JP2009234221A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】印字ヘッドのインク温度を安定化することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】目標吐出温度とバッファタンク温度検出部６０で検出した温度とに基づいて、インク量変化温度補正量を取得し、周囲温度検出部５２で検出した温度に対応する温度降下量に基づいて、周囲温度補正量を取得し、これらに基づいて設定温度を決定し、バッファタンク温度調節部５８を制御する。バッファタンク５６の目標流出温度とバッファタンク温度検出部６０で検出した温度とに基づいて、外乱温度補正量を取得し、到達時間算出部９４によりバッファタンク温度調節部５８から印字ヘッド温度調節部７４へインクが到達するまでの時間を算出し、温度降下量と循環量算出手段９３により算出したインクの循環量とに基づいて、循環量温度補正量を取得し、これら及び印字ヘッド温度検出部７６により検出した温度に基づいて設定温度を決定し、印字ヘッド温度調節部７４を制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成装置、特に印字ヘッドと印字ヘッドにインクを供給するタンクとが離間した位置に配置されている画像形成装置に関する。

一般に、印字ヘッドから画像データに基づいて液滴を吐出させて画像記録媒体上に画像を形成させるインクジェットプリンタ等の画像形成装置では、印字ヘッドから吐出させるインクの温度が変化すると、インク粘度等の変化や印字ヘッドのピエゾによる吐出特性の温度による変化等により、形成される画像の品質が低下する場合がある。そのため、インクの温度制御が行われている。

所定の温度範囲内の温度制御用流体（水）の循環路を印字ヘッドに接して設け、また、印字ヘッドに加熱手段を設けることにより、印字ヘッドの温度を制御する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、離れた位置に配設されたインクタンクと印字ヘッドとの間でインクを循環させ、印字ヘッドの液室内に備えられた温度センサで温度を検出して、インクタンクの温度制御にフィードバックして設定温度範囲内に制御し、また、当該設定温度をインク性状、解像度、現在状態に応じて補正・切換え可能にする技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開平８−２６７７３２号公報 特開平１０−１７５３１５号公報

しかしながら、上記従来の技術では、インクが循環される周囲温度の変化や印字率に変化があった場合や印字ヘッドが広幅な画像形成装置等では、インク温度が安定しない場合がある。

例えば、大部数を印刷するインクジェットプリンタにおいては、一纏まりの画像形成が１０００部等にわたる場合があり、生産性を落さないためには、インクタンク（バッファタンク）にインクを供給するメインタンクへのインクの補充を画像形成中に行う場合がある。この場合、メインタンクとは別の補充タンクのインクをメインタンクに注入するか、メインタンクからの供給を一時停止し、バッファタンクのインクにより画像形成をさせている間に、メインタンクを満タンのものと交換して、メインタンクからインクの供給を再開することが必要となるが、メインタンクからバッファタンクへ供給されるインクの温度の急激な変化、バッファタンクのインク量の変動等により、インクの温度制御が不安定になり、印字ヘッドのインク温度の変動が大きくなる。

本発明は、上記問題点を解消するためになされたものであり、印字ヘッドのインク温度を安定化することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の画像形成装置は、画像データに基づいて液滴を吐出する印字ヘッドを備えた印字ヘッド部の液体タンクに液体を供給するために前記印字ヘッド部から離間した位置に配置された第１タンクと、前記第１タンクの温度を検出する第１温度検出手段と、前記第１タンクの温度を調節する第１温度調節手段と、前記印字ヘッド部と前記第１タンクとの間で液体を循環させる液体循環手段と、前記液体循環手段の前記第１タンクから前記印字ヘッド部への循環路周囲の温度を検出する周囲温度検出手段と、前記液滴の目標吐出温度と前記第１温度検出手段により検出した温度とに基づいて定めた第１温度補正量と、前記周囲温度検出手段により検出した温度に基づいて定めた第２温度補正量と、に基づいて定めた設定温度になるように前記第１温度調節手段の温度を制御する第１温度制御手段と、前記印字ヘッドに流入する液体の温度を調節する、前記印字ヘッド部に配置された第２温度調節手段と、前記第２温度補正量と前記循環量とに基づいて定めた第３温度補正量及び前記到達時間と、に基づいて定めた設定温度になるように前記第２温度調節手段の温度を制御する第２温度制御手段と、を備える。

印字ヘッド部に液体を供給するための第１インクタンクは、印字ヘッド部から離間した位置に配置されている。第１温度検出手段は、第１タンクの温度を検出し、第１温度調節手段は、第１タンクの温度を調節する。液体循環手段は、印字ヘッド部と離間した位置に配置された第１タンクとの間で液体を循環させ、周囲温度検出手段は、循環手段の第１タンクから印字ヘッド部への循環路周囲の温度を検出する。第１温度制御手段は、第１温度調節手段の設定温度を定め、設定温度になるように制御することにより、第１タンクの温度を制御する。設定温度は、液滴の目標吐出温度と第１温度検出手段により検出した温度とに基づいて定めた、第１タンクに流入する液体量の変化による温度変動を補正するための第１温度補正量と、周囲温度検出手段により検出した温度に基づいて定めた周囲温度による温度変動を補正するための第２温度補正量と、に基づいて定める。

第２温度調節手段は、印字ヘッド部に配置され、印字ヘッドに流入する液体の温度を調節し、到達時間算出手段は、第１温度調節手段から第２温度調節手段に液体が到達するまでの到達時間を算出する。第２温度制御手段は、第２温度調節手段の設定温度を定め、設定温度になるように制御することにより、印字ヘッドに流入する液体の温度を制御する。設定温度は、第２温度補正量と循環量とに基づいて定めた、液滴の循環量の変化による液体の温度の変動を補正するための第３温度補正量及び前記到達時間と、に基づいて定める。

第１温度制御手段で第１タンクの温度を調節する第１温度調節手段の設定温度を制御し、第２温度制御手段で印字ヘッドに流入する液体の温度を調節する、印字ヘッド部に配置された第２温度調節手段の設定温度を制御するため、印字ヘッドから吐出される液体の温度を安定化することができる。

請求項２に記載の画像形成装置は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記第２温度調節手段の熱応答が、前記第１温度調節手段の熱応答よりも高速であり、前記第２温度制御手段は、前記第３温度補正量と、前記第１温度調節手段の目標流出温度と前記第１温度検出手段により検出した温度とに基づいて定めた第４温度補正量及び前記到達時間と、に基づいて定めた設定温度になるように前記第２の温度調節手段の温度を制御する。

第２温度調節手段の熱応答が、第１温度調節手段の熱応答よりも高速であることにより、第１ダンクで外乱等のために生じた液体温度の変動を第２温度調節手段で補正することが可能となる。そこで、第２温度制御手段は、第３温度補正量と、第１温度調節手段の目標流出温度と第１温度検出手段により検出した温度とに基づいて定めた、第１タンクで外乱等のために生じた液体温度の変動を補正するための第４温度補正量及び前記到達時間と、に基づいて設定温度を定める。

請求項３に記載の画像形成装置は、請求項１または請求項２に記載の画像形成装置において、前記印字ヘッド部の温度を検出する第２温度検出手段を備え、前記第２温度制御手段は、さらに、前記第２温度検出手段で検出した温度と前記目標吐出温度とに基づいて定めた第５温度補正量と、に基づいて定めた設定温度になるように前記第２の温度調節手段の温度を制御する。

印字ヘッド部でフィードバック制御を行うように、印字ヘッド部の温度を検出する第２温度検出手段を備えて印字ヘッド部の温度を検出し、第２の温度制御手段は、さらに、検出した印字ヘッド部の温度に基づいて設定温度を定めることができる。

請求項４に記載の画像形成装置は、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の画像形成装置において、前記周囲温度検出手段により検出した温度と、前記循環路を液体が循環するときの温度降下量と、の対応関係が予め記憶された記憶手段を備え、前記第１温度制御手段は、前記記憶手段に記憶された対応関係に基づいて、前記第２温度補正量を定める。

記憶手段を備え、周囲温度検出手段により検出した温度と、循環路を液体が循環するときの温度降下量と、の対応関係を予め記憶しておき、当該対応関係に基づいて第２温度補正量を定めることができる。これにより、容易に第２温度補正量を定めることができる。

請求項５に記載の画像形成装置は、請求項４に記載の画像形成装置において、前記対応関係は前記液体の種類毎に前記記憶手段に記憶されている。

前記対応関係は液体の種類毎に記憶されていることにより、より適切な第２温度補正量を定めることができ、より精度良く、液体の温度を制御することができる。

請求項６に記載の画像形成装置は、請求項１から請求項５の何れか１項に記載の画像形成装置において、前記到達時間算出手段で算出された到達時間に基づいて、前記循環路を液体が循環するときの温度降下量を補正する温度降下量算出手段を備え、前記第２温度制御手段は、前記第２温度補正量と前記温度降下量算出手段で算出された温度降下量とに基づいて前記第３温度補正量を定める。

液体の循環量により液体の到達時間は異なる。到達時間に基づいて、循環路を液体が循環するときの温度降下量を補正する温度降下量算出手段を備え、算出した温度降下量と第２温度補正量とに基づいて第３温度補正量を定めることができる。

請求項７に記載の画像形成装置は、請求項１から請求項６の何れか１項に記載の画像形成装置において、前記循環量を前記画像データに基づく画像の印字率により算出する循環量算出手段を備える。

循環量は画像データに基づく画像の印字率により算出することができる。これにより、例えば、循環量を検出するためのセンサ等を設けなくてよい。

請求項８に記載の画像形成装置は、請求項１から請求項７の何れか１項に記載の画像形成装置において、前記第１タンクにインクを供給する第２タンクを備えた。

第１タンクにインクを供給する第２タンクを備えることにより、温度調節を行うインク容量を増やすことなく大容量のインクを保有することができるため、効率的な温度調節ができる。

請求項９に記載の画像形成装置は、請求項１から請求項８の何れか１項に記載の画像形成装置において、前記第１タンクから前記液体タンクへの循環路を液体が通過する時間が１１秒から７５秒の間である。

第１タンクから液体タンクへの循環路を液体が通過する時間が１１秒から７５秒の間において、より好ましく印字ヘッドの液体温度を安定化することができる。

請求項１０に記載の画像形成装置は、請求項１から請求項９の何れか１項に記載の画像形成装置において、前記第２温度調節手段は、熱伝導性を有する流路ブロックと、前記流路ブロックの温度を調節するシート状のヒータと、を含む。

第２温度調節手段を、熱伝導性を有する流路ブロックと、前記流路ブロックの温度を調節するシート状のヒータと、を含んで構成することにより、インクの温度を均一に制御することができる。

請求項１１に記載の画像形成装置は、請求項１から請求項１０の何れか１項に記載の画像形成装置において、前記印字ヘッドが、ピエゾ素子によって駆動される圧電型の印字ヘッドである。

印字ヘッドを、ピエゾ素子によって駆動される圧電型の印字ヘッドとすることができる。一般に、ピエゾ素子によって駆動される圧電型の印字ヘッドを備えた画像形成装置は、印字ヘッド部に温度調節手段を備えないため、当該画像形成装置に適用する場合、より高い効果が得られる。

以上説明したように、本発明の画像形成装置によれば、印字ヘッドのインク温度を安定化することができるため、高画質の印字が行える、という効果が得られる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。

まず、本実施の形態に係る画像形成装置の全体構成の一例について図１及び図２を参照して詳細に説明する。図１は、本実施の形態の画像形成装置全体の概略構成の一例を示す構成図である。なお、本実施の形態では、画像形成装置がインクジェットプリンタの場合について詳細に説明する。

画像形成装置１０は、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色のインクに対応して設けられた複数のインクジェット印字ヘッド（以下、印字ヘッド部という。）を有する各印字ヘッド部１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ（以下、総称して印字ヘッド部１２という。）にインクを供給する各インク供給部１４Ｋ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ（以下、総称してインク供給部１４という。）、給紙部１８、デカール処理部２０、ベルト搬送部２２、印字検出部２４、及び排紙部２６等、を備えて構成されている。なお、本明細書でいう「印字」とは、文字の印字の他に、画像の印刷も含む。

印字ヘッド部１２は、記録紙１６の送り方向に沿って、上流側から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の色順に配置され、各色の印字ヘッド部１２が記録紙１６の搬送方向と略直交する方向に沿って固定設置される。

なお、本実施の形態では、ＫＣＭＹの標準色（４色）を用いて画像を形成する構成を示しているがこれに限らず、インク色や色数の組合せについては、必要に応じて淡インク、濃インク、特別色インク等を追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタ等のライト系インクを吐出する印字ヘッドを追加してもよい。また、各色の印字ヘッド部の配置順序も特に限定されない。

インク供給部１４は、各色の印字ヘッド部１２に対応する色のインクを供給するためのバッファタンク及びインクを貯蔵するメインタンクを有し、各タンクは循環路を介して印字ヘッド部１２と連通されている。（詳細後述）
給紙部１８は、記録媒体である記録紙１６を供給するためのものである。なお、本実施の形態では、一例として、ロール紙（連続紙）のマガジンが示されているが、これに限らず、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又は、これと併用して、カット紙が積層装填されたカセットにより用紙を供給しても良い。

デカール処理部２０は、給紙部１８から送り出された記録紙１６に残った巻きクセ（カール）を除去するためのものであり、マガジンの巻きクセ方向と逆方向に加熱ドラム３０で記録紙１６に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱くカールした状態になるように加熱温度を制御するとよい。

裁断用カッター２８は、ロール紙（記録紙１６）を所望のサイズにカットするためのものである。なお、カット紙を使用する場合は、裁断用カッター２８を設けなくてもよい。カットされた記録紙１６は、ベルト搬送部２２へと送られる。

ベルト搬送部２２は、前記印字ヘッド部１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙１６の平面性を保持しながら記録紙１６を搬送するためのものであり、ローラ３１、３２の間に無端状のベルト３３が巻き欠けられた構造を含むように構成されている。

ベルト３３は、保持した記録紙１６を搬送するためのものである。記録紙１６の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引穴（図示省略）が形成されている。図１に示すように、ローラ３１、３２の間に掛け渡されたベルト３３の内側において印字部１２のノズル面、及び印字検出部２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバ３４が設けられており、当該吸着チャンバ３４をファン３５で吸引して負圧にすることによって記録紙１６がベルト３３上に吸着保持される。なお、吸引吸着方式に代えて、静電吸着方式を採用してもよい。

ベルト３３が巻かれているローラ３１、３２の少なくとも一方にモータ（図示省略）の動力が伝達されることにより、ベルト３３は、図１上の時計周り方向に駆動され、ベルト３３上に保持された記録紙１６は、図１の左から右へと搬送される。

ベルト清掃部３６は、縁無し印刷等を行った場合にベルト３３に付着するインクを清掃するためのものであり、ベルト３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）に設けられている。

加熱ファン４０は、印字直前に記録紙１６を加熱しておくことにより、着弾したインクが乾きやすくするためのものである。ベルト搬送部２２により形成される用紙搬送路上において印字部１２の上流側に設けられており、印字前の記録紙１６に加熱空気を吹き付け、記録紙１６を加熱しておく。

ベルト搬送部２２により記録１６を搬送しつつ各印字ヘッド部１２から画像データに基づいて、それぞれ異なった色のインクを吐出することにより記録紙１６上にカラー画像が形成される。

印字検出部２４は、印字ヘッド部１２の打滴結果を撮像するためのイメージセンサ（ラインセンサ又はエリアセンサ、図示省略）を含んで構成されており、イメージセンサによって撮像した打滴画像を読取り、所要の信号処理等を行って印字状況（吐出の有無、着弾位置誤差、ドット形状、光学濃度等）を検出するためのものである。

後乾燥部４２は、印字検出部２４の後段に設けられており、印字された画像面を乾燥させるためのものである。具体的一例としては、加熱ファンが挙げられる。

加熱・加圧部４４は、後乾燥部４２の後段に設けられており、画像表面の光沢度を制御するためのものである。画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ロータ４５で加圧し、画像面に凸凹形状を転写する。

排紙部２６は、生成された記録物（プリント物）を画像形成装置１０の外部へ排出するためのものである。

次に図２〜図１２を参照して本実施の形態の画像形成装置１０における、インク温度の制御を詳細に説明する。なお、本実施の形態では、インクを加熱することによりインク温度の制御を行う場合の構成及び制御について説明するが、これに限らず、冷却機能を備えた構成とし、冷却する場合を含む制御を行うようにしてもよい。

まず、本実施の形態の画像形成装置１０におけるインク温度の制御に関する部分の概略構成を図２を参照して詳細に説明する。図２は、本実施の形態の画像形成装置１０の一例を示す概略構成図である。

本実施の形態の画像形成装置１０は、印字ヘッド部１２、インク供給部１４、及び循環路５０等を備えて構成されている。なお、本実施の形態の画像形成装置１０では、備えられているインクの数分（本実施の形態では、ＫＣＭＹの４色分）本構成を備えているが、図２では、インク１色分の構成のみを示している。

インク供給部１４は、バッファタンク５６、バッファタンクの温度調節を行うバッファタンク温度調節部（第一温度調節部）５８、バッファタンク温度検出部６０、及びメインタンク６２等を備えて構成されている。インク供給部１４は、インクヘッド部１２から離間した位置に配置されている。インクの消費量が多いような印字を行う画像形成装置１０では、バッファタンク５６及びメインタンク６２が大きくなるため、印字ヘッド部１２に大きなインクタンクを配置することは好ましくないため、離間した位置に配置される。

メインタンク６２は、インクを貯蔵しておき、バッファタンク５６にインクを補充するためのものである。メインタンク６２は、温度調節を行わないため、メインタンク６２内のインクの温度は、周囲の温度と同様であり、例えば、２０℃〜４０℃である。インクはフィルタ６３を介してポンプ６４によりバッファタンク５６に移送される。

バッファタンク５６は、印字ヘッド部１２に供給するインクを貯蔵するためのものであり、液面センサ（図示省略）を備えており、バッファタンク５６内の液面が同じとなるように、メインタンク６２からインクが移送されてくる。

バッファタンク温度調節部５８は、バッファタンク５６を加熱して所定の温度（設定温度）にするためのものであり、これによりバッファタンク５６内のインクが加熱される。バッファタンク温度調節部５８は、インクと接触する部分が高温であると、インクの性質を変質させる可能性があるため、例えば金属等、熱伝導率の高い外壁にヒータを埋め込んだものや、外壁の外側にシート状のヒータが貼付されたもの等が好ましい。

バッファタンク温度検出部６０は、バッファタンク５６から流出されるインクの温度を検出するためのものであり、インクの出口付近に備えられている。一例としては、サーミスタを用いた温度センサ等が挙げられる。なお、バッファタンク温度検出部６０は、インクの温度を直接検出しても良いし、流路を構成する熱伝導性の高い部材の温度を検出するようにしてもよい。

大部数の印字を行うような画像形成装置においては、生産性を維持するために印字中にメインタンク６２のインクを交換することが望ましい。この場合、メインタンク６２とは別の補充タンクからのインクをメインタンク６２に移送するか、メインタンク６２からバッファタンク５６へのインクの移送を一時的に停止し、満タンのメインタンク６２に交換後、インクの移送を再開することが行われる。そのため、バッファタンク５６は、メインタンク６２のインク交換に想定される時間中に印字するためのインクを貯蔵しておける容量を持つことが好ましい。

なお、本実施の形態の画像形成装置１０では、バッファタンク５６を１個備えた構成としているが、インク内の気泡を減らすための脱気手段を設けるために、バッファタンク５６を２個（２段）備えた構成としても良い。

循環路５０は、印字ヘッド部１２と、インク供給部１４と、を接続して、インクを循環させるためのものであり、インク供給部１４から印字ヘッド部１２への往路５０Ａ及び印字ヘッド部１２からインク供給部１４への復路とにより形成される。循環路５０の一例としては、チューブ等が挙げられる。

循環路５０の長さは短いことが望ましいが、印字ヘッド部１２は、吐出性能を維持させるために、吐出を回復させるためのメンテナンスを実施することが必要であり、メンテナンス部（図示省略）への移動が必要である。そのため、移動部分はケーブルベア（図示省略）内を通すため、循環路５０が長くなり、印字ヘッドのサイズにもよるが、一般に、２ｍ以上の長さが必要となる。この循環路５０の部分は、画像形成装置１０内部の温度によってインクの温度が影響を受けるため、カバーや断熱材によって周囲温度の影響を受けにくくなっていることが好ましい（詳細後述） 。

周囲温度検出部５２は、循環路５０（往路５０Ａ）の周囲、画像形成装置１０内の温度を計測するためのものであり、一例としては、サーミスタを用いた温度センサ等が挙げられる。

バッファタンク５６内のインクはポンプ５４Ａにより循環路５０Ａを通して印字ヘッド部１２の供給タンク６６に配送される。また、印字に使用されなかったインクは回収タンク６８からバッファタンク５６へポンプ５４Ｂにより循環路５０Ｂを通って配送される。

印字ヘッド部１２は、供給タンク６６、回収タンク６８、バルブユニット７２、印字ヘッド温度調節部７４（第二温度調節部）、印字ヘッド部温度検出部７６、及び印字ヘッド７８等を備えて構成されている。

供給タンク６６は、バッファタンク５６から循環路５０Ａを通って配送されてきたインクを貯留し、印字ヘッドへの流路をＯＮ／ＯＦＦ制御するバルブユニット７２及び印字ヘッド温度調節部７４の流路を経由して複数の印字ヘッド７８に供給される。なお、本実施の形態では、印字ヘッド７８を複数備えた構成としているが、これに限らず、印字ヘッド７８の個数は１個であってもよい。なお、スループットの高い印字を行う場合には、印字ヘッド７８を複数備えた構成とすることが好ましい。

印字ヘッド温度調節部（ヘッド前温調ブロック）７４は、供給タンク６６から印字ヘッド７８に配送されるインクを加熱するためのものである。印字ヘッド温度調節部７４の一例の構成図を図３に示す。印字ヘッド温度調節部７４は、流路ブロック７５及びヒータ７７を含んで構成されている。流路ブロック７５は、アルミニウム、銅等の熱伝導率の良い材料で形成されることが好ましい。ヒータ７７の具体的一例としては、シリコンラバーヒータ等が挙げられる。

印字ヘッド７８を複数備える場合は、印字ヘッド温度調節部７４は長尺になる。印字ヘッド温度調節部７４と印字ヘッド７８とは、短いチューブ７１Ａ、７１Ｂで１対１に結合されており、印字ヘッド７８の位置による流路の差はないが、周辺部の周囲への放熱が大きいために、面積あたりの発熱が一様となるような加熱をした場合は、流路ブロック７５内の中央部分の温度が高く、周辺部分の温度が低くなるような流路ブロック７５内で温度分布ができる。また、印字ヘッド７８へ供給される供給路（チューブ７１Ａ）は、１本の供給路（チューブ７０Ａ）を分岐するため、流路ブロック７５にいたるまでの流路長は中央部分が短く、周辺部分が長いというように若干、異なっている。流路が長いと周辺との熱交換が大きいため、温度降下が大きくなる。これらにより、流路ブロック７５の中央部の温度が高くなる場合がある。このような場合は、流路ブロック７５に複数の加熱部を設けることにより、温度分布を低減させることができる。

印字ヘッド温度検出部７６は、印字ヘッド温度調節部７４の温度を検出するためのものであり、具体的例としては、サーミスタを用いた温度センサ等が挙げられる。

回収タンク６８は、印字ヘッド７８に供給され、印字により消費されずに戻ってきたインクを貯留し、バッファタンク５６へ戻すためのものである。

供給タンク６６と回収タンク６８とは、タンク内のインク圧力をそれぞれ圧力センサ６７、６９で検出して、所定の圧力に調整されるよう制御されており、供給タンク６６と回収タンク６８との圧力差により、印字ヘッド７８のインク循環が行われる。

なお、インクの循環量は、印字の有無によって変動するが、フル吐出（ベタに印字する）場合でも、所定の循環が行われるように印字ヘッド７８内の循環流路が設計されている。

具体的一例として、印字ヘッド７８あたり１０００ノズルの高精細ヘッドで、最大吐出量が１０ｐｌ、吐出周波数２０ｋＨｚの場合、図４に示したような循環となるように設計される。印字率が０の場合は、吐出量が０であり、印字ヘッド７８の流量は流入側＝流出側＝０．４ｍＬ／ｓｅｃとなり、印字率１００％の場合は、０．２ｍＬ／ｓｅｃが吐出され、印字ヘッド７８の流入側の流量が０．５ｍＬ／ｓｅｃとなり、流出側の流量は０．３ｍＬ／ｓｅｃとなる。すなわち、流入側、流出側の流量はともに、印字率により変化し、吐出がない場合でも、フル吐出の場合でも、ある量の循環がなされることになる。

図５に本実施の形態の画像形成装置１０の機能ブロック図の一例を示す。本実施の形態の画像形成装置１０は、全体制御部８０、バッファタンク部１４、周囲温度検出部５２、印字ヘッド部１２、周囲温度降下記憶部９０、温度降下補正値算出部９２、循環量算出部９３、到達時間算出部９４、及び画像データ入力部９５を備えて構成されている。

制御部８０は、画像形成装置１０全体を制御するものであり、ＣＰＵ８２、ＲＯＭ８４、ＲＡＭ８６、及びＨＤＤ８８を含んで構成されている。ＣＰＵ８２では、詳細を後述するインク温度制御処理等が実行される。ＲＯＭ８４は、インク温度制御処理やパラメータ等が記憶されており、ＲＡＭ８６は、ＣＰＵ２０による各種プログラムの実行時におけるワークエリア等として用いられる。

周囲温度降下記憶部９０は、循環路５０の周囲温度と温度降下量との関係（詳細後述）を予め記憶しておくためのものである。

温度降下補正値算出部９２は、周囲温度記憶部９０に記憶されている温度降下量を補正するための補正値を算出するためのものである（詳細後述）。

循環量算出部９３は、画像データ入力部９５から入力された画像データに基づいて、印字量を算出し、印字量に基づいてインクの循環量を算出するためのものである（詳細後述）。

到達時間算出部９４は、インク循環量に基づいて、インクがバッファタンク５６（バッファタンク温度調節部５８）から印字ヘッド部１２（印字ヘッド温度調節部７４）までの到達時間を算出するためのものである（詳細後述）。

画像データ入力部９５は、画像を形成する（印字する）画像データが入力されるためのものである。

ＣＰＵ８２、ＲＯＭ８４、ＲＡＭ８６、ＨＤＤ８８、バッファタンク部１４、周囲温度検出部５２、印字ヘッド部１２、周囲温度降下記憶部９０、温度降下補正値算出部９２、循環量算出部９３、到達時間算出部９４、及び画像データ入力部９５はデータバス等のバス９６により、データ等の授受が可能に接続されている。

次に、本実施の形態の画像形成装置１０における、インクの温度の制御の方法を図６〜図１２を参照して詳細に説明する。なお、本実施の形態では、一例として、印字ヘッド７８から吐出されるインクの温度（印字ヘッド７８に供給されるインクの温度、目標温度）が４０℃となるような温度制御を行う場合について説明する。

図６は、本実施の形態の画像形成装置１０の制御部８０で実行されるインク温度制御処理のフローチャートである。

ステップ１００では、インク量変化温度補正量（第１温度補正量）を取得する。インク量変化温度補正量の取得について説明する。インク量変化温度補正量とは、バッファタンク５６に流入するインク量の変化による温度変動を補正するための補正量である。図４を参照して具体的に説明した上述のインクの循環量は、１個の印字ヘッド７８に対してのものであり、本実施の形態では複数の印字ヘッド７８を備えるため、図４に示した量を印字ヘッド７８の個数倍した量が実際の循環量である。ここでは、具体的一例として印字ヘッド７８が１６個からなる場合について説明する。

バッファタンク５６への回収タンク６８からのインクの戻り量は、吐出量に応じて、４．８ｍＬ／ｓｅｃ〜６．４ｍＬ／ｓｅｃの間で変動する。インクの温度は、周囲温度により異なるが、一般に、３５℃〜４０℃の範囲となる。バッファタンク５６からのインクの流出量は印字ヘッド７８への流入量の合計であり、６．４ｍＬ／ｓｅｃ〜８．０ｍＬ／ｓｅｃとなる。

メインタンク６２からバッファタンク５６へのインクの補充量は流出量と流入量との差分であり、０ｍＬ／ｓｅｃ〜３．２ｍＬ／ｓｅｃとなる。バッファタンク５６でから流出するインクの温度は、戻ってきたインクと、メインタンク６２からの補充インクとが混ざるため、２９℃〜４０℃となる。

これら循環するインク量の変動及びメインタンク６２から補充されるインク量の変動によるインク温度の変動に対して出力温度を高精度（具体的一例として、目標吐出温度＋／−１℃）に一定にすることが求められる。

そのため、バッファタンク温度検出部６０で検出した温度と目標吐出温度（４０℃）との差をインク量変化温度補正量として取得する。

次のステップ１０２では、周囲温度補正量（第２温度補正量）を取得する。周囲温度補正量の取得について説明する。周囲温度補正量とは、周囲の温度の影響による温度降下を補正するための補正量である。本実施の形態の画像形成装置１０では、印字ヘッド部１２とインク供給部１４とが離間した位置に配置されているため、循環路５０の経路が長くなっている。印字ヘッド温度調節部７４へ流出するインクの温度を４０℃とした場合、循環路５０Ａの周囲の温度が４０℃に近ければ、循環路５０中での温度降下は小さいが、周囲の温度が低ければ、温度降下が大きくなる。また、インクの循環量が小さければ、循環路５０中での温度降下は大きくなる。

当該関係に関する具体的実験データの一例を示す。循環路として、外径φ８ｍｍ、内径φ６ｍｍの樹脂チューブ、バッファタンクからの流出温度（樹脂チューブに流入される温度）４０℃、周囲温度２５℃、なお、インクではなく液体として水を用いて実験している。断熱材としては、チューブの周辺に２ｃｍの厚みのウレタンフォームを巻いて断熱を行っている。

チューブの周囲に断熱材無し、ファン（風速１ｍ／ｓｅｃ）の場合、循環量６．４ｍＬ／ｓｅｃでΔｔ＝−４．０℃／５ｍ、すなわち、５ｍ毎に４．０℃ずつ温度降下する。

断熱材無し、ファン（風）無しの場合、循環量６．４ｍＬ／ｓｅｃでΔｔ＝−１．３℃／５ｍ、すなわち、５ｍ毎に１．３℃度ずつ温度降下し、循環量８．０ｍＬ／ｓｅｃでΔｔ＝−１．１℃／５ｍ、すなわち、５ｍ毎に１．１℃度ずつ温度降下する。

チューブの周囲に断熱材が有る場合、循環量６．４ｍＬ／ｓｅｃでΔｔ＝−０．２℃／５ｍ、すなわち、５ｍ毎に０．２℃ずつ温度降下する。

本実施の形態の画像形成装置１０では、バッファタンク５６から印字ヘッド部１２へいたる循環路５０Ａ中には、断熱材で保護できる部分もあるが、ケーブルベア内では、可撓性が必要となり、寸法状の制約等もあるため、断熱材の使用は難しい場合がある。また、画像形成装置１０の構成に使用されている基板などを冷却する必要があるため、ある程度の強制冷却が生じる。従って、循環路５０Ａに対する温度降下は、上述の断熱材無しでファン有りの場合よりは大きくないものの、循環量６．４ｍＬ／ｓｅｃでΔｔ＝−２．０℃／５ｍ、すなわち、５ｍ毎に２．０℃ずつ温度降下する。

上記実験では、チューブのみに着目しているが、実際には、ポンプ５４や電磁バルブ（図示省略）等の流路でも温度降下が発生する。周囲温度の影響の割合は、チューブとほぼ同じ特性であり、実際の温度降下を測定しておけばよい。当該温度降下は、インクの循環量にほぼ反比例し、また、周囲温度に対しては、周囲との温度差が大きいほど降下率が大きい特性となる。また、インクの種類によって、例えば、インクの色により組成が異なるため、熱伝導率、比熱、粘度が若干異なっているため、周囲温度が同じであっても、循環路５０での温度降下量が異なる。周囲温度と、バッファタンク温度検出部６０と印字ヘッド温度検出部７６との温度差と、の関係の具体的一例を図７に示す。なお、この場合の循環量は、６．４ｍＬ／ｓｅｃある。

図７に示した例では、バッファタンク５６から印字ヘッド部１２までの送り側は到達時間が５０ｓｅｃ〜６３ｓｅｃであり、戻り側は若干遅く、６３ｓｅｃ〜８３ｓｅｃである。バッファタンク５６の容量は１０００ｍＬ程度であるため、この部分の通過時間は、１２５ｓｅｃ〜１５６ｓｅｃとなる。すなわち、インクが循環するのにかかる時間は、２３８ｓｅｃ〜３００ｓｅｃ＝４分〜５分かかることになる。しかしながら、周囲温度の変化は緩やかであり、図７に示したように、周囲温度１℃あたりの温度降下量は、目標とする温調精度である目標吐出温度＋／−１℃に対して小さい。すなわち、４分〜５分のタイムスケールでの周囲環境温度によるインク温度の変化は、バッファタンク温度調節部５８の設定温度を高くすることで補正することができ、印字ヘッド温度調節部７４での温度をほぼ、目標吐出温度（４０℃）にすることができる。

そのため、図７に示した周囲温度と温度降下量との対応関係を周囲温度降下記憶部４０に予め記憶しておき、周囲温度と目標吐出温度との差が大きい場合に、バッファタンク温度調節部５８の設定温度を高くするように、バッファタンク温度調節部５８を制御することにより、印字ヘッド温度調節部７４でのインクの温度を目標吐出温度に近づけることができる。

図８に、周囲温度が２０℃、３０℃、及び４０℃の場合に、バッファタンク温度調節部５８の設定温度（インクの流出温度）を高くした場合の循環路を含む経路でのインクの温度の降下の具体的例を示す。周囲温度が２０℃の場合は、バッファタンク温度調節部５８の設定温度を４２．４℃にすることにより、印字ヘッド温度検出部７６で検出されるインクの温度は４０．３℃になる。また、周囲温度が３０℃の場合は、バッファタンク温度調節部５８の設定温度を４１．１℃にすることにより、印字ヘッド温度検出部７６で検出されるインクの温度は４０．５℃になる。周囲温度が４０℃の場合は、バッファタンク温度調節部５８の設定温度を目標吐出温度と同じ４０．０℃にすることにより、印字ヘッド温度検出部７６で検出されるインクの温度は４０．６℃になる。このように、バッファタンク温度調節部５８の設定温度を高く制御することにより、印字ヘッド温度検出部７６で検出されるインクの温度を高精度に制御することができる。

そのため、周囲温度検出部５２から周囲温度を取得し、周囲温度降下記憶部９０に記憶されている周囲温度と温度降下量との対応関係を参照して温度降下量を周囲温度補正量として取得する。

次のステップ１０４では、取得したインク量変化温度補正量及び周囲温度補正量に基づいて、バッファタンク温度調節部５８の設定温度を決定し、次のステップ１０６では、決定した設定温度になるようにバッファタンク温度調節部５８に対して指示制御する。これにより、バッファタンク温度調節部５８でのインク温度の調節が行われる。

次のステップ１０８では、外乱温度補正量（第４温度補正量）を取得する。外乱温度補正量の取得について説明する。外乱温度補正量とは、印字中のインクタンクの交換や補充等の急激な外乱により、バッファタンク５６から流出するインクの温度の変動を補正するための補正量である。

本実施の形態の画像形成装置１０では、メインタンク６２を交換する場合、バッファタンク５６は、通常は液面センサにより同じ液量に維持されているが、メインタンク６２からのインクの補充が停止されるため、液量が一時的に減少してしまう。すなわち、メインタンク６２からの補充がある場合に、バッファタンク５６への流入温度が２９℃であったものが、突然、回収タンク６８からの戻りの分のみとなり、３５℃に近いインクがバッファタンク５６に流入する場合が生じる。その後、メインタンク６２からのインクの補充が再開された際に、下がった液面を元の高さに戻そうとして通常よりも早い速度（補充量が多く）で補充が行われるため、例えば、メインタンク６２のインク温度が２０℃であった場合、バッファタンク５６内の温度は補充されたインクの温度と同じ２０℃に近い温度に急激に変化することになる。この変化をバッファタンク温度調節部５８でのみ制御しようとすると、図９に示したような変動が発生し、定常的な状態でバッファタンク５６の目標流出温度＋／−０．３℃であったものが、＋／−１．０℃程度に変動が増加してしまう。そこで、このインク温度の変動を印字ヘッド部１２の印字ヘッド温度調節部７４で制御することにより、補正する。これにより、バッファタンク部１４に冷却機能等の余分な温度調節機能を備えなくてもよいようにできる。

バッファタンク５６と印字ヘッド部１２とは離間して配置されているため、このような外乱によるインク温度の変動が発生してから印字ヘッド部１２への影響が到達（外乱により温度変動が発生したインクが到達）するまでに時間遅れｔｔが発生する。当該時間遅れはインクの循環量によって変化する。

各印字ヘッド７８へ到達するためのインクの循環量は図４に示した印字ヘッド流入側の流量の関係にある。近似的には、ｋ番目の印字ヘッド７８へのインクの流入量Ｖｋ（ｔ）ｍＬ／ｓｅｃは、ｋ番目のヘッドの印字率Ｐｋ（ｔ）の一次関数として、下記の式（１）により表される。

Ｖｋ（ｔ）＝ａＰｋ（ｔ）＋ｂ ・・・（１）
例えば、１６個の印字ヘッド７８を備えている場合、全ての印字ヘッド７８へのインクの流入量の合計Ｖａ（ｔ）は、下記の式（２）により算出される。

Ｖａ（ｔ）＝ΣＶｋ（ｔ）（ｋ＝１，１６）＝ａΣＰｋ（ｔ）（ｋ＝１，１６）＋１６ｂ ・・・（２）
バッファタンク５６の出口から印字ヘッド温度調節部７４に至るまでの循環路５０Ａを含む流路にあるインク量は時間的に一定であり、その量はＶｃとする。このＶｃにあたる分をバッファタンク５６で外乱により温度変動が発生したインクが経過する時間（時間遅れ）ｔｔは、下記の式（３）を到達時間算出部９４で解くことで算出できる。

∫Ｖａ（ｔ）ｄｔ（ｔ＝０，ｔｔ）＝Ｖｃ ・・・（３）
なお、実際の温度の変化は秒単位の緩やかなものであるため、図示しないタイマ等を用いて１秒毎にＶａ（ｔ）を到達時間算出部９４で算出し、算出した値をメモリ（図示省略）等に記憶しておき、現時点から過去にわたって、Ｖａ（ｔ）を加算し、加算した結果がＶｃより大きくなる時間を計算するようにしてもよい。すなわち、下記の式（４）を満たすｔｔ（ｔ）を算出するようにしてもよい。

ΣＶａ（ｔ＝０、−１、〜、−ｔｔ）＞Ｖｃ ・・・（４）
ここで、印字ヘッド温度調節部７４によるインクの温度調節は、スペース上の制約から小型に構成する必要が有り、大きな熱交換を行うことはできないため、補助的な役割であり、流入するインクの温度と目標流出温度との差が小さいことが望ましいが、印字ヘッド温度調節部７４の温調温度と流入するインクの温度との差が大きい場合は、熱の移動量がおおきく、差が小さい場合には、熱の移動量が小さいという特徴がある。

印字ヘッド温度調節部７４に流入するインクの温度と目標流出温度との差と、流出するインク温度と目標流出温度との差の具体的一例を図１０に示す。このように、目標流出温度との差が小さくすることができるため、高精度にインク温度の制御を行うことができる。

すなわち、流入インク温度と目標流出温度との差をΔｅｉ、流出インク温度と目標流出温度との差をΔｅｔとすると、両者の間には、一対一の対応関係がある。従って、流出温度と目標流出温度との差を０にするためには、印字ヘッド温度調節部７４の設定温度を実際の差分、逆に補正すればよい。具体的一例として、４２℃（目標流出温度＋２℃）で流入したインクを設定温度が４０℃の印字ヘッド温度調節部７４を通すと４１℃（目標流出温度＋1℃）で流出される場合、設定温度を３８℃として温調することにより、流出するインクの温度を４０℃にすることができる。この関係を補正テーブルとして、図示しないメモリやＨＤＤ８８等に予め記憶しておくことにより、目標流出温度を設定し、流入するインクの温度が所定の範囲内に有れば、印字ヘッド温度調節部７４による補正により、印字ヘッド７８に流入する温度を一定にする精度を向上することができる。

そのため、図１１に例示するように、バッファタンク温度検出部６０で検出したインクの温度と目標流出温度との差に基づいて、時間遅れｔｔ後に印字ヘッド温度調節部７４の設定温度を制御する。従って、バッファタンク温度検出部６０で検出したインクの温度と目標流出温度との差を外乱温度補正量として取得する。

なお、上記の具体的一例では、Ｖｃは約４００ｍＬであり、インクの循環量は６．４ｍＬ／ｓｅｃ〜８．０ｍＬ／ｓｅｃであるので、時間遅れｔｔは、５０ｓｅｃ〜６２．５ｓｅｃであり、高速な算出処理を行わなくても、効果的な補正が可能である。このように、印字ヘッド温度調節部７４によるインクの温度の制御は、バッファタンク温度調節部５８より熱容量が小さいため、バッファタンク温度調節部５８での変動周波数以上の周波数の熱応答性があり、バッファタンク温度調節部５８で発生した振動的な誤差の外乱による温度変動を補正することが可能となる。すなわち、印字ヘッド温度調節部７４の熱応答がバッファタンク温度調節部５８の熱応答よりも高速であるため、印字ヘッド温度調節部７４は、外乱による温度変動を補正することが可能となる。

次のステップ１１０では、循環量（第３温度補正量）を取得する。循環量温度補正量の取得について説明する。循環量温度補正量とは、インクの循環量の変動に対する補正を行うための補正量である。

上述したように、印字率が小さければ、インクの循環量は少なくなり、循環路５０での温度降下量は大きくなる。具体的一例としては、循環量が６．４ｍＬ／ｓｅｃである場合の温度降下量は２．０℃程度であり、循環量が８．０ｍＬ／ｓｅｃに変換すると温度降下量は１．６℃となる。両者の差の０．４℃は、目標吐出温度＋／−１℃を目標としている本実施の形態の画像形成装置１０では、無視できないずれ（変動）である。

上記循環量の違いにより発生したインク温度の変動をバッファタンク温度調節部５８の設定温度の制御により補正するのは、バッファタンク５６は熱容量が大きく、その中でのインクの滞留時間が長いため、循環量の時間変動に対して、十分な応答性を持っていないため、適していない。そのため、当該補正は、印字ヘッド温度調節部７４で補正することが好ましい。

バッファタンク温度調節部５８から印字ヘッド温度調節部７４までのインクの到達時間ｔｔを到達時間算出部９４で算出する。温度降下と時間はほぼ比例関係にあるので、これにより、印字ヘッド温度調節部７４の設定温度を制御する。インクの循環量と印字ヘッド温度調節部７４の設定温度Ｔｖとの関係の一例を図１２に示す。

具体的には、温度降下補正値算出部９２で温度降下補正値を算出する。図７に例示した、周囲温度降下記憶部に予め記憶されている通常の周囲温度に対する補正テーブルを決めた際のインクの流量でのバッファタンク温度調節部５８から印字ヘッド温度調節部７４までの時間をｔｔ０、当該場合の周囲温度Ｔ、インクの種類Ｉにおける温度降下量をＴｅ０（Ｔ、Ｉ）とすると、温度降下補正値は、下記の式（５）により算出する。

Ｔｖ（ｔ、Ｔ、Ｉ）＝ｔｔ（ｔ）／ｔｔ０×Ｔｅ０（Ｔ、Ｉ） ・・・（５）
当該温度降下補正値による補正により、画像データ（印字率）を元にして循環量による温度降下分の補正が可能となるので、印字ヘッド７８から吐出されるインクの温度の制御を向上することができる。

そのため、周囲温度降下量とインクの循環量とに基づいて、温度降下補正値を循環量温度補正量として取得する。

次のステップ１１２では、印字ヘッド温度調節部７４におけるフィードバック補正を行うために、印字ヘッド温度検出部７６で検出した印字ヘッド温度を取得する。

次のステップ１１４では、取得した外乱温度補正量、循環量温度補正量、到達時間ｔｔ、及び印字ヘッド温度に基づいて、印字ヘッド温度調節部７４の設定温度を決定し、次のステップ１１６では、決定した設定温度になるように印字ヘッド温度調節部７４に対して指示制御する。これにより、印字ヘッド温度調節部７４でのインク温度の調節が行われる。

次のステップ１１８では、本処理を終了するか否か判断する。終了しない場合（印字が継続されている場合）等は否定されて、ステップ１００に戻り、本処理を繰り返す。一方、画像データの印字が全て終了した場合等は肯定されて本処理を終了する。

次に本実施の形態の画像形成装置１０におけるインクの温度制御処理を行う場合の具体的最適例の一例について説明する。上述したように印字ヘッド７８から吐出されるインクの温度は、目標吐出温度＋／−１℃が好ましい。

内径φ６ｍｍのチューブ（循環路５０）を使用したとすると、断面積は２８．３ｍｍ^２であり、インクの循環量を６．４ｍＬ／ｓｅｃとすると、循環路５０内の流速は６４００／２８．３＝２２６ｍｍ／ｓｅｃである。循環路５０を通過する時間と伝熱量（＝周囲温度による温度降下量）は比例関係にあるので、循環路５０Ａを通過する時間Ｔ（ｓｅｃ）は下記の式（６）により規定される。

Ｔ（ｓｅｃ）＝循環路５０Ａの長さＬ（ｍｍ）×循環路５０Ａの断面積Ｓ（ｍｍ^２）／循環量Ｖ（ｍＬ／ｓｅｃ） ・・・（６）
まず、最適例の下限について説明する。循環量が６．４ｍＬ／ｓｅｃ、周囲温度が２０℃の場合の温度降下量は、２．０℃／５ｍである。従って、本実施の形態のインク温度制御処理を行わない場合であっても、循環路５０Ａが２．５ｍ以下の長さであれば、印字ヘッド温度調節部７４におけるインクの温度を目標吐出温度＋／−１℃にすることができる。この条件を上記の循環路５０Ａの通過時間Ｔ（ｓｅｃ）で示すと１１ｓｅｃ以下となる。

次に最適例の上限について説明する。循環路５０Ａが長くなれば流路内で温度分布が生じるため、周囲温度検出部５２で検出した温度で補正しても誤差が発生する場合がある。３℃程度の温度分布は想定されるが、循環量が６．４ｍＬ／ｓｅｃの場合では、周囲の温度が２０℃と２３℃での温度降下量の差は０．３℃／５ｍであるので、循環路５０Ａが１７ｍ以上の長さの場合に、補正をしても温度分布が３℃あれば、印字ヘッド温度調節部７４でのインクの温度のずれが１℃以上となる場合が生じる。この条件を上記の循環路５０Ａの通過時間Ｔ（ｓｅｃ）で示すと７５ｓｅｃとなる。

すなわち、循環路５０Ａの構造等の諸条件により多少変動するが、インクが循環路５０Ａを通過する時間が１１ｓｅｃ〜７５ｓｅｃの範囲内の場合に本実施の形態のインク温度制御処理の効果が顕著に表れる。

なお、循環路５０Ａの長さは、循環路５０Ａの内径によっても異なるが、循環路５０Ａの径は要求される圧力損失を満足する範囲の細い径のものを選ぶこと及び、画像形成装置１０の小型化のためにできる限り短くしようとすることから、上述した２．５ｍ〜１７ｍの範囲内であれば、本実施の形態のインク温度制御処理の効果が顕著に表れる。

また、印字率は、印字率によりインクの循環量が変化し、インクが循環路５０Ａを通過する時間が変化するが、循環路５０Ａの通過時間が上記１１ｓｅｃ〜７５ｓｅｃの範囲内であれば、本実施の形態のインク温度制御処理の効果が顕著に表れる。

なお、上述した範囲は、具体的最適例の一例であり、当該範囲外であっても本実施の形態のインク温度制御処理を行うことにより、行わない場合よりも、より高精度に印字ヘッド７８から吐出されるインク温度の制御を行うことができ、印字ヘッド７８のインク温度を安定化することができる。

なお、本実施の形態では、インクの循環量を印字率に基づいて算出しており、印字率は画像データに基づいて算出しているがこれに限らず、インクの循環量を検出する検出部（センサ等）を循環路５０に設けるようにしてもよい。

以上説明したように、本実施の形態の画像形成装置１０では、目標吐出温度（４０℃）とバッファタンク温度検出部６０により検出した温度とに基づいて、インク量変化温度補正量を取得し、周囲温度検出部５２により検出した循環路５０Ａの周囲の温度に対応する周囲温度降下記憶部から取得した温度降下量に基づいて、周囲温度補正量を取得し、インク量変化温度補正量及び周囲温度補正量に基づいてバッファタンク温度調節部５８の設定温度を決定し、当該設定温度になるように、バッファタンク温度調節部５８を制御する。また、バッファタンク５６の目標流出温度とバッファタンク温度検出部６０により検出した温度とに基づいて、外乱温度補正量を取得し、到達時間算出部９４によりバッファタンク温度調節部５８から印字ヘッド温度調節部７４へインクが到達するまでの時間を算出し、温度降下量と循環量算出手段９３により算出したインクの循環量とに基づいて、循環量温度補正量を取得し、外乱温度補正量、循環量温度補正量、到達時間、及び印字ヘッド温度検出部７６により検出した温度に基づいて印字ヘッド温度調節部７４の設定温度を決定し、当該設定温度になるように、印字ヘッド温度調節部７４を制御する。

これにより、バッファタンク５６に流入するインク量の変化によるインク温度の変動、バッファタンク５６で外乱により発生したインク温度の変動、循環路５０Ａ周囲温度による温度降下、及びインク循環量の変化によるインク温度の変動等を補正（制御）することができ、印字ヘッド７８から吐出されるインクの温度を安定化することができる。従って、本実施の形態の画像形成装置１０では、高画質の印字を行うことができる。

本発明の実施の形態に係る、画像形成装置の概略構成の一例を示す概略構成図である。 本発明の実施の形態に係る、画像形成装置における印字ヘッドの温度制御に関する概略構成の一例を示す概略構成図である。 本発明の実施の形態に係る、印字ヘッド温度調節部の構成の一例を示す構成図である。 本発明の実施の形態に係る、画像形成装置におけるインクの循環量の具体的一例を説明するための説明図である。 本発明の実施の形態に係る、画像形成装置の一例を示す機能ブロック図である。 本発明の実施の形態に係る、画像形成装置の制御部で実行されるインク温度制御処理のフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る、周囲温度と、バッファタンク温度検出部と印字ヘッド温度検出部との温度差と、の関係の具体的一例を説明するための説明図である。 本発明の実施の形態に係る、周囲温度が２０℃、３０℃、及び４０℃の場合に、バッファタンク温度調節部の設定温度（インクの流出温度）を高くした場合の循環路を含む経路でのインクの温度の降下の具体的例を説明するための説明図である。 本発明の実施の形態に係る、バッファタンクで外乱により生じるインク温度の変動を説明するための説明図である。 本発明の実施の形態に係る、印字ヘッド温度調節部における流入インク温度と目標流出温度との差と、流出インク温度と目標流出温度との差との関係を説明するための説明図である。 本発明の実施の形態に係る、外乱によるインク温度の変動と印字ヘッド温度調節部の設定温度の制御との関係の一例について説明するための説明図である。 本発明の実施の形態に係る、インクの循環量と印字ヘッド温度調節部の設定温度Ｔｖとの関係の一例を説明するための説明図である。

符号の説明

１０ 画像形成装置
１２ 印字ヘッド部
１４ インク供給部
５０ 循環路 （液体循環手段）
５２ 周囲温度検出部 （周囲温度検出手段）
５６ バッファタンク （第１タンク）
５８ バッファタンク温度調節部 （第１温度調節手段）
６０ バッファタンク温度検出部 （第１温度検出手段）
６２ メインタンク
６６ 供給タンク
６８ 回収タンク
７２ バルブユニット
７４ 印字ヘッド温度調節部 （第２温度調節手段）
７６ 印字ヘッド温度検出部 （第２温度検出手段）
７８ 印字ヘッド
８０ 制御部 （第１温度制御手段、第２温度制御手段）
９０ 周囲温度降下記憶部 （記憶手段）
９２ 温度降下補正値算出部 （温度降下量算出手段）
９３ 循環量算出部 （循環量算出手段）
９４ 到達時間算出部 （到達時間算出手段）

Claims (11)

1. 画像データに基づいて液滴を吐出する印字ヘッドを備えた印字ヘッド部に液体を供給するために前記印字ヘッド部から離間した位置に配置された第１タンクと、
   前記第１タンクの温度を検出する第１温度検出手段と、
   前記第１タンクの温度を調節する第１温度調節手段と、
   前記印字ヘッド部と前記第１タンクとの間で液体を循環させる液体循環手段と、
   前記液体循環手段の前記第１タンクから前記印字ヘッド部への循環路周囲の温度を検出する周囲温度検出手段と、
   前記液滴の目標吐出温度と前記第１温度検出手段により検出した温度とに基づいて定めた第１温度補正量と、前記周囲温度検出手段により検出した温度に基づいて定めた第２温度補正量と、に基づいて定めた設定温度になるように前記第１温度調節手段の温度を制御する第１温度制御手段と、
   前記印字ヘッドに流入する液体の温度を調節する、前記印字ヘッド部に配置された第２温度調節手段と、
   前記第１温度調節手段から前記第２温度調節手段に液体が到達するまでの到達時間を算出する到達時間算出手段と、
   前記第２温度補正量と前記循環量とに基づいて定めた第３温度補正量及び前記到達時間と、に基づいて定めた設定温度になるように前記第２温度調節手段の温度を制御する第２温度制御手段と、
   を備えた画像形成装置。
2. 前記第２温度調節手段の熱応答が、前記第１温度調節手段の熱応答よりも高速であり、
   前記第２温度制御手段は、前記第３温度補正量と、前記第１温度調節手段の目標流出温度と前記第１温度検出手段により検出した温度とに基づいて定めた第４温度補正量及び前記到達時間と、に基づいて定めた設定温度になるように前記第２の温度調節手段の温度を制御する、
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記印字ヘッド部の温度を検出する第２温度検出手段を備え、
   前記第２温度制御手段は、さらに、前記第２温度検出手段で検出した温度と前記目標吐出温度とに基づいて定めた第５温度補正量、に基づいて定めた設定温度になるように前記第２の温度調節手段の温度を制御する、
   請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記周囲温度検出手段により検出した温度と、前記循環路を液体が循環するときの温度降下量と、の対応関係が予め記憶された記憶手段を備え、
   前記第１温度制御手段は、前記記憶手段に記憶された対応関係に基づいて、前記第２温度補正量を定める、
   請求項１から請求項３の何れか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記対応関係は前記液体の種類毎に前記記憶手段に記憶されている、
   請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記到達時間算出手段で算出された到達時間に基づいて、前記循環路を液体が循環するときの温度降下量を補正する温度降下量算出手段を備え、
   前記第２温度制御手段は、前記第２温度補正量と前記温度降下量算出手段で算出された温度降下量とに基づいて前記第３温度補正量を定める、
   請求項１から請求項５の何れか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記循環量を前記画像データに基づく画像の印字率により算出する循環量算出手段を備える、
   請求項１から請求項６の何れか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記第１タンクにインクを供給する第２タンクを備えた、
   請求項１から請求項７の何れか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記第１タンクから前記液体タンクへの循環路を液体が通過する時間が１１秒から７５秒の間である、
   請求項１から請求項８の何れか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記第２温度調節手段は、熱伝導性を有する流路ブロックと、
    前記流路ブロックの温度を調節するシート状のヒータと、
    を含む、請求項１から請求項９の何れか１項に記載の画像形成装置。
11. 前記印字ヘッドが、ピエゾ素子によって駆動される圧電型の印字ヘッドである、
    請求項１から請求項１０の何れか１項に記載の画像形成装置。