JP2004209860A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【目的】ハードケース形態のインクタンクの場合でもインク漏れを効果的に防止でき、サブタンクを周囲から加減圧してインクタンクからインクを導入したりサブタンク内の空気をインクタンクへ回収するに際し、インク漏れや混色などの心配がない急速な空気抜きやインク供給を速やかに実行することを可能にする。
【構成】可撓性のサブタンク１０２を拡張方向に付勢するばね１０７と、サブタンクを囲むシェル要素１１６と、シェル要素内を加減圧可能な第１のポンプ１１１とを設け、インクタンク底部に記録手段との間で密閉流路を形成するインク供給路３と大気開放室の底部近傍に開口が位置する空気導入路５とを接続し、大気開放室の各隅部に気液分離部材９を配置し、大気開放室を減圧可能な第２のポンプ１２０を気液分離部材の大気開放側に接続する。
【選択図】図１３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録手段に供給するインクを貯蔵するインクタンクを有し、記録手段から被記録材へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録装置（インクジェットプリント装置）には、一般的に、シート状の被記録材にインクを吐出して画像を形成する記録手段（記録ヘッド）と、記録手段にインクを供給するインク供給路と、記録手段に供給するインクを貯蔵（貯留）するインクタンク（インク貯蔵部）とが設けられている。記録ヘッド（記録手段）にはインクを吐出する吐出口（通常、複数の吐出口から成る吐出口列）が形成されており、該吐出口から適正なインク吐出を行うために該吐出口に適正な背圧を作用させるように構成されている。この背圧は負圧であり、この負圧を生成する手段としては、インクタンクを吐出口に対して重力方向下方に位置させることで水頭差により負圧を発生させる方法、インクタンク内にスポンジ等の多孔質部材を配置することで該多孔質部材の毛細管力によって負圧を発生する方法、外側に膨らもうとする力を持つばね袋でインクタンクを構成することにより負圧を発生する方法など、さまざまな方法が提案されている。
【０００３】
上記のような負圧発生機構とインクタンクの構成とは密接に関係しており、特にインク収容率やインクタンク製造コスト等に大きく影響する。例えば、水頭差により負圧を発生させる方式の負圧発生機構を用いるインクジェット記録装置においては、インクタンクとして可撓性の袋形態のインクタンクを用いることが多い。この可撓性のインクタンクは、インクタンク自体に負圧発生機構が設けられるものではなく、インクを取り出すに連れて可撓性袋がつぶれていくタイプのものである。このタイプは負圧発生機構を持たないのでインクタンク自体の構成がシンプルでコストが安価であるという利点がある反面、適度な水頭差を得るためには吐出口とのインクタンクとの位置関係を的確に規制する必要があり、インクタンクの本体構成に種々の制約が生じたり、小型化には適さないという不利な面がある。さらに、モバイルプリンタ等の薄型の形態をなすインクジェット記録装置での採用が非常に困難であり、また、袋がインク取り出しに連れてスムーズにつぶれる必要があるため形状が限定され、インク収容効率が低くなりやすいという不利な面もある。
【０００４】
インクタンク内に負圧発生機構を持つインクタンクとしては、前述のスポンジなどの多孔質部材の毛細管力を利用したものや、外側に広がろうとするばねにより負圧を発生するばね袋方式などがあるが、いずれの場合もインク収容効率が悪くなりやすいという不利な面がある。このような技術的課題に対処するための従来技術にとして、特許第２９２９８０４号には、図９に示すような、ヘッドカートリッジ部５０にインクカートリッジ６０が分離可能に装着され、インクカートリッジ６０の密閉された容器（インクタンク）１内にインク２が貯蔵され、ヘッドカートリッジ部５０には、インクカートリッジ６０とのジョイント部（流路接続部）４と、該ジョイント部４の近傍に配置され大気との開口を有する第１の室３６と、該第１の室３６に連通し多孔性部材を有する第２の室３３とが設けられ、前記ジョイント部４に前記第１の室３６側の他端開口の高さが異なる２つ以上の連通路（流路）３０、３１が接続される構成を有するインクジェット記録装置（インクジェットプリント装置）が開示されている。この図９の構成によれば、インクタンク１は袋形態をとらないいわゆるハードケース形態で形成されているため、安価な構造で製造することができ、インクタンク内のインクをほぼ１００％使い切ることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の構成では、次のような解決すべき技術的課題がある。すなわち、図９の構成においては、第１の室３６を大気に開放するための開口３５と、この開口３５からインク２ａが漏れることを防止するためのフィルム部材３４と、が設けられている。そして、前記フィルム部材３４は、空気は透過させるがインクは透過させない性質を有する気液分離部材で形成されている。図９に示すようなインク供給装置を備えたインクジェット記録装置においては、該記録装置を傾けたときなどに前記開口３５からのインク漏れを防止するためのフィルム部材３４が設けられているので、確かにインク漏れ防止の効果はある。しかしながら、図９に示すような従来の構成では、記録装置自体を傾けた状態あるいは転倒させた状態で保管する場合が全く想定されておらず、このような状態で保管する場合には、ヘッドカートリッジ５０内のインク２ａが第１の室３６内で移動し、このインク２ａがフィルム部材３４の全面に接触したままの状態になることがある。
【０００６】
この状態で記録装置が保管された場合、第１の室３６は大気に開放された状態ではなくなり、その開口３５がインクで塞がれて密閉状態となることが考えられる。その場合、第１の室３６には空気が存在しているが、このような保管状態で環境の変化があった場合、第１の室３６内に密閉された空気２０ａ及びインクタンク１内の空気２０が膨張し、前記フィルム部材３４に高い圧力が作用することになる。
一般的には、前記フィルム部材３４は高い耐圧性を備えていない。すなわち、環境変化により第１の室３６内の圧力が高まり、フィルム部材３４の耐圧を越えた圧力になると、第１の室３６内のインク２ａが該フィルム部材３４を透過してインク漏れが発生することになる。さらには、このような状態になるとフィルム部材３４が気液分離部材として機能しなくなる可能性が高く、記録装置の故障の原因となることも考えられる。
【０００７】
また、図９に示すようなインク供給装置が装着される従来のインクジェット記録装置では据え置き型の状態しか想定されておらず、記録装置が傾いた状態あるいは転倒した状態で保管される場合は考慮されていない。しかし、小型プリンタやモバイルプリンタなどでは、傾いたり転倒した状態は十分に想定される状態であり、特にモバイルプリンタでは鞄等にプリンタを入れて航空機で移動という機会が多い。そして、航空機内では急激に気圧が低下することがあり、そのような場合には、第１の室３６内の空気２０ａ及びインクタンク１内の空気２０が膨張し、前述のような不都合な状況が発生することがある。
【０００８】
また、図９の構成における第１の室３６はインクタンク１と第２の室３３との間に位置している。第１の室３６は比較的容積が小さい室となっており、インクタンク１内のインク２はこの第１の室３６にいったん貯留されて第２の室３３に供給される。第１の室３６は大気に開放されているため、第１の室３６内のインク２ａからの蒸発を避けることはできない。図９の構成では、第１の室３６の開口３５はフィルム部材３４で塞がれているものの、大気との間には蒸発抑制手段は設けられていない。
また、インクタンク１から記録ヘッドの吐出口へ通じる流路はインクの蒸発を最小限に抑えるように比較的細く密閉された流路で形成されているが、図９の構成では、第１の室３６に大気開放の開口３５を設けることが必須の構成であるため、該第１の室３６におけるインクの蒸発は避けられない。この部分でインクの蒸発があると、インクの顔料あるいは染料濃度が上昇し、記録濃度に変化が生じる他、吐出口の目詰まりが生じるなどの不具合発生の原因となる場合がある。
【０００９】
本発明は以上のような技術的課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、インクタンクをハードケースとして内容積のほぼ１００％のインクを使用可能にする場合でも、その際に発生する可能性のあったインク漏れを効果的に防止するとともに、サブタンクを覆うシェル要素を加減圧してインクタンクからサブタンクへインクを供給したり、サブタンク内に溜まった空気をインクタンクへ回収するに際し、大気開放室を減圧することで吐出口からのインク漏れや混色などの心配がない急速な空気抜きやインク供給を速やかに実行することができるインク供給システムを備えたインクジェット記録装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、記録手段に供給するインクを貯蔵するインクタンクを有し、記録手段から被記録材へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、前記記録手段は、インクを貯蔵可能な可撓性部材で形成されたサブタンクと、該サブタンクを囲むように形成されたシェル要素と、前記サブタンクと前記インクタンクとを連通する流路と、前記シェル要素の内部を加減圧可能な第１のポンプと、を有し、前記インクタンクの底部の少なくとも２ヶ所に流路接続部を設け、少なくとも１ヶ所の流路接続部に接続された流路は前記記録手段との間で大気に対して密閉された流路を形成し、他の流路接続部に接続された流路は大気に開放された大気開放室の底部の近傍にその開口が位置するように接続され、前記大気開放室の隅部近傍に気液分離部材が配置され、前記大気開放室の内部を減圧可能な第２のポンプが前記気液分離部材の大気開放側に接続されることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を具体的に説明する。なお、各図面を通して同一符号は同一又は対応する部分を示す。
図１５は本発明を適用するのに好適なインクジェット記録装置の一実施例の概略構成を示す模式的斜視図である。図１５において、本発明を適用した記録手段１００（図１０）及びインク供給装置２００（図１０）から成るインク供給システム３０がキャリッジ３１に搭載されている。前記記録手段（記録ヘッドユニット）１００はインク供給システム３０の下部に（図１０参照）が設けられている。前記キャリッジ３１は装置本体に互いに平行に設置されたメインガイドレール３２及びサブガイドレール３３によって往復移動可能に案内支持されている。
装置本体の一端部にはキャリッジ３１を移動させるためのキャリッジモータ（主走査モータ）３４が装着されている。装置本体の他端部にはアイドラプーリ３５が配設されている。そして、キャリッジモータ３４の出力軸に取り付けられたドライブプーリ３６と前記アイドラプーリ３５との間には前記ガイドレール３２、３３と平行なタイミングベルト３７が張架されている。
【００１２】
前記タイミングベルト３７は前記キャリッジ３１の一部に連結されている。また、前記タイミングベルト３７は、前記アイドラプーリ３５を付勢するように装着されたテンションばね３８によって所定の張力を付与されている。こうして、キャリッジモータ３４の正転及び逆転によってキャリッジ３１を往復移動させるとともに、キャリッジモータ３４の回転量及び回転速度によってキャリッジ３１の位置及び移動速度、すなわち記録手段としての前記記録ヘッドユニット１００の位置及び移動速度（主走査の速度）を制御するように構成されている。
【００１３】
記録ヘッドユニット（記録手段）１００のインク吐出部（図１０中の記録ヘッド１１２を参照）と対向する位置には、所定の隙間を設けてプラテン３９が前記ガイドレール３２、３３と平行に配設されている。このプラテン３９は、記録位置における記録用紙等の被記録材（記録媒体）の位置を適正な紙間距離（吐出口面と被記録材との間の距離）の位置に規制するためのものである。プラテン３９より通紙方向上流側には不図示の搬送ローラ（紙送りローラ）が配設されている。この搬送ローラに対してピンチローラガイド４０に支持されたピンチローラ４１を圧接することにより、自動給紙装置４２から送り出された記録用紙（被記録材）を搬送ローラの摩擦搬送力によって記録部のプラテン３９上へ搬送するように構成されている。プラテン３９の通紙方向下流側には、記録部を通過した被記録材を排出するための排出ローラ４３及び拍車（不図示）が設けられている。
【００１４】
前記プラテン３９の図示右側の記録領域外の位置には、回復装置４５が配設されている。この回復装置４５には記録ヘッドのインク吐出部を密閉し得るキャップ４６が設けられている。この回復装置４５は、インク吐出部１１２（図１０中の記録ヘッド１１２参照）の吐出口をキャップ４６密閉した状態で該キャップの内部に通じる吸引ポンプを作動させることにより、該キャップ４６内に負圧を発生させ、それによって、吐出口からインクとともに増粘インク、固着インク、気泡あるいは埃（紙粉等）等を吸い出すことで、記録ヘッドのインク吐出性能を維持・回復するように構成されている。前記キャップ４６は、記録ヘッドの回復動作における吸引部として使用される他、記録装置の輸送時や非記録時などにおいて吐出口内のインク乾燥防止のためにも使用される。
自動給紙装置４２、不図示の搬送ローラ（紙送りローラ）、排紙ローラ４３、及び回復装置４５などの駆動は、例えば搬送（ラインフィード、紙送り）モータ４７を駆動源としてギア４８、ギア４９及び不図示のクラッチ等からなる伝動機構を介して行われる。
【００１５】
記録手段のインク吐出部は、記録信号に応じてエネルギーを印加することにより、複数の吐出口からインクを選択的に吐出して記録するインクジェット記録ヘッドである。また、この記録ヘッドは、熱エネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット記録手段であって、熱エネルギーを発生するための電気熱変換体を備えたものである。さらに、前記記録ヘッドは、前記電気熱変換体によって印加される熱エネルギーにより生じる膜沸騰による気泡の成長、収縮によって圧力変化を生じさせ、この圧力変化を利用して吐出口よりインクを吐出させることにより記録を行なうものである。前記電気熱変換体は、各吐出口のそれぞれに対応して配設されており、記録信号に応じて対応する電気熱変換体にパルス電圧を印加することによって対応する吐出口からインクを吐出するものである。
【００１６】
図１６は図１５中の記録手段１００のインク吐出部１１２の構造を一部破断して示す模式的部分斜視図である。図１６において、被記録材（記録媒体、記録用紙等）と所定の間隔（例えば約０．３〜２．０ミリ程度）をおいて対面する吐出口面８１には所定のピッチで複数の吐出口８２が形成され、共通液室８３と吐出口８２とを連通する各液路８４の壁面に沿ってインク吐出用の熱エネルギーを発生する電気熱変換体（発熱抵抗体など）８５が配置されている。こうして、画像信号又は吐出信号に基づいて対応する電気熱変換体８５を駆動（パルス電圧を印加）して、液路８４内のインクを膜沸騰させ、その時に発生する圧力によって吐出口８２からインク滴を吐出させる記録ヘッドが構成されている。
【００１７】
図１は本発明を適用したインクジェット記録装置で使用されるインク供給装置２００の第１構成例を示す模式的縦断面図である。図１において、１はインクタンクであり、このインクタンク１内には不図示の記録ヘッドに供給するためのインク２が貯蔵されている。前記インクタンク１は、ハードケースから成る容器であり、例えばポリプロピレン等の材質から成るケースの形態をしている。インクタンク１の底面には、ゴム等のゴム状弾性材から成る流路接続部４ａ、４ｂが設けられている。流路接続部４ａ、４ｂは、インクタンク１が単体で存在するときには、該インクタンク１の内部を密閉状態にするものである。
【００１８】
前記インクタンク１の底部に隣接する位置には大気開放室６が配置されている。該大気開放室６の前記インクタンク１の底面に設けられた前記流路接続部４ａ、４ｂに対応する位置には、インク供給路３及び空気導入路５が該大気開放室６の天面を貫いた状態で固着されている。前記インク供給路３及び前記空気導入路５は、中空のステンレス等から成る針形状を成しており、その先端は鋭利に形成されている。インクタンク１をインクジェット記録装置に装着する際には、該インクタンク１を上方から記録装置内に押し込み、インク供給路３及び空気導入路５の先端が流路接続部４ａ、４ｂを突き刺した状態で装着される。この状態のとき、インクタンク１は大気開放室６及び不図示の記録ヘッドへ延設される流路（接続流路）８と接続（連通）される。この場合、前記インク供給路３は、その一端部がインクタンク１内に挿入され、他端部がチューブ等の接続流路８に接続され、該接続流路８を通して不図示の記録ヘッドへとインクを導いていく。
【００１９】
前記空気導入路５は大気開放室６の底部まで延びており、その先端開口５ａは大気開放室６の底部に設けられたザグリ部６ａの内部に入り込んだところに位置している。大気開放室６の左右側面には気液分離部材９、９が配置されている。この気液分離部材９は、例えばテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂から成る多孔質体で形成されている。この気液分離部材９の材質は、ある耐圧の範囲ではインク等の液体は透過させないが、空気等の気体は透過させるものである。前記大気開放室６は、前記インクタンク１と同様、ポリプロピレンやＡＢＳあるいは変性ＰＰＯ等の樹脂で形成されている。そして、前記気液分離部材９、９は、大気開放室６に対して、接着剤による接着あるいは熱溶着や超音波溶着等の溶着により固着されている。また、前記気液分離部材９は、略直方体をした大気開放室６の内部の少なくとも各隅部の近傍に存在するように配置されている。
【００２０】
本構成例においては、前記気液分離部材９、９は、大気開放室６の左右両側の長方形をした側面（内面）の全面に配置されており、それによって、略直方体をした大気開放室６の内部の全隅部（６ヶ所の隅部）の近傍に必ず気液分離部材９が存在するように構成されている。もちろん、大気開放室６内の各隅部の近傍に適宜分割した気液分離部材を配置する構成にしても良く、また、大気開放室６の側面ではなく、上面もしくは下面に配置しても良い。
図１において、前記大気開放室６の左右両端部であって各気液分離部材９の外側にはカバー部材１０が固定されている。このカバー部材１０は、比較的薄く傷つきやすい気液分離部材９を保護するとともに、その一部に設けられた大気連通口１０ａにより大気開放室６の内部と外部の大気とを連通させている。左右の各大気連通口１０ａは比較的小さな孔であり、大気開放室６の内部と外部の大気とを連通する通路断面積は小さく選定されており、これによって、後述するような大気開放室６内のインクの蒸発が最小限に抑制されている。
【００２１】
つまり、前記大気連通口（大気連通路）１０ａは、その断面積をできるだけ小さくするとともに、長さを長くすることが望ましい。そのためには、例えばカバー部材１０の表面に迷路状の溝を形成し、この溝の一端を大気連通路の孔部に連通させ、該溝の他端をカバー部材１０の周縁端面に連通させ、該溝の表面をシートなどでシールすることにより、断面積が小さくて長さが長い大気連通路を形成することができる。
【００２２】
前記インクタンク１は、前述のようにポリプロピレン等の比較的剛性のある樹脂で形成されており、いわゆるハードケースの形態をしている。従来技術でも述べたように、記録ヘッドに供給するインクを貯留するインクタンクには、記録ヘッドの背圧である負圧を発生する機構を有するものと、このような機構を有さないものとがあり、また、可撓性の袋であったり、ハードケースの内部にスポンジ等の多孔質部材を配置した構造のものなどがある。一般的に、インクタンクが可撓性の袋である場合は、その内部に貯蔵されたインクが袋内部から取り出されるに従い、袋の形状は変化しながら縮んでいく。また、可撓性の袋から成るインクタンクの場合、その内部に袋を外方へ広げようとするばねを設けることによってインクタンク内部に負圧を発生することができる。
【００２３】
また、インクタンク内部にスポンジ等の多孔質部材を配置した構成のものにおいては、多孔質部材の毛細管現象を利用して負圧を発生させることはできるが、前記スポンジ等の多孔質部材自体はインクタンクからインクを取り出しても殆ど変形することはない。しかし、インクタンクには大気連通口が設けられているので、インクをインクタンクから取り出すにつれて前記大気連通口から空気が導入されていくことになる。
【００２４】
上述のようにインクタンク自体に、負圧発生機構として、スポンジ等の多孔質部材を配置したり、拡張用のばねを用いたりするとインク供給装置の構成が複雑になりがちである。また、可撓性の袋を用いる場合は、ハードケースの場合に比べデッドスペースが多くなることからインクタンクの容積効率が低下してしまう。また、スポンジ等の多孔質部材を用いる場合は、インクタンクとしてハードケースを利用できるため、インクタンクの内容積は十分に確保することができるが、スポンジ等の多孔質部材が保持できるインクの量は容積いっぱいまではないため、どうしてもインクタンクの容積効率は悪くなってしまう。
【００２５】
本構成例におけるインクタンク１は、ハードケースに２ヶ所の流路接続部４ａ、４ｂを設けただけの極めてシンプルな構成となっている。このインクタンク１の中にインクを隙間なく貯蔵することができる。すなわちほぼ１００％の容積効率を実現できるのである。しかも負圧発生機構を持っていない（必要としない）ので、極めてシンプルで安価なインクタンクを提供することができる。
一般に、インクタンクは消耗品であり、ユーザーはインクが無くなれば新たにインクタンクを購入する必要がある。インクタンクのコストはがユーザーのランニングコストの大きな部分を占めるものであり、この観点からも、インクタンクを安価に提供できることが強く望まれている。本構成例はこのような要望に十分に応えられるものである。
【００２６】
このような容積効率がほぼ１００％のハードケース形態のインクタンクを実現するためには、インクタンク内にはスポンジ等の負圧発生部材を設けないことが必要であるが、このことはインクタンク内に液体のインクをそのままの状態で保持する必要があることを意味する。液体インクをそのまま保持するためにはインクタンクからのインク漏れを防止する必要がある。そのためにはインクタンクを大気に対して密閉する必要があるが、他方、ハードケース内のインクを取り出す（導出する）ためには、前述のスポンジ等をハードケース内に保持する場合と同様に、ハードケース内に空気を導入する必要がある。
すなわち、ハードケース内に空気を取り入れる開口（又は流路）を設ける必要があり、同時に、この開口（又は流路）からのインク漏れによる不具合発生を防止する必要がある。また、ハードケース内に密閉された空気が存在するため、環境変化、例えば温度上昇や気圧の低下に起因する内部空気の膨張によるインク漏れ等の不具合も防止する必要がある。本発明はこのような技術的課題を解決するものであり、このような観点から以下に本構成例（第１構成例）について説明する。
【００２７】
図１において、インクタンク１の流路接続部４ａに接続（挿入）されたインク供給路（流路）の先端は記録ヘッドへ通じる接続流路８に接続されている。この接続流路８の先には不図示の記録ヘッドが接続されており、インクタンク１内のインクは、前記インク供給路（流路）３及び接続流路８を通して記録ヘッド側へ供給されるように構成されている。
本構成例におけるインクタンク１は負圧発生機構を有していないので、例えば記録ヘッド側に負圧発生機構（負圧発生を支援する手段を含む）を設けるように構成される。この負圧発生機構は記録ヘッドとインクタンクとの間であれば任意の位置に設けることができる。前記接続流路８は記録ヘッドとインクタンクとを接続するものであるが、これはチューブ等で繋ぐ構造を採用しても良く、また、その間にバルブ等を設けても良い。この場合のバルブとしては、例えば針とゴム状弾性体を用いて流路を選択的に分断するジョイント構成のものを採用しても良い。
【００２８】
また、インクタンク１内のインクは適当な手段によって記録ヘッドに供給することができる。この適当な手段は、記録ヘッドからのインクの吐出であっても良いし、別途設けられたポンプ等によるインク移送手段であっても良い。また、記録ヘッドとインクタンク１との間に第２、第３・・・の複数のインク室が存在していても良い。インクタンク１内のインクはインク供給路３を通じて記録ヘッド側へ供給される。インクタンク１内には最初は空気が存在している必要はない。インクが記録ヘッド側へ供給されるとインクタンク１内のインクは減少するが、このインクタンク１はハードケース形態であるため該インクタンクの内容積はほとんど変化しない。
【００２９】
したがって、供給されたインクに相当する量の空気がインクタンク１内に導入されるように構成する必要がある。そのために、インクタンク１の底面にはもう一つの流路である空気導入路５が接続（挿入）されている。一方の流路であるインク供給路３から記録ヘッド側へインクが供給されるに伴い、他方の流路である空気導入路５からインクタンク１内へ空気（例えば泡の状態の空気）が導入されていく。その際、空気導入路５のインクタンク１内の開口部５ｂにはメニスカスが存在するため、空気がインクタンク１内に導入される際にある程度の負圧が発生する。この負圧は記録ヘッドの背圧になる場合があるが、この負圧の大きさは開口部５ｂの面積によって変化するものであり、非常に管理しやすい負圧である。つまり、前述したような可撓性袋からインクを取り出すときは袋のつぶれ方や剛性など不安定な要因があり負圧が安定しづらい傾向があるが、本構成例の場合はこの負圧を容易にかつ適正に管理することができ、記録ヘッドのインク吐出動作などに与える対する影響を小さくすることができる。
【００３０】
図２は図１のインク供給装置２００の動作を示すための模式的縦断面図である。すなわち、図２は、以上のような状態において、例えば温度上昇や気圧の変化などの環境変化があったときにインクタンク１内部の空気が膨張した場合の状態及び動作を示すための模式的縦断面図である。図２において、インクタンク１内の空気が膨張した場合、インク２はインクタンク１から外に出ようと出口を探し、２つの出口流路であるインク供給路３及び空気導入路５の両方から出ようとする。ところが、インク供給路３側には前述の通り記録ヘッドへと通じる接続流路８が接続されており、比較的長い流路が接続されている。しかもその先端には記録ヘッドの吐出口が存在しており、そこにはメニスカスが形成されている。このように記録ヘッド側への流路の流路抵抗は、他方の流路である空気導入路５よりも大きくなるように設定されている。そのため、インクタンク１内のインク２は空気導入路５から大気開放室６へ流出することになる。なお、この場合、インク供給路３に接続された接続流路８の途中にバルブやジョイントがある場合、それを閉塞してインク供給路３側へのインクの流れを妨げるようにしても良い。
【００３１】
このようにして環境変化によるインクタンク１内の空気が膨張した場合の該インクタンク１内のインクは大気開放室６へと流出することになる。これによって、インクタンク１内の圧力が異常に高まることで、高い圧力が記録ヘッドの吐出口へと伝達されることによりインクが吐出口から漏れ出るなどの不具合などを効果的に防止することができる。さらに、インク接続流路途中のバルブあるいはジョイントを閉塞していた状態から開放状態にしたときにインクが記録ヘッド側に異常な勢いで流出するなどの不具合も防止することができる。
【００３２】
一般に空気の膨張は、大気の減圧によって膨張する場合の膨張量が大きい。例えば、１気圧の状態から航空機で上空に上がった場合には約０．６気圧まで減圧されると言われる。インクタンク１内のインクが大気開放室６へと流出する量が最大となるのは、
イインクタンク１の内容積 ：Ｖ
インクタンク１内のインク量 ：Ａ
とすると、
（Ｖ−Ａ）／０．６＝Ｖ
となるときであり、Ａ＝０．４Ｖとなる。
【００３３】
すなわち、インクタンク１内のインクは、最大でインクタンク内容積の０．４倍のインクが流出してくる。よって、大気開放室６の内容積はインクタンク１の内容積の０．４倍以上であれば良い。この内容積については、想定される気圧や温度によって設定を変えることが望ましい。ただし、記録装置の小型化を考えた場合、むやみに大気開放室６の内容積を大きくすることは記録装置の肥大化に繋がるため、上記のような想定を盛り込むことにより大気開放室６のサイズを必要最小限に抑えることは、記録装置の小型化にとって極めて有効である。
【００３４】
次に、大気開放室６内に流出したインク２ａは、環境が元に戻るとともにインクタンク１内の空気が収縮するため、空気導入路５を伝わって再びインクタンク１内へと戻っていく。その際、空気導入路５の大気開放室６側の開口５ａは大気開放室６の底部に位置しているので、大気開放室６内に貯留されたインク２ａを効果的にインクタンク１内へ戻すことができる。つまり、空気導入路５の開口５ａがインク２ａ内に浸っているので、インクタンク１内の空気の収縮に伴って、大気開放室６内の空気２０ａではなく、インク２ａの方を選択して効果的にインクタンク１内へと戻すことができる。
さらに、本構成例では、前記空気導入路５の開口５ａが大気開放室６の底面に設けられたザグリ部６ａ内に位置している（挿入されている）ので、上記開口５ａを大気開放室６内のインク２ａに確実に浸す（接触させる）ことができ、インク２ａのインクタンク１への戻りを確実にすることができる。なお、図示の構造に代えて、大気開放室６の底面を上記開口５ａに向かって下り斜面とすることによっても同様の効果を得ることができる。
【００３５】
インクタンク１内のインク２が大気開放室６へ流出し、再びインクタンク１内へ戻ることをさらに確実にするために、上記大気開放室６に気液分離部材９及びカバー部材１０が設けられている。前記気液分離部材９は、前述のとおり、インクは透過させないが空気は透過させるような材質から成る部材である。すなわち、インクは大気開放室６へは流出するが、大気開放室６から外へは流出しない。一方、大気開放室６内の空気は、前記気液分離部材９を通り、さらにカバー部材１０に形成された大気連通口１０ａを通して外部へ流出（流通）させることができる。つまり、大気開放室６内にインクタンク１からのインクが流入してきても大気開放室６内の空気２０ａは気液分離部材９を透過した後さらにカバー部材１０の大気連通口（大気開放孔）１０ａを通して外部へ流出する。逆にインクタンク１へインクが戻る際には、大気連通口１０ａから気液分離部材９を通して大気が大気開放室６に流入することによって、大気開放室６内のインク２ａを円滑に（スムーズに）インクタンク１内へ戻すことができる。
【００３６】
ここで、気液分離部材９は前述の通り大気開放室６の左右の側面のそれぞれの全面に設けてあるため、図２に示すように大気開放室６内のインク２ａの液面が上昇しても、大気開放室６内の全容積がインクでいっぱいにならない限り気液分離部材９と大気開放室６内の空気２０ａとが必ず接触するようになっている。すなわち、大気開放室６内のインクの液面に関わらず、常に大気開放が保証（確保）されるように構成されている。
また、前記気液分離部材９は、大気開放室６の少なくとも各隅部の近傍に配置され、特に図示の実施例では大気開放室６の左右の側面のそれぞれの全面に設けられているため、記録装置全体の姿勢が変わった場合、その姿勢がいかなる場合でも、大気開放室６内の空気２０ａと気液分離部材９とが接触しており、大気開放室６の大気への開放を常に保証（確保）することができる。
【００３７】
図３は図１のインク供給装置２００が図１の状態から図示反時計回りに９０度回転した状態（ａ）および２７０度回転した状態（ｂ）を示す模式的縦断面図であり、図４は図１のインク供給装置の好ましくない構成例を示す模式的縦断面図であり、（ａ）は図１の状態から図示反時計回りに９０度回転した状態を、（ｂ）は２７０度回転した状態それぞれ示す。
次に、図３及び図４を参照して、上記インク供給装置を備えたインクジェット記録装置の姿勢が変化する場合（姿勢差がある場合）に環境変化が生じたときのインク供給装置（図１）の状態及び動作について説明する。
図３はインクジェット記録装置が通常の姿勢でない状態で置かれたときの状態を示し、（ａ）は図１及び図２の姿勢から反時計回りに９０度回転した状態を示し、（ｂ）は図１及び図２の姿勢から反時計回りに２７０度回転した状態を示す。図４は好ましくない構成を有するインク供給装置を図１及び図２の姿勢から反時計回りに９０度回転した状態（ａ）及び反時計回りに２７０度回転した状態（ｂ）を示す。
【００３８】
図４のインク供給装置２００においては、インクタンク１に設けられる一方の流路接続部４ｂがインクタンク底面のほぼ中央に設けられている。そして、このほぼ中央位置に設けられた流路接続部４ｂに空気導入路（流路）５が接続されている。 図４において、インクタンク１内の空気２０が比較的少ないとき、空気導入路５のインクタンク１側の開口５ｂはインクタンク１内のインク２内に浸っている状態である。一方、大気開放室６内にインクが存在しないときに若干の環境変化によりインクタンク１内の空気２０が若干膨張し、若干のインクが大気開放室６内に流出する場合を考える。この場合は、流出するインク量が少ないため、大気開放室６内のインク２ａの液面は空気導入路５の大気開放室６側の開口５ａに達成していない。
【００３９】
この状態で環境が元に戻るとインクタンク１に対して空気導入路５の開口５ａを通して空気が流入する（導入される）。この時大気開放室６内のインク２ａは該大気開放室６内に滞留している。この状態で再び環境変化が生じ同様の状況が繰り返されると、空気導入路５の大気開放室６内の開口５ａがインク２ａに浸されるか、インクタンク１内の開口５ｂがインクタンク１内の空気に接するかのどちらかの状態になるまで、大気開放室６内のインク２ａの液面は上昇する。どちらかの状態になったとき、空気導入路５内は空気かインクのいずれかがインクタンク１と大気開放室６との間を環境変化に伴い行き来することになり、該大気開放室６内のインク２ａの液面はそれ以上には上昇しない。
【００４０】
この状態では大気開放室６にインクが存在している。このとき記録装置が通常の姿勢（図１及び図２）に戻され、仮に最大の気圧変化が発生したとすると、既に大気開放室６内にインクが存在しているので、前述した大気開放室容積＝Ａ＝０．４Ｖという設定をしていた場合、インクタンク１から流出してきたインクは大気開放室６の容積を超えてしまう。すると、大気開放室６内のインク圧力が上昇し、気液分離部材９のインク耐圧を越えたとき気液分離部材９からインクが外部に流出してしまい、インク漏れとなってしまう。
【００４１】
そこで、図３の（ａ）、（ｂ）に示すようにインクタンク１の流路接続部４ｂをインクタンク１の底部の中央より偏った位置、望ましくは底面の端部近傍に設け、同様に大気開放室６の対応する空気導入路５の位置も大気開放室６の中央から偏った位置、望ましくは大気開放室６の端部近傍に設けることにより、大気開放室６への流入インクの滞留量を最小限に抑えることができる。図３の（ａ）は空気導入路５がインクタンク１及び大気開放室６の下端部に位置しているため、その開口５ａはインクタンク１からの流出インクにすぐに浸ることになる。この状態になれば、環境が戻ったときに空気をインクタンク１に引き込むことがなく、従ってインクタンク１内の空気が増加していくことはない。よって、大気開放室６内に滞留するインクの量を抑えることができ、その液面の高さを空気導入路５の開口５ａより下方に抑えることができる。
【００４２】
図３の（ｂ）は図３の（ａ）から１８０度回転した姿勢で放置された場合を示している。この場合は、インクタンク１内のインク２の液面が空気導入路５の開口５ｂの位置まで下がったところでインクは大気開放室６へ流出しなくなる。この後に環境が戻っても大気開放室６とインクタンク１との間では空気の行き来だけが行われ、インクは移動しない。すなわち大気開放室６へ流出して大気開放室６内に滞留するインクの量が増大してその液面がインクタンク１側の開口５ｂより上になることはない。
以上より明らかなように、インクタンク１の中央及び大気開放室６の中央に空気導入路５が存在している図４の場合に、該インクタンクと該大気開放室との間を移動するインク量が最も多くなり、大気開放室６に滞留するインク量も多くなる。従って、空気導入路５はインクタンク１及び大気開放室６の中央から偏った位置、望ましくは端部に設けることが好ましい。
【００４３】
以上のことは図面の紙面垂直方向すなわちインクタンク１の厚み方向の長さつまり略長方形の底面の短辺の長さが、長辺の長さに対し１／３以下程度の偏平な形状の場合、中央からの偏りは長辺の中央に対する偏りのみに適用して十分な効果がある。もちろん、この場合に短辺に対しても同様の考え方を適用することはできる。従って、この場合も、空気導入路５は短辺の中央に対しても偏った位置、望ましくは端部に設けることが好ましい。
このようにして大気開放室６でのインクの滞留を最小にすることができるので、大気開放室６をサイズアップすること最小限の容積に抑えることができ、それによって、記録装置の小型化を実現することができる。
【００４４】
以上説明した本発明を適用したインクジェット記録装置に使用されるインク供給装置２００の第１構成例によれば、記録手段に供給するインクを貯蔵するインクタンク１の底部の少なくとも２ヶ所に流路接続部４ａ、４ｂを設け、少なくとも１ヶ所の流路接続部４ａに接続された流路３、８は前記記録手段に接続され、他の流路接続部４ｂに接続された流路５は大気に開放された大気開放室６に接続され、前記記録手段に接続された流路３、８は該記録手段との間で大気に対して密閉された流路を形成し、前記大気開放室６に接続された流路５の他端開口５ａは該大気開放室の底部に位置し、前記大気開放室の少なくとも各隅部の近傍に気液分離部材９が配置されるように構成したので、
インクタンク１をハードケースとして内容積のほぼ１００％のインクを使用可能にする場合でも、その際に発生する可能性のあったインク漏れを効果的に防止でき、インク供給装置のさまざまな姿勢においてもインク漏れを防止することができ、さらに、インクタンク周辺のスペースを小さくできる。
このような構成は、特に、さまざまな姿勢差が想定されかつサイズ的にもよりコンパクトさを求められるモバイルプリンタ等の小型インクジェット記録装置において一層高い効果を発揮するものである。
【００４５】
図５は本発明を適用したインクジェット記録装置で使用されるインク供給装置２００の第２構成例を示す模式的縦断面図（ａ）及び該第２構成例における大気開放室の線ｂ−ｂに沿って見た模式的平面断面図（ｂ）である。
図５の（ａ）、（ｂ）においても、空気導入路５はインクタンク１の底面の中央から偏った位置に接続（配置）されており、大気開放室６内でも同様に大気開放室６内の中央から偏った位置に配置されている。ただし、本構成例では、図５の（ｂ）に示すように、空気導入路５は大気開放室６内で３本の流路に分岐しており、これらの流路はそれぞれ大気開放室６の底面の各隅部の近傍まで延設され、各隅部の近傍において開口５ａ、５ｃ、５ｄ、５ｅが設けられている。そして、空気導入路５のこれらの開口５ａ、５ｃ、５ｄ、５ｅは、大気開放室６の底面の対応する位置に形成されたザグリ部６ａ、６ｃ、６ｄ、６ｅの内部に位置している。
【００４６】
図５の第２構成例は以上説明した点で図１の第１構成例と相違するが、その他の点では実質的に同じ構成を有しており、それぞれ対応する部分を同一符号を示し、それらの詳細説明は省略する。
図６は図５のインク供給装置２００が図５の状態から図示反時計回りに２７０度回転した状態（ａ）および９０度回転した状態（ｂ）を示す模式的縦断面図であり、図７は図５のインク供給装置２００が図５の状態から図示時計回りに４５度回転した状態（ａ）および２２５度回転した状態（ｂ）を示す模式的縦断面図である。
【００４７】
図５の第２構成例に係るインク供給装置において図６に示すような姿勢差（回転姿勢）が発生すると、図３で説明したと同様の原理で大気開放室６内の滞留インクの量を最小限に抑えることができる。ただし、本構成例の場合には、分岐した空気導入路５の分岐部分のうちのいずれかの開口（５ａ又は５ｃ又は５ｄ又は５ｅ）は空気に接している状態となるので、空気に接している開口を通して大気開放室６内の空気２０ａがインクタンク１内へ導入されるように見える。しかし、その場合でも、空気導入路５の中にインクと空気の界面が存在しており、この界面の部位ではメニスカスが形成されており、従って、大気開放室６内のインク２ａに浸っている（接触している）開口（空気導入路の大気開放室内の開口）のみを通してインクタンク１と大気開放室６との間のインクの行き来が行われ、大気開放室６内の空気２０ａがインクタンク１内へ流入することはない。
【００４８】
図５に示すような分岐流路から成る空気導入路５の構成は、特に図７に示すような斜めに置かれる姿勢差がある場合に優れた効果を発揮するものである。
図７の（ａ）の状態では、空気導入路５が図示のようにインクタンク１の底面の近傍に配置されているので、インク供給装置が図示のような斜めの姿勢差（回転させた姿勢）になった場合でも、インクタンク１内のインク液面が空気導入路５のインクタンク１側の開口５ｂまで下降するまでにはインクタンク１から比較的多量のインクが流出することになる。換言すれば、インクタンク１内のインク２の液面は、該インクタンクから多量のインクが流出しない限り、空気導入路５の開口５ｂの高さまで低下することはない。
なお、図３で説明した第１構成例においては、図７の（ａ）のような姿勢差になると、インクタンク１内のインク２の液面が開口５ｂに達するか、あるいは大気開放室６内のインク２ａの液面が開口５ａに達するかのいずれかの状態にならない限りインクタンク１からインク２が流出する。この場合、大気開放室６の大部分にインクが滞留してしまうことになる。
【００４９】
したがって、図５の構成によれば、図７のような回転した姿勢差になった場合でも、インクタンク１から流出するインクは大気開放室６の下方に滞留するだけであり、（ａ）の姿勢差においては、インク２ａの液面が空気導入路５の開口５ｃ、５ｄに到達した時点でインクタンク１と大気開放室６とのインクの間で開口５ｃ、５ｄを通してインクの行き来が行われることになる。このとき、開口５ａ、５ｅではインクのメニスカスが形成されているので、これらの開口５ａ、５ｅから空気がインクタンク１へ流入することはない。そのため、大気開放室６でのインク滞留は開口５ｃの高さ付近までとなる。
図７の（ｂ）では、大気開放室６内のインクの滞留は同様に空気導入路５の開口５ａ、５ｅの高さ付近までとなる。このように記録装置の姿勢差が斜めの状態であっても大気開放室６内におけるインク２ａの滞留を最小限に抑制することができるので、大気開放室６の大きさを必要以上にサイズアップすることなく、インクジェット記録装置の小型化を図ることができる。
【００５０】
以上の説明からも明らかなごとく、本発明のようにインクタンク１をハードケースで構成する場合、前記大気開放室６は、インクタンク１の空気取り入れ口であると同時に、環境変化時等におけるインクタンク１内の空気の膨張に起因して該インクタンク１からインクが溢れる際に該インクを受け止めるバッファ的な役割を果たすものである。
インクタンク１は空気導入路５の開口５ｂあるいは５ａ、場合によっては空気導入路５の途中において大気に開放されているが、該空気導入路５自体は比較的細いステンレス等のパイプで形成する場合が多いので、インクタンク１内のインク２はこの空気導入路５の構成によって大気に対する蒸発を有効に防止されている。
【００５１】
さらに、空気導入路５の先端（開口５ａ）は大気開放室６に連通し、大気開放室６の内部と外気との間には気液分離部材９とカバー部材１０の細い大気連通口１０ａとが設けられているので、インクタンク１内のインク２蒸発は一層効果的に防止されている。
大気開放室６には前述のようにインクが滞留する場合がある。この場合、大気開放室６内に滞留するインクは、インクタンク１内のインクよりも量が少ない上に空気導入路５よりも大気開放側に存在しているので、比較的蒸発しやすい。しかしながら、大気開放室６内でインクが蒸発しインク濃度が上昇したとしても、この滞留したインクは再びインクタンク１へ戻り比較的大量のインクと混ざり合うので、大気開放室６内のインク２ａの蒸発による悪影響は非常に小さいものである。また、インクタンク１から記録ヘッドへの流路の途中には大気開放された部分は存在しない密閉状態であるので、この部分でのインク蒸発の影響は極めて少ない。
【００５２】
図８は本発明を適用したインクジェット記録装置で使用されるインク供給装置２００の第３構成例を模式的に示す一部破断斜視図である。本構成例に係るインク供給装置２００は複数のインクタンクを備えたものである。通常のカラー記録可能なインクジェット記録装置はシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のインクを使用するものが一般的である。これらのインクに加えて、さらに別の色（多くはシアン、マゼンタを希釈した薄いインク）を用いて画質を向上させることもある。このように複数のインク（従って複数のインクタンク）を用いる場合、最近では各色ごとに独立に構成されたインクタンクを用いることが多い。これは各色の使用量が画像ごとに異なるため各色のインクが無くなるごとに個別にインクタンクを交換できるようにするためである。このようにすることでランニングコストを低く抑えることができる。
【００５３】
また、記録装置のサイズ（容積）の関係などでシアン、マゼンタ、イエローを別々のインク室ではあるがそれらを一体に形成したインクタンクの構成も使用されている。このような構成は、インク量が比較的少なく、各色のインクを別々に交換するとかえって交換頻度が多くなり煩雑になるような場合に用いられることが多い。多くの場合、ブラック以外の色（カラーインク）は一体のインクタンクを仕切って貯蔵し、ブラックだけを別の独立したインクタンクに貯蔵する構成が採られている。このような構成が採られる理由は、テキスト印字では一般的にブラックインクが専ら使用されることから、ブラックインクの使用量が他の種類のインクの使用量より格段に多いためである。
【００５４】
上記のようにインクタンクの形態（又は構造）には様々なものがあるが、通常、複数のインクタンクは記録装置内で一列に並べて装着（使用）されることが多い。その理由は、このようなインクタンクの形態及び取り扱い方法がユーザーにとってわかりやすいからである。図８の実施例では、４色のインクタンクをそれぞれ独立とし、それぞれのインクタンク１に対応する大気開放室６を設ける構成のインク供給装置が示されている。
【００５５】
また、図８のインク供給装置２００では、大気開放室６を４色分一体に形成し、その両側の側面の全面に気液分離部材９が配置され、該気液分離部材９の外側にカバー部材１０が設けられている。この気液分離部材９は熱溶着や超音波溶着などで大気開放室６内に固着されている。このように複数の大気開放室から成る一体型の大気開放室ユニットにまたがって、その全面に気液分離部材９を設けることにより、溶着や接着の工程を簡略化することができ、コストダウンを図ることができる。さらに、カバー部材１０は４つの大気開放室６にまたがって設置されている。これは大気に開放する通路を一箇所とし、各大気開放室６の大気連通路を一つにまとめることにより各大気開放室６のインク蒸発をできるだけ抑制するように配慮（工夫）したものである。
【００５６】
図１０は本発明を適用したインクジェット記録装置で使用されるインク供給システム３０の構成及び動作を示す模式的断面図であり、（ａ）は記録手段のサブタンク内にインクが貯留されかつ該サブタンクがばねによって広げられることで該サブタンク内に負圧が発生しているときの状態を示し、（ｂ）は記録動作によってサブタンク内のインクが消費されるのに伴い、ばね力に抗してサブタンクが縮小された状態を示し、（ｃ）はインクタンクからサブタンクへインクが供給され、該サブタンク内にインクが充填された状態を示す。
【００５７】
図１０に示すインク供給システム３０において、１００はインクを吐出して被記録材に記録を行う記録手段としての記録ヘッドユニット（記録ヘッド）を示し、この記録ヘッドユニット１００とインクタンク１とは接続流路８を介して接続されている。１１２は記録手段のインク吐出部（狭義の記録ヘッド）であり、１０２は供給されたインクを一時的に貯留するサブタンクである。前記サブタンク１０２はフレーム（記録手段１００のフレーム）１１４とサブタンクフレーム１０３との間に可撓性のフィルム１１５を装着して構成されている。前記サブタンク１０２の内部であって前記サブタンクフレーム１０３と前記フレーム１１４との間にはばね１０７が装着されている。このばね１０７はサブタンクフレーム１０３とフレーム１１４との間に装着された可撓性フィルム１１５で囲まれた空間（サブタンク１０２）の容積を広げる方向に付勢するためのものである。
【００５８】
前記サブタンク１０２と記録ヘッド１１２との間は流路１０１で接続されている。１０８はサブタンク１０２にインクを供給するための流路であり、その端部にジョイント１１３が設けられている。このジョイント１１３は着脱可能な一対のジョイント部材で構成され、一方のジョイント部材にはインクタンク１へ通じる接続流路８が接続されている。この一対のジョイント部材から成るジョイント１１３は接離可能であり、接続された状態では前記接続流路８と前記流路１０８とが連通され、離脱された状態では前記接続流路８と前記流路１０８とを離隔するとともにこれらの流路８、１０８のそれぞれを大気に対して密閉を保つように構成されている。
【００５９】
図１０において、１１６はフレーム１１４内に形成されたシェル要素であり、該シェル要素は前記サブタンク１０２の周囲を覆っている。前記シェル要素１１６からは流路１０９が延設され、該流路１０９の先端部にはジョイント１１０が接続されている。ここで前記流路１０９はサブタンク１０２より上方に位置している。前記ジョイント１１０も一対のジョイント部材で構成されており、一方のジョイント部材は前記流路１０９に接続され、他方のジョイント部材はポンプ１１１に通じる流路１１７に接続されている。
そして、このジョイント１１０も接離可能であり、接続された状態では、シェル要素１１６と流路１１７とが連通され、さらにポンプ１１１まで連通する。一方、ジョイント１１０が離脱した状態では、流路１０９と流路１１７とは分断され、記録手段１００側の流路１０９は大気に対して開放され、ポンプ１１１側の流路１１７は大気に対して密閉を保つように構成されている。
【００６０】
図１０の（ａ）の状態ではジョイント１１３及びジョイント１１０の双方ともが離隔（分断）されている。この図１０の（ａ）の状態では、サブタンク１０２内にはインクが貯留されており、サブタンク１０２はばね１０７によって広がる方向に付勢されているため該サブタンク１０２の内部には負圧が発生している。記録ヘッド１１２とサブタンク１０２とは流路１０１で連通しており、前記サブタンク１０２内に生成される負圧は記録ヘッド１１２の吐出口（又はノズル）に背圧として作用する。この状態で不図示の制御装置から記録ヘッド１１２に対して信号が送られることで該記録ヘッド１１２が駆動されると、所定の記録動作により被記録材に対して画像が記録される。
【００６１】
このような記録動作によってサブタンク１０２内のインクが消費されるのに伴い、ばね１０７のばね力に抗して可撓性のサブタンク１０２は縮小していく。図１０の（ｂ）はばね１０７のばね力に抗して可撓性のサブタンク１０２が縮小された状態を示す。なお、サブタンク１０２内のインク量はドットカウントあるいは不図示のインク残量センサにより検知することができ、インク残量が所定量以下になったときインクタンク１から該サブタンク１０２へのインク供給が行われ、図１０の（ｃ）に示すようにサブタンク１０２内にインクが充填された状態になる。
【００６２】
図１１は図１０のインク供給システム３０においてインク供給動作を行うときのシーケンスを示すフローチャートである。次に図１１のフローチャートを用いて図１０のインク供給システムにおけるインク供給動作について説明する。図１１において、ステップＳ１０１で画像の記録が行われるとサブタンク１０２内のインクが減少していく。サブタンク１０２内の残量インクは前述のようなサブタンク内残量検知手段によって監視されており、ステップＳ１０２でサブタンク１０２内のインク量が所定量以下になったことを検知すると、ステップＳ１０３でてジョイント１１０、１１３を接続する。次いで、ステップＳ１０４において、シェル要素１１６内に配置されているストッパ１０５を所定位置にセットする。この場合のセット手段としては、例えば外部から駆動するセット手段など、種々の構成のものを使用することができるが、ここでは、その具体的構成についての説明は省略する。
【００６３】
次に、ステップＳ１０５においてポンプ１１１を動作させる。このポンプ１１１はシェル要素１１６内を減圧させる方向に作動する。また、前記シェル要素１１６の内部は、ジョイント１１０を接続（オン）することにより、流路１１７を含めて流路全体が密閉状態にされる。このような密閉状態でポンプ１１１が減圧方向に作動すると、シェル要素１１６の内部が減圧され、サブタンク１０２はばね１０７のばね力及び負圧雰囲気によって広がる方向に付勢される。ここでは、サブタンクフレーム１０３が図示左右方向に動作しようとする。そして、前記ステップＳ１０３でジョイント１１３が接続されているので、インクタンク１からサブタンク１０２内へインクが流入する。その結果、サブタンクフレーム１０３が図示右方向へ移動し、該フレーム１０３に設けられた突起部１０４がストッパ１０５に当接するまで移動する。
【００６４】
突起部１０４がストッパ１０５に当接すると、サブタンク１０２はそれ以上広がらなくなる。ここでサブタンク１０２内の圧力はインクタンク１内の水頭圧と釣り合っている。水頭差がなければ大気圧にほぼ等しい。
前記突起部１０４が前記ストッパ１０５に確実に当接したところでポンプ１１１の作動量が所定量になるように設定されており、ステップＳ１０６でポンプ１１１の作動量が所定量に達したことを検知すると、ステップＳ１０７でポンプを停止する。その際、シェル要素１１６内は減圧されて負圧状態を保っている。次に、ステップＳ１０８で前記ジョイント１１０、１１３を離隔（分断、ＯＦＦ）状態にする。このときジョイント１１０の記録手段１００側のジョイント部材が大気に開放されるので、シェル要素１１６内は大気圧となる。ジョイント１１３も分断されサブタンク１０２内は大気圧で密閉状態となる。
【００６５】
次にステップＳ１０９で前記ストッパ１０５を解除する。このストッパ１０５の解除方法はセット方法と逆の手順で行われるものであり、セット方法の場合と同様、ここではその具体的説明を省略する。このストッパ１０５の解除動作によって、該ストッパ１０５による前記ばね１０７の規制が解除され、サブタンク１０２はばね１０７によって外側へ広げられ、該サブタンク１０２内に負圧が発生する。これによって、インク供給システムは図１０の（ａ）に示すような元の状態になり、ステップＳ１１０で一連のインク供給動作が完了する。すなわち、このインク供給動作が完了した状態では、サブタンク１０２内には所定量のインクが充填されるとともに、該サブタンク１０２内には記録ヘッド１１２の安定吐出に必要な負圧も発生しているため、次の記録動作を安定した状態で行うことができる。
【００６６】
図１０において、前記サブタンク１０２は可撓性フィルム等により構成されているが、該サブタンク１０２内は常に負圧を保持しているため周囲の大気との間で常に圧力差が生じている。このようにフィルム等の薄い部材の内外（両側）で圧力差が生じている状態では、その圧力差を緩和しようとしてフィルムを通して空気が透過する現象が発生する。すなわち、可撓性フィルムで覆われたサブタンク１０２内には時間とともに空気が混入（侵入）していくことになる。この現象は、保管時など長期間にわたって使用せずに放置した場合の不具合の原因となる。すなわち、サブタンク１０２内の空気混入量が増えていくと、サブタンク１０２内に貯留できるインクの量が少なくなってしまうばかりでなく、サブタンク１０２内の負圧が緩和され、そのうち逆に加圧状態となってしまう。こうしてサブタンク１０２内が加圧状態になると、この正圧が記録手段へのインク供給路を通して作用し、記録手段（記録ヘッド）１１２の吐出口からのインク漏れという不具合が発生することになる。そこで、次に、このような吐出口からのインク漏れを防止するための手段について説明する。
【００６７】
図１２は図１０のインク供給システム３０においてサブタンク内に蓄積される空気を排除するための空気抜き動作を行うときのシーケンスを示すフローチャートである。すなわち、上記のようなサブタンク１０２内の加圧状態に起因する吐出口からのインク漏れの現象は、定期的にサブタンク１０２内の空気を排除する操作を採ることによって効果的に防ぐことができる。次に図１２を参照してサブタンク１０２内に蓄積される空気を排除する操作（空気抜き動作）のシーケンスについて説明する。
【００６８】
図１２において、サブタンク１０２の空気抜きを開始させると、まずステップＳ２０２でジョイント１１０、１１３を接続状態にする。次にステップＳ２０３でシェル要素１１６内に配置されているストッパ１０５を所定位置にセットする。このセット手段は外部からの駆動手段を用いるなど、複数の方法が考えられるが、本実施例においては説明を省略する。次にステップＳ２０４でポンプ１１１を作動させる。このときポンプ１１１はシェル要素１１６内を加圧する方向に作動させる。すると図１０の（ｂ）に示すように、前記シェル要素１１６内の圧力によってサブタンク１０２は内部のばね１０７を縮める方向に変位し、サブタンク１０２内の容積は減少していく。
【００６９】
それに伴い、サブタンク１０２内の上方に蓄積されていた空気が最初にジョイント１１３から接続流路８を通してインクタンク１内へ移動していく。サブタンク１０２内の空気がインクタンク１へ移動した後、サブタンク１０２内に残っているインクも同じ流路を通してインクタンク１内へ移動していく。このようにシェル要素１１６内を加圧することにより、サブタンク１０２内のインクをインクタンク１に収集することができる。
なお、従来技術では、サブタンク１０２内に蓄積した空気を記録ヘッドの吐出口からインクとともに吸引して除去する方法が採られていたが、このような方法では、サブタンク１０２内から大量のインクを吸引し、吸引した全てのインクをそのまま廃インクとして排出してしまうことなり、これでは無駄なインクを生ずることになり好ましくない。
【００７０】
これに対し、図１０〜図１２で説明したインク供給システム３０によれば、廃インクを発生させることなしにサブタンク１０２内の空気及びインクをインクタンク１へ移動するので、インクの無駄な消費を伴うことなく蓄積空気の除去を効果的に実行することができる。このように、図１０〜図１２のインク供給システム３０によれば、非常に優れた空気抜き動作を実行することができる。
そして、ステップＳ２０５でポンプ１１１を所定量作動させて所定の空気抜きが実行されたことを確認する。上記ポンプ１１１の動作が所定量に達すると、ステップＳ２０６でポンプ１１１を減圧方向に作動させる。その理由は、サブタンク１０２内の空気がインクタンク１内へ移動することでサブタンク１０２内から除去された後では、ステップＳ２０５で一旦ポンプ１１１を停止し、次にステップＳ２０６でポンプ１１１を作動方向を逆転させることでシェル要素１１６内を減圧するように作動させることにより、インクタンク１からサブタンク１０２へのインク供給を行うことが好ましいからである。図１０の（ｃ）はポンプ１１１を逆方向に作動させてシェル要素１１６内を減圧することにより、インクタンク１からサブタンク１０２へインクを供給し、該サブタンク１０２内にインクを充填した状態を示す。
【００７１】
ところでサブタンク１０２内の空気をインクタンク１へ移動する際、インクタンク１からは空気導入路（流路）５を経由して大気開放室６へインクが移動する。このように本発明に係る大気開放室６は図１０に示すようなインク供給システムにおいても有効に活用される。図１０〜図１２のインク供給システム３０のようにインクタンク１がハードケースで形成されている場合、インクタンク１から記録ヘッド１１２側へインクを供給するに際し、該インクタンク１から空気及びインクが流出するときには、該インクタンク１内へ空気を移動させる必要があり、従って、以上説明してきたような大気開放室６は、このような場合にインクタンク１内へ空気を移動させるに際し、必須の構成である。
【００７２】
なお、インク供給装置におけるインクタンクが可撓性の袋である場合は、空気抜き動作を行う時点で可撓性の袋が予めつぶれていれば、図１０のインク供給システム３０で使用されたような大気開放室６は必要ではない。ところが、インクタンクが可撓性の袋である場合でも、該インクタンクのインクを全く使用していない状態、すなわち新品の状態において空気抜き動作を行う必要がある場合があり、このときも空気抜き動作に必要なインクタンク１に移動する空気及びインクの分だけ可撓性の袋が予めつぶれている必要がある。つまり、このふくらみしろの分はインクをインクタンクに入れることができない。
【００７３】
さらに図１０〜図１２のインク供給システム３０の空気抜き動作においては、ステップＳ２０４におけるシェル要素１１６内の加圧動作はサブタンク１０２が完全につぶれるまで行うことがある。その理由は、サブタンク１０２内にどれだけの空気が混入しているかを正確に判断できないことがあるからである。よって、インクを予め入れておくことのできない可撓性袋のふくらみしろは無視できない量になることもあった。
これに対し、本発明を適用したインクジェット記録装置で使用されるインク供給システム３０のように大気開放室６を備えたハードケースから成るインクタンク１を用いる構成によれば、可撓性の袋によるインクタンクよりも本来的に容積効率が高い上に、図１２のような空気抜き方式を採る場合でもインクタンク１にほぼ１００％のインクを貯留しておくことができ、従って、非常に効率がよく確実にインクを供給できるインク供給装置を備えたインクジェット記録装置が提供される。
【００７４】
図１３は本発明を適用したインクジェット記録装置の第１実施例において使用されるインク供給システム３０を示す模式的縦断面図である。図１３のインク供給システム３０は以下図１３を参照して説明する点では図１０〜図１２のインク供給システムと相違しているが、その他の点では構成及び動作とも共通しており、それらの詳細説明は省略する。先ず、図１３におけるサブタンク１０２内の空気抜きのための構成及び動作について説明する。
図１０のインク供給システムにおいて前述の空気抜き動作を行う場合には、シェル要素１１６内を加圧してサブタンク１０２をつぶす工程（ステップＳ２０４）において流路１０８、ジョイント１１３、接続流路８、インク供給路３の流路抵抗が比較的大きい場合、サブタンク１０２をつぶす速度すなわちサブタンク１０２内部の空気及びインクをインクタンク１に移動させる速度が遅くなる傾向が生じる。
【００７５】
その場合に、サブタンク１０２内部の空気及びインクをインクタンク１に移動させる速度を速くしようとした場合、サブタンク１０２内には比較的大きな正圧を発生させる必要がある。そのとき記録ヘッド１１２の吐出口にも同様の正圧が作用することになる。一方、記録ヘッド１１２の吐出口にはインクのメニスカスが形成されているが、吐出口のメニスカスは負圧には比較的強いが、正圧には弱いという性質がある。このメニスカスの耐圧は吐出口の径やインクの表面張力等に支配されるが、負圧に対しては例えば−５００〜−１０００ｍｍＡＱ程度の耐圧性（メニスカス耐圧）があるのに対し、正圧に対しては例えば５０〜２００ｍｍＡＱ程度の耐圧性（メニスカス耐圧）しかない場合がある。
【００７６】
したがって、強い正圧がメニスカスに作用するとメニスカスが破壊してインクが吐出口から漏れ出してしまうことになる。この状態でインク供給動作を行うとサブタンク１０２内は逆に負圧となってしまい、そのため、インクの種類が異なる吐出口から漏れた異なるインクが吐出口の近傍で互いに混ざり合い、色が混ざり合った状態で再び吐出口内へ吸引されてしまうという現象、つまり混色という現象が生じることがある。この混色の現象は画質を劣化させる大きな原因となる。そこで、このような混色の現象を防止するためには、ポンプ１１１によるシェル要素１１６の加圧速度を遅くすることにより吐出口にかかる正圧を小さくする方法が考えられるが、これでは、空気抜き動作に長い時間を要するという技術的課題が残されることになる。本発明は、このような技術的課題を解決する手段として、以下に図１３を参照して説明するような空気抜き動作を実行できるインク供給システムを提供するものである。
【００７７】
図１３において、インク供給装置における大気開放室６の左右のカバー部材１０の大気連通口１０ａのそれぞれから流路１２１を延設し、これらの流路１２１を束ねてポンプ１２０に接続する。図１２のステップＳ２０４におけるシェル要素１１６の加圧操作では図１３中のポンプ１１１を作動させたが、本実施例においては、このポンプ１１１の方を大気に連通させるとともに、上記ポンプ１２０の方を減圧方向に作動させる。すると、各流路１２１に連通されたカバー部材１０から気液分離部材９を通して大気開放室６が減圧され、インクタンク１から空気導入路（流路）５を通してインクが大気開放室６に流れ込む。すると、インクタンク１から流出したインクの量に対応する分、サブタンク１０２から空気およびインクが該インクタンク１へ移動（流入）する。
【００７８】
この時、サブタンク１０２内は加圧ではなく負圧状態になるので、記録ヘッド１１２の吐出口に正圧がかかることはない。従って、吐出口における前述のような混色の現象を生じることなく、サブタンク１０２内部からの空気抜きを円滑にかつ効果的に行うことができる。その場合、前述のように吐出口のメニスカス耐圧は負圧には比較的強いので、図１３の第１実施例によれば、前記ポンプ１２０による減圧動作（減圧力）を強くすることができ、空気抜きに要する時間を短縮することができる。次いでインクタンク１からサブタンク１０２にインクを供給する際は、ポンプ１２０を大気に開放しつつポンプ１１１の方を減圧作動させれば良い。こうして、図１３の第５実施例によれば、前述のような混色が発生する可能性を無くしながらサブタンク１０２の空気抜き動作の速度を十分に速めることが可能になる。
【００７９】
図１４は本発明を適用したインクジェット記録装置の第２実施例で使用されるインク供給システム３０を示す模式的縦断面図である。図１４のインク供給システム３０は以下図１４を参照して説明する点では図１０〜図１２もしくは図１３のインク供給システムと相違しているが、その他の点では構成及び動作とも共通しており、それらの詳細説明は省略する。
図１４の第２実施例においては、図１４に示すように、図１３の第１実施例におけるポンプ１１１とポンプ１２０とを共通化してポンプ１３０のみとし、該ポンプ１３０の減圧動作及び加圧動作を利用するように構成されている。このような図１４の第２実施例によれば、インク供給システム３０のポンプの数を減らすことができ、その分コストダウンを図ることができる。
図１４において、サブタンク１０２からの空気抜きの際には、各ジョイント１１０、１１３を接続状態にしてポンプ１３０を作動させて空気を矢印方向に流動（移動）させることにより、流路１３１を通してシェル要素１１６の内部を加圧すると同時に、流路１２１、大気開放室６、インクタンク１、接続流路８及び流路１０８を通してサブタンク１０２の内部を減圧することができる。
【００８０】
つまり、図１４の第２実施例によれば、サブタンク１０２の空気抜きの際には、シェル要素１１６内部はポンプ１３０により加圧されるが、同時にポンプ１３０によりサブタンク１０２内が減圧されるので、双方の圧力が相殺され、サブタンク１０２の内部はほぼ大気圧の状態で空気抜きが行われる。
逆に、インク供給の際には、前記ポンプ１３０を上記と逆の方向（矢印と逆の方向）に作動させることにより、シェル要素１１６内部を減圧すると同時にインクタンク１内を加圧することができ、これによって、サブタンク１０２内をほぼ大気圧の状態に保ちながら該サブタンク１０２内へインクを供給することができる。
【００８１】
このような図１４の第２実施例によれば、インクをサブタンク１０２へ急速に供給する場合でも、該サブタンク１０２が過度に減圧されて記録ヘッド１１２の吐出口のメニスカスが破壊されるという不具合を効果的に防止することができ、それによって、インク供給後に吐出口からインクを吸引排出するなどの吐出口メンテナンス動作（回復動作）の必要性を無くすことが可能になる。すなわち、サブタンク１０２内の加圧状態を無くすことにより前記混色が発生しない空気抜き動作を実現させることができ、加えて、インク供給時に過度な減圧が行なわれないため急速なサブタンク１０２へのインク供給が実現させることができる。
【００８２】
以上図面を参照して説明した構成（各構成例及び各実施例）によれば、インクタンクをハードケースとして内容積のほぼ１００％のインクを使用可能なインク供給装置（又はインク供給システム）を備えたインクジェット記録装置において、その際に発生の可能性のあったインク漏れを効果的に防止することができ、さらにはさまざまな姿勢においてもインク漏れを防止することができ、そのうえ、インクタンク１の周辺スペースを小さくすることができる。このことは、通常のインクジェット記録装置において高い効果を発揮することはもちろんのことであるが、特に、さまざまな姿勢差で使用される機会が多く、かつサイズ的にもよりコンパクトさが求められるモバイルプリンタ等の小型のインクジェット記録装置において極めて有用な優れた効果を発揮するものである。
【００８３】
さらに、特に図１３及び図１４に示す各実施例によれば、記録手段（記録ヘッド）側にサブタンク１０２を有し、このサブタンクを覆うシェル要素１１６を加減圧してインクタンク１からサブタンク１０２へインクを供給したり、サブタンク１０２内に蓄積された空気をインクタンク１へ回収するインク供給システムにおいて、大気開放室６側から気液分離部材９を介してポンプにより大気開放室を減圧することにより、吐出口からのインク漏れや混色などの心配がない急速な空気抜きやインク供給を速やかに実行することができるインク供給システムを備えたインクジェット記録装置が提供される。
【００８４】
以上説明した各実施例においては、以下に列挙するような本発明の実施態様が記載されている。
実施態様１：記録手段に供給するインクを貯蔵するインクタンクを有し、記録手段から被記録材へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、前記記録手段は、インクを貯蔵可能な可撓性部材で形成されたサブタンクと、該サブタンクを囲むように形成されたシェル要素と、前記サブタンクと前記インクタンクとを連通する流路と、前記シェル要素の内部を加減圧可能な第１のポンプと、を有し、前記インクタンクの底部の少なくとも２ヶ所に流路接続部を設け、少なくとも１ヶ所の流路接続部に接続された流路は前記記録手段との間で大気に対して密閉された流路を形成し、他の流路接続部に接続された流路は大気に開放された大気開放室の底部の近傍にその開口が位置するように接続され、前記大気開放室の隅部近傍に気液分離部材が配置され、前記大気開放室の内部を減圧可能な第２のポンプが前記気液分離部材の大気開放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。
【００８５】
上記実施態様１の構成によれば、インクタンクをハードケースとして内容積のほぼ１００％のインクを使用可能にする場合でも、その際に発生する可能性のあったインク漏れを効果的に防止するとともに、サブタンクを覆うシェル要素を加減圧してインクタンクからサブタンクへインクを供給したり、サブタンク内に溜まった空気をインクタンクへ回収するに際し、大気開放室を減圧することで吐出口からのインク漏れや混色などの心配がない急速な空気抜きやインク供給を速やかに実行することができるインク供給システムを備えたインクジェット記録装置が提供される。
【００８６】
実施態様２：前記記録手段は、さらに、前記サブタンクの内容積を増大する方向に付勢するばね部材と、前記シェル要素と大気とを連通する流路と、を有し、前記第１のポンプは前記シェル要素と大気とを連通する流路に接続されていることを特徴とする実施態様１に記載のインクジェット記録装置。
実施態様３：前記第２のポンプは前記大気開放室の内部を減圧する方向又は加圧する方向に選択的に切り替え可能であることを特徴とする実施態様１又は２に記載のインクジェット記録装置。
【００８７】
実施態様４：記録手段に供給するインクを貯蔵するインクタンクを有し、記録手段から被記録材へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、前記記録手段は、インクを貯蔵可能な可撓性部材で形成されたサブタンクと、該サブタンクを囲むように形成されたシェル要素と、前記サブタンクと前記インクタンクとを連通する流路と、を有し、前記インクタンクの底部の少なくとも２ヶ所に流路接続部を設け、少なくとも１ヶ所の流路接続部に接続された流路は前記記録手段との間で大気に対して密閉された流路を形成し、他の流路接続部に接続された流路は大気に開放された大気開放室の底部の近傍にその開口が位置するように接続され、前記大気開放室の隅部近傍に気液分離部材が配置され、さらに、前記大気開放室及び前記シェル要素を互いに吸引側及び排出側に切り替え得るポンプを設け、該ポンプの動作を切り替えることにより、前記大気開放室を加圧するときには前記シェル要素を減圧し、前記大気開放室を減圧するときには前記シェル要素を加圧することを特徴とするインクジェット記録装置。
【００８８】
上記実施態様４の構成によれば、インクタンクをハードケースとして内容積のほぼ１００％のインクを使用可能にする場合でも、その際に発生する可能性のあったインク漏れを効果的に防止するとともに、サブタンクを覆うシェル要素を加減圧してインクタンクからサブタンクへインクを供給したりサブタンク内に溜まった空気をインクタンクへ回収するに際し、１個のモータだけの安価な構成で、大気開放室を減圧することで吐出口からのインク漏れや混色などの心配がない急速な空気抜きやインク供給を速やかに実行することができるインク供給システムを備えたインクジェット記録装置が提供される。
【００８９】
実施態様５：前記記録手段は前記サブタンクの内容積を増大する方向に付勢するばね部材を有することを特徴とする実施態様４に記載のインクジェット記録装置。
実施態様６：前記サブタンクと前記インクタンクとの間の流路の途中に設けられた接離可能な第１のバルブ部材と、前記シェル要素と前記第１のポンプとの間の流路の途中に設けられた接離可能な第２のバルブ部材と、を有することを特徴とする実施態様１〜５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【００９０】
なお、以上の実施例では、記録手段１００を主走査方向に移動させながら記録するシリアル型のインクジェット記録装置を例に挙げて説明したが、本発明は、被記録媒体の全幅または一部をカバーする長さのラインタイプのインクジェットヘッドを用いて副走査（紙送り）のみで記録するライン方式のインクジェット記録装置の場合にも、同様に適用することができ、同様の効果を達成し得るものである。
また、本発明は、記録ヘッドの数にも関わりなく自由に実施できるものであり、１個の記録ヘッドを用いるインクジェット記録装置の他、異なる色のインクを使用する複数の記録ヘッドを用いるカラー記録用のインクジェット記録装置、あるいは同一色彩で異なる濃度のインクを使用する複数の記録ヘッドを用いる階調記録用のインクジェット記録装置、さらには、これらを組み合わせたインクジェット記録装置の場合にも、同様に適用することができ、同様の効果を達成し得るものである。
【００９１】
さらに、本発明は、記録ヘッドとインクタンクを一体化した交換可能なヘッドカートリッジを用いる構成、記録ヘッドとインクタンクを別体にし、その間をインク供給用のチューブ等で接続する構成など、記録ヘッドとインクタンクの配置構成がどのような場合にも同様に適用することができ、同様の効果が得られるものである。
また、本発明は、熱エネルギーを利用してインクを吐出する方式のインクジェット記録ヘッドを使用するインクジェット記録装置の他、例えば、ピエゾ素子等の電気機械変換体等を用いしインクを吐出する方式のインクジェット記録ヘッドを使用するインクジェット記録装置など、他のインク吐出方式を用いるインクジェット記録装置に対しても同様に提供することができ、同様の作用、効果を達成できるものである。
【００９２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなごとく、本発明によれば、記録手段に供給するインクを貯蔵するインクタンクを有し、記録手段から被記録材へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、前記記録手段は、インクを貯蔵可能な可撓性部材で形成されたサブタンクと、該サブタンクを囲むように形成されたシェル要素と、前記サブタンクと前記インクタンクとを連通する流路と、前記シェル要素の内部を加減圧可能な第１のポンプと、を有し、前記インクタンクの底部の少なくとも２ヶ所に流路接続部を設け、少なくとも１ヶ所の流路接続部に接続された流路は前記記録手段との間で大気に対して密閉された流路を形成し、他の流路接続部に接続された流路は大気に開放された大気開放室の底部の近傍にその開口が位置するように接続され、前記大気開放室の隅部近傍に気液分離部材が配置され、前記大気開放室の内部を減圧可能な第２のポンプが前記気液分離部材の大気開放側に接続される構成としたので、
インクタンクをハードケースとして内容積のほぼ１００％のインクを使用可能にする場合でも、その際に発生する可能性のあったインク漏れを効果的に防止するとともに、サブタンクを覆うシェル要素を加減圧してインクタンクからサブタンクへインクを供給したり、サブタンク内に溜まった空気をインクタンクへ回収するに際し、大気開放室を減圧することで吐出口からのインク漏れや混色などの心配がない急速な空気抜きやインク供給を速やかに実行することができるインク供給システムを備えたインクジェット記録装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したインクジェット記録装置で使用されるインク供給装置の第１構成例を示す模式的縦断面図である。
【図２】図１のインク供給装置の動作を示すための模式的縦断面図である。
【図３】図１のインク供給装置が図１の状態から図示反時計回りに９０度回転した状態（ａ）および２７０度回転した状態（ｂ）を示す模式的縦断面図である。
【図４】図１のインク供給装置の好ましくない構成例を示す模式的縦断面図であり、（ａ）は図１の状態から図示反時計回りに９０度回転した状態を、（ｂ）は２７０度回転した状態それぞれ示す。
【図５】本発明を適用したインクジェット記録装置で使用されるインク供給装置の第２構成例を示す模式的縦断面図（ａ）及び該第２構成例における大気開放室の線ｂ−ｂに沿って見た模式的平面断面図（ｂ）である。
【図６】図５のインク供給装置が図５の状態から図示反時計回りに２７０度回転した状態（ａ）および９０度回転した状態（ｂ）を示す模式的縦断面図である。
【図７】図５のインク供給装置が図５の状態から図示時計回りに４５度回転した状態（ａ）および２２５度回転した状態（ｂ）を示す模式的縦断面図である。
【図８】本発明を適用したインクジェット記録装置で使用されるインク供給装置の第３構成例を一部破断して示す模式的斜視図である。
【図９】従来のインクジェット記録装置のインク供給装置を示す模式的縦断面図である。
【図１０】本発明を適用したインクジェット記録装置で使用されるインク供給システムの構成及び動作を示す模式的縦断面図であり、（ａ）は記録手段のサブタンク内にインクが貯留されかつ該サブタンクがばねによって広げられることで該サブタンク内に負圧が発生しているときの状態を示し、（ｂ）は記録動作によってサブタンク内のインクが消費されるのに伴い、ばね力に抗してサブタンクが縮小された状態を示し、（ｃ）はインクタンクからサブタンクへインクが供給され、該サブタンク内にインクが充填された状態を示す。
【図１１】図１０のインク供給システムにおいてインク供給動作を行うときのシーケンスを示すフローチャートである。次に図１１のフローチャートを用いて図
【図１２】図１０のインク供給システムにおいてサブタンク内に蓄積される空気を排除するための空気抜き動作を行うときのシーケンスを示すフローチャートである。
【図１３】本発明を適用したインクジェット記録装置の第１実施例において使用されるインク供給システムを示す模式的縦断面図である。
【図１４】本発明を適用したインクジェット記録装置の第２実施例において使用されるインク供給システムを示す模式的縦断面図である。
【図１５】本発明を適用するのに好適なインクジェット記録装置の一実施例の概略構成を示す模式的斜視図である。
【図１６】図１５中の記録手段のインク吐出部の構成を一部破断して示す模式的部分斜視図である。
【符号の説明】
１ インクタンク
２ インク
２ａ インク
３ インク供給路（流路）
４ａ、４ｂ 流路接続部
５ 空気導入路（流路）
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ 空気導入路の開口
６ 大気開放室
６ａ、６ｃ、６ｄ、６ｅ ザグリ部
８ 接続流路
９ 気液分離部材
１０ カバー部材
１０ａ 大気連通口
２０ 空気
２０ａ 空気
３０ インク供給装置（インク供給システム）
３１ キャリッジ
３２ メインガイドレール
３３ サブガイドレール
３４ キャリッジモータ
３７ タイミングベルト
３９ プラテン
４５ 回復装置
４６ キャップ
４７ 搬送モータ
８１ 吐出口面
８２ 吐出口
８４ 液路
８５ 電気熱変換体
１００ 記録ヘッドユニット（記録手段）
１０２ サブタンク
１０４ 突起部
１０５ ストッパ部材
１０７ ばね部材
１０８ 流路
１０９ 流路
１１０ ジョイント
１１１ ポンプ
１１２ 記録ヘッド（記録手段）
１１３ ジョイント
１１４ フレーム
１１５ フィルム
１１６ シェル要素
１１７ 流路
１２０ ポンプ
１２１ 流路
１３０ ポンプ
１３１ 流路

Claims (1)

1. 記録手段に供給するインクを貯蔵するインクタンクを有し、記録手段から被記録材へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、
   前記記録手段は、インクを貯蔵可能な可撓性部材で形成されたサブタンクと、該サブタンクを囲むように形成されたシェル要素と、前記サブタンクと前記インクタンクとを連通する流路と、前記シェル要素の内部を加減圧可能な第１のポンプと、を有し、
   前記インクタンクの底部の少なくとも２ヶ所に流路接続部を設け、少なくとも１ヶ所の流路接続部に接続された流路は前記記録手段との間で大気に対して密閉された流路を形成し、他の流路接続部に接続された流路は大気に開放された大気開放室の底部の近傍にその開口が位置するように接続され、前記大気開放室の隅部近傍に気液分離部材が配置され、前記大気開放室の内部を減圧可能な第２のポンプが前記気液分離部材の大気開放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。

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