JP4206916B2 - インクジェット式記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット式記録装置に係り、特に、静止位置のインクタンクからチューブ等のインク供給管を介して、移動するキャリッジに搭載された記録ヘッドにインクを供給するインクジェット式記録装置の構造に関するものである。

従来から、カラー記録が可能なように、ブラックインク（ＢＫ）、シアンインク（Ｃ）、イエローインク（Ｙ）、マゼンタインク（Ｍ）等の別の色毎のインクを吐出できるノズル列が備えられた複数の記録ヘッドと、各インク色ごとにインク及び気泡を貯留するバッファタンクとを、移動するキャリッジに搭載し、インクジェットプリンタ本体装置内に静止配置されたインク色毎のインクタンクから可撓性を有するインク供給管（インク供給チューブ）を介して、各バッファタンクにインクをそれぞれ供給するチューブ供給形式のインクジェットプリンタが特許文献１及び２等にて知られている。

これら従来の構成では、大気からインク供給チューブ壁を通して少しずつ空気が侵入したり、インクに溶存した空気が気泡に成長すること等から、各バッファタンクの上方に気泡を溜めて、記録ヘッドへの気泡の侵入を防止している。そして、バッファタンク内の気泡の量がある程度多くなった場合、各バッファタンク毎の上方に連結した排出管を介して排気ポンプにて排気することが開示されている。

一方、インクジェット式記録装置を工場から出荷するに際して、前記インク供給チューブ、バッファタンク及び記録ヘッドからなるインク流路系が空の状態であると、ユーザーが新品のインクジェット式記録装置に初めてインクを充填するとき、流路系に気泡が発生し、インク吐出不良が発生し易い。これを防止するため、通常、工場から出荷前に、前記各インク流路系に保存液（インクの色剤を除いた成分の液）を充満させ、後にインクタンクと接続するインク供給チューブの先端部を液封止シールで閉止している。

従って、ユーザーが新品のインクジェット式記録装置を購入して使用開始するにあたっては（初期導入時）、マニュアルに従い、各色のインクタンクを所定のインク供給チューブの先端部に接続した後、キャリッジの待機位置に備えたメンテナンスユニットを記録ヘッドのノズル面に密着させて、インク流路系に溜まっている保存液を吸引除去するとともに、インクを充満させる処理を行う。
特開２００２−２４０３１０号公報（図５等参照） 特開２０００−３０９１０９号公報（図２等参照）

本発明者は、インク流路系にインクを充填するとき、バッファタンクに連結された排気ポンプを駆動して、バッファタンクまでのインク流路系の保存液を吸引除去するとともにインクを充填し、その後、メンテナンスユニットにて記録ヘッド内の保存液を吸引除去してインクを充填することを考えた。この方法によれば、記録ヘッド内の微細な流路の抵抗による影響を受けずにバッファタンクまでのインク流路系にインクを速く充填することができる。

ところで、最近、カラー記録用のインクジェット式記録装置であっても、モノクロ記録の場合の記録速度を高速にしたいという要望に鑑み、ブラックインク用のインクの吐出量が他のカラー（色）インクのものより多くなるように構成することが考えられている。

その場合、ブラックインク用のインク供給チューブの断面積を、他のカラーインク用のインク供給チューブの断面積よりも大きくして、インクタンクからのブラックインクの単位時間当りの供給量を多くして、高速記録に対応できるようにすることが好ましい。

しかしながら、前記インクの色毎のインク供給チューブの長さを等しくし、且つ各バッファタンクの容量も等しく設定していても、チューブ内の保存液の収容量は、断面積に比例するので、前述の初期導入時に、複数のバッファタンクの排出管から同時に保存液を排出させた場合、その複数の排出管での単位時間当りの排出量が互いに等しいとすると、断面積の小さいインク供給チューブ系での保存液の全てが先に排出されて所定の色のインクと入れ替わった時点で、断面積の大きいインク供給チューブ系の保存液は残存していることになる。従って、断面積の大きいインク供給チューブ系の保存液を全て所定の色のインクと入れ替え完了した時点では、断面積の小さいインク供給チューブ系ではそのインクが廃インクとして無駄に外に排出されることになる。

そして、カラー記録用のインクジェット式記録装置であっても、モノクロ記録をする機会が多いことから、ブラックインク用のインクタンクのインク収容量を大きく、他のカラーインク用のインクタンクのインク収容量は小さくすることが行われているから、ブラックインク以外のカラーインクの収容量（残存量）が初期導入の際に既に少なくなってしまい、カラー記録可能な記録量（用紙等の被記録媒体への記録量）が減少してランニングコストが高くつくという問題があった。

本発明は、上記の問題を解決したインクジェット式記録装置を提供することを目的とするものである。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明におけるインクジェット式記録装置は、ノズルからインクを吐出して被記録媒体に記録を行う記録ヘッドと、前記記録ヘッドに供給するインクを貯えた静止位置のインクタンクと、そのインクタンクから前記記録ヘッドにインクを供給するインク供給管と、インク供給管と記録ヘッドとの間に設けられてインク及び気泡を貯留するバッファタンクと、バッファタンクに前記記録ヘッドを経ることなく連通した流体排出通路を介して外部に流体を排出する排出手段とを、インク色毎に備えたインクジェット式記録装置であって、前記インクタンクとインク供給管との接続部からバッファタンクまでの流路抵抗を１つのインク色と他のインク色とで異なるように設定し、バッファタンクから排出手段までの流路抵抗を、前記インクタンクとインク供給管との接続部からバッファタンクまでの流路抵抗の小さい系で小さく、大きい系で大きく設定したものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェット式記録装置において、前記流体排出通路における単位時間当りの流体排出量を前記インク供給管の単位時間当りのインク流量の大きさにほぼ比例するように設定したものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のインクジェット式記録装置において、前記流体排出通路の流路抵抗を、前記インク供給管の単位時間当りのインク流量の大きさにほぼ反比例するように設定したものである。

請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載のインクジェット式記録装置において、前記１つのインク色と他のインク色とで前記記録ヘッドのノズル数を異ならせ、前記各系のインク供給管の長さはほぼ等しく、且つ前記各系のインク供給管の断面積を前記ノズル数にほぼ比例するように設定したものである。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載のインクジェット式記録装置において、被記録媒体に対して移動するキャリッジに、前記記録ヘッドと、前記各インク色毎に対応するように区画され且つ前記インク供給管に連通するバッファタンクと、その各バッファタンクごとにその上部の流体排出通路を介して外部に流体を排出する開閉弁手段とを備えたものである。

請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載のインクジェット式記録装置において、前記各インク供給管の断面積をインク色に応じて大小に設定し、単位時間当りのインク流量が大きいインク供給管に対応する流体排出通路における単位時間当りの流体排出量を、単位時間当りのインク流量が小さいインク供給管に対応する流体排出通路における単位時間当りの流体排出量より大きくなるように構成したものである。

請求項７に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載のインクジェット式記録装置において、前記インク色毎に対応するインク供給管とバッファタンクとのインク容量の総和が大きい程、対応する流体排出通路の流路抵抗を小さくなるように設定したものである。

請求項１に記載の発明によれば、初期導入時において、吐出量が多い例えばブラックインク（ＢＫ）と他のカラーインク（Ｃ，Ｙ，Ｍ）の各インク供給チューブからの保存液の排出作業を同時に開始したとき、ブラックインク（ＢＫ）用の流体排出通路での保存液の単位時間あたりの排出量が、他のカラーインク（Ｃ，Ｙ，Ｍ）用の流体排出通路での保存液の単位時間あたりの排出量より多くして、全てのインク色のインク供給管及びバッファタンク内の保存液とインクとの入れ替え作業を同時に完了させることができる。従って、従来のように、ブラックインク（ＢＫ）用のインク流路系での保存液の入れ替えが遅くなる一方、他のカラーインク（Ｃ，Ｙ，Ｍ）用のインク流路系での保存液の入れ替えが先に済んでしまって、その色のインクを無駄に排出するという現象を防止できる。

そのために、請求項２のように、流体排出通路における単位時間当りの流体排出量をインク供給管の単位時間当りのインク流量の大きさにほぼ比例するように設定しても良いし、また請求項３のように流体排出通路の流路抵抗を、インク供給管の単位時間当りのインク流量の大きさにほぼ反比例するように設定しても良い。

さらには、請求項４に記載の発明のように、１つのインク色と他のインク色とで記録ヘッドのノズル数を異ならせ、各インク色系のインク供給管の長さはほぼ等しく、且つ前記各系のインク供給管の断面積を前記ノズル数にほぼ比例するように設定することができる。さらには、請求項６のように、完全に比例させなくとも良い。

請求項５に記載の発明によれば、キャリッジに搭載したバッファタンクの上部に流体排出通路を備えるから、キャリッジをコンパクトにできる。

請求項７に記載の発明によれば、バッファタンクのインク収容容量の大小も考慮に入れることで、保存液とインクとの入れ替え作業を同時に完了させることができる。

次に、本発明を具体化した実施形態について説明する。図１に示すように、インクジェットプリンタ（記録装置）は、本体フレーム１に内包されて被記録媒体である用紙Ｐにインクを吐出させて記録する記録機構部２と、記録機構部２における記録ヘッドユニット３のメンテナンス処理を行うメンテナンスユニット４と、本体フレーム１内に固定して配置される記録ヘッドユニット３に供給するインクを貯留するインクタンク５ａ〜５ｄ等から構成されている。

フルカラー記録のための複数のインクタンク５（個別の色、即ち、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー用のインクタンクに対しては符号５ａ〜５ｄを付する、図１参照）は、インクの消耗に応じて交換することができる。

記録機構部２において、本体フレーム１内に平行状に設けられた左右長手の後ガイドレールと、前ガイドレール７とにキャリッジ９が摺動自在に載置され、該キャリッジ９に記録ヘッドユニット３が一体的に取付けられている。

本体フレーム１の右後側に配置されたキャリッジ駆動モータ１０と、無端帯であるタイミングベルト１１とによりキャリッジ９は前後ガイドレール６、７に沿って左右方向に往復移動可能に構成されている。他方、図示しないが、公知の用紙搬送機構により、用紙Ｐは記録ヘッドユニット３の下面側でキャリッジ９の移動方向（主走査方向）と直交する方向（副走査方向）に水平状（図１の矢印Ａ方向）に搬送される。

搬送される用紙Ｐの幅より外側には、その一端側（実施形態では図１の左端部）に、インク受け部１２が設けられており、他端側には、メンテナンスユニット４が配置されている。これにより、記録動作中に定期的に記録ヘッドユニット３はインク受け部１２が設けられたフラッシング位置にてノズルの目詰まり防止のためのインク吐出を行い、インク受け部１２にてインクを受ける。他端側のヘッド待機位置では、メンテナンスユニット４が配置されている。

メンテナンスユニット４では、ユーザーが新品のインクジェット式記録装置を購入して使用開始するにあたって（初期導入時）、後述するように、マニュアルに従い、各色のインクタンク５ａ〜５ｄをインク供給管としての所定のインク供給チューブ１４ａ〜１４ｄの先端部に接続した後、吸引ポンプ７４を駆動して後述するバッファ室までの保存液を全て排出し、インクを充満させる作業を実行する。なお、その後、通常、メンテナンスユニット４の吸引キャップを記録ヘッド２１のノズル面に密着させて、記録ヘッド２１内のインク流路に溜まっている保存液を吸引除去し、インクを充満させる処理を行う。また、メンテナンスユニット４にて定期的に記録ヘッド２１のインクを選択的に吸引するための回復処理及びバッファ装置１３内の気泡（空気）を除去する除去処理を行う。

図１に示すように、記録ヘッドユニット３の下面のノズル面より下方位置に、個別の色毎のインクタンク５をそれぞれ前方から挿入して装着できるように構成されている。図１において、左側から順に、ブラックインク（ＢＫ）用のインクタンク５ａ，シアンインク（Ｃ）用のインクタンク５ｂ、マゼンタインク（Ｍ）用のインクタンク５ｃ、イエローインク（Ｙ）用のインクタンク５ｄは、水平且つ並列状に配置される。

各インクタンク装着部の後側には、各色のインクタンク５の挿入方向（後側壁面）に対向するようにインク供給用中空針（図示せず）を水平状に突設している。各色のインクに対応する中空針の基端部は、対応する可撓性を有するインク供給チューブ１４ａ〜１４ｄを介して記録ヘッドユニット３に接続されている。この場合、ブラック用とシアン用のインク供給チューブ１４ａ，１４ｂの中途部同士、マゼンタ用及びイエロー用のインク供給チューブ１４ｃ，１４ｄの中途部同士を上下に重ねて結束している。

次に、キャリッジ９に搭載された記録ヘッドユニット３の第１実施形態を、図２〜図８を参照しながら説明する。本実施形態ではフルカラー記録のために記録ヘッドユニット３は、図２及び図３に示すように、箱状に形成されたヘッドホルダ２０と、そのヘッドホルダ２０の底板２０ａの下面側に固定されたインクジェット式の記録ヘッド２１と、底板２０ａの上側に固定されたダンパー装置１３及び排気手段としての開閉弁手段２６と備える。

記録ヘッド２１は、４色のインクのための各記録ヘッドが並列状態に一体に製作されている。記録ヘッド２１の下面には、図２（記録ヘッド２１を下面からみた図）において左側からブラックインク（ＢＫ）用のノズル２２ａの列と、シアンインク（Ｃ）用のノズル２２ｂの列と、イエローインク（Ｙ）用のノズル２２ｃの列と、マゼンタインク（Ｍ）用のノズル２２ｄの列とが、キャリッジ９の移動方向（主走査方向）と直交する方向に長く形成されている。そして、用紙Ｐの上面に対向するように各ノズル２２が下向きにて露出している。なお、ブラックインク（ＢＫ）用のノズル２２ａの数は、他のノズルの２倍あり、２列に配置されている。

各インク色の記録ヘッドは、特開２００２−６７３１２号公報、特開２００１−２１９５６０号公報などで公知のものと同様に、上面の一側にインク供給口を有し、その供給口から延びる各インク供給チャンネルを介してそれぞれ多数の圧力室にインクが分配され、各圧力室に対応する圧電素子などのアクチュエータ２３の駆動によりノズル２２からインクを吐出させるものである。アクチュエータ２３の上面には、そのアクチュエータ２３に電圧を印加するフレキシブルフラットケーブル２４が固定されている。各インク供給口には各インクタンク５からバッファ装置１３を介してインクが供給される。

次に、図２〜図８に基づいて、第１実施形態のバッファ装置１３及び開閉弁手段２６の構成について詳述する。バッファ装置１３は、インク色毎に独立した複数のバッファタンクとしてのバッファ室２７を、主仕切り壁３５を挟んで、かつ主仕切り壁と交差する副仕切り壁３５ａ、３０によって区画して備えている。実施形態では、主仕切り壁３５の下にブラックインク（ＢＫ）用のバッファ室２７ａの一部が配置され、主仕切り壁３５の上にシアンインク（Ｃ）用のバッファ室２７ｂ、イエローインク（Ｙ）用のバッファ室２７ｃ及びマゼンタインク（Ｍ）用のバッファ室２７ｄが副仕切り壁３５ａ、３０によって区画されて配置され、全体として上下に２層状に構成されている。

具体的には、バッファ装置１３における本体ケース２５は、矩形筒状の側壁を外周として有し、上下面を開放した箱状の下ケース３２と、その下ケース３２の上面を覆って固定された上ケース３１とから構成される。上ケース３１及び下ケース３２は共に合成樹脂材料にて射出成形されたものであり、超音波溶着等にて液密的に結合されている。

下ケース３２には、その下面にその下面の面積の大部分を開放した開口部が設けられ、その開口部及び上方の開放面からそれぞれ平行に間隔を置いた位置に主仕切り壁３５が形成されている。そして、その開口部はバッファ用の可撓性膜（合成樹脂製で空気及び液体非透過性のフィルム）３６で封止されている。具体的には、開口部の外周を画定する外周壁３７の下端面に、可撓性膜３６の外周縁を接着もしくは超音波溶着等により接合する。その可撓性膜３６と主仕切り壁３５との間にブラックインク（ＢＫ）用のバッファ室の第１室２７ａ−１が形成されている。可撓性膜３６とヘッドホルダ２０の底板２０ａとの間には、可撓性膜３６の変形のための間隙が確保されて、バッファ装置１３がヘッドホルダ２０に固着されている。

主仕切り壁３５の上面には、その主仕切り壁３５と交差して一体的に立ち上がった副仕切り壁３５ａが形成され、下ケース３２内の主仕切り壁３５よりも上方の部分が、後述する上ケース３１と共同して複数のバッファ室として形成されている。実施形態では、２個の副仕切り壁３５ａが相互に間隔を置いて配置され、下ケース３２の側壁と共同してシアンインク（Ｃ）、イエローインク（Ｙ）及びマゼンタインク（Ｍ）用の３個のバッファ室２７ｂ〜２７ｄ（詳細にはそのバッファ室の第２室３９ｂ〜３９ｄ）が形成されている。各副仕切り壁３５ａは、図６に示すように下ケース３２内を全長にわたって延びて形成され、主仕切り壁３５の上面から外れた位置においてバッファ室２７ｂ〜２７ｄ（詳細には第２室３９ｂ〜３９ｄ）を各インク色毎のインク流出口４１ｂ〜４１ｄに連通させている。

さらに追加の副仕切り壁３５ｂが、インク流出口４１ｂ〜４１ｄ近傍の主仕切り壁３５の上面から外れた位置へ延びて形成され、その副仕切り壁３５ｂと下ケース３２の側壁との間に、ブラックインク（ＢＫ）用のバッファ室の第２室３９ａが形成されている。その第２室３９ａの下端は、インク流出口４１ａに連通している（図３、図６参照）。

ブラックインク（ＢＫ）用のバッファ室の第１室２７ａ−１は、第２室３９ａに、副仕切り壁３５ｂに沿って形成した円筒部内を上下方向に貫通する絞り部としての通路４２を介して連通している（図６、図９（ｂ）参照）。通路４２は、第１室２７ａ−１よりも断面積を小さく形成され、その第１室２７ａ−１内よりも流路抵抗が大きく設定されている。

上ケース３１は、上面に複数の凹部を備えた偏平形状に形成されている。上ケース３１には、ブラックインク（ＢＫ）用のバッファ室の第１室２７ａ−１とほぼ対応する上方位置に、２個の副仕切り壁３０で仕切られたシアンインク（Ｃ）、イエローインク（Ｙ）及びマゼンタインク（Ｍ）用の３個のバッファ室２７ｂ〜２７ｄの第１室２７ｂ−１〜２７ｄ−１が、上方に開放して形成されている（図４参照）。副仕切り壁３０は、下ケース３２の副仕切り壁３５ａの延長面上に位置し、第１室２７ｂ−１〜２７ｄ−１の底壁２９には、絞り部としての多数個の通路孔４４が上下に貫通形成され、各第１室２７ｂ−１〜２７ｄ−１は、その下の室（下ケース３２に副仕切り壁３５ａによって区画された室）すなわち第２室３９ｂ〜３９ｄとそれぞれ個別に連通している。

通路孔４４は、各第１室２７ｂ−１〜２７ｄ−１よりも断面積を小さく形成され、その各第１室２７ｂ−１〜２７ｄ−１よりも流路抵抗が大きく設定されている。

第１室２７ｂ−１〜２７ｄ−１の上方開放面は、１枚のバッファ用の可撓性膜（合成樹脂製で空気及び液体非透過性のフィルム）４３で共通に封止されている。具体的には、各第１室の外周を画定する外周壁及び副仕切り壁３０の上端面に、可撓性膜４３を接着もしくは超音波溶着等により接合している。

各インク流出口４１ａ〜４１ｄは、図５に示すように下ケース３２の下面に並んで位置し、可撓性膜３６よりも下方に延長した位置で、下向きに開口している。一方、記録ヘッド２１は、上面に各インク色毎のインク供給チャンネル（マニホールド）の端部と連通した複数のインク供給口（図示しない）を、各インク流出口４１ａ〜４１ｄと対向した位置に備えている。各インク流出口４１ａ〜４１ｄは、ヘッドホルダ２０の底板２０ａに設けた開口を貫通し、記録ヘッド２１の各インク供給口と、ゴムパッキン等のシール材を介して連通している。

インク流出口４１ａ〜４１ｄと反対側の下ケース３２の側面からフランジ状に突出した部分３２ａには、図３及び図４に示すように各インク色毎のインク流入口４７（実施形態では４個、ブラックインク（ＢＫ）用、シアンインク（Ｃ）用、イエローインク（Ｙ）用及びマゼンタインク（Ｍ）用の各インク流入口をそれぞれ４７ａ、４７ｂ、４７ｃ、４７ｄで示す）が上向きに開口されている。

これらのインク流入口４７に、各インク色毎のインク流路を有するジョイント部材４５が、各インク流路の下端を対応させパッキン等のシール４６を介して接続されている。ジョイント部材４５の各インク流路上端には、各インク色のインク供給チューブ１４ａ〜１４ｄの先端が接続されている。

そして、ブラックインク（ＢＫ）用のインク流入口４７ａは、下ケース３２の下面に下向き開放状に水平に形成された凹通路４８を介して対応するバッファ室２７ａの第１室に接続されている。他のインク流入口４７ｂ〜４７ｄは下ケース３２の下面に下向き開放状に水平に形成された凹通路４８及び下ケース３２の一側壁内に沿って上下方向（主仕切り壁３５のなす面とほぼ直交する方向）に延びるように形成された連通路４９と、上ケース３１に上下に貫通する連通路５０とを介して対応するバッファ室２７ｂ〜２７ｄの第１室に接続されている（図４、図５、図７（ａ）、図７（ｂ）及び図８（ｂ）参照）。その場合、連通路５０の開口面が可撓性膜４３の下面に近接した高さ位置にあるので、バッファ室２７ｂ〜２７ｄ内に流入されたインクが連通路５０の開口面と対峙して接近する可撓性膜４３に直接的に衝突できるから、インク供給チューブ１４ｂ〜１４ｄ内のインクの動圧変動を効率的に吸収緩和（ダンピング）させることができるのである。

各インク流入口４７ａ〜４７ｄおよび凹通路４８の開放下面は、可撓性膜３６を延長した部分で封止されている。

ブラックインク（ＢＫ）用のバッファ室の第１室２７ａ−１の天井面すなわち主仕切り壁３５の下面に、凹通路４８側の側壁に両端を接続した平面視Ｕ字形のリブ３５ｃが、可撓性膜３６まで達しない高さに形成されている。このため、Ｕ字形のリブ３５ｃに囲まれる部分には、インクが侵入しない空間が確保され、この中の空気と可撓性膜３６との共同で後述するインクの圧力変動を吸収するようにしている。

また、上ケース３１の上面には、インク流出口４１ａ〜４１ｄ近傍の各第２室３９ａ〜３９ｄとそれぞれ対応する位置に、各バッファ室の第３室５５ａ〜５５ｄが互いに独立して凹み形成されている。各第３室５５ａ〜５５ｄは、上ケース３１に貫通形成された空気孔５４により、対応する第２室３９ａ〜３９ｄとそれぞれ連通している。つまり、各インク色毎のバッファ室２７ａ〜２７ｄは、それぞれ第１室から第３室までの３個の室から構成されている。

ブラックインク（ＢＫ）用のバッファ室２７ａは、ブラックインクのノズル２２ａの数に対応して他のバッファ室２７ｂ（２７ｃ、２７ｄ）よりもその容量を大きく形成され、ブラックインク（ＢＫ）用の流出口４７ａも他の流出口４７ｂ（４７ｃ、４７ｄ）よりも大きく形成されている。また、ブラックインク（ＢＫ）用の供給チューブ１４ａも他の供給チューブ１４ｂ（１４ｃ、１４ｄ）に対して、各インクのノズルの数にほぼ比例して断面積を大きく形成されている。各インク流入口４７ａ〜４７ｄ及び凹通路４８も同様にブラックインク（ＢＫ）用のものにおいて断面積を大きく形成されている。つまり、ブラックインク（ＢＫ）用の供給チューブ１４ａからバッファ室２７ａまでの流路抵抗は、他のインク用のそれよりも小さく形成されている。

さらに、上ケース３１には、それぞれ第１室と第３室との間において各第２室３９ａ〜３９ｄの上部に連通する排出孔５３が貫通形成されている。各排出孔５３の上端は、上ケース３１の上面に互いに独立して凹み形成された複数の流体排出通路５１（ブラックインク（ＢＫ）用、シアンインク（Ｃ）用、イエローインク（Ｙ）用及びマゼンタインク（Ｍ）用の流体排出通路はそれぞれ符号５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄで示す）にそれぞれ接続され、各流体排出通路５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄは、本体ケースの長手方向（インク流入口４７ａ〜４７ｄとインク流出口４１ａ〜４１ｄを結ぶ方向）と直交する方向でほぼ水平状に延び、その他端が後述する開閉弁手段２６に対する接続口５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄとそれぞれ接続されている（図４、図７（ｂ）参照）。

各排出孔５３は、上ケース３１から各第２室３９ａ〜３９ｄ内に垂下する筒状壁内に形成され、上ケース３１から所定距離置いた位置で各第２室３９ａ〜３９ｄ内に開口している。つまり、後述するように排出孔５３から第２室３９ａ〜３９ｄ内の気泡を排出した状態でも、第２室３９ａ〜３９ｄの上部に筒状壁の垂下高さだけの空気を確保するようにしている。

各バッファ室の第３室５５ａ〜５５ｄ及び各流体排出通路５１ａ〜５１ｄは、その開放上面を可撓性膜４３を延長した部分で覆われ、その各室及び通路が画定されている。

バッファ装置１３は、主仕切り壁３５及び可撓性膜３６，４３が、キャリッジ９の移動方向すなわち記録ヘッド２１のノズルの開口面と平行に延在するように、キャリッジ９上に固定されている。

ブラックインク（ＢＫ）のバッファ室２７ａに連通する排出孔５３から流体排出通路５１ａ、後述する接続口５２ａ、開閉弁手段２６の下端開口部までの流路抵抗は、他のインクの排出孔５３から開閉弁手段２６の下端開口部までの流路抵抗よりも小さく設定されている。具体的には、流体排出通路５１ａが他の流体排出通路５１ｂ（５１ｃ、５１ｄ）よりも、長さにおいて短く、断面積において大きく（あるいは長さ、断面積の一方のみでもよい）形成されている。また、排出孔５３、接続口５２ａあるいは開閉弁手段２６内の流路の断面積等を変更して流路抵抗を設定することもできる。

上記流路抵抗の設定は、ブラックインク（ＢＫ）用の供給チューブ１４ａからバッファ室２７ａまでの流路抵抗が、他のインク用のそれよりも小さいことと対応している。これにより、後述するように吸引ポンプ４７により各開閉弁手段２６を通して全インクを同時に同じ圧力で吸引したとき、各インクとも同じ流速で吸引される。

次に、開閉弁手段２６について説明すると、下ケース３２の一側（図４及び図８（ａ）の右端）に一体的に設けられた収納部３４には、インク色毎に４つの上下方向に長つ且つ上下に開口する通路孔５６が形成されている。各通路孔５６は上半の大径部５６ａと下半の小径通路５６ｂとからなる。大径の弁体５７の下端には小径のバルブロッド５８が一体的に形成されている。バルブロッド５８に被嵌され、且つ弁体５７の下端面側にシール用のオーリング等のパッキン５９が配置されている。大径部５６ａにパッキン５９及び弁体５７が昇降可能に挿入され、バルブロッド５８は小径通路５６ｂに挿入されている。このバルブロッド５８の下端は小径通路５６ｂの下端開口部近傍まで延びている。大径部５６ａ内に設けたコイルバネ等のばね手段６０にて弁体５７を常時下向きに押圧している。この状態で、パッキン５９が通路孔５６の大径部５６ａの底面に押圧されて、弁閉止となる（図８（ａ）参照）。

上ケース３１の側縁は、収納部３４の上端を覆う位置まで延長され、各流体排出通路５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄの他端が接続口５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄを介して各通路孔５６の上端とそれぞれ個別に連通されている。

メンテナンスユニット４は、記録ヘッド２１のノズル２２の開口面を開閉可能に覆うキャップ部材７１と、開閉弁手段２６の下端面すなわち各小径部５６ｂの開口面を個別に開閉可能に覆う複数の小キャップ部材７２とを備える。両キャップ部材７１，７２は、公知のメンテナンスユニットと同様の上下移動機構７３により、キャリッジ９が待機位置（図１において右端位置）に移動したときに、ノズル２２の開口面及び開閉弁手段２６の下端面に密着するように上昇し、他の位置ではそれらの面からノズル２２の開口面が離隔するように下降する。また、キャップ部材７１は、公知のメンテナンスユニットと同様に吸引ポンプ７４に接続され、吸引ポンプ７４の駆動によりノズル２２から増粘したインクや異物が吸引除去される。

各小キャップ部材７２は、そのキャップ部材よりも突出した突起部７２ａをそれぞれ有し、開閉弁手段２６の下端面に密着したとき、突起部７２ａにより、バブルロッド５８をばね手段６０の付勢力に抗して押し上げ、パッキン５９を大径部５６ａの内底部から離し、弁開放状態にする。また、各小キャップ部材７２は共通の流路を介して吸引ポンプ７４に接続され、吸引ポンプ７４の駆動により各バッファ室の第２室３９ａ〜３９ｄ内に蓄積した気泡が一括して吸引排出される。これは、インクタンク５からインク供給チューブ１４を通して供給されるインクを第２室３９ａ〜３９ｄ内に一旦貯留することで、インク中から気泡を分離浮上させ、第２室３９ａ〜３９ｄの上部に蓄積した気泡を、上記のように、吸引ポンプ７４により排出させるのである。

キャップ部材７１と小キャップ部材７２は、切替弁７５により択一的に吸引ポンプ７４に接続される。キャップ部材７１と小キャップ部材７２は、上下移動機構７３により、同時にノズル２２の開口面及び開閉弁手段２６の下端面に密着するが、好適には、まず小キャップ部材７２をとおして第２室３９ａ〜３９ｄの上部に蓄積した気泡を排出し、その後、キャップ部材７１をとおしてノズル２２からインクを排出する。仮にキャップ部材７１のみで第２室３９ａ〜３９ｄの気泡を排出しようとすると、多量のインクを排出しなければならないが、上記のようにすることで、少ないインク排出量で、気泡の排出及び記録ヘッドの回復処理を行うことができる。

また、ノズル２２からのインク吸引のみ、または第２室３９ａ〜３９ｄの気泡の排出のみを、それぞれ単独に行うこともできる。

なお、上記のように吸引ポンプ７４の吸引動作に代えて、インクタンク５側から、インクに正圧を加えて、ノズル２２から増粘したインクや異物を吸引除去したり、第２室３９ａ〜３９ｄ気泡を排出することもできる。あるいは、吸引動作とインクへの正圧印加を併用することもできる。

図９〜図１９は本発明の第２実施形態を示す。この実施形態では、インクの色はブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４色であり、記録ヘッド２１には、図９に示すように、ブラックインクのノズル２２の列を４列、他のインクのノズル２２の列を２列ずつ、合計１０列を主走査方向（Ｙ方向）に並列状に配置し、ヘッドホルダ２０に固定したものである。

まず、記録ヘッド２１の構成について説明すると、図９〜図１１に示すように、記録ヘッド２１は、複数のインク色分の記録ヘッドが並列状態に一体化したもので、複数枚の金属プレートを積層して構成されたキャビティユニット１５と、このキャビティユニット１５に対して接着剤または接着シートを介して積層されるプレート型の圧電アクチュエータ２３と、その背面（上面）に外部機器との電気的接続のために重ね接合されたフレキシブルフラットケーブル２４（図示しない積層回路が搭載されている）とにより構成されている。

前記キャビティユニット１５は、図１１に示すように、下からノズルプレート１００、 第１スペーサプレート１０１、ダンパープレート１０２、２枚のマニホールドプレート１０３、１０４、第２スペーサプレート１０５、第３スペーサプレート１０６及びベースプレート１０７の計８枚の薄い金属板をそれぞれ接着剤にて重ね接合した構造に構成されている。各プレートは、４２％ニッケル合金鋼板製で、５０μｍ〜１５０μｍ程度の厚さを有する。

この実施形態の記録ヘッド２１は、図９（記録ヘッド２１の下面から見た図）に示すように、ノズル２２がＸ方向（副走査方向）に沿って多数設けられたノズル列ＮがＹ方向（主走査方向）に適宜間隔で１０列（個別の列には、符号Ｎ１〜Ｎ１０を付する）に配列されている。

そして、図９において左から順番にノズル列Ｎ１〜Ｎ１０とするとき、ノズル列Ｎ１，Ｎ２はシアンインク（Ｃ）用であり、ノズル列Ｎ３及びＮ８はイエローインク（Ｙ）用であり、ノズル列Ｎ４，Ｎ５，Ｎ６，Ｎ７はブラックインク（ＢＫ）用であり、ノズル列Ｎ９，Ｎ１０はマゼンタインク（Ｍ）用とする。ブラックインクのノズル数は他のインクの２倍としている。

上下マニホールドプレート１０３、１０４には、Ｘ方向に長いインク通路が各ノズル列Ｎ１〜Ｎ１０に対応して板厚方向に貫通するように形成され、上側の第２スペーサプレート１０５と下側のダンパープレート１０２とに挟まれて積層されることにより、前記インク通路が密閉された１０列の共通インク室１０９となる。そして、図１１において、左側から第４番目と第５番目の共通インク室１０９の対、及び第７番目までの共通インク室１０９の対はブラックインク（ＢＫ）用であり、後述する２つのインク供給口１１５ａからインクをそれぞれ供給するため、共通インク室１０９の対の一端１０９ａを互いに近接させている。

また、下側のマニホールドプレート１０３の下面に接着されるダンパープレート１０２の下面側には、各共通インク室１０９に対応する位置にＸ方向に長いダンパー室１１０が下面方向にのみ開放するように凹み形成され、その下面側の第１スペーサプレート１０１にて塞がれて完全な密閉状のダンパー室１１０が構成される。

また、ベースプレート１０７には、各ノズル列Ｎ毎に、Ｙ方向に沿って延びる細幅の圧力室１１３がノズル２２の個数に対応して穿設されている。そして、各圧力室１１３の長手方向の一端は、第３スペーサプレート１０６に穿設された連通孔１１４を介して第２スペーサプレート１０５における細幅の溝状の各絞り部１１１を介して共通インク室１０９に連通している。各圧力室１１３の長手方向の他端は、第１スペーサプレート１０１、ダンパープレート１０２、２枚のマニホールド１０３、１０４、第２、第３スペーサプレート１０５、１０６に突設された貫通孔１１２を介して各ノズル２２に連通している。

そして、図１１に示すように、ベースプレート１０７、第３スペーサプレート１０６及び第２スペーサプレート１０５の一端部に穿設されたインク供給口１１５はインク色毎に２つずつ形成されている。ブラックインク（ＢＫ）用は符号１１５ａで示し、シアンインク（Ｃ）用は符号１１５ｂ、イエローインク（Ｙ）用は符号１１５ｃ、マゼンタインク（Ｍ）用は符号１１５ｄでそれぞれ示す。

これにより、各インク供給口１１５から各共通インク通路１０９内に流入したインクは、絞り部１１１、連通孔１１４を通って各圧力室１１３内に分配されたのち、この各圧力室１１３内から貫通孔１１２を通って、この圧力室１１３に対応するノズル２２に至るという構成になっている。

そして、第２実施形態のバッファ装置６３は、図９及び図１１に示す記録ヘッド２１に対して対応する色のインクを供給することになる。即ち、インク流入口４７は各色毎に１個であるが、インク流出口４１は２個ずつ形成されている。以下、第１実施形態と同じ部品、構成については同じ符号を付して説明する。

第２実施形態のバッファ装置６３における本体ケース２５は、上ケース３１と、下ケース３２とからなり、下ケース３２の上端に上ケース３１を超音波溶着等にて液密的に固定されている。

下ケース３２には、前記実施形態とほぼ同様に、主仕切り壁３５の下にブラックインク（ＢＫ）用のバッファ室の第１室２７ａ−１が形成され、その第１室２７ａ−１が下ケース３２の下面の面積の大部分において下方に開放され、その開放面を覆って可撓性膜３６が接合されている。また、下ケース３２の下面には、第１室２７ａ−１の開放面に隣接して複数のインク流出口４１ａ〜４１ｄが配置されている。この実施形態においてインク流出口は、中央の２個をブラックインク（ＢＫ）用のインク流出口４１ａ、その両側の２個をイエローインク（Ｙ）用のインク流出口４１ｃ、そして一方の端の２個をシアンインク（Ｃ）用のインク流出口４１ｂ、他方の端の２個をマゼンタインク（Ｍ）用のインク流出口４１ｄとしている。

ブラックインク（ＢＫ）用のバッファ室の第２室３９ａは、平面視において中央の２個のインク流出口４１ａを囲むように形成された仕切り壁３５ｂによって画定され、主仕切り壁３５に貫通形成された絞り部としての通路４２によって第１室２７ａ−１と連通している。また、上ケース３１の上面に、仕切り壁３５ｂの延長面上に位置する壁３０ｂによって囲まれて形成された第３室５５ａは、上ケース３１に貫通形成された空気孔５４によって第２室３９ａと連通している。

シアンインク（Ｃ）、イエローインク（Ｃ）及びマゼンタインク（Ｍ）用の各バッファ室２７ｂ〜２７ｄは、前記実施形態とほぼ同様に、主仕切り壁３５の上面に形成された副仕切り壁３５ａ、及びそれの延長面上において上ケース３１の上面に形成された副仕切り壁３０によって画定されている（図１２、図１４（ａ）、図１６（ａ）参照）。各バッファ室２７ｂ〜２７ｄは、上ケース３１の底壁２９の上側を第１室２７ｂ−１〜２７ｄ−１、下側を第２室３９ｂ〜３９ｄとして形成されている。第２室３９ｂ〜３９ｄは、下ケース３２の長手方向全長にわたって延びインク流出口４１ｂ〜４１ｄとそれぞれ連通している。この実施形態においては、イエローインク（Ｃ）用の第２室３９ｃが平面視でＹ字状に形成され、その第２室３９ｃを挟んでシアンインク（Ｃ）用の第２室３９ｂ、マゼンタインク（Ｍ）用の第２室３９ｄが形成されている（図１５（ａ）、図１７参照）。

上ケース３１上面の各第１室２７ｂ−１〜２７ｄ−１は対応する第２室の上方に位置しているが、この実施形態においては、前記実施形態のシアンインク（Ｃ）、イエローインク（Ｃ）及びマゼンタインク（Ｍ）用の第３室がない。各第１室の底壁２９において、後述する連通路５０に近い側には絞り部としての複数の通路孔４４が、インク流出口４１ｂ〜４１ｄに近い側にも通路孔４４がそれぞれ貫通形成され、各第１室と第２室とを連通している（図１６（ａ）、図１６（ｂ）参照）。

複数の流体排出通路５１（シアンインク（Ｃ）、イエローインク（Ｃ）及びマゼンタインク（Ｍ）用の各流体排出通路は符号５１ａ，５１ｂ，５１，ｃ，５１ｄで示す）は、上ケース３１上面に凹み形成され、一端を各第２室３９ａ〜３９ｄに排出孔５３を通して連通し、他端は前記実施形態と同じ構造の開閉弁手段２６に対する接続口５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄにそれぞれ接続されている（図１２、図１４（ａ）、図１６（ａ）参照）。

シアンインク（Ｃ）、イエローインク（Ｃ）及びマゼンタインク（Ｍ）用の排出孔５３は、前記実施形態と同様に、第２室３９ｂ〜３９ｄの天井面よりも下方に開口し、その第２室の上部に空気を貯めるための空間を確保している。

各第１室２７ｂ−１〜２７ｄ−１、ブラックインク用の第３室５５ａ及び流体排出通路５１ａ〜５１ｄの上方開放面は、１枚の可撓性膜４３によって覆われている（図１２参照）。

下ケース３２には、前記実施形態とほぼ同様にインク流入口４７ａ〜４７ｄが形成され、ブラックインク（ＢＫ）用のインク流入口４７ａは、凹通路４８を介してブラックインク（ＢＫ）用のバッファ室２７ａに接続され、シアンインク（Ｃ）、イエローインク（Ｃ）及びマゼンタインク（Ｍ）用の各インク流入口４７ｂ〜４７ｄは、連通路４９，５０を介して対応するバッファ室２７ｂ〜２７ｄにぞれぞれ接続されている。各インク流入口４７ａ〜４７ｄおよび凹通路４８の開放下面は、可撓性膜３６を延長して封止されている（図１０、図１９参照）。

上記第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、ブラックインク（ＢＫ）用のインク供給チューブ、流入口４７ａ、凹通路４８及びバッファ室２７ａの断面積が、他の各インク用のそれよりも大きく形成され、ブラックインク（ＢＫ）用の供給チューブ１４ａからバッファ室２７ａまでの流路抵抗は、他のインク用のそれよりも小さく形成されている。また同様に、ブラックインク（ＢＫ）のバッファ室２７ａに連通する排出孔５３から流体排出通路５１ａ、接続口５２ａ、開閉弁手段２６の下端開口部までの流路抵抗は、他の各インクの排出孔５３から開閉弁手段２６の下端開口部までの流路抵抗よりも小さく設定されている。第１実施形態と同様に吸引ポンプ４７各開閉弁手段２６を通して全インクを同時に同じ圧力で吸引したとき、各インクとも同じ流速で吸引されるようにしている。

上記の第１実施形態及び第２実施形態において、記録動作に応じてキャリッジ９が主走査方向（左右方向）に往復移動するにつれて、各インク供給チューブ１４も左右方向に移動すると、そのリターン時の慣性力により各インク供給チューブ１４内のインクの圧力も大きく変動する。その圧力変動は、インク流入口４７を介して各バッファ室２７に伝播する。そのとき、各バッファ室２７を封止している可撓性膜３６、４３が撓むことにより、各バッファ室２７内のインク圧力の変動を緩和できる。

各バッファ室の第１室２７ａ−１〜２７ｄ−１に伝播した圧力変動は、絞り部としての通路孔４４や通路４２の抵抗作用により、まず第１室２７ａ−１〜２７ｄ−１で可撓性膜３６，４３を大きく撓ませる。さらにシアンインク（Ｃ）、イエローインク（Ｃ）及びマゼンタインク（Ｍ）用の各第室２７ｂ−１〜２７ｄ−１への各連通路４９，５０は、可撓性膜４３と対峙して近接した位置で開口しているから、圧力変動は、可撓性膜４３に直接的に衝突し、早期に吸収緩和される。

また、通常、第２室３９ａ〜３９ｄの上部、第３室５５ａ〜５５ｄには、空気層が確保されるから、この空気によるバッファ作用、さらに第３室５５ａ〜５５ｄを封止する可撓性膜４３の変形によって、バッファ室２７ａ〜２７ｄ内で生じた圧力変動及び上記のように伝播した圧力変動も吸収緩和され、記録ヘッド２１のノズル２２での圧力が均一に維持され、記録品質が高められる。

各バッファ室の第１室２７ａ−１〜２７ｄ−１に流入したインクは、絞り部としての通路孔４４や通路４２の抵抗作用によりさらに減速されて、それぞれ対応する第２室３９ａ〜３９ｄに流入する。その第２室３９ａ〜３９ｄ内で、インク中に含まれる気泡を浮上させ、気泡が少なくなったインクは、インク流出口４１ａ〜４１ｄから記録ヘッド２１に供給される。

前記両実施形態では、記録ヘッドユニット３のノズル面がほぼ水平で、記録ヘッド２１のノズル２２から下向きにインクを吐出する形態であり、そのため、記録ヘッド２１の上方にバッファ装置１３を、その主仕切り壁３５及び可撓性膜３６、４３が略水平となるように配置し、下側の可撓性膜３６と記録ヘッド２１（具体的にはフレキシブルフラットケーブル２４）の背面との間には、当該可撓性膜３６が変位できる隙間空間が形成されているが、ノズル面を縦向きとした場合、主仕切り壁３５及び可撓性膜３６、４３が縦向きに延びる方向にバッファ装置１３を配置しても良い。

ところで、インクジェット式記録装置を工場から出荷するに際して、各インク流路系に保存液（インクの色剤を除いた成分の液）を充満させ、後に各インクタンク５と接続する各インク供給チューブ１４の先端部を液封止シールで閉止している。

従って、ユーザーが新品のインクジェット式記録装置を購入して使用開始するにあたっては（初期導入時）、マニュアルに従い、各色のインクタンク５ａ〜５ｄを所定のインク供給チューブ１４ａ〜１４ｄの先端部に接続した後、インクジェット式記録装置を起動し、図８（ａ）、図１９（ｂ）及び図２０に示すメンテナンスユニット４の箇所にて記録ヘッド２１の開口面にキャップ部材７１を押し当てると共に、開閉弁手段２６の下端面すなわち各小径部５６ｂの開口面を複数の小キャップ部材７２にて覆う。切替弁７５を小キャップ部材７２と吸引ポンプ７４とが連通する状態に切替え、吸引ポンプ７４を駆動することにより、記録ヘッド２１を経由しないで、流体排出通路５１ａ〜５１ｄ、開閉弁手段２６を介して各チューブからバッファ室までの保存液を全て排出し、所定のインクを充満させる作業を実行する。なお、その後、通常、キャップ部材７１側からノズル２２を介して記録ヘッド２１内のインク流路に溜まっている保存液を吸引除去し、インクを充満させる処理を行う。

一方、最近、カラー記録用のインクジェット式記録装置であっても、モノクロ記録の場合の記録速度を高速にしたいという要望に鑑み、記録ヘッドでのブラックインク用のインクの単位時間当りの吐出量が他のカラー（色）インクのものより多くなるように構成することが考えられている。その場合、各実施形態に示すように、ブラックインク（ＢＫ）用のノズルの数を、他のカラーインク用のノズル数より多くする。さらに、それにともないブラックインク用のインク供給チューブ１４ａの断面積を、他のカラーインク（Ｃ，Ｙ，Ｍ）用のインク供給チューブ１４ｂ〜１４ｄの断面積よりも大きくして、ブラックインク用のインクタンク５ａからのブラックインク（ＢＫ）の単位時間当りの供給量を、他のカラーインク（Ｃ，Ｙ，Ｍ）の単位時間当りの供給量よりも多くして、高速記録に対応できるようにしている。

しかしながら、インクの色毎のインク供給チューブの長さを等しくしても、チューブ内の保存液の収容量は、断面積に比例するので、前記の保存液の排出作業（初期導入時）にあたって、全ての流体排出通路５１ａ〜５１ｄ及び開閉弁手段２６を介して同時に保存液を排出させた場合、その全ての流体排出通路５１ａ〜５１ｄでの単位時間当りの排出量が互いに等しいとすると、断面積の小さいインク供給チューブ系での保存液の全てが先に排出されて所定の色のインクと入れ替わった時点で、断面積の大きいインク供給チューブ系の保存液は残存していることになる。従って、断面積の大きいインク供給チューブ系の保存液を全て所定の色のインクと入れ替え完了した時点では、断面積の小さいインク供給チューブ系ではそのインクが廃インクとして無駄に外に排出されることになる。

そして、カラー記録用のインクジェット式記録装置であっても、モノクロ記録をする機会が多いことから、ブラックインク（ＢＫ）用のインクタンク５ａのインク収容量を大きく、他のカラーインク（Ｃ，Ｙ，Ｍ）用のインクタンク５ｂ〜５ｄのインク収容量は小さくすることが行われているから、カラーインク（Ｃ，Ｙ，Ｍ）の収容量（残存量）が初期導入の際に既に少なくなってしまい、カラー記録可能な記録量（用紙等の被記録媒体への記録量）が減少してランニングコストが高くつくという問題があった。

そこで、本発明では、インクタンク５ａ〜５ｄとインク供給管としてのインク供給チューブ１４ａ〜１４ｄとの接続部からバッファ装置１３までの流路抵抗を、１つのインク色と他のインク色とで異なるように設定する一方、バッファタンク（バッファ装置１３）から排出手段である開閉弁手段２６までの流路の流路抵抗を、前記インクタンクと供給チューブとの接続部からバッファ装置までの流路抵抗の小さい系で小さく、大きい系で大きく設定したものである（図２０参照）。

各実施形態のように、ブラックインク（ＢＫ）用のノズル数を、他のカラーインク（Ｃ，Ｙ，Ｍ）用のノズル数の２倍とすると、通常の記録動作時において、ブラックインク（ＢＫ）用のノズルからのインクの吐出量（単位時間当り）は他のカラーインク（Ｃ，Ｙ，Ｍ）用のノズルからのインクの吐出量（単位時間当り）の２倍となる。そこで、ブラックインク（ＢＫ）用のインク供給チューブ１４ａの内径の断面積Ａｂｋを、他のカラーインク（Ｃ，Ｙ，Ｍ）用のインク供給チューブ１４ｂ（１４ｃ，１４ｄ）の内径の断面積Ａｃｌの２倍に設定することにより、ブラックインク（ＢＫ）用のインク供給チューブ１４ａでの単位時間当りのインク流量Ｑｂｋ（以下、単にインク流量という）が他のカラーインク（Ｃ，Ｙ，Ｍ）用のインク供給チューブ１４ｂのインク流量Ｑｃｌの２倍になるように設定する。その場合、ブラックインク（ＢＫ）用の第３バッファ室３９ａの排出孔５３から開閉弁手段２６への接続口５２ａまでの流体排出通路５１ａの流路抵抗Ｒｂｋを、他のカラーインク（Ｃ，Ｙ，Ｍ）用の流体排出通路５１ｂ（５１ｃ，５１ｄ）の流路抵抗Ｒｃｌの半分（２×Ｒｂｋ ＝Ｒｃｌ）になるように設定する。

水力学の管路におけるハーゲンポアズイユの公式から、管路の水圧差＝抵抗×流量である。上記構成により、ブラックインクにおけるインク供給チューブ１４ａから流体排出通路５１ａまでの系の全体としての抵抗×流量と、他の各インクにおけるインク供給チューブ１４ｂ（１４ｃ、１４ｄ）から流体排出通路５１ｂ（５１ｃ、５１ｄ）までの系の全体としての抵抗×流量とがほぼ等しく設定されている。

この実施形態の前提としては、全てのインク供給チューブ１４の長さが等しく、開閉弁手段２６での抵抗が各インク色毎に同じであり、吸引ポンプ７４による吸引負圧が全てのインク色に対して同じであるとする（図２０参照）。

このように構成することにより、初期導入時において、ブラックインク（ＢＫ）と他のカラーインク（Ｃ，Ｙ，Ｍ）の各インク供給チューブからの保存液の排出作業を同時に開始したとき、ブラックインク（ＢＫ）用の流体排出通路５１ａでの保存液の単位時間あたりの排出量が、他のカラーインク（Ｃ，Ｙ，Ｍ）用の流体排出通路５１ｂ（５１ｃ，５１ｄ）での保存液の単位時間あたりの排出量の２倍となり、かつインク供給チューブから流体排出通路までの系の全体としての各インクの流速がほぼ等しくなり、その結果、全てのインク色のインク供給チューブ１４及びバッファ室２７内の保存液とインクとの入れ替え作業を同時に完了させることができる。従って、従来のように、ブラックインク（ＢＫ）用のインク流路系での保存液の入れ替えが遅くなる一方、他のカラーインク（Ｃ，Ｙ，Ｍ）用のインク流路系での保存液の入れ替えが先に済んでしまって、その色のインクを無駄に排出するという現象を防止できる。

上記の管路の水圧差＝抵抗×流量において、抵抗は、管路長さに比例し、管路の水力半径の４乗に反比例することが知られている。

従って、流体排出通路５１ａの流路抵抗Ｒｂｋが、他のカラーインク（Ｃ，Ｙ，Ｍ）用の流体排出通路５１ｂ（５１ｃ，５１ｄ）の流路抵抗Ｒｃｌの半分（２×Ｒｂｋ ＝Ｒｃｌ）になるように設定する手段として、流体排出通路５１ａの長さを他の流体排出通路５１ｂ（５１ｃ，５１ｄ）の長さより短くし、且つ流体排出通路５１ａの水力半径ｍ（＝流路の断面積／流路の断面の全周長さ）ひいては断面積を大きくするのである。図１８（ａ）に示すように、全ての流体排出通路５１ａ〜５１ｄが矩形断面である場合であって、平面視の流体排出通路の幅寸法を同じに設定したときにはその通路の深さ寸法を変更することにより実現できる。このように通路の深さ寸法の変更により実現するときには、バッファ装置１３の平面視の面積を大きくしなくて済み、装置をコンパクトにできる。

インクタンク５ａ〜５ｄとインク供給管としてのインク供給チューブ１４ａ〜１４ｄとの接続部からバッファ装置１３までの流路抵抗をブラックインクと他のインクとで異なるように設定する一方、流体排出通路５１における単位時間当りの流体排出量をインク供給チューブの単位時間当りのインク流量の大きさにほぼ比例するように設定する。その一例として、流体排出通路５１の流路抵抗を、インク供給チューブ１４の単位時間当りのインク流量の大小に反比例するか、各インク色系のインク供給チューブ１４の長さはほぼ等しく、且つ各インク色系のインク供給チューブの断面積をインク吐出量の大きさにほぼ比例するように設定するのである。

そして、キャリッジ９に、記録ヘッド２１と、各インク色毎に対応するように区画され且つインク供給チューブ１４に連通するバッファタンク（バッファ室２７）とを備え、複数のバッファ室（バッファタンク）２７を有する本体ケース２５に開閉弁手段２６への流体排出通路５１ａ〜５１ｄを形成し、さらに、本体ケース２５に開閉弁手段２６も一体的に組み込めば、初期導入動作時にインク供給チューブ１４からバッファ装置１３内に収容されている保存液の排出とインクとの入れ替え作業のための構成もキャリッジ９に搭載でき、記録ヘッドユニット３をコンパクトにできるという効果を奏する。特に、流体排出通路５１ａ〜５１ｄを本体ケース２５における副仕切り壁３０にて区画して並設させ、且つバッファ室２７ｂ−１〜２７ｄ−１の開口面と同じ向きに開放するように凹み形成したものであれば、１枚の可撓性膜４３を本体ケース２５の表面に貼着することでバッファ室２７と流体排出通路５１ａ〜５１ｄとを同時に区画させて形成でき、製造コストを低減できる。

なお、ブラックインク（ＢＫ）用のインク供給チューブ１４ａとバッファ室（バッファタンク）２７とのインク容積の総和が他のカラーインク（Ｃ，Ｙ，Ｍ）のそれよりも大きい場合も、前述の保存液の排出とインクとの入れ替えを同時に完了するために、インク容量の総和が大きい程、対応する流体排出通路の流路抵抗を小さくなるように設定することが望ましい。

また、本発明では、各インクタンク５に正圧を付与して上流側からインクを押し出して、インク供給チューブ１４内の保存液を開閉弁手段２６から排出する構成であってもよい。

また、保存液として保存安定性のよい１種類または２種類のカラーインクを用い、初期充填時に所定のインクと入れ替えるようにしても良い。

インクジェットプリンタの記録機構部の平面図である。 第１実施形態のヘッドホルダの下面図である。 図２の III−III 矢視断面図である。 第１実施形態の可撓性膜４３を除いた状態のバッファ装置の平面図である。 可撓性膜３６を除いた状態のバッファ装置の下面図である。 下ケースの上面図である。 （ａ）は上ケースのみの平面図、（ｂ）は上ケースのみの下面図である。 （ａ）は図４の VIIIa−VIIIa 線矢視断面図、（ｂ）は図４の VIIIb−VIIIb 線矢視断面図、（ｃ）は図５の VIIIc−VIIIc 線矢視断面図である。 第２実施形態のヘッドホルダの下面図である。 図９のＸ−Ｘ線矢視断面図である。 第２実施形態の記録ヘッドの分解斜視図である。 第２実施形態のバッファ装置とその可撓性膜の上方斜視図である。 第２実施形態のバッファ装置とその可撓性膜の下方斜視図である。 （ａ）は第２実施形態の本体ケース（下ケースと上ケースとを合わせた状態）の上方斜視図、（ｂ）は下方斜視図である。 （ａ）は第２実施形態の下ケースの上方斜視図、（ｂ）は下方斜視図である。 （ａ）は第２実施形態の上ケースの上方斜視図、（ｂ）は下方斜視図である。 下ケースの平面図である。 （ａ）は上ケースの正面図、（ｂ）は図１８（ａ）のX VIIIb −XVIIIb線矢視断面図である。 （ａ）は図１8 （ａ）のXIXa−XIXa線矢視断面図、（ｂ）は図１８（ａ）のXIXb−XIXb線矢視断面図である。 各インク色毎のインクタンク、インク供給チューブ、バッファ室２７、流体排出通路、開閉弁手段２６、吸引ポンプ７４までの経路を示す模式図である。

符号の説明

４ メンテナンスユニット
５、５ａ〜５ｄ インクタンク
９ キャリッジ
１３、６３ バッファ装置
１４ａ〜１４ｄ インク供給管としてのインク供給チューブ
２０ ヘッドホルダ
２１ 記録ヘッド
２２ ノズル
２５ 本体ケース
２６ 排出手段としての開閉弁手段
２７、２７ａ〜２７ｄ バッファ室（バッファタンク）
３１ 上ケース
３２ 下ケース
３４ 収納部
３５ 仕切り板
３６、４３ 可撓性膜
３９、３９ａ〜３９ｄ インク流路
４１、４１ａ〜４１ｄ インク流出口
４２ 通路
４４ 通路孔
４７、４７ａ〜４７ｄ インク流入口
４９、５０ 連通路
５１、５１ａ〜５１ｄ 流体排出通路
５２ａ〜５２ｄ 接続口
５３
５５ａ〜５５ｄ 空気バッファ室
５７ 弁体
７４ 吸引ポンプ

Claims (7)

1. ノズルからインクを吐出して被記録媒体に記録を行う記録ヘッドと、前記記録ヘッドに供給するインクを貯えた静止位置のインクタンクと、そのインクタンクから前記記録ヘッドにインクを供給するインク供給管と、インク供給管と記録ヘッドとの間に設けられてインク及び気泡を貯留するバッファタンクと、バッファタンクに前記記録ヘッドを経ることなく連通した流体排出通路を介して外部に流体を排出する排出手段とを、インク色毎に備えたインクジェット式記録装置であって、
   前記インクタンクとインク供給管との接続部からバッファタンクまでの流路抵抗を１つのインク色と他のインク色とで異なるように設定し、
   バッファタンクから排出手段までの流路抵抗を、前記インクタンクとインク供給管との接続部からバッファタンクまでの流路抵抗の小さい系で小さく、大きい系で大きく設定したことを特徴とするインクジェット式記録装置。
2. 前記流体排出通路における単位時間当りの流体排出量を前記インク供給管の単位時間当りのインク流量の大きさにほぼ比例するように設定したことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット式記録装置。
3. 前記流体排出通路の流路抵抗を、前記インク供給管の単位時間当りのインク流量の大きさにほぼ反比例するように設定したことを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット式記録装置。
4. 前記１つのインク色と他のインク色とで前記記録ヘッドのノズル数を異ならせ、前記各系のインク供給管の長さはほぼ等しく、且つ前記各系のインク供給管の断面積を前記ノズル数にほぼ比例するように設定したことを特徴とする請求項２または３に記載のインクジェット式記録装置。
5. 被記録媒体に対して移動するキャリッジに、前記記録ヘッドと、前記各インク色毎に対応するように区画され且つ前記インク供給管に連通するバッファタンクと、その各バッファタンクごとにその上部の流体排出通路を介して外部に流体を排出する開閉弁手段とを備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のインクジェット式記録装置。
6. 前記各インク供給管の断面積をインク色に応じて大小に設定し、
   単位時間当りのインク流量が大きいインク供給管に対応する流体排出通路における単位時間当りの流体排出量を、単位時間当りのインク流量が小さいインク供給管に対応する流体排出通路における単位時間当りの流体排出量より大きくなるように構成したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のインクジェット式記録装置。
7. 前記インク色毎に対応するインク供給管とバッファタンクとのインク容量の総和が大きい程、対応する流体排出通路の流路抵抗を小さくなるように設定したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のインクジェット式記録装置。

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