(57)【要約】【課題】常に精度よく一定量のインクを噴射する液体噴射装置およびその制御方法を提供すること。【解決手段】本発明の液体噴射装置は、可撓性を有するインク袋２に貯留されているインクを、インクジェットヘッド１を介して噴射する液体噴射装置であって、上記インク袋２に貯留されているインク量を計測する計測手段３と、上記インクジェットヘッド内の圧力を制御する圧力制御手段６と、上記インク量に基づいて、上記圧力制御手段６による圧力制御の目標値を決定する圧力制御目標決定手段５とを備え、上記圧力制御手段４は、上記インクジェットヘッド１内の圧力を上記目標値に近づけるように制御する。【選択図】図１
2009125726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有するインク袋に貯留されているインクを、インクジェットヘッドを介して噴射する液体噴射装置であって、
上記インク袋に貯留されているインク量を計測する計測手段と、
上記インクジェットヘッド内の圧力を制御する圧力制御手段と、
上記インク量に基づいて、上記圧力制御手段による圧力制御の目標値を決定する圧力制御目標決定手段と、
を備え、
上記圧力制御手段は、上記インクジェットヘッド内の圧力を上記目標値に近づけるように制御する
ことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
上記インク量とインク袋内の圧力との関係を記憶する記憶手段をさらに備え、
上記圧力制御目標決定手段は、上記インク量と上記関係とから求めたインク袋内の上記圧力に基づいて、上記目標値を決定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項３】
上記インク量と圧力制御の目標値との関係を記憶する記憶手段をさらに備え、
上記圧力制御目標決定手段は、上記インク量と上記関係とから上記目標値を決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項４】
上記記憶手段は、ある２つの上記インク量に対応する２つの上記インク袋内の圧力または上記目標値、ならびに上記インク量と上記インク袋内の圧力または上記目標値との関係を表す近似式を記憶していることを特徴とする請求項２または３に記載の液体噴射装置。
【請求項５】
ある２つの上記インク量は、上記インク袋へのインクの充填の開始を要求する最大値を表すインク量と、上記インク袋へのインクの充填の停止を要求する最小値を表すインク量とからなることを特徴とする請求項４に記載の液体噴射装置。
【請求項６】
上記圧力制御手段は、上記インク袋内の圧力を変えることによって、上記インクジェットヘッド内の圧力を制御することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の液体噴射装置。
【請求項７】
上記インク袋を収納する密閉箱をさらに備え、
上記圧力制御手段は、上記密閉箱内の圧力を変えることによって、上記インク袋内の圧力を変えることを特徴とする請求項６に記載の液体噴射装置。
【請求項８】
上記密閉箱内の圧力を計測する圧力センサをさらに備え、
上記圧力制御目標決定手段は、上記圧力センサからの計測値と上記目標値との差をさらに計算し、
上記圧力制御手段は、上記計測値と上記目標値との差に応じて、上記密閉箱内の圧力を変える
ことを特徴とする請求項７に記載の液体噴射装置。
【請求項９】
上記圧力制御手段は、上記密閉箱内の流体を出し入れする手段であることを特徴とする請求項７または８に記載の液体噴射装置。
【請求項１０】
上記インク袋に充填するインクを貯留する、着脱可能なインクタンクをさらに備えていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の液体噴射装置。
【請求項１１】
可撓性を有するインク袋に貯留されているインクを、インクジェットヘッドを介して噴射する液体噴射装置の制御方法であって、
上記インク袋に貯留されているインク量を計測する工程と、
上記インクジェットヘッド内の圧力を制御する工程と、
上記インク量に基づいて、圧力制御の目標値を決定する工程と、
を包含し、
圧力を制御する上記工程において、上記インクジェットヘッド内の圧力を上記目標値に制御する
ことを特徴とする液体噴射装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物に液体を噴射する液体噴射装置に関し、より詳細には、インクジェットヘッドを介して対象物にインクを噴射する液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットヘッドを介してインクなどの液体を噴射して被印刷物（対象物）を処理（加工または着色）する液体噴射装置は、広く一般に普及している。近年、液体噴射装置は、液晶テレビのカラーフィルタを製造する装置など、生産装置として利用されることが多くなっている。生産装置として利用される液体噴射装置には、特に、噴射されるインクの液滴量を高い精度において一定に制御することが求められている。液体噴射装置には、例えば、上記液適量のばらつきを１％以内に抑えるという、噴射されるインクの液適量の高精度な制御に対する要求が高まっている。
【０００３】
液体噴射装置において、インクの液適量は、インクジェットヘッドの噴射口であるノズル穴が有する直径だけでなく、インクジェットヘッドにおいてインクに加わる圧力（以下、ヘッド内圧と記載する）によって変動する。したがって、インクの液滴量を高精度に制御し得る液滴噴射装置を実現するためには、ヘッド内圧を常に一定の範囲内の値に制御する必要がある。また、ヘッド内圧を負圧に設定することによって、インクジェットヘッドからのインク漏れを防止することが好ましい。
【０００４】
従来のヘッド内圧を制御する方法としては、（１）インクタンクをアクチュエータによって移動させる方法、および（２）インクタンク内に収納されたフォーム材にインクを吸収させる方法などが挙げられる。（１）の方法は、インクタンク内のインクの液面を、アクチュエータによって上下させる方法である。つまり、インクジェットヘッドとインクの液面との間の水頭差を所望の大きさに調節する。これによって、インクジェットヘッドからのインクの漏れなどを防止する。また、（２）の方法において、フォーム材は微細な穴を有する。上記穴は、毛細管力によってインクを吸い上げる。つまり、フォーム材が有する微細な穴による毛細管力を利用して、インクジェットヘッド内を負圧に調整する。これによって、インクジェットヘッドからのインクの漏れなどを防止する。
【０００５】
ここで、液体噴射装置には、上述のようなインクの漏れ以外に、インクジェットヘッドのノズルに気体が噛み込む（空気が侵入する）ことなどによって噴射不良を起こすという問題点がある。上記問題を解決するために、インクに含まれる気体（溶存気体）を除去したインク（以下、脱気インクと記載する）を用いる方法がなど挙げられる。この方法によれば、脱気インクによってインクジェットヘッド内の気体が除去されるので、正常なインクの噴射が実現される。
【０００６】
ここで、脱気インクの使用によって噴射不良を適切に低減するためには、インクと気体（空気）とが接触しないように、インクを貯留する必要がある。よって、脱気インクは、通常、空気から遮断された内部を有するインク袋に貯留される。上述のような脱気インクをインク袋に貯留する方法を用いる場合、通常、（３）インク袋を密閉箱に収納し、かつ密閉箱内を負圧に制御することによって、ヘッド内圧が制御される。インク袋を収納した密閉箱内の圧力を制御する技術が、特許文献１に開示されている。特許文献１には、インクが吐出されるノズル部が設けられた記録ヘッドと、上記ノズル部と連通され、上記インクが貯留されたインク袋と、上記インク袋を密封する密封手段を有し、上記密封手段と上記インク袋との間の空間を負圧にして、上記インク袋の表面に負圧を印加するインクジェット記録装置が開示されている。特許文献１には、上記構成によって、インクの残量に関わらずノズル部に常に一定の負圧印加を行うことができることが記載されている。
【特許文献１】２００３−１６５２３３号公報（平成１５年６月１０日公開）
【特許文献２】２００７−１０５９２３号公報（平成１９年４月２６日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、（１）の方法は、脱気インクを用いる構成に対応することが困難である。さらに、インクタンクの配置が問題になる。また、（２）の方法は、圧力制御の微細化（精密化）に限界がある上に、脱気インクを用いる構成に対応することが困難である。
【０００８】
ここで、（３）の方法は、インク袋にインクを貯留するので、脱気インクを使用することができる。さらに、密閉箱の圧力を、測定しながら（フィードバック）制御することによって、より精度の高い（綿密な）圧力制御が可能になる。
【０００９】
しかし、発明者らによる検討の結果、インク袋内の圧力は、常に一定ではない（インク袋内の液量に応じて変化する）ことが分かった。これは、インク袋内の液量によって、インク袋の姿勢および剛性が変化して、インク袋内におけるインクに加わる圧力およびインクの水頭差が変化するためである。
【００１０】
インク袋内の液量（インクの量）−圧力特性（インク袋内の液量と圧力との関係）について、図７〜図１０を用いて以下に説明する。図７は、インク袋内の液量−圧力特性を調べるための装置の構成を示すブロック図である。図８は、図７の装置を用いて調べた、インク袋内の液量−圧力特性を示すグラフである。
【００１１】
図７に示すように、インク袋内の液量−圧力特性を調べるための装置は、インクを貯留するインク袋２、インク袋２内の液量を計測する計測手段３、インク袋２を収納する密閉箱２１、インクの出入り口である第１のポート７１および第２のポート７３、ならびにインクの圧力を計測する圧力センサ７５を備えている。計測手段３は、インク袋２に光を照射し、インク袋２によって遮光された光の量を検出する光学センサである。計測手段３の検出結果は、紙面に垂直な方向に対するインク袋２のふくらみ（容積）を表している。上記検出結果から、インク袋２内の液量を測定することができる。第２のポート７３に取り付けられた圧力センサ７５によって、第１のポート７１からインク袋２に、メモリ付きの注射器などを用いて所定量（例えば、１０ｍｌ）ずつインクを入れながら、インクを注入する度にインク袋２内の圧力が測定される。この測定によって、図８のグラフに示されるインク袋２内の液量と圧力との間の特性が得られる。同時に、所定量のインクを注入する度に測定手段３の出力を測定することによって、図９のグラフに示されるインク袋２内の液量と測定手段３の出力値との関係が得られる。そして、図８および図９のグラフから、図１０のグラフに示されるインク袋２内の圧力と測定手段３との間の特性が得られる。なお、以下の記載において、特に断りがなければ、「インク袋（２）内の液量」または「液量」は、計測手段の出力値を意味し、かつ「注入液量」は、実際にインク袋（２）に入れたインクの液量を意味している。このように上記構成によって、インク袋２内の液量と圧力との関係を示す特性を測定することができる。なお、密閉箱２１内の圧力は、制御を行う必要はない。
【００１２】
ここでは、インク袋２内の圧力を測定するために、圧力センサ７５を用いているが、代わりに、第２のポート７３から紙面の上方に向かって伸びるＵ字型のチューブを使用してもよい。このとき、Ｕ字型のチューブにおける液面の高さを測定することによって、インク袋２内の圧力を測定することができる。インク袋に入れた注入液量と圧力との関係は図７を参照すればよく、実際の液体噴射装置においては、図１０の液量と圧力の特性を使用すればよい。
【００１３】
図７の構成によって測定した、インク袋２内の液量−圧力特性の一例について説明する。図８に示すように、液量−圧力特性Ａにおいて、液量が少ないときには、圧力が小さくなる。これは、液量が少ないと、インク袋はつぶれた（、凹んだまたはしぼんだ）姿勢（状態）になるので、インク袋には膨らんで元に戻ろうとする力が作用して、インク袋内において大気圧に対して負圧になるためである。一方、液量−圧力特性Ａにおいて、液量が多いときには、圧力が大きくなる。これは、液量が多いと、インク袋は膨らんだ姿勢（状態）になるので、インク袋にはしぼんで元に戻ろうとする力が作用して、インク袋内において大気圧に対して正圧になるためである。加えて、液量の増加にしたがって、インク袋内において正圧が高くなるのは、水頭差が徐々に大きくなるためである。
【００１４】
以上のように、インク袋内の液量にしたがって、インク袋内の圧力が変化する。このため、実際の装置において、インク袋内と配管などによって繋がっているヘッド内圧も変化する。よって、インク袋内の液量という要因を考慮せずに、ヘッド内圧を一定に制御することは困難である。結果として、インク袋内の液量という要因を考慮しなければ、ノズルからの噴射量がインク袋内の液量によって変化するとう問題が生じる。特許文献１には、インク袋内の液量を測定することについて、なんら記載がなされていない。このため、特許文献１の発明は、上記課題を解決することができない。
【００１５】
さらに、液量−圧力特性における圧力が比較的に一定な範囲から、インク袋内の液量が外れると、インクの噴射量が極端に不安定になる。よって、インク袋内のインクを使い切ることができない。つまり、残ったインクは捨てざるを得ない。このため、特に、インクが産業用途などに用いる高価なものである場合には、製造コストの増大に繋がる。さらに、インク袋の交換頻度が高くなるので、生産性の低下に繋がる。
【００１６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、常に精度よく一定量のインクを噴射する液体噴射装置およびその制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明の液体噴射装置は、
可撓性を有するインク袋に貯留されているインクを、インクジェットヘッドを介して噴射する液体噴射装置であって、
上記インク袋に貯留されているインク量を計測する計測手段と、
上記インクジェットヘッド内の圧力を制御する圧力制御手段と、
上記インク量に基づいて、上記圧力制御手段による圧力制御の目標値を決定する圧力制御目標決定手段と、
を備え、
上記圧力制御手段は、上記インクジェットヘッド内の圧力を上記目標値に近づくように制御する
ことを特徴とする。
【００１８】
可撓性を有するインク袋を用いる場合、上述のように、インク袋内のインク量が変化すると、インク袋の剛性およびインクの水頭差が変化する。インク袋の剛性およびインクの水頭差が変化は、インク袋内の圧力を変化させる。つまり、インク袋にインクが十分に入っている状態と、インク袋のインクがなくなりかけている状態との間において、インク袋内の圧力は、大きな差を有している。インク袋とインクジェットヘッドとは、通常、配管を介して繋がっているため、インク袋内の圧力の変化は、インクジェットヘッド内に伝わる。インクジェットヘッド内の圧力（以下、ヘッドの内圧と記載する）の変化は、ノズルからのインクの噴射量にばらつきを生じさせる。さらに、ヘッドの内圧の変化が大きくなると、ノズルからインクが漏れたり、ノズルから空気が侵入して噴射不良を引き起こしたりする。これらの現象のすべては、対象物の所望の位置に所望の量のインクを噴射することを妨げる。
【００１９】
ここで、上記構成において、計測手段は、可撓性を有するインク袋に貯留されている（以下、インク袋内の、と記載する）インク量を、例えば、インク袋の姿勢、容積または重量などから計測する。計測したインク量に基づいて、圧力制御決定手段が圧力制御の目標値を決定する。例えば、計測したインク量を、あらかじめ取得しておいたインク袋におけるインク量と圧力との関係（インク袋の液量−圧力特性）を参照することによって、現在のインク袋の圧力を求める。そして、現在のインク袋の圧力と以前のインク袋の圧力との差を求める。このとき、圧力制御手段は、この差に基づいて、インクジェットヘッドに加えている圧力を変化させる。また、例えば、あらかじめ取得しておいたインク量の圧力制御の目標値との関係を参照することによって、インクジェットヘッドに加える圧力の目標値を求める。このとき、圧力制御手段は、ヘッドの内圧をこの目標値に制御する。このように、圧力制御手段は、ヘッドの内圧を目標値に制御する。すなわち、本発明の液体噴射装置は、インク袋内のインク量の変化に合わせて、ヘッドの内圧を制御する。よって、インクの噴射時において、ヘッドの内圧を一定に制御することができる。
【００２０】
以上をまとめると、上記構成を有することによって、インク袋内のインク量が変化しても、ヘッドの内圧を一定に制御することができる。よって、ノズルから噴射されるインク量のばらつきを、最小限に留めることができる。さらに、ノズルからのインクの漏れ、または空気の侵入を抑制することができる。このため、対象物の所望の位置に所望の量のインクを、正確に噴射することができる。
【００２１】
さらに、インク袋内のインク量が残り少なくなっても、一定の量のインクを噴射することができる。よって、インク袋のインクを使い切ることができる。つまり、従来のように、インク袋のインクの一部が無駄になる、ということがない。よって、インクにかかるコストを低減することができる。さらに、インク袋の交換頻度を下げることができるので、単位時間当たりに作製可能な対象物の数量が増加する。つまり、液体噴射装置の生産性が向上する。
【００２２】
さらに、上記構成において、上述のように、可撓性のインク袋を使用している。このため、インクとして脱気インクを使用することができる。よって、インクジェットヘッドの噴射不良をさらに抑制することができる。
【００２３】
上述のこれらの作用は、本発明の液体噴射装置を、特に、高精度な噴射量の制御が求められ、かつ高価なインクを使用する産業用途の液体噴射装置として用いる場合に、顕著な利点である。
【００２４】
上記構成を有することによって、常に精度よく一定量のインクを噴射する液体噴射装置を提供することができるという効果を奏する。
【００２５】
また、本発明の液体噴射装置において、
上記インク量とインク袋内の圧力との関係を記憶する記憶手段をさらに備え、
上記圧力制御目標決定手段は、上記インク量と上記関係とから求めたインク袋内の上記圧力に基づいて、上記目標値を決定してもよい。
【００２６】
上記構成において、記憶手段からインク袋内のインク量と圧力との関係を記憶手段から取得し、かつ上記関係を参照して現在のインク袋内の圧力を求めることができる。そして、現在のインク袋の圧力と以前のインク袋の圧力との差を求める。このとき、圧力制御手段は、この差に基づいて、インクジェットヘッドに加えている圧力を変化させればよい。このため、上記構成を有することによって、上述の液体噴射装置と同様の効果を奏する。
【００２７】
また、本発明の液体噴射装置において、
上記インク量と圧力制御の目標値との関係を記憶する記憶手段をさらに備え、
上記圧力制御目標決定手段は、上記インク量と上記関係とから上記目標値を決定する
ことが好ましい。
【００２８】
上記構成において、記憶手段からインク量の圧力制御の目標値との関係を取得し、かつ上記関係を参照することによって、インクジェットヘッドに加える圧力の目標値を求める。そして、圧力制御手段は、ヘッドの内圧をこの目標値に制御すればよい。つまり、計測したインク量から、上記関係を参照するという１段階の演算によって、圧力制御手段による圧力制御の目標値を取得することができる。このため、上記構成を有することによって、液体噴射装置の処理速度が向上するという効果を奏する。
【００２９】
また、本発明の液体噴射装置において、
上記記憶手段は、ある２つの上記インク量に対応する２つの上記インク袋内の圧力または上記目標値、ならびに上記インク量と上記インク袋内の圧力または上記目標値との関係を表す近似式を記憶していることが好ましい。
【００３０】
上記構成において、記憶手段には、２つの特性値および近似式を記憶させればよい。よって、記憶手段として、容量の大きなものを用いる必要がない。
【００３１】
また、本発明の液体噴射装置において、
ある２つの上記インク量は、上記インク袋へのインクの充填の開始を要求する最大値を表すインク量と、上記インク袋へのインクの充填の停止を要求する最小値を表すインク量とからなることが好ましい。
【００３２】
上記構成において、記憶手段に記憶されている２つのインク量として、例えば、インク袋内にインクがほとんどない状態の液量、またはインク袋内にインクがほとんど入れられない状態の液量を設定する。よって、２つのインク量は、インクの補給を行うタイミングの決定に用いられる。上記構成によって、インクの補給動作の開始および終了のタイミングを正確に決定することができる。つまり、最小限の情報に基づいて、効率的な動作を実現することができる。
【００３３】
また、本発明の液体噴射装置において、
上記圧力制御手段は、上記インク袋内の圧力を変えて、上記インクジェットヘッド内の圧力を制御する手段であってもよい。
【００３４】
上述のように、インク袋内の圧力の変化は、インクジェットヘッド内の圧力を変化させる。このため、例えば、インク袋の姿勢または形状を変化させる、あるいは、インク袋の周囲の圧力を変化させる構成を用いて、間接的にヘッドの内圧を変化させることができる。さらに、インク量の増減によって変化するインク袋の圧力を直接に制御することができる。よって、インクの噴射量を直接的に、およびさらに精度よく制御することができるという効果を奏する。
【００３５】
また、本発明の液体噴射装置において、
上記インク袋を収納する密閉箱をさらに備え、
上記圧力制御手段は、上記密閉箱内の圧力を変える手段であることが好ましい。
【００３６】
上記構成において、圧力制御手段が密閉箱内の圧力を変えることによって、密閉箱内に収納されたインク袋の圧力が変化する。圧力制御手段が密閉箱内の圧力を変える方法としては、例えば、密閉箱内の流体を圧力制御手段によって出し入れする方法、または密閉箱に可動部を設けて、圧力制御手段によって密閉箱の容積を変化させる方法などが挙げられる。つまり、圧力制御手段は、インク袋と接触する部材を用いることなく、密閉箱内の圧力を変化させる構成であればよい。
【００３７】
上記構成を有することによって、インク袋に損傷を与えるおそれを低減し、かつ比較的直接にインク袋の圧力を制御することができる。このため、装置の信頼性を向上させ、かつインクの噴射量を直接的に、およびさらに精度よく制御することができるという効果を奏する。
【００３８】
また、本発明の液体噴射装置において、
上記密閉箱内の圧力を計測する圧力センサをさらに備え、
上記圧力制御目標決定手段は、上記圧力センサからの計測値と上記目標値との差をさらに計算し、
上記圧力制御手段は、上記計測値と上記目標値との差に応じて、上記密閉箱内の圧力を変えることが好ましい。
【００３９】
上記構成において、圧力制御目標決定手段は、圧力センサからの計測値と目標値との差をさらに計算する。つまり、圧力制御目標決定手段は、決定した圧力制御の目標値と密閉箱の圧力とが一致しているか否かを、さらに測定している。例えば、圧力制御目標決定手段の計算結果から、圧力制御の目標値と密閉箱の圧力との差が大きい（または許容範囲を上回っている）と判断されると、圧力制御部による圧力制御が行われる（または継続される）。また、例えば、圧力制御目標決定手段の計算結果から、圧力制御の目標値と密閉箱の圧力との差がない（または許容範囲を下回っている）と判断されると、圧力制御部による圧力制御が終了される。上記構成によって、密閉箱内の圧力を、モニター（フィードバック）しながら、正確に目標値に制御することができる。よって、インク袋内の圧力をより精度よく制御することが可能になるという効果を奏する。
【００４０】
また、本発明の液体噴射装置において、
上記圧力制御手段は、上記密閉箱内の流体を出し入れする手段であってもよい。
【００４１】
上記構成において、流体とは、例えば、空気などの気体である。つまり、圧力制御手段は、密閉箱内の気圧を変化させる構成であればよい。例えば、従来公知のポンプなどを圧力制御手段として用いるこができる。よって、簡易な構成によって、上述のような効果を奏することができる。
【００４２】
また、本発明の液体噴射装置において、
上記インク袋に充填するインクを貯留する、着脱可能なインクタンクをさらに備えていることが好ましい。
【００４３】
上記構成において、インク袋内のインクは、インクタンクから補充される。よって、インクの補給に際して、インク袋を交換する必要がない。このため、インク袋の交換によって、インク袋内の圧力とインクジェットヘッド内の圧力との関係が変化しない。つまり、常に一定の条件において、インク噴射を行うことができる。
【００４４】
さらに、インク袋の液量−圧力特性、またはインク袋の液量−目標値特性などの情報を記憶手段に記憶させる構成においては、最初に記憶手段に情報を記憶すればよい。つまり、インク袋の交換のたびに、特性を測定しなおして、記憶手段に記憶させる必要がない。よって、インクの補給に伴う作業の煩雑さを軽減することができる。
【００４５】
上記課題を解決するために、本発明の液体噴射装置の制御方法は、
可撓性を有するインク袋に貯留されているインクを、インクジェットヘッドを介して噴射する液体噴射装置の制御方法であって、
上記インク袋に貯留されているインク量を計測する工程と、
上記インクジェットヘッド内の圧力を制御する工程と、
上記インク量に基づいて、圧力制御の目標値を決定する工程と、
を包含し、
圧力を制御する上記工程において、上記インクジェットヘッド内の圧力を上記目標値に制御する
ことを特徴とする。
【００４６】
上記構成において、インク量を計測する工程は、可撓性を有するインク袋に貯留されているインク量を、上述のように計測する。計測したインク量に基づいて、圧力制御決定手段が圧力制御の目標値を決定する。圧力制御手段は、ヘッドの内圧を目標値に制御する。すなわち、本発明の液体噴射装置は、インク袋内のインク量の変化に合わせて、ヘッドの内圧を制御する。よって、インクの噴射時において、ヘッドの内圧を一定に制御することができる。
【００４７】
上記構成を有することによって、インク袋内のインク量が変化しても、ヘッドの内圧を一定に制御することができる。よって、ノズルから噴射されるインク量のばらつきを、最小限に留めることができる。さらに、ノズルからのインクの漏れ、または空気の侵入を抑制することができる。このため、対象物の所望の位置に所望の量のインクを、正確に噴射することができる。
【００４８】
よって、上述の液体噴射装置と同様の効果を奏する。
【発明の効果】
【００４９】
以上のように、本発明の液体噴射装置は、インク袋内の液量に基づいて、インクジェットヘッド内の圧力を制御する。よって、本発明の液体噴射装置は、常に精度よく一定量のインクを噴射することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
本発明に係る実施形態について、図１〜図６を参照して説明する。以下の説明において同一の部材および構成要素のそれぞれには、同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同様である。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００５１】
（液体噴射装置）
本発明の一実施形態に係る液体噴射装置について図１を参照して、以下に説明する。図１は、本発明に係る液体噴射装置の要部構成を示すブロック図である。
【００５２】
図１に示すように、本実施形態の液体噴射装置は、インクを噴射するノズル（図示せず）を有するインクジェットヘッド１、インクジェットヘッド１にインクを供給するインク袋２、インク袋２内のインクの量（液量）を計測する計測手段３、計測手段３の出力に基づいて、圧力制御の目標値を計算する計算手段５（圧力制御目標決定手段）、インク袋２内の液量と圧力との関係（液量−圧力特性）を記憶する記憶手段４、および計算手段５における計算結果に基づいて、インク袋２内の圧力を制御する圧力制御手段６を備えている。計算手段５における圧力制御の目標値は、計測手段３の出力と記憶手段から取得したインク袋２内の液量−圧力特性を用いて計算される。インクジェットヘッド１は、ヘッド駆動回路（図示せず）からの駆動信号に基づいて、ノズルからインクを噴射する。つまり、本実施形態の液体噴射装置は、対象物の所望の位置にインクを噴射するインクジェット方式の液体噴射装置である。
【００５３】
（インク袋２）
インク袋２は、インク袋２内の液量に応じて、姿勢および形状が変化する可撓性の袋である。より詳細には、インク袋２は、液量が少ないときにしぼみ、かつ液量が多いときに膨らむ袋である。このため、図８〜図１０を用いて説明したように、インク袋２内の液量に応じて、インク袋２内の圧力が変化する。また、インク袋２を通気性が非常に小さいアルミなどの材料によってコーティングすれば、インクとして脱気インクを使用することができる。よって、インクジェットヘッド内の気体を除去することによって、噴射不良を抑制することができる。上述のような性質を示すインク袋２として、従来公知のものを使用することができるので、インク袋２についての詳細な説明は省略する。なお、インク袋２を、交換可能に構成にすれば、常にフレッシュなインクを供給することができる。
【００５４】
（計測手段３）
計測手段３は、インク袋２内の液量を計測する構成である。本実施形態においては、計測手段３として、インク袋２の形状（厚み、姿勢またはふくらみ具合）を検出する光学センサを用いている。計測手段３は、光学センサから発せられたセンサ光がインク袋２によって、遮光された程度を検出する。計測手段３は、センサ光が遮光された程度からインク袋２内の液量を表す信号を出力する。なお、インク袋２の液量を計測する計測手段として、光学センサのほかに、インク袋２の重量を計測する重量センサを用いてもよい。
【００５５】
（記憶手段４）
記憶手段４は、インク袋２の液量から圧力制御の目標値を決定するときに使用する情報を記憶する手段である。本実施形態において、上記情報は、図７〜図１０を用いて説明した、インク袋２の液量−圧力特性（液量と圧力との関係）を表すデータであり、記憶手段４は、図１０のグラフに示されている特性の情報を記憶している。つまり、記憶手段４には、液量と液量に対応する圧力とを表す複数のデータが配列として記憶されている。記憶手段４としては、例えば、フラッシュメモリのような、データを他の構成によって読み出し可能に記憶するものであればよい。
【００５６】
（計算手段５）
計算手段５は、計測手段３からの出力に基づいて、インク袋２内の圧力を制御する目標値を計算する手段である。本実施形態において、計算手段５は、計測手段３から取得した液量を表す信号に基づいて、インク袋２の圧力の変化量を求める。そして求めた圧力の変化量に応じて圧力目標値を補正する。
【００５７】
より詳細には、計算手段５は、例えば、一定の周期において測定手段３にインク袋２の液量の測定を指示する。この指示に基づいて、測定手段３は、インク袋２の液量を表す信号を計算手段５に出力する。計算手段５は、インク袋２の液量を表す信号に基づいて、記憶手段４に記憶された液量−圧力特性から、インク袋２の上記液量に対応するインク袋２の圧力を表すデータを取得する。ここで、計算手段５は、前回に計算したインク袋２のある液量に対応するインク袋２の圧力と、新たに取得したインク袋２の圧力との差（圧力差）を計算する。計算手段５は、上記圧力差を、前回において決定した圧力制御の目標値ＴＰから、引くまたは足すことによって新たな圧力制御の目標値を計算する。すなわち、前回の目標値をＡ、新たな目標値をＴＰ’、前回のインク袋２の圧力をＰ、および新たなインク袋２の圧力をＰ’とすると、新たな圧力制御目標は、以下の式（１）：
ＴＰ’＝ＴＰ−（Ｐ−Ｐ’）・・・（１）
によって求めることができる。計算手段５は、新たな目標値ＴＰを圧力制御手段６に出力する。
【００５８】
（圧力制御手段６）
圧力制御手段６は、インク袋２内の圧力を、能動的に、かつ直接的または間接的に変化させる構成である。圧力制御手段６は、通常、インク袋２内の圧力を外圧と比較して同じ程度の圧力または負圧に制御する。これは、インクジェットヘッド１のノズルからインクを漏れさせないためである。特に、図１に示すように、インク袋２がインクジェットヘッド１よりも上方に配置されている場合には、インクジェットヘッド１とインク袋２との間に水頭差が生じて、ノズルからインクが漏れやすくなるので、通常、インク袋２内の圧力は、水頭差の分だけ負圧に制御される。
【００５９】
圧力制御手段６としては、例えば、インク袋２と直接に接続されたアクチュエータを用いることができる。アクチュエータを用いて、インク袋２が膨らむように引っ張ってやれば、インク袋２内の圧力が下がる。一方、アクチュエータによるインク袋２引っ張る力を小さくすれば、インク袋２内の圧力が上がる。また、例えば、図２に示すように、圧力制御手段６として、インク袋２を収納した密閉箱２１内の気体を出し入れする構成を用いることができる。密閉箱２１を使用する場合の圧力制御手段６は、密閉箱２１内の気体を吸引する減圧手段２５ａ、密閉箱２１内に気体を送り込む加圧手段２５ｂ、減圧手段２５ａおよび加圧手段２５ｂと密閉箱２１とを繋ぐ配管２９、ならびに２又に分かれた配管のそれぞれを開閉する制御弁２７ａおよび２７ｂを備えている。密閉箱２１には、密閉箱２１内の圧力を計測する圧力センサ２３が接続されている。制御弁２７ｂを閉じて、制御弁２７ａを開けば、密閉箱２１内の圧力が下がる。一方。制御弁２７ａを閉じて、制御弁２７ｂを開けば、密閉箱２１内の圧力が上がる。また、例えば、密閉箱２１を使用する場合の圧力制御手段６としては、順回転および逆回転するポンプを用いることができる。ポンプが順回転すると、密閉箱２１内に気体が送り込まれて、密閉箱２１内の圧力が上がる。一方、ポンプが逆回転すると、密閉箱２１内か気体が吸引されて、密閉箱２１内の圧力が下がる。以上のような、圧力制御手段６を用いれば、インク袋２内の圧力を所望の値に制御することができる。
【００６０】
〔課題を解決するための手段〕および〔発明が解決しようとする課題〕の項において、説明したように、インクジェットヘッド１からのインクの噴射量は、インクジェットヘッド１の内圧（以下、ヘッドの内圧と記載する）に大きく依存する。特に、インクの噴射量のばらつきがほとんど許容されない場合には、インク袋２内の液量の変化に伴うヘッドの内圧の変化を最小限に抑える必要がある。このため、インク袋２が有する剛性または姿勢などが影響するインク袋２内の液量−圧力特性を考慮して、ヘッドの内圧を制御する必要がある。
【００６１】
本実施形態の液体噴射装置は、以上のような構成を有することによって、インク袋２内の液量からインク袋２の圧力を求めて、インク袋２の圧力の制御目標を補正することができる。つまり、可撓性を有するインク袋２内の液量が変化しても、インクジェットヘッド１と繋がっているインク袋２内の圧力を一定に保つことができる。よって、ヘッドの内圧を一定に保つことができるので、精度よく一定量のインクを噴射することができる。本実施形態の液体噴射装置は、非常に厳密な噴射量の制御を求められる産業用途の液体噴射装置として使用することができる。また、インク袋２のインクの残量が少ないときには、通常、インク袋２の圧力が急激に変化する。しかし、上記構成によれば、インクの残量が少なくても、インク袋２の圧力を一定に保つことができるため、インク袋２のインクを最後まで使い切ることができる。
【００６２】
（液体噴射装置におけるヘッド内圧の制御）
本実施形態に係る液体噴射装置におけるヘッド内圧の制御方法の詳細について図３を用いて以下に説明する。図３は、図２の液体噴射装置における圧力制御処理の一例を示すフローチャートである。なお、図３に示す処理は、制御部（図示せず）から一定の周期において出力される信号を、計算手段３が受け取ることによって開始される（ｓｔａｒｔ）。
【００６３】
制御部からの上記信号を受け取った計算手段５は、計測手段３にインク袋２の液量の測定を指示する。計算手段５からの指示によって、計測手段３は、インク袋２の形状を検出し、かつインク袋２の液量を表す信号を計算手段５に出力する。計算手段５は、インク袋２の液量を表す信号を取得する（Ｓ１）。つまり、計算手段５は、インク袋２の液量Ｃを読み取る。
【００６４】
次に、計算手段５は、取得したインク袋２の液量Ｃに対応するインク袋２の圧力を、記憶手段４から取得する。つまり、記憶手段４に記憶されている液量−圧力特性から現在のインク袋２の圧力Ｐ’を求める（Ｓ２）。また、計算手段５は、前回において取得した圧力Ｐ、および前回において決定した圧力制御の目標値ＴＰを取得する。現在のインク袋２の圧力Ｐ’は、記憶手段４に出力されて記憶される。
【００６５】
さらに、計算手段５は、新たに取得したインク袋２の圧力Ｐ’、前回において取得した圧力Ｐ、および前回において決定した圧力制御の目標値ＴＰから新たな圧力制御の目標値ＴＰ’を求める（Ｓ３）。具体的には、上記式（１）に計算手段５が取得した数値を代入して、目標値ＴＰ’を算出する。算出された目標値ＴＰ’は、圧力制御部６の制御弁２７ａまたは２７ｂに出力される。同時に、目標値ＴＰ’は、記憶手段４に出力されて記憶される。
【００６６】
上述のように、圧力Ｐ’および目標値ＴＰ’が記憶手段４に出力されて記憶されるのは、次回の圧力制御の目標値を求めるためである。つまり、圧力Ｐおよび目標値ＴＰが、前回の圧力制御の目標値を求めたときに、記憶手段４に記憶されている。
【００６７】
ここで、本実施形態においては、記憶手段４には、インク袋の液量−圧力特性が記憶されているが、他の情報が記憶されていてもよい。例えば、あらかじめ、インク袋の液量−密閉箱内の圧力制御の目標値（インク袋の液量と密閉箱内の圧力制御の目標値）を測定して、記憶手段４に記憶させてもよい。上記構成であれば、計算手段５は、計測手段３から取得した液量に対応する圧力制御の目標値を、記憶手段４から直接に取得することができる。このとき、Ｓ３の処理を省略することができるため、計算手段５による演算にかかる時間が短縮される。
【００６８】
なお、初回の圧力制御処理においては、前回の圧力制御の目標値が存在しないため、前回の圧力制御の目標値ではなく、圧力制御の目標とする初期値ＴＰｉｎｉを用いる。初期値ＴＰｉｎｉを用いる初回の圧力制御処理の詳細については、下記（初回の目標値の決定）において説明する。
【００６９】
密閉箱２１内の圧力が、計算手段５において決定した目標値ＴＰ’に近づくように、制御弁２７ａおよび２７ｂを開閉する（Ｓ４）。つまり、密閉箱２１内の圧力を制御する。ＴＰ’＜ＴＰの（インク袋２内の液量が減っている）とき、ＴＰ−ＴＰ’だけ密閉箱２１内の圧力を下げる。つまり、制御弁２７ｂは閉じたままで、制御弁２７ａを開く。これによって、密閉箱２１内の気体の一部が減圧部２５ａに吸引される。一方、ＴＰ’＞ＴＰの（インク袋２内の液量が増えている）とき、ＴＰ’−ＴＰだけ密閉箱２１内の圧力を上げる。つまり、制御弁２７ａは閉じたままで、制御弁２７ｂを開く。これによって、加圧部２５ｂから密閉箱２１内に気体が送り込まれる。
【００７０】
Ｓ４の実行中、またはＳ４の終了後に計算手段５は、圧力センサ２３に密閉箱２１内の圧力の測定を指示する。この指示よって、圧力センサ２３は密閉箱２１内の圧力を測定し、測定結果を計算手段５に出力する。計算手段５は、取得した密閉箱２１内の圧力と目標値ＴＰ’との差を求め、上記差が任意の許容範囲に収まっているか否かを判定する（Ｓ５）。なお、任意の上記許容範囲は、液体噴射装置に求められる噴射量のばらつきの許容範囲に基づいて、適宜、決定すればよい。
【００７１】
計算手段５は、上記差が任意の許容範囲に収まっている（Ｙｅｓ）と判定すると、計算手段５は、制御弁２７ａまたは２７ｂを閉じる指示を出力する。これによって、１回のヘッド内圧の制御処理が終了する（ｅｎｄ）。一方、計算手段５は、上記差が任意の許容範囲に収まっていない（Ｎｏ）と判定すると、Ｓ４の続行または再開を指示する。
【００７２】
本実施形態においては、圧力センサ２３を用いて密閉箱２１内の圧力を測定することによって、密閉箱２１内の圧力が、目標値ＴＰ’を中心にした許容範囲に収まっているかを確認しながら圧力制御を行っている。これは、インクジェットヘッド１と繋がっているインク袋２内の圧力を、フィードバック制御することによって、より厳密に制御することを目的としている。よって、Ｓ５は省略しても構わない。例えば、Ｓ４において、計算手段５は、制御弁２７ａまたは２７ｂに配管２９を開く指示を送り、ＴＰ’とＴＰとの差に基づいて、一定時間の経過後に配管２９を閉じる指示を送ればよい。
【００７３】
なお、Ｓ４およびＳ５の圧力制御は早い周期において実行し、かつＳ１〜Ｓ３の圧力目標を更新する処理は遅い周期において実行してもよい。早い周期において圧力制御することによって、圧力制御を厳密に制御するころができる。また、インク袋２液量は、変化量が小さいため、液量の検出は遅い周期において実行してもよい。これによって、計算手段５の負担を軽減することができる。このような処理は、例えば、インク袋２内の圧力が、密閉箱２１内のエア漏れなどによって、変化することを防止するために有効で
ある。このため、Ｓ１〜Ｓ３よりも短い、決まった周期においてＳ４およびＳ５の処理を実施する。このとき、目標値は、Ｓ３において求めた最も新しい値を使用する。
【００７４】
（初回の目標値の決定）
初回の圧力制御における目標値の決定方法の一例について、図４および５を用いて以下に説明する。図４は、インク袋２内の液量−圧力特性を示すグラフである。図５は、液体噴射装置の各構成の位置関係を示し、かつ圧力制御の目標値を決定する方法の一例を示すブロック図である。なお、図５において、各構成間の距離（または高さの差）は、水頭差であり、圧力の大きさに置き換えることができる（１ｋＰａ＝１０．１９７２ｃｍ（Ｈ２Ｏ））。
【００７５】
図４に示すように、インク袋２内の初期のインク量は液量Ｃｉｎｉであり、液量Ｃｉｎｉに対応するインク袋２内の圧力は圧力Ｐｉｎｉである。よって、初回の圧力制御における目標値ＴＰｉｎｉは、圧力Ｐｉｎｉを用いて決定される。
【００７６】
図５を用いて、圧力Ｐｉｎｉに基づいて、初回の圧力制御における目標値ＴＰｉｎｉを決定する方法について以下に説明する。
【００７７】
図５において、線分ｌ１は、インクの液面の高さを表し、圧力センサ５５からの出力値を距離に置き換えたものである。つまり、線分ｌ１は、インク袋２内の液量によって上下動する。線分ｌ２は、圧力センサ５５の高さを表している。線分ｌ３は、インクジェットヘッド１のノズルの先端の高さを表している。線分ｌ４、ｌ５およびｌ６は、インクジェットヘッド１のノズルの先端の、種々の条件によって変位する仮想的な高さを表している。
【００７８】
距離Ｗ１は、線分ｌ１と線分ｌ２との間の距離であり、インク袋２内の液量によって変化する。距離Ｗ２は、線分ｌ２と線分ｌ３との間の距離であり、液体噴射装置の設計時に決まる固定の値である。距離Ｗ３は、距離Ｗ１と距離Ｗ２との合計である。距離Ｗ４、Ｗ５およびＷ６のそれぞれは、線分ｌ３と線分ｌ４、線分ｌ５および線分ｌ６との間の距離であり、種々の条件によって変位する。
【００７９】
ここで、インク袋２内に十分な量（図４の液量Ｃｉｎｉ）のインクが入っているとする。このとき、距離Ｗ１によって表される水頭差による圧力は、圧力Ｐｉｎｉである。距離Ｗ２によって表される水頭差による圧力は、固定の値、圧力ＰＷ２である。よって、インクジェットヘッド１のノズルにおける圧力（以下、ヘッドの内圧と記載する）は、距離Ｗ３によって表される水頭差による圧力の大きさ（Ｐｉｎｉ＋ＰＷ２）に等しい。このことから、インク袋２内の圧力を−（Ｐｉｎｉ＋ＰＷ２）にすれば、ヘッドの内圧は、装置外部の圧力と同じになる。
【００８０】
ただし、ヘッドの内圧が装置外部の圧力と同じであるとき、ノズルからインクが漏れる、またはノズルから空気が侵入するおそれがある。これは、上述の水頭差による圧力のほかにも、インクの噴射には様々な要因が関わってくるためである。インクの噴射に関わる要因としては、例えば、インクの性質（粘性または表面など）、ノズルの直径、あるいはノズル付近のインクに対するぬれ性などである。液体噴射装置においては、上記要因による影響を考慮して、ノズルにおけるインクの漏れおよび空気の侵入を起こさないように、インク袋２内の圧力制御の目標値を設定する必要がある。上記要因を考慮して適切なインク噴射を行うための、圧力制御の目標値の設定方法の一例を以下に説明する。
【００８１】
ノズルへの空気の侵入を防止するためには、インク袋２内の圧力を−（Ｐｉｎｉ＋ＰＷ２）よりも上げればよい。ただし、インク袋２内の圧力を上げすぎると、ノズルからインクが漏れてしまう。ここで、インクジェットヘッド１のノズルが、線分ｌ３ではなく線分１４に配置されていると仮定する。この仮定に基づいて、Ｗ４によって表される水頭差による圧力ＰＷ４だけインク袋２内の圧力を上げたとする。つまり、インク袋２内の圧力を−（Ｐｉｎｉ＋ＰＷ２−ＰＷ４）と設定したとする。この値−（Ｐｉｎｉ＋ＰＷ２−ＰＷ４）よりも、インク袋２内の圧力を上げた場合には、ノズルからインクが漏れる。つまり、線分ｌ４は、インクの漏れを起こさない限界の、ノズルの仮想的な位置である。
【００８２】
一方、ノズルからのインクの漏れを防止するためには、インク袋２内の圧力を−（Ｐｉｎｉ＋ＰＷ２）よりも下げればよい。ただし、インク袋２内の圧力を下げすぎると、ノズルから空気が侵入する。ここで、インクジェットヘッド１のノズルが、線分ｌ３ではなく線分１５に配置されていると仮定する。この仮定に基づいて、Ｗ５によって表される水頭差による圧力ＰＷ５だけ余分にインク袋２内の圧力を下げたとする。つまり、インク袋２内の圧力を−（Ｐｉｎｉ＋ＰＷ２＋ＰＷ５）と設定したとする。この値−（Ｐｉｎｉ＋ＰＷ２＋ＰＷ５）よりも、インク袋２内の圧力を下げた場合には、ノズルから空気が侵入して噴射不良を起こす。つまり、線分ｌ５は、噴射不良を起こさない限界の、ノズルの仮想的な位置である。
【００８３】
以上のことから、ノズルへの空気の侵入およびノズルからのインクの漏れを同時に防止することができる、初回の圧力制御の目標値ＴＰｉｎｉは、例えば、ノズルが線分ｌ４と線分ｌ５との中間（線分ｌ６）にあると仮定して、設定すればよい。すなわち、目標値ＴＰｉｎｉは、−（Ｐｉｎｉ＋ＰＷ２＋ＰＷ６）である。目標値ＴＰｉｎｉを−（Ｐｉｎｉ＋ＰＷ２＋ＰＷ６）に設定するのは、一例であり、ノズルからのインクの漏れを確実に防止したい場合には、ノズルの仮想的な位置を、線分１４寄りに設定すればよい。また、−（Ｐｉｎｉ＋ＰＷ２）から、インク袋２内の圧力（つまり、密閉箱２１内の圧力）を変化させながら、所望の噴射量が得られる目標値ＴＰｉｎｉを実験的に探してもよい。
【００８４】
なお、図３を用いて説明した処理の一例において、新たな圧力制御の目標値は、前回の圧力制御の目標値と比較して決定されるという説明を行っているが、他の方法を用いてもよい。例えば、前回の圧力制御の目標値ではなく、初回の目標値ＴＰｉｎｉから、初回の圧力Ｐｉｎｉと新たな圧力Ｐ’との差を、引くまたは足すことによって、圧力制御の目標値を計算してもよい。このとき、新たな圧力制御の目標値は、以下の式（２）：
ＴＰ’＝ＴＰｉｎｉ−（Ｐｉｎｉ−Ｐ’）・・・（２）
によって求めることができる。
【００８５】
（より好ましい装置構成）
本発明に係る液体噴射装置は、インク袋２にインクを補給するメインインクタンクを、さらに備えていてもよい。メインインクタンクを備える液体噴射装置について、図６を用いて以下に説明する。図６は、図３の変形例の要部構成を示すブロック図である。図６の液体噴射装置と図８の液体噴射装置とは、インク袋２に配管を介してメインインクタンク６１（インクタンク）が繋がっている点が異なっている。よって、ここでは、インク袋２とメインインクタンク６１とについてのみ説明する。
【００８６】
図６に示すように、インク袋２には、配管を介してメインインクタンク６１が接続されている。配管の先端には、中空のタンク針６５が形成されている。タンク針６５をメインインクタンク６１の供給口６３に刺し込むことによって、メインインクタンク６１とインク袋２とが繋がっている。メインインクタンク６１は、紙面の上下方向に着脱可能に配置されている。さらに、配管には、配管を開閉する供給制御弁６７が形成されている。よって、供給制御弁６７を開くと、水頭差によって、メインインクタンク６１からインク袋２にインクが供給される。
【００８７】
上記構成によって、インク袋２の交換が不要になる。つまり、記憶手段４に記憶させる液量−圧力特性を更新する必要がない。よって、記憶手段４には、装置の組み立て時に、１つのインク袋２が有する液量−圧力特性を測定して、記憶させればよい。つまり、インクの補給に要する作業は、メインインクタンク６１の交換のみである。装置の運用において、ユーザの煩雑な作業を大幅に軽減することができる。
【００８８】
液体噴射装置がメインインクタンク６１を備えている場合、記憶手段４は、少なくとも２組のインク袋の液量−圧力特性を記憶していることが好ましい。インクの液量の内、２組のインク袋の液量−圧力特性とは、例えば、図８におけるＣ１−Ｐ１およびＣ２−Ｐ２の２組である。液量Ｃ１〜Ｃ２の間におけるインク袋２の圧力は、点Ｃ１−Ｐ１と点Ｃ２−Ｐ２とを結ぶ直線を表す近似式として記憶手段４に記憶させればよい。上記構成によって、記憶手段４として、容量の小さいものを使用することができる。
【００８９】
さらに、液量Ｃ１をインク袋２へインクの補給を必要とする液量として、かつ液量Ｃ２をインク袋２にインクが十分に充填された液量として使用してもよい。これによって、記憶手段４が記憶する最小限の情報に基づいて、装置の効率的な動作を実現することができる。さらに、インクの補給の開始および終了のタイミングを、他の構成によって検出する必要がなくなる。よって、装置構成の簡略化も同時に実現することができる。
【００９０】
上述のようなインクの補給方法の一例を以下に説明する。記憶手段４には、インク袋２が空に近い（補給が必要な）液量Ｃ１、およびインク袋２が満杯に近い（さらなる補給を必要としない）液量Ｃ２が、あらかじめ記憶されている。計測手段３からの出力に基づいて、計算手段６が、インク袋２の液量がＣ１を下回ったと判断すると、インクジェットヘッド１による対象物（被噴射体）へのインクの噴射が停止しているときに供給制御弁６７を開く。これによって、メインインクタンク６１からインク袋２にインクが流れて、インクが、インク袋２に補給される。そして、計測手段３からの出力に基づいて、計算手段６が、インク袋２の液量がＣ２を上回ったと判断すると、供給制御弁６７が閉じられる。これによって、インク袋２へのインク補給が停止して、補給処理が終了する。
【００９１】
（その他の構成）
本発明は、以下の構成によっても実現可能である。
【００９２】
（第１の構成）
可撓性を有するインク袋に貯留したインクをインクジェットヘッドに流出してインクを噴射する液体噴射装置において、
上記インク袋内の液量と、各液量のときに発生する上記インク袋の圧力の特性を記憶し保持する記憶手段と、
上記インク袋内の液量を計測する計測手段と、
上記インクジェットヘッド内のインク圧力を制御する圧力制御手段を備え、
上記圧力制御手段の圧力制御目標を、上記インク袋の液量−圧力特性に基づいて設定する液体噴射装置。
【００９３】
（第２の構成）
上記圧力制御手段は、上記インク袋の内圧を制御する第１の構成に係る液体噴射装置。
【００９４】
（第３の構成）
上記圧力制御手段は、上記インク袋を収納した密閉箱内の圧力を制御する第１または第２の構成に係る液体噴射装置。
【００９５】
（第４の構成）
上記圧力制御手段は、上記密閉箱内の圧力を計測する圧力センサと、
上記密閉箱内に流体を出し入れする流入出手段と、
上記圧力センサの値を読み込み、インク袋の液量−圧力特性に基づいた圧力目標との差を計算し、差に応じて流入出手段へ駆動指令を出す計算手段
を備えている第３の構成に係る液体噴射装置。
【００９６】
（第５の構成）
交換可能なメインインクタンクと、
上記メインインクタンクから上記インク袋にインクを充填する充填手段と
を備えている第１〜第４の構成のいずれか１つに係る液体噴射装置。
【００９７】
（第６の構成）
上記記憶手段に記憶および保持するインク袋の液量−圧力特性は、少なくとも２点の液量−圧力の特性であり、その２点以外の特性については、近似式を用いて内挿する第１〜第５の構成のいずれか１つに係る液体噴射装置。
【００９８】
（第７の構成）
２点の上記液量−圧力の特性のうち、第１の特性は、メインインクタンクからの充填を開始する液量であり、第２の特性は、メインインクタンクからの充填を終了する液量である第６の構成に係る液体噴射装置。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明によれば、常に精度よく一定量のインクを噴射する液体噴射装置を提供することができる。よって、精密機器の製造用や印刷物の作製用のインクジェット装置など幅広い分野に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明に係る実施形態の液体噴射装置の要部構成を示すブロック図である。
【図２】図１の変形例の要部構成を示すブロック図である。
【図３】図２の液体噴射装置における処理の一例を示すフローチャートである。
【図４】インク袋におけるインク量と圧力との関係を示すグラフである。
【図５】圧力制御目標値の算出方法の一例を示すブロック図である。
【図６】図３の変形例の要部構成を示すブロック図である。
【図７】インク袋内の液量−圧力特性を調べるための装置の構成を示すブロック図である。
【図８】図７の装置を用いて調べた、インク袋に注入した液量（注入液量）−インク袋の圧力の特性を示すグラフである。
【図９】図７の装置を用いて調べた、インク袋に注入した液量（注入液量）−計測手段の出力値の特性を示すグラフである。
【図１０】図７の装置を用いて調べた、あるいは図８および図９の特性がから求めた、計測手段の出力値（インク袋内の液量）−インク袋の圧力の特性を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１０１】
１    インクジェットヘッド
２    インク袋
３    計測手段
４    記憶手段
５    計算手段（圧力制御目標決定手段）
６    圧力制御手段
２１  密閉箱
２３  圧力センサ
６１  メインインクタンク（インクタンク）
【図１】
2009125726.tif 000003
【図２】
2009125726.tif 000004
【図３】
2009125726.tif 000005
【図４】
2009125726.tif 000006
【図５】
2009125726.tif 000007
【図６】
2009125726.tif 000008
【図７】
2009125726.tif 000009
【図８】
2009125726.tif 000010
【図９】
2009125726.tif 000011
【図１０】
2009125726.tif 000012