JP3770307B2

JP3770307B2 - インクジェット式記録装置

Info

Publication number: JP3770307B2
Application number: JP2000209885A
Authority: JP
Inventors: 仁俊木村
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2000-07-11
Filing date: 2000-07-11
Publication date: 2006-04-26
Anticipated expiration: 2020-07-11
Also published as: JP2002019140A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクカートリッジに対して加圧空気を供給することで、空気圧によってインクカートリッジからキャリッジに搭載された記録ヘッド側にインクを供給するように構成し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。
【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を例えば装置の本体側に配置された装着装置（カートリッジホルダ）に装填させる形式の記録装置が提供されている。
【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、前記インクカートリッジとしての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、キャリッジの走査距離の長い大型の記録装置の需要が増大している。このような記録装置においては、スループットを向上させるために、記録ヘッドにおいては益々多ノズルかが図られている。さらに、スループットを向上させるために、印刷を実行しながらインクカートリッジからキャリッジに搭載された各サブタンクに対して逐次インクを補給することを可能とし、各サブタンクからそれぞれ記録ヘッドに対してインクを安定して供給するような記録装置が求められる。
【０００６】
このような記録装置においては、インクカートリッジからキャリッジ上のサブタンクに対して、それぞれのインクに対応してインク補給チューブを接続する必要があり、キャリッジの走査距離が大きいために必然的にチューブの引き回し距離が増大する。しかも前記したとおり、記録ヘッドにおいては多ノズル化が図られているために、インクの消費量が多く、インクカートリッジからサブタンクに接続された各インク補給チューブ内においてインクの動圧（圧力損失）が高まり、サブタンクに対するインクの補給量が不足するという技術的な課題を抱えている。
【０００７】
このような課題を解決するための一つの手段として、例えばインクカートリッジ内に収納したインクパックを空気で加圧することにより、カートリッジ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。このように、加圧空気の作用によってカートリッジからインクを補給するように構成した記録装置においては、インク補給チューブを介したインクの補給量が、記録ヘッドの印刷状態におけるインクの最大吐出量（フルデューティ時のインクの吐出量）をカバーするように前記加圧空気の圧力が設定されていることが必要である。
【０００８】
一方、この種の記録装置に用いられている記録ヘッドは、圧力発生室で加圧したインクをノズル開口からインク滴として記録用紙に吐出させて印刷を行なう関係上、例えばノズル開口からの溶媒の蒸発に起因するインク粘度の上昇やインクの固化により印刷不良を起こすという問題を抱えている。このために、キャッピング手段により記録ヘッドのノズル形成面を封止し、吸引ポンプからの負圧によりノズル開口からインクを吸引してインクの吐出不良を解消させるクリーニング動作が実行される。
【０００９】
このようなクリーニング動作を実行した場合には、記録ヘッドの印刷状態におけるインクの最大吐出量よりも遥かに多くのインクを消費する。したがって、前記したように印刷状態におけるインクの最大吐出量をカバーする程度に前記加圧空気の圧力を設定した場合においては、クリーニング動作時においてサブタンク内のインクが不足して十分なクリーニング効果を発揮することができない。さらには、サブタンクから記録ヘッドに至るインク流路に気泡が入り込む事態が招来され、これにより重度の印刷不良状態に陥る場合も発生する。このような事態を避けるためには、クリーニング動作の実行によってもサブタンク内のインクが不足しないようなインクの補給流速を得る必要がある。このために、インクカートリッジに与える加圧空気の圧力をさらに高く設定することが必要となる。
【００１０】
しかしながら、インクカートリッジに対する加圧空気を前記したように高く設定しようとする場合には、加圧ポンプの機能の向上を図る必要が生ずることはもとより、カートリッジ内のインクパックの耐圧を向上させる必要が発生し、また、長期にわたって加圧空気の供給系における耐圧の信頼性を確保する必要が発生する。したがって、これらに対応するためのコストアップは免れない。
【００１１】
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、記録ヘッドの印刷状態におけるインクの最大吐出量をカバーする程度に前記加圧空気の圧力を設定することができ、しかもクリーニング動作時におけるインクの不足を解消することができる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。
【００１２】
【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、インクカートリッジ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が具備され、前記インクカートリッジに対して加圧空気を供給することで、空気圧によってインクカートリッジから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たインクジェット式記録装置であって、前記サブタンクに貯留されたインク量が所定値以下となったことをインク量検出手段によって検出した場合において、前記インク補給路を介してインクカートリッジからサブタンクに対してインクを補給するように構成されると共に、クリーニング動作中に前記サブタンクに貯留されたインク量が所定値以下となったことをインク量検出手段によって検出した場合にも前記インク補給路を介してインクカートリッジからサブタンクに対してインクを補給するように構成され、前記インク量検出手段により検出される前記所定値に対応するサブタンク内のインク容量が、一度のクリーニング動作によるインクの消費量からクリーニング動作中においてサブタンク内に補給されるインク量を差し引いた量以上かつ、前記一度のクリーニング動作によるインクの消費量未満に設定され、かつ、前記インク補給路を介したサブタンクへのインク補給量が、記録ヘッドの印刷状態におけるインクの最大吐出量をカバーするように前記加圧空気の圧力が設定されている点に特徴を有する。
【００１４】
一方、前記インク量検出手段は、好ましくは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、前記サブタンク内のインク量に応じた前記フロート部材の浮上位置にしたがって電気的出力を発生する出力発生手段とにより構成される。この場合、前記出力発生手段は、好ましくはフロート部材に配置された永久磁石と、フロート部材の浮上位置にしたがった前記永久磁石による磁力線量に応じて電気的出力を発生する磁電変換素子により構成される。
【００１５】
そして、前記インク補給路に配置されて、出力発生手段からの電気的出力を受けて開閉制御されるバルブ手段が具備され、当該バルブ手段の開閉動作によって前記インクカートリッジ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構成される。この場合、好ましくは前記インクカートリッジが、内部にインクが封入された可撓性素材により形成されたインクパックと、このインクパックを収納した気密状態に形成されたカートリッジケースより構成され、当該インクカートリッジを装填した状態においてカートリッジケースとインクパックとの間に形成された圧力室内に加圧空気を供給する加圧ポンプが配置される。
【００１６】
そして、前記インクカートリッジからサブタンクに至るインク補給路としては、可撓性のインク補給チューブが好適に採用される。また、前記加圧空気の空気圧は、空気圧によって駆動されて変位する圧力検出器によって管理されるように構成される。この場合、好ましくは前記圧力検出器には、加圧空気を受けて変位するダイヤフラムと設定圧力における前記ダイヤフラムの変位に基づいて制御信号を発生する出力発生手段とが具備される。
【００１７】
以上のように構成された記録装置によると、カートリッジ内に、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、カートリッジの外郭ケースとインクパックとで形成される空間内に空気圧が印加されるので、カートリッジからサブタンクに至るインク補給チューブ等における圧力損失の発生にもかかわらず、サブタンクに対して確実にインクを補給することができる。そして、サブタンク内に配置されたフロート部材を備えたインク量検出手段は、サブタンク内のインクの貯留量に応じて重力方向に移動し、当該フロート部材に配置された永久磁石の磁力線を感知する磁電変換素子の出力により、サブタンク内のインクが所定値以下（以下、インクロー状態ともいう）となったことが検出される。
【００１８】
これにより、インクカートリッジ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が開弁され、カートリッジ内に供給された加圧空気の作用によりカートリッジよりサブタンクに対してインクが補給される。この場合、前記インク量検出手段によるインクロー状態の検出レベルが、一度のクリーニング動作の実行によるインクの消費によっても、サブタンク内にインクが残留するように設定されているので、クリーニング動作中にインクが空状態となって重度の印刷不良状態に陥るという問題を回避することができる。
【００１９】
したがって、サブタンクへのインク補給量が、記録ヘッドの印刷状態におけるインクの最大吐出量をカバーするように前記加圧空気の圧力を設定することで正常な印刷状態を確保することができる。換言すれば、クリーニング動作の実行によって消費されるインク量を即時に補給できるような大きな設定圧力を持たせる必要はなく、これにより、加圧空気の供給系における信頼性を向上させることができる。
【００２０】
【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。
【００２１】
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。そして、このサブタンク７ａ〜７ｄに対して装置の端部に配置されたカートリッジホルダ８に装填されたインクカートリッジとしてのメインタンク９ａ〜９ｄから、インク補給路を構成する各インク補給チューブ１０，１０，……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。
【００２２】
一方、前記キャリッジ１の移動経路上における非印刷領域（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が具備されている。そして、キャリッジ１がホームポジョンに移動したときに、これに追従して前記キャッピング手段１１が上昇し、キャップ部材１１ａによって、記録ヘッドのノズル形成面が封止できるように構成されている。
【００２３】
このキャップ部材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、このキャッピング手段１１には、図２に基づいて後述するように、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ており、吸引ポンプによる負圧を記録ヘッドに作用させて、記録ヘッドからインクを吸引排出させるクリーニング動作が実行されるように構成されている。さらに、キャッピング手段１１に隣接した印刷領域側には、ゴムなどの弾性素材により形成されたワイピング部材１２が配置されていて、必要に応じて記録ヘッドのノズル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。
【００２４】
次に図２は、図１に示した記録装置に搭載されたインク供給システムを模式的に示したものであり、このインク供給システムについて、同一符号で示した図１と共に説明する。図１および図２において、符号２１は加圧ポンプを示しており、この加圧ポンプ２１により生成された加圧空気は圧力調整弁２２に供給され、圧力検出器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。
【００２５】
前記圧力調整弁２２は、所定以上の空気圧が加わった場合において開弁し、加圧空気の一部を大気に逃がすことで、加圧空気の圧力を所定未満の範囲に維持させるように作用する。また、前記圧力検出器２３は、加圧空気の圧力を検出して例えばオンまたはオフの電気信号を出力し、前記加圧ポンプ２１を駆動する図示せぬモータを制御することで、後述するメインタンクの圧力室に一定の範囲の加圧空気を常に印加するように作用する。
【００２６】
前記メインタンク９は、その概略構成が図２に示されたように、その外郭ケースが気密状態に形成されており、その内部にはインクを封入した可撓性素材により形成されたインクパック２４が収納されている。そして、メインタンク９の外郭ケースとインクパック２４とで形成される空間が圧力室２５を構成しており、この圧力室２５内に、圧力検出器２３を介した加圧空気が供給されるように構成されている。この構成により、各メインタンク９ａ〜９ｄに収納された各インクパック２４は、それぞれ加圧空気による加圧を受け、各メインタンク９ａ〜９ｄから各サブタンク７ａ〜７ｄに対してインク流が発生されるように作用する。
【００２７】
したがって、前記各メインタンク９ａ〜９ｄにおいて加圧されたインクは、インク補給バルブ２６，２６……および各インク補給チューブ１０，１０，……をそれぞれ介して、キャリッジ１に搭載された各サブタンク７ａ〜７ｄ（図２においては代表して符号７として示しており、以下において代表して単に符号７として説明する場合もある。）に個別に補給される。
【００２８】
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，３３ｂ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。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の浮上位置にしたがって、前記永久磁石３２による磁力線がホール素子３３ａ，３３ｂに作用する。したがって、このホール素子３３ａ，３３ｂの電気的出力によりサブタンク内のインク量を検出することができる。
【００２９】
前記した構成により、印刷動作等によりサブタンク７内のインク量が低下して所定値（インクロー）に達した場合には、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３３ａ，３３ｂの電気的出力によって、前記インク補給バルブ２６が開弁される。
【００３０】
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内に送出される。そして、当該サブタンク７内におけるインク量が十分な量に達した場合には、前記したホール素子３３ａ，３３ｂの電気的出力に基づいて前記バルブ２６が弁される。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。
【００３１】
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。一方、各サブタンク７からは後述するバルブユニット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成される。そして、記録ヘッド６の図示せぬアクチェータに与えられる印刷データに基づいて、記録ヘッド６のノズル形成面におけるノズル開口６ａより、インク滴が吐出されるように作用する。
【００３２】
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に一端が接続されたチューブ３７ａは、吸引ポンプ（チューブポンプ）３７の一部を構成している。そして、チューブ３７ａの他端は廃液タンク３８に接続されており、吸引ポンプ３７により吸引した廃液は、廃液タンク３８に導出されるように構成されている。
【００３３】
図３乃至図５は、前記したサブタンクの実施の形態を示したものであり、図３はサブタンクの一部の構成を割愛し、これを一面方向から視た斜視図で示し、図４は同方向から視た透視図で示している。さらに図５はサブタンクを裏面方向から視た背面図で示している。なお、図３乃至図５において、既に説明した各部に相当する部分は、同一符号で示されている。
【００３４】
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、一側壁４１ａとこれに連なる周側壁４１ｂとが一体に形成された箱状部材４１により構成されており、この箱状部材４１の開口周縁には、例えば透明樹脂によるフィルム状部材４２（図４参照）が熱溶着手段により密着状態で取り付けられ、箱状部材４１とフィルム状部材４２とにより囲まれた内部に、インク貯留空間４３が形成されている。
【００３５】
そして、箱状部材４１を構成する前記一側壁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。
【００３６】
そして、図４に示されたように前記支持腕部材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，３３ｂに最も接近されるように構成されている。
【００３７】
また、前記ホール素子３３ａ，３３ｂは、サブタンク７の側壁に形成された位置決め凹部４１ｃに挿入されており、この位置決め凹部４１ｃを形成することにより、サブタンク７の側壁部はより薄肉状態とされ、前記フロート部材３１に取り付けられた永久磁石３２の移動軌跡と、各ホール素子３３ａ，３３ｂとの距離がより接近できるように構成されている。
【００３８】
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４１ｂ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。このサブタンク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４３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。
【００３９】
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の発生程度を低減させる複数条のリブ部材４７が配置されている。この実施の形態においては、リブ部材４７はサブタンク７を構成する箱状部材４１の一側壁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、一側壁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の発生程度を低減させることができ、これにより、ホール素子によるサブタンク７内のインクの貯留量の検出精度を向上させることができる。
【００４０】
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、五角形（ホームベース状）を形成する異物トラップ用のフィルタ部材４９が配置されており、したがって、サブタンク７内に貯留されたインクは、このフィルタ部材４９を介してインク導出口４８に導かれるようになされる。前記インク導出口４８より導出されるインクは、図５に示されたように側壁４１ａの裏面に形成された溝部５０に導出され、この溝部を覆うように熱溶着されたフィルム状部材５１により形成されたインク導出路を介してサブタンク７の下底部に配置された前記バルブユニット３５に至るように構成されている。
【００４１】
そして、バルブユニット３５を介して、同様に側壁４１ａの裏面に形成された溝部５２に導出され、この溝部を覆うように熱溶着された前記フィルム状部材５１により形成されたインク導出路（同じく符号５２で示す）を介して記録ヘッド６に接続されるチューブ３６の接続口５３に導かれるように構成されている。
【００４２】
一方、サブタンク７の上半部には、図３および図４に示されたようにインク貯留空間４３に導通する導通溝６１が傾斜状態に形成されており、この導通溝６１の上端部、すなわちサブタンク７の重力方向の高部には、サブタンク７の側壁４１ａの裏面に貫通する大気連通口６２が形成されている。この大気連通口６２は、図５に示すようにサブタンク７の裏面に配置され、大気を通過させると共にインクの通過を阻止する撥水膜６３によって閉塞されている。
【００４３】
前記撥水膜６３を介して側壁４１ａの裏面には蛇行溝６５が形成されており、この蛇行溝６５の端部は、サブタンク７の側壁４１ａに形成された有底孔６６に連通されている。これら蛇行溝６５および有底孔６６は、フィルム部材６４によって気密状態に覆われており、したがって、蛇行溝６５とフィルム部材６４とによって、空気流通抵抗路（符号は蛇行溝と同じ６５で示す）が形成されている。
【００４４】
そして、前記有底孔６６を覆うフィルム状部材６４を、鋭利な工具等で破壊することで、前記大気開放口６２は蛇行状に形成された前記空気流通抵抗路６５を介して大気に連通されるようになされる。このように、サブタンク７に形成された大気連通口６２が撥水膜６３により覆われた構成とされているので、誤って記録装置全体を例えば上下反転させた場合などにおいて、前記撥水膜６３の存在によりサブタンク７内のインクを漏出させるという問題を回避することができる。
【００４５】
また、空気流通抵抗路６５の端部に形成された有底孔６６を、予めフィルム部材６４によって気密状態に覆った構成とすることで、サブタンク単体の完成時において、サブタンクの液漏れ（インク漏れ）をチェックすることができ、このチェックが完了した時点で、有底孔６６を覆うフィルム状部材６４を破壊することで、本来の機能をもたせるように構成することができる。
【００４６】
なお、前記したサブタンク７には貫通孔６７が形成されており、この貫通孔６７を貫通して各サブタンク７を支持する１本の支持軸（図示せず）によって、各サブタンク７を並列状態に支持し、サブタンクユニットが構成できるようになされている。
【００４７】
以上の構成によると、単位時間における各サブタンク７へのインク補給量は、メインタンク９の圧力室２５に加わる加圧空気の圧力と相関関係を持つことになる。すなわち、加圧空気の圧力設定値を上昇させれば、単位時間における各サブタンク７へのインク補給量も上昇する。前記圧力設定値は、図１および図２に示した圧力検出器２３によって管理されるようになされており、この実施の形態における圧力設定値は、サブタンクへのインク補給量が、記録ヘッドの印刷状態におけるインクの最大吐出量（フルデューティ時のインクの吐出量）をカバーする程度に設定されている。これにより、記録ヘッドの印刷動作に支障を来すことなく、サブタンクに対するインクの補給が実行される。
【００４８】
一方、前記サブタンクにおけるフロート部材によるインク量検出手段においては、インクローの検出レベルを、一度のクリーニング動作の実行によるインクの消費によっても、サブタンク内にインクが残留するように設定されている。インクローの検出レベルをこのように設定することで、インク量検出手段が例えばインクローを検出する寸前で、クリーニング動作が実行されても、サブタンク内のインクが空状態となるのを未然に防ぐことができる。
【００４９】
これを実現する場合におけるインクロー検出レベルの設定方法としては、図６に示したような考え方を採用することができる。図６（ａ）および（ｂ）には、インクロー状態におけるサブタンクの様子をそれぞれ模式的に示している。まず、図６（ａ）はインク量検出手段により検出される所定値（インクロー）に対応するサブタンク内のインク容量が、一度のクリーニング動作によるインクの消費量以上に設定されている状態を示している。この場合、インクロー検出レベルにおけるサブタンク内の残留インク量を（Ａ）として示している。そして、一度のクリーニング動作によるインク消費量を（Ｂ）とすれば、Ａ≧Ｂの関係となるようにインクローレベルを設定すれば、たとえインク量検出手段がインクローを検出する寸前で、クリーニング動作が実行されても、サブタンク内のインクが空状態となるのを防ぐことができる。
【００５０】
次に図６（ｂ）は、インク量検出手段により検出される所定値（インクロー）に対応するサブタンク内のインク容量が、一度のクリーニング動作によるインクの消費量からクリーニング動作中においてサブタンク内に補給されるインク量を差し引いた量以上に設定されている状態を示している。この場合、インクロー検出レベルにおけるサブタンク内の残留インク量を（Ａ′）として示している。そして、一度のクリーニング動作によるインク消費量は（Ｂ）である。ところが、クリーニング動作が実行されて、インク量検出手段がインクローを検出した場合には、前記したインク補給バルブ２６が開弁されるため、クリーニング動作中において（Ｃ）として示すインク量がサブタンク内に補給されることになる。
【００５１】
したがって、（Ａ′＋Ｃ）≧Ｂの関係となるようにインクローレベルを設定すれば、たとえインク量検出手段がインクローを検出する寸前で、クリーニング動作が実行されても、サブタンク内のインクが空状態となるのを防ぐことができる。これを換言すれば、前記したようにＡ′≧（Ｂ−Ｃ）の関係となる。これにより、インク量検出手段により検出するインクローレベルは、図６（ａ）に示した場合よりも、低いレベルに設定することができることになり、キャリッジに搭載されたそれぞれのサブタンク容量を小型に設計することも可能となる。
【００５２】
【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、加圧空気の作用によってインクカートリッジからサブタンクに対して必要十分なインクを補給することができる。そして、インクカートリッジに対する加圧空気の設定圧力を低減させることができるので、加圧空気が印加される各部の信頼性を向上させることができる。また、クリーニング動作を実行した場合においても、サブタンク内のインクが空状態となるのを防止することができるので、記録ヘッドに気泡等が入り込み、重度な印字障害を引き起こすことを未然に防止することが可能となる。
【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】インクカートリッジ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】サブタンクの一部の構成を割愛し、これを一面方向から視た状態の斜視図である。
【図４】同じくサブタンクを一面方向から視た状態の透視図である。
【図５】同じくサブタンクを裏面方向から視た状態の背面図である。
【図６】サブタンクに配置されたインク量検出手段により、インクロー状態を検出する場合における好ましいインク量の検出レベルを示した模式図である。
【符号の説明】
１キャリッジ
６記録ヘッド
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
２１加圧ポンプ
２２圧力調整弁
２３圧力検出器
２４インクパック
２５圧力室
２６インク補給バルブ
３１フロート部材（インク量検出手段）
３２永久磁石
３３ａ，３３ｂホール素子（出力発生手段）
３７吸引ポンプ
３８廃液タンク
４３インク貯留空間

Claims

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、インクカートリッジ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が具備され、前記インクカートリッジに対して加圧空気を供給することで、空気圧によってインクカートリッジから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たインクジェット式記録装置であって、
前記サブタンクに貯留されたインク量が所定値以下となったことをインク量検出手段によって検出した場合において、前記インク補給路を介してインクカートリッジからサブタンクに対してインクを補給するように構成されると共に、クリーニング動作中に前記サブタンクに貯留されたインク量が所定値以下となったことをインク量検出手段によって検出した場合にも前記インク補給路を介してインクカートリッジからサブタンクに対してインクを補給するように構成され、前記インク量検出手段により検出される前記所定値に対応するサブタンク内のインク容量が、一度のクリーニング動作によるインクの消費量からクリーニング動作中においてサブタンク内に補給されるインク量を差し引いた量以上かつ、前記一度のクリーニング動作によるインクの消費量未満に設定され、かつ、前記インク補給路を介したサブタンクへのインク補給量が、記録ヘッドの印刷状態におけるインクの最大吐出量をカバーするように前記加圧空気の圧力が設定されていることを特徴とするインクジェット式記録装置。
前記インク量検出手段が、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、前記サブタンク内のインク量に応じた前記フロート部材の浮上位置にしたがって電気的出力を発生する出力発生手段とにより構成された請求項１に記載のインクジェット式記録装置。
前記出力発生手段が、フロート部材に配置された永久磁石と、フロート部材の浮上位置にしたがった前記永久磁石による磁力線量に応じて電気的出力を発生する磁電変換素子により構成された請求項２に記載のインクジェット式記録装置。
前記インク補給路に配置されて、出力発生手段からの電気的出力を受けて開閉制御されるバルブ手段が具備され、当該バルブ手段の開閉動作によって前記インクカートリッジ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構成された請求項２または請求項３に記載のインクジェット式記録装置。
前記インクカートリッジが、内部にインクが封入された可撓性素材により形成されたインクパックと、このインクパックを収納した気密状態に形成されたカートリッジケースより構成され、当該インクカートリッジを装填した状態においてカートリッジケースとインクパックとの間に形成された圧力室内に加圧空気を供給する加圧ポンプを配置してなる請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のインクジェット式記録装置。
前記インクカートリッジからサブタンクに至るインク補給路が、可撓性のインク補給チューブにより構成されている請求項１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。
前記加圧空気の空気圧が、空気圧によって駆動されて変位する圧力検出器によって管理されるように構成した請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のインクジェット式記録装置。
前記圧力検出器には、加圧空気を受けて変位するダイヤフラムと設定圧力における前記ダイヤフラムの変位に基づいて制御信号を発生する出力発生手段とが具備された請求項７に記載のインクジェット式記録装置。