(57)【要約】【課題】  画像形成装置のサブタンクに一定量の液体を供給できる安価で簡単な構造の液体供給装置を提供する。【解決手段】  メインタンク１８からピストンシリンダ装置２０によってインクをサブタンク１２に圧送すると、サブタンク１２内のインク液面３ａが上昇するにつれて、サブタンク１２内の空気が大気連通孔１６の開口部１６ａを閉塞した気体透過膜１４を通してサブタンク１２の外部に排出され、インク液面３ｂが気体透過膜１４に接触するとそれ以上はサブタンク１２内の空気が外部へ排出されないのでサブタンク１２内の圧力が上昇し、サブタンク１２内の圧力が予め定めた所定圧以上になるとメインタンク１８からサブタンク１２へのインクの圧送が停止される。【選択図】  図３
2006247936.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メインタンクに貯留された液体に所定の圧力を加え、液滴を噴射可能な噴射装置に内蔵されたサブタンクにメインタンク内の液体を供給する加圧供給機構を備える液体供給装置であって、
前記サブタンクは、
その上面に当該サブタンクの内部と大気とを連通させる大気連通孔と、
この大気連通孔を閉塞する気体透過膜と、
を備えており、
前記加圧供給機構は、前記サブタンク内の液体が前記気体透過膜に当接してこのサブタンク内の圧力が前記所定圧以上になったとき、余剰圧を液体供給以外に分散させる余剰圧分散手段を備えていることを特徴とする液体供給装置。
【請求項２】
前記加圧供給機構は、
前記メインタンクから前記サブタンクへと液体を供給する液体供給路に設けられ、前記サブタンクとは第１の配管で接続されていると共に前記メインタンクとは第２の配管で接続されているシリンダと、
当該シリンダ内に摺動可能に配設され、前記シリンダ内の液体に加圧可能なピストンと、
から構成されており、
前記余剰圧分散手段は、
前記第１の配管と、
当該第１の配管の内径よりも小さい内径を有する前記第２の配管と、
から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の液体供給装置。
【請求項３】
前記第１の配管は、前記サブタンクに対して着脱可能に構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液体供給装置。
【請求項４】
前記加圧供給機構は、
前記メインタンクから前記サブタンクへと液体を供給する液体供給路に対して前記メインタンクよりも上流側に設けられ、前記メインタンク内に空気を加圧して供給することにより、前記メインタンク内の液体を前記サブタンクに圧送させる空気加圧ポンプから構成されており、
前記余剰圧分散手段は、
前記空気加圧ポンプと前記メインタンクとを接続する配管の途中に設けられ、配管内の圧力が前記所定圧を越えると大気側に開放する弁体から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の液体供給装置。
【請求項５】
前記メインタンクと前記サブタンクとを接続する配管は、前記サブタンクに対して着脱可能に構成されていることを特徴とする請求項４に記載の液体供給装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５の何れかに記載の液体供給装置を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴噴射装置に内蔵されたサブタンクにメインタンク内の液体を供給する加圧供給機構を備えた液体供給装置及びこの液体供給装置を備えたインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、画像情報に基づいて記録媒体に液滴を噴射する噴射装置に液体を供給するためのサブタンクへの液体供給に関しては種々の提案がなされている（例えば下記特許文献１等参照。）。
【０００３】
特許文献１では、記録ヘッドを走査させるキャリッジ上にサブタンクを設ける。そして、サブタンクとは別の場所にインク補給装置を設け、インク補給装置がサブタンクに当接してサブタンク内の減圧を行い、次にサブタンクへのインク補給を行う。サブタンク内の減圧はインク補給装置に配設された吸引ポンプでサブタンク内の気体を吸引することにより行われる。また、サブタンクには内部のインク残量を検出するインク残量検出センサが設けられている。
【特許文献１】特開２００２−１２０３８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、サブタンク内のインク量は常に一定量に保たれることが望ましい。サブタンク内のインク量が少ないと記録ヘッドにインクを供給している間にインクがなくなり、所謂インク切れを起こすことになる。また、サブタンク内のインクがサブタンク満杯であると、インクジェット記録装置の移動の際などに振動によりサブタンクからインクが溢れ出しサブタンク周囲の部品をインクで汚損することがある。このような観点から、サブタンク内のインクを常に予め定めた一定量に保つように管理することが必要となる。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されたインク補給装置はサブタンク内部のインク量を検出するセンサが設けられており、サブタンク内のセンサ取付スペースやセンサの配線やセンサによる検出信号に基づきインク補給装置を制御する制御系などが必要となり、インクジェット記録装置が複雑なものになる。そうすると、センサ及びセンサに関連する部品コストが必要となるばかりでなく、部品点数の増加に伴い組付け工数も増加し、その結果としてインクジェット記録装置の製造費が増加するという問題点があった。
【０００６】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、画像形成装置のサブタンクに一定量の液体を供給できる安価で簡単な構造の液体供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の液体供給装置は、メインタンクに貯留された液体に所定の圧力を加え、液滴を噴射可能な噴射装置に内蔵されたサブタンクにメインタンク内の液体を供給する加圧供給機構を備える液体供給装置であって、前記サブタンクは、その上面に当該サブタンクの内部と大気とを連通させる大気連通孔と、この大気連通孔を閉塞する気体透過膜と、備えており、前記加圧供給機構は、前記サブタンク内の液体が前記気体透過膜に当接してこのサブタンク内の圧力が前記所定圧以上になったとき、余剰圧を液体供給以外に分散させる余剰圧分散手段を備えていることを特徴とする。
【０００８】
このように構成すると、加圧供給機構によって液体がメインタンクからサブタンクへ供給されるに従って、サブタンク内の気体は気体透過膜を通じてサブタンクの外へ排出される。そして、サブタンク内の液面が上昇し気体透過膜に当接すると気体透過膜が液面で密封されるため、サブタンク内の気体はそれ以上サブタンクの外へ排出されずサブタンク内の圧力が上昇する。そして、サブタンク内の圧力が所定圧以上になると、余剰圧分散手段によってメインタンクからサブタンクへの液体の圧送が停止される。
【０００９】
一方、サブタンク内の液体が記録ヘッドに供給され記録媒体への画像形成に使用されるとサブタンク内の液体の量が減少するので、画像形成後、適切なタイミングで加圧供給機構が作動し再びメインタンクからサブタンクに液体が圧送される。それにより、サブタンク内の液体を一定量に保つことができるので、記録ヘッドに常に一定量の液体を供給することができる。また、サブタンク内の大気連通孔をできるだけサブタンク上面に近づけることにより、サブタンク内の液体をサブタンクのほぼ容量一杯に保つことができる。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の液体供給装置において、前記加圧供給機構は、前記メインタンクから前記サブタンクへと液体を供給する液体供給路に設けられ、前記サブタンクとは第１の配管で接続されていると共に前記メインタンクとは第２の配管で接続されているシリンダと、当該シリンダ内に摺動可能に配設され、前記シリンダ内の液体に加圧可能なピストンと、から構成されており、前記余剰圧分散手段は、前記第１の配管と、当該第１の配管の内径よりも小さい内径を有する前記第２の配管と、から構成されていることを特徴とする。
【００１１】
このような構成によると、ピストンとシリンダとを使って液体をメインタンクからサブタンクに圧送することができる。また、シリンダとサブタンクとを接続する第１の配管の流路抵抗がメインタンクとシリンダとを接続する第２の配管の流路抵抗よりも小さいため、サブタンク内の圧力が所定圧になるまでは、シリンダからサブタンクの方へ液体が流れ易くなっている。しかし、サブタンク内の圧力が所定圧以上になるとシリンダ内の液体はサブタンクへは流れず第２の配管を通ってメインタンクへ圧送される。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の液体供給装置において、前記第１の配管は、前記サブタンクに対して着脱可能に構成されていることを特徴とする。
【００１３】
このような構成によると、第１の配管が前記サブタンクから着脱可能になっているので、例えば、インクジェット記録装置において、画像形成用の記録ヘッドと共に移動するサブタンクのように、サブタンクが噴射装置と共に移動するような場合は、シリンダとサブタンクとを接続する配管をサブタンクとともに移動させる必要がないので、シリンダとサブタンクとを接続する配管の耐久寿命を向上させることができる。また、前記配管長を短くすることができる。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の液体供給装置において、前記加圧供給機構は、前記メインタンクから前記サブタンクへと液体を供給する液体供給路に対して前記メインタンクよりも上流側に設けられ、前記メインタンク内に空気を加圧して供給することにより、前記メインタンク内の液体を前記サブタンクに圧送させる空気加圧ポンプから構成されており、前記余剰圧分散手段は、前記空気加圧ポンプと前記メインタンクとを接続する配管の途中に設けられ、配管内の圧力が前記所定圧を越えると大気側に開放する弁体から構成されていることを特徴とする。
【００１５】
このような構成によると、空気加圧ポンプを使ってメインタンクからサブタンクに液体を圧送することができる。また、サブタンク内の圧力が所定圧以上になると、弁体が大気側に開放され、空気加圧ポンプで加圧された空気は弁体を介して大気中に排出されるためメインタンクからサブタンクへの液体の圧送が停止される。
【００１６】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の液体供給装置において、前記メインタンクと前記サブタンクとを接続する配管は、前記サブタンクに対して着脱可能に構成されていることを特徴とする。
【００１７】
このような構成によると、メインタンクとサブタンクとを接続する配管がサブタンクから着脱可能になっているので、前記同様、サブタンクが噴射装置と共に移動するような場合は、メインタンクとサブタンクとを接続する配管をサブタンクとともに移動させる必要がないので、メインタンクとサブタンクとを接続する配管の耐久寿命を向上させることができる。また、前記配管長を短くすることができる。
【００１８】
また、請求項６に記載のインクジェット記録装置は、請求項１乃至請求項５の何れかに記載の液体供給装置を備えたことを特徴とする。
これにより、インクジェット記録装置に備えられた液体供給装置を用いて一定量の液体をサブタンクに供給することができる。また、液体供給装置の構造が簡単なため液体供給装置及び液体供給装置を備えたインクジェット記録装置を安価に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
<第１実施形態>
<インクジェット記録装置の全体構成>
以下に、本発明の第１実施形態を図面と共に説明する。
【００２０】
本実施形態は、プリンタ機能、コピー機能、スキャナ機能、ファクシミリ機能、電話機能等を備えた多機能装置に本発明を適用した場合の一例であり、図１に多機能装置１の斜視図を示す。
【００２１】
図１に示すように、多機能装置１には、後端部に給紙装置２が設けられ、給紙装置２の下部前側にインクジェット記録装置としてのプリンタ３が設けられ、プリンタ３の上側にコピー機能とファクシミリ機能の為の読み取り装置４が設けられている。また、プリンタ３の前側には、排紙トレー５が設けられ、読み取り装置４の前端上面部には、操作パネル６が設けられている。
【００２２】
給紙装置２は、用紙を傾斜姿勢に保持する傾斜壁部６６と、傾斜壁部６６に着脱自在に装着される拡張用紙ガイド板６７とを備えており、複数枚の用紙を蓄積することができる。傾斜壁部６６には、給紙モータ６５（図１では、図示省略）や給紙ローラ（図示省略）などが内蔵されており、給紙モータの駆動力により回転する給紙ローラが用紙をプリンタ３に向けて送出する。
<プリンタ３の構成の説明>
次に、プリンタ３について説明する。図２は、プリンタ３の内部構造を表す平面図である。
【００２３】
図２に示すように、プリンタ３には、記録ヘッド１１、記録ヘッド１１を搭載したキャリッジ５１、キャリッジ５１を走査方向である左右方向へ移動自在に支持するガイド機構５２、キャリッジ５１を左右方向へ移動させるキャリッジ移動機構５３、給紙装置２から供給された用紙を搬送する用紙搬送機構５４、記録ヘッド１１用のメンテナンス機構５５などが設けられている。
【００２４】
プリンタ３には、左右方向に長く上下幅が小さな直方体状のフレーム５６が設けられ、このフレーム５６には、ガイド機構５２、キャリッジ移動機構５３、用紙搬送機構５４、メンテナンス機構５５などが装着され、さらに、このフレーム５６の内部には、記録ヘッド１１とキャリッジ５１が左右方向へ移動可能に収容されている。
【００２５】
フレーム５６の後側板５６ａと前側板５６ｂに用紙導入口と用紙排出口（図示省略）が形成され、給紙装置２により供給された用紙は、用紙導入口からフレーム５６の内部に導入され、用紙搬送機構５４により前方へ搬送されて用紙排出口からその前方の排紙トレー５（図１参照）に排出される。また、フレーム５６の底面部には、複数のリブを有する黒色のプラテン５７が装着され、フレーム５６の内部において、プラテン５７の上を移動する用紙に対して記録ヘッド１１による記録（画像形成）が実行される。
【００２６】
フレーム５６の前側のカートリッジ装着部７０に装着された４色のインクカートリッジ７１ａ〜７１ｄは、フレーム５６の内部を通る４本の可撓性のインクチューブ７２ａ〜７２ｄを介して記録ヘッド１１に接続され、加圧ポンプ（図示省略）による加圧によって４色のインクが記録ヘッド１１に供給される。なお、インクカートリッジ７１ａ〜７１ｄは、後述のメインタンク１８に相当する。
【００２７】
ガイド機構５２は、フレーム５６内の後部において左右方向向きに配設されたガイド軸３７と、フレーム５６内の前部に形成された左右方向向きのガイドレール３６とを有し、キャリッジ５１の後端部がガイド軸７５に摺動自在に外嵌され、キャリッジ５１の前端部がガイドレール３６に摺動自在に係合している。
<インク供給装置５０の構成>
図３は、第１実施形態における液体供給装置としてのインク供給装置５０を表す部分断面図である。
【００２８】
図３に示すインク供給装置５０は、サブタンク１２、メインタンク１８、ピストンシリンダ装置２０、ピストン駆動モータ３２等から構成されている。
サブタンク１２は、図１に示す記録部７に設置されており、記録ヘッド１１に供給するインク３を蓄積する容器である。図３に示すように、サブタンク１２は略直方体の容器である。サブタンク１２の天板１３には、下方に突出した円筒状の大気連通孔１６が設けられている。大気連通孔１６の下端の開口部１６ａは気体透過膜１４で閉塞されている。気体透過膜１４は、気体は通過させるが気体以外のインクや固体を通過させない膜である。サブタンク１２は、大気連通孔１６と側壁１７に設けられた孔１７ａ以外は大気から密封された容器である。
【００２９】
サブタンク１２の底板１３ｂは、記録ヘッド１１の上部に当接している。サブタンク１２の側壁１７には、孔１７ａが設けられている。孔１７ａには、サブタンク１２と後述のピストンシリンダ装置２０とを接続する第１の配管２６の一端が接続されている。
【００３０】
また、サブタンク１２の側壁１７には、ガイドレール受け部３５が設けられている。ガイドレール受け部３５は、サブタンク１２の側壁１７から直角に水平方向に突き出た２枚のリブ状の平板である。この２枚のリブ状の平板は上下方向で間隙を空けて設けられ、その間隙にはガイドレール３６が嵌合している。ガイドレール３６は、その両端がインクジェット記録装置１０のケース１に固定された平板であり、サブタンク１２が図示しないキャリッジとともに横方向（図３の紙面に垂直の方向）に移動する際のガイドとなる。
【００３１】
更に、サブタンク１２の側壁１７に対向する側壁１５には、ガイド軸取付部３９が設けられている。ガイド軸取付部３９には、ガイド軸３７が挿通されている。ガイド軸３７は、横断面が真円で直線状の金属棒であり、ガイドレール３６と同様にサブタンク１２がキャリッジとともにプリンタ３の左右方向（図３の紙面に垂直の方向）に移動する際のガイドとなる。ガイド軸３７の両端はプリンタ３のケースに固定されている。
【００３２】
メインタンク１８は、プリンタ３のサブタンク１２とは別の場所に設置されており、サブタンク１２に供給するインクを貯留する容器である。メインタンク１８は、サブタンク１２と同様に略直方体の容器であり、上面には大気連通口１８ｂが設けられ、底面には孔１８ａが設けられている。孔１８ａとシリンダ２２とは第２の配管２８で接続されている。
【００３３】
ピストンシリンダ装置２０は、サブタンク１２とメインタンク１８との間に設置されている。ピストンシリンダ装置２０は、円筒状のシリンダ２２と円柱状のピストン２４とから構成されている。シリンダ２２は、メインタンク１８からのインクを一時蓄積する。ピストン２４は、シリンダ２２内を摺動することにより、シリンダ２２内のインクを押圧してサブタンク１２に圧送する。シリンダ２２のピストン２４が侵入する側とは反対方向の端部には、２個の孔２２ａと２２ｂとがシリンダ２２に設けられている。孔２２ａには第２の配管２８の一端が接続されている。孔２２ｂには第１の配管２６の一端が接続されている。従って、第１の配管２６はシリンダ２２とサブタンク１２とを接続する。
【００３４】
ここで、第２の配管２８の内径は、第１の配管２６の内径よりも小さく作られている。つまり、第２の配管２８の流路抵抗は、第１の配管２６の流路抵抗よりも大きくなっている。
【００３５】
ピストン２４は、ピストン駆動モータ３２によって駆動される。ピストン２４がインクジェット記録装置１０の後方（図３の右方向）へ駆動されると、メインタンク１８から第２の配管２８を通ってインク３がシンダ２４内に充填され一時蓄積される。ピストン２４がインクジェット記録装置１０の前方（図３の左方向）へ駆動されるとシリンダ２２内のインク３は、ピストン２４によって押圧され孔２２ａと孔２２ｂとからシリンダ２２の外側へ押し出される。
【００３６】
ところが、前述のように第２の配管２８の流路抵抗は、第１の配管２６の流路抵抗よりも大きくなっているのでピストン２４によって押圧されたインク３は第２の配管２８よりも第１の配管２６の方へ流れ易くなっている。
【００３７】
従って、サブタンク１２内の圧力が所定圧を超えない場合はピストン２４によって押圧されたインク３は第２の配管２８よりも第１の配管２６の方へ流れ易くなりサブタンク１２内に供給される。しかし、サブタンク１２内の圧力が所定圧以上になるとピストン２４によって押圧されたインク３は第１の配管２６には流れず第２の配管２８に流れるようになる。それにより、メインタンク１８からサブタンク１２へのインク３の圧送が停止される。
【００３８】
なお、第１の配管２６には、その配管の途中に逆止弁３０が設けられている。逆止弁３０は、シリンダ２２からピストン２４によって押圧されたインク３をサブタンク１２の方向へは通過させるが逆方向であるシリンダ２２側へは逆戻りさせないようになっている。逆止弁３０を通過するインク３の方向を図３に矢印で示す。
<インク供給装置５０の作動>
次に、インク供給装置５０の作動について説明する。図３において、ユーザによってプリンタ３の電源が入れられるとピストン駆動モータ３２が起動し、ピストンシリンダ装置２０のピストン２４がプリンタ３の後方（図３の右方向）に移動する。そうすると、メインタンク１８に貯留されていたインク３がメインタンク１８の底面の孔１８ａから第２の配管２８を通ってシリンダ２２内に充填され一時蓄積される。
【００３９】
続いて、ピストン２４が前方（図３の左方向）に移動すると、シリンダ２２内に蓄積されていたインク３はピストン２４に押圧されて第２の配管２８と第１の配管２６とに圧送される。しかし、前述のように第２の配管２８の内径は、第１の配管２６の内径よりも小さく作られている。つまり、第２の配管２８の流路抵抗は、第１の配管２６の流路抵抗よりも大きくなっているのでピストン２４によって押圧されたインク３は第２の配管２８よりも第１の配管２６の方へ圧送される。
【００４０】
第１の配管２６には逆止弁３０が設けられているが、逆止弁３０は、図３に示したように、シリンダ２２からサブタンク１２側へのインク３を通過させるのみであるので、ピストン２４によって押圧されたインク３は第１の配管２６を通ってサブタンク１２の側壁１７に設けられた孔１７ａからサブタンク１２内に圧送される。
【００４１】
第１の配管２６を通ってピストン２４によって押圧されたインク３がサブタンク１２内に圧送されてゆくにつれて、サブタンク１２内の空気は気体透過膜１４を通ってサブタンク１２の大気連通孔１６からサブタンク１２の外部へ排出される。
【００４２】
なお、ピストン２４が再び後方へ移動してもサブタンク１２内に一旦供給されたインク３は逆止弁３０があるために第１の配管２６を通ってシリンダ２２に戻されることはない。従って、ピストン２４が再び後方へ移動するとシリンダ２２内には再びメインタンク１８に貯留されていたインク３が新たに充填される。そして、ピストン２４が再び前方へ移動するとシリンダ２２内のインク３は前回同様ピストン２４によって押圧され逆止弁３０を通過し第１の配管２６を通ってサブタンク１２内に供給される。
【００４３】
このようにして、メインタンク１８に貯留されていたインク３がピストンシリンダ装置２０によってサブタンク１２内に圧送されると、サブタンク１２内のインク液面３ａが上昇し、サブタンク１２内の空気が気体透過膜１４からサブタンク１２の外部へ排出される。
【００４４】
そして、インク液面３ａが気体透過膜１４に接触するとインク３が気体透過膜１４の微細孔をインク３で塞ぐため気体透過膜１４を通したサブタンク１２内の空気の外部への排出が停止される。
【００４５】
そうすると、サブタンク１２内の圧力が上昇する。その結果、サブタンク１２内の圧力が予め定めた所定圧を越えると、ピストン２４によって押圧されたインク３は、シリンダ２２から第１の配管２６への圧送を停止し、第２の配管２８内をメインタンク１８の方向へ移動するようになる。
【００４６】
このようにすると、サブタンク１２内の圧力が予め定めた所定圧以上には上昇しないので気体透過膜１４には所定圧以上の圧力がかからない。更に、この所定圧を記録ヘッド１１のノズル先端に形成されるメニスカスの耐力以下に設定することにより、メニスカスの破壊を防止することができる。
【００４７】
また、サブタンク１２に供給されるインク３はピストン２４によって押圧されているため正圧であるので、たとえメニスカスが破壊されたとしても、記録ヘッド１１のノズル先端から空気を記録ヘッド１１内に引き込むことがない。
【００４８】
次に、サブタンク１２内のインク３が記録ヘッド１１に供給されて記録媒体への画像形成に使用され、例えば、数枚の用紙に画像形成が行われることによって、サブタンク１２内のインクが減少すると、適切なタイミングで加圧供給装置が作動し、再びシリンダ２２内のインク３がピストン２４によって押圧され第１の配管２６を通ってサブタンク１２に圧送される。
【００４９】
そうすると、サブタンク１２内のインク３を一定量に保つことができるので、記録ヘッド１１に一定量のインク３を供給することができる。また、サブタンク１２内の大気接続孔１６を閉塞する気体透過膜１４をできるだけサブタンク１２の天板１３に近づけることにより、インク３をサブタンク１２のほぼ容量一杯に供給することができる。
<第２実施形態>
<インク供給装置６０の構成>
図４は、本発明の第２実施形態を表す。図４（ａ）は、第１の配管２７がサブタンク１２から離脱された状態を表す部分断面図であり、図４（ｂ）は、第１の配管２７がサブタンク１２に接続された状態を表す部分断面図である。
【００５０】
図４に示す液体供給装置としてのインク供給装置６０は、サブタンク１２、メインタンク１８、ピストンシリンダ装置２０、第１の配管２７等から構成されているが、サブタンク１２、メインタンク１８、ピストンシリンダ装置２０については第１実施形態のインク供給装置５０と同じであるので説明を省略する。
【００５１】
ここでは、第２実施形態のインク供給装置６０が第１実施形態のインク供給装置５０と異なる点についてのみ説明する。インク供給装置６０がインク供給装置５０と異なる点は、ピストンシリンダ装置２０とサブタンク１２とを接続する第１の配管２７がサブタンク１２に対して着脱可能に形成されていることである。
【００５２】
図４に示す第１の配管２７は、サブタンク１２側に接続部３３が設けられ、接続部３３のサブタンク１２側の先端には先端部３８が形成されている。先端部３８は、筒状に成形されており、サブタンク１２の側壁１７に形成された孔１７ａに挿入することができる。
【００５３】
ここで、サブタンク１２を側面から見て、孔１７ａを気体透過膜１４よりも上方に設けると、先端部３８を孔１７ａから着脱してもサブタンク１２内のインク３が孔１７ａからサブタンク１２の外へ漏れることがない。従って、孔１７ａに逆止弁などを設ける必要がない。
【００５４】
接続部３３には、第１の配管駆動モータ３４が接続されている。第１の配管駆動モータ３４は、第１の配管２７をインクジェット記録装置１０の前後方向（図４の左右方向）に移動させることができる。第１の配管２７のピストンシリンダ装置２０側の端部は第１実施形態と同じであるので説明を省略する。
<インク供給装置６０の作動>
ユーザによってプリンタ３の電源が入れられると、まず、サブタンク１２はキャリッジによって図示しないインク供給位置へ移動し停止する。次に、図４（ａ）に示す第１の配管駆動モータ３４が起動し、図４（ｂ）に示すように、第１の配管２７の接続部３３が第１の配管駆動モータ３４によってプリンタ３の前方（図４の左方向）へ移動され、先端部３８がサブタンク１２の側壁１７に設けられた孔１７ａに挿入される。
【００５５】
続いて、先端部３８がサブタンク１２の側壁１７に設けられた孔１７ａに挿入された状態でピストン駆動モータ３２が起動し、第１実施形態と同様にサブタンク１２内にインク３が圧送される。サブタンク１２内のインク液面３ｂが気体透過膜１４に接触し第１実施形態同様メインタンク１８からのインク３のサブタンク１２への圧送が停止されると、図４（ａ）に示すように、配管駆動モータ３４によって第１の配管２７の接続部３３がインクジェット記録装置１０の後方（図４の右方向）へ移動され、先端部３８がサブタンク１２の側壁１７に設けられた孔１７ａから取り外される。しかし、孔１７ａは気体透過膜１４よりも上方に設けられているので孔１７ａからインク３が漏れることはない。
【００５６】
その後、サブタンク１２内のインク３が記録ヘッド１１に供給されて記録媒体への画像形成に使用され、例えば、数枚の用紙に画像形成が行われることによって、サブタンク１２内のインクが減少すると、適切なタイミングで加圧供給装置が作動し、図４（ｂ）に示すように、第１の配管２７の接続部３３が配管駆動モータ３４によってプリンタ３の前方（図４の左方向）へ移動され、先端部３８がサブタンク１２の側壁１７に設けられた孔１７ａに挿入される。そして、加圧供給機構が作動し、再びシリンダ２２内のインク３がピストン２４によって押圧され第１の配管２７を通ってサブタンク１２に圧送される。
【００５７】
上記の作動により、第２実施形態のインク供給装置６０は、第１実施形態のインク供給装置５０と同様、サブタンク１２内のインクを常に一定量に保つことができる。その上、サブタンク１２を含む記録ヘッド１１がキャリッジとともにプリンタ３の左右方向に移動しても第１の配管２７はプリンタ３の左右方向に移動する必要がないので、第１の配管２７の耐久寿命を向上させることができる。
【００５８】
なお、図４に示した第２実施形態におけるインク供給装置６０では、第１の配管２７の接続部３３がサブタンク１２の移動方向（図４の紙面に垂直の方向）に直角の方向からサブタンク１２に当接し先端部３８がサブタンク１２の孔１７ａに挿入される構造であるが、第１の配管２７の接続部３３をサブタンク１２の移動方向（図４の紙面に垂直の方向）と同じ方向からサブタンク１２に当接させ先端部３８をサブタンク１２の移動方向側に面した側壁に設けた孔１７ａに挿入するようにしてもよい。そうすると、第１の配管２７を駆動する配管駆動モータ３４が不要となる。
<第３実施形態>
<インク供給装置７０の構成>
図５は、本発明の第３実施形態を表す。
【００５９】
図５に示す液体供給装置としてのインク供給装置７０は、サブタンク１２、メインタンク１８、ポンプ４５等から構成されているが、サブタンク１２についてはインク供給装置５０と同じであるのでここでは説明を省略し、第３実施形態のインク供給装置７０が第１実施形態のインク供給装置５０と異なる点についてのみ説明する。インク供給装置７０がインク供給装置５０と異なる点は、インク供給装置７０がインク供給装置５０のようなピストンシリンダ装置２０を持たず、その代わりにメインタンク１８とは別の場所に設置されたポンプ４５を有することである。
【００６０】
図５に示すインク供給装置７０は、のメインタンク１８には可撓性の膜１８ｅが設けられている。可撓性の膜１８ｅは、ポンプ４５からの圧縮空気による圧力をメインタンク１８内のインク３に一様に伝達するための膜である。
【００６１】
メインタンク１８の孔１８ｄにはメインタンク１８とポンプ４５とを接続する第４の配管４６の端部が接続されている。第４の配管４６のメインタンク１８とは反対側の端部にはポンプ４５が設けられている。ポンプ４５は、プリンタ３本体に設けられた図示しない駆動装置によって作動し、第４の配管４６を通してメインタンク１８内に圧縮空気を送ることができる。
【００６２】
ポンプ４５が作動すると、メインタンク１８内に貯留されているインク３は、可撓性の膜１８ｅを介して押圧され、孔１８ｃからサブタンク１２とメインタンク１８とを接続する第３の配管４３を通ってサブタンク１２に圧送される。
【００６３】
一方、第４の配管４６のサブタンク１８とポンプ４５との間には分岐管４７が設けられている。分岐管４７の先端部には弁体４７ａが設けられている。弁体４７ａはメインタンク１８内の圧力が予め定めた所定圧以上に上昇すると大気側にポンプ４５からの圧縮空気を大気中に排出し、サブタンク１２に所定圧以上の圧力がかからない様になっている。
<インク供給装置７０の作動>
ユーザによってプリンタ３の電源が入れられると、まず、図５に示すポンプ４５が作動し圧縮空気をメインタンク１８内に送り込む。メインタンク１８内に送り込まれた圧縮空気は可撓性の膜１８ｅを押圧し、メインタンク内に貯留されているインク３を第３の配管４３に圧送する。
【００６４】
第３の配管４３を通ってポンプ４５によって押圧されたインク３がサブタンク１２内に圧送されてゆくにつれて、サブタンク１２内の空気は気体透過膜１４を通ってサブタンク１２の大気接続孔１６からサブタンク１２の外部へ排出される。
【００６５】
そして、インク液面３ａが気体透過膜１４に接触するとインク３が気体透過膜１４の微細孔をインク３で塞ぐため気体透過膜１４を通したサブタンク１２内の空気の外部への排出が停止される。
【００６６】
そうすると、サブタンク１２内の圧力が上昇する。その結果、サブタンク１２内の圧力が予め定めた所定圧以上になると第３の配管４３で接続されているメインタンク１８内の圧力も予め定めた所定値以上の大きさになる。そうすると、分岐管４７の先端部の弁体４７ａが大気側にポンプ４５からの圧縮空気を大気中に解放する。従って、メインタンク１８からサブタンク１２へのインク３の圧送が停止される。
【００６７】
次に、サブタンク１２内のインク３が記録ヘッド１１に供給されて記録媒体への画像形成に使用され、例えば、数枚の用紙に画像形成が行われることによって、サブタンク１２内のインクが減少すると、適切なタイミングで加圧供給機構が作動し、再びシリンダ２２内のインク３がピストン２４によって押圧され第３の配管４３を通ってサブタンク１２に圧送される。
【００６８】
そうすると、サブタンク１２内のインク３を一定量に保つことができるので、記録ヘッド１１に一定量のインク３を供給することができる。また、サブタンク１２内の大気連通孔１６を閉塞する気体透過膜１４をできるだけサブタンク１２の天板１３に近づけることにより、インク３をサブタンク１２のほぼ容量一杯に供給することができる。
<第４実施形態>
<インク供給装置８０の構成>
図６は、本発明の第４実施形態を表す。図６（ａ）は、第３の配管４４がサブタンク１２から離脱された状態を表す部分断面図であり、図６（ｂ）は、第３の配管４４がサブタンク１２に接続された状態を表す部分断面図である。
【００６９】
図６に示す液体供給装置としてのインク供給装置８０は、サブタンク１２、メインタンク１８、第３の配管４４等で構成されているが、サブタンク１２は第２の実施形態のインク供給装置６０同じであり、メインタンク１８は第３の実施形態のインク供給装置７０と同じであるので説明を省略する。
【００７０】
ここでは、第４実施形態のインク供給装置８０が第３実施形態のインク供給装置７０と異なる点についてのみ説明する。インク供給装置８０がインク供給装置７０と異なる点は、メインタンク１８とサブタンク１２とを接続する第３の配管４４がサブタンク１２に対して着脱可能に形成されていることである。
【００７１】
図６に示す第３の配管４４は、サブタンク１２側に接続部３３が設けられ、接続部３３のサブタンク１２側の先端には先端部３８が形成されている。先端部３８は、筒状に成形されており、サブタンク１２の側壁１７に形成された孔１７ａに挿入することができる。
【００７２】
ここで、サブタンク１２を側面から見て、孔１７ａを気体透過膜１４よりも上方に設けると、先端部３８を孔１７ａから着脱してもサブタンク１２内のインク３が孔１７ａからサブタンク１２の外へ漏れることがない。従って、孔１７ａに逆止弁などを設ける必要がない。
【００７３】
接続部３３には、配管駆動モータ３４が接続されている。配管駆動モータ３４は、第３の配管４４をプリンタ３の前後方向（図４の左右方向）に移動させることができる。第３の配管４４のメインタンク１８側の端部は第３実施形態と同じであるので説明を省略する。
<インク供給装置８０の作動>
ユーザによってプリンタ３の電源が入れられると、まず、まず、サブタンク１２はキャリッジによって図示しないインク供給位置へ移動し停止する。次に、図４（ａ）に示す配管駆動モータ３４が起動し、図４（ｂ）に示すように、第３の配管４４の接続部３３が配管駆動モータ３４によってプリンタ３の前方（図４の左方向）へ移動され、先端部３８がサブタンク１２の側壁１７に設けられた孔１７ａに挿入される。
【００７４】
続いて、先端部３８がサブタンク１２の側壁１７に設けられた孔１７ａに挿入された状態でピストン駆動モータ３２が起動し、第３実施形態と同様にサブタンク１２内にインク３が圧送される。サブタンク１２内のインク液面３ｂが気体透過膜１４に接触し第３実施形態同様メインタンク１８からのインク３のサブタンク１２への圧送が停止されると、配管駆動モータ３４によって、図６（ａ）に示すように、第３の配管４４の接続部３３がサブタンク１２の側壁１７の孔１７ａから離脱しプリンタ３の後方へ移動される。
【００７５】
その後、サブタンク１２内のインク３が記録ヘッド１１に供給されて記録媒体への画像形成に使用され、例えば、数枚の用紙に画像形成が行われることによって、サブタンク１２内のインクが減少すると、適切なタイミングで配管駆動モータ３４が再び起動し、図６（ｂ）に示すように、第３の配管４４の接続部３３が配管駆動モータ３４によってインクジェット記録装置１０の前方（図６の左方向）へ移動され、先端部３８がサブタンク１２の側壁１７に設けられた孔１７ａに挿入される。そして、再びメインタンク１８内のインク３がポンプ４５によって押圧され第３の配管４４を通ってサブタンク１２に圧送される。
【００７６】
上記の作動により、第４実施形態のインク供給装置８０は第３実施形態のインク供給装置７０と同様、サブタンク１２内のインクを常に一定量に保つことができる。その上、サブタンク１２を含む記録ヘッド１１がキャリッジとともにプリンタ３の左右方向に移動しても第４の配管４４はプリンタ３の左右方向に移動する必要がないので、第３の配管４４の耐久寿命を向上させることができる。
【００７７】
なお、図６に示した第４実施形態におけるインク供給装置８０では第３の配管４４の接続部３３がサブタンク１２の移動方向（図６の紙面に垂直の方向）に直角の方向からサブタンク１２に当接し先端部３８がサブタンク１２の孔１７ａに挿入される構造であるが、第３の配管４４の接続部３３をサブタンク１２の移動方向（図６の紙面に垂直の方向）と同じ方向からサブタンク１２に当接させ先端部３８をサブタンク１２の移動方向側に面した側壁に設けた孔１７ａに挿入するようにしてもよい。そうすると、第３の配管４４を駆動する配管駆動モータ３４が不要となる。
【００７８】
以上述べたように、第１実施形態のインク供給装置５０乃至第４実施形態のインク供給装置８０においてはいずれの場合にも、サブタンク１２内のインクを一定量に保つことができる。そして、大気連通孔１６の開口部１６ａをできるだけサブタンク１２の天板１３に近い位置に設けることにより、インク３をサブタンク１２のほぼ容量一杯に充填することができる。それにより、短い印字活動の場合はサブタンク１２内のインク３で印字を完結することができる。また、たとえ長い印字活動の場合であっても印字活動途中のサブタンク１２へのインク３の供給回数が少なくて済むため、印字活動完了までの作業時間を短縮することができる。それにより、印字活動を効率的に行うことができる。
【００７９】
また、サブタンク内のインク量が一定であると、サブタンクがキャリッジとともに移動する際、サブタンクの慣性が一定であるため、画像形成装置の画質の向上を図ることができる。
【００８０】
また、ピストンシリンダ装置２０のシリンダ２２の容積がサブタンク１２の容積よりも大きくなるようにシリンダ２２の容積を設定すると、ピストン２４をプリンタ３の前後方向に１回往復させるだけでサブタンク１２にインク３を満杯に充填することができる。
【００８１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、請求項１に記載の加圧供給機構はピストン２４とシリンダ２２、あるいはポンプ４５が相当する。また、請求項１に記載の余剰圧分散手段は、第１の配管と第２の配管、あるいは弁体４７ａが相当する。
【００８２】
また、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想から逸脱しない範囲において種々の態様を採ることができる。
例えば、第１実施形態乃至第４実施形態におけるサブタンク１２とメインタンク１８とを略直方体形状であるとしたが、立方体形状その他必要に応じた形状とすることができる。
【００８３】
また、プリンタ３が複数の色を有する場合には、各色毎に加圧供給機構及び加圧供給機構が備える余剰圧分散手段を設けることができる。それにより、必要な色だけの加圧供給機構を作動させることができる。
【００８４】
更にまた、第３実施形態及び第４実施形態では、ポンプ４５の作動により圧縮空気が生成されるが、ポンプ４５の作動は図示しないプリンタ３のモータを使用するとよい。あるいは、ポンプを手動で作動させてもよい。それにより、加圧供給機構の構造を一層簡単にすることができる。
【００８５】
更にまた、本発明の適用は、上述したインクジェット記録装置に限られるものでないことはいうまでもなく、例えば、溶融半田をノズルから噴射させることによって各種プリント配線板等への半田付けを自動で行う半田付け装置や、有機ＥＬディスプレイを製造する際に、高分子有機材料（発光体）をインクジェット方式により噴射することによって有機膜を形成するための装置、或いは、樹脂をスラリー化してノズルから噴射させる装置などのように、サブタンクに貯蔵された液体をノズルから液滴として噴射するよう構成された様々な液滴噴射装置に対して適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】プリンタ機能、コピー機能、スキャナ機能、ファクシミリ機能、電話機能等を備えた多機能装置１の外観を表す斜視図である。
【図２】プリンタ３の内部構造を表す平面図である。
【図３】第１実施形態におけるインク供給装置５０を表す部分断面図である。
【図４】第２実施形態におけるインク供給装置６０を表す部分断面図である。
【図５】第３実施形態におけるインク供給装置７０を表す部分断面図である。
【図６】第４実施形態におけるインク供給装置８０を表す部分断面図である。
【符号の説明】
【００８７】
１…ケース、２…スキャナ、４…開口部、６…給紙カセット、７…記録部、３…インク、３ａ，３ｂ…インク液面、１０…インクジェット記録装置、１１…記録ヘッド、１３…天板、１３ａ…底板、１５，１７…側壁、１４…気体透過膜、１６，１８ｂ…大気連通孔、１６ａ…開口部、１７ａ…孔、１８…メインタンク、１８ａ，１８ｃ，１８ｄ…孔、１８ｅ…可撓性の膜、２０…ピストンシリンダ装置、２２…シリンダ、２２ａ，２２ｂ…孔、２４…ピストン、２６，２７…第１の配管、２８…第２の配管、３０…逆止弁、３２…ピストン駆動モータ、３３…接続部、３４…配管駆動モータ、３５…ガイドレール受け部、３６…ガイドレール、３７…ガイド軸、３８…先端部、３９…ガイド軸取付部、４３，４４…第３の配管、４５…ポンプ、４６…第４の配管、４７…分岐管、４７ａ…弁体、５０，６０，７０，８０…インク供給装置、５１…キャリッジ、５２…ガイド機構、５３…キャリッジ移動機構、５４…用紙搬送機構、５５…メンテナンス機構、５６…フレーム、５６ａ…後側板、５６ｂ…前側板、５７…プラテン、６５…給紙モータ、６６…傾斜部壁、７１…カートリッジ装着部、７１ａ〜７１ｄ…インクカートリッジ、７２ａ〜７２ｄ…インクチューブ
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図２】
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