(57)【要約】【課題】インク供給部内の圧損部における圧力損失を低減し、高粘度インクの場合に、印字デューティが変化しても、安定したインク供給制御を行う。【解決手段】インクを貯蔵するインクタンクからインク供給路を介してインクジェットヘッドにインクを供給する、インクジェットプリンタのインク供給装置であって、印字データより印字デューティを先読みする印字デューティ先読手段と、前記印字デューティ先読手段によって得られた印字デューティに応じて、前記インク供給路の圧損部を通過するインク流量が所定の流量となるように制御する、前記インク供給路の前記圧損部上流側に設けられた流量調整手段とを備えたことを特徴とするインクジェットプリンタのインク供給装置を提供することにより前記課題を解決する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを貯蔵するインクタンクからインク供給路を介してインクジェットヘッドにインクを供給する、インクジェットプリンタのインク供給装置であって、
印字データより印字デューティを先読みする印字デューティ先読手段と、
前記印字デューティ先読手段によって得られた印字デューティに応じて、前記インク供給路の圧損部を通過するインク流量が所定の流量となるように制御する、前記インク供給路の前記圧損部上流側に設けられた流量調整手段と、
を備えたことを特徴とするインクジェットプリンタのインク供給装置。
【請求項２】
前記流量調整手段は、インク温度を調整することによりインクの粘度を調整して、前記圧損部を通過するインク流量を制御するインク温度調整手段であり、
さらに、前記インク温度調整手段から前記圧損部までにおけるインク温度の温調開始タイミング時間を補正する温調開始のタイミングを制御する手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタのインク供給装置。
【請求項３】
請求項２に記載のインクジェットプリンタのインク供給装置であって、
さらに、印字データによって定まる前記インクジェットヘッドから吐出されるインク液滴吐出量から、前記圧損部における所定時間内のインク平均流量を算出する平均流量算出手段と、前記印字デューティ先読手段で設定された先読み時間差と、前記インク供給路中の前記インク温度調整手段から前記圧損部までのインク容量及び前記圧損部におけるインク平均流量とに基いて、前記温調開始タイミング時間を算出する温調開始タイミング算出手段を有することを特徴とするインクジェットプリンタのインク供給装置。
【請求項４】
前記インク温度調整手段は、前記圧損部内における、インク粘度とインク流速の積が、所定範囲内となるように前記インク温度を調整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プリンタのインク供給装置。
【請求項５】
前記インク温度調整手段は、前記インクジェットヘッド内のインク温度の方が前記圧損部内のインク温度より高くなるようにインク温度を調整することを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタのインク供給装置。
【請求項６】
請求項２〜５のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタのインク供給装置であって、さらに、前記インク供給路中の前記圧損部とインクジェットヘッドの間に冷却手段を設けたことを特徴とするインクジェットプリンタのインク供給装置。
【請求項７】
前記流量調整手段は、インクの圧力を制御することにより前記圧損部を通過するインク流量を制御する圧力制御手段であり、さらに、前記圧損部における所定時間内のインク平均流量を算出する平均流量算出手段と、前記圧損部におけるインク粘度を推定する粘度推定手段と、前記インク平均流量及び前記インク粘度から前記圧損部における圧力損失を算出する圧力損失算出手段を有し、前記算出された圧力損失を前記圧力制御手段によって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プリンタのインク供給装置。
【請求項８】
前記圧力制御手段は、前記インク供給路中の前記圧損部の上流側に配置されたポンプであることを特徴とする請求項７に記載のインクジェットプリンタのインク供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットプリンタのインク供給装置に係り、特に、インクジェットヘッドにインクを供給するインク供給路における圧力損失を、インク温度や圧力を制御することにより正確に制御して、安定したインク供給を行うインクジェットプリンタのインク供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、画像記録装置として、多数のノズルを配列させたインクジェットヘッドを有し、このインクジェットヘッドと記録媒体を相対的に移動させながら、ノズルから記録媒体に向けてインクを吐出することにより、記録媒体上に画像を記録するインクジェットプリンタが知られている。
【０００３】
このようなインクジェットプリンタは、インクタンクからインク供給路を介して圧力室にインクを供給し、画像データに応じた電気信号を圧電素子に付与して圧電素子を変形させることにより、圧力室の一部を構成する振動板を変形させて、圧力室の容積を減少させ、圧力室内のインクをノズルから液滴として吐出するようになっている。
【０００４】
このとき、インクを貯蔵するインクタンクからインク供給路を介して圧力室にインクを供給する際、インク中の異物を除去するためにインク供給路に設けられたフィルターやインク供給路のつなぎ部あるいはエルボ等においてインクの圧力損失が生じ、インクの圧力が大きく減少して、ノズルから適正なインクの吐出が行われない虞れがある。
【０００５】
特に、高粘度インクを高印字デューティで連続的に吐出すると、濾過フィルター部等のインク供給路の粘性抵抗が増加し、その粘性抵抗による大きな圧力損失が発生するため、ヘッド内部圧力が低減し、吐出されるインク粒径が小さくなり、記録画像の濃度が低下するとともに、最悪の場合には吐出不良が発生する。
【０００６】
そこで、安定した圧力によるインクの供給が必要とされ、従来から、安定したインク供給及び安定したインク吐出を行うための様々な提案がなされている。
【０００７】
例えば、インクの吐出量と吐出周波数とを一定に保つために、インク供給路に設けられたフィルタ部材等の所定の部分のみを部分温度調節する温度調節手段を設け、インク特性によるインクタンク内の負圧安定化及び高デューティ印字時におけるインク供給路（特にフィルタ部）におけるインクの粘性抵抗を低減してインク粘度上昇によるフィルタ部での圧力損失の増大を防止し、高デューティでも吐出特性を安定させるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１等参照）。
【０００８】
また、インク通路に介装されたフィルタ近傍の加熱が可能な加熱手段を設け、フィルタを通過するインクを加熱して、その粘度を低下させることにより、フィルタを通過するときの流路抵抗を下げ、インク吐出口の微細化にかかわらずその目詰まりを防止しつつ、インク吐出口へのインク再充填速度を高めるようにしたものが知られている（例えば、特許文献２等参照）。
【０００９】
さらに、温度上昇に伴って低粘度化する高粘度インクを低粘度化した状態で吐出する記録ヘッドと、高粘度インクの温度を検知する温度検知手段と、供給路の高粘度インクを加熱する供給路加熱手段と、温度検知結果に基づいて、供給路加熱手段を制御する加熱制御手段を備え、また、加熱制御手段が、インクタンクの高粘度インクを加熱するタンク加熱手段及び記録ヘッドの高粘度インクを加熱するヘッド加熱手段の少なくともひとつの加熱温度のほうが高くなるように制御することにより、供給路内の高粘度インクを加熱して低粘度化させることで、安定したインク吐出を可能とするようにしたものが知られている（例えば、特許文献３）。
【特許文献１】特開平８−１５６２８０号公報
【特許文献２】特開平３−２９５６６１号公報
【特許文献３】特開２００３−１２７４１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、例えば、上記特許文献１に記載のものでは、消費電力を低減するように、プリントデューティ（印字デューティ）によって温調温度を変更し、インク温調をプリントデューティに対し３段階で行うようにしたものが開示されているが、高粘度インクの場合にはプリントデューティに合わせて無段階にインク温度を制御する必要があり、開示されているような３段階の制御では高粘度のインク吐出の場合には適性な制御ができないという問題がある。さらに、印字デューティが変化した時に、温度制御の応答性に問題があった。
【００１１】
また、上記特許文献２に記載のものでは、プリントデューティが高い場合、フィルタ部等を加熱してインク粘度を低減して圧力損失を減じるようにする技術は開示されているが、リアルタイムに吐出時のヘッド周波数からフィルタ部のヒータ制御をすると、制御遅れにより正確にインクの温度を調節することができず、また、インク供給路のフィルタ部より上流側にヒータを設置できない等の不具合が生じ、実質的に正確にインクの温度制御を行うことができないという問題がある。
【００１２】
また、上記特許文献３に記載のものでは、インク供給部における粘性抵抗を低減するためにインク供給部内の圧損部におけるインク温調温度が、インク吐出特性を確保するためのヘッド内温調温度より高く（すなわち、圧損部温度＞ヘッド内温度）設定された場合には、ヘッド内温調制御ができない等の問題がある。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、インク供給部内の圧損部における圧力損失を低減し、特に高粘度インクの場合に、印字デューティが変化しても、安定したインク供給制御を行うことのできるインクジェットプリンタのインク供給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】
【００１４】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、インクを貯蔵するインクタンクからインク供給路を介してインクジェットヘッドにインクを供給する、インクジェットプリンタのインク供給装置であって、印字データより印字デューティを先読みする印字デューティ先読手段と、前記印字デューティ先読手段によって得られた印字デューティに応じて、前記インク供給路の圧損部を通過するインク流量が所定の流量となるように制御する、前記インク供給路の前記圧損部上流側に設けられた流量調整手段と、を備えたことを特徴とするインクジェットプリンタのインク供給装置を提供する。
【００１５】
これによれば、インクジェットプリンタにより記録（印字）される画像データ等の印字データを先読みして、インク吐出量、印字デューティを予測し、これに応じたインクをインクジェットヘッドに供給できるように圧損部における圧力損失を制御する事でインク流量を制御するようにしているため、印字デューティが変化しても、常に所望のインク吐出量を確保することが可能となり、インク吐出特性を安定化させることができる。
【００１６】
また、前記流量調整手段は、インク温度を調整することによりインクの粘度を調整して、前記圧損部を通過するインク流量を制御するインク温度調整手段であり、さらに、前記インク温度調整手段から前記圧損部までにおけるインク温度の温調開始タイミング時間を補正する温調開始のタイミングを制御する手段を備えたことを特徴とする。
【００１７】
このように、インク温度の温調開始タイミング時間（インクの温度応答性タイムラグ）を考慮してインク温調制御を行うことにより、安定したインク加熱ができ、高粘度インクにおいても、確実なインク供給が可能となる。
【００１８】
また、前記インクジェットプリンタのインク供給装置において、さらに、印字データによって定まる前記インクジェットヘッドから吐出されるインク液滴吐出量から、前記圧損部における所定時間内のインク平均流量を算出する平均流量算出手段と、前記印字デューティ先読手段で設定された先読み時間差と、前記インク供給路中の前記インク温度調整手段から前記圧損部までのインク容量及び前記圧損部におけるインク平均流量とに基いて、前記温調開始タイミング時間を算出する温調開始タイミング算出手段を有することを特徴とする。
【００１９】
このように、インクジェットプリンタによって記録される画像データ等の印字データに基いて、インク流量、流速を予測し、インク温度や温調開始タイミング時間を制御することで、データを基にした正確な圧力損失制御が可能となり、安定したインクの温度調整及び安定したインクの供給が可能となる。
【００２０】
また、前記インク温度調整手段は、前記圧損部内における、インク粘度とインク流速の積が、所定範囲内となるように前記インク温度を調整することが好ましい。
【００２１】
インク粘度とインク流速の積は圧力損失の指標であり、これが所定範囲内となるように制御することで、正確な圧力損失制御が可能となる。
【００２２】
また、前記インク温度調整手段は、前記インクジェットヘッド内のインク温度の方が前記圧損部内のインク温度より高くなるようにインク温度を調整することが好ましい。これにより、インクジェットヘッド内のインク温度の調整の安定化及び吐出特性の安定化を達成することができる。
【００２３】
また、前記インクジェットプリンタのインク供給装置において、さらに、前記インク供給路中の前記圧損部とインクジェットヘッドの間に冷却手段を設けたことが好ましい。これにより、特に高印字デューティで昇温させたときに生じるインクの気泡化の進行に対し、圧損部通過後にインクを冷却することで、インク中に発生した気泡を溶かし、ノズル詰まりを防止し、安定したインク吐出が可能となる。
【００２４】
また、前記流量調整手段は、インクの圧力を制御することにより前記圧損部を通過するインク流量を制御する圧力制御手段であり、さらに、前記圧損部における所定時間内のインク平均流量を算出する平均流量算出手段と、前記圧損部におけるインク粘度を推定する粘度推定手段と、前記インク平均流量及び前記インク粘度から前記圧損部における圧力損失を算出する圧力損失算出手段を有し、前記算出された圧力損失を前記圧力制御手段によって制御することを特徴とする。また、前記圧力制御手段は、前記インク供給路中の前記圧損部の上流側に配置されたポンプであることが好ましい。
【００２５】
このように、ポンプ等の圧力制御手段によりインク内圧を制御することで、圧損部における圧力損失を制御し、流速変動を制御して安定したインク供給が可能となる。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように、本発明に係るインクジェットプリンタのインク供給装置によれば、インクジェットプリンタにより記録（印字）される画像データ等の印字データを先読みして、インク吐出量、印字デューティを予測し、これに応じたインクをインクジェットヘッドに供給できるように圧損部における応答性を考慮して制御するようにしているため、印字デューティが変化しても、常に一定のインク吐出量を確保することが可能となり、インク吐出特性を安定化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、添付した図面を参照して、本発明に係るインクジェットプリンタのインク供給装置について詳細に説明する。
【００２８】
図１は、本発明の第１実施形態に係るインクジェットプリンタのインク供給装置の概略構成を示すブロック図である。
【００２９】
図１に示すように、本実施形態のインク供給装置は、基本的に、インクジェットヘッド１０に対して、インクを貯蔵するインクタンク１２からインク供給路１４を介してインクを供給するものである。
【００３０】
インク供給路１４には、インク中の異物を除去するためのフィルター１６が設けられており、その近傍上流側には、インクを加熱する加熱供給部（インク温度調整手段）１８及び温度センサー２０が配置されている。また、インクジェットヘッド１０に対しても、インクジェットヘッド１０内のインクを加熱するための加熱手段２２及び温度センサー２４が設置されている。
【００３１】
また、本実施形態のインク供給装置は、この他に、インクジェットプリンタが印字する画像データその他のデータ等から制御に必要な各種データを算出する手段として、印字デューティ先読手段２６、平均流量算出手段２８、温調開始タイミング時間算出手段３２を有している。
【００３２】
さらに、インク供給装置は、これらによって算出された各種データを用いて、インクジェットヘッド１０に適正なインク供給が安定して行われるように、インク供給装置各部を制御する制御手段３４を有している。
【００３３】
インクジェットヘッド１０は、図示を省略するが、その下面（ノズル面１０ａ）にインクを吐出する複数のノズルが形成されている。インクタンク１２は、インクを貯蔵するものであり、インクタンク１２内は、図示を省略したが大気開放されて大気圧となっており、内部に貯蔵されるインクの液面高さをインクジェットヘッド１０のノズル（の開口部）に発生するインク液面（メニスカス）よりも鉛直下方に保つことにより、この水頭差ｄにより、インクジェットヘッド１０内を負圧にして、ノズルからのインク漏れが生じないようになっている。
【００３４】
インク供給路１４は、インクタンク１２とインクジェットヘッド１０に連通し、インクをインクジェットヘッド１０に供給するためのものである。上述したように、インク供給路１４には、インク中の異物を除去するためのフィルター１６が設けられている。フィルター１６は特に限定されるものではないが、例えば、ここではメカニカルフィルターを用いている。
【００３５】
このようなフィルター１６は、インク中の塵埃や気泡等の異物を除去するためには必要なものであるが、インクの供給においては、抵抗となりインク内の圧力損失を生じさせる圧損部となる。またインク供給路１６を形成するインク供給管の直管部等においても、インクの粘性によりインク供給管の壁面との間に抵抗を生じ、多少の圧力損失を生じるが、フィルター１６のように特に大きな圧力損失を発生させる圧損部としては、インク供給路１４中には、フィルター１６の他に、エルボのような曲がり管やインク供給管のつなぎ部のように断面積が変化する管、あるいは径が急に小さくなった縮小管路等がある。
【００３６】
本実施形態では、説明を簡単にするために、圧損部としてフィルター１６のみを取り上げ、このフィルター１６における圧力損失の制御について説明することとする。
【００３７】
加熱供給部１８は、インク供給路１４中のインクを加熱してインクの粘度を調整するインク温度調整手段であり、これにより例えば圧損部であるフィルター１６を通過するインク流量を調整する手段としての機能を有するものである。また、温度センサー２０は、インク供給路１４のインク温度を検出するものである。
【００３８】
ヘッド加熱手段２２は、インクジェットヘッド１０内のインクを加熱してインク粘度を調整するものである。また、温度センサー２４は、インクジェットヘッド１０内のインク温度を検出するためのものである。
【００３９】
印字デューティ先読手段２６は、現在行っている印字動作（または印字開始の準備をしている）に対して、予め設定された所定の時間後（先読み時間差後）に印字する印字デューティを画像データから先読みするものである。従って、予め設定された先読み時間差に応じて先読みするべく画像データの画像枚数が確定し、先読み時間差後に印字する印字デューティの先読みを行う。
【００４０】
平均流量算出手段２８は、画像データ（印字データ）によって定まるインクジェットヘッド１０のノズルから吐出されるインク滴吐出数及びインク粒径から、例えば圧損部としてのフィルター１６を所定時間内に通過するインクの平均流量を算出するものである。
【００４１】
温調開始タイミング時間算出手段３２は、インク供給路１４中の加熱供給部１８（インク温度調整手段）からフィルター１６（圧損部）までのインク容量及びフィルター１６におけるインク流速及び吐出時間差に基いて温調開始タイミング時間を算出するものである。
【００４２】
この温調開始タイミング時間については、詳しくは後述するが、圧損部であるフィルター１６を所定の時間に所定の流量のインクを通すためには、特に高粘度インクの場合、フィルター１６を通過するインクが所定の粘度となるように、加熱供給部１８でインクを加熱してインク温調を行う必要がある。このとき、加熱供給部１８から圧損部であるフィルター１６までの間のインク供給路１４に存在するインク容量分だけインクが移動するための時間を考慮する必要がある。この画像データを印字するために吐出されるインクの温度を調整するために、吐出に先立ってインク温調を開始するタイミングを示す時間を温調開始タイミング時間という。
【００４３】
つまり、加熱供給部１８でインクを所定温度に加熱した後、この温調開始タイミング時間分だけ遅れて、その加熱されたインクがフィルター１６（圧損部）を通過することとなるため、逆に、この温調開始タイミング時間分だけ先に、加熱供給部１８でインクを加熱しようというものである。
【００４４】
また、制御手段３４は、平均流量算出手段２８や温調開始タイミング時間算出手段３２等からその算出結果を受け取り、これらに基いて加熱供給部１８やヘッド加熱手段２２その他のインク供給装置の各部位の制御を行うものである。
【００４５】
例えば、制御手段３４は、前述した温調開始タイミング時間に基いて加熱供給部１８によるインク温調を開始するように制御する。これによりインク供給装置の温度応答性タイムラグを補正して、安定したインク供給を行うことができる。
【００４６】
また、制御手段３４は、圧損部であるフィルター１６を通過するインクのインク粘度とインク流速の積（後述するようにこの積は圧力損失と等価である。）が所定の許容範囲内に入るように加熱供給部１８を制御する。さらに、制御手段３４は、加熱供給部１８及びヘッド加熱手段２２に対して、加熱供給部１８によって制御される圧損部（フィルター１６）におけるインクの温調温度Ｔ１より、ヘッド加熱手段２２によって制御されるインクジェットヘッド１０内のインクの温調温度Ｔ２の方が高くなるように制御する。
【００４７】
このように、本実施形態のインク供給装置は、インク供給路１４における圧損部としてフィルター１６を例にとり、この圧損部としてのフィルター１６を通過するインクが所定の流量となるようにインク温度を調整して、インク粘度を制御することにより、特に高粘度インクであっても安定したインク供給ができるように、その流量を制御しようというものである。
【００４８】
また、図１に示すように、インク供給装置には、インク供給路１４のフィルター１６（圧損部）とインクジェットヘッド１０との間にインクを冷却する冷却手段３６を配置するようにしてもよい。これは、高印字デューティでインク温度を昇温させるとインク内での気泡化が進むため、インクが圧損部であるフィルター１６を通過した後は、インクを冷却してインク内の溶存酸素量を多くして気泡を溶かすことが、気泡によるノズル目詰まりを防止する観点から好ましいからである。
【００４９】
なお、前述したように、インク供給路１４における圧損部は、フィルター１６以外にも、エルボ等様々な圧損部があり、これら複数の圧損部における圧力損失を同時に制御して、そのインク流量を同時に制御することも可能である。
【００５０】
次に、一般に、流体の供給路中の圧損部において発生する圧力損失について簡単に説明する。図２に、圧損部の例を示す。図２に示す例では、流体の供給管４０の一部が狭管部４２となっており、この部分が圧損部となる。この圧損部である狭管部４２の長さをＬ、圧損部等価半径をＲ0 とする。
【００５１】
また、所定時間ｔにこの圧損部（狭管部４２）を通過する流体の流量をＱt 、流体の粘度をμとすると、この圧損部における圧力損失ΔＰは、次の式（１）で表される。
【００５２】
ΔＰ＝（８Ｑt μＬ）／（πＲ0 4 ｔ）      ・・・（１）
また、圧損部における流体の流速Ｖは、次の式（２）で表される。
【００５３】
Ｖ＝Ｑt ／（ｔπＲ0 2 ）      ・・・（２）
これら式（１）及び式（２）により、圧力損失ΔＰは、次の式（３）のように表される。
【００５４】
ΔＰ＝（８Ｌ／Ｒ0 2 ）×Ｖ×μ      ・・・（３）
ここで、狭管部４２（圧損部）の長さＬ及び圧損部等価半径Ｒ0 は、圧損部の装置寸法、形状、パラメータであり、圧力損失ΔＰは、圧損部における流速Ｖと流体の粘度μとの積（Ｖ×μ）で決まることがわかる。これから、圧損部における流速Ｖと流体の粘度μとの積（Ｖ×μ）は圧力損失と等価であるということができる。さらに、所定時間ｔを単位時間とすれば、単位時間における流量Ｑt は、流速Ｖと断面積との積と同じであり、また式（１）からもわかるように、圧力損失ΔＰは、圧損部における流体の流量Ｑt と流体の粘度μとの積に依存する。
【００５５】
図３に、Ｎｅｗｔｏｎ流体の粘度一定の場合の流体の流速Ｖと圧力損失ΔＰとの関係を示す。式（３）からもわかるように、流体の粘度μが一定であれば、圧力損失ΔＰは流体の流速Ｖに比例する。図３に示すグラフは、流体の粘度μが一定の場合であるが、粘度μが変わると、図３に示す直線の傾きが変化する。
【００５６】
また、流体の粘度μは流体の温度Ｔに依存する。すなわち、流体の粘度μと流体の温度Ｔとの間には、μ＝ｆ（Ｔ）という関係がある。図４に、流体の温度Ｔと粘度μとの関係を示す。このように、流体の温度が高くなると流体の粘度μは小さくなる。
【００５７】
従って、式（３）からもわかるように、圧力損失を減らそうとすると、流体の粘度μを小さくすればよい。さらに、粘度μを小さくするには、流体の温度Ｔを高くすればよいということがわかる。なお、ここで述べた流体の圧力損失に関する性質は、本実施形態におけるインク、特に高粘度インクについても同様に成立する。
【００５８】
以下、図５のフローチャートに沿って、本実施形態の作用を説明する。
【００５９】
まず図５のステップＳ１００において、印字すべき画像データが印字デューティ先読手段２６に読み込まれ、インクジェットヘッド１０のノズルからその画像データに対応するインクを吐出するためのＣＭＹＫ打滴データに変換され、印字されるインク吐出データが確定する。
【００６０】
次のステップＳ１１０において、印字デューティ先読手段２６は、インク液滴吐出数及びインク粒径を算出し、単位時間あたりのインク液滴の吐出回数である印字デューティを算出する。この印字デューティは、各色の単位時間当たりに供給流路（圧損部＝フィルターを含む）からヘッドへ装置として供給可能な最大インク供給量に対するＣＭＹＫ打滴データから算出される各色の必要インク消費量の割合である。
【００６１】
次のステップＳ１２０において、印字デューティ先読手段２６で現在行っている印字動作（または印字開始の準備をしている）に対して、予め設定された所定の時間後（先読み時間差＝ｔ２後）に印字する印字デューティを画像データから先読みを行い、平均流量算出手段２８において先読み時間差ｔ２後の所定時間ｔ１におけるインクの平均流量Ｑn を算出する。
【００６２】
これらのデータは平均流量算出手段２８に送られ、所定時間ｔ1 におけるインク平均流量Ｑn が算出される。
【００６３】
ここで、所定時間ｔ1 とは、任意の微小時間であり、インク平均流量Ｑi は、その微小時間ｔ1 においてインクジェットヘッド１０からどれだけインクが吐出されるかという平均流量を表す。
【００６４】
図６に、時間と吐出流量との関係を示す。図６のグラフは、横軸が時間、縦軸が吐出流量を表し、時間０のところが現在インク吐出中であることを表している。そして、現在からｔ1 時間の間にＱ1 の量のインクが吐出される。また、今確定した画像データを印字するためのインクの流量はＱn であり、これはｔ2 時間後に吐出される。
【００６５】
次に、ステップＳ１３０において、温調開始タイミング時間算出手段３２は、インク供給路１４中の加熱供給部１８から圧損部であるフィルター１６までの間のインク容量Ｑr （図１参照）及びインク平均流量Ｑn 及び先読み時間差ｔ2 に基いて温調開始タイミング時間ｔ3 を算出する。このインク容量Ｑr も予めインクジェットプリンタの設定により決まっている値である。
【００６６】
この温調開始タイミング時間ｔ3 は、前述したように、その画像データを印字するためのインクが圧損部を適正な流量で通過できるような粘度となるように、吐出に先立って温調を開始するタイミングを指示するものであり、次のようにして算出される。
【００６７】
例えば、図６に示すように、各時間ｔ1 におけるインク平均流量Ｑ1 、Ｑ2 、Ｑ3 の和が加熱供給部１８からフィルター１６（圧損部）までの間におけるインク容量Ｑr に等しい（Ｑr ＝Ｑ1 ＋Ｑ2 ＋Ｑ3 ）とすると、現在加熱供給部１８にあるインクがフィルター１６（圧損部）に到達するのに要する時間（温調遅れ時間）ｔ4 は３ｔ1 に相当する。従って、ｔ2 時間後に吐出されるインクに対して、ｔ2 −３ｔ1 時間後には加熱（温調）を開始しなければならない。よって、温調を開始するタイミングを示す温調開始タイミング時間ｔ3 は、ｔ3 ＝ｔ2 −３ｔ1 となる。
【００６８】
一般的な場合で説明すると、加熱供給部にあるインクがフィルター（圧損部）に到達する温調遅れ時間をｔ4 とすると、先読み時間ｔ2 後に吐出するインク平均流量Ｑn に対する温調開始タイミング時間ｔ3 は、ｔ3 ＝ｔ2 −ｔ4 後に設定することになる。なお、温調遅れ時間ｔ4 は、加熱供給部からフィルター（圧損部）までの間のインク容量Ｑr 、インクの熱容量等の条件に依存する。  
【００６９】
また、時間ｔ1 におけるインク平均流量Ｑn のインクが圧損部であるフィルター１６を通過する際のインク流速Ｖは、このインク平均流量Ｑn を、時間ｔ1 と圧損部の断面積で割ることによって得られる。圧損部であるフィルター１６の等価半径をＲ0 とすると、フィルター１６（圧損部）を通過する際のインク流速Ｖは、上記式（２）により、Ｖ＝Ｑn ／（ｔ1 ×πＲ0 2 ）によって求められる。
【００７０】
温調開始タイミング時間算出手段３２によって算出された温調開始タイミング時間ｔ3 及びフィルター１６（圧損部）におけるインク流速Ｖは制御手段３４に送られる。制御手段３４は、送られたデータに基いて温調温度を算出し、温調開始タイミング時間ｔ3 のタイミングでインク温度調整手段である加熱供給部１８を制御することにより圧損部であるフィルター１６を通過するインク流量が安定化するように制御する。
【００７１】
すなわち、まずステップＳ１４０において、温調温度Ｔ1 が算出される。このとき、フィルター１６（圧損部）の上流側と下流側の圧力損失ΔＰが所定の許容範囲内となるようにインク温度（温調温度Ｔ1 ）を設定して粘度を制御する。許容範囲としては、例えば、記録紙上に吐出されたインクの粒径が目標の±３０％以内となるような範囲が好ましい。このとき、圧力損失ΔＰの許容範囲としては、静的状態の供給部内圧の−５％以内となり、圧力損失ΔＰがこの範囲内に入るように制御すればよい。
【００７２】
前述したように、インク流速Ｖ及びインク粘度μと圧力損失ΔＰとの間には、上記式（３）のような関係があるので、これから上で算出したインク流速Ｖを用いて圧力損失ΔＰが所定の許容範囲内となるようなインク粘度μが（正確にはある範囲として）求まる。
【００７３】
次に、この算出されたインク粘度μから、前述した図４に示す粘度と温度との関係を示すテーブルを用いて制御目標となる温調温度Ｔ1 が算出される。
【００７４】
そして、ステップＳ１５０において、制御手段３４は、算出された温調温度Ｔ1 をインク温度調整手段である加熱供給部１８に設定して、温調開始タイミング時間ｔ3 のタイミングでインクの温調を行う。
【００７５】
このようにして、上述したように算出された温調温度Ｔ1 に温度を設定してインク粘度を制御することにより、圧力損失が所定の許容範囲内となるように制御される。その結果、圧損部であるフィルター１６を通過するインク流量が適性に制御され、高粘度インクであっても、安定したインク供給が可能となる。
【００７６】
また、このとき、前述したように、インク流速Ｖ及びインク粘度μの積Ｖ×μは、圧力損失ΔＰと等価であるため、圧力損失ΔＰを所定の許容範囲内に制御する代わりに、このインク流速Ｖとインク粘度μとの積Ｖ×μが所定の許容範囲内となるようにインク温調制御をするようにしてもよい。
【００７７】
また、インクジェットヘッド１０内のインクは、ヘッド加熱手段２２によってその吐出適性を保つような範囲の温調温度Ｔ2 に温調制御される。このインクジェットヘッド１０内のインクの温調温度Ｔ2 は、ヘッド内インク温調の安定化及び吐出特性の安定化のために、前述した圧損部における温調温度Ｔ1 より高くなるように制御することが好ましい。また、ヘッド内インクの温調温度Ｔ2 は、一定温度となるように制御することがより好ましい。
【００７８】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【００７９】
図７（ａ）は、本発明の第２実施形態に係るインクジェットプリンタのインク供給装置の概略構成を示すブロック図である。
【００８０】
本実施形態は、インクの圧力を直接制御することによって、圧損部における圧力損失を許容範囲内に制御することによりインク流量を調整するものである。
【００８１】
このため、本実施形態のインク供給装置は、圧力損失を制御してインク流量を制御する圧力制御手段としてポンプを備えている。すなわち、図７（ａ）に示すように、本実施形態のインク供給装置においては、インクジェットヘッド１０とインクタンク１２を連通するインク供給路１４中に、圧損部としてのフィルター１６の上流側にポンプ４４が配置されている。
【００８２】
また、本実施形態のインク供給装置は、前述した第１実施形態のインク供給装置と同様に、フィルター１６近傍のインク温度を検出する温度センサー２０、吐出特性を保つようにヘッド内インク温度を適性な範囲に温調するためのヘッド加熱手段２２、ヘッド内インク温度を検出する温度センサー２４、印字デューティ先読手段２６、平均流量算出手段２８及び制御手段３４を有している。
【００８３】
この他に本実施形態のインク供給装置は、温度センサー２０が検出したインク温度から圧損部であるフィルター１６近傍におけるインク粘度を推定する粘度推定手段４６、圧損部における圧力損失を算出する圧力損失算出手段４８を有している。なお、温度センサー２０は、ポンプ４４と圧損部であるフィルター１６との間に配置されている。
【００８４】
粘度推定手段４６は、この温度センサー２０が検出したインク温度から、図４に示す粘度と温度との関係を示すテーブルを用いて、圧損部におけるインク粘度を推定するものである。
【００８５】
圧力損失算出手段４８は、インク平均流量及びインク粘度から圧損部における圧力損失を算出するものである。また、本実施形態の制御手段３４は、算出された圧力損失に基いて、圧力制御手段であるポンプ４４を制御してインク内圧を制御することにより、圧損部を通過するインク流量を制御するものである。
【００８６】
なお、本実施形態におけるその他の構成要素については、前述した第１実施形態と同様であるので、同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
【００８７】
また、図７（ｂ）に本実施形態の他の例を示す。図７（ａ）に示す例では、インク供給路１４中にポンプ４４を配置したため、ポンプ４４以降の圧損補正となっているが、図７（ｂ）に示す例では、ポンプ４４はインクタンク１２よりも上流側に配置したため、インクタンク１２からインクジェットヘッド１０までの供給系全体を圧損系と見なす事で系全体を補正可能とすることができる。なお、図７（ｂ）に示す例では、ポンプ４４の配置以外の構成は図７（ａ）と同様であるので図示を省略した。  
【００８８】
以下、本実施形態の作用について説明する。
【００８９】
図８に、本実施形態の作用をフローチャートで示す。
【００９０】
図８のステップＳ２００からステップＳ２２０までは、前述した第１実施形態の作用を示す図５のステップＳ１００からステップＳ１２０までと同様である。
【００９１】
すなわち、図８のステップＳ２００において、予め設定された先読み時間差ｔ2 に基づいて画像データが印字デューティ先読手段２６に読み込まれ、画像データが確定し、ステップＳ２１０において、インク液滴吐出数、インク粒径及び印字デューティが算出され、ステップＳ２２０において、平均流量算出手段２８により所定時間ｔ1 におけるインク平均流量Ｑn が算出される。
【００９２】
次に、ステップＳ２３０において、圧損部におけるインク流速が算出され、インク粘度が推定される。圧損部におけるインク流速は、圧力損失算出手段４８において、インク平均流量Ｑn より、前述した第１実施形態と同様に、前記式（２）によって算出される。すなわち、インク流速Ｖは、インク平均流量Ｑn を時間ｔ1 と圧損部であるフィルター１６の断面積で割ることよって求められる。いまフィルター１６の等価半径をＲ0 とすると、式（２）により、圧損部におけるインク流速Ｖは、Ｖ＝Ｑn ／（ｔ1 ×πＲ0 2 ）によって算出される。
【００９３】
また、インク粘度の推定は、温度センサー２０によって検出された圧損部近傍のインク温度に基いて、粘度推定手段４６において、図４に示すような粘度と温度との関係を示すテーブルを用いて推定される。
【００９４】
次にステップＳ２４０において、圧力損失算出手段４８は、算出されたインク流速Ｖ及び推定されたインク粘度μを用いて、圧損部における圧力損失ΔＰを算出する。すなわち、圧力損失算出手段４８は、インク流速Ｖ及びインク粘度μから、上記式（３）ΔＰ＝（８Ｌ／Ｒ0 2 ）×Ｖ×μ、により圧力損失ΔＰを算出する。
【００９５】
最後にステップＳ２５０において、制御手段３４は、上で算出されたインク平均流量Ｑn を得るための圧力損失ΔＰに基いて、先読み時間差ｔ2 後に、ポンプ４４を駆動して圧力損失ΔＰを制御するようにインク供給路１４内のインクを加圧する。
【００９６】
これにより、圧力損失ΔＰがポンプ４４によるインク内圧の制御により直接的に制御され、高粘度インクの場合にも、圧損部における適正なインク流量の調整ができ、安定したインク供給が可能となる。
【００９７】
以上、説明したインク供給中の圧損部におけるインクの圧力損失をインクの温度調整によって制御する方法は、画像データから印字デューティを先読みし、これから算出されるインク流量、インク流速に基いて、圧損部の上流側と下流側の圧力損失を所定の許容範囲内に制御するものである。また、圧損部上流側の内圧を制御する方法は、同様に画像データを先読みし圧損部下流側の圧力を所定の許容範囲に制御するものである。
【００９８】
また、いずれの実施形態においても、説明を簡単にするために、インク供給路１４における圧損部としてフィルター１６を取り上げて、フィルター１６における圧力損失の制御について説明したが、インク供給路１４にはフィルター１６の他にも、エルボやつなぎ部その他の圧損部が存在し、それぞれで圧力損失が発生している。
【００９９】
そこで、これら複数箇所の圧損部における圧力損失を同時に制御するようなシステム構成として、同時にこれら複数の圧損部における圧力損失をそれぞれ算出して、各圧損部における圧力損失が各許容範囲内となるように、同時に制御するようにしてもよい。
【０１００】
以上、本発明のインクジェットプリンタのインク供給装置について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の第１実施形態に係るインクジェットプリンタのインク供給装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】圧力損失の算出方法を示すための圧損部の例を示す説明図である。
【図３】圧力損失とインク流速との関係を示す線図である。
【図４】インク粘度とインク温度との関係を示す線図である。
【図５】第１実施形態の作用を示すフローチャートである。
【図６】吐出流量と時間との関係を示す線図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）は本発明の第２実施形態に係るインクジェットプリンタのインク供給装置の概略構成を示すブロック図である。
【図８】第２実施形態の作用を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０２】
１０…インクジェットヘッド、１２…インクタンク、１４…インク供給路、１６…フィルター、１８…加熱供給部、２０…温度センサー、２２…ヘッド加熱手段、２４…温度センサー、２６…印字デューティ先読手段、２８…平均流量算出手段、３２…温調開始タイミング時間算出手段、３４…制御手段、３６…冷却手段、４４…ポンプ、４６…粘度推定手段、４８…圧力損失算出手段
【図１】
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【図２】
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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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【図７】
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【図８】
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