JP6435149B2 - インクジェット印刷装置 - Google Patents

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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(例えば、特許文献1参照)。
インク循環式のインクジェット印刷装置の中には、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、エアポンプによりそれぞれ正圧、負圧を付与してインク循環を行うものがある。
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。また、加圧タンクおよび負圧タンクの液面高さに応じて、インクポンプにより負圧タンクから加圧タンクへインクが送液される。このようにして、インク循環が行われる。
インク循環中は、循環流量を確保しつつ、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)の圧力調整が行われる。圧力調整は、例えば、エアポンプの駆動および圧力調整弁の開閉により行われる。
特開2008−162262号公報
上述したインクジェット印刷装置では、エアポンプ等による圧力調整動作と、それ以外の圧力変動要因とが重複することで、加圧タンクおよび負圧タンクの圧力変動が拡大することがある。圧力調整動作以外の圧力変動要因として、例えば、インクポンプによるインク送液動作がある。インク送液動作により負圧タンクから加圧タンクへインクが送液されると、加圧タンクおよび負圧タンクの液面が変動し、それに応じて圧力が変動する。
加圧タンクおよび負圧タンクの圧力変動が拡大すると、ノズル圧変動が拡大する。その結果、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、本発明に係るインクジェット印刷装置の第1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、前記負圧タンクから前記加圧タンクへインクを送液するインク送液部と、前記加圧タンクおよび前記負圧タンクの圧力を調整する圧力調整部と、前記インク送液部および前記圧力調整部を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記インク送液部によるインク送液動作と前記圧力調整部による圧力調整動作とを時間的に分離して行うよう制御することにある。
本発明に係るインクジェット印刷装置の第2の特徴は、前記負圧タンクにインクを補給するインク補給部をさらに備え、前記制御部は、前記インク補給部によるインク補給動作と前記圧力調整部による圧力調整動作とを時間的に分離して行うよう制御することにある。
本発明に係るインクジェット印刷装置の第3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、 前記負圧タンクから前記加圧タンクへインクを送液するインク送液部と、前記負圧タンクにインクを補給するインク補給部と、前記加圧タンクおよび前記負圧タンクの圧力を調整する圧力調整部と、前記インク送液部、前記インク補給部、および前記圧力調整部を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記インク補給部によるインク補給動作と前記圧力調整部による圧力調整動作とを時間的に分離して行うよう制御することにある。
本発明に係るインクジェット印刷装置の第4の特徴は、前記制御部は、前記インク送液部によるインク送液動作と前記インク補給部によるインク補給動作とを時間的に分離して行うよう制御することにある。
本発明に係るインクジェット印刷装置の第1の特徴によれば、インク送液動作と圧力調整動作とを時間的に分離して行うので、ノズル圧変動の拡大を抑制できる。この結果、印刷画質の低下を軽減できる。
本発明に係るインクジェット印刷装置の第2の特徴によれば、インク補給動作と圧力調整動作とを時間的に分離して行うので、ノズル圧変動の拡大をより抑制できる。この結果、印刷画質の低下をより軽減できる。
本発明に係るインクジェット印刷装置の第3の特徴によれば、インク補給動作と圧力調整動作とを時間的に分離して行うので、ノズル圧変動の拡大を抑制できる。この結果、印刷画質の低下を軽減できる。
本発明に係るインクジェット印刷装置の第4の特徴によれば、インク送液動作とインク補給動作とを時間的に分離して行うので、ノズル圧変動の拡大をより抑制できる。この結果、印刷画質の低下をより軽減できる。
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。 圧力制御の説明図である。 液面制御の説明図である。 圧力液面制御の説明図である。 圧力液面制御の説明図である。 第1分離動作を説明するためのフローチャートである。 第2分離動作を説明するためのフローチャートである。 第3分離動作を説明するためのフローチャートである。 第4分離動作を説明するためのフローチャートである。 第5分離動作を説明するためのフローチャートである。 第6分離動作を説明するためのフローチャートである。 第7分離動作を説明するためのフローチャートである。 第8分離動作を説明するためのフローチャートである。
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。
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、本実施の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(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、加圧タンク大気開放弁12と、加圧タンク大気開放管13と、加圧タンク圧力調整弁14と、加圧タンク圧力調整管15と、加圧側圧力センサ16と、分配器17と、集合器18と、負圧タンク19と、負圧タンク大気開放弁20と、負圧タンク大気開放管21と、負圧タンク圧力調整弁22と、負圧タンク圧力調整管23と、負圧側圧力センサ24と、インクポンプ25と、エアポンプ26と、エアポンプ用配管27と、インク循環管28〜30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、インク循環管28および分配器17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。
加圧タンク大気開放弁12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、加圧タンク大気開放管13内の空気の流路を開閉する。加圧タンク大気開放弁12は、加圧タンク大気開放管13の途中に配置されている。
加圧タンク大気開放管13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。加圧タンク大気開放管13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。
加圧タンク圧力調整弁14は、加圧タンク11内の圧力を調整するために、加圧タンク圧力調整管15内の空気の流路を開閉する。加圧タンク圧力調整弁14は、加圧タンク圧力調整管15の途中に設けられている。加圧タンク圧力調整弁14は、請求項の圧力調整部の一部に相当する。
加圧タンク圧力調整管15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。加圧タンク圧力調整管15は、加圧タンク大気開放管13より流路抵抗が大きいパイプからなる。具体的には、加圧タンク圧力調整管15は、加圧タンク大気開放管13より細いパイプからなる。加圧タンク圧力調整管15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。
加圧側圧力センサ16は、加圧タンク11内の圧力を検出する。
分配器17は、インク循環管28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18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18により集められたインクは、インク循環管29により負圧タンク19へと流れる。
負圧タンク19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18から受け取り貯留する。また、負圧タンク19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19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19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19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19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19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。
負圧タンク大気開放弁20は、負圧タンク19を密閉状態と大気開放状態との間で切り替えるために、負圧タンク大気開放管21内の空気の流路を開閉する。負圧タンク大気開放弁20は、負圧タンク大気開放管21の途中に設けられている。
負圧タンク大気開放管21は、負圧タンク19を大気開放するための空気の流路を形成する。負圧タンク大気開放管21は、一端が負圧タンク19の空気層に接続され、他端が大気に通じている。
負圧タンク圧力調整弁22は、負圧タンク19内の圧力を調整するために、負圧タンク圧力調整管23内の空気の流路を開閉する。負圧タンク圧力調整弁22は、負圧タンク圧力調整管23の途中に設けられている。負圧タンク圧力調整弁22は、請求項の圧力調整部の一部に相当する。
負圧タンク圧力調整管23は、負圧タンク19内の圧力調整のための空気の流路を形成する。負圧タンク圧力調整管23は、負圧タンク大気開放管21より流路抵抗が大きいパイプからなる。具体的には、負圧タンク圧力調整管23は、負圧タンク大気開放管21より細い、加圧タンク圧力調整管15と同程度の太さのパイプからなる。負圧タンク圧力調整管23は、一端が負圧タンク19の空気層に接続され、他端が大気に通じている。
負圧側圧力センサ24は、負圧タンク19内の圧力を検出する。
インクポンプ25は、負圧タンク19から加圧タンク11へインクを送液する。インクポンプ25は、インク循環30の途中に設けられている。インクポンプ25は、請求項のインク送液部に相当する。
エアポンプ26は、負圧タンク19から加圧タンク11へ空気を送ることで、加圧タンク11および負圧タンク19にインク循環のための圧力を生成する。また、エアポンプ26は、インク循環時に加圧タンク11および負圧タンク19の圧力を一定に維持するための圧力調整に用いられる。エアポンプ26は、エアポンプ用配管27の途中に配置されている。エアポンプ26は、請求項の圧力調整部の一部に相当する。
エアポンプ用配管27は、エアポンプ26により負圧タンク19から加圧タンク11へ送られる空気の流路を形成する。エアポンプ用配管27は、一端が負圧タンク19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。
インク循環管28は、加圧タンク11と分配器17とを接続する。インク循環管28には、加圧タンク11から分配器17に向かってインクが流れる。インク循環管29は、集合器18と負圧タンク19とを接続する。インク循環管29には、集合器18から負圧タンク19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19と加圧タンク11とを接続する。インク循環管30には、負圧タンク19から加圧タンク11に向かってインクが流れる。インク循環管28〜30と分配器17と集合器18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19との間でインクを循環させる循環経路が構成される。
インク補給部4は、インク循環部3の負圧タンク19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、インク補給管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、インク補給管43を介してインク循環部3の負圧タンク19に供給される。
インク補給弁42は、インク補給管43内のインクの流路を開閉する。負圧タンク19へインクを補給する際、インク補給弁42が開かれる。
インク補給管43は、インクカートリッジ41と負圧タンク19とを接続する。インク補給管43には、インクカートリッジ41から負圧タンク19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、インク循環部3においてインクを循環させつつ、インクジェットヘッド2からインクを吐出させて印刷を行う。インク循環時において、制御部5は、インクポンプ25によるインク送液動作と、インク補給部4によるインク補給動作と、エアポンプ26、加圧タンク圧力調整弁14、および負圧タンク圧力調整弁22による圧力調整動作とを時間的に分離して行うよう制御する。
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2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2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2のステップS1において、制御部5は、加圧タンク大気開放弁12および負圧タンク大気開放弁20を閉鎖する。これにより、加圧タンク11および負圧タンク19が密閉状態となる。なお、インクジェット印刷装置1が動作しない待機中は、加圧タンク大気開放弁12および負圧タンク大気開放弁20は開放されている。加圧タンク圧力調整弁14および負圧タンク圧力調整弁22は、待機中から閉鎖されている。
次いで、ステップS2において、制御部5は、圧力液面制御を開始する。圧力液面制御は、加圧タンク11および負圧タンク19にそれぞれの設定圧Pks,Pfsを生成し、それを維持しつつインクを循環させるためのものである。圧力液面制御の詳細は後述する。
設定圧Pks,Pfsは、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11の設定圧Pksは正圧であり、負圧タンク19の設定圧Pfsは負圧である。
次いで、ステップS3において、制御部5は、加圧タンク11および負圧タンク19に設定圧Pks,Pfsが生成されたか否かを判断する。加圧タンク11および負圧タンク19に設定圧Pks,Pfsが生成されていないと判断した場合(ステップS3:NO)、制御部5は、ステップS3を繰り返す。
加圧タンク11および負圧タンク19に設定圧Pks,Pfsが生成されたと判断した場合(ステップS3:YES)、ステップS4において、制御部5は、印刷ジョブの実行を開始する。具体的には、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からインクを吐出させて用紙に画像を印刷させる。
次いで、ステップS5において、制御部5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S5:NO)、制御部5は、ステップS5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S5:YES)、ステップS6において、制御部5は、圧力液面制御を終了する。
次いで、ステップS7において、制御部5は、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12および負圧タンク大気開放弁20を開放する。これにより、一連の動作が終了し、インクジェット印刷装置1が待機状態となる。
次に、上述した図2のステップS2で開始される圧力液面制御について説明する。圧力液面制御は、圧力制御と液面制御とを組み合わせたものである。そこで、まず、圧力制御と液面制御とを個別に説明する。
圧力制御は、エアポンプ26、加圧タンク圧力調整弁14、および負圧タンク圧力調整弁22に、圧力条件に応じた圧力調整動作を行わせるものである。圧力条件は、加圧側圧力センサ16の検出値Pkと加圧タンク11の設定圧Pksとの大小関係と、負圧側圧力センサ24の検出値Pfと負圧タンク19の設定圧Pfsとの大小関係との組み合わせからなる。
具体的には、図3に示すように、Pk<Pksかつ|Pf|<|Pfs|の場合、加圧タンク圧力調整弁14および負圧タンク圧力調整弁22が閉鎖され、エアポンプ26が駆動される。これにより、ともに密閉状態の負圧タンク19から加圧タンク11へエアポンプ26により空気が送られることで、負圧タンク19の圧力が低下し、加圧タンク11の圧力が上昇する。
Pk≧Pksかつ|Pf|<|Pfs|の場合、加圧タンク圧力調整弁14が開放され、負圧タンク圧力調整弁22が閉鎖される。また、エアポンプ26が駆動される。これにより、加圧タンク圧力調整管15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の圧力が低下する。また、密閉状態の負圧タンク19からエアポンプ26により空気が吸引されることで、負圧タンク19の圧力が低下する。
Pk<Pksかつ|Pf|≧|Pfs|の場合、加圧タンク圧力調整弁14が閉鎖され、負圧タンク圧力調整弁22が開放される。また、エアポンプ26が駆動される。これにより、密閉状態の加圧タンク11にエアポンプ26により空気が送られることで、加圧タンク11の圧力が上昇する。また、負圧タンク圧力調整管23を介して負圧タンク19に空気が流入することで、負圧タンク19の圧力が上昇する。
Pk≧Pksかつ|Pf|≧|Pfs|の場合、加圧タンク圧力調整弁14および負圧タンク圧力調整弁22が開放され、エアポンプ26が停止される。これにより、加圧タンク圧力調整管15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の圧力が低下する。また、負圧タンク圧力調整管23を介して負圧タンク19に空気が流入することで、負圧タンク19の圧力が上昇する。
次に、液面制御について説明する。液面制御は、加圧タンク11および負圧タンク19の液面高さを維持するために、液面条件に応じてインク補給部4によるインク補給動作およびインクポンプ25によるインク送液動作を行わせるものである。液面条件は、加圧タンク液面センサ36のオン/オフの状態と、負圧タンク液面センサ37のオン/オフの状態との組み合わせからなる。
具体的には、図4に示すように、加圧タンク液面センサ36がオフかつ負圧タンク液面センサ37がオフの場合、インク補給部4のインク補給弁42が開放される。これにより、負圧タンク19にインクが補給される。インクポンプ25は停止され、負圧タンク19から加圧タンク11へのインク送液は行われない。
加圧タンク液面センサ36がオンかつ負圧タンク液面センサ37がオフの場合、インク補給弁42は閉鎖され、インクポンプ25は停止される。また、加圧タンク液面センサ36がオンかつ負圧タンク液面センサ37がオンの場合も同様である。これらの場合、負圧タンク19へのインク補給および加圧タンク11へのインク送液は行われない。
加圧タンク液面センサ36がオフかつ負圧タンク液面センサ37がオンの場合、インクポンプ25が駆動される。これにより、負圧タンク19から加圧タンク11へインクが送液される。インク補給弁42は閉鎖され、負圧タンク19へのインク補給は行われない。
このような液面制御により、インクポンプ25によるインク送液動作とインク補給部4によるインク補給動作とは時間的に分離して行われる。
次に、圧力液面制御について説明する。前述のように、圧力液面制御は、圧力制御と液面制御との組み合わせからなる。すなわち、圧力液面制御は、圧力条件と液面条件との組み合わせに応じて、制御要素であるエアポンプ26、加圧タンク圧力調整弁14、負圧タンク圧力調整弁22、インク補給弁42、およびインクポンプ25の動作を制御するものである。
圧力条件と液面条件との組み合わせは、図5、図6において組み合わせ条件番号K−1〜K−16で示す16通りである。図5、図6に示すように、圧力液面制御では、各組み合わせにおける圧力条件および液面条件に応じた各制御要素の制御が行われる。
ただし、インク補給部4によるインク補給が行われる場合は、インク補給動作と圧力調整動作とを時間的に分離して行うように、対象の制御要素が制御される。
具体的には、組み合わせ条件番号K−1の場合は、インク補給弁42およびエアポンプ26が、後述する第1分離動作を行うよう制御される。組み合わせ条件番号K−5の場合は、インク補給弁42、エアポンプ26、および加圧タンク圧力調整弁14が、後述する第2分離動作を行うよう制御される。組み合わせ条件番号K−9の場合は、インク補給弁42、エアポンプ26、および負圧タンク圧力調整弁22が、後述する第3分離動作を行うよう制御される。組み合わせ条件番号K−13の場合は、インク補給弁42、加圧タンク圧力調整弁14、および負圧タンク圧力調整弁22が、後述する第4分離動作を行うよう制御される。
また、インクポンプ25によるインク送液動作が行われる場合は、インク送液動作と圧力調整動作とを時間的に分離して行うように、対象の制御要素が制御される。
具体的には、組み合わせ条件番号K−3の場合は、インクポンプ25およびエアポンプ26が、後述する第5分離動作を行うよう制御される。組み合わせ条件番号K−7の場合は、インクポンプ25、エアポンプ26、および加圧タンク圧力調整弁14が、後述する第6分離動作を行うよう制御される。組み合わせ条件番号K−11の場合は、インクポンプ25、エアポンプ26、および負圧タンク圧力調整弁22が、後述する第7分離動作を行うよう制御される。組み合わせ条件番号K−15の場合は、インクポンプ25、加圧タンク圧力調整弁14、および負圧タンク圧力調整弁22が、後述する第8分離動作を行うよう制御される。
図2のステップS2で圧力液面制御を開始すると、制御部5は、規定時間Tごとに、条件判定を行う。具体的には、制御部5は、加圧側圧力センサ16の検出値Pk、負圧側圧力センサ24の検出値Pf、加圧タンク液面センサ36出力信号、および負圧タンク液面センサ37の出力信号に基づき、圧力条件および液面条件の判定を行う。そして、判定結果に基づき、制御部5は、図5、図6に示した各制御要素の制御を行う。ここで、後述する分離動作(第1〜第8分離動作)の説明からわかるように、分離動作には規定時間Tの2倍の時間を要する。このため、分離動作を行う場合は、次の条件判定までの間隔は2Tとなる。
印刷ジョブが終了し、図2のステップS6で圧力液面制御を終了する際、インクポンプ25、エアポンプ26が駆動中の場合は、制御部5は、それを停止する。また、加圧タンク圧力調整弁14、負圧タンク圧力調整弁22、インク補給弁42が開放されている場合は、制御部5は、それを閉鎖する。
次に、第1分離動作について説明する。
図7は、第1分離動作を説明するためのフローチャートである。図7のフローチャートの処理は、制御部5が、条件判定により組み合わせ条件番号K−1に該当すると判定したことにより開始となる。
図7のステップS11において、制御部5は、エアポンプ26を停止する。また、制御部5は、インク補給弁42を開放する。インク補給弁42の開放により、負圧タンク19へインクが補給される。
ここで、図5に示すように、組み合わせ条件番号K−1の場合、制御部5は、加圧タンク圧力調整弁14および負圧タンク圧力調整弁22を閉鎖している。このため、エアポンプ26が停止している状態では、圧力調整は行われていない。
次いで、ステップS12において、制御部5は、条件判定を行ってから規定時間Tが経過したか否かを判断する。規定時間Tが経過し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。
規定時間Tが経過したと判断した場合(ステップS12:YES)、ステップS13において、制御部5は、エアポンプ26の駆動を開始させる。また、制御部5は、インク補給弁42を閉鎖する。エアポンプ26の駆動により、負圧タンク19の圧力が低下し、加圧タンク11の圧力が上昇することで、圧力調整が行われる。また、インク補給弁42の閉鎖により、負圧タンク19へのインク補給が停止する。
次いで、ステップS14において、制御部5は、ステップS13の処理から規定時間Tが経過したか否かを判断する。規定時間Tが経過し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。
規定時間Tが経過したと判断した場合(ステップS14:YES)、制御部5は、第1分離動作を終了する。そして、制御部5は、次の条件判定を行う。
次に、第2分離動作について説明する。
図8は、第2分離動作を説明するためのフローチャートである。図8のフローチャートの処理は、制御部5が、条件判定により組み合わせ条件番号K−5に該当すると判定したことにより開始となる。
図8のステップS21において、制御部5は、加圧タンク圧力調整弁14を閉鎖する。また、制御部5は、エアポンプ26を停止する。また、制御部5は、インク補給弁42を開放する。インク補給弁42の開放により、負圧タンク19へインクが補給される。
ここで、図5に示すように、組み合わせ条件番号K−5の場合、制御部5は、負圧タンク圧力調整弁22を閉鎖している。このため、加圧タンク圧力調整弁14も閉鎖し、エアポンプ26が停止している状態では、圧力調整は行われていない。
次いで、ステップS22において、制御部5は、条件判定を行ってから規定時間Tが経過したか否かを判断する。規定時間Tが経過していないと判断した場合(ステップS22:NO)、制御部5は、ステップS22を繰り返す。
規定時間Tが経過したと判断した場合(ステップS22:YES)、ステップS23において、制御部5は、加圧タンク圧力調整弁14を開放し、エアポンプ26の駆動を開始させる。また、制御部5は、インク補給弁42を閉鎖する。加圧タンク圧力調整弁14の開放により加圧タンク11の圧力が低下し、エアポンプ26の駆動により負圧タンク19の圧力が低下する。これにより、圧力調整が行われる。また、インク補給弁42の閉鎖により、負圧タンク19へのインク補給が停止する。
次いで、ステップS24において、制御部5は、ステップS23の処理から規定時間Tが経過したか否かを判断する。規定時間Tが経過していないと判断した場合(ステップS24:NO)、制御部5は、ステップS24を繰り返す。
規定時間Tが経過したと判断した場合(ステップS24:YES)、制御部5は、第2分離動作を終了する。そして、制御部5は、次の条件判定を行う。
次に、第3分離動作について説明する。
図9は、第3分離動作を説明するためのフローチャートである。図9のフローチャートの処理は、制御部5が、条件判定により組み合わせ条件番号K−9に該当すると判定したことにより開始となる。
図9のステップS31において、制御部5は、負圧タンク圧力調整弁22を閉鎖する。また、制御部5は、エアポンプ26を停止する。また、制御部5は、インク補給弁42を開放する。インク補給弁42の開放により、負圧タンク19へインクが補給される。
ここで、図6に示すように、組み合わせ条件番号K−9の場合、制御部5は、加圧タンク圧力調整弁14を閉鎖している。このため、負圧タンク圧力調整弁22も閉鎖し、エアポンプ26が停止している状態では、圧力調整は行われていない。
次いで、ステップS32において、制御部5は、条件判定を行ってから規定時間Tが経過したか否かを判断する。規定時間Tが経過していないと判断した場合(ステップS32:NO)、制御部5は、ステップS32を繰り返す。
規定時間Tが経過したと判断した場合(ステップS32:YES)、ステップS33において、制御部5は、負圧タンク圧力調整弁22を開放し、エアポンプ26の駆動を開始させる。また、制御部5は、インク補給弁42を閉鎖する。負圧タンク圧力調整弁22の開放により負圧タンク19の圧力が上昇し、エアポンプ26の駆動により加圧タンク11の圧力が上昇する。これにより、圧力調整が行われる。また、インク補給弁42の閉鎖により、負圧タンク19へのインク補給が停止する。
次いで、ステップS34において、制御部5は、ステップS33の処理から規定時間Tが経過したか否かを判断する。規定時間Tが経過していないと判断した場合(ステップS34:NO)、制御部5は、ステップS34を繰り返す。
規定時間Tが経過したと判断した場合(ステップS34:YES)、制御部5は、第3分離動作を終了する。そして、制御部5は、次の条件判定を行う。
次に、第4分離動作について説明する。
図10は、第4分離動作を説明するためのフローチャートである。図10のフローチャートの処理は、制御部5が、条件判定により組み合わせ条件番号K−13に該当すると判定したことにより開始となる。
図10のステップS41において、制御部5は、加圧タンク圧力調整弁14および負圧タンク圧力調整弁22を閉鎖する。また、制御部5は、インク補給弁42を開放する。インク補給弁42の開放により、負圧タンク19へインクが補給される。
ここで、図6に示すように、組み合わせ条件番号K−13の場合、制御部5は、エアポンプ26を停止している。このため、加圧タンク圧力調整弁14および負圧タンク圧力調整弁22を閉鎖している状態では、圧力調整は行われていない。
次いで、ステップS42において、制御部5は、条件判定を行ってから規定時間Tが経過したか否かを判断する。規定時間Tが経過していないと判断した場合(ステップS42:NO)、制御部5は、ステップS42を繰り返す。
規定時間Tが経過したと判断した場合(ステップS42:YES)、ステップS43において、制御部5は、加圧タンク圧力調整弁14および負圧タンク圧力調整弁22を開放する。また、制御部5は、インク補給弁42を閉鎖する。加圧タンク圧力調整弁14および負圧タンク圧力調整弁22開放により、加圧タンク11の圧力が低下し、負圧タンク19の圧力が上昇する。これにより、圧力調整が行われる。また、インク補給弁42の閉鎖により、負圧タンク19へのインク補給が停止する。
次いで、ステップS44において、制御部5は、ステップS43の処理から規定時間Tが経過したか否かを判断する。規定時間Tが経過していないと判断した場合(ステップS44:NO)、制御部5は、ステップS44を繰り返す。
規定時間Tが経過したと判断した場合(ステップS44:YES)、制御部5は、第4分離動作を終了する。そして、制御部5は、次の条件判定を行う。
上述した第1〜第4分離動作により、インク補給部4によるインク補給動作を行う条件に該当する場合において、インク補給動作と圧力調整動作とが時間的に分離して行われる。
次に、第5分離動作について説明する。
図11は、第5分離動作を説明するため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、制御部5が、条件判定により組み合わせ条件番号K−3に該当すると判定したことにより開始となる。
図11のステップS51において、制御部5は、エアポンプ26を停止する。また、制御部5は、インクポンプ25を駆動させる。インクポンプ25の駆動により、負圧タンク19から加圧タンク11へインクが送液される。
ここで、図5に示すように、組み合わせ条件番号K−3の場合、制御部5は、加圧タンク圧力調整弁14および負圧タンク圧力調整弁22を閉鎖している。このため、エアポンプ26が停止している状態では、圧力調整は行われていない。
次いで、ステップS52において、制御部5は、条件判定を行ってから規定時間Tが経過したか否かを判断する。規定時間Tが経過していないと判断した場合(ステップS52:NO)、制御部5は、ステップS52を繰り返す。
規定時間Tが経過したと判断した場合(ステップS52:YES)、ステップS53において、制御部5は、エアポンプ26の駆動を開始させる。また、制御部5は、インクポンプ25を停止する。エアポンプ26の駆動により、負圧タンク19の圧力が低下し、加圧タンク11の圧力が上昇することで、圧力調整が行われる。また、インクポンプ25の停止により、負圧タンク19から加圧タンク11へのインク送液が停止する。
次いで、ステップS54において、制御部5は、ステップS53の処理から規定時間Tが経過したか否かを判断する。規定時間Tが経過していないと判断した場合(ステップS54:NO)、制御部5は、ステップS54を繰り返す。
規定時間Tが経過したと判断した場合(ステップS54:YES)、制御部5は、第5分離動作を終了する。そして、制御部5は、次の条件判定を行う。
次に、第6分離動作について説明する。
図12は、第6分離動作を説明するためのフローチャートである。図12のフローチャートの処理は、制御部5が、条件判定により組み合わせ条件番号K−7に該当すると判定したことにより開始となる。
図12のステップS61において、制御部5は、加圧タンク圧力調整弁14を閉鎖する。また、制御部5は、エアポンプ26を停止する。また、制御部5は、インクポンプ25を駆動させる。インクポンプ25の駆動により、負圧タンク19から加圧タンク11へインクが送液される。
ここで、図5に示すように、組み合わせ条件番号K−7の場合、制御部5は、負圧タンク圧力調整弁22を閉鎖している。このため、加圧タンク圧力調整弁14も閉鎖し、エアポンプ26が停止している状態では、圧力調整は行われていない。
次いで、ステップS62において、制御部5は、条件判定を行ってから規定時間Tが経過したか否かを判断する。規定時間Tが経過していないと判断した場合(ステップS62:NO)、制御部5は、ステップS62を繰り返す。
規定時間Tが経過したと判断した場合(ステップS62:YES)、ステップS63において、制御部5は、加圧タンク圧力調整弁14を開放し、エアポンプ26の駆動を開始させる。また、制御部5は、インクポンプ25を停止する。加圧タンク圧力調整弁14の開放により加圧タンク11の圧力が低下し、エアポンプ26の駆動により負圧タンク19の圧力が低下する。これにより、圧力調整が行われる。また、インクポンプ25の停止により、負圧タンク19から加圧タンク11へのインク送液が停止する。
次いで、ステップS64において、制御部5は、ステップS63の処理から規定時間Tが経過したか否かを判断する。規定時間Tが経過していないと判断した場合(ステップS64:NO)、制御部5は、ステップS64を繰り返す。
規定時間Tが経過したと判断した場合(ステップS64:YES)、制御部5は、第6分離動作を終了する。そして、制御部5は、次の条件判定を行う。
次に、第7分離動作について説明する。
図13は、第7分離動作を説明するためのフローチャートである。図13のフローチャートの処理は、制御部5が、条件判定により組み合わせ条件番号K−11に該当すると判定したことにより開始となる。
図13のステップS71において、制御部5は、負圧タンク圧力調整弁22を閉鎖する。また、制御部5は、エアポンプ26を停止する。また、制御部5は、インクポンプ25を駆動させる。インクポンプ25の駆動により、負圧タンク19から加圧タンク11へインクが送液される。
ここで、図6に示すように、組み合わせ条件番号K−11の場合、制御部5は、加圧タンク圧力調整弁14を閉鎖している。このため、負圧タンク圧力調整弁22も閉鎖し、エアポンプ26が停止している状態では、圧力調整は行われていない。
次いで、ステップS72において、制御部5は、条件判定を行ってから規定時間Tが経過したか否かを判断する。規定時間Tが経過していないと判断した場合(ステップS72:NO)、制御部5は、ステップS72を繰り返す。
規定時間Tが経過したと判断した場合(ステップS72:YES)、ステップS73において、制御部5は、負圧タンク圧力調整弁22を開放し、エアポンプ26の駆動を開始させる。また、制御部5は、インクポンプ25を停止する。負圧タンク圧力調整弁22の開放により負圧タンク19の圧力が上昇し、エアポンプ26の駆動により加圧タンク11の圧力が上昇する。これにより、圧力調整が行われる。また、インクポンプ25の停止により、負圧タンク19から加圧タンク11へのインク送液が停止する。
次いで、ステップS74において、制御部5は、ステップS73の処理から規定時間Tが経過したか否かを判断する。規定時間Tが経過していないと判断した場合(ステップS74:NO)、制御部5は、ステップS74を繰り返す。
規定時間Tが経過したと判断した場合(ステップS74:YES)、制御部5は、第7分離動作を終了する。そして、制御部5は、次の条件判定を行う。
次に、第8分離動作について説明する。
図14は、第8分離動作を説明するためのフローチャートである。図14のフローチャートの処理は、制御部5が、条件判定により組み合わせ条件番号K−15に該当すると判定したことにより開始となる。
図14のステップS81において、制御部5は、加圧タンク圧力調整弁14および負圧タンク圧力調整弁22を閉鎖する。また、制御部5は、インクポンプ25を駆動させる。インクポンプ25の駆動により、負圧タンク19から加圧タンク11へインクが送液される。
ここで、図6に示すように、組み合わせ条件番号K−15の場合、制御部5は、エアポンプ26を停止している。このため、加圧タンク圧力調整弁14および負圧タンク圧力調整弁22を閉鎖している状態では、圧力調整は行われていない。
次いで、ステップS82において、制御部5は、条件判定を行ってから規定時間Tが経過したか否かを判断する。規定時間Tが経過していないと判断した場合(ステップS82:NO)、制御部5は、ステップS82を繰り返す。
規定時間Tが経過したと判断した場合(ステップS82:YES)、ステップS83において、制御部5は、加圧タンク圧力調整弁14および負圧タンク圧力調整弁22を開放する。また、制御部5は、インクポンプ25を停止する。加圧タンク圧力調整弁14および負圧タンク圧力調整弁22の開放により、加圧タンク11の圧力が低下し、負圧タンク19の圧力が上昇する。これにより、圧力調整が行われる。また、インクポンプ25の停止により、負圧タンク19から加圧タンク11へのインク送液が停止する。
次いで、ステップS84において、制御部5は、ステップS83の処理から規定時間Tが経過したか否かを判断する。規定時間Tが経過していないと判断した場合(ステップS84:NO)、制御部5は、ステップS84を繰り返す。
規定時間Tが経過したと判断した場合(ステップS84:YES)、制御部5は、第8分離動作を終了する。そして、制御部5は、次の条件判定を行う。
上述した第5〜第8分離動作により、インクポンプ25によるインク送液動作を行う条件に該当する場合において、インク送液動作と圧力調整動作とが時間的に分離して行われる。
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25によるインク送液動作と、インク補給部4によるインク補給動作と、エアポンプ26、加圧タンク圧力調整弁14、および負圧タンク圧力調整弁22による圧力調整動作とを時間的に分離して行うよう制御する。これにより、加圧タンク11および負圧タンク19の圧力変動要因の重複によるノズル圧変動の拡大を抑制できる。この結果、印刷画質の低下を軽減できる。
なお、インク送液動作、インク補給動作、圧力調整動作のうちの2つの動作の組み合わせ(3通り)のうち、1つまたは2つの組み合わせのみにおいて、組み合わせの動作間で各動作を時間的に分離して行うようにしてもよい。例えば、インク送液動作と圧力調整動作との間のみにおいて、各動作を時間的に分離して行うようにしてもよい。このような場合でも、ノズル圧変動による印刷画質の低下を軽減する効果が得られる。もちろん、時間的に分離する動作の組み合わせが多い方が、印刷画質の低下をより軽減できる。
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。
1 インクジェット印刷装置
2 インクジェットヘッド
3 インク循環部
4 インク補給部
5 制御部
11 加圧タンク
12 加圧タンク大気開放弁
13 加圧タンク大気開放管
14 加圧タンク圧力調整弁
15 加圧タンク圧力調整管
16 加圧側圧力センサ
17 分配器
18 集合器
19 負圧タンク
20 負圧タンク大気開放弁
21 負圧タンク大気開放管
22 負圧タンク圧力調整弁
23 負圧タンク圧力調整管
24 負圧側圧力センサ
25 インクポンプ
26 エアポンプ
27 エアポンプ用配管
28〜30 インク循環管
36 加圧タンク液面センサ
37 負圧タンク液面センサ
41 インクカートリッジ
42 インク補給弁
43 インク補給管

Claims (7)

  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、
    前記負圧タンクから前記加圧タンクへインクを送液するインク送液部と、
    前記加圧タンクと前記インクジェットヘッドと前記負圧タンクとの間でインクを循環させるための正圧、負圧をそれぞれ前記加圧タンク、前記負圧タンクに生成するとともに、前記加圧タンクおよび前記負圧タンクの圧力を調整する圧力調整部と、
    前記インク送液部および前記圧力調整部を制御して、前記加圧タンクと前記インクジェットヘッドと前記負圧タンクとの間でインクを循環させる制御部とを備え、
    前記制御部は、インク循環時における前記インク送液部によるインク送液動作と前記圧力調整部による圧力調整動作とを時間的に分離して行うよう制御することを特徴とするインクジェット印刷装置。
  2. 前記負圧タンクにインクを補給するインク補給部をさらに備え、
    前記制御部は、インク循環時における前記インク補給部によるインク補給動作と前記圧力調整部による圧力調整動作とを時間的に分離して行うよう制御することを特徴とする請求項1に記載のインクジェット印刷装置。
  3. 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、
    前記負圧タンクから前記加圧タンクへインクを送液するインク送液部と、
    前記負圧タンクにインクを補給するインク補給部と、
    前記加圧タンクと前記インクジェットヘッドと前記負圧タンクとの間でインクを循環させるための正圧、負圧をそれぞれ前記加圧タンク、前記負圧タンクに生成するとともに、前記加圧タンクおよび前記負圧タンクの圧力を調整する圧力調整部と、
    前記インク送液部および前記圧力調整部を制御して、前記加圧タンクと前記インクジェットヘッドと前記負圧タンクとの間でインクを循環させるとともに、前記負圧タンクにインクを補給するよう前記インク補給部を制御する制御部とを備え、
    前記制御部は、インク循環時における前記インク補給部によるインク補給動作と前記圧力調整部による圧力調整動作とを時間的に分離して行うよう制御することを特徴とするインクジェット印刷装置。
  4. 前記制御部は、インク循環時における前記インク送液部によるインク送液動作と前記インク補給部によるインク補給動作とを時間的に分離して行うよう制御することを特徴とする請求項2または3に記載のインクジェット印刷装置。
  5. 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、
    前記負圧タンクから前記加圧タンクへインクを送液するインクポンプと、
    前記加圧タンクおよび前記負圧タンクの圧力を調整する圧力調整部と、
    前記加圧タンク内の圧力を検出する加圧側圧力センサと、
    前記加圧タンク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加圧タンク液面センサと、
    前記負圧タンク内の圧力を検出する負圧側圧力センサと、
    前記負圧タンク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負圧タンク液面センサと、
    前記インクポンプおよび前記圧力調整部を制御する制御部とを備え、
    前記圧力調整部は、
    前記負圧タンクから前記加圧タンクへ空気を送るエアポンプと、
    前記加圧タンクに接続された加圧タンク圧力調整管と、
    前記加圧タンク圧力調整管内の空気の流路を開閉する加圧タンク圧力調整弁と、
    前記負圧タンクに接続された負圧タンク圧力調整管と、
    前記負圧タンク圧力調整管内の空気の流路を開閉する負圧タンク圧力調整弁とを有し、
    前記制御部は、
    前記加圧側圧力センサの検出値、前記負圧側圧力センサの検出値、前記加圧タンク液面センサが前記加圧タンク内のインクの液面高さが基準高さに達していることを検出しているか否か、および前記負圧タンク液面センサが前記負圧タンク内のインクの液面高さが基準高さに達していることを検出しているか否かに基づき、前記インクポンプによるインク送液動作と前記圧力調整部による圧力調整動作とを時間的に分離して行うように、前記インクポンプの駆動、前記エアポンプの駆動、前記加圧タンク圧力調整弁の開閉、および前記負圧タンク圧力調整弁の開閉を制御することを特徴とするインクジェット印刷装置。
  6. 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、
    前記負圧タンクから前記加圧タンクへインクを送液するインク送液部と、
    前記負圧タンクから前記加圧タンクへ空気を送るエアポンプを有し、前記加圧タンクおよび前記負圧タンクの圧力を調整する圧力調整部と、
    前記インク送液部および前記圧力調整部を制御する制御部とを備え、
    前記制御部は、前記インク送液部によるインク送液動作と前記圧力調整部による圧力調整動作とを時間的に分離して行うよう制御することを特徴とするインクジェット印刷装置。
  7. 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、
    前記加圧タンクを大気開放する加圧タンク大気開放管、および前記負圧タンクを大気開放する負圧タンク大気開放管の少なくともいずれかと、
    前記負圧タンクから前記加圧タンクへインクを送液するインク送液部と、
    前記加圧タンクおよび前記負圧タンクの圧力を調整する圧力調整部と、
    前記インク送液部および前記圧力調整部を制御する制御部とを備え、
    前記制御部は、前記インク送液部によるインク送液動作と前記圧力調整部による圧力調整動作とを時間的に分離して行うよう制御するものであり、
    前記圧力調整部は、
    前記負圧タンク内の圧力調整のための空気の流路を形成する、前記負圧タンク大気開放管とは異なる負圧タンク圧力調整管、および、
    前記加圧タンク内の圧力調整のための空気の流路を形成する、前記加圧タンク大気開放管とは異なる加圧タンク圧力調整管
    の少なくともいずれかを有し、
    前記負圧タンク圧力調整管は、前記負圧タンク大気開放管の流路抵抗よりも大きい流路抵抗を有し、一端が前記負圧タンク内の空気層に接続され、他端が大気に通じており、
    前記加圧タンク圧力調整管は、前記加圧タンク大気開放管の流路抵抗よりも大きい流路抵抗を有し、一端が前記加圧タンク内の空気層に接続され、他端が大気に通じていることを特徴とするインクジェット印刷装置。
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