(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のヘッドモジュールで構成され、前記各ヘッドモジュールが独立して交換可能な液滴吐出ヘッドと、
前記各ヘッドモジュールから吐出させる液体を前記各ヘッドモジュールに循環供給する液体循環供給手段と、
を備えた液滴吐出装置のメンテナンス方法において、
前記ヘッドモジュールを交換する際、交換対象とする前記ヘッドモジュール以外の前記ヘッドモジュールに前記液体を循環供給する液滴吐出装置のメンテナンス方法。
【請求項２】
前記ヘッドモジュール内の前記液体の背圧を所定の値に制御しながら前記液体を循環供給する場合において、
画像記録時の背圧値よりも前記ヘッドモジュールの交換時の背圧値を正圧側にシフトする請求項１に記載の液滴吐出装置のメンテナンス方法。
【請求項３】
前記ヘッドモジュール内の前記液体の背圧を所定の値に制御しながら前記液体を循環供給する場合において、
前記ヘッドモジュールの交換時は、前記ヘッドモジュールの交換作業に伴って発生する振動による前記背圧の変動を抑制可能な制御パラメータに変更する請求項１に記載の液滴吐出装置のメンテナンス方法。
【請求項４】
前記液体循環供給手段が、
前記液体を貯留するタンクと、
前記各ヘッドモジュールに前記液体を分岐して供給する供給側マニホールドと、
前記供給側マニホールドと前記各ヘッドモジュールとを個別に繋ぐ供給側分岐管と、
前記各供給側分岐管に備えられ、前記各供給側分岐管の流路を個別に開閉する供給側バルブと、
前記各ヘッドモジュールから前記液体を分岐して回収する回収側マニホールドと、
前記回収側マニホールドと前記各ヘッドモジュールとを個別に繋ぐ回収側分岐管と、
前記各回収側分岐管に備えられ、前記各回収側分岐管の流路を個別に開閉する回収側バルブと、
前記タンクに貯留された前記液体を前記供給側マニホールドに供給する液体供給手段と、
前記回収側マニホールドから前記タンクに前記液体を回収する液体回収手段と、
前記供給側マニホールドと前記回収側マニホールドとを繋ぐバイパス流路と、
前記バイパス流路に設けられ、該バイパス流路を開閉するバイパスバルブと、
を備え、前記液体供給手段によって前記供給側マニホールドに前記液体を供給するとともに、前記液体回収手段によって前記回収側マニホールドから前記液体を回収することによって、前記液体を前記各ヘッドモジュールに循環供給する場合において、
前記ヘッドモジュールの交換後、
交換対象の前記ヘッドモジュール以外の前記ヘッドモジュールに繋がる前記供給側分岐管の前記供給側バルブと前記回収側分岐管の前記回収側バルブとを閉じ、交換対象の前記ヘッドモジュールに繋がる前記供給側分岐管の前記供給側バルブと前記回収側分岐管の前記回収側バルブとを開けて、前記液体を循環供給することにより、交換対象の前記ヘッドモジュールに前記液体を充填する充填工程と、
前記液体の充填後、すべての前記供給側バルブと前記回収側バルブとを閉じるとともに、前記バイパスバルブを開けて、前記液体を循環供給することにより、前記供給側マニホールドと前記回収側マニホールドとに溜まる気泡を抜く気泡抜き工程と、
を含む充填処理を実施する請求項１から３のいずれか１項に記載の液滴吐出装置のメンテナンス方法。
【請求項５】
前記充填処理は、前記充填工程と前記気泡抜き工程とを前記液体の循環方向を切り換えて複数回実施する請求項４に記載の液滴吐出装置のメンテナンス方法。
【請求項６】
一度に複数の前記ヘッドモジュールを交換した場合、交換した前記ヘッドモジュールごとに独立して前記充填処理を実施する請求項４又は５に記載の液滴吐出装置のメンテナンス方法。
【請求項７】
前記液体回収手段は、
前記回収側マニホールドから前記タンクに前記液体を回収する第１流路と、
前記回収側マニホールドから前記タンクに前記液体を回収する第２流路と、
を備え、
前記液体を前記各ヘッドモジュールに循環供給する場合は、前記第１流路を使用して前記液体を前記タンクに回収し、前記充填工程と前記気泡抜き工程とを実施する場合は、前記第２流路を使用して前記液体を前記タンクに回収する請求項４から６のいずれか１項に記載の液滴吐出装置のメンテナンス方法。
【請求項８】
複数のヘッドモジュールで構成され、前記各ヘッドモジュールが独立して交換可能な液滴吐出ヘッドと、
前記各ヘッドモジュールから吐出させる液体を前記各ヘッドモジュールに循環供給する液体循環供給手段と、
前記液体循環供給手段による前記液体の循環供給を制御する制御手段と、
動作モードをヘッドモジュール交換モードに切り換えるモード切換手段と、
交換対象の前記ヘッドモジュールを選択する交換対象ヘッドモジュール選択手段と、
を備え、前記動作モードが前記ヘッドモジュール交換モードに切り換えられると、前記制御手段は、交換対象とする前記ヘッドモジュール以外の前記ヘッドモジュールに前記液体を循環供給させる液滴吐出装置。
【請求項９】
前記制御手段は、画像記録時、前記ヘッドモジュール内の前記液体の背圧を所定の値に制御しながら前記液体を循環供給させ、
前記動作モードが前記ヘッドモジュール交換モードに切り換えられると、前記画像記録時の背圧値よりも正圧側にシフトして設定して、前記液体を循環供給させる請求項８に記載の液滴吐出装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、画像記録時、前記ヘッドモジュール内の前記液体の背圧を所定の値に制御しながら前記液体を循環供給させ、
前記動作モードが前記ヘッドモジュール交換モードに切り換えられると、前記ヘッドモジュールの交換作業に伴って発生する振動による前記背圧の変動を抑制可能な制御パラメータに変更して、前記液体の循環供給を制御する請求項８に記載の液滴吐出装置。
【請求項１１】
前記液体循環供給手段は、
前記液体を貯留するタンクと、
前記各ヘッドモジュールに前記液体を分岐して供給する供給側マニホールドと、
前記供給側マニホールドと前記各ヘッドモジュールとを個別に繋ぐ供給側分岐管と、
前記各供給側分岐管に備えられ、前記各供給側分岐管の流路を個別に開閉する供給側バルブと、
前記各ヘッドモジュールから前記液体を分岐して回収する回収側マニホールドと、
前記回収側マニホールドと前記各ヘッドモジュールとを個別に繋ぐ回収側分岐管と、
前記各回収側分岐管に備えられ、前記各回収側分岐管の流路を個別に開閉する回収側バルブと、
前記タンクに貯留された前記液体を前記供給側マニホールドに供給する液体供給手段と、
前記回収側マニホールドから前記タンクに前記液体を回収する液体回収手段と、
前記供給側マニホールドと前記回収側マニホールドとを繋ぐバイパス流路と、
前記バイパス流路に設けられ、該バイパス流路を開閉するバイパスバルブと、
を備え、前記液体供給手段によって前記供給側マニホールドに前記液体を供給するとともに、前記液体回収手段によって前記回収側マニホールドから前記液体を回収することによって、前記液体を前記各ヘッドモジュールに循環供給し、
前記制御手段は、交換対象の前記ヘッドモジュールの交換が終了すると、
交換対象の前記ヘッドモジュール以外の前記ヘッドモジュールに繋がる前記供給側分岐管の前記供給側バルブと前記回収側分岐管の前記回収側バルブとを閉じ、交換対象の前記ヘッドモジュールに繋がる前記供給側分岐管の前記供給側バルブと前記回収側分岐管の前記回収側バルブとを開けて、前記液体を循環供給することにより、交換対象の前記ヘッドモジュールに前記液体を充填する充填工程と、
前記液体の充填後、すべての前記供給側バルブと前記回収側バルブとを閉じるとともに、前記バイパスバルブを開けて、前記液体を循環供給することにより、前記供給側マニホールドと前記回収側マニホールドとに溜まる気泡を抜く気泡抜き工程と、
を含む充填処理を実施する請求項８から１０のいずれか１項に記載の液滴吐出装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、前記充填処理の前記充填工程と前記気泡抜き工程とを前記液体の循環方向を切り換えて複数回実施する請求項１１に記載の液滴吐出装置。
【請求項１３】
一度に複数の前記ヘッドモジュールが交換された場合、前記制御手段は、交換した前記ヘッドモジュールごとに独立して前記充填処理を実施する請求項１１又は１２に記載の液滴吐出装置。
【請求項１４】
前記液体回収手段は、
前記回収側マニホールドから前記タンクに前記液体を回収する第１流路と、
前記回収側マニホールドから前記タンクに前記液体を回収する第２流路と、
を備え、
前記液体を前記各ヘッドモジュールに循環供給する場合は、前記第１流路を使用して前記液体を前記タンクに回収し、前記充填工程と前記気泡抜き工程とを実施する場合は、前記第２流路を使用して前記液体を前記タンクに回収する請求項１１から１３のいずれか１項に記載の液滴吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出装置、及び、そのメンテナンス方法に係り、特に交換可能な複数のヘッドモジュールで構成される液滴吐出インクジェットヘッドを備えた液滴吐出装置、及び、そのメンテナンス方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ノズルからメディアに向けてインクを微小なインク滴として吐出させることにより、メディア上に画像を形成する画像形成装置としてインクジェットプリンタが知られている。
【０００３】
インクジェットプリンタは、インクジェットヘッドがメディアの搬送方向と直交する方項に往復移動しながらプリントするシリアルプリンタと、インクジェットヘッドが移動せずに固定されてプリントするラインプリンタとに大別される。シリアルプリンタに搭載されているインクジェットヘッドをシリアルインクジェットヘッド、ラインプリンタに搭載されているインクジェットヘッドをラインインクジェットヘッドと呼ぶ。シリアルプリンタは、インクジェットヘッドを大型化しなくても、キャリッジが走行する距離を伸ばすことにより大面積メディアへのプリントが可能になる。一方、ラインプリンタは、主走査方向にインクジェットヘッドをシャトル運動させることなくメディア全域のプリントができるため、高速記録を行うことができる。
【０００４】
ところで、インクジェットプリンタでは、ノズルから吐出されたインクによって形成されるドットを組み合わせることにより、１つの画像が表現される。したがって、高画質化を図るためには、ドットのサイズを小さくし、１画像あたりの画素数を多くする必要がある。このため、インクジェットプリンタでは、ノズルを高密度化することによって、高画質化を図っている。
【０００５】
しかし、ラインインクジェットヘッドの場合、ノズル数の増加から歩留りが悪くなったり、加工上、累積ピッチ誤差が大きくなったりするという問題が発生する。
【０００６】
このような問題を解消するため、特許文献１、２では、複数の短尺のインクジェットヘッド（ヘッドモジュール）を高精度に位置決めして繋ぎ合わせることにより、長尺のラインインクジェットヘッドを製作することが提案されている。また、特許文献１、２では、各ヘッドモジュールを着脱可能とすることにより、ヘッドモジュールが故障等した場合に交換できるようにすることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−１６９０４号公報
【特許文献２】特開２００５−３２９５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、インクジェットプリンタは、インクの吐出を行わずにインクジェットヘッドを放置しておくと、ノズル面が乾燥し、目詰まり等を起こすという問題がある。このため、インクジェットプリンタでは、長時間インクの吐出を行わない場合は、インクジェットヘッドのノズル面をキャップで覆うなどして、乾燥を防止する処置が採られている。
【０００９】
一方、上記のように複数のヘッドモジュールを繋ぎ合わせて構成されるラインインクジェットヘッドにおいて、ヘッドモジュールの交換作業を行う場合、ノズル面をキャップで覆ったまま作業を行うことはできず、ノズル面を露出させた状態で交換作業が行われる。この結果、交換対象以外のヘッドモジュールのノズル面が乾燥し、目詰まり等を起こすという問題がある。また、ヘッドモジュールの交換作業を行うと、振動が発生するが、その振動によって交換対象以外のヘッドモジュールのノズルからインクが溢れたり、インクジェットヘッド内に気泡を取り込んだりするという不具合が発生する。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ヘッドモジュールの交換後も安定した性能を維持できる液滴吐出装置、及び、そのメンテナンス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】
【００１１】
課題を解決するための手段は、次のとおりである。
【００１２】
第１の態様は、複数のヘッドモジュールで構成され、各ヘッドモジュールが独立して交換可能な液滴吐出ヘッドと、各ヘッドモジュールから吐出させる液体を各ヘッドモジュールに循環供給する液体循環供給手段と、を備えた液滴吐出装置のメンテナンス方法において、ヘッドモジュールを交換する際、交換対象とするヘッドモジュール以外のヘッドモジュールに液体を循環供給する液滴吐出装置のメンテナンス方法である。
【００１３】
本態様によれば、ヘッドモジュールを交換する際、交換対象とするヘッドモジュール以外のヘッドモジュールには液体が循環供給され、この状態で交換対象のヘッドモジュールの交換作業が行われる。すなわち、交換対象とするヘッドモジュールの交換作業中、他のヘッドモジュールには液体が循環供給される。交換対象とするヘッドモジュールの交換作業中、他のヘッドモジュールに液体が循環供給されることにより、液体の増粘を防止でき、キャップ等で保湿しなくても、乾燥による目詰まり等の発生を防止することができる。
【００１４】
第２の態様は、上記第１の態様の液滴吐出装置のメンテナンス方法において、ヘッドモジュール内の液体の背圧を所定の値に制御しながら液体を循環供給する場合において、画像記録時の背圧値よりもヘッドモジュールの交換時の背圧値を正圧側にシフトする請求項１に記載の液滴吐出装置のメンテナンス方法態様である。
【００１５】
本態様によれば、ヘッドモジュール内の液体の背圧を所定の値に制御しながら液体を循環供給する場合において、画像記録時の背圧値よりもヘッドモジュールの交換時の背圧値が正圧側にシフトして設定される。通常、液滴吐出インクジェットヘッドは、ノズルから液体が溢れるのを防止するため、インクジェットヘッド内の液体の圧力（背圧）が制御される。背圧の値は、通常（画像記録時）、負圧に設定される。ここで、背圧の値を負圧側に大きく設定しすぎると、ノズルから気泡が取り込まれやすくなるので、ノズルから気泡が取り込まれない範囲で背圧が設定される。一方、ヘッドモジュールの交換作業を行うと、振動が発生する。そして、その振動によりノズルから気泡が取り込まれやすくなる。そこで、ヘッドモジュールの交換時は、通常（画像記録時）よりも背圧値を正圧側にシフトして設定し、ノズルから気泡が取り込まれるのを防止する。すなわち、背圧値を正圧側に所定量シフトすることにより、気泡の取り込みを防止できるマージンを拡大する。これにより、気泡の取り込みや溢れを起こすことなく、ヘッドモジュールの交換作業を行うことができる。
【００１６】
第３の態様は、上記第１の態様の液滴吐出装置のメンテナンス方法において、ヘッドモジュール内の液体の背圧を所定の値に制御しながら液体を循環供給する場合において、ヘッドモジュールの交換時は、ヘッドモジュールの交換作業に伴って発生する振動による背圧の変動を抑制可能な制御パラメータに変更する態様である。
【００１７】
本態様によれば、ヘッドモジュール内の液体の背圧を所定の値に制御しながら液体を循環供給する場合、ヘッドモジュールの交換時は、ヘッドモジュールの交換作業に伴って発生する振動による背圧の変動を抑制可能な制御パラメータに変更される。上記のように、液滴吐出インクジェットヘッドは、ノズルから液体が溢れるのを防止するため、背圧が制御される。背圧の制御は、たとえば、ＰＩＤ制御（比例制御（Proportional Control)、積分制御（Integral Control)、微分制御（Derivative Control)を組み合わせて設定値に収束させる制御）により行われ、あらかじめ設定された背圧値になるように、循環供給時の供給圧と回収圧とが制御される。上記のように、ヘッドモジュールの交換時は、ヘッドモジュールの交換作業に伴って振動が発生する。したがって、ヘッドモジュールの交換時は、この交換作業に伴って発生する振動による背圧の変動を効果的に抑制し得る制御パラメータに変更して、背圧制御を実施することにより、気泡の取り込みや溢れを起こすことなく、ヘッドモジュールの交換作業を行うことができる。
【００１８】
第４の態様は、上記第１から３のいずれか１の態様の液滴吐出装置のメンテナンス方法において、液体循環供給手段が、液体を貯留するタンクと、各ヘッドモジュールに液体を分岐して供給する供給側マニホールドと、供給側マニホールドと各ヘッドモジュールとを個別に繋ぐ供給側分岐管と、各供給側分岐管に備えられ、各供給側分岐管の流路を個別に開閉する供給側バルブと、各ヘッドモジュールから液体を分岐して回収する回収側マニホールドと、回収側マニホールドと各ヘッドモジュールとを個別に繋ぐ回収側分岐管と、各回収側分岐管に備えられ、各回収側分岐管の流路を個別に開閉する回収側バルブと、タンクに貯留された液体を供給側マニホールドに供給する液体供給手段と、回収側マニホールドからタンクに液体を回収する液体回収手段と、供給側マニホールドと回収側マニホールドとを繋ぐバイパス流路と、バイパス流路に設けられ、バイパス流路を開閉するバイパスバルブと、を備え、液体供給手段によって供給側マニホールドに液体を供給するとともに、液体回収手段によって回収側マニホールドから液体を回収することによって、液体を各ヘッドモジュールに循環供給する場合において、ヘッドモジュールの交換後、交換対象のヘッドモジュール以外のヘッドモジュールに繋がる供給側分岐管の供給側バルブと回収側分岐管の回収側バルブとを閉じ、交換対象のヘッドモジュールに繋がる供給側分岐管の供給側バルブと回収側分岐管の回収側バルブとを開けて、液体を循環供給することにより、交換対象のヘッドモジュールに液体を充填する充填工程と、液体の充填後、すべての供給側バルブと回収側バルブとを閉じるとともに、バイパスバルブを開けて、液体を循環供給することにより、供給側マニホールドと回収側マニホールドとに溜まる気泡を抜く気泡抜き工程と、を含む充填処理を実施する態様である。
【００１９】
本態様によれば、交換作業の終了後、交換したヘッドモジュールに対して液体の充填処理が行われる。充填処理は、まず、交換対象のヘッドモジュール以外の供給側バルブと回収側バルブとを閉じ、交換対象のヘッドモジュールの供給側バルブと回収側バルブとを開けて、液体を循環供給し、交換対象のヘッドモジュールに液体を充填する工程（充填工程）を実施する。次いで、すべての供給側バルブと回収側バルブとを閉じるとともに、バイパスバルブを開けて、液体を循環供給し、供給側マニホールドと回収側マニホールドとに溜まる気泡を抜く工程（気泡抜き工程）を実施する。これにより、インクジェットヘッド及び流路内に気泡を残すことなく、液体を充填することができる。
【００２０】
第５の態様は、上記第４の態様の液滴吐出装置のメンテナンス方法において、充填処理は、充填工程と気泡抜き工程とを液体の循環方向を切り換えて複数回実施する態様である。
【００２１】
本態様によれば、充填工程と気泡抜き工程とを液体の循環方向を切り換えて複数回実施することにより、交換したヘッドモジュールに液体が充填される。たとえば、２回行う場合において、１回目は供給側から回収側に液体を流して、充填工程と気泡抜き工程と実施し、２回目は回収側から供給側に液体を流して、充填工程と気泡抜き工程とを実施する。これにより、より確実に気泡の残留を防止することができる。
【００２２】
第６の態様は、上記第４又は５の態様の液滴吐出装置のメンテナンス方法において、一度に複数のヘッドモジュールを交換した場合、交換したヘッドモジュールごとに独立して充填処理を実施する態様である。
【００２３】
本態様によれば、一度に複数のヘッドモジュールを交換した場合、交換したヘッドモジュールごとに独立して充填処理が実施される。たとえば、一度に３つのヘッドモジュールの交換作業を行った場合、１つずつ順番に充填処理が実施される。これにより、複数のヘッドモジュールの交換作業を行った場合であっても、確実に気泡の残留を防止することができる。
【００２４】
第７の態様は、上記第４から６のいずれか１の態様の液滴吐出装置のメンテナンス方法において、液体回収手段は、回収側マニホールドからタンクに液体を回収する第１流路と、回収側マニホールドからタンクに液体を回収する第２流路と、を備え、液体を各ヘッドモジュールに循環供給する場合は、第１流路を使用して液体をタンクに回収し、充填工程と気泡抜き工程とを実施する場合は、第２流路を使用して液体をタンクに回収する態様である。
【００２５】
本態様によれば、液体回収手段が、回収側マニホールドからタンクに液体を回収する第１流路と、回収側マニホールドからタンクに液体を回収する第２流路とを備える。通常の循環供給時は、第１流路を使用して液体をタンクに回収する。一方、充填工程と気泡抜き工程とを実施する場合は、第２流路を使用して液体をタンクに回収する。このように、液体の充填処理と気泡抜きをする際、通常の循環供給時と異なる流路（第２流路）を使用することにより、通常の循環供給時に使用する流路（第１流路）に気泡が溜まるのを防止することができる。
【００２６】
第８の態様は、複数のヘッドモジュールで構成され、各ヘッドモジュールが独立して交換可能な液滴吐出ヘッドと、各ヘッドモジュールから吐出させる液体を各ヘッドモジュールに循環供給する液体循環供給手段と、液体循環供給手段による液体の循環供給を制御する制御手段と、動作モードをヘッドモジュール交換モードに切り換えるモード切換手段と、交換対象のヘッドモジュールを選択する交換対象ヘッドモジュール選択手段と、を備え、動作モードがヘッドモジュール交換モードに切り換えられると、制御手段は、交換対象とするヘッドモジュール以外のヘッドモジュールに液体を循環供給させる液滴吐出装置である。
【００２７】
本態様によれば、交換対象のヘッドモジュールを選択し、動作モードをヘッドモジュール交換モードに切り換えると、交換対象とするヘッドモジュール以外のヘッドモジュールに液体が循環供給される。ヘッドモジュールの交換作業は、ヘッドモジュール交換モードに切り換えて行われる。これにより、交換対象とするヘッドモジュールの交換作業中、他のヘッドモジュールには液体が循環供給される。交換対象とするヘッドモジュールの交換作業中、他のヘッドモジュールに液体が循環供給されることにより、液体の増粘を防止でき、キャップ等で保湿しなくても、乾燥による目詰まり等の発生を防止することができる。
【００２８】
第９の態様は、上記第８の態様の液滴吐出装置において、制御手段は、画像記録時、ヘッドモジュール内の液体の背圧を所定の値に制御しながら液体を循環供給させ、動作モードがヘッドモジュール交換モードに切り換えられると、画像記録時の背圧値よりも正圧側にシフトして設定して、液体を循環供給させる態様である。
【００２９】
本態様によれば、ヘッドモジュールの交換時、通常（画像記録時）よりも背圧値が正圧側にシフトして設定されて、インクが循環供給される。これにより、気泡の取り込みや溢れを起こすことなく、ヘッドモジュールの交換作業を行うことができる。
【００３０】
第１０の態様は、上記第８の態様の液滴吐出装置において、制御手段は、画像記録時、ヘッドモジュール内の液体の背圧を所定の値に制御しながら液体を循環供給させ、動作モードがヘッドモジュール交換モードに切り換えられると、ヘッドモジュールの交換作業に伴って発生する振動による背圧の変動を抑制可能な制御パラメータに変更して、液体の循環供給を制御する態様である。
【００３１】
本態様によれば、ヘッドモジュールの交換時、交換作業に伴って発生する振動による背圧の変動を効果的に抑制し得る制御パラメータに変更されて、背圧制御が実施される。これにより、気泡の取り込みや溢れを起こすことなく、ヘッドモジュールの交換作業を行うことができる。
【００３２】
第１１の態様は、上記第８から９のいずれか１の態様の液滴吐出装置において、液体循環供給手段は、液体を貯留するタンクと、各ヘッドモジュールに液体を分岐して供給する供給側マニホールドと、供給側マニホールドと各ヘッドモジュールとを個別に繋ぐ供給側分岐管と、各供給側分岐管に備えられ、各供給側分岐管の流路を個別に開閉する供給側バルブと、各ヘッドモジュールから液体を分岐して回収する回収側マニホールドと、回収側マニホールドと各ヘッドモジュールとを個別に繋ぐ回収側分岐管と、各回収側分岐管に備えられ、各回収側分岐管の流路を個別に開閉する回収側バルブと、タンクに貯留された液体を供給側マニホールドに供給する液体供給手段と、回収側マニホールドからタンクに液体を回収する液体回収手段と、供給側マニホールドと回収側マニホールドとを繋ぐバイパス流路と、バイパス流路に設けられ、該バイパス流路を開閉するバイパスバルブと、を備え、液体供給手段によって供給側マニホールドに液体を供給するとともに、液体回収手段によって回収側マニホールドから液体を回収することによって、液体を各ヘッドモジュールに循環供給し、制御手段は、交換対象のヘッドモジュールの交換が終了すると、交換対象のヘッドモジュール以外のヘッドモジュールに繋がる供給側分岐管の供給側バルブと回収側分岐管の回収側バルブとを閉じ、交換対象のヘッドモジュールに繋がる供給側分岐管の供給側バルブと回収側分岐管の回収側バルブとを開けて、液体を循環供給することにより、交換対象のヘッドモジュールに液体を充填する充填工程と、液体の充填後、すべての供給側バルブと回収側バルブとを閉じるとともに、バイパスバルブを開けて、液体を循環供給することにより、供給側マニホールドと回収側マニホールドとに溜まる気泡を抜く気泡抜き工程と、を含む充填処理を実施する態様である。
【００３３】
本態様によれば、交換作業の終了後、交換したヘッドモジュールに対して液体の充填処理が行われる。充填処理は、まず、交換対象のヘッドモジュール以外の供給側バルブと回収側バルブとを閉じ、交換対象のヘッドモジュールの供給側バルブと回収側バルブとを開けて、液体を循環供給し、交換対象のヘッドモジュールに液体を充填する工程（充填工程）を実施する。次いで、すべての供給側バルブと回収側バルブとを閉じるとともに、バイパスバルブを開けて、液体を循環供給し、供給側マニホールドと回収側マニホールドとに溜まる気泡を抜く工程（気泡抜き工程）を実施する。これにより、インクジェットヘッド及び流路内に気泡を残すことなく、液体を充填することができる。
【００３４】
第１２の態様は、上記第１１の態様の液滴吐出装置において、制御手段は、充填処理の充填工程と気泡抜き工程とを液体の循環方向を切り換えて複数回実施する態様である。
【００３５】
本態様によれば、充填工程と気泡抜き工程とを液体の循環方向を切り換えて複数回実施することにより、交換したヘッドモジュールに液体が充填される。たとえば、２回行う場合において、１回目は供給側から回収側に液体を流して、充填工程と気泡抜き工程と実施し、２回目は回収側から供給側に液体を流して、充填工程と気泡抜き工程とを実施する。これにより、より確実に気泡の残留を防止することができる。
【００３６】
第１３の態様は、上記第１１又は１２の態様の液滴吐出装置において、一度に複数のヘッドモジュールが交換された場合、制御手段は、交換したヘッドモジュールごとに独立して充填処理を実施する態様である。
【００３７】
本態様によれば、一度に複数のヘッドモジュールを交換した場合、交換したヘッドモジュールごとに独立して充填処理が実施される。たとえば、一度に３つのヘッドモジュールの交換作業を行った場合、１つずつ順番に充填処理が実施される。これにより、複数のヘッドモジュールの交換作業を行った場合であっても、確実に気泡の残留を防止することができる。
【００３８】
第１４の態様は、上記第１１から１３のいずれか１の態様の液滴吐出装置において、液体回収手段は、回収側マニホールドからタンクに液体を回収する第１流路と、回収側マニホールドからタンクに液体を回収する第２流路と、を備え、液体を各ヘッドモジュールに循環供給する場合は、第１流路を使用して液体をタンクに回収し、充填工程と気泡抜き工程とを実施する場合は、第２流路を使用して液体をタンクに回収する態様である。
【００３９】
本態様によれば、液体回収手段が、回収側マニホールドからタンクに液体を回収する第１流路と、回収側マニホールドからタンクに液体を回収する第２流路とを備える。通常の循環供給時は、第１流路を使用して液体をタンクに回収する。一方、充填工程と気泡抜き工程とを実施する場合は、第２流路を使用して液体をタンクに回収する。このように、液体の充填処理と気泡抜きをする際、通常の循環供給時と異なる流路（第２流路）を使用することにより、通常の循環供給時に使用する流路（第１流路）に気泡が溜まるのを防止することができる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、ヘッドモジュールの交換後も安定した性能を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】インクジェット記録装置の全体構成を示した構成図
【図２】メンテナンス処理部の概略構成を示す斜視図
【図３】インクジェットヘッドの概略構造を示す平面図
【図４】図３の一部を拡大した拡大図
【図５Ａ】ヘッドモジュールの平面透視図
【図５Ｂ】図５Ａの一部を拡大した拡大図
【図６】ヘッドモジュールの内部構造を示す縦断面図
【図７】インク供給部の概略構成図
【図８】インクジェット記録装置の制御系の概略構成を示すブロック図
【図９】画像記録時におけるインクの流れを示す図
【図１０】ヘッドモジュール交換時におけるインクの流れを示す図
【図１１】交換したヘッドモジュールへのインク充填時におけるインクの流れを示す図
【図１２】気泡抜き時におけるインクの流れを示す図
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について説明する。
【００４３】
〔インクジェット記録装置の全体構成〕
まず、本発明が適用されるインクジェット記録装置の全体構成について説明する。
【００４４】
図１は、インクジェット記録装置の全体構成を示した構成図である。
【００４５】
図示のように、本実施の形態のインクジェット記録装置１０は、主として、給紙部１２、処理液付与部１４、描画部１６、乾燥部１８、定着部２０、及び排出部２２を備えて構成される。
【００４６】
〈給紙部〉
給紙部１２は、記録媒体としての用紙２４を処理液付与部１４に供給する機構である。給紙部１２には、枚葉紙である用紙２４が積層されている。給紙部１２には、給紙トレイ５０が設けられ、この給紙トレイ５０から用紙２４が一枚ずつ処理液付与部１４に給紙される。
【００４７】
記録媒体としての用紙２４は、汎用の印刷用紙（セルロースを主体とする用紙）が用いられる。なお、記録媒体の種類は、これに限定されるものではない。また、本例では、枚葉紙（カット紙）を用いるが、ロール紙から必要なサイズに切断して給紙する構成も可能である。
【００４８】
〈処理液付与部〉
処理液付与部１４は、用紙２４の記録面に処理液を付与する機構である。処理液は、描画部１６で付与されるインク中の色材（本例では顔料）を凝集させる色材凝集剤を含んでおり、この処理液とインクとが接触することによって、インクは色材と溶媒との分離が促進される。
【００４９】
図１に示すように、処理液付与部１４は、給紙ドラム５２、処理液ドラム５４、及び、処理液塗布装置５６を備えている。処理液ドラム５４は、用紙２４を保持し、回転搬送させるドラムである。処理液ドラム５４は、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）５５を備え、この保持手段５５の爪と処理液ドラム５４の周面の間に用紙２４を挟み込むことによって用紙２４の先端を保持できるようになっている。処理液ドラム５４は、その外周面に吸着穴を設けるとともに、吸着穴から吸引を行う吸引手段を接続してもよい。これにより用紙２４を処理液ドラム５４の周面に密着保持することができる。
【００５０】
処理液ドラム５４の外側には、その周面に対向して処理液塗布装置５６が設けられる。処理液塗布装置５６は、処理液が貯留された処理液容器と、この処理液容器の処理液に一部が浸漬されたアニックスローラと、アニックスローラと処理液ドラム５４上の用紙２４に圧接されて計量後の処理液を用紙２４に転移するゴムローラとで構成される。この処理液塗布装置５６によれば、処理液を計量しながら用紙２４に塗布することができる。
【００５１】
処理液付与部１４で処理液が付与された用紙２４は、処理液ドラム５４から中間搬送部２６を介して描画部１６の描画ドラム７０へ受け渡される。
【００５２】
〈描画部〉
描画部１６は、描画ドラム７０、用紙抑えローラ７４、及び、インクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙを備えている。描画ドラム７０は、処理液ドラム５４と同様に、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）７１を備える。描画ドラム７０に固定された用紙２４は、記録面が外側を向くようにして搬送され、この記録面にインクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙからインクが付与される。
【００５３】
インクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙは、液滴吐出装置における液滴吐出ヘッドとして機能する。インクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙは、それぞれ用紙２４の幅に対応する長さを有するラインヘッドで構成される。インク吐出面には、画像形成領域の全幅にわたってインク吐出用のノズルが複数配列されたノズル列が形成されている。各インクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙは、用紙２４の搬送方向（描画ドラム７０の回転方向）と直交する方向に延在するように設置される。
【００５４】
描画ドラム７０上に密着保持された用紙２４の記録面に向かって各インクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙから、対応する色インクの液滴が吐出されることにより、処理液付与部１４であらかじめ記録面に付与された処理液にインクが接触し、インク中に分散する色材（顔料）が凝集され、色材凝集体が形成される。これにより、用紙２４上での色材流れなどが防止され、用紙２４の記録面に画像が形成される。
【００５５】
なお、本例では、ＣＭＹＫの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組合せについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インク、特別色インクを追加してもよい。たとえば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出するインクジェットヘッドを追加する構成も可能であり、各色インクジェットヘッドの配置順序も特に限定はない。
【００５６】
描画部１６で画像が形成された用紙２４は、描画ドラム７０から中間搬送部２８を介して乾燥部１８の乾燥ドラム７６へ受け渡される。
【００５７】
〈乾燥部〉
乾燥部１８は、色材凝集作用により分離された溶媒に含まれる水分を乾燥させる機構であり、図１に示すように、乾燥ドラム７６、及び溶媒乾燥装置７８を備えている。
【００５８】
乾燥ドラム７６は、処理液ドラム５４と同様に、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）７７を備え、この保持手段７７によって用紙２４の先端を保持できるようになっている。
【００５９】
溶媒乾燥装置７８は、乾燥ドラム７６の外周面に対向する位置に配置され、複数のＩＲヒータ（Infrared Radiation ヒータ：赤外線ヒータ）８２と、各ＩＲヒータ８２の間にそれぞれ配置された温風噴出しノズル８０とで構成される。
【００６０】
各温風噴出しノズル８０から用紙２４に向けて吹き付けられる温風の温度と風量、各ＩＲヒータ８２の温度を適宜調節することにより、様々な乾燥条件を実現することができる。
【００６１】
また、乾燥ドラム７６の表面温度は５０℃以上に設定されている。用紙２４の裏面から加熱を行うことによって乾燥が促進され、定着時における画像破壊を防止することができる。なお、乾燥ドラム７６の表面温度の上限については、特に限定されるものではないが、乾燥ドラム７６の表面に付着したインクをクリーニングするなどのメンテナンス作業の安全性（高温による火傷防止）の観点から７５℃以下（より好ましくは６０℃以下）に設定されることが好ましい。
【００６２】
乾燥ドラム７６の外周面に、用紙２４の記録面が外側を向くように（すなわち、用紙２４の記録面が凸側となるように湾曲させた状態で）保持し、回転搬送しながら乾燥することにより、用紙２４のシワや浮きの発生を防止でき、これらに起因する乾燥ムラを確実に防止することができる。
【００６３】
乾燥部１８で乾燥処理が行われた用紙２４は、乾燥ドラム７６から中間搬送部３０を介して定着部２０の定着ドラム８４へ受け渡される。
【００６４】
〈定着部〉
定着部２０は、定着ドラム８４、ハロゲンヒータ８６、定着ローラ８８、及びインラインセンサ９０で構成される。定着ドラム８４は、処理液ドラム５４と同様に、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）８５を備え、この保持手段８５によって用紙２４の先端を保持できるようになっている。
【００６５】
定着ドラム８４の回転により、用紙２４は記録面が外側を向くようにして搬送され、この記録面に対して、ハロゲンヒータ８６による予備加熱と、定着ローラ８８による定着処理と、インラインセンサ９０による検査が行われる。
【００６６】
ハロゲンヒータ８６は、所定の温度（たとえば、１８０℃）に制御される。これにより、用紙２４の予備加熱が行われる。
【００６７】
定着ローラ８８は、乾燥させたインクを加熱加圧することによってインク中の自己分散性熱可塑性樹脂微粒子を溶着し、インクを皮膜化させるためのローラ部材であり、用紙２４を加熱加圧するように構成される。具体的には、定着ローラ８８は、定着ドラム８４に対して圧接するように配置されており、定着ドラム８４との間でニップローラを構成するようになっている。これにより、用紙２４は、定着ローラ８８と定着ドラム８４との間に挟まれ、所定のニップ圧（たとえば、０．１５ＭＰａ）でニップされ、定着処理が行われる。
【００６８】
また、定着ローラ８８は、熱伝導性の良いアルミなどの金属パイプ内にハロゲンランプを組み込んだ加熱ローラによって構成され、所定の温度（たとえば６０〜８０℃）に制御される。この加熱ローラで用紙２４を加熱することによって、インクに含まれる熱可塑性樹脂微粒子のＴｇ温度（ガラス転移点温度）以上の熱エネルギーが付与され、熱可塑性樹脂微粒子が溶融される。これにより、用紙２４の凹凸に押し込み定着が行われるとともに、画像表面の凹凸がレベリングされ、光沢性が得られる。
【００６９】
なお、図１の実施形態では、定着ローラ８８を１つだけ設けた構成となっているが、画像層厚みや熱可塑性樹脂微粒子のＴｇ特性に応じて、複数段設けた構成でもよい。
【００７０】
一方、インラインセンサ９０は、用紙２４に定着された画像について、チェックパターンや水分量、表面温度、光沢度などを計測するための計測手段であり、ＣＣＤラインセンサなどが適用される。
【００７１】
上記の如く構成された定着部２０によれば、乾燥部１８で形成された薄層の画像層内の熱可塑性樹脂微粒子が定着ローラ８８によって加熱加圧されて溶融されるので、用紙２４に固定定着させることができる。また、定着ドラム８４の表面温度を５０℃以上に設定することにより、定着ドラム８４の外周面に保持された用紙２４を裏面から加熱することによって乾燥が促進され、定着時における画像破壊を防止することができるとともに、画像温度の昇温効果によって画像強度を高めることができる。
【００７２】
また、インク中にＵＶ硬化性モノマーを含有させた場合は、乾燥部で水分を充分に揮発させた後に、ＵＶ照射ランプを備えた定着部で、画像にＵＶを照射することにより、ＵＶ硬化性モノマーを硬化重合させ、画像強度を向上させることができる。
【００７３】
〈排出部〉
図１に示すように、定着部２０に続いて排出部２２が設けられている。排出部２２は、排出トレイ９２を備えており、この排出トレイ９２と定着部２０の定着ドラム８４との間に、これらに対接するように渡し胴９４、搬送ベルト９６、張架ローラ９８が設けられている。用紙２４は、渡し胴９４により搬送ベルト９６に送られ、排出トレイ９２に排出される。
【００７４】
〈その他の構成〉
図１には示されていないが、本例のインクジェット記録装置１０には、上記構成の他、各インクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙにインクを供給するインク供給部、各インクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙのクリーニングを行うメンテナンス処理部などが備えられている。
【００７５】
以下、メンテナンス処理部、インク供給部については説明する。
【００７６】
〔メンテナンス処理部〕
図２は、メンテナンス処理部の概略構成を示す斜視図である。
【００７７】
同図に示すように、描画部１６の描画ドラム７０の軸方向に隣接してインクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙのメンテナンス処理を行うためのメンテナンス処理部１７０が設けられている。
【００７８】
メンテナンス処理部１７０には、描画ドラム７０に近い方から順に洗浄液付与部１７２、払拭部１７４、及び、ノズルキャップ１７６が並んで配置されている。インクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙは、描画部１６からメンテナンス処理部１７０に移動して各種メンテナンスが施される。
【００７９】
インクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙは、ヘッドユニット１８０として一体化されて、描画部１６とメンテナンス処理部１７０との間を移動可能に設けられる。
【００８０】
ヘッドユニット１８０は、描画ドラム７０の回転軸１８２と平行に配置されたボールネジ１８４に取り付けられている。
【００８１】
ボールネジ１８４の下側には、ボールネジ１８４と平行にガイド軸１８４Ｇが配置されており、ヘッドユニット１８０はこのガイド軸１８４Ｇに摺動自在に係合している。また、ヘッドユニット１８０の下側には当該ヘッドユニット１８０の移動を案内するガイド溝１８６Ａを有するガイドレール部材１８６がボールネジ１８４と平行に配設されている。
【００８２】
インクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙを一体的に保持するヘッドユニット１８０の筐体１８８の下面には、ガイド溝１８６Ａに係合する係合部（不図示）が突出して形成されており、この係合部がガイド溝１８６Ａに摺動自在に係合した構造によって、ヘッドユニット１８０はガイド溝１８６Ａに案内されて移動可能となっている。
【００８３】
ボールネジ１８４、ガイド軸１８４Ｇ、ガイドレール部材１８６は、図２に示すように、ヘッドユニット１８０を描画ドラム７０の上部の画像形成位置Ｐ１から、ノズルキャップ１７６と対向する位置（メンテナンス位置Ｐ２）まで移動させることができるように、所要の長さで描画ドラム７０の軸方向に沿って延設されている。
【００８４】
ボールネジ１８４は、図示しない駆動手段（たとえば、モータ）に駆動されて回転する。このボールネジ１８４が回転することにより、ヘッドユニット１８０が、画像形成位置Ｐ１とメンテナンス位置Ｐ２との間を移動する。また、ヘッドユニット１８０は、図示しない上下移動機構を備え、この上下移動機構によって、描画ドラム７０から遠ざかる方向、又は、描画ドラム７０に近づく方向に移動可能に設けられる。このため、ヘッドユニット１８０の筐体１８８と、ボールネジ１８４及びガイド軸１８４Ｇとの連結部１８９は、図４に示すように、ヘッドユニット１８０の上下方向の移動を案内する直動可能な係合構造１８９Ａが採用されている。
【００８５】
各インクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙは、ヘッドユニット１８０の筐体１８８に着脱可能に搭載される。ヘッドユニット１８０の筐体１８８には、各インクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙを搭載するためのマウント（不図示）が備えられる。マウントは、描画ドラム７０から遠ざかる方向、又は、描画ドラム７０に近づく方向に移動可能に設けられており、図示しないマウント移動機構に駆動されて移動する。これにより、マウントに搭載された各インクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙの描画ドラム７０表面に対する高さを個別に調整することができる。また、これにより、各インクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙを個別にノズルキャップ１７６に当接、離間させることができる。また、これにより、特定のインクジェットヘッドのみを選択的にヘッドモジュール交換位置（ヘッドモジュール７２−ｉの交換作業を行うことができる位置）に移動させることができる。
【００８６】
後述するように、ヘッドモジュールの交換時は、ヘッドユニット１８０をメンテナンス位置Ｐ２に移動させて行われ、交換対象のインクジェットヘッドをノズルキャップ１７６から外して交換作業が行われる。
【００８７】
上記のように、インクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙは、描画部１６からメンテナンス処理部１７０に移動して各種メンテナンスが施される。
【００８８】
洗浄液付与部１７２は、描画部１６からメンテナンス処理部１７０に向かって移動する各インクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙのノズル面に洗浄液を付与する。洗浄液の付与は、たとえば、スプレーにより行われる。
【００８９】
払拭部１７４は、洗浄液が付与されたノズル面をワイパブレードで払拭する。これにより、ノズル面に付着した汚れが除去される。払拭の形態は、これに限定されず、この他、たとえば、ウェブで払拭する構成とすることもできる。
【００９０】
ノズルキャップ１７６は、メンテナンス位置Ｐ２に移動した各インクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙのノズル面を覆い、保湿する。
【００９１】
〔インク供給部〕
インク供給部は、液滴吐出装置における液体循環供給手段として機能する。インク供給部は、各インクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙにインクを供給する。
【００９２】
まず、インクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙの構成について説明する。
【００９３】
〈インクジェットヘッドの構成〉
上記のように、本実施の形態のインクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙは、用紙幅に対応する長さを有するラインヘッドで構成される。
【００９４】
なお、各インクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙの構成は同じなので、ここではインクジェットヘッド７２として、その構成について説明する。また、特に区別する場合を除いて、インクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙはインクジェットヘッド７２として説明する。
【００９５】
図３は、インクジェットヘッドの概略構造を示す平面図（インクジェットヘッド７２をノズル面７２Ａ側から見た図）である。また、図４は、図３の一部を拡大した拡大図である。
【００９６】
図３に示すように、インクジェットヘッド７２はｎ個のヘッドモジュール７２−ｉ（ｉ＝１，２，３，…，ｎ）を長手方向（用紙２４の搬送方向と直交する方向）に沿ってつなぎ合わせて構成される。
【００９７】
各ヘッドモジュール７２−ｉは、ベースフレーム７１に取り付けられて一体化され、１つのインクジェットヘッド７２を構成する。各ヘッドモジュール７２−ｉは、インクジェットヘッド７２の短手方向の両側からヘッドモジュール支持部材７２Ｂによって支持されて、ベースフレーム７１に着脱自在に取り付けられる。したがって、各ヘッドモジュール７２−ｉは、個別に交換することができる。
【００９８】
図４に示すように、各ヘッドモジュール７２−ｉ（ｎ番目のヘッドモジュール７２−ｎ）のノズル面７２Ａには、複数のノズルがマトリクス状に配列されている。図４において符号１５１Ａを付して図示した斜めの実線は、複数のノズルが一列に並べられたノズル列を表している。
【００９９】
図５Ａは、ヘッドモジュールの平面透視図である。また、図５Ｂは、その一部を拡大した拡大図である。
【０１００】
用紙２４上に形成されるドットピッチを高密度化するためには、インクジェットヘッド７２におけるノズルピッチを高密度化する必要がある。本例のヘッドモジュール７２−ｉは、図５Ａ、図５Ｂに示すように、インク吐出口であるノズル１５１をマトリクス状に（２次元的に）配置させた構造を有し、これにより、インクジェットヘッド長手方向（用紙２４の搬送方向と直交する方向；主走査方向）に沿って並ぶように投影される実質的なノズル間隔（投影ノズルピッチ）の高密度化を達成している。
【０１０１】
なお、ノズルの配置構造は図示の例に限定されず、副走査方向に一列のノズル列を有する配置構造など、様々なノズル配置構造を適用できる。
【０１０２】
図６は、ヘッドモジュールの内部構造を示す縦断面図である。
【０１０３】
同図に示すように、圧力室１５２は、直方体形状の空間として形成されており、その底面の一角にノズル流路１５４が連通されている。ノズル流路１５４は、圧力室１５２から鉛直下向きに延びてノズル１５１に連通されている。
【０１０４】
圧力室１５２の天井壁面は、振動板１５５で構成されており、上下方向に撓み変形可能に形成されている。この振動板１５５の上には圧電素子（ピエゾ素子）１５６が取り付けられており、振動板１５５は、この圧電素子１５６によって上下方向に変形する。そして、この振動板１５５が上下方向に変形することにより、圧力室１５２の容積が膨縮（拡縮）し、ノズル１５１からインクが吐出される。
【０１０５】
なお、圧電素子１５６は、その上部に設けられた図示しない個別電極と、共通電極として作用する振動板１５５との間に所定の駆動電圧を印加することにより駆動され、これにより、振動板１５５が上下方向に変形する。
【０１０６】
圧力室１５２の天井壁面の一角には、圧力室１５２にインクを供給するための個別供給流路１５７Ａが連通されている。この個別供給流路１５７Ａは、共通供給流路１５８Ａに連通されている。
【０１０７】
共通供給流路１５８Ａは、用紙２４の搬送方向に対して所定の傾きをもって並ぶノズル１５１の列単位で設けられている。各列に属するノズル１５１の圧力室１５２には、この共通供給流路１５８Ａから個別供給流路１５７Ａを介してインクが供給される。
【０１０８】
各列の共通供給流路１５８Ａは、図示しないインク供給流路に連通されており、インク供給流路は、図示しないインク供給口に連通されている。インクタンクからのインクは、このインク供給口に供給される。そして、このインク供給口に供給されたインクが、インク供給流路を介して各列の共通供給流路１５８Ａに供給され、さらに個別供給流路１５７Ａを介して各圧力室１５２に供給される。
【０１０９】
ノズル流路１５４には、個別回収流路１５７Ｂの一端が連通されている。個別回収流路１５７Ｂは、ノズル１５１の近傍位置でノズル流路１５４に連通されている。個別回収流路１５７Ｂの他端は、共通回収流路１５８Ｂに連通されている。
【０１１０】
共通回収流路１５８Ｂは、共通供給流路１５８Ａと同様に用紙２４の搬送方向に対して所定の傾きをもって並ぶノズル１５１の列単位で設けられている。各列の共通回収流路１５８Ｂは、図示しないインク回収流路に連通されている。インク回収流路は、図示しないインク回収口に連通されている。
【０１１１】
各ノズル流路１５４を流れるインクは、一部が個別回収流路１５７Ｂに流れ、共通回収流路１５８Ｂに回収される。そして、各共通回収流路１５８Ｂからインク回収流路、インク回収口を介してインクタンクに回収される。すなわち、本実施の形態のインクジェットヘッドでは、各ヘッドモジュール７２−ｉにインクが循環して供給される。
【０１１２】
〈インク供給部〉
次に、インク供給部の構成について説明する。
【０１１３】
図７は、インク供給部の概略構成図である。
【０１１４】
なお、同図は１つのインクジェットヘッドに対するインクの供給系を示している。すなわち、インク供給部２００はインクジェットヘッドごとに設けられ、インクジェットヘッドごとに個別にインクの供給が行われる。
【０１１５】
上記のように、本実施の形態のインクジェットヘッド７２は、複数のヘッドモジュール７２−ｉを繋ぎ合わせて構成される。各ヘッドモジュール７２−ｉは独立している。このため、それぞれのヘッドモジュール７２−ｉへ均等（一定の圧力、一定の流量）にインクを供給するためのインク循環用配管路が形成されている。
【０１１６】
図７に示すように、ヘッドモジュール７２−ｉには、インクが流入するインク供給口２１２Ａと、インクを排出するインク回収口２１２Ｂとが設けられている。
【０１１７】
インク供給口２１２Ａには、供給側マニホールド２１４から分岐した供給側分岐管２１６の先端が取り付けられ、インク回収口２１２Ｂには、回収側マニホールド２１８から分岐した回収側分岐管２２０の先端が取り付けられている。すなわち、供給側マニホールド２１４及び回収側マニホールド２１８には、ヘッドモジュール７２−ｉの設置数分の分岐管（供給側分岐管２１６及び回収側分岐管２２０）が設けられ、供給側マニホールド２１４に供給されるインクをあらかじめ定められた圧力Ｐｉｎ、かつ、あらかじめ定められた流量でそれぞれのヘッドモジュール７２−ｉへ供給し、さらには、ヘッドモジュール７２−ｉへ供給されたインクをあらかじめ定められた圧力Ｐｏｕｔ、かつ、あらかじめ定められた流量でそれぞれヘッドモジュール７２−ｉから回収側マニホールド２１８へ回収する構造となっている。
【０１１８】
供給側マニホールド２１４の圧力Ｐｉｎと回収側マニホールド２１８の圧力Ｐｏｕｔにより、ヘッドモジュール７２−ｉ部で差圧ΔＰを発生させ、この結果、ヘッドモジュール７２−ｉ内ではインク供給口２１２Ａとインク回収口２１２Ｂとの間にインクの流れが生じ、この流れにより常にフレッシュなインクがヘッドモジュール７２−ｉに供給されることになる。インクの吐出口であるノズルには、当該供給側マニホールド２１４の圧力Ｐｉｎと回収側マニホールド２１８の圧力Ｐｏｕｔに依存する背圧Ｐｎｚｌが付与されている。
【０１１９】
各供給側分岐管２１６には、それぞれ供給側バルブ２２２と供給側サブダンパ２２４とが介在されている。また、回収側分岐管２２０には、それぞれ回収側バルブ２２６と回収側サブダンパ２２７とが介在されている。供給側バルブ２２２及び回収側バルブ２２６は、ヘッドモジュール７２−ｉを個別に動作させる必要があるときに開閉操作されるものであるとともに、ヘッドモジュール７２−ｉへのインクの循環を開始する際あるいは終了する際に開閉操作されるものである。
【０１２０】
供給側サブダンパ２２４は、供給側マニホールド２１４から供給されるインクの流動時の圧力変動等を緩和する役目を有しており、回収側サブダンパ２２７は、回収側マニホールド２１８へ回収されるインクの流動時の圧力変動等を緩和する役目を有している。
【０１２１】
供給側マニホールド２１４には、その長手方向一端部（図７の右端部）にインク循環配管系の供給管２２８の一端部が取り付けられる。一方、回収側マニホールド２１８には、その長手方向一端部（図７の右端部）にインク循環配管系の回収管２３０の一端部が取り付けられる。
【０１２２】
また、供給側マニホールド２１４と回収側マニホールド２１８のそれぞれの他端部（図７の左端部）の間には、第１バイパス流路２３２と第２バイパス流路２３４とが設けられている。第１バイパス流路２３２には、第１バイパスバルブ２３６が介在されている。また、第２バイパス流路２３４には、第２バイパスバルブ２３８が介在されている。この第１バイパス流路２３２及び第２バイパス流路２３４は、供給側マニホールド２１４と回収側マニホールド２１８との間の圧力、流量調整等に用いられる。
【０１２３】
さらに、供給側マニホールド２１４と回収側マニホールド２１８の他端部には、それぞれ供給側圧力センサ２４０及び回収側圧力センサ２４２が取り付けられており、供給側マニホールド２１４と回収側マニホールド２１８内のインクの圧力を監視している。
【０１２４】
供給側マニホールド２１４に連結された供給管２２８の他端部は、供給側メインダンパ２４４に連結されている。供給側メインダンパ２４４は、弾性力を有する薄膜部材２４４Ａで仕切られて二室で構成されており、その１つがインク室２４４Ｂ、他の１つが空気室２４４Ｃとなっている。
【０１２５】
インク室２４４Ｂには、インクをバッファタンク２４６から引き込む（及びバッファタンク２４６へ回収する）ための供給側主管２４８の一端部が連結されている。供給側主管２４８の他端の開口はバッファタンク２４６に貯留されたインクに浸漬されている。
【０１２６】
供給側主管２４８には、バッファタンク２４６から供給側メインダンパ２４４にかけて順番に、脱気モジュール２５０、一方向弁２５２、供給側ポンプ２５４、供給側フィルタ２５６、インク温度調整器２５８がそれぞれ介在されている。供給側ポンプ２５４の駆動力でバッファタンク２４６に貯留されているインクを供給側メインダンパ２４４へ供給し、その途中でインク内から気泡を取り除き、かつ、ゴミを取り除き、インクの温度を管理している。
【０１２７】
供給側ポンプ２５４の入側は、供給側主管２４８とは別に分岐管２５３の一端部が接続され、この分岐管２５３の他方の開口は一方向弁２５５を介してバッファタンク２４６に貯留されたインクに浸漬されている。
【０１２８】
本実施の形態で適用される供給側ポンプ２５４は、ステッピングモータを用いたチューブポンプ（弾性力をもつチューブをステッピングモータによる回転駆動でしごきながらチューブ内のインクを供給する）であるが、送液手段の種類は特に限定されるものではない。
【０１２９】
供給側メインダンパ２４４の空気室２４４Ｃには、開放管２６０が取り付けられている。開放管２６０には、エアコネクトバルブ２６２と、エアタンク２６４と、大気開放バルブ２６６とが介在されている。
【０１３０】
また、インク室２４４Ｂは、供給側ドレイン管２６８の一端が連結されている。供給側ドレイン管２６８の他端の開口は、バッファタンク２４６に貯留されたインクに浸漬されている。供給側ドレイン管２６８には、供給側ドレインバルブ２７０が介在されている。
【０１３１】
供給側メインダンパ２４４は、空気室２４４Ｃと薄膜部材２４４Ａにより、インク室２４４Ｂ内の圧力を所望の値に調整・維持する役目を有している。
【０１３２】
一方、回収側マニホールド２１８に連結された回収管２３０の他端部は、回収側メインダンパ２７２に連結されている。回収側メインダンパ２７２は、弾性力を有する薄膜部材２７２Ａで仕切られて二室で構成されており、その１つがインク室２７２Ｂ、他の１つが空気室２７２Ｃとなっている。
【０１３３】
インク室２７２Ｂには、インクをバッファタンク２４６から引き込む（及びバッファタンク２４６から引き込む）ための回収側主管２７４の一端部が連結されている。
【０１３４】
回収側主管２７４の他端部は、分岐管２５３に連結されており、この分岐管２５３を介してバッファタンク２４６に接続されている。回収側主管２７４には、一方向弁２７６が介在されており、回収側ポンプ２８０の駆動力で回収側メインダンパ２７２内のインクをバッファタンク２４６へ回収している。回収側ポンプ２８０も供給側ポンプ２５４と同様にチューブポンプで構成されている。
【０１３５】
回収側メインダンパ２７２の空気室２７２Ｃには、開放管２８２が取り付けられている。開放管２８２には、エアコネクトバルブ２８４と、エアタンク２８６と、大気開放バルブ２８８とが介在されている。
【０１３６】
また、インク室２７２Ｂは、回収側ドレイン管２９０の一端が連結されている。回収側ドレイン管２９０の他端は、回収側ドレインバルブ２９２を介して供給側メインダンパ２４４の供給側ドレイン管２６８に接続されている。
【０１３７】
回収側メインダンパ２７２は、空気室２７２Ｃと薄膜部材２７２Ａにより、インク室２７２Ｂ内の圧力を所望の値に調整・維持する役目を有している。
【０１３８】
供給側ポンプ２５４及び回収側ポンプ２８０による圧力は、供給側マニホールド２１４の圧力Ｐｉｎ＞回収側マニホールド２１８の圧力Ｐｏｕｔであるが、それぞれ負圧とされている。すなわち、供給側ポンプ２５４の供給圧力は負圧であるが、回収側ポンプ２８０の回収圧力がさらに低圧の負圧であるため、インクは、供給側マニホールド２１４から回収側マニホールド２１８へ流れ、かつ、ヘッドモジュール７２−ｉのノズル１５１の背圧Ｐｎｚｌが負圧に維持されるようになっている。したがって、ヘッドモジュール７２−ｉのノズル１５１ではインクがメニスカス保持されつつ、ノズル１５１に対してインクが循環するようになっている。
【０１３９】
なお、ノズル１５１においてインクをメニスカス保持できる背圧Ｐｎｚｌの圧力範囲は、ヘッドモジュール７２−ｉの仕様やインク種によって異なる。本実施の形態のものでは、約−３０００Ｐａ（Ｇ）である（「（Ｇ）」はゲージ圧（大気圧基準圧、相対圧力）を意味する）。
【０１４０】
本実施の形態のインク供給部２００では、回収側ポンプ２８０の入側と供給側主管２４８における脱気モジュール２５０の出側との間に両者の間を連結する加圧パージ用配管２９４が設けられている。
【０１４１】
加圧パージ用配管２９４には、脱気モジュール２５０から回収側ポンプ２８０にかけて順番に一方向弁２９６、回収側フィルタ２９８が介在されている。ヘッドモジュール７２−ｉ内を加圧して、一気にインクを排出することで気泡等を排除するとき、供給側ポンプ２５４の駆動に加え、回収側ポンプ２８０の駆動方向を通常時に対して逆転させ、バッファタンク２４６から回収側マニホールド２１８へインクを供給するようにしている。なお、排出時は供給側ドレイン管２６８を用いる。
【０１４２】
バッファタンク２４６は、補充管３０２を介してメインタンク３００と連結されている。バッファタンク２４６には、インクを循環させるために必要なインク量が貯留されており、インク消費に応じて、メインタンク３００からインクが補充される構成となっている。補充管３０２は、一端部がメインタンク３００に貯留されたインクに浸漬されており、他端部が回収側主管２７４に接続されている。メインタンク中のインクに浸漬された補充管３０２の一端開口にはフィルタ３０４が取り付けられている。補充管３０２には、補充ポンプ３０６が介在されている。補充ポンプ３０６を駆動することにより、バッファタンク２４６へインクが補充される。
【０１４３】
なお、バッファタンク２４６とメインタンク３００との間には、オーバーフロー管３０８が設けられ、過剰補充時にインクがメインタンク３００へ戻されるようになっている。
【０１４４】
また、オーバーフロー管３０８には、供給側リリーフ管３１０の一端部と、回収側リリーフ管３１２の一端部とが連結されている。供給側リリーフ管３１０の他端部は、供給側フィルタ２５６とインク温度調整器２５８との間の供給側主管２４８に連結されている。また、回収側リリーフ管３１２の他端部は、回収側ポンプ２８０と回収側メインダンパ２７２との間の回収側主管２７４に連結されている。
【０１４５】
供給側リリーフ管３１０には、供給側リリーフバルブ３１４が介在されている。供給側リリーフバルブ３１４は、管路内を流れるインクが、あらかじめ設定された圧以上になると開き、インクジェットヘッドや管路に高圧がかかるのを防止する。
【０１４６】
回収側リリーフ管３１２にも同様に回収側リリーフバルブ３１６が介在されている。回収側リリーフバルブ３１６は、管路内を流れるインクが、あらかじめ設定された圧以上になると開き、インクジェットヘッドや管路に高圧がかかるのを防止する。
【０１４７】
〔制御系〕
図８は、インクジェット記録装置の制御系の概略構成を示すブロック図である。
【０１４８】
インクジェット記録装置１０は、通信インターフェース３４０、システム制御部３４２、搬送制御部３４４、画像処理部３４６、インクジェットヘッド駆動部３４８を備えるとともに、画像メモリ３５０、ＲＯＭ(Read Only Memory)３５２を備えている。
【０１４９】
通信インターフェース３４０は、ホストコンピュータ３５４から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース３４０は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）などのシリアルインターフェースを適用してもよいし、セントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用してもよい。通信インターフェース３４０は、通信を高速化するためバッファメモリ（不図示）を搭載してもよい。
【０１５０】
システム制御部３４２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ(Central Processing Unit)）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手段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。また、画像メモリ３５０及びＲＯＭ３５２のメモリコントローラとして機能する。すなわち、システム制御部３４２は、通信インターフェース３４０、搬送制御部３４４等の各部を制御し、ホストコンピュータ３５４との間の通信制御、画像メモリ３５０及びＲＯＭ３５２の読み書き制御等を行うとともに、上記の各部を制御する制御信号を生成する。
【０１５１】
ホストコンピュータ３５４から送り出された画像データは通信インターフェース３４０を介してインクジェット記録装置１０に取り込まれ、画像処理部３４６によって所定の画像処理が施される。
【０１５２】
画像処理部３４６は、画像データから印字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（画像）処理機能を有し、生成した印字データをインクジェットヘッド駆動部３４８に供給する。画像処理部３４６において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいて、インクジェットヘッド駆動部３４８を介してインクジェットヘッド７２の吐出液滴量（打滴量）や、吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。
【０１５３】
なお、図８に示すインクジェットヘッド駆動部３４８には、インクジェットヘッド７２の駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。
【０１５４】
インクジェットヘッド駆動部３４８は、駆動波形を生成する駆動波形生成部と、該駆動波形を増幅して駆動電圧を生成する増幅部と、所定の駆動波形を有する駆動電圧をインクジェットヘッドへ供給する駆動電圧供給部と、を含んで構成されている。システム制御部から送られる画像データ（デジタルデータ）に基づいて駆動波形が生成され（又は、あらかじめ記憶されている駆動波形の中から対応する駆動波形が選択され）、当該駆動波形を有する駆動電圧が生成される。
【０１５５】
搬送制御部３４４は、画像処理部３４６により生成された印字制御用の信号に基づいて用紙２４の搬送タイミング及び搬送速度を制御する。図８における搬送駆動部３５６は、各部の搬送ドラムを回転させるモータや中間搬送体を回転させるモータなどが含まれ、搬送制御部３４４は上記のモータのドライバーとして機能している。
【０１５６】
画像メモリ３５０は、通信インターフェース３４０を介して入力された画像データを一旦格納する一次記憶手段としての機能や、ＲＯＭ３５２に記憶されている各種プログラムの展開領域及びＣＰＵの演算作業領域（例えば、画像処理部３４６の作業領域）としての機能を有している。画像メモリ３５０には、逐次読み書きが可能な揮発性メモリ（ＲＡＭ）が用いられる。
【０１５７】
ＲＯＭ３５２は、システム制御部３４２のＣＰＵが実行するプログラムや、装置各部の制御に必要な各種データ、制御パラメータなどが格納されており、システム制御部３４２を通じてデータの読み書きが行われる。ＲＯＭ３５２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。また、外部インターフェースを備え、着脱可能な記憶媒体を用いてもよい。
【０１５８】
さらに、このインクジェット記録装置１０は、処理液付与制御部３６０、乾燥処理制御部３６２、定着処理制御部３６４、メンテナンス制御部３８６、インク供給制御部３８８等を備えており、システム制御部３４２からの指示に従って、それぞれ処理液付与部１４、乾燥部１８、定着部２０、メンテナンス処理部１７０、インク供給部２００の各部の動作を制御する。
【０１５９】
処理液付与制御部３６０は、画像処理部３４６から得られた印字データに基づいて、処理液付与部１４による処理液付与のタイミングの制御を制御するとともに、処理液の付与量を制御する。
【０１６０】
乾燥処理制御部３６２は、乾燥部１８に含まれる溶媒乾燥装置７８を制御し、処理温度、送風量等を制御する。
【０１６１】
定着処理制御部３６４は、定着部２０に含まれるハロゲンヒータ８６の温度を制御するとともに、定着ローラ８８の押圧を制御する。
【０１６２】
図１に示したインラインセンサ９０を含むインライン検出部３６６は、インラインセンサ９０から出力される読取信号にノズル除去や増幅、波形整形などの所定の信号処理を施す信号処理部を含む処理ブロックである。システム制御部３４２は、当該インライン検出部により得られた検出信号に基づいて、インクジェットヘッド７２の吐出異常の有無等を判断する。
【０１６３】
本例に示すインクジェット記録装置１０は、ユーザインターフェース３７０を具備する。ユーザインターフェース３７０は、オペレータ（ユーザ）が各種入力を行うための入力装置３７２と、表示部（ディスプレイ）３７４を含んで構成される。入力装置３７２には、キーボード、マウス、タッチパネル、ボタンなど各種形態を採用し得る。オペレータは、入力装置３７２を操作することにより、印刷条件の入力、画質モードの選択、付属情報の入力・編集、情報の検索などを行うことができ、入力内容や検索結果など等の各種情報は表示部３７４の表示を通じて確認することができる。この表示部３７４はエラーメッセージなどの警告を表示する手段としても機能する。
【０１６４】
パラメータ記憶部３８０は、インクジェット記録装置１０の動作に必要な各種制御パラメータが記憶されている。システム制御部３４２は、制御に必要なパラメータを適宜読み出すとともに、必要に応じて各種パラメータの更新（書換）を実行する。
【０１６５】
プログラム格納部３８４は、インクジェット記録装置１０を動作させるための制御プログラムが格納されている記憶手段である。システム制御部３４２（又は装置各部）は、装置各部の制御を実行する際にプログラム格納部３８４から必要な制御プログラムを読み出すとともに、該制御プログラムを適宜実行する。
【０１６６】
メンテナンス制御部３８６は、システム制御部３４２から送られてくる指令信号に基づき、メンテナンス処理部１７０の動作を制御する制御ブロックである。インクジェット記録装置１０の制御がメンテナンスモードに移行すると、インクジェットヘッド７２を描画ドラム７０の真上の印刷位置からメンテナンス位置に移動させるとともに、インクジェットヘッド７２の移動に対応して、メンテナンス処理部１７０の各部を動作させる。
【０１６７】
インク供給制御部３８８は、システム制御部３４２から送られてくる指令信号に基づき、インク供給部２００の動作を制御する。上記のように、本実施の形態のインクジェット記録装置１０は、インクジェットヘッド７２に対してインクを循環して供給する。インク供給制御部３８８は、画像記録中、インクジェットヘッド７２にインクが循環して供給されるように、インク供給部２００の各部を動作させる。
【０１６８】
なお、上記のように、本実施の形態のインクジェットヘッド７２は、複数のヘッドモジュール７２−ｉで構成され、各ヘッドモジュール７２−ｉが交換可能に構成される。インク供給制御部３８８は、このヘッドモジュール７２−ｉの交換作業中もインクを循環させ、交換対象以外のヘッドモジュール７２−ｉにインクを循環させる。以下、このヘッドモジュールの交換時の処理について説明する。
【０１６９】
〔ヘッドモジュールの交換処理〕
上記のように、本実施の形態のインクジェットヘッド７２は、ヘッドモジュール７２−ｉの交換時、交換対象以外のヘッドモジュール７２−ｉにインクを循環させる。
【０１７０】
ここでは、まず比較のために通常のインク供給動作、すなわち、画像記録時（印字時）におけるインクの供給動作について説明する。
【０１７１】
〈画像記録時のインク供給動作〉
図９は、画像記録時におけるインクの流れを示す図である。
【０１７２】
画像記録時は、供給側ドレインバルブ２７０及び回収側ドレインバルブ２９２を閉じ、供給側ドレイン管２６８の管路と回収側ドレイン管２９０の管路を閉じる。一方、供給側バルブ２２２、回収側バルブ２２６、及び、第２バイパス流路２３４を開け、供給側分岐管２１６、回収側分岐管２２０、及び、第２バイパスバルブ２３８の各管路を開く。この状態で供給側ポンプ２５４及び回収側ポンプ２８０を駆動する。
【０１７３】
これにより、バッファタンク２４６に貯留されたインクが供給側主管２４８を介して供給側マニホールド２１４に供給され、供給側マニホールド２１４から供給側分岐管２１６を介して各ヘッドモジュール７２−ｉに供給される。また、各ヘッドモジュール７２−ｉ内のインクが回収側分岐管２２０を介して回収側マニホールド２１８に回収され、回収側マニホールド２１８から回収側主管２７４を介してバッファタンク２４６に回収される。すなわち、インクが循環して各ヘッドモジュール７２−ｉに供給される。
【０１７４】
この際、供給側ポンプ２５４と回収側ポンプ２８０の駆動を制御することにより、供給側マニホールド２１４の圧力Ｐｉｎと回収側マニホールド２１８の圧力Ｐｏｕｔを制御し、ヘッドモジュール７２−ｉ部で差圧ΔＰを発生させて、ヘッドモジュール７２−ｉのインク供給口２１２Ａとインク回収口２１２Ｂとの間にインクの流れを生じさせる。この流れにより常にフレッシュなインクがヘッドモジュール７２−ｉに循環して供給される。
【０１７５】
供給側ポンプ２５４及び回収側ポンプ２８０による圧力は、供給側マニホールド２１４の圧力Ｐｉｎ＞回収側マニホールド２１８の圧力Ｐｏｕｔの関係であるが、それぞれ負圧とされる。すなわち、供給側ポンプ２５４の供給圧力は負圧であるが、回収側ポンプ２８０の回収圧力が、さらに低圧の負圧であるため、インクは、供給側マニホールド２１４から回収側マニホールド２１８へ流れ、かつ、ヘッドモジュール７２−ｉのノズル１５１の背圧が負圧に維持されるようになっている。したがって、ヘッドモジュール７２−ｉのノズル１５１ではインクがメニスカス保持されつつ、ノズル１５１に対してインクが循環するようになっている。
【０１７６】
〈ヘッドモジュールの交換時〉
次に、ヘッドモジュールの交換時について説明する。
【０１７７】
ヘッドモジュールの交換は、インクジェット記録装置１０の動作モードをヘッドモジュール交換モードに切り換えて行われる。動作モードの切り換えは、ユーザインターフェース３７０を介して行われる。したがって、ユーザインターフェース３７０がモード切換手段として機能する。
【０１７８】
インクジェット記録装置１０の動作モードがヘッドモジュール交換モードに切り換えられると、以下の手順に従ってヘッドモジュール７２−ｉの交換処理が行われる。
【０１７９】
まず、ヘッドユニット１８０の設置位置が判断される。ヘッドモジュールの交換は、メンテナンス処理部１７０で行われる。したがって、ヘッドユニット１８０が描画部１６に位置している場合は、メンテナンス処理部１７０に移動させる。
【０１８０】
メンテナンス処理部１７０において、ヘッドユニット１８０はメンテナンス位置Ｐ２に位置し、各インクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙは、キャップ位置に位置して、ノズル面がノズルキャップ１７６によって覆われる。
【０１８１】
オペレータは、交換対象のインクジェットヘッドと、交換対象のヘッドモジュールとを選択する。この選択はユーザインターフェース３７０を介して行われる。したがって、ユーザインターフェース３７０が交換対象ヘッド選択手段、及び、交換対象ヘッドモジュール選択手段として機能する。
【０１８２】
ヘッドモジュールの交換するインクジェットヘッドが選択されると、交換対象のヘッドモジュールの供給側バルブ２２２と回収側バルブ２２６とが閉じられ、そのインクジェットヘッドのみがヘッドモジュール交換位置に移動する。
【０１８３】
インクジェットヘッドが、ヘッドモジュール交換位置に移動すると、そのインクジェットヘッドを構成するヘッドモジュール７２−ｉの交換が可能になる。
【０１８４】
また、これと同時にノズルキャップ１７６が外れ、ノズル面が空気中に露出する。
【０１８５】
図１０は、ヘッドモジュール交換時時におけるインクの流れを示す図である。
【０１８６】
同図に示す例では、ヘッドモジュール７２−２を交換対象としている。この場合、ヘッドモジュール７２−２の供給側バルブ２２２と回収側バルブ２２６とが閉じられる。このとき、インクは、交換対象であるヘッドモジュール７２−２以外のヘッドモジュールに対して循環供給される。
【０１８７】
交換対象のヘッドモジュール７２−２は、供給側バルブ２２２と回収側バルブ２２６とが閉じられているので、インクは供給されない。一方、他のヘッドモジュールには、画像記録時と同様にインクが循環供給される。オペレータは、この状態で交換対象のヘッドモジュール７２−２の交換作業を行う。
【０１８８】
交換作業の終了後、オペレータは、ユーザインターフェース３７０を介して作業終了を指示する。
【０１８９】
作業終了が指示されると、ヘッドモジュールの交換作業を行ったインクジェットヘッドがキャップ位置に移動し、そのノズル面がノズルキャップ１７６によって覆われる。
【０１９０】
そして、インクジェットヘッドがキャップ位置に移動すると、インクの循環供給が停止される。
【０１９１】
以上説明したように、ヘッドモジュールの交換を行う場合、交換対象以外のヘッドモジュールにインクが循環供給される。ヘッドモジュールの交換は、ノズル面が空気中に露出した状態で行われるが、本実施の形態のように、交換対象以外のヘッドモジュールについてはインクを循環させることにより、乾燥による増粘等を防止でき、目詰まり等を発生させることなくヘッドモジュール交換作業を行うことができる。
【０１９２】
なお、ヘッドモジュールを交換した場合、交換したヘッドモジュールにインクを充填する必要がある。以下、この交換したヘッドモジュールへのインクの充填処理について説明する。
【０１９３】
〈インクの充填処理１（充填工程）〉
インクの充填処理は、交換作業の終了後に実施される。すなわち、ヘッドモジュールの交換作業を行ったインクジェットヘッドがキャップ位置に移動し、インクの循環供給が停止すると実行される。
【０１９４】
なお、充填の指示を待って行う構成とすることもできる。充填の指示は、たとえば、ユーザインターフェース３７０を介して行われる。
【０１９５】
図１１は、交換したヘッドモジュールへのインク充填時におけるインクの流れを示す図である。
【０１９６】
まず、交換したヘッドモジュールの供給側バルブ２２２と回収側バルブ２２６とが開かれる。一方、他のヘッドモジュールの供給側バルブ２２２と回収側バルブ２２６は閉じられる。また、回収側ドレイン管２９０に設置された回収側ドレインバルブ２９２が開かれる（供給側ドレインバルブ２７０は閉）。更に、第１バイパスバルブ２３６と第２バイパスバルブ２３８とが閉じられる。この状態で供給側ポンプ２５４が駆動される。
【０１９７】
図１１に示す例では、ヘッドモジュール７２−２を交換しているので、ヘッドモジュール７２−２の供給側バルブ２２２と回収側バルブ２２６のみを開け、他のヘッドモジュールの供給側バルブ２２２と回収側バルブ２２６は閉じられる。
【０１９８】
このように、交換したヘッドモジュール以外の供給側バルブ２２２と回収側バルブ２２６は閉じられているので、交換したヘッドモジュールにのみインクが供給される。これにより、交換した交換したヘッドモジュールにインクが充填される。
【０１９９】
インクの供給は所定時間継続して行われる（交換したヘッドモジュールにインクが充填されるまで継続して行われる。）。所定時間経過すると、供給側ポンプ２５４の駆動が停止される。
【０２００】
以上の処理で交換したヘッドモジュールにインクが充填されるが、この充填工程によって、回収側マニホールド２１８に気泡が溜まる。
【０２０１】
そこで、回収側マニホールド２１８に溜まった気泡を抜く処理が行われる。以下、この気泡抜きの処理について説明する。
【０２０２】
〈インクの充填処理１（気泡抜き工程）〉
気泡抜きの処理は、充填工程の後に自動的に実行される。なお、気泡抜きの指示を待って行う構成とすることもできる。気泡抜きの指示は、たとえば、ユーザインターフェース３７０を介して行われる。
【０２０３】
図１２は、気泡抜き時におけるインクの流れを示す図である。
【０２０４】
同図に示すように、すべてのヘッドモジュールの供給側バルブ２２２と回収側バルブ２２６とが閉じられる。また、第１バイパス流路２３２の第１バイパスバルブ２３６及び第２バイパス流路２３４の第２バイパスバルブ２３８とが開かれる。この状態で供給側ポンプ２５４が駆動される。
【０２０５】
このように、すべてのヘッドモジュールの供給側バルブ２２２と回収側バルブ２２６とを閉じた状態で供給側ポンプ２５４を駆動することにより、回収側マニホールド２１８に溜まった気泡がインクの流れによって押し出され、回収側マニホールド２１８から気泡が取り除かれる。
【０２０６】
なお、この気泡抜きによりバッファタンク２４６に貯留されるインクが消費される。このため、消費分がメインタンク３００から補充される。
【０２０７】
インクの供給は所定時間継続して行われる（回収側マニホールド２１８から気泡が抜けるまで継続して行われる。）。所定時間経過すると、供給側ポンプ２５４の駆動が停止される。
【０２０８】
これにより、回収側マニホールド２１８から気泡が取り除かれる。
【０２０９】
以上一連の工程によりヘッドモジュールの交換作業は完了し、インクジェットヘッドの使用が可能な状態になる。
【０２１０】
以上のように、本実施の形態のインクジェット記録装置におけるヘッドモジュールの交換方法によれば、ヘッドモジュールの交換作業中、交換対象以外のヘッドモジュールにはインクが循環供給されるので、長時間ノズル面が空気中に晒された状態であっても、乾燥による目詰まり等を起こすことなく交換作業を行うことができる。
【０２１１】
なお、上記実施の形態において、交換したモジュールにインクを充填する際（充填工程）、及び、気泡抜きする際（気泡抜き工程）、回収側ドレインバルブ２９２を開けた状態でインクの充填工程及び気泡抜き工程を実施している。
【０２１２】
この場合、ヘッドモジュール７２−２から回収されるインクは、回収管２３０（第１流路）を通ってバッファタンク２４６に回収されるのではなく、回収側メインダンパ２７２のインク室２７２Ｂから回収側ドレイン管２９０及び供給側ドレイン管２６８（第２流路）を通ってバッファタンク２４６に回収される。
【０２１３】
このように、インクの充填工程及び気泡抜き工程に通常の循環供給時のルートとは、異なるルートを使用してヘッドからインクをすることにより、通常の循環供給時に使用する流路（回収管２３０）に気泡が溜まるのを防止することができる。これにより、気泡の発生をより効果的に抑制することができる。
【０２１４】
なお、回収側ドレイン管２９０及び供給側ドレイン管２６８（第２流路）は、通常の循環には使用されないので、この領域に気泡が存在しても問題になることはない。
【０２１５】
〔ヘッドモジュール交換時における変形例〕
〈複数のヘッドモジュールを交換する場合〉
上記の例では、１つのヘッドモジュールを交換する場合を例に説明したが、１度に複数のヘッドモジュールを交換する場合は、交換対象とする複数のヘッドモジュール以外のヘッドモジュールにインクを循環させて供給する。
【０２１６】
〈振動抑制処理１〉
ヘッドモジュールの交換作業を行うと、インクジェットヘッド全体に振動が発生する。この振動により、ノズルのメニスカス面が揺れ、ノズルからインクが溢れたり、ノズル内に気泡が取り込まれたりする問題が発生する。
【０２１７】
そこで、この振動によってノズルからインクが溢れたり、ノズル内に気泡が取り込まれたりするのを防止するため、ヘッドモジュールの交換時は、画像記録時よりも循環供給時のインクの背圧値を低くする。すなわち、背圧値を正圧側に所定量シフトする。たとえば、画像記録時において、背圧Ｐｎｚｌを約−３０００Ｐａ（Ｇ）に設定している場合、−２０００Ｐａ（Ｇ）に設定する。これにより、気泡の取り込みやインクの溢れを起こすことなく、ヘッドモジュールの交換作業を行うことができる。
【０２１８】
〈振動抑制処理２〉
上記の例では、ヘッドモジュール交換時の背圧の設定値を変えることによって、気泡の取り込みやインクの溢れを防止しているが、背圧制御のパラメータを変えることによっても気泡の取り込みやインクの溢れを防止することができる。
【０２１９】
上記のように、本実施の形態のインクジェット記録装置１０では、インクの循環供給時、供給側マニホールド２１４の圧力Ｐｉｎと、回収側マニホールド２１８の圧力Ｐｏｕｔを制御することにより、背圧Ｐｎｚｌを所定の値に維持して、インクを循環供給させている。この制御は、たとえば、ＰＩＤ制御にて実現される。このＰＩＤ制御の制御パラメータを変えることにより、振動による気泡の取り込みやインクの溢れを防止することができる。すなわち、ヘッドモジュール交換の交換時は、振動による背圧の変動を効果的に抑制し得る制御パラメータに変更して、背圧制御を実施する。たとえば、Ｐ動作における比例ゲインを変更する（たとえば、画像記録時にＰ＝１００と設定されているものを、Ｐ＝２００に変更する。）。これにより、振動による影響を効率よく取り除くことができ、交換作業中に気泡が取り込まれたり、インクが溢れたりするのを防止することができる。
【０２２０】
〈複数のヘッドモジュールを交換した場合のインク充填処理〉
上記のように、ヘッドモジュールは１度に複数個を交換することができる。この場、交換後の充填処理は、１つずつ行われる。たとえば、３つのヘッドモジュール７２−１、７２−２、７２−３を１度に交換した場合、まず、ヘッドモジュール７２−１の充填処理（充填工程及び気泡抜き工程）を行い、次いで、ヘッドモジュール７２−２の充填処理を行い、最後にヘッドモジュール７２−３の充填処理を行う。
【０２２１】
なお、気泡抜き工程については、まとめて行うこともできる。すなわち、充填工程は、順番に１つずつ実施し、最後に気泡抜き工程をまとめて実施することもできる。
【０２２２】
なお、３つ以上のヘッドモジュールを交換した場合は、３つごとに気泡抜き工程を実施することが好ましい。たとえば、１度に５つのヘッドモジュールを交換した場合、３つのヘッドモジュールの充填工程を実施した後、気泡抜き工程を実施し、その後、残り２つのヘッドモジュールの充填工程を実施し、再度、気泡抜き工程を実施する。
【０２２３】
〈インク充填処理の他の形態〉
上記の例では、インクの充填処理を行う際、供給側からインクを供給してインクの充填工程を行い、その後、供給側からインクを供給して気泡抜き工程を行っているが、このインクの充填工程と気泡抜き工程を複数回実施してもよい。これにより、より確実に気泡を抜くことができる。
【０２２４】
また、複数回実施する場合において、インクを供給する方向を変えることにより、より確実に気泡を抜くことができる。たとえば、２回充填処理を行う場合において、１回目は、供給側からインクを供給してインクの充填工程と気泡抜き工程を実施し、２回目は、回収側からインクを供給してインクの充填工程と気泡抜き工程を実施する。これにより、より確実に気泡を抜くことができる。
【０２２５】
なお、回収側からインクを供給してインクの充填工程を実施する場合は、交換したヘッドモジュールの供給側バルブ２２２と回収側バルブ２２６とを開、その他のヘッドモジュールの供給側バルブ２２２と回収側バルブ２２６とを閉、供給側ドレインバルブ２７０を開、回収側ドレインバルブ２９２を閉として、回収側ポンプ２８０を駆動する（画像記録時とは逆方向に駆動）。これにより、回収側からインクを供給してインクを充填することができる。
【０２２６】
また、気泡抜きの工程は、すべてのヘッドモジュールの供給側バルブ２２２と回収側バルブ２２６とが閉じられる。また、第１バイパス流路２３２の第１バイパスバルブ２３６及び第２バイパス流路２３４の第２バイパスバルブ２３８とが開かれる。この状態で供給側ポンプ２５４が駆動される。これによりインクを供給して気泡抜きを行うことができる。
【０２２７】
〔その他の実施の形態〕
本実施の形態のインクジェットヘッドは、複数のヘッドモジュールを一列に並列して配置することにより、１つのインクジェットヘッドを構成されているが、インクジェットヘッドの構成は、これに限定されるものではない。たとえば、ベースフレームに対してヘッドモジュールを千鳥状に配置して、１つのインクジェットヘッドを構成することもできる。すなわち、複数のヘッドモジュールを組み合わせて構成されるインクジェットヘッドであれば、本発明を適用することができる。
【０２２８】
また、本実施の形態のインクジェットヘッドは、ヘッドモジュール支持部材によってヘッドモジュールをベースフレームに着脱自在に支持する構成としているが、ヘッドモジュールを支持する構成は、これに限定されるものではない。すなわち、ヘッドモジュールが個別に交換できるように、着脱自在に支持されているものであれば、本発明を適用することができる。
【０２２９】
また、本実施の形態では、ヘッドモジュールの交換を行う際、インクジェットヘッドをキャップ位置からヘッドモジュール交換位置に自動的に移動させて交換作業を行う構成としているが、手動で移動させて交換作業を行う構成とすることもできる。また、インクジェットヘッドは、上下動させてキャップ位置とヘッドモジュール交換位置との間を移動させているが、ヘッドモジュールの交換作業を行うことができる位置に移動できる構成であれば、その移動方向は直線方向に限定されるものではない。
【０２３０】
また、本実施の形態では、供給側マニホールド２１４と回収側マニホールド２１８とを繋ぐバイパス流路として、第１バイパス流路２３２と第２バイパス流路２３４とが設けているが、バイパス流路は１つだけであってもよい。
【０２３１】
また、本実施の形態では、供給側ポンプ２５４と回収側ポンプ２８０により、インクを送液する構成としているが、水頭圧差を利用して、インクを送液する構成とすることもできる。
【０２３２】
また、上記の例では、色インクを用いて用紙に画像を記録するインクジェット記録装置に本発明を適用した場合を例に説明したが、本発明の適用は、これに限定されるものではない。吐出させる液体の種類は特に限定されるものではなく、また、記録媒体の種類も特に限定されるものではない。
【符号の説明】
【０２３３】
１０…インクジェット記録装置、１２…給紙部、１４…処理液付与部、１６…描画部、１８…乾燥部、２０…定着部、２２…排出部、２４…用紙、２６…中間搬送部、２８…中間搬送部、３０…中間搬送部、５０…給紙トレイ、５２…給紙ドラム、５４…処理液ドラム、５５…保持手段、５６…処理液塗布装置、７０…描画ドラム、７１…ベースフレーム、７２（７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙ）…インクジェットヘッド、７２−ｉ…ヘッドモジュール、７２Ａ…ノズル面、７２Ｂ…ヘッドモジュール支持部材、７４…用紙抑えローラ、７６…乾燥ドラム、７７…保持手段、７８…溶媒乾燥装置、８０…温風噴出しノズル、８２…ＩＲヒータ、８４…定着ドラム、８５…保持手段、８６…ハロゲンヒータ、８８…定着ローラ、９０…インラインセンサ、９２…排出トレイ、９４…渡し胴、９６…搬送ベルト、９８…張架ローラ、１５１…ノズル、１５１Ａ…ノズル列、１５２…圧力室、１５４…ノズル流路、１５５…振動板、１５６…圧電素子、１５７Ａ…個別供給流路、１５７Ｂ…個別回収流路、１５８Ａ…共通供給流路、１５８Ｂ…共通回収流路、１７０…メンテナンス処理部、１７２…洗浄液付与部、１７４…払拭部、１７６…ノズルキャップ、１８０…ヘッドユニット、１８２…回転軸、１８４…ボールネジ、１８４Ｇ…ガイド軸、１８６…ガイドレール部材、１８６Ａ…ガイド溝、１８８…筐体、１８９…連結部、１８９Ａ…係合構造、２００…インク供給部、２１２Ａ…インク供給口、２１２Ｂ…インク回収口、２１４…供給側マニホールド、２１６…供給側分岐管、２１８…回収側マニホールド、２２０…回収側分岐管、２２２…供給側バルブ、２２４…供給側サブダンパ、２２６…回収側バルブ、２２７…回収側サブダンパ、２２８…供給管、２３０…回収管、２３２…第１バイパス流路、２３４…第２バイパス流路、２３６…第１バイパスバルブ、２３８…第２バイパスバルブ、２４０…供給側圧力センサ、２４２…回収側圧力センサ、２４４…供給側メインダンパ、２４４Ａ…薄膜部材、２４４Ｂ…インク室、２４４Ｃ…空気室、２４６…バッファタンク、２４８…供給側主管、２５０…脱気モジュール、２５２…一方向弁、２５３…分岐管、２５４…供給側ポンプ、２５５…一方向弁、２５６…供給側フィルタ、２５８…インク温度調整器、２６０…開放管、２６２…エアコネクトバルブ、２６４…エアタンク、２６６…大気開放バルブ、２６８…供給側ドレイン管、２７０…供給側ドレインバルブ、２７２…回収側メインダンパ、２７２Ａ…薄膜部材、２７２Ｂ…インク室、２７２Ｃ…空気室、２７４…回収側主管、２７６…一方向弁、２８０…回収側ポンプ、２８２…開放管、２８４…エアコネクトバルブ、２８６…エアタンク、２８８…大気開放バルブ、２９０…回収側ドレイン管、２９２…回収側ドレインバルブ、２９４…加圧パージ用配管、２９６…一方向弁、２９８…回収側フィルタ、３００…メインタンク、３０２…補充管、３０４…フィルタ、３０６…補充ポンプ、３０８…オーバーフロー管、３１０…供給側リリーフ管、３１２…回収側リリーフ管、３１４…供給側リリーフバルブ、３１６…回収側リリーフバルブ、３４０…通信インターフェース、３４２…システム制御部、３４４…搬送制御部、３４６…画像処理部、３４８…インクジェットヘッド駆動部、３５０…画像メモリ、３５２…ＲＯＭ、３５４…ホストコンピュータ、３５６…搬送駆動部、３６０…処理液付与制御部、３６２…乾燥処理制御部、３６４…定着処理制御部、３６６…インライン検出部、３７０…ユーザインターフェース、３７２…入力装置、３７４…表示部、３８０…パラメータ記憶部、３８４…プログラム格納部、３８６…メンテナンス制御部、３８８…インク供給制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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