(57)【要約】  【課題】  溶存気体の除去の必要がないときには溶存気体の除去を行わないようにして、液体の品質の劣化を抑えることができる。  【解決手段】  インク吐出ヘッド５０へ供給されるインクの溶存気体量を取得する溶存気体量取得手段と、インク吐出ヘッド５０へ供給されるインクから溶存気体を除去する脱気装置６０と、インク吐出ヘッド５０へ供給されるインクを脱気装置６０に通すか否かを切り換える切換手段としての三方弁６２と、前記溶存気体量取得手段によって取得された溶存気体量に基づいて、インク吐出ヘッド５０へ供給されるインクを脱気装置６０に通すか否かを三方弁６２によって切り換える制御を行う制御手段を備えた。【選択図】図２
2007190703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出する液体吐出手段と、
前記液体吐出手段へ供給される液体を貯蔵する液体貯蔵手段と、
前記液体貯蔵手段から前記液体吐出手段へ液体を供給するための液体供給流路と、
前記液体貯蔵手段から前記液体吐出手段へ供給される液体の溶存気体量を取得する溶存気体量取得手段と、
前記液体貯蔵手段から前記液体吐出手段へ供給される液体の溶存気体を除去する溶存気体除去手段と、
前記液体貯蔵手段から前記液体吐出手段へ供給される液体を前記溶存気体除去手段に通すか否かを切り換える切換手段と、
前記溶存気体量取得手段によって取得された溶存気体量に基づいて、前記液体貯蔵手段から前記液体吐出手段へ供給される液体を前記溶存気体除去手段に通すか否かを前記切換手段によって切り換える制御を行う制御手段と、
を備えたことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記液体貯蔵手段から前記液体吐出手段へ供給される液体が前記溶存気体除去手段を通ることに因り発生する圧力損失を、前記液体貯蔵手段内の圧力または前記液体供給流路内の圧力を変更することによって補償する圧力損失補償手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記切換手段は、前記液体貯蔵手段から前記液体吐出手段へ供給される液体を前記溶存気体除去手段に通すとき、前記溶存気体量取得手段によって取得された溶存気体量に基づいて、前記溶存気体除去手段に通す液体量または前記溶存気体除去手段の溶存気体の除去能力を、複数段階で切り換えることを特徴とする請求項１または２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記液体貯蔵手段から前記液体吐出手段へ供給された液体を前記液体貯蔵手段へ戻すための循環流路と、
前記液体吐出手段の吐出時および非吐出時のいずれかに関わらず前記液体吐出手段内の液体を前記循環流路を介して前記液体貯蔵手段へ送液する送液手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の液体吐出装置。
【請求項５】
液体を吐出する液体吐出手段へ供給される液体の溶存気体量を取得し、該溶存気体量に基づいて、前記液体吐出手段へ供給される液体を、溶存気体の除去を行う前記溶存気体除去手段に通すか否かを切り換えることを特徴とする溶存気体除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体吐出装置および溶存気体除去方法に係り、特に紙などの被吐出媒体に向けて液体を吐出する液体吐出装置および液体中に溶存している気体を除去する溶存気体除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクを吐出するノズルを有し、このノズルから紙などの被吐出媒体に向けてインクを吐出するインク吐出ヘッドが用いられている。
【０００３】
このようなインク吐出ヘッドとしては、例えば、圧電体に駆動電圧を印加して圧電体を変形させ、この圧電体が取り付けられている圧力室の容積を変化させることにより、この圧力室に連通しているノズルからインクを吐出するようにした、いわゆるピエゾ方式のインク吐出ヘッドが知られている。
【０００４】
ところで、インク吐出ヘッドへ供給されるインク中に空気などの気体が溶存していると、溶存気体が温度上昇などによって気泡化する。このようにして意図しない気泡が発生すると、気泡は圧力を吸収する性質があるので、インク吐出ヘッドへインクを供給するための供給圧力やインク吐出ヘッドからインクを吐出するための吐出圧力が低下し、インクの供給不良や吐出不良が生じることになる。
【０００５】
そこで、従来、インクタンクの内部のインクをインク吐出ヘッドに供給するためのインク供給流路の途中に、そのインク供給流路に流れるインク中の溶存気体をそのインクから除去する脱気装置を設けたものが提案されている（特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開平１１−４２７９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、インクを脱気装置に通すと、インク中の溶存気体が除去される以外にも、インク中の水などの溶媒の一部も気化して除去されてしまい、これによりインクの増粘や色材の凝固が促進することになる。
【０００７】
特許文献１に記載のものは、インク中の溶存気体の量が多い少ないに関わらず、少なくとも１回以上は脱気装置にて脱気が行われる。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、溶存気体の除去の必要がないときには溶存気体の除去を行わないようにして、液体の品質の劣化を抑えることができる液体吐出装置および溶存気体除去方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、液体を吐出する液体吐出手段と、前記液体吐出手段へ供給される液体を貯蔵する液体貯蔵手段と、前記液体貯蔵手段から前記液体吐出手段へ液体を供給するための液体供給流路と、前記液体貯蔵手段から前記液体吐出ヘッドへ供給される液体の溶存気体量を取得する溶存気体量取得手段と、前記液体貯蔵手段から前記液体吐出手段へ供給される液体の溶存気体を除去する溶存気体除去手段と、前記液体貯蔵手段から前記液体吐出手段へ供給される液体を前記溶存気体除去手段に通すか否かを切り換える切換手段と、前記溶存気体量取得手段によって取得された溶存気体量に基づいて、前記液体貯蔵手段から前記液体吐出手段へ供給される液体を前記溶存気体除去手段に通すか否かを前記切換手段によって切り換える制御を行う制御手段と、を備えたことを特徴とする液体吐出装置を提供する。
【００１０】
この発明によれば、液体吐出ヘッドへ供給される液体の溶存気体量に基づいて、液体吐出ヘッドへ供給される液体が溶存気体除去手段を通るか否かが切り換わるので、液体吐出ヘッドへ供給される液体が必要以上に脱気されなくなり、増粘や凝固などの液体の品質の劣化を抑えることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記液体貯蔵手段から前記液体吐出手段へ供給される液体が前記溶存気体除去手段を通ることに因り発生する圧力損失を、前記液体貯蔵手段内の圧力または前記液体供給流路内の圧力を変更することによって補償する圧力損失補償手段を備えたことを特徴とする液体吐出装置を提供する。
【００１２】
この発明によれば、溶存気体除去手段を液体が通ることに因り発生する圧力損失を、前記液体貯蔵手段内の圧力または前記液体供給流路内の圧力を変更することによって容易に打ち消して、液体吐出手段内の圧力を一定に保つことができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記切換手段は、前記液体貯蔵手段から前記液体吐出手段へ供給される液体を前記溶存気体除去手段に通すとき、前記溶存気体量取得手段によって取得された溶存気体量に基づいて、前記溶存気体除去手段に通す液体量または前記溶存気体除去手段の溶存気体の除去能力を、複数段階で切り換えることを特徴とする液体吐出装置を提供する。
【００１４】
この発明によれば、複数段階の切り換えにより、液体から溶存気体とともに除去されてしまう溶媒の量を最小限に抑えることが可能となり、液体の品質の劣化をさらに抑えることができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明において、前記液体貯蔵手段から前記液体吐出手段へ供給された液体を前記液体貯蔵手段へ戻すための循環流路と、前記液体吐出手段の吐出時および非吐出時のいずれかに関わらず前記液体吐出手段内の液体を、前記循環流路を介して前記液体貯蔵手段へ送液する送液手段を備えたことを特徴とする液体吐出装置を提供する。
【００１６】
この発明によれば、液体の溶存気体量が増加しているときであっても、溶存気体除去手段を通過して溶存気体が除去された液体が循環することになるので、溶存気体量がさらに増加してしまうことが抑制される。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、液体を吐出する液体吐出手段へ供給される液体の溶存気体量を取得し、該溶存気体量に基づいて、前記液体吐出手段へ供給される液体を、溶存気体の除去を行う前記溶存気体除去手段に通すか否かを切り換えることを特徴とする溶存気体除去方法を提供する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、溶存気体の除去の必要がないときには溶存気体の除去を行わないようにして、液体の品質の劣化を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付図面に従って、本発明の実施形態について、詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明を適用した画像形成装置１０の全体構成の概略を示すブロック図である。
【００２１】
図１において、画像形成装置１０は、主として、インク吐出部１０６、インク貯蔵部１０８、通信インターフェース１１０、システムコントローラ１１２、メモリ１１４、１５２、搬送部１２２、搬送駆動部１２４、送液部１３２、溶存気体除去部１３４、切換部１３６、溶存気体量取得部１３８、圧力損失補償部１４０、プリントコントローラ１５０、ヘッド駆動部１５４を含んで構成されている。
【００２２】
インク吐出部１０６は、Ｋ（黒）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）及びＹ（イエロ）の各色別のインクをそれぞれ吐出するインク吐出ヘッド５０（５０Ｋ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙ）によって構成されている。これらのインク吐出ヘッド５０の詳細については、後に説明する。
【００２３】
インク貯蔵部１０８は、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの各色別のインクをそれぞれ貯蔵するインクタンク４０（４０Ｋ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙ）によって構成されている。各インクタンク４０Ｋ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙにそれぞれ貯蔵されたＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙの各色別のインクは、各インクタンク４０から各インク吐出ヘッド５０へ至る所定の流路（インク供給流路）を介して、各色別のインクをそれぞれ吐出するインク吐出ヘッド５０Ｋ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙへそれぞれ供給される。
【００２４】
通信インターフェース１１０は、ホストコンピュータ３００から送信される画像データを受信する画像データ入力手段として機能する。通信インターフェース１１０には、有線、又は、無線のインターフェースを適用することができる。通信インターフェース１１０によって画像形成装置１０に取り込まれた画像データは、画像データ記憶用の第１のメモリ１１４に一旦記憶される。
【００２５】
システムコントローラ１１２は、マイクロコンピュータ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画像形成装置１０の全体を制御する主制御手段として機能する。すなわち、システムコントローラ１１２は、通信インターフェース１１０、搬送駆動部１２４、プリントコントローラ１５０等の各部を制御する。
【００２６】
搬送部１２２は、紙などの記録媒体（インク吐出ヘッド５０からインクを吐出される被吐出媒体である）を搬送するためのローラおよびベルトと、これらのローラやベルトに動力を与えるモータを含んで構成されている。この搬送部１２２によって、記録媒体とインク吐出ヘッド５０とが相対的に移動する。
【００２７】
搬送駆動部１２４は、システムコントローラ１１２からの指示に従って搬送部１２２のモータを駆動するドライバ回路を含んで構成されている。
【００２８】
送液部１３２は、ポンプを含んで構成され、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの各色別のインクを、インクタンク４０Ｋ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙからインク吐出ヘッド５０Ｋ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙへ、それぞれ送液する。また、送液部１３２は、インクタンク４０からインク吐出ヘッド５０へ供給されたインクのうちで、インク吐出ヘッド５０で吐出されなかったインクを、インクタンク４０へ送液する。
【００２９】
溶存気体除去部１３４は、インクタンク４０Ｋ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙからインク吐出ヘッド５０Ｋ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙへそれぞれ供給されるインク中に溶存している気体（「溶存気体」という）を除去する。
【００３０】
切換部１３６は、インクタンク４０Ｋ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙからインク吐出ヘッド５０Ｋ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙへそれぞれ供給されるインクを、溶存気体除去部１３４に通すか否かを切り換える。
【００３１】
溶存気体量取得部１３８は、インクタンク４０Ｋ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙからインク吐出ヘッド５０Ｋ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙへそれぞれ供給されるインク中の溶存気体量を取得する。
【００３２】
なお、溶存気体量の取得態様には、各種あり、ここでは代表例について説明する。
【００３３】
第１に、インクが大気に対して開放されている時間（「大気開放時間」という）を測定し、この大気開放時間に基づいて溶存空気量を予測する態様がある。
【００３４】
第２に、電界液などを用いた溶存酸素計によって、インク中の溶存酸素量を直接的に測定する態様がある。すなわち、インク中に空気が溶存しているとき、この空気は、窒素、酸素などの諸成分からなるが、これらの成分のうちで最も測定が容易な酸素の溶存量を測定する。電解液を用いない溶存酸素計を用いてもよい。
【００３５】
第３に、インクの電気伝導率を測定し、この電気伝導率に基づいて溶存空気量を予測する態様がある。インクが水性である場合に有効である。
【００３６】
圧力損失補償部１４０は、インクタンク４０Ｋ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙからインク吐出ヘッド５０Ｋ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙへそれぞれ供給されるインクが溶存気体除去部１３４を通ることに因り発生する圧力損失を補償する。
【００３７】
このような圧力損失を補償する態様としては、第１に、インクタンク４０内の圧力を変更する態様、第２に、インクタンク４０からインク吐出ヘッド５０へインクを供給するためのインク供給流路内の圧力を変更する態様などがある。
【００３８】
プリントコントローラ１５０は、マイクロコンピュータ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、送液部１３２、溶存気体除去部１３４、切換部１３６、溶存気体量取得部１３８、圧力損失補償部１４０、および、ヘッド駆動部１５４等の各部を制御する。
【００３９】
プリントコントローラ１５０は、溶存気体量取得部１３８によって取得された溶存気体量に基づいて、インクタンク４０からインク吐出ヘッド５０へ供給されるインクを溶存気体除去部１３４に通すか否かを切換部１３６によって切り換える。
【００４０】
また、プリントコントローラ１５０は、送液部１３２を用いた送液制御、および、圧力損失補償部１４０を用いた圧力損失補償制御を行う。
【００４１】
また、プリントコントローラ１５０は、画像形成装置１０に入力される画像データに基づいて、各インク吐出ヘッド５０からの吐出（打滴）により記録媒体上にドットを形成するために必要なデータ（ドットデータ）を生成する。詳細には、プリントコントローラ１５０は、システムコントローラ１１２の制御に従い、第１のメモリ１１４内の画像データから打滴用のドットデータを生成するための各種の加工、補正などの画像処理を行う画像処理手段として機能し、生成したドットデータをヘッド駆動部１５４へ供給する。
【００４２】
プリントコントローラ１５０には第２のメモリ１５２が付随しており、プリントコントローラ１５０における画像処理時にドットデータ等が第２のメモリ１５２に一時的に格納される。
【００４３】
なお、図１において第２のメモリ１５２はプリントコントローラ１５０に付随する態様で示されているが、第１のメモリ１１４と兼用することも可能である。また、プリントコントローラ１５０とシステムコントローラ１１２とを統合して１つのプロセッサで構成する態様も可能である。
【００４４】
ヘッド駆動部１５４は、プリントコントローラ１５０から与えられるドットデータ（実際には第２のメモリ１５２に記憶されたドットデータである）に基づき、各インク吐出ヘッド５０に対して吐出用駆動信号を出力する。ヘッド駆動部１５４から出力された吐出用駆動信号が各インク吐出ヘッド５０に与えられることによって、インク吐出ヘッド５０から記録媒体に向けてインクが吐出される。
【００４５】
図２は、第１実施形態のインク供給系の要部を示す構成図である。
【００４６】
図２では、図１に示した複数のインク吐出ヘッド５０Ｋ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙのうちひとつを、符号５０を付して示している。また、図１に示した複数のインクタンク４０Ｋ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙのうちひとつを、符号４０を付して示している。
【００４７】
インクタンク４０からインク吐出ヘッド５０まで至るインク供給流路８１の途中には、図１の切換部１３６を構成する三方弁６２と、図１の溶存気体除去部１３４を構成する脱気装置６０が設けられている。
【００４８】
三方弁６２は、インク供給流路８１を流れるインクを脱気装置６０に通すか否かを切り換える。詳細には、三方弁６２は、インクタンク４０に接続された第１の端部６２ａ、インク吐出ヘッド５０に接続された第２の端部６２ｂおよび脱気装置６０に接続された第３の端部６２ｃを有しており、インクタンク４０内のインクを脱気装置６０に通してインク吐出ヘッド５０へ供給する脱気モードとするか、あるいは、インクタンク４０内のインクを脱気装置６０に通さないでインク吐出ヘッド５０へ直接供給する非脱気モードとするかを切り換える。言い換えると、インク供給流路８１は、三方弁６２を境界として、非脱気モード時にインクタンク４０内のインクを脱気装置６０に通さないでインク吐出ヘッド５０まで流動させる脱気無し流路８１ａと、脱気モード時にインクタンク４０内のインクを脱気装置６０に通してインク吐出ヘッド５０まで流動させる脱気有り流路８１ｂとに、分かれている。
【００４９】
インクタンク４０の上部には、インクタンク４０内と大気との連通を開閉する大気連通弁４１が設けられている。また、インクタンク４０は、図２中に矢印Ｖで示す垂直方向において、上下動機構４２により上下動される。
【００５０】
大気連通弁４１を開いた状態で上下動機構４２によりインクタンク４０を上方向または下方向に移動させることにより、インクタンク４０内の液面の高さとインク吐出ヘッド５０のノズル面５１０の高さとの差（いわゆる水頭差）が調整される。このようなインクタンク４０の上下動により、インク吐出ヘッド５０内の圧力が一定に保たれるとともに、ノズル５１内の液面（いわゆるメニスカス）の位置が決まる。また、本例では、上下動機構４２によって図１の圧力損失補償部１４０が構成されている。
【００５１】
インクタンク４０からインク吐出ヘッド５０へ供給されたインクのうちでインク吐出ヘッド５０で吐出されなかったインクをインクタンク４０へ戻す循環流路８２が、インク吐出ヘッド５０とインクタンク４０との間に設けられている。また、本例では、循環流路８２の途中に、図１の送液部１３２を構成する送液ポンプ６３が設けられている。
【００５２】
図１のプリントコントローラ１５０の制御により、印字時および非印字時に関わらす、送液ポンプ６３が駆動され、循環流路８２にインクが流れる。すなわち、インク吐出ヘッド５０の吐出時および非吐出時のいずれかに関わらず、送液ポンプ６３によって、インク吐出ヘッド５０内のインクが循環流路８２を介してインクタンク４０へ送液される。これにより、インクの溶存気体量が増加した場合でも、脱気装置６０を通ったインクが循環し得ることになり、溶存気体がさらに増加していくことを抑制できる。また、インク吐出ヘッド５０内に気泡が発生したときでも、気泡がインクタンク４０へ移動し、大気へ排出できる。
【００５３】
インク吐出ヘッド５０に対して記録媒体１６を相対的に移動させながら、インク吐出ヘッド５０から記録媒体１６に向けてインクを吐出することにより、記録媒体上に画像が形成される。
【００５４】
キャップ６４は、図示しない昇降機構によってインク吐出ヘッド５０に対して相対的に昇降される。キャップ６４が昇降機構によって上昇されてインク吐出ヘッド５０のノズル面５１０に密着されることにより、ノズル面５１０の少なくともノズル領域がキャップ６４で覆われる。
【００５５】
以上説明した、三方弁６２の切換、大気連通弁４１の開閉、上下動機構４２を用いた圧力調整、送液ポンプ６３を用いた送液、インク吐出ヘッド５０を用いたインク吐出、および、キャップ６４を用いたノズル面５１０の密閉は、図１のプリントコントローラ１５０によって制御される。
【００５６】
図３は、インク吐出ヘッド５０の基本的な全体構造の一例を示す平面透視図である。
【００５７】
図３に一例として示すインク吐出ヘッド５０は、いわゆるフルライン型のヘッドであり、記録媒体１６の搬送方向（図中に矢印Ｓで示す副走査方向）と直交する方向（図中に矢印Ｍで示す主走査方向）において、記録媒体１６の幅Ｗｍに対応する長さにわたり、記録媒体１６に向けてインクを吐出する多数のノズル５１（液体吐出口）を２次元的に配列させた構造を有している。
【００５８】
インク吐出ヘッド５０は、ノズル５１、ノズル５１に連通する圧力室５２、および、インク供給口５３を含んでなる複数の圧力室ユニット５４が、主走査方向Ｍおよび主走査方向Ｍに対して所定の鋭角θ（０度＜θ＜９０度）をなす斜め方向の２方向に沿って配列されている。なお、図３では、図示の便宜上、一部の圧力室ユニット５４のみ描いている。
【００５９】
ノズル５１は、具体的には、主走査方向Ｍに対して所定の鋭角θをなす斜め方向において、一定のピッチｄで配列されており、これにより、主走査方向Ｍに沿った一直線上に「ｄ×ｃｏｓθ」の間隔で配列されたものと等価に取り扱うことができる。
【００６０】
インク吐出ヘッド５０を構成する一吐出素子としての前述の圧力室ユニット５４について、図３中の４−４線に沿った断面図を図４に示す。
【００６１】
図４に示すように、各圧力室５２はインク供給口５３を介して共通液室５５と連通している。共通液室５５は図２のインクタンク４０と連通しており、インクタンク４０から供給される液体が共通液室５５を介して各圧力室５２に分配供給される。
【００６２】
圧力室５２の天面を構成する振動板５６の上には圧電体５８ａが配置され、この圧電体５８ａの上には個別電極５７が配置されている。振動板５６は、接地されており、共通電極として機能する。これらの振動板５６、個別電極５７および圧電体５８ａによって、吐出力を発生する手段としての圧電アクチュエータ５８が構成されている。
【００６３】
圧電アクチュエータ５８の個別電極５７に所定の駆動電圧が印加されると、圧電体５８ａが変形して圧力室５２の容積が変化し、これに伴う圧力室５２内の圧力の変化によって、ノズル５１からインクが吐出される。吐出後、圧力室５２の容積が元に戻ると共通液室５５からインク供給口５３を通って新しいインクが圧力室５２に供給される。
【００６４】
なお、図３には、記録媒体１６に高解像度の画像を高速で形成し得る構造として、複数のノズル５１が２次元配列されている場合を例に示したが、本発明におけるインク吐出ヘッドは、複数のノズル５１が２次元配列された構造に特に限定されるものではなく、複数のノズル５１が１次元配列された構造や、ノズル５１がひとつのみ設けられている場合であってもよい。また、インク吐出ヘッドを構成する吐出素子として図４に示した圧力室ユニット５４は、一例であって、このような場合に特に限定されない。例えば、圧力室５２よりも下（すなわち圧力室５２よりもノズル面５１０側）に共通液室５５を配置する代りに、圧力室５２よりも上（すなわちノズル面５１０とは反対側）に共通液室５５を配置してもよい。また、例えば、圧電体５８ａを用いる代りに、発熱体を用いて、吐出力を発生するようにしてもよい。
【００６５】
溶存気体除去処理の一例について、図５のフローチャートを用いて説明する。
【００６６】
初期状態では、図２に示すように、インクタンク４０の大気連通弁４１は閉じられており、インク吐出ヘッド５０のノズル面５１０にはキャップ６４が密着している。よって、インクタンク４０内のインク、インクタンク４０からインク吐出ヘッド５０まで至るインク供給流路８１内のインク、および、インク吐出ヘッド５０内のインクは、溶存気体量が低い状態のまま保持されている。
【００６７】
このような初期状態において、インク吐出ヘッド５０のノズル面５１０からキャップ６４が外されて印字待機状態となり、さらに所定の印字開始命令信号を図１のホストコンピュータ３００から通信インターフェース１１０が受信したとき、システムコントローラ１１２から指示を受けたプリントコントローラ１５０の制御により、所定のプログラムに従って、図５に示す溶存気体除去処理が実行される。
【００６８】
図５において、まず、インクタンク４０の大気連通弁４１を開放し（Ｓ２）、図１の液体溶存気体量取得部１３８による溶存気体量の取得を開始する（Ｓ４）。
【００６９】
ここで、インク吐出ヘッド５０内の圧力は、インクタンク４０内の液面の高さとインク吐出ヘッド５０のノズル面５１０の高さとの差（いわゆる水頭差）によって、一定に調整される。三方弁６２は、印字開始時、図７に示すように、インクタンク４０からインク吐出ヘッド５０へ供給されるインクを脱気装置６０に通さない非脱気モードに設定されている。すなわち、インクタンク４０内のインクは、脱気装置６０が無い脱気無し流路８１ａを流れて直接インク吐出ヘッド５０へ送られ、一部のインクはインク吐出ヘッド５０から記録媒体１６に向けて吐出される一方で、残りの吐出されなかったインクは循環流路８２を流れてインクタンク４０へ戻される。
【００７０】
溶存気体量の取得態様としては、第１に、インクタンク４０の大気連通弁４１が開放されている時間（大気開放時間）を計時して溶存空気量を予測する態様、第２に、インクタンク４０内などに設けた溶存酸素計によって溶存酸素量を測定する態様、第３に、インクタンク４０内などに設けた計測器によってインクの電気伝導率を測定して溶存空気量を予測する態様などが挙げられる。これらの態様のうち、以下では、大気開放時間を計時して溶存気体量を予測する第１の態様である場合を例に説明する。
【００７１】
インクタンク４０の大気連通弁４１が開放されていると、インクタンク４０内のインクは溶存気体量が次第に増加していく。図１０は、大気開放時間（すなわちインクタンク４０の大気連通弁４１が開放されている時間長）と、インクタンク４０内のインクの溶存酸素量との対応関係を示すグラフである。この図１０に示す例では、インクタンク４０内のインクの溶存酸素量が第１の規定値としての４ｍｇ／Ｌよりも小さいときには非脱気モードを設定し、溶存酸素量が第１の規定値としての４ｍｇ／Ｌ以上であるときには脱気モードを設定するようになっている。また、図１０に示す例では、溶存酸素量が第２の規定値としての８ｍｇ／Ｌ以上であるときには強制脱気を行なうようになっている。
【００７２】
図５において、大気開放時間に基づいて予測した溶存気体量を予め決められた第１の規定値と比較し（Ｓ６）、溶存気体量が第１の規定値以上であるときには、さらに溶存気体量を第１の規定値よりも大きな予め決められた第２の規定値と比較する（Ｓ８）。ここで、第１の規定値は、インク吐出ヘッド５０へ供給されるインクを脱気装置６０に通すか否かを判定するための閾値であり、また、第２の規定値は、後に詳説する強制脱気を行うか否かを判定するための閾値である。
【００７３】
溶存気体量が第１の規定値以上であり且つ第２の規定値よりも小さいときには、図８に示すように、脱気装置６０が有る脱気有り流路８１ｂにインクを流すように三方弁６２を設定する（Ｓ１０）。すなわち、非脱気モードにおいてインク中の溶存気体量が増加して第１の規定値に達したとき、インクタンク４０からインク吐出ヘッド５０へ供給されるインクを脱気装置６０に通す脱気モードに切り換える。
【００７４】
脱気装置６０によって脱気されたインク（すなわち溶存気体が除去されたインク）は、インク吐出ヘッド５０へ送られてインク吐出ヘッド５０内を流れ、一部のインクはインク吐出ヘッド５０から記録媒体１６に向けて吐出される一方で、残りの吐出されなかったインクは循環流路８２を流れてインクタンク４０へ戻される。
【００７５】
ところで、脱気装置６０の流路抵抗は通常の流路抵抗よりも大きい。詳細には、脱気装置６０が有る脱気有り流路８１ｂを流れるインクに対する流路抵抗は、脱気装置６０が無い脱気無し流路８１ａを流れるインクに対する流路抵抗よりも大きい。したがって、インクが脱気装置６０を通ることに因る圧力損失が発生する。そこで、このような圧力損失を補償する（Ｓ１２）。
【００７６】
例えば、図８に示すように、上下動機構４２によってインクタンク４０を上方向に移動することで水頭差を増加させ、非脱気モードから脱気モードへ切り換わったことに因る圧力損失を補償し、もってインク吐出ヘッド５０内の圧力を非脱気モード時と同一に保持する。
【００７７】
このようにインクタンク４０を垂直移動させる場合に特に限定されず、インクタンク４０内の気圧を図示省略のポンプなどで変更することにより、インク吐出ヘッド５０内の圧力を保持するようにしてもよい。また、送液ポンプ６３によってインクの流速を調整することにより、インク供給流路８１内の圧力を変更して、インク吐出ヘッド５０内の圧力を保持するようにしてもよい。このようにインクタンク４０を移動せずに、インク吐出ヘッド５０内の圧力を保持することで、装置の小型化が可能となり、また、気温や圧力に応じた圧力制御が可能となる。
【００７８】
溶存気体量が第１の規定値よりも小さいときには、図７に示すように、脱気装置６０が無い脱気無し流路８１ａにインクを流すように三方弁６２を設定する（Ｓ１４）。すなわち、脱気モードにおいてインク中の溶存気体量が減少して第１の規定値未満となったとき、インクタンク４０からインク吐出ヘッド５０へ供給されるインクを脱気装置６０に通さない非脱気モードに切り換える。そして、圧力損失補償を解除する（Ｓ１６）。例えば、図７に示すように、上下動機構４２によってインクタンク４０を下方向へ移動させることで水頭差を元に戻し、圧力損失補償を解除して、インク吐出ヘッド５０内の圧力を脱気モード時と同一に保持する。
【００７９】
脱気装置６０が無い脱気無し流路８１ａを流れたインクは、直接インク吐出ヘッド５０へ送られてインク吐出ヘッド５０内を流れ、一部のインクはインク吐出ヘッド５０から記録媒体１６に向けて吐出される一方で、残りの吐出されなかったインクは循環流路８２を流れてインクタンク４０へ戻される。
【００８０】
溶存気体量が第２の規定値以上であるときには、溶存気体量が飽和状態あるいは飽和状態に近い状態であると判定して、印字を停止し（Ｓ１８）、後述の強制脱気処理を行って（Ｓ２０）、ステップＳ２へ戻る。
【００８１】
印字終了か否かを判定して（Ｓ２２）、印字が終了したときにも、強制脱気処理を行って（Ｓ２４）、送液ポンプ６３を停止させる（Ｓ２６）。
【００８２】
強制脱気処理（Ｓ１８、Ｓ２２）の詳細な流れを、図６のフローチャートに示す。また、図９は、強制脱気処理時のインク供給系の様子を示す。
【００８３】
図９に示すように、キャップ６４をインク吐出ヘッド５０のノズル面５１０に密着させ（Ｓ１０２）、インクタンク４０の大気連通弁４１を閉鎖し（Ｓ１０４）、脱気装置６０が有る脱気有り流路８１ｂにインクを流すように三方弁６２を設定して（Ｓ１０６）、インクタンク４０の上下動などにより圧力損失を補償する（Ｓ１０８）。なお、大気連通弁４１の閉鎖に伴い大気解放時間のカウントを開始する（Ｓ１１０）。
【００８４】
このような強制脱気処理中において、溶存気体量と第１の規定値とを比較し（Ｓ１１２）、溶存気体量が第１の規定値よりも小さくなったとき、三方弁６２により脱気装置６０が無い脱気無し流路８１ａにインクを流す非脱気モードに切り換えて（Ｓ１１４）、圧力損失補償を解除する（Ｓ１１６）。
【００８５】
以下では、インク供給系の他の実施形態について、説明する。
【００８６】
図１１（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、第２実施形態のインク供給系における三方弁６２０について、「脱気無し」、「一部脱気」、「脱気のみ」の各状態を示す。なお、第２実施形態のインク供給系における三方弁６２０以外の構成要素は、図２に示した第１実施形態のインク供給系の構成要素と同じであり、その詳細な説明を省略する。
【００８７】
第２実施形態のインク供給系では、インク吐出ヘッド５０へ供給されるインク中の溶存気体量に基づいて、脱気装置６０に通すインク量を、三方弁６２０により、複数段階で切り換える。
【００８８】
図１１（ａ）に示す脱気無し状態では、三方弁６２０は、インクタンク４０内のインクを、脱気装置６０には通さないで全てを直接的にインク吐出ヘッド５０へ供給するように、設定されている。詳細には、脱気無し流路８１ａの入口を全て開いて、脱気有り流路８１ｂの入口を全て閉じている。
【００８９】
図１１（ｂ）に示す一部脱気状態では、三方弁６２０は、インクタンク４０内のインクを、一部だけ脱気装置６０に通した後にインク吐出ヘッド５０へ供給するとともに、残りのインクを脱気装置６０には通さないで直接的にインク吐出ヘッド５０へ供給するように、設定されている。詳細には、脱気無し流路８１ａの入り口を一部（図では略半分）開くとともに、脱気有り流路８１ｂの入口も一部（図では略半分）開いている。
【００９０】
図１１（ｃ）に示す脱気のみ状態では、三方弁６２は、インクタンク４０内のインクを全て脱気装置６０に通した後にインク吐出ヘッド５０へ供給するように、設定されている。詳細には、脱気無し流路８１ａの入口を全て閉じて、脱気有り流路８１ｂの入口を全て開いている。
【００９１】
このような第２実施形態のインク供給系において、脱気モード時に、図１１（ｂ）に示す一部脱気状態とするか、あるいは、図１１（ｃ）に示す脱気のみ状態とするかは、図１のプリントコントローラ１５０によって、三方弁６２０に対して設定される。
【００９２】
図２に示した第１実施形態のインク供給系では、脱気無し、脱気有りの２段階であったが、第２実施形態のインク供給系では、脱気無し、一部脱気、脱気のみの３段階となっているので、脱気装置６０でインクの溶媒が除去されることを最小限に抑えることができる。
【００９３】
なお、図１１に示した例では、脱気モード時に脱気装置６０に通すインク量の切り換えが、「一部脱気」および「脱気のみ」のみであるが、より多段階でインク量の切り換えを行うようにしてもよい。
【００９４】
図１２は、第３実施形態のインク供給系を示す。なお、図２に示した第１実施形態のインク供給系の構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付してあり、既に説明した内容については以下では説明を省略する。
【００９５】
第３実施形態のインク供給系では、インク吐出ヘッド５０へ供給されるインク中の溶存気体量に基づいて、脱気装置６０の脱気能力（すなわち溶存気体を除去する能力）を、インクが脱気されるパス長を切り換えることにより、複数段階で切り換える。
【００９６】
詳細には、図１２に示すように、脱気装置６０の外部に第１の三方弁６２が設けられているだけでなく、脱気装置６０の内部にも第２の三方弁６２２が設けられており、この第２の三方弁６２２は、脱気モード時に、インク吐出ヘッド５０へ供給されるインクを脱気装置６０内の第２の脱気有り流路８１ｃに通すか否かを切り換える。第２の脱気有り流路８１ｃをインクが流れると、第２の脱気有り流路８１ｃをインクが流れない場合と比較して、パス長が長くなり、すなわちインクの単位量当たりの溶存気体の除去時間が長くなり、これにより脱気装置６０の脱気能力が上がる。
【００９７】
このような第３実施形態において、脱気モード時に、第２の脱気有り流路８１ｃにインクを通さないで短いパス長とするか、あるいは、第２の脱気有り流路８１ｃにインクを通して長いパス長とするかは、図１のプリントコントローラ１５０の制御によって、第２の三方弁６２２に対して設定される。
【００９８】
脱気装置６０の能力を切り換える方法としては、ほかに、脱気装置６０におけるインクの吸引力を切り換える方法がある。水路切替えによる余分なパス長を省略できるので、装置の小型化や、余分なインクの削減が可能となる。
【００９９】
なお、圧力室内のインクに圧力を付与するアクチュエータ部品として圧電体を用いたピエゾ方式のインク吐出ヘッドを例に説明したが、本発明はこのような場合に特に限定されず、例えば、発熱体により圧力室内のインクを加熱して気泡を発生させることにより、その圧力でノズルからインクを吐出するようにした、いわゆるサーマルジェット方式のインク吐出ヘッドなど、他のインク吐出ヘッドにも本発明を適用できる。
【０１００】
また、吐出される液体がインクである場合を例に説明したが、本発明は、基板に導電配線を形成する際に基板材料に向けて吐出される導電性の液体や、色フィルタを製造する際に光学材料に向けて吐出される液体など、他の液体にも適用できる。
【０１０１】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、本明細書において説明した例や図面に図示された例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の設計変更や改良を行ってよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明を適用した画像形成装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】インク供給系の要部を示す模式図である。
【図３】インク吐出ヘッドの全体構成の概略を示す斜視透視図である。
【図４】図３の４−４線に沿った断面図である。
【図５】脱気制御処理の概要を示すフローチャートである。
【図６】図５における強制脱気工程の詳細を示すフローチャートである。
【図７】非脱気モード時のインク供給系の状態を示す模式図である。
【図８】脱気モード時のインク供給系の状態を示す模式図である。
【図９】強制脱気時のインク供給系の状態を示す模式図である。
【図１０】大気開放時間と溶存酸素量との対応関係を示す図である。
【図１１】脱気装置に通す液体量を複数段階で切り換える場合の説明に用いる説明図である。
【図１２】脱気装置の能力を複数段階で切り換える場合の説明に用いる説明図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１０…画像形成装置、４０…インクタンク（液体貯蔵手段）、４１…大気連通弁、４２…上下動機構（圧力損失補償手段）、５０…インク吐出ヘッド（液体吐出手段）、６０…脱気装置（溶存気体除去手段）、６２、６３…三方弁（切換手段）、６３…送液ポンプ（送液手段）、６４…キャップ、８１…インク供給流路、８１ａ…インク供給流路の脱気無し流路、８１ｂ、８１ｃ…インク供給流路の脱気有り流路、８２…循環流路、１１２…システムコントローラ、１２２…搬送部、１２４…搬送駆動部、１３８…溶存気体量取得部、１５０…プリントコントローラ（制御手段）、１５４…ヘッド駆動部、５１０…インク吐出ヘッドのノズル面
【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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【図１１】
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【図１２】
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