JP2005028675A

JP2005028675A - インク供給装置及び記録装置

Info

Publication number: JP2005028675A
Application number: JP2003194855A
Authority: JP
Inventors: Kahei Rai; 嘉平來; Hiroshi Ikeda; 宏池田
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2003-07-10
Filing date: 2003-07-10
Publication date: 2005-02-03
Also published as: US20050062815A1

Abstract

【課題】記録ヘッドへのインク供給を安定的に行うことの可能なインク供給装置と、このインク供給装置を備えた記録装置を得る。
【解決手段】サブタンク３４のインクが、インク供給路３５を経てインク循環路３６に送られ、さらにインク循環路３６からインク帰還路３７を経てサブタンク３４に戻される。さらに、メインタンク６８からサブタンク３４へインクを送ると共に、サブタンク３４からメインタンク６８へとインクを帰還させることができる。サブタンク３４と記録ヘッド４４との間でインクが循環されるだけでなく、メインタンク６８とサブタンク３４との間でも、インクが循環されるので、インクを記録ヘッド４４へ安定的に供給できる。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インク供給装置及び記録装置に関し、さらに詳しくは、記録媒体へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置や、それらの機能を備えるファクシミリ，複写機，プリンタ複合機，ワークステーション等の出力機器として用いられる記録装置、及びこの記録装置に用いられるインク供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、オフィスにおけるカラー文書の普及はめざましく、そのための様々な出力機器が提案されている。特に、小型化が可能で低価格なインクジェット方式が様々な出力機器に使用されている。
【０００３】
インクジェット方式で用いられる記録ヘッドは、エネルギ発生手段と、エネルギ発生手段で発生したエネルギをインク吐出力に変換するエネルギ変換手段と、インク吐出力によってインク滴を吐出するインク吐出口と、インク吐出口に連通してインクを供給するインク供給路とから構成される。エネルギ発生手段としては、ピエゾ素子等の電気機械変換体を用いた手段や発熱抵抗体を有する電気熱変換素子によってインクを加熱して気泡を発生させ、この気泡の生成によってインク滴を吐出させる手段等がある。
【０００４】
電気熱変換素子を利用する記録ヘッドでは、電気熱変換素子が小型であるためインク吐出口を高密度で配置することが可能であるだけでなく、その製造技術として半導体集積回路製造技術を転用することが可能であるため、高精度のインク吐出口を多数備えた記録ヘッドを小型化することができ、低コストで製造可能になる。
【０００５】
しかしながら、現在、主に普及しているのは記録紙を搬送しながら記録ヘッドを往復運動させて１ラインずつ印字を行うシリアルスキャンと呼ばれる印字方式である。この方式は小型・低コストであるが、用紙全体にわたって画像を形成するために記録ヘッドのスキャンが複数回必要となり、印字速度が遅いという欠点がある。印字速度を向上させるためにはスキャン回数を低減させる必要があり、記録ヘッドの長尺化が必須となる。これを極限まで推し進めたものが紙幅の記録ヘッドで行なう非走査の印字方式である。
【０００６】
このように、印字速度を向上させてオフィスユースに対応可能にするために、用紙幅対応の非走査型の記録ヘッドによって用紙を連続搬送しつつ印字するインクジェット記録装置が提案されている。
【０００７】
一般に、非走査型の記録ヘッドを備えた記録装置では、複数の記録ヘッド（あるいは単位ヘッド）を備えた構成とされることが多い。また、非走査型でない記録ヘッドで画像記録する記録装置であっても、複数の記録ヘッドを備えた構成とされることがある。
【０００８】
記録ヘッドを複数備えた構成の記録装置では、単位時間当たりのインク消費量が多く、記録ヘッドのそれぞれに安定的にインクを供給して、印字品質を維持する必要がある。
【０００９】
たとえば、特許文献１には、インクタンクと印字ヘッドとの間でインクを循環させる構成のインクジェットプリンタが開示されている。このインクジェットプリンタでは、インクタンク内のインク液面が所定高さ以上になるとインクをオーバーフローさせてインク液面を一定にすることで、吐出口に作用するインク圧力の変動を押さえるようになっている。
【００１０】
しかしながら、特許文献１に記載の構成では、インクタンクへのインク供給を行うインク補充カセットは、インクタンクに単に装着される構成であるため、インク補充カセットからインクタンクへのインク供給が不安定になるおそれがある。
【００１１】
【特許文献１】
特開平１１−９１１３０号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事実を考慮し、記録ヘッドへのインク供給を安定的に行うことの可能なインク供給装置と、このインク供給装置を備えた記録装置を得ることを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明のインク供給装置では、記録媒体に液滴を吐出可能な記録ヘッドに供給されるインクが保持されるサブタンクと、前記サブタンクで保持されるインクが貯留されたメインタンクと、前記サブタンクのインクを前記記録ヘッドとの間で循環させるサブ循環手段と、前記メインタンクのインクを前記サブタンクとの間で循環させるメイン循環手段と、を有することを特徴とする。
【００１４】
このインク供給装置では、メインタンクに貯留されたインクはメイン循環手段で循環されてサブタンクに送られる。サブタンクで保持されたインクはサブ循環手段で循環され、記録ヘッドに送られる。
【００１５】
このように、サブタンクと記録ヘッドとの間でサブ循環手段によってインクを循環させるだけでなく、メインタンクとサブタンクとの間においても、メイン循環手段によってインクを循環させている。これにより、メインタンクに貯留されたインクを、サブタンクを介して記録ヘッドへ安定的に供給することができる。
【００１６】
また、本発明の記録装置では、記録媒体に液滴を吐出する複数の記録ヘッドと、前記記録ヘッドにインクを供給する請求項１又は請求項２に記載のインク供給装置と、を有することを特徴とする。
【００１７】
この記録装置では、複数の記録ヘッドを有しているので、高速での画像記録が可能となる。
【００１８】
また、複数の記録ヘッドに対するインク供給は、メインタンクに貯留されたインクをメイン循環手段で循環させてサブタンクに送り、さらにサブタンクに保持されたインクをサブ循環手段で循環して記録ヘッドに送ることにより行われる。
【００１９】
なお、本発明の記録装置において画像記録の対象となる「記録媒体」には、記録装置がインク滴を吐出する対象物であれば広く含まれる。また、インク滴が記録媒体上に付着されることで得られる記録媒体上のドットのパターンが、本発明の記録装置で得られる「画像」あるいは「記録画像」に広く含まれる。したがって、本発明の記録装置は、記録用紙上への文字や画像の記録に用いられるものに限定されない。また、記録媒体には、記録用紙やＯＨＰシートなどが含まれるのはもちろんであるが、これら以外にも、たとえば、配線パターン等が形成される基板などが含まれる。また、「画像」には、一般的な画像（文字、絵、写真など）のみならず、上記したような配線パターンや３次元物体、有機薄膜などが含まれる。吐出する液体も着色インクに限定されるわけではない。例えば、高分子フィルムやガラス上に着色インクを吐出して行うディスプレイ用のカラーフィルターの作製、溶融状態のハンダを基板上に吐出して行う部品実装用のバンプの形成、有機ＥＬ溶液を基板上に吐出させて行うＥＬディスプレイパネルの形成、溶融状態のハンダを基板上に吐出して行う電気実装用のバンプの形成など、様々な工業的用途を対象とした液滴噴射装置一般に対して、本発明の記録装置を適用することが可能である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
［基本構成］
まず、本発明のインク供給装置の基本的構成について説明する。
【００２１】
図２には、本発明のインク供給装置５２の基本的構成が示されている。また、図１には、このインク供給装置５２が適用されたインクジェット記録装置１０が示されている。
【００２２】
インクジェット記録装置１０は、図１に示すように、用紙を送り出す用紙供給部１２と、用紙の姿勢を制御するレジ調整部１４と、インク滴を吐出して用紙に画像形成する記録ヘッド部１６と、記録ヘッド部１６のメンテナンスを行なうメンテナンス部１８とを備える記録部２０と、記録部２０で画像形成された用紙を排出する排出部２２とから基本的に構成される。
【００２３】
用紙供給部１２は、用紙が積層されてストックされているストッカ２４と、ストッカ２４から１枚ずつ枚葉してレジ調整部１４に搬送する搬送装置２６とから構成されている。
【００２４】
レジ調整部１４は、ループ形成部２８と用紙の姿勢を制御するガイド部材３０が備えられており、この部分を通過することによって用紙のコシを利用してスキューが矯正されると共に搬送タイミングが制御されて記録部２０に進入する構成である。
【００２５】
記録部２０については、記録ヘッド部１６とメンテナンス部１８の間を用紙が搬送される用紙搬送路が構成されており、スターホイール７０と搬送ロール１００とで用紙を挟持しつつ、連続的に（停止することなく）搬送する。そして、この用紙に対して、記録ヘッド部１６からインク滴が吐出され当該用紙に画像が形成される構成である。記録ヘッド部１６とメンテナンス部１８は、それぞれユニット化されており、記録ヘッド部１６がメンテナンス部１８と用紙搬送路を挟んで分離可能（より具体的には、上方向に移動可能）に構成されている。したがって、用紙ジャムの場合に、容易にジャムした用紙を取り出すことができる。
【００２６】
排出部２２は、記録部２０で画像が形成された用紙を排紙ベルト３１を介してトレイ３２に収納するものである。
【００２７】
図２に示すように、記録ヘッド部１６は、少なくともインクジェット記録装置１０の各色に対応した複数の記録ヘッド４４を備えている。それぞれの記録ヘッド４４はさらに、複数の単位ヘッド４０を備えており、これらの単位ヘッド４０に設けられたインク吐出口（ノズル）からインク滴が用紙に吐出されて、用紙に画像が記録される。
【００２８】
インクジェット記録装置内にはサブタンク３４が備えられており、このサブタンクに、画像記録に使用されるインクが一時的に保持されている。記録ヘッド４４はループ状のインク循環路３６を備えており、サブタンク３４のインクが、インク供給路３５を経てインク循環路３６に送られ、さらにインク循環路３６からインク帰還路３７を経てサブタンク３４に戻されるようになっている。インク循環路３６の途中には循環路開閉弁５４（後述する図６参照）が設けられており、実際には、この循環路開閉弁５４を開放し、サブポンプ３８を駆動することで、インクがインク循環路３６を循環してサブタンク３４に戻る。
【００２９】
インク循環路３６からは、それぞれの単位ヘッド４０に対応して、個別流路４８が延出されており、それぞれの個別流路４８に個別開閉弁（図示省略）が設けられている。特定の単位ヘッド４０に対応する個別開閉弁のみを開き、その他は閉じておくことで、所望の単位ヘッド４０にのみインクを供給することができる。
【００３０】
さらに、このインク供給装置では、インクがあらかじめ貯留されたメインタンク６８を備えている。メインタンク６８とサブタンク３４とは、メイン供給路７２及びメイン帰還路７４で連通されており、メイン供給路７２に設けられたメインポンプ７６によって、メインタンク６８からサブタンク３４へインクを送ると共に、サブタンク３４からメインタンク６８へとインクを帰還させることができる。
【００３１】
したがって、図２に示す基本的構成では、サブタンク３４と記録ヘッド４４（複数の単位ヘッド４０）との間で、インク供給路３５、インク循環路３６及びインク帰還路３７と通じてサブポンプ３８によりインクが循環されるだけでなく、メインタンク６８とサブタンク３４との間でも、メイン供給路７２、メイン帰還路７４とを通じて、メインポンプ７６によりインクが循環される。これにより、メインタンク６８に貯留されたインクをサブタンク３４へと安定的に供給すると共に、サブタンク３４に保持されたインクを記録ヘッド４４（各単位ヘッド４０）へと安定的に供給できる。たとえば、記録ヘッド４４から短時間で多量のインクが吐出された場合であっても、記録ヘッド４４には画像記録に必要なインクが常に安定して供給されている。
【００３２】
図３には、図２に示したものとは異なる基本的構成が示されている。図３に示す基本的構成のインク供給装置５２’では、図２に示すものとほぼ同一とされているが、サブタンク３４’の構成が異なっている。
【００３３】
このサブタンク３４’の上壁には、大気連通孔５０が形成されており、サブタンク３４’内のインク液面と、記録ヘッド４４（単位ヘッド４０）のインク吐出面との高低差により、水頭差Ｄを発生させている。
【００３４】
また、サブタンク３４’の内部には、本発明のオーバーフロー手段としてオーバーフロー壁６２が設けられており、サブタンク３４’内がインク保持室３４Ｓとインク帰還室３４Ｒとに分けられている。そして、メイン供給路７２、インク供給路３５及びインク帰還路３７はいずれもインク保持室３４Ｓ側に接続され、メイン帰還路７４のみがインク帰還室３４Ｒ側に接続されている。
【００３５】
したがって、メインタンク６８から送られたインクあるいは記録ヘッド４４から帰還されたインクはインク保持室３４Ｓに保持されるが、このインクの量が一定量を超えると、オーバーフロー壁６２を越えてインク帰還室３４Ｒに流れ込む。インク保持室３４Ｓ内に十分なインクを送り込むことで、インク保持室３４Ｓ内のインクの液面高さを常に一定に維持できるので、サブタンク３４’の容量や形状に関わらず、記録ヘッド４４のノズル面との間で常に一定の水頭差Ｄを得ることができる。
【００３６】
インク帰還室３４Ｒのインクは、メイン帰還路７４を経てメインタンク６８に帰還される。サブタンク３４’内のインク液面の高さを一定に維持するためには、必ずしもインクをメインタンク６８に帰還させる必要はなく、インク帰還室３４Ｒのインクをそのまま廃棄してもよい。
【００３７】
図４には、本発明の基本的構成の一例として、図３に示すインク供給装置を一定方向に複数配列したものが示されている。
【００３８】
すなわち、図４に示す基本的構成では、記録ヘッド４４が複数備えられた記録装置に対応したインク供給装置とされている。この記録装置では、それぞれの記録ヘッド４４が同一色のインク滴を吐出する構成とすることも可能であるが、それぞれ異なる色のインク滴を吐出する構成とすることも可能である。たとえば、記録ヘッド４４を４つあるいはそれ以上用意し、少なくともＹＭＣＫの４色のインク滴を吐出可能とすれば、いわゆるフルカラーの画像を記録できる。
【００３９】
複数の記録ヘッド４４は、一例として、それぞれの単位ヘッド４０の配列方向と直交する方向に所定間隔（一定でなくてもよい）で並べて配置されており、これら記録ヘッド４４に対応して、同数のサブタンク３４’が配置されている。そして、それぞれのインク供給装置において、メイン循環手段及びサブ循環手段が構成されている。また、サブタンク３４’内には、図３に示した基本的構成と同様、オーバーフロー手段（オーバーフロー壁６２）及び帰還手段が構成されている。
【００４０】
したがって、図４に示した基本構成のインク供給装置では、複数の記録ヘッド４４（単位ヘッド４０）に対し、安定的にインクを供給することができる。
【００４１】
また、サブタンク３４’と記録ヘッド４４のノズル面との間で常に一定の水頭差Ｄを得ることができる。
【００４２】
なお、記録ヘッド４４が複数備えられた記録装置に対応したインク供給装置としては、図４に示すものに代えて、図５に示す基本的構成のインク供給装置５２’’でもよい。このインク供給装置５２’’では、ＹＭＣＫの各色ごとに、メインタンク６８が共通化されており、全体でメインタンク６８の数を少なくして、構造の簡素化が図られている。
【００４３】
［実施形態］
次に、本発明の実施形態について説明する。なお、この実施形態では、図４に示した基本構成を採用している。
【００４４】
図６には、本実施形態のインクジェット記録装置１０のインク供給部６４、メンテナンス部１８及び記録ヘッド部１６が示されている。
【００４５】
インク供給部６４は、あらかじめインクが貯留されたメインタンク６８と、このメインタンク６８からインクが送られて、一時的に保持されるサブタンク３４とを有している。メインタンク６８とサブタンク３４とは、メイン供給路７２及びメイン帰還路７４で連通されており、メイン供給路７２に設けられたメインポンプ７６によって、メインタンク６８からサブタンク３４へインクを送ると共に、サブタンク３４からメインタンク６８へとインクを帰還させることができる。
【００４６】
サブタンク３４には、図２〜図５にも示したインク循環路３６が、インク供給路３５及びインク帰還路３７を介して接続されており、サブポンプ３８の駆動によって、サブタンク３４のインクをインク循環路３６内に循環させることができる。
【００４７】
サブタンク３４内には、オーバーフロー壁６２が立設されており、内部がインク保持室３４Ｓとインク帰還室３４Ｒとに分けられている。メイン供給路７２、インク供給路３５及びメイン帰還路７４は、インク保持室３４Ｓの下方に接続され、メイン帰還路７４は、インク帰還室３４Ｒの下方に接続されている。
【００４８】
サブタンク３４の上蓋には大気連通孔５０が形成されており、サブタンク３４内が大気圧に維持されるようになっている。そして、単位ヘッド４０のインク吐出口（後述する図８等参照）と、サブタンク３４のインク保持室３４Ｓの液面との間に所定の高低差を設けるように、記録ヘッド４４及びサブタンク３４を配置することで、これらの間に水頭差Ｄを発生させている。特に、本発明では、オーバーフロー壁６２を設けたことで、インク保持室３４Ｓのインク液面は、これよりも上方には達しないようになっているので、常に安定して水頭差Ｄを維持することができる。
【００４９】
サブタンク３４のインク保持室３４Ｓは、インクの液面を検出する液面センサ７８が設けられている。液面センサ７８で検出された液位の情報はインク供給コントローラー６０に送られ、この情報を基に、メインポンプ７６が制御されるようになっている。
【００５０】
なお、メイン供給路７２、メイン帰還路７４、インク供給路３５、インク循環路３６、インク帰還路３７及び個別流路４８としては、耐インク性があり、インクからの圧力（場合によっては負圧）に対して不用意につぶれない程度の剛性のある材料で構成されたチューブとすることが好ましい。さらに、メインポンプ７６やサブポンプ３８としてローラーポンプを使用した場合には、外力によって適度にチューブが潰される（局所的に凹んだり、屈曲したりする）程度の柔軟性（弾性）を備えている必要がある。具体的なチューブの材料としては、各種ゴム系、樹脂系のチューブが使用できるが。ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリ塩化ビニリデン、酢酸ビニル、またこれらの共重合体のエチレン／酢酸ビニル共重合体、エチレン／アクリル酸共重合体、エチレン／アクリル酸メチル共重合体、エチレン／メタクリル酸共重合体、エチレン／メタクリル酸メチル共重合体、ポリエチレン／ビニルアルコール共重合などがある。耐インク性ではＰＶＣ（塩化ビニール樹脂）チューブ、タイゴンチューブ（「タイゴン」はサンゴバン・ノートン社の商品名）やラテックスチューブ、ポリエチレンチューブなどが好ましい。さらに耐インク性を高めるためにチューブを２層構造にすることも好ましい。例えば、外層にタイゴン、内層にフッ素樹脂。またはガス透過率の低い材料、ポリエチレン／ビニルアルコール共重合、ポリ塩化ビニリデンと組み合わせることも好ましい。
【００５１】
また、上記したようにローラーポンプなどチューブをしごくタイプのポンプを使用する場合は、軟らかいシリコンチューブを使うことが好ましい。なお、メイン供給路７２、メイン帰還路７４、インク循環路３６及び個別流路４８のそれぞれに適したチューブの材料を使い分けても良い。
【００５２】
記録ヘッド４４は、記録ヘッド４４のノズル面４０Ａからインク滴を吐出可能なインクジェット記録ヘッドであれば、インクの種類およびインク滴の吐出方式を問わない。なお、単位ヘッド４０のインク滴の吐出方式はインクジェット方式に限らず、用紙に対して非接触で直接色材を転移させるタイプであればその方式は問わない。インクジェット方式が代表的であるが、公知の方式であればいずれの方式も適用可能である。また、インクジェット方式においてもサーマルインクジェット方式、ピエゾ式インクジェット、連続流型インクジェット、静電吸引型インクジェット等、方式に限定されない。
【００５３】
また、使用するインクも水性インク、油性インク、溶剤インク等いずれも適用可能である。インク中の色材も顔料・染料を問わない。
【００５４】
記録ヘッド４４の印字領域は、図７に示すように、印字される用紙Ｐのうち用紙最大幅ＰＷに対応して設定されている。ここで、印字領域とは、用紙の両端から印字しないマージンを引いた記録領域のうち最大のものが基本となるが、一般的には印字対象となる用紙最大幅ＰＷよりも大きくとっている。これは、用紙が搬送方向に対して所定角度傾斜して（スキューして）搬送されるおそれがあること、また縁無し印字の要請が高いためである。
【００５５】
なお、記録ヘッド４４は、モノシリックな長尺記録ヘッドチップから構成しても、複数の短尺な記録ヘッドチップ（以下、単位ヘッドという）から構成しても良い。
【００５６】
例えば、単位ヘッド１１０がノズル配列方向端部までノズル５８が形成されているタイプ（図８参照）であれば、単位ヘッド１１０をノズル配列方向に連続して配置することによって、図９に示すような記録ヘッド４４をコンパクトに構成できる。また、両端にはノズル５８が形成されていない単位ヘッド４０（図１０参照）を用いる場合には、単位ヘッド４０をノズル配列方向に一定間隔をおいて共通基板４６Ａ、４６Ｂに複数配置した記録ヘッドアレイ４２Ａ、４２Ｂを搬送方向に複数配置する（図１１参照）ことによって、用紙幅に対応して間断なく印字可能な記録ヘッド４４とすることができる。この場合には、単一の共通基板４６の両面に記録ヘッドアレイ４２Ａ、４２Ｂを構成する（図１２参照）ことによって、小型化を一層図ることもできる。
【００５７】
なお、単位ヘッド４０のノズル配列は一直線状であるが、これに限定されるものではない。例えば、図１３に示すように、千鳥状にノズル５８を配列することも可能である。
【００５８】
本実施形態のインクジェット記録装置１０は、搬送方向に４つ（あるいはそれ以上）の記録ヘッド４４を所定間隔で配列し、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のインク滴を吐出する構成とされており、フルカラーの画像を記録することができる。この構成において、サブタンク３４は、各記録ヘッド４４ごとに、あるいは記録ヘッドアレイ４２Ａ、４２Ｂごとに設けられ、メインタンク６８は、各色ごと（したがって、少なくとも４つ）に設けられている。
【００５９】
図４に示すように、単位ヘッド４０のそれぞれには、個別流路４８と接続される接続流路５６が設けられている。個別流路４８と接続流路５６のそれぞれの接続部分には、脱着ユニット１２２、１２４が設けられており、単位ヘッド４０がそれぞれ独立して、個別流路４８に容易に脱着できるようになっている。脱着ユニット１２２、１２４には、図示しない個別開閉弁が設けられており、個別流路４８及び接続流路５６の接続部分ごとに個別に開閉できるようになっている。
【００６０】
一方、記録ヘッド４４に対して対向配置されるメンテナンス装置８１は、それぞれの単位ヘッド４０に対応しインク滴を収納可能なキャップ手段（インク収容手段）を少なくとも備えている。キャップ手段８０は、記録ヘッド４４から吐出される液滴を収容して保持する機能を有する。このために、例えば、記録ヘッド４４のノズル面４０Ａ（図８等参照）に対応するように形成された凹部８２Ａを有する受け部材８２と、受け部材８２の凹部８２Ａの底に配設されインクを保持するインク吸収体８６とから構成されており、受け部材８２をノズル面４０Ａに密着させて気密状態とすることができる。
【００６１】
図６に示すように、受け部材８２の下方には、１つの記録ヘッド４４全体で共通の第１チャンバー２１２が配置されており、受け部材８２と第１チャンバー２１２とが、排出路開閉弁２１６を備える第１排インク流路２１４で接続されている。
【００６２】
第１チャンバー２１２からはさらに、順に第２チャンバー２１８及び第３チャンバー２２０が、第２排インク流路２２２および吸気流路２２４によって接続されている。第１チャンバー２１２の排インクは、インク帰還路２２６に設けられた帰還用弁２２８を開き、さらに切替弁２２９を切り替えてメインタンク６８（又はサブタンク３４）に帰還させるか、あるいは、第２排インク流路２２２によって第２チャンバー２１８に送ったのち、排出用弁２３０を開いて排出路２３２から外部に排出することができる。
【００６３】
第３チャンバー２２０内は、吸気管２３４を介して吸気ポンプ２３６が接続されており、吸気弁２３８を開閉することで、第３チャンバー２２０内に負圧が発生されるようになっている。この負圧が、第２チャンバー２１８及び第１チャンバー２１２を経て、受け部材８２に作用するようになっている。
【００６４】
なお、第１チャンバー２１２及び第３チャンバー２２０には、大気開放弁２４０、２４２が設けられており、こららチャンバーの内部を大気圧に開放することができる。
【００６５】
排出路開閉弁２１６、帰還用弁２２８、排出用弁２３０、吸気弁２３８、大気開放弁２４０、２４２はすべて、メンテナンス・コントローラー２４４によって制御されるようになっている。
【００６６】
このような構成とされた本実施形態では、メイン供給路７２、メイン帰還路７４及びメインポンプ７６によって構成されたメイン循環手段により、メインタンク６８のインクがサブタンク３４との間で循環されつつ、サブタンク３４に供給される。
【００６７】
さらに、インク供給路３５、インク循環路３６、インク帰還路３７及びサブポンプ３８によって構成されるサブ循環手段により、サブタンク３４のインクが循環されつつ、単位ヘッド４０のそれぞれに供給される。また、図示しない個別開閉弁を開閉することで、インク供給が必要な単位ヘッド４０ののみインクを供給できるので、インク供給時に無駄にインクを消費してしまうことも防止可能となる。
【００６８】
このように、サブタンク３４と記録ヘッド４４との間でインクを循環させるだけでなく、メインタンク６８とサブタンク３４との間においてもインクを循環させているので、メインタンク６８に貯留されたインクを、サブタンク３４を介して記録ヘッドへ安定的に供給することができる。特に、本実施形態のように、記録ヘッド４４として、複数の単位ヘッド４０を備えた構成とし、さらにこの記録ヘッド４４を複数配列したインクジェット記録装置１０の場合、記録ヘッド４４全体で短時間に多量のインクが吐出されることがあるが、このような場合であっても、記録ヘッド４４には画像記録に必要なインクが常に安定して供給される。換言すれば、高速で大量の画像記録を行った場合でも、安定した画質の画像を記録することができる。
【００６９】
また、サブタンク３４に設けたオーバーフロー壁６２により、インク保持室３４Ｓのインクの余剰分をオーバーフローさせ、液面を一定に維持するようにしているので、サブタンク３４の容量や形状に関わらず、記録ヘッド４４のインク吐出面との間で常に一定の水頭差Ｄを得ることができる。インク吐出口でのインクのメニスカスが安定するので、インクの吐出状態（吐出方向やインク滴体積など）も安定し、高画質の画像を記録できる。
【００７０】
しかも、メインタンク６８からサブタンク３４へのインク供給を連続的に行うことができるので、サブタンク３４内（インク保持室３４Ｓ）でのインク液面を振動させることもない。
【００７１】
オーバーフローしたインクは、インク帰還室３４Ｒからメインタンク６８へと帰還され、インクジェット記録装置１０内で再利用できるので、インクの無駄が生じない。
【００７２】
なお、上記の水頭差Ｄを一定範囲に維持するためには、インク保持室３４Ｓのインク量が少なくなりすぎないようにする必要がある。本実施形態では、インク保持室３４Ｓに設けた液面センサ７８によってインク液面を検知するようにしているので、インク保持室３４Ｓの液面が所定高さ以下にならないように必要に応じてメインポンプ７６を駆動し、メインタンク６８からインクを供給することができる。たとえば、一般的にインク吐出口において安定してメニスカスを形成できる水頭圧は、概ね０．４５ｋＰａ〜１．００ｋＰａの範囲であるため、インク保持室３４Ｓとしては、この範囲に対応可能な深さを有していればよい。そして、液面センサ７８によってインク保持室３４Ｓのインク液面を検知し、その下限が上記範囲を下回ることが無いように、メインポンプ７６を駆動してメインタンク６８からサブタンク３４へインク供給を行い、インク保持室３４Ｓのインク液面を一定範囲内に維持すればよい。
【００７３】
本実施形態のインク流発生手段であるサブポンプ３８及びメインポンプ７６としては、確実にインク流を発生させて、記録ヘッド４４又はサブタンク３４にインクを送ることができればよい。たとえば、本実施形態のようにサブポンプ３８としてローラポンプを使用した場合に求められる能力を知る場合には、まず、以下のようにして、最高負荷時（最も多くのインクを供給する必要がある場合）のインク消費量を算出できる。
【００７４】
・サブポンプ１つに対応する単位ヘッド数：６
・単位ヘッド１つあたりのノズル密度：８００／ｉｎｃｈ
・印字周波数：９ｋＨｚ
・インク滴の滴体積：１０ｐｌ
これらから、最高負荷時のインク消費量（流量）Ｑは、
Ｑ＝６×８００×（９×１０^３）×（１０×１０^−９）＝０．４３２ｍｌ／ｓｅｃ
と求まる。
【００７５】
また、メンテナンス時に行う単位ヘッド４０のバキューム動作では、負圧条件にもよるが、単位ヘッド１つあたり約０．２５ｍｌ／ｓｅｃであり、記録ヘッド４４全体では、約１．５ｍｌ／ｓｅｃとなる。
【００７６】
したがって、インク流発生手段（ローラーポンプ）の能力としては、流量０ｍｌ／ｓｅｃから１．５ｍｌ／ｓｅｃの範囲で可変であることが望ましい。さらに、印字負荷や各種動作モードに合わせた流量設定が可能であれば、さらに望ましい。
【００７７】
【発明の効果】
本発明は上記構成としたので、記録ヘッドへのインク供給を安定的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の記録装置を示す概略構成図である。
【図２】本発明のインク供給装置の基本的構成の一例を示す概念図である。
【図３】本発明のインク供給装置の図２とは異なる基本的構成を示す概念図である。
【図４】記録ヘッドが複数配列された記録装置に対応する本発明のインク供給装置の基本的構成を示す概念図である。
【図５】記録ヘッドが複数配列された記録装置に対応する本発明のインク供給装置の図４とは異なる基本的構成を示す概念図である。
【図６】本発明の記録装置を示す概略構成図である。
【図７】本発明の実施形態に係る記録装置の印字領域の説明図である。
【図８】本発明の実施形態に係る単位ヘッドのバリエーションの説明図である。
【図９】本発明の実施形態に係る記録ヘッドのバリエーションの説明図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る単位ヘッドのバリエーションの説明図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る記録ヘッドのバリエーションの説明図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る記録ヘッドのバリエーションの説明図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る単位ヘッドのバリエーションの説明図である。
【符号の説明】
１０インクジェット記録装置
３４サブタンク
３４’ サブタンク
３４Ｒインク帰還室（帰還手段）
３４Ｓインク保持室（保持室）
３５インク供給路
３６インク循環路
３７インク帰還路
３８サブポンプ
４０Ａノズル面
４０単位ヘッド
４２Ａ記録ヘッドアレイ
４４記録ヘッド
４８個別流路
５０大気連通孔
５２インク供給装置
５２’ インク供給装置
５２’’インク供給装置
６２オーバーフロー壁
６４インク供給部
６８メインタンク
７２メイン供給路
７４メイン帰還路（帰還手段）
７６メインポンプ
７８液面センサ
１１０単位ヘッド

Claims

記録媒体に液滴を吐出可能な記録ヘッドに供給されるインクが保持されるサブタンクと、
前記サブタンクで保持されるインクが貯留されたメインタンクと、
前記サブタンクのインクを前記記録ヘッドとの間で循環させるサブ循環手段と、
前記メインタンクのインクを前記サブタンクとの間で循環させるメイン循環手段と、
を有することを特徴とするインク供給装置。
前記サブタンクに、前記記録ヘッドから帰還したインクと前記メインタンクから供給されたインクとが保持される保持室と、
前記保持室からオーバーフローしたインクを前記メインタンクへ帰還させる帰還手段と、
を有することを特徴とする請求項１に記載のインク供給装置。
記録媒体に液滴を吐出する複数の記録ヘッドと、
前記記録ヘッドにインクを供給する請求項１又は請求項２に記載のインク供給装置と、
を有することを特徴とする記録装置。
複数の前記記録ヘッドが、所定方向に配列されていることを特徴とする請求項３に記載の記録装置。
前記記録ヘッドが、それぞれ複数の単位ヘッドで構成され、
前記サブ循環手段が、複数の記録ヘッドに対応してインクを循環させるインク循環路と、
前記インク循環路からそれぞれの前記単位ヘッドへインクを供給可能とする個別流路と、
を含んで構成されていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の記録装置。