以下、適宜図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、以下の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、実施形態を適宜変更できることは言うまでもない。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings as appropriate. Note that the following embodiment is merely an example of the present invention, and it is needless to say that the embodiment can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.
まず、図１及び図２を参照して、本発明の実施形態に係るインクカートリッジ５０が適用されるインクジェット記録装置１０の概略構成及びその動作について説明する。ここに、図１は、インクジェット記録装置１０の内部機構を示す模式断面図である。図２は、図１の記録ユニット１４を詳細に示す要部拡大図であり、図２（ａ）は、バルブ３７の開口４２が閉塞された状態を示し、図２（ｂ）は、バルブ３７の開口４２が開放された状態を示す。
First, with reference to FIGS. 1 and 2, a schematic configuration and operation of an inkjet recording apparatus 10 to which an ink cartridge 50 according to an embodiment of the present invention is applied will be described. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the internal mechanism of the ink jet recording apparatus 10. 2 is an enlarged view of a main part showing the recording unit 14 of FIG. 1 in detail, FIG. 2 (a) shows a state where the opening 42 of the valve 37 is closed, and FIG. 2 (b) shows the valve 37. The state where the opening 42 is opened is shown.
インクジェット記録装置１０は、５色のインク、すなわち、染料インクであるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、フォトブラック（ＰＢｋ）、及び、顔料インクであるブラック（Ｂｋ）を用いてカラー画像或いはモノクロ画像を記録用紙（被記録媒体の一例）に記録する。図１に示されるように、当該インクジェット記録装置１０は、大別して、給紙装置１２、搬送装置１３、記録ユニット１４、インク供給装置１１を備える。インクジェット記録装置１０の底面には、給紙トレイ１６が設けられている。給紙トレイ１６に積載された記録用紙は、給紙装置１２によって搬送路１８へ送給される。
The ink jet recording apparatus 10 uses five colors of ink, that is, cyan (C), magenta (M), yellow (Y), photo black (PBk) that is dye ink, and black (Bk) that is pigment ink. Thus, a color image or a monochrome image is recorded on a recording sheet (an example of a recording medium). As shown in FIG. 1, the ink jet recording apparatus 10 roughly includes a paper feeding device 12, a transport device 13, a recording unit 14, and an ink supply device 11. A paper feed tray 16 is provided on the bottom surface of the ink jet recording apparatus 10. The recording paper loaded on the paper feed tray 16 is fed to the transport path 18 by the paper feed device 12.
搬送路１８は、断面視で略横向きのＵ字形状に形成されている。この搬送路１８に搬送装置１３が配設されている。搬送装置１３は、搬送ローラ対１３Ａと排紙ローラ対１３Ｂとを有する。搬送ローラ対１３Ａは、記録ユニット１４の搬送方向上流側（図１の紙面の右側）に設けられている。また、排紙ローラ対１３Ｂは、記録ユニット１４の搬送方向下流側（図１の紙面の左側）に設けられている。
The conveyance path 18 is formed in a U-shape that is substantially horizontal in a sectional view. A transport device 13 is disposed in the transport path 18. The transport device 13 includes a transport roller pair 13A and a paper discharge roller pair 13B. The conveyance roller pair 13A is provided on the upstream side in the conveyance direction of the recording unit 14 (on the right side in FIG. 1). Further, the paper discharge roller pair 13B is provided on the downstream side in the transport direction of the recording unit 14 (left side of the paper surface in FIG. 1).
搬送路１８に送給された記録用紙は、搬送ローラ対１３Ａによってプラテン１９へ向けて搬送される。プラテン１９の上方には記録ユニット１４が配設されている。この記録ユニット１４によって、プラテン１９上を通過する記録用紙に画像が記録される。記録用紙の先端が排紙ローラ対１３Ｂに到達すると、該排紙ローラ対１３Ｂは、記録用紙の先端を狭持して該記録用紙の搬送を開始する。記録用紙の後端が搬送ローラ対１３Ａを通過するまでは、搬送ローラ対１３Ａ及び排紙ローラ対１３Ｂの双方によって記録用紙は搬送される。記録用紙の後端が搬送ローラ対１３Ａを通過した後は、排紙ローラ対１３Ｂのみによって記録用紙は搬送される。搬送路１８の最下流側に排紙トレイ１７が設けられいる。画像が記録された記録用紙は、排紙ローラ対１３Ｂによって排紙トレイ１７に排出される。
The recording paper fed to the conveyance path 18 is conveyed toward the platen 19 by the conveyance roller pair 13A. A recording unit 14 is disposed above the platen 19. The recording unit 14 records an image on a recording sheet that passes over the platen 19. When the leading edge of the recording paper reaches the paper discharge roller pair 13B, the paper discharge roller pair 13B pinches the leading edge of the recording paper and starts conveying the recording paper. Until the trailing edge of the recording sheet passes the conveying roller pair 13A, the recording sheet is conveyed by both the conveying roller pair 13A and the discharge roller pair 13B. After the trailing edge of the recording sheet passes through the conveyance roller pair 13A, the recording sheet is conveyed only by the discharge roller pair 13B. A paper discharge tray 17 is provided on the most downstream side of the transport path 18. The recording sheet on which the image is recorded is discharged to the discharge tray 17 by the discharge roller pair 13B.
記録ユニット１４は、その筐体を兼ねるキャリッジ３０と、サブタンク２１と、記録ヘッド２６とを備える。キャリッジ３０は、図示しない支持レールなどによって図１の紙面に垂直な方向にスライド可能に支持されている。サブタンク２１及び記録ヘッド２６は、キャリッジ３０内に収容されている。このサブタンク２１には、記録ヘッド２６へ供給されるインクが収容される。サブタンク２１は、インクジェット記録装置１０で用いられるインクの色に対応して設けられている。したがって、本実施形態では、キャリッジ３０に、５つのサブタンク２１が設けられている。
The recording unit 14 includes a carriage 30 that also serves as a housing thereof, a sub tank 21, and a recording head 26. The carriage 30 is supported by a support rail (not shown) so as to be slidable in a direction perpendicular to the paper surface of FIG. The sub tank 21 and the recording head 26 are accommodated in the carriage 30. The sub tank 21 stores ink supplied to the recording head 26. The sub tank 21 is provided corresponding to the color of ink used in the inkjet recording apparatus 10. Therefore, in the present embodiment, the carriage 30 is provided with five sub tanks 21.
記録ヘッド２６は、ノズル２８を備える。ヘッド制御基板２７に入力された画像信号に基づいて、ノズル２８から記録用紙に向けてインクが吐出される。なお、インクジェット記録装置１０には、当該装置を統括的に制御する主制御部（不図示）が設けられており、上記画像信号は、上記主制御部から出力されてヘッド制御基板２７へ入力される。
The recording head 26 includes a nozzle 28. Based on the image signal input to the head control board 27, ink is ejected from the nozzles 28 toward the recording paper. The ink jet recording apparatus 10 is provided with a main control unit (not shown) that comprehensively controls the apparatus, and the image signal is output from the main control unit and input to the head control board 27. The
図２に示されるように、キャリッジ３０の側面には、チューブ継手３３が設けられている。このチューブ継手３３に、インクチューブ３２が接続される。チューブ継手３３及びインクチューブ３２は、インクジェット記録装置１０で用いられるインクの色に対応して設けられている。したがって、本実施形態では、５色のインクが用いられるため、チューブ継手３３及びインクチューブ３２は、それぞれ５つ設けられている。キャリッジ３０の内部には、チューブ継手３３からサブタンク２１の底面へ延びる流路３４が形成されている。
As shown in FIG. 2, a tube joint 33 is provided on the side surface of the carriage 30. An ink tube 32 is connected to the tube joint 33. The tube joint 33 and the ink tube 32 are provided corresponding to the color of ink used in the inkjet recording apparatus 10. Therefore, in this embodiment, since five colors of ink are used, five tube joints 33 and five ink tubes 32 are provided. Inside the carriage 30, a flow path 34 extending from the tube joint 33 to the bottom surface of the sub tank 21 is formed.
キャリッジ３０には、バルブ３７が設けられている。このバルブ３７が切り換えられることにより、開口４２が開閉される。バルブ３７は、図２に示されるように、サブタンク２１内に連通するシリンダ３９と、コイルバネ４１と、ピストン４０とからなるピストン式のバルブである。コイルバネ４１は、シリンダ３９に収容されている。また、ピストン４０は、コイルバネ４１を収縮した状態でシリンダ３９内に収容されている。したがって、ピストン４０は、常時、コイルバネ４１によって一方向（図２の紙面の下方向）に付勢されている。ピストン４０には、外力を伝達するためのロッド４３が連結されている。このロッド４３は、シリンダ３９に設けられた開口４２に挿通されて外部に延びている。上記開口４２は、上記ロッド４３に外力が加えられない限り、図２（ａ）に示されるように、ピストン４０によって閉塞されている。
The carriage 30 is provided with a valve 37. The opening 42 is opened and closed by switching the valve 37. As shown in FIG. 2, the valve 37 is a piston-type valve including a cylinder 39 communicating with the sub tank 21, a coil spring 41, and a piston 40. The coil spring 41 is accommodated in the cylinder 39. Further, the piston 40 is accommodated in the cylinder 39 in a state where the coil spring 41 is contracted. Therefore, the piston 40 is always urged in one direction (downward in FIG. 2) by the coil spring 41. A rod 43 for transmitting external force is connected to the piston 40. The rod 43 is inserted through an opening 42 provided in the cylinder 39 and extends to the outside. As long as no external force is applied to the rod 43, the opening 42 is closed by the piston 40 as shown in FIG.
図２（ｂ）に示されるように、ロッド４３からピストン４０へ外力が加えられると、ピストン４０は、コイルバネ４１の付勢力に抗してシリンダ３９内を移動する。具体的には、図２において、ロッド４３が下方から上方へ押圧されると、コイルバネ４１の付勢力に抗してピストン４０が押し上げられる。このとき、開口４２が開放される。これにより、サブタンク２１の内部と大気とが開口４２及びシリンダ３９を介して連通する。言い換えれば、サブタンク２１の内部が大気と連通する。なお、開口４２は、インクチューブ３２を通じてサブタンク２１にインクが流出入されるときに開放される。一方、インクジェット記録装置１０が動作していない状態、所謂、待機状態のときは、インクの蒸発を防止するために開口４２は閉塞される。
As shown in FIG. 2B, when an external force is applied from the rod 43 to the piston 40, the piston 40 moves in the cylinder 39 against the urging force of the coil spring 41. Specifically, in FIG. 2, when the rod 43 is pressed upward from below, the piston 40 is pushed up against the urging force of the coil spring 41. At this time, the opening 42 is opened. Thereby, the inside of the sub tank 21 and the atmosphere communicate with each other through the opening 42 and the cylinder 39. In other words, the inside of the sub tank 21 communicates with the atmosphere. The opening 42 is opened when ink flows into and out of the sub tank 21 through the ink tube 32. On the other hand, when the ink jet recording apparatus 10 is not operating, that is, in a so-called standby state, the opening 42 is closed in order to prevent ink evaporation.
図１に示されるように、インク供給装置１１は、カートリッジ装着部２００と、インクカートリッジ５０と、インクチューブ３２と、サブタンク２１とを備えて構成される。カートリッジ装着部２００にインクカートリッジ５０が装着される。本実施形態では、インクカートリッジ５０は、カートリッジ装着部２００に対して着脱可能に構成されている。インクカートリッジ５０はメインタンク７０（本発明のインクタンクの一例）を備える。メインタンク７０及びサブタンク２１は、いずれも、インクが貯留される容器である。メインタンク７０には、サブタンク２１へ供給されるインクが貯留される。メインタンク７０とサブタンク２１とは、インクチューブ３２で接続されている。本実施形態では、インクジェット記録装置１０で用いられるインクの色ごとに応じて１本のインクチューブ３２がメインタンク７０及びサブタンク２１間に配設されている。すなわち、インクチューブ３２は、インタンク７０及びサブタンク２１間でインクを循環させるものではない。インクチューブ３２を通じて、メインタンク７０とサブタンク２１との間をインクが双方向に流通するようになっている。インクチューブ３２は、合成樹脂からなり、可撓性を有する。したがって、画像記録時にキャリッジ３０がスライド移動しても、インクチューブ３２はキャリッジ３０に追従する。
As shown in FIG. 1, the ink supply device 11 includes a cartridge mounting unit 200, an ink cartridge 50, an ink tube 32, and a sub tank 21. The ink cartridge 50 is mounted on the cartridge mounting unit 200. In the present embodiment, the ink cartridge 50 is configured to be detachable from the cartridge mounting portion 200. The ink cartridge 50 includes a main tank 70 (an example of the ink tank of the present invention). The main tank 70 and the sub tank 21 are both containers for storing ink. The main tank 70 stores ink supplied to the sub tank 21. The main tank 70 and the sub tank 21 are connected by an ink tube 32. In the present embodiment, one ink tube 32 is disposed between the main tank 70 and the sub tank 21 in accordance with the color of the ink used in the ink jet recording apparatus 10. That is, the ink tube 32 does not circulate ink between the in-tank 70 and the sub tank 21. Through the ink tube 32, the ink flows in both directions between the main tank 70 and the sub tank 21. The ink tube 32 is made of synthetic resin and has flexibility. Therefore, even if the carriage 30 slides during image recording, the ink tube 32 follows the carriage 30.
本実施形態では、上述したように、インクジェット記録装置１０にインク供給装置１１が設けられているため、メインタンク７０とサブタンク２１との間でインクを双方向に流通させることができる。したがって、インク供給装置１１によって、サブタンク２１からメインタンク７０へインクを戻すことで、サブタンク２１やインクチューブ３２に発生していた気泡をメインタンク７０内でインクから分離させて除去することができる。また、メインタンク７０からサブタンク２１へインクを供給することで、サブタンク２１内のインクがメインタンク７０に貯留されていたインクに入れ替えられる。これにより、メインタンク７０のインクとサブタンク２１のインクとが混合される。以下に、本実施形態に係るインク供給装置１１を構成する各要素について詳細に説明する。
In the present embodiment, as described above, since the ink supply device 11 is provided in the ink jet recording apparatus 10, ink can be circulated bidirectionally between the main tank 70 and the sub tank 21. Therefore, by returning the ink from the sub tank 21 to the main tank 70 by the ink supply device 11, bubbles generated in the sub tank 21 and the ink tube 32 can be separated from the ink in the main tank 70 and removed. Further, by supplying ink from the main tank 70 to the sub tank 21, the ink in the sub tank 21 is replaced with the ink stored in the main tank 70. Thereby, the ink of the main tank 70 and the ink of the sub tank 21 are mixed. Below, each element which comprises the ink supply apparatus 11 which concerns on this embodiment is demonstrated in detail.
まず、図３から図９を参照して、インクカートリッジ５０の外観構成及び内部構成について説明する。ここに、図３は、インクカートリッジ５０の外観構成を示す斜視図である。図３（ａ）は、ケース５２が組み立てられた状態を示し、図３（ｂ）は、ケース５２が分解された状態を示す。図４は、インクカートリッジ５０の外観構成を示す斜視図である。図５は、インクカートリッジ５０の内部構成を示す斜視図である。図６は、図５の矢視VIから見た側面図であり、インクカートリッジ５０の内部構成が示されている。図７は、図５の切断線VII−VIIの断面図である。図８は、インクカートリッジ５０の分解断面図である。図９は、図８の切断線IX−IXの部分断面図である。なお、図８においては、ケース５２が省略されている。
First, an external configuration and an internal configuration of the ink cartridge 50 will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a perspective view showing the external configuration of the ink cartridge 50. FIG. 3A shows a state where the case 52 is assembled, and FIG. 3B shows a state where the case 52 is disassembled. FIG. 4 is a perspective view showing an external configuration of the ink cartridge 50. FIG. 5 is a perspective view showing the internal configuration of the ink cartridge 50. FIG. 6 is a side view as seen from the direction of the arrow VI in FIG. 5 and shows the internal configuration of the ink cartridge 50. 7 is a cross-sectional view taken along section line VII-VII in FIG. FIG. 8 is an exploded cross-sectional view of the ink cartridge 50. FIG. 9 is a partial cross-sectional view taken along section line IX-IX in FIG. In FIG. 8, the case 52 is omitted.
図３及び図４に示されるように、インクカートリッジ５０は、ケース５２を備える。このケース５２の内部に、インクカートリッジ５０を構成する各要素が収容されている。ケース５２は、幅方向（図中のＹ軸方向）に細く、高さ方向（鉛直方向、図中のＺ軸方向）に長く、奥行き方向（図中のＸ軸方向）が上記高さ方向よりもさらに長い略直方体形状に形成されている。したがって、インクカートリッジ５０の外観は略直方体形状を呈する。このような形状のインクカートリッジ５０であれば、カートリッジ装着部２００（図１７参照）におけるインクカートリッジ５０の平面的な配置スペースを省減することができる。特に、インクジェット記録装置１０が複数のインクカートリッジ５０を搭載する場合に、上記形状は好適である。もちろん、インクカートリッジ５０は上記形状に限定されない。なお、図中のＸ軸方向は、カートリッジ装着部２００に対するインクカートリッジ５０の装着方向と一致する。また、図中のＸ軸とＹ軸とで形成される平面（以下「Ｘ−Ｙ平面」と称する。）が水平面である。このインクカートリッジ５０は、図３（ａ）に示される姿勢、すなわち、上記Ｘ−Ｙ平面に起立した姿勢で、カートリッジ装着部２００に装着される。
As shown in FIGS. 3 and 4, the ink cartridge 50 includes a case 52. Each element constituting the ink cartridge 50 is accommodated in the case 52. The case 52 is thin in the width direction (Y-axis direction in the figure), is long in the height direction (vertical direction, Z-axis direction in the figure), and the depth direction (X-axis direction in the figure) is higher than the height direction. Is formed in a substantially longer rectangular parallelepiped shape. Accordingly, the appearance of the ink cartridge 50 has a substantially rectangular parallelepiped shape. With the ink cartridge 50 having such a shape, the planar arrangement space of the ink cartridge 50 in the cartridge mounting portion 200 (see FIG. 17) can be reduced. In particular, when the inkjet recording apparatus 10 is equipped with a plurality of ink cartridges 50, the above shape is suitable. Of course, the ink cartridge 50 is not limited to the above shape. Note that the X-axis direction in the drawing coincides with the mounting direction of the ink cartridge 50 with respect to the cartridge mounting portion 200. In addition, a plane formed by the X axis and the Y axis in the drawing (hereinafter referred to as “XY plane”) is a horizontal plane. The ink cartridge 50 is mounted on the cartridge mounting unit 200 in the posture shown in FIG. 3A, that is, the posture standing on the XY plane.
図３（ｂ）に示されるように、ケース５２は、第１ケース部材５３と第２ケース部材５４とを有する。ケース５２は、インクカートリッジ５０の長手方向（図中のＸ軸方向及びＺ軸方向）に沿って第１ケース部材５３と第２ケース部材５４との２つに分離可能である。第１ケース部材５３と第２ケース部材５４は略同形状に形成されている。第１ケース部材５３及び第２ケース部材５４は、いずれも、合成樹脂で構成され、例えば射出成形によって得られる。
As shown in FIG. 3B, the case 52 includes a first case member 53 and a second case member 54. The case 52 can be separated into a first case member 53 and a second case member 54 along the longitudinal direction of the ink cartridge 50 (X-axis direction and Z-axis direction in the drawing). The first case member 53 and the second case member 54 are formed in substantially the same shape. The first case member 53 and the second case member 54 are both made of synthetic resin and obtained by, for example, injection molding.
ケース５２には、３つの開口５６，５７，５８が設けられている。開口５６は、ケース５２の上面５９から背面６０（インクカートリッジ５０の装着方向前方側の面）に渡って設けられている。この開口５６は、第１ケース部材５３及び第２ケース部材５４それぞれに形成された切り欠き６１によって形成される。開口５６に、後述のラックギヤ１８５（図６参照）が挿通され、後述のピニオンギヤ２２１（図１６参照）が挿入される。開口５７は、上記背面６０の下部に設けられている（図４参照）。この開口５７は、第１ケース部材５３及び第２ケース部材５４それぞれに形成された半円状の切り欠き（不図示）によって形成される。開口５７に、後述のインク供給バルブ１３０（本発明のバルブに相当）がケース５２の内側から嵌め入れられて、外部に露出される。また、開口５８は、上記背面６０において、開口５６と開口５７との中間付近に設けられている（図４参照）。この開口５８は、第１ケース部材５３及び第２ケース部材５４それぞれに形成された矩形状の切り欠き６２（図４参照）によって形成される。開口５８から、後述の検出部７５（図６参照）が外部に露出される。
The case 52 is provided with three openings 56, 57 and 58. The opening 56 is provided from the upper surface 59 of the case 52 to the back surface 60 (surface on the front side in the mounting direction of the ink cartridge 50). The opening 56 is formed by a notch 61 formed in each of the first case member 53 and the second case member 54. A rack gear 185 (see FIG. 6) described later is inserted into the opening 56, and a pinion gear 221 (see FIG. 16) described later is inserted. The opening 57 is provided in the lower part of the back surface 60 (see FIG. 4). The opening 57 is formed by a semicircular cutout (not shown) formed in each of the first case member 53 and the second case member 54. An ink supply valve 130 (corresponding to the valve of the present invention), which will be described later, is fitted into the opening 57 from the inside of the case 52 and exposed to the outside. The opening 58 is provided in the vicinity of the middle between the opening 56 and the opening 57 on the back surface 60 (see FIG. 4). The opening 58 is formed by a rectangular notch 62 (see FIG. 4) formed in each of the first case member 53 and the second case member 54. From the opening 58, a detection unit 75 (see FIG. 6) described later is exposed to the outside.
図５から図７に示されるように、ケース５２の内部には、メインタンク７０と、ポンプ１７０（本発明のポンプの一例）と、大気連通バルブ１１０（本発明のバルブの一例）と、インク供給バルブ１３０とが配設されている。本実施形態では、メインタンク７０、ポンプ１７０、大気連通バルブ１１０、インク供給バルブ１３０はいずれも、合成樹脂で構成されている。
As shown in FIGS. 5 to 7, inside the case 52, a main tank 70, a pump 170 (an example of the pump of the present invention), an air communication valve 110 (an example of the valve of the present invention), ink, A supply valve 130 is provided. In this embodiment, the main tank 70, the pump 170, the atmosphere communication valve 110, and the ink supply valve 130 are all made of synthetic resin.
メインタンク７０は、その略全体がケース５２に覆われている（図５参照）。したがって、メインタンク７０は、ケース５２に対応して、幅方向（Ｙ軸方向）に細く、高さ方向（鉛直方向、Ｚ軸方向）に長く、奥行き方向（装着方向、Ｘ軸方向）に長い形状を呈する。このメインタンク７０には、サブタンク２１へ供給されるインクが貯留される。メインタンク７０は、半透明のフレーム７１と、フレーム７１の両側面に溶着される透明のフィルム８１（図９参照）とを備える。フレーム７１によって、インクが貯留されるインク室７３が内部に区画される。なお、フィルム８１は、本来、図６の側面図に現れるが、同図ではフィルム８１は省略されている。
The main tank 70 is substantially entirely covered with the case 52 (see FIG. 5). Accordingly, the main tank 70 is thin in the width direction (Y-axis direction) corresponding to the case 52, long in the height direction (vertical direction, Z-axis direction), and long in the depth direction (mounting direction, X-axis direction). Presents a shape. The main tank 70 stores ink supplied to the sub tank 21. The main tank 70 includes a translucent frame 71 and a transparent film 81 (see FIG. 9) welded to both side surfaces of the frame 71. The frame 71 defines an ink chamber 73 in which ink is stored. Although the film 81 originally appears in the side view of FIG. 6, the film 81 is omitted in the figure.
メインタンク７０は、図５から図８に示されるように、インク注入部７２を有する。インク注入部７２は、フレーム７１と一体に成形されている。インク注入部７２は、図５に示されるように、略円筒形状に形成されている。メインタンク７０の前面８０に注入口８２が設けられている。インク注入部７２は、注入口８２から図中のＸ軸方向へ延設されている。注入口８２からインク注入部７２を経てメインタンク７０のインク室７３に所定量（本実施形態では、概ねインク室７３の８割程度の量）のインクが注入される。これにより、メインタンク７０の上層部に空気層８３（図１０参照）が形成される。図１０に、インク室７３に所定量のインクが注入された状態を示す。なお、インク注入部７２は、インクが注入された後に樹脂製の栓部材が注入口８２から圧入されることにより封じられる。そのため、インク注入後は、インク室７３は実質的に密封される。したがって、大気連通バルブ１１０やインク供給バルブ１３０が開かない限り、空気層８３は気密状態を維持する。これにより、注入口８２からインクや空気が外部へ漏れ出すことはない。
As shown in FIGS. 5 to 8, the main tank 70 has an ink injection portion 72. The ink injection part 72 is formed integrally with the frame 71. The ink injection part 72 is formed in a substantially cylindrical shape as shown in FIG. An inlet 82 is provided on the front surface 80 of the main tank 70. The ink injection part 72 extends from the injection port 82 in the X-axis direction in the figure. A predetermined amount (in this embodiment, approximately 80% of the ink chamber 73 in this embodiment) of ink is injected from the inlet 82 through the ink injection portion 72 into the ink chamber 73 of the main tank 70. Thus, an air layer 83 (see FIG. 10) is formed in the upper layer portion of the main tank 70. FIG. 10 shows a state where a predetermined amount of ink is injected into the ink chamber 73. The ink injection portion 72 is sealed by press-fitting a resin plug member from the injection port 82 after ink is injected. Therefore, the ink chamber 73 is substantially sealed after ink injection. Therefore, the air layer 83 remains airtight unless the atmosphere communication valve 110 and the ink supply valve 130 are opened. Thereby, ink or air does not leak out from the injection port 82.
図７及び図８に示されるように、メインタンク７０の前面８０の上部に、円形の開口８４が設けられている。開口８４に連続して、メインタンク７０の内部側に、円筒状のバルブ収容室８５が形成されている。より詳細には、バルブ収容室８５は、開口８４から図中のＸ軸方向に沿ってメインタンク７０の内側に延設されている。このバルブ収容室８５に大気連通バルブ１１０が該バルブ収容室８５の内面に摺接しつつスライド可能に収容される（図７参照）。
As shown in FIGS. 7 and 8, a circular opening 84 is provided in the upper portion of the front surface 80 of the main tank 70. A cylindrical valve housing chamber 85 is formed on the inner side of the main tank 70 continuously with the opening 84. More specifically, the valve storage chamber 85 extends from the opening 84 to the inside of the main tank 70 along the X-axis direction in the drawing. The atmosphere communication valve 110 is slidably accommodated in the valve accommodating chamber 85 while being in sliding contact with the inner surface of the valve accommodating chamber 85 (see FIG. 7).
バルブ収容室８５は、図７及び図８に示されるように、円筒状に形成された筒状フレーム７１Ｃ（本発明の第２シリンダの一例）によって区画されている。この筒状フレーム７１Ｃは、メインタンク７０のフレーム７１の一部を構成する。当該筒状フレーム７１Ｃは、大気連通バルブ１１０を収容するケースとして機能するのみならず、大気連通バルブ１１０をスライド可能に支持するシリンダとしても機能する。筒状フレーム７１Ｃの内孔の断面積、すなわち、バルブ収容室８５の断面積は、後述のポンプ１７０のシリンダ１７１（本発明の第１シリンダの一例）の断面積と等しく設定されている。
As shown in FIGS. 7 and 8, the valve storage chamber 85 is partitioned by a cylindrical frame 71 </ b> C (an example of the second cylinder of the present invention) formed in a cylindrical shape. The cylindrical frame 71 </ b> C constitutes a part of the frame 71 of the main tank 70. The cylindrical frame 71 </ b> C not only functions as a case that accommodates the atmosphere communication valve 110, but also functions as a cylinder that supports the atmosphere communication valve 110 so as to be slidable. The cross-sectional area of the inner hole of the cylindrical frame 71C, that is, the cross-sectional area of the valve housing chamber 85 is set equal to the cross-sectional area of a cylinder 171 (an example of the first cylinder of the present invention) of the pump 170 described later.
筒状フレーム７１Ｃは、図７及び図８に示されるように、孔１００（本発明の第２孔に相当）と孔１０１（本発明の第３孔に相当）とを有する。孔１０１は、筒状フレーム７１Ｃの上側の面に設けられている。この孔１０１によって、バルブ収容室８５と外部とが連通している。言い換えれば、バルブ収容室８５は、孔１０１を介して外部の大気に通じている。孔１００は、図７及び図８に示されるように、孔１０１からバルブ収容室８５の奥底方向（すなわち、バルブ収容室８５の軸方向）へ隔てられた位置に設けられている。具体的には、孔１００は、バルブ収容室８５の奥面を形成する円形の奥壁１０６に設けられている。なお、奥壁１０６は、後述するシリンダ１７１の壁面１７９に対向して設けられている。この孔１００は、円筒状のバルブ収容室８５の中心軸と奥壁１０６との交点（すなわち、奥壁１０６の中心点）を中心にして当該奥壁１０６に形成されている。孔１００によって、バルブ収容室８５とインク室７３とがバルブ収容室８５の奥部で連通している。言い換えれば、バルブ収容室８５は、孔１００を介してインク室７３に通じている。
As shown in FIGS. 7 and 8, the cylindrical frame 71C has a hole 100 (corresponding to the second hole of the present invention) and a hole 101 (corresponding to the third hole of the present invention). The hole 101 is provided on the upper surface of the cylindrical frame 71C. The hole 101 communicates the valve housing chamber 85 with the outside. In other words, the valve storage chamber 85 communicates with the outside atmosphere through the hole 101. As shown in FIGS. 7 and 8, the hole 100 is provided at a position separated from the hole 101 in the depth direction of the valve housing chamber 85 (that is, the axial direction of the valve housing chamber 85). Specifically, the hole 100 is provided in a circular back wall 106 that forms the back surface of the valve storage chamber 85. The back wall 106 is provided to face a wall surface 179 of a cylinder 171 described later. The hole 100 is formed in the back wall 106 around the intersection of the central axis of the cylindrical valve housing chamber 85 and the back wall 106 (that is, the center point of the back wall 106). Through the hole 100, the valve storage chamber 85 and the ink chamber 73 communicate with each other at the back of the valve storage chamber 85. In other words, the valve storage chamber 85 communicates with the ink chamber 73 through the hole 100.
孔１００は、図７及び図８に示されるように、インク室７３の上層部に通じている。したがって、バルブ収容室８５は、孔１００を介してインク室７３の上層部に連通している。より詳細には、バルブ収容室８５は、孔１００を介してインク室７３の上層部に形成される空気層８３（図１０参照）に連通している。孔１００に、後述の大気連通バルブ１１０のロッド１１７（本発明の伝達部材の一例、図１１参照）が挿通される。孔１００は、ロッド１１７の径よりも大きく形成されている。そのため、孔１００にロッド１１７が挿通されると孔１００とロッド１１７との間には所定の隙間が形成される。つまり、孔１００はロッド１１７が挿通されても塞がらない。したがって、孔１００にロッド１１７が挿通された状態で、バルブ収容室８５とインク室７３との間における空気の流通は阻害されない。また、ロッド１１７は、図１１に示されるように、長手方向に直交する方向の断面が略十字形状に形成されている。そのため、ロッド１１７のＶ字形状の谷部１１７Ｂ（図１１参照）に空気の流路が形成される。したがって、孔１００にロッド１１７が挿通された状態であっても、空気は谷部１１７Ｂを通って円滑に流通する。
As shown in FIGS. 7 and 8, the hole 100 communicates with the upper layer portion of the ink chamber 73. Therefore, the valve storage chamber 85 communicates with the upper layer portion of the ink chamber 73 through the hole 100. More specifically, the valve storage chamber 85 communicates with an air layer 83 (see FIG. 10) formed in the upper layer portion of the ink chamber 73 through the hole 100. A rod 117 (see FIG. 11 as an example of a transmission member of the present invention) of an air communication valve 110 described later is inserted through the hole 100. The hole 100 is formed larger than the diameter of the rod 117. Therefore, when the rod 117 is inserted into the hole 100, a predetermined gap is formed between the hole 100 and the rod 117. That is, the hole 100 is not blocked even when the rod 117 is inserted. Accordingly, the air flow between the valve storage chamber 85 and the ink chamber 73 is not obstructed in a state where the rod 117 is inserted into the hole 100. In addition, as shown in FIG. 11, the rod 117 has a substantially cross-shaped cross section in a direction orthogonal to the longitudinal direction. Therefore, an air flow path is formed in the V-shaped valley 117B (see FIG. 11) of the rod 117. Therefore, even when the rod 117 is inserted into the hole 100, the air smoothly flows through the valley portion 117B.
本実施形態では、孔１０１と孔１００との間に形成される空間的な流路、換言すれば、孔１０１から孔１００に至る空間的な流路は、大気連通バルブ１１０によって接続または遮断される。上記空間的な流路は、大気連通バルブ１１０によって開閉可能である。
In the present embodiment, the spatial flow path formed between the hole 101 and the hole 100, in other words, the spatial flow path from the hole 101 to the hole 100 is connected or blocked by the atmospheric communication valve 110. The The spatial channel can be opened and closed by the atmosphere communication valve 110.
図７から図９に示されるように、メインタンク７０の背面７９（メインタンク７０における装着方向の前方側の面）を形成する側壁フレーム７１Ａに円形の開口８７が設けられている。より詳細には、側壁フレーム７１Ａの下部に開口８７が設けられている。開口８７に連続して、メインタンク７０の内部側に、バルブ収容室８８が形成されている。より詳細には、バルブ収容室８８は、開口８７から図中のＸ軸方向に沿ってメインタンク７０の内側に延設されている。このバルブ収容室８８にインク供給バルブ１３０が収容される（図７参照）。
As shown in FIGS. 7 to 9, a circular opening 87 is provided in the side wall frame 71 </ b> A that forms the back surface 79 (the front surface of the main tank 70 in the mounting direction) of the main tank 70. More specifically, an opening 87 is provided in the lower portion of the side wall frame 71A. A valve housing chamber 88 is formed on the inner side of the main tank 70 continuously with the opening 87. More specifically, the valve storage chamber 88 extends from the opening 87 to the inside of the main tank 70 along the X-axis direction in the drawing. The ink supply valve 130 is accommodated in the valve accommodating chamber 88 (see FIG. 7).
バルブ収容室８８は、図９に示されるように、円筒状に形成された筒状フレーム７１Ｂによって区画されている。この筒状フレーム７１Ｂは、上記側壁フレーム７１Ａに連続して設けられている。側壁フレーム７１Ａ及び筒状フレーム７１Ｂは、メインタンク７０のフレーム７１の一部を構成する。
As shown in FIG. 9, the valve housing chamber 88 is partitioned by a cylindrical frame 71B formed in a cylindrical shape. The cylindrical frame 71B is provided continuously with the side wall frame 71A. The side wall frame 71 </ b> A and the cylindrical frame 71 </ b> B constitute a part of the frame 71 of the main tank 70.
筒状フレーム７１Ｂは、図７から図９に示されるように、孔１０４と孔８９とを有する。孔１０４は、筒状フレーム７１Ｂの上側の面に設けられている。孔１０４は、図９に示されるように、側壁フレーム７１Ａの内壁に沿って形成されている。この孔１０４によって、バルブ収容室８８とインク室７３とが開口８７の入口付近で連通している。一方、孔８９は、バルブ収容室８８の奥面を形成する奥壁１０５に設けられている。したがって、孔８９は、孔１０４より下方に配置されている。この孔８９によって、バルブ収容室８８とインク室７３とがバルブ収容室８８の奥部で連通している。
As shown in FIGS. 7 to 9, the cylindrical frame 71 </ b> B has a hole 104 and a hole 89. The hole 104 is provided on the upper surface of the cylindrical frame 71B. As shown in FIG. 9, the hole 104 is formed along the inner wall of the side wall frame 71A. Through the hole 104, the valve storage chamber 88 and the ink chamber 73 communicate with each other in the vicinity of the entrance of the opening 87. On the other hand, the hole 89 is provided in the back wall 105 that forms the back surface of the valve accommodating chamber 88. Therefore, the hole 89 is disposed below the hole 104. Through the hole 89, the valve storage chamber 88 and the ink chamber 73 communicate with each other at the back of the valve storage chamber 88.
図７から図９に示されるように、メインタンク７０は、インク室７３からバルブ収容室８８へ延設された流路９１を有する。流路９１は、インク室７３の下層部から孔８９を経て、図中のＸ軸方向へ延び、バルブ収容室８８に至る。流路９１には、孔８９を開閉するための逆止弁９５が設けられている。この逆止弁９５は、バルブ収容室８８に対してインク室７３が正圧となったときに開放され、逆に、バルブ収容室８８に対してインク室７３が負圧となったときに閉塞する。したがって、インク室７３に空気が送り込まれるなどして該インク室７３が加圧されると、インク室７３がバルブ収容室８８よりも正圧となる。このとき、逆止弁９５が開放され、後述の逆止弁９５は閉塞される。これにより、インク室７３に貯留されたインクは、流路９１を通ってバルブ収容室８８へ導かれる。
As shown in FIGS. 7 to 9, the main tank 70 has a flow path 91 extending from the ink chamber 73 to the valve storage chamber 88. The channel 91 extends from the lower layer of the ink chamber 73 through the hole 89 in the X-axis direction in the drawing and reaches the valve housing chamber 88. The channel 91 is provided with a check valve 95 for opening and closing the hole 89. The check valve 95 is opened when the ink chamber 73 has a positive pressure with respect to the valve storage chamber 88, and conversely, is closed when the ink chamber 73 has a negative pressure with respect to the valve storage chamber 88. To do. Therefore, when the ink chamber 73 is pressurized by, for example, air being sent into the ink chamber 73, the ink chamber 73 has a positive pressure than the valve storage chamber 88. At this time, the check valve 95 is opened and a check valve 95 described later is closed. Accordingly, the ink stored in the ink chamber 73 is guided to the valve storage chamber 88 through the flow path 91.
図７から図９に示されるように、メインタンク７０は、バルブ収容室８８からインク室７３へ延設された流路９２を有する。流路９２は、図９に示されるように、バルブ収容室８８から孔１０４を経て図中のＺ軸方向（鉛直方向）へ延びる第１鉛直流路９１Ａと、この第１鉛直流路９２Ａの終端から図中のＹ軸方向（水平方向）へ延びる水平流路９２Ｂと、該水平流路９２Ｂの終端からさらに図中のＺ軸方向（鉛直方向）へ延びてインク室７３の上層部に至る第２鉛直流路９２Ｃとを備える。上記水平流路９２Ｂに後述のバッファ室９０が配設されている。流路９２の終端の開口９４は、インク室７３の上層部、言い換えれば、インク室７３の上層部に形成される空気層８３（図１０参照）に開放されている。流路９２の上方側は、図７及び図８に示されるように、インク室７３の上層部に達した後に垂直に折り曲げられている。開口８７からバルブ収容室８８に流入したインクは流路９２を通って空気層８３へ導かれる。なお、流路９１，９２は、いずれも、フレーム７１に設けられたリブなどによって形成されている。
As shown in FIGS. 7 to 9, the main tank 70 has a flow path 92 extending from the valve storage chamber 88 to the ink chamber 73. As shown in FIG. 9, the flow path 92 includes a first vertical flow path 91A extending from the valve accommodating chamber 88 through the hole 104 in the Z-axis direction (vertical direction) in the figure, and the first vertical flow path 92A. A horizontal flow path 92B extending from the end to the Y-axis direction (horizontal direction) in the figure, and further extending from the end of the horizontal flow path 92B to the Z-axis direction (vertical direction) in the figure to reach the upper layer portion of the ink chamber 73. A second vertical flow path 92C. A buffer chamber 90 described later is disposed in the horizontal flow path 92B. The opening 94 at the end of the flow path 92 is open to an upper layer portion of the ink chamber 73, in other words, an air layer 83 (see FIG. 10) formed in the upper layer portion of the ink chamber 73. The upper side of the flow path 92 is bent vertically after reaching the upper layer of the ink chamber 73 as shown in FIGS. The ink that has flowed into the valve storage chamber 88 from the opening 87 is guided to the air layer 83 through the flow path 92. The flow paths 91 and 92 are both formed by ribs provided on the frame 71.
流路９２には、バッファ室９０が設けられている。バッファ室９０は、バルブ収容室８８の直上に配置されている。このバッファ室９０は、インクタンク７０に流入したインクの流動を緩衝する機能を有するものであり、その断面積は流路９２の断面積より大きい。バッファ室９０は、図９に示されるように、メインタンク７０の幅方向、すなわち、図中のＹ軸方向に延びる円筒形状を呈している。
A buffer chamber 90 is provided in the flow path 92. The buffer chamber 90 is disposed immediately above the valve storage chamber 88. The buffer chamber 90 has a function of buffering the flow of ink flowing into the ink tank 70, and the cross-sectional area thereof is larger than the cross-sectional area of the flow path 92. As shown in FIG. 9, the buffer chamber 90 has a cylindrical shape extending in the width direction of the main tank 70, that is, in the Y-axis direction in the drawing.
バッファ室９０には、図９中のＹ軸方向の中間付近に逆止弁９３が設けられている。この逆止弁９３は、バルブ収容室８８に対してインク室７３が負圧となったときに開放され、逆に、バルブ収容室８８に対してインク室７３が正圧となったときに閉塞する。したがって、インクチューブ３２を通じて記録ヘッド２６（図１参照）からバルブ収容室８８にインクが流入すると、バルブ収容室８８がインク室７３よりも正圧となる。このとき、逆止弁９３が開放され、上記逆止弁９５は閉塞される。これにより、バルブ収容室８８に流入したインクは、流路９２を通ってインク室７３へ導かれる。
In the buffer chamber 90, a check valve 93 is provided near the middle in the Y-axis direction in FIG. The check valve 93 is opened when the ink chamber 73 has a negative pressure with respect to the valve storage chamber 88, and conversely, is closed when the ink chamber 73 has a positive pressure with respect to the valve storage chamber 88. To do. Accordingly, when ink flows into the valve storage chamber 88 from the recording head 26 (see FIG. 1) through the ink tube 32, the valve storage chamber 88 becomes more positive than the ink chamber 73. At this time, the check valve 93 is opened and the check valve 95 is closed. Thus, the ink that has flowed into the valve storage chamber 88 is guided to the ink chamber 73 through the flow path 92.
本実施形態では、上述した逆止弁９３，９５が設けられているため、外部からバルブ収容室８８にインクが流入した場合は、そのインクは、バルブ収容室８８からバッファ室９０を経て流路９２の上方へ流れる。また、インク室７３に空気が送り込まれた場合は、インク室７３に貯留されたインクは、インク室７３から孔８９を通じてバルブ収容室８８へ向かう方向へ流れる。このように、流路９２に逆止弁９３が設けられ、流路９１に逆止弁９５が設けられているため、メインタンク７０内では、図８の破線の矢印８６に示されるように、インクを一方向に流通させる循環流路が形成される。
In the present embodiment, since the check valves 93 and 95 described above are provided, when ink flows into the valve storage chamber 88 from the outside, the ink flows from the valve storage chamber 88 through the buffer chamber 90 to the flow path. It flows upward of 92. In addition, when air is sent into the ink chamber 73, the ink stored in the ink chamber 73 flows from the ink chamber 73 toward the valve storage chamber 88 through the hole 89. Thus, since the check valve 93 is provided in the flow path 92 and the check valve 95 is provided in the flow path 91, in the main tank 70, as indicated by the broken line arrow 86 in FIG. 8, A circulation flow path is formed through which ink flows in one direction.
また、図９及び図１０に示されるように、筒状フレーム７１Ｂに孔１０４が設けられているため、バルブ収容室８８に漂う気泡はその浮力によって上昇して、孔１０４を経て上方のバッファ室９０へ進むことができる。このとき、逆止弁９３が開放されていれば、気泡は、逆止弁９３を経て流路９２を通って空気層８３（図１０参照）へ到達する。一方、逆止弁９３が閉塞されていても、バルブ収容室８８に漂う気泡は、バッファ室９０に集まり、ここで留められる。したがって、記録ヘッド２６のサブタンク２１やインクチューブ３２内のインクをメインタンク７０に戻した際に、戻したインクがバルブ収容室８８に残留していたとしても、そのインクから気泡が分離されてバッファ室９０に集められる。言い換えれば、気泡がバルブ収容室８８に残ることはない。
Further, as shown in FIGS. 9 and 10, since the hole 104 is provided in the cylindrical frame 71 </ b> B, bubbles floating in the valve housing chamber 88 rise due to the buoyancy, and the upper buffer chamber passes through the hole 104. You can proceed to 90. At this time, if the check valve 93 is opened, the bubbles reach the air layer 83 (see FIG. 10) through the flow path 92 through the check valve 93. On the other hand, even if the check valve 93 is closed, the air bubbles drifting in the valve storage chamber 88 gather in the buffer chamber 90 and are stopped here. Therefore, when the ink in the sub tank 21 and the ink tube 32 of the recording head 26 is returned to the main tank 70, even if the returned ink remains in the valve storage chamber 88, bubbles are separated from the ink and the buffer is stored. Collected in chamber 90. In other words, bubbles do not remain in the valve storage chamber 88.
メインタンク７０の上面７８には、図８に示されるように、ポンプ１７０を取り付けるためのスペース９６が確保されている。このスペース９６の周辺に、ポンプ１７０を上記スペース９６に固定するための取付座９８，９９が設けられている。具体的には、取付座９８は、メインタンク７０の前面８０側であって、バルブ収容室８５の奥部の壁面を構成するフレーム７１に設けられている。また、取付座９９は、メインタンク７０の背面７９側であって、上面７８に立設されている。これらの取付座９８，９９は、フレーム７１と一体に成形される。
As shown in FIG. 8, a space 96 for mounting the pump 170 is secured on the upper surface 78 of the main tank 70. Around the space 96, mounting seats 98 and 99 for fixing the pump 170 to the space 96 are provided. Specifically, the mounting seat 98 is provided on the frame 71 constituting the wall surface in the back of the valve storage chamber 85 on the front surface 80 side of the main tank 70. The mounting seat 99 is erected on the upper surface 78 on the rear surface 79 side of the main tank 70. These mounting seats 98 and 99 are formed integrally with the frame 71.
取付座９９は、ポンプ１７０を構成するシリンダ１７１の外径よりもやや大きいサイズの孔１０２を有する。孔１０２は、図中のＸ軸方向に貫通している。この孔１０２にシリンダ１７１が挿嵌されることで、シリンダ１７１の後端が取付座９９に固定される。また、シリンダ１７１の先端は、取付座９８に固定される。これにより、ポンプ１７０は、メインタンク７０と一体となって緩みなく確実に取り付けられる。なお、取付座９８には、インク室７３に通じる孔１０３が設けられており、この孔１０３を通じてシリンダ１７１の内部とインク室７３とが連通する。
The mounting seat 99 has a hole 102 having a size slightly larger than the outer diameter of the cylinder 171 constituting the pump 170. The hole 102 penetrates in the X-axis direction in the figure. By inserting the cylinder 171 into the hole 102, the rear end of the cylinder 171 is fixed to the mounting seat 99. The tip of the cylinder 171 is fixed to the mounting seat 98. As a result, the pump 170 is integrated with the main tank 70 and securely attached without loosening. The mounting seat 98 is provided with a hole 103 communicating with the ink chamber 73, and the inside of the cylinder 171 communicates with the ink chamber 73 through the hole 103.
メインタンク７０は、図６から図８に示されるように、検出部７５を備える。この検出部７５は、インク室７３に貯留されているインクの残量を検出するためのものである。検出部７５は、メインタンク７０の背面７９の中段付近からＸ軸方向外側へ突出している。検出部７５は、フレーム７１と一体に成形される。したがって、検出部７５は、フレーム７１と同じ材質、すなわち、半透明の合成樹脂で構成される。検出部７５は、後述するように、光センサ２０３（図１９参照）によって光が透過される。本実施形態では、検出部７５を半透明の材質で構成することとしたが、光透過性（透明性）を有するものであれば、如何なる材質で構成されていてもよい。したがって、光の透過性を向上させるために、検出部７５を完全に透明にしてもかまわない。
As shown in FIGS. 6 to 8, the main tank 70 includes a detection unit 75. The detection unit 75 is for detecting the remaining amount of ink stored in the ink chamber 73. The detection unit 75 protrudes from the middle of the back surface 79 of the main tank 70 to the outside in the X-axis direction. The detection unit 75 is formed integrally with the frame 71. Therefore, the detection unit 75 is made of the same material as the frame 71, that is, a translucent synthetic resin. As will be described later, light is transmitted through the optical sensor 203 (see FIG. 19) in the detection unit 75. In the present embodiment, the detection unit 75 is made of a translucent material, but may be made of any material as long as it has optical transparency (transparency). Therefore, the detection unit 75 may be made completely transparent in order to improve the light transmittance.
検出部７５は、図７から図９に示されるように、高さ方向（Ｚ軸方向）へ延びる側面視でコの字形状の空洞部７６を有する。この空洞部７６は、インク室７３に連続している。空洞部７６に、後述のセンサーアーム１５０の遮蔽部１５７が進入或いは退出する。空洞部７６に進入した遮蔽部１５７は、検出部７５の内側の底面（下面）を構成する支持壁７４に当接して、それ以上の進入が阻止される。一方、空洞部７６から退出した遮蔽部１５７は、図７に示されるように、空洞部７６から少し隔てた所定の位置で静止する。
As shown in FIGS. 7 to 9, the detection unit 75 includes a U-shaped cavity 76 in a side view extending in the height direction (Z-axis direction). The cavity 76 is continuous with the ink chamber 73. A shielding portion 157 of the sensor arm 150 described later enters or leaves the hollow portion 76. The shielding portion 157 that has entered the hollow portion 76 comes into contact with the support wall 74 that constitutes the bottom surface (lower surface) inside the detection portion 75, and further entry is prevented. On the other hand, as shown in FIG. 7, the shielding portion 157 that has retreated from the cavity portion 76 stops at a predetermined position that is slightly separated from the cavity portion 76.
メインタンク７０は、支持部９７を備える。支持部９７は、フレーム７１と一体に設けられている。支持部９７は、後述のセンサーアーム１５０を揺動可能に支持する。支持部９７は、センサーアーム１５０の連結軸１５８（図８参照）を把持するようにして軸支する。
The main tank 70 includes a support part 97. The support part 97 is provided integrally with the frame 71. The support part 97 supports the below-described sensor arm 150 in a swingable manner. The support portion 97 is pivotally supported so as to grip the connecting shaft 158 (see FIG. 8) of the sensor arm 150.
以下、適宜図面を参照して、メインタンク７０に取り付けられるセンサーアーム１５０、大気連通バルブ１１０、ポンプ１７０、インク供給バルブ１３０について詳細に説明する。
Hereinafter, the sensor arm 150, the atmosphere communication valve 110, the pump 170, and the ink supply valve 130 attached to the main tank 70 will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
まず、図８を参照して、センサーアーム１５０の構成について説明する。図８には、センサーアーム１５０の外観が詳細に示されている。このセンサーアーム１５０は、インク室７３に貯留されたインクの残量を検出するための部材である。センサーアーム１５０は、合成樹脂から構成されており、射出成形により得られる。図８に示されるように、センサーアーム１５０は、バランス部１５２と、連結部１５３と、アーム部１５４とを有する。
First, the configuration of the sensor arm 150 will be described with reference to FIG. FIG. 8 shows the outer appearance of the sensor arm 150 in detail. The sensor arm 150 is a member for detecting the remaining amount of ink stored in the ink chamber 73. The sensor arm 150 is made of synthetic resin and is obtained by injection molding. As shown in FIG. 8, the sensor arm 150 includes a balance portion 152, a connecting portion 153, and an arm portion 154.
連結部１５３には、連結軸１５８が形成されている。この連結軸１５８が、フレーム７１に設けられた支持部９７に軸支される。これにより、センサーアーム１５０は、支持部９７で揺動可能に支持される。
A connecting shaft 158 is formed in the connecting portion 153. The connecting shaft 158 is pivotally supported by a support portion 97 provided on the frame 71. Thereby, the sensor arm 150 is supported by the support part 97 so that rocking | fluctuation is possible.
バランス部１５２は、連結部１５３から連結軸１５８に直交する方向へストレートに延設されている。バランス部１５２は、その平均比重が、インクの比重よりも軽くなるよう成形されている。具体的には、バランス部１５２の内部が空洞化されている。したがって、インク中において、バランス部１５２は浮力体の役割を担う。なお、バランス部１５２をアーム部１５４及びインクよりも小さい比重の材質で構成してもかまわない。
The balance portion 152 extends straight from the connecting portion 153 in a direction orthogonal to the connecting shaft 158. The balance portion 152 is formed so that the average specific gravity is lighter than the specific gravity of the ink. Specifically, the inside of the balance part 152 is hollowed out. Therefore, the balance part 152 plays the role of a buoyancy body in the ink. The balance portion 152 may be made of a material having a specific gravity smaller than that of the arm portion 154 and ink.
図８に示されるように、アーム部１５４は、第１アーム１５５と、第２アーム１５６と、遮蔽部１５７とを有する。第１アーム１５５は、連結部１５３からバランス部１５２に対して略垂直をなす方向（図８の紙面の上方向）に延びている。第１アーム１５５の先端から連続して第２アーム１５６が形成されている。この第２アーム１５６は、第１アーム１５５の先端を起点として、バランス部１５２から遠ざかる方向へ延びている。第２アーム１５６の先端、すなわち、センサーアーム１５０の先端に遮蔽部１５７が形成されている。
As shown in FIG. 8, the arm portion 154 includes a first arm 155, a second arm 156, and a shielding portion 157. The first arm 155 extends from the connecting portion 153 in a direction that is substantially perpendicular to the balance portion 152 (upward in the drawing of FIG. 8). A second arm 156 is formed continuously from the tip of the first arm 155. The second arm 156 extends from the tip of the first arm 155 in the direction away from the balance portion 152. A shield 157 is formed at the tip of the second arm 156, that is, at the tip of the sensor arm 150.
本実施形態では、アーム部１５４は、バランス部１５２よりも重量が小さい。したがって、空気中においては、バランス部１５２はアーム部１５４よりも重い。そのため、インク室７３にインクが入っていない状態では、センサーアーム１５０は、バランス部１５２の重力方向に引っ張られる。これにより、センサーアーム１５０は、連結軸１５８を中心にして左回り（図７の矢印１６２で示す方向）に回動する。このとき、遮蔽部１５７は検出部７５の空洞部７６から退出する。なお、バランス部１５２の下端がメインタンク７０の底面に当接すると、センサーアーム１５０の回動が停止する。このとき、遮蔽部１５７は、図７に示されるように、検出部７５から退出した所定の位置で静止する。
In the present embodiment, the arm portion 154 has a weight smaller than that of the balance portion 152. Accordingly, the balance portion 152 is heavier than the arm portion 154 in the air. Therefore, the sensor arm 150 is pulled in the direction of gravity of the balance unit 152 in a state where no ink is contained in the ink chamber 73. As a result, the sensor arm 150 rotates counterclockwise (the direction indicated by the arrow 162 in FIG. 7) about the connecting shaft 158. At this time, the shielding part 157 exits from the cavity part 76 of the detection part 75. In addition, when the lower end of the balance part 152 contacts the bottom surface of the main tank 70, the rotation of the sensor arm 150 is stopped. At this time, as shown in FIG. 7, the shielding unit 157 stops at a predetermined position where the shielding unit 157 has left the detection unit 75.
一方、図１０に示されるように、インク室７３に上記所定量のインクが注入された状態では、バランス部１５２はインクに浸かる。このとき、バランス部１５２に、アーム部１５４よりも大きい浮力が発生する。この浮力によって、バランス部１５２とアーム部１５４との重量の均衡が逆転する。すなわち、インク中では、バランス部１５２の重力方向に働く力はアーム部１５４の重量方向に働く力よりも小さい。したがって、センサーアーム１５０は、アーム部１５４の重力方向へ引っ張られる。これにより、センサーアーム１５０は、連結軸１５８を中心にして右回り（図１０の矢印１６３で示す方向）に回動する。このとき、遮蔽部１５７は検出部７５の空洞部７６に進入する。なお、遮蔽部１５７の下端が支持壁７４に当接すると、センサーアーム１５０の回動が停止して、その姿勢を維持する。
On the other hand, as shown in FIG. 10, in a state where the predetermined amount of ink is injected into the ink chamber 73, the balance unit 152 is immersed in the ink. At this time, a buoyancy greater than that of the arm portion 154 is generated in the balance portion 152. Due to this buoyancy, the balance of the weight of the balance portion 152 and the arm portion 154 is reversed. That is, in the ink, the force acting in the gravity direction of the balance portion 152 is smaller than the force acting in the weight direction of the arm portion 154. Therefore, the sensor arm 150 is pulled in the direction of gravity of the arm portion 154. As a result, the sensor arm 150 rotates clockwise (in the direction indicated by the arrow 163 in FIG. 10) about the connecting shaft 158. At this time, the shield 157 enters the cavity 76 of the detector 75. In addition, when the lower end of the shielding part 157 contacts the support wall 74, the rotation of the sensor arm 150 is stopped and the posture is maintained.
次に、図１１及び図１２を参照して、大気連通バルブ１１０の詳細な構成について説明する。ここに、図１１は、大気連通バルブ１１０の構成部品を示す分解斜視図である。図１２は、大気連通バルブ１１０の断面構造を示す部分拡大図であり、図１２（ａ）は、ピストン１１６が位置Ｐ１で静止した状態を示し、図１２（ｂ）は、ピストン１１６が位置Ｐ２で静止した状態を示す。
Next, a detailed configuration of the atmosphere communication valve 110 will be described with reference to FIGS. 11 and 12. FIG. 11 is an exploded perspective view showing components of the atmosphere communication valve 110. FIG. FIG. 12 is a partially enlarged view showing a cross-sectional structure of the atmosphere communication valve 110. FIG. 12A shows a state where the piston 116 is stationary at the position P1, and FIG. 12B shows a state where the piston 116 is at the position P2. Shows a stationary state.
大気連通バルブ１１０は、孔１０１及び孔１００を開閉して、メインタンク７０のインク室７３に形成された空気層８３（図１０参照）を大気に開放するためのバルブである。大気連通バルブ１１０は、図１１及び図１２に示されるように、キャップ１１１と、コイルバネ１１２（本発明の付勢部材の一例）と、ピストンバルブ１１３と、バルブ座１１４とを備える。大気連通バルブ１１０は、これら各要素（キャップ１１１、コイルバネ１１２、ピストンバルブ１１３、バルブ座１１４）がその順序で順次連結されて構成されている。上記各要素のうち、コイルバネ１１２、ピストンバルブ１１３、及びバルブ座１１４がバルブ収容室８５に収容され、キャップ１１１は、開口８４の周縁に装着される。
The atmosphere communication valve 110 is a valve for opening and closing the hole 101 and the hole 100 to open the air layer 83 (see FIG. 10) formed in the ink chamber 73 of the main tank 70 to the atmosphere. As shown in FIGS. 11 and 12, the atmosphere communication valve 110 includes a cap 111, a coil spring 112 (an example of an urging member of the present invention), a piston valve 113, and a valve seat 114. The atmospheric communication valve 110 is configured by sequentially connecting these elements (cap 111, coil spring 112, piston valve 113, valve seat 114) in that order. Among the above elements, the coil spring 112, the piston valve 113, and the valve seat 114 are accommodated in the valve accommodating chamber 85, and the cap 111 is attached to the periphery of the opening 84.
バルブ座１１４は、バルブ収容室８５（図８参照）の奥壁１０６に貼り付けられるようにして配置される。このバルブ座１１４は、コイルバネ１１２によって図中のＸ軸方向へ付勢された後述のピストン１１６（本発明の第２ピストンの一例）を受け止めるものである。バルブ座１１４は、バルブ収容室８５の内径に対応して円環状に形成されている。バルブ座１１４の中心には、バルブ座１１４を貫通する円形の孔１１５が形成されている。この孔１１５は、奥壁１０６の孔１００と同じ軸上に設けられている。孔１１５及び孔１００に、ピストンバルブ１１３のロッド１１７が挿通される。バルブ座１１４は、ゴムなどの弾性部材で構成されている。したがって、ピストンバルブ１１３がバルブ座１１４に押し付けられると、ピストン１１６とバルブ座１１４とが隙間なく密着する。
The valve seat 114 is disposed so as to be attached to the back wall 106 of the valve accommodating chamber 85 (see FIG. 8). The valve seat 114 receives a later-described piston 116 (an example of the second piston of the present invention) urged in the X-axis direction in the drawing by the coil spring 112. The valve seat 114 is formed in an annular shape corresponding to the inner diameter of the valve storage chamber 85. A circular hole 115 that penetrates the valve seat 114 is formed in the center of the valve seat 114. The hole 115 is provided on the same axis as the hole 100 of the back wall 106. The rod 117 of the piston valve 113 is inserted into the hole 115 and the hole 100. The valve seat 114 is made of an elastic member such as rubber. Therefore, when the piston valve 113 is pressed against the valve seat 114, the piston 116 and the valve seat 114 are in close contact with each other without a gap.
ピストンバルブ１１３は、円筒状のピストン１１６と、該ピストン１１６に連結されたロッド１１７とを備える。本実施形態では、ピストン１１６とロッド１１７とは一体に構成されており、射出成形などによって一体に形成されている。ピストン１１６は、コイルバネ１１２を受けるバネ座を兼ねる。ピストンバルブ１１３は、バルブ収容室８５（図８参照）の奥面にバルブ座１１４を配置した状態でバルブ収容室８５に収容される。ピストンバルブ１１３は、後述のコイルバネ１１２によって図中のＸ軸方向に弾性的に付勢される。
The piston valve 113 includes a cylindrical piston 116 and a rod 117 connected to the piston 116. In the present embodiment, the piston 116 and the rod 117 are integrally formed, and are integrally formed by injection molding or the like. The piston 116 also serves as a spring seat that receives the coil spring 112. The piston valve 113 is accommodated in the valve accommodating chamber 85 in a state where the valve seat 114 is disposed on the inner surface of the valve accommodating chamber 85 (see FIG. 8). The piston valve 113 is elastically biased in the X-axis direction in the figure by a coil spring 112 described later.
ピストン１１６は、バルブ収容室８５の内周面に摺動可能に設けられている。このピストン１１６は、図中のＸ軸方向にスライドする。ピストン１１６の外周面とバルブ収容室８５の内周面との間には、オーリング１２１が設けられている。具体的には、ピストン１１６の外周面に形成された溝１２２にオーリング１２１が嵌め入れられている。これにより、ピストンバルブ１１３は、バルブ収容室８５の内周面との間に形成された隙間を密封した状態でバルブ収容室８５内を摺動しつつ、図中のＸ軸方向にスライドする。なお、本実施形態では、ピストン１１６の外周面とバルブ収容室８５の内周面との間の隙間を密封する手段の一例としてオーリング１２１を用いて例について説明したが、もちろん、これは単なる一例である。したがって、上記オーリング１２１に代えて、ゴムなどの弾性体を上記溝１２２に嵌め入れてもよい。また、上記隙間を完全に密封する必要は必ずしもなく、例えば、オーリング１２１を設ける代わりに上記隙間を限りなく狭めて、当該隙間を流通する空気流を抑制する構成であっても、本発明は適用可能である。
The piston 116 is slidably provided on the inner peripheral surface of the valve storage chamber 85. The piston 116 slides in the X-axis direction in the figure. An O-ring 121 is provided between the outer peripheral surface of the piston 116 and the inner peripheral surface of the valve storage chamber 85. Specifically, an O-ring 121 is fitted in a groove 122 formed on the outer peripheral surface of the piston 116. Thereby, the piston valve 113 slides in the X-axis direction in the drawing while sliding in the valve housing chamber 85 in a state where a gap formed between the piston valve 113 and the inner peripheral surface of the valve housing chamber 85 is sealed. In the present embodiment, the example using the O-ring 121 as an example of a means for sealing the gap between the outer peripheral surface of the piston 116 and the inner peripheral surface of the valve housing chamber 85 has been described. It is an example. Therefore, instead of the O-ring 121, an elastic body such as rubber may be fitted into the groove 122. Further, it is not always necessary to completely seal the gap. For example, the present invention can be applied to a configuration in which, instead of providing the O-ring 121, the gap is narrowed as much as possible to suppress the air flow flowing through the gap. Applicable.
ロッド１１７は、ピストン１１６の中心部からバルブ収容室８５の奥側へ延びている。このロッド１１７は、バルブ座１１４の孔１１５及び奥壁１０６の孔１００に挿通される。大気連通バルブ１１０に外力（駆動力）が加えられていない状態では、ロッド１１７の先端１１７Ａ（本発明の第１端に相当）は、後述のポンプ１７０のシリンダ１７１の内部に至る。なお、詳細については後述するが、ポンプ１７０のプランジャ１７２がシリンダ１７１の奥部まで押し込まれた際に、ピストン１８１がロッド１１７の先端１１７Ａに当接して、ピストンバルブ１１３を所定の位置Ｐ２（図１２参照）まで後退させる外力が加えられる。
The rod 117 extends from the center of the piston 116 to the back side of the valve housing chamber 85. The rod 117 is inserted into the hole 115 of the valve seat 114 and the hole 100 of the back wall 106. In a state where an external force (driving force) is not applied to the atmosphere communication valve 110, the tip 117A of the rod 117 (corresponding to the first end of the present invention) reaches the inside of a cylinder 171 of the pump 170 described later. Although details will be described later, when the plunger 172 of the pump 170 is pushed to the back of the cylinder 171, the piston 181 contacts the tip 117A of the rod 117, and the piston valve 113 is moved to a predetermined position P2 (FIG. An external force is applied to retract the head to 12).
コイルバネ１１２は、バルブ収容室８５に収容されたピストンバルブ１１３をバルブ収容室８５の奥行き方向（図８のＸ軸方向）へ弾性的に付勢するものである。コイルバネ１１２は、樹脂或いは金属からなる。コイルバネ１１２は、バルブ収容室８５において、ピストンバルブ１１３よりも開口８４側に収容される。コイルバネ１１２は、予め収縮された状態でバルブ収容室８５に収容される。したがって、バルブ収容室８５内においては、コイルバネ１１２は、常に、伸長する方向の付勢力を発生している。なお、本実施形態ではコイルバネ１１２を用いたが、コイルバネ１１２に代えて、例えば、板バネなどを用いてもよい。また、バルブ収容室８５内において上記ピストンバルブ１１３を上記奥行き方向へ弾性的に付勢する部材であれば如何なる材質、形状、構成のものであってもコイルバネ１１２に置き換えることができる。もちろん、インク供給バルブ１３０に適用される後述のバネユニット１３４（図１４参照）を用いてもよい。
The coil spring 112 elastically biases the piston valve 113 housed in the valve housing chamber 85 in the depth direction of the valve housing chamber 85 (X-axis direction in FIG. 8). The coil spring 112 is made of resin or metal. The coil spring 112 is accommodated in the valve accommodating chamber 85 on the opening 84 side than the piston valve 113. The coil spring 112 is accommodated in the valve accommodating chamber 85 in a previously contracted state. Therefore, in the valve accommodating chamber 85, the coil spring 112 always generates a biasing force in the extending direction. Although the coil spring 112 is used in the present embodiment, a leaf spring or the like may be used instead of the coil spring 112, for example. In addition, any material, shape and configuration of the piston valve 113 can be replaced with the coil spring 112 as long as it is a member that elastically biases the piston valve 113 in the depth direction in the valve accommodating chamber 85. Of course, a later-described spring unit 134 (see FIG. 14) applied to the ink supply valve 130 may be used.
キャップ１１１は、その奥面を形成する奥壁１１９と、奥壁１１９の周縁から立設されて側面を形成する筒状の側壁１１８とを有する。奥壁１１９は、コイルバネ１１２を受けるバネ座を兼ねる。側壁１１８には、複数（本実施形態では２つ）の長孔１２０が形成されている。開口８４（図８参照）の周縁に図示しない突起片が設けられており、この突起片が上記長孔１２０に挿嵌される。これにより、開口８４の周縁に対してキャップ１１１が固定される。
The cap 111 has a back wall 119 that forms the back surface thereof, and a cylindrical side wall 118 that stands from the periphery of the back wall 119 and forms a side surface. The back wall 119 also serves as a spring seat that receives the coil spring 112. A plurality (two in this embodiment) of long holes 120 are formed in the side wall 118. A projection piece (not shown) is provided on the periphery of the opening 84 (see FIG. 8), and this projection piece is inserted into the long hole 120. Thereby, the cap 111 is fixed to the periphery of the opening 84.
図１２（ａ）に示されるように、ロッド１１７に外力（駆動力）が加えられていない状態では、ピストンバルブ１１３は、コイルバネ１１２によって付勢されることにより、ピストン１１６がバルブ座１１４に当接した位置Ｐ１（本発明の第１位置に相当）で静止する。このとき、ピストン１１６とバルブ座１１４とが密着され、さらに、バルブ座１１４とバルブ収容室８５の奥面とが密着される。これにより、メインタンク７０のインク室７３から孔１１５及び孔１００を介してバルブ収容室８５へ通じる流路が閉塞される。つまり、孔１００がピストン１１６によって閉塞される。
As shown in FIG. 12A, in a state where no external force (driving force) is applied to the rod 117, the piston valve 113 is urged by the coil spring 112, so that the piston 116 contacts the valve seat 114. It stops at the contact position P1 (corresponding to the first position of the present invention). At this time, the piston 116 and the valve seat 114 are in close contact with each other, and the valve seat 114 and the back surface of the valve storage chamber 85 are in close contact with each other. As a result, the flow path from the ink chamber 73 of the main tank 70 to the valve storage chamber 85 through the hole 115 and the hole 100 is closed. That is, the hole 100 is closed by the piston 116.
図１２（ｂ）に示されるように、ロッド１１７に対して矢印１２３の方向に外力（駆動力）が加えられると、コイルバネ１１２の付勢力に抗してピストンバルブ１１３が矢印１２３の方向へ後退し、ピストン１１６がバルブ座１１４から離反する。このとき、孔１１５及び孔１００が開放される。ピストンバルブ１１３は、上記外力によって、ピストン１１６がキャップ１１１の奥壁１１９に当接する位置Ｐ２（本発明の第２位置に相当）まで後退する。ピストン１１６が位置Ｐ２まで後退したときに、孔１０１が開放される。これにより、インク室７３から、孔１００、孔１１５、バルブ収容室８５、そして孔１０１を経て大気へ通じる経路に空気の流路（図１２（ｂ）の矢印１２４を参照）が形成される。言い換えれば、インク室７３は、孔１００、孔１１５、バルブ収容室８５、そして孔１０１を経て、大気と連通する。
As shown in FIG. 12B, when an external force (driving force) is applied to the rod 117 in the direction of the arrow 123, the piston valve 113 moves backward in the direction of the arrow 123 against the biasing force of the coil spring 112. Then, the piston 116 is separated from the valve seat 114. At this time, the hole 115 and the hole 100 are opened. The piston valve 113 is retracted to the position P2 (corresponding to the second position of the present invention) where the piston 116 contacts the back wall 119 of the cap 111 by the external force. When the piston 116 is retracted to the position P2, the hole 101 is opened. As a result, an air flow path (see arrow 124 in FIG. 12B) is formed in a path that leads from the ink chamber 73 to the atmosphere through the hole 100, the hole 115, the valve storage chamber 85, and the hole 101. In other words, the ink chamber 73 communicates with the atmosphere through the hole 100, the hole 115, the valve storage chamber 85, and the hole 101.
次に、図１３を参照して、ポンプ１７０の詳細な構成について説明する。ここに、図１３は、ポンプ１７０の断面構造を示す部分拡大図である。
Next, a detailed configuration of the pump 170 will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a partially enlarged view showing a cross-sectional structure of the pump 170.
ポンプ１７０は、インク室７３に空気を送給し、或いはインク室７３からインクを吸引するものである。ポンプ１７０は、インク室７３の空気層８３（図１０参照）への空気の送給と上記空気層８３からの空気の吸引を交互に行うことにより、上記空気層８３の体積を増減させる。すなわち、空気層８３に空気が送給されると、空気層８３内の空気圧が上昇して、インクが低圧方向へ流出する。その結果、空気層８３の体積が増す。一方、空気層８３から空気が吸引されると、空気層８３内の空気圧が低下して、インクが低圧方向へ流出する。その結果、空気層８３の体積が減少する。
The pump 170 supplies air to the ink chamber 73 or sucks ink from the ink chamber 73. The pump 170 increases and decreases the volume of the air layer 83 by alternately supplying air to the air layer 83 (see FIG. 10) of the ink chamber 73 and sucking air from the air layer 83. That is, when air is supplied to the air layer 83, the air pressure in the air layer 83 increases and ink flows out in the low pressure direction. As a result, the volume of the air layer 83 increases. On the other hand, when air is sucked from the air layer 83, the air pressure in the air layer 83 decreases, and the ink flows out in the low pressure direction. As a result, the volume of the air layer 83 is reduced.
ポンプ１７０は、図１３に示されるように、メインタンク７０の上面７８に設けられている。ポンプ１７０は、大別して、シリンダ１７１とプランジャ１７２とを備えて構成されている。要するに、ポンプ１７０は、シリンダ１７１とプランジャ１７２とを有するピストンポンプ（またはプランジャポンプ）である。シリンダ１７１及びプランジャ１７２は、合成樹脂を射出成形することにより得られる。
The pump 170 is provided on the upper surface 78 of the main tank 70 as shown in FIG. The pump 170 is roughly configured to include a cylinder 171 and a plunger 172. In short, the pump 170 is a piston pump (or plunger pump) having a cylinder 171 and a plunger 172. The cylinder 171 and the plunger 172 are obtained by injection molding a synthetic resin.
シリンダ１７１は、メインタンク７０の上面７８に固定されている。シリンダ１７１は、プランジャ１７２をその内周面に摺接させつつスライド可能に支持する。シリンダ１７１の断面は、バルブ収容室８５の断面と同じ面積となっている。シリンダ１７１は、その中心軸が、メインタンク７０の奥行き方向（図中のＸ軸方向）に沿うように上面７８に配置されている。より詳細には、シリンダ１７１は、筒状フレーム７１Ｃの上記バルブ収容室８５と同じ軸上に配置されている。換言すれば、筒状フレーム７１Ｃの中心軸とシリンダ１７１の中心軸とが一致している。したがって、シリンダ１７１内を移動するプランジャ１７２の移動方向は、バルブ収容室８５内をスライドするピストンバルブ１１３の移動方向に一致する。
The cylinder 171 is fixed to the upper surface 78 of the main tank 70. The cylinder 171 supports the plunger 172 so as to be slidable while being in sliding contact with the inner peripheral surface thereof. The cross section of the cylinder 171 has the same area as the cross section of the valve accommodating chamber 85. The cylinder 171 is disposed on the upper surface 78 so that the central axis thereof is along the depth direction of the main tank 70 (X-axis direction in the drawing). More specifically, the cylinder 171 is disposed on the same axis as the valve accommodating chamber 85 of the cylindrical frame 71C. In other words, the central axis of the cylindrical frame 71C and the central axis of the cylinder 171 coincide. Therefore, the moving direction of the plunger 172 that moves in the cylinder 171 coincides with the moving direction of the piston valve 113 that slides in the valve accommodating chamber 85.
シリンダ１７１にプランジャ１７２が挿入される方向（挿入方向）を基準にして、当該シリンダ１７１は、上記挿入方向の奥側の端部に円形の壁面１７９を有する。なお、壁面１７９は、バルブ収容室８５の奥壁１０６に対向して設けられている。この壁面１７９に孔１７３（本発明の第１孔に相当）が設けられている。孔１７３は、シリンダ１７１の中心軸と奥壁１７９との交点（すなわち、奥壁１７９の中心点）を中心にして当該奥壁１７９に形成されている。この孔１７３は、バルブ座１１４の孔１１５（図１２参照）、奥壁１０６の孔１００（図１２参照）、及び取付座９８の孔１０３と同じ軸上に設けられている。シリンダ１７１は、孔１７３及び孔１０３を経てインク室７３に通じている。したがって、シリンダ１７１内の空気は、孔１７３及び孔１０３を通じてインク室７３へ流出入する。
With reference to the direction (insertion direction) in which the plunger 172 is inserted into the cylinder 171, the cylinder 171 has a circular wall surface 179 at the end on the far side in the insertion direction. The wall surface 179 is provided to face the inner wall 106 of the valve storage chamber 85. The wall surface 179 is provided with a hole 173 (corresponding to the first hole of the present invention). The hole 173 is formed in the back wall 179 with the intersection of the center axis of the cylinder 171 and the back wall 179 (that is, the center point of the back wall 179) as the center. The hole 173 is provided on the same axis as the hole 115 (see FIG. 12) of the valve seat 114, the hole 100 (see FIG. 12) of the back wall 106, and the hole 103 of the mounting seat 98. The cylinder 171 communicates with the ink chamber 73 through the hole 173 and the hole 103. Therefore, the air in the cylinder 171 flows into and out of the ink chamber 73 through the hole 173 and the hole 103.
孔１７３及び孔１０３には、大気連通バルブ１１０のロッド１１７が挿通される。ロッド１１７は、図１２及び図１３に示されるように、孔１７３及び孔１０３を通ってシリンダ１７１側に延び、その先端１１７Ａは、シリンダ１７１の内部に至る。孔１７３及び孔１０３は、ロッド１１７の径よりも大きく形成されている。そのため、孔１７３及び孔１０３にロッド１１７が挿通された状態では、孔１７３及び孔１０３の内面とロッド１１７との間には所定の隙間が形成される。
The rod 117 of the atmosphere communication valve 110 is inserted into the hole 173 and the hole 103. As shown in FIGS. 12 and 13, the rod 117 extends to the cylinder 171 side through the hole 173 and the hole 103, and the tip 117 </ b> A reaches the inside of the cylinder 171. The hole 173 and the hole 103 are formed larger than the diameter of the rod 117. Therefore, when the rod 117 is inserted into the hole 173 and the hole 103, a predetermined gap is formed between the inner surface of the hole 173 and the hole 103 and the rod 117.
上記挿入方向を基準にして、シリンダ１７１の手前側の端部には開口１７４が設けられている。この開口１７４は、シリンダ１７１の内径と同じサイズを有する。開口１７４からシリンダ１７１内にプランジャ１７２が挿入される。孔１７３及び開口１７４は、シリンダ１７１の両端部それぞれに、同軸上に配置されている。以下、シリンダ１７１の両端部のうち、孔１７３が設けられた側の端部を先端１７５と称し、開口１７４が設けられた側の端部を後端１７６と称する。
An opening 174 is provided at the front end of the cylinder 171 with respect to the insertion direction. The opening 174 has the same size as the inner diameter of the cylinder 171. The plunger 172 is inserted into the cylinder 171 from the opening 174. The hole 173 and the opening 174 are coaxially arranged at both ends of the cylinder 171. Hereinafter, of the both ends of the cylinder 171, the end on the side where the hole 173 is provided is referred to as a front end 175, and the end on the side where the opening 174 is provided is referred to as a rear end 176.
シリンダ１７１の先端１７５には、円環状の取付具１７７が設けられている。この取付具１７７は、一部が先端１７５に埋設されており、残りの部分が露出されている。したがって、図１３に示されるように、取付具１７７は、断面視で先端１７５からシリンダ１７１の軸方向に突出している。取付座９８には図示しない取付溝が形成されており、該取付溝に取付具１７７が嵌め入れられる。これにより、シリンダ１７１の先端１７５が取付座９８に固定される。また、取付具１７７には、ゴム質のコーティングが施されている。そのため、取付具１７７と取付座９８とが隙間なく密着される。したがって、シリンダ１７１の内部からインク室７３に至る経路に空気漏れが生じることはない。なお、上述したように、取付座９８は、メインタンク７０の前面８０側であって、バルブ収容室８５の奥部の壁面を構成するフレーム７１に設けられている。そのため、シリンダ１７１は、先端１７５を上記前面８０側にして上面７８に固定される。
An annular attachment 177 is provided at the tip 175 of the cylinder 171. A part of the fixture 177 is embedded in the tip 175, and the remaining part is exposed. Therefore, as shown in FIG. 13, the fixture 177 protrudes in the axial direction of the cylinder 171 from the tip 175 in a sectional view. A mounting groove (not shown) is formed in the mounting seat 98, and a mounting tool 177 is fitted into the mounting groove. As a result, the tip 175 of the cylinder 171 is fixed to the mounting seat 98. Further, the attachment 177 is provided with a rubbery coating. Therefore, the fixture 177 and the mounting seat 98 are in close contact with each other without any gap. Therefore, no air leak occurs in the path from the inside of the cylinder 171 to the ink chamber 73. As described above, the mounting seat 98 is provided on the frame 71 that forms the wall surface at the back of the valve storage chamber 85 on the front surface 80 side of the main tank 70. Therefore, the cylinder 171 is fixed to the upper surface 78 with the front end 175 facing the front surface 80.
シリンダ１７１の後端１７６には、シリンダ１７１の径方向に突出する座１７８が設けられている。シリンダ１７１の先端１７５が取付座９９の孔１０２に挿入され、その後にシリンダ１７１の後端１７６が取付座９９に到達すると、座１７８が孔１０２の周縁に当接する。これにより、シリンダ１７１の更なる挿入が制止される。上述したように、取付座９９は、メインタンク７０の背面７９側に設けられている。したがって、シリンダ１７１は、後端１７６を上記背面７９側にして上面７８に固定される。
A seat 178 that protrudes in the radial direction of the cylinder 171 is provided at the rear end 176 of the cylinder 171. When the front end 175 of the cylinder 171 is inserted into the hole 102 of the mounting seat 99 and then the rear end 176 of the cylinder 171 reaches the mounting seat 99, the seat 178 contacts the peripheral edge of the hole 102. Thereby, the further insertion of the cylinder 171 is stopped. As described above, the mounting seat 99 is provided on the back 79 side of the main tank 70. Therefore, the cylinder 171 is fixed to the upper surface 78 with the rear end 176 facing the rear surface 79.
プランジャ１７２は、ピストン１８１（本発明の第１ピストンの一例）と、ロッド１８２とを有する。ロッド１８２はピストン１８１に連結されており、これらは一体に形成されている。ピストン１８１は、シリンダ１７１の内周面に対して摺動可能に設けられている。ピストン１８１の外周面とシリンダ１７１の内周面との間には、オーリング１８３が設けられている。具体的には、ピストン１８１の外周面に形成された溝１８４に円環状のゴム部材からなるオーリング１８３が嵌め入れられている。これにより、ピストン１８１は、シリンダ１７１の内周面との間に形成された隙間を密封した状態でシリンダ１７１内を摺動する。
The plunger 172 includes a piston 181 (an example of a first piston according to the present invention) and a rod 182. The rod 182 is connected to the piston 181 and these are integrally formed. The piston 181 is provided to be slidable with respect to the inner peripheral surface of the cylinder 171. An O-ring 183 is provided between the outer peripheral surface of the piston 181 and the inner peripheral surface of the cylinder 171. Specifically, an O-ring 183 made of an annular rubber member is fitted in a groove 184 formed on the outer peripheral surface of the piston 181. Thereby, the piston 181 slides in the cylinder 171 in a state in which a gap formed between the piston 181 and the inner peripheral surface of the cylinder 171 is sealed.
ロッド１８２には、ラックギヤ１８５が形成されている。ラックギヤ１８５は、ロッド１８２の上側に形成されている。ラックギヤ１８５に、後述の駆動伝達機構２２０（図１７参照）のピニオンギヤ２２１が噛み合わさる。これにより、シリンダ１７１の軸方向へピストン１８１を摺動させる駆動力がロッド１８２に伝達される。上記駆動力を受けると、ピストン１８１は、図１３の紙面の左右方向に摺動する。例えば、ピストン１８１が図１３の紙面の左方向に摺動すると、シリンダ１７１内の空気が孔１７３及び孔１０３を通じてインク室７３へ流出する。一方、ピストン１８１が図１３の紙面の右方向に摺動すると、インク室７３内の空気が孔１０３及び孔１７３を通じてシリンダ１７１内に流入する。
A rack gear 185 is formed on the rod 182. The rack gear 185 is formed on the upper side of the rod 182. A pinion gear 221 of a drive transmission mechanism 220 (see FIG. 17) described later meshes with the rack gear 185. As a result, a driving force for sliding the piston 181 in the axial direction of the cylinder 171 is transmitted to the rod 182. When the driving force is received, the piston 181 slides in the left-right direction on the paper surface of FIG. For example, when the piston 181 slides to the left in FIG. 13, the air in the cylinder 171 flows into the ink chamber 73 through the hole 173 and the hole 103. On the other hand, when the piston 181 slides in the right direction on the paper surface of FIG. 13, the air in the ink chamber 73 flows into the cylinder 171 through the hole 103 and the hole 173.
ピストン１８１は、図１３に示されるように、位置Ｐ１１から位置Ｐ１２を経て位置Ｐ１３までの間を摺動する。位置Ｐ１１は、ピストン１８１が大気連通バルブ１１０のロッド１１７の先端１１７Ａから離反した位置を示す。図１３では、位置Ｐ１１は、ピストン１８１がロッド１１７の先端１１７Ａに当接しない位置を便宜上指し示しているに過ぎない。したがって、位置Ｐ１１は、図中に示す位置に限定されない。位置Ｐ１２は、ピストン１８１がロッド１１７の先端１１７Ａに当接する位置を示す。また、位置Ｐ１３は、ピストン１８１がロッド１１７の先端１１７Ａを押し込んで、該ピストン１８１がシリンダ１７１の奥部（底部）の壁面１７９に当接する位置を示す。ピストン１８１が位置Ｐ１１から位置Ｐ１２に移動する間は、シリンダ１７１内の空気が孔１７３及び孔１０３を通じてインク室７３へ流出する。ピストン１８１が位置Ｐ１２から位置Ｐ１３に移動すると、ロッド１１７の先端１１７Ａがピストン１８１によって押圧されて、大気連通バルブ１１０が作動する。これにより、インク室７３は、孔１００及び孔１０１を通じて大気に開放される。
As shown in FIG. 13, the piston 181 slides between the position P11, the position P12, and the position P13. A position P11 indicates a position where the piston 181 is separated from the tip 117A of the rod 117 of the air communication valve 110. In FIG. 13, the position P <b> 11 merely indicates a position where the piston 181 does not contact the tip 117 </ b> A of the rod 117 for convenience. Therefore, the position P11 is not limited to the position shown in the drawing. A position P12 indicates a position where the piston 181 contacts the tip 117A of the rod 117. Further, the position P13 indicates a position where the piston 181 pushes the tip 117A of the rod 117 and the piston 181 comes into contact with the wall surface 179 at the back (bottom) of the cylinder 171. While the piston 181 moves from the position P11 to the position P12, the air in the cylinder 171 flows out into the ink chamber 73 through the hole 173 and the hole 103. When the piston 181 moves from the position P12 to the position P13, the tip 117A of the rod 117 is pressed by the piston 181 and the atmospheric communication valve 110 is activated. As a result, the ink chamber 73 is opened to the atmosphere through the hole 100 and the hole 101.
ポンプ１７０は、インクチューブ３２（図１及び図２参照）の容積に、サブタンク２１（図１及び図２参照）の容積を加算した容積（以下「合算容積」と称する。）と同等の容量を有する。一般に、上述の如く構成されたポンプ１７０は、シリンダ１７１の容積とピストン１８１のストロークとによってその容量（所謂、ポンプ容量）が決定される。したがって、シリンダ１７１は少なくとも上記合算容積に応じた断面積及び全長を要する。
The pump 170 has a capacity equivalent to the volume (hereinafter referred to as “total volume”) obtained by adding the volume of the sub tank 21 (see FIGS. 1 and 2) to the volume of the ink tube 32 (see FIGS. 1 and 2). Have. In general, the capacity of the pump 170 configured as described above is determined by the volume of the cylinder 171 and the stroke of the piston 181 (so-called pump capacity). Therefore, the cylinder 171 requires at least a cross-sectional area and a total length corresponding to the total volume.
本実施形態では、後述の駆動伝達機構２２０（図１７参照）によってピストン１８１が一定のストロークで位置Ｐ１１と位置１３との間を摺動する。したがって、ポンプ１７０は、インク室７３に対して、常に、一定量の空気を供給し、或いは一定量の空気を吸引する。
In the present embodiment, the piston 181 slides between the position P11 and the position 13 with a constant stroke by a drive transmission mechanism 220 (see FIG. 17) described later. Therefore, the pump 170 always supplies a certain amount of air to the ink chamber 73 or sucks a certain amount of air.
次に、図１４及び図１５を参照して、インク供給バルブ１３０の詳細な構成について説明する。ここに、図１４は、インク供給バルブ１３０の構成部品を示す分解斜視図である。図１５は、インク供給バルブ１３０の断面構造を示す部分拡大図である。
Next, the detailed configuration of the ink supply valve 130 will be described with reference to FIGS. 14 and 15. FIG. 14 is an exploded perspective view showing components of the ink supply valve 130. FIG. 15 is a partially enlarged view showing a cross-sectional structure of the ink supply valve 130.
インク供給バルブ１３０は、メインタンク７０のインク室７３に貯留されたインクを外部へ流出入させるためのバルブである。このインク供給バルブ１３０は、バルブ収容室８８に収容されて、メインタンク７０にインクチューブ３２（図１及び図２参照）を接続するための接続口の役割を担う。インク供給バルブ１３０は、図１４及び図１５に示されるように、キャップ１３１と、ジョイント１３２と、ピストンバルブ１３３と、バネユニット１３４とを備える。インク供給バルブ１３０は、これら各要素（キャップ１３１、ジョイント１３２、ピストンバルブ１３３、バネユニット１３４）がその順序で連結されて構成されている。上記各要素のうち、ピストンバルブ１３３及びバネユニット１３４がバルブ収容室８８に収容される。また、ジョイント１３２は、開口８７（図８参照）を栓するように開口８７に嵌め入れられる。また、キャップ１３１は、ジョイント１３２を介して開口８７の周縁に装着される。
The ink supply valve 130 is a valve for allowing the ink stored in the ink chamber 73 of the main tank 70 to flow in and out. The ink supply valve 130 is accommodated in the valve accommodating chamber 88 and serves as a connection port for connecting the ink tube 32 (see FIGS. 1 and 2) to the main tank 70. As shown in FIGS. 14 and 15, the ink supply valve 130 includes a cap 131, a joint 132, a piston valve 133, and a spring unit 134. The ink supply valve 130 is configured by connecting these elements (cap 131, joint 132, piston valve 133, spring unit 134) in that order. Among the above elements, the piston valve 133 and the spring unit 134 are accommodated in the valve accommodating chamber 88. Further, the joint 132 is fitted into the opening 87 so as to plug the opening 87 (see FIG. 8). The cap 131 is attached to the periphery of the opening 87 via the joint 132.
ジョイント１３２は、メインタンク７０の外部からバルブ収容室８８にインク抽出管１４９（図１５参照）を挿通するものである。なお、インク抽出管１４９は、インクチューブ３２（図１参照）の先端に設けられた針状の管である。ジョイント１３２は、合成樹脂で構成されている。ジョイント１３２は、バルブ収容室８８の内径及び開口８７（図８参照）の形状に合わせて、円環状に形成されている。詳細には、ジョイント１３２は、バルブ収容室８８の内周面に嵌め入れられる第１円柱部１３５と、開口８７の周縁に当接される第２円柱部１３６とを有する。また、ジョイント１３２には、第１円柱部１３５及び第２円柱部１３６の中心を貫通する孔１３７が形成されている。孔１３７にインク抽出管１４９が挿通される。孔１３７は、インク抽出管１４９の外径よりもやや小さく形成されている。したがって、孔１３７にインク抽出管１４９が挿通されると、インク抽出管１４９の外周面が孔１３２の内面を押圧して密着する。これにより、インク抽出管１４９は、バルブ収容室８８と外部との密封状態を維持したまま、バルブ収容室８８へ挿通される。
The joint 132 is for inserting the ink extraction pipe 149 (see FIG. 15) into the valve storage chamber 88 from the outside of the main tank 70. The ink extraction tube 149 is a needle-like tube provided at the tip of the ink tube 32 (see FIG. 1). The joint 132 is made of a synthetic resin. The joint 132 is formed in an annular shape in accordance with the inner diameter of the valve accommodating chamber 88 and the shape of the opening 87 (see FIG. 8). Specifically, the joint 132 includes a first cylindrical portion 135 that is fitted into the inner peripheral surface of the valve accommodating chamber 88 and a second cylindrical portion 136 that is in contact with the peripheral edge of the opening 87. The joint 132 is formed with a hole 137 that passes through the centers of the first cylindrical portion 135 and the second cylindrical portion 136. An ink extraction tube 149 is inserted into the hole 137. The hole 137 is formed to be slightly smaller than the outer diameter of the ink extraction tube 149. Therefore, when the ink extraction tube 149 is inserted through the hole 137, the outer peripheral surface of the ink extraction tube 149 presses against the inner surface of the hole 132 and comes into close contact therewith. Accordingly, the ink extraction tube 149 is inserted into the valve storage chamber 88 while maintaining a sealed state between the valve storage chamber 88 and the outside.
キャップ１３１は、開口８７（図８参照）を覆うとともにインク抽出管１４９（図１５参照）をバルブ収容室８８へ導くものである。キャップ１３１は、奥面を構成する円盤状の奥壁１２９と、奥壁１２９に形成された孔１３８と、キャップ１３１の側面を形成する筒状の側壁１３９とを有する。側壁１３９には複数の長孔１４０（本実施形態では２つ）が形成されている。開口８７の周縁に図示しない突起片が設けられており、この突起片が上記長孔１４０に挿嵌される。これにより、開口８７の周縁に対してキャップ１３１が固定される。
The cap 131 covers the opening 87 (see FIG. 8) and guides the ink extraction tube 149 (see FIG. 15) to the valve storage chamber 88. The cap 131 includes a disk-shaped back wall 129 that forms the back surface, a hole 138 formed in the back wall 129, and a cylindrical side wall 139 that forms the side surface of the cap 131. A plurality of long holes 140 (two in this embodiment) are formed in the side wall 139. A projection piece (not shown) is provided on the periphery of the opening 87, and the projection piece is inserted into the long hole 140. Thereby, the cap 131 is fixed to the periphery of the opening 87.
バネユニット１３４は、バルブ収容室８８に収容されたピストンバルブ１３３をバルブ収容室８８の奥行き方向（図８のＸ軸方向）へ弾性的に付勢するものである。バネユニット１３４は、弾性を有する樹脂で構成された第１バネ１４４及び第２バネ１４５と、バルブ収容室８８の奥行き方向に摺動可能なスライド部材１４６とを有する。第１バネ１４４及び第２バネ１４５は、お碗形状或いは中空円錐形状に形成されており、荷重が付加されたときにその側面が撓む。第１バネ１４４及び第２バネ１４５には、図１４に示されるように孔１４４Ａ，１４５Ａが形成されており、お碗形状の内部を通って孔１４４Ａ，１４５Ａを抜ける経路（図１５の太線矢印１６４参照）でインクが流通する。スライド部材１４６には、第１バネ１４４及び第２バネ１４５を収容する図示しない収容室が設けられており、該収容室に第１バネ１４４及び第２バネ１４５が収容される。
The spring unit 134 elastically biases the piston valve 133 housed in the valve housing chamber 88 in the depth direction of the valve housing chamber 88 (X-axis direction in FIG. 8). The spring unit 134 includes a first spring 144 and a second spring 145 made of elastic resin, and a slide member 146 that can slide in the depth direction of the valve housing chamber 88. The first spring 144 and the second spring 145 are formed in a bowl shape or a hollow cone shape, and the side surfaces thereof bend when a load is applied. As shown in FIG. 14, holes 144A and 145A are formed in the first spring 144 and the second spring 145, and a path (through the thick arrow in FIG. 15) that passes through the holes 144A and 145A through the bowl-shaped interior. 164), the ink is distributed. The slide member 146 is provided with a storage chamber (not shown) that stores the first spring 144 and the second spring 145, and the first spring 144 and the second spring 145 are stored in the storage chamber.
バネユニット１３４は、予め収縮された状態でバルブ収容室８８の奥部に収容される。したがって、バルブ収容室８８内において、バネユニット１３４は、常に、伸長する方向の付勢力を発生する。なお、バルブ収容室８８の奥面を形成する奥壁１０５が、バネユニット１３４の付勢力を受け止めて支持するバネ座を兼ねる。スライド部材１４６には、ピストンバルブ１３３とバネユニット１３４とを連結するためのリブ１４７が設けられている。このリブ１４７にピストンバルブ１３３の爪１４３が掛け止められる。なお、本実施形態ではバネユニット１３４を用いたが、バルブ収容室８８を上記奥行き方向へ弾性的に付勢する部材であれば如何なる材質、形状、構成のものであってもバネユニット１３４に置き換えることができる。もちろん、バネユニット１３４に代えて、大気連通バルブ１１０に適用されるコイルバネ１１２（図１１参照）を用いてもよい。
The spring unit 134 is housed in the inner part of the valve housing chamber 88 in a contracted state. Therefore, in the valve accommodating chamber 88, the spring unit 134 always generates an urging force in the extending direction. The back wall 105 that forms the back surface of the valve housing chamber 88 also serves as a spring seat that receives and supports the urging force of the spring unit 134. The slide member 146 is provided with a rib 147 for connecting the piston valve 133 and the spring unit 134. The claw 143 of the piston valve 133 is hooked on the rib 147. Although the spring unit 134 is used in the present embodiment, any material, shape, or configuration of the member that elastically biases the valve housing chamber 88 in the depth direction may be replaced with the spring unit 134. be able to. Of course, instead of the spring unit 134, a coil spring 112 (see FIG. 11) applied to the atmospheric communication valve 110 may be used.
ピストンバルブ１３３は、円盤状の奥壁１４１と、奥壁１４１の周縁から立設された筒状の側壁１４２とを有する。奥壁１４１には、複数の開口１４１Ａ（本実施形態では４つ）が周方向に設けられている。奥壁１４１は、バネユニット１３４の付勢力を受け止めるバネ座を兼ねる。側壁１４２には、複数の爪１４３（本実施形態では２つ）が設けられている。この爪１４３がバネユニット１３４のリブ１４７に掛け止められることで、ピストンバルブ１３３とバネユニット１３４とが連結される。ピストンバルブ１３３は、バルブ収容室８８の奥行き方向（図８のＸ軸方向）へスライド可能に設けられている。このピストンバルブ１３３は、側壁１４２とバルブ収容室８５の内面との間に所定寸法の間隙１４８を形成しつつ、バルブ収容室８５内でスライドする。隙間１４８は、インクの流通が可能な寸法に設定されている。このようなピストンバルブ１３３がバネユニット１３４によってバルブ収容室８８の奥行き方向（図８のＸ軸方向）へ付勢されることで、ピストンバルブ１３３の外側面１２７とジョイント１３２の奥側面１２８とが当接する。これにより、ジョイント１３２の孔１３７がピストンバルブ１３３で閉塞される。
The piston valve 133 includes a disc-shaped back wall 141 and a cylindrical side wall 142 erected from the periphery of the back wall 141. The back wall 141 is provided with a plurality of openings 141 </ b> A (four in this embodiment) in the circumferential direction. The back wall 141 also serves as a spring seat that receives the biasing force of the spring unit 134. A plurality of claws 143 (two in this embodiment) are provided on the side wall 142. The pawl 143 is hooked on the rib 147 of the spring unit 134 so that the piston valve 133 and the spring unit 134 are connected. The piston valve 133 is provided so as to be slidable in the depth direction of the valve accommodating chamber 88 (X-axis direction in FIG. 8). The piston valve 133 slides in the valve accommodating chamber 85 while forming a gap 148 having a predetermined size between the side wall 142 and the inner surface of the valve accommodating chamber 85. The gap 148 is set to a size that allows ink to flow. Such a piston valve 133 is biased by the spring unit 134 in the depth direction of the valve accommodating chamber 88 (X-axis direction in FIG. 8), so that the outer side surface 127 of the piston valve 133 and the inner side surface 128 of the joint 132 are connected. Abut. As a result, the hole 137 of the joint 132 is closed by the piston valve 133.
上述の如く構成されたインク供給バルブ１３０において、図１５に示されるように、インク抽出管１４９が孔１３８及び孔１３７を経てバルブ収容室８８内に挿入されると、インク抽出管１４９の先端がピストンバルブ１３３の奥壁１４１をバネユニット１３４の付勢力に抗して押圧する。このとき、ピストンバルブ１３３が押し下げられる。これにより、奥壁１４１がジョイント１３２から離反する。インク抽出管１４９の先端部の側面には、インクが流出入される流出入口１４９Ａが設けられている。したがって、奥壁１４１がジョイント１３２から離反すると、流出入口１４９Ａを通じてバルブ収容室８８とインク抽出管１４９とが連通する。
In the ink supply valve 130 configured as described above, when the ink extraction tube 149 is inserted into the valve storage chamber 88 through the hole 138 and the hole 137 as shown in FIG. The back wall 141 of the piston valve 133 is pressed against the urging force of the spring unit 134. At this time, the piston valve 133 is pushed down. As a result, the back wall 141 is separated from the joint 132. An outflow inlet 149 </ b> A through which ink flows in and out is provided on the side surface of the distal end portion of the ink extraction tube 149. Therefore, when the rear wall 141 is separated from the joint 132, the valve storage chamber 88 and the ink extraction pipe 149 communicate with each other through the outflow inlet 149A.
インク供給バルブ１３０内では、次の経路に沿ってインクが流れる。インク室７３からサブタンク２１へインクを供給する場合は、インク室７３から逆止弁９５を通ってバルブ収容室８８へインクが流入すると、インクはバネユニット１３４の内部とその外周の間隙１４８を通り抜けて、開口１４１Ａから流出する（図１５の太線矢印１６４参照）。一方、サブタンク２１からインク室７３にインクを吸引する場合は、流出入口１４９Ａを通じてバルブ収容室８８に吸引されたインクはバッファ室９０へ流入し、逆止弁９３を経て流路９２から空気層８３へ流出する（図１５の太線矢印１６５参照）。
In the ink supply valve 130, ink flows along the following path. When supplying ink from the ink chamber 73 to the sub tank 21, when ink flows from the ink chamber 73 through the check valve 95 into the valve storage chamber 88, the ink passes through the gap 148 between the inside of the spring unit 134 and the outer periphery thereof. Then, it flows out from the opening 141A (see the thick arrow 164 in FIG. 15). On the other hand, when the ink is sucked from the sub tank 21 into the ink chamber 73, the ink sucked into the valve storage chamber 88 through the outflow inlet 149 </ b> A flows into the buffer chamber 90, passes through the check valve 93, and flows from the flow path 92 to the air layer 83. (See the thick arrow 165 in FIG. 15).
次に、図１６から図１９を参照して、カートリッジ装着部２００の構成について詳細に説明する。ここに、図１６及び図１７は、カートリッジ装着部２００の外観構成を示す斜視図であり、図１６は、カートリッジ装着部２００からインクカートリッジ５０が取り外された状態を示し、図１７は、カートリッジ装着部２００にインクカートリッジ５０が装着された状態を示す。図１８は、図１７の矢視XVIIIから見たカートリッジ装着部２００の側面図である。図１９は、図１７の切断線XIX−XIXの断面図である。なお、図中において、各ギヤの歯は省略されている。
Next, the configuration of the cartridge mounting portion 200 will be described in detail with reference to FIGS. 16 and 17 are perspective views showing the external configuration of the cartridge mounting unit 200. FIG. 16 shows a state where the ink cartridge 50 is removed from the cartridge mounting unit 200. FIG. A state in which the ink cartridge 50 is attached to the portion 200 is shown. FIG. 18 is a side view of the cartridge mounting portion 200 as viewed from the arrow XVIII in FIG. 19 is a cross-sectional view taken along section line XIX-XIX in FIG. In the figure, the teeth of each gear are omitted.
カートリッジ装着部２００は、５色のインク、すなわち、染料インクであるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、フォトブラック（ＰＢｋ）、及び、顔料インクであるブラック（Ｂｋ）の各色に対応する５つのインクカートリッジ５０を保持する。このカートリッジ装着部２００は、インクジェット記録装置１０の内部に収容されている。
The cartridge mounting unit 200 has five colors of ink, that is, each color of cyan (C), magenta (M), yellow (Y), photo black (PBk) that is dye ink, and black (Bk) that is pigment ink. The five ink cartridges 50 corresponding to are held. The cartridge mounting unit 200 is accommodated in the ink jet recording apparatus 10.
カートリッジ装着部２００は、図１６に示されるように、カートリッジケース２０１を備える。カートリッジケース２０１の前面に開口２０２が設けられている。この開口２０２からインクカートリッジ５０が挿入される。カートリッジケース２０１に挿入されたインクカートリッジ５０が、その挿入方向（図中のＸ軸方向）へ押圧されると、カートリッジケース２０１の奥部に配置されたインク抽出管１４９（図１５参照）がインク供給バルブ１３０に挿入される。これにより、カートリッジケース２０１に対するインクカートリッジ５０の装着が完了する。なお、カートリッジケース２０１は、インクカートリッジ５０が挿抜可能なように構成されている。
The cartridge mounting unit 200 includes a cartridge case 201 as shown in FIG. An opening 202 is provided on the front surface of the cartridge case 201. The ink cartridge 50 is inserted from the opening 202. When the ink cartridge 50 inserted into the cartridge case 201 is pressed in the insertion direction (X-axis direction in the figure), the ink extraction tube 149 (see FIG. 15) disposed at the back of the cartridge case 201 is ink. Inserted into the supply valve 130. Thereby, the mounting of the ink cartridge 50 to the cartridge case 201 is completed. The cartridge case 201 is configured such that the ink cartridge 50 can be inserted and removed.
図１９に示されるように、カートリッジケース２０１の奥部には、光センサ２０３が設けられている。この光センサ２０３は、発光素子と受光素子とを有し、発光素子から受光素子へ出射された光の輝度に基づいて所定のセンサ信号（例えば、輝度に応じた電気信号）を出力するものである。光センサ２０３の代表例は、透過型のフォトインタラプタである。光センサ２０３は、インクカートリッジ５０に対応して設けられている。したがって、本実施形態では、光センサ２０３は５つ設けられている。光センサ２０３の発光素子と受光素子との間（以下「出射部」と称する。）に、検出部７５が進入するように、光センサ２０３が配置されている。センサーアーム１５０の遮蔽部１５７（図８参照）が検出部７５に進入した状態では、上記出射部は遮蔽部１５７で遮蔽される。このとき、インクジェット記録装置１０では、主制御部（不図示）によって、「インク残量あり」と判断される。一方、遮蔽部１５７が検出部７５から退出した状態では、上記出射部は遮蔽されない。このとき、インクジェット記録装置１０では、「インク残量なし」と判断される。
As shown in FIG. 19, an optical sensor 203 is provided at the back of the cartridge case 201. The optical sensor 203 includes a light emitting element and a light receiving element, and outputs a predetermined sensor signal (for example, an electric signal corresponding to the luminance) based on the luminance of light emitted from the light emitting element to the light receiving element. is there. A typical example of the optical sensor 203 is a transmissive photo interrupter. The optical sensor 203 is provided corresponding to the ink cartridge 50. Therefore, in this embodiment, five optical sensors 203 are provided. The optical sensor 203 is arranged so that the detection unit 75 enters between the light emitting element and the light receiving element of the optical sensor 203 (hereinafter referred to as “emission part”). In a state where the shielding part 157 (see FIG. 8) of the sensor arm 150 has entered the detection part 75, the emitting part is shielded by the shielding part 157. At this time, in the ink jet recording apparatus 10, the main control unit (not shown) determines that “there is remaining ink”. On the other hand, in a state where the shielding part 157 has left the detection part 75, the emission part is not shielded. At this time, the inkjet recording apparatus 10 determines that “there is no ink remaining”.
カートリッジ装着部２００の背面側には、駆動伝達機構２２０が設けられている。駆動伝達機構２２０は、５つのピニオンギヤ２２１と、軸２２２と、リンクロッド２２３と、軸２２４と、第１伝達ギヤ２２５と、第２伝達ギヤ２２６とを備える。
A drive transmission mechanism 220 is provided on the back side of the cartridge mounting unit 200. The drive transmission mechanism 220 includes five pinion gears 221, a shaft 222, a link rod 223, a shaft 224, a first transmission gear 225, and a second transmission gear 226.
ピニオンギヤ２２１は、インクカートリッジ５０がカートリッジケース２０１に装着された状態で、ラックギヤ１８５と噛み合わされる。本実施形態では、インクカートリッジ５０の５つのプランジャ１７２に対応して５つのピニオンギヤ２２１が配設されている。ピニオンギヤ２２１は、図１６及び図１７に示されるように、略半円形状に形成されている。ピニオンギヤ２２１の円弧部２２８に歯が形成されている。
The pinion gear 221 is meshed with the rack gear 185 in a state where the ink cartridge 50 is mounted in the cartridge case 201. In the present embodiment, five pinion gears 221 are disposed corresponding to the five plungers 172 of the ink cartridge 50. As shown in FIGS. 16 and 17, the pinion gear 221 is formed in a substantially semicircular shape. Teeth are formed on the arc portion 228 of the pinion gear 221.
５つのピニオンギヤ２２１は、一軸構成の軸２２２に固定されている。したがって、軸２２２が回転すると、全てのピニオンギヤ２２１がその回転方向と同方向に同じ回転速度で回転する。軸２２２の一端に、リンクロッド２２３が連結されている。このリンクロッド２２３によって、所定の駆動力が軸２２２に伝達される。リンクロッド２２３は、軸２２４にも連結されている。要するに、リンクロッド２２３の一方端が軸２２２に連結され、他方端が軸２２４に連結されている。軸２２４には、第１伝達ギヤ２２５が固定されている。そして、この第１伝達ギヤ２２５に第２伝達ギヤ２２６が噛み合わされる。
The five pinion gears 221 are fixed to a uniaxial shaft 222. Therefore, when the shaft 222 rotates, all the pinion gears 221 rotate at the same rotational speed in the same direction as the rotation direction. A link rod 223 is connected to one end of the shaft 222. A predetermined driving force is transmitted to the shaft 222 by the link rod 223. The link rod 223 is also connected to the shaft 224. In short, one end of the link rod 223 is connected to the shaft 222 and the other end is connected to the shaft 224. A first transmission gear 225 is fixed to the shaft 224. The second transmission gear 226 is meshed with the first transmission gear 225.
第２伝達ギヤ２２６は、モータなどの駆動源に連結されている。上記駆動源は、インクジェット記録装置１０を構成する給紙装置１２や搬送装置１３などの駆動系にも連結されている。上記駆動源は、インクジェット記録装置１０を統括的に制御する主制御部（不図示）によって所定の動作を行うように制御される。
The second transmission gear 226 is connected to a drive source such as a motor. The driving source is also connected to a driving system such as a paper feeding device 12 and a conveying device 13 that constitute the ink jet recording apparatus 10. The drive source is controlled to perform a predetermined operation by a main control unit (not shown) that controls the inkjet recording apparatus 10 in an integrated manner.
上記駆動源から所定の駆動力が第２伝達ギヤ２２６に伝達されると、その駆動力は第１伝達ギヤ２２５、軸２２４、リンクロッド２２３、軸２２２、ピニオンギヤ２２１を介して、ラックギヤ１８５に伝達される。これにより、ピストン１１６がシリンダ１７１内を往復するようにスライドする。
When a predetermined driving force is transmitted from the driving source to the second transmission gear 226, the driving force is transmitted to the rack gear 185 via the first transmission gear 225, the shaft 224, the link rod 223, the shaft 222, and the pinion gear 221. Is done. As a result, the piston 116 slides so as to reciprocate within the cylinder 171.
以下、図２０を参照して、本実施形態に係るインク供給装置１１によるインクの供給動作について説明する。ここに、図２０は、インクの供給動作を説明するための模式図である。なお、図２０においては、センサーアーム１５０（図８参照）は省略されている。
Hereinafter, with reference to FIG. 20, an ink supply operation by the ink supply apparatus 11 according to the present embodiment will be described. FIG. 20 is a schematic diagram for explaining the ink supply operation. In FIG. 20, the sensor arm 150 (see FIG. 8) is omitted.
上述の如く本実施形態に係るインク供給装置１１が構成されているため、次の要領で、メインタンク７０からサブタンク２１へインクが供給される。なお、サブタンク２１へのインクの供給は、バルブ３７（図１参照）を開けてサブタンク２１内を大気に開放させた状態で行われる。
Since the ink supply device 11 according to this embodiment is configured as described above, ink is supplied from the main tank 70 to the sub tank 21 in the following manner. The ink is supplied to the sub tank 21 in a state where the valve 37 (see FIG. 1) is opened and the sub tank 21 is opened to the atmosphere.
図２０（ａ）に示されるように、プランジャ１７２がシリンダ１７１から最大限に引き出された状態からシリンダ１７１内にプランジャ１７２を押し込む方向へ上記駆動源を作動させると、ピストン１８１がシリンダ１７１の奥側（紙面の左方向）へ移動する。これに伴い、シリンダ１７１内の空気が孔１７３及び孔１０３（図１３参照）を経てメインタンク７０のインク室７３へ送り込まれる。これにより、インク室７３の空気層８３の圧力が上昇する。空気層８３の圧力がバルブ収容室８８（図１５参照）の圧力よりも高くなると、逆止弁９５（図１５参照）が孔８９を開放する。孔８９の開放によって、図２０（ｂ）の実線の矢印２３に示される流路を通ってインクがメインタンク７０からサブタンク２１へ供給される。より詳細には、まず、孔８９が開放されたことによって、インク室７３に貯留されたインクが孔８９（図１５参照）を経てバルブ収容室８８へ流出する。このとき、空気層８３の体積がシリンダ１７１から流入した空気量に相当する分量だけ増加する。バルブ収容室８８に流入したインクは、バネユニット１３４の内部及び周囲を通り、インク抽出管１４９の流出入口１４９Ａ（図１５参照）からインクチューブ３２に流入する。そして、インクチューブ３２を通じてインクがサブタンク２１へ供給される。図２０（ｃ）に示されるように、ピストン１８１がシリンダ１７１の奥部手前の位置Ｐ１２まで押し込まれると、サブタンク２１及びインクチューブ３２にインクが満たされる。
As shown in FIG. 20A, when the drive source is operated in a direction in which the plunger 172 is pushed out from the cylinder 171 to the maximum in the direction in which the plunger 172 is pushed into the cylinder 171, the piston 181 is moved to the back of the cylinder 171. Move to the left (to the left of the page). Accordingly, air in the cylinder 171 is sent to the ink chamber 73 of the main tank 70 through the hole 173 and the hole 103 (see FIG. 13). As a result, the pressure of the air layer 83 in the ink chamber 73 increases. When the pressure in the air layer 83 becomes higher than the pressure in the valve accommodating chamber 88 (see FIG. 15), the check valve 95 (see FIG. 15) opens the hole 89. By opening the hole 89, ink is supplied from the main tank 70 to the sub tank 21 through the flow path indicated by the solid line arrow 23 in FIG. More specifically, first, when the hole 89 is opened, the ink stored in the ink chamber 73 flows out to the valve storage chamber 88 through the hole 89 (see FIG. 15). At this time, the volume of the air layer 83 increases by an amount corresponding to the amount of air flowing in from the cylinder 171. The ink flowing into the valve housing chamber 88 passes through and around the spring unit 134 and flows into the ink tube 32 from the outflow inlet 149A (see FIG. 15) of the ink extraction tube 149. Then, ink is supplied to the sub tank 21 through the ink tube 32. As shown in FIG. 20C, when the piston 181 is pushed down to a position P12 just before the back of the cylinder 171, the sub tank 21 and the ink tube 32 are filled with ink.
本実施形態では、上記要領でメインタンク７０からサブタンク２１へインクが供給されると、ピストン１８１が位置Ｐ１２で停止するよう上記駆動源が制御される。これにより、インクジェット記録装置１０は、画像記録の準備が整った状態（以下、「待機状態」と称する。）となる。このとき、ピストン１８１はシリンダ１７１の奥部の位置Ｐ１３まで押し込まれていないため、大気連通バルブ１１０は閉姿勢を維持する。したがって、インクタンク７０内は、気密状態が保持される。
In the present embodiment, when the ink is supplied from the main tank 70 to the sub tank 21 in the above manner, the drive source is controlled so that the piston 181 stops at the position P12. As a result, the ink jet recording apparatus 10 is in a state in which preparation for image recording is completed (hereinafter referred to as a “standby state”). At this time, since the piston 181 is not pushed down to the position P13 at the back of the cylinder 171, the atmosphere communication valve 110 maintains the closed posture. Accordingly, the ink tank 70 is kept airtight.
本実施形態に係るインク供給装置１１において、サブタンク２１からメインタンク７０へのインクの吸引は、次の要領で行われる。なお、メインタンク７０へのインクの吸引は、バルブ３７を開けてサブタンク２１内を大気に開放させた状態で行われる。
In the ink supply device 11 according to the present embodiment, ink suction from the sub tank 21 to the main tank 70 is performed as follows. The ink is sucked into the main tank 70 in a state where the valve 37 is opened and the sub tank 21 is opened to the atmosphere.
図２０（ｃ）に示されるように、ピストン１８１がシリンダ１７１の奥部手前の位置Ｐ１２まで押し込まれた状態からプランジャ１７２をシリンダ１７１から引き出す方向へ上記駆動源を作動させると、ピストン１８１がシリンダ１７１の手前側（紙面の右方向）へ移動する。これに伴い、インク室７３の空気層８３の空気が孔１０３及び孔１７３（図１３参照）を経てシリンダ１７１内に吸い込まれる。これにより、インク室７３の空気層８３の圧力が低下する。空気層８３の圧力がバルブ収容室８８（図１５参照）の圧力よりも低くなると、逆止弁９３（図１５参照）が流路９２を開放する。これにより、図２０（ｂ）の破線の矢印２４に示される流路を通って、上記合算容積に相当する量のインクがサブタンク２１からメインタンク７０へ戻される。より詳細には、まず、流路９２が開放されたことによって、バルブ収容室８８内のインクが流路９２を通って上方へ運ばれる。流路９２を通って上方へ運ばれたインクは、開口９４からインク室７３へ流入する。一方、インクがインク室７３に流入したことに伴い、サブタンク２１内のインクがインクチューブ３２を通じてインク供給バルブ１３０に流入する。
As shown in FIG. 20 (c), when the drive source is operated in a direction in which the plunger 172 is pulled out from the cylinder 171 from a state where the piston 181 is pushed down to a position P12 in front of the cylinder 171, the piston 181 is moved to the cylinder. It moves to the near side of 171 (the right direction of the page). Accordingly, the air in the air layer 83 of the ink chamber 73 is sucked into the cylinder 171 through the hole 103 and the hole 173 (see FIG. 13). As a result, the pressure of the air layer 83 in the ink chamber 73 decreases. When the pressure in the air layer 83 becomes lower than the pressure in the valve accommodating chamber 88 (see FIG. 15), the check valve 93 (see FIG. 15) opens the flow path 92. As a result, an amount of ink corresponding to the combined volume is returned from the sub tank 21 to the main tank 70 through the flow path indicated by the dashed arrow 24 in FIG. More specifically, first, the ink in the valve storage chamber 88 is carried upward through the flow path 92 by opening the flow path 92. The ink carried upward through the flow path 92 flows into the ink chamber 73 from the opening 94. On the other hand, as the ink flows into the ink chamber 73, the ink in the sub tank 21 flows into the ink supply valve 130 through the ink tube 32.
図２０（ａ）に示されるように、プランジャー１７２がシリンダ１７１から最大限に引き出されると、サブタンク２１及びインクチューブ３２内の全てのインクがメインタンク７０に戻される。このとき、シリンダ１７１へ戻された空気量に相当する分量だけ空気層８３の体積が減少する。サブタンク２１からメインタンク７０にインクが流入した際に、インクチューブ３２或いはサブタンク２１内で発生した気泡がインクとともに流路９２を通ってインク室７３に流入する。なお、一部のインクは、バルブ収容室８８に残留する。
As shown in FIG. 20A, when the plunger 172 is pulled out from the cylinder 171 to the maximum extent, all the ink in the sub tank 21 and the ink tube 32 is returned to the main tank 70. At this time, the volume of the air layer 83 decreases by an amount corresponding to the amount of air returned to the cylinder 171. When ink flows from the sub tank 21 into the main tank 70, bubbles generated in the ink tube 32 or the sub tank 21 flow into the ink chamber 73 through the flow path 92 together with the ink. A part of the ink remains in the valve storage chamber 88.
メインタンク７０にインクとともに流入した気泡は、流路９２を通ってセンサーアーム１５０（図７参照）を迂回するようにインク室７３の上層部まで上昇し、空気層８３に到達する。これにより、サブタンク２１やインクチューブ３２内に発生していた気泡をインクと分離して除去することができる。なお、インクがインク室７３に戻されると、メインタンク７０内でインクが混合、撹拌される。その後、上述の如く、メインタンク７０からサブタンク２１へインクを供給することにより、気泡を含まないインクがインクチューブ３２を介してサブタンク２１へ供給される。また、サブタンク２１内の全てのインクがインク室７３に貯留されていたインクに入れ替えられるため、サブタンク２１内のインクの粘度がメインタンク７０内のインクの粘度と同等となる。
Bubbles that flow into the main tank 70 together with the ink rise to the upper layer of the ink chamber 73 so as to bypass the sensor arm 150 (see FIG. 7) through the flow path 92 and reach the air layer 83. As a result, bubbles generated in the sub tank 21 and the ink tube 32 can be separated from the ink and removed. When the ink is returned to the ink chamber 73, the ink is mixed and stirred in the main tank 70. Thereafter, as described above, by supplying ink from the main tank 70 to the sub tank 21, ink that does not contain bubbles is supplied to the sub tank 21 via the ink tube 32. Further, since all the ink in the sub tank 21 is replaced with the ink stored in the ink chamber 73, the viscosity of the ink in the sub tank 21 becomes equal to the viscosity of the ink in the main tank 70.
一方、バルブ収容室８８にインクの一部が残留すると、インクに含まれていた気泡がバルブ収容室８８に溜まる。この気泡は、その浮力によって上昇して、孔１０４（図９参照）を経て上方のバッファ室９０へ進む。このとき、逆止弁９３が開放されている場合は、気泡は、流路９２を通って空気層８３（図１０参照）へ到達する。逆止弁９３が閉塞されている場合は、気泡はバッファ室９０に集まり、ここで留まる。いずれにしても、メインタンク７０に戻されたインクの一部がバルブ収容室８８に残留したとしても、そのインクから気泡が分離されてバッファ室９０に集められる。言い換えれば、気泡がバルブ収容室８８に残ることはない。したがって、再びメインタンク７０からサブタンク２１へインクが供給されても、気泡を含むインクが供給されることはない。
On the other hand, when a part of the ink remains in the valve storage chamber 88, bubbles contained in the ink accumulate in the valve storage chamber 88. This bubble rises by the buoyancy and proceeds to the upper buffer chamber 90 through the hole 104 (see FIG. 9). At this time, when the check valve 93 is opened, the bubbles pass through the flow path 92 and reach the air layer 83 (see FIG. 10). When the check valve 93 is closed, the bubbles collect in the buffer chamber 90 and stay there. In any case, even if a part of the ink returned to the main tank 70 remains in the valve storage chamber 88, bubbles are separated from the ink and collected in the buffer chamber 90. In other words, bubbles do not remain in the valve storage chamber 88. Therefore, even if ink is supplied from the main tank 70 to the sub tank 21 again, ink containing bubbles is not supplied.
また、本実施形態に係るインクカートリッジ５０には、上述したように、流路９１と流路９２とが形成されているため、サブタンク２１からチューブ２１を経てメインタンク７０に流入したインクは、インク室７３を通らずに流路９２を通って上方へ空気層８３へ導かれる。そのため、インクは、センサーアーム１５０を迂回するようにしてメインタンク７０内を流通する。これにより、インクに含まれる気泡がセンサーアーム１５０に付着することはない。その結果、センサーアーム１５０に付着した気泡を原因とするセンサーアーム１５０の不測の揺動、及び光センサ２０３の誤検出が防止され、ひいては、インクの貯留量の検出精度が向上する。
Further, as described above, the ink cartridge 50 according to the present embodiment is formed with the flow path 91 and the flow path 92, so that the ink flowing from the sub tank 21 through the tube 21 into the main tank 70 is the ink. Without passing through the chamber 73, the air is guided upward through the flow path 92 to the air layer 83. Therefore, the ink flows through the main tank 70 so as to bypass the sensor arm 150. Thereby, bubbles contained in the ink do not adhere to the sensor arm 150. As a result, unintentional swinging of the sensor arm 150 caused by bubbles adhering to the sensor arm 150 and erroneous detection of the optical sensor 203 are prevented, thereby improving the detection accuracy of the ink storage amount.
ところで、インクジェット記録装置１０において、上記待機状態（ピストン１８１が位置Ｐ１２で停止した状態）の継続中に、インクカートリッジ５０の周辺温度が変動することがある。上記周辺温度の変動は、インクタンク７０内の圧力を変化させる。例えば、インクタンク７０の気密状態が保持されたまま周辺温度が上昇すると、空気の膨張やインクの蒸発に起因して空気層８３（図１０参照）が正圧（大気圧よりも高い圧力）となる。この場合、待機状態にも拘わらず、逆止弁９５が開放され、インクがサブタンク２１へ過剰に供給されて、記録ヘッド２６からインクが漏れ出るという問題が生じる。また、インクタンク７０の気密状態が保持されたまま周辺温度が低下すると、空気層８３が負圧（大気圧よりも低い圧力）となる。この場合、逆止弁９３が開放され、インクがサブタンク２１から引き戻されて、記録ヘッド２６におけるインクのメニスカスに異常を来すという問題が生じる。
Meanwhile, in the inkjet recording apparatus 10, the ambient temperature of the ink cartridge 50 may fluctuate while the standby state (the state where the piston 181 stops at the position P12) is continued. The fluctuation in the ambient temperature changes the pressure in the ink tank 70. For example, when the ambient temperature rises while the airtight state of the ink tank 70 is maintained, the air layer 83 (see FIG. 10) becomes a positive pressure (a pressure higher than the atmospheric pressure) due to air expansion or ink evaporation. Become. In this case, the check valve 95 is opened in spite of the standby state, the ink is excessively supplied to the sub tank 21, and the ink leaks from the recording head 26. Further, when the ambient temperature is lowered while the airtight state of the ink tank 70 is maintained, the air layer 83 becomes a negative pressure (a pressure lower than the atmospheric pressure). In this case, the check valve 93 is opened, the ink is pulled back from the sub tank 21, and there is a problem that the ink meniscus in the recording head 26 becomes abnormal.
本実施形態では、上述の問題に対応するべく、図２１に示されるようにピストン１８１を駆動させて、大気連通バルブ１１０を強制的に開閉させる。以下、図２１を参照して、大気連通バルブ１１０の開閉動作について説明する。ここに、図２１は、ピストン１８１及び大気連通バルブ１１０の動作状態を示す図である。
In the present embodiment, to cope with the above-described problem, the piston 181 is driven as shown in FIG. 21 to forcibly open and close the atmosphere communication valve 110. Hereinafter, the opening / closing operation of the atmospheric communication valve 110 will be described with reference to FIG. FIG. 21 is a view showing the operating state of the piston 181 and the atmosphere communication valve 110.
図２１（ａ）に示されるように、上記駆動源を駆動させて、軸２２２を矢印２３０の方向（紙面の時計回転方向）に回転させると、これに伴い、ピニオンギヤ２２１が同方向に回転する。このとき、ピニオンギヤ２２１の回転力がラックギヤ１８５に伝達して、プランジャ１７２を矢印２３１の方向（紙面の左方向）へ移動させる。これにより、プランジャ１７２のピストン１８１が位置Ｐ１２で停止した状態からさらにシリンダ１７１の奥側へ押し込む方向（紙面の左方向）へピストン１８１が移動する。すなわち、ピストン１８１は位置Ｐ１２から位置Ｐ１３まで移動する。
As shown in FIG. 21A, when the drive source is driven and the shaft 222 is rotated in the direction of the arrow 230 (clockwise rotation direction on the paper surface), the pinion gear 221 rotates in the same direction. . At this time, the rotational force of the pinion gear 221 is transmitted to the rack gear 185, and the plunger 172 is moved in the direction of the arrow 231 (to the left in the drawing). As a result, the piston 181 moves from the state in which the piston 181 of the plunger 172 stops at the position P12 to the direction in which the piston 181 is further pushed into the back side of the cylinder 171 (the left direction in the drawing). That is, the piston 181 moves from the position P12 to the position P13.
プランジャ１７２のピストン１８１が位置Ｐ１２から位置Ｐ１３まで移動する過程において、まず、ピストン１８１は、ロッド１１７の先端１１７Ａを紙面の左方向へ押圧する。このとき、コイルバネ１１２の付勢力に抗してピストンバルブ１１３が位置Ｐ１（図１２参照）から矢印２３１の方向へ後退し、ピストンバルブ１１３のピストン１１６がバルブ座１１４から離反する。これにより、ピストンバルブ１１３のピストン１１６により閉じられていた孔１００が開放されて、バルブ収容室８３からインク室７３に至る流路が開放される。言い換えれば、バルブ収容室８３とインク室７３の空気層８３（図１０参照）とが連通する。なお、この時点では、孔１０１とインク室７３とは連通していない。
In the process in which the piston 181 of the plunger 172 moves from the position P12 to the position P13, first, the piston 181 presses the tip 117A of the rod 117 to the left in the drawing. At this time, the piston valve 113 moves back from the position P1 (see FIG. 12) in the direction of the arrow 231 against the biasing force of the coil spring 112, and the piston 116 of the piston valve 113 moves away from the valve seat 114. As a result, the hole 100 closed by the piston 116 of the piston valve 113 is opened, and the flow path from the valve storage chamber 83 to the ink chamber 73 is opened. In other words, the valve storage chamber 83 and the air layer 83 (see FIG. 10) of the ink chamber 73 communicate with each other. At this time, the hole 101 and the ink chamber 73 are not in communication.
引き続きプランジャ１７２のピストン１８１が押し込まれて、図２１（ｂ）に示されるように、位置Ｐ１３まで移動すると、大気連通バルブ１１０のピストンバルブ１１３が位置Ｐ１（図１２参照）から位置Ｐ２（図１２参照）まで後退する。ピストンバルブ１１３が位置Ｐ２に到達したときに、孔１０１が開放される。これにより、インク室７３から孔１００、孔１１５、バルブ収容室８５、そして孔１０１を経て大気へ通じる流路（図１２（ｂ）の矢印１２４を参照）が開放される。言い換えれば、インク室７３の空気層８３（図１０参照）は、孔１００、バルブ収容室８５、そして孔１０１を経て、大気と連通する。要するに、本実施形態では、バルブ収容室８５の奥側（インクタンク７０の内部側）から外側へロッド１１７を押圧して、大気連通バルブ１１０を閉姿勢から開姿勢とすることにより、インク室７３が大気に開放される。これにより、空気層８３の圧力を正常にすることができる。その結果、上述したインク漏れやメニスカスの異常を防止することができる。また、インクカートリッジ５０の外部から力が加えられても大気連通バルブ１１０が作動し難い構造が採用されているため、ユーザの不注意によるインクの漏出を効果的に防止することができる。
When the piston 181 of the plunger 172 is continuously pushed and moved to the position P13 as shown in FIG. 21B, the piston valve 113 of the atmosphere communication valve 110 is moved from the position P1 (see FIG. 12) to the position P2 (see FIG. 12). Go back to see). When the piston valve 113 reaches the position P2, the hole 101 is opened. As a result, the flow path (see the arrow 124 in FIG. 12B) from the ink chamber 73 to the atmosphere through the hole 100, the hole 115, the valve storage chamber 85, and the hole 101 is opened. In other words, the air layer 83 (see FIG. 10) of the ink chamber 73 communicates with the atmosphere through the hole 100, the valve storage chamber 85, and the hole 101. In short, in the present embodiment, the ink chamber 73 is moved from the closed position to the open position by pressing the rod 117 from the back side (inside the ink tank 70) of the valve storage chamber 85 to the outside. Is released to the atmosphere. Thereby, the pressure of the air layer 83 can be made normal. As a result, the above-described ink leakage and meniscus abnormality can be prevented. In addition, since the air communication valve 110 is difficult to operate even when a force is applied from the outside of the ink cartridge 50, ink leakage due to carelessness of the user can be effectively prevented.
プランジャ１７２のピストン１８１が位置Ｐ１３に到達して、インク室７３の空気層８３（図１０参照）が大気に開放されると、続いて、上記駆動源を停止させて軸２２２をフリーにする。このとき、ラックギヤ１８５に加えられていた駆動力が解除されるため、図２１（ｃ）に示されるように、大気連通バルブ１１０のコイルバネ１１２の付勢力が作用して、大気連通バルブ１１０のピストンバルブ１１３が位置Ｐ２（図１２参照）から位置Ｐ１（図１２参照）まで移動する。これにより、まず最初に、孔１０１と孔１１０との空間的な流路が遮断される。そして、ピストンバルブ１１３が位置Ｐ１（図１２参照）に到達すると、孔１００がピストンバルブ１１３のピストン１１６によって閉じられる。このとき、プランジャ１７２のピストン１８１が矢印２３２の方向（紙面の右方向）へ押し返されて、位置Ｐ１２まで戻される。このように、本実施形態では、上記駆動源を停止させるだけで、ピストン１８１は自動的、且つ強制的に元の位置Ｐ１２まで戻される。なお、ピストン１８１が押し返されると、ラックギヤ１８５によってピニオンギヤ２２１が矢印２３３の方向（紙面の反時計回転方向）に回転する。
When the piston 181 of the plunger 172 reaches the position P13 and the air layer 83 (see FIG. 10) of the ink chamber 73 is released to the atmosphere, the drive source is subsequently stopped to make the shaft 222 free. At this time, since the driving force applied to the rack gear 185 is released, the urging force of the coil spring 112 of the atmospheric communication valve 110 acts as shown in FIG. The valve 113 moves from position P2 (see FIG. 12) to position P1 (see FIG. 12). Thereby, first, the spatial flow path between the hole 101 and the hole 110 is blocked. When the piston valve 113 reaches the position P1 (see FIG. 12), the hole 100 is closed by the piston 116 of the piston valve 113. At this time, the piston 181 of the plunger 172 is pushed back in the direction of the arrow 232 (the right direction on the page) and returned to the position P12. Thus, in this embodiment, the piston 181 is automatically and forcibly returned to the original position P12 only by stopping the drive source. When the piston 181 is pushed back, the rack gear 185 causes the pinion gear 221 to rotate in the direction of the arrow 233 (counterclockwise direction of the paper surface).
プランジャ１７２のピストン１８１が位置Ｐ１２まで戻される過程において、大気連通バルブ１１０では、インク室７３を気密状態にしたまま、ピストンバルブ１１３が位置Ｐ２（図１２参照）から位置Ｐ１（図１２参照）まで移動する。このとき、位置Ｐ２から位置Ｐ１まで移動したピストンバルブ１１３のストロークに相当する量の空気がバルブ収容室８５からインク室７３に流出する。一方、ピストンバルブ１１３の移動に伴って、プランジャ１７２のピストン１８１が位置Ｐ１３から位置Ｐ１２まで戻されるため、位置Ｐ１３から位置Ｐ１２まで移動したピストン１８１のストロークに相当する量の空気がインク室７３からシリンダ１７１に流入する。本実施形態においては、上述したように、バルブ収容室８５の断面積とシリンダ１７１の断面積とは等しい。そのため、ピストンバルブ１１３の移動に伴ってインク室７３に流出する空気量と、ピストン１８１の移動に伴ってシリンダ１７１に流入する空気量は等しい。したがって、インク室７３を気密状態に維持したままピストンバルブ１１３がスライド移動しても、インク室７３の空気量は変動しない。したがって、空気層８３（図１０参照）の圧力が変動することはない。これにより、空気層８３の圧力変動を起因とするインク漏れやメニスカスの異常などの不具合が解消される。
In the process of returning the piston 181 of the plunger 172 to the position P12, in the atmospheric communication valve 110, the piston valve 113 is moved from the position P2 (see FIG. 12) to the position P1 (see FIG. 12) while the ink chamber 73 is kept airtight. Moving. At this time, an amount of air corresponding to the stroke of the piston valve 113 moved from the position P2 to the position P1 flows out from the valve storage chamber 85 to the ink chamber 73. On the other hand, since the piston 181 of the plunger 172 is returned from the position P13 to the position P12 with the movement of the piston valve 113, an amount of air corresponding to the stroke of the piston 181 that has moved from the position P13 to the position P12 is transferred from the ink chamber 73. It flows into the cylinder 171. In the present embodiment, as described above, the cross-sectional area of the valve accommodating chamber 85 and the cross-sectional area of the cylinder 171 are equal. Therefore, the amount of air that flows out to the ink chamber 73 as the piston valve 113 moves and the amount of air that flows into the cylinder 171 as the piston 181 moves are equal. Therefore, even if the piston valve 113 slides while the ink chamber 73 is kept airtight, the amount of air in the ink chamber 73 does not fluctuate. Therefore, the pressure of the air layer 83 (see FIG. 10) does not fluctuate. Thereby, problems such as ink leakage and meniscus abnormality caused by pressure fluctuations in the air layer 83 are eliminated.
