(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク噴射用ノズルを有する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドに供給されるインクを収容するインクタンクと、
前記インクタンクに収容されるインクを前記記録ヘッドへ供給するインク供給路と、
前記インク供給路の途中に設けられ、前記インクタンクに収容されるインクを一旦収容するポンプ内タンクを有し、前記ポンプ内タンクの内部を加圧して前記ポンプ内タンクに収容されるインクを前記記録ヘッドへ供給すると共に、前記ポンプ内タンクの内部を減圧して前記インクタンクに収容されたインクを前記ポンプ内タンクに補給する往復式ポンプと、を備え、
前記インク供給路は、筒状の管路により構成されており、前記往復式ポンプから前記記録ヘッドまでインクを供給し且つ前記管路の内径が第１内径である流出側供給路と、前記インクタンクから前記往復式ポンプまでインクを供給し且つ前記管路の内径が前記第１内径よりも大きい第２内径である流入側供給路と、を有し、
前記流入側供給路は、垂直部分のみで構成され、
前記流出側供給路の内径は、前記往復式ポンプから前記記録ヘッドまでの間の管路全域に亘って前記管路を流通するインクを流通方向に分離する気液界面を形成することを可能とする第１内径であり、
前記流入側供給路の前記垂直部分の内径は、前記インクタンクから前記往復式ポンプまでの間の管路全域に亘って前記第１内径よりも大きい前記第２内径である
インクジェット記録装置。
【請求項２】
前記流出側供給路は、水平部分を有する
請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記水平部分の前記第１内径は、インクの表面張力をγ、インクの密度をρ、重力加速度定数をｇとした場合に、２×〔｛γ／（ρｇ）｝＾０．５〕よりも小さい
請求項２に記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録ヘッドのノズルからインクを噴射して、用紙などの記録媒体上に記録を行うインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置における記録ヘッドは、インクを噴射する複数のインク噴射用ノズルを有する。記録ヘッドには、インクタンクからインクが供給される。
インクジェット記録装置においては、一般的に、インクタンクから記録ヘッドへインクを供給するインク供給路の途中に、ポンプ機構が設けられる。
【０００３】
このようなポンプ機構を備えるインクジェット記録装置においては、不良なインクの吐出状態を正常なインクの吐出状態に回復するために、大量のインクをインク噴射用ノズルから噴射させてノズルの内部を洗浄するパージ動作を行うのが一般的である。パージ動作は、ポンプ機構によりインクタンクから大量のインクを記録ヘッドに供給することにより行われる。
【０００４】
このようなポンプ機構として、往復式ポンプを備えるインクジェット記録装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載される往復式ポンプは、シリンダと、シリンダの内部に配置されるピストンと、シリンダの内部におけるシリンダとピストンとに挟まれた空間により形成されるポンプ内タンクとを備える。
【０００５】
特許文献１に記載される往復式ポンプを用いてインクタンクから大量のインクを記録ヘッドに供給した場合、往復式ポンプの内部のポンプ内タンクに一旦収容されたインクの量は一時的に減少する。従って、パージ動作が行われた後には、インクタンクからポンプ内タンクへのインクの補給が必要となる。そのため、ポンプ内タンクの内部に負の圧力（負圧）を発生させることにより、ポンプ内タンクには、インクタンクからインクの補給が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平４−３０８７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に記載されるインクジェット記録装置においては、インクの流量を大きくして往復式ポンプのポンプ内タンクにインクを補給すると、ポンプ内タンクの内部やインク供給路の内部に気泡が発生しやすいという問題点があった。
このように、ポンプ内タンクの内部やインク供給路の内部に気泡が発生した場合には、気泡を除去する工程が必要となり、インクジェット記録装置の構成が複雑となる。従って、往復式ポンプにインクを補給する際のインクの流量を確保してインクを補給する動作を効率よく行いつつ、気泡の発生を低減することができるインクジェット記録装置が望まれている。
【０００８】
本発明は、インク供給路の途中に往復式ポンプを備え、インクを往復式ポンプに補給する動作を効率よく行いつつ、気泡の発生を低減することができるインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、インク噴射用ノズルを有する記録ヘッドと、前記記録ヘッドに供給されるインクを収容するインクタンクと、前記インクタンクに収容されるインクを前記記録ヘッドへ供給するインク供給路と、前記インク供給路の途中に設けられ、前記インクタンクに収容されるインクを一旦収容するポンプ内タンクを有し、前記ポンプ内タンクの内部を加圧して前記ポンプ内タンクに収容されるインクを前記記録ヘッドへ供給すると共に、前記ポンプ内タンクの内部を減圧して前記インクタンクに収容されたインクを前記ポンプ内タンクに補給する往復式ポンプと、を備え、前記インク供給路は、筒状の管路により構成されており、前記往復式ポンプから前記記録ヘッドまでインクを供給し且つ前記管路の内径が第１内径である流出側供給路と、前記インクタンクから前記往復式ポンプまでインクを供給し且つ前記管路の内径が前記第１内径よりも大きい第２内径である流入側供給路と、を有するインクジェット記録装置に関する。
【００１０】
また、前記第１内径及び前記第２内径は、前記インクタンクから前記記録ヘッドへインクを強制的に供給する動作であるパージ動作の後に前記インクタンクに収容されたインクを前記ポンプ内タンクに補給する補給動作において、前記補給動作における前記流入側供給路の内部のインクの流量が前記パージ動作時における前記流出側供給路の内部のインクの流量と同じ流量になるように前記ポンプ内タンクの内部を減圧した場合に、前記ポンプ内タンクの内部の負圧が０．１ｋＰａ以下になるように構成されていることが好ましい。
【００１１】
また、前記流入側供給路は、垂直部分を有することが好ましい。
【００１２】
また、前記流出側供給路は、水平部分を有することが好ましい。
【００１３】
また、前記水平部分の前記第１内径は、表面張力をγ、密度をρ、重力加速度定数をｇとした場合に、２×〔｛γ／（ρｇ）｝＾０．５〕よりも小さいことが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、インク供給路の途中に往復式ポンプを備え、インクを往復式ポンプに補給する動作を効率よく行いつつ、気泡の発生を低減することができるインクジェット記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態におけるインクジェット記録装置１の概要を正面側から模式的に示す縦断面図である。
【図２】本実施形態のインクジェット記録装置１において、各記録ヘッド２２に対応してキャップユニット５０が装着された状態における記録部２０及び搬送ユニット３０の周辺を示す平面図である。
【図３】本実施形態のインクジェット記録装置１におけるインク供給部１００の構成を模式的に示す概略構成図である。
【図４】流出側供給路１０３を構成する管路の内部に形成される気液界面Ｓを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１及び図２により、本実施形態のインクジェット記録装置１における全体構造の概要を説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態におけるインクジェット記録装置１の概要を正面側から模式的に示す縦断面図である。図２は、本実施形態のインクジェット記録装置１において、各記録ヘッド２２に対応してキャップユニット５０が装着された状態における記録部２０及び搬送ユニット３０の周辺を示す平面図である。
【００１８】
図１及び図２に示すように、本実施形態のインクジェット記録装置１は、本体２内に、記録部２０と、クリーニング部２５と、搬送ユニット３０と、インク供給部１００と、搬送ユニット３０を昇降させる昇降装置４０と、キャップユニット５０と、キャップユニット５０を水平移動させる第１水平移動機構（図示せず）と、クリーニング部２５を水平移動させる第２水平移動機構（図示せず）とを備える。
本実施形態のインクジェット記録装置１は、更に、給紙カセット３と、給紙ローラー４と、用紙搬送路５と、レジストローラー対６と、乾燥装置７と、排紙ローラー対８と、排紙口９と、排紙トレイ１０と、を備える。
【００１９】
図１及び図２に示すように、搬送ユニット３０は、駆動ローラー３２と、従動ローラー３３と、駆動ローラー３２及び従動ローラー３３に掛け渡される搬送ベルト３１と、搬送ベルト３１のテンションを調整するテンションローラー３４と、搬送ベルト３１の搬送面の下側（記録部２０とは反対側）に装備される空気吸引ユニット（図示せず）とを有する。搬送ベルト３１及び空気吸引ユニットの上面には、それぞれ吸引用の貫通孔（図示せず）が多数設けられている。
【００２０】
駆動ローラー３２及び従動ローラー３３が正面視で反時計方向に回転することにより、搬送ベルト３１の上面部分で形成される搬送面３１Ａは、水平面（Ｘ−Ｙ平面）内の用紙搬送方向Ｐの一方から他方に向けて水平移動される。つまり、搬送ベルト３１の搬送面３１Ａ上における用紙搬送方向Ｐは、水平方向Ｘとほぼ一致する。空気吸引ユニットは、搬送ベルト３１の搬送面３１Ａの下側（記録部２０とは反対側）に配置され、搬送ベルト３１の搬送面３１Ａに記録媒体としての用紙Ｔを吸着させる吸引力を作用させる。
搬送ベルト３１としては、両端部を互いに重ね合わせて接合してエンドレス状にしたベルトや、継ぎ目を有しない（シームレス）ベルト等を用いることができる。
【００２１】
図２に示すように、所定の記録時には、記録媒体としての用紙Ｔは、搬送ベルト３１の搬送面３１Ａ上に、用紙搬送方向Ｐの一方側から導入される。搬送面３１Ａには、空気吸引ユニット（図示せず）の動作に伴って、前記の吸引用の貫通孔（図示せず）を介して搬送ベルト３１に作用する吸引力が生じている。搬送ベルト３１の搬送面３１Ａ上に導入された用紙Ｔは、前記吸引力により搬送面３１Ａに吸着されて、用紙搬送方向Ｐの他方側に向けて搬送される。このように搬送ベルト３１の搬送面３１Ａに吸着された状態で搬送される用紙Ｔに向けて、後述する記録部２０の記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ及び２２Ｙからインクが吐出されることにより、用紙Ｔに画像等が記録される（印刷される）。
【００２２】
図１に示すように、給紙カセット３は、用紙Ｔを積層状態で収容するものであり、本体２の内部の下方における搬送ユニット３０の用紙搬送方向Ｐの上流側に配置されている。給紙ローラー４は、給紙カセット３の上方に配置されている。この給紙ローラー４により、用紙Ｔは、図１における給紙カセット３の右上方に向けて送り出される。
【００２３】
用紙搬送路５、レジストローラー対６、記録部２０及び搬送ユニット３０は、給紙カセット３の用紙搬送方向Ｐの下流側に配置されている。給紙カセット３から送り出された用紙Ｔは、用紙搬送路５を通ってレジストローラー対６に到達する。レジストローラー対６は、用紙Ｔの斜め送りを矯正して用紙Ｔを再度送り出す。記録部２０とレジストローラー対６との間の用紙搬送路５に設けられた用紙先端検出センサー（図示せず）により、用紙Ｔの先端部が検出され、その検出されたタイミングに基づいて、記録部２０は、後述するようなインクの吐出動作を実行する。
【００２４】
図１に示すように、乾燥装置７は、本体２の内部の上方における搬送ユニット３０の用紙搬送方向Ｐの下流側に配置されている。乾燥装置７は、記録部２０において吐出されるインクにより記録された後における用紙Ｔのインクを乾燥させる。
【００２５】
排紙ローラー対８、排紙口９及び排紙トレイ１０は、乾燥装置７の用紙搬送方向Ｐの下流側に、この順で配置されている。乾燥装置７によりインクの乾燥が終了した用紙Ｔは、排紙ローラー対８により用紙搬送方向Ｐの下流側に送られ、排紙口９を通して、本体２の外側に設けられた排紙トレイ１０に送られて、本体２の外部に排出される。
【００２６】
図１及び図２に示すように、記録部２０は、４色に対応する記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ及び２２Ｙを有する。４色に対応する記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ及び２２Ｙとは、ブラック用の記録ヘッド２２Ｋ、シアン用の記録ヘッド２２Ｃ、マゼンタ用の記録ヘッド２２Ｍ、イエロー用の記録ヘッド２２Ｙである。これら４色の記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙは、用紙搬送方向Ｐ（水平方向Ｘ）に直交する用紙幅方向Ｙに沿って長く延びている。記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙは、搬送ベルト３１の用紙搬送方向Ｐに沿って、用紙搬送方向Ｐの上流側から下流側に向かって順に配列して配置されている。本実施形態においては、４色の記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙそれぞれにおいて、１色の記録ヘッドにつき１個の記録ヘッドが配置されている。
【００２７】
４色の記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙは、インク噴射用ノズルが形成されたノズル面２２１（図３参照）を有する。ノズル面２２１は、４色の記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙの下面である。各記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙにおけるノズル面２２１は、搬送ベルト３１の搬送面３１Ａに対向する。４色の記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙは、ノズル面２２１に形成されたインク噴射用ノズルから噴射されたインクにより用紙Ｔに画像を記録する。
【００２８】
図１に示すように、インク供給部１００は、４つのインクタンク２３Ｋ、２３Ｃ、２３Ｍ、２３Ｙと、４つのポンプ機構２４Ｋ、２４Ｃ、２４Ｍ、２４Ｙと、を主体に構成される。
４つのインクタンク２３Ｋ、２３Ｃ、２３Ｍ、２３Ｙは、４色の記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙそれぞれに対応して、搬送ユニット３０の左側（本体２の内部の排紙トレイ１０側）の下方に配置されている。４つのインクタンク２３Ｋ、２３Ｃ、２３Ｍ、２３Ｙは、４色の記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙに供給されるインクを収容する。４つのインクタンク２３Ｋ、２３Ｃ、２３Ｍ、２３Ｙに収容された各色のインクは、後述する４つのポンプ機構２４Ｋ、２４Ｃ、２４Ｍ、２４Ｙに供給される。４つのインクタンク２３Ｋ、２３Ｃ、２３Ｍ、２３Ｙは、搬送ベルト３１の用紙搬送方向Ｐに沿って、用紙搬送方向Ｐの上流側から下流側に向かって順に配列して配置されている。
【００２９】
４つのポンプ機構２４Ｋ、２４Ｃ、２４Ｍ、２４Ｙは、４つのインクタンク２３Ｋ、２３Ｃ、２３Ｍ、２３Ｙそれぞれに対応して、４つのインクタンク２３Ｋ、２３Ｃ、２３Ｍ、２３Ｙの上方に配置されている。４つのポンプ機構２４Ｋ、２４Ｃ、２４Ｍ、２４Ｙは、４つのインクタンク２３Ｋ、２３Ｃ、２３Ｍ、２３Ｙに収容された各色のインクを一旦収容する。４つのポンプ機構２４Ｋ、２４Ｃ、２４Ｍ、２４Ｙは、搬送ベルト３１の用紙搬送方向Ｐに沿って、用紙搬送方向Ｐの上流側から下流側に向かって順に配列して配置されている。
４つのポンプ機構２４Ｋ、２４Ｃ、２４Ｍ、２４Ｙに収容された各色のインクは、４つのポンプ機構２４Ｋ、２４Ｃ、２４Ｍ、２４Ｙから４色の記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙへ供給される。
インク供給部１００の詳細については後述する。
【００３０】
なお、以下の説明において、特に特定する必要がある場合を除いて、４色の記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、４つのインクタンク２３Ｋ、２３Ｃ、２３Ｍ、２３Ｙ、及び４つのポンプ機構２４Ｋ、２４Ｃ、２４Ｍ、２４Ｙについては、それぞれの識別記号である「Ｋ」、「Ｃ」、「Ｍ」、「Ｙ」を省略して、単に「記録ヘッド２２」、「インクタンク２３」及び「ポンプ機構２４」と記載する。
【００３１】
記録部２０の各記録ヘッド２２は、外部コンピュータ（図示せず）から受信した画像データ情報（例えば、文字、図形、模様）に対応して、搬送ベルト３１の搬送面３１Ａ上に載置された用紙Ｔに向かって４色のインクを吐出する。図２に示すように、各記録ヘッド２２は、矩形板状の記録ヘッド支持部材２１に支持されており、この記録ヘッド支持部材２１と共に、本体２に固定されている。そして、搬送ベルト３１の回転移動と共に、所定のタイミングで各記録ヘッド２２から４色のインクが順次吐出されることにより、用紙Ｔには、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの４色のインクが重ね合わせられ、カラーインク画像が印刷される。
【００３２】
記録ヘッド２２のインク吐出方式としては、例えば、ピエゾ素子（図示せず）を用いてインクに圧力を掛けてインクを押し出すピエゾ方式や、発熱体（図示せず）によって気泡を発生させ、圧力を掛けてインクを吐出するサーマルインクジェット方式等の各種吐出方式を採用することができる。
【００３３】
図１に示すように、搬送ユニット３０を昇降させる昇降装置４０は、搬送ユニット３０の下方に配置されている。昇降装置４０は、搬送ユニット３０を記録ヘッド２２に対して、水平面（Ｘ−Ｙ平面）に垂直な方向Ｚ（以下「上下方向Ｚ」ともいう）に昇降（移動）させるものである。この昇降装置４０による搬送ユニット３０の上下方向Ｚの移動により、搬送ベルト３１の搬送面３１Ａは、記録ヘッド２２のノズル面２２１（図３参照）に対して相対的に接近又は離間可能に構成されている。
【００３４】
図１に示すように、昇降装置４０は、搬送ベルト３１の下方における用紙搬送方向Ｐの上流側及び下流側に配置された２つの偏心カム４１を備える。偏心カム４１は、搬送ユニット３０の正面側及び背面側にそれぞれ２個ずつ、合計４個設けられる。偏心カム４１の偏心周面は、搬送ユニット３０の外底面に下方から接近する。図１に示すように、各偏心カム４１は、用紙幅方向Ｙに延びる軸部４２を備えると共に、回転軸線が偏在するカムで構成される。偏心カム４１は、モーター（図示せず）を介して、軸部４２を中心として回転される。偏心カム４１は、その周縁部に、複数のベアリング４３を備えている。ベアリング４３の周面の一部は、偏心カム４１の周面から外方に突出している。
【００３５】
ベアリング４３は、偏心カム４１の回転軸線と平行な軸線を中心として回転自在となっている。ベアリング４３は、偏心カム４１の先端側から回転軸線側に向かって順次配置されている。通常の印刷状態においては、図１に示すように、軸部４２から最も離れたベアリング４３は、搬送ユニット３０の外底面に下方から当接する。これにより、搬送ユニット３０は、最高位置に上昇移動される。
【００３６】
この状態から、用紙搬送方向Ｐの上流側の偏心カム４１を正面視で反時計方向に回転させると共に、用紙搬送方向Ｐの下流側の偏心カム４１を正面視で時計方向に回転させる。これにより、複数のベアリング４３は、軸部４２から最も離れたベアリング４３から軸部４２に最も近いベアリング４３の順で、搬送ユニット３０の外底面に順次当接する。そのため、搬送ユニット３０を下降させることができる。
複数のベアリング４３は、偏心カム４１の回転時において、周縁方向で隣り合う２個のベアリング４３が同時に搬送ユニット３０の外底面に当接する期間を有するような間隔に、配置されている。
【００３７】
昇降装置４０の偏心カム４１を回転させて搬送ユニット３０を下降させることにより、搬送ユニット３０における搬送ベルト３１の搬送面３１Ａは、記録ヘッド２２に対して下方に離間される。
【００３８】
図１に示すように、キャップユニット５０は、記録部２０の下方で且つ搬送ユニット３０の上方（記録部２０と搬送ユニット３０との間）に配置可能に構成される。図２に示すように、キャップユニット５０は、各記録ヘッド２２に対応して設けられる複数のキャップケース５２と、複数のキャップケース５２を所定の位置関係に固定支持したキャップベース部材５３とを備える。
【００３９】
キャップユニット５０は、記録部２０と搬送ユニット３０との間に配置された状態において、昇降装置４０により搬送ユニット３０の昇降に連動して昇降可能に構成される。昇降装置４０の偏心カム４１を回転させて搬送ユニット３０を下降させることにより、キャップユニット５０は、搬送ベルト３１の搬送面３１Ａの下降に連動して、記録ヘッド２２に対して下方に離間される。
【００４０】
これにより、記録ヘッド２２からキャップユニット５０が離脱される。そして、キャップユニット５０が記録ヘッド２２から離脱された状態で、記録ヘッド２２のノズル面２２１のインク噴射用ノズル（図示せず）からインクを噴射させることにより、インク噴射用ノズル内に残留する高い粘度のインクを吐出させてインク詰まりを解消するための吐出回復処理、すなわち、パージを実行することが可能である。
【００４１】
一方、昇降装置４０の偏心カム４１を前述とは逆方向に回転させて搬送ユニット３０を上昇させることにより、搬送ユニット３０は、通常の記録位置（印刷位置）に戻される。
【００４２】
ここで、キャップユニット５０が記録部２０と搬送ユニット３０との間に配置された状態においては、記録ヘッド２２のノズル面２２１（図３参照）には、キャップユニット５０を装着することが可能となる。また、後述する第１水平移動機構（図示せず）によりキャップユニット５０が記録部２０と搬送ユニット３０との間に配置されない状態においては、記録ヘッド２２は、搬送ベルト３１の搬送面３１Ａ上に載置された用紙Ｔに向けてインクを吐出することができる。
【００４３】
キャップユニット５０は、第１水平移動機構（図示せず）によってキャップベース部材５３が水平方向に移動操作されることにより、用紙搬送方向Ｐ（図１参照）に水平移動可能に構成されている。
【００４４】
キャップユニット５０は、第１水平移動機構による移動操作により、キャップケース５２が各記録ヘッド２２に着脱可能な着脱位置、又は着脱位置から水平方向に離れた退避位置に切り替えられる。記録部２０における記録動作時には、キャップユニット５０は、退避位置に配置される。
【００４５】
クリーニング部２５は、キャップユニット５０の下方で且つ搬送ユニット３０の上方（キャップユニット５０と搬送ユニット３０との間）に配置可能に構成される。クリーニング部２５は、図２に示すように、各記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ及び２２Ｙに対応して配置される複数のワイパー部材２５Ｋ、２５Ｃ、２５Ｍ及び２５Ｙを有する。
【００４６】
クリーニング部２５は、キャップユニット５０と同様に、キャップユニット５０と搬送ユニット３０との間に配置された状態において、昇降装置４０により搬送ユニット３０の昇降に連動して昇降可能に構成される。
【００４７】
また、クリーニング部２５は、第２水平移動機構（図示せず）により用紙搬送方向Ｐ（図１参照）に水平移動可能に構成される。クリーニング部２５は、第２水平移動機構による移動操作により、各記録ヘッド２２の下方に配置されて各記録ヘッド２２をクリーニングすることが可能なワイプ位置、又はワイプ位置から水平方向に離れた退避位置に切り替えられる。記録部２０における記録動作時や、キャップユニット５０が記録ヘッド２２のノズル面２２１（図３参照）に装着される場合には、クリーニング部２５は、退避位置に配置される。
【００４８】
以下、図３及び図４を参照して、本実施形態のインクジェット記録装置１におけるインク供給部１００及びポンプ機構２４に関連する構成について詳細に説明する。図３は、本実施形態のインクジェット記録装置１におけるインク供給部１００の構成を模式的に示す概略構成図である。図４は、流出側供給路１０３を構成する管路の内部に形成される気液界面Ｓを説明する図である。
なお、図３におけるインク供給部１００の具体的な説明においては、図１における後側から視た図（インクジェット記録装置１の背面側から視た図）により説明する。
【００４９】
図３に示すように、インク供給部１００は、インクタンク２３と、ポンプ機構２４と、インク供給路１０１と、第１開閉弁１１０と、第２開閉弁１１１と、を備える。
インクタンク２３は、記録ヘッド２２に供給されるインクを収容する。インクタンク２３に収容されるインクの液面は、記録ヘッド２２のノズル面２２１よりも下方に位置する。
【００５０】
インク供給路１０１は、インクタンク２３に収容されるインクを記録ヘッド２２へ供給する。インク供給路１０１は、印刷時においてインクタンク２３から記録ヘッド２２へインクを供給するための供給路であると共に、パージ動作の目的でインクタンク２３から記録ヘッド２２に大量のインクを供給するための供給路である。パージ動作とは、インクタンク２３から記録ヘッド２２ヘインクを強制的に供給することにより、記録ヘッド２２のノズルのインク詰まりを解消させる吐出回復処理である。
【００５１】
インク供給路１０１の途中には、往復式ポンプ２３０が設けられる。往復式ポンプ２３０は、ポンプ内タンク２６０（後述）の内部を加圧してポンプ内タンク２６０に収容されるインクを記録ヘッド２２へ供給すると共に、ポンプ内タンク２６０の内部を減圧してインクタンク２３に収容されたインクをポンプ内タンク２６０に補給する。
往復式ポンプ２３０の詳細については後述する。
【００５２】
インク供給路１０１は、往復式ポンプ２３０よりも上流側の流入側供給路１０２と、往復式ポンプ２３０よりも下流側の流出側供給路１０３とを有する。インク供給路１０１（流入側供給路１０２、流出側供給路１０３）は、筒状の管路としてのチューブにより構成される。
【００５３】
流出側供給路１０３は、往復式ポンプ２３０（後述）と記録ヘッド２２とをつないでいる。流出側供給路１０３は、往復式ポンプ２３０に収容されるインクを記録ヘッド２２へ供給する。
【００５４】
流出側供給路１０３は、水平方向に延びる水平部分１０３ａを有する。本実施形態においては、水平部分１０３ａは、流出側供給路１０３において、往復式ポンプ２３０から垂直方向の下方に向けて延びる部分と記録ヘッド２２から垂直方向の上方に向けて延びる部分とを除いた部分である。
【００５５】
流出側供給路１０３を構成する管路の内径は、第１内径ｄ１である。第１内径ｄ１（直径）は、例えば、２ｍｍ以上４ｍｍ以下に設定される。第１内径ｄ１は、印字時の記録ヘッド２２へ供給するインクを管路の流体抵抗によって不足させない観点から、２ｍｍ以上が好ましい。また、第１内径ｄ１は、詳細については後述するが、管路の内部に気液界面Ｓを形成させる観点から、４ｍｍ以下であることが好ましい。
【００５６】
「流出側供給路１０３の管路の内部に気液界面Ｓを形成させる条件」について詳細に説明する。
流出側供給路１０３の水平部分１０３ａの内部に気泡が流入した場合には、水平部分１０３ａが水平であるため、気泡が管路の内面に付着した状態で管路の内部に滞留して、インクの流通を妨げることがある。そのため、流出側供給路１０３の水平部分１０３ａを構成する管路は、図４に示すように、気液界面Ｓが形成されるような径が設定される。気液界面Ｓは、管路を流通するインクＩを流通方向に分離するように管路の径方向に広がる面である。気液界面Ｓは、気泡と気泡周辺のインクとの境界面であり、気泡が溜まっている気体の空間を挟んで、インクの上流側及び下流側それぞれに形成される。換言すると、インクＩは、気体の空間によって流通方向に分離される。
【００５７】
これにより、水平部分１０３ａの管路の内部に気泡が流入した場合に、水平部分１０３ａの管路の内部には、気泡により気液界面Ｓが形成される。気液界面Ｓは、水平部分１０３ａの管路の内部にインクＩが流通することによりインクに押されて、水平部分１０３ａの内部をインクＩとともに容易に移動することができる。このように、流出側供給路１０３の水平部分１０３ａにおいて、インクＩの流通が容易になる。その結果、流出側供給路１０３の水平部分１０３ａの内部に気泡が流入した場合であっても、気泡が管路の内面に付着した状態で管路の内部に滞留することが低減されて、インクの流通を妨げることが低減される。
【００５８】
更に詳細には、一般的に、気泡により気液界面Ｓが形成されるためには、インクの表面張力をγ、密度をρ、重力加速度定数をｇとすると、管路（チューブ）の半径は、｛γ／（ρｇ）｝＾０．５よりも小さければよい。すなわち、第１内径ｄ１の直径は、２×〔｛γ／（ρｇ）｝＾０．５〕よりも小さい値に設定される。例えば、インクの表面張力が４０ｍＮ／ｍ、インクの密度が１０００ｋｇ／ｍ３の場合には、第１内径ｄ１の直径は４ｍｍ以下であればよい。そこで、本実施形態においては、第１内径ｄ１（直径）が４ｍｍのチューブを使用している。
【００５９】
流入側供給路１０２は、インクタンク２３と往復式ポンプ２３０（後述）とをつないでいる。流入側供給路１０２は、インクタンク２３に収容されるインクを往復式ポンプ２３０へ供給する。
【００６０】
流入側供給路１０２は、垂直部分１０２ａを有する。本実施形態においては、垂直部分１０２ａは、流入側供給路１０２において、インクタンク２３と往復式ポンプ２３０との間の全部である。なお、流入側供給路１０２の垂直部分１０２ａをインクタンク２３と往復式ポンプ２３０との間の全部としたが、これに制限されない。例えば、流入側供給路１０２は、一部が垂直部分１０２ａで構成され、一部が傾斜する部分で構成されていてもよい。流入側供給路１０２の一部が傾斜する部分で構成されていても、本発明の作用効果を奏することができる。
【００６１】
流入側供給路１０２が垂直部分１０２ａを有しているため、流入側供給路１０２の垂直部分１０２ａに気泡が流入した場合であっても、管路の内部の気泡は、浮力により垂直方向の上方に容易に移動する。これにより、流入側供給路１０２の垂直部分１０２ａにおいては、管路の内部の気泡は、インクの流通の妨げとならないで移動する。従って、流入側供給路１０２の垂直部分１０２ａにおいては、管路の内部に気液界面Ｓを形成させる必要がなく、第２内径ｄ２の大きさは、気液界面Ｓを形成させる条件に制限されずに設定される。
【００６２】
流入側供給路１０２を構成する管路の内径は、第１内径ｄ１よりも大きい第２内径ｄ２である（ｄ２＞ｄ１）。また、第１内径ｄ１に対する第２内径ｄ２の比率（ｄ２／ｄ１）は、１．６以上に設定される。
【００６３】
第２内径ｄ２（直径）は、例えば、６．５ｍｍ以上２０ｍｍ以下に設定される。第２内径ｄ２は、詳細については後述するが、往復式ポンプ２３０の内部の負圧を０．１ｋＰａ以下とする観点から、６．５ｍｍ以上が好ましい。また、第２内径ｄ２は、往復式ポンプ２３０のポンプ内タンク２６０の径よりも小さいという観点から、２０ｍｍ以下が好ましい。
【００６４】
第１開閉弁１１０は、流入側供給路１０２の途中であって往復式ポンプ２３０（後述）のインク吸入口部２４１（後述）の近傍に設けられる。第１開閉弁１１０は、流入側供給路１０２を開放又は閉止可能に構成される。
第１開閉弁１１０が開放状態にある場合には、インクタンク２３に収容されるインクは、流入側供給路１０２を通してポンプ機構２４のポンプ内タンク２６０への流通が可能である。また、第１開閉弁１１０が閉止状態にある場合には、インクタンク２３に収容されるインクは、ポンプ機構２４のポンプ内タンク２６０への流通が不能である。
【００６５】
第２開閉弁１１１は、流出側供給路１０３の途中であって往復式ポンプ２３０（後述）のインク吐出口部２４２（後述）の近傍に設けられる。第２開閉弁１１１は、流出側供給路１０３を開放又は閉止可能に構成される。
第２開閉弁１１１が開放状態にある場合には、ポンプ機構２４のポンプ内タンク２６０に収容されるインクは、流出側供給路１０３を通して記録ヘッド２２への流通が可能である。また、第２開閉弁１１１が閉止状態にある場合には、ポンプ機構２４のポンプ内タンク２６０に収容されるインクは、流出側供給路１０３を通して記録ヘッド２２への流通が不能である。
【００６６】
第１開閉弁１１０及び第２開閉弁１１１としては、例えば、電磁式の開閉弁又は電動式の開閉弁が用いられる。第１開閉弁１１０及び第２開閉弁１１１は、不図示の弁開閉駆動部により開放状態又は閉止状態に切り替えられる。弁開閉駆動部（不図示）は、ポンプ制御部（不図示）に制御される。
【００６７】
図３に示すように、ポンプ機構２４は、インク供給路１０１の途中に設けられる。ポンプ機構２４は、往復式ポンプ２３０と、ピストン駆動部（不図示）とを備える。
往復式ポンプ２３０は、シリンダ２４０と、ピストン２５０と、ポンプ内タンク２６０と、を有しており、例えばシリンジポンプで構成される。
【００６８】
シリンダ２４０は、上下方向Ｚに延びる筒状に形成される。シリンダ２４０の上部は、開口している。シリンダ２４０の下部には、インク吸入口部２４１及びインク吐出口部２４２が形成される。インク吸入口部２４１は、流入側供給路１０２を介してインクタンク２３に接続される。インク吐出口部２４２は、流出側供給路１０３を介して記録ヘッド２２に接続される。
【００６９】
ピストン２５０は、シリンダ２４０の開口を塞ぐようにシリンダ２４０の内周面に当接した状態で、シリンダ２４０の内部に配置される。ピストン２５０は、シリンダ２４０の内部を上下方向Ｚに往復運動可能である。ピストン２５０の上面には、不図示のピストン駆動部が接続される。
【００７０】
ポンプ内タンク２６０は、インク供給路１０１を流通されるインクを一旦収容する。ポンプ内タンク２６０は、シリンダ２４０の内部におけるシリンダ２４０とピストン２５０とに挟まれる空間により構成される。
【００７１】
ピストン駆動部（不図示）は、ピストン２５０を上下方向Ｚに往復運動させることにより、ポンプ内タンク２６０の内部を加圧又は減圧する。ピストン駆動部（不図示）は、不図示のモーター等により駆動される。
【００７２】
ピストン駆動部（不図示）は、ピストン２５０が上下方向Ｚにおける下方向である加圧方向Ｚ１に移動することにより、ポンプ内タンク２６０に収容されるインクを加圧する。
また、ピストン駆動部（不図示）は、ピストン２５０が上下方向Ｚにおける上方向である減圧方向Ｚ２に移動することにより、ポンプ内タンク２６０に収容されるインクを減圧する。
【００７３】
以上の構成により、往復式ポンプ２３０は、ポンプ内タンク２６０の内部を加圧して、ポンプ内タンク２６０に収容されたインクをインク吐出口部２４２から流出側供給路１０３を介して記録ヘッド２２へ供給する。また、ポンプ機構２４は、ポンプ内タンク２６０の内部を減圧して、インクタンク２３に収容されるインクをインク吸入口部２４１から流入側供給路１０２を介してポンプ内タンク２６０に補給する。
【００７４】
ポンプ機構２４は、パージ動作時において、第１開閉弁１１０を閉止し且つ第２開閉弁１１１を開放した状態で、流出側供給路１０３の内部のインクの流量が所定の流量になるように、ポンプ内タンク２６０の内部を加圧する。ポンプ機構２４は、不図示のポンプ制御部に制御される。
【００７５】
具体的には、例えば、記録ヘッド２２がＡ３サイズ横状態（Ａ３サイズの用紙における短辺が用紙搬送方向Ｐに平行に配置された状態）のＡ３サイズの用紙に印字が可能な長尺のラインヘッドで構成されて解像度が６００ｄｐｉである場合には、パージ動作の際に、記録ヘッド２２の内部を６０ｋＰａの圧力（正圧）で加圧する必要がある。
【００７６】
記録ヘッド２２の内部に加わる圧力は、ポンプ機構２４（往復式ポンプ２３０）によって発生される流出側供給路１０３における流量と比例する。ポンプ機構２４が往復式ポンプ２３０を有する場合には、往復式ポンプ２３０は、記録ヘッド２２の内部の圧力を一定とするように駆動されるのではなく、流出側供給路１０３の内部のインクの流量を一定とするように駆動される。記録ヘッド２２の内部の圧力と流出側供給路１０３の内部の流量との比例係数は、記録ヘッド２２の内部の流路抵抗である。本実施形態における記録ヘッド２２の場合、記録ヘッド２２の内部における圧力を６０ｋＰａとするには、流出側供給路１０３の内部のインクの流量が６ｍＬ／ｓｅｃとなるように、往復式ポンプ２３０を駆動する必要がある。
【００７７】
一方、ポンプ機構２４は、パージ動作の後にインクタンクに収容されたインクをポンプ内タンク２６０に補給する補給動作において、第１開閉弁１１０を開き且つ第２開閉弁１１１を閉じた状態で、流入側供給路１０２の内部のインクの流量が、パージ動作時における流出側供給路１０３の内部の流量と同じ流量になるように、ポンプ内タンク２６０の内部を減圧する。ポンプ機構２４は、不図示のポンプ制御部に制御される。
【００７８】
流出側供給路１０３の第１内径ｄ１及び流入側供給路１０２の第２内径ｄ２は、インクタンク２３に収容されたインクをポンプ内タンク２６０に補給する補給動作において、流出側供給路１０３の内部のインクの流量をパージ動作時と同じ流量になるようにポンプ内タンク２６０を減圧した場合に、ポンプ内タンク２６０の内部の負圧が０．１ｋＰａ以下になるように構成される。
【００７９】
具体的には、本実施形態においては、第１内径ｄ１を６．５ｍｍ、第２内径ｄ２を４ｍｍに設定している。この場合、インクの補給動作において、パージ動作時と同じインクの流量である６ｍＬ／ｓｅｃの流量になるように駆動しても、往復式ポンプ２３０のポンプ内タンク２６０の内部の負圧は、０．１ｋＰａ以下となる。
ポンプ機構２４のポンプ内タンク２６０の内部の負圧を０．１ｋＰａ以下にすることにより、ポンプ内タンク２６０の内部及び流入側供給路１０２において、気泡の発生が低減される。
【００８０】
次に、図３及び図４を参照して、本実施形態のインクジェット記録装置１におけるポンプ機構２４の動作について説明する。
本実施形態においては、例えば、インクジェット記録装置１が用紙Ｔに印刷するための印刷命令を受け付けたときに、印刷動作が実行される前に、所定のタイミングでパージ動作が行われる。
【００８１】
インクジェット記録装置１は、用紙Ｔに印刷するための印刷命令を受け付ける。
インクジェット記録装置１は、印刷動作の実行前に、パージ動作（インクタンク２３から記録ヘッド２２へインクを強制的に供給する動作）を開始する。ポンプ制御部（不図示）は、第１開閉弁１１０を閉止する（閉止状態を維持する）と共に第２開閉弁１１１を開放する（開放状態を維持する）。これにより、ポンプ機構２４は、流出側供給路１０３を介して、記録ヘッド２２へのインクの供給が可能となる。
【００８２】
次に、往復式ポンプ２３０のピストン２５０を加圧方向Ｚ１に移動させる。具体的には、ポンプ制御部（不図示）は、流出側供給路１０３の内部のインクの流量が所定の第１流量になるように、ポンプ駆動部（不図示）を制御する。第１流量は、パージ動作の際に必要なインクを記録ヘッド２２に供給するためのインクの流量である。本実施形態においては、第１流量は、例えば、６ｍＬ／ｓｅｃである。なお、流出側供給路１０３の内部を流通するインクの第１流量は、往復式ポンプ２３０から記録ヘッド２２へ向かう方向がプラスである。
【００８３】
往復式ポンプ２３０のピストン２５０が加圧方向Ｚ１に移動されることにより、流出側供給路１０３の内部のインクの流量は、第１流量になる。流出側供給路１０３の内部のインクの流量を第１流量にすることで、往復式ポンプ２３０のポンプ内タンク２６０の内部の圧力は、第１圧力Ｐ１（正圧）となる。例えば、第１圧力Ｐ１は、６０ｋＰａの正圧である。
【００８４】
これにより、ポンプ内タンク２６０に収容されるインクは、流出側供給路１０３を通して記録ヘッド２２へ供給される。そして、記録ヘッド２２に供給される大量のインクは、ノズルから噴射される。このように、ノズルの詰まりを解消する等のパージ動作が行われる。
【００８５】
ここで、流出側供給路１０３は、水平部分１０３ａを有する。また、インクが第１流量で流通する流出側供給路１０３を構成する管路の内径は、第１内径ｄ１である。また、第１内径ｄ１は、インクの表面張力をγ、密度をρ、重力加速度定数をｇとすると、２×〔｛γ／（ρｇ）｝＾０．５〕よりも小さい値に設定される。本実施形態においては、第１内径ｄ１（直径）が４ｍｍのチューブを使用している。
【００８６】
そのため、図４に示すように、水平部分１０３ａの管路の内部に気泡が流入した場合に、水平部分１０３ａの管路の内部には、気泡が溜まった気体の空間により気液界面Ｓが形成される。インクＩは、気体の空間により流通方向に分離されている。そのため、気液界面Ｓは、水平部分１０３ａの管路の内部にインクＩが流通することによりインクＩに押されて、水平部分１０３ａの内部をインクＩとともにスムーズに移動される。このように、流出側供給路１０３の水平部分１０３ａにおいて、インクＩの流通が容易になる。その結果、流出側供給路１０３の水平部分１０３ａの内部に気泡が流入した場合であっても、気泡が管路の内面に付着した状態で管路の内部に滞留することが低減されて、インクの流通を妨げることが低減される。従って、パージ動作を効率よく行うことができる。
【００８７】
パージ動作の開始から所定時間後、パージ動作が終了する。パージ動作を終了した時点においては、ピストン２５０は、パージ動作の開始前よりも、シリンダ２４０の内部における下方に位置している。また、ポンプ内タンク２６０に収容されるインクは、パージ動作の開始前よりも減少している。そのため、ポンプ内タンク２６０にインクを補給する必要がある。
【００８８】
次に、ポンプ内タンク２６０にインクを補給する。ポンプ制御部（不図示）は、第１開閉弁１１０を開放すると共に第２開閉弁１１１を閉止する。これにより、ポンプ機構２４は、流入側供給路１０２を介して、インクタンク２３からインクの補給が可能となる。
【００８９】
続けて、往復式ポンプ２３０のピストン２５０を減圧方向Ｚ２に移動させる。具体的には、ポンプ制御部（不図示）は、流入側供給路１０２の内部のインクの流量がパージ動作時と同じ第１流量になるように、ポンプ駆動部（不図示）を制御する。本実施形態においては、第１流量は、前述のように、例えば、６ｍＬ／ｓｅｃである。なお、流入側供給路１０２の内部を流通するインクの第１流量は、インクタンク２３から往復式ポンプ２３０へ向かう方向がプラスである。
【００９０】
往復式ポンプ２３０のピストン２５０が減圧方向Ｚ２に移動されることにより、流入側供給路１０２の内部のインクの流量は、パージ動作時と同じ第１流量になる。流入側供給路１０２の内部のインクの流量をパージ動作時と同じ第１流量にすることで、往復式ポンプ２３０のポンプ内タンク２６０の内部の圧力は、第２圧力Ｐ２（負圧）となる。これにより、インクタンク２３に収容されるインクは、流入側供給路１０２を通してポンプ内タンク２６０に補給される。
【００９１】
ここで、流入側供給路１０２を構成する管路の内径は、第１内径ｄ１よりも大きい第２内径ｄ２である（ｄ２＞ｄ１）。第２内径ｄ２は、パージ動作時と同じ第１流量でインクを移動させた場合に、ポンプ内タンク２６０の内部を減圧する際のポンプ内タンク２６０の内部の負圧が０．１ｋＰａ以下となるように構成されている。そのため、本実施形態においては、第２圧力Ｐ２は、０．１ｋＰａ以下の負圧である。
【００９２】
ここで、流入側供給路１０２を構成するチューブの第２内径ｄ２を第１内径ｄ１と同じ内径で構成した場合（ｄ２＝ｄ１）における問題点について考察する。例えば、インクタンク２３と往復式ポンプ２３０との間のチューブの長さが１００ｍｍ、チューブの内径（第２内径ｄ２＝第１内径ｄ１）が４ｍｍ、インクの粘度が６ｍＰａｓの場合に、インクを補給する際に、インクの流量が６ｍＬ／ｓｅｃになるようにポンプ内タンク２６０の内部を減圧すると、ポンプ内タンク２６０の負圧は、０．６ｋＰａ程度になっていた。そのため、ポンプ内タンク２６０の内部の負圧が大きくなりすぎて、ポンプ内タンク２６０の内部に気泡を発生させてしまうという問題があった。
【００９３】
そこで、流入側供給路１０２を構成するチューブの第２内径ｄ２を第１内径ｄ１と同じ４ｍｍの内径で構成した場合（ｄ２＝ｄ１）には、ポンプ内タンク２６０の内部の負圧が０．１ｋＰａ以下になると気泡の発生が低減されることから、インクを補給する際には、流出側供給路１０３の内部のインクの流量を１ｍＬ／ｓｅｃにして、ポンプ内タンク２６０の内部の負圧を０．１ｋＰａ以下にしていた。しかし、流出側供給路１０３の内部のインクの流量を１ｍＬ／ｓｅｃにすると、インクの補給動作がパージ動作の６倍程度の時間を要することになり、パージ動作後のインクの補給動作において、多大な時間を要してしまうという問題があった。
【００９４】
これに対し、本発明においては、流入側供給路１０２を構成するチューブの内径は、第１内径ｄ１よりも大きい第２内径ｄ２に構成した（ｄ２＞ｄ１）。そのため、インクの補給時において、パージ動作時と同じインクの流量になるようにポンプ内タンク２６０を減圧しても、ポンプ内タンク２６０の内部や流入側供給路１０２の内部において、気泡の発生を低減することができる。
【００９５】
特に、第１内径ｄ１及び第２内径ｄ２は、インクの補給動作における流入側供給路１０２の内部のインクの流量が、パージ動作時における流出側供給路１０３の内部のインクの流量と同じ流量になるようにポンプ内タンク２６０の内部を減圧した場合に、ポンプ内タンク２６０の内部の負圧が０．１ｋＰａ以下になるように構成されている。従って、往復式ポンプにインクを補給する際のインクの流量を確保してインクを補給する動作を効率よく行いつつ、気泡の発生を一層低減することができる。
【００９６】
また、流入側供給路１０２の内部に気泡の発生があっても、流入側供給路１０２が垂直部分１０２ａを有するため、流入側供給路１０２の垂直部分１０２ａにおいては、管路の内部の気泡は、インクの流通の妨げとならないで移動することができる。
【００９７】
次に、インクジェット記録装置１は、用紙Ｔに印刷を開始する。具体的には、インクジェット記録装置１は、第１開閉弁１１０を開放すると共に、第２開閉弁１１１を開放する。これにより、記録ヘッド２２からインクが吐出されて記録ヘッド２２のノズルに収容されるインクが減少した場合に、記録ヘッド２２のノズルにおけるインクの表面張力により、インクは、インクタンク２３から記録ヘッド２２に補給される。そのため、インクタンク２３に収容されるインクは、流入側供給路１０２及び流出側供給路１０３を経て、記録ヘッド２２へ供給される。これにより、所定の印刷が行われる。
【００９８】
本実施形態のインクジェット記録装置１によれば、例えば、次のような効果が奏される。
本実施形態のインクジェット記録装置１においては、記録ヘッド２２と、記録ヘッド２２に供給されるインクを収容するインクタンク２３と、インクタンク２３に収容されるインクを記録ヘッド２２へ供給するインク供給路１０１と、インク供給路１０１の途中に設けられ、インクタンク２３に収容されるインクを一旦収容するポンプ内タンク２６０を有し、ポンプ内タンク２６０の内部を加圧してポンプ内タンク２６０に収容されるインクを記録ヘッド２２へ供給すると共に、ポンプ内タンク２６０の内部を減圧してインクタンク２３に収容されたインクをポンプ内タンク２６０に補給する往復式ポンプ２３０と、を備え、インク供給路１０１は、往復式ポンプ２３０から記録ヘッド２２までインクを供給し且つ管路の内径が第１内径ｄ１である流出側供給路１０３と、インクタンク２３から往復式ポンプ２３０までインクを供給し且つ管路の内径が第１内径ｄ１よりも大きい第２内径ｄ２である流入側供給路１０２と、を有する。
【００９９】
そのため、インクの補給時において、ポンプ内タンク２６０の内部をパージ動作時と同じインクの流量になるように減圧した場合に、ポンプ内タンク２６０の内部や流入側供給路１０２の内部において、気泡の発生を低減することができる。これにより、往復式ポンプ２３０にインクを補給する際のインクの流量を確保してインクを補給する動作を効率よく行いつつ、気泡の発生を低減することができる。
【０１００】
また、本実施形態のインクジェット記録装置１においては、第１内径ｄ１及び第２内径ｄ２は、インクタンク２３から記録ヘッド２２へインクを強制的に供給する動作であるパージ動作の後にインクタンク２３に収容されたインクをポンプ内タンク２６０に補給する補給動作において、補給動作における流入側供給路１０２の内部のインクの流量がパージ動作時における流出側供給路１０３の内部のインクの流量と同じ流量になるようにポンプ内タンク２６０の内部を減圧した場合に、ポンプ内タンク２６０の内部の負圧が０．１ｋＰａ以下になるように構成されている。そのため、インクを補給する際にポンプ内タンク２６０の内部の負圧を０．１ｋＰａ以下にすることができる。これにより、往復式ポンプにインクを補給する際のインクの流量を確保して補給動作を効率よく行いつつ、気泡の発生を一層低減することができる。
【０１０１】
また、本実施形態のインクジェット記録装置１においては、流入側供給路１０２は、垂直部分１０２ａを有する。そのため、インクの補給時において、流入側供給路１０２の垂直部分１０２ａの内部に気泡の発生があっても、気泡がその浮力により垂直部分１０２ａにおいて垂直方向の上方に容易に移動される。これにより、流入側供給路１０２の内部に気泡の発生があっても、流入側供給路１０２の垂直部分１０２ａの管路の内部の気泡は、インクの流通の妨げとならないで移動することができる。
【０１０２】
また、本実施形態のインクジェット記録装置１においては、流出側供給路１０３は、水平部分１０３ａを有する。水平部分１０３ａの第１内径ｄ１は、表面張力をγ、密度をρ、重力加速度定数をｇとした場合に、２×〔｛γ／（ρｇ）｝＾０．５〕よりも小さい。
【０１０３】
そのため、流出側供給路１０３の水平部分１０３ａに気泡が流入した場合であっても、水平部分１０３ａの管路の内部には、気泡が溜まった気体の空間により気液界面Ｓが形成される。インクＩは、気体の空間により流通方向に分離されている。そのため、気泡により形成された気液界面Ｓは、インクの流通によりインクとともに容易に移動される。従って、流入側供給路１０２の水平部分１０３ａにおいて、インクを記録ヘッド２２にスムーズに移動させることができる。その結果、パージ動作を効率よく行うことができる。
【実施例】
【０１０４】
以下、本発明の実施例及び比較例を用いて、本発明をより詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の実施例のみに限定されるものでない。
まず、実施例及び比較例について説明する前に、本実施形態における図３に示す往復式ポンプ２３０のポンプ内タンク２６０の内部の負圧を求めるための一般的な計算式を示す。
【０１０５】
流入側供給路１０２の管路の第２内径ｄ２の内径をφ［ｍ］、流入側供給路１０２の管路の長さをＬ［ｍ］、流入側供給路１０２の管路の断面積をＳｔ［ｍ２］、ポンプ内タンク２６０の断面積をＳｓ［ｍ２］、インクの密度をρ［ｋｇ／ｍ３］、インクの粘度をμ［Ｐａ・ｓ］、流入側供給路１０２のチューブ内の流量をＵ［ｍ３／ｓ］とした場合に、流入側供給路１０２の流体抵抗Ｒ［Ｎｓ／ｍ５］、流入側供給路１０２の圧力降下Ｐ１［Ｐａ］、及び流入側供給路１０２からポンプ内タンク２６０への圧力降下Ｐ２［Ｐａ］は、下記の（１）（２）（３）式により求められる。
Ｒ＝１２８μＬ／（πφ４）・・・（１）
Ｐ１＝Ｒ×Ｕ＝｛１２８μＬ／（πφ４）｝×Ｕ・・・（２）
Ｐ２＝｛１−（Ｓｔ／Ｓｓ）｝２×０．５ρ×（Ｕ／Ｓｔ）２＝｛（１／Ｓｔ）−（１／Ｓｓ）｝２×０．５ρＵ２・・・（３）
そして、往復式ポンプ２３０のポンプ内タンク２６０の内部の負圧Ｐ［Ｐａ］は、（１）〜（３）式を用いて、一般的に、次の（４）式により求められる。
Ｐ＝Ｐ１＋Ｐ２＝Ｒ×Ｕ＋Ｐ２＝｛１２８μＬ／（πφ４）｝×Ｕ＋｛（１／Ｓｔ）−（１／Ｓｓ）｝２×０．５ρＵ２・・・（４）
【０１０６】
次に、実施例及び比較例について説明する。
（実施例）
実施例は、図３に示すインク供給部１００において、管路の長さＬが１００［ｍｍ］、管路の内径φ（第２内径ｄ２）が６．５［ｍｍ］、管路の断面積Ｓｔが３．３×１０−５［ｍ２］の流入側供給路１０２を使用した。また、管路の内径φ（第１内径ｄ１）が４［ｍｍ］の流出側供給路１０３を使用した。これにより、流入側供給路１０２の管路の第２内径ｄ２は、第１内径ｄ１よりも径が大きい（ｄ２＞ｄ１）ものを使用している。また、ポンプ内タンク２６０の断面積Ｓｓが１．３×１０−３［ｍ２］の往復式ポンプ２３０を使用した。また、インクの密度ρが１０００［ｋｇ／ｍ３］、インクの粘度μが６［ｍＰａ・ｓ］のインクを使用した。また、流入側供給路１０２のチューブ内の流量Ｕを６［ｍＬ／ｓｅｃ］とした。
実施例におけるポンプ内タンク２６０の内部の負圧Ｐ［Ｐａ］に関して、上記（４）式により、計算値は、Ｐ＝０．０９８［ｋＰａ］となる。
【０１０７】
（比較例）
比較例は、図３に示すインク供給部１００において、実施例の流入側供給路１０２に代えて、管路の長さＬが１００［ｍｍ］、管路の内径φ（第２内径ｄ２）が４．０［ｍｍ］、管路の断面積Ｓｔが１．３×１０−５［ｍ２］の流入側供給路１０２を使用した。また、管路の内径φ（第１内径ｄ１）が４［ｍｍ］の流出側供給路１０３を使用した。これにより、流入側供給路１０２の管路の第２内径ｄ２は、第１内径ｄ１と同じ径である（ｄ２＝ｄ１）ものを使用している。その他は、実施例と同一のものを使用した。また、流入側供給路１０２のチューブ内の流量Ｕも、実施例と同様に、６［ｍＬ／ｓｅｃ］とした。
比較例におけるポンプ内タンク２６０の内部の負圧Ｐ［Ｐａ］に関して、上記（４）式により、計算値は、Ｐ＝０．６８５［ｋＰａ］となる。
【０１０８】
実施例及び比較例について、以下の評価を行った。
流入側供給路１０２の管路の第２内径ｄ２（φ）が６．５［ｍｍ］（実施例）の場合、及び、流入側供給路１０２の管路の第２内径ｄ２（φ）が４［ｍｍ］（比較例）の場合において、流入側供給路１０２のチューブ内の流量Ｕを実施例及び比較例で同一の６［ｍＬ／ｓｅｃ］としたときに、気泡の発生の有無について目視にて確認した。
【０１０９】
具体的な評価環境としては、実施例及び比較例において、溶存酸素濃度のバラツキを考慮して、インクを収容した３つのインクタンク２３を使用した。３つのインクタンク２３は、ゲージ圧力が−９０［ｋＰａ］の状態で、２４時間真空脱気した後、常温常圧で２４時間放置されたものである。往復式ポンプ２３０のポンプ内タンク２６０の内部の負圧を測定するために、往復式ポンプ２３０のポンプ内タンク２６０に、圧力計（キーエンスＡＰ−１１Ｓ）を取り付けた。
【０１１０】
また、具体的な評価方法としては、実施例及び比較例において、第１開閉弁１１０を閉じると共に第２開閉弁１１１を開いて、インクが往復式ポンプ２３０に充填される側に移動するインクの流量を６［ｍＬ／ｓｅｃ］とした。そして、往復式ポンプ２３０のポンプ内タンク２６０の内部の負圧を実際に測定すると共に、気泡が発生したか否かについて目視にて観察した。これらの作業を、３つのインクタンク２３それぞれについて、３つのインクタンク２３それぞれを交換することにより行った。
【０１１１】
以下の判定基準で評価を行った。
×：３つのどのインクタンク２３を使用した場合にも気泡の発生がある。
△：３つのインクタンク２３のうちのどれかを使用した場合に気泡の発生がある。
○：３つのインクタンク２３のどれを使用しても気泡の発生がない。
評価結果を以下の表１に示す。
【０１１２】
【表１】
0005699014.tif 000002
【０１１３】
実施例及び比較例において、実施例は気泡の発生がなく（判定：○）、比較例は気泡の発生がある（判定：×）ことが確認された。なお、ポンプ内タンク２６０の内部の負圧は、計算値と実測値とでほぼ一致した。
【０１１４】
以上の実験結果により、実施例においては、流入側供給路１０２の管路の第２内径ｄ２を第１内径ｄ１よりも大きい径（ｄ２＞ｄ１）であり、ポンプ内タンク２６０の内部の負圧が０．１ｋＰａ以下であるという条件で、気泡の発生がないことが確認された。また、比較例においては、第２内径ｄ２と第１内径ｄ１とが同じ径（ｄ１＝ｄ２）であり、ポンプ内タンク２６０の内部の負圧が０．１ｋＰａよりも大きいという条件で、気泡の発生があることが確認された。
【０１１５】
従って、実施例におけるインク供給部１００について、往復式ポンプ２３０にインクを補給する際のインクの流量を確保してインクを補給する動作を効率よく行いつつ、気泡の発生を低減することができることを確認することができた。
また、実施例におけるインク供給部１００について、インクを補給する際にポンプ内タンク２６０の内部の負圧を０．１ｋＰａ以下にすることで、往復式ポンプにインクを補給する際のインクの流量を確保して補給動作を効率よく行いつつ、気泡の発生を一層低減することができることを確認することができた。
【０１１６】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。
【符号の説明】
【０１１７】
１……インクジェット記録装置、２２……記録ヘッド、２３……インクタンク、１０１……インク供給路、１０２……流入側供給路、１０２ａ……垂直部分、１０３……流出側供給路、１０３ａ……水平部分、２３０……往復式ポンプ、２６０……ポンプ内タンク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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