(57)【要約】【課題】  記録ヘッド内のインク温度を設定範囲内に制御することにより、インク吐出量をほぼ一定にでき、記録画像の色変動を抑えることが可能なインクジェット記録装置を提供することを目的とする。【解決手段】  記録ヘッドのインクの温度と記録ヘッドに供給されるインクの温度の温度差に関する温度差情報と、所定領域の画像データから算出された記録に必要なインク量に関するインク量情報とに基づいて、記録ヘッドの加熱手段を制御する温度制御手段を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。【選択図】        図１
2006334967.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを加熱した状態で記録媒体上に吐出する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドのインクの温度を検出する第１の温度検出手段と、
前記記録ヘッドのインクを加熱する加熱手段と、
前記記録ヘッドに供給されるインクの温度を検出する第２の温度検出手段と、
所定の画像領域における画像データから該画像データの記録に必要なインク量に関するインク量情報を算出するインク量情報算出手段と、
前記第１の温度検出手段により検出された記録ヘッドのインクの温度と前記第２の温度検出手段により検出された記録ヘッドに供給されるインクの温度との温度差に関する温度差情報と、前記インク量情報算出手段で算出されたインク量情報とに基づいて、前記加熱手段を制御する温度制御手段とを備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記温度制御手段は、前記温度差情報と、前記インク量情報とに基づいて、前記加熱手段に供給する電力を制御することにより、前記加熱手段を制御することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記温度差情報は、前記温度差の絶対値であり、
前記温度制御手段は、前記温度差の絶対値が相対的に大きく、かつ、前記インク量情報が相対的に大きい場合における前記電力を、前記温度差の絶対値が相対的に小さく、かつ、前記インク量情報が相対的に小さい場合における前記電力よりも大きくなるように制御することを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記温度制御手段は、前記温度差情報と、前記インク量情報と、前記電力との関係を規定したテーブルを参照することにより、前記電力を算出することを特徴とする請求項２または３に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記記録ヘッドを主走査方向に走査させる走査手段と、
前記記録媒体を副走査方向に搬送させる搬送手段とを備え、
前記インク量情報算出手段は、インク量情報を１回の主走査分の画像領域における画像データから算出することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記記録ヘッドは、前記記録媒体の幅に対応した画像記録幅を有し、
前記記録ヘッドと記録媒体を副走査方向に相対的に移動させる手段を備え、
前記インク量情報算出手段は、インク量情報を１ページ分の画像領域における画像データから算出することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記インクは、紫外線が照射されることで硬化する紫外線硬化型インクであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
インクを加熱した状態で記録媒体上に吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドのインクを加熱する加熱手段とを有するインクジェット記録装置におけるインクジェット記録方法であって、
所定の画像領域における画像データから該画像データの記録に必要なインク量に関するインク量情報を算出するインク量情報算出工程と、
前記記録ヘッドのインクの温度を検出する記録ヘッドのインクの温度検出工程と、
前記記録ヘッドに供給されるインクの温度を検出する記録ヘッドに供給されるインクの温度検出工程と、
前記記録ヘッドのインクの温度検出工程において得られた記録ヘッドのインクの温度と前記記録ヘッドに供給されるインクの温度検出工程において得られた記録ヘッドに供給されるインクの温度との温度差に関する温度差情報と前記インク量情報算出工程において得られたインク量情報とに基づいて、前記加熱手段を制御しながら、前記画像データに基づいて、記録媒体上にインクを吐出することにより、画像を記録する記録工程とを備えることを特徴とするインクジェット記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置は、インクを収納するインクタンクから供給路を介して記録ヘッドにインクを供給し、該供給されたインクを画像データに基づいて記録媒体上に吐出し着弾させることで画像を記録するように構成されている。
【０００３】
しかしながら、上記構成のインクジェット記録装置では、記録ヘッドの温度が低いとインク吐出量及び吐出速度が低下して、ドット径が小さくなり、記録ヘッドの温度が高いインク吐出量及び吐出速度が増加して、ドット径が大きくなる。
【０００４】
このため、安定したドット径を得るためには、記録ヘッドを所定の温度範囲内に維持する必要がある。そこで、記録ヘッドにヒーターおよび温度センサを設けるとともに、設定温度と温度センサで検知された温度とに基づいて、ヒーターを制御することが提案されている。
【０００５】
このような、ヒーターによる記録ヘッドの温度制御は、一般的に、ヒーターへの供給電力を変えずに、ヒーターをＯＮ−ＯＦＦ制御することにより行われている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭６２−７７９４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、インクとして紫外線硬化型インク等の高粘度インクを用いると、記録された画像が滲みにくく、明瞭な記録が行えるという利点がある。
【０００７】
しかしながら、高粘度インクを用いると、高粘度であるがゆえに、記録ヘッドより吐出されるインク吐出量及び吐出速度が低下してしまう。従って、記録画像の画質が安定せず、品質が低下することになる。そこで、記録ヘッドにヒーターを設けて、記録ヘッドを加熱し、高粘度インクの粘度を低下させることで、記録ヘッドのインク吐出量及び吐出速度を安定化する必要がある。
【０００８】
即ち、高粘度のインクをインクジェット記録装置で吐出する場合、記録ヘッドをヒーターで加熱することにより、インク粘度を吐出に最適な略一定の粘度にする必要がある。
【０００９】
また、記録ヘッドからインクが吐出されると、吐出された量に相当するインクが随時、供給路から記録ヘッドに供給される。
【００１０】
ところが、使用環境温度で、記録ヘッドに供給される供給路内のインクの温度が支配され、記録ヘッドの温度は、供給路から供給されるインクの温度により変動する。
【００１１】
また、画像データに基いて記録に必要なインク量が定まるので、記録ヘッドへのインクの供給量は、画像データにより変化する。従って、画像データにより定まるインクの供給量が多いほど、また、供給路内のインクの温度が低いほど（加熱されている記録ヘッドのインクの温度との温度差が大きいほど）、記録ヘッドが、冷却されやすくなることになる。
【００１２】
ここで、従来技術のように、記録ヘッドの温度制御を、単に、検知された記録ヘッドの温度と設定温度を入力とし、ヒーターへの供給電力を変えずに、ヒーターのＯＮーＯＦＦ制御で行なう場合、以下の問題がある。
【００１３】
ヒーターの容量は、記録ヘッドやインクの熱容量と、記録ヘッドの温度制御の最大温度と記録ヘッドに供給されるインクの最低温度とから想定される電力の最大値に設定する必要がある。最悪値を想定しているため、ヒーターに供給される電力は、かなり大きくなり、この電力でＯＮ−ＯＦＦ制御すると、ＯＮ時には、急激に加熱され、ヒーターの温度は設定値をかなりオーバーし、またＯＦＦ時には、記録ヘッドの温度と、記録ヘッドに供給されるインクの温度の差が大きい場合には、設定温度より低い温度で検知されることになる。これにより、記録ヘッドの温度制御は、制御遅れが影響して、振幅温度の大きな振動を繰り返すことになり、インクの粘度がばらつき、インク吐出量がばらつくため、記録画像の色変動が生じ、画質が低下する。
【００１４】
特に、インクタンクと記録ヘッドの距離が長く、設定温度と環境温度の温度差が大きい場合には、インクタンクを保温加熱しても、インク供給路であるインクチューブが長いので、記録ヘッドにインクが到達するまでに温度低下が発生する。
【００１５】
また、ジャム等で記録装置が停止した場合にも、インクチューブ内のインクの温度は低下するため、記録ヘッドが冷却されやすくなり、記録ヘッドの温度制御は、変動が大きくなってしまう。
【００１６】
本発明は以上のような状況に鑑みてなされたものであり、記録ヘッドのインクを加熱した状態で記録媒体上に吐出する場合においても、記録ヘッドのインクの温度を設定範囲内に制御することにより、インク粘度をほぼ一定にでき、インク吐出量のばらつきを抑えて記録画像の色変動を抑えることが可能な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を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の目的は、以下のような構成により達成される。
（請求項１）
インクを加熱した状態で記録媒体上に吐出する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドのインクの温度を検出する第１の温度検出手段と、
前記記録ヘッドのインクを加熱する加熱手段と、
前記記録ヘッドに供給されるインクの温度を検出する第２の温度検出手段と、
所定の画像領域における画像データから該画像データの記録に必要なインク量に関するインク量情報を算出するインク量情報算出手段と、
前記第１の温度検出手段により検出された記録ヘッドのインクの温度と前記第２の温度検出手段により検出された記録ヘッドに供給されるインクの温度との温度差に関する温度差情報と、前記インク量情報算出手段で算出されたインク量情報とに基づいて、前記加熱手段を制御する温度制御手段とを備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
（請求項２）
前記温度制御手段は、前記温度差情報と、前記インク量情報とに基づいて、前記加熱手段に供給する電力を制御することにより、前記加熱手段を制御することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
（請求項３）
前記温度差情報は、前記温度差の絶対値であり、
前記温度制御手段は、前記温度差の絶対値が相対的に大きく、かつ、前記インク量情報が相対的に大きい場合における前記電力を、前記温度差の絶対値が相対的に小さく、かつ、前記インク量情報が相対的に小さい場合における前記電力よりも大きくなるように制御することを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
（請求項４）
前記温度制御手段は、前記温度差情報と、前記インク量情報と、前記電力との関係を規定したテーブルを参照することにより、前記電力を算出することを特徴とする請求項２または３に記載のインクジェット記録装置。
（請求項５）
前記記録ヘッドを主走査方向に走査させる走査手段と、
前記記録媒体を副走査方向に搬送させる搬送手段とを備え、
前記インク量情報算出手段は、インク量情報を１回の主走査分の画像領域における画像データから算出することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
（請求項６）
前記記録ヘッドは、前記記録媒体の幅に対応した画像記録幅を有し、
前記記録ヘッドと記録媒体を副走査方向に相対的に移動させる手段を備え、
前記インク量情報算出手段は、インク量情報を１ページ分の画像領域における画像データから算出することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
（請求項７）
前記インクは、紫外線が照射されることで硬化する紫外線硬化型インクであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
（請求項８）
インクを加熱した状態で記録媒体上に吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドのインクを加熱する加熱手段とを有するインクジェット記録装置におけるインクジェット記録方法であって、
所定の画像領域における画像データから該画像データの記録に必要なインク量に関するインク量情報を算出するインク量情報算出工程と、
前記記録ヘッドのインクの温度を検出する記録ヘッドのインクの温度検出工程と、
前記記録ヘッドに供給されるインクの温度を検出する記録ヘッドに供給されるインクの温度検出工程と、
前記記録ヘッドのインクの温度検出工程において得られた記録ヘッドのインクの温度と前記記録ヘッドに供給されるインクの温度検出工程において得られた記録ヘッドに供給されるインクの温度との温度差に関する温度差情報と前記インク量情報算出工程において得られたインク量情報とに基づいて、前記加熱手段を制御しながら、前記画像データに基づいて、記録媒体上にインクを吐出することにより、画像を記録する記録工程とを備えることを特徴とするインクジェット記録方法。
【００１８】
本発明者は、インクを加熱した状態で記録媒体上に吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドのインクの温度を検出する第１の温度検出手段と、前記記録ヘッドのインクを加熱する加熱手段と、前記記録ヘッドに供給されるインクの温度を検出する第２の温度検出手段と、所定の画像領域における画像データから該画像データの記録に必要なインク量に関するインク量情報を算出するインク量情報算出手段と、前記第１の温度検出手段により検出された記録ヘッドのインクの温度と前記第２の温度検出手段により検出された記録ヘッドに供給されるインクの温度との温度差に関する温度差情報と、前記インク量情報算出手段で算出されたインク量情報とに基づいて、前記加熱手段を制御する温度制御手段とを備えることを特徴とするインクジェット記録装置及び該インクジェット記録装置を用いたインクジェット記録方法により、制御遅れを抑制して、記録ヘッドの温度を設定範囲内に制御でき、ひいては、インク粘度をほぼ一定にでき、インク吐出量のばらつきを抑え、記録画像の色変動を抑えることが可能になると考え、本発明に至った。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に記載の発明によれば、記録ヘッドのインクの温度を設定範囲内に制御でき、ひいては、インク粘度をほぼ一定にでき、インク吐出量のばらつきを抑え、記録画像の色変動を抑えることができる。
【００２０】
請求項２に記載の発明によれば、加熱手段に供給する電力を制御することにより、加熱手段の制御が容易になる。
【００２１】
請求項３に記載の発明によれば、以下の作用効果を有する。
【００２２】
記録に必要なインク量、すなわち、記録ヘッドに供給されるインク量が多いほど、また、記録ヘッドのインクの温度と記録ヘッドに供給されるインクの温度の差の絶対値が大きいほど、記録ヘッドが冷却されやすくなる。従って、温度差の絶対値が相対的に大きく、かつ、インク量情報が相対的に大きい場合における記録ヘッドの加熱手段に供給する電力を、温度差の絶対値が相対的に小さく、かつ、インク量情報が相対的に小さい場合における前記電力よりも大きくなるように制御することにより、より効果的に、記録ヘッドの温度を設定範囲内に制御でき、ひいては、インク粘度をほぼ一定にでき、インク吐出量のばらつきを抑え、記録画像の色変動を抑えることができる。
【００２３】
請求項４に記載の発明によれば、テーブルを参照することにより、高速に電力の算出ができる。
【００２４】
請求項５に記載の発明によれば、記録ヘッドを主走査方向に走査させるシャトル型インクジェット記録装置において、より効果的に記録ヘッドのインクの温度制御ができる。また、１回の主走査毎の記録の間の時間を有効に利用して、電力の算出ができる。
【００２５】
請求項６に記載の発明によれば、ライン型インクジェット記録装置において、より効果的に記録ヘッドのインクの温度制御ができる。また、１ページ毎の記録の間の時間を有効に利用して、電力の算出ができる。
【００２６】
請求項７に記載の発明によれば、インクに紫外線硬化型インクを用いると、記録後に紫外線を照射すれば紫外線硬化型インクは硬化するので、長期間にわたって記録画像を消え難くすることができ、インクジェット記録装置による記録画像の品質を高めることができる。また、記録媒体がインク吸収性のよい記録媒体（例えば、紙など）でなくとも、インク吸収性のない記録媒体、あるいはインク吸収性の低い記録媒体であっても記録を行うことができる。さらに、紫外線硬化型インクは、高粘度インクであるので、請求項１〜６のいずれか１項に記載の発明の効果が一層顕著に現れる。
【００２７】
請求項８に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様に、記録ヘッドのインクの温度を設定範囲内に制御でき、ひいては、インク粘度をほぼ一定にでき、インク吐出量のばらつきを抑え、記録画像の色変動を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に本発明に関する実施の形態の例を示すが、本発明の態様はこれらに限定されるものではない。
［第１の実施の形態］
この第１の実施の形態で例示されるシャトル型インクジェット記録装置１は、紫外線が照射されることで硬化する紫外線硬化型インク（以下、インクと略称する場合がある）を記録媒体に吐出し着弾させて記録を行うものである。
【００２９】
第１の実施形態に用いられる紫外線硬化型インクは、主成分として、重合性化合物、光重合開始剤及び色材を含み、さらには２５℃において０．０３Ｐａ・ｓ程度の粘度を有し、温度上昇に伴い粘性が低下するものである。このインクを５０〜６０℃に加熱し、０．０１〜０．０１５Ｐａ・ｓ程度に低粘度化させて記録ヘッドから吐出させる。
【００３０】
このインクジェット記録装置１の主要構成は、図１に示すように、シート状の記録媒体Ｐを記録時に副走査方向の前方（矢印Ｂ）に搬送させる記録媒体搬送手段１０４（図２）と、前記記録媒体Ｐにインクを吐出する記録ヘッド２と、該記録ヘッド２にインクを供給するインク供給部３と、該インク供給部３から記録ヘッド２までインクを流すインク供給路１２と、複数色毎の記録ヘッド２を搭載したキャリッジ４と、前記記録ヘッド２のメンテナンスを行うメンテナンスユニット５と、記録時あるいはメンテナンス時などにキャリッジ４を記録ヘッド２の主走査方向（矢印Ａ）に沿って往復移動させるキャリッジ走査手段１０５（図２）と、前記往復移動時にキャリッジ４を案内するガイドレール６と、前記キャリッジ４の待機所となるホームポジション７と、これら各部の制御を行う制御部（温度制御手段、インク量情報算出手段）３０（図２）とを備えている。
【００３１】
キャリッジ走査手段１０５は、例えば、走査モータであり、記録ヘッドを主走査方向に走査させる走査手段に相当する。本例では、主走査の往方向（図１の左から右への移動）への１走査及び主走査の復方向（図１の右から左への移動）への１走査の両方において記録を行うように構成されている。
【００３２】
記録媒体搬送手段１０４は、例えば搬送モータであり、記録の際に、キャリッジ４の１走査動作（往または復）毎に、記録媒体Ｐを下流側に搬送する。この際、記録媒体Ｐの記録面が記録ヘッド２による記録領域Ｄを通過するようにする。
【００３３】
本例では、各画素を２次元の面に記録するのに、隣り合った画素同士の記録速度が速いほうを主走査方向、記録速度が遅いほうを副走査方向と呼んでいる。つまり、キャリッジ４を移動すれば、キャリッジ４の移動の向きに隣り合って記録される画素の記録速度のほうが、記録媒体Ｐの移動の向きに隣り合って記録される画素の記録速度よりも速く、従ってキャリッジ４の移動方向が主走査方向となり、記録媒体Ｐの移動方向が副走査方向となる。また、後述するライン型インクジェット記録装置では、記録ヘッドからは各インク滴がほぼ同時に吐出されるから、記録ヘッドでのノズルの並びの向きに隣り合って記録される画素の記録速度のほうが、記録媒体Ｐの搬送の向きに隣り合って記録される画素の記録速度よりも速く、従って記録ヘッドのノズルの並び方向が主走査方向となり、記録媒体Ｐの搬送方向が副走査方向となる。
【００３４】
記録ヘッド２は、記録媒体Ｐに対向する面に設けられ、インクを吐出するノズルと、インク吐出のためのインク吐出手段と、インク流路と、インクをインク流路に案内するマニフォールドとを有して構成されている。この記録ヘッド２は、インクジェット記録装置１で使用されるインクの種類（Ｙ：イエロー、ＬＹ：ライトイエロー、Ｍ：マゼンダ、ＬＭ：ライトマゼンダ、Ｃ：シアン、ＬＣ：ライトシアン、Ｋ：ブラック、ＬＫ：ライトブラック）に応じて、複数設けられている。各記録ヘッドの表面には、記録ヘッド２のインクの温度Ｔ１を検出する第１の温度検出手段（例えば、温度センサなど）１０２（図２、図３）と、記録ヘッド２のインクを加熱し、低粘度化する加熱手段１０１（図２）が設けられている。
【００３５】
加熱手段１０１としては、記録ヘッド内のインクを加熱し、低粘度化させるものであれば、如何なるものでもよく、具体的には、ハロゲンランプ、赤外線、電熱線等を用いることができる。
【００３６】
なお、本例では、記録ヘッドを加熱することで内部のインクも加熱し、記録ヘッドの表面の温度を検出することにより間接的に記録ヘッド内部のインクの温度を検出しているが、第１の温度検出手段１０２や加熱手段１０１を、記録ヘッド２のインクに接触させる形態で、記録ヘッド内部に設けることにより、インクを直接加熱し、また、インクの温度を直接検出するようにしてもよい。
【００３７】
また、加熱手段１０１は、加熱手段１０１に供給する電力を可変にできる電力供給手段１０３（図２）から電力が供給される。
【００３８】
本例では、記録ヘッド２は、インク吐出のためのインク吐出手段として、電界を印加することによりせん断モードで変形するせん断モード型の圧電素子を用いている。但し、本発明はこれらに限られるものではなく、例えば、圧電素子を単板型の圧電素子や縦振動タイプの積層型圧電素子等、別の形態の圧電素子を用いてもかまわない。また、静電力や磁力を利用した電気機械変換素子や、沸騰現象を利用して圧力を付与させるための電気熱変換素子等、他のインク吐出手段を用いてもかまわない。
【００３９】
インク供給部３は、インクを収納するインクタンク８と、該インクタンク８からインク供給路１２に流出するインク量を規制する供給弁９とを備えており、これらインクタンク８と供給弁９とがインク供給路１３によって連通されている。なお、これら各部は、インクの種類に応じて、各記録ヘッド毎に複数設けられている。供給弁９は、図２に示すように、制御部３０と電気的に接続されており、制御部３０の制御に基づいて所定のインク量をインク供給路１２に流し込む。
【００４０】
インクタンク８は、例えば交換自在に備えられたインクカートリッジなどであり、可撓性の容器からなり、収納するインク量にあわせてその形状を変化させる。
【００４１】
インク供給路１２は、各インク供給路１３と対応する記録ヘッド２とをそれぞれ連通させることで、インクタンク８から記録ヘッド２へのインクの供給を各色毎に可能としている。そしてこのインク供給路１２は、記録ヘッド２の移動に対応するように、フレキシブルな部材（例えばインクチューブ）により形成されている。
【００４２】
キャリッジ４は、ガイドレール６に案内されながら記録ヘッド２の主走査方向（矢印Ａ）に沿って往復移動を繰り返し、記録ヘッド２を、記録領域Ｄにある記録媒体Ｐの記録面に沿って移動させる。また、このキャリッジ４の側部には、記録ヘッド２から吐出されたインクを硬化させるために、紫外線を照射するＵＶ光源（図示略）が設けられている。
【００４３】
メンテナンスユニット５は、キャリッジ４が往復移動する経路の一端側で、記録領域Ｄよりも外側に設けられている。このメンテナンスユニット５は、図１に示すように、記録ヘッド２のノズルを有するノズル面を覆って密閉した状態で、ノズルからインクを吸引する吸引キャップ５ａと、該吸引キャップ５ａによるインクの吸引が行われた後に、ノズル面に残るインクを拭き取るブレード部５ｂと、該ブレード部の清掃を行うブレードクリーナー部（図示省略）と、インクの吸引が行われたノズルをインクで満たすために空吐出されたインクを回収する空吐出受皿（図示略）とを備えている。なお、空吐出受皿には、空吐出されたインク量を検出するための液量センサ（図示略）が設けられている。
【００４４】
ホームポジション７は、キャリッジ４が往復移動する経路の他端側に設けられている。このホームポジション７には、記録ヘッド２のノズル面を保湿する保湿キャップ７ａが、記録ヘッド２と同数設けられており、キャリッジ４の待機中においては、記録ヘッド２のノズル面を覆って密閉している。
【００４５】
図３に温度検出のブロック図を示す。この図では供給弁は省略してある。ここでは、Ｋ（ブラック）の記録ヘッドについて代表して示すが、他の色の記録ヘッドについても同様であり、独立に温度検知して、制御部３０に入力される。インク供給路１２における記録ヘッド２との接続部近傍のインク供給路１２表面には、記録ヘッド２に供給されるインクの温度Ｔ２を検出する第２の温度検出手段１００が設けられている。
【００４６】
第２の温度検出手段１００は、記録ヘッド２に供給されるインクの温度を検出できれば、インク供給部３、インク供給路１２のいずれの位置に設けてもよいが、記録ヘッド２のインクの温度制御の精度をより高めるためには、本例の様に、記録ヘッド２の近傍のインク供給路１２に設けて、記録ヘッド２に供給される直前のインクの温度を検出できるようにすることが好ましい。
【００４７】
また、本例では、インク供給路１２の表面の温度を検出することにより間接的に記録ヘッド２に供給されるインクの温度を検出しているが、第２の温度検出手段１００を、インク供給路１２のインクに接触させる形態で、インク供給路１２内部に設けることにより直接的にインクの温度を検出するようにしてもよい。
【００４８】
制御部３０は、図２に示すように、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）３１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）３２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）３３、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）３４等から構成され、ＲＯＭ３２中に書き込まれている制御プログラムや制御データに従いインターフェイス３１に接続された各種機器を制御するようになっている。また、制御部３０は、ＲＡＭ３３に記憶されている所定の画像領域における画像データから該画像データの記録に必要なインク量に関するインク量情報を算出するインク量情報算出手段を構成する。さらに、制御部３０は、第１の温度検出手段により検出された記録ヘッドのインクの温度と第２の温度検出手段により検出された記録ヘッドに供給されるインクの温度との温度差に関する温度差情報と、前記インク量情報算出手段で算出されたインク量情報とに基づいて、記録ヘッドの加熱手段を制御する温度制御手段を構成する。ここでは、記録ヘッド２やインク供給路１２について、Ｋ（ブラック）を代表して示す。他の色についても同様であり、各色毎に独立に制御されように構成されている。
【００４９】
インターフェイス３１には、エラーや各部の状態などを表示する表示部１７、記録ヘッド２のインクを加熱する加熱手段１０１に電力を供給する電力供給手段１０３、記録ヘッド２のインク温度Ｔ１を検出する第１の温度検出手段１０２と、インク供給路１２のインク温度Ｔ２を検出する第２の温度検出手段１００、キャリッジ４などが電気的に接続されている。
【００５０】
ＲＯＭ３２には、記録ヘッドのインクの温度Ｔ１とインク供給路１２のインク温度Ｔ２
の温度差に関する温度差情報と、所定の画像領域における画像データから該画像データの記録に必要なインク量に関するインク量情報と、加熱手段１０１に供給される電力との関係を規定したテーブル（図５）や、記録ヘッドの設定温度や、インクジェット記録装置の各部の動作に関する各種制御プログラムや制御データなどが書き込まれている。本例では、テーブルは、色の異なる複数の記録ヘッドに対して共通に用いられる。
【００５１】
ＲＡＭ３３は、記録装置に電力が供給されている間だけ入力されたデータを複数記憶可能であり、記録媒体Ｐ上への画像の記録を行うための画像データ等の各種データを記憶する記憶領域とＣＰＵ３４による作業領域などが備えられている。画像データを記憶する領域は、１ページ分の画像データに相当する行と列のセルから構成されたメモリマップからなっている。この領域を構成する各セルは、後述するドット形成位置と１対１に対応しており、各セルによって各ドット形成位置に形成するドットの情報であるデータが格納されている。このデータは、ドットを形成するか否かに応じて、それぞれ１か０かの値を有している。制御部３０は、所定の画像領域内において黒データ（データ＝１）を有するセルをカウントし、後述するドット密度を算出する。
【００５２】
ＣＰＵ３４は、ＲＯＭ３２に格納されている各種プログラムの中から指定されたプログラムを、ＲＡＭ３３内の作業領域に展開し、各温度検出手段からの入力信号に応じて、プログラムに従った各種処理を実行する。
【００５３】
本例では、前述のインク量情報として、ドット密度を用いている。
【００５４】
まず、記録ヘッドにより記録媒体上に記録されるドット密度について説明する。
【００５５】
ここで、ドットとは、ノズルからのインク吐出により、記録媒体上に形成される画像の最小単位を指すものである。つまり、１つのノズルからの１滴のインク吐出により、記録媒体上にインクが付与される領域が１つのドットに対応する。このドットの直径（ドット径）を示す値をドットサイズとする。
【００５６】
また、ドット形成位置を次のように定義する。すなわち、ドット形成位置とはドットが形成され得る位置を指すものとする。
【００５７】
以下においては、ドット形成位置が行列状に配置されており、各ドット形成位置に対して、行方向および列方向に隣接するドット形成位置との距離が全て等しい場合について説明する。また、行方向および列方向は、それぞれ、主走査方向および副走査方向に対応している。
【００５８】
本例では、各ドットのドットサイズが同一である（ドットサイズ、すたわち、１滴のインク量が固定されている）ものとする。そこで、この場合において、ｍ行×ｎ列のドット形成位置によって構成される所定画像領域のドット密度を式１により定義する。
【００５９】
ドット密度Ｓ＝ｐ０／（ｍ×ｎ）  …  式１
なお、ｐ０は、所定画像領域内に形成されるドット数、つまり、所定画像領域内のドット形成位置に対して実際に形成されるドット数を指している。このｐ０は、所定画像領域内の画像データにより決定される。また、ｍは所定画像領域を構成するドット形成位置の行数、ｎは所定画像領域を構成するドット形成位置の列数を指しており、したがって、ｍ×ｎは所定画像領域内のドット形成位置の数となる。以下ではドット密度Ｓを適宜パーセンテージで表すものとする。
【００６０】
上記ドット密度Ｓの具体例を図４に示す。図４は、記録媒体Ｐ上でのドットの配置を示す平面図であり、ドット密度Ｓがそれぞれ、２５％、５０％、７５％、１００％の場合を示している。つまり、図４は、それぞれドット形成位置の１／４、１／２、３／４、および全てに対してドットが形成されている場合である。
【００６１】
図において、ドットを円、ドット形成位置を格子点で表しており、ドット形成位置の数は５行×８列＝４０である。また、各ドットのドットサイズは、理想ドットサイズに設定されている。
【００６２】
上記のように、ドット密度Ｓが高い領域では、ドット密度Ｓが低い領域に比べて、所定画像領域内における画像を記録する際に、より多くのインク量が必要になることになる。
【００６３】
本例では、所定の画像領域については、１回の主走査分（往方向または復方向のいずれかの１走査分）の画像領域を用いており、前記ｍおよびｎは、１回の主走査分の画像領域に対応した値となる。
【００６４】
また、本例では、温度差情報として、Ｔ１とＴ２の温度差の絶対値を用いている。Ｔ１とＴ２は、Ｔ１＞Ｔ２の関係にあるので、Ｔ１−Ｔ２またはＴ２−Ｔ１の絶対値を温度差の絶対値とすればよい。
【００６５】
図５にテーブルの一例を示す。横軸が、温度差｜Ｔ１−Ｔ２｜であり、縦軸が、ドット密度Ｓである。温度差｜Ｔ１−Ｔ２｜、ドット密度Ｓが各々４つの領域に区分され、各々の領域に対応して、温度差｜Ｔ１−Ｔ２｜が大きいほど、ドット密度Ｓが高いほど電力が大きくなるように変更される。
【００６６】
例えば、以下のように演算される。
【００６７】
１．温度差が０℃＜｜Ｔ１−Ｔ２｜＜１０℃と小さく、ドット密度が０％≦Ｓ＜２５％でインク量が少ない場合の電力は、最小の８Ｗとなる。
【００６８】
２．温度差が３０℃≦｜Ｔ１−Ｔ２｜≦４０℃と大きく、ドット密度が０％≦Ｓ＜２５％でインク量が少ない場合の電力は、中位の１４Ｗとなる。
【００６９】
３．温度差が０℃＜｜Ｔ１−Ｔ２｜＜１０℃と小さく、ドット密度が７５％≦Ｓ≦１００％でインク量が多い場合の電力は、中位の１４Ｗとなる。
【００７０】
４．温度差が３０℃≦｜Ｔ１−Ｔ２｜≦４０℃と大きく、ドット密度が７５％≦Ｓ≦１００％でインク量が多い場合の電力は、最大の２０Ｗとなる。
【００７１】
この制御部３０は、インクジェット記録装置１の動作全体を制御するものであるが、ここでは、画像データに基づいて、記録ヘッドから記録媒体上にインクを吐出して記録する際に行う制御手順について説明する。ここでは、記録ヘッド２やインク供給路１２について、Ｋ（ブラック）を代表して示す。他の色についても同様であり、それぞれ独立に制御される。
【００７２】
まず、記録装置は待機状態にある。このとき、記録ヘッドは、加熱手段１０１により加熱されて、Ｔ１は設定温度範囲内に保持されている。また、供給弁９は開いた状態にある。
【００７３】
記録開始時に、ＲＡＭ３３に記憶されている最初の１走査分（往路）の画像データから、ドット密度を算出する。第１の温度検出手段の検出温度Ｔ１及び第２の温度検出手段の検出温度Ｔ２を読み取り、その温度差｜Ｔ１−Ｔ２｜を算出する。
【００７４】
算出されたドット密度、温度差｜Ｔ１−Ｔ２｜から、テーブル（図５）を参照して、記録ヘッドの加熱手段１０１に供給する電力を算出する。
【００７５】
記録が開始されると、キャリッジ４の往路に沿う移動中に記録ヘッドが各ノズルから記録媒体の記録面に向かってインクを微小な液滴として吐出する。このとき、制御部３０は、テーブルから求めた電力を加熱手段１０１に供給して、第１の温度検出手段の検出温度Ｔ１に基づき、加熱手段をＯＮ−ＯＦＦ制御しており、記録ヘッドの内部のインクが、所定温度（本例では、５０〜６０℃）に加熱されて記録ヘッドの各ノズルから微小な液滴として吐出されるようになっている。このようにして、インクを記録媒体Ｐに吐出し着弾させて、最初の１走査分の画像を記録する。
【００７６】
また、記録中に、次の１走査分（復路）の画像データから同様にドット密度を求めておく。
【００７７】
そして、最初の１走査分（往路）の記録が終了すると、記録媒体を副走査方向に搬送して改行するととともに、同様に、第１の温度検出手段の検出温度Ｔ１及び第２の温度検出手段の検出温度Ｔ２を読み取り、その温度差｜Ｔ１−Ｔ２｜を算出し、ドット密度、温度差｜Ｔ１−Ｔ２｜から、テーブル（図５）を参照して、加熱手段１０１に供給する電力を算出する。この際、Ｔ１を設定温度範囲内に保持した状態で、Ｔ１を検出し、電力を算出することが好ましい。
【００７８】
以降、往路、復路を交互に、１走査ずつ、１ページ分の記録が終了するまで繰り返していく。
【００７９】
以上のように、この実施の形態のインクジェット記録装置１によれば、第１の温度検出手段により検出された記録ヘッドのインクの温度Ｔ１と第２の温度検出手段により検出された記録ヘッドに供給されるインクの温度Ｔ２の温度差の絶対値と、インク量情報算出手段により算出されたインク量とに基づいて、記録ヘッドのインクの温度が設定温度範囲内になるように、電力供給手段から記録ヘッドのインクを加熱する加熱手段に供給される電力を変更するように制御するので、記録ヘッドのインクの温度を設定範囲内に制御でき、ひいては、インク粘度をほぼ一定にでき、インク吐出量のばらつきを抑え、記録画像の色変動を抑えることができる。
【００８０】
上記の実施の形態では、１回の主走査に相当する画像データから、１回の主走査当たりのインク量を算出するようにしたので、シャトル型インクジェット記録装置において、より効果的に記録ヘッドの温度制御ができる。また、１回の主走査毎の記録の間の時間を利用して、電力の演算処理をすることができる。しかしながら、インク量を算出する画像データの範囲はこれに限られるものではない。例えば、１ページ分の画像データからインク量を算出するようにしても良い。
【００８１】
また、インク量情報としては、ドット密度に限らず、記録に必要なインク量に対応する情報であれば如何なるものでも良く、例えば、インク量を直接、算出するようにしてもよい。各ドットのドットサイズが同一でない場合（ドットサイズ、すなわち、１滴のインク量が変調されている場合）に特に有効であり、１滴のインク滴重量と各インク滴重量毎のドット数がわかれば、重量の異なる各インク滴毎にインク滴重量とドット数とを乗じて、その和を算出することによってインク量を算出できる。
【００８２】
また、複数の記録ヘッドの場合には、記録ヘッド毎（例えばインク色毎）に図５に示すテーブルを変えてもよい。また、テーブルを記憶した記憶手段を、書き換え可能なように構成してもよい。テーブルは、インク及び／または記録ヘッドの熱容量、ノズルから吐出される１滴のインク量等を考慮して予め用意しておけばよい。
【００８３】
具体的には、インク及び／または記録ヘッドの熱容量が相対的に大きい記録ヘッドに対しては、記録ヘッドの加熱時の昇温が遅れるので、電力値Ｄ１を大きくしてその遅れがないようにし、反対にインク及び／または記録ヘッドの熱容量が相対的に小さい記録ヘッドに対しては、電力値Ｄ２を前記Ｄ１よりも小さくなるようにテーブルを作成することが有効である。ここで電力値Ｄ１とＤ２は、ドット密度と温度差が同一の場合における電力値を意味する。
【００８４】
また、ノズルから吐出される１滴のインク量が相対的に大きい記録ヘッドに対しては、記録ヘッドに供給されるインクにより記録ヘッドが冷却されやすく、加熱時の昇温が遅れるので、電力値Ｄ３を大きくしてその遅れがないようにし、反対に１滴のインク量が相対的に小さい記録ヘッドに対しては、電力値Ｄ４を前記Ｄ３よりも小さくなるようにテーブルを作成することが有効である。ここで電力値Ｄ３とＤ４は、ドット密度と温度差が同一の場合における電力値を意味する。
【００８５】
また、温度差情報としては、温度差の絶対値に限らず、Ｔ１とＴ２の温度差に対応する情報であれば如何なるものでも良い。例えば、１回の主走査毎の記録の間の時間で電力を求めるために、第１の温度検出手段の検出温度Ｔ１及び第２の温度検出手段の検出温度Ｔ２を読み取る際に、Ｔ１を設定温度範囲内に制御可能な場合は、Ｔ２の値を温度差に関する温度差情報として用いてもよい。
【００８６】
また、Ｔ２は、記録時の環境温度を代用して用いてもよい。
【００８７】
また、１走査分の画像データから演算処理で求められるインク量は、必ずしも、１走査分のインク量である必要はなく、１走査分のインク量を相対的に比較できるものであればよく、例えば、１走査分のインク量を１走査分のドット形成位置の数で除して平均化したインク量を用いてもよい。
【００８８】
また、記録ヘッドのノズル数が多い場合には、ノズルを複数の領域に分割して、温度制御を行う方法も可能である。例えば、図６に示すように、ノズルを２つの領域に分けて、ノズル領域毎に、第１の温度検出手段、加熱手段を設け、それぞれ独立に加熱手段に供給する電力を算出して温度制御すればよい。これにより、電力の算出の誤差を軽減することができ、より安定した吐出が可能になる。後述するライン型インクジェット記録装置の場合は、記録ヘッドのノズル数が多いので、特に有効である。
【００８９】
また、本例では、インクとして紫外線硬化型インクを用いているので、記録後に紫外線を照射すれば紫外線硬化型インクは硬化し、長期間にわたって記録画像を消え難くすることができ、記録物を屋外などに配置した際においても優れた耐候性を示すことができる。つまり、インクジェット記録装置１による記録画像が滲みにくく、明瞭な記録を行え、記録画像の品質を高めることができる。さらに、紫外線硬化型インクであると、記録媒体Ｐがインク吸収性のよい記録媒体（例えば、紙など）でなくとも、インク吸収性のない記録媒体、あるいはインク吸収性の低い記録媒体であっても記録を行うことができる。ここで、インク吸収性のない記録媒体、あるいはインク吸収性の低い記録媒体とは、インク吸収性のない材料やインク吸収性の低い材料から形成された記録媒体、あるいはインク吸収性のない材料やインク吸収性の低い材料からなる表面層（記録層）を有する記録媒体などである。インク吸収性のない材料、あるいはインク吸収性の低い材料とは、例えば、各種のプラスチックや金属などがあげられる。
［第２の実施の形態］
第２の実施の形態について、図７を参照して説明する。第２の実施の形態では、この第２の実施の形態特有の部分以外は、上記第１の実施の形態と同様であるので、第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００９０】
この第２の実施の形態で例示されるライン型インクジェット記録装置６００は、記録媒体の幅（主走査方向の幅）に対応した画像記録幅を有するように、長手方向（主走査方向、矢印Ａ）に亘って多数のノズルが所定間隔に設けられた記録ヘッド６０２を備えている。
【００９１】
記録ヘッド６０２は、インクジェット記録装置６００で使用されるインクの種類（Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンダ、Ｃ：シアン、Ｋ：ブラック）に応じて、複数設けられており、これら記録ヘッド６０２が、互いの長手方向が平行となるように記録媒体Ｐの搬送方向（副走査方向、矢印Ｂ）に並んでいる。また、記録ヘッド６０２の上部には、短いインク供給路６１２を介してインクタンク６０８が取り付けられている。この記録ヘッド６０２を固定した状態で、記録媒体搬送手段（記録ヘッドと記録媒体を副走査方向へ相対的に移動させる手段）により、記録媒体Ｐを副走査方向（矢印Ｂ）に相対的に移動させながら、記録を行う。なお、記録媒体Ｐを固定して、記録ヘッド６０２を副走査方向（矢印Ｂ）に移動させるようにしてもよい。
【００９２】
この実施の形態のライン型インクジェット記録装置６００によれば、上記第１の実施の形態と同様に、記録ヘッドのインクの温度を設定範囲内に制御でき、ひいては、インク粘度をほぼ一定にでき、インク吐出量のばらつきを抑え、記録画像の色変動を抑えることができる。
【００９３】
このライン型インクジェット記録装置の実施の形態では、記録媒体の幅（主走査方向の幅）に対応した画像記録幅を有するので、１つの（１色の）記録ヘッドの１ページ分の画像データから、１つの（１色の）記録ヘッドの１ページ当たりのインク吐出量を算出するようにすることが好ましい。このことにより、より効果的に記録ヘッドの温度制御ができる。また、１ページ毎の記録の間の時間を利用して、電力の演算処理をすることができる。
【００９４】
また、ライン型インクジェット記録装置に用いる記録ヘッドは、図７（ａ）に示すように、１本の長い記録ヘッド６０２を用いても良いが、図７（ｂ）に示すように、記録媒体の幅よりも短い長さの記録ヘッド６０３を組み合わせて長くしてもよい。このような場合、短い長さの記録ヘッド毎に分割して、温度制御を行う方法も可能である。具体的には、短い長さの記録ヘッド毎に、第１の温度検出手段、加熱手段、インク供給路、第２の温度検出手段を設け、それぞれ独立に加熱手段に供給する電力を算出して、温度制御すればよい。これにより、電力の算出の誤差を軽減することができ、より安定した吐出が可能になる。
【００９５】
なお、上記の第１及び第２の実施の形態では、記録ヘッドに加熱手段を設けて加熱を行う構成としたが、これに限られるものではなく、例えば、記録ヘッドだけでなくインクタンクにも加熱手段を設けて加熱を行うようにしても良い。具体的には、ハロゲンランプ、赤外線、電熱線等を用いることができる。加えて、インクとして紫外線硬化型インクを例示して説明しているが、使用されるインクとしては、これに限るものでなく紫外線硬化型インクであっても、その他のインクであってもよい。本発明は、特に高粘度インクに対して有効である。
【００９６】
ここで、高粘度インクとしては、２５℃での粘度が０．０１〜０．０４Ｐａ・ｓの液体であることが好ましい。０．０１Ｐａ・ｓ未満では、滲みやすいため明瞭な記録が行えない。また、０．０４Ｐａ・ｓを超えると、画質の平滑性が失われる。さらに、インク吐出時の加熱温度（例えば５０℃）でのインクの粘度が０．００５〜０．０１５Ｐａ・ｓの液体であることが好ましい。０．００５Ｐａ・ｓ未満では高速吐出に不具合を生じるおそれがあり、また、０．０１５Ｐａ・ｓを越えると吐出性が劣化してしまうおそれがある。また、特に圧力発生手段がせん断モード型圧電素子からなる記録ヘッドから吐出される場合、吐出時のインクの粘度は０．０１〜０．０１５Ｐａ・ｓであることが好ましい。
【００９７】
また、加熱手段の電力を制御する形態として、単一の加熱手段に供給する電力を制御する形態を例示して説明しているが、例えば、１つの記録ヘッドに、複数の加熱手段を設けて、作動する加熱手段の数を変更することにより、加熱手段全体に対して供給する電力を変更するようにしてもよい。
【００９８】
また、インクタンクを各色毎に分割した構成としたが、これに限られるものではなく、例えば各インクタンクを一体的とした構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明を適用した第１の実施の形態のインクジェット記録装置の主要部を表す斜視図である。
【図２】図１のインクジェット記録装置に備わる制御部の主要制御ブロック図である。
【図３】図１のインクジェット記録装置における温度検出のブロック図である。
【図４】ドット密度と記録媒体上でのドットの配置の具体例について示す平面図である。
【図５】図１のインクジェット記録装置の温度制御に係るテーブルの一例である。
【図６】図１のインクジェット記録装置の温度制御に係る他の構成を示す一例である。
【図７】本発明を適用した第２の実施の形態のインクジェット記録装置の主要部を表す斜視図である。
【符号の説明】
【０１００】
１  インクジェット記録装置
２  記録ヘッド
８  インクタンク
３０  制御部（温度制御手段、インク量情報算出手段）
１００  第２の温度検出手段
１０１  加熱手段
１０２  第１の温度検出手段
１０３  電力供給手段
Ｐ  記録媒体
【図１】
2006334967.tif 000003
【図２】
2006334967.tif 000004
【図３】
2006334967.tif 000005
【図４】
2006334967.tif 000006
【図５】
2006334967.tif 000007
【図６】
2006334967.tif 000008
【図７】
2006334967.tif 000009