インクジェットプリンタ及びその画像記録方法
【課題】インクの往復動の切り替え動作があっても高品質な画像記録を行う。
【解決手段】記録媒体を搬送する搬送部と、搬送された記録媒体にインクを吐出して画像を記録するインクヘッドと、第１のインク経路によってインクヘッドに接続された第１のインク貯留部と、第２のインク経路によってインクヘッドに接続された第２のインク貯留部と、第１及び第２のインク貯留部内を加圧及び減圧することで、インクヘッドを介して第１及び第２のインク貯留部間でインクの流れる向きを切り替える加減圧手段と、搬送部、インクヘッド及び加減圧手段を制御する制御部と、を具備するインクジェットプリンタであって、記録媒体のページギャップ間でインクヘッドに流れるインクの向きを切り替える。
【解決手段】記録媒体を搬送する搬送部と、搬送された記録媒体にインクを吐出して画像を記録するインクヘッドと、第１のインク経路によってインクヘッドに接続された第１のインク貯留部と、第２のインク経路によってインクヘッドに接続された第２のインク貯留部と、第１及び第２のインク貯留部内を加圧及び減圧することで、インクヘッドを介して第１及び第２のインク貯留部間でインクの流れる向きを切り替える加減圧手段と、搬送部、インクヘッド及び加減圧手段を制御する制御部と、を具備するインクジェットプリンタであって、記録媒体のページギャップ間でインクヘッドに流れるインクの向きを切り替える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク往復動経路を備えたインクジェットプリンタ及びその画像記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、複数のノズルが形成されたインクヘッドを搭載し、これらノズルから記録媒体にインクを吐出して画像記録（印刷）を行うインクジェットプリンタが知られている。
例えば、特許文献１には、インクヘッドと、インクヘッドにインクを供給する供給経路と、インクヘッドからインクを排出する排出経路と、を有するインクジェットプリンタが開示されている。このインクジェットプリンタは、供給経路の一端側にインクカートリッジを、排出経路の一端側にインクタンクをそれぞれ接続し、インクヘッドを経由してインクカートリッジとインクタンクとの間でインクを往復動させながら画像記録を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３４１９２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のインクジェットプリンタにおいて、インクの往復動の切り換え動作時には、インクの流れによる慣性力やポンプ駆動開始時の不安定さから発生する圧力変動等の影響によって、インクヘッドのノズルにかかる圧力が安定しない。このため、インクの不吐出や吐出量のばらつきが生じ、画像記録品位の低下を招いてしまう。
【０００５】
そこで、本発明は、インクの往復動の切り替え動作があっても高品質な画像記録を行うことができるインクジェットプリンタ及びその画像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】
【０００６】
本発明の一実施形態は、記録媒体を搬送する搬送部と、前記搬送部により搬送された記録媒体にインクを吐出して画像を記録するインクヘッドと、第１のインク経路によって前記インクヘッドに接続された第１のインク貯留部と、第２のインク経路によって前記インクヘッドに接続された第２のインク貯留部と、前記第１及び第２のインク貯留部内を加圧及び減圧することで、前記インクヘッドを介して前記第１及び第２のインク貯留部間でインクの流れる向きを切り替える加減圧手段と、前記搬送部、前記インクヘッド及び前記加減圧手段を制御する制御部と、を具備し、前記加減圧手段により前記インクヘッドに流れるインクの向きが切り替わるタイミングと、前記搬送部により記録媒体を搬送するタイミングとが異なるように、前記制御部を制御するインクジェットプリンタである。
【０００７】
また、本発明の一実施形態は、記録媒体にインクを吐出して画像を記録するインクヘッドと、第１のインク経路によって前記インクヘッドに接続された第１のインク貯留部と、第２のインク経路によって前記インクヘッドに接続された第２のインク貯留部と、を具備し、前記インクヘッドを介して前記第１及び第２のインク貯留部間でインクの流れる向きを切り替えながら、所定の時間間隔を置いて搬送される複数の記録媒体に画像を記録するインクジェットプリンタの画像記録方法において、前記所定の時間間隔中に、前記インクヘッドに流れるインクの向きを切り替える画像記録方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、インクの往復動の切り替え動作があっても高品質な画像記録を行うことができるインクジェットプリンタ及びその画像記録方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、インクジェットプリンタの構成を示す概略図である。
【図２】図２は、インクジェットプリンタのインク経路を示す概略図である。
【図３】図３は、インクヘッドの断面図である。
【図４】図４は、インクヘッドの斜視図である。
【図５】図５は、インク往復動時の圧力及び流量の時間変化を示す図である。
【図６】図６は、第１の実施形態における画像記録時のインクジェットプリンタの動作を示すフローチャートである。
【図７】図７は、第１の実施形態における圧力、媒体供給及び画像記録動作を示すタイムチャートである。
【図８】図８は、第１の実施形態における圧力、媒体供給及び画像記録動作を示すタイムチャートである。
【図９】図９は、第２の実施形態におけるインク往復動の切り替え、媒体供給及び画像記録動作を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、第２の実施形態における圧力、媒体供給及び画像記録動作を示すタイムチャートである。
【図１１】図１１は、第２の実施形態における圧力、媒体供給及び画像記録動作を示すタイムチャートである。
【図１２】図１２は、第２の実施形態の変形例におけるインク往復動の切り替え、媒体供給及び画像記録動作を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、第２の実施形態の変形例における圧力、媒体供給及び画像記録動作を示すタイムチャートである。
【図１４】図１４は、第３の実施形態における圧力、媒体供給及び画像記録動作を示すタイムチャートである。
【図１５】図１５は、第４の実施形態におけるインクジェットプリンタの構成を示す概略図である。
【図１６】図１６は、第５の実施形態におけるインクジェットプリンタのインク経路を示す概略図である。
【図１７】図１７（ａ）乃至（ｃ）は、第６の実施形態におけるインク経路の構成を示す概略図である。
【図１８】図１８（ａ）乃至（ｃ）は、第７の実施形態におけるインク経路の構成を示す概略図である。
【図１９】図１９は、第８の実施形態におけるインク経路の構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
（第１の実施形態）
図１は、インクジェットプリンタ１の構成を示す概略図である。
インクジェットプリンタ１は、大別すると、記録媒体２を収容し供給する供給部３と、供給された記録媒体２を搬送する搬送部４と、記録媒体２にインクを吐出するインクヘッド１００を備えた画像記録部５と、インクヘッド１００をクリーニングするクリーニング部６と、画像記録された記録媒体２を排出し収容する排出部７と、前記インクヘッド１００を含むインク経路２０（図２）と、これらを始めとするインクジェットプリンタ１の各構成部を制御する制御部８と、を有している。これら各構成部は、不図示の筐体内に収容されている。
【００１２】
以下の説明では、記録媒体２の搬送方向をＸ方向、Ｘ方向と直交する方向をＹ方向又は幅方向（主走査方向）、Ｘ方向及びＹ方向に直交する方向をＺ方向又は上下方向（鉛直方向）と称する。
【００１３】
供給部３は、供給トレイ９と、ピックアップローラ１０と、を有している。供給トレイ９は、記録媒体２として、例えば、所定の大きさにカットされた用紙を収容している。ピックアップローラ１０は、供給トレイ９内に収容されている記録媒体２と当接して、当接した記録媒体２を１枚ずつ取り出し、搬送部４へと給送する。
【００１４】
搬送部４は、レジストローラ対１１と、従動ローラ１２と、テンションローラ１３、１４と、駆動ローラ１５と、搬送ベルト１６と、プラテン１７と、吸引ファン１８と、を有している。これら各構成部は、不図示の搬送部フレームに保持されている。
【００１５】
レジストローラ対１１は、搬送部４の媒体搬送方向最上流側に位置しており、ピックアップローラ１０により給送された記録媒体２がこれにより搬送される。レジストローラ対１１は、記録媒体２の搬送を一時停止させ、その搬送姿勢を矯正すると共に搬送開始のタイミングを調整して、搬送ベルト１６へと記録媒体２を搬送する。
【００１６】
搬送ベルト１６は、帯状の無端ベルトであり、その表面には不図示の多数の孔が設けられている。この搬送ベルト１６は、例えば、従動ローラ１２、２つのテンションローラ１３、１４及び駆動ローラ１５の４つのローラによって、テンションが掛けられた状態で保持されている。駆動ローラ１５には、不図示のモータが接続されており、このモータを駆動させることによって、搬送ベルト１６が図１の時計回りに回転（移動）する。
【００１７】
搬送ベルト１６の下方には、プラテン１７及び吸引ファン１８が設けられている。プラテン１７は、画像記録部５と対向する領域が少なくとも平面となるように加工されており、その表面には不図示の多数の孔が形成されている。吸引ファン１８は、搬送ベルト１６及びプラテン１７の多数の孔から空気を吸引する。これにより、記録媒体２が搬送ベルト１６上に吸着され、所定の搬送速度で下流側へと搬送される。
【００１８】
画像記録部５は、搬送部４（プラテン１７）の上方にこれに対向して設けられている。この画像記録部５は、媒体搬送方向上流側から順に、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のインクをそれぞれ吐出するインクヘッド１００（１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ）と、インクヘッド１００を保持するヘッド保持部材１９と、を有している。本実施形態では、記録媒体２の幅に満たない複数のインクヘッド１００を、記録媒体２の幅方向に、該記録媒体２における記録領域幅以上となるようにヘッド保持部材１９に固定することでラインヘッド２１を構成している。具体的には、６個のインクヘッド１００を千鳥状にヘッド保持部材１９に固定することでラインヘッド２１を構成している。なお、画像記録部５の構成として、本実施形態では、シングルパス方式としたが、シリアル方式としてもよい。
このインクヘッド１００（ラインヘッド２１）は、インク経路２０の構成部の１つである。インク経路２０の詳細は、後述する。
【００１９】
クリーニング部６は、各ラインヘッド２１に対応するクリーニングユニット２２（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ）を有している。クリーニングユニット２２は、インクヘッド１００をクリーニングするために設けられており、特に図示しないが、インクヘッド１００のノズル面を払拭するブレード部材や、ノズル面をキャッピングするキャップ部材などを有している。各クリーニングユニット２２は、不図示の移動機構により、画像記録時には、図１に示すように、対応するインクヘッド１００に対して媒体搬送方向下流側の位置（退避位置）に、また、クリーニング時には、対応するインクヘッド１００に対向する位置（クリーニング位置）に配置される。
【００２０】
排出部７は、排出ローラ対２３と、排出トレイ２４と、を有している。排出ローラ対２３は、画像記録部５により画像記録済みの記録媒体２を挟持し、排出トレイ２４へと排出する。排出トレイ２４は、排出された記録媒体２を収容する。
【００２１】
このように構成されたインクジェットプリンタ１において、画像記録時には、供給部３から１枚ずつ取り出された記録媒体２が搬送部４へと搬送され、画像記録部５によって画像が記録され、画像が記録された記録媒体２が排出部７へと排出される。これら一連の動作が、制御部８によって制御される。
【００２２】
次に、インク経路２０について、図２を参照して説明する。
なお、以下では、代表的な１色のインクに関わるインク経路２０のみを説明するが、インク色ごとに同様のインク経路が備わっている。
【００２３】
インク経路２０は、記録媒体２にインクを吐出するインクヘッド１００（ラインヘッド２１）と、インクヘッド１００に供給するインクを貯留する第１のインク貯留部としてのインクカートリッジ６０と、インクヘッド１００から排出されるインクを貯留する第２のインク貯留部としてのインクタンク５０と、を有している。インクカートリッジ６０とインクヘッド１００とは、加温部３０を介在して第１のインク経路（第１のチューブ）３１によって接続されている。また、インクヘッド１００とインクタンク５０とは、冷却部４０を介在して第２のインク経路（第２のチューブ）３２によって接続されている。すなわち、インク経路２０は、インクカートリッジ６０からインクヘッド１００を介してインクタンク５０にインクを流せ、さらに、インクタンク５０からインクヘッド１００を介してインクカートリッジ６０にインクを流せる、インク往復動経路である。
【００２４】
まず、インクカートリッジ６０の構成について説明する。
インクカートリッジ６０は、外装６１と、可撓性のスパウトパック（袋体）６２と、を有しており、密閉された外装６１の中に、インクが充填されたスパウトパック６２が装入されている。インクカートリッジ６０は、第１のインク経路３１に対して着脱自在であり、装着時には、第１のインク経路３１の一端部に設けられた不図示の中空針がスパウトパック６２に貫通されて、スパウトパック６２内のインクが第１のインク経路３１に流れるように連結される。
【００２５】
インクカートリッジ６０には、外装６１とスパウトパック６２との間に連通する通路が設けられており、この通路に空気経路３３の一端側が接続されている。空気経路３３の他端側には、加減圧手段としてのポンプ３４が設けられている。この空気経路３３は、さらに、空気経路３５の一端側と連通しており、空気経路３５には、空気経路３３内の圧力を検出する圧力センサ７２が設けられている。ポンプ３４は、例えばチューブポンプで構成され、制御部８によって、正転により外装６１の内部の空気を排気し、逆転して外装６１の内部に空気を吸気するように制御される。すなわち、正転時にはスパウトパック環境が減圧され、逆転時には加圧される。このときの圧力が、圧力センサ７２で検出される。
【００２６】
次に、インクタンク５０の構成について説明する。
インクタンク５０は、密閉された構成であり、内部には、インク液面を検出するフロート７０が揺動自在に設けられている。このフロート７０には、図示されないマグネットが保持されている。インクタンク５０の外側には、フロート７０のマグネットと対向する位置にホール素子を備えた液面センサ７１が取り付けられている。第２のインク経路３２の一端部は、インクタンク５０の底面近くまで延びた不図示のパイプと連結している。
【００２７】
インクタンク５０の上面には、インクタンク５０内の空気と連通する開口が設けられており、この開口に空気経路３６の一端側が接続されている。また、空気経路３６の他端側には、加減圧手段としてのポンプ３７が設けられている。この空気経路３６は、さらに、空気経路３８の一端側と連通しており、空気経路３８には、空気経路３６内の圧力を検出する圧力センサ７３が設けられている。ポンプ３７は、例えばチューブポンプで構成され、制御部８によって、正転によりインクタンク５０の内部の空気を排気し、逆転してインクタンク５０の内部に空気を吸気するように制御される。すなわち、正転時にはインクタンク５０の内部の空気が減圧され、逆転時には加圧される。このときの圧力が、圧力センサ７３で検出される。
【００２８】
次に、加温部３０及び冷却部４０について説明する。
加温部３０は、第１のインク経路３１中の、インクヘッド１００の近傍に配置されている。加温部３０は、例えば、銅やアルミニウムのような熱伝導性の高い金属で作られたインク経路を有し、そこに発熱体が巻き付けられている。発熱体の外側は、熱伝導性の低い樹脂などでできたカバーで覆われ、外気と断熱されており、熱交換効率（加温効率）を高めている。また、冷却部４０は、第２のインク経路３２中の、インクタンク５０の近傍に配置されている。冷却部４０も、例えば、銅やアルミニウムのような熱伝導性の高い金属で作られたインク経路を有し、また、外気との接触面積を増やすために、金属部分の一部にフィン形状部分を有している。さらに、このフィン形状部分に対向してファンが設けられており、フィン形状部分に風を拭きつけて熱交換効率（冷却効率）を高めている。
【００２９】
次に、インクヘッド１００の内部構造について、図３並びに図４を参照して説明する。
インクヘッド１００には、ベース１０３の一面側に、周囲を取り囲み中央が空洞部である枠１０２が接着され、この空洞部にあってベース１０３の前記一面側に圧電素子１０４が対をなして接着されている。枠１０２と圧電素子１０４とは、前記空洞部を塞ぐようにして、Ｚ方向に同じ高さで設けられている。さらに、ノズルプレート１０１が、枠１０２と圧電素子１０４とに対してＺ方向に積層され、接着されている。
【００３０】
圧電素子１０４には、Ｘ方向に複数の溝が掘られており、これら溝がチャンネル１０４ａを形成している。これらチャンネル１０４ａは、Ｙ方向に平行に掘られている。チャンネル１０４ａは、例えば、ピッチ約１７０μｍ、幅８５μｍ、深さ３００μｍ程度である。対をなす２つの圧電素子１０４は、Ｙ方向に半ピッチずらして配置されている。また、ノズルプレート１０１のノズル面１０１ａには、各チャンネル１０４ａの中央部のＺ方向に、インクを吐出する複数のノズル（ノズル孔）１０１ｂが形成されている。これらノズル１０１ｂは、チャンネル１０４ａに対応してＹ方向に配列されている。
【００３１】
図４に示すように、ベース１０３には、対をなす圧電素子１０４の中央部に、Ｙ方向に複数の孔１０３ａが配列されている。これら孔１０３ａは、例えば、直径１ｍｍ程度で、３ｍｍ間隔で配置された貫通孔である。同じく、枠１０２と圧電素子１０４とのＸ方向の隙間の位置にも、複数の孔１０３ｂが配列されている。
【００３２】
ベース１０３の他面側には、流路部材１０５、１０６がＺ方向に積層され、接着されている。流路部材１０５には、Ｙ方向に、ベース１０３の複数の孔１０３ａと対向している１本の流路１０５ａと、ベース１０３の複数の孔１０３ｂと対向している２本の流路１０５ｂと、の３本の平行な流路（溝）が形成されている。そして、これら流路１０５ａ、１０５ｂに蓋をするようにして、流路部材１０５の上に流路部材１０６が接着されている。
【００３３】
流路部材１０６には、ノズル１０１ｂに連通するインク導入部として、パイプ状の２本のインクポート１０７、１０８が設けられている。インクポート１０７の孔は、流路１０５ａに、インクポート１０８の孔は、流路部材１０６の凸部１０６ａの内部で２本の流路１０５ｂをつなぐ接続流路１０６ｂに、それぞれつながっている。さらに、インクポート１０７には、一端側がインクカートリッジ６０に接続された第１のインク経路３１の他端側が接続されている。また、インクポート１０８には、一端側がインクタンク５０に接続された第２のインク経路３２の他端側が接続されている。
【００３４】
インクヘッド１００の内部のインクの流れについて簡単に説明すると、インクポート１０７から流入したインクは、流路１０５ａを通ってインクヘッド１００の幅全体に行き渡り、複数の孔１０３ａから対をなす圧電素子１０４の中央部に、幅全体に亘って供給される。供給されたインクは、ここで各圧電素子１０４の方向に分かれ、各チャンネル１０４ａの中を通って枠１０２と圧電素子との隙間に到達する。到達したインクは、複数の孔１０３ｂから２本の流路１０５ｂを通り、接続流路１０６ｂで合流して、インクポート１０８から流出する。また、上記流れとは逆向きに、インクポート１０８からインクポート１０７へとインクを流すことも可能である。
【００３５】
チャンネル１０４ａの電極配線は、ベース１０３の電極接続面１０３ｃで、ドライブＩＣ１１０が搭載されたＦＰＣ１０９と接続されており、各チャンネル１０４ａに電圧波形を加えることにより駆動を行う。ベース１０３は、圧電素子１０４と比較して十分に熱伝導率の高い金属でできていることが好ましい。
【００３６】
インクポート１０７、１０８は、固定部材１１１に設けられた穴１１１ｃ、１１１ｄを貫通しており、この貫通部分で接着されて固定部材１１１と一体化している。また、固定部材１１１は、カバー１１３とビス止めされて一体化している。ドライブＩＣ１１０は、不図示のばね等の弾性部材でカバー１１２、１１３の内面に押圧されて密着している。
【００３７】
ベース１０３の中央部には、インクの温度を検出する温度センサ（サーミスタ）１１４が設けられている。この温度センサ１１４の出力は、ベース１０３が熱伝導性の高い材質であることから、その裏側にあるチャンネル１０４ａ中を流れるインクの温度とほぼ同じ値を示す。インクの温度によってインクの粘性が変化するため、適切なインク吐出量を保つためには、圧電素子に印加する電圧を適宜制御する必要がある。そこで、温度センサ１１４で検出された温度に応じて、制御部により圧電素子の電圧を制御する。
【００３８】
圧電素子１０４は、駆動により発熱する。この発熱の一部は、吐出されるインクと共に外へ放熱される。また、この発熱の一部は、ベース１０３へ伝熱され、インクヘッド１００の外気へ放熱される。残りの発熱の大半は、ベース１０３や流路部材１０５、１０６に蓄熱される。このような蓄熱によるインクヘッド１００の温度上昇を防止するために、インクヘッド１００は、インクポート１０７から１０８へ、あるいはインクポート１０８から１０７へインクを流すことにより、吐出されるインク以外のインクが余分な熱を奪って流れるように設計されている。
【００３９】
また、圧電素子１０４を駆動する際には、ドライブＩＣ１１０が発熱する。この発熱は、カバー１１２、１１３に伝熱されるが、これらカバー１１２、１１３には外面に多数の放熱突起１１２ａ、１１３ａが設けられているため、インクヘッド１００周囲の空気との表面積が大きくなり、放熱効果が高められる。
【００４０】
次に、インク経路２０中のインク往復動について説明する。
本実施形態において、第１のインク経路３１は、例えば、内径φ４ｍｍ、長さ４００ｍｍであり、第２のインク経路３２は、例えば、内径φ５ｍｍ、長さ３００ｍｍである。インクヘッド１００のノズル面１０１ａに対するインクカートリッジ６０の水頭差をＨ１、インクタンク５０の水頭差をＨ２とし、例えば、Ｈ１を−Ｚ方向に１００ｍｍ、Ｈ２を−Ｚ方向に２５０ｍｍと設定する。待機状態では、インクカートリッジ６０から第１のインク経路３１、インクヘッド１００、第２のインク経路３２を経由してインクタンク５０までインクが充填されており、また、インクタンク５０内のインク量は、液面センサ７１がＯＮとなる液面高さのインク量となっている。このとき、ポンプ３４、３７は停止しており、また、空気経路３３、３６は密閉状態となっている。
【００４１】
待機状態では、液面センサ７１がＯＮとなった直後に、インクカートリッジ６０とインクタンク５０との水頭差を打ち消す圧力を空気経路３３、３６内に生成することにより、ノズル１０１ｂの内側に窪んだメニスカスを形成し、インクの流れが停止した状態を作り出している。この圧力の生成は、圧力センサ７２、７３で空気経路３３、３６内の圧力を監視しながらポンプ３４、３７を正転又は逆転させることにより果される。所望の圧力が生成された後、ポンプ３４、３７を停止させる。
【００４２】
本実施形態において、空気経路３３、３６内に生成する圧力は、水頭差Ｈ１、Ｈ２、インク密度ρ及び重力加速度ｇの積で計算される。例えば、上述の場合において、ρ＝９００ｋｇ／ｍ３、ｇ＝９．８ｍ／ｓ２とすると、水頭差Ｈ１、Ｈ２の差分（−１５０ｍｍ）より発生する圧力は、ρ×ｇ×（Ｈ２−Ｈ１）＝−１３２３Ｐａとなる。これを打ち消す圧力を空気経路３３、３６内に生成して、ノズル１０１ｂにメニスカスが形成される負圧を作り出すには、例えば、インクカートリッジ６０の内部の気室圧力Ｐ１を−１００Ｐａ（空気経路３３も同様）、インクタンク５０の内部の気室圧力Ｐ２を１２２３Ｐａ（空気経路３６も同様）に設定する。つまり、空気経路３３と空気経路３６との圧力の差分が−１３２３Ｐａとなるように設定する。この値に設定された場合には、ノズル１０１ｂ内の圧力は−９８２Ｐａと計算される。
【００４３】
続いて、待機状態から、インクタンク５０内のインクを第２のインク経路３２、インクヘッド１００、第１のインク経路３１を経由してインクカートリッジ６０に流す場合について説明する。
【００４４】
まず、ポンプ３４を正転させて、インクカートリッジ６０の内部の気室圧力Ｐ１を減少させる。同時に、ポンプ３７を逆転させて、インクタンク５０の内部の気室圧力Ｐ２を増加させる。インクの表面張力が２８ｄｙｎ／ｃｍの場合、ノズル１０１ｂの直径が２５μｍ程度であれば、前記メニスカスは−４５００Ｐａ程度までは壊れることなく、ノズル１０１ｂから空気を吸い込むことはない。また、一般的に、インクの吐出に最適なノズル圧があり、これを維持することでインクの吐出量が一定となり、吐出不良が発生する確率が最も少なくなる。ここでは、−１０００Ｐａ±２００Ｐａを最適吐出ノズル圧とする。
【００４５】
ここで、圧力Ｐ１、Ｐ２は、画像記録に適したノズル圧とインクヘッド１００の温度上昇防止のための流量との両方を満足させる必要がある。この点について、詳細に説明する。
流路抵抗については、チューブの直径と長さ及びインクの粘度から計算される。半径ｒ、長さＬ、インク粘度ηの場合、このチューブ内を流れるインクの流路抵抗Ｒは、Ｒ＝８Ｌη／πｒ４で計算される。また、このチューブ内をインクが流れる流量Ｑと圧力差ΔＰとの関係は、ΔＰ＝ ＲＱである。
【００４６】
第１のチューブ３１の流路抵抗をＲ１、第２のチューブ３２の流路抵抗をＲ２、並設された６つのインクヘッド１００からなるラインヘッド２１の流路抵抗をＲｈ、水頭差Ｈ１による圧力をｈ１、水頭差Ｈ２による圧力をｈ２とすると、インクタンク５０からインクカートリッジ６０までの圧力差ΔＰは、ΔＰ＝（Ｐ１＋ｈ１）−（Ｐ２＋ｈ２）で計算される。また、インクタンク５０からインクカートリッジ６０までの流路抵抗Ｒは、Ｒ＝Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒｈで計算される。ラインヘッド２１を流れるインク流量Ｑは、上述の関係式からＱ＝ΔＰ／Ｒで計算される。このときのノズル１０１ｂの圧力（ノズル圧）Ｐｈは、ノズル１０１ｂに対してラインヘッド２１を形成している流路抵抗値が対称である場合には、インクカートリッジ６０側からの圧力から計算すると、Ｐｈ＝Ｐ１＋ｈ１−（Ｒ１＋Ｒｈ／２）×Ｑにより求めることができる（Ｐｈ＝Ｐ２＋ｈ２＋（Ｒ２＋Ｒｈ／２）でもよい）。
【００４７】
また、インクヘッド１００内にインクを流す目的のひとつは、上述したように、圧電素子１０４で発生した熱量を奪い、インクヘッド１００の温度上昇を防止することである。例えば、２５℃におけるインクヘッド１００の発熱量から、１ヘッド当たり略０．５３ｍｌ／ｓのインクを流す必要があるとした場合、６つのインクヘッド１００からなるラインヘッド２１の温度上昇防止のために必要なインク流量は、略３．２１ｍ ／ｓ以上となる。ｈ１、ｈ２、Ｒ１、Ｒ２、Ｒｈは定数であるから、圧力Ｐ１、Ｐ２の組合せのみで流量Ｑを決めることができ、例えば、Ｐ１＝−３７８０Ｐａ、Ｐ２＝２５６０Ｐａに設定すれば、ラインヘッド２１を流れるインクのインク流量は略３．２１ｍ ／ｓとなり、且つノズル圧Ｐｈは−１００２Ｐａとなり、画像記録に最適なノズル圧範囲近傍となる。このように、圧力Ｐ１、Ｐ２は、画像記録に適したノズル圧とインクヘッド１００の温度上昇防止のための流量との両方を満足するように設定する。
【００４８】
次に、インクカートリッジ６０のインクを第１のインク経路３１、インクヘッド１００、第２のインク経路３２を経由してインクタンク５０に流す場合について説明する。
この場合は、ポンプ３４を逆転させて、インクカートリッジ６０の内部の気室圧力Ｐ１を増加させる。同時に、ポンプ３７を正転させて、インクタンク５０の内部の気室圧力Ｐ２を減少させる。ここで、インクカートリッジ６０からインクタンク５０にインクを流す場合でも、前述したインクタンク５０からインクカートリッジ６０にインクを流す場合と同様に、圧力Ｐ１、Ｐ２は、画像記録に適したノズル圧とインクヘッド１００の温度上昇防止のための流量との両方を満足させる必要がある。しかし、インクカートリッジ６０からインクタンク５０にインクを流す場合でも、前述したようにｈ１、ｈ２、Ｒ１、Ｒ２、Ｒｈは定数であるから、圧力Ｐ１、Ｐ２の組合せのみで流量Ｑを決めることができる。例えば、Ｐ１＝３５４０Ｐａ、Ｐ２＝−１９１０Ｐａに設定すれば、２５℃でのインク流量Ｑを３．２１ｍｌ／ｓ、ノズル圧Ｐｈを−９９７Ｐａとすることができ、所望の流量とノズル圧とを得ることができる。
【００４９】
なお、インクの粘度ηは、温度によって変動する。つまり、インクは、温度が低いと粘度ηが大きく、温度が低いと粘度ηが小さくなる。しかし、インクヘッド１００内の温度センサ１１４の検出温度に基づいて、予めインクの温度に対応して算出された圧力Ｐ１、Ｐ２となるように圧力センサ７２、７３で圧力を検出しながら制御部８によりポンプ３４、３７を制御することで、所望の一定流量Ｑと最適吐出ノズル圧Ｐｈとを設定することが可能である。
【００５０】
以上のように、圧力Ｐ１、Ｐ２の設定を周期的に変更することで、インク経路２０中のインクの流れを周期的に切り替え、ラインヘッド２１を経由しながらインクを往復動させる。なお、圧力Ｐ１、Ｐ２は、インクタンク５０からインクカートリッジ６０にインクを流した場合でも、インクカートリッジ６０からインクタンク５０にインクを流した場合でも、所望の範囲内の流量及び所望の範囲内のノズル圧がかかるように設定されている。
【００５１】
次に、インク往復動時の圧力及び流量の時間変化について、図５を参照して説明する。
図５は、インク往復動時の圧力Ｐ１、Ｐ２、ノズル圧Ｐｈ及びインク流量Ｑの推移を示している。
インクジェットプリンタ１の電源がＯＦＦの状態、又は画像記録を行わない待機状態では、ポンプ３４、３７は停止しており、ノズル圧Ｐｈは、波形部８０に示すように略−９８２Ｐａとなっている。この状態では、流量Ｑは０である。
【００５２】
インクジェットプリンタ１に画像記録指示がなされると、制御部８からの動作信号により、ポンプ３４が正転、ポンプ３７が逆転の動作を開始する。ポンプ３４は、インクカートリッジ６０内の外装６１とスパウトパック６２と間の気室から空気を外部に吐き出し、インクカートリッジ６０内の圧力Ｐ１が−３７８０Ｐａになるまで減圧する。圧力Ｐ１が−３７８０Ｐａに向かって下降していく状態が波形部７８であり、ポンプ３４の回転数の高い動作により圧力Ｐ１を急激に下降させている。また、ポンプ３７は、外気から空気を取り込み、インクタンク５０内の圧力Ｐ２が２５６０Ｐａになるまで加圧する。圧力Ｐ２が２５６０Ｐａに向かって上昇していく状態が波形部７９であり、ポンプ３７の回転数の高い動作により圧力Ｐ２を急激に上昇させている。この一連の動作により、インクタンク５０内からインクヘッド１００（ラインヘッド２１）を経由してインクカートリッジ６０に向かってインクが流れる。
【００５３】
ポンプ３４、３７は、起動時やインク往復動切り替え時など、圧力を大きく変化させる場合には、回転数の高い動作を行う。また、ポンプ３４、３７は、所望の圧力に達した後の圧力の変化が小さい場合には、回転数の低い動作を行う。この回転数の低い動作により、圧力Ｐ２が、波形部８８の状態である２５６０Ｐａに維持され、また、圧力Ｐ１が、波形部８９の状態である−３７８０Ｐａに維持される。
なお、本実施形態では、ポンプの回転速度を変えることにより気室に対して送り込んだり吐き出したりする空気の量を変えて、圧力の変化量を早めたり遅くしたりしているが、これによらず、必要とする圧力の変化量に応じて単位時間内当たりの空気の移動量が大きい動作と小さい動作とを任意に設定できればよい。
【００５４】
次に、設定された所定の時間（図５では７秒間）が経過すると、ポンプ３４、３７の動作を逆転させる。ポンプ３４は、インクカートリッジ６０内の外装６１とスパウトパック６２との間の気室に外気から空気を取り込み、圧力Ｐ１が３５４０Ｐａになるまで加圧する。上述のようなポンプ３４の回転数の高い動作により圧力Ｐ１が３５４０Ｐａに向かって急激に上昇していく状態が波形部９１である。また、ポンプ３７は、インクタンク５０内の空気を外部に吐き出し、圧力Ｐ２が−１９１０Ｐａになるまで減圧する。上述のようなポンプ３７の回転数の高い動作により圧力Ｐ２が−１９１０Ｐａに向かって急激に下降していく状態が波形部９０である。この一連の動作により、インクカートリッジ６０内からインクヘッド１００（ラインヘッド２１）を経由してインクタンク５０内に向かってインクが流れる。
【００５５】
ポンプ３４、３７の上述のような回転数の低い動作により、圧力Ｐ１が波形部８６の状態である３５４０Ｐａに維持され、また、圧力Ｐ２が波形部８７の状態である−１９１０Ｐａに維持される。
【００５６】
以上のようにして、インクタンク５０からインクカートリッジ６０にインクを流す動作と、インクカートリッジ６０からインクタンク５０にインクを流す動作とを、ポンプ３４、３７の設定された動作間隔で切り替えて繰り返すことにより、インクヘッド１００にインクを継続的に供給しながら、画像記録に適したノズル圧Ｐｈ（波形部８５）を得る。
【００５７】
ここで、以上の一連の動作において、インクの流れを切り替えるタイミングでは、インクの流れがゼロとなる箇所が存在する。波形部９２は、その状態を示している。
【００５８】
つまり、ポンプ３４、３７の動作を開始した直後や、ポンプ３４、３７の正転／逆転を切り替えた直後では、所望の圧力（例えば、上述のＰ１：−３７８０ＰａやＰ２：２５６０Ｐａ、Ｐ１：３５４０ＰａやＰ２：−１９１０Ｐａ）に短時間で到達し、インクヘッド１００の熱を奪うのに必要なインク流量Ｑを確保するために、ポンプ３４、３７の回転数を上げることで、圧力Ｐ１、Ｐ２を急激に変化させている。そのため、圧力Ｐ１、Ｐ２の波形は、波形部８１、８２のように、オーバーシュートやアンダーシュートが発生した不安定な状態となっており、また、ノズル圧Ｐｈも、波形部８３、８４のように乱れている。また、インクヘッド１００を流れる流量Ｑも、その影響を受けて波形部９３に示すように変動する。これは、２つのポンプ３４、３７の空気を送る能力や吸い込む能力の違いや、インクタンク５０とインクカートリッジ６０との気室の大きさの違いや、インクやポンプの静的／動的な慣性力により、圧力が変化するタイミングや変化量にばらつきが生じるためである。
【００５９】
上記のノズル圧Ｐｈの乱れは、メニスカスを壊す程ではないため、ノズル１０１ｂからインクヘッド１００内に空気を吸い込んだり、インクが漏れたりすることはない。しかし、このときのノズル圧Ｐｈは、画像記録には適さない圧力、つまり最適吐出ノズル圧の範囲である−１０００Ｐａ±２００Ｐａから逸脱した圧力となっている。
【００６０】
このため、本実施形態では、ノズル圧Ｐｈが乱れている時間（波形部８３、８４）には画像記録を行わないように、記録媒体の搬送タイミングを制御する。この制御について、図６並びに図７を参照して説明する。
【００６１】
図６は、本実施形態における画像記録時のインクジェットプリンタ１の動作を示すフローチャートであり、図７は、本実施形態において変動する圧力Ｐ１、Ｐ２、ノズル圧Ｐｈの推移と、媒体供給動作及び媒体供給動作に対応した画像記録動作のタイミング（トリガ）とを示すタイムチャートである。図７の上側のタイムチャートは、縦軸が圧力（Ｐａ）、横軸が経過時間（ｓ）を示しており、下側のタイムチャートは、縦軸が駆動信号（ＯＮ／ＯＦＦ）、横軸が経過時間（ｓ）を示している。両タイムチャートの横軸（経過時間（ｓ））は、同じタイミングを示している。
【００６２】
図７において、圧力Ｐ１、Ｐ２、ノズル圧Ｐｈの波形は、図５から抜粋しており、図５と同様の参照符号を付している。媒体供給動作を示す駆動信号は、凸部（駆動信号）１３１の立ち上がりで記録媒体２が１枚供給されることを示している。また、画像記録動作を示す駆動信号は、凸部（駆動信号）１３２の間、インクヘッド１００からインクが吐出されて画像が記録されることを示している。また、画像記録動作の駆動信号１３２内に付されているｐ１〜ｐ９は、何枚目の記録媒体が画像記録されているかを示しており、媒体供給動作の駆動信号１３１上の（ｐ１）〜（ｐ９）も同様である。
【００６３】
まず、ユーザが、不図示の入力部により、インクジェットプリンタ１に画像記録指示を入力する（ステップＳ１）。本実施形態では、一例として、長辺がＹ方向に位置されたＡ４サイズの記録媒体９枚に画像記録を行う指示を入力する。
【００６４】
続いて、制御部８により、記録媒体の搬送方向の長さ（本実施形態では、Ａ４サイズの記録媒体の短辺の長さ）に応じた媒体供給タイミングが設定される（ステップＳ２）。この媒体供給タイミングの設定では、インクの流れを切り替える動作が行われるタイミングまでに何枚の画像記録が可能であるかを判断し、これに基づいて供給可能な枚数Ｎを設定する（ステップＳ２）。例えば、本実施形態では、図７の下側の記録動作のタイムチャートに示すように、ｐ１〜ｐ４の画像記録、つまりＮ＝４が設定される。また、インクの流れが切り替わるタイミングに画像記録動作を行わないように、記録媒体を供給するタイミングを遅らせる待ち時間Ｔｗを設定する（ステップＳ２）。この設定については、後述する。
【００６５】
次に、制御部８により、１枚目の記録媒体を供給する駆動信号１３１（ｐ１）が出されて、搬送部３への媒体供給動作が開始される（ステップＳ３）。図７に示すように、この媒体供給動作が開始されてから時間Ｔａ後に、ラインヘッド２１にインクを流す動作が開始される。上述したように、待機状態（インクが流れていない状態）からポンプ３４を正転、ポンプ３７を逆転することにより、インクタンク５０からラインヘッド２１を経由してインクカートリッジ６０へとインクが送液される（ステップＳ４）。
【００６６】
送液動作が開始された初期段階では、ポンプ３４の回転数の高い正転動作、ポンプ３７の回転数の高い逆転動作が行われているため、圧力Ｐ１、Ｐ２の変動が大きく適正なノズル圧Ｐｈが得られていない。ノズル圧Ｐｈが安定するまでの時間がＴ１である。時間Ｔ１は、インク経路２０の構成により変わるため、構成に応じて設定される。
このように、ノズル圧Ｐｈが不安定な時間Ｔ１中に画像記録動作が行われないように、１枚目の媒体供給信号１３１（ｐ１）が出されてからＴａ時間経過後に、インクを送液する動作が開始される。
【００６７】
圧力センサ７２、７３により検知される圧力Ｐ１、Ｐ２が画像記録に最適なノズル圧Ｐｈ＝１０００Ｐａ±２００Ｐａが得られる設定圧付近（例えば、Ｐ１＝−３７８０Ｐａ、Ｐ２＝２５６０Ｐａ）に達したと判定されると、ポンプ３４は回転数の低い正転動作に、ポンプ３７は回転数の低い逆転動作に移行される。圧力Ｐ１、Ｐ２が設定付近となり、画像記録に適したノズル圧Ｐｈが安定して得られている時間がＴ２である。
【００６８】
１枚目の媒体供給動作を開始してから時間Ｔｎ後には、記録媒体は、インクヘッド１００のノズル面１０１ａに対向する画像記録開始位置に到達し、１枚目の画像記録の駆動信号１３２（ｐ１）が出される（ステップＳ５）。１枚目の画像記録動作は、１枚目の媒体供給動作が開始されてから時間Ｔｎ（Ｔａ＋Ｔ１と同様の時間）経過後に行われる。
【００６９】
１枚目の媒体供給信号１３１（ｐ１）が出されてから時間Ｔｒ経過後、２枚目の記録媒体を供給する駆動信号１３１（ｐ２）が出され、２枚目の記録媒体が搬送部３へ送られる。媒体供給の駆動信号１３１は、ステップＳ２で設定されたＮ枚分（本実施形態では、Ｎ＝４、図７のｐ１〜ｐ４）まで、所定の時間Ｔｒの間隔で出力され、各駆動信号１３１の開始から時間Ｔｎ経過後に画像記録の駆動信号１３２が出される。１枚目の画像記録信号１３２（ｐ１）と２枚目の画像記録信号１３２（ｐ２）との間の（信号１３３）は、ペーパーギャップ、すなわち画像記録済みの記録媒体とこれから画像記録がなされる記録媒体との間で、画像記録部４による画像記録が行われていない状態を示している。
【００７０】
媒体供給動作や画像記録動作が行われている間には、随時、ステップＳ１で指示された枚数（本実施形態では９枚）の画像記録が完了したか否かの確認を行う（ステップＳ６）。完了していれば、ＹＥＳの記号Ｂに進み、終了動作へ移行する。完了していなければ、ＮＯであるステップＳ７へ進む。
【００７１】
指示された枚数の画像記録が完了していない場合には、ステップＳ２で設定された供給可能な枚数Ｎ（本実施形態では4枚）に達しているか否かの確認を行う（ステップＳ７）。達していなければ、ステップＳ５に戻り、画像記録動作を続行する。達していれば、ステップＳ８に進み、媒体供給動作を停止し、ステップＳ２で設定した待ち時間Ｔｗだけ、媒体供給動作を待つ。本実施形態では、このように、媒体供給動作を待つことで、インクの流れを切り替える時間Ｔ１中に画像記録動作が行われないように、制御部８により制御している。
【００７２】
図７において、媒体供給動作の駆動信号中に破線で示される凸状の信号が、このような制御なく５枚目の記録媒体の供給がなされる場合の５枚目の媒体供給信号である。この媒体供給タイミングの後、５枚目の画像記録をした場合、５枚目の画像記録動作はインクの流れを切り替える時間となるＴ１中になされることになり、記録不良を引き起こす虞がある。そこで、本実施形態では、５枚目の媒体供給動作を待ち時間Ｔｗだけ遅らせることで、画像記録動作がなされるタイミングを時間Ｔ１から外したタイミング（ｐ５：駆動信号１３１）とする。
【００７３】
４枚目の記録媒体を供給する駆動信号１３１（ｐ４）が出されてからＴｒ＋Ｔｗ時間後、５枚目の記録媒体を供給する駆動信号１３１（ｐ５）が出されて、５枚目の媒体供給動作が開始される（ステップＳ９）。そして、５枚目の媒体供給動作が開始されてから時間Ｔａ経過後に、インクの流れを反転させるように、ポンプ３４を逆転、ポンプ３７を正転させて、インクカートリッジ６０からラインヘッド２１を経由しインクタンク５０へインクを送液させる（ステップＳ１０）。
【００７４】
送液動作を反転する段階でも、ポンプ３４の回転数の高い逆転動作、ポンプ３７の回転数の高い正転動作が行われているため、圧力Ｐ１、Ｐ２の変動が大きく適正なノズル圧Ｐｈが得られていない。ノズル圧Ｐｈが安定するまでの時間がＴ１である。また、圧力センサ７２、７３により検知される圧力Ｐ１、Ｐ２が画像記録に最適なノズル圧Ｐｈが得られる設定圧付近（例えば、Ｐ１＝３５４０Ｐａ、Ｐ２＝−１９１０Ｐａ）に達したと判定されると、ポンプ３４は回転数の低い逆転動作に、ポンプ３７は回転数の低い正転動作に移行される。圧力Ｐ１、Ｐ２が設定付近となり、画像記録に適したノズル圧Ｐｈが安定して得られている時間がＴ２である。
【００７５】
５枚目の媒体供給動作を開始してから時間Ｔｎ後には、記録媒体は、インクヘッド１００のノズル面１０１ａに対向する画像記録開始位置に到達し、５枚目の画像記録の駆動信号１３２（ｐ５）が出される（ステップＳ１１）。５枚目の画像記録動作は、５枚目の媒体供給動作が開始されてから時間Ｔｎ（Ｔａ＋Ｔ１と同様の時間）経過後に行われる。言い換えると、ノズル圧Ｐｈが画像記録に適さない不安定な時間Ｔ１中に画像記録動作が行われないように、インク送液動作が開始される時間（又は、インク送液動作を切り替える時間）に対して、記録媒体の搬送を待機させるように、媒体供給を開始するタイミングが設定される。
【００７６】
５枚目の媒体供給信号１３１（ｐ５）が出されてから時間Ｔｒ経過後、６枚目の記録媒体を供給する駆動信号１３１（ｐ６）が出され、６枚目の記録媒体が搬送部３へ送られる。媒体供給の駆動信号１３１は、ステップＳ２で設定されたＮ枚分（本実施形態では、Ｎ＝４、図７のｐ５〜ｐ８）まで、所定の時間Ｔｒの間隔で出力され、各駆動信号１３１の開始から時間Ｔｎ経過後に画像記録の駆動信号１３２（ｐ６）がなされる。５枚目の画像記録信号１３２（ｐ５）と６枚目の画像記録信号１３２（ｐ６）との間の（信号１３３）は、先の説明と同様に、ペーパーギャップで画像記録が行われていない状態を示している。
【００７７】
媒体供給動作や画像記録動作が行われている間には、随時、ステップＳ１で指示された枚数の画像記録が完了したか否かの確認を行う（ステップＳ１２）。完了していれば、ＹＥＳの記号Ｂに進み、終了動作へ移行する。完了していなければ、ＮＯであるステップＳ１３へ進む。
【００７８】
指示された枚数の画像記録が完了していない場合には、ステップＳ２で設定された供給可能な枚数Ｎに達しているか否かの確認を行う（ステップＳ１３）。達していなければ、ステップＳ１１に戻り、画像記録動作を続行する。達していれば、ステップＳ１４に進み、媒体供給動作を停止し、ステップＳ８と同様に、設定した待ち時間Ｔｗだけ、媒体供給動作を待つ。つまり、９枚目の媒体供給動作を待ち時間Ｔｗだけ遅らせることで、画像記録動作がなされるタイミングを時間Ｔ１から外したタイミング（ｐ９：駆動信号１３１）とする。
【００７９】
８枚目の記録媒体を供給する駆動信号１３１（ｐ８）が出されてからＴｒ＋Ｔｗ時間後、９枚目の記録媒体を供給する駆動信号１３１（ｐ９）が出されて、９枚目の媒体供給動作が開始される（ステップＳ１５）。そして、９枚目の媒体供給動作が開始されてから時間Ｔａ後に、インクの流れを反転させるように、ポンプ３４を正転、ポンプ３７を逆転させて、インクタンク５０からラインヘッド２１を経由しインクカートリッジ６０へインクを送液させる（ステップＳ１６）。
【００８０】
そして、９枚目の媒体供給信号からＴｎ時間経過後、９枚目の画像記録が行われ、全ての画像記録が終了する。
全ての画像記録が完了すると、媒体供給動作を停止し（ステップＳ１７）、インク経路２０が待機状態になるよう、上述したように、インクタンク５０の液面センサ７１がＯＮとなった直後に、インクカートリッジ６０とインクタンク５０との水頭差を打ち消す圧力を空気経路３３、３６に生成して、ポンプ３４、３７を停止させる（ステップＳ１８）。
【００８１】
次に、供給可能な枚数Ｎ、待ち時間Ｔｗの設定について、図７を参照して説明する。
以下の説明では、インクジェットプリンタ１における媒体供給開始位置から画像記録位置までの距離をＬｈ［ｍｍ］、記録媒体の搬送速度をＶ［ｍｍ／ｓ］、１枚の記録媒体の搬送方向の長さをＬ１［ｍｍ］、ペーパーギャップをＬ２［ｍｍ］とする。
【００８２】
供給可能な枚数Ｎは、ノズル圧Ｐｈが安定している時間Ｔ２中に画像記録を行うことができる回数から求めることができる。１枚の記録媒体の画像記録にかかる時間は、Ｌｌ／Ｖ、ペーパーギャップ１３３の時間は、Ｌ２／Ｖであるから、Ｔ２／（Ｌ１／Ｖ＋Ｌ２／Ｖ）で算出された商をＡ、余りをＴｅとすれば、
Ｔ２／｛（Ｌｌ＋Ｌ２）／Ｖ｝−Ｔ２／Ｔｒ＝Ａ・・・Ｔｅ
である。Ｔｅは余った時間を示している。この時間Ｔｅ内に１枚の記録媒体に画像記録を行うことができれば、Ａ＋１が供給可能な枚数Ｎとなり、時間Ｔｅ内に１枚の記録媒体に画像記録を行うことができなければ、Ａが供給可能な枚数Ｎとなる。つまり、
Ｔｅ≧Ｌ１／Ｖであれば、ＮはＡ＋１枚
Ｔｅ＜Ｌ１／Ｖであれば、ＮはＡ枚
である。また、媒体供給動作を遅延させる待ち時間Ｔｗは、前記求められた供給可能な枚数Ｎを用いて、Ｔｗ＝Ｔｐ−Ｔｒ×Ｎとなる。
【００８３】
媒体供給を行うタイミングは、インクの流れを切り替える動作が開始されるよりも時間Ｔａだけ早ければよく、媒体供給動作を開始してから画像記録動作が開始されるまでの時間Ｔｎ＝Ｌｈ／Ｖより、Ｔａ＝Ｔｎ−Ｔ１＝Ｌｈ／Ｖ−Ｔ１となる。
また、インクの流れを切り替える間隔Ｔｐは、Ｔｐ＝Ｔ１＋Ｔ２と表され、Ｎ枚の画像記録が行われる際の媒体供給間隔Ｔｒは、Ｔｒ＝（Ｌ１＋Ｌ２）／Ｖとなる。
【００８４】
例えば、一方向にインクを送液可能な時間を７秒とすれば、Ｔｐ＝Ｔ１＋Ｔ２＝７秒となり、インク経路２０の構成からＴ１の時間を設定すれば、Ｔ２の値も決まり、設計からの固定値となる、Ｌ１、Ｌ２、Ｌｈ、Ｖを用いることにより、Ｎ、Ｔｗ、Ｔｒ、Ｔｎ、Ｔｐ、Ｔａを求めることができる。
なお、前記設定は一例であり、この設定に限らず、インクの流れを切り替えるタイミングに画像記録を行わないよう、媒体供給を行うタイミングを設定すればよい。つまり、供給された記録媒体のページギャップ間で、インクの流れの切り替え動作が完了するように、記録媒体の供給（搬送）タイミングを制御すればよい。
【００８５】
図８は、Ａ３サイズの記録媒体９枚に画像記録指示が実行された場合の圧力の推移と、媒体供給動作及び媒体供給動作に対応した画像記録動作のタイミングとを示すタイムチャートである。
図８において、図７の場合と異なる点は、一方向の送液動作で２枚の画像記録が行われ、待ち時間Ｔｗ’が設定される点である。このように、記録媒体の大きさに応じて、一方向の送液動作で画像記録可能な枚数Ｎ及び待ち時間Ｔｗ（Ｔｗ’）が設定される。
【００８６】
本実施形態によれば、インクを往復動させながらインクヘッドにインクを供給し、インクヘッドに流れるインクの向きが切り替わるタイミングと、記録媒体を搬送（供給）するタイミングとが異なるように、つまり、インクの流れを切り替えるタイミングに基づいて記録媒体の搬送動作を開始するタイミングを制御しているため、切り替え時には、画像記録が行われない。換言すれば、先行して搬送される記録媒体と後続して搬送される記録媒体とのページギャップ間でインクの流れる向きが切り替えられるように、記録媒体を搬送（供給）するタイミングが制御されている。これにより、ラインヘッド２１（インクヘッド１００）は、画像記録に適したノズル圧Ｐｈが掛った状態でインクを吐出させることができ、高画質な画像を記録することができる。
【００８７】
以下、第２乃至第８の実施形態について説明する。
以下では、インクジェットプリンタ１の基本構成は、特に述べない限り、図１乃至図４に示される第１の実施形態と同様であり、ノズル圧Ｐｈを画像記録に適した圧力に設定する方法も同様である。従って、これらの構成及び設定について、同一の部分には同一の参照番号を付してその図示及び説明は省略し、主に、異なる部分の構成及び動作について説明する。
【００８８】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態について、図９並びに図１０を参照して説明する。
図９は、第２の実施形態における画像記録時のインクジェットプリンタ１の動作を示すフローチャートであり、図１０は、これに対応するタイムチャートである。なお、図１０は、Ａ４サイズの記録媒体９枚に画像記録指示が実行された場合のタイムチャートである。
【００８９】
まず、第１の実施形態と同様に、ユーザが、不図示の入力部により、インクジェットプリンタ１に画像記録指示を入力する（ステップＳ１）。続いて、制御部８により、記録媒体の搬送方向の長さ（本実施形態では、Ａ４サイズの記録媒体の短辺の長さ）に応じたインクの流れを切り替える時間Ｔｃが設定される（ステップＳ１９）。このインクの流れを切り替える時間Ｔｃは、画像記録動作中にインクの流れを切り替える動作を行わないようにして設定される。この設定については、後述する。
【００９０】
次に、第１の実施形態と同様に、１枚目の記録媒体を供給する駆動信号１３１（ｐｌ）が出されることにより、搬送部３への媒体供給動作が開始されて（ステップＳ３）、媒体供給動作が開始されてから時間Ｔａ後に、ラインヘッド２１にインクを流す動作が開始される。以下、ステップＳ４におけるポンプ３４、３７の駆動、ステップＳ５における１枚目の画像記録動作、ステップＳ６における画像記録が完了したかの確認も、第１の実施形態と同様である。ステップＳ６において、指示された枚数の画像記録が完了していれば、ＹＥＳの記号Ｂに進み、終了動作へ移行する。完了していなければ、ＮＯであるステップＳ２０へ進む。
【００９１】
指示された枚数の画像記録が完了していない場合には、１枚目の媒体供給が開始されてからステップＳ１９で設定された時間Ｔｃが経過したかの確認を行う（ステップＳ２０）。経過していなければ、ステップＳ５に戻り、画像記録動作を続行する。経過していれば、ステップＳ１０に進む。時間Ｔｃの間隔に合わせてインクの切り替え動作を行うことにより、インクヘッドの下方をペーパーギャップが通過する間、すなわち画像記録を行わない時間と、ノズル圧Ｐｈが画像記録に適さない時間（ノズル圧Ｐｈが安定するまでの時間）Ｔ１とのタイミングを合わせている。
【００９２】
例えば、図１０に示すように、５枚目の記録媒体を供給する駆動信号１３１（ｐ５）が出されてから時間Ｔａ後のタイミングで、インクの流れを反転させる動作が行われる。このタイミングは、インク送液動作が開始されてから時間Ｔｃが経過した時間でもある。すなわち、１枚目の画像記録動作が開始されてから４枚目の画像記録動作が完了するまでは、インクタンク５０からインクカートリッジ６０へインクを流す動作が行われ、４枚目の画像記録動作と５枚目の画像記録動作とのペーパーギャップ１３３の間に、インクの流れを切り替える動作を行い、５枚目の画像記録動作からは、インクカートリッジ６０からインクタンク５０へインクを流す動作を行う。５枚目の媒体供給動作が開始されてから時間Ｔａ経過後に、インクの流れを反転させるように、ポンプ３４を逆転、ポンプ３７を正転させて、インクカートリッジ６０からラインヘッド２１を経由しインクタンク５０へインクを送液させる（ステップＳ１０）。
【００９３】
送液動作を反転する段階では、上述したように、Ｐ１、Ｐ２の変動が大きく適正なノズル圧Ｐｈが得られていない状態であり、ノズル圧Ｐｈが安定するまでの時間がＴ１である。また、圧力センサ７２、７３により検知されるＰｌ、Ｐ２の圧力が、画像記録に最適なノズル圧が得られる設定圧付近（Ｐ１＝３５４０Ｐａ、 Ｐ２＝−１９１０Ｐａ）にまで達したと判定されると、ポンプ３４は回転数の低い逆転動作に移行し、ポンプ３７は回転数の低い正転動作に移行される。圧力Ｐ１、Ｐ２が設定付近となり、画像記録に適したノズル圧Ｐｈが安定して得られている時間がＴ１２である。
【００９４】
５枚目の媒体供給動作を開始してから時間Ｔｎ後には、記録媒体は、インクヘッド１００のノズル面１０１ａに対向する画像記録開始位置に到達し、５枚目の駆動信号１３２（ｐ５）が出される（ステップＳ１１）。５枚目の画像記録動作は、５枚目の媒体供給動作が開始されてから時間Ｔｎ（Ｔａ＋Ｔ１と同様の時間）経過後行われる。言い換えると、ノズル圧Ｐｈが画像記録に適さない不安定な時間Ｔ１中に画像記録動作が行われないように、媒体供給を開始するタイミングに対して、インク吐出を待機させるように、インク送液動作が開始される時間（又は、インク送液動作を切り替える時間）が設定される。
【００９５】
５枚目の媒体供給信号１３１（ｐ５）が出されてから時間Ｔｒ経過後、６枚目の記録媒体を供給する駆動信号１３１（ｐ６）が出され、６枚目の記録媒体が搬送部３へ送られる。
【００９６】
媒体供給動作や画像記録動作が行われている間には、第１の実施形態と同様に、随時、ステップＳ１で指示された枚数の画像記録が完了したかの確認を行う（ステップＳ１２）。完了していれば、ＹＥＳの記号Ｂに進み、終了動作へ移行する。完了していなければ、ＮＯであるステップＳ２１へ進む。
【００９７】
指示された枚数の画像記録が完了していない場合には、５枚目の媒体供給動作が開始されてからステップＳ１９で設定されたインクを切り替える時間Ｔｃが経過したかの確認を行う（ステップＳ２１）。経過していなければ、ステップＳ１１に戻り、画像記録動作を続行する。経過していれば、ステップＳ１６に進む。このように、時間Ｔｃの間隔に合わせてインクの切り替え動作を行うことにより、ペーパーギャップがインクヘッドを通過する間、すなわち画像記録を行わない時間と、ノズル圧Ｐｈが画像記録に適さない時間Ｔ１（＝ノズル圧Ｐｈが安定するまでの時間）とのタイミングを合わせている。
【００９８】
９枚目の媒体供給信号１３１が出されてから時間Ｔａ後に、インクの流れを反転させる動作が行われる。ポンプ３４を正転、ポンプ３７を逆転させることにより、インクタンク５０からラインヘッド２１を経由しインクカートリッジ６０へインクを送液させる（ステップＳ１６）。
【００９９】
そして、９枚目の媒体供給信号からＴｎ時間経過後、９枚目の画像記録が行われ、全ての画像記録が終了する。
全ての画像記録が完了すると、第１の実施形態と同様に、媒体供給動作を停止し（ステップＳ１７）、ポンプ３４、３７を停止させる（ステップＳ１８）。
【０１００】
次に、インクの流れを切り替える時間Ｔｃの設定について、図１０を参照して説明する。
インクの流れを切り替える時間Ｔｃは、インクを一方向に送液可能な最大時間をＴｍａｘとすると、条件Ｔｃ≦Ｔｍａｘを満たす必要がある。この条件を逸脱すると、インクタンク５０内のインクが空となり、インクヘッド１００に空気を送ってしまい、吐出不良を発生させる虞があるからである。よって、時間Ｔｍａｘの間に何枚の画像記録が可能かを求めて、その枚数の画像記録が完了した後に、インクの流れを切り替える動作を行うようＴｃの時間が設定される。
【０１０１】
時間Ｔｍａｘ中に画像記録可能な枚数Ｎは、（Ｔｍａｘ−Ｔ１）／Ｔｒで算出された商をＡ、余りをＴｅとすれば、
（Ｔｍａｘ−Ｔ１）／Ｔｒ＝Ａ・・・Ｔｅ
である。Ｔｅは余った時間を示している。この時間Ｔｅ内に１枚の記録媒体に画像記録を行うことができれば、Ａ＋１が供給可能な枚数Ｎとなり、時間Ｔｅ内に１枚の記録媒体に画像記録を行うことができなければ、Ａが供給可能な枚数Ｎとなる。つまり、
Ｔｅ≧Ｌ１／Ｖであれば、ＮはＡ＋１枚
Ｔｅ＜Ｌ１／Ｖであれば、ＮはＡ枚
である。また、インクの流れを切り替える時間Ｔｃは、前記求められた媒体供給可能な枚数Ｎを用い、Ｔｃ＝Ｔｒ×Ｎとなる。
【０１０２】
インクの流れを開始するタイミングは、媒体供給動作が開始された時間Ｔａ経過後のタイミングで行えばよく、媒体供給動作を開始してから画像記録動作が開始されるまでの時間Ｔｎ＝Ｌｈ／Ｖより、Ｔａ＝Ｔｎ−Ｔ１＝Ｌｈ／Ｖ−Ｔ１となる。
また、画像記録が行われる際の媒体供給間隔（Ｔｒ）は、Ｔｒ＝（Ｌ１＋Ｌ２）／Ｖとなる。
【０１０３】
なお、前記設定は一例であり、この設定に限らず、媒体供給を行うタイミングに画像記録を行わないよう、インクの流れを切り替えるタイミングを設定すればよい。つまり、供給された記録媒体のページギャップ間で、インクの流れの切り替える動作が完了するように、インクの流れを切り替えるタイミングを制御すればよい。
【０１０４】
図１１は、Ａ３サイズの記録媒体９枚に画像記録指示が実行された場合の圧力の推移と、媒体供給動作及び媒体供給動作に対応した画像記録動作のタイミングとを示すタイムチャートである。
図１１において、図１０の場合と異なる点は、一方向の送液動作で２枚の画像記録動作が行われ、インクの流れを切り替える時間Ｔｃ’が設定される点である。このように、記録媒体の大きさに応じて、インクの流れを切り替える時間Ｔｃ（Ｔｃ’）が設定される。
【０１０５】
本実施形態によれば、インクを往復動させながらインクヘッドにインクを供給し、インクヘッドに流れるインクの向きが切り替わるタイミングと、記録媒体を搬送（供給）するタイミングとが異なるように、つまり、記録媒体を搬送（供給）するタイミングに基づいてインクの流れを切り替えるタイミングを制御しているため、切り替え時には、画像記録が行われない。換言すれば、先行して搬送される記録媒体と後続して搬送される記録媒体とのページギャップ間でインクの流れる向きが切り替えられるように、切り替えタイミングが制御されている。これにより、ラインヘッド２１（インクヘッド１００）は、画像記録に適したノズル圧Ｐｈが掛った状態でインクを吐出させることができ、高画質な画像を記録することができる。また、本実施形態では、記録媒体を供給するタイミングや条件（画像記録枚数や記録媒体のサイズ）に合わせて、インクヘッドに流れるインクの向きが切り替わるタイミングを制御しているため、効率よく画像記録を行うことができ、単位時間当たりの画像記録枚数を向上することができる。
【０１０６】
（変形例）
図１２は、第２の実施形態の変形例における画像記録時のインクジェットプリンタ１の動作を示すフローチャートである。
本変形例において、図９に示す第２の実施形態のフローチャートと異なる点は、ステップＳ２２〜Ｓ２５が追加されている点である。
【０１０７】
本変形例では、ステップＳ２０の後、供給される記録媒体のサイズに変更がないかの確認を行う（ステップＳ２２）。変更があれば、ＹＥＳに進み、ステップＳ１９で設定されたインクの流れを切り替える時間Ｔｃの設定を時間Ｔｃ’に変更し（ステップＳ２３）、ステップＳ１０に進む。変更がなければ、ＮＯに進み、そのままステップＳ１０に進む。
【０１０８】
このようなステップを追加することで、サイズの異なる記録媒体への画像記録指示が行われた場合でも、一方向のインクの流れごとにインクの流れを切り替える時間Ｔｃの設定を変更可能となり、インクの流れが切り替わるタイミングに画像記録動作を行わない動作が可能である。
【０１０９】
本変形例では、サイズの異なる記録媒体が混在した場合にも対応し、インクの流れを替える動作ごとにＴｃの設定値が見直される。この設定値の見直しについて説明する。
まず、１枚目の媒体供給信号１３１が出されてから時間Ｔａ経過後にインクタンク５０からインクカートリッジ６０へインクを流す動作が行われて、画像記録が開始される。
【０１１０】
次に、一方向にインクを送液可能な最大時間Ｔｍａｘの間に何枚目までの画像記録が可能かを求めて、インクの切り替える時間Ｔｃを求める。
ここで、記録媒体ｐ１〜ｐＮ（Ｎは自然数）の搬送方向の長さをＬ１’〜ＬＮ’とすれば、
Ｔｍａｘ≧Ｔ１ ＋Ｌｌ’／Ｖ
＋Ｌ２／Ｖ＋Ｌ２’／Ｖ
＋・・・
＋Ｌ２／Ｖ＋ＬＮ’／Ｖ＝Ｔｃ
の関係が成り立つ枚数までを、一方向の流れで媒体供給可能な枚数とし、その時間をＴｃとする。
【０１１１】
このとき、Ｔｍａｘ−Ｔｃ＝Ｔｄｅｆとすると、Ｔｄｅｆは、インクをまだ送液可能だが画像記録動作とのタイミングの関係でインクの流れを反転させたために発生する送液残り時間である。このＴｄｅｆは、インクの流れを反転させた後のインク送液可能な最大時間Ｔｍａｘ’に影響を及ぼすため、この時間を考慮して、インクの流れを反転させた後の画像記録枚数、次のインクの流れを切り替える時間Ｔｃ’を求める。
【０１１２】
例えば、先の一方向の流れでｐ１〜ｐ４の記録媒体の画像記録が行われているとすれば、ｐ５からの画像記録がインクの送液方向が反転された後に行われる。ここで、
Ｔｍａｘ’≧Ｔ１ ＋Ｌ５’／Ｖ
＋Ｌ２／Ｖ＋Ｌ６’／Ｖ
＋・・・
＋Ｌ２／Ｖ＋ＬＮ’／Ｖ＝Ｔｃ’
の関係が成り立つ枚数までを、一方向の流れで媒体供給可能な枚数とし、その時間をＴｃ’とする。
【０１１３】
このとき、Ｔｍａｘ’＝Ｔｍａｘ−Ｔｄｅｆ＝Ｔｃであるから、Ｔｃ≧Ｔｃ’となる。また、Ｔｍａｘ’−Ｔｃ’＝Ｔｄｅｆ’とすると、Ｔｄｅｆ’は、インクをまだ送液可能だが画像記録動作とのタイミングの関係でインクの流れを反転させたために発生する送液残り時間である。
【０１１４】
同様の考え方により、Ｔｍａｘ’＝Ｔｍａｘ−Ｔｄｅｆ’として、画像記録可能な枚数、Ｔｃ’’を求め、インクの流れを切り替える時間が設定される。
なお、前記設定は一例であり、この設定に限らず、インクの流れを切り替えるタイミングに画像記録を行わないよう、インクの流れを切り替えるタイミングを設定すればよい。つまり、供給された記録媒体のページギャップ間で、インクの流れの切り替える動作が完了するように、インクの流れを切り替えるタイミングを制御すればよい。
【０１１５】
図１３は、サイズの異なる記録媒体が混在した場合のタイムチャートであり、Ａ４横サイズ３枚、Ａ３縦サイズ４枚、Ａ４横サイズ１枚、Ｂ４縦サイズ４枚の画像記録を連続的に行っている。
【０１１６】
図１３において、インクを送液可能な時間を、Ｔｍａｘ、Ｔｍａｘ’、Ｔｍａｘ ’’、インクの切り替わるタイミングをＴｃ、Ｔｃ’、Ｔｃ’’、画像記録に適したノズル圧Ｐｈが安定して得られている時間を時系列順にＴ１３、Ｔ１４、Ｔ１５、Ｔ１６とすれば、
Ｔｍａｘ≧Ｔ１＋Ｔ１３＝Ｔｃ
Ｔｍａｘ’≧Ｔ１＋Ｔ１４＝Ｔｃ’
Ｔｍａｘ’’≧Ｔ１＋Ｔ１５＝Ｔｃ’’
となり、Ｔ１３の時間内には、Ａ４サイズ３枚（駆動信号１４６）とＡ３サイズ１枚（駆動信号１４７）の画像記録動作、Ｔ１４の時間内には、Ａ３サイズ３枚（駆動信号１４７）の画像記録動作、Ｔ１５の時間内には、Ａ４サイズ１枚（駆動信号１４６）とＢ４サイズ３枚（駆動信号１４８）の画像記録動作が行われる。Ｔ１６の時間内に残りのＢ４サイズ１枚（駆動信号１４８）の画像記録が行われることで画像記録は完了し、その後、インク経路２０が待機状態に移行するための動作が行われる。
【０１１７】
本変形例では、異なるサイズの記録媒体が混在している場合にも、効率よく高品質な画像記録を行うことができる。
【０１１８】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態について、図１４を参照して説明する。
図１４は、第３の実施形態における圧力Ｐ１、Ｐ２、ノズル圧Ｐｈの推移と、媒体供給動作及び媒体供給動作に対応した画像記録動作のタイミング（トリガ）を示すタイムチャートである。
【０１１９】
本実施形態では、サイズの異なる記録媒体に連続して画像記録が行われた場合に、１枚の画像記録が完了するごとにインクの流れを切り替えている。例えば、図１４に示すように、Ａ４横サイズ１枚、Ａ３縦サイズ２枚、Ｂ４縦サイズ１枚、Ａ４横サイズ１枚、Ａ３縦サイズ１枚の順に画像記録指示が出されたとき、Ａ４横の画像記録（駆動信号１５２）、インクの流れの切り替え、Ａ３縦画像記録１枚目（駆動信号１５３）、インクの流れ切り替え、Ａ３縦画像記録２枚目（駆動信号１５３）、インクの流れの切り替え、…、Ａ３縦画像記録１枚目（駆動信号１５３）のように、１枚の画像記録を終えるごとにインクの流れを切り替える動作を行う。
【０１２０】
例えば、１枚目の画像記録動作でサイズの小さい記録媒体に画像記録した後に、サイズの大きい記録媒体に画像記録させようとすると、１枚目の画像記録動作ではインクを送液する時間が短いため、２枚目の画像記録のときにはインクを送液する十分なインク量が確保できない虞がある。そこで、本実施形態では、１枚目の媒体供給駆動信号１４９を開始するＴｓ時間前からインクを送液する動作を開始し、１枚目の媒体供給駆動信号１４９から画像記録が行われるまでの時間Ｔｎと合わせて、一方向に送液可能な最大時間Ｔｍａｘの略半分の時間送液動作を行った後から画像記録を開始するように、Ｔｍａｘ／２≒Ｔｓ＋Ｔｎの関係が成り立つよう設定されている。
【０１２１】
この時間を設定することにより、インクを往復する流れが、Ｔｍａｘの略半分の時間を中心に動作され、サイズの異なる記録媒体に画像記録が行われても、インクが不足することなく、１枚の画像記録が完了するごとにインクの流れを切り替えることが可能となる。
【０１２２】
また、さらに、Ａ４、Ａ３、Ａ４、Ａ３、…のように、サイズの小さい記録媒体と大きい記録媒体とが交互に継続して画像記録される場合、インクが往復動する位置が少しずつ偏り、Ｔｍａｘの範囲を逸脱してしまう虞がある。このような場合も考慮し、Ｔｍａｘ／２の時間からのずれが任意に設定された閾値から逸脱した場合には、一方向の送液方向を延ばし、それに合わせて記録媒体を供給するタイミングを遅らせる制御が行われる。
【０１２３】
本実施形態では、記録媒体の搬送動作が行われ、１枚の画像記録が完了するたびにインクヘッド内を流れるインクの向きを切り替えているため、切り替え時には、画像記録が行われない。換言すれば、先行して搬送される記録媒体と後続して搬送される記録媒体とのページギャップ間でインクの流れる向きが切り替えられるように、切り替えタイミングが制御されている。これにより、ラインヘッド２１（インクヘッド１００）は、画像記録に適したノズル圧Ｐｈが掛った状態でインクを吐出させることができ、高画質な画像を記録することができる。
【０１２４】
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態について、図１５を参照して説明する。
本実施形態におけるインクジェットプリンタ１は、従動ローラ１２の上方でこれに対向する位置に、記録媒体２の先端（エッジ）を検知し位置検出を行う媒体位置検出手段としての媒体位置センサ２５を有している。この媒体位置センサ２５は、インクヘッド１００に対して所定の距離Ｌ２５だけ、媒体搬送方向上流側に位置しており、画像記録部４が固定された不図示の搬送部フレームに固定されている。
【０１２５】
媒体位置センサ２５は、レジストローラ対１１から搬送される記録媒体２の先端を検知することで、記録媒体２がインクヘッド１００の下方に搬送されるまでの時間を求めて、インクヘッド１００がインクを吐出するタイミングやインク経路２０中のインクの流れを切り替えるタイミングを決定する。媒体位置センサ２５は、画像記録部４に対して固定されているため、相対的な位置関係にずれがなく、記録媒体２がインクヘッド１００の下方に搬送されるまでの時間を精度よく検知することができる。つまり、搬送速度をＶとすれば、媒体位置センサ２５が記録媒体２のエッジを検出してからＬ２５／Ｖの時間で記録媒体２がインクヘッド１００の画像記録開始位置に到達することが容易に算出することができる。さらに、媒体位置センサ２５により検出された情報に基づいて、制御部８によりインクヘッド１００のインク吐出タイミングを制御することも可能である。
【０１２６】
本実施形態によれば、記録媒体の先端を検出し、搬送される記録媒体の位置を精度よく検知可能な媒体位置センサを備えているため、記録媒体の位置を正確に求めることができ、インクの流れを切り替えるタイミングを精度よく決定することができる。
【０１２７】
（第５の実施形態）
本発明の第５の実施形態について、図１６を参照して説明する。
本実施形態において、第１の実施形態のインク経路２０と異なる点は、インクカートリッジ６０及びインクタンク５０のインク液面がインクヘッド１００のノズル面１０１ａよりも高い位置に配置されている点である。
【０１２８】
このような位置関係でも、圧力Ｐ１、Ｐ２を設定することで、画像記録に適したノズル圧を維持しながら、インクヘッド１００を経由してインクを往復動させることが可能である。例えば、インクカートリッジ６０とインクタンク５０とのインク液面をインクヘッド１００のノズル面１０１ａから１００ｍｍ高い位置とし、第１のインク経路３１、第２のインク経路３２及びラインヘッド２１の流路抵抗値が第１の実施形態と同様の場合について説明する。
【０１２９】
インクジェットプリンタ１は、画像記録を行わない状態では、Ｐ１＝Ｐ２＝−１８８０Ｐａにすることで、ノズル圧Ｐｈを−９９８Ｐａに設定することができる。画像記録時にインクタンク５０からインクカートリッジ６０へインクを流す場合には、Ｐｌ＝−５５４０Ｐａ、Ｐ２＝３５０Ｐａに設定すれば、画像記録に適したノズル圧−１００４Ｐａを得ることができる。また、インクカートリッジ６０からインクタンク５０にインクを流す場合には、Ｐ１＝１７８０Ｐａ、Ｐ２＝−４１２０Ｐａに設定すれば、画像記録に適したノズル圧−９９８Ｐａを得ることができる。
【０１３０】
また、本実施形態でも、第１乃至第３の実施形態と同様に、インクの流れが切り替わる時に画像記録動作を行わないよう、記録媒体の搬送動作タイミング及び／又はインクの流れを切り替えるタイミングとを制御する。
【０１３１】
（第６の実施形態）
本発明の第６の実施形態について、図１７を参照して説明する。
本実施形態では、インク経路２０の構成が第１の実施形態のインク経路２０と異なる。
【０１３２】
本実施形態のインク経路２０では、２つのインクタンク５０、５１の水頭差圧により、これらタンク内の圧力Ｐ１、Ｐ２を設定する。
【０１３３】
インク経路２０は、インクヘッド１００（ラインヘッド２１）と、インクタンク５０と、第１の実施形態のインクカートリッジ６０に代わるインクタンク５１と、インクタンク５０、５１内のインク量をそれぞれ検知するように、これらの近傍にそれぞれ設けられた液面センサ７１、７４と、インクタンク５０、５１をそれぞれ所望の高さに昇降させるタンク昇降部５２と、を有している。本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、インクタンク５１とインクヘッド１００とは、第１のインク経路（第１のチューブ）３１によって接続されており、また、インクヘッド１００とインクタンク５０とは、第２のインク経路（第２のチューブ）３２によって接続されている。また、図示しないが、インクタンク５０、５１には、大気と連通するポートが形成されている。
【０１３４】
待機状態（画像記録を行わない状態）では、インクタンク５０、５１の高さは、インクヘッド１００のノズル圧Ｐｈが負圧を保つことができる位置、例えば、ノズル面１０１ａよりもＺ方向に略１１０ｍｍだけ高い位置にある（図１７（ａ））。画像記録動作が指示されると、タンク昇降部５２により、インクタンク５０は上昇され、インクタンク５１は下降される。ここで、第１及び第２のインク経路３１、３２を、同じ長さの、φ５ｍｍのチューブとし（流路抵抗Ｒ１＝Ｒ２）、第１の実施形態と同様のインク粘度ρ、ラインヘッド２１の流路抵抗Ｒｈ（両側のインク導入口に対称の流路抵抗）とすれば、ラインヘッド２１の熱を奪って流れるためのインク流量３．２１ｍｌ／ｓを確保可能な高さとすることができる。インクタンク５０、５１の移動量は、２８０ｍｍであり、インクタンク５０の高さは、ノズル面から１６７ｍｍだけ高い位置、インクタンク５１の高さは、ノズル面から３９３ｍｍだけ低い位置まで移動する（図１７（ｂ））。そして、インクタンク５０の液面センサ７１がＯＮからＯＦＦになるまで、この位置で維持される。このとき、インクタンク５０からラインヘッド２１を経由してインクタンク５１へとインクが流れ、ラインヘッド２１に流れるインク量は３ . ２１ｍｌ／ｓとなる。
【０１３５】
次に、液面センサ７１がＯＮからＯＦＦに変わると、タンク昇降部５２により、インクタンク５０は下降され、インクタンク５１は上昇される。インクタンク５０、５１の移動量は、２８０×２＝５６０ｍｍであり、インクタンク５０の高さは、ノズル面から３９３ｍｍだけ低い位置まで、インクタンク５１の高さは、ノズル面から１６７ｍｍだけ高い位置まで移動する（図１７（ｃ））。そして、インクタンク５１の液面センサ７４がＯＮからＯＦＦになるまで、この位置で維持される。このとき、インクタンク５１からラインヘッド２１を経由してインクタンク５０へとインクが流れ、ラインヘッド２１に流れるインク量は３ . ２１ｍｌ／ｓとなる。
【０１３６】
画像記録動作が終了し、インクの往復動を停止する場合には、インクタンク５０、５１を図１７（ａ）の位置に戻す。
以上のように、待機状態には、図１７（ａ）の位置に、画像記録動作時には図１７（ｂ）と（ｃ）との状態を交互に繰り返すことで、ラインヘッドにインクを往復動させる。
【０１３７】
なお、本実施形態でも、第１乃至第３の実施形態と同様に、インクの流れが切り替わる時に画像記録動作を行わないよう、記録媒体の搬送動作タイミング及び／又はインクの流れを切り替えるタイミングとを制御する。
【０１３８】
（第７の実施形態）
本発明の第７の実施形態について、図１８を参照して説明する。
本実施形態では、インク経路２０の構成が第１の実施形態のインク経路２０と異なる。
【０１３９】
本実施形態のインク経路２０では、２つのインクタンク５０、５１に設けられたベローズ３００、３０１の伸縮でタンク内の空気を加減圧することにより、これらタンク内の圧力Ｐ１、Ｐ２を設定する。
【０１４０】
インク経路２０は、インクヘッド１００（ラインヘッド２１）と、インクタンク５０、５１と、インクタンク５０の近傍に設けられた液面センサ７１と、インクタンク５０、５１内の空気をそれぞれ加減圧するベローズ３００、３０１と、ロッド３０８、３０９をそれぞれ有し、制御部８からの電気信号に応じてロッド３０８、３０９をベローズ３００、３０１に対してそれぞれ動作させるシリンダ３０４、３０５と、ロッド３０８、３０９の一端部に固定され、シリンダ３０４、３０５の押し引きする力を伝える板部材３０６、３０７と、を有している。板部材３０６、３０７は、それぞれ、ベローズ３００、３０１に固定され、板部材３０６、３０７の一端部の位置を検出し、ベローズ３００、３０１の伸縮時の長さを位置検出センサ３０２、３０３で検知している。
【０１４１】
待機状態（画像記録を行わない状態）では、インクタンク５０、５１内の圧力Ｐ１、Ｐ２は、ノズル面１０１ａからインクタンク内の液面までの水頭差圧を考慮し、ノズルを負圧に保つような負圧レベルに保たれている。画像記録指示がなされると、シリンダ３０４のロッド３０８が出ることで板部材３０６がベローズ３００を押し、ベローズ３００が縮んでいく。それと同時に、シリンダ３０５のロッド３０９が引っ込むことで板部材３０７がベローズ３０１を引っ張り、ベローズ３０１が伸びていく。ベローズの体積変動によりインクタンク内の圧力は変化していく。
【０１４２】
このときのインクタンク５０の圧力変化は、ロッド３０８のストローク量に対して、ベローズ３００とインクタンク５０とで形成される空気室の体積変化量を予め求めておくことにより算出可能である。本実施形態では、ロッド３０８の変位量を位置検出センサ３０２で検知し、その量に応じてインクタンク５０内の圧力Ｐ２を求めている。同様に、インクタンク５１の圧力変化は、ロッド３０９のストローク量に対して、ベローズ３０１とインクタンク５１とで形成される空気室の体積変化量を予め求めておくことにより算出可能である。本実施形態では、ロッド３０９の変位量を位置検出センサ３０３で検知し、その量に応じてインクタンク５１内の圧力Ｐ１を求めている。
【０１４３】
Ｐ１、Ｐ２が所望の圧力になる位置までシリンダ３０４、３０５が動き、その位置を維持する。その状態が、図１８（ｂ）である。このとき、インクは、インクタンク５０からインクヘッド１００を経由してインクタンク５１へ流れていく。
【０１４４】
時間が経つにつれて、圧力Ｐ１、Ｐ２は下がっていくため、インクの流れも少なくなっていく。これではインクヘッドの温度上昇防止に必要なインク流量を確保できなくなるため、好ましくない。そこで、この確保できなくなる時間を予め求めておき、その時間が経過したら次の動作へ移る。
【０１４５】
例えば、図１８（ｂ）の状態から５秒後にはシリンダ３０４のロッド３０８が引っ込むことで、板部材３０６がベローズ３００を引っ張り、ベローズ３００が伸びていく。同時に、シリンダ３０５のロッド３０９が出ることで、板部材３０７がベローズ３０１を押し、ベローズ３０１が縮んでいく。圧力Ｐ２、Ｐ１が、所望の圧力になるまでシリンダ３０４、３０５が動き、その位置を維持する。その状態が、図１８（ｃ）である。このとき、インクは、インクタンク５１からインクヘッド１００を経由してインクタンク５０へ流れていく。インクタンク５０の液面センサ７１がＯＦＦからＯＮになった初期の液面位置の状態になると次の動作を行う。
【０１４６】
インクの往復動を続ける場合には、図１８（ｂ）並びに（ｃ）に示すように、継続したベローズの伸縮を交互に行う。画像記録が終了し、インクの往復動を停止する場合には、図１８（ａ）に示す初期位置にシリンダを戻す。
以上のように、画像記録を行わない場合には、図１８（ａ）の状態、画像記録動作時には、図１８（ｂ）と（ｃ）との状態を交互に繰り返すことで、ラインヘッドにインクを往復動させる。なお、本実施形態でも、第１乃至第３の実施形態と同様に、インクの流れが切り替わる時に画像記録動作を行わないよう、記録媒体の搬送動作タイミング及び／又はインクの流れを切り替えるタイミングとを制御する。
【０１４７】
（第８の実施形態）
本発明の第８の実施形態について、図１９を参照して説明する。
このインク経路２０は、第７の実施形態のインク経路２０に対して、インクタンク内には空気がなく、ベローズの伸縮により直接インク（非圧縮性）を押し引きしてインクの流れを切り替えている。この方式を使用すると、経路内に空気の層が存在しないため、空気に触れると色素が凝集し固化し易いインクを使用することが可能となる。
【０１４８】
図１９に示すように、インク経路２０は、Ｚ方向でインクタンク５０を挟んでベローズ３００に対向して設けられたベローズ３１０と、Ｚ方向でインクタンク５１を挟んでベローズ３０１に対向して設けられたベローズ３１１と、ベローズ３１０の位置を検出するように、ベローズ３１０の近傍に配置された位置センサ３１２と、を有している。位置センサ３１２は、ベローズ３１１の位置を検出するように、ベローズ３１１の近傍に配置されてもよい。これらベローズ３１０、３１１のばね定数Ｋ２は、ベローズ３００、３０１のばね定数Ｋ１よりも大きく設定され（Ｋ２＞Ｋ１）、ベローズ３００、３０１の伸び縮みするストローク量に対して、伸び切らず、かつ、縮み切らないストローク量（ばね定数の特性を得られる範囲）を確保している。
【０１４９】
画像記録を行わないときや、画像記録を行う動作が指示されたときのシリンダ３０４、３０５や、ベローズ３００、３０１の動作や位置検出方法は、第７の実施形態と同様である。
【０１５０】
本実施形態では、インク経路２０内が非圧縮性であるインクで満たされており、ベローズ３００とインクタンク５０、ベローズ３０１とインクタンク５１内の体積変動が敏感にインク経路内に伝わってしまうが、この変動を吸収し、急激な圧力変動を防止するダンパの役目を果すのがベローズ３１０、３１１である。例えば、ベローズ３１０、３１１が設けられていない場合、ベローズ３００の動きがベローズ３０１よりもわずか１００ｍｓ早く動作しただけでも、経路内には数十ｋＰａレベルでの圧力変動が発生し、インクヘッドのノズルからインクが垂れたりノズルから空気を吸い込んだりする虞がある。このような問題を防ぐために、ベローズ３１０、３１１が設けられている。
【０１５１】
また、画像記録動作により経路内のインク量が減った場合には、ベローズ３１０の戻りが小さくなり少し縮まった状態に変化するため、その位置を位置センサ３１２で検知し、経路内のインクが不足していると判断された場合には、インクカートリッジからインクタンクへインクを送液する動作が行われる。以上のようにして、ラインヘッドにインクを流す動作を可能としている。
【０１５２】
本実施形態によれば、インク経路部内に空気層がないため、空気に触れると色素が凝集し固化し易いインクの使用が可能となる。なお、本実施形態でも、第１乃至第３の実施形態と同様に、インクの流れが切り替わる時に画像記録動作を行わないよう、記録媒体の搬送動作タイミング及び／又はインクの流れを切り替えるタイミングを制御する。
【０１５３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内でさまざまな改良及び変更が可能である。
【０１５４】
以下は、本発明の付記請求項である。
［１］記録媒体を搬送する搬送部と、
前記搬送部により搬送された記録媒体にインクを吐出する複数のノズルを備え、該ノズルに連通する第１及び第２のインク導入部を有するインクヘッドと、
第１のインク経路によって前記第１のインク導入部と接続された第１のインク貯留部と、
第２のインク経路によって前記第２のインク導入部と接続された第２のインク貯留部と、
前記第１及び第２のインク貯留部内に空気を供給、及び前記第１及び第２のインク貯留部内の空気を吸引することで、前記第１及び第２のインク貯留部内を加圧及び減圧する加減圧手段と、
前記搬送部、前記インクヘッド及び前記加減圧手段を制御する制御部と、を具備し、
前記加減圧手段は、前記制御部により、前記第１のインク貯留部内を加圧かつ前記第２のインク貯留部内を減圧する第１の動作と、前記第１のインク貯留部内を減圧かつ前記第２のインク貯留部内を加圧する第２の動作と、を交互に繰り返すことにより、前記インクヘッドに流れるインクの向きを、前記第１のインク導入部から前記第２のインク導入部へ流れる向きと、前記第２のインク導入部から前記第１のインク導入部へ流れる向きと、で切り替え可能であるインクジェットプリンタにおいて、
前記制御部は、前記加減圧手段によりインクの流れる向きを反転させる際に、前記搬送部による前記記録媒体の搬送及び、前記インクヘッドのインク吐出のうちのいずれかを待機させることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【符号の説明】
【０１５５】
１…インクジェットプリンタ、２…記録媒体、３…供給部、４…搬送部、５…画像記録部、６…クリーニング部、７…排出部、８…制御部、２０…インク経路、２１…ラインヘッド、３０…加温部、３１…第１のインク経路、３２…第２のインク経路、３３…空気経路、３４…ポンプ、３５…空気経路、３６…空気経路、３７…ポンプ、３８…空気経路、４０…冷却部、５０，５１…インクタンク、５２…タンク昇降部、６０…インクカートリッジ、７０…フロート、７１…液面センサ、７２，７３…圧力センサ、７４…液面センサ、１００…インクヘッド、１０１…ノズルプレート、１０１ａ…ノズル面、１０１ｂ…ノズル、１０２…枠、１０３…ベース、１０４…圧電素子、１０４ａ…チャンネル、１０５，１０６…流路部材、１０５ａ，１０５ｂ…流路、１０６ａ…凸部、１０６ｂ…接続流路、１０７，１０８…インクポート、１１４…温度センサ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク往復動経路を備えたインクジェットプリンタ及びその画像記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、複数のノズルが形成されたインクヘッドを搭載し、これらノズルから記録媒体にインクを吐出して画像記録（印刷）を行うインクジェットプリンタが知られている。
例えば、特許文献１には、インクヘッドと、インクヘッドにインクを供給する供給経路と、インクヘッドからインクを排出する排出経路と、を有するインクジェットプリンタが開示されている。このインクジェットプリンタは、供給経路の一端側にインクカートリッジを、排出経路の一端側にインクタンクをそれぞれ接続し、インクヘッドを経由してインクカートリッジとインクタンクとの間でインクを往復動させながら画像記録を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３４１９２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のインクジェットプリンタにおいて、インクの往復動の切り換え動作時には、インクの流れによる慣性力やポンプ駆動開始時の不安定さから発生する圧力変動等の影響によって、インクヘッドのノズルにかかる圧力が安定しない。このため、インクの不吐出や吐出量のばらつきが生じ、画像記録品位の低下を招いてしまう。
【０００５】
そこで、本発明は、インクの往復動の切り替え動作があっても高品質な画像記録を行うことができるインクジェットプリンタ及びその画像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】
【０００６】
本発明の一実施形態は、記録媒体を搬送する搬送部と、前記搬送部により搬送された記録媒体にインクを吐出して画像を記録するインクヘッドと、第１のインク経路によって前記インクヘッドに接続された第１のインク貯留部と、第２のインク経路によって前記インクヘッドに接続された第２のインク貯留部と、前記第１及び第２のインク貯留部内を加圧及び減圧することで、前記インクヘッドを介して前記第１及び第２のインク貯留部間でインクの流れる向きを切り替える加減圧手段と、前記搬送部、前記インクヘッド及び前記加減圧手段を制御する制御部と、を具備し、前記加減圧手段により前記インクヘッドに流れるインクの向きが切り替わるタイミングと、前記搬送部により記録媒体を搬送するタイミングとが異なるように、前記制御部を制御するインクジェットプリンタである。
【０００７】
また、本発明の一実施形態は、記録媒体にインクを吐出して画像を記録するインクヘッドと、第１のインク経路によって前記インクヘッドに接続された第１のインク貯留部と、第２のインク経路によって前記インクヘッドに接続された第２のインク貯留部と、を具備し、前記インクヘッドを介して前記第１及び第２のインク貯留部間でインクの流れる向きを切り替えながら、所定の時間間隔を置いて搬送される複数の記録媒体に画像を記録するインクジェットプリンタの画像記録方法において、前記所定の時間間隔中に、前記インクヘッドに流れるインクの向きを切り替える画像記録方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、インクの往復動の切り替え動作があっても高品質な画像記録を行うことができるインクジェットプリンタ及びその画像記録方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、インクジェットプリンタの構成を示す概略図である。
【図２】図２は、インクジェットプリンタのインク経路を示す概略図である。
【図３】図３は、インクヘッドの断面図である。
【図４】図４は、インクヘッドの斜視図である。
【図５】図５は、インク往復動時の圧力及び流量の時間変化を示す図である。
【図６】図６は、第１の実施形態における画像記録時のインクジェットプリンタの動作を示すフローチャートである。
【図７】図７は、第１の実施形態における圧力、媒体供給及び画像記録動作を示すタイムチャートである。
【図８】図８は、第１の実施形態における圧力、媒体供給及び画像記録動作を示すタイムチャートである。
【図９】図９は、第２の実施形態におけるインク往復動の切り替え、媒体供給及び画像記録動作を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、第２の実施形態における圧力、媒体供給及び画像記録動作を示すタイムチャートである。
【図１１】図１１は、第２の実施形態における圧力、媒体供給及び画像記録動作を示すタイムチャートである。
【図１２】図１２は、第２の実施形態の変形例におけるインク往復動の切り替え、媒体供給及び画像記録動作を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、第２の実施形態の変形例における圧力、媒体供給及び画像記録動作を示すタイムチャートである。
【図１４】図１４は、第３の実施形態における圧力、媒体供給及び画像記録動作を示すタイムチャートである。
【図１５】図１５は、第４の実施形態におけるインクジェットプリンタの構成を示す概略図である。
【図１６】図１６は、第５の実施形態におけるインクジェットプリンタのインク経路を示す概略図である。
【図１７】図１７（ａ）乃至（ｃ）は、第６の実施形態におけるインク経路の構成を示す概略図である。
【図１８】図１８（ａ）乃至（ｃ）は、第７の実施形態におけるインク経路の構成を示す概略図である。
【図１９】図１９は、第８の実施形態におけるインク経路の構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
（第１の実施形態）
図１は、インクジェットプリンタ１の構成を示す概略図である。
インクジェットプリンタ１は、大別すると、記録媒体２を収容し供給する供給部３と、供給された記録媒体２を搬送する搬送部４と、記録媒体２にインクを吐出するインクヘッド１００を備えた画像記録部５と、インクヘッド１００をクリーニングするクリーニング部６と、画像記録された記録媒体２を排出し収容する排出部７と、前記インクヘッド１００を含むインク経路２０（図２）と、これらを始めとするインクジェットプリンタ１の各構成部を制御する制御部８と、を有している。これら各構成部は、不図示の筐体内に収容されている。
【００１２】
以下の説明では、記録媒体２の搬送方向をＸ方向、Ｘ方向と直交する方向をＹ方向又は幅方向（主走査方向）、Ｘ方向及びＹ方向に直交する方向をＺ方向又は上下方向（鉛直方向）と称する。
【００１３】
供給部３は、供給トレイ９と、ピックアップローラ１０と、を有している。供給トレイ９は、記録媒体２として、例えば、所定の大きさにカットされた用紙を収容している。ピックアップローラ１０は、供給トレイ９内に収容されている記録媒体２と当接して、当接した記録媒体２を１枚ずつ取り出し、搬送部４へと給送する。
【００１４】
搬送部４は、レジストローラ対１１と、従動ローラ１２と、テンションローラ１３、１４と、駆動ローラ１５と、搬送ベルト１６と、プラテン１７と、吸引ファン１８と、を有している。これら各構成部は、不図示の搬送部フレームに保持されている。
【００１５】
レジストローラ対１１は、搬送部４の媒体搬送方向最上流側に位置しており、ピックアップローラ１０により給送された記録媒体２がこれにより搬送される。レジストローラ対１１は、記録媒体２の搬送を一時停止させ、その搬送姿勢を矯正すると共に搬送開始のタイミングを調整して、搬送ベルト１６へと記録媒体２を搬送する。
【００１６】
搬送ベルト１６は、帯状の無端ベルトであり、その表面には不図示の多数の孔が設けられている。この搬送ベルト１６は、例えば、従動ローラ１２、２つのテンションローラ１３、１４及び駆動ローラ１５の４つのローラによって、テンションが掛けられた状態で保持されている。駆動ローラ１５には、不図示のモータが接続されており、このモータを駆動させることによって、搬送ベルト１６が図１の時計回りに回転（移動）する。
【００１７】
搬送ベルト１６の下方には、プラテン１７及び吸引ファン１８が設けられている。プラテン１７は、画像記録部５と対向する領域が少なくとも平面となるように加工されており、その表面には不図示の多数の孔が形成されている。吸引ファン１８は、搬送ベルト１６及びプラテン１７の多数の孔から空気を吸引する。これにより、記録媒体２が搬送ベルト１６上に吸着され、所定の搬送速度で下流側へと搬送される。
【００１８】
画像記録部５は、搬送部４（プラテン１７）の上方にこれに対向して設けられている。この画像記録部５は、媒体搬送方向上流側から順に、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のインクをそれぞれ吐出するインクヘッド１００（１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ）と、インクヘッド１００を保持するヘッド保持部材１９と、を有している。本実施形態では、記録媒体２の幅に満たない複数のインクヘッド１００を、記録媒体２の幅方向に、該記録媒体２における記録領域幅以上となるようにヘッド保持部材１９に固定することでラインヘッド２１を構成している。具体的には、６個のインクヘッド１００を千鳥状にヘッド保持部材１９に固定することでラインヘッド２１を構成している。なお、画像記録部５の構成として、本実施形態では、シングルパス方式としたが、シリアル方式としてもよい。
このインクヘッド１００（ラインヘッド２１）は、インク経路２０の構成部の１つである。インク経路２０の詳細は、後述する。
【００１９】
クリーニング部６は、各ラインヘッド２１に対応するクリーニングユニット２２（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ）を有している。クリーニングユニット２２は、インクヘッド１００をクリーニングするために設けられており、特に図示しないが、インクヘッド１００のノズル面を払拭するブレード部材や、ノズル面をキャッピングするキャップ部材などを有している。各クリーニングユニット２２は、不図示の移動機構により、画像記録時には、図１に示すように、対応するインクヘッド１００に対して媒体搬送方向下流側の位置（退避位置）に、また、クリーニング時には、対応するインクヘッド１００に対向する位置（クリーニング位置）に配置される。
【００２０】
排出部７は、排出ローラ対２３と、排出トレイ２４と、を有している。排出ローラ対２３は、画像記録部５により画像記録済みの記録媒体２を挟持し、排出トレイ２４へと排出する。排出トレイ２４は、排出された記録媒体２を収容する。
【００２１】
このように構成されたインクジェットプリンタ１において、画像記録時には、供給部３から１枚ずつ取り出された記録媒体２が搬送部４へと搬送され、画像記録部５によって画像が記録され、画像が記録された記録媒体２が排出部７へと排出される。これら一連の動作が、制御部８によって制御される。
【００２２】
次に、インク経路２０について、図２を参照して説明する。
なお、以下では、代表的な１色のインクに関わるインク経路２０のみを説明するが、インク色ごとに同様のインク経路が備わっている。
【００２３】
インク経路２０は、記録媒体２にインクを吐出するインクヘッド１００（ラインヘッド２１）と、インクヘッド１００に供給するインクを貯留する第１のインク貯留部としてのインクカートリッジ６０と、インクヘッド１００から排出されるインクを貯留する第２のインク貯留部としてのインクタンク５０と、を有している。インクカートリッジ６０とインクヘッド１００とは、加温部３０を介在して第１のインク経路（第１のチューブ）３１によって接続されている。また、インクヘッド１００とインクタンク５０とは、冷却部４０を介在して第２のインク経路（第２のチューブ）３２によって接続されている。すなわち、インク経路２０は、インクカートリッジ６０からインクヘッド１００を介してインクタンク５０にインクを流せ、さらに、インクタンク５０からインクヘッド１００を介してインクカートリッジ６０にインクを流せる、インク往復動経路である。
【００２４】
まず、インクカートリッジ６０の構成について説明する。
インクカートリッジ６０は、外装６１と、可撓性のスパウトパック（袋体）６２と、を有しており、密閉された外装６１の中に、インクが充填されたスパウトパック６２が装入されている。インクカートリッジ６０は、第１のインク経路３１に対して着脱自在であり、装着時には、第１のインク経路３１の一端部に設けられた不図示の中空針がスパウトパック６２に貫通されて、スパウトパック６２内のインクが第１のインク経路３１に流れるように連結される。
【００２５】
インクカートリッジ６０には、外装６１とスパウトパック６２との間に連通する通路が設けられており、この通路に空気経路３３の一端側が接続されている。空気経路３３の他端側には、加減圧手段としてのポンプ３４が設けられている。この空気経路３３は、さらに、空気経路３５の一端側と連通しており、空気経路３５には、空気経路３３内の圧力を検出する圧力センサ７２が設けられている。ポンプ３４は、例えばチューブポンプで構成され、制御部８によって、正転により外装６１の内部の空気を排気し、逆転して外装６１の内部に空気を吸気するように制御される。すなわち、正転時にはスパウトパック環境が減圧され、逆転時には加圧される。このときの圧力が、圧力センサ７２で検出される。
【００２６】
次に、インクタンク５０の構成について説明する。
インクタンク５０は、密閉された構成であり、内部には、インク液面を検出するフロート７０が揺動自在に設けられている。このフロート７０には、図示されないマグネットが保持されている。インクタンク５０の外側には、フロート７０のマグネットと対向する位置にホール素子を備えた液面センサ７１が取り付けられている。第２のインク経路３２の一端部は、インクタンク５０の底面近くまで延びた不図示のパイプと連結している。
【００２７】
インクタンク５０の上面には、インクタンク５０内の空気と連通する開口が設けられており、この開口に空気経路３６の一端側が接続されている。また、空気経路３６の他端側には、加減圧手段としてのポンプ３７が設けられている。この空気経路３６は、さらに、空気経路３８の一端側と連通しており、空気経路３８には、空気経路３６内の圧力を検出する圧力センサ７３が設けられている。ポンプ３７は、例えばチューブポンプで構成され、制御部８によって、正転によりインクタンク５０の内部の空気を排気し、逆転してインクタンク５０の内部に空気を吸気するように制御される。すなわち、正転時にはインクタンク５０の内部の空気が減圧され、逆転時には加圧される。このときの圧力が、圧力センサ７３で検出される。
【００２８】
次に、加温部３０及び冷却部４０について説明する。
加温部３０は、第１のインク経路３１中の、インクヘッド１００の近傍に配置されている。加温部３０は、例えば、銅やアルミニウムのような熱伝導性の高い金属で作られたインク経路を有し、そこに発熱体が巻き付けられている。発熱体の外側は、熱伝導性の低い樹脂などでできたカバーで覆われ、外気と断熱されており、熱交換効率（加温効率）を高めている。また、冷却部４０は、第２のインク経路３２中の、インクタンク５０の近傍に配置されている。冷却部４０も、例えば、銅やアルミニウムのような熱伝導性の高い金属で作られたインク経路を有し、また、外気との接触面積を増やすために、金属部分の一部にフィン形状部分を有している。さらに、このフィン形状部分に対向してファンが設けられており、フィン形状部分に風を拭きつけて熱交換効率（冷却効率）を高めている。
【００２９】
次に、インクヘッド１００の内部構造について、図３並びに図４を参照して説明する。
インクヘッド１００には、ベース１０３の一面側に、周囲を取り囲み中央が空洞部である枠１０２が接着され、この空洞部にあってベース１０３の前記一面側に圧電素子１０４が対をなして接着されている。枠１０２と圧電素子１０４とは、前記空洞部を塞ぐようにして、Ｚ方向に同じ高さで設けられている。さらに、ノズルプレート１０１が、枠１０２と圧電素子１０４とに対してＺ方向に積層され、接着されている。
【００３０】
圧電素子１０４には、Ｘ方向に複数の溝が掘られており、これら溝がチャンネル１０４ａを形成している。これらチャンネル１０４ａは、Ｙ方向に平行に掘られている。チャンネル１０４ａは、例えば、ピッチ約１７０μｍ、幅８５μｍ、深さ３００μｍ程度である。対をなす２つの圧電素子１０４は、Ｙ方向に半ピッチずらして配置されている。また、ノズルプレート１０１のノズル面１０１ａには、各チャンネル１０４ａの中央部のＺ方向に、インクを吐出する複数のノズル（ノズル孔）１０１ｂが形成されている。これらノズル１０１ｂは、チャンネル１０４ａに対応してＹ方向に配列されている。
【００３１】
図４に示すように、ベース１０３には、対をなす圧電素子１０４の中央部に、Ｙ方向に複数の孔１０３ａが配列されている。これら孔１０３ａは、例えば、直径１ｍｍ程度で、３ｍｍ間隔で配置された貫通孔である。同じく、枠１０２と圧電素子１０４とのＸ方向の隙間の位置にも、複数の孔１０３ｂが配列されている。
【００３２】
ベース１０３の他面側には、流路部材１０５、１０６がＺ方向に積層され、接着されている。流路部材１０５には、Ｙ方向に、ベース１０３の複数の孔１０３ａと対向している１本の流路１０５ａと、ベース１０３の複数の孔１０３ｂと対向している２本の流路１０５ｂと、の３本の平行な流路（溝）が形成されている。そして、これら流路１０５ａ、１０５ｂに蓋をするようにして、流路部材１０５の上に流路部材１０６が接着されている。
【００３３】
流路部材１０６には、ノズル１０１ｂに連通するインク導入部として、パイプ状の２本のインクポート１０７、１０８が設けられている。インクポート１０７の孔は、流路１０５ａに、インクポート１０８の孔は、流路部材１０６の凸部１０６ａの内部で２本の流路１０５ｂをつなぐ接続流路１０６ｂに、それぞれつながっている。さらに、インクポート１０７には、一端側がインクカートリッジ６０に接続された第１のインク経路３１の他端側が接続されている。また、インクポート１０８には、一端側がインクタンク５０に接続された第２のインク経路３２の他端側が接続されている。
【００３４】
インクヘッド１００の内部のインクの流れについて簡単に説明すると、インクポート１０７から流入したインクは、流路１０５ａを通ってインクヘッド１００の幅全体に行き渡り、複数の孔１０３ａから対をなす圧電素子１０４の中央部に、幅全体に亘って供給される。供給されたインクは、ここで各圧電素子１０４の方向に分かれ、各チャンネル１０４ａの中を通って枠１０２と圧電素子との隙間に到達する。到達したインクは、複数の孔１０３ｂから２本の流路１０５ｂを通り、接続流路１０６ｂで合流して、インクポート１０８から流出する。また、上記流れとは逆向きに、インクポート１０８からインクポート１０７へとインクを流すことも可能である。
【００３５】
チャンネル１０４ａの電極配線は、ベース１０３の電極接続面１０３ｃで、ドライブＩＣ１１０が搭載されたＦＰＣ１０９と接続されており、各チャンネル１０４ａに電圧波形を加えることにより駆動を行う。ベース１０３は、圧電素子１０４と比較して十分に熱伝導率の高い金属でできていることが好ましい。
【００３６】
インクポート１０７、１０８は、固定部材１１１に設けられた穴１１１ｃ、１１１ｄを貫通しており、この貫通部分で接着されて固定部材１１１と一体化している。また、固定部材１１１は、カバー１１３とビス止めされて一体化している。ドライブＩＣ１１０は、不図示のばね等の弾性部材でカバー１１２、１１３の内面に押圧されて密着している。
【００３７】
ベース１０３の中央部には、インクの温度を検出する温度センサ（サーミスタ）１１４が設けられている。この温度センサ１１４の出力は、ベース１０３が熱伝導性の高い材質であることから、その裏側にあるチャンネル１０４ａ中を流れるインクの温度とほぼ同じ値を示す。インクの温度によってインクの粘性が変化するため、適切なインク吐出量を保つためには、圧電素子に印加する電圧を適宜制御する必要がある。そこで、温度センサ１１４で検出された温度に応じて、制御部により圧電素子の電圧を制御する。
【００３８】
圧電素子１０４は、駆動により発熱する。この発熱の一部は、吐出されるインクと共に外へ放熱される。また、この発熱の一部は、ベース１０３へ伝熱され、インクヘッド１００の外気へ放熱される。残りの発熱の大半は、ベース１０３や流路部材１０５、１０６に蓄熱される。このような蓄熱によるインクヘッド１００の温度上昇を防止するために、インクヘッド１００は、インクポート１０７から１０８へ、あるいはインクポート１０８から１０７へインクを流すことにより、吐出されるインク以外のインクが余分な熱を奪って流れるように設計されている。
【００３９】
また、圧電素子１０４を駆動する際には、ドライブＩＣ１１０が発熱する。この発熱は、カバー１１２、１１３に伝熱されるが、これらカバー１１２、１１３には外面に多数の放熱突起１１２ａ、１１３ａが設けられているため、インクヘッド１００周囲の空気との表面積が大きくなり、放熱効果が高められる。
【００４０】
次に、インク経路２０中のインク往復動について説明する。
本実施形態において、第１のインク経路３１は、例えば、内径φ４ｍｍ、長さ４００ｍｍであり、第２のインク経路３２は、例えば、内径φ５ｍｍ、長さ３００ｍｍである。インクヘッド１００のノズル面１０１ａに対するインクカートリッジ６０の水頭差をＨ１、インクタンク５０の水頭差をＨ２とし、例えば、Ｈ１を−Ｚ方向に１００ｍｍ、Ｈ２を−Ｚ方向に２５０ｍｍと設定する。待機状態では、インクカートリッジ６０から第１のインク経路３１、インクヘッド１００、第２のインク経路３２を経由してインクタンク５０までインクが充填されており、また、インクタンク５０内のインク量は、液面センサ７１がＯＮとなる液面高さのインク量となっている。このとき、ポンプ３４、３７は停止しており、また、空気経路３３、３６は密閉状態となっている。
【００４１】
待機状態では、液面センサ７１がＯＮとなった直後に、インクカートリッジ６０とインクタンク５０との水頭差を打ち消す圧力を空気経路３３、３６内に生成することにより、ノズル１０１ｂの内側に窪んだメニスカスを形成し、インクの流れが停止した状態を作り出している。この圧力の生成は、圧力センサ７２、７３で空気経路３３、３６内の圧力を監視しながらポンプ３４、３７を正転又は逆転させることにより果される。所望の圧力が生成された後、ポンプ３４、３７を停止させる。
【００４２】
本実施形態において、空気経路３３、３６内に生成する圧力は、水頭差Ｈ１、Ｈ２、インク密度ρ及び重力加速度ｇの積で計算される。例えば、上述の場合において、ρ＝９００ｋｇ／ｍ３、ｇ＝９．８ｍ／ｓ２とすると、水頭差Ｈ１、Ｈ２の差分（−１５０ｍｍ）より発生する圧力は、ρ×ｇ×（Ｈ２−Ｈ１）＝−１３２３Ｐａとなる。これを打ち消す圧力を空気経路３３、３６内に生成して、ノズル１０１ｂにメニスカスが形成される負圧を作り出すには、例えば、インクカートリッジ６０の内部の気室圧力Ｐ１を−１００Ｐａ（空気経路３３も同様）、インクタンク５０の内部の気室圧力Ｐ２を１２２３Ｐａ（空気経路３６も同様）に設定する。つまり、空気経路３３と空気経路３６との圧力の差分が−１３２３Ｐａとなるように設定する。この値に設定された場合には、ノズル１０１ｂ内の圧力は−９８２Ｐａと計算される。
【００４３】
続いて、待機状態から、インクタンク５０内のインクを第２のインク経路３２、インクヘッド１００、第１のインク経路３１を経由してインクカートリッジ６０に流す場合について説明する。
【００４４】
まず、ポンプ３４を正転させて、インクカートリッジ６０の内部の気室圧力Ｐ１を減少させる。同時に、ポンプ３７を逆転させて、インクタンク５０の内部の気室圧力Ｐ２を増加させる。インクの表面張力が２８ｄｙｎ／ｃｍの場合、ノズル１０１ｂの直径が２５μｍ程度であれば、前記メニスカスは−４５００Ｐａ程度までは壊れることなく、ノズル１０１ｂから空気を吸い込むことはない。また、一般的に、インクの吐出に最適なノズル圧があり、これを維持することでインクの吐出量が一定となり、吐出不良が発生する確率が最も少なくなる。ここでは、−１０００Ｐａ±２００Ｐａを最適吐出ノズル圧とする。
【００４５】
ここで、圧力Ｐ１、Ｐ２は、画像記録に適したノズル圧とインクヘッド１００の温度上昇防止のための流量との両方を満足させる必要がある。この点について、詳細に説明する。
流路抵抗については、チューブの直径と長さ及びインクの粘度から計算される。半径ｒ、長さＬ、インク粘度ηの場合、このチューブ内を流れるインクの流路抵抗Ｒは、Ｒ＝８Ｌη／πｒ４で計算される。また、このチューブ内をインクが流れる流量Ｑと圧力差ΔＰとの関係は、ΔＰ＝ ＲＱである。
【００４６】
第１のチューブ３１の流路抵抗をＲ１、第２のチューブ３２の流路抵抗をＲ２、並設された６つのインクヘッド１００からなるラインヘッド２１の流路抵抗をＲｈ、水頭差Ｈ１による圧力をｈ１、水頭差Ｈ２による圧力をｈ２とすると、インクタンク５０からインクカートリッジ６０までの圧力差ΔＰは、ΔＰ＝（Ｐ１＋ｈ１）−（Ｐ２＋ｈ２）で計算される。また、インクタンク５０からインクカートリッジ６０までの流路抵抗Ｒは、Ｒ＝Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒｈで計算される。ラインヘッド２１を流れるインク流量Ｑは、上述の関係式からＱ＝ΔＰ／Ｒで計算される。このときのノズル１０１ｂの圧力（ノズル圧）Ｐｈは、ノズル１０１ｂに対してラインヘッド２１を形成している流路抵抗値が対称である場合には、インクカートリッジ６０側からの圧力から計算すると、Ｐｈ＝Ｐ１＋ｈ１−（Ｒ１＋Ｒｈ／２）×Ｑにより求めることができる（Ｐｈ＝Ｐ２＋ｈ２＋（Ｒ２＋Ｒｈ／２）でもよい）。
【００４７】
また、インクヘッド１００内にインクを流す目的のひとつは、上述したように、圧電素子１０４で発生した熱量を奪い、インクヘッド１００の温度上昇を防止することである。例えば、２５℃におけるインクヘッド１００の発熱量から、１ヘッド当たり略０．５３ｍｌ／ｓのインクを流す必要があるとした場合、６つのインクヘッド１００からなるラインヘッド２１の温度上昇防止のために必要なインク流量は、略３．２１ｍ ／ｓ以上となる。ｈ１、ｈ２、Ｒ１、Ｒ２、Ｒｈは定数であるから、圧力Ｐ１、Ｐ２の組合せのみで流量Ｑを決めることができ、例えば、Ｐ１＝−３７８０Ｐａ、Ｐ２＝２５６０Ｐａに設定すれば、ラインヘッド２１を流れるインクのインク流量は略３．２１ｍ ／ｓとなり、且つノズル圧Ｐｈは−１００２Ｐａとなり、画像記録に最適なノズル圧範囲近傍となる。このように、圧力Ｐ１、Ｐ２は、画像記録に適したノズル圧とインクヘッド１００の温度上昇防止のための流量との両方を満足するように設定する。
【００４８】
次に、インクカートリッジ６０のインクを第１のインク経路３１、インクヘッド１００、第２のインク経路３２を経由してインクタンク５０に流す場合について説明する。
この場合は、ポンプ３４を逆転させて、インクカートリッジ６０の内部の気室圧力Ｐ１を増加させる。同時に、ポンプ３７を正転させて、インクタンク５０の内部の気室圧力Ｐ２を減少させる。ここで、インクカートリッジ６０からインクタンク５０にインクを流す場合でも、前述したインクタンク５０からインクカートリッジ６０にインクを流す場合と同様に、圧力Ｐ１、Ｐ２は、画像記録に適したノズル圧とインクヘッド１００の温度上昇防止のための流量との両方を満足させる必要がある。しかし、インクカートリッジ６０からインクタンク５０にインクを流す場合でも、前述したようにｈ１、ｈ２、Ｒ１、Ｒ２、Ｒｈは定数であるから、圧力Ｐ１、Ｐ２の組合せのみで流量Ｑを決めることができる。例えば、Ｐ１＝３５４０Ｐａ、Ｐ２＝−１９１０Ｐａに設定すれば、２５℃でのインク流量Ｑを３．２１ｍｌ／ｓ、ノズル圧Ｐｈを−９９７Ｐａとすることができ、所望の流量とノズル圧とを得ることができる。
【００４９】
なお、インクの粘度ηは、温度によって変動する。つまり、インクは、温度が低いと粘度ηが大きく、温度が低いと粘度ηが小さくなる。しかし、インクヘッド１００内の温度センサ１１４の検出温度に基づいて、予めインクの温度に対応して算出された圧力Ｐ１、Ｐ２となるように圧力センサ７２、７３で圧力を検出しながら制御部８によりポンプ３４、３７を制御することで、所望の一定流量Ｑと最適吐出ノズル圧Ｐｈとを設定することが可能である。
【００５０】
以上のように、圧力Ｐ１、Ｐ２の設定を周期的に変更することで、インク経路２０中のインクの流れを周期的に切り替え、ラインヘッド２１を経由しながらインクを往復動させる。なお、圧力Ｐ１、Ｐ２は、インクタンク５０からインクカートリッジ６０にインクを流した場合でも、インクカートリッジ６０からインクタンク５０にインクを流した場合でも、所望の範囲内の流量及び所望の範囲内のノズル圧がかかるように設定されている。
【００５１】
次に、インク往復動時の圧力及び流量の時間変化について、図５を参照して説明する。
図５は、インク往復動時の圧力Ｐ１、Ｐ２、ノズル圧Ｐｈ及びインク流量Ｑの推移を示している。
インクジェットプリンタ１の電源がＯＦＦの状態、又は画像記録を行わない待機状態では、ポンプ３４、３７は停止しており、ノズル圧Ｐｈは、波形部８０に示すように略−９８２Ｐａとなっている。この状態では、流量Ｑは０である。
【００５２】
インクジェットプリンタ１に画像記録指示がなされると、制御部８からの動作信号により、ポンプ３４が正転、ポンプ３７が逆転の動作を開始する。ポンプ３４は、インクカートリッジ６０内の外装６１とスパウトパック６２と間の気室から空気を外部に吐き出し、インクカートリッジ６０内の圧力Ｐ１が−３７８０Ｐａになるまで減圧する。圧力Ｐ１が−３７８０Ｐａに向かって下降していく状態が波形部７８であり、ポンプ３４の回転数の高い動作により圧力Ｐ１を急激に下降させている。また、ポンプ３７は、外気から空気を取り込み、インクタンク５０内の圧力Ｐ２が２５６０Ｐａになるまで加圧する。圧力Ｐ２が２５６０Ｐａに向かって上昇していく状態が波形部７９であり、ポンプ３７の回転数の高い動作により圧力Ｐ２を急激に上昇させている。この一連の動作により、インクタンク５０内からインクヘッド１００（ラインヘッド２１）を経由してインクカートリッジ６０に向かってインクが流れる。
【００５３】
ポンプ３４、３７は、起動時やインク往復動切り替え時など、圧力を大きく変化させる場合には、回転数の高い動作を行う。また、ポンプ３４、３７は、所望の圧力に達した後の圧力の変化が小さい場合には、回転数の低い動作を行う。この回転数の低い動作により、圧力Ｐ２が、波形部８８の状態である２５６０Ｐａに維持され、また、圧力Ｐ１が、波形部８９の状態である−３７８０Ｐａに維持される。
なお、本実施形態では、ポンプの回転速度を変えることにより気室に対して送り込んだり吐き出したりする空気の量を変えて、圧力の変化量を早めたり遅くしたりしているが、これによらず、必要とする圧力の変化量に応じて単位時間内当たりの空気の移動量が大きい動作と小さい動作とを任意に設定できればよい。
【００５４】
次に、設定された所定の時間（図５では７秒間）が経過すると、ポンプ３４、３７の動作を逆転させる。ポンプ３４は、インクカートリッジ６０内の外装６１とスパウトパック６２との間の気室に外気から空気を取り込み、圧力Ｐ１が３５４０Ｐａになるまで加圧する。上述のようなポンプ３４の回転数の高い動作により圧力Ｐ１が３５４０Ｐａに向かって急激に上昇していく状態が波形部９１である。また、ポンプ３７は、インクタンク５０内の空気を外部に吐き出し、圧力Ｐ２が−１９１０Ｐａになるまで減圧する。上述のようなポンプ３７の回転数の高い動作により圧力Ｐ２が−１９１０Ｐａに向かって急激に下降していく状態が波形部９０である。この一連の動作により、インクカートリッジ６０内からインクヘッド１００（ラインヘッド２１）を経由してインクタンク５０内に向かってインクが流れる。
【００５５】
ポンプ３４、３７の上述のような回転数の低い動作により、圧力Ｐ１が波形部８６の状態である３５４０Ｐａに維持され、また、圧力Ｐ２が波形部８７の状態である−１９１０Ｐａに維持される。
【００５６】
以上のようにして、インクタンク５０からインクカートリッジ６０にインクを流す動作と、インクカートリッジ６０からインクタンク５０にインクを流す動作とを、ポンプ３４、３７の設定された動作間隔で切り替えて繰り返すことにより、インクヘッド１００にインクを継続的に供給しながら、画像記録に適したノズル圧Ｐｈ（波形部８５）を得る。
【００５７】
ここで、以上の一連の動作において、インクの流れを切り替えるタイミングでは、インクの流れがゼロとなる箇所が存在する。波形部９２は、その状態を示している。
【００５８】
つまり、ポンプ３４、３７の動作を開始した直後や、ポンプ３４、３７の正転／逆転を切り替えた直後では、所望の圧力（例えば、上述のＰ１：−３７８０ＰａやＰ２：２５６０Ｐａ、Ｐ１：３５４０ＰａやＰ２：−１９１０Ｐａ）に短時間で到達し、インクヘッド１００の熱を奪うのに必要なインク流量Ｑを確保するために、ポンプ３４、３７の回転数を上げることで、圧力Ｐ１、Ｐ２を急激に変化させている。そのため、圧力Ｐ１、Ｐ２の波形は、波形部８１、８２のように、オーバーシュートやアンダーシュートが発生した不安定な状態となっており、また、ノズル圧Ｐｈも、波形部８３、８４のように乱れている。また、インクヘッド１００を流れる流量Ｑも、その影響を受けて波形部９３に示すように変動する。これは、２つのポンプ３４、３７の空気を送る能力や吸い込む能力の違いや、インクタンク５０とインクカートリッジ６０との気室の大きさの違いや、インクやポンプの静的／動的な慣性力により、圧力が変化するタイミングや変化量にばらつきが生じるためである。
【００５９】
上記のノズル圧Ｐｈの乱れは、メニスカスを壊す程ではないため、ノズル１０１ｂからインクヘッド１００内に空気を吸い込んだり、インクが漏れたりすることはない。しかし、このときのノズル圧Ｐｈは、画像記録には適さない圧力、つまり最適吐出ノズル圧の範囲である−１０００Ｐａ±２００Ｐａから逸脱した圧力となっている。
【００６０】
このため、本実施形態では、ノズル圧Ｐｈが乱れている時間（波形部８３、８４）には画像記録を行わないように、記録媒体の搬送タイミングを制御する。この制御について、図６並びに図７を参照して説明する。
【００６１】
図６は、本実施形態における画像記録時のインクジェットプリンタ１の動作を示すフローチャートであり、図７は、本実施形態において変動する圧力Ｐ１、Ｐ２、ノズル圧Ｐｈの推移と、媒体供給動作及び媒体供給動作に対応した画像記録動作のタイミング（トリガ）とを示すタイムチャートである。図７の上側のタイムチャートは、縦軸が圧力（Ｐａ）、横軸が経過時間（ｓ）を示しており、下側のタイムチャートは、縦軸が駆動信号（ＯＮ／ＯＦＦ）、横軸が経過時間（ｓ）を示している。両タイムチャートの横軸（経過時間（ｓ））は、同じタイミングを示している。
【００６２】
図７において、圧力Ｐ１、Ｐ２、ノズル圧Ｐｈの波形は、図５から抜粋しており、図５と同様の参照符号を付している。媒体供給動作を示す駆動信号は、凸部（駆動信号）１３１の立ち上がりで記録媒体２が１枚供給されることを示している。また、画像記録動作を示す駆動信号は、凸部（駆動信号）１３２の間、インクヘッド１００からインクが吐出されて画像が記録されることを示している。また、画像記録動作の駆動信号１３２内に付されているｐ１〜ｐ９は、何枚目の記録媒体が画像記録されているかを示しており、媒体供給動作の駆動信号１３１上の（ｐ１）〜（ｐ９）も同様である。
【００６３】
まず、ユーザが、不図示の入力部により、インクジェットプリンタ１に画像記録指示を入力する（ステップＳ１）。本実施形態では、一例として、長辺がＹ方向に位置されたＡ４サイズの記録媒体９枚に画像記録を行う指示を入力する。
【００６４】
続いて、制御部８により、記録媒体の搬送方向の長さ（本実施形態では、Ａ４サイズの記録媒体の短辺の長さ）に応じた媒体供給タイミングが設定される（ステップＳ２）。この媒体供給タイミングの設定では、インクの流れを切り替える動作が行われるタイミングまでに何枚の画像記録が可能であるかを判断し、これに基づいて供給可能な枚数Ｎを設定する（ステップＳ２）。例えば、本実施形態では、図７の下側の記録動作のタイムチャートに示すように、ｐ１〜ｐ４の画像記録、つまりＮ＝４が設定される。また、インクの流れが切り替わるタイミングに画像記録動作を行わないように、記録媒体を供給するタイミングを遅らせる待ち時間Ｔｗを設定する（ステップＳ２）。この設定については、後述する。
【００６５】
次に、制御部８により、１枚目の記録媒体を供給する駆動信号１３１（ｐ１）が出されて、搬送部３への媒体供給動作が開始される（ステップＳ３）。図７に示すように、この媒体供給動作が開始されてから時間Ｔａ後に、ラインヘッド２１にインクを流す動作が開始される。上述したように、待機状態（インクが流れていない状態）からポンプ３４を正転、ポンプ３７を逆転することにより、インクタンク５０からラインヘッド２１を経由してインクカートリッジ６０へとインクが送液される（ステップＳ４）。
【００６６】
送液動作が開始された初期段階では、ポンプ３４の回転数の高い正転動作、ポンプ３７の回転数の高い逆転動作が行われているため、圧力Ｐ１、Ｐ２の変動が大きく適正なノズル圧Ｐｈが得られていない。ノズル圧Ｐｈが安定するまでの時間がＴ１である。時間Ｔ１は、インク経路２０の構成により変わるため、構成に応じて設定される。
このように、ノズル圧Ｐｈが不安定な時間Ｔ１中に画像記録動作が行われないように、１枚目の媒体供給信号１３１（ｐ１）が出されてからＴａ時間経過後に、インクを送液する動作が開始される。
【００６７】
圧力センサ７２、７３により検知される圧力Ｐ１、Ｐ２が画像記録に最適なノズル圧Ｐｈ＝１０００Ｐａ±２００Ｐａが得られる設定圧付近（例えば、Ｐ１＝−３７８０Ｐａ、Ｐ２＝２５６０Ｐａ）に達したと判定されると、ポンプ３４は回転数の低い正転動作に、ポンプ３７は回転数の低い逆転動作に移行される。圧力Ｐ１、Ｐ２が設定付近となり、画像記録に適したノズル圧Ｐｈが安定して得られている時間がＴ２である。
【００６８】
１枚目の媒体供給動作を開始してから時間Ｔｎ後には、記録媒体は、インクヘッド１００のノズル面１０１ａに対向する画像記録開始位置に到達し、１枚目の画像記録の駆動信号１３２（ｐ１）が出される（ステップＳ５）。１枚目の画像記録動作は、１枚目の媒体供給動作が開始されてから時間Ｔｎ（Ｔａ＋Ｔ１と同様の時間）経過後に行われる。
【００６９】
１枚目の媒体供給信号１３１（ｐ１）が出されてから時間Ｔｒ経過後、２枚目の記録媒体を供給する駆動信号１３１（ｐ２）が出され、２枚目の記録媒体が搬送部３へ送られる。媒体供給の駆動信号１３１は、ステップＳ２で設定されたＮ枚分（本実施形態では、Ｎ＝４、図７のｐ１〜ｐ４）まで、所定の時間Ｔｒの間隔で出力され、各駆動信号１３１の開始から時間Ｔｎ経過後に画像記録の駆動信号１３２が出される。１枚目の画像記録信号１３２（ｐ１）と２枚目の画像記録信号１３２（ｐ２）との間の（信号１３３）は、ペーパーギャップ、すなわち画像記録済みの記録媒体とこれから画像記録がなされる記録媒体との間で、画像記録部４による画像記録が行われていない状態を示している。
【００７０】
媒体供給動作や画像記録動作が行われている間には、随時、ステップＳ１で指示された枚数（本実施形態では９枚）の画像記録が完了したか否かの確認を行う（ステップＳ６）。完了していれば、ＹＥＳの記号Ｂに進み、終了動作へ移行する。完了していなければ、ＮＯであるステップＳ７へ進む。
【００７１】
指示された枚数の画像記録が完了していない場合には、ステップＳ２で設定された供給可能な枚数Ｎ（本実施形態では4枚）に達しているか否かの確認を行う（ステップＳ７）。達していなければ、ステップＳ５に戻り、画像記録動作を続行する。達していれば、ステップＳ８に進み、媒体供給動作を停止し、ステップＳ２で設定した待ち時間Ｔｗだけ、媒体供給動作を待つ。本実施形態では、このように、媒体供給動作を待つことで、インクの流れを切り替える時間Ｔ１中に画像記録動作が行われないように、制御部８により制御している。
【００７２】
図７において、媒体供給動作の駆動信号中に破線で示される凸状の信号が、このような制御なく５枚目の記録媒体の供給がなされる場合の５枚目の媒体供給信号である。この媒体供給タイミングの後、５枚目の画像記録をした場合、５枚目の画像記録動作はインクの流れを切り替える時間となるＴ１中になされることになり、記録不良を引き起こす虞がある。そこで、本実施形態では、５枚目の媒体供給動作を待ち時間Ｔｗだけ遅らせることで、画像記録動作がなされるタイミングを時間Ｔ１から外したタイミング（ｐ５：駆動信号１３１）とする。
【００７３】
４枚目の記録媒体を供給する駆動信号１３１（ｐ４）が出されてからＴｒ＋Ｔｗ時間後、５枚目の記録媒体を供給する駆動信号１３１（ｐ５）が出されて、５枚目の媒体供給動作が開始される（ステップＳ９）。そして、５枚目の媒体供給動作が開始されてから時間Ｔａ経過後に、インクの流れを反転させるように、ポンプ３４を逆転、ポンプ３７を正転させて、インクカートリッジ６０からラインヘッド２１を経由しインクタンク５０へインクを送液させる（ステップＳ１０）。
【００７４】
送液動作を反転する段階でも、ポンプ３４の回転数の高い逆転動作、ポンプ３７の回転数の高い正転動作が行われているため、圧力Ｐ１、Ｐ２の変動が大きく適正なノズル圧Ｐｈが得られていない。ノズル圧Ｐｈが安定するまでの時間がＴ１である。また、圧力センサ７２、７３により検知される圧力Ｐ１、Ｐ２が画像記録に最適なノズル圧Ｐｈが得られる設定圧付近（例えば、Ｐ１＝３５４０Ｐａ、Ｐ２＝−１９１０Ｐａ）に達したと判定されると、ポンプ３４は回転数の低い逆転動作に、ポンプ３７は回転数の低い正転動作に移行される。圧力Ｐ１、Ｐ２が設定付近となり、画像記録に適したノズル圧Ｐｈが安定して得られている時間がＴ２である。
【００７５】
５枚目の媒体供給動作を開始してから時間Ｔｎ後には、記録媒体は、インクヘッド１００のノズル面１０１ａに対向する画像記録開始位置に到達し、５枚目の画像記録の駆動信号１３２（ｐ５）が出される（ステップＳ１１）。５枚目の画像記録動作は、５枚目の媒体供給動作が開始されてから時間Ｔｎ（Ｔａ＋Ｔ１と同様の時間）経過後に行われる。言い換えると、ノズル圧Ｐｈが画像記録に適さない不安定な時間Ｔ１中に画像記録動作が行われないように、インク送液動作が開始される時間（又は、インク送液動作を切り替える時間）に対して、記録媒体の搬送を待機させるように、媒体供給を開始するタイミングが設定される。
【００７６】
５枚目の媒体供給信号１３１（ｐ５）が出されてから時間Ｔｒ経過後、６枚目の記録媒体を供給する駆動信号１３１（ｐ６）が出され、６枚目の記録媒体が搬送部３へ送られる。媒体供給の駆動信号１３１は、ステップＳ２で設定されたＮ枚分（本実施形態では、Ｎ＝４、図７のｐ５〜ｐ８）まで、所定の時間Ｔｒの間隔で出力され、各駆動信号１３１の開始から時間Ｔｎ経過後に画像記録の駆動信号１３２（ｐ６）がなされる。５枚目の画像記録信号１３２（ｐ５）と６枚目の画像記録信号１３２（ｐ６）との間の（信号１３３）は、先の説明と同様に、ペーパーギャップで画像記録が行われていない状態を示している。
【００７７】
媒体供給動作や画像記録動作が行われている間には、随時、ステップＳ１で指示された枚数の画像記録が完了したか否かの確認を行う（ステップＳ１２）。完了していれば、ＹＥＳの記号Ｂに進み、終了動作へ移行する。完了していなければ、ＮＯであるステップＳ１３へ進む。
【００７８】
指示された枚数の画像記録が完了していない場合には、ステップＳ２で設定された供給可能な枚数Ｎに達しているか否かの確認を行う（ステップＳ１３）。達していなければ、ステップＳ１１に戻り、画像記録動作を続行する。達していれば、ステップＳ１４に進み、媒体供給動作を停止し、ステップＳ８と同様に、設定した待ち時間Ｔｗだけ、媒体供給動作を待つ。つまり、９枚目の媒体供給動作を待ち時間Ｔｗだけ遅らせることで、画像記録動作がなされるタイミングを時間Ｔ１から外したタイミング（ｐ９：駆動信号１３１）とする。
【００７９】
８枚目の記録媒体を供給する駆動信号１３１（ｐ８）が出されてからＴｒ＋Ｔｗ時間後、９枚目の記録媒体を供給する駆動信号１３１（ｐ９）が出されて、９枚目の媒体供給動作が開始される（ステップＳ１５）。そして、９枚目の媒体供給動作が開始されてから時間Ｔａ後に、インクの流れを反転させるように、ポンプ３４を正転、ポンプ３７を逆転させて、インクタンク５０からラインヘッド２１を経由しインクカートリッジ６０へインクを送液させる（ステップＳ１６）。
【００８０】
そして、９枚目の媒体供給信号からＴｎ時間経過後、９枚目の画像記録が行われ、全ての画像記録が終了する。
全ての画像記録が完了すると、媒体供給動作を停止し（ステップＳ１７）、インク経路２０が待機状態になるよう、上述したように、インクタンク５０の液面センサ７１がＯＮとなった直後に、インクカートリッジ６０とインクタンク５０との水頭差を打ち消す圧力を空気経路３３、３６に生成して、ポンプ３４、３７を停止させる（ステップＳ１８）。
【００８１】
次に、供給可能な枚数Ｎ、待ち時間Ｔｗの設定について、図７を参照して説明する。
以下の説明では、インクジェットプリンタ１における媒体供給開始位置から画像記録位置までの距離をＬｈ［ｍｍ］、記録媒体の搬送速度をＶ［ｍｍ／ｓ］、１枚の記録媒体の搬送方向の長さをＬ１［ｍｍ］、ペーパーギャップをＬ２［ｍｍ］とする。
【００８２】
供給可能な枚数Ｎは、ノズル圧Ｐｈが安定している時間Ｔ２中に画像記録を行うことができる回数から求めることができる。１枚の記録媒体の画像記録にかかる時間は、Ｌｌ／Ｖ、ペーパーギャップ１３３の時間は、Ｌ２／Ｖであるから、Ｔ２／（Ｌ１／Ｖ＋Ｌ２／Ｖ）で算出された商をＡ、余りをＴｅとすれば、
Ｔ２／｛（Ｌｌ＋Ｌ２）／Ｖ｝−Ｔ２／Ｔｒ＝Ａ・・・Ｔｅ
である。Ｔｅは余った時間を示している。この時間Ｔｅ内に１枚の記録媒体に画像記録を行うことができれば、Ａ＋１が供給可能な枚数Ｎとなり、時間Ｔｅ内に１枚の記録媒体に画像記録を行うことができなければ、Ａが供給可能な枚数Ｎとなる。つまり、
Ｔｅ≧Ｌ１／Ｖであれば、ＮはＡ＋１枚
Ｔｅ＜Ｌ１／Ｖであれば、ＮはＡ枚
である。また、媒体供給動作を遅延させる待ち時間Ｔｗは、前記求められた供給可能な枚数Ｎを用いて、Ｔｗ＝Ｔｐ−Ｔｒ×Ｎとなる。
【００８３】
媒体供給を行うタイミングは、インクの流れを切り替える動作が開始されるよりも時間Ｔａだけ早ければよく、媒体供給動作を開始してから画像記録動作が開始されるまでの時間Ｔｎ＝Ｌｈ／Ｖより、Ｔａ＝Ｔｎ−Ｔ１＝Ｌｈ／Ｖ−Ｔ１となる。
また、インクの流れを切り替える間隔Ｔｐは、Ｔｐ＝Ｔ１＋Ｔ２と表され、Ｎ枚の画像記録が行われる際の媒体供給間隔Ｔｒは、Ｔｒ＝（Ｌ１＋Ｌ２）／Ｖとなる。
【００８４】
例えば、一方向にインクを送液可能な時間を７秒とすれば、Ｔｐ＝Ｔ１＋Ｔ２＝７秒となり、インク経路２０の構成からＴ１の時間を設定すれば、Ｔ２の値も決まり、設計からの固定値となる、Ｌ１、Ｌ２、Ｌｈ、Ｖを用いることにより、Ｎ、Ｔｗ、Ｔｒ、Ｔｎ、Ｔｐ、Ｔａを求めることができる。
なお、前記設定は一例であり、この設定に限らず、インクの流れを切り替えるタイミングに画像記録を行わないよう、媒体供給を行うタイミングを設定すればよい。つまり、供給された記録媒体のページギャップ間で、インクの流れの切り替え動作が完了するように、記録媒体の供給（搬送）タイミングを制御すればよい。
【００８５】
図８は、Ａ３サイズの記録媒体９枚に画像記録指示が実行された場合の圧力の推移と、媒体供給動作及び媒体供給動作に対応した画像記録動作のタイミングとを示すタイムチャートである。
図８において、図７の場合と異なる点は、一方向の送液動作で２枚の画像記録が行われ、待ち時間Ｔｗ’が設定される点である。このように、記録媒体の大きさに応じて、一方向の送液動作で画像記録可能な枚数Ｎ及び待ち時間Ｔｗ（Ｔｗ’）が設定される。
【００８６】
本実施形態によれば、インクを往復動させながらインクヘッドにインクを供給し、インクヘッドに流れるインクの向きが切り替わるタイミングと、記録媒体を搬送（供給）するタイミングとが異なるように、つまり、インクの流れを切り替えるタイミングに基づいて記録媒体の搬送動作を開始するタイミングを制御しているため、切り替え時には、画像記録が行われない。換言すれば、先行して搬送される記録媒体と後続して搬送される記録媒体とのページギャップ間でインクの流れる向きが切り替えられるように、記録媒体を搬送（供給）するタイミングが制御されている。これにより、ラインヘッド２１（インクヘッド１００）は、画像記録に適したノズル圧Ｐｈが掛った状態でインクを吐出させることができ、高画質な画像を記録することができる。
【００８７】
以下、第２乃至第８の実施形態について説明する。
以下では、インクジェットプリンタ１の基本構成は、特に述べない限り、図１乃至図４に示される第１の実施形態と同様であり、ノズル圧Ｐｈを画像記録に適した圧力に設定する方法も同様である。従って、これらの構成及び設定について、同一の部分には同一の参照番号を付してその図示及び説明は省略し、主に、異なる部分の構成及び動作について説明する。
【００８８】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態について、図９並びに図１０を参照して説明する。
図９は、第２の実施形態における画像記録時のインクジェットプリンタ１の動作を示すフローチャートであり、図１０は、これに対応するタイムチャートである。なお、図１０は、Ａ４サイズの記録媒体９枚に画像記録指示が実行された場合のタイムチャートである。
【００８９】
まず、第１の実施形態と同様に、ユーザが、不図示の入力部により、インクジェットプリンタ１に画像記録指示を入力する（ステップＳ１）。続いて、制御部８により、記録媒体の搬送方向の長さ（本実施形態では、Ａ４サイズの記録媒体の短辺の長さ）に応じたインクの流れを切り替える時間Ｔｃが設定される（ステップＳ１９）。このインクの流れを切り替える時間Ｔｃは、画像記録動作中にインクの流れを切り替える動作を行わないようにして設定される。この設定については、後述する。
【００９０】
次に、第１の実施形態と同様に、１枚目の記録媒体を供給する駆動信号１３１（ｐｌ）が出されることにより、搬送部３への媒体供給動作が開始されて（ステップＳ３）、媒体供給動作が開始されてから時間Ｔａ後に、ラインヘッド２１にインクを流す動作が開始される。以下、ステップＳ４におけるポンプ３４、３７の駆動、ステップＳ５における１枚目の画像記録動作、ステップＳ６における画像記録が完了したかの確認も、第１の実施形態と同様である。ステップＳ６において、指示された枚数の画像記録が完了していれば、ＹＥＳの記号Ｂに進み、終了動作へ移行する。完了していなければ、ＮＯであるステップＳ２０へ進む。
【００９１】
指示された枚数の画像記録が完了していない場合には、１枚目の媒体供給が開始されてからステップＳ１９で設定された時間Ｔｃが経過したかの確認を行う（ステップＳ２０）。経過していなければ、ステップＳ５に戻り、画像記録動作を続行する。経過していれば、ステップＳ１０に進む。時間Ｔｃの間隔に合わせてインクの切り替え動作を行うことにより、インクヘッドの下方をペーパーギャップが通過する間、すなわち画像記録を行わない時間と、ノズル圧Ｐｈが画像記録に適さない時間（ノズル圧Ｐｈが安定するまでの時間）Ｔ１とのタイミングを合わせている。
【００９２】
例えば、図１０に示すように、５枚目の記録媒体を供給する駆動信号１３１（ｐ５）が出されてから時間Ｔａ後のタイミングで、インクの流れを反転させる動作が行われる。このタイミングは、インク送液動作が開始されてから時間Ｔｃが経過した時間でもある。すなわち、１枚目の画像記録動作が開始されてから４枚目の画像記録動作が完了するまでは、インクタンク５０からインクカートリッジ６０へインクを流す動作が行われ、４枚目の画像記録動作と５枚目の画像記録動作とのペーパーギャップ１３３の間に、インクの流れを切り替える動作を行い、５枚目の画像記録動作からは、インクカートリッジ６０からインクタンク５０へインクを流す動作を行う。５枚目の媒体供給動作が開始されてから時間Ｔａ経過後に、インクの流れを反転させるように、ポンプ３４を逆転、ポンプ３７を正転させて、インクカートリッジ６０からラインヘッド２１を経由しインクタンク５０へインクを送液させる（ステップＳ１０）。
【００９３】
送液動作を反転する段階では、上述したように、Ｐ１、Ｐ２の変動が大きく適正なノズル圧Ｐｈが得られていない状態であり、ノズル圧Ｐｈが安定するまでの時間がＴ１である。また、圧力センサ７２、７３により検知されるＰｌ、Ｐ２の圧力が、画像記録に最適なノズル圧が得られる設定圧付近（Ｐ１＝３５４０Ｐａ、 Ｐ２＝−１９１０Ｐａ）にまで達したと判定されると、ポンプ３４は回転数の低い逆転動作に移行し、ポンプ３７は回転数の低い正転動作に移行される。圧力Ｐ１、Ｐ２が設定付近となり、画像記録に適したノズル圧Ｐｈが安定して得られている時間がＴ１２である。
【００９４】
５枚目の媒体供給動作を開始してから時間Ｔｎ後には、記録媒体は、インクヘッド１００のノズル面１０１ａに対向する画像記録開始位置に到達し、５枚目の駆動信号１３２（ｐ５）が出される（ステップＳ１１）。５枚目の画像記録動作は、５枚目の媒体供給動作が開始されてから時間Ｔｎ（Ｔａ＋Ｔ１と同様の時間）経過後行われる。言い換えると、ノズル圧Ｐｈが画像記録に適さない不安定な時間Ｔ１中に画像記録動作が行われないように、媒体供給を開始するタイミングに対して、インク吐出を待機させるように、インク送液動作が開始される時間（又は、インク送液動作を切り替える時間）が設定される。
【００９５】
５枚目の媒体供給信号１３１（ｐ５）が出されてから時間Ｔｒ経過後、６枚目の記録媒体を供給する駆動信号１３１（ｐ６）が出され、６枚目の記録媒体が搬送部３へ送られる。
【００９６】
媒体供給動作や画像記録動作が行われている間には、第１の実施形態と同様に、随時、ステップＳ１で指示された枚数の画像記録が完了したかの確認を行う（ステップＳ１２）。完了していれば、ＹＥＳの記号Ｂに進み、終了動作へ移行する。完了していなければ、ＮＯであるステップＳ２１へ進む。
【００９７】
指示された枚数の画像記録が完了していない場合には、５枚目の媒体供給動作が開始されてからステップＳ１９で設定されたインクを切り替える時間Ｔｃが経過したかの確認を行う（ステップＳ２１）。経過していなければ、ステップＳ１１に戻り、画像記録動作を続行する。経過していれば、ステップＳ１６に進む。このように、時間Ｔｃの間隔に合わせてインクの切り替え動作を行うことにより、ペーパーギャップがインクヘッドを通過する間、すなわち画像記録を行わない時間と、ノズル圧Ｐｈが画像記録に適さない時間Ｔ１（＝ノズル圧Ｐｈが安定するまでの時間）とのタイミングを合わせている。
【００９８】
９枚目の媒体供給信号１３１が出されてから時間Ｔａ後に、インクの流れを反転させる動作が行われる。ポンプ３４を正転、ポンプ３７を逆転させることにより、インクタンク５０からラインヘッド２１を経由しインクカートリッジ６０へインクを送液させる（ステップＳ１６）。
【００９９】
そして、９枚目の媒体供給信号からＴｎ時間経過後、９枚目の画像記録が行われ、全ての画像記録が終了する。
全ての画像記録が完了すると、第１の実施形態と同様に、媒体供給動作を停止し（ステップＳ１７）、ポンプ３４、３７を停止させる（ステップＳ１８）。
【０１００】
次に、インクの流れを切り替える時間Ｔｃの設定について、図１０を参照して説明する。
インクの流れを切り替える時間Ｔｃは、インクを一方向に送液可能な最大時間をＴｍａｘとすると、条件Ｔｃ≦Ｔｍａｘを満たす必要がある。この条件を逸脱すると、インクタンク５０内のインクが空となり、インクヘッド１００に空気を送ってしまい、吐出不良を発生させる虞があるからである。よって、時間Ｔｍａｘの間に何枚の画像記録が可能かを求めて、その枚数の画像記録が完了した後に、インクの流れを切り替える動作を行うようＴｃの時間が設定される。
【０１０１】
時間Ｔｍａｘ中に画像記録可能な枚数Ｎは、（Ｔｍａｘ−Ｔ１）／Ｔｒで算出された商をＡ、余りをＴｅとすれば、
（Ｔｍａｘ−Ｔ１）／Ｔｒ＝Ａ・・・Ｔｅ
である。Ｔｅは余った時間を示している。この時間Ｔｅ内に１枚の記録媒体に画像記録を行うことができれば、Ａ＋１が供給可能な枚数Ｎとなり、時間Ｔｅ内に１枚の記録媒体に画像記録を行うことができなければ、Ａが供給可能な枚数Ｎとなる。つまり、
Ｔｅ≧Ｌ１／Ｖであれば、ＮはＡ＋１枚
Ｔｅ＜Ｌ１／Ｖであれば、ＮはＡ枚
である。また、インクの流れを切り替える時間Ｔｃは、前記求められた媒体供給可能な枚数Ｎを用い、Ｔｃ＝Ｔｒ×Ｎとなる。
【０１０２】
インクの流れを開始するタイミングは、媒体供給動作が開始された時間Ｔａ経過後のタイミングで行えばよく、媒体供給動作を開始してから画像記録動作が開始されるまでの時間Ｔｎ＝Ｌｈ／Ｖより、Ｔａ＝Ｔｎ−Ｔ１＝Ｌｈ／Ｖ−Ｔ１となる。
また、画像記録が行われる際の媒体供給間隔（Ｔｒ）は、Ｔｒ＝（Ｌ１＋Ｌ２）／Ｖとなる。
【０１０３】
なお、前記設定は一例であり、この設定に限らず、媒体供給を行うタイミングに画像記録を行わないよう、インクの流れを切り替えるタイミングを設定すればよい。つまり、供給された記録媒体のページギャップ間で、インクの流れの切り替える動作が完了するように、インクの流れを切り替えるタイミングを制御すればよい。
【０１０４】
図１１は、Ａ３サイズの記録媒体９枚に画像記録指示が実行された場合の圧力の推移と、媒体供給動作及び媒体供給動作に対応した画像記録動作のタイミングとを示すタイムチャートである。
図１１において、図１０の場合と異なる点は、一方向の送液動作で２枚の画像記録動作が行われ、インクの流れを切り替える時間Ｔｃ’が設定される点である。このように、記録媒体の大きさに応じて、インクの流れを切り替える時間Ｔｃ（Ｔｃ’）が設定される。
【０１０５】
本実施形態によれば、インクを往復動させながらインクヘッドにインクを供給し、インクヘッドに流れるインクの向きが切り替わるタイミングと、記録媒体を搬送（供給）するタイミングとが異なるように、つまり、記録媒体を搬送（供給）するタイミングに基づいてインクの流れを切り替えるタイミングを制御しているため、切り替え時には、画像記録が行われない。換言すれば、先行して搬送される記録媒体と後続して搬送される記録媒体とのページギャップ間でインクの流れる向きが切り替えられるように、切り替えタイミングが制御されている。これにより、ラインヘッド２１（インクヘッド１００）は、画像記録に適したノズル圧Ｐｈが掛った状態でインクを吐出させることができ、高画質な画像を記録することができる。また、本実施形態では、記録媒体を供給するタイミングや条件（画像記録枚数や記録媒体のサイズ）に合わせて、インクヘッドに流れるインクの向きが切り替わるタイミングを制御しているため、効率よく画像記録を行うことができ、単位時間当たりの画像記録枚数を向上することができる。
【０１０６】
（変形例）
図１２は、第２の実施形態の変形例における画像記録時のインクジェットプリンタ１の動作を示すフローチャートである。
本変形例において、図９に示す第２の実施形態のフローチャートと異なる点は、ステップＳ２２〜Ｓ２５が追加されている点である。
【０１０７】
本変形例では、ステップＳ２０の後、供給される記録媒体のサイズに変更がないかの確認を行う（ステップＳ２２）。変更があれば、ＹＥＳに進み、ステップＳ１９で設定されたインクの流れを切り替える時間Ｔｃの設定を時間Ｔｃ’に変更し（ステップＳ２３）、ステップＳ１０に進む。変更がなければ、ＮＯに進み、そのままステップＳ１０に進む。
【０１０８】
このようなステップを追加することで、サイズの異なる記録媒体への画像記録指示が行われた場合でも、一方向のインクの流れごとにインクの流れを切り替える時間Ｔｃの設定を変更可能となり、インクの流れが切り替わるタイミングに画像記録動作を行わない動作が可能である。
【０１０９】
本変形例では、サイズの異なる記録媒体が混在した場合にも対応し、インクの流れを替える動作ごとにＴｃの設定値が見直される。この設定値の見直しについて説明する。
まず、１枚目の媒体供給信号１３１が出されてから時間Ｔａ経過後にインクタンク５０からインクカートリッジ６０へインクを流す動作が行われて、画像記録が開始される。
【０１１０】
次に、一方向にインクを送液可能な最大時間Ｔｍａｘの間に何枚目までの画像記録が可能かを求めて、インクの切り替える時間Ｔｃを求める。
ここで、記録媒体ｐ１〜ｐＮ（Ｎは自然数）の搬送方向の長さをＬ１’〜ＬＮ’とすれば、
Ｔｍａｘ≧Ｔ１ ＋Ｌｌ’／Ｖ
＋Ｌ２／Ｖ＋Ｌ２’／Ｖ
＋・・・
＋Ｌ２／Ｖ＋ＬＮ’／Ｖ＝Ｔｃ
の関係が成り立つ枚数までを、一方向の流れで媒体供給可能な枚数とし、その時間をＴｃとする。
【０１１１】
このとき、Ｔｍａｘ−Ｔｃ＝Ｔｄｅｆとすると、Ｔｄｅｆは、インクをまだ送液可能だが画像記録動作とのタイミングの関係でインクの流れを反転させたために発生する送液残り時間である。このＴｄｅｆは、インクの流れを反転させた後のインク送液可能な最大時間Ｔｍａｘ’に影響を及ぼすため、この時間を考慮して、インクの流れを反転させた後の画像記録枚数、次のインクの流れを切り替える時間Ｔｃ’を求める。
【０１１２】
例えば、先の一方向の流れでｐ１〜ｐ４の記録媒体の画像記録が行われているとすれば、ｐ５からの画像記録がインクの送液方向が反転された後に行われる。ここで、
Ｔｍａｘ’≧Ｔ１ ＋Ｌ５’／Ｖ
＋Ｌ２／Ｖ＋Ｌ６’／Ｖ
＋・・・
＋Ｌ２／Ｖ＋ＬＮ’／Ｖ＝Ｔｃ’
の関係が成り立つ枚数までを、一方向の流れで媒体供給可能な枚数とし、その時間をＴｃ’とする。
【０１１３】
このとき、Ｔｍａｘ’＝Ｔｍａｘ−Ｔｄｅｆ＝Ｔｃであるから、Ｔｃ≧Ｔｃ’となる。また、Ｔｍａｘ’−Ｔｃ’＝Ｔｄｅｆ’とすると、Ｔｄｅｆ’は、インクをまだ送液可能だが画像記録動作とのタイミングの関係でインクの流れを反転させたために発生する送液残り時間である。
【０１１４】
同様の考え方により、Ｔｍａｘ’＝Ｔｍａｘ−Ｔｄｅｆ’として、画像記録可能な枚数、Ｔｃ’’を求め、インクの流れを切り替える時間が設定される。
なお、前記設定は一例であり、この設定に限らず、インクの流れを切り替えるタイミングに画像記録を行わないよう、インクの流れを切り替えるタイミングを設定すればよい。つまり、供給された記録媒体のページギャップ間で、インクの流れの切り替える動作が完了するように、インクの流れを切り替えるタイミングを制御すればよい。
【０１１５】
図１３は、サイズの異なる記録媒体が混在した場合のタイムチャートであり、Ａ４横サイズ３枚、Ａ３縦サイズ４枚、Ａ４横サイズ１枚、Ｂ４縦サイズ４枚の画像記録を連続的に行っている。
【０１１６】
図１３において、インクを送液可能な時間を、Ｔｍａｘ、Ｔｍａｘ’、Ｔｍａｘ ’’、インクの切り替わるタイミングをＴｃ、Ｔｃ’、Ｔｃ’’、画像記録に適したノズル圧Ｐｈが安定して得られている時間を時系列順にＴ１３、Ｔ１４、Ｔ１５、Ｔ１６とすれば、
Ｔｍａｘ≧Ｔ１＋Ｔ１３＝Ｔｃ
Ｔｍａｘ’≧Ｔ１＋Ｔ１４＝Ｔｃ’
Ｔｍａｘ’’≧Ｔ１＋Ｔ１５＝Ｔｃ’’
となり、Ｔ１３の時間内には、Ａ４サイズ３枚（駆動信号１４６）とＡ３サイズ１枚（駆動信号１４７）の画像記録動作、Ｔ１４の時間内には、Ａ３サイズ３枚（駆動信号１４７）の画像記録動作、Ｔ１５の時間内には、Ａ４サイズ１枚（駆動信号１４６）とＢ４サイズ３枚（駆動信号１４８）の画像記録動作が行われる。Ｔ１６の時間内に残りのＢ４サイズ１枚（駆動信号１４８）の画像記録が行われることで画像記録は完了し、その後、インク経路２０が待機状態に移行するための動作が行われる。
【０１１７】
本変形例では、異なるサイズの記録媒体が混在している場合にも、効率よく高品質な画像記録を行うことができる。
【０１１８】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態について、図１４を参照して説明する。
図１４は、第３の実施形態における圧力Ｐ１、Ｐ２、ノズル圧Ｐｈの推移と、媒体供給動作及び媒体供給動作に対応した画像記録動作のタイミング（トリガ）を示すタイムチャートである。
【０１１９】
本実施形態では、サイズの異なる記録媒体に連続して画像記録が行われた場合に、１枚の画像記録が完了するごとにインクの流れを切り替えている。例えば、図１４に示すように、Ａ４横サイズ１枚、Ａ３縦サイズ２枚、Ｂ４縦サイズ１枚、Ａ４横サイズ１枚、Ａ３縦サイズ１枚の順に画像記録指示が出されたとき、Ａ４横の画像記録（駆動信号１５２）、インクの流れの切り替え、Ａ３縦画像記録１枚目（駆動信号１５３）、インクの流れ切り替え、Ａ３縦画像記録２枚目（駆動信号１５３）、インクの流れの切り替え、…、Ａ３縦画像記録１枚目（駆動信号１５３）のように、１枚の画像記録を終えるごとにインクの流れを切り替える動作を行う。
【０１２０】
例えば、１枚目の画像記録動作でサイズの小さい記録媒体に画像記録した後に、サイズの大きい記録媒体に画像記録させようとすると、１枚目の画像記録動作ではインクを送液する時間が短いため、２枚目の画像記録のときにはインクを送液する十分なインク量が確保できない虞がある。そこで、本実施形態では、１枚目の媒体供給駆動信号１４９を開始するＴｓ時間前からインクを送液する動作を開始し、１枚目の媒体供給駆動信号１４９から画像記録が行われるまでの時間Ｔｎと合わせて、一方向に送液可能な最大時間Ｔｍａｘの略半分の時間送液動作を行った後から画像記録を開始するように、Ｔｍａｘ／２≒Ｔｓ＋Ｔｎの関係が成り立つよう設定されている。
【０１２１】
この時間を設定することにより、インクを往復する流れが、Ｔｍａｘの略半分の時間を中心に動作され、サイズの異なる記録媒体に画像記録が行われても、インクが不足することなく、１枚の画像記録が完了するごとにインクの流れを切り替えることが可能となる。
【０１２２】
また、さらに、Ａ４、Ａ３、Ａ４、Ａ３、…のように、サイズの小さい記録媒体と大きい記録媒体とが交互に継続して画像記録される場合、インクが往復動する位置が少しずつ偏り、Ｔｍａｘの範囲を逸脱してしまう虞がある。このような場合も考慮し、Ｔｍａｘ／２の時間からのずれが任意に設定された閾値から逸脱した場合には、一方向の送液方向を延ばし、それに合わせて記録媒体を供給するタイミングを遅らせる制御が行われる。
【０１２３】
本実施形態では、記録媒体の搬送動作が行われ、１枚の画像記録が完了するたびにインクヘッド内を流れるインクの向きを切り替えているため、切り替え時には、画像記録が行われない。換言すれば、先行して搬送される記録媒体と後続して搬送される記録媒体とのページギャップ間でインクの流れる向きが切り替えられるように、切り替えタイミングが制御されている。これにより、ラインヘッド２１（インクヘッド１００）は、画像記録に適したノズル圧Ｐｈが掛った状態でインクを吐出させることができ、高画質な画像を記録することができる。
【０１２４】
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態について、図１５を参照して説明する。
本実施形態におけるインクジェットプリンタ１は、従動ローラ１２の上方でこれに対向する位置に、記録媒体２の先端（エッジ）を検知し位置検出を行う媒体位置検出手段としての媒体位置センサ２５を有している。この媒体位置センサ２５は、インクヘッド１００に対して所定の距離Ｌ２５だけ、媒体搬送方向上流側に位置しており、画像記録部４が固定された不図示の搬送部フレームに固定されている。
【０１２５】
媒体位置センサ２５は、レジストローラ対１１から搬送される記録媒体２の先端を検知することで、記録媒体２がインクヘッド１００の下方に搬送されるまでの時間を求めて、インクヘッド１００がインクを吐出するタイミングやインク経路２０中のインクの流れを切り替えるタイミングを決定する。媒体位置センサ２５は、画像記録部４に対して固定されているため、相対的な位置関係にずれがなく、記録媒体２がインクヘッド１００の下方に搬送されるまでの時間を精度よく検知することができる。つまり、搬送速度をＶとすれば、媒体位置センサ２５が記録媒体２のエッジを検出してからＬ２５／Ｖの時間で記録媒体２がインクヘッド１００の画像記録開始位置に到達することが容易に算出することができる。さらに、媒体位置センサ２５により検出された情報に基づいて、制御部８によりインクヘッド１００のインク吐出タイミングを制御することも可能である。
【０１２６】
本実施形態によれば、記録媒体の先端を検出し、搬送される記録媒体の位置を精度よく検知可能な媒体位置センサを備えているため、記録媒体の位置を正確に求めることができ、インクの流れを切り替えるタイミングを精度よく決定することができる。
【０１２７】
（第５の実施形態）
本発明の第５の実施形態について、図１６を参照して説明する。
本実施形態において、第１の実施形態のインク経路２０と異なる点は、インクカートリッジ６０及びインクタンク５０のインク液面がインクヘッド１００のノズル面１０１ａよりも高い位置に配置されている点である。
【０１２８】
このような位置関係でも、圧力Ｐ１、Ｐ２を設定することで、画像記録に適したノズル圧を維持しながら、インクヘッド１００を経由してインクを往復動させることが可能である。例えば、インクカートリッジ６０とインクタンク５０とのインク液面をインクヘッド１００のノズル面１０１ａから１００ｍｍ高い位置とし、第１のインク経路３１、第２のインク経路３２及びラインヘッド２１の流路抵抗値が第１の実施形態と同様の場合について説明する。
【０１２９】
インクジェットプリンタ１は、画像記録を行わない状態では、Ｐ１＝Ｐ２＝−１８８０Ｐａにすることで、ノズル圧Ｐｈを−９９８Ｐａに設定することができる。画像記録時にインクタンク５０からインクカートリッジ６０へインクを流す場合には、Ｐｌ＝−５５４０Ｐａ、Ｐ２＝３５０Ｐａに設定すれば、画像記録に適したノズル圧−１００４Ｐａを得ることができる。また、インクカートリッジ６０からインクタンク５０にインクを流す場合には、Ｐ１＝１７８０Ｐａ、Ｐ２＝−４１２０Ｐａに設定すれば、画像記録に適したノズル圧−９９８Ｐａを得ることができる。
【０１３０】
また、本実施形態でも、第１乃至第３の実施形態と同様に、インクの流れが切り替わる時に画像記録動作を行わないよう、記録媒体の搬送動作タイミング及び／又はインクの流れを切り替えるタイミングとを制御する。
【０１３１】
（第６の実施形態）
本発明の第６の実施形態について、図１７を参照して説明する。
本実施形態では、インク経路２０の構成が第１の実施形態のインク経路２０と異なる。
【０１３２】
本実施形態のインク経路２０では、２つのインクタンク５０、５１の水頭差圧により、これらタンク内の圧力Ｐ１、Ｐ２を設定する。
【０１３３】
インク経路２０は、インクヘッド１００（ラインヘッド２１）と、インクタンク５０と、第１の実施形態のインクカートリッジ６０に代わるインクタンク５１と、インクタンク５０、５１内のインク量をそれぞれ検知するように、これらの近傍にそれぞれ設けられた液面センサ７１、７４と、インクタンク５０、５１をそれぞれ所望の高さに昇降させるタンク昇降部５２と、を有している。本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、インクタンク５１とインクヘッド１００とは、第１のインク経路（第１のチューブ）３１によって接続されており、また、インクヘッド１００とインクタンク５０とは、第２のインク経路（第２のチューブ）３２によって接続されている。また、図示しないが、インクタンク５０、５１には、大気と連通するポートが形成されている。
【０１３４】
待機状態（画像記録を行わない状態）では、インクタンク５０、５１の高さは、インクヘッド１００のノズル圧Ｐｈが負圧を保つことができる位置、例えば、ノズル面１０１ａよりもＺ方向に略１１０ｍｍだけ高い位置にある（図１７（ａ））。画像記録動作が指示されると、タンク昇降部５２により、インクタンク５０は上昇され、インクタンク５１は下降される。ここで、第１及び第２のインク経路３１、３２を、同じ長さの、φ５ｍｍのチューブとし（流路抵抗Ｒ１＝Ｒ２）、第１の実施形態と同様のインク粘度ρ、ラインヘッド２１の流路抵抗Ｒｈ（両側のインク導入口に対称の流路抵抗）とすれば、ラインヘッド２１の熱を奪って流れるためのインク流量３．２１ｍｌ／ｓを確保可能な高さとすることができる。インクタンク５０、５１の移動量は、２８０ｍｍであり、インクタンク５０の高さは、ノズル面から１６７ｍｍだけ高い位置、インクタンク５１の高さは、ノズル面から３９３ｍｍだけ低い位置まで移動する（図１７（ｂ））。そして、インクタンク５０の液面センサ７１がＯＮからＯＦＦになるまで、この位置で維持される。このとき、インクタンク５０からラインヘッド２１を経由してインクタンク５１へとインクが流れ、ラインヘッド２１に流れるインク量は３ . ２１ｍｌ／ｓとなる。
【０１３５】
次に、液面センサ７１がＯＮからＯＦＦに変わると、タンク昇降部５２により、インクタンク５０は下降され、インクタンク５１は上昇される。インクタンク５０、５１の移動量は、２８０×２＝５６０ｍｍであり、インクタンク５０の高さは、ノズル面から３９３ｍｍだけ低い位置まで、インクタンク５１の高さは、ノズル面から１６７ｍｍだけ高い位置まで移動する（図１７（ｃ））。そして、インクタンク５１の液面センサ７４がＯＮからＯＦＦになるまで、この位置で維持される。このとき、インクタンク５１からラインヘッド２１を経由してインクタンク５０へとインクが流れ、ラインヘッド２１に流れるインク量は３ . ２１ｍｌ／ｓとなる。
【０１３６】
画像記録動作が終了し、インクの往復動を停止する場合には、インクタンク５０、５１を図１７（ａ）の位置に戻す。
以上のように、待機状態には、図１７（ａ）の位置に、画像記録動作時には図１７（ｂ）と（ｃ）との状態を交互に繰り返すことで、ラインヘッドにインクを往復動させる。
【０１３７】
なお、本実施形態でも、第１乃至第３の実施形態と同様に、インクの流れが切り替わる時に画像記録動作を行わないよう、記録媒体の搬送動作タイミング及び／又はインクの流れを切り替えるタイミングとを制御する。
【０１３８】
（第７の実施形態）
本発明の第７の実施形態について、図１８を参照して説明する。
本実施形態では、インク経路２０の構成が第１の実施形態のインク経路２０と異なる。
【０１３９】
本実施形態のインク経路２０では、２つのインクタンク５０、５１に設けられたベローズ３００、３０１の伸縮でタンク内の空気を加減圧することにより、これらタンク内の圧力Ｐ１、Ｐ２を設定する。
【０１４０】
インク経路２０は、インクヘッド１００（ラインヘッド２１）と、インクタンク５０、５１と、インクタンク５０の近傍に設けられた液面センサ７１と、インクタンク５０、５１内の空気をそれぞれ加減圧するベローズ３００、３０１と、ロッド３０８、３０９をそれぞれ有し、制御部８からの電気信号に応じてロッド３０８、３０９をベローズ３００、３０１に対してそれぞれ動作させるシリンダ３０４、３０５と、ロッド３０８、３０９の一端部に固定され、シリンダ３０４、３０５の押し引きする力を伝える板部材３０６、３０７と、を有している。板部材３０６、３０７は、それぞれ、ベローズ３００、３０１に固定され、板部材３０６、３０７の一端部の位置を検出し、ベローズ３００、３０１の伸縮時の長さを位置検出センサ３０２、３０３で検知している。
【０１４１】
待機状態（画像記録を行わない状態）では、インクタンク５０、５１内の圧力Ｐ１、Ｐ２は、ノズル面１０１ａからインクタンク内の液面までの水頭差圧を考慮し、ノズルを負圧に保つような負圧レベルに保たれている。画像記録指示がなされると、シリンダ３０４のロッド３０８が出ることで板部材３０６がベローズ３００を押し、ベローズ３００が縮んでいく。それと同時に、シリンダ３０５のロッド３０９が引っ込むことで板部材３０７がベローズ３０１を引っ張り、ベローズ３０１が伸びていく。ベローズの体積変動によりインクタンク内の圧力は変化していく。
【０１４２】
このときのインクタンク５０の圧力変化は、ロッド３０８のストローク量に対して、ベローズ３００とインクタンク５０とで形成される空気室の体積変化量を予め求めておくことにより算出可能である。本実施形態では、ロッド３０８の変位量を位置検出センサ３０２で検知し、その量に応じてインクタンク５０内の圧力Ｐ２を求めている。同様に、インクタンク５１の圧力変化は、ロッド３０９のストローク量に対して、ベローズ３０１とインクタンク５１とで形成される空気室の体積変化量を予め求めておくことにより算出可能である。本実施形態では、ロッド３０９の変位量を位置検出センサ３０３で検知し、その量に応じてインクタンク５１内の圧力Ｐ１を求めている。
【０１４３】
Ｐ１、Ｐ２が所望の圧力になる位置までシリンダ３０４、３０５が動き、その位置を維持する。その状態が、図１８（ｂ）である。このとき、インクは、インクタンク５０からインクヘッド１００を経由してインクタンク５１へ流れていく。
【０１４４】
時間が経つにつれて、圧力Ｐ１、Ｐ２は下がっていくため、インクの流れも少なくなっていく。これではインクヘッドの温度上昇防止に必要なインク流量を確保できなくなるため、好ましくない。そこで、この確保できなくなる時間を予め求めておき、その時間が経過したら次の動作へ移る。
【０１４５】
例えば、図１８（ｂ）の状態から５秒後にはシリンダ３０４のロッド３０８が引っ込むことで、板部材３０６がベローズ３００を引っ張り、ベローズ３００が伸びていく。同時に、シリンダ３０５のロッド３０９が出ることで、板部材３０７がベローズ３０１を押し、ベローズ３０１が縮んでいく。圧力Ｐ２、Ｐ１が、所望の圧力になるまでシリンダ３０４、３０５が動き、その位置を維持する。その状態が、図１８（ｃ）である。このとき、インクは、インクタンク５１からインクヘッド１００を経由してインクタンク５０へ流れていく。インクタンク５０の液面センサ７１がＯＦＦからＯＮになった初期の液面位置の状態になると次の動作を行う。
【０１４６】
インクの往復動を続ける場合には、図１８（ｂ）並びに（ｃ）に示すように、継続したベローズの伸縮を交互に行う。画像記録が終了し、インクの往復動を停止する場合には、図１８（ａ）に示す初期位置にシリンダを戻す。
以上のように、画像記録を行わない場合には、図１８（ａ）の状態、画像記録動作時には、図１８（ｂ）と（ｃ）との状態を交互に繰り返すことで、ラインヘッドにインクを往復動させる。なお、本実施形態でも、第１乃至第３の実施形態と同様に、インクの流れが切り替わる時に画像記録動作を行わないよう、記録媒体の搬送動作タイミング及び／又はインクの流れを切り替えるタイミングとを制御する。
【０１４７】
（第８の実施形態）
本発明の第８の実施形態について、図１９を参照して説明する。
このインク経路２０は、第７の実施形態のインク経路２０に対して、インクタンク内には空気がなく、ベローズの伸縮により直接インク（非圧縮性）を押し引きしてインクの流れを切り替えている。この方式を使用すると、経路内に空気の層が存在しないため、空気に触れると色素が凝集し固化し易いインクを使用することが可能となる。
【０１４８】
図１９に示すように、インク経路２０は、Ｚ方向でインクタンク５０を挟んでベローズ３００に対向して設けられたベローズ３１０と、Ｚ方向でインクタンク５１を挟んでベローズ３０１に対向して設けられたベローズ３１１と、ベローズ３１０の位置を検出するように、ベローズ３１０の近傍に配置された位置センサ３１２と、を有している。位置センサ３１２は、ベローズ３１１の位置を検出するように、ベローズ３１１の近傍に配置されてもよい。これらベローズ３１０、３１１のばね定数Ｋ２は、ベローズ３００、３０１のばね定数Ｋ１よりも大きく設定され（Ｋ２＞Ｋ１）、ベローズ３００、３０１の伸び縮みするストローク量に対して、伸び切らず、かつ、縮み切らないストローク量（ばね定数の特性を得られる範囲）を確保している。
【０１４９】
画像記録を行わないときや、画像記録を行う動作が指示されたときのシリンダ３０４、３０５や、ベローズ３００、３０１の動作や位置検出方法は、第７の実施形態と同様である。
【０１５０】
本実施形態では、インク経路２０内が非圧縮性であるインクで満たされており、ベローズ３００とインクタンク５０、ベローズ３０１とインクタンク５１内の体積変動が敏感にインク経路内に伝わってしまうが、この変動を吸収し、急激な圧力変動を防止するダンパの役目を果すのがベローズ３１０、３１１である。例えば、ベローズ３１０、３１１が設けられていない場合、ベローズ３００の動きがベローズ３０１よりもわずか１００ｍｓ早く動作しただけでも、経路内には数十ｋＰａレベルでの圧力変動が発生し、インクヘッドのノズルからインクが垂れたりノズルから空気を吸い込んだりする虞がある。このような問題を防ぐために、ベローズ３１０、３１１が設けられている。
【０１５１】
また、画像記録動作により経路内のインク量が減った場合には、ベローズ３１０の戻りが小さくなり少し縮まった状態に変化するため、その位置を位置センサ３１２で検知し、経路内のインクが不足していると判断された場合には、インクカートリッジからインクタンクへインクを送液する動作が行われる。以上のようにして、ラインヘッドにインクを流す動作を可能としている。
【０１５２】
本実施形態によれば、インク経路部内に空気層がないため、空気に触れると色素が凝集し固化し易いインクの使用が可能となる。なお、本実施形態でも、第１乃至第３の実施形態と同様に、インクの流れが切り替わる時に画像記録動作を行わないよう、記録媒体の搬送動作タイミング及び／又はインクの流れを切り替えるタイミングを制御する。
【０１５３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内でさまざまな改良及び変更が可能である。
【０１５４】
以下は、本発明の付記請求項である。
［１］記録媒体を搬送する搬送部と、
前記搬送部により搬送された記録媒体にインクを吐出する複数のノズルを備え、該ノズルに連通する第１及び第２のインク導入部を有するインクヘッドと、
第１のインク経路によって前記第１のインク導入部と接続された第１のインク貯留部と、
第２のインク経路によって前記第２のインク導入部と接続された第２のインク貯留部と、
前記第１及び第２のインク貯留部内に空気を供給、及び前記第１及び第２のインク貯留部内の空気を吸引することで、前記第１及び第２のインク貯留部内を加圧及び減圧する加減圧手段と、
前記搬送部、前記インクヘッド及び前記加減圧手段を制御する制御部と、を具備し、
前記加減圧手段は、前記制御部により、前記第１のインク貯留部内を加圧かつ前記第２のインク貯留部内を減圧する第１の動作と、前記第１のインク貯留部内を減圧かつ前記第２のインク貯留部内を加圧する第２の動作と、を交互に繰り返すことにより、前記インクヘッドに流れるインクの向きを、前記第１のインク導入部から前記第２のインク導入部へ流れる向きと、前記第２のインク導入部から前記第１のインク導入部へ流れる向きと、で切り替え可能であるインクジェットプリンタにおいて、
前記制御部は、前記加減圧手段によりインクの流れる向きを反転させる際に、前記搬送部による前記記録媒体の搬送及び、前記インクヘッドのインク吐出のうちのいずれかを待機させることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【符号の説明】
【０１５５】
１…インクジェットプリンタ、２…記録媒体、３…供給部、４…搬送部、５…画像記録部、６…クリーニング部、７…排出部、８…制御部、２０…インク経路、２１…ラインヘッド、３０…加温部、３１…第１のインク経路、３２…第２のインク経路、３３…空気経路、３４…ポンプ、３５…空気経路、３６…空気経路、３７…ポンプ、３８…空気経路、４０…冷却部、５０，５１…インクタンク、５２…タンク昇降部、６０…インクカートリッジ、７０…フロート、７１…液面センサ、７２，７３…圧力センサ、７４…液面センサ、１００…インクヘッド、１０１…ノズルプレート、１０１ａ…ノズル面、１０１ｂ…ノズル、１０２…枠、１０３…ベース、１０４…圧電素子、１０４ａ…チャンネル、１０５，１０６…流路部材、１０５ａ，１０５ｂ…流路、１０６ａ…凸部、１０６ｂ…接続流路、１０７，１０８…インクポート、１１４…温度センサ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体を搬送する搬送部と、
前記搬送部により搬送された記録媒体にインクを吐出して画像を記録するインクヘッドと、
第１のインク経路によって前記インクヘッドに接続された第１のインク貯留部と、
第２のインク経路によって前記インクヘッドに接続された第２のインク貯留部と、
前記第１及び第２のインク貯留部内を加圧及び減圧することで、前記インクヘッドを介して前記第１及び第２のインク貯留部間でインクの流れる向きを切り替える加減圧手段と、
前記搬送部、前記インクヘッド及び前記加減圧手段を制御する制御部と、を具備し、
前記加減圧手段により前記インクヘッドに流れるインクの向きが切り替わるタイミングと、前記搬送部により記録媒体を搬送するタイミングとが異なるように、前記制御部を制御することを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項２】
前記インクヘッドに流れるインクの向きが切り替わるタイミングに対して、前記制御部が前記記録媒体を搬送するタイミングを制御することを特徴とする請求項１のインクジェットプリンタ。
【請求項３】
前記記録媒体を搬送するタイミングに対して、前記制御部が前記インクヘッドに流れるインクの向きが切り替わるタイミングを制御することを特徴とする請求項１のインクジェットプリンタ。
【請求項４】
前記搬送部は、搬送された記録媒体の先端を検出する媒体位置検出手段を有し、
前記記録媒体を搬送するタイミングが、前記媒体位置検出手段により検出されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１のインクジェットプリンタ。
【請求項５】
前記媒体位置検出手段により検出された情報に基づいて、前記制御部が、前記インクヘッドのインク吐出タイミングを制御することを特徴とする請求項４のインクジェットプリンタ。
【請求項６】
前記記録媒体の搬送方向の長さに応じて、前記制御部が、前記インクヘッドに流れるインクの向きを切り替える周期を変更することを特徴とする請求項３のインクジェットプリンタ。
【請求項７】
記録媒体にインクを吐出して画像を記録するインクヘッドと、
第１のインク経路によって前記インクヘッドに接続された第１のインク貯留部と、
第２のインク経路によって前記インクヘッドに接続された第２のインク貯留部と、を具備し、
前記インクヘッドを介して前記第１及び第２のインク貯留部間でインクの流れる向きを切り替えながら、所定の時間間隔を置いて搬送される複数の記録媒体に画像を記録するインクジェットプリンタの画像記録方法において、
前記所定の時間間隔中に、前記インクヘッドに流れるインクの向きを切り替えることを特徴とする画像記録方法。
【請求項８】
前記所定の時間間隔中に前記インクヘッドに流れるインクの向きを切り替えることは、前記所定の時間間隔を制御することにより行われる請求項７の画像記録方法。
【請求項９】
前記所定の時間間隔中に前記インクヘッドに流れるインクの向きを切り替えることは、前記インクヘッドに流れるインクの向きの切り替えを制御することにより行われる請求項７の画像記録方法。
【請求項１】
記録媒体を搬送する搬送部と、
前記搬送部により搬送された記録媒体にインクを吐出して画像を記録するインクヘッドと、
第１のインク経路によって前記インクヘッドに接続された第１のインク貯留部と、
第２のインク経路によって前記インクヘッドに接続された第２のインク貯留部と、
前記第１及び第２のインク貯留部内を加圧及び減圧することで、前記インクヘッドを介して前記第１及び第２のインク貯留部間でインクの流れる向きを切り替える加減圧手段と、
前記搬送部、前記インクヘッド及び前記加減圧手段を制御する制御部と、を具備し、
前記加減圧手段により前記インクヘッドに流れるインクの向きが切り替わるタイミングと、前記搬送部により記録媒体を搬送するタイミングとが異なるように、前記制御部を制御することを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項２】
前記インクヘッドに流れるインクの向きが切り替わるタイミングに対して、前記制御部が前記記録媒体を搬送するタイミングを制御することを特徴とする請求項１のインクジェットプリンタ。
【請求項３】
前記記録媒体を搬送するタイミングに対して、前記制御部が前記インクヘッドに流れるインクの向きが切り替わるタイミングを制御することを特徴とする請求項１のインクジェットプリンタ。
【請求項４】
前記搬送部は、搬送された記録媒体の先端を検出する媒体位置検出手段を有し、
前記記録媒体を搬送するタイミングが、前記媒体位置検出手段により検出されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１のインクジェットプリンタ。
【請求項５】
前記媒体位置検出手段により検出された情報に基づいて、前記制御部が、前記インクヘッドのインク吐出タイミングを制御することを特徴とする請求項４のインクジェットプリンタ。
【請求項６】
前記記録媒体の搬送方向の長さに応じて、前記制御部が、前記インクヘッドに流れるインクの向きを切り替える周期を変更することを特徴とする請求項３のインクジェットプリンタ。
【請求項７】
記録媒体にインクを吐出して画像を記録するインクヘッドと、
第１のインク経路によって前記インクヘッドに接続された第１のインク貯留部と、
第２のインク経路によって前記インクヘッドに接続された第２のインク貯留部と、を具備し、
前記インクヘッドを介して前記第１及び第２のインク貯留部間でインクの流れる向きを切り替えながら、所定の時間間隔を置いて搬送される複数の記録媒体に画像を記録するインクジェットプリンタの画像記録方法において、
前記所定の時間間隔中に、前記インクヘッドに流れるインクの向きを切り替えることを特徴とする画像記録方法。
【請求項８】
前記所定の時間間隔中に前記インクヘッドに流れるインクの向きを切り替えることは、前記所定の時間間隔を制御することにより行われる請求項７の画像記録方法。
【請求項９】
前記所定の時間間隔中に前記インクヘッドに流れるインクの向きを切り替えることは、前記インクヘッドに流れるインクの向きの切り替えを制御することにより行われる請求項７の画像記録方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１２−１７１３４２（Ｐ２０１２−１７１３４２Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３８７９７（Ｐ２０１１−３８７９７）
【出願日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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