(57)【要約】【課題】記録装置の初期状態に、サブタンクから記録ヘッドまでの領域に液体を充填する時間を短縮化する。【解決手段】本発明のインクジェット記録装置は、駆動機構３０が供給弁３を閉塞させてインクの流路を遮断させた状態で、吸引ポンプ３１が記録ヘッド１の内部に負圧を形成させ続け、吸引ポンプ３１が記録ヘッド１の内部に負圧を形成させ続ける。また、これに並行して、駆動機構３０が大気連通弁９を開放させた状態でメインタンク５からサブタンク４へインクを供給する。そして、駆動機構３０が供給弁３を開放させることでサブタンク４から記録ヘッド１にインクを供給する。【選択図】図１１
2010208152.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録装置本体に着脱可能に搭載される第１のインクタンクから供給される液体を吐出して記録を行う記録ヘッドと、
前記第１のインクタンクよりも重力方向下方に配置され、前記第１のインクタンクと前記記録ヘッドの間で、前記第１のインクタンクから前記記録ヘッドへ供給される液体を一旦貯留することが可能な第２のインクタンクと、
を備えたインクジェット記録装置において、
前記記録ヘッドの内部に負圧を形成することが可能な負圧形成手段と、
前記第２のインクタンクに設けられ、前記記録ヘッドに供給される液体の流路を連通、遮断させることが可能な供給弁と、
前記第２のインクタンクの内部と大気とを連通させる大気連通部と、
前記大気連通部を閉塞させることが可能な大気連通弁と、
前記供給弁及び前記大気連通弁を駆動させる駆動機構とを有し、
前記駆動機構が前記供給弁を閉塞させて液体の流路を遮断させた状態で、前記負圧形成手段が前記記録ヘッドの内部に負圧を形成させ続け、
前記負圧形成手段が前記記録ヘッドの内部に負圧を形成させ続けるのに並行して、前記駆動機構が大気連通弁を開放させた状態で前記第１のインクタンクから前記第２のインクタンクへ液体を供給し、
前記駆動機構が前記供給弁を開放させることで前記第２のインクタンクから前記記録ヘッドに液体を供給することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記駆動機構が大気連通弁を開放させた状態で前記第１のインクタンクから前記第２のインクタンクへ液体を供給する前に、前記駆動機構が前記大気連通弁を閉塞させ、前記供給弁を開放させた状態で、前記負圧形成手段が前記記録ヘッドの内部に負圧を形成させて前記第１のインクタンクと前記第２のインクタンクとの間に液体を充填す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。
【請求項３】
前記駆動機構が大気連通弁を開放させた状態で前記第１のインクタンクから前記第２のインクタンクへ液体を供給する前に、一旦、前記駆動機構が前記大気連通弁を閉塞させ、前記供給弁を閉塞させた状態で、前記負圧形成手段が前記記録ヘッドの内部に負圧を形成させ続け、それから前記駆動機構が前記供給弁を開放させて、前記第１のインクタンクと前記第２のインクタンクとの間に液体を充填す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。
【請求項４】
前記負圧形成手段は、前記記録ヘッドの内部に負圧を作用させることが可能な吸引ポンプであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記駆動機構が前記供給弁を開放させることで前記第２のインクタンクから前記記録ヘッドに液体を供給する際には、前記第２のインクタンクの液面は、前記第２のインクタンクから前記記録ヘッドに液体を供給する供給口よりも重力方向の上方に位置していることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記駆動機構は、単一の駆動源によって駆動され、前記供給弁の開閉動作と前記大気連通弁の開閉動作とを選択的に作動させることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記駆動機構は、駆動源からの駆動力を伝達するギアが、前記供給弁を作動させるギアと前記大気連通弁を作動させるギアとの間で選択的に移動し、噛合するギアを変化させることで、前記供給弁の開閉動作あるいは前記大気連通弁の開閉動作のいずれかの動作を選択的に行うことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
前記駆動機構が前記供給弁を開放させることで前記第２のインクタンクから前記記録ヘッドに液体を供給する際には、前記第２のインクタンクの内部の液面は、前記第２のインクタンクから記録ヘッドへ液体を供給する供給口よりも高い位置まで到達していることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
記録装置本体に着脱可能に搭載される第１のインクタンクから供給される液体を吐出して記録を行う記録ヘッドと、
前記第１のインクタンクよりも重力方向下方に配置され、前記第１のインクタンクと前記記録ヘッドの間で、前記第１のインクタンクから前記記録ヘッドへ供給される液体を一旦貯留することが可能な第２のインクタンクと
を備えたインクジェット記録装置の前記第２のインクタンクへ液体を充填するインクジェット記録装置の初期状態の液体充填方法であって、
前記インクジェット記録装置は、
前記記録ヘッドの内部に負圧を形成することが可能な負圧形成手段と、
前記第２のインクタンクに設けられ、前記記録ヘッドに供給される液体の流路を連通、遮断させることが可能な供給弁と、
前記第２のインクタンクの内部と大気とを連通させる大気連通部と、
前記大気連通部を閉塞させることが可能な大気連通弁と、
前記供給弁及び前記大気連通弁を駆動させる駆動機構とを有し、
前記駆動機構が前記供給弁を閉塞させて液体の流路を遮断させた状態で、前記負圧形成手段が前記記録ヘッドの内部に負圧を形成させ続けるのに並行して、前記駆動機構が大気連通弁を開放させた状態で前記第１のインクタンクから前記第２のインクタンクへ液体を供給する負圧形成ステップと、
前記駆動機構が前記供給弁を開放させることで前記第２のインクタンクから前記記録ヘッドに液体を供給する負圧開放ステップとを有することを特徴とするインクジェット記録装置の初期状態の液体充填方法。
【請求項１０】
前記負圧形成ステップで、前記駆動機構が大気連通弁を開放させた状態で前記第１のインクタンクから前記第２のインクタンクへ液体を供給する前に、前記駆動機構が前記大気連通弁を閉塞させ、前記供給弁を開放させた状態で、前記負圧形成手段が前記記録ヘッドの内部に負圧を形成させて前記第１のインクタンクと前記第２のインクタンクとの間に液体を充填することを特徴とする請求項９に記載のインクジェット記録装置の初期状態の液体充填方法。
【請求項１１】
前記負圧開放ステップで、前記駆動機構が大気連通弁を開放させた状態で前記第１のインクタンクから前記第２のインクタンクへ液体を供給する前に、一旦、前記駆動機構が前記大気連通弁を閉塞させ、前記供給弁を閉塞させた状態で、前記負圧形成手段が前記記録ヘッドの内部に負圧を形成させ続け、それから前記駆動機構が前記供給弁を開放させて、前記第１のインクタンクと前記第２のインクタンクとの間にインクを充填することを特徴とする請求項９に記載のインクジェット記録装置の初期状態の液体充填方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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及び初期状態におけるインクジェット記録装置に液体を充填するインクジェット記録装置への液体充填方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ等の記録方式のうち、吐出口からインクを吐出させて記録媒体に文字や画像等を形成するインクジェット記録方式は、低騒音のノンインパクト記録方式で高密度かつ高速の記録動作が可能であるため、近年では広く採用されている。
【０００３】
このようなインクジェット記録方式によって記録を行うインクジェット記録装置においては、記録ヘッドを搭載したキャリッジを記録媒体の搬送方向に交差する方向へ移動させながら記録動作を行うシリアルスキャン型のものがある。シリアルスキャン型のインクジェット記録装置は、一般に記録ヘッドと、これを搭載するキャリッジと、キャリッジを駆動する手段と、記録媒体を搬送する手段と、これらを制御するための制御手段とを備えている。
【０００４】
そのようなインクジェット記録装置においては、インクタンク等の液体貯留部に貯留されているインク等の液体が、記録ヘッドへ供給されて記録ヘッドから液体が吐出されることで記録が行われる。このような液体貯留部から記録ヘッドへ液体を供給する液体供給方式として、液体を収容する液体貯留部としてのインクタンクが記録ヘッドと一体、あるいは分離可能に取り付けられたヘッドタンク一体方式がある。ヘッドタンク一体方式の記録装置においては、インクタンク及び記録ヘッドがキャリッジに搭載され、そのキャリッジが記録媒体の搬送方向と交差する方向へ移動することで走査が行われつつ、記録ヘッドによって液体の吐出が行われて記録動作が行われる。
【０００５】
ところが、最近ではＡ１版、Ａ０版のような大判のシートに写真調の画像を記録するようなプロッターのような用途にまでインクジェット記録装置が使用されてきている。そのような用途にインクジェット記録装置が用いられた場合、一枚の記録媒体に対する消費されるインクの量が多い。従って、そのような場合にはインクの消費量が多くなり、インクタンクの交換頻度が高くなり記録装置の取り扱いが煩雑になる。このため、インクタンクの交換頻度を少なくするために、容量の大きいインクタンクが採用される場合がある。しかしながら、容量の大きいインクタンクを用いてヘッドタンク一体方式の記録ヘッドがインクジェット記録装置に採用された場合、内部に収容されたインクも含めたインクタンクの重量が増加する。このため、記録ヘッドの移動に要する消費電力が増加する。
【０００６】
そのため、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て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が供給される、いわゆるチューブ供給方式が採用されることがある。インクタンクをキャリッジとは別の場所に配置した場合、容量の大きいインクタンクが採用されたとしてもインクタンクを移動させなくても済むので、移動する部分の重量が少なく抑えられ、その分記録の際の消費電力が抑えられる。また、チューブ供給方式の記録装置によって記録が行われる場合には比較的大容量のインクタンクが採用されても良いので、長時間の連続記録に対応することができる。このように、シリアルスキャン型のインクジェット記録装置において大判の記録画像を出力する等、大容量のインクタンクを用いることが求められる場合、長時間の連続記録が可能なチューブ供給方式が採用される場合がある。
【０００７】
但し、このようにチューブ供給方式の記録装置にあっても、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の交換を行うことが求められる。そして、一枚の記録媒体に対して記録が行われている途中で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記録動作を中断し、そのインクタンクに関してインクタンクを交換することが求められる。このような場合には、インクタンクの交換作業の間に記録媒体上に吐出されたインクが乾いた状態となる。このため、次に記録動作が開始された場合、その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色味の差（色ムラ）が生じることがある。これは記録媒体上の同一位置に、異なる色相のインクが重ねて吐出される場合に生じ易い。すなわち、中断されることなく連続的に記録動作が行われる場合、先に吐出されたインクと後に吐出されたインクとの間にはさほど大きな時間差がないため、先に吐出されたインクが未乾燥の状態で後に吐出されたインクの上に重ねて吐出されることとなる。従って同一位置に重ねて吐出される異なる色相のインクは記録媒体の上で互いに混ざり合う。一方、インクタンクの交換によって記録動作が一旦中断した場合、記録動作再開時には、既に乾燥したインクの上に液状のインクが重ねて吐出されることとなり、両インクが十分に混ざり合わない。その結果、インクタンク交換直後に記録された部分では、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味が強調された色となる。これによって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が生じることとなる。
【０００８】
上記のようなインクタンクの交換時の中断によって生じる色ムラは、長尺な記録ヘッドを用いて大判記録を高速に行うことを可能とする記録装置などでは、画像品質に対して特に大きな影響を及ぼす。また、色ムラの発生により記録画像が製品として使用できなくなった場合、インクおよび記録媒体が無駄になり、ランニングコストの増大を招くことにもなる。そこで、記録媒体への記録動作の途中でインクタンクの交換が必要になるという事態が発生するのを避けるため、メインタンクとは別にサブタンクが用いられるインクジェット記録装置が特許文献１に提案されている。ここに示されるインクジェット記録装置では、交換可能で大容量のメインタンクから、比較的容量の小さいサブタンクへとインクが供給され、サブタンク内に貯留されたインクが記録ヘッドへと供給される。
【０００９】
従って、一枚の記録媒体への記録の途中にメインタンク内のインクを使い切った場合にも、まだサブタンク内にインクが残っており、サブタンク内に貯留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できる。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可能となり、記録画像の品質を高く維持することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−１１３７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、特許文献１に開示されている記録装置においては、例えば未使用時のような初期状態の際には、サブタンクの内部にインクが充填されてなく、サブタンクは空の状態である。しかしながら、記録の際には記録ヘッドに貯留されている液体にエネルギを印加させて記録ヘッドから液体が吐出されることになる。そのため、初期状態の記録装置を最初に使用する際には、記録ヘッドの内部にインクが充填されていることが求められる。また、記録ヘッドから液体が吐出されると、記録ヘッドに負圧が形成され、液体の吐出によって減少した分の液体がサブタンクから記録ヘッドに供給されることになる。このとき、チューブ方式の記録装置にあっては、記録ヘッド内で形成された負圧に応じてサブタンクから記録ヘッドにインクが供給されるためには、記録ヘッドとサブタンクの間の供給チューブの内部にもインクが充填されていることが求められる。そのため、記録装置が記録を行う際には、サブタンクから記録ヘッドにかけてインクが充填されていることが求められる。従って、未使用の記録装置が最初に使用される際には、使用の前に記録ヘッド、供給チューブ、サブタンクへのインクの充填を行う必要がある。記録ヘッド、供給チューブ、サブタンクにインクを充填している間は記録を行うことができず、インクの充填工程の間ユーザーを待たせることになる。
【００１２】
また、最近では、大判化した記録媒体に対応したインクジェット記録装置が次々と製品化されている。記録装置が、大判化された記録媒体に対応するのに伴い、インクタンクもそれに対応して大型化が進んでいる。例えば、７００ｃｃ〜１０００ｃｃのインクを収容することが可能な大型のメインタンクも製品化されている。メインタンクが大型化されるとそのメインタンクを保管するのに大きなスペースを必要とするので、交換用のメインタンクを記録装置の近くに置けない場合が生じる。そのため、メインタンクの保管場所は記録装置から離れた場所になる場合がある。そのような場合には、記録中にメインタンク内のインクが使い切られてから、新たなメインタンクが設置されるまでの時間が長くなる場合がある。このような場合に対応するために、メインタンクとサブタンクとを有しているインクジェット記録装置において、バックアップとしてのサブタンクの容量を大きくする場合がある。
【００１３】
しかしながら、サブタンクの収容可能なインク量を増加させると、初期状態の記録装置が最初に使用されるときに記録ヘッド、サブタンク及びそれらの間のインク流路にインクを充填するために必要な時間が長くなる。記録装置の記録ヘッド、サブタンク及びそれらの間のインク流路にインクを充填し、記録装置が使用可能となるまでに、３０分〜１時間とかなりの時間を要することもある。このときの待ち時間によって、ユーザーに煩わしさを感じさせる虞がある。
【００１４】
そこで、本発明は上記の事情に鑑み、メインタンクからサブタンクに液体を供給し、記録ヘッドに液体を供給して記録を行う記録装置において、記録装置の初期状態に、サブタンクから記録ヘッドまでの領域に液体を充填する時間を短縮化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明のインクジェット記録装置によれば、記録装置本体に着脱可能に搭載される第１のインクタンクから供給される液体を吐出して記録を行う記録ヘッドと、前記第１のインクタンクよりも重力方向下方に配置され、前記第１のインクタンクと前記記録ヘッドの間で、前記第１のインクタンクから前記記録ヘッドへ供給される液体を一旦貯留することが可能な第２のインクタンクと、を備えたインクジェット記録装置において、前記記録ヘッドの内部に負圧を形成することが可能な負圧形成手段と、前記第２のインクタンクに設けられ、前記記録ヘッドに供給される液体の流路を連通、遮断させることが可能な供給弁と、前記第２のインクタンクの内部と大気とを連通させる大気連通部と、前記大気連通部を閉塞させることが可能な大気連通弁と、前記供給弁及び前記大気連通弁を駆動させる駆動機構とを有し、前記駆動機構が前記供給弁を閉塞させて液体の流路を遮断させた状態で、前記負圧形成手段が前記記録ヘッドの内部に負圧を形成させ続け、前記負圧形成手段が前記記録ヘッドの内部に負圧を形成させ続けるのに並行して、前記駆動機構が大気連通弁を開放させた状態で前記第１のインクタンクから前記第２のインクタンクへ液体を供給し、前記駆動機構が前記供給弁を開放させることで前記第２のインクタンクから前記記録ヘッドに液体を供給することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のインクジェット記録装置によれば、メインタンクからサブタンクに液体を供給し、記録ヘッドに液体を供給して記録を行う記録装置において、記録装置の初期状態に、サブタンクから記録ヘッドまでの領域に液体を充填する時間を短縮化することができる。これにより、記録装置の初期状態から記録可能な状態になるまでの時間を短縮化することができ、ユーザーの待ち時間を減少させることができるので、ユーザーに煩わしさを感じさせることを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第一実施形態に係るインクジェット記録装置の平面図である。
【図２】図１のインクジェット記録装置に搭載された記録ヘッドへインクを供給するインク供給システムの構成について、供給弁が外方に移動した状態を示す模式的な断面図である。
【図３】図１のインクジェット記録装置に搭載された記録ヘッドへインクを供給するインク供給システムの構成について、供給弁が内方に移動した状態を示す模式的な断面図である。
【図４】図２のインク供給システムにおいて、メインタンク内のインクが使い切られサブタンクに空気が供給された状態を示す模式的な断面図である。
【図５】図２のインク供給システムにおいて、メインタンク内のインクが使い切られ、さらに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模式的な断面図である。
【図６】図２のインク供給システムにおいて、メインタンクが交換され、インクの充填された新たなメインタンクが設置された状態を示す模式的な断面図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は図２のインク供給システムにおいて、供給弁が移動すると共に大気連通弁が開放・閉塞された状態のサブタンクについて拡大して示した模式的な断面図である。
【図８】図２のインク供給システムによってインクが充填される際の制御の工程を示すフローチャートである。
【図９】図１の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１０】（ａ）はサブタンク内の中実管にインクの液面が触れた状態を示すサブタンクについての模式的な断面図であり、（ｂ）はサブタンクへのインク充填動作終了時の状態を示すサブタンクについての模式的な断面図である。
【図１１】図１のインクジェット記録装置における記録ヘッドに吸引キャップが装着されると共に、供給弁が閉塞され大気連通弁が閉塞された状態を示す模式的な断面図である。
【図１２】図１のインクジェット記録装置における記録ヘッドに吸引キャップが装着されると共に、供給弁が開放され大気連通弁が閉塞された状態を示す模式的な断面図である。
【図１３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、初期状態のインク充填時に、供給弁が開放・閉塞すると共に大気連通弁が開放・閉塞された状態のサブタンクについて拡大して示した模式的な断面図である。
【図１４】初期状態におけるインクを充填する際の制御の工程を示すフローチャートである。
【図１５】図１のインクジェット記録装置において、サブタンク内の中実管にインクの液面が触れることで初期状態におけるインク充填が終了した状態を示す模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。
【００１９】
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に位置決めされて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。
【００２０】
プリント用紙やプラスチック薄板等の記録媒体１０８は、ギアを介して給紙モータ１１５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、ギアを介して搬送モータ１１６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、装置本体の定位置に備わるペーパエンドセンサ１１２の位置を記録媒体１０８が通過した時点で行う。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。
【００２１】
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。
【００２２】
図２は、本発明の第１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を説明するための、インク供給システムについての全体構成の概略図である。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容されており、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。
【００２３】
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、メインタンク５、サブタンク４及びバッファ室６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。そして、記録素子の駆動によって吐出口からインクを吐出するように形成されている。本実施形態では、記録素子として電気エネルギを熱エネルギに変換する電気熱変換素子が用いられている。そして、その電気熱変換素子としてのヒータから発生する熱エネルギによってインクに膜沸騰を生じさせ、そのときに生じるインク中の気泡の圧力を利用することによって、吐出口からインクを吐出することができる。記録ヘッドとしては、圧電素子を用いてインクを吐出する方式等、種々の吐出方式のものを用いることができる。
【００２４】
メインタンク（第１のインクタンク）５は、内部にインクを収容可能な容器として、記録装置本体に対して着脱可能に搭載されている。本実施形態では、メインタンク５は、比較的大容量のインクを収容可能に形成されている。メインタンク５に収容されたインクは、記録装置本体に搭載されたサブタンク４に供給され、さらにサブタンク内のインクが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の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、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。
【００２５】
サブタンク（第２のインクタンク）４は、内部にインクを収容可能な容器として形成されている。サブタンク４は、メインタンク５と記録ヘッド１の間で、メインタンク５から記録ヘッド１へ供給される液体を一旦貯留することが可能なように形成されている。本実施形態では、サブタンク４は、メインタンク５よりも重力方向下方の位置に配置されている。このサブタンク４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容されている。このため、サブタンク４の内部に収容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容すれば良いので、サブタンク４の容量は、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。本実施形態では、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。
【００２６】
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。
【００２７】
サブタンク４には、外部と連通し、サブタンク４の内部と外部との間で空気を流通させることを可能としている大気連通路８が連結されている。本実施形態では、大気連通路８は、導入部８１と、空間部８２と、排出部８３とを備えている。導入部８１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ように形成されている。空間部８２は、導入部８１の上端に形成された導出口８１ｂに連結されて形成されている。排出部８３は、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って形成されている。そして、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（大気連通部）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。このように、本実施形態では、大気連通口８ａでサブタンク４の内部と大気とを連通させている。また、大気連通弁９が、大気連通口８ａを閉塞させることを可能にしている。
【００２８】
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１１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。
【００２９】
なお、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。
【００３０】
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ことが可能な供給弁３が設けられている。本実施形態では、サブタンク４が液室部４ａとこれに連通する流路部４ｂとによって構成されており、供給弁３は、流路部４ｂに設けられている。供給弁３は、可撓性を有するゴムとしてのダイヤフラムによって形成されている。このように、本実施形態の供給弁３は、サブタンク４に設けられ、サブタンク４の容積変化を可能にしている。本実施形態では、供給弁３は、サブタンク４の一部として形成されている。図２は、供給弁３が流路部４ｂ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は供給弁３の中央部が流路部４ｂ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４ｂには、供給弁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に示すように供給弁３が押圧された状態にあるとき、連通口４ｂ１は供給弁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。つまり、供給弁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。
【００３１】
また、供給弁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および供給弁３内に空気が流入しないように構成されている。
【００３２】
バッファ室６は、内部にインクを収容可能な容器として、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。本実施形態では、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とが連通しているので、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、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ことが抑えられる。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。
【００３３】
ここで、本実施形態における供給弁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、供給弁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、単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２５によって作動する供給弁レバー２７とを有する。
【００３４】
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。
【００３５】
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供給弁レバー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、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に抗して供給弁レバー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の位相検知を行うセンサ４２、４３が、それぞれ配置されている。このうち、供給弁３を作動させる供給弁レバー２７を押圧部２０ａで押すカム２５の位相の検知は、供給弁センサ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で押すカム２０の位相検知は、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、大気連通弁９の開閉動作及び供給弁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の位相を検知している。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。
【００３６】
また、図１１に示されるように、記録装置本体には、記録媒体の搬送方向に交差する方向に走査するキャリッジ１０２が主走査方向の所定位置に配置されたときに記録ヘッド１の吐出口面を覆うことが可能なように、吸引キャップ３４が形成されている。本実施形態では、図１に示されるように、吸引キャップ３４は、キャリッジ１０２が主走査方向の一端部に形成されたホームポジションに位置したときに記録ヘッド１の吐出口面を覆うように配置されている。また、吸引キャップ３４からは、記録ヘッド１と逆側に吸引キャップ内流路３２が延び、吸引キャップ内流路３２には吸引キャップ３４内に負圧を形成することが可能なように吸引ポンプ３１が配置されている。本実施形態では、吸引ポンプ３１としてチューブポンプが用いられている。チューブポンプにおける負圧の限界値は、チューブポンプに用いられているチューブの復元力によって決まっており、本実施形態では吸引ポンプ３１によって記録ヘッド１内の圧力が０．８ａｔｍとなるまでその領域での負圧が高まる。
【００３７】
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、搬送モータ１１６を駆動する搬送モータ駆動回路１２５などが接続されている。さらに、前述の大気弁９の開閉および供給弁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、吸引ポンプ３１を駆動させる吸引ポンプ駆動回路１３０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、供給弁センサ４２、ペーパーエンドセンサ１１２などが接続されている。また、ＣＰＵ１２０には、メインタンク５およびサブタンク４内に収容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と中空管１１，１２および中実管１３によって、メインタンク及びサブタンク内にインクが存在するか否かを検出する液体検出手段が構成されている。
【００３８】
また、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、供給弁センサ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。
【００３９】
このように構成されたインクジェット記録装置１００における記録ヘッド１がインクを吐出し、記録動作が行われ、これに伴いインクが消費されると、記録ヘッド１内に負圧が生じる。この記録ヘッド１内の負圧がチューブ２を介してサブタンク４に伝わり、サブタンク４内のインクが記録ヘッド１へ供給されることになる。このとき、大気連通弁９は閉塞されているので、負圧が外部に逃げずにサブタンク４内に伝播する。そして、上述したように第１の中空管１１を介してメインタンク５とサブタンク４とが連通しているので、サブタンク４内に負圧が形成されると、この負圧によってメインタンク５からサブタンク４へインクが供給される。また、本実施形態では、上述したようにメインタンク５とバッファ室６とが第２の中空管１２を介して連通しているので、大気連通路７によって外部と連通したバッファ室６内部の空気が、メインタンク５の内部に流入することが可能である。従って、上述のように記録が行われることでメインタンク５内のインクが減少したとしても、メインタンク５内の圧力は大気とバランスされてメインタンク５内部の圧力が過度に低下することが抑えられる。このように、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。
【００４０】
サブタンク４内でのインクの液面は、一定の領域内に位置するように調節される。本実施形態では、メインタンク５内にインクが収容されている状態では、サブタンク４の内部ではインクの液面が中実管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に調節されている。
【００４１】
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、メインタンク５内部のインクは減少し続け、いつかはメインタンク５内部のインクが使い切られる。メインタンク５内部のインクが使い切られてインクが無くなってしまったときには、メインタンク５からサブタンク４へ空気が供給されることになる。従って、メインタンク５が空になった状態になった後に記録ヘッド１からインクが吐出され続けると、図４に示されるように、サブタンク４の供給路１０内に空気が供給される。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。このように、メインタンク５内のインクが使い切られて空になった後に記録ヘッド１でインクが消費されると、メインタンク５内の空気とサブタンク４内のインクが置換されてサブタンク４内に空気が流入することになる。
【００４２】
本実施形態では、サブタンク４内のインク残量検知として、中空管１１と中実管１３との間に所定の電圧を印加し、中空管１１と中実管１３との間が通電するか否かによって供給路１０内にインクが存在しているかどうかの判断が行われている。このとき、供給路１０内にインクが存在している場合には中空管１１、１３の間が通電され、インクの存在しない領域がある場合には通電されない。この通電によって供給路１０内にインクが収容されているかが判断され、これによってメインタンク５内のインクの有無が確認される。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、サブタンク４内部のインクが消費され始めたことが検知される。このときは、メインタンク５の内部にはインクが無く空になって、メインタンク内の空気がサブタンク４の供給路１０内に吸引された状態であると考えられる。このようなメインタンク５内のインク有無の検知の際の精度を高めるために、鉛直方向に延出する比較的内径の小さな円筒部が形成されている。本実施形態では、中空管１１の内径がφ１．６ｍｍ、供給路１０の内径がφ２ｍｍ〜φ３ｍｍである。メインタンク５がほぼ空となった際には、中空管１１及び流路１０内に空気が導入され、電気的接続が切断されてインク切れが検出されることが可能となる。また、このとき供給路１０を形成する壁面が比較的内径の小さな円筒状に形成されているので、サブタンク４内に空気が供給されてインクの液面が低下したときに、液面の変位が比較的大きくなる。このように、サブタンク４内に空気が供給されたときにインク液面が大きく変位するので、メインタンクからサブタンクへの空気の流入量が僅かであっても、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る。これにより、メインタンク５内のインクがなくなったことを、インク液面の変位によって確実に検知できる。このように、サブタンク４の内部には、メインタンク５からのインクの供給口に近接した位置でインクの有無を検知し、メインタンク５からのインクの供給が止まったことを検知するインク有無検知センサ（液体有無検知センサ）が取り付けられている。本実施形態では特に、中空管１１が、メインタンク５からのインクの供給口とインク有無検知センサとしての機能を兼ね備えており、メインタンク５からのインクの供給口の位置とインクの有無を検知する位置が略一致している。
【００４３】
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知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、メインタンク５の交換作業を促す報知動作が行われる。
【００４４】
メインタンク５内部のインク切れが検知された際には、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知されると、これに応じてメインタンクの交換作業が行われる。
【００４５】
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。そして、インクの収容された新たなメインタンク５を第１の中空管１１及び第２の中空管１２がメインタンク５の壁面を貫通するように穿刺され、サブタンク４及びバッファ室６をメインタンク５に接続する。
【００４６】
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の中空管１１と第２の中空管１２との間が通電するか否かによってインクの充填されているメインタンク５が装着されているか否かを確認することができる。このように、本実施形態では、インクが充填されているメインタンク５が装着されたことを検知するメインタンク装着検知センサ（第１のインクタンク装着検知センサ）が取り付けられている。
【００４７】
ここで、メインタンク５の交換作業のために記録動作が中断されると、前述したように、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となる。よってこのように記録によって得られた画像に生じ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求められる。このため、本実施形態の記録装置では、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内のインクが用いられて記録動作が続行される。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。
【００４８】
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、供給弁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。
【００４９】
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、インクが収容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６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。
【００５０】
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容されている。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容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。
【００５１】
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、図８は、図７に示すサブタンクへのインクの充填動作時の制御工程を示すフローチャートである。
【００５２】
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、供給弁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、供給弁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。
【００５３】
図７（ａ）に示されるように、メインタンク５を交換した直後は、供給弁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（Ｓ２０１）、供給弁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（Ｓ２０２）。本実施形態では、供給弁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。このように、本実施形態のサブタンクへの液体充填方法は、大気連通口８ａを開放させてからサブタンク４の容積を変化させることが可能な供給弁部分の容積を縮小させる容積変化部材縮小ステップ（Ｓ２０２）を有している。また、本実施形態のサブタンクへの液体充填方法は、大気連通口８ａを閉塞させてから供給弁３の容積を拡大させる容積変化部材拡大ステップ（Ｓ２０１）を有している。
【００５４】
供給弁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供給弁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、供給弁３から記録ヘッド１までの流路抵抗ΔPH（供給チューブ２の流路抵抗）は供給弁３からサブタンク４（メインタンク５）までの流路抵抗ΔPSに比べ、圧倒的に高いので、殆ど記録ヘッド１側にはインクは殆ど押出されない。
【００５５】
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（Ｓ２０３）、供給弁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（Ｓ２０４）。この供給弁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、供給弁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殆どない。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。
【００５６】
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。
【００５７】
前述のように、メインタンク５の交換後にサブタンク４内から空気を除去しつつ、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、供給弁３の移動動作（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供給弁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、供給弁３をサブタンク４の外方に膨出して供給弁３によって囲まれた部分の容積が拡張した状態（以下、この状態を供給弁の拡張状態と称す）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、供給弁３が押圧されて、供給弁によって囲まれた部分の内部の容積が縮小した状態（以下、この状態を供給弁の縮小状態と称す）にあり、かつ大気連通弁９が開放された状態がある。
【００５８】
図２に示されるように供給弁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に示されるように供給弁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。
【００５９】
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２１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、供給弁レバー２７から離間した状態にあり、供給弁レバー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、供給弁レバー２７の一端部（図中、左端部）は供給弁３を押圧していない状態（開放状態）にあり、供給弁３は拡張状態に保たれている。
【００６０】
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１６に伝達され、遊星ギア１６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１６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。
【００６１】
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が供給弁レバー２７との対向位置へと移動し、供給弁レバー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、供給弁レバー２７の他端部（図中、左端部）が供給弁３を押圧し、供給弁３を縮小状態にする（図３参照）。こうして供給弁３が縮小されることにより、供給弁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。
【００６２】
このように、供給弁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。
【００６３】
次に、図３に示されるように供給弁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に示されるように供給弁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。
【００６４】
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、供給弁３は、図３に示す縮小状態を維持する。
【００６５】
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Ｓ１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が供給弁レバー２７から離間し、供給弁レバー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、供給弁レバー２７は、供給弁３に対する押圧力を解除し、供給弁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、供給弁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。
【００６６】
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供給弁センサ４２及び大気弁センサ４３によってカム２０、２５の位相が正確に検知されている。従って、大気連通弁９の開閉状態や、供給弁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。
【００６７】
図１０（ａ）はサブタンク４内の中実管１３にインクの液面が触れた状態の記録装置が示され、図１０（ｂ）にはインクのサブタンク４への充填動作終了時の状態の記録装置が示されている。
【００６８】
メインタンク５内のインクの有無検出方法は前述したように、サブタンク４内の中実管１３と、メインタンク５の中空管１１との間の空間がインクで満たされているか否かで判断する。このとき、中実管１３と中空管１１との間の空間がインクで満たされていれば、これらの間に電気を流したときに通電され、一方からの電気信号を他方で検知することができ、インクで満たされていることを検知することができる。サブタンク４内のインクの充填動作においても、中実管１３と中空管１１との間の空間で電気が導通するかどうかで判断される。この空間にインクが満たされ、電気が導通した直後の状態を図１０（ａ）に示す（Ｓ２０５）。本実施形態では、サブタンク４の天面に傾斜を持たせ、大気への排出口を傾斜の上方に位置させ、メインタンク５からサブタンク４へのインク導入口が傾斜面よりも下方に位置し、インクの有無を検出するための中実管１３が傾斜面の途中に位置させている。このことにより、サブタンク４内に溜まっている空気が大気連通路８を介してスムーズに除去される。このようにサブタンク４が形成されることで、サブタンク４内の空気が抜けずに、インクが充填されているにも関わらずインクの存在が検知されないようなインクの有無の検知における誤検知を防止している。図１０（ａ）の状態になった際には、ある一定量サブタンク４にはインクが充填し終わっている。本実施形態では、その後、容積変化部材縮小ステップと容積変化部材拡大ステップの制御が一回ずつ行われて１セットとし、このセットが１０回行われて終了としている（Ｓ２０６）。なお、容積変化部材縮小ステップ及び容積変化部材拡大ステップが繰り返される回数は１０回に限定されず、他の回数であっても良い。中実管１３と中空管１１との間のインクの有無検知によってインクの存在が検知されるまで繰り返されることとしても良い。また、記録の用途に応じてサブタンク内のインク量を調節することとしても良い。
【００６９】
なお、本実施形態では、残量検出後に所定回数の供給弁３及び大気連通弁９の開閉動作が行われ、本実施形態では特に１０回の開閉動作が行われている。しかし、残量の検出によってサブタンク４の供給路１０内に十分にインクが収容されていることが検知された際に、これらの開閉動作を止めることとしても良い。
【００７０】
本発明の実施例の形態だけでなく、上記流路抵抗の大小関係を維持すれば、他の挙動を制御することで（供給弁の開閉スピード等）、略同じ効果が得られる。
【００７１】
このように、本実施形態では、大気連通口８ａを開放させてから供給弁３を内方に移動させる工程と、大気連通口８ａを閉塞させてから供給弁３を外方に移動させる工程とを繰り返すことでサブタンクへのインクの充填が行われる。従って、メインタンク５からサブタンク４内にインクを供給するのに、サブタンク４内に負圧を形成するための構成が簡易な構造にすることができる。これにより、記録装置の構造が簡易で済み、記録装置の製造コストを低く抑えることができる。
【００７２】
また、本実施形態の記録装置の構成によれば、サブタンク４内にインクを供給するための負圧を形成するための手段とサブタンク４内から空気を除去するための駆動機構を駆動させるための駆動源を共通化することができる。一般に、サブタンク４に負圧を形成するための駆動源と、サブタンク４から空気を除去するための駆動源とは別々に形成されるため、モータ等の駆動源が別々に必要となり、これによって記録装置の製造コストを高くしていた。これに対して、本実施形態では、供給弁３によって囲まれた部分の容積変化と、大気連通弁９の開閉動作とを選択的に作動させている。これにより、サブタンク４に負圧を形成するための駆動源と、サブタンク４から空気を除去するための駆動源とが単一の駆動源によって駆動されている。従って、記録装置の構造がさらに簡易となり、記録装置の製造コストをさらに低く抑えることができる。
【００７３】
ここで、本実施形態のサブタンクへの液体充填方法は、大気連通口８ａを開放させてからサブタンク４の容積を変化させることが可能な供給弁３によって囲まれた部分の容積を縮小させる容積変化部材縮小ステップ（Ｓ２０２）を有している。そして、本実施形態のサブタンクへの液体充填方法は、大気連通口８ａを閉塞させてから供給弁３によって囲まれた部分の容積を拡大させる容積変化部材拡大ステップ（Ｓ２０１）を有していることとした。このとき、サブタンク４へのインクの供給を速く行うためには、容積変化部材縮小ステップにおいては、大気連通口８ａを開放させてから、供給弁３によって囲まれた部分の容積を縮小させるまでの時間は短い方が好ましい。本実施形態では、大気連通口８ａを開放させてから、供給弁３によって囲まれた部分の容積を縮小させるまでの時間は、５秒以内とされている。また、同様に、大気連通口８ａを閉塞させてから供給弁３によって囲まれた部分の容積を拡大させる容積変化部材拡大ステップにおいても、大気連通口８ａを閉塞させてから供給弁３によって囲まれた部分の容積を拡大させるまでの時間は短い方が好ましい。本実施形態では、大気連通口８ａを閉塞させてから供給弁３によって囲まれた部分の容積を拡大させるまでの時間は５秒以内とされている。
【００７４】
また、さらに、容積変化部材縮小ステップと、容積変化部材拡大ステップとの間の時間も短い方が好ましい。本実施形態では、サブタンク４にインクを供給するために、容積変化部材縮小ステップと容積変化部材拡大ステップとのそれぞれのステップが繰り返されるときに、それぞれのステップの時間は５秒以内とされている。
【００７５】
次に、本実施形態の記録装置が最初に用いられるときのサブタンク４へのインクの充填方法について説明する。記録装置を最初に使用する際には、サブタンク４、供給チューブ２及び記録ヘッド１の領域には、インクは充填されていない。
【００７６】
記録装置が最初に用いられるときのサブタンク４へのインクの充填が行われる際には、まず吸引キャップ３４によって記録ヘッド１の吐出口面が覆われ、吸引キャップ３４と記録ヘッド１との間の高気密性を保ちながら記録ヘッド１の吐出口面が密閉される。そして、記録ヘッド１の吐出口面が密閉された状態で、供給弁３及び大気連通弁９が閉塞される。それから、この状態で吸引ポンプ３１が駆動されて、記録ヘッド１の吐出口面に対して吸引力が作用され、記録ヘッド１内及び供給チューブ２内のインクが吸引される。
【００７７】
このとき、サブタンク４における流路部４ｂが供給弁３によって閉塞されているので、サブタンク４における液室部４ａと記録ヘッド１との連通が遮断されている。従って、記録ヘッド１、供給チューブ２、サブタンク４における供給弁３の連通口４ｂ１よりも記録ヘッド側の領域が閉じた状態でその空間に吸引力が作用され続けることになるので、この領域で形成される負圧が増加していく。そして、最終的に、記録ヘッド１、供給チューブ２及びサブタンク４における供給弁３の連通口４ｂ１よりも記録ヘッド側の領域での最大負圧まで内部の負圧が高められる。そして、その負圧がこの領域の最大負圧値まで高められると、そこで供給弁３が開放される（図６の２０２）。このとき大気連通弁９は閉塞しているので、負圧がサブタンク４及びメインタンク５にまで到達すると、メインタンク５から供給路１０にある一定量インクが導入される。
【００７８】
次に図１１及び図１２を用いて、メインタンク５とサブタンク４との間の流路の第１の中空管１１及びサブタンク４内の供給路１０にインクを充填するための第１ステップについて説明する。また、このときの記録装置における制御フローについて図１４を用いて説明する。
【００７９】
まず、吸引キャップ３４にて記録ヘッド１のノズル面についてこれを密閉し、供給弁３及び大気連通弁９を閉塞したまま吸引ポンプ３１にて記録ヘッド１内部を吸引する（Ｓ３０１）。
【００８０】
このときの駆動機構３０の各部の動作について説明する。ここでは、図１１に示されるように、大気連通弁９が閉塞され供給弁３が開放された状態にする。図１２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いる。これによって大気弁レバー２１の他端部（図中、左端部）に設けられた大気連通弁９によって大気連通口８ａが閉塞されている。また、第２カム２５の押圧部２５ａは、供給弁レバー２７から離間した状態にあり、供給弁レバー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、供給弁レバー２７の一端部（図中、左端部）は供給弁３を押圧していない状態にあり、供給弁３は開放された状態に保たれている。
【００８１】
ここで、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が供給弁レバー２７との対向位置へと移動し、供給弁レバー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、供給弁レバー２７の他端部（図中、左端部）が供給弁３を押圧し、供給弁３を閉塞状態にする。
【００８２】
また、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２２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。
【００８３】
以上のように駆動機構３０が動作を行うと、供給弁３が閉塞され、大気連通弁９が閉塞されるので、供給弁３から吸引ポンプ３１までは密閉状態となる。この状態で吸引ポンプ３１によって吸引を行うことにより、その密閉空間内部の負圧が高まっていく。吸引ポンプ３１は本実施形態ではチューブを用いたチューブポンプであり、その最大負圧値はチューブポンプのチューブの復元力により限界値が決まっている。本実施形態では、チューブポンプとしての吸引ポンプ３１は、記録ヘッド１内の圧力が０．８ａｔｍとなるまで負圧が高められる。
【００８４】
記録ヘッド１、供給チューブ２、サブタンク４における供給弁３の連通口４ｂ１よりも記録ヘッド側の領域の密閉空間における最大負圧値まで負圧が高まると、供給弁３が開放される（Ｓ３０２）。
【００８５】
このときの駆動機構３０の各部の動作について説明する。ここでは、図１１に示されるように供給弁３が閉塞され大気連通弁９が閉塞された状態から、図１２に示されるように供給弁３が開放され大気連通弁９が閉塞された状態となる。
【００８６】
このとき、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が供給弁レバー２７から離間し、供給弁レバー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、供給弁レバー２７は、供給弁３に対する押圧力を解除し、供給弁３は自身の復元力によって供給弁３が開放された状態に復帰する。
【００８７】
このとき大気連通弁９は閉塞されているので、供給弁３が開放されると、メインタンク５からサブタンク４の供給路１０にインクが供給される。このとき、メインタンク５からサブタンク４内にインクが供給されるとメインタンク５内に負圧が形成されるが、大気連通路７からバッファ室６に取り入れられた空気が第２の中空管１２を介してメインタンク５内に供給される。従って、空気がメインタンク５内に流入するに伴い、メインタンク５内の負圧が小さくなり、メインタンク５内の圧力は元に戻る。
【００８８】
このように、サブタンク４及びメインタンク５内の負圧が解消された状態のサブタンク４の断面図が図１２に示されている。第１ステップが行われると、メインタンク５とサブタンク４との間のインク流路としての第１の中空管１１にインクが充填され、第１の中空管１１がインクで満たされた状態になる。第１ステップでは、供給弁３が膨出した状態の際に形成された空間を満たす程度までインクが充填されることが可能とである。このように、一旦供給弁３を閉塞させ、その状態で吸引ポンプ３１を駆動させることで記録ヘッド１及び供給チューブ２内での負圧を高めた後に、供給弁３を開放してサブタンク４内にインクを導入する工程を以後、弁閉じ吸引と称する。
【００８９】
本実施形態では、メインタンク５とサブタンク４の間の第１の中空管１１にインクを充填するための一回目の吸引に関して、弁閉じ吸引を行うことにより、第１の中空管１１にインクを充填する方法について説明した。しかしながら、第１ステップの一回目の吸引に限っては、吸引キャップ３４にて記録ヘッドを密閉し、供給弁３を開放、大気連通弁９を閉塞した状態で吸引ポンプ３１にて吸引する通常の吸引方法によって記録ヘッドの吸引が行われても構わない。また、本実施形態では、弁閉じ吸引時に記録ヘッドを密閉した状態でそこでの最大負圧まで負圧を高める方法について説明したが、最大負圧まで高めなくても良く、ある一定圧まで高める手法でも構わない。第１ステップにおいては、少なくとも、第１の中空管１１を通してメインタンクからサブタンクにインクを流通させるのに必要な負圧が形成されれば良い。
【００９０】
次に、第１ステップ終了後、２回目以降の弁閉じ吸引を行う際についてのインク供給システムの動作について説明する。図１３（ａ）に、メインタンク５とサブタンク４との間の流路の第１の中空管１１及びサブタンク４内の供給路１０にインクを充填するための第１ステップが行われた直後の状態を示すサブタンク４の模式的な断面図が示されている。また、図１３（ｂ）に、弁閉じ吸引中に大気連通弁９を開放してサブタンク４を充填している状態のサブタンク４の模式的な断面図が示されている。また、図１３（ｃ）に弁閉じ吸引が行われ、その後メインタンク５及びサブタンク４内の負圧を解消させた後の状態を示すサブタンク４の模式的な断面図が示されている。
【００９１】
図１３（ａ）に示されるように、第１ステップが行われた直後は、サブタンク４における供給弁３の連通口４ｂ１よりも記録ヘッド側の領域までインクが流入し、供給チューブ２の一部にインクが充填された状態となっている。第１ステップが行われた後は、供給弁３が開放状態にあり大気連通弁９が閉塞された状態であるので、吸引ポンプ３１の駆動が終了した後、供給流路内の負圧が解消されるまでメインタンク５からサブタンク４を介して供給チューブ２にインクが充填される。
【００９２】
続いて、再び弁閉じ吸引が行われる。一回目の弁閉じ吸引に引き続き、記録ヘッド１の吐出口面は吸引キャップに覆われたままである。そして、二回目以降の弁閉じ吸引が行われる際には、図１３（ｂ）に示されるように、供給弁３が開放状態から閉塞状態にされ（Ｓ３０３）、大気連通弁９が閉塞状態から開放状態にされる（Ｓ３０４）。
【００９３】
このときの駆動機構３０の各部の動作について説明する。ここでは、図１３（ａ）に示されるように供給弁３が開放され大気連通弁９が閉塞された状態から、図１３（ｂ）に示されるように供給弁３が閉塞され大気連通弁９が開放された状態となる。
【００９４】
まずモータ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、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が供給弁レバー２７との対向位置へと移動し、供給弁レバー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、供給弁レバー２７の他端部（図中、左端部）が供給弁３を押圧し、供給弁３を閉塞された状態にする。
【００９５】
次に、モータ１４を駆動し、駆動ギア１４ａをＳ１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１６に伝達され、遊星ギア１６はその回動中心軸を中心として回転し、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。遊星ギア１６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が、圧縮バネ２３の弾性力によって支点２２を中心に図１１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。
【００９６】
このように駆動機構３０が駆動されることで、記録ヘッド１、供給チューブ２及びサブタンク４における供給弁３の連通口４ｂ１よりも記録ヘッド１側の領域が閉じた領域となり、その領域が密閉された状態となる。そして、吸引ポンプ３１が駆動されてインクの吸引を行うことで供給路内の負圧が高まっていく（Ｓ３０５）。そして、供給弁３が閉塞され記録ヘッド１及び供給チューブ２内部が密閉された状態で吸引ポンプ３１を駆動させることにより記録ヘッド１側の密閉された領域で負圧がこの領域における最大値まで高められる。また、吸引ポンプ３１が駆動され記録ヘッド１側の密閉された領域での負圧が高められている間に、サブタンク４内へインクの充填が行われ続ける（負圧形成ステップ）。
【００９７】
メインタンク５とサブタンク４との間の流路としての第１の中空管１１の内部には、第１ステップが行われた際に既にインクが充填されている。そして、本実施形態では、サブタンク４は、メインタンク５の重力方向下側に配置されている。また、通常、第２の中空管１２及びバッファ室６内部にはインクが充填されてなく、バッファ室６側ではメインタンク５の底面で大気圧とバランスされている。従って、メインタンク５に貯留されるインクとサブタンク４に貯留されるインクとの間には水頭差が生じる。また、サブタンク４内における供給路１０は内径が十分に小さく形成されているので、メインタンク５からサブタンク４に供給されるインクの液面が供給路１０の内部にある場合には、液面に毛管力が作用する。従って、第１の中空管１１内部にインクが充填されているときには、毛管力の作用及び重力による水頭差によってメインタンク５からサブタンク４への方向へのインクの流れが促進され、サブタンク４にインクが充填される。
【００９８】
図１３（ｂ）に示されるように、供給チューブ２及び記録ヘッド１の内部の負圧を高めながら、供給路１０での毛管力及びメインタンク５とサブタンク４の間の水頭差によってメインタンク５内のインクをサブタンク４に供給する工程を第２ステップと称する。本実施形態では、第２ステップで吸引ポンプ３１によって供給チューブ２及び記録ヘッド１の内部の負圧を高めながらサブタンク４にインクを供給する時間を約４０ｓとしている。また、本実施形態では、メインタンク５の底面とサブタンク４における重力方向の最も高い位置との間の水頭差は約２０ｍｍ程であり、その際のメインタンク５からサブタンク４へのインク充填速度は約０．１５ｃｃ／ｓである。
【００９９】
第２ステップでは、メインタンク５から水頭差によって自然にインクがサブタンク４内に落ちてくるのにまかせ、主にサブタンク４内にインクを充填することを目的としている。
【０１００】
次に、記録ヘッド１及び供給チューブ２内の負圧が高められた後に、図１３（ｃ）に示されるように、大気連通弁９が開放状態から閉塞状態にされ（Ｓ３０６）、供給弁３が閉塞状態から開放状態にされる（Ｓ３０７）。
【０１０１】
このときの駆動機構３０の各部の動作について説明する。ここでは、図１３（ｂ）に示されるように供給弁３が閉塞され大気連通弁９が開放された状態から、図１３（ｃ）に示されるように供給弁３が開放され大気連通弁９が閉塞された状態となる。
【０１０２】
まず、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２２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、大気連通口８ａを閉塞する。そして、大気連通弁９によって大気連通口８ａを閉塞させた状態で、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が供給弁レバー２７から離間し、供給弁レバー２７は圧縮バネ２８の付勢力によって支点２６を中心に図１１における時計方向へと回転する。その結果、供給弁レバー２７は、供給弁３に対する押圧力を解除し、供給弁３は自身の復元力によって供給弁３が開放された状態に復帰する。
【０１０３】
これにより、記録ヘッド１及び供給チューブ２内で高められた負圧が、メインタンク５からサブタンク４を介して記録ヘッド１にインクが供給されるインクの供給方向に関して、サブタンク４における供給弁３の連通口４ｂ１よりも下流にも及ぶ。メインタンク５からサブタンク４を介して供給路にインクが導入されると共に、供給チューブ２内にもインクが流入する。このように、２回目の弁閉じ吸引において、大気連通弁９を開放状態から閉塞状態としてから供給弁３を閉塞状態から開放状態にする工程のことを第３ステップ（負圧開放ステップ）と称する。
【０１０４】
第３ステップで供給弁３を開放する際には、サブタンク４内のインクの液面は、サブタンク４内と供給チューブ２とが連通する記録ヘッド１への供給口３３よりも高い位置まで到達している。従って、供給弁３を開放した際には、それまで高められた負圧によってサブタンク４から記録ヘッド１側の供給チューブ２にインクが勢い良く供給される。このとき、サブタンク４内でのインクの液面がサブタンク４内と供給チューブ２とが連通する供給チューブ２への供給口３３よりも高い位置にあるので、サブタンク４内の空気が供給チューブ２に流入することは殆どない。それから、大気連通弁９が閉塞されていることから、記録ヘッド１及び供給チューブ２内で高められた負圧はサブタンク４を介してメインタンク５内に伝播する。サブタンク４内での負圧は、メインタンク５からサブタンク４にインクが供給されることで減少し、解消される。そして、この負圧がメインタンク５内に伝播すると、大気連通路７を通じてバッファ室６に取り入れられた空気がメインタンク５内に供給されてメインタンク５内の負圧が減少し、最終的に大気圧とバランスされる。このように、記録ヘッド１及び供給チューブ２内で高められた負圧が解消されるまでメインタンク５からサブタンク４を介して供給路２にインクが供給される。
【０１０５】
供給チューブ２は、内径が小さく形成されており、流路抵抗が比較的大きい。従って、インク充填時に供給チューブ２内にインクを流通させる際には、供給チューブ２内のインクに比較的大きな力を加えることによって供給チューブ２内のインクを移動させることが求められる。そのため、本実施形態では、供給弁３を閉じた状態で吸引ポンプ３１を駆動させ、記録ヘッド１及び供給チューブ２内に比較的大きな負圧を形成することによって供給チューブ２内にインクを流通させることとしている。
【０１０６】
この第２ステップ及び第３ステップを繰り返すことにより、サブタンク４、記録ヘッド１までの供給チューブ２及び記録ヘッド１にインクが充填され、これらの領域をインクで満たすことが可能となる。第２ステップでは、主にサブタンク４内にインクを充填することを目的としているのに対して、第３ステップでは、吸引ポンプ３１によってサブタンク４内のインクを吸引して、主に記録ヘッド１及び供給チューブ２内にインクを充填することを目的としている。
【０１０７】
本実施形態では、サブタンク４の容量は約２０ｃｃである。このとき、一回の弁閉じ吸引では負圧形成及びインク充填のための時間が４０ｓで約６ｃｃのインクを充填可能である。従って、第１ステップから第３ステップまでが一旦行われた後、第２ステップ及び第３ステップによって行われる弁閉じ吸引を２〜３回程繰り返し実施することでサブタンク４を略満タンとすることができる。
【０１０８】
そして、上述しているように、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、中空管１１と中実管１３との間が通電するか否かによってサブタンク４内のインクの液面が中実管１３に到達しているかどうかを検知する。中空管１１と中実管１３との間への電圧の印加によってこれらの間が通電されたことが検知されて中実管１３にインクの液面が到達していることを検知すれば、サブタンク４へ十分な量のインクが充填されたと判断し、サブタンク４へのインクの充填を終了する。図１５には、サブタンク４内の中実管１３にインクの液面が接触した状態が示されている。なお、本実施形態では、インクの液面位置の検知手段をサブタンク４内に設け、その検知手段による検知結果に応じてインクの充填の終了を判断しているが、本発明はこれに限定されない。例えば、インクの液面位置の検出手段を用いずに、所定時間の弁閉じ吸引が行われるまで弁閉じ吸引が繰り返されることでサブタンク４へのインクの充填を終了することとしても良い。また、所定回数の弁閉じ吸引が繰り返されることでサブタンク４へのインクの充填工程を終了すると判断しても良い。
【０１０９】
また、本実施形態では、記録ヘッド１内部にインクが満たされたかどうかは、記録ヘッド内のインクの有無を検知し、吐出不良が発生する吐出口を検知するセンサとしての不図示の吐出不良検出手段によって判断可能である。
【０１１０】
このように、本実施形態の記録装置は、サブタンク４内にインクが十分に充填されインクの液面が中実管１３に到達したことを検知でき、また、記録ヘッド１内にインクが十分に充填されたことを検知できる。このとき、記録ヘッド１及び供給チューブ２内へのインクの充填と、サブタンク４へのインクの充填が略同時に完了する場合には、第２ステップ及び第３ステップの数回の動作が行われるのみで充填動作が終了する。
【０１１１】
サブタンク４にインクが充填される前に、既に供給チューブ２及び記録ヘッド１の内部にインクが充填されている場合には、その後サブタンク４へのインクの充填工程のみが行われる。本実施形態では、サブタンク４へのインクの充填工程は、上述したメインタンク５の交換時におけるサブタンク４へのインク充填方法によって行われる（Ｓ３０９）。
【０１１２】
供給チューブ２及び記録ヘッド１にインクが充填される前にサブタンク４へのインクの充填が完了した場合には、大気連通弁９を閉塞させ供給弁３を開けた状態で吸引ポンプ３１を駆動させインク流路２及び記録ヘッド１への充填工程が行われる（Ｓ３０８）。なお、このとき大気連通弁９及び供給弁３を閉塞させた状態で吸引ポンプ３１を駆動させて記録ヘッド１及び供給チューブ２内の負圧を高めておいて、その後大気連通弁９を閉塞させたまま供給弁３を開放させることとしても良い。このように、供給弁３が閉じられた状態で高められた負圧によってメインタンク４のインクを吸引することとしても良い。
【０１１３】
このように、本実施形態では、一旦第１ステップでメインタンク５とサブタンク４との間の第１の中空管１１内にインクを充填し、第２ステップで大気連通弁９を開放させて供給弁３を閉じた状態で吸引ポンプ３１を駆動させている。従って、第２ステップで記録ヘッド１と供給弁３との間のインク流路を閉塞させた状態で吸引ポンプ３１の駆動によって記録ヘッド１及び供給チューブ２内に高い負圧を形成している間にメインタンク５からサブタンク４内にインクを充填することができる。従って、記録ヘッド１及び供給チューブ２内にインクを充填するために高い負圧を形成する工程とサブタンク４内にインクを充填させる工程とを並行して同時に進めることができる。従って、これらの工程を別々に行う場合と比較してより速くインクの充填を行うことができる。これにより、記録装置が未使用時に最初に使用される場合等の記録装置の初期状態に、記録ヘッド１、供給チューブ２及びサブタンク４内にインクを充填させる工程を速く完了させることができる。その結果、記録装置の初期状態に、記録ヘッド１、供給チューブ２及びサブタンク４内にインクを充填させるために記録のできない状態を短縮することができるので、ユーザーの待ち時間を短縮させることができる。これにより、ユーザーに煩わしさを感じさせることを抑えることができる。
【０１１４】
また、本実施形態では、記録ヘッド１及び吸引チューブ２内に高い負圧を形成するために駆動される吸引ポンプとして、本来吸引回復を行うことができるチューブポンプとしての吸引ポンプ３１が用いられている。このように吸引回復を行う吸引ポンプは、従来記録装置に取り付けられているものであり、既存の吸引ポンプが用いられて記録ヘッド１及び供給チューブ２内に負圧が形成されている。従って、記録ヘッド１及び供給チューブ２内に負圧を形成させるために、新たなポンプを取り付ける必要がない。このため、記録ヘッド１及び供給チューブ２内に負圧を形成させるために、製造コストが増加することを抑えることができる。また、吸引ポンプを単純に駆動させることでは吸引力が不足する場合にも、供給弁３を閉じた状態で吸引ポンプ３１を駆動させ続けることで記録ヘッド１及び供給チューブ２内の負圧を高めることができる。これにより、元々の吸引力の不足を補って記録ヘッド１及び供給チューブ２内にインクを導入するのに十分な負圧を形成させることができる。
【０１１５】
また、本実施形態では、サブタンク４から空気を排気するための駆動機構を駆動させるための駆動源と、記録ヘッド１及び供給チューブ２内に高い負圧を形成するために閉じられる供給弁３の開閉を行うために駆動させる駆動源とを共通にしている。本来、サブタンク４内にインクを充填する際にはサブタンク４から空気を除去するための排気機構を駆動させるための駆動源を必要とし、また供給弁３の開閉を行うには、供給弁３の駆動機構を駆動させるための駆動源を必要とする。ところが、本実施形態では、インクの充填においても、一つの駆動源によって供給弁３の開閉動作と、大気連通弁９の開閉動作とを選択的に作動させる構成としている。このように、供給弁３の開閉動作を駆動させるための駆動源と、サブタンク４から空気を除去するための大気連通弁９の開閉動作を駆動させるための駆動源とが単一の駆動源によって駆動されている。従って、記録装置の構造が簡易となり、記録装置の製造コストを低く抑えることができる。
【０１１６】
ここで、記録ヘッド１及び供給チューブ２内にインクを充填するのにかかる時間を短縮させるために、異なる二つの領域にインクを充填するためのポンプをそれぞれ別々に配置することが考えられる。すなわち、メインタンク５に貯留されたインクをサブタンク４に供給するためのポンプと、サブタンク４内に貯留されたインクを供給チューブ２及び記録ヘッド１内に供給するためのポンプを別々に配置することが考えられる。ところが、このようにメインタンク５からサブタンク４にインクを供給するためのポンプと、サブタンク４内のインクを供給チューブ２及び記録ヘッド１内に供給するためのポンプを別々に配置した場合、ポンプの数が増加してしまう。一般に、ポンプは、駆動源や駆動源によって生じた駆動力を伝達するための伝達機構、インク流路等の構成を必要とする。そのため、ポンプは、記録装置を形成する部品の中では比較的コストが高い部品である。従って、ポンプの数が増加してしまうと、記録装置の製造コストが比較的大きく上昇してしまう。これに対して、本実施形態では、記録ヘッド１及び供給チューブ２の内部に負圧を形成するために吸引ポンプ３１が用いられているのみである。しかも、この吸引ポンプ３１は、本実施形態では、吸引回復時に記録ヘッド１からインクを吸引するために取り付けられている既存のポンプである。そのため、記録装置において、新たなポンプを用いることなく、メインタンク５からサブタンク４にインクを導入させると共に記録ヘッド１及び供給チューブ２にインクを導入させることを可能にしている。これにより、メインタンク５からサブタンク４にインクを導入させ、また記録ヘッド１及び供給チューブ２にインクを導入させることを可能にしつつ、記録装置の製造コストの増加が抑えられている。
【０１１７】
なお、本実施形態では未使用時等の初期状態のときに一旦記録ヘッド１及び供給チューブ２内のインクの充填を行っておけば、その後記録ヘッド１及び供給チューブ２内のインクが減少することは起こり難い。従って、未使用時に記録ヘッド１及び供給チューブ２内へのインクの充填を一回行えば、通常、その後に記録ヘッド１及び供給チューブ２内にインクを充填する必要は無い。しかしながら、予期しない何らかの理由により記録ヘッド１及び供給チューブ２内にインクが充填されていない状態になった場合には、未使用時に最初に使用するとき以外の場合であっても本実施形態のインクの充填方法が用いられても良い。
【０１１８】
また、本実施形態では、インクの初期充填時における第１ステップでは、大気連通弁９が閉塞した状態で、供給弁３についてはこれを開放させるように駆動機構３０が供給弁３を駆動することとした。しかしながら、本発明はこれに限定されず、メインタンク５及びサブタンク４を装着していない初期状態では、大気連通弁９及び供給弁３は元々閉塞された状態にあることとしても良い。
【０１１９】
また、本実施形態では、第３ステップにおいて駆動機構３０が供給弁３を開放させることでサブタンク４から供給チューブ２及び記録ヘッド１の内部にインクを供給する際には、サブタンク４内のインクの液面は、供給口３３よりも重力方向の上方に位置している。これにより、供給チューブ２及び記録ヘッド１の内部にインクを充填する際に、サブタンク４の液面が供給口３３よりも高い位置にあるので、供給チューブ２及び記録ヘッド１の内部に空気が入り込むことを抑えることができる。
【０１２０】
なお、本実施形態では、供給弁３の作動及び大気連通弁９の開閉を、大気弁レバー２１及び供給弁レバー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、他の方法によって供給弁３の開閉及び大気連通弁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。
【０１２１】
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。
【符号の説明】
【０１２２】
１  記録ヘッド
３  供給弁
４  サブタンク
５  メインタンク
８ａ  大気連通口
９  大気連通弁
３０  駆動機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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