JP2002046292A

JP2002046292A - インクジェット式記録装置

Info

Publication number: JP2002046292A
Application number: JP2000235404A
Authority: JP
Inventors: Yoshiharu Ariga; 義晴有賀; Takashi Mano; 隆志間野
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2000-08-03
Filing date: 2000-08-03
Publication date: 2002-02-12

Abstract

(57)【要約】【課題】互いに磁気干渉を受けてフロート部材の位置
がインク液面変動に追従しない現象を回避すること。【解決手段】インクカートリッジからキャリッジに搭
載されたサブタンク７に対してインクが補給され、サブ
タンク７より記録ヘッドに対してインクが供給される。
サブタンク内に収容されてインクの貯留量に応じて移動
するフロート部材３１には、バックヨークを介して永久
磁石３２が取り付けられており、永久磁石３２に対向す
るサブタンク７の側壁部にはホール素子３３ａ，３３ｂ
が配置されている。バックヨークの付設により、特にサ
ブタンクがそれぞれ並列状態となるように配列された構
成の記録装置においては、互いに磁気干渉を受けてフロ
ート部材の位置が、インク液面変動に追従しない現象を
回避することができ、各サブタンク内のインク貯留量の
検出精度を向上させることに寄与できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はキャリッジ上に記録
ヘッドと共に搭載され、記録ヘッドにインクを供給する
サブタンクが具備され、前記サブタンクに対してインク
補給チューブを介してメインタンクからインクを逐次補
給するように構成されたインクジェット式記録装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット式記録装置は、一般にキ
ャリッジ上に搭載されて記録用紙の幅方向に移動するイ
ンクジェット式記録ヘッドと、記録用紙を記録ヘッドの
移動方向に対して直行する方向に相対的に移動させる紙
送り手段が備えられ、印刷データに基づいて記録ヘッド
よりインク滴を吐出させることにより記録用紙に対して
記録が行われる。そしてキャリッジ上に例えばブラッ
ク、イエロー、シアン、マゼンタの各インクの吐出可能
な記録ヘッドを搭載し、ブラックインクによるテキスト
印刷ばかりでなく、各インクの吐出割合を変えることに
より、フルカラー印刷を可能としている。

【０００３】一方、例えばオフィス向けまたは業務用に
提供されるこの種の記録装置においては、比較的大量の
印刷に対応させるために、大容量のインクカートリッジ
を配備する必要が生じ、このためにインクカートリッジ
としてのメインタンクを、例えば装置の本体側に配置さ
れたカートリッジホルダに装填させる形式の記録装置が
提供されている。

【０００４】そして、記録ヘッドが搭載されたキャリッ
ジ上にはサブタンクが配置され、前記メインタンクから
各サブタンクに対してインク補給チューブを介してそれ
ぞれインクを補給し、さらに各サブタンクからそれぞれ
記録ヘッドに対してインクを供給するように構成されて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、昨今におい
ては大型の紙面に対して印刷を行うことが可能な、走査
距離の長い記録装置の需要が高まっている。このような
記録装置においては、スループットを向上させるため
に、印刷を実行しながらインクカートリッジとしてのメ
インタンクからキャリッジに搭載された各サブタンクに
対して逐次インクを補給し、各サブタンクからそれぞれ
記録ヘッドに対してインクを安定して供給するような構
成が求められる。

【０００６】このような機能を充足させるための一つの
手段として、例えばメインタンクにおけるインクパック
を空気で加圧することにより、メインタンクからサブタ
ンクに対してインク流を発生させて、サブタンクに対し
てインクの補給を可能にする構成が好適に採用される。
加えて、キャリッジに搭載された各サブタンクにおいて
は、記録ヘッドにおけるインクの消費に応じて、メイン
タンクからのインクの受け入れ量が調整できる機能を採
用することで、各サブタンクにおいては、常にほぼ一定
の範囲のインクを貯留することが可能となる。

【０００７】本件出願人は、このような機能を実現させ
るために、サブタンク内に貯留されたインクによって浮
上するフロート部材と、このフロート部材に取り付けら
れ、当該フロート部材の浮上位置に応じた磁力線量を磁
電変換素子に対して作用させる永久磁石を配置した構成
のインクジェット式記録装置を提案している。この構成
によると、前記磁電変換素子による電気的な出力を用い
て、メインタンクよりサブタンクに対して断続的にイン
クを補給することができる。

【０００８】しかしながら、この構成によると前記永久
磁石より生ずる磁力線が、記録装置を構成する金属体に
干渉するなどして、少なからずともインク液面の変動に
前記フロート部材の動きが追従しないという問題が発生
する。特に各インクを扱うサブタンクを並列状態に配置
した構成においては、それぞれのサブタンクに配置され
た各永久磁石の磁力線が干渉して、前記した現象が大き
く発生するという問題を抱えており、これにより各サブ
タンクにおけるインク量の検出精度を低下させるという
問題が発生する。

【０００９】本発明は、このような技術的な観点に基づ
いてなされたものであり、フロート部材に配置された永
久磁石からの磁力線の干渉によるサブタンクにおけるイ
ンク量の検出精度を低下させるという問題を解決しよう
とするものであり、これにより、サブタンクへのインク
の補給動作の信頼性を向上させたインクジェット式記録
装置を提供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
ためになされた本発明にかかるインクジェット式記録装
置は、キャリッジに搭載されて記録用紙の幅方向に往復
移動される記録ヘッドと、前記記録ヘッドと共にキャリ
ッジに搭載され、メインタンクからインク補給路を介し
てインクの補給を受けると共に、前記記録ヘッドにイン
クを供給するサブタンクとを備えたインクジェット式記
録装置であって、前記サブタンク内に収容されて、サブ
タンク内に貯留されたインクによって浮上するフロート
部材と、前記フロート部材に取り付けられ、当該フロー
ト部材の浮上位置に応じた磁力線量を磁電変換素子に対
して作用させる永久磁石と、前記永久磁石のフロート部
材への取り付け裏面、および当該取り付け裏面に直交す
る永久磁石の側端面をそれぞれ覆うバックヨークとが具
備され、前記永久磁石が前記バックヨークを介して前記
フロート部材に取り付けられた構成とされる。

【００１１】この場合、特に記録ヘッドから吐出される
異なる各インクに対応して、複数の前記サブタンクがそ
れぞれ並列状態となるように、前記キャリッジ上に搭載
された構成において、後述するような独自の作用効果を
発揮することができる。

【００１２】そして、前記永久磁石におけるフロート部
材への取り付け裏面に対向する永久磁石の表面がほぼ面
一状態に成形され、前記永久磁石の側端面を覆うバック
ヨークの開口端部が、永久磁石の表面と面一か、または
バックヨークの開口端部が、永久磁石の表面に対して突
出された構成とされていることが望ましい。この場合、
好ましくは前記永久磁石の表面を通る線と、バックヨー
クの開口端部を結ぶ線との間隔が、０．０〜０．５ｍｍ
になされる。そして、前記永久磁石は、好ましくは前記
表面および裏面の方向に沿って着磁されたものが利用さ
れる。

【００１３】また、前記バックヨークは、絞り加工によ
り前記永久磁石の裏面および側端面を覆う構成とした形
態を好適に採用することができる。また、前記バックヨ
ークは、曲げ加工により前記永久磁石の裏面および側端
面を覆う構成とした形態も利用することができる。

【００１４】一方、前記永久磁石はほぼ直方体状に形成
され、複数の前記サブタンクがそれぞれ並列状態となさ
れた各サブタンクにおいて、各サブタンクの並列方向に
前記各永久磁石の短辺が配置され、各サブタンクの並列
方向に直交する方向に前記各永久磁石の長辺が配置され
た構成とすることが望ましい。この場合、好ましくは前
記永久磁石における長辺が５〜６ｍｍ、短辺が２〜３ｍ
ｍ、厚さが１〜２ｍｍになされる。

【００１５】そして、前記した磁電変換素子による電気
的な出力に基づいて、メインタンクからサブタンクに通
ずるインク補給路に配置されたバルブ手段が開閉弁制御
されるように構成されたインクジェット式記録装置に採
用することで、後述するような好ましい作用効果を得る
ことができる。また、前記したメインタンクは、その外
郭が気密状態に構成され、可撓性素材により袋状に形成
されると共に、内部にインクを封入したインクパックが
収納され、前記メインタンクの外郭構成部材と、前記イ
ンクパックとの間に空気圧が導入されるように構成した
インクジェット式記録装置に採用することで、後述する
ような好ましい作用効果を得ることができる。

【００１６】以上の構成によるインクジェット式記録装
置によると、サブタンク内のインクが所定以下となった
場合には、サブタンク内に収納されたフロート部材の位
置が低下し、このフロート部材に取り付けられた永久磁
石の位置も重力方向に移動する。この永久磁石の移動に
よりホール素子に代表される磁電変換素子の電気的出力
が変化し、この電気的出力によりフロート部材の位置が
低下したことを感知することができる。換言すれば、磁
電変換素子による電気的出力によってサブタンク内のイ
ンクが所定以下となったことを感知することができる。

【００１７】したがって、前記電気的出力を利用し、メ
インタンクからサブタンクに至るインク補給路に配置さ
れたバルブ手段を開弁させることにより、メインタンク
からサブタンクに対してインクを補給することができ
る。この場合、メインタンク内に、内部にインクを封入
した可撓性素材により形成されたインクパックが収納さ
れ、メインタンクとインクパックとで形成される空間内
に空気圧を印加した構成を併用することで、メインタン
クからサブタンクに対して迅速にインクを補給すること
ができる。

【００１８】そして、サブタンクへのインクの補給によ
り、サブタンク内のインクが所定量に至った場合には、
前記フロート部材に取り付けられた永久磁石の位置が反
重力方向に移動し、これによる磁電変換素子の電気的出
力をもって、サブタンク内のインクが所定量に至った状
態を検知することができる。したがって、メインタンク
からサブタンクに至るインク補給路に配置された前記バ
ルブ手段を閉弁させる動作を実行させることで、サブタ
ンク内のインクの貯留量を適切に管理することができ
る。

【００１９】この場合、前記永久磁石のフロート部材へ
の取り付け裏面、および当該取り付け裏面に直交する永
久磁石の側端面をそれぞれ覆うバックヨークが用意さ
れ、前記永久磁石をバックヨークを介してフロート部材
に取り付けた構成とすることで、永久磁石から発生され
る磁束を、前記バックヨークによって形成される磁気的
な閉回路を経由させることができる。これにより、永久
磁石の側端面方向を迂回しようとするする磁束の量を低
減させることができる。

【００２０】したがって、特にサブタンクがそれぞれ並
列状態となるように配列された構成の記録装置において
は、各サブタンク内にそれぞれ収納された永久磁石によ
る磁気干渉を効果的に低減させることができる。これに
より、各サブタンク内のフロート部材は磁気干渉を受け
て、その位置がインク液面変動に追従しないという現象
を回避することができ、各サブタンク内のインクの貯留
量の検出精度を向上させることに寄与できる。

【００２１】この場合、永久磁石の側端面を覆うバック
ヨークの開口端部が、永久磁石の表面と面一か、または
バックヨークの開口端部が、永久磁石の表面に対して突
出された構成とされることで、永久磁石の側端面方向を
迂回しようとするする磁束を効果的にバックヨークによ
って形成される磁気的な閉回路に誘導することができ、
前記した作用効果を一層高めることができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるインクジェ
ット式記録装置について、図に示す実施の形態に基づい
て説明する。図１は、本発明が適用されたインクジェッ
ト式記録装置の一例を上面図によって示したものであ
る。図１において符号１はキャリッジであり、このキャ
リッジ１はキャリッジモータ２によって駆動されるタイ
ミングベルト３を介し、走査ガイド部材４に案内されて
紙送り部材５の長手方向、すなわち記録用紙の幅方向で
ある主走査方向に往復移動されるように構成されてい
る。そして、図１には示されていないが、キャリッジ１
の紙送り部材５に対向する面には、後述するインクジェ
ット式記録ヘッド６が搭載されている。

【００２３】また、キャリッジ１には前記記録ヘッドに
インクを供給するためのサブタンク７ａ〜７ｄが搭載さ
れている。このサブタンク７ａ〜７ｄは、この実施の形
態においては、その内部において各インクを一時的に貯
留するために、それぞれのインクに対応して４個具備さ
れている。

【００２４】そして、このサブタンク７ａ〜７ｄに対
し、装置本体の端部に配置されたカートリッジホルダ８
に装填されたインクカートリッジとしての各メインタン
ク９ａ〜９ｄから、インク補給路としての各チューブ１
０，１０，……をそれぞれ介して、ブラック、イエロ
ー、マゼンタおよびシアンの各インクが補給されるよう
に構成されている。

【００２５】一方、前記キャリッジ１の移動経路上にお
ける非印字領域（ホームポジョン）には、記録ヘッドの
ノズル形成面を封止することができるキャッピング手段
１１が配置されている。このキャッピング手段１１の上
面には、前記記録ヘッドのノズル形成面を封止し得るゴ
ム等の可撓性素材により形成されたキャップ部材１１ａ
が配置されている。そして、キャリッジ１がホームポジ
ョンに移動したときに、これに追従してキャッピング手
段１１が上昇し、前記キャップ部材１１ａによって、記
録ヘッドのノズル形成面を封止することができるように
構成されている。

【００２６】前記キャップ部材１１ａは、記録装置の休
止期間中において記録ヘッドのノズル形成面を封止し、
ノズル開口の乾燥を防止する蓋体として機能する。ま
た、このキャップ部材１１ａの下底部には、図には示さ
れていないが、吸引ポンプ（チューブポンプ）における
チューブの一端が接続され、吸引ポンプによる負圧を記
録ヘッドに作用させて、記録ヘッドからインクを吸引排
出させるクリーニング動作が実行できるように構成され
ている。

【００２７】そして、キャッピング手段１１の印字領域
側に隣接して、ゴムなどの弾性素材を短冊状に形成した
ワイピング部材１２が配置されていて、必要に応じて記
録ヘッドのノズル形成面を払拭して清掃することができ
るように構成されている。

【００２８】次に図２は、図１に示した記録装置に搭載
されたインクの供給システムを模式的に示したものであ
り、このインク供給システムについて、同一符号で示し
た図１と共に説明する。図１および図２において、符号
２１は加圧ポンプを示しており、この加圧ポンプ２１に
より加圧された空気は圧力調整弁２２に供給され、圧力
調整弁２２により圧力調整された加圧空気は、圧力検出
器２３を介して前記した各メインタンク９ａ〜９ｄ（図
２においては代表して符号９として示しており、以下に
おいて代表して単に符号９として説明する場合もあ
る。）にそれぞれ供給されるように構成されている。

【００２９】このメインタンク９は、その概略構成が図
２に示されたように、その外郭が気密状態に形成されて
おり、その内部にはインクを封入した可撓性素材により
袋状に形成されたインクパック２４が収納されている。
そして、メインタンク９とインクパック２４とで形成さ
れる空間が空気室２５を構成しており、この空気室２５
内に、圧力検出器２３を介した加圧空気が供給されるよ
うに構成されている。

【００３０】この構成により、各メインタンク９ａ〜９
ｄに収納された各インクパック２４は、それぞれ加圧空
気による加圧を受け、各メインタンク９ａ〜９ｄから各
サブタンク７ａ〜７ｄに対してそれぞれインク流が発生
されるように構成されている。

【００３１】前記各メインタンク９ａ〜９ｄにおいて加
圧されたインクは、それぞれ第１バルブ２６，２６……
および各チューブ１０，１０，……を介して、キャリッ
ジ１に搭載された各サブタンク７ａ〜７ｄ（図２におい
ては代表して符号７として示しており、以下において代
表して単に符号７として説明する場合もある。）に補給
されるように構成されている。

【００３２】図２に示すサブタンク７の構成についての
詳細な説明は後述するが、その基本構成は、内部にフロ
ート部材３１が配置されており、そのフロート部材３１
の一部には永久磁石３２が取り付けられている。そし
て、ホール素子に代表される磁電変換素子３３ａ，３３
ｂが基板３４に装着されて、サブタンク７の側壁に添接
されている。

【００３３】この構成により、サブタンク内のインク量
に応じた前記フロート部材３１の浮上位置に基づく電気
的な出力が、前記ホール素子３３ａ，３３ｂより生成さ
れる。すなわち、フロート部材３１に配置された永久磁
石３２と、フロート部材の浮上位置にしたがった前記永
久磁石３２による磁力線量に応じて、前記ホール素子３
３ａ，３３ｂにより電気的出力が発生される構成とされ
ている。

【００３４】この構成により、例えばサブタンク７内の
インク量が少なくなった場合には、サブタンク内に収納
されたフロート部材３１の位置が重力方向に移動し、こ
れに伴い前記永久磁石３２の位置も重力方向に移動す
る。したがって、永久磁石の移動によるホール素子３３
ａ，３３ｂの電気的出力は、サブタンク７内のインク量
として感知することができ、ホール素子３３ａ，３３ｂ
により得られた電気的出力によって、前記第１バルブ２
６が開弁される。

【００３５】これにより、メインタンク９内で加圧され
ているインクは、インク量が低下したそれぞれのサブタ
ンク７内に個別に送出される。そして、当該サブタンク
７内におけるインク量が所定の容量に達した場合には、
前記したホール素子３３ａ，３３ｂの電気的出力に基づ
いて前記第１バルブ２６が閉弁される。このような繰り
返しにより、メインタンクからサブタンクに対して断続
的にインクが補給されるように作用し、各サブタンクに
は、常にほぼ一定の範囲のインクが貯留されるようにな
される。

【００３６】このように、メインタンク内において空気
圧によって加圧された各インクが、サブタンク内に配置
されたそれぞれのフロート部材の位置に基づく電気的な
出力に基づいて、各サブタンクに対してインクが補給さ
れるように構成されているので、インクの補給レスポン
スを向上させることができ、サブタンク内のインクの貯
留量が適切に管理される。

【００３７】そして、各サブタンク７からは第２バルブ
３５およびこれに接続されたチューブ３６を介して記録
ヘッド６に対してインクが供給されるように構成されて
おり、記録ヘッド６に供給される印刷データに基づい
て、記録ヘッド６のノズル形成面に形成されたノズル開
口６ａより、インク滴が吐出されるように作用する。な
お、図２において符号１１は、前記したキャッピング手
段を示しており、このキャッピング手段１１に接続され
たチューブは図示せぬ吸引ポンプに接続されている。

【００３８】図３は、前記したサブタンクの実施の形態
を透視図で示しており、その構成部材の一部は断面状態
で示している。サブタンク７は、ほぼ直方体状に形成さ
れ、且つ全体が偏平状になされている。このサブタンク
７の外郭は、図３における裏面側の一側壁４１ａとこれ
に連なる周側壁４１ｂとが一体に形成された箱状部材４
１により構成されており、この箱状部材４１の開口周縁
には、樹脂素材によるフィルム部材４２が熱溶着手段に
より密封状態に取り付けられている。これにより、箱状
部材４１とフィルム状部材４２とにより囲まれた内部
に、インク貯留空間４３が形成されている。

【００３９】そして、箱状部材４１を構成する裏面側の
一側壁４１ａからインク貯留空間４３に向かって突出す
る支持軸４４が箱状部材４１と一体に形成されており、
フロート部材３１は、この支持軸４４を回動中心とし
て、インク貯留空間４３内において重力方向に可動でき
るように配置されている。なお、この実施の形態におい
ては、前記支持軸４４はインク貯留空間４３における水
平方向の端部近傍に配置されており、前記フロート部材
３１は、前記支持軸４４を回動中心として可動される支
持腕部材４５の可動自由端側に一体に形成されている。

【００４０】そして、前記支持腕部材４５の自由端側
に、前記した永久磁石３２が取り付けられており、この
永久磁石３２は、支持腕部材４５がほぼ水平状態となさ
れた時に、インク貯留空間４３における水平方向の他端
部近傍に位置するよう、すなわちサブタンク７の側壁に
添接された基板３４に装着されたホール素子３３ａ，３
３ｂに最も接近されるように構成されている。

【００４１】一方、前記サブタンク７には、その重力方
向の低部、すなわちこの実施の形態においては周側壁４
１ｂの底部にインク補給口４６が形成されており、この
インク補給口４６に接続された前記チューブ１０を介し
てメインタンク９よりインク貯留空間４３内に、インク
が補給されるように構成されている。

【００４２】サブタンク７におけるインク補給口４６
が、前記したとおり重力方向の低部に形成されることに
より、メインタンクからのインクは、インク貯留空間４
３の底部から補給され、したがって、インクの補給によ
ってインク貯留空間４３内におけるインクの泡立ちが発
生しないように配慮されている。

【００４３】さらに、前記サブタンク７内には、フロー
ト部材３１および支持腕部材４５の移動領域を避けた部
分に、キャリッジの移動に伴いサブタンク内のインクの
波打ちを低減させる複数条のリブ部材４７が配置されて
いる。この実施の形態においては、リブ部材４７はサブ
タンク７を構成する箱状部材４１の側壁４１ａからイン
ク貯留空間４３に向かってそれぞれ突出するように、側
壁４１ａをベースとして一体に形成されている。このリ
ブ部材４７の存在により、前記したとおりサブタンク内
のインクの波打ちを低減させることができ、これにより
後で詳述するように、ホール素子によるサブタンク７内
のインクの貯留量の検出精度を向上させることができ
る。

【００４４】また、サブタンク内７には、インク補給口
４６に近接してインク導出口４８が形成されている。こ
のインク導出口４８を覆うように、ほぼ五角形（ホーム
ベース状）に形成された異物トラップ用のフィルタ部材
４９が配置されており、したがって、サブタンク７内に
貯留されたインクは、このフィルタ部材４９を介してイ
ンク導出口４８に導かれるようになされる。しかも、イ
ンク導出口４８はインク補給口４６に近接して形成され
ているので、サブタンク７内に導入される比較的新しい
インクが、直ちにこの導出口４８より導出されるように
作用する。

【００４５】前記インク導出口４８より導出されるイン
クは、サブタンク７の下底部に配置された前記第２バル
ブ３５に至るように構成されている。そして、第２バル
ブ３５を介して、記録ヘッド６に接続されるチューブ３
６の接続口５３に導かれるように構成されている。

【００４６】一方、サブタンク７の上半部には、インク
貯留空間４３に導通する導通溝６１が傾斜状態に形成さ
れており、この導通溝６１の上端部、すなわちサブタン
ク７の重力方向の高所部には、サブタンク７の側壁４１
ａにおける裏面に貫通する大気連通口６２が形成されて
いる。この大気連通口６２は、図３には示されていない
が、大気を通過させると共にインクの通過を阻止する撥
水膜によって閉塞されている。このように、サブタンク
７に形成された大気連通口６２が、撥水膜により覆われ
た構成とされているので、誤って記録装置全体を例えば
上下反転させた場合などにおいて、前記撥水膜の存在に
よりサブタンク７内のインクを漏出させるという問題を
回避することができる。

【００４７】なお、サブタンク７の側壁にはホール素子
３３ａ，３３ｂの位置決めを行う凹部４１ｃが形成され
ており、この位置決めのための凹部４１ｃを形成するこ
とによって、サブタンク７の当該部分は、より薄肉状態
とされ、前記フロート部材３１に取り付けられた永久磁
石３２の移動軌跡とホール素子３３ａ，３３ｂとの距離
が、より接近できるように構成されている。また、サブ
タンク７の一部には貫通穴６３が形成されており、この
貫通穴６３を利用して各サブタンクを１本の支持軸（図
示せず）によって、並列状態に配列することで、サブタ
ンクユニットが形成されるように構成されている。

【００４８】次に図４は、前記したサブタンク７内に配
置されたフロート部材３１の詳細な構成を斜視図によっ
て示したものである。この実施の形態によるフロート部
材３１は、一側壁とこれに連なる周側壁とが一体に形成
されて他側面が開口された箱状部材７１と、この箱状部
材７１の開口部を閉塞して内部を中空状に形成する閉塞
部材７２とにより構成されている。

【００４９】また、前記箱状部材７１内にはその開口部
に向かって立上るリブ部材７１ａが十文字状に形成され
ている。そして、前記閉塞部材７２としては、例えば透
明樹脂により形成されたフィルム状部材が用いられてお
り、フィルム状の閉塞部材７２が箱状部材７１の開口周
縁と前記リブ部材の端面に対して、たとえば熱溶着手段
により密着状態で取り付けられている。

【００５０】このように形成されたフロート部材３１
は、前記したようにサブタンク７に形成された支持軸４
４を回動中心として可動される支持腕部材４５の可動自
由端側に一体に形成されている。支持腕部材４５の基端
部に一体に形成され、前記支持軸４４を回動中心として
支持される支持環７３が形成されている。そして、前記
したように支持腕部材４５の自由端側には、直方体状に
形成された永久磁石３２が後で詳細に説明するバックヨ
ーク３８を介して取り付けられている。

【００５１】前記永久磁石３２は図４に示されたよう
に、その長辺が垂直方向に向くように配置されており、
このような配置構成を採ることにより、後で詳細に説明
するように、複数のサブタンクがそれぞれ並列状態とな
された場合に、各サブタンクの並列方向に各永久磁石の
短辺が配列される結果、永久磁石間の距離が僅かでも大
きくとれるようになされる。これにより、永久磁石間に
おいて生ずる磁気干渉の影響を少なくさせることができ
る。

【００５２】なお、前記永久磁石３２およびバックヨー
ク３８は、図４に示されたようにその表面に貼着された
フィルム状部材７４により被覆されて、サブタンク７内
に貯留されるインクによる化学的な悪影響が避けられる
ようになされている。

【００５３】さらに、前記フロート部材３１および支持
腕部材４５の一部には、３か所において、その両外側に
水平方向に突出するように位置決めピン７５が形成され
ている。これらの位置決めピン７５は、フロート部材３
１および支持腕部材４５の両側面から１ｍｍ以上突出し
ていることが望ましく、これによりフロート部材および
支持腕部材とサブタンクの内壁との間で少なくとも１ｍ
ｍ以上の距離を保持するように作用する。

【００５４】これにより、フロート部材３１および支持
腕部材４５と、サブタンク７の内壁との間でインクの表
面張力によるインク溜まりが発生するのが防止でき、表
面張力の作用によりフロート部材３１の移動を阻害させ
るという問題を解決させることができる。なお、図に示
す実施の形態においては、位置決めピン７５はフロート
部材３１および支持腕部材４５の双方に形成されている
が、これはフロート部材３１のみ、または支持腕部材４
５のみに形成されていてもよく、要するに、フロート部
材とサブタンクの内壁との間で少なくとも前記した距離
が確保されるように構成されていればよい。

【００５５】図５は、前記した永久磁石３２およびバッ
クヨーク３８の構成を拡大して示したものであり、バッ
クヨーク３８として２つの例が示されている。まず、永
久磁石３２は、その長辺が５〜６ｍｍ、短辺が２〜３ｍ
ｍ、厚さが１〜２ｍｍの範囲に形成されることが望まし
い。そして、後で説明するように厚さ方向の中央部分に
着磁されている。一方、バックヨーク３８は直方体状に
形成された永久磁石３２の裏面、およびこの裏面に直交
する側端面をそれぞれ覆うように構成されている。そし
て、前記した図４に示されたように永久磁石３２はバッ
クヨーク３８を介してフロート部材３１に取り付けられ
る。

【００５６】図５（Ａ）に示したバックヨーク３８は、
絞り加工により前記永久磁石３２の裏面および側端面を
覆う構成とされており、このバックヨーク３８を構成す
る素材としては、好ましくは純鉄あるいはけい素鋼が用
いられる。これらの素材は比透磁率が大きく、かつ磁気
飽和し難い特質を有しており、後で説明する永久磁石３
２からの磁力線を遮蔽する作用を効果的に発揮すること
ができる。また、図５（Ｂ）に示したバックヨーク３８
は、曲げ加工により成形されており、これも同様に永久
磁石３２の裏面および側端面を覆う構成とされている。
そして、図５（Ｂ）に示したバックヨーク３８において
も、好ましくは純鉄あるいはけい素鋼が用いられる。

【００５７】図５（Ｂ）に示したバックヨーク３８は、
曲げ加工により成形されている関係で、折り曲げ部分の
各四辺に多少の隙間が発生する。したがって、永久磁石
３２を収納した場合において、永久磁石３２の厚さ方向
の各稜線部分が露出されるという状態となる。しかしな
がら、この実施の形態において採用される永久磁石３２
は、中央付近で最も磁力線が多く、厚さ方向の各稜線部
分から発生する磁力線はごく僅かであり、また、稜線部
分から僅かに発生した磁力線は、バックヨーク３８によ
って形成される磁気閉回路によってバックヨーク３８側
に吸収される。したがって、バックヨーク３８を図５
（Ｂ）に示したように曲げ加工により成形しても、図５
（Ａ）に示した構成と同様の磁気遮蔽効果を発揮するこ
とができる。

【００５８】図６は、以上説明した構成の各サブタンク
を並列状態に配列し、サブタンクユニットを構成した状
態を示し、前記した磁電変換素子としてのホール素子３
３を、各サブタンクの側壁部に配設させた形態を模式図
によって示したものである。なお、図６に示す状態は各
サブタンク７に取り付けられた永久磁石３２を横切る部
分で破断した断面図で示されている。

【００５９】各サブタンクを並列状態に配列し、サブタ
ンクユニットを構成する場合には、図３に基づいて説明
したようにサブタンク７に形成された貫通穴６３が利用
され、この貫通穴６３を貫通して各サブタンク７を支持
する１本の支持軸（図示せず）によって、各サブタンク
を並列状態に支持される。

【００６０】このようにして、並列状態に支持されてな
るサブタンクユニットは、ホルダ部材８１に収納され
る。そして、このホルダ部材８１に形成された取り付け
穴８１ａに係合する係合部８２ａを備えた基板ホルダ８
２が具備されており、この基板ホルダ８２と、ホール素
子３３を配列した基板３４との間に介在された複数のバ
ネ部材８３によって、ホール素子３３がサブタンク７の
側壁部側に付勢された状態で配置される。この場合、図
３に基づいて説明したように、サブタンク７の側壁には
ホール素子３３の位置決めを行う凹部４１ｃが形成され
ており、この位置決めのための凹部４１ｃに、ホール素
子３３が嵌め込まれた状態で配置される。

【００６１】図７は以上のように構成された記録装置に
おけるサブタンクに搭載された前記永久磁石３２とバッ
クヨーク３８との作用を説明するものである。図７に模
式図として示したように永久磁石３２は、厚さ方向にＮ
極およびＳ極で示したように着磁されている。そして、
前記永久磁石３２を収容するバックヨーク３８は、前記
したように永久磁石３２の裏面（Ｓ極）およびこの裏面
（Ｓ極）に直交する側端面をそれぞれ覆うように構成さ
れている。

【００６２】このような構成の永久磁石３２とバックヨ
ーク３８との関係で、永久磁石３２のＮ極から発生して
Ｓ極に戻ろうとする磁力線Ｆは、バックヨーク３８の開
口端部に向かって形成される。これにより、バックヨー
ク３８の開口端部には、Ｓ極が生成される。換言すれ
ば、バックヨーク３８により磁気の閉回路が形成される
ことになり、永久磁石３２の側端方向にリークする磁力
線量を大幅に低減させることができる。この作用によっ
て、図６に示したように各サブタンクを並列状態に配列
してサブタンクユニットを構成した場合、隣接する各サ
ブタンクに配置された永久磁石による磁気干渉の発生を
効果的に低減させることができる。

【００６３】この場合、永久磁石３２における表面は、
ほぼ面一状態に成形されており、バックヨーク３２の開
口端部が、永久磁石の表面と面一か、またはバックヨー
クの開口端部が、永久磁石の表面に対して突出された構
成とされていることが望ましい。すなわち、図７に示し
たように永久磁石３２の表面を通る線と、バックヨーク
の開口端部を結ぶ線との間隔ｎＺが、０．０〜０．５ｍ
ｍの範囲になされていることが望ましい。

【００６４】前記ｎＺが、０．０ｍｍ未満（すなわち、
永久磁石３２の表面がバックヨーク３８の開口端部より
突出している状態）の場合には、バックヨークを経由せ
ずに永久磁石の側端方向にリークする磁力線量が多くな
り、これにより隣接する各サブタンクに配置された永久
磁石による磁気干渉の発生度合いが増大する。また、前
記ｎＺが、０．５ｍｍを超える場合においては、Ｎ極か
ら発生する磁力線Ｆの多くが、直接的にバックヨーク３
８の開口端部に向かうようになる。このために、永久磁
石３２のＮ極に対向する前記ホール素子に及ぼす磁力線
量が低減し、ホール素子による検出精度が低下するとい
う問題が発生する。

【００６５】一方、図７に示す特性曲線Ａは、バックヨ
ーク３８を備えた永久磁石３２のＮ極に対向する位置
（例えば、前記ホール素子の配置位置）における磁束分
布の状態を示している。また破線で示した特性曲線Ｂ
は、バックヨークを備えない場合の永久磁石単体におけ
る磁束分布の状態を示している。すなわち、バックヨー
ク３８を備えた場合においては、曲線Ａに示すように磁
束分布が若干急峻化される。

【００６６】ここで、前記ホール素子のばらつきによる
磁電変換感度が、図７に示すＬ１およびＬ２の範囲にあ
ると仮定すれば、バックヨーク３８を備えた場合には、
ホール素子のばらつきに基づく検出幅のばらつきは、ａ
に示すようになされる。また、バックヨークを備えない
永久磁石単体の場合には、ホール素子のばらつきに基づ
く検出感度の幅は、ｂに示すようになされる。この特性
から理解されるように、バックヨークを備えた場合にお
いては、ホール素子のばらつきによる検出幅のばらつき
を実質的に小さくすることができる。換言すれば、サブ
タンクにおけるインク量の検出精度を向上させることに
寄与できる。

【００６７】また、図７に示す曲線Ａと曲線Ｂの比較に
おいて、磁石中央部での磁束密度は曲線Ａの方が大き
く、すなわちバックヨーク３８を備えることで、表面の
磁束密度を大きくすることが可能となる。これによりバ
ックヨークを備えない場合に比べて永久磁石３２の磁力
を小さく設定することが可能となり、永久磁石３２の側
面方向にリークする磁力線量も少なくなるため、ますま
す効果的に磁気干渉を抑制することができる。

【００６８】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
かかるインクジェット式記録装置によると、サブタンク
内に収容されてインクの貯留量に応じて移動するフロー
ト部材の一部に取り付けられる永久磁石に対してバック
ヨークを付設させたので、特にサブタンクがそれぞれ並
列状態となるように配列された構成の記録装置において
は、互いに磁気干渉を受けてフロート部材の位置が、イ
ンク液面の変動に追従しないという現象を回避すること
ができ、各サブタンク内のインクの貯留量の検出精度を
向上させることに寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したインクジェット式記録装置の
全体構成を示した平面図である。

【図２】メインタンクから記録ヘッドに至るインク供給
システムの構成を示した模式図である。

【図３】サブタンクを一面方向から視た状態の透視図で
ある。

【図４】サブタンクに収納されたフロート部材の構成を
示した分解斜視図である。

【図５】フロート部材に取り付けられる永久磁石および
バックヨークの構成を示した斜視図である。

【図６】各サブタンクを並列状態に配列し、磁電変換素
子を配設した形態を示した模式図である。

【図７】サブタンクに搭載された永久磁石とバックヨー
クの作用と、サブタンク内のインク量検出精度の関係を
考察した模式図である。

【符号の説明】

１キャリッジ６記録ヘッド６ａノズル開口７（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）サブタンク８カートリッジホルダ９（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ）メインタンク（インク
カートリッジ）１０インク補給チューブ
（インク補給路）１１キャッピング手段１２ワイピング手段２１加圧ポンプ２２圧力調整弁２３圧力検出器２４インクパック２５空気室２６第１バルブ３１フロート部材３２永久磁石３３（３３ａ，３３ｂ）ホール素子（磁電変換
素子）３５第２バルブ３８バックヨーク４１箱状部材４１ｃ位置決め凹部４２フィルム状部材４３インク貯留空間４４支持軸４５支持腕部材７１箱状部材７２閉塞部材７４フィルム状部材８１ホルダ部材８２基板ホルダ部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】キャリッジに搭載されて記録用紙の幅方
向に往復移動される記録ヘッドと、前記記録ヘッドと共
にキャリッジに搭載され、メインタンクからインク補給
路を介してインクの補給を受けると共に、前記記録ヘッ
ドにインクを供給するサブタンクとを備えたインクジェ
ット式記録装置であって、前記サブタンク内に収容されて、サブタンク内に貯留さ
れたインクによって浮上するフロート部材と、前記フロート部材に取り付けられ、当該フロート部材の
浮上位置に応じた磁力線量を磁電変換素子に対して作用
させる永久磁石と、前記永久磁石のフロート部材への取り付け裏面、および
当該取り付け裏面に直交する永久磁石の側端面をそれぞ
れ覆うバックヨークとが具備され、前記永久磁石が前記バックヨークを介して前記フロート
部材に取り付けられてなるインクジェット式記録装置。
【請求項２】記録ヘッドから吐出される異なる各イン
クに対応して、複数の前記サブタンクがそれぞれ並列状
態となるように、前記キャリッジ上に搭載されてなる請
求項１に記載のインクジェット式記録装置。
【請求項３】前記永久磁石におけるフロート部材への
取り付け裏面に対向する永久磁石の表面がほぼ面一状態
に成形され、前記永久磁石の側端面を覆うバックヨーク
の開口端部が、永久磁石の表面と面一か、またはバック
ヨークの開口端部が、永久磁石の表面に対して突出され
た構成とされた請求項１または請求項２に記載のインク
ジェット式記録装置。
【請求項４】前記永久磁石の表面を通る線と、バック
ヨークの開口端部を結ぶ線との間隔が、０．０〜０．５
ｍｍになされた請求項３に記載のインクジェット式記録
装置。
【請求項５】前記永久磁石は、前記表面および裏面の
方向に沿って着磁されてなる請求項３または請求項４に
記載のインクジェット式記録装置。
【請求項６】前記バックヨークは、絞り加工により前
記永久磁石の裏面および側端面を覆う構成とされた請求
項１乃至請求項５のいずれかに記載のインクジェット式
記録装置。
【請求項７】前記バックヨークは、曲げ加工により前
記永久磁石の裏面および側端面を覆う構成とされた請求
項１乃至請求項５のいずれかに記載のインクジェット式
記録装置。
【請求項８】前記永久磁石はほぼ直方体状に形成さ
れ、複数の前記サブタンクがそれぞれ並列状態となされ
た各サブタンクにおいて、各サブタンクの並列方向に前
記各永久磁石の短辺が配置され、各サブタンクの並列方
向に直交する方向に前記各永久磁石の長辺が配置されて
なる請求項２乃至請求項７のいずれかに記載のインクジ
ェット式記録装置。
【請求項９】前記永久磁石における長辺が５〜６ｍ
ｍ、短辺が２〜３ｍｍ、厚さが１〜２ｍｍになされた請
求項８に記載のインクジェット式記録装置。
【請求項１０】前記磁電変換素子による電気的な出力
に基づいて、メインタンクからサブタンクに通ずるイン
ク補給路に配置されたバルブ手段が開閉弁制御されるよ
うに構成した請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の
インクジェット式記録装置。
【請求項１１】前記メインタンクは、その外郭が気密
状態に構成され、可撓性素材により袋状に形成されると
共に、内部にインクを封入したインクパックが収納さ
れ、前記メインタンクの外郭構成部材と、前記インクパ
ックとの間に空気圧が導入されるように構成した請求項
１乃至請求項１０のいずれかに記載のインクジェット式
記録装置。