JP2015044344A - インク供給装置およびインク供給方法、インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インクの溶存酸素量を一定に保つことができるインク供給装置およびインク供給方法、インクジェット記録装置を提供する。【解決手段】インクタンク５２と、インクジェットヘッド５０と、インクタンク５２とインクジェットヘッド５０とでインクを循環する循環流路３００と、回収流路１１２に接続されメインタンク５６からインクタンク５２にインクを補充する補充流路３１６と、回収流路１１２の補充流路３１６との合流点からインクタンク５２の間に設けられた脱気手段１６０と、を備え、メインタンク５６からインクタンク５２にインクを補充するインク補充時の補充流路３１６を流れるインクの送液速度を、非補充循環時の回収流路１１２を流れるインクの送液速度より遅くし、かつ、インク補充時の回収流路１１２を流れるインクの送液速度を、非補充循環時の回収流路１１２を流れるインクの送液速度より遅くする。【選択図】図３

Description

本発明は、インク供給装置およびインク供給方法、インクジェット記録装置に係り、特に、インクの吐出部と貯留部とを循環するインク供給装置およびインク供給方法、インクジェット記録装置に関する。

近年、印刷業界では、小部数印刷の需要が高まっている。オフセット印刷では、版を作成する必要があるため、小部数印刷を行う際には、時間およびコストの面で問題となっていた。そのため、シングルパス方式のインクジェット記録が好適に用いられている。

しかしながら、シングルパス方式では、吐出しないノズル又は吐出曲りを起こしたノズルが存在すると、抜けた部分にスジが目立ちやすいという欠点を有している。スジを引き起こす要因として、ヘッド内に気泡が混入している（溶存酸素量の上昇）ことが大きな原因となっている。気泡を除去するため循環路中に脱気モジュールを設けることで、循環中はインク中の溶存酸素量を低レベルに保っている。しかしながら、印字により脱気済みのインクが消費されると脱気されていないインクが補充され、この脱気されていないインクがヘッド内に供給されることで、溶存酸素量の高いインクが吐出され、印字品質の劣化につながっていた。

印字中の溶存酸素量を抑えるため、特許文献１においては、サブタンク内のインクを、脱気フィルタを備える循環路を循環させるとともに、メインタンクからサブタンクにインクを補充する際に、循環路の脱気フィルタを通過させる液体吐出装置が記載されている。これにより、サブタンク内のインクとメインタンクのインクの脱気を行うことができる。

特開２００６−２４７４５０号公報

しかしながら、特許文献１に記載されている液体吐出装置は、定常時は循環路を循環させることで、何度も脱気モジュールを循環させることができ、インクの脱気を充分に行うことができる。しかしながら、補充時は、脱気モジュールを一度通過させ、ヘッドからインクを吐出するため、充分に脱気ができていなかった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、印字時におけるインク補充の際のインクの溶存酸素量を抑え、インクジェットヘッドへ供給するインクの溶存酸素量を一定に保つことができるインク供給装置およびインク供給方法、インクジェット記録装置を提供することを目的とする。

本発明は前記目的を達成するために、インクを貯留するインクタンクと、インクジェットヘッドと、インクタンクからインクジェットヘッドにインクを供給する供給流路と、インクジェットヘッドからインクタンクにインクを回収する回収流路と、を含む循環流路と、を備えるインク供給装置であって、回収流路に接続された補充流路と、補充流路に接続され、インクタンクに補充するためのインクを貯留するメインタンクと、回収流路の補充流路との合流点からインクタンクの間に設けられ、循環流路によるインク回収時の流路と補充流路によるインク補充時の流路とに共通する共通流路部分を流れるインクを脱気する脱気手段と、を備え、メインタンクからインクタンクにインクを補充するインク補充時の補充流路を流れるインクの送液速度を、メインタンクからインクタンクにインクが補充されていない状態で循環流路にインクを循環させる非補充循環時の回収流路を流れるインクの送液速度より遅くし、かつ、インク補充時の回収流路を流れるインクの送液速度を、非補充循環時の回収流路を流れるインクの送液速度より遅くするインク供給装置を提供する。

本発明によれば、回収流路の補充流路の合流点からインクタンクの間に脱気手段を設けているので、循環流路を循環するインクと、メインタンクから補充されたインクの両方を脱気手段で脱気することができる。したがって、インク供給装置内に脱気手段を１つ設けることで、脱気を行うことができるので、装置の小型化、コストダウンを行うことができる。また、メインタンクからインクタンクへの、インク補充時の補充流路を流れるインク送液速度を非補充循環時の回収流路を流れるインクの送液速度より遅くすることで、メインタンクから補充されるインクが脱気手段を通過する時間を長くすることができるので、脱気手段でインクの脱気を充分に行うことができる。なお、「非補充循環時」とは、インクの流れが、インクタンク、供給流路、インクジェットヘッド、回収流路のみをインクが循環し、補充流路からインクが補充されていない状態のことである。また、インクジェットヘッドからインクの吐出は特に限定されない。

本発明の他の態様に係るインク供給装置は、補充流路には、インクを送液する補充ポンプを備え、補充ポンプにより送液するインクの補充流量をｙｍｌ／ｍｉｎ、インクジェットヘッドの印字に用いられるインクの使用量をｘｍｌ／ｍｉｎとすると、ｘ≦ｙの関係を満たすことが好ましい。

本発明の他の態様に係るインク供給装置によれば、メインタンクからの補充流量を増やすことにより、印字により消費されたインクの補充を行うことができる。なお、「インクジェットヘッドの印字に用いられるインクの使用量」とは、ある所定の範囲に印字に消費されたインクの消費量の平均値である。

本発明の他の態様に係るインク供給装置は、インクの補充は、インクジェットヘッドによる印字時に行うことが好ましい。

本発明の他の態様に係るインク供給装置によれば、インクの印字時においても、メインタンクから補充流路に補充されたインクの脱気を、脱気手段を一度通過させることで、充分に脱気を行うことができ、また、回収流路を流れるインクの送液速度を遅くすることで行うことができるので、インクジェットヘッドからインクを吐出しながら、脱気を行うことができる。

本発明の他の態様に係るインク供給装置は、インク補充時は、供給流路を流れるインクの送液速度を、非補充循環時の供給流路を流れるインクの送液速度より遅くすることが好ましい。

本発明の他の態様に係るインク供給装置によれば、補充工程時は、回収流路を流れるインクの送液速度を遅くしているので、供給流路を流れるインクの送液速度も遅くすることで、インクジェットヘッド内の背圧を調整することができる。

本発明は前記目的を達成するために、インクが供給される供給口と、インクを吐出するノズルと、吐出されなかったインクが排出される排出口とを備えたインクジェットヘッドと、上記記載のインク供給装置と、を備えたインクジェット記録装置を提供する。

上記記載のインク供給装置を用いることで、インク供給装置内のインクの脱気を充分に行うことができるので、インクジェット記録装置として好適に用いることができる。

本発明は前記目的を達成するために、インクタンクとインクジェットヘッドとを含んで構成される循環流路に、インクタンクからインクジェットヘッドにインクを供給する供給工程と、インクジェットヘッドからインクタンクにインクを回収する回収工程と、を有してインクを循環させる循環工程と、を有するインク供給方法であって、インクを貯留するメインタンクと循環流路のインクの回収側とを接続する補充流路を介して、メインタンクのインクをインクタンクに補充する補充工程と、回収工程で回収されるインクと、補充工程で補充されるインクと、を脱気する脱気工程と、補充工程のインクを脱気する脱気工程時は、補充工程におけるインクの送液速度を、循環流路を循環する非補充循環時の回収工程のインクの送液速度より遅くし、かつ、回収工程のインクの送液速度を非補充循環時の回収工程の送液速度より遅くするインク供給方法を提供する。

本発明の他の態様に係るインク供給方法は、補充工程により送液されるインクの補充流量をｙｍｌ／ｍｉｎ、インクジェットヘッドの印字に用いられるインクの使用量をｘｍｌ／ｍｉｎとすると、ｘ≦ｙの関係を満たすことが好ましい。

本発明の他の態様に係るインク供給方法は、補充工程におけるインクの送液速度の制御は、インクジェットヘッドによる印字時に行うことが好ましい。

本発明の他の態様に係るインク供給方法は、補充工程時の供給工程の送液速度を非補充循環時の供給工程のインクの送液速度より遅くすることが好ましい。

本発明のインク供給方法によれば、上記記載のインク供給装置と同様の効果を得ることができる。

本発明のインク供給装置およびインク供給方法、インクジェット記録装置によれば、メインタンクからインクタンクへのインクの補充時に、補充流路を流れるインクの送液速度を、循環流路の非補充循環時の送液速度より遅くすることにより、インクが脱気モジュールを通過する速度を遅くすることができる。したがって、メインタンクから補充されるインクの脱気を充分に行うことができ、一度脱気モジュールを通過させることで、充分な脱気を行うことができる。また、循環流路に脱気モジュールを設けることで、循環時のインクと補充時のインクとの両方を脱気することができるので、コストダウン、装置の小型化を行うことができる。

インク供給装置の構成図である。 インク供給装置の供給制御部の構成を示すブロック図である。 インク供給装置のインク供給方法を示すフローチャートである。 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。 インクジェットヘッドの概略構成図である。 ヘッドモジュールのノズル配列を示す平面図である。 液滴吐出素子の立体的構成を示す断面図である。

以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について説明する。

〔インク供給装置の概要〕
（全体構成）
図１は、本実施形態に係るインク供給装置の構成図である。図１に示すインク供給装置１００は、インクを貯留するインクタンク５２からインクの供給対象であるインクジェットヘッド５０（以下、単に「ヘッド５０」と呼ぶ）へインクを供給するとともに、ヘッド５０からインクタンク５２へインクを回収することで、インクタンク５２とヘッド５０との間でインクを循環させる装置である。また、インク供給装置１００は、脱気モジュール１６０により循環するインクから気泡や溶存気体を除去している。このようにインクを循環させることで、ヘッド５０内部のインクの詰まりや気泡の混入などを防止する。

図１に示すように、インク供給装置１００は、供給流路１２、供給サブタンク１８、供給ポンプ（供給手段）２０、インクタンク５２、供給側マニホールド５４、メインタンク５６、回収流路１１２、回収サブタンク１１８、回収ポンプ（回収手段）１２０、回収側マニホールド１５４、脱気モジュール１６０、補充ポンプ（補充手段）１８２、真空ポンプ３１２、補充流路３１６等を含んで構成される。

供給流路１２には、供給流路１２の内部圧力を電気信号に変換して出力する供給流路圧力センサ１６が設けられ、回収流路１１２には回収流路１１２の内部圧力を電気信号に変換して出力する回収流路圧力センサ１１６が設けられている。供給流路圧力センサ１６及び回収流路圧力センサ１１６には、半導体ピエゾ抵抗方式や静電容量方式、シリコンレゾナント方式などのセンサを適用することができる。

また、供給流路１２には供給サブタンク１８が設けられるとともに、回収流路１１２には回収サブタンク１１８が設けられている。供給サブタンク１８は、供給ポンプ２０を介してインクタンク５２と連通され、回収サブタンク１１８は回収ポンプ１２０を介してインクタンク５２と連通される。

ヘッド５０は、ｎ個のヘッドモジュール５１‐１，５１‐２，…，５１‐ｎがつなぎ合わせられた構造を有し、各ヘッドモジュール５１‐１，５１‐２，…，５１‐ｎは、それぞれインクが供給される供給口１５‐１，１５‐２，…，１５‐ｎ、及びインクが排出される排出口１１５‐１，１１５‐２，…，１１５‐ｎを備えている。

ヘッドモジュール５１‐１，５１‐２，…，５１‐ｎは、各供給口１５‐１，１５‐２，…，１５‐ｎが、供給バルブ１４‐１，１４‐２，…，１４‐ｎを介して供給流路１２と連通されるとともに、各排出口１１５‐１，１１５‐２，…，１１５‐ｎが、回収バルブ１１４‐１，１１４‐２，…，１１４‐ｎを介して回収流路１１２と連通されている。供給バルブ１４及び回収バルブ１１４には、制御信号により開閉が制御されるノーマルオープン型（または、ラッチ型）の電磁バルブが適用される。

供給側マニホールド５４及び回収側マニホールド１５４は、供給流路１２及び回収流路１１２とヘッド５０との間に設けられるインクの一時貯留部である。供給側マニホールド５４と回収側マニホールド１５４とは、バイパス流路１９０，１９２により連通され、バイパス流路１９０，１９２はそれぞれ、バイパス流路バルブ１９４，１９６が設けられている。

供給ポンプ２０及び回収ポンプ１２０は、チューブポンプが適用される。供給ポンプ２０は、インクタンク５２からヘッド５０へインクを供給する供給流路１２の圧力（送液量）を制御し、回収ポンプ１２０はヘッド５０からインクタンク５２へインクを回収する回収流路１１２の圧力（送液量）を制御する。供給ポンプ２０と回収ポンプ１２０は同一の性能（容量）を有するポンプを適用することができる。

供給ポンプ２０及び回収ポンプ１２０は、ヘッド５０が動作を停止している期間（すなわち、インクが安定して流れている期間）は、一方向にのみ回転する。また、ヘッド５０が吐出動作をしている期間に内部圧力が減少すると、供給ポンプ２０が回転速度を増加させるとともに、回収ポンプ１２０が逆転してヘッド５０の内部圧力を上昇させる。

すなわち、供給流路１２の内部圧力が回収流路１１２の内部圧力よりも相対的に高くなるように、かつ、ヘッド５０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、供給ポンプ２０及び回収ポンプ１２０の駆動が制御される。

また、インク供給装置１００は、供給サブタンク１８と、供給サブタンク１８の気室２６と連通可能に構成されるエアタンク３６と、を含んで構成される圧力緩衝部を有する。

供給サブタンク１８は、可撓性の弾性膜（可撓膜）２２によって液室２４と気室２６に区画される構造を有し、液室２４のインク流出口２４Ａは、供給側マニホールド５４及び供給バルブ１４を介してヘッド５０と連通し、インク流入口２４Ｂは、供給ポンプ２０を介してインクタンク５２と連通している。さらに、液室２４の気泡排出口２７は、ドレイン流路２８及びドレインバルブ３０を介してインクタンク５２と連通している。

インク流入口２４Ｂから液室２４へインクが流入すると、流入したインクの体積に応じて弾性膜２２が気室２６側へ変形する。一方、インク流出口２４Ａから流出するインクの体積は変動しないので、供給流路１２に圧力変動が生じたとしても、供給サブタンク１８の作用によって当該圧力変動が抑制される。すなわち、供給サブタンク１８は、ヘッド５０の内圧変動や、供給ポンプ２０の動作による脈流に対する供給流路１２の内部圧力の変動を抑制する圧力緩衝機能を有している。

ドレイン流路２８は、液室２４内の液を強制的に排出させる際の流路であり、気泡排出口２７を介して液室２４と連通し、ドレインバルブ３０が開かれると、液室２４内のインクがインクタンク５２へ送られる。

気室２６は、エア流路３２、エアコネクトバルブ３４を介してエアタンク３６と連通し、エアタンク３６は大気連通路３８に設けられたエアバルブ４０を介して大気と連通可能に構成されている。すなわち、気室２６はエアコネクトバルブ３４を開くことでエアタンク３６と連通させることができ、インク送液の圧力制御に応じて気室２６の容積を増加させることができる。さらに、エアバルブ４０を開くことで、エアタンク３６及び気室２６を大気連通させることができる。

エアコネクトバルブ３４はノーマルオープン型の電磁バルブ、エアバルブ４０はノーマルクローズ型の電磁バルブが適用され、非常停止機能が作動した場合等に電源が遮断されても、ヘッド５０からインクが漏れ出さないよう構成されている。

回収側の圧力緩衝部も供給側の圧力緩衝部と同一の構造を有している。すなわち、インク供給装置１００は、回収サブタンク１１８、ドレインバルブ１３０、エア流路１３２、エアコネクトバルブ１３４、エアタンク１３６、大気連通路１３８、及びエアバルブ１４０を備え、これらはそれぞれ供給サブタンク１８、ドレインバルブ３０、エア流路３２、エアコネクトバルブ３４、エアタンク３６、大気連通路３８、及びエアバルブ４０と同一の構造を有している。

回収サブタンク１１８は、弾性膜１２２によって液室１２４と気室１２６に区画され、液室１２４のインク流入口１２４Ｂは、回収ポンプ１２０および脱気モジュール１６０を介してインクタンク５２と連通し、インク流出口１２４Ａは、回収側マニホールド１５４及び回収バルブ１１４を介してヘッド５０と連通している。さらに、液室１２４の気泡排出口１２７は、ドレイン流路１２８及びドレインバルブ１３０を介してインクタンク５２と連通している。

また、気室１２６は、エア流路１３２、エアコネクトバルブ１３４を介してエアタンク１３６と連通し、エアタンク１３６は大気連通路１３８に設けられたエアバルブ１４０を介して大気と連通可能に構成されている。

さらに、インク供給装置１００は、インクタンク５２と供給ポンプ２０との間にインクの逆流を防止するための一方向弁１６２が設けられている。

脱気モジュール１６０には、ストレーナ３１０を介して真空ポンプ３１２が接続されており、ストレーナ３１０と真空ポンプ３１２との間にはセンサ３１４が設けられている。

脱気モジュール１６０（脱気手段の一例）は、気体は透過するが液体は透過しない特性を有する中空糸膜の一方側にインクを通し、その他方側を真空ポンプ３１２で吸引することで、中空糸膜をインクが通過する過程においてインク中の溶存気体を除去する。なお、脱気モジュール１６０から真空ポンプ３１２から吸引された異物は、ストレーナ３１０に捕獲される。

センサ３１４は、真空ポンプ３１２における真空度を計測するセンサであり、センサ３１４の出力値に応じて真空ポンプ３１２を制御してもよい。

また、供給ポンプ２０と供給サブタンク１８の間には、フィルタ１６４及び熱交換器（冷却加熱装置）１６６が設けられている。熱交換器１６６にはインク温調機３２０が設けられており、インク温調機３２０によって所定の温度に設定された熱交換器１６６をインクが流れることで、インクの温度が所望の温度に調整される。なお、熱交換器１６６、インク温調機３２０は、インクジェットヘッドの各インクに共通して用いることができる。

このように構成されることで、インクタンク５２から送り出されたインクはフィルタ１６４によって異物が除去され、熱交換器１６６による温度調整処理が施された後に供給サブタンク１８へ送られる。

また、回収ポンプ１２０とインクタンク５２との間には、インクの逆流防止のための一方向弁１７０が設けられるとともに、フィルタ１７２が設けられ、インクタンク５２から回収サブタンク１１８へインクが送られる場合にも、所定のフィルタ処理が施される。

インク供給装置１００は、安全弁（リリーフバルブ）１７４，１７６が設けられており、供給ポンプ２０や回収ポンプ１２０に異常が発生して供給流路１２や回収流路１１２の内部圧力が所定値よりも上昇した場合には、安全弁１７４，１７６が動作して供給流路１２、回収流路１１２の内部圧力を降下させる。また、供給ポンプ２０や回収ポンプ１２０を逆転動作させたときにインクの逆流を防止するための一方向弁１７８，１８０が設けられている。

メインタンク５６は、インクタンク５２、供給流路１２、供給側マニホールド５４、ヘッド５０、回収側マニホールド１５４、及び回収流路１１２からなる循環流路３００へ補充するためのインクが貯留されている。メインタンク５６は、補充流路３１６を介して回収流路１１２との合流点３０２において循環流路３００と連通されている。

脱気モジュール１６０は、合流点３０２とインクタンク５２の間に設けられており、メインタンク５６からインクタンク５２に送液されるインクは脱気モジュール１６０により脱気される。脱気モジュール１６０は、回収流路１１２と補充流路３１６の共通流路１１７に設けられているので、１つの脱気モジュール１６０で循環インクと、補充インクの両方を脱気することができるので、コストダウン、装置の小型化を実施することができる。

補充流路３１６は、例えばポリエチレンにより形成され、メインタンク５６側から合流点３０２に向かって順にフィルタ１８４、補充ポンプ１８２が設けられている。

補充ポンプ１８２は、チューブポンプが適用される。インクタンク５２内のインク量が減少すると、補充ポンプ１８２が動作する。補充ポンプ１８２は、メインタンク５６内のインクをフィルタ１８４を介して循環流路３００へ送る。メインタンク５６から送り出されたインクは、フィルタ１８４により異物が除去される。

循環流路３００へ送られたインクは、合流点３０２において回収ポンプ１２０によって回収流路１１２を送液されるインクに合流し、回収流路１１２（共通流路１１７）を介してインクタンク５２へ送られる。

（循環の説明）
上記のように構成されたインク供給装置１００は、供給ポンプ２０と回収ポンプ１２０とを動作させて、供給側マニホールド５４と回収側マニホールド１５４との間に差圧を設けて、循環流路３００内にインクを循環させる。例えば、供給バルブ１４及び回収バルブ１１４を開いた状態で、供給ポンプ２０を正転動作させて供給側マニホールド５４に負圧を発生させ、一方、回収ポンプ１２０を逆転動作させて回収側マニホールド１５４に供給側より低い負圧を発生させると、インクタンク５２から供給サブタンク１８を介して供給側マニホールド５４へ供給されたインクが、ヘッド５０を介して回収側マニホールド１５４へ流れ、さらに回収流路１１２、回収サブタンク１１８等を介してインクタンク５２へ戻り、インクを循環させることができる。

インクを循環させるときは、第２のバイパス流路１９２に設けられた第２のバイパス流路バルブ１９６を開き、供給側マニホールド５４と回収側マニホールド１５４とを第２のバイパス流路１９２を介して連通させるとよい。なお、バイパス流路１９０，１９２が加圧時における圧力損失が発生しない直径を有するものであれば、いずれか一方を備えていればよい。

（供給制御部）
図２は、本実施形態におけるインク供給装置１００の供給制御部３２２の構成を示すブロック図である。図２では、ポンプの制御についてのみ記載しており、ヘッド５０や各バルブの制御については省略してある。

インク供給装置１００は、供給制御部３２２、および、メモリ３２４を備えている。

供給制御部３２２は、インク供給装置１００全体の動作を統括制御する制御手段として機能し、所定の制御プログラムに従って供給ポンプ２０、回収ポンプ１２０、および、補充ポンプ１８２の動作／非動作や送液速度、送液量を制御する。メモリ３２４は、供給制御部３２２の制御プログラムや各種パラメータを記憶する記憶手段である。

［インク供給装置の動作］
図３は、インク供給装置１００のインク供給方法を示すフローチャートである。

（ステップＳ１０１）
インク供給装置１００は、電源が投入されると、インクの循環を開始する。即ち、供給制御部３２２は、供給ポンプ２０を制御し、インクタンク５２から供給流路１２、供給側マニホールド５４を介してヘッド５０にインクを供給する（供給工程）とともに、回収ポンプ１２０を制御し、ヘッド５０から回収側マニホールド１５４、回収流路１１２を介してインクを回収し（回収工程）、循環流路３００内にインクを循環させる（循環工程）。

このとき、脱気モジュール１６０により、循環流路３００を循環するインクから気体が除去される（脱気工程）。インクの循環を開始してから印字可能になるまで、インクの脱気や温調などのため、数分間必要である。インクの脱気、温調などが行われた後、画像形成が開始する。

（ステップＳ１０２）
画像形成を行うことによりインクタンク５２内のインクが減少するため、インクタンク５２内へインクを補充する必要があるか否かを判定する。インクを補充する必要がある場合は、ステップＳ１０６へ移行する。インクを補充する必要がない場合は、ステップＳ１０４に移行する。インクタンク５２内のインクの補充の必要性の有無は、インクタンク５２内に設けられた液面センサ（不図示）により液面を検知することで判断することができる。

（ステップＳ１０３）
インクを補充する必要がある場合は、補充ポンプ１８２を動作させ、メインタンク５６から補充流路３１６、回収流路１１２（共通流路１１７）、脱気モジュール１６０を介してインクタンク５２にインクを補充する。

この時、補充ポンプ１８２の送液速度をステップＳ１０１で行っている、循環時、および、吐出時における循環（非補充循環時）の回収ポンプ１２０の送液速度より遅くする。補充ポンプ１８２の送液速度を遅くすることにより、メインタンク５６からインクタンク５２へのインクの補充時に、インクが脱気モジュール１６０を通過する時間を遅くすることができるので、補充されるインクの脱気を充分に行うことができる（脱気工程）。

また、インクを補充する際は、補充ポンプの送液速度を非補充循環時の回収ポンプの送液速度より遅くするため、回収ポンプ１２０の送液速度も低下させる。したがって、ヘッド５０の背圧を制御するため、供給ポンプ２０の送液速度の制御も行う。

メインタンク５６からインクタンク５２に補充されるインク量は、印字に用いられるインクの使用量をｘｍｌ／ｍｉｎ、補充されるインクの補充流量をｙｍｌ／ｍｉｎとしたとき、ｘ≦ｙの関係を満たすように補充されるインク量を調整することが好ましい。

非補充循環時は、循環流路３００内をインクが循環しているため、脱気モジュール１６０をインクが複数回通過することで、脱気を充分に行うことができる。メインタンク５６からインクタンク５２（循環流路３００）へのインクの補充は、印字中は、脱気モジュール１６０を一度通過させることで、ヘッド５０までインクが到達するので、十分に脱気をする必要がある。補充ポンプ１８２による補充インクの送液速度を遅くすることで、脱気モジュール１６０のインクの通過速度を遅くすることで、一度の通過で、十分にインクの脱気を行うことができる。したがって、印字中にメインタンク５６から循環流路３００にインクの補充を行っても、脱気を充分に行うことができる。

非補充循環時の回収ポンプ１２０の送液流量は６ｍｌ／ｓｅｃ以上１０ｍｌ／ｓｅｃ以下とすることが好ましく、補充ポンプ１８２でインクを補充する際は、補充ポンプ１８２の送液流量を上記非補充循環時の回収ポンプ１２０の送液流量より遅く、３ｍｌ／ｓｅｃ以上５ｍｌｍ／ｓｅｃ以下とすることが好ましい。また、補充ポンプ１８２でインクを補充する際は、循環流路の回収ポンプ１２０の流量は、３ｍｌ／ｓｅｃ以上５ｍｌ／ｓｅｃ以下とすることが好ましく、補充ポンプ１８２の流量と同じとすることが好ましい。インクの補充時の流量は、少ないほど脱気モジュール１６０での脱気を充分に行うことができるので、好ましいが、補充ポンプ１８２にあわせて回収ポンプ１２０の流量を遅くすると、循環流路３００内でインクの回収が間に合わなくなるので、流量の下限は、循環流路３００内の流量の条件、インクジェットヘッド５０の背圧の条件により決定する必要がある。

メインタンク５６からインクタンク５２へのインクの補充が終了後、ステップＳ１０４へ移行する。

（ステップＳ１０４）
循環流路３００内のインクが補充されたか否かの判定を行う。インクの補充が終了した場合は、ステップＳ１０５へ移行する。インクの補充が終了していない場合は、補充が完了するまでメインタンク５６から供給流路へインクの補充を行う。インクの補充終了の判断は、ステップＳ１０２と同様にインクタンク５２内のインクの補充の必要性の有無は、インクタンク５２内に設けられた液面センサ（不図示）により液面を検知することで判断することができる。

（ステップＳ１０５）
メインタンク５６から循環流路３００へのインクの補充が終了したら、回収ポンプ１２０の送液速度を非補充循環時の送液速度に戻し、補充ポンプ１８２を停止することで、メインタンク５６からのインクの補充を終了し、非補充循環時の状態に戻す。

（ステップＳ１０６）
インク供給装置１００の動作を終了するか否かを判定する。例えば、インク供給装置１００の電源が遮断された場合には、動作を終了する。動作を終了しない場合には、ステップＳ１０２に戻り、同様の処理を繰り返す。

以上のように、本実施形態によれば、メインタンク５６からインクタンク５２にインクを補充する際、補充ポンプ１８２の送液速度を下げることにより、脱気モジュール１６０を一度通過させることで、充分な脱気を行うことができ、インクタンク５２内の溶存酸素濃度が上昇することを防止することができる。

〔インクジェット記録装置への応用例〕
次に、上述したインク供給装置の応用例として、インクジェットヘッドのインク供給部に上述したインク供給装置１００を適用したインクジェット記録装置について説明する。

（インクジェット記録装置の全体構成）
図４は、本発明の実施形態に係る液体供給装置を具備す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。同図に示すインクジェット記録装置２００は、色材を含有するインクと該インクを凝集させる機能を有する凝集処理液を用いて、所定の画像データに基づいて記録媒体２１４の記録面に画像を形成する二液凝集方式の記録装置である。

インクジェット記録装置２００は、主として、給紙部２２０、処理液塗布部２３０、描画部２４０、乾燥処理部２５０、定着処理部２６０、及び排出部２７０を備えて構成される。また、描画部２４０へインク供給を行うインク供給装置１００が設けられている。

処理液塗布部２３０、描画部２４０、乾燥処理部２５０、定着処理部２６０の前段に搬送される記録媒体２１４の受け渡しを行う手段として渡し胴２３２，２４２，２５２，２６２が設けられるとともに、処理液塗布部２３０、描画部２４０、乾燥処理部２５０、定着処理部２６０のそれぞれに記録媒体２１４を保持しながら搬送する手段として、ドラム形状を有する圧胴２３４，２４４，２５４，２６４が設けられている。

渡し胴２３２〜２６２及び圧胴２３４〜２６４は、外周面の所定位置に記録媒体２１４の先端部を挟んで保持するグリッパー２８０Ａ，２８０Ｂが設けられている。グリッパー２８０Ａとグリッパー２８０Ｂにおける記録媒体２１４の先端部を挟んで保持する構造、及び他の圧胴又は渡し胴に備えられるグリッパーとの間で記録媒体２１４の受け渡しを行う構造を同一であり、かつ、グリッパー２８０Ａとグリッパー２８０Ｂは、圧胴２３４の外周面の圧胴２３４の回転方向について１８０°移動させた対称位置に配置されている。

グリッパー２８０Ａ，２８０Ｂにより記録媒体２１４の先端部を狭持した状態で渡し胴２３２〜２６２及び圧胴２３４〜２６４を所定の方向に回転させると、渡し胴２３２〜２６２及び圧胴２３４〜２６４の外周面に沿って記録媒体２１４が回転搬送される。

なお、図４中、圧胴２３４に備えられるグリッパー２８０Ａ，２８０Ｂのみ符号を付し、他の圧胴及び渡し胴のグリッパーの符号は省略する。

給紙部２２０に収容されている記録媒体（枚葉紙）２１４が処理液塗布部２３０に給紙されると、圧胴２３４の外周面に保持された記録媒体２１４の記録面に、凝集処理液（以下、単に「処理液」と記載することがある。）が付与される。なお、「記録媒体２１４の記録面」とは、圧胴２３４〜２６４の保持された状態における外側面であり、圧胴２３４〜２６４に保持される面と反対面である。

その後、凝集処理液が付与された記録媒体２１４は描画部２４０に送出され、描画部２４０において記録面の凝集処理液が付与された領域に色インクが付与され、所望の画像が形成される。

さらに、該色インクによる画像が形成された記録媒体２１４は乾燥処理部２５０に送られ、乾燥処理部２５０において乾燥処理が施されるとともに、乾燥処理後に定着処理部２６０に送られ、定着処理が施される。乾燥処理及び定着処理が施されることで、記録媒体２１４上に形成された画像が堅牢化される。このようにして、記録媒体２１４の記録面に所望の画像が形成され、該画像が記録媒体２１４の記録面に定着した後に、排出部２７０から装置外部に搬送される。

以下、インクジェット記録装置２００の各部（給紙部２２０、処理液塗布部２３０、描画部２４０、乾燥処理部２５０、定着処理部２６０、排出部２７０）について詳細に説明する。

（給紙部）
給紙部２２０は、給紙トレイ２２２と不図示の送り出し機構が設けられ、記録媒体２１４は給紙トレイ２２２から一枚ずつ送り出されるように構成されている。給紙トレイ２２２から送り出された記録媒体２１４は、渡し胴（給紙胴）２３２のグリッパー（不図示）の位置に先端部が位置するように不図示のガイド部材によって位置決めされて一旦停止する。そして、グリッパー（不図示）が記録媒体２１４の先端部を挟んで保持し、処理液胴２３４に備えられるグリッパーとの間で記録媒体２１４の受け渡しを行う。

（処理液塗布部）
処理液塗布部２３０は、給紙胴２３２から受け渡された記録媒体２１４を外周面に保持して記録媒体２１４を所定の搬送方向へ搬送する処理液胴（処理液ドラム）２３４と、処理液胴２３４の外周面に保持された記録媒体２１４の記録面に処理液を付与する処理液塗布部２３０と、含んで構成されている。処理液胴２３４を図４における反時計回りに回転させると、記録媒体２１４は処理液胴２３４の外周面に沿って反時計回り方向に回転搬送される。

図４に示す処理液塗布部２３０は、処理液胴２３４の外周面（記録媒体保持面）と対向する位置に設けられている。処理液塗布部２３０の構成例として、処理液が貯留される処理液容器と、処理液容器の処理液に一部が浸漬され、処理液容器内の処理液を汲み上げる汲み上げローラと、汲み上げローラにより汲み上げられた処理液を記録媒体２１４上に移動させる塗布ローラ（ゴムローラ）と、を含んで構成される態様が挙げられる。

なお、該塗布ローラを上下方向（処理液胴２３４の外周面の法線方向）に移動させる塗布ローラ移動機構を備え、記録媒体２１４以外の部分に処理液の塗布を行わないように構成する態様が好ましい。また、記録媒体２１４の先端部を挟持するグリッパー２８０Ａ，２８０Ｂは、周面から突出しないように配置されている。

処理液塗布部２３０により記録媒体２１４に付与される処理液は、描画部２４０で付与されるインク中の色材（顔料）を凝集させる色材凝集剤を含有し、記録媒体２１４上で処理液とインクとが接触すると、インク中の色材と溶媒との分離が促進される。

処理液塗布部２３０は、記録媒体２１４に塗布される処理液量を計量しながら塗布することが好ましく、記録媒体２１４上の処理液の膜厚は、描画部２４０から打滴されるインク液滴の直径より十分に小さくすることが好ましい。

（描画部）
描画部２４０は、記録媒体２１４を保持して搬送する描画胴（描画ドラム）２４４と、記録媒体２１４を描画胴２４４に密着させるための用紙押さえローラ２４６と、記録媒体２１４にインクを付与するインクジェットヘッド２４８Ｍ，２４８Ｋ，２４８Ｃ，２４８Ｙを備えている。描画胴２４４の基本構造は先に説明した処理液胴２３４と共通している。

用紙押さえローラ２４６は、描画胴２４４の外周面に記録媒体２１４を密着させるためのガイド部材であり、描画胴２４４の外周面に対向し、渡し胴２４２と描画胴２４４との記録媒体２１４の受渡位置よりも記録媒体２１４の搬送方向下流側であり、且つ、インクジェットヘッド２４８Ｍ，２４８Ｋ，２４８Ｃ，２４８Ｙよりも記録媒体２１４の搬送方向上流側に配置される。

また、用紙押さえローラ２４６と記録媒体２１４の搬送方向における最上流側のインクジェットヘッド２４８Ｙとの間には、用紙浮き検出センサ（不図示）が配置されている。該用紙浮き検出センサは、記録媒体２１４がインクジェットヘッド２４８Ｍ，２４８Ｋ，２４８Ｃ，２４８Ｙの直下に進入する直前の浮き量を検出している。本例に示すインクジェット記録装置２００は、用紙浮き検出センサにより検出された記録媒体２１４の浮き量が所定のしきい値を超える場合には、その旨を報知するとともに記録媒体２１４の搬送を中断させるように構成されている。

渡し胴２４２から描画胴２４４に受け渡された記録媒体２１４は、グリッパー（符号省略）によって先端が保持された状態で回転搬送される際に、用紙押さえローラ２４６によって押圧され、描画胴２４４の外周面に密着する。このようにして、記録媒体２１４を描画胴２４４の外周面に密着させた後に、描画胴２４４の外周面から浮き上がりのない状態で、インクジェットヘッド２４８Ｍ，２４８Ｋ，２４８Ｃ，２４８Ｙの直下の印字領域に送られる。

インクジェットヘッド２４８Ｍ，２４８Ｋ，２４８Ｃ，２４８Ｙはそれぞれ、マゼンダ（Ｍ）、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の４色のインクに対応しており、描画胴２４４の回転方向（図４における反時計回り方向）に上流側から順に配置されるとともに、インクジェットヘッド２４８Ｍ，２４８Ｋ，２４８Ｃ，２４８Ｙのインク吐出面（ノズル面）が描画胴２４４に保持された記録媒体２１４の記録面と対向するように配置される。なお、「インク吐出面（ノズル面）」とは、記録媒体２１４の記録面と対向するインクジェットヘッド２４８Ｍ，２４８Ｋ，２４８Ｃ，２４８Ｙの面であり、後述するインクが吐出されるノズル（図６に符号４０８を付して図示する）が形成される面である。

また、図４に示すインクジェットヘッド２４８Ｍ，２４８Ｋ，２４８Ｃ，２４８Ｙは、描画胴２４４の外周面に保持された記録媒体２１４の記録面とインクジェットヘッド２４８Ｍ，２４８Ｋ，２４８Ｃ，２４８Ｙのノズル面が略平行となるように、水平面に対して傾けられて配置されている。

インクジェットヘッド２４８Ｍ，２４８Ｋ，２４８Ｃ，２４８Ｙは、記録媒体２１４における画像形成領域の最大幅（記録媒体２１４の搬送方向と直交する方向の長さ）に対応する長さを有するフルライン型のヘッドであり、記録媒体２１４の搬送方向と直交する方向に延在するように固定設置される。

また、インクジェットヘッド２４８Ｍ，２４８Ｋ，２４８Ｃ，２４８Ｙのそれぞれは、インク供給装置１００Ｍ，１００Ｋ，１００Ｃ，１００Ｙからインクが供給される。各インク供給装置１００Ｍ，１００Ｋ，１００Ｃ，１００Ｙは、それぞれ図１に示すインク供給装置１００と同様の構成となっている。なお、ストレーナ３１０、真空ポンプ３１２、センサ３１４、及びインク温調機３２０については、インク供給装置１００Ｍ，１００Ｋ，１００Ｃ，１００Ｙにおいて共通に用いることができる（図１）。

インクジェットヘッド２４８Ｍ，２４８Ｋ，２４８Ｃ，２４８Ｙのノズル面（液体吐出面）には、記録媒体２１４の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マトリクス配置されて形成されている。

記録媒体２１４がインクジェットヘッド２４８Ｍ，２４８Ｋ，２４８Ｃ，２４８Ｙの直下の印字領域に搬送されると、インクジェットヘッド２４８Ｍ，２４８Ｋ，２４８Ｃ，２４８Ｙから記録媒体２１４の凝集処理液が付与された領域に画像データに基づいて各色のインクが吐出（打滴）される。

インクジェットヘッド２４８Ｍ，２４８Ｋ，２４８Ｃ，２４８Ｙから、対応する色インクの液滴が、描画胴２４４の外周面に保持された記録媒体２１４の記録面に向かって吐出されると、記録媒体２１４上で処理液とインクが接触し、インク中に分散する色材（顔料系色材）又は不溶化する色材（染料系色材）の凝集反応が発現し、色材凝集体が形成される。これにより、記録媒体２１４上に形成された画像における色材の移動（ドットの位置ずれ、ドットの色ムラ）が防止される。

また、描画部２４０の描画胴２４４は、処理液塗布部２３０の処理液胴２３４に対して構造上分離しているので、インクジェットヘッド２４８Ｍ，２４８Ｋ，２４８Ｃ，２４８Ｙに処理液が付着することがなく、インクの吐出異常の要因を低減することができる。

なお、本例では、ＭＫＣＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わ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。例えば、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、各色ヘッドの配置順序も
特に限定はない。

（乾燥処理部）
乾燥処理部２５０は、画像形成後の記録媒体２１４を保持して搬送する乾燥胴（乾燥ドラム）２５４と、該記録媒体２１４上の水分（液体成分）を蒸発させる乾燥処理を施す乾燥処理装置２５６を備えている。なお、乾燥胴２５４の基本構造は、先に説明した処理液胴２３４及び描画胴２４４と共通しているので、ここでの説明は省略する。

乾燥処理装置２５６は、乾燥胴２５４の外周面に対向する位置に配置され、記録媒体２１４に存在する水分を蒸発させる処理部である。描画部２４０により記録媒体２１４にインクが付与されると、処理液とインクとの凝集反応により分離したインクの液体成分（溶媒成分）及び処理液の液体成分（溶媒成分）が記録媒体２１４上に残留してしまうので、かかる液体成分を除去する必要がある。

乾燥処理装置２５６は、ヒータによる加熱、ファンによる送風、又はこれらを併用して記録媒体２１４上に存在する液体成分を蒸発させる乾燥処理を施し、記録媒体２１４上の液体成分を除去するための処理部である。記録媒体２１４に付与される加熱量及び送風量は、記録媒体２１４上に残留する水分量、記録媒体２１４の種類、及び記録媒体２１４の搬送速度（乾燥処理時間）等のパラメータに応じて適宜設定される。

乾燥処理装置２５６による乾燥処理が行われる際に、乾燥処理部２５０の乾燥胴２５４は、描画部２４０の描画胴２４４に対して構造上分離しているので、インクジェットヘッド２４８Ｍ，２４８Ｋ，２４８Ｃ，２４８Ｙにおいて、熱又は送風によるヘッドメニスカス部の乾燥によるインクの吐出異常の要因を低減することができる。

記録媒体２１４のコックリングの矯正効果を発揮させるために、乾燥胴２５４の曲率を０．００２（１／ｍｍ）以上とするとよい。また、乾燥処理後の記録媒体の湾曲（カール）を防止するために、乾燥胴２５４の曲率を０．００３３（１／ｍｍ）以下とするとよい。

また、乾燥胴２５４の表面温度を調整する手段（例えば、内蔵ヒータ）を備え、該表面温度を５０℃以上に調整するとよい。記録媒体２１４の裏面から加熱処理を施すことによって乾燥が促進され、次段の定着処理時における画像破壊が防止される。かかる態様において、乾燥胴２５４の外周面に記録媒体２１４を密着させる手段を具備するとさらに効果的である。記録媒体２１４を密着させる手段の一例として、真空吸着、静電吸着などが挙げられる。

なお、乾燥胴２５４の表面温度の上限については、特に限定されるものではないが、乾燥胴２５４の表面に付着したインクをクリーニングするなどのメンテナンス作業の安全性（高温による火傷防止）の観点から７５℃以下（より好ましくは６０℃以下）に設定されることが好ましい。

このように構成された乾燥胴２５４の外周面に、記録媒体２１４の記録面が外側を向くように（すなわち、記録媒体２１４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処理を施すことで、記録媒体２１４のシワや浮きに起因する乾燥ムラが確実に防止される。

（定着処理部）
定着処理部２６０は、記録媒体２１４を保持して搬送する定着胴（定着ドラム）２６４と、画像形成がされ、さらに、液体が除去された記録媒体２１４に加熱処理を施すヒータ２６６と、該記録媒体２１４を記録面側から押圧する定着ローラ２６８と、を備えて構成される。なお、定着胴２６４基本構造は処理液胴２３４、描画胴２４４、及び乾燥胴２５４と共通しているので、ここでの説明は省略する。ヒータ２６６及び定着ローラ２６８は、定着胴２６４の外周面に対向する位置に配置され、定着胴２６４の回転方向（図４において反時計回り方向）の上流側から順に配置される。

定着処理部２６０では、記録媒体２１４の記録面に対してヒータ２６６による予備加熱処理が施されるとともに、定着ローラ２６８による定着処理が施される。ヒータ２６６の加熱温度は記録媒体の種類、インクの種類（インクに含有するポリマー微粒子の種類）などに応じて適宜設定される。例えば、インクに含有するポリマー微粒子のガラス転移点温度や最低造膜温度とする態様が考えられる。

定着ローラ２６８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ポリマー微粒子を溶着し、インクを被膜化させるためのローラ部材であり、記録媒体２１４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２６８は、定着胴２６４に対して圧接するように配置されており、定着胴２６４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、記録媒体２１４は、定着ローラ２６８と定着胴２６４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。

定着ローラ２６８の構成例として、熱伝導性の良いアルミなどの金属パイプ内にハロゲンランプを組み込んだ加熱ローラによって構成する態様が挙げられる。かかる加熱ローラで記録媒体２１４を加熱することによって、インクに含まれるポリマー微粒子のガラス転移点温度以上の熱エネルギーが付与されると、該ポリマー微粒子が溶融して画像の表面に透明の被膜が形成される。

この状態で記録媒体２１４の記録面に加圧を施すと、記録媒体２１４の凹凸に溶融したポリマー微粒子が押し込み定着されるとともに、画像表面の凹凸がレベリングされ、好ましい光沢性を得ることができる。なお、画像層の厚みやポリマー微粒子のガラス転移点温度特性に応じて、定着ローラ２６８を複数段設けた構成も好ましい。

また、定着ローラ２６８の表面硬度は７１°以下であることが好ましい。定着ローラ２６８の表面をより軟質化することで、コックリングにより生じた記録媒体２１４の凹凸に対して追随効果を期待でき、記録媒体２１４の凹凸に起因する定着ムラがより効果的に防止される。

図４に示すインクジェット記録装置２００は、定着処理部２６０の処理領域の後段（記録媒体搬送方向の下流側）には、インラインセンサ２８２が設けられている。インラインセンサ２８２は、記録媒体２１４に形成された画像（又は記録媒体２１４の余白領域に形成されたチェックパターン）を読み取るためのセンサであり、ＣＣＤラインセンサが好適に用いられる。

本例に示すインクジェット記録装置２００は、インラインセンサ２８２の読取結果に基づいてインクジェットヘッド２４８Ｍ，２４８Ｋ，２４８Ｃ，２４８Ｙの吐出異常の有無が判断される。また、インラインセンサ２８２は、水分量、表面温度、光沢度などを計測するための計測手段を含む態様も可能である。かかる態様において、水分量、表面温度、光沢度の読取結果に基づいて、乾燥処理部２５０の処理温度や定着処理部２６０の加熱温度及び加圧圧力などのパラメータを適宜調整し、装置内部の温度変化や各部の温度変化に対応して、上記制御パラメータが適宜調整される。

（排出部）
図４に示すように、定着処理部２６０に続いて排出部２７０が設けられている。排出部２７０は、張架ローラ２７２Ａ，２７２Ｂに巻きかけられた無端状の搬送チェーン２７４と、画像形成後の記録媒体２１４が収容される排出トレイ２７６と、を備えて構成されている。

定着処理部２６０から送り出された定着処理後の記録媒体２１４は、搬送チェーン２７４によって搬送され、排出トレイ２７６に排出される。

〔インクジェットヘッドの構造〕
次に、描画部２４０に具備されるインクジェットヘッド２４８Ｍ，２４８Ｋ，２４８Ｃ，２４８Ｙの構造の一例について説明する。なお、各色に対応するインクジェットヘッド２４８Ｍ，２４８Ｋ，２４８Ｃ，２４８Ｙの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号４００によってインクジェットヘッド（以下、単に「ヘッド」ともいう。）を示すものとする。

図５は、インクジェットヘッド４００の概略構成図であり、同図はインクジェットヘッド４００から記録媒体の記録面を見た図（ヘッドの平面透視図）となっている。同図に示すヘッド４００は、ｎ個のヘッドモジュール４０２‐ｉ（ｉは１からｎの整数）をヘッド４００の長手方向に沿って一列につなぎ合わせてマルチヘッドを構成している。また、各ヘッドモジュール４０２‐ｉは、ヘッド４００の短手方向の両側からヘッドカバー４０４，４０６によって支持されている。なお、ヘッドモジュール４０２を千鳥状に配置してマルチヘッドを構成することも可能である。

複数のサブヘッドにより構成されるマルチヘッドの適用例として、記録媒体の全幅に対応したフルライン型ヘッドが挙げられる。フルライン型ヘッドは、記録媒体の移動方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）について、記録媒体の主走査方向における長さ（幅）に対応して、複数のノズル（図６に符号４０８を付して図示する）が並べられた構造を有している。かかる構造を有するヘッド４００と記録媒体とを相対的に一回だけ走査させて画像記録を行う、いわゆるシングルパス画像記録方式により、記録媒体の全面にわたって画像を形成し得る。

ヘッド４００を構成するヘッドモジュール４０２‐ｉは、略平行四辺形の平面形状を有し、隣接するサブヘッド間にオーバーラップ部が設けられている。オーバーラップ部とは、サブヘッドのつなぎ部分であり、ヘッドモジュール４０２‐ｉの並び方向について、隣接するドットが異なるサブヘッドに属するノズルによって形成される。なお、図５に示すヘッド４００は図１に示したヘッド５０と等価であり、ヘッドモジュール４０２はヘッドモジュール５１と等価である。

図６は、ヘッドモジュール４０２‐ｉのノズル配列を示す平面図である。同図に示すように、各ヘッドモジュール４０２‐ｉは、ノズル４０８が二次元状に並べられた構造を有し、かかるヘッドモジュール４０２‐ｉを備えたヘッドは、いわゆるマトリクスヘッドと呼ばれるものである。図６に図示したヘッドモジュール４０２‐ｉは、副走査方向Ｙに対して角度αをなす列方向Ｗ、及び主走査方向Ｘに対して角度βをなす行方向Ｖに沿って多数のノズル４０８が並べられた構造を有し、主走査方向Ｘの実質的なノズル配置密度が高密度化されている。図６では、行方向Ｖに沿って並べられたノズル群（ノズル行）は符号４１０を付し、列方向Ｗに沿って並べられたノズル群（ノズル列）は符号４１２を付して図示されている。

なお、ノズル４０８のマトリクス配置の他の例として、主走査方向Ｘに沿う行方向、及び主走査方向Ｘに対して斜め方向の列方向に沿って複数のノズル４０８を配置する構成が挙げられる。

図７は、記録素子単位となる１チャンネル分の液滴吐出素子（１つのノズル４０８に対応したインク室ユニット）の立体的構成を示す断面図である。同図に示すように、本例のヘッド４００（ヘッドモジュール４０２）は、ノズル４０８が形成されたノズルプレート４１４と、圧力室４１６や共通流路４１８等の流路が形成された流路板４２０等を積層接合した構造から成る。ノズルプレート４１４は、ヘッド４００のノズル面４１４Ａを構成し、各圧力室４１６にそれぞれ連通する複数のノズル４０８が二次元的に形成されている。

流路板４２０は、圧力室４１６の側壁部を構成するとともに、共通流路４１８から圧力室４１６にインクを導く個別供給路の絞り部（最狭窄部）としての供給口４２２を形成する流路形成部材である。なお、説明の便宜上、図７では簡略的に図示しているが、流路板４２０は一枚又は複数の基板を積層した構造である。

ノズルプレート４１４及び流路板４２０は、シリコンを材料として半導体製造プロセスによって所要の形状に加工することが可能である。

共通流路４１８はインク供給源たるインクタンク（図１に示すインクタンク５２に相当）と連通しており、インクタンクから供給されるインクは共通流路４１８を介して各圧力室４１６に供給される。

圧力室４１６の一部の面（図７における天面）を構成する振動板４２４には、個別電極４２６及び下部電極４２８を備え、個別電極４２６と下部電極４２８との間に圧電体４３０が挟まれた構造を有するピエゾアクチュエータ４３２が接合されている。振動板４２４を金属薄膜や金属酸化膜により構成すると、ピエゾアクチュエータ４３２の下部電極４２８に相当する共通電極として機能する。なお、樹脂などの非導電性材料によって振動板を形成する態様では、振動板部材の表面に金属などの導電材料による下部電極層が形成される。

個別電極４２６に駆動電圧を印加することによってピエゾアクチュエータ４３２が変形して圧力室４１６の容積が変化し、これに伴う圧力変化によりノズル４０８からインクが吐出される。インク吐出後、ピエゾアクチュエータ４３２が元の状態に戻る際、共通流路４１８から供給口４２２を通って新しいインクが圧力室４１６に再充填される。

かかる構造を有するインク室ユニットを図６に示す如く、主走査方向Ｘと角度βをなす行方向Ｖ及び副走査方向Ｙに対して角度αをなす列方向Ｗに沿って一定の配列パターンで格子状に多数配列させることにより、本例の高密度ノズルヘッドが実現されている。かかるマトリクス配列において、副走査方向Ｙの隣接ノズル間隔をＬｓとするとき、主走査方向Ｘについては実質的に各ノズル４０８が一定のピッチＰ＝Ｌｓ／tanθ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。

本例では、ヘッド４００に設けられたノズル４０８から吐出させるインクの吐出力発生手段としてピエゾアクチュエータ４３２を適用したが、圧力室４１６内にヒータを備え、ヒータの加熱による膜沸騰の圧力を利用してインクを吐出させるサーマル方式を適用することも可能である。

本明細書では、グラフィック印刷の用途に適した着色インクを吐出するインクジェット記録装置を例に説明したが、プリント配線用のレジストインク（耐熱性被覆材料）、導電性微粒子を分散媒に分散させた分散液、カラーフィルターの製造に用いるインク等を吐出する画像形成装置に適用することができる。

本発明の技術的範囲は、上記の実施形態に記載の範囲には限定されない。各実施形態における構成等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各実施形態間で適宜組み合わせることができる。

１２…供給流路、１４…供給バルブ、１５…供給口、１８…供給サブタンク、５０、４００…インクジェットヘッド、５１、４０２…ヘッドモジュール、５２…インクタンク、５４…供給側マニホールド、５６…メインタンク、１００，１００Ｍ，１００Ｋ，１００Ｃ，１００Ｙ…インク供給装置、１１２…回収流路、１１４…回収バルブ、１１５…排出口、１１８…回収サブタンク、１５４…回収側マニホールド、１６０…脱気モジュール、１８２…補充ポンプ、２００…インクジェット記録装置、３００…循環流路、３０２…合流点、３１２…真空ポンプ、３１６…補充流路、３２２…供給制御部

Claims (9)

1. インクを貯留するインクタンクと、インクジェットヘッドと、前記インクタンクから前記インクジェットヘッドにインクを供給する供給流路と、前記インクジェットヘッドから前記インクタンクに前記インクを回収する回収流路と、を含む循環流路と、を備えるインク供給装置であって、
   前記回収流路に接続された補充流路と、
   前記補充流路に接続され、前記インクタンクに補充するための前記インクを貯留するメインタンクと、
   前記回収流路の前記補充流路との合流点から前記インクタンクの間に設けられ、前記循環流路によるインク回収時の流路と前記補充流路によるインク補充時の流路とに共通する共通流路部分を流れるインクを脱気する脱気手段と、を備え、
   前記メインタンクから前記インクタンクに前記インクを補充するインク補充時の前記補充流路を流れる前記インクの送液速度を、前記メインタンクから前記インクタンクに前記インクが補充されていない状態で前記循環流路に前記インクを循環させる非補充循環時の前記回収流路を流れる前記インクの送液速度より遅くし、かつ、前記インク補充時の前記回収流路を流れる前記インクの送液速度を、前記非補充循環時の前記回収流路を流れる前記インクの送液速度より遅くするインク供給装置。
2. 前記補充流路には、前記インクを送液する補充ポンプを備え、
   前記補充ポンプにより送液する前記インクの補充流量をｙｍｌ／ｍｉｎ、前記インクジェットヘッドの印字に用いられる前記インクの使用量をｘｍｌ／ｍｉｎとすると、ｘ≦ｙの関係を満たす請求項１に記載のインク供給装置。
3. 前記インクの補充は、前記インクジェットヘッドによる印字時に行う請求項１又は２に記載のインク供給装置。
4. 前記インク補充時は、前記供給流路を流れる前記インクの送液速度を、前記非補充循環時の前記供給流路を流れる前記インクの送液速度より遅くする請求項１から３のいずれか１項に記載のインク供給装置。
5. インクが供給される供給口と、インクを吐出するノズルと、吐出されなかったインクが排出される排出口とを備えたインクジェットヘッドと、
   請求項１から４のいずれか１項に記載のインク供給装置と、
   を備えたインクジェット記録装置。
6. インクタンクとインクジェットヘッドとを含んで構成される循環流路に、前記インクタンクから前記インクジェットヘッドにインクを供給する供給工程と、前記インクジェットヘッドから前記インクタンクに前記インクを回収する回収工程と、を有して前記インクを循環させる循環工程と、を有するインク供給方法であって、
   前記インクを貯留するメインタンクと前記循環流路の前記インクの回収側とを接続する補充流路を介して、前記メインタンクの前記インクを前記インクタンクに補充する補充工程と、
   前記回収工程で回収される前記インクと、前記補充工程で補充される前記インクと、を脱気する脱気工程と、
   前記補充工程の前記インクを脱気する脱気工程時は、前記補充工程における前記インクの送液速度を、前記循環流路を循環する非補充循環時の前記回収工程の前記インクの送液速度より遅くし、かつ、前記回収工程の前記インクの送液速度を前記非補充循環時の前記回収工程の送液速度より遅くするインク供給方法。
7. 前記補充工程により送液される前記インクの補充流量をｙｍｌ／ｍｉｎ、前記インクジェットヘッドの印字に用いられる前記インクの使用量をｘｍｌ／ｍｉｎとすると、ｘ≦ｙの関係を満たす請求項６に記載のインク供給方法。
8. 前記補充工程における前記インクの送液速度の制御は、前記インクジェットヘッドによる印字時に行う請求項６又は７に記載のインク供給方法。
9. 前記補充工程時の前記供給工程の前記インクの送液速度を、前記非補充循環時の前記供給工程の前記インクの送液速度より遅くする請求項６から８のいずれか１項に記載のインク供給方法。

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