JP5253258B2

JP5253258B2 - 液体吐出装置

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Publication number: JP5253258B2
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Inventors: 真人片田
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Description

本発明は、液体を吐出する液体吐出装置に関する。

画像記録用の液体（例えば、インク）を吐出する吐出口を備えたヘッドを有し、記録媒体（例えば、用紙や透明基板）に対して記録ヘッドの吐出口から液滴を吐出することにより画像を記録するインクジェット記録装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

この種のインクジェット記録装置は、貯留タンク内に貯留された液体を供給ポンプにより供給管路を介してヘッドに供給し、ヘッド内の液体を排出ポンプにより貯留タンク内に排出することによって液体を貯留タンク、供給管路、ヘッド、及び排出管路の間で循環させた状態で、ヘッドに対して、入力された画像情報により示される画像が記録媒体に記録されるように液体を吐出させている。そして、供給管路及び排出管路の各々の内部の液体の圧力を検出し、検出結果に基づいて、供給管路及び排出管路の内部の液体の圧力値が所定圧力値になるように供給ポンプ及び排出ポンプの各々の駆動を制御している。

特表２００８−５１３２４５号公報

しかしながら、上記のインクジェット記録装置では、ヘッドによる液体の吐出開始時や吐出終了時のヘッド内の液体の急峻な圧力変化に対し、ヘッド内の液体の圧力値が所定圧力値に収束するまでの間に発生するアンダーシュートやオーバーシュートにより吐出口のメニスカスが破壊されて液体の吐出不良が発生する、という問題点があった。

本発明は上記問題点を解決するために成されたものであり、ヘッド内の液体の急峻な圧力変化に起因する液体の吐出不良の発生を抑制することができる液体吐出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に、請求項１記載の液体吐出装置は、充填された液体を吐出口から吐出するヘッドと、液体を吸引しかつ吸引した液体を加圧して供給流路を介して前記ヘッドに供給すると共に、前記供給流路内の液体の圧力を所定の供給流路目標圧力近傍に維持するように制御する供給ポンプと、前記供給流路とは異なる流路であって、かつ、前記吐出口から吐出されずに前記ヘッドに充填されている液体を排出する排出流路を介して、前記ヘッドに充填された液体を吸引して排出すると共に、前記供給流路内の液体の圧力が前記供給流路に対して予め設定された減圧閾値以下に降下した場合に、前記供給流路内の液体の圧力を、前記ヘッドに充填された液体を吸引して排出する排出力を用いて加圧する排水ポンプと、前記供給流路内の液体の圧力が前記供給流路に対して予め設定された加圧閾値以上に上昇した場合に、前記供給流路内の液体の圧力を減圧する供給流路用減圧手段と、を含んで構成されている。

請求項１記載の液体吐出装置によれば、供給ポンプにより、液体が吸引されかつ吸引された液体が加圧されて供給流路を介してヘッドに供給されると共に、前記供給流路内の液体の圧力を所定の供給流路目標圧力近傍に維持するように制御され、充填された液体がヘッドによって吐出される。

そして、本発明では、前記供給流路内の液体の圧力が前記供給流路に対して予め設定された減圧閾値以下に降下した場合に、供給流路用加圧手段によって前記供給流路内の液体の圧力が加圧される。

このように本発明によれば、供給流路内の液体の圧力が供給流路に対して予め設定された減圧閾値以下に降下した場合に供給流路内の液体の圧力が加圧されるので、ヘッド内の液体の急峻な圧力変化に起因する液体の吐出不良の発生を抑制することができる。

また、請求項１記載の液体吐出装置は、請求項２記載の発明のように、前記排出ポンプが、更に、前記排出流路内の液体の圧力が前記排出流路に対して予め設定された減圧閾値以下に降下した場合に、前記排出力を用いて前記排出流路内の液体の圧力を加圧するものとしてもよい。これにより、簡素な構成で液体の吐出開始時のヘッド内の液体の急峻な圧力変化に起因する液体の吐出不良の発生をより一層効果的に抑制することができる。

また、請求項２記載の液体吐出装置は、請求項３記載の発明のように、前記排出ポンプの液体排出側と前記排出流路とを連通する排出側加圧連通流路と、前記排出流路内の液体の圧力が前記排出流路に対して予め設定された減圧閾値に達していない場合に、前記排出側加圧連通流路が閉鎖され、前記排出流路内の液体の圧力が該減圧閾値以下の場合に、前記排出側加圧連通流路が開放されるように前記排出側加圧連通流路に設けられた排出側加圧調整弁と、を更に含むものとしてもよい。これにより、簡素な構成で、排出流路内の液体を効果的に加圧することができると共に、排出ポンプの応答性を向上させることができる。

また、請求項３記載の液体吐出装置は、請求項４記載の発明のように、前記排出側加圧調整弁を、前記排出流路内の液体の圧力と大気圧との差分が前記排出流路に対して予め設定された減圧閾値に達していない場合に前記排出側加圧連通流路を閉鎖し、前記排出流路内の液体の圧力と大気圧との差分が該減圧閾値以下の場合に前記排出側加圧連通流路を開放する差圧弁で構成したものとしてもよい。これにより、簡素な構成で排出ポンプの排出力を必要に応じて排出流路内の液体に伝達することができる。

また、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の液体吐出装置は、請求項５記載の発明のように、前記排出ポンプの液体排出側と前記供給流路とを連通する供給側加圧連通流路と、前記供給流路内の液体の圧力が前記供給流路に対して予め設定された減圧閾値に達していない場合に、前記供給側加圧連通流路が閉鎖され、前記供給流路内の液体の圧力が該減圧閾値以下の場合に、前記供給側加圧連通流路が開放されるように前記供給側加圧連通流路に設けられた供給側加圧調整弁と、を更に含むものとしてもよい。これにより、簡素な構成で、供給流路内の液体を効果的に加圧することができると共に、排出ポンプの応答性を向上させることができる。

また、請求項５記載の液体吐出装置は、請求項６記載の発明のように、前記供給側加圧調整弁を、前記供給流路内の液体の圧力と大気圧との差分が前記供給流路に対して予め設定された減圧閾値に達していない場合に前記供給側加圧連通流路を閉鎖し、前記供給流路内の液体の圧力と大気圧との差分が該減圧閾値以下の場合に前記供給側加圧連通流路を開放する差圧弁で構成したものとしてもよい。これにより、簡素な構成で排出ポンプの排出力を必要に応じて供給流路内の液体に伝達することができる。

また、請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の液体吐出装置は、請求項７記載の発明のように、前記排出流路内の液体の圧力が前記排出流路に対して予め設定された加圧閾値以上に上昇した場合に、前記排出流路内の液体の圧力を減圧する排出流路用減圧手段を更に含むものとしてもよい。これにより、液体の吐出終了時のヘッド内の液体の急峻な圧力変化に起因する液体の吐出不良の発生をより一層効果的に抑制することができる。

また、請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の液体吐出装置は、請求項８記載の発明のように、前記排出流路内の液体の圧力が前記排出流路に対して予め設定された加圧閾値以上に上昇した場合に、前記排出流路内の液体の圧力を、前記供給ポンプの吸引力を用いて減圧するものとしてもよい。これにより、簡素な構成で液体の吐出終了時のヘッド内の液体の急峻な圧力変化に起因する液体の吐出不良の発生をより一層効果的に抑制することができる。

また、請求項８記載の液体吐出装置は、請求項９記載の発明のように、前記供給ポンプの液体吸引側と前記排出流路とを連通する排出側減圧連通流路と、前記排出流路内の液体の圧力が前記排出流路に対して予め設定された加圧閾値未満の場合に、前記排出側減圧連通流路が閉鎖され、前記排出流路内の液体の圧力が該加圧閾値以上の場合に、前記排出側減圧連通流路が開放されるように前記排出側減圧連通流路に設けられた排出側減圧調整弁と、を更に含むものとしてもよい。これにより、簡素な構成で、排出流路内の液体を効果的に減圧することができると共に、供給ポンプの応答性を向上させることができる。

また、請求項９記載の液体吐出装置は、請求項１０記載の発明のように、前記排出側減圧調整弁を、前記排出流路内の液体の圧力と大気圧との差分が前記排出流路に対して予め設定された加圧閾値未満の場合に前記排出側減圧連通流路を閉鎖し、前記排出流路内の液体の圧力と大気圧との差分が該加圧閾値以上の場合に前記排出側減圧連通流路を開放する差圧弁で構成したものとしてもよい。これにより、簡素な構成で供給ポンプの吸引力を必要に応じて排出流路内の液体に伝達することができる。

本発明の液体吐出装置によれば、ヘッド内の液体の急峻な圧力変化に起因する液体の吐出不良の発生を抑制することができる、という効果が得られる。

実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成を示す側面図である。実施形態に係るヘッドのノズル毎に設けられた液滴吐出素子の立体的構成を示す断面図である。第１の実施形態に係るヘッド及びインク貯蔵／装填部の構成を示す構成図である。（Ａ）は実施形態に係る供給用タンクの構成を示す断面図であり、（Ｂ）は実施形態に係る回収用タンクの構成を示す断面図である。第１の実施形態に係るインクジェット記録装置の電気系の要部構成を示すブロック図である。従来のインクジェット記録装置の循環路の循環流量波形、並びに供給側の共通流路及び排出側の共通流路の各々の内部のインクに印加される圧力波形を示す波形図である。実施形態に係るインクジェット記録装置の循環路の循環流量波形、並びに供給側の共通流路及び排出側の共通流路の各々の内部のインクに印加される圧力波形を示す波形図である。第２の実施形態に係るヘッド及びインク貯蔵／装填部の構成を示す構成図である。第２の実施形態に係るインクジェット記録装置の電気系の要部構成を示すブロック図である。第２の実施形態に係る供給側圧力調整処理プログラムの流れを示すフローチャートである。第２の実施形態に係る排出側圧力調整処理プログラムの流れを示すフローチャートである。

［第１の実施形態］

図１には、本発明の液滴吐出装置の一実施形態を示すインクジェット記録装置の全体構成図が示されている。同図に示すように、インクジェット記録装置１０には、記録媒体としての枚葉紙（以下、「用紙」という。）Ｐの搬送方向上流側に、用紙Ｐを給紙搬送する給紙搬送部１２が設けられている。この給紙搬送部１２の下流側には、用紙Ｐの搬送方向に沿って、用紙Ｐの画像記録面（以下、「記録面」ともいう。）に処理液を塗布する処理液塗布部１４、用紙Ｐの記録面に画像を記録する画像記録部１６、記録面に記録された画像を乾燥させるインク乾燥部１８、乾燥した画像を用紙Ｐに定着させる画像定着部２０、画像が定着した用紙Ｐを排出する排出部２１が設けられている。

給紙搬送部１２には、用紙Ｐが積載される積載部２２が設けられており、積載部２２の上部には、該積載部２２に積載された用紙Ｐを一枚ずつ給紙する給紙部２４が設けられている。給紙部２４の用紙Ｐの搬送方向下流側（以下、「用紙Ｐの搬送方向」を省略する場合もある。）には、複数のローラ２６対を含んで構成された搬送部２８が設けられている。給紙部２４によって給紙された用紙Ｐは、複数のローラ２６対で構成された搬送部２８を経て、処理液塗布部１４へ搬送される。

処理液塗布部１４では、処理液塗布ドラム３０が回転可能に配設されている。この処理液塗布ドラム３０には、用紙Ｐの先端部を挟持して用紙Ｐを保持する保持部材３２が設けられており、該保持部材３２を介して、処理液塗布ドラム３０の表面に用紙Ｐを保持した状態で、処理液塗布ドラム３０の回転によって該用紙Ｐを下流側へ搬送する。

なお、後述する中間搬送ドラム３４、画像記録ドラム３６、インク乾燥ドラム３８及び定着ドラム４０についても、処理液塗布ドラム３０と同様に保持部材３２が設けられている。そして、この保持部材３２によって、上流側のドラムから下流側のドラムへの用紙Ｐの受け渡しが行われる。

処理液塗布ドラム３０の上部には、処理液塗布ドラム３０の周方向に沿って、処理液塗布装置４２及び処理液乾燥装置４４が配設されており、処理液塗布装置４２によって、用紙Ｐの記録面に処理液が塗布され、処理液乾燥装置４４によって、該処理液が乾燥する。

ここで、処理液はインクと反応して色材（顔料）を凝集し、色材（顔料）と溶媒を分離促進する効果を有している。処理液塗布装置４２には、処理液が貯留している貯留部４６が設けられており、グラビアローラ４８の一部が処理液に浸されている。

このグラビアローラ４８にはゴムローラ５０が圧接して配置されており、該ゴムローラ５０が用紙Ｐの記録面側に接触して処理液が塗布される。また、グラビアローラ４８にはスキージ（図示省略）が接触しており、用紙Ｐの記録面に塗布する処理液塗布量を制御する。

処理液膜厚はヘッド打滴の液滴より十分小さいことが理想である。例えば２ｐｌの打滴量の場合、ヘッド打滴の液滴の平均直径は１５．６μｍであり、処理液膜厚が厚い場合、インクドットは用紙の記録面と接触することなく処理液内で浮遊する。２ｐｌの打滴量で着弾ドット径を３０μｍ以上得るには処理液膜厚を３μｍ以下にすることが好ましい。

一方、処理液乾燥装置４４には、熱風ノズル５４及び赤外線ヒーター５６（以下、「ＩＲヒーター５６」という。）が処理液塗布ドラム３０の表面に近接して配設されている。この熱風ノズル５４及びＩＲヒーター５６により、処理液中の水などの溶媒を蒸発させ、固体もしくは薄膜処理液層を用紙Ｐの記録面側に形成する。処理液乾燥工程で処理液を薄層化することで、画像記録部１６でインク打滴したドットが用紙Ｐの表面と接触して必要なドット径が得られると共に、薄層化した処理液と反応し色材凝集して用紙Ｐの表面に固定する作用が得られやすい。

このようにして、処理液塗布部１４で記録面に処理液が塗布、乾燥された用紙Ｐは、処理液塗布部１４と画像記録部１６の間に設けられた中間搬送部５８へ搬送される。

中間搬送部５８には、中間搬送ドラム３４が回転可能に設けられており、中間搬送ドラム３４に設けられた保持部材３２を介して、中間搬送ドラム３４の表面に用紙Ｐを保持し、中間搬送ドラム３４の回転によって該用紙Ｐを下流側へ搬送する。

画像記録部１６には、画像記録ドラム３６が回転可能に設けられており、画像記録ドラム３６に設けられた保持部材３２を介して、画像記録ドラム３６の表面に用紙Ｐを保持し、画像記録ドラム３６の回転によって該用紙Ｐを下流側へ搬送する。

画像記録ドラム３６の上部には、画像記録ドラム３６の表面に近接して、シングルパス方式のインクジェットラインヘッド（以下、単に「ヘッド」ともいう。）６４で構成されたヘッドユニット６６が配設されている。このヘッドユニット６６では、少なくとも基本色であるＹＭＣＫのヘッド６４が画像記録ドラム３６の周方向に沿って配列され、処理液塗布部１４で用紙Ｐの記録面に形成された処理液層上に各色の画像を記録する。

処理液はインク中に分散する色材（顔料）とラテックス粒子を処理液に凝集する効果を持たせ、用紙Ｐ上で色材流れなど発生しない凝集体を形成する。インクと処理液の反応の一例として、処理液内に酸を含有しＰＨダウンにより顔料分散を破壊し、凝集するメカニズムを用い色材滲み、各色インク間の混色、インク滴の着弾時の液合一による打滴干渉を回避する。

ヘッド６４は、画像記録ドラム３６に配置された回転速度を検出するエンコーダ（図示省略）に同期して打滴を行うことで、高精度に着弾位置を決定すると共に、画像記録ドラム３６の振れ、回転軸６８の精度、ドラム表面速度に依存せず、打滴ムラを低減することが可能となる。

ヘッドユニット６６は、画像記録ドラム３６の上部から退避可能とされており、ヘッド６４のノズル面清掃や増粘インク排出などのメンテナンス動作は、該ヘッドユニット６６を画像記録ドラム３６の上部から退避させることで実施される。

インクジェット記録装置１０は、ＹＭＣＫのヘッド６４の各々に供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部６５を備えている。インク貯蔵／装填部６５は、ＹＭＣＫのヘッド６４の各々に対応する色のインクを貯蔵するインクタンクを有し、各タンクは所定の管路を介してＹＭＣＫのヘッド６４と連通されている。

画像記録部１６において記録面に画像が記録された用紙Ｐは、画像記録ドラム３６の回転によって、画像記録部１６とインク乾燥部１８の間に設けられた中間搬送部７０へ搬送されるが、中間搬送部７０については、中間搬送部５８と構成が略同一であるため説明を省略する。

インク乾燥部１８には、インク乾燥ドラム３８が回転可能に設けられており、インク乾燥ドラム３８の上部には、インク乾燥部１８の表面に近接して、熱風ノズル７２及びＩＲヒーター７４が複数配設されている。

ここでは、一例として、上流側と下流側に熱風ノズル７２が配置されるようにして、熱風ノズル７２と平行配列された一対のＩＲヒーター７４を交互に配置している。これ以外にも、上流側にＩＲヒーター７４を多く配置して上流側で熱エネルギーを多く照射し水分の温度を上昇させ、下流側に熱風ノズル７２を多く配置して飽和水蒸気を吹き飛ばすようにしても良い。

ここで、熱風ノズル７２は、熱風の吹きつけ角度を用紙Ｐの後端側に傾けて配置するようにしている。これにより、熱風ノズル７２による熱風の流れを一方向に集めることができ、また、インク乾燥ドラム３８側へ用紙Ｐを押し付け、該インク乾燥ドラム３８の表面に用紙Ｐを保持させた状態を維持することができる。

これらの熱風ノズル７２及びＩＲヒーター７４による温風によって、用紙Ｐにおける画像が記録された部分では、色材凝集作用により分離された溶媒が乾燥され、薄膜の画像層が形成される。

温風は用紙Ｐの搬送速度によっても異なるが、通常は５０℃〜７０℃に設定され、ＩＲヒーター７４の温度を２００℃〜６００℃に設定する事で、インク表面温度が５０℃〜６０℃になるよう設定されている。蒸発した溶媒はエアーと共に画像形成装置１０の外部へ排出されるが、エアーは排出される。このエアーは、冷却器／ラジエータ等で冷却して液体として排出しても良い。

記録面の画像が乾燥した用紙Ｐは、インク乾燥ドラム３８の回転によって、インク乾燥部１８と画像定着部２０の間に設けられた中間搬送部７６へ搬送されるが、中間搬送部７６については、中間搬送部５８と構成が略同一であるため説明を省略する。

画像定着部２０には、画像定着ドラム４０が回転可能に設けられており、画像定着部２０は、インク乾燥ドラム３８上で形成された薄層の画像層内のラテックス粒子が加熱／加圧されて溶融し、用紙Ｐ上に固着定着する機能を有する。

画像定着ドラム４０の上部には、画像定着ドラム４０の表面に近接して、加熱ローラ７８が配設されている。この加熱ローラ７８は熱伝導率の良いアルミなどの金属パイプ内にハロゲンランプが組み込まれており、該加熱ローラ７８によって、ラテックスのＴｇ温度以上の熱エネルギーが付与される。これにより、ラテックス粒子を溶融し、用紙上の凹凸に押し込み定着を行うと共に画像表面の凹凸をレベリングし光沢性を得ることを可能とする。

加熱ローラ７８の下流側には、定着ローラ８０が設けられている、この定着ローラ８０は画像定着ドラム４０の表面に圧接した状態で配置され、画像定着ドラム４０との間でニップ力を得るようにしている。このため、定着ローラ８０又は画像定着ドラム４０のうち、少なくとも一方は表面に弾性層を持ち、用紙Ｐに対して均一なニップ幅を持つ構成とする。

以上のような工程により、記録面の画像が定着した用紙Ｐは、画像定着ドラム４０の回転によって、画像定着部２０の下流側に設けられた排出部２１側へ搬送される。

なお、本実施形態では、画像定着部２０について説明したが、インク乾燥部１８で記録面に形成された画像を乾燥・定着させることができれば良いため、この画像定着部２０は必ずしも必要ではない。

図２には、ヘッド６４のノズル毎に設けられた液滴吐出素子（１つのノズル８２に対応したインク室ユニット）８４の立体的構成を示す断面図が示されている。同図に示すように、各圧力室８６は供給口８８を介して共通流路９０と連通されている。共通流路９０はインク供給源たるインク貯蔵／装填部６５と連通しており、インク貯蔵／装填部６５から供給されるインクは共通流路９０を介して各圧力室８６に分配供給される。

圧力室８６の一部の面（図２において天面）を構成している加圧板（共通電極と兼用される振動板）９２には個別電極９４を備えたアクチュエータ９６が接合されている。個別電極９４と共通電極間に駆動電圧を印加することによってアクチュエータ９６が変形して圧力室８６の容積が変化し、これに伴う圧力変化によりノズル８２からインクが吐出される。なお、アクチュエータ９６には、チタン酸ジルコン酸鉛やチタン酸バリウムなどの圧電体を用いた圧電素子が好適に用いられる。インク吐出後、アクチュエータ９６の変位が元に戻る際に、共通流路９０から供給口８８を通って新しいインクが圧力室８６に再充填される。

従って、本実施形態に係るインクジェット記録装置１０では、画像情報から生成されるドット配置データに応じて各ノズル８２に対応したアクチュエータ９６の駆動を制御することにより、ノズル８２からインク滴を吐出させることができる。また、本実施形態に係るインクジェット記録装置１０では、用紙Ｐを一定の速度で副走査方向に搬送しながら、その搬送速度に合わせて各ノズル８２のインク吐出タイミングを制御することによって、用紙Ｐ上に所望の画像を記録することができる。

なお、本実施形態では、ピエゾ素子（圧電素子）に代表されるアクチュエータ９６の変形によってインク滴を飛ばす方式が採用されているが、本発明の実施に際して、インクを吐出させる方式は特に限定されず、ピエゾジェット方式に代えて、ヒータなどの発熱体によってインクを加熱して気泡を発生させ、その圧力でインク滴を飛ばすサーマルジェット方式など、各種方式を適用できる。

ここで、本第１の実施形態に係るインク貯蔵／装填部６５の詳細な構成を説明する。図３には、本第１実施形態に係るヘッド６４及びインク貯蔵／装填部６５の構成を示す構成図が示されている。同図に示すように、インク貯蔵／装填部６５は、ＹＭＣＫの各ヘッド６４に対応して設けられているが、各インク貯蔵／装填部６５は同一構成であるため、ここでは、１つのインク貯蔵／装填部６５を代表して説明する。

インクタンク１００は、管路１０２を介してバッファタンク１０４と連結されている。インクタンク１００及びバッファタンク１０４は共に大気に開放されている。管路１０２には、バッファ用ポンプ１０６及びフィルタ１０８が設けられている。インクタンク１００に貯蔵されたインクは、バッファ用ポンプ１０６を駆動させることにより、バッファタンク１０４へ供給される。バッファタンク１０４には、インクタンク１００からのインク供給により、所定量のインクが貯留されている。

バッファタンク１０４は、供給用タンク１１０と管路１１２を介して連結されている。また、バッファタンク１０４は、回収用タンク１１４と管路１１６を介して連結されている。また、バッファタンク１０４は、回収用タンク１１４と管路１１８を介して連結されている。管路１１２には、供給用タンク１１０とバッファタンク１０４との間での送液を行う供給ポンプ１２０が設けられ、供給ポンプ１２０とバッファタンク１０４との間にフィルタ１２２が設けられている。管路１１６には、回収用タンク１１４とバッファタンク１０４との間での送液を行う第２ポンプ１２４が設けられている。管路１１８には、管路１１８を開閉する液体室用電磁弁１２６が設けられている。

供給用タンク１１０は、管路１２８及びマニホールド１３０介してヘッド６４に連通され、回収用タンク１１４は、管路１３２及びマニホールド１３４を介してヘッド６４に連通されている。

供給用タンク１１０の内部は、弾性膜１３６によって、液体室１３８と気体室１４０とに区画されている。回収用タンク１１４の内部は、弾性膜１４２によって、液体室１４４と気体室１４６に区画されている。管路１１２及び管路１２８は、供給用タンク１１０の液体室１３８へ連通されており、管路１１６及び管路１３２は、回収用タンク１１４の液体室１４４へ連通されている。また、液体室１３８は、液体室１４４と管路１４８を介して連通されており、管路１４８には管路１４８を開閉する液体室用電磁弁１５０が設けられている。

ヘッド６４は、各々インク滴を吐出する吐出口を有する複数のヘッドモジュール６４Ａに分割されており（図３では３分割）、各々のヘッドモジュール６４Ａにインクを供給用タンク１１０から供給するための供給口６４Ｂ、および、インクを回収用タンク１１４に排出するための排出口６４Ｃが構成されている。管路１２８は、供給口６４Ｂの手前のマニホールド１３０で分岐され、各々の供給口６４Ｂから各ヘッドモジュール６４Ａへインクが供給される。また、各排出口６４Ｃからの各々の管路１３２は、回収用タンク１１４の手前のマニホールド１３４で合流されている。

なお、本実施形態では、ヘッド６４が複数のヘッドモジュール６４Ａに分割されている例について説明したが、ヘッド６４は分割されず単体であってもよい。

管路１２８には、供給口６４Ｂ毎に分岐された各々に管路１２８を開閉する供給用電磁弁１５２が設けられている。管路１３２には、排出口６４Ｃ毎に分岐された各々に管路１３２を開閉する排出用電磁弁１５４が設けられている。

供給系流路は、管路１１２、供給用タンク１１０、及び管路１２８によって構成され、回収系流路は、管路１３２、回収用タンク１１４、及び、管路１１６によって構成されている。インク供給系の循環路１５６は、供給系流路、ヘッド６４、回収系流路、及びバッファタンク１０４によって構成されている。

インク貯蔵／装填部６５は、循環路１５６をインクが循環しているときに、ヘッド６４の内部のインクに印加される圧力を調整する際に作動する圧力調整装置１５７を備えている。圧力調整装置１５７は、管路１５８，１６４，１６８，１７４、差圧弁１６０，１６６，１７０，１７６、及び減圧用電磁弁１７２を含んで構成されている。

マニホールド１３４内の管路１３２におけるヘッドモジュール６４Ａの各々に通じる分岐路に対して共通の流路である排出流路１３２Ａは、管路１５８を介して排出ポンプ１２４とバッファタンク１０４との間の管路１１６に連結されている。排出流路１３２Ａには、排出流路用加圧閾値及び排出流路用減圧閾値が予め設定されている。本実施形態に係るインクジェット記録装置１０では、排出流路用減圧閾値として、インクジェット記録装置１０の実機による実験やインクジェット記録装置１０の設計仕様に基づくコンピュータ・シミュレーション等によって、ノズル８２のメニスカスの破壊に最低限必要とされる排出流路１３２Ａのインクの減圧値として予め得られた値を用いている。また、排出流路用加圧閾値として、インクジェット記録装置１０の実機による実験やインクジェット記録装置１０の設計仕様に基づくコンピュータ・シミュレーション等によって、ノズル８２のメニスカスの破壊に最低限必要とされる排出流路１３２Ａのインクの加圧値として予め得られた値を用いている。

管路１５８には、排出流路１３２Ａのインクの圧力と大気圧との差分が排出流路用減圧閾値に達していない場合に管路１５８を閉鎖し、排出流路１３２Ａのインクの圧力と大気圧との差分が排出流路用減圧閾値以下の場合に管路１５８を開放する差圧弁１６０が設けられている。また、管路１５８には、管路１１６との連結点と差圧弁１６０との間にフィルタ１６２が設けられている。

マニホールド１３０内の管路１２８におけるヘッドモジュール６４Ａの各々に通じる分岐路に対して共通の流路である供給流路１２８Ａは、管路１６４を介して差圧弁１６０とフィルタ１６２との間の管路１５８に連結されている。供給流路１２８Ａには、供給流路用加圧閾値及び供給流路用減圧閾値が予め設定されている。本実施形態に係るインクジェット記録装置１０では、供給流路用減圧閾値として、インクジェット記録装置１０の実機による実験やインクジェット記録装置１０の設計仕様に基づくコンピュータ・シミュレーション等によって、ノズル８２のメニスカスの破壊に最低限必要とされる供給流路１２８Ａのインクの減圧値として予め得られた値を用いている。また、供給流路用加圧閾値として、インクジェット記録装置１０の実機による実験やインクジェット記録装置１０の設計仕様に基づくコンピュータ・シミュレーション等によって、ノズル８２のメニスカスの破壊に最低限必要とされる供給流路１２８Ａのインクの加圧値として予め得られた値を用いている。

管路１６４には、供給流路１２８Ａのインクの圧力と大気圧との差分が供給流路用減圧閾値に達していない場合に管路１６４を閉鎖し、供給流路１２８Ａのインクの圧力と大気圧との差分が供給流路用減圧閾値以下の場合に管路１６４を開放する差圧弁１６６が設けられている。

差圧弁１６６と供給流路１２８Ａとの間の管路１６４は、管路１６８を介して供給ポンプ１２０とフィルタ１２２との間の管路１１２に連結されている。管路１６８には、供給流路１２８Ａのインクの圧力と大気圧との差分が供給流路用加圧閾値未満の場合に管路１６８を閉鎖し、供給流路１２８Ａのインクの圧力と大気圧との差分が供給流路用加圧閾値以上の場合に管路１６８を開放する差圧弁１７０が設けられている。また、管路１６８には、管路１１２との連結点と差圧弁１７０との間に管路１６８を開閉可能な減圧用電磁弁１７２が設けられている。

差圧弁１６０と排出流路１３２Ａとの間の管路１５８は、管路１７４を介して差圧弁１７０と減圧用電磁弁１７２との間の管路１６８に連結されている。管路１７４には、排出流路１３２Ａのインクの圧力と大気圧との差分が排出流路用加圧閾値未満の場合に管路１７４を閉鎖し、排出流路１３２Ａのインクの圧力と大気圧との差分が排出流路用加圧閾値以上の場合に管路１７４を開放する差圧弁１７６が設けられている。

供給流路１２８Ａには供給側圧力検出器１７７が接続されており、供給側圧力検出器１７７は供給流路１２８Ａのインクに印加される圧力を検出可能とされている。また、排出流路１３２Ａには排出側圧力検出器１７８が接続されており、排出側圧力検出器１７８は排出流路１３２Ａのインクに印加される圧力を検出可能とされている。

次に、供給用タンク１１０及び回収用タンク１１４について説明する。

図４（Ａ）に示すように、供給用タンク１１０は円筒状の筐体１８０を備え、筐体１８０内の空間は、弾性膜１３６によって液体室１３８と気体室１４０とに区画されている。弾性膜１３６は、円板状とされ、円柱形とされた筐体１８０の内部を軸方向で分割するように配置されている。弾性膜１３６は、ゴム、樹脂、などの弾性変形可能な材料で構成されている。

液体室１３８にはインクが貯留され、管路１１２及び管路１２８の各々と連通されている。気体室１４０には、気体が充填され、気体室１４０を大気へ開放する開放管１８２が連通されている。開放管１８２には開放管１８２を開閉する気体室用電磁弁１８４が設けられている。

気体室１４０の弾性膜１３６と対向する部分の筐体１８０には、弾性部材１８６が設けられている。弾性部材１８６は、液体室１３８が加圧されて弾性膜１３６が気体室１４０側に張り出した形状に沿った形状（同図の２点鎖線を参照）を受ける形状とされている。すなわち、弾性部材１８６は、円柱形状の弾性膜１３６側に椀状の空間を構成した形状とされており、筐体１８０の内周壁に沿った側から筒軸中央に向かって厚みが薄くなっている。弾性部材１８６は、弾性膜１３６に押圧されて弾性変形可能とされており、ゴム、樹脂、多孔質体、などの材料で構成することができる。

図４（Ｂ）に示すように、回収用タンク１１４は供給用タンク１１０とほぼ同一の形状とされ、筐体１８０に対応する筐体１９０、弾性膜１３６に対応する弾性膜１４２、液体室１３８に対応する液体室１４４、及び気体室１４０に対応する気体室１４６を有している。

液体室１４４にはインクが貯留され、管路１１６、管路１３２と連通されている。気体室１４６には、気体が充填され、気体室１４６を大気へ開放する開放管１９２が連通されている。開放管１９２には開放管１９２を開閉する気体室用電磁弁１９４が設けられている。

気体室１４６の弾性膜１４２と対向する部分の筐体１９０には、弾性部材１９６が設けられている。弾性部材１９６は、液体室１４４が加圧されて弾性膜１４２が気体室１４６側に張り出した形状に沿った形状を受ける形状とされている。すなわち、弾性部材１９６は、円柱形状の弾性膜１４２側に椀状の空間を構成した形状とされており、筐体１９６の内周壁に沿った側から筒軸中央に向かって厚みが薄くなっている。弾性部材１９６は、弾性膜１４２に押圧されて弾性変形可能とされており、ゴム、樹脂、多孔質体、などの材料で構成することができる。

図５は、本第１の実施形態に係るインクジェット記録装置１０の電気系の要部構成を示すブロック図である。同図に示すように、インクジェット記録装置１０は、通信インタフェース２００、システムコントローラ２０２、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０４、画像メモリ２０６、ＵＩ（ユーザ・インタフェース）パネル２０８、モータ２１０、モータドライバ２１２、及びプリント制御部２１４を含んで構成されている。

システムコントローラ２０２には、バッファ用ポンプ１０６、供給ポンプ１２０、排出ポンプ１２４、供給用電磁弁１５２、排出用電磁弁１５４、液体室用電磁弁１２６，１５０、気体室用電磁弁１８４，１９４、供給側圧力検出器１７７、排出側圧力検出器１７８、通信インタフェース２００、ＲＯＭ２０４、画像メモリ２０６、ＵＩパネル２０８、モータドライバ２１２、及びプリント制御部２１４が接続されている。

通信インタフェース２００は、ユーザがインクジェット記録装置１０に対して印刷の指示等を行うため等に用いられるホスト装置２１６とのインタフェース部である。通信インタフェース２００にはＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット（登録商標）、無線ネットワークなどのシリアルインタフェースやセントロニクスなどのパラレルインタフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ（図示省略）を搭載しても良い。

ホスト装置２１６から送出された用紙Ｐに記録すべき画像を示す画像情報は通信インタフェース２００を介してインクジェット記録装置１０に取り込まれ、一旦画像メモリ２０６に記憶される。画像メモリ２０６は、通信インタフェース２００を介して入力された画像信号を記憶する記憶手段であり、システムコントローラ２０２を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ２０６は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。

ＵＩパネル２０８は、ディスプレイ上に透過型のタッチパネルが重ねられたタッチパネルディスプレイ等から構成され、各種情報がディスプレイの表示面に表示されると共に、ユーザがタッチパネルに触れることにより所望の情報や指示が入力される。

システムコントローラ２０２は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）及びその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従ってインクジェット記録装置１０の全体を制御する制御装置として機能するとともに、各種演算を行う演算装置として機能する。すなわち、システムコントローラ２０２は、供給側圧力検出器１７７及び排出側圧力検出器１７８の各々の検出結果の把握、バッファ用ポンプ１０６、供給ポンプ１２０、及び排出ポンプ１２４の各々の作動の制御、液体室用電磁弁１２６，１５０、供給用電磁弁１５２、排出用電磁弁１５４、気体室用電磁弁１８４，１９４、及び減圧用電磁弁１７２の各々の開閉制御、ＵＩパネル２０８への各種情報の表示、ＵＩパネル２０８に対するユーザの操作指示内容の把握、ホスト装置２１６との間の通信制御、ＲＯＭ２０４及び画像メモリ２０６の読み書き制御等を行うと共に、搬送系のモータ２１０を制御する制御信号を生成する。なお、プリント制御部２１４に対しては、制御信号の他に、画像メモリ２０６に記憶された画像情報を送信する。

また、ＲＯＭ２０４には、システムコントローラ２０２が実行するプログラム及び制御に必要な各種データなどが格納されている。ＲＯＭ２０４は、書換不能な記憶手段であってもよいが、各種のデータを必要に応じて更新する場合は、ＥＥＰＲＯＭのような書換可能な記憶手段を用いることが好ましい。

画像メモリ２０６は、画像情報の一時記憶領域として利用されるとともに、プログラムの展開領域及びシステムコントローラ２０２の演算作業領域としても利用される。

プリント制御部２１４は、システムコントローラ２０２の制御に従い、システムコントローラ２０２から送信された画像情報から吐出制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理手段として機能するとともに、生成したインク吐出データに基づいてヘッド６４の吐出駆動を制御するものであり、ＹＭＣＫの各ヘッド６４に対して１つずつ設けられている。

モータドライバ２１２は、システムコントローラ２０２からの指示に従ってモータ１２０に駆動するドライバ（駆動回路）である。

次に、本第１の実施形態に係るインクジェット記録装置１０の作用について説明する。

インクジェット記録装置１０の画像記録時の循環路１５６では、常時、以下のようにしてインクの循環が行われている。

循環路１５６では、インク供給側の圧力をインク回収側の圧力よりも所定量だけ高く設定することにより、供給用タンク１１０側からヘッド６４を経て回収用タンク１１４側へインクが送液される。ここで、供給流路１２８Ａのインクに印加する設定基準圧力をＰｉｎ、排出流路１３２Ａのインクに印加する設定基準圧力をＰｏｕｔ、インクが吐出されるノズルの背圧（負圧）をＰｎｚｌとすると、Ｐｉｎ＋Ｈｉｎ＞Ｐｎｚｌ＞Ｐｏｕｔ＋Ｈｏｕｔ（ｍｍＨ_２Ｏ）として（Ｈｉｎは、ノズル面と供給流路１２８Ａとの間の高低差により生じる圧力差（水頭圧）、Ｈｏｕｔは、ノズル面と排出流路１３２Ａとの間の高低差により生じる圧力差（水頭圧））、ノズルに所定の背圧を付与する。供給流路１２８Ａのインクに印加される圧力、及び排出流路１３２Ａに印加される圧力は、供給側圧力検出器１７７により検出された圧力値、及び排出側圧力検出器１７８により検出された圧力値に基づいて、供給ポンプ１２０及び排出ポンプ１２４により、供給流路１２８Ａのインクに印加される圧力がＰｉｎとなり、かつ排出流路１３２Ａに印加される圧力がＰｏｕｔとなるように制御され、これにより、循環路１５６をインクが循環する。なお、このとき、弾性膜１３６は弾性部材１８６と非接触の位置に配置されており、弾性膜１４２も弾性部材１９６と非接触の位置に配置されている。また、気体室用電磁弁１８４，１９４は閉状態とされており、液体室用電磁弁１２６，１５０、供給用電磁弁１５２、及び排出用電磁弁１５４は開状態とされている。

このように、インクを循環させることにより、ノズル８２でのインク増粘を防止して、良好なインクの吐出状態を長時間維持することができる。

ところで、従来のインクジェット記録装置（圧力調整装置１５７を除いたインクジェット記録装置１０）では、ヘッド６４によりノズル８２からインクを吐出させた場合、一例として図６に示すように、インクの吐出開始時に供給流路１２８Ａ，１３２Ａのインクが急激に大きく減圧され、供給ポンプ１２０及び排出ポンプ１２４により、供給流路１２８Ａのインクに印加される圧力がＰｉｎに収束するまでの間に発生するアンダーシュートや、インクの吐出終了時に供給流路１２８Ａ，１３２Ａのインクが急激に大きく加圧され、供給ポンプ１２０及び排出ポンプ１２４により、排出流路１３２Ａのインクに印加される圧力がＰｏｕｔに収束するまでの間に発生するオーバーシュートによりノズル８２のメニスカスが破壊されてインクの吐出不良が発生してしまう虞があった。なお、ノズル８２のメニスカスが破壊されることによって生じる不具合としては、例えば、上記アンダーシュートによるノズル８２からの気泡の混入や、上記オーバーシュートによるノズル８２からのインクの溢れ出しが挙げられる。

これに対して、本第１の実施形態に係るインクジェット記録装置１０では、インクの吐出開始に伴って、供給流路１２８Ａのインクに印加される圧力が供給流路用減圧閾値以下に降下すると、差圧弁１６６が開状態となり、排出ポンプ１２４から排出されたインクが管路１６４を介して供給流路１２８Ａに供給されて供給流路１２８Ａのインクの圧力が加圧される。また、排出流路１３２Ａのインクに印加される圧力が排出流路用減圧閾値以下に降下すると、差圧弁１６０が開状態となり、排出ポンプ１２４から排出されたインクが管路１５８を介して排出流路１３２Ａに供給されて排出流路１３２Ａのインクの圧力が加圧される。これにより、一例として図７に示すように、インクの吐出開始時の供給流路１２８Ａ，１３２Ａのインクの減圧を大幅に軽減することができる。この結果、供給流路１２８Ａ，１３２Ａのインクの過減圧に起因するノズル８２のメニスカスの破壊を防止することができる。

また、インクの吐出終了に伴って、供給流路１２８Ａのインクに印加される圧力が供給流路用加圧閾値以上に上昇すると、減圧用電磁弁１７２及び差圧弁１６６が開状態となり、供給ポンプ１２０により管路１６４，１６８を介して供給流路１２８Ａのインクが吸引されて供給流路１２８Ａのインクの圧力が減圧される。排出流路１３２Ａのインクに印加される圧力が排出流路用加圧閾値以上に上昇すると、減圧用電磁弁１７２及び差圧弁１７６が開状態となり、供給ポンプ１２０により管路１５８，１７４を介して排出流路１３２Ａのインクが吸引されて排出流路１３２Ａのインクの圧力が減圧される。これにより、一例として図７に示すように、インクの吐出終了時の供給流路１２８Ａ，１３２Ａのインクの加圧を大幅に軽減することができる。この結果、供給流路１２８Ａ，１３２Ａのインクの過加圧に起因するノズル８２のメニスカスの破壊を防止することができる。

また、差圧弁１６０，１６６，１７０，１７６の作動圧力は下記の（１）〜（４）の数式に基づいて予め設定される。なお、（１）〜（４）の数式において、Ｐｖ_Ｌ_ｉｎは差圧弁１６６の作動圧力を、Ｐｖ_Ｌ_ｏｕｔは差圧弁１６０の作動圧力を、Ｐｖ_Ｈ_ｉｎは差圧弁１７０の作動圧力を、Ｐｖ_Ｈ_ｏｕｔは差圧弁１７６の作動圧力を、ΔＰ_ＬはＰｉｎ及びＰｏｕｔに対する差圧弁１６０，１６６が作動する圧力のマージンを、ΔＰ_ＨはＰｉｎ及びＰｏｕｔに対する差圧弁１７０，１７６が作動する圧力のマージンを、ｈ_Ｌ_ｉｎは供給側圧力検出器１７７を基準にした差圧弁１６６の高低差を、ｈ_Ｈ_ｉｎは供給側圧力検出器１７７を基準にした差圧弁１７０の高低差を、ｈ_Ｌ_ｏｕｔは排出側圧力検出器１７８を基準にした差圧弁１６０の高低差を、ｈ_Ｈ_ｏｕｔは排出側圧力検出器１７８を基準にした差圧弁１７６の高低差を、各々示している。

Ｐｖ_Ｌ_ｉｎ＝Ｐｉｎ−ΔＰ_Ｌ−ｈ_Ｌ_ｉｎ・・・（１）

Ｐｖ_Ｌ_ｏｕｔ＝Ｐｏｕｔ−ΔＰ_Ｌ−ｈ_Ｌ_ｏｕｔ・・・（２）

Ｐｖ_Ｈ_ｉｎ＝Ｐｉｎ＋ΔＰ_Ｈ−ｈ_Ｈ_ｉｎ・・・（３）

Ｐｖ_Ｈ_ｏｕｔ＝Ｐｏｕｔ＋ΔＰ_Ｈ−ｈ_Ｈ_ｏｕｔ・・・（４）

以上詳細に説明したように、本第１の実施形態に係るインクジェット記録装置１０によれば、充填された液体（ここでは、インク）を吐出するヘッド６４と、液体を吸引しかつ吸引した液体を加圧して供給流路用減圧閾値が予め設定されている供給流路（ここでは、供給流路１２８Ａ）を介してヘッド６４に供給すると共に、供給流路内の液体の圧力を所定の供給流路目標圧力近傍に維持するように制御する供給ポンプ１２０と、排出流路用減圧閾値が予め設定されている排出流路（ここでは、排出流路１３２Ａ）を介してヘッド６４に充填された液体を吸引して排出すると共に、排出流路内の液体の圧力を所定の排出流路目標圧力近傍に維持するように制御する排出ポンプ１２４と、供給流路及び排出流路の少なくとも一方の流路内の液体の圧力が、該流路に対して予め設定されている流路用減圧閾値以下に降下した場合に、圧力が該流路用減圧閾値以下に降下した流路内の液体の圧力を加圧する加圧手段（ここでは、排出ポンプ１２４）と、を備えているので、ヘッド６４内の液体の急峻な圧力変化に起因する液体の吐出不良の発生を抑制することができる。

また、本第１の実施形態に係るインクジェット記録装置１０によれば、供給流路に供給流路用加圧閾値が、排出流路に排出流路用加圧閾値が各々予め設定されており、供給流路及び排出流路の少なくとも一方の流路内の液体の圧力が、該流路に対して予め設定されている流路用加圧閾値以上に上昇した場合に、圧力が該流路用加圧閾値以上に上昇した流路内の液体の圧力を減圧する減圧手段（ここでは、供給ポンプ１２０）を備えているので、ヘッド６４内の液体の急峻な圧力変化に起因する液体の吐出不良の発生を抑制することができる。

また、本第１の実施形態に係るインクジェット記録装置１０によれば、供給ポンプ１２０の液体吸引側と供給流路及び排出流路とを連通する減圧連通流路（ここでは、管路１６８，１７４）と、供給流路及び排出流路のうちの減圧連通流路と連通している流路内の液体の圧力が、該流路に対して予め設定されている流路用加圧閾値未満の場合に、液体の圧力が該流路用加圧閾値未満の流路内に供給ポンプ１２０の吸引力が伝わらないように減圧連通流路が閉鎖され、供給流路及び排出流路のうちの減圧連通流路と連通している流路内の液体の圧力が、該流路に対して予め設定されている流路用加圧閾値以上の場合に、液体の圧力が該流路用加圧閾値以上の流路内に供給ポンプ１２０の吸引力が伝わるように減圧連通流路が開放されるように減圧連通流路に設けられた減圧調整弁（ここでは、差圧弁１７０，１７６）と、を備えているので、簡素な構成で、圧力が流路用加圧閾値以上の流路内の液体を効果的に減圧することができると共に、供給ポンプ１２０の応答性を向上させることができる。

また、本第１の実施形態に係るインクジェット記録装置１０によれば、減圧調整弁を、供給流路及び排出流路のうちの減圧連通流路と連通している流路内の液体の圧力と大気圧との差分が、該流路に対して予め設定されている流路用加圧閾値未満の場合に、液体の圧力と大気圧との差分が該流路用加圧閾値未満の流路内に供給ポンプ１２０の吸引力が伝わらないように減圧連通流路を閉鎖し、供給流路及び排出流路のうちの減圧連通流路と連通している流路内の液体の圧力と大気圧との差分が、該流路に対して予め設定されている流路用加圧閾値以上の場合に、液体の圧力と大気圧との差分が該流路用加圧閾値以上の流路内に供給ポンプ１２０の吸引力が伝わるように減圧連通流路を開放する差圧弁１７０，１７６で構成しているので、簡素な構成で、圧力が流路用加圧閾値以上の流路内の液体に吸引ポンプ１２０の吸引力を必要に応じて伝達することができる。

また、本第１の実施形態に係るインクジェット記録装置１０によれば、排出ポンプ１２４を、供給流路及び排出流路の少なくとも一方の流路内の液体の圧力が、該流路に対して予め設定されている流路用減圧閾値以下に降下した場合に、圧力が該流路用減圧閾値以下に降下した流路内の液体の圧力を、排出力を用いて加圧することにより加圧手段として機能させているので、簡素な構成で液体の吐出開始時のヘッド６４内の液体の急峻な圧力変化に起因する液体の吐出不良の発生を抑制することができる。

また、本第１の実施形態に係るインクジェット記録装置１０によれば、排出ポンプ１２４の液体排出側と供給流路及び排出流路とを連通する加圧連通流路（ここでは、管路１５８，１６４）と、供給流路及び排出流路のうちの加圧連通流路と連通している流路内の液体の圧力が、該流路に対して予め設定されている流路用減圧閾値に達していない場合に、液体の圧力が該流路用減圧閾値に達していない流路内に排出ポンプ１２４の排出力が伝わらないように加圧連通流路が閉鎖され、供給流路及び排出流路のうちの加圧連通流路と連通している流路内の液体の圧力が、該流路に対して予め設定されている流路用減圧閾値以下の場合に、液体の圧力が該流路用減圧閾値以下の流路内に排出ポンプ１２４の排出力が伝わるように加圧連通流路が開放されるように加圧連通流路に設けられた加圧調整弁（ここでは、差圧弁１６０，１６６）と、を備えているので、簡素な構成で、圧力が流路用減圧閾値以下の流路内の液体を効果的に加圧することができると共に、排出ポンプ１２４の応答性を向上させることができる。

また、本第１の実施形態に係るインクジェット記録装置１０によれば、加圧調整弁を、供給流路及び排出流路のうちの加圧連通流路と連通している流路内の液体の圧力と大気圧との差分が、該流路に対して予め設定されている流路用減圧閾値に達していない場合に、液体の圧力と大気圧との差分が該流路用減圧閾値に達していない流路内に排出ポンプ１２４の排出力が伝わらないように加圧連通流路を閉鎖し、供給流路及び排出流路のうちの加圧連通流路と連通している流路内の液体の圧力と大気圧との差分が、該流路に対して予め設定されている流路用減圧閾値以下の場合に、液体の圧力と大気圧との差分が該流路用減圧閾値以下の流路内に排出ポンプ１２４の排出力が伝わるように加圧連通流路を開放する差圧弁１６０，１６６で構成しているので、簡素な構成で、圧力が流路用減圧閾値以下の流路内の液体に排出ポンプ１２４の排出力を必要に応じて伝達することができる。

［第２の実施形態］

上記第１の実施形態では、差圧弁１６０，１６６，１７０，１７６を用いて供給流路１２８Ａ，１３２Ａのインクに対しての過圧力を軽減する場合の形態例を挙げて説明したが、本第２の実施形態では、電磁弁を用いて供給流路１２８Ａ，１３２Ａのインクに対しての過圧力を軽減する場合について説明する。なお、本第２の実施形態では、上記第１の実施形態に係るインクジェット記録装置１０と同一の部材については同一の符号を付し、説明を省略し、上記第１の実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図８は、本第２の実施形態に係るヘッド６４及びインク貯蔵／装填部６５Ｂの構成を示す構成図が示されている。

同図に示すように、本第２の実施形態に係るインクジェット記録装置１０Ｂは、上記第１の実施形態に係るインクジェット記録装置１０と比較して、インク貯蔵／装填部６５に代えてインク貯蔵／装填部６５Ｂを適用している点のみが異なっている。

インク貯蔵／装填部６５Ｂは、インク貯蔵／装填部６５と比較して、圧力調整装置１５７に代えて圧力調整装置１５７Ｂを適用している点、すなわち、差圧弁１６０に代えて排出側加圧用電磁弁１６０Ｂを適用している点、差圧弁１６６に代えて供給側加圧用電磁弁１６６Ｂを適用している点、差圧弁１７０に代えて供給側減圧用電磁弁１７０Ｂを適用している点、差圧弁１７６に代えて排出側減圧用電磁弁１７６Ｂを適用している点のみが異なっている。

図９は、本第２の実施形態に係るインクジェット記録装置１０Ｂの電気系の要部構成を示すブロック図である。

同図に示すように、システムコントローラ２０２には、排出側加圧用電磁弁１６０Ｂ、供給側加圧用電磁弁１６６Ｂ、供給側減圧用電磁弁１７０Ｂ、及び排出側減圧用電磁弁１７６Ｂが接続されている。従って、システムコントローラ２０２は、排出側加圧用電磁弁１６０Ｂ、供給側加圧用電磁弁１６６Ｂ、供給側減圧用電磁弁１７０Ｂ、及び排出側減圧用電磁弁１７６Ｂの各々の開閉制御を行うことができる。

ところで、本第２の実施形態に係るインクジェット記録装置１０Ｂでは、循環路１５６をインクが循環しているときに、供給流路１２８Ａのインクに印加される圧力を調整する供給側圧力調整処理と、排出流路１３２Ａのインクに印加される圧力を調整する排出側圧力調整処理とが並行して実行される。

次に、図１０を参照して上記供給側圧力調整処理が実行される際のインクジェット記録装置１０Ｂの作用について説明する。なお、図１０は、供給流路１２８Ａのインクに印加される圧力がＰｉｎになった際にシステムコントローラ２０２によって実行される供給側圧力調整処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、当該プログラムはＲＯＭ２０４の所定領域に予め記憶されている。

同図のステップ３００では、供給流路１２８Ａのインクの圧力が供給流路用加圧閾値以上に上昇したか否かを判定し、肯定判定となった場合にはステップ３０２へ移行し、供給側減圧用電磁弁１７０Ｂ及び減圧用電磁弁１７２を開けた後、ステップ３０４へ移行する。

ステップ３０４では、ステップ３０２の処理が終了してから所定時間（少なくとも供給流路１２８Ａのインクの圧力がノズル８２のメニスカスを破壊しないだけの圧力になるまでの時間）経過するまで待機した後、ステップ３０６へ移行し、供給側減圧用電磁弁１７０Ｂ及び減圧用電磁弁１７２を閉めた後、本供給側圧力調整処理プログラムを終了する。

一方、ステップ３００において否定判定となった場合にはステップ３０８へ移行し、供給流路１２８Ａのインクの圧力が供給流路用減圧閾値以下に降下したか否かを判定し、否定判定となった場合にはステップ３００へ戻る一方、肯定判定となった場合にはステップ３１０へ移行する。

ステップ３１０では、供給側加圧用電磁弁１６６Ｂを開けた後、ステップ３１２へ移行し、ステップ３１０の処理が終了してから所定時間（少なくとも供給流路１２８Ａのインクの圧力がノズル８２のメニスカスを破壊しないだけの圧力になるまでの時間）経過するまで待機した後、ステップ３１４へ移行し、供給側加圧用電磁弁１６６Ｂを閉めた後、本供給側圧力調整処理プログラムを終了する。

次に、図１１を参照して上記排出側圧力調整処理が実行される際のインクジェット記録装置１０Ｂの作用について説明する。なお、図１１は、排出流路１３２Ａのインクに印加される圧力がＰｏｕｔになった際にシステムコントローラ２０２によって実行される供給側圧力調整処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、当該プログラムはＲＯＭ２０４の所定領域に予め記憶されている。

同図のステップ４００では、排出流路１３２Ａのインクの圧力が排出流路用加圧閾値以上に上昇したか否かを判定し、肯定判定となった場合にはステップ４０２へ移行し、排出側減圧用電磁弁１７６Ｂ及び減圧用電磁弁１７２を開けた後、ステップ４０４へ移行する。

ステップ４０４では、ステップ４０２の処理が終了してから所定時間（少なくとも排出流路１３２Ａのインクの圧力がノズル８２のメニスカスを破壊しないだけの圧力になるまでの時間）経過するまで待機した後、ステップ４０６へ移行し、排出側減圧用電磁弁１７６Ｂ及び減圧用電磁弁１７２を閉めた後、本排出側圧力調整処理プログラムを終了する。

一方、ステップ４００において否定判定となった場合にはステップ４０８へ移行し、排出流路１３２Ａのインクの圧力が排出流路用減圧閾値以下に降下したか否かを判定し、否定判定となった場合にはステップ４００へ戻る一方、肯定判定となった場合にはステップ４１０へ移行する。

ステップ４１０では、排出側加圧用電磁弁１６０Ｂを開けた後、ステップ４１２へ移行し、ステップ４１０の処理が終了してから所定時間（少なくとも排出流路１３２Ａのインクの圧力がノズル８２のメニスカスを破壊しないだけの圧力になるまでの時間）経過するまで待機した後、ステップ４１４へ移行し、排出側加圧用電磁弁１６０Ｂを閉めた後、本供給側圧力調整処理プログラムを終了する。

このように、インクジェット記録装置１０Ｂによって供給側圧力調整処理及び排出側圧力調整処理が実行されることにより、供給流路１２８Ａ，１３２Ａ内のインクの圧力が減圧閾値以下に降下した場合に供給流路１２８Ａ，１３２Ａ内のインクが加圧され、供給流路１２８Ａ，１３２Ａ内のインクの圧力が加圧閾値以上に上昇した場合に供給流路１２８Ａ，１３２Ａ内のインクが減圧されるので、本第２の実施形態に係るインクジェット記録装置１０Ｂにおいても上記第１の実施形態で説明したインクジェット記録装置１０と同様の効果を得ることができる。

上記各実施形態では、供給流路１２８Ａ，１３２Ａの各流路内のインクに対して加減圧を行う場合の形態例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、供給流路１２８Ａ，１３２Ａの少なくとも一方の流路内のインクに対して加圧及び減圧の少なくとも一方を行ってもよい。この場合もヘッド６４内のインクの急峻な圧力変化を軽減することができるので、ヘッド６４内の液体の急峻な圧力変化に起因する液体の吐出不良の発生を抑制することができる。

また、上記各実施形態では、排出ポンプ１２４の排出力を利用して供給流路１２８Ａ，１３２Ａのインクを加圧し、供給ポンプ１２０の吸引力を利用して供給流路１２８Ａ，１３２Ａのインクを減圧する場合の形態例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、供給流路１２８Ａのインクの加圧、供給流路１２８Ａのインクの減圧、排出流路１３２Ａのインクの加圧、及び排出流路１３２Ａのインクの減圧の少なくとも１つを専用のポンプで行うようにしてもよい。例えば、供給流路１２８Ａのインクを供給流路１２８Ａのインクの加圧にのみ使用される専用のポンプ（供給流路側加圧手段）で加圧し、排出流路１３２Ａのインクを排出流路１３２Ａのインクの加圧にのみ使用される専用のポンプで加圧し、供給流路１２８Ａのインクを供給流路１２８Ａのインクの減圧にのみ使用される専用のポンプ（供給流路側減圧手段）で減圧し、排出流路１３２Ａのインクを排出流路１３２Ａのインクの減圧にのみ使用される専用のポンプ（排出流路用減圧手段）で減圧する形態例が挙げられる。

また、上記各実施形態では、ポンプの吸引力や排出力を利用して供給流路１２８Ａ，１３２Ａのインクに対して減圧や加圧を行っているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、供給流路１２８Ａ，１３２Ａの各々の流路を圧電素子が接合されると共に該圧電素子から所定値以上の圧力が印加されることで変形可能な管状部材で構成し、該圧電素子を変形させることにより流路内のインクに対して減圧や加圧を行ってもよい。このように、供給流路１２８Ａ，１３２Ａのインクに対して加減圧を行う形態は適宜変更可能である。

また、上記各実施形態では、供給用タンク１１０及び回収用タンク１１４の各々のタンク内を液体室と気体室とに分けているが、気体室を設けなくても本発明の作用及び効果は得られる。

１０，１０Ｂインクジェット記録装置
６４ヘッド
１２０供給ポンプ（減圧手段）
１２４排出ポンプ（加圧手段）
１２８Ａ供給流路
１３２Ａ排出流路
１５８管路（排出側加圧連通流路、加圧連通流路）
１６０差圧弁（排出側加圧調整弁、加圧調整弁）
１６０Ｂ排出側加圧用電磁弁（排出側加圧調整弁、加圧調整弁）
１６４管路（供給側加圧連通流路、加圧連通流路）
１６６差圧弁（供給側加圧調整弁、加圧調整弁）
１６６Ｂ供給側加圧用電磁弁（供給側加圧調整弁、加圧調整弁）
１６８管路（供給側減圧連通流路、減圧連通流路）
１７０差圧弁（供給側減圧調整弁、減圧調整弁）
１７０Ｂ供給側減圧用電磁弁（供給側減圧調整弁、減圧調整弁）
１７４管路（排出側減圧連通流路、減圧連通流路）
１７６差圧弁（排出側減圧調整弁、減圧調整弁）
１７６Ｂ排出側減圧用電磁弁（排出側減圧調整弁、減圧調整弁）

Claims

充填された液体を吐出口から吐出するヘッドと、
液体を吸引しかつ吸引した液体を加圧して供給流路を介して前記ヘッドに供給すると共に、前記供給流路内の液体の圧力を所定の供給流路目標圧力近傍に維持するように制御する供給ポンプと、
前記供給流路とは異なる流路であって、かつ、前記吐出口から吐出されずに前記ヘッドに充填されている液体を排出する排出流路を介して、前記ヘッドに充填された液体を吸引して排出すると共に、前記供給流路内の液体の圧力が前記供給流路に対して予め設定された減圧閾値以下に降下した場合に、前記供給流路内の液体の圧力を、前記ヘッドに充填された液体を吸引して排出する排出力を用いて加圧する排水ポンプと、
前記供給流路内の液体の圧力が前記供給流路に対して予め設定された加圧閾値以上に上昇した場合に、前記供給流路内の液体の圧力を減圧する供給流路用減圧手段と、
を含む液体吐出装置。
前記排出ポンプは、更に、前記排出流路内の液体の圧力が前記排出流路に対して予め設定された減圧閾値以下に降下した場合に、前記排出力を用いて前記排出流路内の液体の圧力を加圧する請求項１記載の液体吐出装置。
前記排出ポンプの液体排出側と前記排出流路とを連通する排出側加圧連通流路と、
前記排出流路内の液体の圧力が前記排出流路に対して予め設定された減圧閾値に達していない場合に、前記排出側加圧連通流路が閉鎖され、前記排出流路内の液体の圧力が該減圧閾値以下の場合に、前記排出側加圧連通流路が開放されるように前記排出側加圧連通流路に設けられた排出側加圧調整弁と、を更に含む請求項２記載の液体吐出装置。
前記排出側加圧調整弁を、前記排出流路内の液体の圧力と大気圧との差分が前記排出流路に対して予め設定された減圧閾値に達していない場合に前記排出側加圧連通流路を閉鎖し、前記排出流路内の液体の圧力と大気圧との差分が該減圧閾値以下の場合に前記排出側加圧連通流路を開放する差圧弁で構成した請求項３記載の液体吐出装置。
前記排出ポンプの液体排出側と前記供給流路とを連通する供給側加圧連通流路と、
前記供給流路内の液体の圧力が前記供給流路に対して予め設定された減圧閾値に達していない場合に、前記供給側加圧連通流路が閉鎖され、前記供給流路内の液体の圧力が該減圧閾値以下の場合に、前記供給側加圧連通流路が開放されるように前記供給側加圧連通流路に設けられた供給側加圧調整弁と、を更に含む請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の液体吐出装置。
前記供給側加圧調整弁を、前記供給流路内の液体の圧力と大気圧との差分が前記供給流路に対して予め設定された減圧閾値に達していない場合に前記供給側加圧連通流路を閉鎖し、前記供給流路内の液体の圧力と大気圧との差分が該減圧閾値以下の場合に前記供給側加圧連通流路を開放する差圧弁で構成した請求項５記載の液体吐出装置。
前記排出流路内の液体の圧力が前記排出流路に対して予め設定された加圧閾値以上に上昇した場合に、前記排出流路内の液体の圧力を減圧する排出流路用減圧手段を更に含む請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の液体吐出装置。
前記排出流路内の液体の圧力が前記排出流路に対して予め設定された加圧閾値以上に上昇した場合に、前記排出流路内の液体の圧力を、前記供給ポンプの吸引力を用いて減圧する請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の液体吐出装置。
前記供給ポンプの液体吸引側と前記排出流路とを連通する排出側減圧連通流路と、
前記排出流路内の液体の圧力が前記排出流路に対して予め設定された加圧閾値未満の場合に、前記排出側減圧連通流路が閉鎖され、前記排出流路内の液体の圧力が該加圧閾値以上の場合に、前記排出側減圧連通流路が開放されるように前記排出側減圧連通流路に設けられた排出側減圧調整弁と、を更に含む請求項８記載の液体吐出装置。
前記排出側減圧調整弁を、前記排出流路内の液体の圧力と大気圧との差分が前記排出流路に対して予め設定された加圧閾値未満の場合に前記排出側減圧連通流路を閉鎖し、前記排出流路内の液体の圧力と大気圧との差分が該加圧閾値以上の場合に前記排出側減圧連通流路を開放する差圧弁で構成した請求項９記載の液体吐出装置。