JP7198622B2 - インクジェット印刷装置 - Google Patents

Description

本発明は、インク循環式のインクジェット印刷装置に関する。

インクジェットヘッドの上流側に配置されたタンクと、インクジェットヘッドの下流側に配置されたタンクと、下流側のタンクから上流側のタンクへインクを送液するインク循環ポンプとを有するインク循環機構を備えるインクジェット印刷装置が知られている。

このような印刷装置では、上流側のタンクからインクがインクジェットヘッドに供給され、インクジェットヘッドからインクが吐出されることで印刷が行われる。インクジェットヘッドで消費されなかったインクは、下流側のタンクに回収されて貯留される。下流側のタンクのインクはインク循環ポンプにより上流側のタンクへ送られ、上流側のタンクからインクジェットヘッドに供給されることで、印刷に用いられる。このようにして、インク循環および印刷が行われる。

インクジェットヘッドからインクが吐出されることでインク循環機構におけるインクが減少すると、インク循環機構にインクが供給される。これに関し、特許文献１には、下流側のタンクである負圧タンクから上流側のタンクである加圧タンクへのインクの経路に接続されたサブタンクから、負圧により負圧タンクにインクを引き込むことで、インク循環機構にインクを供給する技術が開示されている。

特開２０１６－２１５６２６号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、サブタンクと負圧タンクとの間の経路の流路抵抗により、インクの供給速度が遅くなり、インク循環機構へのインク供給不足が発生するおそれがある。特に、大型のインクジェット印刷装置において、サブタンクと負圧タンクとの間の経路が長くなることで流路抵抗が大きくなり、上述のようなインク循環機構へのインク供給不足が発生するおそれがある。

負圧タンクに生成する負圧を大きくすれば、インクの供給速度を向上させてインク供給不足の発生を抑制することが可能である。しかし、負圧タンクの負圧を大きくすると、インク循環のためにインク循環ポンプとして容量が大きいポンプを使用する必要が生じる。これは、装置の大型化を招く。

また、インク供給のための専用のポンプを設け、そのポンプによりインク循環機構へのインク供給を行うことにより、インクの供給速度を向上させてインク供給不足の発生を抑制する方法もある。しかし、専用のポンプを設けることは、装置の大型化を招く。

本発明は上記に鑑みてなされたもので、装置の大型化を抑制しつつ、インク循環機構へのインク供給不足の発生を抑制できるインクジェット印刷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、本発明のインクジェット印刷装置は、インクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドにインクを供給する第１タンク、前記インクジェットヘッドからインクを回収する第２タンク、前記第２タンクから前記第１タンクへインクを送液するためのタンク間経路、前記タンク間経路に配置され前記タンク間経路を介して前記第２タンクから前記第１タンクへインクを送液する送液部を有するインク循環機構と、接続経路を介して前記タンク間経路に接続された第３タンクと、前記接続経路に配置され、前記タンク間経路と前記第３タンクとの間の連通、遮断を切り替える切替部とを備え、前記インク循環機構へのインク供給が、前記切替部が前記タンク間経路と前記第３タンクとを連通させた状態における前記送液部の駆動により前記第３タンクから前記第１タンクへインクが送液されることにより行われることを特徴とする。

本発明のインクジェット印刷装置によれば、装置の大型化を抑制しつつ、インク循環機構へのインク供給不足の発生を抑制できる。

実施の形態に係るインクジェット印刷装置の構成を示すブロック図である。 図１に示すインクジェット印刷装置の印刷部および圧力生成部の概略構成図である。 サブタンクからインク循環ポンプまでの経路、および負圧タンクからインク循環ポンプまでの経路における圧力損失設計のための簡易モデル図である。 インクジェット印刷装置の動作を説明するためのフローチャートである。 （ａ），（ｂ）は、液面維持制御の説明図である。 （ａ），（ｂ）は、圧力制御の説明図である。 サブタンクから加圧タンクへのインク供給の説明図である。 サブタンクから負圧タンクへのインク供給の説明図である。 大気開放動作および微負圧生成動作のタイミングチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。各図面を通じて同一もしくは同等の部位や構成要素には、同一もしくは同等の符号を付している。

以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置等を例示するものであって、この発明の技術的思想は、各構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。

図１は、本発明の実施の形態に係るインクジェット印刷装置の構成を示すブロック図である。図２は、図１に示すインクジェット印刷装置の印刷部および圧力生成部の概略構成図である。なお、以下の説明における上下方向は鉛直方向であり、図２における紙面の上下を上下方向とする。

図１に示すように、本実施の形態に係るインクジェット印刷装置１は、４つの印刷部２と、圧力生成部３と、搬送部４と、制御部５とを備える。

印刷部２は、インクを循環させつつ、搬送部４により搬送される用紙にインクを吐出して画像を印刷する。４つの印刷部２は、それぞれ異なる色（例えば、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）のインクを吐出する。４つの印刷部２は、吐出するインクの色が異なる以外は、同様の構成を有する。なお、４つの印刷部２は、用紙の片面印刷に用いられるものであるとする。

図２に示すように、印刷部２は、インクジェットヘッド１１と、インク循環機構１２と、インク供給部１３とを備える。なお、図２に示す印刷部２の構成は１色分であり、上述のように、４つの印刷部２がそれぞれ同様の構成を有する。

インクジェットヘッド１１は、インク循環機構１２により供給されるインクを吐出する。インクジェットヘッド１１は、複数のヘッドモジュール１６を有する。

ヘッドモジュール１６は、インクを貯留するインクチャンバ（図示せず）と、インクを吐出する複数のノズル（図示せず）と、ノズルが開口したノズル面１６ａとを有する。インクチャンバ内には、ピエゾ素子（図示せず）が配置されている。ピエゾ素子の駆動により、ノズルからインクが吐出される。ノズル面１６ａは、搬送部４により搬送される用紙に対向するヘッドモジュール１６の下面である。

インク循環機構１２は、インクを循環させつつインクジェットヘッド１１にインクを供給する。インク循環機構１２は、加圧タンク（第１タンクに相当）２１と、分配器２２と、集合器２３と、負圧タンク（第２タンクに相当）２４と、インク循環管２５～２７と、インク循環ポンプ（送液部に相当）２８と、ヒートシンク２９と、インク冷却ファン３０と、ヒータ３１と、インクフィルタ３２とを備える。

加圧タンク２１は、圧力生成部３により付与される正圧によりインクジェットヘッド１１にインクを供給する。加圧タンク２１のインクは、インク循環管２５および分配器２２を介してインクジェットヘッド１１に供給される。すなわち、加圧タンク２１は、インクの循環方向におけるインクジェットヘッド１１の上流側に配置されている。加圧タンク２１内には、インクの液面上に空気層３６が形成されている。加圧タンク２１は、後述の加圧連通管６５、加圧気室６４、および加圧封止管６３を介して、後述の加圧共通気室６１に接続されている。加圧タンク２１は、インクジェットヘッド１１のノズル面１６ａより高い位置（上方）に配置されている。

加圧タンク２１には、加圧タンク液面センサ３７が設けられている。加圧タンク液面センサ３７は、加圧タンク２１内のインクの液面高さが所定の加圧タンク閾値Ｈｋに達しているか否かを検出する。加圧タンク閾値Ｈｋは、インク循環時における加圧タンク２１内のインクの液面高さの基準値として設定されたものである。加圧タンク液面センサ３７は、加圧タンク２１内の液面高さが加圧タンク閾値Ｈｋ以上である場合に「オン」を示す信号を出力し、加圧タンク閾値Ｈｋ未満である場合に「オフ」を示す信号を出力する。

分配器２２は、インク循環管２５を介して加圧タンク２１から供給されるインクを、インクジェットヘッド１１の各ヘッドモジュール１６に分配する。

集合器２３は、インクジェットヘッド１１で消費されなかったインクを各ヘッドモジュール１６から集める。集合器２３により集められたインクは、インク循環管２６を介して負圧タンク２４へと流れる。

負圧タンク２４は、圧力生成部３により付与される負圧によりインクジェットヘッド１１で消費されなかったインクを集合器２３から回収して貯留する。すなわち、負圧タンク２４は、インクの循環方向におけるインクジェットヘッド１１の下流側に配置されている。負圧タンク２４内には、インクの液面上に空気層３８が形成されている。負圧タンク２４は、後述の負圧連通管７８、負圧気室７７、および負圧封止管７６を介して、後述の負圧共通気室７４に接続されている。負圧タンク２４は、加圧タンク２１と同じ高さに配置されている。

負圧タンク２４には、負圧タンク液面センサ３９が設けられている。負圧タンク液面センサ３９は、負圧タンク２４内のインクの液面高さが所定の第１負圧タンク閾値Ｈｆ１に達しているか否か、および所定の第２負圧タンク閾値Ｈｆ２に達しているか否かを検出する。第１負圧タンク閾値Ｈｆ１は、インク循環時における負圧タンク２４内のインクの液面高さの基準値として設定されたものである。第２負圧タンク閾値Ｈｆ２は、インク供給部１３から負圧タンク２４へのインク供給を行うか否かを判断するための閾値として設定されたものである。第２負圧タンク閾値Ｈｆ２は、第１負圧タンク閾値Ｈｆ１より小さい。

ここで、負圧タンク２４内のインクの液面高さが第１負圧タンク閾値Ｈｆ１以上であることを負圧タンク液面センサ３９が検出していることを、第１負圧タンク閾値Ｈｆ１が「オン」であると表現する。同様に、負圧タンク２４内のインクの液面高さが第２負圧タンク閾値Ｈｆ２以上であることを負圧タンク液面センサ３９が検出していることを、第２負圧タンク閾値Ｈｆ２が「オン」であると表現する。

すなわち、負圧タンク液面センサ３９は、負圧タンク２４内の液面高さが第１負圧タンク閾値Ｈｆ１以上である場合、第１負圧タンク閾値Ｈｆ１および第２負圧タンク閾値Ｈｆ２がともに「オン」であることを示す信号を出力する。また、負圧タンク液面センサ３９は、負圧タンク２４内の液面高さが第１負圧タンク閾値Ｈｆ１未満で第２負圧タンク閾値Ｈｆ２以上である場合、第１負圧タンク閾値Ｈｆ１が「オフ」で第２負圧タンク閾値Ｈｆ２が「オン」であることを示す信号を出力する。また、負圧タンク液面センサ３９は、負圧タンク２４内の液面高さが第２負圧タンク閾値Ｈｆ２未満である場合、第１負圧タンク閾値Ｈｆ１および第２負圧タンク閾値Ｈｆ２がともに「オフ」であることを示す信号を出力する。

インク循環管２５は、加圧タンク２１と分配器２２とを接続する。インク循環管２５には、加圧タンク２１から分配器２２に向かってインクが流れる。インク循環管２６は、集合器２３と負圧タンク２４とを接続する。インク循環管２６には、集合器２３から負圧タンク２４に向かってインクが流れる。インク循環管２７（タンク間経路に相当）は、加圧タンク２１と負圧タンク２４とを接続するものであり、負圧タンク２４から加圧タンク２１へインクを送液するための経路を構成する。インク循環管２５～２７、分配器２２、および集合器２３により、加圧タンク２１、インクジェットヘッド１１、および負圧タンク２４の間でインクの循環を行うための循環経路が構成される。

インク循環ポンプ２８は、インク循環時において、インク循環管２７を介して負圧タンク２４から加圧タンク２１へインクを送液する。また、インク循環ポンプ２８は、インク供給部１３からインク循環機構１２へのインク供給時において、後述の接続管４３およびインク循環管２７の一部を介して後述のサブタンク４１から加圧タンク２１へインクを送液する。インク循環ポンプ２８は、インク循環管２７の途中に配置されている。

ヒートシンク２９は、インク循環機構１２において循環されるインクを冷却するために放熱する。ヒートシンク２９は、インク循環管２７の途中に設けられている。

インク冷却ファン３０は、インク循環機構１２において循環されるインクを冷却するためにヒートシンク２９に冷却風を送る。

ヒータ３１は、インク循環機構１２において循環されるインクに加熱する。ヒータ３１は、インク循環管２７の途中に設けられている。

インクフィルタ３２は、インク循環機構１２において循環されるインク内のゴミ等を除去する。インクフィルタ３２は、インク循環管２７の途中に設けられている。

インク供給部１３は、インク循環機構１２にインクを供給する。インク供給部１３は、サブタンク４１と、インク供給弁（切替部に相当）４２と、接続管（接続経路に相当）４３と、サブタンク大気開放弁４４と、大気開放管４５と、エアフィルタ４６と、インクカートリッジ４７と、インクカートリッジポンプ４８と、インク送液管４９と、サブタンク液面調整弁５０と、サブタンク液面調整管５１とを備える。

サブタンク４１は、インク循環機構１２へ供給するインクを貯留する。サブタンク４１は、インクカートリッジ４７からインクの供給を受け、供給されたインクを貯留する。サブタンク４１内には、インクの液面上に空気層５６が形成されている。サブタンク４１は、接続管４３を介してインク循環管２７に接続されている。サブタンク４１は、インクジェットヘッド１１のヘッドモジュール１６のノズル面１６ａより低い位置（下方）に配置されている。

サブタンク４１には、サブタンク液面センサ５７が設けられている。サブタンク液面センサ５７は、サブタンク４１内のインクの液面高さが所定のサブタンク閾値Ｈｓに達しているか否かを検出する。サブタンク閾値Ｈｓは、サブタンク４１内のインクの液面高さの基準値として設定されたものである。サブタンク液面センサ５７は、サブタンク４１内の液面高さがサブタンク閾値Ｈｓ以上である場合に「オン」を示す信号を出力し、サブタンク閾値Ｈｓ未満である場合に「オフ」を示す信号を出力する。

インク供給弁４２は、接続管４３内のインクの流路を開閉することで、インク循環管２７とサブタンク４１との間の連通、遮断を切り替える。インク供給弁４２は、接続管４３の途中に設けられている。インク供給弁４２は、通電時に開放され、非通電時に閉鎖されるノーマルクローズ型の電磁弁からなる。

接続管４３は、インク循環管２７とサブタンク４１とを連通させるためのインクの流路を形成する。接続管４３は、一端がインク循環管２７の負圧タンク２４とインク循環ポンプ２８との間の部分に接続され、他端がサブタンク４１に接続されている。

サブタンク大気開放弁４４は、サブタンク４１を密閉状態（大気から遮断された状態）と大気開放状態（大気に通じた状態）との間で切り替えるために、大気開放管４５内の空気の流路を開閉する。サブタンク大気開放弁４４は、大気開放管４５の途中に設けられている。サブタンク大気開放弁４４は、通電時に閉鎖され、非通電時に開放されるノーマルオープン型の電磁弁からなる。

大気開放管４５は、サブタンク４１を大気開放するための空気の流路を形成する。大気開放管４５は、一端がサブタンク４１の空気層５６に接続され、他端（大気開放端）がエアフィルタ４６を介して大気に通じている。

エアフィルタ４６は、大気開放管４５への空気中のゴミ等の進入を防止する。エアフィルタ４６は、大気開放管４５の大気開放端に設置されている。

インクカートリッジ４７は、インクジェットヘッド１１による印刷に用いられるインクを収容している。インクカートリッジ４７は、サブタンク４１より低い位置（下方）に配置されている。

インクカートリッジポンプ４８は、インク送液管４９を介してインクカートリッジ４７からサブタンク４１へインクを送液する。

インク送液管４９は、インクカートリッジ４７からサブタンク４１へインクを送液するための経路を構成する。インク送液管４９は、一端がサブタンク４１に接続され、他端がインクカートリッジ４７に接続されている。

サブタンク液面調整弁５０は、サブタンク液面調整管５１内のインクの流路を開閉する。サブタンク液面調整弁５０は、サブタンク液面調整管５１の途中に設けられている。サブタンク液面調整弁５０は、ノーマルクローズ型の電磁弁からなる。

サブタンク液面調整管５１は、サブタンク４１からインクカートリッジ４７にインクを戻すための経路を構成する。サブタンク液面調整管５１は、一端がサブタンク４１に接続され、他端がインクカートリッジ４７に接続されている。

圧力生成部３は、各印刷部２の加圧タンク２１および負圧タンク２４にインク循環のための圧力を生成する。すなわち、圧力生成部３は、各印刷部２に共通のものである。図２に示すように、圧力生成部３は、加圧共通気室６１と、加圧封止弁６２と、加圧封止管６３と、加圧気室６４と、加圧連通管６５と、加圧エアポンプ６６と、加圧ポンプ上流弁６７と、大気連通管６８と、エアフィルタ６９と、加圧圧力調整弁７０と、加圧圧力調整管７１と、加圧圧力センサ７２と、異常検出用加圧圧力センサ７３と、負圧共通気室７４と、負圧封止弁７５と、負圧封止管７６と、負圧気室７７と、負圧連通管７８と、負圧エアポンプ７９と、負圧ポンプ上流弁８０と、負圧圧力生成管８１と、負圧圧力調整弁８２と、負圧圧力調整管８３と、負圧圧力センサ８４と、異常検出用負圧圧力センサ８５と、加負圧連通弁８６と、加負圧連通管８７とを備える。

加圧共通気室６１は、各印刷部２の加圧タンク２１の圧力を等しくするための気室である。加圧共通気室６１は、各印刷部２に対応する加圧封止管６３、加圧気室６４、および加圧連通管６５を介して、各印刷部２の加圧タンク２１に接続されている。

加圧封止弁６２は、加圧封止管６３内の空気の流路を開閉することで、加圧共通気室６１と加圧気室６４との間の連通、遮断を切り替える。加圧封止弁６２は、加圧封止管６３の途中に設けられている。加圧封止弁６２は、各印刷部２に１つずつ対応して設けられている。加圧封止弁６２は、ノーマルオープン型の電磁弁からなる。なお、図２では１つの印刷部２に対応する加圧封止弁６２のみを図示し、他の加圧封止弁６２の図示を省略している。

加圧封止弁６２は、当該加圧封止弁６２に対応する印刷部２が印刷に使用されない場合に閉鎖される。加圧封止弁６２が閉鎖されることで、当該加圧封止弁６２に対応する印刷部２の加圧タンク２１と加圧共通気室６１との間が遮断されるので、当該加圧タンク２１に対するインク循環のための正圧の生成が行われない。

加圧封止管６３は、加圧共通気室６１と加圧気室６４とを連通させるための空気の流路を形成する。加圧封止管６３は、一端が加圧共通気室６１に接続され、他端が加圧気室６４に接続されている。加圧封止管６３は、各印刷部２に１本ずつ対応して設けられている。

加圧気室６４は、加圧共通気室６１と加圧タンク２１との間に異常検出用加圧圧力センサ７３を設置するために設けられた気室である。加圧気室６４は、各印刷部２に１つずつ対応して設けられている。なお、図２では１つの印刷部２に対応する加圧気室６４のみを図示し、他の加圧気室６４の図示を省略している。

加圧気室６４は、加圧封止管６３を介して加圧共通気室６１に接続されている。また、加圧気室６４は、加圧連通管６５を介して、当該加圧気室６４に対応する印刷部２の加圧タンク２１の空気層３６に連通されている。

加圧連通管６５は、加圧気室６４と加圧タンク２１の空気層３６とを連通させる。加圧連通管６５は、各印刷部２に１本ずつ対応して設けられている。加圧連通管６５は、一端が加圧気室６４に接続され、他端が加圧タンク２１の空気層３６に接続されている。なお、図２では１つの印刷部２に対応する加圧連通管６５のみを図示し、他の加圧連通管６５の図示を省略している。

加圧エアポンプ６６は、加圧タンク２１にインク循環のための正圧を付与するために、加圧共通気室６１へ空気を送る。加圧エアポンプ６６は、大気連通管６８の途中に配置されている。

加圧ポンプ上流弁６７は、大気連通管６８内の空気の流路を開閉する。加圧ポンプ上流弁６７は、加圧圧力調整管７１が大気連通管６８に接続する地点と加圧エアポンプ６６との間において大気連通管６８に配置されている。加圧ポンプ上流弁６７は、ノーマルクローズ型の電磁弁からなる。

大気連通管６８は、加圧エアポンプ６６により加圧共通気室６１へ空気を送るための空気の流路を形成する。大気連通管６８は、一端が加圧共通気室６１に接続され、他端（大気開放端）がエアフィルタ６９を介して大気に通じている。大気連通管６８には、加圧圧力調整管７１、負圧圧力生成管８１、および負圧圧力調整管８３が接続されている。これにより、加圧圧力調整管７１、負圧圧力生成管８１、および負圧圧力調整管８３が大気に連通される。

エアフィルタ６９は、大気連通管６８への空気中のゴミ等の進入を防止する。エアフィルタ６９は、大気連通管６８の大気開放端に設置されている。

加圧圧力調整弁７０は、加圧共通気室６１および加圧タンク２１の圧力を調整するために、加圧圧力調整管７１内の空気の流路を開閉する。加圧圧力調整弁７０は、加圧圧力調整管７１の途中に設けられている。加圧圧力調整弁７０は、ノーマルクローズ型の電磁弁からなる。

加圧圧力調整管７１は、加圧共通気室６１および加圧タンク２１の圧力調整のための空気の流路を形成する。加圧圧力調整管７１は、一端が加圧共通気室６１に接続され、他端が大気連通管６８に接続されている。

加圧圧力センサ７２は、加圧共通気室６１内の圧力を検出する。加圧共通気室６１内の圧力は、開放されている加圧封止弁６２に対応する印刷部２の加圧タンク２１内の圧力と等しい。加圧共通気室６１と、開放されている加圧封止弁６２に対応する印刷部２の加圧タンク２１の空気層３６とが連通されているためである。

異常検出用加圧圧力センサ７３は、加圧気室６４内の圧力を検出する。加圧気室６４内の圧力を検出するのは、加圧封止弁６２を閉鎖する制御を行った場合に、加圧封止弁６２の閉鎖が正常に行われているか否かを判断するためである。

負圧共通気室７４は、各印刷部２の負圧タンク２４の圧力を等しくするための気室である。負圧共通気室７４は、各印刷部２に対応する負圧封止管７６、負圧気室７７、および負圧連通管７８を介して、各印刷部２の負圧タンク２４に接続されている。

負圧封止弁７５は、負圧封止管７６内の空気の流路を開閉することで、負圧共通気室７４と負圧気室７７との間の連通、遮断を切り替える。負圧封止弁７５は、負圧封止管７６の途中に設けられている。負圧封止弁７５は、各印刷部２に１つずつ対応して設けられている。負圧封止弁７５は、ノーマルオープン型の電磁弁からなる。なお、図２では１つの印刷部２に対応する負圧封止弁７５のみを図示し、他の負圧封止弁７５の図示を省略している。

負圧封止弁７５は、当該負圧封止弁７５に対応する印刷部２が印刷に使用されない場合に閉鎖される。負圧封止弁７５が閉鎖されることで、当該負圧封止弁７５に対応する印刷部２の負圧タンク２４と負圧共通気室７４との間が遮断されるので、当該負圧タンク２４に対するインク循環のための負圧の生成が行われない。

負圧封止管７６は、負圧共通気室７４と負圧気室７７とを連通させるための空気の流路を形成する。負圧封止管７６は、一端が負圧共通気室７４に接続され、他端が負圧気室７７に接続されている。負圧封止管７６は、各印刷部２に１本ずつ対応して設けられている。

負圧気室７７は、負圧共通気室７４と負圧タンク２４との間に異常検出用負圧圧力センサ８５を設置するために設けられた気室である。負圧気室７７は、各印刷部２に１つずつ対応して設けられている。なお、図２では１つの印刷部２に対応する負圧気室７７のみを図示し、他の負圧気室７７の図示を省略している。

負圧気室７７は、負圧封止管７６を介して負圧共通気室７４に接続されている。また、負圧気室７７は、負圧連通管７８を介して、当該負圧気室７７に対応する印刷部２の負圧タンク２４の空気層３８に連通されている。

負圧連通管７８は、負圧気室７７と負圧タンク２４の空気層３８とを連通させる。負圧連通管７８は、各印刷部２に１本ずつ対応して設けられている。負圧連通管７８は、一端が負圧気室７７に接続され、他端が負圧タンク２４の空気層３８に接続されている。なお、図２では１つの印刷部２に対応する負圧連通管７８のみを図示し、他の負圧連通管７８の図示を省略している。

負圧エアポンプ７９は、負圧タンク２４にインク循環のための負圧を付与するために、負圧共通気室７４から空気を吸引する。負圧エアポンプ７９は、負圧圧力生成管８１の途中に配置されている。

負圧ポンプ上流弁８０は、負圧圧力生成管８１内の空気の流路を開閉する。負圧ポンプ上流弁８０は、負圧圧力生成管８１の負圧エアポンプ７９より大気連通管６８側に配置されている。負圧ポンプ上流弁８０は、ノーマルクローズ型の電磁弁からなる。

負圧圧力生成管８１は、負圧エアポンプ７９により負圧共通気室７４から空気を吸引するための空気の流路を形成する。負圧圧力生成管８１は、一端が負圧共通気室７４に接続され、他端が大気連通管６８に接続されている。

負圧圧力調整弁８２は、負圧共通気室７４および負圧タンク２４の圧力を調整するために、負圧圧力調整管８３内の空気の流路を開閉する。負圧圧力調整弁８２は、負圧圧力調整管８３の途中に設けられている。負圧圧力調整弁８２は、ノーマルクローズ型の電磁弁からなる。

負圧圧力調整管８３は、負圧共通気室７４および負圧タンク２４の圧力調整のための空気の流路を形成する。負圧圧力調整管８３は、一端が負圧共通気室７４に接続され、他端が大気連通管６８に接続されている。

負圧圧力センサ８４は、負圧共通気室７４内の圧力を検出する。負圧共通気室７４内の圧力は、開放されている負圧封止弁７５に対応する印刷部２の負圧タンク２４内の圧力と等しい。負圧共通気室７４と、開放されている負圧封止弁７５に対応する印刷部２の負圧タンク２４の空気層３８とが連通されているためである。

異常検出用負圧圧力センサ８５は、負圧気室７７内の圧力を検出する。負圧気室７７内の圧力を検出するのは、負圧封止弁７５を閉鎖する制御を行った場合に、負圧封止弁７５の閉鎖が正常に行われているか否かを判断するためである。

加負圧連通弁８６は、加圧共通気室６１と負圧共通気室７４との間の連通、遮断を切り替えるために、加負圧連通管８７内の空気の流路を開閉する。加負圧連通弁８６は、加負圧連通管８７の途中に設けられている。加負圧連通弁８６は、ノーマルオープン型の電磁弁からなる。

加負圧連通管８７は、加圧共通気室６１と負圧共通気室７４とを連通させるための空気の流路を形成する。加負圧連通管８７は、一端が加圧共通気室６１に接続され、他端が負圧共通気室７４に接続されている。

なお、前述のように、圧力生成部３は各印刷部２に共通のものであるため、４つの印刷部２に対して、図２に示す上述の各部を備える圧力生成部３が１つ設けられている。

搬送部４は、給紙台（図示せず）から用紙を取り出し、その用紙を搬送経路に沿って搬送する。搬送部４は、用紙を搬送するためのローラ、ローラを駆動させるモータ（いずれも図示せず）等を有する。

制御部５は、インクジェット印刷装置１の各部の動作を制御する。制御部５は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク等を備えて構成される。

次に、サブタンク４１からインク循環ポンプ２８までの経路、および負圧タンク２４からインク循環ポンプ２８までの経路における圧力損失について説明する。

図３は、サブタンク４１からインク循環ポンプ２８までの経路、および負圧タンク２４からインク循環ポンプ２８までの経路における圧力損失設計のための簡易モデル図である。図３に示すように、サブタンク４１からインク循環ポンプ２８までの経路をサブタンク側経路９１とする。また、負圧タンク２４からインク循環ポンプ２８までの経路を負圧タンク側経路９２とする。また、インク循環ポンプ２８から加圧タンク２１までの経路を加圧タンク側経路９３とする。

サブタンク側経路９１は、接続管４３と、インク循環管２７のうちの接続管４３の接続地点とインク循環ポンプ２８との間の部分とからなるインクの経路である。負圧タンク側経路９２は、インク循環管２７のうちの負圧タンク２４とインク循環ポンプ２８との間の部分からなるインクの経路である。加圧タンク側経路９３は、インク循環管２７のうちのインク循環ポンプ２８と加圧タンク２１との間の部分からなるインクの経路である。

ここで、半径ｒ、長さｌの円管を粘性のある流体が流れる場合の流量Ｑは、ハーゲン・ポワズイユの法則より、下記の式（１）で表される。

Ｑ＝π×ｒ^４×Δｐ／（８×μ×ｌ） …（１）
ここで、μは、液体の粘度である。Δｐは、円管の入口と出口との圧力差である。
流路抵抗Ｒ＝８×μ×ｌ／（π×ｒ^４）とすると、式（１）は、下記の式（２）のように表される。

Ｑ＝Δｐ／Ｒ …（２）
図３の簡易モデル図において、式（２）を適用すると、サブタンク側経路９１の流量Ｑｓ、負圧タンク側経路９２の流量Ｑｆを、それぞれ下記の式（３）、式（４）で表すことができる。ここで、サブタンク側経路９１および負圧タンク側経路９２の出口に相当するインク循環ポンプ２８の位置における圧力を０として、式（２）を適用している。

Ｑｓ＝（Ｐｓ＋ρ×ｇ×ｈ１）／Ｒｓ …（３）
Ｑｆ＝（Ｐｆｓ＋ρ×ｇ×ｈ２）／Ｒｆ …（４）
ここで、ρは、インクの密度である。ｇは、重力加速度である。ｈ１は、サブタンク側経路９１の上端とインク循環ポンプ２８との高低差（水頭差）である。ｈ２は、負圧タンク側経路９２の上端とインク循環ポンプ２８との高低差（水頭差）である。Ｒｓは、サブタンク側経路９１の流路抵抗である。Ｒｆは、負圧タンク側経路９２の流路抵抗である。

Ｐｓは、サブタンク４１内の圧力である。後述するように、本実施の形態では、サブタンク４１は、インク循環時において大気開放状態であるため、Ｐｓは大気圧となる。Ｐｆｓは、負圧タンク２４内の圧力であり、インク循環時における負圧タンク２４の設定圧である。

インクジェット印刷装置１では、Ｑｓ＞Ｑｆとなるように、流路抵抗Ｒｓ，Ｒｆ、高低差ｈ１，ｈ２、および負圧タンク２４の設定圧Ｐｆｓが設計されている。すなわち、負圧タンク側経路９２における圧力損失よりも、サブタンク側経路９１における圧力損失の方が小さくなるように、流路抵抗Ｒｓ，Ｒｆ、高低差ｈ１，ｈ２、および負圧タンク２４が設計されている。ここで、流路抵抗Ｒｓ，Ｒｆの設計は、例えば、サブタンク側経路９１および負圧タンク側経路９２の長さおよび径の設計により行われる。

次に、印刷部２および圧力生成部３における加圧系、負圧系のエア量設計について説明する。

前述のように、加負圧連通弁８６は、ノーマルオープン型の電磁弁からなる。また、加圧圧力調整弁７０および負圧圧力調整弁８２は、ノーマルクローズ型の電磁弁からなる。このため、印刷動作時のインク循環中に電源緊急遮断が行われると、加負圧連通弁８６は開放され、加圧圧力調整弁７０および負圧圧力調整弁８２は閉鎖される。また、加圧エアポンプ６６および負圧エアポンプ７９は、電源緊急遮断時に駆動中であった場合は停止される。

このため、印刷動作時のインク循環中に電源緊急遮断が行われると、加圧タンク２１および加圧共通気室６１を含む加圧系の空間と、負圧タンク２４および負圧共通気室７４を含む負圧系の空間とが連通され、この連通後の空間は密閉状態となる。

ここで、印刷動作時のインク循環時における加圧タンクの設定圧をＰｋｓ、負圧タンク２４の設定圧をＰｆｓ、加圧系のエア量をＶｋ、負圧系のエア量をＶｆ、上述の連通後の空間の圧力をＰｘとすると、ボイルの法則より、下記の式（５）が成り立つ。なお、ここでは、印刷は、すべての加圧封止弁６２および負圧封止管７６を開放して、すべての印刷部２を用いて行うものとする。

Ｐｋｓ×Ｖｋ＋Ｐｆｓ×Ｖｆ＝Ｐｘ×（Ｖｋ＋Ｖｆ） …（５）
式（５）から、連通後の空間の圧力Ｐｘは、下記の式（６）で表される。

Ｐｘ＝（Ｐｋｓ×Ｖｋ＋Ｐｆｓ×Ｖｆ）／（Ｖｋ＋Ｖｆ） …（６）
インクジェット印刷装置１では、上述の連通後の空間の圧力Ｐｘが負圧（微負圧）となるように、加圧系のエア量Ｖｋおよび負圧系のエア量Ｖｆが設計されている。

加圧系のエア量Ｖｋは、インク循環時に加圧タンク２１に連通し、加圧タンク２１とともに設定圧Ｐｋｓとなる各部からなる加圧系の空間のエア量である。加圧系のエア量Ｖｋは、下記の式（７）で表される。

Ｖｋ＝４×Ｖｋｔ＋Ｖｋｃ＋４×Ｖｋｒ＋Ｖｋｐ＋Ｖｋｂ＋Ｖｋｎ …（７）
ここで、Ｖｋｔは、加圧タンク２１内の空気層３６の容量である。Ｖｋｔは、加圧タンク２１内のインクの液面高さの基準値より上の空間の体積に相当する。Ｖｋｃは、加圧共通気室６１の容量である。Ｖｋｒは、加圧封止管６３、加圧気室６４、および加圧連通管６５の容量の合計である。Ｖｋｐは、大気連通管６８の加圧共通気室６１と加圧エアポンプ６６との間の部分の容量である。Ｖｋｂは、加圧圧力調整管７１の加圧共通気室６１と加圧圧力調整弁７０との間の部分の容量である。Ｖｋｎは、加負圧連通管８７の加圧共通気室６１と加負圧連通弁８６との間の部分の容量である。

負圧系のエア量Ｖｆは、インク循環時に負圧タンク２４に連通し、負圧タンク２４とともに設定圧Ｐｆｓとなる各部からなる負圧系の空間のエア量である。負圧系のエア量Ｖｆは、以下の式（８）で表される。

Ｖｆ＝４×Ｖｆｔ＋Ｖｆｃ＋４×Ｖｆｒ＋Ｖｆｐ＋Ｖｆｂ＋Ｖｆｎ …（８）
ここで、Ｖｆｔは、負圧タンク２４内の空気層３８の容量である。Ｖｆｔは、負圧タンク２４内のインクの液面高さの基準値より上の空間の体積に相当する。Ｖｆｃは、負圧共通気室７４の容量である。Ｖｆｒは、負圧封止管７６、負圧気室７７、および負圧連通管７８の容量の合計である。Ｖｆｐは、負圧圧力生成管８１の負圧共通気室７４と負圧エアポンプ７９との間の部分の容量である。Ｖｆｂは、負圧圧力調整管８３の負圧共通気室７４と負圧圧力調整弁８２との間の部分の容量である。Ｖｆｎは、加負圧連通管８７の負圧共通気室７４と加負圧連通弁８６との間の部分の容量である。

なお、一部の印刷部２を使用せずに印刷動作を行う場合は、使用されない印刷部２に対応する加圧封止管６３および負圧封止管７６は閉鎖される。この場合の印刷動作時のインク循環中に電源緊急遮断が行われると、ノーマルオープン型の電磁弁である加圧封止管６３および負圧封止管７６は開放される。この場合でも、加圧系の空間と負圧系の空間との連通後の空間の圧力が負圧となるように、加圧系および負圧系の各部の容量が設計されている。

次に、インクジェット印刷装置１の動作について説明する。

図４は、インクジェット印刷装置１の動作を説明するためのフローチャートである。図４のフローチャートの処理は、インクジェット印刷装置１に印刷ジョブが入力されることにより開始となる。ここでは、すべての印刷部２を用いて印刷を行う印刷ジョブであるとする。

図４のステップＳ１において、制御部５は、加負圧連通弁８６を閉鎖する。加負圧連通弁８６の閉鎖により、加圧共通気室６１と負圧共通気室７４との間が遮断される。

なお、インク循環および印刷が行われない待機状態では、加負圧連通弁８６は開放されている。また、サブタンク大気開放弁４４、加圧封止弁６２、負圧封止弁７５も開放されている。インク供給弁４２、サブタンク液面調整弁５０、加圧ポンプ上流弁６７、加圧圧力調整弁７０、負圧ポンプ上流弁８０、負圧圧力調整弁８２は閉鎖されている。

次いで、ステップＳ２において、制御部５は、液面維持制御を開始する。液面維持制御は、加圧タンク２１、負圧タンク２４、およびサブタンク４１の液面を基準値付近に維持するための制御である。液面維持制御において、制御部５は、加圧タンク２１、負圧タンク２４、およびサブタンク４１の液面高さに応じて、インク供給弁４２、インク循環ポンプ２８、およびインクカートリッジポンプ４８を制御する。

具体的には、図５（ａ）に示すように、加圧タンク液面センサ３７、負圧タンク液面センサ３９の第１負圧タンク閾値Ｈｆ１および第２負圧タンク閾値Ｈｆ２がいずれもオフの状態では、制御部５は、インク供給弁４２を開放し、インク循環ポンプ２８をオフ（停止）とする。

加圧タンク液面センサ３７および負圧タンク液面センサ３９の第１負圧タンク閾値Ｈｆ１がオフで、負圧タンク液面センサ３９の第２負圧タンク閾値Ｈｆ２がオンの状態では、制御部５は、インク供給弁４２を開放し、インク循環ポンプ２８をオン（駆動）とする。

加圧タンク液面センサ３７がオフで、負圧タンク液面センサ３９の第１負圧タンク閾値Ｈｆ１および第２負圧タンク閾値Ｈｆ２がオンの状態では、制御部５は、インク供給弁４２を閉鎖し、インク循環ポンプ２８をオンとする。

加圧タンク液面センサ３７がオンの状態では、負圧タンク液面センサ３９の第１負圧タンク閾値Ｈｆ１および第２負圧タンク閾値Ｈｆ２のオン、オフの組み合わせに関わらず、制御部５は、インク供給弁４２を閉鎖し、インク循環ポンプ２８をオフとする。

また、図５（ｂ）に示すように、サブタンク液面センサ５７がオフの状態では、制御部５は、インクカートリッジポンプ４８をオンとする。サブタンク液面センサ５７がオンの状態では、制御部５は、インクカートリッジポンプ４８をオフとする。

図４に戻り、ステップＳ３において、制御部５は、圧力制御を開始する。圧力制御は、加圧タンク２１および負圧タンク２４にそれぞれの設定圧Ｐｋｓ，Ｐｆｓを生成し、それらを維持するための制御である。設定圧Ｐｋｓ，Ｐｆｓは、インク循環機構１２において所定のインク循環流量でインクを循環させつつ、インクジェットヘッド１１のノズル圧を適正値（負圧）にするための圧力値として設定されたものである。

制御部５は、圧力制御を開始するまでに、加圧ポンプ上流弁６７および負圧ポンプ上流弁８０を開放している。圧力制御において、制御部５は、加圧圧力センサ７２で検出された加圧タンク２１の圧力Ｐｋに応じて、加圧エアポンプ６６および加圧圧力調整弁７０を制御する。また、制御部５は、負圧圧力センサ８４で検出された負圧タンク２４の圧力Ｐｆに応じて、負圧エアポンプ７９および負圧圧力調整弁８２を制御する。

具体的には、図６（ａ）に示すように、Ｐｋ＜Ｐｋｓの状態では、制御部５は、加圧エアポンプ６６をオンとし、加圧圧力調整弁７０を閉鎖する。これにより、密閉状態の加圧タンク２１に加圧エアポンプ６６により空気が送られることで、加圧タンク２１の圧力が上昇する。

また、Ｐｋ≧Ｐｋｓの状態では、制御部５は、加圧エアポンプ６６をオフとし、加圧圧力調整弁７０を開放する。これにより、加圧圧力調整管７１を介して加圧タンク２１から空気が流出することで、加圧タンク２１の圧力が低下する。

また、図６（ｂ）に示すように、|Ｐｆ|＜|Ｐｆｓ|の状態では、制御部５は、負圧エアポンプ７９をオンとし、負圧圧力調整弁８２を閉鎖する。これにより、密閉状態の負圧タンク２４から負圧エアポンプ７９により空気が吸引されることで、負圧タンク２４の圧力が低下する（負圧の絶対値が大きくなる）。

また、|Ｐｆ|≧|Ｐｆｓ|の状態では、制御部５は、負圧エアポンプ７９をオフとし、負圧圧力調整弁８２を開放する。これにより、負圧圧力調整管８３を介して負圧タンク２４に空気が流入することで、負圧タンク２４の圧力が上昇する（負圧の絶対値が小さくなる）。

なお、液面維持制御を開始する前に圧力制御を開始してもよい。

図４に戻り、ステップＳ４において、制御部５は、加圧タンク２１および負圧タンク２４にそれぞれの設定圧Ｐｋｓ，Ｐｆｓが生成されたか否かを判断する。加圧タンク２１および負圧タンク２４の少なくともいずれかにおいて設定圧が生成されていないと判断した場合（ステップＳ４：ＮＯ）、制御部５は、ステップＳ４を繰り返す。

加圧タンク２１および負圧タンク２４にそれぞれの設定圧Ｐｋｓ，Ｐｆｓが生成されたと判断した場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、ステップＳ５において、制御部５は、印刷ジョブの実行を開始する。具体的には、制御部５は、印刷ジョブに基づき、搬送部４により搬送される用紙にインクジェットヘッド１１からインクを吐出させて画像を印刷させる。

印刷ジョブの実行中は、加圧タンク２１からインクジェットヘッド１１へインクが供給され、インクジェットヘッド１１で消費されなかったインクが負圧タンク２４に回収される。加圧タンク液面センサ３７がオフで負圧タンク液面センサ３９の第１負圧タンク閾値Ｈｆ１および第２負圧タンク閾値Ｈｆ２がオンの状態になると、液面維持制御により、インク循環ポンプ２８が負圧タンク２４から加圧タンク２１へインクを送液する。このようにしてインクが循環されつつ、印刷が行われる。

インクの消費によりインク循環機構１２のインク量が減少し、加圧タンク液面センサ３７および負圧タンク液面センサ３９の第１負圧タンク閾値Ｈｆ１がオフであって、第２負圧タンク閾値Ｈｆ２はオンの状態になると、液面維持制御により、インク供給弁４２が開放され、インク循環ポンプ２８が駆動される。

これにより、図７に示すように、サブタンク側経路９１および加圧タンク側経路９３を介して、サブタンク４１から加圧タンク２１へインクが供給される。この結果、インク循環機構１２にインクが供給される。インク供給弁４２が開放状態でインク循環ポンプ２８が駆動されたときに図７のようにインクが流れるのは、前述のように、負圧タンク側経路９２における圧力損失よりも、サブタンク側経路９１における圧力損失の方が小さいからである。

加圧タンク液面センサ３７、負圧タンク液面センサ３９の第１負圧タンク閾値Ｈｆ１および第２負圧タンク閾値Ｈｆ２がいずれもオフの状態になると、液面維持制御により、インク循環ポンプ２８が停止の状態で、インク供給弁４２が開放される。

これにより、負圧が付与されている負圧タンク２４と大気開放状態のサブタンク４１との圧力差により、図８に示すように、サブタンク４１から負圧タンク２４へインクが引き込まれる。この際、サブタンク側経路９１の一部である接続管４３と、負圧タンク側経路９２の一部である、インク循環管２７のうちの接続管４３の接続地点と負圧タンク２４との間の部分とを介して、サブタンク４１から負圧タンク２４へインクが送られる。この結果、インク循環機構１２にインクが供給される。

ここで、図７のように、インク供給弁４２を開放し、インク循環ポンプ２８を駆動させてサブタンク４１から加圧タンク２１へインクを供給する場合、負圧タンク２４からも少量ながらインクが流出する。このため、負圧タンク２４内のインクが少ない場合、負圧タンク２４からインクがなくなり、空気が負圧タンク２４からインク循環管２７へ吸引されることで、インク循環管２７に空気が混入するおそれがある。

そこで、加圧タンク液面センサ３７がオフで負圧タンク液面センサ３９の第２負圧タンク閾値Ｈｆ２もオフの場合には、インク循環ポンプ２８が停止の状態でインク供給弁４２を開放し、図８のように負圧タンク２４へインクを供給するようにしている。

サブタンク４１から負圧タンク２４へのインクの供給により、サブタンク液面センサ５７がオフになると、液面維持制御により、インクカートリッジポンプ４８がインクカートリッジ４７からサブタンク４１へインクを補給する。

図４に戻り、ステップＳ６において、制御部５は、印刷ジョブが終了したか否かを判断する。印刷ジョブが終了していないと判断した場合（ステップＳ６：ＮＯ）、制御部５は、ステップＳ６を繰り返す。

印刷ジョブが終了したと判断した場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）、ステップＳ７において、制御部５は、液面維持制御および圧力制御を終了し、加負圧連通弁８６を開放し、大気開放動作を実行する。大気開放動作は、加圧圧力調整弁７０および負圧圧力調整弁８２を開放状態として、加圧タンク２１および負圧タンク２４を大気開放する動作である。

ここで、液面維持制御の終了に際し、インク循環ポンプ２８が駆動中の場合、制御部５は、それを停止する。また、制御部５は、インク供給弁４２が開放されている場合、それを閉鎖する。また、インクカートリッジポンプ４８が駆動中の場合、制御部５は、それを停止する。

また、圧力制御の終了に際し、加圧エアポンプ６６が駆動中の場合、制御部５は、それを停止する。負圧エアポンプ７９についても同様である。また、制御部５は、加圧ポンプ上流弁６７および負圧ポンプ上流弁８０を閉鎖する。

また、圧力制御の終了に際し、加圧圧力調整弁７０が閉鎖されている場合、制御部５は、それを開放する。加圧圧力調整弁７０が開放されている場合は、制御部５は、その開放状態を維持する。負圧圧力調整弁８２についても同様である。このように、印刷ジョブの終了による圧力制御の終了に際して加圧圧力調整弁７０および負圧圧力調整弁８２を開放状態とすることが、大気開放動作に相当する。

印刷ジョブの終了による圧力制御の終了とともに加圧圧力調整弁７０および負圧圧力調整弁８２を開放状態とすることで、図９に示すように、加圧圧力センサ７２で検出される加圧タンク２１の圧力Ｐｋが正圧（設定圧Ｐｋｓ）から大気圧へ移行し、負圧圧力センサ８４で検出される負圧タンク２４の圧力Ｐｆが負圧（設定圧Ｐｆｓ）から大気圧へ移行する。この結果、加圧タンク２１および負圧タンク２４が大気開放状態となる。

図４に戻り、ステップＳ８において、制御部５は、微負圧生成動作を実行する。具体的には、制御部５は、加圧タンク２１および負圧タンク２４が大気開放状態になると、図９に示すように、加圧圧力調整弁７０および負圧圧力調整弁８２を閉鎖するとともに、インク供給弁４２を開放する。

これにより、加圧タンク２１および負圧タンク２４が密閉状態となるとともに、大気開放状態のサブタンク４１とインク循環管２７とが連通される。これにより、加圧タンク２１および負圧タンク２４とサブタンク４１との水頭差により、加圧タンク２１および負圧タンク２４に負圧が生成される。加圧圧力センサ７２で検出される加圧タンク２１の圧力Ｐｋ、および負圧圧力センサ８４で検出される負圧タンク２４の圧力Ｐｆが微負圧である所定値になると、制御部５は、インク供給弁４２を閉鎖する。

これにより、一連の動作が終了し、インクジェット印刷装置１が待機状態となる。待機状態では、加圧タンク２１および負圧タンク２４が微負圧であることから、インクジェットヘッド１１のノズル圧が微負圧となり、ノズルからのインク漏れが抑えられる。

ところで、印刷動作時のインク循環中に電源緊急遮断が行われると、上述の大気開放動作および微負圧生成動作が行われることなく、インクジェット印刷装置１の動作が停止となる。この場合、前述のように、加負圧連通弁８６が開放されることで加圧系の空間と負圧系の空間とが連通され、この連通後の空間は密閉状態となる。

これに対し、前述のように、連通後の空間の圧力Ｐｘが負圧（微負圧）となるように、加圧系のエア量Ｖｋおよび負圧系のエア量Ｖｆが設計されている。このため、電源緊急遮断によりインクジェット印刷装置１の動作が停止となった場合でも、インクジェットヘッド１１のノズル圧が微負圧となり、ノズルからのインク漏れが抑えられる。

以上説明したように、インクジェット印刷装置１では、インク循環機構１２へのインク供給が、インク供給弁４２が開放された状態におけるインク循環ポンプ２８の駆動によりサブタンク４１から加圧タンク２１へインクが送液されることにより行われる。

このように、インク循環ポンプ２８の駆動によりインク循環機構１２へのインク供給を行うことで、負圧により負圧タンク２４にサブタンク４１からインクを引き込んでインク循環機構１２へのインク供給を行う方法に比べて、インクジェット印刷装置１が大型でインク循環管２７が長いためにインク循環管２７の流路抵抗が大きい場合でも、速い供給速度でインク供給を行うことが可能である。また、インクジェット印刷装置１の生産性が高く、インク消費量が多い場合でも、十分な供給速度でのインク供給を可能とすることができる。このため、インク循環機構１２へのインク供給不足の発生を抑制できる。

ここで、負圧により負圧タンク２４にインクを引き込んでインク循環機構１２へのインク供給を行う方法でも、負圧タンク２４に生成する負圧を大きくすれば、インクの供給速度を向上させてインク供給不足の発生を抑制することが可能である。しかし、負圧タンク２４の負圧を大きくすると、インク循環のためにインク循環ポンプ２８として容量が大きいポンプを使用する必要が生じる。これは、装置の大型化を招く。これに対し、インクジェット印刷装置１では、インク循環ポンプ２８の駆動によりインク供給を行うことで、上述のようなインク循環ポンプ２８として容量が大きいポンプを使用することによる装置の大型化を抑制できる。

また、インク循環ポンプ２８をインク供給に用いることで、インク供給のための専用のポンプを設ける必要がないため、装置の大型化を抑制できる。

したがって、インクジェット印刷装置１によれば、装置の大型化を抑制しつつ、インク循環機構１２へのインク供給不足の発生を抑制できる。

また、インクジェット印刷装置１では、負圧タンク側経路９２における圧力損失よりも、サブタンク側経路９１における圧力損失の方が小さい。これにより、インク供給弁４２を開放してインク循環ポンプ２８を駆動させると、負圧タンク２４ではなくサブタンク４１から加圧タンク２１へインクが送液される。このため、負圧タンク２４からインク循環ポンプ２８へのインクの流れを防止するための弁等の機構を設けることなく、インク循環ポンプ２８によるサブタンク４１から加圧タンク２１へのインクの送液が可能となる。したがって、装置に新たな要素を追加することなく、インク循環ポンプ２８によるサブタンク４１から加圧タンク２１へのインク供給を行うことができる。

また、インクジェット印刷装置１では、インク循環機構１２へのインク供給を行う際において、負圧タンク２４の液面高さが第２負圧タンク閾値Ｈｆ２未満の場合は、インク循環ポンプ２８が停止の状態でインク供給弁４２が開放され、負圧タンク２４が負圧によりサブタンク４１からインクを引き込むことで、インク循環機構１２へのインク供給が行われる。これにより、負圧タンク２４からインクがなくなってインク循環管２７に空気が混入することを予防できる。

また、インクジェット印刷装置１では、待機状態において、インク供給弁４２が閉鎖されている。これにより、待機状態において、加圧タンク２１の空気層３６および負圧タンク２４の空気層３８を含む密閉空間でエアリークが発生しても、加圧タンク２１および負圧タンク２４からサブタンク４１へのインクの移動が抑止される。このため、サブタンク４１がオーバーフローするリスクを抑えることができる。また、オーバーフローのリスクが抑えられることから、サブタンク４１を小型化できる。

なお、上述した実施の形態では、負圧タンク側経路９２よりもサブタンク側経路９１の方が、圧力損失が小さいことで、インク供給弁４２を開放してインク循環ポンプ２８を駆動させるとサブタンク４１から加圧タンク２１へインクが送液される構成を示した。しかし、負圧タンク２４からインク循環ポンプ２８へのインクの流れを防止するための弁等の機構をインク循環管２７上に設けることで、インク循環ポンプ２８の駆動によりサブタンク４１から加圧タンク２１へインクを送液できる構成であってもよい。

また、上述した実施の形態では、片面印刷に用いられる４つの印刷部２を備える構成で説明したが、印刷部２の数はこれに限定されない。例えば、用紙の一方の面に印刷する４つの印刷部２、および用紙の他方の面に印刷する４つの印刷部２の合計８つの印刷部２を備える構成でもよい。印刷部２が８つの場合、加圧系のエア量Ｖｋは、式（７）の「４×Ｖｋｔ」および「４×Ｖｋｒ」における「４」を「８」に置き換えた式で表される。また、負圧系のエア量Ｖｆは、式（８）の「４×Ｖｆｔ」および「４×Ｖｆｒ」における「４」を「８」に置き換えた式で表される。

本発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

［付記］
本出願は、以下の発明を開示する。

（付記１）
インクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドにインクを供給する第１タンク、前記インクジェットヘッドからインクを回収する第２タンク、前記第２タンクから前記第１タンクへインクを送液するためのタンク間経路、前記タンク間経路に配置され前記タンク間経路を介して前記第２タンクから前記第１タンクへインクを送液する送液部を有するインク循環機構と、
接続経路を介して前記タンク間経路に接続された第３タンクと、
前記接続経路に配置され、前記タンク間経路と前記第３タンクとの間の連通、遮断を切り替える切替部とを備え、
前記インク循環機構へのインク供給が、前記切替部が前記タンク間経路と前記第３タンクとを連通させた状態における前記送液部の駆動により前記第３タンクから前記第１タンクへインクが送液されることにより行われることを特徴とするインクジェット印刷装置。

（付記２）
前記第２タンクから前記送液部までの経路における圧力損失よりも、前記第３タンクから前記送液部までの経路における圧力損失の方が小さいことを特徴とする付記１に記載のインクジェット印刷装置。

（付記３）
前記インク循環機構へのインク供給を行う際において、前記第２タンクの液面高さが閾値未満の場合は、前記送液部が停止の状態で前記切替部が前記タンク間経路と前記第３タンクとを連通させた状態とされ、前記第２タンクが負圧により前記第３タンクからインクを引き込むことで、前記インク循環機構へのインク供給が行われることを特徴とする付記１または２に記載のインクジェット印刷装置。

（付記４）
前記切替部は、前記インク循環機構におけるインク循環が行われない待機状態では、前記タンク間経路と前記第３タンクとの間を遮断することを特徴とする付記１乃至３のいずれかに記載のインクジェット印刷装置。

１ インクジェット印刷装置
２ 印刷部
３ 圧力生成部
４ 搬送部
５ 制御部
１１ インクジェットヘッド
１２ インク循環機構
１３ インク供給部
１６ ヘッドモジュール
１６ａ ノズル面
２１ 加圧タンク
２２ 分配器
２３ 集合器
２４ 負圧タンク
２５～２７ インク循環管
２８ インク循環ポンプ
４１ サブタンク
４２ インク供給弁
４３ 接続管
９１ サブタンク側経路
９２ 負圧タンク側経路
９３ 加圧タンク側経路

Claims (4)

1. インクジェットヘッドと、
   前記インクジェットヘッドにインクを供給する第１タンク、前記インクジェットヘッドからインクを回収する第２タンク、前記第２タンクから前記第１タンクへインクを送液するためのタンク間経路、前記タンク間経路に配置され前記タンク間経路を介して前記第２タンクから前記第１タンクへインクを送液する送液部を有するインク循環機構と、
   接続経路を介して前記タンク間経路に接続された第３タンクと、
   前記接続経路に配置され、前記タンク間経路と前記第３タンクとの間の連通、遮断を切り替える切替部とを備え、
   印刷を行う際のインク循環中において前記第１タンクおよび前記第２タンクの液面高さが所定の条件を満たした場合、前記切替部が前記タンク間経路と前記第３タンクとを連通させ、前記送液部が駆動されることで前記第３タンクから前記第１タンクへインクが送液されることを特徴とするインクジェット印刷装置。
2. インクジェットヘッドと、
   前記インクジェットヘッドにインクを供給する第１タンク、前記インクジェットヘッドからインクを回収する第２タンク、前記第２タンクから前記第１タンクへインクを送液するためのタンク間経路、前記タンク間経路に配置され前記タンク間経路を介して前記第２タンクから前記第１タンクへインクを送液する送液部を有するインク循環機構と、
   接続経路を介して前記タンク間経路に接続された第３タンクと、
   前記接続経路に配置され、前記タンク間経路と前記第３タンクとの間の連通、遮断を切り替える切替部とを備え、
   前記インク循環機構へのインク供給が、前記切替部が前記タンク間経路と前記第３タンクとを連通させた状態における前記送液部の駆動により前記第３タンクから前記第１タンクへインクが送液されることにより行われ、
   前記第２タンクから前記送液部までの経路における圧力損失よりも、前記第３タンクから前記送液部までの経路における圧力損失の方が小さいことを特徴とするインクジェット印刷装置。
3. 前記インク循環機構へのインク供給を行う際において、前記第２タンクの液面高さが閾値未満の場合は、前記送液部が停止の状態で前記切替部が前記タンク間経路と前記第３タンクとを連通させた状態とされ、前記第２タンクが負圧により前記第３タンクからインクを引き込むことで、前記インク循環機構へのインク供給が行われることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット印刷装置。
4. インクジェットヘッドと、
   前記インクジェットヘッドにインクを供給する第１タンク、前記インクジェットヘッドからインクを回収する第２タンク、前記第２タンクから前記第１タンクへインクを送液するためのタンク間経路、前記タンク間経路に配置され前記タンク間経路を介して前記第２タンクから前記第１タンクへインクを送液する送液部を有するインク循環機構と、
   接続経路を介して前記タンク間経路に接続された第３タンクと、
   前記接続経路に配置され、前記タンク間経路と前記第３タンクとの間の連通、遮断を切り替える切替部とを備え、
   印刷を行う際のインク循環中における前記インク循環機構へのインク供給が、前記切替部が前記タンク間経路と前記第３タンクとを連通させた状態における前記送液部の駆動により前記第３タンクから前記第１タンクへインクが送液されることにより行われ、
   前記インク循環機構へのインク供給を行う際において、前記第２タンクの液面高さが閾値未満の場合は、前記送液部が停止の状態で前記切替部が前記タンク間経路と前記第３タンクとを連通させた状態とされ、前記第２タンクが負圧により前記第３タンクからインクを引き込むことで、前記インク循環機構へのインク供給が行われることを特徴とするインクジェット印刷装置。

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