JP2010208145A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】第１のタンクから第２のインクタンクへと一定量のインクを繰り返し供給することにより小型かつ低コストに構成でき、かつ第２のインクからのインクの溢れを確実に抑えることが可能なインクジェット記録装置の提供を目的とする。
【解決手段】第２のインクタンク４は、第１のインクタンク５とインクを吐出可能な記録ヘッド１とに連通可能になっている。第２のインクタンクに収納されたインク量が予め定めた下限量Ｌ１以上に達するまで、第１のインクタンク内のインクを第２のインクタンクへと一定量ずつ繰り返し供給することができる。第２のインクタンクの容積は、前記下限量に前記一定量を加えた容積に定められている。
【選択図】図２

Description

本発明は液体を記録媒体に吐出して記録を行うインクジェット記録装置に関する。

現在、インクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置としては、記録シートと交差する方向に移動するキャリッジに記録ヘッドおよびインクタンクを搭載する形式のシリアル型のインクジェット記録装置が知られている。この種のインクジェット記録装置では、インクタンクが大型化するとキャリッジの駆動のために多くの消費電力を必要とする。

そこで、インクタンクと記録ヘッドとを別々の位置に配置し、それらの間をチューブで接続し、そのチューブを介してインクタンクから記録ヘッドにインクを供給する、いわゆるチューブ供給方式を採用したインクジェット記録装置も知られている。但し、チューブ供給方式を採用したとしても、インクタンク内のインク量は有限であるため、インクタンク内のインクを使い切ってしまった場合にはインクタンクを交換することが必要となる。

シリアル型のインクジェット記録装置において、一枚の記録媒体に対する記録動作の途中でインクタンク内のインクが無くなった場合には、記録動作を中断してインクタンクの交換作業を行う必要がある。この場合、記録動作再開直後に形成された記録部分と、その他の部分との間には色味の差が生じることがある。すなわち、連続的に記録動作が行われる場合には、同一位置に吐出された異なる色相のインクが記録媒体の上で互いに混ざり合うため適正な混合色が得られる。しかし記録動作が中断された場合には、乾燥したインクの上に液状のインクが吐出されることとなるため、両インクが十分に混ざり合わず、先に吐出されたインクと、後に吐出されたインクのいずれか一方のインクの色相が強調された混合色となる。この場合、連続的に記録が行われた記録部分と、インタンク交換によって中断した後に記録が再開された部分との間には色味の差（色ムラ）が生じることとなる。

このような記録動作途中でのインクタンクのインク切れを避けるため、特許文献１には、メインタンクとは別にサブタンクを設けたインクジェット記録装置が開示されている。ここに示されるインクジェット記録装置では、交換可能で大容積のメインタンクから、比較的容積の小さいサブタンクへとインクが供給され、サブタンク内に収納されたインクが記録ヘッドへと供給される。

従って、一枚の記録媒体への記録の途中でメインタンクにインク切れが生じた場合にも、サブタンク内に収納されているインクを使うことによって記録を継続することが可能になる。そして、サブタンクから供給されるインクによって記録が行われている間にメインタンクの交換を完了すれば、記録動作を中断することなく記録を行うことができ、記録画像の品質を高く維持することができる。

また特許文献２には、ポンプによってサブタンク内の余剰気体が排気されてインク液面が上昇すると、フロートが排気口を塞ぎ、排気動作が終了する構成も開示されている。

特開２００１−１１３７１６号公報 特開２０００−３０１７３７号公報

ところで、近年のインクジェット記録装置には、更なる性能向上及び低コスト化が求められている。性能向上を実現するための対策としては、例えば、色表現領域の拡大のために使用するインクの数を増やすことが行われている。但し、使用するインクの数を増やすためには、記録ヘッドの数およびインクの供給システムの数を増大させる必要があり、低コスト化とは相反する結果を招くこととなる。特に、上記各特許文献のようにメインタンクからサブタンクへのインク供給をポンプを用いて行う場合、駆動源、インク流路、サブタンクからのインクの溢れを防止する機構等が各色毎に必要となり、これらが装置コスト増大を招く大きな要因となっている。このため、メインタンクからサブタンクへのインクの供給システムを小型かつ安価な構成で実現すべく、メインタンクからサブタンクへと一定量のインクを繰り返し供給することによってサブタンク内にインクを充填させる構成を採ることが提案されている。これによれば大型で高価なポンプ機構が不要となり、装置コストの低減を図ることが可能になる。
しかしながら、インクを一定量毎にサブタンクに供給する構成を採る場合、サブタンクが満杯状態となっても、定量供給が完了するまではインクが供給され続け、インクがサブタンクから漏れる可能性があった。

本発明は、第１のタンクから第２のインクタンクへと一定量のインクを繰り返し供給することにより小型かつ低コストに構成できると共に、第２のインクからのインクの溢れを確実に抑えることが可能なインクジェット記録装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は以下の構成を有する。すなわち、本発明の第１の形態は、インクを収納可能な第１のインクタンクとインクを吐出可能な記録ヘッドとに連通可能な第２のインクタンクと、前記第２のインクタンクに収納されているインク量が予め定めた下限量に達するまで一定量のインクを繰り返し供給することによって前記第２のインクタンクにインクを充填するインク充填手段と、を備えたインクジェット記録装置であって、前記第２のインクタンクの容積が、前記下限量に前記一定量を加えた容積に定められていることを特徴とするインクジェット記録装置。

本発明によれば、一定量のインクを第１のインクタンクから第２のインクタンクへと繰り返し流入させるため、装置の低コストかつ小型に構成できると共に、第２のインクタンクへのインクの充填をインクを漏らすことなく、確実に充填することができる。

本発明の実施形態におけるインクジェット記録装置の概略構成を模式的に示す平面図である。 本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置のインク供給システムの全体構成図である。 図１に示す状態からダイヤフラム部が押圧された状態を示す図である。 メインタンク内のインクタンクが空になった状態を示す図である。 図４に示す状態においてサブタンク内のインクが消費されて減少した状態を示す説明図である。 図５に示す状態からメインタンクが交換された状態を示す図である。 サブタンク内にインクを充填する際のサブタンク周辺の各部の動作を示す説明図である。 本実施形態において実施されるメインタンクおよびサブタンクのインク残量検出並びにサブタンクのインクの充填に関する制御動作を示すフローチャートである。 本実施形態におけるインクジェット記録装置の制御系の概略構成を示すブロック図である。 図８に示すフローチャートのＳ２１３においてＸ＝０とした場合におけるサブタンク４の容積の設定例を示す図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれサブタンク内のインクの液面がＬ１、Ｌ２、Ｌ３である状態を示している。

以下、本発明を実施するための実施形態について添付図面を参照しながら説明する。

（第１実施形態）
図１に、本発明の適用されるインクジェット記録装置の概略構成を説明するための模式的な平面図を示す。なお、ここに示すインクジェット記録装置は、インク滴を吐出可能な記録ヘッドを記録媒体の搬送方向と交差する方向に移動させて記録を行ういわゆるシリアル型のインクジェット記録装置となっている。

図１において、記録ヘッド１は、供給されるインクを複数の吐出口から吐出可能なインクジェット記録ヘッドであり、この記録ヘッド１は、キャリッジ１０２に交換可能に搭載される。キャリッジ１０２には、不図示のコネクタを介して記録ヘッド１に駆動信号等を伝達するためのコネクタホルダ（電気接続部）が設けられている。キャリッジ１０２は、装置本体に設置されたガイドシャフト１０３によって、矢印Ａに示す主走査方向に往復移動可能に支持されている。主走査モータ１０４により回転駆動されるモータプーリ１０５と従動プーリ１０６との間には、キャリッジ１０２に連結されたタイミングベルト１０７が架け渡されている。キャリッジ１０２は、これらのモータ１０４，プーリ１０５，１０６、タイミングベルト１０７などによって構成された駆動機構によって主走査方向に移動される。

プリント用紙やプラスチック薄板等の記録媒体１０８は、給紙モータ１１５の駆動によってピックアップローラ１１３が回転されることにより、オートシートフィーダ（ＡＳＦ）１１４から一枚ずつ分離されて給紙される。さらに、記録媒体１０８は、搬送ローラ１０９の回転により矢印Ｂの副走査方向に搬送されて、記録ヘッド１における吐出口の形成面（吐出口面）と対向する位置（記録部）を通る。搬送ローラ１０９は、ＬＦモータ１１６の駆動により回転される。記録媒体１０８が給紙されたかどうかの判定と、その給紙時における記録媒体の先端の頭だし位置の確定は、搬送ローラ１０９の上流に配されたペーパエンドセンサ１１２の検出信号に基づいて行われる。さらに、記録媒体１０８の後端位置の割り出し、および記録媒体１０８の後端位置から現在の記録位置を割り出すためにもペーパエンドセンサ１１２が使用される。なお、記録媒体１０８は、記録部において平坦な記録面を形成するように、その裏面がプラテン（不図示）により支持される。

上記構成を有するインクジェット記録装置では、記録ヘッド１がキャリッジ１０２と共に矢印Ａ方向に走査しつつインクを吐出する記録走査と、記録ヘッドの各走査の間に行われる記録媒体の搬送動作とを繰り返し、記録録媒体上に画像を形成する。

図２は、本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置１００のインク供給システムの概略図である。ここでは説明を簡単にするため、液体としてのインク１色分の経路についてのみ示す。図２は、特に、メインタンク５内部にインクが十分に収納されており、メインタンク５内のインクが使用されて記録が行われている状態を示す図である。

まず、本実施形態のインク供給システムの構成について説明する。本実施形態のインク供給システムは、記録ヘッド１と、記録ヘッド１に連通可能なサブタンク４と、サブタンク４に連通可能なメインタンク５と、メインタンク５に連通可能なバッファ室６とを有している。本実施形態の記録ヘッド１は、インクを吐出させる記録素子が設けられた素子基板と、この素子基板に接合されるオリフィスプレートとを備えている。オリフィスプレートは、インクの液滴を吐出する複数の吐出口を有するとともに、素子基板に接合されることによって吐出口が連通するエネルギ作用室としての発泡室及びこれに連通するインク流路等が形成されている。

メインタンク５（第１のインクタンク）は、記録装置本体に対して取り外し可能に形成されている。本実施形態では、メインタンク５は、比較的大容積のインクを収納可能に形成されている。メインタンク５に収納されたインクは、記録装置本体に搭載されたサブタンク（第２のインクタンク）４に供給され、サブタンク４内のインクはキャリッジに搭載された記録ヘッド１に供給される。記録ヘッド１は供給されたインクを吐出口から吐出し、画像の記録を行う。記録動作が進むにつれ、メインタンクからサブタンクへのインクの供給が行われ、メインタンク５内部のインクは減少してゆく。そして、メイタンク内のインクが無くなったとき、あるいは一枚の記録媒体に対して記録を行うのに不十分な量となったときには、図６に示すように、メインタンク５をインクの充填された新たなものに交換する。

サブタンク４には、メインタンクが空となって交換されている間に、記録動作を中断させないようにするため、メインタンク５の交換作業の間、記録動作を行うことが可能な量のインクが収納されている。このため、サブタンク４の内部に収納されているインクの量としては、メインタンク５の交換作業の間を凌ぐだけの量を収納すれば良いので、サブタンク４の容積は、メインタンク５に比べ、比較的小さく形成される。メインタンク５とサブタンク４は、サブタンク４の液室４の上面部に突設された第１の中空管１１によって連通される。第１の中空管１１は金属などの導電部材によって形成され、その内部にインクを流通させることが可能なように形成されている。

ここで、第１の中空管１１は、インクの流通する流路が流路抵抗を十分に有するように、その内径が十分に細く形成されている。このため、メインタンク５がサブタンク４よりも高い位置に配置されていても、メインタンク５内に収納されているインクは、重力のみによってサブタンク４内に供給されることはない。記録ヘッド１でインクが吐出され、サブタンク４内のインク量が減少することでサブタンク４内に所定値以上の負圧が発生したときにメインタンク５からサブタンク４へインクが供給される。

また、記録ヘッド１とサブタンク４との間には、これらを接続するための供給チューブ２が配置されている。供給チューブ２は、内部にインクを流通させることが可能とされ、サブタンク４内部のインクを記録ヘッド１に供給する。供給チューブ２は柔軟な材料によって形成されており、記録ヘッド１を走査させつつ記録ヘッド１にインクを供給することが可能である。

サブタンク４には、外部と連通し、サブタンク４の内部と大気とを連通可能にする大気連通路８が連結されている。大気連通路８は、サブタンク４内で最も高い位置４１から上方に立ち上がる導入部８１と、その導入部８１の上端に形成された導出口８１ｂに連結された空間部８２と、前記空間部８２からサブタンク４の底面よりも下方に立ち下がる排出部８３とを備える。従って、大気連通路８は全体として逆Ｕ字状に構成されている。導入部８１の下端部に形成された導入口８１ａはサブタンク４における最も高い位置と同一の高さ位置に配設されている。また、大気連通路８には、その排出部８３に外周面に沿って摺動可能に大気連通弁９が設けられており、この大気連通弁９を移動させることによって大気連通路８の出口である大気連通口８ａを開放、閉塞することが可能になっている。従って、大気連通口８ａが開放状態にあるときには、サブタンク４の内部の空気を導入部８１、空間部８２および排出部８３を介して大気連通口８ａから大気へと放出することができる。また、サブタンク４には、サブタンク４内のインクの液面が所定の高さ以上にあるとき、インクと接触する金属などの導電部材によって形成された中実管１３が取り付けられている。この中実管１３と中空管１１とは図外の配線部によって電気的に接続され、中実管１３と中空管１３とが液体サブタンク内に収納されたインクと接触すると閉回路が形成され、インクがサブタンク内に充填されたことを表す電気信号が出力される。

本実施形態では、中実管１３をサブタンク４の上面に形成された傾斜面４２に配置し、サブタンク４のインク内に生じた気泡が中実管１３の周囲に溜まるのを避けるように構成されている。これによれば、液面の位置が中実管１３との接触位置に達しているにも拘わらず、中実管１３の周囲に溜まった気泡によってインクと中実管１３とが非接触となって液面位置が検出されないという誤検出が生じるのを避けることができる。

また、サブタンク４を形成する壁面の一部には、サブタンク４の容積を変化させるよう動作可能な容積変化部材としてダイヤフラム部３が設けられている。本実施形態において、サブタンク４は、液室部４ａとこれに連通する流路部４ｂとからなるインク収納部を有しており、ダイヤフラム部３は、インク収納部内における流路部４ｂに設けられている。また、ダイヤフラム部３は、可撓性を有するゴムによって形成されている。図２は、ダイヤフラム部３が流路部４ａの壁面から外方に膨出した初期状態を示しており、サブタンク４の容積は拡張した状態にある。一方、図３はダイヤフラム部３の中央部が流路部４ａの壁面に接する位置まで押圧された状態を示しており、この状態においてサブタンク４の容積は前述の拡張状態に比べて縮小する。なお、この実施形態における流路部４ａには、ダイヤフラム部３によって開閉される連通口４ｂ１が形成されると共に、連通口４ｂ１より下流側（サブタンクから記録ヘッドへのインクの流動方向において下流側）に前述の供給チューブ２の下端部が連結されている。従って、図３に示すようにダイヤフラム部３が押圧された状態にあるとき、連通口４ｂ１はダイヤフラム部３によって閉塞され、液室部４ａと記録ヘッド１との連通が遮断されるようになっている。このようにダイヤフラム部３は記録ヘッドから液室部４ａの間を連通、遮断させる開閉弁としての機能も併せ持つ構成となっている。

また、ダイヤフラム部３が設けられている流路部４ｂは、サブタンク４の液室部４ａにおいて下方部に配置されており、液室部４ａとの連通口は比較的低い位置に形成されている。これにより、インクが消費され、サブタンク４内に残るインクの量が僅かな量になるまで流路部４ｂおよびダイヤフラム部３内に空気が流入しないように構成されている。

バッファ室６は、内部にインクを収納可能な容器として、メインタンク５と連通するように形成されている。そして、バッファ室６の内部には大気に開放された大気連通路７が配置されており、バッファ室６の内部の空間は大気連通路７を介して大気と連通している。メインタンク５とバッファ室６との間は、第２の中空管１２によって接続される。第２の中空管１２も金属などの導電部材によって形成され、その内部にインクを流通させることが可能なように形成されている。メインタンク５とバッファ室６とが連通させることにより、メインタンク５の内部のインクが温度上昇によって膨張して、メインタンク５の内部の圧力が上昇するようなことがあっても、メインタンク５内部のインクをバッファ室６の内部に流入させることができる。このため、メインタンク５の内部の圧力が過度に上昇するのを抑えることができる。また、メインタンク５が、バッファ室６を介して大気と連通するように形成されており、バッファ室６は、メインタンク５内部の圧力を大気の圧力とバランスさせる役割を果たしている。

ここで、本実施形態におけるダイヤフラム部３の押圧、開放動作、および大気連通弁の開閉動作を行う機構を説明する。本実施形態では、ダイヤフラム部３を押圧、開放させることによるサブタンク４の容積の拡張・縮小動作及び大気連通弁９の開閉動作は、同一の駆動源としてのモータ１４を有する駆動機構３０によって行われる。駆動機構３０は、モータ１４と、モータ１４の出力軸に固定された駆動ギア１４ａ、アイドルギア１５、遊星ギア１６からなる駆動力伝達機構とを備える。また、駆動機構３０は、駆動力伝達機構によって選択的に回転駆動される第１ギア１９および第２ギア２４と、第１ギアと一体的に回転する第１カム２０と、第２ギア２４と一体的に回転する第２カム２５を有する。さらに駆動機構３０は、第１カム２０によって作動する大気弁レバー２１と、第２カムによって作動するダイヤフラムレバー２７とを有する。なお、本実施形態においては、前記の駆動機構３０と大気連通弁９とダイヤフラム部３とにより、インク供給機構が構成されている。

より詳細に説明すると、モータ１４の出力軸に固定された駆動ギア１４ａは、アイドルギア１５と噛合するように配置されている。また、アイドルギア１５と遊星ギア１６とは噛合し、それぞれのギアがモータ１４からの駆動力を伝達する。遊星ギア１６は、アーム１７を介してアイドルギア１５に接続されており、アイドルギア１５の中心軸との距離を保ちながら、図２に示されるモータ１４の回転方向によってＲ１、Ｒ２のいずれかの方向に移動できる。遊星ギア１６がＲ１方向に移動したときには、遊星ギア１６はギア２４と噛合し、遊星ギア１６がＲ２方向に移動したときにはギア１９と噛合することが可能とされている。

さらに駆動機構３０は、支点２２を中心軸として回転する大気弁レバー２１と、支点２６を中心軸として回転するダイヤフラムレバー２７とを有している。大気弁レバー２１の一端部は、前述の大気連通口８ａを開閉させるための大気連通弁９に連結されており、常には圧縮バネ２３の付勢力によって大気連通口８ａを開放させる位置へと付勢されている。カム２０の外周の一部には、外方に突出する押圧部２０ａが設けられており、カム２０が所定の位相位置まで回転することにより、この押圧部２０ａが大気弁レバー２１の一端部を圧縮バネ２３の付勢力に抗して押圧する。また、カム２０の外周部の一部には、外方に突出する押圧部２０ａが設けられており、カム２０が所定の位相位置まで回転することにより、この押圧部２０ａが圧縮バネ２３に抗してダイヤフラムレバー２７を押圧することができる。ギア２４及びギア１９に近接した位置には、ギア２４及びギア１９と共に回転するカム２０及びカム２５の位相検出を行うセンサ４２、４３が、それぞれ配置されている。このうち、ダイヤフラム部３を作動させるダイヤフラムレバー２７を押圧部２０ａで押すカム２５の位相の検出は、ダイヤフラム部センサ４２が行う。また、大気連通弁９を作動させる大気弁レバー２１を押圧部２５ａで押圧するカム２０の位相検出は、大気弁センサ４３が行う。センサ４２、４３によってそれぞれのギア１９、２４の位相を正確に検出し、大気連通口８ａの開閉及びダイヤフラム部３の移動によるサブタンク４の容積の拡張・縮小動作を確実に行うことが可能とされている。本実施形態では、センサ４２、４３は発光素子及び受光素子を有する光学的なフォトセンサが用いられている。センサ４２、４３は、受光素子での光量を検出することによってギア１９、２４の位相を検出している。本実施形態では、ギア１９、２４の所定位置にフラグが設けられており、このフラグが所定位相に位置したときに発光素子からの光が遮光され、受光素子での受光量を変化させてギア１９、２４の位相を検出している。なお、センサ４２、４３の形態としてはこれに限定されず、その他の形態のものが用いられても良い。例えば、ギアが近くの位置を通過することで発生する磁界の変化を検出する磁気センサが用いられても良い。

図９は、本実施形態におけるインクジェット記録装置の制御系の概略構成を示すブロック図である。図９において、インクジェット記録装置の各部の動作は、ＲＯＭ１２１内に格納された制御プログラムおよびＲＡＭ１２２に格納された種々のデータなどに基づいて制御手段としてのＣＰＵ１２０により制御される。すなわち、ＣＰＵ１２０には、記録ヘッド１に設けられた電気熱変換素子を駆動するヘッド駆動回路１２３、主走査モータ１０４を駆動する主走査モータ駆動回路１２４、ＬＦモータ１１６を駆動するＬＦモータ駆動回路１２５などが接続されている。さらに、前述の大気弁９の開閉およびダイヤフラム部３の移動などを行うための駆動源であるモータ４がＣＰＵ１２０に接続されている。また、ＣＰＵ１２０には、インクジェット記録装置の動作状態を表示する表示部５２および記録媒体を供給するＡＳＦ１１４などが接続されている。また、ＣＰＵ１２０には、前述の大気弁センサ４３、ダイヤフラム部センサ４２、ペーパーエンドセンサ１１２などが接続されている。さらにＣＰＵ１２０には、メインタンク５およびサブタンク４内に収納されているインクが所定量以下に達したか否かを表す信号を出力する液体検出回路５０が接続されている。この液体検出回路５０は、前述の第１の中空管１１と第２の中空管１２との間、第１の中空管１１と中実管１３との間に、それぞれ所定の電圧を印加する。そして、第１の中空管１１と第２の中空管１２との間、第１の中空管１１と中実管１３との間に電流が流れたか否かを検出し、電流が流れた場合にはＣＰＵ１２０に検出信号を出力する。なお、この液体検出回路５０、第１の中空管１１および中実管１３によって、サブタンク４内のインクが基準液面に達したか否かを検出する第１の検出手段が構成されている。また、液体検出回路５０、第２の中空管１２および中実管１３によって、メインタンク内にインクが実質的に空になったか否かを検出する第２の検出手段が構成されている。さらに、前述のインク供給機構と、このインク供給機構の駆動を第１の検出手段からの検出信号に基づいて制御するＣＰＵ１２０とによって、メインタンク５からサブタンク４へのインクの供給を繰り返し行うインク充填手段が構成されている。

上記の制御系において、ＣＰＵ１２０は、液体検出回路５０および各部のセンサから出力された信号に応じて、ＲＯＭ１２１に格納されている制御プログラムに従い、記録動作、サブタンクへのインクの充填動作などの種々の動作が制御される。例えば、メインタンク５の交換後に実行されるサブタンクへのインクの充填動作においては、ダイヤフラム部センサ４２及び大気弁センサ４３によって検出された各カム２０、２５の位相を表す信号がＣＰＵ１２０に入力される。ＣＰＵ１２０は、それらの位相と液体検出回路５０からの信号に基づいてモータ１４の回転方向および回転量が制御される。このように、前述のインク供給機構と、このインク供給機構の駆動を第１の検出手段からの検出信号に基づいて制御するＣＰＵ１２０とによって、メインタンク５からサブタンク４へのインクの供給を繰り返し行うことを可能とするインク充填手段が構成されている。

上記構成を有するインクジェット記録装置１００において、記録ヘッド１がインクを吐出して記録動作を実行すると、これに伴い記録ヘッド１内に負圧が発生する。この記録ヘッド１内の負圧が一定値以上になると、その負圧によってサブタンク４内のインクが供給チューブ２を介して記録ヘッド１に供給される。また、記録動作時には大気連通弁９が閉塞されているので、サブタンク４は密閉された状態にある。このため、サブタンク４内のインクが記録ヘッド１へと供給されることに伴い、サブタンク４内には負圧が発生する。この負圧によってメインタンク５内のインクは第１の中空管１１を介してサブタンクへと供給される。また、前述のようにバッファ室６は第２の中空管１２を介してメインタンク５と連通する一方、大気連通路７を介して大気とも連通している。このため、メインタンク５内の圧力は大気と常にバランスされており、記録動作時においてもメインタンク５内部の圧力が過度に低下することはない。

本実施形態では、重力のみではメインタンク５からサブタンク４へとインクが流通しないように第１の中空管１１には十分に大きな流路抵抗をもたせている。このため、記録動作中にメインタンク５内部からサブタンク４へと供給されるインク量は、記録ヘッドでの消費量に相当し、過剰なインクがサブタンク４へと供給されることはない。従って、サブタンク４内でのインクの液面は、一定範囲内の高さに保たれる。本実施形態において、メインタンク５内にインクが収納されている場合には、サブタンクの中のイクの液面は中実管１３の下端部とサブタンク４の上面との間に位置するよう調整されている。

本実施形態の記録装置によって記録動作が続けられ、メインタンク５内のインクが消費され続けると、最終的には略全てのインクが消費され、実質的に空の状態となる。メインタンク５内のインクが全て消費された状態で記録動作が継続されると、メインタンク５からサブタンク４へと空気が供給される。この空気は、図４に示されるように、メインタンク５とサブタンク４を連結する第１の金属の中空管１１を介して、サブタンク４内の供給路１０内に流入する。その結果、第２の中空管の下側には空間が形成され、第１の中空管１１とサブタンク４内のインクとは非接触状態となる。

本実施形態では、中空管１１と中実管１３との間に所定の電圧を印加し、中空間１１と中実管１３との間が通電するか否かに基づいて供給路１０内にインクが存在しているかどうかの判断を行うようになっている。すなわち、供給路１０内にインクが存在している場合には第１の中空管１１と中実管１３とインクを介して通電し、第１の中空管１１の下側に空間が存在する場合には、第１の中空管１１と中実管１３とは非通電となる。この導通、非導通を観察することによってメインタンク５内のインクの有無が検出される。例えば、中空管１１と中実管１３との間の電気的接続が切断されると、メインタンク５内のインクが無くなり、サブタンク４内部のインクが消費され始めたことが検出される。

メインタンク５内のインク有無の検出精度を高めるため、本実施形態では、供給路１０をサブタンク内で鉛直方向に延出する比較的内径の小さな円筒部によって形成している。具体的には、中空管１１の内径を１．６ｍｍ、供給路１０の内径を２〜３ｍｍとしている。このように、供給路１０の内径が小径としたため、メインタンク５からサブタンク４内に空気が流入した場合、その空気の導入量に応じてインクの液面の高さを大きく変位させることができる。このため、サブタンク４が空になり、メインタンク５からサブタンク４へと僅かに空気が流入した場合にも、中空管１１及び中実管１３の間の通電を確実に遮断することができ、メインタンク５内のインクが無くなったことを確実に検出することができる。

メインタンク５の交換が行われる際には、サブタンク４内にはある一定量のインクが保持されている。サブタンク４における供給路１０内のインクの有無の検出によってメインタンク５のインク切れが検出された後は、記録ヘッド１によるインク消費量がインクの吐出回数によって計算され、そのインク消費量に基づいてサブタンク４内のインク残量が計算される。その後、もしメインタンク５が交換されることなく記録が続行され、サブタンク４が空となったときには記録が中断される。このときは、やむを得ず記録動作が中断され、インクが無くなったことにより記録動作を中断したこと、およびメインタンク５の交換を必要とすることを知らせる報知動作が行われる。

メインタンク５内部のインク切れが検出された際には、記録装置はディスプレーや記録装置の表示部にこのことを示して、インク切れをユーザーに報知する。ユーザーはこの報知に応じてメインタンク５を交換すれば良い。このように、記録装置によってメインタンク５内部のインク切れが検出されると、これに応じてメインタンクの交換作業が行われる。

メインタンク５が交換される際には、メインタンク５が上方に引き上げられて、第１の中空管１１及び第２の中空管１２からメインタンク５が引き抜かれる。これにより、空になったメインタンク５がサブタンク４及びバッファ室６から取り除かれる。また、新たなメインタンク５を装着する場合には、メインタンク５の底部に第１の中空管１１及び第２の中空管１２を刺し、各中空管１１，１２の状端部をインクタンク内に突出させる。なお、本実施形態では、第１の中空管１１と第２の中空管１２との間に所定の電圧を印加し、第１の中空間１１と第２の中空管１２とが通電するか否かによって、インクの収納された適正なメインタンク５が装着されているか否かも確認することが可能になっている。

ところで、メインタンク５の交換作業によって記録動作が中断された場合、前述のように記録動作の中断直後に記録された領域と、連続的に記録動作が行われた領域との間に色味の差が生じ、画像品質の低下を招くことがある。このような画像に発生する色味のムラを抑えるためには、メインタンク５の交換作業が行われている間にも記録動作が行われることが必要となる。本実施形態では、メインタンク５とは別にサブタンク４が取り付けられており、メインタンク５を取外したときにもサブタンク４内のインクを用いて記録動作を続行することができる。これにより、メインタンク５の交換時に記録動作が中断することに起因する画像品質の低下を抑えることができる。

図５は、図４に示す状態からさらに記録動作が行われることによってサブタンク４内のインクが消費されて減少した状態を示す説明図である。記録動作が行われている状態では、大気連通弁９は閉塞され、ダイヤフラム部３は外方に膨出した初期状態にあるため、サブタンク４内の容積が拡張された状態に保たれている。

メインタンク５はサブタンク４よりも高い位置に配置されているが、インクが収納されているメインタンク５が搭載されたとしても、すぐにはサブタンク４内にはインクは供給されない。通常、メインタンク５は空になった状態で交換されるので、メインタンク５を交換する際には、図３に示されるようにサブタンク４内の供給路１０には空になった状態のメインタンク５から空気が吸引されサブタンク４内に空気が流入する。従って、通常、メインタンク５が交換されると、サブタンク４の供給路１０内には空気が存在している。

また、メインタンク５を交換する際には大気連通弁９が閉塞されている。そして、サブタンク４内のインクの上部には空気が収納されている。これにより、メインタンク５が交換されることでインクが収納されているメインタンク５とサブタンク４とが連通したとしても、この空気はサブタンク４の外部に放出されないので、サブタンク４にはインクはほとんど流入しない。このため、メインタンク５を交換したとしても、サブタンク４で負圧が発生しないと、メインタンク５からはインクは供給されない。

従って、サブタンク４にインクを供給するためには、サブタンク４内に負圧を発生させ、サブタンク４内の空気と新たに交換されたメインタンク５内のインクとが置換されて、サブタンク４内にインクが充填されることが求められる。

ここで、図７及び図８を参照しつつ、サブタンクへのインクの充填動作の概略を説明する。なお、図７（ａ）〜（ｃ）は、サブタンク内にインクを充填する際のサブタンク周辺の各部の動作を示す説明図である。
図７（ａ）は、メインタンク５が交換され、サブタンク内のインクが僅かな状態になった状態を、図７（ｂ）は、ダイヤフラム部３を内方に移動させることでサブタンク４内の空気をサブタンク４の外部に送り出した状態をそれぞれ示している。また、図７（ｃ）は、ダイヤフラム部３を外方に移動させることでメインタンク５からサブタンク４内にインクを供給している状態を示している。

図７（ａ）に示すように、メインタンク５を交換した直後は、ダイヤフラム部３が外方に膨出しサブタンク４の容積が拡張された状態を示している。このとき大気連通弁９は閉塞されている。次に、図７（ｂ）に示すように、大気連通弁９を閉塞状態から開放状態にした後、ダイヤフラム部３を内方に位置させてサブタンク４の容積を縮小させる。ダイヤフラム部３は、移動によってサブタンク４が約０．５ｃｃ分の体積変化を行うことが可能な構成となっている。

ダイヤフラム部３を内方に移動させることにより、約０．５ｃｃ分の体積のインクがダイヤフラム部３からサブタンク４におけるメインタンク側に押出される。このとき、ダイヤフラム部３から記録ヘッド１までの流路抵抗（供給チューブ２の流路抵抗）はダイヤフラム部３からサブタンク４（メインタンク５）までの流路抵抗に比べ、圧倒的に高いので、記録ヘッド１側にはインクは殆ど押し出されない。そのため、ダイヤフラム部３によって押し出されたインクはサブタンク４側へと流動する。

また、インクがサブタンク４内の供給路１０及び中空管１１を介してメインタンク５へ送り込まれる抵抗値に対し、サブタンク４内の空気がサブタンクの液室部４ａに連結される大気連通路８を介して大気に排出される抵抗の方が圧倒的に小さい。このため、ダイヤフラム部３によってサブタンク４内にインクが送り込まれることによって、サブタンク４内の空気が大気に排出され、サブタンク４のインクがメインタンク５へと送り込まれることは殆どない。

次に図７（ｃ）に示されるように、大気連通弁９を開放状態から閉塞状態にした後、ダイヤフラム部３を内方へと押圧した状態から外方に膨出する初期状態へと移動させる。このダイヤフラム部３の移動により、サブタンク４の容積が拡大する。これにより、サブタンク４内に負圧が発生し、ダイヤフラム部３内にインクが約０．５ｃｃ分流入すると共に、メインタンク５からサブタンクへインクが供給される。

このとき、大気連通弁９が閉塞されていることにより、記録装置の外部から大気連通路８を介してサブタンク４内に空気が入ってくることはない。そして、メインタンク５内は負圧になるが、大気連通路７を介してバッファ室６から空気がメインタンク５内に導入されるので、メインタンク５内の負圧は解消される。その結果、メインタンク５からサブタンク４へある一定量のインクが導入されることとなる。

次に、本実施形態のインク供給システムにおけるメインタンク５の交換後に、メインタンク５からサブタンク４の内部へインクを供給する際の駆動機構３０の各部の動作について説明する。

前述のように、メインタンク５の交換後にサブタンク４内から空気を排出しつつ、メインタンク５からサブタンク４へインクを供給するには、ダイヤフラム部３の拡張・縮小動作（ダイヤフラムの移動）及び大気連通弁９の開閉作動を繰り返す。このときの記録装置におけるダイヤフラム部３と大気連通弁９の状態としては、概ね２つの状態が考えられる。まず一方の状態としては、図２に示されるように、ダイヤフラム部３をサブタンク４の外方に膨出してダイヤフラム部３の容積が拡張した状態（以下、この状態をダイヤフラム部の拡張状態と称す）にあり、かつ大気連通弁９が閉塞した状態がある。また、他方の状態としては、図３に示されるように、ダイヤフラム部３が押圧されて、その内部の容積が縮小した状態（以下、この状態をダイヤフラム部の縮小状態と称す）にあり、かつ大気連通弁９が開放された状態がある。

図２に示されるようにダイヤフラム部３が拡大状態あり、かつ大気連通弁９が閉塞した状態から、図３に示されるようにダイヤフラム部３が縮小状態にあり、かつ大気連通弁９を閉塞させる場合の各部の動作について説明する。

図２に示す状態では、第１カム２０の押圧部２０ａが大気弁レバー２１の端部（図中右端部）を圧縮バネ２３の付勢力に抗して押圧しており、これによって大気弁レバーの他端部（図中、左端部）に設けられた大気連通弁９が大気連通口８ａが閉塞されている。また、第２カム２５の押圧部２５ａは、ダイヤフラムレバー２７から離間した状態にあり、ダイヤフラムレバー２７は、ばねの付勢力によってカム２５の円形の外周面に当接している。このとき、ダイヤフラムレバー２７の一端部（図中、左端部）はダイヤフラム３を押圧していない状態（開放状態）にあり、ダイヤフラム３は拡張状態に保たれている。

ここで、まず、モータ１４を駆動し、駆動ギア１４ａをＳ２方向へと回転させる。この駆動ギア１４ａの回転力はアイドルギア１５を介して遊星ギア１８に伝達され、遊星ギア１８はその回動中心軸を中心として回転する。なお、アイドルギア１５は定位置に保持された不図示の軸を中心に定位置で回転する。遊星ギア１８の回転により、これに噛合しているギア１９と共に第１カム２０が回転し、その押圧部２０ａが大気弁レバー２１の端部（右端部）から離間する。その結果、大気弁レバー２１は、圧縮バネ２３の弾性力によって支点２２を中心に図２における反時計方向へと回転し、大気連通弁９を大気連通口８ａを閉塞する位置から移動させる。これにより、大気連通口８ａは大気に開放される。

次に、モータ１４によって駆動ギア１４ａをＳ２方向に回転させると、駆動ギアに噛合しているアイドルギア１５が回転する。このアイドルギア１５の回転により、これに噛合している遊星ギア１６がＲ１方向へと移動し、図３に示すようにギア２４と噛合する。その後も継続してモータ１４を駆動することにより、ギア１６はその回動中心を中心として回転し、押圧部２５ａがダイヤフラムレバー２７との対向位置へと移動し、ダイヤフラムレバー２７の端部（図中、右端部）を圧縮バネ２８に抗して押圧する。これにより、ダイヤフラムレバー２６の他端部（図中、左端部）がダイヤフラム３を押圧し、ダイヤフラム３を縮小状態にする（図３参照）。こうしてダイヤフラム３が縮小されることにより、ダイヤフラム３内のインクがサブタンク４の液室４ａ側に送り込まれ、液室４内のインクの液面は上昇する。この際、大気連通口８ａは大気連通弁９によって開放状態となっているため、液室４内のインクの液面上昇に伴ってサブタンク４の上方部に溜まっている空気は大気連通口８ａから大気へと排出される。

このように、ダイヤフラム部３および大気連通弁９について、図２の状態から図３の状態に位置関係を変化させることができる。次に、図３に示されるようにダイヤフラム部３が縮小状態あり、かつ大気連通弁９が開放された状態から、図２に示されるようにダイヤフラム部３が拡張状態にあり、かつ大気連通弁９を閉塞させる場合の各部の動作について説明する。

図３に示すダイヤフラムの縮小状態から、モータ１４を駆動して駆動ギア１４ａをＳ１方向へと回転させると、アイドルギア１５の回転に伴って遊星ギア１６はＲ２方向へと移動し、ギア１９と噛合する。その後、継続してモータ１４を駆動することにより、アイドルギア１５を介して遊星ギア１６が回転し、その回転に連動してギア１９およびカム２０が回転する。カム２０の回転によって押圧部２０ａが大気弁レバー２１の端部を圧縮バネ２３に抗して押圧し、大気弁レバー２１を支点を中心に回転させる。大気連通弁９は、大気弁レバー２１の移動に伴って移動し、それまで開放状態にあった大気連通口８ａを閉塞する。この時点で、モータ１４の回転は一旦停止する。また、ダイヤフラム部３は、図３に示す縮小状態を維持する。

上記のようにして大気連通口８ａが大気連通弁９によって閉塞した後、モータ１４を駆動し、駆動ギア１４ａをＳ２方向に回転させる。駆動ギア１４ａの回転に連動してアイドルギア１５が回転することにより、遊星ギア１６はＲ１方向へと移動し、ギア２４に噛合する。遊星ギア１６とギア２４とが係合した後も、モータ１４の駆動力によって駆動ギア１４が回転し続けることにより、遊星ギア１６はその回動中心を中心として回転し、ギア２４を回転させる。これにより、カム２５の押圧部２５ａがダイヤフラムレバー２７から離間し、ダイやフラムレバー２７は圧縮バネ２８の付勢力によって支点２６を中心に図３における時計方向へと回転する。その結果、ダイヤフラムレバー２７は、ダイヤフラム３に対する押圧力を解除し、ダイヤフラム３は自身の復元力によって図２に示す拡張状態に復帰する。このとき、大気連通口８ａは閉塞されているため、ダイヤフラム３が拡張状態に復帰することにより、サブタンク４内に負圧が発生し、メインタンク５内のインクが中空管１１を通じてサブタンク内に流入する。

以上のように、ダイヤフラム縮小・拡大、及び大気連通口８ａの開閉を繰り返すことにより、メインタンク５内のインクが一定量ずつ（本実施形態では、０．５ｃｃずつ）、サブタンク４へと供給されて行く。なお、上記動作において、ギア１９、２４を回転させる際には、それぞれのギア１９、２４に対応して取り付けられたダイヤフラム部センサ４２及び大気弁センサ４３によってカム２０、２５の位相が正確に検出されている。従って、大気連通弁９の開閉状態や、ダイヤフラム部３がサブタンク４の比較的外方か内方のいずれに位置しているかが正確に把握される。

次に、本実施形態において実施されるメインタンクおよびサブタンクのインク残量検出並びにサブタンクのインクの充填に関する制御動作を図８のフローチャートを参照しつつ説明する。
ＣＰＵ１２０は、メインタンク５内のインクが無くなったか否かの判断（ステップＳ２０１）、およびサブタンク４内のインクが所定量より少なくなったか否かの判断（ステップＳ２０３）を液体検出回路５０から出力される検出信号に基づいて行う。すなわち、第１の中空管９と第２の中空管１２とが導通している場合、液体検出回路５０からはメインタンク検出信号としてＯＮ信号が出力され、第１の中空管９と第２の中空管１２とが非導通の場合、メインタンク検出信号としてＯＦＦ信号が出力される。また、第１の空管１１と中実管１３とが導通している場合、液体検出回路５０からはサブタンク検出信号としてＯＦＦ信号が出力され、第１の中空管１１と中実管１３とが非導通の場合、メインタンク検出信号としてＯＮ信号が出力される。そして、これらの検出信号に基づいてＣＰＵ１２０は以下の制御動作を行う。

メインタンク５内のインクが無くなり、第１の中空管１１と中実管１３とが非導通となって液体検出回路５０からＯＦＦ信号が出力されると（Ｓ２０１）、ＣＰＵ１２０は表示部２０にメインタンク５の交換を促す表示を行う（Ｓ２０２）。さらに、記録動作によって吐出されるインク滴の数のカウント動作を行う（Ｓ２０３）。次に、記録ヘッドから吐出されるインク滴の数のカウント値が所定値に達したか否かを判断する（Ｓ２０４）。ここで、カウント値が所定値に達したと判断された場合には、サブタンク４内のインクが無くなったと判断し、記録動作を停止させる（Ｓ２０５）。この後、メインタンク５が交換され、液体検出回路５０からメインタンク検出信号としてＯＮ信号が出力されると（Ｓ２０６）、カウント動作を停止してカウント値をリセットすると共に、メインタンク５の交換を促す表示を停止する（Ｓ２０８）。その後、次の工程Ｓ２０９へと移行する。

一方Ｓ２０４において、インク滴のカウント値が所定値に達したと判断される前にメインタンク５が交換され液体検出回路５０からメインタンク検出信号としてＯＮ信号が出力されると（Ｓ２０７）、カウント動作を停止してカウント値をリセットする（Ｓ２０８）。また、これと共にメインタンク５の交換を促す表示を停止し（Ｓ２０８）、次の工程としてＳ２０９へと移行する。

メインタンク５が交換されると、ＣＰＵ１２０はモータ１４を駆動して前述のように大大気連通弁９を開放した後（Ｓ２０９）、モータ１４を逆方向に駆動し、ダイヤフラム３を内方へと移動させて縮小状態にする（Ｓ２１０）。このＳ２０９およびＳ２１０の動作によって、前述のようにサブタンク４内のインクの液面は上昇すると共に、サブタンク４内の空気が大気連通路８を介して大気へと排出される。次に、モータ１４を駆動して大気連通弁９を閉じ（Ｓ２１１）、その後モータ１４を駆動してダイヤフラム部３への押圧力を解除する。その結果、ダイヤフラム部３は外方へと移動し拡張状態となる（ステップＳ２１２）。これにより、前述のようにメインタンク５内のインクがサブタンク４内に供給される。以下、このメインタンク５からサブタンク４へとインクを供給するために行われるＳ２０９およびＳ２１０の工程を第１の工程、Ｓ２１１およびＳ２１２の工程を第２の工程と称す。

上記第１の工程および第２の工程は、サブタンク４内のインクの液面が中実部１３に接触し、第１の中空管１１と中実管１３とが導通するまで交互に繰り返される。そして、中実管１３と第１の中空管１１とが導通し、サブタンク検出信号がＯＮとなると（Ｓ２１２）、ＣＰＵ１２０は、第１の工程（Ｓ２０９、Ｓ２１０）、第２の工程（Ｓ２１１、Ｓ２１２）をそれぞれＸ回実施し、サブタンク４へのインク充填動作を終了する。この第１工程および第２工程を行う回数（動作回数）Ｘの値は、サブタンク４の構成と、液体検出手段の構成、およびサブタンク４に必要なインク量によって決めることができる。

上記のように、本実施形態では、メインタンク５からサブタンク４へと一定量のインクを繰り返し供給することによって、サブタンク４にインクを充填するようになっている。このため、サブタンクへのインクの充填には大型で高価なポンプを必要とせず、上述のようなダイヤフラム３および大気開閉弁９などを単一の駆動源を用いて駆動させる、小型かつ安価な構成でサブタンクへのインクの充填が可能になる。しかしながら、インクを一定量ずつ繰り返しインクタンクに供給するインク充填方式では、タンク内のインク量が満杯に達したとしても、一定量のインク供給動作が完了するまではインクの供給が継続され、サブタンクからインクが溢れる可能性がある。そこで、本実施形態では、サブタンク４の容積を適切に設定することで、サブタンク４からのインクの溢れを回避しつつ、サブタンク４へのインクの充填を行い得るようになっている。

以下、サブタンク４の容積の設定について説明する。ここでは、まず、説明を簡単にするため、図８に示すフローチャートのＳ２１３において動作回数Ｘ＝０とした場合におけるサブタンク４の容積の設定例を、図１０（ａ）〜（ｃ）に示す。図１０（ａ）は、サブタンク４内インクの液面が、中実管１３にかろうじて触れる高さ位置、すなわちインクの液面が中実管１３の下端と同一の高さ位置Ｌ１（基準液面位置）になり、第１の中空管１１と中実管１３とが導通した状態を示している。この場合、中実管１３と第１の中空管１１とが導通し、図８のＳ２１２で液体検出回路５０からはサブタンク検出信号としてＯＮ信号が出力され、サブタンク４の充填が終了する。図１０（ａ）のインク液面Ｌ１の場合、サブタンク４内のインク量は、サブタンク想定充填下限量ということができる。

図１０（ｃ）は、中実管１３にサブタンク４内のインクの液面がかろうじて接触せず、第１の中空管１１と中実管１３との間の導通が遮断された場合に、図８の第１の工程（Ｓ２０９、Ｓ２１０）と第２の工程（Ｓ２１１、Ｓ２１２）をもう一回行った状態を示す。この場合、図８のＳ２１３においては、サブタンク検出信号としてＯＮ信号が出力され、サブタンク４へのインクの充填が終了する。図１０（ｃ）に示すインク液面Ｌ３の場合のサブタンク４内のインク量は、サブタンク想定充填上限量とみなすことができる。なお、図１０（ｂ）は、図８の第１の工程と第２の工程によるインクの充填動作によって、サブタンク４内のインクの液面が、図１０（ａ）に示すインク液面Ｌ１と図１０（ｃ）に示すインク液面Ｌ３の中間位置に達した状態を示している。

上記のサブタンク想定充填上限量は、第１の工程、第２の工程を１回ずつ行った場合のメインタンク５からサブタンク３へのインクの供給量をサブタンク想定充填下限量に加えた液量よりは小さい。すなわち、サブタンク想定充填上限量は、サブタンク想定インク充填下限量に供給弁３の体積変化量（＝一定量）を加えたものよりは小さい。従って、前述のように、動作回数Ｘ＝０と設定した場合において、サブタンク４の容積は、サブタンク想定インク充填下限量にダイヤフラム３の体積変化量（＝一定量）以上を加えた容積としている。これにより、サブタンク４内のインク量が、図１０（ｃ）に示すサブタンク想定充填上限量になる場合でも、サブタンク４からインクが溢れることなく、確実にサブタンク４にインクを充填することができる。

なお、図１０ではサブタンク４にサブタンク想定インク充填下限量にダイヤフラム３内の容積変化量（＝一定量）を加えたもの以上の容積をサブタンク４の容積としている。しかし、サブタンク４の容積を、大気連通路８の立上り部８１の全部ないし一部の容積とサブタンク４の容積とを合わせた容積としても良い。

以上の説明においては、第１の中空管１１と中実管１３とがインクを介して導通した後に行う第１の工程および第２の工程の回数（動作回数）Ｘを０とした場合を例示した。しかし、動作回数Ｘの値は、サブタンク４と、サブタンク４のインク残量検出手段の構成、およびサブタンク４に必要なインク量などによって適宜決定することができる。本実施形態において、実際の動作回数Ｘの値は１０回としている。

本実施形態におけるサブタンク４の液室部４ａは、サブタンク４内に生じた気泡が中実管３の周辺に付着してインク残量が誤検出されるのを防止するため、サブタンク４の上面に傾斜部を形成し、その傾斜面の中間部に中実管３を保持させている。そして、大気連通管８は、傾斜面の最上位部に連結されている。このため、本実施形態におけるサブタンク４には、Ｌ３よりも上方に大きな空間が形成されており、サブタンク４を充填するためには、Ｘ＝１０回とすることが必要となっている。すなわち、実際のサブタンク４では、ダイヤフラム３の体積変化量（＝一定量：約０．５ｃｃ）×１０＝５ｃｃのインクを、残量検出用の中実管１３の下端部よりも上側に充填できるようにしている。このように動作回数Ｘ＝１０とした場合のサブタンク想定インク充填下限量（以下、実際のサブタンク想定下限量と称す）は、図１０（ａ）に示すサブタンク４内のインク量に供給弁３の体積変化量（＝一定量：約０．５ｃｃ）を１０倍した容積を、加えた量となる。また、動作回数Ｘ＝１０とした場合のサブタンク想定インク充填上限量（以下、実際のサブタンク想定上限量と称す）は、図１０（ｃ）に示すサブタンク４内インク量に、供給弁３の体積変化量（＝一定量：約０．５ｃｃ）を１０倍した容積を、加えた量となる。

先に説明したように、動作回数Ｘの値を０と設定した場合のサブタンク想定充填上限量は、サブタンク想定インク充填下限量に供給弁３の体積変化量（＝一定量）を加えたものよりは小さい。従って、動作回数Ｘ＝１０回とした場合にあっても、サブタンク４には、実際のサブタンク想定インク充填下限量に、供給弁３の体積変化量（＝一定量）の容積以上の容積を持たせている。すなわち、サブタンク想定インク充填下限量（インクの液面が中実管１３の下端と同一の高さとなるインク量）に、第１の工程と第２の工程を１１回繰り返したインク量を加えた容積以上の容積を、サブタンク４内の容積として定めている。ここで、実際のサブタンク想定インク充填下限量とは、
（中実管１３の下端と同一の高さの液面となるサブタンク４内のインク量）＋（第１、第２工程が１回行われることによるダイヤフラム３の体積変化量（＝一定量）×１０）
を意味する。

これにより、サブタンク４内インク量が、実際のサブタンク想定充填上限量になる場合でもサブタンク４からインクを漏らすことなく、確実にサブタンク４にインクを充填することができる。

なお、本発明は、動作回数Ｘの値を０または１０以外の数に設定することも可能である。動作回数Ｘの値は、サブタンク４と、サブタンク４のインク残量検出手段の構成、およびサブタンク４に必要とされるインク充填量の関係によって、任意の値Ｎ（Ｎは１以上の整数）に設定することも可能である。すなわち、動作回数Ｘ＝Ｎとした場合には、サブタンク想定インク充填下限量にダイヤフラム３の体積変化量（＝一定量）を加えた容積以上の容積をサブタンク３に設定する。ここで言うサブタンク想定インク充填下限量とは、
（中実管１３の下端と同一の高さの液面となるサブタンク内のインク量）＋ダイヤフラム３の体積変化量（＝一定量）×Ｎ
である。

換言すれば、サブタンク４に設定すべき容積は、第１の検出手段によってその存在が検出されるインク量の中の最小量に、第１、第２の工程によるインク供給動作をＮ＋１回行うことによって供給されるインクの容積を加えた容積とする。

このようにサブタンク４内のインクを設定することにより、サブタンク４内のインク量がサブタンク想定充填上限量になる場合でもサブタンク４からインクを漏らすことなく、確実にサブタンク４にインクを充填することができる。

（他の実施形態）
なお、本実施形態では、ダイヤフラム部３の開閉及び大気連通弁９の開閉を、大気弁レバー２１及びダイヤフラムレバー２７をバネによって付勢すると共に、モータ１４の回転方向を変え、遊星ギア１６と噛合するギアを変えることによって操作している。しかしながら、本発明はこの実施形態に限定されず、他の方法によってダイヤフラム部３の駆動及び大気連通弁９の開閉が行われても良い。例えば、ギア１９、２４をそれぞれ駆動させるモータを二つ取り付け、それぞれのモータによってギア１９、２４を駆動させることにしても良い。また、ダイヤフラム３の移動と、大気連通弁９の移動を、単一のモータ１４に連動して回転するカムなどによって選択的に駆動するようにすることも可能である。

また、本実施形態では、ダイヤフラム部はサブタンクにおける流路部４ｂに設けられているが、本発明はこれに限定されず、ダイヤフラム部が作動することでサブタンク内に負圧を形成できるような位置であれば、他の位置に形成されていても良い。例えば、サブタンク４の液室部４ａの壁部に形成した開口部、例えば底壁部または側壁部に形成された開口部を閉塞するように設けても良い。

また、本実施形態の記録装置はチューブ供給方式で、記録ヘッドの主走査方向の移動と、記録媒体の副走査方向の搬送と、を伴って画像を記録するいわゆるシリアルスキャン方式の記録装置が用いられているが、本発明はこの形態に限定されない。記録ヘッドが走査せずに、記録媒体の幅方向の全域に亘って延在する記録ヘッドを用いるフルライン方式の記録装置にも適用可能である。

１ 記録ヘッド
３ ダイヤフラム部
４ サブタンク
４ａ 液室部
４ｂ 流路部
５ メインタンク
８ 大気連通路
８ａ 大気連通口
８１ 立上り部
９ 大気連通弁
３０ 駆動機構
Ｌ１ サブタンク想定下限量

Claims (9)

1. インクを収納可能な第１のインクタンクとインクを吐出可能な記録ヘッドとに連通可能な第２のインクタンクと、前記第２のインクタンクに収納されているインク量が予め定めた下限量に達するまで一定量のインクを繰り返し供給することによって前記第２のインクタンクにインクを充填するインク充填手段と、を備えたインクジェット記録装置であって、
   前記第２のインクタンクの容積が、前記下限量に前記一定量を加えた容積に定められていることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記インク充填手段は、前記第１のインクタンクから第２のインクタンクへと一定量のインクを供給するインク供給機構と、前記第２のインクタンクに収納されたインク量が前記下限量に達したか否かを検出する第１の検出手段と、前記第２のインクタンクに収納されたインク量が前記下限量に達するまで前記インク供給機構を繰り返し動作させる制御手段と、を備えることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
3. 前記第１の検出手段は、前記第２のインクタンクに設けられ、前記第２のインクタンクに収納されるインクの液面が予め定めた基準液面位置に達した時点で導通する２つの導電部材を有し、
   前記下限量は、前記２つの導電部材が非導通から導通へと変化した時点で前記第２のインクタンクに収納されているインク量と、前記一定量に予め定めた前記インク供給機構の動作回数を乗じた容積とを加えた容積であることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記下限量は、前記２つの導電部材が非導通から導通へと変化した時点における前記第２のインクタンクに収納されたインク量であることを特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録装置。
5. 前記第２のインクタンクは、内部の空気を排出させるための大気連通口を有し、
   前記インク供給機構は、前記第２のインクタンクの容積を変化させるよう動作可能な容積変化部材と、前記大気連通口を開閉させる大気連通弁とを有し、前記容積変化部材による第２のインクタンクの容積変化と前記大気連通弁の開閉動作とを繰り返し行うによって、前記一定量のインクを前記第１のインクタンクから前記第２のインクタンクへと繰り返し供給することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
6. 前記一定量は前記容積変化部材による前記第２のインクタンクの容積の変化量と等しいことを特徴とする請求項５に記載のインクジェット記録装置。
7. 前記第２のインクタンクは、インクを収納するインク収納部と、前記インク収納部の中の空気を大気へと排出するための大気連通口が形成された大気連通路とを含み、前記第２のインクタンクの容積は、前記インク収納部の容積と前記大気連通路の少なくとも一部の容積とを含むことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
8. 前記インク供給機構は、前記大気連通弁を開いて前記第２のインクタンクの容積を縮小させた後、前記大気連通弁を閉じて第２のインクタンクの容積を拡大させることにより、前記第１のインクタンクから第２のインクタンクへと一定量のインクを供給させることを特徴とする請求項６に記載のインクジェット記録装置。
9. 前記容積変化部材は、第２のインクタンクの壁部の一部に設けられたダイヤフラムであることを特徴とする請求項５ないし８のいずれかに記載のインクジェット記録装置。

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