(57)【要約】【課題】サブタンクに貯留されるインク量が過貯留し、廃棄タンクに廃棄されるインクが通過するインク経路のジョイント箇所に大気圧以上の正圧が掛かるとサブタンクに混色したインクが逆流する。【解決手段】画像記録装置のインク循環機構は、記録ヘッドから排出されたインクをインク色毎に一時的に貯留するサブタンクと、サブタンクで過貯留となったインクを廃棄する廃棄タンクとを備え、さらに、サブタンクと廃棄タンクの間に設けられて、インク色毎のサブタンクから過貯留となったインクが流入する流入口に対向して配置され、流入したインクの液面に従って浮遊動作するフロート部材が設けられた共通気室を備えて、フロート部材は、サブタンクから流入したインクが共通気室で所定の液面以上になった際に、流入口を塞ぎ、サブタンクからのインクの流入量を調整し且つ、サブタンクへ逆流を防止する。【選択図】図３
2010194823.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノズル群毎に異なる複数色インクを吐出して、記録媒体上に画像を記録する記録ヘッドを有する画像記録部を備える画像記録装置であって、
インク色毎に前記記録ヘッドに供給するインクを貯留する第１のタンク部と、
前記記録ヘッドから排出されたインクをインク色毎に貯留する第２のタンク部と、
前記第２のタンク部から前記第１のタンク部にインクが復帰するように循環させる循環ポンプと、
前記第２のタンク部に貯留されて過貯留となったインクを廃棄する廃棄タンクと、
前記第２のタンク部と前記廃棄タンクの間に設けられ、インク色毎に前記第２のタンク部から過貯留となったインクが流入する流入口に対向して配置され、流入したインクの液面に従って浮遊動作するフロート部材を備える共通気室と、
を具備し、
前記フロート部材は、前記第２のタンク部から前記共通気室に流入したインクが所定の液面以上になった際に、前記流入口を塞ぎ、前記第２のタンク部からのインクの流入量を調整することを特徴とするインク循環機構。
【請求項２】
前記フロート部材は、前記インクの比重より軽い材質で構成されることを特徴とする請求項１に記載のインク循環機構。
【請求項３】
前記フロート部材は、球状からなり、前記共通気室の底に植設された筒状ガイド部材内に嵌挿され、前記液面の昇降に従って内壁に沿って可動し、所定の液面以上になった際に、前記流入口を塞ぐことを特徴とする請求項２に記載のインク循環機構。
【請求項４】
さらに、前記筒状ガイド部材の側壁に開口されたインク流出口と、
前記共通気室には、前記廃棄タンクへインクを排出する排出口と、
を具備し、
各インク色における前記インク流出口から流れるインク量を、前記共通気室の排出口から流れるインク量よりも少なくしたことを特徴とする請求項３に記載のインク循環経路。
【請求項５】
前記インク流出口は、前記共通気室の底面よりも高い位置に開口されることを特徴とする請求項４に記載のインク循環機構。
【請求項６】
前記フロート部材は、キャップ形状からなり、前記共通気室の底に植設された棒状の支持体の頂部に移動可能に嵌装され、前記液面の昇降に従って前記支持体に沿って可動し、所定の液面以上になった際に、前記キャップ形状の頂部で前記流入口を塞ぐことを特徴とする請求項２に記載のインク循環機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット方式の画像記録装置に搭載されるインク循環機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のインクジェット方式の画像記録装置として、例えば記録紙やＯＨＰ用紙等の記録媒体を記録媒体搬送手段により搬送し、走査移動する又は固定された記録ヘッドに設けられた複数のノズルからインクを吐出することで、高画質の画像を形成する画像記録装置が知られている。
【０００３】
このような画像記録装置として、例えば、特許文献１には、記録ヘッドのノズルからインクを吐出するために、一時的にインクを保持するサブタンクを記録ヘッドの下方に具備し、チューブで連通している構成が開示されている。また、サブタンクにインクを補給するためのメインタンクがチューブで連通されている、フルカラーの場合、色数のサブタンクを備えているが、各色のサブタンク内の圧力を制御するために、１つの発生源から共通の経路を用いている。
【０００４】
このような構成において、サブタンクに過多なインクが供給される事態が発生した場合には、共通の経路内に異なる色のインクが流入して混合し、さらに混合されたインクがサブタンクに逆流して混色といわれる不具合が発生する虞がある。
【０００５】
このような不具合を解決するために、廃棄インクタンクに接続されるチューブの途中に負圧発生ポンプが備えられている。
【０００６】
この負圧発生ポンプにチューブ内が負圧となり、廃棄インクタンクへの吸引力が発生する。さらにチューブの途中には、サブタンクよりも低い位置に配置されたジョイントを介して、各サブタンクに接続チューブにより接続されている。このように、廃棄インクタンクに接続される負圧チューブと、各サブタンクに接続される接続チューブとの間に設けられたジョイントをサブタンクよりも低い位置に配置することで逆流による混色を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１１５２０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述した特許文献１においては、サブタンクに過多なインクが流入して接続チューブを介してインクを排出した後に、そのチューブ内が大気圧となったとしても、ジョイント位置をサブタンクより低くしているため、残留したインクがサブタンクに逆流して混色することがない。
【０００９】
しかし、この構成において、逆流による混色が防止できるのは、チューブ内が負圧から大気圧まで場合に限り有効であり、チューブ内が大気圧以上の正圧になった場合には、ジョイント位置を通過して、異なるインク色のサブタンクに流入して、混色が発生する事態が想定される。
【００１０】
そこで本発明は、サブタンクに過多なインクが流入した際に、サブタンクと廃棄タンクを繋ぐインク経路内が負圧及び正圧のいずれ側に変化してもサブタンクへのインク流入を防止して、混色の発生を防止するインク循環機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、本発明は、複数のノズル群毎に異なる複数色インクを吐出して、記録媒体上に画像を記録する記録ヘッドを有する画像記録部を備える画像記録装置であって、インク色毎に前記記録ヘッドに供給するインクを貯留する第１のタンク部と、前記記録ヘッドから排出されたインクをインク色毎に貯留する第２のタンク部と、前記第２のタンク部から前記第１のタンク部にインクが復帰するように循環させる循環ポンプと、前記第２のタンク部に貯留されて過貯留となったインクを廃棄する廃棄タンクと、前記第２のタンク部と前記廃棄タンクの間に設けられ、インク色毎に前記第２のタンク部から過貯留となったインクが流入する流入口に対向して配置され、流入したインクの液面に従って浮遊動作するフロート部材を備える共通気室と、を具備し、前記フロート部材は、前記第２のタンク部から前記共通気室に流入したインクが所定の液面以上になった際に、前記流入口を塞ぎ、前記第２のタンク部からのインクの流入量を調整するインク循環機構を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、サブタンクに過多なインクが流入した際に、サブタンクと廃棄タンクを繋ぐインク経路内が負圧及び正圧のいずれ側に変化してもサブタンクへのインク流入を防止して、混色の発生を防止するインク循環機構を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る画像記録装置の概略断面図である。
【図２】図２は、画像記録装置におけるインク循環系を示す模式図である。
【図３】図３は、第２のタンク部から廃液ボトルまでの経路の一例を示す図である。
【図４】図４は、筒状ガイド部材の周辺の拡大図である。
【図５】図５は、図４に示した筒状ガイド部材における破線ｎ部分の断面図である。
【図６】図６は、インクがオーバーフローする前のインクの流入が開始された状態を示す図である。
【図７】図７は、インクが流入している状態を示す図である。
【図８】図８は、オーバーフローによりフロートがポートの開口を塞いでいる状態を示す図である。
【図９】図９は、オーバーフローが終了して、フロートが下降した状態を示す図である。
【図１０】図１０は、共通気室に設けられた複数の筒状ガイド部材を示す図である。
【図１１】図１１は、第１の実施形態の変形例における第２のタンク部から廃液ボトルまでの経路の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、図１１に示す破線Ｐにおける共通気室の断面構成を示す図である。
【図１３】図１３は、インクがオーバーフローする前のインクの流入が開始した状態を示す図である。
【図１４】図１４は、オーバーフローによりフロートがポートの開口を塞いでいる状態を示す図である。
【図１５】図１５は、貯留したインクが共通気室から排出されて、フロートが下降して再度、ポートからインクが流入している状態を示す図である。
【図１６】図１６は、インクがオーバーフローした時の共通気室内にインクの状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。  
図１は、本発明の第１の実施形態に係る画像記録装置の概略断面図である。以下の説明において、図中、記録媒体の搬送方向をＸ軸方向又は副走査方向とし、この搬送方向と直交する方向をＹ軸方向又は主走査方向又は記録媒体の幅方向としている、また、Ｘ軸及びＹ軸方向に直交する方向をＺ軸方向又は上下方向と称する。
【００１５】
この画像記録装置１は、大別して、媒体供給部２、媒体搬送部３、画像記録部４、メンテナンスユニット５、インクボトルユニット（メインタンク）６、第１のタンク部（上流サブンタンク）７、熱交換部８、第２のタンク部（下流サブタンク）９、負圧調整部１０、循環ポンプ部１１、廃液ボトル１２、媒体排出部１３及び、制御部１４により構成される。本実施形態の画像記録装置１においては、画像記録部４、第１のタンク部７、熱交換部８、第２のタンク部９、負圧調整部１０、循環ポンプ部１１及び各部位間を接続する不図示のチューブにより、インクを循環させるインク循環経路を形成している。
【００１６】
媒体供給部２は、複数の記録媒体１７を収容する収容トレイ１５と、記録媒体１７に当接するピックアップローラ１６とから構成される。収容トレイ１５に収容される記録媒体１７としては、例えば、カットシートが用いられる。ピックアップローラ１６は、収容された記録媒体１７に当接して、１枚ずつピックアップし、搬送方向下流の媒体搬送部３へと給送する。
【００１７】
媒体搬送部３は、媒体ガイド１８と、レジストローラ対１９と、ベルト搬送機構２０とで構成される。ベルト搬送機構２０は、従動ローラ２１、テンションローラ２２と、駆動ローラ２３とに搬送ベルト２４がテンションを持たせるように巻回されて構成され、ベルト内部には、プラテン２５及び吸引ファン２６が設けられている。
【００１８】
レジストローラ対１９は、ピックアップローラ１６により給送された記録媒体１７の先端部と当接して、搬送を一時的に停止させ、その搬送姿勢を矯正すると共に、制御部１４から指示された搬送開始のタイミングに基づき、記録媒体１７を搬送ベルト２４に受け渡している。
【００１９】
搬送ベルト２４は、例えば帯状の無端ベルトであり、不図示の多数の孔が開口されている。この搬送ベルト２４は、従動ローラ２１と、２つのテンションローラ２２と、駆動ローラ２３の４つのローラによって、テンションが掛けられた状態で回転可能に保持されている。これらのうち、駆動ローラ２３には、不図示の駆動モータが接続されており、駆動モータを回転させることにより、搬送ベルト２４を矢印方向ｍに回転させる。
【００２０】
また、プラテン２５は、少なくとも画像記録部４と対向する領域が平面となるように形成され、不図示の多数の孔が開口されている。吸引ファン２６は、プラテン２５内部に配置されて、プラテン２５の多数の孔及び搬送ベルト２４の多数の孔から空気を吸引する。この吸引により、レジストローラ対１９から受け渡された記録媒体１７が先端から搬送ベルト２４上に吸着され、搬送ベルト２４の移動速度で下流側へ搬送される。
【００２１】
その搬送される際に、プラテン２５に対向して配置されている画像記録部４は、記録媒体１７にインクを吐出して画像を記録する。この画像記録部４は、ヘッドユニット２７，２８，２９，３１（Ｋ色ヘッドユニット２７，Ｃ色ヘッドユニット２８，Ｍ色ヘッドユニット２９及びＹ色ヘッドユニット３１）と、インク分配器３２，３３，３４，３５（Ｋ色インク分配器３２，Ｃ色インク分配器３３，Ｍ色インク分配器３４及びＹ色インク分配器３５）と、インク回収器３６，３７，３８，３９（Ｋ色インク回収器３６，Ｃ色インク回収器３７，Ｍ色インク回収器３８及びＹ色インク回収器３９）と、ヘッドユニット保持部材４２と、から構成されている。
【００２２】
各ヘッドユニット２７，２８，２９，３１は、搬送方向と直交する方向に記録媒体１７の幅以上となるように構成され、それぞれがヘッドユニット保持部材４２によって保持されている。本実施形態では、各ヘッドユニット２７，２８，２９，３１は、それぞれに記録媒体の幅に満たないノズル列長を有する短尺な記録ヘッドを複数用いている。これらの短尺な記録ヘッドを、搬送方向と直交する方向に、交互で千鳥状に配置することで、全体として記録媒体の幅以上となるように構成している。
【００２３】
図１に示したインク分配器３２，３３，３４，３５は、インク色毎に設けられた６個の記録ヘッドに対して、インクを均等に分配するための分配器である。また、インク回収器３６，３７，３８，３９は、６個の短尺ヘッドから吐出されなかったインクを一旦、一箇所に回収するための回収器である。
【００２４】
メンテナンスユニット５は、図示しない移動機構を備え、ヘッドユニットによる記録実行時には、図１に示すように、４つのヘッドユニット２７，２８，２９，３１のそれぞれ媒体搬送方向の下流側の退避位置に、各ヘッドユニットと平行に並ぶように退避している。一方、メンテナンス実行時には、メンテナンスユニット５は、下降したベルト搬送機構２０上に移動して媒体搬送方向に移動して、各ヘッドユニットに対向した後、上昇されて各ヘッドユニットに宛がわれる。メンテナンスユニット５は、ヘッドユニットの各短尺ヘッドをクリーニングする。このメンテナンスユニット５には、図示しないが、短尺ヘッドのノズルプレートを払拭するプレード部材や、ノズルプレートをキャッピングするキャップ部材など、画像配録装置における周知の部材を備えている。
【００２５】
インクボトルユニット６は、各短尺ヘッドにインクを供給する着脱可能なメインタンクであり、この例では、インク色毎にＫ色インクカートリッジ４３、Ｃ色インクカートリッジ４４、Ｍ色インクカートリッジ４５及びＹ色インクカートリッジ４６を備えている。これらのインクカートリッジ４３乃至４６から、第２のタンク部９、熱交換部８、第１のタンク部７及びインク分配器３２〜３５を経て、それぞれ担当する色のインクが短尺ヘッドに供給される。
【００２６】
第１のタンク部７は、インク色毎に第１のＫ色タンク４７、第１のＣ色タンク４８、第１のＭ色タンク４９、第１のＹ色タンク５０を有している。これら各第１のタンク４７乃至５０内には、図示しないフィルタ及び液面検出器が備えられている。また、これら各第１のタンク４７乃至５０は、大気開放が可能な構成となっている。
【００２７】
熱交換部８は、インク色毎に熱交換器６３乃至６６（Ｋ色インクの熱交換器６３，Ｃ色インクの熱交換器６４，Ｍ色インクの熱交換器６５及びＹ色インクの熱交換器６６）を備えている。この熱交換部８は、温度センサで常にヘッドユニット２７乃至３１内を流れるインクの温度を監視し、インク温度が予め設定してある許容範囲を外れた場合には、インク温度が許容範囲内に収まるように温度調節を行う。この温度調整により、最適なインク温度のインクにより画像記録が可能となる。
【００２８】
インクは、各色の熱交換器６３乃至６６のインク流路を下方から上方に汲み上げられて上方の第１のタンク４７乃至５０に一旦、貯留された後、重力により流れ出るようにして短尺ヘッドに供給される。
【００２９】
第２のタンク部９は、インク色毎に第２のＫ色タンク７３、第２のＣ色タンク７４、第２のＭ色タンク７５及び第２のＹ色タンク７６を備えている。これら各第２のタンク７３乃至７６内には、液面を検知する液面検出器が設けられている。これらの第２のタンク７３乃至７６には、それぞれ循環ポンプ部１１のＫ色の循環ポンプ７７、Ｃ色の循環ポンプ７８、Ｍ色の循環ポンプ７９及びＹ色の循環ポンプ８１が連結されている。
【００３０】
廃液タンク１２は、メンテナンスユニット５等で回収した廃インクを回収するためのタンクである。通常、廃液タンク１２は大気開放となっている。
【００３１】
制御部１４は、画像記録装置１の構成部位全体を制御している。このように構成された画像記録装置１において、画像記録部４は、搬送される記録媒体１７がＫ色ヘッドユニット２７、Ｃ色ヘッドユニット２８、Ｍ色ヘッドユニット２９、Ｙ色ヘッドユニット３１の下方を通過して際に、各短尺ヘッドからインクを吐出して、記録媒体１７上に画像記録する。画像記録部４によって、画像記録された記録媒体１７は、媒体排出部１３の排出ローラ８３によって、排出トレイ８４に排出される。
【００３２】
次に図２を参照して、インク循環系の構成について説明する。  
図２は、画像記録装置１におけるインク循環系を示す模式図である。尚、図２には代表的にＫ色インクのインク経路を示している。ここで、インク循環系は、図１に示した画像記録部４、第１のタンク部７、熱交換部８、第２のタンク部９、負圧調整部１０、循環ポンプ１１及びそれぞれを接続するチューブで構成される。尚、画像記録部４、熱交換部８、及び循環ポンプ部１１の構成については前述した通りである。
【００３３】
以下の説明においては、他の色Ｃ，Ｍ，Ｙも同様な構成であるので、図２に示すＫ色インクのインク経路についてのみ説明し、他の色Ｃ，Ｍ，Ｙインクのインク経路については説明を省略する。また、図２には図１に示したと同一の構成部分または同一の機能部分には図１と同一の参照番号を付与して、その詳細な説明は省略する。
【００３４】
図１に示したインクボトルユニット６のＫ色インクカートリッジ４３は、図２に示すように、インク経路８６、インク供給弁８７を介し、第２のＫ色タンク７３に連通されており、インク供給弁８７を開閉することにより第２のＫ色タンク７３にインクが供給される。この第２のＫ色タンク７３は、液面検出器１１９を備えている。液面検出器１１９は、インクの液面が下がるとオフとなり、この信号に基づき、インク供給弁８７を開閉して、Ｋ色インクカートリッジ４３から第２のＫ色インクタンク７３にインクを供給する。
【００３５】
第２のＫ色タンク７３に供給されたインクは、Ｋ色循環ポンプ７７によりインク経路８８、熱交換器６３を介して第１のＫ色タンク４７に汲み上げられる。Ｋ色循環ポンプ７７はモータ８２により駆動される。第１のＫ色インクタンク４７は液面検出器１０８を備えている。
【００３６】
液面検出器１０８は、Ｋ色循環ポンプ７７により汲み上げられたインクが予め設定された液面位置を超えると、オンとなり、制御部１４（図示せず）の指示によりＫ色循環ポンプ７７が停止する。尚、本実施形態では、第２のＫ色タンク７３における設定された液面位置は、ヘッドユニット２７の短尺な記録ヘッド５１のノズルプレート５５の面位置よりも重力方向で下方になるように第２のＫ色タンク７３が配置されている。
【００３７】
図１に示した負圧調整部１０は、図２に示すように、共通気室９４と、圧カベローズ９５と、錘９６と、位置調整部材９７と、駆動源９８とを備えている。圧力ベローズ９５は、上端開口部がチューブ１０１を介して、共通気室９４に連通し、下端封止部に錘９６が取り付けられている。位置調整部材９７は、圧カベローズ９５の下端部の錘９６の位置、つまり圧力ベローズ９５の位置を調整するために設けられている。
【００３８】
位置調整部材９７は、駆動源９８により上下方向に昇降される。画像記録装置１の非稼動時には、圧力ベローズ９５を上昇させて、最大収縮位置に圧縮した初期位置に移動させる。この初期位置は、図２に示すように圧力ベローズ９５の下端の動きを自由解放する開放位置である。
【００３９】
圧力ベローズ９５は、自由解放されると、錘９６により引き下げられ、圧力ベローズ９６内に負圧を発生させて、チューブ１０１で連通する共通気室９４内を負圧にする。共通気室９４は、第２のＫ色タンク７３とチューブ９９で連通しているため、第２のＫ色タンク７３内も同様に負圧となる。
【００４０】
この負圧調整部１０は、錘９６の重さと圧力ベローズ９６の弾性により、Ｋ色ヘッドユニット２７の記録ヘッドの画像記録動作による負圧変動とＫ色循環ポンプ７７による圧力変動とに応答可能に構成されている。この応答の適正度は、組み立て時における錘９６の重さの増減と、圧力ベローズ９６の材質として異なる弾性を持つ複数の弾性部材からの選択により調整可能である。
【００４１】
この負圧調整部１０の共通気室９４は、一方ではチューブ９９を介して第２のＫ色タンク７３と連通し、他方では他のチューブ１１８と大気開放弁１０２とを介して、インクパン１１５に接続されている。さらに、インクパン１１５は、チューブ１１４を介して廃液タンク１０３に連通している。大気開放弁１０２は、第２のＫ色タンク７３の大気開放弁である。圧力発生部１０５は、全体として、負圧調整部１０、第２のＫ色タンク７３、Ｋ色循環ポンプ７７及びモータ８２により形成されている。
【００４２】
本実施形態では、Ｋ色循環ポンプ７７の送液能力は、第２のＫ色タンク７３に流入してくるインク量よりも多いインク量を送液可能に設計されている。これは、第２のＫ色タンク７３のオーバーフローを防止するためである。万一、オーバーフローした場合には、液面検出器１１６がオンとなり、制御部１４に通知して、画像形成装置１の稼働を一旦、停止させる。
【００４３】
通常の使用状態で、第２のＫ色タンク７３に流入するインク流量よりも、Ｋ色循環ポンプ７７で汲み出し可能なインク流量を多くすることで、第２のＫ色タンク７３が溢れないようにする。また、圧力発生部１０５は、非インク循環時において、第２のＫ色タンク７３内をチューブ９９、大気開放弁１０２を開放することで大気開放状態にする。一方、インク循環時においては、大気開放弁１０２を閉鎖して、第２のＫ色タンク７３内を密閉状態で負圧となるように設定されている。この設定により、インク循環時には、第２のＫ色タンク７３は、Ｋ色ヘッドユニット２７の記録ヘッドに対し、インク排出路１０６、Ｋ色インク回収器３６を介して負圧を与えることになる。
【００４４】
インクは、第１のＫ色タンク４７へ汲み上げられる際に、Ｋ色インク熱交換器６３を経由して記録ヘッドからの射出に適した温度に調整されている。この第１のＫ色タンク４７は、フィルタ１０７及び液面検知器１０８を備えている。  
本実施形態では、第１のＫ色タンク４７（図１における第１のタンク部７）のインク液面が、Ｋ色ヘッドユニット２７のノズルプレート５５の面よりも重力方向上方になるように第１のＫ色タンク４７が配置されている。
【００４５】
インクは、第２のＫ色タンク７３からフィルタ１０７を通過して、ごみ等が除去されて清浄化され、インク経路１０９、Ｋ色インク分配器３２を介して記録ヘッドへと流れ込む。ここで、液面検知器１０８が、一定時間オフとなった場合は、制御部１４に信号が送られて、インク供給弁８７が開かれ、必要量のインクが第２のＫ色タンク７３に供給される。
【００４６】
また、第１のＫ色タンク４７には、排出路１１０、共通気室１１１及び大気開放経路１１２を介して大気開放弁１１３が設けられている。本実施形態では、非インク循環時には、大気開放弁１１３は閉状態であり、第１のＫ色タンク４７は密閉状態となるように設定されている。一方、インク循環時には、大気開放弁１１３が開状態となり、第１のＫ色タンク４７は、大気開放弁１１３、大気開放経路１１２、共通気室１１１及び排出路１１０を通じて、大気開放状態となるように設定されている。
【００４７】
この設定によりインク循環時には、第１のＫ色タンク４７は、Ｋ色ヘッドユニット２７の記録ヘッドに対して正圧を与えることになる。即ち、非インク循環時は、第２のＫ色インクタンク７３とノズル面５５の水頭差によりノズル部に適正な負圧を発生させ、インク循環時はＫ色インクタンク７３とノズル面５５の水頭差による負圧、圧力発生部１０５の負圧と第１のＫ色インクタンクによる正圧を合算し、画像記録に適正な負圧を発生させている。
【００４８】
大気開放経路１１２は、インクパン１１５に連通しているため、万一、第１のＫ色タンク４７内のインクが過多になった場合、余剰なインクは、大気開放経路１１２、インクパン１１５を経て廃液タンク１０３に回収される。尚、ヘッドメンテナンス時は、大気開放弁１０２及び１１３を閉状態にし、負圧調整部１０の位置調整部材９７を上昇させることにより、圧力ベローズ９５を圧縮して、インク循環経路内を正圧にし、記録ヘッドのノズル５４からインクをメンテナンスユニット５に押し出す。押し出されたインクは、廃液経路１０７を経て廃液タンク１０３に回収される。
【００４９】
次に、図３を参照して、第２のタンク部９から廃液ボトルまでの経路について詳細に説明する。図３では、Ｋ色インクの経路１２０、Ｃ色インクの経路１２１、Ｍ色インク経路１２２、Ｙ色インク経路１２３のそれぞれのインク経路を示している。ここでは、各色のインク経路における共通部分は、代表してＫ色のインク経路１２０を用いて説明する。
【００５０】
Ｋ色インクの経路１２０は、第２のＫ色タンク７３にインクを供給するためのインク経路８６、第１のＫ色インクタンク４７にインクを汲み上げるためのＫ色循環ポンプ７７とインク経路８８、Ｋ色インク回収器３６からインク回収するためのインク排出路１０６が連通している。さらにチューブ９９を介し共通気室９４に連通されている。共通気室９４には筒状ガイド部材１２４が形成されている。
【００５１】
その筒状ガイド部材１２４の中空部分には、インクの比重より軽い球状のフロート１２５が筒状ガイド部材１２４の中を上下方向に可動な状態で具備されている。  
次に、図４及び図５を参照して、共通気室９４について詳細に説明する。図４は、筒状ガイド部材１２４周辺の拡大図である。また、図５は、筒状ガイド部材１２４における破線ｎ部分の断面図である。
【００５２】
チューブ９９は、共通気室９４の上面に設けられた、剛性の高い部材からなるポート１２７に差し込まれている。このポート１２７は、共通気室の上面から下方（内方）に貫通して延出している。共通気室９４の底面において、ポート１２７に対向する位置には、その中空部分が位置するように、筒状ガイド部材１２４が配設されている。
【００５３】
この筒状ガイド部材１２４の中空内には、浮き沈みできるフロート１２５が嵌装されている。フロート１２５は、インクの比重よりも小さい比重の材料により形成されている。このフロート１２５の外形は、ポート１２７の内径より大きく、且つ筒状ガイド部材１２４の内径よりも小さく設定されている。フロート１２５は、水平（横）方向に関して、筒状ガイド部材１２４の中空部分にガイドされ、上下方向に昇降（浮き沈み）が可能である。
【００５４】
また、フロート１２５の昇降による可動範囲は、共通気室９４の底面からポート１２７の下端までの間となっており、この可動範囲にわたって、フロート１２５をガイドできるように、筒状ガイド部材１２４の高さが設定されている。本実施形態では、筒状ガイド部材１２４の高さは、ポート１２７の下端よりも低く設定されているものの、ポートの下端との距離は、フロート１２５が筒状ガイド部材１２４の中空先端から抜け出ない距離に設定されている。
【００５５】
また、筒状ガイド部材１２４の側面には、少なくとも１つのインク流出口１２６が開口される。そのインク流出口１２６は、共通気室９４の底面よりも高い位置に設定されている。例えば、１つのインク流出口１２６から単位時間当たりに流れ出るインク量は、１つのポート１２７から流れる落ちるインク量より少なくなるように設定されている。
【００５６】
また、Ｋ色インクの経路１２０、Ｃ色インクの経路１２１、Ｍ色インク経路１２２、Ｙ色インク経路１２３における各インク流出口（各色のインク流出口１２６）から単位時間当たりに流れる落ちるインク量の合計より、大気開放弁１０２及びチューブ１１８を流れるインク量が多くなるように設定されている。具体的には、ポート１２７の流路抵抗は、１．２×１０−７Ｐａ・Ｓ／ｍ３、インク流出口１２６の流路抵抗は２．０ｘ１０−７Ｐａ・Ｓ／ｍ３、大気開放弁１０２及びチューブ１１８の流路抵抗は、１．８×１０−７Ｐａ・Ｓ／ｍ３としている。しかし、これに限定されるものではなく、「ポート１２７の流路抵抗＜大気開放弁１０２及びチューブ１１８の流路抵抗＜インク流出口１２６の流路抵抗」の関係が保てれば良い。
【００５７】
このような関係を持つように構成しているのは、大気開放弁１０２が安定したインク循環及び、ヘッドメンテナンスを実現するために高い応答性が要求されている。従って、電磁弁等の流路抵抗の大きな機構を採用しなければならないが、ポート１２７の流路抵抗を電磁弁の流路抵抗より小さくすると、ポート径が非常に小さくなってしまい、流路の目詰まり、ヘッドメンテナンス時に発生させる圧力の低下を招き、画質の劣化を引き起こしてしまうためである。
【００５８】
そこで、図６乃至図１０を参照して、第２のＫ色タンク７３からインクがオーバーフローした場合の動作について説明する。  
図６は、インクがオーバーフローする前のインクの流入が開始された状態を示す図である。図７は、インクが流入している状態を示す図である。図８は、インクが流入してオーバーフローとなり、フロート１２５がポート１２７の開口を塞いでいる状態を示す図である。図９は、オーバーフローが終了して、フロート１２５が下降した状態を示す図である。図１０は、共通気室９４に設けられた複数の筒状ガイド部材１２４を示す図である。
【００５９】
図６においては、共通気室９４内にポート１２７からインクが流れ落ちていない状態であって、フロート１２５は、その自重により共通気室９４の底面上に載置された状態にある。次に、矢印Ａのようにインク１２９が流入して、筒状ガイド部材１２４の中空部分にインク１２９が充填されていく。この時、フロート１２５は、インク１２９よりも比重が軽いため、図７に示すように、矢印Ｂの方向に筒状ガイド部材１２４の内壁に沿って上昇する。その後、筒状ガイド部材１２４の中空部分にインク１２９が充填されていき、その液面がインク流出口１２６にまで達すると、インク１２９はインク流出口１２６から流れ出す。
【００６０】
しかし、中空部分からインク流出口１２６を経て、筒状ガイド部材１２４外に流れ出るインク量よりも、ポート１２７から中空部分に流入するインク量の方が多い場合には、筒状ガイド部材１２４内の液面は、徐々に上がっていく。さらにインク１２９が流入すると、図８に示すように、フロート１２５は、ポート１２７の下端に当接し、ポート１２７を塞ぐ。尚、フロート１２５の浮力は、ポート１２７から流れ落ちるインク圧よりも大きくなるように、設定されているため、フロート１２５はポート１２７を塞ぎ、インク流入を止めることができる。
【００６１】
フロート１２５がポート１２７を塞ぎ、インク流入を止めた状態においても、インク流出口１２６からのインク流出は継続される。このため、インク流出口１２６から流出したインク量に応じて、液面が下がると共にフロート１２５も下がり、それまでポート１２７を塞いでいたのが解除され、ポート１２７からインク１２９が流入する。ポート１２７からインクが流入し、且つインク流出口１２６からインクが筒状ガイド部材１２４外に流出している間は、フロート１２５が上下に動き、ポート１２７から共通気室９４内へのインク流入量を規制している。つまり、インク流出口１２６から流出したインク量と同じインク量がポート１２７からインク１２９が流出するように、一定に調整される。
【００６２】
その後、オーバーフローが終了すると、ポート１２７からのインク流入が減り又は停止して、インク流出口１２６からのインク流出のみとなり、筒状ガイド部材１２４内のインク液面は徐々に下がり、インク流出口１２６とほぼ同じ高さになり、その高さを維持する。フロート１２５も、図９に示すように、その液面高さで浮上している。
【００６３】
図１０に示すように、Ｋ色インクの経路１２０、Ｃ色インクの経路１２１、Ｍ色インク経路１２２及びＹ色インク経路１２３における各インク流出口１２６から単位時間当たりに流れるインク量の合計より、大気開放弁１０２及びチューブ１１８を流れるインク量は、大きく設定されており、さらに、各インク流出口１２６は共通気室９４の底面より高く設定されている。即ち、ポート１２７からインク１２９がオーバーフローした場合、フロート１２５と筒状ガイド部材１２４によりポート１２７を塞ぐため、一定量以上のインクは流入しない。フロート１２７により流入するインク量を規制している間に、インク流出口１２６からインクを流出されて、さらには大気開放弁１０２及びチューブ１１８からオーバーフローパン１１５にインクを流出される。
【００６４】
各インク流出口１２６から流出するインク量の合計は、大気開放弁１０２及びチューブ１１８から流出するインク量より同等又は少ないため、共通気室９４底面に流れ出た混色したインク液面が上昇することはない。インク流出口１２６は、共通気室９４の底面より高い位置に設定されているため、混色したインクが筒状ガイド部材１２４内に入り込むことはない。従って、筒状ガイド部材１２４からポート１２７間には、同一色のインクしか存在しないため、筒状ガイド部材１２４より上流側（第２のタンク９）には、混色したインクが逆流しない。
【００６５】
以上のことから本実施形態によれば、サブタンクからインクがオーバーフローした場合であっても、インク循環経路を混色したインクで汚染されないため、インク循環経路を全交換する必要がなく、インク経路の修復部位を最小限に留めることができる。また、本実施形態では、第２のタンク部９について説明したが、第１のタンク部７においても同様な構成としている。
【００６６】
次に第１の実施形態の変形例について説明する。  
本変形例において、前述した第１の実施形態と同一な構成部位又は同一な作用部分については、同じ参照符号を付してその説明を省略する。  
図１１は、本変形例における第２のタンク部９から廃液ボトルまでの経路を示している。前述した第１の実施形態では、ポート１２７に対向する位置に筒状ガイド部材１２４とフロート１２８を備えていたが、構造を簡略化するために棒状の支持体１３１とフロート１３０を備えている。支持体１３１は、ポート１２７に対向する位置で共通気室９４の底面上に植設される。フロート１３０は、インク１２９の比重より軽い部材でキャップ形状に形成され、支持体１３１の頂部に被着される。
【００６７】
図１２を参照して、共通気室９４について詳細に説明する。図１２は、図１１に示す破線Ｐにおける共通気室９４の断面構成を示している。フロート１３０は、図１１に示すように、ポート１２７に対向する位置に配置され、支持体１３１に沿って鉛直方向に可動に支持される。さらに、Ｋ色インクの経路１３２、Ｃ色インクの経路１３３、Ｍ色インク経路１３４、Ｙ色インク経路１３５におけるポート１２７から単位時間当たりに流れるインクを合計した量より、大気開放弁１０２及びチューブ１１８を流れるインク量は小さく設定されている。
【００６８】
具体的には、ポート１２７の流路抵抗は、１．２ｘ１０−７Ｐａ・Ｓ／ｍ３、大気開放弁１０２及びチューブ１１８の流路抵抗は、１．８ｘ１０−７Ｐａ・Ｓ／ｍ３としている。これらの限定されるものではなく、ポート１２７の流路抵抗＜大気開放弁１０２及びチューブ１１８の流路抵抗の関係が保てれば良い。
【００６９】
ここで、図１３乃至図１６を参照して、第２のＫ色タンク７３からインクがオーバーフローした場合の動作について説明する。図１３は、インクがオーバーフローする前であり、共通気室９４内にインクの流入が開始した状態を示す図である。図１４は、インクの流入によりフロート１３０が上昇して、ポート１２７の開口を塞いでいる状態を示す図である。図１５は、貯留したインクが共通気室９４から排出されて、フロート１３０が下降して再度、ポート１２７からインクが流入している状態を示す図である。図１６は、インクがオーバーフローした時の共通気室９４内にインクの状態を示す図である。
【００７０】
図１３は、共通気室９４内にインクのオーバーフローが開始した直後の状態を示す。支持体１３１に対して、可動な範囲で鉛直下方向に位置しているフロート１３０に、矢印Ｅに示すように共通気室９４内に流入したインク１２９が掛かる。
【００７１】
さらに、インクの流入が続くと、共通気室９４内のインク液面が上昇し、フロート１３０が上昇する。図１４に示すように、フロート１３０が矢印Ｆの方向に上昇することで、ポート１２７にフロート１３０の上面が当接し、ポート１２７を塞ぎ、インク流入を止める。
【００７２】
その時、開放されている大気開放弁１０２及びチューブ１１８を経て、共通気室９４のインク１２９が廃液ボトル１２に排出される。共通気室９４のインク液面が下がり、図１５に示す矢印Ｇのように、フロート１３０が下降し、ポート１２７との当接状態が解除され、ポート１２７から共通気室９４内にインクが流入する。ポート１２７からインクが流入している間は、フロート１２５が上下に動き、共通気室９４内へのインク流入量を規制している。
【００７３】
図１６に示すように、共通気室９４内のインク液量が上昇すると、フロート１３０も上昇してポート１２７を塞ぐことにより、共通気室９４内へ流入するインク量が規制される。さらに、フロート１３０の頂部（テーブル）と、共通気室９４内へ流入するインク液面との間に常に高さの差がある。このため、「ポート１２７の流路抵抗＜大気開放弁１０２及びチューブ１１８の流路抵抗」の関係にあったとしても、ポート１２７に他色のインクが付着することはない。従って、第２のタンク９内に混色したインクが逆流することはない。
【００７４】
以上のように本変形例は、サブタンク７３からインクがオーバーフローしたとしてもインク循環経路を混色したインクで汚染されないため、インク循環経路を全交換する必要がなく、インク経路の修復部位を最小限に留めることができる。また、本変形例では、第２のタンク部９について説明したが、第１のタンク部７においても同様な構成であり、同じ作用効果を得ることができる。
【００７５】
従って、第２のタンクからインクがオーバーフローしたとしても、インク循環経路に混色したインクを逆流させることがないため、インク循環経路を全交換する必要がなくインク経路の修復部位を最小限に留めることができる。また、本実施形態のインク循環機構における混色防止のための機構が電気的な制御を必要としないため、停電等の予期できない事態となった場合であっても混色を防止することができる。
【符号の説明】
【００７６】
１画像記録装置…、２…媒体供給部、３…媒体搬送部、４…画像記録部、５…メンテナンスユニット、６…インクボトルユニット（メインタンク）、７…第１のタンク部（上流サブンタンク）、８…熱交換部、９…第２のタンク部（下流サブタンク）、１０…負圧調整部、１１…循環ポンプ部、１２…廃液ボトル、１３…媒体排出部、１４…制御部、１５…収容トレイ、１６…ピックアップローラ、１７…記録媒体、１８…媒体ガイド、１９…レジストローラ対、２０…ベルト搬送機構、２１…従動ローラ、２２…テンションローラ、２３駆動ローラ…、２４…搬送ベルト、２５…プラテン、２６…吸引ファン、２７…Ｋ色ヘッドユニット、２８…Ｃ色ヘッドユニット、２９…Ｍ色ヘッドユニット、３１…Ｙ色ヘッドユニット、３２…Ｋ色インク分配器、３３…Ｃ色インク分配器、３４…Ｍ色インク分配器、３５Ｙ色インク分配器…、３６…Ｋ色インク回収器、３７…Ｃ色インク回収器、３８…Ｍ色インク回収器、３９…Ｙ色インク回収器、４２…ヘッドユニット保持部材、４３…Ｋ色インクカートリッジ、４４…Ｃ色インクカートリッジ、４５…Ｍ色インクカートリッジ、４６…Ｙ色インクカートリッジ、４７…第１のＫ色タンク、４８…第１のＣ色タンク、４９第１のＭ色タンク…、５０…第１のＹ色タンク、６３…Ｋ色インクの熱交換器、６４…Ｃ色インクの熱交換器、６５…Ｍ色インクの熱交換器、６６…Ｙ色インクの熱交換器。
【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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【図１６】
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