JP2009166307A - 画像記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録媒体に画像記録を行う画像記録装置に関し、特に記録ヘッドに設けられた温度センサを用いて、記録ヘッド自身の駆動による発熱に影響されることのない、より精度良いインク温度の制御を可能にする。
【解決手段】複数のヘッドから構成されるヘッド群と、上記ヘッドへ供給されるインクを貯留するタンクと、このタンクとヘッドを連結し循環駆動手段によりインクを循環させるインク経路と、上記ヘッドに設けられ、ノズル孔近傍の温度を検出する温度センサと、ヘッドに対してインク滴を吐出させる駆動波形を与えるヘッド駆動手段と、上記循環駆動手段及びヘッド駆動手段を制御する制御手段とを有し、上記制御手段は、少なくとも一つのヘッドをヘッドの温度によって選定した温度計測用ヘッドとし、この温度計測用ヘッドに設けられた温度センサの出力値に基づいてインクの温度を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明はインクを循環させて記録ヘッドから記録媒体に対してインクを吐出し、記録媒体に画像記録を行う画像記録装置に関する。

画像記録装置として、例えばインクジェットプリンタは、記録ヘッドからインクを最適に吐出するため、温度によって変化するインクの粘度を好適な範囲に保つ必要がある。このため従来、インク系路に温度センサと加熱手段を設けて記録ヘッドに導入されるインクを予め好適な温度に制御する方法が提案されている。

例えば、特許文献１の発明はサブタンク内、インク流路内、及び記録ヘッドに温度センサを設け、何れか１つの温度センサを用いて加熱手段を制御し、インク温度の調整を行っている。

また、特許文献２は、プリントヘッドとサブタンクとの間でインクを循環させ、サブタンク内部のインク温度、及び記録ヘッドの温度を検出し、インク温度を所定範囲に制御するインクジェットプリントの発明を提案している。
特開２００３−１２７４１７号公報 特開２００５−２３１３６７号公報

しかしながら、上記従来の発明では、記録ヘッドに設けられた温度センサを用いてインク流路の温度制御を行う場合、記録ヘッド自身が駆動するため、記録ヘッドによって発生する熱により記録ヘッドの温度が上昇し、インク系路全体のインク温度と乖離する。このため、正確な画像データの記録を行うことができない。

そこで、本発明は記録ヘッドに設けられた温度センサを用いてインク系路の温度制御を行い、記録ヘッド自身が駆動することによって発生する熱の影響を低減し、インクの温度を検出し、最適なインクの温度制御を行う画像記録装置を提供するものである。

上記課題は本発明によれば、複数のノズル孔よりインク滴を吐出する複数のヘッドから構成されるヘッド群と、前記ヘッドに供給されるインクを貯留するタンクと、前記タンクと前記ヘッドを連結し循環駆動手段によりインクが循環するインク経路と、前記ヘッドに設けられ、前記ノズル孔近傍の温度を検出する温度センサと、前記ヘッドに対してインク滴を吐出させる駆動波形を与えるヘッド駆動手段と、前記循環駆動手段及び前記ヘッド駆動手段を制御する制御手段と、印刷命令を受け付けた状態の印刷モードと、それ以外の状態である待機モードを有し、前記制御手段は前記循環駆動手段によって前記インク経路にインクを循環させると同時に、少なくとも一つの前記ヘッドを前記ヘッドの温度によって選定した温度計測用ヘッドとし、前記温度計測ヘッドに設けられた前記温度センサの出力値に基づいて前記インクの温度を制御する画像記録装置を提供することによって達成できる。

本発明によれば、複数あるヘッドの中でヘッドの温度に基づき温度計測用のヘッドを選定し、そのヘッドに設けられた温度センサによってインク温度を測定し、その測定結果により循環されるインクの温度制御を行うことで、ヘッド自身が出す熱による温度センサの誤差を低減し、正確なインク温度の制御を行うことができる。

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は本実施形態の画像記録装置のインク流路を説明する図であり、図２は画像記録装置の全体概念図を示す。尚、図１及び以下の図面において、画像記録装置における記録媒体の搬送方向をＸ軸方向又は副走査方向とし、この搬送方向と直交する方向をＹ軸方向又は主走査方向又は記録媒体の幅方向として示す。また、Ｘ軸及びＹ軸方向に直交する方向をＺ軸方向又は上下方向で示す。

先ず、本実施形態の画像記録装置の全体構成について、図２を用いて説明する。画像記録装置１は、記録媒体供給部２、記録媒体搬送部３、画像形成部４、インク供給部５、及び記録媒体収容部６で構成されている。

記録媒体供給部２は給紙トレイ８、給紙ローラ９、分離パッド１０で構成され、給紙トレイ８には複数の記録媒体１１が載置され、その先縁部が不図示の付勢機構によって給紙ローラ９に向けて押圧されている。また、給紙ローラ９には、記録媒体１１を一枚ずつ分離し、機内に搬入するための分離パッド１０が設けられている。

給紙ローラ９と分離パッド１０は、給紙ローラ９が媒体搬送方向に回転するのに対し、分離パッド１０はその記録媒体１１の搬送に制動をかけるように作用する。また、その搬送方向下流側には、レジストローラ対１２が配設されている。

レジストローラ対１２は、不図示の駆動機構によって回転と停止を繰り返し、記録媒体１１の先縁を停止中のレジストローラ対１２のニップ部に当接させて整列させる。そして、その直後、回転駆動を再開させることで記録媒体１１を整姿すると同時に、供給される画像記録情報とのタイミングをとって記録媒体１１を記録媒体搬送部３（ベルト搬送ユニット１４）へ送る。

ベルト搬送ユニット１４は不図示の昇降機構により、図２に示す矢印方向に昇降自在に保持されている。図３はベルト搬送ユニット１４の斜視図を示し、駆動ローラ１５と従動ローラ１６の間にゴム製の無端ベルト１７が架け渡され、テンションローラ１８によって張力が付与されている。また、無端ベルト１７の内側には、箱状の空間を形成するチャンバー１９が配設され、その内部に吸着ファン２０が複数配設されている。

また、チャンバー１９における、吸着ファン２０の吸引側の一面には、平面で多数の貫通穴が形成されたプラテン１３が取り付けられている。このプラテン１３は掛け渡される無端ベルト１７を裏面側から支え、対向する記録ヘッド群のノズル面と、無端ベルト１７によって形成される記録媒体１１の搬送面とが約１ｍｍの間隔を隔てて平行になるように配設されている。

また、無端ベルト１７にも多数の穴が形成され、吸着ファン２０は無端ベルト１７に形成された穴とプラテン１３に形成された穴を通して、チャンバー１９内に空気を吸引する。この負圧によって、記録媒体１１を無端ベルト１７の表面に吸着しつつ記録媒体１１を搬送する。

上記構成のベルト搬送ユニット１４の搬送方向下流側には、搬送ローラ対２１と排紙ローラ対２２が設けられている。さらに、排紙ローラ対２２の搬送方向下流の装置外部には、排出された記録媒体１１を収容する排紙トレイ２３が取り付けられている。ベルト搬送ユニット１４から受け渡された記録媒体１１は搬送ローラ対２１及び排紙ローラ対２２を経て、排紙トレイ２３に排出される。尚、上記排紙トレイ２３は、前述の記録媒体収容部６を構成する。

一方、搬送ローラ対２１と排紙ローラ対２２との間には、経路切換用ゲート２４が一端を支点として揺動自在に配設され、この切り換えによって、記録媒体１１を排紙ローラ対２２側へ導くか、両面搬送経路２５側へ導くかの選択を行う。

両面搬送経路２５は、搬送ローラ対２６〜２９等で構成され、記録媒体１１の裏面にも記録を行う際使用される搬送経路である。また、搬送ローラ対２９は正逆転可能な構成であり、経路切換用ゲート３０を記録媒体１１の後端縁が通過した後姿勢が切り換えられ、搬送ローラ対２９が逆回転することによって搬送方向が切り換えられ、再度レジストローラ対１２に向けて記録媒体１１が給送される。尚、レジストローラ対１２と搬送ローラ対２１のニップ接線により形成される搬送面と同面になるように、前述の無端ベルト１７の表面が配置されている。

次に、画像形成部４の構成を説明する。
画像形成部４は、例えば４色の記録ヘッド列２０−Ｋ（ブラック）、２０−Ｃ（シアン）、２０−Ｍ（マジェンタ）、及び２０−Ｙ（イエロー）で構成され、これらの記録ヘッド列が順に記録媒体１１の搬送方向に沿って配設されている。

図４は上記記録ヘッド列の配設構成を説明する図である。同図に示すように、記録ヘッド列２０−Ｋ（ブラック）、２０−Ｃ（シアン）、２０−Ｍ（マジェンタ）、及び２０−Ｙ（イエロー）は、それぞれが６個の記録ヘッド２０ａ〜２０ｆで構成され、同図に示すように、それぞれ記録媒体１１の幅方向に千鳥状に配設されている。尚、同図に示す８４は、後述する温度センサである。また、各記録ヘッド２０ａ〜２０ｆは、その記録可能なノズル列の両端の一部が、記録媒体搬送方向から見て一部が重複するように配設されている。

次に、図１を用いてインク供給部５の構成を詳しく説明する。
同図に示すように、インク供給部５は上記記録ヘッド２０ａ〜２０ｆにインクを供給する上流サブタンク４０、記録ヘッド２０ａ〜２０ｆからのインクを貯留する下流サブタンク４１等で構成され、インク経路３４は上流サブタンク４０と接続され、インク経路３３は下流サブタンク４１と接続されている。そして、インク経路３３、３４に、各記録ヘッド列２０−Ｋ（ブラック）、２０−Ｃ（シアン）、２０−Ｍ（マジェンタ）、及び２０−Ｙ（イエロー）を構成する各記録ヘッド２０ａ〜２０ｆが接続されている。

また、インク経路３３、３４と各記録ヘッド２０ａ〜２０ｆとは、それぞれ対応するインク経路３１ａ〜３１ｆ、及び３２ａ〜３２fを介して接続されている。すなわち、インク経路３３は対応するインク経路３１ａ〜３１ｆに接続され、インク経路３４は対応するインク経路３２ａ〜３２ｆに接続されている。

上流サブタンク４０には、その内部の液面を検出するためのアクチュエータ４２が設けられている。アクチュエータ４２は、その一端４２ａを支点にして上流サブタンク４０内に揺動自在に取り付けられている。また、支点４２ａの他端側は空気を抱いたフロート形状であり、その部分にマグネット４２ｂが配設されている。また、上流サブタンク４０の外側には、上記マグネット４２ｂに対向する位置にリードスイッチから成る液面センサ４３が配設されており、液面の高さによって揺動するアクチュエータ４２により、上流サブタンク４０の液面の高さが検出される。

同様に、下流サブタンク４１にも、その内部の液面を検出するためのアクチュエータ４４が設けられている。アクチュエータ４４も上記アクチュエータ４２と同様、その一端４４ａを支点に下流サブタンク４１内に揺動自在に取り付けられている。また、支点４４ａの他端側は空気を抱いたフロート形状であり、その部分にマグネット４４ｂが配設され、下流サブタンク４１の外側に配設されたリードスイッチからなる液面センサ４５によって下流サブタンク４１の液面の高さが検出される。

上流サブタンク４０の液面は、記録ヘッド２０（２０ａ〜２０ｆ）のノズル面から約１００mm（Ｈ１）高い位置になるように設計されている。同じく、下流サブタンク４１の液面は、ノズル面から約５０mm（Ｈ２）低くなるように設計されている。また、上流サブタンク４０及び下流サブタンク４１には、その内部の空気が溜まる上面に連通する大気開放経路４６と４７の一端がそれぞれ接続されており、大気開放経路４６と４７の他端はオーバーフロー経路５０に接続されている。この大気開放経路４６の途中には弁４８が設けられ、大気開放経路４７の途中には弁４９が設けられている。また、弁４８は電磁弁であり、電力遮断時に経路が閉じるノーマルクローズ構成である。一方、弁４９も電磁弁であり、電力遮断時に経路が連通するノーマルオープン構成である。

オーバーフロー経路５０は他の経路よりも断面積が大きく、図１に示すようにＺ方向に約５度傾斜して設けられている。その最も高い側の上面に大気開放経路５１の一端が接続され、最も低い側の下面に廃液経路５２が接続されている。廃液経路５２は図1及び図２に示すように、画像記録装置１の下方に配設される廃液ボトル５３に接続されている。この廃液ボトル５３は大気開放経路５４によって外部に開放されている。

インクボトル５５は画像記録装置１の上部に配設され、上流サブタンク４０より高い位置に配設されている。このインクボトル５５と上流サブタンク４０とはインク補給経路５６によって連結され、途中に弁５７が設けられている。尚、この弁５７はノーマルクローズ構成である。また、インクボトル５５の上部には空気層があり、インクボトル５５内部へ空気を導入するための大気開放経路５８によって外部空気と連通している。大気開放形路５１と５８は共通の空気フィルタ５９に連結されている。このフィルタは、例えば約５μｍのメッシュサイズで外部空気に含まれる粉塵がインク経路に入ることを防止している。

一方、上流サブタンク４０と下流サブタンク４１とは、下流サブタンク４１から上流サブタンク４０に向かって内部のインクを押し上げるためのインク経路６０が連結され、そのインク経路６０の途中にはインクを押し上げるためのポンプ６１とインクの熱を授受するための温度調整部材である熱交換器６２が直列に接続されている。

熱交換器６２は、アルミニウム、銅、ステンレス等の熱伝導性の良い材料で構成され、その内部をインクが流れる熱交換流路６３と、その熱交換流路６３に密着して熱の授受を行うペルチェ素子６４と、このペルチェ素子６４の廃熱を外部へ逃がすためのファン６５で構成されている。

また、インク経路６０のインク吸い上げ口は下流サブタンク４１の内部にあり、インクフィルタ６６がインク中に沈めて設けられている。ポンプ６１が駆動することで、下流サブタンク４１内のインクはインクフィルタ６６を通って濾過され、熱交換器６２によって熱の授受が行われ、上流サブタンク４０に送られる。

ポンプ６１は、例えばパルスモータで駆動されるダイヤフラム式ポンプであり、後述する駆動基板に搭載されたパルスモータの回転速度制御によって流量の制御が行われる。
また、下流サブタンク４１には、下流サブタンク４１内部の空気層部分の圧力を測定するための圧力センサ６７が設けられている。下流サブタンク４１の大気開放弁４９を閉じた状態で、ポンプ６１を駆動することにより下流サブタンク４１内部の圧力が負圧になり、この負圧を上記圧力センサ６７によって検知し、負圧が所定値に設定されるようにポンプ６１を駆動するパルスモータの回転数を制御する。例えば、負圧を増加する場合にはより高速に、負圧を減少させる場合にはより低速に回転させるように制御する。

次に、図５及び図６を用いて記録ヘッド２０の内部構造を説明する。
先ず、図５に示すように、記録ヘッド２０は、ベース７０の片面側に周囲を取り囲み中央部が空洞となった枠７１が接着され、その空洞部にあって同じくベース７０の片面に圧電素子７２が対になって接着されている。圧電素子７２と枠７１は同じ高さで上記空洞部を塞ぐようにノズルプレート７３が枠７１と圧電素子７２にＺ方向に積層されて接着されている。

圧電素子７２にはＸ軸方向に溝が形成されており、この溝がチャンネル７２ａとなり、溝の中央部にインクを吐出するためのノズル孔７３ｂがノズルプレート面７３ａに設けられている。チャンネル７２ａは、Ｙ軸方向に複数平行に形成されており、それに対応して複数のノズル孔７３ｂもＹ軸方向に配列されている。

ここで、溝のピッチは約１７０μmピッチであり、幅８５μm、深さ３００μm程度の形状である。また、対となっている２つの圧電素子７２はＹ軸方向に半ピッチずらして配置されている。

図６に示すように、ベース７０には、Ｙ軸方向に孔７０ａが複数形成されている。この孔７０ａは直径１mm程度で、３mm間隔で配置された貫通孔である。同じく、枠７１と圧電素子７２のＸ軸方向隙間の位置にも複数の貫通孔７０ｂが配列されている。

ベース７０の他面には流路部材７５と７６が、Ｚ軸方向に積層して接着されている。流路部材７５には３本の平行な溝が形成されている。往路経路７５ａはベース７０の孔７０ａに対向した位置に配設され、復路経路７５ｂは孔７０ｂと対向した位置に配設されている。この３本の溝に蓋をする形で流路部材７６が接着され、流路部材７６には２本のパイプ状のインクポート７７、７８が立設されている。インクポート７７の孔は往路経路７５ａに接続されている。一方、インクポート７８の孔は、流路部材７６の凸部７６ａの内部で２本の復路経路７５ｂをつなぐ接続流路７６ｂに接続されている。

上記記録ヘッド２０におけるインクの流れは、前述のようにインク経路３４にインク経路３２（３２ａ〜３２ｆ）が連結しており、そのインク経路３２（３２ａ〜３２ｆ）はインクポート７７と連結されている。また、インク経路３３にはインク経路３１（３１ａ〜３１ｆ）が連結しており、インク経路３１（３１ａ〜３１ｆ）はインクポート７８に連結されている。その結果、上流サブタンク４０からインク経路３４、３２（３２ａ〜３２ｆ）を経由して供給されるインクは、インクポート７７から記録ヘッド２０の内部に流れ込む。

記録ヘッド２０の内部では、往路経路７５ａを通ってインクがＹ軸方向のヘッド幅全体に渡り、複数の孔７０ａから一対の圧電素子７２の中央部にヘッド幅全体に亘って供給される。供給されたインクは、更に各々の圧電素子方向に分かれ、複数のチャンネル７２ａの中を通って枠７１と圧電素子７２の隙間に達する。その後、孔７０ｂから２本の復路経路７５ｂを通り、接続流路７６ｂで合流してインクポート７８より記録ヘッド外に送られる。インクポート７８から送られたインクは、インク経路３１（３１ａ〜３１ｆ）を通ってインク経路３３に入り、下流サブタンク４１に達する。

尚、図５に示すように、記録ヘッド２０のチャンネル７２ａへの電極配線は、ベース７０の電極接続面７０ｃにＦＰＣ７９を接続し、ドライバＩＣが搭載されたＦＰＣ７９によって、個々のチャンネルに電圧波形が供給される。

次に、本実施形態の画像記録装置１において、回路基板の接続構成について説明する。
図７に示すように、本例の画像記録装置１はホスト機器であるパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の外部画像転送装置８０に接続され、外部画像転送装置８０から画像記録情報が記録ヘッド２０の制御手段である制御基板８１に転送される。この画像記録情報の中で、ブラック（Ｋ）の画像記録情報は駆動回路８２Ｋに供給され、更に画像記録情報は駆動回路８２Ｋから６個の記録ヘッド２０ａ〜２０ｆに送られる。同様に、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の画像記録情報についても、対応する駆動回路８２Ｃ、８２Ｍ、８２Ｙに供給され、更にそれぞれ対応する６個の記録ヘッド２０ａ〜２０ｆに画像記録情報が送られる。

記録ヘッド２０（２０ａ〜２０ｆ）のベース７０の材料は、圧電素子７２と比較して充分に熱伝導率の良いアルミニウム等の金属で構成され、ベース７０にはサーミスタである温度センサ８４が接着されている。各駆動回路は、この温度センサ８４の出力に応じて圧電素子７２に与える電圧や電圧波形を制御する。

尚、制御基板８１から各駆動回路８２Ｋ、８２Ｃ、８２Ｍ、８２Ｙには電力供給線９０を介して電力供給が行われ、制御基板８１と各駆動回路８２Ｋ、８２Ｃ、８２Ｍ、８２Ｙ間の各種信号の授受は信号線９１を介して行われる。また、操作パネル９３は不図示のキー操作部及びディスプレイで構成され、キー操作信号を制御基板８１に送信すると共に、制御基板８１からディスプレイに表示する表示データが操作パネル９３に送信される。

また、制御基板８１はアクチュエータ８９に接続され、制御基板８１から出力される制御信号によってアクチュエータ８９を制御し、アクチュエータ８９に接続されるポンプ６１、弁４８、４９、５７、冷却ファン６５、ペルチェ素子６４、ヘッド用冷却ファン９８、圧力センサ６７、液面センサ４２、４４を駆動制御する。

図８は、制御基板８１に搭載された制御回路による温度制御の一例を示す。温度センサ８４の出力は、ベース７０が熱伝導性の良い材料であることから、記録ヘッド２０の中を流れるインクの温度とほぼ同じ値を示す。また、インクの温度によってインクの粘性が変化するため、常に同じ体積のインクを吐出するためには圧電素子７２に与える電圧をそのインクの粘度に適した値にする必要がある。

図８に示す例の場合、２５℃の時の記録ヘッド２０の電圧値を基準として、検出温度が高い場合には電圧を下げ、検出温度が低い場合には電圧を上げるという制御が必要なことを示す。温度に対する電圧の増減テーブルは上記駆動回路８２Ｋ、８２Ｃ、８２Ｍ、８２Ｙに搭載されており、駆動回路８２Ｋ、８２Ｃ、８２Ｍ、８２Ｙは対応する記録ヘッド２０毎にその制御を行う。

圧電素子７２が駆動し、インクがノズル孔７３ｂから吐出すると、圧電素子７２が発熱する。その一部は吐出するインクと共に外へ放出される。また、一部はベース７０に伝熱され、記録ヘッド２０の外部に放熱される。しかし、残りの大半の熱はベース７０や流路部材７５、７６に蓄熱される。したがって、記録ヘッド２０の温度上昇を防ぐため、記録ヘッド２０のインクポート８７からインクを入れ、インクポート８８から送出することによりインクを循環させ、放熱処理を行う。

次に、インクの循環動作を説明する。
図１に示すように、停止状態に於いては下流サブタンク４１の内部は、大気開放経路４７の弁４９が開いていることにより、オーバーフロー経路５０、大気開放経路５１、空気フィルタ５９と連通して大気に開放されている。一方、上流サブタンク４０は、弁４８が閉じていることから密閉されている。したがって、記録ヘッド２０のノズル面７３ａより下流サブタンク４１の液面が約５０mm（Ｈ２）低いことにより、ノズル孔７３ｂには負圧によるメニスカスが形成され、記録ヘッド２０からインクが垂れ出ない状態である。

次に、記録媒体１１への記録を行うための準備として、先ず弁４８、４９、ポンプ６１を同時に駆動する。その結果、弁４９が閉じられてポンプ６１が駆動することで下流サブタンク４１内部が負圧となる。また、上流サブタンク４０がノズル面７３ａよりも約１００mm（Ｈ１）高い位置にあることから、弁４８が開くことでノズル面７３ａに正圧がかかる。

前述のように、ポンプ６１は下流サブタンク４１の内部圧力を所定圧力にするように制御することから、速やかにノズル孔７３ｂが所定の負圧に達する。例えば、インクの比重を１ｇ/ｃｍ³とすると、上流サブタンク４０の液面の高さによって正圧１ｋPaがかかり、下流サブタンク４１の液面によって−０，５ｋPaがかかる。

ポンプ６１が作り出す負圧が、例えば−５kPaである場合、上流サブタンク４０と下流サブタンク４１の圧力差は合計６ｋPaとなる。記録ヘッド２０のノズル孔７３ｂのインクメニスカスはインクの表面張力とノズルの穴径によってある程度の負圧までは破壊されない。よって、その負圧以内に保つようにポンプ６１を制御することで、ノズル孔７３ｂから空気が流入し、又インクが漏れることがなく、インクは上流サブタンク４０から各記録ヘッド２０ａ〜２０ｆを通って下流サブタンク４１に流れる。

また、下流サブタンク４１からはポンプ６１によって上流サブタンク４０へインク経路６０を通ってインクが戻されるため、インクは循環する。この状態で、給紙ローラ９を作動させて記録媒体１１を搬出し、ベルト搬送ユニット１４上に達した記録媒体１１と対向した記録ヘッド２０ａ〜２０ｆを駆動することで、吐出されたインク滴が記録媒体１１に付着する。

記録媒体１１へのインク吐出によってインクが消費されると、上流サブタンク４０の液面が下がり、液面センサ４２がインク液面低下を検出する。その場合には、弁５７を開いてインクボトル５５からインクを上流サブタンク４０に補給する。インクボトル５５から上流サブタンク４０へはインクボトル５５との液面差で自重により補給される。

図９はインク温度を横軸に取り、記録ヘッド２０からのインク吐出と温度の関係を示す図である。前述のように記録ヘッド２０はインクの温度によって吐出可能な範囲があり、吐出可能な範囲をＡとすると、その範囲は最低温度Ｔminから最高温度Ｔmaxの間である（以下、この範囲を第一温度範囲で示す）。この第一温度範囲はインクの種類によっても異なるが、１５℃〜３５℃程度が一般的である。

画像記録装置１の設置環境は様々であり、電源を入れた直後のインク温度は季節や設置環境によってＴmin以下の温度になる場合もあるし、Ｔmax以上の温度になる場合もある。そこで、インクの温度を温度センサで検出し、Ｔminより低い温度の場合にはＢの印刷禁止領域、Ｔmaxより高い温度の場合にはＣの印刷禁止領域として制御する。上記Ｂ及びＣの印刷禁止領域では、画像記録動作を禁止すると共に、インク温度を好適な第一温度範囲（Ａの範囲）内に入れるべく、温度制御を行う。

インク温度を制御するための温度センサとしては、前述のように記録ヘッド２０の電圧制御用に各記録ヘッドに設けられた温度センサ８４を使用する。また、加温手段としては、インク経路６０に設けられた熱交換器６２を使用する。具体的には、前述のペルチェ素子６４を使用し、電流を流す方向で熱交換経路６３を加温し、又は冷却する。すなわち、ポンプ６１を駆動してインク循環動作を行い、熱交換器６２内にインクを通過させることによって、インクを加温し、又は冷却する。

その他の加温手段として、記録ヘッド２０の駆動を用いる。記録ヘッド２０の駆動圧力波形としてはインクを吐出させる第一の波形と、インクを吐出させることなく圧電素子７２を振動させる第二の波形とを持つ。インクを加温する場合には、この第二の波形を用いてノズル孔７３ｂからインク滴を吐出させることなく圧電素子７２を振動させる。

このような波形で記録ヘッド２０を駆動することにより、圧電素子が発生する熱が記録ヘッド２０内部を流れて循環するインクに供給され、インクを加温する。微細なチャンネル７２ａ内部をインクが循環するため、記録ヘッド２０自体が温度調整部材の役割を果たしており、これを振動加温として利用する。

以上のように、加温手段としてはペルチェ素子６４と、記録ヘッド２０を振動加温する制御を用いる。また、冷却手段としてはペルチェ素子６４の制御を用いる。
また、図９に示すように、本例では第一温度範囲（印刷可能な温度範囲Ａ）の中に、更に第二温度範囲とその第二温度範囲の中に含まれる第三温度範囲（Ｅで示す）を設定している。このため、本例では上記Ｔmin及びＴmax以外に、４つの温度値Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４を使用し、Ｔmin＜Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３＜Ｔ４＜Ｔmaxとなるように、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４の温度値を設定している。ここで、Ｔ１とＴ４、及びＴ２とＴ３の中間値が、ほぼＴminとＴmaxの中間値になるように設定している。

また、Ｔ２＜Ｔ＜Ｔ３の範囲は上記第三温度範囲であり、ペルチェ素子６４や記録ヘッド２０の振動駆動など一切の温度制御が不要であり、温度制御を停止する温度範囲である。この第三温度範囲が温度制御の目標温度である。尚、第三温度範囲で示したが、Ｔ２＝Ｔ３の関係となる一定の温度値であっても良い。尚、後述するように、Ｔ１≦Ｔ≦Ｔ４の温度範囲（第二温度範囲）に対して、インクの温度が外れた場合には、待機中であっても循環動作を始動させて温度制御を実行する。

以上の構成において、以下にインクの温度制御方法を説明する。
図１０及び図１１は、本例の温度制御の基本的な処理を説明するフローチャートである。最初に、図１０に示すフローチャートに従って、インクの温度制御を行う。制御基板８１に搭載されている不図示のＣＰＵは常にインク温度を監視しており、インク温度Ｔが印刷可能な温度範囲Ａ（第一温度範囲）内にあるか判断する（ステップ（以下、Ｓで示す）１）。すなわち、温度センサ８４によってインクの温度を測定し、インク温度Ｔが、Ｔmin≦Ｔ≦Ｔmaxの範囲であるか判断する。

ここで、印刷可能温度（第一温度範囲）から外れている場合（Ｓ１がＮＯ）、印刷処理を禁止する（Ｓ２）。一方、印刷可能温度である場合（Ｓ１がＹＥＳ）、印刷許可状態であり（Ｓ３）、印刷指示を待つ（Ｓ４）。すなわち、この場合インクの温度はＴmin≦Ｔ≦Ｔmaxの範囲にあり、印刷処理が可能な温度であり、以後操作パネル９３のキー操作が行われ、ＣＰＵから印刷指示が発せられるのを待つ。

この状態で印刷指示があり、画像記録装置１が印刷モードに移行すると（Ｓ４がＹＥＳ）、先ずインクの温度ＴがＴmin≦Ｔ≦Ｔ２であるか判断する（Ｓ５）。ここで、インク温度ＴがＴmin≦Ｔ≦Ｔ２である場合（Ｓ５がＹＥＳ）、ペルチェ素子６４による加温制御を行う（Ｓ６）。すなわち、この場合インクの温度ＴはＴminより高いが、温度Ｔ２より低い温度である。したがって、ペルチェ素子６４によってインクを加温制御し、インク温度ＴがＴminより低くならないように制御を行うと共に、インク温度Ｔを最適温度である第三温度範囲に近づける。

一方、インク温度ＴがＴmin≦Ｔ≦Ｔ２の範囲にない場合（Ｓ５がＮＯ）、更にインク温度ＴがＴ３≦Ｔ≦Ｔmaxの範囲にあるか判断する（Ｓ７）。ここで、インク温度ＴがＴ３≦Ｔ≦Ｔmaxである場合（Ｓ７がＹＥＳ）、ペルチェ素子６４による冷却制御を行う（Ｓ８）。すなわち、この場合インク温度ＴはＴmaxより低いが、温度Ｔ３より高い温度である。したがって、ペルチェ素子６４によって冷却制御を行い、インクの温度ＴがＴmaxより高くならないように制御すると共に、インクの温度Ｔを最適温度である第三温度範囲に近づける。

さらに、インクの温度ＴがＴ３≦Ｔ≦Ｔmaxではない場合（Ｓ７がＮＯ）、ペルチェ素子６４による加温及び冷却制御を停止する（Ｓ９）。すなわち、この場合インクの温度ＴはＴ２≦Ｔ≦Ｔ３の範囲（第三温度範囲）であり、インク温度Ｔはインクを記録媒体１１に吐出するための最適温度であり、ペルチェ素子６４による温度制御を停止する。

また、画像記録装置１が待機モードの場合、図１１に示すフローチャートに従ってインク温度Ｔの温度制御が行われる。先ず、インク温度ＴがＴ１≦Ｔ≦Ｔ４の温度範囲（第二温度範囲）であるか判断する（Ｓ１０）。ここで、インク温度Ｔが上記第二温度範囲であれば（Ｓ１０がＹＥＳ）、画像記録装置１をこの状態で待機させる。

一方、インク温度Ｔが上記第二温度範囲でなければ（Ｓ１０がＮＯ）、循環ポンプ６１を駆動し（Ｓ１１）、インク温度ＴがＴ＜Ｔ１であるか判断する（Ｓ１２）。ここで、インク温度ＴがＴ＜Ｔ１であれば（Ｓ１２がＹＥＳ）、インク温度Ｔは印刷可能範囲より低い温度であり、記録ヘッド２０による駆動と共に、ペルチェ素子６４による加温制御を行う（Ｓ１３）。すなわち、循環ポンプ６１を駆動し、インクを循環させながらペルチェ素子６４による加温制御に加え、記録ヘッド２０に第二波形を供給し、振動加温を行う。

その後、インク温度ＴがＴ２を越えたか判断し（Ｓ１４）、インク温度ＴがＴ２の温度を越えるまで上記処理を継続する（Ｓ１４がＮＯ、Ｓ１３）。上記加温制御はペルチェ素子６４による加温と、記録ヘッド２０の駆動による加温を併用するため、インク温度Ｔを急速に高めることができる。したがって、その後インク温度ＴがＴ２を越えると、記録ヘッド２０の駆動、及びペルチェ素子６４の加温制御を停止する（Ｓ１５）。

一方、インク温度ＴがＴ＜Ｔ１ではない場合（Ｓ１２がＮＯ）、インク温度Ｔは第二温度範囲より高いと判断できるので、ペルチェ素子６４による冷却制御を行う（Ｓ１６）。すなわち、循環ポンプ６１を駆動し、インクを循環させながらペルチェ素子６４による冷却制御を行う。

その後、インク温度ＴがＴ３より低くなったか判断し（Ｓ１７）、インク温度ＴがＴ３より低くなるまで上記処理を継続する（Ｓ１７がＮＯ、Ｓ１６）。そして、インク温度ＴがＴ３より低くなると、循環ポンプ６１の駆動を停止し、ペルチェ素子６４の冷却制御を停止する（Ｓ１８）。

その後、常にインク温度Ｔを監視し、インク温度Ｔが第二温度範囲から外れた場合、つまりインク温度ＴがＴ＜Ｔ１若しくはＴ４＜Ｔとなった場合、自動的に循環ポンプ６１を起動し、インクの循環を再開する。

上記待機中の処理を電源投入時からモニタした場合の例を図１２、及び図１３に示す。図１２はＴminよりも低い室温状態の時に電源投入を行い、インク温度制御状況をモニタしたものである。この場合、Ｔminより低い温度であったインク温度は、先ずインクの循環が開始されるとペルチェ素子６４と記録ヘッド２０の振動加温の併用によってインクの温度は上昇する。その後、Ｔminを越えた時点で印刷禁止は解除されるが、このまま印刷指令がない場合には制御を続け、温度Ｔ２を越えた時点で制御を停止する（図１２に示すａ）。また、インクの循環制御も停止される。

その後、インク温度は徐々に低下してゆき、温度Ｔ1より下がった時点で再び自動的にインクの循環制御と温度制御を開始する（図１２に示すｂ）。以後、インク温度ＴがＴ１を越えた時点で制御を停止し（図１２に示すｃ）、上記処理を繰り返す。

一方、図１３は逆に室温がＴmaxよりも高い状態で電源投入した場合を示す。上記と同様、インクの循環制御と温度制御が開始され、ペルチェ素子６４による冷却処理によってインク温度は徐々に下がる。そして、インク温度ＴがＴmax以下になった時点で印刷禁止は解除されるが、そのまま印刷命令の有無に関わらず制御を継続し、インク温度ＴがＴ３より下がった時点でインクの循環制御及び温度制御を停止する（図１３に示すｄ）。

この場合、その後インク温度は上昇し、Ｔ４を越えたところで自動的にインクの循環制御と温度制御を再開し（図１３に示すｅ）、再度インクの温度がＴ３より下がるとインクの循環制御及び温度制御を停止する（図１３に示すｆ）。このように制御することで、自動的にインクの循環と温度制御を行うことで、常に画像記録装置１を印刷可能な状態に維持することができる。

以上のように処理することによって、印刷を許可する最低温度と最高温度からなる温度範囲の間を外れないように、待機中もインク温度を監視し、最低温度若しくは最高温度に近づいた場合には自動的に循環動作を立ち上げ、最低温度と最高温度の中間点に向かって温度制御を行うことにより、印刷命令があった場合には直ちに印刷を開始することが可能となり、温度制御にかかる待ち時間を短縮することができる。

また、待機中のインクの温度Ｔを最適温度である第三温度範囲では無く印刷可能範囲であるがより温度範囲の広い第二温度範囲にあるように制御する事によってペルチェ素子６４による消費電力を低くする事が出来る。

次に、記録ヘッド２０の温度センサ８４を用いてインクの温度検出を行う場合の制御方法を説明する。
前述の図４に示すように、本実施形態では１色当たり６個の記録ヘッド２０ａ〜２０ｆを用いており、４色で２４個の記録ヘッド２０を使用している。したがって、記録ヘッド２０を振動加温に使用する場合、全ての記録ヘッド２０に第二波形を供給することもできるが、その場合にはそれぞれの記録ヘッドに設けられた温度センサ８４は、それぞれの記録ヘッド自身の発熱を検出し、循環しているインクの温度を正確に捉えることができない。

その理由を説明する図が図１４であり、例えば上流サブタンク４０内部に温度センサ９７を追加し、インク温度Ｔを比較参照用に取得する（図１５参照、図１５において、図１と同じ部材には同じ番号を付して構成上の説明を省略している）。

この場合、図１４に実線（曲線ｇ）で示すように、振動加温している記録ヘッドの温度センサ８４は、実際のインク温度Ｔより高い温度を示す。つまり、記録ヘッド２０のベース７０の熱伝導率が良いこと、及び記録ヘッド２０自身がヒータとして機能し、インクを加温するためである。一方、加温駆動していない記録ヘッドの温度センサ８４は、一点鎖線（曲線ｈ）で示す比較参照用の温度センサ９７に近い、破線（曲線ｉ）で示す温度変化を表す。

このことは、参照用の温度センサ９７の値が加温温度制御範囲の上限であるＴ２に達したところで加温制御が停止されると、記録ヘッド２０自体の熱容量が小さいため、それまで振動加温していた記憶ヘッド２０の温度センサ８４の値が急速に低下することからも分かる。

したがって、振動加温時に第二波形を加えない非駆動ヘッドを温度計測用ヘッドとして指定することによって、サブタンクやインク経路に上記構成の温度センサ９７を設けることなく循環されるインクの温度を計測し、正確な温度制御を実現することができることが分かる。

さらに、図１６に示すように、記録ヘッド列２０−Ｋ（ブラック）、２０−Ｃ（シアン）、２０−Ｍ（マジェンタ）、及び２０−Ｙ（イエロー）を構成する２４個の記録ヘッドによって記録媒体１１への印刷処理を行う場合、印字率の高い記録ヘッド２０（例えば、記録ヘッド２０ｃ）は発生する熱で多少温度が上昇し、逆に印字率の低い記録ヘッド２０（例えば、記録ヘッド２０ａ、２０ｆ）では印刷に殆ど寄与しないため発熱量が低い。特に、記録媒体２０の幅が狭い場合には、その外側に位置する記録ヘッド２０は全く吐出しない。また、同図の記録ヘッド２０ａ、２０ｆに示すように、ノズルの一部しか記録媒体２０と対向しない記録ヘッドも吐出量が極めて少なく、発熱も殆ど無い。

また、記録媒体１１のインク受容量の観点から次のことが言える。すなわち、記録媒体１１のインク受容量には制約があるため、一般的には全ての記録ヘッド２０が同時に全ノズルからインクを吐出することは無い。目安としては４色の合計で約５０％の記録ヘッド２０が吐出するインクが記録媒体１１が受容できる最大値である。

したがって、２４個の記録ヘッド２０には必ず印刷に寄与していない記録ヘッドが含まれている。したがって、１色の中で、若しくは２４個の全記録ヘッド２０の温度センサ８４の出力の中で、最も低い温度検出値をインク温度と看做し、循環するインクの温度制御を行うことが可能である。

図１７は複数ある記録ヘッド２０の温度センサ８４からの出力値の中で、最も低い値をインクの温度と看做し、前述の比較用温度センサ９７（図１５参照）による温度測定結果と比較したものである。尚、同図に示す点線（曲線ｊ）は最も印字率の高い温度センサ８４の出力値を示し、２点鎖線（曲線ｋ）は比較用の温度センサ９７の出力値を示し、実線（曲線ｍ）は最も印字率の低い温度センサ８４の出力値を示す。また、同図の例は、最初待機状態であり、例えばインク温度ＴがＴ１に達する前の時間ｔ１に印刷命令を受け付けた場合を示す。

この場合、同図に示すように、待機モードの各温度センサの出力はほぼ同一であり、徐々にインク温度Ｔが降下する。そして、時間ｔ１に印刷指示があると各記録ヘッド２０の温度はその記録ヘッド２０毎の吐出量の差によってバラツキ、インク温度Ｔ全体は、印刷時に発生する熱で徐々に上昇する。また、Ｔ２〜Ｔ３の温度範囲では温度制御は行われないため、そのままインク温度Ｔは上昇する。

その後、複数ある温度センサ８４の温度検出値の中で最低温度がＴ３以上になった時点で、ペルチェ素子６４による冷却制御を開始し、各記録ヘッド２０の温度上昇を停止する。これら複数の記録ヘッド２０の温度センサ８４が検出した値の中で最も低い値は、同図に２点鎖線で示す参照用に測定したインクの温度と同等である、実線で示す最も印字率の低い記録ヘッドの温度センサ８４である。従って、例えば最も印字率の高い温度センサ８４の出力値（曲線ｊ）をインクの温度制御に用いた場合には実際のインクの温度よりも高めに温度を検出するのでインクの温度は所望の温度よりも低く制御されてしまう。

図１８に示すフローチャートは上記検討に基づいて、複数の温度センサ８４からインクの温度制御用センサを選択するための処理を説明するものである。
先ず、画像記録装置１が印刷モードであるか判断する（ステップ（以下、Ｗで示す）１）。ここで、画像記録装置１が待機モードである場合には（Ｗ１がＮＯ）、指定された記録ヘッド２０の振動加温を禁止し（Ｗ２）、指定された記録ヘッド２０の温度センサ８４の出力値をインク温度Ｔとして採用する（Ｗ３）。

一方、印刷モードの場合には（Ｗ１がＹＥＳ）、全記録ヘッドの温度センサ８４の出力値を比較し、その中の最低温度値をインク温度として採用する（Ｗ４）。
以上のように、循環インクの温度制御を行う際、記録ヘッドに非吐出波形を与えて振動加温させてインクを加温させると共に、複数ある記録ヘッドの中で駆動させない記録ヘッドを設けて駆動による温度上昇の無い温度計測用ヘッドとし、当該記録ヘッドの温度センサ８４によってインク温度Ｔを測定し、その測定結果により循環されるインクの温度制御を行うことで、記録ヘッド自身が発する発熱で温度センサ８４の誤差を増やすことなく、正確なインクの温度設定が可能となる。

また、 印刷モードにおいて循環されるインクの温度制御を行う際、全記録ヘッドの温度センサ８４の出力値を比較し、その中の最低温度値を出力している記録ヘッドを温度計測用ヘッドとし、その測定結果により循環されるインクの温度制御を行うことで、記録ヘッド自身が発する発熱による温度センサ８４の誤差を小さくし、正確なインクの温度設定が可能となる。温度計測用ヘッドの選択は、印刷開始時、印刷ジョブの変更時、一定時間経過時等のタイミングで行う事が出来る。

次に、カラー印刷の際のインク温度制御用の温度センサの選択処理を説明する。図１９は、各色のインク経路を模式的に示す図である。各色の下流サブタンク４１から上流サブタンク４０へのインク経路６０には、それぞれ個別の熱交換器６２が設けられている。それぞれの熱交換器６２には、前述のペルチェ素子６４とファン６５が設けられている。

この場合、図２０に示すフローチャートに従った制御が行われ、使用する温度センサ８４を選定する。先ず、画像記録装置１が印刷モードであるか判断する（ステップ（以下、Ｕで示す）１）。

ここで、画像記録装置１が待機モードである場合（Ｕ１がＮＯ）、直前まで印刷処理に使用されていた記録ヘッド２０自身が加温されている場合もあり得るので、１色６個の記録ヘッド２０の温度センサ８４の中で最も温度が低い値を示す記録ヘッド２０を振動加温させない非駆動の温度計測用ヘッドとして指定し、指定された記録ヘッド２０の温度センサの値をその色のインク温度として採用する（Ｕ２、Ｕ３）。この場合、６個の記録ヘッド２０ａ〜２０ｆの中で１個について振動加温を行わないため、若干加温する熱量は低下するが、各色正確なインクの温度計測が可能となる。

一方、印刷モードの場合には（Ｕ１がＹＥＳ）、使用される色毎に６個の記録ヘッド２０ａ〜２０ｆの温度センサの値を比較し、その時点で最低温度値をその色のインク温度として採用する（Ｕ４）。

一方、４色のインク経路に熱交換器６２が一つしかない場合については、以下に説明する。図２１はこの例を示し、各インク経路６０は全て共通の熱交換器６２を通る。熱交換器６２には単一のペルチェ素子６４が設けられている。この場合、一部の色だけが記録処理に使用され、その色のインクが記録ヘッド２０から熱を受け取った場合にも、熱交換器６２によって熱の授受が行われ、インク温度Ｔが平均化されるため、４色のインクは同じ温度になる。従って、インクの温度検出もどれか1色で実施すればよい。つまり、本例では、図４に示すように２４個の記録ヘッドを用いているが、その中の一つの記録ヘッド２０（例えば、図４に示す記録ヘッド２０ｈ）を温度計測用に指定し、前述の第二波形を入力させない制御を行う。

図２２に示すフローチャートは、この例の処理を説明するものである。先ず、画像記録装置１が印刷モードであるか判断する（ステップ（以下、ＳＴで示す）１）。ここで、待機モードである場合（ＳＴ１がＮＯ）、上記２４個の記録ヘッドの中で１個の記録ヘッドを指定すればよいが、その直前までの印刷モードによって記録ヘッド２０が発熱していた可能性があるため、その時点で最も温度が低い記録ヘッドを指定する。そして、指定された記録ヘッド２０の振動加温を行わず、その記録ヘッド２０の温度センサ値に基づいてペルチェ素子６４の駆動を制御する（ＳＴ２、ＳＴ３）。

その結果、振動加温させる発熱量が２４分の２３に減少するが差分はわずかであり、その差分を許容することで新たな温度センサをインク経路中に追加する必要がなく、記録ヘッド２０の温度センサ８４を使用した正確な温度制御が可能となる。

一方、印刷モードの場合には（ＳＴ１がＹＥＳ）、カラー印刷モードであるか判断する（ＳＴ４）。ここで、カラー印刷モードであれば（ＳＴ４がＹＥＳ）、４色全ての記録ヘッド２０がインク吐出の対象となるので、全記録ヘッド２０の温度センサの値を比較し、最低温度値をインクの温度として採用する（ＳＴ５）。また、モノクロモードの場合には（ＳＴ４がＮＯ）、例えばブラック一色しか使用されず、吐出による発熱の可能性がない残り３色の記録ヘッドの温度値を比較し、その中で最低の温度値をインク温度として採用する（ＳＴ６）。

以上のように、本例によれば複数ある記録ヘッドに搭載された温度センサ８４の値を比較し、その比較結果によってインク温度を算出することで、発熱が少ない記録ヘッド２０の温度センサ値をもとに温度制御をすることが可能となり、新たな温度センサ８４をインク経路等に追加する必要がない。

次に、記録媒体の幅によって温度センサを選択する場合について説明する。図２３はこの処理を説明するフローチャートである。この場合、画像記録装置１が印刷モードであるか判断し（ステップ（以下、ＳＴＰで示す）１）、待機モード時においては（ＳＴＰ１がＮＯ）、前述の（図２２）と同じ処理を行い、２４個の記録ヘッドの中で１個の記録ヘッドを指定し、指定した記録ヘッド２０の振動加温を行わず、その記録ヘッド２０の温度センサ値に基づいてペルチェ素子６４の駆動を制御する（ＳＴＰ２、ＳＴＰ３）。

一方、印刷モードの場合には（ＳＴＰ１がＹＥＳ）、先ず使用する記録媒体が最大幅であるか判断する（ＳＴＰ４）。ここで、使用する記録媒体が最大幅である場合には（ＳＴＰ４がＹＥＳ）、全ての記録ヘッド２０が印刷に関与する可能性があるため、全記録ヘッド２０の温度センサ値を比較し、最低温度値をインクの温度として採用する（ＳＴＰ５）。

また、記録媒体の幅が最大記録媒体幅ではない場合（ＳＴＰ４がＮＯ）、記録媒体幅の外に配置された記録ヘッド２０は記録に関与することが無く、発熱する可能性がない。したがって、この場合記録媒体幅の外にある記録ヘッド２０の温度値を比較し、その中で最も温度値が低い値をインクの温度として採用する（ＳＴＰ６）。

この場合において、記録媒体幅の外にある記録ヘッド２０で振動加温する場合には、その時点で最も温度が低い記録ヘッドで振動加温を行わず、その記録ヘッド２０の温度センサ値を用いることができる。

記録媒体のサイズによっては記録媒体幅の外にある記録ヘッドが存在せず、記録媒体幅に対してノズルの一部が記録媒体と対向し、残りの部分は記録媒体幅の外になる記録ヘッドが存在する。この場合には、記録媒体幅に全部のノズルが入る記録ヘッド２０は選択候補から排除し、ノズルの一部が記録媒体幅にかかっている全ての記録ヘッド２０を候補として温度値を比較し、その中で最も低い温度値をインク温度として採用する。

以上のように、本例によれば印刷モード時に幅が狭い記録媒体を使う場合には、予め記録媒体の外にある複数の記録ヘッドを指定し、その記録ヘッドに設けられた温度センサの出力値を使ってインクの温度制御を行うことによって、予め吐出によって温度上昇する記録ヘッドを除外しているため、正確なインクの温度検出が可能となる。

尚、万一、画像記録装置１を設置した周辺の外気温が高く、ペルチェ素子６４による冷却制御でも温度センサ８４から得られる温度の値が、Ｔmaxを越える場合には、印刷禁止制御を行う。その場合には、複数の温度センサ８４の値の中で、最も高い温度をみて印刷禁止制御を行う。このように制御することで、一部の記録ヘッドが好適な印刷範囲から外れて画質が低下することを未然に防止できる。

尚、本実施形態では、印刷開始までの温度制御による待ち時間を無くすため、Ｔmin＜Ｔ１なるＴ１、Ｔ４＜ＴmaxなるＴ４を設定したが、若干の待ち時間を許容できる場合にはＴ１＝Ｔmin、Ｔ４＝Ｔmaxに設定しても良い。

また、本実施形態では、待機モード時に常にインク温度を監視し、設定された温度を境に再び循環動作と温度制御を開始する様に述べた。しかしながら、インクが循環していない場合にはインクの温度は場所によって若干差が生じる。循環を開始すると温度センサの出力値が変わる場合もある。その様な状況でインクの循環と温度制御を同時に開始するのではなく、先に循環を開始し所定時間経過後に温度を再検出し、その結果に基づいて設定された温度と比較して温度制御実施の有無を判断するようにしてもよい。

また、本実施形態では、待機中に常にインク温度を監視し、設定された温度を境に再び循環動作と温度制御を開始する様に述べた。しかしながら、待機中に一定の周期で循環制御を実施し、そのときの温度検出センサの値を確認して温度制御の実施の有無を判断するようにしても良い。

さらに、本実施形態では、印刷モードでの温度センサを選択する際に、複数ある記録ヘッドに搭載された温度センサの中で最も低い温度のセンサの出力値をインク温度と看做して温度制御するように述べた。しかしながら、一つのセンサの値ではまれに異常値が含まれ、誤検出する場合もある。

その様な誤検出を排除するため、温度計測ヘッドを複数とし、低い温度を示す出力値のグループを先ず選択し、その平均値をインク温度と看做す事も出来る。また、出力値のグループから計算して異常値を除去する演算を行い、その計算結果をインク温度と看做す方法がより好ましい。異常値を除去する方法としては様々な計算方法が公知であるが、例えば温度が低い方から４個の検出値を選択し、最も低い値を除いた残り３個の平均値を結果として採用する方法、或いは低い方から２番目の値を採用する方法などが採用できる。

また、上述した各実施の形態において、循環するインク経路、循環方法は実施の形態に限定されない。インク温度計測用の温度センサはヘッドだけで無くインク経路、インクタンク等にも配置して併用する事も出来る。

また、ヘッド群の構成は１色が６個のヘッドから構成される４色のヘッド群に限定されず複数のヘッドから構成されるヘッド群であれば良い。

本実施形態の画像記録装置のインク流路を説明する図である。 画像記録装置の全体概念図を示す図である。 ベルト搬送ユニットの斜視図である。 記録ヘッド列の配設構成を説明する図である。 記録ヘッドの内部構造を説明する。 記録ヘッドの内部構造を説明する。 本実施形態の画像記録装置の制御基板の接続構成を示す図である。 電圧補正特性を示す図である。 インク温度を横軸に取り、記録ヘッドからのインク吐出と温度の関係を示す図である。 本実施形態の温度制御の基本処理を説明するフローチャートである。 本実施形態の温度制御の基本処理を説明するフローチャートである。 電源投入時からの画像記録装置のインク温度の調整を示す図である。 電源投入時からの画像記録装置のインク温度の調整を示す図である。 加温制御中の温度センサが検出する検出値の比較を示す図である。 参照用の温度センサの配設構成を説明する図である。 １色当たり６個の記録ヘッドを配設した記録ヘッド列の全体構成を示す図である。 印字中のインク温度と各記録ヘッドの出力値を比較する図である。 複数の温度センサからインクの温度制御用センサを選択するための処理を説明するフローチャートである。 各色のインク経路を模式的に示す図である。 使用する温度センサを選定する処理を説明するフローチャートである。 ４色のインク経路に熱交換器が一つしかない場合についての構成を説明する図である。 使用する温度センサを選定する処理を説明するフローチャートである。 記録媒体の幅によって温度センサを選択する場合について説明するフローチャートである。

符号の説明

１・・・画像記録装置
２・・・記録媒体供給部
３・・・記録媒体搬送部
４・・・画像形成部
５・・・インク供給部
６・・・記録媒体収容部
８・・・給紙トレイ
９・・・給紙ローラ
１０・・分離パッド
１１・・記録媒体
１２・・レジストローラ対
１４・・ベルト搬送ユニット
１５・・駆動ローラ
１６・・従動ローラ
１７・・無端ベルト
１７・・テンションローラ
１７・・チャンバー
１８・・吸着ファン
１９・・プラテン
２０、２０−Ｋ（ブラック）、２０−Ｃ（シアン）、２０−Ｍ（マジェンタ）、及び２０−Ｙ・・記録ヘッド群
２０a〜２０f・・記録ヘッド列
２１・・搬送ローラ対
２２・・排紙ローラ対
２３・・排紙トレイ
２４・・経路切換用ゲート
２５〜２９・・搬送ローラ対
３３・・インク経路
３４・・インク経路
４０・・上流サブタンク
４１・・下流サブタンク
４２・・アクチュエータ
４２ｂ・・マグネット
４４・・液面センサ
４６、４７・・大気開放形路
４８、４９・・弁
５０・・オーバーフロー経路
５１・・大気開放経路
５２・・廃液経路
５３・・廃液ボトル
５４・・大気開放形路
５５・・インクボトル
５６・・インク補給経路
５７・・弁
５８・・大気開放経路
５９・・空気フィルタ
６０・・インク経路
６１・・ポンプ
６２・・熱交換器
６４・・ペルチェ素子
６５・・ファン
６６・・インクフィルタ
７０・・ベース
７０ａ、７０ｂ・・孔
７１・・枠
７２・・圧電素子
７２ａ・・チャンネル
７３・・ノズルプレート
７３ｂ・・ノズル孔
７５、７６・・流路部材
７５ａ・・往路経路
７５ｂ・・復路経路
７６・・流路部材
７６ａ・・凸部
７７、７８・・パイプ状インクポート
７９・・ＦＰＣ
８０・・外部画像転送装置
８１・・制御基板
８２ａ・・駆動回路
８４・・温度センサ
８７、８８・・インクポート
８９・・アクチュエータ
９０・・電力供給線
９１・・信号線
９２・・操作パネル
９３・・操作パネル
９７・・比較用温度センサ
９８・・ヘッド用冷却ファン

Claims (11)

1. 複数のノズル孔よりインク滴を吐出する複数のヘッドから構成されるヘッド群と、
   前記ヘッドへ供給されるインクを貯留するタンクと、
   前記タンクと前記ヘッドを連結し循環駆動手段によりインクが循環するインク経路と、
   前記ヘッドに設けられ、前記ノズル孔近傍の温度を検出する温度センサと、
   前記ヘッドに対してインク滴を吐出させる駆動波形を与えるヘッド駆動手段と、
   前記循環駆動手段及び前記ヘッド駆動手段を制御する制御手段と、
   印刷命令を受け付けた状態の印刷モードと、それ以外の状態である待機モードを有し、
   前記制御手段は、前記循環駆動手段によって前記インク経路にインクを循環させると同時に、少なくとも一つの前記ヘッドを前記ヘッドの温度によって選定した温度計測用ヘッドとし、前記温度計測ヘッドに設けられた前記温度センサの出力値に基づいて前記インクの温度を制御することを特徴とする画像記録装置。
2. 前記温度計測用ヘッドは前記駆動波形を与えない非駆動ヘッドであることを特徴とする請求項１記載の画像記録装置。
3. 前記インクは複数色であり、色毎にそれぞれ前記インク経路と前記ヘッド群を有し、前記各色の前記ヘッド群は、それぞれ少なくとも１つの前記温度計測用ヘッドを有することを特徴とする請求項１記載の画像記録装置。
4. 前記インクは複数色であり、色毎にそれぞれ前記インク経路と前記ヘッド群を有し、前記各色の前記インク経路が共用する熱交換部材とを有し、前記制御手段は、前記色毎の前記ヘッド群から少なくとも一つの前記温度計測用ヘッドを指定し、前記温度計測用ヘッドの前記温度センサの出力に基づいて前記複数色のインクの温度制御を行うことを特徴とする請求項１記載の画像記録装置。
5. 前記インク経路にインクを冷却及び、又は加温する温度調整部材を具備し、前記温度センサ出力に基づいて前記制御手段が前記温度調整部材によりインク温度を制御すると共に、前記待機モードと前記印刷モードで前記温度計測用ヘッドを異ならせることを特徴とする請求項１記載の画像記録装置。
6. 前記待機モードの場合には前記複数のヘッドの内少なくとも一つは前記駆動波形を与えない非駆動ヘッドとし、前記非駆動ヘッドを前記温度計測用ヘッドとし、前記制御手段が前記温度調整部材と前記非駆動ヘッド以外の前記複数のヘッドによりインク温度を制御することを特徴とする請求項５記載の画像記録装置。
7. 前記ヘッドがインクを好適に吐出可能な上限温度と下限温度からなる第一温度範囲と、前記第一温度範囲と同じかその範囲に含まれ、インク温度を制御する目標温度を含む第二温度範囲があって、前記制御手段は前記待機モードであるときに、前記温度制御に使う前記温度センサの出力が前記第二温度範囲よりも外れたことを検出して、前記循環駆動手段を駆動開始させてインク経路内のインクを循環させると共に、前記温度センサの出力に基づいて前記温度センサの出力が目標温度に達するまでインクの加温または冷却を実施し、前記目標温度に達した時点でインクの加温または冷却を停止することを特徴とする請求項１記載の画像記録装置。
8. 前記温度センサの出力に基づいて、前記待機モード時は前記第二温度範囲に制御することを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
9. 前記温度センサの出力に基づいて、前記印刷モード時は前記第一温度範囲に制御することを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
   手段。
10. 前記温度計測用ヘッドは、複数のヘッド中最も温度が低いヘッドを選定することを特徴とする請求項１記載の画像記録装置。
11. 前記印刷モード時に記録される記録媒体の幅が、最大幅よりも小さな幅の場合に、前記複数のヘッドの中で前記記録媒体と対向していない前記ヘッド、もしくは前記記録媒体と前記複数のノズル孔の一部しか対向していない前記ヘッドを前記温度計測用ヘッドとして選定することを特徴とする請求項１記載の画像記録装置。