(57)【要約】      （修正有）【課題】印字動作中でも非インク循環とインク循環動作の切り替えを可能とするインクジェットプリンタを提供する。【解決手段】インクジェットプリンタは、インクヘッド２、第二のタンク３２、ポンプ３３、第一のタンク３１により形成され、第一のタンクにかかる圧力をＰ０、第一のタンク液面とインクヘッドのノズル面６０との水頭差圧をＰ１、第二のタンク液面とノズル面６０との水頭差圧をＰ２、第一のタンクからインクヘッド内のインク室までの流路抵抗をＲ１、インクヘッド内のインク室から第二のタンクまでの流路抵抗をＲ２、第二のタンクにかかる圧力Ｐ３として構成されたとき、非インク循環時にインクヘッドのノズル孔にかけられる圧力Ｐ２とインク循環時にインクヘッドにかけられる圧（Ｐ０＋Ｐ１）−（１／（１＋Ｒ２／Ｒ１））＊（Ｐ０＋Ｐ１−Ｐ２−Ｐ３）とが等しくなるＰ０、Ｐ１、Ｐ３、Ｒ１、Ｒ２をそれぞれ設定する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノズル孔が形成されたノズル面を有し、前記ノズル孔からインクを吐出するインクヘッドと、
貯留されたインクの液面が前記インクヘッドのノズル面と同等、又は重力方向上方となるように配置された大気と連通、又は遮断可能な第一のタンクと、
貯留されたインクの液面が前記インクヘッドのノズル面より重力方向下方となるように配置された大気と連通、又は遮断可能な第二のタンクと、
前記第二のタンク内のインクを前記第一のタンクへと送液するポンプと、により構成されたインク循環経路と、
前記第二のタンクを前記大気に対して遮断した際に、該第二のタンク内の圧力を一定の負圧状態に維持させる圧力調整部と、を備え、
前記インク循環経路は、前記インクを循環させるインク循環モード時は、前記第一のタンクを前記大気に対して連通すると共に前記第二のタンクを前記大気に対して遮断し、前記インクを循環させない非インク循環モード時は、前記第一のタンクを前記大気に対して遮断すると共に前記第二のタンクを前記大気に対して連通し、
前記第一のタンクの液面と前記ノズル面との高低差により生じる正圧の水頭差圧をＰ１、
前記第二のタンクの液面と前記ノズル面との高低差により生じる負圧の水頭差圧をＰ２、
前記第二のタンク内部にかかる負圧の圧力をＰ３、
前記第一のタンクから前記インクヘッドまでの流路抵抗をＲ１、
前記インクヘッドから前記第二のタンクまでの流路抵抗をＲ２、とすると、  
前記インク循環経路が
−（Ｐ３／（Ｐ１−Ｐ２））＝Ｒ２／Ｒ１
を満たすように構成されていることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項２】
複数のノズル孔が形成されたノズル面を有し、前記ノズル孔からインクを吐出するインクヘッドと、
貯留されたインクの液面が前記インクヘッドのノズル面より重力方向下方となるように配置された大気と連通、又は遮断可能な第一のタンクと、
貯留されたインクの液面が前記インクヘッドのノズル面、且つ前記第一のタンクのインク液面より重力方向下方となるように配置された大気と連通、又は遮断可能な第二のタンクと、
前記第二のタンク内のインクを前記第一のタンクへと送液するポンプと、により構成されたインク循環経路と、
前記第一のタンクを前記大気に対して遮断した際に、該第一のタンク内の圧力を一定の正圧状態に維持させる加圧部と、
前記第二のタンクを前記大気に対して遮断した際に、該第二のタンク内の圧力を一定の負圧状態に維持させる圧力調整部と、を備え、
前記インク循環経路は、前記インクを循環させるインク循環モード時は、前記第一のタンク及び前記第二のタンクを前記大気に対して遮断し、前記インクを循環させない非インク循環モード時は、前記第一のタンクを前記大気に対して遮断すると共に前記第二のタンクを前記大気に対して連通し、
前記第一のタンク内部にかかる正圧の圧力をＰ０、
前記第一のタンクの液面と前記ノズル面との高低差により生じる負圧の水頭差圧をＰ１、
前記第二のタンクの液面と前記ノズル面との高低差により生じる負圧の水頭差圧をＰ２、
前記第二のタンク内部にかかる負圧の圧力をＰ３、
前記第一のタンクから前記インクヘッドまでの流路抵抗をＲ１、
前記インクヘッドから前記第二のタンクまでの流路抵抗をＲ２、とすると、  
前記インク循環経路が
−（Ｐ３／（Ｐ０＋Ｐ１−Ｐ２））＝Ｒ２／Ｒ１
を満たすように構成されていることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク循環時とインク非循環時に拘わりなくヘッドのノズルにかかる内圧が一定であるインクジェットプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般的に、インクジェット記録方式による画像記録装置（インクジェットプリンタ）は、サーマルヘッド方式或いは、電気機械変換素子（ピエゾ）方式等の記録ヘッドを搭載し、この記録ヘッドにより記録用紙等の記録媒体上にインク滴を吐出することによって記録（印刷）が行われている。このような画像記録装置の一部には、インクを循環させるインク循環経路を備えたものがある。
【０００３】
このようなインク循環経路を備えたものでは、ヘッドの熱その他の要因で、しばしばインク循環経路内に気泡が混入する。このようにインク循環経路内に気泡が混入すると、ヘッドのノズル圧に変動をきたし、ノズルのインク吐出機能に悪影響を及ぼす。そこで、インク循環経路内に混入した気泡を除去する処理が必要となる。
【０００４】
例えば、特許文献１に開示されるインクジェットプリンタは、記録ヘッドと、記録ヘッドより下力に設けられたインク室と、インク室のインクを記録ヘッドに送液するポンプと、記録ヘッド、インク室、ポンプを結ぶ配管と、によってインク循環経路を形成し、インク循環径路内のインクを循環させることによって、プリントヘッド内及びその近傍に混入する気泡を、ノズルからのインク漏れを防止しながら除去している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１２５６７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記特許文献１に記載のインク循環経路では、非インク循環時とインク循環時でのノズル圧の差や、非インク循環時からインク循環時への切替えによるノズル圧変動が発生することにより、印字動作中にはインク循環動作が行うことができない。そのため、インク径路内の気泡の除去を行うインク循環動作時には、印字動作を停止しなければならない。
【０００７】
ところが、近年では印刷物を短時間で印字する必要があり、気泡除去の都度、印字動作を停止していたのでは、印字作業のスループットが大幅に低下するという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明は、印字動作中でも非インク循環とインク循環動作の切り替えを可能とするインクジェットプリンタを提供することを目的とする。
本発明のインクジェットプリンタは、複数のノズル孔が形成されたノズル面を有し、ノズル孔からインクを吐出するインクヘッドと、貯留されたインクの液面がインクヘッドのノズル面と同等、又は重力方向上方となるように配置された大気と連通、又は遮断可能な第一のタンクと、貯留されたインクの液面がインクヘッドのノズル面より重力方向下方となるように配置された大気と連通、又は遮断可能な第二のタンクと、第二のタンク内のインクを第一のタンクへと送液するポンプと、により構成されたインク循環経路と、第二のタンクを大気に対して遮断した際に、該第二のタンク内の圧力を一定の負圧状態に維持させる圧力調整部と、を備え、インク循環経路は、インクを循環させるインク循環モード時は、第一のタンクを大気に対して連通すると共に第二のタンクを大気に対して遮断し、インクを循環させない非インク循環モード時は、第一のタンクを大気に対して遮断すると共に第二のタンクを前記大気に対して連通し、第一のタンクの液面とノズル面との高低差により生じる正圧の水頭差圧をＰ１、第二のタンクの液面とノズル面との高低差により生じる負圧の水頭差圧をＰ２、第二のタンク内部にかかる負圧の圧力をＰ３、第一のタンクからインクヘッドまでの流路抵抗をＲ１、インクヘッドから第二のタンクまでの流路抵抗をＲ２、とすると、インク循環経路が−（Ｐ３／（Ｐ１−Ｐ２））＝Ｒ２／Ｒ１を満たすように構成されていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明のインクジェットプリンタは、複数のノズル孔が形成されたノズル面を有し、ノズル孔からインクを吐出するインクヘッドと、貯留されたインクの液面がインクヘッドのノズル面より重力方向下方となるように配置された大気と連通、又は遮断可能な第一のタンクと、貯留されたインクの液面がインクヘッドのノズル面、且つ第一のタンクのインク液面より重力方向下方となるように配置された大気と連通、又は遮断可能な第二のタンクと、第二のタンク内のインクを第一のタンクへと送液するポンプと、により構成されたインク循環経路と、第一のタンクを大気に対して遮断した際に、該第一のタンク内の圧力を一定の正圧状態に維持させる加圧部と、第二のタンクを大気に対して遮断した際に、該第二のタンク内の圧力を一定の負圧状態に維持させる圧力調整部と、を備え、インク循環経路は、インクを循環させるインク循環モード時は、第一のタンク及び第二のタンクを大気に対して遮断し、インクを循環させない非インク循環モード時は、第一のタンクを大気に対して遮断すると共に第二のタンクを大気に対して連通し、第一のタンク内部にかかる正圧の圧力をＰ０、第一のタンクの液面とノズル面との高低差により生じる負圧の水頭差圧をＰ１、第二のタンクの液面と前記ノズル面との高低差により生じる負圧の水頭差圧をＰ２、第二のタンク内部にかかる負圧の圧力をＰ３、第一のタンクからインクヘッドまでの流路抵抗をＲ１、インクヘッドから第二のタンクまでの流路抵抗をＲ２、とすると、インク循環経路が−（Ｐ３／（Ｐ０＋Ｐ１−Ｐ２））＝Ｒ２／Ｒ１を満たすように構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、印字動作中でも非インク循環とインク循環動作の切り替えを可能とするインクジェットプリンタを提供することが可能となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施１に係るインクジェットプリンタのインク経路構成を概略的に示す図である。
【図２】本発明の実施例１に係るインクジェットプリンタのインク循環経路の構成を模式的に拡大して示す図である。
【図３】本発明の実施例１に係るインクジェットプリンタにおいて非インク循環時とインク循環時とに動作を切り替えることが可能な構成について説明する図である。
【図４】本発明の実施例１に係るインクジェットプリンタにおいて式２に示す条件が成り立つよう各々の値を設定した例を示す図表である。
【図５】本発明の実施例１に係るインクジェットプリンタのインク循環に関わる状態遷移を示す図である。
【図６】本発明の実施例１に係るインクジェットプリンタの状態遷移における各状態への切り替えを実行するための処理動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施例１に係るインクジェットプリンタの印字動作中に非インク循環とインク循環動作の切り替えを行った際におけるインクヘッドのノズル圧の変動及び第二タンクの内圧を測定した結果を示すグラフである。
【図８】本発明の実施例１に係るインクジェットプリンタにおけるインク非循環からインク循環への切り替えの処理動作の詳細を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施例１に係るインクジェットプリンタのインク循環処理中における各部の動作とその遷移状態を示す図である。
【図１０】(a) は本発明の実施例２に係るインクジェットプリンタの第一のタンクと第二のタンクの異なる配置例を示す図、(b) は式３に示す条件が成立つよう各々の値を設定した例を示す図表である。
【図１１】(a) は本発明の実施例３に係るインクジェットプリンタの第一のタンクと第二のタンクの異なる他の配置例を示す図、(b) は式５に示す条件が成立つよう各々の値を設定した例を示す図表である。
【図１２】本発明の実施例３に係るインクジェットプリンタの非インク循環からインク循環への切り替え及びインク循環から非インク循環への切り替えの処理動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明の実施１に係るインクジェットプリンタのインク経路構成を概略的に示す図である。
尚、図１には、記録媒体を供給する供給部、供給された記録媒体を搬送する搬送機構、画像形成された記録媒体を搬出する排出部、インクヘッド（以下、記録ヘッドともいう）のメンテナンスを行うメンテナンス部、及びインク吐出制御を始めとして装置全体を制御する装置制御部等の通常のインクジェットプリンタが備えている構成は図示を省略している。
【００１４】
図１に示すインクジェットプリンタ１は、例えば、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４種類の色のインクを用いて記録媒体に画像を記録する。なお、図１においては、代表的に１色のインクに関わるインク循環経路の構成を示している。
【００１５】
このインクジェットプリンタ１は、大別すると、複数のインクヘッド２を備える画像記録部３と、各インクヘッド２に対してインクが供給・排出（流入・流出）されるように循環させるインク循環経路４を備えている。
【００１６】
更に、このインクジェットプリンタ１は、インクが充填されたインクカートリッジ５を着脱可能に装着するインクカートリッジホルダ部６と、不要となったインクやオーバーフローしたインクを収容する廃液タンク部７と、第一のタンク３１の内部を大気と連通又は、遮断可能とする大気開放弁４６を備えた全色共通の第一のタンク共通気室８を備えている。
【００１７】
また、更に、このインクジェットプリンタ１は、第二のタンク３２の内部を大気と連通又は、遮断可能とする大気開放弁５４を備えた全色共通の第二のタンク共通気室９と、第二のタンク共通気室９の負圧を調整することにより、全色の第二のタンク内部の負圧を調整可能する圧力調整部１０を備えている。
【００１８】
このインクジェットプリンタ１は、外部から入力された画像信号に基づき、各インクヘッド２のノズルプレートに形成されているノズル孔から液体であるインクを吐出し、このインク吐出と同期して所定の搬送方向に移動する搬送機構（図示せず）により搬送される記録媒体（図示せず）上に、上記吐出したインクによる画像を形成する。
【００１９】
図１において、４色のインクを用いた場合の構成は、独立した４系統のインク循環経路（インク流路）を備えることとなるが、第一のタンク共通気室８、第二のタンク共通気室９、圧力調整部１０、廃液タンク部７や、大気開放弁４６、大気開放弁５４は全色で共有している。
【００２０】
画像記録部３は、複数のインクヘッド２と、複数のインクヘッド２にインクを分配するためのインクバス１１と、複数のインクヘッド２からインクを回収、又は分配するインクバス１２と、を備えている。インクバス１１は、第一のタンク３１及びインクヘッド２と接続されており、インクバス１２は、第ニのタンク３２及びインクヘッドと接続されている。
【００２１】
インクヘッド２内は、詳細は後述するが、非インク循環時、及び、インク循環時共に、印字動作に適した負圧（本実施例では、ゲージ圧で約−１ｋＰａ）に保たれている。これによって、ノズル孔に掛かるインクには、内側に球面状に凹むメニスカスが形成され、インク循環動作の有無にかかわらず正常な印字動作が可能となっている。
【００２２】
なお、本実施形態では、インクバス１１、１２を設けたが、第一のタンク３１及び第ニのタンク３２とインクヘッド２を直接接続してもよい。また、本実施形態の画像記録部３は、記録媒体の幅（搬送方向に直交する方向）に満たない記録幅（ノズル列の長さ）を有する短尺のインクヘッドを用いて、これら短尺のインクヘッドを記録媒体の幅方向に、例えば千鳥状に並べてフレーム等に固定された構成である。
【００２３】
インクカートリッジホルダ部６は、インクが充填されたインクカートリッジ５の供給口５ａと矢印ａで示すように着脱可能に装着するためのジョイント部１３、インクカートリッジ５の誤装着を防止し且つインク残量を検出するためのカートリッジ判断部１４、及びインクカートリッジ５から第二のタンク３２へ接続された管路の開閉を行ってインクの供給動作を行う補給弁６３とで構成される。
【００２４】
廃液タンク部７は、インク経路の最下位の高さに配置されるタンクトレイ２１、タンクトレイ２１上に配置された廃液タンク２２、廃液タンク２２内に収容されたインク量を、重量や液面の違いにより検知する廃インク量検知部２３、光学的な検知により廃液タンク２２の有無を検知するタンク装着検知部２４、及びインク循環経路４から溢れた（オーバーフロー）インクを回収し廃液タンク２２に流すオーバーフロータンク４４で構成される。
【００２５】
ここで、オーバーフロータンク４４は、ポンプ３３が破損してインクが漏れてもそのインクを全て受けるようポンプ３３の下方に設けられている。さらに、オーバーフロータンク４４は、第一のタンク共通気室８、第二のタンク共通気室９に、大気開放弁４６、大気開放弁５４を介して接続されている。
【００２６】
第一のタンク共通気室８から延出したチューブが大気開放弁４６を介在させてオーバーフロータンク４４内にチューブ端を差し入れているため、大気開放弁４６の開閉（開放遮断）により、第一のタンク共通気室８を大気に開放することができる。
【００２７】
また、第二のタンク共通室９においても同様に、第二のタンク共通気室９から延出したチューブが大気開放弁５４を介在させてオーバーフロータンク４４内にチューブ端を差し入れているため、大気開放弁５４の開閉（開放／遮断）により、第二のタンク共通気室９を大気に開放することができる。
【００２８】
また、このような構成により、装置の異常により第一のタンク３１や、第二のタンク３２からオーバーフローにより溢れたインクが外部に漏れ出ないように、オーバーフロータンク４４に収容させることができる。そして、オーバーフロータンク４４に収容されたインクは、チューブ等を介して廃液タンク２２へ流れる。
【００２９】
次に、インク循環経路４について説明する。このインク循環経路４は、第一のタンク３１、第二のタンク３２、ポンプ３３、インク熱交換器３４、ポンプ３３とインク熱交換器３４との間に配置された一方向弁６６（図２参照）、及びフィルタ部３５とで構成される。  これらの構成部位の内、インクヘッド２のノズル面６０と、第一のタンク３１のインク液面６１と、第二のタンク３２のインク液面６２の位置関係は、鉛直方向（重力方向）に低い位置から高い位置へ順に、インク液面６２、ノズル面６０、インク液面６１となるように配置されている。
【００３０】
インク循環経路４は、インク循環時において、第一のタンク３１から、インク分配器１１、インクッド２、インク回収器１２、第二のタンク３２、ポンプ３３、一方向弁６６、インク熱交換器３４及び、フィルタ部３５の順にインクが流れ、第一のタンク３１へ帰還するよう、チューブにより各々が接続されている。
【００３１】
また、このインク循環経路４の第一のタンク３１には、第一のタンク共通気室８が接続され、第二のタンク３２には、第二のタンク共通気室９がチューブにより接続されている。更に、第一のタンク共通気室８には、大気開放弁４６が接続され、第二のタンク共通気室９には、圧力調整部１０と、大気開放弁５４とが接続されている。
【００３２】
ここで、インク循環経路４の構成について更に詳しく説明する。
図２はインク循環経路４の構成を模式的に且つ図１よりも拡大して示す図である。尚、図２内の太線の矢印は、インク循環時において、インク経路内をインクが循環する時のインクの流れる方向を示しており、太線は、チューブ等による配管を示している。また、簡明に図示するために、第一のタンク３１の配管構成が、図１と図２でやや異なるが、図１と図２ともに同一機能部分には同一の番号を付与して示している。
【００３３】
以下、図２（図１も参照）を用いて、インク循環経路４の詳細について説明する。
本実施の形態のインク循環経路４は、第１の経路４０と第２の経路４１の２つに大きく分けることができる。第１の経路４０は、第一のタンク３１からインクヘッド２を経由して第二のタンク３２へインクが流れる経路である。
【００３４】
まず、第１の経路４０の個々の構成について詳細に説明する。第一のタンク３１には、インク入口ポート３１ａと、インク出口ポート３１ｂと、大気ポート３１ｃと、が設けられている。
【００３５】
また、第一のタンク３１内には、インク液面の位置を所定の高さに保つために、液面検出部４２が設けられている。液面検出部４２は、第一のタンク３１内でインクの液面の高さに応じて回動可能に支持軸４２ｄにより軸支されているフロート部材４２ａと、例えば磁気センサからなる液面位置センサ４２ｂとにより構成される。
【００３６】
この液面位置センサ４２ｂは、フロート部材４２ａに取り付けられた磁石４２ｃの磁力を検出することによって、フロート部材４２ａの位置即ち、第一のタンク３１のインク液面６１の高さが検出される。
【００３７】
インク入口ポート３１ａは、チューブを介して後述する第２の経路４１側のフィルタ部３５（図１参照）に接続され、フィルタ部３５から流出したインクを第一のタンク３１内に流入するよう設けられている。
【００３８】
尚、インク入口ポート３１ａの第一のタンク３１内の開口部は、流入したインクに気泡が混入し難いよう、第一のタンク３１内のインク液面６１より鉛直方向（重力方向）に対して低い位置（図１参照、図２では第一のタンク３１の底部）に設けられている。インク出口ポート３１ｂは、チューブを介してインク分配器１１に接続され、第一のタンク３１からインク分配器１１にインクを流入させる。
【００３９】
インク分配器１１に流入したインクは、それぞれ略均等に各インクヘッド２に分配される。インクヘッド２に流入したインクは、インクヘッド２のノズル面６０に対向する位置に、図示しない搬送機構により搬送される記録媒体に対して、ノズル面６０に形成されたノズル孔より吐出され、記録媒体に画像が記録される。
【００４０】
インクヘッド２に流入するインク量は、ノズル孔から吐出されるインク量を上回るよう設定されているため、インクヘッド２内で吐出されなかったインクは、インク回収器１２に流れ込み、接続されているチューブを経由して第二のタンク３２に流出する。
【００４１】
大気ポート３１ｃは、第一のタンク共通気室８に接続されている。この第一のタンク共通気室８は、他色の第一のタンク３１における大気ポートとも接続されている（図１参照）。
【００４２】
第二のタンク３２には、インク回収器１２からチューブを介してインクが流入するインク入口ポート３２ａと、ポンプ３３にインクを送り出すインク出口ポート３２ｂと、第二のタンク共通気室９に接続されている大気ポート３２ｃ、インクカートリッジ５からの補給インクが流入する補給ポート３２ｄが設けられている。
【００４３】
また、第二のタンク３２内には、インク液面の位置を所定の高さに保つために、第一のタンク３１と同様、液面検出部４５が設けられている。
液面検出部４５は、第二のタンク３２内でインクの液面の高さに応じて回動可能に支持軸４５ｄにより軸支されているフロート部材４５ａと、例えば磁気センサからなる液面位置センサ４５ｂとにより構成される。
【００４４】
この液面位置センサ４５ｂは、フロート部材４５ａに取り付けられた磁石４５ｃを検出することによって、フロート部材４５ａの位置即ち、第二のタンク３２のインク液面６２の高さが検出される。
【００４５】
次に、第２の経路４１について詳細に説明する。第２の経路４１は、第二のタンク３２のインク出口ポート３２ｂから、一方向弁６６、インク熱交換器３４（図１参照）、フィルタ部３５を経由して、第一のタンク３１まで、ポンプ３３によってインクを揚送する経路である。
【００４６】
第２の経路４１の個々の構成について詳細に説明する。ポンプ３３は、例えば、電磁式のピストンポンプを用いることができる。ポンプ３３の駆動、停止は、インク液面６１、及び、インク液面６２の高さを所望の範囲に維持するよう、液面検出部４２、及び液面検出部４５の検出結果に応じて行われる。
【００４７】
本実施形態では、ポンプ３３の送液能力は、第二のタンク３２に流入してくるインク量よりも、多くのインクを第一のタンク３１へと送液可能に設計されている。これは、第二のタンク３２のオーバーフローを防止するためである。
【００４８】
すなわち、通常の使用状態で第二のタンク３２に流入するインク流量よりも、ポンプ３３が駆動した際、揚送可能なインク流量を多くすることで、第二のタンク３２が溢れないようにするためである。
【００４９】
尚、本実施例では、ポンプ３３に電磁式のピストンポンプを用いているが、前述したように第二のタンク３２に流入するインク量よりも、多くのインクを送液出来る能力があれば良く、ダイヤフラムポンプ、ギアポンプ、チューブポンプ、ロータリーポンプ、渦巻きポンプを用いても構わない。
【００５０】
ポンプ３３のインク排出側（第一のタンク３１への送液側の径路）には、一方向弁６６が接続され、第一のタンク３１のインク液面６１と、第２のタンク３２のインク液面６２との高低差によるインクの逆流（第一のタンク３１から第二のタンク３２への逆流）を防止している。
【００５１】
すなわち、前述したようにポンプ３３の送液能力は、第一のタンク３１からインクヘッド２を経由し第二のタンク３２に流れ落ちる量よりも高く設定されているため、インク循環動作が行われた際、ポンプ３３の動作は間欠動作を行うことになる。ポンプ３３が停止した際には第二の径路４１からインクが逆流するため、この流れを一方向弁６６は防止している。
【００５２】
インク熱交換器３４は（図１参照）、特には図示しないが、ヒートシンク部、冷却フアン、ヒータ部、及びインク流路部で構成される。インク流路部以外の構成部位は、全色のインク流路に対して共用する構成である。
【００５３】
本実施形態のインク循環経路４において、インク吐出に伴うヘッドピエゾ部（図示せず）の発熱及び、インクヘッド２の駆動部（図示せず）の発熱により、インクヘッド２が加熱される。
【００５４】
しかし、その熱は、印字時にインクヘッド２から吐出されるインクや、インクヘッド２の内部を流れるインクによって、インクヘッド２の外部に伝搬され、結果的にインクヘッド２は冷却される。連続的に印字が行われない場合や、低印字率の印字の場合には、インクヘッド２の発熱量は小さく、流れ出るインクに伝わった熱は、循環径路内を廻る間に外部に放出される。
【００５５】
ところが、高印字率の印字が連続して行われた場合には、インクヘッド２から流れ出るインクに伝わる熱量は大きく、循環径路内を廻ってインクヘッド２に流れ込むインクの温度は次第に上昇し、印字品質を保証可能な温度範囲を超えてしまい、印字品質を保証できなくなる。
【００５６】
このような状態を防止するために、インク熱交換器３４は、ヒートシンク部と冷却フアンによってインクを冷却し、印字品質を保証できるインク温度を維持している。
反対に、冬の朝などインクが冷えている低温環境では、印字品質を保証する温度範囲を下回るインク温度となり、印字品質が悪くなる可能性がある。このような低温時には、インク熱交換器３４は、ヒータ部により、インクの温度を上昇させて、印字品質を保証できる温度まで加熱する。
【００５７】
このように、インク循環流路４内に流れるインクの温度を所望の温度に制御するためにインク熱交換器３４が機能する。なお、インクの温度を検出してインク熱交器３４を制御するために、各インクヘッド２又はその近傍のインク流路には、温度センサ４７（図１参照）が配置されている。
【００５８】
次に、フィルタ部３５について説明する。このフィルタ部３５は、インクヘッド２に供給されるインクに含まれる異物を除去し、ノズル孔の目詰まりなどに起因する印字不良をなくすために設けられている。
【００５９】
フィルタ部３５は、インクを通過させるメッシュ状の部材を有し、そのメッシュがヘッドノズル孔の口径を問題なく通過できるように、充分小さい異物まで除去する目のサイズが選択されている。本実施形態におけるインク循環経路４は、クリーンな環境下で洗浄／組み立てが行われるため、経路部内に異物は混入しない又は、混入し難い。
【００６０】
しかし、設置場所におけるメンテナンス時などに、空気中に漂う異物が侵入する虞がある。異物を含むインクがインクヘッド２内に送り込まれると、ノズル孔を詰まらせミスファイアを発生させる危険性が高くなる。そこで、インク循環経路４内に入り込んだ異物をインク循環により除去出来るよう、フィルタ部３５がインク循環経路４内に設けられている。
【００６１】
次に、圧力調整部１０について説明する。
圧力調整部１０は（以下、図１参照）、負圧を発生させるベローズ部５１、錘部５２及びベローズ昇降機構５３で構成される。
【００６２】
ベローズ部５１は、第二のタンク共通気室９にチューブによって接続され、大気開放弁５４が大気と遮断された状態でベローズ部５１が錘部５２の荷重により伸び下がることで第二のタンク共通気室９内を負圧状態にすることができる。
【００６３】
尚、ベローズ昇降機構５３の待機位置は、ベローズ部５１を縮めた状態であり、インク循環が実行された際、短時間で負圧を生成出来る位置となっている。この負圧は、大気開放弁５４を閉じ、ベローズ昇降機構５３を図１に示す位置に降下させると、離間したベローズ部５１が錘部５２の重さによって下方に引っ張られ、錘部５２に加わる重力と釣り合う大きさで、第二のタンク共通気室９内に発生する。
【００６４】
第二のタンク共通気室９内に発生させた負圧は、チューブで連通する第二のタンク３２内も同じ負圧状態にする。第二のタンク３２の負圧は、インク循環時において、チューブで連通するインクヘッド２内、詳しくは、ノズル孔近傍のインクヘッド２内部に、印字に適した圧（例えば、インク循環状態で、ノズル圧が約−１ｋＰａ）がかかるようになっている。
【００６５】
この圧により、ノズル孔にメニスカスが形成される。また、圧力調整部１０で発生させた負圧は、第一のタンク３１からインクヘッド２を経由して、第二のタンクに流れるインク流量にも影響する。
【００６６】
また、第二のタンク共通気室９の内部には、第二のタンク３２内のインクがオーバーフローしても、圧力調整１０方向へインクが進入できないように上部のみ連通する仕切り壁（図示せず）で仕切られ、第二のタンク９から圧力調整部１０へ連通するチューブ内は、気体の移動のみが行われるように構成されている。
【００６７】
大気開放弁５４を閉じると、第二のタンク３２の空気部分、第二のタンク共通気室部９及びベローズ部５１の内部は連通しつつ外部とは閉じられた空間となる。この状態でベローズ部５１を伸縮させると、上記閉じられた空間の体積が増減する。これによって、全色の第二のタンク３２内部の圧力を同時に変化させることができる。
【００６８】
ベローズ部５１が錘部５２の重さにより伸長した場合には、上記閉じられた空間の体積が増加して、負圧が発生する。さらに、大気開放弁４６及び大気開放弁５４を閉じた状態にすると、インク循環経路全てのタンク内の空気が密閉され、インクヘッド２のノズル孔のみが大気開放となる。
【００６９】
この状態でベローズ部５１を伸張した状態から圧縮することで、上記閉じられた空間の圧力を加圧することができる。このインク循環経路全体に対する加圧により、ノズル孔に圧力を掛けることができる。
【００７０】
よって、インクの増粘などにより目詰まりしたインクヘッド２のノズル孔に、この圧力を掛けて、インクを外に圧し出し、ノズル孔の目詰まりを解消するパージ動作が実現できる。
【００７１】
本実施例では、このパージ動作は、第一のタンク共通気室８及び、第二のタンク共通気室９を共用しているため、全色同時に行われる。別々に行うためには、色毎に独立した共通気室を設け、大気と連通又は、遮断を色毎に制御出来るように構成すればよい。
【００７２】
また、第二のタンク３２には、チューブを介してインクカートリッジ５が接続されている。第一のタンク３１、及び、第二のタンク３２に設けられている液面検出部４２、及び、液面検出部４５が色毎に検知し、その検出結果に応じて、色毎に独立して動作可能な補給弁６３の開閉動作により、インクカートリッジ５から第二のタンク３２にインクの補給が行われる。
【００７３】
次に、本実施の形態における、非インク循環時とインク循環時とに動作を切り替えることが可能な構成について説明する。
図３は、非インク循環時とインク循環時とに動作を切り替えることが可能な構成について説明する図である。尚、図３には、図１及び図２と同一の構成部分において本項の説明に必要な部分にのみ図１又は図２と同一の番号を付与して示している。
【００７４】
図３に示すように、第一のタンク３１のインク液面６１と、インクヘッド２のノズル面６０と、第二のタンク３２のインク液面６２の位置関係は、第二のタンク３２のインク液面６２より、インクヘッド２のノズル面６０の方が鉛直方向（重力方向）に“ｈ２”高い所に位置し、インクヘッド２のノズル面６０より、第一のタンク３１のインク液面６１の方が鉛直方向（重力方向）に“ｈ１”高い所に位置されている。
【００７５】
このように第一のタンク３１、インクヘッド２及び第二のタンク３２を配置することで、インクヘッド２には、高低差による水頭差圧がかかる。この水頭差圧は、インクの密度、重力加速度及び高低差をそれぞれ掛け合わせた値となる。そのため、第一のタンク３１のインク液面６１からノズル面６０の高低差によりインクヘッド２には、正圧の水頭差圧（水頭差正圧）がかかる。この水頭差正圧を“Ｐ１”とする。同様に、第二のタンク３２のインク液面６２からノズル面６０の高低差によりインクヘッド２には、負圧の水頭差圧（水頭差負圧）がかかる。この水頭差負圧を“Ｐ２”とする。
【００７６】
また、第一のタンク３１内部にかかる圧力を“Ｐ０”、第二のタンク３２内部にかかる圧力を“Ｐ３”とする。
さらに、第一のタンク３１からインクヘッド２内部のノズル孔近傍に形成されたインク室（図示しない）までの流路抵抗“Ｒ１”、インクヘッド２内部のノズル孔近傍に形成されたインク室（図示しない）から第二のタンク３２までの流路抵抗“Ｒ２”とする。
【００７７】
非インク循環時は、ポンプ３３は停止、大気開放弁４６を閉じ、大気開放弁５４は開いた状態になっている。
まず、第二のタンク３２にかかる圧力Ｐ３について説明する。
大気開放弁５４が開いていることにより、圧力調整部１０の内部は、第二のタンク共通気室９を介して大気と連通している。  そのため、第二のタンク３２の内部は、大気と連通しているため、その内部圧力Ｐ３は大気圧（ゲージ圧でゼロ）となる。
【００７８】
次に、第一のタンク３１にかかる圧力Ｐ０について説明する。
第一のタンク３１の内部には、第二のタンク３２の内部が大気と連通し、且つ第一のタンク３１の内部が大気から遮断されているため、第二のタンク３２のインク液面６２と第一のタンク３１のインク液面６１との高低差“ｈ１＋ｈ２”により生ずる水頭差圧がかかる。すなわち、第一のタンク３１にかかる圧力Ｐ０は一定の負圧を保った状態となっている。
【００７９】
このように、第一のタンク３１の内部には、負圧がかかっているため第一のタンク３１から第二のタンクに定常的に流れ落ちるインクは無い。そのため、第二のタンク３２のインク液面６２は、オーバーフローすることは無く、ノズル面６０から所望の位置に維持されている。
【００８０】
次に、インクヘッド２のノズル孔にかかる圧力について説明する。
インクヘッド２のノズル孔にかかる圧力は、第二のタンク３２の内部が大気と連通し、且つ第一のタンク３１の内部が大気から遮断されているため、ノズル面６０と第二のタンク３２のインク液面６２との高低差ｈ２により生ずる水頭差負圧Ｐ２のみである。
【００８１】
ここで、非インク循環における印字時のインクの流れは、第二のタンク３２のインク入口ポート３２ａからインクバス１２（図１又は図２参照）を経由して、インクヘッド２に分配されるよう、インク循環時とは逆の向きで流れている。この流れは、インク吐出によりインクヘッド２内でインクの体積が減少することで、第二のタンク３２内のインクが吸い上げられるからである。なお、インクヘッド２から第二のタンク３２までの経路は、流路抵抗Ｒ２を有しているが、該経路を流れるインクは、吐出された微量なインク量であるため流路抵抗Ｒ２で生じる圧力損失を無視することができる。
【００８２】
このように非インク循環時では、流路抵抗Ｒ２による圧力損失の影響を無視することができるため、インクヘッド２のノズル孔にかかる圧力は、水頭差負圧Ｐ２のみによって決定される。そして、この水頭差負圧Ｐ２、つまりノズル面６０と第二のタンク３２のインク液面６２との高低差によってインクヘッド２のノズル孔には、最適なメニスカスが形成され、印字可能な状態となる。なお本実施例では、高低差ｈ２によって水頭差負圧Ｐ２を−１ｋＰａとなるように設定しているが、水頭差負圧Ｐ２の値はこれに限らず、印字に最適な水頭差負圧Ｐ２となるように高低差を設定すればよい。
【００８３】
インクの補給は、第二のタンク３２のインク液面６２を検知している液面位置センサ４５により、インク量が不足していると判断された場合、補給弁６３が開き、インクカートリッジ５のインクが第二のタンク２内に供給される。インク量が十分補給されたと判断されれば、補給弁６３が閉まり、インク補給は停止する。
【００８４】
一方、インク循環時は、ポンプ３３を駆動、大気開放弁４６を開き、大気開放弁５４は閉じた状態となっている。
まず、第一のタンク３１にかかる圧力Ｐ０について説明する。
【００８５】
大気開放弁４６が開いていることにより第一のタンク３１の内部は、大気と連通している。そのため、第一のタンク３１の内部にかかる圧力Ｐ０は大気圧（ゲージ圧でゼロ）となる。
【００８６】
次に、第二のタンク３１にかかる圧力Ｐ３について説明する。
第二のタンク３２の内部には、第二のタンク３２の内部が大気から遮断されているため、圧力調整部１０によって発生させた負圧がかかる。すなわち、第二のタンク３２の内部にかかる圧力Ｐ３は、負圧となっている。ここで、圧力Ｐ３は、圧力調整部１０によって常に一定の負圧を保つよう調整されている。
【００８７】
次に、インクヘッド２のノズル孔にかかる圧力について説明する。
インクヘッド２のノズル孔にかかる圧力は、ノズル面６０と第一のタンク３１のインク液面６１との高低差ｈ１により生ずる水頭差正圧Ｐ１と、ノズル面６０と第二のタンク３２のインク液面６２との高低差ｈ２により生ずる水頭差負圧Ｐ２と、第一のタンク３１内部の圧力Ｐ０と、第二のタンク３２内部の圧力Ｐ３である。
【００８８】
また、インク循環における印字時では、第一のタンク３１、インクヘッド２、第二のタンク３２の順に常にインクが流れ続けているため、第一のタンク３１からインクヘッド２内部のノズル孔近傍に形成されたインク室（図示しない）までの流路抵抗Ｒ１と、インクヘッド２内部のノズル孔近傍に形成されたインク室（図示しない）から第二のタンク３２までの流路抵抗Ｒ２とによる圧力損失を考慮する必要がある。
【００８９】
そのため、インク循環状態では、インクヘッド２のノズル孔にかかる圧力は以下のようになる。
（Ｐ０＋Ｐ１）−（１／（１＋Ｒ２／Ｒ１））＊（Ｐ０＋Ｐ１−Ｐ２−Ｐ３）
第一のタンク３１内は、大気と連通していることより、  
Ｐ１−（１／（１＋Ｒ２／Ｒ１））＊（Ｐ１―Ｐ２−Ｐ３）
となる。
【００９０】
ここで、本実施例では、非インク循環時とインク循環時とで、非インク循環時でのノズル孔にかかる圧力＝インク循環時でのノズル孔にかかる圧力となる。つまり、次式、
Ｐ２＝Ｐ１−（１／（１＋Ｒ２／Ｒ１））＊（Ｐ１−Ｐ２−Ｐ３）  ・・・  式１
の関係が成り立つインク経路となっている。
【００９１】
すなわち、式１を変形すると、
（Ｐ１−Ｐ２）／（Ｐ１−Ｐ２−Ｐ３）＝Ｒ１／（Ｒ１＋Ｒ２）
１／（１−（Ｐ３／（Ｐ１−Ｐ２））＝１／（１＋Ｒ２／Ｒ１）
となる。よって、
−（Ｐ３／（Ｐ１−Ｐ２））＝Ｒ２／Ｒ１  ・・・・・・・・・・・・・・・・  式２
の関係が成り立つインク経路となっていればよい。
【００９２】
本実施形態では、非インク循環時にノズル孔にかかる圧力は、Ｐ２のみによって決定され、このＰ２を−１．０ｋＰａに設定している。そのため、インク循環時にノズル孔にかかる圧力も−１．０ｋＰａとするため、上記式２で示す条件を満たすＰ１、Ｐ３、Ｒ１、Ｒ２が設定される。なお、インク循環量を確保するため、Ｐ１＞０、Ｐ３＜０とるように設定されている。
【００９３】
図４は、上記の式２に示す条件が成り立つよう各々の値を設定した例を示す図表である。
同図表の例１では、Ｒ２よりＲ１が大きく、Ｒ２／Ｒ１＝０．５の場合の一例を示している。このような場合、例えば、Ｐ１を２．０ｋＰａ、Ｐ３を−１．５ｋＰａとすることで上記式２を満たすことができる。この時、インク循環時にノズル孔にかかる圧力は、“Ｐ１−（１／（１＋Ｒ２／Ｒ１））＊（Ｐ１―Ｐ２−Ｐ３）”の式から−１．０ｋＰａとなり、非インク循環時にノズル孔にかかる圧力と同一となる。
【００９４】
同図表の例２では、Ｒ２＝Ｒ１の場合の一例を示している。Ｒ２＝Ｒ１とすることにより、式２はＰ２＝Ｐ１＋Ｐ３と変形できる。このような場合、Ｒ２／Ｒ１＝１．０とすれば、例えば、Ｐ１を１．７ｋＰａ、Ｐ３を−２．７ｋＰａとすることで上記式を満たすことができる。この時、非インク循環時にノズル孔にかかる圧力とインク循環時にノズル孔にかかる圧力とが、同じ−１．０ｋＰａとなる。
【００９５】
同図表の例３では、Ｐ１＝−Ｐ２の場合の一例を示している。Ｐ１＝−Ｐ２とすることにより、式２はＲ２／Ｒ１＝−（Ｐ３／（２＊Ｐ１））、と変形できる。このような場合、Ｐ１＝−Ｐ２＝１．０ｋＰａなので、例えば、Ｐ３を−４．０ｋＰａ、Ｒ２／Ｒ１を２．０とすることで上記式を満たすことができる。この時、非インク循環時にノズル孔にかかる圧力とインク循環時にノズル孔にかかる圧力とが、同じ−１．０ｋＰａとなる。
【００９６】
同図表の例４では、Ｐ１＝−Ｐ２、かつ、Ｒ２＝Ｒ１の場合の一例を示している。Ｐ１＝−Ｐ２、かつ、Ｒ２＝Ｒ１とすることにより、式２は、２＊Ｐ１＝−Ｐ３、と変形できる。このような場合、Ｐ１＝−Ｐ２＝１．０ｋＰａ、Ｒ２／Ｒ１＝１．０なので、例えば、Ｐ３を−２．０ｋＰａとすることで上記式を満たすことができる。この時、非インク循環時にノズル孔にかかる圧力とインク循環時にノズル孔にかかる圧力とが、同じ−１．０ｋＰａとなる。
【００９７】
同図表の例５では、Ｐ１＝−Ｐ２＝−Ｐ３の場合の一例を示している。Ｐ１＝−Ｐ２＝−Ｐ３とすることにより、式２は、Ｒ２／Ｒ１＝Ｐ１／（２＊Ｐ１）、となる。このような場合、Ｐ１＝−Ｐ２＝−Ｐ３＝１．０ｋＰａなので、Ｒ２／Ｒ１＝０．５となる。この時、非インク循環時にノズル孔にかかる圧力とインク循環時にノズル孔にかかる圧力とが、同じ−１．０ｋＰａとなる。
なお、本実施例では、Ｐ２を−１ｋＰａになるよう設定しているが、この値に限らず、インクヘッド２が印字に最適となる圧を設定すればよい。  また、前述した内容では、流路抵抗Ｒ１、Ｒ２としたが、インク流路を流れる流体の粘度が温度により変化することにより流路抵抗も変動する。しかし、式１では“Ｒ２／Ｒ１”と流路抵抗比が設定値には影響するが、粘度には影響されない設定となっている。
【００９８】
次にマシン待機状態から、インク循環状態や、非インク循環への切り替え処理における状態遷移について説明する。
図５は、本実施の形態におけるインク循環に関わる状態遷移図を示している。図５において、インクジェットプリンタ１（以下、マシンという）に電源が入り、稼動状態に設定されると、図５に示す状態切替処理がスタートする。
【００９９】
先ず、マシン待機状態７０から、インク経路内のインク循環動作を行わない非循環状態７４へ、又は非循環状態７４からマシン待機状態７０への移行処理７５、及びマシン待機状態７０から、インク経路内のインク循環動作を行う循環状態７２へ、又は循環状態７２からマシン待機状態７０への移行処理７１がある。
【０１００】
この中で、マシン待機状態７０からは、インク経路内のインク循環動作を行わない非循環状態７４への移行処理７５と、インク経路内のインク循環動作を行う循環状態７２へ移行する処理を、任意の条件下で選択可能である。
【０１０１】
任意の条件とは、インク経路内の気泡除去を行う必要があるとき、マシン起動（電源投入）のとき、印字開始直前のとき、所定時間を経過したとき、インクヘッド２、又は、インクの温度が所望の温度範囲を逸脱したとき（インクの加熱又は、冷却を行うとき）、などであり、この条件に当てはまる場合は、循環状態７２に移行し、当てはまらない場合は、非循環状態７４への移行が行われる。
【０１０２】
図５の最初に述べたように、移行処理７５や移行処理７１の向きは、双方向で可能であり、非循環状態７４から待機状態７０への移行や、循環状態７２から待機状態７０への移行も可能である。
【０１０３】
また、非循環状態７４から循環状態７２への移行処理７３も双方向であり、循環状態７２から非循環状態への移行処理７３も可能である。この移行処理７３は、インク経路内の気泡除去を行う必要があるとき、所定の枚数を印字したとき、所定時間を経過したとき、インクヘッド２、又は、インクヘッド２に送液されるインクの温度が所望の温度範囲を逸脱したとき、などの条件下に応じて非循環状態７４と循環状態７２の切り替えが双方向で行われる。
【０１０４】
同図の斜線部は、印字可能な範囲を示しており、非循環状態７４、循環状態７２、移行７３の状態に於いて、印字可能となっている。また、マシンの稼動停止（移行処理の終了）は、マシン待機状態７０の状態から行われる。
【０１０５】
図６は、図５の状態遷移に示す各状態への切り替えを実行するための処理動作を示すフローチャートである。尚、この各状態への切り替え実行の処理は、印字処理動作と並行又は、独立して行われる。また、この処理は、図１において図示を省略した装置制御部によって行われる処理である。
【０１０６】
図６において、先ず、印字処理動作から説明する。マシンに電源が入り、稼動可能な状態に設定されると、図６に示す処理がスタートする。
ＳＴＥＰ５００では、マシンがユーザからの印字動作命令や、循環動作を行うか否かの命令を待っている待機状態である。インク経路内は、インクは循環していない非循環状態となっている。
【０１０７】
ＳＴＥＰ５０６で、ユーザより印字動作命令が行われると、次に、ＳＴＥＰ５０７で、印字動作を行うことができる条件が満たされているか否かの判断を行い、条件が満たされていないときは、条件が満たされるまで待機する（ＳＴＥＰ５０７がＮＯ）。
【０１０８】
そして、条件が満たされと判断されたときは（ＳＴＥＰ５０７がＹＥＳ）、ＳＴＥＰ５０８で印字処理動作が行われる。
この印字処理動作中は、ＳＴＥＰ５０９で、所定の枚数が印字されて印字を終了するか否かの判断が行われ、未だ終了するときでないなら（ＳＴＥＰ５０９がＮＯ）、ＳＴＥＰ５０８及びＳＴＥＰ５０９の処理が繰り返されて印字処理動作が進行する。
【０１０９】
そして、印字を終了するときになった場合は（ＳＴＥＰ５０９がＹＥＳ）、ＳＴＥＰ５０５に進んで、マシンの待機状態に戻り、マシンの終了処理が行われる（図５参照）。
他方、上記最初のＳＴＥＰ５００の待機状態から分岐して、上述したＳＴＥＰ５０６〜５０９の印字状態と平行して、ＳＴＥＰ５０１〜５０４に示す、条件判断処理と、この条件判断処理に応じた状態移行の処理が行われる。
【０１１０】
すなわち、先ず、ＳＴＥＰ５０１では、マシンの状態が前述した循環動作を行う任意の条件に当てはまるか否かを判断する。そして、当てはまらない場合は（ＳＴＥＰ５０１がＮＯ）、ＳＴＥＰ５０２に処理が進んで、インク経路内が非循環状態になる。
【０１１１】
一方、循環動作を行う任意の条件に当てはまる場合は（ＳＴＥＰ５０１がＹＥＳ）、ＳＴＥＰ５０３に処理が進んで、インク経路内がインク循環動作を行う状態になる。
上記ＳＴＥＰ５０２の非循環状態、又はＳＴＥＰ５０３のインク循環状態のいずれの場合においても、常にＳＴＥＰ５０４で、「循環動作の判断」を終了するか否かの判断がおこなわれる。
【０１１２】
そして、「循環動作の判断」を続ける場合は（ＳＴＥＰ５０４がＮＯ）、ＳＴＥＰ５０１に進み、ＳＴＥＰ５０２の非循環状態、又はＳＴＥＰ５０３のインク循環状態を維持して、ＳＴＥＰ５０４の判断を行う、ということが繰り返えされる。
【０１１３】
そして、ＳＴＥＰ５０４の判断で、「循環動作の判断」の終了が判断されたときは（ＳＴＥＰ５０４がＹＥＳ）、上述したＳＴＥＰ５０５の待機状態に戻り、マシンの終了処理が行われる。
【０１１４】
尚、ＳＴＥＰ５０１〜ＳＴＥＰ５０４は、ＳＴＥＰ５０６〜ＳＴＥＰ５０９の印字動作が行われる際には、必ず行われる処理であるが、印字動作が行われない場合でも、インク径路内の気泡除去や、インク温調のために、前述した条件下に当てはまれば単独で処理が行われるものである。
【０１１５】
図７は、図５及び図６に説明した本例の印字動作中に非インク循環とインク循環動作の切り替えを行った際における、インクヘッド２のノズル孔にかかる圧力の変動、及び、第二タンク３２の内圧を測定した結果を示すグラフである。
【０１１６】
尚、図７のグラフは横軸に時間（ｓｅｃ）を示し、縦軸に圧力を測定した測定機器が示した圧力値（ｋＰａ）を示している。また、グラフの下方に時間軸に沿って示される範囲７０〜７５は、図５の状態遷移図で示した番号における各状態の各圧力変動を示しており、例えば、図７のグラフ内の時間軸方向に記された範囲７０は、図５の待機状態７０の圧力変動を示し、図７の範囲７１は、図５の待機状態から循環状態への移行７１のときの圧力変動を示している。
【０１１７】
このように図７に示す波形によれば、インクヘッド２のノズル孔にかかる圧力は、全範囲にわたって安定している。すなわち、本実施の形態のインクヘッドでは、ノズル孔にかかる圧力が−０．５〜−１．５ｋＰａが印字品質を満足させる圧力となっているが、同グラフに示す圧力は、常に−０．５〜−１．５ｋＰａの範囲内に維持されている。
【０１１８】
このように、本例では、待機時から循環時、循環時から非循環時、非循環時から循環時、非循環時から待機時と、インク循環動作の切り替え時においても、印字品質を満足可能な圧力を維持できることから、印字動作中でも非インク循環とインク循環動作の切り替えが可能となり、これにより印字動作を停止させることなく、インク循環動作によってインク経路内の気泡除去が行うことが出来る。
【０１１９】
続いて、更に、非循環状態から循環状態への切り替えの動作の詳細について説明する。
図８は、非循環状態から循環状態への切り替え、又は、待機状態から循環状態への切り替えの処理動作の詳細を示すフローチャートである。尚、この処理は、図１において図示を省略した装置制御部によって行われる処理である。また、インク循環経路４の非インク循環状態（待機状態と同様）は、以下のようになっている。
【０１２０】
大気開放弁４６は閉まっている（大気と遮断）。大気開放弁５４は開いている（大気と連通）。ポンプ３３は停止している。補給弁６３は閉まっている。圧力調整部１０は止まっている（負圧生成は行われていない状態）。
【０１２１】
この状態からインク循環動作が行われる。すなわち、図８において、処理がスタートすると、先ず、ＳＴＥＰ１０１で、待機中、又は、印字動作中において、循環動作を開始する命令が行われる。
【０１２２】
この処理では、インク経路内の気泡除去を行う必要があるインクジェットプリンタの起動時（電源投入時）、印字開始直前、所定の枚数を印字したとき、所定時間を経過したとき、インクヘッド２、又は、インクへツド２に送液されるインクの温度が所望の温度範囲を逸脱したとき（つまりインクの加熱又は冷却を行うとき）などに、インク循環の指示（命令）が行われる。
【０１２３】
これにより、特に、前記所定の枚数を印字したとき、所定時間を経過したとき、及びインクの加熱又は冷却を行うときには、非循環状態での印字中であっても印字動作を止めずに、インク循環の処理が進められる。
【０１２４】
ＳＴＥＰ１０２では、上記の循環動作の開始命令を受けて、装置制御部は、ベローズ昇降機構５３が待機位置にあるか否かの確認を行う。この確認処理は、第二のタンク３２内に負圧を生成するために必要となる圧力調整部１０が待機状態にあるか否かを確認する処理である。
【０１２５】
すなわち、ベローズ昇降機構５３が、錘部５２を介してベローズ部５１を縮めた状態にし、ベローズ部５１の伸びを抑えた状態（待機位置）にあるか否かの判断を行う処理である。尚、ベローズ昇降機構５３の位置は、図示されていない位置センサにより行われる。
【０１２６】
そして、ベローズ昇降機構５３が待機位置に無いと判断された場合には（ＳＴＥＰ１０２がＮＯ）、ＳＴＥＰ１０３に進み、ベローズ昇降機構５３が待機位置に在ると判断された場合には（ＳＴＥＰ１０２がＹＥＳ）、直ちにＳＴＥＰ１０４に進む。
【０１２７】
ＳＴＥＰ１０３では、ベローズ昇降機構５３を待機位置に移動させることにより、圧力調整部１０を待機状態にする。これにより、第二のタンク３２内部に負圧を生成する準備が整う。この後、装置制御部は、ＳＴＥＰ１０４の処理に進む。
【０１２８】
そして、ＳＴＥＰ１０４では、大気開放弁５４を閉じることにより、第二のタンク３２内を、第二のタンク共通気室９を介して大気から遮断する。
続いて、ＳＴＥＰ１０５では、大気開放弁４６を開くことによりき、第一のタンク３１内を、第一のタンク共通気室８を介して大気と連通させる。
【０１２９】
更に、ＳＴＥＰ１０７では、ベローズ昇降機構５３を動作（待機位置から下方のインク循環位置に移動）させて、圧力調整部１０により第二のタンク３２内部に負圧を生成する状態にする。
【０１３０】
なお、ベローズ昇降機構５３のインク循環位置とは、待機位置よりも重力方向に低い位置で、錘部５２の重さによりベローズ部５１が伸びてもベローズ昇降機構５３に支持されない位置になっている。
【０１３１】
よって、ベローズ昇降機構５３と離間した位置で、ベローズ部５１が錘部５２の重さによって下方に引っ張られ、錘部５２に加わる重力と釣り合う大きさの大気より低い圧（負圧）が、ベローズ５１、第二のタンク３２、第二のタンク共通気室９の内部に生成されることになる。
【０１３２】
上記ＳＴＥＰ１０４〜ＳＴＥＰ１０７の処理の動作は、略同時、又は短時間の中で連続して行われる。これは、インク循環経路４内のインクが静的な状態から動的な状態（循環状態）に移行する際、第一のタンク３１や、第二のタンク３２の内圧が変動するが、この変動量を抑えるためである。
【０１３３】
つまり、第一のタンク３１や、第二のタンク３２の内圧の変動は、インクヘッド２の内圧にも影響し、インクヘッド２のノズル孔に形成されたメニスカスを壊す虞や、印字中においても印字不良（印字ムラや吐出不良）が発生する虞があるからである。
【０１３４】
このように、ＳＴＥＰ１０４〜ＳＴＥＰ１０７の処理の動作を略同時、又は短時間の中で連続して行うことにより、図７の範囲７１及び範囲７３に示されるように、ゲージ圧に示されるノズル孔にかかる圧力の変動を極めて小さく抑えることができ、常に印字に適した略−１ｋＰａの負圧に保つことができる。
【０１３５】
上記３つのＳＴＥＰ（ＳＴＥＰ１０４、ＳＴＥＰ１０５、ＳＴＥＰ１０７）が行われると、第一のタンク３１は、第一のタンク共通気室８を介して大気と連通し、第二のタンク３２の内部は、大気と遮断され、第二のタンク共通気室９を介して連通する圧力調整部１０により大気より低い圧力（負圧）が生成される。
【０１３６】
この状態で、第一のタンク３１からインクヘッド２を経由し、第二のタンク３２へインクが定常的に流れ落ちている。
よって第一のタンク３１のインク液面６１は時間の経過とともに所望の位置より低くなり、やがて液面検出部４２がＯＦＦする。その逆に第二のタンク３２のインク液面６２は時間の経過とともに所望の位置以上となり、やがて液面検出部４５がＯＮすることになる。
【０１３７】
上記３つのＳＴＥＰの処理に続いて、ＳＴＥＰ１０８で、液面検出部４２がＯＦＦ（インク液面６１が所望の位置に達してなく、重力方向対して低い位置にある状態）、かつ、液面検出部４５がＯＮ（インク液面６２が所望の位置に達している状態）であるかの判断を行う。この液面検出部４２と液面検出部４５の検知した結果に応じて、ボンプの駆動又は停止が行われる。
【０１３８】
すなわち、上記ＳＴＥＰ１０８の判断で、両条件が満たされていないと判断した場合は（ＳＴＥＰ１０８がＮＯ）、ＳＴＥＰ１０９に進み、ポンプ３３を停止させてから（既に停止している場合は、その状態を維持して）、ＳＴＥＰ１１１に進む。
【０１３９】
他方、ＳＴＥＰ１０８の判断で、両条件が満たされていると判断した場合は（ＳＴＥＰ１０８がＹＥＳ）、ＳＴＥＰ１１０に進み、ポンプ３３を駆動してから（既に駆動している場合は、その状態を維持して）、ＳＴＥＰ１１１に進む。
【０１４０】
上記に続くＳＴＥＰ１１１、ＳＴＥＰ１１２、ＳＴＥＰ１１３では、液面検出部４２と液面検出部４５の検知した結果（ＳＴＥＰ１１１）に応じて、該当色の補給弁６３を閉める動作又は該当色の補給弁６３を開く動作が行われる。
【０１４１】
すなわち、先ず、ＳＴＥＰ１１１で、液面検出部４２がＯＦＦ（インク液面６１が所望の位置に達してなく、重力方向に対して低い位置にある状態）、かつ、液面検出部４５がＯＦＦ（インク液面６２が所望の位置に達してなく、重力方向に対して低い位置にある状態）であるかの判断を行う。
【０１４２】
上記の判断で、両条件が満たされていると判断された場合は（ＳＴＥＰ１１１がＹＥＳ）、ＳＴＥＰ１１３に進んで、該当色の補給弁６３が開かれる（既に開いている場合は、その状態が維持される）。
【０１４３】
印字により径路内のインク量が減少した場合、第二のタンク３２からポンプによる汲み上げ動作が行われた際、液面検出部４５がＯＦＦする状態が発生する。そして上記のように、両液面検出部の検出条件が満たされていれば、補給弁６３が開きインクカートリッジ５のインクが第二のタンク３２へ補給される。これにより第二のタンク３２のインク量が増加し、液面６２が正常位置に復帰する。
【０１４４】
他方、両条件が満たされていないと判断された場合は（ＳＴＥＰ１１１がＮＯ）、ＳＴＥＰ１１２に進んで、該当色の補給弁６３が閉じられる（既に閉じている場合は、その状態が維持される）。このように、両液面検出部の検出条件が満たされていない場合は、補給弁６３は閉じた状態となり、第二のタンク３２へのインク補給は行われない。
【０１４５】
上記ＳＴＥＰ１１２又はＳＴＥＰ１１３の処理が行われた後は、いずれの場合もＳＴＥＰ１１４に進む。ＳＴＥＰ１１４では、上記のＳＴＥＰ１０９又はＳＴＥＰ１１０、及びＳＴＥＰ１１２又はＳＴＥＰ１１３で設定されている状態を維持しながら、所定の時間の経過を待つ。
【０１４６】
このＳＴＥＰ１１４において設定されている待ち時間は、所定のインク循環動作時間や所望のインクの加熱、又は冷却処理に、ポンプが駆動される時間や、インクが補給される時間も加味して任意に設定される。本実施例では、例えば、１００（ｍｓｅｃ）に設定されている。
【０１４７】
そして、所定のインク循環動作時間や、所望のインクの加熱、又は冷却処理が終了すると、ＳＴＥＰ１１５で、インク循環動作を停止（終了）するか否かの判断が行われる。
上記の判断で、インク循環動作を継続すると判断した場合は（ＳＴＥＰ１１５がＮＯ）、ＳＴＥＰ１０８へ戻って、ＳＴＥＰ１０８〜ＳＴＥＰ１１５までの処理が繰り返えされる。
【０１４８】
他方、上記の判断で、インク循環動作を終了すると判断された場合、つまり非インク循環へ移行すると判断された場合は（ＳＴＥＰ１１５がＹｅｓ）、ＳＴＥＰ２０１に進み、補給弁６３を閉じ（既に閉じている場合は、その状態を維持し）、更に、ＳＴＥＰ２０２で、ポンプ３３を停止する（既に停止している場合は、その状態を維持する）。
【０１４９】
続くＳＴＥＰ２０３では、ＳＴＥＰ２０１及びＳＴＥＰ２０２で設定した状態を維持しながら、所定の時間の経過を待ったのち、ＳＴＥＰ２０４で、大気開放弁４６を閉じ、第一のタンク３１内を、第一のタンク共通気室８を介して大気と遮断する。
【０１５０】
上記ＳＴＥＰ２０３における待ち時間は、ポンプ３３が慣性により、停止の指示を行った後でも動きが急には止まらないことを考慮したものである。
本実施例では、電磁式のピストンポンプを用いているため、上記の待ち時間は短時間（切り替え動作の際、ノズル圧変動が所望の範囲に入っていれば、待ち時間の設定は必要が無い）の設定になっている。
【０１５１】
しかし、駆動源に例えばＤＣモータを用いたギアポンプの場合、停止の指示を行った後でも慣性の力で回転動作が止まらず、したがって、第一のタンク３１へのインク汲み上げ動作も短時間では止まらない。
【０１５２】
インクの汲み上げ動作が停止していない状態（待ち時間が無い状態）で、大気開放弁４６を閉じた場合、汲み上げたインクにより第一のタンク３１の内圧が上昇し、その影響により、インクヘッド２のノズル孔に形成されたメニスカスを壊す虞がある。
【０１５３】
逆に、待ち時間を長く設定した場合は、第一のタンク３１のインクが第一の経路４０から第二のタンク３２に流れ落ちていくため、第二のタンク３２の負圧が徐々に小さくなりノズル孔のメニスカスに影響したり、第一のタンクのインクが少なくなり第一の経路４０に気泡が混入したりする虞がある。
【０１５４】
よって、待ち時間は、ポンプ３３の動作を停止する命令がだされてから、実際にポンプ３３のインク汲み上げ動作が停止するまでの時間を考慮し、インクヘッド２のノズル孔にかかる圧力の圧力変動や、第一のタンク３１のインク量に問題無い値を設定すれば良い。本実施例では、上記の待ち時間は、例えば２００（ｍｓｅｃ）に設定されている。
【０１５５】
尚、ブレーキ機能が付いたモータや、クラッチによる動力の切り離しにより、待ち時間を略０秒（待ち時間無し）にすることも可能である。
この所定の待ち時間が経過すると、上述したようにＳＴＥＰ２０４で大気開放弁４６が閉じられ、続いてＳＴＥＰ２０５で大気開放弁５４が開かれ、第二のタンク３２内が第二のタンク共通気室９を介して大気と連通される。
【０１５６】
上記のＳＴＥＰ２０４の大気開放弁４６が閉じられる動作と、ＳＴＥＰ２０５の大気開放弁５４が開かれる動作は、略同時、又は短時間の中で連続して行われる。これは、インクヘッド２の内圧をインク循環中でもインク循環を停止した状態（非インク循環時）でも、印字に適した圧（本実施例では、略−１ｋＰａの負圧）に保つ必要があるため、その切り替えを速やかに行っている。
【０１５７】
つまり、インク循環中と非インク循環中では、大気開放弁４６と大気開放弁５４の状態が逆になっており、両大気開放弁を略同時又は、短時間で切り替えることで、インクヘッド２の内圧変動を抑え、ノズル孔に形成されているメニスカスが壊れるのを防止している。
【０１５８】
このように切り替えを速やかに行うことにより、図７の範囲７１及び範囲７３に示されるように、ゲージ圧に示されるノズル孔にかかる圧力の変動を極めて小さく抑えることができ、常に印字に適した略−１ｋＰａの負圧に保つことができる。
【０１５９】
また、大気開放弁５４が開くと、圧力調整部１０のベローズ部５１内部も第二のタンク共通気室９を介して大気と連通するため、ベローズ部５１は錘部５２の重さにより、下方に位置するベローズ昇降機構５３に支持される位置まで伸長する。
【０１６０】
ここまでの処理で、インク循環経路４のインク循環動作が停止し、インク循環経路４は非インク循環状態となる。
続いて、ＳＴＥＰ２０６で、ＳＴＥＰ２０１〜ＳＴＥＰ２０５で設定した状態を維持しながら、所定の時間の経過を待ち、待ち時間が経過すると、ＳＴＥＰ２０７で、ベローズ昇降機構５３を待機位置に移動させて圧力調整部１０を待機状態にする。このＳＴＥＰ２０７の処理は、次の動作が実行された際、短時間でインク循環動作が実行されるよう圧力調整部１０を待機状態にする処理である。
【０１６１】
また、上記ＳＴＥＰ２０６での待ち時間は、ベローズ昇降機構５３を待機位置に移動する際、圧力調整部１０のベローズ部５１が押し縮まるが、大気開放弁５４が大気に開放されていない状態でこの動作が行われると、第二のタンク３２の内圧が変動するため、大気開放弁５４が完全に開くまで待つ時間である。この待ち時間として設定される時間は、本例の場合、例えば３秒に設定されている。
【０１６２】
図９は、図８のＳＴＥＰ１０８〜ＳＴＥＰ１１５のインク循環処理中における各部の動作とその遷移状態を示す図である。図９は、インク循環動作中に両液面検出部で検知される条件別に、ポンプ３３の動作、及び補給弁６３の動作を示している。
【０１６３】
図９に示す液面検出部がＯＦＦとは、タンク内のインク液面が所望の位置に達してなく、重力方向に対して低い位置にある状態である。また、液面検出部がＯＮとは、タンク内のインク液面が所望の位置に達している状態である。
【０１６４】
また、ポンプがＯＦＦとは、ポンプが停止し、インクを送液しない状態である。ポンプがＯＮとは、ポンプが駆動し、インクを送液する状態である。
また、補給弁がＯＦＦとは、弁が閉じており、インクが供給されない状態である。補給弁がＯＮとは、弁が開いており、インクがインク経路内に供給される状態である。
【０１６５】
図９において、液面検出部４２がＯＦＦ、かつ、液面検出部４５がＯＦＦの場合、インク経路内はインクが不足しているため、ポンプ３３はＯＦＦ、補給弁６３はＯＮされる。これにより、インク経路内のインク量が増え、液面検出部４２がＯＦＦ、かつ、液面検出部４５がＯＮの状態に移行する。
【０１６６】
このように液面検出部４２がＯＦＦ、かつ、液面検出部４５がＯＮになった場合、ポンプ３３はＯＮ、補給弁６３はＯＦＦされ、第二のタンク３２内のインクが第一のタンクに汲み上げられる。
【０１６７】
インク経路内のインク量が、まだ不足している場合には、前述した液面検出部４２がＯＦＦ、かつ、液面検出部４５がＯＦＦの状態に移行する。
インク経路内のインク量が所定の量に達していれば、液面検出部４２がＯＮ、かつ、液面検出部４５がＯＮの状態、又は、面検出部４２がＯＮ、かつ、液面検出部４５がＯＦＦの状態に移行する。
【０１６８】
液面検出部４２がＯＮ、かつ、液面検出部４５がＯＮの場合、インク経路内のインク量は十分であり、ポンプ３３はＯＦＦ、補給弁はＯＦＦされる。
このとき、インク液面６１は液面検出部４２がＯＮとなる近傍に位置している場合、第一のタンク３１内のインクが第二のタンク３２に流れ落ちることにより短時間で、液面検出部４２がＯＦＦ、かつ、液面検出部４５がＯＮの状態に移行する。
【０１６９】
また、液面検出部４２がＯＮ、かつ、液面検出部４５がＯＦＦの場合も、インク経路内のインク量は十分であり、ポンプ３３はＯＦＦ、補給弁はＯＦＦされる。
このときも、インク液面６１は液面検出部４２がＯＮとなる近傍に位置しているため、第一のタンク３１内のインクが第二のタンク３２に流れ落ちることにより短時間で、液面検出部４２がＯＦＦ、かつ、液面検出部４５がＯＮ、又は、液面検出部４２がＯＦＦ、かつ、液面検出部４５がＯＦＦの状態に移行する。
【０１７０】
本実施例では、インクヘッド２が固定タイプに限定されるものではなく、非インク循環時にインクヘッドにかけられる圧力と、インク循環時にインクヘッドにかけられる圧力が同等になるようにインク循環径路が構成されていれば良い。
【０１７１】
すなわち、走査機構を有し、画像記録時に走査移動するシリアル型インクヘッドに対しても、上述したインク循環の制御は同様に適用することが可能である。
この際、第一のタンクからインクヘッドに配管される径路や、第二のタンクからインクヘッドに配管される径路を、弾性を有して屈曲可能なチューブ、例えばスパイラルチューブ等で形成し、ヘッド部の走査が移動可能な構成とすると良い。
【０１７２】
本実施例では、インク循環時、第二のタンク３２内に負圧を発生させる際、ベローズ部、錘部及びベローズ昇降機構で構成された圧力調整部１０を用いたが、これに限ることなく、要は第二のタンク３２内部の圧力を常に一定の負圧に維持させることができるものであればよい。したがって、ポンプやシリンダー等を用いた方法でも有効である。
【０１７３】
また、本実施例によれば、印字動作中でも、非インク循環動作とインク循環動作の切り替えができ、且つ、いずれにおいても、印字品質を満足可能なノズル孔にかかる圧力を維持することができるから、印字動作中でも印字動作を停止すること無く、非インク循環とインク循環動作を切り替え、インク循環動作によりインク経路内の気泡除去が行うことができる。したがって、インクジェットプリンタの印字品質の低下を防止することが出来る。
【０１７４】
また、本実施例によれば、インクヘッド又はインクヘッド近傍のインク流路に温度センサを配置してインクヘッドやインクの温度状況をモニタし、インクヘッドの温度や、インクヘッドに送液されるインクの温度に応じて、非インク循環とインク循環を切り替えることが出来、これにより、インク温度の変化で印字不良が発生する前に、インク温度の変化に応じてインクヘッドの加熱、又は冷却を、インク循環動作によって行うことができる。したがって、常に安定した印字動作を連続して行うことが出来る。
【０１７５】
このように、本実施の形態によれば、印字動作中でも非インク循環とインク循環動作の切り替えが可能であるため、印字動作中でもインク循環動作によりインク路内の気泡除去を行うことができ、印字処理の高いスループットを維持しながらインク径路内の気泡による印字品質の低下を防止することが出来る。
【実施例２】
【０１７６】
図１０(a) は、本発明の実施例２に係る第一のタンクと第二のタンクの異なる配置例を示す図であり、同図(b) は、式３に示す条件が成立つよう各々の値を設定した例を示す図表である。尚、図１０(a) に示す構成以外の構成は、図１で説明した構成と同一である。
【０１７７】
この第２の実施の形態のインクジェットプリンタにおける第一のタンクと第二のタンクの配置は、図１０(a) に示すように、第一のタンク３１のインク液面６１が、ノズル面６０の位置と鉛直方向（重力方向）で略同じ高さに位置している。よって、第一のタンク３１のインク液面６１とノズル面６０との間に水頭差圧は生じず、Ｐ１＝０となる。よってインクヘッド２のノズル孔にかかる圧力は、前述した第１の実施の形態の式２から、
（Ｐ３／Ｐ２）＝Ｒ２／Ｒ１  ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・  式３
の関係が成り立つインク経路となればよい。
【０１７８】
本実施形態では、非インク循環時にノズル孔にかかる圧力は、Ｐ２のみによって決定され、このＰ２を−１．０ｋＰａに設定している。そのため、インク循環時にノズル孔にかかる圧力も−１．０ｋＰａとするため、上記式３で示す条件を満たすＰ３、Ｒ１、Ｒ２が設定される。
【０１７９】
図１０(b) は、上記の条件が成り立つように各々の値を設定した例を示す図表である。
同図表の例６では、Ｐ３／Ｐ２＝Ｒ２／Ｒ１＝２の場合を示し、Ｐ３、Ｒ１、Ｒ２の値はそれぞれ表の通りである。
【０１８０】
同図表の例７では、Ｐ３／Ｐ２＝Ｒ２／Ｒ１＝１の場合を示し、Ｐ３、Ｒ１、Ｒ２の値はそれぞれ表の通りである。
本実施例では、Ｐ２を−１ｋＰａになるよう設定しているが、この値に限らず、インクヘッド２が印字に最適となる圧を設定すればよい。なお、非インク循環からインク循環への切り替え、及び、インク循環から非インク循環への切り替え処理については、第１の実施の形態の場合と同様の処理で行われる。
【０１８１】
この第２の実施の形態によれば、第一のタンク３１のインク液面６１がノズル面６０と鉛直方向（重力方向）で略同じ高さに位置しているため、マシントラブルにより、非インク循環時、第一のタンク３１の内部が大気に連通したとしても、ノズル面６０に形成されたノズル孔からのインク漏れを発生させない、又は、軽減することが出来でき、マシン内汚れの発生を抑えることが出来る。その他、実施例１と同様の効果を得ることが出来る。
【実施例３】
【０１８２】
図１１(a) は、本発明の実施例３に係る第一のタンクと第二のタンクの異なる他の配置例を示す図であり、同図(b) は、式５に示す条件が成立つよう各々の値を設定した例を示す図表である。尚、図１１(a) に示す構成以外の構成は、図１で説明した構成と同一である。
【０１８３】
この実施例３のインクジェットプリンタにおける第一のタンクと第二のタンクの配置は、図１１(a) に示すように、第一のタンク３１のインク液面６１が、ノズル面６０の位置と鉛直方向（重力方向）で低い位置にある。また、インク循環時、第一のタンク３１内部の圧力Ｐ０を一定の正圧状態に保つように加圧部としてのポンプ７７及び、定圧弁７６が第一のタンク３１に配管されている。定圧弁７６は、第一のタンク３１内をインク循環時、維持したい正圧になるよう設定されている。
【０１８４】
また、第一のタンク３１のインク液面６１がノズル面６０の位置と鉛直方向（重力方向）で低い位置にあるため、インクヘッド２のノズル孔には、負圧の水頭差圧Ｐ１がかかる。
【０１８５】
このため、第二のタンク３２内部にかかる圧力Ｐ３の負圧を大きくする必要がある。
それに伴い、インク循環時のノズルにかかる圧力を所望の圧力になるよう、流路抵抗比（Ｒ２／Ｒ１）を大きくする必要があり結果的に気泡除去を行うために必要となる循環流量を確保できない虞がある。
【０１８６】
そこで、本実施例では、ポンプ７７と定圧弁７６を用い、第一のタンク３１内を正圧に保つことにより、インク循環を行った場合でも、所望のノズル圧及び、循環流量を確保している。
【０１８７】
本実施例でも、非インク循環時でのノズル孔にかかる圧力＝インク循環時でのノズル孔にかかる圧力となる。つまり、
Ｐ２＝（Ｐ０＋Ｐ１）−（１／（１＋Ｒ２／Ｒ１））＊（Ｐ０＋Ｐ１−Ｐ２−Ｐ３）・・・式４
の関係が成り立つインク経路となっている。
【０１８８】
すなわち、式４を変形すると、
（Ｐ０＋Ｐ１−Ｐ２）／（Ｐ０＋Ｐ１−Ｐ２−Ｐ３）＝Ｒ１／（Ｒ１＋Ｒ２）
１／（１−（Ｐ３／（Ｐ０＋Ｐ１−Ｐ２））＝１／（１＋Ｒ２／Ｒ１）
となる。よって、
−（Ｐ３／（Ｐ０＋Ｐ１−Ｐ２））＝Ｒ２／Ｒ１  ・・・  式５
の関係が成り立つインク経路となればよい。
【０１８９】
本実施例では、非インク循環時にノズル孔にかかる圧力は、Ｐ２のみによって決定され、このＰ２を−１．０ｋＰａに設定している。そのため、インク循環時にノズル孔にかかる圧力も−１．０ｋＰａとするため、上記５で示す条件を満たすＰ０、Ｐ１、Ｐ３、Ｒ１、Ｒ２が設定される。
【０１９０】
図１１(b) は、この条件が成り立つよう各々の値を設定した例を図表で示している。
同図表の例８では、第一のタンク３１と第二のタンク３２の液面高さが同等の場合のそれぞれの値を示し、同図表の例９では、第一のタンク３１より第二のタンク３２の液面高さを低くした場合のそれぞれの値を示している。
【０１９１】
図１２は、図１１(a),(b) に示す本例の構成における非インク循環からインク循環への切り替え、及び、インク循環から非インク循環への切り替えの処理動作を説明するフローチャートである。
【０１９２】
尚、インク循環経路４の非インク循環状態は、次のようになっている。大気開放弁４６は閉まっている（大気と遮断）。大気開放弁５４は開いている（大気と連通）。ポンプ３３は停止している。ポンプ７７は停止している。補給弁６３は閉まっている。圧力調整部１０は止まっている（負圧生成は行われていない状態）。この状態からインク循環動作が行われる。
【０１９３】
先ず、待機中、又は、印字動作中において、つまりインク経路内の気泡除去を行う必要があるインクジェットプリンタの起動時（電源投入時）、印字開始直前、所定の枚数を印字したとき、所定時間を経過したときや、インクヘッド２、又は、インクヘッド２に送液されるインクの温度が所望の温度範囲を逸脱した時（インクの加熱又は、冷却を行うとき）、などにインク循環の指示（命令）が行われる（ＳＴＥＰ３０１）。
【０１９４】
これにより、特に、所定の枚数を印字したとき、所定時間を経過したとき及び、インクの加熱又は、冷却を行うときには、非循環状態での印字中であっても印字動作を止めずインク循環の処理が進められる。
【０１９５】
命令が行われると、装置制御部は、第二のタンク３２内に負圧を生成するために必要となる圧力調整部１０が待機状態にあるか否かの判断を行なう。すなわち、ベローズ昇降機構５３が、錘部５２を介してベローズ部５１を縮めた状態にし、ベローズ部５１の伸びを抑えた状態（待機位置）にあるか否かの判断を行う処理である（ＳＴＥＰ３０２）。尚、ベローズ昇降機構５３の位置は、図示されていない位置センサにより行われる。
【０１９６】
そして、ベローズ昇降機構５３が待機位置に無いと判断された場合には（ＳＴＥＰ３０２がＮＯ）、ＳＴＥＰ３０３に進み、ベローズ昇降機構５３が待機位置に在ると判断された場合には（ＳＴＥＰ３０２がＹＥＳ）、ＳＴＥＰ３０４に進む。
【０１９７】
ＳＴＥＰ３０３では、ベローズ昇降機構５３を待機位置に移動させて圧力調整部１０を待機状態にする。これにより、第二のタンク３２内部に負圧を生成する準備が整う。この後、装置制御部は、ＳＴＥＰ３０４の処理に進む。
【０１９８】
ＳＴＥＰ３０４では、大気開放弁５４を閉じ、第二のタンク３２内を、第二のタンク共通気室９を介して大気から遮断する。
そして、ＳＴＥＰ３０５で、ポンプ７７を駆動する。これにより、第一のタンク３１内の圧が、定圧弁７６で設定した圧まで上昇する。
【０１９９】
続いて、ＳＴＥＰ３０７で、ベローズ昇降機構５３を下方のインク循環位置に移動するよう動作させ、圧力調整部１０により第二のタンク３２内部に負圧を生成する状態にする。
【０２００】
尚、上記の待機開放弁５４を閉じる動作（ＳＴＥＰ３０４）、ポンプ７７を駆動する動作（ＳＴＥＰ３０５）、及びベローズ昇降機構５３をインク循環位置に移動する動作（ＳＴＥＰ３０７）は、略同時、又は、短時間の中で連続して行われる。
【０２０１】
これは、インク循環経路４内のインクが静的な状態から動的な状態（循環状態）に移行する際、第一のタンク３１や、第二のタンク３２の内圧が変動するため、この変動量を可及的に小さく抑えるために、３つの連続する動作が略同時、又は、短時間の中で行われるものである。
【０２０２】
すなわち、第一のタンク３１や、第二のタンク３２の内圧の変動は、インクヘッド２のノズル圧にかかる圧力にも影響し、インクヘッド２のノズル孔に形成されたメニスカスを壊す虞や、印字中においても印字不良（印字ムラや吐出不良）が発生する虞があるから、この不具合を、上記の３つの連続する動作を略同時、又は、短時間の中で行うことによって防止している。
【０２０３】
上記３つのＳＴＥＰ（ＳＴＥＰ３０４、ＳＴＥＰ３０５、ＳＴＥＰ３０７）が行われると、第一のタンク３１内の圧が、定圧弁７６で設定した大気より高い圧（正圧）まで上昇し、第二のタンク３２の内部は、大気と遮断され、第二のタンク共通気室９を介して連通する圧力調整部１０により大気より低い圧力（負圧）が生成される。
【０２０４】
上記に続くＳＴＥＰ３０８〜ＳＴＥＰ３１５の処理は、本発明の実施例１に係る図８に示したＳＴＥＰ１０８〜ＳＴＥＰ１１５の処理と同様であるので説明は省略する。
説明を省略した最後のＳＴＥＰ３１５で、インク循環が終了する判断が行われると、先ず、ＳＴＥＰ４０１で補給弁６３を閉じ（既に閉じている場合はその状態を維持し）、更に、ＳＴＥＰ４０２でポンプ３３の動作を停止させる（既に停止している場合はその状態を維持させる）。
【０２０５】
このポンプ３３停止後、ＳＴＥＰ４０３で所定の時間を待ち、所定の時間が経過したならば、ＳＴＥＰ４０４でポンプ７７を停止させる。
ポンプ３３停止後（ＳＴＥＰ４０２）、待ち時間（ＳＴＥＰ４０３）を設けているが、これはポンプ３３が慣性により、停止の指示を行った後でも動きが急には止まらないことを考慮したものである。
【０２０６】
また、待ち時間は、ポンプ３３の動作を停止する命令がだされてから、実際にポンプ３３のインク汲み上げ動作が停止するまでの時間を考慮し、インクヘッド２のノズル孔にかかる圧力の変動や、第一のタンク３１のインク量に問題無い値を設定すれば良く、本実施例では、１００ｍｓｅｃに設定されている。
【０２０７】
上記に続いて、ＳＴＥＰ４０５で、大気開放弁４６を開き、第一のタンク３１内を、第一のタンク共通気室８を介して大気と連通させる。
続いて、更に、ＳＴＥＰ４０６で、大気開放弁５４を開き、第二のタンク３２内を、第二のタンク共通気室９を介して大気と連通させる。大気開放弁５４が開くと、圧力調整部１０のベローズ部５１内部も第二のタンク共通気室９を介して大気と連通するため、ベローズ部５１は錘部５２の重さにより、下方に位置するベローズ昇降機構５３に支持される非インク循環位置まで伸長する。
【０２０８】
尚、上記待ち時間を待った（ＳＴＥＰ４０３）後に、ポンプ７７を停止する動作（ＳＴＥＰ４０４）、大気開放弁４６を開く動作（ＳＴＥＰ４０５）、及び大気開放弁５４を開く動作（ＳＴＥＰ４０６）は、略同時、又は、短時間の中で連続して行われる。
【０２０９】
また、大気開放弁４６を開くのは、ポンプ７７により加圧されて正圧となっている第一のタンク３１内の圧を、一度、大気圧に戻し、非インク循環時に移行する際、ノズル孔にかかる圧力を印字可能な状態に維持するためである。
【０２１０】
すなわち、インクヘッド２のノズル孔にかかる圧力をインク循環中でもインク循環を停止した状態（非インク循環時）でも、印字に適した圧力（本実施例では、略−１ｋＰａの負圧）に保つためである。
【０２１１】
上記大気開放弁４６を開く処理を行った後、ＳＴＥＰ４０７で、所定の時間待つ。この時間待ちは、上述したように、インクヘッド２のノズル孔にかかる圧力を印字に適した略−１ｋＰａの負圧に保つため、任意の時間、大気開放弁４６を開くことによって、インク循環から非インク循環への切り替えを速やかに行うためである。なお、本例では任意の時間は、例えば２００ｍｓｅｃに設定されている。
【０２１２】
この任意の時間（本例では、２００ｍｓｅｃ）が経過した後、ＳＴＥＰ４０８で、大気開放弁４６が閉じられる。これにより、第一のタンク３１内は大気と遮断され、大気と連通している第二のタンク３２のインク液面６２とノズル面６０の高差による水頭差圧で、インクヘッド２のノズル孔にかかる圧力は、印字可能な圧力に維持される。
【０２１３】
次に、ＳＴＥＰ４０９で、再び所定の時間を待ってから、ＳＴＥＰ４１０で、短時間で次のインク循環動作が実行されるようにベローズ昇降機構５３をインク循環位置である待機位置に移動させベローズ部５１を圧縮して、圧力調整部１０を待機状態にする。以上でインク非循環状態が設定される。
【０２１４】
なお、ベローズ昇降機構５３を待機位置に移動させる際には、圧力調整部１０のベローズ部５１が押し縮まるが、大気開放弁５４が大気に開放されていない状態でこの動作が行われると、第二のタンク３２の内圧が変動する。
【０２１５】
この変動を避けるため、圧力調整部１０を待機状態にするＳＴＥＰ４１０の直前に、ＳＴＥＰ４０９で大気開放弁５４が完全に開くまでの待ち時間が設定されている。この待ち時間は、本実施例では、３秒に設定されている。
【０２１６】
尚、本実施例では、インク循環時、第一のタンク３１内を正圧に維持する手段としてポンプ７７及び、定圧弁７６を用いているが、第一のタンク３１内を正圧に維持出来れば良く、バルーンの収縮を利用した加圧方法や、ベローズの伸縮及び、バネを用いた加圧方法を用いる方法でも適用できる。
【０２１７】
また、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、実施段階では、その要旨を変更しない範囲で種々変形することが可能である。
【符号の説明】
【０２１８】
１      インクジェットプリンタ
２      インクヘッド
３      画像記録部（画像記録部）
４      インク循環経路
５      インクカートリッジ
５ａ    供給口
６      インクカートリッジホルダ部
７      廃液タンク部
８      第一のタンク共通気室
９      第二のタンク共通気室
１０    圧力調整部
１１、１２  インクバス
１３    ジョイント部
１４    カートリッジ判断部
２１    タンクトレイ
２２    廃液タンク
２３    廃インク量検知部
２４    タンク装着検知部
３１    第一のタンク
３１ａ  インク入口ポート
３１ｂ  インク出口ポート
３１ｃ  大気ポート
３２    第二のタンク
３２ａ  インク入口ポート
３２ｂ  インク出口ポート
３２ｃ  大気ポート
３２ｄ  補給ポート
３３    ポンプ
３４    インク熱交換器
３５    フィルタ部
４０    第１の経路
４１    第２の経路
４２    液面検出部
４２ａ  フロート部材
４２ｂ  液面位置センサ
４２ｃ  磁石
４２ｄ  支持軸
４４    オーバーフロータンク
４５    液面検出部
４５ａ  フロート部材
４５ｂ  液面位置センサ
４５ｃ  磁石
４５ｄ  支持軸
４６    大気開放弁
４７    温度センサ
５１    ベローズ部
５２    錘部
５３    ベローズ昇降機構
５４    大気開閉弁
６０    ノズル面６０
６１、６２  インク液面
６３    補給弁
６６    一方向弁
７０    マシン待機状態
７１    移行処理
７２    循環状態
７４    非循環状態
７５    移行処理
７６    定圧弁
７７    ポンプ
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【図９】
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【図１２】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図７】
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【図１０】
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【図１１】
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