（流体の一例）の流通方向に沿って分割された第１区間Ｚ１と第２区間Ｚ２と（複数の区間の一例）を含む。第１区間Ｚ１は、インクの流通方向上流側であり、第２区間Ｚ２は、流通方向下流側である。

［ヒーター］
ヒーターユニット７１には、２枚の金属板７３の各々を挟んで配管７２に沿って設けられ、金属板７３と接触する複数の線状のヒーター７５が設けられている。前側の金属板７３の前方と、後側の金属板７３の後方とに、同数のヒーター７５が設けられている。この例では、前後にそれぞれ５個、合計１０個のヒーター７５が設けられている。第２区間Ｚ２は第１区間Ｚ１よりも短い。そのため、第２区間Ｚ２のヒーター７５の数は、第１区間Ｚ１よりも少ない。この例では、第１区間Ｚ１の前側と後側にそれぞれ３個、合計６個のヒーター７５が設けられており、第２区間Ｚ２の前側と後側にそれぞれ２個、合計４個のヒーター７５が設けられている。

ヒーター７５（図６Ａ、７、８参照）は、例えば電熱線をシリコーン樹脂で被覆したコードヒーターであり、円形の断面を有する。ヒーター７５の各々は、直線状に形成された２つのヒーター直線部７５Ｓと、２つのヒーター直線部７５ＳをつなぐＵ字形に曲げられたヒーター曲線部７５Ｃと、を備え（図１０参照）、金属や樹脂等で形成されたケーシング７８に収容されている。ケーシング７８は、粘着テープ、接着剤、ねじ等を用いて金属板７３に固定されている（図示省略）。ヒーター直線部７５Ｓは、金属板７３を挟んで配管直線部７２Ｓに沿って設けられている。複数のヒーター７５は、給電線７６により電源（図示省略）に並列に接続されている。

［断熱材］
筐体８０とヒーター７５との間には断熱材７７が設けられている。断熱材７７は、例えばグラスウールである。断熱材７７は、筐体８０とヒーター７５との間に圧縮された状態で挿入されており、ヒーター７５を金属板７３に押し当てる。また、ヒーター７５が金属板７３に押し当てられることによって、金属板７３が配管７２に押し当てられる。

［第１接触部、第２接触部］
次に、第１接触部Ｃ１及び第２接触部Ｃ２について説明する。図１１は、第１接触部Ｃ１と第２接触部Ｃ２を示す平面図である。図１２は、ヒーターユニット７１の断面を模式的に示す図である。

配管直線部７２Ｓと金属板７３とが接触する線状の部分を第１接触部Ｃ１といい、ヒーター直線部７５Ｓと金属板７３とが接触する線状の部分を第２接触部Ｃ２という。図１１、１２に示されるように、隣り合う第１接触部Ｃ１と第２接触部Ｃ２との上下方向（金属板７３に沿った方向の一例）の距離（図１２のＤ１乃至Ｄ４）は、不均一である。図１２では、第２区間Ｚ２が図示されているが、第１区間Ｚ１においても、隣り合う第１接触部Ｃ１と第２接触部Ｃ２との上下方向の距離は不均一である。また、図示は省略するが、隣り合う第１接触部Ｃ１と第２接触部Ｃ２との上下方向の距離は、長手方向（左右方向）にも不均一である。

仮に、隣り合う第１接触部Ｃ１と第２接触部Ｃ２との上下方向の距離が０である箇所が存在すると、その箇所で局所的にインクが過昇温し、インクの変質、粘度の過度の低下などの不具合が生じるおそれがある。そこで、図１１、１２に示されるように、配管直線部７２Ｓと金属板７３とが接触する線状の第１接触部Ｃ１と、ヒーター直線部７５Ｓと金属板７３とが接触する線状の第２接触部Ｃ２と、が金属板７３に沿った方向に離れている。

一方、インクは、数十秒で配管７２を通過するが、その時間内に所定温度に昇温させるためには、大量の熱を与える必要がある。一方、インクの流量は、印刷する画像の密度によって変動する。また、インクの流通は、突然停止したり再開したりする。これらの事情により、通電に対する昇温の応答性が高くなければならない。そのためには、隣り合う第１接触部Ｃ１と第２接触部Ｃ２との上下方向の距離が長過ぎてはいけない。そこで、隣り合う第１接触部Ｃ１と第２接触部Ｃ２との金属板７３に沿った方向の距離が、隣り合う第１接触部Ｃ１間の距離の３分の１以下に設定されている。

次に、インク供給装置２の電気的構成について説明する。図１３は、インク供給装置２の電気的構成を示すブロック図である。

［第１温度センサー、第２温度センサー］
第１温度センサー９１は、配管７２のヒーター７５に沿わない部分に設けられており、配管７２の温度を計測する。配管７２の温度は、インクの温度に近似しているため、第１温度センサー９１は、実質的にインクの温度を計測するものと言える。また、第１温度センサー９１は、ヒーター７５から所定距離以上離れている。金属板７３の第１温度センサー９１に対応する部分には、開口部７３Ａが設けられている。第２温度センサー９２は金属板７３に設けられており、金属板７３の温度を計測する。金属板７３の温度は、ヒーター７５の温度に近似しているため、第２温度センサー９２は、実質的にヒーター７５の温度を計測するものと言える。ヒーター７５、第１温度センサー９１及び第２温度センサー９２は、配管７２の区間毎に設けられており、ヒーター７５は、配管７２の区間毎に独立に制御可能である。

［制御部］
制御部４（図１３参照）は、論理回路が集積された集積回路である。制御部４は、駆動素子（図示省略）がヒーター７５に印加する電圧のデューティー比を変化させることでヒーター７５の温度を制御する。なお、制御部４は、プロセッサーとソフトウェアとの協働によるものでもよい。制御部４には、第１温度センサー９１、第２温度センサー９２、ヒーター７５が接続されている。制御部４は、第１温度センサー９１及び第２温度センサー９２によって計測される温度を用いてヒーター７５を制御する。

例えば、制御部４は、第１温度センサー９１によって計測されるインクの温度が所定範囲内に維持されるように、ヒーター７５への給電をフィードバック制御する。また、制御部４は、第１温度センサー９１によって計測されるインクの温度が閾値を超えた場合に、ヒーター７５への給電を停止する。この閾値は、例えば、インクの粘度が適正な範囲を下回る温度範囲の下限値である。

また、制御部４は、第２温度センサー９２によって計測されるヒーター７５の温度が閾値を超えた場合に、ヒーター７５への給電を停止する。この閾値は、例えば、ヒーター７５等に故障が発生する温度範囲の下限値である。

また、制御部４は、第１区間Ｚ１でインクが所定温度に昇温した場合に、第２区間Ｚ２のヒーター７５への給電を減少又は停止させる。

また、制御部４は、第１区間Ｚ１において、室温から所定温度までの温度差の大部分（例えば、９０％）に相当する温度までインクを昇温させ、第２区間Ｚ２において、所定温度までインクを昇温させる。

以上説明した本実施形態に係るヒーターユニット７１によれば、金属板７３と、金属板７３と接触する配管７２と、金属板７３を挟んで配管７２に沿って設けられ、金属板７３と接触する線状のヒーター７５と、を備えるから、金属板７３を介してヒーター７５から配管７２に熱が移動する。よって、線状のヒーター７５と配管７２との距離が均一でなくても、ヒーター７５から配管７２への熱伝導性のばらつきを抑制することができる。

また、本実施形態に係るヒーターユニット７１によれば、配管７２は、直線状に形成された配管直線部７２Ｓを備え、ヒーター７５は、直線状に形成されたヒーター直線部７５Ｓを備え、配管直線部７２Ｓと金属板７３とが接触する線状の第１接触部Ｃ１と、ヒーター直線部７５Ｓと金属板７３とが接触する線状の第２接触部Ｃ２と、が金属板７３に沿った方向に離れているから、局所的なインクの過昇温を防ぐことができる。

また、本実施形態に係るヒーターユニット７１によれば、配管７２は、互いに平行に等間隔に設けられた複数の配管直線部７２Ｓを備え、隣り合う第１接触部Ｃ１と第２接触部Ｃ２との金属板７３に沿った方向の距離が、隣り合う第１接触部Ｃ１間の距離の３分の１以下であるから、通電に対する昇温の応答性を高くすることができる。

なお、配管直線部７２Ｓの配置間隔が等間隔ではなく、隣り合う第１接触部Ｃ１間の距離が均一でない場合、隣り合う第１接触部Ｃ１と第２接触部Ｃ２との距離が、隣り合う第１接触部Ｃ１間の距離の３分の１以下であるかどうかは、次のように考える。対象とする第１接触部Ｃ１と対象とする第２接触部Ｃ２との距離が、対象とする第１接触部Ｃ１に対して、対象とする第２接触部Ｃ２がある側に隣り合う第１接触部Ｃ１までの距離の３分の１以下であればよい。さらに、対象とする第１接触部Ｃ１に隣り合う両方の第１接触部Ｃ１までの距離の３分の１以下であればなおよい。

また、本実施形態に係るヒーターユニット７１によれば、配管７２のヒーター７５に沿わない部分に設けられた第１温度センサー９１と、金属板７３の第１温度センサー９１に対応する部分に設けられた開口部７３Ａと、第１温度センサー９１によって計測された温度を用いてヒーター７５を制御する制御部４と、を備えるから、インクの温度計測に対するヒーター７５と金属板７３の温度の影響を抑制することができる。

また、本実施形態に係るヒーターユニット７１によれば、第１温度センサー９１は、ヒーター７５から所定距離以上離れているから、インクの温度計測に対するヒーター７５の温度の影響をさらに抑制することができる。

また、本実施形態に係るヒーターユニット７１によれば、配管７２は、流体の流通方向に沿って分割された複数の区間を含み、ヒーター７５及び第１温度センサー９１は、配管７２の区間毎に設けられ、制御部４は、配管７２の区間毎に、第１温度センサー９１によって計測される温度を用いてヒーター７５を制御するから、ヒーター７５の制御の精度を高めることができる。

例えば、制御部４は、第１区間Ｚ１でインクが所定温度に昇温した場合に、第２区間Ｚ２のヒーター７５への給電を停止又は減少させる。この制御によれば、消費電力を抑制することができる。あるいは、制御部４は、第１区間Ｚ１において、室温から所定温度までの温度差の大部分（例えば、９０％）に相当する温度までインクを昇温させ、第２区間Ｚ２において、所定温度までインクを昇温させる。この制御によれば、第２区間Ｚ２の温度の上昇幅が第１区間Ｚ１よりも小さいため、第２区間Ｚ２における温度の微調整が容易になる。

また、本実施形態に係るヒーターユニット７１によれば、複数の区間のうち下流側の区間が上流側の区間よりも短いから、下流側の区間のインクの熱容量が上流側よりも小さくなる。よって、下流側の区間における温度の微調整がさらに容易になる。

また、本実施形態に係るヒーターユニット７１によれば、金属板７３に第２温度センサー９２が設けられており、制御部４は、第１温度センサー９１及び第２温度センサー９２によって計測される温度を用いてヒーター７５を制御するから、多様な制御を並行して行うことができる。

例えば、制御部４は、第１温度センサー９１によって計測されるインクの温度が閾値を超えた場合に、ヒーター７５への給電を停止する。この制御によれば、インクの粘度が適正な範囲を下回ることを防ぐことができる。あるいは、制御部４は、第２温度センサー９２によって計測されるヒーター７５の温度が閾値を超えた場合に、ヒーター７５への給電を停止する。この制御によれば、ヒーター７５等の故障を防ぐことができる。

また、本実施形態に係るヒーターユニット７１によれば、配管７２の直径が１ｍｍ以上であるので、インクの供給量を多くできる。また、配管７２の直径が２０ｍｍ以下であるので、通電に対する昇温の応答性が高くできる。さらに。金属板７３の厚さが、配管７２の直径の２乃至２０％であるから、変形の抑制と熱容量の抑制とを両立させることができる。金属板７３の厚さは、変形の抑制の観点から、０．１ｍｍ以上であるのがより望ましい。

また、本実施形態に係るヒーターユニット７１によれば、配管７２とヒーター７５の断面が円形であるから、安価な資材を使用することができ、コストを抑制することができる。

また、本実施形態に係るヒーターユニット７１によれば、互いに対向する２枚の金属板７３と、２つの金属板７３の間に設けられ、２つの金属板７３に接触する配管７２と、２つの金属板７３の各々を挟んで配管７２に沿って設けられ、金属板７３と接触する複数の線状のヒーター７５と、を備えるから、加温の均一性を高めることができる。また、加温の効率を高めることができる。

また、本実施形態に係るヒーターユニット７１によれば、金属板７３と配管７２とヒーター７５とを収容する筐体８０と、筐体８０とヒーター７５との間に設けられ、ヒーター７５を金属板７３に押し当てる断熱材７７と、を備えるから、ヒーター７５と金属板７３とを均一に接触させることができる。また、金属板７３と配管７２とを均一に接触させることができる。

上記実施形態が以下のように変形されてもよい。

上記実施形態では、配管７２の前後に金属板７３及びヒーター７５が設けられた例が示されたが、配管７２の前側のみ又は後側のみに金属板７３及びヒーター７５が設けられていてもよい。

上記実施形態では、複数の配管直線部７２Ｓが配管曲線部７２Ｃにより直列に接続された配管７２の例が示されたが、配管７２が並列な複数の配管直線部７２Ｓだけで構成されていてもよい。例えば、１つの管から複数の管に分岐した中継配管によってインクコンテナ６１と複数の配管直線部７２Ｓが接続され、複数の管が１つの管に合流する中継配管によって複数の配管直線部７２Ｓとカップリング５８が接続され、複数の配管直線部７２Ｓにインクが並列に流通するように構成されていてもよい。

上記実施形態では、２つのヒーター直線部７５Ｓをヒーター曲線部７５Ｃでつなげたヒーター７５の例が示されたが、ヒーター７５はヒーター直線部７５Ｓだけで構成されていてもよい。

上記実施形態では、配管７２が流体の流通方向に沿って２つの区間に分けられた例が示されたが、配管７２が３つ以上の区間に分けられていてもよい。

上記実施形態では、配管７２とヒーター７５の断面が円形である例が示されたが、配管７２とヒーター７５の断面は、楕円形、長円形、矩形等でもよい。

上記実施形態では、ヒーターユニット７１がインクを加温する例が示されたが、ヒーターユニット７１は、インク以外の流体を加温する装置として用いられてもよい。例えば、シートＳの下地処理を行うための処理液などを加温するためにヒーターユニット７１が用いられてもよい。また、電気回路の形成に用いられる導体を分散した液体、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）パネルの製造に用いられる発光材料、捺染の染料、３Ｄプリンターによる立体物の形成に用いられる液化した樹脂やセラミックスなどを加温するためにヒーターユニット７１が用いられてもよい。また、気体や、液体と気体の混合物の加温のためにヒーターユニット７１が用いられてもよい。

１ プリンター（インクジェット記録装置）
２ インク供給装置
３ 画像形成システム
４ 制御部
６１ インクコンテナ
７１ ヒーターユニット
７２ 配管
７２Ｓ 配管直線部
７３ 金属板
７３Ａ 開口部
７５ ヒーター
７５Ｓ ヒーター直線部
７７ 断熱材
８０ 筐体
９１ 第１温度センサー
９２ 第２温度センサー

Claims (14)

1. 金属板と、
   前記金属板と接触する配管と、
   前記金属板を挟んで前記配管に沿って設けられ、前記金属板と接触する線状のヒーターと、を備えることを特徴とするヒーターユニット。
2. 前記配管は、直線状に形成された配管直線部を備え、
   前記ヒーターは、直線状に形成されたヒーター直線部を備え、
   前記配管直線部と前記金属板とが接触する線状の第１接触部と、前記ヒーター直線部と前記金属板とが接触する線状の第２接触部と、が前記金属板に沿った方向に離れていることを特徴とする請求項１に記載のヒーターユニット。
3. 前記配管は、互いに平行に設けられた複数の前記配管直線部を備え、
   隣り合う前記第１接触部と前記第２接触部との前記金属板に沿った方向の距離が、隣り合う前記第１接触部間の距離の３分の１以下であることを特徴とする請求項２に記載のヒーターユニット。
4. 前記配管の前記ヒーターに沿わない部分に設けられた第１温度センサーと、
   前記金属板の前記第１温度センサーに対応する部分に設けられた開口部と、
   前記第１温度センサーによって計測された温度を用いて前記ヒーターを制御する制御部と、を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のヒーターユニット。
5. 前記第１温度センサーは、前記ヒーターから所定距離以上離れていることを特徴とする請求項４に記載のヒーターユニット。
6. 前記配管は、流体の流通方向に沿って分割された複数の区間を含み、
   前記ヒーター及び前記第１温度センサーは、前記配管の前記区間毎に設けられ、
   前記制御部は、前記配管の前記区間毎に、前記第１温度センサーによって計測される温度を用いて前記ヒーターを制御することを特徴とする請求項４又は５に記載のヒーターユニット。
7. 前記複数の区間のうち下流側の区間が上流側の区間よりも短いことを特徴とする請求項６に記載のヒーターユニット。
8. 前記金属板に第２温度センサーが設けられており、
   前記制御部は、前記第１温度センサー及び前記第２温度センサーによって計測される温度を用いて前記ヒーターを制御することを特徴とする請求項４乃至７のいずれか１項に記載のヒーターユニット。
9. 前記金属板の厚さが、前記配管と断面積が等しい円の直径の２乃至２０％であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のヒーターユニット。
10. 前記配管と前記ヒーターの断面が円形であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のヒーターユニット。
11. 互いに対向する２枚の前記金属板と、
    ２つの前記金属板の間に設けられ、２つの前記金属板に接触する前記配管と、
    ２つの前記金属板の各々を挟んで前記配管に沿って設けられ、前記金属板と接触する複数の前記線状のヒーターと、を備えることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のヒーターユニット。
12. 前記金属板と前記配管と前記ヒーターとを収容する筐体と、
    前記筐体と前記ヒーターとの間に設けられ、前記ヒーターを前記金属板に押し当てる断熱材と、を備えることを特徴とする請求項１１に記載のヒーターユニット。
13. インクを収容するインクコンテナと、
    前記インクコンテナから送り出されたインクを加温する請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のヒーターユニットと、を備えることを特徴とするインク供給装置。
14. 請求項１３に記載のインク供給装置と、
    前記インク供給装置から供給されたインクを吐出して画像を形成するインクジェット記録装置と、を備えることを特徴とする画像形成システム。

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