(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルからインクを吐出して記録媒体上に画像記録を行う記録ヘッドと、
前記記録ヘッドに供給するインクを貯留する上流側インクタンクと、
記録ヘッドで使用されずに排出されたインクを貯留する下流側インクタンクと、
前記上流側インクタンクから前記記録ヘッドへ前記インクを流通するインク供給経路、 前記記録ヘッドから下流側インクタンクへ前記インクを流通するインク排出経路及び、下流側インクタンクから上流側インクタンクへ前記インクを帰還させるインク循環経路により形成されるインク循環経路と、
前記インク循環経路内にて、インクを通常と設定されたインク循環量で送液する第１のインク循環量と、該第１のインク循環量よりも高いインク循環量を送液する第２のインク循環量と、前記第１のインク循環量よりも低いインク循環量を送液する第３のインク循環量と、を切り換えて、インクを循環させるインク循環量制御部と、
前記インク循環経路内のインク温度を検出するインク温度検出部と、
前記インク温度検出部で検出されたインク温度に基づき、所望するインク温度となるように加温又は冷却により制御するインク温度制御部と、を具備し、
前記第１のインク循環量は、前記記録ヘッドからの吐出が最適となる最適温度範囲内において前記インク循環経路を循環される循環量であり、
前記インク循環量制御部は、前記インク温度制御部によるインクの加温過程において、前記インク温度検出部により検出されたインク温度が、前記最適温度範囲の下限温度より低い場合には、該下限温度よりも低い温度である閾値温度１を設定すると共に、
さらに検出されたインク温度が前記閾値温度１未満の場合には、前記循環経路内の循環量を前記第２のインク循環量に設定し、
前記インク温度検出部によりインク温度が前記閾値温度１になったことが検出されると、前記循環経路内の前記第３のインク循環量に設定し、
前記インク温度検出部によりインク温度が前記閾値温度１より高い閾値温度２以上となったことが検出されると、前記循環経路内の循環量を第２のインク循環量に再設定することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記インク循環量制御部は、
前記第２のインク循環量に再設定されてからインク温度が予め設定された目標温度に達するか、又は予め定めた時間が経過したときに、前記循環経路内の循環量を前記第１のインク循環量に切り換え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。
【請求項３】
ノズルからインクを吐出して記録媒体上に画像記録を行う記録ヘッドと、
前記記録ヘッドに供給するインクを貯留する上流側インクタンクと、
記録ヘッドで使用されずに排出されたインクを貯留する下流側インクタンクと、
前記上流側インクタンクから前記記録ヘッドへ前記インクを流通するインク供給経路、 前記記録ヘッドから下流側インクタンクへ前記インクを流通するインク排出経路及び、下流側インクタンクから上流側インクタンクへ前記インクを帰還させるインク循環経路により形成されるインク循環経路と、
前記インク循環経路内にて、インクを通常と設定されたインク循環量で送液する第１のインク循環量と、該第１のインク循環量よりも高いインク循環量を送液する第２のインク循環量と、前記第１のインク循環量よりも低いインク循環量を送液する第３のインク循環量と、を切り換えて、インクを循環させるインク循環量制御部と、
前記インク循環経路内のインク温度を検出するインク温度検出部と、
前記インク温度検出部で検出されたインク温度に基づき、所望するインク温度となるように加温又は冷却により制御するインク温度制御部と、を具備し、
前記第１のインク循環量は、前記記録ヘッドからの吐出が最適となる最適温度範囲内において前記インク循環経路を循環される循環量であり、
前記インク循環量制御部は、前記インク温度制御部によるインクの冷却過程において、
前記インク温度検出部により検出されたインク温度が、前記最適温度範囲の上限温度より高い場合には、該上限温度よりも高い温度である閾値温度３を設定すると共に、
さらに検出されたインク温度が前記閾値温度３より高い場合には、前記循環経路内の循環量を前記第２のインク循環量に設定し、
前記インク温度検出部によりインク温度が前記閾値温度３以下になったことが検出されると、前記循環経路内の循環量を前記第３のインク循環量に設定し、
前記インク温度検出部によりインク温度が前記閾値温度３より低い閾値温度４以下となったことを検出すると、前記循環経路内の循環量を第２のインク循環量に再設定することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記インク循環量制御部は、
前記第２のインク循環量に再設定されてからインク温度が予め設定された目標温度に達するか、又は予め定めた時間が経過したときに、前記循環経路内の循環量を前記第１のインク循環量に切り換えることを特徴とする請求項３記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記インク循環量制御部は、
上流側インクタンク内の圧力を調整する上流側インクタンク圧力調整部と、
下流側インクタンク内の圧力を調整する上流側インクタンク圧力調整部と、を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記インク循環量制御部は、
前記記録ヘッドよりも重力方向上方に配置された前記上流側インクタンク内のインクの高さ位置を検出する第１のインク位置検出部と、
前記記録ヘッドよりも重力方向下方に配置された前記下流側インクタンク内のインクの高さ位置を検出する第２のインク位置検出部と、
前記第１のインク位置検出部により検出されたインクの高さ位置が予め設定された高さを維持するように、前記上流側インクタンクを重力方向に移動する上流側インクタンク位置調整部と、
前記第２のインク位置検出部により検出されたインクの高さ位置が予め設定された高さを維持するように、前記下流側インクタンクを重力方向に移動する下流側インクタンク位置調整部と、
を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記インク循環量制御部は、
前記インク供給経路に設けられ、該インク供給経路における径を変化させることでインクに対する流路抵抗を調整するインク供給経路流路抵抗調整部と、
前記インク帰還経路に設けられ、該インク帰還経路における径を変化させることでインクに対する流路抵抗を調整するインク帰還経路流路抵抗調整部と、
を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録ヘッドに供給するインクの吐出可能温度を制御するインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、記録ヘッドのノズルからインクを吐出し、記録媒体上に所望の画像を記録するインクジェット記録装置が知られている。この記録装置は、選択された画質モードの画像を記録するために、使用するインクにより定められたインク粘度領域内に維持する必要がある。これは、画像記録時に、その吐出可能粘度領域が外れた状態のインクを用いると、ノズルからの吐出が不安定になり、不吐出、飛行曲がり又は、ミスト発生等々の不具合が生じて、設定されていた高画質の画像が記録できない。
【０００３】
そのため、インクが吐出可能な粘度領域内となるようにインク粘度を調製する必要がある。インク粘度には温度依存性があり、様々な環境下にインクジェット記録装置の設置されるため、その環境による周囲温度により粘度が変化して、適正粘度範囲を外れてしまうことがある。そのため、インク温度の調整手段を備えている。
【０００４】
インク温度の調整手段の１つとして、インクを循環させるインク経路を用いることができる。これは、記録ヘッドに設けられたインクの流入口と流出口を、それぞれにインクタンクとチューブ等からなるインク経路で結び、記録ヘッドとインクタンクとの間で循環されるようにインクを流してインク循環経路を形成する。
【０００５】
このインク循環経路上に温度調節手段を設けて、インクを循環しつつ、記録ヘッド内に供給されるインクが適正な温度になるように調整する。つまり、インク循環を行いつつ、起動時の低温のインクを加温し、且つヘッド駆動によって高温化した記録ヘッド内のインクを適正な温度のインクと入れ替えて、排出された高温のインクを冷却する。
【０００６】
特許文献１には、記録ヘッドにインクの流入口と流出口が設けられ、それらからインクを循環供給し、さらにインクが吐出中であっても、循環供給可能である技術が提案されている。また、特許文献２には、記録ヘッドのインク循環経路を備え、さらに、インク温度を検知して、その温度に応じてインクの循環量を可変させる技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１７５６５１号公報
【特許文献２】特開２００８−２３８０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述した特許文献１に記載されるインクの温度制御においては、高速記録を行ってインクが高温になった場合に、インク循環流量を増加して冷却効果を高めることと、必要によっては、インクタンクに冷却手段を備えることが提案されている。しかし、その内容は、概念的な発想のみであり、実施可能に詳細には記載されてはいない。特に、起動時などの低温から加温する制御については何も触れられていない。
【０００９】
また、特許文献２における構成では、インク温度制御について、冷却については記載されているが、加温については記録ヘッドの発熱による依存する程度の記載である。この特許文献２においても、インクの温度制御方法については詳細な記載がなく、さらに、装置起動時の低温のインクに対する加温の制御については何も触れられていない。
【００１０】
そこで本発明は、装置起動時など低温のインクから短時間で安定化した吐出可能温度範囲内にインクに加温して記録開始時間を早め、且つ安定した高画質の画像を記録するインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明に従う実施形態は、ノズルからインクを吐出して記録媒体上に画像記録を行う記録ヘッドと、前記記録ヘッドに供給するインクを貯留する上流側インクタンクと、記録ヘッドで使用されずに排出されたインクを貯留する下流側インクタンクと、前記上流側インクタンクから前記記録ヘッドへ前記インクを流通するインク供給経路、前記記録ヘッドから下流側インクタンクへ前記インクを流通するインク排出経路及び、下流側インクタンクから上流側インクタンクへ前記インクを帰還させるインク循環経路により形成されるインク循環経路と、前記インク循環経路内にて、インクを通常と設定されたインク循環量で送液する第１のインク循環量と、該第１のインク循環量よりも高いインク循環量を送液する第２のインク循環量と、前記第１のインク循環量よりも低いインク循環量を送液する第３のインク循環量と、を切り換えて、インクを循環させるインク循環量制御部と、前記インク循環経路内のインク温度を検出するインク温度検出部と、前記インク温度検出部で検出されたインク温度に基づき、所望するインク温度となるように加温又は冷却により制御するインク温度制御部と、を具備し、前記第１のインク循環量は、前記記録ヘッドからの吐出が最適となる最適温度範囲内において前記インク循環経路を循環される循環量であり、前記インク循環量制御部は、前記インク温度制御部によるインクの加温過程において、前記インク温度検出部により検出されたインク温度が、前記最適温度範囲の下限温度より低い場合には、該下限温度よりも低い温度である閾値温度１を設定すると共に、さらに検出されたインク温度が前記閾値温度１未満の場合には、前記循環経路内の循環量を前記第２のインク循環量に設定し、前記インク温度検出部によりインク温度が前記閾値温度１になったことが検出されると、前記循環経路内の前記第３のインク循環量に設定し、前記インク温度検出部によりインク温度が前記閾値温度１より高い閾値温度２以上となったことが検出されると、前記循環経路内の循環量を第２のインク循環量に再設定するインクジェット記録装置を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、装置起動時など低温のインクから短時間で安定化した吐出可能温度範囲内の温度のインクに加温して記録開始時間を早め、且つ安定した高画質の画像を記録するインクジェット記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の本実施形態に係るインクジェット記録装置におけるインク経路を概念的に示す図である。
【図２Ａ】図２Ａは、インク循環量と温度調整部の加温時間の関係によるインク循環経路全体におけるインク温度の加温特性を示す図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、インク循環経路のインク温度と加熱されたインク温度とによる記録ヘッドに流入するインクの温度特性を示す図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、１０℃のインクを温度調整部に供給した場合に記録ヘッドでのインク温度とそのために必要な加熱時間を示す図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、図２Ｃにおける温度上昇が逆転する部分を拡大して示す図である。
【図２Ｅ】図２Ｅは、第１の実施形態におけるインクの加温制御の特徴を示す図であり、図２Ａ乃至図２Ｄをまとめた結果を示す図である。
【図３Ａ】図３Ａは、第１の実施形態のインクジェット記録装置におけるインク温度の加温とインク循環量の制御について説明するためのフローチャートの前半部分である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図３Ａに続く、インク温度の加温とインク循環量の制御について説明するためのフローチャートの後半部分である。
【図４Ａ】図４Ａは、記録ヘッド内の圧力を一定に維持し、インク循環量を制御するための制御方法について説明するための図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、記録ヘッド内の圧力を一定に維持しインク循環量を制御する際に、インクの昇温時間を短縮した第１の実施形態の変形例について説明するための図である。
【図５Ａ】図５Ａは、記録可能温度範囲の上限値を越えた場合のインク冷却の温度制御について説明するためのフローチャートの前半部分である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図５Ａに続く、インク冷却の温度制御について説明するためのフローチャートの後半部分である。
【図６】図６は、第２の本実施形態に係るインクジェット記録装置におけるインク経路を概念的に示す図である。
【図７】図７は、第３の本実施形態に係るインクジェット記録装置におけるインク経路を概念的に示す図である。
【図８Ａ】図８Ａは、インク循環量と温度調整部の冷却時間の関係によるインク循環経路全体におけるインク温度の冷却特性を示す図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、インク循環経路のインク温度と冷却されたインク温度とによる記録ヘッドに流入するインクの温度特性を示す図である。
【図８Ｃ】図８Ｃは、５０℃のインクを温度調整部に供給した場合に記録ヘッドでのインク温度とそのために必要な冷却時間を示す拡大図である。
【図８Ｄ】図８Ｄは、第１の実施形態におけるインクの冷却制御の特徴を示す図であり、図８Ａ乃至図８Ｃをまとめた結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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、第１の本実施形態に係るインクジェット記録装置（以下、記録装置と称する）におけるインク経路を概念的に示す図である。
【００１５】
この記録装置１は、複数のノズル（図示せず）が形成された記録ヘッド１０を備え、各ノズルが形成されたインク吐出面に対向した位置に、記録媒体１１を搬送する搬送機構１２が配置される。この搬送機構１２は、例えば、ベルトが捲回された上面（記録ヘッドとの対向面）が平坦なプラテンと、そのベルトを回転させる駆動部とにより構成される。
【００１６】
この記録装置１は、上流側インクタンクである加圧タンク４０から記録ヘッド１０にインクを供給するインク供給経路３１（３２）と、記録ヘッド１０で吐出されなかったインクを負圧タンク５０に排出するインク排出経路３３と、下流側タンクである負圧タンク５０から加圧タンク４０にインクを戻すインク帰還経路３４（３５）と、により構成されるインク循環経路３０を備えている。これらの経路は、樹脂や金属からなるチューブ等が用いられている。
【００１７】
インク供給経路において、インク供給経路３１とインク供給経路３２との間に、インクを加温又は冷却して温度を調整する温度調整部２０が設けられている。インク帰還経路において、インク帰還経路３４とインク帰還経路３５の間に、インクを送液するためのポンプ６０が設けられている。また、インク経路上には図示していないが、気泡除去のためのエアバッファや異物除去のためのフィルタを必要に応じて設けられている。
【００１８】
記録ヘッド１０は、内部に各ノズルに繋がるインク室（図示せず）が設けられており、このインク室には、インクを流入させる流入用インクポート１０ａと、ノズルから吐出されなかったインクをインク室から排出させる流出用インクポート１０ｂが設けられている。この流入用インクポート１０ａは、インク供給経路３２に接続され、温度調整部２０から温度調整されたインクを供給する。流出用インクポート１０ｂは、インク排出経路３３に接続され、記録ヘッド１０から流出したインクを負圧タンク５０へ排出する。
【００１９】
また、流出用インクポート１０ｂには、インク温度検出部２１が設けられている。本実施形態では、インク温度検出部２１を流出用インクポート１０ｂに配置しているが、これに限定されず、流入用インクポート１０ａ側に設けてもよいし、両方のインクポートに設けてもよい。又は、記録ヘッドのインク室内にインク温度検出部２１を設けてもよい。
【００２０】
このインク温度検出部２１は、例えば熱電対等の公知な温度センサを用いている。本実施形態では、インク温度検出部２１は記録ヘッド１０から排出されたインクの温度を検出し、その検出結果を制御部８０に出力する。インク１３は、インク循環経路３０内を循環しながら、主として、ヒーター２３及び冷却ファン２２を備える温度調整部２０によって、加温又は冷却される。温度調整部２０は、制御部８０に制御されるインク温度制御部８１の指示によって、インク温度が最適温度範囲内に入るように調整している。また、インク温度制御部８１には、記録装置の周囲環境を検出するために、装置周囲の外気温を検出する外気温検出部２４が設けられている。
【００２１】
外気温検出部２４による検出温度と、インク温度検出部２１による検出温度とに基づいて、インク経路から輻射される熱量が求められ、その熱量に応じて後述するようにインク温度並びに循環量が制御される。 
また、少なくとも画像記録時には、記録ヘッド１０の各ノズルには、メニスカスが形成される。このメニスカスは、ノズルにインク室側（内部側）からの負圧を与えて形成される。
【００２２】
搬送機構１２によって搬送された記録媒体１１は、記録ヘッド１０のノズルの前方を通過する際に、記録媒体１１の搬送と同期した吐出信号に基づいて、各ノズルからインク１３が吐出されて、記録媒体１１上に画像が記録される。この時、インク温度が例えば、２０℃から３０℃の範囲である場合には、この範囲内にインク１３の温度を制御することによって、非常に良好なインク吐出特性となり、高画質の画像記録が実施できる。
【００２３】
次に、インク循環経路３０によるインクの循環制御について説明する。  
まず、インクが循環していない状態は、インク循環経路３０内が全体として、負圧になっている状態であり、記録ヘッド１０内も負圧に保たれて、各ノズルにはメニスカスが形成されている。このインクが循環していない場合に、インク循環経路３０内を負圧にする方法としては、記録ヘッド１０より、重力方向において、下側にあるインクタンク、例えば負圧タンク５０を大気開放し、記録ヘッド１０よりも上にあるインクタンク、例えば、加圧タンク４０を閉塞する方法がある。また、加圧タンク４０、負圧タンク５０が共に、記録ヘッド１０よりも重力方向下側にあるならば、両方のインクタンクを大気開放しても良い。インクタンク内を大気開放又は、閉塞させる手段は、加圧タンク圧力調整部４１、負圧タンク圧力調整部５１内に配置される、図示していない電磁弁などでなされる。
【００２４】
続いてインク循環時の制御について説明する。  
加圧タンク４０には、加圧タンク圧力調整部４１がチューブにより接続されている。インク循環時は、加圧タンク圧力調整部４１によって、加圧タンク４０内の圧力は、正圧に加圧制御される。また負圧タンク５０には、負圧タンク圧力調整部５１がチューブにより接続されている。インク循環時は、加圧タンク４０への正圧印加と同時、もしくは、それよりも若干早目に、負圧タンク圧力調整部５１によって、負圧タンク５０内の圧力が負圧に減圧制御される。ここで、負圧の方が同時か早めに動作させるのは、先に記録ヘッド１０内が正圧に印加されるとノズルからのインク垂れが発生するため、これを防止するためである。
【００２５】
これらの加圧、負圧インクタンク４０，５０内の圧力をそれぞれに制御することによって、加圧タンク４０内のインク１３がインク供給経路３１に送り出される。さらに、インク１３は、温度調整部２０及びインク供給経路３２を経由して、記録ヘッド１０に流入する。その後、負圧タンク５０の負圧によって、記録ヘッド１０から吐出されなかったインク１３が排出されて、インク経路３３を経由して、負圧タンク５０に入る。負圧タンク５０に収容されたインク１３は、循環ポンプ６０によって、加圧タンク４０に戻るように送液される。
【００２６】
このようなインク循環において、インク循環量制御部８２は、加圧タンク圧力調整部４１、負圧タンク圧力調整部５１及び、循環用ポンプ６０を統合的に制御して、インク循環経路内を循環されるインク量（以下、インク循環量と称する）の増減を行う。インク循環量制御部８２が、インク循環量を増加させる場合には、加圧タンク圧力調整部４１による正圧と、負圧タンク圧力調整部５１の負圧とのそれぞれの値を適宜に設定する。さらに、記録ヘッド１０内のノズル圧を一定に保持すると共に、ポンプ６０の送液量を増加させて、加圧タンク４０及び負圧タンク５０のインク液面高さが一定になるように制御する。
【００２７】
反対に、インク循環量を減少させる場合は、前述したように加圧タンク圧力調整部４１と負圧タンク圧力調整部５１を適宜設定した後、記録ヘッド１０内のノズル圧を一定に保持すると共に、ポンプ６０の送液量を減少させて、加圧タンク４０及び負圧タンク５０のインク液面高さが元の適正値に戻るように制御する。
【００２８】
また、記録ヘッド１０による記録動作がなされ、インク吐出が行われている場合と、単純に循環している場合とでは、記録ヘッド１０の上流側（流入インクポート）と下流側（流出用インクポート）とにおけるインク循環量は異なるので、これらを加味して、インク循環量の制御を行っている。つまり、インク吐出時の方が、非吐出時に比べて、記録ヘッド１０から排出されるインク量は少なくなる。必要であれば、図示しないインク液面高さ検出により得られたインクタンク内インク量情報も参照できる。またインク吐出によって、インク循環経路内のインク総量は減少するため、これも図示しない別途、補給用のインクボトルによって、インク供給経路にインク１３を補給することで、一定のインク循環量を維持させる。尚、インク補給の手法は、着脱可能なメインタンクを接続して、補充インクをサブタンクに流し込む手法や、別途加圧手段によってインク経路内に注入する手法等が考えられる。
【００２９】
本実施形態では、寒冷地等において発生しやすい、コールドスタート等の現在のインク温度と、インク吐出時の最適温度範囲との間で温度差が大きい場合であって、インク温度検出部２１で検出された現在（起動前）のインク１３の温度が５℃の場合を例として、インク循環量制御方法について説明する。
【００３０】
本実施形態で使用するインク吐出可能な温度範囲は、例えば、１５℃〜４０℃の範囲とすると、まずはこの範囲内に入るようにインク温度を制御しなければならない。そこで、温度調整部２０内にあるヒーター２３の加温によりインク温度を上昇させるが、インク循環を行う構成であるため、５℃から急峻に１５℃以上に上昇させることはできない。さらに、より適正なインク吐出のための最適温度範囲としては、２０℃〜３０℃に設定されており、この範囲に維持することが、より安定した吐出を行うことができる。尚、本実施形態では、一例として、インク吐出可能な温度範囲を１５℃〜４０℃とし、より好ましい最適温度範囲を２０℃〜３０℃としているが、勿論、この範囲に限定されるものではなく、使用するインクの特性により適宜変更される。
【００３１】
図２Ａは、インク循環量と温度調整部２０の加温時間の関係によるインク循環経路全体におけるインク温度の加温特性を示す図である。ここでは、インク循環経路３０内に含まれるインク総量は、例えば、９０mlとする。これをインク循環量制御部８２によって、３０ml/min（低：第３のインク循環量）、６０ml/min（中：第１のインク循環量）、９０ml/min（高：第２のインク循環量）の３つのインク循環量で送液した場合の温度調整部２０における入口側、出口側のインク温度の平均値をプロットしている。尚、インク温度が適正温度範囲内にある通常の駆動時においては、インク循環量は、６０ml/min通常（中）となる。
【００３２】
インク１３は、加温された後、インク循環経路３０を循環するうちに、主として輻射により放熱され、ヒーター２３で加熱された温度は、ノズルに到達するまで維持されずに温度降下する。このため、ノズルに到達したときに所望する温度に対して、予め輻射熱として放熱されるインク温度分を含めた温度を加熱後インク温度としている。
【００３３】
図２Ａにおいて、インク循環量を９０ml/minで加温して、インクを一巡させると、循環開始時に５℃のインクは、インク全体が均一的に加熱されて、８℃に上昇し、再度、温度調整部２０に戻ってくる。同様に、６０ml/minにおいては、５℃のインクは、インク循環経路３０を一巡すると、全体的に８．２℃に上昇する。また、３０ml/minでは、５℃のインクは、インク循環経路３０を一巡すると、全体的に９．３℃に上昇する。
【００３４】
しかし、加温時間の観点からみると、インク循環量が異なるため、３分後のインク温度で見ると、それぞれ、９０ml/minでは５℃のインクは、インク経路を３回分巡るので、１２．５℃、６０ml/minではインク経路を１．５回巡るので、１０．８℃、３０ml/minでは５℃のインクはインク経路を１回のみ巡るので、９．３℃となる。
【００３５】
つまり、インク吐出可能な温度範囲の下限値であるインク温度１５℃以上とするためには、インク循環量９０ml/minにより、５℃のインクを５分以上、同様に６０ml/minでは、５℃のインクを７分以上、３０ml/minでは１２分以上の加温時間が必要である。従って、非常に低いインク温度にある状態からインク循環経路全体におけるインクを加温するためには、インク循環量は多い方が好ましい。
【００３６】
次に、図２Ｂは、インク循環経路のインク温度（ヒーター２３で加熱される前のインク温度）と、温度調整部２０のヒーター２３で加熱されたインク温度とにより、記録ヘッド１０に流入するインクの温度特性を示す図である。
【００３７】
本実施形態におけるインク供給経路３２（記録ヘッド１０と温度調整部２０との間）は、インク循環経路３０の約１／６の長さを有している。このインク供給経路が短くなれば、即ち、記録ヘッド１０と温度調整部２０が近距離に配置される程、インク経路３０からの輻射による放熱の影響は少なくなり、ヒーター２３により上昇したインク温度はあまり下がらずにノズルまで到達する。また、インク循環量が低い方が、インク１３への加熱がヒーター２３により有効に行われるため、インク温度は高くなって、記録ヘッド１０へ到達する。
【００３８】
記録ヘッド１０内におけるインク温度は、インク循環量３０ml/minでは、５℃のインクがヒーター２３によって上昇し、インク供給経路３２における輻射によって放熱されたとしても、１０℃以上で到達する。この場合、インク循環量（送液量）を増加させると、ヒーター２３からインク１３への伝熱量は同等であるが、単位インク量当たりに加熱する加熱時間が短いため、加熱後のインク温度は低くなる。しかし、インク量を減少させると、加熱直後のインク温度は高くなるが、外気との温度差も大きくなり、輻射による放熱が多くなる。
【００３９】
本実施形態におけるインク循環経路３０では、輻射による放熱を考慮しても、記録ヘッド位置では、インク循環量３０ml/minが、加熱直後に最もインク温度が高くなり、９℃のインクをヒーター２３に供給すれば１５℃以上になるため、また、誤差を考慮しても、１０℃のインクを温度調整部２０に供給すれば、インク吐出可能温度範囲の下限である１５℃を越えるインク温度に昇温させることができる。そして、ヒーターによって記録ヘッド１０内におけるインク温度を１５℃以上に加温できるヒーター入口温度を閾値温度１とし、ここではインク温度検出部２１、外気温検出部２４からのそれぞれの検出温度（５℃）に基づき、当該閾値温度１を９℃に設定している。ここでは、閾値温度１を９℃としたが、勿論、インクの種類等に応じて適宜、設定される温度である。
【００４０】
図２Ｃにおいては、１０℃のインクを温度調整部２０に供給した場合に、記録ヘッド１０でのインク温度とそのために必要な加熱時間を示している。  
ここで、３０ml/minでは、０．５分で１５℃以上となっており、温度調整部２０から流出したインクが、１／６経路分の記録ヘッド１０の位置では、１５℃以上になっている。しかし、それ以上のインク循環量では、３０ml/minより時間がかかっている。但し、３０ml/minで行う場合に、加温開始時のインクの温度が１０℃以下の場合には、図２Ａで述べたように、時間を要してしまうため、１０℃以上のインク温度が必要となっている。
【００４１】
また、図２Ｃでは、インクが１５℃を越えて、さらに加熱されると、インク加温時間とインク温度の関係において、インク循環量によって逆転する。つまり、３０ml/minより、６０ml/min又は９０ml/minの方が温度上昇は早くなる。
【００４２】
図２Ｄは、この温度上昇が逆転する部分を拡大して示している。これは、インク温度が２０℃の近辺において、それ以下の温度では、３０ml/minの方が早く温度上昇するが、９０ml/minの方が再び温度上昇が高くなっている。つまり、この２０℃を越えた時点から、インク循環量を再び増加させた方が早くインク温度を昇温できる。この２０℃を閾値温度２とする。例えば、インク温度を調整する上での目標値を、最適温度範囲の中央、例えば２４℃に設定した場合などには、インク温度が２０℃に達したならば、インク循環量を９０ml/minに設定することで、より早く加温することが可能となる。
【００４３】
以上説明したように、記録ヘッド１０における最適温度範囲内への到達を考慮した場合、単純にインク循環量を多くすれば良いとか、少なくすれば良いということではないことがわかる。
【００４４】
図２Ｅは、本実施形態におけるインクの加温制御の特徴を示す図であり、図２Ａ乃至図２Ｄの結果をまとめたものを示している。  
加温開始時のインクの温度を５℃として、閾値温度１までインクを加温する。この時は、例えば、通常時を６０ml/min（中）と仮定した場合、９０ml/min（高）のように、インク循環量を通常時よりも多くする。前述したように、インク量を多くして、インク経路全体を加温することで、温度調整部２０のヒーター２３への供給インク温度をできるだけ早く昇温させる。これは、図２Ａと図２Ｃで説明したように、インク温度が閾値温度１未満の５℃以下の場合に、インク循環量が少ないと、インク循環量が多い場合に比べて、適正インク吐出温度範囲内に到達するのに時間を要している。このため、閾値温度１未満のインク温度の時に、少ないインク循環量で加温を行うと、インク経路全体の昇温速度も遅くなり、結果的にインク吐出を開始できる時期が遅くなってしまう。
【００４５】
次に、インク温度が閾値温度１に到達したならば、インク循環量を低下させる。実施形態では、３０ml/minを提示している。これは、単位インク循環量当たりの伝熱量を増加することとなり、温度調整部２０の近傍に配置されている記録ヘッド１０にインク温度を下降させることなく供給できるためであり、インク温度がインク吐出可能温度範囲の下限である１５℃に到達し、直ちにインク吐出可能となる。
【００４６】
本実施形態によれば、この最初に記録開始できる時間（ファーストプリントタイム）は約３分であり、インク循環量を一定とした時の最速のファーストプリントタイムが約５分であることに比べて、大きく短縮できる。この２分の開始時間が早まることは、高速処理能力を有する画像記録装置においては、大きなメリットとなる。その２分の差において、記録装置の処理能力が例えば、１００枚／分であれば２００枚、２００枚／分であれば４００枚もの処理が完了していることとなり、さらに高速処理を行うほど顕著な効果が現れてくる。
【００４７】
インク温度が１５℃に達したとしても、インクの飛翔特性がより良好になる最適インク温度範囲に達していないので、継続してインクの加温を行う。その後、インク温度が２０℃を越えると、インク循環量を通常時よりも多くするように切り換える。この切り換えにより、インク循環量を増加させると、図２Ｄに図示するように、より効果的に伝熱でき、インク温度をさらに挙げることができる。
【００４８】
ここでは、インク循環量を９０ml/min−３０ml/min−９０ml/minと切り換えた例を示しているが、インク温度が適正温度範囲内に入ってから所定時間後（例えば、５分後。この５分の間で目標温度である２４℃に到達可能）には、インク循環量は９０ml/minから通常時の６０ml/min（中）に切り換えられる。
【００４９】
以上のことから、循環するインクに対して加温する場合は、インク循環量を一定で加温する工程よりも、異なるインク循環量を適正に切り換えることにより、同じ装置構成によるインク温度調整部であっても、より早く且つより吐出可能なインク温度範囲、さらには最適温度範囲へ上昇させることができる。この結果、記録開始時間（ファーストプリントタイム）をより短くすることができ、効率の高い印刷を行うことができる。また、最適温度範囲へも早く到達できることから、高画質な画像をより早く且つ安定的に記録することができる。
【００５０】
図３に示すフローチャートを参照して、本実施形態のインクジェット記録装置におけるインク温度の加温とインク循環量の制御について説明する。尚、以下の説明では、電源投入時に検出されるインク温度が最適インク温度範囲内か、最適インク温度範囲の下限値よりも低いか、の２通りに限定するものとして、検出されるインク温度が最適インク温度範囲の上限を超える場合については後述する。
【００５１】
まず、ユーザーにより記録装置の本体電源がオンされる（ステップＳ１）。この電源オンにより、制御部８０、インク温度制御部８１、温度調整部２０、インク循環量制御部８２及び搬送機構などの各構成部が起動し、それぞれに初期化される。
【００５２】
次に、インク温度検出部２１により、現在のインク温度が検出されると共に、外気温検出部２４により、現在の装置環境における外気温が検出される（ステップＳ２）。この検出されたインク温度が最適インク温度範囲内か否かを判定する（ステップＳ３）。ここでは、最適インク温度範囲は、２０℃から３０℃の範囲である。この判定で、検出されたインク温度が最適インク温度範囲内にあれば（ＹＥＳ）、通常時のインク循環量６０ml/minに設定してインク循環を開始する（ステップＳ４）。そして、インク温度が最適インク温度範囲内で維持されるように、予め設定される目標温度２４℃になるように、インク温度が調整される。その調整開始と同時に、図１に示す加圧タンク圧力調整手段４１や負圧タンク圧力調整手段５１、そして、循環ポンプ６０の動作情報からインク循環量６０ml/minに設定されたならば、記録媒体１１に画像の記録を開始する（ステップＳ５）。
【００５３】
一方、ステップＳ３の判定において、インク温度が最適インク温度範囲度外、即ちインク温度が２０℃よりも低い場合（ＮＯ）、閾値温度１を算出する（ステップＳ６）。このステップＳ６では、外気温検出部２４により検出した外気温度と、検出部２１で検出されたインク温度、及び温度調整部２０の温度調整能力、さらにインク経路３０の伝熱特性とによって閾値温度１が算出される。
【００５４】
次に、インク温度と算出された閾値温度１とを比較し、インク温度が閾値温度１以上か否かを判定する（ステップ７）。この判定で検出されたインク温度が例えば、閾値温度９℃未満であれば（ＮＯ）、図２Ｄで述べたように、インク循環量を９０ml/min（高）に切り換えると共に（ステップＳ８）、温度調整部２０のヒーター２３によりインクを加温する（ステップＳ９）。この加温に際して、インク温度の検出を行いつつ、ステップＳ９に戻る。また、ステップＳ７の判定で、インク温度が閾値温度１以上であれば（ＹＥＳ）、インク循環量を３０ml/min（低）に切り換えて（ステップＳ１１）インク加温を行う（ステップＳ１２）。
【００５５】
次に、加温されるインク温度を検出して（ステップＳ１３）、インク温度がインク吐出可能な温度範囲の下限値である１５℃以上に達したか否かを判定する（ステップ１４）。この判定でインク吐出可能な温度範囲内に入っていれば（ＹＥＳ）、画像記録を開始する（ステップＳ１５）。尚、インク吐出可能な温度範囲を基準に画像記録を開始する場合、その温度範囲の下限値である１５℃に達した時に画像記録が開始されるが、その記録開始時においてもインク循環量３０ml/min（低）でインク加温は継続されている。
【００５６】
このように、インク温度が閾値温度１に達した後、インク循環量を３０ml/min（低）に切り換えることで、通常の６０ml/min（中）に設定しているときや９０ml/min（高）に設定しているときに比べて、ヒーター２３によるインクの加温に対する全体的なエネルギーの伝達効率は低下するが、記録ヘッドに流入するインク（温度調整部２０から加温されて流出されたインク）のみを部分的に加熱して、早くインク吐出可能な温度範囲、さらに最適温度範囲まで昇温して記録ヘッド１０に供給することができる。
【００５７】
次に、インク温度が前述した閾値温度２、即ち２０℃以上か否かを判定する（ステップＳ１６）。ここでは、閾値温度２を２０℃としたが、勿論、インクの種類等に応じて適宜、設定される温度である。この判定において、インク温度が閾値温度２以上になるように加温を維持し（ＮＯ）、閾値温度２以上になったのであれば（ＹＥＳ）、時間計測を開始する（ステップＳ１７）と共に、図２Ｅに示すように、インク循環量を９０ml/min（高）に増加させて（ステップＳ１８）、インク温度を検出する（ステップＳ１９）。
【００５８】
検出されたインク温度が２４℃になったか否かを判定し（ステップＳ２１）、２４℃であれば（ＹＥＳ）、ステップＳ４に移行する。一方、インク温度が２４℃になっていなければ（ＮＯ）、計測した時間が５分に達するまで、インク循環量を９０ml/min（高）に保ち（ステップＳ２２）、５分を経過したならば、ステップＳ４に移行して、インク循環量を６０ml/min（中）に設定する。ここで５分を設定したのは、閾値温度２である２０℃を越えてから５分経過後には、目標温度である２４℃程度にインクを加温でき、理想のインク温度で画像記録が可能になることが、予め実験などで分かっているからためである。尚、設定される時間は、５分に限定されるものではなく、設計又は仕様により、適宜変更することができる。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態によるインク循環量をインク温度に基づいて切り換えることにより、インク温度を素早く上昇させることができ、記録開始時間（ファーストプリントタイム）を短縮できる。尚、インク循環量については、最小のインク循環量であっても、記録により消費されるインク量を補うことができるインク循環量が確保されていることは当然である。また、記録動作もインク循環量制御部８２は、加圧タンク４０、負圧タンク５０内の圧力を適正に制御を行い、記録中であっても記録ヘッド１０内の圧力は、適正に保たれて記録動作になんら支障もないことも言うまでもない。
【００６０】
次に、記録ヘッド１０内の圧力を一定に維持し、インク循環量を制御するためのインクタンク４０，５０内の圧力制御方法について説明する。  
図４Ａは、インク温度が２０℃の時における水頭値（記録ヘッド１０内のインクに掛かる圧力）、加圧タンク４０及び負圧タンク５０のそれぞれの圧力に対して、インク循環量を３０，６０，９０ml/minに変えた例をそれぞれに示している。ここで、記録ヘッド１０内の圧力は、加圧タンク４０及び負圧タンク５０の平均圧として設定される。また、インク循環量は、加圧タンク４０と負圧タンク５０との圧力差によって設定される。
【００６１】
従って、インク循環量を変更させることによって、タンク４０，５０間の圧力差が変更される。例えば、インク循環量が少ない時には、圧力差は小さく、インク循環量が多い時には圧力差が大きくなるように、それぞれのタンク４０，５０内の圧力を制御する。また、記録ヘッド１０内の圧力は、加圧タンク４０の圧力と負圧タンク５０の圧力の中心値に常に設定されるように制御する。  
このように制御することにより、インク循環量の変更にかかわらず、記録ヘッド１０内の圧力は常に一定となり、ノズルからのインク吐出には何ら影響を与えずに、インク循環量を制御することが可能となる。
【００６２】
次に、インク温度が変動した場合には、記録ヘッド１０内のインク圧力を一定に維持したまま、インク循環量を変更する場合であって、インクの昇温時間を短縮した第１の実施形態の変形例について、図４Ｂを参照して説明する。
【００６３】
インクは、組成の大部分が液体成分であり、通常のインクは、重量のほとんどが溶剤成分で占められている。溶剤の粘度は、温度と関係があり、一般的には、温度が下がると粘度は上昇するものがほとんどであり、逆に昇温すると粘度が低下する。従って、溶剤が主成分であるため、インク温度が変動すると、インク粘度も変動する。
【００６４】
さらに、インク循環量は、インク経路の流路抵抗が一定であれば、インク粘度と圧力によって決定される。従って、インク循環量を一定にする場合、インク温度が高まれば、インクタンク内圧力を低下させ、インク温度が低下すれば、インクタンク内圧力を上昇させる。また、インク循環量を増加させる場合には、インク温度を高めるか、インクタンク内圧力を高めることで成され、逆に減少させる場合には、インク温度を低下させるか、インク内圧力を減少させることで成される。
【００６５】
本変形例は、これらを組合せて、インク温度毎にインク循環量を制御することに加えて、インクタンク内圧力を制御することで、常にインク吐出が可能なメニスカス状態をつくる例である。  
まず、インク温度が５℃の場合、通常状態（常温）よりもインク粘度が高く、インク循環量も高く設定するため、インクタンク内圧力は最も高く制御され、本実施形態の場合、加圧タンクは、１１６０Pa、負圧タンクは−４１６０Paとすると、インク循環量が９０ml/minでかつヘッド内圧力が適正値である、−１５００Paに設定される。
【００６６】
次に、インク温度が９℃に昇温すると、ヘッド内インク温度が１５℃以上となるように、インク循環量を３０ml/minに低下させる。そのため、加圧タンクは−９３０Pa、負圧タンクは−２０６０Paとすることで、ヘッド内圧力を−１５００Paのまま、流量を低下させられる。
【００６７】
さらに、インク温度が２０℃に昇温した後、インク循環量を９０ml/minに増加させて、インク昇温を効率的に行う。このインク流量の変更は、インク温度が５℃の時と同じであるが、インク温度が上昇し、インク粘度も低下しているため、加圧タンク圧力は−１３０Pa、負圧タンク圧力は−２８７０Paとなり、５℃の時よりも圧力差を小さく設定することで、ヘッド内圧力を−１５００Paに維持しつつ、インク循環量を増加させることができる。
【００６８】
以上説明したように、インク温度を昇温させながら、インク循環量をそれぞれ適切な値に変更しても、ヘッド内圧力は一定に維持することができるため、記録ヘッド１０のノズルからのインク漏れ等は、勿論、発生せず、さらに記録ヘッド１０からのインク吐出に影響するような記録ヘッド１０内の圧力変動もないため、メニスカスが安定して形成されているため、インク温度が記録ヘッド１０における吐出可能な温度範囲内に入った直後から、記録が開始できる状態に維持することができる。
【００６９】
以上説明したようにインク温度とインク循環量を制御することで、起動時からのファーストプリントタイムを短縮して、効率の良い画像記録を安定して行うことができる。
【００７０】
尚、インク循環量について、インク循環量が最小であっても記録に支障のない流量が確保されていることは言うまでもないことである。また、記録動作もインク循環量制御部８２は、加圧タンク４０及び負圧タンク５０内のそれぞれの圧力を適正に制御して、記録媒体１１に記録中であっても、記録ヘッド１０内の圧力は適正に保たれており、記録動作になんら支障もないことも言うまでもない。
【００７１】
次に、気温が高い環境下において、現在のインク温度が、インク吐出時の最適温度範囲に対して大幅に高い状態であって、インク温度検出部２１で検出された現在（起動前）のインク１３の温度が５０℃の場合を例として、インク循環量制御方法について説明する。
【００７２】
図８Ａは、インク循環量と温度調整部２０の冷却時間の関係によるインク循環経路全体におけるインク温度の冷却特性を示す図である。尚、インク循環経路３０内に含まれるインク総量、及びインク循環流量は前述した値と同様である。この図８Ａから分かるように、  ５５℃のインク温度をインク吐出可能な温度範囲の上限値であるインク温度４０℃以下にするためには、インク循環量９０ml/minにより４分以上、６０ml/minでは６分以上、３０ml/minでは９分以上の冷却時間が必要である。従って、非常に高いインク温度にある状態からインク循環経路全体におけるインクを冷却するためには、インク循環量は多い方が好ましい。
【００７３】
次に、図８Ｂは、インク循環経路のインク温度（冷却ファン２２で冷却される前のインク温度）と、温度調整部２０の冷却ファン２２で冷却されたインク温度とにより、記録ヘッド１０に流入するインクの温度特性を示す図である。図８Ｂの縦軸は、インク経路の１／６の位置の温度を示すが、これは本実施形態における記録ヘッド１０と温度調整部２０（冷却ファン２３）との間がインク循環経路３０の約１／６の長さを有していることから、実質的に記録ヘッド１０内におけるインク温度を示す。
【００７４】
図８Ｂに示すように、５０℃のインク温度に対して、インク循環量を９０ml/minに設定して冷却すると、他のインク循環量に比べて記録ヘッド１０の位置におけるインク温度を最も冷却させることが可能となる。そして、誤差を考慮しても４６℃のインクを温度調整部２０に供給すれば、インク吐出可能温度範囲の上限である４０℃を下回るインク温度に冷却させることができる。そこで、冷却ファン２２によって記録ヘッド１０においてインク温度が４０℃以下に冷却できるクーラー入口温度を閾値温度３とし、この閾値温度３を本実施形態では４５℃に設定している。
【００７５】
図８Ｃにおいては、５０℃のインクを温度調整部２０に供給した場合に、記録ヘッド１０でのインク温度とそのために必要な冷却時間を示している。  
インク循環量を３０ml/minに設定した場合、５０℃のインクは０．５分で４０℃未満となっている。しかし、それ以上のインク循環量では、３０ml/minの場合より４０℃以下になるための時間がかかっている。但し、３０ml/minで行う場合に、冷却開始時のインクの温度が４６℃以上の場合には、図８Ａで述べたように、その温度に到達するまでに時間を要してしまう。
【００７６】
また、図８Ｃに示すように、インク温度が４０℃を下回り、さらに冷却されると、その冷却時間によっては、インク循環量が９０ml/minの方が３０ml/minよりも温度を下げることが可能となる。
【００７７】
図８Ｄは、本実施形態におけるインクの冷却制御の特徴を示す図であり、図８Ａ乃至図８Ｃの結果をまとめたものを示している。  
冷却開始時のインクの温度を５５℃として、閾値温度３までインクを冷却する。この時は、例えば、通常時を６０ml/min（中）と仮定した場合、９０ml/min（高）のように、インク循環量を通常時よりも多くする。前述したように、インク量を多くして、インク経路全体を冷却することで、温度調整部２０の冷却ファン２２への供給インク温度をできるだけ早く下げる。これは、図８Ａと図８Ｃで説明したように、インク温度が閾値温度３以上の４６℃以上の場合に、インク循環量が少ないと、インク循環量が多い場合に比べて、インク吐出温度範囲内に到達するのに時間を要している。このため、閾値温度３以上のインク温度の時に、少ないインク循環量で冷却を行うと、インク経路全体のインク冷却速度も遅くなり、結果的にインク吐出を開始できる時期が遅くなってしまう。
【００７８】
次に、インク温度が閾値温度３に到達したならば、インク循環量を３０ml/minに低下させる。ここで、閾値温度３は、例えば４６℃に設定する。但し、この温度に限定されるものではなく、インクの種別等により適宜設定される。
【００７９】
本実施形態によれば、図８Ｄに示すように、５５℃インクを冷却し始めてからインク吐出可能温度範囲の上限である４０℃に達するまでにかかる時間、即ち冷却開始してから記録開始までの時間（ファーストプリントタイム）は約３分であり、インク循環量を一定とした時の最速のファーストプリントタイムが約４分であることに比べて、大きく短縮できる。
【００８０】
インク温度が４０℃に達したとしても、インクの飛翔特性がより良好になる最適インク温度範囲に達していないので、継続してインクの冷却を行う。その後、インク温度が３０℃を下回ると、インク循環量を通常時よりも多くするように、９０ml/minに切り換えている。この切り換えにより、インク循環量を増加させると、図８Ｃに図示するように、より効果的に伝熱でき、インク温度をさらに挙げることができる。
【００８１】
図８Ｄでは、インク循環量を９０ml/min−３０ml/min−９０ml/minと切り換えた例を示しているが、インク温度が適正温度範囲内（３０℃以下）に入ってから所定時間後（例えば１０分後。この１０分の間で目標温度である２４℃に到達可能）には、インク循環量は９０ml/minから通常時の６０ml/min（中）に切り換えられる。
【００８２】
以上のことから、循環するインクに対して冷却する場合は、インク循環量を一定で冷却する工程よりも、異なるインク循環量を適正に切り換えることにより、同じ装置構成によるインク温度調整部であっても、より早く且つより吐出可能なインク温度範囲、さらには最適温度範囲にインク温度を低下させることができる。この結果、記録開始時間（ファーストプリントタイム）をより短くすることができ、効率の高い印刷を行うことができる。また、最適温度範囲へも早く到達できることから、高画質な画像をより早く且つ安定的に記録することができる。
【００８３】
次に、前述した図８Ａ乃至図８Ｄの説明を踏まえて、図５Ａ，５Ｂに示すフローチャートを参照して、インクを冷却する手順を含む温度制御について説明する。尚、図５Ａに示すステップＳで前述した図３Ａに示すステップＳと同じものには、同じステップ番号を付して、その説明は簡略化する。以下に説明するインクの冷却は、電源投入時において、外気温度が最適インク温度範囲の上限値を越えている場合、あるいは、連続記録によってヘッドが昇温しそれに伴いインク温度が昇温して最適インク温度範囲の上限値を越えている場合に行われる。
【００８４】
まず、記録装置の本体電源がオンにより各構成部が起動し（ステップＳ１）、現在のインク温度と外気温が検出され（ステップＳ２）、検出されたインク温度が最適インク温度範囲内か否かを判定する（ステップＳ３）。ここでは、電源投入時に検出されるインク温度が最適インク温度範囲内か、最適インク温度範囲の上限値よりも高いか、の２通りに限定するが、最適インク温度範囲内であれば、既述しているため、ここでの説明を省略する。ステップＳ３の判定において、インク温度が最適インク温度範囲度外、即ちインク温度が３０℃よりも高い場合（ＮＯ）、閾値温度３を算出する（ステップＳ３１）。この閾値温度３も前述した閾値温度１と同様、外気温検出部２４により検出した外気温度と、検出部２１で検出されたインク温度、及び温度調整部２０の温度調整能力、さらにインク経路３０の伝熱特性とによって算出される。ここでは、例えば４６℃に設定される。勿論、この温度に限定されるものではない。
【００８５】
次に、インク温度が閾値温度３以下か否か判定する（ステップＳ３２）。この判定で、インク温度が閾値温度３を越えていたならば（ＮＯ）、インク循環量を９０ml/min（高）に切り換えて（ステップＳ８）、冷却を行い（ステップＳ３３）、インク温度を検出して（ステップＳ１０）、ステップＳ３２に戻る。ステップＳ３２の判定で、インク温度が閾値温度３以下になったならば（ＹＥＳ）、インク循環量を３０ml/minに減少させた上で（ステップＳ１１）、インクの冷却を継続する（ステップＳ３４）。
【００８６】
次に、インク温度の検出を行い（ステップＳ１３）、インク温度がインク吐出可能な温度範囲の上限値である４０℃以下に達したか否かを判定する（ステップ３５）。この判定で、インク吐出可能な温度範囲内ならば（ＹＥＳ）、記録媒体１１への画像記録を開始する（ステップＳ１５）。
【００８７】
尚、インク吐出可能な温度範囲を基準として、画像記録を開始する場合、その温度範囲の上限値である４０℃に達した時点で画像記録が開始されるが、その記録開始時においてもインク循環量３０ml/min（低）でインク冷却は継続されている。このように、閾値温度３よりも高いインク温度のインクを冷却していき、インク温度が閾値温度３に達した後、インク循環量を３０ml/min（低）に切り換えることで、通常の６０ml/min（中に）設定したときに比べて、冷却ファン２２によるインクの冷却に対する全体的なエネルギーの伝達効率は低下するが、記録ヘッドに流入するインク（温度調整部２０から冷却されて流出されたインク）のみを部分的に冷却して、記録開始可能な温度まで冷却して記録ヘッド１０に供給することができる。
【００８８】
次に、インク温度が閾値温度４以下か否かを判定する（ステップＳ３６）。閾値温度４は最適インク温度範囲の上限値である３０℃に設定している。尚、上限値は、３０℃に限定されるものではなく、適宜変更することができる。この判定において、閾値温度４以下になったのであれば（ＹＥＳ）、時間計測を開始し（ステップＳ１７）、インク循環量を９０ml/min（高）に増加させる（ステップＳ１８）と共に、インクの冷却を行う（ステップＳ３７）。そして、インク温度を検出する（ステップＳ２０）。
【００８９】
検出されたインク温度が２４℃になったか否かを判定し（ステップＳ２１）、２４℃であれば（ＹＥＳ）、ステップＳ４に移行する。一方、インク温度が２４℃になっていなければ（ＮＯ）、計測した時間が５分に達するまで、インク循環量を９０ml/min（高）に保ち（ステップＳ２２）、５分を経過したならば、ステップＳ４に移行して、インク循環量を６０ml/min（中）に設定する。この設定は、５分を経過したならば、インク循環量を６０ml/min（中）に設定する（ステップＳ４）。
【００９０】
ここで、５分を設定したのは、閾値温度３である４６℃以下になってから５分経過後には、目標温度である２４℃程度にインクを冷却でき、理想のインク温度で画像記録が可能になることが、予め実験などで分かっているからためである。尚、設定される時間は、５分に限定されるものではなく、設計又は仕様により、適宜変更することができる。
【００９１】
以上、説明したように、この第１実施形態によれば、インク吐出可能な温度範囲から外れた低い温度あるいは高い温度のインクを、インク吐出可能な温度範囲、ひいては最適温度範囲に向けてインク温度の調整を行うにあたり、インク吐出時のインク循環量に対して、始めは高く、次に低く、そして再び高くなるように調整しながらインク温度を調整（加温、冷却）することで、循環量を一定にする場合よりも、早くインク吐出可能な温度範囲内、最適温度範囲内にインク温度を調整することが可能になる。これにより、ファーストプリントを行うまでの時間を短縮でき、さらにインク温度調整のための電力を低下させることが可能となる。
【００９２】
また、インク循環量を通常のインク吐出時から変更したとしても、インクタンク内の圧力を変更後のインク循環量に見合うように適宜調整することで、常にメニスカスを形成することができ、インク温度がインク吐出可能な温度範囲内にあればいつでも画像記録動作を行うことが可能となる。
【００９３】
次に、第２の実施形態について説明する。  
図６は、第２の本実施形態に係るインクジェット記録装置におけるインク経路を概念的に示す図である。本実施形態の構成部位について、前述した第１の実施形態と同等の構成部位には同じ参照符号を付してその説明を省略する。
【００９４】
本実施形態では、インク循環量の制御については第１実施形態と同様であるものの、加圧タンク４０及び負圧タンク５０のインク液面を所定の高さに維持すると共に、加圧タンク４０及び負圧タンク５０の高さを適宜調整することによって、メニスカスを形成するように、ノズルに対して常に同じ圧力が掛かるようにする点で、前述した第１実施形態とは異なる。
【００９５】
具体的には、第１の実施形態の加圧タンク圧力調整部４１に替わって、加圧タンク位置調整部４５、インク液面検出部６１、磁気目盛り６２、加圧タンク位置検出部６３、さらに加圧タンク大気開放部４６が設けられる。
【００９６】
また、負圧タンク５０側についても、第１の実施形態の負圧タンク圧力調整部５１に替わって、負圧タンク位置調整部５５、インク液面検出部７１、磁気目盛り７２、負圧タンク位置検出部７３、さらに負圧タンク大気開放部５６が設けられる。  
尚、本実施形態において、新たに付加される加圧タンク４０側及び負圧タンク５０側の構成は、いずれも同一機能を果たすため、以後、加圧タンク４０側の構成の説明のみ行うものとする。
【００９７】
インク液面検出部６１は、加圧タンク４０内に貯留されているインクの液面高さを検出する。磁気目盛り６２は加圧タンク４０の側面であって、後述する加圧タンク位置検出部６３に対向する位置に設けられる。  
加圧タンク位置検出部６３は加圧タンク４０に設けられた磁気目盛り６２を検出する磁気センサであって、磁気目盛りを読み取ることで加圧タンク４０の重力方向の高さ位置を検出する。
【００９８】
加圧タンク位置調整部４５は、インク液面検出部６１の検出結果と加圧タンク位置検出部６３の検出結果に基づき、加圧タンク４０を重力方向に昇降させることで、加圧タンク４０内のインク液面の絶対的高さ位置を調整する。尚、図６には、加圧タンク４０を昇降させる機構についてはその図示を省略している。
【００９９】
加圧タンク大気開放部４６は、電磁バルブ等の外部機器からの制御入力に従って開閉するバルブが用いられており、バルブを開けることによって、加圧タンク４０内の圧力を大気圧に調整するものである。  
この構成により、加圧タンク位置調整部４５は、記録ヘッド１０に対して加圧タンク４０の位置を上昇させることにより水頭圧を高くし、下降させることにより水頭圧を低くすることができる。
【０１００】
本実施形態においても、第１実施形態と同様に、インク温度を記録可能温度範囲内に早く入れるためのインク加熱・冷却制御に対して、インク循環量を適宜変更する制御を行っている。しかし、インク循環量を変更するに伴って記録ヘッド内のインク圧力が変動してしまい、一時的にメニスカスを破壊してしまうおそれがある。
【０１０１】
これに対して、本実施形態では、加圧タンク位置調整部４５及び負圧タンク位置調整部５５が、加圧タンク４０及び負圧タンク５０の高さ位置を調整している。この高さ位置調整により、各タンク４０，５０のインク液面の絶対的高さが制御でき、インク循環量の変更に伴う圧力変動に対しても、記録ヘッド１０内のインク圧力を一定に維持することが可能となり、常にメニスカスを形成した状態をつくることができる。
【０１０２】
また、加圧タンク内で、インクが使用されてインクが減少した場合又は、インク減少に伴い図示しないメインタンクからインクが補給された場合の何れの場合にも、加圧タンク４０内でインク液面が昇降して、インク容量が変化するとしても、インク液面位置を検出して、ノズルに対して、同じ圧力が一定して掛かるようにインクタンクを高さ方向に移動させるものである。また、負圧タンク５０においても負圧タンク位置調整部５５により高さ位置が昇降されてノズルに対して同じ圧力（水頭圧）が掛かるように調整されている。
【０１０３】
よって、加圧タンク位置調整部４５及び負圧タンク位置調整部５５は、加圧タンク４０及び負圧タンク５０の昇降を組合せることにより、所望する水頭圧を維持しつつ、インク循環経路内におけるインク循環量を制御する。
【０１０４】
また、インクの循環時には、加圧タンク大気開放部４６及び負圧タンク大気開放部５６は、いずれも開放するか又は、負圧タンク大気開放部５６のみを閉鎖して、負圧タンク５０内を負圧にして、大気開放された加圧タンク４０を昇降させてインク循環量を制御することも可能である。
【０１０５】
また、インク循環しない場合には、加圧タンク大気開放部４６、負圧タンク大気開放部５６を大気開放し、加圧タンク４０、負圧タンク５０を、記録ヘッド１０よりも低い位置であって、両タンクとも同じ高さに設定することで、重力による水頭値を発生させることも可能である。
【０１０６】
以上のように本実施形態では、インク循環量を切り替えたとしても、変更したインク循環量の値に対応して、加圧タンク４０及び負圧タンク５０の重力方向の高さ位置を変更することにより、常にノズルに対して一定の圧力、例えばメニスカスを形成できる程度の圧力に調整することが可能となり、常にインク吐出が可能な状態を作り出せる。
【０１０７】
次に、第３の実施形態について説明する。  
図７は、第３の本実施形態に係るインクジェット記録装置におけるインク経路を概念的に示す図である。本実施形態の構成部位について、前述した第１の実施形態と同等の構成部位には同じ参照符号を付してその説明を省略する。
【０１０８】
本実施形態では、第１の実施形態の加圧及び負圧タンク圧力調整部に替わって、加圧側インク経路流路抵抗調整部４７及び負圧側インク経路流路抵抗調整部５７を加圧タンク４０及び負圧タンク５０にそれぞれ設けた構成である。
【０１０９】
これらの加圧側インク経路流路抵抗調整部４７は、インク供給経路３１上に配置され、図示しないアクチュエーターによって、経路のチューブを閉塞して、加圧タンク４０から温度調整部２０に送液されるインク循環量を制御する。同様に、負圧側インク経路流路抵抗調整部５７は、インク排出経路３３上に配置され、図示しないアクチュエーターによって、経路のチューブを閉塞して、記録ヘッド１０から負圧タンク５０に送液されるインク循環量を制御する。
【０１１０】
以上のように本実施形態では、インク循環量制御部８２が加圧側インク経路流路抵抗調整部４７及び負圧側インク経路流路抵抗調整部５７に経路のチューブを段階的に閉塞することにより、少なくとも３０ml/min（低）、６０ml/min（中）、９０ml/min（高）の３つのインク循環量の切り換えを行う。尚、インク循環量の数値は一例である。  
本実施形態は、前述した第１の実施形態と同じインクに対する温度制御を行うことにより、同等の作用効果を得ることができる。
【０１１１】
以上説明した第１乃至第３の実施形態において、記録ヘッドは、インクの循環機能を有しているものに適用することができ、例えば、ライン型記録ヘッドに代表される固定型記録ヘッドや、記録媒体記録面の幅方向（記録媒体の搬送方向と直交する方向）に走査移動する走査移動型記録ヘッドでもよく、実施形態に記載した構成に限定されるものではない。  さらに、本発明は、前述した各実施形態をそのままに実施することに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。
【０１１２】
また、各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成することができる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組合せてもよい。
【０１１３】
以上説明したように、本発明に従う各実施形態によれば、インク温度がインクを吐出する適正温度範囲外の温度であっても、インク温度制御（加温及び冷却）と、インク循環におけるインクの送液量（インク循環量）を、インク温度に合わせて切り換えて、記録ヘッドに流入するインク（温度調整部２０から加温されて流出されたインク）のみの温度を部分的に高くして、記録開始可能な温度まで昇温して記録ヘッド１０に供給することができる。このため、インク全体の昇温を待たずに、ファーストプリントタイムを短縮して記録を開始することができると共に、インク温度を早期に安定させることができるため、高画質の画像を得ることができる。
【０１１４】
尚、インク循環量については、最小であっても記録に適正な記録が実施できるインク循環量が確保されていることは当然である。また、記録動作もインク循環量制御部８２は、加圧タンク４０、負圧タンク５０内の圧力を適正に制御を行い、記録中であっても記録ヘッド１０内の圧力は、適正に保たれて記録動作になんら支障もないことも言うまでもない。
【符号の説明】
【０１１５】
１…記録装置、１０…記録ヘッド、１０ａ…流入用インクポート、１０ｂ…流出用インクポート、１１…記録媒体、１２…搬送機構、２０…温度調整部、２１…インク温度検出部、２２…冷却ファン、２３…ヒーター、２４…外気温検出部、３０…インク循環経路、３１，３２…インク供給経路、３３…インク排出経路、３４，３５…インク帰還経路、４０…加圧タンク、４１…加圧タンク圧力調整部、４５…加圧タンク位置調整部、５０…負圧タンク、５１…負圧タンク圧力調整部、５５…負圧タンク位置調整部、６０…ポンプ、８０…制御部、８１…インク温度制御部、８２…インク循環量制御部。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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