JP2001199084A - インクジェット式記録装置 - Google Patents

インクジェット式記録装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録装置の休止期間中において、メインタン
クとサブタンクとの水頭差により、インクがメインタン
ク側に逆流するのを阻止できるように構成すること。 【解決手段】 メインタンク９から空気圧によって送出
されるインクは、カートリッジホルダ８に配置されたダ
イヤフラム弁２６ａによるインク補給バルブ２６を介し
てサブタンクに至るインク補給チューブ１０に送られ
る。前記ダイヤフラム弁２６ａは、電磁プランジャー７
９によって開閉弁の制御がなされるように構成されてお
り、記録装置の動作電源がオフ状態においては、ダイヤ
フラム弁２６ａは閉弁されるように構成されている。

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
補給チューブを介してメインタンクからインクを逐次補
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の移動方向に対して直行する方向
に相対的に移動させる紙送り手段が備えられ、印刷デー
タに基づいて記録ヘッドよりインク滴を吐出させること
により記録用紙に対して記録が行われる。
【０００３】そしてキャリッジ上に例えばブラック、イ
エロー、シアン、マゼンタの各インクの吐出可能な記録
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
としてのメインタンクを装置本体側に配置された装着装
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。
【０００５】そして、記録ヘッドが搭載されたキャリッ
ジ上にはサブタンクが配置され、前記各メインタンクか
ら各サブタンクに対してインク補給チューブを介してそ
れぞれインクを補給し、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。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、昨今におい
ては大きな紙面に対して印刷を行うことが可能な、キャ
リッジの走査距離の長い大型の記録装置が要求されてい
る。このような記録装置においては、スループットを向
上させるために、記録ヘッドにおいては益々多ノズル化
が図られている。さらに、スループットを向上させるた
めに、印刷を実行しながらメインタンクからキャリッジ
に搭載された各サブタンクに対して逐次インクを補給す
ることを可能とし、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安定して供給するような記録装置が
求められる。
【０００７】このような記録装置においては、メインタ
ンクからサブタンクに対して、それぞれのインクに対応
してインク補給チューブを接続する必要があり、キャリ
ッジの走査距離が大きいために必然的にチューブの引き
回し距離が増大する。しかも前記したとおり、記録ヘッ
ドにおいては多ノズル化が図られているために、インク
の消費量が多く、メインタンクからサブタンクに接続さ
れた各インク補給チューブ内においてインクの動圧が高
まり、サブタンクに対するインクの補給量が不足すると
いう技術的課題を抱えている。
【０００８】このような課題を解決するための一つの手
段として、例えばメインタンク側に加圧空気を印加し、
メインタンクからサブタンクに対して空気圧によって強
制的なインク流を発生させて、サブタンクに対して必要
十分なインクを補給する構成が好適に採用し得る。した
がって、空気圧によりインクが補給される前記した構成
による記録装置においては、キャリッジに搭載されたサ
ブタンクに対してメインタンクの位置が重力方向に低い
位置に配置される。
【０００９】また、前記した両者の位置関係を選択する
理由として、仮にメインタンクに対してサブタンクの位
置が重力方向において低い位置に配置された場合には、
記録装置の休止期間中において、両者の水頭差によって
インク補給チューブを介してメインタンクからサブタン
クに対してインクが序々に流れ、サブタンクに形成され
た後述する大気連通口を介してインクが漏出するという
問題も発生し得るため、このような問題を回避する理由
もある。
【００１０】一方、前記したようにサブタンクに対して
メインタンクの位置が重力方向に低い位置に配置した構
成によると、記録装置の休止期間中においては、メイン
タンクに対する加圧が停止されるため、サブタンクとメ
インタンクとの水頭差によって、サブタンクからメイン
タンクに対してインクが逆流するという問題が発生す
る。また、例えばインクカートリッジとしてのメインタ
ンクをカートリッジホルダから取り外した場合において
は、同様に両者の水頭差によって、サブタンクに貯留さ
れているインクが逆流し、カートリッジホルダおよびそ
の周辺を汚染させるという問題も発生し得る。
【００１１】本発明は、前記したような問題点に着目し
てなされたものであり、記録装置への動作電源の非投入
時において、サブタンクとメインタンクとの水頭差によ
って発生するインクの移動および漏出を効果的に抑える
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
を目的とするものである。
【００１２】
【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
置の基本構成は、キャリッジに搭載されて記録用紙の幅
方向に往復移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、メインタンクからインク補
給路を介してインクの補給を受けると共に、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、前記インク補給路には、記
録装置の動作電源がオフ状態において閉弁されるインク
補給バルブが配置される。
【００１３】この場合、好ましくは前記メインタンク
は、その外郭が気密状態に形成され、内部にインクを封
入した可撓性素材により形成されたインクパックが収納
されると共に、メインタンクの外郭構成部材とインクパ
ックとで形成される圧力室内に空気加圧ポンプにより生
成される加圧空気が印加されるように構成される。さら
に、好ましくは前記メインタンクからサブタンクに至る
インク補給路が、可撓性のインク補給チューブにより構
成される。
【００１４】また、前記インク補給バルブは、メインタ
ンクからサブタンクに至るインク補給路におけるメイン
タンク側の直近に配置された構成とするのが望ましい。
そして、好ましくは前記インク補給バルブは、前記サブ
タンク内のインク貯留量を検出するインク量検出手段に
よって生成される制御信号により開閉弁されるように構
成される。
【００１５】この場合、好ましい実施の形態においては
前記インク量検出手段は、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、サブタンク内のインク量に応じた前記フロ
ート部材の浮上位置にしたがって電気的出力を発生する
出力発生手段により構成される。さらに、前記出力発生
手段はフロート部材に配置された永久磁石と、フロート
部材の浮上位置にしたがった前記永久磁石による磁力線
量に応じて電気的出力を発生する磁電変換素子により構
成される。
【００１６】一方、前記インク補給バルブは、ダイヤフ
ラム弁により構成され、ダイヤフラム弁のほぼ中央部に
取り付けられたスライド軸が、アクチェータによって軸
方向に駆動されることによって開閉弁動作がなされるよ
うに構成される。そして、好ましくは前記ダイヤフラム
弁がケース内に配置され、前記ケースに形成された開口
部を開閉することで、開閉弁制御がなされるように構成
される。この場合、好ましくは前記ダイヤフラム弁のほ
ぼ中央部が水平方向に可動するように構成される。
【００１７】加えて、前記ダイヤフラム弁がケースの開
口部を開閉するように配置することにより形成された前
記ケース内に至るインク流路と、ケース内から前記イン
ク補給チューブに至るインク流路とがほぼ直交するよう
に構成されると共に、前記ケースに接続されたインク補
給チューブの導出部が、ほぼ鉛直方向に向かうように配
置された構成とすることが望ましい。
【００１８】そして、前記アクチェータは好ましくは電
磁プランジャーによって構成され、前記電磁プランジャ
ーによる駆動力が、支軸を介して回動される駆動レバー
の一端部に伝達され、駆動レバーの他端部において、前
記ダイヤフラム弁を駆動するスライド軸に伝達されるよ
うに構成される。さらに好ましくは、前記電磁プランジ
ャーへの通電時において、ダイヤフラム弁が開弁状態に
制御され、前記電磁プランジャーへの非通電時におい
て、ダイヤフラム弁が閉弁状態に制御されるように構成
される。
【００１９】以上の構成によると、インクカートリッジ
としてのメインタンクからサブタンクに至るインク補給
路に配置されたインク補給バルブは、記録装置の動作電
源がオフ状態において閉弁状態になされる。したがっ
て、記録装置の休止中において、サブタンクとメインタ
ンクとの水頭差によって発生するインクの移動および不
用意なインクの漏出を効果的に抑えることができる。
【００２０】そして、記録装置の動作中においては、各
サブタンク内に貯留された個々のインク量がインク量検
出手段によって検出される。これによって生成される制
御信号により前記インク補給バルブが開閉弁なされるの
で、各メインタンクより各サブタンクに対して適正な量
のインクを断続的に補給することができ、サブタンク内
のインクの貯留量を適切に管理することができる。
【００２１】また、インク補給バルブとしてダイヤフラ
ム弁が採用され、またダイヤフラム弁は電磁プランジャ
ーによる駆動力によって開閉されるように構成されると
共に、電磁プランジャーへの非通電時において、ダイヤ
フラム弁が閉弁状態に制御されるように構成したので、
記録装置への動作電源が遮断された場合、あるいは予期
せぬ停電時において、自動的にメインタンクからサブタ
ンクに至るインク補給路が閉鎖状態になされる。
【００２２】
【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、本発明が適用され得るインクジェ
ット式記録装置の一例を上面図によって示したものであ
る。図１において符号１はキャリッジであり、このキャ
リッジ１はキャリッジモータ２によって駆動されるタイ
ミングベルト３を介し、走査ガイド部材４に案内されて
紙送り部材５の長手方向、すなわち記録用紙の幅方向で
ある主走査方向に往復移動されるように構成されてい
る。そして、図１には示されていないが、キャリッジ１
の紙送り部材５に対向する面には、後述するインクジェ
ット式記録ヘッド６が搭載されている。
【００２３】また、キャリッジ１には前記記録ヘッドに
インクを供給するためのサブタンク７ａ〜７ｄが搭載さ
れている。このサブタンク７ａ〜７ｄは、この実施の形
態においては、その内部において各インクを一時的に貯
留するために、それぞれのインクに対応して４個具備さ
れている。
【００２４】そして、このサブタンク７ａ〜７ｄに対し
て装置の端部に配置されたカートリッジホルダ８に装填
されたインクカートリッジとしてのメインタンク９ａ〜
９ｄから、インク供給路としての各チューブ１０，１
０，……をそれぞれ介して、ブラック、イエロー、マゼ
ンタおよびシアンの各インクが供給されるように構成さ
れている。
【００２５】一方、前記キャリッジ１の移動経路上にお
ける非印字領域（ホームポジョン）には、記録ヘッドの
ノズルプレートを封止することができるキャッピング手
段１１が配置されている。このキャッピング手段１１の
上面には、前記記録ヘッドのノズルプレートを封止し得
るゴム等の可撓性素材により形成されたキャップ部材１
１ａが具備されている。そして、キャリッジ１がホーム
ポジョンに移動したときに、これに追従して前記キャッ
プ部材１１ａによって、記録ヘッドのノズルプレートが
封止できるように構成されている。
【００２６】このキャップ部材１１ａは、記録装置の休
止期間中において記録ヘッドのノズルプレートを封止
し、ノズル開口の乾燥を防止する蓋体として機能する。
また、このキャッピング手段１１には、図には示されて
いないが、吸引ポンプ（チューブポンプ）におけるチュ
ーブの一端が接続され、吸引ポンプによる負圧を記録ヘ
ッドに作用させて、記録ヘッドからインクを吸引排出さ
せるクリーニング動作が実行されるように構成されてい
る。さらに、キャッピング手段１１に隣接した印字領域
側には、ゴムなどの弾性素材により形成されたワイピン
グ部材１２が配置されていて、必要に応じて記録ヘッド
のノズルプレートを払拭して清掃することができるよう
に構成されている。
【００２７】次に図２は、図１に示した記録装置に搭載
されたインク供給システムを模式的に示したものであ
り、このインク供給システムについて、同一符号で示し
た図１と共に説明する。図１および図２において、符号
２１は加圧ポンプを示しており、この加圧ポンプ２１に
より生成された加圧空気は圧力調整弁２２に供給され、
圧力調整弁２２により圧力調整された加圧空気は、圧力
検出器２３を介して前記した各メインタンク９ａ〜９ｄ
（図２においては代表して符号９として示しており、以
下において代表して単に符号９として説明する場合もあ
る。）にそれぞれ供給されるように構成されている。
【００２８】このメインタンク９は、その概略構成が図
２に示されたように、その外郭が気密状態に形成されて
おり、その内部にはインクを封入した可撓性素材により
形成されたインクパック２４が収納されている。そし
て、メインタンク９とインクパック２４とで形成される
空間が圧力室２５を構成しており、この圧力室２５内
に、圧力検出器２３を介した加圧空気が供給されるよう
に構成されている。この構成により、各メインタンク９
ａ〜９ｄに収納された各インクパック２４は、それぞれ
加圧空気による加圧を受け、各メインタンク９ａ〜９ｄ
から各サブタンク７ａ〜７ｄに対してインク流が発生さ
れるように作用する。
【００２９】したがって、前記各メインタンク９ａ〜９
ｄにおいて加圧されたインクは、インク補給バルブ２
６，２６……および各インク補給チューブ１０，１０，
……をそれぞれ介して、キャリッジ１に搭載された各サ
ブタンク７ａ〜７ｄ（図２においては代表して符号７と
して示しており、以下において代表して単に符号７とし
て説明する場合もある。）に供給される。
【００３０】図２に示すサブタンク７の構成についての
詳細な説明は後述するが、その基本構成は、内部にフロ
ート部材３１が配置されており、そのフロート部材３１
の一部には永久磁石３２が取り付けられている。そし
て、ホール素子に代表される磁電変換素子３３ａ，３３
ｂが基板３４に装着されて、サブタンク７の側壁に添接
されている。
【００３１】この構成により、サブタンク内のインク量
に応じた前記フロート部材３１の浮上位置にしたがっ
て、電気的出力を発生する出力発生手段を構成してい
る。すなわち、この出力発生手段は、フロート部材３１
に配置された永久磁石３２と、フロート部材の浮上位置
にしたがった前記永久磁石３２による磁力線量に応じ
て、前記ホール素子３３ａ，３３ｂにより電気的出力が
発生される構成とされている。
【００３２】この構成により、例えばサブタンク７内の
インク量が少なくなった場合には、サブタンク内に収納
されたフロート部材３１の位置が重力方向に移動し、こ
れに伴い前記永久磁石３２の位置も重力方向に移動す
る。したがって、永久磁石の移動によるホール素子３３
ａ，３３ｂの電気的出力は、サブタンク７内のインク量
として感知することができ、ホール素子３３ａ，３３ｂ
により得られた電気的出力によって、前記インク補給バ
ルブ２６が開弁される。
【００３３】これにより、メインタンク９内で加圧され
ているインクは、インク量が低下したそれぞれのサブタ
ンク７内に送出される。そして、当該サブタンク７内に
おけるインク量が所定の容量に達した場合には、前記し
たホール素子３３ａ，３３ｂの電気的出力に基づいて前
記バルブ２６が閉弁される。このような繰り返しによ
り、メインタンクからサブタンクに対して断続的にイン
クが補給されるように作用し、各サブタンクには、常に
ほぼ一定の範囲のインクが貯留されるようになされる。
【００３４】このように、メインタンク内において空気
圧によって加圧された各インクが、サブタンク内に配置
されたそれぞれのフロート部材の位置に基づく電気的な
出力に基づいて、各サブタンクに対して補給されるよう
に構成されているので、インクの補給レスポンスを向上
させることができ、サブタンク内のインクの貯留量が適
切に管理される。
【００３５】そして、各サブタンク７からはバルブ３５
およびこれに接続されたチューブ３６を介して記録ヘッ
ド６に対してインクが供給されるように構成されてお
り、記録ヘッド６に供給される印刷データに基づいて、
記録ヘッド６のノズルプレートに形成されたノズル開口
６ａより、インク滴が吐出されるように作用する。な
お、図２において符号１１は、前記したキャッピング手
段を示しており、このキャッピング手段１１に接続され
たチューブは図示せぬ吸引ポンプに接続されている。
【００３６】図３乃至図５は、前記したサブタンクの実
施の形態を示したものであり、図３はサブタンクの一部
の構成を割愛し、これを一面方向から視た斜視図で示
し、図４は同方向から視た透視図で示している。さらに
図５はサブタンクを裏面方向から視た背面図で示してい
る。なお、図３乃至図５において、既に説明した各部に
相当する部分は、同一符号で示されている。
【００３７】サブタンク７は、ほぼ直方体状に形成さ
れ、且つ全体が偏平状になされている。このサブタンク
７の外郭は、一側壁４１ａとこれに連なる周側壁４１ｂ
とが一体に形成された箱状部材４１により構成されてお
り、この箱状部材４１の開口周縁には、樹脂素材による
フィルム状部材４２（図４参照）が例えば熱溶着手段に
より密着状態で取り付けられ、箱状部材４１とフィルム
状部材４２とにより囲まれた内部に、インク貯留空間４
３が形成されている。
【００３８】そして、箱状部材４１を構成する前記一側
壁４１ａからインク貯留空間４３に向かって突出する支
持軸４４が箱状部材４１と一体に形成されており、フロ
ート部材３１は、この支持軸４４を回動中心として、イ
ンク貯留空間４３内において重力方向に可動できるよう
に配置されている。なお、この実施の形態においては、
前記支持軸４４はインク貯留空間４３における水平方向
の端部近傍に配置されており、前記フロート部材３１
は、前記支持軸４４を回動中心として可動される支持腕
部材４５の可動自由端側に一体に形成されている。
【００３９】そして、図４に示されたように前記支持腕
部材４５の自由端側に、前記した永久磁石３２が取り付
けられており、この永久磁石３２は、支持腕部材４５が
ほぼ水平状態となされた時に、インク貯留空間４３にお
ける水平方向の他端部近傍に位置するよう、すなわちサ
ブタンク７の側壁に添接された基板３４に装着されたホ
ール素子３３ａ，３３ｂに最も接近されるように構成さ
れている。また、前記ホール素子３３ａ，３３ｂはサブ
タンク７の側壁に形成された位置決め凹部４１ｃに挿入
されており、この位置決め凹部４１ｃを形成することに
より、サブタンク７の側壁部はより薄肉状態とされ、前
記フロート部材３１に取り付けられた永久磁石３２の移
動軌跡と、各ホール素子３３ａ，３３ｂとの距離が、よ
り接近できるように構成されている。
【００４０】一方、前記サブタンク７には、その重力方
向の低部、すなわちこの実施の形態においては周側壁４
１ｂの底部にインク補給口４６が形成されており、この
インク補給口４６に接続された前記チューブ１０を介し
てメインタンク９よりインク貯留空間４３内に、インク
が補給されるように構成されている。
【００４１】サブタンク７におけるインク補給口４６
が、前記したとおり重力方向の低部に形成されることに
より、メインタンクからのインクは、インク貯留空間４
３の底部から補給され、したがって、インクの補給によ
ってインク貯留空間４３内におけるインクの泡立ちが発
生しないように配慮されている。
【００４２】さらに、前記サブタンク７内には、フロー
ト部材３１および支持腕部材４５の移動領域を避けた部
分に、キャリッジの移動に伴いサブタンク内のインクの
波打ちの発生程度を低減させる複数条のリブ部材４７が
配置されている。この実施の形態においては、リブ部材
４７はサブタンク７を構成する箱状部材４１の一側壁４
１ａからインク貯留空間４３に向かってそれぞれ突出す
るように、一側壁４１ａをベースとして一体に形成され
ているが、これは別体に形成されていてもよい。このリ
ブ部材４７の存在により、前記したとおりサブタンク内
のインクの波打ちの発生程度を低減させることができ、
これにより、ホール素子によるサブタンク７内のインク
の貯留量の検出精度を向上させることができる。
【００４３】また、サブタンク内７には、インク補給口
４６に近接してインク導出口４８が形成されている。こ
のインク導出口４８を覆うように、五角形（ホームベー
ス状）を形成する異物トラップ用のフィルタ部材４９が
配置されており、したがって、サブタンク７内に貯留さ
れたインクは、このフィルタ部材４９を介してインク導
出口４８に導かれるようになされる。しかも、インク導
出口４８はインク補給口４６に近接して形成されている
ので、サブタンク７内に導入される比較的新しいインク
が、直ちにこの導出口４８より導出されるように作用す
る。
【００４４】前記インク導出口４８より導出されるイン
クは、図５に示されたように側壁４１ａの裏面に形成さ
れた溝部５０に導出され、この溝部を覆うように熱溶着
されたフィルム状部材５１により形成されたインク導出
路を介してサブタンク７の下底部に配置された前記バル
ブ３５に至るように構成されている。そして、バルブ３
５を介して、同様に側壁４１ａの裏面に形成された溝部
５２に導出され、この溝部を覆うように熱溶着された前
記フィルム状部材５１により形成されたインク導出路を
介して記録ヘッド６に接続されるチューブ３６の接続口
５３に導かれるように構成されている。
【００４５】一方、サブタンク７の上半部には、図３お
よび図４に示されたようにインク貯留空間４３に導通す
る導通溝６１が傾斜状態に形成されており、この導通溝
６１の上端部、すなわちサブタンク７の重力方向の高部
には、サブタンク７の側壁４１ａの裏面に貫通する大気
連通口６２が形成されている。この大気連通口６２は、
図５に示すようにサブタンク７の裏面に配置され、大気
を通過させると共にインクの通過を阻止するほぼ矩形状
に形成された撥水膜６３によって閉塞されている。
【００４６】この撥水膜６３は、サブタンク７の側壁４
１ａにおける裏面に形成された凹所に収納された形で配
置されており、側壁４１ａの上部裏面を覆うように熱溶
着されたフィルム部材６４によって保持されている。そ
して、前記撥水膜６３を介して側壁４１ａの裏面には蛇
行溝６５が形成されており、この蛇行溝６５の端部は、
サブタンク７の側壁４１ａに形成された有底孔６６に連
通されている。これら蛇行溝６５および有底孔６６は、
前記したフィルム部材６４によって気密状態に覆われて
おり、したがって、蛇行溝６５とフィルム部材６４とに
よって、空気流通抵抗路（符号は蛇行溝と同じ６５で示
す）が形成されている。
【００４７】そして、前記有底孔６６を覆うフィルム状
部材６４を、鋭利な工具等で破壊することで、前記大気
開放口６２は蛇行状に形成された前記空気流通抵抗路６
５を介して大気に連通されるようになされる。このよう
に、サブタンク７に形成された大気連通口６２が撥水膜
６３により覆われた構成とされているので、誤って記録
装置全体を例えば上下反転させた場合などにおいて、前
記撥水膜６３の存在によりサブタンク７内のインクを漏
出させるという問題を回避することができる。
【００４８】また、空気流通抵抗路６５の端部に形成さ
れた有底孔６６を、予めフィルム部材６４によって気密
状態に覆った構成とすることで、サブタンク単体の完成
時において、サブタンクの液漏れ（インク漏れ）をチェ
ックすることができ、このチェックが完了した時点で、
有底孔６６を覆うフィルム状部材６４を破壊すること
で、本来の機能をもたせるように構成することができ
る。なお、前記したサブタンク７には貫通孔６７が形成
されており、この貫通孔６７を貫通して各サブタンク７
を支持する１本の支持軸（図示せず）によって、各サブ
タンク７を並列状態に支持し、サブタンクユニットが構
成できるようになされている。
【００４９】次に図６および図７は、前記したインクカ
ートリッジとしてのメインタンク９が、カートリッジホ
ルダ８に対して装填されている状態において、メインタ
ンク９とカートリッジホルダ８のそれぞれの一部を拡大
して示した断面図である。なお、図６はカートリッジホ
ルダ８に装着されたインク補給バルブ２６が閉弁されて
いる状態を示し、また図７はインク補給バルブ２６が開
弁されている状態を示しており、既に説明した各部に相
当する部分は同一符号で示している。
【００５０】メインタンク９内に収納されたインクパッ
ク２４には、インク導出栓７１が一体に形成されてお
り、このインク導出栓７１はメインタンク９の一端部よ
り外部に突出するように取り付けられている。この導出
栓７１には、その先端部に円環状に形成されたパッキン
グ部材７１ａが配置されており、導出栓７１内を軸方向
に摺動できるように配置された弁部材７１ｂがばね部材
７１ｃによってパッキング部材７１ａ側に付勢されてい
る。
【００５１】この構成によって、メインタンク９がカー
トリッジホルダ８側に装填されない場合においては、弁
部材７１ｂがパッキング部材７１ａに当接して、インク
パック２４からのインクが漏出するのを阻止できるよう
に構成されている。なお、図に示す状態は、弁部材７１
ｂが後述する中空針によって押し込まれ、インクパック
２４よりインクが導出できる態勢になされている。
【００５２】一方、カートリッジホルダ８側には、その
中央部にインク受給用接続栓７３が突出して形成されて
いる。この接続栓７３には、先端部付近にインク導入孔
７３ａが形成された中空針７３ｂが配置されており、さ
らにこの中空針７３ｂの外周をとり巻くようにして、軸
方向に摺動可能に配置された摺動部材７３ｃが備えられ
ている。そして、摺動部材７３ｃはばね部材７３ｄによ
って前方向に突出するように付勢されている。
【００５３】この構成によって、カートリッジホルダ８
にメインタンク９が装填されない場合においては、摺動
部材７３ｃが中空針７３ｂに形成されたインク導入孔７
３ａを閉塞して閉弁するようになされる。なお、図に示
す状態は摺動部材７３ｃがカートリッジホルダ８側の接
続栓７３によって押し込まれ、中空針７３ｂにおけるイ
ンク導入孔７３ａが露出されて、メインタンク９側より
インクが中空針７３ｂ内に導入できる態勢になされてい
る。
【００５４】また、メインタンク９の外郭部材には、圧
力室２５に連通する筒状体により構成された加圧空気導
入口７５が形成されている。一方、カートリッジホルダ
８側には加圧空気供給栓７７が配備されており、この加
圧空気供給栓７７内には環状のパッキング部材７７ａが
配置されている。したがって、メインタンク９をカート
リッジホルダ８側に装填した図に示す状態において、カ
ートリッジホルダ８側に配置された環状のパッキング部
材７７ａが、筒状体による加圧空気導入口７５の外周面
に密着して連結される。これにより、加圧空気がメイン
タンク９の圧力室２５に導入できるように構成されてい
る。
【００５５】前記カートリッジホルダ８側に配備された
中空針７３ｂの基端部には、インク補給バルブ２６が配
備されており、このバルブ２６を介してインク補給チュ
ーブ１０が接続され、前記したようにキャリッジ１に搭
載されたサブタンク７に対してインクが補給されるよう
に構成されている。
【００５６】前記インク補給バルブ２６には、ダイヤフ
ラム弁２６ａが具備されていて、その周縁部が第１ケー
ス２６ｂおよび第２ケース２６ｃによって挟持されて、
ダイヤフラム弁２６ａは前記両ケース内に収納された構
成になされている。そして、ダイヤフラム弁２６ａのほ
ぼ中央部に取り付けられたスライド軸２６ｄが、第２ケ
ース２６ｃに対して軸方向に摺動できるように取り付け
られており、このスライド軸２６ｄはアクチェータとし
ての電磁プランジャー７９による駆動力を受けて、図に
示されたように水平方向に駆動されるように構成されて
いる。したがって、スライド軸２６ｄの軸方向の駆動力
を受けて前記ダイヤフラム弁２６ａのほぼ中央部が水平
方向に可動するように作用する。
【００５７】そして、この実施の形態においては、前記
電磁プランジャー７９による駆動力が、支軸８０を介し
て回動される駆動レバー８１の一端部に伝達され、駆動
レバーの他端部において、前記ダイヤフラム弁２６ａを
駆動することができるスライド軸２６ｄに伝達されるよ
うに構成されている。
【００５８】さらに、スライド軸２６ｄと第２ケース２
６ｃとの間には、ばね部材２６ｅが介装されており、前
記電磁プランジャー７９の非通電状態においては、図６
に示されたように、ばね部材２６ｅの付勢力によってダ
イヤフラム弁２６ａの中央部が、中空針７３ｂの基端部
と接続された第１ケース２６ｂに設けられた開口部２６
ｆを閉塞して閉弁状態とするように作用する。また電磁
プランジャー７９に通電された場合には、図７に示され
たように電磁プランジャー７９の駆動ロッド７９ａが引
き込まれ、これによって、スライド軸２６ｄは駆動レバ
ー８１を介して引き出される。したがって、ダイヤフラ
ム弁２６ａの中央部は第１ケース２６ｂに設けられた開
口部２６ｆから離れ、開弁状態になされる。
【００５９】それ故、電磁プランジャー７９への通電に
よるダイヤフラム弁２６ａの開弁状態においては、図７
に矢印で示したようにインクパック２４より中空針７３
ｂによるインク流路を介してダイヤフラム弁が配置され
た第１ケース２６ｂ内にインクが導入され、第１ケース
２６ｂに接続されたインク補給チューブ１０を介して前
記したサブタンク７に対してインクを補給することがで
きる。そして、サブタンク７内のインク量が所定の容量
に達すると、サブタンク７に具備されたフロート部材３
１の浮上位置にしたがった永久磁石３２の磁力線量を検
出するホール素子３３ａ，３３ｂの出力により、電磁プ
ランジャー７９への通電が遮断され、インクの補給が停
止される。
【００６０】また、記録装置の動作電源がオフされた場
合には、前記した電磁プランジャー７９も非通電状態と
なり、これにより図６に示されたようにばね部材２６ｅ
の付勢力によってダイヤフラム弁２６ａの中央部が、中
空針７３ｂの基端部と接続された第１ケース２６ｂに設
けられた開口部２６ｆを閉塞して閉弁状態とされる。し
たがって、メインタンク９とサブタンク７との間に水頭
差があっても、インク補給チューブ１０を介していずれ
かの方向にインクが流れるのを阻止することができる。
【００６１】なお、図６および図７に示された構成から
理解できるように、ダイヤフラム弁２６ａが配置された
第１ケース２６ｂの開口部２６ｆに至るインク流路、す
なわち中空針７３ｂ内において構成されるインク流路
と、ケース２６ｂ内から前記インク補給チューブ１０に
至るインク流路とがほぼ直交するように構成されると共
に、前記ケース２６ｂに接続されたインク補給チューブ
１０の導出部が、ほぼ鉛直方向に向かうように配置され
ている。
【００６２】この構成により、インクカートリッジとし
てのメインタンク９をカートリッジホルダ８側に装填し
た場合に浸入した気泡は、ダイヤフラム弁２６ａの付近
に滞留することなく、インク補給チューブ１０側に向か
って浮上させることができる。そして、インク補給チュ
ーブ１０側に向かって浮上した気泡は、前記サブタンク
７内に導入されて浮上するため、当該気泡が記録ヘッド
６側に入り込んで印字不良を招来させるという問題を回
避することができる。
【００６３】また、図６および図７に示した実施の形態
においては、メインタンクが装填されるカートリッジホ
ルダ８にダイヤフラム弁２６ａによるインク補給バルブ
が配置されている。すなわち、インク補給バルブはメイ
ンタンクからサブタンクに至るインク補給路におけるメ
インタンク側の直近に配置された構成とされている。こ
れは、例えばメインタンク９をカートリッジホルダ８か
ら引き抜いた場合においても、カートリッジホルダ８の
直近にインク補給バルブが配置されているので、インク
補給チューブ１０に存在するインクが、カートリッジホ
ルダ８側に漏出するのを効果的に阻止することができ
る。
【００６４】この場合、実施の形態においては、前記し
たようにカートリッジホルダ８には、中空針７３ｂのイ
ンク導入孔７３ａを隠蔽して閉弁する摺動部材７３ｃが
一応備えられているいるものの、前記したようにインク
補給バルブをメインタンク側の直近に配置することは、
摺動部材７３ｃによるインク導入孔７３ａの閉弁作用
と、インク補給バルブ２６による閉弁作用とが相乗的に
作用し、水頭差による逆流を受けてカートリッジホルダ
側の接続栓７３よりインクが漏出するのを、より効果的
に阻止することに寄与できる。
【００６５】
【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、インクカー
トリッジとしてのメインタンクからキャリッジに搭載さ
れたサブタンクに至るインク補給路に、記録装置の動作
電源がオフ状態において閉弁されるインク補給バルブを
配置したので、記録装置の休止期間中、あるいは予期せ
ぬ停電時において、メインタンクとサブタンクとの水頭
差によりいずれかの方向にインクが流れるのを阻止する
ことができ、インクの漏洩により機器内を汚染させるこ
とのない記録装置を提供することができる。
【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の
全体構成を示した平面図である。
【図２】メインタンクから記録ヘッドに至るインク供給
システムの構成を示した模式図である。
【図３】サブタンクの一部の構成を割愛し、これを一面
方向から視た状態の斜視図である。
【図４】同じくサブタンクを一面方向から視た状態の透
視図である。
【図５】同じくサブタンクを裏面方向から視た状態の背
面図である。
【図６】インク補給バルブが閉弁されている状態におけ
るメインタンクとカートリッジホルダとの一部を示した
断面図である。
【図７】インク補給バルブが開弁されている状態におけ
るメインタンクとカートリッジホルダとの一部を示した
断面図である。
【符号の説明】
１ キャリッジ ６ 記録ヘッド ７（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ） サブタンク ８ カートリッジホルダ ９（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ） メインタンク（インク
カートリッジ） １０ インク補給チューブ
（インク補給路） ２１ 加圧ポンプ ２２ 圧力調整弁 ２３ 圧力検出器 ２４ インクパック ２５ 圧力室 ２６ インク補給バルブ ２６ａ ダイヤフラム弁 ２６ｂ 第１ケース ２６ｃ 第２ケース ２６ｄ スライド軸 ２６ｅ ばね部材 ２６ｆ 開口部 ３１ フロート部材 ３２ 永久磁石 ３３（３３ａ，３３ｂ） ホール素子（磁電変換
素子） ７１ インク導出栓 ７３ インク受給用接続栓 ７５ 加圧空気導入口 ７７ 加圧空気供給栓 ７７ａ パッキング部材 ７９ 電磁プランジャー（ア
クチェータ） ７９ａ 駆動ロッド ８０ 支軸 ８１ 駆動レバー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C056 EA16 EB03 EB21 EB53 EC03 EC19 EC64 FA10 JA10 JA13 KA08 KB05 KB08 KB19 KB37 KC14 KC17 KD06 2F070 AA00 AA06 BB08 BB10 GG02 3H106 DA07 DA13 DA23 DC14 DC17 DD12 EE45 EE48 FB03 GB06 HH10 KK01 KK31

Claims (14)

    【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
    向に往復移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、メインタンクからインク補給
    路を介してインクの補給を受けると共に、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、 前記インク補給路には、記録装置の動作電源がオフ状態
    において閉弁されるインク補給バルブが配置されたこと
    を特徴とするインクジェット式記録装置。
  2. 【請求項２】 前記メインタンクは、その外郭が気密状
    態に形成され、内部にインクを封入した可撓性素材によ
    り形成されたインクパックが収納されると共に、メイン
    タンクの外郭構成部材とインクパックとで形成される圧
    力室内に空気加圧ポンプにより生成される加圧空気が印
    加されるように構成した請求項１に記載のインクジェッ
    ト式記録装置。
  3. 【請求項３】 前記メインタンクからサブタンクに至る
    インク補給路が、可撓性のインク補給チューブにより構
    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】 前記インク補給バルブは、メインタンク
    からサブタンクに至るインク補給路におけるメインタン
    ク側の直近に配置されてなる請求項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】 前記インク補給バルブは、前記サブタン
    ク内のインク貯留量を検出するインク量検出手段によっ
    て生成される制御信号により開閉弁されるように構成さ
    れた請求項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】 前記インク量検出手段は、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、サブタンク内のインク量に
    応じた前記フロート部材の浮上位置にしたがって電気的
    出力を発生する出力発生手段により構成された請求項５
    に記載のインクジェット式記録装置。
  7. 【請求項７】 前記出力発生手段は、フロート部材に配
    置された永久磁石と、フロート部材の浮上位置にしたが
    った前記永久磁石による磁力線量に応じて電気的出力を
    発生する磁電変換素子により構成されてなる請求項６に
    記載のインクジェット式記録装置。
  8. 【請求項８】 前記インク補給バルブは、ダイヤフラム
    弁により構成され、ダイヤフラム弁のほぼ中央部に取り
    付けられたスライド軸が、アクチェータによって軸方向
    に駆動されることによって開閉弁動作がなされるように
    構成された請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のイ
    ンクジェット式記録装置。
  9. 【請求項９】 前記ダイヤフラム弁がケース内に配置さ
    れ、前記ケース内に形成された開口部を開閉すること
    で、開閉弁制御がなされるように構成した請求項８に記
    載のインクジェット式記録装置。
  10. 【請求項１０】 前記ダイヤフラム弁のほぼ中央部が水
    平方向に可動するように構成した請求項８または請求項
    ９に記載のインクジェット式記録装置。
  11. 【請求項１１】 前記ダイヤフラム弁が配置されたケー
    スの開口部に至るインク流路と、ケース内から前記イン
    ク補給チューブに至るインク流路とがほぼ直交するよう
    に構成されると共に、前記ケースに接続されたインク補
    給チューブの導出部が、ほぼ鉛直方向に向かうように配
    置されてなる請求項８乃至請求項１０のいずれかに記載
    のインクジェット式記録装置。
  12. 【請求項１２】 前記アクチェータが、電磁プランジャ
    ーによって構成された請求項８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】 前記電磁プランジャーによる駆動力
    が、支軸を介して回動される駆動レバーの一端部に伝達
    され、駆動レバーの他端部において、前記ダイヤフラム
    弁を駆動するスライド軸に伝達されるように構成した請
    求項１２に記載のインクジェット式記録装置。
  14. 【請求項１４】 前記電磁プランジャーへの通電時にお
    いて、ダイヤフラム弁が開弁状態に制御され、前記電磁
    プランジャーへの非通電時において、ダイヤフラム弁が
    閉弁状態に制御されるように構成した請求項１２または
    請求項１３に記載のインクジェット式記録装置。
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