JP2011173311A - インクジェット印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】大容量の記憶装置を備えることなく、印刷開始までの時間を短縮する。
【解決手段】温度計１３４，１３５により測定された循環されたインクの温度に基づいて時間的温度変化の傾きを算出し、温度計１３４，１３５により測定された温度と算出された時間的温度変化の傾きとに基づいて、基準温度到達時点ｔ_Ｌを算出し、この基準温度到達時点ｔ_Ｌから、搬送時間ｔ_ｒ１分だけ遡った時点ｔ_Ａにおける温度を印刷開始温度Ｔ_Ａとして算出し、温度計１３４，１３５により測定された温度が印刷開始温度Ｔ_Ａに到達したときに給紙を開始する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、インクジェット方式の印刷装置に係り、印刷開始までの時間を短縮することができるインクジェット印刷装置に関する。

昨今、インクジェット方式が採用されたインクジェット印刷装置が広く普及している。このインクジェット印刷装置のインクジェットヘッドは圧電素子等のインク吐出機構を有しており、このインク吐出機構に駆動電圧を印加することでインクの吐出を行っている。このようなインクジェット印刷装置で用いられるインクは、一般に低温環境下で粘度が増大し、高温環境下では粘度が低下するという特性を有しているので、インクジェット印刷装置が適切にインクを吐出するためには、インクの温度を適切な温度になるように制御する必要がある。

特許文献１には、インクの平均温度と最低基準値又は最高基準値とを比較することにより、供給されるインクに対し加熱器により加熱させる処理と、供給されるインクと回収されるインクとを用いて、熱交換器に熱交換を行わせる処理と、熱交換経路切替器に、熱交換器へインクを流す経路、又は流さない経路へ切替えさせる処理と、さらに供給されるインクを冷却器に冷却させる処理と、をそれぞれ選択し、インクが適した温度になると記録処理を開始する画像記録装置が提案されている。

また、特許文献２には、インク色毎のインクタンク温度センサによる各インク温度値（加温開始時のインク温度値）と、これらインク温度値に対応する最適なインク温度範囲に加温されるまでの加温時間との関係をテーブルにして記憶部に予め記憶しておき、このテーブルに基づいて、インクを加温する際における最適なインク温度になるまでの時間を算出する画像記録装置が提案されている。

特開２００８−３７０２０号公報 特開２００８−２８４７７６号公報

しかしながら、特許文献１に記載のインク温度調整機構では、インクの平均温度と最低基準値又は最高基準値とを比較することにより、各処理を選択し、インクが適した温度になると記憶処理（印刷処理）を開始するので、印刷開始（インクジェットヘッドによる吐出開始）までの時間を短縮することができなかった。

インクジェット印刷装置は、印刷用紙が積置されたトレイから給紙されてから、インクジェットヘッドに搬送されるまで数秒の時間を要する。そのため、印刷用紙が搬送されて、印刷開始したときには、既にインクの温度は、最低基準値を越えている場合があり、印刷開始までの時間を最短になるように短縮しているとは言えなかった。

また、特許文献２に記載の画像記録装置では、予めテーブルに基づいて、インクを加温する際における最適なインク温度になるまでの時間を算出するので、正確な加温時間を算出することが困難であった。例えば、テーブルに記憶される最適なインク温度範囲に加温されるまでの加温時間は、環境温度、機種、装置の個体差等のパラメータにより異なるので、１つのテーブルを用いて算出することは困難であった。また、正確に加温時間を算出するためには、様々なパラメータ毎にテーブルを記憶しなければならず、このテーブルを記憶するために大容量の記憶装置を備える必要があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、大容量の記憶装置を備えることなく、印刷開始までの時間を短縮するインクジェット印刷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、本発明に係るインクジェット印刷装置の第１の特徴は、給紙台に積置された印刷用紙を給紙する給紙手段と、前記給紙手段により給紙された印刷用紙に対してインクを吐出するインク吐出手段と、前記インクの温度を調整する温度調整手段と、前記温度調整手段により調整されたインクの温度を、所定の時間間隔で測定する温度測定手段と、前記温度測定手段により測定された温度に基づいて、当該温度に対応する時間的温度変化の傾きを、所定の時間間隔で算出する傾き算出手段と、前記温度測定手段により測定された温度と、前記傾き算出手段により算出された時間的温度変化の傾きとに基づいて、前記温度測定手段により測定される温度が印刷開始のための基準となる基準温度に到達する時点を基準温度到達時点として算出する基準温度到達時点算出手段と、前記基準温度到達時点から、前記給紙手段により前記印刷用紙が給紙されてから前記インク吐出手段に到達するまでの時間である搬送時間分だけ遡った時点における温度を、前記温度測定手段による測定結果及び前記傾き算出手段による算出結果に基づいて、印刷開始温度として算出する温度算出手段と、前記温度測定手段により測定された温度が、前記印刷開始温度に到達したときに、前記給紙手段に給紙を開始させる印刷ジョブ制御手段とを備えたことにある。

上記目的を達成するため、本発明に係るインクジェット印刷装置の第２の特徴は、前記基準温度到達時点算出手段は、前記傾き算出手段により算出された時間的温度変化の傾きが略一定となったときに、前記温度測定手段により測定された温度と、前記傾き算出手段により算出された時間的温度変化の傾きとに基づいて、前記温度測定手段により測定される温度が印刷開始のための基準となる基準温度に到達する時点を基準温度到達時点として算出することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係るインクジェット印刷装置の第３の特徴は、前記インク吐出手段と前記インクを貯留するインクタンクとの間で前記インクを循環させるインク循環経路、を更に備え、前記温度測定手段は、前記インク循環経路から前記インク吐出手段へ流入する前記インクの温度を測定し、前記温度調整手段は、前記温度測定手段により測定された温度が印刷可能な下限の温度である下限温度未満の場合に、前記インク循環経路上を循環されたインクを加温するヒータであり、前記基準温度到達時点算出手段は、前記温度測定手段により測定される温度が前記下限温度に到達する時点を前記基準温度到達時点として算出することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係るインクジェット印刷装置の第４の特徴は、前記インク吐出手段と前記インクを貯留するインクタンクとの間で前記インクを循環させるインク循環経路、を更に備え、前記温度測定手段は、前記インク吐出手段から前記インク循環経路へ流出する前記インクの温度を測定し、前記温度調整手段は、前記温度測定手段により測定された温度が印刷可能な上限の温度である上限温度を越えた場合に、前記インク循環経路上を循環されたインクを冷却する冷却手段であり、前記基準温度到達時点算出手段は、前記温度測定手段により測定される温度が前記上限温度から所定の余裕温度を減算した温度として設定された前記基準温度に到達する時点を前記基準温度到達時点として算出し、前記印刷ジョブ制御手段は、前記温度測定手段により測定された温度が前記上限温度を越えた場合に、前記給紙手段に給紙を中止させ、温度測定手段により測定された温度が前記印刷開始温度に到達したときに、前記給紙手段に給紙を開始させることにある。

本発明に係るインクジェット印刷装置によれば、大容量の記憶装置を備えることなく、印刷開始までの時間を短縮することができる。

本実施形態に係るインクジェット印刷装置の概要を示す図である。 本実施形態に係るインクジェット印刷装置のインク循環経路関連機構および制御部の機能構成を説明した図である。 本実施形態に係るインクジェット印刷装置における処理手順を示したフローチャートである。 本実施形態に係るインクジェット印刷装置が備える制御部の傾き算出部による時間的温度変化の傾きの算出を説明した図である。 本実施形態に係るインクジェット印刷装置が備えるＲＡＭに記憶された時間的温度変化の傾きをグラフ化した図である。 本実施形態に係るインクジェット印刷装置が備える制御部の基準温度到達時点算出部による基準温度到達時点算出を説明した図である。 （ａ）は、本実施形態に係るインクジェット印刷装置によるインクの加温、印刷用紙の給紙、印刷のタイミングを示したタイミングチャートであり、（ｂ）は、従来技術のインクジェット印刷装置によるインクの加温、印刷用紙の給紙、印刷のタイミングを示したタイミングチャートである。 本実施形態に係るインクジェット印刷装置における処理手順を示したフローチャートである。 本実施形態に係るインクジェット印刷装置が備える制御部の基準温度到達時点算出部による基準温度到達時点算出を説明した図である。

本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

＜インクジェット印刷装置の構成＞
本実施形態では、印字機構として印刷用紙搬送方向に直交する方向に、多数のノズルが形成されたインクジェットヘッドを複数本備え、それぞれのインクジェットヘッドから黒またはカラーのインクを吐出してライン単位で印刷用紙に印刷を行うライン型のインクジェット印刷装置を例に挙げて説明する。

図１は、本実施形態に係るインクジェット印刷装置１００の概要を示す図である。

図１に示すように、ＣＰＵ等が配置されたコントローラ基板等で構成される制御部２００、ユーザの操作に基づいて、例えば、メニューを表示したり、印刷開始等の各種操作を要求する操作信号を制御部２００へ供給したりする操作パネル４００、及び、その他の機能部（不図示）を備えている。

また、インクジェット印刷装置１００は、印刷用紙の供給を行う給紙機構として、筐体側面の外部に露出したサイド給紙台３２０と、筐体内部に設けられた複数の給紙トレイ（３３０ａ、３３０ｂ、３３０ｃ、３３０ｄ）とを備えている。

そして、サイド給紙台３２０および給紙トレイ３３０のいずれかの給紙機構から１枚ずつ給紙された印刷用紙は、ローラ等の駆動機構によって筐体内の給紙系搬送路（図中の黒太線）に沿って搬送され、レジスト部Ｒｇに導かれる。ここでレジスト部Ｒｇは、印刷用紙の先端の位置あわせと斜行修正を行うために設けられており、１対のレジストローラ３５０を備えて構成される。給紙された印刷用紙はレジスト部Ｒｇで一時停止し、所定のタイミングで印字機構方向に搬送される。

レジスト部Ｒｇのさらに搬送方向側には、複数本のインクジェットヘッド１３０が設けられており、このインクジェットヘッド１３０の入口には、インクジェットヘッド１３０へ搬送される印刷用紙の先端を検出するトップエッジセンサ１３６が設けられている。

各給紙系搬送路の距離は、サイド給紙台３２０および給紙トレイ３３０の位置関係により異なるので、サイド給紙台３２０又は給紙トレイ３３０の給紙機構により印刷用紙が給紙されてから、インクジェットヘッド１３０に到達するまで、即ちトップエッジセンサ１３６により印刷用紙が検出されるまでの時間である搬送時間はそれぞれ異なることとなる。ここでは、サイド給紙台３２０から印刷用紙が給紙された時点からトップエッジセンサ１３６により印刷用紙が検出された時間を搬送時間ｔ_ｒ１とし、複数の給紙トレイ（３３０ａ、３３０ｂ、３３０ｃ、３３０ｄ）から印刷用紙が給紙された時点からトップエッジセンサ１３６により印刷用紙が検出された時間を、それぞれ搬送時間ｔ_ｒ２，ｔ_ｒ３，ｔ_ｒ４，ｔ_ｒ５とする。

また、本実施形態では、複数本のインクジェットヘッド１３０は、レジスト部Ｒｇから近い順に、Ｋ（ブラック）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の順に配置されている。印刷用紙は、インクジェットヘッド１３０の対向面に設けられた環状の搬送ベルト３６０によって印刷条件により定められる速度で搬送されながら、各インクジェットヘッド１３０から吐出されたインクによりライン単位で印刷される。

また、搬送ベルト３６０の内側には吸引ファン３７０が設けられている。搬送ベルト３６０の表面には多数の通気孔が形成されており、吸引ファン３７０の回転によって生じる吸引力で、印刷用紙は搬送ベルト３６０に吸着されて搬送される。

印刷済の印刷用紙は、さらに、ローラ等の駆動機構によって筐体内を搬送される。印刷用紙の片側の面のみに印刷を行う片面印刷の場合は、そのまま排紙口３４０に導かれて排紙され、排紙口３４０の受台として設けられた排紙台３４５に印刷面を下にして積載される。排紙台３４５は、筐体から突出したトレイ形状をしており、ある程度の厚みを有している。排紙台３４５は傾斜しており、傾斜の下位置に形成された壁により、排紙口３４０から排紙され、傾斜に沿って滑落する印刷用紙が自然に整えられて重なっていくようになっている。

印刷用紙の両面に印刷を行う両面印刷の場合は、表面（最初に印刷される面を「表面」、次に印刷される面を「裏面」とする）印刷終了時には排紙口３４０に導かれずに、さらに筐体内を搬送される。このため、インクジェット印刷装置１００は、裏面印刷用に搬送路を切り替えるための切替機構３８０を備えている。切替機構３８０によって排紙口３４０に導かれなかった印刷用紙は、スイッチバック経路ＳＲに引き込まれ、スイッチバックを行ない、搬送路に対して表裏が反転する。そして、ローラ等の駆動機構によって再度レジスト部Ｒｇに導かれ、一時停止する。その後、所定のタイミングで印字機構方向に搬送され、表面と同様の手順によって裏面の印刷が行なわれる。裏面の印刷が行なわれ、両面に画像が形成された印刷用紙は、排紙口３４０に導かれて排紙され、排紙口３４０の受台として設けられた排紙台３４５に積載されていく。

また、本実施形態に係るインクジェット印刷装置１００は、インクジェットヘッド１３０から吐出させるインクを循環させる循環方式を採用している。

図２は、本実施形態に係るインクジェット印刷装置１００のインク循環経路関連機構および制御部２００の機能構成を説明した図である。

図２に示すように、インクジェット印刷装置１００は、ＣＭＹＫ４色のインクを用いて印刷を行うカラープリンタとしている。各インクは着脱可能なインクボトルから供給されるようになっており、シアンのインクを供給するインクボトル１１０Ｃ、マゼンタのインクを供給するインクボトル１１０Ｍ、イエローのインクを供給するインクボトル１１０Ｙ、黒のインクを供給するインクボトル１１０Ｋが備えられている。なお、以下においてインク色にこだわらない場合にはインクボトル１１０で代表させて説明する。他の機能部についても同様である。

インクボトル１１０から供給されたインクは、樹脂、金属等のパイプにより形成されたインク循環経路を通って、インクジェットヘッド１３０の下流側に設けられた下流タンクに一旦溜められる。このため、インクジェット印刷装置１００には、シアンのインクを溜める下流タンク１２２Ｃ、マゼンタのインクを溜める下流タンク１２２Ｍ、イエローのインクを溜める下流タンク１２２Ｙ、黒のインクを溜める下流タンク１２２Ｋが備えられている。

下流タンク１２２に溜められたインクは、ポンプによりインクジェットヘッド１３０の上流側に設けられた上流タンクに送られる。このため、インクジェット印刷装置１００には、ポンプ１７０Ｃ、ポンプ１７０Ｍ、ポンプ１７０Ｙ、ポンプ１７０Ｋおよび上流タンク１２０Ｃ、上流タンク１２０Ｍ、上流タンク１２０Ｙ、上流タンク１２０Ｋが備えられている。上流タンク１２０に送られたインクは、インクを吐出する多数のノズルが設けられているインクジェットヘッド１３０に送液される。

上述のようにインクジェット印刷装置１００には、シアンのインクを吐出するインクジェットヘッド１３０Ｃ、マゼンタのインクを吐出するインクジェットヘッド１３０Ｍ、イエローのインクを吐出するインクジェットヘッド１３０Ｙ、黒のインクを吐出するインクジェットヘッド１３０Ｋが備えられている。

インクジェットヘッド１３０には、圧電素子としてピエゾ素子（図示せず）と、ピエゾ素子を駆動する駆動信号を出力するドライバ（図示せず）とが備えられており、ドライバが、制御部２００から供給されたインク吐出データに基づいてピエゾ素子を駆動することにより、インクジェットヘッド１３０のノズルからインクが吐出される。

インクジェットヘッド１３０で吐出されなかったインクは、下流タンク１２２に戻される。上流タンク１２０からインクジェットヘッド１３０を経由して下流タンク１２２へのインク帰還は、上流タンク１２０と下流タンク１２２との水頭差を利用している。

インクは印刷品質が保証される温度範囲が定められており、環境温度が低く、インク温度が印刷可能である下限温度を下回っているとインクを加熱する必要がある。このため、インク循環経路中にヒータ１４０が設けられている。一方、ドライバやピエゾ素子は動作することにより発熱する。これらの発熱やインク振動のジュール熱により、高温時におけるインク温度上昇の影響等を抑制するために、インク温度が上限温度を超えた場合に、インクを冷却する冷却器１６０が設けられている。このヒータ１４０と冷却器１６０とを温度調整部といい、この温度調節部を通ったインクは上流タンク１２０に送られる。

また、インクジェットヘッド１３０毎に、各インク上流タンク１２０から各インクジェットヘッド１３０へインクが流入するそれぞれのインクの温度を測定し、この測定されたインクの温度を所定の時間間隔で制御部２００へ供給する温度計１３４（１３４Ｃ、１３４Ｍ、１３４Ｙ、１３４Ｋ）が設けられている。

さらに、インクジェットヘッド１３０毎に、各インクジェットヘッド１３０から各下流タンク１２２へインクが流出するそれぞれのインクの温度を測定し、この測定されたインクの温度を所定の時間間隔で制御部２００へ供給する温度計１３５（１３５Ｃ、１３５Ｍ、１３５Ｙ、１３５Ｋ）が設けられている。

制御部２００は、インクジェット印刷装置１００における印刷処理等の中枢的な処理を制御する機能部である。また、制御部２００は、その機能上、傾き算出部２１０と、基準温度到達時点算出部２２０と、温度算出部２３０と、印刷ジョブ制御部２４０とを備えている。

傾き算出部２１０は、温度計１３４、１３５により測定された温度に基づいて、この温度に対応する時間的温度変化の傾きを所定の時間間隔で算出する。

基準温度到達時点算出部２２０は、傾き算出部２１０により算出された時間的温度変化の傾きが略一定となったときに、温度計１３４、１３５により測定された温度と、傾き算出部２１０により算出された時間的温度変化の傾きとに基づいて、温度計１３４、１３５により測定される温度が印刷開始のための基準となる基準温度に到達する時点を基準温度到達時点として算出する。

温度算出部２３０は、基準温度到達時点から搬送時間分だけ遡った時点における温度を、温度計１３４、１３５による測定結果及び傾き算出部２１０による算出結果に基づいて、印刷開始温度として算出する。

印刷ジョブ制御部２４０は、ユーザ操作により操作パネル４００から供給された操作信号に含まれる印刷ジョブに基づいて印刷処理の実行、中止、再開等を制御する。具体的には、印刷ジョブ制御部２４０は、サイド給紙台３２０の給紙機構に１枚ずつ印刷用紙を給紙させ、レジスト部Ｒｇから所定のタイミングでインクジェットヘッド１３０に印刷用紙を搬送させる。そして、搬送された印刷用紙に対してインクジェットヘッド１３０にインクを吐出させる。

また、制御部２００には、ＲＡＭ２９０とＲＯＭ２９１とが接続されている。

ＲＡＭ２９０は、揮発性半導体等で構成され、制御部２００が各種処理を実行する上で必要なデータ等を記憶する。また、ＲＡＭ２９０は、温度計１３４，１３５により所定周期毎に供給された温度データを温度履歴データとして記憶する。

ＲＯＭ２９１は、不揮発性半導体等で構成され、サイド給紙台３２０又は複数の給紙トレイ（３３０ａ、３３０ｂ、３３０ｃ、３３０ｄ）から印刷用紙が給紙された時点からトップエッジセンサ１３６により印刷用紙が検出されるまでの搬送時間ｔ_ｒ１，ｔ_ｒ２，ｔ_ｒ３，ｔ_ｒ４，ｔ_ｒ５を記憶する。この搬送時間ｔ_ｒ１，ｔ_ｒ２，ｔ_ｒ３，ｔ_ｒ４，ｔ_ｒ５は、例えば、６（秒）、６．２（秒）、６．３（秒）、６．４（秒）、６．５（秒）というように、それぞれ予めインクジェット印刷装置１００の提供者等により実測された値が記憶されている。

＜インクジェット印刷装置１００の作用＞
次に、本実施形態に係るインクジェット印刷装置１００における作用について説明する。

図３は、本実施形態に係るインクジェット印刷装置１００における処理手順を示したフローチャートである。なお、ここでは、サイド給紙台３２０の給紙機構により印刷用紙が給紙される場合を例に挙げて説明するが、給紙トレイ（３３０ａ、３３０ｂ、３３０ｃ、３３０ｄ）の給紙機構により印刷用紙が給紙される場合についても同様である。

図３に示すように、制御部２００は、操作パネル４００から印刷ジョブを含む印刷開始を要求する操作信号が供給されたか否かを判定する（ステップＳ１０１）。

ステップＳ１０１において、印刷開始を要求する操作信号が供給されたと判定された場合、制御部２００は、温度計１３４により測定されたインクジェットヘッド１３０毎の全ての温度Ｔが下限基準温度Ｔ_Ｌ未満か否かを判定する（ステップＳ１０３）。ここで、下限基準温度Ｔ_Ｌは、印刷開始のための基準となる温度であり、印刷可能、即ち、印刷品質が保証される下限温度と同一の温度である。下限基準温度Ｔ_Ｌは、例えば、２５（℃）というように、予め装置提供者などに定められる。

ステップＳ１０３において、温度計１３４により測定された温度Ｔのうち、１つ以上の温度Ｔが下限基準温度（下限温度）Ｔ_Ｌ未満であると判定された場合（ＹＥＳの場合）、制御部２００の印刷ジョブ制御部２１０は、ヒータ１４０に加熱を開始させる（ステップＳ１０４）。

次に、制御部２００の傾き算出部２１０は、下限基準温度Ｔ_Ｌ未満である温度Ｔと、ＲＡＭ２９０に記憶されたこの温度Ｔに対応する温度履歴データとに基づいて、時間的温度変化の傾きを算出する（ステップＳ１０５）。具体的には、傾き算出部２１０は、新たにＲＡＭ２９０に温度Ｔが記憶される度に、新たに記憶された温度Ｔと直近の温度履歴データ数点（ここでは３点とする）に基づいて、最小二乗法により近似直線を算出し、この算出された近似直線の傾きを時間的温度変化の傾きとして算出してＲＡＭ２９０に記憶する。

図４は、本実施形態に係るインクジェット印刷装置１００が備える制御部２００の傾き算出部２１０による時間的温度変化の傾きの算出を説明した図である。

図４に示すように、温度Ｔとして新たに温度Ａ４がＲＡＭ２９０に記憶されたときに、傾き算出部２１０は、この温度Ａ４と、直近の温度履歴データである温度Ａ１〜Ａ３とに基づいて、近似直線Ｌ１０１の傾きを時間的温度変化の傾きとして算出する。同様に、温度Ｔとして新たに温度Ａ５がＲＡＭ２９０に記憶されたときに、傾き算出部２１０は、この温度Ａ５と、直近の温度履歴データである温度Ａ２〜Ａ４とに基づいて、近似直線Ｌ１０２の傾きを時間的温度変化の傾きとして算出する。

このようにして、傾き算出部２１０は、新たにＲＡＭ２９０に温度Ｔが記憶される度に、新たに記憶された温度Ｔと直近の温度履歴データに基づいて、近似直線Ｌ１０１〜Ｌ１０６の傾きを時間的温度変化の傾きとして算出し、ＲＡＭ２９０に記憶する。

次に、制御部２００の基準温度到達時点算出部２２０は、このＲＡＭ２９０に記憶された時間的温度変化の傾きが略一定となったか否かを判定する（ステップＳ１０７）。具体的には、基準温度到達時点算出部２２０は、ＲＡＭ２９０に記憶された時間的温度変化の傾きの変化率が所定の範囲内であるか判定し、時間的温度変化の傾きの変化率が所定の範囲内である場合、時間的温度変化の傾きが略一定となったと判定する。

図５は、ＲＡＭ２９０に記憶された時間的温度変化の傾きをグラフ化した図である。
図５に示すように、ヒータ１４０によりインクが加温されると、時間的温度変化の傾きＬ１１０は、時間的温度変化の傾きの変化率が小さくなり、ｔ９時点において、時間的温度変化の傾きの変化率が所定の範囲内である、即ち、時間的温度変化の傾きが略一定となったと判定される。このときのｔ９時点を、算出基準時点ｔ_Ｓといい、この算出基準時点ｔ_Ｓにおける時間的温度変化の傾き（Ｂ９）を算出基準傾きＲ_Ｓという。

ステップＳ１０７において、時間的温度変化の傾きが略一定となったと判定された場合（ＹＥＳの場合）、基準温度到達時点算出部２２０は、ＲＡＭ２９０に記憶された算出基準時点ｔ_Ｓにおける温度Ｔ_Ｓと、算出基準傾きＲ_Ｓとに基づいて、温度計１３４により測定される温度Ｔが、下限基準温度Ｔ_Ｌに到達する時点を基準温度到達時点ｔ_Ｌとして算出する（ステップＳ１０９）。例えば、基準温度到達時点算出部２２０は、下記の（数式１）を用いて、基準温度到達時点ｔ_Ｌを算出する。
ｔ_Ｌ＝（Ｔ_Ｌ−Ｔ_Ｓ）／Ｒ_Ｓ・・・（数式１）

図６は、本実施形態に係るインクジェット印刷装置１００が備える制御部２００の基準温度到達時点算出部２２０による基準温度到達時点算出を説明した図である。図６中のＬ１２１は、温度計１３４により測定された温度Ｔの時間的変化を示している。

図６に示すように、基準温度到達時点算出部２２０は、算出基準時点ｔ_Ｓにおける温度Ｔ_Ｓを通り、かつ傾きが算出基準傾きＲ_Ｓである直線Ｌ１２０が、下限基準温度Ｔ_Ｌに到達する時点を基準温度到達時点ｔ_Ｌとして算出する。

次に、制御部２００の温度算出部２３０は、基準温度到達時点ｔ_Ｌから、サイド給紙台３２０の給紙機構により印刷用紙が給紙されてからインクジェットヘッド１３０に到達するまで、即ちトップエッジセンサ１３６により印刷用紙が検出されるまでの時間である搬送時間ｔ_ｒ１分だけ遡った時点ｔ_Ａにおける温度を印刷開始温度Ｔ_Ａとして算出する（ステップＳ１１１）。

そして、制御部２００の印刷ジョブ制御部２４０は、新たに温度計１３４により測定された温度Ｔが印刷開始温度Ｔ_Ａに達したか否かを判定する（ステップＳ１１３）。

ステップＳ１１３において、新たに温度計１３４により測定された温度Ｔが印刷開始温度Ｔ_Ａに達したと判定された場合、印刷ジョブ制御部２４０は、ステップＳ１０１において供給された操作信号に含まれる印刷ジョブに基づいて印刷処理を実行する（ステップＳ１１５）。具体的には、印刷ジョブ制御部２４０は、サイド給紙台３２０の給紙機構に１枚ずつ印刷用紙を給紙させ、レジスト部Ｒｇから所定のタイミングでインクジェットヘッド１３０に印刷用紙を搬送させる。そして、搬送された印刷用紙に対してインクジェットヘッド１３０にインクを吐出させる。

図７（ａ）は、本実施形態に係るインクジェット印刷装置１００によるインクの加温、印刷用紙の給紙、インクジェットヘッド１３０による印刷（吐出）のタイミングを示したタイミングチャートであり、比較のため、図７（ｂ）は、従来技術のインクジェット印刷装置によるインクの加温、印刷用紙の給紙、インクジェットヘッド１３０による印刷（吐出）のタイミングを示したタイミングチャートである。

図７（ａ）に示すように、本実施形態に係るインクジェット印刷装置１００では、基準温度到達時点ｔ_Ｌから、搬送時間ｔ_ｒ１分だけ遡った時点ｔ_Ａにおいて、サイド給紙台３２０から給紙が開始されている。そして、時点ｔ_Ａから搬送時間ｔ_ｒ１後である基準温度到達時点ｔ_Ｌにおいて、吐出が開始される。ここで、加温されたインクの温度は、基準温度到達時点ｔ_Ｌにおいて、下限基準温度Ｔ_Ｌに到達するので、無駄な時間がなく、給紙及び吐出までの時間を短縮して印刷処理を行うことができる。

一方、図７（ｂ）に示すように、従来技術であるインクジェット印刷装置では、インク温度が、下限基準温度Ｔ_Ｌに到達して始めて印刷用紙を給紙し、吐出を行うので、本実施形態に係るインクジェット印刷装置１００に比較して、搬送時間ｔ_ｒ１分だけ、印刷用紙を給紙し、吐出を行うタイミングが遅くなる。

このように、本実施形態に係るインクジェット印刷装置１００によれば、温度計１３４により測定された温度に基づいて時間的温度変化の傾きを算出し、温度計１３４により測定された温度と算出された時間的温度変化の傾きとに基づいて、基準温度到達時点ｔ_Ｌを算出し、この基準温度到達時点ｔ_Ｌから、搬送時間ｔ_ｒ１分だけ遡った時点ｔ_Ａにおける温度を印刷開始温度Ｔ_Ａとして算出し、温度計１３４により測定された温度が印刷開始温度Ｔ_Ａに到達したときに印刷処理を実行するので、無駄な時間がなく、印刷開始までの時間を短縮して印刷することができる。

また、本実施形態に係るインクジェット印刷装置１００は、印刷処理を実行することにより、ドライバやピエゾ素子が発熱し、これらの発熱やインク振動のジュール熱により、インク温度が高温になりすぎた場合、冷却器１６０によりインクを冷却する。

本実施形態に係るインクジェット印刷装置１００では、このようにインクを冷却する場合においても、印刷開始までの時間を短縮して印刷することができる。

図８は、本実施形態に係るインクジェット印刷装置１００における処理手順を示したフローチャートである。なお、ここでは、サイド給紙台３２０の給紙機構により給紙された印刷用紙が印刷中である場合を例に挙げて説明する。

図８に示すように、制御部２００は、温度計１３５により測定されたインクジェットヘッド１３０毎の全ての温度Ｔが上限温度Ｔ_Ｈを越えたか否かを判定する（ステップＳ２０１）。ここで、上限温度Ｔ_Ｈは、印刷可能、即ち、印刷品質が保証される上限の温度であり、例えば、４５（℃）というように、予め装置提供者などに定められる。

ステップＳ２０１において、温度計１３５により測定された温度Ｔのうち、１つ以上の温度Ｔが上限温度Ｔ_Ｈを越えたと判定された場合（ＹＥＳの場合）、制御部２００の印刷ジョブ制御部２１０は、印刷処理を中止する（ステップＳ２０３）と共に、冷却器１６０に循環されたインクの冷却を開始させる（ステップＳ２０４）。

次に、制御部２００の傾き算出部２１０は、上限温度Ｔ_Ｈを越えた温度Ｔと、ＲＡＭ２９０に記憶されたこの温度Ｔに対応する温度履歴データとに基づいて、時間的温度変化の傾きを算出する（ステップＳ２０５）。具体的には、傾き算出部２１０は、新たにＲＡＭ２９０に温度Ｔが記憶される度に、新たに記憶された温度Ｔと直近の温度履歴データ数点（ここでは３点とする）に基づいて、最小二乗法により近似直線を算出し、この算出された近似直線の傾きを時間的温度変化の傾きとして算出してＲＡＭ２９０に記憶する。なお、この傾き算出部２１０による時間的温度変化の傾きの算出方法については、図４に示した算出方法と同一であるので、説明を省略する。

次に、制御部２００の基準温度到達時点算出部２２０は、このＲＡＭ２９０に記憶された時間的温度変化の傾きが略一定となったか否かを判定する（ステップＳ２０７）。具体的には、基準温度到達時点算出部２２０は、ＲＡＭ２９０に記憶された時間的温度変化の傾きの変化率が所定の範囲内であるか判定し、時間的温度変化の傾きの変化率が所定の範囲内である場合、時間的温度変化の傾きが略一定となったと判定する。

なお、基準温度到達時点算出部２２０による時間的温度変化の傾きが略一定となったか否かの判定方法は図５に示した判定方法と同一であるので、説明を省略する。また、基準温度到達時点算出部２２０は、図５に示した判定方法と同様に、時間的温度変化の傾きが略一定となったと判定した時点を、算出基準時点ｔ_Ｓとし、この算出基準時点ｔ_Ｓにおける時間的温度変化の傾きを算出基準傾きＲ_Ｓとする。

ステップＳ２０７において、時間的温度変化の傾きが略一定となったと判定された場合（ＹＥＳの場合）、基準温度到達時点算出部２２０は、ＲＡＭ２９０に記憶された算出基準時点ｔ_Ｓにおける温度Ｔ_Ｓと、算出基準傾きＲ_Ｓとに基づいて、温度計１３５により測定される温度Ｔが、印刷開始のための基準となる温度である上限基準温度Ｔ_Ｍに到達する時点を基準温度到達時点ｔ_Ｍとして算出する（ステップＳ２０９）。ここで、上限基準温度Ｔ_Ｍは、例えば、３５（℃）というように、上限温度Ｔ_Ｈをから余裕温度（例えば、１０℃）を減算した温度として、予め装置提供者などに定められる。

図９は、本実施形態に係るインクジェット印刷装置１００が備える制御部２００の基準温度到達時点算出部２２０による基準温度到達時点算出を説明した図である。図９中のＬ１３１は、温度計１３５により測定された温度Ｔの時間的変化を示している。

図９に示すように、基準温度到達時点算出部２２０は、算出基準時点ｔ_Ｓにおける温度Ｔ_Ｓを通り、かつ傾きが算出基準傾きＲ_Ｓである直線Ｌ１３０が、上限基準温度Ｔ_Ｍに到達する時点を基準温度到達時点ｔ_Ｍとして算出する。

次に、制御部２００の温度算出部２３０は、基準温度到達時点ｔ_Ｍから搬送時間ｔ_ｒ１分だけ遡った時点ｔ_Ａにおける温度を印刷開始温度Ｔ_Ａとして算出する（ステップＳ２１１）。

そして、制御部２００の印刷ジョブ制御部２４０は、新たに温度計１３５により測定された温度Ｔが印刷開始温度Ｔ_Ａ以下となったか否かを判定する（ステップＳ２１３）。

ステップＳ２１３において、新たに温度計１３５により測定された温度Ｔが印刷開始温度Ｔ_Ａ以下となったと判定された場合、印刷ジョブ制御部２４０は、印刷処理を再開する（ステップＳ２１５）。具体的には、具体的には、印刷ジョブ制御部２４０は、サイド給紙台３２０の給紙機構に１枚ずつ印刷用紙を給紙させ、レジスト部Ｒｇから所定のタイミングでインクジェットヘッド１３０に印刷用紙を搬送させる。そして、搬送された印刷用紙に対してインクジェットヘッド１３０にインクを吐出させる。

このように、本実施形態に係るインクジェット印刷装置１００によれば、温度計１３５により測定された温度に基づいて時間的温度変化の傾きを算出し、温度計１３５により測定された温度と算出された時間的温度変化の傾きとに基づいて、基準温度到達時点ｔ_Ｍを算出し、この基準温度到達時点ｔ_Ｍから、搬送時間ｔ_ｒ１分だけ遡った時点ｔ_Ａにおける温度を印刷開始温度Ｔ_Ａとして算出し、温度計１３５により測定された温度が印刷開始温度Ｔ_Ａに到達したときに印刷処理を再開するので、インクを冷却するために印刷処理を一時中断している場合においても、無駄な時間がなく、印刷開始までの時間を短縮して印刷することができる。

また、本実施形態に係るインクジェット印刷装置１００は、基準温度到達時点ｔ_Ｌを算出するために、例えば、環境温度毎のデータベース等のテーブルを必要としないので、大容量の記憶装置を備えることなく、印刷開始までの時間を短縮することができる。

なお、本実施形態では、上限基準温度Ｔ_Ｍを、上限温度Ｔ_Ｈから余裕温度を減算した温度として設定したが、これに限らず、上限基準温度Ｔ_Ｍと、上限温度Ｔ_Ｈとを、同じ値としてもよい。

ただし、上限基準温度Ｔ_Ｍ（印刷開始となる基準温度）の値と上限温度Ｔ_Ｈ（印刷停止とする基準温度）の値とは、近ければ近いほど印刷処理の中止から再開までの時間及び印刷処理の再開から中止までの時間（印刷インターバル）が短くなり、短時間の間に、印刷処理の中止及び再開を繰り返す可能性がある。

一方、上限基準温度Ｔ_Ｍを、上限温度Ｔ_Ｈから余裕温度を減算した温度として設定した場合、十分にインクを冷却した後に印刷処理を再開するので、再度、上限温度Ｔ_Ｈに達するまでに十分な時間を確保することができ、印刷処理の中止から再開までの時間、及び印刷処理の再開から中止までの時間を長くすることができる。そのため、上限基準温度Ｔ_Ｍは、印刷インターバルが許容できる範囲内で、予め適切な値を設定しておく必要がある。

なお、本実施形態では、温度調整部としてヒータ１４０と冷却器１６０とを備えるインクジェット印刷装置１００を例に挙げて説明したが、これに限らず環境温度に応じて、ヒータ１４０及び冷却器１６０のうち、いずれか一方を備える構成としてもよい。

また、本実施形態では、ピエゾ素子を用いてインクを噴射させる方式のインクジェットヘッドが用いられたインクジェット印刷装置１００を例に挙げて説明したが、これに限らず、他の方式、例えば、発熱素子を用いてインクに熱を加えて気泡を発生させることでインクを噴射させる方式のインクジェットヘッドを用いてもよい。

さらに、本実施形態では、傾き算出部２１０により算出された時間的温度変化の傾きが略一定となったときに、温度計１３４、１３５により測定された温度と、傾き算出部２１０により算出された時間的温度変化の傾きとに基づいて、温度計１３４、１３５により測定される温度が印刷開始のための基準となる基準温度に到達する時点を基準温度到達時点ｔ_Ｌとして算出したが、これに限らない。

例えば、傾き算出部２１０により算出される時間的温度変化の傾きが略一定となる温度が予め推定可能である場合（予め、時間的温度変化を近似できる関数（例えば、２次関数や指数関数）が明確である場合、）は、基準温度到達時点ｔ_Ｌより十分手前であり、かつ傾き算出部２１０により関数に基づいて算出される時間的温度変化の傾きが略一定となる温度に到達した時点において、温度計１３４、１３５により測定された温度と、傾き算出部２１０により算出された時間的温度変化の傾きとに基づいて、温度計１３４、１３５により測定される温度が印刷開始のための基準となる基準温度に到達する時点を基準温度到達時点ｔ_Ｌとして算出するようにしてもよい。

１００…インクジェット印刷装置
１１０…インクボトル
１２０…上流タンク
１２２…下流タンク
１３０…インクジェットヘッド
１３４，１３５…温度計
１３６…トップエッジセンサ
１４０…ヒータ
１６０…冷却器
１７０…ポンプ
２００…制御部
２１０…印刷ジョブ制御部
２１０…傾き算出部
２２０…基準温度到達時点算出部
２３０…温度算出部
２４０…印刷ジョブ制御部
２９０…ＲＡＭ
２９１…ＲＯＭ
３２０…サイド給紙台
３３０…給紙トレイ
４００…操作パネル

Claims (4)

1. 給紙台に積置された印刷用紙を給紙する給紙手段と、
   前記給紙手段により給紙された印刷用紙に対してインクを吐出するインク吐出手段と、
   前記インクの温度を調整する温度調整手段と、
   前記温度調整手段により調整されたインクの温度を、所定の時間間隔で測定する温度測定手段と、
   前記温度測定手段により測定された温度に基づいて、当該温度に対応する時間的温度変化の傾きを、所定の時間間隔で算出する傾き算出手段と、
   前記温度測定手段により測定された温度と、前記傾き算出手段により算出された時間的温度変化の傾きとに基づいて、前記温度測定手段により測定される温度が印刷開始のための基準となる基準温度に到達する時点を基準温度到達時点として算出する基準温度到達時点算出手段と、
   前記基準温度到達時点から、前記給紙手段により前記印刷用紙が給紙されてから前記インク吐出手段に到達するまでの時間である搬送時間分だけ遡った時点における温度を、前記温度測定手段による測定結果及び前記傾き算出手段による算出結果に基づいて、印刷開始温度として算出する温度算出手段と、
   前記温度測定手段により測定された温度が、前記印刷開始温度に到達したときに、前記給紙手段に給紙を開始させる印刷ジョブ制御手段と、
   を備えたことを特徴とするインクジェット印刷装置。
2. 前記基準温度到達時点算出手段は、
   前記傾き算出手段により算出された時間的温度変化の傾きが略一定となったときに、前記温度測定手段により測定された温度と、前記傾き算出手段により算出された時間的温度変化の傾きとに基づいて、前記温度測定手段により測定される温度が印刷開始のための基準となる基準温度に到達する時点を基準温度到達時点として算出する
   ことを特徴とする請求項１記載のインクジェット印刷装置。
3. 前記インク吐出手段と前記インクを貯留するインクタンクとの間で前記インクを循環させるインク循環経路、を更に備え、
   前記温度測定手段は、
   前記インク循環経路から前記インク吐出手段へ流入する前記インクの温度を測定し、
   前記温度調整手段は、
   前記温度測定手段により測定された温度が印刷可能な下限の温度である下限温度未満の場合に、前記インク循環経路上を循環されたインクを加温するヒータであり、
   前記基準温度到達時点算出手段は、
   前記温度測定手段により測定される温度が前記下限温度に到達する時点を前記基準温度到達時点として算出する
   ことを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェット印刷装置。
4. 前記インク吐出手段と前記インクを貯留するインクタンクとの間で前記インクを循環させるインク循環経路、を更に備え、
   前記温度測定手段は、
   前記インク吐出手段から前記インク循環経路へ流出する前記インクの温度を測定し、
   前記温度調整手段は、
   前記温度測定手段により測定された温度が印刷可能な上限の温度である上限温度を越えた場合に、前記インク循環経路上を循環されたインクを冷却する冷却手段であり、
   前記基準温度到達時点算出手段は、
   前記温度測定手段により測定される温度が前記上限温度から所定の余裕温度を減算した温度として設定された前記基準温度に到達する時点を前記基準温度到達時点として算出し、
   前記印刷ジョブ制御手段は、
   前記温度測定手段により測定された温度が前記上限温度を越えたときに、前記給紙手段に給紙を中止させ、温度測定手段により測定された温度が前記印刷開始温度に到達したときに、前記給紙手段に給紙を開始させる
   ことを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェット印刷装置。

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