(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出するノズルが開口したノズル面を有するインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドに供給するインクを貯留する第１タンクと、
前記インクジェットヘッドで消費されなかったインクを受け取る第２タンクと、
前記第１タンク、前記インクジェットヘッド、および前記第２タンクの間でインクの循環を行うための循環経路と、
前記循環経路における前記第２タンクから前記第１タンクへの経路に直接的または間接的に接続され、インクを貯留する第３タンクと、
前記第１タンクおよび前記第２タンクを大気から遮断された密閉状態とする密閉手段とを備え、
前記第１タンクおよび前記第２タンクは、インク循環を行わない待機時において、前記密閉手段により密閉状態とされ、
前記第３タンクは、待機時において、大気開放状態とされるものであり、待機中の前記ノズルのノズル圧がメニスカス破壊圧を超えないような高さに配置されていることを特徴とするインクジェット印刷装置。
【請求項２】
インクを吐出するノズルが開口したノズル面を有するインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドに供給するインクを貯留する第１タンクと、
前記インクジェットヘッドで消費されなかったインクを受け取る第２タンクと、
前記第１タンク、前記インクジェットヘッド、および前記第２タンクの間でインクの循環を行うための循環経路と、
前記循環経路における前記第２タンクから前記第１タンクへの経路上に配置され、インクを貯留する第３タンクと、
前記第１タンクおよび前記第２タンクを大気から遮断された密閉状態とする密閉手段と、
前記第３タンクを密閉状態と大気開放状態との間で切り替える切替手段とを備え、
前記第１タンクおよび前記第２タンクは、インク循環を行わない待機時において、前記密閉手段により密閉状態とされ、
インク循環時において、前記第３タンクは、前記切替手段により密閉状態とされるとともに、前記第２タンクから前記第３タンクへインクを送るための負圧が付与され、
待機時において、前記第３タンクは、前記切替手段により大気開放状態とされることを特徴とするインクジェット印刷装置。
【請求項３】
インクを吐出するノズルが開口したノズル面を有するインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドに供給するインクを貯留する第１タンクと、
前記インクジェットヘッドで消費されなかったインクを受け取る第２タンクと、
前記第１タンク、前記インクジェットヘッド、および前記第２タンクの間でインクの循環を行うための循環経路と、
前記循環経路における前記第２タンクから前記第１タンクへの経路に接続された接続経路を介して、前記第２タンクから前記第１タンクへの経路に間接的に接続され、インクを貯留する第３タンクと、
前記第１タンクおよび前記第２タンクを大気から遮断された密閉状態とする密閉手段とを備え、
前記第１タンクおよび前記第２タンクは、インク循環を行わない待機時において、前記密閉手段により密閉状態とされ、
前記第３タンクは、待機時において、大気開放状態とされていることを特徴とするインクジェット印刷装置。
【請求項４】
インクを吐出するノズルが開口したノズル面を有するインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドに供給するインクを貯留する第１タンクと、
前記インクジェットヘッドで消費されなかったインクを受け取る第２タンクと、
前記第１タンク、前記インクジェットヘッド、および前記第２タンクの間でインクの循環を行うための循環経路と、
前記循環経路における前記第２タンクから前記第１タンクへの経路上に配置され、インクを貯留する第３タンクと、
前記第１タンクおよび前記第２タンクを大気から遮断された密閉状態とする密閉手段と、
前記第２タンクから前記第３タンクへの経路上に設けられ、前記第２タンクから前記第３タンクへインクを送るポンプと、
前記第２タンクから前記第３タンクへの経路上に設けられ、前記ポンプを迂回する迂回経路と、
前記迂回経路内のインクの流路を開閉する迂回開閉手段とを備え、
前記第１タンクおよび前記第２タンクは、インク循環を行わない待機時において、前記密閉手段により密閉状態とされ、
前記第３タンクは、インク循環時および待機時に大気開放状態とされ、
インク循環時において、前記迂回開閉手段が閉鎖状態とされるとともに、前記ポンプにより前記第２タンクから前記第３タンクへインクが送られ、
待機時において、前記迂回開閉手段が開放状態とされることを特徴とするインクジェット印刷装置。
【請求項５】
前記第３タンクが前記ノズル面より下方に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のインクジェット印刷装置。
【請求項６】
前記第１タンクと前記第２タンクとが、非通電時に開放状態となる弁を介して接続されており、インク循環時の正圧が前記第１タンクに生成され、負圧が前記第２タンクに生成された状態で前記弁が開放されると、前記第１タンクの正圧と前記第２タンクの負圧とが相殺されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のインクジェット印刷装置。
【請求項７】
１つの前記第３タンクに対してそれぞれ複数の前記インクジェットヘッド、前記第１タンク、前記第２タンク、および前記循環経路を備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のインクジェット印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク循環式のインクジェット印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットヘッドの上流側に配置されたタンクと、インクジェットヘッドと、その下流側に配置されたタンクとの間でインクを循環させつつ、インクジェットヘッドからインクを吐出して印刷するインク循環式のインクジェット印刷装置が知られている。
【０００３】
このようなインク循環式のインクジェット印刷装置において、インクジェットヘッドの上流側のタンクおよび下流側のタンクを、インクジェットヘッドのノズル面より上方に配置することがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このような構成では、インク循環を行わない待機中は、インクジェットヘッドの上流側のタンクおよび下流側のタンクを密閉状態にする必要がある。タンクからインクジェットヘッドへインクが流れてノズルからインクが漏れることを防止するためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−７６２０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、待機中にインクジェットヘッドの上流側のタンクおよび下流側のタンクを密閉状態とすると、環境変化により、ノズル内のインクのメニスカスが破壊され、ノズルからのインク漏れや空気の吸い込みが生じるおそれがある。
【０００７】
例えば、低地で待機状態へ移行したインクジェット印刷装置を高地へ移動させた場合、大気圧の低下により、大気圧に対するノズル圧が高まる。これにより、ノズル内のインクのメニスカスが破壊され、インク漏れが生じるおそれがある。これとは逆に、インクジェット印刷装置を高地から低地へ移動させた場合、大気圧の上昇により、大気圧に対するノズル圧が低下し、メニスカスが破壊され、ノズルからの空気の吸い込みが生じるおそれがある。
【０００８】
本発明は上記に鑑みてなされたもので、待機中におけるノズルからのインク漏れや空気の吸い込みを低減できるインクジェット印刷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、本発明に係るインクジェット印刷装置の第１の特徴は、インクを吐出するノズルが開口したノズル面を有するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドに供給するインクを貯留する第１タンクと、前記インクジェットヘッドで消費されなかったインクを受け取る第２タンクと、前記第１タンク、前記インクジェットヘッド、および前記第２タンクの間でインクの循環を行うための循環経路と、前記循環経路における前記第２タンクから前記第１タンクへの経路に直接的または間接的に接続され、インクを貯留する第３タンクと、前記第１タンクおよび前記第２タンクを大気から遮断された密閉状態とする密閉手段とを備え、前記第１タンクおよび前記第２タンクは、インク循環を行わない待機時において、前記密閉手段により密閉状態とされ、前記第３タンクは、待機時において、大気開放状態とされていることにある。
【００１０】
本発明に係るインクジェット印刷装置の第２の特徴は、前記第３タンクを密閉状態と大気開放状態との間で切り替える切替手段をさらに備え、前記第３タンクは、前記第２タンクから前記第１タンクへの経路上に配置されており、インク循環時において、前記第３タンクは、前記切替手段により密閉状態とされるとともに、前記第２タンクから前記第３タンクへインクを送るための負圧が付与され、待機時において、前記第３タンクは、前記切替手段により大気開放状態とされることにある。
【００１１】
本発明に係るインクジェット印刷装置の第３の特徴は、前記第３タンクは、前記第２タンクから前記第１タンクへの経路に接続された接続経路を介して、前記第２タンクから前記第１タンクへの経路に間接的に接続されていることにある。
【００１２】
本発明に係るインクジェット印刷装置の第４の特徴は、前記第３タンクは、前記第２タンクから前記第１タンクへの経路上に配置され、インク循環時および待機時に大気開放状態とされており、前記第２タンクから前記第３タンクへの経路上に、前記第２タンクから前記第３タンクへインクを送るポンプが設けられるとともに、前記ポンプを迂回する迂回経路が設けられており、前記迂回経路には、前記迂回経路内のインクの流路を開閉する迂回開閉手段が設けられており、インク循環時において、前記迂回開閉手段が閉鎖状態とされるとともに、前記ポンプにより前記第２タンクから前記第３タンクへインクが送られ、待機時において、前記迂回開閉手段が開放状態とされることにある。
【００１３】
本発明に係るインクジェット印刷装置の第５の特徴は、前記第３タンクが前記ノズル面より下方に配置されていることにある。
【００１４】
本発明に係るインクジェット印刷装置の第６の特徴は、前記第１タンクと前記第２タンクとが、非通電時に開放状態となる弁を介して接続されており、インク循環時の正圧が前記第１タンクに生成され、負圧が前記第２タンクに生成された状態で前記弁が開放されると、前記第１タンクの正圧と前記第２タンクの負圧とが相殺されることにある。
【００１５】
本発明に係るインクジェット印刷装置の第７の特徴は、１つの前記第３タンクに対してそれぞれ複数の前記インクジェットヘッド、前記第１タンク、前記第２タンク、および前記循環経路を備えることにある。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るインクジェット印刷装置の第１の特徴によれば、第３タンクが、循環経路における第２タンクから第１タンクへの経路に直接的または間接的に接続されている。そして、インク循環を行わない待機時において、密閉手段により第１タンクおよび第２タンクが密閉状態となり、第３タンクが大気開放状態となっている。これにより、待機中におけるインクジェットヘッドのノズル圧が、大気開放された第３タンクの液面とノズル面との高低差によって決まる。このため、環境変化により大気圧が変動しても、ノズル圧の変動は抑えられるので、メニスカスが破壊されてノズルからのインク漏れや空気の吸い込みが発生することを抑えられる。したがって、待機中におけるノズルからのインク漏れや空気の吸い込みを低減できる。
【００１７】
本発明に係るインクジェット印刷装置の第２の特徴によれば、第３タンクは、第２タンクから第１タンクへの経路上に配置されており、インク循環時には、切替手段により密閉状態とされるとともに、第２タンクから第３タンクへインクを送るための負圧が付与される。待機時において、第３タンクは、切替手段により大気開放状態とされる。これにより、第３タンクを循環経路上に配置した構成で、インク循環時には第３タンクの負圧により第２タンクから第３タンクへインクを送るとともに、待機中には第３タンクの液面とノズル面との高低差によってノズル圧が決まるようにすることができる。
【００１８】
本発明に係るインクジェット印刷装置の第３の特徴によれば、第３タンクは、接続経路を介して第２タンクから第１タンクへの経路に間接的に接続されている。これにより、循環経路外に第３タンクを配置した構成で、待機中におけるノズル圧が第３タンクの液面とノズル面との高低差によって決まるようにすることができる。
【００１９】
本発明に係るインクジェット印刷装置の第４の特徴によれば、第３タンクは、第２タンクから第１タンクへの経路上に配置され、インク循環時および待機時に大気開放状態とされている。インク循環時には、迂回開閉手段が閉鎖状態とされるとともに、ポンプにより第２タンクから第３タンクへインクが送られる。待機時には、迂回開閉手段が開放状態とされることで、第２タンクと第３タンクとが迂回経路を介して連通される。これにより、第３タンクを循環経路上に配置した構成において、インク循環時の第２タンクから第３タンクへの経路における圧力損失の影響による流量の低下を抑えるとともに、待機中におけるノズル圧が第３タンクの液面とノズル面との高低差によって決まるようにすることができる。
【００２０】
本発明に係るインクジェット印刷装置の第５の特徴によれば、第３タンクがノズル面より下方に配置されているので、待機中のノズル圧を負圧とすることができる。これにより、待機中のインク漏れをより低減できる。
【００２１】
本発明に係るインクジェット印刷装置の第６の特徴によれば、第１タンクと第２タンクとが、非通電時に開放状態となる弁を介して接続されている。そして、インク循環時の正圧が第１タンクに生成され、負圧が第２タンクに生成された状態で弁が開放されると、第１タンクの正圧と第２タンクの負圧とが相殺される。このため、インク循環中に電源が遮断された場合でも、弁が開放されることで、第１タンクおよび第２タンクの圧力を逃がすことができる。
【００２２】
本発明に係るインクジェット印刷装置の第７の特徴によれば、１つの第３タンクに対してそれぞれ複数のインクジェットヘッド、第１タンク、第２タンク、および循環経路を備える。これにより、装置構成の複雑化を抑えつつ、１色に対して複数のインクジェットヘッドを設ける構成を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施形態に係るインクジェット印刷装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態に係るインクジェット印刷装置の印刷部および圧力生成部の概略構成図である。
【図３】第１実施形態におけるインクジェット印刷装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、第１実施形態における液面維持制御の説明図である。
【図５】（ａ），（ｂ）は、第１実施形態における圧力制御の説明図である。
【図６】第１実施形態における印刷部の変更例を示す図である。
【図７】第２実施形態における印刷部および圧力生成部の概略構成図である。
【図８】第２実施形態におけるインクジェット印刷装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】（ａ），（ｂ）は、第２実施形態置における液面維持制御の説明図である。
【図１０】第２実施形態における圧力制御の説明図である。
【図１１】第２実施形態における印刷部の変更例を示す図である。
【図１２】第３実施形態における印刷部および圧力生成部の概略構成図である。
【図１３】第３実施形態におけるインクジェット印刷装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１４】（ａ）〜（ｃ）は、第３実施形態における液面維持制御の説明図である。
【図１５】第３実施形態における印刷部の変更例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。各図面を通じて同一もしくは同等の部位や構成要素には、同一もしくは同等の符号を付している。
【００２５】
以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置等を例示するものであって、この発明の技術的思想は、各構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
【００２６】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るインクジェット印刷装置の構成を示すブロック図である。図２は、第１実施形態に係るインクジェット印刷装置の印刷部および圧力生成部の概略構成図である。なお、以下の説明における上下方向は鉛直方向であり、図２における紙面の上下を上下方向とする。
【００２７】
図１に示すように、第１実施形態に係るインクジェット印刷装置１は、４つの印刷部２と、圧力生成部３と、搬送部４と、制御部５とを備える。
【００２８】
印刷部２は、インクを循環させつつ、搬送部４により搬送される用紙にインクを吐出して画像を印刷する。４つの印刷部２は、それぞれ異なる色（例えば、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）のインクを吐出する。４つの印刷部２は、吐出するインクの色が異なる以外は、同様の構成を有する。
【００２９】
図２に示すように、印刷部２は、インクジェットヘッド１１と、インク循環部１２と、インク補給部１３とを備える。
【００３０】
インクジェットヘッド１１は、インク循環部１２により供給されるインクを吐出する。インクジェットヘッド１１は、複数のヘッドモジュール１６を有する。
【００３１】
ヘッドモジュール１６は、インクを貯留するインクチャンバ（図示せず）と、インクを吐出する複数のノズル（図示せず）と、ノズルが開口したノズル面１６ａとを有する。インクチャンバ内には、ピエゾ素子（図示せず）が配置されている。ピエゾ素子の駆動により、ノズルからインクが吐出される。ノズル面１６ａは、搬送部４により搬送される用紙に対向するヘッドモジュール１６の下面である。
【００３２】
ヘッドモジュール１６は、ヘッドホルダ１７に保持されている。ヘッドホルダ１７は、各印刷部２のインクジェットヘッド１１のヘッドモジュール１６を保持するとともに、後述する分配器２２および集合器２３を内部に収容している。
【００３３】
インク循環部１２は、インクを循環させつつインクジェットヘッド１１にインクを供給する。インク循環部１２は、加圧タンク（請求項の第１タンクに相当）２１と、分配器２２と、集合器２３と、負圧タンク（請求項の第２タンクに相当）２４と、回収タンク（請求項の第３タンクに相当）２５と、インク循環管２６〜２９と、インク回収弁３０と、インク循環ポンプ３１と、ヒートシンク３２と、ヒータ３３とを備える。
【００３４】
加圧タンク２１は、インクジェットヘッド１１に供給するインクを貯留する。加圧タンク２１のインクは、インク循環管２６および分配器２２を介してインクジェットヘッド１１に供給される。すなわち、加圧タンク２１は、インクの循環方向におけるインクジェットヘッド１１の上流側に配置されている。加圧タンク２１内には、インクの液面上に空気層３６が形成されている。加圧タンク２１は、後述の加圧連通管５２を介して、後述の加圧共通気室５１に接続されている。加圧タンク２１は、インクジェットヘッド１１の近傍であって、ノズル面１６ａより高い位置（上方）に配置されている。
【００３５】
加圧タンク２１には、加圧タンク液面センサ３７と、インクフィルタ３８とが設けられている。
【００３６】
加圧タンク液面センサ３７は、加圧タンク２１内のインクの液面高さが基準高さに達しているか否かを検出するためのものである。加圧タンク液面センサ３７は、加圧タンク２１内の液面高さが基準高さ以上である場合に「オン」を示す信号を出力し、基準高さ未満である場合に「オフ」を示す信号を出力する。
【００３７】
インクフィルタ３８は、インク内のゴミ等を除去する。
【００３８】
分配器２２は、インク循環管２６を介して加圧タンク２１から供給されるインクを、インクジェットヘッド１１の各ヘッドモジュール１６に分配する。
【００３９】
集合器２３は、インクジェットヘッド１１で消費されなかったインクを各ヘッドモジュール１６から集める。集合器２３により集められたインクは、インク循環管２７を介して負圧タンク２４へと流れる。
【００４０】
負圧タンク２４は、インクジェットヘッド１１で消費されなかったインクを集合器２３から受け取って貯留する。すなわち、負圧タンク２４は、インクの循環方向におけるインクジェットヘッド１１の下流側に配置されている。負圧タンク２４内には、インクの液面上に空気層３９が形成されている。負圧タンク２４は、後述の負圧連通管５７を介して、後述の負圧共通気室５６に接続されている。負圧タンク２４は、インクジェットヘッド１１および加圧タンク２１の近傍であって、加圧タンク２１と同じ高さに配置されている。
【００４１】
負圧タンク２４には、負圧タンク液面センサ４０が設けられている。負圧タンク液面センサ４０は、負圧タンク２４内のインクの液面高さが基準高さに達しているか否かを検出するためのものである。負圧タンク液面センサ４０は、負圧タンク２４内の液面高さが基準高さ以上である場合に「オン」を示す信号を出力し、基準高さ未満である場合に「オフ」を示す信号を出力する。
【００４２】
回収タンク２５は、加圧タンク２１へ供給するインクを貯留する。回収タンク２５は、インク補給部１３からインクの供給を受け、供給されたインクを貯留する。また、回収タンク２５は、負圧タンク２４からインクを受け取って貯留する。回収タンク２５は、インク循環管２９を介して加圧タンク２１に接続され、インク循環管２８を介して負圧タンク２４に接続されている。これにより、回収タンク２５は、インクの循環経路における負圧タンク２４から加圧タンク２１への経路上に配置されている。換言すれば、回収タンク２５は、インクの循環経路における負圧タンク２４から加圧タンク２１への経路に直接的に接続されている。回収タンク２５内には、インクの液面上に空気層４１が形成されている。回収タンク２５は、後述の回収連通管６４を介して、後述の回収共通気室６３に接続されている。回収タンク２５は、インクジェットヘッド１１のヘッドモジュール１６のノズル面１６ａより低い位置（下方）に配置されている。
【００４３】
回収タンク２５には、回収タンク液面センサ４２が設けられている。回収タンク液面センサ４２は、回収タンク２５内のインクの液面高さが基準高さに達しているか否かを検出するためのものである。回収タンク液面センサ４２は、回収タンク２５内の液面高さが基準高さ以上である場合に「オン」を示す信号を出力し、基準高さ未満である場合に「オフ」を示す信号を出力する。
【００４４】
インク循環管２６は、加圧タンク２１と分配器２２とを接続する。インク循環管２６には、加圧タンク２１から分配器２２に向かってインクが流れる。インク循環管２７は、集合器２３と負圧タンク２４とを接続する。インク循環管２７には、集合器２３から負圧タンク２４に向かってインクが流れる。インク循環管２８は、負圧タンク２４と回収タンク２５とを接続する。インク循環管２８には、負圧タンク２４から回収タンク２５に向かってインクが流れる。インク循環管２９は、回収タンク２５と加圧タンク２１とを接続する。インク循環管２９には、回収タンク２５から加圧タンク２１に向かってインクが流れる。インク循環管２６〜２９、分配器２２、および集合器２３により、加圧タンク２１、インクジェットヘッド１１、負圧タンク２４、および回収タンク２５の間でインクの循環を行うための循環経路が構成される。
【００４５】
インク回収弁３０は、インク循環管２８内のインクの流路を開閉する。インク回収弁３０は、インク循環管２８の途中に設けられている。インク回収弁３０は、通電時に閉鎖され、非通電時に開放されるノーマルオープン型の電磁弁からなる。
【００４６】
インク循環ポンプ３１は、回収タンク２５から加圧タンク２１へインクを送液する。インク循環ポンプ３１は、インク循環管２９の途中に設けられている。
【００４７】
ヒートシンク３２は、インク循環部１２において循環されるインクを冷却する。ヒートシンク３２は、インク循環管２８の途中に設けられている。
【００４８】
ヒータ３３は、インク循環部１２において循環されるインクに加熱する。ヒータ３３は、インク循環管２９の途中に設けられている。
【００４９】
インク補給部１３は、インク循環部１２にインクを補給する。インク補給部１３は、インクカートリッジ４６と、インク補給弁４７と、インク補給管４８とを備える。
【００５０】
インクカートリッジ４６は、インクジェットヘッド１１による印刷に用いられるインクを収容している。インクカートリッジ４６内のインクは、インク補給管４８を介してインク循環部１２の回収タンク２５に供給される。
【００５１】
インク補給弁４７は、インク補給管４８内のインクの流路を開閉する。インク補給弁４７は、インク補給管４８の途中に設けられている。インク補給弁４７は、ノーマルオープン型の電磁弁からなる。
【００５２】
インク補給管４８は、インクカートリッジ４６と回収タンク２５とを接続する。インク循環中において、インク補給弁４７が開放されると、回収タンク２５に生成された負圧により、インク補給管４８内をインクカートリッジ４６から回収タンク２５に向かってインクが流れる。
【００５３】
圧力生成部３は、各印刷部２の加圧タンク２１、負圧タンク２４、および回収タンク２５にインク循環のための圧力を生成する。図２に示すように、圧力生成部３は、加圧共通気室５１と、４本の加圧連通管５２と、加圧圧力調整弁５３と、加圧圧力調整管５４と、加圧圧力センサ５５と、負圧共通気室５６と、４本の負圧連通管５７と、負圧圧力調整弁５８と、負圧圧力調整管５９と、負圧圧力センサ６０と、加負圧連通弁６１と、加負圧連通管６２と、回収共通気室６３と、４本の回収連通管６４と、回収圧力調整弁６５と、回収圧力調整管６６と、回収大気開放弁６７と、回収大気開放管６８と、エアフィルタ６９と、回収圧力センサ７０と、エアポンプ７１と、エアポンプ用配管７２と、負圧導入弁７３と、負圧導入管７４とを備える。
【００５４】
加圧共通気室５１は、各印刷部２の加圧タンク２１の圧力を等しくするための気室である。加圧共通気室５１は、４本の加圧連通管５２を介して４つの印刷部２の加圧タンク２１の空気層３６と連通されている。これにより、各印刷部２の加圧タンク２１どうしが、加圧共通気室５１および加圧連通管５２を介して連通されている。
【００５５】
加圧連通管５２は、加圧共通気室５１と加圧タンク２１の空気層３６とを連通させる。４本の加圧連通管５２は、各印刷部２に１本ずつ対応して設けられている。加圧連通管５２は、一端が加圧共通気室５１に接続され、他端が加圧タンク２１の空気層３６に接続されている。
【００５６】
加圧圧力調整弁５３は、加圧共通気室５１および加圧タンク２１の圧力を調整するために、加圧圧力調整管５４内の空気の流路を開閉する。加圧圧力調整弁５３は、加圧圧力調整管５４の途中に設けられている。加圧圧力調整弁５３は、通電時に開放され、非通電時に閉鎖されるノーマルクローズ型の電磁弁からなる。なお、加圧圧力調整弁５３は、請求項の密閉手段の一部に相当する。
【００５７】
加圧圧力調整管５４は、加圧共通気室５１および加圧タンク２１の圧力調整のための空気の流路を形成する。加圧圧力調整管５４は、一端が加圧共通気室５１に接続され、他端が回収大気開放管６８に接続されている。
【００５８】
加圧圧力センサ５５は、加圧共通気室５１内の圧力を検出する。加圧共通気室５１内の圧力は、各印刷部２の加圧タンク２１内の圧力と等しい。加圧共通気室５１と各印刷部２の加圧タンク２１の空気層３６とが連通されているためである。
【００５９】
負圧共通気室５６は、各印刷部２の負圧タンク２４の圧力を等しくするための気室である。負圧共通気室５６は、４本の負圧連通管５７を介して４つの印刷部２の負圧タンク２４の空気層３９と連通されている。これにより、各印刷部２の負圧タンク２４どうしが、負圧共通気室５６および負圧連通管５７を介して連通されている。
【００６０】
負圧連通管５７は、負圧共通気室５６と負圧タンク２４の空気層３９とを連通させる。４本の負圧連通管５７は、各印刷部２に１本ずつ対応して設けられている。負圧連通管５７は、一端が負圧共通気室５６に接続され、他端が負圧タンク２４の空気層３９に接続されている。
【００６１】
負圧圧力調整弁５８は、負圧共通気室５６および負圧タンク２４の圧力を調整するために、負圧圧力調整管５９内の空気の流路を開閉する。負圧圧力調整弁５８は、負圧圧力調整管５９の途中に設けられている。負圧圧力調整弁５８は、ノーマルクローズ型の電磁弁からなる。なお、負圧圧力調整弁５８は、請求項の密閉手段の一部に相当する。
【００６２】
負圧圧力調整管５９は、負圧共通気室５６および負圧タンク２４の圧力調整のための空気の流路を形成する。負圧圧力調整管５９は、一端が負圧共通気室５６に接続され、他端が回収大気開放管６８に接続されている。
【００６３】
負圧圧力センサ６０は、負圧共通気室５６内の圧力を検出する。負圧共通気室５６内の圧力は、各印刷部２の負圧タンク２４内の圧力と等しい。負圧共通気室５６と各印刷部２の負圧タンク２４の空気層３９とが連通されているためである。
【００６４】
加負圧連通弁６１は、加圧共通気室５１と負圧共通気室５６との間の連通、遮断を切り替えるために、加負圧連通管６２内の空気の流路を開閉する。加負圧連通弁６１は、加負圧連通管６２の途中に設けられている。加負圧連通弁６１は、ノーマルオープン型の電磁弁からなる。加負圧連通弁６１が開放され、加圧共通気室５１と負圧共通気室５６とが連通されることで、加圧連通管５２、加圧共通気室５１、加負圧連通管６２、負圧共通気室５６、および負圧連通管５７を介して、加圧タンク２１と負圧タンク２４とが連通される。すなわち、加負圧連通弁６１の開放、閉鎖により、加圧タンク２１と負圧タンク２４との間の連通、遮断が切り替えられる。したがって、加圧タンク２１と負圧タンク２４とが、加負圧連通弁６１を介して接続されているということができる。加負圧連通弁６１は、請求項の弁に相当する。
【００６５】
加負圧連通管６２は、加圧共通気室５１と負圧共通気室５６とを連通させるための空気の流路を形成する。加負圧連通管６２は、一端が加圧共通気室５１に接続され、他端が負圧共通気室５６に接続されている。
【００６６】
回収共通気室６３は、各印刷部２の回収タンク２５の圧力を等しくするための気室である。回収共通気室６３は、４本の回収連通管６４を介して４つの印刷部２の回収タンク２５の空気層４１と連通されている。これにより、各印刷部２の回収タンク２５どうしが、回収共通気室６３および回収連通管６４を介して連通されている。
【００６７】
回収連通管６４は、回収共通気室６３と回収タンク２５の空気層４１とを連通させる。４本の回収連通管６４は、各印刷部２に１本ずつ対応して設けられている。回収連通管６４は、一端が回収共通気室６３に接続され、他端が回収タンク２５の空気層４１に接続されている。
【００６８】
回収圧力調整弁６５は、回収共通気室６３および回収タンク２５の圧力を調整するために、回収圧力調整管６６内の空気の流路を開閉する。回収圧力調整弁６５は、回収圧力調整管６６の途中に設けられている。回収圧力調整弁６５は、ノーマルクローズ型の電磁弁からなる。
【００６９】
回収圧力調整管６６は、回収共通気室６３および回収タンク２５の圧力調整のための空気の流路を形成する。回収圧力調整管６６は、一端が回収共通気室６３に接続され、他端が回収大気開放管６８に接続されている。
【００７０】
回収大気開放弁６７は、回収共通気室６３および回収タンク２５を密閉状態（大気から遮断された状態）と大気開放状態（大気に通じた状態）との間で切り替えるために、回収大気開放管６８内の空気の流路を開閉する。回収大気開放弁６７は、回収共通気室６３の近傍の回収大気開放管６８上に設けられている。回収大気開放弁６７は、ノーマルオープン型の電磁弁からなる。なお、回収大気開放弁６７は、請求項の切替手段に相当する。
【００７１】
回収大気開放管６８は、回収共通気室６３および回収タンク２５を大気開放するための空気の流路を形成する。回収大気開放管６８は、一端が回収共通気室６３に接続され、他端（上端）がエアフィルタ６９を介して大気に通じている。回収大気開放管６８には、加圧圧力調整管５４、負圧圧力調整管５９、および回収圧力調整管６６が接続されている。これにより、加圧圧力調整管５４、負圧圧力調整管５９、および回収圧力調整管６６が大気に連通される。加圧圧力調整管５４、負圧圧力調整管５９、および回収圧力調整管６６は、回収大気開放弁６７とエアフィルタ６９との間で回収大気開放管６８に接続されている。
【００７２】
エアフィルタ６９は、回収大気開放管６８への空気中のゴミ等の進入を防止する。エアフィルタ６９は、回収大気開放管６８の上端に設置されている。
【００７３】
回収圧力センサ７０は、回収共通気室６３内の圧力を検出する。回収共通気室６３内の圧力は、各印刷部２の回収タンク２５内の圧力と等しい。回収共通気室６３と各印刷部２の回収タンク２５の空気層４１とが連通されているためである。
【００７４】
エアポンプ７１は、回収共通気室６３から空気を吸引するとともに、加圧共通気室５１へ空気を送る。エアポンプ７１は、エアポンプ用配管７２の途中に設けられている。
【００７５】
エアポンプ用配管７２は、エアポンプ７１により回収共通気室６３から加圧共通気室５１へ送られる空気の流路を形成する。エアポンプ用配管７２は、一端が回収共通気室６３に接続され、他端が加圧共通気室５１に接続されている。
【００７６】
負圧導入弁７３は、回収共通気室６３内の圧力を用いて負圧共通気室５６内の圧力を下げるために、負圧導入管７４内の空気の流路を開閉する。負圧導入弁７３は、負圧導入管７４の途中に設けられている。負圧導入弁７３は、ノーマルクローズ型の電磁弁からなる。なお、負圧導入弁７３は、請求項の密閉手段の一部に相当する。
【００７７】
負圧導入管７４は、回収共通気室６３内の圧力を用いて負圧共通気室５６内の圧力を下げるための空気の流路を形成する。負圧導入管７４は、一端が回収共通気室６３に接続され、他端が負圧共通気室５６に接続されている。
【００７８】
ここで、印刷部２および圧力生成部３における加圧系、負圧系のエア量設計について説明する。
【００７９】
後述するように、インクジェット印刷装置１では、インク循環の終了時に、加負圧連通弁６１が開放される。このときに、インク循環時における加圧タンク２１および加圧共通気室５１を含む加圧系の正圧と、負圧タンク２４および負圧共通気室５６を含む負圧系の負圧とが相殺され、加圧タンク２１、加圧共通気室５１、負圧タンク２４、および負圧共通気室５６の圧力が大気圧相当になるように、加圧系のエア量および負圧系のエア量が設計されている。
【００８０】
具体的には、ボイルの法則より、以下の式（１）が成り立つように、インクジェット印刷装置１における加圧系のエア量Ｖｋ１および負圧系のエア量Ｖｆ１が設計されている。なお、圧力はゲージ圧とする。
【００８１】
Ｐｋｓ×Ｖｋ１＋Ｐｆｓ×Ｖｆ１＝０  …（１）
ここで、Ｐｋｓは、インク循環時における加圧タンク２１の設定圧である。Ｐｆｓは、インク循環時における負圧タンク２４の設定圧である。設定圧Ｐｋｓ，Ｐｆｓは、インク循環部１２において所定のインク循環流量でインクを循環させつつ、インクジェットヘッド１１のノズル圧を適正値（負圧）にするための圧力値として設定されるものである。
【００８２】
加圧系のエア量Ｖｋ１は、インク循環時に加圧タンク２１に連通し、加圧タンク２１とともに設定圧Ｐｋｓとなる部分のエア量である。加圧系のエア量Ｖｋ１は、以下の式（２）で表される。
【００８３】
Ｖｋ１＝４×Ｖｋｔ＋Ｖｋｃ＋４×Ｖｋｒ＋Ｖｋｂ＋Ｖｋｎ＋Ｖｋｐ  …（２）
ここで、Ｖｋｔは、加圧タンク２１内の空気層３６の容量である。Ｖｋｔは、加圧タンク２１内の液面の基準高さ以上の空間の体積に相当する。Ｖｋｃは、加圧共通気室５１の容量である。Ｖｋｒは、加圧連通管５２の容量である。Ｖｋｂは、加圧圧力調整管５４の加圧共通気室５１と加圧圧力調整弁５３との間の部分の容量である。Ｖｋｎは、加負圧連通管６２の加圧共通気室５１と加負圧連通弁６１との間の部分の容量である。Ｖｋｐは、エアポンプ用配管７２の加圧共通気室５１とエアポンプ７１との間の部分の容量である。
【００８４】
負圧系のエア量Ｖｆ１は、インク循環時に負圧タンク２４に連通し、負圧タンク２４とともに設定圧Ｐｆｓとなる部分のエア量である。負圧系のエア量Ｖｆ１は、以下の式（３）で表される。
【００８５】
Ｖｆ１＝４×Ｖｆｔ＋Ｖｆｃ＋４×Ｖｆｒ＋Ｖｆｂ＋Ｖｆｎ＋Ｖｆｉ  …（３）
ここで、Ｖｆｔは、負圧タンク２４内の空気層３９の容量である。Ｖｆｔは、負圧タンク２４内の液面の基準高さ以上の空間の体積に相当する。Ｖｆｃは、負圧共通気室５６の容量である。Ｖｆｒは、負圧連通管５７の容量である。Ｖｆｂは、負圧圧力調整管５９の負圧共通気室５６と負圧圧力調整弁５８との間の部分の容量である。Ｖｆｎは、加負圧連通管６２の負圧共通気室５６と加負圧連通弁６１との間の部分の容量である。Ｖｆｉは、負圧導入管７４の負圧共通気室５６と負圧導入弁７３との間の部分の容量である。
【００８６】
図１に戻り、搬送部４は、給紙台（図示せず）から用紙を取り出し、その用紙を搬送経路に沿って搬送する。搬送部４は、用紙を搬送するためのローラ、ローラを駆動させるモータ（いずれも図示せず）等を有する。
【００８７】
制御部５は、インクジェット印刷装置１の各部の動作を制御する。制御部５は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク等を備えて構成される。
【００８８】
制御部５は、印刷時には、インク循環部１２においてインクを循環させつつ、インクジェットヘッド１１からインクを吐出するよう印刷部２および圧力生成部３を制御する。また、制御部５は、インク循環を行わない待機時には、加圧圧力調整弁５３、負圧圧力調整弁５８、および負圧導入弁７３を閉鎖して加圧タンク２１および負圧タンクを大気から遮断された密閉状態とするとともに、回収大気開放弁６７を開放して回収タンク２５を大気開放状態とするよう制御する。
【００８９】
次に、インクジェット印刷装置１の動作について説明する。
【００９０】
図３は、インクジェット印刷装置１の動作を説明するためのフローチャートである。図３のフローチャートの処理は、インクジェット印刷装置１に印刷ジョブが入力されることにより開始となる。
【００９１】
図３のステップＳ１において、制御部５は、加負圧連通弁６１および回収大気開放弁６７を閉鎖し、負圧導入弁７３を開放する。加負圧連通弁６１の閉鎖により、加圧共通気室５１と負圧共通気室５６との間が遮断される。また、負圧導入弁７３の開放により、負圧共通気室５６と回収共通気室６３とが連通される。また、回収大気開放弁６７の閉鎖により、回収共通気室６３および回収タンク２５が大気から遮断される。
【００９２】
なお、待機中は、加負圧連通弁６１および回収大気開放弁６７は開放され、負圧導入弁７３は閉鎖されている。また、加圧圧力調整弁５３、負圧圧力調整弁５８、および回収圧力調整弁６５は閉鎖されている。また、インク回収弁３０およびインク補給弁４７は開放されている。
【００９３】
次いで、ステップＳ２において、制御部５は、液面維持制御を開始する。液面維持制御は、加圧タンク２１、負圧タンク２４、および回収タンク２５の液面を基準高さ付近に維持するための制御である。液面維持制御において、制御部５は、加圧タンク２１、負圧タンク２４、および回収タンク２５の液面高さに応じて、インク循環ポンプ３１、インク回収弁３０、およびインク補給弁４７を制御する。
【００９４】
具体的には、図４（ａ）に示すように、加圧タンク液面センサ３７がオフの状態では、制御部５は、インク循環ポンプ３１をオン（駆動）とする。加圧タンク液面センサ３７がオンの状態では、制御部５は、インク循環ポンプ３１をオフ（停止）とする。
【００９５】
また、図４（ｂ）に示すように、負圧タンク液面センサ４０がオフの状態では、制御部５は、インク回収弁３０を閉鎖する。負圧タンク液面センサ４０がオンの状態では、制御部５は、インク回収弁３０を開放する。
【００９６】
また、図４（ｃ）に示すように、回収タンク液面センサ４２がオフの状態では、制御部５は、インク補給弁４７を開放する。回収タンク液面センサ４２がオンの状態では、制御部５は、インク補給弁４７を閉鎖する。
【００９７】
図３に戻り、ステップＳ２に続いて、ステップＳ３において、制御部５は、圧力制御を開始する。圧力制御は、加圧タンク２１、負圧タンク２４、および回収タンク２５にそれぞれの設定圧Ｐｋｓ，Ｐｆｓ，Ｐｒｓを生成し、それらを維持するための制御である。ここで、回収タンク２５の設定圧Ｐｒｓは、負圧タンク２４の設定圧Ｐｆｓより小さい（絶対値が大きい）負圧である。回収タンク２５の設定圧Ｐｒｓは、負圧タンク２４との圧力差により負圧タンク２４から回収タンク２５へインクを送るための圧力値として設定されるものである。
【００９８】
圧力制御において、制御部５は、検出された加圧タンク２１の圧力Ｐｋ、負圧タンク２４の圧力Ｐｆ、および回収タンク２５の圧力Ｐｒに応じて、エアポンプ７１、加圧圧力調整弁５３、負圧導入弁７３、負圧圧力調整弁５８、および回収圧力調整弁６５を制御する。
【００９９】
具体的には、図５（ａ）に示すように、Ｐｋ＜Ｐｋｓかつ|Ｐｒ|＜|Ｐｒｓ|の場合、制御部５は、エアポンプ７１をオン（駆動）とし、加圧圧力調整弁５３および回収圧力調整弁６５を閉鎖する。これにより、エアポンプ７１により密閉状態の回収共通気室６３から空気が吸引されることで、回収タンク２５の圧力が低下する（負圧の絶対値が大きくなる）。また、エアポンプ７１により密閉状態の加圧共通気室５１へ空気が送られることで、加圧タンク２１の圧力が上昇する。
【０１００】
Ｐｋ＜Ｐｋｓかつ|Ｐｒ|≧|Ｐｒｓ|の場合、制御部５は、エアポンプ７１をオンとし、加圧圧力調整弁５３を閉鎖し、回収圧力調整弁６５を開放する。これにより、エアポンプ７１により密閉状態の加圧共通気室５１へ空気が送られることで、加圧タンク２１の圧力が上昇する。また、回収圧力調整弁６５が開放されることにより、回収圧力調整管６６を介して回収共通気室６３へ空気が流入することで、回収タンク２５の圧力が上昇する（負圧の絶対値が小さくなる）。
【０１０１】
Ｐｋ≧Ｐｋｓかつ|Ｐｒ|＜|Ｐｒｓ|の場合、制御部５は、エアポンプ７１をオンとし、加圧圧力調整弁５３を開放し、回収圧力調整弁６５を閉鎖する。これにより、エアポンプ７１により密閉状態の回収共通気室６３から空気が吸引されることで、回収タンク２５の圧力が低下する（負圧の絶対値が大きくなる）。また、加圧圧力調整弁５３が開放されることにより、加圧圧力調整管５４を介して加圧共通気室５１から空気が流出することで、加圧タンク２１の圧力が低下する。
【０１０２】
Ｐｋ≧Ｐｋｓかつ|Ｐｒ|≧|Ｐｒｓ|の場合、制御部５は、エアポンプ７１をオフ（停止）とし、加圧圧力調整弁５３および回収圧力調整弁６５を開放する。これにより、加圧圧力調整管５４を介して加圧共通気室５１から空気が流出することで、加圧タンク２１の圧力が低下する。また、回収圧力調整管６６を介して回収共通気室６３へ空気が流入することで、回収タンク２５の圧力が上昇する（負圧の絶対値が小さくなる）。
【０１０３】
また、図５（ｂ）に示すように、|Ｐｆ|＜|Ｐｆｓ|の場合、制御部５は、負圧導入弁７３を開放し、負圧圧力調整弁５８を閉鎖する。これにより、負圧導入管７４を介して密閉状態の負圧共通気室５６から空気が吸引されることで、負圧タンク２４の圧力が低下する（負圧の絶対値が大きくなる）。
【０１０４】
|Ｐｆ|≧|Ｐｆｓ|の場合、制御部５は、負圧導入弁７３を閉鎖し、負圧圧力調整弁５８を開放する。これにより、負圧圧力調整管５９を介して負圧共通気室５６へ空気が流入することで、負圧タンク２４の圧力が上昇する（負圧の絶対値が小さくなる）。
【０１０５】
図３に戻り、ステップＳ３に続いて、ステップＳ４において、制御部５は、加圧タンク２１、負圧タンク２４、および回収タンク２５にそれぞれの設定圧Ｐｋｓ，Ｐｆｓ，Ｐｒｓが生成されたか否かを判断する。加圧タンク２１、負圧タンク２４、および回収タンク２５の少なくともいずれかにおいて設定圧が生成されていないと判断した場合（ステップＳ４：ＮＯ）、制御部５は、ステップＳ４を繰り返す。
【０１０６】
加圧タンク２１、負圧タンク２４、および回収タンク２５にそれぞれの設定圧Ｐｋｓ，Ｐｆｓ，Ｐｒｓが生成されたと判断した場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、ステップＳ５において、制御部５は、印刷ジョブの実行を開始する。具体的には、制御部５は、印刷ジョブに基づき、搬送部４により搬送される用紙にインクジェットヘッド１１からインクを吐出させて画像を印刷させる。
【０１０７】
印刷ジョブの実行中は、加圧タンク２１からインクジェットヘッド１１へインクが供給され、インクジェットヘッド１１で消費されなかったインクが負圧タンク２４に回収される。加圧タンク２１からインクジェットヘッド１１へのインクの流出により加圧タンク液面センサ３７がオフになると、液面維持制御により、インク循環ポンプ３１が回収タンク２５から加圧タンク２１へインクを送液する。インクジェットヘッド１１から負圧タンク２４へのインクの流入により負圧タンク液面センサ４０がオンになると、インク回収弁３０が開放され、負圧タンク２４から回収タンク２５へインクが流れる。このようにしてインクが循環されつつ、印刷が行われる。
【０１０８】
また、回収タンク２５から加圧タンク２１へのインクの送液により回収タンク液面センサ４２がオフになると、インク補給弁４７が開放され、インクカートリッジ４６から回収タンク２５へインクが補給される。
【０１０９】
印刷ジョブの実行開始後、ステップＳ６において、制御部５は、印刷ジョブが終了したか否かを判断する。印刷ジョブが終了していないと判断した場合（ステップＳ６：ＮＯ）、制御部５は、ステップＳ６を繰り返す。
【０１１０】
印刷ジョブが終了したと判断した場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）、ステップＳ７において、制御部５は、圧力制御を終了する。ここで、エアポンプ７１が駆動中の場合、制御部５は、それを停止する。また、制御部５は、加圧圧力調整弁５３、負圧圧力調整弁５８、回収圧力調整弁６５、および負圧導入弁７３のなかに開放されているものがあればそれを閉鎖し、閉鎖されているものはそれを維持する。
【０１１１】
次いで、ステップＳ８において、制御部５は、液面維持制御を終了する。ここで、インク循環ポンプ３１が駆動中の場合、制御部５は、それを停止する。また、制御部５は、インク回収弁３０およびインク補給弁４７の少なくともいずれかが開放されている場合、制御部５は、開放されているものを閉鎖する。
【０１１２】
圧力制御および液面維持制御の終了により、インク循環部１２におけるインク循環が終了する。
【０１１３】
次いで、ステップＳ９において、制御部５は、加負圧連通弁６１を開放する。前述のように、インクジェット印刷装置１では、式（１）が成り立つように、加圧系のエア量Ｖｋ１および負圧系のエア量Ｖｆ１が設計されているので、加負圧連通弁６１が開放されると、加圧系の正圧と負圧系の負圧とが相殺される。この結果、加圧タンク２１および負圧タンク２４の圧力が大気圧相当になる。
【０１１４】
次いで、ステップＳ１０において、制御部５は、回収大気開放弁６７、インク回収弁３０、およびインク補給弁４７を開放する。これにより、一連の動作が終了し、インクジェット印刷装置１が待機状態となる。
【０１１５】
インクジェット印刷装置１が待機状態のとき、加圧タンク２１および負圧タンク２４は、大気から遮断された密閉状態である。一方、回収タンク２５は、大気開放状態である。このため、待機中におけるインクジェットヘッド１１のノズル圧Ｐｎは、回収タンク２５内のインクの液面とノズル面１６ａとの高低差（水頭差）Ｈに応じた圧力になっている。具体的には、待機中におけるノズル圧Ｐｎは、以下の式（４）で表される。
【０１１６】
Ｐｎ＝−ρ×ｇ×Ｈ  …（４）
ここで、ρはインクの密度である。ｇは重力加速度である。ノズル圧Ｐｎが負の値（負圧）になるのは、ノズル面１６ａより回収タンク２５が下方に配置されているためである。
【０１１７】
回収タンク２５は、待機中のノズル圧Ｐｎがメニスカス破壊圧を超えないような高さに配置されている。メニスカス破壊圧は、ノズルの径およびインクの表面張力に応じて決まるものである。
【０１１８】
以上説明したように、インクジェット印刷装置１は、回収タンク２５を備える。制御部５は、待機時には、加圧圧力調整弁５３、負圧圧力調整弁５８、および負圧導入弁７３を閉鎖して加圧タンク２１および負圧タンク２４を密閉状態とするとともに、回収大気開放弁６７を開放して回収タンク２５を大気開放状態とするよう制御する。
【０１１９】
これにより、待機中におけるインクジェットヘッド１１のノズル圧Ｐｎが、大気開放された回収タンク２５内の液面とノズル面１６ａとの高低差Ｈによって決まる。このため、環境変化により大気圧が変動しても、ノズル圧Ｐｎの変動は抑えられるので、メニスカスが破壊されてノズルからのインク漏れや空気の吸い込みが発生することを抑えられる。したがって、インクジェット印刷装置１によれば、待機中におけるノズルからのインク漏れや空気の吸い込みを低減できる。
【０１２０】
インクジェット印刷装置１において、回収タンク２５は、負圧タンク２４から加圧タンク２１への経路上に配置されている。回収タンク２５は、インク循環時には、回収大気開放弁６７の閉鎖により密閉状態とされるとともに、負圧が付与される。待機時においては、回収タンク２５は、回収大気開放弁６７の開放により大気開放状態とされる。これにより、回収タンク２５を循環経路上に配置した構成で、インク循環時には回収タンク２５の負圧により負圧タンク２４から回収タンク２５へインクを送るとともに、待機中には回収タンク２５内の液面とノズル面１６ａとの高低差Ｈによってノズル圧が決まるようにすることができる。
【０１２１】
インクジェット印刷装置１では、加圧タンク２１および負圧タンク２４がインクジェットヘッド１１より上方に配置されているので、加圧タンク２１および負圧タンク２４がインクジェットヘッド１１より下方に突出しない。このため、インクジェットヘッド１１のノズル面１６ａのクリーニング等を行うメンテナンス機構（図示せず）等のレイアウトの自由度が高められる。
【０１２２】
また、インクジェット印刷装置１では、負圧タンク２４と回収タンク２５との間のインク循環管２８にヒートシンク３２が配置され、加圧タンク２１と回収タンク２５との間のインク循環管２９にヒータ３３が配置されている。このため、インクジェットヘッド１１のメンテナンスのためにヘッドホルダ１７を移動させる構成としても、高重量のヒートシンク３２およびヒータ３３を移動させる必要がないようにすることが可能になる。
【０１２３】
また、インクジェット印刷装置１では、回収タンク２５がノズル面１６ａより下方に配置されているので、待機中のノズル圧Ｐｎを負圧とすることができる。これにより、ノズルに傷等がある場合でも、ノズルからのインク漏れを抑制することが可能になる。この結果、待機中のインク漏れをより低減できる。
【０１２４】
また、インクジェット印刷装置１では、加圧タンク２１と負圧タンク２４とが、ノーマルオープン型の電磁弁からなる加負圧連通弁６１を介して接続されている。そして、インク循環時の正圧（設定圧Ｐｋｓ）が加圧タンク２１に生成され、負圧（設定圧Ｐｆｓ）が負圧タンク２４に生成された状態で加負圧連通弁６１が開放されると、加圧タンク２１の正圧と負圧タンク２４の負圧とが相殺されるようになっている。このため、インク循環中に電源が遮断されても、ノーマルオープン型の加負圧連通弁６１が開放されることで、加圧タンク２１および負圧タンク２４の圧力を逃がすことができる。
【０１２５】
なお、印刷部２において、１つの回収タンク２５に対して、インクジェットヘッド１１と、回収タンク２５以外のインク循環部１２の各部とを、それぞれ複数備えた構成とすることもできる。例えば、図６に示すように、１つの回収タンク２５に対して、インクジェットヘッド１１、加圧タンク２１、分配器２２、集合器２３、負圧タンク２４、インク循環管２６〜２９、インク回収弁３０、インク循環ポンプ３１、ヒートシンク３２、およびヒータ３３をそれぞれ２つずつ備えた構成としてもよい。
【０１２６】
このように、１つの回収タンク２５を複数のインクジェットヘッド１１に共通のものとすることで、装置構成の複雑化を抑えつつ、１色に対して複数のインクジェットヘッド１１を設ける構成を実現できる。
【０１２７】
なお、この場合も、インク循環の終了時に加負圧連通弁６１が開放されたときに、加圧系の正圧と負圧系の負圧とが相殺されるように、加圧系のエア量および負圧系のエア量が設計される。
【０１２８】
（第２実施形態）
次に、上述した第１実施形態の印刷部および圧力生成部を変更した第２実施形態について説明する。図７は、第２実施形態における印刷部および圧力生成部の概略構成図である。
【０１２９】
図７に示すように、第２実施形態における印刷部２Ａは、第１実施形態における印刷部２のインク循環部１２、インク補給部１３を、それぞれインク循環部１２Ａ、インク補給部１３Ａに置き換えた構成である。
【０１３０】
インク循環部１２Ａは、第１実施形態におけるインク循環部１２に対し、インク循環管２８をインク循環管７６に置き換え、インク循環管２９、回収タンク２５、およびインク回収弁３０を省略し、サブタンク（請求項の第３タンクに相当）７７、サブタンク弁７８、および接続管（請求項の接続経路に相当）７９を設けた構成である。
【０１３１】
インク循環管７６は、加圧タンク２１と負圧タンク２４とを接続する。インク循環部１２Ａでは、インク循環管２６，２７，７６、分配器２２、および集合器２３により、インクの循環経路が構成される。インク循環管７６は、この循環経路における負圧タンク２４から加圧タンク２１への経路を構成する。
【０１３２】
インク循環管７６には、インク循環ポンプ３１、ヒートシンク３２、およびヒータ３３が設置されている。インク循環ポンプ３１は、負圧タンク２４から加圧タンク２１へインクを送液する。
【０１３３】
サブタンク７７は、負圧タンク２４へ供給するインクを貯留する。サブタンク７７は、インク補給部１３Ａからインクの供給を受け、供給されたインクを貯留する。サブタンク７７は、接続管７９を介してインク循環管７６に間接的に接続されている。サブタンク７７内には、インクの液面上に空気層８０が形成されている。サブタンク７７は、後述のサブタンク連通管９０を介して、後述のサブタンク共通気室８９に接続されている。サブタンク７７は、インクジェットヘッド１１のヘッドモジュール１６のノズル面１６ａより低い位置（下方）に配置されている。
【０１３４】
サブタンク７７には、サブタンク液面センサ８１が設けられている。サブタンク液面センサ８１は、サブタンク７７内のインクの液面高さが基準高さに達しているか否かを検出するためのものである。サブタンク液面センサ８１は、サブタンク７７内の液面高さが基準高さ以上である場合に「オン」を示す信号を出力し、基準高さ未満である場合に「オフ」を示す信号を出力する。
【０１３５】
サブタンク弁７８は、インク循環管７６とサブタンク７７との間の連通、遮断を切り替えるために、接続管７９内のインクの流路を開閉する。サブタンク弁７８は、接続管７９の途中に設けられている。サブタンク弁７８はノーマルオープン型の電磁弁からなる。
【０１３６】
接続管７９は、インク循環管７６とサブタンク７７とを連通させるためのインクの流路を形成する。接続管７９は、一端がインク循環管７６の負圧タンク２４とインク循環ポンプ３１との間の部分に接続され、他端がサブタンク７７に接続されている。
【０１３７】
インク補給部１３Ａは、第１実施形態におけるインク補給部１３に対し、インク補給ポンプ８２を追加した構成である。
【０１３８】
インク補給部１３Ａのインク補給管４８は、インクカートリッジ４６とサブタンク７７とを接続する。また、インク補給部１３Ａのインク補給弁４７は、ノーマルクローズ型の電磁弁からなる。
【０１３９】
インク補給ポンプ８２は、インクカートリッジ４６からサブタンク７７へインクを送る。インク補給ポンプ８２は、インク補給管４８の途中に設けられている。
【０１４０】
圧力生成部３Ａは、各印刷部２Ａの加圧タンク２１および負圧タンク２４にインク循環のための圧力を生成する。図７に示すように、圧力生成部３Ａは、第１実施形態における圧力生成部３に対し、負圧大気開放弁８６および負圧大気開放管８７を追加し、エアポンプ用配管７２、回収共通気室６３、回収連通管６４、回収大気開放管６８をそれぞれエアポンプ用配管８８、サブタンク共通気室８９、サブタンク連通管９０、サブタンク大気開放管９１に置き換えるとともに、回収圧力調整弁６５、回収圧力調整管６６、回収大気開放弁６７、回収圧力センサ７０、負圧導入弁７３、および負圧導入管７４を省略した構成である。
【０１４１】
負圧大気開放弁８６は、負圧共通気室５６および負圧タンク２４を密閉状態と大気開放状態との間で切り替えるために、負圧大気開放管８７内の空気の流路を開閉する。負圧大気開放弁８６は、負圧大気開放管８７の途中に設けられている。負圧大気開放弁８６は、ノーマルクローズ型の電磁弁からなる。
【０１４２】
負圧大気開放管８７は、負圧共通気室５６および負圧タンク２４を大気開放するための空気の流路を形成する。負圧大気開放管８７は、一端が負圧共通気室５６に接続され、他端がサブタンク大気開放管９１に接続されている。
【０１４３】
ここで、負圧共通気室５６および負圧タンク２４が大気開放されるのは、インクジェットヘッド１１のメンテナンスのためにノズルからインクを押し出すパージを行う場合である。この場合、負圧大気開放弁８６が開放され、加圧圧力調整弁５３および加負圧連通弁６１が閉鎖された状態で、エアポンプ７１により負圧共通気室５６から加圧共通気室５１へ空気が送られる。これにより、加圧タンク２１が加圧され、インクジェットヘッド１１のノズルからインクが押し出される。
【０１４４】
エアポンプ用配管８８は、エアポンプ７１により負圧共通気室５６から加圧共通気室５１へ送られる空気の流路を形成する。エアポンプ用配管８８は、一端が負圧共通気室５６に接続され、他端が加圧共通気室５１に接続されている。エアポンプ用配管８８の途中にエアポンプ７１が設けられている。
【０１４５】
サブタンク共通気室８９は、各印刷部２Ａのサブタンク７７を大気開放状態とするための共通の気室である。サブタンク共通気室８９は、サブタンク大気開放管９１を介して常時大気開放されている。サブタンク共通気室８９は、４本のサブタンク連通管９０を介して４つの印刷部２Ａのサブタンク７７の空気層８０と連通されている。これにより、各印刷部２Ａのサブタンク７７が、常時大気開放状態になっている。
【０１４６】
サブタンク連通管９０は、サブタンク共通気室８９とサブタンク７７の空気層８０とを連通させる。４本のサブタンク連通管９０は、各印刷部２Ａに１本ずつ対応して設けられている。サブタンク連通管９０は、一端がサブタンク共通気室８９に接続され、他端がサブタンク７７の空気層８０に接続されている。
【０１４７】
サブタンク大気開放管９１は、サブタンク共通気室８９を大気と連通させる。サブタンク大気開放管９１は、一端がサブタンク共通気室８９に接続され、他端がエアフィルタ６９を介して大気に通じている。サブタンク大気開放管９１には、加圧圧力調整管５４、負圧圧力調整管５９、および負圧大気開放管８７が接続されている。
【０１４８】
ここで、印刷部２Ａおよび圧力生成部３Ａにおける加圧系、負圧系のエア量設計について説明する。
【０１４９】
第２実施形態においても、上述した第１実施形態と同様に、インク循環の終了時に加負圧連通弁６１が開放されたときに、加圧系の正圧と負圧系の負圧とが相殺されるように、加圧系のエア量および負圧系のエア量が設計されている。
【０１５０】
具体的には、ボイルの法則より、以下の式（５）が成り立つように、印刷部２Ａおよび圧力生成部３Ａにおける加圧系のエア量Ｖｋ２および負圧系のエア量Ｖｆ２が設計されている。
【０１５１】
Ｐｋｓ×Ｖｋ２＋Ｐｆｓ×Ｖｆ２＝０  …（５）
加圧系のエア量Ｖｋ２は、以下の式（６）で表される。
【０１５２】
Ｖｋ２＝４×Ｖｋｔ＋Ｖｋｃ＋４×Ｖｋｒ＋Ｖｋｂ＋Ｖｋｎ＋Ｖｋｑ  …（６）
ここで、Ｖｋｑは、エアポンプ用配管８８の加圧共通気室５１とエアポンプ７１との間の部分の容量である。Ｖｋｔ，Ｖｋｃ，Ｖｋｒ，Ｖｋｂ，Ｖｋｎは、それぞれ前述の式（２）にも含まれているものである。
【０１５３】
負圧系のエア量Ｖｆ２は、以下の式（７）で表される。
【０１５４】
Ｖｆ２＝４×Ｖｆｔ＋Ｖｆｃ＋４×Ｖｆｒ＋Ｖｆｂ＋Ｖｆｎ＋Ｖｆｑ＋Ｖｆｈ  …（７）
ここで、Ｖｆｑは、エアポンプ用配管８８の負圧共通気室５６とエアポンプ７１との間の部分の容量である。Ｖｆｈは、負圧大気開放管８７の負圧共通気室５６と負圧大気開放弁８６との間の部分の容量である。Ｖｆｔ，Ｖｆｃ，Ｖｆｒ，Ｖｆｂ，Ｖｆｎは、それぞれ前述の式（３）にも含まれているものである。
【０１５５】
次に、第２実施形態におけるインクジェット印刷装置の動作について説明する。
【０１５６】
図８は、第２実施形態におけるインクジェット印刷装置の動作を説明するためのフローチャートである。図８のフローチャートの処理は、インクジェット印刷装置に印刷ジョブが入力されることにより開始となる。
【０１５７】
図８のステップＳ１１において、制御部５は、加負圧連通弁６１およびサブタンク弁７８を閉鎖する。加負圧連通弁６１の閉鎖により、加圧共通気室５１と負圧共通気室５６との間が遮断される。また、サブタンク弁７８の閉鎖により、インク循環管７６とサブタンク７７との間が遮断される。
【０１５８】
なお、待機中は、加負圧連通弁６１およびサブタンク弁７８は開放されている。また、加圧圧力調整弁５３、負圧圧力調整弁５８、負圧大気開放弁８６、およびインク補給弁４７は閉鎖されている。
【０１５９】
次いで、ステップＳ１２において、制御部５は、液面維持制御を開始する。第２実施形態における液面維持制御は、加圧タンク２１、負圧タンク２４、およびサブタンク７７の液面を基準高さ付近に維持するための制御である。液面維持制御において、制御部５は、加圧タンク２１および負圧タンク２４の液面高さに応じて、サブタンク弁７８およびインク循環ポンプ３１を制御する。また、制御部５は、サブタンク７７の液面高さに応じて、インク補給弁４７およびインク補給ポンプ８２を制御する。
【０１６０】
具体的には、図９（ａ）に示すように、加圧タンク液面センサ３７および負圧タンク液面センサ４０がともにオフの状態では、制御部５は、サブタンク弁７８を開放し、インク循環ポンプ３１をオフとする。
【０１６１】
加圧タンク液面センサ３７がオンで負圧タンク液面センサ４０がオフの状態では、制御部５は、サブタンク弁７８を閉鎖し、インク循環ポンプ３１をオフとする。加圧タンク液面センサ３７および負圧タンク液面センサ４０がともにオンの状態でも同様に、制御部５は、サブタンク弁７８を閉鎖し、インク循環ポンプ３１をオフとする。
【０１６２】
加圧タンク液面センサ３７がオフで負圧タンク液面センサ４０がオンの状態では、制御部５は、サブタンク弁７８を閉鎖し、インク循環ポンプ３１をオンとする。
【０１６３】
また、図９（ｂ）に示すように、サブタンク液面センサ８１がオフの状態では、制御部５は、インク補給弁４７を開放し、インク補給ポンプ８２をオンとする。サブタンク液面センサ８１がオンの状態では、制御部５は、インク補給弁４７を閉鎖し、インク補給ポンプ８２をオフとする。
【０１６４】
図８に戻り、ステップＳ１２に続き、ステップＳ１３において、制御部５は、圧力制御を開始する。第２実施形態における圧力制御は、加圧タンク２１および負圧タンク２４にそれぞれの設定圧Ｐｋｓ，Ｐｆｓを生成し、それらを維持するための制御である。圧力制御において、制御部５は、検出された加圧タンク２１の圧力Ｐｋおよび負圧タンク２４の圧力Ｐｆに応じて、エアポンプ７１、加圧圧力調整弁５３、および負圧圧力調整弁５８を制御する。
【０１６５】
具体的には、図１０に示すように、Ｐｋ＜Ｐｋｓかつ|Ｐｆ|＜|Ｐｆｓ|の場合、制御部５は、加圧圧力調整弁５３および負圧圧力調整弁５８を閉鎖し、エアポンプ７１をオンとする。これにより、密閉状態の負圧タンク２４からエアポンプ７１により空気が吸引されることで、負圧タンク２４の圧力が低下する（負圧の絶対値が大きくなる）。また、密閉状態の加圧タンク２１にエアポンプ７１により空気が送られることで、加圧タンク２１の圧力が上昇する。
【０１６６】
Ｐｋ≧Ｐｋｓかつ|Ｐｆ|＜|Ｐｆｓ|の場合、制御部５は、加圧圧力調整弁５３を開放し、負圧圧力調整弁５８を閉鎖する。また、制御部５は、エアポンプ７１をオンとする。これにより、加圧圧力調整管５４を介して加圧タンク２１から空気が流出することで、加圧タンク２１の圧力が低下する。また、密閉状態の負圧タンク２４からエアポンプ７１により空気が吸引されることで、負圧タンク２４の圧力が低下する（負圧の絶対値が大きくなる）。
【０１６７】
Ｐｋ＜Ｐｋｓかつ|Ｐｆ|≧|Ｐｆｓ|の場合、制御部５は、加圧圧力調整弁５３を閉鎖し、負圧圧力調整弁５８を開放する。また、制御部５は、エアポンプ７１をオンとする。これにより、密閉状態の加圧タンク２１にエアポンプ７１により空気が送られることで、加圧タンク２１の圧力が上昇する。また、負圧圧力調整管５９を介して負圧タンク２４に空気が流入することで、負圧タンク２４の圧力が上昇する（負圧の絶対値が小さくなる）。
【０１６８】
Ｐｋ≧Ｐｋｓかつ|Ｐｆ|≧|Ｐｆｓ|の場合、制御部５は、加圧圧力調整弁５３および負圧圧力調整弁５８を開放し、エアポンプ７１をオフとする。これにより、加圧圧力調整管５４を介して加圧タンク２１から空気が流出することで、加圧タンク２１の圧力が低下する。また、負圧圧力調整管５９を介して負圧タンク２４に空気が流入することで、負圧タンク２４の圧力が上昇する（負圧の絶対値が小さくなる）。
【０１６９】
図８に戻り、ステップＳ１３に続き、ステップＳ１４において、制御部５は、加圧タンク２１および負圧タンク２４にそれぞれの設定圧Ｐｋｓ，Ｐｆｓが生成されたか否かを判断する。加圧タンク２１および負圧タンク２４の少なくともいずれかにおいて設定圧が生成されていないと判断した場合（ステップＳ１４：ＮＯ）、制御部５は、ステップＳ１４を繰り返す。
【０１７０】
加圧タンク２１および負圧タンク２４にそれぞれの設定圧Ｐｋｓ，Ｐｆｓが生成されたと判断した場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、ステップＳ１５において、制御部５は、印刷ジョブの実行を開始する。
【０１７１】
印刷ジョブの実行中は、加圧タンク２１からインクジェットヘッド１１へインクが供給され、インクジェットヘッド１１で消費されなかったインクが負圧タンク２４に回収される。加圧タンク液面センサ３７がオフで負圧タンク液面センサ４０がオンの状態になると、液面維持制御により、インク循環ポンプ３１が負圧タンク２４から加圧タンク２１へインクを送液する。このようにしてインクが循環されつつ、印刷が行われる。
【０１７２】
インクの消費によりインク量が減少し、加圧タンク液面センサ３７および負圧タンク液面センサ４０がともにオフの状態になると、液面維持制御により、サブタンク弁７８が開放される。これにより、負圧が付与されている負圧タンク２４と大気開放状態のサブタンク７７との圧力差により、サブタンク７７から負圧タンク２４へインクが送られる。
【０１７３】
また、サブタンク７７から負圧タンク２４へのインクの供給により、サブタンク液面センサ８１がオフになると、液面維持制御により、インク補給弁４７が開放され、インク補給ポンプ８２が駆動される。これにより、インクカートリッジ４６からサブタンク７７へインクが補給される。
【０１７４】
印刷ジョブの実行開始後、ステップＳ１６において、制御部５は、印刷ジョブが終了したか否かを判断する。印刷ジョブが終了していないと判断した場合（ステップＳ１６：ＮＯ）、制御部５は、ステップＳ１６を繰り返す。
【０１７５】
印刷ジョブが終了したと判断した場合（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、ステップＳ１７において、制御部５は、圧力制御を終了する。ここで、エアポンプ７１が駆動中の場合、制御部５は、それを停止する。また、制御部５は、加圧圧力調整弁５３および負圧圧力調整弁５８の少なくともいずれかが開放されている場合、制御部５は、開放されているものを閉鎖する。
【０１７６】
次いで、ステップＳ１８において、制御部５は、液面維持制御を終了する。ここで、インク循環ポンプ３１が駆動中の場合、制御部５は、それを停止する。また、制御部５は、サブタンク弁７８が開放されている場合、それを閉鎖する。また、制御部５は、インク補給弁４７が開放されてインク補給ポンプ８２が駆動中の場合、インク補給弁４７を閉鎖するとともにインク補給ポンプ８２を停止する。
【０１７７】
次いで、ステップＳ１９において、制御部５は、加負圧連通弁６１を開放する。前述のように、第２実施形態では、式（５）が成り立つように、加圧系のエア量Ｖｋ２および負圧系のエア量Ｖｆ２が設計されているので、加負圧連通弁６１が開放されると、加圧系の正圧と負圧系の負圧とが相殺される。この結果、加圧タンク２１および負圧タンク２４の圧力が大気圧相当になる。
【０１７８】
次いで、ステップＳ２０において、制御部５は、サブタンク弁７８を開放する。これにより、一連の動作が終了し、インクジェット印刷装置が待機状態となる。
【０１７９】
インクジェット印刷装置が待機状態のとき、加圧タンク２１および負圧タンク２４は、大気から遮断された密閉状態である。そして、サブタンク弁７８が開放されているので、大気開放状態のサブタンク７７内のインクが、接続管７９を介して、インク循環管７６内のインクに連通されている。
【０１８０】
このため、待機中におけるインクジェットヘッド１１のノズル圧Ｐｎは、サブタンク７７内のインクの液面とノズル面１６ａとの高低差（水頭差）Ｈに応じた圧力になっている。すなわち、待機中におけるノズル圧Ｐｎは、前述の式（４）で表される。
【０１８１】
サブタンク７７は、第１実施形態の回収タンク２５と同様に、待機中のノズル圧Ｐｎがメニスカス破壊圧を超えないような高さに配置されている。
【０１８２】
以上説明したように、第２実施形態では、制御部５は、待機時には、加圧圧力調整弁５３、負圧圧力調整弁５８、および負圧大気開放弁８６を閉鎖して加圧タンク２１および負圧タンク２４を密閉状態とするとともに、サブタンク弁７８を開放して大気開放状態のサブタンク７７とインク循環管７６とを連通させる。
【０１８３】
これにより、待機中におけるノズル圧Ｐｎが、サブタンク７７内の液面とノズル面１６ａとの高低差Ｈによって決まる。このため、第１実施形態と同様に、環境変化により大気圧が変動しても、ノズル圧Ｐｎの変動は抑えられる。したがって、第２実施形態によっても、待機中におけるノズルからのインク漏れや空気の吸い込みを低減できる。
【０１８４】
また、サブタンク７７は、接続管７９を介してインク循環管７６に間接的に接続されているので、循環経路外にサブタンク７７を配置した構成で、待機中におけるノズル圧Ｐｎがサブタンク７７内の液面とノズル面１６ａとの高低差Ｈによって決まるようにすることができる。
【０１８５】
なお、印刷部２Ａにおいて、１つのサブタンク７７に対して、インクジェットヘッド１１と、サブタンク７７以外のインク循環部１２Ａの各部とを、それぞれ複数備えた構成とすることもできる。例えば、図１１に示すように、１つのサブタンク７７に対して、インクジェットヘッド１１、加圧タンク２１、分配器２２、集合器２３、負圧タンク２４、インク循環管２６，２７，７６、サブタンク弁７８、接続管７９、インク循環ポンプ３１、ヒートシンク３２、およびヒータ３３をそれぞれ２つずつ備えた構成としてもよい。
【０１８６】
このように、１つのサブタンク７７を複数のインクジェットヘッド１１に共通のものとすることで、装置構成の複雑化を抑えつつ、１色に対して複数のインクジェットヘッド１１を設ける構成を実現できる。
【０１８７】
なお、この場合も、インク循環の終了時に加負圧連通弁６１が開放されたときに、加圧系の正圧と負圧系の負圧とが相殺されるように、加圧系のエア量および負圧系のエア量が設計される。
【０１８８】
（第３実施形態）
次に、上述した第２実施形態の印刷部を変更した第３実施形態について説明する。図１２は、第３実施形態における印刷部および圧力生成部の概略構成図である。
【０１８９】
図１２に示すように、第３実施形態における印刷部２Ｂは、第２実施形態における印刷部２Ａのインク循環部１２Ａを、インク循環部１２Ｂに置き換えた構成である。
【０１９０】
インク循環部１２Ｂは、第１実施形態におけるインク循環部１２に対し、回収タンク２５、インク循環管２８をそれぞれサブタンク（請求項の第３タンクに相当）９６、インク循環管９７に置き換え、インク回収弁３０を省略し、インク帰還ポンプ（請求項のポンプに相当）９８、迂回管（請求項の迂回経路に相当）９９、および迂回弁（請求項の迂回開閉手段に相当）１００を設けた構成である。
【０１９１】
サブタンク９６は、加圧タンク２１へ供給するインクを貯留する。サブタンク９６は、インク補給部１３Ａからインクの供給を受け、供給されたインクを貯留する。また、サブタンク９６は、負圧タンク２４からインクを受け取って貯留する。サブタンク９６は、インク循環管２９を介して加圧タンク２１に接続され、インク循環管９７を介して負圧タンク２４に接続されている。これにより、サブタンク９６は、インクの循環経路における負圧タンク２４から加圧タンク２１への経路上に配置されている。換言すれば、サブタンク９６は、インクの循環経路における負圧タンク２４から加圧タンク２１への経路に直接的に接続されている。サブタンク９６は、インクジェットヘッド１１のヘッドモジュール１６のノズル面１６ａより低い位置（下方）に配置されている。
【０１９２】
サブタンク９６内には、インクの液面上に空気層１０１が形成されている。空気層１０１は、圧力生成部３Ａのサブタンク連通管９０を介して、サブタンク共通気室８９に連通されている。これにより、サブタンク９６は、常時大気開放状態になっている。
【０１９３】
サブタンク９６には、サブタンク液面センサ１０２が設けられている。サブタンク液面センサ１０２は、サブタンク９６内のインクの液面高さが基準高さに達しているか否かを検出するためのものである。サブタンク液面センサ１０２は、サブタンク９６内の液面高さが基準高さ以上である場合に「オン」を示す信号を出力し、基準高さ未満である場合に「オフ」を示す信号を出力する。
【０１９４】
インク循環管９７は、負圧タンク２４とサブタンク９６とを接続する。インク循環部１２Ｂでは、インク循環管２６，２７，９７，２９、分配器２２、および集合器２３により、インクの循環経路が構成される。
【０１９５】
インク帰還ポンプ９８は、負圧タンク２４からサブタンク９６へインクを送液する。インク帰還ポンプ９８は、インク循環管９７の途中に設けられている。
【０１９６】
迂回管９９は、インク帰還ポンプ９８を迂回する経路を構成する。迂回管９９は、一端がインク循環管９７の負圧タンク２４とインク帰還ポンプ９８との間の部分に接続され、他端がインク循環管９７のインク帰還ポンプ９８とサブタンク９６との間の部分に接続されている。
【０１９７】
迂回弁１００は、迂回管９９内のインクの流路を開閉する。迂回弁１００は、迂回管９９の途中に設けられている。迂回弁１００はノーマルオープン型の電磁弁からなる。
【０１９８】
第３実施形態の印刷部２Ｂおよび圧力生成部３Ａにおける加圧系、負圧系のエア量設計は、上述した第２実施形態の印刷部２Ａおよび圧力生成部３Ａにおける加圧系、負圧系のエア量設計と同様である。すなわち、第３実施形態においても、前述の式（５）が成り立つように、印刷部２Ｂおよび圧力生成部３Ａにおける加圧系のエア量Ｖｋ２および負圧系のエア量Ｖｆ２が設計されている。
【０１９９】
次に、第３実施形態におけるインクジェット印刷装置の動作について説明する。
【０２００】
図１３は、第３実施形態におけるインクジェット印刷装置の動作を説明するためのフローチャートである。図１３のフローチャートの処理は、インクジェット印刷装置に印刷ジョブが入力されることにより開始となる。
【０２０１】
図１３のステップＳ２１において、制御部５は、加負圧連通弁６１および迂回弁１００を閉鎖する。加負圧連通弁６１の閉鎖により、加圧共通気室５１と負圧共通気室５６との間が遮断される。また、迂回弁１００の閉鎖により、迂回管９９内のインクの流路が閉鎖される。
【０２０２】
なお、待機中は、加負圧連通弁６１および迂回弁１００は開放されている。また、加圧圧力調整弁５３、負圧圧力調整弁５８、負圧大気開放弁８６、およびインク補給弁４７は閉鎖されている。
【０２０３】
次いで、ステップＳ２２において、制御部５は、液面維持制御を開始する。第３実施形態における液面維持制御は、加圧タンク２１、負圧タンク２４、およびサブタンク９６の液面を基準高さ付近に維持するための制御である。液面維持制御において、制御部５は、加圧タンク２１の液面高さに応じて、インク循環ポンプ３１を制御する。また、制御部５は、負圧タンク２４の液面高さに応じて、インク帰還ポンプ９８を制御する。また、制御部５は、サブタンク９６の液面高さに応じて、インク補給弁４７およびインク補給ポンプ８２を制御する。
【０２０４】
具体的には、図１４（ａ）に示すように、加圧タンク液面センサ３７がオフの状態では、制御部５は、インク循環ポンプ３１をオンとする。加圧タンク液面センサ３７がオンの状態では、制御部５は、インク循環ポンプ３１をオフとする。
【０２０５】
また、図１４（ｂ）に示すように、負圧タンク液面センサ４０がオフの状態では、制御部５は、インク帰還ポンプ９８をオフとする。負圧タンク液面センサ４０がオンの状態では、制御部５は、インク帰還ポンプ９８をオンとする。
【０２０６】
また、図１４（ｃ）に示すように、サブタンク液面センサ１０２がオフの状態では、制御部５は、インク補給弁４７を開放し、インク補給ポンプ８２をオンとする。サブタンク液面センサ１０２がオンの状態では、制御部５は、インク補給弁４７を閉鎖し、インク補給ポンプ８２をオフとする。
【０２０７】
図１３に戻り、ステップＳ２２に続き、ステップＳ２３において、制御部５は、圧力制御を開始する。第３実施形態における圧力制御は、前述した第２実施形態における圧力制御と同様である。
【０２０８】
次いで、ステップＳ２４において、制御部５は、加圧タンク２１および負圧タンク２４にそれぞれの設定圧Ｐｋｓ，Ｐｆｓが生成されたか否かを判断する。加圧タンク２１および負圧タンク２４の少なくともいずれかにおいて設定圧が生成されていないと判断した場合（ステップＳ２４：ＮＯ）、制御部５は、ステップＳ２４を繰り返す。
【０２０９】
加圧タンク２１および負圧タンク２４にそれぞれの設定圧Ｐｋｓ，Ｐｆｓが生成されたと判断した場合（ステップＳ２４：ＹＥＳ）、ステップＳ２５において、制御部５は、印刷ジョブの実行を開始する。
【０２１０】
印刷ジョブの実行中は、加圧タンク２１からインクジェットヘッド１１へインクが供給され、インクジェットヘッド１１で消費されなかったインクが負圧タンク２４に回収される。加圧タンク２１からインクジェットヘッド１１へのインクの流出により加圧タンク液面センサ３７がオフになると、液面維持制御により、インク循環ポンプ３１がサブタンク９６から加圧タンク２１へインクを送液する。インクジェットヘッド１１から負圧タンク２４へのインクの流入により負圧タンク液面センサ４０がオンになると、インク帰還ポンプ９８が負圧タンク２４からサブタンク９６へインクを送液する。このようにしてインクが循環されつつ、印刷が行われる。
【０２１１】
また、サブタンク９６から加圧タンク２１へのインクの供給によりサブタンク液面センサ１０２がオフになると、インク補給弁４７が開放され、インク補給ポンプ８２が駆動される。これにより、インクカートリッジ４６からサブタンク９６へインクが補給される。
【０２１２】
印刷ジョブの実行開始後、ステップＳ２６において、制御部５は、印刷ジョブが終了したか否かを判断する。印刷ジョブが終了していないと判断した場合（ステップＳ２６：ＮＯ）、制御部５は、ステップＳ２６を繰り返す。
【０２１３】
印刷ジョブが終了したと判断した場合（ステップＳ２６：ＹＥＳ）、ステップＳ２７において、制御部５は、圧力制御を終了する。ここで、エアポンプ７１が駆動中の場合、制御部５は、それを停止する。また、制御部５は、加圧圧力調整弁５３および負圧圧力調整弁５８の少なくともいずれかが開放されている場合、制御部５は、開放されているものを閉鎖する。
【０２１４】
次いで、ステップＳ２８において、制御部５は、液面維持制御を終了する。ここで、インク循環ポンプ３１が駆動中の場合、制御部５は、それを停止する。また、制御部５は、インク帰還ポンプ９８が駆動中の場合、それを停止する。また、制御部５は、インク補給弁４７が開放されてインク補給ポンプ８２が駆動中の場合、インク補給弁４７を閉鎖するとともにインク補給ポンプ８２を停止する。
【０２１５】
次いで、ステップＳ２９において、制御部５は、加負圧連通弁６１を開放する。加負圧連通弁６１が開放されると、加圧系の正圧と負圧系の負圧とが相殺される。この結果、加圧タンク２１および負圧タンク２４の圧力が大気圧相当になる。
【０２１６】
次いで、ステップＳ３０において、制御部５は、迂回弁１００を開放する。これにより、一連の動作が終了し、インクジェット印刷装置が待機状態となる。
【０２１７】
インクジェット印刷装置が待機状態のとき、加圧タンク２１および負圧タンク２４は、大気から遮断された密閉状態である。そして、迂回弁１００が開放状態とされているので、負圧タンク２４と大気開放状態のサブタンク９６とが迂回管９９を介して連通されている。
【０２１８】
このため、待機中におけるインクジェットヘッド１１のノズル圧Ｐｎは、サブタンク９６内のインクの液面とノズル面１６ａとの高低差（水頭差）Ｈに応じた圧力になっている。すなわち、待機中におけるノズル圧Ｐｎは、前述の式（４）で表される。
【０２１９】
サブタンク９６は、第１実施形態の回収タンク２５と同様に、待機中のノズル圧Ｐｎがメニスカス破壊圧を超えないような高さに配置されている。
【０２２０】
以上説明したように、第３実施形態では、制御部５は、待機時には、加圧圧力調整弁５３、負圧圧力調整弁５８、および負圧大気開放弁８６を閉鎖して加圧タンク２１および負圧タンク２４を密閉状態とするとともに、迂回弁１００を開放して負圧タンク２４と大気開放状態のサブタンク９６とを連通させる。
【０２２１】
これにより、待機中におけるノズル圧Ｐｎが、サブタンク９６内の液面とノズル面１６ａとの高低差Ｈによって決まる。このため、第１実施形態と同様に、環境変化により大気圧が変動しても、ノズル圧Ｐｎの変動は抑えられる。したがって、第３実施形態によっても、待機中におけるノズルからのインク漏れや空気の吸い込みを低減できる。
【０２２２】
第３実施形態において、サブタンク９６は、負圧タンク２４から加圧タンク２１への経路上に配置され、インク循環時および待機時に大気開放状態に大気開放状態とされている。インク循環時には、迂回弁１００が閉鎖状態とされるとともに、インク帰還ポンプ９８により負圧タンク２４からサブタンク９６へインクが送られる。インク帰還ポンプ９８を用いることで、第１実施形態のような回収タンク２５の負圧により負圧タンク２４から回収タンク２５へインクを送る構成と比べて、負圧タンク２４からサブタンク９６への経路における圧力損失の影響による流量の低下を抑えることができる。待機時には、迂回弁１００が開放状態とされることで、負圧タンク２４とサブタンク９６とが迂回管９９を介して連通される。
【０２２３】
これにより、サブタンク９６を循環経路上に配置した構成において、インク循環時の負圧タンク２４からサブタンク９６への経路における流量の低下を抑えるとともに、待機中におけるノズル圧Ｐｎがサブタンク９６内の液面とノズル面１６ａとの高低差Ｈによって決まるようにすることができる。
【０２２４】
なお、印刷部２Ｂにおいて、１つのサブタンク９６に対して、インクジェットヘッド１１と、サブタンク９６以外のインク循環部１２Ｂの各部とを、それぞれ複数備えた構成とすることもできる。例えば、図１５に示すように、１つのサブタンク９６に対して、インクジェットヘッド１１、加圧タンク２１、分配器２２、集合器２３、負圧タンク２４、インク循環管２６，２７，９７，２９、インク帰還ポンプ９８、迂回管９９、迂回弁１００、インク循環ポンプ３１、ヒートシンク３２、およびヒータ３３をそれぞれ２つずつ備えた構成としてもよい。
【０２２５】
このように、１つのサブタンク９６を複数のインクジェットヘッド１１に共通のものとすることで、装置構成の複雑化を抑えつつ、１色に対して複数のインクジェットヘッド１１を設ける構成を実現できる。
【０２２６】
なお、この場合も、インク循環の終了時に加負圧連通弁６１が開放されたときに、加圧系の正圧と負圧系の負圧とが相殺されるように、加圧系のエア量および負圧系のエア量が設計される。
【０２２７】
本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【０２２８】
例えば、上述した第１実施形態では、回収タンク２５をインクジェットヘッド１１のノズル面１６ａより下方に配置した。しかし、待機中のノズル圧Ｐｎがメニスカス破壊圧を超えない範囲内であれば、回収タンク２５をノズル面１６ａより上方に配置してもよい。第２実施形態でも同様に、待機中のノズル圧Ｐｎがメニスカス破壊圧を超えない範囲内であれば、サブタンク７７をノズル面１６ａより上方に配置してもよい。また、第３実施形態でも同様に、待機中のノズル圧Ｐｎがメニスカス破壊圧を超えない範囲内であれば、サブタンク９６をノズル面１６ａより上方に配置してもよい。
【符号の説明】
【０２２９】
１  インクジェット印刷装置
２，２Ａ，２Ｂ  印刷部
３，３Ａ  圧力生成部
４  搬送部
５  制御部
１１  インクジェットヘッド
１２，１２Ａ，１２Ｂ  インク循環部
１３，１３Ａ  インク補給部
１６  ヘッドモジュール
１６ａ  ノズル面
２１  加圧タンク
２２  分配器
２３  集合器
２４  負圧タンク
２５  回収タンク
２６〜２９，７６，９７  インク循環管
３０  インク回収弁
３１  インク循環ポンプ
３２  ヒートシンク
３３  ヒータ
５１  加圧共通気室
５２  加圧連通管
５３  加圧圧力調整弁
５４  加圧圧力調整管
５６  負圧共通気室
５７  負圧連通管
５８  負圧圧力調整弁
５９  負圧圧力調整管
６１  加負圧連通弁
６２  加負圧連通管
６３  回収共通気室
６４  回収連通管
６５  回収圧力調整弁
６６  回収圧力調整管
６７  回収大気開放弁
６８  回収大気開放管
７１  エアポンプ
７２，８８  エアポンプ用配管
７３  負圧導入弁
７４  負圧導入管
７７，９６  サブタンク
７８  サブタンク弁
７９  接続管
８２  インク補給ポンプ
８９  サブタンク共通気室
９０  サブタンク連通管
９１  サブタンク大気開放管
９８  インク帰還ポンプ
９９  迂回管
１００  迂回弁
【図１】
0006697914.tif 000002
【図２】
0006697914.tif 000003
【図３】
0006697914.tif 000004
【図４】
0006697914.tif 000005
【図５】
0006697914.tif 000006
【図６】
0006697914.tif 000007
【図７】
0006697914.tif 000008
【図８】
0006697914.tif 000009
【図９】
0006697914.tif 000010
【図１０】
0006697914.tif 000011
【図１１】
0006697914.tif 000012
【図１２】
0006697914.tif 000013
【図１３】
0006697914.tif 000014
【図１４】
0006697914.tif 000015
【図１５】
0006697914.tif 000016