(57)【要約】【課題】小型のインクジェット装置を実現する。【解決手段】本発明のインクジェット装置１００は、基準圧力室７内のみを一定の減圧状態とした後、圧力室６Ａ，６Ｂ，６Ｃを連通したときの基準圧力室７の圧力変化から、圧力室６Ａ，６Ｂ，６Ｃ内のサブタンク２Ａ，２Ｂ，２Ｃの残容積を算出する。算出した残容積が一定値以上であれば、サブタンク２Ａ，２Ｂ，２Ｃへインクの充填を開始し、流入量も圧力変化でモニタする。そして、規定量に達したらインクの流入を停止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種類の液体材料を吐出するインクジェット装置であって、
液体材料ごとにそれぞれ独立して設けられた、メインタンクおよびサブタンクと、
メインタンクから充填されたサブタンクの液体材料が供給され、供給された液体材料を吐出するインクジェットヘッドと、
各サブタンクを密閉し、サブタンクに対し圧力を付与する圧力室と、
各圧力室と連通され、内部の圧力が変動する基準圧力室と、
基準圧力室内の圧力を調整するポンプと、
基準圧力室内の圧力を検出する圧力センサと、
各圧力室と基準圧力室とを、連通状態または遮断状態に切り換える遮断部と、
ポンプの駆動と、遮断部の開閉動作とを制御する制御部とを備えており、
上記制御部は、
遮断部を開状態として、各圧力室の圧力と基準圧力室の圧力とを等しくした後、遮断部を閉状態として、基準圧力室を負圧に保持したときの基準圧力室の圧力値と、上記負圧に基準圧力室を保持した状態で、遮断部を開状態としたときの基準圧力室の圧力値との変化量から、サブタンク内の容積を算出し、
算出したサブタンクの内容積に基づいて、メインタンクからサブタンクへの液体材料の充填の要否を判定することを特徴とするインクジェット装置。
【請求項２】
上記制御部は、メインタンクからサブタンクへの各液体材料の充填速度が、互いに一定になるように、各サブタンクに対する圧力を制御することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット装置。
【請求項３】
上記制御部は、メインタンクからサブタンクへ液体材料を充填しないときに、圧力室と基準圧力室とを連通させて、上記ポンプを駆動し、サブタンクを負圧状態とすることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット装置。
【請求項４】
上記制御部は、インクジェットヘッドからインクを吐出する際に、圧力室と基準圧力室とを連通させて、上記ポンプを駆動し、サブタンクを負圧状態とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のインクジェット装置。
【請求項５】
基準圧力室および各圧力室を大気開放するための開放部をさらに備え、
上記制御部は、上記開放部および遮断部を開状態として、各圧力室および基準圧力室を大気圧とした後、上記開放部および遮断部を閉状態として、基準圧力室を負圧に保持したときの基準圧力室の圧力値と、上記負圧に基準圧力室を保持した状態で、遮断部を開状態としたときの基準圧力室の圧力値との変化量から、サブタンク内の容積を算出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のインクジェット装置。
【請求項６】
一対のポンプおよび圧力センサを備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のインクジェット装置。
【請求項７】
インクジェットヘッドから吐出されない液体材料を貯蔵する複数の廃液タンクと、
各廃液タンクを密閉し、廃液タンクに対し圧力を付与する廃液圧力室と、
各廃液圧力室と連通され、内部の圧力が変動する廃液基準圧力室と、
廃液基準圧力室内の圧力を調整する廃液ポンプと、
廃液基準圧力室内の圧力を検出する廃液圧力センサと、
各廃液圧力室と廃液基準圧力室とを、連通状態または遮断状態に切り換える廃液遮断部と、
廃液ポンプの駆動と、廃液遮断部の開閉動作とを制御する廃液制御部とを備えており、
上記廃液制御部は、
廃液遮断部を開状態として、各廃液圧力室の圧力と廃液基準圧力室の圧力とを等しくした後、廃液遮断部を閉状態として、廃液基準圧力室を負圧に保持したときの廃液基準圧力室の圧力値と、上記負圧に廃液基準圧力室を保持した状態で、廃液遮断部を開状態としたときの廃液基準圧力室の圧力値との変化量から、廃液タンク内の容積を算出し、
算出した廃液タンクの内容積に基づいて、インクジェットヘッドから廃液タンクへの液体材料の排出の可否を判定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のインクジェット装置。
【請求項８】
廃液基準圧力室を大気開放する廃液開放部をさらに備え、
上記廃液制御部は、上記廃液開放部および廃液遮断部を開状態として、各廃液圧力室および廃液基準圧力室を大気圧とした後、上記廃液開放部および廃液遮断部を閉状態として、廃液基準圧力室を負圧に保持したときの廃液基準圧力室の圧力値と、上記負圧に廃液基準圧力室を保持した状態で、廃液遮断部を開状態としたときの廃液基準圧力室の圧力値との変化量から、廃液タンク内の容積を算出することを特徴とする請求項７に記載のインクジェット装置。
【請求項９】
一対の廃液ポンプおよび廃液圧力センサを備えることを特徴とする請求項７または８に記載のインクジェット装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット方式で液体材料を塗布するインクジェット装置に関する。より詳細には、このインクジェット装置における、メインタンクからサブタンクへの液体材料の充填機構、および、廃液タンクへの液体材料の排出機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用のインクジェット装置は、インクジェット方式で、被吐出体への液体材料を塗布する。具体的には、このインクジェット装置は、メインタンク中の液体材料を、負圧制御されたサブタンクに充填した後、サブタンクに充填された液体材料を、インクジェットヘッドから、被吐出体に吐出する。
【０００３】
一方、このようなインクジェット装置において、インクジェットヘッドのメンテナンス動作時などに発生する廃液は、廃液タンクに一時的に貯蔵される。
【０００４】
従来、このようなインクジェット装置における、メインタンクからサブタンクへの液体材料の流入動作、および、インクジェットヘッドから廃液タンクへの液体材料の流入動作は、送液ポンプなどの駆動源によって行われてきた。また、このようなインクジェット装置では、各タンク内の液体材料の貯蔵量が、重量センサ，液面センサ、静電容量センサ，または光量センサ等により検知されてきた。
【０００５】
例えば、特許文献１には、収集容器に蓄積された廃液を真空輸送配管に輸送する廃液システムが開示されている。具体的には、特許文献１の廃液システムは、収集容器に加え、センサバルブ、制御バルブ、真空バルブを備えている。各バルブは、互いに連動する差圧バルブであり、作用する差圧によって、廃液の輸送サイクルを制御している。
【０００６】
特許文献２には、燃料残量測定装置が開示されている。具体的には、特許文献２の燃料残量測定装置は、メインタンクおよび基準タンク内の空間の容積を変化させ、両空間内の圧力変動値の比に基づき、メインタンク内の燃料残量を測定する。ただし、特許文献２の燃料残量測定装置は、インクジェット装置と産業上の利用分野が異なる。
【０００７】
特許文献３には、被測定体内の空隙体積を測定する装置が開示されている。具体的には、特許文献３の体積測定装置は、空隙体積を測定しようとする被測定体が収容された測定容器を、標準容器に連結した構成であり、この連結によって生じる圧力変化から、測定容器の見掛けの体積を求める。すなわち、特許文献３の体積測定装置では、測定容器の体積が、測定容器の見掛けの体積と被測定体の体積との和から、空隙の体積を差し引いたものに等しいという関係から、被測定体内の空隙の体積を求めている。
【特許文献１】特表平６−５０９９８８号公報（１９９４年１１月１０日公表）
【特許文献２】特開平６−３００６０８号公報（１９９４年１０月２８日公開）
【特許文献３】特開平４−３３９２２１号公報（１９９２年１１月２６日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、従来のインクジェット装置は、大型化してしまい、コストの増加に繋がるという問題がある。
【０００９】
具体的には、近年、インクジェット装置によって液体材料が塗布された被吐出体を備える製品（例えば、液晶テレビ）の大型化が進んでいる。この影響で、被吐出体（例えば、ガラス基板）の大型化、および、インクジェット装置自体の大型化も進んでいる。さらに、インクジェット装置に用いられる液体材料の種類も多様化している。
【００１０】
インクジェット装置に複数種類の液体材料を用いる場合、複数種類の各液体材料のそれぞれについて、互いに独立したメインタンクと、互いに独立したサブタンクとが設けられる。しかし、従来は、このような場合に、各メインタンクから、各サブタンクへ液体材料を充填するための送液ポンプ、および、各サブタンク内の液量を検知する液量センサが、液体材料ごとに（個別に）搭載される。その結果、液体材料の送液システム（供給システム）が、複雑になり大型化するという問題が生じる。
【００１１】
このような問題は、インクジェット装置における廃液システムの場合にも、生じる。すなわち、この廃液システムは、廃液タンクと、廃液タンクへ廃液を流入させる流入システムとから構成される。単一の液体材料、または、互いに類似する組成を有する複数の液体材料を用いるインクジェット装置の場合、液体材料の種類に拘わらず、廃液システムは、単一の構成であってもよい。
【００１２】
しかし、上記の製品の生産プロセスは、複雑さを増す一方である。つまり、互いに混合できない複数の液体材料を用いる場合が殆どである。言い換えれば、廃液システムが、単一の構成であってもよい場合は、極々稀である。このため、廃液システムにおいても、液体材料ごとに（個別に）搭載されることになる。その結果、廃液システムが、複雑になり大型化するという問題が生じる。
【００１３】
大型のインクジェット装置には、特に、インクジェットヘッドから被吐出体への液体材料の塗布、および、インクジェットヘッドへの液体材料の供給を、高速かつ高精度に行うことが要求される。しかし、上述のように、送液システムおよび廃液システムが複雑になると、この要求を満たすことはできない。
【００１４】
なお、特許文献１〜３には、インクジェット装置への適用を示唆する記載はなく、産業上の利用分野もインクジェット装置とは異なる。
【００１５】
そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、送液システムおよび廃液システムを簡素化することによって、小型のインクジェット装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明のインクジェット装置は、上記の課題を解決するために、複数種類の液体材料を吐出するインクジェット装置であって、
液体材料ごとにそれぞれ独立して設けられた、メインタンクおよびサブタンクと、
メインタンクから充填されたサブタンクの液体材料が供給され、供給された液体材料を吐出するインクジェットヘッドと、
各サブタンクを密閉し、サブタンクに対し圧力を付与する圧力室と、
各圧力室と連通され、内部の圧力が変動する基準圧力室と、
基準圧力室内の圧力を調整するポンプと、
基準圧力室内の圧力を検出する圧力センサと、
各圧力室と基準圧力室とを、連通状態または遮断状態に切り換える遮断部と、
ポンプの駆動と、遮断部の開閉動作とを制御する制御部とを備えており、
上記制御部は、
遮断部を開状態として、各圧力室の圧力と基準圧力室の圧力とを等しくした後、遮断部を閉状態として、基準圧力室を負圧に保持したときの基準圧力室の圧力値と、上記負圧に基準圧力室を保持した状態で、遮断部を開状態としたときの基準圧力室の圧力値との変化量から、サブタンク内の容積を算出し、
算出したサブタンクの内容積に基づいて、メインタンクからサブタンクへの液体材料の充填の要否を判定することを特徴としている。
【００１７】
上記の発明によれば、圧力室と基準圧力室とが、互いに連通している。また、遮断部によって、圧力室と基準圧力室とを連通または遮断することができる。また、ポンプの駆動によって、基準圧力室の圧力が調整できる。
【００１８】
これにより、遮断部を開状態とすると、各圧力室の圧力と基準圧力室の圧力とが、互いに等しくなる。一方、圧力室と基準圧力室とを遮断状態としてポンプを駆動すると、基準圧力室内のみを減圧することができる。また、圧力室と基準圧力室とを連通状態としてポンプを駆動すると、基準圧力室内に加えて、圧力室内も減圧することができる。なお、基準圧力室内の圧力は、圧力センサによって検出することができる。
【００１９】
ここで、圧力室と基準圧力室とを遮断して基準圧力室内のみを一定の減圧状態とした後、圧力室と基準圧力室とを連通すると、基準圧力室内の減圧状態が変化する。上記の発明では、このような圧力変化から、サブタンク内の容積を算出する。そして、算出したサブタンクの内容積に基づいて、メインタンクからサブタンクへの液体材料の充填の要否を判定する。つまり、算出したサブタンクの内容積が、設定値（所定値）以下であれば、メインタンクからサブタンクへの液体材料を充填する。
【００２０】
このように、上記の発明によれば、液体材料ごとに互いに独立して設けられたサブタンク内の容積（残容積）を、基準圧力室内の圧力を検知する圧力センサの検出値から算出している。また、圧力室内の圧力は、基準圧力室内の圧力を調整するポンプと遮断部とによって調整される。このため、各圧力室には、ポンプも圧力センサも設ける必要がない。これにより、インクジェット装置における送液システム（充填システム）の構成を簡素化することができる。従って、インクジェット装置の小型化を実現することができる。
【００２１】
本発明のインクジェット装置では、上記制御部は、メインタンクからサブタンクへの各液体材料の充填速度が、互いに一定になるように、各サブタンクに対する圧力を制御することが好ましい。
【００２２】
粘度、および、メインタンクからサブタンクへの流路に対する抵抗は、液体材料によって異なる。このため、液体材料の種類に関係なく、サブタンクに一定の圧力を付与すると、サブタンクへの充填速度（流入速度）が異なる。
【００２３】
上記の発明によれば、メインタンクからサブタンクへ液体材料が必要になると、メインタンクからサブタンクへの液体材料の充填速度が一定になるように、サブタンクに対する圧力が制御される。つまり、液体材料の特性に応じた圧力が、サブタンクに対して付与される。従って、適切な条件で、サブタンクへ液体材料を充填することができる。
【００２４】
本発明のインクジェット装置では、上記制御部は、メインタンクからサブタンクへ液体材料を充填しないときに、圧力室と基準圧力室とを連通させて、上記ポンプを駆動し、サブタンクを負圧状態とすることが好ましい。
【００２５】
上記の発明によれば、メインタンクからサブタンクへ液体材料が充填されないときにも、ポンプが駆動して、サブタンクが負圧状態となる。これにより、インクジェットヘッドから液体材料が漏れ出すのを防ぐことができる。
【００２６】
また、上記の発明によれば、基準圧力室内の圧力を調整するポンプが、液体材料の漏れを防止するためのポンプとして兼用される。このため、液体材料の漏れを防止するためのポンプを別途設ける必要がない。従って、インクジェット装置をさらに小型化することができる。
【００２７】
本発明のインクジェット装置では、上記制御部は、インクジェットヘッドからインクを吐出する際に、圧力室と基準圧力室とを連通させて、上記ポンプを駆動し、サブタンクを負圧状態とすることが好ましい。
【００２８】
上記の発明によれば、インクジェットヘッドからインクが吐出されるときにも、ポンプが駆動して、サブタンクが負圧状態となる。つまり、基準圧力室内の圧力を調整するポンプが、インク吐出のためのポンプとして兼用される。このため、インク吐出のためのポンプを別途設ける必要がない。従って、インクジェット装置をさらに小型化することができる。
【００２９】
本発明のインクジェット装置では、基準圧力室および各圧力室を大気開放するための開放部をさらに備え、
上記制御部は、上記開放部および遮断部を開状態として、各圧力室および基準圧力室を大気圧とした後、上記開放部および遮断部を閉状態として、基準圧力室を負圧に保持したときの基準圧力室の圧力値と、上記負圧に基準圧力室を保持した状態で、遮断部を開状態としたときの基準圧力室の圧力値との変化量から、サブタンク内の容積を算出することが好ましい。
【００３０】
上記の発明によれば、上記開放部および遮断部を開状態として、各圧力室および基準圧力室を大気圧した後、サブタンク内の容積を算出する。このため、各圧力室および基準圧力室の圧力を等しくするために、ポンプを駆動する必要がない。従って、サブタンク内の容積を算出する処理を簡略化することができる。
【００３１】
本発明のインクジェット装置では、一対のポンプおよび圧力センサを備えることを特徴とすることが好ましい。
【００３２】
上記の発明によれば、液体材料の種類に関係なく、一式のポンプおよび圧力センサによって、液体材料の充填、液体材料の充填速度、インクジェットヘッドからの液体材料の漏れの防止、およびインク吐出の少なくとも１つを行う。これにより、インクジェット装置の装置構成を簡素化することができる。従って、インクジェット装置の一層の小型化を実現することができる。
【００３３】
本発明のインクジェット装置では、インクジェットヘッドから吐出されない液体材料を貯蔵する複数の廃液タンクと、
各廃液タンクを密閉し、廃液タンクに対し圧力を付与する廃液圧力室と、
各廃液圧力室と連通され、内部の圧力が変動する廃液基準圧力室と、
廃液基準圧力室内の圧力を調整する廃液ポンプと、
廃液基準圧力室内の圧力を検出する廃液圧力センサと、
各廃液圧力室と廃液基準圧力室とを、連通状態または遮断状態に切り換える廃液遮断部と、
廃液ポンプの駆動と、廃液遮断部の開閉動作とを制御する廃液制御部とを備えており、
上記廃液制御部は、
廃液遮断部を開状態として、各廃液圧力室の圧力と廃液基準圧力室の圧力とを等しくした後、廃液遮断部を閉状態として、廃液基準圧力室を負圧に保持したときの廃液基準圧力室の圧力値と、上記負圧に廃液基準圧力室を保持した状態で、廃液遮断部を開状態としたときの廃液基準圧力室の圧力値との変化量から、廃液タンク内の容積を算出し、
算出した廃液タンクの内容積に基づいて、インクジェットヘッドから廃液タンクへの液体材料の排出の可否を判定することが好ましい。
【００３４】
上記の発明によれば、メインタンクからサブタンクへの液体材料の充填と同様にして、インクジェットヘッドから廃液タンクへの排出動作を行う。つまり、上記の発明によれば、液体材料ごとに互いに独立して設けられた廃液タンク内の容積（残容積）を、廃液基準圧力室内の圧力を検知する廃液圧力センサの検出値から算出している。また、廃液圧力室内の圧力は、廃液基準圧力室内の圧力を調整する廃液ポンプと廃液遮断部とによって調整される。このため、各廃液圧力室には、廃液ポンプも廃液圧力センサも設ける必要がない。これにより、インクジェット装置における廃液システムの構成を簡素化することができる。従って、インクジェット装置の小型化を実現することができる。
【００３５】
本発明のインクジェット装置では、廃液基準圧力室を大気開放する廃液開放部をさらに備え、
上記廃液制御部は、上記廃液開放部および廃液遮断部を開状態として、各廃液圧力室および廃液基準圧力室を大気圧とした後、上記廃液開放部および廃液遮断部を閉状態として、廃液基準圧力室を負圧に保持したときの廃液基準圧力室の圧力値と、上記負圧に廃液基準圧力室を保持した状態で、廃液遮断部を開状態としたときの廃液基準圧力室の圧力値との変化量から、廃液タンク内の容積を算出することが好ましい。
【００３６】
上記の発明によれば、上記廃液開放部および廃液遮断部を開状態として、各廃液圧力室および廃液基準圧力室を大気圧した後、廃液タンク内の容積を算出する。このため、各圧力室および基準圧力室の圧力を等しくするために、ポンプを駆動する必要がない。従って、廃液タンク内の容積を算出する処理を簡略化することができる。
【００３７】
本発明のインクジェット装置では、一対の廃液ポンプおよび廃液圧力センサを備えることが好ましい。
【００３８】
上記の発明によれば、液体材料の種類に関係なく、一式の廃液ポンプおよび廃液圧力センサによって、廃液タンクへの液体材料の排出を行う。これにより、インクジェット装置の廃液システムの構成をより簡素化することができる。
【発明の効果】
【００３９】
以上のように、本発明によれば、上記制御部が、遮断部を開状態として、各圧力室および基準圧力室の各圧力を等しく後、遮断部を閉状態として、基準圧力室を負圧に保持したときの基準圧力室の圧力値と、上記負圧に基準圧力室を保持した状態で、遮断部を開状態としたときの基準圧力室の圧力値との変化量から、サブタンク内の容積を算出し、算出したサブタンクの内容積に基づいて、メインタンクからサブタンクへの液体材料の充填の要否を判定する。それゆえ、インクジェット装置における送液システム（充填システム）の構成を簡素化することができる。従って、インクジェット装置の小型化を実現することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、本発明の実施形態について、図１および図２に基づいて説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態の構成に限定されるもではない。
【００４１】
〔実施の形態１〕
図１は、本発明のインクジェット装置の要部構成を示す平面図である。本実施形態では、図１のように、３種類のインク（液体材料）を吐出するインクジェット装置１００について説明する。以下では、この３種類のインクを区別するときには、各部材の後にＡ，Ｂ，Ｃを付し、インクを区別しないときには、Ａ，Ｂ，Ｃを付さずに説明する。
【００４２】
図１のように、インクジェット装置１００は、各インクごとに独立して設けられた、メインタンク１Ａ，１Ｂ，１Ｃ、サブタンク２Ａ，２Ｂ，２Ｃ、および、インクジェットヘッド３Ａ，３Ｂ，３Ｃを備えている。インクジェット装置１００は、メインタンク１Ａ，１Ｂ，１Ｃからサブタンク２Ａ，２Ｂ，２Ｃに充填されたインクを、インクジェットヘッド３Ａ，３Ｂ，３Ｃから吐出する。
【００４３】
また、インクジェット装置１００は、１対の真空ポンプ８および圧力センサ９と、制御部１０を備えており、これらによって、メインタンク１からサブタンク２へのインクの充填動作（充填量）を制御している。
【００４４】
メインタンク１およびサブタンク２は、それぞれ、袋状であり、内部にインク等の液体材料が貯蔵される。各メインタンク１Ａ，１Ｂ，１Ｃとサブタンク２Ａ，２Ｂ，２Ｃとは、それぞれ独立した流路２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃによって、互いに連結されている。各流路２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃには、充填弁４Ａ，４Ｂ，４Ｃが設けられている。これにより、充填弁４の開閉によって、メインタンク１からサブタンク２へのインクの充填が可能となる。なお、このようなサブタンク２へのインクの充填は、サブタンク２内のインクを一定量消費した際に行う。また、インクジェット装置１００では、吐出に使用されるインクの量は極微量であり、それよりもインクジェットヘッド３のメンテナンス時にインクジェットヘッド３のインクを廃液する量の方が桁違いに多い。このため、サブタンク２へのインクの充填は、インクジェットヘッド３のメンテナンス（クリーニング）の後に行うことが多い。
【００４５】
一方、各サブタンク２Ａ，２Ｂ，２Ｃとインクジェットヘッド３Ａ，３Ｂ，３Ｃとは、それぞれ独立した流路２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃによって、互いに連結されている。各流路２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃには、供給弁５Ａ，５Ｂ，５Ｃが設けられている。これにより、供給弁５の開閉によって、サブタンク２からインクジェットヘッド３へのインクの供給が可能となる。
【００４６】
各サブタンク２Ａ，２Ｂ，２Ｃは、互いに独立した圧力室６Ａ，６Ｂ，６Ｃ内に設けられている。つまり、サブタンク２は、圧力室６内に密閉されている。図１では、圧力室１Ａ，１Ｂ，１Ｃの順に、隣接して並んでいる。さらに、サブタンク２Ｃの圧力室６Ｃに隣接して、隣には、基準圧力室７が設けられている。このように、４つの圧力室（圧力室６Ａ，６Ｂ，６Ｃおよび基準圧力室７）が、並んで配置されている。なお、メインタンク１は、サブタンク２のように圧力室６内には設けられておらず、大気圧下に存在する。
【００４７】
基準圧力室７は、サブタンク２が収容された圧力室６とは異なり、内部に何も収容されていない。基準圧力室７には、真空ポンプ８および圧力センサ９が接続されている。真空ポンプ８は、基準圧力室７内を減圧状態とする。圧力センサ９は、基準圧力室７の圧力を検知する。圧力センサ９によって検出された圧力値は、制御部１０に出力される。インクジェット装置１００では、この１対の真空ポンプ８と圧力センサ９とにより、各サブタンク６Ａ，６Ｂ，６Ｃ内の圧力および容積を算出するようになっている。このような算出は、制御部１０によって行われる。そして、算出結果に応じて、制御部１０が、真空ポンプ８を制御する。
【００４８】
具体的には、基準圧力室７と、各サブタンク６Ａ，６Ｂ，６Ｃとは、配管２３によって連結されている。配管２３は、各圧力室６Ａ，６Ｂ，６Ｃに分岐しており、分岐後の配管２３には、遮断弁１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃが形成されている。また、基準圧力室７は、大気開放弁（開放部）１２を備えている。これにより、各遮断弁１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃおよび大気開放弁１２を操作することによって、各圧力室６Ａ，６Ｂ，６Ｃ内の圧力を制御することができる。また、圧力センサ９の検出値から、サブタンク６内の容積を算出することができる。
【００４９】
インクジェットヘッド３は、先端部にノズル（図示せず）を備えており、このノズルからインクを吐出するようになっている。
【００５０】
ここで、インクジェット装置１００におけるインクの吐出動作について説明する。インクジェット装置１００では、制御部１０によって、インクの吐出動作が制御される。
【００５１】
インクジェット装置１００が、インクジェットヘッド３からインクを吐出するには、まず、メインタンク１内のインクを、規定量サブタンク２に充填する。次に、サブタンク２に充填されたインクを、インクジェットヘッド３へ供給する。
【００５２】
具体的には、メインタンク１は大気圧下に配置されている。一方、サブタンク２へインクを充填するときは、圧力室６の内圧を、負圧にする。そして、この状態で、充填弁４を開状態とする。これにより、メインタンク１のインクが、流路２１を経由して、サブタンク２に充填される。規定量のインクがサブタンク２に充填されたら、充填弁４を閉状態とし、インクの充填を終了する。
【００５３】
次に、供給弁５を開状態とする。これにより、サブタンク２のインクが流路２２を経由して、インクジェットヘッド３に供給される。そして、供給されたインクが、インクジェットヘッド３から吐出する。インク吐出時には、サブタンク２の内圧を、一定の負圧状態に保持する。これにより、インクジェットヘッド３が、サブタンク２よりも上方に配置されている場合、水頭差により、インクジェット３のノズルから、インクが漏れるの防ぐことができる。サブタンク２内のインク量は、インクジェットヘッド３からインクが吐出されるのに伴い、減少する。このため、吐出によってインクが消費されても、サブタンク２の内圧を一定に維持することが好ましい。つまり、サブタンク２の内圧が、常時、一定の負圧に調整されていることが好ましい。
【００５４】
なお、インクジェットヘッド３が、サブタンク２よりも下方に配置されている場合は、このようにサブタンク２の内圧を一定に維持する必要はない。
【００５５】
ここで、従来のインクジェット装置は、メインタンクからサブタンクへインクを充填するために、サブタンク内のインク残量を検知するセンサ（例えば、静電容量センサまたは光量センサ）が、各インクに対応するサブタンクごとに、搭載されていた。例えば、本実施形態のように、３種類のインクを用いる場合、サブタンク内のインク残量を検知するセンサは、３対必要であった。
【００５６】
これに対し、本実施形態のインクジェット装置１００の最大の特徴は、複数のインクを用いる場合であっても、インクの吐出動作を、１対の真空ポンプ８および圧力センサ９によって制御する点である。つまり、本実施形態のように、３種類のインクを用いる場合であっても、１式の真空ポンプ８および圧力センサ９により、３つの各サブタンク２Ａ，２Ｂ，２Ｃ内のインク残量を検知することが可能である。さらに、インク充填の駆動力付与、充填したインク量の検知についても、１式の真空ポンプ８および圧力センサ９によって実現することができる。
【００５７】
以下では、メインタンク１Ａからサブタンク２Ａへのインクの充填について説明する。すなわち、メインタンク１Ａからサブタンク２Ａへ、規定量のインク（サブタンク２Ａ内のインク量が規定量となるまで）を充填する動作を説明する。
【００５８】
なお、以下の説明の中で、Ｐは大気圧を表し、Ｐ７０，Ｐ７Ａ０，Ｐ７Ａは大気圧からの相対圧力を表すものとする。
【００５９】
また、基準圧力室７の内容積（Ｖ７）、および、サブタンク２Ａにインクが充填されていない状態での圧力室６Ａの内容積（Ｖ６Ａ）は、既知であるとする。なお、基準圧力室７内には、何も存在しないので、基準圧力室７の内容積（Ｖ７）は、設計値から比較的正確に算出することができる。一方、圧力室６Ａ内には、袋状のサブタンク２Ａが内包されている。このため、圧力室６Ａの設計値から、圧力室６Ａの内容積（Ｖ６Ａ）を正確に算出することは難しい。そこで、圧力室６Ａの内容積（Ｖ６Ａ）は、インクが充填されていない状態での圧力変化から測定することが好ましい。このように圧力変化から圧力室６Ａの内容積（Ｖ６Ａ）を算出しておけば、圧力室６Ａと基準圧力室７とを連結する配管２３の体積を含めて、内容積（Ｖ６Ａ）を算出することができるという利点がある。なお、内容積（Ｖ６Ａ）は、一度だけ算出すればよい。
【００６０】
具体的には、圧力室６Ａの内容積（Ｖ６Ａ）は、以下のようにして算出することができる。まず、大気開放弁１２および遮断弁１１Ａを開放し、サブタンク２Ａが収容された圧力室６Ａおよび基準圧力室７内の圧力を等しくする。このとき、圧力室６Ａおよび基準圧力室７内の圧力は、大気圧となる。
【００６１】
次に、大気開放弁１２、および、遮断弁１１Ａを閉状態とする。そして、基準圧力室７内の圧力が設定した負圧（Ｐ７０）となるまで、真空ポンプ８を駆動する。圧力センサ９により、基準圧力室７内の圧力が、設定圧力（Ｐ７０）になったことを確認すれば、真空ポンプ８の駆動を停止する。その後、遮断弁１１Ａを開状態とし、圧力センサ９の圧力値（Ｐ７Ａ０）を取得する。このとき、サブタンク２Ａにインクが充填されていない状態での圧力室６Ａの内容積（Ｖ６Ａ）は、下記（１）式により算出することができる。
Ｖ６Ａ＝{（Ｐ７０／Ｐ７Ａ０）−１}＊Ｖ７  ・・・（１）
メインタンク１Ａからサブタンク２Ａにインクを充填するためには、まず、大気開放弁１２、および、遮断弁１１Ａを開状態とする。これにより、圧力室６Ａ内および基準圧力室７内の圧力が、大気圧に等しくなる。
【００６２】
次に、大気開放弁１２、および、遮断弁１１Ａを閉状態とする。そして、真空ポンプ８を駆動させて、基準圧力室７内の圧力を、一定の負圧（Ｐ７０）とする。圧力センサ９によって、基準圧力室７内が負圧（Ｐ７０）になったことを確認すれば、真空ポンプ８を停止する。真空ポンプ８を停止すれば、遮断弁１１Ａを開状態とし、その時の圧力センサ９の圧力値（Ｐ７Ａ０）を取得する。このとき、サブタンク２Ａの内容積（Ｖ２Ａ）は、下記（２）式により算出することができる。
Ｖ２Ａ＝（１−Ｐ７０／Ｐ７Ａ０）＊Ｖ７＋Ｖ６Ａ  ・・・（２）
ここで、上記（２）式によって得られたサブタンク２Ａの内容積（Ｖ２Ａ）が、規定量（Ｖ２ＭＡＸ）未満（Ｖ２Ａ＜Ｖ２ＭＡＸ）であれば、制御部１０は、メインタンク１Ａからサブタンク２Ａへのインクの充填が必要であると判別する。インクの充填が必要な場合、充填弁４Ａを開状態とし、サブタンク２Ａへのインクの充填を開始する。充填の開始後も、圧力センサ９による基準圧力室７内の圧力（Ｐ７０）のモニタを継続する。つまり、（２）式によって、サブタンク２Ａの内容積（Ｖ２Ａ）の算出を継続する。そして、サブタンク２Ａの内容積（Ｖ２Ａ）が規定量（Ｖ２ＭＡＸ）である時（Ｖ２Ａ＝Ｖ２ＭＡＸ）の圧力値（Ｐ７Ａ）となったら充填弁４Ａを閉状態とする。これにより、メインタンク１Ａからサブタンク２Ａへのインクの充填が終了する。このような演算処理および制御は、制御部１０が行う。
【００６３】
なお、Ｖ２Ａ＝Ｖ２ＭＡＸであるときの圧力値（Ｐ７Ａ）は、下記（３）式により算出することができる。下記の（３）式において、Ｐは、大気圧である。
Ｐ７Ａ＝（Ｖ７＋Ｖ６Ａ−Ｖ２Ａ）＊（Ｐ＋Ｐ７Ａ０）／（Ｖ７＋Ｖ６Ａ−Ｖ２ＭＡＸ）−Ｐ  ・・・（３）
次に、このようなインクの充填動作を実際に行った結果について説明する。ここでは、設計値から算出した内容積（Ｖ７）が、１２０ｍＬである基準圧力室７を用いた。また、サブタンク２Ａへインクが充填されたときの内容積の規定量（Ｖ２ＭＡＸ）は、１５ｍＬに設定した。
【００６４】
また、予め以下に示す動作を行い、サブタンク２Ａにインクが充填されていない状態での圧力室６Ａの内容積（Ｖ６Ａ）を測定した。なお、この動作は、一度のみ行った。具体的には、圧力室６Ａの内容積（Ｖ６Ａ）は、以下の方法で算出した。
【００６５】
まず、大気開放弁１２および遮断弁１１Ａを開放し、サブタンク２Ａが収容された圧力室６Ａおよび基準圧力室７内の圧力を等しくした。このとき、圧力室６Ａおよび基準圧力室７内の圧力は、大気圧となる。
【００６６】
次に、大気開放弁１２、および、遮断弁１１Ａを閉状態とする。そして、基準圧力室７内の圧力が設定した負圧（Ｐ７０）となるまで、真空ポンプ８を駆動した。ここでは、基準圧力室７内の圧力（Ｐ７０）を、−１０ｋＰＡに設定した。圧力センサ９により、基準圧力室７内の圧力（Ｐ７０）が−１０ｋＰＡになったことを確認し、真空ポンプ８の駆動を停止した。その後、遮断弁１１Ａを開状態とすると、圧力センサ９の圧力値（Ｐ７Ａ０）は、−４．９２ｋＰＡを示した。これらの結果を上記（１）式に当てはめ、サブタンク２Ａの内容積（Ｖ２Ａ）を算出した。その結果、サブタンク２Ａにインクが充填されていない状態での圧力室６Ａの内容積（Ｖ６Ａ）は、約１２３．９ｍＬとなった。なお、この内容積（Ｖ６Ａ）には、圧力室６Ａと基準圧力室７とを連結する配管２３の体積も含まれる。
Ｖ６Ａ＝{（Ｐ７０／Ｐ７Ａ０）−１}＊Ｖ７  ・・・（１）
＝{（−１０／−４．９２）−１}＊１２０
＝約１２３．９
この結果を踏まえた上で、まず、現状のサブタンク２Ａのインク残量を検知する。すなわち、まず、大気開放弁１２、および、遮断弁１１Ａを開放し、圧力室６Ａおよび基準圧力室７内の圧力を、大気圧とした。
【００６７】
次に、大気開放弁１２、および、遮断弁１１Ａを閉状態とする。そして、基準圧力室７内の圧力が設定した圧力（Ｐ７０＝−１０ｋＰＡ）となるまで、真空ポンプ８を駆動した。基準圧力室７内の圧力（Ｐ７０）が−１０ｋＰＡになれば、真空ポンプ８の駆動を停止した。その後、遮断弁１１Ａを開状態とすると、圧力センサ９の圧力値（Ｐ７Ａ０）は、−５．０２ｋＰＡを示した。これらの結果を上記（２）式に当てはめ、サブタンク２Ａの内容積（Ｖ２Ａ）を算出した。その結果、サブタンク２Ａの内容積（Ｖ２Ａ）は、約４．８６ｍＬとなった。
Ｖ２Ａ＝（１−Ｐ７０／Ｐ７Ａ０）＊Ｖ７＋Ｖ６Ａ  ・・・（２）
＝{１−（−１０／−５．０２）}＊１２０＋１２３．９
＝約４．８６
上述のように、ここでは、サブタンク２Ａの内容積の規定量（Ｖ２ＭＡＸ）は、１５ｍＬに設定している。このため、（２）式で求めた（Ｖ２Ａ）は、内容積の規定量（Ｖ２ＭＡＸ）よりも小さい（Ｖ２Ａ＜Ｖ２ＭＡＸ）。このため、メインタンク１Ａからサブタンク２Ａへのインクの充填が必要である。この場合、充填弁４Ａが開状態となり、メインタンク１Ａからサブタンク２Ａへのインクの充填が開始される。インクの充填開始後も、圧力センサ９による基準圧力室７内の圧力（Ｐ７０）のモニタを継続する。つまり、サブタンク２Ａの内容積（Ｖ２Ａ）が、内容積の規定量（Ｖ２ＭＡＸ）になるまで、基準圧力室７内の圧力（Ｐ７０）をモニタする。
【００６８】
ここで、サブタンク２Ａの内容積（Ｖ２Ａ）が規定量（Ｖ２ＭＡＸ）である時（Ｖ２Ａ＝Ｖ２ＭＡＸ）の圧力値（Ｐ７Ａ）は、上記（３）式から算出することができる。その結果、圧力値（Ｐ７Ａ）は、−０．８１ｋＰＡとなった。従って、インクの充填開始後、圧力センサ９による基準圧力室７内の圧力（Ｐ７０）が、−０．８１ｋＰＡ（Ｐ７Ａ）となった時点で、充填弁４Ａが開状態となるように制御した。
Ｐ７Ａ＝（Ｖ７＋Ｖ６Ａ−Ｖ２Ａ）＊（Ｐ＋Ｐ７Ａ０）／（Ｖ７＋Ｖ６Ａ−Ｖ２ＭＡＸ）−Ｐ
・・・（３）
＝（１２０＋１２３．９−４．８６）＊（１００−５．０２）／（１２０＋１２３．９−１５）−１００
＝約−０．８１
このようなインク充填動作によって、サブタンク２Ａに充填されたインク体積を測定したところ、１４．７ｍＬであった。従って、設定した規定量（Ｖ２ＭＡＸ＝１５ｍＬ）のインクの充填が行うことができることが実証された。
【００６９】
このようなメインタンク１Ａからサブタンク２Ａへのインクの充填動作と同様の動作を、メインタンク１Ｂ，１Ｃ、および、サブタンク２Ｂ，２Ｃについても行えば、各サブタンク２Ｂ，２Ｃに、規定量（およそ１５ｍＬ）のインクを充填することができる。
【００７０】
また、サブタンク２への充填後、インクジェットヘッド３からインクを吐出する際に、圧力室６と基準圧力室７とを連通させて、負圧を維持することが好ましい。すなわち、供給弁５を開状態、大気開放弁１２を閉状態、遮断弁６を開状態とする。これにより、圧力室６と、基準圧力室７とが、連通状態となる。この状態で、真空ポンプ８を駆動すれば、圧力室６および基準圧力室７が、負圧に維持される。これにより、インクジェットヘッド３によるインクの吐出動作に必要なサブタンク２の負圧保持を行うことができる。
【００７１】
このように、本実施形態のインクジェット装置１００によれば、メインタンク１Ａ，１Ｂ，１Ｃ、および、サブタンク２Ａ，２Ｂ，２Ｃが、それぞれ、互いに独立して設けられていても、一式の真空ポンプ８および圧力センサ９により、サブタンク２内のインクの残量検知、サブタンク２へのインクの充填のための駆動力の付与、サブタンク２への規定量のインクの充填が可能となる。つまり、各サブタンク２Ａ，２Ｂ，２Ｃに、真空ポンプ８および圧力センサ９を設ける必要がない。このため、使用するインクの種類が増えたとしても、真空ポンプ８および圧力センサ９を増加させる必要はない。これにより、インクジェット装置１００の装置構成を簡素化することができる。従って、インクジェット装置１００の小型化を実現することができる。
【００７２】
また、本実施形態のインクジェット装置１００では、真空ポンプ８および圧力センサ９を、インクジェットヘッド３がインクを吐出する際のサブタンク２の負圧保持にも兼用している。このため、インクジェット装置１００を、より一層小型化することができる。
【００７３】
なお、本実施形態のインクジェット装置１００では、必要に応じて、サブタンク２へのインクの充填時に、インクの流入速度を制御してもよい。例えば、インクジェット装置１００では、サブタンク２へのインクの流入量（充填量）を正確に規定することが好ましい。このため、インクの流入量をリアルタイムに検知することが好ましい。しかし、インクの流速が速過ぎると、インクの流入量の検知精度は低下する。一方、インクの流速が遅すぎると、インクの充填動作完了までの処理時間が長くなる。ここで、圧力差が一定であれば、流速は、インクの粘度または流路２１に対する抵抗が大きいほど遅くなり、インクの粘度または流路２１に対する抵抗が小さいほど速くなる。従って、インクの粘度小さい場合、または、流路２１に対する抵抗が小さい場合に、インクの流速が速すぎれば、圧力差を小さくして流速を抑制することが好ましい。一方、流速が遅い場合は、大きい差圧で動作させることによって、最適な条件でインクの流入量の検知を実現することができる。
【００７４】
例えば、２種のインクのうち、一方のインクが他方のインクより２倍流れ易い（流路２１に対する抵抗が小さい、または粘度が小さい）とする。この場合、流れやすい方のインクの流入動作を行うとき、メインタンク１（大気圧）とサブタンク２の圧力差が、流れにくい方のインクの流入動作の場合の１／２倍となるように制御する。これにより、両者のインクの流速を、流入量の制御（検知）がし易い条件にすることができる。このように、インクの流入速度は、圧力室６に与える負圧値を変化させることで制御可能になる。
【００７５】
〔実施の形態２〕
次に、図１のインクジェット装置１００の廃液（未使用のインク）を、廃液タンクへ排出する廃液システムについて説明する。図２は、そのような廃液システムの平面図である。図２の廃液システムは、インクジェット装置１００から排出された３種類のインクを廃液タンクに貯蔵する。なお、本実施形態でも、この３種類のインクを区別するときには、各部材の後にＡ，Ｂ，Ｃを付し、インクを区別しないときには、Ａ，Ｂ，Ｃを付さずに説明する。
【００７６】
図２のように、廃液システム１１０は、各インクごとに独立して設けられた、廃液タンク３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃを備えている。また、廃液システム１１０は、１対の真空ポンプ３８および圧力センサ３９と、制御部４０を備えており、これらによって、廃液タンク３２へのインクの排出量を制御している。
【００７７】
廃液タンク３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃは、それぞれ独立した流路３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃによって、インクジェットヘッド３Ａ，３Ｂ，３Ｃに、連結されている。各流路３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃには、廃液弁３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃが設けられている。これにより、廃液弁３４の開閉によって、インクジェットヘッド３から廃液タンク３２へのインク（廃液）の排出が可能となる。
【００７８】
廃液タンク３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃは、互いに独立した圧力室３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ内に設けられている。つまり、廃液タンク３２は、圧力室３６内に密閉されている。図２では、圧力室３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃの順に、隣接して並んでいる。さらに、廃液タンク３２Ｃの圧力室３６Ｃに隣接して、基準圧力室３７が設けられている。このように、互いに仕切られた４つの圧力室（圧力室３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃおよび基準圧力室３７）が、並んで配置されている。
【００７９】
基準圧力室３７内は、廃液タンク２が収容された圧力室３６とは異なり、内部に何も収容されていない。基準圧力室３７には、真空ポンプ３８および圧力センサ３９が接続されている。真空ポンプ３８は、基準圧力室３７内を減圧状態とする。圧力センサ３９は、基準圧力室３７の圧力を検知する。廃液システム１１０では、この１対の真空ポンプ３８と圧力センサ３９とにより、各廃液タンク３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ内の圧力および容積を算出するようになっている。
【００８０】
具体的には、基準圧力室３７と、各サブタンク３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃとは、配管３３によって連結されている。配管３３は、各圧力室３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃに分岐しており、分岐後の配管３３には、遮断弁３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃが形成されている。また、基準圧力室３７は、大気開放弁４２を備えている。これにより、各遮断弁３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃおよび大気開放弁４２を操作することによって、各圧力室３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ内の圧力を制御することができる。また、圧力センサ３９の検出値から、廃液タンク３６内の容積を算出することができる。
【００８１】
インクジェット装置１００では、インクジェットヘッド３のメンテナンスを実行する際に、インクジェットヘッド３内（ノズル内）の気泡や塵等を、インクと共に排出する。そして、排出したインクを、廃液タンク３２に貯蔵し、定期的に廃液タンク３２を交換する。なお、インクジェットヘッド３の交換時、および、インクジェット装置１００の稼動停止時に装置全体のインクを全て排出する時にも、このようなインクの排出を行う。
【００８２】
ここで、インクジェット装置１００が複数のインクを使用する場合、互いに組成が類似するインク、または、互いに混合しても支障のないインクであれば、廃液の流路系（流路３１，廃液タンク３２，廃液弁３４）は、各インクごとに設けず、１本に纏めることができる。しかし、近年の生産プロセスは、複雑さを増す一方であり、互いに混合できない複数のインクを用いる場合が殆どである。例えば、種類の異なるインクが混ざると、固化や凝集が起きたり、化学反応を起こしたりするインクを用いることが多い。このような場合は、流路３１および廃液タンク３２等からなる流路系を独立して設ける必要がある。
【００８３】
しかし、従来の廃液システムでは、流路系を独立して設ける場合、廃液タンク内の廃液残量を検知するセンサ（例えば、静電容量センサまたは光量センサ）が、インクの種類ごとに（インクジェットヘッド３ごとに個別に）、搭載されていた。その結果、廃液システムが、複雑になり大型化するという問題が生じる。
【００８４】
これに対し、本実施形態の廃液処理システム１１０の最大の特徴は、複数のインクを用いる場合であっても、インクの廃液動作を、１対の真空ポンプ３８および圧力センサ３９によって制御する点である。つまり、本実施形態のように、３種類のインクを用いる場合であっても、１式の真空ポンプ３８および圧力センサ３９により、３つの各廃液タンク３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ内のインク貯蔵量（廃液タンク３２へのインクの排出量）を検知することが可能である。さらに、インク充填の駆動力付与、充填したインク量の検知についても、１式の真空ポンプ３８および圧力センサ３９によって実現することができる。このように、本実施形態の廃液システム１１０では、３種のインクの排出動作に関して、１式の真空ポンプ３８と圧力センサ３９とによって、廃液タンク３２の残容積の検知，廃液の排出の駆動力の付与、排出する液量の規定を行うことができる。
【００８５】
以下では、インクジェットヘッド３Ａから流路３１Ａを経由してサブタンク３２Ａへインクを排出する動作について説明する。Ｐは大気圧を表し、Ｐ３７０，Ｐ３７Ａ０，Ｐ３７Ａは大気圧からの相対圧力を表すものとする。
【００８６】
また、基準圧力室３７の内容積（Ｖ３７）、および、廃液タンク３６Ａに廃液が貯蔵されていない状態での圧力室３６Ａの内容積（Ｖ３６Ａ）は既知であるとする。なお、基準圧力室３７内には、何も存在しないので、基準圧力室３７の内容積（Ｖ３７）は、設計値から比較的正確に算出することができる。一方、圧力室３６Ａ内には、廃液タンク３２Ａが収容されている。このため、圧力室３６Ａの設計値から、圧力室３６Ａの内容積（Ｖ３６Ａ）を正確に算出することは難しい。そこで、圧力室３６Ａの内容積（Ｖ６Ａ）は、廃液タンク３６Ａに廃液が充填されていない状態での圧力変化から測定することが好ましい。このように圧力変化から圧力室３６Ａの内容積（Ｖ３６Ａ）を算出しておけば、圧力室３６Ａと基準圧力室３７とを連結する配管３３の体積を含めて、内容積（Ｖ３６Ａ）を算出することができるという利点がある。なお、内容積（Ｖ３６Ａ）は、一度だけ算出すればよい。
【００８７】
具体的には、圧力室３６Ａの内容積（Ｖ３６Ａ）は、以下のようにして算出することができる。まず、大気開放弁４２および遮断弁３５Ａを開放し、廃液タンク３２Ａが収容された圧力室３６Ａおよび基準圧力室３７内の圧力を等しくする。このとき、圧力室３６Ａおよび基準圧力室３７内の圧力は、大気圧となる。
【００８８】
次に、大気開放弁４２、および、遮断弁３５Ａを閉状態とする。そして、基準圧力室３７内の圧力が設定した負圧（Ｐ３７０）となるまで、真空ポンプ３８を駆動する。圧力センサ３９により、基準圧力室３７内の圧力が、設定圧力（Ｐ３７０）になったことを確認すれば、真空ポンプ３８の駆動を停止する。その後、遮断弁３５Ａを開状態とし、圧力センサ３９の圧力値（Ｐ３７Ａ０）を取得する。このとき、廃液タンク３２Ａにインクが充填されていない状態での圧力室３６Ａの内容積（Ｖ３６Ａ）は、下記（４）式により算出することができる。
Ｖ３６Ａ＝{（Ｐ３７０／Ｐ３７Ａ０）−１}＊Ｖ３７  ・・・（４）
流路３１Ａから廃液タンク３２Ａへ廃液を排出するためには、まず、大気開放弁４２、および、遮断弁３５Ａを開状態とする。これにより、圧力室３６Ａ内および基準圧力室３７内の圧力が、大気圧に等しくなる。
【００８９】
次に、大気開放弁４２、および、遮断弁３５Ａを閉状態とする。そして、真空ポンプ３８を駆動させて、基準圧力室３７内の圧力を、一定の負圧（Ｐ３７０）とする。圧力センサ３９によって、基準圧力室３７内が負圧（Ｐ３７０）になったことを確認すれば、真空ポンプ３８を停止する。真空ポンプ３８を停止すれば、遮断弁３５Ａを開状態とし、その時の圧力センサ３９の圧力値（Ｐ３７Ａ０）を取得する。このとき、廃液タンク３２Ａの内容積（Ｖ３２Ａ）は、下記（５）式により算出することができる。
Ｖ３２Ａ＝（１−Ｐ３７０／Ｐ３７Ａ０）＊Ｖ１３＋Ｖ３６Ａ  ・・・（５）
ここで、上記（５）式によって得られた廃液タンク３２Ａの内容積（Ｖ３２Ａ）が、規定量（Ｖ３２ＭＡＸ）未満（Ｖ３２Ａ＜Ｖ３２ＭＡＸ）であれば、制御部４０は、インクジェットヘッド３Ａから廃液タンク３２Ａへのインク（廃液）の排出が可能であると判別する。インクの排出が可能な場合、充填弁３４Ａを開状態とし、廃液タンク３２Ａへのインクの充填を開始する。排出の開始後も、圧力センサ３９による基準圧力室３７内の圧力（Ｐ３７０）のモニタを継続する。つまり、（５）式によって、廃液タンク３２Ａの内容積（Ｖ３２Ａ）の算出を継続する。そして、１回の廃液動作の規定量（ＶD）だけ排出された時（Ｖ３２Ａ＝ＶD）の圧力値（Ｐ３７Ａ）となったら充填弁３４Ａを閉状態とする。これにより、インクジェットヘッド３Ａから廃液タンク３２Ａへのインクの排出が終了する。このような演算処理および制御は、制御部４０が行う。
【００９０】
なお、Ｖ３２Ａ＝ＶＤであるときの圧力値（Ｐ３７Ａ）は、下記（６）式により算出することができる。下記の（６）式において、Ｐは、大気圧である。
Ｐ３７Ａ＝（Ｖ３７＋Ｖ３６Ａ−Ｖ３２Ａ）＊（Ｐ＋Ｐ３７Ａ０）／（Ｖ３７＋Ｖ３６Ａ−（Ｖ３６Ａ＋ＶD））−Ｐ  ・・・（６）
次に、このようなインクの排出動作を実際に行った結果について説明する。ここでは、設計値から算出した内容積（Ｖ３７）が、２００ｍＬである基準圧力室３７を用いた。また、廃液タンクの最大貯蔵量（規定量Ｖ３２ＭＡＸ）１００ｍＬに設定した。
【００９１】
また、予め以下に示す動作を行い、廃液タンク３２に廃液が貯蔵されていない状態での圧力室３６Ａの内容積（Ｖ３２Ａ）を測定した。なお、この動作は一度のみ行った。具体的には、圧力室３６Ａの内容積（Ｖ３２Ａ）は、以下の方法で算出した。
【００９２】
まず、大気開放弁４２および遮断弁３５Ａを開放し、廃液タンク３２Ａが収容された圧力室３６Ａおよび基準圧力室３７内の圧力を等しくした。このとき、圧力室３６Ａおよび基準圧力室３７内の圧力は、大気圧となる。
【００９３】
次に、大気開放弁４２および遮断弁３５Ａを閉状態とする。そして、基準圧力室３７内の圧力が設定した負圧（Ｐ３７０）となるまで、真空ポンプ３８を駆動した。ここでは、基準圧力室３７内の圧力（Ｐ３７０）を、−２０ｋＰＡに設定した。圧力センサ３９により、基準圧力室３７内の圧力（Ｐ３７０）が−２０ｋＰＡになったことを確認し、真空ポンプ３８の駆動を停止した。その後、遮断弁３５Ａを開状態とすると、圧力センサ３９の圧力値（Ｐ３７Ａ０）は、−９．８５ｋＰＡを示した。これらの結果を上記（４）式に当てはめ、廃液タンク３２Ａの内容積（Ｖ３２Ａ）を算出した。その結果、サブタンク２Ａにインクが充填されていない状態での圧力室３６Ａの内容積（Ｖ３６Ａ）は、約２０６．１ｍＬとなった。なお、この内容積（Ｖ３６Ａ）には、圧力室３６Ａと基準圧力室３７とを連結する配管３３の体積も含まれる。
Ｖ３６Ａ＝{（Ｐ３７０／Ｐ３７Ａ０）−１}＊Ｖ３７  ・・・（４）
＝｛（−２０／−９．８５）−１｝＊２００
＝約２０６．１
この結果を踏まえた上で、まず、現状の廃液タンク３２Ａ内の廃液貯蔵量を検知する。すなわち、まず、大気開放弁４２、および、遮断弁３５Ａを開放し、圧力室３６Ａおよび基準圧力室３７内の圧力を、大気圧とした。
【００９４】
次に、大気開放弁４２、および、遮断弁３５Ａを閉状態とする。そして、基準圧力室３７内の圧力が設定した圧力（Ｐ３７０＝−２０ｋＰＡ）となるまで、真空ポンプ３８を駆動した。基準圧力室３７内の圧力（Ｐ３７０）が−２０ｋＰＡになれば、真空ポンプ３８の駆動を停止した。その後、遮断弁３５Ａを開状態とすると、圧力センサ３９の圧力値（Ｐ３７Ａ０）は、−１０．７５ｋＰＡを示した。これらの結果を上記（５）式に当てはめ、廃液タンク３２Ａの内容積（Ｖ３２Ａ）を算出した。その結果、廃液タンク３２Ａの廃液貯蔵量（Ｖ３２Ａ）は、約３４．０ｍＬとなった。
Ｖ３２Ａ＝（１−Ｐ３７０／Ｐ３７Ａ０）＊Ｖ１３＋Ｖ３６Ａ  ・・・（５）
＝｛１−（−２０／−１０．７５）｝＊２００＋２０６．１
＝約３４．０
上述のように、廃液タンクの最大貯蔵量（Ｖ３２ＭＡＸ）１００ｍＬに設定している。このため、（５）式で求めた内容積（Ｖ３２Ａ）は、最大貯蔵量（Ｖ３２ＭＡＸ）よりも小さい（Ｖ３２Ａ＜Ｖ３２ＭＡＸ）。このため、インクジェットヘッド３Ａから廃液タンク３２Ａへの廃液動作が可能である。この場合、廃液弁３４Ａが開状態となり、インクジェットヘッド３Ａから廃液タンク３２Ａ廃液の排出が開始される。インクの排出開始後も、圧力センサ３９による基準圧力室３７内の圧力（Ｐ３７０）のモニタを継続する。
【００９５】
ここで、一回の廃液動作の規定量（ＶD）は５．０ｍＬに設定している。このため、規定量（ＶD）だけ廃液タンク３２Ａに排出されたら、廃液動作を終了する。規定量（ＶD）だけインクが排出されたときの、基準圧力室３７内の圧力（Ｐ３７０）は、上記（６）式から算出することができる。その結果、圧力値（Ｐ３７Ａ）は、−９．５３ｋＰＡとなった。
Ｐ３７Ａ＝（Ｖ３７＋Ｖ３６Ａ−Ｖ３２Ａ）＊（Ｐ＋Ｐ３７Ａ０）／（Ｖ３７＋Ｖ３６Ａ−（Ｖ３２Ａ＋ＶD））−Ｐ  ・・・（６）
＝（２００＋２０６．１−３４）＊（１００−１０．７５）／（２００＋２０６．１−（３４＋５））−１００
＝約−９．５３
このようなインク廃液動作によって、１回の廃液動作によって、廃液タンク３２Ａに排出されたインク体積を測定したところ、約５ｍＬであった。従って、設定した一回の廃液動作の規定量（ＶD）のインクの排出を行うことができことが実証された。
【００９６】
なお、基準圧力室３７内の圧力（Ｐ３７０）をモニタすることによって、廃液タンク３２Ａの内容積（Ｖ３２Ａ）が、内容積の規定量（Ｖ３２ＭＡＸ）に達したら、廃液タンク３２Ａを交換する。Ｖ３２Ａ＝Ｖ３２ＭＡＸであるときの圧力値（Ｐ３７Ｂ）は、下記（７）式により算出することができる。下記の（７）式において、Ｐは、大気圧である。その結果、圧力値（Ｐ３７Ｂ）は、−８．４９ｋＰＡとなった。従って、基準圧力室３７内の圧力（Ｐ３７０）が、−８．４９ｋＰＡ付近を示せば、廃液タンク３２Ａを交換すればよいことになる。
Ｐ３７Ｂ＝（Ｖ３７＋Ｖ３６Ａ−Ｖ３２Ａ）＊（Ｐ＋Ｐ３７Ａ０）／（Ｖ３７＋Ｖ３６Ａ−Ｖ３２ＭＡＸ）−Ｐ  ・・・（７）
＝（２００＋２０６．１−３４）＊（１００−１０．７５）／（２００＋２０６．１−１００）−１００
＝約−８．４９
このようなインクジェットヘッド３Ａから廃液タンク３２Ａへのインク（廃液）の排出動作と同様の動作を、インクジェットヘッド３Ｂ，３Ｃについても行えば、各廃液タンク３２Ｂ，３２Ｃに、規定量（およそ５ｍＬ）のインクを排出することができる。
【００９７】
このように、本実施形態の廃液システム１１０によれば、廃液タンク３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃが、それぞれ、互いに独立して設けられていても、一式の真空ポンプ３８および圧力センサ３９により、廃液タンク３２内の残容積の検知、廃液動作の駆動力の付与、規定量のインクの排出が可能となる。つまり、各廃液タンク３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃに、真空ポンプ３８および圧力センサ３９を設ける必要がない。このため、使用するインクの種類が増えたとしても、真空ポンプ３８および圧力センサ３９を増加させる必要はない。これにより、廃液システム１１０の装置構成を簡素化することができる。従って、廃液システム１１０の小型化を実現することができ、ひいてはインクジェット装置１００の小型化を実現することができる。
【００９８】
なお、廃液システム１１０における真空ポンプ３８および圧力センサ３９は、図１のインクジェット装置１００における真空ポンプ８および圧力センサ９で兼用してもよい。これにより、インクジェット装置１００を、より一層小型化することができる。
【００９９】
なお、実施の形態１において、インクの流入速度を制御する点について説明示したように、廃液システム１１０においても、インクの排出速度を制御する必要がある場合には、基準圧力室３７（実質的には圧力室３６）に与える負圧を変化させればよい。
【０１００】
なお、本発明は、以下のように表現することもできる。
【０１０１】
〔１〕インクを充填する容器（メインタンク１，サブタンク２，廃液タンク３２）と、前記インク容器の圧力を保つ第１圧力室（圧力室３，３６）と、前記容器に液体を流入させる流路（流路２１，３１）と、前記流路の開閉弁と、圧力調整用の第２圧力室（基準圧力室７，３７）、前記第２圧力室の圧力を調整するポンプ（ポンプ８，３８）、第２圧力室の圧力を検知する圧力センサ（圧力センサ９，３９）、第１圧力室と第２圧力室を遮断できる弁と圧力室大気開放弁からなる機構において、前記両圧力室を大気開放する工程と、第１圧力室を遮断し第２圧力室の圧力をある負圧に調整した後に両圧力室を連通し負圧の変化量からインク容器の残容積を求める工程と、前記残容積が閾値以上であれば流路の弁を開きインク流入を開始する工程と、インク流入に伴い変化する第２圧力室内圧を常時監視し前記内圧が一定値に達したら流路弁を閉じて流入を終える工程とからなるインク流入機構を用いたインクジェット装置。
【０１０２】
このような液体流入機構を用いれば、圧力調整用のポンプと圧力センサ，各種流路の開閉弁及び残容積算出システムという簡素な構成要素によって、流入前の容器の残容積の算出，流入可否の判別，流入動作，流入量の常時監視，流入量の規定という動作が可能になり、小型軽量で低コストのインクジェット装置のインク流入機構が実現可能になる。
【０１０３】
〔２〕インクを充填する容器（メインタンク１，サブタンク２，廃液タンク３２）と、前記インク容器の圧力を保つ第１圧力室（圧力室３，３６）と、前記容器に液体を流入させる流路（流路２１，３１）と、前記流路の開閉弁と、圧力調整用の第２圧力室（基準圧力室７，３７）、前記第２圧力室の圧力を調整するポンプ（ポンプ８，３８、圧力を検知する圧力センサ（圧力センサ９，３９）、第１圧力室と第２圧力室を遮断できる弁と圧力室大気開放弁からなる機構において、前記両圧力室を大気開放する工程と、第１圧力室を遮断し第２圧力室２の圧力をある負圧に調整した後に両圧力室を連通し負圧の変化量からインク容器の残容積を求める工程と、インクの流入に十分な圧力値に第１圧力室と第２圧力室の内圧を調整する工程と、前記残容積が閾値以上であれば流路の弁を開きインク流入を開始する工程と、インク流入に伴い変化する第２圧力室内圧を常時監視し前記内圧が一定値に達したら流路弁を閉じて流入を終える工程とからなるインク流入機構を用いたインクジェット装置。
【０１０４】
この構成によれば、液体流入前に液体流入の駆動力である圧力室の負圧を調整することで、流入の速度を調整することが可能となり、粘度の異なる液体材料や、流路抵抗の異なるインクジェット装置に広く対応が可能になる。
【０１０５】
〔３〕上記〔１〕または〔２〕に記載のインク流入機構を廃液容器への廃液動作機構に用いることを特徴としたインクジェット装置。
【０１０６】
このように本発明の液体流入機構をインクジェット装置の廃液機構に用いれば、廃液タンクの廃液量を検知する機能と、廃液を廃液タンクへ規定量だけ流入する機能とを備えた簡素な構成の廃液機構が実現できる。
【０１０７】
〔４〕上記〔１〕または〔２〕に記載のインク流入機構をメインタンクからサブタンクへのインク充填動作機構に用いることを特徴としたインクジェット装置。
【０１０８】
このように本発明の液体流入機構をインクジェット装置のメインタンクからサブタンクへの液体材料の充填機構に用いれば、サブタンクから消費された液体材料の消費量の算出と、サブタンクへの液体材料の充填機能とを備えた簡素な構成の液体材料充填機構が実現できる。
【０１０９】
〔５〕上記〔４〕に記載のインクジェット装置において、メインタンクからサブタンクへのインク充填を行っていない時には第１圧力室及び第２圧力室，ポンプ，圧力センサを用いてサブタンクの負圧維持も行っていることを特徴としたインクジェット装置。
【０１１０】
このように本発明のポンプ及び圧力センサ，圧力室をインクジェット装置のサブタンク負圧保持機構と兼用することで、より簡素な構成で、サブタンクの負圧保持，サブタンクから消費された液体材料の消費量の算出と、サブタンクへの液体材料の充填機能とを備えた簡素な構成の液体材料供給システムが実現できる。
【０１１１】
〔６〕上記〔４〕または〔５〕に記載のインクジェット装置であって、２種以上の異なるインクのメインタンクからサブタンクへの充填動作を単一のポンプ及び圧力センサにて行うことを特徴としたインクジェット装置。
【０１１２】
さらに、このように複数のインクジェットヘッドを持ち、複数種の液体材料を吐出するインクジェット装置に用いれば、インク種が増加しても一式のポンプ及び圧力センサによって、全ての液体材料の消費量算出と、サブタンクへの液体材料の充填、サブタンクの負圧保持が可能になり、インクジェット装置の大型化や煩雑化を低減できる。
【０１１３】
〔７〕上記〔３〕に記載のインクジェット装置であって、２種以上の異なるインクの独立した廃液タンクへの廃液動作を単一のポンプ及び圧力センサにて行うことを特徴としたインクジェット装置。
【０１１４】
このように、本発明を互いに混合不可である複数の液体材料を用いるインクジェット装置の廃液システムに用いることで、廃液流路及び廃液タンクが複数でそれぞれ独立であるシステムであったとしても、一式のポンプ及び圧力センサによって廃液システムの構築が可能である。
【０１１５】
また、本発明のインクジェット装置は、液体材料を容器へ流入する際の容器の残容積を算出し流入の可否を判別する手法と、残容積が一定値以上であった場合に流入を開始し、流入量を常時監視しながら流入量が一定値に達したら流入を終了する手法とを含んだ液体材料の流入機構に関する発明であるといえる。
【０１１６】
本発明によれば、この液体流入機構をインクジェット装置のメインタンクからサブタンクへの液体材料の充填若しくは廃液タンクへの廃液動作機構に用いる事によって簡易な構成のインクジェット装置を実現することができる。つまり、基準である第２圧力室の容積と第１圧力室の容積の比を圧力変化から求め、第１圧力室内のインク容器の残容積を算出する。残容積が一定値以上であれば流入を開始し、流入量も圧力変化でモニタし、規定量に達したら流入を停止する。流入速度も初期の負圧値によって制御が可能となる。
【０１１７】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
本発明によれば、インクジェット装置において、簡素な構成による液体材料の充填動作及び廃液動作，充填量及び廃液量の規定が可能になる。さらに、インクジェット装置による生産プロセスが複雑化し、使用される液体材料の種類が増加した際の装置の大型化，複雑化を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明の実施の形態１のインクジェット装置の要部構成を示す平面図である。
【図２】本発明の実施の形態２のインクジェット装置の要部構成を示す平面図である。
【符号の説明】
【０１２０】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ  メインタンク
２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ  サブタンク
３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ  インクジェットヘッド
４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ  充填弁
５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ  供給弁
６，６Ａ，６Ｂ，６Ｃ  圧力室
７  基準圧力室
８  真空ポンプ（ポンプ）
９  圧力センサ
１０  制御部
１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ  遮断弁（遮断部）
１２  大気開放弁（開放部）
３２，３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ  廃液タンク
３４，３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ  廃液弁
３５，３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ  遮断弁（廃液遮断部）
３６，３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ  圧力室（廃液圧力室）
３７  基準圧力室（廃液基準圧力室）
３８  真空ポンプ（廃液ポンプ）
３９  圧力センサ（廃液圧力センサ）
４０  制御部（廃液制御部）
４２  大気開放弁（廃液開放部）
１００  インクジェット装置
１１０  廃液システム
【図１】
2009279847.tif 000003
【図２】
2009279847.tif 000004