(57)【要約】【課題】副タンクの内部を入側空間及び出側空間に横に隔離する隔離部材の厚さを極端に薄くすることなく、さらに、入側空間のインクを出側空間へ流入させ流入路を極端に小さくすることなく、気体とともに吸引される出側空間内のインク量を少なくすることができるとともに、副タンクの加工性を向上できるようにする。【解決手段】記録ヘッド１ａに結合される副タンク７の内部を、主タンクに連通する入側空間７ａ及び前記記録ヘッド１ａに連通する出側空間７ｂに横に隔離する板状の隔離部材７２と、該隔離部材７２から入側空間７ａのインクを出側空間７ｂへ流入させつつ入側空間７ａのインクレベルを上昇させるスリット状の流入路７３とを有する。【選択図】        図２
2004188740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主タンクから副タンクを介して記録ヘッドへインクを供給するように構成された記録装置において、前記副タンクは内部を前記主タンクに連通する入側空間及び前記記録ヘッドに連通する出側空間に横に隔離する隔離部材と、該隔離部材の領域で前記入側空間のインクを出側空間へ流入させつつ入側空間のインクレベルを上昇させる流入路とを有することを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記流入路は該流入路の位置にインクレベルがある場合にインクを流入させることができる大きさとしてあり、前記流入路の終端に連なる面はインクに対する濡れ性を有する材料からなる請求項１記載の記録装置。
【請求項３】
前記隔離部材は板状である請求項１又は２記載の記録装置。
【請求項４】
前記流入路は複数を有する請求項１又は２記載の記録装置。
【請求項５】
前記流入路はスリットである請求項１又は２記載の記録装置。
【請求項６】
前記流入路は長手方向を上下にしてある請求項５記載の記録装置。
【請求項７】
前記流入路は副タンクの内側面と前記隔離部材との間に配置してある請求項１又は５記載の記録装置。
【請求項８】
前記流入路は幅寸法を副タンクの下側で短く、上側で長くしてある請求項６記載の記録装置。
【請求項９】
前記流入路は始端から終端までの距離を副タンクの下側で長く、上側で短くしてある請求項６記載の記録装置。
【請求項１０】
前記副タンクは前記記録ヘッドに結合された副タンク本体を有しており、前記隔離部材は前記副タンク本体内の対向する側面間寸法よりもその幅寸法が小さい板である請求項１又は７記載の記録装置。
【請求項１１】
前記副タンクは前記記録ヘッドに結合された副タンク本体を有しており、前記隔離部材は前記副タンク本体と別体の板であり、該隔離部材の周面に前記流入路となるべき凹所を有する請求項１又は７記載の記録装置。
【請求項１２】
前記副タンクは前記記録ヘッドに結合された副タンク本体を有しており、前記隔離部材は前記副タンク本体と別体の板であり、該隔離部材が前記流入路を有する請求項１記載の記録装置。
【請求項１３】
前記副タンクは出側空間内のインクレベルを検出する検出器を有する請求項１記載の記録装置。
【請求項１４】
前記流入路の近傍は流入路の終端から出側空間にかけて，インクの接触角が９０度以下となる表面にしてある請求項１又は２記載の記録装置。
【請求項１５】
前記入側空間の底面積をＳ（ｍ２  ）、前記流入路のインク流入抵抗をＲ（Ｎ・ｓ／ｍ５  ）、副タンクへのインク充填完了から副タンク内のインクが記録ヘッドで吐出されるまでの時間をＴｏ（秒）とした場合、
Ｒ・Ｓ／（９．８×１０３  ）＜Ｔｏ
となるように前記Ｒを設定してある請求項１記載の記録装置。
【請求項１６】
前記入側空間へのインク充填量の飽和値をＭｏｓ、インク充填量が飽和値の８０％に到達したときの経過時間をＴｃ（秒）、充填のための吸引を停止する時間をＴｅ（秒）とした場合
Ｔｅ／Ｔｃ  ＜  １．５（秒）
となるように前記Ｔｅ／Ｔｃを設定してある請求項１記載の記録装置。
【請求項１７】
前記ＴｃとＴｅとは
Ｔｅ≒Ｔｃ
となるように設定してある請求項１５記載の記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主タンクから副タンクへ供給されたインクを副タンクから記録ヘッドへ供給するように構成された記録装置、特に、パーソナルコンピュータ等により作成されたデータを印刷するインクジェットプリンタに好適な記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、記録装置本体に固定される主タンクと、走査作動するキャリッジ及び該キャリッジに設けられた副タンクとを備えた記録装置が知られている。図２３は従来の記録装置の一例を示す正面図である。この従来の記録装置において、主タンク１００と副タンク１０１とはチューブ１０２により互いに接続されている。そして、記録ヘッド１０３からインクを吐出することにより副タンク１０１内のインク量が減少した場合、主タンク１００内のインクが前記チューブ１０２を介して副タンク１０１に供給されるようになっている。
【０００３】
ところで、このような記録装置にあっては、長期間において記録装置が放置された場合、以下のような問題が発生する。すなわち、前記チューブ１０２の管壁、主タンク１００とチューブ１０２との接続部分１０４、及び副タンク１０１とチューブ１０２との接続部分１０５を介して気体がインク流路内に侵入し、該インク流路内に気泡が形成される。この気泡は、やがて副タンク１０１内に蓄積される。
【０００４】
図２４は従来の記録装置の副タンク内に気体が蓄積された状態を示す断面図である。
ここで、図２４に示すように副タンク１０１内に蓄積された気体（気泡）の量が多くなると、チューブ１０２から副タンク１０１へのインクの安定供給ができなくなるため、副タンク１０１内に蓄積された気体を取り除く必要がある。
ところが、副タンク１０１内の気体を取り除くため、例えば真空ポンプの吸込路を記録ヘッド１０３のノズル部に接続し、該ノズル部から副タンク１０１内の気体を吸い出そうとしても、副タンク１０１の底側のインクが吸引されるだけで、副タンク１０１の上部に蓄積された気体を除去することはできない。
【０００５】
図２５は副タンク内に溜まった気体を除去することができる従来の記録装置の断面図、図２６は副タンク内のメニスカス部分の拡大断面図である。
この記録装置は、副タンク１０１ａから記録ヘッド１０３ａにインクを供給するためのインク供給管１０６が、副タンク１０１ａ内に底部から突入し、このインク供給管１０６の側面にメニスカス形成部１０７が形成されている。
【０００６】
このメニスカス形成部１０７はインク供給管１０６の内側に開口する小孔を有しており、副タンク１０１ａ内のインクレベルが小孔の位置以下の状態で副タンク１０１ａ内の気体がインク供給管１０６の上端から記録ヘッド１０３ａのノズル部を経て吸い出される際、副タンク１０１ａ内が負圧になって主タンクから副タンク１０１ａ内へインクが供給され、副タンク１０１ａ内のインクレベルが前記小孔の位置を越えて上昇する際に表面張力によって前記小孔がインク膜（メニスカス）で閉鎖される。この際、図２６に示すようにメニスカス１０７ａはインク供給管１０６内への接触角が９０度よりも大きくなる。そして、副タンク１０１ａのインクがインク供給管１０６をオーバフローするまで前記小孔のメニスカス１０７ａによる閉鎖状態が維持され、オーバフローしてインク供給管１０６内に流入したインクにより前記小孔のメニスカス１０７ａが破壊され、副タンク１０１ａ内のインクが小孔からインク供給管１０６内に流入するように構成されている。（例えば、特許文献１参照。）
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−２９６６２５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１の副タンク１０１ａの構成では以下のような問題を生ずる。
まず、メニスカス形成部１０７（小孔）からインク供給管１０６の上端までの高さ分だけのインクが溜まることによって生じるインク水頭に、表面張力によりメカニカス形成部１０７で生じているメニスカス１０７ａが耐えるためには、メニスカス形成部１０７の小孔の径寸法を非常に小さくする必要がある。例えば、２０ｍｍのインク水頭に対しては、安全率を２倍として、小孔の径寸法を３００μｍ以下にする必要がある。ところで、表面張力によるメニスカス１０７ａを利用するには、前記小孔が形成されるインク供給管１０６は、濡れにくい撥水性を有する材質とし、インク供給管１０６内の接触角を９０度よりも大きくする必要がある。従って、あまりにも小さな寸法の小孔の加工は困難となる。
【０００９】
また、小さな小孔を設けたとしても、副タンク１０１ａ内で発生した小さな気泡によって、小さな小孔が塞がれてしまうという不具合も生じる。
さらに、小孔が形成されるインク供給管１０６は、非常に薄くする必要がある。これは、主タンクから順次副タンク１０１ａ内に溜められたインクがオーバフローしてインク供給管１０６内に流入した際に、流入したインクがメニスカス形成部１０７を濡らして、表面張力によるメニスカス１０７ａを破壊する必要があるためである。
また、メニスカス形成部（小孔）１０７に付着物が付着した際には、前記メニスカス１０７ａを安定して形成することができない。
【００１０】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、主たる目的は副タンクの内部を隔離部材によって入側空間及び出側空間に横に隔離し、該隔離部材から入側空間のインクを出側空間へ流入させつつ入側空間のインクレベルを上昇させる流入路を設けた構成とすることにより、流入路を極端に小さくすることなく、さらに、隔離部材の厚さを極端に薄くすることなく、気体とともに吸引される出側空間内のインク量を少なくすることができるとともに、副タンクの加工性を向上できる記録装置を提供することにある。
【００１１】
また、他の目的は流入路を該流入路の位置にインクレベルがある場合にインクを流入させることができる大きさとし、流入路の終端に連なる面をインクに対する濡れ性を有する材料からなる面とすることにより、気体の吸引除去後に入側空間及び出側空間のインクレベルが平衡になるまでの時間を早くすることができる記録装置を提供することにある。
【００１２】
また、他の目的は隔離部材を板状とすることにより、副タンクの大きさ、インクの種類等に対応して出側空間への単位時間当たりのインク流入量を容易に設定することができる記録装置を提供することにある。
【００１３】
また、他の目的は複数の流入路を有する構成とすることにより、流入路に付着した気泡によって流入路の一部が塞がれた際にも入側空間から出側空間へインクを流入させることができる記録装置を提供することにある。
【００１４】
また、他の目的は流入路をスリットとすることにより、流入路の形状が丸孔であるものに比べて気体とともに吸引される出側空間内のインク量をより一層少なくすることができる記録装置を提供することにある。
【００１５】
さらに、他の目的はスリットとした流入路の長手方向を上下にすることにより、副タンクの大きさ、インクの種類等に対応して出側空間への単位時間当たりのインク流入量を容易に設定することができる記録装置を提供することにある。
【００１６】
また、他の目的は流入路を副タンクの内側面と隔離部材との間に配置した構成とすることにより、流入路を有する副タンクの加工性を向上できる記録装置を提供することにある。
【００１７】
また、他の目的は流入路の幅寸法を副タンクの下側で短く、上側で長くした構成とすることにより、気体とともに吸引される出側空間内のインク量を少なくすることができるとともに、気体の吸引除去後に入側空間及び出側空間のインクレベルが平衡になるまでの時間を、流入路の全長に亘って幅寸法が同じものに比べて早くすることができる記録装置を提供することにある。
【００１８】
また、他の目的は流入路の始端から終端までの距離を副タンクの下側で長く、上側で短くした構成とすることにより、気体とともに吸引される出側空間内のインク量を少なくすることができるとともに、気体の吸引除去後に入側空間及び出側空間のインクレベルが平衡になるまでの時間を、流入路の全長に亘って幅寸法が同じものに比べて早くすることができる記録装置を提供することにある。
【００１９】
また、他の目的は隔離部材を副タンク本体内の対向する側面間寸法よりもその幅寸法が小さい板とすることにより、流入路を有する副タンクの加工性を向上できる記録装置を提供することにある。
【００２０】
さらに、他の目的は副タンク本体と別体の板である隔離部材の周面に流入路となるべき凹所を設けた構成とすることにより、副タンク本体に影響されることなく流入路の大きさ及び形状を設定することができる記録装置を提供することにある。
【００２１】
また、他の目的は副タンク本体と別体の板である隔離部材が流入路を有する構成とすることにより、副タンク本体に影響されることなく流入路の大きさ及び形状を設定することができる記録装置を提供することにある。
【００２２】
また、他の目的は出側空間内のインクレベルを検出する検出器を有する構成とすることにより、インク吐出時間又はインク吐出回数から出側空間内のインクレベルを求めるよりも、正確なインクレベルを得ることができる記録装置を提供することにある。
【００２３】
また、他の目的は流入路の近傍の表面を、流入路の終端から出側空間にかけて，インクの接触角が９０度以下となる表面とすることにより、気泡の流入路への抱きこみなどを防ぐことができ、安定した連通状態が得られる記録装置を提供することにある。
【００２４】
また、他の目的は副タンクへのインク充填完了から副タンク内のインクが記録ヘッドで吐出されるまでの時間内で入側空間及び出側空間のインクレベルがほぼ平衡になる構成とすることにより、出側空間への安定したインク供給が可能である記録装置を提供することにある。
【００２５】
また、他の目的はインク充填量が飽和値の約８０％の値となる変曲点で充填のための吸引を停止することができる構成とすることにより、インクを効率よく、出来るだけ多く充填することができる記録装置を提供することにある。
【００２６】
また、他の目的はインク充填量が飽和値のほぼ８０％に到達した際に充填のための吸引を停止する構成とすることにより、インクをより一層効率よく、出来るだけ多く充填することができる記録装置を提供することにある。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る記録装置は、主タンクから副タンクを介して記録ヘッドへインクを供給するように構成された記録装置において、前記副タンクは内部を前記主タンクに連通する入側空間及び前記記録ヘッドに連通する出側空間に横に隔離する隔離部材と、該隔離部材の領域で前記入側空間のインクを出側空間へ流入させつつ入側空間のインクレベルを上昇させる流入路とを有することを特徴とする。
【００２８】
この発明にあっては、主タンクから入側空間へ供給されたインクが出側空間へ流入する流入量を流入路により制限することができ、主タンクから入側空間へ供給されるインク量に比べて前記流入量を少なくすることができるため、副タンク内に溜まった気体を記録ヘッド側から吸引して除去する際に、気体とともに吸引される出側空間内のインク量を少なくすることができる。しかも、流入路は入側空間のインクを出側空間へ流入させつつ入側空間のインクレベルを上昇させるようにしてあるため、流入路を極端に小さくする必要がなく、さらに、隔離部材の厚さを極端に薄くする必要がなく、副タンクの加工性を向上でき、記録装置のコストを低減できる。
【００２９】
また、本発明に係る記録装置は、前記流入路は該流入路の位置にインクレベルがある場合にインクを流入させることができる大きさとしてあり、前記流入路の終端に連なる面はインクに対する濡れ性を有する材料からなることを特徴とする。
【００３０】
この発明にあっては、入側空間のインクレベルが流入路の位置に到達した場合に入側空間のインクを流入路から出側空間へ確実に流入させることができ、気体の吸引除去後に入側空間及び出側空間のインクレベルが平衡になるまでの時間を早くすることができる。
【００３１】
また、本発明に係る記録装置は、前記隔離部材は板状であることを特徴とする。
この発明にあっては、隔離部材の厚さを選定することにより、インクの流入抵抗を変えることができるため、副タンクの大きさ、インクの種類等に対応して出側空間への単位時間当たりのインク流入量を容易に設定することができる。
【００３２】
また、本発明に係る記録装置は、前記流入路は複数を有することを特徴とする。
この発明にあっては、各流入路の開口形状を様々に設定することができ、さらに、流入路に付着した気泡によって流入路の一部が塞がれた場合にも入側空間から出側空間へインクを流入させることができる。また、複数の流入路を一列に配置することにより、流入路の形状がスリットの場合と同様の効果が得られる。
【００３３】
また、本発明に係る記録装置は、前記流入路はスリットであることを特徴とする。
この発明にあっては、入側空間及び出側空間内の平衡インク水頭が同一となり、流入路の形状が丸孔であるものに比べてインク充填時における入側空間から出側空間への単位時間当たりのインク流入量を少なくすることができる。従って、記録ヘッド側から吸引して副タンク内の気体を吸引除去する場合に、気体とともに吸引される出側空間内のインク量をより一層少なくすることができる。
【００３４】
また、本発明に係る記録装置は、前記流入路は長手方向を上下にしてあることを特徴とする。
この発明にあっては、流入路の全長域でその幅寸法、又は、流入する際の始端から終端までの長さを変えることにより、入側空間から出側空間への単位時間当たりのインク流入量を設定することができるため、副タンクの大きさ、インクの種類等に対応して出側空間への単位時間当たりのインク流入量を容易に設定することができる。
【００３５】
また、本発明に係る記録装置は、前記流入路は副タンクの内側面と前記隔離部材との間に配置してあることを特徴とする。
この発明にあっては、隔離部材が副タンク本体と一体又は別体に成形される場合に流入路を成形することができるため、流入路を有する副タンクの加工性を向上できる。
【００３６】
また、本発明に係る記録装置は、前記流入路は幅寸法を副タンクの下側で短く、上側で長くしてあることを特徴とする。
この発明にあっては、単位時間当たりの下側でのインク流入量を、上側でのインク流入量よりも少なくすることができるため、気体とともに吸引される出側空間内のインク量を少なくすることができ、しかも、単位時間当たりの上側でのインク流入量を、下側でのインク流入量よりも多くすることができるため、気体の吸引除去後に入側空間及び出側空間のインクレベルが平衡になるまでの時間を、流入路の全長に亘って幅寸法が同じものに比べて早くすることができる。
【００３７】
また、本発明に係る記録装置は、前記流入路は始端から終端までの距離を副タンクの下側で長く、上側で短くしてあることを特徴とする。
この発明にあっては、単位時間当たりの下側でのインク流入量を、上側でのインク流入量よりも少なくすることができるため、気体とともに吸引される出側空間内のインク量を少なくすることができ、しかも、単位時間当たりの上側でのインク流入量を、下側でのインク流入量よりも多くすることができるため、気体の吸引除去後に入側空間及び出側空間のインクレベルが平衡になるまでの時間を、流入路の始端から終端までの距離が同じものに比べて早くすることができる。
【００３８】
また、本発明に係る記録装置は、前記副タンクは前記記録ヘッドに結合された副タンク本体を有しており、前記隔離部材は前記副タンク本体内の対向する側面間寸法よりもその幅寸法が小さい板であることを特徴とする。
この発明にあっては、隔離部材が副タンク本体と一体又は別体に成形される場合に流入路を成形することができるため、流入路を有する副タンクの加工性を向上できる。
【００３９】
また、本発明に係る記録装置は、前記副タンクは前記記録ヘッドに結合された副タンク本体を有しており、前記隔離部材は前記副タンク本体と別体の板であり、該隔離部材の周面に前記流入路となるべき凹所を有することを特徴とする。
この発明にあっては、副タンク本体と別体の隔離部材が成形される場合に流入路を成形することができるため、副タンク本体に影響されることなく流入路の大きさ及び形状を設定することができる。
【００４０】
また、本発明に係る記録装置は、前記副タンクは前記記録ヘッドに結合された副タンク本体を有しており、前記隔離部材は前記副タンク本体と別体の板であり、該隔離部材が前記流入路を有することを特徴とする。
この発明にあっては、副タンク本体と別体の隔離部材が成形される場合に流入路を成形することができるため、副タンク本体に影響されることなく流入路の大きさ及び形状を設定することができる。
【００４１】
また、本発明に係る記録装置は、前記副タンクは出側空間内のインクレベルを検出する検出器を有することを特徴とする。
この発明にあっては、出側空間内のインクレベルを検出器により検出することができるため、インク吐出時間又はインク吐出回数から出側空間内のインクレベルを求めるよりも正確なインクレベルが得られる。従って、気体とともに吸引される出側空間内のインク量を必要最小限にすることが可能である。
【００４２】
また、本発明に係る記録装置は、前記流入路の近傍は流入路の終端から出側空間にかけて，インクの接触角が９０度以下となる表面にしてあることを特徴とする。
この発明にあっては、流入路を有する部材は濡れ性が比較的高い材料からなるため、流入路の近傍が安定した濡れ状態となり、気泡の流入路への抱きこみなどを防ぐことができ、安定した連通状態が得られて、単位時間当たりのインク流入量の変化を低減できる。
【００４３】
さらに、本発明に係る記録装置は、前記入側空間の底面積をＳ（ｍ２  ）、前記流入路のインク流入抵抗をＲ（Ｎ・ｓ／ｍ５  ）、副タンクへのインク充填完了から副タンク内のインクが記録ヘッドで吐出されるまでの時間をＴｏ（秒）とした場合、Ｒ・Ｓ／（９、８×１０３  ）＜Ｔｏとなるように前記Ｒを設定してあることを特徴とする。
この発明にあっては、入側空間及び出側空間のインクレベルがほぼ平衡になった状態で記録ヘッドから次のインク吐出を図ることが可能となり、出側空間への安定したインク供給が可能である。
【００４４】
また、本発明に係る記録装置は、前記入側空間へのインク充填量の飽和値をＭｏｓ、インク充填量が飽和値の８０％に到達したときの経過時間をＴｃ（秒）、充填のための吸引を停止する時間をＴｅ（秒）とした場合、Ｔｅ／Ｔｃ＜１．５（秒）となるように前記Ｔｅ／Ｔｃを設定してあることを特徴とする。
この発明にあっては、入側空間のインクレベルの変曲点は飽和値の約８０％の値であり、この変曲点で充填のための吸引を停止することができるため、気体を記録ヘッド側から吸引して除去しつつ副タンク内へインクを充填する場合に、インクを効率よく、出来るだけ多く充填することができる。
【００４５】
また、本発明に係る記録装置は、前記ＴｃとＴｅとは、Ｔｅ≒Ｔｃとなるように設定してあることを特徴とする。
この発明にあっては、インク充填量が飽和値のほぼ８０％に到達した場合に充填のための吸引を停止するため、気体を記録ヘッド側から吸引して除去しつつ副タンク内へインクを充填する場合に、インクをより一層効率よく、出来るだけ多く充填することができる。
【００４６】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
図１は本発明に係る記録装置の構成を示す斜視図である。
図１の記録装置はインクジェットプリンタであり、シート（記録用紙）へ印刷を行う印刷部１と、該印刷部１へインクを供給する主タンク２と、前記印刷部１へシートを供給する給紙部３と、該給紙部３より供給されるシートを印刷部１へ１枚づつ供給する分離部と、該分離部より１枚づつ供給されるシートを印刷部１へと搬送する搬送部４と、印刷部１で印刷が行われたシートを外部へ排出する排出部５と、前記主タンク２を装着するタンク装着部６とを備えている。
【００４７】
印刷部１は、プラテン１０と向き合う位置にインクを吐出するノズルを有する記録ヘッド１ａと、主タンク２にチューブ１１を介して連通し、主タンク２から供給されたインクを記録ヘッド１１に供給する副タンク（図示せず）と、記記録ヘッド１ａ及び副タンクを搭載し、案内杆１２に沿って主走査方向への移動が可能なキャリッジ１ｂとを備えている。副タンクは主タンク２のインクを安定して記録ヘッド１ａに供給するものであり、チューブ１１を介して主タンク２に接続されている。
【００４８】
給紙部３は、給紙トレイ３ａ及びピックアップローラ３ｂを有しており、印刷を行わない場合には、シートを保管する機能を果たす。
分離部はシートと接触するパッド部及び給紙ローラ（図示せず）を有しており、パッド部では、該パッド部とシートとの摩擦が、重なっているシート間の摩擦よりも大きくなるように設定されている。また、給紙ローラでは、該給紙ローラとシートとの摩擦が、パッドとシートとの摩擦、シート間の摩擦よりも大きくなるように設定されている。このため、重なっている２枚のシートが分離部まで送られてきたとしても、給紙ローラによって、このシートを分離し、上側のシートのみを搬送部４に送ることができる。
【００４９】
搬送部４は、ガイド板（図示せず）と搬送押えローラ４ａ及び搬送ローラ４ｂとを有する。搬送押えローラ４ａ及び搬送ローラ４ｂは、シートを印刷部１の記録ヘッド１ａ及びプラテン１０の間に送り込む場合に、記録ヘッド１ａから吐出されたインクがシートの適切な位置に吹き付けられるようにシートの搬送を調整するものである。
排出部５は、一対の排出ローラ５ａ，５ａ及び排出トレイ５ｂを有する。
【００５０】
以上のように構成された記録装置Ａは、次のような動作によって印刷を行う。
まず、図示しないパーソナルコンピュータ等から、画像情報に基づく印刷要求が、記録装置Ａに対してなされる。印刷要求を受信した記録装置Ａは、給紙トレイ３ａ上のシートを、ピックアップローラ３ｂによって給紙部３より搬出する。
【００５１】
搬出されたシートは、給紙ローラによって分離部を通過し、搬送部４へと送られる。搬送部４では、搬送押えローラ４ａ及び搬送ローラ４ｂによって、シートを記録ヘッド１ａとプラテン１０との間へと送る。
そして、印刷部１では、記録ヘッド１ａのノズルによりプラテン１０上のシートへ、画像情報に対応してインクが吹き付けられる。このとき、シートはプラテン１０上で一旦停止されている。インクを吹き付けつつ、キャリッジ１ｂは、案内杆１２に案内されて、主走査方向に渡って一ライン分走査される。この走査が終了すると、シートは、プラテン１０上で副走査方向に一定の幅だけ移動させられる。印刷部１において、上記処理が画像情報に対応し継続して実施されることにより、シート全面に印刷がなされる。
印刷が行われたシートは、インク乾燥部を経て、排出ローラ５ａ，５ａによって排出トレイ５ｂに排出される。その後、シートは印刷物としてユーザに提供される。
【００５２】
図２は副タンクの構成を示すもので、（ａ）  は拡大断面図、（ｂ）  は（ａ）  のＩＩ−ＩＩ線の断面図である。
副タンク７は底部にメッシュ部７０ａを有し、上部が開放された直方体形状の副タンク本体７０と、インク供給口７１ａを有し、副タンク本体７０の開放部を閉鎖する蓋体７１と、副タンク本体７０内を入側空間７ａ及び出側空間７ｂに横に（左右方向に）隔離する隔離部材７２と、該隔離部材７２から前記入側空間７ａのインクを出側空間７ｂへ流入させる流入路７３とを有する。副タンク本体７０及び隔離部材７２はインクに対する濡れ性を有する合成樹脂材料を成形してなる。
【００５３】
副タンク本体７０は矩形の底部及び底部の周縁に連なる４つの側部とが一体に成形されており、別に成形された蓋体７１が側部の上端部に結合されている。この副タンク本体７０は底部が前記記録ヘッドに結合され、内部のインクが前記メッシュ部７０ａから記録ヘッド１ａに供給するようにしてある。また、蓋体７１のインク供給口７１ａは前記チューブ１１を介して主タンク２に連通している。尚、チューブ１１は副タンク７に対して取外し可能に接続されている。
【００５４】
隔離部材７２は副タンク本体７０と一体に成形され、その両側面が上下方向となる板であり、該隔離部材７２の下部が副タンク本体７０の底部７０ｂと一体になることにより、主タンク２に連通する入側空間７ａと記録ヘッド１ａに連通する出側空間７ｂとに隔ててある。また、隔離部材７２は副タンク本体７０内の対向する側面７０ｃ，７０ｃ間寸法よりもその幅寸法を小さくしてあり、この幅方向両端と前記側面７０ｃ，７０ｃとの間のスリット形の隙間を、入側空間７ａのインクを出側空間７ｂへ流入させつつ入側空間７ａのインクレベルを上昇させる流入路（以下スリットと言う）７３としてある。このスリット７３は長手方向が上下となり、スリット７３の位置にインクレベルがある場合にインクを流入させることができる幅寸法にしてある。また、隔離部材７２は副タンク本体７０の内側の高さよりも低い高さとし、入側空間７ａのインクが出側空間７ｂへオーバフローするようにしてある。
【００５５】
図３は流入路近傍の接触角の説明図である。
副タンク本体７０及び隔離部材７２の少なくともスリット７３の近傍は、スリット７３の終端から出側空間７ｂにかけて、インクの接触角が９０度以下となる表面にしてある（図３参照）。つまり、スリット７３の終端に連なる面を非撥水性の表面であり、インクに対する濡れ性の比較的高い材料からなる面とすることにより、スリット７３の近傍が安定した濡れ状態となり、気泡のスリット７３への抱きこみなどを防ぐことができ、安定した連通状態が得られて、単位時間当たりのインク流入量の変化を低減できるようにしてある。スリット７３の近傍の表面を濡れ性を有する非撥水性とする手段は、副タンク本体７０及び隔離部材７２を合成樹脂製するのであるが、その他、非撥水性の塗料等の材料での表面処理、或いはプラズマによる親水化処理、化学表面処理などであってもよい。
【００５６】
副タンク本体７０の出側空間７ｂの一側部には透光部（図示せず）と、該透光部で出側空間７ｂのインクレベルを検出する２つの検出器１３，１４とが設けられている。各検出器１３，１４はマイクロプロセッサを用いてなる制御部（図示せず）に接続されており、各検出器１３，１４が検出したインクレベルに基づいて制御部から吸引装置（図示せず）へ制御信号が出力されるように構成してある。また、各検出器１３，１４は上下に離隔して配置されている。
【００５７】
下側の検出器１３は副タンク７内に気体がある程度蓄積されて、副タンク７内のインク残量が設定量に減少したとき、前記吸引装置を動作させて副タンク７内の気体を記録ヘッド１ａのノズルから吸引除去する。また、上側の検出器１４は前記吸引装置による気体の吸引除去に伴って主タンク２から入側空間７ａへ供給されたインクが前記隔離部材７２の上端から出側空間７ｂへオーバフローし、出側空間７ｂのインク量が設定量に上昇したとき、前記吸引装置による吸引除去を停止する。
【００５８】
次に、副タンクにインクを充填する際のインクの状態について説明する。
図４は副タンク７に高流量のインクを供給している状態の説明図である。
インクの初期充填時、メンテナンス時には主タンク２から副タンク７にインクが高流量（例えば２ｃｃ／ｍｉｎ）で供給される。なお、メンテナンス時とは、副タンク７に繰り返しインクを充填して使用している間にインクに混入していた微細の気泡が徐々に副タンク７に溜まり、気体がある程度蓄積されて副タンク７のインク残量が少なくなってきたときを意味している。
【００５９】
インクの初期充填を行う前においては、インクが全く充填されおらず、副タンク７は、気体で満たされている。また、メンテナンスを行う時には、上述したとおり、副タンク７内に気体と比較的少量のインクとが溜っている。従って、安定した印字動作を行うためには、副タンク７内の気体を排出し、主タンク２からインクを副タンク７内に供給する必要がある。
【００６０】
実施の形態では、前記スリット７３を設けることにより、副タンク７から気体を簡単に除去することができるとともに、この気体除去時に副タンク７に主タンク２からインクを供給することができる。以下、前記スリット７３を設けた場合における気体除去時の副タンク７内のインク状態について説明する。
【００６１】
図５はメンテナンス時における副タンク内のインクの状態を示す説明図である。ここで、吸引装置（図示せず）を用いて、記録ヘッド１ａのノズル部から副タンク７内に蓄積された気体を吸引除去しようとすると、はじめは、副タンク７の出側空間７ｂの下部に溜っている少量のインクがメッシュ部７０ａから吸引される。
【００６２】
しかしながら、副タンク７に残存している全てのインクが、前記メッシュ部７０ａから吸引されることにはならない。なぜなら、入側空間７ａと出側空間７ｂとは、上述したとおり、隔離部材７２により隔離されており、しかも、前記スリット７３によって互いに連通しているが、スリット７３によって生ずるインク流入抵抗により出側空間７ｂのインクレベルの低下と、入側空間７ａのインクレベルの低下とが同じ状態とならないためである。
【００６３】
スリット７３の幅寸法とインクレベルとの関係を調べるために、入側空間７ａの底面積Ｓ＝０．６４４（ｃｍ２  ）、出側空間７ｂの底面積＝０．３４（ｃｍ２  ）、隔離部材７２の厚みＬ＝１（ｍｍ）の副タンク７を用い、表面張力  η＝０．０３（Ｎ／ｍ）、粘度μ＝０．００７（Ｐａ・ｓ）、比重γ＝１．１のインクを充填するために、流量Ｕ一定で吸引した場合に平衡状態となったときのインクレベルの測定を行った。
【００６４】
図６はスリットの幅寸法が異なる場合の入側空間への流量と平衡状態となったときのインクレベルとの関係を示す説明図である。図６において、スリット７３の幅ｇ＝０．２（ｍｍ）を”  ●”  、幅ｇ＝０．３（ｍｍ）を”  ◆”  でプロットした。
更に、後述で詳細説明するが、スリット７３の形状等を考慮した解析結果（１３）式にスリット７３の幅ｇ＝０．２（ｍｍ）を代入して求めた計算結果を図６に破線で示し、幅ｇ＝０．３（ｍｍ）の計算結果を図６に実線で示している。
図６より実測値と計算結果とがほぼ一致しており、後述の一連の解析が正しいことが確認できた。
【００６５】
図７，８，９は同一条件下での流出量と無効率と正規化レベルとの関係を示す説明図である。図７，８，９は流量Ｕで充填したときの入側空間７ａに留まるインク量をインクレベルで示した値（Ｍｏ）と、出側空間７ｂを経由して吸引装置側に排出されるインクの累積量を入側空間レベルに換算した値（ｓｕｍ  ）とにより、充填時に無駄に消費してしまう無効率として（ｓｕｍ  ／Ｍｏ）について計算した結果を示している。
【００６６】
図７〜９に示すように流量、スリット７３の幅寸法など諸元の設定により値そのものは変化するが，同一条件下での流出量（ｓｕｍ  ）と無効率（ｓｕｍ  ／Ｍｏ）とはほぼ相似した変化を示し、折線近似して変曲点を求め、変曲点におけるインクレベル（Ｍｏｃ  ）をその設定下での飽和値（Ｍｏｓ  ）で除して正規化レベルを（Ｍｏｃ  ／Ｍｏｓ  ）とすると値は一致し図７〜９に示すように（Ｍｏｃ  ／Ｍｏｓ  ≒０．８）となる。また変曲点における無効率の値も一致し、（ｓｕｍ  ／Ｍｏ≒０．２６）を示す。
【００６７】
図１０は正規化時間と正規化レベルと無効率との関係を示す説明図である。
この結果に基づいて経過時間Ｔを変曲点における時間Ｔｃで除した正規化時間（Ｔ／Ｔｃ）を横軸に、図７〜９の正規化レベル（Ｍｏｃ  ／Ｍｏｓ  ）及び、無効率（ｓｕｍ  ／Ｍｏ）は合致し、正規化することでパラメータの設定に影響されること無く充填特性を評価することが可能となった（図１０参照）。
【００６８】
以上の変曲点は飽和値の約８０％の値が変曲点であり、インクを効率よく，出来るだけ多く充填するには充填終了を変曲点近傍に設定すればよいことが判った。
よってベストモードとしての条件は、充填のための吸引を停止する時間をＴｅとした場合、
充填終了時間（Ｔｅ／Ｔｃ）≒１、
インクレベルを確保するために変曲点より右側の領域に充填終了時間を設定する場合、
Ｔ／Ｔｃ＝１．５
ｓｕｍ／Ｍｏ＝０．５８
Ｍｏ／Ｍｏｓ＝０．９３
であり、Ｔ／Ｔｃ＞１．５の領域はインクの無駄が非常に多くなる。
ベーターモードとしての条件は充填終了時間（Ｔｅ／Ｔｃ）＜１．５となる。
図７〜９に示した無効率、正規化レベル等を纏めて表１に示す。
【００６９】
【表１】
2004188740.tif 000003
【００７０】
ところで、具体的なスリット７３の幅について０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．３ｍｍのスリットで実験した結果、０．１ｍｍではスリット形状でも気泡の付着による動作不安定が観測され、また、合成樹脂による一体成形でスリットを成形することは実用上困難であり、０．２〜０．３ｍｍが適当でありで、量産性を考慮すると０．３ｍｍのスリット７３を隔離部材７２の幅方向中央部に長手方向が上下となるように形状するのがベストモードである。
【００７１】
また、印字中においては、主タンク２から副タンク７へのインクの供給量を例えば０．５ｃｃ／ｍｉｎとすることによって、入側空間７ａと出側空間７ｂとのインクレベルをほぼ同じ値に保つことができる。即ち、スリット７３部の流インク流入抵抗により入側空間７ａからのインク供給が追従し充分に供給されている状態が達成されている。
【００７２】
図１１は副タンクの他の構成を示すもので、（ａ）  は拡大断面図、（ｂ）  は（ａ）  のＸＩ−ＸＩ線の断面図である。
以上説明した実施の形態では、入側空間７ａと出側空間７ｂとをスリット７３により連通させたが、これに限定されるものでなく、図１１（ａ）  及び（ｂ）  に示すとおり、連通孔からなる流入路（以下連通孔と言う）７３ａにより連通されることも可能である。この場合、隔離部材７２は副タンク本体７０内の対向する側面７０ｃ，７０ｃ間寸法とほぼ同じ幅寸法の板からなり、この隔離部材７２の下部に厚さ方向に貫通する１つの連通孔７３ａが設けられている。この連通孔７３ａは該連通孔７３ａの位置にインクレベルがある場合にインクを流入させることができる大きさにしてある。また、連通孔７３ａの形状は、円形（丸形）、矩形、網目形のいずれであってもよく、さらに多角形等の様々な形状とすることも可能であるが、図１１では丸孔としてある。また、連通孔７３ａの個数は１個に限られず、複数とすることも可能である。
【００７３】
ここで、インクの初期充填時（又は、副タンク７内のインクが空になった状態）における主タンク２から副タンク７にインクを供給する際の副タンク７内でのインクの状態について、前記スリット７３と前記連通孔７３ａが丸孔との場合に分けて説明する。ここで、同一条件のもとでスリット７３の場合の効果と、連通孔７３ａが丸孔の場合の効果とを比較するために、平衡インク水頭が同一となるスリットと丸孔とを用いる。尚、平衡インク水頭が同一となるスリットと丸孔とは、副タンク７内のインクを記録ヘッドのノズルから連続吐出したときの入側空間７ａへのインク供給量と出側空間７ｂへのインク供給量とが平衡し、インクレベルが安定状態になった時のインクレベルが同じ値となるようなスリットと丸孔を意味している。
【００７４】
図１２は流入路がスリットである場合の副タンク７内でのインクの状態を示す説明図である。
図１２において、（ＭＯ）は時間経過に対するインク充填時の入側空間７ａのインクレベル、（Ｏ  ）はインク充填時の入側空間７ａから出側空間７ｂへのインクの流入量、（ｓｕｍ  ）はインク充填時の入側空間７ａから出側空間７ｂへの累積流入量、（Ｓｍ）は初期インクレベル１２ｍｍで連続吐出時の出側空間７ｂのインクレベル、（Ｍｓ）は連続吐出時の入側空間７ａのインクレベルを示す。尚、インク充填時においては、平衡時の副タンク７のインクレベルが１５ｍｍとなるように、主タンク２から副タンク７にインクを供給するものとする（以下の図１３も同様である）。また、連続吐出時の初期インクレベルは１２ｍｍである時を図示している。
【００７５】
この結果より、インク充填時においては、入側空間７ａの上部に設けられたインク供給口７１ａから入側空間７ａにインクが供給されるため、入側空間７ａのインクレベル（Ｍｏ）は速やかに上昇する。また、インク充填時の入側空間７ａから出側空間７ｂへのインクの流入量（Ｏ  ）については、初期段階では、流入量は極めて少なく、一定時間が経過すれば一定する。
【００７６】
また、連続吐出時においては、連続吐出時の出側空間７ｂのインクレベル（Ｓｍ）は、記録ヘッド１ａへのインク供給に伴って減少し、出側空間７ｂから記録ヘッド１ａへのインク供給量と入側空間７ａから出側空間７ｂへの供給量が平衡した時点以降は安定する。一方、連続吐出時の入側空間７ａのインクレベル（Ｍｓ）は、主タンク２からチューブ１１などを介しての入側空間７ａまでのインク供給経路の流インク流入抵抗が充分に小さく抑えられていることによりヘッド連続吐出（０．５ｃｃ／ｍｉｎ）に追従して主タンク２から入側空間７ａへ同量（０．５ｃｃ／ｍｉｎ）のインクが供給され、インクレベルが上昇した後、出側空間７ｂへの供給量が平衡した時点以降は一定レベル（約１４ｍｍ）に安定する。
【００７７】
図１３は流入路が丸孔である場合の副タンク内でのインクの状態を示す説明図である。
図１３において、（Ｍｏ’  ）は時間経過に対するインク充填時の入側空間７ａのインクレベル、（Ｏ  ）はインク充填時の入側空間７ａから出側空間７ｂへのインクの流入量、（ｓｕｍ’）はインク充填時の入側空間７ａから出側空間７ｂへの累積流入量、（Ｓｍ）は初期インクレベル１２ｍｍで連続吐出時の出側空間７ｂのインクレベル、（Ｍｓ）は連続吐出時の入側空間７ａのインクレベルを示す。
【００７８】
この結果より、インク充填時においては、入側空間７ａの上部に設けられたインク供給口７１ａから入側空間７ａにインクが供給されるため、入側空間７ａのインクレベル（Ｍｏ’  ）は速やかに上昇する。また、インク充填時の入側空間７ａから出側空間７ｂへのインクの流入量（Ｏ  ）については、初期段階では、流入量は非常に少なく、一定時間が経過すれば一定の量となる。
【００７９】
ここで、流入路がスリット７３の場合（図１２参照）と比較すると、連通孔７３ａが丸孔の場合の方が初期段階における入側空間７ａのインクレベル（Ｍｏ’  ）の上昇度合が小さい。これは、丸孔の場合の方が、スリット７３の場合よりも、初期段階において、入側空間７ａから出側空間７ｂへのインクの流入量（Ｏ  ）が多いためである。これは丸孔の場合は流量が印加するインク水頭、即ち、インクレベルの１乗に比例するのに対して、スリットの場合はインク水頭の２乗に比例する様に作用することに起因したものである。
【００８０】
また、連続吐出時においては、連続吐出時の出側空間７ｂのインクレベル（Ｓｍ）は、記録ヘッド１ａへのインク供給に伴って減少した後、安定する。一方、連続吐出時の入側空間７ａのインクレベル（Ｍｓ）は、記録ヘッド１ａでの連続吐出に追従して流量（０．５ｃｃ／ｍｉｎ）で主タンク２から入側空間７ａへインクが供給されているため、一定レベル（約１３ｍｍ）に安定する。
【００８１】
ここで、流入路がスリット７３の場合（図１２参照）と比較すると、連続吐出時の出側空間７ｂのインクレベルの低下の度合いはスリット７３の方が大きく、平衡インクレベル（Ｓｍ）は丸孔の場合が６．８ｍｍに対してスリット７３の場合は２．７ｍｍであるが、２．７ｍｍで平衡しており安定時の供給の範囲内であり問題となる値ではない。
【００８２】
図１４は流入路がスリット、丸孔である場合の出側空間への累積流入量を比較した説明図である。
図１４に示すとおり、スリット７３と丸孔とにおけるインク充填時の入側空間７ａから出側空間７ｂへの累積流入量（ｓｕｍ  およびｓｕｍ’）を比較すると、インクの流入によって充填時の入側空間７ａのインクレベル（Ｍｏ）が徐々に高くなっても、累積流入量（ｓｕｍ  およびｓｕｍ’）の値は、スリット７３の方が丸孔に比べて小さな値となっている。つまり、スリット７３の方が、インク充填時は、入側空間７ａに有効に充填されず出側空間７ｂを介して記録ヘッド１ａのノズルから排出されてしまう無駄なインク量を少なくすることが出来ることを示している。
【００８３】
図１５は充填を開始した場合における時間の経過に対するスリット、丸孔である場合のインクレベルの比及び累積流入量の比を示す説明図である。
図１５において、インクレベルの比は入側空間７ａでの（Ｍｏ／Ｍｏ’）であり、また、累積流入量の比は入側空間７ａから出側空間７ｂへの累積流入量の比（ｓｕｍ／ｓｕｍ’）である。
【００８４】
この図１５より、インク充填の初期段階では、スリット７３の場合における入側空間７ａのインクレベル（Ｍｏ）が、丸孔の場合における入側空間７ａのインクレベル（Ｍｏ’  ）よりも高くなっていることがわかる。また、インク充填の初期段階では、スリット７３の場合における入側空間７ａから出側空間７ｂへの累積流入量（ｓｕｍ  ）が、丸孔の場合における入側空間７ａから出側空間７ｂへの累積流入量（ｓｕｍ’）に比べて少なくなっていることがわかる。
【００８５】
以上のようにスリット７３の場合と丸孔の場合とを比較した際、インク充填時の初期段階、及び連続吐出時において、スリット７３の方が丸孔よりも入側空間７ａから出側空間７ｂへのインクの流入を少なくすることができる。
従って、上述したように、副タンク７内に蓄積された気体を除去する場合には、流入路として丸孔よりもスリット７３を設けた方がインクの吸引除去量を少なくすることができ、効率のよい気体の除去作業が可能となる。
【００８６】
ところで、副タンク７内に蓄積された気体を除去する場合、出側空間７ｂ内のインクレベルが検出器１３により検出され、この検出したインクレベルに基づいて吸引装置が動作するため、インク吐出時間又はインク吐出回数から出側空間７ｂ内のインクレベルを求めるよりも、正確なインクレベルを得ることができ、気体とともに吸引される出側空間７ｂ内のインク量を必要最小限にすることが可能である。
【００８７】
図１６は副タンクのさらに他の構成を示すもので、（ａ）  は拡大断面図、（ｂ）  は（ａ）  のＸＶＩ  −ＸＶＩ  線の断面図である。
また、上記した説明においては、隔離部材７２の形状を図２（ａ）  、（ｂ）  のように構成したが、これに限定されるものではなく、例えば、図１６（ａ）  、（ｂ）  に示すような折れ曲がった形状とすることもできる。この図１６（ａ）  、（ｂ）  に示すような形状とすることにより、図２に示すものに比べて出側空間７ｂの容量を減らすことができ、さらにインクの吸引除去量を少なくすることができ、効率のよい気体の除去作業が可能となる。
【００８８】
図１７はインクの連続吐出時における副タンク内のインクの状態を示す説明図である。
インクの連続吐出時においては、吐出しと同時に副タンク７内が減圧されるため、主タンク２から副タンク７の入側空間７ａにインクが供給される。この場合において、図１７に示すとおり、入側空間７ａと出側空間７ｂとのインクレベルが略同じレベルとなる時間を求める。
まず、前記流入路の等価モデル化を図る。電気回路においては、電圧（Ｅ［Ｖ］）、電流（Ｉ［  Ａ］  ）、及び抵抗（Ｒ［  Ω］  ）の間には以下の式（１）が成立する。
Ｅ＝Ｉ×Ｒ  ……  （１）
また、電流（Ｉ［  Ａ］  ）、電圧（Ｅ［Ｖ］）、及びコンデンサ容量（Ｃ［Ｆ］  ）の間には、以下の式（２）が成立する。
Ｃ＝｛∫Ｉｄｔ｝／Ｅ  ……  （２）
【００８９】
一方、副タンク７内の出側空間７ｂにおけるインク水頭による圧力（Ｐ［  Ｐａ］  ）、副タンク７の出側空間７ｂにおけるインクの体積（Ｖ［  ｍ３  ］  ）、及び副タンク７の出側空間７ｂの底面積（Ｓ［  ｍ２  ］  ）の間には、以下の式（３）が成立する。
Ｐ＝（Ｖ／Ｓ）・γ・（９．８×１０３  ）  ……  （３）
ここで、電圧（Ｅ［  Ｖ］  ）を圧力（Ｐ［  Ｐａ］  ）に、及び電流（Ｉ［  Ａ］  ）を体積速度（Ｕ［  ｍ３  ／ｓ］  ）に置き換えると、上記式（２）は、以下の式（４）のとおりになる。
Ｃ＝｛∫Ｕｄｔ｝／Ｐ  ……  （４）
【００９０】
次に、上記式（３）と式（４）とからＰを消去すると、以下の式（５）が得られる。
（Ｖ／Ｓ）・γ・（９．８×１０３  ）＝｛∫Ｕｄｔ｝／Ｃ  ……  （５）
また、∫Ｕｄｔ＝Ｖであるから、この関係式を上記式（５）に代入して整理すると、以下の式（６）が得られる。
Ｃ＝Ｓ／［γ・（９．８×１０３  ）］    ……  （６）
従って、電気回路における時定数（Ｃ×Ｒ）に対応する、この流入路の時定数（Ｃ×Ｒ）は、以下の式（７）のとおりになる。
但し、Ｒ＝Ｐ／Ｕ＝［Ｎ／ｍ２  ］／［ｍ３  ／ｓ］＝［Ｎ・ｓ／ｍ５  ］
Ｃ・Ｒ＝Ｒ・Ｓ／［γ・（９．８×１０３  ）］    ……  （７）
【００９１】
つまり、入側空間７ａと出側空間７ｂとのインクレベルが略同じレベルとなる時間は、上記式（７）で示される時定数となる。それゆえ、次のインク吐出し迄の時間（Ｔｏ）と、上記時定数（Ｒ・Ｓ／［γ・（９．８×１０３  ）］）との間において、以下の式（８）の関係を保つことにより、入側空間７ａと出側空間７ｂとのインクレベルが略同じレベルとなった状態にて、次のインク吐出しを行うことができる。従って、出側空間７ｂへの安定したインク供給が可能となる。
Ｒ・Ｓ／［γ・（９．８×１０３  ）］＜Ｔｏ  ……  （８）
【００９２】
尚、流入路が丸孔形状（管状）である場合には、副タンク７内の圧力（Ｐ［  Ｐａ］  ）は、インクの粘度（μ［  Ｐａ・ｓ］  ）、流入路の流路長（Ｌ［  ｍ］  ）、及び流入路の直径（ｄ［  ｍ］  ）を用いると、以下の式（９）で示される。
Ｐ＝１２８μ・Ｌ・Ｕ／（π・ｄ４  ）  ……  （９）
従って、インク流入抵抗Ｒは以下の式（１０）で示されることになる。
Ｒ＝１２８μ・Ｌ／（π・ｄ４  ）  ……  （１０）
【００９３】
また、スリット７３の場合には、スリット７３の開口短辺方向の幅をｇ（Ｘ方向）と長辺方向（Ｙ方向）が無限大もしくは充分長いとき、長辺方向（Ｙ方向）単位長さ当りの体積速度（Ｕ［  ｍ３  ／ｓ］  ）は、以下の式（１１）で表される。
Ｕ＝ｇ３  ・Ｐ／（１２・μ・Ｌ）  ……  （１１）
【００９４】
また、長辺方向（Ｙ方向）単位幅当りのインク流入抵抗ｒは、上記圧力Ｐを体積速度（Ｕ［  ｍ３  ／ｓ］  ）で割ったものであるため、以下の式（１２）で表されることとなる。
ｒ＝１２・μ・Ｌ／ｇ３                  ……  （１２）
【００９５】
実施の形態で示したようなスリット７３の配置（長辺方向が上下方向）においては、スリット７３の長さによりスリット７３に印加する圧力が変化するので水頭高さをＨ（ｍ）とした時、スリット全体での流量（Ｕ［  ｍ３  ／ｓ］  ）は
【００９６】
【数１】
2004188740.tif 000004
【００９７】
となり、γ・Ｈ・（９．８×１０３  ）＝Ｐとすると
Ｕ＝Ｐ／（２・ｒ／Ｈ）                    ……  （１４）
となる。
従って、インク水頭Ｈのスリットにおけるインク流入抵抗ＲＨ  は以下の式（１５）で示されることになる。
ＲＨ  ＝２・ｒ／Ｈ                ……  （１５）
【００９８】
副タンク７の体積を有効に使うために、出側空間７ｂの容積に対して入側空間７ａの容積を大きく取り、その容積比を１：ｎ、充填直後のインクレベルをＨｏ  とすると平衡後のインクレベルＨｓ  は、
Ｈｓ  ＝Ｈｏ  ・ｎ／（１＋ｎ）となる。
例えばｎ＝４としたとき４／５のレベルで平衡となる。
（１５）式で示したスリットのインク流入抵抗Ｒ＝（２・ｒ／Ｈ）に平衡までのレベル変化を考慮すると、平衡するまでの平均水頭高さは  Ｈｏ  ・（  ０．５＋ｎ）／（１＋ｎ）であり、スリット抵抗Ｒｓは、
Ｒｓ＝〔２・ｒ／［Ｈｏ・（  ０．５＋ｎ）／（１＋ｎ）］〕  ……  （１６）
となる。
平衡までにインクレベルが変動するが、変動レベルは小さいので、充填後、平衡までの平均水頭高さにおけるスリット抵抗Ｒｓにより平衡に至る過渡現象の概略を把握することが出来る。
よって、充填後の平衡に至るまで過渡現象はスリット抵抗Ｒｓを（７）式のインク流入抵抗Ｒに代入すればよく。出側空間７ｂへの安定供給の条件も同様に（８）式のＲにＲｓを代入すれば良い。
なお、入側空間７ａ，出側空間７Ｂ，の容量をＣａ、Ｃｂとすると合成容量は  Ｃｓ＝Ｃａ・Ｃｂ／（Ｃａ＋Ｃｂ）となるが、インクタンクの体積を有効に使用するために、容積比１：ｎを大きくとるのでＣｓ≒Ｃｂとなりことより、上記検討もＣｓ≒Ｃｂと簡略化して行ったが実用上支障のないものである。
【００９９】
図１８〜図２２は流入路の他の構成を示す部分断面図である。
以上説明した実施の形態では、隔離部材７２の幅方向両端と副タンク本体７０内の対向する側面との間に流入路としてのスリット７３を設けたが、その他、このスリット７３は図１８〜図２２のように構成してもよい。
【０１００】
図１８は副タンク本体７０内の対向する側面７０ｃ，７０ｃ間寸法よりもその幅寸法を小さくしてある隔離部材７２の幅方向一端と副タンク本体７０内の対向する側面７０ｃ，７０ｃの１つとの間に流入路としてのスリット７３を設けたものである。
図１９は隔離部材７２の幅方向中央部に流入路としてのスリット７３を設けたものである。
【０１０１】
また、図２０は流入路としてのスリット７３の幅寸法を副タンク７の下側で短く、上側で長くしてある。図２１は流入路としてのスリット７３の始端から終端までの距離を副タンク７の下側で長く、上側で短くしてある。図２０及び図２１にあっては、単位時間当たりの下側でのインク流入量を、上側でのインク流入量よりも少なくすることができ、しかも、単位時間当たりの上側でのインク流入量を、下側でのインク流入量よりも多くすることができる。
【０１０２】
また、図２２は副タンク本体７０と別体に成形された隔離部材７２の周面に前記流入路となるべき凹所、換言すれば前記スリット７３としての凹所７３ｂを設けてある。この凹所７３ｂは図２２（ａ）  のように隔離部材７２の下側面である他、（ｂ）  のように隔離部材７２の幅方向一端面又は両端面であってもよいし、また、（ｃ）  のように隔離部材７２の幅方向一端面又は両端面に複数が上下に離隔するようにしてもよい。この図２２の隔離部材７２は例えば蓋体７１と一体に成形される。
図２２にあっては、隔離部材７２の周面の非スリット部分７２ａを副タンク本体７０の内側に接触させることができるため、この非スリット部分７２ａを基準にしてスリット７３の幅寸法精度を図２に比べて高めることができるとともに、隔離部材７２の副タンク本体７０への固定強度を図２に比べて高めることができる。
【０１０３】
このように流入路としてのスリット７３は副タンク本体７０内の対向する側面との間に設けてあるが、その他、前記スリット７３は隔離部材７２の幅方向の途中に長手方向が上下、又は、横方向となるように設けてもよい。また、前記スリット７３は一列上に複数個設けた構成としてもよい。さらに、前記スリット７３は隔離部材７２に設ける他、副タンク本体７０の内側面に設けてもよい。この場合、例えば副タンク本体７０の隔離部材７２との対向部分を隔離部材７２の厚さよりも広い幅寸法で条形に凹ませることにより設ける。
【０１０４】
また、流入路としての前記連通孔７３ａを複数個とした場合、各連通孔７３ａの開口形状を様々に設定することができ、さらに、連通孔７３ａに付着した気泡によって連通孔７３ａの一部が塞がれた場合にも入側空間７ａから出側空間７ｂへインクを流入させることができる。
【０１０５】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、副タンクの内部を入側空間及び出側空間に横に隔離する隔離部材を有し、該隔離部材から入側空間のインクを出側空間へ流入させつつ入側空間のインクレベルを上昇させる流入路を有するため、流入路を極端に小さくすることなく、さらに、隔離部材の厚さを極端に薄くすることなく、気体とともに吸引される出側空間内のインク量を少なくすることができる。しかも、流入路を極端に小さくする必要がなく、さらに隔離部材の厚さを極端に薄くする必要がないため、副タンクの加工性を向上でき、記録装置のコストを低減できる。
【０１０６】
また、本発明によれば、流入路は該流入路の位置にインクレベルがある際にインクを流入させることができる大きさであり、しかも、流入路の終端に連なる面はインクに対する濡れ性を有する材料からなるため、気体の吸引除去後に入側空間及び出側空間のインクレベルが平衡になるまでの時間を早くすることができる。
【０１０７】
また、本発明によれば、隔離部材が板状であるため、副タンクの大きさ、インクの種類等に対応して出側空間への単位時間当たりのインク流入量を容易に設定することができる。
【０１０８】
また、本発明によれば、複数の流入路を有するため、各流入路の開口形状を様々に設定することができるとともに、流入路に付着した気泡によって流入路の一部が塞がれた際にも入側空間から出側空間へインクを流入させることができる。
【０１０９】
また、本発明によれば、流入路がスリットであるため、記録ヘッド側から吸引して副タンク内の気体を吸引除去する場合に、流入路の形状が丸孔であるものに比べて気体とともに吸引される出側空間内のインク量をより一層少なくすることができる。
【０１１０】
さらに、本発明によれば、スリットである流入路は長手方向を上下にしてあるため、流入路の全長域でその幅寸法、又は始端から終端までの長さを変えることにより、入側空間から出側空間への単位時間当たりのインク流入量を設定することができ、副タンクの大きさ、インクの種類等に対応して出側空間への単位時間当たりのインク流入量を容易に設定することができる。
【０１１１】
また、本発明によれば、流入路を副タンクの内側面と隔離部材との間に配置してあるため、隔離部材が副タンク本体と一体又は別に成形される場合に流入路を成形することができ、流入路を有する副タンクの加工性を向上できる。
【０１１２】
また、本発明によれば、流入路は幅寸法を副タンクの下側で短く、上側で長くしてあるため、気体とともに吸引される出側空間内のインク量を少なくすることができるとともに、気体の吸引除去後に入側空間及び出側空間のインクレベルが平衡になるまでの時間を、流入路の全長に亘って幅寸法が同じものに比べて早くすることができる。
【０１１３】
また、本発明によれば、流入路は始端から終端までの距離を副タンクの下側で長く、上側で短くしてあるため、気体とともに吸引される出側空間内のインク量を少なくすることができるとともに、気体の吸引除去後に入側空間及び出側空間のインクレベルが平衡になるまでの時間を、流入路の全長に亘って幅寸法が同じものに比べて早くすることができる。
【０１１４】
また、本発明によれば、隔離部材は副タンク本体内の対向する側面間寸法よりもその幅寸法が小さい板であるため、隔離部材が副タンク本体と一体又は別に成形される場合に流入路を成形することができ、流入路を有する副タンクの加工性を向上できる。
【０１１５】
さらに、本発明によれば、副タンク本体と別体の板である隔離部材の周面に流入路となるべき凹所を設けてあるため、隔離部材が成形される場合に流入路を成形することができ、副タンク本体に影響されることなく流入路の大きさ及び形状を設定することができる。
【０１１６】
また、本発明によれば、副タンク本体と別体の板である隔離部材が流入路を有するため、隔離部材が成形される場合に流入路を成形することができ、副タンク本体に影響されることなく流入路の大きさ及び形状を設定することができる。
【０１１７】
また、本発明によれば、出側空間内のインクレベルを検出器により検出することができるため、インク吐出時間又はインク吐出回数から出側空間内のインクレベルを求めるよりも、正確なインクレベルを得ることができ、気体とともに吸引される出側空間内のインク量を必要最小限にすることが可能である。
【０１１８】
また、本発明によれば、流入路を有する部材は濡れ性が比較的高い材料からなるため、気泡の流入路への抱きこみなどを防ぐことができ、安定した連通状態が得られて、単位時間当たりのインク流入量の変化を低減できる。
【０１１９】
また、本発明によれば、入側空間及び出側空間のインクレベルがほぼ平衡になった状態で記録ヘッドから次のインク吐出を図ることが可能となり、出側空間への安定したインク供給が可能である。
【０１２０】
また、本発明によれば、インク充填量が飽和値の約８０％の値となる変曲点で充填のための吸引を停止することができるため、気体を記録ヘッド側から吸引して除去しつつ副タンク内へインクを充填する場合に、インクを効率よく、出来るだけ多く充填することができる。
【０１２１】
また、本発明によれば、インク充填量が飽和値のほぼ８０％に到達した際に充填のための吸引を停止するため、気体を記録ヘッド側から吸引して除去しつつ副タンク内へインクを充填する場合に、インクをより一層効率よく、出来るだけ多く充填することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る記録装置の構成を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る記録装置の副タンクの構成を示すもので、（ａ）  は拡大断面図、（ｂ）  は（ａ）  のＩＩ−ＩＩ線の断面図である。
【図３】本発明に係る記録装置の流入路近傍の接触角の説明図である。
【図４】本発明に係る記録装置の副タンクに高流量のインクを供給している状態の説明図である。
【図５】本発明に係る記録装置のメンテナンス時における副タンク内のインクの状態を示す説明図である。
【図６】本発明に係る記録装置のスリットの幅寸法が異なる場合の入側空間への流量と平衡状態となったときのインクレベルとの関係を示す説明図である。
【図７】本発明に係る記録装置の同一条件下での流出量と無効率と正規化レベルとの関係を示す説明図である。
【図８】本発明に係る記録装置の同一条件下での流出量と無効率と正規化レベルとの関係を示す説明図である。
【図９】本発明に係る記録装置の同一条件下での流出量と無効率と正規化レベルとの関係を示す説明図である。
【図１０】本発明に係る記録装置の正規化時間と正規化レベルと無効率との関係を示す説明図である。
【図１１】本発明に係る記録装置の副タンクの他の構成を示すもので、（ａ）  は拡大断面図、（ｂ）  は（ａ）  のＸＩ−ＸＩ線の断面図である。
【図１２】本発明に係る記録装置の流入路がスリットである場合の副タンク内でのインクの状態を示す説明図である。
【図１３】本発明に係る記録装置の流入路が丸孔である場合の副タンク内でのインクの状態を示す説明図である。
【図１４】本発明に係る記録装置の流入路がスリット、丸孔である場合の出側空間への累積流入量を比較した説明図である。
【図１５】本発明に係る記録装置の充填を開始した場合における時間の経過に対するスリット、丸孔である場合のインクレベルの比及び累積流入量の比を示す説明図である。
【図１６】本発明に係る記録装置の副タンクのさらに他の構成を示すもので、（ａ）  は拡大断面図、（ｂ）  は（ａ）  のＸＶＩ  −ＸＶＩ  線の断面図である。
【図１７】本発明に係る記録装置のインクの連続吐出時における副タンク内のインクの状態を示す説明図である。
【図１８】本発明に係る記録装置の流入路の他の構成を示す部分断面図である。
【図１９】本発明に係る記録装置の流入路の他の構成を示す部分断面図である。
【図２０】本発明に係る記録装置の流入路の他の構成を示す部分断面図である。
【図２１】本発明に係る記録装置の流入路の他の構成を示す部分断面図である。
【図２２】本発明に係る記録装置の流入路の他の構成を示す部分断面図である。
【図２３】従来の記録装置の一例を示す正面図である。
【図２４】従来の記録装置の副タンク内に気体が蓄積された状態を示す断面図である。
【図２５】副タンク内に溜まった気体を除去することができる従来の記録装置の断面図である。
【図２６】従来の記録装置の副タンク内のメニスカス部分の拡大断面図である。
【符号の説明】
１ａ  記録ヘッド
２    主タンク
７    副タンク
７ａ  入側空間
７ｂ  出側空間
７０  副タンク本体
７２  隔離部材
７３  スリット（流入路）
７３ａ  連通孔（流入路）
７３ｂ  凹所（スリット）
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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