WO2025239134A1 - 圧力緩衝装置、液体供給装置、及び画像記録装置 - Google Patents

圧力緩衝装置、液体供給装置、及び画像記録装置

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WO2025239134A1
WO2025239134A1 PCT/JP2025/015382 JP2025015382W WO2025239134A1 WO 2025239134 A1 WO2025239134 A1 WO 2025239134A1 JP 2025015382 W JP2025015382 W JP 2025015382W WO 2025239134 A1 WO2025239134 A1 WO 2025239134A1
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WO
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liquid
ink
pressure
flow path
supply
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貴博 井上
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Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
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Publication date
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    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/10—Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
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    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/17—Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175—Ink supply systems ; Circuit parts therefor

Definitions

  • the present invention relates to a pressure buffer device, a liquid supply device, and an image recording device, and in particular to technology for isolating a liquid chamber and a gas chamber with a flexible membrane to suppress fluctuations in liquid pressure.
  • a pump installed in the ink flow path is used as a means of controlling pressure.
  • using a pump to control the internal pressure of the inkjet head and the pressure in the ink flow path can cause pressure fluctuations due to pump pulsations, etc. These pressure fluctuations not only hinder stable ink supply, but can also interfere with stable operation of the inkjet head.
  • a pressure buffer device that is installed in the ink flow path to suppress pump pulsations and pressure fluctuations that occur when ink is ejected.
  • the pressure buffer device is composed of a liquid chamber with a supply port and a discharge port for the inflow and outflow of liquid, and a gas chamber that is opposed to the liquid chamber with a flexible membrane sandwiched between them.
  • Patent document 1 describes a flexible membrane that has an initial deflection of a three-dimensional shape that follows the shape of the inner wall of the gas chamber.
  • Patent Document 1 does not specify the material of the flexible membrane. However, if a general-purpose thermoplastic rubber flexible membrane is used, the pressure adjustment function will be impaired due to deterioration, causing problems with unstable ink ejection. Furthermore, if the device continues to be used in this state, the flexible membrane may crack or break, causing secondary damage such as ink leaking out of the device.
  • the present invention was made in consideration of these circumstances, and aims to provide a pressure buffer device, a liquid supply device, and an image recording device that can prevent deterioration of the flexible membrane that separates the liquid chamber and the gas chamber, thereby extending their service life.
  • the pressure buffer device is a pressure buffer device comprising a liquid chamber having an inlet for introducing liquid and an outlet for discharging liquid, a gas chamber for storing gas, and a flexible membrane separating the liquid chamber from the gas chamber, wherein the flexible membrane is made of ethylene propylene diene rubber, and the plasticizer that forms the ethylene propylene diene rubber contains an adipic acid ester.
  • This feature prevents deterioration of the flexible membrane separating the liquid chamber and the gas chamber, extending its service life.
  • the pressure buffer device is the pressure buffer device according to the first aspect, wherein the difference between the surface energy of the flexible membrane and the surface tension of the liquid is preferably 5.5 mN/m or more.
  • the pressure buffer device is the pressure buffer device according to the first or second aspect, wherein the flexible membrane preferably has a three-dimensional shape that conforms to the shape of the inner wall of the gas chamber.
  • the thickness of the flexible membrane is 0.3 mm or more and 1.0 mm or less.
  • the thickness of the flexible membrane is 0.3 mm or more and 0.6 mm or less.
  • the liquid includes water.
  • a liquid supply device is a liquid supply device comprising: a liquid flow path that connects a liquid ejection head that ejects liquid with a liquid tank that stores the liquid; a pump that applies a predetermined pressure to the liquid in the liquid flow path; and a pressure buffer device according to any one of the first to sixth aspects that is provided in the liquid flow path.
  • the liquid supply device is the liquid supply device according to the seventh aspect, further comprising at least one processor and a valve that switches between opening and closing the gas chamber to the atmosphere, and preferably the processor changes the amount of deflection of the flexible membrane using a pump while the gas chamber is open to the atmosphere, and closes the gas chamber to the atmosphere when the amount of deflection reaches a predetermined amount.
  • the image recording device is an image recording device that includes a liquid tank that stores liquid, a liquid ejection head that ejects the liquid, the liquid supply device according to the eighth aspect, and a relative movement mechanism that moves the liquid ejection head and the recording medium relatively, and the processor ejects liquid from the liquid ejection head while moving the recording medium relatively, thereby recording an image on the recording surface of the recording medium.
  • This invention prevents deterioration of the flexible membrane separating the liquid chamber and the gas chamber, extending its service life.
  • FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of an ink supply device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the structure of the supply sub-tank.
  • FIG. 3 is a perspective view of the flexible membrane.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along a direction perpendicular to the flange portion of the flexible membrane.
  • FIG. 5 is a table showing the active ingredients of the ink.
  • FIG. 6 is a table showing the relative ratio of material prices, surface energy, change in mass in Experimental Example 1, and change in hardness for each level of film.
  • FIG. 7 is a diagram showing the state of the flexible membrane when pressure and pressure are repeatedly applied.
  • FIG. 8 is a table showing the durability results of Experimental Example 1.
  • FIG. 9 is a table showing the results of Experimental Example 2.
  • FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of a control system of the ink supply device.
  • FIG. 11 is a flowchart showing the process of adjusting the initial deflection amount of the flexible film in the ink supply device.
  • FIG. 12 is a diagram showing the overall configuration of an ink supply device according to the second embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram showing the overall configuration of an inkjet printing apparatus.
  • ⁇ Overall configuration of non-circulating ink supply device> 1 is a diagram showing the overall configuration of an ink supply device.
  • the ink supply device 10 (an example of a “liquid supply device") is connected to an inkjet head 50 (an example of a “liquid ejection head") that ejects ink (an example of a "liquid”) from a plurality of nozzles (not shown), and an ink tank 52 (an example of a "liquid tank”) that stores the ink.
  • the ink supply device 10 is a non-circulating ink supply device that supplies ink from the ink tank 52 to the inkjet head 50.
  • the ink supply device 10 includes a supply flow path 12, a supply valve 14, a pressure sensor 16, a supply sub-tank 18, a supply pump 20, a drain flow path 28, a drain valve 30, an air flow path 32, an air connect valve 34, an air tank 36, an atmosphere communication path 38, and an air valve 40.
  • the supply flow path 12 (an example of a "liquid flow path") connects the inkjet head 50 and the ink tank 52.
  • the supply flow path 12 is equipped with a supply valve 14, a pressure sensor 16, a supply sub-tank 18, and a supply pump 20.
  • the supply valve 14 switches between communication and non-communication between the inkjet head 50 and the supply flow path 12.
  • the supply valve 14 is a normally open or latch type electromagnetic valve whose opening and closing is controlled by a control signal.
  • the pressure sensor 16 converts the internal pressure of the supply flow path 12 into an electrical signal and outputs it.
  • the pressure sensor 16 may be a semiconductor piezo-resistive, capacitive, or silicon resonant sensor.
  • the supply sub-tank 18 is an example of a pressure buffer device, and a flexible membrane 22 separates the liquid chamber 24 and the gas chamber 26.
  • the liquid chamber 24 has an ink outlet 24A, an ink inlet 24B, and an air bubble outlet 27.
  • the ink outlet 24A communicates with the inkjet head 50 via the supply flow path 12 and the supply valve 14, allowing ink to flow out of the liquid chamber 24.
  • the ink inlet 24B communicates with the ink tank 52 via the supply flow path 12 and the supply pump 20, allowing liquid to flow into the liquid chamber 24.
  • the air bubble outlet 27 communicates with the ink tank 52 via the drain flow path 28 and the drain valve 30.
  • the drain flow path 28 is a flow path used to forcibly discharge ink from the liquid chamber 24.
  • the drain valve 30 When the drain valve 30 is opened, the ink in the liquid chamber 24 is sent to the ink tank 52 via the drain flow path 28.
  • Air (an example of "gas") is stored in the gas chamber 26.
  • the gas chamber 26 has an air flow path communication port 26B.
  • the air flow path communication port 26B communicates with the air tank 36 via the air flow path 32 and the air connect valve 34.
  • the air tank 36 communicates with the atmosphere via an air valve 40 provided in the atmosphere communication passage 38.
  • the volume of the gas chamber 26 increases when the air connect valve 34 is opened and the air valve 40 is closed.
  • the gas chamber 26 and air tank 36 are opened to the atmosphere when the air connect valve 34 and the air valve 40 are opened. In other words, the air connect valve 34 and the air valve 40 switch between opening and closing the gas chamber 26 to the atmosphere.
  • the supply pump 20 is positioned between the supply sub-tank 18 and the ink tank 52 in the supply flow path 12.
  • the supply pump 20 applies pressure to the inside of the supply flow path 12.
  • the supply sub-tank 18 and air tank 36 form a pressure buffer that suppresses fluctuations in the internal pressure of the inkjet head 50 and fluctuations in the internal pressure of the supply flow path 12 due to pulsating flow caused by operation of the supply pump 20.
  • the air tank 36 has a volume three times the maximum volume of the gas chamber 26.
  • the "maximum volume of the gas chamber 26" is the volume of the gas chamber 26 when the flexible membrane 22 is in the initial deflection state described below. From the perspective of pressure buffering function, a larger volume of the gas chamber 26 is preferable. However, because the amount of deformation of the flexible membrane 22 is finite, the volume of the gas chamber 26 is limited by the amount of deformation of the flexible membrane 22.
  • an air tank 36 is provided as a buffer tank for the gas chamber 26.
  • the air tank 36 only needs to have a volume that exceeds the maximum volume of the gas chamber 26, and is preferably at least three times the maximum volume of the gas chamber 26.
  • the volume of the air tank 36 is made too large, the responsiveness of pressure control will decrease, so there is an optimal value for the total volume of the gas chamber 26 and the air tank 36.
  • a normally open electromagnetic valve is used for the air connect valve 34. Furthermore, a normally closed electromagnetic valve is used for the air valve 40. This prevents ink from leaking from the inkjet head 50 even if the power is cut off due to an emergency stop function being activated, for example.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the structure of the supply subtank 18.
  • Fig. 2 shows a cross section of the supply subtank 18.
  • the supply subtank 18 divides the interior of the sealed container using a flexible membrane 22, with one side of the flexible membrane 22 forming a liquid chamber 24 and the other side forming a gas chamber 26.
  • the ink outlet 24A is located at the bottom vertically, where air bubbles have difficulty flowing, to prevent them from flowing into the inkjet head 50.
  • the air bubble discharge port 27 is located at the top vertically, so that air bubbles can easily escape from the top.
  • the flexible membrane 22 expands and contracts like a balloon when absorbing pressure fluctuations. For example, when ink flows into the liquid chamber 24 from the ink inlet 24B, the flexible membrane 22 deforms toward the gas chamber 26 in accordance with the volume of the ink that flows in. On the other hand, the volume of ink flowing out from the ink outlet 24A does not change, so even if pressure fluctuations occur in the supply flow path 12, the pressure fluctuations are suppressed by the action of the supply sub-tank 18.
  • the supply sub-tank 18 has a pressure buffering function that suppresses internal pressure fluctuations in the inkjet head 50 and fluctuations in the internal pressure of the supply flow path 12 due to pulsating flow caused by the operation of the supply pump 20.
  • the gas chamber 26 of the supply subtank 18 has a dome-shaped inner wall surface 26A that faces the flexible membrane 22 and is made up of curved surfaces. This prevents the flexible membrane 22 from being damaged even if it deforms and comes into contact with the inner wall surface 26A, ensuring the durability of the flexible membrane 22.
  • the flexible membrane 22 has a three-dimensional shape that follows the shape of the inner wall surface 26A of the gas chamber 26.
  • the negative pressure characteristics of the flexible membrane 22 are such that there is almost no pressure change in the slackened area of the flexible membrane 22 while the amount of ink flowing in and out is small, but when the flexible membrane 22 bulges, a sudden change in pressure occurs.
  • the negative pressure characteristics of the flexible membrane 22 vary depending on the type and thickness of the membrane, etc.
  • the negative pressure characteristics of the gas chamber 26 are uniformly determined once the capacities of the gas chamber 26 and air tank 36 are determined. Furthermore, the negative pressure characteristics of the entire system are the sum of the negative pressure characteristics of the flexible membrane 22 and the negative pressure characteristics of the gas chamber 26 and air tank 36. Therefore, the capacities of the gas chamber 26 and air tank 36 can be determined taking into account the pressure control performance in the slack region of the flexible membrane 22. In other words, the lower limit of the capacity is determined by the stability and pressure buffering properties of the pressure control, and the upper limit is determined by the responsiveness of the pressure control, so there are optimal values for the capacities of the gas chamber 26 and air tank 36. Furthermore, since the lower limit of the capacity of the gas chamber 26 is determined by the initial deflection amount of the flexible membrane 22, and the upper limit is determined by the maximum deformation amount of the flexible membrane 22, there is an optimal value for the capacity of the gas chamber 26.
  • the flexible membrane 22 is fixed by bending it so that the gas chamber 26 side forms a three-dimensional convex shape, but the flexible membrane 22 may also be fixed by bending it so that the liquid chamber 24 side forms a three-dimensional convex shape.
  • the hardening and deterioration of the flexible film can be solved by either preventing the ink from penetrating the flexible film or by preventing the plasticizer from dissolving into the ink. In other words, it is necessary to (1) make it difficult for the ink to penetrate the flexible film, and (2) prevent the flexible film from hardening even when it contains ink.
  • fluororubber is known to be more expensive than other rubber materials. Furthermore, in recent years, environmental regulations for fluorine-based materials have been tightened. For example, in Europe, restrictions on the use of fluorine-based materials have been tightened as they are now subject to PFAS (Per- and PolyFluoroAlkyl Substances) regulations, which increases the risk that fluororubber will no longer be used actively. Therefore, the use of fluororubber is difficult.
  • PFAS Per- and PolyFluoroAlkyl Substances
  • ⁇ Configuration of flexible film> 3 is a perspective view of the flexible membrane 22.
  • the flexible membrane 22 has a three-dimensional shape including a flange portion F formed on a flat surface and a dome portion D formed in a dome shape.
  • the dome shape refers to a shape with a bulge formed by a curved surface, and includes a shape obtained by cutting a portion of a sphere with a flat surface and a shape with a parabolic cross section.
  • the dome shape is suitable for being inflated like a balloon, which allows for efficient pressure suppression.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the flexible membrane 22 taken perpendicular to the flange portion F.
  • the dome portion D is made up of a membrane with a uniform thickness t.
  • the membrane thickness t (an example of “membrane thickness”) is preferably 1.0 mm or less, and is particularly preferably relatively thin, between 0.3 mm and 0.6 mm. This is because if the membrane is relatively thick, the rigidity of the elastic member increases, reducing the pressure suppression effect. On the other hand, if the membrane is thinner than 0.3 mm, the material may not be strong enough when expanded, resulting in rupture.
  • the flexible film 22 is made of ethylene propylene diene rubber (EPDM: Ethylene Propylene Diene Methylene Linkage).
  • EPDM Ethylene Propylene Diene Methylene Linkage
  • the plasticizer forming the EPDM has a high molecular weight substance containing adipic acid ester, which is an ester-based plasticizer.
  • the surface energy of the EPDM is 22.5 mN/m.
  • flexible film 22 made from EPDM containing adipic acid ester will not harden even when used with water-based inks with a surface energy of 28 mN/m and water-based inks with a surface energy of 35 mN/m.
  • the inventors have also confirmed that flexible film 22 made from EPDM containing adipic acid ester has a lifespan that is more than 10 times longer than flexible films made from conventional materials.
  • Example 1 [Changes in mass and hardness]
  • the film was immersed in ink, and the changes in film mass and hardness were measured.
  • the immersion time was 168 hours, and the immersion temperature was 60°C.
  • the surface energy of the film was calculated by measuring the contact angles of water and diiodomethane using a contact angle meter, DropMaster 700 (Kyowa Interface Science Co., Ltd.).
  • the surface tension of the ink was measured using a surface tensiometer, BVP-Z (Kyowa Interface Science Co., Ltd.).
  • the hardness of the film was measured using a nanoindenter, TI-950 (Bruker), under the conditions of a 1 ⁇ m spherical indenter, an indentation load of 7 ⁇ N, and an indentation depth of 500-700 nm.
  • film The films were prepared from the following four materials:
  • Level 1 Thermoplastic elastomer with a mineral oil-based plasticizer
  • Level 2 EPDM with a mineral oil-based plasticizer
  • Level 3 EPDM containing an adipate ester as a plasticizer
  • Level 4 Fluorine rubber (FKM)
  • the ink used contains water, pigment, dispersant, oxidant, organic solvent, modifier, colloidal silica, resin particles, wax particles, silicone surfactant, and acetylene glycol surfactant.
  • the dispersant has the function of dispersing the pigment. To improve the ejection properties of the ink, the dispersant is crosslinked.
  • Figure 5 is a table showing the amount (parts by mass) of the active ingredients of the ink.
  • the total amount of the active ingredients and the amount of water shown in Figure 5 is 100 parts by mass. Details of the following components in Figure 5 are as follows: Sannix GP250: Polyoxypropylated glycerin manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.
  • PEG-200 Polyethylene glycol 200 manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.
  • ⁇ PVP K-15 Polyvinylpyrrolidone manufactured by Ashland ⁇ Snowtex XS: Colloidal silica manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.
  • ⁇ Trasol CN Wax particles manufactured by Chukyo Yushi Co., Ltd.
  • the active ingredients of the ink shown in Figure 5 were mixed with water, and coarse particles were removed from the resulting mixture to obtain an aqueous ink.
  • the surface energy of the aqueous ink is 28 mN/m.
  • FIG. 6 is a table showing the relative ratio of material prices of the films of levels 1 to 4, surface energy, difference in surface energy from water-based ink, change in mass as a result of Experimental Example 1, and change in hardness.
  • the relative material price ratios for membranes at levels 1 to 4 are 1, 2, 2.5, and 4, respectively. As such, the membranes become more expensive in the order of level 1, level 2, level 3, and level 4.
  • the surface energies (mN/m) of films at levels 1 to 4 are 20.6, 21.2, 22.5, and 10.3, respectively. Therefore, the surface energy differences (mN/m) between films at levels 1 to 4 and the aqueous ink, which has a surface energy of 28 mN/m, are 7.4, 6.8, 5.5, and 17.7, respectively.
  • the change in membrane mass (%) for levels 1 to 4 was +3.2, +3.0, +2.6, and +0.3, respectively.
  • the change in film hardness (MPa) for levels 1 to 4 was +2.0 (2.0 ⁇ 4.0), +2.0 (3.0 ⁇ 5.0), no change (2.0 ⁇ 2.0), and no change (2.0 ⁇ 2.0), respectively.
  • the films in levels 1 and 2 increased in mass and decreased in hardness, indicating material degradation.
  • level 3 swelled but did not increase in hardness, confirming that the material strength was maintained.
  • Level 4 showed no change in mass or hardness, reaffirming its low attack by water-based ink.
  • the membranes of levels 1 to 4 were placed in the supply sub-tank 18 as flexible membranes 22, and were repeatedly pressurized and depressurized with aqueous ink to evaluate the durability of the membranes of levels 1 to 4.
  • the flexible membranes 22 of levels 1 to 4 each had the shape shown in Figures 3 and 4, and the thickness t of the dome portion D was 0.5 mm.
  • the pressure conditions were a 30-second cycle, with pressurization at 50 kPa for 15 seconds and depressurization at -10 kPa for 15 seconds.
  • Figure 7 shows the state of the flexible membrane 22 during repeated pressurization and depressurization in Experimental Example 1.
  • F7A in Figure 7 is when the pressure in the liquid chamber 24 is -10 kPa, and the flexible membrane 22 is in a membrane contracted state (membrane buckling state).
  • F7C in Figure 7 is when the pressure in the liquid chamber 24 is 50 kPa, and the flexible membrane 22 is in a membrane expanded state.
  • F7B in Figure 7 is a transitional period during which the pressure in the liquid chamber 24 is being changed, and the flexible membrane 22 is in its natural state.
  • FIG. 8 is a table showing the durability results.
  • the films of levels 1 and 2 broke after less than 3,000 cycles.
  • the films of levels 3 and 4 did not break even after more than 70,000 cycles. In this way, it was confirmed that the films of levels 3 and 4 are more than 23 times more durable than the films of levels 1 and 2. This is a number of cycles that can ensure more than twice the product life, ensuring stable quality.
  • Example 2 The Level 3 film was evaluated in the same manner as in Experimental Example 1, using an aqueous ink with a surface energy of 35 mN/m.
  • the amount (parts by mass) of the active ingredient in the aqueous ink with a surface energy of 35 mN/m was determined by removing diethylene glycol monohexyl ether from the aqueous ink of Experimental Example 1 shown in Figure 5.
  • the difference in surface energy (mN/m) between the aqueous ink with a surface energy of 35 mN/m and the Level 3 film was 12.5.
  • Figure 9 is a table showing the results of Experimental Example 2.
  • F9A in Figure 9 shows the measurement results for the change in mass and hardness of the film. The change in mass (%) was +1.9, and the change in hardness (MPa) was unchanged (2.0 ⁇ 2.0). F9B in Figure 9 also shows the results for the film's durability, which showed that it did not break even after more than 70,000 cycles.
  • Control system configuration 10 is a block diagram showing the configuration of a control system of the ink supply device 10.
  • the ink supply device 10 includes a processor 70, a memory 72, a pump control unit 74, and a valve control unit 76.
  • the processor 70 executes instructions stored in the memory 72 and performs overall control of the ink supply device 10.
  • the hardware structure of the processor 70 is made up of various processors as shown below.
  • the various processors include a CPU (Central Processing Unit), which is a general-purpose processor that executes software (programs) and functions as various functional units, a GPU (Graphics Processing Unit), which is a processor specialized for image processing, a PLD (Programmable Logic Device), which is a processor whose circuit configuration can be changed after manufacture such as an FPGA (Field Programmable Gate Array), and a dedicated electrical circuit, such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), which is a processor with a circuit configuration designed specifically to perform specific processing.
  • a CPU Central Processing Unit
  • GPU Graphics Processing Unit
  • PLD Programmable Logic Device
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • a single processing unit may be configured with one of these various processors, or may be configured with two or more processors of the same or different types (for example, multiple FPGAs, or a combination of a CPU and an FPGA, or a combination of a CPU and a GPU).
  • Multiple functional units may also be configured with a single processor. Examples of multiple functional units configured with a single processor include, first, a form in which one processor is configured with a combination of one or more CPUs and software, as typified by client or server computers, and this processor acts as multiple functional units. Second, a form in which a processor is used to realize the functions of an entire system including multiple functional units on a single IC (Integrated Circuit) chip, as typified by SoCs (System On Chips). In this way, the various functional units are configured as a hardware structure using one or more of the various processors listed above.
  • the hardware structure of these various processors is, more specifically, an electrical circuit that combines circuit elements such as semiconductor devices.
  • Memory 72 stores instructions to be executed by processor 70.
  • Memory 72 includes RAM (Random Access Memory) and ROM (Read Only Memory), not shown.
  • Processor 70 uses RAM as a working area, executes software using various programs and parameters stored in ROM, and performs various processes of ink supply device 10 by using parameters stored in ROM, etc.
  • the pump control unit 74 controls the supply pump 20 based on a control signal sent from the processor 70.
  • the valve control unit 76 controls the opening and closing of the supply valve 14, drain valve 30, air connect valve 34, and air valve 40 based on control signals sent from the processor 70.
  • the ink supply device 10 controls the operation of the supply pump 20 based on pressure information within the supply flow path 12 (see Figure 1) obtained from the pressure sensor 16, so that the internal pressure of the supply flow path 12 is adjusted to a predetermined pressure.
  • the supply subtank 18 of the ink supply device 10 may experience changes in the amount of deformation (amount of deflection) of the flexible membrane 22 over time. If the amount of deflection of the flexible membrane 22 changes, variations in the pressure control of the supply flow path 12 occur. Therefore, adjustment of the initial amount of deflection of the flexible membrane 22 is performed as appropriate to avoid variations in the pressure control of the supply flow path 12. Examples of times when adjustment of the initial amount of deflection of the flexible membrane 22 is performed include when the ink supply device 10 is started up, after a so-called pressure purge of the inkjet head 50 is performed, and when the pressure in the supply flow path 12 changes significantly due to an abnormality in the supply pump 20, etc.
  • FIG 11 is a flowchart showing the process for adjusting the initial deflection amount of the flexible membrane 22 in the ink supply device 10.
  • the processor 70 controls the valve control unit 76 to close the supply valve 14. This causes the supply flow path 12 and the inkjet head 50 to become disconnected.
  • the processor 70 controls the valve control unit 76 to open the air connect valve 34 and the air valve 40. This opens the gas chamber 26 and the air tank 36 to the atmosphere.
  • step S4 the processor 70 rotates the supply pump 20 in the forward direction to pressurize the liquid chamber 24 and send ink into the liquid chamber 24.
  • the flexible membrane 22 deforms toward the gas chamber 26, and the amount of deformation increases over time.
  • step S5 the processor 70 monitors the pressure detected by the pressure sensor 16 and determines whether the internal pressure of the supply flow path 12 has reached the designated pressure.
  • the designated pressure is a predetermined pressure within a range in which the volume of the liquid chamber 24 and the pressure maintain a proportional relationship. If the pressure detected by the pressure sensor 16 has not reached the designated pressure, the processor 70 maintains the processing of step S5 and continues monitoring the pressure. On the other hand, if the pressure detected by the pressure sensor 16 has reached the designated pressure, the processor 70 proceeds to processing of step S6.
  • step S6 the processor 70 reverses the supply pump 20 to reduce the pressure inside the liquid chamber 24, causing ink to flow out of the liquid chamber 24.
  • the flexible membrane 22 which had been deformed toward the gas chamber 26, deforms toward the liquid chamber 24.
  • the amount of deformation of the flexible membrane 22 is proportional to the amount of ink flowing out.
  • step S7 the processor 70 monitors the time that has elapsed since the supply pump 20 was operated in the depressurization direction, and determines whether the specified time has elapsed. If the specified time has not elapsed since the start of depressurization, the processor 70 maintains the processing of step S7 and continues monitoring the time. On the other hand, if the specified time has elapsed since the start of depressurization, the processor 70 proceeds to processing of step S8.
  • step S8 the processor 70 controls the valve control unit 76 to close the air valve 40. This causes the flexible membrane 22 to deform a predetermined amount in a direction that contracts the liquid chamber 24 in accordance with the amount of ink flowing out, adjusting it to a predetermined deflection. Finally, the processor 70 controls the valve control unit 76 to open the supply valve 14. This connects the supply flow path 12 to the inkjet head 50.
  • Fig. 12 is an overall configuration diagram of an ink supply device according to a second embodiment.
  • the ink supply device 100 shown in Fig. 12 differs from the ink supply device 10 shown in Fig. 1 in that it is a circulation type having a circulation system.
  • the supply sub-tank 18, which is a pressure buffer device according to the present disclosure, can also be applied to a circulation type ink supply device. The following description will focus on the configuration that differs from the ink supply device 10.
  • the ink supply device 100 has a supply flow path 12 and a recovery flow path 112.
  • the supply flow path 12 is provided with a pressure sensor 16 as a supply flow path pressure sensor.
  • the recovery flow path 112 is provided with a recovery flow path pressure sensor 116.
  • the supply flow path 12 is provided with a supply sub-tank 18, and the recovery flow path 112 is provided with a recovery sub-tank 118.
  • the supply sub-tank 18 is connected to the ink tank 52 via a supply pump 20 and a predetermined ink flow path.
  • the recovery sub-tank 118 is connected to the ink tank 52 via a recovery pump 120 and a predetermined ink flow path.
  • the inkjet head 50 has a structure in which n head modules 51-1, 51-2, ..., 51-n are connected together.
  • Head modules 51-1, 51-2, ..., 51-n are connected to the supply flow path 12 via supply valves 14-1, 14-2, ..., 14-n and dampers 15-1, 15-2, ..., 15-n, respectively. Furthermore, head modules 51-1, 51-2, ..., 51-n are connected to the recovery flow path 112 via recovery valves 114-1, 114-2, ..., 114-n and dampers 115-1, 115-2, ..., 115-n, respectively. Ink supplied from the supply flow path 12 to head modules 51-1, 51-2, ..., 51-n that is not ejected from nozzles (not shown) is recovered in the recovery flow path 112. Head modules 51-1, 51-2, ..., 51-n may be configured so that ink circulates near the nozzles.
  • the supply-side manifold 54 is a temporary ink storage section provided between the supply flow path 12 and the inkjet head 50.
  • the recovery-side manifold 154 is a temporary ink storage section provided between the recovery flow path 112 and the inkjet head 50.
  • the supply-side manifold 54 and the recovery-side manifold 154 are connected by bypass flow paths 190 and 192.
  • the bypass flow paths 190 and 192 are provided with bypass flow path valves 194 and 196, respectively.
  • the supply pump 20 controls the pressure (liquid delivery rate) of the supply flow path 12, which supplies ink from the ink tank 52 to the inkjet head 50.
  • the recovery pump 120 controls the pressure (liquid delivery rate) of the recovery flow path 112, which recovers ink from the inkjet head 50 to the ink tank 52.
  • Tube pumps with the same performance (capacity) can be used for the supply pump 20 and the recovery pump 120.
  • the supply pump 20 and recovery pump 120 rotate in only one direction while the inkjet head 50 is not operating (i.e., while ink is flowing steadily).
  • the supply pump 20 increases its rotation speed and the recovery pump 120 rotates in the opposite direction, increasing the internal pressure of the inkjet head 50.
  • the operation of the supply pump 20 and recovery pump 120 is controlled so that the internal pressure of the supply flow path 12 is relatively higher than the internal pressure of the recovery flow path 112, and so that a predetermined back pressure (negative pressure) is applied to the ink inside the nozzles of the inkjet head 50.
  • the supply subtank 18 and the recovery subtank 118 have the same structure as the supply subtank 18 shown in Figure 2.
  • the flexible membranes of the supply subtank 18 and the recovery subtank 118 have the same structure as the flexible membrane 22 shown in Figure 3.
  • drain flow path 128, drain valve 130, gas flow path 132, air connect valve 134, air tank 136, atmosphere communication path 138, and air valve 140 of the ink supply device 100 correspond to the drain flow path 28, drain valve 30, air flow path 32, air connect valve 34, air tank 36, atmosphere communication path 38, and air valve 40 of the supply system, respectively.
  • the ink supply device 100 is equipped with a degassing module 160 between the ink tank 52 and the supply pump 20.
  • the ink supply device 100 is equipped with a one-way valve 162 between the ink tank 52 and the supply pump 20 to prevent backflow of ink.
  • the ink supply device 100 is equipped with a filter 164 and a heat exchanger 166 between the supply pump 20 and the supply subtank 18. Ink delivered from the ink tank 52 is degassed by the degassing module 160, has air bubbles and foreign matter removed by the filter 164, and is temperature-adjusted by the heat exchanger 166 before being delivered to the supply subtank 18.
  • the ink supply device 100 is equipped with a one-way valve 170 between the degassing module 160 and the recovery pump 120 to prevent backflow of ink.
  • the ink supply device 100 is equipped with a filter 172 between the degassing module 160 and the recovery pump 120.
  • the ink supply device 100 also includes safety valves 174 and 176. If an abnormality occurs in the supply pump 20 and the recovery pump 120 and the internal pressure of the supply flow path 12 and the recovery flow path 112 rises above a predetermined value, the safety valves 174 and 176 operate to reduce the internal pressure of the supply flow path 12 and the recovery flow path 112.
  • the ink supply device 100 also includes one-way valves 178 and 180 to prevent backflow of ink when the supply pump 20 and the recovery pump 120 are operated in reverse.
  • the main tank 56 stores ink to be supplied to the ink tank 52.
  • the refill pump 182 sends ink from the main tank 56 to the ink tank 52.
  • the main tank 56 has a filter 184 installed inside.
  • the ink supply device 100 circulates ink by operating the supply pump 20 and the recovery pump 120 to create a pressure difference between the supply-side manifold 54 and the recovery-side manifold 154.
  • the supply pump 20 is rotated forward to generate a negative pressure in the supply-side manifold 54
  • the recovery pump 120 is rotated reversely to generate a negative pressure in the recovery-side manifold 154 that is lower than the pressure on the supply side.
  • This causes ink to flow from the supply-side manifold 54 through the inkjet head 50 to the recovery-side manifold 154, and then circulates the ink via the recovery flow path 112, the recovery subtank 118, etc.
  • bypass flow path valve 196 provided in the bypass flow path 192 can be opened to connect the supply side manifold 54 and the recovery side manifold 154 via the bypass flow path 192. It is sufficient to provide either one of the bypass flow paths 190, 192, as long as the bypass flow paths 190, 192 have a diameter that does not cause pressure loss when pressurized.
  • FIG. 13 is an overall configuration diagram of an inkjet printing apparatus 200 to which the ink supply device 10 or the ink supply device 100 is applied.
  • the inkjet printing apparatus 200 is an image recording apparatus that prints an image on a long substrate 202 by a single pass method.
  • the inkjet printing apparatus 200 includes a delivery roll 204, a take-up roll 206, a conveyance unit 208, a treatment liquid application unit 220, a treatment liquid drying unit 222, an image recording unit 224, and an ink drying unit 232.
  • the feed roll 204 is equipped with a rotatably supported reel (not shown).
  • the substrate 202 (an example of a "recording medium") before an image is printed is wound in a roll around the reel.
  • the winding roll 206 is equipped with a rotatably supported reel (not shown). One end of the substrate 202 is connected to the reel.
  • the conveying unit 208 is equipped with a plurality of guide rollers 210.
  • the conveying unit 208 also has a feed motor (not shown) that rotates the reel of the feed roll 204, and a take-up motor (not shown) that rotates the reel of the take-up roll 206.
  • the conveying unit 208 rotates the reel of the feed roll 204 using a feed motor, causing the substrate 202 to be fed from the feed roll 204.
  • the conveying unit 208 also rotates the reel of the take-up roll 206 using a take-up motor, causing the printed substrate 202 to be wound onto the take-up roll 206.
  • the conveying section 208 guides the substrate 202 delivered from the delivery roll 204 using multiple guide rollers 210, and conveys it through the treatment liquid application section 220, the treatment liquid drying section 222, the image recording section 224, and the ink drying section 232 in that order.
  • the conveying unit 208 corresponds to a relative movement mechanism that moves the substrate 202 relative to the image recording unit 224 in the substrate conveying direction.
  • the treatment liquid application unit 220 applies a pretreatment liquid to the printing surface (an example of a "recording surface") of the substrate 202.
  • the pretreatment liquid contains a flocculant that acts to aggregate the components contained in the ink. Examples of flocculants include acidic compounds, polyvalent metal salts, and cationic polymers.
  • the pretreatment liquid in this embodiment is an acidic liquid that contains an acid as a flocculant.
  • the treatment liquid application unit 220 applies pretreatment liquid uniformly to the printing surface of the substrate 202 using an application roller (not shown).
  • the amount of pretreatment liquid applied may be any amount that appropriately aggregates the ink applied by the image recording unit 224.
  • the treatment liquid application unit 220 may also apply the pretreatment liquid using a head that ejects the pretreatment liquid using an inkjet method.
  • a treatment liquid drying unit 222 is disposed downstream of the treatment liquid application unit 220 on the transport path of the substrate 202.
  • the treatment liquid drying unit 222 dries the pretreatment liquid applied to the printing surface of the substrate 202.
  • the treatment liquid drying section 222 can be configured using known heating means such as a heater, or air blowing means such as a dryer, or a combination of these.
  • heating means include a method in which a heater or other heat generating element is placed on the side opposite the printed surface of the substrate 202, a method in which warm or hot air is blown onto the printed surface of the substrate 202, or a heating method using an infrared heater, and a combination of these may also be used.
  • the temperature of the printing surface of the substrate 202 varies depending on the type of material, thickness, etc. of the substrate 202, as well as the ambient temperature, etc. Therefore, it is preferable to provide a temperature sensor that measures the temperature of the printing surface of the substrate 202 and a control mechanism that feeds back the temperature value measured by the temperature sensor to the treatment liquid drying unit 222, and to dry the pretreatment liquid while controlling the temperature.
  • the temperature sensor that measures the temperature of the printing surface of the substrate 202 is preferably a non-contact temperature sensor.
  • solvent removal may be performed using a solvent removal roller or the like.
  • an air knife is used to remove excess solvent from the substrate 202.
  • An image recording unit 224 is located downstream of the treatment liquid drying unit 222 on the transport path of the substrate 202.
  • the image recording unit 224 applies ink using an inkjet method to record an image on the printing surface of the substrate 202 to which the pretreatment liquid has been applied.
  • four colors of ink are applied: water-based cyan ink, magenta ink, yellow ink, and black ink, each containing cyan, magenta, yellow, and black colorants.
  • the image recording unit 224 is equipped with inkjet heads 226C, 226M, 226Y, and 226K.
  • the image recording unit 224 also is equipped with ink supply devices 228C, 228M, 228Y, and 228K that supply cyan ink, magenta ink, yellow ink, and black ink to the inkjet heads 226C, 226M, 226Y, and 226K, respectively, and ink tanks 230C, 230M, 230Y, and 230K that store cyan ink, magenta ink, yellow ink, and black ink, respectively.
  • Inkjet head 50 is applied to each of inkjet heads 226C, 226M, 226Y, and 226K.
  • Ink supply device 10 or ink supply device 100 is applied to each of ink supply devices 228C, 228M, 228Y, and 228K.
  • Ink tank 52 is applied to each of ink tanks 230C, 230M, 230Y, and 230K.
  • Inkjet head 226C is connected to ink tank 230C via ink supply device 228C, and is supplied with cyan ink from ink tank 230C.
  • Inkjet head 226M is connected to ink tank 230M via ink supply device 228M, and is supplied with magenta ink from ink tank 230M.
  • Inkjet head 226Y is connected to ink tank 230Y via ink supply device 228Y, and is supplied with yellow ink from ink tank 230Y.
  • Inkjet head 226K is connected to ink tank 230K via ink supply device 228K, and is supplied with black ink from ink tank 230K.
  • Inkjet heads 226C, 226M, 226Y, and 226K are arranged at regular intervals along the transport path of substrate 202.
  • Inkjet heads 226C, 226M, 226Y, and 226K are line heads capable of single-pass image recording on substrate 202.
  • a line head is a head in which multiple nozzles are arranged over a length equal to or greater than the width in a direction perpendicular to the substrate transport direction.
  • Inkjet heads 226C, 226M, 226Y, and 226K record color images by depositing droplets of cyan ink, magenta ink, yellow ink, and black ink onto the printing surface of substrate 202.
  • the ink deposited on the printing surface of substrate 202 is coagulated by a pretreatment liquid that has been applied to the printing surface in advance.
  • the image recording unit 224 may also print color images using a shuttle method in which a short serial head is scanned across the width of the substrate 202 to eject ink droplets.
  • An ink drying unit 232 is located downstream of the image recording unit 224 on the transport path of the substrate 202.
  • the ink drying unit 232 dries the ink applied to the printing surface of the substrate 202.
  • the ink drying unit 232 can be configured in the same manner as the treatment liquid drying unit 222.
  • a take-up roll 206 is arranged downstream of the ink drying section 232 on the transport path of the substrate 202.
  • the take-up roll 206 winds the substrate 202, which is the printed material, onto a reel.

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Abstract

液体室と気体室とを隔離する可撓膜の劣化を防止し、使用寿命を延ばすことができる圧力緩衝装置、液体供給装置、及び画像記録装置を提供する。上記課題を解決するために、本開示の圧力緩衝装置は、液体を流入させる流入口及び液体を流出させる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可撓膜と、を備え、可撓膜は、エチレンプロピレンジエンゴムで構成され、エチレンプロピレンジエンゴムを形成する可塑剤は、アジピン酸エステルを含む。

Description

圧力緩衝装置、液体供給装置、及び画像記録装置
　本発明は圧力緩衝装置、液体供給装置、及び画像記録装置に係り、特に液体室と気体室とを可撓膜で隔離して液体の圧力変動を抑制する技術に関する。
　インクジェットヘッドを安定動作させるため、また、インクジェットヘッドへインクを安定して供給するために、インクジェットヘッドの内部圧力、及びインク流路の圧力を一定に制御する必要がある。
　圧力を制御する手段として、インク流路に設けられたポンプが用いられる。一方、ポンプを用いてインクジェットヘッドの内部圧力及びインク流路の圧力を制御すると、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。
　これに対し、ポンプの脈流、及びインクの吐出時に発生する圧力変動を抑制するためにインクの流路に設けられた圧力緩衝装置であって、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装置が知られている。
　特許文献１には、可撓膜として、気体室の内壁の形状にならう三次元形状の初期撓みを有する可撓膜が記載されている。
特開２０１３－０７１３５９号公報
　特許文献１には、可撓膜の材料は特に規定されていない。一方、汎用的な熱可塑性ゴムの可撓膜を使用した場合、劣化によって圧力調整する機能が損なわれ、インク吐出が安定しない問題が発生する。また、その状態で使用し続けると、可撓膜が亀裂破断し、インクが装置外に流出する２次被害が発生する問題がある。
　本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、液体室と気体室とを隔離する可撓膜の劣化を防止し、使用寿命を延ばすことができる圧力緩衝装置、液体供給装置、及び画像記録装置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、本開示の第１態様に係る圧力緩衝装置は、液体を流入させる流入口及び液体を流出させる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可撓膜と、を備え、可撓膜は、エチレンプロピレンジエンゴムで構成され、エチレンプロピレンジエンゴムを形成する可塑剤は、アジピン酸エステルを含む圧力緩衝装置である。
　本態様によれば、液体室と気体室とを隔離する可撓膜の劣化を防止し、使用寿命を延ばすことができる。
　本開示の第２態様に係る圧力緩衝装置は、第１態様に係る圧力緩衝装置において、可撓膜の表面エネルギーは、液体の表面張力との差が５．５ｍＮ／ｍ以上であることが好ましい。
　本開示の第３態様に係る圧力緩衝装置は、第１態様又は第２態様に係る圧力緩衝装置において、可撓膜は、気体室の内壁の形状にならう三次元形状を有することが好ましい。
　本開示の第４態様に係る圧力緩衝装置は、第１態様から第３態様のいずれかに係る圧力緩衝装置において、可撓膜の膜厚は、０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることが好ましい。
　本開示の第５態様に係る圧力緩衝装置は、第１態様から第３態様のいずれかに係る圧力緩衝装置において、可撓膜の膜厚は、０．３ｍｍ以上０．６ｍｍ以下であることが好ましい。
　本開示の第６態様に係る圧力緩衝装置は、第１態様から第５態様のいずれかに係る圧力緩衝装置において、液体は、水を含むことが好ましい。
　上記目的を達成するために、本開示の第７態様に係る液体供給装置は、液体を吐出する液体吐出ヘッドと液体を貯留する液体タンクとを連通する液体流路と、液体流路内の液体に所定の圧力を付与するポンプと、第１態様から第６態様のいずれかの圧力緩衝装置であって、液体流路に設けられた圧力緩衝装置と、を備える液体供給装置である。
　本開示の第８態様に係る液体供給装置は、第７態様に係る液体供給装置において、少なくとも１つのプロセッサと、気体室の大気に対する開放又は遮断を切り換えるバルブと、を備え、プロセッサは、気体室を大気開放した状態でポンプにより可撓膜の撓み量を変更し、撓み量が予め決められた撓み量となった状態で気体室と大気とを遮断することが好ましい。
　上記目的を達成するために、本開示の第９態様に係る画像記録装置は、液体を貯留する液体タンクと、液体を吐出する液体吐出ヘッドと、第８態様に係る液体供給装置と、液体吐出ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させる相対移動機構と、を備え、プロセッサは、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画像記録装置である。
　本発明によれば、液体室と気体室とを隔離する可撓膜の劣化を防止し、使用寿命を延ばすことができる。
図１は、第１実施形態に係るインク供給装置の全体構成図である。 図２は、供給サブタンクの構造の一例を示す図である。 図３は、可撓膜の斜視図である。 図４は、可撓膜のフランジ部に対して垂直方向の断面図である。 図５は、インクの有効成分を示す表である。 図６は、各水準の膜の材料価格の相対比、表面エネルギー、実験例１の質量の変化、及び硬度の変化を示す表である。 図７は、加圧及び減圧の繰り返しにおける可撓膜の状態を示す図である。 図８は、実験例１の耐久性の結果を示す表である。 図９は、実験例２の結果を示す表である。 図１０は、インク供給装置の制御系の構成を示すブロック図である。 図１１は、インク供給装置における可撓膜の初期撓み量調整の処理を示すフローチャートである。 図１２は、第２実施形態に係るインク供給装置の全体構成図である。 図１３は、インクジェット印刷装置の全体構成図である。
　以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施形態について詳説する。
　＜非循環型インク供給装置の全体構成＞
　図１は、インク供給装置の全体構成図である。インク供給装置１０（「液体供給装置」の一例）は、不図示の複数のノズルからインク（「液体」の一例）を吐出するインクジェットヘッド５０（「液体吐出ヘッド」の一例）と、インクが貯留されるインクタンク５２（「液体タンク」の一例）と、が接続される。インク供給装置１０は、インクジェットヘッド５０へインクタンク５２からインクを供給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と、供給バルブ１４と、圧力センサ１６と、供給サブタンク１８と、供給ポンプ２０と、ドレイン流路２８と、ドレインバルブ３０と、エア流路３２と、エアコネクトバルブ３４と、エアタンク３６と、大気連通路３８と、エアバルブ４０と、を含んで構成される。
　供給流路１２（「液体流路」の一例）は、インクジェットヘッド５０とインクタンク５２とを連通する。供給流路１２には、供給バルブ１４と、圧力センサ１６と、供給サブタンク１８と、供給ポンプ２０と、が配置される。
　供給バルブ１４は、インクジェットヘッド５０と供給流路１２との連通、非連通を切り換える。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オープン型、又はラッチ型の電磁バルブが適用される。
　圧力センサ１６は、供給流路１２の内部圧力を電気信号に変換して出力する。圧力センサ１６は、半導体ピエゾ抵抗方式、静電容量方式、又はシリコンレゾナント方式などのセンサであってよい。
　供給サブタンク１８は、圧力緩衝装置の一例であり、可撓性の可撓膜２２によって液体室２４と気体室２６とが隔離される。
　液体室２４は、インク流出口２４Ａと、インク流入口２４Ｂと、気泡排出口２７と、を備える。インク流出口２４Ａは、供給流路１２及び供給バルブ１４を介してインクジェットヘッド５０と連通し、液体室２４からインクを流出させる。インク流入口２４Ｂは、供給流路１２及び供給ポンプ２０を介してインクタンク５２と連通し、液体室２４に液体を流入させる。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と連通する。
　ドレイン流路２８は、液体室２４内のインクを強制的に排出させる際の流路である。ドレインバルブ３０が開かれると、液体室２４内のインクがドレイン流路２８を介してインクタンク５２へ送られる。
　気体室２６は、空気（「気体」の一例）が貯留される。気体室２６は、エア流路連通口２６Ｂを備える。エア流路連通口２６Ｂは、エア流路３２、エアコネクトバルブ３４を介してエアタンク３６と連通する。エアタンク３６は、大気連通路３８に設けられたエアバルブ４０を介して大気と連通する。気体室２６は、エアコネクトバルブ３４が開かれ、エアバルブ４０を閉じられることで、容積が増加する。気体室２６及びエアタンク３６は、エアコネクトバルブ３４及びエアバルブ４０が開かれることで、大気開放される。すなわち、エアコネクトバルブ３４及びエアバルブ４０は、気体室２６の大気に対する開放又は遮断を切り換える。
　供給ポンプ２０は、供給流路１２の供給サブタンク１８とインクタンク５２との間に配置される。供給ポンプ２０は、供給流路１２の内部に圧力を付与する。供給バルブ１４が開かれた状態で供給ポンプ２０を正転動作させると、インクタンク５２のインクは、供給流路１２へ流れ込み、供給サブタンク１８内を通過してインクジェットヘッド５０へ送られる。
　供給サブタンク１８とエアタンク３６とにより、インクジェットヘッド５０の内圧変動、及び供給ポンプ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部が構成される。
　エアタンク３６は、気体室２６の最大体積の３倍の体積を有する。「気体室２６の最大体積」とは、可撓膜２２が後述する初期撓み量の状態の気体室２６の体積である。圧力緩衝機能の観点から、気体室２６の体積は大きい方が好ましい。しかし、可撓膜２２の変形量は有限であるため、気体室２６の体積は可撓膜２２の変形量により制限される。
　圧力緩衝機能を確保すること、及び可撓膜２２に過度のストレスをかけないことを両立するために、気体室２６のバッファタンクとしてエアタンク３６が設けられている。エアタンク３６は、気体室２６の最大体積を超える体積を有していればよく、好ましくは気体室２６の最大体積の３倍以上である。一方、エアタンク３６の体積を大きくしすぎると、圧力制御の応答性が落ちるため、気体室２６の体積とエアタンク３６の体積の総量には最適値が存在する。
　エアコネクトバルブ３４は、ノーマルオープン型の電磁バルブが適用される。また、エアバルブ４０は、ノーマルクローズ型の電磁バルブが適用される。これにより、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ている。
　＜供給サブタンクの構成＞
　図２は、供給サブタンク１８の構造の一例を示す図である。図２は、供給サブタンク１８の断面を示している。供給サブタンク１８は、可撓膜２２を用いて密閉容器の内部を仕切り、可撓膜２２の一方側を液体室２４とし、他方側を気体室２６としている。
　インク流出口２４Ａは、インクジェットヘッド５０に気泡が流れないように、気泡が流れにくい鉛直方向の下部に設けられている。気泡排出口２７は、気泡が上部から抜け易いように鉛直方向の上部に設けられている。
　可撓膜２２は、圧力変動を吸収する際にバルーンのように膨張、収縮する。例えば、インク流入口２４Ｂから液体室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可撓膜２２が気体室２６側へ変形する。一方、インク流出口２４Ａから流出するインクの体積は変動しないので、供給流路１２に圧力変動が生じたとしても、供給サブタンク１８の作用によって圧力変動が抑制される。すなわち、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、及び供給ポンプ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。
　供給サブタンク１８の気体室２６は、可撓膜２２と対向する内壁面２６Ａが、曲面で構成されたドーム型形状を有している。これにより、可撓膜２２が変形して内壁面２６Ａに接触しても可撓膜２２が破損することがなく、可撓膜２２の耐久性が確保されている。
　可撓膜２２は、気体室２６の内壁面２６Ａの形状にならう三次元形状を有する。可撓膜２２の負圧特性は、インクの流入量及び流出量が小さい間は可撓膜２２の弛み領域で圧力変化はほとんど無いが、可撓膜２２が張りだすと急激に圧力変化が起こる。この可撓膜２２の負圧特性は、膜の種類及び厚み等によって変化する。
　これに対し、気体室２６の負圧特性は、気体室２６及びエアタンク３６の容量が決まると一様に決まる。さらに、系全体の負圧特性は、可撓膜２２の負圧特性と気体室２６及びエアタンク３６の負圧特性の和となる。したがって、気体室２６及びエアタンク３６の容量は、可撓膜２２の弛み領域における圧力制御性能を考慮して決定すればよい。すなわち、容量の下限値は圧力制御の安定性及び圧力緩衝性から決まり、上限値は圧力制御の応答性から決まるため、気体室２６及びエアタンク３６の容量には最適値が存在する。また、気体室２６の容量の下限値は可撓膜２２の初期の撓み量で決まり、上限値は可撓膜２２の最大変形量により決まるため、気体室２６の容量には最適値が存在する。
　なお、図２に示す例では、気体室２６側が三次元形状の凸となるように撓ませて可撓膜２２を固定しているが、液体室２４側が三次元形状の凸となるように撓ませて可撓膜２２を固定してもよい。
　＜可撓膜の課題＞
　可撓膜２２として汎用的な熱可塑性ゴムを使用した場合、水性顔料インク（表面張力＝２８～４０ｍＮ／ｍ）によって劣化し、圧力調整する機能が損なわれ、インクジェットヘッド５０によるインク吐出が安定しない問題が発生する。
　この可撓膜の硬化劣化は、圧力変動調整に伴う弾性部材の拡縮変動により、インク溶剤が可撓膜に含浸し、さらに、含浸したインク成分と可撓膜の可塑剤がインク側に再溶出すことで引き起こされる。
　したがって、可撓膜の硬化劣化は、インクを可撓膜に浸透させないこと、または、可塑剤をインクに溶出させないことのいずれかにより解決が可能である。すなわち、（１）インクを可撓膜に浸透しにくくさせること、（２）可撓膜にインクが含有しても可撓膜が硬化しないこと、を実現できればよい。
　（１）インクを可撓膜に浸透しにくくさせること、の方法として、一般的には触れ合うもの同士の表面エネルギーの差を大きくすると浸透しにくくなるとされている。つまり、可撓膜として、表面エネルギーがインク表面エネルギーよりも相対的に小さい材料を使用することで解決できる。例えば、フッ素ゴム(表面エネルギー＝１０．３ｍＮ／ｍ)を使用すると、インクとの表面エネルギー差は１７ｍＮ／ｍ以上となり、表面エネルギーの差を大きくとることができるので効果が期待できる。
　しかしながら、フッ素ゴムは他のゴム材料に比べ価格が高いことが知られる。また近年、フッ素系材料は、環境規制が強まっている。例えば、欧州ではＰＦＡＳ（Per- and PolyFluoroAlkyl Substances）規制の対象物質として使用制限が強められており、積極的にフッ素ゴムを使用できなくなるリスクが高い。よって、フッ素ゴムの使用は難しい。
　そこで、（２）可撓膜にインクが含有しても可撓膜が硬化しないこと、を実現する可撓膜によって本課題を解決する。
　＜可撓膜の構成＞
　図３は、可撓膜２２の斜視図である。可撓膜２２は、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、を含む三次元形状を有している。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、及び断面が放物線状の形状を含む。ドーム型形状は、バルーンのように膨らます形に適している。これにより、効率的に圧力を抑制することができる。
　図４は、可撓膜２２のフランジ部Ｆに対して垂直方向の断面図である。ドーム部Ｄは、均一な厚みｔの膜で構成される。膜の厚みｔ（「膜厚」の一例）は、１．０ｍｍ以下が好ましく、特に０．３ｍｍ～０．６ｍｍと相対的に薄い方がよい。膜が相対的に厚いと弾性部材の剛性が強くなることで、圧力抑制効果が低下するためである。一方、０．３ｍｍよりも薄いと、膨張した際に材料の強度を得られず、破断する場合がある。
　＜可撓膜の材料＞
　可撓膜２２は、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ：Ethylene Propylene Diene Methylene Linkage）で構成される。ＥＰＤＭを形成する可塑剤は、エステル系可塑剤であるアジピン酸エステルを含む高分子量体を有する。ＥＰＤＭの表面エネルギーは、２２．５ｍＮ／ｍである。
　発明者は、アジピン酸エステルを含むＥＰＤＭを材料とする可撓膜２２であれば、表面エネルギーが２８ｍＮ／ｍの水性インク、及び表面エネルギーが３５ｍＮ／ｍの水性インクを使用した場合であっても、硬化しないことを確認した。また、発明者は、アジピン酸エステルを含むＥＰＤＭを材料とする可撓膜２２は、従来使用していた材料の可撓膜と比較し、寿命が１０倍以上伸びることを確認した。
　＜実験例１＞
　〔質量変化及び硬度変化〕
　膜をインクに浸漬させ、膜の質量の変化、及び硬度の変化を計測した。浸漬時間は１６８時間、浸漬温度は６０℃、の環境下で実施した。膜の表面エネルギーは、接触角計DropMaster700（協和界面科学社製）を用いて、水及びジヨードメタンの接触角を計測し、算出した。インクの表面張力は、表面張力計BVP-Z（協和界面科学社製）を用いて測定した。膜の硬度は、ナノインデンター TI-950（Bruker社製）を用いて、１μｍ球状圧子、押込荷重７μＮ、押し込み深さ５００－７００ｎｍの条件で測定した。
　《膜》
　膜は、以下の４つの材料のものを用意した。
　水準１：可塑剤が鉱物油系の熱可塑性エラストマー
　水準２：可塑剤が鉱物油系のＥＰＤＭ
　水準３：可塑剤がアジピン酸エステルを含むＥＰＤＭ
　水準４：フッ素ゴム（ＦＫＭ）
　《インク》
　使用したインクは、水と、顔料と、分散剤と、酸化剤と、有機溶剤と、調整剤と、コロイダルシリカと、樹脂粒子と、ワックス粒子と、シリコーン系界面活性剤と、アセチレングリコール系界面活性剤と、を含む。分散剤とは、顔料を分散させる機能を有する。インクの吐出性を向上させる観点から、分散剤は、架橋されている。
　図５は、インクの有効成分の量（質量部）を示す表である。図５に示すインクの有効成分の量と、水の量と、の合計は１００質量部である。図５中の以下の成分の詳細は以下のとおりである。
・サンニックスＧＰ２５０　…　三洋化成工業社製のポリオキシプロピル化グリセリン
・ＰＥＧ－２００　…　三洋化成社製のポリエチレングリコール２００
・ＰＶＰ　Ｋ－１５　…　Ａｓｈｌａｎｄ社製のポリビニルピロリドン
・スノーテックスＸＳ　…　日産化学工業社製のコロイダルシリカ
・トラソルＣＮ　…　中京油脂社製のワックス粒子
・ＢＹＫ－３４７　…　ＢＹＫ社製のシリコーン系界面活性剤
・ＢＹＫ－０２４　…　ＢＹＫ社製のシリコーン系界面活性剤
・オルフィンＥ１０１０　…　日信化学工業社製のアセチレングリコール系界面活性剤
・オルフィンＥ１０２０　…　日信化学工業社製のアセチレングリコール系界面活性剤
　図５に示すインクの有効成分と、水と、を混合し、得られた混合液から粗大粒子を除去し、水性インクを得た。水性インクの表面エネルギーは、２８ｍＮ／ｍである。
　《結果》
　図６は、水準１～水準４の膜の材料価格の相対比、表面エネルギー、水性インクとの表面エネルギー差、実験例１の結果である質量の変化、及び硬度の変化を示す表である。
　水準１～水準４の膜の材料価格の相対比は、それぞれ１、２、２．５、４である。このように、水準１、水準２、水準３、水準４の順に相対的に高価な膜となる。
　また、水準１～水準４の膜の表面エネルギー（ｍＮ／ｍ）は、それぞれ２０．６、２１．２、２２．５、１０．３である。したがって、表面エネルギーが２８ｍＮ／ｍの水性インクとの水準１～水準４の膜の表面エネルギー差（ｍＮ／ｍ）は、それぞれ７．４、６．８、５．５、１７．７となる。
　水準１～水準４の膜の質量の変化（％）は、それぞれ＋３．２、＋３．０、＋２．６、＋０．３であった。
　水準１～水準４の膜の硬度の変化（ＭＰａ）は、それぞれ２．０（２．０→４．０）、＋２．０（３．０→５．０）、変化なし（２．０→２．０）、変化なし（２．０→２．０）であった。
　このように、水準１及び水準２の膜は、質量が増加し、かつ硬度が減少しており、材料が劣化していた。一方、水準３は、膨潤しているが硬度上昇はしておらず、材料強度を維持できていることを確認した。水準４は、質量及び硬度に変化がなく、水性インクのアタック性が低いことを再確認した。
　〔耐久性〕
　次に、水準１～水準４の膜を可撓膜２２としてそれぞれ供給サブタンク１８に配置し、水性インクで加圧及び減圧を繰り返し、水準１～水準４の膜の耐久性を評価した。水準１～水準４の可撓膜２２は、それぞれ図３及び図４に示した形状を有し、ドーム部Ｄの厚みｔは０．５ｍｍである。圧力の条件は、１回（１サイクル）につき３０秒の周期とし、加圧時は５０ｋＰａで１５秒、減圧時は－１０ｋＰａで１５秒とした。
　図７は、実験例１の加圧及び減圧の繰り返しにおける可撓膜２２の状態を示す図である。図７のＦ７Ａは、液体室２４の圧力が－１０ｋＰａの場合であり、可撓膜２２は膜収縮状態（膜座屈状態）である。図７のＦ７Ｃは、液体室２４の圧力が５０ｋＰａの場合であり、可撓膜２２は膜膨張状態である。図７のＦ７Ｂは、液体室２４の圧力を変化させている過渡期間であり、可撓膜２２は自然状態である。
　《結果》
　図８は、耐久性の結果を示す表である。水準１及び水準２の膜は、３０００回未満で破断した。一方、水準３及び水準４の膜は、７００００回以上でも破断しなかった。このように、水準３及び水準４の膜は、水準１及び水準２の膜よりも２３倍以上耐久性があることを確認した。これは製品寿命の２倍以上を確保できる回数であり、安定した品質が確保できる。
　以上より、水準３の膜を可撓膜２２として使用することにより、水性インクの表面エネルギーとの差が５．５ｍＮ／ｍと相対的に小さいが、可撓膜２２の劣化を防止でき、水準４のフッ素ゴムの膜と遜色ない耐久性を有することが確認できた。
　＜実験例２＞
　水準３の膜について、表面エネルギーが３５ｍＮ／ｍの水性インクを使用して、実験例１と同様に評価を行った。表面エネルギーが３５ｍＮ／ｍの水性インクの有効成分の量（質量部）は、図５に示した実験例１の水性インクからジエチレングリコールモノヘキシルエーテルを取り除いたものである。表面エネルギーが３５ｍＮ／ｍの水性インクと水準３の膜の表面エネルギー差（ｍＮ／ｍ）は、１２．５となる。図９は、実験例２の結果を示す表である。
　図９のＦ９Ａは、膜の質量の変化、及び硬度の変化の計測結果を示している。質量の変化（％）は＋１．９であり、硬度の変化（ＭＰａ）は変化なし（２．０→２．０）であった。また、図９のＦ９Ｂは膜の耐久性の結果を示しており、７００００回以上でも破断しなかった。
　このように、水準３の膜は、水性インクとの表面エネルギーの差が１２．５ｍＮ／ｍであっても硬度は変化せず、耐久性も問題ないことを確認した。
　以上のように、可塑剤がアジピン酸エステルを含むＥＰＤＭの膜を可撓膜２２として使用することで、課題を解決できることが確認できた。この膜は、インクとの表面エネルギーの差が５．５ｍＮ／ｍ以上である。
　〔制御系の構成〕
　図１０は、インク供給装置１０の制御系の構成を示すブロック図である。インク供給装置１０は、プロセッサ７０と、メモリ７２と、ポンプ制御部７４と、バルブ制御部７６と、を備えている。
　プロセッサ７０は、メモリ７２に記憶された命令を実行し、インク供給装置１０を統括制御する。プロセッサ７０のハードウェア的な構造は、次に示すような各種のプロセッサ（processor）である。各種のプロセッサには、ソフトウェア（プログラム）を実行して各種の機能部として作用する汎用的なプロセッサであるＣＰＵ（Central Processing Unit）、画像処理に特化したプロセッサであるＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などの製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるＰＬＤ（Programmable Logic Device）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などの特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路などが含まれる。
　１つの処理部は、これら各種のプロセッサのうちの１つで構成されていてもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサ（例えば、複数のＦＰＧＡ、又はＣＰＵとＦＰＧＡの組み合わせ、あるいはＣＰＵとＧＰＵの組み合わせ）で構成されてもよい。また、複数の機能部を１つのプロセッサで構成してもよい。複数の機能部を１つのプロセッサで構成する例としては、第１に、クライアント又はサーバなどのコンピュータに代表されるように、１つ以上のＣＰＵとソフトウェアの組合せで１つのプロセッサを構成し、このプロセッサが複数の機能部として作用させる形態がある。第２に、ＳｏＣ（System On Chip）などに代表されるように、複数の機能部を含むシステム全体の機能を１つのＩＣ（Integrated Circuit）チップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、各種の機能部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサを１つ以上用いて構成される。
　さらに、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた電気回路（circuitry）である。
　メモリ７２は、プロセッサ７０に実行させるための命令を記憶する。メモリ７２は、不図示のＲＡＭ（Random Access Memory）、及びＲＯＭ（Read Only Memory）を含む。プロセッサ７０は、ＲＡＭを作業領域とし、ＲＯＭに記憶された各種のプログラム及びパラメータを使用してソフトウェアを実行し、かつＲＯＭなどに記憶されたパラメータを使用することで、インク供給装置１０の各種の処理を実行する。
　ポンプ制御部７４は、プロセッサ７０から送られる制御信号に基づいて供給ポンプ２０を制御する。
　バルブ制御部７６は、プロセッサ７０から送られる制御信号に基づいて供給バルブ１４、ドレインバルブ３０、エアコネクトバルブ３４、及びエアバルブ４０の開閉を制御する。
　インク供給装置１０は、圧力センサ１６から得られた供給流路１２（図１参照）内の圧力情報に基づいて、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。
　〔可撓膜の初期撓み量調整〕
　インク供給装置１０の供給サブタンク１８は、経時により可撓膜２２の変形量（撓み量）が変化する場合がある。可撓膜２２の撓み量が変化すると、供給流路１２の圧力制御にバラつきが生じてしまう。したがって、可撓膜２２の初期撓み量調整が適宜実行され、供給流路１２の圧力制御のバラつきが回避される。可撓膜２２の初期撓み量調整が実行されるタイミングとして、インク供給装置１０の立ち上げ時、インクジェットヘッド５０のいわゆる加圧パージの実行後、供給ポンプ２０の異常等により供給流路１２内の圧力が大きく変化した場合などが挙げられる。
　図１１は、インク供給装置１０における可撓膜２２の初期撓み量調整の処理を示すフローチャートである。ステップＳ１では、プロセッサ７０は、バルブ制御部７６を制御して供給バルブ１４を閉じる。これにより、供給流路１２とインクジェットヘッド５０とは非連通となる。
　次に、ステップＳ２、Ｓ３において、プロセッサ７０は、バルブ制御部７６を制御してエアコネクトバルブ３４、及びエアバルブ４０を開く。これにより、気体室２６とエアタンク３６とは、大気解放された状態となる。
　ステップＳ４において、プロセッサ７０は、供給ポンプ２０を正転させて液体室２４内を加圧して、液体室２４内にインクを送液する。液体室２４が加圧されると、可撓膜２２は気体室２６側へ変形し、時間経過とともに変形量が大きくなる。
　ステップＳ５において、プロセッサ７０は、圧力センサ１６の検出圧力を監視し、供給流路１２の内部圧力が指定圧力に達したか否かを判定する。指定圧力とは、液体室２４の体積と圧力が比例関係を保つ範囲において予め決められた圧力である。圧力センサ１６の検出圧力が指定圧力に達していない場合は、プロセッサ７０は、ステップＳ５の処理を維持し、圧力監視を継続する。一方、圧力センサ１６の検出圧力が指定圧力に達した場合は、プロセッサ７０はステップＳ６の処理へ移行する。
　ステップＳ６では、プロセッサ７０は、供給ポンプ２０を逆転させて液体室２４内を減圧して、液体室２４内からインクを流出させる。液体室２４が減圧されると、気体室２６側へ変形していた可撓膜２２は液体室２４側へ変形する。可撓膜２２の変形量はインクの流出量に比例する。
　ステップＳ７では、プロセッサ７０は、供給ポンプ２０を減圧方向に動作させてからの経過時間を監視し、指定時間が経過したか否かを判定する。減圧開始から指定時間が経過していない場合は、プロセッサ７０は、ステップＳ７の処理を維持し、時間監視を継続する。一方、減圧動作開始から指定時間が経過した場合は、プロセッサ７０はステップＳ８の処理へ移行する。
　ステップＳ８では、プロセッサ７０は、バルブ制御部７６を制御してエアバルブ４０を閉じる。これにより、可撓膜２２はインクの流出量に対応して液体室２４を収縮させる方向に所定量変形して、予め決められた撓み量に調整される。最後に、プロセッサ７０は、バルブ制御部７６を制御して供給バルブ１４を開ける。これにより、供給流路１２とインクジェットヘッド５０とが連通する。
　このようにして、可撓膜２２の初期撓み量調整が適宜実行されることで、経時による圧力制御のバラつきを回避することでき、安定した液体供給が実現される。
　＜循環型インク供給装置の全体構成＞
　図１２は、第２実施形態に係るインク供給装置の全体構成図である。図１２に示すインク供給装置１００は、循環系を備えた循環型である点で図１に示すインク供給装置１０と相違している。本開示の圧力緩衝装置である供給サブタンク１８は、循環型のインク供給装置にも適用可能である。なお、以下の説明では、インク供給装置１０と相違する構成について説明する。
　〔全体構成〕
　インク供給装置１００は、供給流路１２と回収流路１１２とを有する。供給流路１２には、供給流路圧力センサとして圧力センサ１６が設けられる。回収流路１１２には、回収流路圧力センサ１１６が設けられる。また、供給流路１２には供給サブタンク１８が設けられ、回収流路１１２には回収サブタンク１１８が設けられる。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と連通される。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。
　ヘッドモジュール５１－１，５１－２，…，５１－ｎは、それぞれ供給バルブ１４－１，１４－２，…，１４－ｎと、ダンパ１５－１，１５－２，…，１５－ｎと、を介して供給流路１２と連通される。また、ヘッドモジュール５１－１，５１－２，…，５１－ｎは、それぞれ回収バルブ１１４－１，１１４－２，…，１１４－ｎと、ダンパ１１５－１，１１５－２，…，１１５－ｎと、を介して回収流路１１２と連通される。ヘッドモジュール５１－１，５１－２，…，５１－ｎは、それぞれ供給流路１２から供給されたインクのうち、不図示のノズルから吐出されなかったインクが回収流路１１２に回収される。ヘッドモジュール５１－１，５１－２，…，５１－ｎは、それぞれノズル近傍をインクが循環する構成であってよい。
　供給側マニホールド５４は、供給流路１２とインクジェットヘッド５０との間に設けられるインクの一時貯留部である。回収側マニホールド１５４は、回収流路１１２とインクジェットヘッド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により連通される。バイパス流路１９０，１９２には、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）を制御する。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とは、同一の性能（容量）を有するチューブ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は逆転してインクジェットヘッド５０の内部圧力を上昇させる。すなわち、供給流路１２の内部圧力が回収流路１１２の内部圧力よりも相対的に高くなるように、かつ、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。
　供給サブタンク１８及び回収サブタンク１１８は、図２に示した供給サブタンク１８と同様の構造を有する。供給サブタンク１８及び回収サブタンク１１８の可撓膜は、図３に示した可撓膜２２と同様の構造を有する。
　インク供給装置１００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。
　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を備える。インク供給装置１００は、インクタンク５２と供給ポンプ２０との間にインクの逆流を防止するための一方向弁１６２を備える。インク供給装置１００は、供給ポンプ２０と供給サブタンク１８の間に、フィルタ１６４及び熱交換器１６６を備える。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。
　インク供給装置１００は、脱気モジュール１６０と回収ポンプ１２０との間にインクの逆流防止のための一方向弁１７０を備える。インク供給装置１００は、脱気モジュール１６０と回収ポンプ１２０との間にフィルタ１７２を備える。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１７４，１７６を備える。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、インク供給装置１００は、供給ポンプ２０及び回収ポンプ１２０を逆転動作させた場合にインクの逆流を防止するための一方向弁１７８，１８０を備える。
　メインタンク５６には、インクタンク５２へ供給されるインクが貯留される。インクタンク５２内のインク量が減少すると、補充ポンプ１８２は、メインタンク５６内のインクをインクタンク５２へ送る。メインタンク５６は、内部にフィルタ１８４が設けられている。
　〔循環の説明〕
　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からインクジェットヘッド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場合は、バイパス流路１９２に設けられた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。
　〔インクジェット印刷装置の全体構成〕
　図１３は、インク供給装置１０、又はインク供給装置１００が適用されるインクジェット印刷装置２００の全体構成図である。インクジェット印刷装置２００は、長尺の基材２０２にシングルパス方式で画像を印刷する画像記録装置である。図１３に示すように、インクジェット印刷装置２００は、送出ロール２０４と、巻取ロール２０６と、搬送部２０８と、処理液付与部２２０と、処理液乾燥部２２２と、画像記録部２２４と、インク乾燥部２３２と、を備えている。
　送出ロール２０４は、回転可能に支持された不図示のリールを備えている。リールには、画像が印刷される前の基材２０２（「記録媒体」の一例）がロール状に巻かれている。
　巻取ロール２０６は、回転可能に支持された不図示のリールを備えている。リールには、基材２０２の一端が接続されている。
　搬送部２０８は、複数のガイドローラ２１０を備えている。また、搬送部２０８は、送出ロール２０４のリールを回転駆動させる不図示の送出モータ、及び巻取ロール２０６のリールを回転駆動させる不図示の巻取モータを備えている。
　搬送部２０８は、送出モータにより送出ロール２０４のリールを回転駆動させ、送出ロール２０４から基材２０２を送出させる。また、搬送部２０８は、巻取モータにより巻取ロール２０６のリールを回転駆動させ、印刷済みの基材２０２を巻取ロール２０６に巻き取らせる。
　搬送部２０８は、送出ロール２０４から送出された基材２０２を複数のガイドローラ２１０によって案内し、処理液付与部２２０、処理液乾燥部２２２、画像記録部２２４、及びインク乾燥部２３２の順に搬送する。
　なお、搬送部２０８は、画像記録部２２４に対して基材２０２を基材搬送方向に相対的に移動させる相対移動機構に相当する。
　処理液付与部２２０は、基材２０２の印刷面（「記録面」の一例）に前処理液を付与する。前処理液は、インクに含有される成分を凝集させる作用を有する凝集剤を含む。凝集剤は、例えば酸性化合物、多価金属塩、カチオン性ポリマー等を挙げることができる。本実施形態の前処理液は、凝集剤として酸を含む酸性液である。
　処理液付与部２２０は、不図示の塗布ローラを用いて基材２０２の印刷面に前処理液を一様に塗布する。前処理液の塗布量は、画像記録部２２４で付与されるインクを適切に凝集させる量であればよい。処理液付与部２２０は、インクジェット方式で前処理液を吐出するヘッドを用いて前処理液を付与してもよい。
　基材２０２の搬送経路の処理液付与部２２０の下流側には、処理液乾燥部２２２が配置されている。処理液乾燥部２２２は、基材２０２の印刷面に付与された前処理液を乾燥させる。
　処理液乾燥部２２２は、ヒータ等の公知の加熱手段、又はドライヤ等の送風を使用した送風手段、あるいはこれらを組み合わせた手段を用いて構成することができる。加熱手段は、基材２０２の印刷面とは反対側にヒータ等の発熱体を配置する方法、基材２０２の印刷面に温風又は熱風をあてる方法、又は赤外線ヒータを用いた加熱法等が挙げられ、これらの複数を組み合わせて加熱してもよい。
　また、基材２０２の材質、厚み等の種類、及び環境温度等によって、基材２０２の印刷面の温度は変化する。したがって、基材２０２の印刷面の温度を計測する温度センサと、温度センサで計測された温度の値を処理液乾燥部２２２にフィードバックする制御機構と、を設け、温度制御しながら前処理液を乾燥させることが好ましい。基材２０２の印刷面の温度を計測する温度センサは、非接触方式の温度センサが好ましい。
　また、溶媒除去ローラ等を用いて溶媒除去を行ってもよい。他の態様として、エアナイフで余剰な溶媒を基材２０２から取り除く方式も用いられる。
　基材２０２の搬送経路の処理液乾燥部２２２の下流側には、画像記録部２２４が配置されている。画像記録部２２４は、前処理液が付与された基材２０２の印刷面にインクジェット方式でインクを付与して画像を記録する。ここでは、それぞれシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの色剤を含む水性のシアンインク、マゼンタインク、イエローインク、ブラックインク、の４色のインクを付与する。
　画像記録部２２４は、インクジェットヘッド２２６Ｃ、２２６Ｍ、２２６Ｙ、２２６Ｋを備える。また、画像記録部２２４は、インクジェットヘッド２２６Ｃ、２２６Ｍ、２２６Ｙ、２２６Ｋにそれぞれシアンインク、マゼンタインク、イエローインク、ブラックインクを供給するインク供給装置２２８Ｃ、２２８Ｍ、２２８Ｙ、２２８Ｋと、それぞれシアンインク、マゼンタインク、イエローインク、ブラックインクを貯留するインクタンク２３０Ｃ、２３０Ｍ、２３０Ｙ、２３０Ｋと、を備える。
　インクジェットヘッド２２６Ｃ、２２６Ｍ、２２６Ｙ、２２６Ｋは、それぞれインクジェットヘッド５０が適用される。インク供給装置２２８Ｃ、２２８Ｍ、２２８Ｙ、２２８Ｋは、それぞれインク供給装置１０又はインク供給装置１００が適用される。インクタンク２３０Ｃ、２３０Ｍ、２３０Ｙ、２３０Ｋは、それぞれインクタンク５２が適用される。
　インクジェットヘッド２２６Ｃには、インク供給装置２２８Ｃを介してインクタンク２３０Ｃが接続され、インクタンク２３０Ｃからシアンインクが供給される。インクジェットヘッド２２６Ｍには、インク供給装置２２８Ｍを介してインクタンク２３０Ｍが接続され、インクタンク２３０Ｍからマゼンタインクが供給される。インクジェットヘッド２２６Ｙには、インク供給装置２２８Ｙを介してインクタンク２３０Ｙが接続され、インクタンク２３０Ｙからイエローインクが供給される。インクジェットヘッド２２６Ｋには、インク供給装置２２８Ｋを介してインクタンク２３０Ｋが接続され、インクタンク２３０Ｋからブラックインクが供給される。
　インクジェットヘッド２２６Ｃ、２２６Ｍ、２２６Ｙ、２２６Ｋは、基材２０２の搬送経路に沿って一定の間隔で配置される。インクジェットヘッド２２６Ｃ、２２６Ｍ、２２６Ｙ、２２６Ｋは、基材２０２に対してシングルパス方式で画像記録が可能なラインヘッドである。ラインヘッドとは、複数のノズルが基材搬送方向に直交する方向の幅以上の長さに渡って配置されたヘッドである。
　インクジェットヘッド２２６Ｃ、２２６Ｍ、２２６Ｙ、２２６Ｋは、それぞれシアンインク、マゼンタインク、イエローインク、ブラックインクを基材２０２の印刷面に打滴してカラー画像を記録する。基材２０２の印刷面に打滴されたインクは、予め印刷面に付与された前処理液によって凝集する。
　なお、画像記録部２２４は、短尺のシリアルヘッドを基材２０２の幅方向に走査させながらインクを打滴するシャトル方式によってカラー画像を印刷してもよい。
　基材２０２の搬送経路の画像記録部２２４の下流側には、インク乾燥部２３２が配置されている。インク乾燥部２３２は、基材２０２の印刷面に付与されたインクを乾燥させる。インク乾燥部２３２は、処理液乾燥部２２２と同様に構成することができる。
　基材２０２の搬送経路のインク乾燥部２３２の下流側には、巻取ロール２０６が配置されている。巻取ロール２０６は、印刷物である基材２０２をリールに巻き取る。
　＜その他＞
　本発明の技術的範囲は、上記の実施形態に記載の範囲には限定されない。各実施形態における構成等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各実施形態間で適宜組み合わせることができる。
１０…インク供給装置
１２…供給流路
１４、１４－１，１４－２，…，１４－ｎ…供給バルブ
１５－１，１５－２，…，１５－ｎ…ダンパ
１６…圧力センサ
１８…供給サブタンク
２０…供給ポンプ
２２…可撓膜
２４…液体室
２４Ａ…インク流出口
２４Ｂ…インク流入口
２６…気体室
２６Ａ…内壁面
２６Ｂ…エア流路連通口
２７…気泡排出口
２８…ドレイン流路
３０…ドレインバルブ
３２…エア流路
３４…エアコネクトバルブ
３６…エアタンク
３８…大気連通路
４０…エアバルブ
５０…インクジェットヘッド
５１－１，５１－２，…，５１－ｎ…ヘッドモジュール
５２…インクタンク
５４…供給側マニホールド
７０…プロセッサ
７２…メモリ
７４…ポンプ制御部
７６…バルブ制御部
１００…インク供給装置
１１２…回収流路
１１４－１，１１４－２，…，１１４－ｎ…回収バルブ
１１５－１，１１５－２，…，１１５－ｎ…ダンパ
１１６…回収流路圧力センサ
１１８…回収サブタンク
１２０…回収ポンプ
１２８…ドレイン流路
１３０…ドレインバルブ
１３２…気体流路
１３４…エアコネクトバルブ
１３６…エアタンク
１３８…大気連通路
１４０…エアバルブ
１５４…回収側マニホールド
１６０…脱気モジュール
１６２…一方向弁
１６４…フィルタ
１６６…熱交換器
１７０…一方向弁
１７２…フィルタ
１７４…安全弁
１７６…安全弁
１７８…一方向弁
１８０…一方向弁
１８２…補充ポンプ
１９０…バイパス流路
１９２…バイパス流路
１９４…バイパス流路バルブ
１９６…バイパス流路バルブ
２００…インクジェット印刷装置
２０２…基材
２０４…送出ロール
２０６…巻取ロール
２０８…搬送部
２１０…ガイドローラ
２２０…処理液付与部
２２２…処理液乾燥部
２２４…画像記録部
２２６Ｃ…インクジェットヘッド
２２６Ｋ…インクジェットヘッド
２２６Ｍ…インクジェットヘッド
２２６Ｙ…インクジェットヘッド
２２８Ｃ…インク供給装置
２２８Ｋ…インク供給装置
２２８Ｍ…インク供給装置
２２８Ｙ…インク供給装置
２３０Ｃ…インクタンク
２３０Ｋ…インクタンク
２３０Ｍ…インクタンク
２３０Ｙ…インクタンク
２３２…インク乾燥部
Ｄ…ドーム部
Ｆ…フランジ部
Ｓ１～Ｓ８…初期撓み量調整の処理のステップ

Claims (9)

  1. 　液体を流入させる流入口及び液体を流出させる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可撓膜と、
    　を備え、
    　前記可撓膜は、エチレンプロピレンジエンゴムで構成され、
    　前記エチレンプロピレンジエンゴムを形成する可塑剤は、アジピン酸エステルを含む、
    　圧力緩衝装置。
  2. 　前記可撓膜の表面エネルギーは、前記液体の表面張力との差が５．５ｍＮ／ｍ以上である、
    　請求項１に記載の圧力緩衝装置。
  3. 　前記可撓膜は、前記気体室の内壁の形状にならう三次元形状を有する、
    　請求項１に記載の圧力緩衝装置。
  4. 　前記可撓膜の膜厚は、０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である、
    　請求項１に記載の圧力緩衝装置。
  5. 　前記可撓膜の膜厚は、０．３ｍｍ以上０．６ｍｍ以下である、
    　請求項１に記載の圧力緩衝装置。
  6. 　前記液体は、水を含む、
    　請求項１に記載の圧力緩衝装置。
  7. 　液体を吐出する液体吐出ヘッドと液体を貯留する液体タンクとを連通する液体流路と、
    　前記液体流路内の液体に所定の圧力を付与するポンプと、
    　請求項１から６のいずれか１項に記載の圧力緩衝装置であって、前記液体流路に設けられた圧力緩衝装置と、
    　を備える液体供給装置。
  8. 　少なくとも１つのプロセッサと、
    　前記気体室の大気に対する開放又は遮断を切り換えるバルブと、
    　を備え、
    　前記プロセッサは、前記気体室を大気開放した状態で前記ポンプにより前記可撓膜の撓み量を変更し、前記撓み量が予め決められた撓み量となった状態で前記気体室と大気とを遮断する、
    　請求項７に記載の液体供給装置。
  9. 　液体を貯留する液体タンクと、
    　液体を吐出する液体吐出ヘッドと、
    　請求項８に記載の液体供給装置と、
    　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相対移動機構と、
    　を備え、
    　前記プロセッサは、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、
    　画像記録装置。
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