インクカートリッジ
【課題】インクカートリッジの外部から力が加えられてもバルブが作動しない機構を採用することにより、上記空気孔からのインクの漏出を防止することが可能なインクカートリッジを提供する。
【解決手段】インクカートリッジ５０は、メインタンク７０と、ポンプ１７０と、大気連通バルブ１１０と、インク供給バルブ１３０とを有する。メインタンク７０には、バルブ収容室８５が設けられており、該収容室８５に大気連通バルブ１１０が収容される。大気連通バルブ１１０からインクタンク７０の内部側にポンプ１７０が設けられている。ポンプ１７０が駆動すると、プランジャ１７２のピストン１８１がバルブ収容室８５の奥側から外側へ向けて大気連通バルブ１１０のピストンバルブ１３１を移動させる。これにより、大気連通バルブ１１０が開放されて、インク室７３が大気に連通する。
【解決手段】インクカートリッジ５０は、メインタンク７０と、ポンプ１７０と、大気連通バルブ１１０と、インク供給バルブ１３０とを有する。メインタンク７０には、バルブ収容室８５が設けられており、該収容室８５に大気連通バルブ１１０が収容される。大気連通バルブ１１０からインクタンク７０の内部側にポンプ１７０が設けられている。ポンプ１７０が駆動すると、プランジャ１７２のピストン１８１がバルブ収容室８５の奥側から外側へ向けて大気連通バルブ１１０のピストンバルブ１３１を移動させる。これにより、大気連通バルブ１１０が開放されて、インク室７３が大気に連通する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置に装着して用いられるインクカートリッジに関し、特に、インクタンク内を大気に連通させるバルブの開閉機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクを用いて記録用紙（被記録媒体）に画像を記録するインクジェット記録装置が広く知られている。このインクジェット記録装置は、インクジェット方式の記録ヘッドを備える。記録ヘッドは、該記録ヘッドに供給されたインクを記録用紙へ向けてノズルから選択的に噴出する。これにより、記録用紙にインクで形成された画像が記録される。
【０００３】
この種のインクジェット記録装置では、インクタンクを備えたインクカートリッジが用いられている。例えば、インク供給方式としてオンキャリッジ方式が採用されたインクジェット記録装置（特許文献1及び２参照）においては、記録ヘッドとインクタンクとを一体にしてキャリッジに搭載し、インクタンクから直接に記録ヘッドへインクを供給している。一方、インク供給方式としてチューブ供給方式が採用されたインクジェット記録装置では、記録ヘッドとインクカートリッジとは、インクチューブで接続されている。インクは、インクカートリッジからポンプなどによってインクチューブを通じて記録ヘッドへ供給される。
【０００４】
一般に、インクタンクには、空気をインクタンク内部に取り入れる空気孔が設けられている。画像記録作業によりインクタンク内のインクが消費されて減少すると、上記空気孔を通じて空気がインクタンク内に補われる。上記空気孔は、画像記録時は開放されているが、画像記録が行われない場合、所謂、待機状態のときは、インクの蒸発を防止するため、キャップなどによって閉塞される（特許文献１及び２参照）。
【０００５】
また、特許文献３には、上記空気孔にバルブが設けられたインクカートリッジが開示されている。このインクカートリッジでは、上記バルブは、外部から押圧されることによって、閉塞状態の上記空気孔を開放する。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１９１５４９号公報
【特許文献２】特開２００６−１１０７９８号公報
【特許文献３】特開２００５−２４６７８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記バルブを有するインクカートリッジでは、ユーザが誤ってバルブを押したとき、或いは、インクカートリッジの運搬中にバルブが押圧されたときに、空気孔が開放されてインクが漏出する。一方、バルブが押圧されないようにするため、インクカートリッジに何らかの保護手段を施すと、組み立ての工数や部品点数が増加するという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、空気孔からのインクの漏出を簡単な機構で防止することが可能なインクカートリッジを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
(1) 本発明は、インクジェット記録装置に装着して用いられるインクカートリッジである。本発明のインクカートリッジは、インクを貯留するとともに内部に空気層を形成するインクタンクと、上記インクタンクのフレームに設けられ上記空気層と外部とを連通する孔と、上記孔を開閉可能なバルブと、上記インクタンクの内部側から上記バルブを作動させて上記孔を開閉させる押圧部材と、を具備する。
【００１０】
インクタンクにはインクが貯留される。このインクタンクにインクが貯留されると、上層部に空気層が形成される。インクタンクのフレームには、上記空気層と外部をと連通して空気を流出入させる孔（以下「連通孔」と称する。）が設けられている。インクタンクにはバルブが設けられている。上記連通孔は、バルブによって開閉される。このバルブは、押圧部材によってインクタンクの内部側から押圧されると、バルブの開閉状態が移行する。例えば、バルブが押圧部材によって内部側から押圧されると、バルブは、上記連通孔を閉塞する閉姿勢から連通孔を開放する開姿勢に変化する。一方、押圧部材による押圧が解除されると、バルブは、上記開姿勢から上記閉姿勢へ戻される。
【００１１】
(2) 上記押圧部材は、可動部を有する。この可動部は、上記バルブから離反する第１位置から、上記バルブに当接する第２位置を経て、上記バルブを押圧して上記孔を開放する第３位置までの間を移動する。
【００１２】
これにより、仮に、可動部が自重或いは振動などによって移動した場合でも、可動部の移動範囲が、上記第１位置から上記第２位置までの範囲内であれば、バルブは作動しない。言い換えれば、可動部が上記第３位置まで押し込まれなければ、バルブは作動しない。したがって、可動部が移動した場合でも、連通孔は即座に開放されない。そのため、連通孔からのインクの漏出が効果的に防止される。
【００１３】
(3) 上記押圧部材は、シリンダを有する。上記可動部は、上記シリンダ内で摺動するピストンである。
【００１４】
このように、シリンダとピストンで上記押圧部材を構成することで、当該押圧部材の機構を簡単にすることができる。
【００１５】
(4) 上記第３位置は、上記シリンダの底部である。
【００１６】
これにより、シリンダの長手方向の全域において上記第１位置を任意に設定することができる。したがって、第１位置と第３位置との離間距離をピストンの最大ストロークに設定することも可能となる。このように上記離間距離を設定することで、バルブが作動するまでの可動部の移動範囲が最大となる。その結果、バルブの誤作動が軽減される。
【００１７】
(5) 上記バルブの作動方向及び上記ピストンの移動方向は同一方向である。
【００１８】
これにより、ピストンとバルブとの間に複雑なリンク機構を設けることを要しない。言い換えれば、ピストンによるバルブの押圧機構が簡単な構成で実現する。また、ピストンがバルブを正確且つ円滑に押圧する。
【００１９】
(6) 上記インクタンク内に上記バルブが収容される収容室が区画されている。この場合、上記バルブは、、第１ジョイントと、第２ジョイントと、第３ジョイントと、が連結されてなる。第１ジョイントは、内孔を有する弾性部材からなる。第２ジョイントは、上記収容室内でスライド可能に設けられている。第３ジョイントは、上記第２ジョイントを上記第１ジョイントに対して押圧する方向に付勢する。さらに、上記第２ジョイントは、上記第１ジョイントに当接した際に上記内孔を閉塞するスライダーと、上記内孔に挿通され上記押圧部材による押圧を受ける第１ロッドとを有する。
【００２０】
このように構成されたバルブであれば、押圧部材によって上記バルブの開閉状態を容易に移行させることができる。
【００２１】
(7) 上記押圧部材は、上記ピストンに連結され、駆動源から受けた外力を上記ピストンに伝達する第２ロッドを有する。
【００２２】
このように第２ロッドを設けることで、駆動源から外力を容易にピストンに伝達することができる。これにより、上記ピストンを上記第１位置と上記第３位置との間で容易に移動させることができる。
【００２３】
(8) 上記第２ロッドは、ラックギヤを有する。
【００２４】
これにより、駆動源からの外力が、駆動ロスなしに第２ロッド及びピストンに伝達される。
【００２５】
(9) 上記押圧部材は、上記バルブを上記インクタンクの内部側から押圧する機能を有する。また、上記押圧部材は、上記インクタンクの空気層に空気を供給し、或いは上記空気層から空気を吸引するポンプ機能を有する。
【００２６】
押圧部材が、インクタンク内の空気層から空気を吸引してその体積を減少させると、インクジェット記録装置の記録ヘッドに貯留されたインクがインクタンクに流入する。一方、押圧部材が、インクタンク内の空気層に空気を送り込んでその体積を増加させると、インクタンク内のインクは記録ヘッドへ流出する。このようなポンプ機能が上記押圧部材に併有されることで、実質的に、ポンプまたは押圧部材のいずれかを省略することができる。これにより、インクカートリッジの構成が簡素化される。
【００２７】
(10) 上記押圧部材は、上記シリンダと上記ピストンとを有してなるピストンポンプである。
【００２８】
これにより、上述のポンプ機能を併有する上記押圧部材を好適に具現化することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明のインクカートリッジによれば、バルブはインクタンクの内部側から押圧された場合に開放される。言い換えれば、インクタンクの外部から力が加えられてもバルブは作動しない。これにより、孔からのインクの漏出が防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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が作動していない状態、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。
【００４０】
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。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、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。
【００４１】
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内の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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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（本発明の押圧部材の一例）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。
【００４７】
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を省略している。
【００４８】
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。
【００４９】
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（本発明の収容室に相当）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が収容される（図７参照）。
【００５０】
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。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の断面積と等しくなるように設定されている。
【００５１】
筒状フレーム７１Ｃは、図７及び図８に示されるように、孔１００と孔１０１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。一方、孔１００は、バルブ収容室８５の奥面を形成する奥壁１０６に設けられている。この孔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。
【００５２】
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（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が挿通されても孔１００は塞がらない。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。
【００５３】
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は、大気連通バルブ１１０によって接続または遮断される。言い換えれば、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。なお、孔１０１から孔１００を経てインク室７３に至る流路が、本発明の孔に相当する。
【００５４】
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）。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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（本発明の第３ジョイントの一例）と、ピストンバルブ１１３（本発明の第２ジョイントの一例）と、バルブ座１１４（本発明の第１ジョイントの一例）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。
【００７７】
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ピストン１１６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。
【００７８】
ピストンバルブ１１３は、円筒状のピストン１１６（本発明のスライダーの一例）と、該ピストン１１６に一体に形成されたロッド１１７（本発明の第１ロッドの一例）とを備える。このピストン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。
【００７９】
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、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。
【００８０】
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に外力が加えられていない状態では、ロッド１１７の先端１１７Ａは、後述のポンプ１７０のシリンダ１７１の内部に至っている。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、ストン１８２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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
図１２（ａ）に示されるように、ロッド１１７に外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。
【００８４】
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、ピストンバルブ１１３は、ピストン１１６がキャップ１１１の奥壁１１９に当接する位置Ｐ２まで後退する。これにより、孔１０１が開放される。その結果、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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。このシリンダ１７１の断面は、バルブ収容室８５の断面と同じ面積に設定されている。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、上記バルブ収容室８５と同じ軸上に配置されている。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。
【００８９】
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壁面１７９を有する。この壁面１７９に孔１７３が形成されている。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に連通している。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。なお、大気連通バルブ１１０のロッド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の内部まで延びている。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
プランジャ１７２は、ピストン１８１（本発明の可動部の一例）と、ロッド１８２（本発明の第２ロッドの一例）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。
【００９４】
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。
【００９５】
ピストン１８１は、図１３に示されるように、位置Ｐ１１（本発明の第１位置に相当）から位置Ｐ１２（本発明の第２位置に相当）を経て位置Ｐ１３（本発明の第３位置に相当）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。
【００９６】
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対応する断面積及び全長を有する。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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）。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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に形成された検出領域に、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、上記検出領域は遮蔽部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、上記検出領域は遮蔽されない。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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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内の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に戻された後に、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。なお、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に戻されると、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てインク粘度が均一になる。このように均一化されたインクがサブタンク２１へ供給される。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】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】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。
【図３】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り、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】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】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】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】図７は、図５の切断線VII−VIIの断面図である。
【図８】図８は、インクカートリッジ５０の分解断面図である。
【図９】図９は、図８の切断線IX−IXの部分断面図である。
【図１０】図１０は、インク室７３に所定量のインクが注入された状態を示す断面図である。
【図１１】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】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。
【図１３】図１３は、ポンプ１７０の断面構造を示す部分拡大図である。
【図１４】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】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。
【図１６】図１６、カートリッジ装着部２００の外観構成を示す斜視図であり、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す。
【図１７】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、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】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】図１９は、図１７の切断線XIX−XIXの断面図である。
【図２０】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。
【図２１】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。
【符号の説明】
【０１３４】
１０・・・インクジェット記録装置
１１・・・インク供給装置
２１・・・サブタンク
３２・・・インクチューブ
５０・・・インクカートリッジ
７０・・・メインタンク
７５・・・検出部
１１０・・・大気連通バルブ
１１２・・・コイルバネ
１１３・・・ピストンバルブ
１１４・・・バルブ座
１３０・・・インク供給バルブ
１５０・・・センサーアーム
１５７・・・遮蔽部
１７０・・・ポンプ
１７１・・・シリンダ
１７２・・・プランジャ
１８１・・・ピストン
１８２・・・ロッド
１８５・・・ラックギヤ
２００・・・カートリッジ装着部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置に装着して用いられるインクカートリッジに関し、特に、インクタンク内を大気に連通させるバルブの開閉機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクを用いて記録用紙（被記録媒体）に画像を記録するインクジェット記録装置が広く知られている。このインクジェット記録装置は、インクジェット方式の記録ヘッドを備える。記録ヘッドは、該記録ヘッドに供給されたインクを記録用紙へ向けてノズルから選択的に噴出する。これにより、記録用紙にインクで形成された画像が記録される。
【０００３】
この種のインクジェット記録装置では、インクタンクを備えたインクカートリッジが用いられている。例えば、インク供給方式としてオンキャリッジ方式が採用されたインクジェット記録装置（特許文献1及び２参照）においては、記録ヘッドとインクタンクとを一体にしてキャリッジに搭載し、インクタンクから直接に記録ヘッドへインクを供給している。一方、インク供給方式としてチューブ供給方式が採用されたインクジェット記録装置では、記録ヘッドとインクカートリッジとは、インクチューブで接続されている。インクは、インクカートリッジからポンプなどによってインクチューブを通じて記録ヘッドへ供給される。
【０００４】
一般に、インクタンクには、空気をインクタンク内部に取り入れる空気孔が設けられている。画像記録作業によりインクタンク内のインクが消費されて減少すると、上記空気孔を通じて空気がインクタンク内に補われる。上記空気孔は、画像記録時は開放されているが、画像記録が行われない場合、所謂、待機状態のときは、インクの蒸発を防止するため、キャップなどによって閉塞される（特許文献１及び２参照）。
【０００５】
また、特許文献３には、上記空気孔にバルブが設けられたインクカートリッジが開示されている。このインクカートリッジでは、上記バルブは、外部から押圧されることによって、閉塞状態の上記空気孔を開放する。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１９１５４９号公報
【特許文献２】特開２００６−１１０７９８号公報
【特許文献３】特開２００５−２４６７８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記バルブを有するインクカートリッジでは、ユーザが誤ってバルブを押したとき、或いは、インクカートリッジの運搬中にバルブが押圧されたときに、空気孔が開放されてインクが漏出する。一方、バルブが押圧されないようにするため、インクカートリッジに何らかの保護手段を施すと、組み立ての工数や部品点数が増加するという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、空気孔からのインクの漏出を簡単な機構で防止することが可能なインクカートリッジを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
(1) 本発明は、インクジェット記録装置に装着して用いられるインクカートリッジである。本発明のインクカートリッジは、インクを貯留するとともに内部に空気層を形成するインクタンクと、上記インクタンクのフレームに設けられ上記空気層と外部とを連通する孔と、上記孔を開閉可能なバルブと、上記インクタンクの内部側から上記バルブを作動させて上記孔を開閉させる押圧部材と、を具備する。
【００１０】
インクタンクにはインクが貯留される。このインクタンクにインクが貯留されると、上層部に空気層が形成される。インクタンクのフレームには、上記空気層と外部をと連通して空気を流出入させる孔（以下「連通孔」と称する。）が設けられている。インクタンクにはバルブが設けられている。上記連通孔は、バルブによって開閉される。このバルブは、押圧部材によってインクタンクの内部側から押圧されると、バルブの開閉状態が移行する。例えば、バルブが押圧部材によって内部側から押圧されると、バルブは、上記連通孔を閉塞する閉姿勢から連通孔を開放する開姿勢に変化する。一方、押圧部材による押圧が解除されると、バルブは、上記開姿勢から上記閉姿勢へ戻される。
【００１１】
(2) 上記押圧部材は、可動部を有する。この可動部は、上記バルブから離反する第１位置から、上記バルブに当接する第２位置を経て、上記バルブを押圧して上記孔を開放する第３位置までの間を移動する。
【００１２】
これにより、仮に、可動部が自重或いは振動などによって移動した場合でも、可動部の移動範囲が、上記第１位置から上記第２位置までの範囲内であれば、バルブは作動しない。言い換えれば、可動部が上記第３位置まで押し込まれなければ、バルブは作動しない。したがって、可動部が移動した場合でも、連通孔は即座に開放されない。そのため、連通孔からのインクの漏出が効果的に防止される。
【００１３】
(3) 上記押圧部材は、シリンダを有する。上記可動部は、上記シリンダ内で摺動するピストンである。
【００１４】
このように、シリンダとピストンで上記押圧部材を構成することで、当該押圧部材の機構を簡単にすることができる。
【００１５】
(4) 上記第３位置は、上記シリンダの底部である。
【００１６】
これにより、シリンダの長手方向の全域において上記第１位置を任意に設定することができる。したがって、第１位置と第３位置との離間距離をピストンの最大ストロークに設定することも可能となる。このように上記離間距離を設定することで、バルブが作動するまでの可動部の移動範囲が最大となる。その結果、バルブの誤作動が軽減される。
【００１７】
(5) 上記バルブの作動方向及び上記ピストンの移動方向は同一方向である。
【００１８】
これにより、ピストンとバルブとの間に複雑なリンク機構を設けることを要しない。言い換えれば、ピストンによるバルブの押圧機構が簡単な構成で実現する。また、ピストンがバルブを正確且つ円滑に押圧する。
【００１９】
(6) 上記インクタンク内に上記バルブが収容される収容室が区画されている。この場合、上記バルブは、、第１ジョイントと、第２ジョイントと、第３ジョイントと、が連結されてなる。第１ジョイントは、内孔を有する弾性部材からなる。第２ジョイントは、上記収容室内でスライド可能に設けられている。第３ジョイントは、上記第２ジョイントを上記第１ジョイントに対して押圧する方向に付勢する。さらに、上記第２ジョイントは、上記第１ジョイントに当接した際に上記内孔を閉塞するスライダーと、上記内孔に挿通され上記押圧部材による押圧を受ける第１ロッドとを有する。
【００２０】
このように構成されたバルブであれば、押圧部材によって上記バルブの開閉状態を容易に移行させることができる。
【００２１】
(7) 上記押圧部材は、上記ピストンに連結され、駆動源から受けた外力を上記ピストンに伝達する第２ロッドを有する。
【００２２】
このように第２ロッドを設けることで、駆動源から外力を容易にピストンに伝達することができる。これにより、上記ピストンを上記第１位置と上記第３位置との間で容易に移動させることができる。
【００２３】
(8) 上記第２ロッドは、ラックギヤを有する。
【００２４】
これにより、駆動源からの外力が、駆動ロスなしに第２ロッド及びピストンに伝達される。
【００２５】
(9) 上記押圧部材は、上記バルブを上記インクタンクの内部側から押圧する機能を有する。また、上記押圧部材は、上記インクタンクの空気層に空気を供給し、或いは上記空気層から空気を吸引するポンプ機能を有する。
【００２６】
押圧部材が、インクタンク内の空気層から空気を吸引してその体積を減少させると、インクジェット記録装置の記録ヘッドに貯留されたインクがインクタンクに流入する。一方、押圧部材が、インクタンク内の空気層に空気を送り込んでその体積を増加させると、インクタンク内のインクは記録ヘッドへ流出する。このようなポンプ機能が上記押圧部材に併有されることで、実質的に、ポンプまたは押圧部材のいずれかを省略することができる。これにより、インクカートリッジの構成が簡素化される。
【００２７】
(10) 上記押圧部材は、上記シリンダと上記ピストンとを有してなるピストンポンプである。
【００２８】
これにより、上述のポンプ機能を併有する上記押圧部材を好適に具現化することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明のインクカートリッジによれば、バルブはインクタンクの内部側から押圧された場合に開放される。言い換えれば、インクタンクの外部から力が加えられてもバルブは作動しない。これにより、孔からのインクの漏出が防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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が作動していない状態、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。
【００４０】
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。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、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。
【００４１】
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内の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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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（本発明の押圧部材の一例）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。
【００４７】
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を省略している。
【００４８】
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。
【００４９】
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（本発明の収容室に相当）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が収容される（図７参照）。
【００５０】
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。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の断面積と等しくなるように設定されている。
【００５１】
筒状フレーム７１Ｃは、図７及び図８に示されるように、孔１００と孔１０１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。一方、孔１００は、バルブ収容室８５の奥面を形成する奥壁１０６に設けられている。この孔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。
【００５２】
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（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が挿通されても孔１００は塞がらない。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。
【００５３】
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は、大気連通バルブ１１０によって接続または遮断される。言い換えれば、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。なお、孔１０１から孔１００を経てインク室７３に至る流路が、本発明の孔に相当する。
【００５４】
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）。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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（本発明の第３ジョイントの一例）と、ピストンバルブ１１３（本発明の第２ジョイントの一例）と、バルブ座１１４（本発明の第１ジョイントの一例）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。
【００７７】
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ピストン１１６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。
【００７８】
ピストンバルブ１１３は、円筒状のピストン１１６（本発明のスライダーの一例）と、該ピストン１１６に一体に形成されたロッド１１７（本発明の第１ロッドの一例）とを備える。このピストン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。
【００７９】
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、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。
【００８０】
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に外力が加えられていない状態では、ロッド１１７の先端１１７Ａは、後述のポンプ１７０のシリンダ１７１の内部に至っている。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、ストン１８２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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
図１２（ａ）に示されるように、ロッド１１７に外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。
【００８４】
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、ピストンバルブ１１３は、ピストン１１６がキャップ１１１の奥壁１１９に当接する位置Ｐ２まで後退する。これにより、孔１０１が開放される。その結果、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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。このシリンダ１７１の断面は、バルブ収容室８５の断面と同じ面積に設定されている。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、上記バルブ収容室８５と同じ軸上に配置されている。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。
【００８９】
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壁面１７９を有する。この壁面１７９に孔１７３が形成されている。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に連通している。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。なお、大気連通バルブ１１０のロッド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の内部まで延びている。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
プランジャ１７２は、ピストン１８１（本発明の可動部の一例）と、ロッド１８２（本発明の第２ロッドの一例）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。
【００９４】
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。
【００９５】
ピストン１８１は、図１３に示されるように、位置Ｐ１１（本発明の第１位置に相当）から位置Ｐ１２（本発明の第２位置に相当）を経て位置Ｐ１３（本発明の第３位置に相当）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。
【００９６】
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対応する断面積及び全長を有する。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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）。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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に形成された検出領域に、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、上記検出領域は遮蔽部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、上記検出領域は遮蔽されない。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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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内の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に戻された後に、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。なお、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に戻されると、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てインク粘度が均一になる。このように均一化されたインクがサブタンク２１へ供給される。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】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】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。
【図３】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り、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】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】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】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】図７は、図５の切断線VII−VIIの断面図である。
【図８】図８は、インクカートリッジ５０の分解断面図である。
【図９】図９は、図８の切断線IX−IXの部分断面図である。
【図１０】図１０は、インク室７３に所定量のインクが注入された状態を示す断面図である。
【図１１】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】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。
【図１３】図１３は、ポンプ１７０の断面構造を示す部分拡大図である。
【図１４】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】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。
【図１６】図１６、カートリッジ装着部２００の外観構成を示す斜視図であり、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す。
【図１７】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、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】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】図１９は、図１７の切断線XIX−XIXの断面図である。
【図２０】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。
【図２１】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。
【符号の説明】
【０１３４】
１０・・・インクジェット記録装置
１１・・・インク供給装置
２１・・・サブタンク
３２・・・インクチューブ
５０・・・インクカートリッジ
７０・・・メインタンク
７５・・・検出部
１１０・・・大気連通バルブ
１１２・・・コイルバネ
１１３・・・ピストンバルブ
１１４・・・バルブ座
１３０・・・インク供給バルブ
１５０・・・センサーアーム
１５７・・・遮蔽部
１７０・・・ポンプ
１７１・・・シリンダ
１７２・・・プランジャ
１８１・・・ピストン
１８２・・・ロッド
１８５・・・ラックギヤ
２００・・・カートリッジ装着部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを貯留するとともに内部に空気層を形成するインクタンクと、
上記インクタンクのフレームに設けられ上記空気層と外部とを連通する孔と、
上記孔を開閉可能なバルブと、
上記インクタンクの内部側から上記バルブを作動させて上記孔を開閉させる押圧部材と、を具備するインクカートリッジ。
【請求項２】
上記押圧部材は、可動部を有し、
上記可動部は、上記バルブから離反する第１位置から、上記バルブに当接する第２位置を経て、上記バルブを押圧して上記孔を開放する第３位置までの間を移動する請求項１に記載のインクカートリッジ。
【請求項３】
上記押圧部材は、シリンダを有し、
上記可動部は、上記シリンダ内で摺動するピストンである請求項２に記載のインクカートリッジ。
【請求項４】
上記第３位置は、上記シリンダの底部である請求項３に記載のインクカートリッジ。
【請求項５】
上記バルブの作動方向及び上記ピストンの移動方向は同一方向である請求項３または４に記載のインクカートリッジ。
【請求項６】
上記インクタンク内に上記バルブが収容される収容室が区画されており、
上記バルブは、
内孔を有する弾性部材からなる第１ジョイントと、
上記収容室内でスライド可能に設けられた第２ジョイントと、
上記第２ジョイントを上記第１ジョイントに対して押圧する方向に付勢する第３ジョイントと、が連結されてなり、
上記第２ジョイントは、
上記第１ジョイントに当接した際に上記内孔を閉塞するスライダーと、上記内孔に挿通され上記押圧部材による押圧を受ける第１ロッドとを有する請求項１から５のいずれかに記載のインクカートリッジ。
【請求項７】
上記押圧部材は、上記ピストンに連結され、駆動源から受けた外力を上記ピストンに伝達する第２ロッドを有する請求項３から６のいずれかに記載のインクカートリッジ。
【請求項８】
上記第２ロッドは、ラックギヤを有する請求項７に記載のインクカートリッジ。
【請求項９】
上記押圧部材は、上記バルブを上記インクタンクの内部側から押圧し、上記インクタンクの空気層に空気を供給し、或いは上記空気層から空気を吸引する請求項１から８のいずれかに記載のインクカートリッジ。
【請求項１０】
上記押圧部材は、上記シリンダと上記ピストンとを有してなるピストンポンプである請求項９に記載のインクカートリッジ。
【請求項１】
インクを貯留するとともに内部に空気層を形成するインクタンクと、
上記インクタンクのフレームに設けられ上記空気層と外部とを連通する孔と、
上記孔を開閉可能なバルブと、
上記インクタンクの内部側から上記バルブを作動させて上記孔を開閉させる押圧部材と、を具備するインクカートリッジ。
【請求項２】
上記押圧部材は、可動部を有し、
上記可動部は、上記バルブから離反する第１位置から、上記バルブに当接する第２位置を経て、上記バルブを押圧して上記孔を開放する第３位置までの間を移動する請求項１に記載のインクカートリッジ。
【請求項３】
上記押圧部材は、シリンダを有し、
上記可動部は、上記シリンダ内で摺動するピストンである請求項２に記載のインクカートリッジ。
【請求項４】
上記第３位置は、上記シリンダの底部である請求項３に記載のインクカートリッジ。
【請求項５】
上記バルブの作動方向及び上記ピストンの移動方向は同一方向である請求項３または４に記載のインクカートリッジ。
【請求項６】
上記インクタンク内に上記バルブが収容される収容室が区画されており、
上記バルブは、
内孔を有する弾性部材からなる第１ジョイントと、
上記収容室内でスライド可能に設けられた第２ジョイントと、
上記第２ジョイントを上記第１ジョイントに対して押圧する方向に付勢する第３ジョイントと、が連結されてなり、
上記第２ジョイントは、
上記第１ジョイントに当接した際に上記内孔を閉塞するスライダーと、上記内孔に挿通され上記押圧部材による押圧を受ける第１ロッドとを有する請求項１から５のいずれかに記載のインクカートリッジ。
【請求項７】
上記押圧部材は、上記ピストンに連結され、駆動源から受けた外力を上記ピストンに伝達する第２ロッドを有する請求項３から６のいずれかに記載のインクカートリッジ。
【請求項８】
上記第２ロッドは、ラックギヤを有する請求項７に記載のインクカートリッジ。
【請求項９】
上記押圧部材は、上記バルブを上記インクタンクの内部側から押圧し、上記インクタンクの空気層に空気を供給し、或いは上記空気層から空気を吸引する請求項１から８のいずれかに記載のインクカートリッジ。
【請求項１０】
上記押圧部材は、上記シリンダと上記ピストンとを有してなるピストンポンプである請求項９に記載のインクカートリッジ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２００８−９３８６７（Ｐ２００８−９３８６７Ａ）
【公開日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２７５８５９（Ｐ２００６−２７５８５９）
【出願日】平成１８年１０月６日（２００６．１０．６）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月６日（２００６．１０．６）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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