特許 6018933 液体供給装置、液滴吐出装置、並びに液体充填方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6018933

(24)【登録日】2016年10月7日

(45)【発行日】2016年11月2日

(54)【発明の名称】液体供給装置、液滴吐出装置、並びに液体充填方法

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/18 20060101AFI20161020BHJP

   B41J 2/175 20060101ALI20161020BHJP

【ＦＩ】

   B41J2/18

   B41J2/175 501

   B41J2/175 121

   B41J2/175 171

【請求項の数】17

【全頁数】33

(21)【出願番号】特願2013-11431(P2013-11431)

(22)【出願日】2013年1月24日

(65)【公開番号】特開2014-141032(P2014-141032A)

(43)【公開日】2014年8月7日

【審査請求日】2015年5月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】306037311

【氏名又は名称】富士フイルム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083116

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 憲三

(72)【発明者】

【氏名】片岡 雅樹

(72)【発明者】

【氏名】柴田 博司

【審査官】 島▲崎▼ 純一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０４５８１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３１３８１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０２２１２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０１８１６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１２７４３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０１６９０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０３０５１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０３０５１５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ４１Ｊ ２／０１ − ２／２１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体を貯留しておくタンクと、
前記タンクから前記液体を液滴吐出ヘッドに供給する供給側流路部と、
前記液滴吐出ヘッドから液体を回収する回収側流路部と、
前記供給側流路部の前記液滴吐出ヘッドに繋がる第１流路を開閉可能な供給側開閉弁と、
前記回収側流路部の前記液滴吐出ヘッドに繋がる第２流路を開閉可能な回収側開閉弁と、
前記供給側流路部の圧力を調整する供給側圧力調整部と、
前記回収側流路部の圧力を調整する回収側圧力調整部と、
前記供給側開閉弁、前記回収側開閉弁、前記供給側圧力調整部、前記回収側圧力調整部を制御する制御部と、を備え、前記液滴吐出ヘッドから液滴を吐出させる際に前記液滴吐出ヘッドに対して液体を循環供給する液体供給装置であって、
前記供給側開閉弁及び前記回収側開閉弁をともに閉じた状態で前記供給側流路部と前記回収側流路部とに接続された前記液滴吐出ヘッドへの液体の初期充填を行う際に、
前記液滴吐出ヘッドの液滴吐出口を閉塞部材によって閉塞した状態のもとで、前記制御部は、前記供給側開閉弁及び前記回収側開閉弁のうちいずれか一方の開閉弁を開き、他方の開閉弁は閉じたまま、前記開いた側の流路部及び圧力調整部を用いて前記液滴吐出ヘッド内を減圧し、
その後、前記閉じていた側の前記他方の開閉弁を開き、当該他方の開閉弁が介在する流路を通じて前記液滴吐出ヘッド内に液体を流入させる制御を行うものであり、
前記初期充填を行う際に前記制御部は、
前記供給側開閉弁及び前記回収側開閉弁をともに閉じた状態で、前記供給側圧力調整部と前記回収側圧力調整部とを用いて前記供給側流路部及び前記回収側流路部のそれぞれの圧力を負圧に設定し、その後、前記供給側開閉弁及び前記回収側開閉弁のうちいずれか一方の開閉弁を開く制御を行う液体供給装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記減圧を行う際に、前記供給側流路部及び前記回収側流路部のうち、
前記開いた側の流路部の圧力が、前記閉じたままの側の流路部の圧力と同等となるように減圧する制御を行う請求項１に記載の液体供給装置。

【請求項3】

前記供給側圧力調整部は、前記供給側流路部の加圧及び減圧の双方向に駆動可能な供給側ポンプと、前記供給側流路部内の圧力を把握するための供給側圧力検出部とを備え、
前記回収側圧力調整部は、前記回収側流路部の加圧及び減圧の双方向に駆動可能な回収側ポンプと、前記回収側流路部内の圧力を把握するための回収側圧力検出部とを備える請求項１又は２に記載の液体供給装置。

【請求項4】

前記初期充填を行う際に前記制御部は、
前記一方の開閉弁を開いて前記減圧を行った後に、前記閉じていた側の前記他方の開閉弁を開いて前記液滴吐出ヘッド内に液体を流入させる際に、前記供給側ポンプと前記回収側ポンプを同一の速度にて、それぞれ前記液滴吐出ヘッドに対して逆方向に駆動させる制御を行う請求項３に記載の液体供給装置。

【請求項5】

前記供給側ポンプと前記回収側ポンプの各ポンプは、複数のチューブを位相を変えて積層配置した構造を持つ多連チューブポンプである請求項３又は４に記載の液体供給装置。

【請求項6】

前記供給側圧力調整部と前記回収側圧力調整部は、それぞれ、密閉容器内を弾性膜にて液体室と気体室とに区切った構造を有する圧力調整タンクを備えている請求項３から５のいずれか１項に記載の液体供給装置。

【請求項7】

前記圧力調整タンクは、前記気体室が第１気体室と第２気体室の二室構成となっており、前記第１気体室と前記第２気体室との間を開閉できる気体室分割開閉機構を備え、
前記制御部は、前記気体室分割開閉機構の制御を行い、少なくとも前記初期充填の際における減圧動作時は、前記気体室分割開閉機構を閉じた状態とする請求項６に記載の液体供給装置。

【請求項8】

前記制御部は、前記減圧動作を行う前に、前記気体室分割開閉機構を開いた状態で前記液体室を一度加圧し、前記弾性膜の変形により前記第１気体室の体積を減少させた後に前記気体室分割開閉機構を閉じることで前記第１気体室と前記第２気体室の間を閉塞した状態としてから減圧動作を実施する制御を行う請求項７に記載の液体供給装置。

【請求項9】

前記液滴吐出ヘッドに対して供給側及び回収側のそれぞれの流路のうち、少なくとも前記液滴吐出ヘッド内を減圧する際に用いる減圧側の流路には、流路内の気泡を排出するための気泡排出経路が設けられている請求項１から８のいずれか１項に記載の液体供給装置。

【請求項10】

前記供給側流路部は、複数の前記液滴吐出ヘッドが並列に接続される供給側マニホールドを含み、
前記回収側流路部は、前記複数の液滴吐出ヘッドが並列に接続される回収側マニホールドを含み、
前記複数の液滴吐出ヘッドのそれぞれに対して前記供給側開閉弁及び前記回収側開閉弁を備えている請求項１から９のいずれか１項に記載の液体供給装置。

【請求項11】

請求項１から１０のいずれか１項に記載の液体供給装置と、
前記液滴吐出ヘッドと、を備えた液滴吐出装置。

【請求項12】

前記液滴吐出ヘッドの前記液滴吐出口を閉塞する前記閉塞部材を備えており、
前記閉塞部材は、ラバー製のシート部材である請求項１１に記載の液滴吐出装置。

【請求項13】

複数の前記液滴吐出ヘッドを繋ぎ合わせて長尺のラインヘッドバーが構成され、
前記複数の液滴吐出ヘッドのそれぞれが独立して交換可能なヘッドモジュールであり、
前記複数の液滴吐出ヘッドのうちの少なくとも１つの液滴吐出ヘッドを交換した際に、当該交換後の新規の液滴吐出ヘッドに対して前記初期充填の際の制御が行われる請求項１１又は１２に記載の液滴吐出装置。

【請求項14】

前記閉塞部材は、少なくとも前記交換後の前記新規の液滴吐出ヘッドの液滴吐出面を覆う大きさを有する部材である請求項１３に記載の液滴吐出装置。

【請求項15】

液滴吐出ヘッドと、
前記液滴吐出ヘッドに供給する液体を貯留しておくタンクと、
前記タンクから前記液体を液滴吐出ヘッドに供給する供給側流路部と、
前記液滴吐出ヘッドから液体を回収する回収側流路部と、
前記供給側流路部の前記液滴吐出ヘッドに繋がる第１流路を開閉可能な供給側開閉弁と、
前記回収側流路部の前記液滴吐出ヘッドに繋がる第２流路を開閉可能な回収側開閉弁と、
前記供給側流路部の圧力を調整する供給側圧力調整部と、
前記回収側流路部の圧力を調整する回収側圧力調整部と、を備える液滴吐出装置における前記液滴吐出ヘッドに対する初期の液体充填方法であって、
前記供給側開閉弁及び前記回収側開閉弁をともに閉じた状態で前記液滴吐出ヘッドに対して前記供給側流路部と前記回収側流路部とが接続されるヘッド接続工程と、
前記液滴吐出ヘッドの液滴吐出口を閉塞部材によって閉塞した状態のもとで、前記供給側開閉弁及び前記回収側開閉弁のうちいずれか一方の開閉弁を開き、他方の開閉弁は閉じたまま、前記開いた側の流路部及び圧力調整部を用いて前記液滴吐出ヘッド内を減圧するヘッド内減圧工程と、
前記ヘッド内減圧工程の後、前記閉じていた側の前記他方の開閉弁を開き、当該他方の開閉弁が介在する流路を通じて前記液滴吐出ヘッド内に液体を流入させる充填工程と、
を含み、
前記供給側開閉弁及び前記回収側開閉弁をともに閉じた状態で、前記供給側圧力調整部と前記回収側圧力調整部とを用いて前記供給側流路部及び前記回収側流路部のそれぞれの圧力を負圧に設定する流路内減圧工程を有し、
前記流路内減圧工程の後に、前記ヘッド内減圧工程を実施する液体充填方法。

【請求項16】

前記ヘッド内減圧工程において、前記供給側流路部及び前記回収側流路部のうち、前記開いた側の流路部の圧力が、前記閉じたままの側の流路部の圧力と同等となるように減圧を行う請求項１５に記載の液体充填方法。

【請求項17】

前記液滴吐出装置は、複数の前記液滴吐出ヘッドを備え、
前記複数の液滴吐出ヘッドを繋ぎ合わせて長尺のラインヘッドバーが構成され、
前記複数の液滴吐出ヘッドのそれぞれが独立して交換可能なヘッドモジュールであり、
前記複数の液滴吐出ヘッドのうちの少なくとも１つの液滴吐出ヘッドを交換した際に、当該交換後の新規の液滴吐出ヘッドに対して前記ヘッド内減圧工程と前記充填工程を実施して初期充填を行う請求項１５又は１６に記載の液体充填方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は液体供給装置、液滴吐出装置、並びに液体充填方法に係り、特にインクジェットヘッドなどの液滴吐出ヘッドに液体を充填する液供給技術に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に記載されたインクジェット記録装置は、記録ヘッドの共通インク室にインクを供給するインク供給流路と、共通インク室に供給されたインクを排出するインク排出流路とを有し、インク排出流路から排出されたインクをインク供給流路に循環させている。また、特許文献１では、上記のような循環供給系を備えたインクジェット記録装置において、記録ヘッドのノズルを密閉するキャッピング手段にポンプ（圧力可変手段）が設けられており、このポンプによってキャップ内を減圧することによって記録ヘッド内にインクを充填する方法が記載されている。

【0003】

一方、特許文献２に記載された画像形成装置は、記録媒体にインクを吐出して画像形成する記録ヘッドと、記録ヘッドのノズルまたはノズル近傍に接触してノズルを密閉する密閉部材と、インク流路を所定以上の負圧にすることの出来る吸引ポンプと、所定以上の負圧を維持することの出来る負圧タンクと、所定以上の負圧にした後にインク流路に空気を取り込むことの出来る弁と同じく負圧になった時にインクを取り込むことができる弁とを有しており、予め決められたシーケンスによりインク流路及び記録ヘッド内の泡等を取り除くため、インク流路及び記録ヘッド内のインクを吸引し、所定以上の負圧になった後にインク流路に弁より所定空気を取り込みインク流路及び記録ヘッド内を一旦インクの無い状態にした後、再度、インク流路及び記録ヘッド内を吸引し、所定以上の負圧になった後にインクを取り込むことができる弁よりインクを流し込み、インク流路及び記録ヘッド内にインクが充填されることで、記録ヘッドを回復する回復機構を備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００６−２５６０２２号公報

【特許文献2】特開２００７−３１３８１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

記録ヘッドにインクを充填する際に、ヘッド内流路に気泡を取り込んでしまうと印字品質が安定せず、描画性能の回復までには多くのインク排出や時間を要する。したがって、ヘッド交換などによって記録ヘッドにインクを充填する際には、ヘッド流路内に気泡が入り込まないようにインク充填を行うことが望まれる。

【0006】

特許文献１に示されたインクジェット記録装置においては、初期のインク充填時に、キャッピング手段に繋がるポンプを減圧（吸引）方向に作動させてインク循環系のインク排出流路に通常のインク排出方向と逆方向にインクを流すように構成されている。

【0007】

しかし、このような構成では、インク充填のために別途キャップ部材及び吸引ポンプが必要となる。このため、コスト増を招き、装置サイズが大きくなるという問題がある。また、充填時のインク排出量（廃液量）が多くなるという欠点があり、さらに、充填時におけるヘッド内流路への気泡の巻き込み（エア混入）の可能性があり、気泡混入防止という観点についても大きな改善が見込めない。

【0008】

一方、特許文献２に示された画像形成装置についても、通常のインク供給系の構成要素以外に、インク充填のために別途吸引ポンプ、負圧タンク、エア流路と弁、及びインク流路と弁とを装置に設ける必要があり、コストが高く、装置サイズが大規模化してしまうという問題がある。

【0009】

上記の問題は、印刷用途に用いられるインクジェット装置に限らず、液滴吐出ヘッドを用いる様々な液滴吐出装置について共通の問題として把握できる。

【0010】

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、上記の課題を解決し、装置のコスト増加を抑え、装置の大型化を回避しつつ、ヘッド内流路への気泡の巻き込みを抑制して、良好な吐出性能を確保できる簡易な液体充填を可能とする液体供給装置、液滴吐出装置並びに液体充填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】

【0011】

上記の課題を解決するために、次の発明態様を提供する。

【0012】

（第１態様）：第１態様に係る液体供給装置は、液体を貯留しておくタンクと、タンクから液体を液滴吐出ヘッドに供給する供給側流路部と、液滴吐出ヘッドから液体を回収する回収側流路部と、供給側流路部の液滴吐出ヘッドに繋がる第１流路を開閉可能な供給側開閉弁と、回収側流路部の液滴吐出ヘッドに繋がる第２流路を開閉可能な回収側開閉弁と、供給側流路部の圧力を調整する供給側圧力調整部と、回収側流路部の圧力を調整する回収側圧力調整部と、供給側開閉弁、回収側開閉弁、供給側圧力調整部、回収側圧力調整部を制御する制御部と、を備え、液滴吐出ヘッドから液滴を吐出させる際に液滴吐出ヘッドに対して液体を循環供給する液体供給装置であって、供給側開閉弁及び回収側開閉弁をともに閉じた状態で供給側流路部と回収側流路部とに接続された液滴吐出ヘッドへの液体の初期充填を行う際に、液滴吐出ヘッドの液滴吐出口を閉塞部材によって閉塞した状態のもとで、制御部は、供給側開閉弁及び回収側開閉弁のうちいずれか一方の開閉弁を開き、他方の開閉弁は閉じたまま、開いた側の流路部及び圧力調整部を用いて液滴吐出ヘッド内を減圧し、その後、閉じていた側の他方の開閉弁を開き、当該他方の開閉弁が介在する流路を通じて液滴吐出ヘッド内に液体を流入させる制御を行う液体供給装置である。

【0013】

第１態様によれば、液滴吐出ヘッドから液滴を吐出させる際に液滴吐出ヘッドに対して液体を循環供給するために用いられる供給側流路部、回収側流路部、供給側圧力調整部、回収側圧力調整部を活用して液滴吐出ヘッド内の減圧と、減圧後の液体充填と、を行うことができる。液滴吐出ヘッド内に液体を流入させる前に、供給側又は回収側のいずれかの流路を用いてヘッド内を減圧することにより、液滴吐出ヘッド内の空気を排出することができる。そして、ヘッド内の空気を排出した後に、他方の流路を通じて液滴吐出ヘッド内にインクを導き入れることにより、ヘッド内への気泡の混入が防止され、良好な液充填が可能である。この態様によれば、ヘッド内減圧のための流路等を別途設ける必要がなく、循環供給に用いる流路の構成の他に、追加的に要する閉塞部材は簡単な（安価な）構成であるため、コスト増を抑制でき、装置サイズも大型化しない。さらに、通常使用時の循環供給経路を用いて充填を行うため、充填時の無駄な液体廃液量を大幅に抑えることができる。

【0014】

（第２態様）：第１態様に記載の液体供給装置において、初期充填を行う際に制御部は、供給側開閉弁及び回収側開閉弁をともに閉じた状態で、供給側圧力調整部と回収側圧力調整部とを用いて供給側流路部及び回収側流路部のそれぞれの圧力を負圧に設定し、その後、供給側開閉弁及び回収側開閉弁のうちいずれか一方の開閉弁を開く制御を行う構成とすることができる。

【0015】

この第２態様によれば、一方の開閉弁を開いたときに液滴吐出ヘッド内に液体が流入しない。

【0016】

（第３態様）：第２態様に記載の液体供給装置において、制御部は、減圧を行う際に、供給側流路部及び回収側流路部のうち、開いた側の流路部の圧力が、閉じたままの側の流路部の圧力と同等となるように減圧する制御を行う構成とすることができる。

【0017】

ヘッド内減圧に用いる流路（減圧側の経路）と、ヘッド内減圧後の液体の充填に用いる流路（充填側の経路）の圧力をバランスさせてから、液滴吐出ヘッドに液体をゆっくりと流入させることが好ましい。

【0018】

なお、ここでいう「同等」とは、厳密に等しい場合に限らず、作用効果上、実質的に同程度と見なすことができる範囲の略同等の範囲を含む。

【0019】

（第４態様）：第１態様から第３態様のいずれか１項に記載の液体供給装置において、供給側圧力調整部は、供給側流路部の加圧及び減圧の双方向に駆動可能な供給側ポンプと、供給側流路部内の圧力を把握するための供給側圧力検出部とを備え、回収側圧力調整部は、回収側流路部の加圧及び減圧の双方向に駆動可能な回収側ポンプと、回収側流路部内の圧力を把握するための回収側圧力検出部とを備える構成とすることができる。

【0020】

供給側と回収側のそれぞれに、ポンプと圧力検出部とを備えることにより、供給側と回収側をそれぞれ独立に圧力制御することができる。

【0021】

（第５態様）：第４態様に記載の液体供給装置において、初期充填を行う際に制御部は、一方の開閉弁を開いて減圧を行った後に、閉じていた側の他方の開閉弁を開いて液滴吐出ヘッド内に液体を流入させる際に、供給側ポンプと回収側ポンプを同一の速度にて、それぞれ液滴吐出ヘッドに対して逆方向に駆動させる制御を行う構成とすることができる。

【0022】

液滴吐出ヘッドに液体を入れる充填側の流路と、液滴吐出ヘッドのヘッド内減圧に用いた減圧側の流路とに圧力差を設けて液滴吐出ヘッドに液体を充填することも可能であるが、高精度の圧力制御が必要となる。ヘッド内減圧と充填側の流路内圧力の減圧とを独立で制御し、減圧側と充填側の両者の圧力バランスが取れた状態で充填側流路と液滴吐出ヘッドの内部流路とを開放（開通）し、その後はポンプの一定速度にて液滴吐出ヘッド内へ液体を充填することで、液体充填状態品質が安定する。

【0023】

なお、ここでいう「同一の速度」とは、厳密に等しい場合に限らず、作用効果上、実質的に同程度と見なすことができる範囲の略同一の範囲を含む。ポンプ速度（回転数）と流量とは相関があり、供給側ポンプ及び回収側ポンプの一方のポンプによる液体の送液量と他方のポンプによる吸液量とを概ねバランスさせるという意味において、両ポンプを同一の速度で逆方向に駆動させる。この態様によれば、液滴吐出ヘッド内に液体をゆっくりと流入させることができ、気泡抑制の効果を一層高めることができる。

【0024】

（第６態様）：第４態様又は第５態様に記載の液体供給装置において、供給側ポンプと回収側ポンプの各ポンプは、複数のチューブを位相を変えて積層配置した構造を持つ多連チューブポンプである構成とすることができる。

【0025】

第６態様によれば、減圧能力が高く、耐久性に優れる。

【0026】

（第７態様）：第４態様から第６態様に記載の液体供給装置において、供給側圧力調整部と回収側圧力調整部は、それぞれ、密閉容器内を弾性膜にて液体室と気体室とに区切った構造を有する圧力調整タンクを備えている構成とすることができる。

【0027】

第７態様によれば、液滴吐出ヘッドからの液滴の吐出量の変動や供給側、回収側のポンプの脈動などによる圧力変動を、弾性膜と気体室の作用によって抑制することができ、安定した圧力調整が可能である。

【0028】

（第８態様）：第７態様に記載の液体吐出装置において、圧力調整タンクは、気体室が第１気体室と第２気体室の二室構成となっており、第１気体室と第２気体室との間を開閉できる気体室分割開閉機構を備え、制御部は、気体室分割開閉機構の制御を行い、少なくとも初期充填の際における減圧動作時は、気体室分割開閉機構を閉じた状態とする構成とすることができる。

【0029】

この第８態様によれば、充填を行う際のヘッド内減圧と、通常の循環供給時における圧力制御とを比較的小型の調整タンクで両立できる。通常の循環供給時における圧力制御時は第１気体室と第２気体室の二室間が開放された状態とをすることにより、良好なダンパー性能が達成される。その一方、液滴吐出ヘッドへの液体の初期充填の際には二室間を閉塞して使用する。

【0030】

（第９態様）：第８態様に記載の液体吐出装置において、制御部は、減圧動作を行う前に、気体室分割開閉機構を開いた状態で液体室を一度加圧し、弾性膜の変形により第１気体室の体積を減少させた後に気体室分割開閉機構を閉じることで第１気体室と第２気体室の間を閉塞した状態としてから減圧動作を実施する制御を行う構成とすることができる。

【0031】

この第８態様によれば、減圧動作時に弾性膜が液体室を狭めてしまう事態を防止することができ、流路内を高い負圧に設定することできる。

【0032】

（第１０態様）：第１態様から第９態様のいずれか１項に記載の液体供給装置において、液滴吐出ヘッドに対して供給側及び回収側のそれぞれの流路うち、少なくとも液滴吐出ヘッド内を減圧する際に用いる減圧側の流路には、流路内の気泡を排出するための気泡排出経路が設けられている構成とすることができる。

【0033】

第１０態様によれば、充填後に気泡排出経路を利用した気泡排出動作を行うことで、ヘッド内減圧に利用した流路内の気泡を確実に除去することができる。

【0034】

（第１１態様）：第１態様から第１０態様のいずれか１項に記載の液体供給装置において、供給側流路部は、複数の液滴吐出ヘッドが並列に接続される供給側マニホールドを含み、回収側流路部は、複数の液滴吐出ヘッドが並列に接続される回収側マニホールドを含み、複数の液滴吐出ヘッドのそれぞれに対して供給側開閉弁及び回収側開閉弁を備えている構成とすることができる。

【0035】

例えば、複数の液滴吐出ヘッドを並べて広幅のラインヘッドバーにおいて、交換が必要な一部の液滴吐出ヘッド（ヘッドモジュール）のみを交換し、その交換した液滴吐出ヘッドに対して容易に液体を充填することができる。

【0036】

（第１２態様）：第１２態様に係る液滴吐出装置は、第１態様から第１１態様のいずれか１項に記載の液体供給装置と、液滴吐出ヘッドと、を備えた液滴吐出装置である。

【0037】

第１２態様によれば、低コストで高品質な液体充填品質を達成できる。

【0038】

（第１３態様）：第１２態様に記載の液滴吐出装置において、液滴吐出ヘッドの液滴吐出口を閉塞する閉塞部材を備えており、閉塞部材は、ラバー製のシート部材である構成とすることができる。

【0039】

（第１４態様）：第１２態様又は第１３態様に記載の液滴吐出装置において、複数の液滴吐出ヘッドを繋ぎ合わせて長尺のラインヘッドバーが構成され、複数の液滴吐出ヘッドのそれぞれが独立して交換可能なヘッドモジュールであり、複数の液滴吐出ヘッドのうちの少なくとも１つの液滴吐出ヘッドを交換した際に、当該交換後の新規の液滴吐出ヘッドに対して初期充填の際の制御が行われる構成とすることができる。

【0040】

（第１５態様）：第１４態様に記載の液滴吐出装置において、閉塞部材は、少なくとも交換後の新規の液滴吐出ヘッドの液滴吐出面を覆う大きさを有する部材である構成とすることができる。

【0041】

（第１６態様）：第１６態様に係る液体充填方法は、液滴吐出ヘッドと、液滴吐出ヘッドに供給する液体を貯留しておくタンクと、タンクから液体を液滴吐出ヘッドに供給する供給側流路部と、液滴吐出ヘッドから液体を回収する回収側流路部と、供給側流路部の液滴吐出ヘッドに繋がる第１流路を開閉可能な供給側開閉弁と、回収側流路部の液滴吐出ヘッドに繋がる第２流路を開閉可能な回収側開閉弁と、供給側流路部の圧力を調整する供給側圧力調整部と、回収側流路部の圧力を調整する回収側圧力調整部と、を備える液滴吐出装置における液滴吐出ヘッドに対する初期の液体充填方法であって、供給側開閉弁及び回収側開閉弁をともに閉じた状態で液滴吐出ヘッドに対して供給側流路部と回収側流路部とが接続されるヘッド接続工程と、液滴吐出ヘッドの液滴吐出口を閉塞部材によって閉塞した状態のもとで、供給側開閉弁及び回収側開閉弁のうちいずれか一方の開閉弁を開き、他方の開閉弁は閉じたまま、開いた側の流路部及び圧力調整部を用いて液滴吐出ヘッド内を減圧するヘッド内減圧工程と、ヘッド内減圧工程の後、閉じていた側の他方の開閉弁を開き、当該他方の開閉弁が介在する流路を通じて液滴吐出ヘッド内に液体を流入させる充填工程と、を含む液体充填方法である。

【0042】

（第１７態様）：第１６態様に記載の液体充填方法において、供給側開閉弁及び回収側開閉弁をともに閉じた状態で、供給側圧力調整部と回収側圧力調整部とを用いて供給側流路部及び回収側流路部のそれぞれの圧力を負圧に設定する流路内減圧工程を有し、流路内減圧工程の後に、ヘッド内減圧工程を実施する構成とすることができる。

【0043】

（第１８態様）：第１７態様に記載の液体充填方法において、ヘッド内減圧工程において、供給側流路部及び回収側流路部のうち、開いた側の流路部の圧力が、閉じたままの側の流路部の圧力と同等となるように減圧を行う構成とすることができる。

【0044】

（第１９態様）：第１６態様から第１８態様のいずれか１項に記載の液体充填方法において、液滴吐出装置は、複数の液滴吐出ヘッドを備え、複数の液滴吐出ヘッドを繋ぎ合わせて長尺のラインヘッドバーが構成され、複数の液滴吐出ヘッドのそれぞれが独立して交換可能なヘッドモジュールであり、複数の液滴吐出ヘッドのうちの少なくとも１つの液滴吐出ヘッドを交換した際に、当該交換後の新規の液滴吐出ヘッドに対してヘッド内減圧工程と充填工程を実施して初期充填を行う構成とすることができる。

【発明の効果】

【0045】

本発明によれば、装置のコスト増や装置サイズの大型化を回避して、ヘッド交換時の液体充填の際にヘッド内流路への気泡の巻き込みを抑制し、良好な液体充填を実現することができ、安定した吐出性能を達成することができる。また、充填時の液体廃棄量を大幅に抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0046】

【図1】インクジェット記録装置の全体構成を示した構成図

【図2】インクジェットヘッドの構成例を示す斜視図

【図3】インクジェットヘッドをノズル面側から見た部分拡大図

【図4A】ヘッドモジュールの平面透視図

【図4B】図４Ａの一部を拡大した拡大図

【図5】ヘッドモジュールの内部構造を示す縦断面図

【図6】インク供給部の概略構成図

【図7】ヘッドモジュール交換作業に伴う初期充填時の手順を示すフローチャート

【図8】ヘッドモジュール交換時の様子を示した模式図

【図9】流路内減圧工程の様子を示した模式図

【図10】ヘッド内減圧工程の様子を示した模式図

【図11】インク充填時（充填工程）の様子を示した模式図

【図12】供給側及び回収側にそれぞれ設けられる圧力調整タンクの構成を示した模式図

【図13】インク充填後に行われる流路内気泡排出動作（その１）の説明図

【図14】インク充填後に行われる流路内気泡排出動作（その２）の説明図

【図15】本例に示すインク供給装置の制御系の概略構成を示すブロック図

【図16】インクジェット記録装置の制御系の構成を示すブロック図

【図17】他の実施形態を示す模式図

【発明を実施するための形態】

【0047】

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。

【0048】

〔インクジェット記録装置の全体構成〕
まず、本発明が適用されるインクジェット記録装置の全体構成について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成を示した構成図である。図示のように、本実施の形態のインクジェット記録装置１０は、主として、給紙部１２、処理液付与部１４、描画部１６、乾燥部１８、定着部２０、及び排出部２２を備えて構成される。

【0049】

〈給紙部〉
給紙部１２は、記録媒体としての用紙２４を処理液付与部１４に供給する機構である。給紙部１２には、枚葉紙である用紙２４が積層されている。給紙部１２には、給紙トレイ５０が設けられ、この給紙トレイ５０から用紙２４が一枚ずつ処理液付与部１４に給紙される。

【0050】

記録媒体としての用紙２４は、汎用の印刷用紙（セルロースを主体とする用紙）が用いられる。なお、記録媒体の種類は、これに限定されるものではない。また、本例では、枚葉紙（カット紙）を用いるが、ロール紙から必要なサイズに切断して給紙する構成も可能である。

【0051】

〈処理液付与部〉
処理液付与部１４は、用紙２４の記録面に処理液を付与する機構である。処理液は、描画部１６で付与されるインク中の色材（本例では顔料）を凝集させる色材凝集剤を含んでおり、この処理液とインクとが接触することによって、インクは色材と溶媒との分離が促進される。

【0052】

図１に示すように、処理液付与部１４は、給紙ドラム５２、処理液ドラム５４、及び、処理液塗布装置５６を備えている。処理液ドラム５４は、用紙２４を保持し、回転搬送させるドラムである。処理液ドラム５４は、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）５５を備え、この保持手段５５の爪と処理液ドラム５４の周面の間に用紙２４を挟み込むことによって用紙２４の先端を保持できるようになっている。処理液ドラム５４は、その外周面に吸着穴を設けるとともに、吸着穴から吸引を行う吸引手段を接続してもよい。これにより用紙２４を処理液ドラム５４の周面に密着保持することができる。

【0053】

処理液ドラム５４の外側には、その周面に対向して処理液塗布装置５６が設けられる。処理液塗布装置５６は、処理液が貯留された処理液容器と、この処理液容器の処理液に一部が浸漬されたアニックスローラと、アニックスローラと処理液ドラム５４上の用紙２４に圧接されて計量後の処理液を用紙２４に転移するゴムローラとで構成される。この処理液塗布装置５６によれば、処理液を計量しながら用紙２４に塗布することができる。

【0054】

処理液付与部１４で処理液が付与された用紙２４は、処理液ドラム５４から中間搬送部２６を介して描画部１６の描画ドラム７０へ受け渡される。

【0055】

〈描画部〉
描画部１６は、描画ドラム７０、用紙抑えローラ７４、及び、インクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙを備えている。描画ドラム７０は、処理液ドラム５４と同様に、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）７１を備える。描画ドラム７０に固定された用紙２４は、記録面が外側を向くようにして搬送され、この記録面にインクジェ
ットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙからインクが付与される。

【0056】

インクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙは、液滴吐出装置における液滴吐出ヘッドとして機能する。インクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙは、それぞれ用紙２４の幅に対応する長さを有するラインヘッドで構成される。インク吐出面には、画像形成領域の全幅にわたってインク吐出用のノズルが複数配列されたノズル列が形成されている。各インクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙは、用紙２４の搬送方向（描画ドラム７０の回転方向）と直交する方向に延在するように設置される。

【0057】

描画ドラム７０上に密着保持された用紙２４の記録面に向かって各インクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙから、対応する色インクの液滴が吐出されることにより、処理液付与部１４であらかじめ記録面に付与された処理液にインクが接触し、インク中に分散する色材（顔料）が凝集され、色材凝集体が形成される。これにより、用紙２４上での色材流れなどが防止され、用紙２４の記録面に画像が形成される。

【0058】

なお、本例では、ＣＭＹＫの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組合せについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インク、特別色インクを追加してもよい。たとえば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出するインクジェットヘッドを追加する構成も可能であり、各色インクジェットヘッドの配置順序も特に限定はない。

【0059】

描画部１６で画像が形成された用紙２４は、描画ドラム７０から中間搬送部２８を介して乾燥部１８の乾燥ドラム７６へ受け渡される。

【0060】

〈乾燥部〉
乾燥部１８は、色材凝集作用により分離された溶媒に含まれる水分を乾燥させる機構であり、図１に示すように、乾燥ドラム７６、及び溶媒乾燥装置７８を備えている。

【0061】

乾燥ドラム７６は、処理液ドラム５４と同様に、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）７７を備え、この保持手段７７によって用紙２４の先端を保持できるようになっている。

【0062】

溶媒乾燥装置７８は、乾燥ドラム７６の外周面に対向する位置に配置され、複数のＩＲヒータ（Infrared Radiation ヒータ：赤外線ヒータ）８２と、各ＩＲヒータ８２の間に
それぞれ配置された温風噴出しノズル８０とで構成される。

【0063】

各温風噴出しノズル８０から用紙２４に向けて吹き付けられる温風の温度と風量、各ＩＲヒータ８２の温度を適宜調節することにより、様々な乾燥条件を実現することができる。用紙２４の裏面から加熱を行うことによって乾燥が促進され、定着時における画像破壊を防止することができる。

【0064】

乾燥ドラム７６の外周面に、用紙２４の記録面が外側を向くように（すなわち、用紙２４の記録面が凸側となるように湾曲させた状態で）保持し、回転搬送しながら乾燥することにより、用紙２４のシワや浮きの発生を防止でき、これらに起因する乾燥ムラを確実に防止することができる。

【0065】

乾燥部１８で乾燥処理が行われた用紙２４は、乾燥ドラム７６から中間搬送部３０を介して定着部２０の定着ドラム８４へ受け渡される。

【0066】

〈定着部〉
定着部２０は、定着ドラム８４、ハロゲンヒータ８６、定着ローラ８８、及びインラインセンサ９０で構成される。定着ドラム８４は、処理液ドラム５４と同様に、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）８５を備え、この保持手段８５によって用紙２４の先端を保持できるようになっている。

【0067】

定着ドラム８４の回転により、用紙２４は記録面が外側を向くようにして搬送され、この記録面に対して、ハロゲンヒータ８６による予備加熱と、定着ローラ８８による定着処理と、インラインセンサ９０による検査が行われる。

【0068】

定着ローラ８８は、乾燥させたインクを加熱加圧することによってインク中の自己分散性熱可塑性樹脂微粒子を溶着し、インクを皮膜化させるためのローラ部材であり、用紙２４を加熱加圧するように構成される。具体的には、定着ローラ８８は、定着ドラム８４に対して圧接するように配置されており、定着ドラム８４との間でニップローラを構成するようになっている。これにより、用紙２４は、定着ローラ８８と定着ドラム８４との間に挟まれ、所定のニップ圧でニップされ、定着処理が行われる。定着処理によって画像表面の凹凸がレベリングされ、光沢性が得られる。

【0069】

なお、図１の実施形態では、定着ローラ８８を１つだけ設けた構成となっているが、画像層厚みや熱可塑性樹脂微粒子のＴｇ特性に応じて、複数段設けた構成でもよい。

【0070】

また、紫外線（ＵＶ）硬化型のインクを用いる場合には、加熱定着の定着ローラ８８に代えて、又はこれと組み合わせて、ＵＶランプや紫外線ＬＤ（レーザダイオード）アレイなど、紫外線（活性光線）を照射する手段が設けられる。乾燥部１８で水分を充分に揮発させた後に、紫外線照射手段を備えた定着部で、画像に紫外線を照射することにより、インク中のＵＶ硬化性モノマーを硬化重合させ、画像強度を向上させることができる。

【0071】

一方、インラインセンサ９０は、用紙２４に記録された画像（テストチャートを含む）について、チェックパターンや水分量、表面温度、光沢度などを計測するための計測手段であり、ＣＣＤラインセンサなどが適用される。

【0072】

〈排出部〉
図１に示すように、定着部２０に続いて排出部２２が設けられている。排出部２２は、排出トレイ９２を備えており、この排出トレイ９２と定着部２０の定着ドラム８４との間に、これらに対接するように渡し胴９４、搬送ベルト９６、張架ローラ９８が設けられている。用紙２４は、渡し胴９４により搬送ベルト９６に送られ、排出トレイ９２に排出される。

【0073】

〈その他の構成〉
図１には示されていないが、本例のインクジェット記録装置１０には、上記構成の他、各インクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙにインクを供給するインク供給部、各インクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙのクリーニングを行うメンテナンス処理部などが備えられている。

【0074】

〈インクジェットヘッドの構成〉
次に、インクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙの構成について説明する。本実施の形態のインクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙは、用紙幅に対応する長さを有するラインヘッドで構成される。各インクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙの構成は同じなので、ここではインクジェットヘッド７２として、その構成について説明する。また、特に区別する場合を除いて、インクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙはインクジェットヘッド７２として説明する。

【0075】

図２は本実施形態に用いられるインクジェットヘッド７２の斜視図である。図２では、ヘッドの下方（斜め下方向）からノズル面（液滴吐出面）を見上げた様子が図示されている。また、図３は、インクジェットヘッド７２をノズル面側から見た部分拡大図である。図示のように、インクジェットヘッド７２は、複数個のヘッドモジュール７２−ｉ（ｉ＝1,2…，ｎ）を長手方向（用紙２４の搬送方向と直交する用紙幅方向）に沿って繋ぎ合わせて長尺化したフルライン型のラインヘッドバー（シングルパス印字方式のページワイドヘッド）として構成されている。「ｉ」はヘッドモジュールの配置順に対応したモジュール番号を表している。「ｎ」は２以上の整数であり、ヘッドモジュールの数を表している。ここでは１７個（ｎ＝１７）のヘッドモジュール７２−ｉを繋ぎ合わせた例を示しているが、ラインヘッドバーを構成するヘッドモジュールの個数及び配列形態、並びに各ヘッドモジュールの構造については、図示の例に限定されない。図２中の符号７３は、複数のヘッドモジュール７２−ｉを固定するための枠体となるベースフレーム（バー状のラインヘッドを構成するためのハウジング）、符号７５は、各ヘッドモジュール７２−ｉに接続されたフレキシブル基板である。

【0076】

各ヘッドモジュール７２−ｉは、ベースフレーム７３に取り付けられて一体化され、１つのインクジェットヘッド７２を構成する。各ヘッドモジュール７２−ｉは、インクジェットヘッド７２の短手方向の両側からヘッドモジュール支持部材７２Ｂによって支持されて、ベースフレーム７３に着脱自在に取り付けられる。各ヘッドモジュール７２−ｉは、個別に交換することができる。各ヘッドモジュール７２−ｉ（ｉ＝1,2…，ｎ）がそれぞれ「液滴吐出ヘッド」に相当する。

【0077】

図３に示すように、各ヘッドモジュール７２−ｉ（ｎ番目のヘッドモジュール７２−ｎ）のノズル面７２Ａには、複数のノズルがマトリクス状に配列されている。図３において符号１５１Ａを付して図示した斜めの実線は、複数のノズルが一列に並べられたノズル列を表している。

【0078】

図４Ａはヘッドモジュールの平面透視図である。また、図４Ｂはその一部を拡大した拡大図である。用紙２４上に形成されるドットピッチを高密度化するためには、インクジェットヘッド７２におけるノズルピッチを高密度化する必要がある。本例のヘッドモジュール７２−ｉは、図４Ａ、図４Ｂに示すように、インク吐出口であるノズル１５１（「液滴吐出口」に相当）をマトリクス状に（二次元的に）配置させた構造を有し、これにより、インクジェットヘッド長手方向（用紙２４の搬送方向と直交する方向；主走査方向）に沿って並ぶように投影される実質的なノズルの間隔（投影ノズルピッチ）の高密度化を達成している。

【0079】

図４Ａ、図４Ｂの例では、主走査方向に対して角度θの方向に沿ってノズル１５１を一定のピッチｄで複数配列する構造により、主走査方向に並ぶように投影された（正射影された）ノズルのピッチＰはｄ× cosθとなり、主走査方向については、各ノズル１５１が一定のピッチＰで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。

【0080】

なお、ノズルの配置構造は図示の例に限定されず、副走査方向に一列のノズル列を有する配置構造など、様々なノズル配置構造を適用できる。

【0081】

このようなヘッドモジュール７２−ｉを用紙幅方向（主走査方向）に複数個繋ぎ合わせることにより（図１参照）、用紙幅について全描画範囲をカバーするノズル列が形成され、１回の描画走査で所定の記録解像度（例えば、1200dpi）による画像記録が可能なフルライン型のヘッドが構成される。

【0082】

図５は、ヘッドモジュールの内部構造を示す縦断面図である。同図に示すように、圧力室１５２は、直方体形状の空間として形成されており、その底面の一角にノズル流路１５４が連通されている。ノズル流路１５４は、圧力室１５２から鉛直下向きに延びてノズル１５１に連通されている。

【0083】

圧力室１５２の天井壁面は、振動板１５５で構成されており、上下方向に撓み変形可能に形成されている。この振動板１５５の上には圧電素子（ピエゾ素子）１５６が取り付けられており、振動板１５５は、この圧電素子１５６によって上下方向に変形する。そして、この振動板１５５が上下方向に変形することにより、圧力室１５２の容積が膨縮（拡縮）し、ノズル１５１からインクが吐出される。

【0084】

なお、圧電素子１５６は、その上部に設けられた図示しない個別電極と、共通電極として作用する振動板１５５との間に所定の駆動電圧を印加することにより駆動され、これにより、振動板１５５が上下方向に変形する。

【0085】

圧力室１５２の天井壁面の一角には、圧力室１５２にインクを供給するための個別供給流路１５７Ａが連通されている。この個別供給流路１５７Ａは、共通供給流路１５８Ａに連通されている。

【0086】

共通供給流路１５８Ａは、用紙２４の搬送方向に対して所定の傾きをもって並ぶノズル１５１の列単位で設けられている。各列に属するノズル１５１の圧力室１５２には、この共通供給流路１５８Ａから個別供給流路１５７Ａを介してインクが供給される。

【0087】

各列の共通供給流路１５８Ａは、図示しないインク供給流路に連通されており、インク供給流路は、図示しないインク供給口に連通されている。インクタンクからのインクは、このインク供給口に供給される。そして、このインク供給口に供給されたインクが、インク供給流路を介して各列の共通供給流路１５８Ａに供給され、さらに個別供給流路１５７Ａを介して各圧力室１５２に供給される。

【0088】

ノズル流路１５４には、個別回収流路１５７Ｂの一端が連通されている。個別回収流路１５７Ｂは、ノズル１５１の近傍位置でノズル流路１５４に連通されている。個別回収流路１５７Ｂの他端は、共通回収流路１５８Ｂに連通されている。

【0089】

共通回収流路１５８Ｂは、共通供給流路１５８Ａと同様に用紙２４の搬送方向に対して所定の傾きをもって並ぶノズル１５１の列単位で設けられている。各列の共通回収流路１５８Ｂは、図示しないインク回収流路に連通されている。インク回収流路は、図示しないインク回収口に連通されている。

【0090】

各ノズル流路１５４を流れるインクは、一部が個別回収流路１５７Ｂに流れ、共通回収流路１５８Ｂに回収される。そして、各共通回収流路１５８Ｂからインク回収流路、インク回収口を介してインクタンクに回収される。すなわち、本実施の形態のインクジェットヘッドでは、各ヘッドモジュール７２−ｉにインクが循環して供給される。

【0091】

〈インク供給部〉
次に、インク供給部の構成について説明する。インク供給部は、「液体供給装置」に相当しており、インクジェット記録装置１０は「液滴吐出装置」に相当している。インク供給部は、インクジェットヘッド７２にインクを供給するインク供給機能と、インクジェットヘッド７２からインクを回収するインク回収機能とを備えたインク供給装置によって構成されており、インクジェット記録装置１０における液体循環供給手段として機能する。

【0092】

図６は、本実施形態に係るインクジェット記録装置に適用される循環供給型のインク供給装置の構成図である。なお、同図は１つの（１色分の）インクジェットヘッドに対するインクの供給系を示している。すなわち、インク供給装置２００は色別のインクジェットヘッドごとに設けられ、インクジェットヘッドごとに個別にインクの供給が行われる。

【0093】

上記のように、本実施の形態のインクジェットヘッド７２は、複数のヘッドモジュール７２−ｉを繋ぎ合わせて構成される。各ヘッドモジュール７２−ｉは独立している。このため、それぞれのヘッドモジュール７２−ｉへ均等（一定の圧力、一定の流量）にインクを供給するためのインク循環用配管路が形成されている。

【0094】

図６に示すように、ヘッドモジュール７２−ｉには、インクが流入するインク供給口２１２Ａと、インクを排出するインク回収口２１２Ｂとが設けられている。

【0095】

インク供給口２１２Ａには、供給側マニホールド２１４から分岐した供給側分岐管２１６の先端が取り付けられ、インク回収口２１２Ｂには、回収側マニホールド２１８から分岐した回収側分岐管２２０の先端が取り付けられている。すなわち、供給側マニホールド２１４及び回収側マニホールド２１８には、ヘッドモジュール７２−ｉの設置数分の分岐管（供給側分岐管２１６及び回収側分岐管２２０）が設けられ、複数のヘッドモジュール７２−ｉがそれぞれ対応する分岐管（２１６，２２０）を介して供給側マニホールド２１４、回収側マニホールド２１８の間に並列に接続されている。

【0096】

インクジェットヘッド７２からインクを吐出して描画を行う際には、供給側マニホールド２１４に供給されるインクをあらかじめ定められた圧力Ｐｉｎ、かつ、あらかじめ定められた流量でそれぞれのヘッドモジュール７２−ｉへ供給し、さらには、ヘッドモジュール７２−ｉへ供給されたインクをあらかじめ定められた圧力Ｐｏｕｔ、かつ、あらかじめ定められた流量でそれぞれヘッドモジュール７２−ｉから回収側マニホールド２１８へ回収する構造となっている。

【0097】

供給側マニホールド２１４の圧力Ｐｉｎと回収側マニホールド２１８の圧力Ｐｏｕｔにより、ヘッドモジュール７２−ｉ部で差圧ΔＰを発生させ、この結果、ヘッドモジュール７２−ｉ内ではインク供給口２１２Ａとインク回収口２１２Ｂとの間にインクの流れが生じ、この流れにより常にフレッシュなインクがヘッドモジュール７２−ｉに供給されることになる。インクの吐出口（噴射口）であるノズルには、当該供給側マニホールド２１４の圧力Ｐｉｎと回収側マニホールド２１８の圧力Ｐｏｕｔに依存する背圧Ｐｎｚｌが付与されている。

【0098】

各供給側分岐管２１６には、それぞれ供給側バルブ２２２と供給側サブダンパ２２４とが介在されている。また、回収側分岐管２２０には、それぞれ回収側バルブ２２６と回収側サブダンパ２２７とが介在されている。供給側バルブ２２２及び回収側バルブ２２６は、ヘッドモジュール７２−ｉを個別に動作させる必要があるときに開閉操作されるものであるとともに、ヘッドモジュール７２−ｉへのインクの循環を開始する際あるいは終了する際に開閉操作されるものである。

【0099】

供給側分岐管２１６が「第１流路」に相当し、供給側バルブ２２２が「供給側開閉弁」に相当する。回収側分岐管２２０が「第２流路」に相当し、回収側バルブ２２６が「回収側開閉弁」に相当する。

【0100】

供給側サブダンパ２２４は、供給側マニホールド２１４から供給されるインクの流動時の圧力変動等を緩和する役目を有しており、回収側サブダンパ２２７は、回収側マニホールド２１８へ回収されるインクの流動時の圧力変動等を緩和する役目を有している。

【0101】

供給側マニホールド２１４には、その長手方向一端部（図６の右端部）にインク循環配管系の供給管２２８の一端部が取り付けられる。一方、回収側マニホールド２１８には、その長手方向一端部（図６の右端部）にインク循環配管系の回収管２３０の一端部が取り付けられる。

【0102】

また、供給側マニホールド２１４と回収側マニホールド２１８のそれぞれの他端部（図６の左端部）の間には、第１バイパス流路２３２と第２バイパス流路２３４とが設けられている。第１バイパス流路２３２には、第１バイパスバルブ２３６が介在されている。また、第２バイパス流路２３４には、第２バイパスバルブ２３８が介在されている。この第１バイパス流路２３２及び第２バイパス流路２３４は、供給側マニホールド２１４と回収側マニホールド２１８との間の圧力、流量調整等に用いられる。

【0103】

さらに、供給側マニホールド２１４と回収側マニホールド２１８の他端部には、それぞれ供給側圧力センサ２４０及び回収側圧力センサ２４２が取り付けられており、供給側マニホールド２１４と回収側マニホールド２１８内のインクの圧力を監視している。供給側圧力センサ２４０が「供給側圧力検出部」に相当し、回収側圧力センサ２４２が「回収側圧力検出部」に相当する。

【0104】

供給側マニホールド２１４に連結された供給管２２８の他端部は、供給側メインダンパとして機能する供給側圧力調整タンク２４４に連結されている。供給側圧力調整タンク２４４は、密閉容器内を弾性膜２４４Ａによってインク室２４４Ｂと気体室２４４Ｃとに区切った構造を有する。すなわち、供給側圧力調整タンク２４４は、弾性力を有する薄膜部材からなる弾性膜で仕切られて二室で構成されており、その１つがインク室２４４Ｂ、他の１つが気体室２４４Ｃ（「第１気体室」に相当）となっている。

【0105】

インク室２４４Ｂには、インクをバッファタンク２４６から引き込む（及びバッファタンク２４６へ回収する）ための供給側主管２４８の一端部が連結されている。供給側主管２４８の他端の開口はバッファタンク２４６に貯留されたインクに浸漬されている。

【0106】

供給側主管２４８には、バッファタンク２４６から供給側圧力調整タンク２４４にかけて順番に、脱気モジュール２５０、一方向弁２５２、供給側フィルタ２５４、供給側ポンプ２５６、インク温度調整器２５８がそれぞれ介在されている。インク温度調整器２５８は熱交換器を含んで構成され、チラー２５９に接続されている。

【0107】

バッファタンク２４６に貯留されているインクを供給側ポンプ２５６の駆動力で供給側圧力調整タンク２４４へ供給し、その途中でインク内から気泡を取り除き、かつ、ゴミを取り除き、インクの温度を管理している。

【0108】

供給側ポンプ２５６の入側は、供給側主管２４８とは別に分岐管２５３の一端部が接続され、この分岐管２５３の他方の開口は一方向弁２５５を介してバッファタンク２４６に貯留されたインクに浸漬されている。

【0109】

供給側ポンプ２５６には、供給側マニホールド２１４に向けてインクを送り出す加圧方向と供給側マニホールド２１４からインクを引き出す減圧方向の双方向に駆動制御可能なポンプが用いられている。ポンプの構成は特に限定されないが、本実施の形態で適用される供給側ポンプ２５６は、ステッピングモータを用いたチューブポンプ（弾性力をもつチューブをステッピングモータによる回転駆動でしごきながらチューブ内のインクを供給する）で構成される。供給側ポンプ２５６としては、小内径（例えば、内径３ｍｍ以下）で肉厚（例えば、チューブ厚１ｍｍ以上）なチューブを、位相を変えて積層配置した構造を有する多連タイプのチューブポンプ（多連チューブポンプ）を用いることが好ましい。供給側ポンプ２５６で液体を送出又は吸引することにより、供給側マニホールド２１４を含む供給側流路の加圧又減圧が行われる。

【0110】

供給側圧力センサ２４０によって供給側マニホールド２１４内の圧力を監視しながら供給側ポンプ２５６の駆動方向、速度（回転数）が制御される。このように正方向及び逆方向のいずれの方向についても精度よく駆動制御することが要求されるため、上述した多連タイプのチューブポンプが好適である。

【0111】

供給側圧力調整タンク２４４の気体室２４４Ｃには、開放管２６０が取り付けられている。開放管２６０には、エアコネクトバルブ２６２（「気体室分割開閉機構」に相当）と、エアタンク２６４（「第２気体室」に相当）と、大気開放バルブ２６６とが介在されている。

【0112】

また、インク室２４４Ｂは、ドレイン管２６８の一端が連結されている。ドレイン管２６８の他端の開口は、バッファタンク２４６に貯留されたインクに浸漬されている。ドレイン管２６８には、供給側ドレインバルブ２７０が介在されている。

【0113】

供給側圧力調整タンク２４４は、気体室２４４Ｃと弾性膜２４４Ａの作用により、インク室２４４Ｂ内の圧力を所望の値に調整・維持する役目を有している。

【0114】

一方、回収側マニホールド２１８に連結された回収管２３０の他端部は、回収側メインダンパとして機能する回収側圧力調整タンク２７２に連結されている。回収側圧力調整タンク２７２の構造は、供給側圧力調整タンク２４４の構造と同様であり、密閉容器内が弾性膜２７２Ａによって仕切られ、弾性膜２７２Ａによってインク室２７２Ｂと気体室２７２Ｃとに区切った構造を有する。インク室２７２Ｂは「液体室」に相当し、気体室２７２Ｃは「第１気体室」に相当する。

【0115】

インク室２７２Ｂには、インクをバッファタンク２４６から引き込む（及びバッファタンク２４６から引き込む）ための回収側主管２７４の一端部が連結されている。

【0116】

回収側主管２７４の他端部は、分岐管２７５に連結されており、この分岐管２７５を介してバッファタンク２４６に接続されている。回収側主管２７４には、一方向弁２７６が介在されており、回収側ポンプ２８０の駆動力で回収側圧力調整タンク２７２内のインクをバッファタンク２４６へ回収している。

【0117】

回収側ポンプ２８０には、供給側ポンプ２５６と同様に、回収側マニホールド２１８に向けてインクを送り出す加圧方向と回収側マニホールド２１８からインクを引き出す減圧方向の双方向に駆動制御可能なポンプが用いられている。本例の回収側ポンプ２８０は、供給側ポンプ２５６と同様の多連チューブポンプで構成されている。回収側ポンプ２８０で液体を送出又は吸引することにより、回収側マニホールド２１８を含む供給側流路の加圧又減圧が行われる。

【0118】

回収側圧力調整タンク２７２の気体室２７２Ｃには、開放管２８２が取り付けられている。開放管２８２には、エアコネクトバルブ２８４（「気体室分割開閉機構」に相当）と、エアタンク２８６（「第２気体室」に相当）と、大気開放バルブ２８８とが介在されている。

【0119】

また、インク室２７２Ｂは、回収側ドレイン管２９０の一端が連結されている。回収側ドレイン管２９０の他端は、回収側ドレインバルブ２９２を介して供給側圧力調整タンク２４４のドレイン管２６８に接続されている。

【0120】

回収側圧力調整タンク２７２は、気体室２７２Ｃと弾性膜２７２Ａの作用により、インク室２７２Ｂ内の圧力を所望の値に調整・維持する役目を有している。

【0121】

インクジェットヘッド７２を使用して画像の記録（印刷）を行う場合など、通常のインク供給（循環供給）の際における供給側ポンプ２５６及び回収側ポンプ２８０による圧力は、供給側マニホールド２１４の圧力Ｐｉｎ＞回収側マニホールド２１８の圧力Ｐｏｕｔであるが、それぞれ負圧とされている。すなわち、供給側ポンプ２５６の供給圧力は負圧であるが、回収側ポンプ２８０の回収圧力がさらに低圧の負圧であるため、インクは、供給側マニホールド２１４から回収側マニホールド２１８へ流れ、かつ、ヘッドモジュール７２−ｉのノズル１５１の背圧Ｐｎｚｌが負圧に維持されるようになっている。したがって、ヘッドモジュール７２−ｉのノズル１５１ではインクがメニスカス保持されつつ、ノズル１５１に対してインクが循環するようになっている。

【0122】

なお、ノズル１５１においてインクをメニスカス保持できる背圧Ｐｎｚｌの圧力範囲は、ヘッドモジュール７２−ｉの仕様やインク種によって異なる。本実施の形態のものでは、約−３０００Ｐａ（Ｇ）である（「（Ｇ）」はゲージ圧（大気圧基準圧、相対圧力）を意味する）。

【0123】

本実施の形態のインク供給部２０２では、回収側ポンプ２８０の入側と供給側主管２４８における脱気モジュール２５０の出側との間に両者の間を連結する加圧パージ用配管２９４が設けられている。

【0124】

加圧パージ用配管２９４には、脱気モジュール２５０から回収側ポンプ２８０にかけて順番に一方向弁２９６、回収側フィルタ２９８が介在されている。ヘッドモジュール７２−ｉ内を加圧して、一気にインクを排出することで気泡等を排除するとき、供給側ポンプ２５６の駆動に加え、回収側ポンプ２８０の駆動方向を通常時に対して逆転させ、バッファタンク２４６から回収側マニホールド２１８へインクを供給するようにしている。なお、排出時はドレイン管２６８を用いる。

【0125】

バッファタンク２４６は、補充管３０２を介してメインタンク３００と連結されている。バッファタンク２４６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、メインタンク３００からインクが補充される構成となっている。バッファタンク２４６が「タンク」に相当し、又は、バッファタンク２４６とメインタンク３００の組み合わせが「タンク」に相当する。

【0126】

補充管３０２は、一端部がメインタンク３００に貯留されたインクに浸漬されており、他端部が回収側主管２７４に接続されている。メインタンク３００中のインクに浸漬された補充管３０２の一端開口にはフィルタ３０４が取り付けられている。補充管３０２には、補充ポンプ３０６が介在されている。補充ポンプ３０６を駆動することにより、バッファタンク２４６へインクが補充される。

【0127】

なお、バッファタンク２４６とメインタンク３００との間には、オーバーフロー管３０８が設けられ、過剰補充時にインクがメインタンク３００へ戻されるようになっている。

【0128】

また、オーバーフロー管３０８には、回収側リリーフ管３１２の一端部が連結されている。回収側リリーフ管３１２の他端部は、回収側ポンプ２８０と回収側圧力調整タンク２７２との間の回収側主管２７４に連結されている。

【0129】

回収側リリーフ管３１２には、回収側リリーフバルブ３１６が介在されている。回収側リリーフバルブ３１６は、管路内を流れるインクが、あらかじめ設定された圧以上になると開き、インクジェットヘッドや管路に高圧がかかるのを防止する。

【0130】

バッファタンク２４６には液面センサ３１８が設けられており、この液面センサ３１８によってバッファタンク２４６内のインク量の情報が得られる。同様に、メインタンク３００にも液面センサ３２０が設けられており、この液面センサ３２０によってメインタンク３００内のインク量の情報が得られる。

【0131】

〔モジュール交換作業に伴うインク充填処理について〕
次に、上記構成のインクジェット記録装置におけるヘッドモジュールの交換作業に伴うインクの初期充填方法を説明する。図７は、ヘッドモジュール交換作業に伴う初期充填時の手順を示すフローチャートである。

【0132】

（手順１）まず、交換しようとするヘッドモジュールに対応した供給側バルブ２２２と回収側バルブ２２６を共に閉じて、交換すべきヘッドモジュールをラインバーから取り外し、新しいヘッドモジュール（新規ヘッド）に取り替える（ステップＳ１２、「ヘッド接続工程」）。

【0133】

図８は、ヘッドモジュール交換時の様子を示した模式図である。図８では３つのヘッドモジュール７２−１，７２−２，７２−３が示されており、図中、最右のヘッドモジュール７２−３が交換された新しいヘッドモジュールである。

【0134】

ヘッドモジュールを交換する場合、対象となるヘッドモジュールに対応した供給側バルブ２２２と回収側バルブ２２６を閉じて、古いヘッドモジュールを取り外し、新しいヘッドモジュールに取り替える。図８は、新品のヘッドモジュールに取り替えられた後の状態を示している。図面中におけるバルブの表記おいて、白抜きのものは「開」状態であることを表し、黒塗りのものは「閉」状態であることを表す。他の図面も同様である。なお、新しいヘッドモジュール７２は内部の流路中に空気が入っている。

【0135】

ヘッドモジュールの交換作業の終了後、作業者（オペレータ）がユーザインターフェースを介して作業終了を指示すると、初期充填の処理が実施される。初期充填の処理は、以下の手順２〜４で行われる。

【0136】

（手順２）次に、少なくとも交換後の対象ヘッドの噴射口（ノズル穴）を閉塞部材によって閉塞した状態で、同一経路に接続されている全てのヘッドモジュールの全バルブ（供給側バルブ２２２と回収側バルブ２２６）を閉じ、供給側流路および回収側流路を負圧に設定する（図７のステップＳ１４、「流路内減圧工程」に相当、図９参照）。

【0137】

図９は、流路内減圧工程の様子を示した模式図である。図９では、符号７２−３で示した新規のヘッドモジュール（交換対象ヘッド）についてのみ、そのノズル面に閉塞部材３３０が取り付けられている。閉塞部材３３０には、例えば、ラバー製のシート部材（ラバーシート）が用いられる。ラバーシートは安価であり、ノズル面の密閉性に優れている。

【0138】

閉塞部材３３０は、ヘッドモジュールに対して着脱可能なキャップ構造に構成することができ、作業者が対象ヘッドのノズル面に装着することができる。或いはまた、閉塞部材３３０は、新規ヘッドモジュールにおけるノズル面の保護部材として兼用される部材とすることができる。この場合、新品のヘッドモジュールには閉塞部材３３０として機能する保護部材（保護カバー）が予め取り付けられており、ヘッドモジュールの交換作業時（図７のステップＳ１２で説明したヘッド接続工程）においては、保護部材を付けたまま新しいヘッドモジュールが取り付けられる。

【0139】

図９に示したとおり、交換したヘッドモジュール７２−３が接続されている供給側マニホールド２１４及び回収側マニホールド２１８に接続されている全てのヘッドモジュールの供給側バルブ２２２と回収側バルブ２２６を全て閉じた状態で、供給側ポンプ２５６及び回収側ポンプ２８０（図６参照）を駆動して供給側流路及び回収側流路を減圧する。この流路内減圧工程によって、供給側マニホールド２１４と回収側マニホールド２１８の内部圧力が負圧になるため、次のヘッド内減圧工程（図７のステップＳ１６）において供給側バルブ２２２又は回収側バルブ２２６を開いた際にインクがヘッドモジュール内に流入することはない。

【0140】

（手順３）ステップＳ１４にて、供給側流路と回収側流路を一定の負圧に減圧した状態で、交換対象ヘッドモジュールに対応する供給側又は回収側のどちらか一方のバルブを開き、開いた側の圧力が、閉じたままの側の圧力とほぼ同じになるように減圧する（ステップＳ１６）。

【0141】

図１０では、交換対象のヘッドモジュール７２−３に対応する回収側バルブ２２６を開く場合を例示した。図１０のように、交換したヘッドモジュール７２−３の回収側バルブ２２６を開くと、ヘッドモジュール７２−３内のエアが回収側流路（回収側マニホールド２１８）に排出される。回収側ポンプ２８０の駆動により回収側マニホールド２１８内を減圧して、供給側マニホールド２１４の圧力とほぼ等しい所定の圧力（負圧）となるようにヘッドモジュール７２−３内を減圧する。

【0142】

（手順４）次に、交換対象ヘッドモジュール７２−３の閉じていた側のバルブ（ここでは、供給側バルブ２２２）を開き、最初に開いた側の圧力は初期設定の負圧にコントロールし続け、後から開いた側の流路から徐々にインクを充填していく（ステップＳ１８）。

【0143】

図１１では、交換対象のヘッドモジュール７２−３に対応する供給側バルブ２２２を開き、供給側分岐管２１６からヘッドモジュール７２−３内にインクを充填する例が示されている。

【0144】

図１０のステップＳ１６にて、供給側及び回収側の圧力がそれぞれ所定の負圧になった状態で、交換対象のヘッドモジュール７２−３の供給側バルブ２２２を開く（図１１参照）。本例においては、供給側及び回収側の圧力を概ね同程度の負圧にしてあるため、供給側バルブ２２２を開いても直ちにインクがヘッドモジュール７２−３内に入っていくわけではなく、供給側バルブ２２２を開けてから供給側ポンプ２５６と回収側ポンプ２８０（図６参照）を駆動してインクをヘッドモジュール７２−３内へ流入させる。

【0145】

例えば、供給側ポンプ２５６と回収側ポンプ２８０をほぼ同一の速度にて、ヘッドモジュール７２−３に対して、供給側ポンプ２５６を加圧方向（インクの送り出し方向）、回収側ポンプ２８０を減圧方向（インクの吸引方向）で制御する。このように、供給側ポンプ２５６と回収側ポンプ２８０を一定速度で逆方向に制御することによって、ヘッドモジュール７２−３内にインクをゆっくりと充填していくことができる。

【0146】

なお、供給側バルブ２２２を開く前に、供給側流路の圧力と回収側流路の圧力とに圧力差を設けておくことにより、供給側バルブ２２２を開いただけで、その差圧によりインクをヘッドモジュール７２−３内に流入させることも可能である。

【0147】

上述した手順１〜４によれば、交換後の新規のヘッドモジュール７２−３内のエアを抜いてから、当該ヘッドモジュール７２−３内にインクを入れることができるため、気泡の巻き込み無くインクを満たすことができる。

【0148】

交換したヘッドモジュールに対するインクの充填が完了した後に閉塞部材３３０が取り外され、通常のインク循環が開始される。

【0149】

本実施形態において、供給側マニホールド２１４を含む供給側の流路が「供給側流路部」に相当し、回収側マニホールド２１８を含む回収側の流路が「回収側流路部」に相当する。また、供給側ポンプ２５６、供給側圧力調整タンク２４４、供給側圧力センサ２４０の組み合わせが「供給側圧力調整部」に相当し、回収側ポンプ２８０、回収側圧力調整タンク２７２、回収側圧力センサ２４２の組み合わせが「回収側圧力調整部」に相当する。

【0150】

<圧力調整タンクの構成について>
図１２は、供給側圧力調整タンク２４４並びに回収側圧力調整タンク２７２の構成を示した模式図である。供給側圧力調整タンク２４４と回収側圧力調整タンク２７２とは構造が共通しているため、ここでは供給側圧力調整タンク２４４を例に説明する。

【0151】

供給側圧力調整タンク２４４は、密閉容器３４０内が弾性膜２４４Ａによってインク室２４４Ｂと気体室２４４Ｃに区画される構造を有する。気体室２４４Ｃは、エアコネクトバルブ２６２を介してエアタンク２６４に接続されている。エアコネクトバルブ２６２を閉じると、気体室２４４Ｃ（第１気体室）とエアタンク２６４（第２気体室）とが分離され、エアコネクトバルブ２６２を開くと気体室２４４Ｃとエアタンク２６４とが繋がり、一体的な気体室となる。このように、エアコネクトバルブ２６２によって開閉可能な気体室２４４Ｃとエアタンク２６４の二室構成となっており、エアコネクトバルブ２６２は気体室分割開閉機構として機能する。

【0152】

供給側圧力調整タンク２４４には気体室２４４Ｃの気体圧力を検知する気体圧力センサ３４２が設けられている。気体圧力センサ３４２によって気体室２４４Ｃの圧力をモニタリングしながら、供給側ポンプ２５６（図１２において不図示、図６参照）の駆動が制御される。供給側ポンプ２５６とインク室２４４Ｂに繋がる流路にはリリーフバルブ（安全弁）３４４が設けられている。

【0153】

インク室２４４Ｂへ流入したインクの体積に応じて弾性膜２４４Ａが変形する。このような構造の背圧タンク（２４４、２７２）を利用したインク循環方式は、ポンプ（２５６、２８０）やインクジェットヘッド７２のインク吐出動作による急峻な圧力変動を各背圧タンク（２４４，２７２）の可撓性を有する弾性膜（２４４Ａ、２７２Ａ）の弾性力と気体室（２４４Ｃ，２７２Ｃ）の圧縮性による適度な弾性力の作用によって減衰させることができる。このため、インクジェットヘッドの内圧変動を低く抑えることができ、インクジェットヘッドの吐出安定性を向上させることができる。

【0154】

なお、図１２の（１）で示すような、弾性膜２４４Ａの弾性力を無視できる領域（例えば、膜に張力が殆どかからず、膜が弛んでいる状態となる領域）では、主に気体室２４４Ｃの弾性力が寄与する。この場合、弾性力の小さい箇所で使用することができるため、ポンプの脈動を効率的に抑えることができる。

【0155】

逆に、図１２の（２）で示すような膜の弾性力が支配的に効いてくる領域（膜に張力がかかり、膜が伸びて張られている状態となる領域）では、弾性膜２４４Ａが弾性変形しており膜弾性力が大きくなる。図７のステップＳ１４，Ｓ１６で説明した減圧動作を行う際には、図１２の（２）で示したように、弾性膜２４４Ａ（２７２Ａ）を弾性変形させ、気体室２４４Ｃ（２７２Ｃ）の体積を減少させた状態でエアコネクトバルブ２６２（２８４）を閉じてから減圧動作が行われる。

【0156】

<減圧動作時の工夫について>
図７のステップＳ１４で説明した流路内減圧時やステップＳ１６で説明したヘッド内減圧時には、圧力調整タンク（２４４，２７２）の弾性膜（２４４Ａ、２７２Ａ）を密閉容器３４０の内壁に貼り付けて固定した状態にしてから減圧を行う。

【0157】

つまり、流路内を負圧に引く前に、まず、エアコネクトバルブ２６２と大気開放バルブ２６６を開け、インク室２４４Ｂを加圧してインク室２４４Ｂ内にインクを満たし、気体室２４４Ｃ（第１気体室）の壁面に弾性膜２４４Ａを貼り付ける。その後、エアコネクトバルブ２６２を閉じて、気体室２４４Ｃとエアタンク２６４とを分離し、インク室２４４Ｂを負圧に減圧する。こうすることで、弾性膜２４４Ａは気体室２４４Ｃの内壁に固定された状態となり、インク室２４４Ｂを高い負圧に引くことができる。

【0158】

回収側の流路を減圧する場合も同様に、回収側圧力調整タンク２７２の弾性膜２７２Ａを気体室２７２Ｃの内壁に貼り付けて固定した状態にしてから回収側を負圧に引く。

【0159】

<液体充填時のヘッド内減圧レベルについて>
印刷時など通常のインク循環時には、供給側の流路と回収側の流路とを異なる圧で制御し、その差圧により、常時液体が循環しており、この循環状態にてインクジェットヘッドからインクの吐出が行われる。循環時の圧力制御例としては、供給側を０Ｐａ（Ｇ）、回収側を−５０００Ｐａ（Ｇ）でヘッド部のノズル面に相当するところで、水頭圧で−２５００Ｐａになるようにコントロールしている。

【0160】

これに対し、ヘッドモジュール交換に伴うインクの初期充填時のヘッド内減圧レベルは、大気圧に対して−５０ｋＰａ以下が好ましく、より好ましくは−７０ｋＰａ以下である。本実施形態では、図７のステップＳ１６にて、交換対象のヘッドモジュール７２−３内を大気圧に対して−８０ｋＰａに減圧した。

【0161】

〔流路内気泡排出動作について〕
図７〜図１１で説明したインク充填終了後に、ヘッド側のバルブ（２２２、２２６）を全て閉とし、第1バイパスバルブ２３６を開けて、供給側及び回収側流路をバイパスして流路内の気泡を排出する工程が実施される。このインク充填後の流路内気泡排出工程は、以下に説明する第１の工程（「流路内気泡排出動作（その１）」）と、第２の工程（「流路内気泡排出動作（その２）」）の２段階で行われる。このような流路内気泡排出動作（その１、その２）を実施した後に、通常のインク循環が開始される。

【0162】

<流路内気泡排出動作（その１）>
図１３は、流路内気泡排出動作（その１）時におけるインクの流れを示す図である。図７〜図１１で説明したように、回収側バルブ２２６を開けてヘッドモジュール７２−３内を減圧した後に供給側バルブ２２２を開けてヘッドモジュール７２−３内にインクを充填した場合の流路内気泡排出動作（その１）について示している。

【0163】

図１３のように、第１バイパスバルブ２３６を開け、各ヘッドモジュール７２−ｉに繋がる供給側バルブ２２２及び回収側バルブ２２６は全て閉じた状態とする。供給側圧力調整タンク２４４のドレインバルブ２７０は閉じられ、回収側圧力調整タンク２７２のドレインバルブ２９２は開状態とする。供給側圧力調整タンク２４４の気体室２４４Ｃに繋がるエアコネクトバルブ２６２は開状態とし、エアタンク２６４の大気開放バルブ２６６は閉状態（ノーマルクローズ）である。

【0164】

同様に、回収側圧力調整タンク２７２の気体室２７２Ｃに繋がるエアコネクトバルブ２８４は開状態とし、エアタンク２８６の大気開放バルブ２８８は閉状態（ノーマルクローズ）である。

【0165】

かかる状態のもとで、供給側ポンプ２５６を加圧方向（供給側マニホールド２１４にインクを送り出す方向）に駆動する。供給側マニホールド２１４から第１バイパス流路２３２を介して回収側マニホールド２１８へとインクが流れ、回収側圧力調整タンク２７２のインク室２７２Ｂからドレインバルブ２９２を経由してバッファタンク２４６にインクが戻る。こうして、図中の矢印で示したインクの流れにより、流路内の気泡はバッファタンク２４６に排出される。

【0166】

〔流路内気泡排出動作（その２）〕
次に、気泡排出工程の第２の動作（「気泡排出動作（その２）」という。）について説明する。図１４は、流路内気泡排出動作（その２）時におけるインクの流れを示す図である。

【0167】

図１３で説明した流路内気泡排出動作（その１）の場合、回収側圧力調整タンク２７２から回収側ポンプ２８０までの流路内にエア（気泡）が入っている可能性がある。したがって、当該流路部におけるエアを抜くために、図１４に示す流路内気泡排出動作（その２）を行う。図１４に示したように、第１バイパスバルブ２３６を閉じた状態とし、回収側圧力調整タンク２７２のドレインバルブ２９２は、図１３の場合と同様に、開いた状態とする。この状態で、回収側ポンプ２８０を回収側圧力調整タンク２７２に向けてインクを押し出す方向（加圧方向）に駆動する。

【0168】

回収側ポンプ２８０から回収側圧力調整タンク２７２のインク室２７２Ｂに送り出されたインクは、インク室２７２Ｂからドレインバルブ２９２、ドレイン管２６８を通ってバッファタンク２４６へと戻る。こうして、図１４中の矢印で示したインクの流れによって、回収側ポンプ２８０から回収側圧力調整タンク２７２までの間の流路部内のエアがバッファタンク２４６へと排出される。

【0169】

上述した流路内気泡排出動作（その１）、（その２）を実施した後に、通常のインク循環のための供給側ポンプ２５６および回収側ポンプ２８０の駆動制御を行い、各ヘッドモジュール７２−ｉの供給側バルブ２２２及び回収側バルブ２２６を全て開いてインク循環を開始する。こうして、通常のインク循環が開始されたら、描画可能な状態となる。

【0170】

なお、供給側ドレインバルブ２７０、回収側ドレインバルブ２９２、並びにドレイン管２６８が「気泡排出経路」に相当する。

【0171】

<インク供給部の制御系について>
図１５は、本例に示すインク供給装置２００の制御系の概略構成を示すブロック図である。インク供給装置２００は、制御系を統括制御するインク供給制御部３５０と、インク供給制御部３５０から送られる制御信号に基づいて供給側ポンプ２５６の制御を行う供給側ポンプ制御部３５２と、供給側のバルブ類（供給側バルブ２２２、ドレインバルブ２７０、エアコネクトバルブ２６２、大気開放バルブ２６６など）の開閉を制御する供給側バルブ制御部３５４と、インク供給制御部３５０から送られる制御信号に基づいて回収側ポンプ２８０の制御を行う回収側ポンプ制御部３６２と、回収側のバルブ類（回収側バルブ２２６、ドレインバルブ２９２、エアコネクトバルブ２８４、大気開放バルブ２８８など）の開閉を制御する回収側バルブ制御部３６４と、第１バイパスバルブ２３６及び第２バイパスバルブ２３８を制御するバイパスバルブ制御部３６６と、装置各部に異常が発生した場合にその旨を報知するなどの各種の情報を提示する手段としての表示装置３７５と、を備えている。

【0172】

また、インク供給装置２００は、パラメータ記憶部３８０と、プログラム格納部３８２と、供給側圧力センサ２４０と、回収側圧力センサ２４２と、を具備している。

【0173】

パラメータ記憶部３８０は、インク供給装置２００の制御に用いられる各種パラメータや、制御の際に参照されるデータテーブルが格納されている。

【0174】

プログラム格納部３８２は、インク供給装置２００の制御に使用されるプログラムが格納されている。インク供給制御部３５０は、プログラム格納部３８２に格納されている各種制御プログラムを読み出して実行し、パラメータ記憶部３８０に格納されている各種パラメータやデータテーブルを参照して、インク供給装置２００を統括して制御する。図７〜図１４で説明した初期充填処理や流路内気泡排出動作は、プログラムにしたがって実行される。

【0175】

インク供給制御部３５０は、供給側圧力センサ２４０、回収側圧力センサ２４２の検出結果に基づいて、供給側流路及び回収側流路の内部がそれぞれ所定の圧力（設定圧力）に調整されるように供給側ポンプ２５６及び回収側ポンプ２８０の駆動を制御する。

【0176】

印字中にインクジェットヘッド７２にインクを供給する際には、供給側マニホールド２１４の内部圧力が回収側マニホールド２１８の内部圧力よりも相対的に高くなるように、所定の圧力差が設定され、且つ、各ヘッドモジュール７２‐１，１２‐２，…，１２‐ｎのノズル内部のインクに所定の背圧（負圧）が付与されるように、インク供給制御部３５０によって供給側ポンプ２５６及び回収側ポンプ２８０の駆動が制御される。

【0177】

なお、図１５では、供給側と回収側とでそれぞれ個別に、バルブ制御部及ポンプ制御部を設ける構成を示したが、供給側と回収側とで制御部が共通化されていてもよい。

【0178】

＜インクジェット記録装置の制御系について＞
図１６はインクジェット記録装置の制御系の概略構成を示すブロック図である。インクジェット記録装置１０は、通信インターフェース４４０、システム制御部４４２、搬送制御部４４４、画像処理部４４６、インクジェットヘッド駆動部４４８を備えるとともに、画像メモリ４５０、ＲＯＭ(Read Only Memory)４５２を備えている。

【0179】

通信インターフェース４４０は、ホストコンピュータ４５４から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース４４０は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）などのシリアルインターフェースを適用してもよいし、セントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用してもよい。通信インターフェース４４０は、通信を高速化するためバッファメモリ（不図示）を搭載してもよい。

【0180】

システム制御部４４２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ(Central Processing Unit)）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インクジェット記録装置１０の全体を制御する制御手段として機能するとともに、各種演算を行う演算装置として機能する。また、画像メモリ４５０及びＲＯＭ４５２のメモリコントローラとして機能する。すなわち、システム制御部４４２は、通信インターフェース４４０、搬送制御部４４４等の各部を制御し、ホストコンピュータ４５４との間の通信制御、画像メモリ４５０及びＲＯＭ４５２の読み書き制御等を行うとともに、上記の各部を制御する制御信号を生成する。

【0181】

ホストコンピュータ４５４から送り出された画像データは通信インターフェース４４０を介してインクジェット記録装置１０に取り込まれ、画像処理部４４６によって所定の画像処理が施される。

【0182】

画像処理部４４６は、画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号（画像）処理機能を有し、生成した印字データをインクジェットヘッド駆動部４４８に供給する。画像処理部４４６において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいて、インクジェットヘッド駆動部４４８を介してインクジェットヘッド７２の吐出液滴量（打滴量）や、吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。

【0183】

なお、図１６に示すインクジェットヘッド駆動部４４８には、インクジェットヘッド７２の駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。

【0184】

インクジェットヘッド駆動部４４８は、駆動波形を生成する駆動波形生成部と、該駆動波形を増幅して駆動電圧を生成する増幅部と、所定の駆動波形を有する駆動電圧をインクジェットヘッドへ供給する駆動電圧供給部と、を含んで構成されている。システム制御部から送られる画像データ（デジタルデータ）に基づいて駆動波形が生成され（又は、あらかじめ記憶されている駆動波形の中から対応する駆動波形が選択され）、当該駆動波形を有する駆動電圧が生成される。

【0185】

搬送制御部４４４は、画像処理部４４６により生成された印字制御用の信号に基づいて
用紙２４の搬送タイミング及び搬送速度を制御する。搬送駆動部４５６は、各部の搬送ドラムを回転させるモータや中間搬送体を回転させるモータなどが含まれ、搬送制御部４４４は上記のモータのドライバーとして機能している。

【0186】

画像メモリ４５０は、通信インターフェース４４０を介して入力された画像データを一旦格納する一次記憶手段としての機能や、ＲＯＭ４５２に記憶されている各種プログラムの展開領域及びＣＰＵの演算作業領域（例えば、画像処理部４４６の作業領域）としての機能を有している。画像メモリ４５０には、逐次読み書きが可能な揮発性メモリ（ＲＡＭ）が用いられる。

【0187】

ＲＯＭ４５２は、システム制御部４４２のＣＰＵが実行するプログラムや、装置各部の制御に必要な各種データ、制御パラメータなどが格納されており、システム制御部４４２を通じてデータの読み書きが行われる。ＲＯＭ４５２は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。また、外部インターフェースを備え、着脱可能な記憶媒体を用いてもよい。

【0188】

さらに、このインクジェット記録装置１０は、処理液付与制御部４６０、乾燥処理制御部４６２、定着処理制御部４６４、メンテナンス制御部４８６、インク供給制御部３５０等を備えており、システム制御部４４２からの指示に従って、それぞれ処理液付与部１４、乾燥部１８、定着部２０、メンテナンス処理部１７０、インク供給部２０２の各部の動作を制御する。

【0189】

処理液付与制御部４６０は、画像処理部４４６から得られた印字データに基づいて、処理液付与部１４による処理液付与のタイミングの制御を制御するとともに、処理液の付与量を制御する。

【0190】

乾燥処理制御部４６２は、乾燥部１８に含まれる溶媒乾燥装置７８を制御し、処理温度、送風量等を制御する。

【0191】

定着処理制御部４６４は、定着部２０に含まれるハロゲンヒータ８６の温度を制御するとともに、定着ローラ８８の押圧を制御する。

【0192】

本例に示すインクジェット記録装置１０は、ユーザインターフェース４７０を具備する。ユーザインターフェース４７０は、オペレータ（ユーザ）が各種入力を行うための入力装置４７２と、表示部（ディスプレイ）４７４を含んで構成される。入力装置４７２には、キーボード、マウス、タッチパネル、ボタンなど各種形態を採用し得る。オペレータは、入力装置４７２を操作することにより、印刷条件の入力、画質モードの選択、付属情報の入力・編集、情報の検索などを行うことができ、入力内容や検索結果など等の各種情報は表示部３７４の表示を通じて確認することができる。この表示部４７４はエラーメッセージなどの警告を表示する手段としても機能する。

【0193】

パラメータ記憶部４８０は、インクジェット記録装置１０の動作に必要な各種制御パラメータが記憶されている。システム制御部４４２は、制御に必要なパラメータを適宜読み出すとともに、必要に応じて各種パラメータの更新（書換）を実行する。

【0194】

プログラム格納部４８２は、インクジェット記録装置１０を動作させるための制御プログラムが格納されている記憶手段である。システム制御部４４２（又は装置各部）は、装置各部の制御を実行する際にプログラム格納部４８２から必要な制御プログラムを読み出すとともに、該制御プログラムを適宜実行する。

【0195】

なお、パラメータ記憶部４８０、プログラム格納部４８２は、図１５で説明したパラメータ記憶部３８０、プログラム格納部３８２と兼用することができる。

【0196】

図１６のメンテナンス制御部４８６は、システム制御部４４２から送られてくる指令信号に基づき、メンテナンス処理部１７０の動作を制御する制御ブロックである。インクジェット記録装置１０の制御がメンテナンスモードに移行すると、インクジェットヘッド７２を描画ドラム７０の真上の印刷位置からメンテナンス位置に移動させるとともに、インクジェットヘッド７２の移動に対応して、メンテナンス処理部１７０の各部を動作させる。

【0197】

インク供給制御部３５０は、システム制御部４４２から送られてくる指令信号に基づき、インク供給部２０２の動作を制御する。上記のように、本実施の形態のインクジェット記録装置１０は、インクジェットヘッド７２に対してインクを循環して供給する。インク供給制御部３５０は、画像記録中、インクジェットヘッド７２にインクが循環して供給されるように、インク供給部２０２の各部を動作させる。

【0198】

インク供給制御部３５０とインク供給部２０２の組み合わせが図１５で説明したインク供給装置２００に相当している。インク供給制御部３５０の機能はシステム制御部４４２に統合することも可能である。インク供給制御部３５０、又はシステム制御部４４２、若しくはこれらの組み合わせが「制御部」に相当する。

【0199】

＜実施形態の変形例１＞
図８〜図１１の説明では、交換対象としたヘッドモジュールのみについて閉塞部材３３０を装着した例を説明したが、交換対象としたヘッドモジュールを含む複数のヘッドモジュールについてノズルを閉塞する構成も可能である。

【0200】

図１７には、交換したヘッドモジュールを含む複数のヘッドモジュールのノズルを閉塞する閉塞部材の例を示している。例えば、図１７において、３つのヘッドモジュール７２−１，７２−２，７２−３のうち、交換したヘッドモジュールは中央のヘッドモジュール７２−２のみであり、他のヘッドモジュール７２−１，７２−３は交換対象外（非交換）であるとする。

【0201】

この場合、中央のヘッドモジュール７２−２を交換した後、当該交換対象のヘッドモジュール７２−２と、これに隣接する非交換のヘッドモジュール７２−１，７２−３を含む複数のヘッドモジュールのノズル面を閉塞部材３９０で一体的に封止する構成も可能である。ヘッドバーを構成する全てのヘッドモジュールのノズル面を共通の閉塞部材３９０で閉塞する構成であってもよいし、交換対象を含む一部の（複数個の）ヘッドモジュールのノズルを閉塞する構成であってもよい。閉塞部材３９０は、少なくとも交換対象のヘッドモジュールのノズルを閉塞できる大きさを有していればよい。

【0202】

ラインヘッドバーを構成するヘッドモジュールは、一度に複数個を交換することが可能であり、複数個のヘッドモジュールを交換した場合には、交換後のインク充填処理は１つずつ行うことも可能であるし、複数個同時に行うことも可能である。なお、交換した複数個のヘッドモジュールに対して、１つずつインク充填を行う場合、流路内気泡排出工程については、まとめて行うこともできる。すなわち、充填工程は、順番に１つずつ実施し、最後に流路内気泡除去工程をまとめて実施することもできる。

【0203】

＜変形例２＞
図７のステップＳ１４で説明した流路内減圧工程は省略することができる。流路内減圧工程を省略する場合、ヘッド内減圧工程にて供給側バルブ２２２又は回収側バルブ２２６のいずれか一方を開けた際にヘッド内にインクが流入しないように、開く側の流路内を負圧に設定しておくことが望ましい。

【0204】

＜変形例３＞
上述の実施形態では、充填処理の際にヘッド内減圧を行うための減圧経路として回収側流路を利用し、ヘッド内減圧後のインク充填を行うためのインク充填経路として供給側流路を利用する例を説明したが、これとは逆に、減圧経路として供給側流路を利用し、インク充填経路として回収側流路を利用する形態も可能である。

【0205】

図６で説明したインク供給装置２００の構成は、供給側と回収側とで概ね同等の（対称的な）構成となっており、供給側、回収側の関係を入れ替えても、同様の動作が可能である。

【0206】

＜変形例４＞
上述の例では、供給側マニホールド２１４、回収側マニホールド２１８のそれぞれの内部の圧力を検知する圧力センサ（２４０、２４２）を用いたが、これに代えて、またはこれと組み合わせて、気体室２４４Ｃ、２７２Ｃの気体圧力を監視するセンサ（気体圧力センサ）を用い、気体室２４４Ｃ、２７２Ｃの気体圧力の情報からインク室２４４Ｂ、２７２Ｂの圧力（つまり、供給側流路部の圧力と回収側流路部の圧力）を間接的に把握することも可能である。

【0207】

＜変形例５＞
複数個のヘッドモジュールから構成されるラインヘッドバーの形態は図２〜図３で例示した形態に限らない。例えば、複数個のヘッドモジュールが千鳥状に配置された構造を持つラインヘッドについても本発明を適用することができる。

【0208】

＜変形例６＞
上記実施形態では、記録媒体１２４に直接インク滴を打滴して画像を形成する方式（直接記録方式）のインクジェット記録装置を説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、一旦、中間転写体上に画像（一次画像）を形成し、その画像を転写部において記録紙に対して転写することで最終的な画像形成を行う中間転写型のインクジェット記録装置についても本発明を適用することができる。

【0209】

＜他の応用例について＞
上記の実施形態では、液滴吐出装置の一形態として、グラフィック印刷用のインクジェット記録装置への適用を例に説明したが、本発明の適用範囲はこの例に限定されない。例えば、電子回路の配線パターンを描画する配線描画装置、各種デバイスの製造装置、吐出用の機能性液体として樹脂液を用いるレジスト印刷装置、カラーフィルター製造装置、マテリアルデポジション用の材料を用いて微細構造物を形成する微細構造物形成装置など、液状機能性材料を用いて様々な形状やパターンを描画する液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置に広く適用できる。

【0210】

以上説明した本発明の実施形態は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜構成要件を変更、追加、削除することが可能である。本発明は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で当該分野の通常の知識を有するものにより、多くの変形が可能である。

【符号の説明】

【0211】

１０…インクジェット記録装置、２４…用紙、７２（７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙ）…インクジェットヘッド、７２−ｉ…ヘッドモジュール、１５１…ノズル、２００…インク供給装置、２０２…インク供給部、２１２Ａ…インク供給口、２１２Ｂ…インク回収口、２１４…供給側マニホールド、２１６…供給側分岐管、２１８…回収側マニホールド、２２０…回収側分岐管、２２２…供給側バルブ、２２６…回収側バルブ、２２８…供給管、２３０…回収管、２３２…第１バイパス流路、２３４…第２バイパス流路、２３６…第１バイパスバルブ、２３８…第２バイパスバルブ、２４０…供給側圧力センサ、２４２…回収側圧力センサ、２４４…供給側圧力調整タンク、２４４Ａ…弾性膜、２４４Ｂ…インク室、２４４Ｃ…気体室、２４６…バッファタンク、２４８…供給側主管、２５４…供給側ポンプ、２６２…エアコネクトバルブ、２６４…エアタンク、２６６…大気開放バルブ、２６８…ドレイン管、２７０…供給側ドレインバルブ、２７２…回収側圧力調整タンク、２７２Ａ…弾性膜、２７２Ｂ…インク室、２７２Ｃ…気体室、２７４…回収側主管、２８０…回収側ポンプ、２８２…開放管、２８４…エアコネクトバルブ、２８６…エアタンク、２８８…大気開放バルブ、２９０…回収側ドレイン管、２９２…回収側ドレインバルブ、３００…メインタンク、３３０…閉塞部材、３４０…密閉容器、３５０…インク供給制御部、３５３…供給側ポンプ制御部、３５４…供給側バルブ制御部、３６２…回収側ポンプ制御部、３６６…バイパスバルブ制御部、３９０…閉塞部材、４４０…通信インターフェース、４４２…システム制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】