インク供給系およびこれを備えた記録装置
【課題】良好に循環動作を行うことが可能な機構を備えたインク供給系およびこれを備えた記録装置を提供する。
【解決手段】インク供給系は、記録ヘッド１００に設けられた第一液室１０１と、第二液室１１０と、ダイヤフラムポンプ１２１と、を有する。インク供給系は、第一液室１０１とダイヤフラムポンプ１２１とを連通させる流路１３５と、ダイヤフラムポンプ１２１と第二液室１１０とを連通させる流路１３７と、第二液室１１０と第一液室１０１とを連通させる流路１３６と、を有する。インク供給系は、ダイヤフラムポンプ１２１の駆動力により、第一液室１０１、流路１３５、ダイヤフラムポンプ１２１、流路１３７、第二液室１１０、流路１３６、第一液室１０１の順にインクを循環させる。インク供給系は、流路１３５の流路抵抗をＨdとし、流路１３７の流路抵抗をＨuとしの流路と、流路１３６の流路抵抗をＨiとすると、Ｈi＞｜Ｈu―Ｈd｜の関係を満たす。
【解決手段】インク供給系は、記録ヘッド１００に設けられた第一液室１０１と、第二液室１１０と、ダイヤフラムポンプ１２１と、を有する。インク供給系は、第一液室１０１とダイヤフラムポンプ１２１とを連通させる流路１３５と、ダイヤフラムポンプ１２１と第二液室１１０とを連通させる流路１３７と、第二液室１１０と第一液室１０１とを連通させる流路１３６と、を有する。インク供給系は、ダイヤフラムポンプ１２１の駆動力により、第一液室１０１、流路１３５、ダイヤフラムポンプ１２１、流路１３７、第二液室１１０、流路１３６、第一液室１０１の順にインクを循環させる。インク供給系は、流路１３５の流路抵抗をＨdとし、流路１３７の流路抵抗をＨuとしの流路と、流路１３６の流路抵抗をＨiとすると、Ｈi＞｜Ｈu―Ｈd｜の関係を満たす。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録ヘッドを含む循環路にインクを循環させる機構を備えたインク供給系およびこれを備えた記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置（以下、単に「記録装置」ともいう。）は、用紙のような記録媒体を横切って往復運動するキャリッジに搭載されるインクジェット記録ヘッド（以下、単に「記録ヘッド」ともいう。）を利用することが多い。一般的な記録装置では、記録ヘッドの往復運動に伴って、記録ヘッドが吐出口から記録媒体にインク滴を吐出するインク吐出動作（記録動作）を行う。これにより、記録媒体上にイメージや文字が形成される。記録ヘッドへのインクの補給は、インクを収容したインク補給容器（以下、「インクタンク」という。）からなされる。
【０００３】
一般的な記録装置は、交換可能な搭載される接続部を有する。このような記録装置では、インクタンク内のインクは、該インクタンクの接続部に接続された柔軟性を有する中空の流体導管を経由して記録ヘッドに補給される。記録ヘッドは吐出口が重力方向下向きとなるように記録装置に搭載される。記録装置に搭載された記録ヘッドの内部の圧力は、インクが吐出口内にメニスカスを形成した状態で留まるように、所定の微負圧に保たれる。なお、本明細書では、大気圧より高い圧力を正圧、大気圧より低い圧力を負圧と言うこととする。
【０００４】
記録ヘッド内に空気が混入している場合、記録装置に不具合が発生することがある。たとえば、記録ヘッド内の空気が吐出口内に導かれた場合、記録装置のインク吐出動作の際に吐出口からインク滴が吐出されない場合がある。また、空気は温度が高くなると膨張するため、記録ヘッド内を所定の微負圧にしようとしても、記録ヘッド内の空気が膨張することにより、記録ヘッド内が正圧になることがある。この場合、吐出口内でのインクのメニスカスが維持されず、インクが吐出口から漏れ出てしまう。
【０００５】
記録ヘッド内への空気の混入はたとえば以下のような場合に発生する。
・インクタンクを交換する際に記録装置本体の接続部が大気に開放される場合
・空気が流体導管などのインクの流路を形成する物質そのものを長時間かけて透過する場合
・インク自体に溶存する空気が周囲条件の変化に伴い集積する場合
・インク吐出の際に吐出口から空気が入り込む場合
・記録ヘッド内の空気が温度の下降により収縮し、記録ヘッド内が大きな負圧となり、吐出口内でのインクのメニスカスが破壊される場合
記録ヘッド内の空気を除去する技術が、特許文献１に開示されている。
【０００６】
図１０は特許文献１に記載されたヘッドカートリッジ１の概略構成図である。ヘッドカートリッジ１は、記録ヘッド２と、インクタンク３と、インクタンク３から記録ヘッド２にインクを送るための供給管路４と、記録ヘッド２からインクタンク３にインクを戻すための還流管路５と、を有する。また、還流管路５には送液ポンプ６が設けられている。
【０００７】
ヘッドカートリッジ１では、記録ヘッド２、還流管路５、インクタンク３、供給管路４により循環路が構成されている。ヘッドカートリッジ１では、送液ポンプ６を駆動させることにより、インクをこの循環路を循環させる泡循環動作を行う。記録ヘッド２内の空気は、この泡循環動作により、インクタンク３に送り出される。
【０００８】
図１０に示したヘッドカートリッジ１では、インクタンク３が記録ヘッド２の近傍に設けられている。そのため、ヘッドカートリッジ１が記録装置のキャリッジに搭載される際には、記録ヘッド２のみならずインクタンク３もキャリッジに搭載される。そのため、記録装置におけるインク吐出動作時にキャリッジが重くなる。キャリッジが重くなることは、キャリッジの動作が鈍くなる要因となる。したがって、記録装置は、キャリッジにインクタンク３を搭載しない構成であることが望ましい。
【０００９】
図１１は、キャリッジにインクタンクを搭載しない構成を有する記録装置のインク供給系の概略構成図である。図１１に示したインク供給系では、キャリッジに搭載される記録ヘッド１００Ａから離れた位置にインクタンク２００Ａが設けられている。
【００１０】
このインク供給系は、記録ヘッド１００Ａの内部の上側に設けられた第一液室１０１Ａと、所定の微負圧に保たれるように構成された第二液室１１０Ａと、を有している。第一液室１０１Ａと第二液室１１０Ａとは、流路１３６Ａにより連通されており、第二液室１１０Ａも第一液室１０１Ａと同様に所定の微負圧に保たれている。第一液室１０１Ａ内が所定の微負圧に保たれていると、吐出口１０５Ａ内においてインクのメニスカスが維持される。
【００１１】
また、第一液室１０１Ａと第二液室１１０Ａとは、流路１３５Ａおよび流路１３７Ａによっても接続されている。流路１３５Ａと流路１３７Ａとの間にはダイヤフラムポンプ１２１Ａが設けられている。ダイヤフラムポンプ１２１Ａは、流路１３５Ａ内のインクを矢印Ａ方向に流動させる。したがって、このインク供給系では、第一液室１０１Ａ、流路１３５Ａ、ダイヤフラムポンプ１２１Ａ、流路１３７Ａ、第二液室１１０Ａ、流路１３６Ａにより循環路が形成されている。このインク供給系では、ダイヤフラムポンプ１２１Ａを駆動させることにより、インクをこの循環路を循環させて泡循環動作を行う。このインク供給系では、泡循環動作により、第一液室１０１Ａ内の空気が第二液室１１０Ａ内に送り出される。
【００１２】
第一液室１０１Ａ内から第二液室１１０Ａ内に送り出された空気が第二液室１１０Ａ内に溜まると、吸引装置３３０Ａにより第二液室１１０Ａ内の空気を吸引する吸引動作を行う。このインク供給系では、吸引動作により第二液室１１０Ａ内の圧力が低くなると、インクタンク２００Ａから第二液室１１０Ａ内にインクが供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００５−１２５６６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
図１１に示したインク供給系では、泡循環動作中にも、吐出口１０５Ａ内のインクのメニスカスを維持するために、第二液室１１０Ａ内を所定の微負圧に保つ必要がある。
【００１５】
泡循環動作中に、第二液室１１０Ａが所定の微負圧よりも低い圧力となると、インクタンク２００Ａから第二液室１１０Ａにインクが流入する。これにより、泡循環動作における循環路内でのインクの流れが妨げられる。
【００１６】
また、泡循環動作中に、第二液室１１０Ａ内が所定の微負圧よりも高い圧力となると、第一液室１０１Ａ内も同様の圧力となり、吐出口１０５Ａからインクが漏れ出してしまう。このように、このインク供給系において、良好に泡循環動作を行うためには、第一液室１０１Ａ内の圧力を所定の微負圧に維持することが重要である。
【００１７】
そこで、本発明は、良好に循環動作を行うことが可能な機構を備えたインク供給系およびこれを備えた記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するため、本発明のインク供給系は、吐出口からインクを吐出する記録ヘッドの内部の上側に設けられた第一液室と、該第一液室に供給するインクを収容する第二液室と、該第二液室から前記第一液室にインクを供給する駆動力を付与するポンプと、前記第一液室と前記ポンプとを連通させる第一流路と、前記ポンプと前記第二液室とを連通させる第二流路と、前記第二液室と前記第一液室とを連通させる第三流路と、を有し、前記ポンプの駆動力により、前記第一液室、前記第一流路、前記ポンプ、前記第二流路、前記第二液室、前記第三流路、前記第一液室という順番にインクを循環させる循環動作を行う機構を備えたインク供給系において、前記第一流路の流路抵抗をＨdとし、前記第二流路の流路抵抗をＨuとし第一流路と、前記第三流路の流路抵抗をＨiとすると、Ｈi＞｜Ｈu―Ｈd｜の関係を満たすことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、良好に循環動作を行うことが可能な機構を備えたインク供給系およびこれを備えた記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置の概略構成図である。
【図２】図１に示したインクジェット記録装置のインク供給系の一例の概略構成図である。
【図３】図１に示したインクジェット記録装置のインク供給系の一例の概略構成図である。
【図４】図２等に示したインク供給系の循環路における位置と流路圧力との関係を示した図である。
【図５】図１に示したインクジェット記録装置のインク供給系の一例の説明図である。
【図６】図１に示したインクジェット記録装置のインク供給系の一例の説明図である。
【図７】図１に示したインクジェット記録装置のインク供給系の一例の概略構成図である。
【図８】図１に示したインクジェット記録装置のインク供給系の一例の概略構成図である。
【図９】図１に示したインクジェット記録装置のインク供給系の一例の概略構成図である。
【図１０】一般的なインクジェット記録装置のヘッドカートリッジの概略構成図である。
【図１１】一般的なインクジェット記録装置のインク供給系の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置５００の概略構成図である。インクジェット記録装置５００は流体導管２５０を経由して、取り替え可能なインクタンク２００に接続される記録ヘッド１００を含む。加圧ポンプ２１０によりインクタンク２００から押し出されたインクは流体導管２５０を経由して記録ヘッド１００に供給される。記録ヘッド１００は、記録装置制御基板（不図示）の制御の下に記録面６０１上にインクを吐出することが可能である。スライド軸４２０により移動可能に支持されたキャリッジ４１０に搭載された記録ヘッド１００は、キャリッジモーター４５０により付与された駆動力がＣＲベルト４３０およびプーリー４４０により伝達されて記録面６０１上を往復動する。
【００２３】
チューブポンプ（不図示）などの吸引装置３３０（図２参照）を備えた回復系３００は記録ヘッド１００の往復動の動作幅より外側に位置している。回復系３００は、吸引装置３３０により吐出口（不図示）からインクを吸引することで記録ヘッド１００の吐出口付近の増粘インクを除去する。
【００２４】
インクジェット記録装置５００は、その下部にロール状の記録媒体６００を回転自在に支持している。記録媒体６００は、ガイド４６０およびＬＦローラー群４７０により引き出されてプラテン４９０の上面まで搬送される。記録ヘッド１００はプラテン４９０の上面にある記録媒体６００上を往復動しながらインクを吐出する。記録媒体６００は、記録ヘッド１００の往復動に伴って、ＬＦローラー群４７０により間欠送りされる。このような動作により、記録ヘッド１００は記録媒体６００に連続的な記録を行うことができる。
【００２５】
図２は本実施形態に係るインクジェット記録装置のインク供給系の概略構成図である。なお、
インクタンク２００は、柔軟部材で形成された袋体２０２および該袋体２０２を密閉するケース２０５で構成される。インクタンク２００は、袋体２０２およびケース２０５に対して気密に設けられたゴム栓２０１で密閉されている。流体導管２５０の一端は鋭利な中空管であるインク針２０３に接続され、該インク針２０３がゴム栓２０１に差し込まれている。これにより、インクタンク２００の袋体２０２に収容されたインクを、インク針２０３を介して流体導管２５０に導出させることが可能になる。ケース２０５には、加圧ポンプ２１０が接続されている。加圧ポンプ２１０は密閉状態のケース２０５に空気を送り込むことで、袋体２０２の周囲を加圧し、袋体２０２内のインクを流体導管２５０に導出させる。
【００２６】
記録ヘッド１００は吐出口１０５が重力方向下方を向くように配置されている。記録ヘッド１００は、吐出口１０５の重力方向上側に第一液室１０１を備え、後述する第二液室１１０重力方向上部に第一流路１３５（チューブ）等を介して接続されている。
【００２７】
また、インクジェット記録装置５００には、インク吐出動作時に、良好なインク吐出を行えるように第一液室１０１を所定の微負圧に保つための第二液室１１０が設けられている。第二液室１１０の重力方向上部から引き出されている第二流路１３７（チューブ）は後述するダイヤフラムポンプ１２１に接続されている。また、第二液室１１０の重力方向下部から引き出されている第三流路１３６（チューブ）は記録ヘッド１００の第一液室１０１に接続されている。流路１３５の記録ヘッド１００に対する接続および流路１３６の記録ヘッド１００に対する接続は、それぞれ、着脱可能な一対のゴム栓１３８および針１３９によりなされている。
【００２８】
上述のように、第一流路１３５は第一液室１０１とダイヤフラムポンプ１２１を連通させ、第二流路１３７はダイヤフラムポンプ１２１と第二液室１１０とを連通させ、第三流路１３６は第二液室１１０と第一液室１０１を連通させている。
【００２９】
第一液室１０１は、内部に供給フィルターを備えたインク流路１０２を有し、流路１３６内のインクは、針１３９、インク流路１０２の順に通って、第一液室１０１内に導かれる。インク流路１０２は、吐出口１０５の列方向に対して斜め上方に形成されており、その重力方向上部に排出フィルターを備えた排出流路１０３が設けられている。つまり、第一液室１０１内の空気は、インク流路１０２の傾斜により重力方向上方に導かれ排出流路１０３付近に溜まる。
【００３０】
第二液室１１０は流体導管２５０からのインクの流入口である供給口１１３を有している。第二液室１１０は、その内部に、負圧を発生させる機構を有している。第二液室１１０を形成する隔壁の一部は可撓性部材１１１によって構成されている。第二液室１１０の内部には、可撓性部材１１１を外向きに変形させるように付勢する可撓部バネ１１２が設けられている。
【００３１】
可撓性部材１１１は可撓部バネ１１２によって外側に膨らまされている。可撓部バネ１１２が、可撓性部材１１１を、第二液室１１０内の容積を増加させる方向に変形させることによって、第二液室１１０内が所定の微負圧に保たれている。本実施形態では、第二液室１１０内の圧力を、大気圧よりも約８０ｍｍＡｑ低い値に設定している。つまり、第二液室１１０内の圧力の設定値は−８０ｍｍＡｑである。
【００３２】
上述したように、第二液室１１０の可撓性部材１１１および可撓部バネ１１２は、第二液室１１０内ならびに第一液室１０１内を所定の微負圧にするための負圧発生機構を構成する。
【００３３】
第一液室１０１と第二液室１１０とは液密状態にある。そのため、第二液室１１０内を所定の微負圧（−８０ｍｍＡｑ）にすると、第二液室１１０との高低差がＴ２（ｍｍ）である第一液室１０１内の圧力は、インクが流れていない静的状態では、−（８０−Ｔ２）ｍｍＡｑとなる。Ｔ２（ｍｍ）は、８０ｍｍより小さい値である。たとえば、Ｔ２（ｍｍ）が３０ｍｍであるとすると、第一液室１０１内の圧力が−５０ｍｍＡｑとなり、吐出口１０５内に良好なインクのメニスカスが形成される。
【００３４】
供給口１１３と、該供給口１１３を開閉する供給開閉弁１６０とは、インク供給制御手段を構成する。供給制御弁１６０は負圧発生機構を構成する可撓性部材１１１や可撓部バネ１１２と連動して供給口１１３を開閉する。アーム１６１を介して可撓性部材１１１の動作に伴って動作する供給制御弁１６０は、可撓部バネ１１２と供給制御弁バネ１１５との２つのバネ部材から力を受けて供給口１１３を開閉する。
【００３５】
吐出口１０５からのインクを吐出する記録ヘッド１００のインク吐出動作による第一液室１０１内のインクの減少により第二液室１１０内の圧力は低くなる。第二液室１１０内の圧力が所定の微負圧より低くなると、可撓性部材１１１が内側から受ける可撓部バネ１１２と供給制御弁バネ１１５による力が、可撓性部材１１１が外側から受ける大気からの押圧力より小さくなる。そうすると、可撓性部材１１１は、第二液室１１０の容積が小さくなるように変形する。この可撓性部材１１１の変形に伴い、アーム１６１が回動するとともに、供給制御弁１６０が移動して供給口１１３を開放する。
【００３６】
供給制御弁１６０が供給口１１３を開放すると、加圧されたインクが流体導管２５０から第二液室１１０内に流入する。第二液室１１０内にインクが流入してゆくと、第二液室内の圧力が、徐々に増加してゆき、やがて再び所定の微負圧となる。第二液室１１０内の圧力が所定の微負圧となると、可撓性部材１１１が外向きに変形するとともに、供給制御弁１６０が閉塞される。
【００３７】
記録ヘッド１００からインクを連続して吐出する連続吐出動作では、供給制御弁１６０は間欠的に供給口１１３の開閉を繰り返す。これにより、インクは、インクタンク２００から流体導管２５０を介して第二液室１１０に安定して供給される。そして、第二液室１１０内のインクは、流路１３６を介して記録ヘッド１００に供給される。
【００３８】
記録ヘッド１００の第一液室１０１は、流路１３５を介して、ダイヤフラムポンプ１２１に接続されている。ダイヤフラムポンプ１２１はその内部の圧力を第一液室１０１内の圧力より低くすることにより、排出流路１０３を介して第一液室１０１内のインクを吸い込む。本実施形態ではダイヤフラムポンプ１２１を用いたが、同様の機能を果たす他のポンプを用いてもよい。
【００３９】
本実施形態では、第一液室１０１、流路１３５、ダイヤフラムポンプ１２１、流路１３７、第二液室１１０、流路１３６、第一液室１０１という順番にインクが流れる循環路が形成されている。本実施形態では、ダイヤフラムポンプ１２１により付与された駆動力によって、インクを当該循環路で循環させる循環動作（以下、「泡循環動作」という。）を行う。これらの構成全体が、インクを循環させるためのインク循環機構を構成している。
【００４０】
ダイヤフラムポンプ１２１が駆動させられると、第一液室１０１に混入した空気が第二液室１１０内に送り出される。ダイヤフラムポンプ１２１は、その容積を繰り返し拡大縮小させる２つのダイヤフラム１２２を備えている。ダイヤフラム１２２は柔軟部材（たとえばゴムなど）で形成され、その容積を増加させる方向または減少させる方向に変形することができる。
【００４１】
ダイヤフラムポンプ１２１の２つのダイヤフラム１２２は、一方の容積を増加させるときには、他方の容積を減少させるように変形し、循環路全体の容積を常に一定に保つようにしている。したがって、ダイヤフラム１２２の変形によっては第二液室１１０内の圧力が変化しない。
【００４２】
流路１３５には第一の開閉弁１３１が設けられ、ダイヤフラムポンプ１２１の２つのダイヤフラム１２２の間には第二の開閉弁１３０が設けられている。
【００４３】
第一の開閉弁１３１は、第一液室１０１からダイヤフラムポンプ１２１へのインクの流れを許容し、ダイヤフラムポンプ１２１から第一液室１０１へのインクの流れを阻止する第一の一方向弁である。第二の開閉弁１３０は、流路１３５から流路１３７へのインクの流れを許容し、流路１３７から流路１３５へのインクの流れを阻止する第二の一方向弁である。
【００４４】
ダイヤフラムポンプ１２１、第一の開閉弁１３１、第二の開閉弁１３０は、第一液室１０１の排出流路１０３から流出したインクや空気などの流体を第二液室１１０に収集する還流手段を構成する。
【００４５】
第二液室１１０の重力方向上部には、第二液室１１０内の空気を排出するための空気抜き流路１８１が設けられている。空気抜き流路１８１は排出口１１４を介して第二液室１１０に接続されている。排出口１１４の重力方向上部には、排出口１１４および空気抜き流路１８１の開閉を行う押圧弁１１７が設けられている。押圧弁１１７は、排出口１１４の重力方向上部に押圧ゴム１１８を接離することで、排出口１１４の開閉を行う。押圧ゴム１１８は押圧付勢バネ１１９によって排出口１１４に付勢されている。
【００４６】
排出口１１４は押圧弁１１７のみならず気液分離手段であるフロート弁１５０によっても開閉される。フロート弁１５０の開閉動作機構にはフロート１４０の浮力を用いられている。第二液室１１０にインクが充填されフロート１４０の位置が高くなると、フロート１４０がフロートシール１４２を閉塞する。これにより、フロート弁１５０は閉じる。そして、記録動作により第二液室１１０内のインクが減った場合、フロート１４０の位置が下がると、フロート弁１５０が開く。
【００４７】
空気抜き流路１８１の下流側には負圧源である吸引装置３３０が設けられている。吸引装置３３０は回復系３００の一部としてノズルキャップ３１０の吸引にも用いられる。吸引装置３３０は、ノズルキャップ３１０による吸引と、空気抜き流路１８１による吸引と、を２つの開閉弁３１２，３２２の開閉により切り替えられる。なお、ノズルキャップ３１０による吸引は、吐出口１０５の回復、すなわち吐出口１０５内の増粘インクの除去のために行われる。
【００４８】
次に、泡循環動作における、第一液室１０１内の空気を第二液室１１０内へ送り出す動作について説明する。
【００４９】
図３は、第一液室１０１内に空気が溜まった状態を示している。図２では、循環路内の、インクで満たされた部分をハッチングで示し、空気で満たされた部分を白抜きで示している。空気が所定量溜まり、残検ピン１０６（たとえば、導電性のあるＳＵＳなどの金属材料でピン状に形成されたものである）により検出されると、インクジェット記録装置本体のＣＰＵ（不図示）は泡循環動作を行わせる命令を出す。そうすると、まず、第二液室１１０の泡抜き（空気抜き）を行い、第二液室１１０内の空気を除去する（動作は後述する）。図３はこの状態を示している。
【００５０】
図３に示した状態から、不図示の駆動手段によりダイヤフラムポンプ１２１を駆動させる。２つのダイヤフラム１２２は、容積の膨張および収縮の位相が反対になるように駆動させられる。そうすると、２つの一方向弁である開閉弁１３０，１３１の作用により図３の矢印Ａ方向にインクが流れる。これにより、第一液室１０１内の圧力が低下し、第一液室１０１内のインクや空気も排出流路１０３を介して流路１３５へ流動する。
【００５１】
このままダイヤフラムポンプ１２１を駆動させ続けると、第一液室１０１内のインクおよび空気は、流路１３５から、ダイヤフラムポンプ１２１を介して第二液室１１０に流れ込む。その時、第一液室１０１から流出したインクおよび空気と等量のインクが、第二液室１１０から、流路１３６、インク流路１０２を介して、第一液室１１０内に供給される。
【００５２】
第二液室１１０内にインクおよび空気が流入すると、第二液室内では、比重の小さい空気は重力方向上部に、比重の大きいインクは重力方向下部に溜まり、空気とインクとの分離（気液分離）が行われる。このように、泡循環動作を行うと、空気は循環路内の第二液室１１０内に溜まり、該第二液室１１０内で気液分離する。この泡循環動作は、あらかじめ決められた回数（ダイヤフラムポンプ１２１の駆動回数に相当する回数）行なわれる。
【００５３】
次に、泡循環動作の際の各流路内の圧力について説明する。
【００５４】
ここで第一液室１０１からダイヤフラムポンプ１２１までの流路１３５の流路抵抗をＨd（Ｐａ・ｓｅｃ／ｍ3）とする。ダイヤフラムポンプ１２１から第二液室１１０までの流路１３７の流路抵抗をＨu（Ｐａ・ｓｅｃ／ｍ3）とする。第二液室１１０から第一液室１０１までの流路１３６の流路抵抗をＨi（Ｐａ・ｓｅｃ／ｍ3）とする。そして、流路１３５，１３６，１３７のインクの平均流量をＱ（ｍ3／ｓｅｃ）とする。静的な状態における第二液室１１０内の所定の微負圧を−Ｐf（Ｐａ）とし、第一液室１０１とダイヤフラムポンプ１２１との高低差をＴd（ｍ）とする。インクの密度をρ（ｋｇ／ｍ3）とし、重力加速度をｇ（ｍ／ｓ2）とする。
【００５５】
ダイヤフラムポンプ１２１は、入口側の圧力と出口側の圧力との合計で、（Ｈu＋Ｈi＋Ｈd）×Ｑの圧力を発生させている。
【００５６】
泡循環動作におけるダイヤフラムポンプ１２１の流路１３７側への押し出し圧力は、（Ｈu＋Ｈi＋Ｈd）×Ｑ／２（Ｐａ）と表すことが可能である。そうすると、ダイヤフラムポンプ１２１の出口側（流路１３７側）の圧力Ｐdo（Ｐａ）は、以下の式（１）で表される。
【００５７】
Ｐdo＝（Ｈu＋Ｈi＋Ｈd）×Ｑ／２−Ｐf−ρ×ｇ×（Ｔd−Ｔ2） …（１）
また、泡循環動作におけるダイヤフラムポンプ１２１の流路１３５からの吸い込み圧力は、−（Ｈu＋Ｈi＋Ｈd）×Ｑ／２（Ｐａ）と表すことが可能である。そうすると、ダイヤフラムポンプの入口側（流路１３５側）の圧力Ｐdi（Ｐａ）は、以下の式（２）で表される。
【００５８】
Ｐdi＝−（Ｈu＋Ｈi＋Ｈd）×Ｑ／２−Ｐf−ρ×ｇ×（Ｔd−Ｔ2） …（２）
一方、ダイヤフラムポンプ１２１と第二液室１１０との間の圧力差Ｐd2（Ｐａ）は、以下の式（３）で表される。
【００５９】
Ｐd2＝Ｈu×Ｑ−ρ×ｇ×（Ｔd−Ｔ2） …（３）
また、第二液室１１０と第一液室１０１との間の圧力差Ｐ21（Ｐａ）は、以下の式（４）で表される。
【００６０】
Ｐ21＝Ｈi×Ｑ−ρ×ｇ×Ｔ2 …（４）
また、第一液室１０１とダイヤフラムポンプ１２１との間の圧力差Ｐ1d（Ｐａ）は以下の式（５）で表される。
【００６１】
Ｐ1d＝Ｈd×Ｑ＋ρ×ｇ×Ｔd …（５）
図４は、泡循環動作を行っていない静的状態および泡循環動作を行っている循環状態における循環路内の各位置を横軸とし、当該位置における圧力を縦軸として表したグラフである。実線は静的状態を示し、破線は循環状態を表している。一点鎖線は印字状態（インク吐出動作時の状態）を表すが、印字状態におけるインクの流れは第二液室１１０から第一液室１０１までなので、印字状態におけるダイヤフラムポンプ１２１の入口および出口の圧力は静的状態と同様である。
【００６２】
静的状態とは、インクが流れていない状態、すなわち、泡循環動作もインク吐出動作も行っていない状態であり、静的状態では、各部分の圧力と、単位体積あたりのインクの重力と、大気圧と、が釣り合っている。図４において、ダイヤフラムポンプ１２１における圧力は黒丸で示し、第二液室１１０における圧力は黒四角で示し、第一液室１０１における圧力は黒三角で示している。
【００６３】
前述したように、インクは、泡循環動作時に、ダイヤフラムポンプ１２１、第二液室１１０、第一液室１０１、ダイヤフラムポンプ１２１の順に流れる。図４のグラフに示すように、泡循環動作時において、圧力が最も高くなるダイヤフラムポンプ１２１の出口を最上流とすると、循環路の下流ほど圧力が低くなる。そして、循環路の最下流にあるダイヤフラムポンプ１２１の入口での圧力Ｐdiが最も低くなる。
【００６４】
泡循環動作時の各位置の圧力について説明する。
【００６５】
泡循環動作時の第二液室１１０内の圧力Ｐ2（Ｐａ）は、以下の式で表される。
【００６６】
Ｐ2＝Ｐdo−Ｐd2
この式に、式（１）および式（３）を代入すると、Ｐ２は式（６）で表される。
【００６７】
Ｐ2＝（−Ｈu＋Ｈi＋Ｈd）×Ｑ／２−Ｐf …（６）
また、泡循環動作時の第一液室１０１の圧力Ｐ1（Ｐａ）は、以下の式で表される。
【００６８】
Ｐ1＝Ｐdo−Ｐｄ2−Ｐ21
この式に、式（１）、式（３）および式（４）を代入すると、Ｐ1は式（７）で表される。
【００６９】
Ｐ1＝（−Ｈu−Ｈi＋Ｈd）×Ｑ／２−Ｐf＋ρ×ｇ×Ｔ2 …（７）
式（７）における第２項と第３項の和［−Ｐf＋ρ×ｇ×Ｔ2］は、静的状態における第一液室１０１内の所定の微負圧に相当する。
【００７０】
本実施形態では、以下の２つの条件を同時に満たすことにより、良好な泡循環動作を可能とする。
【００７１】
第１の条件は、吐出口１０５からインクが漏れ出すことを防止するために、第一液室１０１内の圧力Ｐ1を常に負圧に保つことである。第１の条件を満たすためには以下の式（８）を満たす必要がある。
【００７２】
Ｐ1＜０ …（８）
第２の条件は、大気圧が可撓部バネ１１２と供給制御弁バネ１１５に打ち勝って、供給口１１３が開放され、インクタンク２００から第二液室１１０内にインクが流入しないようにすることである。第二液室１１０内にインクタンク２００からインクが流入することは、泡循環動作において、第一液室１０１内の空気を第二液室内に送り出す際の妨げとなる。第２の条件を満たすためには以下の式（９）を満たす必要がある。
【００７３】
Ｐ2＞−Ｐf …（９）
ここで、Ｑは正の値であり、かつ、［−Ｐf＋ρ×ｇ×Ｔ2］の値は負であることを考慮すると、式（１０）が成り立てば、式（７）の右辺は正の値となり、式（８）が満たされる。
−Ｈu−Ｈi＋Ｈd＜０ …（１０）
したがって、式（１０）が満たされれば、第１の条件が満たされる。
【００７４】
また、Ｑは正の値であり、かつ、−Ｐfの値は負であることを考慮すると、式（１１）が成り立てば、式（６）の右辺は−Ｐfより小さくなり、式（９）が満たされる。
−Ｈu＋Ｈi＋Ｈd＞０ …（１１）
したがって、式（１１）が満たされれば、第２の条件が満たされる。
【００７５】
以上より、第１の条件と第２の条件とが同時に満たされるためには、式（１０）と式（１１）とが同時に成り立てばよい。そこで、式（１０）と式（１１）とをまとめると、式（１２）が導かれる。
Ｈi＞｜Ｈu−Ｈd｜ …（１２）
なお、式（１２）の右辺は（Ｈu−Ｈd）の絶対値を表している。
【００７６】
したがって、上述した第１の条件と第２の条件とを同時に満たすためには、式（１２）が満たされていればよい。
【００７７】
泡循環動作時にダイヤフラムポンプ１２１の出口や第二液室１１０が、正圧となるか、負圧となるかは、式（１）、式（６）、式（１１）からわかるように、各流路抵抗Ｈの値と流量Ｑの値とによって決まる。
【００７８】
たとえば、泡循環動作の時間を短くするために流量Ｑを大きくすると、ダイヤフラムポンプ１２１の出口の圧力Ｐdoは、式（１）より正圧となることがわかる。図４に示したグラフでは、圧力が０となる箇所（０点）は、ダイヤフラムポンプ１２１の出口と第二液室１１０の間（流路１３７中）にある。
【００７９】
一方、第一液室１０１とダイヤフラムポンプ１２１の入口は、式（２）、式（７）、式（１０）からわかるように、各流路抵抗や流量Ｑに関係なく負圧である。
【００８０】
以下に、式（１２）を成立させるための条件を例示する。
【００８１】
一般的に、流路の長さをＬ（ｍ）とし、流路の直径をｄ（ｍ）とし、流体の粘度をμ（Ｐａ・ｓｅｃ）とすると、流路内の圧力損失ΔＰ（Ｐａ）は、ハーゲン・ポアズイユの法則から、円周率をπとして、式（１３）に示すように表される。
【００８２】
ΔＰ＝Ｑ×１２８×μ×Ｌ／（π×ｄ4） …（１３）
流路抵抗Ｈは、式（１３）における流量Ｑの係数となるものであるため、式（１４）に示すように表される。
【００８３】
Ｈ＝１２８×μ×Ｌ／（π×ｄ4） …（１４）
式（１４）から、流路抵抗Ｈは、供給路の長さＬに比例し、流路の径ｄの４乗に反比例することがわかる。
【００８４】
本実施形態では、前述したとおり、流路１３５の流路抵抗がＨdであり、流路１３６の流路抵抗がＨiであり、流路１３７の流路抵抗がＨuである。流路抵抗Ｈdは、排出流路１０３（排出フィルターを含む）の流路抵抗を含むものとなり、流路抵抗Ｈiはインク流路１０２（供給フィルターを含む）の流路抵抗を含むものとなる。
【００８５】
フィルターの抵抗は、式（１４）と同一の形式ではないが、フィルターの圧力損失は、式（１３）と同様に流量Ｑと粘度μに比例する。そのため、フィルターについては、流路の長さに相当する形式的なみかけ長さＬ、流路の直径に相当する形式的なみかけ直径ｄを、それぞれ換算して、式（１４）に代入することにより流路抵抗Ｈを求めることができる。
【００８６】
また、流路抵抗Ｈを調整するための方法には、流路内にフィルターを設ける方法や、流路内に小孔を有するオリフィス部材を設ける方法がある。
【００８７】
以下に、本実施形態の具体例を示す。
【００８８】
流路１３５，１３６，１３７の長さを、それぞれＬ135、Ｌ136、Ｌ137と示し、流路１３５，１３６，１３７の直径ｄをそれぞれｄ135、ｄ136、ｄ137と示すこととする。排出流路１０３のみかけ長さをＬ103と示し、みかけ直径をｄ103と示すこととする。インク流路１０２のみかけ長さをＬ102と示し、みかけ直径をｄ102と示すこととする。各値は以下のとおりとした。
【００８９】
Ｌ135＝０．３５ｍ
Ｌ136＝０．２ｍ
Ｌ137＝０．０５ｍ
Ｌ103＝０．０００１ｍ
Ｌ102＝０．０００１ｍ
ｄ135＝０．００１ｍ
ｄ136＝０．００２ｍ
ｄ137＝０．０００５ｍ
ｄ103＝０．０００１２ｍ
ｄ102＝０．０００２５ｍ
インクの粘度はμ＝０．００３Ｐａ・ｓｅｃとした。
【００９０】
式（１４）に各値を代入すると、式（１４）より、Ｈi，Ｈu，Ｈdは以下の値となる。
【００９１】
Ｈi＝１２８×０．００３×０．２／（π×０．００２4）＋１２８×０．００３×０．０００１／（π×０．０００２５4）＝４．７×１０9
Ｈu＝１２８×０．００３×０．０５／（π×０．０００５4）＝９８×１０9
Ｈd＝１２８×０．００３×０．３５／（π×０．００１4）＋１２８×０．００３×０．０００１／（π×０．０００１２4）＝１０２×１０9
ここで、式（１２）の右辺に各値を代入すると以下の値になる。
【００９２】
｜Ｈu−Ｈd｜＝｜９８×１０9−１０２×１０9｜＝４．０×１０9
上記のとおり、Ｈi＝４．７×１０9であるので、式（１２）が満たされている。このように、各値を適宜設定することにより、式（１２）を成立させることが可能である。
【００９３】
図５（ａ）はダイヤフラムポンプ１２１が第二液室１１０より低い位置にある場合のインク供給系の概略構成図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）に示したインク供給系において、泡循環動作を行っていない静的状態および泡循環動作を行っている循環状態における循環路内の各位置を横軸とし、当該位置における圧力を縦軸として表したグラフである。実線は静的状態を示し、破線は循環状態を表している。一点鎖線は印字状態を表すが、印字状態におけるインクの流れは第二液室１１０から第一液室１０１までなので、印字状態におけるダイヤフラムポンプ１２１の圧力は静的状態と同様である。
【００９４】
図２では、第一液室１０１、第二液室１１０、ダイヤフラムポンプ１２１の順に高くなるように配置され、図５（ａ）では、第一液室１０１、ダイヤフラムポンプ１２１、第二液室１１０の順に高くなるように配置されている。これらの場合、静的状態では、泡循環動作における循環路全域が負圧となる。図５（ｂ）に示したグラフでも、図４に示したグラフと同様に、圧力が０となる箇所（０点）は、ダイヤフラムポンプ１２１の出口と第二液室１１０の間にある。
【００９５】
一方、図６（ａ）では、ダイヤフラムポンプ１２１、第一液室１０１、第二液室１１０の順に高くなるように配置されている。この場合には、ダイヤフラムポンプ１２１付近が正圧となる。しかし、第一液室１０１および第二液室１１０を含め、第二液室１１０から第一液室１０１に至るまでの範囲は負圧である。図６（ｂ）に示したグラフでは、図４および図５（ｂ）に示したグラフと異なり、圧力が０となる箇所（０点）は、第二液室１１０と第一液室１０１の間にある。
【００９６】
式（１２）は、流路抵抗Ｈの大小関係のみによるものであり、その他のパラメータに依存するものではない。したがって、図２、図５（ａ）、図６（ａ）のいずれの場合においても、流路抵抗Ｈのみを考慮すればよい。
【００９７】
したがって、式（１２）を満たすように流路抵抗を設定すれば、泡循環動作時において、吐出口１０５からインクが漏れ出すことと、インクタンク２００から第二液室１１０にインクが流入することと、を防止できる。そのため、上述したようなインクの循環機構によれば、第一液室１０１内の空気抜き（泡抜き）を良好に行うことができる。これにより、第一液室１０１の泡抜き不良に起因する印字不良を防止できる。
【００９８】
第一液室１０１の圧力Ｐ1は、式（８）のとおり、負圧であることが必要条件であるが、吐出口１０５内でインクのメニスカスを保持できる圧力−Ｐh（図４参照）より低くなると、吐出口１０５内のインクが第一液室１０１内に吸い込まれてしまう場合がある。この場合、吐出口１０５内の全てのインクが第一液室１０１内に吸い込まれると、吐出口１０５内は空気で満たされる。そのため、吐出口１０５内の空気が第一液室１０１内に入り込む可能性がある。この場合、泡循環動作を行っても第一液室１０１内に空気が吸い込まれ続けるため、第一液室１０１内の空気を除去することができない。
【００９９】
この事態を防止するためには、−Ｐh＜Ｐ1が成立している必要があり、すなわち以下の式（１５）を満たしている必要がある。
【０１００】
−Ｐh＜Ｐ1＜０ …（１５）
式（１５）のＰ1に式（７）を代入すると以下のようになる。
【０１０１】
−Ｐh＜（−Ｈu−Ｈi＋Ｈd）×Ｑ／２−Ｐf＋ρ×ｇ×Ｔ2＜０
式（１１）を考慮すると、流量Ｑは以下の式（１６）で表すことができる。
【０１０２】
Ｑ＜２×（−Ｐh＋Ｐf−ρ×ｇ×Ｔ2）／（−Ｈu−Ｈi＋Ｈd） …（１６）
となる。したがって、流量Ｑは式（１６）を満足することが望ましい。
【０１０３】
また、インク吐出動作中の記録ヘッド１００の第一液室１０１へのインクの供給を考慮すると、流路１３６の流路抵抗Ｈiは小さいことが望ましい。これは、流路１３６の流路抵抗Ｈiが大きいと、インク吐出動作にて第一液室１０１内のインクを消費した後の第一液室１０１へのインクの供給が遅れるからである。また、これに伴い、第一液室１０１の負圧が増し、吐出口１０５でのインクのメニスカスが破壊されることもありうる。
【０１０４】
次に、流路１３６の流路抵抗Ｈiの上限について説明する。記録ヘッド１００において吐出口１０５から良好に吐出可能な第一液室１０１内の圧力−Ｐt（Ｐａ）は、様々な条件により変化する。本実施形態では、第一液室１０１内の圧力−Ｐt（Ｐａ）はおおむね−３００（Ｐａ）（≒−３００ｍｍＡｑ）程度であった。第一液室１０１内の圧力−Ｐt（Ｐａ）を決定する為の条件は、たとえば、吐出口１０５の大きさや数などの物理的条件や、インクの粘度や表面張力や密度などの流体の物性的条件や、周辺雰囲気の温度などの環境的条件である。
【０１０５】
インク吐出動作中における第一液室１０１内の圧力は、−Ｐtよりも大きくしなければならず、その圧力をＰ2t（Ｐａ）とすると、Ｐ2t（Ｐａ）は以下の式（１７）のように表すことができる。
【０１０６】
Ｐ2t＝−Ｈi×Ｑi−Ｐs …（１７）
ここで、Ｑi（ｍ3／ｓ）はインク吐出動作中に第二液室１１０から第一液室１０１に流れるインクの流量示している。−Ｐs（Ｐａ）は、静的状態における第一液室１０１内の圧力である。圧力−Ｐs（Ｐａ）は以下の式（１８）のように表すことができる。
【０１０７】
−Ｐs＝−Ｐf＋ρ×ｇ×Ｔ2 …（１８）
インク吐出動作中に、記録ヘッド１００によって正常にインクを吐出するための条件は、以下の式（１９）で表される。
【０１０８】
−Ｐt＜Ｐ２t＜０ …（１９）
式（１９）に式（１７）を代入すると以下の式が導かれる。
【０１０９】
−Ｐt＜−Ｈi×Ｑi−Ｐs
ここで、Ｑiは正であるから、以下の式（２０）が成立する。
【０１１０】
Ｈi＜（Ｐt−Ｐs）／Ｑi …（２０）
である。式（２０）に式（１８）を代入すると、式（２１）が成立する。
【０１１１】
Ｈi＜（Ｐt−Ｐf＋ρ×ｇ×Ｔ2）／Ｑi …（２１）
つまり、Ｈiの上限は、吐出動作時の第一液室１０１内の圧力Ｐtと、静的状態での第一液室内の圧力−Ｐfと、印字状態での流量Ｑiにより決まる。
【０１１２】
式（２１）を満足するよう流路抵抗Ｈiを設定するには、式（１２）を満足させる場合と同様に、流路１３６の直径および長さを適宜決定することで実現できる。
【０１１３】
その一例を挙げると、微負圧−Ｐf＝−８３０（Ｐａ）（−８０（ｍｍＡｑ）に相当する。）、第二液室の第一液室に対する高さＴ2＝０．０３（ｍ）、−Ｐt＝−３０００（Ｐａ）、ρ＝１０６０（ｋｇ／ｍ3）、Ｑi＝８×１０-8（ｍ3／ｓｅｃ）とする。これらの値を式（２１）に代入すると、式（２２）が導かれる。
【０１１４】
Ｈｉ＜３１×１０9 …（２２）
式（２２）を満たすように、式（１４）の流路１３６の長さＬおよび直径ｄの値を設定すればよい。
【０１１５】
上述したＬ136、ｄ136、Ｌ102、ｄ102の値を式（１２）に代入すると、Ｈi＝４．７×１０9となり、式（２２）を満たしている。
【０１１６】
次に、泡循環動作の終了後の動作について説明する。
【０１１７】
図７に示す状態で、不図示の駆動手段により開閉弁３１２を閉塞した状態で開閉弁３２２を開き、さらに、加圧ポンプ２１０によりインクタンク２００内を加圧状態にし、押圧弁１１７を開く。そして、不図示の駆動手段により空気抜き流路１８１が負圧になるように吸引装置３３０を駆動させる。そうすると、第二液室１１０内の空気が図８の矢印Ｂ方向へ流れ、第二液室１１０内は負圧になる。第二液室１１０内が負圧になると、第二液室１１０内も負圧になり、上述したように、供給制御弁１６０が開き、流体導管２５０を通って、インクタンク２００内のインクが第二液室１１０に流れ込む。
【０１１８】
この時、第二液室１１０内が負圧になるため、流路１３６により接続される第一液室１０１も負圧になり、吐出口１０５から空気が入り込んでしまう恐れがある。これを防止するため、供給制御弁１６０が開く圧力は、吐出口１０５内のインクのメニスカスを破壊し空気を取り入れてしまう圧力より低くならないように設定する。
【０１１９】
吐出口１０５内のインクのメニスカスを破壊力は、吐出口１０５の径、ノズル数、インクの物性（表面張力や粘度など）などにより異なる。記録ヘッド１００では、第一液室１０１内の圧力を約−６ｋＰａ以上に設定し、供給制御弁１６０の開く第二液室１１０内の圧力を約−８３０Ｐａ（≒−８０ｍｍＡｑ）に設定することで、吐出口１０５内のインクのメニスカスの破壊を防止できた。この供給制御弁１６０の開く圧力の値は、可撓部バネ１１２と供給制御弁バネ１１５による弾性力により調整可能である。
【０１２０】
上述の方法により、吐出口１０５内のインクのメニスカスを保たれつつ、インクが第二液室１１０に入り、第二液室１１０内における液面が上昇する。この液面の上昇に伴ってインクに浮遊しているフロート１４０も上昇し、第二液室１１０がインクで満たされると、図９に示すように、フロート弁１５０がフロート１４０により閉じられる。
【０１２１】
フロート弁１５０が閉じられると、第二液室１１０が空気抜き流路１８１からフロート１４０によって隔てられ、吸引装置３３０の吸引力により、第二液室１１０内の圧力が減少することがなくなる。したがって、インクがインクタンク２００から流体導管２５０を介して第二液室１１０に供給されることもなくなる。
【０１２２】
この状態で、吸引装置３３０の駆動を止め、不図示の駆動手段により押圧弁１１７を閉塞する。このとき、空気抜き流路１８１は負圧状態であるため、開閉弁３２２および開閉弁３１２を開放し、空気抜き流路１８１を大気圧に戻す。
【０１２３】
以上説明したように、本実施形態に係る記録装置１００では、ダイヤフラムポンプ１２１を駆動力とする泡循環動作を行うことにより第一液室１０１内に混入した空気を除去可能である。具体的には、第一液室１０１に混入した空気を第二液室１１０内に溜め、第二液室１１０内に溜めた空気を除去するとともに、第二液室１１０内にインクを供給する。
【０１２４】
このとき、上述したように、流路１３５の流路抵抗Ｈdと、流路１３７の流路抵抗Ｈuと、流路１３６の流路抵抗Ｈiと、を所定の関係を満たすように設定することにより良好に第一液室１０１内の空気抜き動作を行うことができる。つまり本実施形態では、吐出口１０５からインクを漏れ出させることなく、かつ、インクタンク２００から第二液室１１０インクを流入させることなく空気抜き動作を行うことができる。
【符号の説明】
【０１２５】
１００ 記録ヘッド
１０１ 第一液室
１０５ 吐出口
１１０ 第二液室
１１１ 可撓性部材
１１２ 可撓部バネ
１２１ ダイヤフラムポンプ
１３５ 流路
１３６ 流路
１３７ 流路
１４０ フロート
１５０ フロート弁
１６０ 供給制御弁
２００ インクタンク
２５０ 流体導管
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録ヘッドを含む循環路にインクを循環させる機構を備えたインク供給系およびこれを備えた記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置（以下、単に「記録装置」ともいう。）は、用紙のような記録媒体を横切って往復運動するキャリッジに搭載されるインクジェット記録ヘッド（以下、単に「記録ヘッド」ともいう。）を利用することが多い。一般的な記録装置では、記録ヘッドの往復運動に伴って、記録ヘッドが吐出口から記録媒体にインク滴を吐出するインク吐出動作（記録動作）を行う。これにより、記録媒体上にイメージや文字が形成される。記録ヘッドへのインクの補給は、インクを収容したインク補給容器（以下、「インクタンク」という。）からなされる。
【０００３】
一般的な記録装置は、交換可能な搭載される接続部を有する。このような記録装置では、インクタンク内のインクは、該インクタンクの接続部に接続された柔軟性を有する中空の流体導管を経由して記録ヘッドに補給される。記録ヘッドは吐出口が重力方向下向きとなるように記録装置に搭載される。記録装置に搭載された記録ヘッドの内部の圧力は、インクが吐出口内にメニスカスを形成した状態で留まるように、所定の微負圧に保たれる。なお、本明細書では、大気圧より高い圧力を正圧、大気圧より低い圧力を負圧と言うこととする。
【０００４】
記録ヘッド内に空気が混入している場合、記録装置に不具合が発生することがある。たとえば、記録ヘッド内の空気が吐出口内に導かれた場合、記録装置のインク吐出動作の際に吐出口からインク滴が吐出されない場合がある。また、空気は温度が高くなると膨張するため、記録ヘッド内を所定の微負圧にしようとしても、記録ヘッド内の空気が膨張することにより、記録ヘッド内が正圧になることがある。この場合、吐出口内でのインクのメニスカスが維持されず、インクが吐出口から漏れ出てしまう。
【０００５】
記録ヘッド内への空気の混入はたとえば以下のような場合に発生する。
・インクタンクを交換する際に記録装置本体の接続部が大気に開放される場合
・空気が流体導管などのインクの流路を形成する物質そのものを長時間かけて透過する場合
・インク自体に溶存する空気が周囲条件の変化に伴い集積する場合
・インク吐出の際に吐出口から空気が入り込む場合
・記録ヘッド内の空気が温度の下降により収縮し、記録ヘッド内が大きな負圧となり、吐出口内でのインクのメニスカスが破壊される場合
記録ヘッド内の空気を除去する技術が、特許文献１に開示されている。
【０００６】
図１０は特許文献１に記載されたヘッドカートリッジ１の概略構成図である。ヘッドカートリッジ１は、記録ヘッド２と、インクタンク３と、インクタンク３から記録ヘッド２にインクを送るための供給管路４と、記録ヘッド２からインクタンク３にインクを戻すための還流管路５と、を有する。また、還流管路５には送液ポンプ６が設けられている。
【０００７】
ヘッドカートリッジ１では、記録ヘッド２、還流管路５、インクタンク３、供給管路４により循環路が構成されている。ヘッドカートリッジ１では、送液ポンプ６を駆動させることにより、インクをこの循環路を循環させる泡循環動作を行う。記録ヘッド２内の空気は、この泡循環動作により、インクタンク３に送り出される。
【０００８】
図１０に示したヘッドカートリッジ１では、インクタンク３が記録ヘッド２の近傍に設けられている。そのため、ヘッドカートリッジ１が記録装置のキャリッジに搭載される際には、記録ヘッド２のみならずインクタンク３もキャリッジに搭載される。そのため、記録装置におけるインク吐出動作時にキャリッジが重くなる。キャリッジが重くなることは、キャリッジの動作が鈍くなる要因となる。したがって、記録装置は、キャリッジにインクタンク３を搭載しない構成であることが望ましい。
【０００９】
図１１は、キャリッジにインクタンクを搭載しない構成を有する記録装置のインク供給系の概略構成図である。図１１に示したインク供給系では、キャリッジに搭載される記録ヘッド１００Ａから離れた位置にインクタンク２００Ａが設けられている。
【００１０】
このインク供給系は、記録ヘッド１００Ａの内部の上側に設けられた第一液室１０１Ａと、所定の微負圧に保たれるように構成された第二液室１１０Ａと、を有している。第一液室１０１Ａと第二液室１１０Ａとは、流路１３６Ａにより連通されており、第二液室１１０Ａも第一液室１０１Ａと同様に所定の微負圧に保たれている。第一液室１０１Ａ内が所定の微負圧に保たれていると、吐出口１０５Ａ内においてインクのメニスカスが維持される。
【００１１】
また、第一液室１０１Ａと第二液室１１０Ａとは、流路１３５Ａおよび流路１３７Ａによっても接続されている。流路１３５Ａと流路１３７Ａとの間にはダイヤフラムポンプ１２１Ａが設けられている。ダイヤフラムポンプ１２１Ａは、流路１３５Ａ内のインクを矢印Ａ方向に流動させる。したがって、このインク供給系では、第一液室１０１Ａ、流路１３５Ａ、ダイヤフラムポンプ１２１Ａ、流路１３７Ａ、第二液室１１０Ａ、流路１３６Ａにより循環路が形成されている。このインク供給系では、ダイヤフラムポンプ１２１Ａを駆動させることにより、インクをこの循環路を循環させて泡循環動作を行う。このインク供給系では、泡循環動作により、第一液室１０１Ａ内の空気が第二液室１１０Ａ内に送り出される。
【００１２】
第一液室１０１Ａ内から第二液室１１０Ａ内に送り出された空気が第二液室１１０Ａ内に溜まると、吸引装置３３０Ａにより第二液室１１０Ａ内の空気を吸引する吸引動作を行う。このインク供給系では、吸引動作により第二液室１１０Ａ内の圧力が低くなると、インクタンク２００Ａから第二液室１１０Ａ内にインクが供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００５−１２５６６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
図１１に示したインク供給系では、泡循環動作中にも、吐出口１０５Ａ内のインクのメニスカスを維持するために、第二液室１１０Ａ内を所定の微負圧に保つ必要がある。
【００１５】
泡循環動作中に、第二液室１１０Ａが所定の微負圧よりも低い圧力となると、インクタンク２００Ａから第二液室１１０Ａにインクが流入する。これにより、泡循環動作における循環路内でのインクの流れが妨げられる。
【００１６】
また、泡循環動作中に、第二液室１１０Ａ内が所定の微負圧よりも高い圧力となると、第一液室１０１Ａ内も同様の圧力となり、吐出口１０５Ａからインクが漏れ出してしまう。このように、このインク供給系において、良好に泡循環動作を行うためには、第一液室１０１Ａ内の圧力を所定の微負圧に維持することが重要である。
【００１７】
そこで、本発明は、良好に循環動作を行うことが可能な機構を備えたインク供給系およびこれを備えた記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するため、本発明のインク供給系は、吐出口からインクを吐出する記録ヘッドの内部の上側に設けられた第一液室と、該第一液室に供給するインクを収容する第二液室と、該第二液室から前記第一液室にインクを供給する駆動力を付与するポンプと、前記第一液室と前記ポンプとを連通させる第一流路と、前記ポンプと前記第二液室とを連通させる第二流路と、前記第二液室と前記第一液室とを連通させる第三流路と、を有し、前記ポンプの駆動力により、前記第一液室、前記第一流路、前記ポンプ、前記第二流路、前記第二液室、前記第三流路、前記第一液室という順番にインクを循環させる循環動作を行う機構を備えたインク供給系において、前記第一流路の流路抵抗をＨdとし、前記第二流路の流路抵抗をＨuとし第一流路と、前記第三流路の流路抵抗をＨiとすると、Ｈi＞｜Ｈu―Ｈd｜の関係を満たすことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、良好に循環動作を行うことが可能な機構を備えたインク供給系およびこれを備えた記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置の概略構成図である。
【図２】図１に示したインクジェット記録装置のインク供給系の一例の概略構成図である。
【図３】図１に示したインクジェット記録装置のインク供給系の一例の概略構成図である。
【図４】図２等に示したインク供給系の循環路における位置と流路圧力との関係を示した図である。
【図５】図１に示したインクジェット記録装置のインク供給系の一例の説明図である。
【図６】図１に示したインクジェット記録装置のインク供給系の一例の説明図である。
【図７】図１に示したインクジェット記録装置のインク供給系の一例の概略構成図である。
【図８】図１に示したインクジェット記録装置のインク供給系の一例の概略構成図である。
【図９】図１に示したインクジェット記録装置のインク供給系の一例の概略構成図である。
【図１０】一般的なインクジェット記録装置のヘッドカートリッジの概略構成図である。
【図１１】一般的なインクジェット記録装置のインク供給系の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置５００の概略構成図である。インクジェット記録装置５００は流体導管２５０を経由して、取り替え可能なインクタンク２００に接続される記録ヘッド１００を含む。加圧ポンプ２１０によりインクタンク２００から押し出されたインクは流体導管２５０を経由して記録ヘッド１００に供給される。記録ヘッド１００は、記録装置制御基板（不図示）の制御の下に記録面６０１上にインクを吐出することが可能である。スライド軸４２０により移動可能に支持されたキャリッジ４１０に搭載された記録ヘッド１００は、キャリッジモーター４５０により付与された駆動力がＣＲベルト４３０およびプーリー４４０により伝達されて記録面６０１上を往復動する。
【００２３】
チューブポンプ（不図示）などの吸引装置３３０（図２参照）を備えた回復系３００は記録ヘッド１００の往復動の動作幅より外側に位置している。回復系３００は、吸引装置３３０により吐出口（不図示）からインクを吸引することで記録ヘッド１００の吐出口付近の増粘インクを除去する。
【００２４】
インクジェット記録装置５００は、その下部にロール状の記録媒体６００を回転自在に支持している。記録媒体６００は、ガイド４６０およびＬＦローラー群４７０により引き出されてプラテン４９０の上面まで搬送される。記録ヘッド１００はプラテン４９０の上面にある記録媒体６００上を往復動しながらインクを吐出する。記録媒体６００は、記録ヘッド１００の往復動に伴って、ＬＦローラー群４７０により間欠送りされる。このような動作により、記録ヘッド１００は記録媒体６００に連続的な記録を行うことができる。
【００２５】
図２は本実施形態に係るインクジェット記録装置のインク供給系の概略構成図である。なお、
インクタンク２００は、柔軟部材で形成された袋体２０２および該袋体２０２を密閉するケース２０５で構成される。インクタンク２００は、袋体２０２およびケース２０５に対して気密に設けられたゴム栓２０１で密閉されている。流体導管２５０の一端は鋭利な中空管であるインク針２０３に接続され、該インク針２０３がゴム栓２０１に差し込まれている。これにより、インクタンク２００の袋体２０２に収容されたインクを、インク針２０３を介して流体導管２５０に導出させることが可能になる。ケース２０５には、加圧ポンプ２１０が接続されている。加圧ポンプ２１０は密閉状態のケース２０５に空気を送り込むことで、袋体２０２の周囲を加圧し、袋体２０２内のインクを流体導管２５０に導出させる。
【００２６】
記録ヘッド１００は吐出口１０５が重力方向下方を向くように配置されている。記録ヘッド１００は、吐出口１０５の重力方向上側に第一液室１０１を備え、後述する第二液室１１０重力方向上部に第一流路１３５（チューブ）等を介して接続されている。
【００２７】
また、インクジェット記録装置５００には、インク吐出動作時に、良好なインク吐出を行えるように第一液室１０１を所定の微負圧に保つための第二液室１１０が設けられている。第二液室１１０の重力方向上部から引き出されている第二流路１３７（チューブ）は後述するダイヤフラムポンプ１２１に接続されている。また、第二液室１１０の重力方向下部から引き出されている第三流路１３６（チューブ）は記録ヘッド１００の第一液室１０１に接続されている。流路１３５の記録ヘッド１００に対する接続および流路１３６の記録ヘッド１００に対する接続は、それぞれ、着脱可能な一対のゴム栓１３８および針１３９によりなされている。
【００２８】
上述のように、第一流路１３５は第一液室１０１とダイヤフラムポンプ１２１を連通させ、第二流路１３７はダイヤフラムポンプ１２１と第二液室１１０とを連通させ、第三流路１３６は第二液室１１０と第一液室１０１を連通させている。
【００２９】
第一液室１０１は、内部に供給フィルターを備えたインク流路１０２を有し、流路１３６内のインクは、針１３９、インク流路１０２の順に通って、第一液室１０１内に導かれる。インク流路１０２は、吐出口１０５の列方向に対して斜め上方に形成されており、その重力方向上部に排出フィルターを備えた排出流路１０３が設けられている。つまり、第一液室１０１内の空気は、インク流路１０２の傾斜により重力方向上方に導かれ排出流路１０３付近に溜まる。
【００３０】
第二液室１１０は流体導管２５０からのインクの流入口である供給口１１３を有している。第二液室１１０は、その内部に、負圧を発生させる機構を有している。第二液室１１０を形成する隔壁の一部は可撓性部材１１１によって構成されている。第二液室１１０の内部には、可撓性部材１１１を外向きに変形させるように付勢する可撓部バネ１１２が設けられている。
【００３１】
可撓性部材１１１は可撓部バネ１１２によって外側に膨らまされている。可撓部バネ１１２が、可撓性部材１１１を、第二液室１１０内の容積を増加させる方向に変形させることによって、第二液室１１０内が所定の微負圧に保たれている。本実施形態では、第二液室１１０内の圧力を、大気圧よりも約８０ｍｍＡｑ低い値に設定している。つまり、第二液室１１０内の圧力の設定値は−８０ｍｍＡｑである。
【００３２】
上述したように、第二液室１１０の可撓性部材１１１および可撓部バネ１１２は、第二液室１１０内ならびに第一液室１０１内を所定の微負圧にするための負圧発生機構を構成する。
【００３３】
第一液室１０１と第二液室１１０とは液密状態にある。そのため、第二液室１１０内を所定の微負圧（−８０ｍｍＡｑ）にすると、第二液室１１０との高低差がＴ２（ｍｍ）である第一液室１０１内の圧力は、インクが流れていない静的状態では、−（８０−Ｔ２）ｍｍＡｑとなる。Ｔ２（ｍｍ）は、８０ｍｍより小さい値である。たとえば、Ｔ２（ｍｍ）が３０ｍｍであるとすると、第一液室１０１内の圧力が−５０ｍｍＡｑとなり、吐出口１０５内に良好なインクのメニスカスが形成される。
【００３４】
供給口１１３と、該供給口１１３を開閉する供給開閉弁１６０とは、インク供給制御手段を構成する。供給制御弁１６０は負圧発生機構を構成する可撓性部材１１１や可撓部バネ１１２と連動して供給口１１３を開閉する。アーム１６１を介して可撓性部材１１１の動作に伴って動作する供給制御弁１６０は、可撓部バネ１１２と供給制御弁バネ１１５との２つのバネ部材から力を受けて供給口１１３を開閉する。
【００３５】
吐出口１０５からのインクを吐出する記録ヘッド１００のインク吐出動作による第一液室１０１内のインクの減少により第二液室１１０内の圧力は低くなる。第二液室１１０内の圧力が所定の微負圧より低くなると、可撓性部材１１１が内側から受ける可撓部バネ１１２と供給制御弁バネ１１５による力が、可撓性部材１１１が外側から受ける大気からの押圧力より小さくなる。そうすると、可撓性部材１１１は、第二液室１１０の容積が小さくなるように変形する。この可撓性部材１１１の変形に伴い、アーム１６１が回動するとともに、供給制御弁１６０が移動して供給口１１３を開放する。
【００３６】
供給制御弁１６０が供給口１１３を開放すると、加圧されたインクが流体導管２５０から第二液室１１０内に流入する。第二液室１１０内にインクが流入してゆくと、第二液室内の圧力が、徐々に増加してゆき、やがて再び所定の微負圧となる。第二液室１１０内の圧力が所定の微負圧となると、可撓性部材１１１が外向きに変形するとともに、供給制御弁１６０が閉塞される。
【００３７】
記録ヘッド１００からインクを連続して吐出する連続吐出動作では、供給制御弁１６０は間欠的に供給口１１３の開閉を繰り返す。これにより、インクは、インクタンク２００から流体導管２５０を介して第二液室１１０に安定して供給される。そして、第二液室１１０内のインクは、流路１３６を介して記録ヘッド１００に供給される。
【００３８】
記録ヘッド１００の第一液室１０１は、流路１３５を介して、ダイヤフラムポンプ１２１に接続されている。ダイヤフラムポンプ１２１はその内部の圧力を第一液室１０１内の圧力より低くすることにより、排出流路１０３を介して第一液室１０１内のインクを吸い込む。本実施形態ではダイヤフラムポンプ１２１を用いたが、同様の機能を果たす他のポンプを用いてもよい。
【００３９】
本実施形態では、第一液室１０１、流路１３５、ダイヤフラムポンプ１２１、流路１３７、第二液室１１０、流路１３６、第一液室１０１という順番にインクが流れる循環路が形成されている。本実施形態では、ダイヤフラムポンプ１２１により付与された駆動力によって、インクを当該循環路で循環させる循環動作（以下、「泡循環動作」という。）を行う。これらの構成全体が、インクを循環させるためのインク循環機構を構成している。
【００４０】
ダイヤフラムポンプ１２１が駆動させられると、第一液室１０１に混入した空気が第二液室１１０内に送り出される。ダイヤフラムポンプ１２１は、その容積を繰り返し拡大縮小させる２つのダイヤフラム１２２を備えている。ダイヤフラム１２２は柔軟部材（たとえばゴムなど）で形成され、その容積を増加させる方向または減少させる方向に変形することができる。
【００４１】
ダイヤフラムポンプ１２１の２つのダイヤフラム１２２は、一方の容積を増加させるときには、他方の容積を減少させるように変形し、循環路全体の容積を常に一定に保つようにしている。したがって、ダイヤフラム１２２の変形によっては第二液室１１０内の圧力が変化しない。
【００４２】
流路１３５には第一の開閉弁１３１が設けられ、ダイヤフラムポンプ１２１の２つのダイヤフラム１２２の間には第二の開閉弁１３０が設けられている。
【００４３】
第一の開閉弁１３１は、第一液室１０１からダイヤフラムポンプ１２１へのインクの流れを許容し、ダイヤフラムポンプ１２１から第一液室１０１へのインクの流れを阻止する第一の一方向弁である。第二の開閉弁１３０は、流路１３５から流路１３７へのインクの流れを許容し、流路１３７から流路１３５へのインクの流れを阻止する第二の一方向弁である。
【００４４】
ダイヤフラムポンプ１２１、第一の開閉弁１３１、第二の開閉弁１３０は、第一液室１０１の排出流路１０３から流出したインクや空気などの流体を第二液室１１０に収集する還流手段を構成する。
【００４５】
第二液室１１０の重力方向上部には、第二液室１１０内の空気を排出するための空気抜き流路１８１が設けられている。空気抜き流路１８１は排出口１１４を介して第二液室１１０に接続されている。排出口１１４の重力方向上部には、排出口１１４および空気抜き流路１８１の開閉を行う押圧弁１１７が設けられている。押圧弁１１７は、排出口１１４の重力方向上部に押圧ゴム１１８を接離することで、排出口１１４の開閉を行う。押圧ゴム１１８は押圧付勢バネ１１９によって排出口１１４に付勢されている。
【００４６】
排出口１１４は押圧弁１１７のみならず気液分離手段であるフロート弁１５０によっても開閉される。フロート弁１５０の開閉動作機構にはフロート１４０の浮力を用いられている。第二液室１１０にインクが充填されフロート１４０の位置が高くなると、フロート１４０がフロートシール１４２を閉塞する。これにより、フロート弁１５０は閉じる。そして、記録動作により第二液室１１０内のインクが減った場合、フロート１４０の位置が下がると、フロート弁１５０が開く。
【００４７】
空気抜き流路１８１の下流側には負圧源である吸引装置３３０が設けられている。吸引装置３３０は回復系３００の一部としてノズルキャップ３１０の吸引にも用いられる。吸引装置３３０は、ノズルキャップ３１０による吸引と、空気抜き流路１８１による吸引と、を２つの開閉弁３１２，３２２の開閉により切り替えられる。なお、ノズルキャップ３１０による吸引は、吐出口１０５の回復、すなわち吐出口１０５内の増粘インクの除去のために行われる。
【００４８】
次に、泡循環動作における、第一液室１０１内の空気を第二液室１１０内へ送り出す動作について説明する。
【００４９】
図３は、第一液室１０１内に空気が溜まった状態を示している。図２では、循環路内の、インクで満たされた部分をハッチングで示し、空気で満たされた部分を白抜きで示している。空気が所定量溜まり、残検ピン１０６（たとえば、導電性のあるＳＵＳなどの金属材料でピン状に形成されたものである）により検出されると、インクジェット記録装置本体のＣＰＵ（不図示）は泡循環動作を行わせる命令を出す。そうすると、まず、第二液室１１０の泡抜き（空気抜き）を行い、第二液室１１０内の空気を除去する（動作は後述する）。図３はこの状態を示している。
【００５０】
図３に示した状態から、不図示の駆動手段によりダイヤフラムポンプ１２１を駆動させる。２つのダイヤフラム１２２は、容積の膨張および収縮の位相が反対になるように駆動させられる。そうすると、２つの一方向弁である開閉弁１３０，１３１の作用により図３の矢印Ａ方向にインクが流れる。これにより、第一液室１０１内の圧力が低下し、第一液室１０１内のインクや空気も排出流路１０３を介して流路１３５へ流動する。
【００５１】
このままダイヤフラムポンプ１２１を駆動させ続けると、第一液室１０１内のインクおよび空気は、流路１３５から、ダイヤフラムポンプ１２１を介して第二液室１１０に流れ込む。その時、第一液室１０１から流出したインクおよび空気と等量のインクが、第二液室１１０から、流路１３６、インク流路１０２を介して、第一液室１１０内に供給される。
【００５２】
第二液室１１０内にインクおよび空気が流入すると、第二液室内では、比重の小さい空気は重力方向上部に、比重の大きいインクは重力方向下部に溜まり、空気とインクとの分離（気液分離）が行われる。このように、泡循環動作を行うと、空気は循環路内の第二液室１１０内に溜まり、該第二液室１１０内で気液分離する。この泡循環動作は、あらかじめ決められた回数（ダイヤフラムポンプ１２１の駆動回数に相当する回数）行なわれる。
【００５３】
次に、泡循環動作の際の各流路内の圧力について説明する。
【００５４】
ここで第一液室１０１からダイヤフラムポンプ１２１までの流路１３５の流路抵抗をＨd（Ｐａ・ｓｅｃ／ｍ3）とする。ダイヤフラムポンプ１２１から第二液室１１０までの流路１３７の流路抵抗をＨu（Ｐａ・ｓｅｃ／ｍ3）とする。第二液室１１０から第一液室１０１までの流路１３６の流路抵抗をＨi（Ｐａ・ｓｅｃ／ｍ3）とする。そして、流路１３５，１３６，１３７のインクの平均流量をＱ（ｍ3／ｓｅｃ）とする。静的な状態における第二液室１１０内の所定の微負圧を−Ｐf（Ｐａ）とし、第一液室１０１とダイヤフラムポンプ１２１との高低差をＴd（ｍ）とする。インクの密度をρ（ｋｇ／ｍ3）とし、重力加速度をｇ（ｍ／ｓ2）とする。
【００５５】
ダイヤフラムポンプ１２１は、入口側の圧力と出口側の圧力との合計で、（Ｈu＋Ｈi＋Ｈd）×Ｑの圧力を発生させている。
【００５６】
泡循環動作におけるダイヤフラムポンプ１２１の流路１３７側への押し出し圧力は、（Ｈu＋Ｈi＋Ｈd）×Ｑ／２（Ｐａ）と表すことが可能である。そうすると、ダイヤフラムポンプ１２１の出口側（流路１３７側）の圧力Ｐdo（Ｐａ）は、以下の式（１）で表される。
【００５７】
Ｐdo＝（Ｈu＋Ｈi＋Ｈd）×Ｑ／２−Ｐf−ρ×ｇ×（Ｔd−Ｔ2） …（１）
また、泡循環動作におけるダイヤフラムポンプ１２１の流路１３５からの吸い込み圧力は、−（Ｈu＋Ｈi＋Ｈd）×Ｑ／２（Ｐａ）と表すことが可能である。そうすると、ダイヤフラムポンプの入口側（流路１３５側）の圧力Ｐdi（Ｐａ）は、以下の式（２）で表される。
【００５８】
Ｐdi＝−（Ｈu＋Ｈi＋Ｈd）×Ｑ／２−Ｐf−ρ×ｇ×（Ｔd−Ｔ2） …（２）
一方、ダイヤフラムポンプ１２１と第二液室１１０との間の圧力差Ｐd2（Ｐａ）は、以下の式（３）で表される。
【００５９】
Ｐd2＝Ｈu×Ｑ−ρ×ｇ×（Ｔd−Ｔ2） …（３）
また、第二液室１１０と第一液室１０１との間の圧力差Ｐ21（Ｐａ）は、以下の式（４）で表される。
【００６０】
Ｐ21＝Ｈi×Ｑ−ρ×ｇ×Ｔ2 …（４）
また、第一液室１０１とダイヤフラムポンプ１２１との間の圧力差Ｐ1d（Ｐａ）は以下の式（５）で表される。
【００６１】
Ｐ1d＝Ｈd×Ｑ＋ρ×ｇ×Ｔd …（５）
図４は、泡循環動作を行っていない静的状態および泡循環動作を行っている循環状態における循環路内の各位置を横軸とし、当該位置における圧力を縦軸として表したグラフである。実線は静的状態を示し、破線は循環状態を表している。一点鎖線は印字状態（インク吐出動作時の状態）を表すが、印字状態におけるインクの流れは第二液室１１０から第一液室１０１までなので、印字状態におけるダイヤフラムポンプ１２１の入口および出口の圧力は静的状態と同様である。
【００６２】
静的状態とは、インクが流れていない状態、すなわち、泡循環動作もインク吐出動作も行っていない状態であり、静的状態では、各部分の圧力と、単位体積あたりのインクの重力と、大気圧と、が釣り合っている。図４において、ダイヤフラムポンプ１２１における圧力は黒丸で示し、第二液室１１０における圧力は黒四角で示し、第一液室１０１における圧力は黒三角で示している。
【００６３】
前述したように、インクは、泡循環動作時に、ダイヤフラムポンプ１２１、第二液室１１０、第一液室１０１、ダイヤフラムポンプ１２１の順に流れる。図４のグラフに示すように、泡循環動作時において、圧力が最も高くなるダイヤフラムポンプ１２１の出口を最上流とすると、循環路の下流ほど圧力が低くなる。そして、循環路の最下流にあるダイヤフラムポンプ１２１の入口での圧力Ｐdiが最も低くなる。
【００６４】
泡循環動作時の各位置の圧力について説明する。
【００６５】
泡循環動作時の第二液室１１０内の圧力Ｐ2（Ｐａ）は、以下の式で表される。
【００６６】
Ｐ2＝Ｐdo−Ｐd2
この式に、式（１）および式（３）を代入すると、Ｐ２は式（６）で表される。
【００６７】
Ｐ2＝（−Ｈu＋Ｈi＋Ｈd）×Ｑ／２−Ｐf …（６）
また、泡循環動作時の第一液室１０１の圧力Ｐ1（Ｐａ）は、以下の式で表される。
【００６８】
Ｐ1＝Ｐdo−Ｐｄ2−Ｐ21
この式に、式（１）、式（３）および式（４）を代入すると、Ｐ1は式（７）で表される。
【００６９】
Ｐ1＝（−Ｈu−Ｈi＋Ｈd）×Ｑ／２−Ｐf＋ρ×ｇ×Ｔ2 …（７）
式（７）における第２項と第３項の和［−Ｐf＋ρ×ｇ×Ｔ2］は、静的状態における第一液室１０１内の所定の微負圧に相当する。
【００７０】
本実施形態では、以下の２つの条件を同時に満たすことにより、良好な泡循環動作を可能とする。
【００７１】
第１の条件は、吐出口１０５からインクが漏れ出すことを防止するために、第一液室１０１内の圧力Ｐ1を常に負圧に保つことである。第１の条件を満たすためには以下の式（８）を満たす必要がある。
【００７２】
Ｐ1＜０ …（８）
第２の条件は、大気圧が可撓部バネ１１２と供給制御弁バネ１１５に打ち勝って、供給口１１３が開放され、インクタンク２００から第二液室１１０内にインクが流入しないようにすることである。第二液室１１０内にインクタンク２００からインクが流入することは、泡循環動作において、第一液室１０１内の空気を第二液室内に送り出す際の妨げとなる。第２の条件を満たすためには以下の式（９）を満たす必要がある。
【００７３】
Ｐ2＞−Ｐf …（９）
ここで、Ｑは正の値であり、かつ、［−Ｐf＋ρ×ｇ×Ｔ2］の値は負であることを考慮すると、式（１０）が成り立てば、式（７）の右辺は正の値となり、式（８）が満たされる。
−Ｈu−Ｈi＋Ｈd＜０ …（１０）
したがって、式（１０）が満たされれば、第１の条件が満たされる。
【００７４】
また、Ｑは正の値であり、かつ、−Ｐfの値は負であることを考慮すると、式（１１）が成り立てば、式（６）の右辺は−Ｐfより小さくなり、式（９）が満たされる。
−Ｈu＋Ｈi＋Ｈd＞０ …（１１）
したがって、式（１１）が満たされれば、第２の条件が満たされる。
【００７５】
以上より、第１の条件と第２の条件とが同時に満たされるためには、式（１０）と式（１１）とが同時に成り立てばよい。そこで、式（１０）と式（１１）とをまとめると、式（１２）が導かれる。
Ｈi＞｜Ｈu−Ｈd｜ …（１２）
なお、式（１２）の右辺は（Ｈu−Ｈd）の絶対値を表している。
【００７６】
したがって、上述した第１の条件と第２の条件とを同時に満たすためには、式（１２）が満たされていればよい。
【００７７】
泡循環動作時にダイヤフラムポンプ１２１の出口や第二液室１１０が、正圧となるか、負圧となるかは、式（１）、式（６）、式（１１）からわかるように、各流路抵抗Ｈの値と流量Ｑの値とによって決まる。
【００７８】
たとえば、泡循環動作の時間を短くするために流量Ｑを大きくすると、ダイヤフラムポンプ１２１の出口の圧力Ｐdoは、式（１）より正圧となることがわかる。図４に示したグラフでは、圧力が０となる箇所（０点）は、ダイヤフラムポンプ１２１の出口と第二液室１１０の間（流路１３７中）にある。
【００７９】
一方、第一液室１０１とダイヤフラムポンプ１２１の入口は、式（２）、式（７）、式（１０）からわかるように、各流路抵抗や流量Ｑに関係なく負圧である。
【００８０】
以下に、式（１２）を成立させるための条件を例示する。
【００８１】
一般的に、流路の長さをＬ（ｍ）とし、流路の直径をｄ（ｍ）とし、流体の粘度をμ（Ｐａ・ｓｅｃ）とすると、流路内の圧力損失ΔＰ（Ｐａ）は、ハーゲン・ポアズイユの法則から、円周率をπとして、式（１３）に示すように表される。
【００８２】
ΔＰ＝Ｑ×１２８×μ×Ｌ／（π×ｄ4） …（１３）
流路抵抗Ｈは、式（１３）における流量Ｑの係数となるものであるため、式（１４）に示すように表される。
【００８３】
Ｈ＝１２８×μ×Ｌ／（π×ｄ4） …（１４）
式（１４）から、流路抵抗Ｈは、供給路の長さＬに比例し、流路の径ｄの４乗に反比例することがわかる。
【００８４】
本実施形態では、前述したとおり、流路１３５の流路抵抗がＨdであり、流路１３６の流路抵抗がＨiであり、流路１３７の流路抵抗がＨuである。流路抵抗Ｈdは、排出流路１０３（排出フィルターを含む）の流路抵抗を含むものとなり、流路抵抗Ｈiはインク流路１０２（供給フィルターを含む）の流路抵抗を含むものとなる。
【００８５】
フィルターの抵抗は、式（１４）と同一の形式ではないが、フィルターの圧力損失は、式（１３）と同様に流量Ｑと粘度μに比例する。そのため、フィルターについては、流路の長さに相当する形式的なみかけ長さＬ、流路の直径に相当する形式的なみかけ直径ｄを、それぞれ換算して、式（１４）に代入することにより流路抵抗Ｈを求めることができる。
【００８６】
また、流路抵抗Ｈを調整するための方法には、流路内にフィルターを設ける方法や、流路内に小孔を有するオリフィス部材を設ける方法がある。
【００８７】
以下に、本実施形態の具体例を示す。
【００８８】
流路１３５，１３６，１３７の長さを、それぞれＬ135、Ｌ136、Ｌ137と示し、流路１３５，１３６，１３７の直径ｄをそれぞれｄ135、ｄ136、ｄ137と示すこととする。排出流路１０３のみかけ長さをＬ103と示し、みかけ直径をｄ103と示すこととする。インク流路１０２のみかけ長さをＬ102と示し、みかけ直径をｄ102と示すこととする。各値は以下のとおりとした。
【００８９】
Ｌ135＝０．３５ｍ
Ｌ136＝０．２ｍ
Ｌ137＝０．０５ｍ
Ｌ103＝０．０００１ｍ
Ｌ102＝０．０００１ｍ
ｄ135＝０．００１ｍ
ｄ136＝０．００２ｍ
ｄ137＝０．０００５ｍ
ｄ103＝０．０００１２ｍ
ｄ102＝０．０００２５ｍ
インクの粘度はμ＝０．００３Ｐａ・ｓｅｃとした。
【００９０】
式（１４）に各値を代入すると、式（１４）より、Ｈi，Ｈu，Ｈdは以下の値となる。
【００９１】
Ｈi＝１２８×０．００３×０．２／（π×０．００２4）＋１２８×０．００３×０．０００１／（π×０．０００２５4）＝４．７×１０9
Ｈu＝１２８×０．００３×０．０５／（π×０．０００５4）＝９８×１０9
Ｈd＝１２８×０．００３×０．３５／（π×０．００１4）＋１２８×０．００３×０．０００１／（π×０．０００１２4）＝１０２×１０9
ここで、式（１２）の右辺に各値を代入すると以下の値になる。
【００９２】
｜Ｈu−Ｈd｜＝｜９８×１０9−１０２×１０9｜＝４．０×１０9
上記のとおり、Ｈi＝４．７×１０9であるので、式（１２）が満たされている。このように、各値を適宜設定することにより、式（１２）を成立させることが可能である。
【００９３】
図５（ａ）はダイヤフラムポンプ１２１が第二液室１１０より低い位置にある場合のインク供給系の概略構成図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）に示したインク供給系において、泡循環動作を行っていない静的状態および泡循環動作を行っている循環状態における循環路内の各位置を横軸とし、当該位置における圧力を縦軸として表したグラフである。実線は静的状態を示し、破線は循環状態を表している。一点鎖線は印字状態を表すが、印字状態におけるインクの流れは第二液室１１０から第一液室１０１までなので、印字状態におけるダイヤフラムポンプ１２１の圧力は静的状態と同様である。
【００９４】
図２では、第一液室１０１、第二液室１１０、ダイヤフラムポンプ１２１の順に高くなるように配置され、図５（ａ）では、第一液室１０１、ダイヤフラムポンプ１２１、第二液室１１０の順に高くなるように配置されている。これらの場合、静的状態では、泡循環動作における循環路全域が負圧となる。図５（ｂ）に示したグラフでも、図４に示したグラフと同様に、圧力が０となる箇所（０点）は、ダイヤフラムポンプ１２１の出口と第二液室１１０の間にある。
【００９５】
一方、図６（ａ）では、ダイヤフラムポンプ１２１、第一液室１０１、第二液室１１０の順に高くなるように配置されている。この場合には、ダイヤフラムポンプ１２１付近が正圧となる。しかし、第一液室１０１および第二液室１１０を含め、第二液室１１０から第一液室１０１に至るまでの範囲は負圧である。図６（ｂ）に示したグラフでは、図４および図５（ｂ）に示したグラフと異なり、圧力が０となる箇所（０点）は、第二液室１１０と第一液室１０１の間にある。
【００９６】
式（１２）は、流路抵抗Ｈの大小関係のみによるものであり、その他のパラメータに依存するものではない。したがって、図２、図５（ａ）、図６（ａ）のいずれの場合においても、流路抵抗Ｈのみを考慮すればよい。
【００９７】
したがって、式（１２）を満たすように流路抵抗を設定すれば、泡循環動作時において、吐出口１０５からインクが漏れ出すことと、インクタンク２００から第二液室１１０にインクが流入することと、を防止できる。そのため、上述したようなインクの循環機構によれば、第一液室１０１内の空気抜き（泡抜き）を良好に行うことができる。これにより、第一液室１０１の泡抜き不良に起因する印字不良を防止できる。
【００９８】
第一液室１０１の圧力Ｐ1は、式（８）のとおり、負圧であることが必要条件であるが、吐出口１０５内でインクのメニスカスを保持できる圧力−Ｐh（図４参照）より低くなると、吐出口１０５内のインクが第一液室１０１内に吸い込まれてしまう場合がある。この場合、吐出口１０５内の全てのインクが第一液室１０１内に吸い込まれると、吐出口１０５内は空気で満たされる。そのため、吐出口１０５内の空気が第一液室１０１内に入り込む可能性がある。この場合、泡循環動作を行っても第一液室１０１内に空気が吸い込まれ続けるため、第一液室１０１内の空気を除去することができない。
【００９９】
この事態を防止するためには、−Ｐh＜Ｐ1が成立している必要があり、すなわち以下の式（１５）を満たしている必要がある。
【０１００】
−Ｐh＜Ｐ1＜０ …（１５）
式（１５）のＰ1に式（７）を代入すると以下のようになる。
【０１０１】
−Ｐh＜（−Ｈu−Ｈi＋Ｈd）×Ｑ／２−Ｐf＋ρ×ｇ×Ｔ2＜０
式（１１）を考慮すると、流量Ｑは以下の式（１６）で表すことができる。
【０１０２】
Ｑ＜２×（−Ｐh＋Ｐf−ρ×ｇ×Ｔ2）／（−Ｈu−Ｈi＋Ｈd） …（１６）
となる。したがって、流量Ｑは式（１６）を満足することが望ましい。
【０１０３】
また、インク吐出動作中の記録ヘッド１００の第一液室１０１へのインクの供給を考慮すると、流路１３６の流路抵抗Ｈiは小さいことが望ましい。これは、流路１３６の流路抵抗Ｈiが大きいと、インク吐出動作にて第一液室１０１内のインクを消費した後の第一液室１０１へのインクの供給が遅れるからである。また、これに伴い、第一液室１０１の負圧が増し、吐出口１０５でのインクのメニスカスが破壊されることもありうる。
【０１０４】
次に、流路１３６の流路抵抗Ｈiの上限について説明する。記録ヘッド１００において吐出口１０５から良好に吐出可能な第一液室１０１内の圧力−Ｐt（Ｐａ）は、様々な条件により変化する。本実施形態では、第一液室１０１内の圧力−Ｐt（Ｐａ）はおおむね−３００（Ｐａ）（≒−３００ｍｍＡｑ）程度であった。第一液室１０１内の圧力−Ｐt（Ｐａ）を決定する為の条件は、たとえば、吐出口１０５の大きさや数などの物理的条件や、インクの粘度や表面張力や密度などの流体の物性的条件や、周辺雰囲気の温度などの環境的条件である。
【０１０５】
インク吐出動作中における第一液室１０１内の圧力は、−Ｐtよりも大きくしなければならず、その圧力をＰ2t（Ｐａ）とすると、Ｐ2t（Ｐａ）は以下の式（１７）のように表すことができる。
【０１０６】
Ｐ2t＝−Ｈi×Ｑi−Ｐs …（１７）
ここで、Ｑi（ｍ3／ｓ）はインク吐出動作中に第二液室１１０から第一液室１０１に流れるインクの流量示している。−Ｐs（Ｐａ）は、静的状態における第一液室１０１内の圧力である。圧力−Ｐs（Ｐａ）は以下の式（１８）のように表すことができる。
【０１０７】
−Ｐs＝−Ｐf＋ρ×ｇ×Ｔ2 …（１８）
インク吐出動作中に、記録ヘッド１００によって正常にインクを吐出するための条件は、以下の式（１９）で表される。
【０１０８】
−Ｐt＜Ｐ２t＜０ …（１９）
式（１９）に式（１７）を代入すると以下の式が導かれる。
【０１０９】
−Ｐt＜−Ｈi×Ｑi−Ｐs
ここで、Ｑiは正であるから、以下の式（２０）が成立する。
【０１１０】
Ｈi＜（Ｐt−Ｐs）／Ｑi …（２０）
である。式（２０）に式（１８）を代入すると、式（２１）が成立する。
【０１１１】
Ｈi＜（Ｐt−Ｐf＋ρ×ｇ×Ｔ2）／Ｑi …（２１）
つまり、Ｈiの上限は、吐出動作時の第一液室１０１内の圧力Ｐtと、静的状態での第一液室内の圧力−Ｐfと、印字状態での流量Ｑiにより決まる。
【０１１２】
式（２１）を満足するよう流路抵抗Ｈiを設定するには、式（１２）を満足させる場合と同様に、流路１３６の直径および長さを適宜決定することで実現できる。
【０１１３】
その一例を挙げると、微負圧−Ｐf＝−８３０（Ｐａ）（−８０（ｍｍＡｑ）に相当する。）、第二液室の第一液室に対する高さＴ2＝０．０３（ｍ）、−Ｐt＝−３０００（Ｐａ）、ρ＝１０６０（ｋｇ／ｍ3）、Ｑi＝８×１０-8（ｍ3／ｓｅｃ）とする。これらの値を式（２１）に代入すると、式（２２）が導かれる。
【０１１４】
Ｈｉ＜３１×１０9 …（２２）
式（２２）を満たすように、式（１４）の流路１３６の長さＬおよび直径ｄの値を設定すればよい。
【０１１５】
上述したＬ136、ｄ136、Ｌ102、ｄ102の値を式（１２）に代入すると、Ｈi＝４．７×１０9となり、式（２２）を満たしている。
【０１１６】
次に、泡循環動作の終了後の動作について説明する。
【０１１７】
図７に示す状態で、不図示の駆動手段により開閉弁３１２を閉塞した状態で開閉弁３２２を開き、さらに、加圧ポンプ２１０によりインクタンク２００内を加圧状態にし、押圧弁１１７を開く。そして、不図示の駆動手段により空気抜き流路１８１が負圧になるように吸引装置３３０を駆動させる。そうすると、第二液室１１０内の空気が図８の矢印Ｂ方向へ流れ、第二液室１１０内は負圧になる。第二液室１１０内が負圧になると、第二液室１１０内も負圧になり、上述したように、供給制御弁１６０が開き、流体導管２５０を通って、インクタンク２００内のインクが第二液室１１０に流れ込む。
【０１１８】
この時、第二液室１１０内が負圧になるため、流路１３６により接続される第一液室１０１も負圧になり、吐出口１０５から空気が入り込んでしまう恐れがある。これを防止するため、供給制御弁１６０が開く圧力は、吐出口１０５内のインクのメニスカスを破壊し空気を取り入れてしまう圧力より低くならないように設定する。
【０１１９】
吐出口１０５内のインクのメニスカスを破壊力は、吐出口１０５の径、ノズル数、インクの物性（表面張力や粘度など）などにより異なる。記録ヘッド１００では、第一液室１０１内の圧力を約−６ｋＰａ以上に設定し、供給制御弁１６０の開く第二液室１１０内の圧力を約−８３０Ｐａ（≒−８０ｍｍＡｑ）に設定することで、吐出口１０５内のインクのメニスカスの破壊を防止できた。この供給制御弁１６０の開く圧力の値は、可撓部バネ１１２と供給制御弁バネ１１５による弾性力により調整可能である。
【０１２０】
上述の方法により、吐出口１０５内のインクのメニスカスを保たれつつ、インクが第二液室１１０に入り、第二液室１１０内における液面が上昇する。この液面の上昇に伴ってインクに浮遊しているフロート１４０も上昇し、第二液室１１０がインクで満たされると、図９に示すように、フロート弁１５０がフロート１４０により閉じられる。
【０１２１】
フロート弁１５０が閉じられると、第二液室１１０が空気抜き流路１８１からフロート１４０によって隔てられ、吸引装置３３０の吸引力により、第二液室１１０内の圧力が減少することがなくなる。したがって、インクがインクタンク２００から流体導管２５０を介して第二液室１１０に供給されることもなくなる。
【０１２２】
この状態で、吸引装置３３０の駆動を止め、不図示の駆動手段により押圧弁１１７を閉塞する。このとき、空気抜き流路１８１は負圧状態であるため、開閉弁３２２および開閉弁３１２を開放し、空気抜き流路１８１を大気圧に戻す。
【０１２３】
以上説明したように、本実施形態に係る記録装置１００では、ダイヤフラムポンプ１２１を駆動力とする泡循環動作を行うことにより第一液室１０１内に混入した空気を除去可能である。具体的には、第一液室１０１に混入した空気を第二液室１１０内に溜め、第二液室１１０内に溜めた空気を除去するとともに、第二液室１１０内にインクを供給する。
【０１２４】
このとき、上述したように、流路１３５の流路抵抗Ｈdと、流路１３７の流路抵抗Ｈuと、流路１３６の流路抵抗Ｈiと、を所定の関係を満たすように設定することにより良好に第一液室１０１内の空気抜き動作を行うことができる。つまり本実施形態では、吐出口１０５からインクを漏れ出させることなく、かつ、インクタンク２００から第二液室１１０インクを流入させることなく空気抜き動作を行うことができる。
【符号の説明】
【０１２５】
１００ 記録ヘッド
１０１ 第一液室
１０５ 吐出口
１１０ 第二液室
１１１ 可撓性部材
１１２ 可撓部バネ
１２１ ダイヤフラムポンプ
１３５ 流路
１３６ 流路
１３７ 流路
１４０ フロート
１５０ フロート弁
１６０ 供給制御弁
２００ インクタンク
２５０ 流体導管
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐出口からインクを吐出する記録ヘッドの内部の上側に設けられた第一液室と、該第一液室に供給するインクを収容する第二液室と、該第二液室から前記第一液室にインクを供給する駆動力を付与するポンプと、前記第一液室と前記ポンプとを連通させる第一流路と、前記ポンプと前記第二液室とを連通させる第二流路と、前記第二液室と前記第一液室とを連通させる第三流路と、を有し、前記ポンプの駆動力により、前記第一液室、前記第一流路、前記ポンプ、前記第二流路、前記第二液室、前記第三流路、前記第一液室という順番にインクを循環させる循環動作を行う機構を備えたインク供給系において、
前記第一流路の流路抵抗をＨdとし、前記第二流路の流路抵抗をＨuとし第一流路と、前記第三流路の流路抵抗をＨiとすると、
Ｈi＞｜Ｈu―Ｈd｜
の関係を満たすことを特徴とするインク供給系。
【請求項２】
前記第二液室は、前記第一液室内を大気圧より低い圧力にするための負圧発生機構を備えている、請求項１に記載のインク供給系。
【請求項３】
前記ポンプはダイヤフラムポンプである、請求項１または２に記載のインク供給系。
【請求項４】
前記記録ヘッドからインクを吐出するインク吐出動作中の前記第一液室の圧力をＰtとし、前記インク吐出動作も前記循環動作も行っていない静的状態のときの前記第一液室の圧力をＰsとし、前記インク吐出動作中に前記第二液室から前記第一液室に流れるインクの流量をＱiとすると、
Ｈi＜（Ｐt―Ｐs）／Ｑi
の関係を満たす、請求項１から３のいずれか１項に記載のインク供給系。
【請求項５】
記録ヘッドの吐出口から記録媒体にインクを吐出することによって該記録媒体に記録を行う記録装置において、
請求項１から４のいずれか１項に記載のインク供給系を有することを特徴とする記録装置。
【請求項１】
吐出口からインクを吐出する記録ヘッドの内部の上側に設けられた第一液室と、該第一液室に供給するインクを収容する第二液室と、該第二液室から前記第一液室にインクを供給する駆動力を付与するポンプと、前記第一液室と前記ポンプとを連通させる第一流路と、前記ポンプと前記第二液室とを連通させる第二流路と、前記第二液室と前記第一液室とを連通させる第三流路と、を有し、前記ポンプの駆動力により、前記第一液室、前記第一流路、前記ポンプ、前記第二流路、前記第二液室、前記第三流路、前記第一液室という順番にインクを循環させる循環動作を行う機構を備えたインク供給系において、
前記第一流路の流路抵抗をＨdとし、前記第二流路の流路抵抗をＨuとし第一流路と、前記第三流路の流路抵抗をＨiとすると、
Ｈi＞｜Ｈu―Ｈd｜
の関係を満たすことを特徴とするインク供給系。
【請求項２】
前記第二液室は、前記第一液室内を大気圧より低い圧力にするための負圧発生機構を備えている、請求項１に記載のインク供給系。
【請求項３】
前記ポンプはダイヤフラムポンプである、請求項１または２に記載のインク供給系。
【請求項４】
前記記録ヘッドからインクを吐出するインク吐出動作中の前記第一液室の圧力をＰtとし、前記インク吐出動作も前記循環動作も行っていない静的状態のときの前記第一液室の圧力をＰsとし、前記インク吐出動作中に前記第二液室から前記第一液室に流れるインクの流量をＱiとすると、
Ｈi＜（Ｐt―Ｐs）／Ｑi
の関係を満たす、請求項１から３のいずれか１項に記載のインク供給系。
【請求項５】
記録ヘッドの吐出口から記録媒体にインクを吐出することによって該記録媒体に記録を行う記録装置において、
請求項１から４のいずれか１項に記載のインク供給系を有することを特徴とする記録装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−２１８３５８（Ｐ２０１２−２１８３５８Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８８２０１（Ｐ２０１１−８８２０１）
【出願日】平成２３年４月１２日（２０１１．４．１２）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１２日（２０１１．４．１２）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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