JPWO2010041553A1 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

簡便な構造でインクジェット記録装置に大きな構成変更を加えることなく、インク供給管内に空気を保持することができ、保持された空気によりインクの供給圧力の変動を緩和し、吐出安定性を向上させ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し、インクを吐出するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドの圧力室にインク供給源からのインクを供給するとともに少なくとも一部がインク供給管で構成されたインク流路と、インクが連通可能な状態で前記インク供給管の内部に挿入されインク供給管の内面との間に形成される空間の少なくとも一部に空気を保持する空気保持部材とを備えることを特徴とするインクジェット記録装置。

Description

本発明は、インクジェット記録装置に関する。

従来、用紙やプラスチック薄板等の記録媒体にインクを吐出して所定の画像を記録するインクジェット記録装置が提案され、実用化されている。インクジェット記録装置は、ノズルを有するインクジェットヘッド（以下、ヘッドと記す場合がある。）を備えており、かかるインクジェットヘッドを所定の方向に移動させながらノズルから記録媒体に向けてインクを吐出することにより、記録媒体に所定の画像を記録している。

ところで、前記インクジェット記録装置に使用するインクは、インク供給容器よりインク供給管を介してキャリッジ上のヘッドに供給される場合がある。

このインク供給機構において、ヘッドが搭載されたキャリッジを走査するため、加減速や振動によりヘッドに供給されるインク圧力が変動する。その場合、ヘッドのノズルのインクメニスカス位置がずれることにより濃度むらを起こしたり、最悪の場合、メニスカスが破れて吐出不能になってしまうという問題がある。

また、従来の、このような現象の解決策として提案されているものに、特許文献１に示されるようなヘッドの上流にダンパーを配置する構成として、インク供給時の圧力変動を吸収するものがある。

特許文献１には、ヘッドへのインク流入管路及びインク流出管路経路内に空気室を設けてダンパー機能を持たせたインクジェット記録装置が開示されている。

また、ヘッド内部に空気室を配置してダンパー機能を持たせたものがある（例えば、特許文献２〜４参照）。

特許文献２には、ヘッドの共通インク室に隣接し気体を内部に保持する複数の空気室を設けてダンパー機能を持たせたインクジェットヘッドが開示されている。また、特許文献３には、ヘッドの共通インク室に隣接し共通インク室内のインクを伝わる圧力変動を吸収する気体を保持した空気室を有するインクジェットヘッドが開示されている。特許文献４には、ヘッドの共通インク室に隣接し空気口を介して連通する空気室と空気口を開閉する開閉弁を有するインクジェットヘッドが開示されている。

特開平１１−１０９１１号公報 特開平９−１３６４１５号公報 特開平６−３４４５５８号公報 特開２００６−３１５３６０号公報

しかしながら、上記の従来のダンパー構造では、空気室とインク供給管を接続する工程や、ヘッドの共通インク室に隣接して空気室を設ける工程が必要となり、また構造が複雑になるためインクジェット記録装置に大きな構成変更を加えることになりコストアップや信頼性低下を招く恐れがある。

また、いずれの特許文献に記載の方法でもインクジェットヘッド及びインク供給管を有するインクジェット記録装置において、さらに空気室を付け加えることは製造上一層の困難を招いてしまうという解決すべき課題があった。

本発明の目的は、以上の問題点の解決を図り、簡便な構造でインクジェット記録装置に大きな構成変更を加えることなく、インク供給管内に空気を保持することができ、保持された空気によりインクの供給圧力の変動を緩和し、吐出安定性を向上させ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にある。

本発明の課題は、以下のような構成により解決される。

１．圧力室内のインクを吐出するインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドの圧力室にインク供給源からのインクを供給するとともに少なくとも一部がインク供給管で構成されたインク供給路と、
インクが連通可能な状態で前記インク供給管の内部に挿入されインク供給管の内面との間に形成される空間の少なくとも一部に空気を保持する空気保持部材とを備えることを特徴とするインクジェット記録装置。

２．前記空気保持部材は、前記インク供給管の内面に当接する当接部を有することを特徴とする前記１に記載のインクジェット記録装置。

３．前記インク供給管及び前記空気保持部材の少なくとも一方は、前記空気保持部材の挿入に伴い変形可能な材料で構成されていることを特徴とする前記２に記載のインクジェット記録装置。

４．前記当接部には、前記空間に連通する溝部が形成され、
前記インク供給管には、前記溝部に対応する位置に前記溝部を介して前記空間を大気に連通させる大気連通孔が形成され、
前記大気連通孔を開閉する開閉部材を有することを特徴とする前記２または３に記載のインクジェット記録装置。

５．前記インク供給管は少なくとも前記空気に接する部分が空気透過性を有することを特徴とする前記１〜４の何れか１項に記載のインクジェット記録装置。

６．前記インク供給管は少なくとも前記空気に接する部分が透明であることを特徴とする前記１〜５の何れか１項に記載のインクジェット記録装置。

７．前記空間のインク供給源側の面は閉鎖され、圧力室側の面は開口していることを特徴とする前記１〜６の何れか１項に記載のインクジェット記録装置。

８．インクジェット記録装置の使用時の姿勢において前記インク供給源側の面は前記圧力室側の面よりも上方に位置することを特徴とする前記７に記載のインクジェット記録装置。

９．前記空間が螺旋状に形成されている部分を有することを特徴とする前記１〜８の何れか１項に記載のインクジェット記録装置。

１０．前記空間が環状に形成されている部分を有することを特徴とする前記１〜９の何れか１項に記載のインクジェット記録装置。

１１．前記空間は、第１の領域と、前記第１の領域よりも前記圧力室側に位置し流路断面積が小さい第２の領域を有することを特徴とする前記１〜１０の何れか１項に記載のインクジェット記録装置。

１２．前記空気保持部材は、前記インク供給管の軸方向に沿って延び、且つ、インクが連通可能な貫通穴を有することを特徴とする前記１〜１１の何れか１項に記載のインクジェット記録装置。

１３．前記空気保持部材は、前記インク供給管の内面に当接する大径部と、前記大径部よりも径の小さい小径部とを有し、
前記インク供給管の内面と前記小径部との間に前記空間が形成されることを特徴とする前記１〜１２の何れか１項に記載のインクジェット記録装置。

１４．少なくとも１つの前記大径部は、前記小径部よりもインク供給源側に位置し、前記空間のインク供給源側の面を閉鎖することを特徴とする前記１３に記載のインクジェット記録装置。

１５．前記空気保持部材は、前記小径部よりも前記圧力室側に位置し前記インク供給管の内面に当接する第２の大径部を有し、
前記第２の大径部は、前記インク供給管の内面に当接する面の一部に前記インク供給管の軸方向に沿って延びる溝部を有し、
前記インク供給管の内面と前記小径部の間に前記第１の領域が形成され、前記溝部との間に前記第２の領域が形成されることを特徴とする前記１４に記載のインクジェット記録装置。

１６．前記小径部は、前記インク供給管の内面に対向する壁面から突出した突出部を有し、前記インク供給管の内面と前記壁面の間に前記第１の領域が形成され、前記突出部との間に前記第２の領域が形成されることを特徴とする前記１３または１４に記載のインクジェット記録装置。

１７．前記空気保持部材は、前記大径部から前記インク供給源側に向けて徐々に縮径するテーパ部を有することを特徴とする前記１３〜１６の何れか１項に記載のインクジェット記録装置。

１８．前記空気保持部材は、一端が前記インクジェットヘッドに接続されたインク供給管における前記インクジェットヘッドの近傍に挿入されることを特徴とする前記１〜１７の何れか１項に記載のインクジェット記録装置。

１９．前記インクジェットヘッドは所定方向に往復移動可能であり、前記空気保持部材は、前記一端がインクジェットヘッドに接続されたインク供給管における前記一端から前記所定方向とは異なる方向に延びる部分に挿入されることを特徴とする前記１８に記載のインクジェット記録装置。

２０．前記一端がインクジェットヘッドに接続されたインク供給管を前記インクジェットヘッドあるいは前記インクジェットヘッドが搭載される搭載部に固定する固定部を有し、前記空気保持部材が、前記インク供給管における前記一端から前記固定部により固定される部分までの間に挿入されることを特徴とする前記１８または１９に記載のインクジェット記録装置。

２１．前記インク供給路の途中に設けられインクを一時的に貯留する貯留部と前記貯留部の少なくとも一面に設けられた可撓性を有するダンパー膜とを有するダンパーを備え、前記空気保持部材は、前記ダンパーから前記インクジェットヘッドの圧力室までインクを供給するインク供給路の少なくとも一部を構成するインク供給管の内部に挿入されることを特徴とする前記１〜２０の何れか１項に記載のインクジェット記録装置。

本発明によれば、簡便な構造でインクジェット記録装置に大きな構成変更を加えることなく、インク供給管内に空気を保持することができ、保持された空気によりインクの供給圧力の変動を緩和し、吐出安定性を向上させ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ができる。

本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録装置の概略を示す正面図である。 本発明の第１実施形態に係るインクジェットヘッドの分解斜視図である。 本発明の第１実施形態に係るインクジェットヘッドの斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る空気保持部材の模式図で、（ａ）は拡大斜視図、（ｂ）は空気保持部材が挿入されたインク供給管がインクジェットヘッドに取り付けられた状態を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る空気保持部材の模式図で、（ａ）は拡大斜視図、（ｂ）は空気保持部材が挿入されたインク供給管がインクジェットヘッドに取り付けられた状態を示す斜視図である。 本発明の第３実施形態に係る空気保持部材の模式図で、（ａ）は拡大斜視図、（ｂ）は空気保持部材が挿入されたインク供給管がインクジェットヘッドに取り付けられた状態を示す斜視図である。 本発明の第４実施形態に係る空気保持部材の模式図で、（ａ）は拡大斜視図、（ｂ）は空気保持部材が挿入されたインク供給管がインクジェットヘッドに取り付けられた状態を示す斜視図である。 本発明の第５実施形態に係る空気保持部材及び開閉部材の模式図で、（ａ）は大気連通孔が閉鎖された状態を示す拡大斜視図、（ｂ）は大気連通孔が開放された状態を示す拡大斜視図である。 本発明の第５実施形態の変形例に係る空気保持部材及び開閉部材の模式図で、（ａ）は大気連通孔が閉鎖された状態を示す拡大斜視図、（ｂ）は大気連通孔が開放された状態を示す拡大斜視図である。 （ａ）は本発明の第６実施形態に係るインク供給系の模式図である。（ｂ）はダンパーの一例を示す斜視図である。

以下に本発明の実施形態につき図面を参照して説明する。ただし、以下は本発明の実施形態であって本発明を限定するものではない。
（第１実施形態）
まず図１を参照して、本発明の第１実施形態のインクジェット記録装置の全体構成について説明する。図１は本発明の第１実施形態のインクジェット記録装置の全体構成図である。

インクジェット記録装置１は、記録媒体Ｐに対してインクを吐出し、記録媒体Ｐ上に画像を記録するものである。インクジェット記録装置１には、図示しない搬送手段が備わっており、この搬送手段が記録媒体Ｐを、図１における記録領域Ｃを通過させながら主走査方向Ａと直交した副走査方向に搬送するようになっている。

記録領域Ｃの上方には、主走査方向Ａ（水平方向）に沿って延在するキャリッジレール２が配置されていて、このキャリッジレール２には、キャリッジレール２によって案内されるキャリッジ３が移動自在に設けられている。

キャリッジ３は、記録媒体Ｐに対してインクを吐出するインクジェットヘッド４を搭載し、キャリッジレール２に沿ってホームポジション領域Ｂからメンテナンス領域Ｄにかけて矢印Ａ方向に移動するようになっている。

この主走査中にインクジェットヘッド４が、記録媒体Ｐに向けてインクｄを吐出することで記録媒体Ｐに画像を形成する。本実施形態では、水平方向に主走査を行い、ノズルからのインク吐出方向が鉛直方向下向きとなるようにインクジェットヘッド４が設置される。

本実施形態に係るインクジェット記録装置１では、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の４色のインクを吐出できるよう、合計で４個のインクジェットヘッド４がキャリッジ３に設置されている。図１においては、３個のインクジェットヘッド４，４、４が矢印Ａ方向に１列に配置されていて、この矢印Ａ方向に並んだインクジェットヘッド４，４、４の中央のインクジェットヘッド４の奥側（紙面垂直方向の奥側）にその他の１個のインクジェットヘッド４（不図示）が配置されている。

これら各インクジェットヘッド４には、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各色のインクを貯蔵するインクタンク５が、それぞれインク供給管６を介して連結されている。つまり、インクタンク５内のインクは、インク供給管６によって各インクジェットヘッド４に供給されるようになっている。すなわち本実施形態においてインクタンク５は、インク供給源に相当する。

本実施形態におけるインク供給管６は、インクタンク５に接続され主走査方向Ａ（水平方向）とは異なる鉛直方向に延びる第１の直線部分と、主走査方向Ａに延びる第２の直線部分と、インクジェットヘッド４に接続され主走査方向Ａとは異なる鉛直方向に延びる第３の直線部分（図４参照）とで構成され、図示していないが、第１の直線部分と第２の直線部分の接続部は、キャリッジ３の移動に追従できるように円弧状に形成されている。

メンテナンス領域Ｄには、インクジェットヘッド４に対してメンテナンスを行うメンテナンスユニット７が設けられている。このメンテナンスユニット７には、インクジェットヘッド４の吐出面４１Ｓを覆って、ノズル内のインクを吸引するための複数の吸引キャップ８と、吐出面４１Ｓに付着したインクを拭き取る清掃ブレード９と、インクジェットヘッド４から空吐出されたインクを受けるインク受器１０と、吸引ポンプ１１と、廃インクタンク１２とが設けられている。

吸引キャップ８は吸引ポンプ１１を介して廃インクタンク１２と連通しており、メンテナンス動作時には上昇してインクジェットヘッド４の吐出面４１Ｓを覆うようになっている。吸引キャップ８，８，…は、上述のように上昇した時に全てのインクジェットヘッド４の吐出面４１Ｓを覆うことができるよう、各インクジェットヘッド４に対応するように４個配列されている。

吸引ポンプ１１はシリンダーポンプやチューブポンプを有して構成されていて、吸引キャップ８が吐出面４１Ｓを覆った状態で作動することにより、ノズルからインクジェットヘッド４内部のインクを異物とともに吸引するための吸引力を発生するようになっている。

ホームポジション領域Ｂには、インクジェットヘッド４を保湿する保湿ユニット１３が設けられている。保湿ユニット１３には、インクジェットヘッド４が待機状態にあるとき、吐出面４１Ｓを覆うことでインクジェットヘッド４のインクを保湿する４個の保湿キャップ１４が設けられている。これら４個の保湿キャップ１４，１４，…は、４個のインクジェットヘッド４の吐出面４１Ｓを同時に覆うことができるよう、インクジェットヘッド４の配列に対応して配列される。

制御部は、ＣＰＵ（中央演算装置）と、メモリとを有して構成され、インクジェット記録装置１の各構成要素を制御するようになっている。メモリには、記録媒体Ｐに形成する画像のデータや、インクジェット記録装置１の各構成要素を制御するためのプログラムが記憶されており、このメモリ内の画像データやプログラムに基づいて各構成要素に制御信号を送信するようになっている。

次に、図２、図３を参照して本発明に係るインクジェットヘッド４について説明する。

図２は本実施形態のブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の４色のインクジェットヘッド４のうち、ブラック（Ｋ）のインクジェットヘッド４の分解斜視図であり、図３は組み立てた状態の斜視図である。なお、他の色のインクジェットヘッド４についてもそれぞれ同じ構成となっているので、これらの説明については省略する。

本実施形態のインクジェットヘッド４には、インクを吐出する２枚のインクジェットヘッドチップ（以下「ヘッドチップ」と称す。）４１が重ねて設けられている。ヘッドチップ４１は長尺な外形をしていて、その吐出面４１Ｓには多数のノズル（図示せず）が配列されている。（以下ノズルの配列を「ノズル列」と称す。）
本実施の形態のインクジェットヘッド４は、ノズル列が２列設けられている。インクジェットヘッド４は矢印Ｘ方向（ノズル列方向）と図１に図示された主走査方向Ａとが直交するようにキャリッジ３に搭載される。

このように、ヘッドチップ４１には、複数のノズルと、複数のノズルに対応して設けられた複数の圧力室が矢印Ｘ方向に配列されて設けられている。ヘッドチップ４１において、この圧力室の配列方向に沿って延びる面を側面と称する。

また、重ねられた２枚のヘッドチップ４１のそれぞれの外側面には略方形状のインク供給口４３が設けられていて、インク供給口４３とノズルとがヘッドチップ４１の内部に形成されたインク吐出流路（図示せず）を介して連通するようになっている。インク吐出流路の一部は圧力室を形成しており、図示しない圧電素子の作用により圧力を変動させて、インク滴をノズルから吐出させる構造になっている。そして、ヘッドチップ４１には、各圧電素子に対して制御部からの制御信号を送信する２組のヘッド駆動基板４６、コネクタ５７のそれぞれが、フレキシブル配線板４７を介して各圧電素子に接続されている。

２枚のヘッドチップ４１の両側部には、外部からのインクをヘッドチップ４１に供給する２組のマニホールド４８ａ，マニホールド４８ｂが取り付けられている。マニホールド４８ａ，マニホールド４８ｂは、耐インク性に優れた材料からなり、共通インク室５０ａ、５０ｂを形成するための凹みが形成されている。マニホールド４８ａ，マニホールド４８ｂの一端部には、共通インク室５０ａ、５０ｂにインクを流入させる注入口４８１ａ、４８１ｂが設けられている。

６０は筐体フレーム５４の側部に装着されてインク供給管６に接続されるインク導入口である円筒形状のインク供給用接続部であり、注入口４８１ａ、４８１ｂに連通している連結部５６に接続される。

連結部５６は、コの字形状の板状部材で側部にはインク供給用接続部６０に接続される円筒形状の接続部が設けられていて、筐体フレーム５４の側部に係合し、内部にインク供給路が形成されるようになっている。

図２に示すように、ヘッドチップ４１の下部には、ノズル面が露出するようにマニホールド４８ａ，マニホールド４８ｂ及びヘッドチップ４１を保持する保持板５３が取り付けられている。

また、インクジェットヘッド４には、上記したヘッドチップ４１、マニホールド４８ａ，マニホールド４８ｂ、ヘッド駆動基板４６、保持板５３などのインクジェットヘッド４の構成要素が取り付けられ固定される筐体フレーム５４が設けられており、この筐体フレーム５４はカバー５２によって覆われている。筐体フレーム５４の上部にはコネクタ支持部５５が取り付けられる。

次に、インク注入時のインクの流路について説明する。

インクタンク５からインク供給管６を経由してインクが供給されると、インクジェットヘッド４内では先ずインクは、インク供給用接続部６０のインク供給路５９を通過して、連結部５６に流入し、各マニホールド４８ａ，マニホールド４８ｂの注入口４８１ａ、４８１ｂに分岐し、共通インク室５０ａ，５０ｂに進入する。共通インク室５０ａ，５０ｂに至ったインクは、インク供給口４３からヘッドチップ４１内に進入する。

次に、インクジェット記録装置１による画像形成時における動作について説明する。

インクジェット記録装置１の電源がＯＮとなると、インクジェット記録装置１の各部に対して給電が行われる。

その後、画像記録の開始指示が入力されると、キャリッジ３の往復走査が開始されると共に、制御部は、画像データを基とした制御信号をヘッド駆動基板４６及びその他の駆動部に送信し、画像記録を開始する。搬送手段に搬送される記録媒体Ｐ上には、インクジェットヘッド４からインクが吐出されて画像が形成される。

そして、インクジェットヘッド４の吐出状態を回復するためのメンテナンスタイミングになると、制御部は、各部を制御してインクジェットヘッド４のメンテナンスを行わせる。詳細に説明すると、制御部は、メンテナンスタイミングに伴って走査用モータを制御し、インクジェットヘッド４と吸引キャップ８とが対峙する位置までキャリッジ３を移動させる。インクジェットヘッド４と吸引キャップ８とが対峙すると、制御部は、昇降用モータを制御して、インクジェットヘッド４の吐出面４１Ｓと吸引キャップ８とが密着するまでメンテナンスユニット７を上昇させる。

メンテナンスユニット７の上昇完了後、制御部は、所定時間だけ吸引キャップ８内部が吸引されるように吸引ポンプ１１を制御する。

吸引ポンプ１１の作動により、インクジェットヘッド４内部が負圧になる。インクジェットヘッド４の上流側のインク供給管６も負圧になり、インク供給管６内のインクは、インクジェットヘッド４に流入するようになっている。

本発明のインクジェット記録装置は、圧力室内のインクを吐出するインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドの圧力室にインク供給源からのインクを供給するとともに少なくとも一部がインク供給管で構成されたインク供給路と、インクが連通可能な状態でインク供給管の内部に挿入されインク供給管の内面との間に形成される空間の少なくとも一部に空気を保持する空気保持部材とを備えることを特徴とする。本実施形態では、インク供給管６の内部に空気保持部材が挿入されている。

空間の少なくとも一部に保持される空気により、モータやポンプ等の外部振動やキャリッジ走査等によるインクの供給圧力の変動を緩和し、吐出安定性を向上することができると共に、インク供給管に空気保持部材を挿入するだけで良く、インク供給管やインクジェットヘッドをそのまま利用できるのでインクジェット記録装置に大きな構成変更を加えることなく空間を簡便に且つ低コストで設けることができる。

図４を参照して本発明に係る空気保持部材について説明する。

図４（ａ）は第１の実施形態の空気保持部材２０Ａの拡大斜視図であり、図４（ｂ）は、空気保持部材２０Ａが挿入されたインク供給管６をインクジェットヘッド４のインク供給用接続部６０に取り付けた後、インク２６を供給したところを模式的に示した斜視図である。

図４（ｂ）に示すように、インク供給管６の内部には、空気保持部材２０Ａが挿入され、インク供給管６の内面と空気保持部材２０Ａとの間には少なくとも一部に空気２１を保持することができる空間２２が形成されている。

空気保持部材２０Ａは、インクの非浸透性、インク供給管６の内部への挿入のしやすさ及びインクに対する耐腐食性に優れるステンレススチール等の金属で構成されており、インクに直接接触しても変形、変質等を生じないようになっている。なお、空気保持部材を構成する材料はステンレススチール等の金属に限定されず、インクに直接接触しても変形等を生じないものであればセラミック、樹脂等の他の材料で形成しても構わない。

空気保持部材は、図４（ｂ）に示すように、一端がインクジェットヘッドに接続されたインク供給管６におけるインクジェットヘッド４の近傍に挿入されることが好ましい。挿入された位置から上流側のインク供給管６において生じる圧力変動をより効果的に緩和できる。

具体的には、インクジェットヘッドは所定方向に往復移動可能であり、空気保持部材は、一端がインクジェットヘッドに接続されたインク供給管における一端から前記所定方向とは異なる方向に延びる部分に挿入されることが好ましい。

本実施形態においては、インクジェットヘッドは主走査方向Ａ（水平方向）に往復移動可能であるので、一端がインクジェットヘッド４に接続されたインク供給管６における主走査方向Ａ（水平方向）とは異なる鉛直方向に延びる第３の直線部分に空気保持部材２０Ａが挿入されている。

本実施形態のインク供給系において、キャリッジ３の主走査方向Ａの往復運動（往復走査）及びこれに伴うインク供給管６の運動によりこの供給管内のインクに圧力変動が生じるわけだが、この圧力変動は、主として主走査方向Ａに延びる第２の直線部分で生じるため、キャリッジ３と共に移動し主走査方向Ａとは異なる鉛直方向に延びる第３の直線部分に空気保持部材を挿入することにより、その圧力変動がインクジェットヘッド４の内部に伝達されることによりインクの安定した吐出を妨げる現象の発生をより効果的に緩和できる。

また、一端がインクジェットヘッドに接続されたインク供給管をインクジェットヘッドあるいはインクジェットヘッドが搭載される搭載部に固定する固定部を有し、空気保持部材が、インク供給管における一端から固定部により固定される部分までの間に挿入されることが好ましい。インクジェットヘッドに接続された一端と固定部との間のインク供給管は、キャリッジ３の移動に伴う動きが規制され、振動等が抑えられるため、より効果的に圧力変動を緩和できる。

本実施形態においては、図４（ｂ）における２７が、一端がインクジェットヘッド４のインク供給用接続部６０に接続されたインク供給管６をインクジェットヘッド４に取り外し可能な状態で固定する固定部であり、固定部２７とインク供給用接続部６０の間のインク供給管６は、キャリッジ３の移動に伴う動きが規制される。尚、インク供給管６をインクジェットヘッド４が搭載される搭載部であるキャリッジ３に固定する様にしてもよい。

キャリッジ３と共に移動し走査方向Ａとは異なる鉛直方向に延びる第３の直線部分が固定部２７により固定されており、この固定部２７と一端との間に空気保持部材２０Ａが挿入されている。

また、空気保持部材は、インク供給管の内面に当接する当接部を有し、インク供給管及び空気保持部材の少なくとも一方は、空気保持部材の挿入に伴い変形可能な材料で構成されていることが好ましく、その弾性変形を利用して容易にインク供給管の内部に空気保持部材を挿入して保持できる。

本実施形態においては、インク供給管の内面に当接する当接部としての大径部２３を有し、空気保持部材２０Ａは、ステンレススチール等の金属で構成され、インク供給管６は樹脂あるいはゴム等の伸縮可能な弾性体で構成されている。空気保持部材２０Ａは、大径部２３側からインク供給管６におけるインク供給用接続部６０に接続される側の開口に挿入されることによってインク供給管６の内部に保持される。インク供給管６は弾性を有しているため、大径部２３をインク供給管６の開口に挿入するとき、開口がスムーズに膨張して弾性変形するので容易に挿入することができる。そして、インク供給管６が弾性復元して大径部２３の外周面に密着しインク供給管６の弾性により空気保持部材２０Ａのインク供給管６の軸方向に沿った変位を規制することができるため、インク供給管６に固定用の溝等を設けなくても空気保持部材２０Ａをインク供給管の内部に簡便且つ確実に保持することができる。

このように、両端部が開口され内部にインク供給路が形成されたインク供給管６の一方の開口、好ましくは、インク供給用接続部６０に接続される側の開口に大径部２３の先端を押圧し、その押圧力により、インク供給管６の内部に空気保持部材２０Ａを挿入する。次いで、インク供給管６をインクタンク５とインク供給用接続部６０に接続する。

また、空気保持部材は、インク供給管の内面に当接する大径部と、大径部よりも径の小さい小径部とを有し、インク供給管の内面と小径部との間に空間が形成されることが好ましい。大径部により空気保持部材を保持することができるとともに、より簡単に空間を形成することができる。

ここで、内径、外径とは、その形状が円の場合は、その直径を意味し、形状が円でない場合は、面積を円に換算したときの直径に相当するものであり、インク供給管あるいは小径部、大径部の形状は円形に限定されない。

また、空気保持部材は、インク供給管の軸方向に沿って延び、且つ、インクが連通可能な貫通穴を有することが好ましい。貫通穴により、インクジェットヘッドへの十分なインク供給が可能となる。

本実施形態においては、空気保持部材２０Ａは、大径部２３の端面と小径部２４の端面とを貫通してインク供給管６の軸方向に沿って延び、且つインクが連通可能な貫通穴２５が形成されている断面形状が略円形の中空筒状体を用いている。

なお、貫通穴２５の径ｄ３は、大径部２３と小径部２４とで異ならせてもよいし、同じにしても良い、本実施形態においては、大径部２３の貫通穴２５の径を小径部２４の貫通穴２５の径よりも大きくしてインクジェットヘッド４へのより一層十分なインク供給を達成している。

また、空間が環状に形成されている部分を有することが好ましい、環状の空間によりインク供給管の内部のスペースを有効に活用できる。

本実施形態においては、空気保持部材２０Ａは、外周面がインク供給管６の内周面に当接する大径部２３と、大径部２３と一体かつ略同軸に形成されインク供給管６の内周面との間に形成される環状の空間２２の少なくとも一部に空気２１を保持することができる小径部２４を有し、インク供給管６の軸方向の回りに形成された環状の空間２２の少なくとも一部に空気２１が保持される。

また、空間のインク供給源側の面は閉鎖され、圧力室側の面は開口していることが好ましい。空間の圧力室側の開口している面からインクが進入するが、空間のインク供給源側の面は閉鎖されて袋小路になっているため空間のインク供給源側に空気が封じ込められ、インクが進入しない空間が容易に確保できる。空間への上流からの直接的なインクの進入は遮蔽されるので、空気が保持される空間の位置はインクの流れの少ない部分であり、従来のようなインクの流れによる空気の流出を抑えることができ、安定して圧力変動を緩和することができる。即ち、従来技術のインクジェットヘッドにおいては、通常の使用状態で共通インク室にインクが充填されていると共に隣接した空気室に空気が保持されており、ノズルからインクを吸引するメンテナンス動作時には、空気室に保持されている空気までが排出されてインクに置換されることがあり、かかる場合、圧力変動を吸収できなくなり、安定吐出に支障を斉らす虞がある。

本実施形態においては、大径部２３は、小径部２４よりもインクタンク５側に位置し、空間のインクタンク５側の面を閉鎖しているので、より簡単に空間のインク供給源側の面は閉鎖することができる。

さらに、インクジェット記録装置の使用時の姿勢においてインク供給源側の面は圧力室側の面よりも上方に位置することが好ましい。空間の上部に保持された空気を移動しにくくすることができ、メンテナンスプロセスにおけるノズルからのインクの吸引時等における、空間からの空気の流出を、簡便な構造で有効に防止することができる。

本実施形態のインクジェット記録装置１では、略水平状態に設置されて使用される。空気保持部材２０Ａにより形成される空間２２のインク供給源側の面は閉鎖され、圧力室側の面は開口しているとともに、空気保持部材２０Ａが挿入されている部分のインク供給管６をその軸方向がインクジェットヘッド４のインク供給用接続部６０から上方に向かって略鉛直方向になるように設けている。このようにインクジェット記録装置の使用時の姿勢において空間２２の閉鎖されている側の面が開口している側の面よりも上方に位置するようにするようにしている。

具体的には、実使用状態において、インクタンク５からインクが供給されると、インク供給管６の上流からのインクは貫通穴２５を通過し、インク供給用接続部６０のインク供給路５９に進入する。また、空間２２の下側の開口している側の面からインクが進入するが大径部２３により袋小路になっているため空間２２の上部に空気２１が封じ込められ、インクが進入しない空間が確保される。

また、インク供給管６の内周面に当接する大径部２３により、小径部２４の外周面とこの外周面に対向するインク供給管６の内周面との空間２２への上流からの直接的なインクの進入は遮蔽され、インク供給時におけるインクの流れは、貫通穴２５を通過し、上から下へ向く方向である。そのため、空気２１が保持される空間２２の位置はインクの流れの少ない部分であり、従来のようなインクの流れによる空気の流出を抑えることができ、安定して圧力変動を緩和することができる。

このように初期のインク導入時の動作により、空間２２の少なくとも一部（上部）に空気２１が封じ込められた状態で、インクタンク５からインクジェットヘッド４の圧力室までのインク供給路にインクが満たされることになる。

実使用状態においては、図４（ｂ）に示すように、ノズルを下側とした場合、空間２２の所定高さまでインク２６が充填され、その上部には空気２１が閉じ込められている。

空間２２の流路断面積（インク供給管の軸方向に直交する断面の断面積）を大きくすることによって、空間２２の体積を大きくし、内部に保持される空気２１の量を多くすることができる。そのため、圧力変動を緩和する機能を増大させることができる。また、小径部２４の長さＬ２を長くして空気の量を多くすることもできる。空間２２の体積は、圧力変動を緩和してノズル内のインクメニスカスの位置ずれ（体積変化）を抑えられるように、圧力変動の大きさ等に応じて適宜変更すればよい。

ここで空気保持部材の大きさは、用途やインク供給管の内径等により適宜に決めれば良い。本実施の形態の一例である空気保持部材２０Ａでは、インク供給管の内径をＤｍｍとしたとき、例えば、大径部２３は外径ｄ１がＤ＋０．１ｍｍ以上Ｄ＋０．５ｍｍ以下程度、長さＬ１が１ｍｍ以上３ｍｍ以下程度、貫通穴２５の径ｄ３がｄ１−１．０ｍｍ以上ｄ１−０．５ｍｍ以下程度、小径部２４は外径ｄ２がｄ１−２．０ｍｍ以上ｄ１−０．８ｍｍ以下程度、長さＬ２が２ｍｍ以上２０ｍｍ以下程度、貫通穴２５の径ｄ３がｄ２−１．０ｍｍ以上ｄ２−０．５ｍｍ以下程度である。

また、空気保持部材は、大径部からインク供給源側に向けて徐々に縮径するテーパ部を有することが好ましい。空気保持部材をインク供給管に挿入する際、大径部がインク供給管の内面に接触して引っ掛かることがなく、円滑に挿入することができる。

本実施形態では、空気保持部材２０Ａは、大径部２３から小径部２４とは反対方向に向けて徐々に縮径するテーパ部２８を有している。

また、インク供給管は、少なくとも保持された空気に接する部分が空気透過性を有していることが好ましい。このことにより、空気とインクが接触する気液界面Ｍにおいて、空気がインクに溶けてしまうことによる空気の減少を、空気透過性を有するインク供給管を透過して空間に供給される空気により、補充することができ、簡便な構造で長期間にわたり圧力変動の吸収効果を維持することができる。

本実施形態では、インク供給管６の全体が空気透過性を有している材料で構成され、インク供給管６の外側が大気に接している。また、インク供給管の空気透過性は、１００（ｍｌ／ｍ^２・２４ｈ・ａｔｍ）以上１０００（ｍｌ／ｍ^２・２４ｈ・ａｔｍ）以下が好ましく、この空気透過性は４０℃の恒温槽内に置かれたインク供給管にＨｅを流し、Ｈｅ中に透過してくる空気をガスクロマトグラフィーにて酸素と窒素に分離して定量することにより測定する。

インク供給管６は、空気透過性や耐インク性、弾性などを考慮して、本実施形態例ではポリエチレン、フッ素樹脂やナイロン等の高分子樹脂材料による単層または多層構造チューブを採用しているが、ゴム材料を用いても良い。

インク供給管６の厚さは、空気透過性と弾性、強度を考慮して、概ね０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下が好ましい。

インク供給管６の好ましい内径は、使用するインクの粘度やインクジェットヘッドの吐出能力等によって多少異なってくるが、インク供給管６の内径（直径）としては１ｍｍ以上５ｍｍ以下が好ましい。

また、インク供給管は、少なくとも保持された空気に接する部分が透明であることが好ましい。空間に空気が残存しているか否かを検出することができるため、残存していない場合は、新たに空気を注入するための機構を設けたり（例えば、リリースバルブなどを設置して空気を強制的に注入する）、新しいインクに置換することで空気の再導入をおこなうことで確実に空気が残存している状態を維持できる。空気が残存しているか否かを検出するのは、目視による方法でも良いが、たとえば空間の光透過率を測定することで空気が残存しているか否かを検出する機構を設けることにより、自動的に検出する構成にしてもよい。もし、なくなっている場合は、空気の再導入をおこなえばよい。あるいは、その旨を作業者に報知するようにしてもよい。

本実施形態では、インク供給管６の全体が透明性を有している材料で構成されている。なお、透明とは空気とインクが判別できる程度でよく、前述の高分子樹脂材料による単層または多層構造チューブを採用することで達成できる。
（第２実施形態）
第２実施形態のインクジェット記録装置は、第１実施形態の空気保持部材２０Ａの代わりに、図５に示す空気保持部材２０Ｂによって構成する点が第１実施形態との相違点であり、以下相違点のみ説明する。

第２実施形態では、空間２２は、第１の領域と、第１の領域よりもインクジェットヘッド側（圧力室側）に位置し流路断面積が第１の領域よりも小さい第２の領域を有する。

第２実施形態の空気保持部材２０Ｂは、図５に示すように、小径部２４よりも圧力室側に位置しインク供給管６の内面に当接する第２の大径部２９を有し、第２の大径部２９は、インク供給管６の内面に当接する外周面の一部にインク供給管６の軸方向に沿って延びる溝部３０を有し、インク供給管６の内面と小径部２４の間に第１の領域が形成され、溝部３０との間に第２の領域が形成されている。流路断面積（インク供給管の軸方向に直交する断面の断面積）は、第１の領域の方が第２の領域よりも大きい。

第２の大径部２９の外径ｄ４は、大径部２３の外径ｄ１と略同一に形成されている。

上記構成より成る第２実施形態のインクジェット記録装置は、この溝部３０の流路抵抗により、インク供給管の上流から移動してきた溶存ガス濃度の低い新たなインク２６と空間２２の空気２１との接触が妨げられる。即ち、溝部３０を介して空間２２に進入したインク２６は、入れ替わることなく溶存ガス濃度が飽和した状態で滞留し、このインク２６と空気２１とが接触する気液界面Ｍにおいて、空気２１がインク２６に溶けてしまうことによる空気の減少を抑制できる。

また、前述のように、インク供給管６が膨張した状態で空気保持部材が挿入されるので、大径部２３と当接している近傍のインク供給管６が小径部２４に向けて若干傾斜して対向する。このため、大径部２３の外径ｄ１と小径部の外径ｄ２の差が小さすぎる場合や小径部の長さが長い場合、インク供給管の内周面が小径部ｄ２の外周面に接触してインク２６と空気２１の気液界面Ｍの形成が妨げられることが懸念されるが、本実施形態では、大径部２３に加えて第２の大径部２９により、インク供給管が支持されるので、より簡単な構成で、このような接触が生じないようにすることができる。

ここで空気保持部材の大きさは、用途やインク供給管の内径等により適宜に決めれば良い。第２実施形態である空気保持部材２０Ｂでは、インク供給管の内径をＤｍｍとしたとき、例えば、大径部２３は外径ｄ１がＤ＋０．１ｍｍ以上Ｄ＋０．５ｍｍ以下程度、長さＬ１が１ｍｍ以上３ｍｍ以下程度、貫通穴２５の径ｄ３がｄ１−１．０ｍｍ以上ｄ１−０．５ｍｍ以下程度、小径部２４は外径ｄ２がｄ１−２．０ｍｍ以上ｄ１−０．８ｍｍ以下程度、長さＬ２が２ｍｍ以上２０ｍｍ以下程度、貫通穴２５の径ｄ３がｄ２−１．０ｍｍ以上ｄ２−０．５ｍｍ以下程度、第２の大径部２９は外径ｄ４がＤ＋０．１ｍｍ以上Ｄ＋０．５ｍｍ以下程度、長さＬ３が１ｍｍ以上３ｍｍ以下程度、貫通穴２５の径ｄ３がｄ１−１．０ｍｍ以上ｄ１−０．５ｍｍ以下程度、溝部３０は幅が０．２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下程度、深さが０．２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下程度である。
（第３実施形態）
第３実施形態のインクジェット記録装置は、第１実施形態の空気保持部材２０Ａの代わりに、図６に示す空気保持部材２０Ｃによって構成する点が第１実施形態との相違点であり、以下相違点のみ説明する。

第３実施形態では、空間２２がインク供給管の軸方向の回りに螺旋状に形成されている。

第３実施形態の空気保持部材２０Ｃは、図６に示すように、大径部２３の径ｄ１に等しい中空筒状体の下側の一部にインク供給管の軸方向に沿って延びる螺旋状の溝３１が形成されている。即ち、螺旋状の溝３１が形成されていない部分がインク供給管の内面に当接する大径部２３であり、螺旋状の溝３１の底面が小径部２４となる。螺旋状の溝３１とインク供給管６の内面との間の空間２２の少なくとも一部に空気２１が保持される構造になっている。

上記構成より成る第３実施形態のインクジェット記録装置は、この螺旋状の溝３１の流路抵抗により、インク供給管の上流から移動してきた溶存ガス濃度の低い新たなインク２６と空間２２の空気２１との接触が妨げられる。即ち、螺旋状の溝３１を介して空間２２に進入したインク２６は、入れ替わることなく溶存ガス濃度が飽和した状態で滞留し、このインク２６と空気２１とが接触する気液界面Ｍにおいて、空気２１がインク２６に溶けてしまうことによる空気の減少を抑制できる。

また、流路を細長くするのと相俟って、簡便な構造で、空間２２内の空気２１の自由な移動を規制し、空気２１の流出を抑制することができる。流路を細長くすることにより、流路の断面積を小さくできるため空間２２内に所定の空気体積を保持した上で、空気２１とインク２６が接触する気液界面Ｍにおける接触面積を小さくすることができ、空気２１がインク２６に溶けてしまうことによる空気の減少の速度が遅くなることにより、空気の溶解を簡便な構造で抑制することができる。

ここで、気液界面Ｍのメニスカス保持力は、インクの表面張力に比例し、その気液界面の径（接触面積に相当）に反比例する。本実施形態では接触面積を小さくすることでメニスカス保持力を高めることができるので、振動や傾斜に対して気液界面が動きにくく、強い構造とすることができる。

また、本実施形態では、大径部２３に加えて螺旋状の溝３１を区画する隔壁により、インク供給管が支持されるので、より簡単な構成で、前述したインク供給管と小径部の接触が生じないようにすることができる。

ここで空気保持部材の大きさは、用途やインク供給管の内径等により適宜に決めれば良い。第３実施形態である空気保持部材２０Ｃでは、インク供給管の内径をＤｍｍとしたとき、例えば、大径部２３は外径ｄ１がＤ＋０．１ｍｍ以上Ｄ＋０．５ｍｍ以下程度、長さＬ１が１ｍｍ以上３ｍｍ以下程度、貫通穴２５の径ｄ３がｄ１−１．０ｍｍ以上ｄ１−０．５ｍｍ以下程度、小径部２４は外径ｄ２がｄ１−２．０ｍｍ以上ｄ１−０．８ｍｍ以下程度、貫通穴２５の径ｄ３がｄ２−１．０ｍｍ以上ｄ２−０．５ｍｍ以下程度、螺旋状の溝３１は幅Ｌ４が０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下程度、ピッチＰが０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下程度である。
（第４実施形態）
第４実施形態のインクジェット記録装置は、第１実施形態の空気保持部材２０Ａの代わりに、図７に示す空気保持部材２０Ｄによって構成する点が第１実施形態との相違点であり、以下相違点のみ説明する。

第４実施形態では、空間２２が、第１の領域と、前記第１の領域よりもインクジェットヘッド側（圧力室側）に位置し流路断面積が小さい第２の領域を有する。

第４実施形態の空気保持部材２０Ｄは、図７に示すように、インク供給管の内面に当接する大径部２３と小径部２４を有し、小径部２４はインク供給管の内面に対向する壁面から突出した突出部３３を有し、インク供給管の内面と前記壁面の間に第１の領域が形成され、突出部３３との間に第２の領域が形成される。流路断面積（インク供給管の軸方向に直交する断面の断面積）は、第１の領域の方が第２の領域よりも大きい。

なお、図７の例では、インク供給管の軸方向に所定間隔離れた２つの突出部３３が設けられ、第１の領域と第２の領域が交互に２組形成されているが、第１の領域と第２の領域は少なくとも１組形成されていればよい。

上記構成より成る第４実施形態のインクジェット記録装置は、この突出部３３による流路抵抗により、インク供給管の上流から移動してきた溶存ガス濃度の低い新たなインク２６と空間２２の空気２１との接触が妨げられる。即ち、突出部３３とインク供給管の内面により形成される第２領域を介して空間２２に進入したインク２６は、入れ替わることなく溶存ガス濃度が飽和した状態で滞留し、このインク２６と空気２１とが接触する気液界面Ｍにおいて、空気２１がインク２６に溶けてしまうことによる空気の減少を抑制できる。

ここで空気保持部材の大きさは、用途やインク供給管の内径等により適宜に決めれば良い。第４の実施の形態である空気保持部材２０Ｄでは、インク供給管の内径をＤｍｍとしたとき、例えば、大径部２３は外径ｄ１がＤ＋０．１ｍｍ以上Ｄ＋０．５ｍｍ以下程度、長さＬ１が１ｍｍ以上３ｍｍ以下程度、貫通穴２５の径ｄ３がｄ１−１．０ｍｍ以上ｄ１−０．５ｍｍ以下程度、小径部２４は外径ｄ２がｄ１−２．０ｍｍ以上ｄ１−０．８ｍｍ以下程度、長さＬ２が２ｍｍ以上２０ｍｍ以下程度、貫通穴２５の径ｄ３がｄ２−１．０ｍｍ以上ｄ２−０．５ｍｍ以下程度、突出部３３は外径ｄ５がｄ１−１．０ｍｍ以上ｄ１−０．４ｍｍ以下程度である。
（第５実施形態）
次に、前記第１〜第４実施形態に変更を加えた変更形態について説明する。但し、前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。

第５実施形態のインクジェット記録装置は、図８に示すように、空気保持部材２０Ｅの大径部２３において、インク供給管６の内面に当接する外周部には、空間２２に連通する溝部７０が形成されている。また、インク供給管６には、溝部７０に対応する位置に溝部７０を介して空間２２を大気に連通させる大気連通孔７１が形成され、さらに、インク供給管６の外周部には、大気連通孔７１を開閉する開閉部材７２が設けられている。この溝部７０は、大径部２３の下端から上端に至る途中まで伸びており、大気連通孔７１から導入される空気を空間２２の上部へ導くためのものである。

インク供給管６は、透明性を有している材料で構成されていることが好ましい。なお、透明とは空気とインクが判別できる程度でよく、前述の高分子樹脂材料による単層または多層構造チューブを採用することで達成できる。

開閉部材７２は、例えば、インク供給管６の外周部に当接した状態で大気連通孔７１を閉止するように付勢する金属等の弾性部材で構成され、その内面を大気連通孔７１に対向させてその孔を閉鎖する大気閉鎖位置（図８（ａ）参照）と、大気連通孔７１に対向しない位置、即ち、大気連通孔７１を開放する大気開放位置（図８（ｂ）参照）との間をインク供給管６の軸方向に移動可能に構成されている。

この開閉部材７２には、環状に形成されインク供給管６の外周部に当接するシール部７２Ａと、シール部７２Ａを径方向外側へ変形させてインク供給管６に対して当接及び離間させる操作部７２Ｂとが一体的に設けられており、これらシール部７２Ａとインク供給管６の外周部が隙間なく密着されるとともに、開閉部材７２が大気閉鎖位置にある状態において、大気連通孔７１から空間２２内に大気が流入するのが防止される。さらに、この状態では、シール部７２Ａにより大気連通孔７１からインクが漏れるのが防止される。

次に、開閉部材７２の開閉動作について説明する。

まず、図８（ａ）に示すように、通常時、即ち、空間２２に空気を導入する必要のないときには、開閉部材７２は大気連通孔７１を閉鎖する大気閉鎖位置にある。弾性部材の付勢力によりシール部７２Ａが径方向内側に付勢されて、シール部７２Ａがインク供給管６の外周部に当接しており、大気連通孔７１が閉鎖されている。

そして、空間２２に空気を導入するときには、開閉部材７２の操作部７２Ｂを図８（ａ）の矢印で示されるように押し広げて付勢力に抗してシール部７２Ａを径方向外側へ弾性変形させてインク供給管６に対して離間させてから開閉部材７２を下方へ移動させる。このとき、図８（ｂ）に示すように、開閉部材７２が図８（ａ）の大気閉鎖位置から図８（ｂ）の大気開放位置まで移動するため、大気連通孔７１が外部の大気と連通する。つまり、図８（ｂ）で示されるように、大気連通孔７１が開放され、溝部７０を介して空間２２内に外部の空気が導入される。

インクジェットヘッドのノズル内のインク背圧が負圧になるように適宜設定することで、大気と連通させた際、大気圧に近づこうとする空間２２と負圧状態となっているノズル内との圧力差によって、容易に外部の空気を空間２２内に吸い込むことができる。

以上説明したインクジェット記録装置によれば、空間２２の空気２１がなくなってしまった場合に、手動または自動により、開閉部材７２を上方または下方へ移動させて大気連通孔７１を開放することにより簡便且つ早急に空気を補充できる。自動の場合は、空気の残存量を検出する手段を設け、その検出動作に連動して開閉部材を移動させ大気連通孔を開放するようにすればよい。

また、開閉部材７２によりインク供給管６の大気連通孔７１を開閉することができるため、部品数を減らして構造を簡略化でき、製造コストを低減できる。

さらに、開閉部材７２が大気閉鎖位置にあるときは、この開閉部材の付勢力を受ける大径部２３がインク供給管６の内側に位置しており、インク供給管６は、開閉部材７２の付勢力に抗して変形しないようにするほどの強度は不要であり、インク供給管６は比較的軟質の高分子樹脂材料による単層または多層構造チューブを採用することができ、残存空気の検出の面で有利である。

開閉部材７２は、実施形態の金属等の弾性部材の他、弾性を有する合成ゴム等の部材で構成することもできる。尚、この実施形態では、操作部７２Ｂを押し広げることでシール部７２Ａが径方向外側に弾性変形できるようになっているが、図９に示すように操作部７２Ｂが交差するように構成し、操作部７２Ｂを図９（ａ）の矢印で示されるように押圧することで弾性変形させるようにしてもよい。

大気連通孔７１を開放する場合は、開閉部材７２を上方または下方へ移動させる方法に限られず、シール部７２Ａを径方向外側へ弾性変形させてインク供給管６に対して離間させて開放しても良い。

実施形態では１つの溝部７０及び大気連通孔７１が設けられているが、その数は特に問わない。
（第６実施形態）
第６実施形態のインクジェット記録装置は、第１〜第５実施形態のインク供給系の代わりに、図１０（ａ）に示すインク供給系によって構成する点が第１〜第５実施形態との相違点であり、以下相違点のみ説明する。

第６実施形態のインク供給系は、図１０（ａ）に示すように、インクを貯留するインクタンク５からインクジェットヘッド４までのインク供給路の途中に設けられインクを一時的に貯留する貯留部と貯留部の少なくとも一面に設けられた可撓性を有するダンパー膜とを有するダンパー３２と、インクタンク５からダンパー３２までのインク供給路であるインク供給管６Ａと、ダンパー３２からインクジェットヘッド４までのインク供給路であるインク供給管６Ｂとを有し、インク供給管６Ｂの内部に空気保持部材２０（例えば、空気保持部材２０Ａ〜２０Ｅのいずれか）が挿入されている。

ダンパー３２は、例えば、主走査方向Ａに延びる第２の直線部分に設けられてキャリッジ３に搭載されており、図１０（ｂ）に示すように、インクを一旦貯留する貯留部９１と、貯留部９１の上部でインク供給管６Ａに接続され、インクを貯留部９１まで導入する導入部９２と、貯留部９１の下部でインク供給管６Ｂに接続され、貯留部９１内のインクを流出させる流出部９３とが備えられている。

貯留部９１の一側面には、ダンパー膜９４が張設されている。ダンパー膜９４は、例えば、ポリエチレンフィルム等の可撓性を有するフィルムからなり、例えば、一側面に熱溶着されることにより、インクが貯まる凹部９５を密閉するようになっている。なお、ダンパー膜９４を構成する可撓性を有するフィルムの材料はここに例示したものに限定されないが、画像記録に使用されるインクによっては腐食性を有するものもあるため、少なくともインクに直接接触する部分については貯留部９１内部に貯留されるインクによってダンパー膜９４が劣化することのないよう耐腐食性を備える材料を用いることが望ましい。

ダンパー膜９４の内側には、インクが貯まる凹部９５が形成されていて、この凹部９５の下部からは、凹部９５と導入部９２とを連通させるための溝９６が、導入部９２に向けて形成されている。また、凹部９５の下部における溝９６の反対側には、凹部９５と流出部９３とを連通させるための連通口９７が設けられている。この連通口９７には、インクに含まれるゴミや、硬化したインクなどが流出しないようにフィルタ９８が取り付けられている。また、凹部９５の中央部には、ダンパー膜９４に対して所定の張力を与えるバネ９９が設けられている。つまり、導入部９２からダンパー３２内部に流入したインクは、溝９６を通って凹部９５に至り、そこで一旦蓄えられる。この際、凹部９５に貯まったインクの圧力変動は、バネ９９の伸縮によるダンパー膜９４の張力変動に伴って吸収されることになる。その後、インクジェットヘッド４からインクが吐出されることによって、インクジェットヘッド４内部及びダンパー３２の下流側のインク供給管６Ｂのインク流路が負圧となり、凹部９５に貯まったインクは、流出部９３から流れ出るようになっている。

インクがダンパー３２の内部に流入（流出）したときには可撓性を有するダンパー膜が外側（内側）に撓むことによりインクの流入によるインク圧力の上昇（低下）を吸収することができるので、空気室の空気によってインクの圧力を吸収させる構成のダンパーと異なり、大きな圧力変動を吸収できる。このため、大きなダンパー効果を必要とする場合であっても十分にインクの圧力変動を緩和することが可能となる。

しかしながら、インク供給路にダンパー３２を設置する方法は一応の効果はあるもののキャリッジの走査速度がより速くなるに従い、圧力変動に対するダンパーの吸収能力を高めるにはダンパーの形状を大きくしなければならない。

このため、大きなダンパーをインクジェットヘッドの近傍に配置したりすることはインクジェット記録装置の設計上実現が困難であるという問題がある。また、ダンパーをキャリッジ上に配置するためにはインクジェットヘッドの数に対応する数のダンパーをキャリッジ上に搭載する必要があり、キャリッジの大型化、重量化を招き、結果として装置全体が大型化、重量化してしまう。さらに、このような大型のキャリッジを駆動させるためにはキャリッジの駆動系統を強化する必要も生じ、装置コストが上昇するという問題があり、インクジェット記録装置の設計上、ダンパーをキャリッジ上に配置せずにインクジェットヘッドからより離れた位置に配置させる必要性が生じる場合もある。

いずれにせよ、ダンパー３２とインクジェットヘッド４の間はある程度の距離を置く必要があり、両者の間にはインク供給管が必要である。このようなインク供給管があると機械的な振動や加減速により微少ながらインク供給圧に変動が出てしまうという問題がある。そのため、このような微少な圧力変動を防ぐために、ダンパー３２からインクジェットヘッド４までのインク供給路であるインク供給管６Ｂの内部に空気保持部材２０を挿入する。

また、上述の第１〜第５実施形態においては、ダンパー３２は設けず、インク供給管の内部に空気保持部材を挿入する。このような構成の場合、ダンパー３２を設ける場合に比較して圧力変動に対するダンパーの吸収能力は小さくなる傾向にある。シリアル方式で走査速度が遅い場合や後述するインクジェットヘッドを静止させた状態で記録するライン方式の場合では十分に圧力変動を吸収させることができるが、シリアル方式で走査速度が速い場合等で大きな圧力変動が生じる場合は圧力変動に対するダンパーの吸収能力は大きいダンパー３２と併用することが好ましい。

このように、大きなダンパー効果を得るに十分なダンパー３２に加えて空気保持部材２０を設けることにより簡便に圧力変動を吸収する効果を高めることができる。

以上のように、本実施形態のインクジェット記録装置１は、インク供給管６の内部に、インクが連通可能な状態で空気保持部材が挿入され、インク供給管６の内面と空気保持部材との間には空気を保持することができる空間２２が形成されているので、空間２２の少なくとも一部に保持される空気２１により、モータやポンプ等の外部振動やキャリッジ走査等によるインクの供給圧力の変動を緩和し、吐出安定性を向上することができると共に、インク供給管に空気保持部材を挿入するだけで良く、インク供給管やインクジェットヘッドをそのまま利用できるのでインクジェット記録装置に大きな構成変更を加えることなく空間２２を簡便に且つ低コストで設けることができる。

また、上記従来技術においては、インクジェットヘッドへのインク供給路に空気室を設ける場合、インク供給路そのものの形状を工夫したり、インク供給路から分岐させた空気室を設けるようにしていたため、空間利用上は非効率であった。

また、インクジェット記録装置には、空気室を備える構成のものと空気室を備えない構成のものがありうるが、インク供給路そのものの形状を工夫したり、インク供給路から分岐させた空気室を設けるようにした場合には、空気室を備えていない構成のインクジェット記録装置との違いが大きくなるため、空気室を備えている構成のインクジェット記録装置と、空気室を備えていない構成のインクジェット記録装置とを共通の製造工程で製造することが難しく別々の製造工程にする必要がある。その結果、コストが嵩んでしまうことになる。

また、インク供給管をそのまま利用して空気保持部材を挿入するだけでよいので、コンパクトで、かつコストを抑えることができる。また、例えば、インク供給管の内径が異なる仕様の別々のインクジェット記録装置に対しても、それぞれに合わせて外径を異ならせた空気保持部材を製造するだけでよく、設計変更も容易であり、製造プロセスが複雑化することはない。空気保持部材はインク供給管に挿入されているだけなので、簡便に脱着できる。

さらに、保持される空気の量は、空気保持部材における小径部の外径、長さ等によって設定されているため、単一のインク供給管に対して小径部の外径又は長さ等の異なる空気保持部材を供給することで、空気の量の変更が容易にできる。空気の量の変更に応じてインク供給管やインクジェットヘッドをその都度変更する必要が無く、コストを削減できる。

以上の実施形態では、インクジェットヘッドに接続されるインク供給管に空気保持部材を挿入した例を示したが、本発明においては、インクジェットヘッドの圧力室にインク供給源からのインクを供給するとともに少なくとも一部がインク供給管で構成されたインク流路におけるインク供給管に空気保持部材を挿入すればよく、例えば、インクジェットヘッドのインク供給用接続部６０に空気保持部材を挿入してもよい。

また、実施形態では１つのインク供給管６に１つの空気保持部材２０Ａが設けられているが、その数は特に問わない。

また、実施形態ではメインのインクタンクのみが設けられたインクジェット記録装置に適用したが、サブタンクが設けられているインクジェット記録装置にも適用可能である。

また、実施形態ではシリアル方式のインクジェット記録装置に適用したが、ライン方式のインクジェット記録装置にも適用可能である。インクジェットヘッドを静止させた状態で記録するライン方式の場合においても、ポンプやモータ等の外部振動の影響によりインク供給圧力が変動することがあり、本発明のインクジェット記録装置によれば、インクの供給圧力の変動を緩和し、吐出安定性を向上させることができる。

また、実施形態ではインクジェットヘッドは、ヘッドチップに圧電素子を備える構成とは限らず、例えばヒータを備える構成としてもよい。

また、空気保持部材の形状や位置関係等も適宜変更して実施可能である。例えば、各実施形態において形成される空間の環状部分、溝部分、螺旋状部分、突出部分の各種組み合わせが可能であり、一例として、インク供給源側に環状部分で圧力室側に螺旋状部分を設ける構成なども可能である。

１ インクジェット記録装置
４ インクジェットヘッド
６ インク供給管
２０ 空気保持部材
４１ ヘッドチップ（インクジェットヘッドチップ）
４１Ｓ 吐出面
４８ａ、４８ｂ マニホールド
Ｐ 記録媒体
Ｘ ノズル列方向

Claims (21)

1. 圧力室内のインクを吐出するインクジェットヘッドと、
   前記インクジェットヘッドの圧力室にインク供給源からのインクを供給するとともに少なくとも一部がインク供給管で構成されたインク供給路と、
   インクが連通可能な状態で前記インク供給管の内部に挿入されインク供給管の内面との間に形成される空間の少なくとも一部に空気を保持する空気保持部材とを備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記空気保持部材は、前記インク供給管の内面に当接する当接部を有することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
3. 前記インク供給管及び前記空気保持部材の少なくとも一方は、前記空気保持部材の挿入に伴い変形可能な材料で構成されていることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記当接部には、前記空間に連通する溝部が形成され、
   前記インク供給管には、前記溝部に対応する位置に前記溝部を介して前記空間を大気に連通させる大気連通孔が形成され、
   前記大気連通孔を開閉する開閉部材を有することを特徴とする請求項２または３に記載のインクジェット記録装置。
5. 前記インク供給管は少なくとも前記空気に接する部分が空気透過性を有することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のインクジェット記録装置。
6. 前記インク供給管は少なくとも前記空気に接する部分が透明であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のインクジェット記録装置。
7. 前記空間のインク供給源側の面は閉鎖され、圧力室側の面は開口していることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のインクジェット記録装置。
8. インクジェット記録装置の使用時の姿勢において前記インク供給源側の面は前記圧力室側の面よりも上方に位置することを特徴とする請求項７に記載のインクジェット記録装置。
9. 前記空間が螺旋状に形成されている部分を有することを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載のインクジェット記録装置。
10. 前記空間が環状に形成されている部分を有することを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載のインクジェット記録装置。
11. 前記空間は、第１の領域と、前記第１の領域よりも前記圧力室側に位置し流路断面積が小さい第２の領域を有することを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載のインクジェット記録装置。
12. 前記空気保持部材は、前記インク供給管の軸方向に沿って延び、且つ、インクが連通可能な貫通穴を有することを特徴とする請求項１〜１１の何れか１項に記載のインクジェット記録装置。
13. 前記空気保持部材は、前記インク供給管の内面に当接する大径部と、前記大径部よりも径の小さい小径部とを有し、
    前記インク供給管の内面と前記小径部との間に前記空間が形成されることを特徴とする請求項１〜１２の何れか１項に記載のインクジェット記録装置。
14. 少なくとも１つの前記大径部は、前記小径部よりもインク供給源側に位置し、前記空間のインク供給源側の面を閉鎖することを特徴とする請求項１３に記載のインクジェット記録装置。
15. 前記空気保持部材は、前記小径部よりも前記圧力室側に位置し前記インク供給管の内面に当接する第２の大径部を有し、
    前記第２の大径部は、前記インク供給管の内面に当接する面の一部に前記インク供給管の軸方向に沿って延びる溝部を有し、
    前記インク供給管の内面と前記小径部の間に前記第１の領域が形成され、前記溝部との間に前記第２の領域が形成されることを特徴とする請求項１４に記載のインクジェット記録装置。
16. 前記小径部は、前記インク供給管の内面に対向する壁面から突出した突出部を有し、前記インク供給管の内面と前記壁面の間に前記第１の領域が形成され、前記突出部との間に前記第２の領域が形成されることを特徴とする請求項１３または１４に記載のインクジェット記録装置。
17. 前記空気保持部材は、前記大径部から前記インク供給源側に向けて徐々に縮径するテーパ部を有することを特徴とする請求項１３〜１６の何れか１項に記載のインクジェット記録装置。
18. 前記空気保持部材は、一端が前記インクジェットヘッドに接続されたインク供給管における前記インクジェットヘッドの近傍に挿入されることを特徴とする請求項１〜１７の何れか１項に記載のインクジェット記録装置。
19. 前記インクジェットヘッドは所定方向に往復移動可能であり、前記空気保持部材は、前記一端がインクジェットヘッドに接続されたインク供給管における前記一端から前記所定方向とは異なる方向に延びる部分に挿入されることを特徴とする請求項１８に記載のインクジェット記録装置。
20. 前記一端がインクジェットヘッドに接続されたインク供給管を前記インクジェットヘッドあるいは前記インクジェットヘッドが搭載される搭載部に固定する固定部を有し、前記空気保持部材が、前記インク供給管における前記一端から前記固定部により固定される部分までの間に挿入されることを特徴とする請求項１８または１９に記載のインクジェット記録装置。
21. 前記インク供給路の途中に設けられインクを一時的に貯留する貯留部と前記貯留部の少なくとも一面に設けられた可撓性を有するダンパー膜とを有するダンパーを備え、
    前記空気保持部材は、前記ダンパーから前記インクジェットヘッドの圧力室までインクを供給するインク供給路の少なくとも一部を構成するインク供給管の内部に挿入されることを特徴とする請求項１〜２０の何れか１項に記載のインクジェット記録装置。