インク供給装置
【課題】容積の異なる複数のサブタンクにインクを供給する場合であっても、共通の構成を有するポンプを用いて各サブタンクに応じた適量のインクを供給することが可能なインク供給装置を提供する。
【解決手段】インク供給装置１１は、５つのサブタンク２１と、５つのインクカートリッジ５０とを備える。サブタンク２１は、カラーインクとブラックインクに応じてその容量が異なる。インクカートリッジ５０Ａはポンプ１７０Ａを、インクカートリッジ５０Ｂはポンプ１７０Ｂを有する。ポンプ１７０Ａ及び１７０Ｂはシリンダ１７１を共通の構成要素とする。また、それぞれのプランジャ１７２Ａ及び１７２Ｂは共通のピストン１８１、ロッド１８２で構成されている。プランジャ１７２Ａは、ピストンストロークＬ１で動作する。一方、ポンプ１７０Ｂのプランジャ１７２Ｂは、ピストンストロークＬ２（＞Ｌ１）で動作する。
【解決手段】インク供給装置１１は、５つのサブタンク２１と、５つのインクカートリッジ５０とを備える。サブタンク２１は、カラーインクとブラックインクに応じてその容量が異なる。インクカートリッジ５０Ａはポンプ１７０Ａを、インクカートリッジ５０Ｂはポンプ１７０Ｂを有する。ポンプ１７０Ａ及び１７０Ｂはシリンダ１７１を共通の構成要素とする。また、それぞれのプランジャ１７２Ａ及び１７２Ｂは共通のピストン１８１、ロッド１８２で構成されている。プランジャ１７２Ａは、ピストンストロークＬ１で動作する。一方、ポンプ１７０Ｂのプランジャ１７２Ｂは、ピストンストロークＬ２（＞Ｌ１）で動作する。
【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適用されるインク供給装置に関し、特に、ポンプを用いてインクタンクと記録ヘッドとの間でインクを流通させる機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置は、記録ヘッドに供給されたインクをノズルから噴射することにより、記録用紙（被記録媒体）上に画像を記録する。上記記録ヘッドには、インクを貯留するためのサブタンクが設けられている。サブタンク内のインクは、電歪素子や発熱素子などを利用した噴射機構によって、ノズルから加圧噴射される。
【０００３】
この種のインクジェット記録装置においては、インクタンクと記録ヘッドとをチューブで接続し、インク経路に設けられたポンプによってインクタンクから記録ヘッドへインクを供給する機構が公知である（特許文献１から３参照）。また、インクタンク内に２つのインク室を設け、一方のインク室に内蔵された蛇腹ポンプを作動させることで他方のインク室にインクを供給する機構が公知である（特許文献４参照）。また、特許文献４には、複数色のインクを用いて多色画像を記録用紙に記録可能なインクジェット記録装置（所謂カラーインクジェット記録装置）が開示されており、当該カラーインクジェット記録装置には、各色のインクタンクごとに上記ポンプが設けられている。
【０００４】
【特許文献１】特開平４−３０８７６２号公報
【特許文献２】特開平５−１３８８９３号公報
【特許文献３】特開平１１−２４０１８０号公報
【特許文献４】特開２００１−３５３８７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、カラーインクジェット記録装置におけるインクの消費量は各色のインクごとに異なる。特に、ブラックインクの消費量がカラーインク（シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ））の消費量よりも著しく多いという経験則が周知である。この経験則に基づいて、例えば、ブラックインクに対応するサブタンクの容積をカラーインクに対応するサブタンクの容積よりも大きくすることが考えられる。しかしながら、各色のインクごとにサブタンクの容積を変えると、ポンプの仕様（ポンプ容量など）も変更せざるを得ず、ポンプの共通化を図ることができない。また、ポンプの仕様の相違によりポンプの外形が不揃いになると、ポンプ収容部及びその近辺における機構が複雑化、大型化するという問題が生じる。
【０００６】
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、容積の異なる複数のサブタンクにインクを供給する場合であっても、共通の構成を有するポンプを用いて各サブタンクに応じた適量のインクを供給することが可能なインク供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
(1) 本発明は、インクジェット記録装置に適用されるインク供給装置である。このインク供給装置は、所定の容積を有する少なくとも一の第１サブタンクと、上記第１サブタンクより小さい容積を有する少なくとも一の第２サブタンクと、上記第１サブタンクに供給されるインクを貯留するとともに内部に空気層を形成する第１メインタンクと、上記第２サブタンクに供給されるインクを貯留するとともに内部に空気層を形成する第２メインタンクと、上記各サブタンクと上記各メインタンクとを接続するチューブと、上記各メインタンクごとに設けられ、それぞれが同形状に形成されたシリンダ及びピストンを有し、上記空気層に空気を供給し、若しくは上記空気層から空気を吸引するポンプと、駆動源からの駆動力を各ピストンに伝達する伝達手段と、を具備する。上記伝達手段は、上記駆動力を受けて回転する回転軸と、上記回転軸に軸着され、上記第１サブタンクの容積に応じた第１ストロークで上記第１メインタンクに対応するピストンを駆動させる第１ギヤと、上記回転軸に軸着され、上記第２サブタンクの容積に応じた第２ストロークで上記第２メインタンクに対応するピストンを駆動させる第２ギヤと、を備える。
【０００８】
各サブタンクと各メインタンクとは、チューブによってインクの流通が可能に接続されている。ポンプは、各メインタンクごとに対応して設けられている。伝達手段は、ポンプを作動させるための駆動力を各ポンプに伝達する。駆動力が伝達されると、全てのポンプが連動して、所定のストロークで動作する。
【０００９】
メインタンクが気密にされた状態で上記ポンプが供給駆動すると、メインタンクに空気が送り込まれて、空気層が所定量だけ増加する。これにより、増加した空気量に相当する量のインクがメインタンクからチューブを通じてサブタンクへ流出する。一方、メインタンクが気密にされた状態で上記ポンプが吸引駆動すると、メインタンクから空気が吸引されて、空気層が所定量だけ減少する。これにより、減少した空気量に相当する量のインクがサブタンクからチューブを通じてメインタンク内に流入する。このとき、メインタンク内でインクが混合される。なお、上述のインクの流出入は、サブタンク内が大気に開放された状態で行われる。
【００１０】
サブタンクからメインタンク内にインクが流入した際に、チューブ或いはサブタンク内で発生した気泡がインクとともにメインタンクに流入する。メインタンクに流入した気泡は、その浮力でインク内を上昇して、メインタンク内の空気層に到達する。その後、ポンプがメインタンク内の空気層に所定量だけ空気を送り込むと、気泡を含まないインクがチューブを介して流出し、サブタンクへ供給される。このようにしてメインタンクとサブタンクとの間でインクを流通させることにより、サブタンクやチューブ内の気泡がインクから分離されて除去される。かかる気泡の除去を、以下、「気液分離」と称する。上記気液分離により、サブタンク内の全てのインクがメインタンク内に貯留されていたインクに混入し、入れ替えられる。そのため、サブタンク内のインクの粘度とメインタンク内のインクの粘度とが同等となる。
【００１１】
本インク供給装置は、第１サブタンクと、該第１サブタンクよりも小さい容積の第２サブタンクとを備える。第１サブタンクはチューブを通じて第１メインタンクに接続されており、第２サブタンクはチューブを通じて第２メインタンクに接続されている。第１サブタンクには、例えば、消費量の多いブラックインクが貯留される。一方、第２サブタンクには、例えば、ブラックインクに比べて消費量の少ないカラーインクが貯留される。また、全てのポンプは、同形状に形成されたシリンダと、ピストンとを有する。そのため、仮に、同じストロークでポンプのピストンを駆動させた場合は、第１サブタンクへ流出入するインクの量と、第２サブタンクへ流出入するインクの量とが同じになる。この場合、ポンプを供給駆動させたときに、第２サブタンクがインクで満杯になっても、第１サブタンクが満杯にならないという問題が生じる。また、仮に、第１サブタンクを満杯にするべくインクを供給すると、第２サブタンクからインクが吹き出す（オーバーフロー）おそれがある。また、ポンプを吸引駆動させたときに、第２サブタンク内のインクを全てメインタンクに戻すことができても、第１サブタンク内の全てのインクをメインタンクに戻すことができないという問題も生じ得る。
【００１２】
上記問題を解消するため、上記伝達手段は、回転軸に軸着された第１ギヤ及び第２ギヤとを備える。第１ギヤは、第１メインタンクに対応するポンプに連結されており、上記第１サブタンクの容積に応じた第１ストロークで該ポンプのピストンを駆動させる。一方、第２ギヤは、上記第２メインタンクに対応するポンプに連結されており、上記第２サブタンクの容積に応じた第２ストロークで該ポンプのピストンを駆動させる。これにより、同じ容量のポンプを採用した場合でも、上述の如く、各ポンプは異なるストロークで駆動するため、第１サブタンクへ流出するインクの量を第２サブタンクへ流出するインクの量よりも多くすることができる。
【００１３】
(2) 上記第１ギヤ及び上記第２ギヤは、上記ピストンに連結されたラックギヤと、該ラックギヤに噛合されたピニオンギヤとを有する。
【００１４】
これにより、駆動源から供給された駆動力がピニオンギヤを介してラックギヤに容易に伝達される。
【００１５】
(3) 上記第１ギヤのピニオンギヤは、上記第１サブタンクの容積に応じた径を有する。また、上記第２ギヤのピニオンギヤは、上記第２サブタンクの容積に応じた径を有する。
【００１６】
このような具体的構成によって、上記第１ストロークを第１サブタンクの容積に対応させることができ、上記第２ストロークを上記第２サブタンクの容積に対応させることができる。
【００１７】
(4) 上記第１ストロークに基づき変化される上記ポンプの容量は、上記第１サブタンクの容積と上記チューブの容積の合算値と同等である。また、上記第２ストロークに基づき変化される上記ポンプの容量は、上記第２サブタンクの容積と上記チューブの容積の合算値と同等である。
【００１８】
これにより、各サブタンクへインクが過剰に供給されない。したがって、各サブタンクからのインクの吹き出し（オーバーフロー）が防止される。また、サブタンクへのインクの供給不足も防止される。また、サブタンクからインクを吸引したときに、全てのインクをメインタンクに戻すことができる。そのため、メインタンク内のインクの粘度とサブタンク内のインクの粘度とを均一にすることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、各インクタンクごとに同形状のシリンダを有するポンプを設け、伝達手段によって各ピストンのストロークを異ならせることにより、容積の異なる複数のサブタンクにインクを供給する場合であっても、共通の構成を有するポンプを用いて各サブタンクに応じた適量のインクを供給することができる。また、ポンプの構成を共通化できるため、ポンプの部品点数の省減、これによる製品のコストダウンを実現することができる。また、ポンプ及びその周辺構造を簡略化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、適宜図面を参照して本発明の実施形態について説明する。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。
【００２１】
まず、図１、図２及び図２２を参照して、本発明の実施形態に係るインク供給装置１１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。図２２は、インク供給装置１１の概略構成を模式的に示す平面図である。
【００２２】
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。換言すれば、インクジェット記録装置１０は、所謂、カラーインクジェット記録装置である。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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（２１Ａ，２１Ｂ）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貯留される。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。本実施形態では、図２２に示されるように、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）がそれぞれ貯留される４つのサブタンク２１Ａ（本発明の第２サブタンクの一例）と、顔料インクであるブラック（Ｂｋ）が貯留される１つのサブタンク２１Ｂ（本発明の第１サブタンクの一例）がキャリッジ３０に設けられている。なお、以下においては、サブタンク２１Ａとサブタンク２１Ｂとを区別しない場合は、単に、これらをサブタンク２１と称する。
【００２７】
４つのサブタンク２１Ａは、それぞれ、同じ容積を有する。一方、サブタンク２１Ｂは、サブタンク２１Ａの容積よりも大きい容積を有する。逆に言えば、４つのサブタンク２１Ａの各容積は、サブタンク２１Ｂの容積よりも小さい。一般に、インクジェット記録装置１０などのカラーインクジェット記録装置では、顔料インクであるブラック（Ｂｋ）のインクの消費量が染料インクであるカラーインク（シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、フォトブラック（ＰＢｋ））の消費量よりも著しく多い。したがって、本実施形態では、サブタンク２１Ａよりも大きい容積を有するサブタンク２１Ｂをキャリッジに設けている。これにより、サブタンク２１Ｂにインクを補給する頻度が減少する。
【００２８】
図１に示されるように、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。
【００２９】
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（本発明のチューブの一例）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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
図１及び図２２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（５０Ａ，５０Ｂ）と、インクチューブ３２と、サブタンク２１（２１Ａ，２１Ｂ）とを備えて構成される。本実施形態では、インクカートリッジ５０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おり、具体的には、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、フォトブラック（ＰＢｋ）に対応する４つのインクカートリッジ５０Ａと、ブラック（Ｂｋ）に対応する１つのインクカートリッジ５０Ｂが設けられている。これらのインクカートリッジ５０は、カートリッジ装着部２００に装着される。カートリッジ装着部２００はインクカートリッジ５０を着脱可能に構成されている。各インクカートリッジ５０はメインタンク７０を備える。本実施形態では、各インクカートリッジ５０が備えるメインタンク７０は全て同じ形状を呈する。もちろん、ブラック（Ｂｋ）のインクが貯留されるメインタンク７０の容積を他のメインタンクの容積よりも大きくしてもかまわない。なお、以下においては、インクカートリッジ５０Ａとインクカートリッジ５０Ｂとを区別しない場合は、単に、これらをインクカートリッジ５０と称する。
【００３３】
メインタンク７０及びサブタンク２１（２１Ａ，２１Ｂ）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。ここで、４つのサブタンク２１Ａに接続される４つのメインタンク７０が本発明の第２メインタンクに相当し、サブタンク２１Ｂに接続されるメインタンク７０が本発明の第１メインタンクに相当する。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が各メインタンク７０及び各サブタンク２１間に配設されている。すなわち、インクチューブ３２は、インタンク７０及びサブタンク２１間でインクを循環させるものではない。インクチューブ３２を通じて、メインタンク７０とサブタンク２１との間をインクが双方向に流通するようになっている。インクチューブ３２は、合成樹脂からなり、可撓性を有する。したがって、画像記録時にキャリッジ３０がスライド移動しても、インクチューブ３２はキャリッジ３０に追従する。
【００３４】
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（２１Ａ，２１Ｂ）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て、インク粘度が均一となる。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。
【００３５】
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。
【００３６】
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、本実施形態の如く、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。
【００３７】
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。
【００３８】
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）が挿通される。また、この開口５６に、後述のピニオンギヤ２２１（２２１Ａ，２２１Ｂ）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。
【００３９】
図５から図７に示されるように、ケース５２の内部には、メインタンク７０と、ポンプ１７０（本発明のポンプの一例）と、大気連通バルブ１１０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。
【００４０】
メインタンク７０は、その略全体がケース５２に覆われている（図５参照）。したがって、メインタンク７０は、ケース５２に対応して、幅方向（Ｙ軸方向）に細く、高さ方向（鉛直方向、Ｚ軸方向）に長く、奥行き方向（装着方向、Ｘ軸方向）に長い形状を呈する。このメインタンク７０には、サブタンク２１へ供給されるインクが貯留される。メインタンク７０は、半透明のフレーム７１と、フレーム７１の両側面に溶着される透明のフィルム８１（図９参照）とを備える。フレーム７１によって、インクが貯留されるインク室７３が内部に区画される。なお、フィルム８１は、本来、図６の側面図に現れるが、同図ではフィルム８１は省略されている。
【００４１】
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。
【００４２】
図７及び図８に示されるように、メインタンク７０の前面８０の上部に、円形の開口８４が設けられている。開口８４に連続して、メインタンク７０の内部側に、円筒状のバルブ収容室８５が形成されている。より詳細には、バルブ収容室８５は、開口８４から図中のＸ軸方向に沿ってメインタンク７０の内側に延設されている。このバルブ収容室８５に大気連通バルブ１１０が該バルブ収容室８５の内面に摺接しつつスライド可能に収容される（図７参照）。
【００４３】
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。当該筒状フレーム７１Ｃは、大気連通バルブ１１０を収容するケースとして機能するのみならず、大気連通バルブ１１０をスライド可能に支持するシリンダとしても機能する。筒状フレーム７１Ｃの内孔の断面積、すなわち、バルブ収容室８５の断面積は、後述のポンプ１７０のシリンダ１７１（本発明のシリンダの一例）の断面積と等しく設定されている。
【００４４】
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。言い換えれば、バルブ収容室８５は、孔１０１を介して外部の大気に通じている。孔１００は、図７及び図８に示されるように、孔１０１からバルブ収容室８５の奥底方向（すなわち、バルブ収容室８５の軸方向）へ隔てられた位置に設けられている。具体的には、孔１００は、バルブ収容室８５の奥面を形成する円形の奥壁１０６に設けられている。なお、奥壁１０６は、後述するシリンダ１７１の壁面１７９に対向して設けられている。この孔１００は、円筒状のバルブ収容室８５の中心軸と奥壁１０６との交点（すなわち、奥壁１０６の中心点）を中心にして当該奥壁１０６に形成されている。孔１００によって、バルブ収容室８５とインク室７３とがバルブ収容室８５の奥部で連通している。言い換えれば、バルブ収容室８５は、孔１００を介してインク室７３に通じている。
【００４５】
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が挿通される。孔１００は、ロッド１１７の径よりも大きく形成されている。そのため、孔１００にロッド１１７が挿通されると孔１００とロッド１１７との間には所定の隙間が形成される。つまり、孔１００はロッド１１７が挿通されても塞がらない。したがって、孔１００にロッド１１７が挿通された状態で、バルブ収容室８５とインク室７３との間における空気の流通は阻害されない。また、ロッド１１７は、図１１に示されるように、長手方向に直交する方向の断面が略十字形状に形成されている。そのため、ロッド１１７のＶ字形状の谷部１１７Ｂ（図１１参照）に空気の流路が形成される。したがって、孔１００にロッド１１７が挿通された状態であっても、空気は谷部１１７Ｂを通って円滑に流通する。
【００４６】
本実施形態では、孔１０１と孔１００との間に形成される空間的な流路、換言すれば、孔１０１から孔１００に至る空間的な流路は、大気連通バルブ１１０によって接続または遮断される。上記空間的な流路は、大気連通バルブ１１０によって開閉可能である。
【００４７】
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）。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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やフレーム７１に設けられたリブなどによって形成されている。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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と、ピストンバルブ１１３と、バルブ座１１４とを備える。大気連通バルブ１１０は、これら各要素（キャップ１１１、コイルバネ１１２、ピストンバルブ１１３、バルブ座１１４）がその順序で順次連結されて構成されている。上記各要素のうち、コイルバネ１１２、ピストンバルブ１１３、及びバルブ座１１４がバルブ収容室８５に収容され、キャップ１１１は、開口８４の周縁に装着される。
【００７０】
バルブ座１１４は、バルブ収容室８５（図８参照）の奥壁１０６に貼り付けられるようにして配置される。このバルブ座１１４は、コイルバネ１１２によって図中のＸ軸方向へ付勢された後述のピストン１１６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。
【００７１】
ピストンバルブ１１３は、円筒状のピストン１１６と、該ピストン１１６に連結されたロッド１１７とを備える。本実施形態では、ピストン１１６とロッド１１７とは一体に構成されており、射出成形などによって一体に形成されている。ピストン１１６は、コイルバネ１１２を受けるバネ座を兼ねる。ピストンバルブ１１３は、バルブ収容室８５（図８参照）の奥面にバルブ座１１４を配置した状態でバルブ収容室８５に収容される。ピストンバルブ１１３は、後述のコイルバネ１１２によって図中のＸ軸方向に弾性的に付勢される。
【００７２】
ピストン１１６は、バルブ収容室８５の内周面に摺動可能に設けられている。このピストン１１６は、図中のＸ軸方向にスライドする。ピストン１１６の外周面とバルブ収容室８５の内周面との間には、オーリング１２１が設けられている。具体的には、ピストン１１６の外周面に形成された溝１２２にオーリング１２１が嵌め入れられている。これにより、ピストンバルブ１１３は、バルブ収容室８５の内周面との間に形成された隙間を密封した状態でバルブ収容室８５内を摺動しつつ、図中のＸ軸方向にスライドする。なお、本実施形態では、ピストン１１６の外周面とバルブ収容室８５の内周面との間の隙間を密封する手段の一例としてオーリング１２１を用いて例について説明したが、もちろん、これは単なる一例である。したがって、上記オーリング１２１に代えて、ゴムなどの弾性体を上記溝１２２に嵌め入れてもよい。また、上記隙間を完全に密封する必要は必ずしもなく、例えば、オーリング１２１を設ける代わりに上記隙間を限りなく狭めて、当該隙間を流通する空気流を抑制する構成であっても、本発明は適用可能である。
【００７３】
ロッド１１７は、ピストン１１６の中心部からバルブ収容室８５の奥側へ延びている。このロッド１１７は、バルブ座１１４の孔１１５及び奥壁１０６の孔１００に挿通される。大気連通バルブ１１０に外力（駆動力）が加えられていない状態では、ロッド１１７の先端１１７Ａは、後述のポンプ１７０のシリンダ１７１の内部に至る。なお、詳細については後述するが、ポンプ１７０のプランジャ１７２がシリンダ１７１の奥部まで押し込まれた際に、プランジャ１７２のピストン１８１がロッド１１７の先端１１７Ａに当接して、ピストンバルブ１１３を所定の位置Ｐ２（図１２参照）まで後退させる外力が加えられる。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
図１２（ａ）に示されるように、ロッド１１７に外力（駆動力）が加えられていない状態では、ピストンバルブ１１３は、コイルバネ１１２によって付勢されることにより、ピストン１１６がバルブ座１１４に当接した位置Ｐ１で静止する。このとき、ピストン１１６とバルブ座１１４とが密着され、さらに、バルブ座１１４とバルブ収容室８５の奥面とが密着される。これにより、メインタンク７０のインク室７３から孔１１５及び孔１００を介してバルブ収容室８５へ通じる流路が閉塞される。つまり、孔１００がピストン１１６によって閉塞される。
【００７７】
図１２（ｂ）に示されるように、ロッド１１７に対して矢印１２３の方向に外力（駆動力）が加えられると、コイルバネ１１２の付勢力に抗してピストンバルブ１１３が矢印１２３の方向へ後退し、ピストン１１６がバルブ座１１４から離反する。このとき、孔１１５及び孔１００が開放される。ピストンバルブ１１３は、上記外力によって、ピストン１１６がキャップ１１１の奥壁１１９に当接する位置Ｐ２まで後退する。ピストン１１６が位置Ｐ２まで後退したときに、孔１０１が開放される。これにより、インク室７３から、孔１００、孔１１５、バルブ収容室８５、そして孔１０１を経て大気へ通じる経路に空気の流路（図１２（ｂ）の矢印１２４を参照）が形成される。言い換えれば、インク室７３は、孔１００、孔１１５、バルブ収容室８５、そして孔１０１を経て、大気と連通する。
【００７８】
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。なお、本実施形態では、インク供給装置１１に適用されるポンプ１７０として、４つのポンプ１７０Ａと１つのポンプ１７０Ｂとが採用されている。ポンプ１７０Ａは、４色のカラーインク（シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、フォトブラック（ＰＢｋ））それぞれをインクカートリッジ５０Ａとサブタンク２１Ａ（図２２参照）との間で流通させる用途として用いられる。また、ポンプ１７０Ｂは、ブランクインク（Ｂｋ）をインクカートリッジ５０Ｂとサブタンク２１Ｂとの間で流通させる用途として用いられる。これらのポンプ１７０Ａ，１７０Ｂについては、後段で詳細に説明する。以下においては、ポンプ１７０Ａとポンプ１７０Ｂとを区別しない場合は、、単に、これらをポンプ１７０と称する。
【００７９】
ポンプ１７０は、インク室７３に空気を送給し、若しくはインク室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。
【００８０】
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。
【００８１】
シリンダ１７１は、メインタンク７０の上面７８に固定されている。シリンダ１７１は、プランジャ１７２をその内周面に摺接させつつスライド可能に支持する。シリンダ１７１の断面は、バルブ収容室８５の断面と同じ面積となっている。シリンダ１７１は、その中心軸が、メインタンク７０の奥行き方向（図中のＸ軸方向）に沿うように上面７８に配置されている。より詳細には、シリンダ１７１は、筒状フレーム７１Ｃの上記バルブ収容室８５と同じ軸上に配置されている。換言すれば、筒状フレーム７１Ｃの中心軸とシリンダ１７１の中心軸とが一致している。したがって、シリンダ１７１内を移動するプランジャ１７２の移動方向は、バルブ収容室８５内をスライドするピストンバルブ１１３の移動方向に一致する。
【００８２】
シリンダ１７１にプランジャ１７２が挿入される方向（挿入方向）を基準にして、当該シリンダ１７１は、上記挿入方向の奥側の端部に円形の壁面１７９を有する。なお、壁面１７９は、バルブ収容室８５の奥壁１０６に対向して設けられている。この壁面１７９に孔１７３が設けられている。孔１７３は、シリンダ１７１の中心軸と奥壁１７９との交点（すなわち、奥壁１７９の中心点）を中心にして当該奥壁１７９に形成されている。この孔１７３は、バルブ座１１４の孔１１５（図１２参照）、奥壁１０６の孔１００（図１２参照）、及び取付座９８の孔１０３と同じ軸上に設けられている。シリンダ１７１は、孔１７３及び孔１０３を経てインク室７３に通じている。したがって、シリンダ１７１内の空気は、孔１７３及び孔１０３を通じてインク室７３へ流出入する。
【００８３】
孔１７３及び孔１０３には、大気連通バルブ１１０のロッド１１７が挿通される。ロッド１１７は、図１２及び図１３に示されるように、孔１７３及び孔１０３を通ってシリンダ１７１側に延び、その先端１１７Ａは、シリンダ１７１の内部に至る。孔１７３及び孔１０３は、ロッド１１７の径よりも大きく形成されている。そのため、孔１７３及び孔１０３にロッド１１７が挿通された状態では、孔１７３及び孔１０３の内面とロッド１１７との間には所定の隙間が形成される。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
プランジャ１７２は、ピストン１８１（本発明のピストンの一例）と、ロッド１８２とを有する。ロッド１８２はピストン１８１に連結されており、これらは一体に形成されている。ピストン１８１は、シリンダ１７１の内周面に対して摺動可能に設けられている。ピストン１８１の外周面とシリンダ１７１の内周面との間には、オーリング１８３が設けられている。具体的には、ピストン１８１の外周面に形成された溝１８４に円環状のゴム部材からなるオーリング１８３が嵌め入れられている。これにより、ピストン１８１は、シリンダ１７１の内周面との間に形成された隙間を密封した状態でシリンダ１７１内を摺動する。
【００８８】
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（本発明の伝達手段の一例、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、ロッド１８２とピストン１８１とが一体となって、図１３の紙面の左右方向（図中のＸ軸方向）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。
【００８９】
ピストン１８１は、図１３に示されるように、位置Ｐ１１から位置Ｐ１２を経て位置Ｐ１３までの間を摺動する。位置Ｐ１１は、ピストン１８１が大気連通バルブ１１０のロッド１１７の先端１１７Ａから離反した位置を示す。図１３では、位置Ｐ１１は、ピストン１８１がロッド１１７の先端１１７Ａに当接しない位置を便宜上指し示しているに過ぎない。したがって、位置Ｐ１１は、図中に示す位置に限定されない。位置Ｐ１２は、ピストン１８１がロッド１１７の先端１１７Ａに当接する位置を示す。また、位置Ｐ１３は、ピストン１８１がロッド１１７の先端１１７Ａを押し込んで、該ピストン１８１がシリンダ１７１の奥部（底部）の壁面１７９に当接する位置を示す。ピストン１８１が位置Ｐ１１から位置Ｐ１２に移動する間は、シリンダ１７１内の空気が孔１７３及び孔１０３を通じてインク室７３へ流出する。ピストン１８１が位置Ｐ１２から位置Ｐ１３に移動すると、ロッド１１７の先端１１７Ａがピストン１８１によって押圧されて、大気連通バルブ１１０が作動する。これにより、インク室７３は、孔１００及び孔１０１を通じて大気に開放される。
【００９０】
本実施形態では、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の断面積とピストン１８１のストロークとによってその容量（所謂、ポンプ容量）が決定される。したがって、シリンダ１７１は、少なくとも上記合算容積に応じた断面積及び全長を要する。
【００９１】
本実施形態では、上述したように、容積の異なるサブタンク２１Ａとサブタンク２１Ｂとがキャリッジ３０に設けられている。このように、サブタンク２１Ａの容積と、サブタンク２１Ｂの容積とが異なる場合は、各サブタンクに応じた容量のポンプ１７０を必要とする。仮に、各インクカートリッジ５０（５０Ａ，５０Ｂ）それぞれに同容量のポンプを適用した場合は、各サブタンク２１（２１Ａ，２１Ｂ）にインクを供給した際に、サブタンク２１Ａがインクで満杯になっても、サブタンク２１Ｂが満杯にならないという問題が生じる。かかる問題に対処するべく、本第実施形態に係るインク供給装置１１では、図２３及び図２４に示されるポンプ１７０Ａ（各図の（ａ）参照）をインクカートリッジ５０Ａに適用し、ポンプ１７０Ｂ（各図の（ｂ）参照）をインクカートリッジ５０Ｂに適用している。
【００９２】
以下、図２３及び図２４を参照しながらポンプ１７０Ａ及びポンプ１７０Ｂについて説明する。ここに、図２３及び図２４は、ポンプ１７０（１７０Ａ，１７０Ｂ）及びピニオンギヤ２２１（２２１Ａ，２２１Ｂ）の外観構成を示す部分拡大図である。図２３には、カートリッジ装着部２００にインクカートリッジ５０が装着された際のポンプ１７０（１７０Ａ，１７０Ｂ）の状態が示されており、図２４には、ポンプ１７０（１７０Ａ，１７０Ｂ）のプランジャ１７２（１７２Ａ，１７２Ｂ）がシリンダ１７１に押し込まれた状態が示されている。また、図２３（ａ）及び図２４（ａ）は、インクカートリッジ５０Ａに適用されるポンプ１７０Ａを示し、図２３（ｂ）及び図２４（ｂ）は、インクカートリッジ５０Ｂに適用されるポンプ１７０Ｂを示す。なお、図２３及び図２４では、説明の便宜上、シリンダ１７１の内部構成が示されている。
【００９３】
ポンプ１７０Ａ及びポンプ１７０Ｂは、共通のシリンダ１７１を有する。言い換えれば、ポンプ１７０Ａ及びポンプ１７０Ｂは、共に、同形状に形成されたシリンダ１７１を備える。ポンプ１７０Ａとポンプ１７０Ｂとが構成の上で異なるところは、ポンプ１７０Ａがプランジャ１７２Ａを具備し、一方、ポンプ１７０Ｂがプランジャ１７２Ｂを具備している点にある。なお、プランジャ１７２Ａ及びプランジャ１７２Ｂはいずれも、シリンダ１７１によって摺動可能に支持される。
【００９４】
図２３（ａ）に示されるように、ポンプ１７０Ａのプランジャ１７２Ａは、ピストン１８１と、ラックギヤ１８５が上側に形成されたロッド１８２とを備える。プランジャ１７２Ａは、ピストン１８１にロッド１８２が連結されて構成されている。プランジャ１７２Ａは、ラックギヤ１８５の上面が、メインタンク７０の上面７８から上方へ距離Ｄ１隔てた高さに位置決めされている。言い換えれば、プランジャ１７２Ａは、ラックギヤ１８５の上面がメインタンク７０の上面７８から上方へ距離Ｄ１隔てた高さとなるように、ロッド１８２がピストン１８１に連結されている。
【００９５】
図２３（ａ）に示されるように、ポンプ１７０Ａでは、ピストン１８１は、位置Ｐ１１Ａから位置Ｐ１２を経て位置Ｐ１３までの間をスライドする。位置Ｐ１１Ａは、図中のＸ軸に沿って位置Ｐ１２から遠ざかる方向へ距離Ｌ１隔てた位置に定められている。ピストン１８１が位置Ｐ１３まで移動すると、上述の実施形態で説明したように、大気連通バルブ１１０が開かれる。そのため、ポンプ１７０Ａがインク室７３に対して空気を供給または吸引するポンプ機能を発揮するのは、実質的には、位置Ｐ１１Ａから位置Ｐ１２までの間をピストン１８１がスライドする場合に限られる。したがって、当該ポンプ１７０Ａがポンプとして機能するときのピストン１８１のストロークは、位置Ｐ１１Ａから位置Ｐ１２までの距離Ｌ１である。この距離Ｌ１が、本発明の第２ストロークに相当する。
【００９６】
ポンプ１７０Ａの容量は、シリンダ１７１の断面積と距離Ｌ１とを乗じて得られる。当該ポンプ１７０Ａの容量は、インクチューブ３２の容積にサブタンク２１Ａの容積を加算して得られる容積と同等となるように設定されている。ポンプ１７０Ａでは、シリンダ１７１の断面積は一定であり、また、サブタンク２１Ａの容積も一定であることからすると、上記距離Ｌ１は、サブタンク２１Ａの容積に応じて決定される。言い換えれば、上記距離Ｌ１は、サブタンク２１Ａの容積に応じて決定されるピストン１８１のストロークである。
【００９７】
図２３（ｂ）に示されるように、ポンプ１７０Ｂのプランジャ１７２Ｂは、プランジャ１７２Ａと同じように、ピストン１８１と、ラックギヤ１８５が上側に形成されたロッド１８２とを備える。すなわち、プランジャ１７２Ｂとプランジャ１７２Ａは、ピストン１８１及びロッド１８２を共通の構成要素として備える。プランジャ１７２Ｂは、上述のプランジャ１７２Ａとは異なり、ラックギヤ１８５の上面が、メインタンク７０の上面７８から上方へ距離Ｄ２（＜Ｄ１）隔てた高さに位置決めされている。言い換えれば、プランジャ１７２Ｂは、ラックギヤ１８５の上面がメインタンク７０の上面７８から上方へ距離Ｄ２隔てた高さとなるように、ロッド１８２がピストン１８１に連結されている。上記距離Ｄ１と上記距離Ｄ２との差分ΔＤ（＝Ｄ１−Ｄ２）は、後述するカートリッジ装着部２００（図１６参照）のピニオンギヤ２２１Ａ及びピニオンギヤ２２１Ｂの半径差に相当する。
【００９８】
図２３（ｂ）に示されるように、ポンプ１７０Ｂでは、ピストン１８１は、位置Ｐ１１Ｂから位置Ｐ１２を経て位置Ｐ１３までの間をスライドする。位置Ｐ１１Ｂは、図中のＸ軸に沿って位置Ｐ１２から遠ざかる方向へ距離Ｌ２（＞Ｌ１）隔てた位置に定められている。この距離Ｌ２は、シリンダ１７１からプランジャ１７２Ｂが最大限引き出されたときのピストン１８１の位置に相当する。ポンプ１７０Ｂがインク室７３に対して空気を供給または吸引するポンプ機能を発揮するのは、実質的には、位置Ｐ１１Ｂから位置Ｐ１２までの間をピストン１８１がスライドする場合に限られる。したがって、当該ポンプ１７０Ｂがポンプとして機能するときのピストン１８１のストロークは、位置Ｐ１１Ｂから位置Ｐ１２までの距離Ｌ２である。この距離Ｌ２が、本発明の第１ストロークに相当する。
【００９９】
ポンプ１７０Ｂの容量は、シリンダ１７１の断面積と距離Ｌ２（＞Ｌ１）とを乗じて得られる。当該ポンプ１７０Ｂの容量は、インクチューブ３２の容積にサブタンク２１Ｂの容積を加算して得られる容積と同等となるように設定されている。したがって、ポンプ１７０Ｂの容量は、ポンプ１７０Ａの容量より大きい。ポンプ１７０Ｂでは、シリンダ１７１の断面積は一定であり、また、サブタンク２１Ｂの容積も一定であることからすると、上記距離Ｌ２は、サブタンク２１Ｂの容積に応じて決定される。言い換えれば、上記距離Ｌ２は、サブタンク２１Ｂの容積に応じて決定されるピストン１８１のストロークである。
【０１００】
このように構成されたポンプ１７０Ａ，１７０Ｂがインク供給装置１１に適用されることによる作用効果については、後述する。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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）。
【０１１０】
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。
【０１１１】
カートリッジ装着部２００は、４色のカラーインク、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）の各色に対応する４つのインクカートリッジ５０Ａと、顔料インクであるブラック（Ｂｋ）に対応する１つのインクカートリッジ５０Ｂ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。
【０１１２】
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から各インクカートリッジ５０（５０Ａ，５０Ｂ）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に対する各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。
【０１１３】
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、各インクカートリッジ５０（５０Ａ，５０Ｂ）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、上記検出領域の光路は遮蔽部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、上記主制御部によって、「インク残量なし」と判断される。
【０１１４】
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（本発明の回転軸の一例）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。なお、５つのピニオンギヤ２２１のうち、ピニオンギヤ２２１Ａは、ポンプ１７０Ａのプランジャ１７２Ａに対応して設けられており、ピニオンギヤ２２１Ｂは、ポンプ１７０Ｂのプランジャ１７２Ｂに対応して設けられている。以下、ピニオンギヤ２２１Ａとピニオンギヤ２２１Ｂとを区別しない場合は、単に、これらをピニオンギヤ２２１と称する。
【０１１５】
各ピニオンギヤ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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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（共に図１参照）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。
【０１１８】
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を介して、５つのピニオンギヤ２２１それぞれに伝達される。これにより、各ピニオンギヤ２２１に噛み合わされた５つのラックギヤ１８５それぞれにも上記駆動力が伝達される。各ラックギヤ１８５に伝達された駆動力によって、各プランジャ１７２が各シリンダ１７１それぞれを往復するようにスライドする。換言すれば、上記駆動源から伝達される駆動力によって、各インクカートリッジ５０ごとに設けられた各ピストン１１６及び各ロッド１８２がシリンダ１７１内を往復動する。
【０１１９】
図１７に示されるように、５つのピニオンギヤ２２１のうち、４つのピニオンギヤ２２１Ａはプランジャ１７２Ａのラックギヤ１８５にピニオンギヤ２２１Ａが噛み合わされる。このピニオンギヤ２２１Ａとプランジャ１７２Ａのラックギヤ１８５とにより構成されるラック−ピニオン機構が、本発明の第２ギヤに相当する。また、ピニオンギヤ２２１Ｂは、プランジャ１７２Ｂのラックギヤ１８５に噛み合わされる。このピニオンギヤ２２１Ｂとプランジャ１７２Ｂのラックギヤ１８５とにより構成されるラック−ピニオン機構が、本発明の第１ギヤに相当する。
【０１２０】
図２３及び図２４に、ピニオンギヤ２２１Ａ及びピニオンギヤ２２１Ｂが詳細に示されている。図２３に示されるように、ピニオンギヤ２２１Ａは略半円形状に形成されている。そのため、ピニオンギヤ２２１Ａの円弧部２２８Ａがラックギヤ１８５に噛み合っている場合に限り、駆動力がロッド１８２を介してプランジャ１７２Ａに伝達する。したがって、プランジャ１７２Ａのピストン１８１のストローク（距離Ｌ１）は、円弧部２２８Ａの長さに略一致する。つまり、上述したように、サブタンク２１Ａの容積に応じて距離Ｌ１が決定され、該距離Ｌ１に応じてピニオンギヤ２２１Ａの円弧部２２８Ａの長さ、すなわち、ピニオンギヤ２２１Ａの半径が決定される。また、同じように、プランジャ１７２Ｂのピストン１８１のストローク（距離Ｌ２）は、ピニオンギヤ２２１Ｂの円弧部２２８Ｂの長さに略一致する。したがって、サブタンク２１Ｂの容積に応じて距離Ｌ２が決定され、該距離Ｌ２に応じてピニオンギヤ２２１Ｂの円弧部２２８Ｂの長さ、すなわち、ピニオンギヤ２２１Ｂの半径が決定される。本実施形態では、ピニオンギヤ２２１Ａの半径はピニオンギヤ２２１Ｂの半径よりもΔＤ（Ｄ１−Ｄ２）だけ短い長さに定められている。このように、半径の異なるピニオンギヤ２２１Ａ，２２１Ｂをカートリッジ装着部２００に設けたことによる作用効果については、後述する。
【０１２１】
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、インクカートリッジ５０及びサブタンク２１は一組だけ示されているが、全てのインクカートリッジ５０及び全てのサブタンク２１間におけるインクの供給は同時に行われる。また、図２０では、センサーアーム１５０（図８参照）は省略されている。
【０１２２】
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。
【０１２３】
図２０（ａ）に示されるように、プランジャ１７２がシリンダ１７１から所定位置（例えば、図１３の位置Ｐ１１）まで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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
図２０（ａ）に示されるように、プランジャ１７２がシリンダ１７１から所定位置（例えば、図１３の位置１１）まで引き出されると、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。
【０１２８】
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。これにより、サブタンク２１内の全てのインクがインク室７３に貯留されていたインクに入れ替えられるため、サブタンク２１内のインクの粘度がメインタンク７０内のインクの粘度と同等となる。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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）の破線の矢印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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
プランジャ１７２のピストン１８１が位置Ｐ１２まで戻される過程において、大気連通バルブ１１０では、インク室７３を気密状態にしたまま、ピストンバルブ１１３が位置Ｐ２（図１２参照）から位置Ｐ１（図１２参照）まで移動する。このとき、位置Ｐ２から位置Ｐ１まで移動したピストンバルブ１１３のストロークに相当する量の空気がバルブ収容室８５からインク室７３に流出する。一方、ピストンバルブ１１３の移動に伴って、プランジャ１７２のピストン１８１が位置Ｐ１３から位置Ｐ１２まで戻されるため、位置Ｐ１３から位置Ｐ１２まで移動したピストン１８１のストロークに相当する量の空気がインク室７３からシリンダ１７１に流入する。本実施形態においては、上述したように、バルブ収容室８５の断面積とシリンダ１７１の断面積とは等しい。そのため、ピストンバルブ１１３の移動に伴ってインク室７３に流出する空気量と、ピストン１８１の移動に伴ってシリンダ１７１に流入する空気量は等しい。したがって、インク室７３を気密状態に維持したままピストンバルブ１１３がスライド移動しても、インク室７３の空気量は変動しない。したがって、空気層８３（図１０参照）の圧力が変動することはない。これにより、空気層８３の圧力変動を起因とするインク漏れやメニスカスの異常などの不具合が解消される。
【０１３８】
上述の如く、本実施形態では、インクカートリッジ５０Ａ及びインクカートリッジ５０Ｂそれぞれにポンプ１７０Ａ及びポンプ１７０Ｂ（いずれも図２３参照）が設けられ、カートリッジ装着部２０にピニオンギヤ２２１Ａ及びピニオンギヤ２２１Ｂ（いずれも図２３参照）が設けられている。そのため、ピニオンギヤ２２１Ａ及びピニオンギヤ２２１Ｂが回転すると、ポンプ１７０Ａでは、位置Ｐ１１Ａから位置Ｐ１２までの距離Ｌ１だけプランジャ１７２Ａがスライドし、ポンプ１７０Ｂでは、位置Ｐ１１Ｂから位置Ｐ１２までの距離Ｌ２だけプランジャ１７２Ｂがスライドする。これにより、プランジャ１７２Ａのストローク（距離Ｌ１）に相当する空気量がインク室７３に供給されて、該空気量に相当する量のインクがインクチューブ３２を通じてサブタンクＡへ供給される。また、プランジャ１７２Ｂのストローク（距離Ｌ２）に相当する空気量がインク室７３に供給されて、該空気量に相当する量のインクがインクチューブ３２を通じてサブタンク２１Ｂへ供給される。
【０１３９】
このように、インク供給装置１１においては、シリンダ１７１、ピストン１８１及びロッド１８２を共通の構成要素として具備しつつ、容量の異なるポンプ１７０Ａ及びポンプ１７０Ｂを実現している。したがって、ポンプ１７０Ａ及びポンプ１７０Ｂの部品点数を省減することができる。また、ポンプ１７０Ａ及びポンプ１７０Ｂの駆動方式も共通とすることにより、ポンプ１７０Ａ及びポンプ１７０Ｂの周辺構造を簡略化することができる。これにより、インク供給装置１１をコンパクト化することができる。
【０１４０】
なお、上述した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、各実施形態を適宜変更することができる。上述の各実施形態では、インクカートリッジ５０のメインタンク７０からインクチューブ３２を通じてサブタンク２１との間でインクを流出入する機構に本発明を適用した例について説明した。これに対して、例えば、キャリッジ３０が所定の位置に移動されたときに、インクジェット記録装置１０に搭載されたメインタンク７０にサブタンク２１が連結することによりメインタンク７０とサブタンク２１との間でインクを流出入する機構にも本発明は適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【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、（ａ）は、バルブ３７の開口４２が閉塞された状態を示し、（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、（ａ）は、ケース５２が組み立てられた状態を示し、（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、（ａ）は、ピストン１１６が位置Ｐ１で静止した状態を示し、（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。
【図２２】図２２は、インク供給装置１１の概略構成を模式的に示す平面図である。
【図２３】図２３は、ポンプ１７０及びピニオンギヤ２２１の外観構成を示す部分拡大図であり、カートリッジ装着部２００にインクカートリッジ５０が装着された際のポンプ１７０（１７０Ａ，１７０Ｂ）の状態が示されている。
【図２４】図２４は、ポンプ１７０及びピニオンギヤ２２１の外観構成を示す部分拡大図であり、ポンプ１７０（１７０Ａ，１７０Ｂ）のプランジャ１７２（１７２Ａ，１７２Ｂ）が押し込まれた状態が示されている。
【符号の説明】
【０１４２】
１０・・・インクジェット記録装置
１１・・・インク供給装置
２１（２１Ａ，２１Ｂ）・・・サブタンク
３２・・・インクチューブ
５０（５０Ａ，５０Ｂ）・・・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
１３０・・・インク供給装置
１５０・・・センサーアーム
１５７・・・遮蔽部
１７０（１７０Ａ，１７０Ｂ）・・・ポンプ
１７１・・・シリンダ
１７２（１７２Ａ，１７２Ｂ）・・・プランジャ
１８１・・・ピストン
１８２・・・ロッド
１８５・・・ラックギヤ
２２１（２２１Ａ，２２１Ｂ）・・・ピニオンギヤ
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適用されるインク供給装置に関し、特に、ポンプを用いてインクタンクと記録ヘッドとの間でインクを流通させる機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置は、記録ヘッドに供給されたインクをノズルから噴射することにより、記録用紙（被記録媒体）上に画像を記録する。上記記録ヘッドには、インクを貯留するためのサブタンクが設けられている。サブタンク内のインクは、電歪素子や発熱素子などを利用した噴射機構によって、ノズルから加圧噴射される。
【０００３】
この種のインクジェット記録装置においては、インクタンクと記録ヘッドとをチューブで接続し、インク経路に設けられたポンプによってインクタンクから記録ヘッドへインクを供給する機構が公知である（特許文献１から３参照）。また、インクタンク内に２つのインク室を設け、一方のインク室に内蔵された蛇腹ポンプを作動させることで他方のインク室にインクを供給する機構が公知である（特許文献４参照）。また、特許文献４には、複数色のインクを用いて多色画像を記録用紙に記録可能なインクジェット記録装置（所謂カラーインクジェット記録装置）が開示されており、当該カラーインクジェット記録装置には、各色のインクタンクごとに上記ポンプが設けられている。
【０００４】
【特許文献１】特開平４−３０８７６２号公報
【特許文献２】特開平５−１３８８９３号公報
【特許文献３】特開平１１−２４０１８０号公報
【特許文献４】特開２００１−３５３８７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、カラーインクジェット記録装置におけるインクの消費量は各色のインクごとに異なる。特に、ブラックインクの消費量がカラーインク（シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ））の消費量よりも著しく多いという経験則が周知である。この経験則に基づいて、例えば、ブラックインクに対応するサブタンクの容積をカラーインクに対応するサブタンクの容積よりも大きくすることが考えられる。しかしながら、各色のインクごとにサブタンクの容積を変えると、ポンプの仕様（ポンプ容量など）も変更せざるを得ず、ポンプの共通化を図ることができない。また、ポンプの仕様の相違によりポンプの外形が不揃いになると、ポンプ収容部及びその近辺における機構が複雑化、大型化するという問題が生じる。
【０００６】
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、容積の異なる複数のサブタンクにインクを供給する場合であっても、共通の構成を有するポンプを用いて各サブタンクに応じた適量のインクを供給することが可能なインク供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
(1) 本発明は、インクジェット記録装置に適用されるインク供給装置である。このインク供給装置は、所定の容積を有する少なくとも一の第１サブタンクと、上記第１サブタンクより小さい容積を有する少なくとも一の第２サブタンクと、上記第１サブタンクに供給されるインクを貯留するとともに内部に空気層を形成する第１メインタンクと、上記第２サブタンクに供給されるインクを貯留するとともに内部に空気層を形成する第２メインタンクと、上記各サブタンクと上記各メインタンクとを接続するチューブと、上記各メインタンクごとに設けられ、それぞれが同形状に形成されたシリンダ及びピストンを有し、上記空気層に空気を供給し、若しくは上記空気層から空気を吸引するポンプと、駆動源からの駆動力を各ピストンに伝達する伝達手段と、を具備する。上記伝達手段は、上記駆動力を受けて回転する回転軸と、上記回転軸に軸着され、上記第１サブタンクの容積に応じた第１ストロークで上記第１メインタンクに対応するピストンを駆動させる第１ギヤと、上記回転軸に軸着され、上記第２サブタンクの容積に応じた第２ストロークで上記第２メインタンクに対応するピストンを駆動させる第２ギヤと、を備える。
【０００８】
各サブタンクと各メインタンクとは、チューブによってインクの流通が可能に接続されている。ポンプは、各メインタンクごとに対応して設けられている。伝達手段は、ポンプを作動させるための駆動力を各ポンプに伝達する。駆動力が伝達されると、全てのポンプが連動して、所定のストロークで動作する。
【０００９】
メインタンクが気密にされた状態で上記ポンプが供給駆動すると、メインタンクに空気が送り込まれて、空気層が所定量だけ増加する。これにより、増加した空気量に相当する量のインクがメインタンクからチューブを通じてサブタンクへ流出する。一方、メインタンクが気密にされた状態で上記ポンプが吸引駆動すると、メインタンクから空気が吸引されて、空気層が所定量だけ減少する。これにより、減少した空気量に相当する量のインクがサブタンクからチューブを通じてメインタンク内に流入する。このとき、メインタンク内でインクが混合される。なお、上述のインクの流出入は、サブタンク内が大気に開放された状態で行われる。
【００１０】
サブタンクからメインタンク内にインクが流入した際に、チューブ或いはサブタンク内で発生した気泡がインクとともにメインタンクに流入する。メインタンクに流入した気泡は、その浮力でインク内を上昇して、メインタンク内の空気層に到達する。その後、ポンプがメインタンク内の空気層に所定量だけ空気を送り込むと、気泡を含まないインクがチューブを介して流出し、サブタンクへ供給される。このようにしてメインタンクとサブタンクとの間でインクを流通させることにより、サブタンクやチューブ内の気泡がインクから分離されて除去される。かかる気泡の除去を、以下、「気液分離」と称する。上記気液分離により、サブタンク内の全てのインクがメインタンク内に貯留されていたインクに混入し、入れ替えられる。そのため、サブタンク内のインクの粘度とメインタンク内のインクの粘度とが同等となる。
【００１１】
本インク供給装置は、第１サブタンクと、該第１サブタンクよりも小さい容積の第２サブタンクとを備える。第１サブタンクはチューブを通じて第１メインタンクに接続されており、第２サブタンクはチューブを通じて第２メインタンクに接続されている。第１サブタンクには、例えば、消費量の多いブラックインクが貯留される。一方、第２サブタンクには、例えば、ブラックインクに比べて消費量の少ないカラーインクが貯留される。また、全てのポンプは、同形状に形成されたシリンダと、ピストンとを有する。そのため、仮に、同じストロークでポンプのピストンを駆動させた場合は、第１サブタンクへ流出入するインクの量と、第２サブタンクへ流出入するインクの量とが同じになる。この場合、ポンプを供給駆動させたときに、第２サブタンクがインクで満杯になっても、第１サブタンクが満杯にならないという問題が生じる。また、仮に、第１サブタンクを満杯にするべくインクを供給すると、第２サブタンクからインクが吹き出す（オーバーフロー）おそれがある。また、ポンプを吸引駆動させたときに、第２サブタンク内のインクを全てメインタンクに戻すことができても、第１サブタンク内の全てのインクをメインタンクに戻すことができないという問題も生じ得る。
【００１２】
上記問題を解消するため、上記伝達手段は、回転軸に軸着された第１ギヤ及び第２ギヤとを備える。第１ギヤは、第１メインタンクに対応するポンプに連結されており、上記第１サブタンクの容積に応じた第１ストロークで該ポンプのピストンを駆動させる。一方、第２ギヤは、上記第２メインタンクに対応するポンプに連結されており、上記第２サブタンクの容積に応じた第２ストロークで該ポンプのピストンを駆動させる。これにより、同じ容量のポンプを採用した場合でも、上述の如く、各ポンプは異なるストロークで駆動するため、第１サブタンクへ流出するインクの量を第２サブタンクへ流出するインクの量よりも多くすることができる。
【００１３】
(2) 上記第１ギヤ及び上記第２ギヤは、上記ピストンに連結されたラックギヤと、該ラックギヤに噛合されたピニオンギヤとを有する。
【００１４】
これにより、駆動源から供給された駆動力がピニオンギヤを介してラックギヤに容易に伝達される。
【００１５】
(3) 上記第１ギヤのピニオンギヤは、上記第１サブタンクの容積に応じた径を有する。また、上記第２ギヤのピニオンギヤは、上記第２サブタンクの容積に応じた径を有する。
【００１６】
このような具体的構成によって、上記第１ストロークを第１サブタンクの容積に対応させることができ、上記第２ストロークを上記第２サブタンクの容積に対応させることができる。
【００１７】
(4) 上記第１ストロークに基づき変化される上記ポンプの容量は、上記第１サブタンクの容積と上記チューブの容積の合算値と同等である。また、上記第２ストロークに基づき変化される上記ポンプの容量は、上記第２サブタンクの容積と上記チューブの容積の合算値と同等である。
【００１８】
これにより、各サブタンクへインクが過剰に供給されない。したがって、各サブタンクからのインクの吹き出し（オーバーフロー）が防止される。また、サブタンクへのインクの供給不足も防止される。また、サブタンクからインクを吸引したときに、全てのインクをメインタンクに戻すことができる。そのため、メインタンク内のインクの粘度とサブタンク内のインクの粘度とを均一にすることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、各インクタンクごとに同形状のシリンダを有するポンプを設け、伝達手段によって各ピストンのストロークを異ならせることにより、容積の異なる複数のサブタンクにインクを供給する場合であっても、共通の構成を有するポンプを用いて各サブタンクに応じた適量のインクを供給することができる。また、ポンプの構成を共通化できるため、ポンプの部品点数の省減、これによる製品のコストダウンを実現することができる。また、ポンプ及びその周辺構造を簡略化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、適宜図面を参照して本発明の実施形態について説明する。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。
【００２１】
まず、図１、図２及び図２２を参照して、本発明の実施形態に係るインク供給装置１１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。図２２は、インク供給装置１１の概略構成を模式的に示す平面図である。
【００２２】
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。換言すれば、インクジェット記録装置１０は、所謂、カラーインクジェット記録装置である。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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（２１Ａ，２１Ｂ）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貯留される。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。本実施形態では、図２２に示されるように、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）がそれぞれ貯留される４つのサブタンク２１Ａ（本発明の第２サブタンクの一例）と、顔料インクであるブラック（Ｂｋ）が貯留される１つのサブタンク２１Ｂ（本発明の第１サブタンクの一例）がキャリッジ３０に設けられている。なお、以下においては、サブタンク２１Ａとサブタンク２１Ｂとを区別しない場合は、単に、これらをサブタンク２１と称する。
【００２７】
４つのサブタンク２１Ａは、それぞれ、同じ容積を有する。一方、サブタンク２１Ｂは、サブタンク２１Ａの容積よりも大きい容積を有する。逆に言えば、４つのサブタンク２１Ａの各容積は、サブタンク２１Ｂの容積よりも小さい。一般に、インクジェット記録装置１０などのカラーインクジェット記録装置では、顔料インクであるブラック（Ｂｋ）のインクの消費量が染料インクであるカラーインク（シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、フォトブラック（ＰＢｋ））の消費量よりも著しく多い。したがって、本実施形態では、サブタンク２１Ａよりも大きい容積を有するサブタンク２１Ｂをキャリッジに設けている。これにより、サブタンク２１Ｂにインクを補給する頻度が減少する。
【００２８】
図１に示されるように、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。
【００２９】
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（本発明のチューブの一例）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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
図１及び図２２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（５０Ａ，５０Ｂ）と、インクチューブ３２と、サブタンク２１（２１Ａ，２１Ｂ）とを備えて構成される。本実施形態では、インクカートリッジ５０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おり、具体的には、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、フォトブラック（ＰＢｋ）に対応する４つのインクカートリッジ５０Ａと、ブラック（Ｂｋ）に対応する１つのインクカートリッジ５０Ｂが設けられている。これらのインクカートリッジ５０は、カートリッジ装着部２００に装着される。カートリッジ装着部２００はインクカートリッジ５０を着脱可能に構成されている。各インクカートリッジ５０はメインタンク７０を備える。本実施形態では、各インクカートリッジ５０が備えるメインタンク７０は全て同じ形状を呈する。もちろん、ブラック（Ｂｋ）のインクが貯留されるメインタンク７０の容積を他のメインタンクの容積よりも大きくしてもかまわない。なお、以下においては、インクカートリッジ５０Ａとインクカートリッジ５０Ｂとを区別しない場合は、単に、これらをインクカートリッジ５０と称する。
【００３３】
メインタンク７０及びサブタンク２１（２１Ａ，２１Ｂ）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。ここで、４つのサブタンク２１Ａに接続される４つのメインタンク７０が本発明の第２メインタンクに相当し、サブタンク２１Ｂに接続されるメインタンク７０が本発明の第１メインタンクに相当する。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が各メインタンク７０及び各サブタンク２１間に配設されている。すなわち、インクチューブ３２は、インタンク７０及びサブタンク２１間でインクを循環させるものではない。インクチューブ３２を通じて、メインタンク７０とサブタンク２１との間をインクが双方向に流通するようになっている。インクチューブ３２は、合成樹脂からなり、可撓性を有する。したがって、画像記録時にキャリッジ３０がスライド移動しても、インクチューブ３２はキャリッジ３０に追従する。
【００３４】
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（２１Ａ，２１Ｂ）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て、インク粘度が均一となる。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。
【００３５】
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。
【００３６】
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、本実施形態の如く、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。
【００３７】
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。
【００３８】
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）が挿通される。また、この開口５６に、後述のピニオンギヤ２２１（２２１Ａ，２２１Ｂ）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。
【００３９】
図５から図７に示されるように、ケース５２の内部には、メインタンク７０と、ポンプ１７０（本発明のポンプの一例）と、大気連通バルブ１１０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。
【００４０】
メインタンク７０は、その略全体がケース５２に覆われている（図５参照）。したがって、メインタンク７０は、ケース５２に対応して、幅方向（Ｙ軸方向）に細く、高さ方向（鉛直方向、Ｚ軸方向）に長く、奥行き方向（装着方向、Ｘ軸方向）に長い形状を呈する。このメインタンク７０には、サブタンク２１へ供給されるインクが貯留される。メインタンク７０は、半透明のフレーム７１と、フレーム７１の両側面に溶着される透明のフィルム８１（図９参照）とを備える。フレーム７１によって、インクが貯留されるインク室７３が内部に区画される。なお、フィルム８１は、本来、図６の側面図に現れるが、同図ではフィルム８１は省略されている。
【００４１】
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。
【００４２】
図７及び図８に示されるように、メインタンク７０の前面８０の上部に、円形の開口８４が設けられている。開口８４に連続して、メインタンク７０の内部側に、円筒状のバルブ収容室８５が形成されている。より詳細には、バルブ収容室８５は、開口８４から図中のＸ軸方向に沿ってメインタンク７０の内側に延設されている。このバルブ収容室８５に大気連通バルブ１１０が該バルブ収容室８５の内面に摺接しつつスライド可能に収容される（図７参照）。
【００４３】
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。当該筒状フレーム７１Ｃは、大気連通バルブ１１０を収容するケースとして機能するのみならず、大気連通バルブ１１０をスライド可能に支持するシリンダとしても機能する。筒状フレーム７１Ｃの内孔の断面積、すなわち、バルブ収容室８５の断面積は、後述のポンプ１７０のシリンダ１７１（本発明のシリンダの一例）の断面積と等しく設定されている。
【００４４】
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。言い換えれば、バルブ収容室８５は、孔１０１を介して外部の大気に通じている。孔１００は、図７及び図８に示されるように、孔１０１からバルブ収容室８５の奥底方向（すなわち、バルブ収容室８５の軸方向）へ隔てられた位置に設けられている。具体的には、孔１００は、バルブ収容室８５の奥面を形成する円形の奥壁１０６に設けられている。なお、奥壁１０６は、後述するシリンダ１７１の壁面１７９に対向して設けられている。この孔１００は、円筒状のバルブ収容室８５の中心軸と奥壁１０６との交点（すなわち、奥壁１０６の中心点）を中心にして当該奥壁１０６に形成されている。孔１００によって、バルブ収容室８５とインク室７３とがバルブ収容室８５の奥部で連通している。言い換えれば、バルブ収容室８５は、孔１００を介してインク室７３に通じている。
【００４５】
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が挿通される。孔１００は、ロッド１１７の径よりも大きく形成されている。そのため、孔１００にロッド１１７が挿通されると孔１００とロッド１１７との間には所定の隙間が形成される。つまり、孔１００はロッド１１７が挿通されても塞がらない。したがって、孔１００にロッド１１７が挿通された状態で、バルブ収容室８５とインク室７３との間における空気の流通は阻害されない。また、ロッド１１７は、図１１に示されるように、長手方向に直交する方向の断面が略十字形状に形成されている。そのため、ロッド１１７のＶ字形状の谷部１１７Ｂ（図１１参照）に空気の流路が形成される。したがって、孔１００にロッド１１７が挿通された状態であっても、空気は谷部１１７Ｂを通って円滑に流通する。
【００４６】
本実施形態では、孔１０１と孔１００との間に形成される空間的な流路、換言すれば、孔１０１から孔１００に至る空間的な流路は、大気連通バルブ１１０によって接続または遮断される。上記空間的な流路は、大気連通バルブ１１０によって開閉可能である。
【００４７】
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）。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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やフレーム７１に設けられたリブなどによって形成されている。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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と、ピストンバルブ１１３と、バルブ座１１４とを備える。大気連通バルブ１１０は、これら各要素（キャップ１１１、コイルバネ１１２、ピストンバルブ１１３、バルブ座１１４）がその順序で順次連結されて構成されている。上記各要素のうち、コイルバネ１１２、ピストンバルブ１１３、及びバルブ座１１４がバルブ収容室８５に収容され、キャップ１１１は、開口８４の周縁に装着される。
【００７０】
バルブ座１１４は、バルブ収容室８５（図８参照）の奥壁１０６に貼り付けられるようにして配置される。このバルブ座１１４は、コイルバネ１１２によって図中のＸ軸方向へ付勢された後述のピストン１１６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。
【００７１】
ピストンバルブ１１３は、円筒状のピストン１１６と、該ピストン１１６に連結されたロッド１１７とを備える。本実施形態では、ピストン１１６とロッド１１７とは一体に構成されており、射出成形などによって一体に形成されている。ピストン１１６は、コイルバネ１１２を受けるバネ座を兼ねる。ピストンバルブ１１３は、バルブ収容室８５（図８参照）の奥面にバルブ座１１４を配置した状態でバルブ収容室８５に収容される。ピストンバルブ１１３は、後述のコイルバネ１１２によって図中のＸ軸方向に弾性的に付勢される。
【００７２】
ピストン１１６は、バルブ収容室８５の内周面に摺動可能に設けられている。このピストン１１６は、図中のＸ軸方向にスライドする。ピストン１１６の外周面とバルブ収容室８５の内周面との間には、オーリング１２１が設けられている。具体的には、ピストン１１６の外周面に形成された溝１２２にオーリング１２１が嵌め入れられている。これにより、ピストンバルブ１１３は、バルブ収容室８５の内周面との間に形成された隙間を密封した状態でバルブ収容室８５内を摺動しつつ、図中のＸ軸方向にスライドする。なお、本実施形態では、ピストン１１６の外周面とバルブ収容室８５の内周面との間の隙間を密封する手段の一例としてオーリング１２１を用いて例について説明したが、もちろん、これは単なる一例である。したがって、上記オーリング１２１に代えて、ゴムなどの弾性体を上記溝１２２に嵌め入れてもよい。また、上記隙間を完全に密封する必要は必ずしもなく、例えば、オーリング１２１を設ける代わりに上記隙間を限りなく狭めて、当該隙間を流通する空気流を抑制する構成であっても、本発明は適用可能である。
【００７３】
ロッド１１７は、ピストン１１６の中心部からバルブ収容室８５の奥側へ延びている。このロッド１１７は、バルブ座１１４の孔１１５及び奥壁１０６の孔１００に挿通される。大気連通バルブ１１０に外力（駆動力）が加えられていない状態では、ロッド１１７の先端１１７Ａは、後述のポンプ１７０のシリンダ１７１の内部に至る。なお、詳細については後述するが、ポンプ１７０のプランジャ１７２がシリンダ１７１の奥部まで押し込まれた際に、プランジャ１７２のピストン１８１がロッド１１７の先端１１７Ａに当接して、ピストンバルブ１１３を所定の位置Ｐ２（図１２参照）まで後退させる外力が加えられる。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
図１２（ａ）に示されるように、ロッド１１７に外力（駆動力）が加えられていない状態では、ピストンバルブ１１３は、コイルバネ１１２によって付勢されることにより、ピストン１１６がバルブ座１１４に当接した位置Ｐ１で静止する。このとき、ピストン１１６とバルブ座１１４とが密着され、さらに、バルブ座１１４とバルブ収容室８５の奥面とが密着される。これにより、メインタンク７０のインク室７３から孔１１５及び孔１００を介してバルブ収容室８５へ通じる流路が閉塞される。つまり、孔１００がピストン１１６によって閉塞される。
【００７７】
図１２（ｂ）に示されるように、ロッド１１７に対して矢印１２３の方向に外力（駆動力）が加えられると、コイルバネ１１２の付勢力に抗してピストンバルブ１１３が矢印１２３の方向へ後退し、ピストン１１６がバルブ座１１４から離反する。このとき、孔１１５及び孔１００が開放される。ピストンバルブ１１３は、上記外力によって、ピストン１１６がキャップ１１１の奥壁１１９に当接する位置Ｐ２まで後退する。ピストン１１６が位置Ｐ２まで後退したときに、孔１０１が開放される。これにより、インク室７３から、孔１００、孔１１５、バルブ収容室８５、そして孔１０１を経て大気へ通じる経路に空気の流路（図１２（ｂ）の矢印１２４を参照）が形成される。言い換えれば、インク室７３は、孔１００、孔１１５、バルブ収容室８５、そして孔１０１を経て、大気と連通する。
【００７８】
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。なお、本実施形態では、インク供給装置１１に適用されるポンプ１７０として、４つのポンプ１７０Ａと１つのポンプ１７０Ｂとが採用されている。ポンプ１７０Ａは、４色のカラーインク（シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、フォトブラック（ＰＢｋ））それぞれをインクカートリッジ５０Ａとサブタンク２１Ａ（図２２参照）との間で流通させる用途として用いられる。また、ポンプ１７０Ｂは、ブランクインク（Ｂｋ）をインクカートリッジ５０Ｂとサブタンク２１Ｂとの間で流通させる用途として用いられる。これらのポンプ１７０Ａ，１７０Ｂについては、後段で詳細に説明する。以下においては、ポンプ１７０Ａとポンプ１７０Ｂとを区別しない場合は、、単に、これらをポンプ１７０と称する。
【００７９】
ポンプ１７０は、インク室７３に空気を送給し、若しくはインク室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。
【００８０】
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。
【００８１】
シリンダ１７１は、メインタンク７０の上面７８に固定されている。シリンダ１７１は、プランジャ１７２をその内周面に摺接させつつスライド可能に支持する。シリンダ１７１の断面は、バルブ収容室８５の断面と同じ面積となっている。シリンダ１７１は、その中心軸が、メインタンク７０の奥行き方向（図中のＸ軸方向）に沿うように上面７８に配置されている。より詳細には、シリンダ１７１は、筒状フレーム７１Ｃの上記バルブ収容室８５と同じ軸上に配置されている。換言すれば、筒状フレーム７１Ｃの中心軸とシリンダ１７１の中心軸とが一致している。したがって、シリンダ１７１内を移動するプランジャ１７２の移動方向は、バルブ収容室８５内をスライドするピストンバルブ１１３の移動方向に一致する。
【００８２】
シリンダ１７１にプランジャ１７２が挿入される方向（挿入方向）を基準にして、当該シリンダ１７１は、上記挿入方向の奥側の端部に円形の壁面１７９を有する。なお、壁面１７９は、バルブ収容室８５の奥壁１０６に対向して設けられている。この壁面１７９に孔１７３が設けられている。孔１７３は、シリンダ１７１の中心軸と奥壁１７９との交点（すなわち、奥壁１７９の中心点）を中心にして当該奥壁１７９に形成されている。この孔１７３は、バルブ座１１４の孔１１５（図１２参照）、奥壁１０６の孔１００（図１２参照）、及び取付座９８の孔１０３と同じ軸上に設けられている。シリンダ１７１は、孔１７３及び孔１０３を経てインク室７３に通じている。したがって、シリンダ１７１内の空気は、孔１７３及び孔１０３を通じてインク室７３へ流出入する。
【００８３】
孔１７３及び孔１０３には、大気連通バルブ１１０のロッド１１７が挿通される。ロッド１１７は、図１２及び図１３に示されるように、孔１７３及び孔１０３を通ってシリンダ１７１側に延び、その先端１１７Ａは、シリンダ１７１の内部に至る。孔１７３及び孔１０３は、ロッド１１７の径よりも大きく形成されている。そのため、孔１７３及び孔１０３にロッド１１７が挿通された状態では、孔１７３及び孔１０３の内面とロッド１１７との間には所定の隙間が形成される。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
プランジャ１７２は、ピストン１８１（本発明のピストンの一例）と、ロッド１８２とを有する。ロッド１８２はピストン１８１に連結されており、これらは一体に形成されている。ピストン１８１は、シリンダ１７１の内周面に対して摺動可能に設けられている。ピストン１８１の外周面とシリンダ１７１の内周面との間には、オーリング１８３が設けられている。具体的には、ピストン１８１の外周面に形成された溝１８４に円環状のゴム部材からなるオーリング１８３が嵌め入れられている。これにより、ピストン１８１は、シリンダ１７１の内周面との間に形成された隙間を密封した状態でシリンダ１７１内を摺動する。
【００８８】
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（本発明の伝達手段の一例、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、ロッド１８２とピストン１８１とが一体となって、図１３の紙面の左右方向（図中のＸ軸方向）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。
【００８９】
ピストン１８１は、図１３に示されるように、位置Ｐ１１から位置Ｐ１２を経て位置Ｐ１３までの間を摺動する。位置Ｐ１１は、ピストン１８１が大気連通バルブ１１０のロッド１１７の先端１１７Ａから離反した位置を示す。図１３では、位置Ｐ１１は、ピストン１８１がロッド１１７の先端１１７Ａに当接しない位置を便宜上指し示しているに過ぎない。したがって、位置Ｐ１１は、図中に示す位置に限定されない。位置Ｐ１２は、ピストン１８１がロッド１１７の先端１１７Ａに当接する位置を示す。また、位置Ｐ１３は、ピストン１８１がロッド１１７の先端１１７Ａを押し込んで、該ピストン１８１がシリンダ１７１の奥部（底部）の壁面１７９に当接する位置を示す。ピストン１８１が位置Ｐ１１から位置Ｐ１２に移動する間は、シリンダ１７１内の空気が孔１７３及び孔１０３を通じてインク室７３へ流出する。ピストン１８１が位置Ｐ１２から位置Ｐ１３に移動すると、ロッド１１７の先端１１７Ａがピストン１８１によって押圧されて、大気連通バルブ１１０が作動する。これにより、インク室７３は、孔１００及び孔１０１を通じて大気に開放される。
【００９０】
本実施形態では、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の断面積とピストン１８１のストロークとによってその容量（所謂、ポンプ容量）が決定される。したがって、シリンダ１７１は、少なくとも上記合算容積に応じた断面積及び全長を要する。
【００９１】
本実施形態では、上述したように、容積の異なるサブタンク２１Ａとサブタンク２１Ｂとがキャリッジ３０に設けられている。このように、サブタンク２１Ａの容積と、サブタンク２１Ｂの容積とが異なる場合は、各サブタンクに応じた容量のポンプ１７０を必要とする。仮に、各インクカートリッジ５０（５０Ａ，５０Ｂ）それぞれに同容量のポンプを適用した場合は、各サブタンク２１（２１Ａ，２１Ｂ）にインクを供給した際に、サブタンク２１Ａがインクで満杯になっても、サブタンク２１Ｂが満杯にならないという問題が生じる。かかる問題に対処するべく、本第実施形態に係るインク供給装置１１では、図２３及び図２４に示されるポンプ１７０Ａ（各図の（ａ）参照）をインクカートリッジ５０Ａに適用し、ポンプ１７０Ｂ（各図の（ｂ）参照）をインクカートリッジ５０Ｂに適用している。
【００９２】
以下、図２３及び図２４を参照しながらポンプ１７０Ａ及びポンプ１７０Ｂについて説明する。ここに、図２３及び図２４は、ポンプ１７０（１７０Ａ，１７０Ｂ）及びピニオンギヤ２２１（２２１Ａ，２２１Ｂ）の外観構成を示す部分拡大図である。図２３には、カートリッジ装着部２００にインクカートリッジ５０が装着された際のポンプ１７０（１７０Ａ，１７０Ｂ）の状態が示されており、図２４には、ポンプ１７０（１７０Ａ，１７０Ｂ）のプランジャ１７２（１７２Ａ，１７２Ｂ）がシリンダ１７１に押し込まれた状態が示されている。また、図２３（ａ）及び図２４（ａ）は、インクカートリッジ５０Ａに適用されるポンプ１７０Ａを示し、図２３（ｂ）及び図２４（ｂ）は、インクカートリッジ５０Ｂに適用されるポンプ１７０Ｂを示す。なお、図２３及び図２４では、説明の便宜上、シリンダ１７１の内部構成が示されている。
【００９３】
ポンプ１７０Ａ及びポンプ１７０Ｂは、共通のシリンダ１７１を有する。言い換えれば、ポンプ１７０Ａ及びポンプ１７０Ｂは、共に、同形状に形成されたシリンダ１７１を備える。ポンプ１７０Ａとポンプ１７０Ｂとが構成の上で異なるところは、ポンプ１７０Ａがプランジャ１７２Ａを具備し、一方、ポンプ１７０Ｂがプランジャ１７２Ｂを具備している点にある。なお、プランジャ１７２Ａ及びプランジャ１７２Ｂはいずれも、シリンダ１７１によって摺動可能に支持される。
【００９４】
図２３（ａ）に示されるように、ポンプ１７０Ａのプランジャ１７２Ａは、ピストン１８１と、ラックギヤ１８５が上側に形成されたロッド１８２とを備える。プランジャ１７２Ａは、ピストン１８１にロッド１８２が連結されて構成されている。プランジャ１７２Ａは、ラックギヤ１８５の上面が、メインタンク７０の上面７８から上方へ距離Ｄ１隔てた高さに位置決めされている。言い換えれば、プランジャ１７２Ａは、ラックギヤ１８５の上面がメインタンク７０の上面７８から上方へ距離Ｄ１隔てた高さとなるように、ロッド１８２がピストン１８１に連結されている。
【００９５】
図２３（ａ）に示されるように、ポンプ１７０Ａでは、ピストン１８１は、位置Ｐ１１Ａから位置Ｐ１２を経て位置Ｐ１３までの間をスライドする。位置Ｐ１１Ａは、図中のＸ軸に沿って位置Ｐ１２から遠ざかる方向へ距離Ｌ１隔てた位置に定められている。ピストン１８１が位置Ｐ１３まで移動すると、上述の実施形態で説明したように、大気連通バルブ１１０が開かれる。そのため、ポンプ１７０Ａがインク室７３に対して空気を供給または吸引するポンプ機能を発揮するのは、実質的には、位置Ｐ１１Ａから位置Ｐ１２までの間をピストン１８１がスライドする場合に限られる。したがって、当該ポンプ１７０Ａがポンプとして機能するときのピストン１８１のストロークは、位置Ｐ１１Ａから位置Ｐ１２までの距離Ｌ１である。この距離Ｌ１が、本発明の第２ストロークに相当する。
【００９６】
ポンプ１７０Ａの容量は、シリンダ１７１の断面積と距離Ｌ１とを乗じて得られる。当該ポンプ１７０Ａの容量は、インクチューブ３２の容積にサブタンク２１Ａの容積を加算して得られる容積と同等となるように設定されている。ポンプ１７０Ａでは、シリンダ１７１の断面積は一定であり、また、サブタンク２１Ａの容積も一定であることからすると、上記距離Ｌ１は、サブタンク２１Ａの容積に応じて決定される。言い換えれば、上記距離Ｌ１は、サブタンク２１Ａの容積に応じて決定されるピストン１８１のストロークである。
【００９７】
図２３（ｂ）に示されるように、ポンプ１７０Ｂのプランジャ１７２Ｂは、プランジャ１７２Ａと同じように、ピストン１８１と、ラックギヤ１８５が上側に形成されたロッド１８２とを備える。すなわち、プランジャ１７２Ｂとプランジャ１７２Ａは、ピストン１８１及びロッド１８２を共通の構成要素として備える。プランジャ１７２Ｂは、上述のプランジャ１７２Ａとは異なり、ラックギヤ１８５の上面が、メインタンク７０の上面７８から上方へ距離Ｄ２（＜Ｄ１）隔てた高さに位置決めされている。言い換えれば、プランジャ１７２Ｂは、ラックギヤ１８５の上面がメインタンク７０の上面７８から上方へ距離Ｄ２隔てた高さとなるように、ロッド１８２がピストン１８１に連結されている。上記距離Ｄ１と上記距離Ｄ２との差分ΔＤ（＝Ｄ１−Ｄ２）は、後述するカートリッジ装着部２００（図１６参照）のピニオンギヤ２２１Ａ及びピニオンギヤ２２１Ｂの半径差に相当する。
【００９８】
図２３（ｂ）に示されるように、ポンプ１７０Ｂでは、ピストン１８１は、位置Ｐ１１Ｂから位置Ｐ１２を経て位置Ｐ１３までの間をスライドする。位置Ｐ１１Ｂは、図中のＸ軸に沿って位置Ｐ１２から遠ざかる方向へ距離Ｌ２（＞Ｌ１）隔てた位置に定められている。この距離Ｌ２は、シリンダ１７１からプランジャ１７２Ｂが最大限引き出されたときのピストン１８１の位置に相当する。ポンプ１７０Ｂがインク室７３に対して空気を供給または吸引するポンプ機能を発揮するのは、実質的には、位置Ｐ１１Ｂから位置Ｐ１２までの間をピストン１８１がスライドする場合に限られる。したがって、当該ポンプ１７０Ｂがポンプとして機能するときのピストン１８１のストロークは、位置Ｐ１１Ｂから位置Ｐ１２までの距離Ｌ２である。この距離Ｌ２が、本発明の第１ストロークに相当する。
【００９９】
ポンプ１７０Ｂの容量は、シリンダ１７１の断面積と距離Ｌ２（＞Ｌ１）とを乗じて得られる。当該ポンプ１７０Ｂの容量は、インクチューブ３２の容積にサブタンク２１Ｂの容積を加算して得られる容積と同等となるように設定されている。したがって、ポンプ１７０Ｂの容量は、ポンプ１７０Ａの容量より大きい。ポンプ１７０Ｂでは、シリンダ１７１の断面積は一定であり、また、サブタンク２１Ｂの容積も一定であることからすると、上記距離Ｌ２は、サブタンク２１Ｂの容積に応じて決定される。言い換えれば、上記距離Ｌ２は、サブタンク２１Ｂの容積に応じて決定されるピストン１８１のストロークである。
【０１００】
このように構成されたポンプ１７０Ａ，１７０Ｂがインク供給装置１１に適用されることによる作用効果については、後述する。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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）。
【０１１０】
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。
【０１１１】
カートリッジ装着部２００は、４色のカラーインク、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）の各色に対応する４つのインクカートリッジ５０Ａと、顔料インクであるブラック（Ｂｋ）に対応する１つのインクカートリッジ５０Ｂ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。
【０１１２】
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から各インクカートリッジ５０（５０Ａ，５０Ｂ）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に対する各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。
【０１１３】
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、各インクカートリッジ５０（５０Ａ，５０Ｂ）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、上記検出領域の光路は遮蔽部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、上記主制御部によって、「インク残量なし」と判断される。
【０１１４】
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（本発明の回転軸の一例）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。なお、５つのピニオンギヤ２２１のうち、ピニオンギヤ２２１Ａは、ポンプ１７０Ａのプランジャ１７２Ａに対応して設けられており、ピニオンギヤ２２１Ｂは、ポンプ１７０Ｂのプランジャ１７２Ｂに対応して設けられている。以下、ピニオンギヤ２２１Ａとピニオンギヤ２２１Ｂとを区別しない場合は、単に、これらをピニオンギヤ２２１と称する。
【０１１５】
各ピニオンギヤ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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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（共に図１参照）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。
【０１１８】
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を介して、５つのピニオンギヤ２２１それぞれに伝達される。これにより、各ピニオンギヤ２２１に噛み合わされた５つのラックギヤ１８５それぞれにも上記駆動力が伝達される。各ラックギヤ１８５に伝達された駆動力によって、各プランジャ１７２が各シリンダ１７１それぞれを往復するようにスライドする。換言すれば、上記駆動源から伝達される駆動力によって、各インクカートリッジ５０ごとに設けられた各ピストン１１６及び各ロッド１８２がシリンダ１７１内を往復動する。
【０１１９】
図１７に示されるように、５つのピニオンギヤ２２１のうち、４つのピニオンギヤ２２１Ａはプランジャ１７２Ａのラックギヤ１８５にピニオンギヤ２２１Ａが噛み合わされる。このピニオンギヤ２２１Ａとプランジャ１７２Ａのラックギヤ１８５とにより構成されるラック−ピニオン機構が、本発明の第２ギヤに相当する。また、ピニオンギヤ２２１Ｂは、プランジャ１７２Ｂのラックギヤ１８５に噛み合わされる。このピニオンギヤ２２１Ｂとプランジャ１７２Ｂのラックギヤ１８５とにより構成されるラック−ピニオン機構が、本発明の第１ギヤに相当する。
【０１２０】
図２３及び図２４に、ピニオンギヤ２２１Ａ及びピニオンギヤ２２１Ｂが詳細に示されている。図２３に示されるように、ピニオンギヤ２２１Ａは略半円形状に形成されている。そのため、ピニオンギヤ２２１Ａの円弧部２２８Ａがラックギヤ１８５に噛み合っている場合に限り、駆動力がロッド１８２を介してプランジャ１７２Ａに伝達する。したがって、プランジャ１７２Ａのピストン１８１のストローク（距離Ｌ１）は、円弧部２２８Ａの長さに略一致する。つまり、上述したように、サブタンク２１Ａの容積に応じて距離Ｌ１が決定され、該距離Ｌ１に応じてピニオンギヤ２２１Ａの円弧部２２８Ａの長さ、すなわち、ピニオンギヤ２２１Ａの半径が決定される。また、同じように、プランジャ１７２Ｂのピストン１８１のストローク（距離Ｌ２）は、ピニオンギヤ２２１Ｂの円弧部２２８Ｂの長さに略一致する。したがって、サブタンク２１Ｂの容積に応じて距離Ｌ２が決定され、該距離Ｌ２に応じてピニオンギヤ２２１Ｂの円弧部２２８Ｂの長さ、すなわち、ピニオンギヤ２２１Ｂの半径が決定される。本実施形態では、ピニオンギヤ２２１Ａの半径はピニオンギヤ２２１Ｂの半径よりもΔＤ（Ｄ１−Ｄ２）だけ短い長さに定められている。このように、半径の異なるピニオンギヤ２２１Ａ，２２１Ｂをカートリッジ装着部２００に設けたことによる作用効果については、後述する。
【０１２１】
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、インクカートリッジ５０及びサブタンク２１は一組だけ示されているが、全てのインクカートリッジ５０及び全てのサブタンク２１間におけるインクの供給は同時に行われる。また、図２０では、センサーアーム１５０（図８参照）は省略されている。
【０１２２】
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。
【０１２３】
図２０（ａ）に示されるように、プランジャ１７２がシリンダ１７１から所定位置（例えば、図１３の位置Ｐ１１）まで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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
図２０（ａ）に示されるように、プランジャ１７２がシリンダ１７１から所定位置（例えば、図１３の位置１１）まで引き出されると、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。
【０１２８】
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。これにより、サブタンク２１内の全てのインクがインク室７３に貯留されていたインクに入れ替えられるため、サブタンク２１内のインクの粘度がメインタンク７０内のインクの粘度と同等となる。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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）の破線の矢印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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
プランジャ１７２のピストン１８１が位置Ｐ１２まで戻される過程において、大気連通バルブ１１０では、インク室７３を気密状態にしたまま、ピストンバルブ１１３が位置Ｐ２（図１２参照）から位置Ｐ１（図１２参照）まで移動する。このとき、位置Ｐ２から位置Ｐ１まで移動したピストンバルブ１１３のストロークに相当する量の空気がバルブ収容室８５からインク室７３に流出する。一方、ピストンバルブ１１３の移動に伴って、プランジャ１７２のピストン１８１が位置Ｐ１３から位置Ｐ１２まで戻されるため、位置Ｐ１３から位置Ｐ１２まで移動したピストン１８１のストロークに相当する量の空気がインク室７３からシリンダ１７１に流入する。本実施形態においては、上述したように、バルブ収容室８５の断面積とシリンダ１７１の断面積とは等しい。そのため、ピストンバルブ１１３の移動に伴ってインク室７３に流出する空気量と、ピストン１８１の移動に伴ってシリンダ１７１に流入する空気量は等しい。したがって、インク室７３を気密状態に維持したままピストンバルブ１１３がスライド移動しても、インク室７３の空気量は変動しない。したがって、空気層８３（図１０参照）の圧力が変動することはない。これにより、空気層８３の圧力変動を起因とするインク漏れやメニスカスの異常などの不具合が解消される。
【０１３８】
上述の如く、本実施形態では、インクカートリッジ５０Ａ及びインクカートリッジ５０Ｂそれぞれにポンプ１７０Ａ及びポンプ１７０Ｂ（いずれも図２３参照）が設けられ、カートリッジ装着部２０にピニオンギヤ２２１Ａ及びピニオンギヤ２２１Ｂ（いずれも図２３参照）が設けられている。そのため、ピニオンギヤ２２１Ａ及びピニオンギヤ２２１Ｂが回転すると、ポンプ１７０Ａでは、位置Ｐ１１Ａから位置Ｐ１２までの距離Ｌ１だけプランジャ１７２Ａがスライドし、ポンプ１７０Ｂでは、位置Ｐ１１Ｂから位置Ｐ１２までの距離Ｌ２だけプランジャ１７２Ｂがスライドする。これにより、プランジャ１７２Ａのストローク（距離Ｌ１）に相当する空気量がインク室７３に供給されて、該空気量に相当する量のインクがインクチューブ３２を通じてサブタンクＡへ供給される。また、プランジャ１７２Ｂのストローク（距離Ｌ２）に相当する空気量がインク室７３に供給されて、該空気量に相当する量のインクがインクチューブ３２を通じてサブタンク２１Ｂへ供給される。
【０１３９】
このように、インク供給装置１１においては、シリンダ１７１、ピストン１８１及びロッド１８２を共通の構成要素として具備しつつ、容量の異なるポンプ１７０Ａ及びポンプ１７０Ｂを実現している。したがって、ポンプ１７０Ａ及びポンプ１７０Ｂの部品点数を省減することができる。また、ポンプ１７０Ａ及びポンプ１７０Ｂの駆動方式も共通とすることにより、ポンプ１７０Ａ及びポンプ１７０Ｂの周辺構造を簡略化することができる。これにより、インク供給装置１１をコンパクト化することができる。
【０１４０】
なお、上述した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、各実施形態を適宜変更することができる。上述の各実施形態では、インクカートリッジ５０のメインタンク７０からインクチューブ３２を通じてサブタンク２１との間でインクを流出入する機構に本発明を適用した例について説明した。これに対して、例えば、キャリッジ３０が所定の位置に移動されたときに、インクジェット記録装置１０に搭載されたメインタンク７０にサブタンク２１が連結することによりメインタンク７０とサブタンク２１との間でインクを流出入する機構にも本発明は適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【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、（ａ）は、バルブ３７の開口４２が閉塞された状態を示し、（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、（ａ）は、ケース５２が組み立てられた状態を示し、（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、（ａ）は、ピストン１１６が位置Ｐ１で静止した状態を示し、（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。
【図２２】図２２は、インク供給装置１１の概略構成を模式的に示す平面図である。
【図２３】図２３は、ポンプ１７０及びピニオンギヤ２２１の外観構成を示す部分拡大図であり、カートリッジ装着部２００にインクカートリッジ５０が装着された際のポンプ１７０（１７０Ａ，１７０Ｂ）の状態が示されている。
【図２４】図２４は、ポンプ１７０及びピニオンギヤ２２１の外観構成を示す部分拡大図であり、ポンプ１７０（１７０Ａ，１７０Ｂ）のプランジャ１７２（１７２Ａ，１７２Ｂ）が押し込まれた状態が示されている。
【符号の説明】
【０１４２】
１０・・・インクジェット記録装置
１１・・・インク供給装置
２１（２１Ａ，２１Ｂ）・・・サブタンク
３２・・・インクチューブ
５０（５０Ａ，５０Ｂ）・・・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
１３０・・・インク供給装置
１５０・・・センサーアーム
１５７・・・遮蔽部
１７０（１７０Ａ，１７０Ｂ）・・・ポンプ
１７１・・・シリンダ
１７２（１７２Ａ，１７２Ｂ）・・・プランジャ
１８１・・・ピストン
１８２・・・ロッド
１８５・・・ラックギヤ
２２１（２２１Ａ，２２１Ｂ）・・・ピニオンギヤ
２００・・・カートリッジ装着部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の容積を有する少なくとも一の第１サブタンクと、
上記第１サブタンクより小さい容積を有する少なくとも一の第２サブタンクと、
上記第１サブタンクに供給されるインクを貯留するとともに内部に空気層を形成する第１メインタンクと、
上記第２サブタンクに供給されるインクを貯留するとともに内部に空気層を形成する第２メインタンクと、
上記各サブタンクと上記各メインタンクとを接続するチューブと、
上記各メインタンクごとに設けられ、それぞれが同形状に形成されたシリンダ及びピストンを有し、上記空気層に空気を供給し、若しくは上記空気層から空気を吸引するポンプと、
駆動源からの駆動力を各ピストンに伝達する伝達手段と、を具備し、
上記伝達手段は、
上記駆動力を受けて回転する回転軸と、
上記回転軸に軸着され、上記第１サブタンクの容積に応じた第１ストロークで上記第１メインタンクに対応するピストンを駆動させる第１ギヤと、
上記回転軸に軸着され、上記第２サブタンクの容積に応じた第２ストロークで上記第２メインタンクに対応するピストンを駆動させる第２ギヤと、を備えるインク供給装置。
【請求項２】
上記第１ギヤ及び上記第２ギヤは、上記ピストンに連結されたラックギヤと、該ラックギヤに噛合されたピニオンギヤとを有する請求項１に記載のインク供給装置。
【請求項３】
上記第１ギヤのピニオンギヤは、上記第１サブタンクの容積に応じた径を有し、
上記第２ギヤのピニオンギヤは、上記第２サブタンクの容積に応じた径を有する請求項２に記載のインク供給装置。
【請求項４】
上記第１ストロークに基づき変化される上記ポンプの容量は、上記第１サブタンクの容積と上記チューブの容積の合算値と同等であり、
上記第２ストロークに基づき変化される上記ポンプの容量は、上記第２サブタンクの容積と上記チューブの容積の合算値と同等である請求項１から３のいずれかに記載のインク供給装置。
【請求項１】
所定の容積を有する少なくとも一の第１サブタンクと、
上記第１サブタンクより小さい容積を有する少なくとも一の第２サブタンクと、
上記第１サブタンクに供給されるインクを貯留するとともに内部に空気層を形成する第１メインタンクと、
上記第２サブタンクに供給されるインクを貯留するとともに内部に空気層を形成する第２メインタンクと、
上記各サブタンクと上記各メインタンクとを接続するチューブと、
上記各メインタンクごとに設けられ、それぞれが同形状に形成されたシリンダ及びピストンを有し、上記空気層に空気を供給し、若しくは上記空気層から空気を吸引するポンプと、
駆動源からの駆動力を各ピストンに伝達する伝達手段と、を具備し、
上記伝達手段は、
上記駆動力を受けて回転する回転軸と、
上記回転軸に軸着され、上記第１サブタンクの容積に応じた第１ストロークで上記第１メインタンクに対応するピストンを駆動させる第１ギヤと、
上記回転軸に軸着され、上記第２サブタンクの容積に応じた第２ストロークで上記第２メインタンクに対応するピストンを駆動させる第２ギヤと、を備えるインク供給装置。
【請求項２】
上記第１ギヤ及び上記第２ギヤは、上記ピストンに連結されたラックギヤと、該ラックギヤに噛合されたピニオンギヤとを有する請求項１に記載のインク供給装置。
【請求項３】
上記第１ギヤのピニオンギヤは、上記第１サブタンクの容積に応じた径を有し、
上記第２ギヤのピニオンギヤは、上記第２サブタンクの容積に応じた径を有する請求項２に記載のインク供給装置。
【請求項４】
上記第１ストロークに基づき変化される上記ポンプの容量は、上記第１サブタンクの容積と上記チューブの容積の合算値と同等であり、
上記第２ストロークに基づき変化される上記ポンプの容量は、上記第２サブタンクの容積と上記チューブの容積の合算値と同等である請求項１から３のいずれかに記載のインク供給装置。
【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２２】
【図２３】
【図２４】
【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２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２００８−９３８６８（Ｐ２００８−９３８６８Ａ）
【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２００６−２７５８６１（Ｐ２００６−２７５８６１）
【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）】
[ Back to top ]