JP2012081731A - インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法 - Google Patents

Abstract

【課題】上流側流路と下流側流路とでインクの温度差が生じても、ノズル圧力を最適値に制御できるようにする。
【解決手段】印字ヘッドは上流側流路、下流側流路と、ノズルに連通する流路とを接続するノズル分岐点を備え、前記ノズル分岐点よりも上流側のインク温度を第１の温度センサ、前記ノズル分岐点よりも下流側のインク温度を第２の温度センサにより検出し、制御手段は前記第１の温度センサによって検出された温度と、第２の温度センサによって検出された温度とに基づいてノズル圧力が所定値を維持するように、第１及び第２の少なくとも一方の圧力源のインクの単位体積当たりのエネルギーを制御する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、インクを循環させつつインクジェットヘッドのノズルからインクを吐出する循環式のインクジェット記録装置に関する。

循環式のインクジェット記録装置では、上流側、及び下流側の圧力源、さらに印字ヘッドを備え、これら上流側、及び下流側の圧力源と印字ヘッドとの間でインクを循環させて印字ヘッドのノズルからインクを吐出させて記録するようになっている。

しかしながら、従来においては、インクの温度が変化した際に、ノズルからインクが垂れたり、空気を吸い込む等の不具合を起こすことがあった。又、インクの温度が変化した際に吐出安定性や印字品質が損なわれる等の問題があった。

特開２００７−３１３８８４号公報

解決しようとする課題は、上流側流路と下流側流路とでインクの温度差が生じても、ノズル圧力を最適値に制御できるようにしたインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、実施形態は、インクを収容し、そのインクに印字ヘッドのノズルの開口高さ位置の大気圧の静止インクを基準とする、「単位体積当たりのエネルギー」Ｐ１(Ｐａ)を生じさせる第１の圧力源と、この第１の圧力源と前記印字ヘッドとを接続する上流側流路と、前記印字ヘッドに下流側流路を介して接続され、前記印字ヘッドを通過したインクを収容し、そのインクに、前記ノズルの開口高さ位置の大気圧の静止インクを基準とする、「単位体積当たりのエネルギー」Ｐ２(Ｐａ)を生じさせる第２の圧力源と、この第２の圧力源と前記第１の圧力源とを接続し、循環路を構成する戻し流路と、第１の温度センサと、第２の温度センサと、前記第１及び第２の少なくとも一方の圧力源のインクの単位体積当たりのエネルギーを変化させる制御手段とを備え、前記印字ヘッドは前記上流側流路、下流側流路と前記ノズルに連通する流路とを接続するノズル分岐点を備え、前記第１の温度センサは前記ノズル分岐点よりも上流側のインク温度を検出可能に配置され、前記第２の温度センサは前記ノズル分岐点よりも下流側のインク温度を検出可能に配置され、前記制御手段は前記第１の温度センサによって検出された温度と、第２の温度センサによって検出された温度とに基づいてノズル圧力が所定値を維持するように、前記第１及び第２の少なくとも一方の圧力源のインクの単位体積当たりのエネルギーを制御する。

第１の実施形態であるインクジェット装置を示す構成図。 図１のインクジェット装置におけるインク温度とインク粘度との関係を示すグラフ図。 第２の実施形態であるインクジェット装置を示す構成図。 第３の実施形態であるインクジェット装置を示す構成図。

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態であるインク循環式のインクジェット記録装置を示すものである。

図中１は、第１の圧力源としての上流側サブタンク１で、この上流側サブタンク１には上流側流路２を介して印字ヘッド３が接続されている。印字ヘッド３には、下流側流路６を介して第２の圧力源としての下流側サブタンク７が接続されている。

下流側サブタンク７は、戻し流路８を介して上流側サブタンク１に接続されている。戻し流路８の中途部には、インクの流れ方向に沿って順次、第１のポンプ１０、フィルタ１１が配設され、循環路が構成されている。

第１のポンプ１０の入口側には、インク量調整流路１２を介してメインタンク２５が接続されている。メインタンク２５は可撓制の袋に入った体積変化可能な袋であっても良く、或いは大気圧力に開放された液面を持つボトルであっても良い。インク量調整流路１２の中途部には第２のポンプ１３が接続されている。

第１のポンプ１０は循環ポンプで、上流側サブタンク１のインク液面が上部側水位センサ２１によって所定高さよりも下がったことが検出されると、下流側サブタンク７のインクを上流側サブタンク１へ戻すものである。第２のポンプ１３は、インク量調整用ポンプで、下流サブタンク７の液面が下部側水位センサ２２によって所定高さよりも下がったことが検出されると、メインタンク２５から循環路へインクを補給する。又、逆に下流サブタンク７の液面が下部側水位センサ２３によって所定高さよりも上がったことが検出されると、循環路からメインタンク２５へインクを抜くものである。

第１及び第２のポンプ１０，１３の起動、停止或いは正転、逆転が頻繁に切り替わることに起因する、ポンプの寿命や騒音の心配がある場合には、上部側水位センサ２３及び下部側水位センサ２２の検出高さに図に示すような差を設け、適度なヒステリシスを設けておけば良い。

上記した構成において、第１及び第２のポンプ１０，１３が動作されることにより、インクが循環されて印字ヘッド３に供給される。この間、ＣＰＵ１８の制御により印字ヘッド３のノズル３ａからインクが吐出されて記録されることになる。

この循環式のインク供給系では、上流側及び下流側の圧力源１，７のインクの単位体積当たりエネルギーＰ１（Ｐａ），Ｐ２（Ｐａ）と、上流側と下流側の流路抵抗比によって、非印字、或いは少量印字条件でのノズル圧力が定まる。以下、動作を詳細に説明する。

ここで、インクの単位体積当たりエネルギーとは、インクジェットヘッドのノズル高さの大気圧のインクを基準とする単位体積のインクの圧力エネルギーと位置エネルギーの合計値であり、単位はＰａ（パスカル）で、圧力の単位と同じである。

上流側の流路抵抗をＲ１(Ｐａ・ｓ／ｍ^３)、下流側の流路抵抗をＲ２(Ｐａ・ｓ／ｍ^３)、インク流量をＱ(ｍ^３／ｓ)、ノズル圧力をＰｎ（Ｐａ）、ノズル分岐点２４からノズルまでの流路抵抗をＲｎ、流路抵抗比ｒをＲ１：Ｒ２＝１：ｒとする。

ノズルから吐出するインクの流量が十分小さい時のノズル圧力、Ｐｎ０（Ｐａ）は、
Ｐｎ０＝Ｐ１・ｒ／（１＋ｒ）＋Ｐ２／（１＋ｒ）…（１）
Ｑ＝（Ｐ１−Ｐ２）／（Ｒ１＋Ｒ２）となる。

又、ノズルから見た圧力源インピーダンスＲｓ(Ｐａ・ｓ／ｍ^３)は、
Ｒｓ＝（Ｒ１とＲ２の並列抵抗）＋Ｒｎ＝{１／（１／Ｒ１＋１／Ｒ２）}＋Ｒｎ
となる。

ノズルから最大流量qｍ(ｍ^３／ｓ)のインクを吐出している時、ノズル圧力Ｐｎ１は、
Ｐｎ１＝Ｐｎ０−qｍ・Ｒｓ…（２）
である。

ノズルから吐出するインクの流量は、印字の内容によって０(ｍ^３／ｓ)から最大値qｍ(ｍ^３／ｓ)までの間の任意の値を取るので、ノズル圧力は印字の内容によってＰｎ０（Ｐａ）からＰｎ１（Ｐａ）までの間の任意の値を取る。

従って、Ｐｎ０を適正なノズル圧力の範囲の上限以下に選び、かつＰｎ１が適正なノズル圧力の範囲の下限以上になるようにしなければならない。

もし、許容される適正なノズル圧力の範囲の幅が狭ければ、各部の流路の径を太く、長さを短くして各部の流路抵抗を小さく取り、Ｒｓの値を下げ、Ｐｎ１をＰｎ０に近づける設計をすれば良い。

ところで、インクの温度は環境温度やアクチュエータの発熱などの条件によって変化する。インクの温度が変わると、その粘度が変わる。流路抵抗はインクの粘度に比例する。

ここで上の式（１）の値は上流側と下流側の流路抵抗の比ｒの関数になっており各々の流路抵抗自体には依存しないので、インクの温度が、上流側圧力源から印字ヘッドを経由し下流側圧力源に至る間一様なままであれば、インクの温度が変化してもノズル圧力Ｐｎは変化しない。

しかし上流側と下流側のインクの温度が異なると、流路抵抗の比ｒは変化する。その結果ノズル圧力Ｐｎが変動する。

ノズル圧力Ｐｎが変動すれば、インク吐出動作の安定性や、吐出量、吐出速度等の吐出品質が変化し、その結果印字品質が変化する。

上流側と下流側のインクの温度が異なるといったことは、例えば以下のような場合に発生する。

粘度の高いインクを温めて使うことがある。その場合、例えば上流側圧力源１を構成する場所で、インクを温める。暖めたインクは流路と印字ヘッドで冷却されて下流側圧力源７に至る。従って上流側のインク温度は高くなり、下流側のインク温度は上流側より低くなる。このため、ノズル圧力Ｐｎが上昇し、その結果、印字品質が低下し、また、ノズルからインクが漏れてしまう虞がある。

また、別な場合として例えば、印字ヘッド３のノズル近傍のアクチュエータが大きく発熱すると、印字ヘッド３によってインクが加熱される。このインクが下流側流路６、下流側圧力源７、戻り流路８、上流側圧力源１、上流側流路２を流れて循環されることにより、自然に或いは強制的に冷却される場合である。

このような場合にはアクチュエータの場所のインクの温度が最も高く、下流側流路６のインク温度は下流側圧力源７に近付くにつれて低くなる。一方、上流側流路２のインク温度は全体に上流側圧力源１の温度とほぼ同じ温度となるので、下流側流路６のインク温度よりも低い。その結果、ノズル圧力Ｐｎが低下して印字品質が低下し、或いはノズルから空気を引き込み易い状態になる。

この実施の形態によれば、上流側と下流側の流路の温度の違いに起因するノズル圧力Ｐｎの変動を補償するので、上流側と下流側のインクの温度が各々独立に変化した場合であってもインク吐出や印字の品質を維持できる。

次に、温度センサと、温度センサを用いた動作について説明する。

上流側及び下流側の温度センサ１５，１６は、印字ヘッド３の上流側及び下流側にそれぞれ配設される。これら温度センサ１５，１６の位置としては、上流側流路２と下流側流路６の温度をそれぞれ検出できる位置、例えば、印字ヘッド３の上流側入口と下流側出口が選択される。

インクの温度Ｔと、インクの粘度ｕ（Ｔ）は、図２に示すような関係を有している。インクの粘度ｕ（Ｔ）は、インクの温度Ｔが高くなるのに従って低下するようになっている。

上流側及び下流側の温度センサ１５，１６は、制御手段としてのＣＰＵ１８にそれぞれ接続され、上流側及び下流側の温度センサ１５，１６で検出されたインク温度はＣＰＵ１８に送信されるようになっている。

ＣＰＵ１８には上流側及び下流側のサブタンク１，７の気圧源１９，２０がそれぞれ接続され、気圧源１９，２０の気圧を制御するようになっている。

気圧源１９の気圧は上流側サブタンク１の気液界面の圧力と等しく、気圧源２０の気圧は下流側サブタンク７の気液界面の圧力と等しいので、気圧源１９，２０の気圧を制御することによって上流側及び下流側の圧力源のインクの単位体積当たりエネルギーＰ１（Ｐａ），Ｐ２（Ｐａ）を制御することが可能である。

Ｔ１は、上流側温度センサ１５が検出する温度であり、上流側のインクの温度を代表し、Ｔ２は、下流側の温度センサ１６が検出する温度であり、下流側のインクの温度を代表している。

ところで、温度がそれぞれＴ１，Ｔ２の時の、インクの粘度ｕ（Ｔ）（Ｐａ・ｓ）と、上流側流路抵抗Ｒ１、下流側流路抵抗Ｒ２は、例えば次のような関係にある。

上流側及び下流側の「粘度当たり流路抵抗」を、ｄ１，ｄ２（１／ｍ^３）とすれば、
上流側流路抵抗Ｒ１（Ｐａ・ｓ／ｍ^３）＝ｄ１・ｕ（Ｔ１）、
下流側流路抵抗Ｒ２（Ｐａ・ｓ／ｍ^３）＝ｄ２・ｕ（Ｔ２）である。

「粘度当たり流路抵抗」は、単位が（１／ｍ^３）であり、流路の形状によって決まる。

この時、流路抵抗比rは、ｒ＝Ｒ２／Ｒ１＝{ｄ２／ｄ１}・{ｕ（Ｔ２）／ｕ（Ｔ１）}
であるので、検出された温度Ｔ２とＴ１が等しくない場合は、流路抵抗比rの値が
ｕ(Ｔ２)／ｕ（Ｔ１）の比に従って変化する。

そこで、ＣＰＵ１８では、ノズル圧力Ｐｎ＝Ｐ１ｒ／（１＋ｒ）＋Ｐ２／（１＋ｒ）を一定に保つように、流路抵抗比rの変化に基づいて、Ｐ１（Ｐａ），Ｐ２（Ｐａ）の少なくとも一方を調節制御する。

このように、この第１の実施の形態では、インクの温度が変化した場合には、ノズル圧力Ｐｎを一定に保つように、Ｐ１（Ｐａ），Ｐ２（Ｐａ）の少なくとも一方を制御するため、ノズルからインクが垂れたり、空気を吸い込む等の不具合を起こすことがなく、また、インクの吐出体積や、印字品質に影響を与えることがなく、良好な印字が可能となる。

なお、Ｐ１（Ｐａ），Ｐ２（Ｐａ）の両方を調節した場合には、Ｐｎの値を維持しつつ、かつ流量Ｑ＝（Ｐ１−Ｐ２）／（Ｒ１＋Ｒ２）を一定に維持することが可能となり、より望ましい。

（第２の実施の形態）
図３は、第２の実施の形態であるインクジェット記録装置を示す構成図である。

なお、上記した第１の実施の形態で説明した部分と同一部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

この第２の実施の形態は、印字ヘッド３のサイズが小さくてその内部の温度分布がほぼ一様と考えられ、かつ主な熱源が印字ヘッド３にあるような場合を示している。また、インクは、主に下流側圧力源７、戻り流路８、或いは上流側圧力源１で冷却される。

この第２の実施の形態では、上流側流路抵抗と下流側流路抵抗を印字ヘッド３の内側と外側で分け、上流側流路抵抗の外側をＲ１１（Ｐａ・ｓ／ｍ^３）、内側をＲ１２（Ｐａ・ｓ／ｍ^３）、下流側流路抵抗の外側をＲ２１（Ｐａ・ｓ／ｍ^３）、内側をＲ２２（Ｐａ・ｓ／ｍ^３）として考える。

この条件では，上流側圧力源１から印字ヘッド３の上流ポートに至る流路のインク温度は略Ｔ１であり、印字ヘッド３の上流ポートから下流圧力源７に至る流路の温度は略Ｔ２である。従って、
Ｒ１１＝ｄ１１・ｕ（Ｔ１）
Ｒ１２＝ｄ１２・ｕ（Ｔ２）
Ｒ２２＝ｄ２２・ｕ（Ｔ２）
Ｒ２１＝ｄ２１・ｕ（Ｔ２）
Ｒ１＝Ｒ１１＋Ｒ１２
Ｒ２＝Ｒ２２＋Ｒ２１
と考えて良い。

ここで、ｄ１１〜ｄ２２は、各々の場所の粘度当たり流路抵抗（１／ｍ^３）であり、流路の形状によって決まる。

ノズル圧力Ｐｎが所定値になるように、Ｐ１（Ｐａ），Ｐ２（Ｐａ）の少なくとも一方を調節することにより、上記した第１の実施の形態と同様に、良好な印字が可能になる。

（第３の実施の形態）
図４は、第３の実施の形態であるインクジェット記録装置を示すものである。

上記した第２の実施の形態で説明した部分と同一部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

この第３の実施の形態では、上流側圧力源１と下流側圧力源７に、インク温度Ｔ３，Ｔ４を検出する温度センサ２６，２７を増設している。

この第３の実施の形態は上流圧力源１から印字ヘッド３の上流ポートまでの温度勾配が無視できない場合や、印字ヘッド３の下流ポートから下流圧力源７までの温度勾配が無視できない場合に対応できる。

この第３の実施の形態では、Ｒ１１，Ｒ２１を以下のようにして求める。

Ｒ１１，Ｒ２１に対応する上流側、下流側流路に沿って、温度が直線的に変化すると仮定したとき、
Ｒ１１＝ｄ１１・{１／（Ｔ３−Ｔ１）}・∫_Ｔ１ ^Ｔ３ｕ（Ｔ）ｄｔ
Ｒ２１＝ｄ２１・{１／（Ｔ４−Ｔ２）}・∫_Ｔ２ ^Ｔ４ｕ（Ｔ）ｄｔ
先の第２の実施の形態と同様に、印字ヘッド３のサイズが小さく、印字ヘッド３の中の温度分布は略一様と考えられ、かつ熱源が主に印字ヘッド３にある場合には、
Ｒ１２，Ｒ２２は、以下のように求める。

Ｒ１２＝ｄ１２・ｕ（Ｔ２）
Ｒ２２＝ｄ２２・ｕ（Ｔ２）
一方、例えば，粘度が高いインクを使う場合等には、インクタンクを加熱して使うことがあるが、そのような場合には主な熱源が印字ヘッド３に無く、印字ヘッド３内の温度分布が一様でない。

このように主の熱源が印字ヘッド３に無く、印字ヘッド３内の温度分布が一様でない場合には、Ｒ１２，Ｒ２２は、以下のように求めれば良い。

ノズル温度推定値 ＴＮ＝（Ｔ１−Ｔ２）／２＋Ｔ２
Ｒ１２＝ｄ１２・{１／（Ｔ１−ＴＮ）}・∫_ＴＮ ^Ｔ１ｕ（Ｔ）ｄＴ
Ｒ２２＝ｄ２２・{１／（ＴＮ−Ｔ２）}・∫_Ｔ２ ^ＴＮｕ（Ｔ）ｄＴ
さらに、望ましくは、ノズル部分でアクチュエータが発熱することに起因する推定温度上昇値ＫＮをＴＮの式に追加して
ＴＮ＝（Ｔ１−Ｔ２）／２＋Ｔ２＋ＫＮ
としても良い。

ＫＮは、ヘッドのアクチュエータの消費エネルギーとアクチュエータの駆動頻度などから推定できる。

ここでも
Ｒ１＝Ｒ１１＋Ｒ１２
Ｒ２＝Ｒ２２＋Ｒ２１となる。

前の実施例と同様にノズル圧力Ｐｎを所定値に維持する為ようにＰ１（Ｐａ）．Ｐ２（Ｐａ）の少なくとも一方を調節すれば良い。

なお、温度検出部は、必要に応じて追加すれば、ノズル圧力の精度を高めることができる。逆に省略すれば、コストを下げることができる。

このような構成をとることにより、ノズル圧力を最適値に保つことができるとともに、印字品質を良好に維持でき、さらに、ノズル３ａからインクが無駄に垂れたり、空気を吸い込むことを防ぐことができる。

又、後述の駆動波形の温度補償と併用すれば、印字品質や吐出量の温度による変化を抑えることができるとともに、温度が変化している間も安定して印字できる。

駆動波形の温度補償は以下のようにして行えば良い。

インクの温度が変化した時、アクチュエータの温度もそれに連れて変化する。

すると、アクチュエータ近くのインクの粘度が変化するだけでなく、アクチュエータの駆動効率もまた変化する。このため、アクチュエータに与える駆動波形が同じでも吐出特性は変化する。

温度が変化した場合であっても常に吐出特性を一定に保つには、温度に応じて駆動波形を調整すれば良い。例えば温度が上がれば一般にアクチュエータの効率は向上し、かつインクは粘度が下がって吐出しやすくなる。この場合、駆動波形は駆動電圧を下げるように調整する。このとき駆動電圧は上で説明したノズル温度ＴＮの関数となる。この関数は実際に使用する印字ヘッドと実際に使用するインクを用いて、所望の吐出体積を吐出するために必要な駆動電圧とノズル温度ＴＮとの関係を測定する実験を行い、あらかじめ求めておけば良い。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…第１の圧力源、２…上流側流路、３…印字ヘッド、６…下流側流路、７…第２の圧力源、８…戻し流路、１０…第１のポンプ、１２…インク量調整流路、１３…第２のポンプ、１５…第１の温度センサ、１６…第２の温度センサ、１８…ＣＰＵ（制御手段）、２５…メインタンク、Ｔ３…第３の温度検出センサ、Ｔ４…第４の温度検出センサ。

Claims (18)

1. インクを収容し、そのインクに印字ヘッドのノズルの開口高さ位置の大気圧の静止インクを基準とする、「単位体積当たりのエネルギー」Ｐ１(Ｐａ)を生じさせる第１の圧力源と、
   この第１の圧力源と前記印字ヘッドとを接続する上流側流路と、
   前記印字ヘッドに下流側流路を介して接続され、前記印字ヘッドを通過したインクを収容し、そのインクに、前記ノズルの開口高さ位置の大気圧の静止インクを基準とする、「単位体積当たりのエネルギー」Ｐ２(Ｐａ)を生じさせる第２の圧力源と、
   この第２の圧力源と前記第１の圧力源とを接続し、循環路を構成する戻し流路と、
   第１の温度センサと、
   第２の温度センサと、
   前記第１及び第２の少なくとも一方の圧力源のインクの単位体積当たりのエネルギーを変化させる制御手段とを備え、
   前記印字ヘッドは前記上流側流路、下流側流路と前記ノズルに連通する流路とを接続するノズル分岐点を備え、
   前記第１の温度センサは前記ノズル分岐点よりも上流側のインク温度を検出可能に配置され、
   前記第２の温度センサは前記ノズル分岐点よりも下流側のインク温度を検出可能に配置され、
   前記制御手段は前記第１の温度センサによって検出された温度と、第２の温度センサによって検出された温度とに基づいてノズル圧力が所定値を維持するように、前記第１及び第２の少なくとも一方の圧力源のインクの単位体積当たりのエネルギーを制御することを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記制御手段は、さらにインクの温度対粘度特性に基づいてノズル圧力が所定値を維持するように制御することを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
3. 前記第１の温度センサは、前記上流側流路に沿って複数個配設され、
   前記制御手段は、前記複数の第１の温度センサによって検出された各温度と、前記第２の温度センサによって検出された温度と、インクの温度対粘度特性とに基づいて、前記ノズル圧力を所定値に維持することを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
4. 前記第２の温度センサは、前記下流側流路に沿って複数個配設され、
   前記制御手段は、前記複数の第２の温度センサによって検出された各温度と、前記第１の温度センサによって検出された温度と、インクの温度対粘度特性とに基づいて、前記ノズル圧力を所定値に維持することを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
5. 前記戻し流路に設けられた第１のポンプと、
   この第１のポンプの入口側にインク量調整流路を介して接続されたメインタンクと、
   前記インク量調整流路に設けられた第２のポンプと
   を具備する請求項１記載のインクジェット記録装置。
6. 前記第１のポンプは、前記第１の圧力源のインク液面が所定高さよりも下がるのに基づいて前記第２の圧力源のインクを前記第１の圧力源に戻し、
   前記第２のポンプは、前記第２の圧力源のインク液面の高さに基づいて前記メインタンクから前記循環路にインクを補給し、或いは前記循環路から前記メインタンクにインクを戻す請求項５記載のインクジェット記録装置。
7. インクを収容し、そのインクに印字ヘッドのノズルの開口高さ位置の大気圧の静止インクを基準とする、「単位体積当たりのエネルギー」Ｐ１(Ｐａ)を生じさせる第１の圧力源と、
   この第１の圧力源と前記印字ヘッドとを接続する上流側流路と、
   前記印字ヘッドに下流側流路を介して接続され、前記印字ヘッドを通過したインクを収容し、そのインクに、前記ノズルの開口高さ位置の大気圧の静止インクを基準とする、「単位体積当たりのエネルギー」Ｐ２(Ｐａ)を生じさせる第２の圧力源と、
   この第２の圧力源と前記第１の圧力源とを接続し、循環路を構成する戻し流路と、
   インクの温度分布に依存して変化する流路抵抗比ｒを算出する流路抵抗比算出手段と、
   前記「単位体積当たりのエネルギー」Ｐ１又はＰ２の少なくとも一方を変化させる制御手段とを具備し、
   前記上流側流路の流路抵抗Ｒ１(Ｐａ・ｓ／ｍ^３)、下流側流路の流路抵抗Ｒ２(Ｐａ・ｓ／ｍ^３)と、前記流路抵抗比rは、Ｒ１：Ｒ２＝１：ｒの関係にあって、
   前記制御手段は、
   Ｐｎ＝Ｐ１・ｒ／（１＋ｒ）＋Ｐ２／（１＋ｒ）
   で算出されるノズル圧力Ｐｎが所定値を維持するように、前記流路抵抗比ｒの変化に応じて前記「単位体積当たりのエネルギー」Ｐ１又はＰ２の少なくとも一方を制御するインクジェット記録装置。
8. 前記流路抵抗比算出手段は、少なくとも前記印字ヘッドのノズルより上流側のインク温度と、前記印字ヘッドのノズルより下流側のインク温度と、インクの粘度特性とに基づいて、流路抵抗比ｒを算出する請求項７記載のインクジェット記録装置。
9. 前記流路抵抗比算出手段は、前記上流側流路抵抗と下流側流路抵抗のうち少なくとも一方を複数の部分に分割した時、分割した各々の部分に互いに異なる温度を適用して流路抵抗比ｒを算出することを特徴とする請求項７記載のインクジェット記録装置。
10. 前記戻し流路に設けられた第１のポンプと、
    この第１のポンプの上流側にインク量調整流路を介して接続されたメインタンクと、
    前記インク量調整流路に設けられた第２のポンプと
    を具備する請求項７記載のインクジェット記録装置。
11. 前記第１のポンプは、前記第１の圧力源のインク液面が所定高さよりも下がるのに基づいて前記第２の圧力源のインクを前記第１の圧力源に戻し、
    前記第２のポンプは、前記第２の圧力源のインク液面の高さに基づいて前記メインタンクから前記循環路にインクを補給し、或いは前記循環路から前記メインタンクにインクを戻す請求項７記載のインクジェット記録装置。
12. 第１の圧力源に収容したインクに対し、前記第１の圧力源に接続される印字ヘッドのノズルの開口高さ位置の大気圧の静止インクを基準とする、「単位体積当たりのエネルギー」Ｐ１(Ｐａ)を生じさせることと、
    前記印字ヘッドに接続される第２の圧力源に前記印字ヘッドを通過したインクを収容し、そのインクに、前記ノズルの開口高さ位置の大気圧の静止インクを基準とする、「単位体積当たりのエネルギー」Ｐ２(Ｐａ)を生じさせることと、
    前記第２の圧力源内のインクを前記第１の圧力源に戻して循環させることと、
    前記印字ヘッドのノズルより上流側の第１のインク温度を検出することと、
    前記印字ヘッドのノズルより下流側の第２のインク温度を検出することと、
    前記第１及び第２のインク温度と、インクの温度対粘度特性とに基づいて前記第１及び第２の少なくとも一方の圧力源のインクの単位体積当たりのエネルギーを変化させることと
    を具備することを特徴とするインクジェット記録方法。
13. 前記第１及び第２のインク温度と、インクの温度対粘度特性とに基づいてノズル圧力が所定値を維持するように前記第１及び第２の少なくとも一方の圧力源のインクの単位体積当たりのエネルギーを変化させることを特徴とする請求項１２記載のインクジェット記録方法。
14. 前記ノズルの上流から前記第１の圧力源に至るまでの間で複数の第１のインク温度を検出することと、
    前記複数の第１のインク温度と、前記第２のインク温度と、インクの温度対粘度特性とに基づいて前記ノズル圧力が所定値を維持するように前記第１及び第２の少なくとも一方の圧力源のインクの単位体積当たりのエネルギーを変化させることと
    を特徴とする請求項１２記載のインクジェット記録方法。
15. 前記ノズルの下流から前記第２の圧力源に至るまでの間で複数の第２のインク温度を検出することと、
    前記複数の第２のインク温度と、前記第１のインク温度と、インクの温度対粘度特性とに基づいて前記ノズル圧力が所定値を維持するように前記第１及び第２の少なくとも一方の圧力源のインクの単位体積当たりのエネルギーを変化させること
    を具備することを特徴とする請求項１２記載のインクジェット記録方法。
16. 前記第１の圧力源のインク液面が所定高さよりも下がるのに基づいて前記第２の圧力源のインクを前記第１の圧力源に戻す請求項１２記載のインクジェット記録方法。
17. 前記第２の圧力源のインク液面の高さに基づいて前記メインタンクからインクを補給し、或いは前記メインタンクに戻す請求項１２記載のインクジェット記録方法。
18. 第１の圧力源に収容したインクに対し、前記第１の圧力源に接続される印字ヘッドのノズルの開口高さ位置の大気圧の静止インクを基準とする、「単位体積当たりのエネルギー」Ｐ１(Ｐａ)を生じさせることと、
    前記印字ヘッドに接続される第２の圧力源に前記印字ヘッドを通過したインクを収容し、そのインクに、前記ノズルの開口高さ位置の大気圧の静止インクを基準とする、「単位体積当たりのエネルギー」Ｐ２(Ｐａ)を生じさせることと、
    前記第２の圧力源内のインクを前記第１の圧力源に戻して循環させることと、
    前記印字ヘッドのノズルより上流側の第１のインク温度を検出することと、
    前記印字ヘッドのノズルより下流側の第２のインク温度を検出することと、
    前記第１及び第２のインク温度に基づいてノズル圧力が所定値を維持するように、前記第１及び第２の少なくとも一方の圧力源のインクの単位体積当たりのエネルギーを変化させることと
    を具備することを特徴とするインクジェット記録方法。

Images