JP2023139439A - インクジェット印刷装置、および、インクジェット印刷方法 - Google Patents

Abstract

【課題】圧力の変動を抑制して、均一な印刷品質を実現するための技術である。【解決手段】インクジェット印刷装置は、インクを吐出するためのヘッドと、ヘッドにインクを供給するための供給タンクと、ヘッドからインクを回収し、かつ、インクを供給タンクへ循環させるための循環タンクと、ヘッドと供給タンクと循環タンクとを結ぶ経路であるインク流路における圧力の変化を検出するための検出部と、検出部において検出された圧力の変化を打ち消す方向に、供給タンクの内圧を制御するための制御部とを備える。【選択図】図４

Description

本願明細書に開示される技術は、インクジェット印刷技術に関するものである。

従来から、インクジェット方式で印刷を行うインクジェット印刷装置が使われている。

インクジェット印刷装置では、インクの乾燥または沈降などを抑制するために、たとえば、インクを供給タンクと循環タンクとの間で循環させつつヘッドへ供給するものがある（たとえば、特許文献１を参照）。

特開２００９－１９５７７６号公報

特許文献１においては、インクが循環する流路において異物または凝集物が蓄積すると、インクの流路が狭くなって圧力損失が生じる。そうすると、インクにかかる圧力が変動して、印刷品質にばらつきが生じてしまう。

本願明細書に開示される技術は、以上に記載されたような問題を鑑みてなされたものであり、圧力の変動を抑制して、均一な印刷品質を実現するための技術である。

本願明細書に開示される技術の第１の態様であるインクジェット印刷装置は、インクを吐出するためのヘッドと、前記ヘッドに前記インクを供給するための供給タンクと、前記ヘッドから前記インクを回収し、かつ、前記インクを前記供給タンクへ循環させるための循環タンクと、前記ヘッドと前記供給タンクと前記循環タンクとを結ぶ経路であるインク流路における圧力の変化を検出するための検出部と、前記検出部において検出された前記圧力の変化を打ち消す方向に、前記供給タンクの内圧を制御するための制御部とを備える。

本願明細書に開示される技術の第２の態様であるインクジェット印刷装置は、第１の態様であるインクジェット印刷装置に関連し、前記検出部が、前記インク流路における前記インクの流量の変化を検出することによって、前記インク流路における前記圧力の変化を検出する。

本願明細書に開示される技術の第３の態様であるインクジェット印刷装置は、第２の態様であるインクジェット印刷装置に関連し、前記制御部が、前記検出部において検出された前記インクの前記流量が低下した場合に、前記供給タンクの前記内圧を正圧側に設定する。

本願明細書に開示される技術の第４の態様であるインクジェット印刷装置は、第２または３の態様であるインクジェット印刷装置に関連し、前記制御部が、前記検出部において検出された前記インクの前記流量が低下した場合に、前記循環タンクの前記内圧を維持しつつ、前記供給タンクの前記内圧を正圧側に設定する。

本願明細書に開示される技術の第５の態様であるインクジェット印刷装置は、第１から４のうちのいずれか１つの態様であるインクジェット印刷装置に関連し、前記検出部において検出された前記圧力の変化の量があらかじめ定められたしきい値を超える場合、警報を発報するための発報部をさらに備える。

本願明細書に開示される技術の第６の態様であるインクジェット印刷方法は、インクを吐出するためのヘッドと、前記ヘッドに前記インクを供給するための供給タンクと、前記ヘッドから前記インクを回収し、かつ、前記インクを前記供給タンクへ循環させるための循環タンクとを備えるインクジェットヘッド印刷装置を使って印刷を行うインクジェットヘッド印刷方法であり、前記ヘッドと前記供給タンクと前記循環タンクとを結ぶインク流路における圧力の変化を検出する工程と、検出された前記圧力の変化を打ち消す方向に、前記供給タンクの内圧を制御する工程とを備える。

本願明細書に開示される技術の少なくとも第１、６の態様によれば、インク流路内の圧力損失が生じた場合でも、インク流路における圧力の変化を打ち消す方向に供給タンクの内圧を制御することによって、インクにかかる圧力を一定に維持することができる。その結果、均一な印刷品質を実現することができる。

また、本願明細書に開示される技術に関連する目的と、特徴と、局面と、利点とは、以下に示される詳細な説明と添付図面とによって、さらに明白となる。

実施の形態に関するインクジェット印刷システムの構成を概略的に例示する図である。 複数のインクジェットヘッドを備えるラインヘッドおよびその周辺の構成を例示する平面図である。 図１に例示された制御部の機能構成を概念的に例示する図である。 インクジェットヘッドに供給されるインクの循環系の構成を概略的に示す図である。 ノズルの吐出口におけるインクの液面形状の例を示す図である。 ノズルの吐出口におけるインクの液面形状の例を示す図である。 ノズルの吐出口におけるインクの液面形状の例を示す図である。 インク流路におけるインクの流量と供給タンクの内圧との関係を示す図である。 圧力制御による印刷品質の評価結果を示す図である。

以下、添付される図面を参照しながら実施の形態について説明する。

なお、図面は概略的に示されるものであり、説明の便宜のため、適宜、構成の省略、または、構成の簡略化がなされるものである。また、異なる図面にそれぞれ示される構成などの大きさおよび位置の相互関係は、必ずしも正確に記載されるものではなく、適宜変更され得るものである。

また、以下に示される説明では、同様の構成要素には同じ符号を付して図示し、それらの名称と機能とについても同様のものとする。したがって、それらについての詳細な説明を、重複を避けるために省略する場合がある。

また、以下に記載される説明において、「上」、「下」、「左」、「右」、「側」、「底」、「表」または「裏」などの特定の位置と方向とを意味する用語が用いられる場合があっても、これらの用語は、実施の形態の内容を理解することを容易にするために便宜上用いられるものであり、実際に実施される際の方向とは関係しないものである。

＜実施の形態＞
以下、本実施の形態に関するインクジェット印刷装置、インクジェット印刷方法およびインクジェット印刷システムについて説明する。

＜インクジェット印刷システムの構成について＞
図１は、本実施の形態に関するインクジェット印刷システムの構成を概略的に例示する図である。図１に例示されるように、本実施の形態に関するインクジェット印刷システムは、給紙部１２と、インクジェット印刷装置１４と、排紙部１６とを備える。

給紙部１２は、ロール状の連続紙１００を水平軸周りに回転可能に保持し、インクジェット印刷装置１４に対して連続紙１００を巻き出して供給する。インクジェット印刷装置１４は、連続紙１００に対して印刷を行う。排紙部１６は、インクジェット印刷装置１４において印刷された連続紙１００を水平軸周りに巻き取る。

連続紙１００の供給側を上流とし、連続紙１００の排紙側を下流とすると、給紙部１２はインクジェット印刷装置１４の上流側に配置され、排紙部１６はインクジェット印刷装置１４の下流側に配置される。

インクジェット印刷装置１４は、連続紙が供給される上流から順に、駆動ローラ２１と、インクジェットヘッド２２と、乾燥部２３と、検査部２４と、駆動ローラ２５とを備える。また、インクジェット印刷装置１４は、これらの構成間において、搬送される連続紙１００を支持する複数の搬送ローラ２６を備える。

駆動ローラ２１は、給紙部１２から連続紙１００を取り込む。駆動ローラ２１によって給紙部１２から巻き出された連続紙１００は、複数個の搬送ローラ２６に沿って下流側の排紙部１６に向かって、すなわち、図１におけるＸ軸負方向に搬送される。

駆動ローラ２５は、搬送ローラ２６に沿って搬送される連続紙１００を排紙部１６に向かって送り出す。

乾燥部２３は、インクジェットヘッド２２によって印刷されたインクの乾燥を行う。検査部２４は、印刷された領域の汚れまたは印刷抜けなどがないかを検査する。

インクジェットヘッド２２は、インク滴を吐出する複数個のノズル２２ａを備える。インクジェットヘッド２２の詳細な構成については、後述する。

また、インクジェット印刷装置１４は、制御部２７を備える。制御部２７は、たとえば、マウス、キーボード、モニタおよび外部データ入力機器などを備えるコンピュータによって実現され、具体的には、ＣＰＵおよび揮発性または不揮発性のメモリなどに相当する。

制御部２７は、入力された印刷データに基づき駆動ローラ２１、インクジェットヘッド２２、乾燥部２３、検査部２４および駆動ローラ２５の動作を制御することによって、連続紙１００に対する印刷動作を制御する。

図２は、複数のインクジェットヘッドを備えるラインヘッドおよびその周辺の構成を例示する平面図である。図２においては、Ｘ軸負方向が連続紙１００の搬送方向であり、印刷方向はその逆方向のＸ軸正方向である。図２に例示されるように、ラインヘッド３０は、複数のノズル２２ａをそれぞれ有するインクジェットヘッド２２が、複数配列されて構成される。図２に例示される場合では、ラインヘッド３０において、それぞれのインクジェットヘッド２２は千鳥配置（ジグザグ配置）されているが、インクジェットヘッド２２の配置方法は、図２に開示される場合に限られるものではなく、たとえば、インクジェットヘッド２２がＹ軸方向に沿って一列に並ぶ配置方法であってもよい。

ここで、ラインヘッド３０は、連続紙１００の搬送方向（Ｘ軸負方向）に沿って複数個配置されていることが一般的である。例えば、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）についてそれぞれ１つまたは２つのラインヘッド３０を備えることができる。しかしながら、発明の理解を容易にする観点から、図１においては１つのインクジェットヘッド２２のみを示し、図２においては１つのラインヘッド３０のみを示している。

図２に例示されるように、それぞれのインクジェットヘッド２２、さらには複数のインクジェットヘッド２２からなるラインヘッド３０は、連続紙１００の搬送方向と交差する方向、すなわち、図２におけるＹ軸方向に長手方向が向けられた姿勢で配置される。また、ラインヘッド３０は、連続紙１００が搬送される搬送路３４の幅以上の長さ、好ましくは、搬送路３４の幅に等しい長さを有する。

なお、本実施の形態では、複数のインクジェットヘッド２２からなるラインヘッド３０が示されたが、インクジェットヘッド２２が１つのみ設けられる場合も想定可能である。さらに、インクジェットヘッド２２に設けられるノズル２２ａが１つのみである場合も想定可能である。

図３は、図１に例示された制御部の機能構成を概念的に例示する図である。図３に例示されるように、制御部２７は、判断部２７ａと、記憶部２７ｂとを備える。

判断部２７ａは、駆動ローラ２１、インクジェットヘッド２２、乾燥部２３、検査部２４および駆動ローラ２５の動作を制御するに際し、必要な判断を行う。たとえば、インクジェットヘッド２２の制御に際しては、後述のタンク内の内圧制御に必要な判断を行う。

記憶部２７ｂは、連続紙１００の仕様、印刷データなどを記憶する。また、記憶部２７ｂは、後述の関係テーブルを記憶する。

図４は、インクジェットヘッド２２に供給されるインクの循環系の構成を概略的に示す図である。図４に示されるように、インクジェットヘッド２２に供給されるインクは循環系を循環する。ここで、循環系における、インクジェットヘッド２２と供給タンク４２と循環タンク５４とを結ぶ経路をインク流路とする。インク流路は、複数の配管から構成されており、インクは、インク流路を介してインクジェットヘッド２２、供給タンク４２および循環タンク５４間を循環する。なお、インク流路は、供給タンク４２内および循環タンク５４内を含まない経路である。

インクジェットヘッド２２の上流側のインクの循環系は、供給タンク４２と、供給タンク４２の下流に位置するヒーター４４と、ヒーター４４の下流に位置するマニホールド４６と、マニホールド４６の下流に位置するフィルター４８と、フィルター４８の下流に位置する流量計９０とを備えるものである。

供給タンク４２はインクを貯留し、かつ、インクジェットヘッド２２にインクを供給する。ヒーター４４は、供給タンク４２からインク流路を介して供給されるインクを加熱する。

マニホールド４６は、ヒーター４４を介して供給タンク４２から供給されるインクを、マニホールド４６に接続されているそれぞれのインクジェットヘッド２２に分配する。

フィルター４８は、それぞれのインクジェットヘッド２２の上流側に設けられ、マニホールド４６から出力されるインク中の不純物などを除去する。

流量計９０は、フィルター４８の下流のインク流路を流れるインクの流量を測定する。流量計９０は、たとえば、インク流路を構成する配管を外側から挟むクランプ式流量計などである。なお、流量計９０が配置される位置は図４に示された箇所に限られるものではなく、インク流路における他の箇所であってもよい。たとえば、流量計９０が、マニホールド５２と循環タンク５４との間のインク流路、または、ポンプ５６と供給タンク４２との間のインク流路に設けられていてもよい。

インクジェットヘッド２２の下流側のインクの循環系は、絞り弁５０と、絞り弁５０の下流に位置するマニホールド５２と、マニホールド５２の下流に位置する循環タンク５４と、循環タンク５４の下流に位置するポンプ５６と、ポンプ５６の下流に位置するフィルター５８とを備えるものである。

絞り弁５０は、インクジェットヘッド２２を介してインク流路を流れるインクの流量を調整する。

マニホールド５２は、接続されているそれぞれのインクジェットヘッド２２から流入するインクを、インク流路を介して循環タンク５４に戻す。

循環タンク５４は、マニホールド５２から流入するインクを貯留し、かつ、循環系の下流へ供給する。

ポンプ５６は、循環タンク５４から供給されるインクをインク流路を介して供給タンク４２側へ流す。フィルター５８は、ポンプ５６から出力されるインク中の不純物などを除去する。

このように構成されることによって、インクジェットヘッド２２に供給されるインクは、ノズル２２ａから吐出されない間も循環系を循環するため、インクの乾燥または沈降などが抑制される。

本実施の形態では、供給タンク４２の内圧Ｐ_Ａと、循環タンク５４の内圧Ｐ_Ｂとを制御することによって、循環系を流れるインクの流量およびインクにかかる圧力を調整する。

なお、循環系を流れるインクの流量およびインクにかかる圧力の調整は、たとえば、供給タンク４２に貯留されるインクの液面のインクジェットヘッド２２のノズル２２ａにおけるインクの液面に対する液面差ｈ_Ａ、循環タンク５４に貯留されるインクの液面のインクジェットヘッド２２のノズル２２ａにおけるインクの液面に対する液面差ｈ_Ｂ、供給タンク４２に貯留されるインクの液量のインクジェットヘッド２２のノズル２２ａにおけるインクの液量に対する水頭圧差Ｐ_ｈＡ、循環タンク５４に貯留されるインクの液量のインクジェットヘッド２２のノズル２２ａにおけるインクの液量に対する水頭圧差Ｐ_ｈＢ、ポンプ５６の流量Ｑ_Ｐなどを制御することによってもなされ得るが、本実施の形態では、これらの要素および循環系における流路抵抗が適切に調整された状態で、供給タンク４２の内圧Ｐ_Ａと、循環タンク５４の内圧Ｐ_Ｂとを制御するものとする。

供給タンク４２の内圧Ｐ_Ａと、循環タンク５４の内圧Ｐ_Ｂとが制御部２７で制御されることによって、あらかじめ定められた流量のインクが供給タンク４２からインクジェットヘッド２２を介して循環タンク５４へ流れ、さらに、ポンプ５６の圧力によって当該インクが循環タンク５４から供給タンク４２に戻される。一方で、制御部２７でインクジェットヘッド２２における圧電素子などが制御されることで、所望の流量のインク滴が、インクジェットヘッド２２のノズル２２ａから所望のタイミングで吐出される。

＜インクにかかる圧力について＞
上記の循環系を循環するインクには、一定の圧力がかかっている。当該圧力はノズル２２ａの吐出口からのインク吐出に影響を与えるため、均一な印刷品質を維持するためには当該圧力の制御が重要である。

図５、図６および図７は、ノズル２２ａの吐出口２２ｂにおけるインク８０の液面形状の例を示す図である。図５、図６および図７では、インク８０の液面にかかる圧力が吐出口２２ｂにおけるインク８０の液面形状に反映されることが示されている。

図５では、インク８０の液面にかかる圧力であるメニスカス圧が強く、吐出口２２ｂのインク８０の液面がノズル２２ａ内に引き込まれている。

図６では、インク８０の液面にかかる圧力であるメニスカス圧が０ｋＰａ付近であり、吐出口２２ｂのインク８０の液面が平坦形状となっている。

図７では、インク８０の液面にかかる圧力であるメニスカス圧が弱く、吐出口２２ｂのインク８０の液面がノズル２２ａから飛び出している。

一方で、インク８０が循環するインク流路では、構成要素の経時変化によって圧力損失が生じる場合がある。たとえば、フィルター４８における蓄積物が流路を狭くすることによって、圧力損失が生じる場合がある。そのような場合には、インク流路を循環するインク８０にかかる圧力が変化し、インク流路を流れるインク８０の圧力が変化し、結果として、吐出口２２ｂのインク８０の液面形状が一定の形状に保たれなくなる。

本実施の形態では、インク流路で圧力損失が生じた場合であってもインク８０にかかる圧力および流量を一定の値に維持して、印刷品質を均一に保つことを目的とする。

＜インクの液面にかかる圧力の制御について＞
インク８０の液面にかかる圧力の制御について、以下説明する。

供給タンク４２の内圧Ｐ_Ａが正圧であり、循環タンク５４の内圧Ｐ_Ｂが負圧である場合、たとえば、フィルター４８における蓄積物が流路を狭くしてインク流路における圧力損失が生じると、吐出口２２ｂにおけるインク８０の液面にかかるメニスカス圧が基準となるメニスカス圧（基準メニスカス圧）よりも強くなり、吐出口２２ｂのインク８０の液面がノズル２２ａ内に引き込まれる。このような液面形状の変化によって吐出不良が発生し、均一な印刷品質を維持することが困難になる。

ここで、基準メニスカス圧とは、インク８０の吐出を良好に行うことができるメニスカス圧であり、たとえば、インク８０を実際に吐出するなどの試行によってあらかじめ定められる圧力である。

一方で、インク流路における圧力損失が生じると、それに伴ってインク流路を流れるインク８０の流量が低下する。よって、本実施の形態では、インク流路を流れるインク８０の流量を測定し、測定されたインク８０の流量の変化を打ち消す方向（すなわち、流量が増加する方向）に供給タンク４２の内圧Ｐ_Ａを制御する（具体的には、より正圧側に設定する）ことによってインク８０の流量を低下前の流量（基準流量）に戻し、その結果として、インク流路におけるインク８０にかかる圧力、さらには、吐出口２２ｂにおけるインク８０の液面にかかるメニスカス圧を圧力損失が生じる前の圧力（基準メニスカス圧）に戻す。すなわち、インク流路におけるインク８０の流量の変化を検出することによって、間接的にインク８０にかかる圧力の変化を検出して、メニスカス圧を制御する。

供給タンク４２の内圧Ｐ_Ａおよび循環タンク５４の内圧Ｐ_Ｂともに負圧である場合でも同様に、インク流路における圧力損失が生じると、それに伴ってインク流路を流れるインク８０の流量が低下する。よって、本実施の形態では、インク流路を流れるインク８０の流量を測定し、測定されたインク８０の流量の変化を打ち消す方向（すなわち、流量が増加する方向）に供給タンク４２の内圧Ｐ_Ａを制御する（具体的には、より正圧側に設定する）ことによってインク８０の流量を低下前の流量（基準流量）に戻し、その結果として、インク流路におけるインク８０にかかる圧力、さらには、吐出口２２ｂにおけるインク８０の液面にかかるメニスカス圧を圧力損失が生じる前の圧力（基準メニスカス圧）に戻す。

なお、インク８０にかかる圧力を直接測定し、測定された当該圧力値に基づいて、供給タンク４２の内圧Ｐ_Ａなどが制御されてもよい。

図８は、インク流路におけるインク８０の流量と供給タンク４２の内圧Ｐ_Ａとの関係を示す図である。

供給タンク４２の内圧Ｐ_Ａと循環タンク５４の内圧Ｐ_Ｂとが所定の内圧差で設定されて所定の流量（基準流量）のインク８０がインク流路を流れ、その後、経時変化によって圧力損失が生じ、供給タンク４２の内圧Ｐ_Ａが内圧Ｐ_１に維持されているにも関わらず、インク流路におけるインク８０の流量が流量Ｒ_１まで低下している場合を想定する。

この場合、制御部２７の判断部２７ａが、インク流路におけるインク８０の流量が当初の流量（基準流量）に戻るまで、供給タンク４２の内圧Ｐ_Ａをより正圧側に設定する。すなわち、インク８０の流量の変化（低下）を打ち消す方向に、内圧Ｐ_Ａを制御する。その結果として、インク流路におけるインク８０にかかる圧力、さらには、吐出口２２ｂにおけるインク８０の液面にかかるメニスカス圧を圧力損失が生じる前の圧力（基準メニスカス圧）に戻す。

図８に示されるように内圧Ｐ_Ａの増加に伴って、インク８０の流量は増加する。よって、制御部２７の判断部２７ａは、基準流量に対応する圧力値（内圧Ｐ_２）まで内圧Ｐ_Ａをより正圧側に設定する。

以上のような動作によれば、インク流路内の圧力損失が生じた場合でも、インク流路における圧力の変化を打ち消す方向に供給タンク４２の内圧Ｐ_Ａを制御することによって、インク８０にかかる圧力を一定に維持することができる。その結果、吐出口２２ｂにおけるインク８０の液面にかかる圧力であるメニスカス圧を一定に維持して、均一な印刷品質を実現することができる。

そうすれば、たとえば、インク流路における部品に不良が生じて交換が必要になった場合でも、良好な印刷品質を維持しつつ、部品交換作業まで一時的にインクジェットヘッド印刷装置を稼働させ続けることができる。そのため、装置のダウンタイム発生を抑制することができる。

なお、内圧Ｐ_Ａとインク流量との関係は、インク流路における圧力損失の発生状況によって変化する。そのため、制御部２７の判断部２７ａは、流量計９０でインク流路におけるインク８０の流量を監視しながら徐々に供給タンク４２の内圧Ｐ_Ａをより正圧側に設定していき、インク８０の流量が基準流量に対して所定の範囲となるように自動調整する。

＜印刷品質の評価結果について＞
図９は、上記の圧力制御による印刷品質の評価結果を示す図である。

供給タンク４２の内圧Ｐ_Ａおよび循環タンク５４の内圧Ｐ_Ｂが維持されていても、インク流路において圧力損失が発生すると印刷不良（たとえば、サテライト滴またはミスト滴などによる意図しない箇所へのインクの着液が増加するなど）となる。図９においては、最上段の「流量低下」がこれに該当する。

この状態で、制御部２７の判断部２７ａは、図８に示されたようにインクにかかる圧力を制御する。ここで、制御部２７の判断部２７ａは、供給タンク４２の内圧Ｐ_Ａに加えて循環タンク５４の内圧Ｐ_Ｂも制御可能であるが、以下に説明されるように、供給タンク４２の内圧Ｐ_Ａのみが制御される場合に、印刷不良が改善する。

まず、供給タンク４２の内圧Ｐ_Ａおよび循環タンク５４の内圧Ｐ_Ｂの双方を制御する場合、制御部２７の判断部２７ａは、双方の圧力絶対値の比率を固定しつつ、供給タンク４２の内圧Ｐ_Ａをより正圧側に設定し、かつ、循環タンク５４の内圧Ｐ_Ｂをより負圧側に設定する。そうすることによって、制御部２７の判断部２７ａは、供給タンク４２の内圧Ｐ_Ａと循環タンク５４の内圧Ｐ_Ｂとの内圧差を大きくして、インク流路におけるインク８０の流量を増加させる。

この場合には、図９における上から二段目の「双方制御」に示されるように、インク流路におけるインク８０の流量は増加したものの、印刷不良は十分には改善されなかった。

次に、循環タンク５４の内圧Ｐ_Ｂのみを制御する場合（すなわち、供給タンク４２の内圧Ｐ_Ａは維持する場合）、制御部２７の判断部２７ａは、循環タンク５４の内圧Ｐ_Ｂをより負圧側に設定する。そうすることによって、制御部２７の判断部２７ａは、供給タンク４２の内圧Ｐ_Ａと循環タンク５４の内圧Ｐ_Ｂとの内圧差を大きくして、インク流路におけるインク８０の流量を増加させる。

この場合にも、図９における上から三段目の「循環タンク制御」に示されるように、インク流路におけるインク８０の流量は増加したものの、印刷不良は十分には改善されなかった。

次に、供給タンク４２の内圧Ｐ_Ａのみを制御する場合（すなわち、循環タンク５４の内圧Ｐ_Ｂは維持する場合）、制御部２７の判断部２７ａは、供給タンク４２の内圧Ｐ_Ａをより正圧側に設定する。そうすることによって、制御部２７の判断部２７ａは、供給タンク４２の内圧Ｐ_Ａと循環タンク５４の内圧Ｐ_Ｂとの内圧差を大きくして、インク流路におけるインク８０の流量を増加させる。

この場合には、図９における上から四段目の「供給タンク制御」に示されるように、インク流路におけるインク流量は増加し、かつ、前述のような印刷不良も十分に改善された。

このことから、供給タンク４２の内圧Ｐ_Ａのみを制御する場合では、インク８０の流量が基準流量となったことに伴い、吐出口２２ｂにおけるインク８０の液面のメニスカス圧も圧力損失が生じる前の基準メニスカス圧に十分に近づいたものと考えられる。

＜警報の発報について＞
上記のように測定されるインク８０の流量の変化の量が、あらかじめ定められたしきい値（たとえば、基準流量よりも数％低い値）を定常的に下回る場合に、図示しない表示部などが制御部２７によって制御されて、部品交換またはメンテナンスを促す警告（エラーメッセージなど）を発報してもよい。

＜以上に記載された実施の形態によって生じる効果について＞
次に、以上に記載された実施の形態によって生じる効果の例を示す。なお、以下の説明においては、以上に記載された実施の形態に例が示された具体的な構成に基づいて当該効果が記載されるが、同様の効果が生じる範囲で、本願明細書に例が示される他の具体的な構成と置き換えられてもよい。すなわち、以下では便宜上、対応づけられる具体的な構成のうちのいずれか１つのみが代表して記載される場合があるが、代表して記載された具体的な構成が対応づけられる他の具体的な構成に置き換えられてもよい。

以上に記載された実施の形態によれば、インクジェット印刷装置は、ヘッドと、供給タンク４２と、循環タンク５４と、検出部と、制御部２７とを備える。ここで、ヘッドは、たとえば、インクジェットヘッド２２などに対応するものである。また、検出部は、たとえば、流量計９０などに対応するものである。インクジェットヘッド２２は、インク８０を吐出する。供給タンク４２は、インクジェットヘッド２２にインク８０を供給する。循環タンク５４は、インクジェットヘッド２２からインク８０を回収する。また、循環タンク５４は、インク８０を供給タンク４２へ循環させる。流量計９０は、インク流路における圧力の変化を検出する。ここで、インク流路とは、インクジェットヘッド２２と供給タンク４２と循環タンク５４とを結ぶ経路である。制御部２７は、流量計９０において検出された圧力の変化を打ち消す方向に、供給タンク４２の内圧を制御する。

このような構成によれば、インク流路内の圧力損失が生じた場合でも、インク流路における圧力の変化を打ち消す方向に供給タンク４２の内圧を制御することによって、インク８０にかかる圧力を一定に維持することができる。その結果、吐出口２２ｂにおけるインク８０の液面にかかる圧力であるメニスカス圧を一定に維持して、均一な印刷品質を実現することができる。なお、供給タンク４２の内圧Ｐ_Ａおよび循環タンク５４の内圧Ｐ_Ｂが一定に維持されていても、インク流路内で圧力損失が生じた場合にはメニスカス圧は変動してしまうため、インク流路における圧力の変化を検出することが重要である。また、上記によれば、インク流路内の圧力損失が生じた場合に、インクジェットヘッド２２またはフィルター４８などの交換を待たずにメニスカス圧を維持することができるため、インクジェットヘッド２２またはフィルター４８などの交換の時間的な自由度を高めることができる。

なお、上記の構成に本願明細書に例が示された他の構成を適宜追加した場合、すなわち、上記の構成としては言及されなかった本願明細書中の他の構成が適宜追加された場合であっても、同様の効果を生じさせることができる。

また、以上に記載された実施の形態によれば、流量計９０が、インク流路におけるインク８０の流量の変化を検出することによって、インク流路における圧力の変化を検出する。このような構成によれば、インク８０が流れる配管を外側から囲む簡易な構成の流量計９０を使ってインク８０の流量を測定し、測定された当該流量値に基づいて、インク流路においてインク８０にかかる圧力の変化を検出することができる。よって、インク８０が流れる配管内に直接圧力計を設置しなくても、インク８０にかかる圧力の変化を検出することができる。

また、以上に記載された実施の形態によれば、制御部２７が、流量計９０において検出されたインク８０の流量が低下した場合に、供給タンク４２の内圧を正圧側に設定する。このような構成によれば、フィルター４８の目詰まりなどで一部のインク流路が狭くなって圧力損失が生じ、インク流路におけるインクの流量が低下した場合に、供給タンク４２の内圧をより正圧側に設定する制御を行うのみで、インク流路におけるインクの流量を増加させて、その結果、インク流路における圧力および吐出口２２ｂにおけるインク８０の液面にかかる圧力を一定に維持することができる。よって、均一な印刷品質を実現することができる。

また、以上に記載された実施の形態によれば、制御部２７が、流量計９０において検出されたインク８０の流量が低下した場合に、循環タンク５４の内圧を維持しつつ、供給タンク４２の内圧を正圧側に設定する。このような構成によれば、インク流路におけるインクの流量が低下した場合に、循環タンク５４の内圧を維持しつつ供給タンク４２の内圧をより正圧側に設定することで、吐出口２２ｂにおけるインク８０の液面にかかるメニスカス圧を効果的に制御することができる。よって、均一な印刷品質を実現することができる。

また、以上に記載された実施の形態によれば、インクジェット印刷装置は、流量計９０において検出された圧力の変化の量があらかじめ定められたしきい値を超える場合、警報を発報するための発報部を備える。このような構成によれば、インク流路における圧力の変化がしきい値を超える場合に、供給タンク４２における内圧制御のみではメニスカス圧を維持することが難しくなると判断して、インクジェットヘッド印刷装置のメンテナンスを促すなどの対策をとることができる。

以上に記載された実施の形態によれば、インクジェット印刷方法において、インクジェットヘッド２２と供給タンク４２と循環タンク５４とを結ぶインク流路における圧力の変化を検出する工程と、検出された圧力の変化を打ち消す方向に、供給タンク４２の内圧を制御する工程とを備える。

このような構成によれば、インク流路内の圧力損失が生じた場合でも、インク流路における圧力の変化を打ち消す方向に供給タンク４２の内圧を制御することによって、インク８０にかかる圧力を一定に維持することができる。その結果、吐出口２２ｂにおけるインク８０の液面にかかる圧力であるメニスカス圧を一定に維持して、均一な印刷品質を実現することができる。

なお、特段の制限がない場合には、それぞれの処理が行われる順序は変更することができる。

また、上記の構成に本願明細書に例が示された他の構成を適宜追加した場合、すなわち、上記の構成としては言及されなかった本願明細書中の他の構成が適宜追加された場合であっても、同様の効果を生じさせることができる。

＜以上に記載された実施の形態の変形例について＞
以上に記載された実施の形態では、それぞれの構成要素の材質、材料、寸法、形状、相対的配置関係または実施の条件などについても記載する場合があるが、これらはすべての局面においてひとつの例であって、限定的なものではないものとする。

したがって、例が示されていない無数の変形例と均等物とが、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。たとえば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合が含まれるものとする。

また、以上に記載された実施の形態において、特に指定されずに材料名などが記載された場合は、矛盾が生じない限り、当該材料に他の添加物が含まれた、たとえば、合金などが含まれるものとする。

１４ インクジェット印刷装置
２２ インクジェットヘッド
２７ 制御部
４２ 供給タンク
４８ フィルター
５４ 循環タンク
５８ フィルター
８０ インク
Ｐ_１ 内圧
Ｐ_２ 内圧
Ｐ_Ａ 内圧
Ｐ_Ｂ 内圧
Ｑ_Ｐ 流量
Ｒ_１ 流量

Claims (6)

1. インクを吐出するためのヘッドと、
   前記ヘッドに前記インクを供給するための供給タンクと、
   前記ヘッドから前記インクを回収し、かつ、前記インクを前記供給タンクへ循環させるための循環タンクと、
   前記ヘッドと前記供給タンクと前記循環タンクとを結ぶ経路であるインク流路における圧力の変化を検出するための検出部と、
   前記検出部において検出された前記圧力の変化を打ち消す方向に、前記供給タンクの内圧を制御するための制御部とを備える、
   インクジェット印刷装置。
2. 請求項１に記載のインクジェット印刷装置であり、
   前記検出部が、前記インク流路における前記インクの流量の変化を検出することによって、前記インク流路における前記圧力の変化を検出する、
   インクジェット印刷装置。
3. 請求項２に記載のインクジェット印刷装置であり、
   前記制御部が、前記検出部において検出された前記インクの前記流量が低下した場合に、前記供給タンクの前記内圧を正圧側に設定する、
   インクジェット印刷装置。
4. 請求項２または３に記載のインクジェット印刷装置であり、
   前記制御部が、前記検出部において検出された前記インクの前記流量が低下した場合に、前記循環タンクの前記内圧を維持しつつ、前記供給タンクの前記内圧を正圧側に設定する、
   インクジェット印刷装置。
5. 請求項１から４のうちのいずれか１つに記載のインクジェット印刷装置であり、
   前記検出部において検出された前記圧力の変化の量があらかじめ定められたしきい値を超える場合、警報を発報するための発報部をさらに備える、
   インクジェット印刷装置。
6. インクを吐出するためのヘッドと、前記ヘッドに前記インクを供給するための供給タンクと、前記ヘッドから前記インクを回収し、かつ、前記インクを前記供給タンクへ循環させるための循環タンクとを備えるインクジェットヘッド印刷装置を使って印刷を行うインクジェットヘッド印刷方法であり、
   前記ヘッドと前記供給タンクと前記循環タンクとを結ぶインク流路における圧力の変化を検出する工程と、
   検出された前記圧力の変化を打ち消す方向に、前記供給タンクの内圧を制御する工程とを備える、
   インクジェット印刷方法。

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