インク供給制御装置、該インク供給制御装置を備えた印刷装置、及びインク供給制御方法
【課題】インクタンク内へ落下する状態が正常ではないと判断されたインクがインクヘッドへ供給されるのを未然に防止することができるインク供給制御装置、及び該インク供給制御装置を備えた印刷装置を提供する。
【解決手段】本発明に係るインク供給制御装置は、少なくとも一部が透明な材質で形成されたインクタンク５と、インクタンク５の下部と上部とを連結するチューブ４と、チューブ４内のインク２０を送り出すチューブポンプ（循環部）６と、インクタンク５の透明な材質で形成された部分を通じて、インクタンク５の上部のチューブ４に付加された落下部４１から落下するインク２０の状態を外部から検知する検知部７とを備える。
【解決手段】本発明に係るインク供給制御装置は、少なくとも一部が透明な材質で形成されたインクタンク５と、インクタンク５の下部と上部とを連結するチューブ４と、チューブ４内のインク２０を送り出すチューブポンプ（循環部）６と、インクタンク５の透明な材質で形成された部分を通じて、インクタンク５の上部のチューブ４に付加された落下部４１から落下するインク２０の状態を外部から検知する検知部７とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクの状態に応じてインクヘッドへのインクの供給を制御するインク供給制御装置、該インク供給制御装置を備えた印刷装置、及びインク供給制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクヘッドのノズルからインクを吐出して印刷するインク吐出装置は、インクの粒子成分（顔料、金属粒子等）が、インクタンクの内部にて沈降、凝集、堆積、沈殿等（以下、沈降等）するおそれがあった。インクの粒子成分が沈降等した場合、インクが高粘度化してインクヘッドのノズルの目詰まりの原因になって、インクの吐出が不安定になる等、印刷品質を維持することが困難になるという問題があった。
【０００３】
そこで、特許文献１では、インクタンクの底部にインクを撹拌するためのマグネチックスターラー回転子を設け、インクタンク内のインクをマグネチックスターラー回転子の回転により撹拌することが可能なインクジェット記録装置用インクタンクが開示されている。特許文献１に開示してあるインクジェット記録装置用インクタンクでは、底部に滞留しやすいインクの粒子成分の沈降等を解消することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６０−１１０４５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示してあるインクジェット記録装置用インクタンクでは、マグネチックスターラー回転子の破損片等がインクに混入し、インクヘッドのノズルの目詰まりの原因になりやすいという問題点があった。また、特にインクが強磁性体である場合、マグネチックスターラー回転子にインクが付着しやすく、インクの粒子成分が凝集しやすいという問題点があった。
【０００６】
また、インクの粒子成分の沈降等が解消しているか否かは、実際にインクヘッドからインクを吐出するまで判断することができなかった。したがって、インクの粒子成分の沈降等を抑制する対策を過剰に取る必要があり、コストダウンが困難になるという問題点もあった。
【０００７】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、落下する状態が正常ではないと判断されたインクがインクヘッドへ供給されるのを未然に防止することができるインク供給制御装置、該インク供給制御装置を備えた印刷装置、及びインク供給制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために第１発明に係るインク供給制御装置は、インクヘッドへのインクの供給を制御するインク供給制御装置において、少なくとも一部が透明な材質で形成されたインクタンクと、該インクタンクの下部と上部とを連結するチューブと、該チューブ内のインクを送り出す循環部と、前記インクタンクの透明な材質で形成された部分を通じて、前記インクタンクの上部の前記チューブに付加された落下部から落下するインクの状態を外部から検知する検知部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
第１発明では、少なくとも一部が透明な材質で形成されたインクタンクと、該インクタンクの下部と上部とを連結するチューブと、該チューブ内のインクを送り出す循環部と、インクタンクの透明な材質で形成された部分を通じて、インクタンクの上部のチューブに付加された落下部から落下するインクの状態を外部から検知する検知部とを備える。インクヘッドからインクを吐出することなく落下するインクの状態が正常であるか否かを判断することができるので、検知した結果に基づいて、ユーザが落下するインクの状態が正常ではないと判断した場合、インクタンクからインクヘッドへインクを供給しないよう操作することで、インクヘッドのノズルの目詰まりを予防し、インクの吐出を安定して行うことが可能となる。また、チューブを介して循環させたインクについても、インクヘッドのインクの粒子成分の沈降等が解消しているか否かを判断することができるので、インクの粒子成分の沈降等の解消に要する時間を最小限にすることができる。さらに、インクタンク内にてインクの液面にインクが落下するので、インクの粒子成分の撹拌を促し、粒子成分の沈降等を抑制することが可能となる。
【００１０】
また、第２発明に係るインク供給制御装置は、第１発明において、前記検知部で検知した結果に基づいて落下するインクの状態が正常であるか否かを判別する判別手段を備え、該判別手段で落下するインクの状態が正常ではないと判別した場合、前記インクタンクから前記インクヘッドへインクを供給しないよう制御することを特徴とする。
【００１１】
第２発明では、検知した結果に基づいて落下するインクの状態が正常であるか否かを判別し、落下するインクの状態が正常ではないと判別した場合、インクタンクからインクヘッドへインクを供給しないよう制御する。インクヘッドからインクを吐出することなく落下するインクの状態が正常であるか否かを判別することができるので、検知した結果に基づいて、落下するインクの状態が正常ではないと判別した場合、インクタンクからインクヘッドへインクを供給しないよう動作を制御することで、インクヘッドのノズルの目詰まりを予防し、インクの吐出を安定して行うことが可能となる。また、チューブを介して循環させたインクについても、インクヘッドのインクの粒子成分の沈降等が解消しているか否かを判別することができるので、インクの粒子成分の沈降等の解消に要する時間を最小限にすることができる。さらに、インクタンク内にてインクの液面にインクが落下するので、インクの粒子成分の撹拌を促し、粒子成分の沈降等を抑制することが可能となる。
【００１２】
また、第３発明に係るインク供給制御装置は、第１又は第２発明において、前記検知部は撮像装置であり、前記判別手段は該撮像装置で撮像した画像の変化に基づいて落下するインクの状態が正常であるか否かを判別することを特徴とする。
【００１３】
第３発明では、撮像装置で撮像した画像の変化に基づいて落下するインクの状態が正常であるか否かを判別するので、落下するインクの形状、色調、幅等の変化を把握することができ、インクの粒子成分の分散度合いが変化したか否かを判別することが可能となる。
【００１４】
また、第４発明に係るインク供給制御装置は、第１又は第２発明において、前記検知部は光学センサであり、前記判別手段は該光学センサで検出した値の変化に基づいて落下するインクの状態が正常であるか否かを判別することを特徴とする。
【００１５】
第４発明では、光学センサで検出した値の変化に基づいて落下するインクの状態が正常であるか否かを判別するので、落下するインクの形状、色調、幅等の変化を把握することができ、インクの粒子成分の分散度合いが変化したか否かを判別することが可能となる。
【００１６】
また、第５発明に係る印刷装置は、第１乃至第４発明のいずれか１つのインク供給制御装置を備えることを特徴とする。
【００１７】
第５発明では、上述したインク供給制御装置を備えることにより、インクヘッドからインクを吐出することなく落下するインクの状態が正常であるか否かを判断（判別）することができるので、検知した結果に基づいて、落下するインクの状態が正常ではないと判断（判別）した場合、インクタンクからインクヘッドへインクを供給しないようユーザが操作（動作を制御）することで、インクヘッドのノズルの目詰まりを予防し、インクの吐出を安定して行うことが可能となる。また、チューブを介して循環させたインクについても、インクの粒子成分の沈降等が解消しているか否かを判断（判別）することができるので、インクの粒子成分の沈降等の解消に要する時間を最小限にすることができる。さらに、インクタンク内にてインクの液面にインクが落下するので、インクの粒子成分の撹拌を促し、粒子成分の沈降等を抑制することが可能となる。
【００１８】
次に、上記目的を達成するために第６発明に係るインク供給制御方法は、インクタンクからインクヘッドへのインクの供給を制御するインク供給制御方法であって、前記インクタンク内に貯留されたインクを下方から上方へ送り出し、インクの液面に上方からインクを落下させる工程と、落下させたインクの状態を検知することによりインクの状態が正常であるか否かを判別する工程と、インクの状態が正常であるか否かに基づいて、前記インクタンクから前記インクヘッドへのインクの供給を制御する工程とを含むことを特徴とする。
【００１９】
第６発明では、インクタンク内に貯留されたインクを下方から上方へ送り出し、インクの液面に上方からインクを落下させる。落下させたインクの状態を検知することによりインクの状態が正常であるか否かを判別し、インクの状態が正常であるか否かに基づいて、インクタンクからインクヘッドへのインクの供給を制御する。インクヘッドからインクを吐出することなく落下するインクの状態が正常であるか否かを判断（判別）することができるので、検知した結果に基づいて、落下するインクの状態が正常ではないと判断（判別）した場合、インクタンクからインクヘッドへインクを供給しないようユーザが操作（動作を制御）することで、インクヘッドのノズルの目詰まりを予防し、インクの吐出を安定して行うことが可能となる。また、チューブを介して循環させたインクについても、インクの粒子成分の沈降等が解消しているか否かを判断（判別）することができるので、インクの粒子成分の沈降等の解消に要する時間を最小限にすることができる。さらに、インクタンク内にてインクの液面にインクが落下するので、インクの粒子成分の撹拌を促し、粒子成分の沈降等を抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
上記構成によれば、インクヘッドからインクを吐出することなく落下するインクの状態が正常であるか否かを判断（判別）することができるので、検知した結果に基づいて、落下するインクの状態が正常ではないと判断（判別）した場合、インクタンクからインクヘッドへインクを供給しないようユーザが操作（動作を制御）することで、インクヘッドのノズルの目詰まりを予防し、インクの吐出を安定して行うことが可能となる。また、チューブを介して循環させたインクについても、インクの粒子成分の沈降等が解消しているか否かを判断（判別）することができるので、インクの粒子成分の沈降等の解消に要する時間を最小限にすることができる。さらに、インクタンク内にてインクの液面にインクが落下するので、インクの粒子成分の撹拌を促し、粒子成分の沈降等を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態１に係るインク供給制御装置を備えるインクジェット式印刷装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るインク供給制御装置のインクタンクの構成を示す模式図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るインク供給制御装置のインクタンクの他の構成を示す模式図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係るインク供給制御装置のチューブに付加された落下部の構成を模式的に示す拡大断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係るインク供給制御装置のインクタンクの他の構成を示す模式図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係るインク供給制御装置のチューブポンプの構成を示す模式図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係るインク供給制御装置の落下するインクの状態を説明する模式図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係るインク供給制御装置を備えるインクジェット式印刷装置の構成を模式的に示す概略図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係るインク供給制御装置を備えるインクジェット式印刷装置の、インク供給開閉弁を設ける場合の構成を模式的に示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るインク供給制御装置を備えるインクジェット式印刷装置の概略構成を示す模式図である。図１に示すインクジェット式印刷装置１は、インクヘッド２と、インクタンク５、チューブ４、チューブポンプ（循環部）６及び撮像装置７からなるインク供給制御装置１０と、真空ポンプ３５と、圧縮空気供給源３６と、制御装置３７とを備えている。インクヘッド２は、インク２０を吐出する複数のノズル２１の開口部２２を一面に形成してあり、圧電素子等によりノズル２１内のインク２０を押出すことで、ノズル２１の開口部２２からインク２０を吐出する。圧電素子等は、制御装置３７により駆動制御される。インクヘッド２のサイズは、例えば、長さが略１２０ｍｍ、幅が略１０ｍｍ、高さが略１００ｍｍである。ノズル２１の数は、インク２０を吐出して印刷する対象物により異なり数十本〜数百本程度であり、ノズル２１のピッチは広くて１ｍｍ程度である。なお、ノズル２１の開口部２２の配列は、一列であっても、複数列であっても良い。また、複数のノズル２１の開口部２２の全てが連続して配列されている必要はない。
【００２４】
インクタンク５は、インクヘッド２へ供給するインク２０を貯留する。インクジェット式印刷装置１で使用するインク２０は、例えば、顔料系インク、金属粒子（電極材料であるＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｎｉ）、又は導電性粒子を含むインクであり、液体中に粒子成分（顔料、金属粒子等）が分散している。なお、インク２０は、金属粒子等に加えてセラミック、樹脂等を含んでも良い。また、インク２０の粘度は、４０ｍＰａ・ｓ以下の低粘度が好ましく、特に１０ｍＰａ・ｓ〜２５ｍＰａ・ｓの粘度が好ましい。インクタンク５の容量は、例えば５０ｍＬである。インクタンク５の下部には、インク２０をインクヘッド２へ供給する通路の入口となる供給口８が設けられている。
【００２５】
図２は、本発明の実施の形態１に係るインク供給制御装置１０のインクタンク５の構成を示す模式図である。図２に示すように、インクタンク５は円柱状に形成されており、チューブ４は、インクタンク５の下部と上部とを連結している。チューブ４は、インクタンク５の上部の側面に固定され、インクタンク５の内部に延伸している。インクタンク５の内部に延伸している部位をチューブ４の落下部４１とする。落下部４１の下方先端とインクタンク５内のインク２０の液面との間に所定の距離を設け、落下部４１の下方先端からインク２０の液面にインク２０を落下させる。
【００２６】
図３は、本発明の実施の形態１に係るインク供給制御装置１０のインクタンク５の他の構成を示す模式図である。図３に示すように、落下部４１をＬ字状のステンレス製配管とし、インクタンク５の側面にバーブ継手９で固定してチューブ４に付加しても良い。
【００２７】
図４は、本発明の実施の形態１に係るインク供給制御装置１０のチューブ４に付加された落下部４１の構成を模式的に示す拡大断面図である。図４（ａ）の構成では、インクタンク５の上部内壁より下側に、落下部４１を突出させている。また、図４（ｂ）の構成では、インクタンク５の上部内壁の周辺部分を撥液処理した開口部を落下部４１としている。これにより、インクタンク５内へインク２０を確実に落下させることができる。
【００２８】
インクタンク５は、ポリプロピレン、ガラス等の透明な材質で形成されており、透明な材質で形成された部分を通して外部から内部を見ることが可能となっている。もちろん、インクタンク５の全面が透明である必要はなく、後述する撮像装置７等の検知部を用いて、落下するインク２０の状態を外部から検知することが可能でありさえすれば良い。
【００２９】
図５は、本発明の実施の形態１に係るインク供給制御装置１０のインクタンク５の他の構成を示す模式図である。図２と同様、インクタンク５は円柱状に形成されており、チューブ４は、インクタンク５の下部と上部とを連結している。図５に示すインクタンク５は、撮像装置（検知部）７で撮像することができるように、観察窓５１を一部に設けてある。観察窓５１を通じて、落下するインク２０の状態を外部から検知することができる。
【００３０】
また、チューブ４は、シリコン系のチューブであり、外部からの押圧力に応じて変形する材質のチューブであれば特に限定されるものではない。本実施の形態では、チューブ４の内径を例えば３ｍｍとする。
【００３１】
チューブ４の中途には、チューブ４内のインク２０を送り出す循環部として、チューブポンプ６を備えている。チューブポンプ６の動作は制御装置３７により制御される。図６は、本発明の実施の形態１に係るインク供給制御装置１０のチューブポンプ６の構成を示す模式図である。
【００３２】
チューブポンプ６は、内周が略円形である筐体６３の内周に沿って、弾性を有するチューブ４を配置し、中央で回転するロータ６１の互いに対向する位置に設けてある一対のローラ６２でチューブ４を押圧する。ロータ６１の回転により一対のローラ６２を移動させ、チューブ４内のインク２０をチューブ４に沿って押圧することでインク２０を送り出す。図６の例では、ロータ６１が時計回りに回転しているので、インク２０はチューブ４が連結されたインクタンク５の下部から吸引され、連結されたインクタンク５の上部へと送り出される。
【００３３】
一対のローラ６２が通過した後は、チューブ４の押圧された部分は復元力により元の形状へ戻り、体積が元に戻る。チューブ４の体積が元に戻ることでインク２０が連続してインクタンク５の下部から吸引される。
【００３４】
チューブポンプ６は、弁を用いていないので、インク２０のように粘性を有する液体を移送するのに適しており、唯一の消耗品であるチューブ４のみを交換すれば良いという高いメンテナンス性を有している。もちろん、図６に示す構成のチューブポンプ６に限定されるものではなく、インク２０を確実に循環させることができるアクチュエータなら何でも良い。
【００３５】
図１に戻って、インクタンク５の側方には、インクタンク５の内部を撮像することが可能な撮像装置（検知部）７を備えている。撮像装置７で撮像した画像データは、制御装置３７へ送信され、画像データに基づいてインクタンク５内のインク２０の粒子成分の分散度合いが変化したか否かをユーザが判断する。
【００３６】
具体的には、インクタンク５にインク２０を供給した直後の、落下部４１からインク２０の液面に対して落下するインク２０の状態を基準として、ユーザが落下状態の変化を判断する。図７は、本発明の実施の形態１に係るインク供給制御装置１０の落下するインク２０の状態を説明する模式図である。
【００３７】
図７（ａ）は、インクタンク５にインク２０を供給した直後の、落下部４１から落下するインク２０の状態を示している。この場合、インク２０の粒子成分の沈降等が解消していないので、インク２０は、落下部４１から一定の幅で連続して落下する。
【００３８】
一方、次第にインク２０の粒子成分が沈降等した場合には、チューブ４が連結されたインクタンク５の下部における滞留等が原因となって、図７（ｂ）に示すように断続的に落下したり、図７（ｃ）に示すように幅Ｗが図７（ａ）より広くなったりする。また、インク２０が劣化等した場合には、図７（ｄ）に示すようにインク２０の色が変化することもある。
【００３９】
このように、撮像装置７で撮像した画像データに基づいて、落下するインク２０の状態を確認し、落下するインク２０の連続性の有無、幅、色調の変化等を算出し、ユーザは、例えばインクタンク５にインク２０を供給した直後に算出した値から１０％程度変化したと判断した場合に、インク２０の落下状態が正常ではないと判断する。
【００４０】
図１に戻って、インクタンク５の上部には、インクタンク５内の空気を吸引して内部を負圧状態（１〜３ｋＰａ）にするための真空経路３１と、圧縮空気（圧縮ガス）を供給するためのガス供給経路３２とが接続されている。定常的にノズル２１からインク２０が垂れ落ちないように、密閉されたインクタンク５の上部を負圧状態としている。これにより、負圧によりインクヘッド２へのインク２０の供給を停止することができ、インク２０の粒子成分の沈降等が解消するまで、インクタンク５内のインク２０を連続的に循環させることができる。
【００４１】
一方、印刷時にノズル２１から吐出する量よりも多量にインク２０を排出させる場合（パージ時）、真空経路３１に設けてある負圧用の開閉弁３３を閉じ、ガス供給経路３２に設けてある圧縮空気用の開閉弁３４を開くことで、インクタンク５内に圧縮空気を供給する。インクタンク５内に圧縮空気を供給することにより、インクタンク５内のインク２０をノズル２１の開口部２２から押出し、印刷時にノズル２１から吐出する量よりも多量にインク２０を排出することができる（パージ動作）。なお、負圧用の開閉弁３３は、圧力調整弁を介して真空ポンプ３５に接続してある。また、圧縮空気用の開閉弁３４は、圧力調整弁を介して圧縮空気供給源３６に接続してある。さらに、負圧用の開閉弁３３及び圧縮空気用の開閉弁３４の開閉は、制御装置３７で制御している。
【００４２】
インクヘッド２の下方には、被印刷物７３を載置したステージ７２を配置してある。被印刷物７３は、ステージ７２に吸着され、ステージ７２に対して移動しないように固定される。ステージ７２は、三軸方向に移動することが可能であり、インクヘッド２のノズル２１から吐出するインク２０の位置に合わせて、載置した被印刷物７３を移動させる。なお、ステージ７２の移動は、制御装置３７で制御している。
【００４３】
以下、本発明の実施の形態１に係るインク供給制御装置１０を備えるインクジェット式印刷装置１のインク供給制御動作を説明する。まず、ガス供給経路３２に設けてある圧縮空気用の開閉弁３４を閉じて、真空経路３１に設けてある負圧用の開閉弁３３を開き、インクタンク５の上部を負圧状態にする。この状態でチューブポンプ６を起動させ、チューブ４を押圧することによりチューブ４内のインク２０をインクタンク５の下部側から上部側へ送り出す。
【００４４】
チューブ４内のインク２０は、チューブ４内を移動して落下部４１からインクタンク５内のインク２０の液面に落下する。インクタンク５にインク２０を供給した直後は、インク２０の劣化もなく、粒子成分の沈降等も解消していることから、インク２０は落下部４１から連続して一定の幅で落下する。
【００４５】
制御装置３７は、真空経路３１に設けてある負圧用の開閉弁３３を適度に閉じ、ガス供給経路３２に設けてある圧縮空気用の開閉弁３４を開いて、インクタンク５内に貯留してあるインク２０をインクヘッド２へ供給する。つまり、吸引の程度を開閉弁３３の閉じ具合で調整することにより、印刷に必要な分量のインク２０をインクヘッド２へ供給することができる。
【００４６】
撮像装置７は、落下部４１から落下するインク２０を撮像する。ユーザは、撮像した画像データに基づいて、落下するインク２０の連続性の有無、幅の変化、色調の変化等を確認し、例えばインクタンク５にインク２０を供給した直後に算出した値から１０％程度変化したと判断した場合に、インク２０の落下状態が正常ではないと判断する。この場合、制御装置３７は、ユーザによる図示しない入力装置からの入力を受け付け、開閉弁３４を閉じて開閉弁３３を開くことにより、インクタンク５からインクヘッド２へインク２０を供給しないよう操作する。
【００４７】
以上のように本実施の形態１によれば、インクヘッド２からインク２０を吐出することなく落下するインク２０の状態が正常であるか否かを判断することができるので、検知した結果に基づいて、ユーザが落下するインク２０の状態が正常ではないと判断した場合、インクタンク５からインクヘッド２へインク２０を供給しないよう操作することで、インクヘッド２のノズル２１の目詰まりを予防し、インク２０の吐出を安定して行うことが可能となる。また、チューブ４を介して循環させたインク２０についても、インク２０の粒子成分の沈降等が解消しているか否かを判断することができるので、インク２０の粒子成分の沈降等の解消に要する時間を最小限にすることができる。さらに、インクタンク５内にてインク２０の液面にインク２０が落下するので、インク２０の粒子成分の撹拌を促し、粒子成分の沈降等を抑制することが可能となる。また、インク２０の循環経路をインクタンク５及びチューブ４により閉じたループで形成しているので、外部からのコンタミネーションが生じる可能性がないことは言うまでもない。
【００４８】
（実施の形態２）
本実施の形態２に係るインク供給制御装置を備えるインクジェット式印刷装置１の概略構成は、実施の形態１と同様であることから、同一の符号を付することにより詳細な説明を省略する。本実施の形態２は、落下するインク２０の状態に応じて制御装置３７がインク２０の状態が正常であるか否かを判別して、正常ではないと判別した場合、自動的にインクヘッド２へインク２０を供給しないよう動作を制御する点で実施の形態１と相違する。
【００４９】
図８は、本発明の実施の形態２に係るインク供給制御装置１０を備えるインクジェット式印刷装置１の構成を模式的に示す概略図である。図８に示すように、インクタンク５は円柱状に形成されており、チューブ４は、インクタンク５の下部と上部とを連結している。チューブ４は、上部からインクタンク５の内部に延伸しており、落下部４１からインクタンク５内のインク２０の液面にインク２０が落下する。
【００５０】
インクタンク５は、ポリプロピレン、ガラス等の透明な材質で形成されており、外部から内部を見ることが可能となっている。もちろん、インクタンク５の全面が透明である必要はなく、撮像装置７で落下するインク２０の状態を撮像することが可能でありさえすれば良い。
【００５１】
チューブ４の中途には、チューブ４内のインク２０を送り出す循環部として、チューブポンプ６を備えている。チューブポンプ６の動作は制御装置３７により制御される。もちろん、チューブポンプ６に限定されるものではなく、インク２０を確実に循環させることができるアクチュエータなら何でも良い。
【００５２】
インクタンク５の側方には、インクタンク５の内部を撮像することが可能な撮像装置（検知部）７を備えている。撮像装置７で撮像した画像データは、制御装置３７へ送信され、制御装置３７は、判別手段として機能し、画像データに基づいてインクタンク５内のインク２０の粒子成分の分散度合いが変化したか否かを判別する。
【００５３】
具体的には、インクタンク５にインク２０を供給した直後の、落下部４１からインク２０の液面に対して落下するインク２０の状態を基準として、制御装置３７が落下状態の変化を判別する。制御装置３７は、インクタンク５にインク２０を供給した直後の撮像装置７で撮像した画像データを記憶しておき、その後に撮像した画像データと比較する。
【００５４】
例えば、インク２０の粒子成分が沈降等した場合には、制御装置３７は、落下するインク２０の連続性の有無を判別する。ここでは、予め記憶してある画像データと撮像した画像データとを比較して落下するインク２０が連続的であるか否かを判別し、連続的でないと判別した場合には、開閉弁３４を閉じて開閉弁３３を開くよう動作を制御する。これにより、インクタンク５の上部は負圧状態となり、インク２０はインクヘッド２へ供給されない。
【００５５】
また、制御装置３７は、落下するインク２０の幅が変化したか否かを判別する。ここでは、記憶してある画像データにおけるインク２０の幅と、撮像した画像データにおけるインク２０の幅とを比較し、１０％以上変化したと判別した時点で開閉弁３４を閉じて開閉弁３３を開くよう動作を制御する。これにより、インクタンク５の上部は負圧状態となり、インク２０はインクヘッド２へ供給されない。
【００５６】
さらに、制御装置３７は、落下するインク２０の色調が変化したか否かを判別する。ここでは、カラー画像データを撮像しておき、記憶してあるカラー画像データにおける落下するインク２０の色調（明度、彩度等）と、撮像した画像データにおける落下するインク２０の色調（明度、彩度等）とを比較し、１０％以上変化したと判別した時点で開閉弁３４を閉じて開閉弁３３を開くよう動作を制御する。これにより、インクタンク５の上部は負圧状態となり、インク２０はインクヘッド２へ供給されない。
【００５７】
なお、真空ポンプ３５の開閉弁３４を閉じて開閉弁３３を開くよう動作を制御することに限定されるものではなく、インクタンク５とインクヘッド２との間にインク供給開閉弁を設け、インク供給開閉弁の開閉動作を制御しても良い。図９は、本発明の実施の形態２に係るインク供給制御装置１０を備えるインクジェット式印刷装置１の、インク供給開閉弁を設ける場合の構成を模式的に示す概略図である。
【００５８】
図９に示すように、インクタンク５は円柱状に形成されており、チューブ４は、インクタンク５の下部と上部とを連結している。インクタンク５の側方には、筒体５の内部を撮像することが可能な撮像装置（検知部）７を備えている。撮像装置７で撮像した画像データは、制御装置３７へ送信され、制御装置３７は、画像データに基づいてインクタンク５内のインク２０の粒子成分の分散度合いが変化したか否かを判別する。
【００５９】
具体的には、インクタンク５にインク２０を供給した直後の、落下部４１からインク２０の液面に対して落下するインク２０の状態を基準として、落下する状態の変化を判別する。制御装置３７は、インクタンク５にインク２０を供給した直後の撮像装置７で撮像した画像データを記憶しておき、その後に撮像した画像データと比較する。
【００６０】
例えば、インク２０の粒子成分が沈降等した場合には、制御装置３７は、落下するインク２０の連続性の有無を判別する。ここでは、予め記憶してある画像データと撮像した画像データとを比較して落下するインク２０が連続的であるか否かを判別し、連続的でないと判別した場合には、開閉弁３９を閉じるよう動作を制御する。これにより、インクヘッド２への流路は閉鎖され、インク２０はインクヘッド２へ供給されない。
【００６１】
また、制御装置３７は、落下するインク２０の幅が変化したか否かを判別する。ここでは、制御装置３７は、記憶してある画像データにおける落下するインク２０の幅と、撮像した画像データにおける落下するインク２０の幅とを比較し、１０％以上変化したと判別した時点で開閉弁３９を閉じるよう動作を制御する。これにより、インクヘッド２への流路は閉鎖され、インク２０はインクヘッド２へ供給されない。
【００６２】
さらに、制御装置３７は、落下するインク２０の色調が変化したか否かを判別する。ここでは、カラー画像データとして撮像しておき、記憶してあるカラー画像データにおける落下するインク２０の色調（明度、彩度等）と、撮像した画像データにおける落下するインク２０の色調（明度、彩度等）とを比較し、１０％以上変化したと判断した時点で開閉弁３９を閉じるよう動作を制御する。これにより、インクヘッド２への流路は閉鎖され、インク２０はインクヘッド２へ供給されない。
【００６３】
以上のように本実施の形態２によれば、制御装置３７が判別手段として機能することにより、落下するインク２０の状態が正常であるか否かを判別することができ、正常ではないと判別した場合、インクタンク５からインクヘッド２へインク２０を供給しないよう動作を制御することで、インクヘッド２のノズル２１の目詰まりを予防し、インク２０の吐出を安定して行うことが可能となる。また、チューブ４を介して循環させたインク２０についても、インク２０の粒子成分の沈降等が解消しているか否かを判別することができるので、インク２０の粒子成分の沈降等の解消に要する時間を最小限にすることができる。さらに、インクタンク５内にてインク２０の液面にインク２０が落下するので、インク２０の粒子成分の撹拌を促し、粒子成分の沈降等を抑制することが可能となる。
【００６４】
なお、本実施の形態１及び２において、撮像装置７の代わりに光学センサを用いても良い。この場合、光が透過するか否かに応じて、落下するインク２０が連続的であるか否かを判別することができる。また、反射光の受光範囲により、落下するインク２０の幅が変化したか否かを判別することもできる。さらに、反射光のスペクトルにより、落下するインク２０の色調（明度、彩度等）が変化したか否か、透過率が変化したか否か等も判別することができる。
【００６５】
その他、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内であれば多種の変形、置換等が可能であることは言うまでもない。例えば、本発明に係るインク供給制御装置１０をインクジェット式印刷装置１に用いることに限定されるものではなく、例えばジェットディスペンサ、湿式電子写真装置等に用いても同様の効果が期待できる。
【符号の説明】
【００６６】
１ インクジェット式印刷装置
２ インクヘッド
４ チューブ
５ インクタンク
６ チューブポンプ（循環部）
７ 撮像装置（検知部）
８ 供給口
１０ インク供給制御装置
２０ インク
３３、３４、３９ 開閉弁
３５ 真空ポンプ
３６ 圧縮空気供給源
３７ 制御装置（判別手段）
４１ 落下部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクの状態に応じてインクヘッドへのインクの供給を制御するインク供給制御装置、該インク供給制御装置を備えた印刷装置、及びインク供給制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクヘッドのノズルからインクを吐出して印刷するインク吐出装置は、インクの粒子成分（顔料、金属粒子等）が、インクタンクの内部にて沈降、凝集、堆積、沈殿等（以下、沈降等）するおそれがあった。インクの粒子成分が沈降等した場合、インクが高粘度化してインクヘッドのノズルの目詰まりの原因になって、インクの吐出が不安定になる等、印刷品質を維持することが困難になるという問題があった。
【０００３】
そこで、特許文献１では、インクタンクの底部にインクを撹拌するためのマグネチックスターラー回転子を設け、インクタンク内のインクをマグネチックスターラー回転子の回転により撹拌することが可能なインクジェット記録装置用インクタンクが開示されている。特許文献１に開示してあるインクジェット記録装置用インクタンクでは、底部に滞留しやすいインクの粒子成分の沈降等を解消することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６０−１１０４５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示してあるインクジェット記録装置用インクタンクでは、マグネチックスターラー回転子の破損片等がインクに混入し、インクヘッドのノズルの目詰まりの原因になりやすいという問題点があった。また、特にインクが強磁性体である場合、マグネチックスターラー回転子にインクが付着しやすく、インクの粒子成分が凝集しやすいという問題点があった。
【０００６】
また、インクの粒子成分の沈降等が解消しているか否かは、実際にインクヘッドからインクを吐出するまで判断することができなかった。したがって、インクの粒子成分の沈降等を抑制する対策を過剰に取る必要があり、コストダウンが困難になるという問題点もあった。
【０００７】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、落下する状態が正常ではないと判断されたインクがインクヘッドへ供給されるのを未然に防止することができるインク供給制御装置、該インク供給制御装置を備えた印刷装置、及びインク供給制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために第１発明に係るインク供給制御装置は、インクヘッドへのインクの供給を制御するインク供給制御装置において、少なくとも一部が透明な材質で形成されたインクタンクと、該インクタンクの下部と上部とを連結するチューブと、該チューブ内のインクを送り出す循環部と、前記インクタンクの透明な材質で形成された部分を通じて、前記インクタンクの上部の前記チューブに付加された落下部から落下するインクの状態を外部から検知する検知部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
第１発明では、少なくとも一部が透明な材質で形成されたインクタンクと、該インクタンクの下部と上部とを連結するチューブと、該チューブ内のインクを送り出す循環部と、インクタンクの透明な材質で形成された部分を通じて、インクタンクの上部のチューブに付加された落下部から落下するインクの状態を外部から検知する検知部とを備える。インクヘッドからインクを吐出することなく落下するインクの状態が正常であるか否かを判断することができるので、検知した結果に基づいて、ユーザが落下するインクの状態が正常ではないと判断した場合、インクタンクからインクヘッドへインクを供給しないよう操作することで、インクヘッドのノズルの目詰まりを予防し、インクの吐出を安定して行うことが可能となる。また、チューブを介して循環させたインクについても、インクヘッドのインクの粒子成分の沈降等が解消しているか否かを判断することができるので、インクの粒子成分の沈降等の解消に要する時間を最小限にすることができる。さらに、インクタンク内にてインクの液面にインクが落下するので、インクの粒子成分の撹拌を促し、粒子成分の沈降等を抑制することが可能となる。
【００１０】
また、第２発明に係るインク供給制御装置は、第１発明において、前記検知部で検知した結果に基づいて落下するインクの状態が正常であるか否かを判別する判別手段を備え、該判別手段で落下するインクの状態が正常ではないと判別した場合、前記インクタンクから前記インクヘッドへインクを供給しないよう制御することを特徴とする。
【００１１】
第２発明では、検知した結果に基づいて落下するインクの状態が正常であるか否かを判別し、落下するインクの状態が正常ではないと判別した場合、インクタンクからインクヘッドへインクを供給しないよう制御する。インクヘッドからインクを吐出することなく落下するインクの状態が正常であるか否かを判別することができるので、検知した結果に基づいて、落下するインクの状態が正常ではないと判別した場合、インクタンクからインクヘッドへインクを供給しないよう動作を制御することで、インクヘッドのノズルの目詰まりを予防し、インクの吐出を安定して行うことが可能となる。また、チューブを介して循環させたインクについても、インクヘッドのインクの粒子成分の沈降等が解消しているか否かを判別することができるので、インクの粒子成分の沈降等の解消に要する時間を最小限にすることができる。さらに、インクタンク内にてインクの液面にインクが落下するので、インクの粒子成分の撹拌を促し、粒子成分の沈降等を抑制することが可能となる。
【００１２】
また、第３発明に係るインク供給制御装置は、第１又は第２発明において、前記検知部は撮像装置であり、前記判別手段は該撮像装置で撮像した画像の変化に基づいて落下するインクの状態が正常であるか否かを判別することを特徴とする。
【００１３】
第３発明では、撮像装置で撮像した画像の変化に基づいて落下するインクの状態が正常であるか否かを判別するので、落下するインクの形状、色調、幅等の変化を把握することができ、インクの粒子成分の分散度合いが変化したか否かを判別することが可能となる。
【００１４】
また、第４発明に係るインク供給制御装置は、第１又は第２発明において、前記検知部は光学センサであり、前記判別手段は該光学センサで検出した値の変化に基づいて落下するインクの状態が正常であるか否かを判別することを特徴とする。
【００１５】
第４発明では、光学センサで検出した値の変化に基づいて落下するインクの状態が正常であるか否かを判別するので、落下するインクの形状、色調、幅等の変化を把握することができ、インクの粒子成分の分散度合いが変化したか否かを判別することが可能となる。
【００１６】
また、第５発明に係る印刷装置は、第１乃至第４発明のいずれか１つのインク供給制御装置を備えることを特徴とする。
【００１７】
第５発明では、上述したインク供給制御装置を備えることにより、インクヘッドからインクを吐出することなく落下するインクの状態が正常であるか否かを判断（判別）することができるので、検知した結果に基づいて、落下するインクの状態が正常ではないと判断（判別）した場合、インクタンクからインクヘッドへインクを供給しないようユーザが操作（動作を制御）することで、インクヘッドのノズルの目詰まりを予防し、インクの吐出を安定して行うことが可能となる。また、チューブを介して循環させたインクについても、インクの粒子成分の沈降等が解消しているか否かを判断（判別）することができるので、インクの粒子成分の沈降等の解消に要する時間を最小限にすることができる。さらに、インクタンク内にてインクの液面にインクが落下するので、インクの粒子成分の撹拌を促し、粒子成分の沈降等を抑制することが可能となる。
【００１８】
次に、上記目的を達成するために第６発明に係るインク供給制御方法は、インクタンクからインクヘッドへのインクの供給を制御するインク供給制御方法であって、前記インクタンク内に貯留されたインクを下方から上方へ送り出し、インクの液面に上方からインクを落下させる工程と、落下させたインクの状態を検知することによりインクの状態が正常であるか否かを判別する工程と、インクの状態が正常であるか否かに基づいて、前記インクタンクから前記インクヘッドへのインクの供給を制御する工程とを含むことを特徴とする。
【００１９】
第６発明では、インクタンク内に貯留されたインクを下方から上方へ送り出し、インクの液面に上方からインクを落下させる。落下させたインクの状態を検知することによりインクの状態が正常であるか否かを判別し、インクの状態が正常であるか否かに基づいて、インクタンクからインクヘッドへのインクの供給を制御する。インクヘッドからインクを吐出することなく落下するインクの状態が正常であるか否かを判断（判別）することができるので、検知した結果に基づいて、落下するインクの状態が正常ではないと判断（判別）した場合、インクタンクからインクヘッドへインクを供給しないようユーザが操作（動作を制御）することで、インクヘッドのノズルの目詰まりを予防し、インクの吐出を安定して行うことが可能となる。また、チューブを介して循環させたインクについても、インクの粒子成分の沈降等が解消しているか否かを判断（判別）することができるので、インクの粒子成分の沈降等の解消に要する時間を最小限にすることができる。さらに、インクタンク内にてインクの液面にインクが落下するので、インクの粒子成分の撹拌を促し、粒子成分の沈降等を抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
上記構成によれば、インクヘッドからインクを吐出することなく落下するインクの状態が正常であるか否かを判断（判別）することができるので、検知した結果に基づいて、落下するインクの状態が正常ではないと判断（判別）した場合、インクタンクからインクヘッドへインクを供給しないようユーザが操作（動作を制御）することで、インクヘッドのノズルの目詰まりを予防し、インクの吐出を安定して行うことが可能となる。また、チューブを介して循環させたインクについても、インクの粒子成分の沈降等が解消しているか否かを判断（判別）することができるので、インクの粒子成分の沈降等の解消に要する時間を最小限にすることができる。さらに、インクタンク内にてインクの液面にインクが落下するので、インクの粒子成分の撹拌を促し、粒子成分の沈降等を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態１に係るインク供給制御装置を備えるインクジェット式印刷装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るインク供給制御装置のインクタンクの構成を示す模式図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るインク供給制御装置のインクタンクの他の構成を示す模式図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係るインク供給制御装置のチューブに付加された落下部の構成を模式的に示す拡大断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係るインク供給制御装置のインクタンクの他の構成を示す模式図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係るインク供給制御装置のチューブポンプの構成を示す模式図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係るインク供給制御装置の落下するインクの状態を説明する模式図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係るインク供給制御装置を備えるインクジェット式印刷装置の構成を模式的に示す概略図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係るインク供給制御装置を備えるインクジェット式印刷装置の、インク供給開閉弁を設ける場合の構成を模式的に示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るインク供給制御装置を備えるインクジェット式印刷装置の概略構成を示す模式図である。図１に示すインクジェット式印刷装置１は、インクヘッド２と、インクタンク５、チューブ４、チューブポンプ（循環部）６及び撮像装置７からなるインク供給制御装置１０と、真空ポンプ３５と、圧縮空気供給源３６と、制御装置３７とを備えている。インクヘッド２は、インク２０を吐出する複数のノズル２１の開口部２２を一面に形成してあり、圧電素子等によりノズル２１内のインク２０を押出すことで、ノズル２１の開口部２２からインク２０を吐出する。圧電素子等は、制御装置３７により駆動制御される。インクヘッド２のサイズは、例えば、長さが略１２０ｍｍ、幅が略１０ｍｍ、高さが略１００ｍｍである。ノズル２１の数は、インク２０を吐出して印刷する対象物により異なり数十本〜数百本程度であり、ノズル２１のピッチは広くて１ｍｍ程度である。なお、ノズル２１の開口部２２の配列は、一列であっても、複数列であっても良い。また、複数のノズル２１の開口部２２の全てが連続して配列されている必要はない。
【００２４】
インクタンク５は、インクヘッド２へ供給するインク２０を貯留する。インクジェット式印刷装置１で使用するインク２０は、例えば、顔料系インク、金属粒子（電極材料であるＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｎｉ）、又は導電性粒子を含むインクであり、液体中に粒子成分（顔料、金属粒子等）が分散している。なお、インク２０は、金属粒子等に加えてセラミック、樹脂等を含んでも良い。また、インク２０の粘度は、４０ｍＰａ・ｓ以下の低粘度が好ましく、特に１０ｍＰａ・ｓ〜２５ｍＰａ・ｓの粘度が好ましい。インクタンク５の容量は、例えば５０ｍＬである。インクタンク５の下部には、インク２０をインクヘッド２へ供給する通路の入口となる供給口８が設けられている。
【００２５】
図２は、本発明の実施の形態１に係るインク供給制御装置１０のインクタンク５の構成を示す模式図である。図２に示すように、インクタンク５は円柱状に形成されており、チューブ４は、インクタンク５の下部と上部とを連結している。チューブ４は、インクタンク５の上部の側面に固定され、インクタンク５の内部に延伸している。インクタンク５の内部に延伸している部位をチューブ４の落下部４１とする。落下部４１の下方先端とインクタンク５内のインク２０の液面との間に所定の距離を設け、落下部４１の下方先端からインク２０の液面にインク２０を落下させる。
【００２６】
図３は、本発明の実施の形態１に係るインク供給制御装置１０のインクタンク５の他の構成を示す模式図である。図３に示すように、落下部４１をＬ字状のステンレス製配管とし、インクタンク５の側面にバーブ継手９で固定してチューブ４に付加しても良い。
【００２７】
図４は、本発明の実施の形態１に係るインク供給制御装置１０のチューブ４に付加された落下部４１の構成を模式的に示す拡大断面図である。図４（ａ）の構成では、インクタンク５の上部内壁より下側に、落下部４１を突出させている。また、図４（ｂ）の構成では、インクタンク５の上部内壁の周辺部分を撥液処理した開口部を落下部４１としている。これにより、インクタンク５内へインク２０を確実に落下させることができる。
【００２８】
インクタンク５は、ポリプロピレン、ガラス等の透明な材質で形成されており、透明な材質で形成された部分を通して外部から内部を見ることが可能となっている。もちろん、インクタンク５の全面が透明である必要はなく、後述する撮像装置７等の検知部を用いて、落下するインク２０の状態を外部から検知することが可能でありさえすれば良い。
【００２９】
図５は、本発明の実施の形態１に係るインク供給制御装置１０のインクタンク５の他の構成を示す模式図である。図２と同様、インクタンク５は円柱状に形成されており、チューブ４は、インクタンク５の下部と上部とを連結している。図５に示すインクタンク５は、撮像装置（検知部）７で撮像することができるように、観察窓５１を一部に設けてある。観察窓５１を通じて、落下するインク２０の状態を外部から検知することができる。
【００３０】
また、チューブ４は、シリコン系のチューブであり、外部からの押圧力に応じて変形する材質のチューブであれば特に限定されるものではない。本実施の形態では、チューブ４の内径を例えば３ｍｍとする。
【００３１】
チューブ４の中途には、チューブ４内のインク２０を送り出す循環部として、チューブポンプ６を備えている。チューブポンプ６の動作は制御装置３７により制御される。図６は、本発明の実施の形態１に係るインク供給制御装置１０のチューブポンプ６の構成を示す模式図である。
【００３２】
チューブポンプ６は、内周が略円形である筐体６３の内周に沿って、弾性を有するチューブ４を配置し、中央で回転するロータ６１の互いに対向する位置に設けてある一対のローラ６２でチューブ４を押圧する。ロータ６１の回転により一対のローラ６２を移動させ、チューブ４内のインク２０をチューブ４に沿って押圧することでインク２０を送り出す。図６の例では、ロータ６１が時計回りに回転しているので、インク２０はチューブ４が連結されたインクタンク５の下部から吸引され、連結されたインクタンク５の上部へと送り出される。
【００３３】
一対のローラ６２が通過した後は、チューブ４の押圧された部分は復元力により元の形状へ戻り、体積が元に戻る。チューブ４の体積が元に戻ることでインク２０が連続してインクタンク５の下部から吸引される。
【００３４】
チューブポンプ６は、弁を用いていないので、インク２０のように粘性を有する液体を移送するのに適しており、唯一の消耗品であるチューブ４のみを交換すれば良いという高いメンテナンス性を有している。もちろん、図６に示す構成のチューブポンプ６に限定されるものではなく、インク２０を確実に循環させることができるアクチュエータなら何でも良い。
【００３５】
図１に戻って、インクタンク５の側方には、インクタンク５の内部を撮像することが可能な撮像装置（検知部）７を備えている。撮像装置７で撮像した画像データは、制御装置３７へ送信され、画像データに基づいてインクタンク５内のインク２０の粒子成分の分散度合いが変化したか否かをユーザが判断する。
【００３６】
具体的には、インクタンク５にインク２０を供給した直後の、落下部４１からインク２０の液面に対して落下するインク２０の状態を基準として、ユーザが落下状態の変化を判断する。図７は、本発明の実施の形態１に係るインク供給制御装置１０の落下するインク２０の状態を説明する模式図である。
【００３７】
図７（ａ）は、インクタンク５にインク２０を供給した直後の、落下部４１から落下するインク２０の状態を示している。この場合、インク２０の粒子成分の沈降等が解消していないので、インク２０は、落下部４１から一定の幅で連続して落下する。
【００３８】
一方、次第にインク２０の粒子成分が沈降等した場合には、チューブ４が連結されたインクタンク５の下部における滞留等が原因となって、図７（ｂ）に示すように断続的に落下したり、図７（ｃ）に示すように幅Ｗが図７（ａ）より広くなったりする。また、インク２０が劣化等した場合には、図７（ｄ）に示すようにインク２０の色が変化することもある。
【００３９】
このように、撮像装置７で撮像した画像データに基づいて、落下するインク２０の状態を確認し、落下するインク２０の連続性の有無、幅、色調の変化等を算出し、ユーザは、例えばインクタンク５にインク２０を供給した直後に算出した値から１０％程度変化したと判断した場合に、インク２０の落下状態が正常ではないと判断する。
【００４０】
図１に戻って、インクタンク５の上部には、インクタンク５内の空気を吸引して内部を負圧状態（１〜３ｋＰａ）にするための真空経路３１と、圧縮空気（圧縮ガス）を供給するためのガス供給経路３２とが接続されている。定常的にノズル２１からインク２０が垂れ落ちないように、密閉されたインクタンク５の上部を負圧状態としている。これにより、負圧によりインクヘッド２へのインク２０の供給を停止することができ、インク２０の粒子成分の沈降等が解消するまで、インクタンク５内のインク２０を連続的に循環させることができる。
【００４１】
一方、印刷時にノズル２１から吐出する量よりも多量にインク２０を排出させる場合（パージ時）、真空経路３１に設けてある負圧用の開閉弁３３を閉じ、ガス供給経路３２に設けてある圧縮空気用の開閉弁３４を開くことで、インクタンク５内に圧縮空気を供給する。インクタンク５内に圧縮空気を供給することにより、インクタンク５内のインク２０をノズル２１の開口部２２から押出し、印刷時にノズル２１から吐出する量よりも多量にインク２０を排出することができる（パージ動作）。なお、負圧用の開閉弁３３は、圧力調整弁を介して真空ポンプ３５に接続してある。また、圧縮空気用の開閉弁３４は、圧力調整弁を介して圧縮空気供給源３６に接続してある。さらに、負圧用の開閉弁３３及び圧縮空気用の開閉弁３４の開閉は、制御装置３７で制御している。
【００４２】
インクヘッド２の下方には、被印刷物７３を載置したステージ７２を配置してある。被印刷物７３は、ステージ７２に吸着され、ステージ７２に対して移動しないように固定される。ステージ７２は、三軸方向に移動することが可能であり、インクヘッド２のノズル２１から吐出するインク２０の位置に合わせて、載置した被印刷物７３を移動させる。なお、ステージ７２の移動は、制御装置３７で制御している。
【００４３】
以下、本発明の実施の形態１に係るインク供給制御装置１０を備えるインクジェット式印刷装置１のインク供給制御動作を説明する。まず、ガス供給経路３２に設けてある圧縮空気用の開閉弁３４を閉じて、真空経路３１に設けてある負圧用の開閉弁３３を開き、インクタンク５の上部を負圧状態にする。この状態でチューブポンプ６を起動させ、チューブ４を押圧することによりチューブ４内のインク２０をインクタンク５の下部側から上部側へ送り出す。
【００４４】
チューブ４内のインク２０は、チューブ４内を移動して落下部４１からインクタンク５内のインク２０の液面に落下する。インクタンク５にインク２０を供給した直後は、インク２０の劣化もなく、粒子成分の沈降等も解消していることから、インク２０は落下部４１から連続して一定の幅で落下する。
【００４５】
制御装置３７は、真空経路３１に設けてある負圧用の開閉弁３３を適度に閉じ、ガス供給経路３２に設けてある圧縮空気用の開閉弁３４を開いて、インクタンク５内に貯留してあるインク２０をインクヘッド２へ供給する。つまり、吸引の程度を開閉弁３３の閉じ具合で調整することにより、印刷に必要な分量のインク２０をインクヘッド２へ供給することができる。
【００４６】
撮像装置７は、落下部４１から落下するインク２０を撮像する。ユーザは、撮像した画像データに基づいて、落下するインク２０の連続性の有無、幅の変化、色調の変化等を確認し、例えばインクタンク５にインク２０を供給した直後に算出した値から１０％程度変化したと判断した場合に、インク２０の落下状態が正常ではないと判断する。この場合、制御装置３７は、ユーザによる図示しない入力装置からの入力を受け付け、開閉弁３４を閉じて開閉弁３３を開くことにより、インクタンク５からインクヘッド２へインク２０を供給しないよう操作する。
【００４７】
以上のように本実施の形態１によれば、インクヘッド２からインク２０を吐出することなく落下するインク２０の状態が正常であるか否かを判断することができるので、検知した結果に基づいて、ユーザが落下するインク２０の状態が正常ではないと判断した場合、インクタンク５からインクヘッド２へインク２０を供給しないよう操作することで、インクヘッド２のノズル２１の目詰まりを予防し、インク２０の吐出を安定して行うことが可能となる。また、チューブ４を介して循環させたインク２０についても、インク２０の粒子成分の沈降等が解消しているか否かを判断することができるので、インク２０の粒子成分の沈降等の解消に要する時間を最小限にすることができる。さらに、インクタンク５内にてインク２０の液面にインク２０が落下するので、インク２０の粒子成分の撹拌を促し、粒子成分の沈降等を抑制することが可能となる。また、インク２０の循環経路をインクタンク５及びチューブ４により閉じたループで形成しているので、外部からのコンタミネーションが生じる可能性がないことは言うまでもない。
【００４８】
（実施の形態２）
本実施の形態２に係るインク供給制御装置を備えるインクジェット式印刷装置１の概略構成は、実施の形態１と同様であることから、同一の符号を付することにより詳細な説明を省略する。本実施の形態２は、落下するインク２０の状態に応じて制御装置３７がインク２０の状態が正常であるか否かを判別して、正常ではないと判別した場合、自動的にインクヘッド２へインク２０を供給しないよう動作を制御する点で実施の形態１と相違する。
【００４９】
図８は、本発明の実施の形態２に係るインク供給制御装置１０を備えるインクジェット式印刷装置１の構成を模式的に示す概略図である。図８に示すように、インクタンク５は円柱状に形成されており、チューブ４は、インクタンク５の下部と上部とを連結している。チューブ４は、上部からインクタンク５の内部に延伸しており、落下部４１からインクタンク５内のインク２０の液面にインク２０が落下する。
【００５０】
インクタンク５は、ポリプロピレン、ガラス等の透明な材質で形成されており、外部から内部を見ることが可能となっている。もちろん、インクタンク５の全面が透明である必要はなく、撮像装置７で落下するインク２０の状態を撮像することが可能でありさえすれば良い。
【００５１】
チューブ４の中途には、チューブ４内のインク２０を送り出す循環部として、チューブポンプ６を備えている。チューブポンプ６の動作は制御装置３７により制御される。もちろん、チューブポンプ６に限定されるものではなく、インク２０を確実に循環させることができるアクチュエータなら何でも良い。
【００５２】
インクタンク５の側方には、インクタンク５の内部を撮像することが可能な撮像装置（検知部）７を備えている。撮像装置７で撮像した画像データは、制御装置３７へ送信され、制御装置３７は、判別手段として機能し、画像データに基づいてインクタンク５内のインク２０の粒子成分の分散度合いが変化したか否かを判別する。
【００５３】
具体的には、インクタンク５にインク２０を供給した直後の、落下部４１からインク２０の液面に対して落下するインク２０の状態を基準として、制御装置３７が落下状態の変化を判別する。制御装置３７は、インクタンク５にインク２０を供給した直後の撮像装置７で撮像した画像データを記憶しておき、その後に撮像した画像データと比較する。
【００５４】
例えば、インク２０の粒子成分が沈降等した場合には、制御装置３７は、落下するインク２０の連続性の有無を判別する。ここでは、予め記憶してある画像データと撮像した画像データとを比較して落下するインク２０が連続的であるか否かを判別し、連続的でないと判別した場合には、開閉弁３４を閉じて開閉弁３３を開くよう動作を制御する。これにより、インクタンク５の上部は負圧状態となり、インク２０はインクヘッド２へ供給されない。
【００５５】
また、制御装置３７は、落下するインク２０の幅が変化したか否かを判別する。ここでは、記憶してある画像データにおけるインク２０の幅と、撮像した画像データにおけるインク２０の幅とを比較し、１０％以上変化したと判別した時点で開閉弁３４を閉じて開閉弁３３を開くよう動作を制御する。これにより、インクタンク５の上部は負圧状態となり、インク２０はインクヘッド２へ供給されない。
【００５６】
さらに、制御装置３７は、落下するインク２０の色調が変化したか否かを判別する。ここでは、カラー画像データを撮像しておき、記憶してあるカラー画像データにおける落下するインク２０の色調（明度、彩度等）と、撮像した画像データにおける落下するインク２０の色調（明度、彩度等）とを比較し、１０％以上変化したと判別した時点で開閉弁３４を閉じて開閉弁３３を開くよう動作を制御する。これにより、インクタンク５の上部は負圧状態となり、インク２０はインクヘッド２へ供給されない。
【００５７】
なお、真空ポンプ３５の開閉弁３４を閉じて開閉弁３３を開くよう動作を制御することに限定されるものではなく、インクタンク５とインクヘッド２との間にインク供給開閉弁を設け、インク供給開閉弁の開閉動作を制御しても良い。図９は、本発明の実施の形態２に係るインク供給制御装置１０を備えるインクジェット式印刷装置１の、インク供給開閉弁を設ける場合の構成を模式的に示す概略図である。
【００５８】
図９に示すように、インクタンク５は円柱状に形成されており、チューブ４は、インクタンク５の下部と上部とを連結している。インクタンク５の側方には、筒体５の内部を撮像することが可能な撮像装置（検知部）７を備えている。撮像装置７で撮像した画像データは、制御装置３７へ送信され、制御装置３７は、画像データに基づいてインクタンク５内のインク２０の粒子成分の分散度合いが変化したか否かを判別する。
【００５９】
具体的には、インクタンク５にインク２０を供給した直後の、落下部４１からインク２０の液面に対して落下するインク２０の状態を基準として、落下する状態の変化を判別する。制御装置３７は、インクタンク５にインク２０を供給した直後の撮像装置７で撮像した画像データを記憶しておき、その後に撮像した画像データと比較する。
【００６０】
例えば、インク２０の粒子成分が沈降等した場合には、制御装置３７は、落下するインク２０の連続性の有無を判別する。ここでは、予め記憶してある画像データと撮像した画像データとを比較して落下するインク２０が連続的であるか否かを判別し、連続的でないと判別した場合には、開閉弁３９を閉じるよう動作を制御する。これにより、インクヘッド２への流路は閉鎖され、インク２０はインクヘッド２へ供給されない。
【００６１】
また、制御装置３７は、落下するインク２０の幅が変化したか否かを判別する。ここでは、制御装置３７は、記憶してある画像データにおける落下するインク２０の幅と、撮像した画像データにおける落下するインク２０の幅とを比較し、１０％以上変化したと判別した時点で開閉弁３９を閉じるよう動作を制御する。これにより、インクヘッド２への流路は閉鎖され、インク２０はインクヘッド２へ供給されない。
【００６２】
さらに、制御装置３７は、落下するインク２０の色調が変化したか否かを判別する。ここでは、カラー画像データとして撮像しておき、記憶してあるカラー画像データにおける落下するインク２０の色調（明度、彩度等）と、撮像した画像データにおける落下するインク２０の色調（明度、彩度等）とを比較し、１０％以上変化したと判断した時点で開閉弁３９を閉じるよう動作を制御する。これにより、インクヘッド２への流路は閉鎖され、インク２０はインクヘッド２へ供給されない。
【００６３】
以上のように本実施の形態２によれば、制御装置３７が判別手段として機能することにより、落下するインク２０の状態が正常であるか否かを判別することができ、正常ではないと判別した場合、インクタンク５からインクヘッド２へインク２０を供給しないよう動作を制御することで、インクヘッド２のノズル２１の目詰まりを予防し、インク２０の吐出を安定して行うことが可能となる。また、チューブ４を介して循環させたインク２０についても、インク２０の粒子成分の沈降等が解消しているか否かを判別することができるので、インク２０の粒子成分の沈降等の解消に要する時間を最小限にすることができる。さらに、インクタンク５内にてインク２０の液面にインク２０が落下するので、インク２０の粒子成分の撹拌を促し、粒子成分の沈降等を抑制することが可能となる。
【００６４】
なお、本実施の形態１及び２において、撮像装置７の代わりに光学センサを用いても良い。この場合、光が透過するか否かに応じて、落下するインク２０が連続的であるか否かを判別することができる。また、反射光の受光範囲により、落下するインク２０の幅が変化したか否かを判別することもできる。さらに、反射光のスペクトルにより、落下するインク２０の色調（明度、彩度等）が変化したか否か、透過率が変化したか否か等も判別することができる。
【００６５】
その他、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内であれば多種の変形、置換等が可能であることは言うまでもない。例えば、本発明に係るインク供給制御装置１０をインクジェット式印刷装置１に用いることに限定されるものではなく、例えばジェットディスペンサ、湿式電子写真装置等に用いても同様の効果が期待できる。
【符号の説明】
【００６６】
１ インクジェット式印刷装置
２ インクヘッド
４ チューブ
５ インクタンク
６ チューブポンプ（循環部）
７ 撮像装置（検知部）
８ 供給口
１０ インク供給制御装置
２０ インク
３３、３４、３９ 開閉弁
３５ 真空ポンプ
３６ 圧縮空気供給源
３７ 制御装置（判別手段）
４１ 落下部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクヘッドへのインクの供給を制御するインク供給制御装置において、
少なくとも一部が透明な材質で形成されたインクタンクと、
該インクタンクの下部と上部とを連結するチューブと、
該チューブ内のインクを送り出す循環部と、
前記インクタンクの透明な材質で形成された部分を通じて、前記インクタンクの上部の前記チューブに付加された落下部から落下するインクの状態を外部から検知する検知部と
を備えることを特徴とするインク供給制御装置。
【請求項２】
前記検知部で検知した結果に基づいて落下するインクの状態が正常であるか否かを判別する判別手段を備え、
該判別手段で落下するインクの状態が正常ではないと判別した場合、前記インクタンクから前記インクヘッドへインクを供給しないよう制御することを特徴とする請求項１に記載のインク供給制御装置。
【請求項３】
前記検知部は撮像装置であり、前記判別手段は該撮像装置で撮像した画像の変化に基づいて落下するインクの状態が正常であるか否かを判別することを特徴とする請求項１又は２に記載のインク供給制御装置。
【請求項４】
前記検知部は光学センサであり、前記判別手段は該光学センサで検出した値の変化に基づいて落下するインクの状態が正常であるか否かを判別することを特徴とする請求項１又は２に記載のインク供給制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載のインク供給制御装置を備えることを特徴とする印刷装置。
【請求項６】
インクタンクからインクヘッドへのインクの供給を制御するインク供給制御方法であって、
前記インクタンク内に貯留されたインクを下方から上方へ送り出し、インクの液面に上方からインクを落下させる工程と、
落下させたインクの状態を検知することによりインクの状態が正常であるか否かを判別する工程と、
インクの状態が正常であるか否かに基づいて、前記インクタンクから前記インクヘッドへのインクの供給を制御する工程と
を含むインク供給制御方法。
【請求項１】
インクヘッドへのインクの供給を制御するインク供給制御装置において、
少なくとも一部が透明な材質で形成されたインクタンクと、
該インクタンクの下部と上部とを連結するチューブと、
該チューブ内のインクを送り出す循環部と、
前記インクタンクの透明な材質で形成された部分を通じて、前記インクタンクの上部の前記チューブに付加された落下部から落下するインクの状態を外部から検知する検知部と
を備えることを特徴とするインク供給制御装置。
【請求項２】
前記検知部で検知した結果に基づいて落下するインクの状態が正常であるか否かを判別する判別手段を備え、
該判別手段で落下するインクの状態が正常ではないと判別した場合、前記インクタンクから前記インクヘッドへインクを供給しないよう制御することを特徴とする請求項１に記載のインク供給制御装置。
【請求項３】
前記検知部は撮像装置であり、前記判別手段は該撮像装置で撮像した画像の変化に基づいて落下するインクの状態が正常であるか否かを判別することを特徴とする請求項１又は２に記載のインク供給制御装置。
【請求項４】
前記検知部は光学センサであり、前記判別手段は該光学センサで検出した値の変化に基づいて落下するインクの状態が正常であるか否かを判別することを特徴とする請求項１又は２に記載のインク供給制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載のインク供給制御装置を備えることを特徴とする印刷装置。
【請求項６】
インクタンクからインクヘッドへのインクの供給を制御するインク供給制御方法であって、
前記インクタンク内に貯留されたインクを下方から上方へ送り出し、インクの液面に上方からインクを落下させる工程と、
落下させたインクの状態を検知することによりインクの状態が正常であるか否かを判別する工程と、
インクの状態が正常であるか否かに基づいて、前記インクタンクから前記インクヘッドへのインクの供給を制御する工程と
を含むインク供給制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−５６４２１（Ｐ２０１３−５６４２１Ａ）
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９４４７２（Ｐ２０１１−１９４４７２）
【出願日】平成２３年９月７日（２０１１．９．７）
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月７日（２０１１．９．７）
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
【Ｆターム（参考）】
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