(57)【要約】【課題】液滴吐出ヘッドに対して安定的にインクを供給することが可能なインク供給機構及びインク供給方法、該インク供給機構を備えた液滴吐出装置を提供すること。【解決手段】インク供給機構８０は、液滴吐出ヘッド５０にインクを供給するためのインク供給機構であって、一方の端に設けられたインク流入口と、他方の端に設けられたインク排出口とを有する開放型のインク容器８５と、インク排出口と液滴吐出ヘッド５０との間に設けられた開閉バルブ８７と、インク容器８５のインク排出口側に設けられた圧力センサー８６と、開閉バルブ８７と圧力センサー８６とが電気的に接続された制御部と、を備え、他方の端が鉛直方向において下方に位置するようにインク容器８５が配置されることを特徴とする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴吐出ヘッドにインクを供給するためのインク供給機構であって、
一方の端に設けられたインク流入口と、他方の端に設けられたインク排出口とを有する開放型のインク容器と、
前記インク排出口と前記液滴吐出ヘッドとの間に設けられた開閉バルブと、
前記インク容器の前記インク排出口側に設けられた圧力センサーと、
前記開閉バルブと前記圧力センサーとが電気的に接続された制御部と、を備え、
前記他方の端が鉛直方向において下方に位置するように前記インク容器が配置されることを特徴とするインク供給機構。
【請求項２】
前記開閉バルブと前記液滴吐出ヘッドとの間に圧力調整弁を備えることを特徴とする請求項１に記載のインク供給機構。
【請求項３】
前記インク容器の容積よりも大きな容積のインク貯留部を備え、
インクは前記インク貯留部から前記インク流入口を経由して前記インク容器に注入されることを特徴とする請求項１または２に記載のインク供給機構。
【請求項４】
前記インク容器は不透明であって、前記一方の端に前記インク容器と連通して設けられ、少なくとも長手方向に延在する透明部を有する管状の容器を備え、前記管状の容器が大気開放されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のインク供給機構。
【請求項５】
前記開閉バルブは、前記インク流入口と前記インク排出口との間の高さに位置するように前記インク容器に対して配置され、前記インク排出口と前記開閉バルブとの間、及び前記開閉バルブと前記液滴吐出ヘッドとの間は、可撓性の配管で繋がれていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のインク供給機構。
【請求項６】
前記可撓性の配管は、遮光性を有していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のインク供給機構。
【請求項７】
液滴吐出ヘッドにインクを供給するためのインク供給方法であって、
一方の端に設けられたインク流入口と、他方の端に設けられたインク排出口とを有する開放型のインク容器と、
前記インク排出口と前記液滴吐出ヘッドとの間に設けられた開閉バルブと、
前記インク容器の前記インク排出口側に設けられた圧力センサーと、
前記開閉バルブと前記圧力センサーとが電気的に接続された制御部と、を備え、
前記他方の端が鉛直方向において下方に位置するように前記インク容器が配置されたインク供給機構を用い、
前記制御部は、前記圧力センサーから出力される、前記インク容器中のインクの第１の液位に対応する第１の信号と、前記第１の液位よりも低い第２の液位に対応する第２の信号とを検知し、前記第２の信号を検知したときに、前記インク容器へのインクの注入を開始し、前記第１の信号を検知したときに、前記インク容器へのインクの注入を停止することを特徴とするインク供給方法。
【請求項８】
前記制御部は、前記開閉バルブを閉じて前記液滴吐出ヘッドへのインク供給を停止している間に、
前記圧力センサーからの出力を検知して、前記インク容器へのインクの注入の要否を判定し、
前記第２の信号を検知した場合に、インク容器へのインクの注入を行うことを特徴とする請求項７に記載のインク供給方法。
【請求項９】
前記制御部は、前記圧力センサーからの出力を検知し、前記インク容器に注入されるインクまたは前記インク容器から排出されるインクの単位時間あたりの流量を制御することを特徴とすることを特徴とする請求項７または８に記載のインク供給方法。
【請求項１０】
前記インク流入口を介して前記インク容器に繋がれたインク貯留部を有し、
前記制御部は、前記インク容器へのインク注入時に前記圧力センサーの出力を検知し、出力の変動が認められない場合、前記インク貯留部がほぼ空であると判定することを特徴とする請求項７乃至９のいずれか一項に記載のインク供給方法。
【請求項１１】
複数のノズルからインクを液滴として吐出可能な液滴吐出ヘッドと、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載のインク供給機構とを備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項１２】
複数の前記液滴吐出ヘッドが取り付けられたキャリッジを備え、
前記インク供給機構のうち少なくとも前記インク容器と前記圧力センサーと前記開閉バルブとが前記キャリッジに取り付けられていることを特徴とする請求項１１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、液滴吐出ヘッドへインクを供給するインク供給機構及びインク供給方法、液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンターなどの液滴吐出装置は、ノズルからインクを液滴として吐出する液滴吐出ヘッドと、液滴吐出ヘッドにインクを供給するインク供給機構とを備えている。インク供給機構は、液滴吐出ヘッドに対して安定的にインクを供給すると共に、必要以上にインクが供給されないように、インクの貯留部における水頭圧（液圧）が管理されている。
【０００３】
例えば、液体貯留容器と、液体貯留容器から液滴吐出ヘッドに供給される液体の圧力を検出する圧力センサーと、液体貯留容器内の上部空間の圧力を調整する負圧制御ユニットと、制御部とを備えた液体吐出装置が開示されている（特許文献１）。
上記特許文献１の液体吐出装置において、制御部は、負圧制御ユニットを駆動制御して、上記上部空間を大気開放したときに圧力センサーが検出した第一圧力を取得し、同じく軸負圧制御ユニットを駆動制御して、上部空間を大気開放状態から圧力変動させたときに圧力センサーが検出した第二圧力を取得している。また、第一圧力に対する第二圧力の圧力変動値に基づいて上部空間の体積を算出し、その算出結果から液体貯留容器における液体の液位を算出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−９８４９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の液体吐出装置では、上記第一圧力を検出するため、液体貯留容器の上部空間を大気開放すると、液体貯留容器に貯留された液体の水頭圧が液滴吐出ヘッドにかかるため、ノズルから液体が流出するおそれがあるので、液滴吐出ヘッドのノズル面を封止するキャッピングが必要であった。また、上部空間に気体を送り込んで加圧する場合も、同様にキャッピングが必要となるという課題があった。
加えて、圧力センサーを液滴吐出ヘッドの近傍に設ける構成となっていることから、キャリッジに液滴吐出ヘッドを取り付ける場合には、圧力センサーを設けるスペースを確保する必要があり、キャリッジにおいて複数の液滴吐出ヘッドを所望の位置に配置することが難しいという課題もあった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例］本適用例に係るインク供給機構は、液滴吐出ヘッドにインクを供給するためのインク供給機構であって、一方の端に設けられたインク流入口と、他方の端に設けられたインク排出口とを有する開放型のインク容器と、前記インク排出口と前記液滴吐出ヘッドとの間に設けられた開閉バルブと、前記インク容器の前記インク排出口側に設けられた圧力センサーと、前記開閉バルブと前記圧力センサーとが電気的に接続された制御部と、を備え、前記他方の端が鉛直方向において下方に位置するように前記インク容器が配置されることを特徴とする。
【０００８】
本適用例の構成によれば、開閉バルブを閉じてインク容器にインクを注入すれば、注入されたインクのインク容器における液位を圧力として圧力センサーで検出でき、予め決められた液位まで正確にインクをインク容器に注入することができる。また、インク容器は開放型なので、開閉バルブを開けてインク容器中のインクを液滴吐出ヘッドに供給すれば、インクの供給量に応じて低下する液位を圧力センサーを用いて常時監視することができる。したがって、圧力センサーの出力を制御部で検知して、インク容器中のインクの液位（水頭圧）や流量を所定の範囲で管理することが可能なインク供給機構を提供できる。
【０００９】
上記適用例に記載のインク供給機構において、前記開閉バルブと前記液滴吐出ヘッドとの間に圧力調整弁を備えることが好ましい。
この構成によれば、圧力調整弁によって液滴吐出ヘッドにインクが供給される際の圧力が調整されるので、インク供給機構における水頭圧の管理をそれほど厳しくしなくてもよい。言い換えれば、高精度な圧力センサーを用いずともインクの水頭圧管理が可能なインク供給機構を実現できる。
【００１０】
上記適用例に記載のインク供給機構において、前記インク容器の容積よりも大きな容積のインク貯留部を備え、インクは前記インク貯留部から前記インク流入口を経由して前記インク容器に注入されるとしてもよい。
この構成によれば、インク貯留部を別に設けることで、収容可能なインク量を抑えてインク容器を小型化できるので、インク容器における水頭圧管理の幅を狭めることができる。言い換えれば、高精度な水頭圧管理を実現できる。また、インク容器の小型化を図ることができるので、液滴吐出ヘッドと共にインク容器をキャリッジに搭載することが容易となる。
【００１１】
上記適用例に記載のインク供給機構において、前記インク容器は不透明であって、前記一方の端に前記インク容器と連通して設けられ、少なくとも長手方向に延在する透明部を有する管状の容器を備え、前記管状の容器が大気開放されていることを特徴とする。
この構成によれば、インク容器の管状の容器の部分までインクを充填すれば、透明部において充填されたインクの液位を実際に計測することが可能となる。当該液位を一定の値として設定すれば、当該液位における圧力センサーの出力値をキャリブレーションすることができる。なお、キャリブレーションを行う場合のインクの当該液位は、圧力センサーの圧力検出部から充填されたインクの液面までの高さを指す。
【００１２】
上記適用例に記載のインク供給機構において、前記開閉バルブは、前記インク流入口と前記インク排出口との間の高さに位置するように前記インク容器に対して配置され、前記インク排出口と前記開閉バルブとの間、及び前記開閉バルブと前記液滴吐出ヘッドとの間は、可撓性の配管で繋がれていることが好ましい。
この構成によれば、インク中に含まれる気泡をインク排出口から開閉バルブの間の配管に留め易くなるので、気泡がインクと共に液滴吐出ヘッドへ流入することを低減できる。
【００１３】
上記適用例に記載のインク供給機構において、前記可撓性の配管は、遮光性を有しているとしてもよい。
この構成によれば、外光に対して反応性が高い、例えば紫外線硬化型のインクや紫外線によって成分が変化し易いインクなどを供給可能なインク供給機構を実現できる。
【００１４】
［適用例］本適用例に係わるインク供給方法は、液滴吐出ヘッドにインクを供給するためのインク供給方法であって、一方の端に設けられたインク流入口と、他方の端に設けられたインク排出口とを有する開放型のインク容器と、前記インク排出口と前記液滴吐出ヘッドとの間に設けられた開閉バルブと、前記インク容器の前記インク排出口側に設けられた圧力センサーと、前記開閉バルブと前記圧力センサーとが電気的に接続された制御部と、を備え、前記他方の端が鉛直方向において下方に位置するように前記インク容器が配置されたインク供給機構を用い、前記制御部は、前記圧力センサーから出力される、前記インク容器中のインクの第１の液位に対応する第１の信号と、前記第１の液位よりも低い第２の液位に対応する第２の信号とを検知し、前記第２の信号を検知したときに、前記インク容器へのインクの注入を開始し、前記第１の信号を検知したときに、前記インク容器へのインクの注入を停止することを特徴とする。
【００１５】
本適用例によれば、インク容器における第１の液位と第２の液位との間で、水頭圧を管理して液滴吐出ヘッドにインクを安定的に供給することができる。また、第１の液位から第２の液位に低下する際のインクの圧力変化を圧力センサーで継続的に検出すれば、液滴吐出ヘッドに対する単位時間あたりのインク供給量（流量）を管理することができる。言い換えれば、液位の変動による影響を抑えて液滴吐出ヘッドへインクを安定的に供給可能なインク供給方法を提供できる。
【００１６】
上記適用例に記載のインク供給方法において、前記制御部は、前記開閉バルブを閉じて前記液滴吐出ヘッドへのインク供給を停止している間に、前記圧力センサーからの出力を検知して、前記インク容器へのインクの注入の要否を判定し、前記第２の信号を検知した場合に、インク容器へのインクの注入を行うことが好ましい。
この方法によれば、開閉バルブを閉じた状態でインク容器へのインクの注入が行われるので、液滴吐出ヘッドはインク容器へのインクの注入時における水頭圧の変動の影響を受けない。したがって、インク容器へのインクの注入に際して、液滴吐出ヘッドのノズル面をキャッピングしなくてもよい。
【００１７】
上記適用例に記載のインク供給方法において、前記制御部は、前記圧力センサーからの出力を検知し、前記インク容器に注入されるインクまたは前記インク容器から排出されるインクの単位時間あたりの流量を制御することが好ましい。
この方法によれば、液滴吐出ヘッドへのインク供給時だけでなく、インク容器へのインク注入時の時間あたりのインクの流量を制御するので、例えば、液滴吐出ヘッドのノズル面をキャッピングしてノズルからインクを吸引するノズルの回復動作を行わせる場合には、ノズルからのインクの吸引量に応じて液滴吐出ヘッドに適正な速度でインクを供給することができる。同時に、インク容器へのインクの補充ができる。
【００１８】
上記適用例に記載のインク供給方法において、前記インク流入口を介して前記インク容器に繋がれたインク貯留部を有し、前記制御部は、前記インク容器へのインク注入時に前記圧力センサーの出力を検知し、出力の変動が認められない場合、前記インク貯留部がほぼ空であると判定することを特徴とする。
この方法によれば、インク容器を空にすることなく、インク貯留部がほぼ空であることを管理することができる。
【００１９】
［適用例］本適用例に係わる液滴吐出装置は、複数のノズルからインクを液滴として吐出可能な液滴吐出ヘッドと、上記適用例に記載のインク供給機構とを備えたことを特徴とする。
本適用例によれば、液滴吐出ヘッドへ安定的にインクが供給され、液滴吐出ヘッドからインクを液滴として安定的に吐出することが可能な液滴吐出装置を提供することができる。
【００２０】
上記適用例に記載の液滴吐出装置において、複数の前記液滴吐出ヘッドが取り付けられたキャリッジを備え、前記インク供給機構のうち少なくとも前記インク容器と前記圧力センサーと前記開閉バルブとが前記キャリッジに取り付けられていることが好ましい。
この構成によれば、複数の液滴吐出ヘッドの近傍にインク供給機構のうちインク容器と、圧力センサーと開閉バルブとが設けられるので、インク供給経路の長さに起因する圧損を抑制してインクを安定的に複数の液滴吐出ヘッドに供給することができる。
また、キャリッジの交換により、複数の液滴吐出ヘッド、インク容器、圧力センサー及び開閉バルブを同時に交換してメンテナンスすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】液滴吐出装置の構成を示す概略斜視図。
【図２】（ａ）は液滴吐出ヘッドの構成を示す概略斜視図、（ｂ）は液滴吐出ヘッドにおける加圧部の構造を示す概略斜視図、（ｃ）は液滴吐出ヘッドのノズルを含む構造を示す概略断面図。
【図３】ヘッドユニットにおける液滴吐出ヘッドの配置を示す概略平面図。
【図４】液滴吐出装置における制御系を示すブロック図。
【図５】インク供給機構の構成を示す概略図。
【図６】キャリッジにおけるインク容器と圧力調整弁の配置を示す概略斜視図。
【図７】インク容器の詳細を示す断面図。
【図８】圧力センサーのキャリブレーションの方法を示す断面図。
【図９】液滴吐出ヘッドへのインク供給方法を説明する図。
【図１０】液滴吐出ヘッドの吸引時におけるインク供給方法を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示している。
【００２３】
＜液滴吐出装置＞
まず、本実施形態のインク供給機構を備えた液滴吐出装置について、図１〜図４を参照して説明する。図１は液滴吐出装置の構成を示す概略斜視図である。
【００２４】
図１に示すように、本実施形態の液滴吐出装置１０は、複数のノズルを有する液滴吐出ヘッド５０（図２（ａ）参照）から機能性材料を含む液体（インク）を、被吐出物である例えば平板状のワークＷに吐出する装置である。液滴吐出装置１０は、ワークＷを主走査方向（Ｙ軸方向）に移動させるワーク移動機構２０と、キャリッジ８を主走査方向に直交する副走査方向（Ｘ軸方向）に移動させるキャリッジ移動機構３０とを備えている。液滴吐出ヘッド５０はキャリッジ８のヘッドユニット９に搭載されている。
【００２５】
ワーク移動機構２０は、一対のガイドレール２１と、一対のガイドレール２１に沿って移動する移動台２２と、移動台２２上に回転機構６を介して配設されたワークＷを載置するステージ５とを備えている。
【００２６】
移動台２２は、ガイドレール２１の内部に設けられたエアスライダーとリニアモーター（図示省略）により主走査方向（Ｙ軸方向）に移動する。移動台２２には、タイミング信号生成部としてのエンコーダー１２（図４参照）が設けられている。
【００２７】
エンコーダー１２は、移動台２２の主走査方向（Ｙ軸方向）への相対移動に伴って、ガイドレール２１に並設されたリニアスケール（図示省略）の目盛を読み取って、タイミング信号としてのエンコーダーパルスを生成する。なお、エンコーダー１２の配設は、これに限らず、例えば、移動台２２を回転軸に沿って主走査方向（Ｙ軸方向）に相対移動するよう構成し、回転軸を回転させる駆動部を設けた場合には、エンコーダー１２を駆動部に設けてもよい。駆動部としては、サーボモーターなどが挙げられる。
【００２８】
ステージ５はワークＷを吸着固定可能であると共に、回転機構６によってワークＷ内の基準軸を正確に主走査方向（Ｙ軸方向）、副走査方向（Ｘ軸方向）に合わせることが可能となっている。
また、ワークＷ上において液体（インク）が吐出される吐出領域（膜形成領域とも呼ぶ）の配置に応じて、ワークＷを例えば９０度旋回させることも可能である。
【００２９】
キャリッジ移動機構３０は、一対のガイドレール３１と、一対のガイドレール３１に沿って移動する移動台３２とを備えている。移動台３２には、回転機構７を介して吊設されたキャリッジ８が設けられている。
【００３０】
キャリッジ８には、複数の液滴吐出ヘッド５０（図２参照）がヘッドプレート９ａに搭載されたヘッドユニット９が取り付けられている。
また、キャリッジ８には、液滴吐出ヘッド５０に液体（インク）を供給するためのインク供給機構８０（図４参照）の一部と、複数の液滴吐出ヘッド５０の電気的な駆動制御を行うためのヘッドドライバー７２（図４参照）とが設けられている。
移動台３２がキャリッジ８を副走査方向（Ｘ軸方向）に移動させてヘッドユニット９をワークＷに対して対向配置する。
【００３１】
液滴吐出装置１０は、上記構成の他にも、ヘッドユニット９に搭載された複数の液滴吐出ヘッド５０のメンテナンスを行うメンテナンス機構を備えている。メンテナンス機構としては、ノズルの目詰まりを解消させる吸引装置９０（図４参照）、ノズル面の異物や汚れの除去を行うワイピング装置（図示省略）が挙げられる。
また、液滴吐出装置１０は、メンテナンス機構として、液滴吐出ヘッド５０のノズルから吐出された液体（インク）を受けて、吐出された液体（インク）の重量を計測する重量測定装置（図示省略）や、吐出された液体（インク）の着弾状態を観察できる観察装置（図示省略）を備えていてもよい。そして、これらの構成を統括的に制御する制御部４０を備えている。なお、図１では、上記メンテナンス機構を図示していない。
【００３２】
図２（ａ）は液滴吐出ヘッドの構成を示す概略斜視図、図２（ｂ）は液滴吐出ヘッドにおける加圧部の構造を示す概略斜視図、図２（ｃ）は液滴吐出ヘッドのノズルを含む構造を示す概略断面図である。
【００３３】
図２（ａ）に示すように、液滴吐出ヘッド５０は、所謂２連のものであり、２連の接続針５２を有する液体（インク）の導入部５１と、導入部５１に積層されたヘッド基板５３と、ヘッド基板５３上に配置され内部に液体（インク）のヘッド内流路が形成されたヘッド本体５４とを備えている。接続針５２は、前述したインク供給機構８０に配管を経由して接続され、液体（インク）をヘッド内流路に供給する。ヘッド基板５３には、フレキシブルフラットケーブル（図示省略）を介してヘッドドライバー７２（図４参照）に接続される２連のコネクター５７が設けられている。
【００３４】
ヘッド本体５４は、駆動手段（アクチュエーター）としての圧電素子で構成された加圧室を有する加圧部５５と、ノズル面５８ｐに２つのノズル列５８ａ，５８ｂが相互に平行に形成されたノズルプレート５６とを有している。
【００３５】
２つのノズル列５８ａ，５８ｂは、それぞれ複数（例えば１８０個）のノズル５８がピッチＰ１でほぼ等間隔に並べられており、互いにピッチＰ１の半分のピッチＰ２ずれた状態でノズル面５８ｐに配設されている。本実施形態において、ピッチＰ１は、例えばおよそ１４１μｍである。よって、２つのノズル列５８ａ，５８ｂにより構成されるノズル列５８ｃに直交する方向から見ると３６０個のノズル５８がおよそ７０．５μｍのノズルピッチで配列した状態となっている。また、ノズル５８の径は、およそ２７μｍである。
【００３６】
図２（ｂ）に示すように、液滴吐出ヘッド５０は、複数のノズル５８が形成されたノズルプレート５６と、振動板６２と、ノズルプレート５６と振動板６２との間に挟まれたキャビティプレート６１とを有している。
加圧部５５を構成するキャビティプレート６１には、複数のノズル５８をそれぞれ仕切る隔壁部６７と、液体（インク）が貯留されるキャビティ６５とが形成されている。ノズルプレート５６と振動板６２との間で隔壁部６７によってノズル５８ごとに仕切られた空間が加圧室６８となる。各隔壁部６７には加圧室６８とキャビティ６５とを連通させるオリフィス（溝）６６が形成されている。振動板６２には、キャビティ６５に通ずる液体供給口６３が設けられている。液体供給口６３は図２（ａ）に示した接続針５２と繋がっており、液体（インク）をキャビティ６５と各加圧室６８とに充填することができる。また、振動板６２には、各加圧室６８に対応して圧電素子６９が設けられている。このようなキャビティプレート６１の構成は、２つのノズル列５８ａ，５８ｂのそれぞれに対応して形成されている。具体的には、２つのノズル列５８ａ，５８ｂに対応する各加圧室６８が、キャビティ６５を挟んで配列している。
【００３７】
図２（ｃ）に示すように、液滴吐出ヘッド５０は、ヘッドドライバー７２から電気信号としての駆動信号が圧電素子６９に印加されると振動板６２が変形し、隔壁部６７で仕切られた加圧室６８の体積変動が起こる。加圧室６８の体積変動によるポンプ作用で加圧室６８に充填された液体（インク）が加圧され、ノズル５８から液体（インク）を液滴Ｄとして吐出することができる。ノズルプレート５６のノズル面５８ｐには、ノズル面５８ｐが傷つくことを保護すると共に液体（インク）がノズル面５８ｐに付着することを防ぐ撥液処理が施された保護層５６ａが形成されている。
【００３８】
液滴吐出ヘッド５０においてノズル５８ごとに設けられる駆動手段（アクチュエーター）は、圧電素子６９に限らない。アクチュエーターとしての振動板６２を静電吸着により変位させる電気機械変換素子や、液体（インク）を加熱してノズル５８から液滴Ｄとして吐出させる電気熱変換素子でもよい。
【００３９】
このような液滴吐出ヘッド５０を用いて、ノズル５８から液滴ＤをワークＷの膜形成領域に着弾させて固化し、膜形成領域に液体（インク）に含まれる機能性材料からなる薄膜を形成する方法は、液滴吐出法（インクジェット法）と呼ばれている。液滴吐出法では、膜形成領域に所定量の液体（インク）を液滴Ｄとして安定的に塗布する必要がある。すなわち、１滴の吐出量が常に安定した状態で液滴Ｄが吐出されることが求められる。液滴Ｄの吐出量を安定させる要因の１つとして、ノズル５８における液体（インク）のメニスカスの形成状態が安定していることが挙げられる。このメニスカスは、加圧室６８に充填された液体（インク）に加わる圧力（水頭圧）の影響を受ける。詳しくは後述するが、本実施形態におけるインク供給機構８０は、液滴吐出ヘッド５０に対して適正な水頭圧で液体（インク）を供給可能な構成となっている。
【００４０】
図３はヘッドユニットにおける液滴吐出ヘッドの配置を示す概略平面図である。詳しくは、ワークＷに対向する側から見た図である。
【００４１】
図３に示すように、ヘッドユニット９は、複数の液滴吐出ヘッド５０が配設されるヘッドプレート９ａを備えている。本実施形態では、ヘッドプレート９ａに１２個の液滴吐出ヘッド５０が搭載されている。各液滴吐出ヘッド５０は、ノズル列５８ｃが副走査方向（Ｘ方向）に沿うように配置されている。また、主走査方向に等間隔で配置された６個の液滴吐出ヘッド５０を１つのヘッド群として、２つのヘッド群が副走査方向（Ｘ方向）に並列して配置されている。各ヘッド群において、６個の液滴吐出ヘッド５０は、互いに副走査方向（Ｘ方向）にずれた状態で配置されている。具体的には、２つのヘッド群に分けて配置された１２個の液滴吐出ヘッド５０に対して、図３に示すように、符号Ｈ１〜符号Ｈ１２を与える。そうすると、主走査方向から見たときに、液滴吐出ヘッドＨ１のノズル列５８ｃ、液滴吐出ヘッドＨ７のノズル列５８ｃ、液滴吐出ヘッドＨ２のノズル列５８ｃ、液滴吐出ヘッドＨ８のノズル列５８ｃが所定のノズルピッチで連続するようにヘッドプレート９ａに配置されている。より具体的には、１つの液滴吐出ヘッド５０によって描画可能な描画幅をＬ0とし、これをノズル列５８ｃの有効長とすると、主走査方向（Ｙ方向）において隣り合う液滴吐出ヘッド５０は、該有効長の１／３の長さで副走査方向（Ｘ方向）にずれて配置されている。ノズル列５８ｃは、前述したように、それぞれに１８０個のノズル５８を有する２つのノズル列５８ａ，５８ｂからなる。したがって、有効長は３６０個のノズル５８によって描画可能な描画幅Ｌ0である。なお、有効長は、３６０個のノズル５８によるものに限定されず、ノズル列５８ｃの両端側に位置するいくつかのノズル５８を省いて描画可能な描画幅であるとしてもよい。他の４つの液滴吐出ヘッドＨ３，Ｈ４，Ｈ９，Ｈ１０及び４つの液滴吐出ヘッドＨ５，Ｈ６，Ｈ１１，Ｈ１２の配置についても、主走査方向から見たときに、ノズル列５８ｃのうち有効な部分が所定のノズルピッチで連続するようにヘッドプレート９ａに配置されている。
このようなヘッドプレート９ａにおける複数（１２個）の液滴吐出ヘッド５０の配置によれば、描画幅Ｌ0の４倍の長さの描画幅Ｌ1で、最大３種の異なる液体（インク）を吐出可能な構成となっている。
【００４２】
なお、液滴吐出ヘッド５０に設けられるノズル列５８ｃは、２連に限らず、１連でもよい。また、ヘッドユニット９における液滴吐出ヘッド５０の配置は、これに限定されるものではない。
【００４３】
次に液滴吐出装置１０の制御系について図４を参照して説明する。図４は液滴吐出装置における制御系を示すブロック図である。図４に示すように、液滴吐出装置１０の制御系は、ワーク移動機構２０、キャリッジ移動機構３０、液滴吐出ヘッド５０、インク供給機構８０、吸引装置９０などのメンテナンス機構を駆動する各種ドライバーを有する駆動部７０と、駆動部７０を含め液滴吐出装置１０を統括的に制御する制御部４０とを備えている。
【００４４】
駆動部７０は、ワーク移動機構２０及びキャリッジ移動機構３０の各リニアモーターをそれぞれ駆動制御する移動用ドライバー７１と、液滴吐出ヘッド５０を駆動制御するヘッドドライバー７２と、インク供給機構８０を駆動制御するインク供給用ドライバー７３と、メンテナンス機構を駆動制御するメンテナンス用ドライバー７４とを備えている。
【００４５】
制御部４０は、ＣＰＵ４１と、ＲＯＭ４２と、ＲＡＭ４３と、Ｐ−ＣＯＮ４４とを備え、これらは互いにバス４５を介して接続されている。Ｐ−ＣＯＮ４４には、上位コンピューター１１が接続されている。ＲＯＭ４２は、ＣＰＵ４１で処理する制御プログラムなどを記憶する制御プログラム領域と、描画動作や液滴吐出ヘッド５０へのインク供給、液滴吐出ヘッド５０のメンテナンス処理などを行うための制御データなどを記憶する制御データ領域とを有している。
【００４６】
ＲＡＭ４３は、ワークＷに描画を行うための描画データを記憶する描画データ記憶部、ワークＷ及び液滴吐出ヘッド５０（実際には、ノズル列５８ｃ）の位置データを記憶する位置データ記憶部などの各種記憶部を有し、制御処理のための各種作業領域として使用される。Ｐ−ＣＯＮ４４には、駆動部７０の各種ドライバーなどが接続されており、ＣＰＵ４１の機能を補うと共に、周辺回路とのインタフェース信号を取り扱うための論理回路が構成されて組み込まれている。このため、Ｐ−ＣＯＮ４４は、上位コンピューター１１からの各種指令などをそのままあるいは加工してバス４５に取り込むと共に、ＣＰＵ４１と連動して、ＣＰＵ４１などからバス４５に出力されたデータや制御信号を、そのままあるいは加工して駆動部７０に出力する。
【００４７】
そして、ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４２内の制御プログラムに従って、Ｐ−ＣＯＮ４４を介して各種検出信号、各種指令、各種データなどを入力し、ＲＡＭ４３内の各種データなどを処理した後、Ｐ−ＣＯＮ４４を介して駆動部７０などに各種の制御信号を出力することにより、液滴吐出装置１０全体を制御している。例えば、ＣＰＵ４１は、液滴吐出ヘッド５０、ワーク移動機構２０及びキャリッジ移動機構３０を制御して、キャリッジ８（ヘッドユニット９）とワークＷとを対向配置させる。そして、キャリッジ８（ヘッドユニット９）とワークＷとの相対移動に同期して、ヘッドユニット９に搭載された各液滴吐出ヘッド５０の複数のノズル５８からワークＷに液体（インク）を液滴Ｄとして吐出するようにヘッドドライバー７２に制御信号を送出する。本実施形態では、Ｙ軸方向へのワークＷの移動に同期して液体（インク）を吐出することを主走査と呼び、主走査に対してＸ軸方向にキャリッジ８を移動させることを副走査と呼ぶ。本実施形態の液滴吐出装置１０は、主走査と副走査とを組み合わせて複数回繰り返すことにより液体（インク）をワークＷに吐出することができる。主走査は、液滴吐出ヘッド５０に対して一方向へのワークＷの移動に限らず、ワークＷを往復させて行うこともできる。
【００４８】
エンコーダー１２は、ヘッドドライバー７２に電気的に接続され、主走査に伴ってエンコーダーパルスを生成する。主走査では、所定の移動速度で移動台２２を移動させるので、エンコーダーパルスが周期的に発生する。
【００４９】
例えば、主走査における移動台２２の移動速度を２００ｍｍ／ｓｅｃ、液滴吐出ヘッド５０を駆動する駆動周波数（言い換えれば、連続して液滴Ｄを吐出する場合の吐出タイミング）を２０ｋＨｚとすると、主走査方向における液滴Ｄの吐出分解能は、移動速度を駆動周波数で除することにより得られるので、１０μｍとなる。すなわち、１０μｍのピッチで液滴ＤをワークＷ上に配置することが可能である。実際の液滴Ｄの吐出タイミングは、周期的に発生するエンコーダーパルスをカウントして生成されるラッチ信号に基づいている。
【００５０】
上位コンピューター１１は、制御プログラムや制御データなどの制御情報を液滴吐出装置１０に送出する。また、ワークＷ上の膜形成領域ごとに所定量の液体（インク）を液滴Ｄとして配置する吐出制御データとしての配置情報を生成する配置情報生成部の機能を有している。配置情報は、膜形成領域における液滴Ｄの吐出位置（言い換えれば、ワークＷとノズル５８との相対位置）、液滴Ｄの配置数（言い換えれば、ノズル５８ごとの吐出数）、主走査における複数のノズル５８のＯＮ／ＯＦＦすなわちノズル５８の選択／非選択、吐出タイミングなどの情報を、例えば、ビットマップとして表したものである。上位コンピューター１１は、上記配置情報を生成するだけでなく、ＲＡＭ４３に一旦格納された上記配置情報を修正することも可能である。
【００５１】
また、上位コンピューター１１は、ＲＯＭ４２に格納されたインク供給用プログラムに基づいて、インク供給機構８０から液滴吐出ヘッド５０に液体（インク）を供給する。詳しいインク供給方法については、後述する。
【００５２】
また、上位コンピューター１１は、ＲＯＭ４２に格納されたメンテナンス用プログラムに基づいて、液滴吐出ヘッド５０を吸引装置９０に対向する位置に配置させ、吸引装置９０を駆動して、液滴吐出ヘッド５０の複数のノズル５８から液滴吐出ヘッド５０に充填された液体（インク）を吸引させる。これにより、複数のノズル５８（ノズル列５８ｃ）の目詰まりを解消させることができる。以降、液滴吐出ヘッド５０に供給される機能性材料を含む液体をインクとして呼ぶこととする。
【００５３】
＜インク供給機構＞
次に、本実施形態のインク供給機構について、図５〜図８を参照して説明する。図５はインク供給機構の構成を示す概略図である。なお、図５には、便宜上、液滴吐出ヘッドと吸引装置とを含めてインク供給機構を表している。
【００５４】
図５に示すように、本実施形態のインク供給機構８０は、インク貯留部８１と、インク容器８５と、圧力調整弁８９とを備えている。また、インク供給機構８０は、当然ながらインクの種類別に設けられるものであるから、例えば、液滴吐出装置１０において、３種のインクを主走査において吐出する場合は、少なくとも３つのインク供給機構８０が必要となる。
インク貯留部８１は、液滴吐出ヘッド５０に供給する液体（インク）を貯留しておくものであり、開閉バルブ８２を介してインク容器８５に繋がる配管８３に接続されている。インク貯留部８１は、例えば着脱可能なカートリッジ形式となっており、本実施形態では、２つのインク貯留部８１を備え、交互に切り替えて使用する構成となっている。なお、インク貯留部８１の数は、２つに限定されるものではなく、１つでもよいし、２つ以上でもよい。
【００５５】
インク容器８５は、インク貯留部８１と液滴吐出ヘッド５０との間に配置され、液滴吐出ヘッド５０へのインク供給における水頭圧や流量などを管理するために設けられている。インク容器８５の詳しい構成については後述するが、本実施形態のインク容器８５は、円筒状であって、長さ方向が鉛直方向に沿うように配置され、インク容器８５の底部に圧力センサー８６が取り付けられている。また、インク容器８５の上部には、透明な筒状の容器８４の一方の端が接続されており、容器８４の他方の端は大気に開放されている。つまり、インク容器８５は開放型の容器である。
【００５６】
圧力センサー８６は、例えばダイヤフラム方式の圧力センサーであり、例えば最大で１００ｋＰａの圧力まで検出可能となっている。
インク容器８５の容量はインク貯留部８１の容積よりも小さく、インク容器８５に注入されたインクの液位を液圧として圧力センサー８６によって検出することが可能となっている。インクの液位を光センサーを用いて検出する場合に比べて、圧力センサー８６を用いるので、インクが照明光などによって変質したり劣化したりすることを防ぐことが可能である。
【００５７】
加えて、インク容器８５と液滴吐出ヘッド５０との間に圧力調整弁８９が設けられている。圧力調整弁８９は、例えばダイヤフラム方式の自己封止バルブであって、液滴吐出ヘッド５０におけるキャビティ６５の負圧状態に応じてインクを液滴吐出ヘッド５０に送り込める構成となっている。圧力調整弁８９を設けることにより、インク容器８５における水頭圧の管理をより緩やかなものとすることができる。
【００５８】
インク容器８５と圧力調整弁８９とは開閉バルブ８７と配管８８とを介して繋がれている。
開閉バルブ８２，８７は、電気的にインク供給流路の開閉を行う例えば電磁バルブである。開閉バルブ８２，８７及び圧力センサー８６は、前述したインク供給用ドライバー７３を介して電気的に制御部４０に接続されている。すなわち、インク供給機構８０は、開閉バルブ８２，８７の開閉を制御すると共に、圧力センサー８６から出力されたインク容器８５の液位に対応する信号を検知してインク容器８５へのインクの注入などを制御する制御部４０の機能を含むものである。また、インク貯留部８１からインク容器８５へインクを移送するための手段として、例えば、インク貯留部８１内を加圧する場合、インク供給機構８０は、インク貯留部８１の圧力調整手段を含むものである。
【００５９】
ここで、図５を参照して、吸引装置９０について説明する。
吸引装置９０は、液滴吐出ヘッド５０のノズル面５８ｐを封止（キャッピング）して、ノズル５８から液滴吐出ヘッド５０内のインクや気泡を吸引することにより、ノズル５８の目詰まりなどを回復させる装置である。吸引装置９０は、ノズル面５８ｐを封止するキャップ９１と、吸引したインクを回収する回収タンク９２と、回収タンク９２内の圧力を負圧にすることができる負圧手段９４とを備えている。負圧手段９４は例えばロータリーポンプなどを採用することができる。キャップ９１は、ゴムなどの弾性部材からなる当接部材がノズル面５８ｐにおける複数のノズル５８を周回するように配置された受け皿状になっている。キャップ９１と回収タンク９２との間に開閉バルブ９３が設けられている。
このような吸引装置９０は、ノズル面５８ｐを封止して吸引する動作だけでなく、ノズル面５８ｐを封止せずに液滴吐出ヘッド５０の複数のノズル５８から予備的に吐出されたインクを受ける動作も可能である。吸引装置９０は、液滴吐出ヘッド５０ごとに設けられていてもよいし、キャリッジ８に搭載された複数の液滴吐出ヘッド５０に対応して設けられていてもよい。
【００６０】
次に、図６を参照してキャリッジ８とインク供給機構８０との関係について説明する。図６は、キャリッジにおけるインク容器と圧力調整弁の配置を示す概略斜視図である。
図６に示すように、インク容器８５、圧力調整弁８９はキャリッジ８に取り付けられている。インク容器８５に付随する透明な筒状の容器８４、圧力センサー８６もまたキャリッジ８に取り付けられていることになる。
【００６１】
インク容器８５と開閉バルブ８７とを繋ぐ配管８８ａ、開閉バルブ８７と圧力調整弁８９とを繋ぐ配管８８ｂ、圧力調整弁８９と液滴吐出ヘッド５０とを繋ぐ配管８８ｃはいずれも可撓性の例えばポリエチレンテレフタレートなどのチューブが用いられている。また、本実施形態では、インクとして例えば有機エレクトロルミネッセンス材料を含むものや、紫外線硬化型のインクを用いた場合でも、インクが変質したり、劣化するなどの不具合が生じないように、遮光性を有するチューブが用いられている。
【００６２】
本実施形態では、１つの圧力調整弁８９に対して４つの液滴吐出ヘッド５０が配管８８ｃを介して繋がれている。これは、前述したように、ヘッドユニット９のヘッドプレート９ａには１２個の液滴吐出ヘッド５０が搭載されており、４つの液滴吐出ヘッド５０を１組として描画幅Ｌ1でインクを吐出可能な構成となっているからである（図３参照）。言い換えれば、図６は、キャリッジ８に搭載された複数の液滴吐出ヘッド５０に対してインクを種類ごとに供給できる構成を示している。したがって、図６には図示していないが、実際には、１２個の液滴吐出ヘッド５０に対してインクを供給するため、キャリッジ８には３つのインク容器８５と、３つの圧力調整弁８９とが取り付けられている。
３つのインク容器８５のそれぞれに異なる種類のインクが注入されていてもよいし、同じ種類のインクが注入されていてもよい。また、３つのインク容器８５のうち１つのインク容器８５に他と異なるインクを注入することもできる。
【００６３】
次に、図７及び図８を参照して、インク容器８５の詳しい構成を説明する。図７はインク容器の詳細を示す断面図、図８は圧力センサーのキャリブレーションの方法を示す断面図である。
図７に示すように、インク容器８５は、耐食性に優れ且つ遮光性を有する例えばステンレスなどからなる管状の容器である。インク容器８５の一方の端には筒状の容器８４が接続されている。容器８４は、透明な例えばガラスやプラスチックなどからなる。容器８４の端は大気に開放されている。インク容器８５の一方の端側の側面にインク流入口８５ａが設けられている。インク流入口８５ａには配管８３が接続されている。
【００６４】
インク容器８５の他方の端には、インク排出口８５ｂを有する取付金具８５ｃが接続されている。取付金具８５ｃの側面に圧力センサー８６が取り付けられている。圧力センサー８６は、受圧面がインク容器８５の長さ方向に沿うように取付金具８５ｃに取り付けられている。インク排出口８５ｂには配管８８ａを介して開閉バルブ８７が接続され、開閉バルブ８７には圧力調整弁８９に繋がる配管８８ｂが接続されている。
【００６５】
圧力センサー８６は、インク容器８５に注入されたインク１の液位に応じた液圧に対応する電気信号を出力する。とりわけ、ほぼ満杯に近い第１の液位ＬＬ１に対応する第１の信号と、第１の液位ＬＬ１よりも低い第２の液位ＬＬ２に対応する第２の信号とを制御部４０によって検知可能となっている。つまり、第１の液位ＬＬ１と第２の液位ＬＬ２との間で、インク容器８５の液位すなわち水頭圧が管理される。
本実施形態では、インク容器８５の内径は例えば１６ｍｍであり、インク容器８５の長さは例えば２５０ｍｍである。ゆえに、インク容器８５の容積は、およそ５０ｃｍ3である。したがって、インク容器８５に例えば１ｃｍ3のインクが注入されると液位が５ｍｍ上昇することになる。本実施形態では、第１の液位ＬＬ１と第２の液位ＬＬ２との差ΔＬＬは、１０ｍｍである。つまり、２ｃｍ3に相当するインク量の範囲で水頭圧が管理されている。
【００６６】
インク容器８５の容積は、１つのインク容器８５に繋がる液滴吐出ヘッド５０の数と、主走査によって当該液滴吐出ヘッド５０から吐出されるインク量を考慮して決められている。本実施形態では、１つのワークＷに対して１種のインクを吐出する場合に４つの液滴吐出ヘッド５０から吐出されるインク量が、インク容器８５の第１の液位ＬＬ１と第２の液位ＬＬ２との差ΔＬＬをわずかに上回るように設定されている。複数のワークＷに対して１種のインクを吐出する場合のインク量に対応するように、差ΔＬＬを設定することも可能ではあるが、そうするとインクの水頭圧の差が大きくなり、前述したようにノズル５８内のメニスカスの形状がばらついて、液滴Ｄにおける安定した吐出量を実現することが困難になるおそれがある。
【００６７】
可撓性の配管８８ａに繋がれた開閉バルブ８７は、鉛直方向において、インク容器８５のインク流入口８５ａとインク排出口８５ｂとの間の高さで、第２の液位ＬＬ２よりも低い場所に位置するように、インク容器８５に対して配置される。これにより、開閉バルブ８７をインク排出口８５ｂよりも下方に配置する場合に比べて、インク１中に気泡が含まれていたとしても、気泡が開閉バルブ８７を通過して液滴吐出ヘッド５０に送られ難くなる。
【００６８】
インク容器８５に注入されたインク１の液位を正確に圧力センサー８６によって検出するには、インク供給機構８０を有する液滴吐出装置１０が設置された地球上の場所に応じて、圧力センサー８６のキャリブレーションが必要となる。液滴吐出装置１０の設置場所を移動させた場合には、その都度キャリブレーションが必要と考えられる。また、インク容器８５に注入されるインク１の種類によってもキャリブレーションが必要と考えられる。
【００６９】
本実施形態では、図８に示すように、開閉バルブ８７を閉じ、インク容器８５を満杯とすると共に、液位ＬＬｃがインク容器８５の一方の端に取り付けられた透明な容器８４において確認できるようにインク流入口８５ａからインク１を注入する。圧力センサー８６の受圧面の中心から液位ＬＬｃまでの距離を実測し、そのときに圧力センサー８６が感知した液圧に相当する電気信号をキャリブレーション用の信号とする。このキャリブレーション用の信号レベルに基づいて、前述した第１の液位ＬＬ１に相当する第１の信号と第２の液位ＬＬ２に相当する第２の信号のそれぞれのレベルを設定する。
なお、容器８４は、液位ＬＬｃを視認できれば、容器自体がすべて透明である必要はなく、長手方向の側面に延在する透明部を有していればよい。
【００７０】
＜インク供給方法＞
次に、本実施形態のインク供給方法について、図９及び図１０を参照して説明する。図９は液滴吐出ヘッドへのインク供給方法を説明する図、図１０は液滴吐出ヘッドの吸引時におけるインク供給方法を説明する図である。
【００７１】
本実施形態のインク供給方法は、図９に示すように、前述したインク供給機構８０を用い、インク１が貯留されたインク貯留部８１から開放型のインク容器８５と圧力調整弁８９とを経て液滴吐出ヘッド５０にインク１を供給する方法である。
具体的には、制御部４０は、液滴吐出装置１０のキャリッジ８をステージ５に載置されたワークＷと対向する位置に配置して、液滴吐出ヘッド５０からインク１をワークＷに吐出する主走査を行う（図１参照）。インク１は、インク容器８５及び液滴吐出ヘッド５０と、これらを繋ぐインク供給経路に予め充填されている。インク容器８５においてインク１の液位が第１の液位ＬＬ１にあるときに開閉バルブ８７が開かれると、インク容器８５の水頭圧と、液滴吐出ヘッド５０のキャビティ６５の負圧状態とに応じて、インク１は圧力調整弁８９を経由して液滴吐出ヘッド５０に供給される。
【００７２】
本実施形態では、上記主走査によって１つのワークＷに吐出されるインク１の吐出量が、インク容器８５の第１の液位ＬＬ１と第２の液位ＬＬ２との差ΔＬＬをわずかに超える程度に設定されている。したがって、１つのワークＷに対する主走査が終了すると、インク容器８５中のインク１の液位は第２の液位ＬＬ２を下回ることになるので、制御部４０は圧力センサー８６から上記第２の信号を検知する。
制御部４０（図４参照）は、圧力センサー８６から出力される、インク容器８５中のインク１の第１の液位ＬＬ１に対応する第１の信号と、第１の液位ＬＬ１よりも低い第２の液位ＬＬ２に対応する第２の信号とを検知し、第２の信号を検知したときに、インク容器８５へのインクの注入を開始し、第１の信号を検知したときに、インク容器８５へのインクの注入を停止する。つまり、インク容器８５においてインク１は、第１の液位ＬＬ１と第２の液位ＬＬ２との間で液位が管理される。なお、第２の液位ＬＬ２は、固定されるものではなく、適宜設定することができる。
【００７３】
液滴吐出装置１０の稼動時におけるインク容器８５へのインク１の注入は、ワークＷへのインク１の吐出が終了して、開閉バルブ８７が閉じられた後に、次のワークＷがステージ５にセットされるまでの間に実施される。言い換えれば、ワークＷへのインク１の吐出中（主走査中）にインク容器８５にはインク１が注入されない。つまり、主走査中におけるインク容器８５の水頭圧の変動が抑えられている。
【００７４】
また、制御部４０は、圧力センサー８６が出力する信号を検知して、第１の液位ＬＬ１から第２の液位ＬＬ２への液位の変化、あるいは第２の液位ＬＬ２から第１の液位ＬＬ１への液位の変化を監視して、液位を制御することができる。例えば、上述したワークＷの切り替え時間は、必ずしも一定ではないので、インク１をインク容器８５に注入可能な時間に応じて、インク容器８５への単位時間あたりのインク１の注入量（つまりインク１の注入速度）を制御できる。より具体的には、インク貯留部８１からインク容器８５へのインク１の移送をインク貯留部８１内の圧力を調整する前述した圧力調整手段によって行う場合、制御部４０は当該圧力調整手段によるインク貯留部８１の加圧の程度を制御することによってインク貯留部８１からインク容器８５へのインク１の注入速度を制御可能である。
【００７５】
また、制御部４０は、インク容器８５へインク１が何度注入されたかを例えばＲＡＭ４３に記憶させる。また、注入回数に基づいて消費されたインク量をＣＰＵ４１によって算出する。したがって、例えば、２つのインク貯留部８１ａ，８１ｂのうちインク貯留部８１ａから使用し始めたとき、インク貯留部８１ａにおけるインク１の残量を予測して知らせることができる。また、制御部４０は、インク容器８５へのインク１の注入において、圧力センサー８６から出力される信号レベルの変動が認められないとき、つまり、所定の時間が経過しても圧力センサー８６から出力される信号が第２の信号から第１の信号に変化しないとき、インク貯留部８１ａがほぼ空であると判定する。これによって、インク１の供給をインク貯留部８１ａからインク貯留部８１ｂに切り替えることを知らせることができる。つまり、インク貯留部８１の交換時期を知らせることができる。
【００７６】
また、図１０に示すように、吸引装置９０のキャップ９１によりノズル面を封止し、開閉バルブ９３を開けて、液滴吐出ヘッド５０のノズルからインクを吸引するメンテナンスを行うときに、制御部４０は、圧力センサー８６から出力される信号を検知して、吸引によって消費される単位時間あたりのインク１の消費量を算出することができる。これによって、吸引を行うメンテナンス時に必要な流量（単位時間あたりの量）のインク１を液滴吐出ヘッド５０に供給できる。また、所定の時間に亘って吸引を行っても、所定の流量にならない場合は、液滴吐出ヘッド５０に対するインクの供給量を抑えると共に、液滴吐出ヘッド５０の複数のノズル５８に許容できない目詰まりが生じていると判断して知らせることもできる。
【００７７】
上記実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）インク供給機構８０とそのインク供給方法によれば、制御部４０は、圧力センサー８６から出力される信号を検知して、インク容器８５内のインク１の液位が第１の液位ＬＬ１と第２の液位ＬＬ２との間で管理されるように、インク容器８５へのインク１の注入流量が制御される。したがって、インク容器８５における水頭圧の変動が抑えられ、液滴吐出ヘッド５０のノズル５８内のメニスカス形状が安定し、ノズル５８から安定した吐出量の液滴Ｄを吐出させることができる。
（２）制御部４０は、インク容器８５へのインク１の注入可能な時間に応じて、適切な流量でインク１をインク容器８５に注入することができる。
（３）制御部４０は、インク容器８５へのインク１の注入回数からインク１の消費量を算出して、インク貯留部８１におけるインク１の残量や、インク貯留部８１がほぼ空であることを判断して知らせることができる。
（４）制御部４０は、インク容器８５へのインク１の供給時だけでなく、吸引装置９０を用いた液滴吐出ヘッド５０の吸引時にも圧力センサー８６から出力される信号を検知して、吸引時に適したインク１の供給を行わせる。また、吸引時のインク１の消費量を算出して、液滴吐出ヘッド５０の複数のノズル５８の許容できない目詰まりを検知して知らせることもできる。
（５）インク供給機構８０を備えた液滴吐出装置１０は、液滴吐出ヘッド５０のノズル５８からワークＷに対して所定量のインク１を液滴Ｄとして膜形成領域に精度よく吐出することができる。すなわち、膜形成領域に安定した機能性材料からなる薄膜を形成できる。
また、キャリッジ８には、複数の液滴吐出ヘッド５０だけでなく、インク供給機構８０のうち、インク容器８５、圧力センサー８６、開閉バルブ８７、圧力調整弁８９が設けられているので、液滴吐出ヘッド５０を交換するときに、これらの構成（部品）も交換してメンテナンスすることができる。加えて、圧力センサー８６はインク容器８５に取り付けられており、圧力センサー８６を液滴吐出ヘッド５０の近傍に配置する必要がないので、ヘッドプレート９ａにおける液滴吐出ヘッド５０の配置を邪魔しない。
【００７８】
本発明は、上記した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うインク供給機構およびインク供給方法ならびに該インク供給機構を適用する液滴吐出装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。上記実施形態以外にも様々な変形例が考えられる。以下、変形例を挙げて説明する。
【００７９】
（変形例１）上記液滴吐出装置１０の構成は、これに限定されない。例えば、キャリッジ８は１つでなく、ワークＷの大きさに応じて複数備えていてもよい。また、キャリッジ８に搭載される液滴吐出ヘッド５０の数や配置についてもこれに限定されない。
【００８０】
（変形例２）上記インク供給機構８０の構成は、これに限定されない。例えば、インク貯留部８１と、液滴吐出ヘッド５０との間のインク供給経路に、インク１中の異物を取り除くための濾過器（フィルター）や脱気装置などが含まれていてもよい。
【符号の説明】
【００８１】
８…キャリッジ、１０…液滴吐出装置、４０…制御部、５０…液滴吐出ヘッド、８０…インク供給機構、８１…インク貯留部、８４…透明な部分を有する筒状の容器、８５…インク容器、８５ａ…インク流入口、８５ｂ…インク排出口、８６…圧力センサー、８７…開閉バルブ、８８…配管、８９…圧力調整弁、９０…吸引装置。
【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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