JP2000263807A - インクジェット式記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 キャリッジと共に移動するサブタンクに対す
るインクの充填動作を能率的に実行することができるイ
ンクジェット式記録装置を提供すること。 【解決手段】 サブタンク１内に貯留されたインクによ
って浮上するフロート部材３と、フロート部材３の移動
によって減圧ポンプ３５に連通するバルブ部材６を開弁
または閉弁状態としてサブタンク１内の気圧を制御する
減圧制御手段が配置されている。したがって、減圧状態
のサブタンク１内へメインインクタンク３１より迅速に
インクを充填させることが可能であり、またサブタンク
１内に所定の液面までインクが充填された場合には、フ
ロート部材３の動作によってインクの充填動作を確実に
停止させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はキャリッジ上に記録
ヘッドと共に搭載され、記録ヘッドにインクを供給する
サブタンクが具備され、前記サブタンクに対してインク
供給路を介してメインインクタンクからインクを供給す
るように構成したインクジェット式記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット式記録装置は、印刷時の
騒音が比較的小さく、しかも小さなドットを高い密度で
形成できるため、昨今においてはカラー印刷を含めた多
くの印刷に使用されている。このようなインクジェット
式記録装置は、一般にキャリッジ上に搭載されて記録用
紙の幅方向に移動するインクジェット式記録ヘッドと、
記録用紙を記録ヘッドに対して相対的に移動させる紙送
り手段が備えられ、キャリッジ上で記録用紙の幅方向に
記録ヘッドを移動させながら記録用紙に対してインク滴
を吐出させることで記録が行われる。

【０００３】そして共通のキャリッジ上に、例えばブラ
ックインクを吐出するブラック用記録ヘッドと、イエロ
ー、シアン、マゼンタの各インクの吐出が可能なカラー
用記録ヘッドを搭載し、ブラックインクによるテキスト
印刷ばかりでなく、各インクの吐出割合を変えることに
より、フルカラー印刷を可能としている。

【０００４】一方、例えばオフィス向けまたは業務用に
提供されるこの種の記録装置においては、比較的大量の
印刷に対応させるために、大容量のインクカートリッジ
を配備する必要が生じ、このためにインクカートリッジ
としてのメインインクタンクを例えば装置本体の側部に
配置した装着装置（カートリッジホルダ）に装填させる
形式の記録装置が提供されている。そして、記録ヘッド
が搭載されたキャリッジ上にサブタンクを配置して、前
記メインインクタンクから各サブタンクに対してインク
供給チューブを介してインクを供給し、さらに各サブタ
ンクからそれぞれ記録ヘッドに対してインクを供給する
ように構成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記したよ
うな記録装置においては、各メインインクタンクから各
サブタンクにインクを供給するために、それぞれのイン
クに対応させてインク供給チューブが接続されており、
特に昨今において要求されている大型の紙面に対して印
刷を行うような走査距離の長い記録装置においては、こ
のインク供給チューブがキャリッジの移動に抵抗を与え
るという問題を抱えている。

【０００６】そこで、サブタンク内のインク残量が少な
くなった時に、キャリッジがインク供給ステージに移動
し、当該箇所において各メインインクタンクから各サブ
タンクに対して接続機構を介してインクを供給する形式
の記録装置が本件出願人において提案されている。この
場合、それぞれのサブタンクに対してほぼ均等の量とな
るように、それぞれ適切な量のインクを充填することが
望まれ、しかもスループットを向上させるために、短時
間のうちにインクの充填動作が完了できるような構成と
することが望まれる。

【０００７】本発明は、このような技術的な要請に基づ
いてなされたものであり、インクカートリッジから各サ
ブタンクに対してインクを供給する場合において、負圧
発生手段としての減圧ポンプに連通するエアーバルブを
開弁状態とすることで、サブタンク内を減圧状態とする
減圧制御手段を備えた記録装置を提供することを目的と
するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
ためになされた本発明にかかるインクジェット式記録装
置は、キャリッジに搭載されて記録用紙の幅方向に往復
駆動される記録ヘッドと、前記記録ヘッドと共にキャリ
ッジに搭載され、メインインクタンクからインク供給経
路を介してインクの供給を受けると共に前記記録ヘッド
にインクを供給するサブタンクとを備えたインクジェッ
ト式記録装置であって、前記サブタンク内に収容され
て、サブタンク内に貯留されたインクによって浮上する
フロート部材と、前記サブタンク内のインクが所定以下
となった時に前記フロート部材の移動によって負圧発生
手段に連通するエアーバルブを開弁状態としてサブタン
ク内にインクを導入すると共に、前記サブタンク内に一
定量のインクが充填された時に前記フロート部材の移動
によって負圧発生手段に連通する前記エアーバルブを閉
弁状態としてサブタンク内へのインクの供給を停止させ
る減圧制御手段が具備される。

【０００９】この場合、前記減圧制御手段は、各インク
を貯留するサブタンクに備えられたそれぞれのエアーバ
ルブを介して１つの負圧発生手段に連通されるように構
成されていることが望ましい。またこの場合、前記メイ
ンインクタンクのインク導出部が、前記サブタンクに配
置されたインク補給口に対して重力方向に低い位置、ま
たは前記インク補給口において負圧になるように構成さ
ていることが望ましい。

【００１０】そして、好ましい実施の形態においては前
記フロート部材は、サブタンク内に配置された支持軸を
回動中心として重力方向に上下に可動できるように配置
される。また、前記フロート部材は、好ましくは一側面
およびこの一側面に一体に成形された周側面とにより形
成されて他面側が開放部とされた箱型部材と、前記箱型
部材の開放部に接合して閉塞する板状の蓋体とにより構
成される。

【００１１】そして、好ましい実施の形態においては、
前記フロート部材は、水平方向から見て支持軸に対して
離間した位置に形成された四辺状の容積体と、支持軸の
近傍側に前記四辺状の容積体の底面から支持軸側にほぼ
直線状に形成された底面を有する三辺状の容積体とによ
り構成され、前記支持軸の回動中心とフロート部材によ
る浮力重心の距離が大きくなるように構成される。

【００１２】また前記フロート部材には、その両外側に
水平方向に突出して、フロート部材とサブタンクの内壁
との間で所定の距離を保持するための少なくとも一対の
位置決めピンが形成されていることが好ましく、この場
合、前記位置決めピンが、前記フロート部材とサブタン
クの内壁との間で少なくとも１ｍｍ以上の距離を保持す
るように形成されていることが望ましい。

【００１３】一方、前記エアーバルブは、負圧発生手段
に連通するバルブ開口を備えたバルブ部材と、フロート
部材に配置されてフロート部材の移動に伴ってバルブ開
口を閉塞または開放するシール部材とにより構成されて
いることが望ましく、この場合、好ましくは前記エアー
バルブを構成するバルブ部材が、軟質性素材により成形
され、またシール部材が硬質性素材により成形される。
そして、前記エアーバルブを構成するバルブ部材とし
て、軟質性エラストマーにより成形されたものが使用し
得る。

【００１４】また、前記エアーバルブを構成するシール
部材は、フロート部材の浮力重心と支持軸との中間点に
配置されていることが望ましく、さらに、バルブ部材は
垂直方向の断面形状が台形形状になされ、かつ前記負圧
発生手段に連通するバルブ開口をその中央部に垂直方向
に形成させると共に、断面台形形状の短辺部において、
シール部材が当接するように構成されていることが望ま
しい、また前記バルブ部材は、断面台形形状の長辺部に
おいて、前記負圧発生手段に連通するバルブ開口を、断
面三角形状に拡開させた形状としたものも好適に採用し
得る。また、前記バルブ部材は、断面台形形状の短辺部
において可撓性薄膜体を形成した形状も好適に採用し得
る。

【００１５】さらに前記バルブ部材は、円環状の固定部
材の内周面に一体成形され、前記固定部材を介して前記
サブタンクに取り付けられた構成とすることが好まし
く、また、前記フロート部材を支持する支持軸の取り付
け部と、前記バルブ部材の取り付け部とが同一の成形部
材上に形成されてることも好ましい。そして、前記バル
ブ部材が取り付けられた成形部材上に、バルブ部材を取
り囲むように筒状のインク付着防止リブを一体に成形し
た構成も好適に採用し得る。

【００１６】また、前記した各構成が具備されたサブタ
ンクにおいては、サブタンクに対するインクの充填によ
り、フロート部材の浮力が最大状態となった時に、前記
バルブ部材の端面と、前記シール部材の端面とが、ほぼ
平行状態で当接するように構成されることが好ましい。

【００１７】さらに、前記エアーバルブとして、負圧発
生手段に連通して空間部を形成する可撓性薄膜体と、前
記可撓性薄膜体の一部に形成されて、サブタンク内に一
定量のインクが充填された時にフロート部材に配置され
たシール部材によって閉塞される開口とを配備し、前記
開口がシール部材によって閉塞されることにより収縮さ
れる前記可撓性薄膜体によって、前記負圧発生手段への
連通部をシールするように構成した形態も採用し得る。

【００１８】以上の構成によると、サブタンク内のイン
クが所定以下となった場合には、減圧制御手段を構成す
るサブタンク内のフロート部材の位置が低下し、負圧発
生手段としての減圧ポンプに連通するエアーバルブが開
弁状態とされる。これによりサブタンク内は減圧ポンプ
の作用によって減圧状態になされる。したがって、サブ
タンク内は負圧を受けてメインインクタンクより迅速に
インクが供給される。

【００１９】そして、各サブタンク内に所定の液面まで
インクが充填されると、それぞれに配置されたエアーバ
ルブが閉弁されて減圧状態が解除される。これにより、
サブタンクへのインクの供給は適切な充填状態で停止さ
れる。

【００２０】この場合、前記したように減圧制御手段
は、各インクを貯留するサブタンクに備えられたそれぞ
れのエアーバルブを介して１つの負圧発生手段に連通さ
れるように構成されており、したがって各サブタンクに
対して共通の負圧を印加しつつインクを充填することが
できる。そして、各サブタンクのインクの残留量に応じ
て順次エアーバルブが閉弁されてそれぞれに対するイン
クの充填が完了される。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるインクジェ
ット式記録装置について、図に示す実施の形態に基づい
て説明する。図１は、本発明が適用されたインクジェッ
ト式記録装置におけるサブタンクの例を断面図によって
示したものである。このサブタンク１は、その上部に取
り付けられた接続機構２および後述する記録ヘッドと共
にキャリッジに搭載されており、記録用紙（図示せず）
の幅方向に往復駆動されるように構成されている。そし
て、前記接続機構２を介してメインインクタンクからイ
ンクの供給を受けると共に前記記録ヘッドにインクを供
給することができるように構成されている。

【００２２】前記サブタンク１は、ケース１ａとその上
部を閉塞する蓋体１ｂとにより構成されており、これに
より内部が密閉されたインク貯留室１ｃを形成してい
る。そして、このサブタンク１内には、サブタンク内に
貯留されたインクによって浮上するフロート部材３が配
置されている。このフロート部材３は、後で詳述するよ
うに、サブタンク１内に水平方向に配置された支持軸４
を回動中心として重力方向に上下に可動できるように構
成されている。

【００２３】また、フロート部材３の上部には、シール
部材５が配置されており、このシール部材５は、サブタ
ンク１内へ充填されたインクによって浮上して、サブタ
ンク１の上部に配置されたエアーバルブを構成するバル
ブ部材６に当接することにより、後述する負圧発生手段
としての減圧ポンプに通ずる吸引路を閉塞できるように
構成されている。

【００２４】また、サブタンク１には、前記接続機構２
を介して後述するメインインクタンクからインクの供給
を受けるインク補給口７が配置されており、サブタンク
１には、接続機構２を介して後述する記録ヘッドに対し
てインクを供給するインク供給口８も配備されている。
さらにサブタンク１の上部には、空気導入口９が配置さ
れており、印字に伴うインクの消費に対応してこの空気
導入口９から空気が導入できるように構成されている。

【００２５】なお、図１においては１つのサブタンクに
ついての構成が示されているが、これは扱われる各イン
クに対応して紙面上垂直方向に複数の同一構成のサブタ
ンクが併設された状態になされている。

【００２６】一方、前記接続機構２にはバルブ部材６に
連通する吸引空間（以下吸引口とも言う）１０を介して
減圧ポンプ側に接続される共通の弁部材１１が配置され
ている。前記吸引空間１０は紙面上垂直方向に、各サブ
タンクにそれぞれ対応して横断的に連通して形成されて
おり、したがって吸引空間１０は、共通の弁部材１１を
介して、インク供給ステージに配置された他の接続機構
（図示せず）に接続できるように構成されている。な
お、前記弁部材１１はインク供給ステージに配置された
他の接続機構と接続される場合において、開弁されるよ
うに構成されている。

【００２７】また、前記接続機構２内にはインク補給口
７にインクを送り込む補給空間１２が、それぞれのサブ
タンク１に対応させて個別に形成されており、各補給空
間１２に配置された弁部材１３を介して、前記したイン
ク供給ステージに配置された他の接続機構（図示せず）
に接続できるように構成されている。なお、前記各弁部
材１３においても、インク供給ステージに配置された他
の接続機構と接続される場合において開弁されるように
構成されている。

【００２８】接続機構２内にはインク供給口８から記録
ヘッドに至るインク供給路において、開閉制御されるイ
ンク供給バルブ１４がそれぞれのサブタンクに対応させ
て個別に配置されている。さらに、接続機構２内には前
記した空気導入口９に対向して開閉弁される空気導入弁
１５が、それぞれのサブタンクに対応させて個別に配置
されており、空気導入弁１５を介した空気導入空間１６
は、横断的に連通して形成されており、図１には示され
ていないが、空気導入空間１６の一部は大気に開放され
ている。

【００２９】前記サブタンク１と接続機構２との間にお
いては、例えばインク供給口８部分の構成で示すように
サブタンク１側から一体に延出する管１７が、接続機構
２側に形成された凹陥部１８に配置されたパッキン１９
に圧入するようにして接続されている。この構成は前記
したインク補給口７部分、バルブ部材６部分、および空
気導入口９部分においても同様に構成されている。

【００３０】そして、図１に示す実施の形態において
は、サブタンク１の一方の側壁に突設された突起２０
が、接続機構２に形成された係合孔２１に入り込み、サ
ブタンク１の他方の側壁に形成された突起２２に、接続
機構２に形成された係合爪２３が乗り越えるようにして
両者が一体に結合されている。

【００３１】図２は、メインインクタンクとしてのイン
クカートリッジから、前記したサブタンクを介して記録
ヘッドにインクを供給する１つのインク供給系統の基本
構成を模式図によって示したものである。なお、以下に
説明する図２以降の各図における図１に対応する部分は
同一符号で示しており、したがって個々の説明は適宜省
略する。また同様に図２以降の各図においては、図１に
示す接続機構２と、この接続機構に接続されるインク供
給ステージ側の接続機構は省略して示している。

【００３２】図２における符号３１はメインインクタン
クを示しており、このメインインクタンク３１は、記録
装置の例えば両外側に配置されたカートリッジホルダに
装填される。そしてインク供給路３２を介してキャリッ
ジに搭載されたサブタンク１にインクを供給するように
構成されている。また、図１にも示したとおり、サブタ
ンク１からはインク供給バルブ１４を介して記録ヘッド
３３にインクを供給するように構成されている。さらに
また、サブタンク１は、内部に配置されたバルブ部材６
に連通する共通の吸引路３４を介して負圧発生手段とし
ての減圧ポンプ３５に接続されている。

【００３３】なお図２に模式的に示すように、この構成
においてはメインインクタンク３１のインク導出部３１
ａが、前記サブタンクに配置されたインク補給口７に対
して重力方向に低い位置、換言すれば前記インク補給口
７において負圧になるように両者が配置されている。こ
のような構成によりインク供給ステージに配置された接
続機構においてインクの漏出を阻止させることができ
る。

【００３４】図３乃至図６は、前記サブタンク１内のイ
ンクの貯留量とフロート部材３の動作、およびフロート
部材３の動作に伴うシール部材５とバルブ部材６との接
合関係を示したものである。なお、図３乃至図６におい
ては、メインインクタンク３１および記録ヘッド３３は
その記載を省略している。

【００３５】まず、図３はインク供給バルブ１４が開弁
状態に制御され、サブタンク１に貯留されたインクが記
録ヘッド３３側に供給されることで、サブタンク１内の
インク量が減少したインクエンド状態を示している。こ
の状態においては、前記フロート部材３は軸４を介して
沈下した状態となされる。なお図３には示されていない
が、この状態においては図１に示す空気導入弁１５は開
弁状態とされている。

【００３６】次に図４はサブタンク１内にインクの補給
を開始した状態を示している。この状態においては、サ
ブタンク１はインク供給ステージに移動して前記接続機
構２を介してインク補給口７にインク供給路３２が接続
され、またバルブ部材６の吸引口が減圧ポンプ３５に通
ずる吸引路３４に接続される。また、この状態において
は、サブタンク１から記録ヘッド３３に至るインク供給
バルブ１４は閉弁状態となされ、また前記した空気導入
弁１５も閉弁状態とされる。

【００３７】図４に示す状態においては、フロート部材
３に配置されたシール部材５はバルブ部材６から離れた
状態となっているため、減圧ポンプ３５の動作によりサ
ブタンク１内は減圧状態とされる。したがって、メイン
インクタンク３１よりインク供給路３２介してサブタン
ク７内にインクが補給される。

【００３８】このようにして、メインインクタンク３１
よりサブタンク１内にインクが補給され、サブタンク１
内のインクがほぼ満タンとなった状態を図５に示す。こ
の状態においては、前記フロート部材３がインクによっ
て浮上し、これに伴って前記シール部材５はバルブ部材
６に当接してエアーバルブを閉弁状態とする。この時、
シール部材５は減圧ポンプ３５に吸引されてバルブ部材
６に密着した状態となり、サブタンク１内の減圧は停止
される。したがってメインインクタンク３１からサブタ
ンク１内へのインクの補給も停止される。

【００３９】そして、全てのサブタンクにおいてインク
が充填された時点で、図６に示すようにインク供給ステ
ージに配置された接続機構とサブタンクに配置された接
続機構２との結合が解かれる。この状態でサブタンク１
から記録ヘッド３３に至るインク供給バルブ１４は開弁
状態となされ、また前記した空気導入弁１５も開弁状態
とされ、記録ヘッド３３による印字が開始される。

【００４０】図７および図８は、前記フロート部材３の
構成を示したものであり、図７は側面図で、また図８は
分解斜視図で示している。このフロート部材３は、その
一側面３ａに一体に周側面３ｂが形成されて他面側が開
放状態とされた箱型部材３ｃと、この箱型部材３ｃの開
放部に接合して閉塞する板状の蓋体３ｄとにより構成さ
れている。この構成により合成樹脂による成形を容易に
することができると共に、見かけ上の比重を低減させる
ことができる。

【００４１】そして、前記フロート部材３には、その両
外側に水平方向に突出するように位置決めピン３ｅ〜３
ｈが形成されている。位置決めピン３ｅおよび３ｆはフ
ロート部材３の支持軸４に対する遊端部側において、同
一箇所から両外側に向けて配置されており、また位置決
めピン３ｇおよび３ｈはフロート部材３の支持軸４側に
おいて、同一箇所から両外側に向けて配置されている。

【００４２】これらのピン３ｅ〜３ｈはフロート部材３
の両側面から１ｍｍ以上突出していることが望ましく、
これによりフロート部材とサブタンクの内壁との間で少
なくとも１ｍｍ以上の距離を保持するように作用する。
これにより、フロート部材とサブタンクの内壁との間で
インクの表面張力が働いて、フロート部材の移動を阻害
するという問題を解決させることができる。

【００４３】次に図９は前記したバルブ部材６の構成を
拡大して示したものであり、（Ａ）は斜視図で示し、
（Ｂ）はこれを中央断面図で示している。また図１０は
バルブ部材６の他の実施の形態を、図１１はバルブ部材
６のさらに他の実施の形態を、それぞれ中央断面図で示
している。前記した各図に示すバルブ部材６は、軟質性
素材、例えば軟質性エラストマーにより成形されてお
り、これによりフロート部材３に配置された硬質性素材
によるシール部材５との密着性を図るように構成されて
いる。そして、このバルブ部材６は、円環状の固定部材
４１の内周面に一体成形され、この固定部材４１を介し
て前記サブタンク１に取り付けられている。なお、この
この固定部材４１は軟質性素材であっても構わない。

【００４４】第１の実施の形態を示すバルブ部材６は、
特に図９（Ｂ）に示すように、垂直方向の断面形状が台
形形状になされ、かつバルブ開口６ａがその中央部に垂
直方向に形成されると共に、断面台形形状の短辺部にお
ける端面において、シール部材５が当接するように構成
されている。このように構成することにより、硬質性素
材によるシール部材５による当接位置を一定にさせるこ
とができると共に、フロート部材３の僅かな浮力によっ
て両者間におけるシール（閉弁）作用を確実になさせる
ことができる。

【００４５】また、第２の実施の形態を示すバルブ部材
６は、図１０に示すように断面台形形状の長辺部におい
て、バルブ開口６ａが断面三角形状に拡開した形状に構
成されている。この構成によると、バルブ部材６はその
素材による柔軟性に加えて、さらに機構的な柔軟性をも
たらすことができ、良好なシール特性を得ることができ
る。

【００４６】さらに、第３の実施の形態を示すバルブ部
材６は、図１１に示すように断面台形形状の短辺部にお
いて、可撓性薄膜体６ｂを周方向に形成した構成とされ
ている。この構成によると、バルブ部材６はシールに必
要な荷重を増加させることなく、シール面積を増やすこ
とが可能となり、さらに減圧ポンプ３５による減圧力に
よってもシール部材５とのシールが可能となるため、よ
り安定的で良好なシール特性を得ることができる。

【００４７】次に、図１２はサブタンク１を構成する蓋
体１ｂの構成を拡大して示したものであり、（Ａ）は中
央断面図で、また（Ｂ）は底面図で示している。この蓋
体１ｂには、前記したフロート部材３の支持軸４を支持
するための一対の取り付け部１ｄが形成されており、さ
らに前記バルブ部材６の取り付け部１ｅとが同一の成形
部材、すなわち蓋体１ｂに形成されている。これによ
り、バルブ部材６とフロート部材３が同一蓋体に取り付
けられるので、組み立て時のバラツキを抑えることがで
き、安定的なシール特性を得ることができる。

【００４８】さらにこの蓋体１ｂには、バルブ部材６の
取り付け部１ｅを取り囲むように筒状のインク付着防止
リブ１ｆが形成されており、したがって取り付け部１ｅ
に取り付けられたバルブ部材６のバルブ開口６ａにイン
クが付着するのを防止し得るようになされ、これにより
エアーバルブの動作の信頼性が確保できるように構成さ
れている。

【００４９】一方、図１３はフロート部材３の理想的な
形状を考察したものであり、（Ａ）は、図１乃至図８に
示したものと同一の形状のフロート部材を示しており、
（Ｂ）および（Ｃ）は、これと比較対象されるフロート
部材の形状を示している。すなわち（Ｂ）に示す形状は
フロート部が縦長状態に形成され、また（Ｃ）に示す形
状はフロート部が横長状態に形成された例を示してい
る。そして、それぞれ符合３ｊで示した部分が各フロー
ト部材の浮力重心を示しており、また各フロート部材に
それぞれ符合３ｋで示した垂直方向の幅が、インクの液
面が１ｍｍ上昇した時の浮力増加量を示している。

【００５０】図１３に示すように支持軸４と各浮力重心
３ｊとの距離を比較すると、Ｌｂ＞Ｌａ＞Ｌｃとなる。
そして、（Ｂ）に示す形状によると支持軸４と浮力重心
３ｊとの距離Ｌｂを大きくとることができるので、イン
クが補給されて浮力が働いた時にシール部材５によるバ
ルブ部材６への当接力が大きくなり、両者間のシール特
性は良好となる。しかしながら、インクの液面が１ｍｍ
上昇した場合の浮力の上昇度合い（符合３ｋで示す垂直
方向の幅）は少なく、補給停止時におけるインクの液面
にバラツキが発生するという問題を抱えている。

【００５１】また（Ｃ）に示す形状によると、支持軸４
と浮力重心３ｊとの距離Ｌｃが短いので、インクが補給
されることで浮力が働いた時のシール部材５によるバル
ブ部材６への当接力は（Ａ）および（Ｂ）に比較すると
小さくなる。しかしながら、（Ｃ）に示す形状はインク
の液面が１ｍｍ上昇した場合の浮力の増加量が大きくな
されるので、インク補給停止時におけるインクの液面の
バラツキは小さく抑えられるという特質を有している。
それ故、前記した（Ｂ）と（Ｃ）に示す形状の両方の特
質を生かした（Ａ）に示す形状が好ましい。

【００５２】図１４は図１３（Ａ）に示す形状のフロー
ト部材３を用いた場合の好ましい配置関係を示してい
る。すなわち、前記フロート部材３は、水平方向から見
て支持軸４に対して離間した位置に形成された四辺状の
容積体３ｍと、支持軸４の近傍側に前記四辺状の容積体
の底面から支持軸側にほぼ直線状に形成された底面を有
する三辺状の容積体３ｎとにより構成されている。これ
により、支持軸４の回動中心とフロート部材による浮力
重心３ｊの距離が比較的大きくなるようになされると共
に、インクの液面の上昇による浮力の増加量が比較的大
きくなされるように構成されている。

【００５３】そして、前記シール部材５がフロート部材
３の浮力重心３ｊと支持軸４との中間点に配置されて、
フロート部材３に生ずる浮力によるシール部材５のバル
ブ部材６に対する当接力が増加されるように構成されて
いる。

【００５４】また、図１４に示す構成によると、インク
の液面がフロート部材３の全体を覆う高さとなった時
に、フロート部材３による浮力は最大となり、これに伴
いシール部材５によるバルブ部材６への当接力が最大と
なつて、バルブ部材６は変形量ｇをもってシール部材５
と接触することになる。

【００５５】ここで、シール部材５の上面、すなわちシ
ール面が傾かずに水平状態の時がシール性は最も良好と
なるので、前記フロート部材３の上面が水平状態となっ
た時にシール面に対してバルブ部材６が前記寸法ｇだけ
オーバーラップするように設定することが好ましい。

【００５６】次に図１５乃至図１７には、減圧ポンプに
連通するエアーバルブ部分の他の実施の形態が、動作を
追って順番に示されている。この構成においては、サブ
タンク１内に減圧ポンプ３５側に連通して空間部５１を
形成する可撓性薄膜体５２が配置されており、この薄膜
体５２の一部にはフロート部材３に配置されたシール部
材５によって閉塞される開口部材５３が配備されてい
る。

【００５７】さらに、薄膜体５２によって形成された空
間部５１内には、前記開口部材５３が当接する第１の吸
着面５４が形成されている。また垂直方向の断面形状が
台形形状になされ、かつ減圧ポンプ３５に連通する連通
口１０を、その中央部に垂直に形成すると共に、断面台
形形状の短辺部において薄膜体５２が密着する第２の吸
着面５５も形成されている。

【００５８】図１５から図１６に示す動作の過程で理解
できるように、サブタンク１内へのインクの補給が進行
することにより、シール部材５が開口部材５３に接近す
る。そしてさらにインクが充填されると、図１６に示す
ようにシール部材５は薄膜体５２を変形させながら開口
部材５３を第１の吸着面５４に当接させる。そして、開
口部材５３と第１の吸着面５４が完全にシールしていな
くても、空間部５１は減圧ポンプ３５の作用により減圧
される。したがって、図１７に示すように直ちに薄膜体
５２は空間部５１側に吸引され、これと同時に薄膜体５
２が第２の吸着面５５を閉塞する。

【００５９】以上の作用によって、前記減圧ポンプへの
連通口１０がシールされてサブタンク１内の減圧が停止
され、インクの補給が停止する。したがって、図１５乃
至図１７に示した構成によると、連通口１０をシールす
るのに必要な荷重は、可撓性薄膜体５２を変形させるだ
けの荷重があればよいので、シールに必要な荷重を小さ
くすることができ、言い換えればフロート部材３を小さ
くすることができる。また、可撓性薄膜体５２の作用に
よって減圧ポンプへの連通口をシールするように作用す
るので、その閉弁作用を確実にすることができる。

【００６０】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
かかるインクジェット式記録装置によると、サブタンク
内に貯留されたインクによって浮上するフロート部材
と、フロート部材の移動によって負圧発生手段に連通す
るエアーバルブを開弁または閉弁状態としてサブタンク
内の気圧を制御する減圧制御手段を配置したので、減圧
状態のサブタンク内へ迅速にインクを充填させることが
可能であり、記録装置のスループットを向上させること
ができる。また、サブタンク内に所定の液面までインク
が充填された場合には、エアーバルブの作用によってイ
ンクの充填動作を確実に停止させることが可能であり、
インク供給動作の信頼性を向上させることが可能とな
る。

【００６１】加えて、それぞれのインクを貯留するサブ
タンクに備えられたそれぞれのエアーバルブを介して１
つの負圧発生手段に連通されるように構成させること
で、各サブタンクのインクの残留量に応じて順次エアー
バルブが閉弁されてそれぞれに対するインクの充填が完
了させることができるので、インクの充填ステップを能
率的に実行させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したインクジェット式記録装置に
おけるサブタンクと接続機構との構成を示した断面図で
ある。

【図２】メインインクタンクから記録ヘッドに至るイン
ク供給系統の構成を示した模式図である。

【図３】図２に示すインク供給系統に介在するサブタン
クにおけるインクエンドの状態を示した断面図である。

【図４】同じくサブタンクに対するインク補給の状態を
示した断面図である。

【図５】同じくサブタンク内のインクが満タンとなった
状態を示した断面図である。

【図６】同じく印字開始の状態を示したサブタンクの断
面図である。

【図７】サブタンクに収納されたフロート部材の構成を
示した側面図である。

【図８】同じくフロート部材の構成を示した分解斜視図
である。

【図９】サブタンクに装着されたバルブ部材の第１の実
施の形態を示した外観図ならびに断面図である。

【図１０】同じくバルブ部材の第２の実施の形態を示し
た断面図である。

【図１１】同じくバルブ部材の第３の実施の形態を示し
た断面図である。

【図１２】サブタンクを構成する蓋体の構成を示した拡
大図である。

【図１３】各フロート部材の特質を比較した側面図であ
る。

【図１４】サブタンクにおけるフロート部材の好ましい
配置関係を示した断面図である。

【図１５】負圧発生手段に連通するエアーバルブの他の
実施の形態を示した一部断面図である。

【図１６】同じく図１５に示すエアーバルブの動作過程
を示した一部断面図である。

【図１７】同じく図１５に示すエアーバルブが閉弁され
た状態を示す一部断面図である。

【符号の説明】

１ サブタンク １ｂ サブタンク蓋体 １ｆ インク付着防止リブ ２ 接続機構 ３ フロート部材 ３ｆ 位置決めピン ３ｇ 位置決めピン ３ｈ 位置決めピン ４ 支持軸 ５ シール部材 ６ バルブ部材（エアーバルブ） ６ａ バルブ開口 ７ インク補給口 ８ インク供給口 ９ 空気導入口 １０ 吸引空間（吸引口） １４ インク供給バルブ １５ 空気導入弁 ３１ メインインクタンク ３１ａ インク導出部 ３２ インク供給路 ３３ 記録ヘッド ３４ 吸引路 ３５ 減圧ポンプ（負圧発生手段） ４１ バルブ固定部材 ５１ 空間部 ５２ 可撓性薄膜体 ５３ 開口部材 ５４ 第１の吸着面 ５５ 第２の吸着面

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キャリッジに搭載されて記録用紙の幅方
   向に往復駆動される記録ヘッドと、前記記録ヘッドと共
   にキャリッジに搭載され、メインインクタンクからイン
   ク供給路を介してインクの供給を受けると共に前記記録
   ヘッドにインクを供給するサブタンクとを備えたインク
   ジェット式記録装置であって、 前記サブタンク内に収容されて、サブタンク内に貯留さ
   れたインクによって浮上するフロート部材と、前記サブ
   タンク内のインクが所定以下となった時に前記フロート
   部材の移動によって負圧発生手段に連通するエアーバル
   ブを開弁状態としてサブタンク内にインクを導入すると
   共に、前記サブタンク内に一定量のインクが充填された
   時に前記フロート部材の移動によって負圧発生手段に連
   通する前記エアーバルブを閉弁状態としてサブタンク内
   へのインクの供給を停止させる減圧制御手段が具備され
   ていることを特徴とするインクジェット式記録装置。
2. 【請求項２】 前記減圧制御手段は、各インクを貯留す
   るサブタンクに備えられたそれぞれのエアーバルブを介
   して１つの負圧発生手段に連通されるように構成されて
   いる請求項１に記載のインクジェット式記録装置。
3. 【請求項３】 前記メインインクタンクのインク導出部
   が、前記サブタンクに配置されたインク補給口に対して
   重力方向に低い位置、または前記インク補給口において
   負圧になるように構成されている請求項１または請求項
   ２に記載のインクジェット式記録装置。
4. 【請求項４】 前記フロート部材は、サブタンク内に配
   置された支持軸を回動中心として重力方向に上下に可動
   できるように配置されている請求項１乃至請求項３のい
   ずれかに記載のインクジェット式記録装置。
5. 【請求項５】 前記フロート部材は、一側面およびこの
   一側面に一体に成形された周側面とにより形成されて他
   面側が開放部とされた箱型部材と、前記箱型部材の開放
   部に接合して閉塞する板状の蓋体とにより構成されてい
   る請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のインクジェ
   ット式記録装置。
6. 【請求項６】 前記フロート部材は、水平方向から見て
   支持軸に対して離間した位置に形成された四辺状の容積
   体と、支持軸の近傍側に前記四辺状の容積体の底面から
   支持軸側にほぼ直線状に形成された底面を有する三辺状
   の容積体とにより構成され、前記支持軸の回動中心とフ
   ロート部材による浮力重心の距離が大きくなるように構
   成した請求項４または請求項５に記載のインクジェット
   式記録装置。
7. 【請求項７】 前記フロート部材には、その両外側に水
   平方向に突出して、フロート部材とサブタンクの内壁と
   の間で所定の距離を保持するための少なくとも一対の位
   置決めピンが形成されている請求項１乃至請求項６のい
   ずれかに記載のインクジェット式記録装置。
8. 【請求項８】 前記位置決めピンが、前記フロート部材
   とサブタンクの内壁との間で少なくとも１ｍｍ以上の距
   離を保持するように形成されている請求項７に記載のイ
   ンクジェット式記録装置。
9. 【請求項９】 前記エアーバルブが、前記負圧発生手段
   に連通するバルブ開口を備えたバルブ部材と、前記フロ
   ート部材に配置されてフロート部材の移動に伴ってバル
   ブ開口を閉塞または開放するシール部材とにより構成さ
   れている請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のイン
   クジェット式記録装置。
10. 【請求項１０】 前記エアーバルブを構成するバルブ部
    材が、軟質性素材により成形され、またシール部材が硬
    質性素材により成形されている請求項９に記載のインク
    ジェット式記録装置。
11. 【請求項１１】 前記エアーバルブを構成するバルブ部
    材が、軟質性エラストマーにより成形されている請求項
    １０に記載のインクジェット式記録装置。
12. 【請求項１２】 前記エアーバルブを構成するシール部
    材が、前記フロート部材の浮力重心と前記支持軸との中
    間点に配置されている請求項９乃至請求項１１のいずれ
    かに記載のインクジェット式記録装置。
13. 【請求項１３】 前記バルブ部材は、垂直方向の断面形
    状が台形形状になされ、かつ前記負圧発生手段に連通す
    るバルブ開口をその中央部に垂直方向に形成させると共
    に、断面台形形状の短辺部において、シール部材が当接
    するように構成されている請求項９乃至請求項１２のい
    ずれかに記載のインクジェット式記録装置。
14. 【請求項１４】 前記バルブ部材は、断面台形形状の長
    辺部において、前記負圧発生手段に連通するバルブ開口
    を、断面三角形状に拡開させた形状としてなる請求項１
    ３に記載のインクジェット式記録装置。
15. 【請求項１５】 前記バルブ部材には、断面台形形状の
    短辺部において、可撓性薄膜体が形成されてなる請求項
    １３または請求項１４に記載のインクジェット式記録装
    置。
16. 【請求項１６】 前記バルブ部材は、円環状の固定部材
    の内周面に一体成形され、前記固定部材を介して前記サ
    ブタンクに取り付けられている請求項９乃至請求項１５
    のいずれかに記載のインクジェット式記録装置。
17. 【請求項１７】 前記フロート部材を支持する支持軸の
    取り付け部と、前記バルブ部材の取り付け部とが同一の
    成形部材上に形成されている請求項９乃至請求項１６の
    いずれかに記載のインクジェット式記録装置。
18. 【請求項１８】 前記バルブ部材が取り付けられた成形
    部材上に、バルブ部材を取り囲むように筒状のインク付
    着防止リブを成形してなる請求項１７に記載のインクジ
    ェット式記録装置。
19. 【請求項１９】 前記サブタンクに対するインクの充填
    により、フロート部材の浮力が最大状態となった時に、
    前記バルブ部材の端面と前記シール部材の端面とが、ほ
    ぼ平行状態で当接するように構成されている請求項９乃
    至請求項１８のいずれかに記載のインクジェット式記録
    装置。
20. 【請求項２０】 前記エアーバルブが、負圧発生手段に
    連通して空間部を形成する可撓性薄膜体と、前記可撓性
    薄膜体の一部に形成されて、サブタンク内に一定量のイ
    ンクが充填された時にフロート部材に配置されたシール
    部材によって閉塞される開口とが配備され、前記開口が
    シール部材によって閉塞されることにより収縮される前
    記可撓性薄膜体によって、前記負圧発生手段への連通部
    をシールするように構成した請求項１乃至請求項１２の
    いずれかに記載のインクジェット式記録装置。