JP2019025805A - 画像記録装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】カートリッジの貯留室を区画する壁部の連通口にメニスカスが形成されたとしても、タンクに貯留された液体の液面を、検知部によって正確に検知することができる手段を提供する。【解決手段】貯留室57は、下壁45によって、下壁45よりも上方の上空間と下方の下空間とに分けられている。下壁45には、上空間及び下空間を連通する連通口45Aが形成されている。連通口45Aに形成されるインクのメニスカスの耐圧について、下記の式2を満たす。Pm < ρ・Hs・g − Ic(Rn − Rc + Rs) ・・・(式2)【選択図】図4

Description

本発明は、液体を貯留するカートリッジと、カートリッジから供給された液体を貯留するタンクと、タンクから供給された液体をノズルから吐出するヘッドと、を備える画像記録装置に関する。
従来、液体を貯留するメインタンクと、メインタンクから供給された液体を貯留するサブタンクと、サブタンクから供給された液体をノズルから吐出するヘッドと、を備える画像記録装置が公知である(特許文献1参照)。メインタンク及びサブタンクは、いずれも大気開放されている。例えば、ヘッドから液体が吐出されることによって、サブタンクにおいて液体の液面が降下すると、メインタンクにおける液体の液面とサブタンクにおける液体の液面との間に差が生じる。この所謂水頭差によって、メインタンクからサブタンクへ液体が流入する。
他方、液体を貯留するカートリッジにおいて、壁によって液体室が上空間と下空間とに区分けされており、壁に形成された接続口によって、上空間から下空間へ液体が流入可能な構成が公知である(特許文献2参照)。
特開2008−213162号公報 特開2014−180797号公報
画像記録装置は輸送時などに姿勢変化するおそれがある。例えば、使用時には、使用姿勢(下面が装置の下端となる姿勢)であった画像記録装置が、輸送時には、縦置き姿勢(例えば背面が装置の下端となる姿勢)とされるおそれがある。この場合、ヘッドが液体室よりも下方に位置するおそれがある。すると、液体室からヘッドへ向けてインクが流出して、ヘッドからインクが漏れるおそれがある。特許文献2に開示されたカートリッジでは、液体室が壁によって区画されているので、画像記録装置の姿勢が変化したとしても、液体室の上空間に貯留されている液体がヘッドへ流れ難い。
仮に、特許文献1に記載の画像記録装置において、特許文献2に記載されたカートリッジの構成が採用されたとすると、使用姿勢において、カートリッジ(メインタンク)からサブタンクへ液体が流出するときに、カートリッジ内において、壁の接続口に液体のメニスカスが形成されるおそれがある。このメニスカスが、カートリッジからサブタンクへの液体の流通に対して抵抗となり、カートリッジに貯留された液体の液面の高さと、タブタンクに貯留された液体の液面の高さとが等しくならないおそれがある。その結果、双方の液面の高さが等しい状態で検出されるべき液面の高さと異なる高さにおいて、残量検出手段により液面の高さが検出され、正確な残量検出ができないおそれがある。
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、カートリッジの貯留室を区画する壁部の連通口にメニスカスが形成されたとしても、タンクに貯留された液体の液面を、検知部によって正確に検知することができる手段を提供することにある。
(1) 本発明に係る画像記録装置は、液体を貯留する第1貯留室、上記第1貯留室に貯留された液体を供給する液体供給口、及び上記第1貯留室を大気に連通させる第1大気連通部を有するカートリッジと、上記液体供給口から供給された液体が流入する液体流入口、上記液体流入口を通じて流入する液体を貯留する第2貯留室、上記第2貯留室から液体を流出する液体流出口、及び上記第2貯留室を大気に連通させる第2大気連通部を有するタンクと、上記液体供給口と上記液体流入口との間を液体が流通可能に連通する第1流路を有する接続部と、上記液体流出口と第2流路を介して連通しており、上記液体流出口から上記第2流路を通じて供給された液体を吐出するノズルを有するヘッドと、上記第2貯留室に貯留された液体の液面が所定位置になったことを検知する検知部と、を備える。上記第1貯留室は、上記第1貯留室を区画する面のうち上記タンクに近い区画面から上記タンクから離れる第1向きに延びた壁部によって、上記壁部よりも上方の上空間及び上記壁部よりも下方の下空間に分けられている。上記壁部には、上記上空間及び上記下空間を連通する連通口が形成されている。上記液体供給口は、上記下空間と連通している。上記検知部が検知する液面の所定位置は、上下方向において上記連通口から上記液体供給口までの範囲にある画像記録装置であって、下記の式1を満たす。
Figure 2019025805
Pm:上記連通口における上記液体のメニスカスの耐圧
ρ:上記液体の密度
Hs:上記検知部が検知する液面の所定位置と上記連通口との上下方向の長さ
g:重力加速度
Ic:上記第1貯留室における液面が上記連通口にあり、かつ上記第2貯留室における液面が上記所定位置にあるときに、上記第1貯留室から上記第2貯留室へ流れる液体の流量
Rn:上記第1流路における流路抵抗
液体によって連通口に形成されたメニスカスの耐圧(Pm)が、第1貯留室における液面が連通口にあり、かつ第2貯留室における液面が所定位置にあるときの水頭圧と、第1流路における流路抵抗(Rn)に、前述した水頭圧が生じるときに第1貯留室から第2貯留室への液体の流量を乗じた値との差より小さいので、第2貯留室における液面が所定位置に到達するまでに、連通口に形成されたメニスカスが破壊される。これにより、検知部が、第2貯留室において所定位置の液面を検知したときに、第1貯留室の下空間を満たす液体がカートリッジに残っていることが抑制される。
(2) 好ましくは、上記第1大気連通部に設けられており、上記液体の流通を閉塞し且つ大気の連通を許容する第1半透膜と、上記第2大気連通部に設けられており、上記液体の流通を閉塞し且つ大気の連通を許容する第2半透膜と、を更に備えており、下記の式2を満たす。

Figure 2019025805
Pm:上記連通口における上記液体のメニスカス耐圧
ρ:上記液体の密度
Hs:上記検知部が検知する液面の所定位置と上記連通口との上下方向の長さ
g:重力加速度
Ic:上記第1貯留室における液面が上記連通口にあり、かつ上記第2貯留室における液面が上記所定位置にあるときに、上記第1貯留室から上記第2貯留室へ流れる液体の流量
Rn:上記第1流路における流路抵抗
Rc:上記第1半透膜による流路抵抗
Rs:上記第2半透膜による流路抵抗
液体によって連通口に形成されたメニスカスの耐圧(Pm)が、第1貯留室における液面が連通口にあり、かつ第2貯留室における液面が所定位置にあるときの水頭圧から、第1流路における流路抵抗(Rn)、第1半透膜による流路抵抗、及び第2半透膜による流量抵抗の和に、前述した水頭圧が生じるときに第1貯留室から第2貯留室への液体の流量を乗じた値を減じた値より小さいので、第2貯留室における液面が所定位置に到達するまでに、連通口に形成されたメニスカスが破壊される。これにより、検知部が、第2貯留室において所定位置の液面を検知したときに、第1貯留室の下空間を満たす液体がカートリッジに残っていることが抑制される。
(3) 好ましくは、上記第1大気連通部に設けられており、上記液体の流通を閉塞し且つ大気の連通を許容する第1半透膜と、上記第2大気連通部に設けられており、上記液体の流通を閉塞し且つ大気の連通を許容する第2半透膜と、を更に備えており、上記第1半透膜による流路抵抗が、上記第2半透膜による流路抵抗より小さい。
上記構成によれば、検知部が、第2貯留室において所定位置の液面を検知したときに、第1貯留室の下空間を満たす液体がカートリッジに残っていることが一層確実に抑制される。
(4) 好ましくは、上記連通口は、多角形である。
上記構成によれば、連通口において液体のメニスカスが形成されることを抑制できる。また、連通口に液体のメニスカスが形成されたとしても、その耐圧を比較的小さくできる。
(5) 好ましくは、上記検知部が検知する液面の所定位置は、上下方向において上記液体供給口の位置である。
上記構成によれば、検知部が第2貯留室の液面を検知したときに、第1貯留室において、更に第2貯留室へ供給可能な液体が残っていることがない。
(6) 本発明に係る画像記録装置は、液体を貯留する第1貯留室、上記第1貯留室に貯留された液体を供給する液体供給口、及び上記第1貯留室を大気に連通させる第1大気連通部を有するカートリッジと、上記液体供給口から供給された液体が流入する液体流入口、上記液体流入口を通じて流入する液体を貯留する第2貯留室、上記第2貯留室から液体を流出する液体流出口、及び上記第2貯留室を大気に連通させる第2大気連通部を有するタンクと、上記液体供給口と上記液体流入口との間を液体が流通可能に連通する第1流路を有する接続部と、上記液体流出口と第2流路を介して連通しており、上記液体流出口から上記第2流路を通じて供給された液体を吐出するノズルを有するヘッドと、上記第2貯留室に貯留された液体の液面が所定位置になったことを検知する検知部と、を備える。上記第1貯留室は、上記第1貯留室を区画する面のうち上記タンクに近い区画面から上記タンクから離れる第1向きに延びた壁部によって、上記壁部よりも上方の上空間及び上記壁部よりも下方の下空間に分けられている。上記壁部には、上記上空間及び上記下空間を連通する連通口が形成されている。上記液体供給口は、上記下空間と連通している。上記検知部が検知する液面の所定位置は、上下方向において上記連通口より上方の位置であって、下記の式3を満たす。

Figure 2019025805
Pm:上記連通口における上記液体のメニスカスの耐圧
ρ:上記液体の密度
Hc:上記液体供給口と上記連通口との上下方向の長さ
g:重力加速度
Ic:上記第1貯留室における液面が上記連通口にあり、かつ上記第2貯留室における液面が上記所定位置にあるときに、上記第1貯留室から上記第2貯留室へ流れる液体の流量
Rn:上記第1流路における流路抵抗
検知部が連通口より上方の位置で、第2貯留室の液面を検知するので、検知部が検知する液面に対して連通口に形成されるメニスカスが影響しない。また、液体によって連通口にメニスカスが形成されたとしても、メニスカスの耐圧(Pm)が、第1貯留室における液面が連通口にあり、かつ第2貯留室における液面が液体供給口にあるときの水頭圧と、第1流路における流路抵抗(Rn)に、前述した水頭圧が生じるときに第1貯留室から第2貯留室への液体の流量を乗じた値との差より小さいので、第2貯留室における液面が液体供給口に到達するまでに、連通口に形成されたメニスカスが破壊される。これにより、カートリッジが交換されるときに、第1貯留室の下空間を満たす液体がカートリッジに残ることが抑制される。
(7) 好ましくは、上記第2貯留室は、上記ノズルよりも上記第1向きに位置しており、上記第2貯留室に貯留可能に規定された最大量の液体の液面よりも下方の液体貯留空間と当該液面よりも上方の大気連通空間と、を有しており、上記液体流入口及び上記液体流出口は、上記液体貯留空間に連通しており、上記大気連通空間のうち上記液体流出口よりも上記第1向きと反対向きの第2向きの部分の容積は、上記下空間の容積と、上記液体貯留空間のうち上記液体流出口よりも上記第1向きの部分の容積と、の合計よりも大きい。
画像記録装置の使用姿勢において、第2貯留室はノズルよりも第1向きに位置している。画像記録装置が使用姿勢から90度回転されて、第2貯留室がノズルよりも上方に位置する回転姿勢で設置された場合、第2貯留室に貯留された液体が水頭圧によって液体流出口からヘッドへ流出し、ヘッドから液体が流出するおそれがある。
本構成では、画像記録装置の使用姿勢において、大気連通空間が液体貯留空間よりも上方に位置する。画像記録装置が使用姿勢から回転姿勢に姿勢変化した場合、大気連通空間が液体貯留空間と水平方向に沿って並んだ状態となる。これにより、液体貯留空間に貯留された液体が大気連通空間へ流れ込む。その結果、使用姿勢において第2貯留室に貯留されていた液体の液体流出口からの流出を減らすことができる。
また、画像記録装置が使用姿勢から回転姿勢に姿勢変化した場合、第1貯留室に貯留された液体が、液体供給口を通じて第2貯留室へ浸入し、第2貯留室へ浸入した液体が水頭圧によって液体流出口からヘッドへ流出し、ヘッドから液体が流出するおそれがある。
本構成では、第1貯留室は、壁部によって上空間及び下空間に分けられている。これにより、画像記録装置が回転姿勢で設置された場合に、上空間に貯留された液体のうち、回転姿勢において壁部に形成された連通口よりも下方に位置する部分に貯留された液体は、下空間側に移動できないため、第2貯留室へ浸入するおそれがない。これにより、第2貯留室へ浸入する液体の量を減らすことができる。
また、画像記録装置が使用姿勢から回転姿勢に姿勢変化した場合、液体流出口からヘッドへ流出するおそれがある液体は、下空間に貯留された液体、上空間に貯留された液体のうち回転姿勢において連通口よりも上方に位置する部分に貯留された液体、及び液体貯留空間に貯留された液体のうち液体流出口よりも回転姿勢における上方(使用姿勢における液体流出口よりも第1向き)の部分に貯留された液体である。
本構成では、大気連通空間のうち液体流出口よりも第2向きの部分の容積は、下空間の容積と、液体貯留空間のうち液体流出口よりも第1向きの部分の容積と、の合計よりも大きい。これにより、画像記録装置が使用姿勢から回転姿勢に姿勢変化した場合に、液体流出口から流出する液体の量を少なくすることができる。
(8) 好ましくは、上記連通口は、上記区画面が上方を向くように上記画像記録装置が設置されたときに、上記第1貯留室に貯留可能に規定された最大量の液面よりも上方に位置する。
本構成によれば、画像記録装置が回転姿勢で設置された場合に、上空間に貯留された液体は第2貯留室へ浸入せず、下空間に貯留された液体のみが第2貯留室へ浸入する。これにより、画像記録装置が使用姿勢から回転姿勢に姿勢変化した場合に、第1貯留室から第2貯留室へ浸入する液体の量を減らすことができる。
本発明によれば、カートリッジの貯留室を区画する壁部の連通口にメニスカスが形成されたとしても、タンクに貯留された液体の液面を、検知部によって正確に検知することができる。
図1は、複合機10の外観斜視図であって、(A)はカバー87が閉塞位置である状態、(B)はカバー87が開放位置である状態を示す。 図2は、プリンタ部11の内部構造を模式的に示す縦断面図である。 図3は、キャリッジ22とプラテン26とカートリッジ装着部110との配置を示す平面図である。 図4は、カートリッジ装着部110にインクカートリッジ30Yが装着された状態の縦断面図である。 図5は、インクカートリッジ30の前方斜視図である。 図6は、カートリッジ装着部110にインクカートリッジ30Yが装着された状態の縦断面図である。 図7は、制御部130の構成を示すブロック図である。 図8は、図5のVIII−VIII断面図である。 図9(A)は、図5のIX−IX断面図であり、図9(B)は、図9(A)のB−B断面図である。
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、複合機10が使用可能に水平面に設置された姿勢(図1の姿勢であって、「使用姿勢」と表記することがある。)を基準として上下方向7が定義される。複合機10の開口13が設けられている面を前面14Aとして前後方向8(奥行き方向の一例)が定義される。複合機10を前面から見て左右方向9が定義される。本実施形態では、使用姿勢において、上下方向7が鉛直方向に相当し、前後方向8及び左右方向9が水平方向に相当する。前後方向8及び左右方向9は、直交している。
[複合機10の全体構成]
図1に示されるように、複合機10(画像記録装置の一例)は、概ね直方体形状である。複合機10は、インクジェット記録方式で用紙12(図2参照)に画像を記録するプリンタ部11を下部に有している。プリンタ部11は、前面14Aに開口13が形成された筐体14を有している。また、筐体14の前面14Aには、各種情報を表示するディスプレイ200が設けられている。
図2に示されるように、筐体14の内部には、給送ローラ23と、給送トレイ15と、排出トレイ16と、搬送ローラ対25と、記録部24と、排出ローラ対27と、プラテン26と、カートリッジ装着部110(図1(B)参照)と、が配置されている。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。
[給送トレイ15、排出トレイ16、給送ローラ23]
図1に示されるように、給送トレイ15は、開口13を通じて前後方向8に沿ってユーザによって複合機10に対して挿抜される。開口13は、筐体14の前面14Aにおける左右方向9の中央部に位置する。図2に示されるように、給送トレイ15は、積層された複数の用紙12を支持可能である。
排出トレイ16は、給送トレイ15の上方に配置されている。排出トレイ16は、排出ローラ対27によって排出された用紙12を支持する。
給送ローラ23は、給送トレイ15に支持された用紙12を搬送路17へ給送する。給送ローラ23は、給送用モータ172(図7参照)によって駆動される。
[搬送路17]
図2に示されるように、搬送路17は、その一部がプリンタ部11の内部において、所定間隔で対向する外側ガイド部材18及び内側ガイド部材19によって形成される空間を指す。搬送路17は、給送トレイ15の後端部から後方に延びる経路である。搬送路17は、プリンタ部11の後部において上方に延びつつ前方にUターンし、記録部24とプラテン26との間の空間を経て排出トレイ16に至る経路である。搬送ローラ対25及び排出ローラ対27の間における搬送路17は、左右方向9における複合機10の概ね中央部に設けられており、且つ前後方向8に延びている。搬送路17内における用紙12の搬送向きは、図2において一点鎖線の矢印で示されている。
[搬送ローラ対25]
図2に示されるように、搬送ローラ対25は、搬送路17に配置されている。搬送ローラ対25は、互いに対向する搬送ローラ25A及びピンチローラ25Bを有する。搬送ローラ25Aは、搬送用モータ171(図7参照)によって駆動される。ピンチローラ25Bは、搬送ローラ25Aの回転に伴って連れ回る。用紙12は、搬送用モータ171の正転によって正回転する搬送ローラ25A及びピンチローラ25Bに挟持されて搬送向き(前向き)に搬送される。
[排出ローラ対27]
図2に示されるように、排出ローラ対27は、搬送路17における搬送ローラ対25より搬送向きの下流に配置されている。排出ローラ対27は、互いに対向する排出ローラ27A及び拍車27Bを有する。排出ローラ27Aは、搬送用モータ171(図7参照)によって駆動される。拍車27Bは、排出ローラ27Aの回転に伴って連れ回る。用紙12は、搬送用モータ171の正転によって正回転する排出ローラ27A及び拍車27Bに挟持されて搬送向き(前向き)に搬送される。
[記録部24]
図2に示されるように、記録部24は、搬送路17における搬送ローラ対25及び排出ローラ対27の間に配置されている。記録部24は、搬送路17を挟んでプラテン26と上下方向7に対向配置されている。記録部24は搬送路17の上方に位置し、プラテン26は搬送路17の下方に位置している。記録部24は、キャリッジ22と、記録ヘッド21(ヘッドの一例)とを備えている。
図3に示されるように、キャリッジ22は、前後方向8に離間する位置において各々が左右方向9に延設されたガイドレール82、83に支持されている。ガイドレール82、83は、プリンタ部11のフレーム(不図示)に支持されている。キャリッジ22は、ガイドレール83に設けられた公知のベルト機構に連結されている。ベルト機構は、キャリッジ駆動用モータ173(図7参照)によって駆動される。ベルト機構に連結されたキャリッジ22は、キャリッジ駆動用モータ173の駆動によって左右方向9に沿って往復移動する。キャリッジ22の移動領域は、図3の一点鎖線で示されるように、搬送路17より右方及び左方にまで及ぶ。
キャリッジ22からは、インクチューブ20とフレキシブルフラットケーブル84とが延出されている。
インクチューブ20は、カートリッジ装着部110と記録ヘッド21とを接続するものである。インクチューブ20は、カートリッジ装着部110に装着された各インクカートリッジ30(カートリッジの一例)に貯留されたインク(液体の一例)を記録ヘッド21に供給する。本実施形態において、カートリッジ装着部110には、ブラックのインクが貯留されたインクカートリッジ30B、マゼンタのインクが貯留されたインクカートリッジ30M、シアンのインクが貯留されたインクカートリッジ30C、イエローのインクが貯留されたインクカートリッジ30Yが装着される。なお、これらの4つを総称してインクカートリッジ30と記す。インクは、インクチューブ20の内部空間(第2流路の一例)を流通する。各色(ブラック、マゼンタ、シアン、イエロー)のインクが流通する4本のインクチューブ20が、インクカートリッジ30B、30M、30C、30Yに対応して設けられており、これらが束ねられた状態でキャリッジ22に搭載された記録ヘッド21に接続されている。
フレキシブルフラットケーブル84は、制御部130(図7参照)と記録ヘッド21とを電気的に接続するものである。フレキシブルフラットケーブル84は、制御部130から出力される制御信号を記録ヘッド21に伝達する。
図2に示されるように、キャリッジ22は、記録ヘッド21を搭載している。記録ヘッド21は、下面に配置された複数のノズル29と、記録ヘッド21内に形成されたインク流路の一部を変形させることでノズル29からインク滴を吐出させる圧電素子56(図7参照)とを備えている。圧電素子56は、後述するように、制御部130により給電されることで動作する。
記録部24は、制御部130によって制御される。キャリッジ22が左右方向9へ移動しているときに、記録ヘッド21は、ノズル29からインク滴を搬送路17へ向けて吐出する。これにより、つまりプラテン26に支持されている用紙12に画像が記録される。また、これにより、各インクカートリッジ30に貯留されたインクが消費される。
[プラテン26]
図2に示されるように、プラテン26は、搬送路17における搬送ローラ対25及び排出ローラ対27の間に配置されている。プラテン26は、搬送路17を挟んで記録部24と上下方向7に対向配置されている。プラテン26は、搬送ローラ対25によって搬送される用紙12を下方から支持する。
[カバー87]
図1(B)に示されるように、筐体14の前面14Aの右部に、開口85が形成されている。開口85の後方には、カートリッジ装着部110を収容可能な収容空間86が形成されている。筐体14には、カバー87が、開口85を覆うようにして取り付けられている。カバー87は、開口85を閉塞する閉塞位置(図1(A)に示される位置)と、開口85を開放する開放位置(図1(B)に示される位置)との間を、左右方向9に延びる回動軸線87A(回動中心)周りに回動可能である。
[カートリッジ装着部110]
図1(B)に示されるように、カートリッジ装着部110は、筐体14の右前部に位置している。図3に示されるように、カートリッジ装着部110は、記録ヘッド21よりも前方に位置している。また、カートリッジ装着部110は、搬送路17よりも右方に位置している。
図4に示されるように、カートリッジ装着部110は、カートリッジケース101と、接点106と、ロッド125と、装着センサ113と、ロックシャフト145と、タンク103と、液面センサ55(検知部の一例)とを備えている。
カートリッジケース101には、それぞれシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色のインクが貯留された4つのインクカートリッジ30が収容可能である。インクカートリッジ30は、後方へ移動することによってカートリッジケース101に装着され、前方へ移動することによってカートリッジケース101から脱抜される。接点106、ロッド125、装着センサ113、ロックシャフト145、タンク103、及び液面センサ55は、4つのインクカートリッジ30それぞれに対応して、4つずつ設けられている。なお、カートリッジ装着部110に収容可能なインクカートリッジ30の数は、4つに限らない。
4つの接点106、4つのロッド125、4つの装着センサ113、4つのロックシャフト145、及び4つの液面センサ55は、それぞれ同構成である。そのため、後述する各部の説明では、1つの接点106、1つのロッド125、1つの装着センサ113、1つのロックシャフト145、及び1つの液面センサ55の構成のみが説明され、残りの3つについての説明は省略される。
また、4つのタンク103の各々には、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローの何れか一色のインクが貯留される。以下の説明において、4つのタンクを総称してタンク103と記す。
[カートリッジケース101]
図4に示されるように、カートリッジケース101は、内部空間を有する箱形状である。前後方向8において奥壁143と対向するカートリッジケース101の前端は、カートリッジケース101の内部空間を露出させる開口112となっている。開口112は、カバー87(図1参照)が開放位置に位置するときに、筐体14の開口85を通じて複合機10の外部に露出される。
筐体14の開口85及びカートリッジ装着部110の開口112を通じて、インクカートリッジ30がカートリッジケース101へ挿抜される。インクカートリッジ30は、カートリッジケース101の底面に設けられたガイド溝109に、インクカートリッジ30の下端部が挿入されることによって、前後方向8へ案内される。
[接点106]
図4に示されるように、カートリッジケース101の天壁141の下面には接点106が設けられている。接点106は、天壁141の下面からカートリッジケース101の内部空間へ向けて下方に突出している。各図には詳細に示されていないが、接点106は、左右方向9に離れて配置された4個で構成されている。4個で構成された接点106は、カートリッジケース101に収容可能な4つのインクカートリッジ30に対応して、4つ設けられている。4個の接点106の配置は、後述されるインクカートリッジ30の4つの電極65の配置に対応している。接点106は、導電性及び弾性を有する部材で構成されており、上方へ弾性的に変形可能である。なお、接点106の個数及び電極65の個数は任意である。
接点106は、電気回路を介して制御部130(図7参照)に電気的に接続されている。接点106と対応する電極65とが係合して電気的に導通されることによって、電圧が電極65に印加されたり、電極65がアースされたり、電極65に電力が供給されたりする。接点106と対応する電極65との電気的に導通により、インクカートリッジ30のICに格納されたデータにアクセス可能となる。電気回路からの出力は制御部130に入力される。
[ロッド125]
図4に示されるように、カートリッジケース101の奥壁143であって、後述するインクニードル102より上方には、ロッド125が形成されている。ロッド125は、カートリッジケース101の奥壁143から前方へ突出している。ロッド125は、円筒形状である。ロッド125は、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着された状態において、つまりインクカートリッジ30が装着位置に位置する状態において、後述する大気連通口96へ挿入される。
[装着センサ113]
図4に示されるように、カートリッジケース101の天壁141の下面には、装着センサ113が配置されている。装着センサ113は、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着されているか否かを検知するものである。装着センサ113は、ロッド125よりも前方且つ接点106よりも後方に位置している。本実施形態において、装着センサ113は、発光部及び受光部を備える。発光部は、受光部よりも右方または左方に、受光部と間隔を空けて設けられている。カートリッジ装着部110への装着が完了したインクカートリッジ30の後述する遮光板67(図5参照)は、発光部及び受光部の間に配置される。換言すれば、発光部及び受光部は、カートリッジ装着部110への装着が完了したインクカートリッジ30の遮光板67を挟んで対向配置されている。
装着センサ113は、発光部から左右方向9に沿って照射された光が受光部で受光されたか否かに応じて異なる検知信号を出力する。例えば、装着センサ113は、発光部から出力された光が受光部で受光できない(すなわち、受光強度が所定の強度未満である)ことを条件として、ローレベル信号を制御部130(図7参照)へ出力する。一方、装着センサ113は、発光部から出力された光が受光部で受光できた(すなわち、受光強度が所定の強度以上である)ことを条件として、ハイレベル信号を制御部130(図7参照)へ出力する。
[ロックシャフト145]
図4に示されるように、ロックシャフト145が、カートリッジケース101の天壁141付近且つ開口112付近において、カートリッジケース101の左右方向9に延出されている。ロックシャフト145は、左右方向9に沿って延びる棒状の部材である。ロックシャフト145は、例えば、金属の円柱である。ロックシャフト145の左右方向9の両端は、カートリッジケース101の左右方向9の両端を確定している壁に固定されている。ロックシャフト145は、4つのインクカートリッジ30が収納可能な4つの空間に渡って左右方向9に延びている。
ロックシャフト145は、カートリッジ装着部110に装着されたインクカートリッジ30を装着位置に保持するためのものである。インクカートリッジ30は、カートリッジ装着部110に装着された状態で、ロックシャフト145に係合される。これにより、ロックシャフト145は、インクカートリッジ30のコイルバネ78,98がインクカートリッジ30を前方へ押す力に抗してインクカートリッジ30をカートリッジ装着部110内に保持する。
[タンク103]
図4に示されるように、カートリッジ装着部110は、タンク103を備えている。同図には示されていないが、タンク103は、4つが左右方向9に並んで配置されている。各タンク103は、各色のインクカートリッジ30に対応している。つまり、各色のインクカートリッジ30に貯留されたインクは、それぞれ対応するタンク103へ流通可能である。
タンク103は、カートリッジケース101の奥壁143より後方に位置している。タンク103は、箱形状である。タンク103は、内部に後述する貯留室160(第2貯留室の一例)を有する箱形状の本体と、接続部107とを備えている。
接続部107は、カートリッジ装着部110に装着されたインクカートリッジ30のインク供給部34と接続される。これにより、接続部107は、インクカートリッジ30におけるインクが貯留される貯留室57と連通される。その結果、インクカートリッジ30に貯留されたインクが、接続部107を介して貯留室160へ流通可能となる。つまり、貯留室160は、接続部107に接続されたインク供給部34から供給されたインクを貯留する。
[接続部107]
図4に示されるように、接続部107は、中空のインクニードル102と、ガイド部105とを備えている。インクニードル102は、管状の樹脂からなり、カートリッジケース101の奥壁143の下部に位置している。インクニードル102は、カートリッジケース101の奥壁143において、カートリッジ装着部110に装着されたインクカートリッジ30のインク供給部34に対応する位置に配置されている。インクニードル102は、カートリッジケース101の奥壁143から前方へ突出している。
ガイド部105は、インクニードル102の周囲に配置されており、円筒形状である。ガイド部105は、カートリッジケース101の奥壁143から前方へ突出し、その突出端(前端)が開放されている。インクニードル102は、ガイド部105の中心に配置されている。ガイド部105は、インクカートリッジのインク供給部34が内方に進入する形状である。
接続部107は、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着されていない状態において、インクカートリッジ30のインク供給部34と非接続である。一方、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110へ挿入される過程において、つまりインクカートリッジ30が装着位置(図4に示される位置)へ移動する過程において、インクカートリッジ30のインク供給部34がガイド部105に進入する。さらにインクカートリッジ30がカートリッジ装着部110の奥へ向けて挿入されると、インクニードル102が、前後方向8に沿って、インク供給部34に形成されたインク供給口71(液体供給口の一例)に挿入される。これにより、接続部107とインク供給部34とは接続される。そして、インクカートリッジ30の内部に形成された貯留室33に貯留されたインクは、インク供給部34の内部に形成されたインクバルブ室35及びインクニードル102の内部空間を通じてタンク103に流出される。なお、インクニードル102の先端は、平坦であってもよく、尖っていてもよい。
インクニードル102の内部空間117(第1流路の一例)には、バルブ114及びコイルバネ115が収容されている。バルブ114は、前後方向8に沿って移動することにより、インクニードル102の突出先端部に形成された開口116を開閉する。つまり、バルブ114は、インクニードル102の内部空間117を開閉する。コイルバネ115はバルブ114を前方へ付勢している。したがって、外力が付与されていない状態(インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着されていない状態)において、バルブ114は開口116を閉じている。また、外力が付与されていない状態において、コイルバネ115に付勢されたバルブ114の前端部は、開口116よりも前方へ突出している。接続部107とインク供給部34とが接続される過程において、バルブ114が開口116を開く。
[貯留室160]
タンク103は、貯留室160を備えている。図3に示されるように、貯留室160は、記録ヘッド21のノズル29(図2参照)よりも前方に位置している。また、貯留室160は、搬送路17よりも右方に位置している。図4に示されるように、貯留室160は、バッファ空間180と、第1空間181と、第2空間182とで構成されている。
バッファ空間180は、第2空間182よりも上方に位置する。第1空間181は、第2空間182よりも下方に位置する。第2空間182の上端は、バッファ空間180と連通している。第2空間182の下端は、第1空間181と連通している。つまり、第2空間182は、バッファ空間180と第1空間181とを繋いでいる。
第2空間182の上端は、バッファ空間180の右端部と連通している。第2空間182の下端は、第1空間181の右端部と連通している。第2空間182の上端は、バッファ空間180の後端部と連通している。第2空間182の下端は、第1空間181の後端部と連通している。
第1空間181の上方であって第2空間182の前方には、凸部120が形成されている。凸部120は、左右方向9を向く側壁が透光部材によって形成されている。凸部120の内部空間は、第1空間181及び第2空間182と連続している。凸部120の内部空間は、貯留室160の一部を構成している。凸部120の内部空間には、後述する回動部材50のアーム53及び被検知部54が位置する。なお、凸部120は、第1空間181または第2空間182の一方のみと連続していてもよい。
第1空間181の前方を区画する前壁162Cには、連通口184(液体流入口の一例)が形成されている。第1空間181は、連通口184を介して接続部107のインクニードル102の内部空間117と連通している。これにより、インクニードル102を通じてインクカートリッジ30Yから流出したインクが貯留室160に流入して貯留室160に貯留される。
連通口184と同じ高さ(位置P2)が液面となる量のインクが貯留室160に貯留されている状態において、バッファ空間180及び第2空間182は、当該液面よりも上方に位置する。本実施形態において、連通口184と同じ高さが液面となるとは、インクニードル102の軸中心(換言すると連通口184の中心)と同じ高さが液面となるということであり、インク供給口71の中心と同じ高さが液面となるということである。また、連通口184の上端と同じ高さが液面となる量のインクが貯留室160に貯留されている状態において、バッファ空間180は、当該液面よりも上方に位置する。
貯留室160は、連通口128(液体流出口の一例)を介して、インク流路126と連通している。本実施形態では、第1空間181が連通口128を介してインク流路126と連通している。連通口128は、第1空間181の側方を区画する側壁165の下端部に形成されている。連通口128は、連通口184よりも下方に形成されている。
インク流路126は、側壁165に囲まれた空間である。図4において、インク流路126は破線で示されている。インク流路126は連通口128から後方へ延びており、タンク103の後端部から上方へ延びてインク流出ポート127と連続している。インク流出ポート127には、インクチューブ20が接続されている。これにより、貯留室160に貯留されたインクが、連通口128から流出して、インク流路126及びインクチューブ20を通じて記録ヘッド21へ供給される。
バッファ空間180は、タンク103に設けられて外部へ開口する大気連通ポート(不図示)と連通している。バッファ空間180と大気連通ポートとは、前壁162Aに形成された貫通孔119を通じて連通している。貫通孔119は半透膜118(第2半透膜の一例)によって封止されている。半透膜118は、インクの流通を閉塞し且つ大気の連通を許容する。大気連通ポート、貫通孔119、及び半透膜118は、第2大気連通部の一例である。
規定された最大量のインクが貯留室160に貯留されている状態において、インクの液面の上下方向7の位置は、位置P1である。本実施形態において、位置P1は第2空間182内の位置であるが、位置P1は第2空間182以外(例えばバッファ空間180内)の位置であってもよい。当該状態において、貯留室160は、液体貯留空間と大気連通空間とで構成される。液体貯留空間は、貯留室160における位置P1よりも下方の部分である。大気連通空間は、貯留室160における位置P1よりも上方の部分である。
[回動部材50]
図4に示されるように、回動部材50が、各タンク103の貯留室160内に配置されている。回動部材50は、貯留室160内に配置された支持部材185によって、矢印58、59の向きに回動可能に支持されている。なお、回動部材50は、支持部材185以外に支持されていてもよい。例えば、回動部材50は、貯留室160を区画するカートリッジケース101の壁によって支持されていてもよい。この場合、支持部材185は、貯留室160内に設けられない。
回動部材50は、フロート51と、軸52と、アーム53と、被検知部54とを備えている。フロート51は、回動部材50の下部に位置する。フロート51は、貯留室160に貯留されたインクよりも比重が小さい材料によって形成されている。軸52は、フロート51の右面及び左面から左右方向9に沿って突出している。軸52は、支持部材185に回動可能に支持されている。これにより、回動部材50は、軸52を中心として回動可能である。軸52は、連通口184よりも下方に位置している。フロート51及び軸52は、第1空間181に位置する。
アーム53は、フロート51から略上方へ突出している。被検知部54は、アーム53の突出先端部に形成されている。つまり、被検知部54は、回動部材50の回動先端部に形成されている。アーム53の一部及び被検知部54は、凸部120の内部空間に位置する。被検知部54は、連通口184よりも上方に位置する。被検知部54は、上下方向7及び前後方向8に延びた板状に構成されている。被検知部54は、後述する液面センサ55の発光部55Aから出力された光を遮光する材料によって形成されている。
貯留室160に貯留されたインクの液面が上下方向7において位置P2より上方の位置であるとき、換言すると、インクカートリッジ30の貯留室33に貯留されたインクの液面が上下方向7においてインク供給部34の位置P2より上方であるとき、回動部材50は、フロート51に働く浮力によって、矢印58の向きに回動する。これにより、回動部材50は、図4に実線で示される検知位置に位置する。
一方、貯留室160及びインクバルブ室35に貯留されたインクが消費されることでインクの液面が下がり、上下方向7において位置P2となると、回動部材50は、液面に追随して矢印59の向きに回動する。これにより、回動部材50は、図4に破線で示される非検知位置に位置する。つまり、回動部材50は、貯留室160に貯留されたインクの液面の高さが上下方向7において連通口184と同じ位置になったことを条件として状態変化する。
なお、本実施形態では、インクの液面が上下方向7において位置P2となると、回動部材50が検知位置から非検知位置に回動するが、回動部材50は、インクの液面が位置P2よりも下方である所定位置となったときに回動するように構成されていてもよい。
[液面センサ55]
液面センサ55は、被検知部54を備えた回動部材50の状態変化を検知するものである。本実施形態において、液面センサ55は、基板60に実装された発光部及び受光部を備える。発光部及び受光部は、左右方向9に間隔を空けて、タンク103の凸部120を挟むように配置されている。発光部は、凸部120の右方または左方の一方に配置されており、受光部は、凸部120の右方または左方の他方に配置されている。発光部から出力される光の光路は、左右方向9に一致する。発光部と受光部との間には、検知位置の回動部材50の被検知部54が位置する。
液面センサ55は、発光部から出力された光が受光部で受光されたか否かに応じて異なる検知信号を出力する。例えば、液面センサ55は、発光部から出力された光が受光部で受光できない(すなわち、受光強度が所定の強度未満である)ことを条件として、ローレベル信号を制御部130(図7参照)へ出力する。一方、液面センサ55は、発光部から出力された光が受光部で受光できた(すなわち、受光強度が所定の強度以上である)ことを条件として、ハイレベル信号を制御部130へ出力する。
検知位置の被検知部54は、発光部と受光部との間に位置する。よって、タンク103の貯留室160に貯留されたインクの液面(換言すると、インクカートリッジ30の貯留室33に貯留されたインクの液面)が上下方向7において位置P2より上方の位置であるとき、発光部から出力された光が受光部で受光できないため、液面センサ55は、ローレベル信号を制御部130へ出力する。一方、非検知位置の被検知部54は、発光部と受光部との間から退避した位置にある。よって、貯留室160に貯留されたインクの液面(換言すると、インクカートリッジ30の貯留室33に貯留されたインクの液面)が上下方向7において位置P2以下の位置であるとき、発光部から出力された光が受光部で受光できるため、液面センサ55は、ハイレベル信号を制御部130へ出力する。
[インクカートリッジ30]
図5及び図6に示されるインクカートリッジ30はインクが貯留される容器である。図5及び図6に示されているインクカートリッジ30の姿勢は、使用姿勢である。
図5及び図6に示されるように、インクカートリッジ30は、略直方体形状の筐体31を有する。筐体31は、後壁40と、段差壁49と、段差壁95と、前壁41と、上壁39と、サブ上壁91と、下壁42と、サブ下壁48と、右側壁37と、左側壁38とで構成されている。
筐体31は、全体として、左右方向9に沿った寸法が細く、上下方向7及び前後方向8それぞれに沿った寸法が、左右方向9に沿った寸法よりも大きい扁平形状である。筐体31において、少なくとも前壁41が、貯留室32及び貯留室33に貯留されたインクの液面を外部から視認可能な透光性を有するものである。
サブ下壁48は、下壁42より上方に位置しており、後壁40の下端と連続して前方へ延びている。本実施形態において、サブ下壁48の後端はインク供給部34の後端よりも後方に位置し、サブ下壁48の前端は、インク供給部34の後端より前方に位置する。下壁42とサブ下壁48とは段差壁49によって連続している。インク供給部34は、サブ下壁48の下方、且つ下壁42の上方において、段差壁49から後方へ延びている。なお、サブ下壁48の後端の位置は任意であり、例えば、インク供給部34の後端よりも前方に位置していてもよい。
上壁39の外面には、上方に突出する凸部43が設けられている。凸部43は、前後方向8に沿って延びている。凸部43において後方を向く面がロック面151である。ロック面151は、上壁39よりも上方に位置している。ロック面151は、カートリッジ装着部110にインクカートリッジ30が装着された状態において、ロックシャフト145と前方へ向かって接触し得る面である。ロック面151がロックシャフト145と前方へ向かって接触することにより、インクカートリッジ30がコイルバネ78、98の付勢力に抗してカートリッジ装着部110に保持される。
凸部43におけるロック面151の後方に、傾斜面155が形成されている。インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着される過程において、ロックシャフト145が傾斜面155に沿って案内される。これにより、ロックシャフト145は、ロック面151と接触する位置へ導かれる。
上壁39におけるロック面151の前方に、操作部90が形成されている。インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着された状態において、操作部90の操作面92が下方へ押されると、インクカートリッジ30が回動することでロック面151が下方へ移動する。これにより、ロック面151がロックシャフト145よりも下方に位置する。その結果、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110から脱抜可能となる。
上壁39の外面には、上方に突出する遮光板67が形成されている。遮光板67は、前後方向8に延びている。遮光板67は、凸部43よりも後方に位置している。
遮光板67は、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着された状態において、装着センサ113の発光部と受光部との間に位置する。これにより、遮光板67は、左右方向9に進行する装着センサ113の光を遮断する。より詳細には、装着センサ113の発光部から出力された光が受光部に到達するまでの間に遮光板67に当たることによって、受光部に到達する光の強度が所定の強度未満、例えば、ゼロとなる。遮光板67は、光が発光部から受光部に進むのを完全に遮断してもよいし、光を部分的に減衰させてもよいし、光の進行方向を曲げてもよいし、光を全反射させてもよい。
本実施形態では、遮光板67には切欠き66が形成されている。切欠き66は、遮光板67の上端から下方へ凹む空間であり、前後方向8に拡がっている。切欠き66が装着センサ113に位置することにより、装着センサ113の発光部から出力された光は、受光部に到達するまでに遮断されない。切欠き66の有無によって、インクカートリッジ30の種別、すなわちインクカートリッジ30が貯留するインクの種類や初期量などが判別可能となる。他方、遮光板67に切欠き66がなければ、遮光板67は、装着状態のインクカートリッジ30において、装着センサ113の発光部と対向する。
上壁39の外面であって、前後方向8における遮光板67と凸部43との間には、IC基板64が設けられている。IC基板64は、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着された状態において接点106と導通する。
IC基板64には、シリコンなどで形成された基板に、IC(各図には現れていない)と、4つの電極65が搭載されたものである。4つの電極65は、左右方向9に沿って並んでいる。ICは、半導体集積回路であり、インクカートリッジ30に関する情報、例えば、ロット番号や製造年月日、インク色などの情報を示すデータが読み出し可能に格納されている。また、IC基板64は、可橈性を有するフレキシブル基板にIC及び電極が設けられて構成されてもよい。
各電極65はICと電気的に接続されている。各電極65は、それぞれが前後方向8に沿って延出されており、4つの電極65は、左右方向9に離間されて配置されている。各電極65は、IC基板64の上面に電気的にアクセス可能に露出されている。
段差壁95は、上壁39の外面のうち後端にあるサブ上壁91の前端から上方へ延びている。段差壁95には、貯留室32を大気に連通させる大気連通口96が形成されている。つまり、大気連通口96は、筐体31の上下方向7の寸法の中心より上方に配置されている。大気連通口96は、段差壁95に形成された略円形の開口であって、カートリッジ装着部110のロッド125の外径より大きな内径を有している。
図4に示されるように、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着される過程において、ロッド125が大気連通口96に進入する。大気連通口96に進入したロッド125は、大気連通口96を封止するバルブ97をコイルバネ98の付勢力に抗して後方へ移動させる。バルブ97が後方へ移動して大気連通口96から離れることにより、貯留室32が大気開放される。なお、大気連通口96を封止する部材は、バルブ97に限定されない。例えば、段差壁95から剥離可能なシールによって大気連通口96が封止されてもよい。
図4に示されるように、筐体31の内部に、インクが貯留される貯留室57(第1貯留室の一例)と、大気が流通される大気流路61及びバッファ空間62とが形成されている。貯留室57は、貯留室32(上空間の一例)、貯留室33、及びインクバルブ室35で構成されている。貯留室33及びインクバルブ室35は、下空間の一例である。
筐体31は、その内部に、隔壁44と下壁45(壁部の一例)とを備える。隔壁44及び下壁45は、それぞれが前後方向8及び左右方向9に拡がる壁である。隔壁44と下壁45とは、上下方向7において互いに対向している。
貯留室32は、隔壁44の下面により上側が区画され、下壁45及びサブ下壁48の上面により下側が区画される。貯留室32は、後壁40及び段差壁49の内面(区画面の一例)により後側が区画され、前壁41の内面により前側が区画される。貯留室32は、側壁37,38の各内面により左右両側がそれぞれ区画される。つまり、貯留室32は、隔壁44の下面、下壁45及びサブ下壁48の上面、後壁40及び段差壁49の内面、前壁41の内面、及び側壁37,38の各内面によって区画された空間である。
隔壁44は、貯留室32と大気流路61とを隔てている。隔壁44の前端部には、貫通孔46が形成されている。貯留室32と大気流路61とは、貫通孔46によって連通している。
下壁45は、段差壁49の内面から前方へ延びている。下壁45は、貯留室57を、下壁45よりも上方の貯留室32と、下壁45よりも下方の貯留室33とに分けている。下壁45の前端部には、連通口45Aが形成されている(図8及び図9参照)。貯留室32と貯留室33とは、連通口45Aによって連通している。連通口45Aの形状は、上下方向7から視て概ね長方形である。
図8及び図9(A)に示されるように、下壁45の左端は、左側壁38と繋がっている。つまり、下壁45は、左側壁38の内面、つまり貯留室32を区画する面のうち右方を向く面から右方に延びている。連通口45Aは、下壁45の右端部に形成されている。図8に示されるように、連通口45Aの左端は、貫通孔46の左端よりも右方に位置している。なお、貫通孔46は、連通口45Aよりも左方に位置していてもよい。具体的には、貫通孔46の右端が、連通口45Aの左端よりも左方に位置していてもよい。
図4に示されるように、下壁45は、インク供給口71よりも上方に位置する。
貯留室33は、筐体31の内部空間において、使用姿勢における貯留室32の下方に位置してインクを貯留する。貯留室33がインクを貯留可能な容積は、貯留室32がインクを貯留可能な容積より小さい。
貯留室33は、下壁45の下面により上側が区画され、下壁42の内面により下側が区画される。貯留室33は、前壁41の内面により前側が区画される。貯留室33は、側壁37、38の各内面により左右両側が区画される。貯留室33とインクバルブ室35との間には隔壁47が形成されている。隔壁47の前面により、貯留室33の後側が区画されている。つまり、貯留室33は、下壁45の下面、下壁42の内面、前壁41の内面、側壁37、38の各内面、及び隔壁47の前面により区画された空間である。貯留室33は、隔壁47に形成された貫通孔99によって、インクバルブ室35と連通している。
大気流路61の一端は、貫通孔46を通じて貯留室32と連通している。大気流路61の他端は、大気連通口96を通じて外部と連通している。
大気流路61の他端部には、大気バルブ室36が形成されている。大気バルブ室36には、バルブ97及びコイルバネ98が収容されている。大気バルブ室36は、大気連通口96によって外部と連通している。バルブ97は、大気連通口96を封止する閉位置と、大気連通口96から離れた開位置に移動可能である。コイルバネ98は、前後方向8に沿って伸縮可能に配置されており、バルブ97を大気連通口96へ当接する方向、すなわち後方へ付勢している。コイルバネ98のバネ定数は、インク供給部34のコイルバネ78のバネ定数よりも小さい。
大気バルブ室36を区画する壁93には貫通孔94が形成されている。大気バルブ室36は、貫通孔94を通じて大気流路61の一端側と連通している。貫通孔94は、半透膜80(第1半透膜の一例)によって封止されている。半透膜80は、インクの流通を閉塞し且つ大気の連通を許容する。
バッファ空間62は、大気流路61の一端と他端との間に形成されている。詳細には、バッファ空間62は、大気流路61における貫通孔94と貫通孔46との間に形成されている。バッファ空間62の一端は、大気流路61の一端側(貫通孔46を通じて貯留室32と連通している側)と連通している。バッファ空間62の他端は、大気流路61の他端側(貫通孔94を通じて大気バルブ室36と連通している側)と連通している。
以上より、貯留室32は、大気流路61及びバッファ空間62を通じて外部と連通している。大気連通口96、貫通孔46、貫通孔94、大気流路61、及びバッファ空間62は、第1大気連通部の一例である。
本実施形態において、タンク103の貯留室160を大気開放している流路の流路抵抗は、インクカートリッジ30の貯留室57を大気開放している流路の流路抵抗よりも大きい。貯留室160を大気開放している流路は、大気連通ポート124と貫通孔119とを繋ぐ大気流路147である(図5参照)。貯留室57を大気開放している流路は、大気流路61及びバッファ空間62である。
例えば、流路抵抗は、流路の断面積が大きくすることで小さくされる。また、例えば、流路抵抗は、流路の長さを長くすることで大きくされる。また、例えば、流路抵抗は、半透膜の種類を変えることで大きくまたは小さくされる。また、例えば、流路抵抗は、流路に配置される半透膜の数を多くすることで大きくされる。
なお、タンク103の貯留室160を大気開放している流路の流路抵抗は、インクカートリッジ30の貯留室57を大気開放している流路の流路抵抗と同じであってもよいし、当該流路抵抗よりも小さくてもよい。
インク供給部34は、段差壁49から後方へ突出している。つまり、インク供給部34は、段差壁49に形成されている。インク供給部34は、円筒形状の外形をなしている。インク供給部34の内部空間が、インクバルブ室35である。インク供給部34の後端は、インク供給口71によってインクカートリッジ30の外部に開口している。インク供給部34の後端には、シール部材76が設けられている。インク供給部34の前端は、上述したように、貫通孔99によって貯留室33の下端と連通している。つまり、インク供給部34は、貯留室33の下端と連通している。以上より、インク供給口71は、インクバルブ室35を通じて貯留室33と連通している。
インクバルブ室35は、インク供給部34の内面によって区画されている。インク供給部34の内面の下端34Aは、貯留室57の底(最下端)を区画している。一方、タンク103の貯留室160の底(最下端)は、第2下壁163Bによって区画されている。そして、第2下壁163Bは、インク供給部34の内面の下端34Aよりも下方に位置する。
インクバルブ室35には、バルブ77及びコイルバネ78が収容されている。バルブ77は、前後方向8に沿って移動することにより、シール部材76の中央に貫通されたインク供給口71を開閉する。コイルバネ78はバルブ77を後方へ付勢している。したがって、外力が付与されていない状態において、バルブ77は、シール部材76のインク供給口71を閉じている。
シール部材76は、中央に貫通孔が形成された円盤形状の部材である。シール部材76は、例えば、ゴムやエラストマのような弾性材料から形成されている。シール部材76の中央が前後方向8に貫通されて筒状の内周面が形成され、その内周面によりインク供給口71が形成されている。インク供給口71の内径は、インクニードル102の外径より若干小さい。
バルブ77がインク供給口71を閉じており、且つバルブ114がインクニードル102の開口116を閉じている状態において、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着されると、当該装着の過程において、インク供給口71にインクニードル102が前後方向8に沿って進入する。つまり、接続部107とインク供給部34とが接続される。このとき、インクニードル102の外周面は、シール部材76を弾性変形しつつ、インク供給口71を画定する内周面に液密に接触する。インクニードル102の先端がシール部材76を通過してインクバルブ室35へ進入すると、バルブ77に当接する。さらにインクカートリッジ30がカートリッジ装着部110へ挿入されることにより、インクニードル102がバルブ77をコイルバネ78の付勢力に抗して後方へ移動させる。これにより、インク供給口71が開かれる。
また、インクニードル102の先端がバルブ77に当接する一方で、バルブ77は前方からバルブ114と当接してこれを押す。すると、バルブ114は、コイルバネ115の付勢力に抗して後方へ移動する。これにより、開口116が開かれる。その結果、貯留室32、33、及びインクバルブ室35に貯留されているインクが、インクニードル102の内部空間117を通じて、タンク103の貯留室160へ流通することが可能となる。ここで、貯留室32、33、及びインクバルブ室35と、貯留室160とは、いずれも大気に開放されている。よって、インクカートリッジ30の貯留室32、貯留室33、及びインクバルブ室35に貯留されたインクは、インク供給部34を通じて水頭差によって、タンク103の貯留室160へ供給される。
図6に示されるように、タンク103の貯留室160における大気連通空間(貯留室160における位置P1よりも上方の部分)のうち連通口128よりも後方の部分121(図6にハッチングで示される部分121)の容積は、インクカートリッジ30における貯留室33及びインクバルブ室35と、タンク103の貯留室160における液体貯留空間のうち連通口128よりも前方の部分とを合わせた部分122(図6にハッチングで示される部分122)の容積よりも大きい。当該後方への向きは、第2向きの一例である。なお、図6では、部分122の面積が、部分121の面積よりも大きいが、部分122の左右方向9の長さが部分121の左右方向9の長さよりも短いため、部分121の容積が部分122の容積よりも大きくなる。
上述したように、複合機10が使用姿勢の状態において、規定された最大量のインクがタンク103及びインクカートリッジ30に貯留されている場合、インクの液面の上下方向7の位置は位置P1である(図4参照)。この状態において、複合機10が使用姿勢から後面下姿勢(使用姿勢のときの筐体14の後面が下面となるように複合機10が設置されたときの複合機10の姿勢)へ姿勢変化すると、インクカートリッジ30内のインクの液面は、図9に示される位置P6となる。図9に示されるように、下壁45に形成された連通口45Aは、位置P6よりも後面下姿勢における上方(使用姿勢における前方)に位置する。つまり、連通口45Aは、後壁40の内面及び段差壁49の内面が上方を向くように複合機10が設置されたときに、貯留室57に貯留可能に規定された最大量のインクの液面よりも上方に位置する。
[制御部130]
以下、図7が参照されて、制御部130の概略構成が説明される。制御部130は、複合機10の全体動作を制御するものである。制御部130は、CPU131、ROM132、RAM133、EEPROM134、ASIC135、及びこれらを相互に接続する内部バス137を備えている。
ROM132には、CPU131が記録制御を含む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等を一時的に記録する記憶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等が格納される。
ASIC135には、搬送用モータ171、給送用モータ172、及びキャリッジ駆動用モータ173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から所定のモータに応じた駆動回路に各モータを回転させるための駆動信号が入力されると、駆動信号に応じた駆動電流が駆動回路から対応するモータへ出力される。これにより、対応するモータが回転する。つまり、制御部130は、各モータ171、172、173を制御する。
また、ASIC135には、圧電素子56が接続されている。圧電素子56は、不図示のドライブ回路を介して制御部130により給電されることで動作する。制御部130は、圧電素子56への給電を制御し、複数のノズル29から選択的にインク滴を吐出させる。
制御部130は、用紙12に画像を記録する際、搬送用モータ171を制御することによって、搬送ローラ対25及び排出ローラ対27に所定改行分の用紙12の搬送及び停止を交互に繰り返す間欠搬送処理を実行させる。
制御部130は、間欠搬送処理において用紙12が停止している間に、吐出処理を実行する。吐出処理は、キャリッジ22を左右方向9に沿って移動させながら、圧電素子56への給電を制御して、ノズル29からインク滴を吐出させる処理である。間欠搬送処理と吐出処理とが繰り返されることにより、用紙12に画像が記録される。
また、ASIC135には、装着センサ113から出力される信号が入力される。制御部130は、装着センサ113から入力された信号がローレベルの場合、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110へ装着されていると判断する。一方、制御部130は、装着センサ113から入力された信号がハイレベルの場合、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110へ装着されていないと判断する。
また、ASIC135には、液面センサ55から出力される信号が入力される。制御部130は、液面センサ55から入力された信号がローレベルの場合、タンク103及びインクカートリッジ30に貯留されたインクの液面が位置P2より上方に位置すると判断する。
一方、制御部130は、回動部材50が状態変化したことによって液面センサ55から入力された信号がローレベルからハイレベルに変わると、タンク103及びインクカートリッジ30に貯留されたインクの液面が上下方向7において位置P2に位置すると判断する。
このとき、制御部130は、インクカートリッジ30に貯留されているインクが残り少なくなっていること、または、インクカートリッジ30に貯留されているインクがなくなったこと、つまりインクカートリッジ30の交換が必要であることを、ディスプレイ200(図1参照)に表示したり、LEDを点灯させたり、ブザー音を発したりすることによって、ユーザに報知する。
なお、制御部130は、液面センサ55からの入力信号がローレベルからハイレベルに変化してから、記録ヘッド21から吐出されたインク滴をドットカウントしてもよい。そして、制御部130は、ドットカウント値が所定値以上となったことを条件として、タンク103及びインクカートリッジ30に貯留されたインクの液面が上下方向7において位置P2よりも下方の所定位置であると判断してもよい。このとき、制御部130は、上記と同様の報知を実行してもよい。なお、上記所定値は、接続部107よりも下方における貯留室160の容積などに基づいて決定される。
[連通口45Aのメニスカス耐圧]
前述されたように、インクカートリッジ30の貯留室57に、規定された最大量のインクが貯留されている状態における、インクの液面の上下方向7の位置は、位置P1である。そして、記録ヘッド21のノズル29からインクが排出されることによってインクが消費されると、貯留室57におけるインクの液面が徐々に下降する。
貯留室57において、インクの液面が下壁45の連通口45Aまで下降すると、インクの表面張力などによって、連通口45Aにインクのメニスカスが形成されることがある。記録ヘッド21からインクが排出されて、貯留室160におけるインクの液面が下降すると、貯留室33及びインクバルブ室35からタンク103の貯留室160へ、水頭圧によってインクが流れる。仮に、その水頭圧より連通口45Aにおけるメニスカス耐圧が大きければ、貯留室160においてインクの液面が下降しても、貯留室33及びインクバルブ室35から貯留室160へインクが流れない。その結果、インクカートリッジ30の貯留室33及びインクバルブ室35にインクが残っている状態で、タンク103の貯留室160のインクの液面のみが下降する。そして、貯留室160のインクの液面が位置P2に到達すると、回動部材50が状態変化して、液面センサ55が出力する信号がローレベルからハイレベルに変わる。その結果、制御部130がディスプレイ200にインクカートリッジの交換が必要であることを表示したり、貯留室160に貯留されているインクがエンプティであることを表示したりしたときに、インクカートリッジ30の貯留室33及びインクバルブ室35にはインクが残っていることとなる。
本実施形態では、連通口45Aにおけるインクのメニスカス耐圧と、水頭圧及び流路抵抗との関係が、以下の式2を満たしている。
Figure 2019025805
Pm:上記連通口における上記液体のメニスカス耐圧
ρ:上記液体の密度
Hs:上記検知部が検知する液面の所定位置と上記連通口との上下方向の長さ
g:重力加速度
Ic:上記第1貯留室における液面が上記連通口にあり、かつ上記第2貯留室における液面が上記所定位置にあるときに、上記第1貯留室から上記第2貯留室へ流れる液体の流量
Rn:上記第1流路における流路抵抗
Rc:上記第1半透膜による流路抵抗
Rs:上記第2半透膜による流路抵抗
インクによって連通口45Aに形成されたメニスカスの耐圧(Pm)が、インクカートリッジ30の貯留室57におけるインクの液面が連通口45Aにあり、かつタンク103の貯留室160におけるインクの液面が、上下方向7において連通口45Aと同じ位置から位置P2までの間の位置にあるときの水頭圧から、インクニードル102の内部空間117における流路抵抗(Rn)、半透膜80による流路抵抗、及び半透膜118による流路抵抗の和に、前述した水頭圧が生じるときに貯留室57から貯留室160へインクが流れる流量(Ic)を乗じた値を減じた値より小さい。これにより、貯留室160におけるインクの液面が位置P2に到達するまでに、連通口45Aに形成されたメニスカスが破壊される。
メニスカスの耐圧(Pm)は、連通口45Aに形成されたメニスカスを挟んで、インクのメニスカスに及ぶインク側の圧力と、気体側の圧力と、の差圧であって、メニスカスが破壊されない最大の差圧である。
水頭圧は、インクの密度と、貯留室57における連通口45Aと貯留室160における連通口45Aと同じ位置から位置P2までの間のインクの液面との上下方向の長さと、重力加速度と、の積として算出される。
インクニードル102の内部空間117における流路抵抗(Rn)は、インクニードル102の前端の開口116から貯留室160に通ずる連通口184までの流路における流路抵抗として算出される。
半透膜80,118による流路抵抗は、それぞれのガーレー数から算出される。
[実施形態の作用効果]
前述された実施形態によれば、液面センサ55が出力する信号がローレベルからハイレベルに変化したときに、貯留室57の下空間、すなわち貯留室33及びインクバルブ室35を満たすインクがインクカートリッジ30に残っていることが抑制される。これにより、インクカートリッジ30の下壁45の連通口45Aにメニスカスが形成されたとしても、タンク103の貯留室160に貯留されたインクの液面を、液面センサ55によって正確に検知することができる。
また、インクカートリッジ30の半透膜80による流路抵抗が、タンク3の半透膜118による流路抵抗より小さいので、記録ヘッド21のノズル29からインクが排出されるときに、インクカートリッジ30の貯留室57に貯留されたインクが、タンク103の貯留室160に貯留されたインクより、記録ヘッド21へ流出されやすい。これにより、液面センサ55が、貯留室160において、連通口45Aと同じ位置から位置P2までの間の位置のインクの液面を検知したときに、貯留室57の下空間、すなわち貯留室33及びインクバルブ室35を満たすインクがインクカートリッジ30に残っていることが一層確実に抑制される。
また、連通口45Aの外形は、上下方向7において四角形なので、連通口45Aにおいてインクのメニスカスが形成されることを抑制できる。また、連通口45Aにインクのメニスカスが形成されたとしても、メニスカス耐圧を比較的小さくできる。
また、貯留室160におけるインクの液面が位置P2に到達すると、回動部材50が状態変化して、液面センサ55が出力する信号がローレベルからハイレベルに変化するので、液面センサ55の出力が変化したときに、インクカートリッジ30の貯留室57において、タンク103の貯留室160へ供給可能なインクが残っていることがない。
また、複合機10の使用姿勢において、貯留室160は記録ヘッド21のノズル29よりも前向きに位置している。複合機10が使用姿勢から90度回転されて、タンク103の貯留室160が記録ヘッド21のノズル29よりも上方に位置する回転姿勢で設置された場合、貯留室160に貯留されたインクが水頭圧によって連通口128から記録ヘッド21へ流出し、ノズル29からインクが流出するおそれがある。
本実施形態では、複合機10の使用姿勢において、貯留室160の大気連通空間が液体貯留空間よりも上方に位置する。複合機10が使用姿勢から回転姿勢に姿勢変化した場合、貯留室160において大気連通空間が液体貯留空間と水平方向に沿って並んだ状態となる。これにより、液体貯留空間に貯留されたインクが大気連通空間へ流れ込む。その結果、使用姿勢において貯留室160に貯留されていたインクが連通口128から流出する量を減らすことができる。
また、複合機10が使用姿勢から回転姿勢に姿勢変化した場合、貯留室57に貯留されたインクが、インク供給口71を通じて貯留室160へ浸入し、貯留室160へ浸入したインクが水頭圧によって連通口128から記録ヘッド21へ流出し、ノズル29からインクが流出するおそれがある。
本実施形態では、貯留室57は、下壁45によって上空間及び下空間に分けられている。これにより、複合機10が回転姿勢で設置された場合に、貯留室57の上空間に貯留されたインクのうち、回転姿勢において下壁45に形成された連通口45Aよりも下方に位置する部分に貯留されたインクが、貯留室57の下空間側に移動できないため、タンク103の貯留室160へ浸入するおそれがない。これにより、貯留室160へ浸入するインクの量を減らすことができる。
また、複合機10が使用姿勢から回転姿勢に姿勢変化した場合、タンク103の連通口128から記録ヘッド21へ流出するおそれがあるインクは、貯留室57の下空間に貯留されたインク、貯留室57の上空間に貯留された液体のうち回転姿勢において連通口45Aよりも上方に位置する部分に貯留されたインク、及び貯留室160の液体貯留空間に貯留されたインクのうち連通口128よりも回転姿勢における上方(使用姿勢における連通口128よりも前向き)の部分に貯留されたインクである。
本実施形態では、貯留室160の大気連通空間のうち連通口128よりも後向きの部分の容積V1は、貯留室57の下空間の容積V2と、貯留室160の液体貯留空間のうち連通口128よりも前向きの部分の容積V3と、の合計よりも大きい。これにより、複合機10が使用姿勢から回転姿勢に姿勢変化した場合に、連通口128から流出するインクの量を少なくすることができる。
また、インクカートリッジ30において、下壁45の連通口45Aは、後壁40の内面が上方を向く回転姿勢に複合機10が設置されたときに、貯留室57に貯留可能に規定された最大量のインクよりも上方に位置する。すなわち位置P6よりも連通口45Aが上方に位置する。これにより、複合機10が回転姿勢で設置された場合に、貯留室57の上空間に貯留されたインクが貯留室160へ浸入せず、貯留室57の下空間に貯留されたインクのみが貯留室160へ浸入する。これにより、複合機10が使用姿勢から回転姿勢に姿勢変化した場合に、貯留室57から貯留室160へ浸入するインクの量を減らすことができる。
[変形例1]
前述された実施形態では、インクカートリッジ30において大気バルブ室36を区画する壁93には貫通孔94が半透膜80によって封止されている。また、タンク103において、貫通孔119は半透膜118によって封止されている。しかしながら、半透膜80,118は、必ずしも設けられなくてもよい。半透膜80,118が設けられない構成においては、貫通孔94,119における流路抵抗を近似的にゼロとしてもよい。したがって、連通口45Aに形成されるメニスカス耐圧は、下記の式1を満たせばよい。
Figure 2019025805
Pm:上記連通口における上記液体のメニスカスの耐圧
ρ:上記液体の密度
Hs:上記検知部が検知する液面の所定位置と上記連通口との上下方向の長さ
g:重力加速度
Ic:上記第1貯留室における液面が上記連通口にあり、かつ上記第2貯留室における液面が上記所定位置にあるときに、上記第1貯留室から上記第2貯留室へ流れる液体の流量
Rn:上記第1流路における流路抵抗
[変形例2]
また、前述された実施形態では、回動部材50は、連通口45Aに対応する位置より下方の位置P2に、貯留室160のインクの液面が到達したときに状態変化する。しかしながら、回動部材50は、連通口45Aに対応する位置より上方の位置において状態変化するように構成されてもよい。この構成において、回動部材50が状態変化して、液面センサ55が出力信号がローレベルからハイレベルへ変化するときに、貯留室57におけるインクの液面は、連通口45Aより上方にある。したがって、液面センサ55の出力が変化するインクの液面に対して、連通口45Aに形成されるメニスカスが影響しない。
液面センサ55の出力がハイレベルからローレベルに変化した後、記録ヘッド21からインクが排出されることによって、貯留室57におけるインクの液面が下降して、連通口45Aにインクのメニスカスが形成されることがある。このインクのメニスカス耐圧は、下記の式3を満たす。
Figure 2019025805
Pm:上記連通口における上記液体のメニスカスの耐圧
ρ:上記液体の密度
Hc:上記液体供給口と上記連通口との上下方向の長さ
g:重力加速度
Ic:上記第1貯留室における液面が上記連通口にあり、かつ上記第2貯留室における液面が上記所定位置にあるときに、上記第1貯留室から上記第2貯留室へ流れる液体の流量
Rn:上記第1流路における流路抵抗
連通口45Aにメニスカスが形成されたとしても、メニスカスの耐圧(Pm)が、貯留室57におけるインクの液面が連通口45Aにあり、かつ貯留室160におけるインクの液面が液体供給口71にあるときの水頭圧と、インクニードル102の内部空間117における流路抵抗(Rn)に、前述した水頭圧が生じたときに貯留室57から貯留室160へ流れるインクの流量(Ic)を乗じた値との差より小さい。これにより、貯留室160におけるインクの液面が液体供給口71に到達するまでに、連通口45Aに形成されたメニスカスが破壊される。よって、インクカートリッジ30が交換されるときに、貯留室57の下空間を満たすインクがインクカートリッジ30に残ることが抑制される。
[その他の変形例]
上記実施形態では、連通口128は、バッファ空間180よりも前方に位置していた。しかし、バッファ空間180の前端は、連通口128よりも前方に位置していてもよい。つまり、バッファ空間180を含む大気連通空間は、前後方向8において、連通口128よりも前方の位置まで拡がった空間であってもよい。また、貯留室160において、バッファ空間180及び第1空間181は、第2空間182よりも前方へ突出していた。しかし、貯留室160の形状は、図4に示された形状に限らない。例えば、バッファ空間180及び第1空間181が、第2空間182よりも後方へ突出していてもよい。
上記実施形態では、カートリッジ装着部110は、記録ヘッド21よりも前方に位置しており、かつ、搬送路17よりも右方に位置している。しかし、カートリッジ装着部110は、記録ヘッド21よりも後方に位置していてもよく、搬送路17よりも左方に位置していてもよい。
上記実施形態では、装着センサ113及び液面センサ55は、発光部と受光部とを備えた光学センサであった。しかし、装着センサ113及び液面センサ55は、近接センサなどの光学センサとは異なる種類のセンサであってもよい。
上記実施形態では、各タンク103の貯留室160に配置された回動部材50の回動によって、貯留室160に貯留されたインクの液面が位置P2以下となったことが検知されていた。しかし、当該検知は、回動部材50の回動以外によって行われてもよい。
例えば、各タンク103における位置P2と同じ高さに、プリズムが配置されてもよい。そして、貯留室160に貯留されたインクの液面がプリズムよりも上方か否かによってプリズムに入射する光の進行方向が異なることに基づいて、つまりプリズムに照射した光の透過状態に基づいて、貯留室160に貯留されたインクの液面が位置P2以下であるか否かが検知されてもよい。
また、例えば、貯留室160の本体の壁のうち、少なくとも位置P2を含む高さの部分を透光性を有する部材で形成することで透光部を構成し、貯留室160の本体の外に光学式の透過型センサを設けてもよい。そして、貯留室160に貯留されたインクの液面が透過型センサの発光部よりも上方か否かによって、貯留室160の本体の壁の透光部に入射する光が、透光部を透過して貯留室160内に到達し、貯留室160内のインクにより減衰されることなく再び透光部を透過して受光部に到達するか、または、貯留室160内のインクにより減衰されて受光部に到達するか(減衰されて受光部に到達できないか)に基づいて、つまり貯留室160の本体の壁の透光部に入射された光の減衰状態に基づいて、貯留室160に貯留されたインクの液面が位置P2以下であるか否かが検知されてもよい。
また、例えば、各タンク103の貯留室160に2本の電極が配置されてもよい。2本の電極は基板60に実装されている。2本の電極の一方の下端は、位置P2よりも若干高い位置にある。2本の電極の他方の下端は、位置P2よりも下方に位置する。そして、2本の電極間にインクを通じて電流が流れるか否かに基づいて、貯留室160に貯留されたインクの液面が位置P2以下であるか否かが検知されてもよい。
上記実施形態では、インクカートリッジ30は、カートリッジ装着部110に対して水平方向に沿って挿入されることによって、カートリッジ装着部110に装着されていた。しかし、インクカートリッジ30は、カートリッジ装着部110に対して水平方向以外、例えば上下方向7に沿って挿入されることによって、カートリッジ装着部110に装着されてもよい。
上記実施形態では、接続部107及びインク供給部34は、水平方向に沿って延びていたが、水平方向以外に沿って延びていてもよい。例えば、接続部107は、カートリッジケース101から上方へ向けて突出していてもよい。また、インク供給部34は、インクカートリッジ30の下壁から下方へ向けて突出していてもよい。なお、この場合、位置P2は、例えば接続部107の上下方向7における中央位置や、インク供給部34の上下方向7における中央位置などに設定される。
上記実施形態では、連通口45Aの外形は、上下方向7において四角形であるが、連通口45Aの外形は、三角形や五角形など、その他の多角形であってもよい。
上記実施形態では、インクが液体の一例として説明されているが、例えば、インクに代えて、画像記録時にインクに先立って用紙などに吐出される前処理液がインクカートリッジ30やタンク103に貯留されていてもよい。また、記録ヘッド21を洗浄するための水がインクカートリッジ30やタンク103に貯留されていてもよい。
10・・・複合機(画像記録装置)
20・・・インクチューブ(第2流路)
21・・・記録ヘッド(ヘッド)
29・・・ノズル
30・・・インクカートリッジ(カートリッジ)
40・・・後壁(区画面)
45・・・下壁(壁部)
45A・・・連通口
55・・・液面センサ(検知部)
57・・・貯留室(第1貯留室)
71・・・インク供給口(液体供給口)
80・・・半透膜(第1半透膜)
103・・・タンク
107・・・接続部
117・・・内部空間(第1流路)
118・・・半透膜(第2半透膜)
128・・・連通口(液体流出口)
160・・・貯留室(第2貯留室)
184・・・連通口(液体流入口)

Claims (8)

  1. 液体を貯留する第1貯留室、上記第1貯留室に貯留された液体を供給する液体供給口、及び上記第1貯留室を大気に連通させる第1大気連通部を有するカートリッジと、
    上記液体供給口から供給された液体が流入する液体流入口、上記液体流入口を通じて流入する液体を貯留する第2貯留室、上記第2貯留室から液体を流出する液体流出口、及び上記第2貯留室を大気に連通させる第2大気連通部を有するタンクと、
    上記液体供給口と上記液体流入口との間を液体が流通可能に連通する第1流路を有する接続部と、
    上記液体流出口と第2流路を介して連通しており、上記液体流出口から上記第2流路を通じて供給された液体を吐出するノズルを有するヘッドと、
    上記第2貯留室に貯留された液体の液面が所定位置になったことを検知する検知部と、を備え、
    上記第1貯留室は、上記第1貯留室を区画する面のうち上記タンクに近い区画面から上記タンクから離れる第1向きに延びた壁部によって、上記壁部よりも上方の上空間及び上記壁部よりも下方の下空間に分けられており、
    上記壁部には、上記上空間及び上記下空間を連通する連通口が形成されており、
    上記液体供給口は、上記下空間と連通しており、
    上記検知部が検知する液面の所定位置は、上下方向において上記連通口から上記液体供給口までの範囲にある画像記録装置であって、
    下記の式1を満たす画像記録装置。

    Figure 2019025805
    Pm:上記連通口における上記液体のメニスカスの耐圧
    ρ:上記液体の密度
    Hs:上記検知部が検知する液面の所定位置と上記連通口との上下方向の長さ
    g:重力加速度
    Ic:上記第1貯留室における液面が上記連通口にあり、かつ上記第2貯留室における液面が上記所定位置にあるときに、上記第1貯留室から上記第2貯留室へ流れる液体の流量
    Rn:上記第1流路における流路抵抗
  2. 上記第1大気連通部に設けられており、上記液体の流通を閉塞し且つ大気の連通を許容する第1半透膜と、
    上記第2大気連通部に設けられており、上記液体の流通を閉塞し且つ大気の連通を許容する第2半透膜と、を更に備えており、
    下記の式2を満たす請求項1に記載の画像記録装置。

    Figure 2019025805
    Pm:上記連通口における上記液体のメニスカス耐圧
    ρ:上記液体の密度
    Hs:上記検知部が検知する液面の所定位置と上記連通口との上下方向の長さ
    g:重力加速度
    Ic:上記第1貯留室における液面が上記連通口にあり、かつ上記第2貯留室における液面が上記所定位置にあるときに、上記第1貯留室から上記第2貯留室へ流れる液体の流量
    Rn:上記第1流路における流路抵抗
    Rc:上記第1半透膜による流路抵抗
    Rs:上記第2半透膜による流路抵抗
  3. 上記第1大気連通部に設けられており、上記液体の流通を閉塞し且つ大気の連通を許容する第1半透膜と、
    上記第2大気連通部に設けられており、上記液体の流通を閉塞し且つ大気の連通を許容する第2半透膜と、を更に備えており、
    上記第1半透膜による流路抵抗が、上記第2半透膜による流路抵抗より小さい請求項1に記載の画像記録装置。
  4. 上記連通口は、多角形である請求項1から3のいずれかに記載の画像記録装置。
  5. 上記検知部が検知する液面の所定位置は、上下方向において上記液体供給口の位置である請求項1から4のいずれかに記載の画像記録装置。
  6. 液体を貯留する第1貯留室、上記第1貯留室に貯留された液体を供給する液体供給口、及び上記第1貯留室を大気に連通させる第1大気連通部を有するカートリッジと、
    上記液体供給口から供給された液体が流入する液体流入口、上記液体流入口を通じて流入する液体を貯留する第2貯留室、上記第2貯留室から液体を流出する液体流出口、及び上記第2貯留室を大気に連通させる第2大気連通部を有するタンクと、
    上記液体供給口と上記液体流入口との間を液体が流通可能に連通する第1流路を有する接続部と、
    上記液体流出口と第2流路を介して連通しており、上記液体流出口から上記第2流路を通じて供給された液体を吐出するノズルを有するヘッドと、
    上記第2貯留室に貯留された液体の液面が所定位置になったことを検知する検知部と、を備え、
    上記第1貯留室は、上記第1貯留室を区画する面のうち上記タンクに近い区画面から上記タンクから離れる第1向きに延びた壁部によって、上記壁部よりも上方の上空間及び上記壁部よりも下方の下空間に分けられており、
    上記壁部には、上記上空間及び上記下空間を連通する連通口が形成されており、
    上記液体供給口は、上記下空間と連通しており、
    上記検知部が検知する液面の所定位置は、上下方向において上記連通口より上方の位置であって、
    下記の式3を満たす画像記録装置。

    Figure 2019025805
    Pm:上記連通口における上記液体のメニスカスの耐圧
    ρ:上記液体の密度
    Hc:上記液体供給口と上記連通口との上下方向の長さ
    g:重力加速度
    Ic:上記第1貯留室における液面が上記連通口にあり、かつ上記第2貯留室における液面が上記所定位置にあるときに、上記第1貯留室から上記第2貯留室へ流れる液体の流量
    Rn:上記第1流路における流路抵抗
  7. 上記第2貯留室は、上記ノズルよりも上記第1向きに位置しており、上記第2貯留室に貯留可能に規定された最大量の液体の液面よりも下方の液体貯留空間と当該液面よりも上方の大気連通空間と、を有しており、
    上記液体流入口及び上記液体流出口は、上記液体貯留空間に連通しており、
    上記大気連通空間のうち上記液体流出口よりも上記第1向きと反対向きの第2向きの部分の容積は、上記下空間の容積と、上記液体貯留空間のうち上記液体流出口よりも上記第1向きの部分の容積と、の合計よりも大きい請求項1から6のいずれかに記載の画像記録装置。
  8. 上記連通口は、上記区画面が上方を向くように上記画像記録装置が設置されたときに、上記第1貯留室に貯留可能に規定された最大量の液面よりも上方に位置する請求項1から7のいずれかに記載の画像記録装置。
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