JP2015066842A - 圧力緩衝装置、液体流通装置、画像記録装置、及び液体流通装置の状態検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストで圧力吸収性能と信頼性の高い圧力緩衝装置、液体流通装置、画像記録装置、及び液体流通装置の状態検出方法を提供する。
【解決手段】圧力緩衝装置１８は液体を流入出させる流入口２４Ｂ及び流出口２４Ａを有する液体室２４と、気体が貯留される気体室２６と、液体室と気体室とを隔離する予め与えられた撓み量が異なる２枚の弾性膜２２ａ、２２ｂとを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、圧力緩衝装置、液体流通装置、画像記録装置、及び液体流通装置の状態検出方法に関し、特に液体吐出ヘッドに液体を供給する圧力制御技術に関する。

インクジェットヘッドの安定動作や、インクジェットヘッドへの安定したインク供給のためには、インクジェットヘッドの内部圧力やインク流路の圧力を一定に制御する必要がある。かかる圧力を制御する手段として、インク流路に設けたポンプを用いることが考えられる。

しかしながら、ポンプを用いて圧力を制御する場合、ポンプの脈流などに起因する圧力変動が生じることがある。この圧力変動は安定したインク供給の障害となるだけでなく、インクジェットヘッドの安定動作を妨げることがある。

また、インク流路にダンパを備え、インク流路の圧力変動やインクジェットヘッドの内部圧力の変動を抑制する技術が知られている。例えば、特許文献１には、液体供給流路を流れる液体を流出入させる供給口及び排出口を有する液体室と、液体室と可撓膜を挟んで対設された気体室と、を含んで構成される圧力緩衝部において、可撓膜に予め初期撓みを与えた圧力緩衝部が記載されている。この技術によれば、可撓膜の影響を抑え、圧力緩衝部の性能を維持したまま、圧力緩衝部を小型化することができる。

特開２０１３―７１３５９号公報

このように液体室と気体室とを分離する可撓膜は、伸縮を繰り返すことで信頼性が低下する。また、可撓膜に破れが発生した場合には、インク流路の圧力変動を抑制することができないだけでなく、圧力緩衝部を交換するまでは装置自体が使用できないという問題点があった。

さらに、可撓膜の信頼性向上を目的に膜厚を増加すると、可撓膜の姿勢変更に要する圧力が高くなり、良好な圧力制御が困難となるという問題点があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、低コストで圧力吸収性能と信頼性の高い圧力緩衝装置、液体流通装置、画像記録装置、及び液体流通装置の状態検出方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために圧力緩衝装置の一の態様は、液体を流入出させる流入口及び流出口を有する液体室と、気体が貯留される気体室と、液体室と気体室とを隔離する複数枚の弾性膜であって、少なくとも２枚の弾性膜の予め定められた撓み量が異なる複数枚の弾性膜とを備えた。

本態様によれば、少なくとも２枚の弾性膜の予め定められた撓み量が異なる複数枚の弾性膜によって液体室と気体室とを隔離するようにしたので、弾性膜に薄い膜を使用することが可能になるとともに、少なくとも２枚の弾性膜が独立して変形することができるので、圧力吸収性能と信頼性を高めることができる。

複数枚の弾性膜の各々の弾性膜間に気体が封入されることが好ましい。これにより、適切な圧力緩衝性能を得ることができる。

複数枚の弾性膜はそれぞれドーム型形状を有することが好ましい。これにより、弾性膜が気体室の内壁に接触した場合であっても、弾性膜への負荷が少なくなる。また、撓み量を正確に制御でき、性能ばらつきを抑えることができる。

弾性膜は、樹脂シート材からなることが好ましい。これにより、撓み量を正確に制御でき、性能ばらつきを抑えることができる。

少なくとも２枚の弾性膜は、気体室側に配置された弾性膜の撓み量よりも液体室側に配置された弾性膜の撓み量の方が大きいことが好ましい。これにより、特に液体室の内部を負圧に維持した状態における液体の流通において圧力緩衝の性能を高めることができる。

上記目的を達成するために液体流通装置の一の態様は、液体吐出ヘッドに連通する液体流路と、液体流路に設けられ、液体に所定の圧力を付与する液体圧力付与手段と、液体を流入出させる流入口及び流出口を有する液体室と、気体が貯留される気体室と、液体室と気体室とを隔離する複数枚の弾性膜であって、少なくとも２枚の弾性膜の予め定められた撓み量が異なる複数枚の弾性膜とを備えた圧力緩衝装置であって、液体吐出ヘッドと液体圧力付与手段との間に設けられた圧力緩衝装置とを備えた。

本態様によれば、液体吐出ヘッドと液体圧力付与手段との間に、液体室と気体室とを隔離する少なくとも２枚の弾性膜の予め定められた撓み量が異なる複数枚の弾性膜を有する圧力緩衝装置を設けたので、圧力吸収性能と信頼性を高めることができる。また、２枚の弾性膜の一方が破損した場合であっても他方の弾性膜だけで装置の稼働を継続することができるので、装置ダウンタイムを減らすことができる。

液体吐出ヘッドと圧力緩衝装置との間に設けられ、液体流路の連通、遮断を切り換える流路開閉手段と、液体室の内部の圧力を計測する圧力センサと、流路開閉手段により液体吐出ヘッドと圧力緩衝装置との間の液体流路を遮断し、液体圧力付与手段により液体室へ液体を送液又は液体室から液体を排出した状態で、圧力センサにより液体室の内部の圧力を計測し、計測した液体室の内部の圧力に基づいて２枚の弾性膜の状態を検出する検出手段と、検出手段の検出結果を報知する報知手段とを備えてもよい。

これにより、２枚の弾性膜の状態を検出することができるので、２枚の弾性膜の一方が破損した場合であってもユーザが知ることができ、装置の稼働を継続したまま弾性膜を交換することができる。したがって、装置ダウンタイムを減らすことができる。

検出手段は、液体室の内部の圧力の変化点により弾性膜の状態を検出することが好ましい。これにより、適切に弾性膜の状態を検出することができる。また、２枚の弾性膜のうちどちらの弾性膜が破損したのかを知ることができる。

検出手段を定期的に動作させる制御手段を備えることが好ましい。これにより、弾性膜の状態異常を事前に検出でき、装置の信頼性を確保することができる。

上記目的を達成するために画像記録装置の一の態様は、液体が貯留される液体タンクと、ノズルから液体を吐出する液体吐出ヘッドと、液体吐出ヘッドに連通する液体流路と、液体流路に設けられ、液体に所定の圧力を付与する液体圧力付与手段と、液体吐出ヘッドと液体圧力付与手段との間に設けられ、液体を流入出させる流入口及び流出口を有する液体室と、気体が貯留される気体室と、液体室と気体室とを隔離する複数枚の弾性膜であって、少なくとも２枚の弾性膜の予め定められた撓み量が異なる複数枚の弾性膜とを有する圧力緩衝装置とを備えた液体流通装置であって、液体タンクと液体吐出ヘッドとの間に配置された液体流通装置と、液体吐出ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させる移動手段と、記録媒体を相対的に移動させながら液体吐出ヘッドから液体を吐出させて記録媒体の記録面に画像を記録させる記録制御手段とを備えた。

本態様によれば、液体吐出ヘッドと液体圧力付与手段との間に液体室と気体室とを隔離する予め与えられた撓み量が異なる２枚の弾性膜とを備えた圧力緩衝装置を設け、圧力吸収性能と信頼性を高めたので、液体吐出ヘッドの内部の圧力を適正に制御することができ、品質の高い画像を記録することができる。

液体吐出ヘッドは、ノズルに液体を供給する液体供給口と、ノズルから吐出されない液体を排出する液体排出口とを備え、液体流通装置は、液体タンクと液体吐出ヘッドの液体供給口との間、及び液体吐出ヘッドの液体排出口と液体タンクとの間にそれぞれ設けられてもよい。これにより、液体吐出ヘッドに液体を循環させる場合であっても、液体吐出ヘッドの内部の圧力を適正に制御することができ、品質の高い画像を記録することができる。

上記目的を達成するために液体流通装置の状態検出方法の一の態様は、液体吐出ヘッドに連通する液体流路と、液体流路に設けられ、液体に所定の圧力を付与する液体圧力付与手段と、液体吐出ヘッドと液体圧力付与手段との間に設けられた圧力緩衝装置であって、液体を流入出させる流入口及び流出口を有する液体室と、気体が貯留される気体室と、液体室と気体室とを隔離する複数枚の弾性膜であって、少なくとも２枚の弾性膜の予め定められた撓み量が異なる複数枚の弾性膜とを備えた圧力緩衝装置と、液体吐出ヘッドと圧力緩衝装置との間に設けられ、液体流路の連通、遮断を切り換える流路開閉手段と、液体室の内部の圧力を計測する圧力センサとを有する液体流通装置の状態検出方法において、流路開閉手段により液体吐出ヘッドと圧力緩衝装置との間の液体流路を遮断する工程と、液体圧力付与手段により液体室へ液体を送液又は液体室から液体を排出する工程と、圧力センサにより液体室の内部の圧力を計測する工程と、計測した液体室の内部の圧力に基づいて２枚の弾性膜の状態を検出する工程と、検出した２枚の弾性膜の状態を報知する工程とを備えた。

本態様によれば、液体吐出ヘッドと圧力緩衝装置との間の液体流路を遮断し、液体室へ液体を送液又は液体室から液体を排出し、液体室の内部の圧力を計測し、計測した液体室の内部の圧力に基づいて２枚の弾性膜の状態を検出し、検出結果を報知するようにしたので、２枚の弾性膜の一方が破損した場合であってもユーザが知ることができ、装置の稼働を継続したまま弾性膜を交換することができる。したがって、装置ダウンタイムを減らすことができる。

本発明によれば、低コストで圧力吸収性能と信頼性を高めることができる。

インク供給装置の全体構成を示すブロック図 供給サブタンクの構造例を示す分解図 弾性膜の断面図 供給サブタンクの斜視図 供給サブタンクの断面図 インク供給装置の制御系の概略構成を示すブロック図 供給サブタンクの液室内の液量と圧力との関係を示すグラフ 供給サブタンクの弾性膜の異常検出動作の処理を示すフローチャート 液室の内部のインクの量と圧力との関係を示した図 液室の内部のインクの量と圧力との関係を示した図 供給サブタンクの液室内の液量と圧力との関係を示すグラフ 液室の内部のインクの量と圧力との関係を示した図 インク供給装置の全体構成を示すブロック図 回収サブタンクの弾性膜の異常検出動作の処理を示すフローチャート インクジェット記録装置の概略構成を示す全体構成図 インクジェットヘッドの構成例を示す平面透視図 インクジェットヘッドのノズル配置を説明する平面図 インクジェットヘッドの立体構造を示す断面図 インクジェット記録装置に適用される制御部の構成を示す要部ブロック図

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詳説する。

＜第１の実施形態＞
〔非循環型インク供給装置の全体構成〕
図１は、第１の実施形態に係るインク供給装置（液体流通装置の一例）の全体構成を示すブロック図である。インク供給装置１０は、インク（液体の一例）の供給対象であるインクジェットヘッド５０（液体吐出ヘッドの一例）へインクを供給し、インクジェットヘッド５０の内部圧力（背圧）をインクの送液量によって制御する非循環型のインク供給装置である。

図１に示すように、インク供給装置１０は、供給流路１２、供給バルブ１４、圧力センサ１６、供給サブタンク１８、供給ポンプ２０、インクタンク５２等から構成される。

供給流路１２（液体流路の一例）は、インクタンク５２から供給サブタンク１８、供給バルブ１４を介してインクジェットヘッド５０へ連通している。

供給バルブ１４は、供給流路１２の連通／遮断を切り換える流路開閉手段である。供給バルブ１４は、制御信号により開閉が制御されるノーマルクローズ型（または、ラッチ型）の電磁バルブが適用され、非常停止機能が作動した場合などに電源が遮断されても、インクジェットヘッド５０からインクが漏れ出さないよう構成される。

圧力センサ１６は、供給流路１２の内部圧力を計測して出力する圧力計測手段である。圧力センサ１６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。

供給サブタンク１８は、供給流路１２の内部圧力の変動を抑制するように圧力調整を行う圧力緩衝装置である。

供給ポンプ２０は、供給流路１２の内部の液体に圧力を付与する液体圧力付与手段である。供給ポンプ２０には、例えばチューブポンプを適用することができる。

インクタンク５２（液体タンクの一例）は、ノズルからインクを吐出するインクジェットヘッド５０へ供給するためのインクが貯留された貯留部である。インクタンク５２に貯留されたインクは、供給ポンプ２０により、供給サブタンク１８、供給バルブ１４を介してインクジェットヘッド５０へ供給される。

供給サブタンク１８は、初期撓みを有する第１の弾性膜２２ａ及び第２の弾性膜２２ｂ（２枚の弾性膜の一例）によって液室２４（液体室の一例）と気室２６（気体室の一例）とが隔離されている。

液室２４には、インク流出口２４Ａ、インク流入口２４Ｂ、気泡排出口２７が設けられている。インク流出口２４Ａは供給バルブ１４を介してインクジェットヘッド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。また、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第１の弾性膜２２ａ、第２の弾性膜２２ｂが気室２６側へ変形する。これにより、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。したがって、供給流路１２の圧力変動を抑制することができる。即ち、供給サブタンク１８は、インクジェットヘッド５０の内圧変動や、供給ポンプ２０の動作による脈流による供給流路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内のインクを強制的に排出させるための流路である。ドレインバルブ３０が開かれると、液室２４内のインクは、インクタンク５２へ送液される。

また、インク供給装置１０は、供給サブタンク１８の圧力緩衝性能を決めるための気体弾性調整部として、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を備えている。

供給サブタンク１８の気室２６には、エア流路３２と連通するエア流路連通口２６Ｂが設けられている。エアコネクトバルブ３４は、エア流路３２の連通／遮断を切り換えるエア流路開閉手段であり、気室２６は、エアコネクトバルブ３４を介してエアタンク３６と連通している。

また、大気連通路３８には、大気連通路３８の連通／遮断を切り替えるエアバルブ４０が設けられており、エアタンク３６は、大気連通路３８を介して大気と連通している。

エアコネクトバルブ３４には、ノーマルオープン型の電磁バルブが用いられる。また、エアバルブ４０には、ノーマルクローズ型の電磁バルブが適用されることで、非常停止機能が作動した場合などに電源が遮断されても、インクジェットヘッド５０からインクが漏れ出さないよう構成される。

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と連通し、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。このエアタンク３６は、気室２６のバッファタンクとして機能する。

〔供給サブタンクの構成〕
図２は、供給サブタンク１８の構造例を示す分解図である。同図に示すように、供給サブタンク１８は、上述の第１の弾性膜２２ａ、第２の弾性膜２２ｂの他、気室側タンクフレーム６２、液室側タンクフレーム６４、Ｏリング６６、第１の結合用プレート６８、第２の結合用プレート７０等から構成される。

第１の弾性膜２２ａは気室２６側に配置された弾性膜であり、第２の弾性膜２２ｂは液室２４側に配置された弾性膜である。第１の弾性膜２２ａ及び第２の弾性膜２２ｂは、それぞれ初期撓みを有している。ここで、弾性膜を弛みがなくなるまで気室２６側（または液室２４側）へ寄せてドーム型形状にした場合の頂点の位置と、初期撓みが設けられていない場合の膜の位置との差を、初期撓み量（予め与えられた撓み量の一例）と呼ぶ。第１の弾性膜２２ａ及び第２の弾性膜２２ｂは、それぞれ異なる初期撓み量を有している。

図２に示す例では、第１の弾性膜２２ａ、第２の弾性膜２２ｂは、それぞれ真空成形により平面に形成されたフランジ部Ｆとドーム型形状に形成されたドーム部Ｄとを有している。ここで、ドーム型形状とは、曲面によって形成された膨らみを持つ形状をいい、球面の一部を平面で切断して切り出される形状や、断面が放物線状の形状を含む。

このように形成された第１の弾性膜２２ａ、第２の弾性膜２２ｂは、成形寸法のドーム高さｈ（フランジ部Ｆの構成する平面と該平面に直行する方向におけるドーム部Ｄの頂点との距離）により初期撓み量が規定される。ここでは、第１の弾性膜２２ａと第２の弾性膜２２ｂとは、ともに液室２４側に凸となるドーム形状を有しており、第１の弾性膜２２ａのドーム高さｈａ、第２の弾性膜２２ｂのドーム高さｈｂは、ｈａ＜ｈｂの関係を有している。これにより、特に液室２４の内部を負圧に維持した状態におけるインクの供給において、圧力緩衝の性能を高めることができる。

なお、第１の弾性膜２２ａと第２の弾性膜２２ｂとを、ともに気室２６側に凸となるドーム形状とし、ドーム高さの関係をｈａ＞ｈｂとしてもよい。また、第１の弾性膜２２ａを気室２６側、第２の弾性膜２２ｂを液室２４側に凸となるドーム形状とし、ドーム高さの関係をｈａ≠ｈｂとする態様も可能である。

また、第１の弾性膜２２ａ及び第２の弾性膜２２ｂのフランジ部Ｆには、それぞれ１１個の穴部が設けられている。

第１の弾性膜２２ａ、第２の弾性膜２２ｂの材料としては、成形性が良く、気体透過率が小さく、液体との化学的接液性の良いものが選ばれる。ここで、化学的接液性の良い材料とは、化学的に安定、即ち液体との接触により、変形（溶解・膨潤）や物性変化がないものを意味する。

また、後述する好ましい気体弾性領域を達成するためには、第１の弾性膜２２ａ、第２の弾性膜２２ｂが気室２６側に凸の状態から液室２４側に凸の状態になるまでスムーズに変形させる必要があるため、柔軟で形状変形が容易である必要がある。

本実施形態では、スチレン系エラストマーを厚さ２００μｍの三次元形状の膜に成形し（樹脂シート材の一例）、第１の弾性膜２２ａ、第２の弾性膜２２ｂとして使用している。このように、弾性膜に樹脂シートを用いることで、性能ばらつきのない圧力緩衝装置を得ることができる。

図３（ａ）は、図２の３Ａ−３Ａ線に沿った第１の弾性膜２２ａの断面図である。第１の弾性膜２２ａのドーム部Ｄは、内直径４０ｍｍ、ドーム半径２０．８ｍｍ、ドーム高さ１５．０ｍｍに形成されている。

また、図３（ｂ）は、図２の３Ｂ−３Ｂ線に沿った第２の弾性膜２２ｂの断面図である。第２の弾性膜２２ｂのドーム部Ｄは、内直径４０ｍｍ、ドーム半径２０．０ｍｍ、ドーム高さ１９．０ｍｍに形成されている。

さらに、第１の弾性膜２２ａ及び第２の弾性膜２２ｂは、フランジ部Ｆとドーム部Ｄとの繋ぎ部が、曲率半径がＲ２．０からなる円弧状に丸められている。

図３の説明に戻り、気室側タンクフレーム６２は、内部に気室２６を構成するフレームである。気室側タンクフレーム６２は、内壁がドーム型形状を受ける形状（ドーム型形状に沿った形状）に形成されており、その頂点に相当する位置にはエア流路連通口２６Ｂが設けられている。ここで、ドーム型形状を受ける形状とは、内壁が内側方向に向かってドーム型形状に凹んだ形状を指す。

また、気室側タンクフレーム６２はフランジ部を有し、フランジ部には１１個の穴部と、図示しないＯリング嵌合溝が設けられている。

液室側タンクフレーム６４は、内部に液室２４を構成するフレームであり、内壁がドーム型形状を受ける形状に形成されている。また、液室側タンクフレーム６４には、インク流出口２４Ａ、インク流入口２４Ｂ、気泡排出口２７が設けられている。さらに、液室側タンクフレーム６４はフランジ部を有し、フランジ部には８個の穴部と３個の突起部が設けられている。

Ｏリング６６は、気室側タンクフレーム６２と第１の弾性膜２２ａとの間を気密に閉塞するための弾性部材であり、気室側タンクフレーム６２のＯリング嵌合溝に嵌装される。

第１の結合用プレート６８、第２の結合用プレート７０は、リング状の固定部材であり、それぞれ８個の穴部を有している。また、第２の結合用プレート７０の穴部には、螺旋状のねじ山が形成されている。

供給サブタンク１８の組み立ては、まず第１の弾性膜２２ａ、第２の弾性膜２２ｂのフランジ部Ｆの１１個の穴部のうち３個の穴部が、液室側タンクフレーム６４のフランジ部の３個の突起部に挿通され、液室側タンクフレーム６４に対して第１の弾性膜２２ａ、第２の弾性膜２２ｂが位置決めされる。

そして、第１の結合用プレート６８と第２の結合用プレート７０とで、気室側タンクフレーム６２、第１の弾性膜２２ａ、第２の弾性膜２２ｂ、及び液室側タンクフレーム６４のフランジ部が挟持され、それぞれの８個の穴部に挿通された８本のボルトで固定される。

このとき、気室側タンクフレーム６２のフランジ部のＯリング嵌合溝に嵌装されたＯリング６６は、気室側タンクフレーム６２と第１の弾性膜２２ａとの間に挟持され、気室側タンクフレーム６２と第１の弾性膜２２ａとがシールされる。

また、第１の弾性膜２２ａと第２の弾性膜２２ｂとの間には、大気圧の気体（空気）が封入される。

図４は、このように構成された供給サブタンク１８の斜視図であり、図５は、供給サブタンク１８の断面図である。供給サブタンク１８は、インク流入口２４Ｂからインクが流入すると、液室２４の圧力（インクの送液量）と気室２６内の圧力がつり合うように第１の弾性膜２２ａ及び第２の弾性膜２２ｂが気室２６側へ変形し、ダンパとして機能する。

なお、供給サブタンク１８の気室２６は、第１の弾性膜２２ａと対向する気室側タンクフレーム６２の内壁がドーム型形状を受ける形状を有しており、液室２４は、第２の弾性膜２２ｂと対向する液室側タンクフレーム６４の内壁がドーム型形状を受ける形状を有している。さらに、第１の弾性膜２２ａ、第２の弾性膜２２ｂは、ドーム型形状に形成されている。

したがって、液室２４の内部のインクが増加し、第１の弾性膜２２ａが気室側タンクフレーム６２の内壁に接触した場合や、液室２４の内部のインクが減少し、第２の弾性膜２２ｂが液室側タンクフレーム６４の内壁に接触した場合であっても、第１の弾性膜２２ａ及び第２の弾性膜２２ｂが気室２６の内壁や液室２４の内壁にならいやすくなり、角が当たる等の発生がなく、第１の弾性膜２２ａ及び第２の弾性膜２２ｂへの負荷が少なくなる。その結果、第１の弾性膜２２ａ及び第２の弾性膜２２ｂの寿命を延ばすことができる。このように、第１の弾性膜２２ａ、第２の弾性膜２２ｂの耐久性が確保されている。

また、２枚の弾性膜を有していることで、一方の弾性膜が破損した場合であっても、他方の弾性膜だけで装置の稼働を継続することができるので、装置ダウンタイムを減らすことができる。

さらに、第１の弾性膜２２ａ及び第２の弾性膜２２ｂは、それぞれ異なるドーム高さを有するドーム型形状に形成されているため、撓み量の管理が容易である。したがって、性能ばらつきのない圧力緩衝装置を得ることができる。

〔インク供給装置の電気的構成〕
〔非循環型インク供給装置の制御系の構成〕
図６は、インク供給装置１０の制御系の概略構成を示すブロック図である。同図に示すように、インク供給装置１０は、制御系を統括制御するシステム制御部８０、システム制御部８０から送られる制御信号に基づいて供給ポンプ２０の制御を行うポンプ制御部８２、供給バルブ１４，ドレインバルブ３０，エアコネクトバルブ３４，エアバルブ４０等のバルブ類の開閉を制御するバルブ制御部８４、供給サブタンク１８の弾性膜に異常が発生した場合にその旨を報知する表示装置８６、等を具備している。

また、パラメータ記憶部８８は、インク供給装置１０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。例えば、後述するインクの送液量に対して圧力が一定以上の勾配となる圧力値の基準値が格納される。

プログラム格納部９０は、インク供給装置１０の制御に使用されるプログラムが格納されている。システム制御部８０は、プログラム格納部９０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８８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１０を統括して制御する。

インク供給装置１０は、供給バルブ１４等のバルブ類の動作を制御するとともに、供給ポンプ２０の動作を制御し、インクジェットヘッド５０へインクを供給する。具体的には、システム制御部８０は、圧力センサ１６の検出結果に基づいて、供給流路１２の内部圧力が所定の圧力に調整されるように、供給ポンプ２０の駆動を制御する。

また、供給サブタンク１８の液室２４内の液量と圧力センサ１６から得られた液室２４内の圧力情報に基づいて、供給サブタンク１８の弾性膜の状態検出を行う。

〔供給サブタンクの圧力特性〕
次に、供給サブタンク１８の圧力緩衝性能を決定するための気体量の初期化動作について説明する。

図１に示したインク供給装置１０において、エアコネクトバルブ３４とエアバルブ４０とを開放し、供給バルブ１４とドレインバルブ３０とを閉じ、供給ポンプ２０により液室２４にインクを送液し、液室２４の内部を加圧する。このとき、圧力センサ１６により液室２４の内部の圧力をモニタし、一定圧に達するまで加圧する。

この加圧により、供給サブタンク１８の第１の弾性膜２２ａ及び第２の弾性膜２２ｂは、気室２６側に変形し、気室側タンクフレーム６２の内壁に接した状態となる。この状態では、気室２６内には気体が存在せず、気体弾性調整部の気体量はほぼエアタンク３６の容量となる。

この状態から、一定量のインクを供給ポンプ２０により液室２４から排出し、所望の液量となったところで、エアバルブ４０を閉塞する。

これにより、供給サブタンク１８の圧力緩衝性能を決定することができる。

図７は、この気体量の初期化後における供給サブタンク１８のインクの送液量（液室２４からの排出量）と液室２４の圧力との関係を示すグラフである。同図では、横軸を液室２４内の液量［単位：ｍｌ］、縦軸を各液量における液室２４内の圧力［単位：Ｐａ］として、インク量と圧力をプロットしている。

また、横軸の液量は、液室２４にインクを最大限に充填させた状態のインクの量を０［ｍｌ］とし、この状態から流出したインクの量（送液量）をマイナスの符号を用いて示している。さらに、縦軸の圧力値は、圧力センサ１６と供給サブタンク１８の設置高低差によりスライドする。

図７に示すように、送液量が０〜−１．０［ｍｌ］の領域（領域Ａ）では、第１の弾性膜２２ａ及び第２の弾性膜２２ｂが気室側タンクフレーム６２の内壁に張り付いているため、液室２４の圧力は、液体の弾性（液体弾性）により決まる（液体弾性領域）。したがって、液量の変化に対する圧力の変化量が大きい。

また、送液量が−１．０〜−９．０［ｍｌ］の領域（領域Ｂ）では、第１の弾性膜２２ａ及び第２の弾性膜２２ｂの弾性（膜弾性）と気室２６の内部の気体の弾性（気体弾性）により圧力が決まる（膜・気体弾性領域）。

次に、送液量が−９．０〜−３９．０［ｍｌ］の領域（領域Ｃ）では、第１の弾性膜２２ａ及び第２の弾性膜２２ｂが初期撓みを有しているため、緩やかで直線性の高い特性となっている。この領域Ｃでは、気室２６の気体弾性により圧力が決まる（気体弾性領域）。即ち、気体弾性領域における圧特性の傾きは、気室２６及びエアタンク３６の気体容量で決定される。本実施形態では、気体容量が２００ｃｃのときに圧特性が最適となるように設計されている。

この気体弾性領域では、インクジェットヘッド５０のインク吐出や供給ポンプ２０の脈動による圧変動を良好に吸収し、供給流路１２、液室２４の圧力を安定させることができる。

さらに、送液量が−３９．０〜−４６．０［ｍｌ］の領域では、第１の弾性膜２２ａの膜弾性と気室２６の気体弾性により圧力が決まる（膜・気体弾性領域）。

そして、送液量が−４６．０［ｍｌ］以上の領域では、第１の弾性膜２２ａ及び第２の弾性膜２２ｂが気室側タンクフレーム６２の内壁に張り付いているため、液室２４の圧力は、液体弾性により決まる（液体弾性領域）。

また、図７では、比較のために第２の弾性膜２２ｂを備えない場合（第１の弾性膜２２ａのみの場合）の圧力特性を破線で示している。

図７に示すように、２枚の弾性膜（第１の弾性膜２２ａ及び第２の弾性膜２２ｂ）を有する場合と１枚の弾性膜（第１の弾性膜２２ａ）のみを有する場合とでは、特に領域Ｂ、領域Ｄにおいて圧力特性が異なる。したがって、この圧力特性の差を検出することで、第１の弾性膜２２ａ及び第２の弾性膜２２ｂのうちいずれかが破損し、機能する弾性膜が１枚になったことを検出することができる。

〔弾性膜の異常検出動作〕
図８は、インク供給装置１０における供給サブタンク１８の第１の弾性膜２２ａ及び第２の弾性膜２２ｂの異常検出動作の処理（状態検出方法の一例）を示すフローチャートである。この異常検出動作は、装置立ち上げ時や所定時間経過時等に定期的に行ってもよいし、メンテナンス時等にユーザが強制的に行うように構成してもよい。

最初に、エアコネクトバルブ３４及びエアバルブ４０を開け、気室２６を大気と連通させる（ステップＳ１）。

次に、供給バルブ１４及びドレインバルブ３０を閉じ、インク流出口２４Ａ及び気泡排出口２７におけるインクの流入出を防止する（ステップＳ２）。

この状態で、供給ポンプ２０によって供給サブタンク１８の液室２４にインクを送液し、供給流路１２及び液室２４の内部を加圧する（ステップＳ３）。このとき、圧力センサ１６によって、インクの送液量に対する供給流路１２の圧力（液室２４の内部の圧力）をモニタ（測定）する（ステップＳ４）。エアコネクトバルブ３４とエアバルブ４０が開けられているため、気室２６及びエアタンク３６の気体弾性効果はなく、第１の弾性膜２２ａ及び第２の弾性膜２２ｂの弾性のみをモニタできる。

液室２４への送液が終了したか否かを判定し（ステップＳ５）、終了していない場合はステップＳ３に戻り、送液を継続する。送液が終了したか否かの判断は、予め定めた液量を送液した場合を送液終了としてもよいし、予め定めた時間だけ送液した場合を送液終了としてもよい。

液室２４への送液が終了すると、システム制御部８０（検出手段の一例）は、圧力センサ１６のモニタ結果に基づいて第１の弾性膜２２ａ及び第２の弾性膜２２ｂの状態を検出する（ステップＳ６）。この検出した第１の弾性膜２２ａ及び第２の弾性膜２２ｂの状態から、膜の異常の有無を判定する（ステップＳ７）。

図９は、液室２４の内部のインクの量と圧力との関係を示した図であり、図７の領域Ｂに相当する領域付近の拡大図である。図９（ａ）に示す実線は、第１の弾性膜２２ａ及び第２の弾性膜２２ｂが正常な場合の圧力特性を示しており、破線は、第１の弾性膜２２ａ及び第２の弾性膜２２ｂのうち気室２６側に位置する第１の弾性膜２２ａが破損した場合の圧力特性を示している。ここでは、それぞれの弾性膜が気室２６に接触した状態（図７の領域Ａに相当）のプロット位置を一致させて示している。

また、図９（ｂ）に示す実線は、第１の弾性膜２２ａ及び第２の弾性膜２２ｂが正常な場合の圧力特性を示しており、破線は、液室２４側に位置する第２の弾性膜２２ｂが破損した場合の圧力特性を示している。ここでも、それぞれの弾性膜が気室２６に接触した状態のプロット位置を一致させて示している。

図９（ａ）、（ｂ）に示すように、圧力が一定以上の勾配となる圧力値は、２枚の弾性膜が正常な場合をＰ_０、第１の弾性膜２２ａが破損した場合（第２の弾性膜２２ｂのみの場合）をＰ_１、第２の弾性膜２２ｂが破損した場合（第１の弾性膜２２ａのみの場合）をＰ_２とすると、
Ｐ_０＞Ｐ_２＞Ｐ_１ …（式１）
の関係を有している。したがって、圧力が一定以上の勾配となる圧力値を検出することで、第１の弾性膜２２ａ及び第２の弾性膜２２ｂに異常があるか否か、異常がある場合には第１の弾性膜２２ａ及び第２の弾性膜２２ｂのうちいずれかの弾性膜が破損したのかを判断することができる。

ここでは、インクの送液量に対して圧力が一定以上の勾配となる圧力値を検出し、予め記憶された基準値と比較する。この基準値は、パラメータ記憶部８８に記憶させておけばよい。

第１の弾性膜２２ａ及び第２の弾性膜２２ｂのいずれかの弾性膜が異常と判断された場合、即ち圧力が一定以上の勾配となる圧力値が基準値と異なる場合には、ステップＳ８に移行する。正常と判断された場合、即ち圧力が一定以上の勾配となる圧力値が基準値と同様の場合は、処理を終了する。

最後に、膜の異常を報知し（ステップＳ８）、処理を終了する。第１の弾性膜２２ａ及び第２の弾性膜２２ｂのうちいずれの弾性膜が破損したのかを報知してもよいし、２枚の膜が正常であることを報知してもよい。報知の方法は、表示装置８６（報知手段の一例）に表示を行う方法や、警告音を鳴らす方法等、特に限定されない。

このように、本実施形態に係る供給サブタンク１８によれば、予め与えられた撓み量が異なる２枚の弾性膜（第１の弾性膜２２ａ、第２の弾性膜２２ｂ）によって液室２４と気室２６とを隔離するようにしたので、弾性膜に薄い膜を使用することが可能となり、圧力吸収性能と信頼性を高めることができる。

さらに、本実施形態に係るインク供給装置１０によれば、第１の弾性膜２２ａ及び第２の弾性膜２２ｂのいずれかの膜が破損・漏れが発生した場合であっても、自動的に検知することができる。圧力制御自体は一方の膜により所望性能が継続できるため、装置が使用できない状態になる前に供給サブタンク１８の部品交換を実施できる。したがって、装置のダウンタイムを減らすことが可能である。

また、本実施形態によれば、２枚の弾性膜の特性の違いを利用することで、第１の弾性膜２２ａ及び第２の弾性膜２２ｂのいずれかの膜が破損したのかを判定することができる。

なお、本実施形態では、圧力が一定以上の勾配となる圧力値を検出することで２枚の弾性膜の状態を検出しているが、送液量に対する圧力値を検出することで２枚の弾性膜の状態を検出することも可能である。

＜第２の実施形態＞
供給サブタンク１８の液室２４内の液量と圧力との関係は、第１の弾性膜２２ａの寸法と第２の弾性膜２２ｂの寸法が近いほど、一方の膜が破損した場合の特性に差がなくなってくる。即ち、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、圧力が一定以上の勾配となる圧力値の関係は、第１の弾性膜２２ａの寸法と第２の弾性膜２２ｂの寸法が近いほど、Ｐ_１とＰ_２の差が小さくなり、
Ｐ_０＞Ｐ_２≒Ｐ_１ …（式２）
という関係になる。

この場合であっても、第１の実施形態と同様に、圧力が一定以上の勾配となる圧力値により、第１の弾性膜２２ａ及び第２の弾性膜２２ｂのうちいずれの弾性膜が破損したのかを判断することができる。また、圧力変化開始後の傾き（圧上昇率）での判定が可能である。

例えば、図１０に示す例では、２枚の弾性膜が正常な場合の圧力開始後の傾きをθ_０、第２の弾性膜２２ｂが破損した場合（第１の弾性膜２２ａのみの場合）の圧力変化開始後の傾きをθ_１、第２の弾性膜２２ｂが破損した場合（第２の弾性膜２２ｂのみの場合）をθ_２とすると、
θ_０＞θ_２≒θ_１ …（式３）
の関係を有している。

このように、２枚の弾性膜の寸法が近いと、第１の弾性膜２２ａ及び第２の弾性膜２２ｂのうちいずれの弾性膜が破損したのかを判断するのが難しくなるため、２枚の弾性膜の寸法はある程度異なることが好ましい。

＜第３の実施形態＞
次に、第１の弾性膜２２ａ及び第２の弾性膜２２ｂの寸法が第１の実施形態とは逆（第１の弾性膜２２ａのドーム高さｈａ、第２の弾性膜２２ｂのドーム高さｈｂが、ｈａ＞ｈｂの関係を有している）であり、膜間の気体（空気）が第１の実施形態よりも少ない場合について説明する。

図１１は、膜間の気体が少ない場合の供給サブタンク１８の液室２４内のインク量と液室２４内の圧力との関係を示すグラフであり、横軸を液室２４内の液量［単位：ｍｌ］、縦軸を各液量における液室２４内の圧力［単位：Ｐａ］として、図７に示したグラフと同様の方法によりプロットしたものである。

図１１に示すように、送液量が０〜−１．０［ｍｌ］の領域（領域Ａ）では、液室２４の圧力は、液室２４の液体弾性により決まる（液体弾性領域）。

また、送液量が−１．０〜−６．０［ｍｌ］の領域（領域Ｂ_１）では、第１の弾性膜２２ａ及び第２の弾性膜２２ｂの弾性（２枚膜弾性）と気室２６の気体弾性により圧力が決まる（２枚膜・気体弾性領域）。

また、インク送液量が−６．０〜−９．０［ｍｌ］の領域（領域Ｂ_２）では、第２の弾性膜２２ｂの弾性（１枚膜弾性）と気室２６の気体弾性により圧力が決まる（１枚膜・気体弾性領域）。

次に、送液量が−９．０〜−３９．０［ｍｌ］の領域（領域Ｃ）では、気室２６の気体弾性により圧力が決まる（気体弾性領域）。ここで、第１の弾性膜２２ａと第２の弾性膜２２ｂとが密着していることで、領域Ｃには膜の姿勢変更に要する圧特性の異常個所が発生する場合がある。図１１に示す例では、領域Ｃ_１が異常個所となっている。

さらに、送液量が−３９．０〜−４６．０［ｍｌ］の領域（領域Ｄ）では、第２の弾性膜２２ｂの膜弾性と気室２６の気体弾性により圧力が決まる（膜・気体弾性領域）。

そして、送液量が−４６．０［ｍｌ］以上の領域（領域Ｅ）では、第１の弾性膜２２ａ及び第２の弾性膜２２ｂが気室側タンクフレーム６２の内壁に張り付いているため、液室２４の圧力は、液体弾性により決まる（液体弾性領域）。

図１２は、膜間の気体が少ない場合の液室２４の内部のインクの量と圧力との関係を示した図であり、気室２６を大気と連通させた状態での図１１の領域Ｂ付近に相当する領域の拡大図である。ここでは、領域Ｃの異常領域Ｃ_１が発生していない場合を示している。

図１２（ａ）に示す実線は、第１の弾性膜２２ａ及び第２の弾性膜２２ｂが正常な場合の圧力特性を示しており、破線は、第１の弾性膜２２ａ及び第２の弾性膜２２ｂのうち液室２４側に位置する第２の弾性膜２２ｂが破損した場合の圧力特性を示している。ここでは、領域Ｃと領域Ｂ_２との圧力変化点のプロット位置を一致させて示している。

また、図１２（ｂ）に示す実線は、第１の弾性膜２２ａ及び第２の弾性膜２２ｂが正常な場合の圧力特性を示しており、破線は、気室２６側に位置する第１の弾性膜２２ａが破損した場合の圧力特性を示している。図１２（ａ）と同様に、領域Ｃと領域Ｂ_２との圧力変化点のプロット位置を一致させて示している。

図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、圧力が一定以上の勾配となる圧力値は、２枚の弾性膜が正常な場合をＰ_０、第２の弾性膜２２ｂが破損した場合（第１の弾性膜２２ａのみの場合）をＰ_１、第１の弾性膜２２ａが破損した場合（第２の弾性膜２２ｂのみの場合）をＰ_２とすると、式１の関係を有している。即ち、圧力が一定以上の勾配となる圧力値は、弾性膜の配置にかかわらず、２枚の弾性膜の場合＞ドーム高さの低い方の弾性膜のみの場合＞ドーム高さの高い方の弾性膜のみの場合、の関係を有する。

したがって、膜間の気体が少ない場合であっても、圧力が一定以上の勾配となる圧力値を検出することで、第１の弾性膜２２ａ及び第２の弾性膜２２ｂに異常があるか否か、異常がある場合に第１の弾性膜２２ａ及び第２の弾性膜２２ｂのうちいずれかの弾性膜が破損したのかを判断することができる。

＜第４の実施形態＞
〔循環型インク供給装置の全体構成〕
次に、予め与えられた撓み量が異なる２枚の弾性膜を有する供給サブタンクが適用された循環型インク供給装置について説明する。図１３に示すインク供給装置１００（液体流通装置の一例）は、循環系を備えた循環型である点で図１に示す非循環型インク供給装置と相違している。なお、以下の説明では、主として先に説明した第１実施形態に係るインク供給装置１０と相違する構成について説明する。

図１３に示すように、インク供給装置１００は、供給流路１２と回収流路１１２（液体流路の一例）とを有し、供給流路１２には圧力センサ１６、回収流路１１２には圧力センサ１１６が設けられている。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及び所定のインク流路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及び所定のインク流路を介してインクタンク５２と連通される。

インクジェットヘッド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するヘッドである。ヘッドモジュール５１は、それぞれインク供給口５１Ａ（液体供給口の一例）とインク排出口５１Ｂ（液体排出口の一例）を有している。ヘッドモジュール５１‐１，５１‐２，…，５１‐ｎの各インク供給口５１Ａは、それぞれ供給バルブ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、各インク排出口５１Ｂは、それぞれ回収バルブ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からインクジェットヘッド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はインクジェットヘッド５０からインクタンク５２へインクを回収する（循環させる）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、インクジェットヘッド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、一方向にのみ回転し、インクジェットヘッド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は回転速度を増加させるとともに、回収ポンプ１２０は減速又は逆転してヘッド５０の内部圧力を上昇させる。

即ち、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、インクジェットヘッド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、図１３に図示した循環系（回収側）のドレイン流路１２８、ドレインバルブ１３０、気体流路１３２、エアコネクトバルブ１３４、エアタンク１３６、大気連通路１３８、エアバルブ１４０はそれぞれ、供給系のドレイン流路２８、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、エアバルブ４０に対応している。

供給サブタンク１８は、供給流路１２の内部圧力の変動を抑制するように圧力調整を行う圧力緩衝装置であり、回収サブタンク１１８は、回収流路１１２の内部圧力の変動を抑制するように圧力調整を行う圧力緩衝装置である。供給サブタンク１８及び回収サブタンク１１８は、図２〜図５に図示した供給サブタンク１８と同一の構造を有している。

即ち、回収サブタンク１１８のインク流出口２４Ａは、回収バルブ１１４を介してインクジェットヘッド５０と連通し、インク流入口２４Ｂは、回収ポンプ１２０を介してインクタンク５２と連通している。また、気泡排出口２７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。気室２６は、エア流路連通口２６Ｂからエアコネクトバルブ１３４を介してエアタンク１３６と連通している。

供給バルブ１４、ドレインバルブ１３０は、ラッチタイプの電磁バルブが適用され、エアコネクトバルブ１３４はノーマルオープン型の電磁バルブが適用され、回収バルブ１１４、エアバルブ１４０はノーマルクローズ型の電磁バルブが適用される。

インク供給装置１００は、インクタンク５２と供給ポンプ２０との間に脱気モジュール１６０及びインクの逆流を防止するための一方向弁１６２が設けられるとともに、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。インクタンク５２から送り出されたインクは脱気モジュール１６０によって脱気処理が施され、フィルタ１６４によって気泡や異物が除去され、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、脱気モジュール１６０と回収ポンプ１２０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、所定の脱気処理及びフィルタ処理が施される。

さらに、インク供給装置１００は、安全弁（リリーフバルブ）１７４，１７６を備えている。インク供給装置１００は、供給ポンプ２０及び回収ポンプ１２０に異常が発生して供給流路１２及び回収流路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及び回収流路１１２の内部圧力を降下させる。また、供給ポンプ２０及び回収ポンプ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へ供給されるインクが貯留されている。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を動作させてメインタンク５６内のインクがインクタンク５２へ送られる。メインタンク５６は、内部にフィルタ１８４が設けられている。

以上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、供給側マニホールド５４からヘッド５０を介して回収側マニホールド１５４へインクを流し、さらに回収流路１１２、回収サブタンク１１８等を介して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。

このように、インク供給装置１００は、インクタンク５２とインクジェットヘッド５０のインク供給口５１Ａとの間にインク供給装置１０（第１の液体流通装置の一例）を備えるとともに、インクジェットヘッド５０のインク排出口５１Ｂとインクタンク５２との間にもう１つのインク供給装置１０（第２の液体流通装置の一例）を備えた構成となっている。

〔回収サブタンクの弾性膜の異常検出動作〕
インク供給装置１００において、供給サブタンク１８の第１の弾性膜２２ａ及び第２の弾性膜２２ｂの異常検出動作の処理は、図８に示した第１の実施形態における処理と同様である。インク供給装置１０の場合は、図８のステップＳ２において供給バルブ１４とドレインバルブ３０を閉じているが、インク供給装置１００の場合は、全ての供給バルブ１４‐１，１４‐２，…，１４‐ｎ及びバイパス流路バルブ１９４，１９６とドレインバルブ３０を閉じればよい。

また、回収サブタンク１１８の第１の弾性膜２２ａ及び第２の弾性膜２２ｂの異常検出動作の処理について、図１４のフローチャートを用いて説明する。

最初に、エアコネクトバルブ１３４及びエアバルブ１４０を開け、気室２６を大気と連通させる（ステップＳ１１）。

次に、全ての回収バルブ１１４‐１，１１４‐２，…，１１４‐ｎ、バイパス流路バルブ１９４，１９６、及びドレインバルブ１３０を閉じ、インク流出口２４Ａ及び気泡排出口２７におけるインクの流入出を防止する（ステップＳ１２）。

この状態で、回収ポンプ１２０を逆転させることによってインクタンク５２から回収サブタンク１１８の液室２４にインクを送液し、回収流路１１２及び液室２４の内部を加圧する（ステップＳ１３）。このとき、圧力センサ１１６によって、インクの送液量に対する回収流路１１２の圧力（液室２４の内部の圧力）をモニタする（ステップＳ１４）。

液室２４への送液が終了したか否かを判定し（ステップＳ１５）、終了していない場合はステップＳ１３に戻り、送液を継続する。

液室２４への送液が終了したら、システム制御部８０は、圧力センサ１１６のモニタ結果に基づいて、第１の弾性膜２２ａ及び第２の弾性膜２２ｂの状態を検出する（ステップＳ１６）。この検出した第１の弾性膜２２ａ及び第２の弾性膜２２ｂの状態から、膜の異常の有無を判定する（ステップＳ１７）。

膜の異常の有無は、供給サブタンク１８の場合と同様に、圧力が一定以上の勾配となる圧力値を検出し、予め記憶された基準値と比較する。

第１の弾性膜２２ａ及び第２の弾性膜２２ｂのいずれかの弾性膜が異常と判断された場合には、ステップＳ１８に移行し、膜の異常を報知する。正常と判断された場合は、処理を終了する。

このように、循環系に配置された圧力緩衝装置である回収サブタンクの２枚の弾性膜についても、いずれかの膜が破損・漏れが発生したことを検知することができる。

ここまで、予め与えられた撓み量が異なる２枚の弾性膜を備えた圧力緩衝装置について説明してきたが、弾性膜は少なくとも２枚以上あればよく、枚数は限定されない。３枚以上の弾性膜を備える場合、そのうち少なくとも２枚の撓み量が異なればよい。

ここで、ｎ枚の弾性膜を気室２６側から液室２４側へ向かってそれぞれ弾性膜２２−１，２２−２，２２−３，…，２２−（ｎ−１），２２−ｎとしたとき、全ての膜が液室２４側に凸のドーム型形状を有し、かつ、各弾性膜２２−１，２２−２，２２−３，…，２２−（ｎ−１），２２−ｎのドーム高さをｈ_１，ｈ_２ｈ_３，…、ｈ_ｎ―１，ｈ_ｎとすると、
ｈ_ｍ−１≦ｈ_ｍ
（ただし、ｍはｎ以下の整数）
の関係を満たすことが好ましい。

又は、全ての膜について気室２６側に凸のドーム型形状を有し、
ｈ_ｍ−１≧ｈ_ｍ
（ただし、ｍはｎ以下の整数）
の関係を満たしてもよい。このようにｎ枚の弾性膜の撓み量を与えることで、液室２４の液量が変化したときに姿勢変更に要する圧特性の異常個所が発生することがなく、適切な圧力緩衝機能を実現することができる。

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１０，１００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１５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（画像記録装置の一例）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、図１５では図示を省略されているが、描画部２４０へインク供給を行うインク供給装置が設けられている。

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１５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、渡し胴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１５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。

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（移動手段の一例）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の基本構造上述した処理液胴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１５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１７に符号３０８を付して図示する）が形成される面である。

また、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（図１５では不図示）からインクが供給される。

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１５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。

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。

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の吐出異常の有無を判断する。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）
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３００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１６は、インクジェットヘッド３００の概略構成図であり、同図はインクジェットヘッド３００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３００は、ｎ個のヘッドモジュール３０２‐ｉ（ｉは１からｎの整数）をヘッド３００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３０２‐ｉは、ヘッド３００の短手方向の両側からヘッドカバー３０４，３０６によって支持されている。なお、ヘッドモジュール３０２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１７に符号３０８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３００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３００を構成するヘッドモジュール３０２‐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３０２‐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１６に示すヘッド３００は図１３に示したヘッド５０と等価であり、ヘッドモジュール３０２はヘッドモジュール５１と等価である。

図１７は、ヘッドモジュール３０２‐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３０２‐ｉは、ノズル３０８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３０２‐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１７に図示したヘッドモジュール３０２‐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３０８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１７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３１０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３１２を付して図示されている。

なお、ノズル３０８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３０８を配置する構成が挙げられる。

図１８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３０８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３００（ヘッドモジュール３０２）は、ノズル３０８が形成されたノズルプレート３１４と、圧力室３１６や共通流路３１８等の流路が形成された流路板３２０等を積層接合した構造から成る。ノズルプレート３１４は、ヘッド３００のノズル面３１４Ａを構成し、各圧力室３１６にそれぞれ連通する複数のノズル３０８が２次元的に形成されている。

流路板３２０は、圧力室３１６の側壁部を構成するとともに、共通流路３１８から圧力室３１６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３２２を形成する流路形成部材である。なお、説明の便宜上、図１８では簡略的に図示しているが、流路板３２０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３１４及び流路板３２０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３１８はインク供給源たるインクタンク（不図示）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３１８を介して各圧力室３１６に供給される。

圧力室３１６の一部の面（図１８における天面）を構成する振動板３２４には、個別電極３２６及び下部電極３２８を備え、個別電極３２６と下部電極３２８との間に圧電体３３０が挟まれた構造を有するピエゾアクチュエータ３３２が接合されている。振動板３２４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３３２の下部電極３２８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３２６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３３２が変形して圧力室３１６の容積が変化し、これに伴う圧力変化によりノズル３０８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３３２が元の状態に戻る際、共通流路３１８から供給口３２２を通って新しいインクが圧力室３１６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１７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３０８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３００に設けられたノズル３０８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３３２を適用したが、圧力室３１６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。

〔制御系の説明〕
図１９は、インクジェット記録装置２００の制御系の概略構成を示すブロック図である。インクジェット記録装置２００は、通信インターフェース３４０、システム制御部３４２、搬送制御部３４４、画像処理部３４６、ヘッド駆動部３４８を備えるとともに、画像メモリ３５０、ＲＯＭ３５２を備えている。

通信インターフェース３４０は、ホストコンピュータ３５４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３４０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３４０は、通信を高速化するためのバッファメモリ（不図示）を搭載してもよい。

システム制御部３４２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）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２００の全体を制御する制御装置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し、さらに、画像メモリ３５０及びＲＯＭ３５２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３４２は、通信インターフェース３４０、搬送制御部３４４等の各部を制御し、ホストコンピュータ３５４との間の通信制御、画像メモリ３５０及びＲＯＭ３５２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。

ホストコンピュータ３５４から送出された画像データは通信インターフェース３４０を介してインクジェット記録装置２００に取り込まれ、画像処理部３４６によって所定の画像処理が施される。

画像処理部３４６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ヘッド駆動部３４８に供給する制御部である。画像処理部３４６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、ヘッド駆動部３４８（記録制御手段の一例）を介してヘッド３００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。なお、ヘッド駆動部３４８には、ヘッド３００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。

搬送制御部３４４は、画像処理部３４６により生成された印字制御用の信号に基づいて記録媒体２１４（図１５参照）の搬送タイミング及び搬送速度を制御する。図１９における搬送駆動部３５６は、図１５の圧胴２３４〜２６４を回転させるモータや、渡し胴２３２〜２６２を回転させるモータ、給紙部２２０における記録媒体２１４の送出機構のモータ、排出部２７０の張架ローラ２７２Ａ（２７２Ｂ）を駆動するモータなどが含まれ、搬送制御部３４４は上記のモータのドライバーとして機能している。

画像メモリ（一次記憶メモリ）３５０は、通信インターフェース３４０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、ＲＯＭ３５２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３４６の作業領域）としての機能を有している。画像メモリ３５０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。

ＲＯＭ３５２は、システム制御部３４２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３４２を通じてデータの読み書きが行われる。ＲＯＭ３５２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。

さらに、このインクジェット記録装置２００は、処理液付与制御部３６０、乾燥処理制御部３６２、及び定着処理制御部３６４を備えており、システム制御部３４２からの指示に従って、それぞれ、処理液塗布部２３０、乾燥処理部２５０、及び定着処理部２６０の各部の動作を制御する。

処理液付与制御部３６０は、画像処理部３４６から得られた印字データに基づいて、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。また、乾燥処理制御部３６２は、乾燥処理装置２５６における乾燥処理のタイミングを制御するとともに、処理温度、送風量等を制御し、定着処理制御部３６４は、ヒータ２６６の温度を制御するとともに、定着ローラ２６８の押圧を制御する。

インク供給制御部３８６は、インク供給部３８８によるヘッド３００へのインク供給の制御を行う。インク供給制御部３８６の具体例として、図６に示す構成が挙げられる。また、図１９に示すインク供給部３８８は、上述したインク供給装置１０やインク供給装置１００が適用される。

インクジェット記録装置２００は、ユーザインターフェース３７０を具備し、該ユーザインターフェース３７０は、オペレータ（ユーザ）が各種入力を行うための入力装置３７２と、表示部（ディスプレイ）３７４を含んで構成される。入力装置３７２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３７２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３７４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し、図６に示した表示装置８６に適用することができる。

脱気制御部３６８は、インクタンク５２からヘッド３００へ送られる液に脱気処理を施す脱気モジュール１６０（図１３参照）の動作を制御する。

パラメータ記憶部３８０は、インクジェット記録装置２００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３４２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。

圧力センサ３８１（図１３に示した圧力センサ１６、１１６と等価）は、インク流路の圧力を計測するための圧力検出素子を含み、計測された圧力情報を電気信号に変換してシステム制御部３４２へ提供する。システム制御部３４２は、当該圧力情報に基づいてインク供給部３８８に含まれるポンプの動作（回転速度）を補正するようにインク供給制御部３８６へ指令信号を送出する。

プログラム格納部３８４は、インクジェット記録装置２００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。この制御プログラムにはインク供給部３８８に含まれる供給ポンプ２０、回収ポンプ１２０や脱気モジュール１６０、熱交換器１６６等の制御プログラムが含まれる。

（他の装置構成への適用例）
本変形例では、画像形成装置の例として、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写真プリントやポスター印刷などのいわゆるグラフィック印刷の用途に限定されず、レジスト印刷装置、電子回路基板の配線描画装置、微細構造物形成装置など、画像として把握できるパターンを形成し得る工業用途の装置も包含する。

本発明の技術的範囲は、上記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せることができる。

１０，１００…インク供給装置、１２…供給流路、１６，１１６，３８１…圧力センサ、１８，１１８…サブタンク、２０，１２０…ポンプ、２２ａ…第１の弾性膜、２２ｂ…第２の弾性膜、２４…液室、２６…気室、３０，３４，４０，１３０，１３４，１４０…バルブ、５０，２４８Ｍ，２４８Ｋ，２４８Ｃ，２４８Ｙ，３００…インクジェットヘッド、８０，３４２…システム制御部、８２…ポンプ制御部、８４…バルブ制御部、８６…表示装置、８８，３８０…パラメータ記憶部

Claims (12)

1. 液体を流入出させる流入口及び流出口を有する液体室と、
   気体が貯留される気体室と、
   前記液体室と前記気体室とを隔離する複数枚の弾性膜であって、少なくとも２枚の弾性膜の予め定められた撓み量が異なる複数枚の弾性膜と、
   を備えた圧力緩衝装置。
2. 前記複数枚の弾性膜の各々の弾性膜間に気体が封入された請求項１に記載の圧力緩衝装置。
3. 前記複数枚の弾性膜はそれぞれドーム型形状を有する請求項１又は２に記載の圧力緩衝装置。
4. 前記弾性膜は、樹脂シート材からなる請求項１から３のいずれか１項に記載の圧力緩衝装置。
5. 前記少なくとも２枚の弾性膜は、気体室側に配置された弾性膜の撓み量よりも液体室側に配置された弾性膜の撓み量の方が大きい請求項１から４のいずれか１項に記載の圧力緩衝装置。
6. 液体吐出ヘッドに連通する液体流路と、
   前記液体流路に設けられ、液体に所定の圧力を付与する液体圧力付与手段と、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の圧力緩衝装置であって、前記液体吐出ヘッドと前記液体圧力付与手段との間に設けられた圧力緩衝装置と、
   を備えた液体流通装置。
7. 前記液体吐出ヘッドと前記圧力緩衝装置との間に設けられ、前記液体流路の連通、遮断を切り換える流路開閉手段と、
   前記液体室の内部の圧力を計測する圧力センサと、
   前記流路開閉手段により前記液体吐出ヘッドと前記圧力緩衝装置との間の前記液体流路を遮断し、前記液体圧力付与手段により前記液体室へ液体を送液又は前記液体室から液体を排出した状態で、前記圧力センサにより前記液体室の内部の圧力を計測し、前記計測した前記液体室の内部の圧力に基づいて前記２枚の弾性膜の状態を検出する検出手段と、
   前記検出手段の検出結果を報知する報知手段と、
   を備えた請求項６に記載の液体流通装置。
8. 前記検出手段は、前記液体室の内部の圧力の変化点により前記弾性膜の状態を検出する請求項７に記載の液体流通装置。
9. 前記検出手段を定期的に動作させる制御手段を備えた請求項７又は８に記載の液体流通装置。
10. 液体が貯留される液体タンクと、
    ノズルから液体を吐出する液体吐出ヘッドと、
    請求項６から９のいずれか１項に記載の液体流通装置であって、前記液体タンクと前記液体吐出ヘッドとの間に配置された液体流通装置と、
    前記液体吐出ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させる移動手段と、
    前記記録媒体を相対的に移動させながら前記液体吐出ヘッドから液体を吐出させて前記記録媒体の記録面に画像を記録させる記録制御手段と、
    を備えた画像記録装置。
11. 前記液体吐出ヘッドは、前記ノズルに液体を供給する液体供給口と、前記ノズルから吐出されない液体を排出する液体排出口とを備え、
    前記液体流通装置は、前記液体タンクと前記液体吐出ヘッドの前記液体供給口との間、及び前記液体吐出ヘッドの前記液体排出口と前記液体タンクとの間にそれぞれ設けられる請求項１０に記載の画像記録装置。
12. 液体吐出ヘッドに連通する液体流路と、前記液体流路に設けられ、液体に所定の圧力を付与する液体圧力付与手段と、前記液体吐出ヘッドと前記液体圧力付与手段との間に設けられた圧力緩衝装置であって、液体を流入出させる流入口及び流出口を有する液体室と、気体が貯留される気体室と、前記液体室と前記気体室とを隔離する複数枚の弾性膜であって、少なくとも２枚の弾性膜の予め定められた撓み量が異なる複数枚の弾性膜とを備えた
    圧力緩衝装置と、前記液体吐出ヘッドと前記圧力緩衝装置との間に設けられ、前記液体流路の連通、遮断を切り換える流路開閉手段と、前記液体室の内部の圧力を計測する圧力センサと、
    を有する液体流通装置の状態検出方法において、
    前記流路開閉手段により前記液体吐出ヘッドと前記圧力緩衝装置との間の前記液体流路を遮断する工程と、
    前記液体圧力付与手段により前記液体室へ液体を送液又は前記液体室から液体を排出する工程と、
    前記圧力センサにより前記液体室の内部の圧力を計測する工程と、
    前記計測した前記液体室の内部の圧力に基づいて前記２枚の弾性膜の状態を検出する工程と、
    前記検出した２枚の弾性膜の状態を報知する工程と、
    を備えた液体流通装置の状態検出方法。

Images