JP3467685B2 - インクジェット式記録装置および同装置におけるサブタンクへのインク補給制御方法 - Google Patents
インクジェット式記録装置および同装置におけるサブタンクへのインク補給制御方法Info
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Description
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および
同装置におけるサブタンクへのインク補給制御方法に関
する。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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加圧空気によって
強制的なインク流を発生させるインクの補給手段が好適
に採用し得る。そして、サブタンク内のインク量がイン
ク量検出手段によって検出され、インク量検出手段より
もたらされる制御信号によって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
を開閉弁制御することにより、常にサブタンクに対して
必要十分なインクを貯留させることができる。
例えば前記したインク量検出手段が誤作動して、サブタ
ンク内に所定量のインクが補給されているにもかかわら
ず、これが検出されない場合には、加圧空気によってメ
インタンクからサブタンクに対してインクが補給され続
け、サブタンクに形成された後述する大気連通口を介し
てインクが漏出し、周囲を汚染させるという問題が発生
し得る。また、インク量検出手段からインク補給バルブ
に至る制御信号の伝達系において、何らかの障害が発生
した場合においても同様の事態が発生する。
てなされたものであり、インク量検出手段による障害、
またはインク量検出手段からインク補給バルブに至る制
御信号の伝達系における予期せぬ障害により生ずるたと
えばサブタンクからのインクの漏出を効果的に防止し得
るインクジェット式記録装置および同装置におけるサブ
タンクへのインク補給制御方法を提供することを目的と
するものである。
ためになされた本発明にかかるインクジェット式記録装
置は、キャリッジに搭載されて記録用紙の幅方向に往復
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、前記メインタンクに加わる
加圧空気の作用によってメインタンクからサブタンクに
対してインクを補給すると共に、サブタンク内のインク
量を検出するインク量検出手段からの制御信号によって
開閉弁され、メインタンクからサブタンクに対するイン
クの補給を制御するインク補給バルブと、前記インク補
給バルブが開弁した後に所定時間が経過した場合には、
前記インク補給バルブを強制的に閉弁させる制御手段と
が具備される。
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。また、
前記メインタンクからサブタンクに至るインク補給路
は、可撓性のインク補給チューブにより構成される。そ
して、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。
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。そして、前記出力発生手段は、好ましくはフロ
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。
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。
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行するよう
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のが望ましい。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。
ク補給制御方法は、前記インク量検出手段によりサブタ
ンク内のインク量が所定の値に満たないと判定された場
合に、前記インク補給バルブを開弁させるインク補給ス
テップと、前記インク補給ステップの実行により、前記
インク量検出手段によりサブタンク内のインク量が十分
な量に達したと判定された場合に、前記インク補給バル
ブを閉弁させるインク補給停止ステップと、前記インク
補給ステップの開始から所定の時間が経過した場合に
は、前記インク補給バルブを強制的に閉弁させるインク
補給強制停止ステップとが実行されるようになされる。
実行された場合においては、好ましくは同時にエラー表
示が実行されるようになされる。
たインクジェット式記録装置によると、記録装置の動作
中においては、各サブタンク内のインク量を検出するイ
ンク量検出手段からの制御信号によって、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各インク補給バルブが開閉弁され
る。この場合、メインタンクには加圧空気が印加されて
いるので、前記インク補給バルブの開閉弁作用によっ
て、各メインタンクから各サブタンクに対して逐次個別
に適正な量のインクが補給される。
て、所定時間以上にわたってインク補給バルブが開弁状
態とされた場合には、このバルブは強制的に閉弁状態と
なるように制御される。したがって、インク量検出手段
またはインク量検出手段からインク補給バルブに至る制
御信号の伝達系において、何らかの障害を受けてバルブ
の閉弁指令が伝達されない状態に陥っても、サブタンク
に対する過剰なインクの補給は阻止される。
クからサブタンクに対してインクが補給され続け、サブ
タンクに形成された例えば大気連通口を介してインクが
漏出し、周囲を汚染させるという問題を未然に防ぐこと
ができる。そして、インク補給バルブを強制的に閉弁状
態に制御した場合には、例えばエラー表示を行わせるよ
うに構成することで、インク補給系統の不具合の発生を
ユーザに報知することができる。
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。
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。
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、インク補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補給されるように構成さ
れている。
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。
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。
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。
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。
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。)に個別に補給される。
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。
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。
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。
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
おけるインク量が十分な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。
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。
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与えられる
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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を並列状態に支持することにより、サブタンク
ユニットが構成できるようになされている。
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。
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。
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。
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。
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。
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
具備されている。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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
記録装置によると、記録装置の動作中においては、加圧
空気によってメインタンクからサブタンクに対して常に
インクが押し出されるように作用する。そして、サブタ
ンク内のインク量がインク量検出手段によって検出さ
れ、インク量検出手段よりもたらされる制御信号によっ
て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を開閉弁制御することによ
り、常にサブタンクに対して必要十分なインクを貯留さ
せることができる。
録装置において、例えば前記したフロート部材を含むイ
ンク量検出手段が誤作動した場合、またはインク量検出
手段からインク補給バルブに至る制御信号の伝達系にお
いて、何らかの障害が発生した場合などにおいては、サ
ブタンク内に所定量のインクが補給されているにもかか
わらず、インク補給バルブが閉弁されないという事態が
発生する。このような事態が発生した場合には、加圧空
気によってメインタンクからサブタンクに対してインク
が補給され続け、サブタンクに形成された前記大気連通
口などを介してインクが漏出し、周囲を汚染させるとい
う問題が発生し得る。
定し、例えばサブタンクからインクが漏出するような問
題が未然に防げるように配慮したサブタンクへのインク
補給の制御ルーチンが示されている。以下この図8に示
された制御ルーチンにしたがってサブタンクに対するイ
ンクの補給動作を説明する。まず、ステップS11にお
いては、サブタンク内の液面検出が実行される。これは
前記したようにフロート部材に取り付けられた永久磁石
の磁力線量を検出するホール素子33a,33bの出力
によって判定される。
ンク内のインク量が所定の値に満たないと判定された場
合を“LOW”と称呼し、サブタンク内のインク量が十
分な量に達していると判定された場合を“FULL”と
称呼する。このステップS11において“FULL”と
判定された場合にはリターン状態とされ、引き続きステ
ップS11においてインク量の監視がなされる。そし
て、記録ヘッドによるインクの消費に伴い、“LOW”
と判定された場合には、ステップS12に移り、インク
補給バルブ26が開弁される。
に対してインクの補給が開始される(インク補給ステッ
プ)。そして、引き続いてステップS13に示すように
インク量検出手段により、サブタンク内のインク量の監
視が行なわれる。前記したステップS12において、補
給バルブ26が開弁された直後においては、このステッ
プS13においては、通常“LOW”の状態が検出さ
れ、ステップS14に示す判定がなされる。
テップS12において実行されたインク補給バルブの開
弁動作からの経過時間が判定され、その経過時間が所定
の時間に満たない場合においてはステップS13に戻
り、サブタンク内の液面検出、すなわちインク量検出手
段による制御出力の状態が監視される。そして、前記し
たステップS14からステップS13に戻る循環が繰り
返される。
ブタンクへのインクの補給がなされ、ステップS13に
おいて“FULL”になったと判定された場合には、ス
テップS15に移り、これによってインク補給バルブ2
6は閉弁され、リターン状態とされる(インク補給停止
ステップ)。したがって、前記したステップS11から
ステップS15に示す動作が繰り返され、サブタンクに
はメインタンクより断続的にインクが補給される。以上
のステップS11からステップS15に示す動作の繰り
返しは、インクの補給動作が正常になされている状態で
ある。
ク量が補給されたにもかかわらず、例えばインク量検出
手段を構成する前記フロート部材31が何らかの障害を
受けて、浮上しないような場合においては、引き続きサ
ブタンク内に過剰な量のインクが補給される。また、イ
ンク量検出手段からインク補給バルブに至る制御信号の
伝達系において予期せぬ障害が発生した場合においても
同様であり、この結果、サブタンクからインクが溢れる
という問題が発生する。
ップS16に示すルーチンは、このような障害の発生を
想定してサブタンク内に過剰な量のインクが補給される
のを阻止するように制御するものである。すなわち、ス
テップS14においては、前記したようにステップS1
2において実行されたインク補給バルブの開弁動作から
の経過時間が監視されており、ステップS13およびス
テップS14の循環動作において、所定の時間を経過し
ても、“FULL”の検出がなされない、すなわち“L
OW”の状態のままであると判定されるとステップS1
6に移行して、インク補給バルブ26を強制的に閉弁さ
せるように作用する(インク補給強制停止ステップ)。
補給系に何らかの障害が発生しているものと見なすこと
ができ、したがってステップS14において管理される
所定時間の経過により、自動的に強制閉弁させること
で、サブタンク内への過剰なインクの補給を停止させる
ことができる。このステップS14に移行した場合に
は、インク供給不良状態を示すエラー表示を行ない、イ
ンクの補給系統の不具合の発生をユーザに報知するよう
に構成されることが望ましい。
ンタンクの圧力室25に所定の空気圧が印加されない場
合、さらにメインタンクからサブタンクに至るインク補
給路を構成するチューブ10においてインクが流れにく
くなっている場合などの障害の発生によってもエラー表
示を行なうことができ、この場合においては印字不良が
発生し得る状態であり、いずれにしてもメンテナンスが
必要であることをユーザーに知らせることができる。
かかるサブタンクへのインク補給制御方法を採用したイ
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が開弁後、所定の時間
が経過した場合においては、インク補給バルブを強制的
に閉弁させる制御手段を具備したので、メインタンクを
加圧するこの種のインク供給システムを用いた記録装置
において、インクの漏洩等により機器内を汚染させると
いう問題を解消することができる。
全体構成を示した平面図である。
システムの構成を示した模式図である。
方向から視た状態の斜視図である。
視図である。
面図である。
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。
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。
インタンクからサブタンクに対するインク補給の制御ル
ーチンを示したフローチャートである。
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 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
Claims (14)
- 【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、前記メインタンク
に加わる加圧空気の作用によってメインタンクからサブ
タンクに対してインクを補給すると共に、サブタンク内
のインク量を検出するインク量検出手段からの制御信号
によって開閉弁され、メインタンクからサブタンクに対
するインクの補給を制御するインク補給バルブと、前記
インク補給バルブが開弁した後に、所定の時間が経過し
た場合には、前記インク補給バルブを強制的に閉弁させ
る制御手段とを具備したインクジェット式記録装置。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【請求項5】 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。 - 【請求項6】 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5に
記載のインクジェット式記録装置。 - 【請求項7】 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6のいずれかに記載のイ
ンクジェット式記録装置。 - 【請求項8】 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7に記
載のインクジェット式記録装置。 - 【請求項9】 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7または請求項8
に記載のインクジェット式記録装置。 - 【請求項10】 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行するよう
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。 - 【請求項11】 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7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。 - 【請求項12】 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11に記載のインクジェット式記録装置。 - 【請求項13】 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、前記メインタン
クに加わる加圧空気の作用によってメインタンクからサ
ブタンクに対してインクを補給すると共に、サブタンク
内のインク量を検出するインク量検出手段からの制御信
号によって開閉弁され、メインタンクからサブタンクに
対するインクの補給を制御するインク補給バルブとを具
備したインクジェット式記録装置におけるサブタンクへ
のインク補給制御方法であって、前記インク量検出手段
によりサブタンク内のインク量が所定の値に満たないと
判定された場合に、前記インク補給バルブを開弁させる
インク補給ステップと、前記インク補給ステップの実行
により、前記インク量検出手段によりサブタンク内のイ
ンク量が十分な量に達したと判定された場合に、前記イ
ンク補給バルブを閉弁させるインク補給停止ステップ
と、前記インク補給ステップの開始から所定の時間が経
過した場合には、前記インク補給バルブを強制的に閉弁
させるインク補給強制停止ステップとが実行されるよう
になされるインクジェット式記録装置におけるサブタン
クへのインク補給制御方法。 - 【請求項14】 前記インク補給強制停止ステップが実
行された場合においては、エラー表示が実行されるよう
になされた請求項13に記載のインクジェット式記録装
置におけるサブタンクへのインク補給制御方法。
Priority Applications (59)
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DE60044020T DE60044020D1 (de) | 1999-11-05 | 2000-11-06 | Aufzeichnungsgerät des tintenstrahltyps und verfahren zur tintenversorgung für den untertank mittels desselben gertes und verfahren zur kontrolle der dem untertank zugeführten tintenmenge mittels desselben gerätes |
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