(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体にインクを吐出するインクジェットヘッドを含む流路におけるインクの流れに対して前記インクジェットヘッドよりも上流に設けられた第１タンクと、
前記インクの流れに対して前記インクジェットヘッドよりも下流に設けられた第２タンクおよび第３タンクと、
前記第１タンクと前記インクジェットヘッドを接続する第１流路と、
前記インクジェットヘッドと前記第２タンクおよび前記第３タンクを接続する第２流路と、
前記第２タンクおよび前記第３タンクと前記第１タンクを接続する第３流路と、
前記第２タンクの圧力を調節する第１圧力調節機構と、
前記第３タンクの圧力を調節する第２圧力調節機構と、
前記第１圧力調節機構および前記第２圧力調節機構を制御して、前記インクジェットヘッドのインク流量を一定に保ちつつ前記第２タンクおよび第３タンクの圧力を基準圧に対し交互に上下させる動作を繰り返し実行し、前記各タンク間でインクを循環させるコントローラと、
を備えていることを特徴とするインク供給装置。
【請求項２】
前記コントローラは、
前記第１圧力調節機構および前記第２圧力調節機構を制御し、前記第２タンクおよび前記第３タンクのうちいずれか一方のタンクの圧力を基準圧よりも下げ、他方のタンクの圧力を前記基準圧よりも上げることにより、当該圧力を下げたタンクに前記第２流路を介してインクを供給するとともに、前記圧力を上げたタンク内のインクを前記第３流路に供給する動作を、圧力を前記基準圧よりも上げるタンクと下げるタンクとを切り替えながら実行し、
前記切り替えに際し、前記圧力を下げたタンクの圧力が上昇に転じるタイミングを、前記圧力を上げたタンクの圧力が下降に転じるタイミングよりも一定時間遅らせることを特徴とする請求項１に記載のインク供給装置。
【請求項３】
前記一定時間は、前記圧力を上げたタンクの圧力が下降に転じてから、前記基準圧に達するまでの時間であることを特徴とする請求項２に記載のインク供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、インクジェットヘッドにインクを供給するインク供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクジェットヘッドにて記録媒体に画像を形成するインクジェット記録装置において、インクジェットヘッドのインク吐出口周りに停滞する気泡や異物を除去すべく、インクを循環させながらインクジェットヘッドに供給する手法が用いられている。
【０００３】
インクの循環方式としては、インクを直接ポンプで加圧して循環させる方式が知られている。この方式ではインクがポンプ内を通過するため、インクが変質し易く、その変質したインクがインクジェットヘッドへ還流されて画像が不安定になるという問題がある。
【０００４】
また、インクをポンプで直接加圧せず、インクが貯留されるタンクの圧力をポンプにて変動させることで、インクを循環させる方式を採用することにより、上記問題を解消し得る。この方式においてはタンクの圧力を負圧から正圧、正圧から負圧へと繰り返し切り替える必要があり、この切り替えに際して一時的に循環が停止したり、インクジェットヘッドのノズル近傍の圧力変動が生じたりして、画質に悪影響を及ぼすとの問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１１／００７１０５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、インクジェットヘッドを含む流路でインクを安定的に循環させ、該ヘッドによる良好な画像形成を可能とするインク供給装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施形態に係るインク供給装置は、記録媒体にインクを吐出するインクジェットヘッドを含む流路におけるインクの流れに対して前記インクジェットヘッドよりも上流に設けられた第１タンクと、前記インクの流れに対して前記インクジェットヘッドよりも下流に設けられた第２タンクおよび第３タンクと、前記第１タンクと前記インクジェットヘッドを接続する第１流路と、前記インクジェットヘッドと前記第２タンクおよび前記第３タンクを接続する第２流路と、前記第２タンクおよび前記第３タンクと前記第１タンクを接続する第３流路と、前記第２タンクの圧力を調節する第１圧力調節機構と、前記第３タンクの圧力を調節する第２圧力調節機構と、前記第１圧力調節機構および前記第２圧力調節機構を制御して、前記インクジェットヘッドのインク流量を一定に保ちつつ前記第２タンクおよび第３タンクの圧力を基準圧に対し交互に上下させる動作を繰り返し実行し、前記各タンク間でインクを循環させるコントローラと、を備えている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施形態に係るインク供給装置の概略構成を示す図。
【図２】同インク供給装置の初期状態を示す図。
【図３】同インク供給装置の循環動作の一部を示す図。
【図４】同インク供給装置によるインクの初期充填動作のフローチャート。
【図５】同インク供給装置によるインクの補充動作のフローチャート。
【図６】同インク供給装置によるインク循環動作のフローチャート。
【図７】同インク循環動作により生じる第２タンク流量、第３タンク流量、循環流量、環流流量を示すタイムチャート。
【図８】図７に示すタイムチャートの一部の拡大図。
【図９】図７，図８との比較に使用するためのタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、一実施形態について、図面を参照しながら説明する。  
［インク供給装置の構成］  
図１、図２、および図３は、本実施形態に係るインク供給装置の概略構成を示す模式図である。各図に示された矢印は、インクや空気の流れを表している。  
本実施形態に係るインク供給装置は、例えば用紙等の記録媒体を搬送する搬送機構や、この搬送機構によって搬送される記録媒体にインクを吐出して画像を形成するインクジェットヘッド２００等を備えるインクジェット記録装置に含まれるものである。
【００１０】
図１，図２および図３に示すように、本実施形態に係るインク供給装置は、インク２０１の流れ方向に対してインクジェットヘッド２００の上流側に設けられインクジェットヘッド２００にインク２０１を供給する第１タンク１と、上記流れ方向に対してインクジェットヘッド２００の下流側に設けられインク２０１を回収する第２タンク２および第３タンク３と、交換可能なインクカートリッジ等のインクタンク４と、タンク１内のインク２０１をインクジェットヘッド２００に供給する第１流路５と、インクジェットヘッド２００を通過したインク２０１を各タンク２，３に回収する第２流路６と、各タンク２，３内のインク２０１を第１タンク１に戻す第３流路７と、第２タンク２内の圧力を調節する第１圧力調節機構としての第１ポンプ８と、第３タンク３内の圧力を調節する第２圧力調節機構としての第２ポンプ９と、を備えている。
【００１１】
インクジェットヘッド２００は、第１流路５に接続されるインク供給口２００ａと、第２流路６に接続されるインク回収口２００ｂと、インク２０１を吐出するための多数のノズルが配列されたノズル面２００ｃと、このノズル面２００ｃに配列された各ノズルから選択的にインクを吐出させて、上記搬送機構によって搬送される記録媒体に画像を形成するインク吐出機構と、を備えている。
【００１２】
第１タンク１は、同タンク１内の空気層を大気へ開放・密閉するバルブ１０と、同タンク１内のインク２０１の液面高さを検出する液面高さセンサ１１と、を備えている。
【００１３】
第２タンク２は、同タンク２内の空気層を大気へ開放・密閉するバルブ２０と、同タンク２内のインク２０１の液面高さを検出する液面高さセンサ２１と、同タンク２内の空気層に連通する管路２２と、を備えている。管路２２は、第１ポンプ８が備える吸引口あるいは圧縮口のいずれか一方に接続される。
【００１４】
第３タンク３は、同タンク３内の空気層を大気へ開放・密閉するバルブ３０と、同タンク３内のインク２０１の液面高さを検出する液面高さセンサ３１と、同タンク３内の空気層に連通する管路３２と、を備えている。管路３２は、第２ポンプ９が備える吸引口あるいは圧縮口のいずれか一方に接続される。
【００１５】
液面高さセンサ１１には液面高さの上限１１ａおよび下限１１ｂが設定され、液面高さセンサ２１には液面高さの上限２１ａおよび下限２１ｂが設定され、液面高さセンサ３１には液面高さの上限３１ａおよび下限３１ｂが設定されている。なお、下限１１ｂは第１タンク１内における管路５，７３の開口部分よりも上方に設定され、下限２１ｂは第２タンク２内における管路６２，７１の開口部分よりも上方に設定され、下限３１ｂは第３タンク３内における管路６３，７２の開口部分よりも上方に設定されている。したがって、第１タンク１内のインク２０１の液面が上限１１ａおよび下限１１ｂ内で制御され、第２タンク２内のインク２０１の液面が上限２１ａおよび下限２１ｂ内で制御され、第３タンク３内のインク２０１の液面が上限３１ａおよび下限３１ｂ内で制御される限り、各タンク１，２，３からインク漏れが生じず、かつ各管路５，６２，６３，７１，７２，７３の開口部分が空気層に露出して流路内に気泡が混入する虞もない。
【００１６】
各液面高さセンサ１１，２１，３１は、それぞれ各タンク１，２，３内のインク２０１の液面が上限１１ａ，２１ａ，３１ａに達したときにその旨を示す信号を出力し、各タンク１，２，３内のインク２０１の液面が下限１１ｂ，２１ｂ，３１ｂに達したときにその旨を示す信号を出力する。
【００１７】
第１タンク１とインクタンク４とは、供給管４０を介して接続されている。供給管４０には例えば電磁弁である仕切り弁４１が設けられており、この仕切り弁４１を開閉することで、インクタンク４から第１タンク１に導入するインク量が調節される。インクタンク４は、一部が大気に開放されている。
【００１８】
第１流路５は、第１タンク１とインクジェットヘッド２００のインク供給口２００ａとを接続する管路５０によって構成される。
【００１９】
第２流路６は、分岐管６０、インクジェットヘッド２００のインク回収口２００ｂおよび分岐管６０を接続する管路６１、分岐管６０および第２タンク２を接続する管路６２、分岐管６０および第３タンク３を接続する管路６３、第２タンク２からインクジェットヘッド２００の方向への流れを抑止する逆流防止機構６４、第３タンク３からインクジェットヘッド２００の方向への流れを抑止する逆流防止機構６５等によって構成される。
【００２０】
第３流路７は、分岐管７０、第２タンク２および分岐管７０を接続する管路７１、第３タンク３および分岐管７０を接続する管路７２、分岐管７０および第１タンク１を接続する管路７３、第１タンク１から第２タンク２の方向への流れを抑止する逆流防止機構７４、第１タンク１から第３タンク３の方向への流れを抑止する逆流防止機構７５、管路７３内を流れるインク２０１から異物を除去するフィルタ７６等によって構成される。フィルタ７６の配置位置は、他の場所たとえば管路５０等であってもよい。
【００２１】
逆流防止機構６４，６５，７４，７５は、例えば逆止弁や、抑止するインク２０１の流れ方向を切り替え可能な弁である。
【００２２】
第１ポンプ８および第２ポンプ９としては、例えばチューブポンプや、ルーツ式ポンプが用いられる。第１ポンプ８および第２ポンプ９は、空気の流れの方向を逆転して切り替える切換動作が可能である。すなわち、吸引口と圧縮口を反転することができる。また第１ポンプ８および第２ポンプ９は、停止中に空気の流入を遮断可能に構成されている。
【００２３】
以上説明した構成の他に、本実施形態に係るインク供給装置は、プロセッサやメモリにて構成されるコントローラ１００と、各バルブ１０，２０，３０および仕切り弁４１を駆動するバルブ駆動回路１０１，１０２，１０３，１０４と、第１ポンプ８および第２ポンプ９を駆動するモータにそれぞれ接続される速度制御回路１０５，１０６と、を備えている。
【００２４】
各液面高さセンサ１１，２１，３１から出力される上記信号は、コントローラ１００に入力される。コントローラ１００は、各バルブ駆動回路１０１，１０２，１０３，１０４に指令を発して各バルブ１０，２０，３０および仕切り弁４１を開閉させるとともに、各液面高さセンサ１１，２１，３１から入力される上記信号に基づき各速度制御回路１０５，１０６に指令を発して各ポンプ８，９を駆動させ、各タンク２，３内の圧力を変化させる。
【００２５】
［インクの充填動作］  
次に、本実施形態に係るインク供給装置へのインク２０１の初期充填動作につき、図４のフローチャートを参照して説明する。なお、動作開始当初において、第１タンク１の液面高さは上限１１ａ以下であり、第２タンク２の液面高さは下限２１ｂ以下であり、第３タンク３の液面高さは上限３１ａ以下であるとする。
【００２６】
充填動作を開始するに当たり、先ずコントローラ１００は、各回路１０１〜１０６や各ポンプ８，９、各バルブ１０，２０，３０および仕切り弁４１等への電源の供給を開始（ＯＮ）し、動作を待機する状態に移行させる（Ａｃｔ１）。次に、コントローラ１００は、バルブ駆動回路１０１に指令を発してバルブ１０を開放させるとともに（Ａｃｔ２）、バルブ駆動回路１０４に指令を発して仕切り弁４１を開放させる（Ａｃｔ３）。このとき、インクタンク４から第１タンク１へと供給管４０を介してインク２０１が供給される。
【００２７】
この状態でコントローラ１００は、液面高さセンサ１１からの出力を監視する（Ａｃｔ４）。やがて第１タンク１の液面高さが上限１１ａに達し、液面高さセンサ１１から信号が出力されると（Ａｃｔ４のＹＥＳ）、コントローラ１００は、バルブ駆動回路１０４に指令を発して仕切り弁４１を閉塞させる（Ａｃｔ５）。
【００２８】
このようにして第１タンク１に上限１１ａまでインク２０１を充填した後、コントローラ１００は、バルブ駆動回路１０２に指令を発してバルブ２０を閉塞させるとともに（Ａｃｔ６）、速度制御回路１０５に指令を発して第１ポンプ８を駆動させ、第２タンク２内の空気を吸引して外部に排出させる（Ａｃｔ７）。そうすると、第２タンク２内に負圧が生じ、第１タンク１内のインク２０１が、管路５０、インクジェットヘッド２００、管路６１、分岐管６０、管路６２の順に流れて第２タンク２に供給される（Ａｃｔ８）。
【００２９】
この状態でコントローラ１００は、液面高さセンサ２１からの出力を監視する（Ａｃｔ９）。やがて第２タンク２の液面高さが下限２１ｂに達し、液面高さセンサ２１から信号が出力されると（Ａｃｔ９のＹＥＳ）、コントローラ１００は、速度制御回路１０５に指令を発して第１ポンプ８を停止させるとともに（Ａｃｔ１０）、バルブ駆動回路１０２に指令を発してバルブ２０を開放させる（Ａｃｔ１１）。このとき、第２タンク２内の負圧が解除される。負圧が解除された後、例えばバルブ２０を開放してから所定時間が経過した後に、コントローラ１００は、バルブ駆動回路１０２に指令を発してバルブ２０を閉塞させる（Ａｃｔ１２）。
【００３０】
このようにして第２タンク２に下限２１ｂまでインク２０１を充填した後、コントローラ１００は、バルブ駆動回路１０３に指令を発してバルブ３０を閉塞させるとともに（Ａｃｔ１３）、速度制御回路１０６に指令を発して第２ポンプ９を駆動させ、第３タンク３内の空気を吸引して外部に排出させる（Ａｃｔ１４）。そうすると、第３タンク３内に負圧が生じ、第１タンク１内のインク２０１が管路５０、インクジェットヘッド２００、管路６１、分岐管６０、管路６３の順に流れて第３タンク３に供給される（Ａｃｔ１５）。
【００３１】
この状態でコントローラ１００は、液面高さセンサ３１からの出力を監視する（Ａｃｔ１６）。やがて第３タンク３の液面高さが上限３１ａに達し、液面高さセンサ３１から信号が出力されると（Ａｃｔ１６のＹＥＳ）、コントローラ１００は、速度制御回路１０６に指令を発して第２ポンプ９を停止させるとともに（Ａｃｔ１７）、バルブ駆動回路１０３に指令を発してバルブ３０を開放させる（Ａｃｔ１８）。このとき、第３タンク３内の負圧が解除される。負圧が解除された後、例えばバルブ３０を開放してから所定時間が経過した後に、コントローラ１００は、バルブ駆動回路１０３に指令を発してバルブ３０を閉塞させる（Ａｃｔ１９）。このようにして第３タンク３に上限３１ａまでインク２０１が充填される。
【００３２】
上記Ａｃｔ６〜Ａｃｔ１９の動作が実行される間に、第１タンク１のインク量は減少する。このインク減少量を第１タンク１に補充すべく、上記Ａｃｔ６〜Ａｃｔ１９の動作に並行して、コントローラ１００は図５のフローチャートに示す補充動作を繰り返し実行する。
【００３３】
すなわち、先ずコントローラ１００は、第１タンク１の液面高さが下限１１ｂに達したことに応じて液面高さセンサ１１から信号が出力されたか否かを判定する（Ａｃｔ２０）。液面高さセンサ１１から信号が出力されていないならば（Ａｃｔ２０のＮＯ）、このフローチャートに示す動作は終了となる。
【００３４】
一方、液面高さセンサ１１から信号が出力されているならば（Ａｃｔ２０のＹＥＳ）、コントローラ１００は、バルブ駆動回路１０４に指令を発して仕切り弁４１を開放させる（Ａｃｔ２１）。このとき、インクタンク４から第１タンク１へと供給管４０を介してインク２０１が供給される。
【００３５】
この状態でコントローラ１００は、液面高さセンサ１１からの出力を監視する（Ａｃｔ２２）。やがて第１タンク１の液面高さが上限１１ａに達し、液面高さセンサ１１から信号が出力されると（Ａｃｔ２２のＹＥＳ）、コントローラ１００は、バルブ駆動回路１０４に指令を発して仕切り弁４１を閉塞させる（Ａｃｔ２３）。以上で当該フローチャートに示す動作が完了する。  
以上説明した動作によって、図２に示すように各タンク１，２，３にインクが充填される。
【００３６】
［インクの循環動作］  
コントローラ１００は、第１ポンプ８および第２ポンプ９を制御して、インクジェットヘッド２００のインク流量を一定に保ちつつ第２タンク２および第３タンク３の圧力を大気圧（基準圧）に対し交互に上下させる動作を繰り返し実行し、各タンク１，２，３でインクを循環させる。この循環動作の詳細につき、図６、図７および図８を参照して説明する。
【００３７】
図６は、インクの循環動作のフローチャートである。図７は、第２タンク２に対し流入するインク２０１の流量［（ａ）第２タンク流量］、第３タンク３に対し流入するインク２０１の流量［（ｂ）第３タンク流量］、第１タンク１から第１流路５に供給されてインクジェットヘッド２００を流れるインク２０１の流量［（ｃ）循環流量］、第２タンク２および第３タンク３から第１タンク１に戻るインク２０１の流量［（ｄ）環流流量］の時間変化を示すタイムチャートである。また、図８は、図７のタイムチャートの一部の拡大図である。なお、循環流量は第２タンク流量および第３タンク流量の正の部分を足し合わせた値となり、環流流量は第２タンク流量および第３タンク流量の負の部分を足し合わせた値となる。
【００３８】
循環動作の開始時における各タンク１，２，３の液面高さは、充填動作が完了した直後の状態すなわち図２に示すように第１タンク１が上限１１ａ、第２タンク２が下限２１ｂ、第３タンク３が上限３１ａであるとする。この状態から、先ずコントローラ１００は、各回路１０１〜１０６や各ポンプ８，９、各バルブ１０，２０，３０および仕切り弁４１等への電源の供給を開始（ＯＮ）し、動作を待機する状態に移行させる（Ａｃｔ２４）。次に、コントローラ１００は、バルブ駆動回路１０１に指令を発してバルブ１０を開放させ（Ａｃｔ２５）、バルブ駆動回路１０２に指令を発してバルブ２０を閉塞させ（Ａｃｔ２６）、バルブ駆動回路１０３に指令を発してバルブ３０を閉塞させる（Ａｃｔ２７）。
【００３９】
そして、コントローラ１００は、速度制御回路１０５に指令を発して第２タンク２内から空気を吸引するように第１ポンプ８を駆動させる（Ａｃｔ２８）。このように第１ポンプ８を駆動すると、第２タンク２内に負圧が生じ、図２中に矢印で示すようにインク２０１が第１タンク１から管路５０、インクジェットヘッド２００、管路６１、分岐管６０、管路６２を経て第２タンク２に流入する流れが生じる。第１タンク１から管路７３、分岐管７０、管路７１を経て第２タンク２にインク２０１が流入する流れを生じさせる力も働くが、この流れは逆流防止機構７４の作用により抑止される。以下、第２タンク２内から空気を吸引するように第１ポンプ８を駆動させる際には、同様のインク流れが生じるものとし、詳細な説明を省略する。なお、Ａｃｔ２８においては、第１ポンプ８のモータの駆動速度の目標値を、第２タンク流量が流量Ａで安定するような速度に設定する。
【００４０】
また、コントローラ１００は、第１ポンプ８の駆動と同時に、速度制御回路１０６に指令を発して第３タンク３の空気を圧縮するように第２ポンプ９を駆動させる（Ａｃｔ２９）。このように第２ポンプ９を駆動すると、第３タンク３内に正圧が生じ、図２中に矢印で示すようにインク２０１が第３タンク３から管路７２、分岐管７０、管路７３を経て第１タンク１に流入する流れが生じる。第３タンク３から管路６３、分岐管６０、管路６１、インクジェットヘッド２００、管路５０を経て第１タンク１にインクが流出する流れを生じさせる力も働くが、この流れは逆流防止機構６５の作用により抑止される。以下、第３タンク３の空気を圧縮するように第２ポンプ９を駆動させる際には、同様のインク流れが生じるものとし、詳細な説明を省略する。なお、Ａｃｔ２９においては、第２ポンプ９のモータの駆動速度の目標値を、第３タンク流量が流量−Ａで安定するような速度に設定する。
【００４１】
Ａｃｔ２８の動作により第２タンク２の圧力が大気圧から負圧へと変化し、この変化に伴い第２タンク流量は図７（ａ），図８（ａ）に示すように零から除々に上昇して流量Ａで安定する。また、Ａｃｔ２９の動作により第３タンク３の圧力が大気圧から正圧へと変化し、この変化に伴い第３タンク流量は図７（ｂ），図８（ｂ）に示すように零から除々に下降して流量−Ａで安定する。
【００４２】
このように第１ポンプ８および第２ポンプ９を動作させた状態で、コントローラ１００は、液面高さセンサ３１からの出力を監視する（Ａｃｔ３０）。やがて図３に示すように第３タンク３の液面高さが下限３１ｂに達し、液面高さセンサ３１から信号が出力されると（Ａｃｔ３０のＹＥＳ）、コントローラ１００は、速度制御回路１０６に指令を発して第３タンク３内から空気を吸引するように第２ポンプ９を駆動させる（Ａｃｔ３１）。このように第２ポンプ９を駆動すると、第３タンク３内に負圧が生じ、図３中に矢印で示すようにインク２０１が第１タンク１から管路５０、インクジェットヘッド２００、管路６１、分岐管６０、管路６３を経て第３タンク３に流入する流れが生じる。第１タンク１から管路７３、分岐管７０、管路７２を経て第３タンク３にインク２０１が流入する流れを生じさせる力も働くが、この流れは逆流防止機構７５の作用により抑止される。以下、第３タンク３内から空気を吸引するように第２ポンプ９を駆動させる際には、同様のインク流れが生じるものとし、詳細な説明を省略する。なお、Ａｃｔ３１においては、第２ポンプ９のモータの駆動速度の目標値を、第３タンク流量が流量Ａで安定するような速度に設定する。
【００４３】
Ａｃｔ３１の動作により第３タンク３の圧力が正圧から大気圧、大気圧から負圧へと変化する。ここで、液面高さセンサ３１から第３タンク３の液面高さが下限３１ｂに達したことを示す信号が出力される時間をｔ１’、正圧から下降に転じた第３タンク３の圧力が大気圧に達する時間をｔ１ａ’、第３タンク３の圧力がさらに下降して負圧で安定する時間をｔ１ｂ’と定義する。第３タンク流量は、図７（ｂ），図８（ｂ）に示すように時間ｔ１’にて流量−Ａから除々に上昇し始め、時間ｔ１ａ’にて零となり、その後も上昇を続けて時間ｔ１ｂ’にて流量Ａで安定する。
【００４４】
Ａｃｔ３１の後、コントローラ１００は、第３タンク３内の圧力が上昇に転じて大気圧に達するまでの時間、すなわち（ｔ１ａ’−ｔ１’）を待機する（Ａｃｔ３２）。当該待機の後、コントローラ１００は、速度制御回路１０５に指令を発して第２タンク２内の空気を圧縮するように第１ポンプ８を駆動させる（Ａｃｔ３３）。このように第１ポンプ８を駆動すると、第２タンク２内に正圧が生じ、インク２０１が第２タンク２から管路７１、分岐管７０、管路７３を経て第１タンク１に流入する流れが生じる。第１タンク１から管路６２、分岐管６０、管路６１、インクジェットヘッド２００、管路５０を経て第１タンク１にインク２０１が流入する流れを生じさせる力も働くが、この流れは逆流防止機構６４の作用により抑止される。以下、第２タンク２内の空気を圧縮するように第１ポンプ８を駆動させる際には、同様のインク流れが生じるものとし、詳細な説明を省略する。なお、Ａｃｔ３３においては、第１ポンプ８のモータの駆動速度の目標値を、第２タンク流量が流量−Ａで安定するような速度に設定する。  
Ａｃｔ３３の動作により第２タンク２内の圧力が負圧から大気圧に向けて変化する。
【００４５】
Ａｃｔ３３の後、コントローラ１００は、第３タンク３内の圧力が大気圧に達してからさらに下降して負圧で安定するまでの時間、すなわち（ｔ１ｂ’−ｔ１ａ’）を待機する（Ａｃｔ３４）。
【００４６】
当該待機の後、コントローラ１００は、速度制御回路１０５に指令を発して第１ポンプ８のモータの駆動速度の目標値を、第２タンク流量が流量−Ｂ（Ａ＜Ｂ）で安定するような速度に変更する（Ａｃｔ３５）。これに伴い、第２タンク２内の圧力がさらに上昇し、やがて正圧で安定する。ここで、第２タンク２の圧力が正圧で安定する時間をｔ１ｃ’と定義する。
【００４７】
Ａｃｔ３５の後、コントローラ１００は、時間（ｔ１ｄ’−ｔ１ｂ’）を待機する（Ａｃｔ３６）。ここに、ｔ１ｄ’は、第２タンク２内の圧力を下降に転じさせるべき時間であり、予め定められてコントローラ１００が備えるメモリ等に記憶されている。当該待機の後、コントローラ１００は、速度制御回路１０５に指令を発して第１ポンプ８のモータの駆動速度の目標値を、第２タンク流量が流量−Ａで安定するような速度に変更する（Ａｃｔ３７）。これに伴い、第２タンク２の圧力が若干低下したところで安定する。ここで、第２タンク２の圧力が若干低下して安定する時間をｔ１ｅ’と定義する。
【００４８】
Ａｃｔ３３〜３７の動作において、第２タンク流量は、図７（ａ），図８（ａ）に示すように時間ｔ１ａ’にて流量Ａから除々に下降し始め、時間ｔ１ｂ’にて零となり、その後も下降を続けて時間ｔ１ｃ’にて流量−Ｂで安定し、時間ｔ１ｄ’で上昇に転じ、時間ｔ１ｅ´にて流量−Ａで安定する。
【００４９】
Ａｃｔ３７の後、コントローラ１００は、液面高さセンサ２１からの出力を監視する（Ａｃｔ３８）。やがて第２タンク２の液面高さが下限２１ｂに達し、液面高さセンサ２１から信号が出力されると（Ａｃｔ３８のＹＥＳ）、コントローラ１００は、速度制御回路１０５に指令を発して第２タンク２内から空気を吸引するように第１ポンプ８を駆動させる（Ａｃｔ３９）。このとき、第１ポンプ８のモータの駆動速度の目標値を、第２タンク流量が流量Ａで安定するような速度に設定する。
【００５０】
ここで、液面高さセンサ２１から第２タンク２の液面高さが下限２１ｂに達したことを示す信号が出力される時間をｔ２’と定義する。
【００５１】
その後、コントローラ１００は、Ａｃｔ３２と同様に（ｔ１ａ’−ｔ１’）に相当する時間を待機する（Ａｃｔ４０）。当該待機の後、コントローラ１００は、速度制御回路１０６に指令を発して第３タンク３の空気を圧縮するように第２ポンプ９を駆動させる（Ａｃｔ４１）。このとき、第２ポンプ９のモータの駆動速度の目標値を、第３タンク流量が流量−Ａで安定するような速度に設定する。
【００５２】
Ａｃｔ４１の後、コントローラ１００は、Ａｃｔ３４と同様に（ｔ１ｂ’−ｔ１ａ’）に相当する時間を待機する（Ａｃｔ４２）。当該待機の後、コントローラ１００は、速度制御回路１０６に指令を発して第２ポンプ９のモータの駆動速度の目標値を、第３タンク流量が流量−Ｂで安定するような速度に変更する（Ａｃｔ４３）。
【００５３】
Ａｃｔ４２の後、コントローラ１００は、Ａｃｔ３６と同様に（ｔ１ｄ’−ｔ１ｂ’）に相当する時間を待機する（Ａｃｔ４４）。当該待機の後、コントローラ１００は、速度制御回路１０６に指令を発して第２ポンプ９のモータの駆動速度の目標値を、第３タンク流量が流量−Ａで安定するような速度に変更する（Ａｃｔ４５）。
【００５４】
Ａｃｔ３８〜４５の動作を行うと、時間ｔ２’以降、第２タンク流量は図７（ａ）に示すようにｔ１’〜ｔ２’における第３タンク流量の変化と同様の変化を示し、第３タンク流量は図７（ｂ）に示すようにｔ１’〜ｔ２’における第２タンク流量の変化と同様の変化を示すことになる。
【００５５】
Ａｃｔ４５の後、コントローラ１００は、循環動作の終了が指示されたか否かを判定する（Ａｃｔ４６）。例えば当該インク供給装置を含むインクジェット記録装置の操作パネルを介してユーザが動作の終了を入力した場合等には、循環動作の終了が指示されたと判定し（Ａｃｔ４６のＹＥＳ）、一連の動作が終了となる。
【００５６】
一方、循環動作の終了が指示されていない場合には（Ａｃｔ４６のＮＯ）、Ａｃｔ３０からの動作が繰り返される。図７には、このような繰り返しの後、最初に液面高さセンサ３１から第３タンク３の液面高さが下限３１ｂに達したことを示す信号が出力される時間をｔ３’として記載し、最初に液面高さセンサ２１から第２タンク２の液面高さが下限２１ｂに達したことを示す信号が出力される時間をｔ４’として記載している。
【００５７】
以上のような循環動作が実行された際の循環流量および環流流量の変化について説明する。なお、各ポンプ８，９のモータ回転速度の目標値に対する各タンク２，３内の圧力の時間変化には、同一の線形性があると仮定する。
【００５８】
図７，図８（ａ）（ｂ）からも明らかなように、時間ｔ１ａ’で第３タンク流量が零から上昇し始めるとともに第２タンク流量が流量Ａから下降し始め、時間ｔ１ｂ’で第３タンク流量が流量Ａに達するとともに第２タンク流量が零に達する。すなわち、第２タンク流量の低下分が第３タンク流量の上昇分にて補われる形となるので、循環流量は図７，図８（ｃ）に示すように流量Ａで一定となる。以降の動作においても、各タンク２，３内の圧力の正負が切り替えられる際に、第２タンク流量および第３タンク流量のうち一方の低下分が他方の増加分にて補われるので、循環流量は流量Ａで一定となる。
【００５９】
環流流量に関しては、図７，図８（ｄ）からも明らかなように、時間ｔ１’を境に一時的に低下する。但し、本実施形態においては第２タンク流量または第３タンク流量を低下させる際に、流量−Ａよりも低い流量−Ｂまで一時的に低下させているため、この期間は環流流量が流量Ｂまで上昇する。この上昇分によって環流流量の低下分を補い、循環流量の総量と、環流流量の総量とを一致させている。換言すれば、このように循環流量，環流流量の総量が一致するように、流量−Ｂの値や時間ｔ１ｄ’を定めている。
【００６０】
特に、本実施形態では、循環動作の１サイクルにおいて第２タンク２に流入するインク２０１の量（図７（ａ）の領域Ｓ１の面積）と、第２タンク２から流出するインク２０１の量（図７（ａ）の領域Ｓ２の面積）とを一致させている。第３タンク３に関しても同様に流入および流出するインク２０１の量を一致させている。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態に係るインク供給装置は、インクジェットヘッド２００を流れるインク２０１の流量を一定に保ちつつ、インクを循環させる。このような構成であれば、インクジェットヘッド２００に供給されるインク２０１の量が安定するので、インクジェットヘッド２００による良好な画像形成が可能となる。
【００６２】
なお、仮に第１ポンプ８および第２ポンプ９による圧縮および吸引を同じタイミングで切り替えたとするならば、図９に示すように循環流量が一時的に低下する時間帯が生じてしまう。そのため、インクジェットヘッド２００に供給されるインク２０１の量が不安定となり、インクジェットヘッド２００によって形成される画像の画質が劣化する虞がある。
【００６３】
また、第１ポンプ８および第２ポンプ９は、インク２０１を直接加圧せずに第２タンク２および第３タンク３の圧力を調節してインク２０１を循環させるので、インク２０１が変質することもない。
【００６４】
また、上記した循環動作の１サイクルにおいて、循環流量の総量と、環流流量の総量とを一致させているので、当該循環動作を停止することなく継続して長時間に亘り実行することができる。
【００６５】
［変形例］
上記実施形態にて開示した構成は、適宜変形して実施できる。  
例えば、上記実施形態では、分岐管６０，７０の分岐後に逆流防止機構６４，６５，７４，７５を配置する構成としたが、分岐管６０，７０の流路を選択的に切り替え可能な管として、分岐管６０，７０が逆流防止機構の役割を果たすようにしてもよい。すなわち、分岐管６０、７０が選択的に一方向の流れを許容し、他方向の流れを遮断する機構をもち、かつポンプ８，９と連動することによって、逆流防止機構の役割を果たす構成とし、逆流防止機構６４，６５，７４，７５を省略することも可能である。
【００６６】
また、上記実施形態では、液面高さセンサ１１，２１，３１を用い、切り替え動作のタイミング等を制御する構成としたが、液面高さセンサ１１，２１，３１の代わりに各タンク１，２，３内のインク２０１の重量を検出する重量センサを用いてもよい。この場合、重量センサによって検出される重量の上限および下限を設定し、各タンク１，２，３内のインク２０１の重量が上限あるいは下限に達したときに、各ポンプ８，９や各バルブ１０，２０，３０および仕切り弁４１に対し、各種の制御を加えるようにすればよい。
【００６７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６８】
１…第１タンク、２…第２タンク、３…第３タンク、４…インクタンク、５…第１流路、６…第２流路、７…第３流路、８…第１ポンプ（第１圧力調節機構）、９…第２ポンプ（第２圧力調節機構）、１０，２０，３０…バルブ、１１，２１，３１…液面高さセンサ、４０…供給管、４１…仕切り弁、６０，７０…分岐管、６４，６５，７４，７５…逆流防止機構、７６…フィルタ、１００…コントローラ、１０１〜１０４…バルブ駆動回路、１０５，１０６…速度制御回路、２００…インクジェットヘッド、２０１…インク
【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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