(57)【要約】【課題】記録ヘッドに供給されるインクの温度を安定させ、記録画像の濃度ムラを抑制する。【解決手段】本発明による液体吐出記録装置は、液体を吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドに供給する前記液体を貯蔵する液体タンクと、前記液体タンク内の前記液体を一定の温度に保つ液体温度制御手段と、前記液体タンクと前記記録ヘッドとの間で液体が循環する循環経路と、前記液体を前記循環経路に循環させる駆動系と、単位時間あたりに前記記録ヘッドが吐出する液体の量が増加する場合は、前記駆動系により前記循環経路を循環する液体の流量を減少させ、単位時間あたりに前記記録ヘッドが吐出する液体の量が減少する場合は、前記駆動系により前記循環経路を循環する液体の流量を増加させる制御部と、を備える。【選択図】図１
2014151528.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドに供給する前記液体を貯蔵する液体タンクと、
前記液体タンク内の前記液体を一定の温度に保つ液体温度制御手段と、
前記液体タンクと前記記録ヘッドとの間で液体が循環する循環経路と、
前記液体を前記循環経路に循環させる駆動系と、
単位時間あたりに前記記録ヘッドが吐出する液体の量が増加する場合は、前記駆動系により前記循環経路を循環する液体の流量を減少させ、単位時間あたりに前記記録ヘッドが吐出する液体の量が減少する場合は、前記駆動系により前記循環経路を循環する液体の流量を増加させる制御部と、を備えることを特徴とする液体吐出記録装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液体吐出記録装置において、
前記制御部は、前記記録ヘッドに供給される液体の流量の変動量を、単位時間あたりに前記記録ヘッドが吐出する液体の量の変動量よりも小さくするように、前記駆動系を制御することを特徴とする液体吐出記録装置。
【請求項３】
請求項１に記載の液体吐出記録装置において、
前記制御部は、前記記録ヘッドに供給される液体の流量が一定となるように、前記駆動系を制御することを特徴とする液体吐出記録装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の液体吐出記録装置において、
前記制御部は、前記記録ヘッドに入力される画像データから単位時間あたりに前記記録ヘッドが吐出する液体の量を求めることを特徴とする液体吐出記録装置。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか１項に記載の液体吐出記録装置において、
前記液体タンクと前記記録ヘッドとの間の液体の流量を計測する流量計をさらに有し、
前記制御部は、前記流量計が計測する液体の流量値が一定となるように、前記駆動系を制御することを特徴とする液体吐出記録装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の液体吐出記録装置において、
前記記録ヘッドに対応して設けられた複数の循環経路と、
前記複数の循環経路の各々に対応して設けられ、前記液体を前記循環経路に循環させる複数の駆動系と、を備え、
前記制御部は、前記複数の循環経路のそれぞれを介して前記記録ヘッドに供給される液体の流量が等しくなるように、前記複数の駆動系の各々を制御することを特徴とする液体吐出記録装置。
【請求項７】
請求項６に記載の液体吐出記録装置をおいて、
前記記録ヘッドを複数有し、
前記制御部は、前記複数の記録ヘッドのそれぞれに供給される液体の流量が等しくなるように、前記複数の駆動系の各々を制御することを特徴とする液体吐出記録装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載の液体吐出記録装置において、
前記制御部は、前記液体吐出記録装置内の温度の変化に応じて、前記駆動系を制御することを特徴とする液体吐出記録装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の液体吐出記録装置において、
前記記録ヘッドは、
前記液体を吐出させるための熱を発生するエネルギー発生素子を有する記録素子基板と、
断熱部材と、
前記記録素子基板に液体を供給し、前記記録素子基板と前記断熱部材を保持するベース基板と、を有し、
前記ベース基板と前記記録素子基板の間に前記断熱部材が配置されることを特徴とする液体吐出記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インク等の液体を吐出して記録を行う液体吐出記録装置は、液体を吐出する記録ヘッドを有し、その記録ヘッド上には、液体を吐出するノズルが形成された記録素子基板が配置されている。このような液体吐出記録装置は、ノズルから液体を吐出し、記録媒体に付着させることにより、画像の記録を行う。
【０００３】
上述したような、記録ヘッドを有する液体吐出記録装置の一例が、特許文献１（特開２００８−０２３８０６号公報）に開示されている。具体的には、特許文献１には、記録ヘッドのノズルに連通するインク室内のインクが高温となりすぎるのを防止するなどの目的のために、インク室を通るインクの循環経路を設け、ポンプなどの駆動系によりインクを循環経路内に循環させる液体吐出記録装置が開示されている。以下では、記録ヘッドから吐出されずに循環経路内を循環するインクの流量を循環流量と称する。特許文献１に開示された液体吐出記録装置は、記録ヘッド等の温度が高い場合、循環流量を増加させ、記録ヘッド等の温度が低い場合、循環流量を減少させる。また、特許文献１に開示された液体吐出記録装置は、記録を行う画像の画像データに基づいて記録ヘッドにおける発熱量を算出し、算出した発熱量が多ければ循環流量を増加させ、算出した発熱量が少なければ循環流量を減少させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−０２３８０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１には、循環経路を形成するインクチューブを備えるインク温度制御装置が開示されており、インク温度制御装置によって適温まで冷却されたインクが記録ヘッドに供給される。ここで、一般に、制御基板の発熱等の影響で液体吐出記録装置内の環境温度は高いため、インク温度制御装置から記録ヘッドまでの経路中でインクが吸熱する。
【０００６】
インク温度制御装置から記録ヘッドまでの経路を流れ、記録ヘッドに供給されるインクの流量は、単位時間あたりに記録ヘッドが吐出するインクの量と、ポンプが循環経路に循環させるインクの循環流量との和となる。
【０００７】
特許文献１に開示された液体吐出記録装置は、画像データに基づいて算出した発熱量が多い場合、すなわち、単位時間あたりの記録ヘッドからのインクの吐出量が多い場合に、インクの循環流量を増加させ、画像データに基づいて算出した発熱量が少ない場合、すなわち、単位時間あたりの記録ヘッドからのインクの吐出量が少ない場合に、インクの循環流量を減少させる。そのため、インク温度制御装置から記録ヘッドまでの経路を流れるインクの流量は、記録を行う画像の単位面積当たりのインク付着率（印字デューティ）に応じて変動することになる。
【０００８】
インク温度制御装置から記録ヘッドまでの経路を流れるインクの流量が変動すると、この経路におけるインクの吸熱量も変動し、記録ヘッドに供給されるインクの温度も変動する。記録ヘッドに供給されるインクの温度の変動により、ノズルからのインクの吐出特性が変動し、記録画像の濃度ムラが発生してしまう。特に、商業印刷向け等の大型記録装置の場合は、インクタンクやインク温度制御装置と記録ヘッドとを繋ぐチューブ等の経路が長いため、記録ヘッドに供給されるインクの温度の変動が大きくなり課題が顕著となる。
【０００９】
チューブの断熱性を上げるとインクの吸熱を低減する効果はあるが、チューブが非常に長い場合や、高速印字装置で吐出量の変動が大きい場合などは、一般的な断熱率のチューブでは効果が不十分である。また、水道の配管等に使用される高い断熱性を有する断熱材を用いると、液体吐出記録装置内のチューブの引き回しが大掛かりになり、装置の大型化や記録ヘッドの可動性の悪化により、メンテナンスが難しくなる。
【００１０】
そこで本発明の目的は、記録ヘッドに供給されるインクの温度を安定させ、記録画像の濃度ムラを抑制する液体吐出記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明による液体吐出記録装置は、
液体を吐出する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドに供給する前記液体を貯蔵する液体タンクと、
前記液体タンク内の前記液体を一定の温度に保つ液体温度制御手段と、
前記液体タンクと前記記録ヘッドとの間で液体が循環する循環経路と、
前記液体を前記循環経路に循環させる駆動系と、
単位時間あたりに前記記録ヘッドが吐出する液体の量が増加する場合は、前記駆動系により前記循環経路を循環する液体の流量を減少させ、単位時間あたりに前記記録ヘッドが吐出する液体の量が減少する場合は、前記駆動系により前記循環経路を循環する液体の流量を増加させる制御部と、を備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、記録ヘッドに供給されるインクの温度を安定させ、記録画像の濃度ムラを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態の液体吐出記録装置の模式図である。
【図２Ａ】図１に示す記録ヘッドの概略平面図である。
【図２Ｂ】図２ＡのＡ−Ａ’線に沿った概略断面図である。
【図２Ｃ】図２Ｂに示す記録素子基板の短手方向の概略断面図である。
【図３】図１に示す液体吐出記録装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施形態の液体吐出記録装置の模式図である。
【図５】本発明の第３の実施形態の液体吐出記録装置の模式図である。
【図６】図５に示す記録ヘッドの配置例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る液体吐出記録装置の模式図である。
【００１６】
図１に示す液体吐出記録装置１００は、記録ヘッド１０１、インクタンク１０２、バッファタンク１０３、および、サブタンク１０４を有する。なお、図１においては、液体吐出記録装置１００全体の動作を制御する制御部などについては記載を省略している。
【００１７】
インクタンク１０２、バッファタンク１０３、サブタンク１０４は、それぞれインクチューブを介して接続されている。記録ヘッド１０１には、液体を吐出するノズルが形成された記録素子基板（不図示）が配置されている。液体吐出記録装置１００は、記録ヘッド１０１のノズルから吐出液滴１０１Ａを吐出し、図１においては不図示の記録媒体に付着させることで画像の記録を行う。なお、サブタンク１０４は液体タンクの一例である。
【００１８】
次に、液体吐出記録装置１００内でのインクの循環経路について説明する。図中の矢印は、インクの流れる方向を示す。
【００１９】
インクタンク１０２とバッファタンク１０３とは、インクチューブ１０５Ａで接続されている。また、バッファタンク１０３とサブタンク１０４とは、インクチューブ１０５Ｂで接続されている。インクチューブ１０５Ａには、ポンプ１０６Ａ、および、流量を調節するための弁１０７Ａが設けられている。また、インクチューブ１０５Ｂには、ポンプ１０６Ｂが設けられている。ポンプ１０６Ａおよび１０６Ｂを駆動させることで、インクタンク１０２内のインクが、バッファタンク１０３を介してサブタンク１０４に送出される。
【００２０】
インクチューブ１０５Ｂは、バッファタンク１０３とサブタンク１０４との間に設けられ、インクの温度を調整するインク温調槽１０８内を通る。インク温調槽１０８は、冷却管１０９を介して冷却ユニット１１０と接続されており、また不図示のヒーターを有している。冷却ユニット１１０およびヒーターにより、インクチューブ１０５Ｂを流れるインクはほぼ一定の温度に調節される。インク温調槽１０８は、液体温度制御手段の一例である。
【００２１】
サブタンク１０４と記録ヘッド１０１とは、インクチューブ１０５Ｃで接続されている。
【００２２】
インクチューブ１０５Ｃの一端は、記録ヘッド１０１のインク流入口２０１と連通している。サブタンク１０４に貯蔵されたインクは、インクチューブ１０５Ｃと連通したインク流入口２０１から、記録ヘッド１０１の内部のインク流路２０２に流れ、インク流路２０２に流れたインクの一部は、インク流路２０２から記録素子基板に流れ、記録素子基板上のノズルからインク液滴１０１Ａとして吐出される。
【００２３】
インク流路２０２は、記録ヘッド１０１のインク流出口２０３にも繋がっており、インクチューブ１０５Ｄを介してバッファタンク１０３と連通している。インクチューブ１０５Ｄには、ポンプ１０６Ｃ、および、流量を調節するための弁１０７Ｂが設けられている。ポンプ１０６Ｃを駆動させることで、記録ヘッド１０１からバッファタンク１０３へインクが送出される。ここで、ポンプ１０６Ｃは、記録ヘッド１０１からバッファタンク１０３へ送出されるインクの量を制御可能である。ポンプ１０６Ｃは駆動系の一例である。
【００２４】
次に、記録ヘッド１０１の構成について、図２Ａ〜図２Ｃを参照して説明する。図２Ａは、記録ヘッド１０１の概略平面図である。図２Ｂは、図２ＡのＡ−Ａ’線に沿った概略断面図である。
【００２５】
図２Ａ、図２Ｂを参照すると、記録ヘッド１０１のベース基板２０４上に、複数の記録素子基板２０５が、千鳥配列されている。このような記録ヘッド１０１の構成は、幅広の印字が可能となるため、高速記録動作が要求される商業用印刷装置に好適である。図２Ａにおいては、５つの記録素子基板２０５を配置しているが、記録素子基板２０５の数をさらに増やすことで、より幅広の印字が可能となる。図２Ａに示す記録ヘッド１０１を用いることで、４〜１２インチ以上の印字幅に対応することができる。
【００２６】
なお、ベース基板２０４は、例えば、厚さ０．５〜１．５ｍｍの酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）から形成されている。ベース基板２０４の材料は、ベース基板が変形すると各記録素子基板の位置ずれが発生してしまうため、力や熱を受けても変形しないよう、高剛性かつ低線膨張率であることが好ましく、また、インクに対する耐腐食性も必要である。
【００２７】
ベース基板２０４内部にインク流路２０２が形成されている。ベース基板２０４上には、断熱部材２０６が形成されており、断熱部材２０６の内部に個別液室２０７が形成される。また、ベース基板２０４上において、断熱部材２０６同士の間には、充填材２０８が充填されている。また、個別液室２０７にはスリット孔２０９が設けられている。
【００２８】
図２Ｃは、記録素子基板２０５の短手方向断面を示す図である。記録素子基板２０５は、例えば厚さ０．５〜１．０ｍｍのヒーターボード２１０と、ヒーターボード２１０の上に形成されたノズル層２１１とを有する。ヒーターボード２１０には、インク流路として長溝状の貫通穴からなるインク供給口２１２が形成されている。ノズル層２１１には、発泡室２１３が形成されており、発泡室２１３は、インク供給口２１２と連通している。
【００２９】
ヒーターボード２１０には、エネルギー発生素子である発熱体２１４、および、例えばアルミニウム（Ａｌ）からなる電気配線が形成されている。ノズル層２１１には、各々の発熱体２１４に対応するノズル２１５が形成されている。ヒーターボード２１０上の端部には、不図示の電極が形成されており、図１においては不図示の制御部などから記録ヘッド１０１上に設けられた不図示の電気配線基板を介して電気信号が入力される。この電気信号は電気配線を介して発熱体２１４に供給され、電気信号の供給を受けて発熱体２１４が加熱され、発泡室２１３内部のインクを沸騰させることで、ノズル２１５からインクが吐出される。
【００３０】
図２Ａ、図２Ｂを再び参照すると、インク流路２０２の両端部には、インク流入口２０１とインク流出口２０３とが設けられている。ベース基板２０４のインク流路２０２と、記録素子基板２０５のインク供給口２１２とが、断熱部材２０６内部の個別液室２０７を介して連通している。また、上述のように、発泡室２１３は、インク供給口２１２と連通している。これにより、ベース基板２０４のインク流入口２０１に供給されたインクは、インク流路２０２、個別液室２０７、インク供給口２１２、および、発泡室２１３に順次供給され、ノズル２１５から吐出される。
【００３１】
断熱部材２０６の材質としては、例えば、無機フィラーを添加した樹脂材料のように、熱伝導率が低く、かつ線膨張率が小さいものが好ましい。このような材質により断熱部材２０６を構成することで、断熱部材２０６によって、記録素子基板２０５のインク吐出動作による発熱が、ベース基板２０４およびインク流路２０２に伝わりにくくなる。
【００３２】
本実施形態のように、記録ヘッド１０１が断熱部材２０６を有することで、各記録素子基板２０５の発熱の大半は吐出されるインクへ伝わり、記録素子基板２０５からベース基板２０４内部のインクへの伝熱が大幅に抑制される。したがって、昇温したインクが下流側の記録素子基板へ供給されることが抑制され、記録ヘッド内の温度差が大幅に低減するため、濃度ムラを抑制する。
【００３３】
次に、記録ヘッド１０１の記録動作時におけるインク循環制御について詳細な説明を行う。
【００３４】
吐出液滴１０１Ａの総和から求められる、単位時間あたりに記録ヘッド１０１が吐出するインクの量は、印字デューティによって変動する。吐出液滴の大きさや印字スピード、記録素子基板数やノズル数にもよるが、例えば、印字デューティが１４０％である時の単位時間あたりの記録ヘッド１０１からの吐出量が１００ｍｌ／ｍｉｎであるとすると、印字デューティが１０％である時の単位時間あたりの記録ヘッド１０１からの吐出量は７ｍｌ／ｍｉｎとなる。よって、印字デューティが１４０％である時と印字デューティが１０％である時との単位時間あたりの記録ヘッド１０１からの吐出量差は９３ｍｌ／ｍｉｎになる。
【００３５】
ここで、サブタンク１０４と記録ヘッド１０１との間のインクチューブ１０５Ｃ内を流れ、記録ヘッド１０１に供給されるインクの流量（以下、総流量と称する）は、単位時間あたりの記録ヘッド１０１からの吐出量と記録ヘッド１０１から吐出されずに、ポンプ１０６Ｃによって循環経路を循環する循環流量との和となる。そのため、循環流量が一定の場合、総流量には、上述の印字デューティの差による単位時間あたりの記録ヘッド１０１からの吐出量差と同程度の流量差が発生する。
【００３６】
また、インクは、インク温調槽１０８によってほぼ一定温度になってサブタンク１０４に供給される。一般に、記録ヘッド１０１周囲は、制御基板の動作等による発熱により温度が高いため、インクチューブ１０５Ｃ内のインクは、吸熱し、昇温する。
【００３７】
そのため、印字デューティの変動に伴いインクチューブ１０５Ｃ内のインクの総流量が変動すると、インクチューブ１０５Ｃ内のインクの吸熱量が変動するため、記録ヘッド１０１に供給されるインクの温度が変動し、濃度ムラが発生する。特に、商業印刷向けの液体吐出記録装置は、本体が大型であり、インクチューブ長が非常に長く、数ｍ〜１０数ｍに達する場合もあるため、インクチューブ内のインクの吸熱量が大きく、濃度ムラが顕著となる。
【００３８】
本願発明者らによる検討結果の一例では、インク温調槽１０８の出口でのインク温度を１０℃に設定した場合、記録ヘッド１０１のインク流入口２０１におけるインクの温度は、印字デューティが１４０％である時と印字デューティが１０％である時とで、約１５℃の差が発生することがわかった。（液体吐出記録装置内温度４０℃、インクチューブ長６ｍ、チューブ肉厚１ｍｍの時）
よって、本実施形態では、インクチューブ１０５Ｃ内のインクの総流量が一定となるように、単位時間あたりの記録ヘッド１０１からの吐出量に応じてポンプ１０６Ｃを制御し、循環流量を制御する。上記例における印字デューティ、単位時間あたりの記録ヘッド１０１からの吐出量、循環流量、および、インクチューブ１０５Ｃ内のインクの総流量の関係の一例を以下に示す。
【００３９】
【表１】
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【００４０】
表１に示すようなインクの循環流量の制御により、印字デューティによらずインクチューブ１０５Ｃ内のインクの総流量が一定となり、インクチューブ１０５Ｃ内のインクの吸熱量も一定になるため、常にほぼ一定温度のインクが記録ヘッド１０１に供給される。
【００４１】
上述したように、本実施形態の記録ヘッド１０１は断熱部材２０６を有するため、記録素子基板２０５の発熱の大半は、吐出されるインクに伝熱する。そのため、記録ヘッド１０１に供給されるインク温度が一定の場合、印字デューティによらず吐出されるインクの温度はほぼ一定となる。
【００４２】
なぜなら、記録素子基板２０５の発熱が１００％吐出されるインクに伝熱する場合、下記式（１）が成り立つ。
【００４３】
Ｔｏｕｔ−Ｔｉｎ＝Ｑ／Ｆｒ／Ｃｐ／ｄ      式（１）
ここで、Ｔｏｕｔは吐出されるインクの温度であり、Ｔｉｎは供給されるインクの温度であり、Ｑは単位時間あたりの発熱量すなわち、投入電力であり、Ｆｒは単位時間あたりの記録ヘッド１０１からのインクの吐出量であり、Ｃｐはインク比熱であり、ｄはインク密度である。
【００４４】
式（１）において、ＱおよびＦｒが印字デューティに比例するため、印字デューティが変動してもＱ／Ｆｒは一定であり、また、Ｃｐおよびｄは印字デューティと無関係であるため、印字デューティによらずＴｏｕｔ−Ｔｉｎが一定となる。そのため、供給されるインクの温度Ｔｉｎが一定ならば、吐出されるインクの温度Ｔｏｕｔが印字デューティによらず一定となる。
【００４５】
よって、インクの循環流量が制御されることにより、記録ヘッド１０１へ供給されるインク温度はほぼ一定となり、印字デューティによらず記録ヘッドの温度がほぼ一定となるため、記録画像の濃度ムラを抑制することができる。
【００４６】
なお、本実施形態においては、記録素子基板２０５の発熱が１００％吐出されるインクに伝熱する場合について説明したが、実際には、断熱部材を通しての伝熱、および、大気への放熱があるため、吐出されるインクへの伝熱は１００％未満となる場合がある。しかし、断熱部材を有する記録ヘッドは、断熱部材を有しない記録ヘッドと比べると、記録ヘッドに供給されるインク温度を安定させ、記録画像の濃度ムラを抑制する。
【００４７】
また、本実施形態においては、印字デューティによらず総流量が一定となるようにインクの循環流量を制御したが、実際には、記録素子の経時変化等による吐出量ばらつきや、ポンプ１０６Ｃの経時変化等によるインクの循環流量ばらつき等により、総流量は変動する。そのため、記録ヘッド１０１へ供給されるインクの温度の要求される範囲に応じて、総流量の変動が所定の範囲内に収まるようにインクの循環流量を制御することにより、濃度ムラが抑制される。
【００４８】
次に、本実施形態の液体吐出記録装置１００のインク循環制御動作を説明する。図３は、インク循環制御動作を示すフローチャートである。
【００４９】
まず、図１においては記載を省略した制御部は、記録を行う画像データを適当な時間単位で分割し、その時間単位毎の平均吐出量を算出する（ステップ１）。次に、制御部は、ステップ１で求めた平均吐出量と、あらかじめ設定した総流量から、インクの循環流量を算出する（ステップ２）。次に、制御部は、ステップ２で求めたインクの循環流量に応じてポンプ１０６Ｃの出力値を決定する（ステップ３）。次に、制御部は、ポンプ１０６Ｃにステップ３の出力値を設定し、ポンプを駆動させ、同時に、記録ヘッド１０１は画像を記録する（ステップ４）。ステップ１からステップ４までの動作を繰り返すことで、インクチューブ１０５Ｃ内のインクの総流量を常にほぼ一定に保つことができる。
【００５０】
このように、記録ヘッド１０１に入力される画像データから単位時間あたりの記録ヘッド１０１からの吐出量をあらかじめ算出し、ポンプ１０６Ｃを制御することで、記録動作とインク循環制御との間のタイムラグの発生が抑制でき、記録ヘッド１０１に供給されるインクの温度の変動は抑制される。
【００５１】
なお、画像データを分割する時間単位が短い場合、記録ヘッド１０１に供給されるインク温度の変動は小さく、インク循環制御の動作負荷は増大し、また、その時間単位が長い場合、インク温度の変動は大きく、インク循環制御の動作負荷は減少する。そのため、許容されるインク温度の変動幅と、インク循環制御の動作負荷のバランスから、適切な時間単位を求めればよい。
【００５２】
このように、本実施形態の液体吐出記録装置１００においては、単位時間あたりの記録ヘッド１０１からの吐出量に応じて、インクの循環流量を制御し、総流量をほぼ一定とする。
【００５３】
そのため、記録ヘッド１０１へ供給されるインクの温度が一定になるので、吐出されるインクの吐出特性が安定し、記録画像の濃度ムラを抑制することができる。
【００５４】
また、インクの循環流量を単位時間あたりの記録ヘッド１０１からの吐出量よりも十分大きな値にすることで、単位時間あたりの記録ヘッド１０１からの吐出量の変動量が総流量に対し十分小さくなるため、総流量はほぼ一定となり、記録ヘッド１０１に供給されるインクの温度もほぼ一定となる。インクチューブ１０５Ｃ内のインクの総流量が常にほぼ一定に保たれるため、インクチューブ１０５Ｃ内でのインクの圧力損失もほぼ一定となり、記録ヘッド１０１にかかるインクの負圧もほぼ一定となる。負圧の変動が大きいと、吐出量や吐出速度等の吐出特性が変動し、濃度ムラが発生する場合があるが、液体吐出記録装置１００では、負圧の変動が小さいため、吐出特性が安定し、濃度ムラを抑制することができる。
【００５５】
ただし、総流量が大きい場合、記録ヘッド１０１にかかるインクの負圧が大きくなるため、インクの吐出特性の悪化やインクを吐出ができなくなる場合がある。また、インク循環用のポンプも非常に高出力で大型のものが必要となる。
【００５６】
さらに、液体吐出記録装置内の温度が経時的に変動する場合、液体吐出記録装置内の温度に対応した総流量の補正テーブルをあらかじめ用意しておき、そのテーブルに応じて、インクの循環流量を調整する手段をさらに備えることにより、記録ヘッドへ供給されるインクの温度が安定するため、濃度ムラが抑制される。
【００５７】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態の液体吐出記録装置について説明する。
【００５８】
図４は、本発明の第２の実施形態の液体吐出記録装置の模式図である。
【００５９】
図４を参照すると、本実施形態の液体吐出記録装置３００は、第１の実施形態の液体吐出記録装置１００と比較して、流量計３０１が追加された点が異なる。
【００６０】
流量計３０１は、インクチューブ１０５Ｃに設けられており、インクチューブ１０５Ｃを流れるインクの流量を計測する。
【００６１】
液体吐出記録装置３００においては、流量計３０１が示す流量値が一定になるように、不図示の制御部によりポンプ１０６Ｃ（具体的には、インクの循環流量）が制御される。そのため、単位時間あたりの記録ヘッド１０１からの吐出量が変動しても、インクチューブ１０５Ｃ内のインクの総流量は一定に保たれ、記録ヘッド１０１に供給されるインク温度が安定する。
【００６２】
液体吐出記録装置１００においては、記録データからインクの循環流量を決定するため、記録データ量によっては、インク循環制御動作が大掛かりになる場合があるが、液体吐出記録装置３００においては、インク循環制御動作を簡素化することができる。
【００６３】
このように、液体吐出記録装置３００は、流量計３０１の示す流量値に応じて、ポンプ１０６Ｃを制御することにより、インクの循環流量を制御する。
【００６４】
そのため、インクチューブ１０５Ｃ内のインクの総流量が一定に保たれ、記録ヘッド１０１に供給されるインクの温度は安定し、記録画像の濃度ムラは抑制される。
【００６５】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態の液体吐出記録装置について説明する。
【００６６】
図５は、本発明の第３の実施形態の液体吐出記録装置の模式図である。
【００６７】
図５を参照すると、本発明の第３の実施形態の液体吐出記録装置４００は、第１の実施形態の液体吐出記録装置１００と比較して、記録ヘッド１０１が記録ヘッド４０１に変更された点と、インクチューブ４０２、インク流入口４０３、インク流路４０４、インク流出口４０５、インクチューブ４０６、ポンプ４０７、弁４０８が追加された点が異なる。
【００６８】
記録ヘッド４０１は、記録ヘッド１０１と比較して、その長さが長くなっており、搭載される記録素子基板２０５の数が２倍の１０個となっている。また、記録ヘッド４０１のベース基板内のインク流路が、インク流路２０２とインク流路４０４との２系統に分かれている。インク流路２０２に対応して、インクチューブ１０５Ｃ、インク流入口２０１、インク流出口２０３、インクチューブ１０５Ｄ、ポンプ１０６Ｃ、弁１０７Ｂが設けられている。インク流路４０４に対応して、インクチューブ４０２、インク流入口４０３、インク流出口４０５、インクチューブ４０６、ポンプ４０７、弁４０８が設けられている。
【００６９】
記録ヘッドに搭載される記録素子基板数を増やすことでより長尺の印字幅に対応できるが、インク流路が１系統のままだと、インク流路が長くなり、インク流路内の圧力損失が増加するため、インクの吐出特性が悪化する。そのため、記録ヘッド４０１は、２系統のインク流路を有することにより、各系統のインク流路が短くなり、圧力損失の増加による吐出特性の悪化が抑制される。
【００７０】
液体吐出記録装置４００は、インクチューブ１０５Ｃ内およびインクチューブ４０２内のインクの総流量がほぼ一定となり、さらに、２つのインクチューブ内のインクの総流量がほぼ等しくなるように、ポンプ１０６Ｃおよび４０７を制御することで、各系統におけるインクの循環流量を制御する。
【００７１】
これにより、記録ヘッド４０１におけるインク流路２０２およびインク流路４０４に供給されるインク温度がほぼ等しくなるため、各インク流路に配置された記録素子基板間での濃度ムラは抑制される。そのため、長尺の印字幅のヘッドにおいて、圧力損失の増加による吐出特性の悪化を抑制しつつ、記録画像の濃度ムラを抑制する。
【００７２】
図６は、複数色のインクを吐出できるように、図５に示す記録ヘッド４０１を複数並べて配置した場合をインク流出入口側から見た模式図である。
【００７３】
例えば、本実施形態の液体吐出記録装置は、ブラックインク用記録ヘッド４０１−Ｋ、シアンインク用記録ヘッド４０１−Ｃ、マゼンタインク用記録ヘッド４０１−Ｍ、および、イエローインク用記録ヘッド４０１−Ｙを有することにより、４色のカラー印刷が可能な構成となっている。それぞれの記録ヘッドは、２系統のインク流路を有しており、不図示のインク循環用のポンプも独立に駆動できる。
【００７４】
図６を参照すると、ブラックインク用記録ヘッド４０１−Ｋは、インクチューブ１０５Ｃ−Ｋ、インク流入口２０１−Ｋ、インク流路２０２―Ｋ、インク流出口２０３−Ｋ、および、インクチューブ１０５Ｄ−Ｋを経てインクが循環する第１の系統と、インクチューブ４０２−Ｋ、インク流入口４０３−Ｋ、インク流路４０４―Ｋ、インク流出口４０５−Ｋ、および、インクチューブ４０６−Ｋを経てインクが循環する第２の系統を有する。
【００７５】
なお、シアンインク用記録ヘッド４０１−Ｃ、マゼンタインク用記録ヘッド４０１−Ｍ、および、イエローインク用記録ヘッド４０１−Ｙの構成は、上述したブラックインク用記録ヘッド４０１−Ｋの構成と同様であるため、説明を省略する。
【００７６】
図６に示すように配置された各記録ヘッドにおける、インクチューブ１０５Ｃ−Ｋ、インクチューブ４０２−Ｋ、インクチューブ１０５Ｃ−Ｃ、インクチューブ４０２−Ｃ、インクチューブ１０５Ｃ−Ｍ、インクチューブ４０２−Ｍ、インクチューブ１０５Ｃ−Ｙ、および、インクチューブ４０２−Ｙ内のインクの総流量がほぼ一定となり、さらに、各インクチューブ内のインクの総流量がほぼ等しくなるように、各インクチューブに設けられたポンプを制御することで、各記録ヘッドの各系統に供給されるインク温度がほぼ等しくなる。そのため、各記録ヘッド間および各記録ヘッド内での吐出量差が低減され、多色カラー印刷において記録される画像の濃度ムラは抑制される。
【００７７】
以上、本発明の望ましい実施形態について提示し、詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない限り、さまざまな変更及び修正が可能であることを理解されたい。
【００７８】
また、本実施形態では、記録素子基板を複数列状に配置したラインヘッド方式の記録ヘッドを用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。一個あるいは数個の記録素子基板を配置し紙面上をスキャンさせるタイプのシリアルスキャン方式の記録ヘッドにも適用可能である。
【符号の説明】
【００７９】
１００、３００、４００    液体吐出記録装置
１０１、４０１    記録ヘッド
１０１Ａ、４０１Ａ    吐出液滴
１０２    インクタンク
１０３    バッファタンク
１０４    サブタンク
１０５Ａ〜１０５Ｄ、４０２、４０６    インクチューブ
１０６Ａ〜１０６Ｃ、４０７    ポンプ
１０７Ａ〜１０７Ｂ、４０８    弁
１０８    インク温調槽
１０９    冷却管
１１０    冷却ユニット
２０１、４０３    インク流入口
２０２、４０４    インク流路
２０３、４０５    インク流出口
２０４    ベース基板
２０５    記録素子基板
２０６    断熱部材
２０７    個別液室
２０８    充填材
２０９    スリット孔
２１０    ヒーターボード
２１１    ノズル層
２１２    インク供給口
２１３    発泡室
２１４    発熱体
２１５    ノズル
３０１    流量計
【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３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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