JP2012056306A

JP2012056306A - 流量制御装置、液滴吐出装置及び流量制御プログラム

Info

Publication number: JP2012056306A
Application number: JP2011029860A
Authority: JP
Inventors: Kumiko Tanaka; 久美子田中; Jun Isozaki; 準磯崎; Masaki Kataoka; 雅樹片岡
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2010-08-09
Filing date: 2011-02-15
Publication date: 2012-03-22
Anticipated expiration: 2031-02-15
Also published as: US8403439B2; US20120033003A1; JP5834420B2

Abstract

【課題】本液体貯留部内に発生する気泡の排出を効率良く実行する。
【解決手段】工程４において、流量１と流量２（流量１＞流量２）を設定し、相対的に急激な圧力変化率で昇圧し、目標圧力到達後、相対的に緩やかな圧力変化率で降圧することで、昇圧時にヘッドモジュール１２の貯留室の内壁に付着する気泡を剥がしテインク内を浮遊させ、その後、降圧時にヘッドモジュール１２のノズルから気泡を排出するようにした。
【選択図】図９

Description

本発明は、流量制御装置、液滴吐出装置及び流量制御プログラムに関する。

特許文献１には、インク循環時、インク加圧用ポンプとバルブ作動タイミングを制御することで、加圧力を制御し、回復時の無駄なインク消費量を最小限に抑えることが記載されている。なお、この引用文献１では、加圧ポンプのオン・オフ制御のみであり、圧力調整や流量調整に関しての記載はない。

特許文献２には、インク供給管中に設置された弾性部材の弾性復元力を利用してヘッドに加圧インクを衝撃的に供給しつつノズルの一斉メンテナンスを実行することが記載されている。
特許文献３には、インクを循環させるための加圧手段による圧送が行われる際、インク供給管の途中に設置されたバルブの開閉によってインクを流路抵抗の影響を受けずに均一にパージさせ、気泡や固形物をインクと共に外部へ排出する技術が開示されている。

特開平０３−１８４８７２号特開２０００−０５２５６６号特開２００５−３４９８４３号

本発明は、液体貯留部内に発生する気泡の排出性能を向上することができる流量制御装置、液滴吐出装置及び流量制御プログラムを得ることが目的である。

請求項１に記載の発明は、吐出口を備えた液体貯留部に対して、少なくとも２種類の流量で前記液体を液送する圧力発生手段と、前記液体貯留部内の圧力を、少なくとも前記液体貯留部内の壁面に付着する気泡を浮遊させるのに充分な圧力変化率で目標圧力まで昇圧するように前記圧力発生手段の流量を制御する第１の流量制御手段と、前記目標圧力に到達した時点で、前記液体貯留部内を浮遊する気泡を、前記吐出口から排出するために、当該目標圧力を維持する、或いは目標圧力から前記第１の流量制御手段による圧力変化率よりも小さい圧力変化率で降圧するように前記圧力発生手段の流量を制御する第２の流量制御手段と、を有している。

請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、前記第１の流量制御手段と、前記第２の流量制御手段とを交互に繰り返す。

請求項３に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、前記第２の流量制御手段による流量制御により、予め定められた圧力まで降下した時点で、当該第２の流量制御手段による流量制御の下での圧力変化率よりも大きい圧力変化率で、再度前記目標圧力まで昇圧するように圧力発生手段の流量を制御する第３の流量制御手段をさらに備え、前記第１の流量制御手段による前記目標圧力到達後、前記第２の流量制御手段と、前記第３の流量制御手段とを交互に繰り返す。

請求項４に記載の発明は、前記請求項１〜請求項３の何れか１項記載の発明において、複数の前記液体貯留部が、前記液体の循環経路に対して並列に接続されている場合に、当該並列接続された液体貯留部の数に応じて、前記流量を設定する。

請求項５に記載の発明は、前記請求項１〜請求項４の何れか１項記載の発明において、前記液体が循環する管路の開閉制御により、相対的に粗い前記気泡を前記液体と共に前記管路へ案内し、相対的に細かい気泡を前記吐出口から排出する。

請求項６に記載の発明は、前記請求項１〜請求項５の何れか１項記載の発明において、前記液体が循環する管路に、当該管路内の圧力を調整するための圧力調整器が設けられている場合に、この圧力調整器の圧力調整機能を停止して、前記流量の制御を実行する。

請求項７に記載の発明は、液滴を吐出する吐出口を備えた液体貯留部と、供給側圧力発生手段の駆動により前記液滴の集合である液体が貯留されたタンクから前記液体貯留部へ液体を供給する供給経路が形成された供給側管路部と、回収側圧力発生手段の駆動により前記液体貯留部に供給された液体を前記タンクへ回収する回収側管路部とを備え、待機状態では前記ノズルの背圧を負圧を維持しつつ、入力される信号に基づいて前記吐出口から液滴を吐出制御する液適吐出制御手段と、前記液体貯留部内の圧力を、少なくとも前記液体貯留部内の壁面に付着する気泡を浮遊させるのに充分な圧力変化率で目標圧力まで昇圧するように前記供給側圧力発生手段及び回収側圧力発生手段の少なくとも一方の流量を制御する第１の流量制御手段と、前記目標圧力に到達した時点で、前記液体貯留部内を浮遊する気泡を、前記吐出口から排出するために、当該目標圧力を維持する、或いは目標圧力から前記第１の流量制御手段による圧力変化率よりも小さい圧力変化率で降圧するように前記圧力発生手段の流量を制御する第２の流量制御手段と、を有している。

請求項８に記載の発明は、前記請求項７に記載の発明において、前記第１の流量制御手段と、前記第２の流量制御手段とを交互に繰り返す請求項７記載の液滴吐出装置。

請求項９に記載の発明は、前記請求項７に記載の発明において、前記第２の流量制御手段による流量制御により、予め定められた圧力まで降下した時点で、当該第２の流量制御手段による流量制御の下での圧力変化率よりも大きい圧力変化率で、再度前記目標圧力まで昇圧するように圧力発生手段の流量を制御する第３の流量制御手段をさらに備え、前記第１の流量制御手段による前記目標圧力到達後、前記第２の流量制御手段と、前記第３の流量制御手段とを交互に繰り返す。

請求項１０に記載の発明は、前記請求項７〜請求項９の何れか１項記載の発明において、複数の前記液体貯留部が、前記液体の循環経路に対して並列に接続されている場合に、当該並列接続された液体貯留部の数に応じて、前記流量を設定する。

請求項１１に記載の発明は、前記請求項７〜請求項１０の何れか１項記載の発明において、前記液体が循環する管路の開閉制御により、相対的に粗い前記気泡を前記液体と共に前記管路へ案内し、相対的に細かい気泡を前記吐出口から排出する。

請求項１２に記載の発明は、前記請求項７〜請求項１１の何れか１項記載の発明において、前記液体が循環する管路に、当該管路内の圧力を調整するための圧力調整器が設けられている場合に、この圧力調整器の圧力調整機能を停止して、前記流量の制御を実行する。

請求項１３に記載の発明は、コンピュータを、前記請求項１〜請求項６の何れか１項記載の流量制御装置として動作させる流量制御プログラムである。

請求項１、請求項７、請求項１３記載の発明によれば、第１の流量制御手段と第２の流量制御手段を有しない場合に比べて、液体貯留部内に発生する気泡の排出性能を向上することができる。

請求項２、請求項８に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比べ、気泡の流動性を向上することができる。

請求項３、請求項９記載の発明によれば、気泡の状況にあわせて、第１の流量制御手段とは別に、第３の流量制御手段を設定することができる。

請求項４、請求項１０記載の発明によれば、必要充分の流量を確保することができる。

請求項５、請求項１１に記載の発明によれば、気泡の大きさにより排出先を振り分けることができる。

請求項６、請求項１２に記載の発明によれば、圧力調整器による圧力緩和を回避することができる。

本実施の形態に係るインクジェットプリンタのインクジェットヘッドの配管図である。本実施の形態に係るインクジェットヘッドにおける動作を制御するためのインク供給制御装置のブロック図である。本実施の形態に係る供給側マニホールドと回収側マニホールドとの間の圧力関係を示すための概略側面図である。本実施の形態に係るインク供給制御装置における、加圧パージ機能を実行するための機能ブロック図である。本実施の形態に係る加圧パージ機能を実行するための制御フローチャート（前半）である。本実施の形態に係る加圧パージ機能を実行するための制御フローチャート（後半）である。本実施の形態に係る加圧パージ制御時のバルブ開閉により確保される流路図であり、（Ａ）が工程１、（Ｂ）が工程２である。本実施の形態に係る加圧パージ制御時のバルブ開閉により確保される流路図であり、（Ａ）が工程３、（Ｂ）が工程４、（Ｃ）が工程５である。本実施の形態に係る加圧パージ制御時のバルブ開閉により確保される流路図であり、（Ａ）が工程６、（Ｂ）が工程７、（Ｃ）が工程８である。本実施の形態に係る工程−バルブ開閉パターンテーブルが記憶されたＲＯＭの概念図である。本実施の形態に係る加圧パージ制御時の各工程における圧力推移特性図である。本実施の形態の変形例１に係る加圧パージ制御時の各工程における圧力推移特性図である。本実施の形態の変形例２に係る加圧パージ制御時の各工程における圧力推移特性図である。本実施の形態の変形例３に係る加圧パージ制御時のバルブ開閉により確保される流路図であり、（Ａ）が工程１、（Ｂ）が工程２である。本実施の形態の変形例３に係る加圧パージ制御時のバルブ開閉により確保される流路図であり、（Ａ）が工程３、（Ｂ）が工程４、（Ｃ）が工程５、（Ｄ）が工程６である。本実施の形態の変形例３に係る工程−バルブ開閉パターンテーブルが記憶されたＲＯＭの概念図である。本実施の形態の変形例３に係る加圧パージ制御時の各工程における圧力推移特性図である。本実施の形態の変形例４に係る加圧パージ制御時のバルブ開閉により確保される流路図であり、（Ａ）が工程１、（Ｂ）が工程２である。本実施の形態の変形例４に係る加圧パージ制御時のバルブ開閉により確保される流路図であり、（Ａ）が工程３、（Ｂ）が工程４、（Ｃ）が工程５、（Ｄ）が工程６である。本実施の形態の変形例４に係る工程−バルブ開閉パターンテーブルが記憶されたＲＯＭの概念図である。本実施の形態の変形例４に係る加圧パージ制御時の各工程における圧力推移特性図である。本実施の形態に係るインクジェット記録装置の構成を示す概略図である。

［第１の実施の形態］
（全体構成）
本実施の形態では、液滴を吐出する液滴吐出装置の一例として、インク滴を吐出して記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置について説明する。

なお、液滴吐出装置としては、インクジェット記録装置に限定されるものではない。液滴吐出装置としては、例えば、フィルムやガラス上にインク等を吐出してカラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造装置、有機ＥＬ溶液を基板上に吐出してＥＬディスプレイパネルを形成する装置、溶解状態の半田を基板上に吐出して部品実装用のバンプを形成する装置、金属を含む液体を吐出して配線パターンを形成する装置及び液滴を吐出して膜を形成する各種の成膜装置であってもよく、液滴を吐出するものであればよい。

図１６は、本実施の形態に係るインクジェット記録装置の構成を示す概略図である。

図１６に示すように、インクジェット記録装置１０１０は、用紙等の記録媒体Ｐが収容される記録媒体収容部１０１２と、記録媒体Ｐに画像を記録する画像記録部１０１４と、記録媒体収容部１０１２から画像記録部１０１４へ記録媒体Ｐを搬送する搬送手段１０１６と、画像記録部１０１４によって画像が記録された記録媒体Ｐが排出される記録媒体排出部１０１８と、を備えている。

画像記録部１０１４は、液滴を吐出する液滴吐出ヘッドの一例として、インク滴を吐出して記録媒体に画像を記録する液滴吐出装置（以下、「インクジェットヘッド」という）１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋを備えている。なお、インクジェットヘッド１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋを総称する場合に、「インクジェットヘッド１０Ｙ〜１０Ｋ」と示す場合がある。また、このインクジェットヘッド１０Ｙ〜１０Ｋとインクを循環させる配管を含め、「インクジェットヘッド１０」という場合がある。

このインクジェットヘッド１０は、インク供給制御装置１１０により、インクの吐出が制御されるようになっている。

インクジェットヘッド１０Ｙ〜１０Ｋは、それぞれ複数の液滴吐出部としてのインクヘッドモジュール１２（図１参照）を備えており、当該インクヘッドモジュール１２は、ノズル（図示省略）が形成されたノズル面１０２２Ｙ〜１０２２Ｋをそれぞれ有している。このノズル面１０２２Ｙ〜１０２２Ｋは、インクジェット記録装置１０１０での画像記録が想定される記録媒体Ｐの最大幅と同程度か、又はそれ以上の記録可能領域を有している。

さらに、インクジェットヘッド１０Ｙ〜１０Ｋは、記録媒体Ｐの搬送方向の下流側から、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の色の順で並列に並べられており、その各色に対応したインク滴を、圧電方式によって、複数のノズルから吐出し、画像を記録する構成となっている。なお、インクジェットヘッド１０Ｙ〜１０Ｋにおいて、インク滴を吐出させる構成は、サーマル方式等の他の方式によって吐出させる構成であっても良い。

インクジェット記録装置１０１０には、液体を貯留する貯留部として、各色のインクを貯留するインクタンク１０２１Ｙ、１０２１Ｍ、１０２１Ｃ、１０２１Ｋ（以下、１０２１Ｙ〜１０２１Ｋと示す）が設けられている。このインクタンク１０２１Ｙ〜１０２１Ｋから、各インクジェットヘッド１０Ｙ〜１０Ｋへインクが供給される。なお、インクジェットヘッド１０Ｙ〜１０Ｋへ供給されるインクとしては、水性インク、油性インク、溶剤系インク等、各種インクの使用が可能である。

搬送手段１０１６は、記録媒体収容部１０１２内の記録媒体Ｐを１枚ずつ取り出す取出ドラム１０２４と、画像記録部１０１４のインクジェットヘッド１０Ｙ〜１０Ｋへ記録媒体Ｐを搬送しその記録面（表面）をインクジェットヘッド１０Ｙ〜１０Ｋに対面させる搬送体としての搬送ドラム１０２６と、画像が記録された記録媒体Ｐを記録媒体排出部１０１８へ送り出す送出ドラム１０２８と、を有している。そして、取出ドラム１０２４、搬送ドラム１０２６、送出ドラム１０２８は、それぞれ記録媒体Ｐがその周面に静電的吸着手段、或いは吸引や粘着などの非静電的吸着手段によって保持されるように構成されている。

また、取出ドラム１０２４、搬送ドラム１０２６、送出ドラム１０２８には、それぞれ記録媒体Ｐの搬送方向下流側端部を挟んで保持する保持手段としてのグリッパー１０３０が、例えば２組ずつ備えられており、これら３個のドラム１０２４、１０２６、１０２８は、それぞれその周面に記録媒体Ｐを、グリッパー１０３０によってこの場合は２枚まで保持可能に構成されている。そして、グリッパー１０３０は、各ドラム１０２４、１０２６、１０２８の周面に２つずつ形成された凹部１０２４Ａ、１０２６Ａ、１０２８Ａ内に設けられている。

具体的には、各ドラム１０２４、１０２６、１０２８の凹部１０２４Ａ、１０２６Ａ、１０２８Ａ内の予め定められた位置に、各ドラム１０２４、１０２６、１０２８の回転軸１０３２に沿って回転軸１０３４が支持されており、この回転軸３４には、その軸方向に間隔をおいて複数のグリッパー３０が固定されている。したがって、回転軸１０３４が、図示しないアクチュエーターによって正逆両方向に回転することにより、グリッパー１０３０が各ドラム１０２４、１０２６、１０２８の周方向に沿って正逆両方向に回転し、記録媒体Ｐの搬送方向下流側端部を挟んで保持したり、離したりするようになっている。

つまり、グリッパー１０３０は、その先端部が各ドラム１０２４、１０２６、１０２８の周面から若干突出するように回転することで、取出ドラム１０２４の周面と搬送ドラム１０２６の周面とが対面する受渡位置３６において、取出ドラム１０２４のグリッパー１０３０から搬送ドラム２６のグリッパー３０へ記録媒体Ｐを受け渡すようになっており、搬送ドラム２６の周面と送出ドラム２８の周面とが対面する受渡位置３８において、搬送ドラム１０２６のグリッパー１０３０から送出ドラム１０２８のグリッパー１０３０へ記録媒体Ｐを受け渡すようになっている。

また、インクジェット記録装置１０１０は、インクジェットヘッド１０Ｙ〜１０Ｋをメンテナンスするメンテナンスユニット（図示省略）を備えている。メンテナンスユニットは、インクジェットヘッド１０Ｙ〜１０Ｋのノズル面を覆うキャップ、予備吐出（空吐出）された液滴を受ける受け部材、ノズル面を清掃する清掃部材、ノズル内のインクを吸引するための吸引装置等を有しており、メンテナンスユニットがインクジェットヘッド１０Ｙ〜１０Ｋに対向する対向位置に移動し、各種のメンテナンスを行う。

次に、インクジェット記録装置１０の画像記録動作について説明する。

記録媒体収容部１０１２から取出ドラム１０２４のグリッパー１０３０により１枚ずつ取り出されて保持された記録媒体Ｐは、取出ドラム１０２４の周面に吸着されつつ搬送され、受渡位置１０３６において、取出ドラム１０２４のグリッパー１０３０から搬送ドラム１０２６のグリッパー１０３０へ受け渡される。

搬送ドラム１０２６のグリッパー１０３０により保持された記録媒体Ｐは、その搬送ドラム２６に吸着されつつインクジェットヘッド１０Ｙ〜１０Ｋの画像記録位置まで搬送され、そのインクジェットヘッド１０Ｙ〜１０Ｋから吐出されるインク滴により、記録面に画像が記録される。

記録面に画像が記録された記録媒体Ｐは、受渡位置１０３８において、搬送ドラム２６のグリッパー１０３０から送出ドラム１０２８のグリッパー１０３０へ受け渡される。そして、送出ドラム１０２８のグリッパー１０３０により保持された記録媒体Ｐは、その送出ドラム１０２８に吸着されつつ搬送され、記録媒体排出部１０１８へ排出される。以上のように、一連の画像記録動作が行われる。

（配管構成）
図１には、本実施の形態に係る液滴吐出装置の一例としてのインクジェットプリンタのインクジェットヘッド１０の配管図が示されている。

本実施の形態のインクジェットヘッド１０には、複数のヘッドモジュール１２が取り付けられ、それぞれのヘッドモジュール１２へ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。

図１に示される如く、ヘッドモジュール１２には、供給動作によりインクが流入する入力ポート１２Ａと、回収動作によりインクを排出する出力ポート１２Ｂとが設けられている。入力ポート１２Ａには、供給側マニホールド１４から分岐した供給側分岐管１６の先端が取り付けられ、出力ポート１２Ｂには、回収側マニホールド１８から分岐した回収側分岐管２０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１４及び回収側マニホールド１８には、前記ヘッドモジュール１２の設置数分の分岐管（供給側分岐管１６及び回収側分岐管２０）が設けられ、供給側マニホールド１４に供給されるインクを予め定められた圧力Ｐｉｎ、かつ予め定められた流量でそれぞれのヘッドモジュール１２へ供給し、さらには、ヘッドモジュール１２へ供給されたインクを予め定められた圧力Ｐｏｕｔ、かつ予め定められた流量でそれぞれヘッドモジュール１２から回収側マニホールド１８へ回収する構造となっている。

すなわち、前記供給側マニホールド１４の圧力Ｐｉｎと回収側マニホールド１８の圧力Ｐｏｕｔにより、ヘッドモジュール１２部で差圧ΔＰを発生させ、この結果、ヘッドモジュール１２内では、入力ポート１２Ａと出力ポート１２Ｂ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１２に供給されることになる。インク吐出口であるノズル面には、当該前記供給側マニホールド１４の圧力Ｐｉｎと回収側マニホールド１８の圧力Ｐｏｕｔの高低差の影響を考慮した総和の平均の圧力である背圧Ｐｎｚｌを付与している。

供給側分岐管１６には、それぞれ供給側バルブ２２と緩衝器２４とが介在されている。また、回収側分岐管２０には、それぞれ回収側バルブ２６と緩衝器２４とが介在されている。供給側バルブ２２及び回収側バルブ２６は、ヘッドモジュール１２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り、緩衝器２４は、供給側マニホールド１４から供給されるインク、或いは回収側マニホールド１８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。

供給側マニホールド１４は、その長手方向一端部（図１の右端部）にインク循環配管系の供給管２８の一端部が取り付けられ、一方回収側マニホールド１８は、その長手方向一端部（図１の右端部）にインク循環配管系の回収管３０の一端部が取り付けられている。

また、供給側マニホールド１４と回収側マニホールド１８のそれぞれの他端部（図１の左端部）の間には、第１の連通流路３２と第２の連通流路３４とが設けられている。第１の連通流路３２には、第１の連通バルブ３６が介在されている。また、第２の連通流路３４には、第２の連通バルブ３８が介在されている。この第１の連通流路３２及び第２の連通流路３４は、供給側マニホールド１４と回収側マニホールド１８との間の圧力、流量調整等に用いられる。例えば、通常の循環（供給側マニホールド１４から回収側マニホールド１８への流れ）は、第１の連通バルブ３６が閉止、第２の連通バルブ３８が開放されており、第２の連通流路３８のみが連通されている。

さらに、供給側マニホールド１４と回収側マニホールド１８の他端部には、それぞれ供給側圧力センサ４０及び回収側圧力センサ４２が取り付けられており、供給側マニホールド１４と回収側マニホールド１８内を流れるインクの圧力を監視している。

前記供給側マニホールド１４に連結された前記供給管２８の他端部は、供給側サブタンク４４に連結されている。供給側サブタンク４４は、二室構造で、弾性力を有する薄膜部材４４Ａで仕切られており、その１つがインク用サブタンク室４４Ｂ、他の１つの空気室４４Ｃとなっている。

インク用サブタンク室４４Ｂには、インクをバッファタンク４６から引き込むための供給側主管４８の一端部が連結されている。供給側主管４８の他端の開口はバッファタンク４６に貯留されたインクに浸漬されている。

供給側主管４８には、バッファタンク４６から供給側サブタンク４４にかけて順番に、脱気モジュール５０、一方向弁５２、供給側ポンプ５４（圧力発生手段の一例）、供給側フィルタ５６、インク温度調整器５８がそれぞれ介在されており、前記供給側ポンプ５４の駆動力で、バッファタンク４６に貯留されているインクを供給側サブタンク４４へ供給する途中で、インク内から気泡を取り除き、かつインクの温度を管理している。

なお、供給側ポンプ５４の入側は、供給主管４８とは別に分岐管５３の一端部が連通され、この分岐管５３の他方の開口は、一方向弁５５を介して、バッファタンク４６に貯留されたインクに浸漬されている。

また、本実施の形態で適用される供給側ポンプ５４は、ステッピングモータを用いたチューブポンプ（弾性力を持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）であるが、特にこのようなポンプに限定されるものではない。なお、以下で、ポンプ回転数を示す場合、ステッピングモータの回転数と同等とする。

前記供給側サブタンク４４の空気室４４Ｃには、開放管６０が取り付けられている。開放管６０には、供給側エアバルブ６６が介在されている。

また、インク用サブタンク室４４Ｂは、ドレイン管６８の一端が連結されている。ドレイン管６８の他端の開口は、バッファタンク４６に貯留されたインクに浸漬されている。ドレイン管６８には、供給側ドレインバルブ７０が介在されている。

上記供給側サブタンク４４は、空気室４４Ｃと薄膜部材４４Ａにより、インク用サブタンク室４４Ｂ内の圧力を負圧に維持する役目を有している。

次に、前記回収側マニホールド１８に連結された前記回収管３０の他端部は、回収側サブタンク７２に連結されている。回収側サブタンク７２は、二室構造で、弾性力を有する薄膜部材７２Ａで仕切られており、その１つがインク用サブタンク室７２Ｂ、他の１つが空気室７２Ｃとなっている。

インク用サブタンク室７２Ｂには、インクをバッファタンク４６から引き込むための回収側主管７４の一端部が連結されている。

回収側主管７４には、一方向弁７６が介在されており、回収側ポンプ８０（圧力発生手段の一例）の駆動力で、回収側サブタンク７２内のインクをバッファタンク４６へ回収している。

前記回収側サブタンク７２の空気室７２Ｃには、開放管８２が取り付けられている。開放管８２には、回収側エアバルブ８８が介在されている。

また、インク用サブタンク室７２Ｂは、ドレイン管９０の一端が連結されている。ドレイン管９０の他端は、回収側ドレインバルブ９２を介して前記供給側サブタンク４４のドレイン管６８と連通している。

上記回収側サブタンク７２は、空気室７２Ｃと薄膜部材７２Ａにより、インク用サブタンク室７２Ｂ内の圧力を負圧に維持する役目を有している。

ところで、本実施形態では、供給側ポンプ５４及び回収側ポンプ８０による圧力は、供給側マニホールド１４の圧力Ｐｉｎ＞回収側マニホールド１８の圧力Ｐｏｕｔであるが、それぞれ負圧供給となっている。すなわち、供給側ポンプ５４の供給圧力が負圧であるが、回収側ポンプ８０の回収圧力がさらに負圧であるため、インクは、供給側マニホールド１４から回収側マニホールド１８へ流れ、かつヘッドモジュール１２のノズルの背圧Ｐｎｚｌが負圧（｛（Ｐｉｎ＋Ｐｏｕｔ）／２+ρｇ(ｈin+ｈout)／２｝:ここでρ：インク密度、ｈinはノズル面から供給側マニホールド１４までの高さ、ｈoutはノズル面から回収側マニホールド１８までの高さである）に維持されるようになっている。

なお、本実施の形態では、回収側ポンプ８０の入側と、前記供給側主管４８における脱気モジュール５０の出側との間が連通された、ヘッドモジュール１２内の加圧パージ用配管９４が設けられている。

加圧パージ用配管９４には、脱気モジュール５０から回収側ポンプ８０にかけて順番に、一方向弁９６、回収側フィルタ９８が介在されている。

すなわち、ヘッドモジュール１２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５４の駆動に加え、回収側ポンプ８０の駆動方向を通常時に対して逆転させ、バッファタンク４６から回収側マニホールド１８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６８、９０を用いる。

前記バッファタンク４６は、メインタンク１００と連通している。すなわち、バッファタンク４６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１００からインクが補充される構成となっている。すなわち、メインタンク１００に貯留されたインクに補充管１０２の一端部が浸漬されている。この補充管１０２の浸漬された一端開口にはフィルタ１０４が取り付けられている。補充管１０２は、補充ポンプ１０６の入側に連結されている。補充ポンプ１０６の出側は、バッファタンク４６へ配管された、前記ドレイン管９０の途中に連通されている。ここで、補充ポンプ１０６が駆動することで、バッファタンク４６へインクが補充される。なお、バッファタンク４６とメインタンク１００との間には、オーバーフロー管１０８が設けられ、過剰補充時にインクがメインタンク１００へ戻されるようになっている。

（制御系構成）
図２には、本実施の形態に係るインクジェットヘッド１０における動作を制御するためのインク供給制御装置１１０のブロック図が示されている。

インク供給制御装置１１０は、マイクロコンピュータ１１２を含んで構成されている。マイクロコンピュータ１１２は、ＣＰＵ１１４、ＲＡＭ１１６、ＲＯＭ１１８、Ｉ／Ｏ１２０及びこれらを接続するデータバスやコントロールバス等のバス１２２を備えている。

Ｉ／Ｏ１２０には、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１２４が接続されている。また、Ｉ／Ｏ１２０には、供給側圧力センサ４０、回収側圧力センサ４２が接続されている。

さらに、Ｉ／Ｏ１２０には、図示は省略したが、ヘッドモジュール１２のノズルからインクを吐出して画像形成する際の画像データが入力されるようになっている。なお、画像データは、インク吐出位置や吐出量が定められた状態（ラスターデータ）であってもよいし、ＪＰＥＧ等の圧縮されたデータ等であってもよく、この場合はＣＰＵ１１４においてインク吐出用のデータ（ラスタデータ）に変換される。ＣＰＵ１１４では、ＲＯＭ１１８に記憶されたインク循環系プログラムが読み出されて実行される。ＲＯＭ１１８には、インク循環モードとして、少なくとも以下のような制御プログラムが記憶されている。
（第１のインク循環モード）
インクをバッファタンク４６内のインクを、供給側マニホールド１４から回収側マニホールド１８方向へ流動させ循環させる循環制御プログラムである（プログラム１）。
（第２のインク循環モード）
ヘッドモジュール１２内に発生する気泡を排出する（パージする）ための循環制御プログラムである（プログラム２）
なお、上記第１のインク循環モード及び第２のインク循環モードを実行するためのプログラムは、ＲＯＭ１１８に限らず、ＨＤＤ１２４或いは外部記憶媒体に記憶しておき、当該外部記憶媒体を装填することで情報を読み取るリーダーやＬＡＮ等のネットワーク（共に図示省略）から取得するようにしてもよい。

前記ＣＰＵ１１４では、前記インク循環制御プログラムを読み出し、当該読み出したインク循環制御プログラムに基づいて、前記Ｉ／Ｏ１２０に接続されたヘッドモジュール循環系制御部１２６、圧力調整制御部１２８、ドレイン制御部１３０、ポンプ駆動制御部１３２、温度制御部１３４が動作する。

ヘッドモジュール循環系制御部１２６には、ヘッドモジュール１２に内蔵されたノズル吐出デバイス（例えば、圧電素子等への通電制御による圧力室の振動でインク滴をノズルから吐出する動作をするデバイス）１２ｄｅｖ．、供給側バルブ２２，回収側バルブ２６、第１の連通バルブ３６、第２の連通バルブ３８が接続されている。

圧力調整制御部１２８には、供給側エアバルブ６６、回収側エアバルブ８８が接続されている。

ドレイン制御部１３０には、供給側ドレインバルブ７０、回収側ドレインバルブ９２が接続されている。

なお、以下において、前記供給側バルブ２２，回収側バルブ２６、第１の連通バルブ３６、第２の連通バルブ３８、供給側エアバルブ６６、回収側エアバルブ８８、供給側ドレインバルブ７０、回収側ドレインバルブ９２を総称する場合、「各バルブ」と言う場合がある。

ポンプ駆動制御部１３２には、供給側ポンプ５４、回収側ポンプ８０、補充ポンプ１０６が接続されている。なお、本実施の形態では、供給側ポンプ５４、回収側ポンプ８０、補充ポンプ１０６の回転速度を回転数（ｒｐｍ）で表現するが、線速度、角速度等、別の表現であってもよい。

温度制御部１３４には、インク温度調整器５８が接続されている。

図３は、この差圧ΔＰ、並びに背圧Ｐｎｚｌの概要を示している。

図３に示される如く、ヘッドモジュール１２を基準として、供給側マニホールド１４の高さ位置と、回収側マニホールド１８の高さ位置との間には、差がある。従って、ヘッドモジュール１２のノズル面との水頭差も異なる。ここでは、供給側マニホールド１４のノズル面との水頭差をｈｉｎ[mm]とし、回収側マニホールド１８のノズル面との水頭差をｈｏｕｔ[mm]とする。

供給側マニホールド１４には、前記供給側ポンプ５４の駆動力で所定の圧力Ｐｉｎでインクが供給されており、回収側マニホールド１８には、前記回収側ポンプ８０の駆動力で所定の圧力Ｐｏｕｔでインクが回収されている。このときの圧力Ｐｉｎと圧力Ｐｏｕｔはそれぞれ負圧であり、かつ、圧力Ｐｏｕｔの方が圧力Ｐｉｎよりもさらに負圧となっている。

上記条件の下で、ヘッドモジュール１２のノズル面における背圧Ｐｎｚｌは、以下の（１）式で表される。

また、上記条件の下で、供給側と回収側との差圧ΔＰは、以下の（２）式で表される。

Ｐnzl＝（Ｐin＋ｈin×g×ρ＋Ｐout＋ｈout×g×ρ）／２・・・（１）

ΔＰ＝（Ｐout＋ｈout×g×ρ）−（Ｐin＋ｈin×g×ρ）・・・（２）

ここで、
Ｐnzl：ヘッドモジュール１２のノズル面における圧力（背圧）
Ｐin ：供給側マニホールド１４内の圧力
Ｐout：回収側マニホールド１８内の圧力
ｇ：重力加速度
ρ ：インク密度
である。

上記（１）式、及び（２）式において、水頭差ｈin、ｈout、重力加速度ｇは定数として考えてよく、インクの変更が無い場合は、インク密度ρも定数と考えてよい。従って、差圧ΔＰや背圧Ｐnzlの調整は、供給側マニホールド１４内の圧力Ｐinと、回収側マニホールド１８内の圧力Ｐoutとに依存されることになる。

ところで、上記構成のヘッドモジュール１２に設けられる内方空間（以下、「貯留空間」、「ヘッドモジュール内」という場合がある。）には、インクが充填されるが、このインクに気泡が混入する場合がある。気泡は貯留空間内の圧力を変化させる原因となり、例えば、ノズルからの液滴吐出制御時の液滴量が変化する場合があるため、取り除く必要がある。

このため、本実施の形態では、インク循環用配管路に対して、加圧パージ機能を備えている。加圧パージの基本制御は、ヘッドモジュール１２内の貯留空間を急激に加圧することで、ノズルから気泡を排出せしめるものである。本実施の形態では、特に、急激な加圧後の急激な圧力低下が及ぼす気泡排出性能低下の影響を抑制するための貯留空間での圧力制御を行っている。

すなわち、供給側ポンプ５４及び回収側ポンプ８０の駆動時の流量制御によって、少なくとも２種類の圧力変化率を設定している。その基本手順は以下のとおりである。
（手順１）急激な圧力変化率で目標圧力まで昇圧する。
（手順２）目標圧力に到達後、手順１よりも緩やかな圧力変化率で降圧する。

前記手順１は、主として、前記ヘッドモジュール１２の貯留空間の内壁に付着している気泡を浮遊させる役目を有する。

また、前記手順２は、主として、浮遊した気泡をヘッドモジュール１２のノズルから排出する役目を有する。

すなわち、本実施の形態では、気泡の特性を考慮した、上記少なくとも２段階の圧力調整（流量制御）により、円滑な加圧パージ（気泡排出）機能を実現した。

図４には、インク供給制御装置１１０における、加圧パージ機能を実行するための機能ブロック図が示されている。なお、この機能ブロック図は、機能別にブロック化して示したものであり、ハード構成を限定するものではない。例えば、本実施の形態では、主としてインク供給制御装置１１０のマイクロコンピュータ１１２によるソフトプログラムにより実行される。

図４に示される如く、加圧パージ指示信号は、加圧パージ用バルブ初期設定部１５０に入力されるようになっている。加圧パージ用バルブ初期設定部１５０は、バルブ開閉パターン決定部１５２に接続されており、前記加圧パージ指示信号が入力されるとバルブ開閉パターン決定部１５２へ起動信号を出力する。バルブ開閉パターン決定部１５２では、起動信号を受けると、工程−開閉パターンテーブルメモリ１５４から各バルブの初期開閉パターン情報を読み出す（図８参照）。

前記加圧パージ用バルブ初期設定部１５０は、工程管理制御部１５６に接続されている。加圧パージ用バルブ初期設定部１５０では、バルブ開閉パターン決定部１５２へ起動信号を出力すると共に、工程管理制御部１５６へも既読信号を出力する。これにより、工程管理制御部１５６は、加圧パージの工程管理が始動する。

前記工程管理制御部１５６は、基本的にタイマ１５８による時間管理で工程を進行させる役目を有し、
各工程の実行時に、前記バルブ開閉パターン決定部１５２に対して工程実行を指示する。本実施の形態では、工程１〜工程６まで設定されている。バルブ開閉パターン決定部１５２では、工程管理制御部１５６から入力される工程番号情報に基づき、工程−開閉パターンテーブルメモリ１５４に記憶された工程−開閉パターンテーブルから各工程のバルブ開閉パターンを決定する。

前記バルブ開閉パターン決定部１５２は、バルブ開閉指示／監視部１６０に接続されており、前記決定された各バルブの開閉パターンとなるように、ヘッドモジュール循環系制御部１２６、圧力調整制御部１２８、ドレイン制御部１３０へ開閉指示信号を出力する。ヘッドモジュール循環系制御部１２６、圧力調整制御部１２８、ドレイン制御部１３０では、指示された開閉パターンに基づき、それぞれに接続されたバルブを開閉する。また、ヘッドモジュール循環系制御部１２６、圧力調整制御部１２８、ドレイン制御部１３０では、バルブ開閉動作が完了すると、当該完了を示す信号をバルブ開閉指示／監視部１６０へ返信する。

バルブ開閉指示／監視部１６０は、前記工程管理制御部１５６に接続されており、バルブの開閉動作完了をこの工程管理制御部１５６へ通知する。

前記工程管理制御部１５６は、圧力値取得指示部１６２，検出圧力値取得部１６４に接続されている。検出圧力値取得部１６４には、供給側圧力センサ４０、回収側圧力センサ４２が接続されている。工程管理制御部１５６では、工程４の段階で、予め定めた流量１に対して目標圧録に到達すると、流量２に変更するようになっている。このため、目標圧力を検出するべく、工程４の実行中、圧力値取得指示部１６２へ圧力値取得指示信号を出力する。この圧力値取得指示信号に応じて、圧力値取得指示部１６２では、検出圧力値取得部１６４に対して、供給側圧力センサ４０、回収側圧力センサ４２から入力される検出圧力値を取得し、前記工程管理制御部１５６へ送出する。

工程管理制御部１５６では、工程４の間（より詳しくは、目標圧力までの間）、目標圧力と検出圧力値とを比較する。

前記工程管理制御部１５６には、ポンプ選択部１６６、ポンプ流量設定部１６８が接続されており、各工程に適したポンプの選択、かつ、流量設定がなされ、その結果をポンプ駆動制御部１３２へ送出する。

ポンプ駆動制御部１３２では、ポンプ選択部１６６、ポンプ流量設定部１６８から受けた情報（ポンプ選択情報、流量設定情報）に基づき、供給側ポンプ５４及び／又は回収側ポンプ８０の駆動を制御する。

なお、このとき、流量制御部１７０では、選択された供給側圧力ポンプ５４及び／又は回収側圧力ポンプ８０の流量を、設定された流量に維持するように制御する（例えば、流量センサ等を設置することによるフィードバック制御）。

以下に本実施の形態の作用を説明する。

図５Ａ、図５Ｂは、加圧パージ制御ルーチンを示すフローチャートである。

図５Ａに示される如く、ステップ１７２では、加圧パージの指示があったか否かを判断し、否定判定された場合はこのルーチンは終了する（図５Ｂ参照）。

ステップ１７２で肯定判定されるといステップ１７３へ移行して、工程Ｎ（図５ＡでのＮ値は「１」又は「２」）を１にセットしてステップ１７４へ移行する。

ステップ１７４では、各バルブの開閉パターンをパターンテーブルメモリ１５４から読み出し、次いでステップ１７５へ移行して、ヘッドモジュール循環系制御部１２６、圧力調整制御部１２８，ドレイン制御部１３０に対して、各バルブ開閉指示を出す。これにより、ヘッドモジュール循環系制御部１２６、圧力調整制御部１２８，ドレイン制御部１３０は、各バルブを、指示された開閉パターンに基づき開閉する。

次のステップ１７６では、各バルブの開閉が完了したか否かが判断され、肯定判定されると、ステップ１７７へ移行して、工程１に適合するポンプ加圧駆動し、ステップ１７８へ移行する。ステップ１７８では、所定圧力に達したか否かが判断され、肯定判定されると、ステップ１７９へ移行して、ポンプ駆動を停止し、ステップ１８０へ移行する。

ステップ１８０では、工程Ｎ（図５ＡでのＮ値は「１」又は「２」）を２にセットしてステップ１８１へ移行する。ステップ１８１では、各バルブの開閉パターンをパターンテーブルメモリ１５４から読み出し、次いでステップ１８２へ移行して、ヘッドモジュール循環系制御部１２６、圧力調整制御部１２８，ドレイン制御部１３０に対して、各バルブ開閉指示を出す。これにより、ヘッドモジュール循環系制御部１２６、圧力調整制御部１２８，ドレイン制御部１３０は、各バルブを、指示された開閉パターンに基づき開閉する。

次のステップ１８３では、各バルブの開閉が完了したか否かが判断され、肯定判定されると、ステップ１８４へ移行して、工程２に適合するポンプ加圧駆動し、ステップ１８５へ移行する。ステップ１８５では、所定圧力に達したか否かが判断され、肯定判定されると、ステップ１８６へ移行して、ポンプ駆動を停止し、図５Ｂのステップ２０２へ移行する。

図５Ｂに示される如く、ステップ２０２では、工程番号を示す変数Ｎの値を３にセットして、ステップ２１０へ移行する。

ステップ２１０では、工程Ｎ（図５ＢでのＮ値は「３〜８」）の各バルブの開閉パターンをパターンテーブルメモリ１５４から読み出し、次いでステップ２１２へ移行して、ヘッドモジュール循環系制御部１２６、圧力調整制御部１２８，ドレイン制御部１３０に対して、各バルブ開閉指示を出す。これにより、ヘッドモジュール循環系制御部１２６、圧力調整制御部１２８，ドレイン制御部１３０は、各バルブを、指示された開閉パターン（図５Ｂでは、工程３〜８の開閉パターンの何れか）に基づき開閉する。

次のステップ２１４では、各バルブの開閉が完了したか否かが判断され、肯定判定されると、ステップ２１６へ移行して、工程Ｎに適合するポンプ（供給側ポンプ５４及び／又は回収側ポンプ０８０）を選択し、ステップ２１９へ移行する。ステップ２１９では、選択されたポンプを設定された流量に基づいて駆動する制御を開始して、ステップ２２０へ移行する。

ステップ２２０では、現在の変数Ｎの値が６か、すなわち工程４の開始か否かが判断される。

このステップ２２０で否定判定された場合は、工程３〜５，７，８の何れかであると判断し、ステップ２２２へ移行する。一方、ステップ２２０で肯定判定された場合は、工程４であると判断し、ステップ２２４へ移行する。

本実施の形態では、工程６以外（工程３〜５，７，８）は、タイマ管理で選択されたポンプの駆動が制御され、かつ流量はの範囲内となるように制御される。一方、工程６は、タイマ駆動に加え、当初の流量（流量１）で選択されたポンプを駆動し、予め定めた目標圧力に到達すると、流量１から流量２（流量１＞流量２）に変更することで、図９に示す圧力パターンの推移を実現している。

すなわち、ステップ２２０で否定判定され、ステップ２２２へ移行した場合、このステップ２２２では、ステップ２１６と、ステップ２１８で設定したポンプ駆動制御を維持しつつ、工程Ｎの所定時間が経過したか否かが判断される。

このステップ２２２で肯定判定されると、ステップ２２６へ移行して現在が工程８か否かが判断され、否定判定された場合はステップ２２８へ移行して、変数Ｎをインクリメント（Ｎ←Ｎ＋１）して、ステップ２１０へ戻り、上記を繰り返す。

また、ステップ２２６で肯定判定されると、全工程が終了したと判断され、このルーチンは終了する。

次に、前記ステップ２２０で肯定判定され、ステップ２２４へ移行した場合、このステップ２２４では、供給側圧力センサ４０、回収側圧力センサ４２からの検出圧力値を取得し、ステップ２３０へ移行する。

ステップ２３０では、取得した検出圧力値が予め設定した目標圧力値に到達したか否かが判断される。

このステップ２３０で否定判定された場合は、ステップ２１８で設定した流量を維持し（流量１）、ステップ２２４へ戻り、上記を繰り返す。

また、ステップ２３０で肯定判定されると、取得した検出圧力値が目標圧力に到達したと判断し、ステップ２３４へ移行して、前記ステップ２１０で設定した流量１から流量２（流量１＞流量２）へ変更し、ステップ２２２へ移行する。以下、工程６の後半（目標圧力に到達後）は、タイマ制御でポンプの駆動が制御される。

図９は、上記図５のフローチャートに従って制御された圧力推移特性図である。以下、工程毎にその状態の詳細を図６及び図７に従い説明する。

［工程１］図６Ａ（Ａ）に示される如く、初期開閉パターンの状態から、圧力調整制御部１２８の管理下である供給側エアバルブ６６、回収側エアバルブ８８を、加圧パージ実行前に全て開放する。

供給側ポンプ５４および回収側ポンプ８０を加圧駆動させる。

供給側マニホールド１４の圧力および回収側マニホールド１８の圧力がそれぞれ所定値に達したら、供給側ポンプ５４および回収側ポンプ８０を停止させる。

［工程２］図６Ａ（Ｂ）に示される如く、工程１の状態から、供給側エアバルブ６６、回収側エアバルブ８８を閉止し、供給側ドレインバルブ７０を開放し、供給側マニホールド１４の圧力を解除する。

［工程３］図６Ｂ（Ａ）に示される如く、工程２の状態から、供給側ドレインバルブ７０を閉止する。

その他の供給側バルブ２２、回収側バルブ２６、第１の連通バルブ３６、第２の連通バルブ３８、回収側ドレインバルブ９２は閉止した状態で、回収側ポンプ８０が予め定めた流量（本実施の形態では、一例として4mL/sec）で駆動を開始するので、回収側マニホールド１８内の圧力は急激に高くなる。一方、供給側マニホールド１４の圧力は変化しない（例えば、常圧（１気圧））
回収側マニホールド１８内の圧力が所定値（本実施の形態では、一例として40kPa）を越えたら、回収側ポンプ８０を停止させる。

［工程４］図６Ｂ（Ｂ）に示される如く、工程３の状態から、加圧された状態で供給側バルブ２２が開放するが、回収側マニホールド１８との連通はなく、回収側マニホールド１８は、工程３での圧力値が維持される。

［工程５］図６Ｂ（Ｃ）に示される如く、工程４の状態から第１の連通バルブ３６、第２の連通バルブ３８が開放され、回収側マニホールド１８に充填されたインクの一部が、供給側マニホールド１４へ流動し、この結果、供給側マニホールド１４と回収側マニホールド１８との内部圧力が予め定めた許容誤差の範囲内で同一となる。なお、この工程５までは、加圧パージの準備段階であり、この状態で工程６へ移行することになる。

［工程６］図７（Ａ）に示される如く、工程５のバルブ状態が維持されたまま、前記回収側ポンプ８０の駆動を継続しつつ、供給側ポンプ５４の駆動を開始する。このときの流量は、供給側マニホールド１４と回収側マニホールド１８との内圧が上昇する圧力変化率（本実施の形態では、一例として30〜50kPa/sec）となる流量１（本実施の形態では、一例として4mL/sec）である。この昇圧している圧力は、開放されているヘッドモジュール１２の供給側バルブ２２を通過して、ヘッドモジュール１２内の貯留室の圧力を高める。この結果、貯留室の内壁に付着している気泡が剥がれ、インク内を浮遊する状態となる。この状態は、ノズルから排出されやすい状態である。

この昇圧は、予め定めた目標圧力値（本実施の形態では、一例として30kPa）まで継続され、当該目標圧力値になると、供給側ポンプ５４、回収側ポンプ８０の駆動制御により流量を流量１（本実施の形態では、一例として4mL/sec）よりも小さい流量２（本実施の形態では、一例として0.1mL/sec）に変更する。この結果、供給側マニホールド１４と回収側マニホールド１８との内圧は、昇圧時の変化率よりも小さい、下降する圧力変化率となる。

言い換えれば、工程６は、相対的に急激に圧力変化率で目標圧力まで上昇させ、その後、相対的に緩やかな圧力変化率（本実施の形態では、一例として-2〜-6kPa/sec）で下降させる制御となる。

このような圧力制御により、圧力が徐々に低下するため、ヘッドモジュール１２のノズルから空気が逆流するような現象を回避しつつ、ヘッドモジュール１２の貯留室内を浮遊する気泡がノズルから排出される。

［工程７］図７（Ｂ）に示される如く、工程６の状態から、ポンプの駆動を停止して、第１の連通バルブ３６、第２の連通バルブ３８を閉止し、かつ供給側ドレインバルブ７０を開放することで、供給側マニホールド１４、ヘッドモジュール１２内の貯留室の圧力が、常圧（例えば、１気圧）となるまで自然低下する。一方、回収側マニホールド１８は、工程４の終了時の圧力がそのまま維持される。

［工程８］図７（Ｃ）に示される如く、供給側バルブ２２を閉止すると共に、工程５７で開放した供給側ドレインバルブ７０を閉止し、加圧パージ制御は終了する。圧力は工程５７の終了時を維持する。

なお、上記では、１つのヘッドモジュール１２のみを対象として説明したが、上記工程を順次繰り返すことで、全て任意の数のヘッドモジュール（例えば、１７個のヘッドモジュール１２があればそのうちの１〜１７個）が加圧パージされる。また、流量１、流量２は単一のヘッドモジュール１２を対象として設定したが、例えば、２個以上のヘッドモジュール１２を同時に加圧パージする場合は、単一のヘッドモジュール１２で設定した流量１、流量２に個数分を積算すればよい（流量１←流量１×個数、流量２←流量２×個数）。

また、上記実施の形態では、工程６において、流量１と流量２（流量１＞流量２）を設定し、相対的に急激な圧力変化率で昇圧し、目標圧力到達後、相対的に緩やかな圧力変化率で降圧することで、昇圧時にヘッドモジュール１２の貯留室の内壁に付着する気泡を剥がしてインク内を浮遊させ、その後、降圧時にヘッドモジュール１２のノズルから気泡を排出するようにしたが、工程６に関しては、以下に示す変形例１、変形例２に示す圧力推移パターンとしてもよい。この圧力推移は、供給側ポンプ５４と回収側ポンプ８０の流量制御によって全て実現可能である。また、以下に示す変形例１、２の工程数は、上記実施の形態の工程数と同一であり、かつ工程１〜５、７，８はその制御も同一であるため、工程６の圧力推移を説明し、その他の説明は省略する。

（変形例１）
図１０に示される如く、変形例１の工程６では、目標圧力まで昇圧後、流量制御（流量２の設定）により、目標圧力を維持するようにした。目標圧力に維持することで、ヘッドモジュール１２内の貯留室からノズルを通って、気泡と共にインクが流出しても目標圧力を維持しているため、徐々に気泡の排出能力が低下するといった不具合が発生しない。

（変形例２）
図１１に示される如く、変形例２では、流量１と流量２の制御に加え、流量３（≒流量１＞流量２）を設定し、所謂のこぎり状に圧力を変化させるようにした。圧力が小刻みに変化することで、ヘッドモジュール１２内の貯留室の気泡の動きを活発にすることで、排出を促すことになる。

なお、流量３は、流量１と予め定めた許容範囲内で同一であってもよく、要するに相対的に急激な昇圧、緩やかの降圧が実現されればよい。また、昇圧と降圧との間に目標圧力を維持する期間を設けるようにしてもよい。

（変形例３）
図１２、図１３、図１４に示される如く、変形例３は、６工程の加圧パージ制御となっている。図１２は、各工程の各バルブの開閉パターンである。

［工程１］図１２Ａ（Ａ）に示される如く、初期開閉パターンの状態から、圧力調整制御部１２８の管理下である供給側エアバルブ６６、回収側エアバルブ８８を、加圧パージ実行前に全て開放する。

［工程２］図１２Ａ（Ｂ）に示される如く、工程１の状態から、供給側エアバルブ６６、回収側エアバルブ８８を閉止し、供給側ドレインバルブ７０、回収側ドレインバルブ９２を開放し、供給側マニホールド１４および回収側マニホールド１８の圧力を解除する。

図１２Ｂ（Ａ）に示される如く、工程３においては、供給側バルブ２２と回収側バルブ２６を開放する。

次いで、図１２Ｂ（Ｂ）に示される如く、工程４では、工程３の各バルブ開閉状態を維持しつつ、供給側ポンプ５４、回収側ポンプ８０を上記実施の形態の流量１と同等の流量１で駆動する。この結果、供給側マニホールド１４、回収側マニホールド１８、並びにヘッドモジュール１２の貯留室の圧力が相対的に急激な圧力変化率（本実施の形態では、一例として30〜50ｋPa/sec）で昇圧される。

その後、目標圧力に到達した時点で、供給側ポンプ５４、回収側ポンプ８０による流量を流量１（本実施の形態では、一例として4mL/sec）から流量２（本実施の形態では、一例として0.1mL/sec）（＜流量１）での駆動に変更することで、供給側マニホールド１４、回収側マニホールド１８、並びにヘッドモジュール１２の貯留室の圧力が相対的に緩やか圧力変化率（本実施の形態では、一例として-2〜-6kPa/sec）で降圧される。

この変形例３の工程４は、本実施の形態で説明した工程６と同様の機能を有することになる。

次に、図１２Ｂ（Ｃ）に示される如く、工程５では、供給側ドレインバルブ７０、回収側ドレインバルブ９２を開放することで、供給側マニホールド１４、回収側マニホールド１８、並びにヘッドモジュール１２の貯留室の圧力は常圧まで低下し、図１２Ｂ（Ｄ）に示される如く、工程６で供給側ドレインバルブ７０、回収側ドレインバルブ９２を閉止することで、当該常圧が維持される。

（変形例４）
図１５Ａ、図１５Ｂ、図１６、図１７に示される如く、変形例４は、６工程の加圧パージ制御となっている。図１５は、各工程の各バルブの開閉パターンである。

図１５Ａ（Ａ）の工程１および図１５Ａ（Ｂ）の工程２は、上記変形例３の形態の工程と同じであるため、工程３以降を説明し、その他の説明は省略する。

図１５Ｂ（Ａ）に示される如く、工程３においては、供給側バルブ２２と回収側バルブ２６、並びに回収側ドレインバルブ９２を開放する。

次いで、図１５Ｂ（Ｂ）に示される如く、工程４では、工程３の各バルブ開閉状態を維持しつつ、供給側ポンプ５４を上記実施の形態の流量１と同等の流量１で駆動する。この結果、供給側マニホールド１４→ヘッドモジュール１２の貯留室→回収側マニホールド１８の順にインクが流れる。このとき、ヘッドモジュール１２の貯留室の上流側である供給側マニホールド１４の圧力は、ヘッドモジュール１２の貯留室の下流側である回収側マニホールド１８の圧力よりも大きくなり、圧力差が生じ、この結果、ヘッドモジュール１２の貯留室内のインクが、回収側マニホールド１８を介して、バッファタンク４６へ排出されていく。

この流動により、ヘッドモジュール１２の貯留室内における相対的に大径の気泡がバッファタンク４６ヘ回収されることになる。

その後、目標圧力に到達した時点で、供給側ポンプ５４による流量を流量１から流量２（＜流量１）での駆動に変更することで、供給側マニホールド１４、回収側マニホールド１８、並びにヘッドモジュール１２の貯留室の圧力が相対的に緩やか圧力変化率で降圧される。

次に、図１５Ｂ（Ｃ）に示される如く、工程５では、供給側ドレインバルブ７０を開放することで、供給側マニホールド１４、回収側マニホールド１８、並びにヘッドモジュール１２の貯留室の圧力は常圧まで低下し、図１５Ｂ（Ｄ）に示される如く、工程６で供給側ドレインバルブ７０、回収側ドレインバルブ９２を閉止することで、当該常圧が維持される。

この変形例４の特徴は、気泡に相対的に大径と小径が存在することを予測し（予め定められた基準径をしきい値とすればよい）、大径の気泡をバッファタンク４６へ戻し、小径の気泡をノズルから排出することとしたため、本実施の形態や変形例１〜３に比べて、ノズルからのインク排出量が軽減される。

１０インクジェットヘッド
１２ヘッドモジュール
１２Ａ入力ポート
１２Ｂ出力ポート
１４供給側マニホールド
１６供給側分岐管
１８回収側マニホールド
２０回収側分岐管
２２供給側バルブ
２４緩衝器
２６回収側バルブ
２８供給管
３０回収管
３２第１の連通流路
３４第２の連通流路
３６第１の連通バルブ
３８第２の連通バルブ
４０供給側圧力センサ
４２回収側圧力センサ
４４供給側サブタンク
４４Ａ薄膜部材
４４Ｂインク用サブタンク室
４４Ｃ空気室
４６バッファタンク
４８供給側主管
５０脱気モジュール
５２一方向弁
５３分岐管
５４供給側ポンプ
５５一方向弁
５６供給側フィルタ
５８インク温度調整器
６０開放管
６６供給側エアバルブ
６８ドレイン管
７０供給側ドレインバルブ
７２回収側サブタンク
７２Ａ薄膜部材
７２Ｂインク用サブタンク室
７２Ｃ空気室
７４回収側主管
７６一方向弁
７８回収側フィルタ
８０回収側ポンプ
８２開放管
８８回収側エアバルブ
９０ドレイン管
９２回収側ドレインバルブ
９４加圧パージ用配管
９６一方向弁
１００メインタンク
１０２補充管
１０４フィルタ
１０６補充ポンプ
１０８オーバーフロー管
１１０インク供給制御装置
１１２マイクロコンピュータ
１１４ＣＰＵ
１１６ＲＡＭ
１１８ＲＯＭ
１２０Ｉ／Ｏ
１２２バス
１２４ハードディスクドライブ
１２６ヘッドモジュール循環系制御部
１２８圧力調整制御部
１３０ドレイン制御部
１３２ポンプ駆動制御部
１３４温度制御部
１５０加圧パージ用バルブ初期設定部
１５２バルブ開閉パターン決定部
１５４工程−開閉パターンテーブルメモリ
１５６工程管理制御部
１５８タイマ
１６０バルブ開閉指示／監視部
１６２圧力値取得指示部
１６４検出圧力値取得部
１６６ポンプ選択部
１６８ポンプ流量設定部
１７０流量制御部

Claims

吐出口を備えた液体貯留部に対して、少なくとも２種類の流量で前記液体を液送する圧力発生手段と、
前記液体貯留部内の圧力を、少なくとも前記液体貯留部内の壁面に付着する気泡を浮遊させるのに充分な圧力変化率で目標圧力まで昇圧するように前記圧力発生手段の流量を制御する第１の流量制御手段と、
前記目標圧力に到達した時点で、前記液体貯留部内を浮遊する気泡を、前記吐出口から排出するために、当該目標圧力を維持する、或いは目標圧力から前記第１の流量制御手段による圧力変化率よりも小さい圧力変化率で降圧するように前記圧力発生手段の流量を制御する第２の流量制御手段と、
を有する流量制御装置。
前記第１の流量制御手段と、前記第２の流量制御手段とを交互に繰り返す請求項１記載の流量制御装置。
前記第２の流量制御手段による流量制御により、予め定められた圧力まで降下した時点で、当該第２の流量制御手段による流量制御の下での圧力変化率よりも大きい圧力変化率で、再度前記目標圧力まで昇圧するように圧力発生手段の流量を制御する第３の流量制御手段をさらに備え、
前記第１の流量制御手段による前記目標圧力到達後、前記第２の流量制御手段と、前記第３の流量制御手段とを交互に繰り返す請求項１記載の流量制御装置。
複数の前記液体貯留部が、前記液体の循環経路に対して並列に接続されている場合に、当該並列接続された液体貯留部の数に応じて、前記流量を設定する請求項１〜請求項３の何れか１項記載の流量制御装置。
前記液体が循環する管路の開閉制御により、相対的に粗い前記気泡を前記液体と共に前記管路へ案内し、相対的に細かい気泡を前記吐出口から排出する請求項１〜請求項４の何れか１項記載の流量制御装置。
前記液体が循環する管路に、当該管路内の圧力を調整するための圧力調整器が設けられている場合に、この圧力調整器の圧力調整機能を停止して、前記流量の制御を実行する請求項１〜請求項５の何れか１項記載の流量制御装置。
液滴を吐出する吐出口を備えた液体貯留部と、供給側圧力発生手段の駆動により前記液滴の集合である液体が貯留されたタンクから前記液体貯留部へ液体を供給する供給経路が形成された供給側管路部と、回収側圧力発生手段の駆動により前記液体貯留部に供給された液体を前記タンクへ回収する回収側管路部とを備え、待機状態では前記ノズルの背圧を負圧を維持しつつ、入力される信号に基づいて前記吐出口から液滴を吐出制御する液適吐出制御手段と、
前記液体貯留部内の圧力を、少なくとも前記液体貯留部内の壁面に付着する気泡を浮遊させるのに充分な圧力変化率で目標圧力まで昇圧するように前記供給側圧力発生手段及び回収側圧力発生手段の少なくとも一方の流量を制御する第１の流量制御手段と、
前記目標圧力に到達した時点で、前記液体貯留部内を浮遊する気泡を、前記吐出口から排出するために、当該目標圧力を維持する、或いは目標圧力から前記第１の流量制御手段による圧力変化率よりも小さい圧力変化率で降圧するように前記圧力発生手段の流量を制御する第２の流量制御手段と、
を有する液滴吐出装置。
前記第１の流量制御手段と、前記第２の流量制御手段とを交互に繰り返す請求項７記載の液滴吐出装置。
前記第２の流量制御手段による流量制御により、予め定められた圧力まで降下した時点で、当該第２の流量制御手段による流量制御の下での圧力変化率よりも大きい圧力変化率で、再度前記目標圧力まで昇圧するように圧力発生手段の流量を制御する第３の流量制御手段をさらに備え、
前記第１の流量制御手段による前記目標圧力到達後、前記第２の流量制御手段と、前記第３の流量制御手段とを交互に繰り返す請求項７記載の液滴吐出装置。
複数の前記液体貯留部が、前記液体の循環経路に対して並列に接続されている場合に、当該並列接続された液体貯留部の数に応じて、前記流量を設定する請求項７〜請求項９の何れか１項記載の液滴吐出装置。
前記液体が循環する管路の開閉制御により、相対的に粗い前記気泡を前記液体と共に前記管路へ案内し、相対的に細かい気泡を前記吐出口から排出する請求項７〜請求項１０の何れか１項記載の液滴吐出装置。
前記液体が循環する管路に、当該管路内の圧力を調整するための圧力調整器が設けられている場合に、この圧力調整器の圧力調整機能を停止して、前記流量の制御を実行する請求項７〜請求項１１の何れか１項記載の液滴吐出装置。
コンピュータを、前記請求項１〜請求項６の何れか１項記載の流量制御装置として動作させる流量制御プログラム。