JP2016060072A - インクジェット印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷画質の低下を抑制する。【解決手段】制御部５は、インクポンプ１５の駆動時において、インクポンプ１５の脈動における負圧タンク１４からのインクの吸引開始のタイミングで負圧側エアポンプ２３による圧力調整を開始させて、負圧タンク１４からのインクの流出による負圧の変動を打ち消す方向に負圧タンク１４内の負圧を調整する。また、制御部５は、加圧タンク１１へのインクの排出開始のタイミングで加圧側エアポンプ１９による圧力調整を開始させて、加圧タンク１１へのインクの流入による正圧の変動を打ち消す方向に加圧タンク１１内の正圧を調整する。【選択図】図１

Description

本発明は、インク循環式のインクジェット印刷装置に関する。

インクを循環させつつインクジェットヘッドからインクを吐出して印刷するインク循環式のインクジェット印刷装置が知られている。

インク循環式のインクジェット印刷装置として、インクジェットヘッドに対して上流側に設けられた加圧タンク、下流側に設けられた負圧タンクにそれぞれ正圧、負圧を付与してインク循環を行うものがある（例えば、特許文献１参照）。

このようなインクジェット印刷装置では、印刷を行う際、加圧タンクおよび負圧タンクを密閉状態として、エアポンプにより加圧タンク、負圧タンクにそれぞれ正圧、負圧を付与する。これにより、加圧タンクからインクジェットヘッドへ向けてインクが流れる。インクジェットヘッドで消費されなかったインクは、負圧タンクに回収される。加圧タンクへは、負圧タンクからインクポンプによりインクが送られる。このようにして、インク循環が行われる。

上記のようなインクジェット印刷装置では、所定の循環流量でインクを循環させつつ、インクジェットヘッドのノズル圧を適正値に保つために、各インクタンク（加圧タンク、負圧タンク）内の圧力調整が行われる。

特開２０１２−１５３００４号公報

負圧タンクから加圧タンクへインクを送るインクポンプとして、ダイアフラムポンプ等の容積型のポンプを用いる場合、インクポンプの脈動により、加圧タンクおよび負圧タンクにおける液面変動に時間差が生じる。具体的には、インクポンプが、負圧タンク側からインクを吸引した後、加圧タンク側へインクを排出するため、負圧タンクの液面が下降した後、加圧タンクの液面が上昇する。

負圧タンクの液面が下降すると負圧タンク内の圧力が低下し、加圧タンクの液面が上昇すると加圧タンク内の圧力が上昇する。インクタンクに圧力調整弁を有するインクジェット印刷装置では、この圧力変動が圧力センサの値から検出されると、圧力調整弁を開くことで各インクタンク内の圧力変動を抑える。

しかしながら、圧力センサの値を確認してから圧力調整弁の制御を行うため、圧力変動の開始時点に対して圧力調整弁を開くのが遅れる。このため、負圧タンクおよび加圧タンクの圧力変動を十分には抑えられない。

加圧タンクおよび負圧タンクにおける液面変動に時間差がなければ、両インクタンク内の圧力変動が互いに打ち消し合い、ノズル圧の変動は生じない。しかし、インクポンプの脈動により加圧タンクおよび負圧タンクにおける液面変動に時間差がある場合、上述のように負圧タンクおよび加圧タンクの圧力変動を十分に抑えられないことによりノズル圧の変動が生じる。この結果、インクの吐出が不安定になり、印刷画質が低下するおそれがある。

本発明は上記に鑑みてなされたもので、印刷画質の低下を抑制できるインクジェット印刷装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係るインクジェット印刷装置の特徴は、インクを吐出するノズルを有するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドに供給するインクを貯留する加圧タンクと、前記インクジェットヘッドで消費されなかったインクを受け取る負圧タンクと、前記加圧タンクに正圧を付与する正圧付与手段と、前記負圧タンクに負圧を付与する負圧付与手段と、前記負圧タンクから前記加圧タンクへインクを送るインクポンプと、前記加圧タンク内の正圧を調整する正圧調整手段と、前記負圧タンク内の負圧を調整する負圧調整手段と、前記インクポンプの駆動時において、前記インクポンプの脈動における前記負圧タンクからのインクの吸引開始のタイミングで前記負圧調整手段による圧力調整を開始させて、前記負圧タンクからのインクの流出による負圧の変動を打ち消す方向に前記負圧タンク内の負圧を調整し、前記加圧タンクへのインクの排出開始のタイミングで前記正圧調整手段による圧力調整を開始させて、前記加圧タンクへのインクの流入による正圧の変動を打ち消す方向に前記加圧タンク内の正圧を調整する制御手段とを備えることにある。

本発明に係るインクジェット印刷装置の特徴によれば、制御部は、インクポンプの脈動における負圧タンクからのインクの吸引開始のタイミングで負圧調整手段による圧力調整を開始させ、加圧タンクへのインクの排出開始のタイミングで正圧調整手段による圧力調整を開始させる。これにより、インクポンプの脈動に応じた加圧タンク内、負圧タンク内の圧力変動によるノズル圧変動を抑えることができる。この結果、印刷画質の低下を抑制できる。

第１実施形態に係るインクジェット印刷装置の概略構成図である。 液面維持制御の説明図である。 インクポンプにおける脈動の発生原理の説明図である。 インクポンプの脈動による加圧タンクおよび負圧タンクの液面変動を示す図である。 第１実施形態における脈動対応圧力調整処理のフローチャートである。 第１実施形態における脈動対応圧力調整処理が行われるインクポンプの駆動時における加圧タンク、負圧タンクのインク量および圧力を示す図である。 第１実施形態における加圧タンク内の圧力、負圧タンク内の圧力、およびノズル圧の推移を示す図である。 第１実施形態の比較例の圧力調整が行われるインクポンプの駆動時における加圧タンク、負圧タンクのインク量および圧力の推移を示す図である。 ノズル圧変動を示す図である。 第２実施形態に係るインクジェット印刷装置の概略構成図である。 第２実施形態における脈動対応圧力調整処理のフローチャートである。 第２実施形態における脈動対応圧力調整処理が行われるインクポンプの駆動時における加圧タンク、負圧タンクのインク量および圧力を示す図である。 第２実施形態の比較例の圧力調整が行われるインクポンプの駆動時における加圧タンク、負圧タンクのインク量および圧力の推移を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。各図面を通じて同一もしくは同等の部位や構成要素には、同一もしくは同等の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、現実のものとは異なることに留意すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。

また、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置等を例示するものであって、この発明の技術的思想は、各構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るインクジェット印刷装置の概略構成図である。なお、以下の説明における上下方向は鉛直方向であり、図１における紙面の上下を上下方向とする。

図１に示すように、第１実施形態に係るインクジェット印刷装置１は、インクジェットヘッド２と、インク循環部３と、インク補給部４と、制御部５とを備える。

インクジェットヘッド２は、インク循環部３により供給されるインクを吐出する。インクジェットヘッド２は、複数のヘッドモジュール７からなる。

ヘッドモジュール７は、インクを貯留するインクチャンバと、インクを吐出する複数のノズル（いずれも図示せず）とを有する。インクチャンバ内には、ピエゾ素子（図示せず）が配置されている。ピエゾ素子の駆動により、ノズルからインクが吐出される。

インク循環部３は、インクを循環させつつインクジェットヘッド２にインクを供給する。インク循環部３は、加圧タンク１１と、分配器１２と、集合器１３と、負圧タンク１４と、インクポンプ１５と、インク導管１６〜１８と、加圧側エアポンプ１９と、加圧タンク大気開放弁２０と、加圧タンク圧力調整弁２１と、加圧側圧力センサ２２と、負圧側エアポンプ２３と、負圧タンク大気開放弁２４と、負圧タンク圧力調整弁２５と、負圧側圧力センサ２６と、空気導管２７〜３２とを備える。

加圧タンク１１は、インクジェットヘッド２に供給するインクを貯留する。加圧タンク１１のインクは、インク導管１６および分配器１２を介してインクジェットヘッド２に供給される。加圧タンク１１内には、インクの液面上に空気層が形成されている。加圧タンク１１は、インクジェットヘッド２より低い位置（下方）に配置されている。

加圧タンク１１には、加圧タンク液面センサ３６が設けられている。加圧タンク液面センサ３６は、加圧タンク１１内のインクの液面高さが基準高さに達しているか否かを検出するためのものである。加圧タンク液面センサ３６は、加圧タンク１１内のインクの液面高さが基準高さ以上である場合に「オン」を示す信号を出力し、基準高さ未満である場合に「オフ」を示す信号を出力する。

分配器１２は、インク導管１６を介して加圧タンク１１から供給されるインクを、インクジェットヘッド２の各ヘッドモジュール７に分配する。

集合器１３は、インクジェットヘッド２で消費されなかったインクを各ヘッドモジュール７から集める。集合器１３により集められたインクは、インク導管１７により負圧タンク１４へと流れる。

負圧タンク１４は、インクジェットヘッド２で消費されなかったインクを集合器１３から受け取り貯留する。また、負圧タンク１４は、後述するインク補給部４のインクカートリッジ４１から供給されるインクを貯留する。負圧タンク１４内には、インクの液面上に空気層が形成されている。負圧タンク１４は、加圧タンク１１と同じ高さに配置されている。

負圧タンク１４には、負圧タンク液面センサ３７が設けられている。負圧タンク液面センサ３７は、負圧タンク１４内のインクの液面高さが基準高さに達しているか否かを検出するためのものである。負圧タンク液面センサ３７は、負圧タンク１４内のインクの液面高さが基準高さ以上である場合に「オン」を示す信号を出力し、基準高さ未満である場合に「オフ」を示す信号を出力する。

インクポンプ１５は、負圧タンク１４から加圧タンク１１へインクを送る。インクポンプ１５は、容積型のポンプであるダイアフラムポンプや電磁ピストン式ポンプからなる。インクポンプ１５は、インク導管１８の途中に設けられている。

インク導管１６は、加圧タンク１１と分配器１２とを接続する。インク導管１６には、加圧タンク１１から分配器１２に向かってインクが流れる。インク導管１７は、集合器１３と負圧タンク１４とを接続する。インク導管１７には、集合器１３から負圧タンク１４に向かってインクが流れる。インク導管１８は、負圧タンク１４と加圧タンク１１とを接続する。インク導管１８には、負圧タンク１４から加圧タンク１１に向かってインクが流れる。インク導管１６〜１８と分配器１２と集合器１３とにより、加圧タンク１１とインクジェットヘッド２と負圧タンク１４との間でインクを循環させる循環経路が構成される。

加圧側エアポンプ１９は、空気導管２７を介して加圧タンク１１へ空気を送ることで、加圧タンク１１に正圧を付与する。また、加圧側エアポンプ１９は、逆転駆動により加圧タンク１１から空気を吸引可能になっている。加圧側エアポンプ１９は、インクポンプ１５の駆動時において、正圧が付与されている加圧タンク１１から逆転駆動により空気を吸引することで、加圧タンク１１内の圧力（正圧）を調整する。すなわち、加圧側エアポンプ１９は、正転駆動により正圧付与手段として機能する。また、加圧側エアポンプ１９は、逆転駆動により正圧調整手段として機能する。加圧側エアポンプ１９は、空気導管２７の途中に配置されている。

加圧タンク大気開放弁２０は、加圧タンク１１を密閉状態（大気から遮断した状態）と大気開放状態（大気に通じた状態）との間で切り替えるために、空気導管２８内の空気の流路を開閉する。加圧タンク大気開放弁２０は、空気導管２８の途中に配置されている。

加圧タンク圧力調整弁２１は、加圧タンク１１内の圧力を調整するために、空気導管２９内の空気の流路を開閉する。加圧タンク圧力調整弁２１は、空気導管２９の途中に設けられている。

加圧側圧力センサ２２は、加圧タンク１１内の圧力を検出する。

負圧側エアポンプ２３は、空気導管３０を介して負圧タンク１４から空気を吸引することで、負圧タンク１４に負圧を付与する。また、負圧側エアポンプ２３は、逆転駆動により負圧タンク１４に空気を送ることが可能になっている。負圧側エアポンプ２３は、インクポンプ１５の駆動時において、負圧が付与されている負圧タンク１４に逆転駆動により空気を送ることで、負圧タンク１４内の圧力（負圧）を調整する。すなわち、負圧側エアポンプ２３は、正転駆動により負圧付与手段として機能する。また、負圧側エアポンプ２３は、逆転駆動により負圧調整手段として機能する。負圧側エアポンプ２３は、空気導管３０の途中に設けられている。

負圧タンク大気開放弁２４は、負圧タンク１４を密閉状態と大気開放状態との間で切り替えるために、空気導管３１内の空気の流路を開閉する。負圧タンク大気開放弁２４は、空気導管３１の途中に設けられている。

負圧タンク圧力調整弁２５は、負圧タンク１４内の圧力を調整するために、空気導管３２内の空気の流路を開閉する。負圧タンク圧力調整弁２５は、空気導管３２の途中に設けられている。

負圧側圧力センサ２６は、負圧タンク１４内の圧力を検出する。

空気導管２７は、加圧側エアポンプ１９により加圧タンク１１に送られる空気の流路を形成する。空気導管２７は、一端が加圧タンク１１の空気層に接続され、他端が大気に通じている。

空気導管２８は、加圧タンク１１を大気開放するための空気の流路を形成する。空気導管２８は、一端が加圧タンク１１の空気層に接続され、他端が大気に通じている。

空気導管２９は、加圧タンク１１内の圧力調整のための空気の流路を形成する。空気導管２９は、空気導管２８より流路抵抗が大きいパイプからなる。具体的には、空気導管２９は、空気導管２８より細いパイプからなる。空気導管２９は、一端が加圧タンク１１の空気層に接続され、他端が大気に通じている。

空気導管３０は、負圧側エアポンプ２３により負圧タンク１４から吸引される空気の流路を形成する。空気導管３０は、一端が負圧タンク１４の空気層に接続され、他端が大気に通じている。

空気導管３１は、負圧タンク１４を大気開放するための空気の流路を形成する。空気導管３１は、一端が負圧タンク１４の空気層に接続され、他端が大気に通じている。

空気導管３２は、負圧タンク１４内の圧力調整のための空気の流路を形成する。空気導管３２は、空気導管３１より流路抵抗が大きいパイプからなる。具体的には、空気導管３２は、空気導管３１より細い、空気導管２９と同程度の太さのパイプからなる。空気導管３２は、一端が負圧タンク１４の空気層に接続され、他端が大気に通じている。

インク補給部４は、インク循環部３にインクを補給する。インク補給部４は、インクカートリッジ４１と、インク補給弁４２と、インク導管４３とを備える。

インクカートリッジ４１は、インクジェットヘッド２による印刷に用いるインクを収容している。インクカートリッジ４１内のインクは、インク導管４３を介してインク循環部３の負圧タンク１４に供給される。

インク補給弁４２は、インク導管４３内のインクの流路を開閉する。負圧タンク１４へインクを補給する際、インク補給弁４２が開かれる。

インク導管４３は、インクカートリッジ４１と負圧タンク１４とを接続する。インク補給時において、インク導管４３には、インクカートリッジ４１から負圧タンク１４に向かってインクが流れる。

制御部５は、インクジェット印刷装置１の各部の動作を制御する。制御部５は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク等を備えて構成される。

制御部５は、印刷を行う際、インク循環部３においてインク循環動作を行いつつ、インクジェットヘッド２からインクを吐出させる。インク循環動作は、加圧側エアポンプ１９により加圧タンク１１に正圧を付与し、負圧側エアポンプ２３により負圧タンク１４に負圧を付与した状態として加圧タンク１１からインクジェットヘッド２へ向けてインクを送るとともに、加圧タンク１１および負圧タンク１４の液面高さに応じてインクポンプ１５の駆動を制御することで、循環経路に沿ってインクを循環させる動作である。

インク循環しつつ印刷を行う際、制御部５は、加圧タンク１１および負圧タンク１４の圧力調整を行う。インクポンプ１５の駆動時以外の期間では、制御部５は、加圧側圧力センサ２２および負圧側圧力センサ２６の検出値に基づく圧力調整を行う。この場合、制御部５は、加圧側圧力センサ２２および負圧側圧力センサ２６の検出値に応じて、加圧側エアポンプ１９および負圧側エアポンプ２３の駆動、加圧タンク圧力調整弁２１および負圧タンク圧力調整弁２５の開閉を制御して、加圧タンク１１および負圧タンク１４の圧力を調整する。

一方、インクポンプ１５の駆動時には、制御部５は、後述の脈動対応圧力調整処理を行う。脈動対応圧力調整処理は、インクポンプ１５の脈動に応じた加圧タンク１１内、負圧タンク１４内の圧力変動を抑え、それによりインクジェットヘッド２のノズル圧の変動を抑えるための処理である。

次に、インクジェット印刷装置１の動作について説明する。

印刷ジョブが入力されると、制御部５は、インク循環動作を開始させる。具体的には、制御部５は、まず、加圧タンク大気開放弁２０および負圧タンク大気開放弁２４を閉じる。これにより、加圧タンク１１および負圧タンク１４が密閉状態となる。なお、インクジェット印刷装置１が印刷を行わない待機中は、加圧タンク大気開放弁２０および負圧タンク大気開放弁２４は開かれ、加圧タンク１１および負圧タンク１４は大気開放されている。加圧タンク圧力調整弁２１および負圧タンク圧力調整弁２５は、待機中から閉じられている。

次いで、制御部５は、加圧側エアポンプ１９および負圧側エアポンプ２３の正転駆動を開始する。加圧側エアポンプ１９の正転駆動により加圧タンク１１内が加圧され、負圧側エアポンプ２３の正転駆動により負圧タンク１４内が減圧される。これにより、加圧タンク１１からインクジェットヘッド２を経由して負圧タンク１４へ向かうインクの流れが生じ、インク循環が始まる。

制御部５は、加圧側圧力センサ２２で検出される加圧タンク１１内の圧力（正圧）が規定値になると、加圧側エアポンプ１９を停止する。また、制御部５は、負圧側圧力センサ２６で検出される負圧タンク１４内の圧力（負圧）が規定値になると、負圧側エアポンプ２３を停止する。加圧タンク１１における正圧の規定値および負圧タンク１４における負圧の規定値は、所定の循環流量でインクを循環させつつ、インクジェットヘッド２のノズル圧を適正値の負圧にするための値として予め設定されたものである。

この後、制御部５は、印刷ジョブに基づきインクジェットヘッド２を制御して印刷を行う。

このようにインク循環しつつ印刷を行う際、制御部５は、液面維持制御を行う。液面維持制御は、加圧タンク１１および負圧タンク１４の液面を基準高さ付近に維持するための、加圧タンク１１および負圧タンク１４の液面高さに応じたインクポンプ１５およびインク補給弁４２の制御である。

具体的には、図２に示すように、加圧タンク液面センサ３６および負圧タンク液面センサ３７がともにオンの状態では、制御部５は、インクポンプ１５をオフ、インク補給弁４２を閉とする。加圧タンク液面センサ３６がオンで負圧タンク液面センサ３７がオフの状態でも同様に、制御部５は、インクポンプ１５をオフ、インク補給弁４２を閉とする。

加圧タンク液面センサ３６がオフで負圧タンク液面センサ３７がオンの状態では、制御部５は、インクポンプ１５をオン、インク補給弁４２を閉とする。

加圧タンク液面センサ３６および負圧タンク液面センサ３７がともにオフの状態では、制御部５は、インクポンプ１５をオフ、インク補給弁４２を開とする。

例えば、加圧タンク液面センサ３６および負圧タンク液面センサ３７がともにオンの状態からインク循環が開始されると、加圧タンク１１からインクジェットヘッド２へインクが流出し、やがて加圧タンク液面センサ３６がオフとなる。これにより、制御部５は、インクポンプ１５を駆動させて負圧タンク１４から加圧タンク１１へインクを送る。負圧タンク１４からのインクの流入により加圧タンク１１の液面が上昇し、加圧タンク液面センサ３６がオンになると、制御部５は、インクポンプ１５を停止する。

印刷が進行し、インクジェットヘッド２およびインク循環部３において循環しているインクが減少してくると、やがて加圧タンク液面センサ３６および負圧タンク液面センサ３７がともにオフになる。この状態において、制御部５は、インク補給弁４２を開いて負圧タンク１４へのインク補給を行う。

インク補給により負圧タンク液面センサ３７がオンになると、制御部５は、インク補給弁４２を閉じて負圧タンク１４へのインク補給を終了する。このとき、加圧タンク液面センサ３６がオフで負圧タンク液面センサ３７がオンの状態になっているため、制御部５は、インクポンプ１５を駆動させて負圧タンク１４から加圧タンク１１へインクを送る。加圧タンク液面センサ３６がオンになると、制御部５は、インクポンプ１５を停止する。

このような加圧タンク液面センサ３６および負圧タンク液面センサ３７の状態に応じたインクポンプ１５およびインク補給弁４２の制御により、加圧タンク１１および負圧タンク１４の液面が基準高さ付近に維持されつつ印刷が行われる。

しかし、液面維持制御を行っても、加圧タンク１１、負圧タンク１４では細かな液面変動が生じる。例えば、加圧タンク１１からインクジェットヘッド２へのインクの流出、およびインクジェットヘッド２で消費されなかったインクの負圧タンク１４への帰還により、加圧タンク１１および負圧タンク１４の液面が変動する。また、インクカートリッジ４１からのインク補給により、負圧タンク１４の液面が変動する。また、インクポンプ１５による送液により、加圧タンク１１および負圧タンク１４の液面が変動する。

加圧タンク１１、負圧タンク１４の液面変動により、加圧タンク１１内、負圧タンク１４内の圧力変動が生じる。これに対し、制御部５は、循環流量を維持しつつインクジェットヘッド２のノズル圧を適正値に保つために、加圧タンク１１内、負圧タンク１４内の圧力がそれぞれの規定値を維持するように調整している。

インクポンプ１５の駆動時以外の期間では、制御部５は、加圧側圧力センサ２２および負圧側圧力センサ２６の検出値に基づく圧力調整を行う。この場合、制御部５は、加圧側圧力センサ２２および負圧側圧力センサ２６の検出値に応じて、加圧側エアポンプ１９および負圧側エアポンプ２３の駆動、加圧タンク圧力調整弁２１および負圧タンク圧力調整弁２５の開閉を制御して、加圧タンク１１および負圧タンク１４の圧力を調整する。

インクポンプ１５の駆動時には、制御部５は、脈動対応圧力調整処理を行う。脈動対応圧力調整処理については後述する。

印刷ジョブが終了すると、制御部５は、加圧タンク大気開放弁２０および負圧タンク大気開放弁２４を開く。ここで、インクポンプ１５、加圧側エアポンプ１９、負圧側エアポンプ２３が駆動中の場合は、制御部５は、それを停止する。加圧タンク圧力調整弁２１、負圧タンク圧力調整弁２５、インク補給弁４２が開いている場合は、制御部５は、それを閉じる。これにより、インク循環動作が終了し、インクジェット印刷装置１が待機状態となる。

次に、インクポンプ１５の駆動時における脈動対応圧力調整処理について説明する。

前述のように、脈動対応圧力調整処理は、インクポンプ１５の脈動に応じた加圧タンク１１内、負圧タンク１４内の圧力変動を抑え、それによりノズル圧の変動を抑えるための処理である。

そこで、まず、インクポンプ１５における脈動の発生原理について、図３を参照して説明する。ここで、インクポンプ１５はダイアフラムポンプであるとして説明する。

インクポンプ１５の駆動前は、図３の上段に示すように、インクポンプ１５のチャンバ５１に設けられたダイアフラム５２が中立位置にある。

インクポンプ１５の駆動が開始されると、インクの吸引が行われる。具体的には、図３の中段に示すように、ダイアフラム５２が上昇し、チャンバ５１の容積が増大する。これにより、チャンバ５１内の圧力が低下し、インクが吸引側（負圧タンク１４側）の逆止弁５３を通ってチャンバ５１に流入する。

続いて、インクの排出が行われる。具体的には、図３の下段に示すように、ダイアフラム５２が下降し、チャンバ５１の容積が縮小することで、インクが排出側（加圧タンク１１側）の逆止弁５４を通ってチャンバ５１から排出される。これにより、排出側へインクが送られる。

インクポンプ１５が停止されるまで、インクの吸引、排出が周期的に繰り返されることで、吸引側から排出側へインクが送られる。

上述のように、インクポンプ１５では、インクの吸引後に排出が行われるため、吸引と排出との間に時間差が生じる。これにより、周期的にインクが送液される脈動が生じる。

インクポンプ１５で脈動が生じるため、加圧タンク１１内および負圧タンク１４内の圧力が、その影響を受ける。

具体的には、図４に示すように、インクポンプ１５によるインクの吸引時には、負圧タンク１４からインクが流出し、負圧タンク１４のインク量が減少して液面が下降する。負圧タンク１４の液面下降は、負圧タンク１４内の圧力（負圧）の低下を招く。

その後、インクポンプ１５からのインクの排出により、加圧タンク１１にインクが流入し、加圧タンク１１のインク量が増加して液面が上昇する。加圧タンク１１の液面上昇は、加圧タンク１１内の圧力（正圧）の上昇を招く。

このようなインクポンプ１５の脈動に応じた加圧タンク１１内、負圧タンク１４内の圧力変動を抑えるために、制御部５は、脈動対応圧力調整処理を行う。

図５は、第１実施形態における脈動対応圧力調整処理のフローチャートである。図５のフローチャートの処理は、インクポンプ１５の駆動が開始されることにより、開始となる。なお、第１実施形態における脈動対応圧力調整処理中（インクポンプ１５の駆動中）は加圧タンク圧力調整弁２１および負圧タンク圧力調整弁２５は閉じられている。

図５のステップＳ１において、制御部５は、インクポンプ１５が駆動開始とともにインクの吸引を開始するタイミングで、負圧側エアポンプ２３の逆転駆動を開始する。これにより、負圧タンク１４に空気が送られ始める。

次いで、ステップＳ２において、制御部５は、負圧側エアポンプ２３の逆転駆動を開始してから規定時間Ｔｆが経過したか否かを判断する。規定時間Ｔｆは、インクポンプ１５の吸引工程における負圧タンク１４からのインクの減少分に応じた量の空気を負圧タンク１４に送るために必要な負圧側エアポンプ２３の駆動時間である。

負圧側エアポンプ２３の逆転駆動を開始してから規定時間Ｔｆは経過していないと判断した場合（ステップＳ２：ＮＯ）、制御部５は、ステップＳ２を繰り返す。

負圧側エアポンプ２３の逆転駆動を開始してから規定時間Ｔｆが経過したと判断した場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、ステップＳ３において、制御部５は、負圧側エアポンプ２３を停止する。

次いで、ステップＳ４において、制御部５は、インクポンプ１５の脈動における排出開始タイミングになったか否かを判断する。インクポンプ１５の排出開始タイミングは、吸引開始タイミングから、脈動周期（駆動周期）の半分（半周期）の時間後のタイミングである。インクポンプ１５の脈動周期は、インクポンプ１５に固有のものである。制御部１５は、インクポンプ１５の脈動周期を予め記憶している。

排出開始タイミングになっていないと判断した場合（ステップＳ４：ＮＯ）、制御部５は、ステップＳ４を繰り返す。

排出開始タイミングになったと判断した場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、ステップＳ５において、制御部５は、加圧側エアポンプ１９の逆転駆動を開始する。これにより、加圧タンク１１から空気が吸引され始める。

次いで、ステップＳ６において、制御部５は、加圧側エアポンプ１９の逆転駆動を開始してから規定時間Ｔｋが経過したか否かを判断する。規定時間Ｔｋは、インクポンプ１５の排出工程における加圧タンク１１のインクの増加分に応じた量の空気を加圧タンク１１から吸引するために必要な加圧側エアポンプ１９の駆動時間である。

加圧側エアポンプ１９の逆転駆動を開始してから規定時間Ｔｋは経過していないと判断した場合（ステップＳ６：ＮＯ）、制御部５は、ステップＳ６を繰り返す。

加圧側エアポンプ１９の逆転駆動を開始してから規定時間Ｔｋが経過したと判断した場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）、ステップＳ７において、制御部５は、加圧側エアポンプ１９を停止する。

次いで、ステップＳ８において、制御部５は、インクポンプ１５の吸引開始タイミングになったか否かを判断する。インクポンプ１５の吸引開始タイミングは、排出開始タイミングから半周期後のタイミングである。吸引開始タイミングになっていないと判断した場合（ステップＳ８：ＮＯ）、制御部５は、ステップＳ８を繰り返す。

吸引開始タイミングになったと判断した場合（ステップＳ８：ＹＥＳ）、ステップＳ９において、制御部５は、インクポンプ１５の駆動を終了するか否かを判断する。ここで、吸引開始タイミングは、排出工程が終了するタイミングでもある。排出工程により加圧タンク液面センサ３６がオンになると、液面維持制御により、インクポンプ１５の駆動が終了となる。

インクポンプ１５の駆動を終了しないと判断した場合（ステップＳ９：ＮＯ）、制御部５は、ステップＳ１に戻り、インクの吸引開始タイミングで負圧側エアポンプ２３の逆転駆動を開始する。

インクポンプ１５の駆動を終了すると判断した場合（ステップＳ９：ＹＥＳ）、制御部５は、脈動対応圧力調整処理を終了する。

次に、上述した図５の脈動対応圧力調整処理が行われるインクポンプ１５の駆動時における加圧タンク１１、負圧タンク１４のインク量および圧力について、図６を参照して説明する。なお、図６では、インクポンプ１５が１周期分だけ駆動される場合の例を示している。

図６に示すように、インクポンプ１５の駆動が開始される時刻ｔ１において、負圧側エアポンプ２３の逆転駆動が開始される。インクポンプ１５の駆動が開始されると、インクポンプ１５によるインクの吸引工程が始まることで、負圧タンク１４のインクが流出してインク量が減少する。負圧タンク１４のインク量の減少は、負圧タンク１４内の圧力の低下を招く。これに対し、負圧側エアポンプ２３の逆転駆動により空気が流入することで、負圧タンク１４からのインクの流出による負圧の変動を打ち消す方向に負圧タンク１４内の負圧が調整され、図６に示すように、負圧タンク１４内の圧力変動が抑えられる。

インクポンプ１５によるインクの吸引工程が終了し、排出工程が開始される時刻ｔ２において、加圧側エアポンプ１９の逆転駆動が開始される。インクポンプ１５によるインクの排出工程により、加圧タンク１１のインク量が増加する。加圧タンク１１のインク量の増加は、加圧タンク１１内の圧力の上昇を招く。これに対し、加圧側エアポンプ１９の逆転駆動により空気が流出することで、加圧タンク１１へのインクの流入による正圧の変動を打ち消す方向に加圧タンク１１内の正圧が調整されて、図６に示すように、加圧タンク１１内の圧力変動が抑えられる。

このように、脈動対応圧力調整処理により、インクポンプ１５の駆動時における加圧タンク１１内、負圧タンク１４内の圧力変動が抑えられる。

前述したインクポンプ１５の駆動時以外の期間における圧力調整と、インクポンプ１５の駆動時における図５の脈動対応圧力調整処理とにより、インク循環動作中における加圧タンク１１内および負圧タンク１４内の圧力変動が抑えられる。これにより、図７に示すように、ノズル圧変動が抑えられる。

なお、図７は、インク循環動作を行うために加圧側エアポンプ１９および負圧側エアポンプ２３の正転駆動を開始した時点からの加圧タンク１１内の圧力、負圧タンク１４内の圧力、およびノズル圧の推移を示している。加圧タンク１１内、負圧タンク１４内の圧力がそれぞれの規定値に達した後は、ノズル圧が適正値を維持している。

ここで、上述した図５の脈動対応圧力調整処理とは異なり、インクポンプ１５の駆動時において、加圧側圧力センサ２２および負圧側圧力センサ２６の検出値に基づき、加圧側エアポンプ１９および負圧側エアポンプ２３を用いて圧力調整を行う場合の、加圧タンク１１、負圧タンク１４のインク量および圧力について、図８を参照して説明する。

この場合、図８に示すように、時刻ｔ１におけるインクポンプ１５の駆動開始後、吸引工程により負圧タンク１４内の圧力が低下したことが負圧側圧力センサ２６の検出値により確認されると、負圧側エアポンプ２３の逆転駆動が開始される。また、時刻ｔ２におけるインクポンプ１５の排出工程の開始後、加圧タンク１１内の圧力が上昇したことが加圧側圧力センサ２２の検出値により確認されると、加圧側エアポンプ１９の逆転駆動が開始される。

このため、負圧側エアポンプ２３の逆転駆動による圧力調整が開始される時刻ｔ１１は、インクポンプ１５の吸引工程が開始される時刻ｔ１より後となる。また、加圧側エアポンプ１９の逆転駆動による圧力調整が開始される時刻ｔ１２は、インクポンプ１５の排出工程が開始される時刻ｔ２より後となる。

このように、加圧側エアポンプ１９、負圧側エアポンプ２３による圧力調整の開始が、加圧タンク１１内、負圧タンク１４内の圧力変動の開始に対して遅れることで、図８に示すように、加圧タンク１１内の圧力および負圧タンク１４内の圧力が変動する。この結果、図９に示すように、ノズル圧変動が発生する。

以上説明したように、インクジェット印刷装置１では、制御部５は、インクポンプ１５の駆動時において、図５の脈動対応圧力調整処理を行う。具体的には、制御部５は、インクポンプ１５の駆動時において、インクポンプ１５の脈動における負圧タンク１４からのインクの吸引開始のタイミングで負圧側エアポンプ２３による圧力調整を開始させて、負圧タンク１４からのインクの流出による負圧の変動を打ち消す方向に負圧タンク１４内の負圧を調整する。また、制御部５は、加圧タンク１１へのインクの排出開始のタイミングで加圧側エアポンプ１９による圧力調整を開始させて、加圧タンク１１へのインクの流入による正圧の変動を打ち消す方向に加圧タンク１１内の正圧を調整する。

これにより、インクジェット印刷装置１では、インクポンプ１５の脈動に応じた加圧タンク１１内、負圧タンク１４内の圧力変動によるノズル圧変動を抑えることができる。この結果、印刷画質の低下を抑制できる。

（第２実施形態）
図１０は、第２実施形態に係るインクジェット印刷装置の概略構成図である。

図１０に示すように、第２実施形態に係るインクジェット印刷装置１Ａは、図１に示した第１実施形態のインクジェット印刷装置１に対し、インク循環部３をインク循環部３Ａに置き換えた構成である。

インク循環部３Ａは、図１におけるインク循環部３の加圧側エアポンプ１９、負圧側エアポンプ２３、および空気導管２７，３０を省略し、エアポンプ６１および空気導管６２を設けた構成である。

エアポンプ６１は、負圧タンク１４から加圧タンク１１へ空気を送る。エアポンプ６１の駆動により、加圧タンク１１に正圧が付与され、負圧タンク１４に負圧が付与される。すなわち、エアポンプ６１は、正圧付与手段としての機能と、負圧付与手段としての機能とを有する。エアポンプ６１は、空気導管６２の途中に配置されている。

空気導管６２は、エアポンプ６１により負圧タンク１４から加圧タンク１１へ送られる空気の流路を形成する。空気導管６２は、一端が負圧タンク１４の空気層に接続され、他端が加圧タンク１１の空気層に接続されている。

インクジェット印刷装置１Ａでは、インク循環しつつ印刷を行う際、制御部５は、エアポンプ６１を制御して、加圧タンク１１に正圧を付与するとともに負圧タンク１４に負圧を付与する。

インク循環しつつ印刷を行う際において、インクポンプ１５の駆動時以外の期間では、制御部５は、第１実施形態と同様に、加圧側圧力センサ２２および負圧側圧力センサ２６の検出値に基づく圧力調整を行う。この場合、制御部５は、加圧側圧力センサ２２および負圧側圧力センサ２６の検出値に応じて、エアポンプ６１の駆動、加圧タンク圧力調整弁２１および負圧タンク圧力調整弁２５の開閉を制御して、加圧タンク１１および負圧タンク１４の圧力を調整する。

一方、インクポンプ１５の駆動時には、制御部５は、加圧タンク圧力調整弁２１および負圧タンク圧力調整弁２５を用いた脈動対応圧力調整処理を行う。第２実施形態における脈動対応圧力調整処理では、加圧タンク圧力調整弁２１が正圧調整手段として機能し、負圧タンク圧力調整弁２５が負圧調整手段として機能する。

第２実施形態における脈動対応圧力調整処理について説明する。

図１１は、第２実施形態における脈動対応圧力調整処理のフローチャートである。図１１のフローチャートの処理は、インクポンプ１５の駆動が開始されることにより、開始となる。なお、インクジェット印刷装置１Ａにおいても、第１実施形態で説明した図２の液面維持制御によりインクポンプ１５の駆動が行われる。

図１１のステップＳ１１において、制御部５は、インクポンプ１５が駆動開始とともにインクの吸引を開始するタイミングで、負圧タンク圧力調整弁２５を開く。

なお、インクポンプ１５の駆動を開始する際に負圧タンク圧力調整弁２５が開いている場合は、制御部５は、引き続き負圧タンク圧力調整弁２５が開いた状態を維持する。また、インクポンプ１５の駆動を開始する際に加圧タンク圧力調整弁２１が開いている場合は、制御部５は、加圧タンク圧力調整弁２１を閉じる。

次いで、ステップＳ１２において、制御部５は、インクポンプ１５の脈動における排出開始タイミングになったか否かを判断する。排出開始タイミングになっていないと判断した場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、制御部５は、ステップＳ１２を繰り返す。

排出開始タイミングになったと判断した場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、ステップＳ１３において、制御部５は、負圧タンク圧力調整弁２５を閉じるとともに、加圧タンク圧力調整弁２１を開く。

次いで、ステップＳ１４において、制御部５は、インクポンプ１５の吸引開始タイミングになったか否かを判断する。吸引開始タイミングになっていないと判断した場合（ステップＳ１４：ＮＯ）、制御部５は、ステップＳ１４を繰り返す。

吸引開始タイミングになったと判断した場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、ステップＳ１５において、制御部５は、インクポンプ１５の駆動を終了するか否かを判断する。

インクポンプ１５の駆動を終了しないと判断した場合（ステップＳ１５：ＮＯ）、ステップＳ１６において、制御部５は、加圧タンク圧力調整弁２１を閉じるとともに、負圧タンク圧力調整弁２５を開く。この後、制御部５は、ステップＳ１２に戻る。

インクポンプ１５の駆動を終了すると判断した場合（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、ステップＳ１７において、制御部５は、加圧タンク圧力調整弁２１および負圧タンク圧力調整弁２５を閉じる。これにより、脈動対応圧力調整処理が終了となる。

次に、上述した図１１の脈動対応圧力調整処理が行われるインクポンプ１５の駆動時における加圧タンク１１、負圧タンク１４のインク量および圧力について、図１２を参照して説明する。なお、図１２では、インクポンプ１５が１周期分だけ駆動される場合の例を示している。

図１２に示すように、インクポンプ１５の駆動が開始され、吸引工程が開始される時刻ｔ１において、負圧タンク圧力調整弁２５が開かれる。これにより、空気導管３２を介して負圧タンク１４に空気が流入することで、負圧タンク１４からのインクの流出による負圧の変動を打ち消す方向に負圧タンク１４内の負圧が調整され、図１２に示すように、負圧タンク１４内の圧力変動が抑えられる。

インクポンプ１５によるインクの吸引工程が終了し、排出工程が開始される時刻ｔ２において、負圧タンク圧力調整弁２５が閉じられるとともに、加圧タンク圧力調整弁２１が開かれる。これにより、空気導管２９を介して加圧タンク１１から空気が流出することで、加圧タンク１１へのインクの流入による正圧の変動を打ち消す方向に加圧タンク１１内の正圧が調整されて、図１２に示すように、加圧タンク１１内の圧力変動が抑えられる。加圧タンク圧力調整弁２１は、インクポンプ１５の排出工程が終了する時刻ｔ３において閉じられる。

このように、脈動対応圧力調整処理により、インクポンプ１５の駆動時における加圧タンク１１内、負圧タンク１４内の圧力変動が抑えられる。

前述したインクポンプ１５の駆動時以外の期間における圧力調整と、インクポンプ１５の駆動時における図１１の脈動対応圧力調整処理とにより、インク循環動作中における加圧タンク１１内および負圧タンク１４内の圧力変動が抑えられる。これにより、第２実施形態においても、図７のようにノズル圧変動が抑えられる。

ここで、上述した図１１の脈動対応圧力調整処理とは異なり、インクポンプ１５の駆動時において、加圧側圧力センサ２２および負圧側圧力センサ２６の検出値に基づき、加圧タンク圧力調整弁２１および負圧タンク圧力調整弁２５を用いて圧力調整を行う場合の、加圧タンク１１、負圧タンク１４のインク量および圧力について、図１３を参照して説明する。

この場合、図１３に示すように、時刻ｔ１におけるインクポンプ１５の駆動開始後、吸引工程により負圧タンク１４内の圧力が低下したことが負圧側圧力センサ２６の検出値により確認されると、負圧タンク圧力調整弁２５が開かれる。また、時刻ｔ２におけるインクポンプ１５の排出工程の開始後、加圧タンク１１内の圧力が上昇したことが加圧側圧力センサ２２の検出値により確認されると、加圧タンク圧力調整弁２１が開かれる。

このため、負圧タンク圧力調整弁２５の開放による圧力調整が開始される時刻ｔ１１は、インクポンプ１５の吸引工程が開始される時刻ｔ１より後となる。また、加圧タンク圧力調整弁２１の開放による圧力調整が開始される時刻ｔ１２は、インクポンプ１５の排出工程が開始される時刻ｔ２より後となる。

このように、加圧タンク圧力調整弁２１、負圧タンク圧力調整弁２５による圧力調整の開始が、加圧タンク１１内、負圧タンク１４内の圧力変動の開始に対して遅れることで、図１３に示すように、加圧タンク１１内の圧力および負圧タンク１４内の圧力が変動する。この結果、図９に示したようにノズル圧変動が発生する。

以上説明したように、インクジェット印刷装置１Ａでは、制御部５は、インクポンプ１５の駆動時において、図１１の脈動対応圧力調整処理を行う。具体的には、制御部５は、インクポンプ１５の駆動時において、インクポンプ１５の脈動における負圧タンク１４からのインクの吸引開始のタイミングで負圧タンク圧力調整弁２５による圧力調整を開始させて、負圧タンク１４からのインクの流出による負圧の変動を打ち消す方向に負圧タンク１４内の負圧を調整する。また、制御部５は、加圧タンク１１へのインクの排出開始のタイミングで加圧タンク圧力調整弁２１による圧力調整を開始させて、加圧タンク１１へのインクの流入による正圧の変動を打ち消す方向に加圧タンク１１内の正圧を調整する。

これにより、インクジェット印刷装置１Ａでも、インクポンプ１５の脈動に応じた加圧タンク１１内、負圧タンク１４内の圧力変動によるノズル圧変動を抑えることができる。この結果、印刷画質の低下を抑制できる。
（その他の実施形態）
上述のように、本発明は第１および第２実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。

上述の第１実施形態のインクジェット印刷装置１において、第２実施形態と同様の、加圧タンク圧力調整弁２１および負圧タンク圧力調整弁２５を用いた脈動対応圧力調整処理を行ってもよい。

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

１，１Ａ インクジェット印刷装置
２ インクジェットヘッド
３，３Ａ インク循環部
４ インク補給部
５ 制御部
１１ 加圧タンク
１２ 分配器
１３ 集合器
１４ 負圧タンク
１５ インクポンプ
１６〜１８ インク導管
１９ 加圧側エアポンプ
２０ 加圧タンク大気開放弁
２１ 加圧タンク圧力調整弁
２２ 加圧側圧力センサ
２３ 負圧側エアポンプ
２４ 負圧タンク大気開放弁
２５ 負圧タンク圧力調整弁
２６ 負圧側圧力センサ
２７〜３２，６２ 空気導管
６１ エアポンプ

Claims (1)

1. インクを吐出するノズルを有するインクジェットヘッドと、
   前記インクジェットヘッドに供給するインクを貯留する加圧タンクと、
   前記インクジェットヘッドで消費されなかったインクを受け取る負圧タンクと、
   前記加圧タンクに正圧を付与する正圧付与手段と、
   前記負圧タンクに負圧を付与する負圧付与手段と、
   前記負圧タンクから前記加圧タンクへインクを送るインクポンプと、
   前記加圧タンク内の正圧を調整する正圧調整手段と、
   前記負圧タンク内の負圧を調整する負圧調整手段と、
   前記インクポンプの駆動時において、前記インクポンプの脈動における前記負圧タンクからのインクの吸引開始のタイミングで前記負圧調整手段による圧力調整を開始させて、前記負圧タンクからのインクの流出による負圧の変動を打ち消す方向に前記負圧タンク内の負圧を調整し、前記加圧タンクへのインクの排出開始のタイミングで前記正圧調整手段による圧力調整を開始させて、前記加圧タンクへのインクの流入による正圧の変動を打ち消す方向に前記加圧タンク内の正圧を調整する制御手段と
   を備えることを特徴とするインクジェット印刷装置。