JP2018083413A - 液体を吐出する装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フロースルー型ヘッドを使用してバイパス経路を介して脱気動作を行った後、ヘッドを経由して脱気動作を行うと気泡が発生し、脱気に時間がかかる。【解決手段】第１サブタンク２２０から、液体経路２８１、第１マニホールド２３０、ヘッド１００、第２マニホールド２４０、第２サブタンク２１０を経て第１サブタンク２２０に戻る循環経路と、ヘッド１００をバイパスするバイパス経路２７０と、脱気装置２６０を備え、バイパス経路２７０が循環経路の一部となる第１経路で液体を循環させる第１脱気動作を行った後、バイパス経路２７０が循環経路の一部とならない第２経路に切り替えて、第２経路で液体を循環させる第２脱気動作を行う制御をし、第２脱気動作では、第１脱気動作における圧力よりも低い圧力で液体の循環を開始する制御を行う。【選択図】図５

Description

本発明は液体を吐出する装置に関する。

フロースルー型の液体吐出ヘッド（以下、単に「ヘッド」ともいう。）を使用した装置において脱気循環を行うとき、ヘッドの内部まで循環させると、ヘッド内の流路が小さいために循環流量が少なくなり、脱気に時間がかかる。

そこで、従来、ヘッドをバイパスして循環させるバイパス経路（流路）を設けて、まずヘッドをバイパスして循環させるようにしたものがある（特許文献１）。

特許第５２０９４３１号公報

上述したように、ヘッドをバイパスして脱気のための循環を行うと、ヘッド内部を含めてヘッド周辺には脱気されない液体が残存することになる。そのため、ヘッドをバイパスした循環経路からヘッドを経由する循環経路に切り替えるとき、ヘッド周辺の脱気度の低い液体と脱気された脱気度の高い液体が急激に混ざり、気泡が発生するという課題がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、脱気循環の経路を切り替えるときの気泡の発生を低減することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の請求項１に係る液体を吐出する装置は、
液体が循環する循環経路と、
前記循環経路に設けられた液体吐出ヘッドと、
前記循環経路において前記液体吐出ヘッドの上流と下流とを接続するバイパス経路と、
前記バイパス経路が前記循環経路の一部となる第１経路と、前記バイパス経路が前記循環経路に含まれない第２経路とを切り替える手段と、
前記循環経路を前記液体が循環する圧力を生じさせる手段と、
前記液体中の気体を除去する脱気手段と、
前記液体を循環させて脱気する制御を行う脱気制御手段と、を備え、
前記脱気制御手段は、
前記第１経路で前記液体を循環させる第１脱気動作を行った後、前記第２経路に切り替えて、前記第２経路で前記液体を循環させる第２脱気動作を行う制御をし、
前記第２脱気動作では、前記第１脱気動作における前記圧力よりも低い圧力で前記液体の循環を開始する制御を行う
構成とした。

本発明によれば、脱気循環の経路を切り替えるときの気泡の発生を低減することができる。

本発明に係る液体を吐出する装置の一例の概略説明図である。 同装置のヘッドユニットの一例の平面説明図である。 液体吐出ヘッドの一例の外観斜視説明図である。 同ヘッドのノズル配列方向と直交する方向（液室長手方向）の断面説明図である。 本発明の第１実施形態における液体供給循環に係る部分の説明に供するブロック説明図である。 同実施形態における制御部の供給循環制御に係る部分の概要の説明に供するブロック図である。 同実施形態を等価回路としてモデル化した場合の模式図である。 同実施形態における第１脱気動作（工程）の制御の説明に供するフロー図である。 同じく第２脱気動作（工程）の制御の説明に供するフロー図である。 Ｒｒ＝１の場合のメニスカスの圧力や流量の等高線を示した説明図である。 本発明の第２実施形態における液体供給循環に係る部分の説明に供するブロック説明図である。 同実施形態における吐出開始前の第１脱気動作（工程）の制御の説明に供するフロー図である。 同じく第２脱気動作（工程）の制御の説明に供するフロー図である。 本発明の第３実施形態における液体供給循環に係る部分の説明に供するブロック説明図である。 本発明の第４実施形態における液体供給循環に係る部分の説明に供するブロック説明図である。 本発明の第５実施形態における液体供給循環に係る部分の説明に供するブロック説明図である。 同実施形態における制御部の供給循環制御に係る部分の概要の説明に供するブロック図である。 本発明の第６実施形態における液体供給循環に係る部分の説明に供するブロック説明図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明に係る液体を吐出する装置の一例について図１及び図２を参照して説明する。図１は同装置の概略説明図、図２は同装置のヘッドユニットの一例の平面説明図である。

この液体を吐出する装置である印刷装置１０００は、連続体１０を搬入する搬入手段１と、搬入手段１から搬入された連続体１０を印刷手段５に案内搬送する案内搬送手段３と、連続体１０に対して液体を吐出して画像を形成する印刷を行う印刷手段５と、連続体１０を乾燥する乾燥手段７と、連続体１０を排出する排出手段９などを備えている。

連続体１０は搬入手段１の元巻きローラ１１から送り出され、搬入手段１、案内搬送手段３、乾燥手段７、排出手段９の各ローラによって案内、搬送されて、排出手段９の巻取りローラ９１にて巻き取られる。

この連続体１０は、印刷手段５において、搬送ガイド部材５９上をヘッドユニット５０及びヘッドユニット５５に対向して搬送され、ヘッドユニット５０から吐出される液体によって画像が形成され、ヘッドユニット５５から吐出される処理液で後処理が行われる。

ここで、ヘッドユニット５０には、例えば、媒体搬送方向上流側から、４色分のフルライン型ヘッドアレイ５１Ｋ、５１Ｃ、５１Ｍ、５１Ｙ（以下、色の区別しないときは「ヘッドアレイ５１」という。）が配置されている。

各ヘッドアレイ５１は、液体吐出手段であり、それぞれ、搬送される連続体１０に対してブラックＫ，シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹの液体を吐出する。なお、色の種類及び数はこれに限るものではない。

ヘッドアレイ５１は、例えば、図２に示すように、液体吐出ヘッド（これを、単に「ヘッド」ともいう。）１００をベース部材５２上に千鳥状に並べて配置したものであるが、これに限らない。

次に、液体吐出ヘッドの一例について図３及び図４を参照して説明する。図３は同液体吐出ヘッドの外観斜視説明図、図４は同ヘッドのノズル配列方向と直交する方向（液室長手方向）の断面説明図である。

この液体吐出ヘッドは、ノズル板１０１と、流路板１０２と、壁面部材としての振動板部材１０３とを積層接合している。そして、振動板部材１０３の振動領域（振動板）１３０を変位させる圧電アクチュエータ１１１と、ヘッドのフレーム部材を兼ねている共通液室部材１２０と、カバー１２９を備えている。なお、流路板１０２と振動板部材１０３で構成される部分を流路部材１４０という。

ノズル板１０１は、液体を吐出する複数のノズル１０４を有している。

流路板１０２は、ノズル１０４にノズル連通路１０５を介して通じる個別液室１０６、個別液室１０６に通じる供給側流体抵抗部１０７、供給側流体抵抗部１０７に通じる液導入部１０８となる貫通穴や溝部を形成している。ノズル連通路１０５は、ノズル１０４と個別液室１０６にそれぞれ連なって通じる流路である。また、液導入部１０８は振動板部材１０３の開口１０９を介して供給側共通液室１１０に通じている。

振動板部材１０３は、流路板１０２の個別液室１０６の壁面を形成する変形可能な振動領域１３０を有する。ここでは、振動板部材１０３は２層構造（限定されない）とし、流路板１０２側から薄肉部を形成する第１層と、厚肉部を形成する第２層で形成され、第１層で個別液室１０６に対応する部分に変形可能な振動領域１３０を形成している。

そして、この振動板部材１０３の個別液室１０６とは反対側に、振動板部材１０３の振動領域１３０を変形させる駆動手段（アクチュエータ手段、圧力発生手段）としての電気機械変換素子を含む圧電アクチュエータ１１１を配置している。

この圧電アクチュエータ１１１は、ベース部材１１３上に接合した圧電部材をハーフカットダイシングによって溝加工して所要数の柱状の圧電素子１１２を所定の間隔で櫛歯状に形成している。

そして、圧電素子１１２を振動板部材１０３の振動領域１３０に形成した島状の厚肉部である凸部１３０ａに接合している。また、圧電素子１１２にはフレキシブル配線部材１１５が接続されている。

共通液室部材１２０は、供給側共通液室１１０と排出側共通液室１５０を形成する。供給側共通液室１１０は供給ポート１７１に通じ、排出側共通液室１５０は排出側ポート１８１に通じている。

なお、ここでは、共通液室部材１２０は、第１共通液室部材１２１及び第２共通液室部材１２２によって構成され、第１共通液室部材１２１を流路部材１４０の振動板部材１０３側に接合し、第１共通液室部材１２１に第２共通液室部材１２２を積層して接合している。

第１共通液室部材１２１は、液導入部１０８に通じる供給側共通液室１１０の一部である下流側共通液室１１０Ａと、排出流路１５１に通じる排出側共通液室１５０とを形成している。また、第２共通液室部材１２２は、供給側共通液室１１０の残部である上流側共通液室１１０Ｂを形成している。

また、流路板１０２には、各個別液室１０６にノズル連通路１０５を介して通じる流路板１０２の面方向に沿う排出流路１５１を形成している。排出流路１５１が排出側共通液室１５０に通じている。

この液体吐出ヘッドにおいては、例えば圧電素子１１２に与える電圧を基準電位（中間電位）から下げることによって圧電素子１１２が収縮し、振動板部材１０３の振動領域１３０が引かれて個別液室１０６の容積が膨張することで、個別液室１０６内に液体が流入する。

その後、圧電素子１１２に印加する電圧を上げて圧電素子１１２を積層方向に伸長させ、振動板部材１０３の振動領域１３０をノズル１０４に向かう方向に変形させて個別液室１０６の容積を収縮させることにより、個別液室１０６内の液体が加圧され、ノズル１０４から液体が吐出される。

また、ノズル１０４から吐出されない液体はノズル１０４を通過して排出流路１５１から排出側共通液室１５０に排出され、排出側共通液室１５０から外部の循環経路を通じて供給側共通液室１１０に再度供給される。

なお、ヘッドの駆動方法については上記の例（引き−押し打ち）に限るものではなく、駆動波形の与えた方によって引き打ちや押し打ちなどを行なうこともできる。

次に、本発明の第１実施形態における液体供給循環に係る部分について図５を参照して説明する。図５は同説明に供するブロック説明図である。

液体供給装置２００は、ヘッド１００から吐出する液体３００を貯留する液体貯留手段であるメインタンク２０１と、第１サブタンク２２０と、第２サブタンク２１０と、第３サブタンク２９０と、第１送液ポンプ２０２と、第２送液ポンプ２０３と、第３送液ポンプ２０９を備えている。

また、複数のヘッド１００が通じる第１マニホールド２３０及び第２マニホールド２４０と、各ヘッド１００毎の加圧ヘッドタンク２５１及び減圧ヘッドタンク２５２と、液体中の溶存気体を除去する脱気手段である脱気装置２６０を備えている。

ここで、第１サブタンク２２０と第２サブタンク２１０との間に第３サブタンク２９０が配置され、メインタンク２０１からフィルタ２０５を含む液体経路２８９を介して第３送液ポンプ２０９によって第３サブタンク２９０に送液（供給）する。

第３サブタンク２９０には、液面検知手段２９１と、内部を大気開放する大気開放機構を構成する電磁弁２９２を備えている。

第３サブタンク２９０と第２サブタンク２１０とは液体経路２８３を通じて接続し、液体経路２８３には第２送液ポンプ２０３を設けている。また、第３サブタンク２９０と第２サブタンク２１０とは逆流液体経路２８５を通じて接続し、逆流液体経路２８５には電磁弁２８７を設けている。

第２サブタンク２１０は、気体室２１０ａを有し、液体と気体が共存する構成である。第２サブタンク２１０には、液面を検知する液面検知手段２１１と、内部を大気開放する大気開放機構となる電磁弁２１２が設けられている。

第３サブタンク２９０と第１サブタンク２２０とは液体経路２８４を通じて接続し、液体経路２８４には第１送液ポンプ２０２を設けている。また、第３サブタンク２９０と第１サブタンク２２０とは逆流液体経路２８６を通じて接続し、逆流液体経路２８６には電磁弁２８８を設けている。

第１サブタンク２２０は、気体室２２０ａを有し、液体と気体が共存する構成である。第１サブタンク２２０には、液面を検知する液面検知手段２２１と、内部を大気開放する大気開放機構となる電磁弁２２２が設けられている。

第１サブタンク２２０は、脱気装置２６０、フィルタ２６１を含む液体経路２８１を通じて第１マニホールド２３０に接続されている。

第１マニホールド２３０は、ヘッド１００の供給ポート１７１（供給口）側に供給経路２３１を介して通じている。供給経路２３１は、加圧ヘッドタンク２５１を介してヘッド１００の供給ポート１７１に接続されている。供給経路２３１には加圧ヘッドタンク２５１より上流側に経路を開閉する電磁弁２３２が設けられている。また、第１マニホールド２３０には圧力センサ２３３が設けられている。

第２サブタンク２１０は、液体経路２８２を介して第２マニホールド２４０に接続されている。

第２マニホールド２４０は、ヘッド１００の排出ポート１８１（排出口）側に排出経路２４１介して通じている。排出経路２４１は、減圧ヘッドタンク２５２を介してヘッド１００の排出ポート１８１に接続されている。排出経路２４１には減圧ヘッドタンク２５２より下流側に経路を開閉する電磁弁２４２が設けられている。また、第２マニホールド２４０には圧力センサ２４３が設けられている。

さらに、ヘッド１００の上流となる第１マニホールド２３０とヘッド１００の下流となる第２マニホールド２４０とを通じるバイパス経路２７０が設けられている。バイパス経路２７０には第１マニホールド２３０側に電磁弁２７１が、第２マニホールド２４０側に電磁弁２７２が設けられている。

ここで、第３サブタンク２９０から、液体経路２８４、第１サブタンク２２０、液体経路２８１、脱気装置２６０、第１マニホールド２３０、ヘッド１００、第２マニホールド２４０、第２サブタンク２１０を経て第３サブタンク２９０に戻る経路で循環経路が構成される。

また、バイパス経路２７０は、第１マニホールド２３０と第２マニホールド２４０とをつなぐ経路であり、循環経路においてヘッド１００の上流と下流とを接続する経路である。

また、電磁弁２３２、２４２、２７１、２７２によって、ヘッド１００と循環経路との間が遮断され、バイパス経路２７０が循環経路の一部を構成する第１経路と、バイパス経路２７０と循環経路との間が遮断され、ヘッド１００が循環経路の一部を構成する第２経路とを切り替える手段を構成している。

つまり、電磁弁２３２、２４２を閉じ、電磁弁２７１、２７２を開くことで、バイパス経路２７０が循環経路の一部となり、ヘッド１００が循環経路の一部とならない第１経路が構成される。

また、電磁弁２３２、２４２を開き、電磁弁２７１、２７２を閉じることで、ヘッド１００が循環経路の一部となり、バイパス経路２７０と循環経路の一部とならない第２経路が構成される。

また、第１サブタンク２２０と第２サブタンク２１０、第１送液ポンプ２０２、第２送液ポンプ２０３によって、循環経路を液体が循環する圧力を生じさせる手段を構成している。

ここで、第１サブタンク２２０の気体室２２０ａと第２サブタンク２１０の気体室２１０ａとの役割について説明する。

第１サブタンク２２０と第３サブタンク２９０、第２サブタンク２１０と第３サブタンク２９０に連通している第１送液ポンプ２０２、第２送液ポンプ２０３を駆動したときには、圧力変化（脈動）が発生する。この圧力変化は液体経路を伝達し、ノズルメニスカスに伝わると、液体の溢れや気泡の巻き込みにつながる。

そこで、これを抑制するためのコンプライアンス（弾性成分）が必要である。一般に、空気は圧縮性の性質を有しているのでコンプライアンス成分となる。気体室２２０ａ、２１０ａを有することで、圧力変化（脈動）を抑制することができるようになる。

次に、本実施形態における制御部の供給循環制御に係る部分の概要について図６を参照して説明する。図６は同説明に供するブロック図である。

制御部５００は、装置全体の制御を司るＣＰＵ５０１、ＣＰＵ５０１が実行するプログラムを含む各種プログラムなどの固定データを格納するＲＯＭ５０２と、画像データ等を一時格納するＲＡＭ５０３で構成される本発明に係る脱気制御手段を兼ねる主制御部５００Ａを備えている。

制御部５００は、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための書き換え可能な不揮発性メモリ５０４を備えている。制御部５００は、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行う画像処理やその他の制御するための入出力信号を処理するＡＳＩＣ５０５を備えている。

制御部５００は、ヘッドユニット５０の各ヘッド１００を駆動制御するためのデータ転送手段、駆動信号発生手段、バイアス電圧出力手段を含む印刷制御部５０８と、各ヘッド１００を駆動するための駆動ＩＣ（ここでは「ヘッドドライバ」という。）５０９を備えている。

制御部５００は、電磁弁群５５０の電磁弁２３２，２４２、２７１、２７２及び電磁弁２１２、２２２，２９２、２８７、２８８などを駆動制御する電磁弁制御部５１０を備えている。

制御部５００は、第３送液ポンプ２０９を駆動制御する供給系駆動部５１１を備えている。

制御部５００は、第１送液ポンプ２０２、第２送液ポンプ２０３を駆動制御する圧力系制御部５１２を備えている。

制御部５００は、Ｉ／Ｏ部５１３を有している。Ｉ／Ｏ部５１３は、様々のセンサ情報を処理することができ、圧力センサ２３３、２４３の検知結果、各種のセンサ群５１５からの情報を取得する。そして、装置の制御に必要な情報を抽出し、印刷制御部５０８や電磁弁制御部５１０、供給系制御部５１１、圧力系制御部５１２による制御などに使用する。

制御部５００には、この装置に必要な情報の入力及び表示を行うための操作パネル５１４が接続されている。

次に、本実施形態の循環装置における液体循環方法について説明する。

（１）メインタンク２０１−第３サブタンク２９０への液体フロー
液面検知手段２９１で第３サブタンク２９０の液体不足を検知すると、第３送液ポンプ２０９を駆動して、メインタンク２０１から液体経路２８９を介して、液面検知手段２９１の検知結果で液面が満タンとなるまで第３サブタンク２９０に液体供給を行う。
（２）第３サブタンク２９０−第１サブタンク２２０への液体フロー
第１送液ポンプ２０２を駆動して、第３サブタンク２９０から液体経路２８４を介して第１サブタンク２２０に液体を送液することができる。
（３）第２サブタンク２１０−第３サブタンク２９０への液体フロー
第２送液ポンプ２０３を駆動して、第２サブタンク２１０から液体経路２８３を介して第３サブタンク２９０にエネルギー液体を送液することができる。

（４）第１サブタンク２２０-循環可能なヘッド１００-第２サブタンク２１０の液体フロー
圧力センサ２３３による検知圧力が目標圧力（例えば、加圧となる圧力）となるまで第１送液ポンプ２０２を駆動して第１サブタンク２２０に液体を供給する。また、圧力センサ２４３の検知圧力が目標圧力（例えば負圧となる圧力)となるまで第２送液ポンプ２０３を駆動して第３サブタンク２９０に液体を送液する。

これにより、第１サブタンク２２０と第２サブタンク２１０との間に差圧が発生する。この差圧に応じて、第１サブタンク２２０から、液体経路２８１を介し、フィルタ２６１、脱気装置２６０、第１マニホールド２３０、複数の供給経路２３１、複数のヘッドタンク２５１、複数のヘッド１００、複数の排出経路２４１、複数のヘッドタンク２５２、第２マニホールド２４０、液体経路２８２を介して、第２サブタンク２１０まで液体が循環可能となる。

このときは、電磁弁２７１と電磁弁２７２を閉じて、電磁弁２３２と電磁弁２４２を開けておく。

一方、電磁弁２３２と電磁弁２４２を閉じて、電磁弁２７１と電磁弁２７２を開けた状態で、第１送液ポンプ２０２と第２送液ポンプ２０３を駆動し、差圧を発生させると、第１サブタンク２２０から、液体経路２８１を介し、フィルタ２６１．脱気装置２６０、第１マニホールド２３０、バイパス経路２７０、第２マニホールド２４０、液体経路２８２を経由し、第２サブタンク２１０に液体を循環することができる。

なお、液面検知手段２１１、２２１、２９１には、フロート式による液体の検知、少なくとも２本以上の電極ピンを用いて検出した電圧の出力に応じて液体の有無を検知する方式、その他レーザーによる液面検知方式などを使用することができる。

また、電磁弁２２２、２１２、２９２を駆動することで第１サブタンク２２０、第２サブタンク２１０、第３サブタンク２９０の内部を大気と連通させることもできる。

次に、ノズルメニスカスの負圧形成について説明する。

一般的に、ヘッドから吐出を行う場合、ノズルメニスカスにかかる圧力は負圧に制御する。これは、ノズルから液体が溢れることを防止するためである。また、高速で吐出を行う場合に、吐出開始と終了時には、流体の慣性が作用し、ノズルメニスカスに圧力の脈動が発生する場合がある。このとき、正圧側の圧力が一時的に発生するので、このような場合でも、ノズルから液体が溢れることを防止するためである。

循環型液体吐出ヘッドを使用する場合には、第１サブタンク２２０内に正圧を設定し、第２サブタンク２１０内に負圧を設定する方法が一般的である。

より詳細には、予め、第１サブタンク２２０からヘッド１００のノズル１０４までの流体抵抗Ｒｉｎと、ノズル１０４から第２サブタンク２１０までの流体抵抗Ｒｏｕｔを、計算か測定により求めておく。そして、これらの流体抵抗Ｒｉｎ、Ｒｏｕｔに応じて、第１サブタンク２２０の圧力Ｐｉｎ、第２サブタンク２１０の圧力Ｐｏｕｔを設定することで、直列抵抗の分圧と同様に、ＲｉｎとＲｏｕｔの比と、ＰｉｎとＰｏｕｔの値に応じて、メニスカスに目標とする圧力Ｐｎを発生させることができる。

つまり、循環する流量をＩとすると、
Ｐｎ-Ｐｉｎ＝Ｉ×Ｒｉｎ
Ｐｏｕｔ-Ｐｎ＝Ｉ×Ｒｏｕｔ
ここで、両辺からＩを削除して、変形させると、（１）式が得られる。

この（１）式において、仮に、Ｒｉｎ＝Ｒｏｕｔの場合は、Ｐｎ＝（Ｐｏｕｔ＋Ｐｉｎ）／２となる。

したがって、設定する圧力と流体抵抗比に応じて、メニスカスの圧力が決まることが分かる。

ここで、等価回路としてモデル化した場合の模式図を図７に示している。

この模式図は、ラインヘッドを想定しており、モジュールＡがヘッド１００とその供給経路２３１と循環経路（排出経路）２４１が連通した状態を意味している。これが並列に所要数（Ｂの枠内）並ぶ構成である。

また、第１サブタンク２２０、第２サブタンク２１０、ノズルメニスカスは電圧が溜まるコンデンサ成分としてモデル化できる。液体の経路は電圧降下を生じる抵抗成分としてモデル化できる。

したがって、液体経路２８１（Ｒ１)、第１マニホールド２３０の一部（Ｒ３）、供給経路２３１（Ｒ４）、ヘッド１００の供給口（供給ポート１７１）からノズル１０４まで（Ｒ５）によって、Ｒｉｎを表すことができる。

一方、ヘッド１００のノズル１０４から排出口（排出ポート１８１）まで（Ｒ６）、排出経路２４１（Ｒ７）、第２マニホールド２４０の一部（Ｒ８）、液体経路２８２（Ｒ２）によって、Ｒｏｕｔを表すことができる。

また、第１サブタンク２２０に図示しない電圧源（手段としてエアポンプなど）や電流源（手段として液体ポンプなど）を用いて発生させる電圧をＰｉｎと表すことができる。

一方、第２サブタンク２１０に図示しない電圧源（手段としてエアポンプなど）や電流源（手段として液体ポンプなど）を用いて発生させる電圧をＰｏｕｔと表すことができる。

また、通常、第１マニホールド２３０の一部（Ｒ３・・・Ｒ３＋６ｎ）や第２マニホールド２４０の一部（Ｒ８・・・Ｒ８＋６ｎ）は、各ヘッド１００のノズルメニスカスの圧力を計算するために、取り付けられた位置応じて、適宜考慮しないといけない。ただ、他の経路に比べて、抵抗の値が十分小さいために、計算上、無視して考えることもできる。

また、実際の配管の仕方や液体吐出ヘッド内の構造によっては、上記の式とまったく同じにはならないが、基本的には、上記の考えで対応することができる。

なお、上記の説明では、第１サブタンク２２０を正圧にする例で説明しているが、第１サブタンク２２０を負圧としつつ、第２サブタンク２１０は第１サブタンク２２０よりも負圧が大きくするように制御することで、差圧を発生させて液体を循環させる構成とすることもできる。

この構成の有利な点は、第１サブタンク２２０も負圧であるので、前述した構成に比べて、液体が垂れるおそれを低減したまま、液体循環させることができる点である。ただし、ヘッド内の流体抵抗が大きい場合は、ノズルメニスカスの初期負圧が負圧側に大きくなるので、吐出可能な圧力変動幅が狭くなる。

ここで、（１）式において、流体抵抗Ｒｏｕｔと流体抵抗Ｒｉｎの比Ｒｏｕｔ／ＲｉｎをＲｒ（Ｒｒ＝Ｒｏｕｔ／Ｒｉｎ）とし、変形すると、次の（２）式が得られる。

ノズルメニスカス圧力Ｐｎを一定の値とすれば、Ｐｏｕｔは、（１＋Ｒｒ）×Ｐｎを切片として、−Ｒｒが傾きとなる、Ｐｉｎの１次関数で表すことができる。

この関係を満たすように、ＰｉｎとＰｏｕｔを設定すれば、ノズルメニスカスの圧力を一定のまま、液体を循環させる圧力である差圧（Ｐｉｎ―Ｐｏｕｔ）を大きくすることもできるし、小さくすることもできる。

一方、この関係式（（２）式）を外れて、正の方向に大きくなると、ノズルから液体が溢れやすくなる。逆に、負の方向に大きくすると、ノズルから気泡を巻き込んでノズルダウンしやすくなる。

したがって、目標とするノズルメニスカス圧力を保ったまま、差圧を変更することが重要である。

次に、この第１実施形態における脱気動作の制御について説明する。

脱気度が低下しやすいのは、気液界面が存在する第１サブタンク２２０及び第２サブタンク２１０の周辺である。

したがって、循環を行うときに、第１サブタンク２２０及び第２サブタンク２１０の周辺の脱気度の低い液体をヘッド１００に流すと、ヘッド１００内で気泡化するおそれがある。

そこで、第１段階では、バイパス経路２７０を循環経路の一部とする第１経路を構成し、脱気度の低い経路の液体を、ヘッド１００を経由せずに循環させる第１脱気動作を行うことで、液体の脱気度を向上させる。

次に、本実施形態における第１脱気動作（工程）の制御について図８のフロー図を参照して説明する。

まず、電磁弁２７１、電磁弁２３２、電磁弁２７２、電磁弁２４２を閉じる。続いて、第１送液ポンプ２０２と第２送液ポンプ２０３の駆動を開始する。

そして、圧力センサ２３３の検知結果から目標圧力Ｐｉｎに到達したか否か判別する。このとき、目標圧力Ｐｉｎに到達していなければ、所定時間が経過したか否かを判別し、所定時間が経過していなければ、目標圧力Ｐｉｎに到達したか否かの判別処理に戻る。

同様に、圧力センサ２４３の検知結果から目標圧力Ｐｏｕｔに到達したか否か判別する。このとき、目標圧力Ｐｏｕｔに到達していなければ、所定時間が経過したか否かを判別し、所定時間が経過していなければ、目標圧力Ｐｏｕｔに到達したか否かの判別処理に戻る。

ここで、所定時間が経過しても目標圧力Ｐｉｎ，あるいは目標圧力Ｐｏｕｔに到達していないとき（所定時間が経過したとき）には、エラー表示を行う。つまり、所定時間が経過しても目標圧力Ｐｉｎ、Ｐｏｕｔに到達しない場合は、駆動源である第１送液ポンプ２０２、第２送液ポンプ２０３の故障や、配管からのエアリーク、部品の破損などによるインクリークなどが考えられるので、エラーとする。

そして、所定時間内に、目標圧力Ｐｉｎ及び目標圧力Ｐｏｕｔに到達したときには、電磁弁２７１、２７２を開けて、バイパス経路２７０を通じさせることで、第１マニホールド２３０と第２マニホールド２４０を連通する。

これにより、第１サブタンク２２０から液体経路２８１、第１マニホールド２３０、バイパス経路２７０、第２マニホールド２４０、液体経路２８２、第２サブタンク２１０を経て第１サブタンク２２０に戻る第１経路で液体の循環が開始する。

その後、目標の時間分の循環を行ったときには、第１脱気動作を終了する。

ここで、目標圧力への制御の詳細について説明する。

目標圧力への到達制御は、例えば、圧力センサ２３３と圧力センサ２４３の検知結果をそれぞれフィードバックし、逐次、第１送液ポンプ２０２、第２送液ポンプ２０３の送液量の制御を行う方式であってもよい。第１送液ポンプ２０２、第２送液ポンプ２０３の送液量の制御は、例えば、圧力センサ２３３、圧力センサ２４３の各検出値（検出圧力）と目標値（目標圧力）との偏差からＰＩＤ制御に代表される制御方式で実現することができる。

次に、循環量の設定量について説明する。

循環装置の液体容量と脱気装置２６０の脱気性能から、どの程度の循環を行えばよいかを事前に算出ないし測定し、どの程度の時間、脱気を行うか、予め決めておく。この時間以上の循環を行って、脱気度を上げた液体に置換することが好ましい。

また、所定時間の循環を行った後は、次の第２段階の脱気動作（脱気工程）に備えて、圧力を開放することが好ましい。例えば、電磁弁２７１、電磁弁２７２を閉じて、大気解放機構に備えられた電磁弁２１２、電磁弁２２２、電磁弁２９２を開けることで、圧力を開放して、大気圧にする。

次に、上記第１脱気動作を行った後、バイパス経路２７０を循環経路から切り離してヘッド１００を循環経路の一部とする第２経路を構成して、液体を循環する第２脱気動作を行う。

この第２脱気動作（工程）の制御について図９のフロー図を参照して説明する。

まず、電磁弁２７１、電磁弁２３２、電磁弁２７２、電磁弁２４２を閉じておく。次に、電磁弁２３２と、電磁弁２４２を開ける。この状態で、圧力を発生させると循環が開始する。

続いて、ｎ＝０にリセットする。ｎは、圧力を小さい側から徐々に上げて変化させていくときの予め定めた回数である。

その後、第１送液ポンプ２０２と第２送液ポンプ２０３の駆動を開始する。

そして、圧力センサ２３３の検知結果から目標圧力Ｐｉｎ（ｎ）に到達したか否か判別する。このとき、目標圧力Ｐｉｎ（ｎ）に到達していなければ、所定時間が経過したか否かを判別し、所定時間が経過していなければ、目標の圧力Ｐｉｎ（ｎ）に到達したか否かの判別処理に戻る。

同様に、圧力センサ２４３の検知結果から目標圧力Ｐｏｕｔ（ｎ）に到達したか否か判別する。このとき、目標圧力Ｐｏｕｔ（ｎ）に到達していなければ、所定時間が経過したか否かを判別し、所定時間が経過していなければ、目標圧力Ｐｏｕｔ（ｎ）に到達したか否かの判別処理に戻る。

ここで、所定時間が経過しても目標圧力Ｐｉｎ（ｎ）、あるいは目標圧力Ｐｏｕｔ（ｎ）に到達していないとき（所定時間が経過したとき）には、前記第１段階と同様にエラー表示を行う。

そして、所定時間内に、目標圧力Ｐｉｎ（ｎ）及び目標圧力Ｐｏｕｔ（ｎ）に到達したときには、ｎ＝（ｎ＋１）にする処理を行い、圧力センサ２３３で検知する圧力が目標圧力Ｐｉｎ（ｎ）＝Ｐｉｎ（ｎ−１）＋αに、圧力センサ２４３で検知する圧力が目標圧力Ｐｏｕｔ（ｎ）＝Ｐｏｕｔ（ｎ−１）＋β、になるように制御を行う。

つまり、ｎをインクリメント（＋１）する毎に目標圧力Ｐｉｎについてはαを、目標圧力Ｐｏｕｔについてはβを加算した値を新たな目標圧力とし、当該目標圧力になるように制御する。

そして、所定時間の循環を行った後、ｎが所定値に到達したか否かを判別し、ｎが所定値に到達するまで、ｎのインクリメント（＋１）と目標圧力になるように制御する上記の処理を繰り返す。

このように、第２脱気動作を行うときには、第１脱気動作の目標圧力Ｐｉｎ、Ｐｏｕｔよりも低い圧力から開始する、つまり、第１脱気動作における圧力よりも低い圧力で液体の循環を開始する制御を行っている。

これにより、ヘッド１００周辺の脱気度の低い液体と第１脱気動作で脱気された脱気度の高い液体とがゆっくり混ざり、急激に混じり合うことによる気泡の発生を低減できる。

そして、第２脱気動作では、液体を循環させる圧力を低い側から段階的（連続的でもよい。）に高くし、循環流量を漸次増加するようにしている。

これにより、上記のように脱気度のまだ低い液体がヘッド１００内で気泡化するのを防ぎつつ、循環流量を増やすことで脱気に要する時間を短くすることができ、気泡発生の抑制と脱気効率の向上を図ることができる。

つまり、ヘッド１００の排出口（排出ポート１８１）には、第２サブタンク２１０側の減圧が作用するので、脱気度が低い液体内から気泡化する可能性がある。一度、気泡化すると、第１段階を経た脱気度の高い液体が流れても、気泡が液体中に溶け込むまでに時間がかかる。また、溶け込んだ分、また脱気する必要があるので、時間が余分にかかることになる。

そこで、気泡化を抑制するために、第２脱気動作（工程）の初期では、小さい減圧と、それに伴った小さい加圧を作用させる。その後、脱気度の低い液体が、第１脱気動作で脱気した液体に置換されたときに、圧力が高くなるように変化させる。

このようにして、供給経路２３１、ヘッド１００内、排出経路２４１を脱気度の低い液体から脱気度の高い液体へ置換する制御を行う。この場合、脱気度の低い液体が、次の脱気度の高い液体に押し出されるようにして、置換することができる。

このような制御を行うことで、排出口側の気泡発生を抑えつつ、脱気度の低い液体から脱気度の高い液体に短時間で置換し、脱気時間の短縮化を図ることができる。

上述した第２脱気動作の処理においては、ｎが増えるごとに、前段階の目標圧力（Ｐｉｎ、Ｐｏｕｔ）に所定圧力（αとβ）が加算されるので、段階的に差圧を大きくすることができる（なお、Ｐｏｕｔとβは負の圧力である。)。

この場合、上記の処理では目標圧力を段階的な変化させているが、所要の傾きを持って連続的に目標圧力を変化させることもできる。

また、圧力Ｐｏｕｔと圧力Ｐｉｎとの間には、前述したように、次の（２）式の関係を満たすように圧力を変化させる。

ここで、ノズルメニスカス圧力Ｐｎを一定の値とすれば、Ｐｏｕｔは、（１＋Ｒｒ）×Ｐｎを切片として、−Ｒｒが傾きとなる、Ｐｉｎの１次関数で表すことができる。

この関係を満たすように、ＰｉｎとＰｏｕｔを設定すれば、ノズルメニスカスの圧力を一定のまま、差圧（Ｐｉｎ―Ｐｏｕｔ）を大きくすることもできるし、小さくすることもできる。

一方、この関係式（（２）式）を外れて、正の方向に大きくなると、ノズルからインクが溢れやすくなる。逆に、負の方向に大きくすると、ノズルから気泡を巻き込んでノズルダウンしやすくなる。

したがって、目標とするノズルメニスカス圧力を保ったまま、差圧を変更することが重要である。そして、差圧を大きくすれば、ノズルメニスカス圧力を保ったまま、流量を多くすることもできる。

この様子を図１０に示している。図１０は、Ｒｒ＝１の場合に、メニスカスの圧力や流量の等高線を示した図である。

例えば、Ｒｒ＝１のときに、切片−２ｋＰａの場合、メニスカス圧力Ｐｎは−１ｋＰａとなる。このとき、切片−２ｋＰａ、傾き−１の１次関数となり、正圧と負圧を大きくする（右下に大きくなる）ほど、差圧が大きくなり、流量が増える。この直線の関係式（Ｐｏｕｔ＝−１×Ｐｉｎ＋２×Ｐｎ）を守るかぎり、メニスカス圧力を一定にしたまま、流量を増やすことができる。

切片０ｋＰａのときも同様であり、メニスカス圧力０ｋＰａのまま、流量を増やすことができる。このときの関係式は、Ｐｏｕｔ＝−１×Ｐｉｎとなる。

このように、ヘッドからの吐出前や印刷開始前には、循環を行って、液体の脱気度を高めることで、循環装置内に、気液界面が存在していても、気泡の影響を低減でき、信頼性を向上することができる。

このとき、脱気時に液体を循環する経路を切替えたり、圧力を漸次変化させたりすることで、全体の脱気時間を短縮することができる。

また、本実施形態においては、第１サブタンク２２０、第２サブタンク２１０が、それぞれ過度に加圧、減圧された場合、圧力センサ２３３、圧力センサ２４３の検出値を参照し、逆流液体経路２８５、２８６に設けられた電磁弁２８７、２８８を開けることで圧力を開放することができる。

つまり、電磁弁２８７、２８８を開けることで、第２サブタンク２１０と第３サブタンク２９０、第３サブタンク２９０と第１サブタンク２２０とが逆流液体経路２８５、２８６を介して連通する。

したがって、第１送液ポンプ２０２及び第２送液ポンプ２０３として、ダイアフラムポンプのような一方向ポンプを使用する場合でも、過度の圧力を開放することができるようになる。特にダイアフラムポンプは、双方向に送液可能なチュービングポンプの１０倍程度の寿命を有しているので、装置の高寿命化を図ることができる。

次に、本発明の第２実施形態における液体供給循環に係る部分について図１１を参照して説明する。図１１は同説明に供するブロック説明図である。

本実施形態では、バイパス経路２７０の一端部は、第１マニホールド２３０より上流側の液体経路である、第１マニホールド２３０と脱気装置２６０との間の液体経路２８１に接続している（接続点ａとする。）。

また、バイパス経路２７０の他端部は、第２マニホールド２４０より下流側の液体経路である第２サブタンク２１０との間の液体経路２８２に接続している（接続点ｂとする。）。

そして、接続点ａと第１マニホールド２３０との間に電磁弁２７１を配置し、接続点ｂと第２マニホールド２４０との間に電磁弁２７２を配置している。

また、バイパス経路２７０の接続点ａ側に電磁弁２７３を設け、バイパス経路２７０の接続点ｂ側に電磁弁２７４を設けている。

したがって、電磁弁２７１、２７２を閉じ、電磁弁２７３、２７４を開くことで、バイパス経路２７０が循環経路の一部となり、第１マニホールド２３０及び第２マニホールド２４０並びに各ヘッド１０が循環経路の一部とならない第１経路が構成される。

また、電磁弁２７１、２７２を開き、電磁弁２７３、２７４を閉じることで、第１マニホールド２３０及び第２マニホールド２４０並びに各ヘッド１０が循環経路の一部となり、バイパス経路２７０が循環経路の一部とならない第２経路が構成される。

なお、電磁弁２７１、２７３を１つの電磁三方弁で、電磁弁２７２、２７４を１つの電磁三方弁で、それぞれ構成することもできる。

さらに、圧力センサ２３３は接続点ａよりも上流側で液体経路２８１の圧力を検知する位置に設け、圧力センサ２４３は接続点ｂよりも下流側で液体経路２８２の圧力を検知する位置に設けている。

このように、本実施形態では、バイパス経路２７０は第１マニホールド２３０より上流で、第１サブタンク２２０よりも下流の位置を始点（接続点ａ）とし、第２マニホールド２４０より下流で、第２サブタンク２１０より上流を終点（接続点ｂ）としている。

これにより、前述した第１実施形態では、各供給経路２３１及び各排出経路２４１に電磁弁２３２、２４２をそれぞれ設ける必要があるのに対して、本実施形態では１つの共通の電磁弁２７１、２７２で対応することができ、構成が簡単になり、省スペース化を図れる。

本実施形態における制御部の供給循環制御に係る部分の構成は、前記第１実施形態と同様である。ただし、電磁弁制御部５１０は、上記の電磁弁の構成の変更に伴って、電磁弁２７３、２７４も駆動制御する。ただし、前記第１実施形態の電磁弁２３２、２４２は有していない。

また、本実施形態では、第１経路から第２経路へと切り替えたときは、第２マニホールド２４０のすぐ下流（電磁弁２７２の辺り）で気泡が発生しやすい。したがって、第１経路から第２経路へ切り替るために弁手段となる電磁弁２７２を開くときは、ゆっくりと開くことが好ましい。これにより、脱気度の異なる液体をゆっくりと混ぜることができ、気泡の発生を抑制できる。このような制御を行うために、電磁弁２７２としては開度を制御可能な電磁弁を使用し、開度を徐々に大きくすることで、ゆっくりと開くことができる。

また、第１経路から第２経路へと切り替えるときは、第１弁手段である電磁弁２７１及び第２弁手段である電磁弁２７２を開くが、電磁弁２７２を先に開く方が好ましい。つまり、仮に何らかの不具合により第１経路と第２経路の圧力制御がうまくいかなかった場合は、電磁弁を開けたときに脱気度の異なる液体が急激に混ざって気泡が発生することがある。しかしながら、気泡の発生地点が電磁弁２７２側であれば、ヘッド１００を経由する前に脱気装置２６０を経由することができるため、ヘッド１００への気泡の侵入を低減することができ、また、気泡が各サブタンク内部の気体と混ざって消える可能性もある。

次に、本実施形態における吐出開始前の第１脱気動作（工程）の制御について図１２のフロー図を参照して説明する。

まず、電磁弁２７１、電磁弁２７３、電磁弁２７２、電磁弁２７４を閉じる。続いて、第１送液ポンプ２０２と第２送液ポンプ２０３の駆動を開始する。

そして、圧力センサ２３３の検知結果から目標圧力Ｐｉｎに到達したか否か判別する。このとき、目標圧力Ｐｉｎに到達していなければ、所定時間が経過したか否かを判別し、所定時間が経過していなければ、目標圧力Ｐｉｎに到達したか否かの判別処理に戻る。

同様に、圧力センサ２４３の検知結果から目標圧力Ｐｏｕｔに到達したか否か判別する。このとき、目標圧力Ｐｏｕｔに到達していなければ、所定時間が経過したか否かを判別し、所定時間が経過していなければ、目標圧力Ｐｏｕｔに到達したか否かの判別処理に戻る。

ここで、所定時間が経過しても目標圧力Ｐｉｎ，あるいは目標圧力Ｐｏｕｔに到達していないとき（所定時間が経過したとき）には、エラー表示を行う。

そして、所定時間内に、目標圧力Ｐｉｎ及び目標圧力Ｐｏｕｔに到達したときには、電磁弁２７３、２７４を開けて、バイパス経路２７０を通じさせることで、第１サブタンク２２０と第２サブタンク２１０とが通じる。

これにより、第１サブタンク２２０から第２サブタンク２１０にバイパス経路２７０を介して液体の循環が開始する。

その後、目標の時間分の循環を行ったときには、第１段階の脱気動作を終了する。

ここで、目標圧力への制御及び循環量の設定量は前記第１実施形態と同様である。

また、所定時間の循環を行った後は、次の第２脱気動作（脱気工程）に備えて、圧力を開放することが好ましい。例えば、電磁弁２７１、電磁弁２７２を閉じて、大気解放機構に備えられた電磁弁２１２、電磁弁２２２を開けることで、圧力を開放して、大気圧にする。

次に、上記第２脱気動作（工程）の制御について図１３のフロー図を参照して説明する。

まず、電磁弁２７１、電磁弁２７３、電磁弁２７２、電磁弁２７４を閉じておく。次に、電磁弁２７１と、電磁弁２７２を開ける。この状態で、圧力を発生させると循環が開始する。

続いて、ｎ＝０にリセットする。ｎは、圧力を小さい側から徐々に上げて変化させていくときの予め定めた回数である。

その後、第１送液ポンプ２０２と第２送液ポンプ２０３の駆動を開始する。

そして、圧力センサ２３３の検知結果から目標圧力Ｐｉｎ（ｎ）に到達したか否か判別する。このとき、目標圧力Ｐｉｎ（ｎ）に到達していなければ、所定時間が経過したか否かを判別し、所定時間が経過していなければ、目標の圧力Ｐｉｎ（ｎ）に到達したか否かの判別処理に戻る。

同様に、圧力センサ２４３の検知結果から目標圧力Ｐｏｕｔ（ｎ）に到達したか否か判別する。このとき、目標圧力Ｐｏｕｔ（ｎ）に到達していなければ、所定時間が経過したか否かを判別し、所定時間が経過していなければ、目標圧力Ｐｏｕｔ（ｎ）に到達したか否かの判別処理に戻る。

ここで、所定時間が経過しても目標圧力Ｐｉｎ（ｎ）、あるいは目標圧力Ｐｏｕｔ（ｎ）に到達していないとき（所定時間が経過したとき）には、前記第１段階と同様にエラー表示を行う。

そして、所定時間内に、目標圧力Ｐｉｎ（ｎ）及び目標圧力Ｐｏｕｔ（ｎ）に到達したときには、ｎ＝（ｎ＋１）にする処理を行い、圧力センサ２３３で検知する圧力が目標圧力Ｐｉｎ（ｎ）＝Ｐｉｎ（ｎ−１）＋αに、圧力センサ２４３で検知する圧力が目標圧力Ｐｏｕｔ（ｎ）＝Ｐｏｕｔ（ｎ−１）＋β、になるように制御を行う。

つまり、ｎをインクリメント（＋１）する毎に目標圧力Ｐｉｎについてはαを、目標圧力Ｐｏｕｔについてはβを加算した値を新たな目標圧力とし、当該目標圧力になるように制御する。

そして、所定時間の循環を行った後、ｎが所定値に到達したか否かを判別し、ｎが所定値に到達するまで、ｎのインクリメント（＋１）と目標圧力になるように制御する上記の処理を繰り返す。

このように、本実施形態でも、第２脱気動作を行うときには、第１脱気動作の目標圧力Ｐｉｎ、Ｐｏｕｔよりも低い圧力から開始することで気泡の発生を低減できる。そして、第２脱気動作では、液体を循環させる圧力を低い側から段階的（連続的でもよい。）に高くし、循環流量を漸次増加することで、脱気に要する時間を短くしている。これにより、気泡発生の抑制と脱気効率の向上を図ることができる。

次に、本発明の第３実施形態における液体供給循環に係る部分について図１４を参照して説明する。図１４は同説明に供するブロック説明図である。

本実施形態では、前記第１実施形態の構成において、第１送液ポンプ２０２及び第２送液ポンプ２０３として可逆型ポンプ、例えばチュービングポンプを使用している。

これにより、第１サブタンク２２０、第２サブタンク２１０が、それぞれ過度に加圧、減圧された場合でも、第１送液ポンプ２０２及び第２送液ポンプ２０３で逆送して、圧力を開放することができる。

したがって、前記第１実施形態のような逆送液体経路や電磁弁が不要になり、構成が簡単になる。

次に、本発明の第４実施形態における液体供給循環に係る部分について図１５を参照して説明する。図１５は同説明に供するブロック説明図である。

本実施形態では、前記第２実施形態の構成において、第３実施形態と同様に、第１送液ポンプ２０２及び第２送液ポンプ２０３として可逆型ポンプ、例えばチュービングポンプを使用している。

したがって、前記第２実施形態のような逆送液体経路や電磁弁が不要になり、構成が簡単になる。

次に、本発明の第５実施形態における液体供給循環に係る部分について図１６を参照して説明する。図１６は同説明に供するブロック説明図である。

本実施形態では、第２サブタンク２１０から第１サブタンク２２０に第１送液ポンプ２０２で液体を送液する。また、第２サブタンク２１０に対してメインタンク２０１から第２送液ポンプ２０３で液体を送液する。

第２サブタンク２１０には、第２サブタンク２１０内の圧力を調整する第２調整装置２０７が接続されている。第２調整装置２０７は、圧力調整機構（レギュレータ）２１３、減圧バッファタンク２１４、気体ポンプである真空ポンプ２１５を有している。また、レギュレータ２１３と減圧バッファタンク２１４との間には電磁弁２１６が設けられている。減圧バッファタンク２１４には電磁弁２１７が設けられている。

第１サブタンク２２０には、第１サブタンク２２０内の圧力を調整する第１調整装置２０６が接続されている。第１調整装置２０６は、圧力調整機構（レギュレータ）２２３、加圧バッファタンク２２４、コンプレッサ２２５を有している。また、レギュレータ２２３と加圧バッファタンク２２４との間には電磁弁２２６が設けられている。加圧バッファタンク２２４には電磁弁２２７が設けられている。

第１サブタンク２２０からヘッド１０又はバイパス経路２７０を経由して第２サブタンク２１０に至る部分の構成は、前記第１実施形態と同様である。

次に、本実施形態における制御部の供給循環制御に係る部分の概要について図１７を参照して説明する。図１７は同説明に供するブロック図である。

ここでは、制御部５００は、第１送液ポンプ２０２、第２送液ポンプ２０３を駆動制御する供給系駆動部５１１を備えている。また、制御部５００は、真空ポンプ２１５、コンプレッサ２２５、レギュレータ２１３、２２３を駆動制御する圧力系制御部５３２を備えている。その他の構成は、前記第１実施形態と同様である。

本実施形態における第１脱気動作及び第２脱気動作の制御は、前述した第１実施形態における図８及び図９の第１送液ポンプ２０２及び第２送液ポンプ２０３の駆動開始の処理を、コンプレッサ２２５及び真空ポンプ２１５の駆動開始の処理とすればよい。

次に、本発明の第６実施形態における液体供給循環に係る部分について図１８を参照して説明する。図１８は同説明に供するブロック説明図である。

本実施形態は、前記第６実施形態の構成において、バイパス経路２７０の接続位置を前記第２実施形態と同様にしたものである。

したがって、第１脱気動作及び第２脱気動作の制御は、前述した第２実施形態における図１２及び図１３の第１送液ポンプ２０２及び第２送液ポンプ２０３の駆動開始の処理を、コンプレッサ２２及び真空ポンプ２１５の駆動開始の処理とすればよい。

次に、本発明の第７実施形態について前述した図５を参照して説明する。各部位の詳細は前述したとおりである。

本実施形態における液体の脱気工程は以下のとおりである。まず、電磁弁２３２、２４２、２７１、２７２を全て開く。次に、加圧ポンプ２０２や減圧ポンプ２０３等を用いて液体を循環させる。

このときの液体の経路としては、第１マニホールド２３０の辺りにおいて、ヘッド１００へ向かう経路と、バイパス経路２７０へ向かう経路とで２つに分岐することになる。ここで、ヘッド１００の流体抵抗値はバイパス経路２７０の流体抵抗値よりも大きいため、殆どの液体はバイパス経路２７０へと流れていく。もちろん、ヘッド１００近傍の液体でも、少量ではあるが循環する場合もある。

そして、ヘッド１００近傍に滞留する液体の多くは脱気装置を通らないため脱気されないが、それ以外の液体は脱気装置により脱気される。そして十分な脱気を行った後は、電磁弁２７１、２７２を閉じる。これにより、液体の循環経路がヘッド１００を通過する経路となる。

次に、加圧ポンプ２０２や減圧ポンプ２０３を用いて液体を循環させる。なお、このとき、ヘッド１００の近傍に滞留して脱気が行われていない液体と、マニホールド近傍の脱気済みの液体とが急激に混ざり合うと気泡が発生してしまう。したがって、このときの循環圧力は、先の循環圧力（電磁弁を全て開いた状態で循環させるときの循環圧力）よりも小さくすることが好ましい。

このように、電磁弁２３２、２４２、２７１、２７２を全て開いた状態でも液体を効率よく循環させることが可能である。つまり、バイパス経路２７０が循環経路の一部となったとき、ヘッド１００が循環経路から外れることは必須ではない。

また、もちろん、本実施形態は前述した各実施形態と組み合わせても良い。

本願において、吐出される「液体」は、ヘッドから吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が３０ｍＰａ・ｓ以下となるものであることが好ましい。より具体的には、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、ＤＮＡ、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどであり、これらは例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、３次元造形用材料液等の用途で用いることができる。

「液体吐出ヘッド」には、液体を吐出するエネルギー発生源として、圧電アクチュエータ（積層型圧電素子及び薄膜型圧電素子）、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどを使用するものが含まれる。

「液体を吐出する装置」には、液体吐出ヘッドを駆動させて液体を吐出させる装置が含まれる。液体を吐出する装置には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を 気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。

この「液体を吐出する装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。

例えば、「液体を吐出する装置」として、インクを吐出させて用紙に画像を形成する装置である画像形成装置、立体造形物（三次元造形物）を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置（三次元造形装置）がある。

また、「液体を吐出する装置」は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。

上記「液体が付着可能なもの」とは、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの、付着して浸透するものなどを意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布などの被記録媒体、電子基板、圧電素子などの電子部品、粉体層（粉末層）、臓器モデル、検査用セルなどの媒体であり、特に限定しない限り、液体が付着するすべてのものが含まれる。

上記「液体が付着可能なもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。

また、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッドと液体が付着可能なものとが相対的に移動する装置があるが、これに限定するものではない。具体例としては、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置などが含まれる。

また、「液体を吐出する装置」としては、他にも、用紙の表面を改質するなどの目的で用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶液中に分散した組成液を、ノズルを介して噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置などがある。

なお、本願の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等はいずれも同義語とする。

５ 印刷手段
１０ 連続体
５０ ヘッドユニット
１００ 液体吐出ヘッド（ヘッド）
２００ 液体供給装置
２０１ メインタンク（液体貯留手段）
２０２ 第１送液ポンプ（送液手段）
２０３ 第２送液ポンプ
２１０ 第２サブタンク
２２０ 第１サブタンク
２３０ 第１マニホールド
２４０ 第２マニホールド
２６０ 脱気装置
２７０ バイパス経路
１０００ 印刷装置（液体を吐出する装置）

Claims (8)

1. 液体が循環する循環経路と、
   前記循環経路に設けられた液体吐出ヘッドと、
   前記循環経路において前記液体吐出ヘッドの上流と下流とを接続するバイパス経路と、
   前記バイパス経路が前記循環経路の一部となる第１経路と、前記バイパス経路が前記循環経路に含まれない第２経路とを切り替える手段と、
   前記循環経路を前記液体が循環する圧力を生じさせる手段と、
   前記液体中の気体を除去する脱気手段と、
   前記液体を循環させて脱気する制御を行う脱気制御手段と、を備え、
   前記脱気制御手段は、
   前記第１経路で前記液体を循環させる第１脱気動作を行った後、前記第２経路に切り替えて、前記第２経路で前記液体を循環させる第２脱気動作を行う制御をし、
   前記第２脱気動作では、前記第１脱気動作における前記圧力よりも低い圧力で前記液体の循環を開始する制御を行う
   ことを特徴とする液体を吐出する装置。
2. 液体が循環する循環経路と、
   前記循環経路に設けられた液体吐出ヘッドと、
   前記循環経路において前記液体吐出ヘッドの上流と下流とを接続するバイパス経路と、
   前記バイパス経路が前記循環経路の一部となり、前記液体吐出ヘッドが前記循環経路から外れる第１経路と、前記液体吐出ヘッドが前記循環経路の一部となり、前記バイパス経路が前記循環経路から外れる第２経路とを切り替える手段と、
   前記循環経路を前記液体が循環する圧力を生じさせる手段と、
   前記液体中の気体を除去する脱気手段と、
   前記液体を循環させて脱気する制御を行う脱気制御手段と、を備え、
   前記脱気制御手段は、
   前記第１経路で前記液体を循環させる第１脱気動作を行った後、前記第２経路に切り替えて、前記第２経路で前記液体を循環させる第２脱気動作を行う制御をし、
   前記第２脱気動作では、前記第１脱気動作における前記圧力よりも低い圧力で前記液体の循環を開始する制御を行う
   ことを特徴とする液体を吐出する装置。
3. 前記第２脱気動作では、連続的又は段階的に前記圧力を高くする制御を行う
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の液体を吐出する装置。
4. 前記第２脱気動作を開始するとき、前記第１経路及び前記第２経路をいずれも閉じた状態にした後に前記第２経路を開く
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の液体を吐出する装置。
5. 複数の液体吐出ヘッドの供給口側に通じる第１マニホールドと、
   前記複数の液体吐出ヘッドの排出口側に通じる第２マニホールドと、を備え、
   前記バイパス経路は、前記第１マニホールドと前記第２マニホールドとをつなぐ経路である
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の液体を吐出する装置。
6. 複数の液体吐出ヘッドの供給口側に通じる第１マニホールドと、
   前記複数の液体吐出ヘッドの排出口側に通じる第２マニホールドと、を備え、
   前記バイパス経路は、前記第１マニホールドより上流側の液体経路と前記第２マニホールドより下流側の液体経路とをつなぐ経路である
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の液体を吐出する装置。
7. 前記第２マニホールドの下流側で前記バイパス経路との接続点より上流側の液体経路を開閉する開度を制御可能な弁手段を備えている
   ことを特徴とする請求項６に記載の液体を吐出する装置。
8. 前記第１マニホールドの上流側で前記バイパス経路との接続点より下流側の液体経路を開閉する第１弁手段と、
   前記第２マニホールドの下流側で前記バイパス経路との接続点より上流側の液体経路を開閉する第２弁手段と、を備え、
   前記第１経路から前記第２経路に切り替えるときには、前記第２弁手段を前記第１弁手段よりも先に開く
   ことを特徴とする請求項６に記載の液体を吐出する装置。

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