(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録ヘッドに連通する液体供給流路と、
前記液体供給流路に設けられ、液体に所定の圧力を付与する液体圧力付与手段と、
前記液体供給流路の途中に設けられた圧力緩衝部であって、前記液体供給流路を流れる液体を流出入させる供給口及び排出口を有する液体室と、前記液体室と可撓膜を挟んで対設された気体室と、を含んで構成される圧力緩衝部と、
前記気体室の大気に対する開放又は遮断を切り換える大気連通路切換手段と、
を備え、
前記可撓膜は、予め初期撓みが与えられ、前記気体室の内壁の形状にならう三次元形状を有し、
前記気体室を大気開放した状態で前記液体圧力付与手段により前記可撓膜の撓み量を変更し、所望の撓み量となったときに前記気体室と大気とを遮断することで前記初期撓みを与えることを特徴とする液体供給装置。
【請求項２】
前記気体室の内壁が曲面であることを特徴とする請求項１に記載の液体供給装置。
【請求項３】
前記液体室内の圧力を検知する圧力検知手段と、
前記記録ヘッドに配置されたノズルに所定の背圧が作用するように前記液体圧力付与手段の圧力値を設定する制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の液体供給装置。
【請求項４】
記録ヘッドに連通する液体供給流路と、
前記液体供給流路に設けられ、液体に所定の圧力を付与する第１の液体圧力付与手段と、
前記液体供給流路の途中に設けられた第１の圧力緩衝部であって、前記液体供給流路を流れる液体を流出入させる供給口及び排出口を有する液体室と、前記液体室と可撓膜を挟んで対設された気体室と、を含んで構成される第１の圧力緩衝部と、
前記記録ヘッドに連通する液体回収流路と、
前記液体回収流路に設けられ、液体に所定の圧力を付与する第２の液体圧力付与手段と、
前記液体回収流路の途中に設けられた第２の圧力緩衝部であって、前記液体回収流路を流れる液体を流出入させる供給口及び排出口を有する液体室と、前記液体室と可撓膜を挟んで対設された気体室と、を含んで構成される第２の圧力緩衝部と、
前記第１の圧力緩衝部の気体室の大気に対する開放又は遮断を切り換える第１の大気連通路切換手段と、
前記第２の圧力緩衝部の気体室の大気に対する開放又は遮断を切り換える第２の大気連通路切換手段と、
を備え、
前記第１の圧力緩衝部の可撓膜及び前記第２の圧力緩衝部の可撓膜は、予め初期撓みが与えられており、それぞれ前記第１の圧力緩衝部の気体室及び前記第２の圧力緩衝部の気体室の内壁の形状にならう三次元形状を有し、
前記第１の圧力緩衝部の気体室を大気開放した状態で前記第１の液体圧力付与手段により前記可撓膜の撓み量を変更し、所望の撓み量となったときに前記気体室と大気とを遮断することで前記第１の圧力緩衝部の可撓膜に前記初期撓みを与えるとともに、前記第２の圧力緩衝部の気体室を大気開放した状態で前記第２の液体圧力付与手段により前記可撓膜の撓み量を変更し、所望の撓み量となったときに前記気体室と大気とを遮断することで前記第２の圧力緩衝部の可撓膜に前記初期撓みを与えることを特徴とする液体供給装置。
【請求項５】
前記第１の圧力緩衝部の気体室の内壁及び前記第２の圧力緩衝部の気体室の内壁が曲面であることを特徴とする請求項４に記載の液体供給装置。
【請求項６】
前記第１の圧力緩衝部の液体室内の圧力を検知する圧力検知手段と、
前記第１の液体圧力付与手段と前記第２の液体圧力付与手段との間に所定の圧力差を設けるとともに、前記記録ヘッドに配置されたノズルに所定の背圧が作用するように前記第１の液体圧力付与手段の圧力値と前記第２の液体圧力付与手段の圧力値とを設定する制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項４又は５に記載の液体供給装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の液体供給装置と、
ノズルから液体を吐出する記録ヘッドと、
前記液体供給流路に連通し、前記ノズルから吐出される液体を貯留する液体貯留部と、
を備えたことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項８】
請求項７に記載の液体吐出装置と、
前記記録ヘッドと記録媒体とを相対的に移動する走査手段と、
を備えたことを特徴とする画像記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体供給装置、液体吐出装置及び画像記録装置に係り、特にインクジェットヘッド等に液体を供給する圧力制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットヘッドを安定動作させるため、また、インクジェットヘッドへインクを安定して供給するために、インクジェットヘッドの内部圧力やインク流路の圧力を一定に制御する必要がある。かかる圧力を制御する手段として、インク流路に設けられたポンプが用いられる。一方、ポンプを用いてインクジェットヘッドの内部圧力やインク流路の圧力を制御すると、ポンプの脈流などに起因する圧力変動が生じることがある。この圧力変動は安定したインク供給の障害となるだけでなく、インクジェットヘッドの安定動作を妨げることがある。
【０００３】
他方、インク流路にダンパを備え、インク流路の圧力変動やインクジェットヘッドの内部圧力の変動を抑制する技術が知られている。例えば、インク流路と連通するサブタンクの容量を可変させて、インク流路の圧力変動を抑制するダンパとして機能させる技術が知られている。
【０００４】
特許文献１には、記録ヘッドと、記録ヘッドに連通する第１及び第２液体室と、第１及び第２液体室と液体バッファ室をそれぞれ連通する第１及び第２連通流路と、第１及び第２液体室の内部圧力をそれぞれ検出する第１及び第２圧力検出手段と、第１液体室、第２液体室、及び液体バッファ室間で液体を移動させる液体移動手段と、第１及び第２圧力検出手段の検出結果に応じて、第１及び第２液体室の内部がそれぞれ所定の圧力となるように液体移動手段を制御するとともに、前記第１液体室及び前記第２液体室間に所定の圧力差が設定され、且つ、記録ヘッドのノズル内部の液体に所定の背圧が付与されるように、液体移動手段を制御して第１液体室及び前記第２液体室の内部の圧力を調整する圧力制御手段とを備えたインクジェット記録装置において、密閉容器内を可撓膜によって仕切られた液体室及び気体室を有する２つのサブタンクが設けられ、前記２つのサブタンクのうち、一方のサブタンクの液体室が前記第１液体室であり、他方の液体室が前記第２液体室であるインクジェット記録装置が開示されている。
【０００５】
特許文献１によれば、可撓膜及び気体室によって液体移動に伴う圧力変動を減衰させることができる。これにより、記録ヘッドに圧力変動が伝達されないため、良好な印刷品質を確保することができ、また、高精度な圧力調整が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１０１５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
長尺ヘッドを用いた記録装置では大流量の液供給が必要となり、圧力緩衝部である液体バッファ室は大型化が必要となる一方、圧損低減のために液体バッファ室はヘッドの近くに置く必要があり、小型化が求められる。また、液体バッファ室を小型化すると、液室と気室を分ける可撓膜の影響が出てくる。膜は厚みばらつきや経時での特性変化があるため、圧力制御性に問題がある。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、可撓膜の影響を抑え、圧力緩衝部の性能を維持したまま、圧力緩衝部を小型化することができる液体供給装置、液体吐出装置及び画像記録装置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】
【０００９】
上記目的を達成するために、液体供給装置の一の態様は、記録ヘッドに連通する液体供給流路と、前記液体供給流路に設けられ、液体に所定の圧力を付与する液体圧力付与手段と、前記液体供給流路の途中に設けられた圧力緩衝部であって、前記液体供給流路を流れる液体を流出入させる供給口及び排出口を有する液体室と、前記液体室と可撓膜を挟んで対設された気体室と、を含んで構成される圧力緩衝部とを備え、前記可撓膜は、予め初期撓みが与えられている。
【００１０】
本態様によれば、圧力緩衝部の可撓膜に予め初期撓みが与えられているので、可撓膜の影響を抑え、圧力緩衝部の性能を維持したまま、圧力緩衝部を小型化することができる。
【００１１】
前記可撓膜は、前記気体室の内壁の形状にならう三次元形状を有していてもよい。これにより、可撓膜への負荷が減り、可撓膜の寿命を延ばすことができる。
【００１２】
この場合、前記気体室の大気に対する開放又は遮断を切り換える大気連通路切換手段を備え、前記気体室を大気開放した状態で前記液体圧力付与手段により前記可撓膜の撓み量を変更し、所望の撓み量となったときに前記気体室と大気とを遮断することで前記初期撓みを与えることが好ましい。これにより、三次元形状を有する可撓膜に対し、適切に初期撓みを与えることができる。
【００１３】
また、前記気体室の内壁が曲面であることが好ましい。これにより、可撓膜が変形して気体室の内壁に接触しても可撓膜が破損することがなく、可撓膜の耐久性を確保することができる。
【００１４】
さらに、前記液体室内の圧力を検知する圧力検知手段と、前記記録ヘッドに配置されたノズルに所定の背圧が作用するように前記液体圧力付与手段の圧力値を設定する制御手段とを備えることが好ましい。これにより、記録ヘッドのノズルの背圧を適切の値にして液体を供給することができる。
【００１５】
上記目的を達成するために、液体供給装置の一の態様は、記録ヘッドに連通する液体供給流路と、前記液体供給流路に設けられ、液体に所定の圧力を付与する第１の液体圧力付与手段と、前記液体供給流路の途中に設けられた第１の圧力緩衝部であって、前記液体供給流路を流れる液体を流出入させる供給口及び排出口を有する液体室と、前記液体室と可撓膜を挟んで対設された気体室と、を含んで構成される第１の圧力緩衝部と、前記記録ヘッドに連通する液体回収流路と、前記液体回収流路に設けられ、液体に所定の圧力を付与する第２の液体圧力付与手段と、前記液体回収流路の途中に設けられた第２の圧力緩衝部であって、前記液体回収流路を流れる液体を流出入させる供給口及び排出口を有する液体室と、前記液体室と可撓膜を挟んで対設された気体室と、を含んで構成される第２の圧力緩衝部とを備え、前記第１の圧力緩衝部の可撓膜及び前記第２の圧力緩衝部の可撓膜は、予め初期撓みが与えられている。
【００１６】
本態様によれば、第１の圧力緩衝部の可撓膜及び第２の圧力緩衝部の可撓膜に予め初期撓みが与えられているので、第１の圧力緩衝部及び第２の圧力緩衝部の性能を維持したまま、第１の圧力緩衝部及び第２の圧力緩衝部を小型化することができる。
【００１７】
前記第１の圧力緩衝部の可撓膜及び前記第２の圧力緩衝部の可撓膜は、それぞれ前記第１の圧力緩衝部の気体室及び前記第２の圧力緩衝部の気体室の内壁の形状にならう三次元形状を有していてもよい。これにより、可撓膜への負荷が減り、可撓膜の寿命を延ばすことができる。
【００１８】
この場合、前記第１の圧力緩衝部の気体室の大気に対する開放又は遮断を切り換える第１の大気連通路切換手段と、前記第２の圧力緩衝部の気体室の大気に対する開放又は遮断を切り換える第２の大気連通路切換手段とを備え、前記第１の圧力緩衝部の気体室を大気開放した状態で前記第１の液体圧力付与手段により前記可撓膜の撓み量を変更し、所望の撓み量となったときに前記気体室と大気とを遮断することで前記第１の圧力緩衝部の可撓膜に前記初期撓みを与えるとともに、前記第２の圧力緩衝部の気体室を大気開放した状態で前記第２の液体圧力付与手段により前記可撓膜の撓み量を変更し、所望の撓み量となったときに前記気体室と大気とを遮断することで前記第２の圧力緩衝部の可撓膜に前記初期撓みを与えることが好ましい。これにより、三次元形状を有する可撓膜に対し、適切に初期撓みを与えることができる。
【００１９】
また、前記第１の圧力緩衝部の気体室の内壁及び前記第２の圧力緩衝部の気体室の内壁が曲面であることが好ましい。これにより、可撓膜が変形して気体室の内壁に接触しても可撓膜が破損することがなく、可撓膜の耐久性を確保することができる。
【００２０】
さらに、前記第１の圧力緩衝部の液体室内の圧力を検知する圧力検知手段と、前記第１の液体圧力付与手段と前記第２の液体圧力付与手段との間に所定の圧力差を設けるとともに、前記記録ヘッドに配置されたノズルに所定の背圧が作用するように前記第１の液体圧力付与手段の圧力値と前記第２の液体圧力付与手段の圧力値とを設定する制御手段とを備えた。これにより、記録ヘッドのノズルの背圧を適切の値にして液体を供給及び回収することができる。
【００２１】
上記目的を達成するために、液体吐出装置の一の態様は、上記の態様の液体供給装置と、ノズルから液体を吐出する記録ヘッドと、前記液体供給流路に連通し、前記ノズルから吐出される液体を貯留する液体貯留部とを備えた。
【００２２】
このように、上記の態様の液体供給装置は、液体吐出装置に適用することができる。
【００２３】
上記目的を達成するために、画像記録装置の一の態様は、上記の態様の液体吐出装置と、前記記録ヘッドと記録媒体とを相対的に移動する走査手段とを備えた。
【００２４】
このように、上記の態様の液体吐出装置は、画像記録装置に適用することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、圧力緩衝部の性能を維持したまま、圧力緩衝部を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第１実施形態に係る非循環型インク供給装置の概略構成を示すブロック図
【図２】図１に示す非循環型インク供給装置に適用されるサブタンクの構造を示す断面図
【図３】弾性膜、気室、及び系全体の負圧特性を示すグラフ
【図４】弾性膜のそれぞれの大きさにおける弾性膜、気室、及び系全体の負圧特性を示すグラフ
【図５】弾性膜の各撓ませ量における弾性膜及び気室の負圧特性を示すグラフ
【図６】弾性膜の撓ませ量を説明するための図
【図７】気室の内面の形状にならう三次元形状を有する弾性膜を示す図
【図８】図１に示すインク供給装置に適用される制御部の構成を示すブロック図
【図９】図１に示すインク供給装置をインクジェットヘッドのインク供給装置として適用した構成例を示すブロック図
【図１０】図１に示す弾性膜の初期位置調整の制御の流れを示すフローチャート
【図１１】図１に示す弾性膜の初期位置調整における弾性膜の変形状態を説明する図
【図１２】図１に示す液室の体積と圧力センサの検出圧力との関係を示す図
【図１３】加圧パージの制御の流れを示すフローチャート
【図１４】図１３に示す加圧パージ制御における膜位置固定工程に制御の流れを示すフローチャート
【図１５】図１３に示す加圧パージ制御における圧力貯留工程に制御の流れを示すフローチャート
【図１６】図１３に示す加圧パージ制御におけるインク排出工程に制御の流れを示すフローチャート
【図１７】本発明の第２実施形態に係る循環型インク供給装置の概略構成を示すブロック図
【図１８】図１７に示す循環型インク供給装置における加圧パージの制御の流れを示すフローチャート
【図１９】図１８に示す加圧パージ制御における圧力貯留工程に制御の流れを示すフローチャート
【図２０】図１８に示す加圧パージ制御におけるインク排出工程に制御の流れを示すフローチャート
【図２１】本発明に係る液体供給装置が適用されるインクジェット記録装置の概略構成を示す全体構成図
【図２２】図２１に示すインクジェット記録装置に搭載されるインクジェットヘッドの構成例を示す平面透視図
【図２３】図２２に示すインクジェットヘッドのノズル配置を説明する平面図
【図２４】図２２示すインクジェットヘッドの立体構造を示す断面図
【図２５】図２１に示すインクジェット記録装置に適用される制御部の構成を示す要部ブロック図
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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詳説する。
【００２８】
〔第１実施形態〕
（非循環型インク供給装置の全体構成）
図１は、本発明の第１実施形態に係るインク供給装置の全体構成を示すブロック図であり、図１に示すインク供給装置１０は、液体の供給対象であるインクジェットヘッド（以下、単に「ヘッド」と記載することがある。）５０へインクタンク５２からインクを供給し、ヘッド５０の内部圧力（背圧）をインクの送液量によって制御する非循環型のインク供給装置である。
【００２９】
図１に示すように、インク供給装置１０は、ヘッド５０と連通する供給流路１２と、ヘッド５０と供給流路１２との連通、非連通を切り換える供給バルブ１４と、供給流路１２の内部圧力を検出する圧力センサ１６と、供給流路１２の内部圧力の変動を抑制するように圧力調整を行う供給サブタンク１８と、供給サブタンク１８のヘッド５０と反対側に接続され（供給サブタンク１８とインクタンク５２との間の供給流路１２に接続され）、供給流路１２の内部に圧力を付与する供給ポンプ２０と、を含んで構成される。
【００３０】
供給バルブ１４は、制御信号により開閉が制御されるノーマルオープン型（または、ラッチ型）の電磁バルブが適用される。圧力センサ１６は、供給流路１２の内部圧力を電気信号に変換して出力する。圧力センサ１６には、半導体ピエゾ抵抗方式や静電容量方式、シリコンレゾナント方式などのセンサを適用することができる。供給バルブ１４が開かれるとともに供給ポンプ２０を正転動作させると、インクタンク５２から供給流路１２へインクが流れ込み、供給サブタンク１８内を通過して、インクがヘッド５０へ送られる。
【００３１】
また、インク供給装置１０は、供給サブタンク１８と、供給サブタンク１８の気室２６と連通可能に構成されるエアタンク３６と、を含んで構成される圧力緩衝部を有する。
【００３２】
供給サブタンク１８は、初期撓みを有する可撓性の弾性膜（可撓膜）２２によって液室２４と気室２６に区画される構造を有し、液室２４のインク流出口２４Ａは、供給流路１２及び供給バルブ１４を介してヘッド５０と連通し、インク流入口２４Ｂは、供給ポンプ２０を介してインクタンク５２と連通している。さらに、液室２４の気泡排出口２７は、ドレイン流路２８及びドレインバルブ３０を介してインクタンク５２と連通している。
【００３３】
インク流入口２４Ｂから液室２４へインクが流入すると、流入したインクの体積に応じて弾性膜２２が気室２６側へ変形する。一方、インク流出口２４Ａから流出するインクの体積は変動しないので、供給流路１２に圧力変動が生じたとしても、供給サブタンク１８の作用によって当該圧力変動が抑制される。すなわち、供給サブタンク１８は、ヘッド５０の内圧変動や、供給ポンプ２０の動作による脈流による供給流路１２の内部圧力の変動を抑制する圧力緩衝機能を有している。
【００３４】
ドレイン流路２８は、気泡排出口２７を介して液室２４と連通しており、液室２４内の液を強制的に排出させる際の流路であり、ドレインバルブ３０が開かれると、液室２４内のインクが所定の流路を介してインクタンク５２へ送られる。
【００３５】
気室２６は、エア流路３２、エアコネクトバルブ３４を介してエアタンク３６と連通し、エアタンク３６は大気連通路３８に設けられたエアバルブ４０を介して大気と連通可能に構成されている。すなわち、気室２６はエアコネクトバルブ３４を開くことでエアタンク３６と連通させることができ、インク送液の圧力制御に応じて気室２６の容積を増加させることができる。さらに、エアバルブ４０を開くことで、エアタンク３６及び気室２６を大気連通させることができる。
【００３６】
気室２６のバッファタンクとして機能するエアタンク３６は、気室２６の最大体積の３倍の体積を有している。なお、「気室２６の最大体積」とは、弾性膜２２が初期位置（詳細後述）に位置する状態の気室２６の体積である。また、圧力緩衝機能の観点から気室２６の体積は大きい方が好ましい。しかし、弾性膜２２の変形量は有限であるため、気室２６の体積は弾性膜２２の変形量により制限される。
【００３７】
圧力緩衝機能を確保すること、及び弾性膜２２に過度のストレスをかけないことを両立するために、気室２６の他にエアタンク３６が設けられている。エアタンク３６は、気室２６の最大体積を超える体積を有していればよく、好ましくは気室２６の最大体積の３倍以上である。一方、エアタンク３６の体積を大きくしすぎると、圧力制御の応答性が落ちるため、気室２６の体積とエアタンク３６の体積の総量には最適値が存在する。
【００３８】
エアコネクトバルブ３４はノーマルオープン型の電磁バルブが適用され、エアバルブ４０はノーマルクローズ型の電磁バルブが適用され、非常停止機能が作動した場合などに電源が遮断されても、ヘッド５０からインクが漏れ出さないよう構成されている。
【００３９】
液室２４の弾性膜２２と反対側の面には、液室２４に溜まった気泡を排出させるための気泡排出口２７が設けられるとともに、気泡排出口２７を介してドレイン流路２８（図１参照）と連通している。気泡排出口２７は気泡が上部から抜け易いため一番上部に設けられており、インク流出口２４Ａはヘッドに気泡が流れないように気泡が流れにくい一番下部に設けられている。
【００４０】
また、気室２６の対向面（図２に符号２６Ａを付して図示する）を構成する壁にはエア流路３２（図１参照）と連通するエア流路連通口２６Ｂが設けられている。
【００４１】
（供給サブタンクの構成）
図２は、供給サブタンク１８の構造例を示す断面図である。同図に示すように、供給サブタンク１８は、弾性膜２２を用いて密閉容器の内部を仕切り、弾性膜２２の一方側を液室２４とし、他方側を気室２６としている。インク流入口２４Ｂからインクが流入すると、液室２４の圧力（インクの送液量）と気室２６内の圧力がつり合うように弾性膜２２が気室２６側へ変形する。かかる構造によって、供給流路１２に圧力変動が生じても供給サブタンク１８がダンパとして機能する。
【００４２】
なお、供給サブタンク１８の気室２６は、弾性膜２２と対向する内壁の面（対向面）２６Ａが曲面で構成される、おわん型（ドーム型）形状を有しているので、弾性膜２２が変形して対向面２６Ａに接触しても角が当たって弾性膜２２が破損することがなく、弾性膜２２の耐久性が確保されている。
【００４３】
供給サブタンク１８のインク流入量に対する圧力変化を負圧特性という。図３は、弾性膜２２、気室２６、及び系全体の負圧特性を示すグラフであり、気室２６の体積を７００ｍＬ、弾性膜２２の大きさ（液室２４の大きさ）をφ８０ｍｍとし、液室２４を密閉した上で液室２４内に流入／排出したインクの量を横軸に［単位：ｍＬ］、それぞれの圧力を縦軸に［単位：Ｐａ］プロットしたものである。例えば、図１の例では、供給バルブ１４とドレインバルブ３０とを閉じ、供給ポンプ２０の回転方向を正逆に制御することで、液室２４内にインクを流入／排出させることができる。図３におけるインク量は、液室２４内にインクが流入した場合を正、液室２４からインクが排出した場合を負として表している。
【００４４】
同図に示すように、弾性膜２２の負圧特性は、インクの流入量（排出量）が小さい間は弾性膜２２の弛み領域（図３の弾性膜曲線のフラット領域)で圧力変化はほとんど無いが、弾性膜２２が張りだすと急激に圧力変化が起こる。この弾性膜２２の負圧特性は、膜の種類や厚み等によって変化する。
【００４５】
これに対し、気室２６の負圧特性は、気室２６及びエアタンク３６の容量が決めれば一様に決まる。さらに、系全体の負圧特性は、弾性膜２２の負圧特性と気室２６及びエアタンク３６の負圧特性の和となる。したがって、気室２６及びエアタンク３６の容量は、弾性膜２２の弛み領域における圧力制御性能を考慮して決定すればよい。すなわち、容量の下限値は圧力制御の安定性及び圧力緩衝性から決まり、上限値は圧力制御の応答性から決まるため容量には最適値が存在する。また、気室２６の容量の下限値は弾性膜２２の初期撓ませ量で決まり、上限値は弾性膜２２の最大変形量により決まるため最適値が存在する。
【００４６】
ここで、供給サブタンク１８は、圧損低減のためにヘッド５０（図１参照）の近傍に配置することが好ましく、液室２４の小型化が求められる。図４は、弾性膜２２のそれぞれの大きさにおける弾性膜２２、気室２６、及び系全体の負圧特性を示すグラフであり、図４（ａ）はφ８０ｍｍ、図４（ｂ）はφ６０ｍｍ、図４（ｃ）はφ４０ｍｍ、図４（ｄ）はφ２０ｍｍの場合を示している。
【００４７】
図４に示すように、供給サブタンク１８（液室２４）の大きさを小型化し、弾性膜２２の大きさが小さくなると、弾性膜２２の弛み領域が狭くなり、圧力制御領域（ここでは±３ｋＰａの範囲）で弾性膜２２の影響が支配的となる。
【００４８】
このため、本実施形態における弾性膜２２には、予め初期撓みが設けられている。ここでいう撓みとは、塑性変形等によって形成した撓みではなく、膜の弛みにより生じた撓みを指す。図５は、液室２４の大きさがφ４０ｍｍの時の、弾性膜２２の各撓ませ量における弾性膜２２及び気室２６の負圧特性を示すグラフであり、図５（ａ）は初期撓み無し（撓ませ量０ｍｍ）、図５（ｂ）は撓ませ量５ｍｍ、図５（ｃ）は撓ませ量１５ｍｍの場合を示している。なお、撓ませ量とは、図６に示すように、初期撓みが設けられた弾性膜２２を、弛みがなくなるまで気室２６側（または液室２４側）へ寄せておわん型（ドーム型）形状にした場合の頂点の位置と、初期撓みが設けられていない場合の位置（図６において破線で表した位置）との差をいう。
【００４９】
図５に示すように、撓ませ量が大きいほど、圧力制御領域（±３ｋＰａの範囲）において、弾性膜２２の負圧特性の影響を低減することができる。すなわち、撓ませ量が大きいほど、弾性膜２２の弛み領域が拡大して制御性能が向上する。しかし、弾性膜２２と気室２６の壁とのクリアランスが必要なため、撓ませ量を大きくすると、気室２６が大型化してしまう。したがって、弾性膜２２の撓ませ量は、負圧特性の制御性能と気室２６の大きさにより最適値が求められる。
【００５０】
このような弾性膜２２の初期撓みは、液室２４（気室２６）の径よりも大きい膜を用いて、膜を弛ませた状態で固定して与えればよい。
【００５１】
また、図７に示すように、気室２６の対向面２６Ａの形状にならう三次元形状を有する弾性膜２２’を用いてもよい。弾性膜２２’であれば、撓ませ量は三次元形状によって決まる。この場合は、弾性膜２２’を固定した後、後述する初期位置調整を行うことにより、図２に示す初期撓み状態を実現する。このような弾性膜２２’を用いることで、後述する加圧パージ時において弾性膜２２’が気室２６の対向面２６Ａにならいやすくなり、弾性膜２２’への負荷が少なくなる。その結果、弾性膜２２’の寿命を延ばすことができる。
【００５２】
なお、図７の例では、気室２６側が三次元形状の凸となるように撓ませて弾性膜２２’を固定しているが、耐久性のある膜であれば、液室２４側が三次元形状の凸となるように撓ませて弾性膜２２’を固定する態様も可能である。
【００５３】
（非循環型インク供給装置の制御系の構成）
図８は、本例に示すインク供給装置１０の制御系の概略構成を示すブロック図である。同図に示すインク供給装置１０は、制御系を統括制御するシステム制御部７０と、システム制御部７０から送られる制御信号に基づいて供給ポンプ２０の制御を行うポンプ制御部７２と、供給バルブ１４、及びドレインバルブ３０、エアコネクトバルブ３４、エアバルブ４０等のバルブ類の開閉を制御するバルブ制御部７４と、装置各部に異常が発生した場合にその旨を報知する表示装置７５と、を具備している。
【００５４】
図８に示すパラメータ記憶部８０は、インク供給装置１０の制御に用いられる各種パラメータや、制御の際に参照されるデータテーブルが格納されている。例えば、後述する液室２４の体積と圧力センサ１６の検出圧力との関係を示すデータテーブルが格納される。
【００５５】
プログラム格納部８２は、インク供給装置１０の制御に使用されるプログラムが格納されている。システム制御部７０は、プログラム格納部８２に格納されている各種制御プログラムを読み出して実行し、パラメータ記憶部８０に格納されている各種パラメータやデータテーブルを参照して、インク供給装置１０を統括して制御する。
【００５６】
本例に示すインク供給装置１０は、圧力センサ１６から得られた供給流路１２（図１参照）内の圧力情報に基づいて、供給バルブ１４等のバルブ類の動作を制御するとともに、供給ポンプ２０の動作が制御される。
【００５７】
具体的には、システム制御部７０は、圧力センサ１６の検出結果に基づいて、供給流路１２の内部圧力が所定の圧力に調整されるように、供給ポンプ２０の駆動を制御する。圧力センサ１６から得られた圧力情報（後述する圧力上昇値）は、所定のメモリへ逐次書き込まれ、更新される。
【００５８】
また、本例に示すインク供給装置１０は不図示のタイマーを具備し、圧力制御の切換タイミングからの経過時間や、バルブの開閉からの経過時間が計測され、当該計測結果は不図示のメモリに逐次書き込まれる。
【００５９】
次に、非循環型インク供給装置１０をマルチタイプのインクジェットヘッドのインク供給装置として適用した場合の構成例について説明する。図９に示す構成例は、非循環型インク供給装置１０’からインクジェットヘッド５０’へインクを供給する例を示している。なお、図９中、図１と同一又は類似する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００６０】
図９に示すヘッド５０’は、ｎ個のヘッドモジュール５１‐１〜５１‐ｎをつなぎ合わせて構成されている。ヘッド５０’を構成するヘッドモジュール５１は、供給流路１２と連通する供給側マニホールド５４から各ヘッドモジュール５１に対応して個別に分岐された流路を介してインクが供給される。該個別流路のそれぞれには、供給バルブ１４‐１〜１４‐ｎが設けられるとともに、ダンパ１５‐１〜１５−ｎが設けられている。
【００６１】
以上説明したインク供給装置１０，１０’は、供給サブタンク１８に設けられる弾性膜２２の位置初期化時（初期位置調整時）、及びヘッド５０（５０’）の加圧パージ時において、供給バルブ１４、エアコネクトバルブ３４、エアバルブ４０の開閉が制御されるとともに、供給ポンプ２０の回転方向の切換が行われる。次に、供給バルブ１４、エアコネクトバルブ３４、エアバルブ４０の制御及び供給ポンプ２０の制御について詳細に説明する。
【００６２】
（弾性膜の初期位置調整）
図１０は、弾性膜２２の初期位置調整の制御の流れを示すフローチャートである。本例に示す供給サブタンク１８（図１、図２参照）は、経時により弾性膜２２の変形量（位置）が変化してしまい、弾性膜２２の位置が変化すると、供給流路１２の圧力制御にバラつきが生じてしまう。したがって、弾性膜２２の初期位置調整が適宜実行され、供給流路１２の圧力制御のバラつきが回避されている。弾性膜２２の初期位置調整が実行されるタイミングとして、装置の立ち上げ時、加圧パージの実行後、供給ポンプ２０の異常等により供給流路１２内の圧力が大きく変化したときなどが挙げられる。
【００６３】
図１０に示すように、弾性膜２２の初期位置調整が開始されると（ステップＳ１０）、供給バルブ１４が閉じられ（ステップＳ１２）、供給流路１２とヘッド５０は非連通とされる。その後、エアコネクトバルブ３４が開かれるとともに（ステップＳ１４）、エアバルブ４０が開かれ（ステップＳ１６）、気室２６とエアタンク３６が連通するとともに、気室２６及びエアタンク３６が大気解放される。この状態で供給ポンプ２０を正転させて液室２４内を加圧して液室２４内にインクが送液され（ステップＳ１８）、圧力センサ１６により検出される圧力が監視される。
【００６４】
ステップＳ２０において、圧力センサ１６の検出圧力が指定圧力に達するか否かが監視され、圧力センサ１６の検出圧力が指定圧力に達していない場合は（Ｎｏ判定）、加圧及び圧力監視が継続される。一方、圧力センサ１６の検出圧力が指定圧力に達すると（Ｙｅｓ判定）、供給ポンプ２０の回転方向が減圧方向に切り換えられる（ステップＳ２２）。なお、「指定圧力」とは、液室２４の体積と圧力が比例関係を保つ範囲の中で、予め決められた圧力を意味している。
【００６５】
図１１（ａ）は、指定圧力に達した状態の供給サブタンク１８が模式的に図示されている。同図に示すように、液室２４内を加圧すると弾性膜２２（初期位置の弾性膜を破線により図示）が気室２６側へ変形して、時間経過とともに変形量が大きくなり、符号２２’を付して実線により図示した状態となる。
【００６６】
図１１（ａ）に図示した指定圧力に達した状態から、供給ポンプ２０を一定速度で減圧動作させて、液室２４から単位時間あたり一定量のインクを排出させると、弾性膜２２は液室２４側へ変形する。弾性膜２２の変形量はインクの排出量に比例する。
【００６７】
図１０に戻り、ステップＳ２４において減圧開始からの経過時間が監視され、減圧開始から所定時間経過していない場合は（Ｎｏ判定）、供給ポンプ２０の減圧動作及び経過時間の監視が継続される。一方、減圧動作開始から所定時間が経過すると（Ｙｅｓ判定）、エアバルブ４０が閉じられる（ステップＳ２６）。すなわち、液室２４の符号２２’を付して実線により図１１に示した状態から所定量のインクが排出されると、弾性膜２２はインクの排出量に対応して液室２４を収縮させる方向に所定量変形して、決められた初期位置に調整される。その後、気室２６とエアタンク３６が連通した状態を維持しつつ大気と遮断され、弾性膜２２の初期位置調整が終了される（ステップＳ２８）。
【００６８】
図１１（ｂ）は、液室２４を指定圧力の状態から減圧して、減圧開始から所定時間経過したときの供給サブタンク１８の状態が模式的に図示されている。同図は、指定圧力の状態における位置の弾性膜が符号２２’を付して破線により図示され、初期位置の弾性膜が符号２２を付して実線により図示されている。
【００６９】
図１２は、液室２４の体積（インクの流入量）と圧力センサ１６（図１参照）の検出圧力との関係を示している。同図に示す圧力センサ１６の検出圧力は、液室２４の内部圧力と等価である。同図に示すように、圧力センサ１６の検出圧力として把握される液室２４の内部圧力は、弾性膜２２の弛み領域（弾性変形可能な領域）を抜けるまで液室２４に流入するインクの体積に比例する。一方、液室２４の体積が増加して弾性膜２２の弛み領域を抜けると、弾性膜２２の影響で液室２４の内部圧力とインクの流入体積との比例関係が成り立たなくなり、液室２４の体積が最大になると、液室の内部圧力は急激に上昇する。なお、弾性膜２２の弛み領域が液室２４の体積が最大となる領域となる場合もありうる。
【００７０】
予め液室２４の内部圧力と液室２４の体積との関係を求めておき、所定のメモリに記憶しておくことで、圧力センサ１６の検出圧力から液室２４の内部圧力を把握し、該メモリを参照して液室２４の体積が把握される。図１２に示す指定圧力に対応する液室２４の体積Ｖ１は、液室２４の指定圧力の状態に対応している（図１１（ａ）参照）。
【００７１】
また、一定の流速で液室２４からインクを排出させると、液室２４から流出したインクの体積は、単位時間あたりの排出量に排出時間を乗じて求めることができる。したがって、供給ポンプ２０を一定回転数で逆転動作（減圧動作）させて、その動作時間から液室２４から排出させたインクの体積を把握することができる。図１２に示す液室２４の体積Ｖ２は、弾性膜２２の位置が初期位置に調整されたときの液室２４の体積を示している。
【００７２】
このようにして、弾性膜２２の初期位置調整が適宜実行されることで、経時による圧力制御のバラつきを回避することでき、安定した液体供給が実現される。
【００７３】
（加圧パージ）
次に、ヘッド５０（図１参照）の内部圧力を正圧としてヘッド５０内のインクをノズルから強制的に排出させる加圧パージ実行時における、供給バルブ１４、エアコネクトバルブ３４、エアバルブ４０の制御及び供給ポンプ２０の制御について説明する。
【００７４】
図１３は、加圧パージの制御の流れを示すフローチャートである。同図に示すように、加圧パージは、膜位置固定工程（ステップＳ１２０）、圧力貯留工程（ステップＳ１４０）、及びインク排出工程（ステップＳ１４０）から構成されている。
【００７５】
図１４は、膜位置固定工程（ステップＳ１２０）のフローチャートである。膜位置固定工程は、弾性膜２２を変形させて気室２６の対向面２６Ａに貼り付けた状態とする工程である。膜位置固定工程が開始されると、供給バルブ１４及びドレインバルブ３０が閉じられ（ステップＳ１２１）、エアコネクトバルブ３４が開かれるとともに（ステップＳ１２２）、エアバルブ４０が開かれ（ステップＳ１２４）、気室２６とエアタンク３６が連通されるとともに大気連通される。この状態で供給ポンプ２０を正転動作させて液室２４内を加圧して、弾性膜２２が気室２６の対向面２６Ａに張り付いた状態とする（ステップＳ１２６）。
【００７６】
弾性膜２２が気室２６の対向面２６Ａに張り付いた状態になると、エアコネクトバルブ３４が閉じられるとともに（ステップＳ１２８）、エアバルブ４０が閉じられ（ステップＳ１３０）、膜位置固定工程は終了される（ステップＳ１３２）。膜位置固定工程によって、弾性膜２２は気室２６の対向面２６Ａに張り付いた状態で固定されるとともに、気室２６とエアタンク３６は非連通とされ、気室２６は大気とも遮断される。
【００７７】
図１５は、圧力貯留工程のフローチャートである。図１４に示す膜位置固定工程により、弾性膜２２は気室２６の対向面２６Ａに張り付いた状態で固定されると、圧力貯留工程が開始される。圧力貯留工程は、最大体積状態の液室２４にインクを充填してパージに要する圧力を供給サブタンク１８（及び供給流路１２）に溜める工程である。すなわち、圧力貯留工程では、供給バルブ１４が閉じられた状態で、圧力センサ１６の検出圧力を監視しながら液室２４を加圧して、圧力センサ１６の検出圧力が指定圧力になるまで加圧を続ける（ステップＳ１４２）。圧力センサ１６の検出圧力が指定圧力になると、液室２４及び供給流路１２はインクで満たされるととともに、供給サブタンク１８内及び供給流路１２内に所定の圧力が貯留され、圧力貯留工程は終了される（ステップＳ１４４）。
【００７８】
図１６は、インク排出工程のフローチャートである。インク排出工程は、圧力貯留工程により溜められた圧力を利用して、ヘッド５０のノズルからインクを排出（パージ）させる工程である。まず、供給バルブ１４が開かれる（ステップＳ１６２）。そうすると、圧力貯留工程によって溜められたインクがヘッド５０内に流れ込むことで、ヘッド５０の内部圧力が正圧となり、ヘッド５０からインクが排出される。この時、ヘッド５０の内部圧
力が落ちないように、供給ポンプ２０を加圧方向に動作させる（ステップＳ１６３）。
【００７９】
インクの排出が開始されると、供給バルブ１４が開かれてからの経過時間が監視され（ステップＳ１６４）、所定時間が経過すると（Ｙｅｓ判定）、供給バルブ１４が閉じられ（ステップＳ１６６）、供給ポンプ２０を停止させて（ステップＳ１６８）、インク排出工程が終了される（ステップＳ１７０）。図１３〜図１６に示す加圧パージが終了すると、バルブ制御及びポンプ制御は所定の状態へ遷移する。
【００８０】
加圧パージを実行する際に、液室の容積が最大となる状態（圧力緩衝による圧力損失が発生しない状態）に弾性膜２２を固定し、かかる状態において供給サブタンク１８及び供給流路１２に圧力が貯留される。これにより、供給サブタンク１８に圧力を貯留する時間が短縮されるとともに、加圧パージの圧力波がシャープになり（シャープな加圧曲線に基づく加圧特性を得ることができ）、気泡や異物をノズルから除去しやすくなるといった効果を得ることができる。
【００８１】
上記の如く構成されたインク供給装置１０によれば、供給サブタンク１８内において液室２４と気室２６とを隔離させる弾性膜２２の初期位置が適宜調整されるので、経時により弾性膜２２の変形量（位置）が変化せず、圧力制御のバラつきが回避される。
【００８２】
また加圧パージ実行時において、液室の容積が最大となる状態に弾性膜２２が固定され、供給サブタンク１８及び供給流路１２に圧力が貯留されるので、供給サブタンク１８に圧力を貯留する時間が短縮されるとともに、加圧パージの圧力波がシャープになり、気泡や異物をノズルから除去しやすくなるといった効果を得ることができる。
【００８３】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態に係るインク供給装置について説明する。図１７に示すインク供給装置１００は、循環系を備えた循環型である点で図１に示す非循環型インク供給装置と相違している。なお、以下の説明では、主として先に説明した第１実施形態に係るインク供給装置１０と相違する構成について説明する。
【００８４】
（全体構成）
図１７に示すインク供給装置１００は、供給流路１２と回収流路１１２とを有し、供給流路１２は供給流路圧力センサ１６（図１に示す圧力センサ１６と等価）が設けられ、回収流路１１２は回収流路圧力センサ１１６が設けられている。また、供給流路１２には供給サブタンク１８が設けられるとともに、回収流路１１２には回収サブタンク１１８が設けられている。供給サブタンク１８は、供給ポンプ２０及び所定のインク流路を介してインクタンク５２と連通され、回収サブタンク１１８は回収ポンプ１２０及び所定のインク流路を介してインクタンク５２と連通される。
【００８５】
図１７に示すヘッド５０は、ｎ個のヘッドモジュール５１‐１，５１‐２，…，５１‐ｎがつなぎ合わせられた構造を有するヘッドであり、ヘッドモジュール５１のそれぞれが供給バルブ１４‐１，１４‐２，…，１４‐ｎを介して供給流路１２と連通されるとともに、回収バルブ１１４‐１，１１４‐２，…，１１４‐ｎを介して回収流路１１２と連通される。
【００８６】
供給側マニホールド５４及び回収側マニホールド１５４は、供給流路１２及び回収流路１１２とヘッド５０との間に設けられるインクの一時貯留部である。供給側マニホールド５４と回収側マニホールド１５４とは、バイパス流路１９０，１９２により連通され、バイパス流路１９０，１９２はそれぞれ、バイパス流路バルブ１９４，１９６が設けられている。
【００８７】
供給ポンプ２０及び回収ポンプ１２０はチューブポンプが適用される。図１７に示す供給ポンプ２０は、インクタンク（バッファタンク）５２からヘッド５０へインクを供給する供給流路１２の圧力（送液量）を制御し、回収ポンプ１２０はヘッド５０からインクタンク５２へインクを回収する（循環させる）回収流路１１２の圧力（送液量）を制御する。供給ポンプ２０と回収ポンプ１２０は同一の性能（容量）を有するポンプを適用することができる。
【００８８】
供給ポンプ２０及び回収ポンプ１２０は、ヘッド５０が動作を停止している期間（すなわち、インクが安定して流れている期間）は、一方向にのみ回転し、ヘッド５０が吐出動作をしている期間に内部圧力が減少すると、供給ポンプ２０は回転速度を増加させるとともに、回収ポンプ１２０は逆転してヘッド５０の内部圧力を上昇させる。
【００８９】
すなわち、供給流路１２の内部圧力が回収流路１１２の内部圧力よりも相対的に高くなるように、かつ、ヘッド５０のノズル内部のインクに所定の背圧（負圧）が付与されるように、供給ポンプ２０及び回収ポンプ１２０の駆動が制御される。
【００９０】
供給サブタンク１８及び回収サブタンク１１８は、図２に図示した供給サブタンク１８と同一の構造を有しているので、ここでの説明は省略する。すなわち、供給サブタンク１８の気室は、弾性膜と対向する内壁の面が曲面で構成されている。また、供給サブタンク１８及び回収サブタンク１１８の可撓膜には、予め初期撓みが設けられている。
【００９１】
また、供給サブタンク１８及び回収サブタンク１１８は、図７に図示した供給サブタンク１８と同一の構造を有していてもよい。すなわち、供給サブタンク１８及び回収サブタンク１１８の可撓膜は、気室２６の対向面２６Ａの形状にならう三次元形状を有していてもよい。
【００９２】
なお、図１７に図示した循環系（回収側）のドレイン流路１２８、ドレインバルブ１３０、気体流路１３２、エアコネクトバルブ１３４、エアタンク１３６、大気連通路１３８、エアバルブ１４０はそれぞれ、供給系のドレイン流路２８、ドレインバルブ３０、エア流路３２、エアコネクトバルブ３４、エアタンク３６、大気連通路３８、エアバルブ４０に対応している。
【００９３】
なお、ドレインバルブ１３０は、ラッチタイプの電磁バルブが適用され、エアコネクトバルブ１３４はノーマルオープン型の電磁バルブが適用され、供給バルブ１４、回収バルブ１１４、エアバルブ１４０はノーマルクローズ型の電磁バルブが適用される。
【００９４】
図１７に示すインク供給装置１００は、インクタンク５２と供給ポンプ２０との間に脱気モジュール１６０及びインクの逆流を防止するための一方向弁１６２が設けられるとともに、供給ポンプ２０と供給サブタンク１８の間には、フィルタ１６４及び熱交換器（冷却加熱装置）１６６が設けられている。インクタンク５２から送り出されたインクは脱気モジュール１６０によって脱気処理が施され、フィルタ１６４によって気泡や異物が除去され、熱交換器１６６による温度調整処理が施された後に供給サブタンク１８へ送られる。
【００９５】
また、脱気モジュール１６０と回収ポンプ１２０との間には、インクの逆流防止のための一方向弁１７０が設けられるとともに、フィルタ１７２が設けられ、インクタンク５２から回収サブタンク１１８へインクが送られる場合にも、所定の脱気処理及びフィルタ処理が施される。
【００９６】
さらに、インク供給装置１００は、安全弁（リリーフバルブ）１７４，１７６が設けられており、供給ポンプ２０及び回収ポンプ１２０に異常が発生して供給流路１２及び回収流路１１２の内部圧力が所定値よりも上昇した場合には、安全弁１７４，１７６が動作して供給流路１２及び回収流路１１２の内部圧力を降下させる。また、供給ポンプ２０及び回収ポンプ１２０を逆転動作させたときにインクの逆流を防止するための一方向弁１７８，１８０が設けられている。
【００９７】
図１７に示すメインタンク５６は、バッファタンク５２へ供給されるインクが貯留されている。バッファタンク５２内のインク量が減少すると、補充ポンプ１８２を動作させてメインタンク５６内のインクがバッファタンク５２へ送られる。メインタンク５６は、内部にフィルタ１８４が設けられている。
【００９８】
（循環の説明）
かかる構成を有するインク供給装置１００は、供給ポンプ２０と回収ポンプ１２０とを動作させて、供給側マニホールド５４と回収側マニホールド１５４との間に差圧を設けてインクを循環させる。例えば、供給バルブ１４及び回収バルブ１１４を開いた状態で、供給ポンプ２０を正転動作させて供給側マニホールド５４に負圧を発生させ、一方、回収ポンプ１２０を逆転動作させて回収側マニホールド１５４に供給側より低い負圧を発生させると、供給側マニホールド５４からヘッド５０を介して回収側マニホールド１５４へインクを流し、さらに回収流路１１２、回収サブタンク１１８等を介してインクを循環させることができる。
【００９９】
インクを循環させるときは、第２のバイパス流路１９２に設けられた第２のバイパス流路バルブ１９６を開き、供給側マニホールド５４と回収側マニホールド１５４とを第２のバイパス流路１９２を介して連通させるとよい。なお、第１のバイパス流路１９０，１９２が加圧時における圧力損失が発生しない直径を有するものであれば、いずれか一方を備えていればよい。
【０１００】
（弾性膜の初期位置調整）
図１７に示すインク供給装置１００は、供給側の供給バルブ１４、エアコネクトバルブ３４、エアバルブ４０、及び供給ポンプ２０と、回収側の回収バルブ１１４、エアコネクトバルブ１３４、エアバルブ１４０、及び回収ポンプ１２０と、を独立に動作させることができるので、図１０〜図１２を用いて説明した弾性膜２２の初期位置調整を、回収サブタンク１１８の弾性膜の初期調整にも適用することができる。
【０１０１】
（加圧パージ）
図１７に示すインク供給装置１００における加圧パージは、図１８に示す各工程が含まれる。すなわち、加圧パージが開始されると（ステップＳ２００）、膜位置固定工程（ステップＳ２２０）、圧力貯留工程（ステップＳ２４０）、インク排出工程（ステップＳ２６０）の順に各工程が実行され、加圧パージが終了される（ステップＳ２９０）。膜位置固定工程（ステップＳ２２０）は、回収バルブ１１４、エアコネクトバルブ１３４、エアバルブ１４０、回収ドレインバルブ１３０及び回収ポンプ１２０に対して、図１４に示す膜位置固定工程（ステップＳ１２０）の各工程（ステップＳ１２０〜ステップＳ１３２）を適用することができる。
【０１０２】
圧力貯留工程（図１８のステップＳ２４０）の詳細を図１９に示す。図１９に示す圧力貯留工程は、第１のバイパス流路バルブ１９４及び第２のバイパス流路バルブ１９６、回収バルブ１１４を閉じた後に（ステップＳ２４２〜２４６）、回収ポンプ１２０を加圧方向に動作させ（ステップＳ２４８）、回収圧力センサ１１６を監視しながら、指定圧力に達するまで回収サブタンク１１８に圧力を貯留する（ステップＳ２５０）。
【０１０３】
また、インク排出工程（図１８のステップＳ２６０）の詳細を図２０に示す。図２０に示すインク排出工程は、加圧パージを行う流路の供給バルブ１４を開いた後に（ステップＳ２６２）、第１のバイパス流路バルブ１９４及び第２のバイパス流路バルブ１９６を開く（ステップＳ２６４〜ステップＳ２６６）。この時、圧力が落ちないように供給ポンプ２０及び回収ポンプ１２０を加圧方向に動作させる(ステップＳ２６８〜ステップＳ２７０)。
【０１０４】
インクの排出が開始されてから所定時間経過すると（ステップＳ２７２のＹｅｓ判定）、第２のバイパス流路バルブ１９６が閉じられ（ステップＳ２７４）、第１のバイパス流路バルブ１９４（ステップＳ２７６）、供給バルブ１４が閉じられる（ステップＳ２７８）。そして、回収ポンプ１２０が停止されるとともに（ステップＳ２８０）、供給ポンプ２０が停止され（ステップＳ２８２）、インク排出工程は終了される（ステップＳ２８４）。
【０１０５】
なお、供給系のバルブ制御部及ポンプ制御部（図８参照）と、回収側のバルブ制御部及びポンプ制御部は、それぞれ個別に設けられてもよいし、共通化されてもよい。
【０１０６】
〔応用例〕
次に、上述したインク供給装置の応用例として、インクジェットヘッドのインク供給部に上述したインク供給装置１０，１００を適用したインクジェット記録装置について説明する。
【０１０７】
（インクジェット記録装置の全体構成）
図２１は、本発明の実施形態に係る液体供給装置を具備する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。同図に示すインクジェット記録装置２００は、色材を含有するインクと該インクを凝集させる機能を有する凝集処理液を用いて、所定の画像データに基づいて記録媒体２１４の記録面に画像を形成する二液凝集方式の記録装置である。
【０１０８】
インクジェット記録装置２００は、主として、給紙部２２０、処理液塗布部２３０、描画部２４０、乾燥処理部２５０、定着処理部２６０、及び排出部２７０を備えて構成される。また、図２１では図示を省略されているが、描画部２４０へインク供給を行うインク供給装置が設けられている。
【０１０９】
処理液塗布部２３０、描画部２４０、乾燥処理部２５０、定着処理部２６０の前段に搬送される記録媒体２１４の受け渡しを行う手段として渡し胴２３２，２４２，２５２，２６２が設けられるとともに、処理液塗布部２３０、描画部２４０、乾燥処理部２５０、定着処理部２６０のそれぞれに記録媒体２１４を保持しながら搬送する手段として、ドラム形状を有する圧胴２３４，２４４，２５４，２６４が設けられている。
【０１１０】
渡し胴２３２〜２６２及び圧胴２３４〜２６４は、外周面の所定位置に記録媒体２１４の先端部を挟んで保持するグリッパー２８０Ａ，２８０Ｂが設けられている。グリッパー２８０Ａとグリッパー２８０Ｂにおける記録媒体２１４の先端部を挟んで保持する構造、及び他の圧胴又は渡し胴に備えられるグリッパーとの間で記録媒体２１４の受け渡しを行う構造を同一であり、かつ、グリッパー２８０Ａとグリッパー２８０Ｂは、圧胴２３４の外周面の圧胴２３４の回転方向について１８０°移動させた対称位置に配置されている。
【０１１１】
グリッパー２８０Ａ，２８０Ｂにより記録媒体２１４の先端部を狭持した状態で渡し胴２３２〜２６２及び圧胴２３４〜２６４を所定の方向に回転させると、渡し胴２３２〜２６２及び圧胴２３４〜２６４の外周面に沿って記録媒体２１４が回転搬送される。
【０１１２】
なお、図２１中、圧胴２３４に備えられるグリッパー２８０Ａ，２８０Ｂのみ符号を付し、他の圧胴及び渡し胴のグリッパーの符号は省略する。
【０１１３】
給紙部２２０に収容されている記録媒体（枚葉紙）２１４が処理液塗布部２３０に給紙されると、圧胴２３４の外周面に保持された記録媒体２１４の記録面に、凝集処理液（以下、単に「処理液」と記載することがある。）が付与される。なお、「記録媒体２１４の記録面」とは、圧胴２３４〜２６４の保持された状態における外側面であり、圧胴２３４〜２６４に保持される面と反対面である。
【０１１４】
その後、凝集処理液が付与された記録媒体２１４は描画部２４０に送出され、描画部２４０において記録面の凝集処理液が付与された領域に色インクが付与され、所望の画像が形成される。
【０１１５】
さらに、該色インクによる画像が形成された記録媒体２１４は乾燥処理部２５０に送られ、乾燥処理部２５０において乾燥処理が施されるとともに、乾燥処理後に定着処理部２６０に送られ、定着処理が施される。乾燥処理及び定着処理が施されることで、記録媒体２１４上に形成された画像が堅牢化される。このようにして、記録媒体２１４の記録面に所望の画像が形成され、該画像が記録媒体２１４の記録面に定着した後に、排出部２７０から装置外部に搬送される。
【０１１６】
以下、インクジェット記録装置２００の各部（給紙部２２０、処理液塗布部２３０、描画部２４０、乾燥処理部２５０、定着処理部２６０、排出部２７０）について詳細に説明する。
【０１１７】
（給紙部）
給紙部２２０は、給紙トレイ２２２と不図示の送り出し機構が設けられ、記録媒体２１４は給紙トレイ２２２から一枚ずつ送り出されるように構成されている。給紙トレイ２２２から送り出された記録媒体２１４は、渡し胴（給紙胴）２３２のグリッパー（不図示）の位置に先端部が位置するように不図示のガイド部材によって位置決めされて一旦停止する。そして、グリッパー（不図示）が記録媒体２１４の先端部を挟んで保持し、処理液胴２３４に備えられるグリッパーとの間で記録媒体２１４の受け渡しを行う。
【０１１８】
（処理液塗布部）
処理液塗布部２３０は、給紙胴２３２から受け渡された記録媒体２１４を外周面に保持して記録媒体２１４を所定の搬送方向へ搬送する処理液胴（処理液ドラム）２３４と、処理液胴２３４の外周面に保持された記録媒体２１４の記録面に処理液を付与する処理液塗布部２３０と、含んで構成されている。処理液胴２３４を図２１における反時計回りに回転させると、記録媒体２１４は処理液胴２３４の外周面に沿って反時計回り方向に回転搬送される。
【０１１９】
図２１に示す処理液塗布部２３０は、処理液胴２３４の外周面（記録媒体保持面）と対向する位置に設けられている。処理液塗布部２３０の構成例として、処理液が貯留される処理液容器と、処理液容器の処理液に一部が浸漬され、処理液容器内の処理液を汲み上げる汲み上げローラと、汲み上げローラにより汲み上げられた処理液を記録媒体２１４上に移動させる塗布ローラ（ゴムローラ）と、を含んで構成される態様が挙げられる。
【０１２０】
なお、該塗布ローラを上下方向（処理液胴２３４の外周面の法線方向）に移動させる塗布ローラ移動機構を備え、記録媒体２１４以外の部分に処理液の塗布を行わないように構成する態様が好ましい。また、記録媒体２１４の先端部を挟持するグリッパー２８０Ａ，２８０Ｂは、周面から突出しないように配置されている。
【０１２１】
処理液塗布部２３０により記録媒体２１４に付与される処理液は、描画部２４０で付与されるインク中の色材（顔料）を凝集させる色材凝集剤を含有し、記録媒体２１４上で処理液とインクとが接触すると、インク中の色材と溶媒との分離が促進される。
【０１２２】
処理液塗布部２３０は、記録媒体２１４に塗布される処理液量を計量しながら塗布することが好ましく、記録媒体２１４上の処理液の膜厚は、描画部２４０から打滴されるインク液滴の直径より十分に小さくすることが好ましい。
【０１２３】
（描画部）
描画部２４０は、記録媒体２１４を保持して搬送する描画胴（描画ドラム）２４４と、記録媒体２１４を描画胴２４４に密着させるための用紙押さえローラ２４６と、記録媒体２１４にインクを付与するインクジェットヘッド２４８Ｍ，２４８Ｋ，２４８Ｃ，２４８Ｙを備えている。描画胴２４４の基本構造は先に説明した処理液胴２３４と共通している。
【０１２４】
用紙押さえローラ２４６は、描画胴２４４の外周面に記録媒体２１４を密着させるためのガイド部材であり、描画胴２４４の外周面に対向し、渡し胴２４２と描画胴２４４との記録媒体２１４の受渡位置よりも記録媒体２１４の搬送方向下流側であり、且つ、インクジェットヘッド２４８Ｍ，２４８Ｋ，２４８Ｃ，２４８Ｙよりも記録媒体２１４の搬送方向上流側に配置される。
【０１２５】
また、用紙押さえローラ２４６と記録媒体２１４の搬送方向における最上流側のインクジェットヘッド２４８Ｙとの間には、用紙浮き検出センサ（不図示）が配置されている。該用紙浮き検出センサは、記録媒体２１４がインクジェットヘッド２４８Ｍ，２４８Ｋ，２４８Ｃ，２４８Ｙの直下に進入する直前の浮き量を検出している。本例に示すインクジェット記録装置２００は、用紙浮き検出センサにより検出された記録媒体２１４の浮き量が所定のしきい値を超える場合には、その旨を報知するとともに記録媒体２１４の搬送を中断させるように構成されている。
【０１２６】
渡し胴２４２から描画胴２４４に受け渡された記録媒体２１４は、グリッパー（符号省略）によって先端が保持された状態で回転搬送される際に、用紙押さえローラ２４６によって押圧され、描画胴２４４の外周面に密着する。このようにして、記録媒体２１４を描画胴２４４の外周面に密着させた後に、描画胴２４４の外周面から浮き上がりのない状態で、インクジェットヘッド２４８Ｍ，２４８Ｋ，２４８Ｃ，２４８Ｙの直下の印字領域に送られる。
【０１２７】
インクジェットヘッド２４８Ｍ，２４８Ｋ，２４８Ｃ，２４８Ｙはそれぞれ、マゼンダ（Ｍ）、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の４色のインクに対応しており、描画胴２４４の回転方向（図２１における反時計回り方向）に上流側から順に配置されるとともに、インクジェットヘッド２４８Ｍ，２４８Ｋ，２４８Ｃ，２４８Ｙのインク吐出面（ノズル面）が描画胴２４４に保持された記録媒体２１４の記録面と対向するように配置される。なお、「インク吐出面（ノズル面）」とは、記録媒体２１４の記録面と対向するインクジェットヘッド２４８Ｍ，２４８Ｋ，２４８Ｃ，２４８Ｙの面であり、後述するインクが吐出されるノズル（図２２に符号３０８を付して図示する）が形成される面である。
【０１２８】
また、図２１に示すインクジェットヘッド２４８Ｍ，２４８Ｋ，２４８Ｃ，２４８Ｙは、描画胴２４４の外周面に保持された記録媒体２１４の記録面とインクジェットヘッド２４８Ｍ，２４８Ｋ，２４８Ｃ，２４８Ｙのノズル面が略平行となるように、水平面に対して傾けられて配置されている。
【０１２９】
インクジェットヘッド２４８Ｍ，２４８Ｋ，２４８Ｃ，２４８Ｙは、記録媒体２１４における画像形成領域の最大幅（記録媒体２１４の搬送方向と直交する方向の長さ）に対応する長さを有するフルライン型のヘッドであり、記録媒体２１４の搬送方向と直交する方向に延在するように固定設置される。また、インクジェットヘッド２４８Ｍ，２４８Ｋ，２４８Ｃ，２４８Ｙのそれぞれは、詳細を後述するインク供給装置からインクが供給される。
【０１３０】
インクジェットヘッド２４８Ｍ，２４８Ｋ，２４８Ｃ，２４８Ｙのノズル面（液体吐出面）には、記録媒体２１４の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マトリクス配置されて形成されている。
【０１３１】
記録媒体２１４がインクジェットヘッド２４８Ｍ，２４８Ｋ，２４８Ｃ，２４８Ｙの直下の印字領域に搬送されると、インクジェットヘッド２４８Ｍ，２４８Ｋ，２４８Ｃ，２４８Ｙから記録媒体２１４の凝集処理液が付与された領域に画像データに基づいて各色のインクが吐出（打滴）される。
【０１３２】
インクジェットヘッド２４８Ｍ，２４８Ｋ，２４８Ｃ，２４８Ｙから、対応する色インクの液滴が、描画胴２４４の外周面に保持された記録媒体２１４の記録面に向かって吐出されると、記録媒体２１４上で処理液とインクが接触し、インク中に分散する色材（顔料系色材）又は不溶化する色材（染料系色材）の凝集反応が発現し、色材凝集体が形成される。これにより、記録媒体２１４上に形成された画像における色材の移動（ドットの位置ずれ、ドットの色ムラ）が防止される。
【０１３３】
また、描画部２４０の描画胴２４４は、処理液塗布部２３０の処理液胴２３４に対して構造上分離しているので、インクジェットヘッド２４８Ｍ，２４８Ｋ，２４８Ｃ，２４８Ｙに処理液が付着することがなく、インクの吐出異常の要因を低減することができる。
【０１３４】
なお、本例では、ＭＫＣＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わ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。例えば、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、各色ヘッドの配置順序も特に限定はない。
【０１３５】
（乾燥処理部）
乾燥処理部２５０は、画像形成後の記録媒体２１４を保持して搬送する乾燥胴（乾燥ドラム）２５４と、該記録媒体２１４上の水分（液体成分）を蒸発させる乾燥処理を施す乾燥処理装置２５６を備えている。なお、乾燥胴２５４の基本構造は、先に説明した処理液胴２３４及び描画胴２４４と共通しているので、ここでの説明は省略する。
【０１３６】
乾燥処理装置２５６は、乾燥胴２５４の外周面に対向する位置に配置され、記録媒体２１４に存在する水分を蒸発させる処理部である。描画部２４０により記録媒体２１４にインクが付与されると、処理液とインクとの凝集反応により分離したインクの液体成分（溶媒成分）及び処理液の液体成分（溶媒成分）が記録媒体２１４上に残留してしまうので、かかる液体成分を除去する必要がある。
【０１３７】
乾燥処理装置２５６は、ヒータによる加熱、ファンによる送風、又はこれらを併用して記録媒体２１４上に存在する液体成分を蒸発させる乾燥処理を施し、記録媒体２１４上の液体成分を除去するための処理部である。記録媒体２１４に付与される加熱量及び送風量は、記録媒体２１４上に残留する水分量、記録媒体２１４の種類、及び記録媒体２１４の搬送速度（乾燥処理時間）等のパラメータに応じて適宜設定される。
【０１３８】
乾燥処理装置２５６による乾燥処理が行われる際に、乾燥処理部２５０の乾燥胴２５４は、描画部２４０の描画胴２４４に対して構造上分離しているので、インクジェットヘッド２４８Ｍ，２４８Ｋ，２４８Ｃ，２４８Ｙにおいて、熱又は送風によるヘッドメニスカス部の乾燥によるインクの吐出異常の要因を低減することができる。
【０１３９】
記録媒体２１４のコックリングの矯正効果を発揮させるために、乾燥胴２５４の曲率を０．００２（１／ｍｍ）以上とするとよい。また、乾燥処理後の記録媒体の湾曲（カール）を防止するために、乾燥胴２５４の曲率を０．００３３（１／ｍｍ）以下とするとよい。
【０１４０】
また、乾燥胴２５４の表面温度を調整する手段（例えば、内蔵ヒータ）を備え、該表面温度を５０℃以上に調整するとよい。記録媒体２１４の裏面から加熱処理を施すことによって乾燥が促進され、次段の定着処理時における画像破壊が防止される。かかる態様において、乾燥胴２５４の外周面に記録媒体２１４を密着させる手段を具備するとさらに効果的である。記録媒体２１４を密着させる手段の一例として、真空吸着、静電吸着などが挙げられる。
【０１４１】
なお、乾燥胴２５４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、乾燥胴２５４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。
【０１４２】
このように構成された乾燥胴２５４の外周面に、記録媒体２１４の記録面が外側を向くように（すなわち、記録媒体２１４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処理を施すことで、記録媒体２１４のシワや浮きに起因する乾燥ムラが確実に防止される。
【０１４３】
（定着処理部）
定着処理部２６０は、記録媒体２１４を保持して搬送する定着胴（定着ドラム）２６４と、画像形成がされ、さらに、液体が除去された記録媒体２１４に加熱処理を施すヒータ２６６と、該記録媒体２１４を記録面側から押圧する定着ローラ２６８と、を備えて構成される。なお、定着胴２６４基本構造は処理液胴２３４、描画胴２４４、及び乾燥胴２５４と共通しているので、ここでの説明は省略する。ヒータ２６６及び定着ローラ２６８は、定着胴２６４の外周面に対向する位置に配置され、定着胴２６４の回転方向（図２１において反時計回り方向）の上流側から順に配置される。
【０１４４】
定着処理部２６０では、記録媒体２１４の記録面に対してヒータ２６６による予備加熱処理が施されるとともに、定着ローラ２６８による定着処理が施される。ヒータ２６６の加熱温度は記録媒体の種類、インクの種類（インクに含有するポリマー微粒子の種類）などに応じて適宜設定される。例えば、インクに含有するポリマー微粒子のガラス転移点温度や最低造膜温度とする態様が考えられる。
【０１４５】
定着ローラ２６８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ポリマー微粒子を溶着し、インクを被膜化させるためのローラ部材であり、記録媒体２１４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２６８は、定着胴２６４に対して圧接するように配置されており、定着胴２６４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、記録媒体２１４は、定着ローラ２６８と定着胴２６４との間に挟まれ、所定のニップ圧でニップされ、定着処理が行われる。
【０１４６】
定着ローラ２６８の構成例として、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する態様が挙げられる。かかる加熱ローラで記録媒体２１４を加熱することによって、インクに含まれるポリマー微粒子のガラス転移点温度以上の熱エネルギーが付与されると、該ポリマー微粒子が溶融して画像の表面に透明の被膜が形成される。
【０１４７】
この状態で記録媒体２１４の記録面に加圧を施すと、記録媒体２１４の凹凸に溶融したポリマー微粒子が押し込み定着されるとともに、画像表面の凹凸がレベリングされ、好ましい光沢性を得ることができる。なお、画像層の厚みやポリマー微粒子のガラス転移点温度特性に応じて、定着ローラ２６８を複数段設けた構成も好ましい。
【０１４８】
また、定着ローラ２６８の表面硬度は７１°以下であることが好ましい。定着ローラ２６８の表面をより軟質化することで、コックリングにより生じた記録媒体２１４の凹凸に対して追随効果を期待でき、記録媒体２１４の凹凸に起因する定着ムラがより効果的に防止される。
【０１４９】
図２１に示すインクジェット記録装置２００は、定着処理部２６０の処理領域の後段（記録媒体搬送方向の下流側）には、インラインセンサ２８２が設けられている。インラインセンサ２８２は、記録媒体２１４に形成された画像（又は記録媒体２１４の余白領域に形成されたチェックパターン）を読み取るためのセンサであり、ＣＣＤラインセンサが好適に用いられる。
【０１５０】
本例に示すインクジェット記録装置２００は、インラインセンサ２８２の読取結果に基づいてインクジェットヘッド２４８Ｍ，２４８Ｋ，２４８Ｃ，２４８Ｙの吐出異常の有無が判断される。また、インラインセンサ２８２は、水分量、表面温度、光沢度などを計測するための計測手段を含む態様も可能である。かかる態様において、水分量、表面温度、光沢度の読取結果に基づいて、乾燥処理部２５０の処理温度や定着処理部２６０の加熱温度及び加圧圧力などのパラメータを適宜調整し、装置内部の温度変化や各部の温度変化に対応して、上記制御パラメータが適宜調整される。
【０１５１】
（排出部）
図２１に示すように、定着処理部２６０に続いて排出部２７０が設けられている。排出部２７０は、張架ローラ２７２Ａ，２７２Ｂに巻きかけられた無端状の搬送チェーン２７４と、画像形成後の記録媒体２１４が収容される排出トレイ２７６と、を備えて構成されている。
【０１５２】
定着処理部２６０から送り出された定着処理後の記録媒体２１４は、搬送チェーン２７４によって搬送され、排出トレイ２７６に排出される。
【０１５３】
〔インクジェットヘッドの構造〕
次に、描画部２４０に具備されるインクジェットヘッド２４８Ｍ，２４８Ｋ，２４８Ｃ，２４８Ｙの構造の一例について説明する。なお、各色に対応するインクジェットヘッド２４８Ｍ，２４８Ｋ，２４８Ｃ，２４８Ｙの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号３００によってインクジェットヘッド（以下、単に「ヘッド」ともいう。）を示すものとする。
【０１５４】
図２２は、インクジェットヘッド３００の概略構成図であり、同図はインクジェットヘッド３００から記録媒体の記録面を見た図（ヘッドの平面透視図）となっている。同図に示すヘッド３００は、ｎ個のヘッドモジュール３０２‐ｉ（ｉは１からｎの整数）をヘッド３００の長手方向に沿って一列につなぎ合わせてマルチヘッドを構成している。また、各ヘッドモジュール３０２‐ｉは、ヘッド３００の短手方向の両側からヘッドカバー３０４，３０６によって支持されている。なお、ヘッドモジュール３０２を千鳥状に配置してマルチヘッドを構成することも可能である。
【０１５５】
複数のサブヘッドにより構成されるマルチヘッドの適用例として、記録媒体の全幅に対応したフルライン型ヘッドが挙げられる。フルライン型ヘッドは、記録媒体の移動方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）について、記録媒体の主走査方向における長さ（幅）に対応して、複数のノズル（図２３に符号３０８を付して図示する）が並べられた構造を有している。かかる構造を有するヘッド３００と記録媒体とを相対的に一回だけ走査させて画像記録を行う、いわゆるシングルパス画像記録方式により、記録媒体の全面にわたって画像を形成し得る。
【０１５６】
ヘッド３００を構成するヘッドモジュール３０２‐ｉは、略平行四辺形の平面形状を有し、隣接するサブヘッド間にオーバーラップ部が設けられている。オーバーラップ部とは、サブヘッドのつなぎ部分であり、ヘッドモジュール３０２‐ｉの並び方向について、隣接するドットが異なるサブヘッドに属するノズルによって形成される。なお、図２２に示すヘッド３００は図９に示したヘッド５０’と等価であり、ヘッドモジュール３０２はヘッドモジュール５１と等価である。
【０１５７】
図２３は、ヘッドモジュール３０２‐ｉのノズル配列を示す平面図である。同図に示すように、各ヘッドモジュール３０２‐ｉは、ノズル３０８が二次元状に並べられた構造を有し、かかるヘッドモジュール３０２‐ｉを備えたヘッドは、いわゆるマトリクスヘッドと呼ばれるものである。図２３に図示したヘッドモジュール３０２‐ｉは、副走査方向Ｙに対して角度αをなす列方向Ｗ、及び主走査方向Ｘに対して角度βをなす行方向Ｖに沿って多数のノズル３０８が並べられた構造を有し、主走査方向Ｘの実質的なノズル配置密度が高密度化されている。図２３では、行方向Ｖに沿って並べられたノズル群（ノズル行）は符号３１０を付し、列方向Ｗに沿って並べられたノズル群（ノズル列）は符号３１２を付して図示されている。
【０１５８】
なお、ノズル３０８のマトリクス配置の他の例として、主走査方向Ｘに沿う行方向、及び主走査方向Ｘに対して斜め方向の列方向に沿って複数のノズル３０８を配置する構成が挙げられる。
【０１５９】
図２４は、記録素子単位となる１チャンネル分の液滴吐出素子（１つのノズル３０８に対応したインク室ユニット）の立体的構成を示す断面図である。同図に示すように、本例のヘッド３００（ヘッドモジュール３０２）は、ノズル３０８が形成されたノズルプレート３１４と、圧力室３１６や共通流路３１８等の流路が形成された流路板３２０等を積層接合した構造から成る。ノズルプレート３１４は、ヘッド３００のノズル面３１４Ａを構成し、各圧力室３１６にそれぞれ連通する複数のノズル３０８が２次元的に形成されている。
【０１６０】
流路板３２０は、圧力室３１６の側壁部を構成するとともに、共通流路３１８から圧力室３１６にインクを導く個別供給路の絞り部（最狭窄部）としての供給口３２２を形成する流路形成部材である。なお、説明の便宜上、図２４では簡略的に図示しているが、流路板３２０は一枚又は複数の基板を積層した構造である。
【０１６１】
ノズルプレート３１４及び流路板３２０は、シリコンを材料として半導体製造プロセスによって所要の形状に加工することが可能である。
【０１６２】
共通流路３１８はインク供給源たるインクタンク（不図示）と連通しており、インクタンクから供給されるインクは共通流路３１８を介して各圧力室３１６に供給される。
【０１６３】
圧力室３１６の一部の面（図２４における天面）を構成する振動板３２４には、個別電極３２６及び下部電極３２８を備え、個別電極３２６と下部電極３２８との間に圧電体３３０が挟まれた構造を有するピエゾアクチュエータ３３２が接合されている。振動板３２４を金属薄膜や金属酸化膜により構成すると、ピエゾアクチュエータ３３２の下部電極３２８に相当する共通電極として機能する。なお、樹脂などの非導電性材料によって振動板を形成する態様では、振動板部材の表面に金属などの導電材料による下部電極層が形成される。
【０１６４】
個別電極３２６に駆動電圧を印加することによってピエゾアクチュエータ３３２が変形して圧力室３１６の容積が変化し、これに伴う圧力変化によりノズル３０８からインクが吐出される。インク吐出後、ピエゾアクチュエータ３３２が元の状態に戻る際、共通流路３１８から供給口３２２を通って新しいインクが圧力室３１６に再充填される。
【０１６５】
かかる構造を有するインク室ユニットを図２３に示す如く、主走査方向Ｘと角度βをなす行方向Ｖ及び副走査方向Ｙに対して角度αをなす列方向Ｗに沿って一定の配列パターンで格子状に多数配列させることにより、本例の高密度ノズルヘッドが実現されている。かかるマトリクス配列において、副走査方向Ｙの隣接ノズル間隔をＬｓとするとき、主走査方向Ｘについては実質的に各ノズル３０８が一定のピッチＰ＝Ｌｓ／tanθで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。
【０１６６】
本例では、ヘッド３００に設けられたノズル３０８から吐出させるインクの吐出力発生手段としてピエゾアクチュエータ３３２を適用したが、圧力室３１６内にヒータを備え、ヒータの加熱による膜沸騰の圧力を利用してインクを吐出させるサーマル方式を適用することも可能である。
【０１６７】
〔制御系の説明〕
図２５は、インクジェット記録装置２００の制御系の概略構成を示すブロック図である。インクジェット記録装置２００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、ヘッド駆動部３４８を備えるとともに、画像メモリ３５０、ＲＯＭ３５２を備えている。
【０１６８】
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のバッファメモリ（不図示）を搭載してもよい。
【０１６９】
システム制御部３４２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）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２００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し、さらに、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。
【０１７０】
ホストコンピュータ３５４から送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２００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。
【０１７１】
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ヘッド駆動部３４８に供給する制御部である。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、ヘッド駆動部３４８を介してヘッド３００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。なお、図２５に示すヘッド駆動部３４８には、ヘッド３００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。
【０１７２】
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記録媒体２１４（図２１参照）の搬送タイミング及び搬送速度を制御する。図２５における搬送駆動部３５６は、図２１の圧胴２３４〜２６４を回転させるモータや、渡し胴２３２〜６２を回転させるモータ、給紙部２２０における記録媒体２１４の送出機構のモータ、排出部２７０の張架ローラ２７２Ａ（２７２Ｂ）を駆動す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。
【０１７３】
画像メモリ（一次記憶メモリ）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。
【０１７４】
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。
【０１７５】
さらに、このインクジェット記録装置２００は、処理液付与制御部３６０、乾燥処理制御部３６２、及び定着処理制御部３６４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、処理液塗布部２３０、乾燥処理部２５０、及び定着処理部２６０の各部の動作を制御する。
【０１７６】
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。また、乾燥処理制御部３６２は、乾燥処理装置２５６における乾燥処理のタイミングを制御するとともに、処理温度、送風量等を制御し、定着処理制御部３６４は、ヒータ２６６の温度を制御するとともに、定着ローラ２６８の押圧を制御する。
【０１７７】
図２１に示したインラインセンサ２８２を含むインライン検出部４６６は、インラインセンサ２８２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、ヘッド３００の吐出異常の有無を判断する。
【０１７８】
インク供給制御部３８６は、インク供給部３８８によるヘッド３００へのインク供給の制御を行う。インク供給制御部３８６の具体例として、図９に示す構成が挙げられる。また、図２５に示すインク供給部３８８は、上述したインク供給装置１０，１００が適用される。
【０１７９】
本例に示すインクジェット記録装置２００は、ユーザインターフェース３７０を具備し、該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。なお、図２５の表示部３７４は、図９に図示した制御系における報知手段としてのディスプレイに適用することができる。
【０１８０】
脱気制御部３７８は、インクタンク５２（図１参照）からヘッド３００へ送られる液に脱気処理を施す脱気モジュール１６０の動作を制御する。
【０１８１】
パラメータ記憶部３８０は、インクジェット記録装置２００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。
【０１８２】
圧力センサ３８１（図１７に図示した圧力センサ１６、１１６と等価）は、インク流路の圧力を計測するための圧力検出素子を含み、計測された圧力情報を電気信号に変換してシステム制御部３４２へ提供する。システム制御部３４２は、当該圧力情報に基づいてインク供給部３８８に含まれるポンプの動作（回転速度）を補正するようにインク供給制御部３８６へ指令信号を送出する。
【０１８３】
プログラム格納部３８４は、インクジェット記録装置２００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。この制御プログラムにはインク供給部３８８に含まれる供給ポンプ２０、回収ポンプ１２０や脱気モジュール１６０、熱交換器１６６等の制御プログラムが含まれる。
【０１８４】
（他の装置構成への適用例）
本変形例では、画像形成装置の例として、インクジェット記録装置を説明したが、本発明の適用範囲は写真プリントやポスター印刷などのいわゆるグラフィック印刷の用途に限定されず、レジスト印刷装置、電子回路基板の配線描画装置、微細構造物形成装置など、画像として把握できるパターンを形成し得る工業用途の装置も包含する。
【０１８５】
本発明の技術的範囲は、上記実施形態に記載の範囲には限定されない。各実施形態における構成等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各実施形態間で適宜組み合せることができる。
【符号の説明】
【０１８６】
１０，１０’，１００…インク供給装置、１２…供給流路、１６，１１６，３８１…圧力センサ、１８，１１８…サブタンク、２０，１２０…ポンプ、２２，２２’…弾性膜、２４…液室、２６…気室、３０，３４，４０，１３０，１３４，１４０…バルブ、５０，５０’，２４８Ｍ，２４８Ｋ，２４８Ｃ，２４８Ｙ，３００…ヘッド、７０，３４２…システム制御部、７２…ポンプ制御部、７４…バルブ制御部、８０，３８０…パラメータ記憶部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図４】
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