JP2018202612A - インクジェット印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷画質の低下を軽減できるインクジェット印刷装置を提供する。【解決手段】インクカートリッジ７６は、負圧タンク２４へインクを送るためのインク補給管７８を介して負圧タンク２４に接続された、インクを保持するインクパック８２と、インクパック８２に隣接して配置され、エアパック連通管７９を介して加圧タンク２１内の空気層３１に連通された、インクパック８２を押圧するエアパック８３とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、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ジェット印刷装置に関する。

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。例えば、特許文献１には、加圧タンクとインクジェットヘッドと負圧タンクとの間で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ジェット印刷装置が開示されている。

このインクジェット印刷装置では、加圧タンク、負圧タンクにそれぞれ正圧、負圧を生成する。これにより、加圧タンクからインクジェットヘッドを介して負圧タンクへインクが送液される。インクジェットヘッドでは、加圧タンクから送液されたインクの一部が吐出される。負圧タンクから加圧タンクへは、インクポンプによりインクが送液される。このようにして、インク循環および印刷が行われる。循環するインク量が減少してくると、インクカートリッジから負圧タンクにインクが補給される。

特開２０１６−１３６４８号公報

上述したインクジェット印刷装置では、インク循環およびインク補給による加圧タンク、負圧タンクに対するインクの流入および流出により、加圧タンク、負圧タンクにおけるインクの液面変動が生じる。加圧タンク、負圧タンクにおけるインクの液面変動は、加圧タンク、負圧タンクの圧力変動を招く。加圧タンク、負圧タンクの圧力変動が生じると、インクジェットヘッドのノズル圧変動が生じ、それによりインク吐出量のばらつきが生じて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、印刷画質の低下を軽減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、本発明のインクジェット印刷装置は、インクジェットヘッド、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第１インクタンク、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第２インクタンク、前記第１インクタンクと前記インクジェットヘッドと前記第２インクタンクとの間でインクの循環を行うための循環経路を有し、前記循環経路に沿ってインク循環させつつ前記インクジェットヘッドからインクを吐出して印刷を行う印刷部と、前記印刷部におけるインク循環のための正圧、負圧をそれぞれ前記第１インクタンク、前記第２インクタンクに付与する圧力生成部と、インクを保持するインクカートリッジを有し、前記インクカートリッジから前記第２インクタンクにインクを補給するインク補給部とを備え、前記インクカートリッジは、前記第２インクタンクへインクを送るためのインク補給経路を介して前記第２インクタンクに接続された、インクを保持するインクパックと、前記インクパックに隣接して配置され、中空状の空気経路を介して前記第１インクタンク内の空気層に連通された、前記インクパックを押圧するエアパックとを備えることを特徴とする。

本発明のインクジェット印刷装置によれば、印刷画質の低下を軽減できる。

実施の形態に係るインクジェット印刷装置の構成を示すブロック図である。 図１に示すインクジェット印刷装置の印刷部、圧力生成部、およびインク補給部の概略構成図である。 図１に示すインクジェット印刷装置の動作を説明するためのフローチャートである。 液面維持制御の説明図である。 圧力制御の説明図である。

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。

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。

図１は、本発明の実施の形態に係るインクジェット印刷装置の構成を示すブロック図である。図２は、図１に示すインクジェット印刷装置の印刷部、圧力生成部、およびインク補給部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２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、本実施の形態に係るインクジェット印刷装置１は、４つの印刷部２と、圧力生成部３と、４つのインク補給部４と、搬送部５と、制御部６とを備える。

印刷部２は、インクを循環させつつ、搬送部５により搬送される用紙にインクを吐出して画像を印刷する。４つの印刷部２は、それぞれ異なる色（例えば、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）のインクを吐出する。４つの印刷部２は、吐出するインクの色が異なる以外は、いずれも同じ構成を有する。

図２に示すように、印刷部２は、インクジェットヘッド１１と、インク循環部１２とを備える。

インクジェットヘッド１１は、インク循環部１２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１１は、複数のヘッドモジュール１６を有する。

ヘッドモジュール１６は、インクを貯留するインクチャンバ（図示せず）と、インクを吐出する複数のノズル（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１２は、インクを循環させつつインクジェットヘッド１１にインクを供給する。インク循環部１２は、加圧タンク（請求項の第１インクタンクに相当）２１と、分配器２２と、集合器２３と、負圧タンク（請求項の第２インクタンクに相当）２４と、インクポンプ２５と、インク温度調整部２６と、インク温度センサ２７と、インク循環管２８〜３０とを備える。

加圧タンク２１は、インクジェットヘッド１１に供給するインクを貯留する。加圧タンク２１のインクは、インク循環管２８および分配器２２を介してインクジェットヘッド１１に供給される。加圧タンク２１内には、インク液面上に空気層３１が形成されている。加圧タンク２１は、後述の加圧側連通管５２を介して、後述の加圧共通気室５１に連通されている。加圧タンク２１は、インクジェットヘッド１１より低い位置（下方）に配置されている。

加圧タンク２１には、加圧タンク液面センサ３２と、インクフィルタ３３とが設けられている。

加圧タンク液面センサ３２は、加圧タンク２１内のインク液面の高さが所定の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３２は、加圧タンク２１内のインク液面の高さが基準高さ以上である場合、「オン」を示す信号を出力する。また、加圧タンク液面センサ３２は、加圧タンク２１内のインク液面の高さが基準高さ未満である場合、「オフ」を示す信号を出力する。

インクフィルタ３３は、インク内のゴミ等を除去する。

分配器２２は、インク循環管２８を介して加圧タンク２１から供給されるインクを、インクジェットヘッド１１の各ヘッドモジュール１６に分配する。

集合器２３は、インクジェットヘッド１１で消費されなかったインクを各ヘッドモジュール１６から集める。集合器２３により集められたインクは、インク循環管２９を介して負圧タンク２４へと流れる。

負圧タンク２４は、インクジェットヘッド１１で消費されなかったインクを集合器２３から受け取って貯留する。また、負圧タンク２４は、後述するインク補給部４のインクカートリッジ７６から補給されるインクを貯留する。負圧タンク２４内には、インク液面上に空気層３６が形成されている。負圧タンク２４は、後述の負圧側連通管５９を介して、後述の負圧共通気室５８に連通されている。負圧タンク２４は、加圧タンク２１と同じ高さに配置されている。

負圧タンク２４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２４内のインク液面の高さが所定の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２４内のインク液面の高さが基準高さ以上である場合、「オン」を示す信号を出力する。また、負圧タンク液面センサ３７は、負圧タンク２４内のインク液面の高さが基準高さ未満である場合、「オフ」を示す信号を出力する。

インクポンプ２５は、負圧タンク２４から加圧タンク２１へインクを送液する。インクポンプ２５は、インク循環管３０の途中に設けられている。

インク温度調整部２６は、インク循環部１２におけるインクの温度を調整する。インク温度調整部２６は、インク循環管２８の途中に設けられている。インク温度調整部２６は、ヒータ４１と、ヒータ温度センサ４２と、ヒートシンク４３と、冷却ファン４４とを備える。

ヒータ４１は、インク循環管２８内のインクを加熱する。ヒータ温度センサ４２は、ヒータ４１の温度を検出する。ヒートシンク４３は、放熱によりインク循環管２８内のインクを冷却する。冷却ファン４４は、ヒートシンク４３に冷却風を送る。

インク温度センサ２７は、インク循環部１２におけるインクの温度を検出する。インク温度センサ２７は、インク循環管２８の途中に設けられている。

インク循環管２８は、加圧タンク２１と分配器２２とを接続する。インク循環管２８の一部は、ヒータ４１を経由する部分とヒートシンク４３を経由する部分とに分岐している。インク循環管２８には、加圧タンク２１から分配器２２に向かってインクが流れる。インク循環管２９は、集合器２３と負圧タンク２４とを接続する。インク循環管２９には、集合器２３から負圧タンク２４に向かってインクが流れる。インク循環管３０は、負圧タンク２４と加圧タンク２１とを接続する。インク循環管３０には、負圧タンク２４から加圧タンク２１に向かってインクが流れる。インク循環管２８〜３０と分配器２２と集合器２３とにより、加圧タンク２１とインクジェットヘッド１１と負圧タンク２４との間でインクを循環させる循環経路が構成される。

圧力生成部３は、各印刷部２の加圧タンク２１および負圧タンク２４にインク循環のための圧力を生成する。圧力生成部３は、加圧共通気室５１と、４本の加圧側連通管５２と、加圧側大気開放弁５３と、加圧側大気開放管５４と、加圧側圧力調整弁５５と、加圧側圧力調整管５６と、加圧側圧力センサ５７と、負圧共通気室５８と、４本の負圧側連通管５９と、負圧側大気開放弁６０と、負圧側大気開放管６１と、負圧側圧力調整弁６２と、負圧側圧力調整管６３と、負圧側圧力センサ６４と、エアポンプ６５と、エアポンプ用配管６６と、合流管６７と、エアフィルタ６８と、オーバーフローパン６９とを備える。

加圧共通気室５１は、各印刷部２の加圧タンク２１の圧力を等しくするための気室である。加圧共通気室５１は、４本の加圧側連通管５２を介して４つの印刷部２の加圧タンク２１の空気層３１と連通されている。これにより、各印刷部２の加圧タンク２１どうしが、加圧共通気室５１および加圧側連通管５２を介して連通されている。

加圧側連通管５２は、加圧共通気室５１と加圧タンク２１の空気層３１とを連通させる。４本の加圧側連通管５２は、各印刷部２に１本ずつ対応して設けられている。加圧側連通管５２は、一端が加圧共通気室５１に接続され、他端が加圧タンク２１の空気層３１に接続されている。

加圧側大気開放弁５３は、加圧共通気室５１を介して加圧タンク２１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、加圧側大気開放管５４内の空気の流路を開閉する。加圧側大気開放弁５３は、加圧側大気開放管５４の途中に設けられている。

加圧側大気開放管５４は、加圧共通気室５１を介して加圧タンク２１を大気開放するための空気の流路を形成する。加圧側大気開放管５４は、一端が加圧共通気室５１に接続され、他端が合流管６７に接続されている。

加圧側圧力調整弁５５は、加圧共通気室５１および加圧タンク２１の圧力を調整するために、加圧側圧力調整管５６内の空気の流路を開閉する。加圧側圧力調整弁５５は、加圧側圧力調整管５６の途中に設けられている。

加圧側圧力調整管５６は、加圧共通気室５１および加圧タンク２１の圧力調整のための空気の流路を形成する。加圧側圧力調整管５６は、加圧側大気開放管５４、負圧側大気開放管６１、および合流管６７より流路抵抗が大きいパイプからなる。具体的には、加圧側圧力調整管５６は、加圧側大気開放管５４、負圧側大気開放管６１、および合流管６７より細いパイプからなる。加圧側圧力調整管５６は、一端が加圧共通気室５１に接続され、他端が合流管６７に接続されている。

加圧側圧力センサ５７は、加圧共通気室５１内の圧力を検出する。加圧共通気室５１内の圧力は、各印刷部２の加圧タンク２１内の圧力と等しい。加圧共通気室５１と各印刷部２の加圧タンク２１の空気層３１とが連通されているためである。

負圧共通気室５８は、各印刷部２の負圧タンク２４の圧力を等しくするための気室である。負圧共通気室５８は、４本の負圧側連通管５９を介して４つの印刷部２の負圧タンク２４の空気層３６と連通されている。これにより、各印刷部２の負圧タンク２４どうしが、負圧共通気室５８および負圧側連通管５９を介して連通されている。

負圧側連通管５９は、負圧共通気室５８と負圧タンク２４の空気層３６とを連通させる。４本の負圧側連通管５９は、各印刷部２に１本ずつ対応して設けられている。負圧側連通管５９は、一端が負圧共通気室５８に接続され、他端が負圧タンク２４の空気層３６に接続されている。

負圧側大気開放弁６０は、負圧共通気室５８を介して負圧タンク２４を密閉状態と大気開放状態との間で切り替えるために、負圧側大気開放管６１内の空気の流路を開閉する。負圧側大気開放弁６０は、負圧側大気開放管６１の途中に設けられている。

負圧側大気開放管６１は、負圧共通気室５８を介して負圧タンク２４を大気開放するための空気の流路を形成する。負圧側大気開放管６１は、一端が負圧共通気室５８に接続され、他端が合流管６７に接続されている。

負圧側圧力調整弁６２は、負圧共通気室５８および負圧タンク２４の圧力を調整するために、負圧側圧力調整管６３内の空気の流路を開閉する。負圧側圧力調整弁６２は、負圧側圧力調整管６３の途中に設けられている。

負圧側圧力調整管６３は、負圧共通気室５８および負圧タンク２４の圧力調整のための空気の流路を形成する。負圧側圧力調整管６３は、加圧側大気開放管５４、負圧側大気開放管６１、および合流管６７より流路抵抗が大きいパイプからなる。具体的には、負圧側圧力調整管６３は、加圧側大気開放管５４、負圧側大気開放管６１、および合流管６７より細いパイプからなる。負圧側圧力調整管６３は、一端が負圧共通気室５８に接続され、他端が合流管６７に接続されている。

負圧側圧力センサ６４は、負圧共通気室５８内の圧力を検出する。負圧共通気室５８内の圧力は、各印刷部２の負圧タンク２４内の圧力と等しい。負圧共通気室５８と各印刷部２の負圧タンク２４の空気層３６とが連通されているためである。

エアポンプ６５は、負圧共通気室５８を介して各印刷部２の負圧タンク２４から空気を吸引するとともに、加圧共通気室５１を介して各印刷部２の加圧タンク２１へ空気を送る。エアポンプ６５は、エアポンプ用配管６６の途中に設けられている。

エアポンプ用配管６６は、エアポンプ６５により負圧共通気室５８から加圧共通気室５１へ送られる空気の流路を形成する。エアポンプ用配管６６は、一端が加圧共通気室５１に接続され、他端が負圧共通気室５８に接続されている。

合流管６７は、一端がオーバーフローパン６９に接続され、他端（上端）がエアフィルタ６８を介して大気に通じている。合流管６７のオーバーフローパン６９側の端は、通常時は、後述のオーバーフローボール７１により閉鎖されている。合流管６７には、加圧側大気開放管５４、加圧側圧力調整管５６、負圧側大気開放管６１、および負圧側圧力調整管６３が接続されている。これにより、加圧側大気開放管５４、加圧側圧力調整管５６、負圧側大気開放管６１、および負圧側圧力調整管６３が大気に連通される。

エアフィルタ６８は、合流管６７への空気中のゴミ等の進入を防止する。エアフィルタ６８は、合流管６７の上端に設置されている。

オーバーフローパン６９は、例えば後述するインク補給弁７７の異常により、加圧タンク２１、負圧タンク２４からインクが溢れ、さらに加圧共通気室５１、負圧共通気室５８からもインクが溢れ出た場合に、合流管６７を流れてくるインクを受け取る。

オーバーフローパン６９には、オーバーフローボール７１が設けられている。オーバーフローボール７１は、オーバーフローパン６９にインクがない場合に、オーバーフローパン６９の底面に開口する合流管６７の端を閉鎖し、合流管６７への外部の空気の流入を防ぐものである。合流管６７からオーバーフローパン６９へインクが流れてくると、オーバーフローボール７１は浮き上がり、オーバーフローパン６９にインクが流入できる。

また、オーバーフローパン６９には、オーバーフロー液面センサ７２が設けられている。オーバーフロー液面センサ７２は、オーバーフローパン６９内のインク液面の高さが所定高さに達しているか否かを検出するためのものである。

オーバーフローパン６９は、廃液タンク（図示せず）に接続されており、オーバーフロー液面センサ７２がオンになると、廃液タンクへインクが排出されるようになっている。

インク補給部４は、印刷部２のインク循環部１２の負圧タンク２４にインクを補給する。４つのインク補給部４は、４つの印刷部２に１つずつ対応して設けられている。インク補給部４は、インクカートリッジ７６と、インク補給弁７７と、インク補給管（請求項のインク補給経路に相当）７８と、エアパック連通管（請求項の空気経路に相当）７９とを備える。

インクカートリッジ７６は、インクジェットヘッド１１による印刷に用いるインクを保持している。インクカートリッジ７６は、加圧タンク２１および負圧タンク２４より高い位置（上方）に配置されている。インクカートリッジ７６は、筐体８１と、インクパック８２と、エアパック８３とを備える。

筐体８１は、インクパック８２およびエアパック８３を収容する。筐体８１は、中空状の箱状に形成されている。

インクパック８２は、負圧タンク２４に補給するインクを保持する。インクパック８２は、フィルム等の可撓性を有する素材で袋状に形成されている。インクパック８２は、筐体８１内に配置されている。インクパック８２は、インク補給管７８を介して負圧タンク２４に接続されている。

エアパック８３は、空気を貯留し、空気圧によりインクパック８２を押圧するものである。また、エアパック８３は、加圧タンク２１のエアバッファとしての機能も有する。エアパック８３は、フィルム等の可撓性を有する素材で袋状に形成されている。エアパック８３は、インクパック８２に隣接して筐体８１内に配置されている。エアパック８３は、エアパック連通管７９を介して加圧タンク２１内の空気層３１に連通されている。このため、エアパック８３内の圧力は、加圧タンク２１内の圧力と等しくなる。なお、エアパック８３は、インクパック８２と一体成形されていてもよい。

インク補給弁７７は、インク補給管７８内のインクの流路を開閉する。負圧タンク２４へインクを補給する際、インク補給弁７７が開放される。

インク補給管７８は、インクカートリッジ７６から負圧タンク２４へインクを送るためのインクの経路を形成する。インク補給管７８は、一端がインクカートリッジ７６のインクパック８２に接続され、他端が負圧タンク２４に接続されている。

エアパック連通管７９は、エアパック８３の内部空間と加圧タンク２１内の空気層３１とを連通させるための中空状のチューブである。エアパック連通管７９は、一端がインクカートリッジ７６のエアパック８３に接続され、他端が加圧タンク２１内の空気層３１に接続されている。

搬送部５は、給紙台（図示せず）から用紙を取り出し、その用紙を搬送経路に沿って搬送する。搬送部５は、用紙を搬送するためのローラ、ローラを駆動させるモータ（いずれも図示せず）等を有する。

制御部６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６は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク等を備えて構成される。

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。

図３は、インクジェット印刷装置１の動作を説明するためのフローチャートである。図３のフローチャートの処理は、インクジェット印刷装置１に印刷ジョブが入力されることにより開始となる。

図３のステップＳ１において、制御部６は、液面維持制御を開始する。液面維持制御は、加圧タンク２１および負圧タンク２４の液面を基準高さ付近に維持するための、加圧タンク２１および負圧タンク２４の液面高さに応じたインクポンプ２５およびインク補給弁７７の制御である。

具体的には、図４に示すように、加圧タンク液面センサ３２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６は、インクポンプ２５をオフとし、インク補給弁７７を閉鎖する。加圧タンク液面センサ３２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６は、インクポンプ２５をオフとし、インク補給弁７７を閉鎖する。

加圧タンク液面センサ３２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６は、インクポンプ２５をオンとし、インク補給弁７７を閉鎖する。

加圧タンク液面センサ３２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６は、インクポンプ２５をオフとし、インク補給弁７７を開放する。

図３に戻り、ステップＳ２において、制御部６は、加圧側大気開放弁５３および負圧側大気開放弁６０を閉鎖する。これにより、各印刷部２の加圧タンク２１が加圧共通気室５１等を介して密閉状態となり、各印刷部２の負圧タンク２４が負圧共通気室５８等を介して密閉状態となる。

ここで、インクジェット印刷装置１に印刷ジョブが入力される前の待機中は、加圧側大気開放弁５３および負圧側大気開放弁６０は開放され、加圧側圧力調整弁５５および負圧側圧力調整弁６２は閉鎖されている。また、インク補給弁７７は閉鎖されている。なお、ステップＳ２の加圧側大気開放弁５３および負圧側大気開放弁６０の閉鎖後に液面維持制御開始としてもよい。

次いで、ステップＳ３において、制御部６は、圧力制御を開始する。圧力制御は、インク循環のために加圧タンク２１および負圧タンク２４にそれぞれの設定圧Ｐｋｓ，Ｐｆｓを生成し、それらを維持するための、エアポンプ６５、加圧側圧力調整弁５５、および負圧側圧力調整弁６２の制御である。ここで、設定圧Ｐｋｓ，Ｐｆｓは、インクを所定の流量で循環させつつインクジェットヘッド１１のノズル圧を適正値にするための圧力値として予め設定されたものである。加圧タンク２１の設定圧Ｐｋｓは正圧であり、負圧タンク２４の設定圧Ｐｆｓは負圧である。

圧力制御におけるエアポンプ６５、加圧側圧力調整弁５５、および負圧側圧力調整弁６２の制御は、加圧側圧力センサ５７の検出値Ｐｋおよび負圧側圧力センサ６４の検出値Ｐｆに応じて行われる。

具体的には、図５に示すように、Ｐｋ＜Ｐｋｓかつ|Ｐｆ|＜|Ｐｆｓ|の場合、制御部６は、加圧側圧力調整弁５５および負圧側圧力調整弁６２を閉鎖し、エアポンプ６５をオンとする。これにより、ともに密閉状態の負圧タンク２４から加圧タンク２１へエアポンプ６５により空気が送られることで、負圧タンク２４の圧力が低下し、加圧タンク２１の圧力が上昇する。

Ｐｋ≧Ｐｋｓかつ|Ｐｆ|＜|Ｐｆｓ|の場合、制御部６は、加圧側圧力調整弁５５を開放し、負圧側圧力調整弁６２を閉鎖する。また、制御部６は、エアポンプ６５をオンとする。これにより、加圧側圧力調整管５６を介して加圧タンク２１から空気が流出することで、加圧タンク２１の圧力が低下する。また、密閉状態の負圧タンク２４からエアポンプ６５により空気が吸引されることで、負圧タンク２４の圧力が低下する。

Ｐｋ＜Ｐｋｓかつ|Ｐｆ|≧|Ｐｆｓ|の場合、制御部６は、加圧側圧力調整弁５５を閉鎖し、負圧側圧力調整弁６２を開放する。また、制御部６は、エアポンプ６５をオンとする。これにより、密閉状態の加圧タンク２１にエアポンプ６５により空気が送られることで、加圧タンク２１の圧力が上昇する。また、負圧側圧力調整管６３を介して負圧タンク２４に空気が流入することで、負圧タンク２４の圧力が上昇する。

Ｐｋ≧Ｐｋｓかつ|Ｐｆ|≧|Ｐｆｓ|の場合、制御部６は、加圧側圧力調整弁５５および負圧側圧力調整弁６２を開放し、エアポンプ６５をオフとする。これにより、加圧側圧力調整管５６を介して加圧タンク２１から空気が流出することで、加圧タンク２１の圧力が低下する。また、負圧側圧力調整管６３を介して負圧タンク２４に空気が流入することで、負圧タンク２４の圧力が上昇する。

ここで、圧力制御の開始時は、加圧タンク２１および負圧タンク２４の圧力は大気圧である。このため、Ｐｋ＜Ｐｋｓかつ|Ｐｆ|＜|Ｐｆｓ|になっている。したがって、制御部６は、圧力制御を開始すると、エアポンプ６５の駆動を開始させる。エアポンプ６５の駆動により、負圧共通気室５８から加圧共通気室５１へ空気が送られる。これにより、負圧共通気室５８および負圧タンク２４が減圧され、加圧共通気室５１および加圧タンク２１が加圧されることで、加圧タンク２１からインクジェットヘッド１１へ向けてインクが流れ始める。ここで、加圧タンク２１の加圧とともにエアパック８３も加圧され、エアパック８３は膨らむ。

圧力制御の開始後、図３のステップＳ４において、制御部６は、加圧側圧力センサ５７の検出値Ｐｋおよび負圧側圧力センサ６４の検出値Ｐｆに基づき、加圧タンク２１および負圧タンク２４にそれぞれの設定圧Ｐｋｓ，Ｐｆｓが生成されたか否かを判断する。加圧タンク２１および負圧タンク２４の少なくともいずれか一方にそれぞれの設定圧Ｐｋｓ，Ｐｆｓが生成されていないと判断した場合（ステップＳ４：ＮＯ）、制御部６は、ステップＳ４を繰り返す。

加圧タンク２１および負圧タンク２４にそれぞれの設定圧Ｐｋｓ，Ｐｆｓが生成されたと判断した場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、ステップＳ５において、制御部６は、印刷ジョブの実行を開始する。具体的には、制御部６は、印刷ジョブに基づき、搬送部５により搬送される用紙にインクジェットヘッド１１からインクを吐出させて画像を印刷させる。

印刷ジョブの実行中は、加圧タンク２１からインクジェットヘッド１１へインクが供給され、インクジェットヘッド１１で消費されなかったインクが負圧タンク２４に回収される。加圧タンク液面センサ３２がオフで負圧タンク液面センサ３７がオンの状態になると、液面維持制御により、インクポンプ２５が負圧タンク２４から加圧タンク２１へインクを送る。負圧タンク２４から加圧タンク２１へ送られたインクは、加圧タンク２１からインクジェットヘッド１１へ供給されることで、印刷に用いられる。このようにして、印刷部２において、循環経路に沿ってインク循環させつつ、インクジェットヘッド１１からインクを吐出して印刷が行われる。

また、印刷ジョブの実行中において、加圧タンク液面センサ３２および負圧タンク液面センサ３７がともにオフになると、液面維持制御により、インク補給弁７７が開放され、インクカートリッジ７６のインクパック８２から負圧タンク２４にインクが補給される。

ここで、インクカートリッジ７６では、加圧タンク２１とともに加圧されているエアパック８３が、空気圧によりインクパック８２を押圧する。インク補給弁７７が開放されると、インクパック８２の押圧力によりインクパック８２からインクが押し出されて負圧タンク２４へ供給される。

また、印刷ジョブの実行中において、制御部６は、インク温度センサ２７の検出温度が適正温度範囲内を維持するように、インク温度調整部２６を制御してインク温度の調整を行う。

印刷ジョブの実行開始後、ステップＳ６において、制御部６は、印刷ジョブが終了したか否かを判断する。印刷ジョブが終了していないと判断した場合（ステップＳ６：ＮＯ）、制御部６は、ステップＳ６を繰り返す。

印刷ジョブが終了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６は、圧力制御を終了する。ここで、エアポンプ６５が駆動中の場合、制御部６は、それを停止させる。また、加圧側圧力調整弁５５および負圧側圧力調整弁６２の少なくともいずれかが開放されている場合、制御部６は、開放されているものを閉鎖する。

次いで、ステップＳ８において、制御部６は、加圧側大気開放弁５３および負圧側大気開放弁６０を開放する。これにより、加圧タンク２１が加圧共通気室５１を介して大気開放され、負圧タンク２４が負圧共通気室５８を介して大気開放される。

次いで、ステップＳ９において、制御部６は、液面維持制御を終了する。これにより、インク循環部１２におけるインク循環が終了し、一連の動作が終了となる。

以上説明したように、インクジェット印刷装置１は、インクカートリッジ７６の筐体８１内に、加圧タンク２１に連通され、インクパック８２を押圧するエアパック８３を備える。これにより、加圧タンク２１とともに加圧されるエアパック８３の空気圧によりインクパック８２からインクが押し出されるので、エアパック８３がない場合よりも、インク補給に要する時間を短縮できる。これにより、負圧タンク２４にインク補給を行う際に、インク液面の高さを基準高さより低い状態から短時間で基準高さに戻せるため、負圧タンク２４内のインク液面が基準高さからずれている時間を短縮できる。このため、負圧タンク２４の圧力の設定圧Ｐｆｓからのずれが短時間で修復される。この結果、インクジェットヘッド１１のノズル圧の適正値からの変動を抑制できる。

また、エアパック８３が加圧タンク２１に対するエアバッファとして機能するので、加圧タンク２１の圧力変動を軽減できる。このため、インクジェットヘッド１１のノズル圧変動を軽減できる。

このように、インクジェット印刷装置１によれば、インクジェットヘッド１１のノズル圧変動を軽減できるので、ノズル圧変動によりインク吐出量がばらつくことによる印刷画質の低下を軽減できる。

また、インクジェット印刷装置１では、エアパック８３がインクパック８２を押圧することで、インクパック８２に残存するインクを低減できる。

また、インクジェット印刷装置１では、エアパック８３をインクカートリッジ７６の筐体８１内に配置したので、装置の大型化を抑えつつ、加圧タンク２１に対するエアバッファを設けることができる。

本発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

［付記］
本出願は、以下の発明を開示する。

（付記１）
インクジェットヘッド、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第１インクタンク、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第２インクタンク、前記第１インクタンクと前記インクジェットヘッドと前記第２インクタンクとの間でインクの循環を行うための循環経路を有し、前記循環経路に沿ってインク循環させつつ前記インクジェットヘッドからインクを吐出して印刷を行う印刷部と、
前記印刷部におけるインク循環のための正圧、負圧をそれぞれ前記第１インクタンク、前記第２インクタンクに付与する圧力生成部と、
インクを保持するインクカートリッジを有し、前記インクカートリッジから前記第２インクタンクにインクを補給するインク補給部とを備え、
前記インクカートリッジは、
前記第２インクタンクへインクを送るためのインク補給経路を介して前記第２インクタンクに接続された、インクを保持するインクパックと、
前記インクパックに隣接して配置され、中空状の空気経路を介して前記第１インクタンク内の空気層に連通された、前記インクパックを押圧するエアパックと
を備えることを特徴とするインクジェット印刷装置。

１ インクジェット印刷装置
２ 印刷部
３ 圧力生成部
４ インク補給部
５ 搬送部
６ 制御部
１１ インクジェットヘッド
１２ インク循環部
２１ 加圧タンク
２２ 分配器
２３ 集合器
２４ 負圧タンク
２５ インクポンプ
２８〜３０ インク循環管
７６ インクカートリッジ
７７ インク補給弁
７８ インク補給管
７９ エアパック連通管
８１ 筐体
８２ インクパック
８３ エアパック

Claims (1)

1. インクジェットヘッド、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第１インクタンク、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第２インクタンク、前記第１インクタンクと前記インクジェットヘッドと前記第２インクタンクとの間でインクの循環を行うための循環経路を有し、前記循環経路に沿ってインク循環させつつ前記インクジェットヘッドからインクを吐出して印刷を行う印刷部と、
   前記印刷部におけるインク循環のための正圧、負圧をそれぞれ前記第１インクタンク、前記第２インクタンクに付与する圧力生成部と、
   インクを保持するインクカートリッジを有し、前記インクカートリッジから前記第２インクタンクにインクを補給するインク補給部とを備え、
   前記インクカートリッジは、
   前記第２インクタンクへインクを送るためのインク補給経路を介して前記第２インクタンクに接続された、インクを保持するインクパックと、
   前記インクパックに隣接して配置され、中空状の空気経路を介して前記第１インクタンク内の空気層に連通された、前記インクパックを押圧するエアパックと
   を備えることを特徴とするインクジェット印刷装置。