(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を貯留する貯留部と、
ノズル面から液体を吐出する吐出部へ前記貯留部から前記液体を供給する供給路と、
前記吐出部から記液体を前記貯留部へ排出する排出路と、
前記供給路内の前記液体の供給側圧力を検出する第１検出手段と、
前記排出路内の前記液体の排出側圧力を検出する第２検出手段と、
前記第１検出手段が検出した供給側圧力及び前記第２検出手段が検出した排出側圧力に基づき、前記ノズル面における背圧を予め定められた圧力に維持しつつ、前記供給側圧力と前記排出側圧力との差圧を調整する差圧調整手段と、
前記供給路と前記排出路とを、前記差圧調整手段よりも前記吐出部側で連結し、前記排出路から前記供給路へ前記液体を流通させる流通路と、
前記流通路に設けられ、当該流通路、前記供給路、前記吐出部、前記排出路の順で液体が循環するように、前記差圧調整手段の差圧調整によって送液される流量よりも大きい流量を前記排出路から前記供給路へ送液する送液手段と、
を備える液体供給機構。
【請求項２】
前記送液手段は、前記吐出部から液体を吐出する際に、前記流通路、前記供給路、前記吐出部、前記排出路の順で液体が循環するように送液し、
前記差圧調整手段は、前記送液手段による液体の循環中に前記差圧を調整する
請求項１に記載の液体供給機構。
【請求項３】
前記供給路及び前記排出路の少なくとも一方に設けられ、液体を一時貯留すると共に前記液体に生じた圧力変動を緩和する一時貯留部を備え、
前記流通路は、前記一時貯留部よりも前記吐出部側で前記供給路と前記排出路とを連結している
請求項１又は２に記載の液体供給機構。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の液体供給機構と、
前記液体供給機構によって供給された液体を記録媒体へ吐出して画像を形成する前記吐出部と、
を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体供給機構、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、液体を供給する供給口、及び液体を排出する排出口が設けられ、供給された液体を吐出する吐出ヘッドと、供給口に液体を供給する供給流路、及び排出口から排出される液体が流れる排出流路と、を備えると共に、当該流路内の液体を一定の流量で送液するメインポンプと、メインポンプと並列に設けられ、流路内の液体を送液するサブポンプと、流路内の液体の圧力を検出する検出手段と、を供給流路又は排出流路の少なくともいずれか一方に備え、さらに、検出手段により検出された流路内の液体の圧力が予め定められた圧力となるようにサブポンプが送液する液体の流量を制御する制御手段と、を備えた液体吐出装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−８２８１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、送液手段を備えない場合に比べて、循環量を増やしつつ、背圧制御の精度確保を図ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、液体を貯留する貯留部と、ノズル面から液体を吐出する吐出部へ前記貯留部から前記液体を供給する供給路と、前記吐出部から記液体を前記貯留部へ排出する排出路と、前記供給路内の前記液体の供給側圧力を検出する第１検出手段と、前記排出路内の前記液体の排出側圧力を検出する第２検出手段と、前記第１検出手段が検出した供給側圧力及び前記第２検出手段が検出した排出側圧力に基づき、前記ノズル面における背圧を予め定められた圧力に維持しつつ、前記供給側圧力と前記排出側圧力との差圧を調整する差圧調整手段と、前記供給路と前記排出路とを、前記差圧調整手段よりも前記吐出部側で連結し、前記排出路から前記供給路へ前記液体を流通させる流通路と、前記流通路に設けられ、当該流通路、前記供給路、前記吐出部、前記排出路の順で液体が循環するように、前記差圧調整手段の差圧調整によって送液される流量よりも大きい流量を前記排出路から前記供給路へ送液する送液手段と、を備える液体供給機構である。
【０００６】
請求項２の発明は、前記送液手段が、前記吐出部から液体を吐出する際に、前記流通路、前記供給路、前記吐出部、前記排出路の順で液体が循環するように送液し、前記差圧調整手段が、前記送液手段による液体の循環中に前記差圧を調整する液体供給機構である。
【０００７】
請求項３の発明は、前記供給路及び前記排出路の少なくとも一方に設けられ、液体を一時貯留すると共に前記液体に生じた圧力変動を緩和する一時貯留部を備え、前記流通路は、前記一時貯留部よりも前記吐出部側で前記供給路と前記排出路とを連結している請求項１又は２に記載の液体供給機構である。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の液体供給機構と、前記液体供給機構によって供給された液体を記録媒体へ吐出して画像を形成する前記吐出部と、を備える画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の請求項１の構成によれば、本構成における送液手段を備えない場合に比べ循環量を増やしつつ、背圧制御の精度確保を図ることができる。
【００１０】
本発明の請求項２の構成によれば、吐出部から液体を吐出する際に送液手段による送液量の変動が生じても、ノズル面における背圧を制御できる。
【００１１】
本発明の請求項３の構成によれば、流通路が一時貯留部よりも貯留部側で供給路と排出路とを連結する場合に比べて、短時間で必要な循環量を確保することができる。
【００１２】
本発明の請求項４の構成によれば、本構成における液体供給機構を備えない構成に比べ、循環量の確保と差圧制御の精度確保との両立による画像形成装置の高速化及び高画質化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】インクジェット記録装置の構成を示す概略図である。
【図２】インク供給機構の第１の実施形態を示す概略図である。
【図３】インク供給機構の第２の実施形態を示す概略図である。
【図４】インク供給機構の第２の実施形態に係る変形例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。
【００１５】
本実施形態では、画像形成装置の一例として、インク滴を吐出して記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置について説明する。
【００１６】
なお、画像形成装置としては、インクジェット記録装置に限定されるものではない。画像形成装置としては、例えば、フィルムやガラス上にインク等を吐出してカラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造装置、有機ＥＬ溶液を基板上に吐出してＥＬディスプレイパネルを形成する装置、溶解状態の半田を基板上に吐出して部品実装用のバンプを形成する装置、金属を含む液体を吐出して配線パターンを形成する装置及び液滴を吐出して膜を形成する各種の成膜装置であってもよく、液体によって画像を形成する画像形成装置であればよい。
【００１７】
（インクジェット記録装置の構成）
まず、インクジェット記録装置の構成を説明する。図１は、本実施形態に係るインクジェット記録装置の構成を示す概略図である。
【００１８】
図１に示すように、インクジェット記録装置１０は、用紙等の記録媒体Ｐが収容される記録媒体収容部１２と、記録媒体Ｐに画像を記録する画像記録部（画像形成部の一例）１４と、記録媒体収容部１２から画像記録部１４へ記録媒体Ｐを搬送する搬送手段１６と、画像記録部１４によって画像が記録された記録媒体Ｐが排出される記録媒体排出部１８と、を備えている。
【００１９】
画像記録部１４は、液体を吐出する吐出部の一例として、インク滴を吐出して記録媒体に画像を記録するインクジェット記録ヘッド２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ（以下、２０Ｙ〜２０Ｋと示す）を備えている。
【００２０】
また、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋは、ノズル（図示省略）が形成されたノズル面２２Ｙ〜２２Ｋをそれぞれ有している。このノズル面２２Ｙ〜２２Ｋは、インクジェット記録装置１０での画像記録が想定される記録媒体Ｐの最大幅と同程度か、又はそれ以上の記録可能領域を有している。なお、記録媒体Ｐの幅は、記録媒体Ｐの搬送方向Ｈと直交する方向（図１における紙面の奥行き方向）の長さである。
【００２１】
さらに、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋは、記録媒体Ｐの搬送方向Ｈの下流側から、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の色の順で並列に並べられており、その各色に対応したインク滴を、圧電方式によって、複数のノズルから吐出し、画像を記録する構成となっている。なお、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋにおいて、インク滴を吐出させる構成は、サーマル方式等の他の方式によって吐出させる構成であっても良い。
【００２２】
インクジェット記録装置１０には、液体を貯留する貯留部の一例として、各色のインクを貯留するインクタンク２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋ（以下、２１Ｙ〜２１Ｋと示す）が設けられている。このインクタンク２１Ｙ〜２１Ｋから、各インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋへインクが供給される。なお、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋへ供給されるインクとしては、水性インク、油性インク、溶剤系インク等、各種インクの使用が可能である。
【００２３】
搬送手段１６は、記録媒体収容部１２内の記録媒体Ｐを１枚ずつ取り出す取出ドラム２３と、画像記録部１４のインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋへ記録媒体Ｐを搬送しその記録面（表面）をインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋに対面させる搬送体としての搬送ドラム２６と、画像が記録された記録媒体Ｐを記録媒体排出部１８へ送り出す送出ドラム２８と、を有している。そして、取出ドラム２３、搬送ドラム２６、送出ドラム２８は、それぞれ記録媒体Ｐがその周面に静電的吸着手段、或いは吸引や粘着などの非静電的吸着手段によって保持されるように構成されている。
【００２４】
また、取出ドラム２３、搬送ドラム２６、送出ドラム２８には、それぞれ記録媒体Ｐの搬送方向下流側端部を挟んで保持する保持手段としてのグリッパー３０が、例えば２組ずつ備えられており、これら３個のドラム２３、２６、２８は、それぞれその周面に記録媒体Ｐを、グリッパー３０によってこの場合は２枚まで保持可能に構成されている。そして、グリッパー３０は、各ドラム２３、２６、２８の周面に２つずつ形成された凹部２３Ａ、２６Ａ、２８Ａ内に設けられている。
【００２５】
具体的には、各ドラム２３、２６、２８の凹部２３Ａ、２６Ａ、２８Ａ内の予め定められた位置に、各ドラム２３、２６、２８の回転軸３２に沿って回転軸３４が支持されており、この回転軸３４には、その軸方向に間隔をおいて複数のグリッパー３０が固定されている。したがって、回転軸３４が、図示しないアクチュエーターによって正逆両方向に回転することにより、グリッパー３０が各ドラム２３、２６、２８の周方向に沿って正逆両方向に回転し、記録媒体Ｐの搬送方向下流側端部を挟んで保持したり、離したりするようになっている。
【００２６】
つまり、グリッパー３０は、その先端部が各ドラム２３、２６、２８の周面から若干突出するように回転することで、取出ドラム２３の周面と搬送ドラム２６の周面とが対面する受渡位置３６において、取出ドラム２３のグリッパー３０から搬送ドラム２６のグリッパー３０へ記録媒体Ｐを受け渡すようになっており、搬送ドラム２６の周面と送出ドラム２８の周面とが対面する受渡位置３８において、搬送ドラム２６のグリッパー３０から送出ドラム２８のグリッパー３０へ記録媒体Ｐを受け渡すようになっている。
【００２７】
また、インクジェット記録装置１０は、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋをメンテナンスするメンテナンスユニット１５０を備えている（図３参照）。メンテナンスユニット１５０は、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋ（後述の吐出モジュール５０）のノズル面を覆うキャップ１５０Ａ、予備吐出（空吐出）された液滴を受ける受け部材、ノズル面を清掃する清掃部材、ノズル内のインクを吸引するための吸引装置１５０Ｂ等を有しており、メンテナンスユニット１５０がインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋに対向する対向位置に移動し、各種のメンテナンスを行う。
【００２８】
図２及び図３に示すように、インクジェット記録ヘッド２０Ｙは、ノズル面２２からインクを吐出する吐出部の一例としての吐出モジュール５０を複数備えている。吐出モジュール５０の各々には、吐出モジュール５０の外部から内部へインクを供給可能な供給口５２Ａと、供給口５２Ａを通じて供給されたインクを吐出モジュール５０の内部から外部へ排出可能な排出口５２Ｂと、が設けられている。
【００２９】
また、インクジェット記録装置１０は、図示しないが、画像データに応じてインク滴の吐出タイミングと、使用するインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋのノズルを決定する吐出モジュール制御部と、後述の供給側ポンプ１３８、排出側ポンプ１７８及び循環用ポンプ２０２の駆動を制御するポンプ制御部と、を有する制御部を備えている。なお、ポンプ制御部は、供給側圧力センサ８８が検出した供給側圧力及び排出側圧力センサ９２が検出した排出側圧力のそれぞれに基づき、後述の供給側ポンプ１３８及び排出側ポンプ１７８のそれぞれを制御するようになっている。
【００３０】
次に、インクジェット記録装置１０の画像記録動作（画像形成動作の一例）について説明する。
【００３１】
記録媒体収容部１２から取出ドラム２３のグリッパー３０により１枚ずつ取り出されて保持された記録媒体Ｐは、取出ドラム２３の周面に吸着されつつ搬送され、受渡位置３６において、取出ドラム２３のグリッパー３０から搬送ドラム２６のグリッパー３０へ受け渡される。
【００３２】
搬送ドラム２６のグリッパー３０により保持された記録媒体Ｐは、その搬送ドラム２６に吸着されつつインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋの画像記録位置まで搬送され、そのインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋから吐出されるインク滴により、記録面に画像が記録される。
【００３３】
記録面に画像が記録された記録媒体Ｐは、受渡位置３８において、搬送ドラム２６のグリッパー３０から送出ドラム２８のグリッパー３０へ受け渡される。そして、送出ドラム２８のグリッパー３０により保持された記録媒体Ｐは、その送出ドラム２８に吸着されつつ搬送され、記録媒体排出部１８へ排出される。以上のように、一連の画像記録動作が行われる。
【００３４】
（インク供給機構の第１の実施形態）
次に、画像記録部１４のインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋへインクを供給するインク供給機構の第１の実施形態について説明する。なお、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋの各々に対応するインク供給機構は、互いに同一の構成であるので、以下ではインクジェット記録ヘッド２０Ｙに対応するインク供給機構４９Ｙを例に挙げて説明する。図２は、インクジェット記録ヘッド２０Ｙへインクを供給するインク供給機構４９Ｙを示す概略図である。
【００３５】
図２に示すように、インク供給機構４９Ｙは、イエロー（Ｙ）のインクを貯留する前述のインクタンク２１Ｙ（貯留部の一例）を備えている。インクタンク２１Ｙには、インクが流通可能とされた共通供給路４６の一端部が接続されている。
【００３６】
共通供給路４６のインクタンク２１Ｙに対する他端側（図２の左側）には、インクが流通可能とされた複数の個別供給路６２の一端部が、共通供給路４６の異なる位置に各々接続されている。個別供給路６２の他端部は、各吐出モジュール５０の供給口５２Ａに接続されている。
【００３７】
これにより、共通供給路４６及び個別供給路６２を通じてインクタンク２１Ｙから吐出モジュール５０の供給口５２Ａへインクが供給可能となっている。すなわち、本実施形態では、共通供給路４６及び個別供給路６２が、インクタンク２１Ｙから吐出モジュール５０へインクを供給する供給路の一例として機能するようになっている。
【００３８】
共通供給路４６には、共通供給路４６内のインクの供給側圧力を検出する第１検出手段の一例としての供給側圧力センサ８８が設けられている。供給側圧力センサ８８は、例えば、吐出モジュール５０のノズル面２２を基準とした供給側圧力を検出するようになっている。
【００３９】
また、共通供給路４６には、供給側圧力センサ８８が検出した供給側圧力に基づき、共通供給路４６内の供給側圧力を調整する供給側のポンプ（以下、供給側ポンプという）１３８が設けられている。供給側ポンプ１３８は、インク流通方向の最上流側で共通供給路４６に接続された個別供給路６２の接続部６２Ａから見てインク流通方向の上流側に配置されている。
【００４０】
供給側ポンプ１３８は、後述の循環用ポンプ２０２に比べて、高い精度で送液流量を制御可能なポンプであって、小流量の液体を順方向及び逆方向の双方向へ送液可能なポンプ（例えば、チューブポンプ）とされている。これにより、供給側ポンプ１３８が順方向へ送液することで、共通供給路４６における供給側ポンプ１３８の下流側部分が加圧され、供給側ポンプ１３８が逆方向へ送液することで、共通供給路４６における供給側ポンプ１３８の下流側部分が減圧されるようになっている。
【００４１】
また、インクタンク２１Ｙには、インクが流通可能とされた共通排出路５４の一端部が接続されている。共通排出路５４のインクタンク２１Ｙに対する他端側（図２の左側）には、インクが流通可能とされた個別排出路６６の一端部が、共通排出路５４の異なる位置に各々接続されている。個別排出路６６の他端部は、各吐出モジュール５０の排出口５２Ｂに接続されている。
【００４２】
これにより、個別排出路６６及び共通排出路５４を通じて、吐出モジュール５０の排出口５２Ｂからインクタンク２１Ｙへインクが排出可能となっている。すなわち、本実施形態では、個別排出路６６及び共通排出路５４が、吐出モジュール５０からインクタンク２１Ｙへインクを排出する排出路として機能するようになっている。
【００４３】
本実施形態では、個別排出路６６及び共通排出路５４による排出路と、共通供給路４６及び個別供給路６２による供給路と、によって、インクタンク２１Ｙ、共通供給路４６、個々の個別供給路６２、個々の吐出モジュール５０、個々の個別排出路６６、共通排出路５４の順でインクを循環させる第１循環経路が形成される。
【００４４】
また、共通排出路５４には、共通排出路５４内のインクの排出側圧力を検出する第２検出手段の一例としての排出側圧力センサ９２が設けられている。排出側圧力センサ９２は、例えば、吐出モジュール５０のノズル面２２を基準とした排出側圧力を検出するようになっている。
【００４５】
また、共通排出路５４には、排出側圧力センサ９２が検出した排出側圧力に基づき、共通排出路５４内の排出側圧力を調整する排出側のポンプ（以下、排出側ポンプという）１７８が設けられている。具体的には、排出側ポンプ１７８は、インク流通方向の最下流側で共通排出路５４に接続された個別排出路６６の接続部６６Ａから見てインク流通方向の下流側に配置されている。
【００４６】
排出側ポンプ１７８も、供給側ポンプ１３８と同様に、後述の循環用ポンプ２０２に比べて、高い精度で送液流量を制御可能なポンプであって、小流量の液体を順方向及び逆方向の双方向へ送液可能なポンプ（例えば、チューブポンプ）とされている。これにより、排出側ポンプ１７８が順方向へ送液することで、共通排出路５４における排出側ポンプ１７８の上流側部分が減圧され、排出側ポンプ１７８が逆方向へ送液することで、共通排出路５４における排出側ポンプ１７８の上流側部分が加圧されるようになっている。
【００４７】
本実施形態では、供給側ポンプ１３８が、共通供給路４６内のインクの供給側圧力が予め定められた圧力（本実施形態では負圧）になるように当該供給側圧力を調整し、排出側ポンプ１７８が、共通排出路５４内のインクの排出側圧力が供給側圧力よりも低圧の予め定められた圧力（本実施形態では負圧）になるように、当該排出側圧力を調整するようになっている。これにより、共通供給路４６から、個別供給路６２、吐出モジュール５０、個別排出路６６、共通排出路５４、インクタンク２１Ｙへのインクの流れ（循環流）を発生させ、かつ、吐出モジュール５０のノズル面２２における背圧を予め定められた圧力（本実施形態では負圧）に維持するようになっている。すなわち、本実施形態では、供給側ポンプ１３８及び排出側ポンプ１７８が、供給側圧力センサ８８が検出した供給側圧力及び排出側圧力センサ９２が検出した排出側圧力に基づき、ノズル面２２における背圧を予め定められた圧力（本実施形態では負圧）に維持しつつ、当該供給側圧力と当該排出側圧力との差圧を調整する差圧調整手段の一例として機能するようになっている。
【００４８】
なお、厳密には、背圧の要素としては、共通供給路４６及び共通排出路５４の高さ位置、インク流量や流路抵抗などが関与するので、予め定められた圧力を設定する際にこれらが考慮される。
【００４９】
ここで、本実施形態に係るインク供給機構４９Ｙは、共通供給路４６と共通排出路５４とを連結し、共通排出路５４から共通供給路４６へインクを流通させる流通路２００を備えている。これにより、前述の第１循環経路とは別に、共通供給路４６、個々の個別供給路６２、個々の吐出モジュール５０、個々の個別排出路６６、共通排出路５４、流通路２００の順でインクが循環する第２循環経路が形成される。なお、本実施形態では、流通路２００は、共通供給路４６における供給側ポンプ１３８の下流側部分及び、共通排出路５４における排出側ポンプ１７８の上流側部分を連結するようになっている。
【００５０】
流通路２００には、共通排出路５４から共通供給路４６へ送液する送液手段の一例としての循環用ポンプ２０２が設けられている。循環用ポンプ２０２は、共通排出路５４から共通供給路４６への一方向に一定量のインクを送液するポンプであって、例えば、ダイヤフラムポンプ、軸流ポンプなどが用いられる。
【００５１】
また、循環用ポンプ２０２は、供給側ポンプ１３８及び排出側ポンプ１７８のように圧力センサ（供給側圧力センサ８８及び排出側圧力センサ９２）の検出結果に基づいて圧力制御を行うものとは異なり、本実施形態においてはオンオフ制御によって駆動されるものを用いている。さらに、循環用ポンプ２０２は、供給側ポンプ１３８及び排出側ポンプ１７８のそれぞれによって送液される流量（例えば、毎分２００［ｍｌ］）よりも大きい流量（例えば、毎分７００［ｍｌ］）を送液可能とされている。
【００５２】
（インク供給機構４９Ｙの作用）
次に、インク供給機構４９Ｙの作用について説明する。
【００５３】
インク供給機構４９Ｙでは、通常動作状態（画像形成指令に基づきインクジェット記録ヘッド２０Ｙによる画像の形成が行われ得る状態）において、循環用ポンプ２０２が共通排出路５４から共通供給路４６への一方向へ一定量のインクを送液する。これにより、共通供給路４６、個々の個別供給路６２、個々の吐出モジュール５０、個々の個別排出路６６、共通排出路５４、流通路２００の順でインクが循環する。これにより、個々の吐出モジュール５０のノズル内のインクの乾燥が抑制される。
【００５４】
このとき、供給側ポンプ１３８は、供給側圧力センサ８８が検出した供給側圧力に基づき、供給側圧力が定められた圧力値（本実施形態では負圧値）になるように、共通供給路４６内の供給側圧力を調整し、排出側ポンプ１７８は、排出側圧力センサ９２が検出した排出側圧力に基づき、排出側圧力が定められた圧力値（本実施形態では供給側圧力よりも低圧の負圧値）になるように、共通排出路５４内の排出側圧力を調整する。すなわち、当該供給側圧力と当該排出側圧力との差圧が、供給側ポンプ１３８及び排出側ポンプ１７８によって調整される。
【００５５】
これにより、吐出モジュール５０のノズル面２２における背圧が予め定められた圧力（本実施形態では負圧）に維持される。また、画像形成指令に基づく吐出モジュール５０のインク吐出による流路内（共通供給路４６、個別供給路６２、個別排出路６６及び共通排出路５４内）の圧力変動や、循環用ポンプ２０２による送液のばらつきによって、循環量の変動が発生した場合でも、当該変動が補正される。
【００５６】
以上のように、ノズル面２２における背圧を予め定められた圧力（本実施形態では負圧）に維持するための背圧制御機能を供給側ポンプ１３８及び排出側ポンプ１７８に持たせ、インク循環機能を循環用ポンプ２０２に持たせることで、当該背圧制御機能と当該インク循環機能の両方を供給側ポンプ１３８及び排出側ポンプ１７８に持たせる必要がなくなり、循環用ポンプ２０２により循環量を増やしながらも、供給側ポンプ１３８及び排出側ポンプ１７８により背圧制御の精度確保も図られる。
【００５７】
特に、画像形成速度の高速化・画像形成範囲（記録媒体）の大型化によるインク消費量の増大や高画質化に伴って、循環量と背圧制御の精度との要求レベルが上がるが、これに対応して、循環量の確保と背圧制御の精度確保との両立が図られる。
【００５８】
また、本実施形態では、循環用ポンプ２０２が、共通供給路４６と共通排出路５４とを連結する流通路２００に設けられているため、共通供給路４６と共通排出路５４とのそれぞれにポンプを配置することなく、循環流が生じるようになっている。
【００５９】
（インク供給機構の第２の実施形態）
次に、インク供給機構の第２の実施形態について説明する。なお、本第２の実施形態は、前述のインク供給機構４９Ｙ（第１の実施形態）を、より具体化した構成を示すものである。また、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋの各々に対応するインク供給機構は、互いに同一の構成であるので、以下ではインクジェット記録ヘッド２０Ｙに対応するインク供給機構３９Ｙを例に挙げて説明する。図３は、インクジェット記録ヘッド２０Ｙへインクを供給するインク供給機構３９Ｙを示す概略図である。また、前述のインク供給機構４９Ｙ（第１の実施形態）と同一機能を有する部分については、同一符号を付して、適宜、説明を省略する。
【００６０】
図３に示すように、複数の吐出モジュール５０の供給口５２Ａの各々には、インクが流通可能な個別供給路６２の一端部が接続されている。複数の個別供給路６２の他端部は、インクが流通可能な供給側マニホールド５８の異なる位置に各々接続されている。
【００６１】
複数の吐出モジュール５０の排出口５２Ｂの各々には、インクが流通可能な個別排出路６６の一端部が接続されている。複数の個別排出路６６の他端部は、インクが流通可能な排出側マニホールド６４の異なる位置に各々接続されている。
【００６２】
個別供給路６２には、個別供給路６２を開閉可能な第１開閉機構としての供給側バルブ６８が各々設けられている。この供給側バルブ６８が開放状態の場合、個別供給路６２はインクが流通可能であるが、供給側バルブ６８が閉鎖状態に切り替わると個別供給路６２のインクの流通が遮断されるようになっている。
【００６３】
また、個別供給路６２には、個別供給路６２内のインクに生じた圧力変動を緩和する緩衝器１００が、供給側バルブ６８と吐出モジュール５０との間に設けられている。
【００６４】
個別排出路６６には、個別排出路６６を開閉可能な第２開閉機構としての排出側バルブ７２が各々設けられている。この排出側バルブ７２が開放状態の場合、個別排出路６６はインクが流通可能であるが、排出側バルブ７２が閉鎖状態に切り替わると個別排出路６６のインクの流通が遮断されるようになっている。
【００６５】
また、個別排出路６６には、個別排出路６６内のインクに生じた圧力変動を緩和する緩衝器１００が、排出側バルブ７２と吐出モジュール５０との間に設けられている。
【００６６】
供給側マニホールド５８には、図３に示すように、長手方向の一端部（図３の右端部）に供給管７４の一端部（図３の左端部）が取り付けられており、排出側マニホールド６４には、長手方向の一端部（図３の右端部）に排出管７６の一端部（図３の左端部）が取り付けられている。
【００６７】
さらに、供給側マニホールド５８の他端部（図３の左端部）には、供給側マニホールド５８内のインクの供給側圧力を検出する第１検出手段の一例としての供給側圧力センサ８８が設けられている。排出側マニホールド６４の他端部（図３の左端部）には、排出側マニホールド６４内のインクの排出側圧力を検出する第２検出手段の一例としての排出側圧力センサ９２が設けられている。
【００６８】
また、供給側マニホールド５８に連結された供給管７４の他端部は、インクを一時貯留すると共にインクに生じた圧力変動を緩和する一時貯留部の一例としての供給側サブタンク９４に連結されている。供給側サブタンク９４は、弾性力を有する膜部材９６によって内部が仕切られた二室構造となっており、下側がインク用サブタンク室９４Ａ、上側が空気室９４Ｂとなっている。インク用サブタンク室９４Ａには、インクタンク２１Ｙに連結されたバッファタンク１３２からインクを引き込むための供給側主管９８の一端部が連結されている。そして、供給側主管９８の他端部は、バッファタンク１３２に連結されている。空気室９４Ｂには、開放管９５が連結され、開放管９５に供給側エアバルブ９７が設けられている。供給側サブタンク９４では、供給側エアバルブ９７の開放状態において、インク用サブタンク室９４Ａ内で生じたインクの圧力変動が、膜部材９６によって仕切られた空気室９４Ｂのダンパ作用により、緩和されるようになっている。
【００６９】
供給側主管９８には、バッファタンク１３２から供給側サブタンク９４まで順番に、脱気モジュール１３４、一方向弁１３６、供給側圧力センサ８８が検出した供給側圧力に基づき供給側主管９８内の供給側圧力を調整する供給側ポンプ１３８、供給側フィルタ１４２、インク温度調整器１４４が設けられている。これにより、供給側ポンプ１３８の駆動力でバッファタンク１３２に貯留されているインクを供給側サブタンク９４へ供給する途中において、インク内から気泡を取り除くと共にインクの温度を管理している。なお、供給側ポンプ１３８の入口側には、供給側主管９８とは別に分岐管１４６の一端部が連結されており、分岐管１４６の他端部は、一方向弁１４８を通ってバッファタンク１３２に連結されている。
【００７０】
供給側ポンプ１３８は、後述の循環用ポンプ２０２に比べて、高い精度で送液流量を制御可能なポンプであって、小流量の液体を順方向及び逆方向の双方向へ送液可能なポンプ（例えば、チューブポンプ）とされている。これにより、供給側ポンプ１３８が順方向へ送液することで、供給側主管９８における供給側ポンプ１３８の下流側部分が加圧され、供給側ポンプ１３８が逆方向へ送液することで、供給側主管９８における供給側ポンプ１３８の下流側部分が減圧されるようになっている。
【００７１】
インク用サブタンク室９４Ａには、ドレイン管１５２の一端部が連結されており、ドレイン管１５２の他端部は、バッファタンク１３２に連結されている。そして、ドレイン管１５２には、供給側ドレインバルブ１５４が設けられている。
【００７２】
供給側サブタンク９４は、インクを循環することによって流路内の気泡がトラップされる構造になっているので、供給側ドレインバルブ１５４を開き、供給側ポンプ１３８の駆動力で供給側サブタンク９４内の気泡がバッファタンク１３２へ送られることにより、大気開放されているバッファタンク１３２から気泡が排出されるようになっている。
【００７３】
次に、排出側マニホールド６４に連結された排出管７６の他端部は、インクを一時貯留すると共にインクに生じた圧力変動を緩和する一時貯留部の一例としての排出側サブタンク１６２に連結されている。排出側サブタンク１６２は、弾性力を有する膜部材１６４によって内部が仕切られた二室構造となっており、下側がインク用サブタンク室１６６Ａ、上側が空気室１６６Ｂとなっている。インク用サブタンク室１６６Ａには、バッファタンク１３２へインクを引き込むための排出側主管１６８の一端部が連結されている。そして、排出側主管１６８の他端部は、バッファタンク１３２に連結されている。空気室１６６Ｂには、開放管１７２が連結され、開放管１７２に排出側エアバルブ１７４が設けられている。排出側サブタンク１６２では、排出側エアバルブ１７４の開放状態において、インク用サブタンク室１６６Ａ内で生じたインクの圧力変動が、膜部材１６４によって仕切られた空気室１６６Ｂのダンパ作用により、緩和されるようになっている。
【００７４】
排出側主管１６８には、排出側サブタンク１６２に向けて順番に一方向弁１７６と、排出側圧力センサ９２が検出した排出側圧力に基づき排出側主管１６８内の排出側圧力を調整する排出側ポンプ１７８とが設けられており、排出側ポンプ１７８の駆動力により、排出側サブタンク１６２内のインクをバッファタンク１３２へ排出するようになっている。また、インク用サブタンク室１６６Ａには、ドレイン管１８２の一端部が連結されており、ドレイン管１８２の他端部は、排出側ドレインバルブ１８４を通ってドレイン管１５２と繋がっている。
【００７５】
排出側ポンプ１７８も、供給側ポンプ１３８と同様に、後述の循環用ポンプ２０２に比べて、高い精度で送液流量を制御可能なポンプであって、小流量の液体を順方向及び逆方向の双方向へ送液可能なポンプ（例えば、チューブポンプ）とされている。これにより、排出側ポンプ１７８が順方向へ送液することで、排出側主管１６８における排出側ポンプ１７８の上流側部分が減圧され、排出側ポンプ１７８が逆方向へ送液することで、排出側主管１６８における排出側ポンプ１７８の上流側部分が加圧されるようになっている。
【００７６】
排出側サブタンク１６２は、インクを循環することによって流路内の気泡がトラップされる構造になっているので、排出側ドレインバルブ１８４を開く事により、排出側ポンプ１７８の逆回転による駆動力で排出側サブタンク１６２内の気泡がバッファタンク１３２へ送られ、大気開放されているバッファタンク１３２から気泡が排出されるようになっている。
【００７７】
一方、排出側ポンプ１７８の入口側と、供給側主管９８における脱気モジュール１３４の出口側との間には、加圧パージ用配管１８６が設けられている。加圧パージ用配管１８６には、脱気モジュール１３４から排出側ポンプ１７８まで順番に、一方向弁１８８、排出フィルタ１９０が設けられている。すなわち、吐出モジュール５０内を加圧して、一気にインクを排出することで気泡などを排除するとき、供給側ポンプ１３８の駆動に加え、排出側ポンプ１７８の駆動方向を通常時に対して逆転させることで、バッファタンク１３２から排出側マニホールド６４へ脱気されたインクを供給するようにしている。
【００７８】
バッファタンク１３２は、補充ポンプ１９６が設けられた補充管１９２によって、インクタンク２１Ｙ（メインタンク）とインクが流通可能となっている。そして、バッファタンク１３２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、インクタンク２１Ｙからインクが補充される構成となっている。補充管１９２の一端部（インクタンク２１Ｙ内）には、フィルタ１９４が取り付けられている。なお、バッファタンク１３２とインクタンク２１Ｙとの間にはオーバーフロー管１９８が設けられており、インクの過剰補充時に、インクがインクタンク２１Ｙへ戻されるようになっている。
【００７９】
また、インク供給機構３９Ｙでは、供給側マニホールド５８に対してそのインク流通方向の最下流側（図３の左側）で接続された個別供給路６２の接続部６２Ｂから見てインク流通方向の下流側には、インクが流通可能とされた第１流通路７８の一端部が接続されている。第１流通路７８の他端部は、排出側マニホールド６４に対してそのインク流通方向の最上流側（図３の左側）で接続された個別排出路６６の接続部６６Ｂから見てインク流通方向の上流側に接続されている。これにより、供給側マニホールド５８と排出側マニホールド６４との間で各吐出モジュール５０と並列に、第１流通路７８がインクを流通させるようになっている。第１流通路７８には、第１流通路７８を開閉可能な第１流通バルブ８４が設けられている。
【００８０】
また、供給側マニホールド５８に対して、個別供給路６２の接続部６２Ｂよりもインク流通方向の下流側（図３の左側）であって、第１流通路７８の供給側マニホールド５８への接続部５８Ｂよりもインク流通方向の上流側（図３の右側）で、インクが流通可能とされた第２流通路８２の一端部が接続されている。第２流通路８２の他端部は、第１流通路７８の排出側マニホールド６４への接続部６４Ｂよりも、インク流通方向の上流側（図３の左側）で排出側マニホールド６４に接続されている。これにより、供給側マニホールド５８と排出側マニホールド６４との間で各吐出モジュール５０及び第１流通路７８と並列に第２流通路８２がインクを流通させるようになっている。第２流通路８２には、第２流通路８２を開閉可能な第２流通バルブ８６が設けられている。
【００８１】
なお、インク供給機構３９Ｙでは、バッファタンク１３２（貯留部の一例）のインクが個別供給路６２の各々に供給される共通供給路４６が、供給側マニホールド５８、供給管７４、供給側サブタンク９４及び供給側主管９８によって構成される。当該共通供給路４６と個別供給路６２とによって、供給側サブタンク９４のインクが吐出モジュール５０に供給される供給路が形成される。
【００８２】
なお、インクタンク２１Ｙ（貯留部の一例）を起点としてみた場合の共通供給路は、供給側マニホールド５８、供給管７４、供給側サブタンク９４、供給側主管９８、バッファタンク１３２及び補充管１９２で構成される。
【００８３】
また、インク供給機構３９Ｙでは、個別排出路６６の各々からバッファタンク１３２（貯留部の一例）へインクが排出される共通排出路５４が、排出側マニホールド６４、排出管７６、排出側サブタンク１６２及び排出側主管１６８によって構成される。当該共通排出路５４と個別排出路６６とによって、吐出モジュール５０から排出側サブタンク１６２へインクが排出される排出路が形成される。
【００８４】
なお、インクタンク２１Ｙ（貯留部の一例）を終点としてみた場合の共通排出路は、排出側マニホールド６４、排出管７６、排出側サブタンク１６２、排出側主管１６８、バッファタンク１３２及びオーバーフロー管１９８で構成される。
【００８５】
また、インク供給機構３９Ｙでは、バッファタンク１３２、供給側主管９８、供給側サブタンク９４、供給管７４、供給側マニホールド５８、個別供給路６２、吐出モジュール５０、個別排出路６６、排出側マニホールド６４、排出管７６、排出側サブタンク１６２及び排出側主管１６８によって、この順でインクを循環させるための第１循環経路が形成される。
【００８６】
なお、通常動作状態（画像形成指令に基づきインクジェット記録ヘッド２０Ｙによる画像の形成が行われ得る状態）では、第１流通バルブ８４によって第１流通路７８が閉鎖されると共に第２流通バルブ８６によって第２流通路８２が開放されるので、インクの一部は、個別供給路６２、吐出モジュール５０及び個別排出路６６を経由せず、供給側マニホールド５８から第２流通路８２を通じて排出側マニホールド６４へ循環するようになっている。また、気泡排出等のメンテナンスの際には、第１流通バルブ８４によって第１流通路７８が開放されると共に、第２流通バルブ８６・供給側バルブ６８・排出側バルブ７２によって、第２流通路８２・個別供給路６２・個別排出路６６が閉鎖されて、第１流通路７８とを通じて、共通供給路４６と共通排出路５４との間をインクが循環するようになっている。
【００８７】
本実施形態では、供給側ポンプ１３８が、共通供給路４６内のインクの供給側圧力が予め定められた圧力（本実施形態では負圧）になるように当該供給側圧力を調整し、排出側ポンプ１７８が、共通排出路５４内のインクの排出側圧力が供給側圧力よりも低圧の予め定められた圧力（本実施形態では負圧）になるように、当該排出側圧力を調整するようになっている。これにより、共通供給路４６から、個別供給路６２、吐出モジュール５０、個別排出路６６、共通排出路５４、バッファタンク１３２へのインクの流れ（循環流）を発生させ、かつ、吐出モジュール５０のノズル面２２における背圧を予め定められた圧力（本実施形態では負圧）に維持するようになっている。すなわち、本実施形態では、供給側ポンプ１３８及び排出側ポンプ１７８が、供給側圧力センサ８８が検出した供給側圧力及び排出側圧力センサ９２が検出した排出側圧力に基づき、ノズル面２２における背圧を予め定められた圧力（本実施形態では負圧）に維持しつつ、当該供給側圧力と当該排出側圧力との差圧を調整する差圧調整手段の一例として機能するようになっている。
【００８８】
なお、厳密には、背圧の要素としては、共通供給路４６（供給側マニホールド５８）及び共通排出路５４（排出側マニホールド６４）の高さ位置、インク流量や流路抵抗などが関与するので、予め定められた圧力を設定する際にこれらが考慮される。
【００８９】
ここで、本実施形態に係るインク供給機構３９Ｙは、共通供給路４６と共通排出路５４とを連結し、共通排出路５４から共通供給路４６へインクを流通させる流通路２００を備えている。これにより、前述の第１循環経路とは別に、共通供給路４６、個々の個別供給路６２、個々の吐出モジュール５０、個々の個別排出路６６、共通排出路５４、流通路２００の順でインクが循環する第２循環経路が形成される。
【００９０】
なお、本実施形態では、流通路２００は、共通供給路４６における供給側ポンプ１３８の下流側部分及び、共通排出路５４における排出側ポンプ１７８の上流側部分を連結するようになっている。具体的には、流通路２００は、上流端部が、排出側ポンプ１７８と排出側サブタンク１６２との間において排出側主管１６８に接続され、下流端部が、供給側フィルタ１４２とインク温度調整器１４４との間において供給側主管９８に接続されている。
【００９１】
流通路２００には、共通排出路５４から共通供給路４６へ送液する送液手段の一例としての循環用ポンプ２０２が設けられている。循環用ポンプ２０２は、共通排出路５４から共通供給路４６への一方向に一定量のインクを送液するポンプであって、例えば、ダイヤフラムポンプ、軸流ポンプなどが用いられる。
【００９２】
また、循環用ポンプ２０２は、供給側ポンプ１３８及び排出側ポンプ１７８のように圧力センサ（供給側圧力センサ８８及び排出側圧力センサ９２）の検出結果に基づいて圧力制御を行うものとは異なり、本実施形態では、オンオフ制御によって駆動されるものを用いている。さらに、循環用ポンプ２０２は、供給側ポンプ１３８及び排出側ポンプ１７８のそれぞれによって送液される流量（例えば、毎分２００［ｍｌ］）よりも大きい流量（例えば、毎分７００［ｍｌ］）を送液可能とされている。
【００９３】
（インク供給機構３９Ｙの作用）
次に、インク供給機構３９Ｙの作用について説明する。
【００９４】
インク供給機構３９Ｙでは、通常動作状態（画像形成指令に基づきインクジェット記録ヘッド２０Ｙによる画像の形成が行われ得る状態）において、循環用ポンプ２０２が共通排出路５４から共通供給路４６への一方向へ一定量のインクを送液する。これにより、共通供給路４６、個々の個別供給路６２、個々の吐出モジュール５０、個々の個別排出路６６、共通排出路５４、流通路２００の順でインクが循環する。これにより、個々の吐出モジュール５０のノズル内のインクの乾燥が抑制される。
【００９５】
このとき、供給側ポンプ１３８は、供給側圧力センサ８８が検出した供給側圧力に基づき、供給側圧力が定められた圧力値（本実施形態では負圧値）になるように、共通供給路４６内の供給側圧力を調整し、排出側ポンプ１７８は、排出側圧力センサ９２が検出した排出側圧力に基づき、排出側圧力が定められた圧力値（本実施形態では供給側圧力よりも低圧の負圧値）になるように、共通排出路５４内の排出側圧力を調整する。すなわち、当該供給側圧力と当該排出側圧力との差圧が、供給側ポンプ１３８及び排出側ポンプ１７８によって調整される。
【００９６】
これにより、吐出モジュール５０のノズル面２２における背圧が予め定められた圧力（本実施形態では負圧）に維持される。また、画像形成指令に基づく吐出モジュール５０のインク吐出による流路内（共通供給路４６、個別供給路６２、個別排出路６６及び共通排出路５４内）の圧力変動や、循環用ポンプ２０２による送液のばらつきによって、循環量の変動が発生した場合でも、当該変動が補正される。
【００９７】
以上のように、ノズル面２２における背圧を予め定められた圧力（本実施形態では負圧）に維持するための背圧制御機能を供給側ポンプ１３８及び排出側ポンプ１７８に持たせ、インク循環機能を循環用ポンプ２０２に持たせることで、当該背圧制御機能と当該インク循環機能の両方を供給側ポンプ１３８及び排出側ポンプ１７８に持たせる必要がなくなり、循環用ポンプ２０２により循環量を増やしながらも、供給側ポンプ１３８及び排出側ポンプ１７８により背圧制御の精度確保も図られる。
【００９８】
特に、画像形成速度の高速化・画像形成範囲（記録媒体）の大型化によるインク消費量の増大や高画質化に伴って、循環量と背圧制御の精度との要求レベルが上がるが、これに対応して、循環量の確保と背圧制御の精度確保との両立が図られる。
【００９９】
また、本実施形態では、循環用ポンプ２０２が、共通供給路４６と共通排出路５４とを連結する流通路２００に設けられているため、共通供給路４６と共通排出路５４とのそれぞれにポンプを配置することなく、循環流が生じるようになっている。
【０１００】
また、本実施形態では、循環用ポンプ２０２が、吐出モジュール５０よりも供給側ポンプ１３８及び排出側ポンプ１７８に近い位置に配置されるので、循環用ポンプ２０２、供給側ポンプ１３８及び排出側ポンプ１７８をまとめてユニット化しやすい。このように、ユニット化することで、構成部品の取り扱いやメンテナンスが行いやすい。
【０１０１】
（インク供給機構３９Ｙの変形例）
次に、インク供給機構３９Ｙの変形例について説明する。
【０１０２】
流通路２００を含む前述の第２循環経路内には、脱気モジュール１３４が設けられていなかったが、脱気モジュールを設けてもよい。
【０１０３】
また、インク供給機構３９Ｙでは、流通路２００の上流端部が、排出側ポンプ１７８と排出側サブタンク１６２との間において排出側主管１６８に接続されていたが、排出側主管１６８の含む共通供給路４６における他の箇所に接続されていてもよい。また、インク供給機構３９Ｙでは、流通路２００の下流端部が、供給側フィルタ１４２とインク温度調整器１４４との間において供給側主管９８に接続されていたが、供給側主管９８を含む共通排出路５４における他の箇所に接続されていてもよい。
【０１０４】
例えば、流通路２００は、図４に示すように、上流端部が、排出側サブタンク１６２と排出側マニホールド６４との間において排出管７６に接続され、下流端部が、供給側サブタンク９４と供給側マニホールド５８との間において供給管７４に接続される構成であってもよい。すなわち、図４に示す構成では、流通路２００が、排出側サブタンク１６２及び供給側サブタンク９４よりも吐出モジュール５０側で、供給側主管９８と排出側主管１６８とに接続されている。
【０１０５】
この構成によれば、循環用ポンプ２０２が、供給側ポンプ１３８及び排出側ポンプ１７８よりも吐出モジュール５０に近い位置に配置されるので、循環用ポンプ２０２と吐出モジュール５０をまとめてユニット化しやすい。このように、ユニット化することで、構成部品の取り扱いやメンテナンスが行いやすい。
【０１０６】
また、流通路２００を含む前述の第２循環経路内に、排出側サブタンク１６２及び供給側サブタンク９４が含まれないので、排出側サブタンク１６２及び供給側サブタンク９４が圧力変動を緩和する影響を受けずに、インクが循環される。すなわち、循環流を生じさせるための循環用ポンプ２０２による圧力が緩和されないので、短時間で必要な循環量が確保される。
【０１０７】
本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、種々の変形、変更、改良が可能である。例えば、上記に示した実施形態及び変形例は、適宜、複数を組み合わせて構成しても良い。
【符号の説明】
【０１０８】
１０   インクジェット記録装置（画像形成装置の一例）
２１Ｙ インクタンク（貯留部の一例）
２２   ノズル面
３９Ｙ インク供給機構
４６   共通供給路（供給路の一例）
４９Ｙ インク供給機構
５０   吐出モジュール（吐出部の一例）
５４   共通排出路（排出路の一例）
６２   個別供給路（供給路の一例）
６６   個別排出路（排出路の一例）
８８   供給側圧力センサ（第１検出手段の一例）
９２   排出側圧力センサ（第２検出手段の一例）
９４   供給側サブタンク（一時貯留部の一例）
１３２ バッファタンク（貯留部の一例）
１３８ 供給側ポンプ（差圧調整手段の一例）
１６２ 排出側サブタンク（一時貯留部の一例）
１７８ 排出側ポンプ（差圧調整手段の一例）
２００ 流通路
２０２ 循環用ポンプ（送液手段の一例）
【図１】
0005825116.tif 000002
【図２】
0005825116.tif 000003
【図３】
0005825116.tif 000004
【図４】
0005825116.tif 000005