JP2005081546A - インク供給装置及び記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 記録ヘッドが鉛直方向を含む方向に移動しても、インク吐出口の水頭圧を一定範囲に維持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内にオーバーフロー壁６２が設けられ、内部がインク保持室３４Ｓとインク帰還室３４Ｒに分けられている。記録ヘッド４４がサブタンク３４に対して上昇し、記録ヘッド４４側からインクがサブタンク３４内に戻っても、余剰のインクはインク保持室３４Ｓからオーバーフロー壁６２を越えてインク帰還室３４Ｒへ流れ、さらにメイン帰還路７４からメインタンク６８に戻るので、大気連通孔５０からインクが溢れない。
【選択図】 図３−１

Description

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。

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。

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。

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。

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。この印字方式は、記録紙の紙幅とほぼ同一の長さにわたって多数の吐出口を配列した紙幅対応の記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置であり、固定された記録ヘッドに対して記録紙が移動することによって記録が行われる。

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。

ところで、インクジェット記録ヘッドでは、高精度でのインク滴吐出や、不用意なインク漏れ防止の観点から、インク吐出口に形成されるインクのメニスカスを良好に維持することが必要になる。

たとえば、特許文献１には、長尺記録ヘッドのヘッドブロックを鉛直方向に移動させるようにしたインクジェット記録装置が開示されている。

しかし、このように不用意に記録ヘッドを鉛直方向に移動させてしまうと、記録ヘッドと、記録液供給タンク（インクタンク）との間に高低差が生じてしまうため、水頭圧差が拡大する。記録ヘッドのインク吐出口でのメニスカスの保持力がこの水頭圧差よりも小さくなると、記録ヘッドから記録液供給タンクへインクが逆流し、インク漏れを起こすことがある。

これに対し、特許文献２には、インクタンク内のインクをオーバーフローさせることによりインク液面を一定に保持し、印字ヘッドのノズル吐出口におけるインク圧力の変動を極小に抑えて、インク滴の大きさ・形状を均一にできるインクジェットプリンタが開示されている。

しかし、特許文献２の構成では、印字ヘッドが鉛直方向に移動するようにはなっていない。この構成において、印字ヘッドを鉛直方向に移動させ、且つインクタンク内のインク液面を一定に保持するためには、インク供給管の送りポンプと、インク戻し管の戻しポンプの２台のポンプを調整する必要が生じる。しかも、２台のポンプによるインクの循環や水頭圧の調整は困難であり、結果的にノズル吐出口（インク吐出口）のメニスカスに変動を与えることになる。
特開平３−２２７６５４号公報 特開平１１−９１１３０号公報

本発明は、上記事実を考慮し、記録ヘッドが鉛直方向を含む方向に移動しても、インク吐出口の水頭圧を一定範囲に維持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。

請求項１に記載の発明では、インクが保持され、このインクを記録装置本体に対して鉛直方向を含む方向に相対移動可能とされた記録ヘッドに供給するためのインク供給路を備えたインクタンクと、前記記録ヘッドの移動に対して前記記録ヘッドのインク吐出口の水頭圧を一定範囲に維持する水頭圧維持手段と、を有することを特徴とする。

このインク供給装置では、インクタンクに保持されたインクが、インク供給路を経て、記録ヘッドに供給され、記録ヘッドからインク滴が吐出される。インクが供給された記録ヘッドは、鉛直方向を含む方向に移動可能とされているが、このように記録ヘッドが鉛直方向に移動した場合でも、記録ヘッドのインク吐出口の水頭圧は、水頭圧維持手段によって一定範囲に維持される。

また、インクタンクには、たとえば大気連通孔など、外部との間で気体や液体が出入り可能な孔が形成されることが多い。このような孔が形成されていても、本発明では、水頭圧維持手段によってインク吐出口の水頭圧が一定範囲に維持されることで、孔からインクが溢れ出ることを防止できる。

水頭圧維持手段としては、たとえば、請求項２に記載のように、前記インク供給路を開閉可能とする弁、を含んで構成することができる。この構成では、インクタンクの移動時にインク供給路を閉止すればよい。

また、請求項３に記載ように、前記水頭圧維持手段が、前記記録ヘッドから前記インクタンクへとインクを帰還させるインク帰還路と、前記インクタンク内のインクが所定量を超えるとインクを外部に排出するインク排出機構と、を含んで構成されるようにしてもよい。この構成では、インクタンクの移動で、インクがインク帰還路を経てインクタンクへ還流されるが、インクタンク内のインクが所定量を超えると、インク排出機構によってインクが外部に排出される。

請求項４に記載の発明では、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明において、前記インクタンクに供給されるインクが貯留され、このインクをインクタンクへ供給するためのメイン供給路を備えたメインタンク、をさらに有することを特徴とする。

この構成では、メインタンクのインクが、メイン供給路を経てインクタンクに供給される。メインタンクにもインクが貯留されるので、全体としてより多くのインクを貯留できる。

メインタンクを有する構成では、請求項５に記載のように、前記インクタンクから排出されたインクを前記メインタンクへと帰還させるメイン帰還路、を有するようにすれば、インクタンクから排出されたインクの再利用が可能となる。

さらに、水頭圧維持手段としては、請求項６に記載のように、前記記録ヘッドの相対移動に対して前記インクタンクを追従移動させる追従機構、を含んで構成することが可能である。このように、インクタンクを追従移動させることで、記録ヘッドのインク吐出口とインクタンクとの高低差を一定範囲とし、インク吐出口の水頭圧を一定範囲に維持できる。

この追従機構としては、たとえば、請求項７に記載のように、記録ヘッドの最低水頭圧差と最高水頭圧差との間に追従移動後の前記インクタンクの水頭圧差が収まる位置にインクタンクを配置する構成とすればよい。

請求項８に記載の発明では、記録媒体に液滴を吐出可能で、記録装置本体に対して鉛直方向を含む方向に相対移動可能とされた記録ヘッドと、前記記録ヘッドにインクを供給する請求項１〜請求項７のいずれかに記載のインク供給装置と、を有することを特徴とする。

この記録装置では、記録ヘッドが記録装置本体に対して鉛直方向を含む方向に相対移動可能とされているので、たとえば記録媒体が記録装置本体内に詰まった場合には、記録ヘッドを移動させて、記録媒体の除去を容易に行なうことができる。

また、記録ヘッドには、請求項１〜請求項７のいずれかに記載のインク供給装置によってインクが供給されるので、このように記録ヘッドを鉛直方向に移動させ場合でも、記録ヘッドのインク吐出口の水頭圧を一定範囲に維持できる。

本発明は上記構成としたので、記録ヘッドが鉛直方向を含む方向に移動しても、インク吐出口の水頭圧を一定範囲に維持できる。

［基本構成］
まず、本発明の記録装置の基本的構成について説明する。

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。

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。

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。

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。

図２には、記録部２０の構成が示されている。記録部２０は、記録ヘッド部１６が備えられた第１筐体２８８と、メンテナンス部１８が備えられた第２筐体２９０と、を有しており、第１筐体２８８と第２筐体２９０とが、筐体回動軸２９２を中心として回動可能とされている。第１筐体は、通常は図２に二点鎖線で示すように、第２筐体に接近した位置（以下、この位置を「記録可能位置」という）で第２筐体２９０と平行になっており、記録ヘッド部１６とメンテナンス部１８の間に、用紙Ｐが搬送される用紙搬送路１０４が構成されている（搬送方向を矢印Ｈで示す）。スターホイール７０と搬送ロール１００（いずれも図１参照）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。第１筐体２８８を第２筐体２９０に対して回動させると、図２に実線で示すように、第１筐体２８８が上方へと移動し（いわゆる「ワニ口」）、第２筐体２９０から分離した分離位置に至る。この状態では、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。なお、第１筐体２８８を第２筐体２９０に対して昇降可能とし、上昇さえることで、ジャムした用紙を取り出し可能としてもよい。さらに、回動と昇降の双方が可能な構成でもよい。この場合、第１筐体２８８の回動と昇降とは、それぞれ独立して行うことが可能であり、第１筐体２８８を第２筐体２９０から上昇させた後回動させてもよいし、回動させた後、上昇させてもよい。

図２から分かるように、記録ヘッド４４は、第１筐体２８８内において、用紙の搬送方向に沿って１又は複数配置されている。たとえば、いわゆるフルカラーの画像を記録するための、ＹＭＣＫの各色に対応して、少なくとも４つの記録ヘッドが配置される。図２に示した例では、各色２つずつ、合計で８つの記録ヘッド４４を配置している。それぞれの記録ヘッド４４は、筐体回動軸２９２の軸方向と同方向に並ぶ複数のインク吐出口８４を有している。インク吐出口８４の並び方向の長さ、すなわち印字領域幅は、このインクジェット記録装置１０での画像記録が想定される用紙Ｐの用紙最大幅ＰＷよりも長くされており、記録ヘッド４４を紙幅方向に移動させることなく用紙Ｐの全幅にわたる画像記録が可能とされている（図７参照）。

これに対し、第２筐体２９０には、記録ヘッド４４のそれぞれで使用されるインクが一時的に保持されたサブタンク３４が設けられている。図３−１に示すように、サブタンク３４と記録ヘッド４４との間には、インク供給路３５及びインク帰還路３７によってインクを循環される流路が構成されており、この流路内をインクが循環され、サブタンク３４のインクが記録ヘッド４４に供給される。

さらに、第２筐体２９０には、図２に示すように、少なくとも各色に対応してインクが貯留されたメインタンク６８が設けられている。図３‐１に示すように、メインタンク６８とサブタンク３４との間には、メイン供給路７２及びメイン帰還路７４によってインクを循環させる流路が構成されており、メインタンク６８のインクがサブタンク３４に供給される。このように、サブタンク３４に加えてさらにメインタンク６８を設けることで、より多くのインクを貯留できるようにしているが、サブタンク３４のみで、多数枚の用紙Ｐへの画像記録に必要とされるインクを供給可能である場合には、メインタンク６８を省略し、サブタンク３４のみを設ける構成でもよい。

そして、本発明では、このように第２筐体２９０にサブタンク３４を設けたことで、第１筐体２８８を離間位置へと移動させたときに、記録ヘッド４４がサブタンク３４に対して上下方向に相対移動（具体的には上昇及び降下）する。

図３‐１に示すように、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。メインタンク６８から送られたインクはインク保持室３４Ｓで保持され、このインク保持室３４Ｓとサブタンク３４との間でインクが循環される。そして、オーバーフロー壁６２を越えてインク保持室３４Ｓから溢れたインクが、インク帰還室３４Ｒからインク帰還路７４を経てメインタンク６８に戻されるようになっている。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、記録ヘッド４４のノズル面（後述する単位ヘッド４０のノズル面４０Ａ、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Ｄ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、これらの間に所定の水頭圧差を発生させている。

このため、通常状態、すなわち、第１筐体２８８が記録可能位置にあるときに、メインタンク６８から常に十分な量のインクをサブタンク３４に送ることで、インク保持室３４Ｓでのインクの液面位置（高さ）が一定に維持される。特に本発明では、このようにメインタンク６８からサブタンク３４へのインク供給時に、複雑な制御等をすることなく、いわゆるオーバーシュート（サブタンク３４内の液面位置が、所望の位置から急激に高くなること）を防止して、液位を一定に維持できる。そして、インク保持室３４Ｓのインクの液面と、記録ヘッド４４のノズル面４０Ａとの高低差Ｄにより、所定の水頭圧がノズル５８のインクに作用する。これにより、ノズル５８内のインクにメニスカスの保持力が作用し、不用意なインク漏れや、空気の侵入が防止される。

ここで、第１筐体２８８を回動させて離間位置とすると、図３‐１（Ｂ）に示すように、上記高低差Ｄも大きくなるので均衡が破れ、記録ヘッド４４内のインクがサブタンク３４へ戻ることがある。しかし、図３‐１に示した構成では、インク保持室３４Ｓに戻ったインクの余剰分が、インク帰還室３４Ｒからメインタンク６８に戻されるので、大気連通孔５０から不用意にインクが漏れない。

図３‐２には、図３‐１とは異なる基本的構成が示されている。この構成では、第２筐体２９０にサブタンク３４を設けている点（図２参照）は図３‐１に示した基本的構成と同様であるが、サブタンク３４内にオーバーフロー壁６２は設けられておらず、これに代えて、インク供給路３５及びインク帰還路３７に開閉弁１１２を設けた点が異なっている。なお、インク供給路３５の開閉弁１１２はサブポンプ３８が兼ねており、たとえば、サブポンプ３８がロータリーポンプである場合には、これを駆動停止することで、インク供給路３５を実質的に閉止することができる。

この構成では、通常状態（第１筐体２８８が記録可能位置にある）では、インク帰還路３７の開閉弁１１２を開放し、サブタンク３４から記録ヘッド４４へとインクを送ることができるようにしておく。

第１筐体２８８を離間位置へと移動させる場合には、この移動の前にインク帰還路３７の開閉弁１１２を閉じる（インク供給路３５に関しては、サブポンプ３８の駆動停止により、実質的に閉じられている）。これにより、第１筐体２８８を離間位置へと移動させても、記録ヘッド４４からサブタンク３４へインクが流れず、サブタンク３４の大気連通孔５０からインクが漏れることもない。

しかも、記録ヘッド４４が上昇しても、その内部にインクが保持された状態が維持される。したがって、第１筐体２８８を記録可能位置へと戻した後で開閉弁１１２を開放すると、直ちに画像記録を再開できる。

図４及び図５には、図２に示した記録部２０とは異なる記録部２０’が示されている。図４から分かるように、この記録部２０’では、メインタンク６８は第２筐体２９０に設けられているが、サブタンク３４が第１筐体２８８に設けられている。このようにサブタンク３４を第１筐体２８８に設けると、図５（Ｂ）に示すように、第１筐体２８８を分離位置へと移動させたときに、記録ヘッド４４に追従してサブタンク３４も移動することになり、対応する記録ヘッド４４とサブタンク３４との高さの差が一定範囲内に維持される。インク吐出口８４とサブタンク３４の液面との水頭圧差も一定範囲内に維持されるので、大気連通孔５０からの不用意なインク漏れを防止できる。

なお、図４に示した基本的構成において、図３−１あるいは図３‐２に示した構成を併用してもよい。すなわち、図４に示したようにサブタンク３４が記録ヘッド４４に追従して移動する構成であっても、第１筐体２８８の回動動作の開始時及び終了時には加速度（によるショックで、インク吐出口８４のメニスカスが破壊され、インクが記録ヘッド４４からサブタンク３４に戻ってしまうおそれがある。しかし、図３−１あるいは図３‐２に示した構成を併用すると、サブタンク３４の大気連通孔５０からのインクの漏れを防止できるので、好ましい。

［実施形態］
次に、本発明の各実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
図６には、第１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。また、図１７〜図１９には、このインクジェット記録装置１０の記録部２０の具体的構成が示されている。なお、第１実施形態では、図２及び図３−１に示した基本的構成を採用している。

図１７〜図１９に示すように、記録部２０は、第１筐体２８８と第２筐体２９０とを有している。第２筐体２９０は、床面などの設置面に設置されるようになっており、その内部に、メインタンク６８、サブタンク３４及びメンテナンス部１８が備えられている（図１７〜図１９では、メンテナンス部１８の一部であるメンテナンス装置８１を部分的に示している）。第２筐体２９０の、用紙搬送方向（矢印Ｈ方向）両側からは一対の昇降ガイドポスト２９６が立設されており、この昇降ガイドポスト２９６に第１筐体２８８が、ホルダ２８９を介して昇降可能に支持されている。さらに第２筐体２９０の用紙搬送方向両側からは、図示しない駆動モータで駆動される一対の昇降駆動用ネジ軸２９８が立設されて、ホルダ２８９に螺合されている。したがって、昇降駆動用ネジ軸２９８の回転によって、第１筐体２８８を、第２筐体２９０との平行状態を維持したまま、上昇（図１８及び図１９参照）又は降下（図１７参照）させることができる。

２つのホルダ２８９の間には、用紙搬送方向と直交する方向に筐体回動軸２９２が掛け渡されており、この筐体回動軸２９２に、第１筐体２８８が回動可能に支持されている。第１筐体２８８は、図１８に示すように上昇した位置からさらに回動して（図１９参照）、所定の傾斜角となる（離間位置）。第１筐体２８８が記録可能位置にあるとき、第１筐体２８８と第２筐体２９０との間に、用紙Ｐが搬送される用紙搬送路１０４が構成される。なお、ホルダ２８９と第１筐体２８８との間には、ダンパー（図示省略）を設けて、第１筐体２８８の回動時の負荷を軽減させることが好ましい。このダンパーとしては、ガスダンパー、コイルバネ、板バネ等を適用できる。また、第１筐体２８８の回動は、たとえば所定の回動角度（３０°、４５°など）で選択固定できるようにすることが好ましく、任意の回動角度で固定できるようにすることがより好ましい。

したがって、第１筐体２８８を第２筐体２９０に対して、昇降駆動用ネジ軸２９８の回転によって上昇させ、その後、筐体回動軸２９２まわりに回動させて、離間位置とすることが可能である。このように、第１筐体２８８を第２筐体２９０に対しまず上昇させることで、第１筐体２８８と第２筐体２９０とが、あるいはこれら筐体内に備えられた部材どうしが、第１筐体２８８の回動時に干渉することを防止できる。第１筐体２８８の上昇ストロークは、このように干渉を防止できることができる程度であれば十分である。たとえば本実施形態の場合では、上昇ストロークの上限を２００ｍｍ程度としているが、５０ｍｍ以上あれば上記の干渉を防止できる。基本的には、これ以上の上昇ストロークがあれば十分であり、任意の位置で停止（固定）可能とすることが好ましい。

また、このように第１筐体２８８を上昇させることで、回動のみを行う構成と比較して、第２筐体２９０との間を大きく離間させることができ、詰まった用紙の除去等を行いやすくなる。

第１筐体２８８には、用紙搬送方向に沿って複数の記録ヘッド４４が固定されている。それぞれの記録ヘッド４４には、後述するように、用紙搬送方向と直交する方向（すなわち、筐体回動軸２９２と平行）に、複数の単位ヘッド４０が備えられており、さらにそれぞれの単位ヘッド４０には、用紙搬送方向と直交する方向にそって、複数のインク吐出口８４が形成されている（図８〜図１３参照）。用紙搬送路１０４を連続的に搬送される用紙Ｐに対し、インク吐出口８４からインク滴を吐出することで、用紙Ｐ上に画像が記録される。

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。

図６に示すように、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。

サブタンク３４には、インク供給路３５及びインク帰還路３７を介して、記録ヘッド部１６のインク循環路３６が接続されており、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。

サブタンク３４内には、図１６にも示すように、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及びインク帰還路３７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。メイン供給路７２、インク供給路３５及びインク帰還路３７の接続位置は、インク保持室３４Ｓに連通する位置であれば限定されず、たとえば、図６に示すように、オーバーフロー壁６２に近い側から順に、インク帰還と３７、インク供給路３５、メイン供給路７２と並んでいてもよいが、図１６に示すように、オーバーフロー壁６２に近い位置にメイン供給路７２を接続し、相対的に遠い位置にインク供給路３５及びインク帰還路３７を接続してもよい。このようにインク帰還路３７をオーバーフロー壁６２から遠い位置に接続すると、記録ヘッド４４上昇時にインクが記録ヘッド４４（単位ヘッド４０）からサブタンク３４に戻ったときに、これに伴う液面振動がオーバーフロー壁６２から遠い位置で発生するので、無駄にオーバーフロー壁６２を越えるインクの量を少なくでき、好ましい。

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８４（図８等参照）と、サブタンク３４のインク保持室３４Ｓのインク液面との間に所定の高低差Ｄ（図３−１参照）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、これらの間に水頭圧差を発生させている。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、常に安定して水頭圧差を維持することができる。

なお、この水頭圧差は、記録ヘッド４４の種類などによって異なるが、一般的には、記録ヘッド４４（単位ヘッド４０）のインク吐出口８４よりもオーバーフロー壁６２の上端を２０〜１００ｍｍ程度低くすればよい。

大気連通孔５０の位置は、サブタンク３４内を大気圧に開放することができる位置であれば特に限定されないが、少なくとも、インク帰還路３７の上方から遠い位置とすれば、記録ヘッド４４（単位ヘッド４０）からインクが急激にサブタンク３４に戻ってきた場合でも、大気連通孔５０からの溢れを防止できるので、好ましい。たとえば、図６及び図１６に示すように、メイン帰還路７４（インク帰還室３４Ｒ）の上方位置とすればよい。

オーバーフロー壁６２の材質としては、耐インク性があるものであればよく、たとえば、サブタンク３４を構成している材料と同一のものを適用できる。

サブタンク３４内でのオーバーフロー壁６２の位置は特に限定されないが、インク保持室３４Ｓ内から溢れたインクがインク帰還室３４Ｒ内では溢れることなくメイン帰還路７４からメインタンク６８へ帰還されるように、インク帰還室３４Ｒに十分な容積が確保できる位置とする必要がある。

また、同様の理由から、メイン帰還路７４の内部の断面積も、インク帰還室３４Ｒのインクが大気連通孔５０から溢れるより前に、速やかにメインタンク６８へ帰還させることができるような断面積を確保することが好ましい。たとえば、図１６に示した例では、メイン帰還路７４を、メイン供給路７２、インク供給路３５及びインク帰還路３７よりも太い径とし、十分な断面積を確保できるようにしている。具体的には、メイン帰還路７４の内径を、メイン供給路７２、インク供給路３５及びインク帰還路３７の内径に対し、好ましくは１．２倍以上、より好ましくは１．５倍以上とすればよい。さらに、メイン帰還路７４をメイン供給路７２、インク供給路３５及びインク帰還路３７よりも短くすると、内部をインクが流れるときの抵抗が小さくなるので、好ましい。

オーバーフロー壁６２の数も１つに限定されず、複数であってもよい。たとえば、図２０に示すように、２つのオーバーフロー壁６２を平行に配置すると、オーバーフロー壁６２の間の中間領域３４Ｍにインクの凝集物をトラップさせて、実質的にフィルターとして機能させることが可能になる。この場合に、オーバーフロー壁６２が濡れにくい表面を有しているほど、オーバーフロー壁６２をインクが越えるときに、オーバーフロー壁６２の上端よりもインクの液面高さが、濡れやすい表面を有している場合と比較して高くなってしまう。すなわち、オーバーフロー壁６２をインクが越えるときの、オーバーフロー壁６２よりも上方に位置するインクの厚みが厚くなるので凝集物も通過しやすくなり、フィルターとしての効果が低くなる。したがって、２つのオーバーフロー壁６２でフィルターとして機能させる構成では、少なくともインク帰還室３４Ｒ側のオーバーフロー壁６２を、インクに濡れやすい材質とするか、もしくは、インクに濡れやすい特性を示すような表面処理（たとえばブラスト、エッチング、親水膜コート等）を施すことが好ましい。

また、このようにオーバーフロー壁６２を複数配置すると、サブタンク３４が傾いたとき（特に、インク帰還室３４Ｒを下にして傾いたとき）であっても、オーバーフロー壁６２を越えてインク帰還室３４Ｒに達してしまうインクの量を少なくできる。

さらに、オーバーフロー壁６２は、サブタンク３４の底面に対して垂直に立設されている必要はなく、記録ヘッド４４から戻ってくるインクの量や、サブタンク３４の容積、寸法などに応じて、斜めになっていてもよい。たとえば、図２１に示すように、オーバーフロー壁６２の上部がインク帰還室３４Ｒ側へと傾くように配置すると、インク保持室３４Ｓ内での圧力変動を小さく抑えることができる。

サブタンク３４のインク保持室３４Ｓは、図６に示すように、インクの液面を検出する液面センサ７８を設けることが好ましい。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。ただし、本実施形態では、上記説明から分かるように、インク保持室３４Ｓに十分な量のインクを供給するようにしておけば、余剰のインクはオーバーフロー壁６２を越えてインク帰還室３４Ｒへと流れ、インク保持室３４Ｓの液面高さを常に一定に維持できる。したがって、液面センサ７８を省略することも可能である。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

例えば、単位ヘッド４０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４０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。

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。

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、図１４に示すように、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）８０と、記録ヘッド４４のノズル面４０Ａを清掃可能な清掃手段８８とを備えている。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６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。

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。

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。

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。

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、これらチャンバーの内部を大気圧に開放することができる。

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。

清掃手段８８は、記録ヘッド４４のノズル面４０Ａのゴミ、埃、インクを除去してインク滴の吐出性能を一定に維持するためのものである。

清掃手段８８は、図１４に示すように、ワイパー９２と、ワイパー９２を保持する保持部材９０と、清掃手段８８を昇降および幅方向に移動させる移動手段３１２(図１５参照）とから構成される。

移動手段３１２によってワイパー９２が記録ヘッド４４のノズル面４０Ａに摺接しながらノズル面４０Ａに沿って移動する(図１５（Ｃ）参照）ことによって、ノズル面全体の清掃を行なうものである。この際、記録ヘッド４４と対向する位置にはキャップ手段８０が配置されているため、清掃手段８８は記録ヘッド４４（ノズル面４０Ａ）とキャップ手段８０の間を移動することになる。例えば、図１４に示すように、清掃手段８８の保持部材９０をアーチ型として、ワイパー９２を記録ヘッド４４のノズル面４０Ａに圧接させた状態でキャップ手段８０を跨いで移動させる構成が考えられる。

ワイパー９２の移動（摺接）方向は、例えば、用紙搬送方向や用紙搬送方向に直交する幅方向とすれば良い。また、移動は一方向だけでなく、往復動作させても良い。

このような構成とされた本実施形態では、メインポンプ７６が駆動されると、メインタンク６８のインクがサブタンク３４との間でメイン供給路７２、メイン帰還路７４によって循環されつつ、サブタンク３４に供給される。メインタンク６８からサブタンク３４へのインク供給は、断続的に行ってもよいが、本実施形態のように、サブタンク３４内にオーバーフロー壁６２が設けられた構成では、サブタンク３４内の余剰インクはメインタンク６８に戻されるので、インクジェット記録装置１０の記録動作中は連続的に供給を行ってもよい。

さらに、サブポンプ３８が駆動されると、サブタンク３４のインクがインク供給路３５、インク循環路３６及びインク帰還路３７を循環されつつ、単位ヘッド４０に供給される。そして、用紙を用紙搬送路において連続的に搬送させつつ、単位ヘッド４０のインク吐出口８４からインク滴を吐出して、用紙に画像を記録する。

また、第２筐体２９０には、メンテナンス部１８が備えられているので、記録ヘッド４４に対し、所定のメンテナンス動作（ワイピング、ダミージェット、インク吸引など）や、非画像記録時のキャッピング等を行って、記録ヘッド４４を良好な吐出状態に維持することができる。

画像記録の途中で、用紙搬送路１０４内に用紙が詰まることがあるが、この場合には、まず、メインポンプ７６及びサブポンプ３８を駆動停止して、サブタンク３４及び記録ヘッド４４へのインク供給を停止する。そして、昇降駆動用ネジ軸２９８を回転させて第１筐体２８８を上昇させ、さらに、筐体回動軸２９２周りに回動させて第２筐体２９０から離間した離間位置へと移動させる。第１筐体２８８と第２筐体２９０との間が大きく開放されるので、詰まった用紙を容易に取り除くことができる。

このとき、記録ヘッド４４（単位ヘッド４０）がそれぞれ対応するサブタンク３４よりも上方へ移動すると、これらの上下位置（高さ）が変動する。このため、単位ヘッド４０内のインクの一部が、インク帰還路３７を経てサブタンク３４に戻ることがある。

ここで、本発明では、サブタンク３４内にオーバーフロー壁６２が設けられており、戻ってきたインクの余剰分は、オーバーフロー壁６２を越えてインク帰還室３４Ｒへ流れ込む。さらにこのインクは、メイン帰還路７４を経て、メインタンク６８へと帰還される。したがって、記録ヘッド４４（単位ヘッド４０）の相対的な上昇によってサブタンク３４にインクが戻っても、インクが大気連通孔５０から溢れ出すことはない。しかも、サブタンク３４内でのインクの液面高さを、常に一定の位置（オーバーフロー壁６２の上端位置）に維持することができる。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。

その後、用紙Ｐへの画像記録を再開する場合には、第１筐体２８８の回動と降下によって記録ヘッド４４を記録可能位置（図１７参照）へと戻す。このとき、記録ヘッド４４（単位ヘッド４０）からサブタンク３４に至る部分のインクが減少しているので、単位時間当たりの記録ヘッド４４へのインク供給量を一時的に多くして、短時間で画像記録が再開できるようにしてもよい。同様に、記録ヘッド４４を記録可能位置へと戻し、サブタンク３４から記録ヘッド４４へ短時間で多くのインクを供給するので、サブタンク３４のインク保持室３４Ｓのインク液面も、所定の液面よりも下がることがある。したがって、メインタンク６８からサブタンク３４への単位時間当たりのインク供給量も一時的に多くすればよい。このように、インク供給量を多くするためには、たとえばサブポンプ３８やメインポンプ７６の回転数を多くして、インクの循環量を増やせばよい。

なお、このように、記録ヘッド４４（単位ヘッド４０）がサブタンク３４に対して相対的に上下動する構成では、図２２に示す変形例のように、サブタンク３４内のオーバーフロー壁６２の上端６２Ｔを上下に移動可能な構成としてもよい。すなわち、オーバーフロー壁６２の上端を、記録ヘッド４４に合わせて上下動させれば、ノズル面４０Ａとインク液面ＬＳとの高低差の変動を少なくでき（好ましくは高低差が変動しないようにすることができ）るので、ノズル５８内でのメニスカスの破壊を防止できる。

オーバーフロー壁６２の上端を上下動可能とする構成としては、たとえば、サブタンク３４の底板に貫通孔を形成し、オーバーフロー壁６２の下部を貫通孔を貫通させて外側に露出させ、この露出部分にモータやソレノイドなどの駆動手段からの力を作用させる構成が挙げられる。この構成では、オーバーフロー壁６２が最も上方に移動したときでも、駆動手段からの力を受けることができる程度の露出部分が存在しているように、オーバーフロー壁６２が十分な高さを有している必要がある。また、オーバーフロー壁６２と貫通孔との隙間からインクが漏れないように、これらの間を確実シールする必要がある。

あるいは、オーバーフロー壁６２をジャバラ状に形成して、その下部をサブタンク３４の底壁に固定する構成でもよい（サブタンク３４の底板の貫通孔は不要）。この構成では、オーバーフロー壁６２全体が伸縮することで、その上端が上下動する。オーバーフロー壁６２をジャバラ状にすることで、内部にモータやソレノイドなどの駆動手段を配設し、駆動手段からの力をオーバーフロー壁６２の内側から上端に直接作用させて伸縮させる構成が可能である。

このようにオーバーフロー壁６２の上端が上下動する構成では、図２３に示すように、オーバーフロー壁６２の上端をサブタンク３４の上面に密着させ、インク保持室３４Ｓとインク帰還室３４Ｒとのインク流動を遮断する構成でもよい。この構成では、大気連通孔５０は、インク帰還室３４Ｒ側に設けられる。

また、図２４に示すように、記録ヘッド４４の上昇に伴って、オーバーフロー壁６２がインク帰還室３４Ｒ側へと移動する構成としてもよい。これにより、オーバーフロー壁６２の上端６２Ｔの位置を所定の高さに維持したまま、インク保持室３４Ｓの容積を増大させることができるので、インクの液面を保ちつつ、記録ヘッド４４から戻ってきたインクをインク保持室３４Ｓ内に保持することが可能となる。

オーバーフロー壁６２を移動させる具体的構成としては、たとえばサブタンク３４内にモータやソレノイド等の駆動手段を配設し、オーバーフロー壁６２に直接的に力を作用させて、オーバーフロー壁６２全体を押いて（又は引して）移動させる構成が挙げられる。この構成では、オーバーフロー壁６２と、サブタンク３４の内面との間にシール部材を設けるなどにより、これらの間をシールする必要がある。

あるいは、オーバーフロー壁６２を弾性的に湾曲可能な材料で構成すると共に、その幅をサブタンク３４の幅Ｗ１よりも僅かに長くしておき、図２５に示すように、オーバーフロー壁６２の幅方向両端６２Ｅのみをサブタンク３４の内面に固定し、オーバーフロー壁６２全体を湾曲させた構成でもよい。この構成では、オーバーフロー壁６２の幅方向中央部分６２Ｃを上記と同様の駆動手段で押す（又は引く）ことで、オーバーフロー壁６２が湾曲する向きを、図２５に実線で示す位置と二点鎖線で示す位置とで変化させる。

＜第２実施形態＞
図２６には、本発明の第２実施形態のインクジェット記録装置１１０の主要部が示されている。第２実施形態では、図２及び図３−２に示した基本的構成を採用しており、メインタンク６８およびサブタンク３４が第２筐体２９０内に配置されている点は、第１実施形態と同様である。

そして、第２実施形態では、サブタンク３４内にオーバーフロー壁６２は設けられておらず、これに代えて、インク帰還路３７に開閉弁１１２が設けられている。

このような構成とされた第２実施形態では、通常状態（第１筐体２８８が記録可能位置にある状態、図１７参照））では、開閉弁１１２を開放し、サブポンプ３８を駆動して、サブタンク３４から記録ヘッド４４へとインクを送ることができるようにしておく。

第１筐体２８８を上昇させる場合（図１８何章）には、この上昇の前にサブポンプ３８を駆動停止すると共に、開閉弁１１２を閉じる。これにより、第１筐体２８８を上昇させても、記録ヘッド４４からサブタンク３４へインクが流れず、サブタンク３４の大気連通孔５０からインクが漏れることもない。

しかも、記録ヘッド４４が上昇しても、その内部にインクが保持された状態が維持される。したがって、第１筐体２８８を記録可能位置へと戻した後で開閉弁１１２を開放すると、直ちに画像記録を再開できる。

開閉弁１１２としては、図２７〜図２９に示す各種の開閉弁１１２を採用できる。図２７に示す開閉弁１１２では、インク帰還路３７の途中にブロック部１３０が設けられ、このブロック部１３０内に回転可能に収容された弁本体１３２を有している。弁本体１３２を回転させて、インク帰還路３７を開放（図２７（Ａ）参照）及び閉止（図２７（Ｂ）参照）できる。

また、図２８に示す開閉弁１１２を適用することも可能である。この例では、インク帰還路３７が可撓性のチューブで構成されている場合に、このチューブを押圧部材１５２で押しつぶして閉止し（図２８（Ｂ）参照）、押圧部材１５２を退避させて開放する（図２８（Ｂ）参照）構成とされている。押圧部材１５２を移動させる移動機構１５３としては、たとえばソレノイドやモータを使用することができ、特に、電磁ソレノイド弁が好ましい。

また、図２９に示す開閉弁１１２では、同じく可撓性のチューブで構成されたインク帰還路３７の少なくとも２箇所を保持部材１５４で保持し、保持部材１５４間に配設された伸縮機構１５６によって保持部材１５４を接近させる構成とされている。すなわち、保持部材１５４が接近することで、チューブが局所的に曲げられて閉止され（図２９（Ｂ）参照）、保持部材１５４が離間すると、チューブが直線状に復帰した開放される（図２９（Ａ）参照）。この構成において、伸縮機構１５６としては、ソレノイドやバネ等を使用することができる。また、保持部材１５４によって保持された箇所の略中央を局所的に低弾性とすれば、チューブをこの部分で屈曲させて、より確実に閉止することができる。

なお、本実施形態では、サブポンプ３８としてローラーポンプを使用しているので、サブポンプ３８の駆動停止状態でインク供給路３５を閉止することが可能であるが、停止状態でインク供給路３５を閉止不能なポンプを使用した場合には、インク供給路３５にもインク帰還路３７と同様の開閉弁１１２を設ければよい。

開閉弁１１２を閉じるタイミングは、画像記録が停止された後であって、第１筐体２８８を上昇させる前であれば特に限定されない。また、開閉弁１１２の開閉は、ユーザーが手動で行ってもよいが、第１筐体２８８の上昇動作に連動させる連動機構を設け、ユーザーが操作しない場合でも、上昇の直線に開閉弁１１２が閉じられるようにすることが好ましい。

なお、上記説明から分かるように、第２実施形態では、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）のノズル５８内のメニスカス（インク吐出口８４）の高さが変化しない構成とされていてばよく、これら以外の部材、たとえばサブポンプ３８等は、第１筐体２８８及び第２筐体２９０のいずれに設けられていてもよい。

＜第３実施形態＞
図３０〜図３２には、本発明の第３実施形態のインクジェット記録装置の記録部１２０が示されている。第３実施形態では、図４及び図５に示した基本的構成を採用しており、サブタンク３４が第１筐体２８８に設けられている。したがって、第１筐体２８８を移動（昇降及び回動）させると、サブタンク３４も第１筐体２８８と一体で、記録ヘッド４４に追従して移動する。

このように、記録ヘッド４４に追従してサブタンク３４が移動するようにしたことで、対応する記録ヘッド４４のノズル面４０Ａとサブタンク３４内のインク保持室３４Ｓのインク液面との高低差Ｄ（図５参照）が、第１筐体２８８の回動前後で変化しないか、若しくは僅かな変化に留めることができる。このため、これらの間での水頭圧差の変化も僅かとなり、第１筐体２８８を離間位置へと移動させた状態であっても、記録ヘッド４４（単位ヘッド４０）からサブタンク３４へ戻るインクの量が極めて少なくなる（好ましくは全く戻らない）。したがって、サブタンク３４の大気連通孔５０からインクが溢れ出すこともない。

なお、サブタンク３４は、第１筐体２８８の直接的に取り付けられている必要はない。たとえば、第１筐体２８８の移動（昇降及び回動）に追従する別の部材を設け、この別部材にサブタンク３４を取り付けてもよい。

また、第３実施形態ではこのように、第１筐体２８８の回動に伴うサブタンク３４へのインクの戻りがないので、大気連通孔５０からのインクの溢れ防止の観点からは、オーバーフロー壁６２を設ける必要はない。もちろん、オーバーフロー壁６２を設けると、第１実施形態と同様に、サブタンク３４の大気連通孔５０からのインクの溢れを防止できるが、あまりの多くのインクをオーバーフローさせると、インクの循環や補充に無駄な時間やエネルギーが必要となる。したがって、オーバーフロー壁６２の位置を、筐体回動軸２９２と同方向に見て、ノズル５８内でのインクのメニスカス面（インク吐出口８４の近傍）から、以下に示すように一定範囲内とすれば、第１筐体２８８の回動後であっても、水頭圧差の変化によってメニスカスが破壊されることはなく、無駄なオーバーフローを避けることができる。

図３３及び図３４には、筐体回動軸２９２と同方向から見て、オーバーフロー壁６２がメニスカス位置（インク吐出口８４）よりも遠い位置にある場合のサブタンク３４Ａと、近い位置にある場合のサブタンク３４Ｂと、が示されている（なお、実際には、１つの記録ヘッド４４に対応してインクを供給するサブタンクとしては、サブタンク３４Ａ、３４Ｂのいずれか一方であるが、図３４及び図３５では、比較のために敢えてこれら２つのサブタンク３４Ａ、３４Ｂを示している）。図３４から分かるように、第１筐体２８８の回動時には、サブタンク３４Ａでは、オーバーフロー壁６２の上端６２Ｔがインク吐出口８４よりも上方に位置するために水頭圧差は負圧から正圧に転じ、逆に、サブタンク３４Ｂでは、オーバーフロー壁６２の上端６２Ｔがインク吐出口８４から回動前よりもさらに下方に移動するため、水頭圧差も回動前よりも大きくなる。このように、オーバーフロー壁６２の位置が、筐体回動軸２９２から見てメニスカス位置よりも遠い位置にあるか、もしくは近い位置にあるかによって、第１筐体２８８の回動時の水頭圧差が異なるので、以下では、それぞれの場合について考える。

ここで、記録ヘッド４４（単位ヘッド４０）のノズル５８内のインクのメニスカス位置（インク吐出口８４）と、サブタンク３４のオーバーフロー壁６２の上端６２Ｔの、回動面（筐体回動軸２９２を法線とする平面）投影上の距離をＬ、
回動前のメニスカス位置とオーバーフロー壁６２の上端６２Ｔとの鉛直方向の高さの差をｈ、
第１筐体２８８の回転角をθ、
としたとき、記録ヘッド４４の最低水頭圧差をａ、最高水頭圧差をｂとして、
サブタンク３４Ａの場合には、

を満たす位置に、サブタンク３４Ａを取り付ければよい。

これに対し、サブタンク３４Ｂの場合には、

を満たす位置に、サブタンク３４Ｂを取り付ければよい（いずれの場合も、図３３及び図３４の点Ｏを原点とし、鉛直上方をプラスとする）。ここでのａ、ｂの値は、例えば、ａ＝−１５０ｍｍ、ｂ＝５０ｍｍ、に取ることができる。そして、ｈ＝５０ｍｍ、θ＝４５°としてＬの適正な範囲を計算すると、サブタンク３４Ａの場合は１７０ｍｍ以下、サブタンク３４Ｂの場合は１３０ｍｍ以下となる。サブタンク３４Ａはこの条件を満たしているが、サブタンク３４Ｂは満たしていない。

なお、第１筐体２８８が複数の筐体回動軸を中心として回動する場合には、それぞれの回動中心周りの回動角が上記の式を満たすようにすればよい。

さらに、１つの記録ヘッド４４が、筐体回動軸２９２からの距離が異なる複数の単位ヘッド４０を有し（図１１及び図１２参照）、これらの単位ヘッド４０に単一のサブタンク３４からインクを供給する構成の場合には、すべての単位ヘッド４０のメニスカス位置に対して上記式を満たすようにすればよい。

第３実施形態のように、記録ヘッド４４（単位ヘッド４０）が筐体回動軸２９２周りに回動する構成では、上記した条件を満たしていれば、サブタンク３４を第１筐体２８８に取り付ける向きも特に限定されないが、サブタンク３４内にオーバーフロー壁６２が設けられている場合には、インク保持室３４Ｓがインク帰還室３４Ｒよりも回動半径の大きい側（筐体回動軸２９２から遠い側）に位置する向きにサブタンク３４を配置すると、第１筐体２８８を回動させたときに、インク保持室３４Ｓから効果的にインクをオーバーフローさせることができる。

このように、第３実施形態ではノズル５８内のインクのメニスカス破壊が防止されるが、万が一メニスカスが破壊されてインクが記録ヘッド４４からサブタンク３４に戻った場合でも、その戻り量を少なくするために、サブタンク３４のインク保持室３４Ｓのインク液面が、記録可能位置でのインク吐出口８４とほぼ同じ高さになるようにすることが好ましい。

第３実施形態のように、サブタンク３４が記録ヘッド４４に追従して移動する構成では、サブタンク３４の動きや振動に対応して、どの方向であってもインクをオーバフローさせることが可能な構成とすることが好ましい。かかる観点から、たとえば図３５や図３６に示す構成のサブタンクとすることも可能である。

図３５に示すサブタンク３４では、オーバーフロー壁６２を四角形の筒状とし、枠の外側をインク保持室３４Ｓ、内側をインク帰還室３４Ｒとしている。図３６に示すサブタンク３４では、同様のオーバーフロー壁６２を設けているが、その内側をインク保持室３４Ｓ、外側をインク帰還室３４Ｒとしている。これらの構成において、オーバーフロー壁６２は筒状に形成されていればよく、たとえば円筒状でもよい。

次に、本発明を実施例によってさらに詳細に説明する。もちろん、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

［実施例１］
実施例１では、第１実施形態のインクジェット記録装置１０を使用し、用紙Ｐが詰まった状態から、これを除去し、画像記録を再開するまでを行って、特定の記録ヘッド４４につき、インクと吐出状態を見た。

このインクジェット記録装置１０の具体的構成は、以下のようにした。
・サブタンク３４の容積：３００ｍｌ／各色
・サブタンク３４及びオーバーフロー壁６２の材質：デルリン
・オーバーフロー壁６２の高さ：４ｃｍ
・インク保持室３４Ｓの容積：１２０ｍｌ
・インク帰還室３４Ｒの容積：５０ｍｌ
・インク供給路３５及びインク帰還路３７の形状・材質
：外径８ｍｍ、内径４ｍｍのタイゴンチューブ
・メイン供給路７２の形状・材質
：外径８ｍｍ、内径４ｍｍのタイゴンチューブ
・メイン帰還路７４の形状・材質
：外径１２ｍｍ、内径８ｍｍのタイゴンチューブ
・メインタンク６８の容積：３リットル／各色
・メインタンク６８の材質：ポリエチレン
・サブポンプ３８の種類及び能力
：流量０ｍｌ／ｓｅｃ〜１．５ｍｌ／ｓｅｃで可変のローラーポンプ
・大気連通孔５０の内径：４ｍｍ
・水頭圧差：５０ｍｍ
・記録ヘッド４４の上昇量：１００ｍｍ
なお、インク供給路３５、インク帰還路３７及び記録ヘッド４４内に存在しているインクのうち、インク保持室３４Ｓのインク液面（基準液面）よりも上方に位置しているインクが、メニスカスが破壊されたときにサブタンク３４に戻る可能性があるインクの最大量である。ここで、インク供給路３５については、サブポンプ３８（ローラーポンプ）の駆動停止により閉止されるので、インク供給路３５内のインクを考慮する必要はない。これに対し、基準液面よりも上にあるインク帰還路３７内のインクは２０ｍｌであった。また、本実施例では、１つのサブタンク３４に１２個の単位ヘッド４０が対応するようにしており、１つの単位ヘッド４０あたり１０ｍｌのインクが存在していると考えると、１２個の単位ヘッド４０では１２０ｍｌとなる。これに、１０ｍｌ程度の余裕を持たせると、メニスカスが破壊されたときにサブタンク３４に戻る可能性があるインクの最大量として、１５０ｍｌ程度を想定しておけば十分である。

以上の構成において、以下のように、詰まった用紙Ｐの除去から、画像記録の再開までを行った。

まず、メンテナンス・コントローラー２４４が、用紙Ｐが詰まったことを検知する信号を受け、記録ヘッド４４を離間位置の移動を促す表示を行った。

そこで、メインポンプ７６及びサブポンプ３８を駆動停止し、第１筐体２８８の上昇及び回動を行って、記録ヘッド４４を上昇させた。ここで着目している記録ヘッド４４の上昇量は１００ｍｍである。このとき、約１００ｍｌのインクが記録ヘッド４４側からサブタンク３４内に戻ったが、この戻ったインクの一部は、オーバーフロー壁６２を越え、インク帰還室３４Ｒに移動した。そして、そのまま溢れることなく、メインタンク６８へと戻った。

詰まった用紙Ｐを除去した後、第１筐体２８８を回動及び降下させて、記録ヘッド４４を記録可能位置に戻した。その後、サブポンプ３８を駆動して、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、さらに、メインポンプ７６を駆動して、メインタンク６８とサブタンク３４との間でもインクを循環させた。このようにしてインクを所定時間循環させた後、用紙Ｐが詰まる前と同様に画像記録を行うことができた。

［実施例２］
実施例２では、第２実施形態のインクジェット記録装置１１０を使用した。したがって、サブタンク３４内にオーバーフロー壁６２は設けられておらず、これに代えて開閉弁１１２がインク帰還路３７に設けられている（開閉弁１１２としては、電磁ソレノイド弁を使用した）。このインクジェット記録装置１１０について、以下のように、詰まった用紙Ｐの除去から、画像記録の再開までを行った。

まず、メンテナンス・コントローラー２４４が、用紙Ｐが詰まったことを検知する信号を受け、記録ヘッド４４を離間位置の移動を促す表示を行った。

そこで、メインポンプ７６及びサブポンプ３８を駆動停止し、さらに、開閉弁１１２を閉じた。この状態で、第１筐体２８８の上昇及び回動を行うと（記録ヘッド４４の上昇量は、実施例１と同様に１００ｍｍ）、記録ヘッド４４側からサブタンク３４へインクが戻ることはなく、サブタンク３４から溢れることもなかった。

詰まった用紙Ｐを除去した後、第１筐体２８８を回動及び降下させて、記録ヘッド４４を記録可能位置に戻した。その後、開閉弁１１２を開き、サブポンプ３８を駆動して、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た。さらに、メインポンプ７６を駆動して、メインタンク６８とサブタンク３４との間でもインクを循環させた。このようにしてインクを所定時間循環させた後、用紙Ｐが詰まる前と同様に画像記録を行うことができた。

本発明の記録装置を示す概略構成図である。 本発明の記録装置の基本的構成の一例を示す概念図である。 本発明の記録装置の図２に対応する基本的構成を示す概念図である。 本発明の記録装置の図３−１とは異なる基本的構成を示す概念図である。 本発明の記録装置の図２とは異なる基本的構成を示す概念図である。 本発明の記録装置の図４に対応する基本的構成を示す概念図である。 本発明の第１実施形態の記録装置を示す概略構成図である。 本発明の第１実施形態に係る記録装置の印字領域の説明図である。 本発明の第１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。 本発明の第１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。 本発明の第１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。 本発明の第１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。 本発明の第１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。 本発明の第１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。 本発明の記録装置で適用可能なメンテナンス装置を示す斜視図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、図１４に示すメンテナンス装置の動作説明図である。 本発明の第１実施形態の記録装置のサブタンクの概略構成を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態の記録装置の記録部を記録可能状態で示す側面図である。 本発明の第１実施形態の記録装置の記録部を第１筐体が上昇した状態で示す側面図である。 本発明の第１実施形態の記録装置の記録部を離間状態で示す側面図である。 本発明の第１実施形態の記録装置に適用可能なサブタンクの概略構成を示す側面図である。 本発明の第１実施形態の記録装置に適用可能なサブタンクの概略構成を示す側面図である。 本発明の第１実施形態の記録装置に適用可能なサブタンクの概略構成を示す側面図である。 本発明の第１実施形態の記録装置に適用可能なサブタンクの概略構成を示す側面図である。 本発明の第１実施形態の記録装置に適用可能なサブタンクの概略構成を示す側面図である。 本発明の第１実施形態の記録装置に適用可能なサブタンクの概略構成を示す平面図である。 本発明の第２実施形態の記録装置を示す概略構成図である。 本発明の第２実施形態の記録装置に適用可能な開閉弁を示す断面図であり、（Ａ）は開状態、（Ｂ）は閉状態である。 本発明の第２実施形態の記録装置に適用可能な開閉弁を示す断面図であり、（Ａ）は開状態、（Ｂ）は閉状態である。 本発明の第２実施形態の記録装置に適用可能な開閉弁を示す断面図であり、（Ａ）は開状態、（Ｂ）は閉状態である。 本発明の第３実施形態の記録装置の記録部を記録可能状態で示す側面図である。 本発明の第３実施形態の記録装置の記録部を第１筐体が上昇した状態で示す側面図である。 本発明の第３実施形態の記録装置の記録部を離間状態で示す側面図である。 本発明の第３実施形態の記録装置におけるインク吐出口とサブタンクのオーバーフロー壁との位置関係を記録ヘッドが回動していない状態で示す説明図である。 本発明の第３実施形態の記録装置におけるインク吐出口とサブタンクのオーバーフロー壁との位置関係を記録ヘッドが回動した状態で示す説明図である。 本発明の記録装置に適用可能なサブタンクの概略構成を示す斜視図である。 本発明の記録装置に適用可能なサブタンクの概略構成を示す斜視図である。

符号の説明

１０ インクジェット記録装置
１２ 用紙供給部
１４ レジ調整部
１６ 記録ヘッド部
２０ 記録部
３４ サブタンク
３４Ｒ インク帰還室
３４Ｓ インク保持室
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
５０ 大気連通孔
５８ ノズル
６２ オーバーフロー壁
６２Ｔ オーバーフロー壁の上端
６８ メインタンク
８４ インク吐出口
１１０ インクジェット記録装置
１１２ 開閉弁
１２０ 記録部

Claims (8)

1. インクが保持され、このインクを記録装置本体に対して鉛直方向を含む方向に相対移動可能とされた記録ヘッドに供給するためのインク供給路を備えたインクタンクと、
   前記記録ヘッドの移動に対して前記記録ヘッドのインク吐出口の水頭圧を一定範囲に維持する水頭圧維持手段と、
   を有することを特徴とするインク供給装置。
2. 前記水頭圧維持手段が、前記インク供給路を開閉可能とする弁、を含んで構成されていることを特徴とする請求項１に記載のインク供給装置。
3. 前記水頭圧維持手段が、
   前記記録ヘッドから前記インクタンクへとインクを帰還させるインク帰還路と、
   前記インクタンク内のインクが所定量を超えるとインクを外部に排出するインク排出機構と、
   を含んで構成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインク供給装置。
4. 前記インクタンクに供給されるインクが貯留され、このインクをインクタンクへ供給するためのメイン供給路を備えたメインタンク、
   をさらに有することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のインク供給装置。
5. 前記インクタンクから排出されたインクを前記メインタンクへと帰還させるメイン帰還路、
   を有することを特徴とする請求項４に記載のインク供給装置。
6. 前記水頭圧維持手段が、前記記録ヘッドの相対移動に対して前記インクタンクを追従移動させる追従機構、
   を含んで構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載のインク供給装置。
7. 前記追従機構が、記録ヘッドの最低水頭圧差と最高水頭圧差との間に追従移動後の前記インクタンクの水頭圧差が収まる位置にインクタンクを配置することで構成されていることを特徴とする請求項６に記載のインク供給装置。
8. 記録媒体に液滴を吐出可能で、記録装置本体に対して鉛直方向を含む方向に相対移動可能とされた記録ヘッドと、
   前記記録ヘッドにインクを供給する請求項１〜請求項７のいずれか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。

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