JP2008087194A - インクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】 サブタンクの小型化にすることなく、サブタンク搭載幅寸法を小型化にする。
【解決手段】 サブタンク１２１の断面形状を瓢箪形状として、複数個のサブタンク１２１のうち隣り合うサブタンク１２１が、搬送方向視において、少なくとも一部が重なるように配列する。これにより、サブタンク１２１を小さくすることなく、サブタンク１２１搭載幅寸法を小型にすることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、記録ヘッドユニット（キャリッジ）に搭載されたサブタンク、及びサブタンクに補充供給されるインクが充填されたメインタンクを本体側に備えるインクジェットプリンタに関するもので、特に、サブタンク側とメインタンク側とが離接可能であり、インクをメインタンクからサブタンクに供給するときにサブタンク側とメインタンク側とを接続するステーション供給方式に適用して有効である。

記録ヘッドユニットに搭載されている複数個のサブタンクは、通常、インクジェットプリンタの前面から見て、隣り合うサブタンクが重なることなく、単純に記録ヘッドユニットの走査方向に沿って並んで配置されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６-２４００３９号公報

ところで、記録ヘッドユニットのうち走査方向と平行な部位の寸法を小型化するには、サブタンクの搭載スペースのうち走査方向と平行な部位の寸法（以下、この寸法を、サブタンク搭載幅寸法という。）も小型化する必要がある。

そして、特許文献１に記載の発明では、複数個のサブタンクが単純に走査方向に沿って直列配置されているので、サブタンク搭載幅寸法を小型化するには、サブタンクそれ自体を小型化する必要がある。

しかし、サブタンクを小型化すると、サブタンクで貯留可能なインク量が少なくなるので、メインタンクからサブタンクにインクを頻繁に供給する必要があり、サブタンクを有していないインクジェットプリンタと同様となってしまい、サブタンクを設けた意義が没却してしまう。

本発明は、上記点に鑑み、サブタンクの小型化にすることなく、サブタンク搭載幅寸法を小型化にすることを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、被記録媒体に向けてインクを噴射する記録ヘッド及び複数個のサブタンクを有し、被記録媒体の搬送方向と直交する主走査方向に往復運動する記録ヘッドユニットとを備え、複数個のサブタンクのうち隣接するサブタンクは、主走査方向と平行な方向及び搬送方向と平行な方向のいずれの方向視からでも、少なくとも一部が重なるように配列されていることを特徴とする。

そして、請求項１に記載の発明では、複数個のサブタンクのうち隣接するサブタンクは、搬送方向と平行な方向視から見ても、少なくとも一部が重なるように配列されているので、サブタンクを小さくすることなく、サブタンク搭載幅寸法を小型にすることができる。

さらに、請求項１に記載の発明では、複数個のサブタンクのうち隣接するサブタンクは、主走査方向と平行な方向視から見ても、少なくとも一部が重なるように配列されているので、サブタンクを小さくすることなく、サブタンク搭載スペースのうち搭載幅寸法と直交する方向の寸法、つまり奥行き寸法も小型にすることができる。

以上の説明から明らかなように、請求項１に記載の発明では、サブタンクを小さくすることなく、サブタンク搭載スペースを小型にすることができる。
なお、請求項１に記載の発明のように複数個のサブタンクを配置するにあたっては、請求項２に記載の発明のごとく、各サブタンクは、主走査方向及び搬送方向と直交する方向視において、主走査方向又は搬送方向と平行な仮想線に対して線対称な形状となっていることが望ましい。

また、各サブタンクが、請求項３に記載の発明のごとく、主走査方向及び搬送方向と直交する方向視において、互いに相似な形状に形成されていると、更に望ましい。
なお、請求項３における「互いに相似な形状」とは、合同形状も含む意味である。

そして、請求項４に記載の発明では、複数個のサブタンクは、主走査方向に千鳥状に配列されていることを特徴としている。
これにより、複数個のサブタンクが、主走査方向及び搬送方向のいずれの方向から見ても、少なくとも一部が重なるように１例に配列された場合（図８参照）に比べて、サブタンク搭載スペースのうち、特に、奥行き寸法を小型にすることができる。

また、複数個のサブタンク各々は、請求項５に記載の発明のごとく、主走査方向及び搬送方向と直交する方向視において、外周部に凹部及び凸部を有する形状に形成されていることが望ましい。

そして、請求項６に記載の発明のごとく、凹部に隣り合うサブタンクの凸部が嵌り込むように、複数個のサブタンクが主走査方向に千鳥状に配列されていると、より一層効果的にサブタンク搭載スペースを小型にすることができる。

また、請求項７に記載の発明では、サブタンクに補充供給されるインクが充填されたメインタンクを備え、メインタンク側からサブタンク側にインクを供給するときにメインタンク側とサブタンク側とを接続するステーション供給手段と、メインタンク側とサブタンク側とが接続されたときに、サブタンクを主走査方向及び搬送方向と直交する方向に押圧する押圧手段とを備えており、各サブタンクは、主走査方向及び搬送方向と直交する方向に伸縮可能な蛇腹状に形成されていることを特徴とする。

ところで、サブタンクが蛇腹状に形成され、かつ、サブタンクの断面形状が略長方形状に構成されていると、サブタンクを押圧して圧縮する際に、サブタンクの伸縮方向略中央部が膨らむ、又はサブタンクが座屈変形する等の異形変形が発生し易いので、サブタンクを押圧（圧縮）する際に隣り合うサブタンクが干渉してしまうといった問題が発生するおそれが高い。

この問題に対しては、例えば、サブタンクのうち主走査方向と平行な部位の寸法（以下、この寸法をサブタンクの幅寸法という。）を大きくしてサブタンクの断面積を大きくすれば、異形変形を抑制することができるものの、この手段では、サブタンク搭載幅寸法が大型化してしまう。

さらに、サブタンクの異形変形を抑制するための補強ガイドを設けるといった手段も考えられるが、この手段では、部品点数が増加してしまうので、インクジェットプリンタの製造工数及び製造原価の上昇を招いてしまう。

これらに対して、例えば、外周部に凹部及び凸部を有するサブタンクの容積と、外周部に凹凸の無い形状（例えば、楕円断面形状や矩形断面形状等）のサブタンクの容積とが同一であって、かつ、伸縮方向の寸法も同一の場合には、外周部に凹部及び凸部を有するサブタンクの最大幅寸法は、外周部に凹凸の無いサブタンクの最大幅寸法に比べて大きくなる。したがって、請求項７に記載の発明では、サブタンクが圧縮される際に、サブタンクが異形変形してしまうことを抑制できる。

さらに、請求項７に記載の発明では、凹部に隣り合うサブタンクの凸部が嵌り込むように、複数個のサブタンクが主走査方向に千鳥状に配列されているので、サブタンク搭載幅寸法を効果的に小型にすることができる。

したがって、請求項７に記載の発明では、インクジェットプリンタの製造工数及び製造原価の上昇、並びにサブタンクが圧縮される際に異形変形してしまうことを抑制しつつ、サブタンク搭載スペースの搭載幅寸法を小型にすることができる。

請求項８に記載の発明では、複数個のサブタンクのうちブラックインクが供給されるサブタンクは、他のサブタンクに比べて容積が大きいことを特徴とする。
これにより、請求項８に記載の発明では、消費量が比較的大きいブラックインク（黒色インク）を多くサブタンクで蓄えることができるので、ブラックインクの補充供給回数を低減することができる。

本実施形態は、本発明に係るインクジェットプリンタをステーション供給方式のインクジェットプリンタに適用したものである。以下、本発明の実施形態に係るステーション供給方式のインクジェットプリンタを図面と共に説明する。

（第１実施形態）
図１は、本実施形態に係るインクジェットプリンタの画像形成部を上方側から見た模式図であり、図２は複数個のサブタンク１２１を上方側から見た図であり、図３（ａ）、図４（ａ）、図５はインクの補充供給作動を示す作動説明図であり、図３（ｂ）、図４（ｂ）はインクの補充供給作動時におけるジョイントバルブの作動を示す作動説明図である。

インクジェットプリンタは、周知のごとく、微小なインク滴を記録用紙等の被記録媒体（以下、用紙という。）に向けて噴射することにより用紙に画像を形成していくものである。そして、カラー画像を形成するに場合には、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック等の基本色を重ね合わせることにより様々な色彩の画像を形成する。

また、ステーション供給方式とは、後述するサブタンク１２１にインクを供給するときには、後述するメインタンクユニット１３０側とサブタンク１２１側とを接続し、一方、画像形成時等のサブタンク１２１にインクを補充供給していないときには、メインタンクユニット１３０側とサブタンク１２１側とを離間させた状態とするものである。

そして、本実施形態では、サブタンク１２１内の残留インク量が所定量以下となったときに、メインタンクユニット１３０側とサブタンク１２１側とを接続させてサブタンク１２１にインクを補充供給し、一方、サブタンク１２１内の残留インク量が所定量より多いときには、メインタンクユニット１３０側とサブタンク１２１側とを離間させた状態とする。

１．記録ヘッドユニット
図１中、記録ヘッドユニット（キャリッジ）１００は、用紙にインク滴を噴射する記録ヘッド１１０、及び記録ヘッド１１０にインクを供給するサブタンクユニット１２０等を有して構成されたもので、この記録ヘッドユニット１００は、画像形成時に、用紙の搬送方向と直交する方向であって用紙の記録面と平行な方向（図１の左右方向）、つまり主走査方向に走査（往復運動）される。

なお、記録ヘッド１１０のうち搬送されて来る用紙と対向する面には、各基本色を噴射するためのノズル（図示せず。）が基本色毎に複数個設けられているとともに、これらのノズルは、基本色毎に用紙の搬送方向と平行な方向に列状に並んでいる。

サブタンクユニット１２０は、主走査方向に直列に並んだ複数個のサブタンク１２１Ｃ、１２１Ｍ、１２１Ｙ、１２１Ｂｋ、及び各サブタンク１２１Ｃ、１２１Ｍ、１２１Ｙ、１２１Ｂｋを押圧する押圧レバー１２２Ｃ、１２２Ｍ、１２２Ｙ、１２２Ｂｋ等を有して構成されている。

因みに、サブタンク１２１Ｃにはシアン（Ｃ）インクが充填され、サブタンク１２１Ｍにはマゼンタ（Ｍ）インクが充填され、サブタンク１２１Ｙにはイエロー（Ｙ）インクが充填され、サブタンク１２１Ｂｋにはブラック（Ｂｋ）インクが充填されている。

なお、以下、サブタンク１２１Ｃ、１２１Ｍ、１２１Ｙ、１２１Ｂｋは、充填されているインクが異なるのみで、その他同一であるので、以下これらのサブタンクを総称するときは、サブタンク１２１と記す。また、押圧レバー１２２Ｃ、１２２Ｍ、１２２Ｙ、１２２Ｂｋは、押圧するサブタンク１２１が異なるのみであるので、以下、これらの押圧レバーを総称するときは、押圧レバー１２２と記す。

また、サブタンク１２１は、主走査方向及び用紙の搬送方向と直交する方向（本実施形態では、上下方向）に弾性（伸縮）変形可能に構成されており、具体的には、図３（ａ）に示すように、蛇腹状のベローズにて構成されている。

また、これらサブタンク１２１は、主走査方向及び搬送方向と直交する方向（以下、この方向をサブタンク１２１の伸縮方向という。）視において、図２に示すように、外周部に凹部１２１Ａ及び凸部１２１Ｂを有する瓢箪状に形成されているとともに、各サブタンク１２１は、凹部１２１Ａに隣り合うサブタンク１２１の凸部１２１Ｂが嵌り込むように、主走査方向に千鳥状に配列されている。

なお、「凹部１２１Ａに隣り合うサブタンク１２１の凸部１２１Ｂが嵌り込むように」とは、凹部１２１Ａに凸部１２１Ｂが完全に嵌り込む場合は勿論のこと、隣り合うサブタンク１２１の凹部１２１Ａと凸部１２１Ｂとが、凹部１２１Ａ及び凸部１２１Ｂの凹凸方向（図２では主走査方向）に直列に並んでいる状態、又は主走査方向から見て凹部１２１Ａに対応する部位に隣り合うサブタンク１２１の凸部１２１Ｂが位置するような状態をいう。

また、本実施形態に係るサブタンク１２１各々は、その伸縮方向（図２の紙面鉛直方向）視において、主走査方向又は搬送方向（例えば、搬送方向）と平行であって、かつ、伸縮方向と直交する断面形状の図心Ｇを通る仮想線Ｌに対して線対称な形状に形成されているとともに、複数個のサブタンク１２１各々は、その断面形状が互いに相似な形状（本実施形態では、合同形状）に形成されている。因みに、図心とは、断面形状を表す図形において、その面積モーメントが釣り合う点をいう。

そして、隣り合うサブタンク１２１間のピッチ寸法Ｐが、サブタンク１２１の最大幅寸法（凸部１２１Ｂの部分の幅寸法）Ｗより小さく設定されているので、本実施形態では、複数個のサブタンク１２１のうち隣り合うサブタンク１２１は、主走査方向及び搬送方向のいずれの方向から見ても、少なくとも一部が重なるように配列された状態となっている。

また、押圧レバー１２２は、図３（ａ）に示すように、一端側１２２Ａがサブタンク１２１の上端部に回転可能に連結され、他端１２２Ｂが記録ヘッドユニット１００の外縁部より外側まで延びる押圧手段であり、この押圧レバー１２２の長手方向一端側１２２Ａと他端側１２２Ｂとの間には、押圧レバー１２２を揺動可能に支持する支持部１２２Ｃが設けられている。なお、支持部１２２Ｃは、記録ヘッドユニット１００の本体部に固定されている。

２．メインタンクユニット
メインタンクユニット１３０は、図３（ａ）に示すように、各サブタンク１２１に補充供給するためのインクが充填されている複数個のインクカートリッジ１３１、及びこれらのインクカートリッジ１３１が着脱可能に組み付けられたカートリッジケーシング１３２等から構成されている。

そして、インクカートリッジ１３１は、その幅寸法が他の方向に比べて小さい扁平立方体形状に形成されているとともに、幅方向が水平方向と略一致するように水平方向に並んだ状態でカートリッジケーシング１３２に装着されている。

３．ステーション型インク供給機構
３．１．ステーション型インク供給機構の概略構造
ステーション型インク供給機構（以下、インク供給機構と記す。）１４０は、図３（ａ）に示すように、サブタンク側ジョイントバルブ１５０、メインタンク側ジョイントバルブ１６０、押圧レバー１２２の他端側１２２Ｂを押圧するプッシュロッド１７０、及びメインタンク側ジョイントバルブ１６０及びプッシュロッド１７０を作動させるスライドカム１８０等を有して構成されている。

なお、サブタンク側ジョイントバルブ１５０、メインタンク側ジョイントバルブ１６０、プッシュロッド１７０及びスライドカム１８０等は、サブタンク１２１毎にそれぞれ設けられており、それらは全て同一構造であるので、以下、ブラックインクが充填されているサブタンク１２１用のインク供給機構１４０を例に説明する。

サブタンク側ジョイントバルブ１５０は、記録ヘッドユニット１００の本体部に固定されてサブタンク１２１に連通する接続用バルブである。そして、図３（ｂ）に示すように、略円筒状のバルブハウジング１５１のメインタンク側ジョイントバルブ１６０側には、弁口１５２（図４（ｂ）参照）が形成されたバルブキャップ１５３が液密に組み付けられており、弁口１５２は、バルブハウジング１５１の内側に変位可能に配設された弁体１５４により閉塞されている。

なお、本実施形態に係るバルブキャップ１５３は、エラストマー等の弾性材料にて構成されているとともに、そのメインタンク側ジョイントバルブ１６０側には、弁口１５２の周囲を囲むようにメインタンク側ジョイントバルブ１６０側に突出した環状の突起部１５３Ａが設けられている。

コイルバネ１５５は、弁口１５２を閉じる向きに弁体１５４を内側から押圧する弾性手段であり、このコイルバネ１５５は、バルブハウジング１５１内の圧力によって弁体１５４を閉じる向き押圧する押圧力Ｆ１とコイルバネ１５５による弁体１５４の押圧力Ｆ２との和（＝Ｆ１＋Ｆ２）が、大気圧が弁体１５４を開く向きに押圧する押圧力Ｆ３と略等しくなるか、又は僅かに大きくなるように、初期加重及びバネ定数が設定されている。

そして、本実施形態では、サブタンク側ジョイントバルブ１５０とサブタンク１２１とは、サブタンク１２１の上方側で連通し、サブタンク１２１と記録ヘッド１１０とは、サブタンク１２１の下方側に連通している。

また、メインタンク側ジョイントバルブ１６０は、インクをサブタンク１２１に補充供給する際に、サブタンク側ジョイントバルブ１５０と接続されてサブタンク１２１とインクカートリッジ１３１とを連通させるものである。なお、メインタンク側ジョイントバルブ１６０は、図３（ａ）に示すように、配管やチューブ１６６等のインク供給管を介してインクカートリッジ１３１に連通している。

そして、図３（ｂ）に示すように、略円筒状のバルブハウジング１６１のバルブキャップ１５３側には、弁口１６２が設けられており、この弁口１６２は、バルブハウジング１６１の内側に変位可能に配設された弁体１６３により閉塞される。

コイルバネ１６４は、弁口１６２を閉じる向きの押圧力を弁体１６３に作用させる弾性手段である。プッシュロッド１６５は、サブタンク側ジョイントバルブ１５０側に突出してサブタンク側ジョイントバルブ１５０の弁体１５４を押圧して弁口１５２を開口させるためのものであり、このプッシュロッド１６５は、弁体１６３に一体化されて弁体１６３と一体的に変位する。

スライドカム１８０は、プッシュロッド１７０及びメインタンク側ジョイントバルブ１６０（バルブハウジング１６１）の長手方向端部に接触して、これら１７０、１８０をその長手方向（本実施形態では、上下方向）に移動させるカム面１８１が形成されたものである。

そして、本実施形態では、プッシュロッド１７０及びメインタンク側ジョイントバルブ１６０を上方側に移動させる場合には、後述する排紙ローラ１９０から駆動力を得てスライドカム１８０を図３（ａ）の左側に移動させる。

一方、プッシュロッド１７０及びメインタンク側ジョイントバルブ１６０を下方側に移動させる場合には、排紙ローラ１９０からの駆動力の伝達を遮断してリターン用バネ１８２の弾性力にてスライドカム１８０を図３（ａ）の右側に移動させる。

また、各サブタンク１２１用のスライドカム１８０は、ベース板１８３にて一体化されており、ベース板１８３のうち排紙ローラ１９０側には、図１に示すように、ラックギヤ１８３Ａが設けられている。

そして、排紙ローラ１９０の長手方向端部に設けられたギヤ１９０Ａからラックギヤ１８３Ａ（ベース板１８３）に駆動力を伝達するピニオンギヤ１８４は、ラックギヤ１８３Ａと噛み合う位置とラックギヤ１８３Ａからずれてラックギヤ１８３Ａと噛み合わない位置との間を移動可能に配設されており、このピニオンギヤ１８４は、図示しない電磁ソレノイド等のアクチュエータにてその位置が切り換えられる。

なお、排紙ローラ１９０は、画像形成が終了した用紙を排出口（図示せず。）側に搬送するための搬送手段であり、用紙は、左右一対のフレーム１９１間を搬送されて排出される。

３．２．インク供給機構の概略作動
インク供給機構１４０は、サブタンク１２１内のインク残量が所定量以下となったときにサブタンク側ジョイントバルブ１５０とメインタンク側ジョイントバルブ１６０とを接続し、インクをサブタンク１２１に補充供給するステーション供給手段である。

なお、本実施形態では、記録ヘッド１１０から噴射されたインクの噴射回数（パージ処理用の噴射回数も含む。）が、前回サブタンク１２１にインクを補充供給した時から計時して所定回数に到達したときにサブタンク１２１内のインク残量が所定量以下となったものと推定している。

そして、インクジェットプリンタの作動を制御する制御装置（図示せず。）は、サブタンク１２１内のインク残量が所定量以下となったと判定すると、ピニオンギヤ１８４をラックギヤ１８３Ａと噛み合う位置に移動させるとともに、排紙ローラ１９０を回転させる。

これにより、スライドカム１８０が、図４（ａ）に示すように、紙面左側に移動するため、スライドカム１８０に押圧されてプッシュロッド１７０及びメインタンク側ジョイントバルブ１６０が上方側に移動する。

このため、図４（ｂ）に示すように、メインタンク側ジョイントバルブ１６０が上方に移動して、メインタンク側ジョイントバルブ１６０のプッシュロッド１６５がサブタンク側ジョイントバルブ１５０の弁体１５４を押し上げるので、弁口１５２が開く。

これと同時に、メインタンク側ジョイントバルブ１６０の弁体１６３は、プッシュロッド１６５を介して弁口１６２を開く向きの押圧力を受けるため、弁体１６３が下方側に変位して弁口１６２が開き、サブタンク１２１とインクカートリッジ１３１とが連通した状態となる。

一方、プッシュロッド１７０の先端側が押圧レバー１２２の他端側１２２Ｂを上方側に押し上げるので、図４（ａ）に示すように、押圧レバー１２２の一端側１２２Ａが下方側に下がってサブタンク１２１が押し潰されるように圧縮変形する。このため、サブタンク１２１に残留しているインクは、一旦、インクカートリッジ１３１に戻る。

なお、メインタンク側ジョイントバルブ１６０とサブタンク側ジョイントバルブ１５０とが接続される前にサブタンク１２１が圧縮されると、メインタンク側ジョイントバルブ１６０とサブタンク側ジョイントバルブ１５０とが接続される時に、接続部でインクが漏れる可能性が高いので、本実施形態では、サブタンク側ジョイントバルブ１５０とメインタンク側ジョイントバルブ１６０との接続が完了した後に、サブタンク１２１の圧縮が開始されるようにカム面１８１の形状及びスライドカム１８０の作動方向が設定されている。

また、サブタンク１２１を圧縮する際の圧縮圧力が過度に大きいと、記録ヘッド１１０の噴射口に形成されているメニスカスが破壊されるおそれがあるので、カム面１８１の形状及びスライドカム１８０の作動速度は、メニスカスが破壊されない程度の圧力（例えば、４ｋＰａ以下）でサブタンク１２１を圧縮するように設定されている。

そして、制御装置は、ピニオンギヤ１８４をラックギヤ１８３Ａと噛み合う位置に移動させて排紙ローラ１９０を回転させた時から所定時間が経過したとき、又は排紙ローラ１９０の総回転量が所定総回転量に到達したときに、サブタンク１２１の圧縮が完了したものと見なして、ピニオンギヤ１８４をラックギヤ１８３Ａと噛み合わない位置まで移動させるとともに排紙ローラ１９０の回転を停止させる。

これにより、図５に示すように、スライドカム１８０は紙面右側に移動し始めてプッシュロッド１７０が下方側に変位するとともに、サブタンク１２１が自身の復元力により膨張拡大していくため、インクカートリッジ１３１内のインクがサブタンク１２１に吸引されて補充供給される。

そして、スライドカム１８０が更に紙面右側に移動すると、図３に示すように、プッシュロッド１７０が押圧レバー１２２から離隔するとともに、サブタンク側ジョイントバルブ１５０とメインタンク側ジョイントバルブ１６０との接続状態が解除されて、サブタンク側ジョイントバルブ１５０及びメインタンク側ジョイントバルブ１６０が閉じる。

なお、プッシュロッド１７０と押圧レバー１２２とが接触している状態でサブタンク側ジョイントバルブ１５０とメインタンク側ジョイントバルブ１６０との接続状態が解除されると、接続部からインクが漏れ出るおそれが高いので、本実施形態では、プッシュロッド１７０が押圧レバー１２２から離隔した後に、サブタンク側ジョイントバルブ１５０とメインタンク側ジョイントバルブ１６０との接続状態が解除されるようにカム面１８１の形状及びスライドカム１８０の作動方向が設定されている。

ところで、画像形成時においては、図３に示すように、サブタンク側ジョイントバルブ１５０とメインタンク側ジョイントバルブ１６０との接続状態が解除されて、サブタンク側ジョイントバルブ１５０及びメインタンク側ジョイントバルブ１６０が閉じているが、サブタンク１２１内のインクが消費されると、サブタンク１２１が縮小するように弾性変形するので、サブタンク１２１内の圧力が低下し、この低下したサブタンク１２１内の圧力（負圧）により記録ヘッド１１０に形成されたメニスカスが維持される。

このとき、サブタンク１２１内のインクが多量に消費されてサブタンク１２１内の圧力が過度に低下すると、大気圧とサブタンク１２１内圧力との圧力差が過度に大きくなってメニスカスが破壊されてしまうおそれがある。

しかし、本実施形態では、コイルバネ１５５は、バルブハウジング１５１内の圧力によって弁体１５４を閉じる向き押圧する押圧力Ｆ１とコイルバネ１５５による押圧力Ｆ２との和（＝Ｆ１＋Ｆ２）が、大気圧が弁体１５４を開く向きに押圧する押圧力Ｆ３と略等しくなるか、又は僅かに大きくなるように、初期加重及びバネ定数が設定されているので、サブタンク１２１内の圧力が過度に低下すると、サブタンク側ジョイントバルブ１５０が開き、サブタンク１２１内の圧力が上昇する。

そして、大気圧とサブタンク１２１内圧力との圧力差がコイルバネ１５５の押圧力に相当する圧力差まで小さくなると、サブタンク側ジョイントバルブ１５０が閉じて、サブタンク１２１内の圧力がメニスカスを維持するために適正な圧力に維持される。

つまり、本実施形態では、大気圧とサブタンク１２１内圧力との圧力差がコイルバネ１５５の押圧力に相当する圧力差に維持されるように、サブタンク側ジョイントバルブ１５０が機械的に自動開閉制御される。

４．本実施形態に係るインクジェットプリンタの特徴
本実施形態に係るインクジェットプリンタでは、複数個のサブタンク１２１のうち隣り合う（隣接する）サブタンク１２１は、搬送方向から見ても、すなわち搬送方向と平行な方向視において、少なくとも一部が重なるように配列されているので、サブタンク１２１を小さくすることなく、サブタンク１２１搭載幅寸法を小型にすることができる。

さらに、本実施形態に係るインクジェットプリンタでは、複数個のサブタンク１２１のうち隣り合う（隣接する）サブタンク１２１は、主走査方向から見ても、すなわち主走査方向と平行な方向視において、少なくとも一部が重なるように配列されているので、サブタンク１２１を小さくすることなく、サブタンク１２１搭載スペースのうち搭載幅寸法と直交する方向の寸法、つまり奥行き寸法も小型にすることができる。

以上の説明から明らかなように、本実施形態に係るインクジェットプリンタでは、サブタンク１２１を小さくすることなく、サブタンク１２１搭載スペースを小型にすることができる。

また、本実施形態に係るインクジェットプリンタでは、凹部１２１Ａに隣り合うサブタンク１２１の凸部１２１Ｂが嵌り込むように、複数個のサブタンク１２１が主走査方向に千鳥状に配列されているので、複数個のサブタンク１２１が、主走査方向及び搬送方向のいずれの方向視においても、少なくとも一部が重なるように１例に配列された場合（図８参照）に比べて、サブタンク搭載スペースのうち奥行き寸法をより一層小型にすることができる。

ところで仮に、サブタンク１２１が蛇腹状に形成され、かつ、サブタンク１２１の断面形状が略長方形状に構成されていると、サブタンク１２１を押圧して圧縮する際に、サブタンク１２１の伸縮方向略中央部が膨らむ、又はサブタンク１２１が座屈変形する等の異形変形が発生し易いので、サブタンク１２１を押圧（圧縮）する際に隣り合うサブタンク１２１が干渉してしまうといった問題が発生するおそれが高い。

この問題に対しては、例えば、サブタンク１２１のうち主走査方向と平行な部位の寸法（以下、この寸法をサブタンク１２１の幅寸法という。）を大きくしてサブタンク１２１の断面積を大きくすれば、異形変形を抑制することができるものの、この手段では、サブタンク搭載幅寸法が大型化してしまう。

さらに、サブタンク１２１の異形変形を抑制するための補強ガイドを設けるといった手段も考えられるが、この手段では、部品点数が増加してしまうので、インクジェットプリンタの製造工数及び製造原価の上昇を招いてしまう。

これらに対して、例えば、外周部に凹部１２１Ａ及び凸部１２１Ｂを有するサブタンク１２１の容積と、外周部に凹凸の無い形状（例えば、楕円断面形状や矩形断面形状等）のサブタンク１２１の容積とが同一であって、かつ、伸縮方向の寸法も同一の場合においては、外周部に凹部１２１Ａ及び凸部１２１Ｂを有するサブタンク１２１の最大幅寸法は、外周部に凹凸の無いサブタンク１２１の最大幅寸法に比べて大きくなる。

したがって、本実施形態に係るインクジェットプリンタでは、サブタンク搭載幅寸法が大型化、及びインクジェットプリンタの製造工数及び製造原価の上昇を防止しつつ、サブタンク１２１が圧縮される際に、サブタンク１２１が異形変形してしまうことを抑制できる。

５．発明特定事項と実施形態との対応関係
本実施形態では、インク供給機構１４０が特許請求の範囲に記載されたステーション供給手段に相当し、メインタンクユニット１３０が特許請求の範囲に記載されたメインタンクに相当し、押圧レバー１２２が特許請求の範囲に記載された押圧手段に相当する。

（第２実施形態）
上述の実施形態では、全てのサブタンク１２１が同一の大きさ（合同）であったが、本実施形態は、図６に示すように、ブラックインク（黒色インク）が供給されるサブタンク１２１Ｂｋを他のサブタンク１２１に比べて容積を大きくしたものである。因みに、図６は複数個のサブタンク１２１を上方側から見た図である。

これにより、本実施形態に係るインクジェットプリンタでは、消費量が比較的大きいブラックインクを多くサブタンク１２１Ｂｋで蓄えることができるので、ブラックインクの補充供給回数を低減することができる。

なお、図６では、サブタンク１２１Ｂｋの断面積を大きくすることにより、サブタンク１２１Ｂｋの容積を大きくしたが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば断面積を他のサブタンク１２１と同一としたまま、高さ寸法を大きくする、又は断面積及び高さ寸法の両者を大きくする等してもよい。

（第３実施形態）
上述の実施形態では、サブタンク１２１の断面形状を瓢箪形状としたが、本実施形態は、図７に示すように、サブタンク１２１の断面形状を瓢箪形状以外の形状としたものである。

なお、図７（ａ）はサブタンク１２１の断面形状を矩形状（菱形又は正方形）とした例であり、図７（ｂ）はサブタンク１２１の断面形状を略Ｓ字状として外周部に凹部１２１Ａ及び凸部１２１Ｂを設けた例であり、図７（ｃ）はサブタンク１２１の断面形状を円形とした例であり、図７（ｄ）はサブタンク１２１の断面形状を略Ｉ（Ｈ）状とした例である。

そして、本実施形態においても、複数個のサブタンク１２１のうち隣り合う（隣接する）サブタンク１２１は、主走査方向と平行な方向及び搬送方向と平行な方向のいずれの方向視からでも、少なくとも一部が重なるように配列されている。

（第４実施形態）
上述の実施形態では、複数個のサブタンク１２１を千鳥状に配列したが、本実施形態は、図８に示すように、主走査方向と平行な方向及び搬送方向と平行な方向のいずれの方向視からでも、少なくとも一部が重なるように、複数個のサブタンク１２１を１例に配列したものである。

そして、本実施形態では、主走査方向と平行な方向及び搬送方向と平行な方向のいずれの方向視からでも、複数個のサブタンク１２１の少なくとも一部が重なっているので、サブタンク１２１を小さくすることなく、サブタンク搭載スペースを小型にすることができる。

（その他の実施形態）
上述の実施形態では、全てのサブタンク１２１の断面形状が相似形状であったが、本発明はこれに限定されるものではない。

また、上述の実施形態では、全てのサブタンク１２１の断面形状が仮想線Ｌについて線対称形状であったが、本発明はこれに限定されるものではない。
また、上述の実施形態では、記録ヘッド１１０のメニスカスを維持するために、サブタンク側ジョイントバルブ１５０をサブタンク１２１内の圧力に応じて開閉制御したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばスポンジやフォーム等の多孔質体が発生する毛細管吸引力を利用してメニスカスを維持するように構成してもよい。

また、上述の実施形態では、蛇腹状のベローズにてサブタンク１２１を構成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば体積変化しない構造のタンクやシリンダとピストンとから構成された体積変化可能な構造のタンク等にてサブタンク１２１を構成してもよい。

また、上述の実施形態では、インクの噴射回数に基づいてサブタンク１２１内のインク残量を推定したが、本発明はこれに限定されるものでではなく、例えばサブタンク１２１内の電気抵抗値の変化に基づいてサブタンク１２１内のインク残量を推定してもよい。

また、上述の実施形態では、サブタンク１２１にインクを補充供給する際に、サブタンク１２１を圧縮してサブタンク１２１内のインクをインクカートリッジ１３１側に戻した後、インクを補充したが、本発明はこれに限定されるものではない。

また、上述の実施形態では、サブタンク側ジョイントバルブ１５０とサブタンク１２１とは、サブタンク１２１の上方側で連通し、サブタンク１２１と記録ヘッド１１０とは、サブタンク１２１の下方側に連通していたが、本発明はこれに限定されるものではなく、これとは逆に、サブタンク側ジョイントバルブ１５０とサブタンク１２１とをサブタンク１２１の下方側で連通させ、サブタンク１２１と記録ヘッド１１０とをサブタンク１２１の上方側で連通させてもよい。

また、上述の実施形態では、スライドカム１８０にてメインタンク側ジョイントバルブ１６０及びプッシュロッド１７０を変位させたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば電磁ソレノイド等の電気アクチュエータにてメインタンク側ジョイントバルブ１６０及びプッシュロッド１７０を変位させてもよい。

また、上述の実施形態では、ステーション供給方式のインクジェットプリンタに本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されるものではなく、例えば、メインタンクユニット１３０からサブタンク１２１に可撓性を有するチューブにてインクを供給する方式のインクジェットプリンタにも適用することができる。

また、上述の実施形態では、弁体１６３と弁口１６２の外縁部とを直接的に接触させていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、弁口１６２の外縁部と弁体１６３との接触部にＯリング等のシール手段を配設してもよい。

また、本発明に係るインクジェットプリンタは、パソコンに接続されて使用されるプリンタは勿論、例えばファクシミリ装置のプリンタ部にも採用することができる。
また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。

本実施形態に係るインクジェットプリンタの画像形成部を上方側から見た模式図である。 本発明の第１実施形態に係るサブタンク１２１の上面図である。 （ａ）はインクの補充供給作動を示す作動説明図であり、（ｂ）はインクの補充供給作動時におけるジョイントバルブの作動を示す作動説明図である。 （ａ）はインクの補充供給作動を示す作動説明図であり、（ｂ）はインクの補充供給作動時におけるジョイントバルブの作動を示す作動説明図である。 インクの補充供給作動を示す作動説明図である。 本発明の第２実施形態に係るサブタンク１２１の上面図である。 本発明の第３実施形態に係るサブタンク１２１の上面図である。 本発明の第４実施形態に係るサブタンク１２１の上面図である。

符号の説明

１００…記録ヘッドユニット、１１０…記録ヘッド、１２０…サブタンクユニット、
１２１…サブタンク、１２２…押圧レバー、１３０…メインタンクユニット、
１３１…インクカートリッジ、１３１Ａ…インク供給口、
１３２…カートリッジケーシング、１４０…インク供給機構、
１５０…サブタンク側ジョイントバルブ、１５１…バルブハウジング、
１５２…弁口、１５３…バルブキャップ、１５３Ａ…突起部、１５４…弁体、
１５５…コイルバネ、１６０…メインタンク側ジョイントバルブ、
１６１…バルブハウジング、１６２…弁口、１６３…弁体、１６４…コイルバネ、
１６４…プッシュロッド、１６５…プッシュロッド、１７０…プッシュロッド、
１８０…スライドカム、１８１…カム面、１８２…リターン用バネ、
１８３…ベース板、１８３Ａ…ラックギヤ、１８４…ピニオンギヤ、
１９０…排紙ローラ。

Claims (8)

1. 被記録媒体に向けてインクを噴射する記録ヘッド及び複数個のサブタンクを有し、被記録媒体の搬送方向と直交する主走査方向に往復運動する記録ヘッドユニットと
   を備え、
   前記複数個のサブタンクのうち隣接するサブタンクは、前記主走査方向と平行な方向及び前記搬送方向と平行な方向のいずれの方向視からでも、少なくとも一部が重なるように配列されていることを特徴とするインクジェットプリンタ。
2. 前記各サブタンクは、前記主走査方向及び前記搬送方向と直交する方向視において、前記主走査方向又は前記搬送方向と平行な仮想線に対して線対称な形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
3. 前記各サブタンクは、前記主走査方向及び前記搬送方向と直交する方向視において、互いに相似な形状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットプリンタ。
4. 前記複数個のサブタンクは、前記主走査方向に千鳥状に配列されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のインクジェットプリンタ。
5. 前記各サブタンクは、前記主走査方向及び前記搬送方向と直交する方向視において、外周部に凹部及び凸部を有する形状に形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のインクジェットプリンタ。
6. 前記複数個のサブタンクは、前記凹部に隣り合う前記サブタンクの凸部が嵌り込むように、前記主走査方向に千鳥状に配列されていることを特徴とする請求項５に記載のインクジェットプリンタ。
7. 前記サブタンクに補充供給されるインクが充填されたメインタンクを備え、前記メインタンク側から前記サブタンク側にインクを供給するときに前記メインタンク側と前記サブタンク側とを接続するステーション供給手段と、
   前記メインタンク側と前記サブタンク側とが接続されたときに、前記サブタンクを前記主走査方向及び前記搬送方向と直交する方向に押圧する押圧手段とを備えており、
   前記各サブタンクは、前記主走査方向及び前記搬送方向と直交する方向に伸縮可能な蛇腹状に形成されていることを特徴とする請求項６に記載のインクジェットプリンタ。
8. 前記複数個のサブタンクのうちブラックインクが供給されるサブタンクは、他のサブタンクに比べて容積が大きいことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載のインクジェットプリンタ。

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