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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022150983
(43)【公開日】2022-10-07
(54)【発明の名称】液体吐出装置
(51)【国際特許分類】
B41J 2/135 20060101AFI20220929BHJP
B41J 2/01 20060101ALI20220929BHJP
【ＦＩ】
B41J2/135
B41J2/01 303
【審査請求】未請求
【請求項の数】18
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021053838
(22)【出願日】2021-03-26
(71)【出願人】
【識別番号】000005267
【氏名又は名称】ブラザー工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100117101
【弁理士】
【氏名又は名称】西木 信夫
(74)【代理人】
【識別番号】100120318
【弁理士】
【氏名又は名称】松田 朋浩
(72)【発明者】
【氏名】中澤 史朗
(72)【発明者】
【氏名】刑部 吉記
(72)【発明者】
【氏名】石川 博幸
(72)【発明者】
【氏名】古閑 雄二
(72)【発明者】
【氏名】岡崎 真也
(72)【発明者】
【氏名】入口 明
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 慎悟
(72)【発明者】
【氏名】杉浦 俊夫
【テーマコード（参考）】
2C056
2C057
【Ｆターム（参考）】
2C056EA16
2C056FA10
2C056HA20
2C056HA37
2C056KC01
2C057AF44
2C057AG69
2C057AN01
(57)【要約】
【課題】液体が貯留される貯留部が大気開放口により外部と連通された状態において、ノズルの開口に形成されたメニスカスを維持する液体吐出装置を提供する。
【解決手段】複合機１０は、インクを吐出するノズル３９を有するヘッド３８と、インクが液面を形成して貯留され、貯留可能な最大量のインクの高さがノズル３９の開口よりも上方に位置する貯留部８０と、貯留部８０の気体層と外部とを連通する大気開放口８８とを備えている。インクの比重をρ、インクの表面張力をσ、ノズル３９におけるインクの接触角をθ、重力加速度をｇとしたとき、ノズル３９の内径ｄと、ノズル３９の開口に形成されたメニスカスと貯留部８０に貯留可能な最大量の液面との高さの差である水頭差ｈとが、ρｈｄ／σcosθ≦４／ｇを満たすようにする。
【選択図】図６
【解決手段】複合機１０は、インクを吐出するノズル３９を有するヘッド３８と、インクが液面を形成して貯留され、貯留可能な最大量のインクの高さがノズル３９の開口よりも上方に位置する貯留部８０と、貯留部８０の気体層と外部とを連通する大気開放口８８とを備えている。インクの比重をρ、インクの表面張力をσ、ノズル３９におけるインクの接触角をθ、重力加速度をｇとしたとき、ノズル３９の内径ｄと、ノズル３９の開口に形成されたメニスカスと貯留部８０に貯留可能な最大量の液面との高さの差である水頭差ｈとが、ρｈｄ／σcosθ≦４／ｇを満たすようにする。
【選択図】図６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
液体を吐出するノズルを有するヘッドと、
液体が液面を形成して貯留され、貯留可能な最大量の液面の高さが上記ノズルの開口よりも上方に位置する貯留部と、
上記貯留部の気体層と外部とを連通する大気開放口と、を備えており、
上記ノズルの内径（ｄ）と、上記ノズルの開口に形成されたメニスカスと上記貯留部に貯留可能な最大量の液面との高さの差である水頭差（ｈ）とは、以下の式（１）を満たす液体吐出装置。
ρｈｄ／σcosθ≦４／ｇ ・・・式（１）
ただし、ρは液体の比重、σは液体の表面張力、θは上記ノズルにおける液体の接触角、ｇは重力加速度である。
液体が液面を形成して貯留され、貯留可能な最大量の液面の高さが上記ノズルの開口よりも上方に位置する貯留部と、
上記貯留部の気体層と外部とを連通する大気開放口と、を備えており、
上記ノズルの内径（ｄ）と、上記ノズルの開口に形成されたメニスカスと上記貯留部に貯留可能な最大量の液面との高さの差である水頭差（ｈ）とは、以下の式（１）を満たす液体吐出装置。
ρｈｄ／σcosθ≦４／ｇ ・・・式（１）
ただし、ρは液体の比重、σは液体の表面張力、θは上記ノズルにおける液体の接触角、ｇは重力加速度である。
【請求項2】
上記内径（ｄ）は、５μｍ以上かつ２０μｍ未満であり、
上記水頭差（ｈ）は、６６４ｍｍ以下である請求項１に記載の液体吐出装置。
上記水頭差（ｈ）は、６６４ｍｍ以下である請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項3】
上記内径（ｄ）は、２０μｍ以上かつ３０μｍ未満であり、
上記水頭差（ｈ）は、４４３ｍｍ以下である請求項１に記載の液体吐出装置。
上記水頭差（ｈ）は、４４３ｍｍ以下である請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項4】
上記内径（ｄ）は、３０μｍ以上かつ５０μｍ未満であり、
上記水頭差（ｈ）は、２６６ｍｍ以下である請求項１に記載の液体吐出装置。
上記水頭差（ｈ）は、２６６ｍｍ以下である請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項5】
上記内径（ｄ）は、５０μｍ以上かつ８０μｍ未満であり、
上記水頭差（ｈ）は、１６６ｍｍ以下である請求項１に記載の液体吐出装置。
上記水頭差（ｈ）は、１６６ｍｍ以下である請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項6】
上記内径（ｄ）は、８０μｍ以上かつ９０μｍ未満であり、
上記水頭差（ｈ）は、１４８ｍｍ以下である請求項１に記載の液体吐出装置。
上記水頭差（ｈ）は、１４８ｍｍ以下である請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項7】
上記内径（ｄ）は、９０μｍ以上かつ１００μｍ未満であり、
上記水頭差（ｈ）は、１３３ｍｍ以下である請求項１に記載の液体吐出装置。
上記水頭差（ｈ）は、１３３ｍｍ以下である請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項8】
上記内径（ｄ）は、１００μｍ以上かつ１１０μｍ未満であり、
上記水頭差（ｈ）は、１２１ｍｍ以下である請求項１に記載の液体吐出装置。
上記水頭差（ｈ）は、１２１ｍｍ以下である請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項9】
上記内径（ｄ）は、１１０μｍ以上かつ１２０μｍ未満であり、
上記水頭差（ｈ）は、１１１ｍｍ以下である請求項１に記載の液体吐出装置。
上記水頭差（ｈ）は、１１１ｍｍ以下である請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項10】
上記内径（ｄ）は、１μｍ以上かつ１３３μｍ未満であり、
上記水頭差（ｈ）は、１００ｍｍ以下である請求項１に記載の液体吐出装置。
上記水頭差（ｈ）は、１００ｍｍ以下である請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項11】
上記内径（ｄ）は、１μｍ以上かつ６６μｍ未満であり、
上記水頭差（ｈ）は、１００ｍｍより大きくかつ２００ｍｍ以下である請求項１に記載の液体吐出装置。
上記水頭差（ｈ）は、１００ｍｍより大きくかつ２００ｍｍ以下である請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項12】
上記内径（ｄ）は、１μｍ以上かつ３３μｍ未満であり、
上記水頭差（ｈ）は、２００ｍｍより大きくかつ４００ｍｍ以下である請求項１に記載の液体吐出装置。
上記水頭差（ｈ）は、２００ｍｍより大きくかつ４００ｍｍ以下である請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項13】
上記内径（ｄ）は、１μｍ以上かつ２２μｍ未満であり、
上記水頭差（ｈ）は、４００ｍｍより大きくかつ６００ｍｍ以下である請求項１に記載の液体吐出装置。
上記水頭差（ｈ）は、４００ｍｍより大きくかつ６００ｍｍ以下である請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項14】
上記液体の粘度は、２ｃｐｓ以上かつ１１ｃｐｓ未満である請求項１から１３のいずれかに記載の液体吐出装置。
【請求項15】
上記ヘッド及び上記貯留部を搭載して移動するキャリッジを更に備える請求項１から１４のいずれかに記載の液体吐出装置。
【請求項16】
上記ヘッドを搭載して移動するキャリッジを更に備え、
上記貯留部は、上記キャリッジに搭載されておらず、
上記貯留部と上記ヘッドとは液体流路によって接続されている請求項１から１４のいずれかに記載の液体吐出装置。
上記貯留部は、上記キャリッジに搭載されておらず、
上記貯留部と上記ヘッドとは液体流路によって接続されている請求項１から１４のいずれかに記載の液体吐出装置。
【請求項17】
上記キャリッジは、走査方向に移動するものであり、
上記ヘッドは、上記キャリッジが上記走査方向へ移動しているときに液体を吐出する請求項１５又は１６に記載の液体吐出装置。
上記ヘッドは、上記キャリッジが上記走査方向へ移動しているときに液体を吐出する請求項１５又は１６に記載の液体吐出装置。
【請求項18】
上記大気開放口と連続する気体流路を更に具備しており、
上記気体流路は、ラビリンス構造又は半透膜の少なくともいずれか一方を有する請求項１から１７のいずれかに記載の液体吐出装置。
上記気体流路は、ラビリンス構造又は半透膜の少なくともいずれか一方を有する請求項１から１７のいずれかに記載の液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、貯留部から供給された液体を吐出するヘッドを有する液体吐出装置に関する。
【背景技術】
【0002】
タンクに貯留されたインクをノズルから吐出して画像記録を行う装置として、インクジェットペンが公知である（特許文献１参照）。このインクジェットペンでは、インクカートリッジに貯留されたインクの液面は、ノズルの開口よりも上方にある。インクカートリッジにおいては、気体層が外部に連通されていない、或いは気体層を外部に連通させる気体流路に弁が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開昭５５－６５５６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
インクカートリッジの気体層が外部に連通されていないと、インクが消費されることによって気体層の圧力が下がり、その結果、ノズルの開口に形成されたメニスカスが壊れるおそれがある。また、インクカートリッジの気体層を外部と連通しつつ、気体層の圧力を一定に保つために弁などを設けると、インクジェットヘッドの構成が複雑になったり、大型化したりする。他方、インクカートリッジの気体層を常に外部と連通すると、水頭差によって、ノズルの開口に形成されたメニスカスが壊れるおそれがある。
【0005】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、液体が貯留される貯留部が大気開放口により外部と連通された状態において、ノズルの開口に形成されたメニスカスを維持する手段を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
(1) 本発明の液体吐出装置は、液体を吐出するノズルを有するヘッドと、液体が液面を形成して貯留され、貯留可能な最大量の液面の高さが上記ノズルの開口よりも上方に位置する貯留部と、上記貯留部の気体層と外部とを連通する大気開放口と、を備えている。上記ノズルの内径ｄと、上記ノズルの開口に形成されたメニスカスと上記貯留部に貯留可能な最大量の液面との高さの差である水頭差ｈとは、以下の式（１）を満たす。
ρｈｄ／σcosθ≦４／ｇ ・・・式（１）
ただし、ρは液体の比重、σは液体の表面張力、θは上記ノズルにおける液体の接触角、ｇは重力加速度である。
ρｈｄ／σcosθ≦４／ｇ ・・・式（１）
ただし、ρは液体の比重、σは液体の表面張力、θは上記ノズルにおける液体の接触角、ｇは重力加速度である。
【0007】
上記液体吐出装置によれば、液体が貯留される貯留部が大気開放口により外部と連通された状態において、ノズルの開口に形成されたメニスカスが維持される。
【0008】
(2) 好ましくは、上記内径（ｄ）は、５μｍ以上かつ２０μｍ未満であり、上記水頭差（ｈ）は、６６４ｍｍ以下である。
【0009】
(3) 好ましくは、上記内径（ｄ）は、２０μｍ以上かつ３０μｍ未満であり、上記水頭差（ｈ）は、４４３ｍｍ以下である。
【0010】
(4) 好ましくは、上記内径（ｄ）は、３０μｍ以上かつ５０μｍ未満であり、上記水頭差（ｈ）は、２６６ｍｍ以下である。
【0011】
(5) 好ましくは、上記内径（ｄ）は、５０μｍ以上かつ８０μｍ未満であり、上記水頭差（ｈ）は、１６６ｍｍ以下である。
【0012】
(6) 好ましくは、上記内径（ｄ）は、８０μｍ以上かつ９０μｍ未満であり、上記水頭差（ｈ）は、１４８ｍｍ以下である。
【0013】
(7) 好ましくは、上記内径（ｄ）は、９０μｍ以上かつ１００μｍ未満であり、上記水頭差（ｈ）は、１３３ｍｍ以下である。
【0014】
(8) 好ましくは、上記内径（ｄ）は、１００μｍ以上かつ１１０μｍ未満であり、上記水頭差（ｈ）は、１２１ｍｍ以下である。
【0015】
(9) 好ましくは、上記内径（ｄ）は、１１０μｍ以上かつ１２０μｍ未満であり、上記水頭差（ｈ）は、１１１ｍｍ以下である。
【0016】
(10) 好ましくは、上記内径（ｄ）は、１μｍ以上かつ１３３μｍ未満であり、上記水頭差（ｈ）は、１００ｍｍ以下である。
【0017】
(11) 好ましくは、上記内径（ｄ）は、１μｍ以上かつ６６μｍ未満であり、上記水頭差（ｈ）は、１００ｍｍより大きくかつ２００ｍｍ以下である。
【0018】
(12) 好ましくは、上記内径（ｄ）は、１μｍ以上かつ３３μｍ未満であり、上記水頭差（ｈ）は、２００ｍｍより大きくかつ４００ｍｍ以下である。
【0019】
(13) 好ましくは、上記内径（ｄ）は、１μｍ以上かつ２２μｍ未満であり、上記水頭差（ｈ）は、４００ｍｍより大きくかつ６００ｍｍ以下である。
【0020】
(14) 好ましくは、上記液体の粘度は、２ｃｐｓ以上かつ１１ｃｐｓ未満である。
【0021】
(15) 好ましくは、上記液体吐出装置は、上記ヘッド及び上記貯留部を搭載して移動するキャリッジを更に備える。
【0022】
(16) 好ましくは、上記液体吐出装置は、上記ヘッドを搭載して移動するキャリッジを更に備え、上記貯留部は、上記キャリッジに搭載されておらず、上記貯留部と上記ヘッドとは液体流路によって接続されている。
【0023】
(17) 好ましくは、上記キャリッジは、走査方向に移動するものであり、上記ヘッドは、上記キャリッジが上記走査方向へ移動しているときに液体を吐出する。
【0024】
(18) 好ましくは、上記液体吐出装置は、上記大気開放口と連続する気体流路を更に具備しており、上記気体流路は、ラビリンス構造又は半透膜の少なくともいずれか一方を有する。
【発明の効果】
【0025】
本発明によれば、液体が貯留される貯留部が大気開放口により外部と連通された状態において、ノズルの開口に形成されたメニスカスが維持される。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図6】図６は、ノズル３９の開口に形成されるメニスカスの維持について説明するための図であり、図６（Ａ）は、貯留部８０とノズル３９を模式的に示す図であり、図６（Ｂ）は、ノズル３９の開口にメニスカスが形成される様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0027】
以下、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明される実施形態は本発明の一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で、本発明の実施形態を適宜変更できることは言うまでもない。また、以下の説明では、矢印の起点から終点に向かう進みが向きと表現され、矢印の起点と終点とを結ぶ線上の往来が方向と表現される。また、以下の説明では、複合機１０が使用可能に設置された状態（図１の状態）を基準として上下方向７が定義され、開口１３が設けられている面を前面２３として前後方向８が定義され、複合機１０を前方から視て左右方向９が定義される。上下方向７、前後方向８、及び左右方向９は互いに直交している。
【0028】
［複合機１０の全体構造］
図１に示されるように、複合機１０（液体吐出装置の一例）は、概ね直方体形状の筐体１４を有する。筐体１４の下部に、プリンタ部１１が設けられている。複合機１０は、ファクシミリ機能及びプリント機能などの各種の機能を有している。複合機１０は、プリント機能として、インクジェット方式で用紙１２（図２参照）の片面に画像記録する機能を有している。なお、複合機１０は、用紙１２の両面に画像記録するものであってもよい。筐体１４の上部に、操作部１７が設けられている。操作部１７は、画像記録の指示や各種設定のために操作されるボタンや、各種情報が表示される液晶ディスプレイなどによって構成されている。本実施形態において、操作部１７は、ボタン及び液晶ディスプレイの双方の機能を有するタッチパネルによって構成されている。
図１に示されるように、複合機１０（液体吐出装置の一例）は、概ね直方体形状の筐体１４を有する。筐体１４の下部に、プリンタ部１１が設けられている。複合機１０は、ファクシミリ機能及びプリント機能などの各種の機能を有している。複合機１０は、プリント機能として、インクジェット方式で用紙１２（図２参照）の片面に画像記録する機能を有している。なお、複合機１０は、用紙１２の両面に画像記録するものであってもよい。筐体１４の上部に、操作部１７が設けられている。操作部１７は、画像記録の指示や各種設定のために操作されるボタンや、各種情報が表示される液晶ディスプレイなどによって構成されている。本実施形態において、操作部１７は、ボタン及び液晶ディスプレイの双方の機能を有するタッチパネルによって構成されている。
【0029】
図２に示されるように、プリンタ部１１は、給送トレイ２０、給送部１６、外ガイド部材１８、内ガイド部材１９、搬送ローラ対５９、排出ローラ対４４、プラテン４２、記録部２４、エンコーダ３５（図４参照）、ロータリエンコーダ７５（図４参照）、コントローラ１３０（図４参照）、及びメモリ１４０（図４参照）を備えている。これらは、筐体１４の内部に配置されている。筐体１４の内部には、複合機１０の状態を検知して、検知結果に応じた信号を出力する様々な状態センサ（不図示）が配置されている。
【0030】
［給送トレイ２０］
図１に示されるように、プリンタ部１１の前面２３に、開口１３が形成されている。給送トレイ２０は、前後方向８へ移動することによって、開口１３を介して筐体１４に対して挿入及び抜去可能である。給送トレイ２０は、筐体１４に装着された給送位置（図１及び図２に示される位置）と、筐体１４から抜き出された非給送位置とに移動可能である。給送トレイ２０は、筐体１４に対して後方へ挿入されることによって給送位置へ移動し、筐体１４に対して前方へ引き出されることによって非給送位置へ移動する。
図１に示されるように、プリンタ部１１の前面２３に、開口１３が形成されている。給送トレイ２０は、前後方向８へ移動することによって、開口１３を介して筐体１４に対して挿入及び抜去可能である。給送トレイ２０は、筐体１４に装着された給送位置（図１及び図２に示される位置）と、筐体１４から抜き出された非給送位置とに移動可能である。給送トレイ２０は、筐体１４に対して後方へ挿入されることによって給送位置へ移動し、筐体１４に対して前方へ引き出されることによって非給送位置へ移動する。
【0031】
給送トレイ２０は、上方が開放された箱形状の部材であり、用紙１２を収容する。図２に示されるように、給送トレイ２０の底板２２に、用紙１２が重ねられた状態で支持される。給送トレイ２０の前部の上方に、排出トレイ２１が配置されている。記録部２４によって画像記録されて排出された用紙１２が、排出トレイ２１の上面に支持される。給送トレイ２０が給送位置にあるとき、給送トレイ２０に支持された用紙１２が搬送路６５へ給送可能である。
【0032】
［給送部１６］
図２に示されるように、給送部１６は、記録部２４の下方かつ給送トレイ２０の底板２２の上方に配置されている。給送部１６は、給送ローラ２５、給送アーム２６、駆動伝達機構２７、及び軸２８を備えている。給送ローラ２５は、給送アーム２６の先端部で回転可能に支持されている。給送アーム２６は、基端部に設けられた軸２８を中心として、矢印２９の方向へ回動する。これにより、給送ローラ２５は、給送トレイ２０または給送トレイ２０に支持された用紙１２に対して、当接及び離間が可能である。
図２に示されるように、給送部１６は、記録部２４の下方かつ給送トレイ２０の底板２２の上方に配置されている。給送部１６は、給送ローラ２５、給送アーム２６、駆動伝達機構２７、及び軸２８を備えている。給送ローラ２５は、給送アーム２６の先端部で回転可能に支持されている。給送アーム２６は、基端部に設けられた軸２８を中心として、矢印２９の方向へ回動する。これにより、給送ローラ２５は、給送トレイ２０または給送トレイ２０に支持された用紙１２に対して、当接及び離間が可能である。
【0033】
給送ローラ２５は、複数のギヤが噛合されてなる駆動伝達機構２７によって、給送用モータ１０２（図４参照）の駆動力が伝達されて回転する。これにより、給送位置の給送トレイ２０の底板２２に支持された用紙１２のうち、給送ローラ２５と当接している最上の用紙１２が、搬送路６５へ給送される。なお、駆動伝達機構２７は、複数のギヤが噛合されている形態に限らず、例えば軸２８と給送ローラ２５の軸とに架け渡されたベルトであってもよい。
【0034】
［搬送路６５］
図２に示されるように、給送トレイ２０の後端部から搬送路６５が延出されている。搬送路６５は、湾曲部３３と直線部３４とを備える。湾曲部３３は、上方へ向かいつつ後方から前方へＵターンするように延びている。直線部３４は、概ね前後方向８に沿って延びている。
図２に示されるように、給送トレイ２０の後端部から搬送路６５が延出されている。搬送路６５は、湾曲部３３と直線部３４とを備える。湾曲部３３は、上方へ向かいつつ後方から前方へＵターンするように延びている。直線部３４は、概ね前後方向８に沿って延びている。
【0035】
湾曲部３３は、所定の間隔を隔てて互いに対向する外ガイド部材１８と内ガイド部材１９とによって形成されている。外ガイド部材１８及び内ガイド部材１９は、左右方向９へ延設されている。直線部３４は、記録部２４が配置されている位置では所定の間隔を隔てて互いに対向する記録部２４とプラテン４２とによって形成されている。
【0036】
給送トレイ２０に支持された用紙１２は、給送ローラ２５によって湾曲部３３を搬送されて、搬送ローラ対５９に到達する。搬送ローラ対５９に挟持された用紙１２は、直線部３４を記録部２４へ向けて前方へ搬送される。記録部２４の直下に到達した用紙１２は、記録部２４により画像記録される。画像記録された用紙１２は、直線部３４を前方へ搬送されて排出トレイ２１に排出される。以上より、用紙１２は、図２に一点鎖線の矢印で示される搬送向き１５に沿って搬送される。
【0037】
［搬送ローラ対５９及び排出ローラ対４４］
図２に示されるように、直線部３４に、搬送ローラ対５９が配置されている。直線部３４における搬送ローラ対５９よりも搬送向き１５の下流に、排出ローラ対４４が配置されている。
図２に示されるように、直線部３４に、搬送ローラ対５９が配置されている。直線部３４における搬送ローラ対５９よりも搬送向き１５の下流に、排出ローラ対４４が配置されている。
【0038】
搬送ローラ対５９は、搬送ローラ６０と、搬送ローラ６０の下方に搬送ローラ６０と対向して配置されたピンチローラ６１とを備えている。ピンチローラ６１は、コイルバネなどの弾性部材（不図示）によって搬送ローラ６０に押圧されている。搬送ローラ対５９は、用紙１２を挟持可能である。
【0039】
排出ローラ対４４は、排出ローラ６２と、排出ローラ６２の上方に排出ローラ６２と対向して配置された拍車ローラ６３とを備えている。拍車ローラ６３は、コイルバネなどの弾性部材（不図示）によって排出ローラ６２へ向けて押圧されている。排出ローラ対４４は、用紙１２を挟持可能である。
【0040】
搬送ローラ６０及び排出ローラ６２は、搬送用モータ１０１（図４参照）から駆動力を付与されて回転する。搬送ローラ対５９に用紙１２が挟持されている状態で搬送ローラ６０が回転すると、当該用紙１２は、搬送ローラ対５９によって搬送向き１５へ搬送され、プラテン４２上に搬送される。排出ローラ対４４に用紙１２が挟持されている状態で排出ローラ６２が回転すると、当該用紙１２は、排出ローラ対４４によって搬送向き１５へ搬送され、排出トレイ２１上に排出される。なお、搬送用モータ１０１と給送用モータ１０２として、共通のモータが用いられてもよい。この場合、当該共通のモータから各ローラへの駆動伝達経路が切替可能に構成される。
【0041】
なお、用紙１２を搬送させるものは、上述したようなローラ対に限らない。例えば、搬送ローラ対５９及び排出ローラ対４４の代わりに、搬送ベルトが配置されていてもよい。
【0042】
［プラテン４２］
図２に示されるように、プラテン４２は、搬送路６５の直線部３４に配置されている。プラテン４２は、上下方向７において記録部２４に対向している。プラテン４２は、搬送路６５を搬送される用紙１２を下方から支持する。搬送路６５を搬送される用紙１２は、左右方向９において、プラテン４２の右端及び左端の間の領域（以下、媒体通過領域と称される）を通過する。
図２に示されるように、プラテン４２は、搬送路６５の直線部３４に配置されている。プラテン４２は、上下方向７において記録部２４に対向している。プラテン４２は、搬送路６５を搬送される用紙１２を下方から支持する。搬送路６５を搬送される用紙１２は、左右方向９において、プラテン４２の右端及び左端の間の領域（以下、媒体通過領域と称される）を通過する。
【0043】
［記録部２４］
図２に示されるように、記録部２４は、プラテン４２の上方にプラテン４２と対向して配置されている。記録部２４は、キャリッジ４０と、ヘッド３８と、貯留部８０とを備えている。
図２に示されるように、記録部２４は、プラテン４２の上方にプラテン４２と対向して配置されている。記録部２４は、キャリッジ４０と、ヘッド３８と、貯留部８０とを備えている。
【0044】
キャリッジ４０は、前後方向８に間隔を空けて配置された２つのガイドレール５６、５７によって搬送向き１５と直交する左右方向９（走査方向の一例）に沿って移動可能に支持されている。キャリッジ４０は、左右方向９において、媒体通過領域よりも右方から媒体通過領域よりも左方に亘って移動可能である。なお、キャリッジ４０の移動方向は、左右方向９に限らず、搬送向き１５と交差する方向であればよい。
【0045】
ガイドレール５６は、ヘッド３８よりも搬送向き１５の上流に配置されている。ガイドレール５７は、ヘッド３８よりも搬送向き１５の下流に配置されている。ガイドレール５６、５７は、左右方向９において搬送路６５の直線部３４の外方に配置された一対のサイドフレーム（不図示）によって支持されている。キャリッジ４０は、キャリッジ駆動用モータ１０３（図４参照）から駆動力を付与されることにより移動する。
【0046】
ガイドレール５６またはガイドレール５７には、エンコーダ３５（図４参照）が配置されている。エンコーダ３５は、左右方向９に延びたエンコーダストリップと、キャリッジ４０におけるエンコーダストリップに対向する箇所に設けられた光学センサとを備えている。エンコーダストリップには、光を透過させる透光部と光を遮断する遮光部とが、左右方向９に等ピッチで交互に配置されたパターンが記されている。光学センサによって透光部及び遮断部が検出されることによってパルス信号が検出される。パルス信号は、キャリッジ４０の左右方向９の位置に応じた信号である。パルス信号は、コントローラ１３０（図４参照）に出力される。
【0047】
ヘッド３８は、キャリッジ４０に支持されている。ヘッド３８の下面６８は、下方へ露出しており、プラテン４２と対向している。ヘッド３８は、複数のノズル３９と、インク流路３７と、圧電素子４５（図４参照）とを備えている。
【0048】
複数のノズル３９は、ヘッド３８の下面６８に開口されている。インク流路３７は、貯留部８０と複数のノズル３９とを繋ぐ。圧電素子４５（図４参照）は、インク流路３７の一部を変形させることでノズル３９から下方へインク滴を吐出させる。圧電素子４５は、コントローラ１３０（図４参照）により給電されることで動作する。このようにヘッド３８は、インク（液体の一例）を吐出するノズル３９を有する。
【0049】
貯留部８０は、キャリッジ４０に据え付けられた状態でキャリッジ４０に支持されている。貯留部８０は、内部空間８１を有している。内部空間８１には、インク９０が貯留される。本実施形態では、記録部２４は、一つの貯留部８０を備えている。この一つの貯留部８０には、黒色のインク９０が貯留されている。なお、貯留部８０に貯留されるインク９０の色は黒色に限らない。
【0050】
貯留部８０は、ヘッド３８より上方に位置している。なお、本実施形態では、貯留部８０の全てがヘッド３８より上方に位置しているが、貯留部８０の一部がヘッド３８より上方に位置しており、貯留部８０の当該一部以外の部分がヘッド３８以下の高さに位置していてもよい。貯留部８０の内部空間８１は、インク流路３７を介して複数のノズル３９と連通している。これにより、内部空間８１からノズル３９へインク９０が供給される。
【0051】
貯留部８０の上壁８２には、内部空間８１へインク９０を注入するための注入口８３が設けられている。注入口８３は、上壁８２を厚み方向に貫通して、内部空間８１を貯留部８０の外部に連通させる。上壁８２の上面における注入口８３の周囲に、突壁８４が設けられている（図３参照）。蓋８５が突壁８４に嵌合されることによって、注入口８３が閉じられる。蓋８５が突壁８４から外されると、注入口８３が外部に露出する。この状態で、ボトル（不図示）が注入口８３に挿入され、ボトルから注入口８３を介して内部空間８１へインク９０が注入される。なお、注入口８３は、内部空間８１の上部と外部とを連通する位置であれば、上壁８２以外に設けられていてもよい。
【0052】
図３に示されるように、貯留部８０の上壁８２には、大気開放口８８が設けられている。貯留部８０の内部空間８１のうち、インク９０が存在しない部分には空気が入る。貯留部８０の内部空間８１のうち空気が入った部分は、気体層と称される。大気開放口８８は、貯留部８０の気体層と外部とを連通する。
【0053】
［ロータリエンコーダ７５］
図４に示されるロータリエンコーダ７５は、搬送用モータ１０１（図４参照）の軸に設けられて搬送用モータ１０１と共に回転するエンコーダディスクと光学センサとからなる。エンコーダディスクには、光が透過される透過部と光が透過されない非透過部とが円周方向に等ピッチで交互に配置されたパターンが形成されている。エンコーダディスクが回転すると、光学センサによって透過部と非透過部とが検出される毎にパルス信号が生成される。生成されたパルス信号は、コントローラ１３０（図４参照）に出力される。コントローラ１３０は、当該パルス信号に基づいて、搬送用モータ１０１の回転量を算出する。なお、ロータリエンコーダ７５は、搬送用モータ１０１以外、例えば給送用モータ１０２や搬送ローラ６０に設けられていてもよい。
図４に示されるロータリエンコーダ７５は、搬送用モータ１０１（図４参照）の軸に設けられて搬送用モータ１０１と共に回転するエンコーダディスクと光学センサとからなる。エンコーダディスクには、光が透過される透過部と光が透過されない非透過部とが円周方向に等ピッチで交互に配置されたパターンが形成されている。エンコーダディスクが回転すると、光学センサによって透過部と非透過部とが検出される毎にパルス信号が生成される。生成されたパルス信号は、コントローラ１３０（図４参照）に出力される。コントローラ１３０は、当該パルス信号に基づいて、搬送用モータ１０１の回転量を算出する。なお、ロータリエンコーダ７５は、搬送用モータ１０１以外、例えば給送用モータ１０２や搬送ローラ６０に設けられていてもよい。
【0054】
［コントローラ１３０及びメモリ１４０］
以下、図４が参照されて、コントローラ１３０及びメモリ１４０の構成が説明される。コントローラ１３０は、複合機１０の全体動作を制御するものである。コントローラ１３０は、ＣＰＵ１３１及びＡＳＩＣ１３５を備えている。メモリ１４０は、ＲＯＭ１３２、ＲＡＭ１３３、及びＥＥＰＲＯＭ１３４を備えている。ＣＰＵ１３１、ＡＳＩＣ１３５、ＲＯＭ１３２、ＲＡＭ１３３、及びＥＥＰＲＯＭ１３４は、内部バス１３７によって接続されている。
以下、図４が参照されて、コントローラ１３０及びメモリ１４０の構成が説明される。コントローラ１３０は、複合機１０の全体動作を制御するものである。コントローラ１３０は、ＣＰＵ１３１及びＡＳＩＣ１３５を備えている。メモリ１４０は、ＲＯＭ１３２、ＲＡＭ１３３、及びＥＥＰＲＯＭ１３４を備えている。ＣＰＵ１３１、ＡＳＩＣ１３５、ＲＯＭ１３２、ＲＡＭ１３３、及びＥＥＰＲＯＭ１３４は、内部バス１３７によって接続されている。
【0055】
ＲＯＭ１３２には、ＣＰＵ１３１が各種動作を制御するためのプログラムなどが格納されている。ＲＡＭ１３３は、ＣＰＵ１３１が上記プログラムを実行する際に用いるデータや信号などを一時的に記録する記憶領域、或いはデータ処理の作業領域として使用される。ＥＥＰＲＯＭ１３４には、電源オフ後も保持すべき設定やフラグなどが格納される。
【0056】
ＡＳＩＣ１３５には、搬送用モータ１０１、給送用モータ１０２、及びキャリッジ駆動用モータ１０３が接続されている。ＡＳＩＣ１３５には、各モータを制御する駆動回路が組み込まれている。ＣＰＵ１３１は、各モータを回転させるための駆動信号を各モータに対応する駆動回路に出力する。駆動回路は、ＣＰＵ１３１から取得した駆動信号に応じた駆動電流を対応するモータへ出力する。これにより、対応するモータが回転する。つまり、コントローラ１３０は、給送用モータ１０２を制御して、給送部１６に用紙１２を給送させる。また、コントローラ１３０は、搬送用モータ１０１を制御して、搬送ローラ対５９及び排出ローラ対４４に用紙１２を搬送させる。また、コントローラ１３０は、キャリッジ駆動用モータ１０３を制御して、キャリッジ４０を移動させる。
【0057】
また、ＡＳＩＣ１３５には、ロータリエンコーダ７５の光学センサが接続されている。コントローラ１３０は、ロータリエンコーダ７５の光学センサから受け取った電気信号に基づいて、搬送用モータ１０１の回転量を算出する。また、ＡＳＩＣ１３５には、エンコーダ３５が接続されている。コントローラ１３０は、エンコーダ３５から受け取ったパルス信号に基づいて、キャリッジ４０の位置や移動の有無を認識する。
【0058】
また、ＡＳＩＣ１３５には、圧電素子４５が接続されている。圧電素子４５は、不図示のドライブ回路を介してコントローラ１３０により給電されることで動作する。コントローラ１３０は、圧電素子４５への給電を制御し、複数のノズル３９から選択的にインク滴を吐出させる。また、ＡＳＩＣ１３５には、状態センサ（不図示）が接続されている。コントローラ１３０は、状態センサから受け取った信号に基づいて、以下に示す画像記録処理や、異常処理などを行う。
【0059】
コントローラ１３０は、用紙１２に画像記録する際、搬送処理と印刷処理とを交互に実行する。搬送処理は、搬送ローラ対５９及び排出ローラ対４４に所定の改行量だけ用紙１２を搬送させる処理である。コントローラ１３０は、搬送用モータ１０１を制御することによって、搬送ローラ対５９及び排出ローラ対４４に搬送処理を実行させる。印刷処理は、キャリッジ４０を左右方向９に沿って移動させながら、圧電素子４５への給電を制御して、ヘッド３８にノズル３９からインク滴を吐出させる処理である。印刷処理の間、キャリッジ４０は、媒体通過領域（プラテン４２の右端及び左端の間の領域）に位置しており、プラテン４２と対向している。
【0060】
コントローラ１３０は、今回の搬送処理と次回の搬送処理との間、用紙１２を一定期間停止させる。そして、用紙１２が停止している間に印刷処理を実行する。つまり、コントローラ１３０は、印刷処理において、キャリッジ４０を右向きまたは左向きに移動させながら、ノズル３９からインク滴を吐出させる１回のパスを実行する。これにより、用紙１２に対して１パス分の画像記録が実行される。
【0061】
コントローラ１３０は、搬送処理と印刷処理とを交互に繰り返し実行することによって、用紙１２の画像記録可能な全領域に、画像記録することが可能である。つまり、コントローラ１３０は、複数回のパスで１枚の用紙１２に画像記録させる。このように複合機１０では、キャリッジ４０は、ヘッド３８および貯留部８０を搭載して移動する。キャリッジ４０は、左右方向９に移動し、ヘッド３８はキャリッジ４０が左右方向９へ移動しているときにインクを吐出する。
【0062】
なお、コントローラ１３０は、上記に限らず、ＣＰＵ１３１のみが各種処理を行うものであってもよいし、ＡＳＩＣ１３５のみが各種処理を行うものであってもよいし、ＣＰＵ１３１とＡＳＩＣ１３５とが協働して各種処理を行うものであってもよい。また、コントローラ１３０は、１つのＣＰＵ１３１が単独で処理を行うものであってもよいし、複数のＣＰＵ１３１が処理を分担して行うものであってもよい。また、コントローラ１３０は、１つのＡＳＩＣ１３５が単独で処理を行うものであってもよいし、複数のＡＳＩＣ１３５が処理を分担して行うものであってもよい。
【0063】
［コントローラ１３０による画像記録制御］
上述のように構成されたプリンタ部１１では、コントローラ１３０によって、用紙１２が給送されて、給送された用紙１２に画像記録される一連の画像記録制御が実行される。以下、図５に示されるフローチャートを参照しつつ、コントローラ１３０による画像記録制御が説明される。
上述のように構成されたプリンタ部１１では、コントローラ１３０によって、用紙１２が給送されて、給送された用紙１２に画像記録される一連の画像記録制御が実行される。以下、図５に示されるフローチャートを参照しつつ、コントローラ１３０による画像記録制御が説明される。
【0064】
画像記録制御が実行されていないとき、キャリッジ４０は、左右方向９において媒体通過領域の外部に位置しており（この位置は、メンテナンス位置と称される）、プラテン４２と対向していない。
【0065】
複合機１０の操作部１７（図１参照）や複合機１０と接続された外部機器などから、印刷コマンドがコントローラ１３０へ送られる。印刷コマンドは、画像記録制御を開始する旨のコマンドと、用紙１２のサイズに関する情報と、用紙１２へ画像記録される印刷データとを含んでいる。
【0066】
コントローラ１３０は、印刷コマンドを取得すると（Ｓ１０：Ｙｅｓ）、給送トレイ２０に支持された用紙１２の給送を実行する（Ｓ２０）。
【0067】
ステップＳ２０において、コントローラ１３０は、給送用モータ１０２を駆動させる。これにより、給送ローラ２５は、給送トレイ２０に支持された用紙１２を搬送路６５へ給送する。また、コントローラ１３０は、搬送用モータ１０１を駆動させる。これにより、給送ローラ２５によって搬送路６５へ給送された用紙１２の先端が搬送ローラ対５９へ到達したときに、搬送ローラ対５９が用紙１２を搬送向き１５に搬送する。
【0068】
次に、コントローラ１３０は、キャリッジ駆動用モータ１０３を駆動させて、キャリッジ４０をメンテナンス位置から開始位置へ移動させる。開始位置は、印刷処理（Ｓ３０）が実行されるときのキャリッジ４０の移動開始位置であり、印刷データに基づいて決定される。ステップＳ２０において、用紙１２の給送動作と、キャリッジ４０の移動動作とは、並行して実行される。
【0069】
次に、コントローラ１３０は印刷処理を実行する（Ｓ３０）。ステップＳ３０の印刷処理において、コントローラ１３０は、１回のパスを実行する。つまり、コントローラ１３０は、キャリッジ４０を開始位置から移動させながら、ノズル３９からインク滴を吐出させる。なお、ステップＳ２０においてメンテナンス位置から移動を開始したキャリッジ４０は開始位置で停止することなく、そのまま印刷処理のために移動を続けてもよい。もちろん、キャリッジ４０は、開始位置で一旦停止してもよい。
【0070】
次に、コントローラ１３０は、印刷コマンドに含まれる用紙１２のサイズに関する情報や印刷データに基づいて、現在の用紙１２への画像記録が終了したか否かを判断する（Ｓ４０）。
【0071】
ステップＳ４０において、現在の用紙１２への画像記録が終了していない場合（Ｓ４０：Ｎｏ）、搬送処理が実行される（Ｓ５０）。ステップＳ５０の搬送処理において、コントローラ１３０は、搬送用モータ１０１を駆動させて、搬送ローラ対５９及び排出ローラ対４４に用紙１２を所定の改行量だけ搬送させる。その後、コントローラ１３０の制御は、ステップＳ３０へ進む。
【0072】
ステップＳ４０において、現在の用紙１２への画像記録が終了した場合（Ｓ４０：Ｙｅｓ）、コントローラ１３０は、搬送ローラ対５９及び排出ローラ対４４に、用紙１２を搬送向き１５へ搬送させて、排出トレイ２１へ排出させる（Ｓ６０）。
【0073】
次に、コントローラ１３０は、印刷コマンドに含まれる画像データに未だ用紙１２に記録されていない画像データがあるか否か、すなわち、次ページの画像記録があるか否かを判断する（Ｓ７０）。
【0074】
次ページの画像記録がある場合（Ｓ７０：Ｙｅｓ）、コントローラ１３０の制御は、ステップＳ２０へ進む。この場合、コントローラ１３０は、後続の用紙１２を給送トレイ２０から搬送路６５へ給送する（Ｓ２０）。なお、後続の用紙１２の給送（Ｓ２０）は、先行の用紙１２の排出（Ｓ６０）と並行して実行されてもよい。次ページの画像記録がない場合（Ｓ７０：Ｎｏ）、コントローラ１３０は、一連の画像記録制御を終了する。
【0075】
なお、ここでは、コントローラ１３０が正常に画像記録を行う場合について説明したが、コントローラ１３０は、画像記録を行いながら、異常を検出する処理と、異常を検出した時の処理（いずれも不図示）とを実行してもよい。
【0076】
［メニスカスを維持するための条件］
以下、複合機１０が画像記録を行う場合について、ヘッド３８のノズル３９のメニスカスを維持するための条件が説明される。図６（Ａ）には、貯留部８０及びノズル３９が模式的に示されている。図面の理解を容易にするために、図６（Ａ）には１個のノズル３９が記載されているが、実際には複数のノズル３９が存在する。
以下、複合機１０が画像記録を行う場合について、ヘッド３８のノズル３９のメニスカスを維持するための条件が説明される。図６（Ａ）には、貯留部８０及びノズル３９が模式的に示されている。図面の理解を容易にするために、図６（Ａ）には１個のノズル３９が記載されているが、実際には複数のノズル３９が存在する。
【0077】
図６（Ａ）に示されるように、貯留部８０には、インク９０が液面を形成して貯留される。図６（Ａ）では、貯留部８０には、貯留可能な最大量のインク９０が貯留されている。貯留可能な最大量の液面の高さは、ノズル３９の開口よりも上方に位置する。大気開放口８８は、貯留部８０の気体層（内部空間８１のうちインク９０が存在しない部分）と外部とを連通する。
【0078】
図６（Ｂ）に示されるように、ノズル３９の開口には、インク９０によって、下向きに凸状のメニスカスが形成される。ノズル３９の開口付近のインク９０には、下向きに作用する重力Ｆ１と、ノズル３９の内面と接触することによって上向きに作用する表面張力Ｆ２とがかかる。表面張力Ｆ２が重力Ｆ１以上のときには、ノズル３９の開口に形成されたメニスカスは維持される。
【0079】
ノズル３９の内径をｄ、ノズル３９の開口に形成されたメニスカスと貯留部８０に貯留可能な最大量の液面との高さの差である水頭差をｈ、インク９０の比重をρ、インク９０の表面張力をσ、ノズル３９の内面とインク９０との接触角をθ、重力加速度をｇとする。ノズル３９の開口付近のインクに下向きに作用する重力Ｆ１は、πｄ２／４×ρｇｈで与えられる。ノズル３９の開口付近のインクに上向きに作用する表面張力Ｆ２は、πｄσcosθで与えられる。これらをＦ１≦Ｆ２なる関係式に代入して整理すると、次式（１）が得られる。
ρｈｄ／σcosθ≦４／ｇ ・・・式（１）
ρｈｄ／σcosθ≦４／ｇ ・・・式（１）
【0080】
複合機１０では、インク９０の比重ρ、インク９０の表面張力σ、ノズル３９の内面とインク９０との接触角θが与えられたときに、ノズル３９の内径ｄと水頭差ｈとは、式（１）を満たすように決定される。内径ｄを横軸、水頭差ｈを縦軸としたとき、式（１）を満たす範囲は、図７に示される曲線の左下側（斜線部）になる。内径ｄと水頭差ｈの値の組合せが図７に示される斜線部内にあるとき、ノズル３９の開口に形成されたメニスカスは維持される。
【0081】
以下、ノズル３９の内径ｄと水頭差ｈとが式（１）を満たす範囲の具体例が説明される。複合機１０などのインクジェット方式のプリンタで使用されるインクの粘度は、例えば、２ｃｐｓ以上かつ１１ｃｐｓ未満である。インクには、例えば、５０％以上７０％以下の水分を含む水系インクが使用される。インクの比重ρは、例えば、１．０３ｇ／ｃｍ３以上１．１３ｇ／ｃｍ３以下である。インクの表面張力σは、例えば、２５ｍＮ／ｍ以上３７ｍＮ／ｍ以下である。ノズルの内面とインクとの接触角θは、例えば、２５°以上５０°以下である。
【0082】
インクの表面張力σは、例えば、ウィルヘルミー（Ｗｉｌｈｅｌｍｙ）法を用いて求められる。ノズルの内面とインクとの接触角θは、ノズルと同じ材質のプレートにインクを滴下したときの接触角を、例えば、θ／２法を用いて測定することにより求められる。
【0083】
以下、インクの比重ρが１．０３ｇ／ｃｍ３、インクの表面張力σが３７ｍＮ／ｍ、かつノズルの内面とインクとの接触角θが２５°である条件は「第１条件」と称され、インクの比重ρが１．１３ｇ／ｃｍ３、インクの表面張力σが２５ｍＮ／ｍ、かつノズルの内面とインクとの接触角θが５０°である条件は「第２条件」と称される。
【0084】
複合機１０において第１条件が満たされる場合、式（１）を満たす範囲は、図８（Ａ）および図８（Ｂ）に示される曲線の左下側である。図８（Ａ）に示されるように、曲線の左下側に８個の領域２１１～２１８が設定される。図８（Ｂ）に示されるように、曲線の左下側に４個の領域２２１～２２４が設定される。内径ｄと水頭差ｈの値の組合せが、領域２１１～２１８、２２１～２２４のいずれかの内部にある場合、式（１）は満たされ、ノズル３９の開口に形成されたメニスカスは維持される。
【0085】
図８（Ａ）に示される領域２１１は、内径ｄが５μｍ以上かつ２０μｍ未満であり、水頭差ｈが６６４ｍｍ以下である領域である。内径ｄが５μｍ以上かつ２０μｍ未満であるときには、水頭差ｈを６６４ｍｍ以下にすれば、式（１）は満たされ、ノズル３９の開口に形成されたメニスカスは維持される。
【0086】
領域２１２は、内径ｄが２０μｍ以上かつ３０μｍ未満であり、水頭差ｈが４４３ｍｍ以下である領域である。内径ｄが２０μｍ以上かつ３０μｍ未満であるときには、水頭差ｈを４４３ｍｍ以下にすれば、式（１）は満たされ、ノズル３９の開口に形成されたメニスカスは維持される。
【0087】
領域２１３は、内径ｄが３０μｍ以上かつ５０μｍ未満であり、水頭差ｈが２６６ｍｍ以下である領域である。内径ｄが３０μｍ以上かつ５０μｍ未満であるときには、水頭差ｈを２６６ｍｍ以下にすれば、式（１）は満たされ、ノズル３９の開口に形成されたメニスカスは維持される。
【0088】
領域２１４は、内径ｄが５０μｍ以上かつ８０μｍ未満であり、水頭差ｈが１６６ｍｍ以下である領域である。内径ｄが５０μｍ以上かつ８０μｍ未満であるときには、水頭差ｈを１６６ｍｍ以下にすれば、式（１）は満たされ、ノズル３９の開口に形成されたメニスカスは維持される。
【0089】
領域２１５は、内径ｄが８０μｍ以上かつ９０μｍ未満であり、水頭差ｈが１４８ｍｍ以下である領域である。内径ｄが８０μｍ以上かつ９０μｍ未満であるときには、水頭差ｈを１４８ｍｍ以下にすれば、式（１）は満たされ、ノズル３９の開口に形成されたメニスカスは維持される。
【0090】
領域２１６は、内径ｄが９０μｍ以上かつ１００μｍ未満であり、水頭差ｈが１３３ｍｍ以下である領域である。内径ｄが９０μｍ以上かつ１００μｍ未満であるときには、水頭差ｈを１３３ｍｍ以下にすれば、式（１）は満たされ、ノズル３９の開口に形成されたメニスカスは維持される。
【0091】
領域２１７は、内径ｄが１００μｍ以上かつ１１０μｍ未満であり、水頭差ｈが１２１ｍｍ以下である領域である。内径ｄが１００μｍ以上かつ１１０μｍ未満であるときには、水頭差ｈを１２１ｍｍ以下にすれば、式（１）は満たされ、ノズル３９の開口に形成されたメニスカスは維持される。
【0092】
領域２１８は、内径ｄが１１０μｍ以上かつ１２０μｍ未満であり、水頭差ｈが１１１ｍｍ以下である領域である。内径ｄが１１０μｍ以上かつ１２０μｍ未満であるときには、水頭差ｈを１１１ｍｍ以下にすれば、式（１）は満たされ、ノズル３９の開口に形成されたメニスカスは維持される。
【0093】
図８（Ｂ）に示される領域２２１は、内径ｄが１μｍ以上かつ１３３μｍ未満であり、水頭差ｈが１００ｍｍ以下の領域である。水頭差ｈが１００ｍｍ以下であるときには、内径ｄを１μｍ以上かつ１３３μｍ未満に設定すれば、式（１）は満たされ、ノズル３９の開口に形成されたメニスカスは維持される。
【0094】
領域２２２は、内径ｄが１μｍ以上かつ６６μｍ未満であり、水頭差ｈが１００ｍｍより大きくかつ２００ｍｍ以下である領域である。水頭差ｈが１００ｍｍより大きくかつ２００ｍｍ以下であるときは、内径ｄを１μｍ以上かつ６６μｍ未満に設定すれば、式（１）は満たされ、ノズル３９の開口に形成されたメニスカスは維持される。
【0095】
領域２２３は、内径ｄが１μｍ以上かつ３３μｍ未満であり、水頭差ｈが２００ｍｍより大きくかつ４００ｍｍ以下である領域である。水頭差ｈが２００ｍｍより大きくかつ４００ｍｍ以下であるときには、内径ｄを１μｍ以上かつ３３μｍ未満にすれば、式（１）は満たされ、ノズル３９の開口に形成されたメニスカスは維持される。
【0096】
領域２２４は、内径ｄが１μｍ以上かつ２２μｍ未満であり、水頭差ｈが４００ｍｍより大きくかつ６００ｍｍ以下である領域である。水頭差ｈが４００ｍｍより大きくかつ６００ｍｍ以下であるときには、内径ｄを１μｍ以上かつ２２μｍ未満にすれば、式（１）は満たされ、ノズル３９の開口に形成されたメニスカスは維持される。なお、ノズル３９の内径ｄを１μｍ以上としたのは、内径ｄがこの値よりも小さいとインク詰まりが頻繁に発生するからである。
【0097】
複合機１０において第２条件が満たされる場合に、ノズル３９の開口に形成されたメニスカスを維持するためには、内径ｄが５μｍ以上かつ２０μｍ未満であるときには、水頭差ｈを２９０ｍｍ以下にすればよい。内径ｄが２０μｍ以上かつ３０μｍ未満であるときには、水頭差ｈを１９３ｍｍ以下にすればよい。内径ｄが３０μｍ以上かつ５０μｍ未満であるときには、水頭差ｈを１１６ｍｍ以下にすればよい。内径ｄが５０μｍ以上かつ８０μｍ未満であるときには、水頭差ｈを７３ｍｍ以下にすればよい。内径ｄが８０μｍ以上かつ９０μｍ未満であるときには、水頭差ｈを６４ｍｍ以下にすればよい。内径ｄが９０μｍ以上かつ１００μｍ未満であるときには、水頭差ｈを５８ｍｍ以下にすればよい。内径ｄが１００μｍ以上かつ１１０μｍ未満であるときには、水頭差ｈを５３ｍｍ以下にすればよい。内径ｄが１１０μｍ以上かつ１２０μｍ未満であるときには、水頭差ｈを４８ｍｍ以下にすればよい。
【0098】
水頭差ｈが１００ｍｍ以下であるときには、内径ｄを１μｍ以上かつ５８μｍ未満にすればよい。水頭差ｈが１００ｍｍより大きくかつ２００ｍｍ以下であるときには、内径ｄを１μｍ以上かつ２９μｍ未満にすればよい。水頭差ｈが２００ｍｍより大きくかつ４００ｍｍ以下であるときには、内径ｄを１μｍ以上１４μｍ未満にすればよい。水頭差ｈが４００ｍｍより大きくかつ６００ｍｍ以下であるときには、内径ｄを１μｍ以上かつ９μｍ未満にすればよい。
【0099】
複合機１０においてインクの比重ρが１．０３ｇ／ｃｍ３以上１．１３ｇ／ｃｍ３以下、インクの表面張力σが２５ｍＮ／ｍ以上３７ｍＮ／ｍ以下、かつノズルの内面とインクとの接触角が２５°以上５０°以下である場合には、複合機１０において第２条件が満たされる場合と同様に、内径ｄに応じて水頭差ｈを決定するか、或いは水頭差ｈに応じて内径ｄを決定すれば、式（１）は満たされ、ノズル３９の開口に形成されたメニスカスは維持される。
【0100】
［実施形態の効果］
本実施形態によれば、ノズル３９の内径ｄと水頭差ｈとが式（１）を満たすので、ノズル３９の開口付近のインクに上向きに作用する表面張力Ｆ２は、ノズル３９の開口付近のインクに下向きに作用する重力Ｆ１以上になる。したがって、貯留部８０の気体層が外部に連通された状態において、ノズル３９のメニスカスを維持することができる。
本実施形態によれば、ノズル３９の内径ｄと水頭差ｈとが式（１）を満たすので、ノズル３９の開口付近のインクに上向きに作用する表面張力Ｆ２は、ノズル３９の開口付近のインクに下向きに作用する重力Ｆ１以上になる。したがって、貯留部８０の気体層が外部に連通された状態において、ノズル３９のメニスカスを維持することができる。
【0101】
［変形例］
上記実施形態では、記録部２４には貯留部８０が１つだけ設けられていたが、記録部２４には複数の貯留部８０が設けられていてもよい。例えば、図９に示されるように、記録部２４は、４つの貯留部８０Ｃ、８０Ｍ、８０Ｙ、８０Ｂを備えていてもよい。
上記実施形態では、記録部２４には貯留部８０が１つだけ設けられていたが、記録部２４には複数の貯留部８０が設けられていてもよい。例えば、図９に示されるように、記録部２４は、４つの貯留部８０Ｃ、８０Ｍ、８０Ｙ、８０Ｂを備えていてもよい。
【0102】
貯留部８０Ｃには、シアンのインク（不図示）が貯留されている。貯留部８０Ｍには、マゼンタのインク（不図示）が貯留されている。貯留部８０Ｙには、イエローのインク（不図示）が貯留されている。貯留部８０Ｂには、ブラックのインク（不図示）が貯留されている。貯留部８０Ｃ、８０Ｍ、８０Ｙ、８０Ｂは、左右方向９に並んで配置されている。大気開放口８８は、貯留部８０Ｃ、８０Ｍ、８０Ｙ、８０Ｂのそれぞれに設けられている。なお、貯留部８０Ｃ、８０Ｍ、８０Ｙ、８０Ｂは、左右方向９以外、例えば前後方向８に並んで配置されていてもよい。また、貯留部８０Ｃ、８０Ｍ、８０Ｙ、８０Ｂの配列順序は、図９に示された順序に限らない。また、各貯留部８０Ｃ、８０Ｍ、８０Ｙ、８０Ｂの大きさは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【0103】
上記実施形態では、ヘッド３８が用紙１２に画像を記録する方式は、キャリッジ４０によってヘッド３８が移動しつつ用紙１２に画像を記録するシリアルヘッド型であったが、記録部２４がキャリッジ４０を備えておらず、ヘッド３８が移動することなく用紙１２に画像を記録するラインヘッド型であってもよい。ラインヘッド型の場合、ヘッド３８が媒体通過領域の右端から左端に亘って設けられている。また、搬送処理及び印刷処理が並行してかつ連続的に実行される。つまり、用紙１２が搬送されながら、ノズル３９からインク滴が連続的に吐出される。また、ラインヘッド型の場合、ヘッド３８は、筐体１４のフレームに支持される。
【0104】
上記実施形態では、貯留部８０は、キャリッジ４０に据え付けられており、注入口８３からインクが注入されることによってインクが補充されていた。しかし、貯留部８０は、このような構成に限らない。例えば、貯留部８０は、キャリッジ４０に着脱可能なカートリッジであってもよい。この場合、カートリッジに貯留されたインクが少なくなる、或いはなくなると、新しいカートリッジと取り換えられる。
【0105】
上記実施形態では、貯留部８０は、キャリッジ４０に支持されていたが、キャリッジ４０に支持されていなくてもよい。例えば、図１０に示されるように、貯留部８０は、複合機１０におけるキャリッジ４０とは別の箇所に配置されていてもよい。この場合、貯留部８０とヘッド３８とはチューブ１５１（液体流路の一例）などによって接続されており、貯留部８０に貯留されたインク９０は、チューブ１５１などを介してヘッド３８へ供給される。この場合、貯留部８０の少なくとも一部は、ヘッド３８より上方に位置している。この変形例では、キャリッジ４０は、ヘッド３８を搭載して移動し、貯留部８０は、キャリッジ４０に搭載されておらず、貯留部８０とヘッド３８はチューブ１５１などによって接続されている。
【0106】
上記実施形態では、貯留部８０の上壁８２には大気開放口８８だけが設けられているが、図１１（Ａ）および（Ｂ）に示されるように、貯留部８０の上壁８２には大気開放口８８と連続する大気連通路１６１（気体流路の一例）がさらに設けられていてもよい。
【0107】
図１１（Ａ）に示される例では、大気連通路１６１は、貯留部８０の上壁８２に溝状に形成されており、上側がフィルム１６２によって閉塞されている。大気連通路１６１の一端は、開口１６３を介して貯留部８０の気体層に連通している。大気連通路１６１の他端は、上壁８２に形成された大気開放口８８を介して外部に連通している。大気連通路１６１は、前後方向８のＵターンを繰り返しつつ左右方向９に沿って延びるラビリンス構造１６４を有している。
【0108】
図１１（Ｂ）に示される例では、大気連通路１６１の他端に連通する大気開放口８８には、大気開放口８８を閉塞する半透膜１６５が貼付されている。半透膜１６５は、インクの通過を遮断しかつ気体の通過を許容する微小な孔を有する多孔質膜である。例えば、半透膜１６５は、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン－エチレン共重合体などのフッ素樹脂からなる。これにより、貯留部８０の内部空間８１に貯留されたインク９０は、半透膜１６５によって阻まれて、大気連通路１６１及び大気開放口８８を介して貯留部８０の外部へ流出しない。一方、空気は、貯留部８０の気体層と外部との間を自由に移動できる。
【0109】
大気連通路１６１は、大気開放口８８を閉塞する半透膜１６５を有しているが、ラビリンス構造１６４を有していなくてもよい。このように大気連通路１６１は、ラビリンス構造１６４又は半透膜１６５の少なくともいずれか一方を有するものであってもよい。
【0110】
上記実施形態では、大気開放口８８にバルブユニットは設けられていないが、大気開放口８８にバルブユニットが設けられていてもよい。このバルブユニットは、貯留部８０の気体層と外部とを連通状態と閉塞状態に切り換える。この変形例では、ノズル３９の内径ｄと水頭差ｈとを式（１）が満たすように決定されれば、バルブユニットが開放状態にあるときに、ノズル３９の開口に形成されたメニスカスは維持される。
【符号の説明】
【0111】
１０・・・複合機（液体吐出装置）
３８・・・ヘッド
３９・・・ノズル
４０・・・キャリッジ
８０・・・貯留部
８８・・・大気開放口
９０・・・インク（液体）
１５１・・・チューブ（液体流路）
１６１・・・大気連通路（気体流路）
１６４・・・ラビリンス構造
１６５・・・半透膜
３８・・・ヘッド
３９・・・ノズル
４０・・・キャリッジ
８０・・・貯留部
８８・・・大気開放口
９０・・・インク（液体）
１５１・・・チューブ（液体流路）
１６１・・・大気連通路（気体流路）
１６４・・・ラビリンス構造
１６５・・・半透膜
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】