特許 7672839 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

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-04-25

(45)【発行日】2025-05-08

(54)【発明の名称】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

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/01 20060101AFI20250428BHJP

   B41J 2/175 20060101ALI20250428BHJP

【ＦＩ】

B41J2/01 201

B41J2/01 305

B41J2/175

B41J2/01 209

B41J2/175 503

B41J2/01 401

B41J2/175 501

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021028579

(22)【出願日】2021-02-25

(65)【公開番号】P2022129768

(43)【公開日】2022-09-06

【審査請求日】2023-12-18

(73)【特許権者】

【識別番号】000207551

【氏名又は名称】株式会社ＳＣＲＥＥＮホールディングス

(74)【代理人】

【識別番号】100135013

【弁理士】

【氏名又は名称】西田 隆美

(72)【発明者】

【氏名】安田 友則

(72)【発明者】

【氏名】村田 章

(72)【発明者】

【氏名】辻 孝則

【審査官】上田 正樹

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－０８２７０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０１６９０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－００６３０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０２００８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０３２０３３１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ４１Ｊ ２／０１

Ｂ４１Ｊ ２／１７５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

インクジェット印刷装置であって、
基材を所定の搬送方向に搬送する基材搬送部と、
前記基材搬送部によって搬送される前記基材の表面にインク滴を吐出する第１吐出ヘッドおよび第２吐出ヘッドと、
前記第１吐出ヘッドおよび前記第２吐出ヘッドにインクを供給するインク供給部と、
前記基材に形成される画像を表す画像データを、前記第１吐出ヘッドが前記基材に形成する画像を表す第１画像データと、前記第２吐出ヘッドが前記基材に形成する画像を表す第２画像データとに分割する画像データ分割部と、
前記第１画像データに基づいて前記インク供給部が前記第１吐出ヘッドに供給するインクの量を変更するとともに、前記第２画像データに基づいて、前記インク供給部が前記第２吐出ヘッドに供給するインクの量を変更する供給量変更部と、
を備え、
前記インク供給部は、
インクが貯留可能な供給タンクと、
前記供給タンクと前記第１吐出ヘッドおよび前記第２吐出ヘッドとを接続する供給配管と
を有し、
前記供給配管は、
共通配管と、
前記共通配管に一端が接続され、他端が前記第１吐出ヘッドに接続された第１分岐配管部と、
前記共通配管に一端が接続され、他端が前記第２吐出ヘッドに接続された第２分岐配管部と、
を有し、
前記供給量変更部は、
前記第１分岐配管部に介挿された第１流量調整弁と、
前記第２分岐配管部に介挿された第２流量調整弁と、
前記第１流量調整弁および前記第２流量調整弁と電気的に接続され、これらを動作させる制御信号を送信する制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記第１画像データおよび第２画像データそれぞれの印字率に基づいて前記第１吐出ヘッドおよび前記第２吐出ヘッドそれぞれの吐出量を算出すると共に、前記第１分岐配管部を介して前記第１吐出ヘッドに供給されるインクの量が前記第１吐出ヘッドについて算出した前記吐出量よりも大きい値になり、かつ、前記第２分岐配管部を介して前記第２吐出ヘッドに供給されるインクの量が前記第２吐出ヘッドについて算出した前記吐出量よりも大きい値になるように、前記第１流量調整弁および前記第２流量調整弁を制御する制御信号を生成する、インクジェット印刷装置。

【請求項2】

請求項１に記載のインクジェット印刷装置であって、
前記第１吐出ヘッドおよび前記第２吐出ヘッドは、前記基材に対して、前記搬送方向と交差する幅方向において、互いに異なる位置にインク滴を吐出する、インクジェット印刷装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載のインクジェット印刷装置であって、
前記第１吐出ヘッドおよび前記第２吐出ヘッドは、同じ種類のインク滴を吐出する、インクジェット印刷装置。

【請求項4】

請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のインクジェット印刷装置であって、
前記第１吐出ヘッドから吐出されなかったインクを前記第１吐出ヘッドから回収して前記供給タンクへ戻すインク回収部、
をさらに備える、インクジェット印刷装置。

【請求項5】

請求項４に記載のインクジェット印刷装置であって、
前記インク回収部は、
前記第１吐出ヘッドから吐出されなかったインクを回収して貯留する回収タンクと、
前記回収タンクと前記供給タンクとを接続するリターン配管と、
を有し、
前記インク供給部は、
前記供給タンクと前記回収タンクとの間に圧力差を形成することによって、前記供給タンクから、前記第１吐出ヘッドおよび前記第２吐出ヘッドへ向けてインクを送る圧力差形成部、
を有する、インクジェット印刷装置。

【請求項6】

請求項５に記載のインクジェット印刷装置であって、
前記インク供給部の前記圧力差形成部は、予測された前記第１吐出ヘッドおよび前記第２吐出ヘッドのインクの吐出量の変動に応じたタイミングで、前記供給タンクと前記回収タンクとの間の圧力差を調整する、インクジェット印刷装置。

【請求項7】

請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のインクジェット印刷装置であって、
前記供給量変更部は、所定の期間における前記第１吐出ヘッドのインクの吐出量の平均値に応じて、前記第１吐出ヘッドに供給するインクの量を変更する、インクジェット印刷装置。

【請求項8】

請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のインクジェット印刷装置であって、
前記第１流量調整弁および前記第２流量調整弁は、通過するインクの流量をゼロよりも大きい２段階以上に変更する、インクジェット印刷装置。

【請求項9】

インクジェット印刷方法であって、
ａ） 基材を所定の搬送方向に搬送する工程と、
ｂ） インクが貯留された供給タンクと、該供給タンクに接続された共通配管と、該共通配管に一端が接続され他端が第１吐出ヘッドに接続された第１分岐配管部と、該共通配管に一端が接続され他端が第２吐出ヘッドに接続された第２分岐配管部とを通じて、前記第１吐出ヘッドおよび前記第２吐出ヘッドにインクを供給する工程と、
ｃ） 前記工程ａ）によって搬送される前記基材の表面に、前記工程ｂ）によって供給されたインクを前記第１吐出ヘッドおよび前記第２吐出ヘッドから吐出する工程と、
を含み、
前記工程ｂ）は、
ｂ－１） 前記基材に形成される画像を表す画像データを、前記第１吐出ヘッドが前記基材に形成する画像を表す第１画像データと、前記第２吐出ヘッドが前記基材に形成する画像を表す第２画像データとに分割する工程と、
ｂ－２） 前記第１画像データおよび前記第２画像データに基づいて、前記第１吐出ヘッドおよび前記第２吐出ヘッドのそれぞれのインクの吐出量を算出する工程と、
ｂ－３） 前記第１分岐配管部に介挿された第１流量調整弁および前記第２分岐配管部に介挿された第２流量調整弁を制御するため、前記算出した吐出量に基づいて、前記第１吐出ヘッドに供給されるインクの量が前記吐出量よりも大きくなるように、かつ、前記第２吐出ヘッドに供給されるインクの量が前記吐出量よりも大きくなるように制御信号を生成し、前記第１流量調整弁および前記第２流量調整弁を制御する工程と、
を含む、インクジェット印刷方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、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に関する。

【背景技術】

【0002】

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では、長尺帯状の基材を搬送しつつ、基材の表面に複数の吐出ヘッドからインクの液滴（以下、「インク滴」と称する。）を吐出することによって、基材の表面に画像が形成される。

【0003】

このようなインクジェット印刷装置では、印刷途中でインクが不足すると、所望の印刷物が得られず、インクや基材に多大な無駄が生じる。このため、特許文献１のインクの消費量を見積もることが行われている（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１９－１５５７４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、複数の吐出ヘッドからのインクの吐出量は、印刷する画像の濃淡に応じて、各吐出ヘッドで逐次変動し得る。このため、各吐出ヘッドに対して、同じようにインクを供給した場合、吐出ヘッドごとに、インクの供給量が過剰な場合と、インクの供給量が不足する場合とが発生し得るため、各吐出ヘッドの各吐出口におけるインクのメニスカスの形状が不安定となる場合があった。インクのメニスカスの形状が不安定となると、インク滴の吐出速度またはインクの着弾精度が低下したり、インク滴の吐出不良（ノズル欠け）が発生したりすることによって、印刷品質が低下するおそれがあった。

【0006】

本発明の目的は、複数の吐出ヘッドを用いる場合において、印刷品質の低下を抑止する技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するため、第１態様は、インクジェット印刷装置であって、基材を所定の搬送方向に搬送する基材搬送部と、前記基材搬送部によって搬送される前記基材の表面にインク滴を吐出する第１吐出ヘッドおよび第２吐出ヘッドと、前記第１吐出ヘッドおよび前記第２吐出ヘッドにインクを供給するインク供給部と、前記基材に形成される画像を表す画像データを、前記第１吐出ヘッドが前記基材に形成する画像を表す第１画像データと、前記第２吐出ヘッドが前記基材に形成する画像を表す第２画像データとに分割する画像データ分割部と、前記第１画像データに基づいて前記インク供給部が前記第１吐出ヘッドに供給するインクの量を変更するとともに、前記第２画像データに基づいて、前記インク供給部が前記第２吐出ヘッドに供給するインクの量を変更する供給量変更部とを備える。前記インク供給部は、インクが貯留可能な供給タンクと、前記供給タンクと前記第１吐出ヘッドおよび前記第２吐出ヘッドとを接続する供給配管とを有し、前記供給配管は、共通配管と、前記共通配管に一端が接続され、他端が前記第１吐出ヘッドに接続された第１分岐配管部と、前記共通配管に一端が接続され、他端が前記第２吐出ヘッドに接続された第２分岐配管部と、を有し、前記供給量変更部は、前記第１分岐配管部に介挿された第１流量調整弁と、前記第２分岐配管部に介挿された第２流量調整弁と、前記第１流量調整弁および前記第２流量調整弁と電気的に接続され、これらを動作させる制御信号を送信する制御部と、を有し、前記制御部は、前記第１画像データおよび第２画像データそれぞれの印字率に基づいて前記第１吐出ヘッドおよび前記第２吐出ヘッドそれぞれの吐出量を算出すると共に、前記第１分岐配管部を介して前記第１吐出ヘッドに供給されるインクの量が前記第１吐出ヘッドについて算出した前記吐出量よりも大きい値になり、かつ、前記第２分岐配管部を介して前記第２吐出ヘッドに供給されるインクの量が前記第２吐出ヘッドについて算出した前記吐出量よりも大きい値になるように、前記第１流量調整弁および前記第２流量調整弁を制御する制御信号を生成する。

【0008】

第２態様は、第１態様のインクジェット印刷装置であって、前記第１吐出ヘッドおよび前記第２吐出ヘッドは、前記基材に対して、前記搬送方向と交差する幅方向において、互いに異なる位置にインク滴を吐出する。

【0009】

第３態様は、第１態様または第２態様のインクジェット印刷装置であって、前記第１吐出ヘッドおよび前記第２吐出ヘッドは、同じ種類のインク滴を吐出する。

【0011】

第４態様は、第１態様から第３態様のいずれかのインクジェット印刷装置であって、前記第１吐出ヘッドから吐出されなかったインクを前記第１吐出ヘッドから回収して前記供給タンクへ戻すインク回収部をさらに備える。

【0013】

第５態様は、第４態様のインクジェット印刷装置であって、前記インク回収部は、前記第１吐出ヘッドから吐出されなかったインクを回収して貯留する回収タンクと、前記回収タンクと前記供給タンクとを接続するリターン配管と、を有し、前記インク供給部は、前記供給タンクと前記回収タンクとの間に圧力差を形成することによって、前記供給タンクから、前記第１吐出ヘッドおよび前記第２吐出ヘッドへ向けてインクを送る圧力差形成部を有する。
第６態様は、第５態様のインクジェット印刷装置であって、前記インク供給部の前記圧力差形成部は、予測された前記第１吐出ヘッドおよび前記第２吐出ヘッドのインクの吐出量の変動に応じたタイミングで、前記供給タンクと前記回収タンクとの間の圧力差を調整する。

【0014】

第７態様は、第１態様から第６態様のいずれか１つのインクジェット印刷装置であって、前記供給量変更部は、所定の期間における前記第１吐出ヘッドのインクの吐出量の平均値に応じて、前記第１吐出ヘッドに供給するインクの量を変更する。
第８態様は、第１態様から第７態様のいずれかのインクジェット印刷装置であって、前記第１流量調整弁および前記第２流量調整弁は、通過するインクの流量をゼロよりも大きい２段階以上に変更する。

【0015】

第９態様は、インクジェット印刷方法であって、ａ）基材を所定の搬送方向に搬送する工程と、ｂ）インクが貯留された供給タンクと、該供給タンクに接続された共通配管と、該共通配管に一端が接続され他端が第１吐出ヘッドに接続された第１分岐配管部と、該共通配管に一端が接続され他端が第２吐出ヘッドに接続された第２分岐配管部とを通じて、前記第１吐出ヘッドおよび前記第２吐出ヘッドにインクを供給する工程と、ｃ）前記工程ａ）によって搬送される前記基材の表面に、前記工程ｂ）によって供給されたインクを前記第１吐出ヘッドおよび前記第２吐出ヘッドから吐出する工程と、を含み、前記工程ｂ）は、ｂ－１）前記基材に形成される画像を表す画像データを、前記第１吐出ヘッドが前記基材に形成する画像を表す第１画像データと、前記第２吐出ヘッドが前記基材に形成する画像を表す第２画像データとに分割する工程と、ｂ－２）前記第１画像データおよび前記第２画像データに基づいて、前記第１吐出ヘッドおよび前記第２吐出ヘッドのそれぞれのインクの吐出量を算出する工程と、ｂ－３）前記第１分岐配管部に介挿された第１流量調整弁および前記第２分岐配管部に介挿された第２流量調整弁を制御するため、前記算出した吐出量に基づいて、前記第１吐出ヘッドに供給されるインクの量が前記吐出量よりも大きくなるように、かつ、前記第２吐出ヘッドに供給されるインクの量が前記吐出量よりも大きくなるように制御信号を生成し、前記第１流量調整弁および前記第２流量調整弁を制御する工程と、を含む。

【発明の効果】

【0016】

第１から第８態様のインクジェット印刷装置によれば、第１画像データおよび第２画像データに基づいて、第１吐出ヘッドおよび第２吐出ヘッドに適切な量のインクを供給できる。したがって、第１吐出ヘッドと第２吐出ヘッドに対するインクの供給量が不足したりあるいは過剰になったりすることを抑制できるため、第１吐出ヘッドおよび第２吐出ヘッドの各吐出口におけるインクのメニスカスの形状を安定化できる。したがって、印刷品質の低下を抑制できる。
また、共通のタンクから第１吐出ヘッドおよび第２吐出ヘッドへインクが供給される。
また、第１吐出ヘッドよりも上流側でインクの流量が制御される。この場合、第１吐出ヘッドよりも下流側でインクの流量を変更する場合と比べて、第１吐出ヘッドに対するインクの供給量を精度良く制御できる。

【0017】

第２態様のインクジェット印刷装置によれば、第１吐出ヘッドと第２吐出ヘッドとで、基材対して、幅方向に異なる位置に画像を形成できる。

【0018】

第３態様のインクジェット印刷装置によれば、第１吐出ヘッドおよび第２吐出ヘッドから同じ種類のインク滴を吐出する場合に、印刷品質の低下を抑制できる。

【0020】

第４態様のインクジェット印刷装置によれば、インク回収部が第１吐出ヘッドで吐出されなかったインクを供給タンクへ戻すことによって、供給タンクと第１吐出ヘッドとの間で、インクを循環させることができる。これにより、第１吐出ヘッドが吐出する量以上のインクを第１吐出ヘッドに供給できるため、第１吐出ヘッドにおいてインクが不足することを抑制できる。

【0022】

第５態様のインクジェット印刷装置によれば、圧力差を形成することによって、供給タンクから第１吐出ヘッドおよび第２吐出ヘッドにインクを送ることができる。

【0023】

第７態様のインクジェット印刷装置によれば、所定の期間における第１吐出ヘッドのインクの吐出量の平均値に応じて、第１吐出ヘッドに対するインクの供給量が変更される。このため、吐出量が比較的大きく変動する場合であっても、供給量の変動量を相対的に小さくすることができるため、インクが通過する配管内等の圧力変動を小さくできる。これにより、第１吐出ヘッドの吐出口におけるインクのメニスカスの形状を安定化できる。

【0024】

第９態様のインクジェット印刷方法によれば、第１画像データおよび第２画像データに基づいて、第１吐出ヘッドおよび第２吐出ヘッドに適切な量のインクを供給できる。したがって、第１吐出ヘッドと第２吐出ヘッドに対するインクの供給量が不足したりあるいは過剰になったりすることを抑制できるため、第１吐出ヘッドおよび第２吐出ヘッドの各吐出口におけるインクのメニスカスの形状を安定化できる。したがって、印刷品質の低下を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】実施形態のインクジェット印刷装置を示す図である。

【図2】図１に示す印刷部を示す上面図である。

【図3】図１に示すインク供給部の構成を示す図である。

【図4】制御部と、第１流量調整弁と、第２流量調整弁との電気的接続を示す図である。

【図5】吐出ヘッドが吐出するインクの吐出量と供給量の経時変化を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、この実施形態に記載されている構成要素はあくまでも例示であり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。図面においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数が誇張又は簡略化して図示されている場合がある。

【0027】

＜１． 実施形態＞
図１は、実施形態のインクジェット印刷装置１を示す図である。インクジェット印刷装置１は、長尺帯状の基材９を搬送しつつ、印刷部３の複数のヘッドユニット３１～３４から基材９へ向けてインクを吐出することにより、基材９に画像を形成する。基材９は、例えば、印刷用紙である。ただし、基材９は、樹脂製のフィルム、金属箔、または、ガラス製の基材などであってもよい。図１に示すように、インクジェット印刷装置１は、基材搬送部２と、印刷部３と、４つのインク供給部４１と、制御部８とを備えている。

【0028】

基材搬送部２は、基材９を所定の搬送方向に搬送する。搬送方向は、基材９の長手方向と平行である。基材搬送部２は、巻き出しローラ２１と、複数の搬送ローラ２２と、巻き取りローラ２３とを有する。基材９は、巻き出しローラ２１から繰り出され、複数の搬送ローラ２２によって構成される搬送経路に沿って搬送される。各搬送ローラ２２は、水平方向に延びる回転軸を中心として回転することによって、基材９を搬送経路の下流側へ案内する。搬送後の基材９は、巻き取りローラ２３に回収される。

【0029】

巻き出しローラ２１および巻き取りローラ２３の回転軸には、それぞれモータ２５が接続されている。各モータ２５は、制御部８と電気的に接続されている。各モータ２５は、制御部８が送信する制御信号に基づいて、巻き出しローラ２１および巻き取りローラ２３を所定の回転速度で回転させる。これにより、基材９が、所定の搬送速度で、搬送経路に沿って搬送される。なお、モータ２５は、複数の搬送ローラ２２のいずれかに接続されていてもよい。

【0030】

搬送ローラ２２の少なくとも１つには、エンコーダ２６が設けられている。エンコーダ２６は、搬送ローラ２２の回転量を検出する。より具体的には、エンコーダ２６は、搬送ローラ２２が所定の角度回転するごとに、パルス信号を制御部８へ出力する。後述する制御部８は、パルス信号に基づいて、ヘッドユニット３１～３４がインクを吐出するタイミングを決定する。なお、エンコーダ２６は、搬送ローラ２２とは異なるローラの回転量を検出してもよい。

【0031】

基材９は、複数のヘッドユニット３１～３４の下方において、複数のヘッドユニット３１～３４の配列方向と略平行に移動する。基材９の表面は、ヘッドユニット３１～３４側に向けられている。また、基材９は、張力が掛かった状態で、複数の搬送ローラ２２に掛け渡される。これにより、搬送中における基材９の弛みや皺が抑制される。

【0032】

印刷部３は、基材搬送部２により搬送される基材９に対して、インクの液滴（以下「インク滴」と称する。）を吐出する。本実施形態の印刷部３は、４つのヘッドユニット３１～３４を有する。ヘッドユニット３１～３４は、基材９の搬送経路に沿って配置されている。

【0033】

図２は、図１に示す印刷部３を示す上面図である。印刷部３のヘッドユニット３１～３４は、それぞれ、基材９の幅方向の全体を覆っている。また、図２中に破線で示したように、各ヘッドユニット３１～３４の下面には、基材９の幅方向と平行に配列された複数の吐出口３５が設けられている。各ヘッドユニット３１～３４は、複数の吐出口３５から基材９の上面へ向けて、多色画像の色成分となるＫ（ブラック）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の各色のインク滴を、それぞれ吐出する。

【0034】

４つのヘッドユニット３１～３４は、インク滴を吐出することによって、基材９の上面に、それぞれ単色画像を形成する。また、４つの単色画像の重ね合わせにより、基材９の上面に、多色画像が形成される。

【0035】

図２に示すように、ヘッドユニット３１～３４は、それぞれ２つの吐出ヘッド３１１，３１２を有する。吐出ヘッド３１１，３１２は、幅方向に配列されている。幅方向は、搬送方向に垂直な方向であって、かつ、基材９の表面と平行な方向である。なお、ヘッドユニット３１～３４は、３つ以上の吐出ヘッドを有していてもよい。

【0036】

吐出ヘッド３１１，３１２は、基材搬送部２によって搬送される基材９の表面と対向する吐出面を有する。吐出面には、幅方向に沿って並ぶ複数の吐出口３５が設けられている。各吐出口３５は、ピエゾ方式またはサーマル方式等のインクジェット素子に接続されている。インクジェット素子は、制御部８の制御に基づいて、対応する吐出口３５からインクを吐出させる。吐出ヘッド３１１，３１２は、基材９に対して、幅方向に互いに異なる位置にインクを吐出する。

【0037】

吐出ヘッド３１１，３１２は、インクを一時的に貯留するためのインク室３６を有する。インク室３６は、複数の吐出口３５に連通している。インク室３６のインクは、各インクジェット素子の動力によって、各吐出口３５から吐出される。４つのインク供給部４１は、それぞれヘッドユニット３１～３４にインクを供給する。より詳細には、各インク供給部４１は、吐出ヘッド３１１，３１２のインク室３６にインクを供給する。

【0038】

図３は、図１に示すインク供給部４１の構成を示す図である。インク供給部４１は、供給タンク４２と、回収タンク４３と、供給配管４４と、回収配管４５と、リターン配管４６と、圧力差形成部５と、補充タンク６１とを備える。供給タンク４２および回収タンク４３は、それぞれインクを貯留可能である。

【0039】

供給配管４４は、供給タンク４２と吐出ヘッド３１１，３１２とを接続する流路であって、供給タンク４２から各吐出ヘッド３１１，３１２へ向かうインクの流路を構成する。供給タンク４２に貯留されているインクは、供給配管４４を通って、供給タンク４２から吐出ヘッド３１１，３１２のインク室３６，３６に、それぞれインクが供給される。したがって、例えば、ヘッドユニット３１の吐出ヘッド３１１，３１２には、同じ種類のインクが供給されるため、吐出ヘッド３１１，３１２は、同じ種類のインク滴を吐出する。

【0040】

供給配管４４は、共通配管４４０と第１分岐配管部４４１と、第２分岐配管部４４２とを有する。共通配管４４０の一端は、供給タンク４２に接続されている。共通配管４４０の他端は、第１分岐配管部４４１および第２分岐配管部４４２の各一端に接続されている。第１分岐配管部４４１の他端は吐出ヘッド３１１の供給口に接続されており、第２分岐配管部４４２の他端は吐出ヘッド３１２の供給口に接続されている。

【0041】

第１分岐配管部４４１には、第１流量調整弁４７１が介挿されている。第２分岐配管部４４２には、第２流量調整弁４７２が介挿されている。第１流量調整弁４７１および第２流量調整弁４７２は、第１分岐配管部４４１および第２分岐配管部４４２を通過するインクの流量をゼロよりも大きい２段階以上に変更する。第１流量調整弁４７１および第２流量調整弁４７２は、例えば比例制御電磁弁である。第１流量調整弁４７１および第２流量調整弁４７２は、制御部８と電気的に接続されており、制御部８が送信する制御信号に基づいて動作する。供給量制御部８７と、第１流量調整弁４７１と、第２流量調整弁４７２とは、供給量変更部を構成する。

【0042】

第１流量調整弁４７１は、吐出ヘッド３１１に供給されるインクの単位時間あたりの量（以下、単に「供給量」と称する。）を変更する。第２流量調整弁４７２は、吐出ヘッド３１２に供給されるインクの供給量を変更する。制御部８と第１流量調整弁４７１は、吐出ヘッド３１１に対するインクの供給量を変更する供給量変更部を構成する。また、制御部８と第２流量調整弁４７２は、吐出ヘッド３１２に対するインクの供給量を変更する供給量変更部を構成する。

【0043】

回収配管４５は、吐出ヘッド３１１，３１２と回収タンク４３とを接続する流路であって、吐出ヘッド３１１，３１２から回収タンク４３へ向かうインクの流路を構成する。回収配管４５は、共通配管４５０と、第１分岐配管部４５１と、第２分岐配管部４５２とを有する。第１分岐配管部４５１の一端は吐出ヘッド３１１の排出口に接続されており、第２分岐配管部４５２の一端は吐出ヘッド３１２の排出口に接続されている。第１分岐配管部４５１および第２分岐配管部４５２の各他端は、共通配管４５０の一端に接続されている。共通配管４５０の他端は、回収タンク４３に接続されている。

【0044】

リターン配管４６は、回収タンク４３と供給タンク４２とを接続する流路であって、回収タンク４３から供給タンク４２へ向かうインクの流路を構成する。回収タンク４３に貯留されたインクは、リターン配管４６を通って、供給タンク４２に移動する。リターン配管４６には、リターンポンプ４６１が取り付けられている。リターンポンプ４６１は、回収タンク４３から供給タンク４２へインクを送る。回収配管４５、リターン配管４６、およびリターンポンプ４６１は、インク回収部を構成する。なお、回収タンク４３から供給タンク４２へのインクの移動が、重力を利用して行われるようにしてもよい。

【0045】

補充タンク６１は、補充用のインクを貯留する。補充タンク６１は、補充配管６２を介して、供給タンク４２と接続されている。補充配管６２には、補充ポンプ６２１が介挿されている。補充ポンプ６２１は、補充タンク６１のインクを供給タンク４２へ圧送する。例えば、印刷等によって、供給タンク４２、ヘッドユニット３１、および回収タンク４３を循環するインクの総量が減少した場合には、補充ポンプ６２１によって、補充タンク６１から供給タンク４２にインクが補充される。

【0046】

圧力差形成部５は、供給タンク４２内の圧力および回収タンク４３内の圧力を調整することによって、供給タンク４２と回収タンク４３と間に圧力差を形成する。以下、圧力差形成部５が形成する圧力差を、単に「圧力差」と称する。圧力差形成部５が圧力差を形成することによって、供給タンク４２から回収タンク４３へ向けてインクが送られる。

【0047】

圧力差形成部５は、第１圧力調整部５１ａと、第２圧力調整部５１ｂとを備える。第１圧力調整部５１ａは、供給タンク４２内の圧力を調整する。第２圧力調整部５１ｂは、回収タンク４３内の圧力を調整する。

【0048】

第１圧力調整部５１ａは、第１圧力変更部５２と、加圧タンク５３とを有する。第１圧力変更部５２は、制御部８が出力する制御信号に基づいて、加圧タンク５３内の圧力を変更する。第１圧力変更部５２は、具体的には、空圧センサ５２１と、加圧ポンプ５２２と、減圧ポンプ５２３と、吸引ポンプ５２４とを備える。

【0049】

空圧センサ５２１は、加圧タンク５３内に連通する配管内の圧力を計測する。空圧センサ５２１は計測した圧力を示す測定信号を、制御部８に出力する。

【0050】

加圧ポンプ５２２および減圧ポンプ５２３は、加圧タンク５３内に接続される配管に設けられている。加圧ポンプ５２２は、加圧タンク５３にエアを送ることによって、加圧タンク５３内の圧力を増大させる。減圧ポンプ５２３は、加圧タンク５３のエアを吸引することによって、加圧タンク５３内の圧力を低下させる。

【0051】

吸引ポンプ５２４は、一端が加圧タンク５３内に接続され、他端が大気開放された配管の途中に設けられている。吸引ポンプ５２４は、加圧タンク５３内のエアを大気に放出する圧力を配管内に発生させる。

【0052】

加圧タンク５３は、供給タンク４２との間は、エアが流通可能な配管で連結されている。加圧タンク５３内の圧力が変更されることによって、供給タンク４２の圧力が変更される。

【0053】

第２圧力調整部５１ｂは、第２圧力変更部５４と、負圧タンク５５とを有する。第２圧力調整部５１ｂは、負圧タンク５５に接続されており、負圧タンク５５内の圧力を調整する。第２圧力変更部５４は、制御部８が出力する制御信号に基づいて、負圧タンク５５内の圧力を変更する。第２圧力変更部５４は、第１圧力変更部５２と同じ構成を備えるため、説明を省略する。負圧タンク５５は、回収タンク４３と連通している。負圧タンク５５内の圧力が変更されることによって、回収タンク４３内の圧力が変更される。

【0054】

圧力差形成部５は、供給タンク４２内および回収タンク４３内の両方を負圧にした状態で、圧力差を形成してもよい。また、圧力差形成部５は、供給タンク４２内を正圧、回収タンク４３内を負圧にした状態で、圧力差を形成するようにしてもよい。

【0055】

制御部８は、ＣＰＵなどのプロセッサ、プログラムを記憶するＲＯＭ、および、各種情報を記憶するＲＡＭなど、コンピュータとしての構成を有する。制御部８は、画像データと、エンコーダ２６が出力するパルス信号とに基づいて、各ヘッドユニット３１～３４からインク滴を吐出させる。これにより、基材９の表面に、画像データが表現する画像が形成される。

【0056】

図３に示すように、制御部８のプロセッサがプログラムにしたがって動作することにより、制御部８は、吐出量予測部８１、圧力制御部８３、画像データ分割部８５、供給量制御部８７、および吐出制御部８９として機能する。なお、制御部８の機能のうち一部または全部は、専用回路によって実現されていてもよい。

【0057】

吐出量予測部８１は、画像データに基づいて、現時点よりも先の時点においてヘッドユニット３１～３４が吐出するインクの単位時間当たりの吐出量を予測する。吐出量予測部８１は、例えば、画像データから印字率を算出する。印字率は、基材９に付与される単位面積当たりのインクの量を表す。吐出量予測部８１は、印字率に基づいて、吐出量の予測値である予測吐出量を算出する。なお、吐出量予測部８１は、印字率を予測吐出量としてもよい。

【0058】

圧力制御部８３は、吐出量予測部８１が予測した予測吐出量に応じて、圧力差形成部５を制御することにより、供給タンク４２から回収タンク４３へのインクの供給量を制御する。

【0059】

圧力制御部８３は、例えば、フィードフォワード制御を行う。より具体的には、圧力制御部８３は、予測吐出量と、タイムラグとに基づいて、圧力差形成部５を制御する。圧力制御部８３による圧力差形成部５の制御によって、予測吐出量の変動に応じたタイミングで、圧力差が調整される。タイムラグは、圧力制御部８３が、第１圧力調整部５１ａまたは第２圧力調整部５１ｂに対して、圧力差を変更するための制御信号を出力した時刻から、実際に圧力差が変更される時刻までの差（時間差）である。タイムラグの大きさは、例えば、圧力差形成部５、供給配管４４、回収配管４５に応じて適宜決定される。より具体的には、タイムラグの大きさは、例えば、第１圧力調整部５１ａまたは第２圧力調整部５１ｂが有する加圧ポンプ５２２、減圧ポンプ５２３の特性、加圧タンク５３の大きさや形状、または、供給配管４４、回収配管４５の長さや断面の大きさ等に応じて適宜決定される。また、タイムラグの大きさは、インクの粘性や温度などに応じて決定されてもよい。

【0060】

図４は、制御部８と、第１流量調整弁４７１と、第２流量調整弁４７２との電気的接続を示す図である。画像データ分割部８５は、ヘッドユニット３１が基材９に形成するべき画像データを、吐出ヘッド３１１が形成する第１画像データと、吐出ヘッド３１２が形成する第２画像データとに分割する。画像データ分割部８５は、生成した第１画像データおよび第２画像データを、供給量制御部８７および吐出制御部８９に送信する。画像データ分割部８５は、ヘッドユニット３２～３４に対応する画像データについても、ヘッドユニット３１に対応する画像データと同様に、各吐出ヘッド３１１，３１２に対応する第１画像データおよび第２画像データに分割する。

【0061】

供給量制御部８７は、第１画像データおよび第２画像データに基づいて、第１流量調整弁４７１および第２流量調整弁４７２を制御する。具体的には、供給量制御部８７は、第１画像データおよび第２画像データの印字率に基づいて、吐出ヘッド３１１，３１２のインクの吐出量をそれぞれ算出する。そして、供給量制御部８７は、吐出ヘッド３１１，３１２に対するインクの供給量が、算出した吐出量よりも大きい値となるように、第１流量調整弁４７１および第２流量調整弁４７２を制御する。これにより、吐出ヘッド３１１，３１２が実際に吐出するインクの吐出量に対して適切な量のインクを、吐出ヘッド３１１，３１２に供給できる。なお、画像データ分割部８５は、第１画像データおよび第２画像データの代わりに、第１画像データおよび第２画像データが示す各印字率を供給量制御部８７に送信してもよい。

【0062】

第１流量調整弁４７１によってインクの流量を制御する場合、圧力差形成部５のように圧力差で供給量を制御するよりも、迅速に吐出ヘッド３１１に対するインクの供給量を制御できる。したがって、供給量制御部８７は、圧力制御部８３が圧力差形成部５に対して設定するタイムラグよりも短いタイムラグで（もしくは、タイムラグなしで）、第１流量調整弁４７１を制御するようにしてもよい。

【0063】

吐出制御部８９は、受信した第１画像データおよび第２画像データに基づいて、吐出ヘッド３１１，３１２の各吐出口３５から、インク滴を吐出させる。これにより、吐出ヘッド３１１，３１２は、第１画像データに対応した画像および第２画像データに対応する画像を基材９に形成する。したがって、基材９に、元の画像データに対応する画像が形成される。

【0064】

図５は、吐出ヘッド３１１が吐出するインクの吐出量と供給量の経時変化を示す図である。図５中、横軸は時間であり、縦軸はインクの量を示す。また、図５中、グラフＧ１１は、インクの吐出量の変化を示し、グラフＧ２１は、インクの供給量の変化を示す。また、グラフＧ１２は、吐出量のグラフＧ１１の移動平均を示す図である。

【0065】

供給量制御部８７は、所定の期間における吐出ヘッド３１１からのインクの吐出量の平均値に応じて、吐出ヘッド３１１に対するインクの供給量が変更されるように、第１流量調整弁４７１を制御してもよい。例えば、図５に示すように、供給量制御部８７は、対象時刻Ｔ１における供給量ＱＳ１を求める場合、まず、対象時刻Ｔ１と、対象時刻Ｔ１より先の時刻Ｔ０と、対象時刻Ｔ１よりも後の時刻Ｔ２とにおける吐出量（ＱＤ０，ＱＤ１，ＱＤ２）を、第１画像データから算出する。そして、第１流量調整弁４７１は、算出した吐出量の平均（平均吐出量）ＡＱＤ１を求める。さらに、供給量制御部８７は、算出した平均吐出量ＡＱＤ１に所定の量を加算した値を、対象時刻Ｔ１における供給量ＱＳ１としてもよい。

【0066】

なお、供給量制御部８７は、対象時刻Ｔ１以降、または、対象時刻Ｔ１以前の期間の吐出量のみの平均値に基づいて、対象時刻Ｔ１の供給量を決定してもよい。また、供給量制御部８７は、２つの時刻または４つ以上の時刻の吐出量に基づいて、対象時刻Ｔ１の供給量ＱＳ１を求めてもよい。

【0067】

所定の期間における吐出ヘッド３１１のインクの吐出量の平均値に応じて、吐出ヘッド３１１に対するインクの供給量が変更される。このため、吐出ヘッド３１１の吐出量の変動に対して、吐出ヘッド３１１に対する供給量の変動を相対的に小さくできる。これにより、吐出ヘッド３１１の吐出量が急変化する場合であっても、インクが通過する流路内（第１分岐配管部４４１、吐出ヘッド３１１のインク室３６等）の圧力が急に変動することを抑制できる。したがって、第１吐出ヘッドの吐出口におけるインクのメニスカスの形状を安定化できる。

【0068】

供給量制御部８７は、第１流量調整弁４７１の制御と同様に、吐出ヘッド３１２に対するインクの供給量が、平均吐出量に応じた値となるように、第２流量調整弁４７２を制御してもよい。

【0069】

インクジェット印刷装置１によると、吐出ヘッド３１１，３１２ごとに、インクの吐出量に合わせてインクの供給量が制御される。このため、吐出ヘッド３１１，３１２それぞれに対して、適切な量のインクを供給できる。これにより、吐出ヘッド３１１，３１２の双方に対して、インクが不足したり、インクが過剰に供給されたりすることを抑制できる。したがって、吐出ヘッド３１１，３１２の各吐出口３５におけるインクのメニスカスの形状を安定化できる。メニスカスの形状が安定化することによって、インク滴の吐出不良（ノズル欠け）が抑制されるとともに、インク滴の吐出速度および着弾精度が安定化する。したがって、印刷品質の低下を抑制できる。

【0070】

また、吐出ヘッド３１１，３１２に対して、インクが過剰に供給されることを抑制できるため、リターンポンプ４６１などの各ポンプの寿命を延ばすことができる。また、インクか過剰に循環することを抑制できるため、インクの劣化を低減できる。

【0071】

＜２． 変形例＞
以上、実施形態について説明してきたが、本発明は上記のようなものに限定されるものではなく、様々な変形が可能である。

【0072】

上記実施形態では、ヘッドユニット３１の予測吐出量に応じて、圧力差形成部５が圧力差を調整するようにしている。しかしながら、ヘッドユニット３１の予測吐出量に応じて圧力差が調整されることは必須ではない。例えば、圧力差形成部５は、予測吐出量に関わらず、一定の圧力差を形成するようにしてもよい。

【0073】

上記実施形態では、供給配管４４の第１分岐配管部４４１に１つの第１流量調整弁４７１が設けられているが、第１分岐配管部４４１に複数の第１流量調整弁４７１が設けられてもよい。そして、供給量制御部８７が複数の第１流量調整弁４７１を制御することによって、吐出ヘッド３１１に対するインクの供給量が変更されてもよい。複数の第１流量調整弁４７１を備えることによって、吐出ヘッド３１１に対するインクの供給量を多段に変更することが容易となる。また、供給量制御部８７が複数の第１流量調整弁４７１を制御する際、供給量制御部８７が各第１流量調整弁４７１を時間差で制御するようにしてもよい。これにより、第１分岐配管部４４１内の圧力変化を小さくすることができるため、吐出ヘッド３１１の各吐出口３５におけるインクのメニスカスの形状を、さらに安定化できる。

【0074】

上記実施形態では、第１流量調整弁４７１が吐出ヘッド３１１より上流に位置する供給配管４４に設けられている。しかしながら、第１流量調整弁４７１が吐出ヘッド３１１より下流に位置する回収配管４５に設けられてもよい。例えば、第１流量調整弁４７１は、回収配管４５の第１分岐配管部４５１に設けられていてもよい。また、第２流量調整弁４７２についても、第２分岐配管部４５２に設けられていてもよい。なお、第１流量調整弁４７１を吐出ヘッド３１１よりも上流に設けた場合、吐出ヘッド３１１に流れるインクの流量を直接制御できる。このため、第１流量調整弁４７１を吐出ヘッド３１１よりも下流に設けた場合と比べて、インクの供給量を精度良く制御できる。

【0075】

第１流量調整弁４７１または第２流量調整弁４７２の代わりに、流量の調整が可能なポンプを設けてもよい。ポンプを制御することにより、吐出ヘッド３１１，３１２に対するインクの供給量が変更されてもよい。

【0076】

この発明は詳細に説明されたが、上記の説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。上記各実施形態および各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせたり、省略したりすることができる。

【符号の説明】

【0077】

１ インクジェット印刷装置
２ 基材搬送部
３ 印刷部
５ 圧力差形成部
８ 制御部
９ 基材
３１～３４ ヘッドユニット
４１ インク供給部
４２ 供給タンク
４３ 回収タンク
４４ 供給配管
４５ 回収配管
４６ リターン配管
８３ 圧力制御部
８５ 画像データ分割部
８７ 供給量制御部
３１１ 吐出ヘッド（第１吐出ヘッド）
３１２ 吐出ヘッド（第２吐出ヘッド）
４６１ リターンポンプ
４７１ 第１流量調整弁
４７２ 第２流量調整弁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】