JP2024039178A - 液体噴射装置および液体噴射ヘッドのメンテナンス方法 - Google Patents

Abstract

【課題】排出処理において、無駄に消費される液体の量を低減する。【解決手段】液体噴射装置は、第１液体を噴射する第１ノズル列を有する液体噴射ヘッドと、第１液体を貯留する第１タンクと、第１タンクから第１ノズル列へ第１液体を供給するための第１供給流路と、第１供給流路の途中に設けられ、第１供給流路を開閉可能な第１開閉弁と、第１タンク内を加圧可能な第１加圧機構と、を備え、第１開閉弁が閉状態で第１加圧機構を駆動させることにより第１タンク内の圧力を所定の正圧とした後、第１開閉弁を開状態とすることにより第１ノズル列から第１液体を排出させる排出処理を実行可能であり、排出処理は、第１ノズル列から第１液体が排出されている最中のタイミングで第１開閉弁を開状態から閉状態へ切り替える。【選択図】図１

Description

本開示は、液体噴射装置および液体噴射ヘッドのメンテナンス方法に関する。

インクジェット方式のプリンターに代表される液体噴射装置は、一般に、インク等の液体を噴射する複数のノズルを有する液体噴射ヘッドを備える。このような液体噴射装置では、例えば、特許文献１に開示されるように、液体噴射ヘッド内に液体が充填されていない状態または液体噴射ヘッドに異常が生じた際に、加圧機構を駆動させることで供給流路を加圧し、タンクから液体噴射ヘッドへ液体を供給する充填処理又はクリーニング処理を行う場合がある。

特開２００６－２３１７７３号公報

しかし、特許文献１のように、供給流路を加圧することで充填処理又はクリーニング処理を行う場合に、液体が無駄に消費されてしまう虞がある。

以上の課題を解決するため、本開示の液体噴射装置の一態様は、第１液体を噴射する第１ノズル列を有する液体噴射ヘッドと、前記第１ノズル列に供給される第１液体を貯留する第１タンクと、前記第１タンクから前記第１ノズル列へ第１液体を供給するための第１供給流路と、前記第１供給流路の途中に設けられ、前記第１供給流路を開閉可能な第１開閉弁と、前記第１タンク内を加圧可能な第１加圧機構と、を備え、前記第１開閉弁が閉状態で前記第１加圧機構を駆動させることにより前記第１タンク内の圧力を所定の正圧とした後、前記第１開閉弁を開状態とすることにより前記第１ノズル列から第１液体を排出させる排出処理を実行可能であり、前記排出処理は、前記第１ノズル列から第１液体が排出されている最中のタイミングで前記第１開閉弁を開状態から閉状態へ切り替える。

本開示の液体噴射ヘッドのメンテナンス方法の一態様は、第１液体を噴射する第１ノズル列を有する液体噴射ヘッドのメンテナンス方法であって、前記第１ノズル列に供給される第１液体を貯留する第１タンクから前記第１ノズル列へ第１液体を供給するための第１供給流路を閉塞させた状態で、前記第１タンク内を加圧する加圧工程と、前記加圧工程の後、前記第１供給流路を開放させることにより前記第１ノズル列から第１液体を排出させる開放工程と、前記開放工程によって前記第１ノズル列から第１液体が排出されている最中のタイミングで前記第１供給流路を閉塞させる閉鎖工程と、を含む。

第１実施形態に係る液体噴射装置の構成例を示す概略図である。 液体噴射ヘッドのヘッドチップの断面図である。 第１実施形態の液体供給機構の模式図である。 第１実施形態に係る液体噴射ヘッドのメンテナンス方法のフローチャートである。 第１実施形態に係る液体噴射ヘッドのメンテナンス方法のタイミングチャートである。 第２実施形態の液体供給機構の模式図である。 圧力調整弁の一例を示す断面図である。

以下、添付図面を参照しながら本開示に係る好適な実施形態を説明する。なお、図面において各部の寸法および縮尺は実際と適宜に異なり、理解を容易にするために模式的に示している部分もある。また、本開示の範囲は、以下の説明において特に本開示を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られない。

なお、以下では、説明の便宜上、互いに交差するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸が適宜に用いられる。また、以下では、Ｘ軸に沿う一方向がＸ１方向であり、Ｘ１方向と反対の方向がＸ２方向である。同様に、Ｙ軸に沿って互いに反対の方向がＹ１方向およびＹ２方向である。また、Ｚ軸に沿って互いに反対の方向がＺ１方向およびＺ２方向である。

ここで、典型的には、Ｚ軸が鉛直な軸であり、Ｚ２方向が鉛直方向での下方向に相当する。ただし、Ｚ軸は、鉛直な軸でなくともよい。また、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、典型的には互いに直交するが、これに限定されず、例えば、８０°以上１００°以下の範囲内の角度で交差すればよい。

１．第１実施形態
１－１．液体噴射装置の概略構成
図１は、第１実施形態に係る液体噴射装置１００の構成例を示す概略図である。液体噴射装置１００は、「液体」の一例であるインクを液滴として媒体Ｍに噴射するインクジェット方式の印刷装置である。媒体Ｍは、典型的には印刷用紙である。なお、媒体Ｍは、印刷用紙に限定されず、例えば、樹脂フィルムまたは布帛等の任意の材質の印刷対象でもよい。

図１に示すように、液体噴射装置１００は、液体供給機構１０と、制御ユニット２０と、搬送機構３０と、移動機構４０と、液体噴射ヘッド５０と、メンテナンス機構６０と、を備える。以下、図１に基づいて、これらを順に簡単に説明する。

液体供給機構１０は、インクを液体噴射ヘッド５０に供給する。図１に示す例では、液体供給機構１０は、第１供給流路ＳＪ＿１を介して、第１液体をインクとして液体噴射ヘッド５０に供給するとともに、第２供給流路ＳＪ＿２を介して、第１液体とは種類の異なる第２液体をインクとして液体噴射ヘッド５０に供給する。第１供給流路ＳＪ＿１および第２供給流路ＳＪ＿２のそれぞれは、例えば、可撓性を有するチューブで構成される。

液体供給機構１０は、第１液体を貯留する第１タンク１１＿１と、第２液体を貯留する第２タンク１１＿２と、を有する。第１タンク１１＿１および第２タンク１１＿２のそれぞれの具体的な態様としては、例えば、液体噴射装置１００に着脱可能なカートリッジ、可撓性のフィルムで構成される袋状のインクパック、および、インクを補充可能なインクタンク等が挙げられる。液体供給機構１０の詳細については、後に図３に基づいて説明する。

なお、第１タンク１１＿１および第２タンク１１＿２のそれぞれは、メインタンクからインクの供給を受けるサブタンクであってもよい。この場合、例えば、メインタンクとサブタンクとの間には、開閉弁が設けられ、後述の排出処理時には、当該開閉弁を閉じておくことが好ましい。

第１液体および第２液体のそれぞれは、特に限定されず、例えば、生体材料または生体適合材料を溶媒に溶解または分散媒に分散させたバイオ系インクでもよいし、染料または顔料等の色材を水系溶媒に溶解させた水系インクでもよいし、色材を有機溶剤に溶解させた溶剤系インクでもよいし、紫外線硬化型インクでもよいし、クリアインク、ホワイトインクまたは処理液でもよい。バイオ系インクは、例えば、生体材料または生体適合材料として、細胞、ＤＮＡおよびタンパク質のうちの少なくとも１つを含む液体である。クリアインクは、色材を含有せず、色材により印刷された印刷面をオーバーコートすることにより、印刷面の耐擦過性を向上させたり、顔料成分による凹凸を低減させて乱反射による色味ズレを低減させたりするためのインクである。ホワイトインクは、白色顔料等を含有し、媒体Ｍの汚れ等による非白色性を低減させるためのインクである。処理液は、色材インクに含まれる成分との反応性を有し、媒体Ｍ上で色材インクと接触することにより色材インクの定着性等を高めるためのインクである。なお、以下では、第１液体および第２液体のそれぞれをインクという場合がある。

制御ユニット２０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の処理回路と半導体メモリー等の記憶回路とを含み、液体噴射装置１００の各要素の動作を制御する。

搬送機構３０は、制御ユニット２０による制御のもとで、媒体ＭをＹ１方向に搬送する。移動機構４０は、制御ユニット２０による制御のもとで、複数の液体噴射ヘッド５０をＸ１方向とＸ２方向とに往復させる。図１に示す例では、移動機構４０は、液体噴射ヘッド５０を収容するキャリッジと称される略箱型の搬送体４１と、搬送体４１が固定される搬送ベルト４２と、を有する。なお、搬送体４１には、複数の液体噴射ヘッド５０のほかに、液体供給機構１０の一部が搭載されてもよい。

液体噴射ヘッド５０は、制御ユニット２０による制御のもとで、液体供給機構１０から供給されるインクを複数のノズルＮのそれぞれからＺ２方向に媒体Ｍに噴射する。この噴射が搬送機構３０による媒体Ｍの搬送と移動機構４０による液体噴射ヘッド５０の往復移動とに並行して行われることにより、媒体Ｍの表面にインクによる画像が形成される。

ここで、液体噴射ヘッド５０には、制御ユニット２０から、液体噴射ヘッド５０を駆動するための駆動信号Ｃｏｍと、液体噴射ヘッド５０の駆動を制御するための制御信号ＳＩと、が供給される。制御信号ＳＩは、液体噴射ヘッド５０の後述の駆動素子５１ｆに対して駆動信号Ｃｏｍを供給するか否かを指定するための信号であり、画像データＩｍｇに基づいて生成される。画像データＩｍｇは、画像を示す情報であり、パーソナルコンピューターまたはデジタルカメラ等のホストコンピューターから制御ユニット２０に供給される。

図１に示す例では、液体噴射ヘッド５０は、複数のヘッドチップ５１を有する。当該複数のヘッドチップ５１のそれぞれは、第１供給流路ＳＪ＿１および第２供給流路ＳＪ＿２を介して、液体供給機構１０に接続される。ヘッドチップ５１の詳細については、後に図２に基づいて説明する。なお、液体噴射ヘッド５０の有するヘッドチップ５１の数は、図１に示す例に限定されず、任意であり、単数であってもよい。

メンテナンス機構６０は、液体噴射ヘッド５０のメンテナンスを行うための機構である。図１に示す例では、メンテナンス機構６０が払拭部材６１と液体受容部材６２とを有する。

払拭部材６１は、液体噴射ヘッド５０の噴射面ＦＮを払拭するための部材である。払拭部材６１は、例えば、ゴム等で構成されるブレード状の弾性部材であるか、または、織物または不織布等の繊維材またはスポンジ等の多孔質部材である。ノズルＮ内のインクの汚染を好適に低減する観点から、払拭部材６１は、多孔質部材であることが好ましい。

払拭部材６１は、媒体Ｍの搬送路から媒体Ｍの幅方向（Ｘ２方向）に外れた位置に配置されている。払拭部材６１を液体噴射ヘッド５０の噴射面ＦＮに接触させた状態で、噴射面ＦＮに対して払拭部材６１をＸ軸に沿う方向に相対的に移動させることにより、払拭部材６１は噴射面ＦＮの付着物を拭き取る。当該外れた位置は、例えば、液体噴射ヘッド５０の往復動の一方の端点であり、ホームポジションとも称される。当該付着物の典型例は、インクまたは紙粉等である。

図１に示す例では、移動機構４０が液体噴射ヘッド５０をＸ軸に沿う方向に移動させることにより、払拭部材６１が噴射面ＦＮに対してＸ軸に沿う方向に相対的に移動する。なお、払拭部材６１を噴射面ＦＮに対してＸ軸に沿う方向に相対的に移動させることができればよく、例えば、払拭部材６１がＸ軸に沿う方向に移動可能に構成されてもよい。また、払拭部材６１がＺ軸に沿う方向に移動可能に構成されてもよい。

液体受容部材６２は、ホームポジションに位置する液体噴射ヘッド５０から噴射される液体を廃液として受容する。液体受容部材６２は、例えば、液体を吸収可能な繊維材またはスポンジ等の吸収体で構成されていてもよし、噴射面ＦＮに向かって開口する凹部状の容器であってもよい。

なお、メンテナンス機構６０は、図１に示す例に限定されず、例えば、払拭部材６１および液体受容部材６２以外の構成を有してもよい。例えば、メンテナンス機構６０は、噴射面ＦＮを覆うキャップ機構を有してもよい。

１－２．ヘッドチップの構成
図２は、液体噴射ヘッド５０のヘッドチップ５１の断面図である。図２に示すように、ヘッドチップ５１は、Ｙ軸に沿う方向に配列される複数のノズルＮを有する。当該複数のノズルＮは、Ｘ軸に沿う方向に互いに間隔をあけて並ぶ第１ノズル列ＬＮ１と第２ノズル列ＬＮ２とに区分される。第１ノズル列ＬＮ１および第２ノズル列ＬＮ２のそれぞれは、Ｙ軸に沿う方向に直線状に配列される複数のノズルＮの集合である。ただし、第１ノズル列ＬＮ１は、第１液体を噴射し、一方、第２ノズル列ＬＮ２は、第２液体を噴射する。なお、以下では、第１ノズル列ＬＮ１および第２ノズル列ＬＮ２のそれぞれをノズル列ＬＮという場合がある。

ヘッドチップ５１は、Ｘ軸に沿う方向で互いに略対称な構成である。ただし、第１ノズル列ＬＮ１の複数のノズルＮと第２ノズル列ＬＮ２の複数のノズルＮとのＹ軸に沿う方向での位置は、互いに一致してもよいし異なってもよい。図２では、第１ノズル列ＬＮ１の複数のノズルＮと第２ノズル列ＬＮ２の複数のノズルＮとのＹ軸に沿う方向での位置が互いに一致する構成が例示される。

図２に示すように、ヘッドチップ５１は、流路基板５１ａと圧力室基板５１ｂとノズルプレート５１ｃと吸振体５１ｄと振動板５１ｅと複数の駆動素子５１ｆと保護板５１ｇとケース５１ｈと配線基板５１ｉとを有する。

流路基板５１ａおよび圧力室基板５１ｂは、この順でＺ１方向に積層されており、複数のノズルＮにインクを供給するための流路を形成する。流路基板５１ａおよび圧力室基板５１ｂからなる積層体よりもＺ１方向に位置する領域には、振動板５１ｅと複数の駆動素子５１ｆと保護板５１ｇとケース５１ｈと配線基板５１ｉとが設置される。他方、当該積層体よりもＺ２方向に位置する領域には、ノズルプレート５１ｃと吸振体５１ｄとが設置される。ヘッドチップ５１の各要素は、概略的にはＹ方向に長尺な板状部材であり、例えば接着剤により、互いに接合される。以下、ヘッドチップ５１の各要素を順に説明する。

ノズルプレート５１ｃは、第１ノズル列ＬＮ１および第２ノズル列ＬＮ２のそれぞれの複数のノズルＮが設けられた板状部材である。複数のノズルＮのそれぞれは、インクを通過させる貫通孔である。ここで、ノズルプレート５１ｃのＺ２方向を向く面が噴射面ＦＮである。ノズルプレート５１ｃは、例えば、ドライエッチングまたはウェットエッチング等の加工技術を用いる半導体製造技術によりシリコン単結晶基板を加工することにより製造される。ただし、ノズルプレート５１ｃの製造には、他の公知の方法および材料が適宜に用いられてもよい。また、ノズルの断面形状は、典型的には円形状であるが、これに限定されず、例えば、多角形または楕円形等の非円形状であってもよい。

流路基板５１ａには、第１ノズル列ＬＮ１および第２ノズル列ＬＮ２のそれぞれについて、空間Ｒ１と複数の個別流路Ｒａと複数の連通流路Ｎａとが設けられる。空間Ｒ１は、Ｚ軸に沿う方向でみた平面視で、Ｙ軸に沿う方向に延びる長尺状の開口である。個別流路Ｒａおよび連通流路Ｎａのそれぞれは、ノズルＮごとに形成された貫通孔である。各個別流路Ｒａは、空間Ｒ１に連通する。

圧力室基板５１ｂは、第１ノズル列ＬＮ１および第２ノズル列ＬＮ２のそれぞれについて、キャビティと称される複数の圧力室Ｃが設けられた板状部材である。複数の圧力室Ｃは、Ｙ軸に沿う方向に配列される。各圧力室Ｃは、ノズルＮごとに形成され、平面視でＸ軸に沿う方向に延びる長尺状の空間である。流路基板５１ａおよび圧力室基板５１ｂそれぞれは、前述のノズルプレート５１ｃと同様に、例えば、半導体製造技術によりシリコン単結晶基板を加工することにより製造される。ただし、流路基板５１ａおよび圧力室基板５１ｂのそれぞれの製造には、他の公知の方法および材料が適宜に用いられてもよい。

圧力室Ｃは、流路基板５１ａと振動板５１ｅとの間に位置する空間である。第１ノズル列ＬＮ１および第２ノズル列ＬＮ２のそれぞれについて、複数の圧力室ＣがＹ軸に沿う方向に配列される。また、圧力室Ｃは、連通流路Ｎａおよび個別流路Ｒａのそれぞれに連通する。したがって、圧力室Ｃは、連通流路Ｎａを介してノズルＮに連通し、かつ、個別流路Ｒａを介して空間Ｒ１に連通する。

圧力室基板５１ｂのＺ１方向を向く面には、振動板５１ｅが配置される。振動板５１ｅは、弾性的に振動可能な板状部材である。振動板５１ｅは、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）で構成される弾性膜と、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）で構成される絶縁膜と、を有し、これらがこの順でＺ１方向に積層される。当該弾性膜は、例えば、シリコン単結晶基板の一方の面を熱酸化することにより形成される。当該絶縁膜は、例えば、スパッタ法によりジルコニウムの層を形成し、当該層を熱酸化することにより形成される。なお、振動板５１ｅは、前述の弾性膜および絶縁膜の積層による構成に限定されず、例えば、単層で構成されてもよいし、３層以上で構成されてもよい。

振動板５１ｅのＺ１方向を向く面には、第１ノズル列ＬＮ１および第２ノズル列ＬＮ２のそれぞれについて、互いにノズルＮに対応する複数の駆動素子５１ｆが配置される。各駆動素子５１ｆは、駆動信号の供給により変形する受動素子である。各駆動素子５１ｆは、平面視でＸ軸に沿う方向に延びる長尺状をなす。複数の駆動素子５１ｆは、複数の圧力室Ｃに対応するようにＹ軸に沿う方向に配列される。駆動素子５１ｆは、平面視で圧力室Ｃに重なる。

各駆動素子５１ｆは、圧電素子であり、図示しないが、第１電極と圧電体層と第２電極とを有し、この順でこれらがＺ１方向に積層される。第１電極および第２電極のうちの一方の電極は、駆動素子５１ｆごとに互いに離間して配置される個別電極であり、当該一方の電極には、駆動信号Ｃｏｍが供給される。第１電極および第２電極のうちの他方の電極は、複数の駆動素子５１ｆにわたり連続するようにＹ軸に沿う方向に延びる帯状の共通電極であり、当該他方の電極には、例えば、定電位が供給される。これらの電極の金属材料としては、例えば、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）等の金属材料が挙げられ、これらのうち、１種を単独でまたは２種以上を合金または積層等の態様で組み合わせて用いることができる。圧電体層は、チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ_３）等の圧電材料で構成されており、例えば、複数の駆動素子５１ｆにわたり連続するようにＹ軸に沿う方向に延びる帯状をなす。ただし、圧電体層は、複数の駆動素子５１ｆにわたり一体でもよい。この場合、圧電体層には、互いに隣り合う各圧力室Ｃの間隙に平面視で対応する領域に、当該圧電体層を貫通する貫通孔がＸ軸に沿う方向に延びて設けられる。以上の駆動素子５１ｆの変形に連動して振動板５１ｅが振動すると、圧力室Ｃ内の圧力が変動することで、インクがノズルＮから噴射される。

保護板５１ｇは、振動板５１ｅのＺ１方向を向く面に設置される板状部材であり、複数の駆動素子５１ｆを保護するとともに振動板５１ｅの機械的な強度を補強する。ここで、保護板５１ｇと振動板５１ｅとの間には、複数の駆動素子５１ｆが収容される。保護板５１ｇは、例えば、樹脂材料で構成される。

ケース５１ｈは、複数の圧力室Ｃに供給されるインクを貯留するための部材である。ケース５１ｈは、例えば、樹脂材料で構成される。ケース５１ｈには、第１ノズル列ＬＮ１および第２ノズル列ＬＮ２のそれぞれについて、空間Ｒ２が設けられる。空間Ｒ２は、前述の空間Ｒ１に連通する空間であり、空間Ｒ１とともに、複数の圧力室Ｃに供給されるインクを貯留するリザーバーＲとして機能する。ケース５１ｈには、各リザーバーＲにインクを供給するための導入口ＩＨが設けられる。各リザーバーＲ内のインクは、各個別流路Ｒａを介して圧力室Ｃに供給される。

ここで、第１ノズル列ＬＮ１に対応する導入口ＩＨは、第１供給流路ＳＪ＿１に連通する。このため、第１ノズル列ＬＮ１には、第１液体がインクとして供給される。一方、第２ノズル列ＬＮ２に対応する導入口ＩＨは、第２供給流路ＳＪ＿２に連通する。このため、第２ノズル列ＬＮ２には、第２液体がインクとして供給される。なお、第１供給流路ＳＪ＿１および第２供給流路ＳＪ＿２のそれぞれの一部が、液体噴射ヘッド５０の一部により構成されてもよい。具体的には、第１供給流路ＳＪ＿１及び第２供給流路ＳＪ＿２のそれぞれは、液体噴射ヘッド５０の導入口ＩＨおよびリザーバーＲを含んでいてもよい。つまり、第１供給流路ＳＪ＿１は、第１タンク１１＿１から複数の個別流路Ｒａまでの流路として構成されていてもよい。同様に、第２供給流路ＳＪ＿２は、第２タンク１１＿２から複数の個別流路Ｒａまでの流路として構成されていてもよい。

吸振体５１ｄは、コンプライアンス基板とも称され、リザーバーＲの壁面を構成する可撓性の樹脂フィルムであり、リザーバーＲ内のインクの圧力変動を吸収する。なお、吸振体５１ｄは、金属製の可撓性を有する薄板であってもよい。吸振体５１ｄのＺ１方向を向く面は、流路基板５１ａに接着剤等により接合される。

配線基板５１ｉは、振動板５１ｅのＺ１方向を向く面に実装されており、ヘッドチップ５１と駆動回路５１ｊおよび制御ユニット２０等とを電気的に接続するための実装部品である。配線基板５１ｉは、例えば、ＣＯＦ（Chip On Film）、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）またはＦＦＣ（Flexible Flat Cable）等の可撓性の配線基板である。本実施形態の配線基板５１ｉには、駆動回路５１ｊが実装される。駆動回路５１ｊは、制御信号ＳＩに基づいて、駆動信号Ｃｏｍに含まれる波形のうちの少なくとも一部を駆動パルスとして駆動素子５１ｆに供給するか否かを切り替えるスイッチング素子を含む回路である。

以上のヘッドチップ５１では、駆動信号Ｃｏｍにより駆動素子５１ｆが駆動することにより、圧力室Ｃの圧力が変動し、その変動に伴ってノズルＮからインクが噴射される。ここで、第１液体が第１ノズル列ＬＮ１から噴射されるのに対し、第１液体とは種類の異なる第２液体が第２ノズル列ＬＮ２から噴射される。

ここで、第１ノズル列ＬＮ１と前記第２ノズル列ＬＮ２とのノズル間の最短距離Ｄｎは、特に限定されないが、例えば、１．５ｍｍ以下である。なお、第１ノズル列ＬＮ１と前記第２ノズル列ＬＮ２とのノズル間の最短距離Ｄｎとは、第１ノズル列ＬＮ１と第２ノズル列ＬＮ２との並び方向（本実施形態ではＸ方向）に関する第１ノズル列ＬＮ１と第２ノズル列ＬＮ２との距離である。

１－３．液体供給機構の構成
図３は、第１実施形態の液体供給機構１０の模式図である。図３では、液体供給機構１０の構成要素のうち、任意の１組の第１ノズル列ＬＮ１および第２ノズル列ＬＮ２に対応する構成要素が模式的に示される。なお、他の組の第１ノズル列ＬＮ１および第２ノズル列ＬＮ２に対応する構成要素は、当該任意の１組の第１ノズル列ＬＮ１および第２ノズル列ＬＮ２に対応する構成要素と同様に構成される。これらの構成要素は、同時に動作制御されてもよいし、独立に動作制御されてもよい。

図３に示すように、液体供給機構１０は、前述の第１タンク１１＿１および第２タンク１１＿２のほか、第１開閉弁１２＿１と第２開閉弁１２＿２と第１加圧機構１３＿１と第２加圧機構１３＿２と第１圧力センサー１４＿１と第２圧力センサー１４＿２と第１大気開放弁１５＿１と第２大気開放弁１５＿２とを有する。

第１開閉弁１２＿１は、第１供給流路ＳＪ＿１の途中に設けられ、制御ユニット２０による制御のもとで、第１供給流路ＳＪ＿１を開閉可能な弁機構である。一方、第２開閉弁１２＿２は、第２供給流路ＳＪ＿２の途中に設けられ、制御ユニット２０による制御のもとで、第２供給流路ＳＪ＿２を開閉可能な弁機構である。第１開閉弁１２＿１および第２開閉弁１２＿２のそれぞれは、例えば、電磁弁、ダイアフラム弁またはニードルバルブ等である。

ここで、第１供給流路ＳＪ＿１は、第１タンク１１＿１から第１ノズル列ＬＮ１へ第１液体を供給するための流路である。したがって、第１開閉弁１２＿１の開状態では、第１供給流路ＳＪ＿１が開放した状態であり、第１タンク１１＿１から第１ノズル列ＬＮ１への第１液体の供給が許容される。一方、第１開閉弁１２＿１の閉状態では、第１供給流路ＳＪ＿１が閉塞した状態であり、第１タンク１１＿１から第１ノズル列ＬＮ１への第１液体の供給が許容されない。

同様に、第２供給流路ＳＪ＿２は、第２タンク１１＿２から第２ノズル列ＬＮ２へ第２液体を供給するための流路である。したがって、第２開閉弁１２＿２の開状態では、第２供給流路ＳＪ＿２が開放した状態であり、第２タンク１１＿２から第２ノズル列ＬＮ２への第２液体の供給が許容される。一方、第２開閉弁１２＿２の閉状態では、第２供給流路ＳＪ＿２が閉塞した状態であり、第２タンク１１＿２から第２ノズル列ＬＮ２への第２液体の供給が許容されない。

第１加圧機構１３＿１は、制御ユニット２０による制御のもとで、第１タンク１１＿１内を加圧可能な機構である。一方、第２加圧機構１３＿２は、制御ユニット２０による制御のもとで、第２タンク１１＿２内を加圧可能な機構である。第１加圧機構１３＿１および第２加圧機構１３＿２のそれぞれは、例えば、シリンジポンプ、ダイアフラムポンプ、チューブポンプまたはコンプレッサー等であり、大気圧よりも高い正圧を発生させる。なお、第１加圧機構１３＿１および第２加圧機構１３＿２のそれぞれは、圧力を調整するレギュレーターを有してもよい。また、第１加圧機構１３＿１および第２加圧機構１３＿２のうちの一方が他方を兼ねてもよい。すなわち、第１タンク１１＿１および第２タンク１１＿２に共通して、第１加圧機構１３＿１および第２加圧機構１３＿２の双方を兼ねる１つの加圧機構が設けられてもよい。

第１圧力センサー１４＿１は、第１タンク１１＿１内の圧力を計測する。一方、第２圧力センサー１４＿２は、第２タンク１１＿２内の圧力を計測する。第１圧力センサー１４＿１および第２圧力センサー１４＿２のそれぞれとしては、特に限定されず、例えば、公知のダイアフラム式の圧力センサーを用いることができる。

第１圧力センサー１４＿１および第２圧力センサー１４＿２のそれぞれの計測結果を示す情報は、制御ユニット２０に入力される。例えば、制御ユニット２０は、第１圧力センサー１４＿１の計測結果に基づいて、第１タンク１１＿１内の圧力が所定圧力となるように第１加圧機構１３＿１の動作を制御する。同様に、例えば、制御ユニット２０は、第２圧力センサー１４＿２の計測結果に基づいて、第２タンク１１＿２内の圧力が所定圧力となるように第２加圧機構１３＿２の動作を制御する。

第１大気開放弁１５＿１は、制御ユニット２０による制御のもとで、第１タンク１１＿１内を大気開放させるために開閉可能な弁機構であり、第１タンク１１＿１内と外部空間との間を開閉する。つまり、第１大気開放弁１５＿１は、制御ユニット２０によって第１タンク１１＿１内を大気開放させる開状態と第１タンク１１＿１内を大気開放させない閉状態とに切り替え可能に制御される。一方、第２大気開放弁１５＿２は、制御ユニット２０による制御のもとで、第２タンク１１＿２内を大気開放させるために開閉可能な弁機構であり、第２タンク１１＿２内と外部空間との間を開閉する。つまり、第２大気開放弁１５＿２は、制御ユニット２０によって第２タンク１１＿２内を大気開放させる開状態と第２タンク１１＿２内を大気開放させない閉状態とに切り替え可能に制御される。第１大気開放弁１５＿１および第２大気開放弁１５＿２のそれぞれは、制御ユニット２０等の装置から制御可能な弁であればよく、例えば、ダイアフラム弁、電磁弁または電動弁等である。なお、第１大気開放弁１５＿１および第２大気開放弁１５＿２のうちの一方が他方を兼ねてもよい。すなわち、第１タンク１１＿１および第２タンク１１＿２に共通して、第１大気開放弁１５＿１および第２大気開放弁１５＿２の双方を兼ねる１つの大気開放弁が設けられてもよい。

以上の液体供給機構１０は、制御ユニット２０による制御のもとで、第１タンク１１＿１内の第１液体を液体噴射ヘッド５０に供給するとともに、第２タンク１１＿２内の第２液体を液体噴射ヘッド５０に供給する。

ここで、液体噴射装置１００は、制御ユニット２０による制御のもとで、液体供給機構１０を動作させることにより、液体噴射ヘッド５０のメンテナンスとして、第１ノズル列ＬＮ１および第２ノズル列ＬＮ２からインクを排出させる排出処理ＳＤを実行可能である。

より具体的には、液体噴射装置１００は、液体噴射ヘッド５０にインクが充填されていない状態で当該排出処理ＳＤを実行開始する充填処理、および、液体噴射ヘッド５０にインクが充填されている状態で当該排出処理ＳＤを実行開始するクリーニング処理のうちの一方または両方を実行可能である。当該排出処理ＳＤの詳細については、後に図４および図５に基づいて説明する。本実施形態の液体噴射装置１００は、充填処理としての排出処理ＳＤ及びクリーニング処理としての排出処理ＳＤの双方を実行可能である。

１－４．液体噴射装置の動作
図４は、第１実施形態に係る液体噴射ヘッド５０のメンテナンス方法のフローチャートである。以下、図４に基づいて、当該メンテナンス方法について説明する。なお、以下では、第１供給流路ＳＪ＿１および第２供給流路ＳＪ＿２のそれぞれを供給流路ＳＪという場合があり、第１タンク１１＿１および第２タンク１１＿２のそれぞれをタンク１１という場合があり、第１開閉弁１２＿１および第２開閉弁１２＿２のそれぞれを開閉弁１２という場合があり、第１加圧機構１３＿１および第２加圧機構１３＿２のそれぞれを加圧機構１３という場合があり、第１圧力センサー１４＿１および第２圧力センサー１４＿２のそれぞれを圧力センサー１４という場合があり、第１大気開放弁１５＿１および第２大気開放弁１５＿２のそれぞれを大気開放弁１５という場合がある。

当該メンテナンス方法は、図４に示すように、制御ユニット２０がステップＳ１１からステップＳ１８をこの順で実行する。ここで、ステップＳ１１からステップＳ１４により、排出処理ＳＤが実行される。以下、各ステップを順に説明する。

まず、ステップＳ１１において、制御ユニット２０が開閉弁１２および大気開放弁１５を閉状態とする。なお、ステップＳ１１は、開閉弁１２および大気開放弁１５が予め閉状態である場合、省略される。

以上のステップＳ１１の後、ステップＳ１２において、制御ユニット２０が加圧工程ＳＰを実行する。加圧工程ＳＰは、供給流路ＳＪを閉塞させた状態で、タンク１１内を加圧することにより所定の正圧とする。ここで、加圧工程ＳＰは、開閉弁１２が閉状態で加圧機構１３を駆動させることによりタンク１１内を加圧する。このとき、供給流路ＳＪが閉塞されているため、液体噴射ヘッド５０にインクが供給されない。

本実施形態の加圧工程ＳＰでは、大気開放弁１５が閉状態で加圧機構１３を駆動させる。このため、タンク１１内を効率的に加圧することができる。なお、タンク１１内の圧力の変遷については、後に図５に基づいて説明する。

以上のステップＳ１２の後、ステップＳ１３において、制御ユニット２０が開放工程ＳＯを実行する。開放工程ＳＯは、加圧工程ＳＰの後、供給流路ＳＪを開放させることによりノズル列ＬＮからインクを排出させる。ここで、開放工程ＳＯは、タンク１１内の圧力を所定の正圧とした状態で開閉弁１２を開状態とすることにより、タンク１１内の圧力によりタンク１１内のインクが供給流路ＳＪを介して液体噴射ヘッド５０に供給される。

本実施形態の開放工程ＳＯは、加圧工程ＳＰでの加圧機構１３を停止した後に実行される。すなわち、開放工程ＳＯにおいて開閉弁１２を閉状態から開状態へ切り替える前に、加圧機構１３が停止される。

以上のステップＳ１３の後、ステップＳ１４において、制御ユニット２０が閉鎖工程ＳＣを実行する。閉鎖工程ＳＣは、開放工程ＳＯによってノズル列ＬＮからインクが排出されている最中のタイミングで供給流路ＳＪを閉塞させる。ここで、閉鎖工程ＳＣは、開閉弁１２を開状態から閉状態へ切り替えることにより、供給流路ＳＪを閉塞させる。これにより、タンク１１から供給流路ＳＪを介した液体噴射ヘッド５０へのインクの供給が停止される。

また、排出処理ＳＤの効率化またはノズル列ＬＮでのインクの汚染を低減する観点から、開放工程ＳＯにおいて、第１供給流路ＳＪ＿１を開放させた状態を維持する期間と第２供給流路ＳＪ＿２を開放させた状態を維持する期間との少なくとも一部が互いに重なることが好ましく、これらの期間が一致することがより好ましい。

ここで、第１供給流路ＳＪ＿１を開放させた状態を維持する期間は、第１開閉弁１２＿１の開状態を維持する期間である。また、第２供給流路ＳＪ＿２を開放させた状態を維持する期間は、第２開閉弁１２＿２の開状態を維持する期間である。

また、第１供給流路ＳＪ＿１を開放させた状態を維持する期間と第２供給流路ＳＪ＿２を開放させた状態を維持する期間とを互いに一致させる場合、第１開閉弁１２＿１を閉状態から開状態へ切り替えるタイミングと第２開閉弁１２＿２を閉状態から開状態へ切り替えるタイミングとが互いに同一のタイミングであり、かつ、第１開閉弁１２＿１を開状態から閉状態に切り替えるタイミングと第２開閉弁１２＿２を開状態から閉状態へ切り替えるタイミングとが互いに同一のタイミングである。

以上のステップＳ１４の後、ステップＳ１５において、制御ユニット２０が払拭工程ＳＷを実行する。払拭工程ＳＷは、閉鎖工程ＳＣの後、すなわち排出処理ＳＤの後に、供給流路ＳＪを閉塞させた状態で噴射面ＦＮを払拭部材６１によって払拭する払拭動作を実行する。ここで、ノズル列ＬＮのインクの汚染を低減する観点から、払拭工程ＳＷは、第１供給流路ＳＪ＿１および第２供給流路ＳＪ＿２の双方を閉塞させた状態で実行されることが好ましい。すなわち、払拭工程ＳＷは、第１開閉弁１２＿１および第２開閉弁１２＿２の双方を閉状態とした期間中に実行されることが好ましい。

以上のステップＳ１５の後、ステップＳ１６において、制御ユニット２０が大気開放弁１５を閉状態から開状態へ切り替える。これにより、タンク１１内の圧力が大気圧となる。なお、ステップＳ１６の実行は、排出処理ＳＤの実行後であれば、払拭工程ＳＷの実行中でもよいし、払拭工程ＳＷの実行前でもよい。

以上のステップＳ１６の後、ステップＳ１７において、制御ユニット２０が開閉弁１２を閉状態から開状態へ切り替える。これにより、タンク１１内の圧力が大気圧であるため、ノズル列ＬＮのインクの圧力が低減される。具体的には、ノズル列ＬＮのインクの圧力は、タンク１１と液体噴射ヘッド５０とのインクの水頭差に応じた圧力に低減される。

このように、閉鎖工程ＳＣにおいて開閉弁１２を閉状態とした後、かつ、払拭動作の実行後に開閉弁１２を開状態とする前のタイミングで、大気開放弁１５が閉状態から開状態へ切り替えられる。ここで、大気開放弁１５を閉状態から開状態へ切り替えるタイミングは、払拭動作の実行後に第１開閉弁１２＿１および第２開閉弁１２＿２の少なくとも一方を開状態とする前のタイミングであればよい。ここで、払拭動作の実行後に第１開閉弁１２＿１を開状態とするタイミングと第２開閉弁１２＿２を開状態とするタイミングとが同じ場合、「払拭動作の実行後に第１開閉弁１２＿１および第２開閉弁１２＿２の少なくとも一方を開状態とする前のタイミング」とは、第１開閉弁１２＿１および第２開閉弁１２＿２の双方を開状態とするタイミングよりも前のタイミングである。また、払拭動作の実行後に第１開閉弁１２＿１を開状態とするタイミングと第２開閉弁１２＿２を開状態とするタイミングとが異なる場合、「払拭動作の実行後に第１開閉弁１２＿１および第２開閉弁１２＿２の少なくとも一方を開状態とする前のタイミング」とは、第１開閉弁１２＿１および第２開閉弁１２＿２のうち、払拭動作の実行後に先に開状態とする方の開閉弁１２を開状態とするタイミングよりも前のタイミングである。

ステップＳ１７の後、ステップＳ１８において、制御ユニット２０がフラッシング工程ＳＦを実行する。フラッシング工程ＳＦは、払拭動作の実行後にフラッシング動作を実行する。フラッシング動作は、液体噴射ヘッド５０をホームポジションに位置させた状態でノズルＮからインクを液体受容部材６２に向かって噴射させる。ここで、液体噴射ヘッド５０の駆動素子５１ｆを駆動することにより、ノズルＮからインクが噴射される。

フラッシング動作では、ノズルＮ内のインクの汚染を好適に除去する観点から、複数のノズルＮのうちの１つのノズルＮから噴射されるインクの総量は、当該１つのノズルに連通する圧力室Ｃの体積以下であることが好ましく、圧力室Ｃよりも下流の流路である連通流路ＮａおよびノズルＮの体積以下であることがより好ましく、ノズルＮの体積以下であることがさらに好ましい。

以上のように液体噴射ヘッド５０のメンテナンスが実行される。このメンテナンスの実行により、液体噴射ヘッド５０の印刷準備が完了する。なお、ステップＳ１８のフラッシング工程ＳＦは、必要に応じて実行され、省略されてもよい。

図５は、第１実施形態に係る液体噴射ヘッド５０のメンテナンス方法（メンテナンス処理）のタイミングチャートである。図５では、タイミングｔ０からタイミングｔ１０にわたる期間における開閉弁１２、加圧機構１３、大気開放弁１５および払拭動作の動作状態とタンク１１内およびノズルＮ内の圧力の変遷が示される。加圧機構１３のタイミングチャートは、ハイレベルであるとき加圧機構１３が駆動状態であることを示し、ローレベルであるとき加圧機構１３が非駆動状態であることを示す。開閉弁１２のタイミングチャートは、ハイレベルであるとき開閉弁１２が開状態であることを示し、ローレベルであるとき開閉弁１２が閉状態であることを示す。大気開放弁１５のタイミングチャートは、ハイレベルであるとき大気開放弁１５が開状態であることを示し、ローレベルであるとき大気開放弁１５が閉状態であることを示す。払拭動作のタイミングチャートは、ハイレベルであるとき払拭部材６１が噴射面ＦＮを払拭している状態であることを示し、ローレベルであるとき払拭部材６１が噴射面ＦＮを払拭していない状態であることを示す。なお、開閉弁１２の構成によっては、ハイレベルのときに開閉弁１２が閉状態であり、ローレベルのときに開閉弁１２が開状態であってもよい。これは、大気開放弁１５に関しても同様である。

まず、図５を参照しながら、充填処理としての排出処理ＳＤを含むメンテナンス方法を中心に説明する。図５では、充填処理としての排出処理ＳＤを含むメンテナンス方法におけるタンク１１内の圧力の変遷が、実線で示されている。

図５に示すように、メンテナンス処理を開始するタイミングｔ０において開閉弁１２および大気開放弁１５が開状態である場合、タイミングｔ０の後のタイミングｔ１において、開閉弁１２および大気開放弁１５のそれぞれが閉状態となる（ステップＳ１１）。このとき、加圧機構１３および払拭動作のそれぞれは、停止している状態である。また、タンク１１内およびノズルＮ内のそれぞれの圧力が０ｋＰａである。なお、本明細書の圧力に関する記載は、大気圧を０ｋＰａとしたゲージ圧を基準としている。

タイミングｔ１の後のタイミングｔ２において、加圧機構１３の駆動が開始され、タイミングｔ２の後のタイミングｔ３において、加圧機構１３の駆動が停止される。すなわち、タイミングｔ２からタイミングｔ３までの期間では、当該期間にわたり、加圧機構１３が駆動する（ステップＳ１２）。これにより、加圧工程ＳＰが行われるので、タンク１１内の圧力が所定の正圧である第１圧力Ｐ１まで上昇する。なお、図５では、充填処理として加圧工程ＳＰが行われた後のタンク１１内の所定の正圧を第１圧力Ｐ１ａとし、クリーニング処理として加圧工程ＳＰが行われた後のタンク１１内の所定の正圧を第１圧力Ｐ１ｂとしているが、第１圧力Ｐ１ａと第１圧力Ｐ１ｂとを区別しない場合には単に第１圧力Ｐ１と呼称する。図５で示す例では、第１圧力Ｐ１ａは、４１ｋＰａである。なお、液体供給機構１０がタンク１１に接続されたレギュレーターを備えている場合、タイミングｔ３において加圧機構１３を停止しなくても構わない。

タイミングｔ３の後のタイミングｔ４において開閉弁１２が閉状態から開状態へ切り替えられる（ステップＳ１３）。これにより、開放工程ＳＯが行われるので、タンク１１内の圧力の減少を伴って、ノズルＮ内の圧力が急峻に上昇する。なお、タイミングｔ３からタイミングｔ４までの期間では、タンク１１内の圧力が第１圧力Ｐ１に保たれる。

タイミングｔ４の後のタイミングｔ５において開閉弁１２が開状態から閉状態へ切り替えられる。これにより、閉鎖工程ＳＣが行われる（ステップＳ１４）。このように、タイミングｔ４からタイミングｔ５までの期間では、当該期間にわたり、開閉弁１２が開状態となる。当該期間中では、ノズルＮからインクが排出される。また、タイミングｔ５からタイミングｔ５より後のタイミング２１までの間でも、ノズルＮからインクが排出される。図５に示すように、タイミングｔ２１は、ノズルＮ内の圧力がメニスカス耐圧Ｐｍとなるタイミングである。つまり、タイミングｔ５におけるノズルＮ内の圧力は、ノズルＮのメニスカス耐圧Ｐｍよりも大きいため、タイミングｔ５は、ノズルＮからインクが排出されている最中のタイミングである。なお、図５に示す例でのメニスカス耐圧Ｐｍは、１ｋＰａである。

図５に示す例では、タイミングｔ５は、タンク１１内の圧力が第３圧力Ｐ３となるタイミングである。第３圧力Ｐ３は、第１圧力Ｐ１と第２圧力Ｐ２との間の圧力である。ここで、第２圧力Ｐ２は、タンク１１内の圧力を第１圧力Ｐ１とした後に仮にタンク１１内の圧力が略一定となるまで開閉弁１２を開状態とした場合、換言すればタイミングｔ５で開閉弁１２を開状態から閉状態にしない場合（以降では、比較例１の排出処理と称する。）におけるタンク１１内の圧力である。ここで、「略一定」とは、タンク１１内の圧力が平衡状態となること、より具体的には、圧力の最大振幅が１ｋＰａ以下となる状態が３秒以上にわたって継続されることをいう。なお、図５では、比較例１の充填処理としての排出処理におけるタンク１１内の圧力の変遷が二点鎖線で示される。つまり、図５に示す例では、第３圧力Ｐ３は、第１圧力Ｐ１ａと第２圧力Ｐ２との間の圧力であり、第２圧力Ｐ２は、３ｋＰａであり、第３圧力Ｐ３は、１９ｋＰａである。

また、比較例１におけるタイミングｔ４からタンク１１内の圧力が略一定となるタイミングｔ１１までに要する時間長さを第１時間長さＴ１とし、タイミングｔ４からタイミングｔ５までの期間の長さを第２時間長さＴ２としたとき、第２時間長さＴ２は、ノズルＮから排出されるインクの無駄を低減する観点から、第１時間長さＴ１よりも短く、好ましくは、第１時間長さＴ１の半分以下であり、より好ましくは、第１時間長さＴ１の１／３以下であり、さらに好ましくは、第１時間長さＴ１の１／５以下である。図５に示す例では、第２時間長さＴ２は２秒であり、第１時間長さＴ１は、５～１０秒程度である。なお、図示はしないが、比較例１では、タイミングｔ４にて開閉弁１２を開状態とすることでノズルＮ内の圧力がメニスカス耐圧Ｐｍを超えてから、ノズルＮ内の圧力がメニスカス耐圧Ｐｍとなるタイミングｔ１１まで期間において、ノズルＮ内の圧力はメニスカス耐圧Ｐｍよりも大きいため、ノズルＮからインクが排出されている。

タイミングｔ５の後のタイミングｔ６からタイミングｔ７までの期間では、当該期間にわたり、払拭動作が行われる（ステップＳ１５）。タイミングｔ６は、ノズルＮ内の圧力がメニスカス耐圧Ｐｍとなるタイミングｔ２１より後であることが好ましい。

タイミングｔ７の後のタイミングｔ８では、大気開放弁１５が閉状態から開状態へ切り替えられる（ステップＳ１６）。これにより、タンク１１内の圧力が大気圧まで低下する。なお、メンテナンス処理の処理時間を短縮化する観点から、この切り替えは、払拭動作の実行期間中、即ちタイミングｔ６からタイミングｔ７までの期間、または、払拭動作の実行前、即ちタイミングｔ６よりも前であってもよい。

タイミングｔ８の後のタイミングｔ９では、開閉弁１２が閉状態から開状態へ切り替えられる。これにより、供給流路ＳＪを介してタンク１１から液体噴射ヘッド５０へのインクの供給が許容される。その後、必要に応じて、フラッシング工程ＳＦが実行される（ステップＳ１８）。

次に、図５を参照しながら、クリーニング処理としての排出処理ＳＤを含むメンテナンス方法について説明する。本実施形態において、充填処理としての排出処理ＳＤを含むメンテナンス方法とクリーニング処理としての排出処理ＳＤを含むメンテナンス方法とは、加圧工程ＳＰによってタンク１１内に生じる第１圧力Ｐ１が相違する点を除いてほぼ同じメンテナンス処理を実行するため、相違点についてのみ説明を行う。図５では、クリーニング処理としての排出処理ＳＤを含むメンテナンス方法におけるタンク１１内の圧力の変遷が、一点鎖線で示される。なお、図５では、充填処理としての排出処理ＳＤを含むメンテナンス処理に関して、ノズルＮ内の圧力の変遷、第２圧力Ｐ２、第３圧力Ｐ３、比較例１の排出処理のタンク１１内の圧力の変遷である二点鎖線、タイミングｔ１１および第１時間長さＴ１を示しており、クリーニング処理としての排出処理ＳＤを含むメンテナンス処理に関して、それらの図示は省略している。

液体噴射装置１００が充填処理およびクリーニング処理の両方を実行可能である場合、図５に示すようにクリーニング処理における第１圧力Ｐ１ｂは、充填処理における第１圧力Ｐ１ａよりも小さいことが好ましい。図５に示す例では、クリーニング処理における第１圧力Ｐ１ｂは、充填処理における第１圧力Ｐ１ａよりも小さい１５ｋＰａである。これにより、インクの過不足なく充填処理を実行するとともに、クリーニング処理で無駄に消費されるインクの量を低減することができる。なお、図５から分かる通り、本実施形態では、充填処理の加圧工程ＳＰにおいて加圧機構１３を駆動する期間と、クリーニング処理の加圧工程ＳＰにおいて加圧機構１３を駆動する期間とは、同じタイミングｔ２からタイミングｔ３までの期間である。そのため、クリーニング処理の加圧工程ＳＰでは、充填処理の加圧工程ＳＰに比べて、単位時間当たりの加圧機構１３の出力を低く設定することで、第１圧力Ｐ１ｂを第１圧力Ｐ１ａよりも小さくしている。但し、クリーニング処理の加圧工程ＳＰにおいて加圧機構１３を駆動する期間を、充填処理の加圧工程ＳＰにおいて加圧機構１３を駆動する期間よりも短くすることで、第１圧力Ｐ１ｂを第１圧力Ｐ１ａよりも小さくしてもよい。この場合、加圧工程ＳＰにおける加圧機構１３の単位時間当たりの出力は、クリーニング処理と充填処理とで同じであってもよいし、クリーニング処理の方が充填処理の方よりも小さくなるようにしてもよい。

ここで、比較例２の排出処理について説明する。図５の破線で示されたタンク１１内の圧力の変遷は、充填処理としての比較例２の排出処理におけるタンク１１内の圧力の変遷を示している。比較例２の充填処理は、本実施形態の充填処理と比べて、加圧工程ＳＰによってタンク１１内に生じる所定の正圧である第１圧力Ｐ１ｃが、本実施形態の充填処理の加圧工程ＳＰによってタンク１１内に生じる第１圧力Ｐ１ａよりも小さい点、及び、加圧工程ＳＰの後のタイミングｔ４にて開閉弁１２を開状態とした後にタンク１１内の圧力が略一定となるタイミングｔ１２まで開状態としている点、換言すればノズルＮからインクが排出されている最中に開閉弁１２を閉状態としない点で相違する。第１圧力Ｐ１ｃは、タイミングｔ４からタイミングｔ１２までの期間にわたり開閉弁１２を開状態とすることで、ノズル列ＬＮを構成するすべてのノズルＮに対してインクを充填可能な大きさに設定されており、図５に示す例では２５ｋＰａである。

供給流路ＳＪは、ノズル列ＬＮを構成する複数のノズルＮに連通しており、導入口ＩＨから各ノズルまでの流路抵抗にはバラツキが生じるため、開閉弁１２をタイミングｔ４で開状態としてから各ノズルＮにインクが充填されるまでの時間にバラつきが生じる。そのため、比較例２では、ノズル列ＬＮを構成する複数のノズルＮのうち、全てのノズルＮにインクが充填されるタイミングよりも前にインクが充填されたノズルＮから、インクが無駄に排出されてしまう。

一方、本実施形態のタイミングｔ４からタイミングｔ５までの期間におけるタンク１１内の圧力変化の傾きは、比較例２のタイミングｔ４からタイミングｔ５までの期間におけるタンク１１内の圧力変化の傾きよりも大きい。したがって、ノズル列ＬＮを構成する全てのノズルＮに対して瞬時にインクを充填することができるため、比較例２に比べてノズルＮから無駄に排出されるインクの量を低減できる。

以上では、充填処理に関して比較例２と本実施形態との比較を説明したが、比較例２の充填処理と本実施形態の充填処理との関係は、比較例２のクリーニング処理と本実施形態のクリーニング処理との関係と同様である。具体的には、比較例２のクリーニング処理では、開閉弁１２をタイミングｔ４で開状態としてから各ノズルＮからクリーニングに必要な所定量のインクが排出されるまでの時間にバラつきが生じる。そのため、比較例２のクリーニング処理では、ノズル列ＬＮを構成する複数のノズルＮのうち、全てのノズルＮから当該所定量のインクが排出されるタイミングよりも前に当該所定量のインクが排出されたノズルＮから、インクが無駄に排出されてしまう。一方、本実施形態のクリーニング処理は、本実施形態の充填処理と同様の理由から、比較例２に比べてノズルＮから無駄に排出されるインクの量を低減できる。

なお、前述した比較例１の充填処理のように、加圧工程ＳＰによってタンク１１内に生じる所定の正圧を本実施形態と同じ程度大きくすることで、ノズル列ＬＮを構成する複数のノズルＮに対して瞬時にインクを充填することが考えられるが、比較例１の充填処理ではタイミングｔ５で開閉弁１２を閉状態としないため、ノズル列ＬＮを構成する全てのノズルＮにインクを充填するのに必要な圧力に対して過剰なタンク１１内の正圧が、液体噴射ヘッド５０に作用してしまう。その結果、比較例１の充填処理は、本実施形態の充填処理と比べて、無駄にノズルＮからインクを排出してしまう。なお、比較例１のクリーニング処理についても同様であり、本実施形態のクリーニング処理に比べて無駄にノズルＮからインクが排出される。

以上のように、液体噴射装置１００は、液体噴射ヘッド５０と第１タンク１１＿１と第１供給流路ＳＪ＿１と第１開閉弁１２＿１と第１加圧機構１３＿１とを備える。液体噴射ヘッド５０は、第１液体を噴射する第１ノズル列ＬＮ１を有する。第１タンク１１＿１は、第１ノズル列ＬＮ１に供給される第１液体を貯留する。第１供給流路ＳＪ＿１は、第１タンク１１＿１から第１ノズル列ＬＮ１へ第１液体を供給するための流路である。第１開閉弁１２＿１は、第１供給流路ＳＪ＿１の途中に設けられ、第１供給流路ＳＪ＿１を開閉可能である。第１加圧機構１３＿１は、第１タンク１１＿１内を加圧可能である。

そのうえで、液体噴射装置１００は、排出処理ＳＤを実行可能である。排出処理ＳＤは、第１開閉弁１２＿１が閉状態で第１加圧機構１３＿１を駆動させることにより第１タンク１１＿１内の圧力を所定の正圧とした後、第１開閉弁１２＿１を開状態とすることにより第１ノズル列ＬＮ１から第１液体を排出させる。ここで、排出処理ＳＤは、第１ノズル列ＬＮ１から第１液体が排出されている最中のタイミングで第１開閉弁１２＿１を開状態から閉状態へ切り替える。

以上の液体噴射ヘッド５０では、排出処理ＳＤにおいて、第１開閉弁１２＿１の閉状態で第１加圧機構１３＿１を駆動させることにより第１タンク１１＿１内の圧力を所定の正圧とした後、第１開閉弁１２＿１を開状態とするので、第１ノズル列ＬＮ１への第１液体を供給するための圧力を急峻な立ち上がりで液体噴射ヘッド５０に供給することができる。このため、第１ノズル列ＬＮ１を構成するすべてのノズルＮに液体を瞬時に行き渡らせることができる。また、排出処理ＳＤにおいて、第１ノズル列ＬＮ１から第１液体が排出されている最中のタイミングで第１開閉弁１２＿１を開状態から閉状態へ切り替えるので、第１ノズル列ＬＮ１から第１液体を不要に排出する期間を短くすることができる。このため、第１ノズル列ＬＮ１から第１液体が無駄に排出されることが防止される。

前述のように、排出処理ＳＤは、第１タンク１１＿１内の圧力が第３圧力Ｐ３となるタイミングｔ５で第１開閉弁１２＿１を開状態から閉状態へ切り替える。ここで、第３圧力Ｐ３は、第１圧力Ｐ１と第２圧力Ｐ２との間の圧力である。第１圧力Ｐ１は、当該所定の正圧である。第２圧力Ｐ２は、第１タンク１１＿１内の圧力を第１圧力Ｐ１とした後に第１タンク１１＿１内の圧力が略一定となるまで第１開閉弁１２＿１を開状態とした場合における第１タンク１１＿１内の圧力である。このような排出処理ＳＤでは、無駄に消費される第１液体の量を低減することができる。

また、前述のように、タイミングｔ５は、排出処理ＳＤにおいて、第１開閉弁１２＿１を開状態としてから第２時間長さＴ２を経過したタイミングである。すなわち、排出処理ＳＤは、第１開閉弁１２＿１を開状態としてから第２時間長さＴ２を経過したタイミングｔ５で第１開閉弁１２＿１を開状態から閉状態へ切り替える。ここで、第２時間長さＴ２は、第１時間長さＴ１よりも短い時間長さである。第１時間長さＴ１は、第１タンク１１＿１内の圧力を第１圧力Ｐ１とした後に第１タンク１１＿１内の圧力が略一定となるまで第１開閉弁１２＿１を開状態とした場合における第１開閉弁１２＿１を開状態としてから第１タンク１１＿１内の圧力が略一定となるまでに要する時間長さである。このようにすることで、無駄に消費される第１液体の量を低減することができる。

さらに、前述のように、第２時間長さＴ２は、第１時間長さＴ１の半分以下であることが好ましい。この場合、排出処理ＳＤにおいて、無駄に消費される第１液体の量を好適に低減することができる。

また、前述のように、液体噴射装置１００は、液体噴射ヘッド５０に第１液体が充填されていない状態で排出処理ＳＤを実行開始する充填処理、および、液体噴射ヘッド５０に第１液体が充填されている状態で排出処理ＳＤを実行開始するクリーニング処理のうちの一方または両方を実行可能である。このため、充填処理およびクリーニング処理のうちの一方または両方において、無駄に消費される第１液体の量を低減することができる。

さらに、前述のように、液体噴射装置１００が充填処理およびクリーニング処理の両方を実行可能である場合、クリーニング処理における当該所定の正圧は、充填処理における当該所定の正圧よりも小さい。充填処理では、液体噴射ヘッド５０内の空気を液体に置換するために、クリーニング処理に比べて、第１タンク１１＿１内の圧力を大きくする必要がある。また、第１供給流路ＳＪ＿１の途中に不図示のフィルターが配置される場合、充填処理では、そのフィルターのバブルポイントを超えるために、この点でも、クリーニング処理に比べて、第１タンク１１＿１内の圧力を大きくする必要がある。したがって、クリーニング処理における第１タンク１１＿１内の圧力を充填処理における第１タンク１１＿１内の圧力よりも小さくすることにより、液体の過不足なく充填処理を実行するとともに、クリーニング処理で無駄に消費される液体の量を低減することができる。

さらに、前述のように、液体噴射装置１００は、第１タンク１１＿１内を大気開放させるために開閉可能な第１大気開放弁１５＿１を備える。排出処理ＳＤは、第１大気開放弁１５＿１の閉状態で第１加圧機構１３＿１を駆動させることにより第１タンク１１＿１内を所定の正圧に加圧する。このため、第１大気開放弁１５＿１の閉状態で第１加圧機構１３＿１を駆動させることにより第１タンク１１＿１内を所定の正圧に効率的に加圧することができる。また、必要時に、第１タンク１１＿１内を大気開放させることにより、第１タンク１１＿１内を大気圧とすることができる。これにより、例えば、第１タンク１１＿１と液体噴射ヘッド５０との水頭差に応じた圧力をノズルＮのインクに作用させることができる。

また、前述のように、排出処理ＳＤは、第１開閉弁１２＿１を閉状態から開状態へ切り替える前に、第１加圧機構１３＿１を停止させる。このため、第１加圧機構１３＿１を停止しても、第１タンク１１＿１内の圧力を所定の正圧に保つことができる。この結果、省電力化を図ることができる。

さらに、前述のように、液体噴射ヘッド５０は、第１ノズル列ＬＮ１と、第１液体とは異なる種類の第２液体を噴射する第２ノズル列ＬＮ２と、を含む噴射面ＦＮを有する。液体噴射装置１００は、第２タンク１１＿２と第２供給流路ＳＪ＿２と第２開閉弁１２＿２と第２加圧機構１３＿２とを備える。第２タンク１１＿２は、第２ノズル列ＬＮ２に供給される第２液体を貯留する。第２供給流路ＳＪ＿２は、第２タンク１１＿２から第２ノズル列ＬＮ２へ第２液体を供給するための流路である。第２開閉弁１２＿２は、第２供給流路ＳＪ＿２の途中に設けられ、第２供給流路ＳＪ＿２を開閉可能である。第２加圧機構１３＿２は、第２タンク１１＿２内を加圧可能である。

そのうえで、排出処理ＳＤは、第２開閉弁１２＿２が閉状態で第２加圧機構１３＿２を駆動させることにより第２タンク１１＿２内の圧力を所定の正圧とした後、第２開閉弁１２＿２を開状態とすることにより第２ノズル列ＬＮ２から第２液体を排出させる。ここで、排出処理ＳＤは、第２ノズル列ＬＮ２から第２液体が排出されている最中のタイミングで第２開閉弁１２＿２を開状態から閉状態へ切り替える。しかも、排出処理ＳＤにおいて、第１開閉弁１２＿１の開状態を維持する期間と第２開閉弁１２＿２の開状態を維持する期間との少なくとも一部が互いに重なる。つまり、第１ノズル列ＬＮ１に対応する排出処理ＳＤのタイミングｔ４からタイミングｔ５までの期間と、第２ノズル列ＬＮ２に対応する排出処理ＳＤのタイミングｔ４からタイミングｔ５までの期間との少なくとも一部が重なる。このため、排出処理ＳＤで互いに異なる種類の液体を噴射する複数のノズル列ＬＮから液体を排出させる際、複数のノズル列ＬＮのそれぞれの内圧を正圧とすることができる。この結果、第１ノズル列ＬＮ１のノズルＮ内に第２液体が混入することで第１ノズル列ＬＮ１のノズルＮ内の第１液体が汚染されるリスク、および、第２ノズル列ＬＮ２のノズルＮ内に第１液体が混入することで第２ノズル列ＬＮ２のノズルＮ内の第２液体が汚染されるリスクを低減することができる。

また、前述のように、排出処理ＳＤにおいて、第１開閉弁１２＿１を閉状態から開状態へ切り替えるタイミングと第２開閉弁１２＿２を閉状態から開状態へ切り替えるタイミングとが互いに同一のタイミングであり、かつ、第１開閉弁１２＿１を開状態から閉状態に切り替えるタイミングと第２開閉弁１２＿２を開状態から閉状態へ切り替えるタイミングとが互いに同一のタイミングである。このため、第１ノズル列ＬＮ１および第２ノズル列ＬＮ２での液体の汚染をより低減することができる。

さらに、前述のように、液体噴射装置１００は、噴射面ＦＮを払拭する払拭部材６１をさらに備える。そして、液体噴射装置１００は、排出処理ＳＤの後に、第１開閉弁１２＿１および第２開閉弁１２＿２の双方を閉状態とした期間中に噴射面ＦＮを払拭部材６１によって払拭する払拭動作を実行する。このため、第１ノズル列ＬＮ１および第２ノズル列ＬＮ２のそれぞれの内圧が正圧である状態で払拭動作が行われるので、第１ノズル列ＬＮ１および第２ノズル列ＬＮ２での液体の汚染を好適に低減することができる。

また、前述のように、液体噴射装置１００は、第１タンク１１＿１内を大気開放させるための開閉可能な第１大気開放弁１５＿１と、第２タンク１１＿２内を大気開放させるための開閉可能な第２大気開放弁１５＿２と、をさらに備える。そして、液体噴射装置１００は、排出処理ＳＤにおいて第１開閉弁１２＿１および第２開閉弁１２＿２の双方を閉状態とした後、かつ、払拭動作の実行後に第１開閉弁１２＿１および第２開閉弁１２＿２の少なくとも一方を開状態とする前のタイミングで、第１大気開放弁１５＿１および第２大気開放弁１５＿２の双方を閉状態から開状態へ切り替える。このため、第１開閉弁１２＿１および第２開閉弁１２＿２を開状態としたタイミングで、閉鎖工程ＳＣによってタンク１１内に残った正圧が第１ノズル列ＬＮ１および第２ノズル列ＬＮ２に作用することで無駄にノズルＮからインクが排出されてしまうことを防止できる。

さらに、前述のように、液体噴射装置１００は、払拭動作の実行期間中、または、払拭動作の実行前に、第１大気開放弁１５＿１および第２大気開放弁１５＿２を閉状態から開状態へ切り替えてもよい。この場合、充填処理を含む印刷準備に必要な時間、または、クリーニング処理に要する時間を短縮することができる。

また、前述のように、第１ノズル列ＬＮ１は、複数のノズルＮで構成される。液体噴射ヘッド５０は、複数のノズルＮにノズルごとに連通する複数の圧力室Ｃを有する。液体噴射装置１００は、払拭動作の実行後に、フラッシング動作を実行する。ここで、複数のノズルＮのうちの１つのノズルＮからフラッシング動作によって噴射される第１液体の総量は、複数の圧力室Ｃのうち当該１つのノズルに連通する圧力室Ｃの体積以下である。前述の排出処理ＳＤおよび払拭工程ＳＷによるノズルＮ内の液体の汚染は少ないため、ノズルＮ内の液体のメニスカスの表面の近傍のみをフラッシング動作で排出すれば十分である。このため、ノズルＮ内の第１液体のメニスカス表面の汚染を少ないインクで除去することができる。

さらに、前述のように、第１ノズル列ＬＮ１から噴射される第１液体と第２ノズル列ＬＮ２から噴射される第２液体とのそれぞれは、細胞、ＤＮＡおよびタンパク質のうちの少なくとも1つを含む液体であることが好ましい。このようなバイオ系の液体は一般に高価である。また、このようなバイオ系の液体は、互いに混ざることで簡単に汚染されてしまい液体の機能が損なわれやすい。したがって、このような液体の消費の無駄を低減するとともに液体の汚染を低減することは、極めて有用である。

また、前述のように、第１ノズル列ＬＮ１および第２ノズル列ＬＮ２は、互いに同じノズルプレート５１ｃに設けられる。この場合、ノズル列ＬＮでの液体の汚染を低減する効果が顕著である。

さらに、前述のように、第１ノズル列ＬＮ１と前記第２ノズル列ＬＮ２とのノズル間の最短距離は、１．５ｍｍ以下であることが好ましい。このように最短距離Ｄｎの比較的小さい構成では、第１ノズル列ＬＮ１および前記第２ノズル列ＬＮ２のうちの一方のノズル列ＬＮから排出された液体が他方のノズル列ＬＮへ移動してしまい、ノズルＮ内の液体に汚染が生じやすい。したがって、この場合、前述の排出処理ＳＤおよび払拭工程ＳＷによるノズル列ＬＮでの液体の汚染を低減する効果が顕著である。

また、前述のように、液体噴射ヘッド５０のメンテナンス方法は、加圧工程ＳＰと開放工程ＳＯと閉鎖工程ＳＣとを含む。加圧工程ＳＰは、第１ノズル列ＬＮ１に供給される第１液体を貯留する第１タンク１１＿１から第１ノズル列ＬＮ１へ第１液体を供給するための第１供給流路ＳＪ＿１を閉塞させた状態で、第１タンク１１＿１内を加圧する。開放工程ＳＯは、加圧工程ＳＰの後、第１供給流路ＳＪ＿１を開放させることにより第１ノズル列ＬＮ１から第１液体を排出させる。閉鎖工程ＳＣは、開放工程ＳＯによって第１ノズル列ＬＮ１から第１液体が排出されている最中のタイミングで第１供給流路ＳＪ＿１を閉塞させる。

以上の液体噴射ヘッド５０のメンテナンス方法では、前述の排出処理ＳＤが実行されるので、第１ノズル列ＬＮ１から第１液体が無駄に排出されることを防止しつつ、第１ノズル列ＬＮ１を構成するすべてのノズルＮに液体を短時間に行き渡らせることができる。

ここで、前述のように、加圧工程ＳＰは、第２ノズル列ＬＮ２に供給される第２液体を貯留する第２タンク１１＿２から第２ノズル列ＬＮ２へ第２液体を供給するための第２供給流路ＳＪ＿２を閉塞させた状態で、前記第２タンク１１＿２内を加圧する。開放工程ＳＯは、第２供給流路ＳＪ＿２を開放させることにより第２ノズル列ＬＮ２から第２液体を排出させる。閉鎖工程ＳＣは、開放工程ＳＯによって第２ノズル列ＬＮ２から第２液体が排出されている最中のタイミングで第２供給流路ＳＪ＿２を閉塞させる。しかも、開放工程ＳＯにおいて、第１供給流路ＳＪ＿１を開放させた状態を維持する期間と第２供給流路ＳＪ＿２を開放させた状態を維持する期間との少なくとも一部が互いに重なる。このため、排出処理ＳＤで互いに異なる種類の液体を噴射する複数のノズル列ＬＮから液体を排出させる際、複数のノズル列ＬＮのそれぞれの内圧を正圧とすることができる。この結果、第１ノズル列ＬＮ１および第２ノズル列ＬＮ２での液体の汚染を好適に低減することができる。

また、前述のように、液体噴射ヘッド５０のメンテナンス方法は、閉鎖工程ＳＣの後に、第１供給流路ＳＪ＿１および第２供給流路ＳＪ＿２の双方を閉塞させた状態で噴射面ＦＮを払拭部材６１によって払拭する払拭工程ＳＷをさらに含む。このため、第１ノズル列ＬＮ１および第２ノズル列ＬＮ２のそれぞれの内圧が正圧である状態で払拭工程ＳＷが行われるので、第１ノズル列ＬＮ１および第２ノズル列ＬＮ２での液体の汚染を好適に低減することができる。

２．第１実施形態の変形例
第１実施形態では、図５に示したように、充填処理に含まれる開放工程ＳＯを実行する期間の長さである第２時間長さＴ２と、クリーニング処理に含まれる開放工程ＳＯを実行する期間の長さである第２時間長さＴ２とは、同じ長さであったが、この構成には限られない。
ここで、第１実施形態の変形例では、クリーニング処理に含まれる開放工程ＳＯを実行する期間の長さである時間長さＴ２ｂ（不図示）を、充填処理に含まれる開放工程ＳＯを実行する期間の長さである時間長さＴ２ａ（不図示）よりも短くしてもよい。このようにすることで、第１実施形態と同様に、インクの過不足なく充填処理を実行するとともに、クリーニング処理で無駄に消費されるインクの量を低減することができる。なお、第１実施形態では、クリーニング処理として加圧工程ＳＰが行われた後のタンク１１内の所定の正圧である第１圧力Ｐ１ｂを、充填処理として加圧工程ＳＰが行われた後のタンク１１内の所定の正圧である第１圧力Ｐ１ａよりも小さくしたが、第１実施形態の変形例では、第１実施形態と同様に第１圧力Ｐ１ｂを第１圧力Ｐ１ａより小さくしてもよいし、第１圧力Ｐ１ｂと第１圧力Ｐ１ａとを同じにしてもよい。

前述のように、液体噴射装置１００が充填処理およびクリーニング処理の両方を実行可能である場合、クリーニング処理における第１開閉弁１２＿１を開状態としてから閉状態とするまでの時間長さＴ２ｂは、充填処理における第１開閉弁１２＿１を開状態としてから閉状態とするまでの時間長さＴ２ａよりも短い。このため、液体の過不足なく充填処理を実行するとともに、クリーニング処理で無駄に消費される液体の量を低減することができる。

３．第２実施形態
以下、本開示の第２実施形態について説明する。以下に例示する形態において作用および機能が第１実施形態と同様である要素については、第１実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。

図６は、第２実施形態の液体供給機構１０Ａの模式図である。本実施形態は、液体供給機構１０に代えて液体供給機構１０Ａを用いること以外は、前述の第１実施形態と同様である。

液体供給機構１０Ａは、圧力調整弁１６＿１、１６＿２を追加したこと以外は、第１実施形態の液体供給機構１０と同様に構成される。

圧力調整弁１６＿１は、第１供給流路ＳＪ＿１の第１開閉弁１２＿１と液体噴射ヘッド５０との間に設けられ、液体噴射ヘッド５０内のインクの圧力に応じて開閉する。一方、圧力調整弁１６＿２は、第２供給流路ＳＪ＿２の第２開閉弁１２＿２と液体噴射ヘッド５０との間に設けられ、液体噴射ヘッド５０内のインクの圧力に応じて開閉する。圧力調整弁１６＿１および圧力調整弁１６＿２のそれぞれは、液体噴射ヘッド５０内の圧力に関係なく、強制的に開状態とすることが可能に構成される。

図７は、圧力調整弁１６の一例を示す断面図である。図７に示すように、圧力調整弁１６は、上流側流路ＲＪ１および下流側流路ＲＪ２を備えており、これらは、供給流路ＳＪの一部を構成する。上流側流路ＲＪ１には、インクの流入口ＤＩが設けられ、下流側流路ＲＪ２には、インクの流出口ＤＯが設けられる。流入口ＤＩには、タンク１１からのインクが流入する。流出口ＤＯは、液体噴射ヘッド５０に供給するためのインクを排出する。

圧力調整弁１６は、弁体１６ａと弁座１６ｂとバネ１６ｃとバネ１６ｄとを備える。弁体１６ａは、弁座１６ｂに対して接近したり離反したりするように、図中のＷ方向またはその反対方向に移動することにより、上流側流路ＲＪ１を開閉する。

弁座１６ｂは、支持体１６ｅのうち上流側流路ＲＪ１と下流側流路ＲＪ２との間に位置する部分であり、可撓膜１６ｆのうち下流側流路ＲＪ２を封止する部分に対して間隔をあけて対向する。弁座１６ｂの略中央には、支持体１６ｅを貫通する貫通孔Ｋが設けられる。上流側流路ＲＪ１および下流側流路ＲＪ２は、貫通孔Ｋを介して互いに連通する。

弁体１６ａは、上流側流路ＲＪ１内に設置される。弁体１６ａは、基部１６ａ１と封止部１６ａ２と弁軸１６ａ３とを有する。基部１６ａ１は、貫通孔Ｋの内径を上回る外径の円形状の平板部分である。基部１６ａ１の表面には、弁軸１６ａ３が同軸で垂直に突起しており、円環状の封止部１６ａ２が平面視で弁軸１６ａ３を囲むように設置される。弁軸１６ａ３の軸線ＯがＷ方向に平行であり、弁軸１６ａ３が弁座１６ｂの貫通孔Ｋに挿入された状態で、基部１６ａ１および封止部１６ａ２が上流側流路ＲＪ１内に位置する。弁座１６ｂの貫通孔Ｋの内周面と弁軸１６ａ３の外周面との間には、隙間が形成される。バネ１６ｃは、上流側流路ＲＪ１内において支持体１６ｅのうち弁座１６ｂに対向する面と弁体１６ａの基部１６ａ１との間に設置されており、弁体１６ａを弁座１６ｂに向けて付勢する。他方、バネ１６ｄは、下流側流路ＲＪ２内において弁座１６ｂと受圧板１６ｇとの間に設置される。弁体１６ａの封止部１６ａ２は、基部１６ａ１と弁座１６ｂとの間に位置しており、弁座１６ｂの封止面ＦＳに接触することにより、貫通孔Ｋを閉塞するシールとして機能する。

下流側流路ＲＪ２には、大気圧の外部空間に連通する大気圧室ＲＣが可撓膜１６ｆを介して隣り合う。可撓膜１６ｆは、可撓性の弾性膜であり、例えば、フィルム、ゴム、繊維等で構成される。図７に示すように、下流側流路ＲＪ２内の圧力が所定の範囲内に維持されている場合、バネ１６ｄの付勢力により弁体１６ａの封止部１６ａ２が弁座１６ｂの封止面ＦＳに押し付けられることにより、上流側流路ＲＪ１と下流側流路ＲＪ２とが互いに遮断される。他方、下流側流路ＲＪ２内の圧力が所定の負圧以下になると、バネ１６ｃおよびバネ１６ｄによる付勢力に抗して弁体１６ａの封止部１６ａ２が弁座１６ｂの封止面ＦＳから離反することにより、上流側流路ＲＪ１と下流側流路ＲＪ２とが互いに連通する。つまり、圧力調整弁１６は、ノズルＮからインクを噴射可能とするインクのメニスカスがノズルＮ内に形成されるように、液体噴射ヘッド５０内のインクの圧力を所定の負圧に設定するように構成されている。

圧力調整弁１６では、圧力調整室ＲＶが弾性部材１６ｈを介して大気圧室ＲＣに隣り合う。弾性部材１６ｈは、可撓性を有する板状部材であり、ゴム等の弾性材料で構成される。圧力調整室ＲＶは、気体流路口ＤＡに連通する。気体流路口ＤＡには、図示しないポンプが接続される。当該ポンプは、制御ユニット２０による制御のもとで、圧力調整室ＲＶの加圧可能なポンプである。当該ポンプが圧力調整室ＲＶを加圧することにより、弾性部材１６ｈを可撓膜１６ｆに向けて押し付けるように撓み変形させることができる。この結果、バネ１６ｃおよびバネ１６ｄによる付勢力に抗して弁体１６ａの封止部１６ａ２を弁座１６ｂの封止面ＦＳから離反させることができる。このように、下流側流路ＲＪ２名の圧力によらず、当該ポンプの動作により、上流側流路ＲＪ１と下流側流路ＲＪ２とを互いに連通させることができる。

以上の圧力調整弁１６は、前述の排出処理ＳＤの期間にわたり、強制的に開状態とする。これにより、第１実施形態と同様の排出処理ＳＤを実行することができる。また、排出処理ＳＤの実行後から払拭工程ＳＷを終了するまでの期間においても、圧力調整弁１６を強制的に開状態とすることが好ましい。このようにすることで、払拭動作中にノズルＮ内の液体が汚染してしまうのを低減できる。そして、払拭工程ＳＷが終了した後であって、ステップＳ１７において開閉弁１２を閉状態から開状態へ切り替えるタイミングｔ９よりも前のタイミングで、圧力調整弁１６の強制的な開状態を停止することにより、液体噴射ヘッド５０内の圧力に応じて、タンク１１から液体噴射ヘッド５０にインクを適切に供給することができる。

以上の第２実施形態によっても、排出処理ＳＤおいて、無駄に消費される液体の量を低減することができる。なお、圧力調整弁１６の構成は、図７に示す例に限定されず、例えば、カム等の機構を用いて、弾性部材１６ｈを撓み変形させることにより、強制的に開状態とする構成でもよい。

４．変形例
以上に例示した各形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様は、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。

４－１．変形例１
前述の形態では、互いに種類の異なる第１液体および第２液体を用いる態様が例示されるが、この態様に限定されず、例えば、１種または３種以上の液体が用いられてもよい。１種の液体を用いる場合、当該１種の液体が「第１液体」に相当する。３種以上の液体を用いる場合、当該３種の液体から任意に選択される２種の液体のうち、一方が「第１液体」に相当し、他方が「第２液体」に相当する。また、ヘッドチップ５１ごとに液体の種類が異なってもよい。

４－２．変形例２
前述の形態では、加圧機構１３がタンク１１に直接接続される態様が例示されるが、この態様に限定されず、例えば、加圧機構１３が供給流路ＳＪのタンク１１と開閉弁１２との間の部分に接続されてもよい。

４－３．変形例３
前述の形態では、加圧機構１３がタンク１１内に気体を導入することによりタンク１１内を加圧する態様が例示されるが、この態様に限定されず、例えば、タンク１１が可撓性の袋体である場合、加圧機構１３は、タンク１１を外部から押圧することによりタンク１１内を加圧する構成でもよい。

４－４．変形例４
液体噴射装置は、液体噴射ヘッド５０の内外で第１液体または第２液体を循環させる構成でもよい。ただし、第１液体または第２液体が高価である場合等、液体の使用量をできるだけ少なくする観点から、このような循環は、行わない構成であることが好ましい。

４－５．変形例５
前述の形態では、タンク１１と液体噴射ヘッド５０との水頭差、又は、圧力調整弁１６の何れかによって液体噴射ヘッド５０内のインクの圧力が所定の負圧となるように調整していたが、液体噴射ヘッド５０内のインクの圧力を調整する構成は、これらの構成には限らない。例えば、圧力センサー１４が計測したタンク１１内の圧力の情報に基づいて、加圧機構１３を駆動することで、液体噴射ヘッド５０内のインクの圧力を調整するようにしても構わない。

４－６．変形例６
前述の形態では、開閉弁１２は、液体噴射ヘッド５０の外部に配置された供給流路ＳＪの途中に配置されていたが、これに限られない。開閉弁１２は、液体噴射ヘッド５０の内部、即ち液体噴射ヘッド５０の内部に形成された供給流路ＳＪの途中に配置されていてもよい。

４－７．変形例７
前述の各形態で例示する液体噴射装置１００は、印刷に専用される機器のほか、ファクシミリ装置やコピー機等の各種の機器に採用され得る。もっとも、本発明の液体噴射装置の用途は印刷に限定されない。例えば、色材の溶液または分散液を第１液体または第２液体として噴射する液体噴射装置は、液晶表示装置のカラーフィルターを形成する製造装置として利用される。また、導電材料の溶液または分散液を第１液体または第２液体として噴射する液体噴射装置は、配線基板の配線や電極を形成する製造装置として利用される。

１０…液体供給機構、１０Ａ…液体供給機構、１１…タンク、１１＿１…第１タンク、１１＿２…第２タンク、１２…開閉弁、１２＿１…第１開閉弁、１２＿２…第２開閉弁、１３…加圧機構、１３＿１…第１加圧機構、１３＿２…第２加圧機構、１４…圧力センサー、１４＿１…第１圧力センサー、１４＿２…第２圧力センサー、１５…大気開放弁、１５＿１…第１大気開放弁、１５＿２…第２大気開放弁、１６…圧力調整弁、１６＿１…圧力調整弁、１６＿２…圧力調整弁、１６ａ…弁体、１６ａ１…基部、１６ａ２…封止部、１６ａ３…弁軸、１６ｂ…弁座、１６ｃ…バネ、１６ｄ…バネ、１６ｅ…支持体、１６ｆ…可撓膜、１６ｇ…受圧板、１６ｈ…弾性部材、２０…制御ユニット、３０…搬送機構、４０…移動機構、４１…搬送体、４２…搬送ベルト、５０…液体噴射ヘッド、５１…ヘッドチップ、５１ａ…流路基板、５１ｂ…圧力室基板、５１ｃ…ノズルプレート、５１ｄ…吸振体、５１ｅ…振動板、５１ｆ…駆動素子、５１ｇ…保護板、５１ｈ…ケース、５１ｉ…配線基板、５１ｊ…駆動回路、６０…メンテナンス機構、６１…払拭部材、６２…液体受容部材、１００…液体噴射装置、Ｃ…圧力室、Ｃｏｍ…駆動信号、ＤＡ…気体流路口、ＤＩ…流入口、ＤＯ…流出口、Ｄｎ…最短距離、ＦＮ…噴射面、ＦＳ…封止面、ＩＨ…導入口、Ｉｍｇ…画像データ、Ｋ…貫通孔、ＬＮ…ノズル列、ＬＮ１…第１ノズル列、ＬＮ２…第２ノズル列、Ｍ…媒体、Ｎ…ノズル、Ｎａ…連通流路、Ｏ…軸線、Ｐ１…第１圧力、Ｐ２…第２圧力、Ｐ３…第３圧力、Ｒ…リザーバー、Ｒ１…空間、Ｒ２…空間、ＲＣ…大気圧室、ＲＪ１…上流側流路、ＲＪ２…下流側流路、ＲＶ…圧力調整室、Ｒａ…個別流路、Ｓ１１…ステップ、Ｓ１２…ステップ、Ｓ１３…ステップ、Ｓ１４…ステップ、Ｓ１５…ステップ、Ｓ１６…ステップ、Ｓ１７…ステップ、Ｓ１８…ステップ、ＳＣ…閉鎖工程、ＳＤ…排出処理、ＳＦ…フラッシング工程、ＳＩ…制御信号、ＳＪ…供給流路、ＳＪ＿１…第１供給流路、ＳＪ＿２…第２供給流路、ＳＯ…開放工程、ＳＰ…加圧工程、ＳＷ…払拭工程、ｔ０…タイミング、ｔ１…タイミング、ｔ２…タイミング、ｔ３…タイミング、ｔ４…タイミング、ｔ５…タイミング、ｔ６…タイミング、ｔ７…タイミング、ｔ８…タイミング、ｔ９…タイミング、ｔ１０…タイミング。

Claims (21)

1. 第１液体を噴射する第１ノズル列を有する液体噴射ヘッドと、
   前記第１ノズル列に供給される第１液体を貯留する第１タンクと、
   前記第１タンクから前記第１ノズル列へ第１液体を供給するための第１供給流路と、
   前記第１供給流路の途中に設けられ、前記第１供給流路を開閉可能な第１開閉弁と、
   前記第１タンク内を加圧可能な第１加圧機構と、を備え、
   前記第１開閉弁が閉状態で前記第１加圧機構を駆動させることにより前記第１タンク内の圧力を所定の正圧とした後、前記第１開閉弁を開状態とすることにより前記第１ノズル列から第１液体を排出させる排出処理を実行可能であり、
   前記排出処理は、前記第１ノズル列から第１液体が排出されている最中のタイミングで前記第１開閉弁を開状態から閉状態へ切り替える、
   ことを特徴とする液体噴射装置。
2. 前記所定の正圧を第１圧力とし、
   前記第１タンク内の圧力を前記第１圧力とした後に前記第１タンク内の圧力が略一定となるまで前記第１開閉弁を開状態とした場合における前記第１タンク内の圧力を第２圧力とし、
   前記第１圧力と前記第２圧力との間の圧力を第３圧力としたとき、
   前記排出処理は、前記第１タンク内の圧力が前記第３圧力となるタイミングで前記第１開閉弁を開状態から閉状態へ切り替える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
3. 前記所定の正圧を第１圧力とし、
   前記第１タンク内の圧力を前記第１圧力とした後に前記第１タンク内の圧力が略一定となるまで前記第１開閉弁を開状態とした場合における、前記第１開閉弁を開状態としてから前記第１タンク内の圧力が略一定となるまでに要する時間長さを第１時間長さとし、
   前記第１時間長さよりも短い時間長さを第２時間長さとしたとき、
   前記排出処理は、前記第１開閉弁を開状態としてから前記第２時間長さを経過したタイミングで前記第１開閉弁を開状態から閉状態へ切り替える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
4. 前記第２時間長さは、前記第１時間長さの半分以下である、
   ことを特徴とする請求項３に記載の液体噴射装置。
5. 前記液体噴射ヘッドに第１液体が充填されていない状態で前記排出処理を実行開始する充填処理、および、前記液体噴射ヘッドに第１液体が充填されている状態で前記排出処理を実行開始するクリーニング処理のうちの一方または両方を実行可能である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
6. 前記充填処理および前記クリーニング処理の両方を実行可能であり、
   前記クリーニング処理における前記所定の正圧は、前記充填処理における前記所定の正圧よりも小さい、
   ことを特徴とする請求項５に記載の液体噴射装置。
7. 前記充填処理および前記クリーニング処理の両方を実行可能であり、
   前記クリーニング処理における前記第１開閉弁を開状態としてから閉状態とするまでの時間長さは、前記充填処理における前記第１開閉弁を開状態としてから閉状態とするまでの時間長さよりも短い、
   ことを特徴とする請求項５に記載の液体噴射装置。
8. 前記第１タンク内を大気開放させるために開閉可能な第１大気開放弁を備え、
   前記排出処理は、前記第１大気開放弁が閉状態で前記第１加圧機構を駆動させることにより前記第１タンク内を前記所定の正圧に加圧する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
9. 前記排出処理は、前記第１開閉弁を閉状態から開状態へ切り替える前に、前記第１加圧機構を停止させる、
   ことを特徴とする請求項８に記載の液体噴射装置。
10. 前記液体噴射ヘッドは、前記第１ノズル列と、第１液体とは異なる種類の第２液体を噴射する第２ノズル列と、を含む噴射面を有し、
    液体噴射装置は、
    前記第２ノズル列に供給される第２液体を貯留する第２タンクと、
    前記第２タンクから前記第２ノズル列へ第２液体を供給するための第２供給流路と、
    前記第２供給流路の途中に設けられ、前記第２供給流路を開閉可能な第２開閉弁と、
    前記第２タンク内を加圧可能な第２加圧機構と、を備え、
    前記排出処理は、前記第２開閉弁が閉状態で前記第２加圧機構を駆動させることにより前記第２タンク内の圧力を所定の正圧とした後、前記第２開閉弁を開状態とすることにより前記第２ノズル列から第２液体を排出させ、
    前記排出処理は、前記第２ノズル列から第２液体が排出されている最中のタイミングで前記第２開閉弁を開状態から閉状態へ切り替え、
    前記排出処理において、前記第１開閉弁の開状態を維持する期間と前記第２開閉弁の開状態を維持する期間との少なくとも一部が互いに重なる、
    ことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
11. 前記排出処理において、前記第１開閉弁を閉状態から開状態へ切り替えるタイミングと前記第２開閉弁を閉状態から開状態へ切り替えるタイミングとが互いに同一のタイミングであり、かつ、前記第１開閉弁を開状態から閉状態に切り替えるタイミングと前記第２開閉弁を開状態から閉状態へ切り替えるタイミングとが互いに同一のタイミングである、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の液体噴射装置。
12. 前記噴射面を払拭する払拭部材をさらに備え、
    前記排出処理の後に、前記第１開閉弁および前記第２開閉弁の双方を閉状態とした期間中に前記噴射面を前記払拭部材によって払拭する払拭動作を実行する、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の液体噴射装置。
13. 前記第１タンク内を大気開放させるために開閉可能な第１大気開放弁と、
    前記第２タンク内を大気開放させるために開閉可能な第２大気開放弁と、をさらに備え、
    前記排出処理において前記第１開閉弁および前記第２開閉弁の双方を閉状態とした後、かつ、前記払拭動作の実行後に前記第１開閉弁および前記第２開閉弁の少なくとも一方を開状態とする前のタイミングで、前記第１大気開放弁および前記第２大気開放弁の双方を閉状態から開状態へ切り替える、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の液体噴射装置。
14. 前記払拭動作の実行期間中、または、前記払拭動作の実行前に、前記第１大気開放弁および前記第２大気開放弁を閉状態から開状態へ切り替える、
    ことを特徴とする請求項１３に記載の液体噴射装置。
15. 前記第１ノズル列は、複数のノズルで構成され、
    前記液体噴射ヘッドは、前記複数のノズルにノズルごとに連通する複数の圧力室を有し、
    前記払拭動作の実行後に、フラッシング動作を実行し、
    前記複数のノズルのうちの１つのノズルから前記フラッシング動作によって噴射される第１液体の総量は、前記複数の圧力室のうち当該１つのノズルに連通する圧力室の体積以下である、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の液体噴射装置。
16. 前記第１ノズル列から噴射される第１液体と前記第２ノズル列から噴射される第２液体とのそれぞれは、細胞、ＤＮＡおよびタンパク質のうちの少なくとも1つを含む液体である、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の液体噴射装置。
17. 前記第１ノズル列および前記第２ノズル列は、互いに同じノズルプレートに設けられる、
    ことを特徴とする請求項１６に記載の液体噴射装置。
18. 前記第１ノズル列と前記第２ノズル列とのノズル間の最短距離は、１．５ｍｍ以下である、
    ことを特徴とする請求項１７に記載の液体噴射装置。
19. 第１液体を噴射する第１ノズル列を有する液体噴射ヘッドのメンテナンス方法であって、
    前記第１ノズル列に供給される第１液体を貯留する第１タンクから前記第１ノズル列へ第１液体を供給するための第１供給流路を閉塞させた状態で、前記第１タンク内を加圧する加圧工程と、
    前記加圧工程の後、前記第１供給流路を開放させることにより前記第１ノズル列から第１液体を排出させる開放工程と、
    前記開放工程によって前記第１ノズル列から第１液体が排出されている最中のタイミングで前記第１供給流路を閉塞させる閉鎖工程と、を含む、
    ことを特徴とする液体噴射ヘッドのメンテナンス方法。
20. 前記液体噴射ヘッドは、前記第１ノズル列と、第１液体とは異なる種類の第２液体を噴射する第２ノズル列と、を含む噴射面を有し、
    前記加圧工程は、前記第２ノズル列に供給される第２液体を貯留する第２タンクから前記第２ノズル列へ第２液体を供給するための第２供給流路を閉塞させた状態で、前記第２タンク内を加圧し、
    前記開放工程は、前記第２供給流路を開放させることにより前記第２ノズル列から第２液体を排出させ、
    前記閉鎖工程は、前記開放工程によって前記第２ノズル列から第２液体が排出されている最中のタイミングで前記第２供給流路を閉塞させ、
    前記開放工程において、前記第１供給流路を開放させた状態を維持する期間と前記第２供給流路を開放させた状態を維持する期間との少なくとも一部が互いに重なる、
    ことを特徴とする請求項１９に記載の液体噴射ヘッドのメンテナンス方法。
21. 前記閉鎖工程の後に、前記第１供給流路および前記第２供給流路の双方を閉塞させた状態で前記噴射面を払拭部材によって払拭する払拭工程をさらに含む、
    ことを特徴とする請求項２０に記載の液体噴射ヘッドのメンテナンス方法。

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