JP2001253084A - インクジェット式記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空気加圧ポンプにより生成される空気圧によ
ってインクカートリッジからキャリッジに搭載された記
録ヘッド側にインクを補給する記録装置において、空気
加圧ポンプの駆動を適正に制御させること。 【解決手段】 空気加圧ポンプ２１とインクカートリッ
ジ９との間の空気流路には、加圧空気の圧力を検出する
圧力検出器２３が配置される。そして、圧力検出器によ
り得られる圧力検出値が所定の圧力に達していない場合
には、空気加圧ポンプ２１を駆動するように制御すると
共に、圧力検出器により得られる圧力検出値が所定の圧
力に達したことを検出した場合には、予め定められた時
間経過後に空気加圧ポンプ２１の駆動を停止させるよう
に制御される。したがって、空気加圧ポンプ２１が頻繁
に駆動および停止を繰り返すという問題を解消すること
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、インクが貯留され
たインクカートリッジとしてのメインタンクに対して空
気加圧ポンプにより生成される加圧空気が印加され、前
記加圧空気の作用によりメインタンクからキャリッジに
搭載された記録ヘッド側にインクを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、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にしている。

【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例えば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の需要が増大し
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
ンクからキャリッジ上の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空気圧を印加し、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採用し得る。

【０００９】このような構成を採用しようとした場合に
は、メインタンク側に加圧空気を印加するための空気加
圧ポンプが必要となる。そして、この空気加圧ポンプは
記録装置への駆動電源の投入中において、常時駆動状態
とすることでメインタンク側に加圧空気を安定して印加
することができ、この種のインク供給システムの動作を
保障することができる。

【００１０】しかしながら、前記加圧ポンプを常時駆動
状態とした場合には、加圧ポンプおよびこれを駆動する
モータより発生する騒音が問題となり、また加圧ポンプ
の耐久性も問題となる。したがって、これらの対策に対
するコストアップという別の問題点も発生する。そこ
で、各メインタンクに対して与えられる空気圧を検出す
る圧力検出器を具備し、この圧力検出器が所定以下の圧
力を検出している場合に加圧ポンプを駆動し、圧力検出
器が所定の圧力を検出した場合に、加圧ポンプの駆動を
停止させる制御を行なうことで、前記メインタンクに加
わる空気圧を適正な範囲に維持させることができる。

【００１１】しかしながら、このような構成によると例
えば印字動作等に基づいて、メインタンクのインクの消
費が僅かでも進行すると、圧力検出器が所定以下の圧力
を検出して加圧ポンプを駆動し、また加圧ポンプが僅か
の間駆動されると圧力検出器が所定の圧力を検出して加
圧ポンプの駆動を停止させるという動作が繰り返され
る。このように、きわめて短い時間間隔で断続的に加圧
ポンプの駆動が繰り返されるために、例えばユーザに対
して故障であるかの疑念を抱かせるという問題を招来さ
せる。

【００１２】本発明は、前記したような技術的な課題を
解決するためになされたものであり、加圧ポンプの頻繁
な駆動動作を抑制しつつ、メインタンクに加わる空気圧
が常に適正な範囲に管理できるように構成したインクジ
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。

【００１３】

【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、インクが貯留されたメインタンクに対して空気加
圧ポンプにより生成される加圧空気が印加され、前記加
圧空気の作用によりメインタンクからキャリッジに搭載
された記録ヘッドに対してインクが供給されるように構
成したインクジェット式記録装置であって、前記空気加
圧ポンプとメインタンクとの間の空気流路には、加圧空
気の圧力を検出する圧力検出器が配置され、前記圧力検
出器による圧力検出値が所定の圧力に達していない場合
には、前記空気加圧ポンプを駆動するように制御すると
共に、前記圧力検出器による圧力検出値が所定の圧力に
達したことを検出した場合には、予め定められた時間経
過後に前記空気加圧ポンプの駆動を停止させるように制
御する制御手段を備えた構成とされる。

【００１４】また、好ましくは前記空気加圧ポンプとメ
インタンクとの間の空気流路における圧力が、圧力検出
器によって検出される前記所定の圧力よりも高い圧力を
受けた場合に開弁して圧力を調整する圧力開放弁がさら
に具備され、前記制御手段は、前記圧力検出器による圧
力検出値が所定の圧力に達したことを検出した場合に、
前記圧力開放弁が開弁動作するに至る時間経過後に、前
記空気加圧ポンプの駆動を停止させるようになされる。

【００１５】そして、前記した構成を備えた制御手段
は、メインタンクからインク補給路を介してキャリッジ
に搭載されたサブタンクにインクを補給し、前記サブタ
ンクよりキャリッジに搭載された前記記録ヘッドに対し
てインクが供給されるように構成したインクジェット式
記録装置に好適に利用される。そして、前記した構成に
よる記録装置における前記圧力検出器は、好ましくは加
圧空気の空気圧を受けて変位するダイヤフラムと、前記
ダイヤフラムの変位量に基づいて制御信号を発生する出
力発生手段とにより構成される。

【００１６】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前記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。
加えて、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
ることが望ましい。

【００１７】また、好ましい実施の形態においては前記
出力発生手段は、ダイヤフラムの変位によって進退され
る可動部材と、前記可動部材の移動経路を横断するよう
にして配置された光源と受光素子とによるフォトセンサ
より構成され、前記フォトセンサを構成する受光素子の
出力に基づいて前記制御信号を発生するように構成され
る。

【００１８】また、好ましい他の実施の形態において
は、前記出力発生手段は、ダイヤフラムの変位によって
進退される可動部材と、前記可動部材の移動経路に光を
投射する光源と前記可動部材の移動に基づく前記光源の
反射光を受光する受光素子とによるフォトセンサより構
成され、前記フォトセンサを構成する受光素子の出力に
基づいて前記制御信号を発生するように構成される。

【００１９】そして、前記したいずれの形態において
も、前記ダイヤフラムは弾性素材により構成され、前記
ダイヤフラムが受ける空気圧と、ダイヤフラムの復帰力
とのバランスによるダイヤフラムの変位に基づいて、前
記可動部材が進退されるようになされた構成が採用し得
る。また、前記ダイヤフラムの復帰方向に付勢するばね
部材がさらに具備され、前記ダイヤフラムが受ける空気
圧と、ダイヤフラムの復帰力ならびに前記ばね部材の付
勢力とのバランスによるダイヤフラムの変位に基づい
て、前記可動部材が進退されるようになされた構成も採
用することができる。

【００２０】一方、前記ダイヤフラムは好ましくはゴム
により構成される。また、前記ダイヤフラムはゴムと布
により構成される場合もある。この場合、前記ばね部材
の付勢力を受けて、前記ダイヤフラムの過度の変位を阻
止するストッパー部材がさらに具備されていることが望
ましい。また、前記可動部材に前記ダイヤフラムの空気
圧による過度の変位を阻止する段差部が形成された構成
も有効に採用し得る。そして、前記ダイヤフラムがケー
スの開口部を閉塞するように配置することにより、ケー
スの内部に空気加圧ポンプからの空気圧を受ける空間部
を形成した構成とし、前記ケースには空気加圧ポンプか
らの加圧空気を空間部に導入するための加圧空気導入用
の接続管と、前記空間部から各メインタンクに対してそ
れぞれ加圧空気を分配する複数の加圧空気分配用の接続
管とが形成されることが望ましい。

【００２１】前記した構成のインクジェット式記録装置
によると、メインタンクに対して加圧ポンプにより生成
される加圧空気が印加されるため、キャリッジに搭載さ
れたサブタンクに対して、その空気圧の作用により必要
十分な量のインクを補給することができる。そして、空
気加圧ポンプとメインタンクとの間の空気流路に配置さ
れた圧力検出器によって、メインタンクに対する加圧状
態が監視され、この圧力検出器により生成される制御信
号によって、加圧ポンプの駆動制御が実行される。

【００２２】この場合、前記圧力検出器による圧力検出
値が所定の圧力に達していない場合には、空気加圧ポン
プを駆動するように制御される。そして、圧力検出器に
よる圧力検出値が所定の圧力に達したことを検出した場
合には、予め定められた時間経過後に空気加圧ポンプの
駆動を停止させるように制御される。

【００２３】前記したように、圧力検出器によって所定
の圧力に達したことを検出した後においても、予め定め
られた時間において空気加圧ポンプの駆動を継続するよ
うに制御されるので、加圧ポンプからメインタンクに至
る空気流路には、必要十分な加圧空気が蓄積される。そ
して、インクの消費によって蓄積された加圧空気が前記
圧力検出器により検出されるレベル以下に落ち込んだ時
に、再び加圧ポンプが駆動されるようになされる。

【００２４】また、他の好ましい形態においては、圧力
検出器による圧力検出値が所定の圧力に達したことを検
出した場合に、圧力検出器によって検出される所定の圧
力よりも高い圧力を受けた場合に開弁して圧力を調整す
る圧力開放弁が備えられ、この圧力開放弁の機能を利用
して圧力開放弁が開弁動作するに至る時間経過後に、空
気加圧ポンプの駆動を停止させるように制御される。

【００２５】この形態によると、加圧ポンプからメイン
タンクに至る空気流路には、必要十分な加圧空気が蓄積
され、この状態で圧力開放弁が開弁して加圧ポンプの駆
動にかかわらず、加圧ポンプからメインタンクに至る空
気流路には一定の圧力が保持される。そして、インクの
消費によって蓄積された加圧空気が前記圧力検出器によ
り検出されるレベル以下に落ち込んだ時に、再び加圧ポ
ンプが駆動されるようになされる。この場合、前記圧力
開放弁の作用により、過度の圧力をメインタンクに加え
るという問題を回避することができ、この種の記録装置
における動作の信頼性を保証することができる。

【００２６】したがって、前記したいずれの構成におい
ても、加圧ポンプからメインタンクに至る空気流路に
は、必要十分な加圧空気が蓄積されるので、加圧空気が
前記圧力検出器により検出されるレベル以下に落ち込む
までには相応の時間を要することになり、加圧ポンプが
頻繁に駆動および停止を繰り返すという問題を解消する
ことができる。

【００２７】

【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。

【００２８】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。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〜９
ｄから、インク供給路を構成する可撓性のインク補給チ
ューブ１０，１０，……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補給され
るように構成されている。

【００２９】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
ノズル形成面を封止することができるキャッピング手段
１１が配置されており、さらにこのキャッピング手段１
１の上面には、前記記録ヘッドのノズル形成面を封止し
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
１１ａが配置されている。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、前記キャップ部材１１ａ
によって、記録ヘッドのノズル形成面が封止されるよう
に構成されている。

【００３０】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形成面を封止し、
ノズル開口の乾燥を防止する蓋体として機能する。ま
た、このキャップ部材１１ａ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に隣接する印字領域側に
は、ゴムなどの弾性素材によるワイピング部材１２が配
置されていて、必要に応じて記録ヘッドのノズル形成面
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。

【００３１】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の構成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は空気加圧ポンプを示しており、この空気加圧ポ
ンプ２１により加圧された空気は、圧力開放弁２２に供
給され、さらに圧力開放弁２２より圧力検出器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
れ加圧空気が供給されるように構成されている。

【００３２】前記圧力開放弁２２は、空気加圧ポンプ２
１によって加圧された空気圧が過度の状態に達した時
に、圧力を開放して各メインタンク９ａ〜９ｄに加わる
空気圧を所定の範囲に維持させる機能を有している。こ
れは、後述する圧力検出器２３から空気加圧ポンプ２１
に至る制御系統に何らかの障害が発生して、加圧ポンプ
２１が駆動状態を継続し、過剰な空気圧がメインタンク
９に印加されて後述するインクパック２４を破損させる
などの問題を回避できるように作用する。

【００３３】そして、圧力検出器２３は空気加圧ポンプ
２１によって加圧された空気圧を検知し、空気加圧ポン
プ２１の駆動を制御するように機能する。すなわち、後
で詳細に説明するように、圧力検出器２３により得られ
る圧力検出値が所定の圧力に達していない場合には、前
記空気加圧ポンプ２１の図示せぬモータを駆動するよう
に制御すると共に、圧力検出器２３による圧力検出値が
所定の圧力に達したことを検出した場合には、予め定め
られた時間経過後に空気加圧ポンプ２１の駆動を停止さ
せるように制御する。

【００３４】前記メインタンク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
加圧空気による圧力を受け、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
れるように構成されている。

【００３５】前記各メインタンク９ａ〜９ｄにおいて加
圧されたインクは、インクパック２４のインク出口付近
に配置された各インク補給バルブ２６，２６……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。）に供給されるように構成されている。

【００３６】前記サブタンク７は、図２にその基本構成
が示されているように、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，３３ｂ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。この構成
により、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インク量検出手段
を構成している。

【００３７】したがって、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。そ
れ故、永久磁石の移動によるホール素子３３ａ，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。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内に個別に送出される。

【００３８】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インク補
給バルブ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。

【００３９】このように、サブ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インクが補給され
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。

【００４０】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の図示せぬアクチェータに供給される
印刷データに基づいて、記録ヘッド６のノズル形成面に
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
（チューブポンプ）に接続されている。

【００４１】図３は、前記した圧力検出器２３の第１の
実施の形態を断面図によって示したものである。この圧
力検出器２３は、その外形が円筒状に形成された上ケー
ス４１と、同じく外形が円筒状に形成された下ケース４
２が具備されており、これら上ケース４１と下ケース４
２との間には、可撓性弾性部材により円盤状に形成され
たダイヤフラム４３が、その周縁部が挟持された形で配
置されている。

【００４２】前記ダイヤフラム４３は、図３に示された
ようにその中央部に厚肉部４３ａが形成されており、こ
の厚肉部４３ａと周縁部との間には、断面が半円状にな
された薄肉部４３ｂが形成されている。なお、このダイ
ヤフラム４３は好ましくはゴム素材により構成される。
また、ダイヤフラム４３は布にゴム素材を充填した状態
で形成されることもあり、この場合においてはダイヤフ
ラムとしての耐久性を高めることができる。

【００４３】一方、上ケース４１の上部には、円筒体４
１ａが一体に形成されており、この円筒体４１ａのさら
に内側の上部には内筒体４１ｂが円筒体４１ａと一体と
なるように形成されている。なお、図３に示された断面
状態においては、前記内筒体４１ｂは浮いた状態に描か
れているが、この内筒体４１ｂは、図に示された状態に
対し、周方向に直交する位置で円筒体４１ａに結合され
ている。換言すれば、図に示されたように円筒体４１ａ
と内筒体４１ｂとの間には、対向するようにして一対の
開口部４１ｃが形成されている。

【００４４】前記円筒体４１ａの内部には、可動部材４
４が軸方向（図３において上下方向）に摺動できるよう
に収納されている。この可動部材４４は、二股状に形成
され、且つそれぞれの先端部には爪状のストッパー部材
４４ａが形成されており、このストッパー部材４４ａが
前記開口部４１ｃに入り込んで、円筒体４１ａの上端部
に係合するように構成されている。

【００４５】そして、可動部材４４には、その内底部か
ら一体に起立された起立部４４ｂが形成されており、図
３に示す実施の形態においては、前記内筒体４１ｂの下
端部と可動部材４４の内底部との間には、起立部４４ｂ
を捲装するようにしてコイル状のばね部材４５が配備さ
れている。この構成により前記可動部材４４は、ばね部
材４５によって図における下方向に付勢されるように構
成されており、これにより可動部材４４の下底部は、前
記ダイヤフラム４３の中央の厚肉部４３ａの上面に当接
するように構成されている。

【００４６】一方、前記下ケース４２には、その下底部
に空気加圧ポンプ２１からの加圧空気を、下ケース４２
とダイヤフラム４３との間の空間部４２ａに導入するた
めの加圧空気導入用の接続管４２ｂと、前記空間部４２
ａから各メインタンク９に対してそれぞれ加圧空気を分
配する複数の加圧空気分配用の接続管４２ｃとが形成さ
れている。この実施の形態においては、前記したように
４つのメインタンク９が備えられており、この場合にお
いては加圧空気分配用の接続管４２ｃは、その数に応じ
て４個備えられる。なお、図３はこれを断面図で示して
いる関係で、２つの加圧空気分配用の接続管４２ｃが示
されている。

【００４７】この構成によって、空気加圧ポンプ２１か
らの加圧空気は、加圧空気導入用の接続管４２ｂを介し
て圧力検出器２３の空間部４２ａに導入され、また各加
圧空気分配用の接続管４２ｃを介して各メインタンク９
における圧力室２５に加圧空気が印加されるように作用
する。そして、空間部４２ａに導入された加圧空気の作
用を受けて、前記ダイヤフラム４３は図中上方向に変位
され、可動部材４４を上方に押し上げるように作用す
る。なお、前記ダイヤフラム４３と上ケース４１との間
に形成される空間部は、円筒体４１ａと可動部材４４と
の隙間を介して大気に連通されている。

【００４８】そして、この実施の形態においては、前記
したように可動部材４４は、ばね部材４５によって図に
おける下方向に付勢されるように構成されており、した
がって前記ダイヤフラム４３が受ける空気圧とダイヤフ
ラムの弾性による復帰力、ならびに前記ばね部材４５の
付勢力とのバランスによるダイヤフラムの変位に基づい
て、前記可動部材４４が上下に移動される。

【００４９】なお、図３におけるＡ部に示されたよう
に、可動部材４４には加圧空気を受けた場合にダイヤフ
ラム４３が過度に変位されるのを阻止するための段差部
４４ｄが形成されている。この構成と作用を説明するた
めに、図３のＡ部を図４に拡大して示している。すなわ
ち、図４の上半部に示す図はダイヤフラムが、通常また
はそれ以下の空気圧を受けている状態を示しており、ま
た図４の下半部に示す図はダイヤフラムが、所定以上の
空気圧を受けた状態を示している。

【００５０】図４に示すように、ダイヤフラムが、通常
またはそれ以下の空気圧を受けている状態から、所定以
上の空気圧を受けた状態に変化した場合には、可動部材
４４が図中上部方向に移動し、可動部材４４の内底部か
ら一体に起立された起立部４４ｂに形成された段差部４
４ｄが、内筒体４１ｂの下端部を構成する当接部４１ｄ
に当接して可動部材４４のさらなる上昇を阻止するよう
に構成されている。これにより、前記ダイヤフラム４３
が過度の変位を受けるのを回避することができ、圧力検
出器２３としての正常な機能が保証されるようになされ
ている。

【００５１】また、図３に示した実施の形態において
は、可動部材４４は二股状に形成され、且つそれぞれの
先端部に爪状のストッパー部材４４ａが配置されている
ので、このストッパー部材４４ａが円筒体４１ａの上端
部に係合することで、前記ダイヤフラム４３は、前記ば
ね部材４５による過度の変位を受けないようになされて
いる。しかしながら、前記したような爪状のストッパー
部材４４ａが形成されない場合においては、下ケース４
２の下底部中央に想像線で示したように円柱状のストッ
パー部材４２ｄを一体に成形し、これによりダイヤフラ
ムの過度の変位を阻止するように作用させることが望ま
しい。

【００５２】一方、前記可動部材４４に形成された起立
部４４ｂにおける先端部の移動経路には、出力発生手段
を構成するフォトセンサ４６が配置されている。このフ
ォトセンサ４６は光源４６ａと受光素子４６ｂが対向す
るようにして構成されており、したがって、前記空間部
４２ａに導入される加圧空気が所定の圧力に達しない場
合には、光源４６ａからの投射光が受光素子４６ｂに到
達し、受光素子４６ｂには電気的な出力が発生する。ま
た、加圧空気が所定の圧力に達した場合には、ダイヤフ
ラム４３が変位して前記可動部材４４に形成された起立
部４４ｂの先端部が、フォトセンサ４６を構成する光源
４６ａと受光素子４６ｂとの間に入り込んで、光源４６
ａから受光素子４６ｂに至る光軸を遮断するように作用
する。

【００５３】図５は、前記した構成の圧力検出器２３を
用いて、空気加圧ポンプ２１を駆動制御する制御手段の
動作ルーチンを示したものである。すなわち、ステップ
Ｓ１１においては、圧力検出器２３としての圧力センサ
による前記した電気的な出力が検証される。このステッ
プＳ１１において、圧力センサによる圧力検出値が所定
の圧力に達していない（Ｌｏｗ）と判定されると、ステ
ップＳ１２に移行し、加圧ポンプ２１を駆動する制御が
なされる。

【００５４】そして、加圧ポンプ２１の駆動状態におい
て、ステップＳ１３に示すように圧力センサによる前記
した電気的な出力が検証され、圧力検出値が所定の圧力
に達した（Ｈｉｇｈ）と判定されると、ステップＳ１４
に示されたように、その時点から所定の時間（Ｂ）が経
過したか否かが判定され、所定の時間（Ｂ）が経過した
と判定された時点において、ステップＳ１５に移行して
加圧ポンプ２１の駆動を停止させるように制御される。
この動作によって加圧ポンプ２１から各メインタンク９
に至る空気流路には、圧力センサによって検出される前
記所定の圧力を十分に越えた空気圧が蓄積される。

【００５５】そして、再びステップＳ１１にリターンさ
れ、圧力センサによる前記した電気的な出力が検証され
る。この場合には加圧ポンプ２１から各メインタンク９
に至る空気流路には、圧力センサによって検出される前
記所定の圧力を十分に越えた空気圧が蓄積されているの
でＨｉｇｈと判定され、リターンされる。そして、ステ
ップＳ１１において常時圧力センサによる電気的な出力
が検証され続け、例えば印刷動作によるインクの消費に
よって所定の圧力よりも低下した（Ｌｏｗ）と判定され
た場合には、前記したようにステップＳ１２以降の動作
が実行される。

【００５６】なお、前記したステップＳ１２において加
圧ポンプの駆動が開始され、ステップＳ１３における圧
力センサＳ１３による検証結果が、所定の圧力に達して
いない（Ｌｏｗ）と判定されている場合には、ステップ
Ｓ１６に示されたように加圧ポンプの連続駆動時間を検
証するようになされている。このステップＳ１６におい
ては、加圧ポンプの連続駆動時間が所定の時間（Ｃ）を
経過したか否かが検証される。

【００５７】そして、ステップＳ１３における圧力検出
の状態がＬｏｗのままで、所定の時間（Ｃ）が経過した
（Ｙｅｓ）と判定された場合には、加圧空気の供給系に
何らかの障害が発生しているものとみなすことができ
る。この場合には、例えば記録装置に配置された図示せ
ぬディスプレイに供給不良を示すエラーメッセージ等を
表示するようになされる。

【００５８】なお、前記したステップＳ１４において
は、所定の時間（Ｂ）が経過したか否かを判定し、所定
の時間（Ｂ）が経過した時点でステップＳ１４に移行し
て加圧ポンプ２１の駆動を停止させるようになされてい
るが、例えばインクカートリッジとしての各メインタン
ク９内のインク量がインクフル状態とインクエンドに近
い状態とでは、実質的に圧力室２５の容積が異なるため
に、加圧された空気の圧力がインクフル状態とインクエ
ンドに近い状態で異なるという状態が発生する。この状
態が問題となる場合には、前記したステップＳ１４にお
いて所定の時間（Ｂ）が経過したか否かを判定する際
に、所定の時間（Ｂ）として前記圧力開放弁２２が開弁
動作するに至るに十分な時間をもたせるようにすること
も効果的である。

【００５９】このような制御手段を採用した場合には、
前記した圧力開放弁２２の作用を積極的に利用すること
ができ、加圧ポンプ２１の駆動により圧力開放弁２２が
開弁して過剰な圧力を開放することができる。そして、
加圧ポンプ２１の駆動が停止された場合には、圧力開放
弁２２が開弁される直前にまで高められた加圧空気を、
空気流路内に蓄積させることがことができる。

【００６０】以上のような動作シーケンスを採用するこ
とで、加圧ポンプ２１の一回の駆動動作により十分な空
気圧を蓄積することができる。したがって、インクの消
費等による空気圧の低下により、前記圧力センサがＬｏ
ｗ状態を検出し、再び加圧ポンプ２１を駆動するまでに
は、相当の時間間隔がおかれることになり、加圧ポンプ
２１の頻繁な駆動および停止の繰り返し作用を抑制させ
ることができる。

【００６１】次に図６は、圧力検出器２３の第２の実施
の形態を断面図によって示したものである。なお、図６
に示す圧力検出器２３においては、フォトセンサ４６の
部分を除いて、その構成は図３および図４に示した形態
と同様になされている。したがって、図３および図４に
示した代表的な各部に相当する部分を同一符号で示し、
その詳細な説明は省略する。

【００６２】この図６に示す形態においては、フォトセ
ンサ４６は、可動部材における起立部４４ｂの移動経路
に、光を投射する光源４６ａと起立部４４ｂの移動に基
づく前記光源の反射光を受光する受光素子４６ｂとによ
り構成されている。したがって、この構成においては、
起立部４４ｂとして反射特性の良好な白色の合成樹脂素
材を用いるか、または光源４６ａにおける投射光の経路
に対応する起立部４４ｂの位置に、例えばアルミ箔等に
より構成された反射部材４４ｃを配置することが望まし
い。

【００６３】この図６に示した構成によると、空気加圧
ポンプ２１が駆動されて加圧空気が所定の圧力以上に達
すると、ダイヤフラム４３の変位によって可動部材にお
ける起立部４４ｂが押し上げられ、起立部４４ｂの先端
部、またはこれに配置された反射部材４４ｃは、光源４
６ａからの投射光を受けて受光素子４６ｂ側に反射させ
る。これによる受光素子４６ｂの出力に基づいて、図５
のステップＳ１４に示されたように所定の時間（Ｂ）、
または所定の時間（Ｂ）として前記圧力開放弁２２が開
弁動作するに至るに十分な時間をもって加圧ポンプ２１
の駆動を停止させるように制御することで、前記と同様
な作用効果を持たせることができる。

【００６４】なお、以上説明した図３および図６に示す
圧力検出器２３の実施の形態においては、いずれも上ケ
ース４１に形成された内筒体４１ｂの下端と可動部材４
４の内底部との間に、起立部４４ｂを捲装するようにし
てコイル状のばね部材４５が配置されている。しかしな
がら、前記ばね部材４５を除いた構成においても同様の
機能を有する圧力検出器２３を構成することができる。

【００６５】この場合においては、弾性素材により構成
されたダイヤフラム４３の復帰力と、ダイヤフラムが受
ける空気圧とのバランスによるダイヤフラムの変位に基
づいて前記可動部材が進退されるように構成される。し
たがって、このような構成を採用する場合においては、
可動部材４４の下底部がダイヤフラム４３の厚肉部４３
ａの上面に接着された構成になされているか、またはダ
イヤフラム４３の厚肉部４３ａが可動部材４４の下底部
に一体成形されて、両者が機械的に接続された構成にな
されている必要がある。

【００６６】

【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、圧力検出器
により得られる圧力検出値が所定の圧力に達していない
場合には、空気加圧ポンプを駆動するように制御すると
共に、圧力検出器により得られる圧力検出値が所定の圧
力に達したことを検出した場合には、予め定められた時
間経過後に空気加圧ポンプの駆動を停止させるように制
御する制御手段を備えたので、空気加圧ポンプが頻繁に
駆動および停止を繰り返すという問題を解消することが
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
システムを示した模式図である。

【図３】図２に示したインク供給システムにおいて用い
られる圧力検出器の第１の実施の形態を示した断面図で
ある。

【図４】図３に示した圧力検出器の一部の構成を拡大し
て示した断面図である。

【図５】圧力検出器による出力を利用して空気加圧ポン
プを駆動制御する制御ルーチンを示したフローチャート
である。

【図６】圧力検出器の第２の実施の形態を示した断面図
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 空気加圧ポンプ ２２ 圧力開放弁 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 ３１ フロート部材 ３２ 永久磁石 ３３（３３ａ，３３ｂ） ホール素子 ４１ 上ケース ４１ａ 円筒体 ４１ｂ 内筒体 ４１ｄ 当接部 ４２ 下ケース ４２ａ 空間部 ４２ｂ 加圧空気導入用接続管 ４２ｃ 加圧空気分配用接続管 ４２ｄ ストッパー部材 ４３ ダイヤフラム ４４ 可動部材 ４４ａ ストッパー部材 ４４ｂ 起立部 ４４ｃ 反射部材 ４４ｄ 段差部 ４５ ばね部材 ４６ フォトセンサ（出力発
生手段） ４６ａ 光源 ４６ｂ 受光素子

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクが貯留されたメインタンクに対し
   て空気加圧ポンプにより生成される加圧空気が印加さ
   れ、前記加圧空気の作用によりメインタンクからキャリ
   ッジに搭載された記録ヘッドに対してインクが供給され
   るように構成したインクジェット式記録装置であって、 前記空気加圧ポンプとメインタンクとの間の空気流路に
   は、加圧空気の圧力を検出する圧力検出器が配置され、
   前記圧力検出器により得られる圧力検出値が所定の圧力
   に達していない場合には、前記空気加圧ポンプを駆動す
   るように制御すると共に、前記圧力検出器により得られ
   る圧力検出値が所定の圧力に達したことを検出した場合
   には、予め定められた時間経過後に前記空気加圧ポンプ
   の駆動を停止させるように制御する制御手段を備えたイ
   ンクジェット式記録装置。
2. 【請求項２】 前記空気加圧ポンプとメインタンクとの
   間の空気流路における圧力が、圧力検出器によって検出
   される前記所定の圧力よりも高い圧力を受けた場合に開
   弁して圧力を調整する圧力開放弁がさらに具備され、前
   記制御手段は、前記圧力検出器により得られる圧力検出
   値が所定の圧力に達したことを検出した場合に、前記圧
   力開放弁が開弁動作するに至る時間経過後に、前記空気
   加圧ポンプの駆動を停止させるようになされた請求項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インク補給路を介
   してキャリッジに搭載されたサブタンクにインクを補給
   し、前記サブタンクよりキャリッジに搭載された前記記
   録ヘッドに対してインクが供給されるように構成した請
   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】 前記圧力検出器には、加圧空気の空気圧
   を受けて変位するダイヤフラムと、前記ダイヤフラムの
   変位量に基づいて制御信号を発生する出力発生手段が具
   備されてなる請求項１または請求項２に記載のインクジ
   ェット式記録装置。
5. 【請求項５】 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
   力室内に前記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３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、前記ダイヤフラム
   の変位によって進退される可動部材と、前記可動部材の
   移動経路を横断するようにして配置された光源と受光素
   子とによるフォトセンサより構成され、前記フォトセン
   サを構成する受光素子の出力に基づいて前記制御信号を
   発生するように構成した請求項４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】 前記出力発生手段は、前記ダイヤフラム
   の変位によって進退される可動部材と、前記可動部材の
   移動経路に光を投射する光源と前記可動部材の移動に基
   づく前記光源の反射光を受光する受光素子とによるフォ
   トセンサより構成され、前記フォトセンサを構成する受
   光素子の出力に基づいて前記制御信号を発生するように
   構成した請求項４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。
9. 【請求項９】 前記ダイヤフラムは弾性素材により構成
   され、前記ダイヤフラムが受ける空気圧と、ダイヤフラ
   ムの復帰力とのバランスによるダイヤフラムの変位に基
   づいて、前記可動部材が進退されるように構成された請
   求項７または請求項８に記載のインクジェット式記録装
   置。
10. 【請求項１０】 前記ダイヤフラムの復帰方向に付勢す
    るばね部材がさらに具備され、前記ダイヤフラムが受け
    る空気圧と、ダイヤフラムの復帰力ならびに前記ばね部
    材の付勢力とのバランスによるダイヤフラムの変位に基
    づいて、前記可動部材が進退されるように構成された請
    求項９に記載のインクジェット式記録装置。
11. 【請求項１１】 前記ダイヤフラムがゴムにより構成さ
    れた請求項４または請求項７乃至請求項９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】 前記ダイヤフラムがゴムと布により構
    成された請求項４または請求項７乃至請求項９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】 前記ばね部材の付勢力を受けて、前記
    ダイヤフラムの過度の変位を阻止するストッパー部材が
    さらに具備されてなる請求項１０に記載のインクジェッ
    ト式記録装置。
14. 【請求項１４】 前記可動部材に前記ダイヤフラムの空
    気圧による過度の変位を阻止する段差部が形成された請
    求項７乃至請求項１３のいずれかに記載のインクジェッ
    ト式記録装置。
15. 【請求項１５】 前記ダイヤフラムがケースの開口部を
    閉塞するように配置することにより、ケースの内部に空
    気加圧ポンプからの空気圧を受ける空間部が形成されて
    なる請求項４または請求項７乃至請求項１４のいずれか
    に記載のインクジェット式記録装置。
16. 【請求項１６】 前記ケースには空気加圧ポンプからの
    加圧空気を空間部に導入するための加圧空気導入用の接
    続管と、前記空間部から各メインタンクに対してそれぞ
    れ加圧空気を分配する複数の加圧空気分配用の接続管と
    が形成されてなる請求項１５に記載のインクジェット式
    記録装置。