WO2015151334A1 - 液体供給装置及び画像記録装置 - Google Patents

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WO2015151334A1
WO2015151334A1 PCT/JP2014/081574 JP2014081574W WO2015151334A1 WO 2015151334 A1 WO2015151334 A1 WO 2015151334A1 JP 2014081574 W JP2014081574 W JP 2014081574W WO 2015151334 A1 WO2015151334 A1 WO 2015151334A1
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哲之 岡山
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富士フイルム株式会社
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    • B41J2202/12—Embodiments of or processes related to ink-jet heads with ink circulating through the whole print head

Definitions

  • the present invention relates to a liquid supply apparatus and an image recording apparatus, and more particularly to a pressure control technique for supplying a liquid to a liquid discharge head.
  • a damper provided in the ink flow path.
  • This damper is configured to include a liquid chamber communicating with the ink flow path, and a gas chamber provided so as to sandwich the liquid chamber and the elastic film, and a technique for protecting the elastic film from excessive deformation and breakage.
  • Patent Document 1 includes a stopper member that limits a movable range of a movable film in a back pressure adjusting device for a liquid discharge head partitioned into a liquid storage chamber and a gas storage chamber by a deformable movable film. The technology is described.
  • Patent Document 2 describes an air damper that employs a structure that prevents a film from bulging by fixing a reinforcing plate from the film surface of an ink reservoir.
  • the techniques described in the cited documents 1 and 2 have a problem in that the number of parts increases and the cost increases because the stopper member is separately provided in the liquid storage chamber. Further, it is difficult to define the position where the stopper member is provided, and in order to increase the expansion / contraction range of the film and increase the control range, it is necessary to widen the position where the stopper member is provided, leading to an increase in the size of the apparatus. was there.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a liquid supply apparatus and an image recording apparatus that do not cause film tearing even when abnormal pressure occurs.
  • one aspect of the liquid supply apparatus includes: an ink flow path that connects an ink jet head that discharges ink from a nozzle and an ink tank that stores ink; and an ink flow path that is provided in the ink flow path.
  • a pump that applies pressure to the ink in the path, a back pressure tank provided between the ink jet head and the pump, a liquid chamber that communicates with the ink flow path through the flow port, and gas is stored.
  • a back pressure tank having a gas chamber and an elastic membrane that separates the liquid chamber and the gas chamber, and a regulating member disposed on an extension surface of the flow port on the inner wall surface of the liquid chamber, the pump applied to the ink And a regulating member that maintains the elastic film on the inner side of the extended surface when the elastic film is sucked into the flow port by pressure.
  • the elastic film can be maintained inside the extended surface of the inner wall surface of the liquid chamber, and the elastic film can be prevented from being broken.
  • the extended surface at the flow port of the inner wall surface of the liquid chamber refers to the inner wall surface of the liquid chamber that is assumed to exist at the position of the opening when the opening of the flow port does not exist in the liquid chamber, It is a virtual surface having a continuous shape from the inner wall surface around the circulation port.
  • the regulating member preferably divides the distribution port into a plurality of regions. Thereby, an elastic film can be appropriately maintained inside the extended surface of the inner wall surface of the liquid chamber.
  • the regulating member is preferably divided into a plurality of regions having a size determined based on the tensile strength of the elastic membrane and the maximum applied pressure of the pump. Thereby, an elastic film can be appropriately maintained inside the extended surface of the inner wall surface of the liquid chamber.
  • the distribution port may include a first distribution port that communicates with the ink jet head via the ink flow path and a second distribution port that communicates with the pump via the ink flow path.
  • the first regulating member disposed in the first flow port is configured so that the elastic film is placed on the inner side of the extension surface when the elastic film is sucked into the first flow port by the pressure applied to the ink by the pump. It is preferable that the first distribution port is divided into a plurality of regions having the maximum size that can be maintained. Thereby, a pressure loss can be made small and a back pressure tank can buffer the pressure of a pump appropriately. And an elastic film can be appropriately maintained inside the extended surface of the inner wall surface of a liquid chamber.
  • the second restricting member disposed at the second circulation port has the second circulation in a plurality of regions having a minimum size capable of flowing the ink through the ink flow path by the pressure applied to the ink by the pump.
  • the mouth is preferably divided.
  • the regulating member preferably divides the circulation port into a plurality of circular regions. Thereby, pressure loss can be made small.
  • the liquid chamber may include a discharge port that communicates with the ink tank via the discharge channel.
  • the regulating member is preferably formed integrally with the liquid chamber. Thereby, it is not necessary to prepare another part, and an arrangement position can be set appropriately.
  • an image recording apparatus includes: an ink tank that stores ink; an inkjet head that ejects ink from nozzles; an inkjet head that ejects ink from nozzles; and ink that stores ink
  • a back pressure tank having a liquid chamber communicating with the ink flow path via the port, a gas chamber storing gas, and an elastic film separating the liquid chamber and the gas chamber, and a flow port on the inner wall surface of the liquid chamber
  • the restricting member disposed on the extended surface of the ink, when the elastic film is sucked into the flow port by the pressure applied to the ink by the pump, the elastic film is maintained inside the extended surface
  • Supply means using a liquid supply device comprising a control member, the supply means disposed between the ink tank and the ink jet head, and supplying ink stored in the ink tank to the ink jet head, the ink jet head,
  • a moving means for relatively moving the recording medium and a recording control means for recording an image on the recording surface of the recording medium by ejecting ink from the nozzles of the inkjet head while relatively moving the recording medium are provided.
  • the pressure of the pump can be appropriately buffered by the back pressure tank, so that a high-quality image can be recorded.
  • an ink channel that communicates an ink jet head that ejects ink from a nozzle and an ink tank that stores ink, and a pump that is provided in the ink channel and applies pressure to the ink in the ink channel
  • a back pressure tank provided between the inkjet head and the pump, a liquid chamber communicating with the ink flow path through the flow port, a gas chamber storing gas, a liquid chamber and a gas chamber,
  • a back pressure tank having an elastic membrane that isolates the liquid chamber, and a regulating member disposed on an extension surface of the flow port on the inner wall surface of the liquid chamber, and the elastic membrane is sucked into the flow port by the pressure applied to the ink by the pump
  • Supplied ink to Ettoheddo may comprise collecting means for collecting the ink tank. Thereby, ink can be circulated through the in
  • FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the ink supply apparatus 100.
  • FIG. 2 is an exploded view showing a structural example of the supply sub-tank 18.
  • FIG. 3 is a perspective view of the liquid chamber side tank frame 220 of the present embodiment.
  • 4A is a front view of the liquid chamber side tank frame 220 of the present embodiment as viewed from the inside of the accommodating portion 222
  • FIG. 4B is a front view of the liquid chamber side tank frame 220 of the present embodiment. It is the rear view seen from the branch pipe part 224,226,228 side.
  • FIG. 5A is a front view of the liquid chamber side tank frame 221 that is not provided with a restricting portion, and FIG.
  • FIG. 5B is a rear view of the liquid chamber side tank frame 221 that is not provided with a restricting portion.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a state of the elastic film 22 when an operation abnormality occurs in the recovery pump 120 when the liquid chamber side tank frame 221 having no restriction portion is used.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line 7-7 in FIG. 2, and shows the state of the elastic membrane 22 when an operation abnormality occurs in the recovery pump 120 when the liquid chamber side tank frame 220 is used.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an arrangement of a restriction portion 232 at the ink outlet 24.
  • FIG. 9 shows the suction of the elastic film 22 in each size of each region 234a, 234b, 234c, 234d and each tensile strength of the elastic film 22 when the liquid chamber 24 is sucked at the maximum applied pressure of the recovery pump 120. It is a figure which shows the presence or absence.
  • FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the hole diameter of each region 234a, 234b, 234c, and 234d and the pressure loss at the ink outlet 24A.
  • FIG. 11 is a diagram showing another shape of the divided region of the ink outlet 24A.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating the overall configuration of the inkjet recording apparatus 300.
  • FIG. 13 is a block diagram illustrating an electrical configuration of the inkjet recording apparatus 300.
  • the ink supply device 100 supplies the ink stored in the ink tank 52 to the inkjet head 50 that is the supply target of the ink, and collects ink that is not used in the inkjet head 50 to the ink tank 52.
  • This is a circulation type liquid supply device that controls the internal pressure (back pressure) of the inkjet head 50 by the amount of ink fed.
  • the ink supply device 100 includes a supply flow path 12 (an example of an ink flow path) that communicates the ink tank 52 and the inkjet head 50, and a recovery flow that communicates the inkjet head 50 and the ink tank 52. Road 112.
  • a supply flow path 12 an example of an ink flow path
  • a recovery flow that communicates the inkjet head 50 and the ink tank 52.
  • the supply flow path 12 is provided with a pressure sensor 16, a supply sub tank 18, a supply pump 20, and the like.
  • the recovery flow path 112 is provided with a pressure sensor 116, a recovery sub tank 118, a recovery pump 120, and the like.
  • the inkjet head 50 is a head having a structure in which n head modules 51-1, 51-2,..., 51-n each provided with a plurality of nozzles for ejecting ink are connected.
  • Each head module 51 has an ink supply port 51A and an ink discharge port 51B.
  • the ink supply ports 51A of the head modules 51-1, 51-2,..., 51-n communicate with the supply flow path 12 through supply valves 14-1, 14-2,.
  • each ink discharge port 51B communicates with the recovery flow path 112 via the recovery valves 114-1, 114-2, ..., 114-n, respectively.
  • the supply valve 14 is a channel opening / closing means for switching between communication and blocking of the supply channel 12
  • the recovery valve 114 is a channel opening / closing means for switching between communication and blocking of the recovery channel 112.
  • the supply valve 14 and the recovery valve 114 are applied with a normally closed (or latched) electromagnetic valve whose opening and closing is controlled by a control signal, and even when the power is shut off when an emergency stop function is activated,
  • the ink jet head 50 is configured not to leak ink.
  • Dampers 15-1, 15-2,..., 15-n are respectively provided between the supply valves 14-1, 14-2,.
  • the damper 15 is a pressure buffering means for suppressing ink pulsation generated by the ejection operation of the inkjet head 50.
  • the pressure sensor 16 is a pressure measuring means that measures and outputs the internal pressure of the supply flow path 12
  • the pressure sensor 116 is a pressure measuring means that measures and outputs the internal pressure of the recovery flow path 112.
  • a sensor such as a semiconductor piezoresistive method, a capacitance method, or a silicon resonant method can be applied to the pressure sensors 16 and 116.
  • a supply-side manifold 54 that is a temporary ink storage unit is provided, and the inkjet head 50 in the recovery flow path 112.
  • a recovery sub-tank 118 (an example of a back pressure tank) is provided with a recovery-side manifold 154 that is a temporary ink storage unit.
  • the supply side manifold 54 and the recovery side manifold 154 are communicated with each other by bypass passages 190 and 192, and the bypass passages 190 and 192 are provided with bypass passage valves 194 and 196, respectively.
  • the supply pump 20 is a liquid pressure applying unit that applies pressure to the ink inside the supply channel 12
  • the recovery pump 120 is a liquid pressure applying unit that applies pressure to the ink inside the recovery channel 112.
  • a tube pump is applied to the supply pump 20 and the recovery pump 120.
  • the supply pump 20 controls the pressure (liquid feeding amount) of the supply flow path 12 that supplies ink from the ink tank 52 to the inkjet head 50, and the recovery pump 120 collects ink from the inkjet head 50 to the ink tank 52 (circulation). Control the pressure (liquid feeding amount) of the recovery flow path 112.
  • a pump having the same performance (capacity) can be applied to the supply pump 20 and the recovery pump 120.
  • the supply pump 20 and the recovery pump 120 rotate only in one direction during the period when the operation of the inkjet head 50 is stopped (that is, the period when the ink flows stably), and the inkjet head 50 removes ink from the nozzles.
  • the supply pump 20 increases the rotation speed, and the recovery pump 120 decelerates or reverses to increase the internal pressure of the inkjet head 50.
  • a desired back pressure (negative pressure) is applied to the ink inside the nozzles of the inkjet head 50 so that the internal pressure of the supply flow path 12 is relatively higher than the internal pressure of the recovery flow path 112.
  • the driving of the supply pump 20 and the recovery pump 120 is controlled.
  • the supply sub-tank 18 is a pressure buffer device that is provided between the supply pump 20 and the inkjet head 50 and adjusts the pressure so as to suppress fluctuations in the internal pressure of the supply flow path 12.
  • the supply sub-tank 18 has a liquid chamber 24 communicating with the supply flow path 12 via an ink outlet 24A (an example of a first circulation port) and an ink inlet 24B (an example of a second circulation port), and gas is stored therein. And an elastic film 22 that separates the liquid chamber 24 and the air chamber 26 from each other.
  • the ink outlet 24A communicates with the inkjet head 50 via the supply valve 14 via the supply channel 12
  • the ink inlet 24B communicates with the ink tank 52 via the supply pump 20 via the supply channel 12.
  • the supply sub-tank 18 has a bubble discharge port 27 (an example of a third circulation port).
  • the bubble discharge port 27 communicates with the ink tank 52 via the drain flow path 28 and the drain valve 30. Yes.
  • the supply sub tank 18 has a pressure buffering function that suppresses fluctuations in the internal pressure of the ink jet head 50 and fluctuations in the internal pressure of the supply flow path 12 due to the pulsating flow from the operation of the supply pump 20.
  • the drain channel 28 is a channel for forcibly discharging the ink in the liquid chamber 24.
  • the drain valve 30 is opened, the ink in the liquid chamber 24 is sent to the ink tank 52.
  • the supply sub tank 18 includes an air flow path 32, an air connect valve 34, an air tank 36, an air communication path 38, and an air valve 40 as a gas elasticity adjusting unit for determining the pressure buffering performance of the supply sub tank 18.
  • the air chamber 26 of the supply sub-tank 18 is provided with an air channel communication port 26B that communicates with the air channel 32.
  • the air connect valve 34 is an air flow path opening / closing means that switches between communication and blocking of the air flow path 32, and the air chamber 26 is in communication with the air tank 36 through the air connect valve 34.
  • the air communication path 38 is provided with an air valve 40 that switches between communication and blocking of the air communication path 38, and the air tank 36 communicates with the atmosphere via the air communication path 38.
  • a normally open electromagnetic valve is used for the air connect valve 34. Further, the normally closed electromagnetic valve is applied to the air valve 40 so that ink does not leak out from the inkjet head 50 even when the power is shut off when an emergency stop function is activated.
  • the air chamber 26 communicates with the air tank 36 by opening the air connect valve 34, and can increase the volume of the air chamber 26 according to the pressure control of the ink feeding liquid. Furthermore, the air tank 36 and the air chamber 26 can be communicated with the atmosphere by opening the air valve 40.
  • the air tank 36 functions as a buffer tank for the air chamber 26.
  • the recovery sub tank 118 is a pressure buffer device that is provided between the inkjet head 50 and the recovery pump 120 and adjusts the pressure so as to suppress fluctuations in the internal pressure of the recovery flow path 112.
  • the collection sub tank 118 has the same configuration as the supply sub tank 18. That is, a liquid chamber 124 that communicates with the recovery flow path 112 via an ink outlet 124A and an ink inlet 124B (an example of a circulation port), a gas chamber 126 that stores gas, a liquid chamber 124, and a gas chamber 126. And an elastic film 122 that isolates the film.
  • the ink inlet 124 ⁇ / b> B communicates with the inkjet head 50 via the recovery valve 114, and the ink outlet 124 ⁇ / b> A communicates with the ink tank 52 via the recovery pump 120.
  • the recovery sub tank 118 has a bubble discharge port 127, and the bubble discharge port 127 communicates with the ink tank 52 via the drain flow path 128 and the drain valve 130.
  • the recovery sub-tank 118 includes an air flow path 132, an air connect valve 134, an air tank 136, an atmosphere communication path 138, and an air valve 140 as a gas elasticity adjusting unit for determining the pressure buffering performance of the recovery sub-tank 118. It operates in the same manner as the gas elasticity adjusting portion of the supply sub tank 18 of the supply sub tank 18.
  • the ink tank 52 is an ink storage unit that stores ink to be supplied to the inkjet head 50 that discharges ink from the nozzles.
  • the ink stored in the ink tank 52 is supplied to the inkjet head 50 by the supply pump 20 via the supply sub tank 18 and the supply valve 14.
  • Ink that is not used in the inkjet head 50 is collected by the collection pump 120 into the ink tank 52 via the collection valve 114 and the collection sub tank 118.
  • a degassing module 160 and a one-way valve 162 for preventing the backflow of ink are provided between the ink tank 52 and the supply pump 20, and between the supply pump 20 and the supply sub tank 18.
  • a filter 164 and a heat exchanger 166 are provided.
  • the ink sent out from the ink tank 52 is subjected to a deaeration process by the deaeration module 160, air bubbles and foreign matters are removed by the filter 164, a temperature adjustment process is performed by the heat exchanger 166, and then sent to the supply sub tank 18. .
  • a one-way valve 170 for preventing a back flow of ink and a filter 172 are provided between the deaeration module 160 and the recovery pump 120. Even when ink is sent from the ink tank 52 to the collection sub-tank 118, predetermined deaeration processing and filter processing are performed.
  • the ink supply device 100 includes safety valves (relief valves) 174 and 176.
  • safety valves relieve valves
  • the safety valves 174 and 176 operate.
  • the internal pressures of the supply channel 12 and the recovery channel 112 are reduced.
  • one-way valves 178 and 180 are provided for preventing the back flow of ink when the supply pump 20 and the recovery pump 120 are operated in reverse.
  • the main tank 56 stores ink supplied to the ink tank 52.
  • the ink supply device 100 operates the replenishment pump 182 to send the ink in the main tank 56 to the ink tank 52.
  • the main tank 56 is provided with a filter 184 therein.
  • the ink supply apparatus 100 configured as described above operates the supply pump 20 and the recovery pump 120 to provide a differential pressure between the supply side manifold 54 and the recovery side manifold 154 to circulate ink.
  • the supply pump 20 is rotated forward to generate negative pressure in the supply-side manifold 54, while the recovery pump 120 is operated in reverse to move to the recovery-side manifold 154.
  • a negative pressure lower than that on the supply side is generated, ink is allowed to flow from the supply side manifold 54 to the recovery side manifold 154 via the inkjet head 50, and further, the ink is circulated via the recovery flow path 112, the recovery sub tank 118, and the like. it can.
  • the second bypass passage valve 196 provided in the second bypass passage 192 is opened, and the supply side manifold 54 and the recovery side manifold 154 are connected via the second bypass passage 192. It is good to communicate. It should be noted that any one of the bypass channels 190 and 192 may be provided as long as it has a diameter that does not cause pressure loss during pressurization.
  • the supply sub tank 18 includes an elastic film 22, an air chamber side tank frame 210, and a liquid chamber side tank frame 220.
  • the elastic membrane 22 has a dome portion 202 and a flange portion 204.
  • the dome portion 202 has a dome shape that protrudes toward the liquid chamber side tank frame 220, and enhances the pressure buffering performance particularly in the ink supply in a state where the inside of the liquid chamber 24 is maintained at a negative pressure.
  • the flange portion 204 is provided with eleven holes.
  • the material of the elastic film 22 a material having good moldability, low gas permeability, and good chemical wettability with a liquid is selected.
  • the material having good chemical wettability means a material that is chemically stable, that is, does not deform (dissolve or swell) or change physical properties due to contact with a liquid.
  • the material needs to be flexible and easily deformed.
  • Specific examples include thermoplastic elastomers.
  • a styrenic thermoplastic elastomer is used.
  • the elastic body 22 is produced by Arneston SH50NS manufactured by Kuraray Plastics.
  • the elastic film 22 is not limited to a thermoplastic elastomer but may be a vulcanized rubber.
  • the air chamber side tank frame 210 has a housing part 212, a pipe part 214, and a flange part 216.
  • the accommodating part 212 comprises the air chamber 26 (refer FIG. 1) inside.
  • the inner wall surface of the accommodating part 212 is formed in a shape that receives the dome shape of the elastic film 22, and a pipe part that communicates with the air flow passage communication port 26 ⁇ / b> B (see FIG. 1) at a position corresponding to the apex of the accommodating part 212.
  • 214 is provided.
  • the flange portion 216 is provided with eleven holes.
  • the liquid chamber side tank frame 220 has a housing part 222, branch pipe parts 224, 226, 228 and a flange part 230.
  • the accommodating part 222 comprises the liquid chamber 24 (refer FIG. 1) inside.
  • the inner wall surface 223 of the accommodating portion 222 is formed in a shape that receives the dome shape of the elastic film 22, and the ink outlet 24A, the ink inlet 24B, and the bubble outlet 27 (see FIG. 1) are opened.
  • the accommodating portion 222 is provided with branch tube portions 224, 226, and 228.
  • the accommodating portion 222 and the branch tube portions 134, 136, and 138 include an ink outlet 24A, an ink inlet 24B, and a bubble outlet 27, respectively. It communicates through.
  • the flange portion 230 is provided with eight holes and three protrusions.
  • Three of the eleven holes of the flange portion 204 of the elastic membrane 22 are inserted into the three protrusions of the flange portion 230 of the liquid chamber side tank frame 220, whereby the elastic membrane 22 is inserted. Is positioned with respect to the liquid chamber side tank frame 220.
  • Bolts (not shown) are inserted into eight holes of each of the flange portion 216 of the air chamber side tank frame 210, the flange portion 204 of the elastic membrane 22 and the flange portion 230 of the liquid chamber side tank frame 220, and are mutually connected.
  • a supply sub-tank 18 is configured.
  • one end of a joint 242 is inserted into the branch pipe portion 224.
  • a bolt 244 is provided at the other end of the joint 242, and a tube (not shown) constituting the supply flow path 12 is connected to the bolt 244.
  • joints are similarly inserted in the branch pipe portions 226 and 228, and the tubes constituting the supply flow path 12 and the drain flow path 28 are connected to each other.
  • a restriction portion 232 (an example of a first restriction member) formed integrally with the air chamber side tank frame 210 is disposed at the ink outlet 24 ⁇ / b> A.
  • the restricting portion 232 is a member that divides the ink outlet 24A into a plurality of regions, and the ink outlet 24A is divided into four regions 234a, 234b, 234c, and 234d by the restricting portion 232.
  • a restricting portion 236 (an example of a second restricting member) formed integrally with the air chamber side tank frame 210 is disposed at the ink inflow port 24B.
  • the ink inflow port 24B is provided in the region 238a by the restricting portion 236. , 238b, 238c, and 238d.
  • the bubble discharge port 27 is not provided with a restriction unit, but the bubble discharge port 27 may be provided with a restriction unit and divided into a plurality of regions.
  • the liquid chamber side tank frame 221 not provided with the restricting portion shown in FIG. 5 is different from the liquid chamber side tank frame 220 of the present embodiment in that the restricting portions 232 and 236 are not provided.
  • the elastic film 22 is formed in the housing portion 222 of the liquid chamber side tank frame 221 that is not provided with a restricting portion. Stick to the inner wall surface 223. Further, the elastic film 22 is sucked to the outside of the extended surface 223A (see FIG. 8) of the inner wall surface 223 from the ink outlet 24A.
  • the extended surface 223A is a surface assumed to exist at the position of the opening of the ink outlet 24A when the ink outlet 24A does not exist in the liquid chamber 24, and is around the ink outlet 24A. This is an imaginary surface having a shape continuous from the inner wall surface 223. As a result, a protrusion shape is generated. There is a problem in that the elastic film 22 is partially stretched to cause the tearing of the elastic film 22.
  • the liquid chamber side tank frame 220 of the present embodiment is provided with a regulating portion 232, and the ink outlet 24A is divided into four regions 234a, 234b, 234c and 234d.
  • the liquid chamber side tank frame 220 of the present embodiment is used for the supply sub-tank 18, even if an operation abnormality of the recovery pump 120 occurs and an abnormal pressure occurs in the liquid chamber 24, as shown in FIG.
  • the restricting portion 232 serves as a stopper, and the elastic film 22 is not sucked into the ink outlet 24A (each region 234a, 234b, 234c and 234d) It is maintained inside the extended surface 223A of 223, and no protrusion shape is generated.
  • the restricting portion 232 has a surface 232A on the liquid chamber 24 side disposed along the extended surface 223A of the inner wall surface 223 of the liquid chamber 24 at the ink outlet 24A. Is sucked into the ink outlet 24A, the shape is maintained along the extended surface 223A of the inner wall surface 223.
  • the shape along the extended surface 223A of the inner wall surface 223 refers to a shape that does not generate the protrusion shape as shown in FIG. 6 in the elastic film 22, and is not limited to a shape faithfully along the extended surface 223A. A shape that does not damage the elastic film 22 along the extended surface 223A is also included.
  • FIG. 8B shows a state in which the elastic film 22 is sucked by the ink outlet 24A when the restricting portion 232 is disposed at a position where the surface 232A is outside the ink outlet 24A than the extended surface 223A. Show. In this way, even when the elastic film 22 is sucked outside the extended surface 223A when sucked from the ink outlet 24A, the elastic film 22 has a shape substantially along the extended surface 223A. It is only necessary that the restricting portion 232 is disposed at a position where no damage is given.
  • the restricting portion 232 may be disposed along a plane 223B where the surface 232A on the liquid chamber 24 side connects the peripheral portion of the ink outlet 24A.
  • the elastic film 22 does not have a protruding shape at the ink outlet 24A, and the elastic film 22 can be prevented from being broken.
  • the restricting portion 232 divides the ink outlet 24A into regions 234a, 234b, 234c, and 234d having sizes determined based on the tensile strength of the elastic film 22 and the maximum applied pressure of the recovery pump 120.
  • FIG. 9 shows that the maximum applied pressure of the recovery pump 120 is ⁇ 100 kPa, and the hole diameter conditions of each region 234a, 234b, 234c and 234d are large (12.0 mm), medium (9.0 mm) and small (3.5 mm),
  • the conditions of the tensile strength of the elastic film 22 are large (15.0 MPa), medium (7.6 MPa), and small (3.0 MPa), and combinations in which the elastic film 22 is not sucked into the ink outlet 24A in each combination are expressed as “ A ”, and“ B ”indicates a combination in which the elastic film 22 is sucked into the ink outlet 24A.
  • the tensile strength of the elastic film is a value determined from the film properties.
  • the tensile strength is a value measured using the test method JIS K 6251 with the thickness of the elastic film 22 being 2 mm.
  • the elastic membrane 22 having a large tensile strength was sucked when the pore diameter was large, but was not sucked when it was medium or small. Further, the elastic film 22 having a medium tensile strength was sucked when the hole diameter was large and medium, but was not sucked when the hole diameter was small. Further, the elastic membrane 22 having a small tensile strength was sucked in the large, medium and small pore diameters.
  • the elastic film 22 having all the tensile strength is sucked into the ink outlet 24A.
  • the pore diameter was medium, the elastic film having a large tensile strength was not sucked, and the elastic film having a medium or small tensile strength was sucked. Further, when the pore diameter was small, the elastic film having high and medium tensile strength was not sucked, and the elastic film having low tensile strength was sucked.
  • the elastic film 22 having a higher tensile strength is less likely to be sucked into the ink outlet 24A. Further, the elastic film 22 is less likely to be sucked when the hole diameter of each of the regions 234a, 234b, 234c, and 234d of the ink outlet 24A is smaller. However, if the hole diameter is too small, the pressure loss increases, and there is a possibility that ink circulation will not be established.
  • the hole diameters of the regions 234a, 234b, 234c, and 234d are smaller than 0.7 mm, the pressure loss at the ink outlet 24A exceeds 100 kPa, and it is assumed that the ink circulation cannot be established. Therefore, the hole diameter is desirably 0.7 mm or more.
  • each region of the ink outlet 24A is experimentally determined from the tensile strength of the elastic film 22 within a range in which the supply sub tank 18 can maintain an appropriate pressure buffering performance based on the pressure fluctuation of the recovery pump 120. can do.
  • the hole diameter of each region 234a, 234b, 234c and 234d is 3.5 mm, and the tensile strength of the elastic film 22 is 7.6 MPa.
  • the present invention is not limited to the mode of dividing into a plurality of regions, and the ink outlet 24A may be regulated as a single region by the regulating unit 250 as shown in FIG.
  • the restricting portions 246 and 250 are formed integrally with the air chamber side tank frame 210 and disposed on the extended surface 223A of the inner wall surface 223 of the liquid chamber 24 at the ink outlet 24A.
  • the restricting portion By configuring the restricting portion in this way, even when the operation of the recovery pump 120 becomes abnormal and a pressure abnormality occurs in the liquid chamber 24, the elastic film 22 is prevented from being sucked into the ink outlet 24A.
  • the elastic film 22 sticks to the inner wall surface 223 of the accommodating portion 222 of the liquid chamber side tank frame 220, the elastic film 22 is easily peeled off from the inner wall surface 223.
  • the ink outlet 24A has been described in detail, but the ink inlet 24B can be configured similarly. That is, the regulating portion 236 is formed integrally with the air chamber side tank frame 210, and the surface on the liquid chamber 24 side is an extended surface 223A of the inner wall surface 223 of the liquid chamber 24 at the ink inlet 24B (see FIG. 8A). ). You may arrange
  • the restricting portion 236 serves as a stopper, and the elastic film 22 is not sucked into the ink inlet 24B. It is maintained inside the extended surface of the inner wall surface 223. As described above, the elastic film 22 does not have a protruding shape even at the ink inlet 24B.
  • the area of the region divided by the restriction portions 232 and 236 may be different between the ink outlet 24A and the ink inlet 24B.
  • the ink outlet 24A is preferably low in resistance (pressure loss) because it is sensitive to pressure fluctuations, and the ink inlet 24B has no problem even if the resistance is larger than that of the ink outlet 24A.
  • each region 238a, 238b, 238c, and 238d of the ink inlet 24B has a minimum size that allows the ink to flow through the supply channel 12 by the pressure that the supply pump 20 applies to the ink in the supply channel 12. It is sufficient to make it an area.
  • the ink inside the liquid chamber 24 becomes turbulent, so that the ink diffusion effect (thermal diffusion, deaeration) Degree of diffusion).
  • the ink inlet 124B is more sensitive to pressure fluctuations and therefore preferably has a smaller resistance (pressure loss), and the ink outlet 124A has a higher resistance than the ink inlet 124B.
  • the ink inflow port 124B is divided into a region of the maximum area where the elastic film 122 is not sucked when sucked by the supply pump 20 due to an abnormal pressure, and the ink pumping port 124A is divided by the recovery pump 120. It is sufficient to divide the area into areas of the minimum size that can circulate ink.
  • dividing the ink outlet 24A and the ink inlet 24B into a plurality of regions has an effect that it becomes possible to trap foreign matters, bubbles, and the like even during normal ink circulation.
  • An ink jet recording apparatus 300 (an example of an image recording apparatus) illustrated in FIG. 12 includes drums 310, 312, and 314, ink jet heads 320M, 320K, 320C, and 320Y, and ink supply apparatuses 322M, 322K, 322C, and 322Y.
  • Each of the drums 310, 312 and 314 (an example of a moving unit) has a cylindrical shape that is rotatably supported.
  • the drum 310 holds the sheet 302 as a single sheet recording medium supplied from a sheet feeding unit (not shown) on the outer peripheral surface, conveys it (an example of movement), and delivers it to the drum 312.
  • the drum 312 receives the paper 302 from the drum 310, holds it on the outer peripheral surface, conveys it, and delivers it to the drum 314.
  • the drum 314 receives the paper 302 from the drum 312, conveys the paper 302 while holding it on the outer peripheral surface, and delivers it to a paper discharge unit (not shown).
  • the inkjet heads 320M, 320K, 320C, and 320Y eject four colors of ink of magenta (M), black (K), cyan (C), and yellow (Y), respectively, on the recording surface of the paper 302 conveyed by the drum 312. Then, an image is recorded on the recording surface of the paper 302.
  • M magenta
  • K black
  • C cyan
  • Y yellow
  • the ink supply devices 322M, 322K, 322C, and 322Y supply the respective color inks to the inkjet heads 320M, 320K, 320C, and 320Y (an example of supply means), and were not used in the inkjet heads 320M, 320K, 320C, and 320Y.
  • the ink is collected (an example of a collecting unit), and the ink is circulated.
  • the ink supply device 100 can be applied to each of the ink supply devices 322M, 322K, 322C, and 322Y.
  • the ink supply devices 322M, 322K, 322C, and 322Y each include an ink tank that stores ink of each color, a supply channel and a recovery channel that connect the inkjet heads 320M, 320K, 320C, and 320Y to the ink tank, respectively.
  • a supply pump that applies pressure to the ink in the supply channel, a recovery pump that applies pressure to the ink in the recovery channel, and a supply provided between the inkjet heads 320M, 320K, 320C, and 320Y and the supply pump A sub-tank, a supply sub-tank having a liquid chamber communicating with the supply flow path via a flow port, an air chamber storing gas, and an elastic film separating the liquid chamber and the air chamber; and an inkjet head 320M , 320K, 320C and 320Y and a recovery sub-tank provided between the recovery pumps, A supply subtank and a recovery subtank, each including a liquid chamber communicating with the recovery flow path through a communication port, an air chamber storing gas, and an elastic membrane separating the liquid chamber and the air chamber.
  • the distribution port is a restricting member disposed on an extension surface of the distribution port on the inner wall surface of the liquid chamber, and when the elastic film is sucked into the distribution port by the pressure applied to the ink by the supply pump and the recovery pump.
  • a regulating member for maintaining the elastic film in a shape along the extended surface is provided.
  • the ink jet recording apparatus 300 includes a system control unit 330, a pump control unit 340, a valve control unit 350, and a recording control unit 360.
  • the system control unit 330 functions as a control unit that comprehensively controls each component of the inkjet recording apparatus 300.
  • the system controller 330 receives measurement results of the pressure sensors 16 and 116 (see FIG. 1) of the ink supply devices 322M, 322K, 322C, and 322Y.
  • the pump control unit 340 controls the supply pump 20 and the recovery pump 120 (see FIG. 1) of the ink supply devices 322M, 322K, 322C, and 322Y based on the control signal sent from the system control unit 330.
  • the valve control unit 350 controls the opening and closing of valves such as the supply valve 14, the drain valve 30, the air connect valve 34, and the air valve 40 based on a control signal sent from the system control unit 330.
  • the recording control unit 360 (an example of a recording control unit) controls the conveyance of the paper 302 by the drums 310, 312 and 314 and the inkjet heads 320M, 320K, 320C and 320Y based on a control signal sent from the system control unit 330. Perform image recording control.
  • an image can be recorded on the recording surface of the paper 302.
  • each ink is appropriately supplied to the inkjet heads 320M, 320K, 320C, and 320Y by the ink supply devices 322M, 322K, 322C, and 322Y.
  • the elastic film 22 of the supply subtank 18 or the elastic film 122 of the recovery subtank 118 remains in the liquid chamber 24. Since the shape along the extended surface 223A of the wall surface 223 is maintained, the projection shape does not occur and the tear does not occur.

Abstract

　流出口２４Ａを介してインク流路と連通する液体室と、気体が貯留される気体室と、前記液体室と前記気体室とを隔離する弾性膜２２とを有する背圧タンクを、インクジェットヘッドと回収ポンプとの間に設けた液体供給装置において、前記液体室の内壁面２２３の前記流出口２４Ａにおける延長面に規制部材２３２を配置することにより、前記回収ポンプの異常時に前記弾性膜２２が前記流出口２４Ａに吸い込まれて破損することを防止する。

Description

液体供給装置及び画像記録装置
　本発明は、液体供給装置及び画像記録装置に関し、特に液体吐出ヘッドに液体を供給する圧力制御技術に関する。
　インクジェット記録装置において、インクジェットヘッドへ安定したインク供給を行い、インクジェットヘッドを安定動作させるためには、インク流路の圧力やインクジェットヘッドの内部圧力を一定に制御する必要がある。
　このような圧力制御のために、インク流路の圧力変動やインクジェットヘッドの内部圧力の変動をインク流路に備えたダンパにより抑制することが行われている。このダンパは、インク流路と連通する液体室と、液体室と弾性膜を挟んで対設された気体室とを含んで構成されており、弾性膜を過度の変形や破損から保護する技術が知られている。
　例えば、特許文献１には、変形可能な可動膜によって液体収容室と気体収容室とに仕切られた液体吐出ヘッドの背圧調整装置において、可動膜の可動範囲を制限するストッパ部材が設けられている技術が記載されている。
　また、特許文献２には、インク貯留部のフィルム面上から補強板を固定してフィルムのふくらみを防止する構造を採用したエアーダンパーが記載されている。
特開２００８－２３０１３７号公報 特開２００４－７４４６２号公報
　しかしながら、引用文献１及び２に記載の技術では、ストッパ部材を液体収容室に別途設けているため、部品点数が増加し、コストアップに繋がるという問題点があった。また、ストッパ部材を設ける位置の規定が難しく、膜の伸縮範囲を大きくして制御範囲を大きくするためには、ストッパ部材を設ける位置を広くする必要があり、装置の大型化に繋がるという問題点があった。
　本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、異常圧力が発生しても膜の破れが発生しない液体供給装置及び画像記録装置を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために液体供給装置の一の態様は、ノズルからインクを吐出するインクジェットヘッドとインクが貯留されるインクタンクとを連通するインク流路と、インク流路に設けられ、インク流路内のインクに圧力を付与するポンプと、インクジェットヘッドとポンプとの間に設けられた背圧タンクであって、流通口を介してインク流路と連通する液体室と、気体が貯留される気体室と、液体室と気体室とを隔離する弾性膜とを有する背圧タンクと、液体室の内壁面の流通口における延長面に配置された規制部材であって、ポンプがインクに付与した圧力によって弾性膜が流通口に吸引された場合に、弾性膜を延長面より内側に維持する規制部材とを備えた。
　本態様によれば、弾性膜が異常圧力によって流通口に吸引されても、弾性膜を液体室の内壁面の延長面より内側に維持し、弾性膜の破れを防止することができる。ここで、液体室の内壁面の流通口における延長面とは、液体室に流通口の開口が存在しなかった場合に開口の位置に存在していたと想定される液体室の内壁面を指し、流通口の周辺の内壁面から連続した形状を有する仮想的な面である。
　規制部材は、流通口を複数の領域に分割していることが好ましい。これにより、適切に弾性膜を液体室の内壁面の延長面の内側に維持することができる。
　規制部材は、弾性膜の引張強さとポンプの最大付与圧力とに基づいて決まる大きさの複数の領域に分割していることが好ましい。これにより、適切に弾性膜を液体室の内壁面の延長面の内側に維持することができる。
　流通口は、インク流路を介してインクジェットヘッドと連通される第１の流通口と、インク流路を介してポンプと連通される第２の流通口とを含んでいてもよい。このとき、第１の流通口に配置される第１の規制部材は、ポンプがインクに付与した圧力によって弾性膜が第１の流通口に吸引された場合に、弾性膜を延長面の内側に維持できる最大の大きさの複数の領域に第１の流通口を分割していることが好ましい。これにより、圧力損失を小さくすることができ、背圧タンクが適切にポンプの圧力を緩衝させることができる。そして、適切に弾性膜を液体室の内壁面の延長面の内側に維持することができる。
　さらに、第２の流通口に配置される第２の規制部材は、ポンプがインクに付与する圧力によってインク流路にインクを流通することができる最小の大きさの複数の領域に第２の流通口を分割していることが好ましい。これにより、液体室の内部のインクを乱流させ、インクの拡散効果を高めることができ、かつ、適切に弾性膜を液体室の内壁面の延長面の内側に維持することができる。
　規制部材は、流通口を複数の円形の領域に分割していることが好ましい。これにより、圧力損失を小さくすることができる。
　液体室は、排出流路を介してインクタンクと連通される排出口を含んでいてもよい。
　規制部材は、液体室と一体に形成されていることが好ましい。これにより、別部品を用意する必要がなく、適切に配置位置を設定することができる。
　上記目的を達成するために画像記録装置の一の態様は、インクが貯留されるインクタンクと、ノズルからインクを吐出するインクジェットヘッドと、ノズルからインクを吐出するインクジェットヘッドとインクが貯留されるインクタンクとを連通するインク流路と、インク流路に設けられ、インク流路内のインクに圧力を付与するポンプと、インクジェットヘッドとポンプとの間に設けられた背圧タンクであって、流通口を介してインク流路と連通する液体室と、気体が貯留される気体室と、液体室と気体室とを隔離する弾性膜とを有する背圧タンクと、液体室の内壁面の流通口における延長面に配置された規制部材であって、ポンプがインクに付与した圧力によって弾性膜が流通口に吸引された場合に、弾性膜を延長面の内側に維持する規制部材とを備えた液体供給装置を用いた供給手段であって、インクタンクとインクジェットヘッドとの間に配置され、インクタンクに貯留されたインクをインクジェットヘッドに供給する供給手段と、インクジェットヘッドと記録媒体とを相対的に移動させる移動手段と、記録媒体を相対的に移動させながらインクジェットヘッドのノズルからインクを吐出させて記録媒体の記録面に画像を記録させる記録制御手段とを備えた。
　本態様によれば、背圧タンクにより適切にポンプの圧力を緩衝させることができるので、高画質な画像を記録することができる。
　この画像記録装置に、ノズルからインクを吐出するインクジェットヘッドとインクが貯留されるインクタンクとを連通するインク流路と、インク流路に設けられ、インク流路内のインクに圧力を付与するポンプと、インクジェットヘッドとポンプとの間に設けられた背圧タンクであって、流通口を介してインク流路と連通する液体室と、気体が貯留される気体室と、液体室と気体室とを隔離する弾性膜とを有する背圧タンクと、液体室の内壁面の流通口における延長面に配置された規制部材であって、ポンプがインクに付与した圧力によって弾性膜が流通口に吸引された場合に、弾性膜を延長面の内側に維持する規制部材とを備えた液体供給装置を用いた回収手段であって、インクジェットヘッドとインクタンクとの間に配置され、インクジェットヘッドに供給されたインクをインクタンクに回収する回収手段を備えてもよい。これにより、インクジェットヘッドにインクを循環させることができる。
　本発明によれば、異常圧力が発生しても膜の破れを防止することができる液体供給装置及び画像記録装置を提供することが可能となる。
図１は、インク供給装置１００の全体構成を示すブロック図である。 図２は、供給サブタンク１８の構造例を示す分解図である。 図３は、本実施形態の液室側タンクフレーム２２０の斜視図である。 図４（ａ）は本実施形態の液室側タンクフレーム２２０を収容部２２２の内側から見た正面図であり、図４（ｂ）は本実施形態の液室側タンクフレーム２２０を収容部２２２の枝管部２２４，２２６，２２８側から見た背面図である。 図５（ａ）は、規制部が設けられていない液室側タンクフレーム２２１の正面図であり、図５（ｂ）は規制部が設けられていない液室側タンクフレーム２２１の背面図である。 図６は、規制部が設けられていない液室側タンクフレーム２２１を用いた場合に、回収ポンプ１２０に動作異常が発生した場合の弾性膜２２の様子を示す図である。 図７は、図２の７－７線における断面図であり、液室側タンクフレーム２２０を用いた場合に、回収ポンプ１２０に動作異常が発生した場合の弾性膜２２の様子を示している。 インク流出口２４における規制部２３２の配置を示す図である。 図９は、回収ポンプ１２０の最大付与圧力において液室２４を吸引した場合の、各領域２３４ａ，２３４ｂ，２３４ｃ，２３４ｄの各大きさと弾性膜２２の各引張強さとにおける弾性膜２２の吸い込まれの有無を示す図である。 図１０は、各領域２３４ａ，２３４ｂ，２３４ｃ，２３４ｄの孔径とインク流出口２４Ａにおける圧力損失との関係を示す図である。 図１１は、インク流出口２４Ａの分割領域のその他の形状を示す図である。 図１２は、インクジェット記録装置３００の全体構成を示す図である。 図１３は、インクジェット記録装置３００の電気的構成を示すブロック図である。
　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。
　〔循環型インク供給装置の全体構成〕
　本実施形態に係るインク供給装置１００は、インクタンク５２に貯留されたインクをインクの供給対象であるインクジェットヘッド５０へ供給し、かつ、インクジェットヘッド５０において使用されないインクをインクタンク５２へ回収し、インクジェットヘッド５０の内部圧力（背圧）をインクの送液量によって制御する循環型の液体供給装置である。
　図１に示すように、インク供給装置１００は、インクタンク５２とインクジェットヘッド５０とを連通する供給流路１２（インク流路の一例）と、インクジェットヘッド５０とインクタンク５２とを連通する回収流路１１２とを有している。
　供給流路１２には、圧力センサ１６、供給サブタンク１８、供給ポンプ２０等が設けられている。また、回収流路１１２には、圧力センサ１１６、回収サブタンク１１８、回収ポンプ１２０等が設けられている。
　インクジェットヘッド５０は、それぞれインクを吐出するための複数のノズルが設けられたｎ個のヘッドモジュール５１‐１，５１‐２，…，５１‐ｎがつなぎ合わせられた構造を有するヘッドである。ヘッドモジュール５１は、それぞれインク供給口５１Ａとインク排出口５１Ｂを有している。ヘッドモジュール５１‐１，５１‐２，…，５１‐ｎの各インク供給口５１Ａは、それぞれ供給バルブ１４‐１，１４‐２，…，１４‐ｎを介して供給流路１２と連通され、かつ、各インク排出口５１Ｂは、それぞれ回収バルブ１１４‐１，１１４‐２，…，１１４‐ｎを介して回収流路１１２と連通される。
　供給バルブ１４は、供給流路１２の連通と遮断とを切り換える流路開閉手段であり、回収バルブ１１４は、回収流路１１２の連通と遮断とを切り換える流路開閉手段である。供給バルブ１４、及び回収バルブ１１４は、制御信号により開閉が制御されるノーマルクローズ型（または、ラッチ型）の電磁バルブが適用され、非常停止機能が作動した場合などに電源が遮断されても、インクジェットヘッド５０からインクが漏れ出さないよう構成される。
　供給バルブ１４‐１，１４‐２，…，１４‐ｎと各インク供給口５１Ａとの間には、それぞれダンパ１５‐１，１５‐２，…，１５‐ｎが設けられている。ダンパ１５は、インクジェットヘッド５０の吐出動作により発生するインクの脈動を抑制するための圧力緩衝手段である。
　圧力センサ１６は、供給流路１２の内部圧力を計測して出力する圧力計測手段であり、圧力センサ１１６は、回収流路１１２の内部圧力を計測して出力する圧力計測手段である。圧力センサ１６、及び１１６には、半導体ピエゾ抵抗方式や静電容量方式、シリコンレゾナント方式などのセンサを適用することができる。
　供給流路１２における供給サブタンク１８（背圧タンクの一例）とインクジェットヘッド５０との間には、インクの一時貯留部である供給側マニホールド５４が設けられており、回収流路１１２におけるインクジェットヘッド５０と回収サブタンク１１８（背圧タンクの一例）との間には、インクの一時貯留部である回収側マニホールド１５４が設けられている。供給側マニホールド５４と回収側マニホールド１５４とは、バイパス流路１９０，及び１９２により連通され、バイパス流路１９０，及び１９２はそれぞれ、バイパス流路バルブ１９４，及び１９６が設けられている。
　供給ポンプ２０は、供給流路１２の内部のインクに圧力を付与する液体圧力付与手段であり、回収ポンプ１２０は、回収流路１１２の内部のインクに圧力を付与する液体圧力付与手段である。供給ポンプ２０及び回収ポンプ１２０には、チューブポンプが適用される。
　供給ポンプ２０は、インクタンク５２からインクジェットヘッド５０へインクを供給する供給流路１２の圧力（送液量）を制御し、回収ポンプ１２０はインクジェットヘッド５０からインクタンク５２へインクを回収する（循環させる）回収流路１１２の圧力（送液量）を制御する。供給ポンプ２０と回収ポンプ１２０は同一の性能（容量）を有するポンプを適用することができる。
　供給ポンプ２０及び回収ポンプ１２０は、インクジェットヘッド５０が動作を停止している期間（すなわち、インクが安定して流れている期間）は、一方向にのみ回転し、インクジェットヘッド５０がノズルからインクを吐出している期間に内部圧力が減少すると、供給ポンプ２０は回転速度を増加させ、かつ、回収ポンプ１２０は減速又は逆転してインクジェットヘッド５０の内部圧力を上昇させる。
　即ち、供給流路１２の内部圧力が回収流路１１２の内部圧力よりも相対的に高くなるように、かつ、インクジェットヘッド５０のノズル内部のインクに所望の背圧（負圧）が付与されるように、供給ポンプ２０及び回収ポンプ１２０の駆動が制御される。
　供給サブタンク１８は、供給ポンプ２０とインクジェットヘッド５０との間に設けられ、供給流路１２の内部圧力の変動を抑制するように圧力調整を行う圧力緩衝装置である。供給サブタンク１８は、インク流出口２４Ａ（第１の流通口の一例）、インク流入口２４Ｂ（第２の流通口の一例）を介して供給流路１２と連通する液室２４と、気体が貯留される気室２６と、液室２４と気室２６とを隔離する弾性膜２２とを有している。インク流出口２４Ａは、供給流路１２により供給バルブ１４を介してインクジェットヘッド５０と連通し、インク流入口２４Ｂは、供給流路１２により供給ポンプ２０を介してインクタンク５２と連通している。また、供給サブタンク１８は、気泡排出口２７（第３の流通口の一例）を有しており、気泡排出口２７は、ドレイン流路２８及びドレインバルブ３０を介してインクタンク５２と連通している。
　インク流入口２４Ｂから液室２４へインクが流入すると、流入したインクの体積に応じて弾性膜２２が気室２６側へ変形する。これにより、インク流出口２４Ａから流出するインクの体積は変動しない。したがって、供給流路１２の圧力変動を抑制することができる。即ち、供給サブタンク１８は、インクジェットヘッド５０の内圧変動や、供給ポンプ２０の動作からの脈流による供給流路１２の内部圧力の変動を抑制する圧力緩衝機能を有している。
　ドレイン流路２８は、液室２４内のインクを強制的に排出させるための流路である。ドレインバルブ３０が開かれると、液室２４内のインクは、インクタンク５２へ送液される。
　また、供給サブタンク１８は、供給サブタンク１８の圧力緩衝性能を決めるための気体弾性調整部として、エア流路３２、エアコネクトバルブ３４、エアタンク３６、大気連通路３８、及びエアバルブ４０を備えている。
　供給サブタンク１８の気室２６には、エア流路３２と連通するエア流路連通口２６Ｂが設けられている。エアコネクトバルブ３４は、エア流路３２の連通と遮断とを切り換えるエア流路開閉手段であり、気室２６は、エアコネクトバルブ３４を介してエアタンク３６と連通している。
　また、大気連通路３８には、大気連通路３８の連通と遮断とを切り替えるエアバルブ４０が設けられており、エアタンク３６は、大気連通路３８を介して大気と連通している。
　エアコネクトバルブ３４には、ノーマルオープン型の電磁バルブが用いられる。また、エアバルブ４０には、ノーマルクローズ型の電磁バルブが適用されることによって、非常停止機能が作動した場合などに電源が遮断されても、インクジェットヘッド５０からインクが漏れ出さないよう構成される。
　気室２６は、エアコネクトバルブ３４を開くことによってエアタンク３６と連通し、インク送液の圧力制御に応じて気室２６の容積を増加させることができる。さらに、エアバルブ４０を開くことによって、エアタンク３６及び気室２６を大気連通させることができる。このエアタンク３６は、気室２６のバッファタンクとして機能する。
　一方、回収サブタンク１１８は、インクジェットヘッド５０と回収ポンプ１２０との間に設けられ、回収流路１１２の内部圧力の変動を抑制するように圧力調整を行う圧力緩衝装置である。回収サブタンク１１８は、供給サブタンク１８と同様の構成を有している。即ち、インク流出口１２４Ａ及びインク流入口１２４Ｂ（流通口の一例）を介して回収流路１１２と連通する液体室１２４と、気体が貯留される気体室１２６と、液体室１２４と気体室１２６とを隔離する弾性膜１２２とを有している。インク流入口１２４Ｂは、回収バルブ１１４を介してインクジェットヘッド５０と連通し、インク流出口１２４Ａは、回収ポンプ１２０を介してインクタンク５２と連通している。また、回収サブタンク１１８は、気泡排出口１２７を有しており、気泡排出口１２７は、ドレイン流路１２８及びドレインバルブ１３０を介してインクタンク５２と連通している。
　さらに、回収サブタンク１１８は、回収サブタンク１１８の圧力緩衝性能を決めるための気体弾性調整部として、エア流路１３２、エアコネクトバルブ１３４、エアタンク１３６、大気連通路１３８、及びエアバルブ１４０を備えており、供給サブタンク１８の供給サブタンク１８の気体弾性調整部と同様に作用する。
　インクタンク５２は、ノズルからインクを吐出するインクジェットヘッド５０へ供給するためのインクが貯留されたインク貯留手段である。インクタンク５２に貯留されたインクは、供給ポンプ２０により、供給サブタンク１８、供給バルブ１４を介してインクジェットヘッド５０へ供給される。また、インクジェットヘッド５０において使用されないインクは、回収ポンプ１２０により、回収バルブ１１４、回収サブタンク１１８を介してインクタンク５２に回収される。
　インク供給装置１００は、インクタンク５２と供給ポンプ２０との間に脱気モジュール１６０及びインクの逆流を防止するための一方向弁１６２が設けられ、かつ、供給ポンプ２０と供給サブタンク１８の間には、フィルタ１６４及び熱交換器１６６が設けられている。インクタンク５２から送り出されたインクは脱気モジュール１６０によって脱気処理が施され、フィルタ１６４によって気泡や異物が除去され、熱交換器１６６による温度調整処理が施された後に供給サブタンク１８へ送られる。
　また、脱気モジュール１６０と回収ポンプ１２０との間には、インクの逆流防止のための一方向弁１７０が設けられ、かつ、フィルタ１７２が設けられる。インクタンク５２から回収サブタンク１１８へインクが送られる場合にも、所定の脱気処理及びフィルタ処理が施される。
　さらに、インク供給装置１００は、安全弁（リリーフバルブ）１７４及び１７６を備えている。インク供給装置１００は、供給ポンプ２０及び回収ポンプ１２０に異常が発生して供給流路１２及び回収流路１１２の内部圧力が所定値よりも上昇した場合には、安全弁１７４及び１７６が動作して供給流路１２及び回収流路１１２の内部圧力を降下させる。また、供給ポンプ２０及び回収ポンプ１２０を逆転動作させたときにインクの逆流を防止するための一方向弁１７８及び１８０が設けられている。
　メインタンク５６は、インクタンク５２へ供給されるインクが貯留されている。インクタンク５２内のインク量が減少すると、インク供給装置１００は、補充ポンプ１８２を動作させてメインタンク５６内のインクをインクタンク５２へ送液する。メインタンク５６は、内部にフィルタ１８４が設けられている。
　以上のように構成されたインク供給装置１００は、供給ポンプ２０と回収ポンプ１２０とを動作させて、供給側マニホールド５４と回収側マニホールド１５４との間に差圧を設けてインクを循環させる。例えば、供給バルブ１４及び回収バルブ１１４を開いた状態で、供給ポンプ２０を正転動作させて供給側マニホールド５４に負圧を発生させ、一方、回収ポンプ１２０を逆転動作させて回収側マニホールド１５４に供給側より低い負圧を発生させると、供給側マニホールド５４からインクジェットヘッド５０を介して回収側マニホールド１５４へインクを流し、さらに回収流路１１２、回収サブタンク１１８等を介してインクを循環させることができる。
　インクを循環させるときは、第２のバイパス流路１９２に設けられた第２のバイパス流路バルブ１９６を開き、供給側マニホールド５４と回収側マニホールド１５４とを第２のバイパス流路１９２を介して連通させるとよい。なお、バイパス流路１９０，１９２が加圧時における圧力損失が発生しない直径を有するものであれば、いずれか一方を備えていればよい。
　〔供給サブタンク、回収サブタンクの構成〕
　次に、供給サブタンク１８及び回収サブタンク１１８の構造について説明する。供給サブタンク１８と回収サブタンク１１８とは、同様の構成を有しているため、ここでは代表して供給サブタンク１８の構造を説明する。
　図２に示すように、供給サブタンク１８は、弾性膜２２、気室側タンクフレーム２１０及び液室側タンクフレーム２２０を含んで構成される。
　弾性膜２２は、ドーム部２０２とフランジ部２０４とを有している。ドーム部２０２は、液室側タンクフレーム２２０側に凸となるドーム型形状を有しており、特に液室２４の内部を負圧に維持した状態におけるインクの供給において、圧力緩衝の性能を高めている。また、フランジ部２０４には１１個の穴部が設けられている。
　弾性膜２２の材料としては、成形性が良く、気体透過率が小さく、液体との化学的接液性の良いものが選ばれる。ここで、化学的接液性の良い材料とは、化学的に安定、即ち液体との接触により、変形（溶解、又は膨潤）や物性変化がないものを意味する。また、所望の圧力緩衝性能を達成するためには、柔軟であり形状変形が容易な材料である必要がある。具体的には熱可塑性エラストマーが挙げられる。ここではスチレン系熱可塑性エラストマーを用いる。より具体的には、クラレプラスチック社のアーネストンSH50NSによって弾性体２２を作製する。尚、弾性膜２２は熱可塑性エラストマーに限るものではなく、加硫ゴムでも良い。
　気室側タンクフレーム２１０は、収容部２１２、管部２１４及びフランジ部２１６を有している。収容部２１２は、内部に気室２６（図１参照）を構成する。収容部２１２の内壁面は弾性膜２２のドーム型形状を受ける形状に形成されており、収容部２１２の頂点に相当する位置にはエア流路連通口２６Ｂ（図１参照）と連通する管部２１４が設けられている。またフランジ部２１６には、１１個の穴部が設けられている。
　液室側タンクフレーム２２０は、収容部２２２、枝管部２２４，２２６，２２８及びフランジ部２３０を有している。収容部２２２は、内部に液室２４（図１参照）を構成する。収容部２２２の内壁面２２３は、弾性膜２２のドーム型形状を受ける形状に形成されており、インク流出口２４Ａ、インク流入口２４Ｂ及び気泡排出口２７（図１参照）が開口されている。収容部２２２には、枝管部２２４，２２６及び２２８が設けられており、収容部２２２と枝管部１３４，１３６及び１３８とは、それぞれインク流出口２４Ａ、インク流入口２４Ｂ及び気泡排出口２７を介して連通している。また、フランジ部２３０には８個の穴部と３個の突起部が設けられている。
　弾性膜２２のフランジ部２０４の１１個の穴部のうちの３個の穴部が、この液室側タンクフレーム２２０のフランジ部２３０の３個の突起部に挿通されることによって、弾性膜２２が液室側タンクフレーム２２０に対して位置決めされる。そして、気室側タンクフレーム２１０のフランジ部２１６、弾性膜２２のフランジ部２０４及び液室側タンクフレーム２２０のフランジ部２３０のそれぞれの８個の穴部にボルト（不図示）が挿通されて互いに固定され、供給サブタンク１８が構成される。
　図３（ａ）に示すように、枝管部２２４には、継手２４２の一端が挿入される。継手２４２の他端にはボルト２４４が備えられており、このボルト２４４に供給流路１２を構成するチューブ（不図示）が接続される。図３（ａ）では図示を省略しているが、枝管部２２６及び２２８についても同様に継手が挿入され、それぞれ供給流路１２及びドレイン流路２８を構成するチューブが接続される。
　図３（ｂ）及び図４に示すように、インク流出口２４Ａには、気室側タンクフレーム２１０と一体に形成された規制部２３２（第１の規制部材の一例）が配置されている。規制部２３２は、インク流出口２４Ａを複数の領域に分割する部材であり、インク流出口２４Ａは、規制部２３２により領域２３４ａ，２３４ｂ，２３４ｃ及び２３４ｄの４つの領域に分割されている。同様に、インク流入口２４Ｂには気室側タンクフレーム２１０と一体に形成された規制部２３６（第２の規制部材の一例）が配置されており、インク流入口２４Ｂは規制部２３６により領域２３８ａ，２３８ｂ，２３８ｃ及び２３８ｄの４つの領域に分割されている。
　本実施形態では、気泡排出口２７には規制部が設けられていないが、気泡排出口２７にも規制部を設け、複数の領域に分割してもよい。
　〔異常圧力発生時の弾性膜の形状〕
　図５に示す規制部が設けられていない液室側タンクフレーム２２１は、本実施形態の液室側タンクフレーム２２０に対して規制部２３２及び２３６が設けられていない点が異なる。
　図１に示す供給サブタンク１８に、この規制部が設けられていない液室側タンクフレーム２２１を用いた場合について考える。回収ポンプ１２０に動作異常が発生し、液室２４に異常圧力が発生すると、図６に示すように、弾性膜２２が、規制部が設けられていない液室側タンクフレーム２２１の収容部２２２の内壁面２２３に張り付く。さらに、弾性膜２２は、インク流出口２４Ａから内壁面２２３の延長面２２３Ａ（図８参照）の外側に吸い込まれる。ここで、延長面２２３Ａとは、液室２４にインク流出口２４Ａが存在しなかった場合にインク流出口２４Ａの開口の位置に存在していたと想定される面であり、インク流出口２４Ａの周辺の内壁面２２３から連続した形状を有する仮想的な面である。その結果、突起形状が発生する。弾性膜２２が部分的に伸びることによって、弾性膜２２に破れが発生するという問題点があった。
　これに対し、本実施形態の液室側タンクフレーム２２０には規制部２３２が設けられ、インク流出口２４Ａが４つの領域２３４ａ，２３４ｂ，２３４ｃ及び２３４ｄに分割されている。供給サブタンク１８に本実施形態の液室側タンクフレーム２２０を用いた場合は、回収ポンプ１２０の動作異常が発生し、液室２４に異常圧力が発生しても、図７に示すように、弾性膜２２が収容部２２２の内壁面２２３に張り付くが、規制部２３２がストッパの役割を果たし、弾性膜２２はインク流出口２４Ａ（の各領域２３４ａ，２３４ｂ，２３４ｃ及び２３４ｄ）に吸い込まれず、内壁面２２３の延長面２２３Ａの内側に維持され、突起形状が発生しない。
　規制部２３２は、図８（ａ）に示すように、液室２４側の面２３２Ａがインク流出口２４Ａにおける液室２４の内壁面２２３の延長面２２３Ａに沿って配置されており、弾性膜２２がインク流出口２４Ａに吸引された場合に、内壁面２２３の延長面２２３Ａに沿う形状に維持する。
　ここで、内壁面２２３の延長面２２３Ａに沿う形状とは、弾性膜２２に図６に示したような突起形状を発生させない形状をいい、延長面２２３Ａに忠実に沿う形状に限られず、実質的に延長面２２３Ａに沿うことによって弾性膜２２にダメージを与えない形状も含まれる。
　例えば、図８（ｂ）は、面２３２Ａが延長面２２３Ａよりもインク流出口２４Ａの外側となる位置に規制部２３２を配置した場合に、弾性膜２２がインク流出口２４Ａに吸引された様子を示している。このように、インク流出口２４Ａから吸引された際に、弾性膜２２が延長面２２３Ａよりも外側に吸い込まれても、弾性膜２２が実質的に延長面２２３Ａに沿う形状となり、弾性膜２２にダメージを与えない位置に規制部２３２が配置されていればよい。
　また、規制部２３２は、図８（ｃ）に示すように、液室２４側の面２３２Ａがインク流出口２４Ａの周縁部を結ぶ平面２２３Ｂに沿って配置されていてもよい。これにより、弾性膜２２がインク流出口２４Ａに吸引された場合に、弾性膜２２をインク流出口２４Ａの周縁部を結ぶ平面２２３Ｂに沿う形状に維持することができるので、弾性膜２２は実質的に延長面２２３Ａに沿う形状となり、弾性膜２２を内壁面２２３の延長面２２３Ａの内側に維持することができる。
　このように、本実施形態の液室側タンクフレーム２２０によれば、インク流出口２４Ａにおいて、弾性膜２２に突起形状が発生することがなく、弾性膜２２の破れを防止することができる。
　〔分割領域の大きさと弾性膜の引張強さとの関係〕
　ここで、規制部２３２は、インク流出口２４Ａを弾性膜２２の引張強さと回収ポンプ１２０の最大付与圧力とに基づいて決まる大きさの領域２３４ａ，２３４ｂ，２３４ｃ及び２３４ｄに分割している。
　図９は、回収ポンプ１２０の最大付与圧力を－１００ｋＰａ、各領域２３４ａ，２３４ｂ，２３４ｃ及び２３４ｄの孔径の条件を大（１２．０ｍｍ）、中（９．０ｍｍ）及び小（３．５ｍｍ）、弾性膜２２の引張強さの条件を大（１５．０ＭＰａ）、中（７．６ＭＰａ）、小（３．０ＭＰａ）とし、各組合せにおいて弾性膜２２がインク流出口２４Ａに吸い込まれない組合せを「Ａ」、弾性膜２２がインク流出口２４Ａに吸い込まれる組合せを「Ｂ」で示している。弾性膜の引張強さは、膜物性から決まる値である。ここでは、その引張強さは、弾性膜２２の厚みを２mmとし、試験方法ＪＩＳ　Ｋ　６２５１を用いて計測した値である。
　図９に示すように、引張強さが大の弾性膜２２は、孔径が大の場合は吸い込まれたが、中及び小の場合は吸い込まれなかった。また、引張強さが中の弾性膜２２は、孔径が大及び中の場合は吸い込まれたが、孔径が小の場合は吸い込まれなかった。さらに、引張強さが小の弾性膜２２は、孔径が大、中及び小において吸い込まれた。
　一方、孔径に注目して考えると、各領域２３４ａ，２３４ｂ，２３４ｃ及び２３４ｄの孔径が大の場合には、全ての引張強さの弾性膜２２がインク流出口２４Ａに吸い込まれた。また、孔径が中の場合には、引張強さが大の弾性膜は吸い込まれず、引張強さが中及び小の弾性膜は吸い込まれた。さらに、孔径が小の時は、引張強さが大及び中の弾性膜は吸い込まれず、引張強さが小の弾性膜は吸い込まれた。
　このように、弾性膜２２の引張強さが大きい方が、インク流出口２４Ａに吸い込まれにくい。また、インク流出口２４Ａの各領域２３４ａ，２３４ｂ，２３４ｃ及び２３４ｄの孔径が小さい方が、弾性膜２２が吸い込まれにくい。しかしながら、孔径が小さすぎると、圧力損失が大きくなり、インクの循環が成り立たなくなるおそれがある。
　図１０に示すように、各領域２３４ａ，２３４ｂ，２３４ｃ及び２３４ｄの孔径が０．７ｍｍより小さくなると、インク流出口２４Ａにおける圧力損失が１００ｋＰａを超え、インクの循環が成り立たなくなると想定される。したがって、孔径は０．７ｍｍ以上であることが望ましい。
　したがって、回収ポンプ１２０の圧力変動を基準として、供給サブタンク１８が適切な圧力緩衝性能を維持できる範囲で、弾性膜２２の引張強さからインク流出口２４Ａの各領域の大きさを実験的に決定することができる。本実施形態では、各領域２３４ａ，２３４ｂ，２３４ｃ及び２３４ｄの孔径が３．５ｍｍ、弾性膜２２の引張強さを７．６ＭＰａとした。
　〔分割領域のその他の形状〕
　ここまで、インク流出口２４Ａを規制部２３２により４つの円形（孔）の領域２３４ａ，２３４ｂ，２３４ｃ及び２３４ｄに分割した例について説明したが、分割する領域は円形に限られない。圧力損失を考慮すると円形の領域に分割することが好ましいが、例えば図１１（ａ）に示すように、規制部２４６により４つの矩形の領域２４８ａ，２４８ｂ，２４８ｃ及び２４８ｄに分割する態様も可能である。また、分割する領域の数も４つに限定されない。円形以外の形状の領域に分割する場合も、分割領域の大きさと弾性膜の引張強さとの関係を実験的に求めることによって、適切な領域の大きさに分割することができる。
　さらに、複数の領域に分割する態様に限られず、例えば図１１（ｂ）に示すように、規制部２５０により単一の領域としてインク流出口２４Ａを規制してもよい。
　いずれの場合も、規制部２４６及び２５０は、気室側タンクフレーム２１０と一体に形成され、インク流出口２４Ａにおける液室２４の内壁面２２３の延長面２２３Ａに配置される。
　このように規制部を構成することによって、回収ポンプ１２０の動作が異常となり液室２４に圧力異常が発生した場合であっても、弾性膜２２のインク流出口２４Ａへの吸い込みを防止し、さらに弾性膜２２が液室側タンクフレーム２２０の収容部２２２の内壁面２２３に張り付いた際に、弾性膜２２を内壁面２２３から剥がれやすくするという効果を奏する。
　〔インク流出口とインク流入口の関係〕
　ここまでは、インク流出口２４Ａについて詳細を説明したが、インク流入口２４Ｂについても同様に構成することができる。即ち、規制部２３６は、気室側タンクフレーム２１０と一体に形成され、その液室２４側の面がインク流入口２４Ｂにおける液室２４の内壁面２２３の延長面２２３Ａ（図８（ａ）参照）に沿って配置されている。インク流入口２４Ｂの周縁部を結ぶ平面２２３Ｂ（図８（ｂ）参照）に沿って配置してもよい。したがって、供給ポンプ２０の動作異常が発生し、液室２４に異常圧力が発生しても、規制部２３６がストッパの役割を果たし、弾性膜２２はインク流入口２４Ｂに吸い込まれず、弾性膜２２は内壁面２２３の延長面の内側に維持される。このように、インク流入口２４Ｂにおいても、弾性膜２２に突起形状が発生することがない。
　ここで、インク流出口２４Ａとインク流入口２４Ｂとで、規制部２３２及び２３６で分割する領域の面積を異ならせてもよい。インク流出口２４Ａは、圧力変動に敏感なために抵抗（圧力損失）が小さい方が好ましく、インク流入口２４Ｂは、インク流出口２４Ａよりも抵抗が大きくても問題がない。
　即ち、インク流出口２４Ａの各領域２３４ａ，２３４ｂ，２３４ｃ及び２３４ｄは、回収ポンプ１２０により異常圧力によって吸引された場合に、弾性膜２２が内壁面２２３の延長面２２３Ａの内側に維持できる最大面積である必要がある。一方、インク流入口２４Ｂの各領域２３８ａ，２３８ｂ，２３８ｃ及び２３８ｄは、供給ポンプ２０が供給流路１２内のインクに付与する圧力によって供給流路１２にインクを流通することができる最小の大きさの面積にすればよい。領域２３８ａ，２３８ｂ，２３８ｃ及び２３８ｄの面積を領域２３４ａ，２３４ｂ，２３４ｃ及び２３４ｄよりも小さくすることによって、液室２４の内部のインクが乱流になるため、インクの拡散効果（熱拡散、脱気度の拡散）を高めることができる。
　これに対し、回収サブタンク１１８では、インク流入口１２４Ｂは、圧力変動に敏感なために抵抗（圧力損失）が小さい方が好ましく、インク流出口１２４Ａは、インク流入口１２４Ｂよりも抵抗が大きくても問題がない。したがって、インク流入口１２４Ｂは、供給ポンプ２０により異常圧力によって吸引された場合に、弾性膜１２２が吸い込まれない最大面積の領域に分割し、インク流出口１２４Ａは、回収ポンプ１２０が回収流路１１２にインクを流通することができる最小の大きさの面積の領域に分割すればよい。
　また、インク流出口２４Ａ、インク流入口２４Ｂを複数の領域に分割すると、通常のインク循環においても、異物や気泡等をトラップすることが可能になるという効果を奏する。
　〔インクジェット記録装置の全体構成〕
　次に、インク供給装置１００を適用したインクジェット記録装置について説明する。図１２に示すインクジェット記録装置３００（画像記録装置の一例）は、ドラム３１０，３１２，３１４、インクジェットヘッド３２０Ｍ，３２０Ｋ，３２０Ｃ，３２０Ｙ、インク供給装置３２２Ｍ，３２２Ｋ，３２２Ｃ，３２２Ｙとを含んで構成される。
　ドラム３１０，３１２及び３１４（移動手段の一例）は、それぞれ回転自在に支持された円筒形状を有している。ドラム３１０は、給紙部（不図示）から供給された枚葉の記録媒体である用紙３０２を外周面に保持して搬送（移動の一例）し、ドラム３１２に受け渡す。ドラム３１２は、ドラム３１０から用紙３０２を受け取り、外周面に保持して搬送し、ドラム３１４に受け渡す。ドラム３１４は、ドラム３１２から用紙３０２を受け取り、外周面に保持して搬送し、排紙部（不図示）に受け渡す。
　インクジェットヘッド３２０Ｍ，３２０Ｋ，３２０Ｃ及び３２０Ｙは、ドラム３１２によって搬送される用紙３０２の記録面にそれぞれマゼンタ（Ｍ）、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）及びイエロー（Ｙ）の４色のインクを吐出し、用紙３０２に記録面に画像を記録する。
　インク供給装置３２２Ｍ，３２２Ｋ，３２２Ｃ及び３２２Ｙは、インクジェットヘッド３２０Ｍ，３２０Ｋ，３２０Ｃ及び３２０Ｙにそれぞれ各色インクを供給し（供給手段の一例）、またインクジェットヘッド３２０Ｍ，３２０Ｋ，３２０Ｃ及び３２０Ｙにおいて使用されなかったインクを回収して（回収手段の一例）、インクを循環させる。インク供給装置３２２Ｍ，３２２Ｋ，３２２Ｃ及び３２２Ｙには、それぞれインク供給装置１００を適用することができる。
　即ち、インク供給装置３２２Ｍ，３２２Ｋ，３２２Ｃ及び３２２Ｙは、各色インクが貯留されるインクタンクと、インクジェットヘッド３２０Ｍ，３２０Ｋ，３２０Ｃ及び３２０Ｙとインクタンクとをそれぞれ連通する供給流路及び回収流路と、供給流路内のインクに圧力を付与する供給ポンプと、回収流路内のインクに圧力を付与する回収ポンプと、インクジェットヘッド３２０Ｍ，３２０Ｋ，３２０Ｃ及び３２０Ｙと供給ポンプとの間に設けられた供給サブタンクであって、流通口を介して供給流路と連通する液室と、気体が貯留される気室と、液室と気室とを隔離する弾性膜とを有する供給サブタンクと、インクジェットヘッド３２０Ｍ，３２０Ｋ，３２０Ｃ及び３２０Ｙと回収ポンプとの間に設けられた回収サブタンクであって、流通口を介して回収流路と連通する液室と、気体が貯留される気室と、液室と気室とを隔離する弾性膜とを有する回収サブタンクと、を備え、供給サブタンク及び回収サブタンクの流通口には、液室の内壁面の流通口における延長面に配置された規制部材であって、供給ポンプ及び回収ポンプがインクに付与した圧力によって弾性膜が流通口に吸引された場合に、弾性膜を延長面に沿う形状に維持する規制部材が設けられている。
　〔インクジェット記録装置の電気的構成〕
　図１３に示すように、インクジェット記録装置３００は、システム制御部３３０、ポンプ制御部３４０、バルブ制御部３５０及び記録制御部３６０を含んで構成される。
　システム制御部３３０は、インクジェット記録装置３００の各構成要素を統括制御する制御手段として機能する。システム制御部３３０には、インク供給装置３２２Ｍ，３２２Ｋ，３２２Ｃ及び３２２Ｙの圧力センサ１６及び１１６（図１参照）の計測結果が入力される。
　ポンプ制御部３４０は、システム制御部３３０から送られる制御信号に基づいて、インク供給装置３２２Ｍ，３２２Ｋ，３２２Ｃ及び３２２Ｙの供給ポンプ２０、回収ポンプ１２０（図１参照）の制御を行う。
　バルブ制御部３５０は、システム制御部３３０から送られる制御信号に基づいて、供給バルブ１４、ドレインバルブ３０、エアコネクトバルブ３４、エアバルブ４０等のバルブの開閉の制御を行う。
　記録制御部３６０（記録制御手段の一例）は、システム制御部３３０から送られる制御信号に基づいて、ドラム３１０，３１２及び３１４による用紙３０２の搬送制御、及びインクジェットヘッド３２０Ｍ，３２０Ｋ，３２０Ｃ，３２０Ｙによる画像記録制御を行う。
　このように構成されたインクジェット記録装置３００によれば、用紙３０２の記録面に画像を記録することができる。このとき、各インクはインク供給装置３２２Ｍ，３２２Ｋ，３２２Ｃ及び３２２Ｙにより適切にインクジェットヘッド３２０Ｍ，３２０Ｋ，３２０Ｃ及び３２０Ｙに供給される。また、インク供給装置３２２Ｍ，３２２Ｋ，３２２Ｃ及び３２２Ｙの供給ポンプ２０や回収ポンプ１２０に動作異常が発生しても、供給サブタンク１８の弾性膜２２や回収サブタンク１１８の弾性膜１２２は液室２４の内壁面２２３の延長面２２３Ａに沿う形状に維持されるため、突起形状が発生することがなく、破れが発生することがない。
　本発明の技術的範囲は、上記実施形態に記載の範囲には限定されない。各実施形態における構成等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各実施形態間で適宜組み合せることができる。
　１２…供給流路、１８…供給サブタンク、２２，１２２…弾性膜、２４…液室、２４Ａ，１２４Ａ…インク流出口、２４Ｂ，１２４Ｂ…インク流入口、２６…気室、２７，１２７…気泡排出口、５２…インクタンク、１００，３２２Ｍ，３２２Ｋ，３２２Ｃ，３２２Ｙ…インク供給装置、１１２…回収流路、１１８…回収サブタンク、２１０…気室側タンクフレーム２１０…液室側タンクフレーム、２２２…収容部、２２３…内壁面、２２３Ａ…内壁面の延長面、２２３Ｂ…インク流出口２４Ａの周縁部を結ぶ平面２２３Ｂ、２３２，２３６，２４６，２５０…規制部、２３２Ａ…規制部２３２の液室側の面、２２４，２２６，２２８…枝管部、２４２…継手

Claims (11)

  1. 　ノズルからインクを吐出するインクジェットヘッドとインクが貯留されるインクタンクとを連通するインク流路と、
    　前記インク流路に設けられ、該インク流路内のインクに圧力を付与するポンプと、
    　前記インクジェットヘッドと前記ポンプとの間に設けられた背圧タンクであって、流通口を介して前記インク流路と連通する液体室と、気体が貯留される気体室と、前記液体室と前記気体室とを隔離する弾性膜とを有する背圧タンクと、
    　前記液体室の内壁面の前記流通口における延長面に配置された規制部材であって、前記ポンプがインクに付与した圧力によって前記弾性膜が前記流通口に吸引された場合に、該弾性膜を前記延長面より内側に維持する規制部材と、
    　を備えた液体供給装置。
  2. 　前記規制部材は、前記流通口を複数の領域に分割している請求項１に記載の液体供給装置。
  3. 　前記規制部材は、前記弾性膜の引張強さと前記ポンプの最大付与圧力とに基づいて決まる大きさの複数の領域に分割している請求項２に記載の液体供給装置。
  4. 　前記流通口は、前記インク流路を介して前記インクジェットヘッドと連通される第１の流通口と、前記インク流路を介して前記ポンプと連通される第２の流通口とを含む請求項３に記載の液体供給装置。
  5. 　前記第１の流通口に配置される第１の規制部材は、前記ポンプがインクに付与した圧力によって前記弾性膜が前記第１の流通口に吸引された場合に、該弾性膜を前記延長面より内側に維持できる最大の大きさの複数の領域に前記第１の流通口を分割している請求項４に記載の液体供給装置。
  6. 　前記第２の流通口に配置される第２の規制部材は、前記ポンプがインクに付与する圧力によって前記インク流路にインクを流通することができる最小の大きさの複数の領域に前記第２の流通口を分割している請求項４又は５に記載の液体供給装置。
  7. 　前記規制部材は、前記流通口を複数の円形の領域に分割している請求項２から６のいずれか１項に記載の液体供給装置。
  8. 　前記液体室は、排出流路を介して前記インクタンクと連通される排出口を含む請求項１から７のいずれか１項に記載の液体供給装置。
  9. 　前記規制部材は、前記液体室と一体に形成されている請求項１から８のいずれか１項に記載の液体供給装置。
  10. 　インクが貯留されるインクタンクと、
    　ノズルからインクを吐出するインクジェットヘッドと、
    　請求項１から９のいずれか１項に記載の液体供給装置を用いた供給手段であって、前記インクタンクと前記インクジェットヘッドとの間に配置され、前記インクタンクに貯留されたインクを前記インクジェットヘッドに供給する供給手段と、
    　前記インクジェットヘッドと記録媒体とを相対的に移動させる移動手段と、
    　前記記録媒体を相対的に移動させながら前記インクジェットヘッドのノズルからインクを吐出させて前記記録媒体の記録面に画像を記録させる記録制御手段と、
    　を備えた画像記録装置。
  11. 　請求項１から９のいずれか１項に記載の液体供給装置を用いた回収手段であって、前記インクジェットヘッドと前記インクタンクとの間に配置され、前記インクジェットヘッドに供給されたインクを前記インクタンクに回収する回収手段を備えた請求項１０に記載の画像記録装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT201600095603A1 (it) * 2016-09-23 2018-03-23 In Te Sa S P A 1 impianto per l'alimentazione dell'inchiostro in macchine ink-jet per la stampa di piastrelle di grande formato

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6966265B2 (ja) * 2017-08-31 2021-11-10 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス ポンプ装置、処理液供給装置、基板処理装置、液抜き方法および液置換方法
JP6910906B2 (ja) * 2017-09-25 2021-07-28 東芝テック株式会社 液体循環装置、液体吐出装置
JP7103770B2 (ja) 2017-09-25 2022-07-20 東芝テック株式会社 液体循環装置、及び液体吐出装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0564897A (ja) * 1991-09-09 1993-03-19 Toppan Printing Co Ltd インクジエツトプリンタのインク加圧機構
JP2008230137A (ja) * 2007-03-22 2008-10-02 Fujifilm Corp 液体吐出ヘッドの背圧調整装置
JP2013180411A (ja) * 2012-02-29 2013-09-12 Fujifilm Corp 液体吐出装置及び液体供給装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0053401B1 (en) * 1980-12-03 1986-05-28 Nissan Motor Co., Ltd. Fluid-filled engine mount device
JP2004074462A (ja) 2002-08-12 2004-03-11 Sii Printek Inc エアーダンパー及びインクジェットヘッド並びにインクジェット式記録装置
JP5621560B2 (ja) * 2010-12-03 2014-11-12 富士ゼロックス株式会社 緩衝装置、液体供給装置、及び液滴吐出装置
JP5419940B2 (ja) 2011-09-28 2014-02-19 富士フイルム株式会社 液体供給装置、液体吐出装置及び画像記録装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0564897A (ja) * 1991-09-09 1993-03-19 Toppan Printing Co Ltd インクジエツトプリンタのインク加圧機構
JP2008230137A (ja) * 2007-03-22 2008-10-02 Fujifilm Corp 液体吐出ヘッドの背圧調整装置
JP2013180411A (ja) * 2012-02-29 2013-09-12 Fujifilm Corp 液体吐出装置及び液体供給装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT201600095603A1 (it) * 2016-09-23 2018-03-23 In Te Sa S P A 1 impianto per l'alimentazione dell'inchiostro in macchine ink-jet per la stampa di piastrelle di grande formato

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