JP5536410B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明はインクジェット記録装置に係り、特に、複数のヘッドモジュールからなるラインヘッドに対してインクを循環させる技術に関する。

インクジェット記録装置は、複数のノズルが吐出面に配列された記録ヘッド（インクジェットヘッド）を備え、記録媒体と記録ヘッドを相対的に移動させながら、各ノズルからインク滴を吐出させることにより、記録媒体上に画像を記録する。記録ヘッドのインク吐出方式としては、例えば、圧電素子の変位を利用して、圧力室内のインクを加圧してノズルからインク滴を吐出させる圧電方式や、ヒータ等の発熱素子から生じる熱エネルギーを利用して、圧力室内に気泡を発生させ、このとき生じる圧力によってノズルからインク滴を吐出させるサーマル方式などがある。

このようなインクジェット記録装置には、シリアル方式とライン方式がある。シリアル方式は、記録媒体の搬送方向に沿ってノズル列が配置された記録ヘッドを備え、記録媒体の幅方向（紙搬送方向と直交する方向；主走査方向）における記録ヘッドの往復移動と記録媒体の搬送を間欠的に繰り返すことで記録を行う方式である。ライン方式は、記録媒体の幅方向に沿ってノズル列が配置された記録ヘッドを備え、記録ヘッドに対して記録媒体を紙搬送方向（副走査方向）に沿って相対移動させるだけで記録を行う方式である。ライン方式は、シリアル方式に比べて記録速度を高速化できるという利点があり、様々な産業分野で幅広く利用されている。

インクジェット記録装置の記録ヘッドについては種々の技術が提案されているが、ライン方式においては、記録媒体の全幅に対応する１つの記録ヘッドをシリコンウェハやガラス等で一体に形成することは、製造方法、歩留まり、発熱、コスト等さまざまな問題があって現実的ではない。そのため、ライン方式では、記録媒体の全幅よりも短尺の記録ヘッド（以下、「ヘッドモジュール」という。）を記録媒体の幅方向に沿って複数並べて配置することによって、記録媒体の全幅に対応する長さを有する長尺のラインヘッドを形成し、記録媒体の全幅に渡る一括記録が行えるようにしている。

ところで、インクジェット記録装置では、記録ヘッド内の液体流路に気泡が存在すると吐出不良等の要因になることから、大気に開放されたタンクと記録ヘッドとの間でインクを循環し、気泡をタンクに回収して大気に放出することが行われている。

例えば、特許文献１に記載されるインクジェット記録装置では、複数のヘッドモジュールからなるラインヘッドを備え、各ヘッドモジュールのインク循環量のバラツキを抑制するために、複数のヘッドモジュールに対して共通に設けられる主流路とこの主流路から分岐して各ヘッドモジュールへ延びる複数の分岐流路とからなる液体流路を用いて、タンクから各ヘッドモジュールへのインク供給、及び各ヘッドモジュールからタンクへのインク回収（環流）が行われている。

特開２００７−６９４１９号公報

しかしながら、特許文献１では、主流路と分岐流路との分岐点における気泡の滞留を防止することを課題としているが、大量のインク循環を行うために十分な太さを有するマニホールドを用いた場合の課題については検討されていない。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、複数のヘッドモジュールから構成されるラインヘッドに対し、大量のインク循環を行うために十分に太いマニホールドが用いられる構成において、各ヘッドモジュールへの気泡の到達を防止しつつ、安定したインク循環を実現することができるインクジェット記録装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、液体の供給口及び排出口を有する複数の記録ヘッドモジュールと、第１主流路が接続される液体流入口を有し、液体タンクから前記第１主流路を経由して供給される液体が貯留される液体室であって、前記複数の記録ヘッドモジュールの供給口とそれぞれ第１の分岐流路を介して接続される液体供給マニホールドと、第２主流路が接続される液体流出口を有し、前記第２主流路を経由して前記液体タンクに回収される液体が貯留される液体室であって、前記複数の記録ヘッドモジュールの排出口とそれぞれ第２の分岐流路を介して接続される液体回収マニホールドと、前記液体供給マニホールドと前記液体回収マニホールドとの間を接続する第１のバイパス流路と、前記液体供給マニホールド、前記複数の記録ヘッドモジュール、及び前記液体回収マニホールドの順に液体を循環させる液体循環手段と、前記液体供給マニホールドと前記液体回収マニホールドとの間を接続する第２のバイパス流路と、を備え、前記インク供給マニホールド及び前記インク回収マニホールドはそれぞれ液体中に混入した気体が液体と鉛直方向に分離可能な鉛直方向の高さを有し、前記液体供給マニホールドの前記液体流入口が形成される側とは反対側の端部の鉛直方向上側に前記第１のバイパス流路の一端が接続され、前記第２のバイパス流路の一端は前記液体供給マニホールドの前記液体流入口が形成される側とは反対側の端部の鉛直方向下側に接続されると共に、該第２のバイパス流路の他端は前記液体回収マニホールドの前記液体流出口が形成される側とは反対側の端部の鉛直方向下側に接続されることを特徴とするインクジェット記録装置を提供する。

請求項１に記載の発明によれば、液体供給マニホールド及び液体回収マニホールドはそれぞれ液体中に混入した気体が液体と鉛直方向に分離可能な鉛直方向の高さを有し、これらのマニホールド間を接続する第１のバイパス流路が設けられ、該第１のバイパス流路の一端は液体供給マニホールドの液体流入口が形成される側とは反対側の端部の鉛直方向上側（好ましくは上端面）に接続される。これにより、液体供給マニホールドの液体流入口から混入した気泡は、液体の流れに沿って第１のバイパス流路が接続される側に集められ、記録ヘッドモジュールを経由することなく、第１のバイパス流路を通って液体回収マニホールドに送られ、液体流出口から外部に排出される。また、各マニホールドは十分な太さ（内部流路断面積）を有するのでマニホールド内の圧力損失が少なく、各記録ヘッドモジュール間の圧力差を低減することができる。
特に本発明では、第２のバイパス流路を介して液体供給マニホールド内の液体が液体回収マニホールドに流れることにより、液体供給マニホールド内の液体流入口が形成される側と反対側の端部付近の液体の流速が一定値以上に保たれ、端部付近の液体の周辺空気との熱交換による温度変化が抑制され、各ヘッドモジュール間での液体温度差を低減できる。また、第２のバイパス流路によって各マニホールドの鉛直方向下側（好ましくは下端面）同士を接続することによって、第２のバイパス流路への気泡混入を防ぐことができ、流量の安定した循環を行うことができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェット記録装置において、前記液体供給マニホールドの内部圧力を検出する第１の圧力検出手段と、前記液体回収マニホールドの内部圧力を検出する第２の圧力検出手段と、を備え、前記液体循環手段は、前記第１及び第２の圧力検出手段によって検出された圧力値に基づいて、前記液体供給マニホールド及び前記液体回収マニホールドの内部を所定圧力にそれぞれ調整する圧力調整手段であることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、ヘッドモジュールに最も近い共通流路であるマニホールド内に圧力検出手段が存在することにより、大量のインク循環を高精度に実現することが可能となる（マニホールドよりもヘッドモジュールに近い位置では液体流路が分岐されているので、各ヘッドモジュールの影響を受けラインヘッド全体としての圧力を測定することは困難である。）。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のインクジェット記録装置において、前記第１の圧力検出手段は、前記液体供給マニホールドの前記液体流入口が形成される側とは反対側の端部に配置されると共に、前記第２の圧力検出手段は、前記液体回収マニホールドの前記液体流出口が形成される側とは反対側の端部に配置されることを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、マニホールド内で最も流速の遅い部分での圧力が測定されるので、動圧の影響の少ない測定値（圧力値）を得ることができ、より高精度なインク循環を行うことが可能となる。

請求項４に記載の発明は、液体の供給口及び排出口を有する複数の記録ヘッドモジュールと、第１主流路が接続される液体流入口を有し、液体タンクから前記第１主流路を経由して供給される液体が貯留される液体室であって、前記複数の記録ヘッドモジュールの供給口とそれぞれ第１の分岐流路を介して接続される液体供給マニホールドと、第２主流路が接続される液体流出口を有し、前記第２主流路を経由して前記液体タンクに回収される液体が貯留される液体室であって、前記複数の記録ヘッドモジュールの排出口とそれぞれ第２の分岐流路を介して接続される液体回収マニホールドと、前記液体供給マニホールドと前記液体回収マニホールドとの間を接続する第１のバイパス流路と、前記液体供給マニホールド、前記複数の記録ヘッドモジュール、及び前記液体回収マニホールドの順に液体を循環させる液体循環手段と、前記液体供給マニホールドの内部圧力を検出する第１の圧力検出手段と、前記液体回収マニホールドの内部圧力を検出する第２の圧力検出手段と、を備え、前記液体供給マニホールド及び前記液体回収マニホールドはそれぞれ液体中に混入した気体が液体と鉛直方向に分離可能な鉛直方向の高さを有し、前記液体供給マニホールドの前記液体流入口が形成される側とは反対側の端部の鉛直方向上側に前記第１のバイパス流路の一端が接続され、前記液体循環手段は、前記第１及び第２の圧力検出手段によって検出された圧力値に基づいて、前記液体供給マニホールド及び前記液体回収マニホールドの内部を所定圧力にそれぞれ調整する圧力調整手段であり、前記第１の圧力検出手段は、前記液体供給マニホールドの前記液体流入口が形成される側とは反対側の端部に配置されると共に、前記第２の圧力検出手段は、前記液体回収マニホールドの前記液体流出口が形成される側とは反対側の端部に配置されることを特徴とするインクジェット記録装置を提供する。

請求項４に記載の発明によれば、液体供給マニホールド及び液体回収マニホールドはそれぞれ液体中に混入した気体が液体と鉛直方向に分離可能な鉛直方向の高さを有し、これらのマニホールド間を接続する第１のバイパス流路が設けられ、該第１のバイパス流路の一端は液体供給マニホールドの液体流入口が形成される側とは反対側の端部の鉛直方向上側（好ましくは上端面）に接続される。これにより、液体供給マニホールドの液体流入口から混入した気泡は、液体の流れに沿って第１のバイパス流路が接続される側に集められ、記録ヘッドモジュールを経由することなく、第１のバイパス流路を通って液体回収マニホールドに送られ、液体流出口から外部に排出される。また、各マニホールドは十分な太さ（内部流路断面積）を有するのでマニホールド内の圧力損失が少なく、各記録ヘッドモジュール間の圧力差を低減することができる。
特に本発明では、ヘッドモジュールに最も近い共通流路であるマニホールド内に圧力検出手段が存在することにより、大量のインク循環を高精度に実現することが可能となる（マニホールドよりもヘッドモジュールに近い位置では液体流路が分岐されているので、各ヘッドモジュールの影響を受けラインヘッド全体としての圧力を測定することは困難である。）。さらに、マニホールド内で最も流速の遅い部分での圧力が測定されるので、動圧の影響の少ない測定値（圧力値）を得ることができ、より高精度なインク循環を行うことが可能となる。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置において、前記液体回収マニホールドの前記液体流出口が形成される側とは反対側の端部の鉛直方向下側に前記第１のバイパス流路の他端が接続されることを特徴とする。

請求項５に記載の発明によれば、液体回収マニホールドに排出された気泡が第１バイパス流路と液体回収マニホールドとの接続部付近に滞留することがなく液体供給マニホールドから液体回収マニホールドへの気泡排出性が向上する。

請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置において、前記液体流入口は前記液体供給マニホールドの鉛直方向下側に配置されることを特徴とする。

請求項６に記載の発明によれば、気泡の存在しない液体供給マニホールドの鉛直方向下側に液体流入口が配置されるので、気泡の影響のない安定した液体流量を得ることができる。

請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置において、前記液体流出口は前記液体回収マニホールドの鉛直方向上側に配置されることを特徴とする。

請求項７に記載の発明によれば、液体回収マニホールド内の気泡が集まりやすい位置に液体流出口が配置されるので、気泡の排出性が向上する。

請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置において、前記第１のバイパス流路に配置された開閉弁と、前記開閉弁の開閉動作を制御する弁制御手段と、を備え、前記弁制御手段は、気泡排出制御時には前記開閉弁を開状態にして前記液体供給マニホールド及び前記液体回収マニホールドを前記第１のバイパス流路を介して連通した状態にすることを特徴とする。

請求項８に記載の発明によれば、気泡排出制御時には開閉弁を開状態にして液体供給マニホールドと液体回収マニホールドとの間を第１のバイパス流路を介して連通した状態にし、それ以外の時には開閉弁を開状態にして液体供給マニホールドと液体回収マニホールドとの間は第１のバイパス流路経由では非連通状態とする。これによって、不定期な気泡移動、液体移動による液体循環量の変動を抑えることができる。

請求項９に記載の発明は、請求項１乃至８のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置において、前記液体供給マニホールドの外周面には断熱材が設けられることを特徴とする。

請求項９に記載の発明によれば、液体供給マニホールドと周辺空気との熱交換を減少させることにより、液体供給マニホールド内の液体流入口に近い位置に接続されるヘッドモジュールと離れた位置に接続されるヘッドモジュールとの間の温度差が低減し、ヘッドモジュール間の温度差をより低減することができる。

請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至９のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置において、前記液体回収マニホールドの外周面には断熱材が設けられることを特徴とする。

請求項１０に記載の発明によれば、液体供給マニホールドだけでなく液体回収マニホールドの外周面にも断熱材を設けることによって、周辺空気の影響を受けずに液体循環をより安定した形で実現することが可能となる。

本発明によれば、液体供給マニホールド及び液体回収マニホールドはそれぞれ液体中に混入した気体が液体と鉛直方向に分離可能な鉛直方向の高さを有し、これらのマニホールド間を接続する第１のバイパス流路が設けられ、該第１のバイパス流路の一端は液体供給マニホールドの液体流入口が形成される側とは反対側の端部の鉛直方向上側（好ましくは上端面）に接続される。これにより、液体供給マニホールドの液体流入口から混入した気泡は、液体の流れに沿って第１のバイパス流路が接続される側に集められ、記録ヘッドモジュールを経由することなく、第１のバイパス流路を通って液体回収マニホールドに送られ、液体流出口から外部に排出される。また、各マニホールドは十分な太さ（内部流路断面積）を有するのでマニホールド内の圧力損失が少なく、各記録ヘッドモジュール間の圧力差を低減することができる。

インクジェット記録装置の概略を示す全体構成図 インクジェット記録装置の印字部周辺を示した要部平面図 ヘッドの構造例を示す平面透視図 インク室ユニットの立体的構成を示す断面図 インクジェット記録装置の制御系を示す要部ブロック図 第１の実施形態に係るインク供給系の構成例を示した模式図 第２の実施形態に係るインク供給系の構成例を示した模式図 第３の実施形態に係るインク供給系の構成例を示した模式図 第４の実施形態に係るインク供給系の構成例を示した模式図 第５の実施形態に係るインク供給系の構成例を示した模式図 第６の実施形態に係るインク供給系の構成例を示した模式図 評価実験の実験構成を示した図 評価実験の評価結果を示した図

以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。

〔インクジェット記録装置の全体構成〕
図１は、本発明に係るインクジェット記録装置の一実施形態を示した全体構成図である。同図に示すように、このインクジェット記録装置１０は、インクの色毎に設けられた複数の記録ヘッド（以下、単に「ヘッド」ともいう。）１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙを有する印字部１２と、各ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１４と、記録紙１６を供給する給紙部１８と、記録紙１６のカールを除去するデカール処理部２０と、前記印字部１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙１６の平面性を保持しながら記録紙１６を搬送する吸着ベルト搬送部２２と、印字部１２による印字結果を読み取る印字検出部２４と、印画済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部２６と、を備えている。

図１では、給紙部１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。

ロール紙を使用する装置構成の場合、図１のように、裁断用のカッター２８が設けられており、該カッター２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カッター２８は、記録紙１６の搬送路幅以上の長さを有する固定刃２８Ａと、該固定刃２８Ａに沿って移動する丸刃２８Ｂとから構成されており、印字裏面側に固定刃２８Ａが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃２８Ｂが配置されている。なお、カット紙を使用する場合には、カッター２８は不要である。

複数種類の記録紙を利用可能な構成にした場合、紙の種類情報を記録したバーコードあるいは無線タグ等の情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される用紙の種類を自動的に判別し、用紙の種類に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。

給紙部１８から送り出される記録紙１６はマガジンに装填されていたことによる巻き癖が残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部２０においてマガジンの巻き癖方向と逆方向に加熱ドラム３０で記録紙１６に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。

デカール処理後、カットされた記録紙１６は、吸着ベルト搬送部２２へと送られる。吸着ベルト搬送部２２は、ローラー３１、３２間に無端状のベルト３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する部分が平面をなすように構成されている。

ベルト３３は、記録紙１６の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引孔（不図示）が形成されている。図１に示したとおり、ローラー３１、３２間に掛け渡されたベルト３３の内側において印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバー３４が設けられており、この吸着チャンバー３４をファン３５で吸引して負圧にすることによってベルト３３上の記録紙１６が吸着保持される。

ベルト３３が巻かれているローラー３１、３２の少なくとも一方にモータ（不図示）の動力が伝達されることにより、ベルト３３は図１において、時計回り方向に駆動され、ベルト３３上に保持された記録紙１６は、図１の左から右へと搬送される。

縁無しプリント等を印字するとベルト３３上にもインクが付着するので、ベルト３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部３６が設けられている。ベルト清掃部３６の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、あるいはこれらの組み合わせなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラー線速度を変えると清掃効果が大きい。

なお、吸着ベルト搬送部２２に代えて、ローラー・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラー・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面にローラーが接触するので、画像が滲み易いという問題がある。従って、本例のように、印字領域では画像面と接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。

吸着ベルト搬送部２２により形成される用紙搬送路上において印字部１２の上流側には、加熱ファン４０が設けられている。加熱ファン４０は、印字前の記録紙１６に加熱空気を吹きつけ、記録紙１６を加熱する。印字直前に記録紙１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。

印字部１２は、最大紙幅に対応する長さを有するライン型ヘッドを紙搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に配置した、いわゆるフルライン型のヘッドとなっている。印字部１２を構成する各ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙは、本インクジェット記録装置１０が対象とする最大サイズの記録紙１６の少なくとも一辺を超える長さにわたってインク吐出口（ノズル）が複数配列されたライン型ヘッドで構成されている（図２参照）。

記録紙１６の搬送方向（紙搬送方向）に沿って上流側（図１の左側）から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の順に各色インクに対応したヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙが配置されている。記録紙１６を搬送しつつ各ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙからそれぞれ色インクを吐出することにより記録紙１６上にカラー画像を形成し得る。

このように、紙幅の全域をカバーするフルラインヘッドがインク色毎に設けられてなる印字部１２によれば、紙搬送方向（副走査方向）について記録紙１６と印字部１２を相対的に移動させる動作を一回行うだけで（すなわち、一回の副走査で）記録紙１６の全面に画像を記録することができる。これにより、ヘッドが紙搬送方向と直交する方向（主走査方向）に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。

なお本例では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態には限定されず、必要に応じて淡インク、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタ等のライト系インクを吐出するヘッドを追加する構成も可能である。

図１に示したように、インク貯蔵／装填部１４は、各ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するタンクを有し、各タンクは図示を省略した管路を介して各ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙと連通されている。また、インク貯蔵／装填部１４は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段等）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。

印字検出部２４は、印字部１２の打滴結果を撮像するためのイメージセンサ（ラインセンサ等）を含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックする手段として機能する。

本例の印字検出部２４は、少なくとも各ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙによるインク吐出幅（画像記録幅）よりも幅の広い受光素子列を有するラインセンサで構成される。このラインセンサは、赤（Ｒ）の色フィルタが設けられた光電変換素子（画素）がライン状に配列されたＲセンサ列と、緑（Ｇ）の色フィルタが設けられたＧセンサ列と、青（Ｂ）の色フィルタが設けられたＢセンサ列とからなる色分解ラインＣＣＤセンサで構成されている。なお、ラインセンサに代えて、受光素子が二次元配列されて成るエリアセンサを用いることも可能である。

印字検出部２４は、各色のヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙにより印字されたテストパターンを読み取り、各ヘッドの吐出検出を行う。吐出判定は、吐出の有無、ドットサイズの測定、ドット着弾位置の測定等で構成される。

印字検出部２４の後段には、後乾燥部４２が設けられている。後乾燥部４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹きつける方式が好ましい。

後乾燥部４２の後段には、加熱・加圧部４４が設けられている。加熱・加圧部４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラー４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。

このようにして生成されたプリント物は、排紙部２６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置１０では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部２６Ａ、２６Ｂへと送るために排紙経路を切り換える選別手段（不図示）が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター（第２のカッター）４８によってテスト印字の部分を切り離す。カッター４８は、排紙部２６の直前に設けられており、画像余白部にテスト印字を行った場合に、本画像とテスト印字部を切断するためのものである。カッター４８の構造は前述した第１のカッター２８と同様であり、固定刃４８Ａと丸刃４８Ｂとから構成されている。

また、図示を省略したが、本画像の排出部２６Ａには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられている。

〔ヘッドの構造〕
次に、ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙの構造について説明する。なお、各ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙの構造は共通しているので、以下では、これらを代表して符号５０によってヘッドを示すものとする。

図３（ａ）は、ヘッド５０の構造例を示す平面透視図であり、図３（ｂ）は、その一部の拡大図である。また、図４は、インク室ユニットの立体的構成を示す断面図（図３（ｂ）中、IV−IV線に沿う断面図）である。

図３（ａ）に示すように、本例のヘッド５０は、複数のノズル５１が２次元に配列された複数の短尺のヘッドモジュール１００Ａ、１００Ｂ、…を千鳥状に配列して繋ぎ合わせることにより、記録紙１６の全幅に対応する長さのノズル列を有するフルライン型のヘッドモジュールを構成している。なお、各ヘッドモジュール１００Ａ、１００Ｂ、…の構造は共通しているので、以下においては、特に区別しない限り、符号１００によって記録ヘッドを示すものとする。

各ヘッドモジュール１００は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、インク滴の吐出孔であるノズル５１と、各ノズル５１に対応する圧力室５２等からなる複数のインク室ユニット５３を千鳥でマトリクス状に（２次元的に）配置させた構造を有しており、これにより、ヘッド長手方向（紙搬送方向と直交する主走査方向）に沿って並ぶように投影される実質的なノズル間隔（投影ノズルピッチ）の高密度化を達成している。

なお、本例では短尺のヘッドモジュール１００（１００Ａ、１００Ｂ、…）を千鳥状に配列して繋ぎ合わせることでフルライン型のヘッド５０を構成しているが、ヘッド５０の構成はこれに限定されず、例えば、図示は省略するが、短尺のヘッドモジュールを一列に並べて構成することもできる。

各ノズル５１に対応して設けられている圧力室５２は、図３（ｂ）に示すように、その平面形状が概略正方形状に形成されている。そして、その対角線上の両隅部にノズル５１とインク流入口５４が設けられている。

各圧力室５２は、図４に示すように、インク流入口５４を介して共通液室５５と連通されている。また、各圧力室５２に連通するノズル流路６０は個別流路６２を介して循環共通流路６４と連通されている。各ヘッドモジュール１００には、供給口６６及び排出口６８が設けられており、供給口６６は共通液室５５と連通され、排出口６８は循環共通流路６４と連通されている。換言すれば、ヘッドモジュール１００の供給口６６及び排出口６８は、ヘッド内部のインク流路（共通液室５５、圧力室５２、循環共通流路６４など）を介して連通されており、後述するように、ヘッドモジュール外部から供給口６６に供給されたインクは、ヘッドモジュール内部のインク流路を循環して排出口６８からヘッドモジュール外部に排出される構成となっている。

なお、図４に示すように、ノズル流路６０のノズル５１近傍に個別流路６２が接続される構成が好ましく、ノズル５１近傍をインクが循環するようになるので、ノズル５１内部のインク増粘が防止され、安定吐出が可能となる。

圧力室５２の天面を構成し共通電極と兼用される振動板５６には、個別電極５７を備えた圧電素子５８が接合されており、個別電極５７に駆動電圧を印加することによって圧電素子５８が変形してノズル５１からインクが吐出される。インクが吐出されると、共通液室５５からインク流入口５４を通って新しいインクが圧力室５２に供給される。

本例では、ノズル５１から吐出させるインクの吐出力発生手段として圧電素子５８を適用したが、圧力室５２内にヒータを備え、ヒータの加熱による膜沸騰の圧力を利用してインクを吐出させるサーマル方式を適用することも可能である。

かかる構造を有するインク室ユニット５３を図３（ｂ）に示すように、主走査方向に沿う行方向及び主走査方向に対して直交しない一定の角度θを有する斜めの列方向に沿って一定の配列パターンで格子状に多数配列させることにより、本例の高密度ノズルヘッドが実現されている。

すなわち、主走査方向に対してある角度θの方向に沿ってインク室ユニット５３を一定のピッチｄで複数配列する構造により、主走査方向に並ぶように投影されたノズルのピッチＰはｄ× cosθとなり、主走査方向については、各ノズル５１が一定のピッチＰで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。このような構成により、主走査方向に並ぶように投影されるノズル列が１インチ当たり2400個（2400ノズル／インチ）におよぶ高密度のノズル構成を実現することが可能になる。

なお、本発明の実施に際してノズルの配置構造は、図示の例に限定されず、副走査方向に１列のノズル列を有する配置構造など、様々なノズル配置構造を適用できる。

〔制御系の構成〕
図５は、インクジェット記録装置１０の制御系を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置１０は、通信インターフェース７０、システムコントローラ７２、メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８、プリント制御部８０、画像バッファメモリ８２、ヘッドドライバ８４等を備えている。

通信インターフェース７０は、ホストコンピュータ８６から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース７０にはＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット（登録商標）、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ（不図示）を搭載してもよい。

ホストコンピュータ８６から送出された画像データは通信インターフェース７０を介してインクジェット記録装置１０に取り込まれ、一旦メモリ７４に記憶される。メモリ７４は、通信インターフェース７０を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ７２を通じてデータの読み書きが行われる。メモリ７４は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。

システムコントローラ７２は、通信インターフェース７０、メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８等の各部を制御する制御部である。システムコントローラ７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、ホストコンピュータ８６との間の通信制御、メモリ７４の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ８８やヒータ８９を制御する制御信号を生成する。

メモリ７４には、システムコントローラ７２のＣＰＵが実行するプログラム及び制御に必要な各種データなどが格納されている。なお、メモリ７４は、画像データの一時記憶領域として利用されるとともに、プログラムの展開領域及びＣＰＵの演算作業領域としても利用される。

プログラム格納部９０には各種制御プログラムが格納されており、システムコントローラ７２の指令に応じて、制御プログラムが読み出され、実行される。プログラム格納部９０はＲＯＭやＥＥＰＲＯＭなどの半導体メモリを用いてもよいし、磁気ディスクなどを用いてもよい。外部インターフェースを備え、メモリカードやＰＣカードを用いてもよい。もちろん、これらの記録媒体のうち、複数の記録媒体を備えてもよい。なお、プログラム格納部９０は動作パラメータ等の記録手段（不図示）と兼用してもよい。

モータドライバ７６は、システムコントローラ７２からの指示に従ってモータ８８を駆動するドライバ（駆動回路）である。ヒータドライバ７８は、システムコントローラ７２からの指示に従って後乾燥部４２その他各部のヒータ８９を駆動するドライバである。

ポンプドライバ９２は、システムコントローラ７２からの指示に従ってポンプ９４を駆動するドライバである。図５に示すポンプ９４には、インク供給系の各ポンプ１２４、１２６が含まれる。

プリント制御部８０は、システムコントローラ７２の制御に従い、メモリ７４内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字制御信号（ドットデータ）をヘッドドライバ８４に供給する制御部である。プリント制御部８０において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいてヘッドドライバ８４を介してヘッド５０のインク滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。

プリント制御部８０には画像バッファメモリ８２が備えられており、プリント制御部８０における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ８２に一時的に格納される。なお、図５において画像バッファメモリ８２はプリント制御部８０に付随する態様で示されているが、メモリ７４と兼用することも可能である。また、プリント制御部８０とシステムコントローラ７２とを統合して１つのプロセッサで構成する態様も可能である。

ヘッドドライバ８４は、プリント制御部８０から与えられるドットデータに基づいて各色のヘッド５０の圧電素子５８（図４参照）を駆動するための駆動信号を生成し、圧電素子５８に生成した駆動信号を供給する。ヘッドドライバ８４にはヘッド５０の駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。

印字検出部２４は、図１で説明したように、ラインセンサを含むブロックであり、記録紙１６に印字された画像を読み取り、所要の信号処理などを行って印字状況（吐出の有無、打滴のばらつきなど）を検出し、その検出結果をプリント制御部８０に提供する。

プリント制御部８０は、必要に応じて印字検出部２４から得られる情報に基づいてヘッド５０に対する各種補正を行う。

〔インク供給系の構成〕
次に、本発明の特徴的部分であるインクジェット記録装置１０のインク供給系の構成例（第１〜第６の実施形態）について説明する。

＜第１の実施形態＞
図６は、第１の実施形態に係るインク供給系の構成例を示した模式図である。なお、図６では、説明の便宜上、１色についてのインク供給系のみを示しているが、複数色の場合には同一構成のものが複数備えられる。

図６に示すように、本実施形態のインクジェット記録装置１０のインク供給系は、主として、インクタンク（不図示）から各ヘッドモジュール１００に供給されるインクが一時的に貯留される液体室であるインク供給マニホールド１０２と、各ヘッドモジュール１００からインクタンクに回収されるインクが一時的に貯留される液体室であるインク回収マニホールド１０４と、を備えて構成される。

インク供給マニホールド１０２及びインク回収マニホールド１０４は、複数のヘッドモジュール１００が配列される方向を長手方向とする細長形状であり、インク中に気体が混入した際に気体とインクが上下に分離するのに十分な太さ（内部流路断面積）で構成されている。

インクタンクは、各ヘッドモジュール１００に供給するためのインクが貯蔵される基タンク（インク供給源）であり、図１に示したインク貯蔵／装填部１４に配置されるタンクに相当するものである。インクタンクは大気開放タンクで構成され、第１主流路１０６を介してインク供給マニホールド１０２と連通されると共に、第２主流路１０８を介してインク回収マニホールド１０４と連通される。第１主流路１０６には第１液体ポンプ１２４が接続され、第２主流路１０８には第２液体ポンプ１２６が接続される。

インク供給マニホールド１０２の長手方向一端部（図６の右端部）にはインク流入口１１０が設けられている。このインク流入口１１０には第１主流路１０６の一端部（インクタンク側とは反対側の端部）が接続される。また、インク供給マニホールド１０２から鉛直下方には複数の第１分岐流路１１２が分岐されており、各第１分岐流路１１２の先端部はそれぞれ各ヘッドモジュール１００の供給口６６に接続される。

インク回収マニホールド１０４の長手方向一端部（図６の右端部）にはインク流出口１１４が設けられている。このインク流出口１１４には第２主流路１０８の一端部（インクタンク側とは反対側の端部）が接続される。また、インク回収マニホールド１０４から鉛直下方には複数の第２分岐流路１１６が分岐されており、各第２分岐流路１１６の先端部はそれぞれ各ヘッドモジュール１００の排出口６８に接続される。

かかる構成により、第１液体ポンプ１２４及び第２液体ポンプ１２６を作動させると、インクタンクから第１主流路１０６を経由してインク供給マニホールド１０２にインクが供給される。そして、インク供給マニホールド１０２から各第１分岐流路１１２を通って各ヘッドモジュール１００の供給口６６からヘッドモジュール内部にインクが分配供給される。ヘッドモジュール内部を循環したインクは、各ヘッドモジュール１００の排出口６８から各第２分岐流路１１６を通ってインク回収マニホールド１０４に回収される。そして、インク回収マニホールド１０４から第２主流路１０８を経由してインクタンクにインクが戻される。

このようなインク循環を実現するために、図５に示したシステムコントローラ７２は、駆動回路（ポンプドライバ）９２を介して第１液体ポンプ１２４及び第２液体ポンプ１２６の駆動を制御することによって、インク供給マニホールド１０２及びインク回収マニホールド１０４の内部が所定圧力に保たれるように調整を行っている。

具体的には、インク供給マニホールド１０２の内部圧力がインク回収マニホールド１０４の内部圧力よりも相対的に高くなるようにマニホールド間に所定の圧力差が設定され、且つ、ヘッドモジュール１００内のインクに所定の背圧（負圧）が付与されるように各液体ポンプ１２４、１２６の駆動を制御する。

さらに詳しく説明すると、インク供給マニホールド１０２の内部圧力をＰ_in、インク回収マニホールド１０４の内部圧力をＰ_out、ヘッドモジュール１００の内部圧力（背圧）をＰ_nzl、インク供給マニホールド１０２とヘッドモジュール１００のノズル面との高低差に基づく圧力差をΔＰ_h1、インク回収マニホールド１０４とヘッドモジュール１００のノズル面との高低差に基づく圧力差をΔＰ_h2としたとき、システムコントローラ７２は、次式
Ｐ_in＋ΔＰ_h1＞Ｐ_nzl＞Ｐ_out＋ΔＰ_h2 ・・・（１）
を満たすように各液体ポンプ１２４、１２６の駆動制御を行う。

このように各液体ポンプ１２４、１２６の駆動を制御することによって、ヘッドモジュール１００の吐出動作の有無にかかわらず、ヘッドモジュール１００内部（特にノズル近傍）で常にインク循環が行われるようにすることができる。これにより、インク増粘等による吐出不良を防止でき、良好な印刷品質を長時間にわたって維持することができる。

上記の如く構成されるインクジェット記録装置１０のインク供給系には、インク供給マニホールド１０２に混入した気泡の排出性を向上させるために、インク供給マニホールド１０２とインク回収マニホールド１０４との間には気泡排出バイパス流路１１８が設けられている。気泡排出バイパス流路１１８の一端部はインク供給マニホールド１０２の接続口（気泡排出口）１２０に接続され、その他端部はインク回収マニホールド１０４の接続口（気泡導入口）１２２に接続される。

インク供給マニホールド１０２の接続口１２０は、インク供給マニホールド１０２の長手方向他端部（インク流入口１１０が形成される側とは反対側の端部）の鉛直方向上側（好ましくは上端面）に好ましく配置される。インク流入口１１０からインク供給マニホールド１０２内に混入した気泡はインクと分離した状態で、インクの流れに沿ってインク供給マニホールド１０２のインク流入口１１０が形成される側とは反対側の端部（他端部）の鉛直方向上側に集まりやすい。そこで、インク供給マニホールド１０２の長手方向他端部の鉛直方向上側に接続口１２０を配置することにより、インク供給マニホールド１０２内に混入した気泡を滞留させることなく、気泡排出バイパス流路１１８からインク回収マニホールド１０４に容易且つ確実に送出することができる。

インク回収マニホールド１０４の接続口１２２は、インク回収マニホールド１０４の長手方向他端部（インク流出口１１４が形成される側とは反対側の端部）の鉛直方向下側（好ましくは下端面）に好ましく配置される。接続口１２２が鉛直方向上側に配置されていると、インク回収マニホールド１０４内に集められた気泡の影響によってインク供給マニホールド１０２からインク回収マニホールド１０４の送出が困難となることが懸念される。そこで、インク回収マニホールド１０４の長手方向他端部の鉛直方向下側に接続口１２２を配置することにより、インク回収マニホールド１０４内に存在する気泡の影響を受けることなく、インク供給マニホールド１０２からインク回収マニホールド１０４に気泡を容易且つ確実に送出することが可能となる。そして、インク回収マニホールド１０４に送出された気泡は、インクの流れに沿って反対側の端部（長手方向一端部；図６において右側）に集められ、この位置に設けられるインク流出口１１４から第２主流路１０８を経由してインクタンクへ送られて大気放出される。

インク回収マニホールド１０４のインク流出口１１４は、インク回収マニホールド１０４の長手方向一端部（図６の右端部）において鉛直方向上側（好ましくは最上部近傍）に好ましく配置される。インク回収マニホールド１０４内に回収された気泡は鉛直方向上側に集まりやすいため、インク流出口１１４が鉛直方向下側に配置されていると第２主流路１０８を経由してインクタンクから大気に放出することができない。そこで、インク流出口１１４を鉛直方向上側に配置することにより、インク回収マニホールド１０４内の気泡を第２主流路１０８を経由してインクタンクから大気に放出することができる。

インク供給マニホールド１０２のインク流入口１１０は、インク供給マニホールド１０２の長手方向一端部（図６の右端部）において鉛直方向下側（好ましくは最下部近傍）に好ましく配置される。インク流入口１１０が鉛直方向上側に配置されていると、インク供給マニホールド１０２内に混入した気泡の影響を受けて流路抵抗にばらつきが生じ、安定したインク流量を得られなくなることがある。そこで、インク供給マニホールド１０２の長手方向の一端部の鉛直方向下側にインク流入口１１０を配置することにより、気泡の影響のない安定したインク流量を得ることができる。

本実施形態では、インク供給マニホールド１０２及びインク回収マニホールド１０４はいずれもマニホールド長手方向に関して同一の太さで構成されているが、本発明はこれに限定されず、例えば後述する第６の実施形態（図１１参照）のように長手方向の一端部から他端部に向かって徐々に太さが変化するように構成されていてもよいし、長手方向の中央部と端部の太さが異なるように構成されていてもよい。ただし、インク流入口１１０やインク流出口１１４、各接続口１２０、１２２が設けられる位置については気泡排出性を考慮して決定する必要がある。

また本実施形態では、インク供給マニホールド１０２及びインク回収マニホールド１０４は、複数のヘッドモジュール１００からなるラインヘッド（図６中不図示、図３に符号５０で図示）と同等又はそれ以上の長さを有し、複数のヘッドモジュール１００が配列される方向（主走査方向）に対して略平行に配置されている。これによって、インク供給マニホールド１０２及びインク回収マニホールド１０４から各ヘッドモジュール１００に至る分岐流路の流路長がヘッドモジュール間で均一となり、各ヘッドモジュール１００に対する圧力損失が均一化され、各ヘッドモジュール１００に対するインク循環を安定的に行うことが可能となっている。

また本実施形態では、図６に示したように、鉛直方向下側から上側に向かって、複数のヘッドモジュール１００、インク回収マニホールド１０４、インク供給マニホールド１０２の順に配置された構成を示したが、これらが配置される順序は特に限定されず、上述したようにインク供給マニホールド１０２及びインク回収マニホールド１０４間に所定の圧力差が設定され、インク循環が行われるようになっていればよい。

また本実施形態では、インク供給マニホールド１０２及びインク回収マニホールド１０４はインク中に気体が混入した際に気体とインクが上下に分離するのに十分な太さ（内部流路断面積）を有しているので、各マニホールド１０２、１０４内での圧力損失が少なく、複数のヘッドモジュール１００間の圧力差を低減することが可能である。また、インク供給マニホールド１０２及びインク回収マニホールド１０４に気体が混入しても、その気体は鉛直上方に滞留することになるので鉛直下方に形成される各分岐流路１１２、１１６から各ヘッドモジュール１００に到達することがない。

（具体例）
以下、第１の実施形態に係るインク供給系の各部の具体例について説明する。

インク供給マニホールド１０２及びインク回収マニホールド１０４としては互いに同形状のものが用いられる。マニホールド流路長さＬは７５０ｍｍであり、マニホールド流路断面形状は円形でその直径は１４ｍｍである（この直径が十分でないと気液上下分離が起こらない）。また、マニホールド材質としてはポリプロピレンが用いられる。

インク供給マニホールド１０２とインク回収マニホールド１０４との間に設定される圧力差は４０００Ｐａである。

インク循環流量としては、インク流入口１１０における流速が９ｍｌ／ｓｅｃ、インク流出口１１４における流速が７ｍｌ／ｓｅｃである。

使用インクは、粘度６ｍＰａ・ｓｅｃ、表面張力３６ｍＮ／ｍ、温度２５℃である。

各マニホールド１０２、１０４に接続されるヘッドモジュール１００の数は１７個であり、各ヘッドモジュール１００の配置間隔Ｍは４３ｍｍである。

気泡排出バイパス流路１１８は、流路内径４ｍｍ、流路長さ３００ｍｍである。なお、後述の第３〜第６の実施形態で用いられる循環用バイパス流路１３２（図８〜図１１）は、流路内径２．５ｍｍ、流路長さ１５０ｍｍである。

第１主流路１０６及び第２主流路１０８は、流路径６ｍｍである。

第１分岐流路１１２及び第２分岐流路１１６は、流路径４ｍｍである。

なお、各バイパス流路１１８、１３２、各分岐流路１１２、１１６は気液上下分離が起こらない直径を有するものが用いられる。

続いて、上記条件のインクを用いて円筒状内部流路の気液上下分離状態及び分岐流路への気泡流入確認の評価結果について説明する。

図１２は本評価実験の実験構成を示した図である。同図において、９００はパイプ（円筒部材；ポリプロピレンパイプを使用）であり、その内部に円管状内部流路が構成される。また、９０２は気泡、９０４は分岐流路パイプ、９０６はインクタンク、９０８はチューブポンプ、９１０はインク受けである。

本評価実験では、図１２に示した実験構成を用いて、以下の２項目について評価を行った。
１．気体／液体分離状態
インクで満たされたパイプ９００内に意図的に気泡を混入させ、分離状態を目視確認した。
２．分岐流路への気泡流入
各内径（２．５ｍｍ，４ｍｍ，６ｍｍ，８ｍｍ，１０ｍｍ，１４ｍｍ）のパイプ９００に対し、内径４ｍｍの分岐流路パイプ９０４を４３ｍｍピッチで１７本溶着した評価用マニホールドを各々作成し、パイプ９００内に気泡とインクが混在する状態にして、チューブポンプ９０８を作動させてインクタンク９０６からパイプ９００に対してインクを９ｍｌ／ｓｅｃの流量で流入させ、分岐流路パイプ９０４への気泡の流入状態を目視確認した。

本実験の評価結果を図１３に示す。同図に示すように、パイプ９００の流路内径が１０ｍｍ以上である場合には、パイプ９００内で気体と液体が上下に完全分離し、且つ分岐流路パイプ９０４への気泡の流入もなく、好ましい結果を得られることができた。

なお、上述した各マニホールド１０２、１０４の直径は１４ｍｍであり、本評価実験からも好ましい寸法であることが分かる。

＜第２の実施形態＞
図７は、第２の実施形態に係るインク供給系の構成例を示した模式図である。なお、図７中、図６と共通又は類似する要素には同一の符号を付して説明を省略する。

第２の実施形態では、図７に示すように、気泡排出バイパス流路１１８にバルブ（開閉弁）１３０が設けられている。このバルブ１３０の開閉動作は、図５に示したシステムコントローラ７２によって制御が行われる。

システムコントローラ７２は、気泡排出制御時にはバルブ１３０を開状態にして、インク供給マニホールド１０２とインク回収マニホールド１０４との間を気泡排出バイパス流路１１８を介して連通状態にし、インク供給マニホールド１０２内の気泡を気泡排出バイパス流路１１８を経由してインク回収マニホールド１０４に移動させる制御を行う。一方、それ以外の時（気泡排出制御が行われない時）にはバルブ１３０を閉状態にして、インク供給マニホールド１０２とインク回収マニホールド１０４との間を気泡排出バイパス流路１１８経由では非連通状態にする。

第２の実施形態によれば、不定期な気泡移動によるインク循環流量の変動を抑えることができる。

＜第３の実施形態＞
図８は、第３の実施形態に係るインク供給系の構成例を示した模式図である。なお、図８中、図６又は図７と共通又は類似する要素には同一の符号を付して説明を省略する。

前述した各実施形態のようにインク供給マニホールド１０２及びインク回収マニホールド１０４が太く構成される場合、マニホールド内のインク流速が遅くなり、周辺空気との熱交換によるインク温度が変化し、ヘッドモジュール１００間でインク温度に差が生じることが懸念される。

そこで第３の実施形態では、図８に示すように、インク供給マニホールド１０２とインク回収マニホールド１０４との間に気泡排出バイパス流路１１８とは別の循環用バイパス流路１３２が設けられている。これにより、各ヘッドモジュール１００を経由することなく、インク供給マニホールド１０２からインク回収マニホールド１０４に直接インクが循環できるようになっている。

循環用バイパス流路１３２の一端部が接続される接続口（インク排出口）１３４は、インク供給マニホールド１０２の長手方向他端部（インク流入口１１０側とは反対側の端部；図８の左端部）の鉛直方向下側（好ましくは下端面）に好ましく配置される。

循環用バイパス流路１３２の他端部が接続される接続口（インク導入口）１３６は、インク回収マニホールド１０４の長手方向他端部（インク流出口１１４側とは反対側の端部；図８の左端部）の鉛直方向下側（好ましくは下端面）に好ましく配置される。

第３の実施形態によれば、印刷動作中に循環用バイパス流路１３２によるインク循環を行うことで、ヘッドモジュール１００間でのインク温度差を低減することができる。

また、インク供給マニホールド１０２及びインク回収マニホールド１０４の鉛直方向下側（好ましくは下端面）に循環用バイパス流路１３２が接続されるので、循環用バイパス流路１３２への気泡混入が防止され、流量の安定した循環を行うことができる。

＜第４の実施形態＞
図９は、第４の実施形態に係るインク供給系の構成例を示した模式図である。なお、図９中、図６〜図８と共通又は類似する要素には同一の符号を付して説明を省略する。

第４の実施形態では、図９に示すように、インク供給マニホールド１０２及びインク回収マニホールド１０４の外周面にそれぞれ断熱材１４０、１４２が設けられた構成となっている。

第４の実施形態によれば、インク供給マニホールド１０２の外周面に設けられた断熱材１４０によって、インク供給マニホールド１０２と周辺空気との熱交換を減少させることができ、各ヘッドモジュール１００間の温度差をより低減することができる。

また、インク供給マニホールド１０２だけでなく、インク回収マニホールド１０４の外周面に断熱材１４２を設けることによって、周辺空気の影響を受けずにインク循環をより安定した形で実現することが可能となる。

＜第５の実施形態＞
図１０は、第５の実施形態に係るインク供給系の構成例を示した模式図である。なお、図１０中、図６〜図９と共通又は類似する要素には同一の符号を付して説明を省略する。

第５の実施形態では、図１０に示すように、インク供給マニホールド１０２の長手方向他端部（インク流入口１１０側とは反対側の端部）に第１圧力センサ１４４が配置されると共に、インク回収マニホールド１０４の長手方向他端部（インク流出口１１４側とは反対側の端部）に第２圧力センサ１４６が配置された構成となっている。

各圧力センサ１４４、１４６は、それぞれ対応するマニホールド１０２、１０４の内部圧力を検出する圧力検出手段であり、各圧力センサ１４４、１４６によって検出された測定値（圧力値）は図５に示したシステムコントローラ７２に通知される。

システムコントローラ７２は、各圧力センサ１４４、１４６から通知された測定値に基づいて、各マニホールド１０２、１０４の内部圧力が目標圧力となるように、第１液体ポンプ１２４及び第２液体ポンプ１２６の駆動を制御する。システムコントローラ７２による制御方法については、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。

第５の実施形態によれば、インク供給マニホールド１０２及びインク回収マニホールド１０４内で最も流速の遅い部分（インク流入口１１０又はインク流出口１１４から最も離れたマニホールド端部）の圧力を測定することにより、動圧の影響の少ない測定値を得ることができる。これによって、インク供給マニホールド１０２及びインク回収マニホールド１０４の内部圧力をより高精度に制御することが可能となり、インク循環のさらなる安定化を図ることができる。

＜第６の実施形態＞
図１１は、第６の実施形態に係るインク供給系の構成例を示した模式図である。なお、図１１中、図６〜図１０と共通又は類似する要素には同一の符号を付して説明を省略する。

第６の実施形態では、インク供給マニホールド１０２及びインク回収マニホールド１０４の天面（図１１において上側の内壁面）が傾斜した構成となっている。

インク供給マニホールド１０２の天面１０２ａは、インク供給マニホールド１０２の長手方向一端部（インク流入口１１０側の端部）よりも他端部（接続口１２０側の端部）の方が鉛直方向上側となるように斜めに傾いた傾斜面で構成されている。これにより、インク供給マニホールド１０２に混入した気泡は天面１０２ａの傾きに沿って接続口１２０の周辺部に集まりやすく、気泡排出バイパス流路１１８からインク回収マニホールド１０４に容易に送出できるようになっている。

また、インク回収マニホールド１０４の天面１０４ａは、インク回収マニホールド１０４の長手方向他端部（接続口１２２側の端部）よりも一端部（インク流出口１１４側の端部）の方が鉛直方向上側となるように斜めに傾いた傾斜面で構成されている。これにより、インク回収マニホールド１０４に回収された気泡は天面１０４ａの傾きに沿ってインク流出口１１４の周辺部に集まりやすく、第２主流路１０８から容易にインクタンクへ送出することができ、インクタンクで大気に放出されるようになっている。

このように第６の実施形態によれば、マニホールド内の気泡の排出性を向上させることができる。

なお、第６の実施形態では、インク供給マニホールド１０２の天面１０２ａやインク回収マニホールド１０４の天面１０４ａが傾斜面からなる構成（底面に対して天面が斜めに傾いた構成）を一例として示したが、本発明はこれに限らず、第１〜第５の実施形態のインク供給マニホールド１０２やインク回収マニホールド１０４のように底面と天面が平行な構成においてマニホールド全体を斜めに傾けるようにしてもよい。この場合もマニホールド内の気泡の排出性を向上させることが可能である。

以上、本発明のインクジェット記録装置について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。

１０…インクジェット記録装置、５０…ヘッド、５１…ノズル、５２…圧力室、５５…共通流路、５６…振動板、５８…圧電素子、６６…供給口、６８…排出口、７２…システムコントローラ、１００…ヘッドモジュール、１０２…インク供給マニホールド、１０４…インク回収マニホールド、１０６…第１主流路、１０８…第２主流路、１１０…インク流入口、１１２…第１分岐流路、１１４…インク流出口、１１６…第２分岐流路、１１８…気泡排出バイパス流路、１２０、１２２…接続口、１２４…第１液体ポンプ、１２６…第２液体ポンプ、１３０…バルブ、１３２…循環用バイパス流路、１４０、１４２…断熱材、１４４、１４６…圧力センサ

Claims (10)

1. 液体の供給口及び排出口を有する複数の記録ヘッドモジュールと、
   第１主流路が接続される液体流入口を有し、液体タンクから前記第１主流路を経由して供給される液体が貯留される液体室であって、前記複数の記録ヘッドモジュールの供給口とそれぞれ第１の分岐流路を介して接続される液体供給マニホールドと、
   第２主流路が接続される液体流出口を有し、前記第２主流路を経由して前記液体タンクに回収される液体が貯留される液体室であって、前記複数の記録ヘッドモジュールの排出口とそれぞれ第２の分岐流路を介して接続される液体回収マニホールドと、
   前記液体供給マニホールドと前記液体回収マニホールドとの間を接続する第１のバイパス流路と、
   前記液体供給マニホールド、前記複数の記録ヘッドモジュール、及び前記液体回収マニホールドの順に液体を循環させる液体循環手段と、
   前記液体供給マニホールドと前記液体回収マニホールドとの間を接続する第２のバイパス流路と、を備え、
   前記液体供給マニホールド及び前記液体回収マニホールドはそれぞれ液体中に混入した気体が液体と鉛直方向に分離可能な鉛直方向の高さを有し、
   前記液体供給マニホールドの前記液体流入口が形成される側とは反対側の端部の鉛直方向上側に前記第１のバイパス流路の一端が接続され、
   前記第２のバイパス流路の一端は前記液体供給マニホールドの前記液体流入口が形成される側とは反対側の端部の鉛直方向下側に接続されると共に、該第２のバイパス流路の他端は前記液体回収マニホールドの前記液体流出口が形成される側とは反対側の端部の鉛直方向下側に接続されることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 請求項１に記載のインクジェット記録装置において、
   前記液体供給マニホールドの内部圧力を検出する第１の圧力検出手段と、
   前記液体回収マニホールドの内部圧力を検出する第２の圧力検出手段と、を備え、
   前記液体循環手段は、前記第１及び第２の圧力検出手段によって検出された圧力値に基づいて、前記液体供給マニホールド及び前記液体回収マニホールドの内部を所定圧力にそれぞれ調整する圧力調整手段であることを特徴とするインクジェット記録装置。
3. 請求項２に記載のインクジェット記録装置において、
   前記第１の圧力検出手段は、前記液体供給マニホールドの前記液体流入口が形成される側とは反対側の端部に配置されると共に、前記第２の圧力検出手段は、前記液体回収マニホールドの前記液体流出口が形成される側とは反対側の端部に配置されることを特徴とするインクジェット記録装置。
4. 液体の供給口及び排出口を有する複数の記録ヘッドモジュールと、
   第１主流路が接続される液体流入口を有し、液体タンクから前記第１主流路を経由して供給される液体が貯留される液体室であって、前記複数の記録ヘッドモジュールの供給口とそれぞれ第１の分岐流路を介して接続される液体供給マニホールドと、
   第２主流路が接続される液体流出口を有し、前記第２主流路を経由して前記液体タンクに回収される液体が貯留される液体室であって、前記複数の記録ヘッドモジュールの排出口とそれぞれ第２の分岐流路を介して接続される液体回収マニホールドと、
   前記液体供給マニホールドと前記液体回収マニホールドとの間を接続する第１のバイパス流路と、
   前記液体供給マニホールド、前記複数の記録ヘッドモジュール、及び前記液体回収マニホールドの順に液体を循環させる液体循環手段と、
   前記液体供給マニホールドの内部圧力を検出する第１の圧力検出手段と、
   前記液体回収マニホールドの内部圧力を検出する第２の圧力検出手段と、を備え、
   前記液体供給マニホールド及び前記液体回収マニホールドはそれぞれ液体中に混入した気体が液体と鉛直方向に分離可能な鉛直方向の高さを有し、
   前記液体供給マニホールドの前記液体流入口が形成される側とは反対側の端部の鉛直方向上側に前記第１のバイパス流路の一端が接続され、
   前記液体循環手段は、前記第１及び第２の圧力検出手段によって検出された圧力値に基づいて、前記液体供給マニホールド及び前記液体回収マニホールドの内部を所定圧力にそれぞれ調整する圧力調整手段であり、
   前記第１の圧力検出手段は、前記液体供給マニホールドの前記液体流入口が形成される側とは反対側の端部に配置されると共に、前記第２の圧力検出手段は、前記液体回収マニホールドの前記液体流出口が形成される側とは反対側の端部に配置されることを特徴とするインクジェット記録装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置において、
   前記液体回収マニホールドの前記液体流出口が形成される側とは反対側の端部の鉛直方向下側に前記第１のバイパス流路の他端が接続されることを特徴とするインクジェット記録装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置において、
   前記液体流入口は前記液体供給マニホールドの鉛直方向下側に配置されることを特徴とするインクジェット記録装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置において、
   前記液体流出口は前記液体回収マニホールドの鉛直方向上側に配置されることを特徴とするインクジェット記録装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置において、
   前記第１のバイパス流路に配置された開閉弁と、
   前記開閉弁の開閉動作を制御する弁制御手段と、を備え、
   前記弁制御手段は、気泡排出制御時には前記開閉弁を開状態にして前記液体供給マニホールド及び前記液体回収マニホールドを前記第１のバイパス流路を介して連通した状態にすることを特徴とするインクジェット記録装置。
9. 請求項１乃至８のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置において、
   前記液体供給マニホールドの外周面には断熱材が設けられることを特徴とするインクジェット記録装置。
10. 請求項１乃至９のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置において、
    前記液体回収マニホールドの外周面には断熱材が設けられることを特徴とするインクジェット記録装置。

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