JP2001001542A - 液体供給方法および該液体供給方法に用いられる毛管力発生部材収納容器および液体供給容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液体供給容器を取り外した際に、連通部に残
ったインクを速やかに毛管力発生部材収納容器内に吸収
させる。 【解決手段】 負圧制御室ユニット（毛管力発生部材収
納容器）１１０とインクタンクユニット（液体供給容
器）２００とはジョイントパイプ（連通部）１８０を介
して脱着自在な構成であり、吸収体（毛管力発生部材）
１３０と吸収体１４０との境界面１１３Ｃは、ジョイン
トパイプ１８０の下端より下側に形成されている。イン
クタンクユニット１８０を取り外した際にジョイントパ
イプ１８０に残留したインク３０１は、気液界面Ｌが境
界面１１３Ｃを通過することなく吸収体１３０中を上昇
するのに伴って、スムースに負圧制御室容器内に吸収さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録装置などに好適に利用されるインクタンクに関し、よ
り具体的には容器の一部が交換可能な液体供給方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、インクジェット記録装置におい
て、記録媒体に付着させて記録を行うための液体（イン
ク）を貯蔵して、記録媒体へインクを吐出するインクジ
ェット記録ヘッドにこのインクを供給するインクタンク
として、毛管力によって負圧を発生し、この負圧によっ
てインクを内部に保持するインクタンクが用いられてい
る。

【０００３】このようなインクタンクの最も一般的な構
成は、多孔質体の毛管力を利用するものであり、インク
タンク内部全体にインク貯蔵を目的として収納、好まし
くは圧縮収納されたスポンジなどの多孔質体と、印字中
のインク供給を円滑にするためインク収納部に空気を取
り入れ可能な大気連通部とを含む構成のものが用いられ
る。

【０００４】しかし、このように多孔質部材をインクを
保持する毛管力発生部材として使用するインクタンク
は、単位体積当たりのインク収納効率が低い。そこで、
本出願人は、特開平7-125232号公報において、毛管力発
生部材を収納する毛管力発生部材収納容器と、毛管力発
生部材収納容器に連通部を介して供給するインクを貯溜
する液体供給容器とを有するインクタンクを提案してい
る。すなわち、この構成では、液体供給容器は内部にイ
ンクのみを貯溜しているので、ここにインクを貯溜する
ことによりインク収納効率が高くなる。

【０００５】液体供給容器は連通部を除く全体が実質的
に密閉されており、毛管力発生部材収納容器が大気連通
部を介して大気に開放されている。液体供給部からイン
クが供給されると、大気連通部からバッファ室を介して
毛管力発生部材内に空気が導かれ、この空気が毛管力発
生部材から液体供給容器内に導入されるのに伴って、イ
ンクが液体供給容器から毛管力発生部材に導出される。
このような気液交換動作によって液体供給容器から毛管
力発生部材収納容器へのインクの供給が行われる。

【０００６】また、本出願人は、特開平6-226990号公報
において、前記の構造のインクタンクの液体供給容器を
交換可能にした発明を提案している。これによれば、液
体供給容器内のインクを消費した後、インクが満たされ
た新たな液体供給容器と交換して、毛管力発生部材収納
容器を繰り返し使用できる。

【０００７】一方、本出願人は、特開平8-20115号公報
において、前記のインクタンクの毛管力発生部材とし
て、熱可塑性を有するオレフィン系樹脂（例えばポリプ
ロピレンやポリエチレン等）からなる繊維体を用いたイ
ンクタンクを提案している。このインクタンクはインク
の貯蔵安定性に優れるとともに、インクタンク筐体と繊
維体材料とが同種の材料からなるためリサイクル性にも
優れている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明者たちは、前述
の気液交換システムを利用した液体供給方法について更
に検討したところ液体供給容器と負圧発生部材収納容器
との接続位置や脱着に関して液体の流れや変化及び気体
導入について新たな知見を得るに至った。即ち、負圧発
生部材収納容器内に複数の液体収納部材（負圧発生部材
としてのスポンジや繊維体等）を設けて、それらの当接
面と液体供給容器との結合部との位置関係に着目し、液
体の供給性能を一層向上させる構成や方式を技術的に解
析することで従来には無い新たな液体供給方法を完成す
るに至った。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による液体供給方
法は、密閉空間内に液体を収納する液体収納部を有する
液体供給容器と、液体供給容器に対して脱着可能であ
り、液体を保持可能な毛管力発生部材、大気と連通する
大気連通部、および外部に液体を供給するための液体供
給部を備えた毛管力発生部材収納容器とを備えた液体供
給システムによる液体供給方法であって、前記毛管力発
生部材として、繊維からなる少なくとも２つの互いに当
接された毛管力発生部材を用いるシステムに適用される
ものである。

【００１０】（第一知見）本発明の第一知見は、液体供
給容器を毛管力発生部材収納容器から取り外した際に、
連通部に残ったインクの毛管力発生部材への移動が前記
毛管力発生部材の当接面に対してどのような変化をする
かという視点に立った場合、当接面がインクの移動に貢
献するという点である。

【００１１】本知見において、前記当接面は液体供給容
器と毛管力発生部材収納容器とを連通させるための連通
部の上端より下方にあることを特徴とする。

【００１２】（第二知見）本発明の第二知見は気液交換
動作における気体の移動が当接面に対してどのような変
化をするかという視点に立った場合、当接面が気体の移
動に貢献するという点である。

【００１３】本知見において、前記当接面は液体供給容
器と毛管力発生部材収納容器とをっ連通させるための連
通部の上端部より下方かつ下端部より上方にあることを
特徴とする。

【００１４】インクが消費され液体供給容器内のインク
の液面が下がるのに伴い気液界面が下方に下がっても、
連通部内の当接面で気液界面の低下が統制されるため、
空気は下部吸収体に導かれる前に連通部上部から液体供
給容器へと導かれ、かつ、それに伴い、液体供給容器内
から排出されるインクは、下部吸収体に直接排出され
る。

【００１５】したがって、まず、上部吸収体のインクを
消費し、気液交換動作により液体供給容器内のインクを
消費した後に下部吸収体のインクを消費するように、動
作を順序づけて確実に機能させることが可能である。

【００１６】（第三知見）本発明の第二知見は液体供給
容器を接続した際の毛管力発生部材収納容器内のインク
の移動が当接面に対してどのような変化をするかという
視点に立った場合、当接面がインクの移動に貢献すると
いう点である。

【００１７】本知見において、前記当接面は液体供給容
器と毛管力発生部材収納容器とを連通させるための連通
部の下端より下方にあることを特徴とする。

【００１８】インクが消費された毛管力発生部材収納容
器に液体供給容器を接続し、インクを注入した際、当接
面が連通部下部に構成されているために、注入されたイ
ンクは圧接面にて一度気液界面を統制する。そのため、
注入されたインクの気液界面を即座に安定化させること
が可能となる。

【００１９】本発明は、これら第一〜三知見の総合とし
て「連通部上端よりも下方に当接面を位置させる」とい
う発明でまとめられる。

【００２０】液体供給容器と毛管力発生部材収納容器と
を接続した通常の使用状態では、気液界面Ｌは、連通部
の上端部付近に形成される。したがって、本発明による
液体供給方法では、通常の使用状態において、当接され
た２つの毛管力発生部材の内の上方の毛管力発生部材中
に気液界面が形成される。そこで、液体供給容器を毛管
力発生部材収納容器から取り外した際に連通部に残った
液体（インク）は、上方の毛管力発生部材中で気液界面
が上昇するのに伴って、毛管力発生部材収納容器内に吸
収される。このため、従来例のようにインクの吸収によ
って気液界面が、２つの毛管力発生部材の当接面に達
し、この当接面より上に気液界面が移動し難いためにイ
ンクの吸収速度が遅くなることはなく、スムースに連通
部に残ったインクを吸収できる。また、当接面の位置を
連通部の上端部より下方かつ下端部より上方とすれば、
液体供給容器内に空気を導くことにより、気液界面が下
部の毛管力発生部材に移動することを抑止し、上部の毛
管力発生部材内のインクを消費した後、下部の毛管力発
生部材内のインクを消費するようにできる。また、イン
クが消費された毛管力発生部材収納容器に液体供給容器
を接続し、インクを注入した際、当接面が連通部下部に
構成されているために、注入されたインクは圧接面にて
一度気液界面を統制するので、注入されたインクの気液
界面を即座に安定化させることができる。

【００２１】さらに、当接面が連通部の下端部より下方
に存在するように構成すれば、より確実に２つの毛管力
発生部材の当接面より上方に気液界面が形成されるよう
にでき、前記の作用が確実に得られる。すなわち、イン
クが消費され、液体供給容器内のインクの液面が下がる
のに伴い気液界面が下方に下がっても、インクが残って
いる限りは連通部の下端より下に気液界面が下がる可能
性は低いので、したがって、気液界面が２つの毛管力発
生部材の当接面より下方に達する可能性は低い。

【００２２】本発明による液体供給方法は、当接面より
上方の毛管力発生部材中の液体の動抵抗が、当接面より
下方の毛管力発生部材中の液体の動抵抗よりも小さい構
成とすることにより、２つの毛管力発生部材中にインク
が保持されている状態からインクを消費した場合、下方
の毛管力発生部材中のインクの消費に伴って、上方の毛
管力発生部材中のインクがスムースに下方の毛管力発生
部材中に移動するようにでき、気液界面が変形して２つ
の毛管力部材の当接面より下方に達することを抑制でき
る。

【００２３】また、この構成では、液体供給容器を毛管
力発生部材収納容器から取り外した際に連通部に残った
インクは、動抵抗が小さい上方の毛管力発生部材に接す
ることになるのでスムースにインクを吸収できる。さら
に、前記のように２つの毛管力部材の当接面が連通部の
下端部より下方に存在するように構成すれば、上方の毛
管力発生部材のみが連通部の開口面に接することにな
り、したがって、連通部に残ったインクが確実に上方の
毛管力発生部材に接することになるので、連通部に残っ
たインクをスムースに吸収できる。

【００２４】また、当接面より上方の毛管力発生部材の
毛管力が、当接面より下方の毛管力発生部材の毛管力よ
りも小さい構成とすれば、当接面より上方の毛管力発生
部材に保持されたインクが無くならない間は、上方の毛
管力発生部材から下方の毛管力発生部材側にインクが効
果的に供給されるようにでき、インク切れが起こり難い
構成とすることができる。

【００２５】当接面より上方の毛管力発生部材の繊維密
度が、当接面より下方の毛管力発生部材の繊維密度より
も低い構成とすれば、前記のように当接面より上方の毛
管力発生部材の方が部材中のインクの動抵抗が小さく、
毛管力が小さい構成とすることができる。

【００２６】また、毛管力発生部材として、主たる繊維
の方向が揃った繊維部材をもちいれば、この部材中を移
動するインクを考えると、繊維に直交する方向では繊維
が運動を妨げることになるので動抵抗が大きく、繊維と
平行な方向では動抵抗が小さい。そこで、毛管力発生部
材の主たる繊維の方向を使用時の姿勢において略水平な
方向とすれば、気液界面を水平面で安定させることがで
き、気液界面が変形してその一部が液体供給部に達して
インク切れが発生することを抑止できる。このような繊
維の方向が揃った層を少なくとも通常使用状態において
気液界面が形成される連通部の上端部付近に設ければ、
前記の効果を達成できる。

【００２７】また、液体供給部に他の毛管力発生部材よ
りも毛管力が高い毛管力発生部材を当接して配すること
により、インクを効果的に液体供給部に導くことがで
き、インクを効率的に最後まで使い切ることができる。

【００２８】さらに、この液体供給部の毛管力発生部材
の繊維の主たる方向をインクの供給方向と平行な方向と
すれば、インクの供給方向へのインクの動抵抗が小さい
ので、効率的にインクを供給することができる。

【００２９】また、連通部と液体供給部が同じ高さの位
置にある場合には、毛管力発生部材中を連通部から液体
供給部まで移動するインクの一部は、環境変化などによ
り気液界面が上昇した際に一旦上方に移動してから液体
供給部に導かれ、連通部から液体供給部に真っ直ぐに移
動するインクよりも長い経路を通る場合がある。このよ
うにインクの経路の長さに差があると、長さの違う経路
を通って液体供給部から供給されるインクの成分にばら
つきが生じる。そこで、連通部を液体供給部より上方に
配置すれば、連通部から液体供給部に移動するインク
は、下方向への比較的長い経路を通ることになり、イン
クの経路の長さは、この下方向への経路の長さでほとん
ど決まることになるので、インク経路の長さのばらつき
を抑え液体供給部から供給されるインクの成分のばらつ
きを低減することができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。

【００３１】また、本発明における毛管力発生部材の
「固さ」とは、毛管力発生部材が毛管力発生部材収納容
器内に収容されている状態におけるときの「固さ」であ
り、毛管力発生部材の変形量に対する反発力の傾き（単
位 ｋｇｆ／ｍｍ）により規定される。２つの毛管力発
生部材の「固さ」の大小は、変形量に対する反発力の傾
きが大きい方の毛管力発生部材の方を「固い毛管力発生
部材」とする。

【００３２】（第１の実施形態） 〈全体構成〉図１に本発明の一つの実施形態であるイン
クジェットヘッドカートリッジの斜視図を、図２にその
断面図を示す。

【００３３】第２図において、上部吸収体１３０と下部
吸収体１４０との当接面１１３ｃ、前記吸収体中のイン
ク液面（以下気液界面と称する）をＬ、前記吸収体を収
容する負圧制御ユニット１００とインクタンクユニット
２００とのジョイントパイプ（連通部）の上端をＵＰ、
下端をＬＰとする。

【００３４】前述したように、本発明の気液交換動作に
おける気体の移動が当接面に対してどのような変化をす
るかという視点の場合、当接面が気体の移動にどのよう
に貢献するかという点は以下の検討から生まれた。

【００３５】当接面１１３ｃが、例えばジョイントパイ
プ下端ＬＰよりも上方、かつ、上端ＵＰよりも下方に構
成されている場合、気液界面Ｌはインクの消費に伴い上
部吸収体１３０内をインク供給口へ向かって移動する。
この際に、インクを高速で供給する場合、下部吸収体１
４０内の毛管力発生部材の疎密ばらつきが影響し出し、
気液界面Ｌの低下がばらつく可能性がある。しかし、Ｌ
Ｐ上部の当接面１１３ｃで気液界面Ｌの低下は一旦統制
されるため、下部吸収体に気液界面Ｌが移動する前にジ
ョイント口上部と空気が導通し、気液交換が開始され
る。この際、インクタンクに対してジョイント口上部か
ら空気が取り入れられ、排出されるインクはジョイント
口下部から下部吸収体１４０へと流れる。

【００３６】よって、高速でインク供給を行った際で
も、上部吸収体のインクを消費して、インクタンクの気
液交換が開始され、インクタンクのインクを消費した後
に下部吸収体中のインクを消費するように、インクの流
れを統制することが可能となるという知見に至ったので
ある。

【００３７】以下の実施例で、これらの内容を加味して
説明する。

【００３８】次に、前述したような本発明のインクタン
ク接続時の吸収体中へのインク拡散に着目した背景を説
明する。

【００３９】当接面１１３ｃが、ＵＰよりも上方に構成
されている場合、インクタンクを接続し、インクがジョ
イント口から負圧制御室容器内に導入された際、下部イ
ンク吸収体１４０に流れ込んだインクの気液界面Ｌはば
らつく可能性がある。

【００４０】当接面１１３ｃが、ＬＰよりも上方、か
つ、ＵＰよりも下方に構成されている場合、インクタン
クを接続し、インクがジョイント口から負圧制御室容器
内に導入された際、下部インク吸収体１４０に流れ込ん
だインクの気液界面Ｌはばらつく可能性がある。

【００４１】また、当接面１１３ｃがジョイント口内に
配置されているため、インクは当接面部分に積極的に吸
収されるので、下部吸収体内にエアーを残して上部吸収
体にインクが供給される可能性がある。

【００４２】当接面１１３ｃが、ＬＰよりも下方に構成
されている場合、インクタンクを接続し、インクがジョ
イント口から負圧制御室容器内に導入された際、下部吸
収体１４０に流れ込んだインクは、ジョイント口下部に
ある当接面１１３ｃ部に積極的に吸収されるため、ジョ
イント口下で吸収体中の気液界面Ｌが統制される。その
ため、それより後に導入されるインクは統制された気液
界面上に導入されるため気液界面Ｌのばらつきを抑える
ことが出来るという知見に至ったのである。

【００４３】これも、以下の実施例で理解できよう。

【００４４】本実施形態は、本発明が適用されるインク
ジェットヘッドカートリッジを構成する各要素のそれぞ
れ、及びそれらの関係を説明するものである。本実施形
態は、本発明の成立段階においてなされた数々の新規な
技術が適用された構成となっているので、これらの構成
を説明しながら、全体を説明することにする。

【００４５】本実施形態のインクジェットヘッドカート
リッジは、図１及び図２に示すように、インクジェット
ヘッドユニット１６０、ホルダ１５０、負圧制御室ユニ
ット１００及びインクタンクユニット（液体供給容器）
２００などから構成されている。ホルダ１５０内に負圧
制御室ユニット１００が固定され、負圧制御室ユニット
１００の下方にはホルダを介してインクジェットヘッド
ユニット１６０が固定されている。なお、ここで説明し
た、ホルダ１５０と負圧制御室ユニット１００、ホルダ
１５０とインクジェットヘッドユニット１６０との固定
は、例えば、互いをネジ止めや係合等により易分解性に
することで、リサイクルの面、バージョンの変更などの
構成の変化に対するコストダウン等に対して効果があ
る。また、各部の部品の寿命が異なるので交換を要する
部品のみを簡易に交換できるという面でも易分解性にす
ることが好ましい。しかし、条件によっては溶着、熱カ
シメなどで完全に固定してもよいことはもちろんであ
る。負圧制御室ユニット１００は、上面に開口部が形成
された負圧制御室容器（毛管力発生部材収納容器）１１
０と、負圧制御室容器１１０の上面に取り付けられた負
圧制御室蓋１２０と、負圧制御室容器１１０内に装填さ
れた、インクを含浸保持するための２つの吸収体（毛管
力発生部材）１３０、１４０とから構成されている。吸
収体１３０、１４０は、このインクジェットヘッドカー
トリッジの使用状態において上下２段に積み重ねられて
互いに密着して負圧制御室容器１１０内に充填されてお
り、下段の吸収体１４０が発生する毛管力は、上段の吸
収体１３０が発生する毛管力よりも高いため、下段の吸
収体１４０のほうがインク保持力が高いものである。イ
ンクジェットヘッドユニット１６０へは、インク供給管
１６５を通して負圧制御室ユニット１００内のインクが
供給される。

【００４６】インク供給管１６５の吸収体１４０側の先
端の供給口（液体供給部）１３１にはフィルタ１６１が
設けられており、フィルタ１６１が吸収体１４０を押圧
している。インクタンクユニット２００は、ホルダ１５
０に対して着脱自在な構成となっている。負圧制御室容
器１１０のインクタンクユニット２００側の面に設けら
れた被接合部であるジョイントパイプ（連通部）１８０
は、インクタンクユニット２００のジョイント口２３０
の内部に挿入されて接続されている。そのジョイントパ
イプ１８０とジョイント口２３０との接続部を介して、
インクタンクユニット２００内のインクが負圧制御室ユ
ニット１００内へと供給されるように負圧制御室ユニッ
ト１００及びインクタンクユニット２００が構成されて
いる。負圧制御室容器１１０のインクタンクユニット２
００側の面におけるジョイントパイプ１８０よりも上方
の部分には、その面から突出した、インクタンクユニッ
ト２００の誤装着防止のためのＩＤ部材１７０が設けら
れている。

【００４７】負圧制御室蓋１２０には、負圧制御室容器
１１０の内部と外気、ここでは負圧制御室容器１１０内
に収納された吸収体１３０と外気とを連通させるための
大気連通口（大気連通部）１１５が形成されており、負
圧制御室容器１１０内における大気連通部１１５の近傍
には、負圧制御室蓋１２０の吸収体１３０側の面から突
出したリブにより形成された空間、及び吸収体中のイン
ク（液体）の存在しない領域からなる、バッファ空間１
１６が設けられている。

【００４８】ジョイント口２３０内には弁機構が設けら
れており、その弁機構は第１弁枠２６０ａ、第２弁枠２
６０ｂ、弁体２６１、弁蓋２６２及び付勢部材２６３か
ら構成されている。弁体２６１は、第２弁体２６０ｂ内
で摺動可能に支持されると共に付勢部材２６３によって
第１弁枠２６０ａ側に付勢されている。ジョイント口２
３０内にジョイントパイプ１８０が挿入されていない状
態では、付勢部材２６３の付勢力により弁体２６１の第
１弁枠２６０ａ側の部分の縁部が第１弁枠２６０ａに押
圧されることより、インクタンクユニット２００内の気
密性が維持される。

【００４９】ジョイント口２３０の内部へジョイントパ
イプ１８０が挿入され、ジョイントパイプ１８０によっ
て弁体２６１が押圧されて第１弁枠２６０ａから離れる
方向に移動することにより、第２弁枠２６０ｂの側面に
形成された開口を介してジョイントパイプ１８０内がイ
ンクタンクユニット２００の内部と連通する。これによ
りインクタンクユニット２００内の気密が開放され、イ
ンクタンクユニット２００内のインクがジョイント口２
３０及びジョイントパイプ１８０を通って負圧制御室ユ
ニット１００内へと供給される。つまり、ジョイント口
２３０内の弁が開くことによって、密閉状態であったイ
ンクタンクユニット２００のインク収容部内が前記開口
を介してのみ負圧制御室ユニット１００に対して連通状
態となるものである。

【００５０】ここで、本実施形態のように、ホルダ１５
０にインクジェットヘッドユニット１６０、負圧制御室
ユニット１００が固定される状態において、インクジェ
ットヘッドユニット１６０及び負圧制御室ユニット１０
０をそれぞれ、ホルダ１５０に対してねじなどの易分解
性を有する方法で固定することは、それぞれのユニット
をその耐用期間に応じて取り外して交換することができ
るので望ましい。

【００５１】すなわち、本実施形態のインクジェットヘ
ッドカートリッジでは、通常は、インクタンクに設けら
れたＩＤ部材により誤って異なる種類のインクを収容す
るインクタンクを負圧制御室に装着することはないが、
負圧制御室ユニット１００に設けられたＩＤ部材の損傷
や、使用者が故意に異なる種類のインクタンクを負圧制
御室ユニット１００に装着した場合には、装着直後であ
れば、負圧制御室ユニット１００のみを交換すればよ
い。また、落下などによりホルダ１５０が損傷した場合
は、ホルダ１５０のみを交換することも可能である。

【００５２】なお、インクタンクユニット２００を含
め、負圧制御室ユニット１００、ホルダ１５０、インク
ジェットヘッドユニット１６０をそれぞれ分離する場合
において、各ユニットからのインク漏れを防ぐことがで
きるように固定部の位置を定めることは望ましい。

【００５３】本実施形態の場合、インクタンクユニット
２００は、ホルダ１５０のインクタンク係止部１５５を
利用して負圧制御室ユニット１００と結合しているので
負圧制御室ユニット１００のみが、固定化された状態に
ある他のユニットに対して外れることがない。すなわ
ち、少なくともインクタンクユニット２００をホルダ１
５０から外さないと、負圧制御ユニット１００はホルダ
１５０から分離しにくいようになっている。このよう
に、負圧制御室ユニット１００はホルダ１５０からイン
クタンクユニット２００を取り外してはじめて取り外し
やすい構造になっているので、インクタンクユニット２
００が不用意に負圧制御室ユニット１００から分離する
ことによる結合部からのインク漏れが発生すること恐れ
がない。

【００５４】また、インクジェットヘッドユニット１６
０のインク供給管１６５の端部には、フィルタ１６１が
設けられており、負圧制御室ユニット１００を分離した
状態であっても、インクジェットヘッドユニット１６０
内のインクが漏れ出す恐れはない。加えて、負圧制御室
ユニット１００には、インクタンク内のインクの漏れ出
しを防止するバッファ空間１１６（吸収体１３０、１４
０内のインクを保持していない領域も含む）を備えてい
ること、また、毛管力の異なる２つの吸収体１３０、１
４０の境界面１１３ｃが形成されているため（より望ま
しくは、本実施形態のように境界面１１３ｃを含むその
近傍の層の毛管力が吸収体１３０、１４０の領域よりも
高くなっているため）、この境界面１１３ｃが吸収体１
４０から吸収体１３０へのインクの逆流を抑止すること
により、ホルダ１５０、負圧制御室ユニット１００、イ
ンクタンクユニット２００が一体化した構造物は、その
姿勢が変化してもインクが漏れ出す恐れは少ない。その
ため、本実施形態では、インクジェットヘッドユニット
１６０はホルダ１５０の接続端子を有する面側である底
面に固定部を備え、インクタンクユニット２００がホル
ダ１５０に装着されている状態でも容易に分離可能とな
っている。

【００５５】なお、ホルダ１５０の形状によっては、負
圧制御室ユニット１００またはインクジェットヘッドユ
ニット１６０とホルダ１５０とが、分離不能に一体化し
てもよい。一体化の方法としては、あらかじめ一体的に
成形する方法や熱カシメなどで分離不能にしてもよい。

【００５６】図２、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すよ
うに、インクタンクユニット２００は、インク収納容器
２０１と、第１弁枠２６０ａ及び第２弁枠２６０ｂを含
む弁機構と、ＩＤ部材２５０とから構成されている。Ｉ
Ｄ部材２５０は、インクタンクユニット２００と負圧制
御室ユニット１００との装着の際に誤装着を防止するた
めのものである。

【００５７】弁機構は、ジョイント口２３０内でインク
の流れを制御するもので、負圧制御室ユニット１００の
ジョイントパイプ１８０と係合されることにより開閉動
作を行う。着脱時の弁開閉のこじれは、後述する弁構成
やＩＤ部材１７０とＩＤ用凹部２５２によってタンク操
作範囲を規制する構造等により防止している。

【００５８】〈インクタンクユニット〉図３は、図２に
示したインクタンクユニット２００について説明するた
めの斜視図である。図３（ａ）は、インクタンクユニッ
ト２００を示す斜視図であり、図３（ｂ）は、インクタ
ンクユニット２００が分解された状態を示す斜視図であ
る。

【００５９】また、ＩＤ部材２５０の、負圧制御室ユニ
ット１００側となる前面では、供給口穴２５３よりも上
の部分が傾斜面２５１となっている。傾斜面２５１は、
ＩＤ部材２５０の供給口穴２５３側の前端面からインク
収納容器２０１側、すなわち後方へと傾斜している。こ
の傾斜面２５１には、インクタンクユニット２００の誤
挿入防止のためのＩＤ用凹部２５２が複数（図３では３
つ）形成されている。本実施形態では、ＩＤ部材２５０
が、インク収納容器２０１の、負圧制御室ユニット１０
０側となる前面（供給口を有する面）に配置されてい
る。

【００６０】インク収納容器２０１は、負圧発生機能を
有する、ほぼ多角柱形状の中空容器である。インク収納
容器２０１は筐体２１０と内袋（液体収納部）２２０
（図２参照）とから構成され、筐体２１０と内袋２２０
とがそれぞれ剥離可能になっている。内袋２２０は可撓
性を有しており、この内袋２２０は、内部に収納された
インクの導出に伴い変形可能である。また、内袋２２０
はピンチオフ部（溶着部）２２１を有し、このピンチオ
フ部２２１で内袋２２０が筐体２１０に係合する形で支
持されている。また、筐体２１０の、ピンチオフ部２２
１の近傍の部分には外気連通口２２２が設けられてお
り、外気連通口２２２を通して内袋２２０と筐体２１０
との間に大気を導入可能となっている。

【００６１】内袋２２０は、その内側から順に、耐イン
ク性を有する接液層、弾性率支配層、ガスバリヤ性に優
れたガスバリア層が積層された３層からなり、それぞれ
の層が接合状態で機能分離されている。弾性率支配層
は、インク収納容器の使用温度範囲内で弾性率支配層の
弾性率がほぼ一定に保たれるものであり、すなわち、イ
ンク収納容器の使用温度範囲内で内袋の弾性率がその弾
性率支配層によってほぼ一定に保たれる。内袋では、中
間の層と外側の層とが入れ代わり、弾性率支配層が最も
外側の層で、ガスバリア層が中間の層であってもよい。

【００６２】このように内袋が構成されていることによ
り、耐インク層、弾性率支配層及びガスバリア層という
少ない層で内袋がそれぞれの層の機能を十分に発揮する
ことが可能となり、内袋の弾性率などの、温度変化に対
する影響が少なくなる。また、内袋では、使用温度範囲
内でインク収納容器内の負圧を制御するために適した弾
性率が確保されるので、インク収納容器及び負圧制御室
ユニット内のインクに対して内袋が後述するバッファの
機能を有することととなる。（詳しくは後述する。）従
って、負圧制御室容器内の上部に設けられたバッファ
室、すなわちインク吸収体が充填されていない部分及
び、吸収体１３０、１４０中のインクの存在してない領
域を減少させることができるので、負圧制御室ユニット
１００を小型化することができ、使用効率の高いインク
ジェットヘッドカートリッジ７０が実現される。

【００６３】本実施形態においては、内袋２２０を構成
する最も内側の接液層の材質としてポリプロピレン、中
間の弾性率支配層の材質として環状オレフィンコポリ
マ、最も外側のガスバリア層の材質として、ＥＶＯＨ
（ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂）のけん化
物）が用いられている。ここで、弾性率支配層に機能性
接着樹脂材料を含ませることで、互いの層間に接着層を
特別に備える必要がないため、内袋２２０の厚みを薄く
することができ、好ましい。

【００６４】筐体２１０の材質としては、内袋２２０の
最内層と同じポリプロピレンが用いられている。また、
第１弁枠２６０ａの材質としてもポリプロピレンが用い
られている。

【００６５】ＩＤ部材２５０は、インクタンクユニット
２００の誤装着防止のための複数のＩＤ部材１７０に対
応する左右それぞれに設けられた複数のＩＤ用凹部２５
２を有し、インク収納容器２０１に固定されている。

【００６６】ＩＤ部材１７０とＩＤ用凹部２５２によっ
て得られる誤装着防止機能は、負圧制御室ユニット１０
０側に設けられた複数のＩＤ部材１７０に対応してＩＤ
部材２５０にＩＤ用凹部２５２が形成されることで誤装
着防止機構が構成されるので、ＩＤ部材１７０及びＩＤ
用凹部２５２の形状を位置を変えることにより、多種類
のＩＤ機能を果たすことが可能となる。

【００６７】ＩＤ部材２５０のＩＤ用凹部２５２及び第
１弁枠２６０ａのジョイント口２３０は、インクタンク
ユニット２００の着脱方向の前方となる前面に位置し、
ＩＤ部材２５０と第１弁枠２６０ａとの２部材に形成さ
れている。

【００６８】また、インク収容容器２０１をブロー成形
により形成し、ＩＤ部材２５０及び第１弁枠２６０ａと
をインジェクション（射出）成形により形成し、インク
タンクユニット２００を３部材の構成とすることで、弁
部材及びＩＤ用凹部２５２を精度良く成形することが可
能となる。

【００６９】このようなＩＤ用凹部２５２を、ブロー成
形により作製されたブロータンクであるインク収納容器
２０１に直接形成した場合、インク収納容器２０１内層
の内袋２２０の剥離に対して影響、つまり、インクタン
ク内形状が複雑となる為、インクタンクユニット２００
で発生する負圧に対して影響を与える場合がある。しか
しながら、本実施形態のおけるインクタンクユニット２
００の構成のように、ＩＤ部であるＩＤ部材２５０をイ
ンク収納容器２０１と別部材とすることで、ＩＤ部材２
５０をインク収納容器２０１に取り付けることによるイ
ンク収納容器２０１への上記のような影響がないので、
インク収納容器２０１における安定した負圧の発生及び
制御が可能となる。

【００７０】第１弁枠２６０ａは、インク収納容器２０
１の筐体２１０及び内袋２２０のそれぞれに接合されて
いる。第１弁枠２６０ａは、内袋２２０に対してインク
収納容器２０１のインク導出部にあたる内袋２２０の内
袋露出部２２１ａと、ジョイント口２３０の部分の対応
する面との溶着により接合される。ここで、筐体２１０
も内袋２２０の最内層と同じポリプロピレンであるた
め、ジョイント口２３０の周囲でも第１弁枠２６０ａと
筐体２１０との溶着を行うことも可能である。

【００７１】これにより溶着による位置精度が高くなる
と共に、インク収納容器２０１の供給口部が完全にシー
ルされ、インクタンクユニット２００の着脱時等におけ
る第１弁枠２６０ａとインク収納容器２０１とのシール
部分からのインク漏れ等が防止される。本実施形態にお
けるインクタンクユニット２００のように、溶着による
接合をする際には、シール性を高める上で内袋２２０の
接着面となる層の材質と第１弁枠２６０ａの材質とが同
じであることが好ましい。

【００７２】また、筐体２１０とＩＤ部材２５０との接
合では、第１弁枠２６０ａのインク収納容器２０１と接
合されたシール面１０２に対向する面と、ＩＤ部材２５
０の下部に形成されたクリック部２５０ａ、及び筐体２
１０の側面部の係合部２１０ａとそれに対応したＩＤ部
材２５０側のクリック部２５０ａとが係合されることに
より、インク収納容器２０１にＩＤ部材が係合固定され
ている。

【００７３】ここでの係合固定というのは、例えば、凹
凸による係合、はめ合わせ等による易分解性を持たせた
構造にすることが好ましい。このようにインク収納容器
２０１に対してＩＤ部材２５０を係合固定状態とするこ
とで、互いに微小可動可能状態となっているので着脱時
におけるＩＤ部材１７０とＩＤ用凹部２５２との接触に
よる力を吸収することができ、インクタンクユニット２
００及び負圧制御室ユニット１００の破損を防止でき
る。

【００７４】また、このようにインク収納容器２０１に
対してＩＤ部材２５０を部分的にほぼ固定状態に係合さ
せることで、インクタンクユニット２００を分解しやす
くなり、リサイクルの観点で効果がある。また、このよ
うに筐体２１０の側面に、係合部２１０ａとして係合用
の凹部を設けることで、インク収納容器２０１をブロー
成形により作製する際に構成が簡易になり、成形時の型
部材も簡易になり、膜厚の管理も容易になる。

【００７５】さらに、筐体２１０とＩＤ部材２５０との
接合では、第１弁枠２６０ａを筐体２１０に接合した状
態で行い、かつジョイント口２３０周辺では、第１弁枠
２６０ａを挟み込んだ状態でクリック部２５０ａを係合
部２１０ａに係合させるので、着脱時のインクタンクユ
ニット２００、特にジョイント部の強度の向上を図るこ
とが可能となる。

【００７６】また、インク収納容器２０１は、ＩＤ部材
２５０によって覆われる部分が凹部形状となり、供給口
の部分が突出しているので、インク収納容器２０１にＩ
Ｄ部材２５０を固定することにより、インクタンクユニ
ット２００の前面に突出形状をなくすことができる。ま
た、筐体２１０の係合部２１０ａと、それに対応したＩ
Ｄ部材２５０のクリック部２５０ａとの凹凸の関係は逆
であってもよい。

【００７７】またインク収納容器２０１とＩＤ部材２５
０との縦横方向の位置規制を行うことができる。インク
収納容器２０１とＩＤ部材２５０の接合方法は、上述し
たような形態に限られるものではなく、係合位置、固定
方法は別の手段でも可能である。

【００７８】図２に示すように、インク収納容器２０１
の底部は上部へ持ち上がる方向に傾斜しており、インク
収納容器２０１の、ジョイント口２３０側と反対側の部
分の下部がホルダ１５０のインクタンク係止部１５５と
係合している。インクタンクユニット２００をホルダ１
５０から取り外す際に、インク収納容器２０１の、イン
クタンク係止部１５５との係合部が上方に持ち上がる構
成となっており、インクタンクユニット２００の着脱動
作時にインクタンクユニット２００がほぼ回動する。本
実施形態においては、この回動中心はほぼ供給口（ジョ
イント口２３０）になる。ただし、厳密には後述するよ
うに回動中心は変化するものである。このようなほぼ回
動によるインクタンクユニット２００の着脱動作の場
合、回動の支点からインクタンクユニット２００のイン
クタンク係止部１５５側の部分の角部までの距離と、そ
の支点からインクタンク係止部１５５までの距離との関
係において、前者が後者よりも長くなるほど、インクタ
ンクユニット２００とインクタンク係止部１５５とのこ
じれが発生し、装着動作における不必要な力、及びイン
クタンクユニット２００及びホルダ１５０のそれぞれの
押圧部における変形等の不具合が起こる場合がある。

【００７９】本実施形態のインク収納容器２０１のよう
に底面部を傾斜させて、インク収納容器２０１の、イン
クタンク係止部１５５側となる部分の下端を持ち上げら
れていることにより、インクタンクユニット２００及び
ホルダ１５０のそれぞれの係合部で、インクタンクユニ
ット２００の回動における必要以上のこじれを防止でき
るので、インクタンクユニット２００の着脱動作を良好
に行うことが可能となる。

【００８０】本実施形態のインクジェットヘッドカート
リッジでは、インク収納容器２０１の負圧制御室ユニッ
ト１００側の面となる一側面の下部にジョイント口２３
０が形成され、インク収納容器２０１の、ジョイント口
２３０側と反対側の面である他側面の下部、すなわち、
後端部の下側の部分がインクタンク係止部１５５と係合
している。また、インクタンク係止部１５５の上部は、
ジョイント口２３０の中心高６０３とほぼ同じ高さまで
ホルダ１５０の底部から上方に延びている。これによ
り、ジョイント口２３０の水平方向の移動がインクタン
ク係止部１５５により確実に規制され、ジョイント口２
３０とジョイントパイプ１８０との接続状態を良好に保
持することができる。ここでは、インクタンクユニット
２００の装着時におけるジョイント口２３０とジョイン
トパイプ１８０との接続を確実に保持するために、イン
クタンク係止部１５５の上端がジョイント口２３０の上
部とほぼ同じ高さに配置されている。そして、インクタ
ンクユニット２００のジョイント口２３０側の前面の一
部を中心とした回動動作により、ホルダ１５０に着脱可
能に装着されている。インクタンクユニット２００の着
脱動作では、インクタンクユニット２００の、負圧制御
室ユニット１００に突き当たった部分がインクタンクユ
ニット２００の回転中心となる。このようにインクジェ
ットヘッドカートリッジで、上述したようにインク収納
容器２０１の後端部の底部が傾斜していることにより、
回転中心６００からインクタンク係止部上端６０１まで
の距離と、回転中心６００からインクタンク係止部下端
６０２までの距離との差を小さくすることができるた
め、インクタンクユニット２００及びホルダ１５０のそ
れぞれの係合部で、インクタンクユニット２００の回動
における必要以上のこじれを防止でき、インクタンクユ
ニット２００の着脱動作を良好に行うことが可能とな
る。

【００８１】インク収納容器２０１及びホルダ１５０が
上記のような形状に形成されていることにより、インク
の高速供給のためにジョイント口２３０の大きさを大き
くした際においても、インクタンクユニット２００の着
脱動作時にインク収納容器２０１後端の下端部とインク
タンク係止部１５５とのこじれ領域を減少させることが
できる。これにより、ホルダ１５０にインクタンクユニ
ット２００を装着した際における固定性を確保しつつ
も、インクタンクユニット２００の装着時の、インクタ
ンク係止部１５５との無駄なこじれを回避することがで
きる。

【００８２】ここで、インクタンクユニット２００の着
脱動作における回転中心６００からインクタンクユニッ
ト２００のインクタンク係止部下端６０２までの距離
が、その回転中心６００からインクタンク係止部上端６
０１までの距離よりも必要以上に大きくなると、着脱動
作に必要とされる力が非常に強くなり、インクタンク係
止部上端６０１が削れたり、インク収納容器２０１が変
形してしまうことがある。従って、インクタンクユニッ
ト２００の回転中心６００からインクタンクユニット２
００のインクタンク係止部下端６０２までの距離と、そ
の回転中心６００からインクタンク係止部上端６０１ま
での距離との差は、適度な固定力を発揮しつつ、着脱性
に優れた範囲で、できるだけ小さいことが望ましい。

【００８３】また、インクタンクユニット２００の回転
中心６００がジョイント口２３０の中心よりも低い位置
にある場合には、インクタンクユニット２００の回転中
心６００からインクタンク係止部上端６０１までの距離
がその回転中心６００からインクタンク係止部下端６０
２までの距離よりも長くなってしまうため、ジョイント
口２３０の中心の高さでインク収納容器２０１を正確に
抑えにくくなってしまう。従って、ジョイント口２３０
の高さ方向の中心を正確に固定するために、インクタン
クユニット２００の回転中心６００はジョイント口２３
０の高さ方向の中心よりも上方にあることが望ましい。

【００８４】また、インクタンクユニット２００の回転
中心６００をジョイント口２３０の中心高さ６０３より
も上方にあげた場合、インクタンクユニット２００の、
インクタンク係止部１５５にあたる部分の厚みが大きく
なって、インクタンク係止部１５５にあたる部分が増え
てしまい、インクタンクユニット２００及びホルダ１５
０が破損する可能性が高くなってしまう。そのため、イ
ンクタンクユニット２００の回転中心６００はジョイン
ト口２３０の高さ方向の中心に近い方がインクタンクユ
ニット２００の着脱性の観点から望ましい。また、イン
クタンクユニット２００のインクタンク係止部１５５の
高さは、インクタンクユニット２００の着脱性に基づい
て適宜決めればよいが、回転中心６００より高くすれ
ば、インクタンクユニット２００とホルダ１５０との係
止部の接触距離が長くなり、着脱動作によってこすれる
部分が増えるため、インクタンクユニット２００及び１
５０の劣化を考慮すると、その高さはインクタンクユニ
ット２００の回転中心６００よりも低いことが望まし
い。

【００８５】また、本実施形態のインクジェットヘッド
カートリッジでは、インク収納容器２０１の水平方向の
位置を固定するための付勢力が、弁体２６１を付勢する
付勢部材２６３によるものと、ゴムジョイント部２８０
（図４参照）の反発力によるものであるが、そのような
形態のみに限られず、インク収納容器２０１後端に係止
部、インクタンク係止部１５５のインク収納容器２０１
側の面、または、負圧制御室ユニット１００などにイン
ク収納容器２０１の水平方向の位置を固定するための付
勢手段が設けられていてもよい。なお、ゴムジョイント
部２８０はインク収納容器が接続されている状態では、
負圧制御室とインクタンクとの壁面で圧入された状態と
なり、結合部（ジョイントパイプ周辺部）の気密性を確
保させる（完全な機密性を持たせずとも大気にさらされ
ている領域が少なくできればよい）ほか、後述するシー
ル用突起によるシールの補助的な役割を果たすことがで
きる。

【００８６】次に、負圧制御室ユニット１００の内部の
構成について説明する。

【００８７】負圧制御室ユニット１００の内部には、吸
収体１３０を上段に、吸収体１４０を下段として積み重
ねられた２段構成の負圧を発生する部材が収納されてい
る。従って、吸収体１３０は大気連通口１１５と連通
し、吸収体１４０は、その上面で吸収体１３０と密着す
るとともに、その下面でフィルタ１６１と密着してい
る。吸収体１３０と１４０との境界面１１３ｃは、連通
部としてのジョイントパイプ１８０の下端より使用時姿
勢において下方となっている。

【００８８】吸収体１３０、１４０は、繊維方向がほぼ
揃えられた繊維体からなるもので、その主たる繊維方向
が、このインクジェットヘッドカートリッジ７０をプリ
ンタに搭載した状態で鉛直方向に対して傾いて（より望
ましくは、本実施形態のように略水平方向になるよう
に）負圧制御室容器１１０内に収納されている。

【００８９】このような、繊維方向が揃えられた吸収体
１３０、１４０は、例えば、繊維としてけん縮された熱
可塑性樹脂からなる短繊維（長さ６０ｍｍ程度、例え
ば、ポリプロピレンとポリエチレン等の混紡繊維により
構成される）を用い、この短繊維からなる繊維塊を梳綿
機で繊維方向を揃えた後に、加熱し（加熱の際の温度
は、相対的に融点の低いポリエチレンの融点よりも高
く、相対的に融点の高いポリプロピレンの融点よりも低
い温度が望ましい）所望の長さに切断することによって
製造されている。ここで、本実施形態の繊維部材は、そ
の表層の繊維方向は、中央部に比べて相対的により整っ
ており、発生する毛管力も中央部に比べて大きくなって
いるが、その表面は鏡面状ではなく主としてスライバー
を束ねる際に発生した多少の凹凸を備えており、表層部
においても融着された交点を３次元的に有するものとな
っている。このため、繊維方向が揃えられた吸収体１３
０、１４０の境界面１１３ｃは、凹凸を有する表面同士
が接触することで、その近傍の各吸収体１３０、１４０
の表層領域とあわせ、全体としてインクは水平方向に対
して適度な流動性を有する状態となる。すなわち、境界
面１１３ｃのみが周りの領域に比べてインク流動性が格
段に優れ、その結果として負圧制御室容器１１０と吸収
体１３０、１４０との間の隙間と境界面１１３ｃとの間
にインクパスを作る、ということはない。従って、吸収
体１３０、１４０の境界面１１３ｃを設けることで、吸
収体１３０、１４０中でのインクと気体との界面（気液
界面）の一部が、境界面１１３ｃより下に移動すること
を抑止して、気液界面を安定させることができ、結果と
してインク供給動作中のヘッド部における静負圧を安定
化させることができる。

【００９０】また、繊維部材としてその方向性に着目す
ると、図７に示すように、それぞれの繊維は主として梳
綿機で整えられた長手方向Ｆ１に連続的に配列されると
ともに、それと直行する方向Ｆ２については、熱成形に
より繊維間の交点の一部が融着することでつながりを有
する構造となっている。このため、吸収体１３０、１４
０は図中Ｆ１方向に引っ張りを加えても壊れにくい、図
中Ｆ２方向に引っ張ると繊維間の結合部が破壊されるこ
とでＦ１方向の場合に比べて容易に分離することができ
る。

【００９１】繊維からなる吸収体１３０、１４０で、こ
のように主となる繊維方向Ｆ１が存在するので、主とな
る繊維方向Ｆ１とそれと直交する繊維方向Ｆ２とでは、
インクの流動性及び静止状態での保持の仕方が異なって
くる。

【００９２】吸収体１３０、１４０の内部構造について
さらに詳細にみると、図８（ａ）に示すような捲縮され
た短繊維が、ある程度繊維方向が揃った状態で加熱され
ることにより、図８（ｂ）に示すような状態となる。こ
こで、図８（ａ）で繊維方向に複数の短繊維が重なって
いた領域αは、図８（ｂ）に示すように交点が融着され
る確率が高く、結果として繊維方向には、図７に示すＦ
１方向に対して切れにくい、連続した繊維が形成され
る。また、捲縮された短繊維を用いることで短繊維の端
部領域（図８（ａ）に示すβ、γ）は、図８（ｂ）に示
すように３次元的に他の短繊維と融着したり（β）、そ
のまま端部として残ったり（γ）する。加えて、全ての
繊維が全く同一の方向に揃っているわけではないので、
はじめから他の短繊維に対して交差するように傾いて接
触している短繊維（図８（ａ）に示すε）は、加熱後
は、そのまま融着される（図８（ｂ）に示すε）。この
ようにして、Ｆ２方向に対しても従来の一方向繊維束と
比べて強度の高い繊維が形成される。

【００９３】また、本実施形態では、このような吸収体
１３０、１４０を主となる繊維方向Ｆ１が略水平方向及
び連通部からインク供給口に向かう方向に対して略平行
になるように配置している。そのため、図６に示すよう
に、インク収納容器２０１が接続された状態で吸収体１
４０内の気液界面Ｌ（インクと気体の界面）は主となる
繊維方向Ｆ１の方向と平行な略水平方向となり、環境変
化による変動が起こった場合も、その気液界面は略水平
方向を維持するため、環境の変動が収まればその気液界
面は元の気液界面Ｌの位置に戻ることになり、環境変化
のサイクル数に応じて気液界面の重力方向に対するばら
つきが増大することはない。

【００９４】その結果、インク収納容器２０１内のイン
クを使い切って、新たなインクタンクユニット２００に
交換する際には、その気液界面は略水平方向が保たれる
ので、インクタンクユニット２００の交換回数が増加し
てもバッファ空間１１６が減少することはない。

【００９５】このように環境の変化に関わらず気液交換
動作中の気液界面Ｌの位置を安定化させるためには、接
続部としての連通部（本実施形態の場合は、ジョイント
パイプ１８０）の上端の領域、より望ましくは、上端よ
り上方を含む領域に、略水平方向に主たる繊維の配列成
分を有する層を備えていればよい。別の観点から見る
と、この層は供給口１３１と連通部の上端部とを結ぶ領
域にあればよく、また、さらに異なる観点から見れば、
気液交換動作における気液界面上にこの領域があればよ
い。後者を作用的に捉えるならば、この配列の方向性を
有する繊維層は、気液交換による液体供給動作におけ
る、吸収体１４０中の気液界面を水平化させるものであ
り、インク収納容器２０１からの液体移動に伴う吸収体
１４０の鉛直方向の変化を規制する機能を有するもので
ある。

【００９６】吸収体１４０中にこのような層を有するこ
とで、この領域内で気液界面Ｌは重力方向に対してのば
らつきを抑えることができる。この場合、吸収体１４０
の水平方向の切断面における長手方向に対しても、主た
る繊維の配列成分が略平行であると、繊維の長手方向を
有効に利用できるのでより望ましい。

【００９７】なお、ここで、繊維の配列方向は、鉛直方
向からわずかでも傾いていれば、理論上は、わずかでも
上述の効果を奏するが、実用上は水平方向に対して、お
よそ±３０°の範囲にある場合、明確な効果が確認でき
た。従って、略水平の「略」は、本明細書中では上述の
傾きを含むものである。

【００９８】本実施形態では、連通部の上端より下方の
領域についても主たる繊維方向の配列成分は、同一の吸
収体１４０で構成されているために同じに構成されてい
る。そのため、図６に示すような気液交換動作におい
て、不用意にその気液界面Ｌが連通部の上端より下方の
領域でばらつくことがなくなるため、インク切れなどに
よるインク供給不良を起こすことがない。

【００９９】すなわち、気液交換動作において、大気連
通口１１５から導入される大気は、気液界面Ｌに到達す
ると主たる繊維方向に沿って分散される。その結果、気
液交換動作中の界面は略水平方向に保たれ、安定化する
ことができる。その結果、安定した負圧を維持しながら
インクを供給することが、より確実に行うことができる
という効果がある。また、気液交換動作についても、本
実施形態の場合は、主たる繊維方向が略水平方向である
ことから、インクは水平方向でほぼ均等に消費されてい
く。その結果、負圧制御室容器１１０のインクについて
も、使い残りの少ないインク供給方法を提供することが
できる。従って、特に本実施形態のように液体を直接収
納するインクタンクユニット２００が交換可能なシステ
ムにおいては、吸収体１３０、１４０内のインクを保持
していない領域を効果的に作り出すことができるので、
バッファ空間効率が向上し、環境変動に強いインク供給
方法を提供することができる。

【０１００】また、本実施形態のインクジェットヘッド
カートリッジが、いわゆるシリアルタイプのプリンタに
搭載されるものである場合は、往復走査されるキャリッ
ジに装着される。このとき、キャリッジの往復動作に伴
って、インクジェットヘッドカートリッジ内のインクに
は、キャリッジの移動方向成分の力が作用する。この力
が及ぼす、インクタンクユニット２００からインクジェ
ットヘッドユニット１６０へのインク供給特性への悪影
響をできるだけ排除するために、吸収体１３０、１４０
の繊維方向、及びインクタンクユニット２００と負圧制
御室ユニット１００との配列方向は、インクタンクユニ
ット２００のジョイント口２３０から負圧制御室容器１
１０の供給口１３１へ向かう方向であることが望まし
い。

【０１０１】〈タンク装着動作〉次に、負圧制御室ユニ
ット１００とホルダ１５０が一体となったものにインク
タンクユニット２００を装着する動作について図４を参
照して説明する。

【０１０２】図４は、負圧制御室ユニット１００が取り
付けられたホルダ１５０にインクタンクユニット２００
を装着する動作について説明するための断面図である。
インクタンクユニット２００は、幅方向のガイド（不図
示）とホルダ１５０の底部１５１、負圧制御室ユニット
１００の負圧制御室蓋１２０に設けられたガイド部１２
１、及びホルダ１５０後部のインクタンク係止部１５５
に沿って矢印Ｆ及びＧの方向へほぼ回動することで装着
される。

【０１０３】まず、インクタンクユニット２００の装着
動作として、図４（ａ）に示される位置、すなわち、負
圧制御室ユニット１００に設けられたインクタンクユニ
ットの誤挿入防止のためのＩＤ部材１７０にインクタン
クユニット２００の傾斜面２５１が接触する位置までイ
ンクタンクユニット２００を移動させる。この時点では
ジョイント口２３０とジョイントパイプ１８０が接触し
ない構成となっている。この時点でもし、誤ったインク
タンクユニット２００を装着しようとした場合には傾斜
面２５１とＩＤ部材１７０が干渉し、これ以降の、イン
クタンクユニット２００の装着動作が阻止される。この
ようにインクジェットヘッドカートリッジ７０が構成さ
れていることにより、前述の通り、ジョイント口２３０
とジョイントパイプ１８０は接触しない構成となってい
るので、誤装着時にジョイント部でのインクの混色や、
インク固着（インクの成分によっては（ｅｘ．アニオ
ン、カチオンの反応）吸収体１３０、１４０で固着が起
きてしまい、負圧制御室ユニット１００が使用不可能と
なる場合も考えられる）等によるインクタンク交換型の
装置でのヘッド及びインクタンクの不必要な交換などを
未然に防止できる。また、上述したようにＩＤ部材２５
０のＩＤ部を傾斜面に形成することで、複数のＩＤ部材
１７０を、それぞれのＩＤ部材１７０が対応するＩＤ用
凹部にほぼ同時に挿入することでＩＤの確認を行うこと
が可能となり、確実な誤装着防止機能を達成できる。

【０１０４】次に、図４（ｂ）に示すように、ＩＤ用凹
部２５２にＩＤ用部材１７０が挿入されると共に、ジョ
イント口２３０にジョイントパイプ１８０が挿入される
ように、インクタンクユニット２００を負圧制御室ユニ
ット１００側に移動させる。

【０１０５】次に、所定の位置に装着されたインクタン
クユニット２００は、図４（ｃ）に示す位置、すなわち
ＩＤ部材１７０とＩＤ用凹部２５２とが対応する位置に
設けられているので、さらに負圧制御室ユニット２００
側の奥まで移動させられる。さらに、インクタンクユニ
ット２００が矢印Ｇの方向に回動させられると、ジョイ
ントパイプ１８０の先端部が弁体２６１に当接して弁体
２６１が押される。これにより、弁機構が開いてインク
タンクユニット２００内と負圧制御室ユニット１００内
が連通され、インクタンクユニット２００内のインク３
００が負圧制御室ユニット１００内へ供給可能となる。
この弁機構の開閉動作の詳細については後述する。

【０１０６】その後、インクタンクユニット２００が矢
印Ｇの方向へさらに回動され、図２に示した位置へイン
クタンクユニット２００が押し込まれる。これにより、
インクタンクユニット２００の後方面下部がホルダ１５
０のインクタンク係止部１５５に係止され、インクタン
クユニット２００がホルダ１５０内の所望の位置に固定
される。この状態において、ＩＤ部材１７０はＩＤ用凹
部２５２から若干離脱する方向に移動することになる。
インクタンクユニット２００を固定するための後方（ホ
ルダ係止部１５５側）への付勢力は、インクタンクユニ
ット２００内の付勢部材２６３と、ジョイントパイプ１
８０の周囲に設けられているゴムジョイント部２８０と
により与えられる。

【０１０７】以上のように回動動作に伴って着脱を行う
インクタンクユニット２００において、傾斜面２５１に
ＩＤ用凹部２５２が形成され、かつ、インクタンクユニ
ット２００の下面が傾斜していることで、誤装着及びイ
ンクの混色のない確実なインクタンクユニット２００の
着脱が最小限のスペースで可能となる。

【０１０８】このように、インクタンクユニット２００
と負圧制御室ユニット１００とを接続させたとき、負圧
制御室ユニット１００内とインク収納容器２０１内との
圧力が等しくなるまでインクが移動し、図４（ｄ）に示
すように、ジョイントパイプ１８０及びジョイント口２
３０内における圧力が負となる状態で平衡状態になる。
（この状態を、使用開始状態、と称する。）そこで、こ
の平衡状態となるためのインク移動について、詳細に説
明する。

【０１０９】インクタンクユニット２００が装着される
ことでインク収納容器２０１のジョイント口２３０に設
けられた弁機構が開くと、インク収納部はジョイント口
２３０を除いて実質的な密閉状態となる。すると、イン
ク収納容器２０１内のインクがジョイント口２３０へ流
れて負圧制御室ユニット１００の吸収体１４０との間に
インクパスが形成される。インクパスが形成されると、
吸収体１４０の毛管力により、インク収納容器２０１か
ら吸収体１４０へのインク移動が開始され、その結果、
吸収体１４０内のインクの界面が上昇する。また、内袋
２２０は、内袋２２０内の体積が減少する方向に、面積
最大の面の中央部から変形をはじめようとする。

【０１１０】ここで、筐体２１０は内袋２２０の角部の
変位を抑制する働きをするため、内袋２２０は、インク
消費による変形の作用力と装着前の状態（本実施形態の
図４（ａ）〜図４（ｃ）に示す初期状態）の形状に戻ろ
うとする作用力とが働き、急激な変化をすることなく、
変形の度合いに応じた負圧を発生するようになる。筐体
２１０と内袋２２０の空間は、外気連通口２２２を介し
て外気に連通しているので、上記変形に応じて筐体２１
０と内袋２２０との間に空気が導入される。

【０１１１】なお、ジョイント口２３０及びジョイント
パイプ１８０内に空気が存在していても、インク収納容
器２０１内のインクが吸収体１４０に接触することでイ
ンクパスが形成されると、インクの導出に伴い内袋２２
０が変形するので、その空気は内袋２２０内へと容易に
移動することができる。

【０１１２】インク移動は、インク収納容器２０１のジ
ョイント口２３０における静負圧と、負圧制御室ユニッ
ト１００のジョイントパイプ１８０における静負圧とが
等しくなるまで行なわれる。

【０１１３】以上説明したように、インク収納容器２０
１と負圧制御室ユニット１００との接続におけるインク
収納容器２０１から負圧制御室ユニット１００へのイン
クの移動は、インク収納容器２０１に吸収体１３０、１
４０を介した気体の導入をすることなく行われる。平衡
状態となった時のそれぞれの室の静負圧は、負圧制御室
ユニット１００のインク供給口に接続されるインクジェ
ットヘッドユニット１６０などの液体吐出記録手段から
インクが漏れ出ないよう、接続する液体吐出記録手段の
種類に応じて適切な値となるように設定すればよい。

【０１１４】また、接続前に吸収体１３０に保持される
インク量のばらつきが存在するため、平衡状態に達した
場合でも、吸収体１４０にインクが充填されない領域が
残っていることがある。この領域は、バッファ領域とし
て利用することができる。

【０１１５】逆に、ばらつき量の影響により、平衡状態
に達した時のジョイントパイプ１８０及びジョイント口
２３０内での圧力が正になってしまう恐れのある時は、
液体吐出記録装置本体に設けられる後述の吸引回復手段
により吸引回復を行ない、若干のインクを流出させるこ
とで対応してもよい。

【０１１６】前述したように、本実施形態のインクタン
クユニット２００は、その外底面をホルダ１５０のイン
クタンク係止部１５５の上に乗せた状態で斜めに挿入
し、インクタンク係止部１５５を乗り越えた後、ホルダ
１５０の底面に押し込むという、略回動動作を伴ってホ
ルダ１５０に装着される。また、この逆の動作によっ
て、インクタンクユニット２００はホルダ１５０から取
り外される。そして、このインクタンクユニット２００
の着脱動作に伴って、インクタンクユニット２００に設
けられた弁機構の開閉動作が行われる。

【０１１７】〈弁機構の開閉動作〉以下に、弁機構の開
閉動作について図５（ａ）〜（ｅ）を参照して説明す
る。

【０１１８】図５（ａ）は、インクタンクユニット２０
０がジョイント口２３０を斜め下向きにしてホルダ１５
０に斜めに挿入され、ジョイントパイプ１８０がジョイ
ント口２３０に挿入される直前の状態を示している。

【０１１９】ここで、ジョイントパイプ１８０には、そ
の外周面に全周にわたってシール用突起１８０ａが一体
的に設けられているとともに、先端に弁開閉用突起１８
０ｂが設けられている。シール用突起１８０ａは、ジョ
イントパイプ１８０がジョイント口２３０に挿入された
ときにジョイント口２３０のジョイントシール面２６０
に当接するものであり、上端部でのジョイントパイプ１
８０の先端からの距離が下端部でのそれよりも大きくな
るように斜めに設けられている。

【０１２０】シール用突起１８０ａは、後述するよう
に、インクタンクユニット２００の着脱動作時にジョイ
ントシール面２６０に対して摺動するものであるので、
ジョイントシール面２６０との摺動性及び密着性の良い
材料が用いられることが好ましい。また、弁体２６１を
第１弁枠２６０ａ側に付勢する付勢部材２６３の形態は
特に限定されるものではなく、コイルばねや板ばねのよ
うなばね部材、あるいは、ゴムのような伸縮性を有する
部材等を用いることができる。また、リサイクル性を考
慮すると、樹脂からなる弾性部材にすると好ましい。

【０１２１】図５（ａ）に示した状態では、弁開閉用突
起１８０ｂは弁体２６１には当接しておらず、弁体２６
１のジョイントパイプ１８０側端部の外周に形成された
シール部が、付勢部材２６３の付勢力によって第１弁枠
２６０ａのシール部に押圧されている。これにより、イ
ンクタンクユニット２００の内部の気密性が維持されて
いる。

【０１２２】インクタンクユニット２００をホルダ１５
０に更に挿入して行くと、シール用突起１８０ａにより
ジョイント口２３０のジョイントシール面２６０がシー
ルされる。この際、シール用突起１８０ａは上述したよ
うに斜めに設けられているので、まず、図５（ｂ）に示
すように、シール用突起１８０ａの下端部がジョイント
シール面２６０に当接し、インクタンクユニット２００
の挿入動作に伴ってジョイントシール面２６０に対して
摺動しながら徐々にシール用突起１８０ａの上部に向か
って当接範囲が広がり、最終的に、図５（ｃ）に示すよ
うに、シール用突起１８０ａの上端部がジョイントシー
ル面２６０に当接する。これによりシール突起１８０ａ
の全周がジョイントシール面２６０と当接し、ジョイン
ト口２３０はシール用突起１８０ａによってシールされ
る。

【０１２３】また、図５（ｃ）に示した状態では、弁開
閉用突起１８０ｂは弁体２６１には当接しておらず、弁
機構は開いていない。従って、弁機構の開く前にジョイ
ント口２３０のシールがなされるので、インクタンクユ
ニット２００の装着動作中におけるジョイント口２３０
からのインク漏れが防止される。

【０１２４】さらに、上述したように、ジョイント口２
３０のシールは、ジョイントシール面２６０の下側から
徐々になされていくので、シール用突起１８０ａによる
ジョイント口２３０のシールがなされるまでは、ジョイ
ント口２３０内の空気はシール用突起１８０ａとジョイ
ントシール面２６０との隙間から排出される。このよう
にジョイント口２３０内の空気が排出されることによっ
て、ジョイント口２３０がシールされた状態でジョイン
ト口２３０内に残存する空気の量が最小限になり、ジョ
イントパイプ１８０のジョイント口２３０内への侵入に
よる、ジョイント口２３０内の空気の過度の圧縮、すな
わちジョイント口２３０内の圧力の過度の上昇が防止さ
れる。その結果、インクタンクユニット２００がホルダ
１５０に完全に装着される前の、ジョイント口２３０内
の圧力の上昇に伴う不用意な弁の開き、及びこれによる
ジョイント口２３０内へのインクの流出を防止すること
ができる。

【０１２５】インクタンクユニット２００をさらに挿入
していくと、図５（ｄ）に示すように、シール用突起１
８０ａによるジョイント口２３０のシールがなされたま
ま、弁開閉用突起１８０ｂは付勢部材２６３の付勢力に
抗して弁体２６１を押し込む。これにより、第２弁枠２
６０ｂの開口２６０ｃがジョイント口２３０と連通し、
ジョイント口２３０内の空気が開口２６０ｃを通ってイ
ンクタンクユニット２００の内部に導入されるととも
に、インクタンクユニット２００内のインクは開口２６
０ｃ及びジョイントパイプ１８０を通って負圧制御室容
器１１０（図２参照）へ供給される。

【０１２６】このように、ジョイント口２３０内の空気
がインクタンクユニット２００内に導入されることで、
例えば使用途中のインクタンクユニット２００を再度装
着したとき、内袋２２０（図２参照）内の負圧が緩和さ
れる。よって、負圧制御室容器１１０と内袋２２０との
負圧のバランスが改善され、負圧制御室容器１１０への
インクの再供給性の悪化を防止することができる。

【０１２７】以上の動作の後、インクタンクユニット２
００をホルダ１５０の底面に押し込み、図５（ｅ）に示
すように、インクタンクユニット２００をホルダ１５０
に装着することで、ジョイント口２３０とジョイントパ
イプ１８０とが完全に接続され、前述した気液交換が確
実に行われる状態となっている。

【０１２８】本実施形態では、第２弁枠２６０ｂには開
口部２６０ｃをインクタンクの底部側でかつ弁枠シール
部２６４の近傍に設けてある。この開口部２６０ｃの構
成によれば、弁機構開時、すなわち弁体２６１が弁開閉
用突起１８０ｂにより押圧され、弁蓋２６２側へ移動直
後直ちにインクタンクユニット２００内のインクが負圧
制御室ユニット１００へ供給が開始されかつ、インク使
い切り時のインクタンク内のインク残量を最小にする事
ができる。

【０１２９】また本実施形態においては、第１弁枠２６
０ａのジョイントシール面２６０すなわち第１弁枠のシ
ール部を構成する材料としてエラストマーを用いた。こ
のように構成材料としてエラストマーを用いることでそ
のエラストマーの弾性力により、ジョイントシール面２
６０ではジョイントパイプ１８０のシール用突起１８０
ａとの確実なシール性を確保することができ、第１弁枠
２６０ａのシール部では弁体２６１のシール部との確実
なシール性を確保することができる。その上、構成材料
として用いたエラストマーは、第１弁枠２６０ａと一体
成形が可能であり、部品を増やすことなく、上記のよう
な効果が得られる。また、構成材料としてエラストマー
を用いる部分は、上記構成に限られるものではなく、ジ
ョイントパイプ１８０に形成されたシール用突起１８０
ａの構成材料や、弁体２６１のシール部の構成材料とし
てエラストマーを用いてもよい。

【０１３０】一方、インクタンクユニット２００をホル
ダ１５０から取り外すと、上述した動作と逆の順で、ジ
ョイント口２３０のシールの解除及び弁機構の動作が行
われる。

【０１３１】すなわち、インクタンクユニット２００
を、装着時とは逆向きに回動させながらホルダ１５０か
ら引き抜くと、まず、弁体２６１が付勢部材２６３の付
勢力によって前進し、弁体２６１のシール部が第１弁枠
２６０ａのシール部に押圧されることによって、ジョイ
ント口２３０が弁体２６１によって閉鎖される。

【０１３２】その後、さらにインクタンクユニット２０
０を引き抜くことにより、シール用突起１８０ａによる
ジョイント口２３０のシールが解除される。このよう
に、ジョイント口２３０は弁機構の閉鎖後にシールが解
除されるので、ジョイント口２３０への無駄なインクの
供給が防止される。

【０１３３】さらに、シール用突起１８０ａは前述のよ
うに斜めに設けられているので、ジョイント口２３０の
シールの解除は、シール用突起１８０ａの上端部から行
われる。ジョイント口２３０のシールが解除される前
は、ジョイント口２３０及びジョイントパイプ１８０の
内部にはインクが残っているが、はじめに開放されるの
はシール用突起１８０ａの上端部であり、下端部はまだ
シールされたままなので、ジョイント口２３０からイン
クが漏れることはない。しかも、ジョイント口２３０及
びジョイントパイプ１８０の内部は負圧の状態であるの
で、シール用突起１８０ａの上端部が開放されると、そ
こからジョイント口２３０内に大気が入り込み、ジョイ
ント口２３０及びジョイントパイプ１８０に残っている
インクは負圧制御容器１１０へ引き込まれる。

【０１３４】このように、ジョイント口２３０のシール
を解除する際に、シール用突起１８０ａの上端部を先に
開放させ、ジョイント口２３０内に残ったインクを負圧
制御容器１１０へ移動させることで、インクタンクユニ
ット２００をホルダ１５０から取り外したときのジョイ
ント口２３０からのインクの漏れが防止される。

【０１３５】以上説明したように、本実施形態における
インクタンクユニット２００と負圧制御容器１１０との
接続構造によれば、インクタンクユニット２００の弁機
構が作動する前にジョイント口２３０のシールがなされ
るので、ジョイント口２３０からの不用意なインクの漏
れを防止することができる。しかも、インクタンクユニ
ット２００の接続時及び取り外し時において、シールタ
イミング及びその解除タイミングに上部と下部とで時間
差を設けることにより、接続時の不用意な弁体２６１の
動作及び取り外し時のジョイント口２３０に残存したイ
ンクの漏れを防止することができる。

【０１３６】また、本実施形態では、弁体２６１をジョ
イント口２３０の開口端より奥に配置しており、ジョイ
ントパイプ１８０の先端の弁開閉用突起１８０ｂによっ
て、この弁体２６１の動作を行わせているので、ユーザ
ーが弁体２６１に直接触れることはなく、弁体２６１に
付着したインクによる汚れを防止することができる。

【０１３７】また、本実施形態では、吸収体１３０と吸
収体１４０との境界面１１３Ｃがジョイントパイプ１８
０の下端より下に形成されているので、図２６に示すよ
うに残留したインク３０１の吸収に伴って、気液界面Ｌ
が吸収体１３０中で上昇する。このため、従来例で示し
たように、気液界面Ｌが２つの吸収体１３０，１４０の
境界面１１３Ｃに到達してインク吸収速度が低下するこ
とはなく、スムースに残留したインク３０１を吸収でき
る。また、残留したインクは比較的繊維密度が低く、イ
ンクの動抵抗が小さい上方の吸収体１３０との接触面か
ら吸収されるので、比較的インクの動抵抗が大きい下方
の吸収体１４０との接触面からインクが吸収される場合
に比べて吸収速度が速い。このため、インク３０１の吸
収速度が遅いためにインクがジョイントパイプ１８０内
に固着したり、外部に飛散したりすることを抑止でき
る。

【０１３８】〈ジョイント部の着脱動作とＩＤの関係〉
次に、図４と図５を用いてジョイント部の着脱動作とＩ
Ｄの関係について説明する。図４と図５はそれぞれ、イ
ンクタンクユニット２００をホルダー１５０へ装着する
過程を示す図であり、図４の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）と
図５の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は同一時期で、図４はＩ
Ｄの状態を、図５はジョイント部の詳細を示している。

【０１３９】まず、図４（ａ）、図５（ａ）に示す位
置、すなわち、負圧制御室ユニット１００に設けられた
インクタンクユニット２００の誤挿入防止のための複数
のＩＤ部材１７０とインクタンクの傾斜面２５１が接触
する位置まで装着動作が行なわれる。この時点ではジョ
イント口２３０とジョイントパイプ１８０が接触しない
構成となっている。この時点でもし、誤ったインクタン
クユニットを装着しようとした場合には前記傾斜面２５
１と前記ＩＤ部材１７０が干渉し、それ以上のインクタ
ンクユニットの装着を阻止する。本構成によれば前述の
通りジョイント口２３０とジョイントパイプ１８０が絶
対接触しないので、誤装着時にジョイント部でインクが
混色したり、インク固着、不吐出、画像欠陥、装置故
障、インクタンク交換型の装置でのヘッドの不必要な交
換を未然に防止できる。

【０１４０】次に、正しい位置に装着されたインクタン
クユニット２００は図４（ｂ）、図４（ｂ）に示す位
置、すなわち前記ＩＤ部材１７０とＩＤ用凹部２５２が
対応する位置に設けられているので、更に奥（負圧制御
室ユニット２００側）まで装着される。この位置まで装
着されたインクタンクユニット２００はジョイント口２
３０とジョイントパイプ１８０のシール用突起１８０ａ
の下端部がジョイント口２３０のシール面２６０に当接
する。

【０１４１】以下、前述の過程の通りジョイント部が接
続され、インクタンクユニット２００内と負圧制御室ユ
ニット１００内が連通される。

【０１４２】上記の実施形態において、シール用突起１
８０ａはジョイントパイプ１８０に一体的に設けられて
いるが、シール用突起１８０ａとジョイントパイプ１８
０は別体で構成され、ジョイントパイプ１８０の周囲に
設けられた凸部又は凹部にシール用突起１８０ａを略係
合させることで、シール用突起１８０ａがジョイントパ
イプ１８０の周囲を可動できる構成でも良い。ただし、
シール用突起１８０ａの可動範囲はインクタンク２００
がホルダー１５０に装着される際に、可動範囲内におけ
るシール用突起１８０ａがジョイントシール面２６０と
完全に当接するまで弁体開閉突起１８０ｂが弁体２６１
に当接することが無いように設計されている。

【０１４３】インクタンクユニット２００がホルダー１
５０に装着される過程は、上記の実施形態では、シール
用突起１８０ａの下端部がジョイントシール面２６０に
当接し、インクタンクユニット２００の挿入動作に伴っ
てジョイントシール面２６０に対して摺動しながら徐々
にシール用突起１８０ａの上部に向かって当接範囲が広
がり、最終的にシール用突起１８０ａの上端部がジョイ
ントシール面２６０に当接することを示したが、シール
用突起１８０ａの上端部がジョイントシール面２６０に
当接し、インクタンクユニット２００の挿入動作に伴っ
てジョイントシール面２６０に対して摺動しながら徐々
にシール用突起１８０ａの下部に向かって当接範囲が広
がり、最終的にシール用突起１８０ａの下端部がジョイ
ントシール面２６０に当接しても構わないし、また、下
端部と上端部が同時に当接しても構わない。その際、ジ
ョイントパイプ１８０と弁体２６１との間に存在する空
気が弁体２６１を押し込んで弁体２６１が開いたとして
も、ジョイント口２３０がシール用突起１８０ａとジョ
イントシール面２６０で完全にシールされているために
収納容器２０１内のインク３００が外に漏れ出すことは
ない。すなわち、本発明のポイントは、ジョイントパイ
プ１８０とジョイント口２３０が完全にシールされた
後、弁機構が開放されることであり、本構成によれば、
インクタンクユニット２００の装着時にインクタンク内
のインク３００が外へ漏れ出すことはない。更に押し込
まれた空気はインクタンクユニット２００内に入り、イ
ンク収納容器２０１内のインク２００をジョイント口２
３０に押し出すため、インク収納容器２０１から吸収体
１４０へのインク供給が速やかに行なわれる。

【０１４４】〈インク供給動作〉次に、図２に示したイ
ンクジェットヘッドカートリッジにおけるインクの供給
動作について図６を参照して説明する。図６は、図２に
示したインクジェットヘッドカートリッジにおけるイン
クの供給動作について説明するための断面図である。

【０１４５】上述したように負圧制御室ユニット１００
内の吸収体を複数の部材に分割することにより、図２に
示したインクジェットヘッドカートリッジにおいて吸収
体１３０、１４０の双方にインクが存在する場合では、
上方の吸収体１３０内のインクを消費した後、下方の吸
収体１４０内のインクを消費することが可能となる。ま
た、環境変化やインクの消費により気液界面Ｌが下降す
る場合、はじめに吸収体１３０、及び吸収体１３０と１
４０との境界面１１３ｃ近傍のインクが消費された後、
吸収体１４０のインクが消費される。従って、気液界面
Ｌの一部が下降して供給口１３１に到達し、インク切れ
が発生するという現象は起こり難い。また、環境変化に
より気液界面Ｌが上昇する場合には吸収体１４０の繊維
方向と平行な状態を保ったまま気液界面Ｌが上昇するの
で、負圧制御室ユニット１００内のバッファ空間１１６
以外のバッファ領域を安定的に確保することができる。
さらに、本実施形態のように、吸収体１３０の毛管力よ
り吸収体１４０の毛管力の強さを相対的に高くすること
で、使用時に確実に上方の吸収体１３０中のインクを消
費することができる。

【０１４６】さらに加えて、本実施形態の場合、負圧制
御室蓋１２０のリブにより吸収体１３０が吸収体１４０
側に押されていることにより吸収体１３０と吸収体１４
０とは境界面１１３ｃで当接しており、吸収体１３０、
１４０の、境界面１１３ｃ近傍の部分ではそれぞれ、他
の部位と比較して圧縮率が高く、毛管力が強い状態とな
っている。すなわち、吸収体１４０の毛管力をＰ1、吸
収体１３０の毛管力をＰ2、吸収体１３０、１４０同士
の境界面１１３ｃ、及び吸収体１３０、１４０の、境界
面１１３ｃ近傍の領域（境界層）の持つ毛管力をＰSと
すると、Ｐ2＜Ｐ1＜ＰSとなっている。このように毛管
力の強い境界層を設けることで、疎密のばらつきを考慮
したＰ1とＰ2の毛管力範囲が吸収体１３０、１４０内の
疎密のばらつきによりオーバーラップしたとしても、界
面に上記条件を満たす毛管力があるので、上述したよう
な効果を確実に奏することができる。また、上述したよ
うに、吸収体１３０、１４０の境界面１１３ｃの下部近
傍にジョイントパイプ１８０を配することで気液交換時
の液面をこの位置で安定的に保つことが可能となるので
好ましい。

【０１４７】そこで、本実施形態における境界面１１３
ｃを構成するための方法について説明する。本実施形態
の場合、毛管力発生部材である吸収体１４０の構成材料
としては、毛管力Ｐ1＝−110mmAq.のオレフィン系樹脂
繊維（２デニール）が用いられており、その固さは、0.
69kgf/mmである。ここで、吸収体１３０、１４０の固さ
は、負圧制御室容器１１０内に収納された状態において
φ15mmの押し棒を吸収体に押し込んだ時の反発力を測定
し、押し込み量に対する反発力の傾きにより求められて
いる。一方、吸収体１３０の構成材料としては、吸収体
１４０と同材料のオレフィン系樹脂繊を用いたが、吸収
体１３０のＰ2は吸収体１４０に比べて弱くなってお
り、その毛管力Ｐ2＝−80mmAq.であり、かつ、その繊維
材料の繊維径が太く(６デニール)、吸収体１３０の剛性
は1.88kgf/mmと高くなっている。

【０１４８】このように、毛管力の弱い吸収体１３０の
方を毛管力の高い吸収体１４０に対して固くし、それら
の吸収体１３０、１４０を当接させて組み合わせること
で、吸収体１３０、１４０同士の境界面１１３ｃ付近で
は、吸収体１４０の方がつぶれることとなり、毛管力の
強さをＰ2＜Ｐ1＜ＰSとすることができる。さらに、Ｐ2
とＰSの差を必ずＰ2とＰ1の差以上とすることができ
る。

【０１４９】＜インクジェットヘッドカートリッジ＞図
９は本発明に適用可能なインクタンクユニットを用いた
インクジェットヘッドカートリッジの概略説明図であ
る。

【０１５０】図９に示す形態のインクジェットヘッドカ
ートリッジ７０は、複数種類の液体（本実施形態の場
合、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）の
３色）を吐出可能なインクジェットヘッドユニット１６
０にそれぞれの液体を収納した負圧制御室容器１１０
ａ、１１０ｂ、１１０ｃが一体化された負圧制御室ユニ
ット１００を備えており、この負圧制御室ユニット１０
０に対してそれぞれの液体を収納したインクタンクユニ
ット２００ａ，２００ｂ，２００ｃを互いに着脱可能と
している。

【０１５１】本実施形態では、それぞれのインクタンク
ユニット２００ａ，２００ｂ，２００ｃを対応する負圧
制御室容器１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃに誤りなく装
着させるために、インタンクユニット２００の外面の一
部を覆うのホルダー１５０を設けるとともに、インクタ
ンクユニット２００の装着方向前面に凹部を有するＩＤ
部材２５０を設け、負圧制御室容器１１０にＩＤ部材２
５０の凹部と対応する凸状のＩＤ部材１７０を設けるこ
とで、確実に誤装着を防止する構成となっている。

【０１５２】本発明においては、収納される液体の種類
はＹ，Ｍ，Ｃ以外の他の色であってもよいことは言うま
でもなく、収納される液体容器の数、及び組合せ（例え
ばブラック（Ｂｋ）のみ単独のタンクで、他のＹ，Ｍ，
Ｃは一体タンクとする）についても任意であることは言
うまでもない。

【０１５３】＜記録装置＞最後に、上述のインクタンク
ユニット、あるいはインクジェットヘッドカートリッジ
を搭載可能なインクジェット記録装置の一例について、
図１０を用いて説明する。

【０１５４】図１０に示す記録装置は、インクタンクユ
ニット２００及びインクジェットヘッドカートリッジ７
０を着脱自在に搭載可能なキャリッジ８１と、ヘッドの
複数のオリフィスからのインク乾燥を防止するためのヘ
ッドキャップとヘッドの動作不良時に複数のオリフィス
からインクを吸引するための吸引ポンプとが組み込まれ
たヘッド回復ユニット８２と、被記録媒体としての記録
用紙が搬送される給紙面８３とを備える。

【０１５５】キャリッジ８１は、回復ユニット８２上で
の位置をホームポジションとしており、ベルト８４がモ
ータなどにより駆動されることで図中の左方向へ走査さ
れる。この走査中に、給紙面（プラテン）８３上に搬送
された記録用紙に向けてヘッドよりインクを吐出するこ
とで印字が行なわれる。

【０１５６】尚、本発明の弁機構は、上述の液体収納容
器において最も好適に利用可能なものであるが、液体収
納容器の形状としてはこの形態に限定されることなく、
供給口部において液体を直接収容する、他の容器にも適
用することができる。

【０１５７】（第２の実施形態）図１３に本発明の第２
の実施形態によるインクジェットヘッドカートリッジの
断面図を示す。同図において、第１の実施形態と同様の
ものについては、同一の符号を付し説明を省略する。

【０１５８】本実施形態では、吸収体１３０と吸収体１
４０の境界面１１３ｃは、ジョイントパイプ１８０の上
端と下端の間に形成されている。通常の使用状態では気
液界面Ｌは、ジョイントパイプ１８０の上端付近に形成
される。したがって、この構成においても、気液界面Ｌ
は、境界面１１３ｃの上方の吸収体１３０中に形成され
るので、インクタンクユニット２００を取り外した際
に、ジョイントパイプ１８０に残留したインクは、気液
界面Ｌが吸収体１３０中を上昇するのに伴って負圧制御
室容器内に吸収される。このため、従来例で示したよう
に気液界面Ｌが境界面１１３ｃに到達してインクの吸収
速度が遅くなることはなく、スムースに残留したインク
を吸収することができる。

【０１５９】また、本実施形態では、供給口１３１に接
する部分に、吸収体１４０よりも毛管力が高い吸収体１
４１が、吸収体１４０に当接されて形成されている。こ
のため、供給口１３１の近傍に達したインクを、吸収体
１４１の毛管力により効率的に供給口１３１に導くこと
ができる。さらに、この吸収体１４１を図２７の上下方
向に主たる繊維方向を有する繊維体とすることにより、
供給口１３１に向かう方向へのインクの動抵抗を小さく
して、効率的に供給口１３１にインクを導くことができ
る。

【０１６０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
密閉空間内に液体を収納する液体収納部を有する液体供
給容器と、液体供給容器に対して脱着可能であり、液体
を保持可能な、繊維からなる少なくとも２つの互いに当
接された毛管力発生部材、大気と連通する大気連通部、
および外部に液体を供給するための液体供給部を備えた
毛管力発生部材収納容器とを備えた液体供給システムに
よる液体供給方法において、液体供給容器と毛管力発生
部材収納容器とを連通させるための連通部の上端部を２
つの毛管力発生部材の当接面の上方に位置させることに
よって、液体供給容器を毛管力発生部材収納容器から取
り外した際に連通部に残った液体をスムースに毛管力発
生部材収納容器内に吸収させることができる。

【０１６１】また、上部の毛管力発生部材内のインクを
消費した後、下部の毛管力発生部材内のインクを消費す
るようにでき、さらに、インクが消費された毛管力発生
部材収納容器に液体供給容器を接続し、インクを注入し
た際に注入されたインクの気液界面を即座に安定化させ
ることができ、インクを安定して供給できる液体供給方
法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態であるインクジェット
ヘッドカートリッジを示す斜視図である。

【図２】図１のカートリッジの断面図である。

【図３】図２に示したインクタンクユニットについて説
明するための斜視図である。

【図４】図２の負圧制御室ユニットが取り付けられたホ
ルダにインクタンクユニットを装着する動作について説
明するための断面図である。

【図５】本発明に適用可能な弁機構の開閉動作を説明す
るための断面図である。

【図６】図２に示したインクジェットヘッドカートリッ
ジにおけるインクの供給動作について説明するための断
面図である。

【図７】図２に示した負圧制御室容器内の吸収体を説明
するための図である。

【図８】図２に示した負圧制御室容器内の吸収体を説明
するための図である。

【図９】本発明に適用可能なインクタンクユニットを用
いたインクジェットヘッドカートリッジの概略説明図で
ある。

【図１０】本発明のインクジェットヘッドカートリッジ
を適用可能な記録装置の概略構成を示す図である。

【図１１】本発明に適用可能なインクタンクユニットの
接続箇所の構成部品の寸法を説明するための図である。

【図１２】図２に示したインクジェットカートリッジの
インクタンクユニットを取り外した状態を示す図であ
る。

【図１３】本発明の第２の実施形態であるインクジェッ
トヘッドカートリッジを示す斜視図である。

【符号の説明】

２１ 繊維 ７０ インクジェットヘッドカートリッジ ８１ キャリッジ ８２ ヘッド回復ユニット ８３ 給紙面 ８４ ベルト １０２ シール面 １００ 負圧制御室ユニット １１０ 負圧制御室容器 １１３ｃ 境界面 １１５ 大気連通口 １１６ バッファ空間 １２０ 負圧制御室蓋 １２１ ガイド部 １３０、１４０、１４１ 吸収体 １３１ 供給口 １５０ ホルダ １５１ 底部 １５５ インクタンク係止部 １６０ インクジェットヘッドユニット １６１ フィルタ １６２ インク流路 １６４ 共通液室 １６５ インク供給管 １７０ ＩＤ部材 １８０ ジョイントパイプ １８０ａ シール用突起 １８０ｂ 弁開閉用突起 １８１ａ 上側開口部 １８１ｂ 下側開口部 ２００ インクタンクユニット ２０１ インク収納容器 ２１０ 筐体 ２１０ａ 係合部 ２１１ａ、２１１ｂ 接触面 ２２０ 内袋 ２２１ ピンチオフ部 ２２１ａ 内袋露出部 ２２２ 外気連通口 ２３０ ジョイント口 ２５０ ＩＤ部材 ２５０ａ クリック部 ２５２ ＩＤ用凹部 ２５１ 傾斜面 ２５３ 係合穴 ２６０ ジョイントシール面 ２６０ａ 第１弁枠 ２６０ｂ 第２弁枠 ２６０ｃ 開口 ２６１ 弁体 ２６２ 弁蓋 ２６２ａ 弁蓋溶着ガイド ２６２ｂ Ｒ部 ２６３ 付勢部材 ２６４ 第１弁枠シール部 ２６５ 弁体シール部 ２６６ クリアランス ２６７ エラストマー ２６８ 弁体フランジ部 ２７０、２９０ 電極 ２８０ ゴムジョイント部 ２８１ 接続端子 ３００、３０１、４０１ インク ４００ 溶着ホーン ４０２ インク注入ノズル ６００ 回転中心 ６０１ インクタンクユニット係止部上端 ６０２ インクタンクユニット係止部下端 ６０３ インク供給口中心高 Ｌ 気液界面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 服部 省三 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 北畠 健二 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 越川 浩志 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 山本 肇 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2C056 EA25 EA26 EA27 KC01 KC12 KC16 KC22 KC25

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 密閉空間内に液体を収納する液体収納部
   を有する液体供給容器と、前記液体供給容器に対して脱
   着可能であり、液体を保持可能な毛管力発生部材、大気
   と連通する大気連通部、および外部に液体を供給するた
   めの液体供給部を備えた毛管力発生部材収納容器とを備
   えた液体供給システムによる液体供給方法であって、 前記毛管力発生部材として、繊維からなる少なくとも２
   つの互いに当接された毛管力発生部材を備えるととも
   に、前記液体供給容器と前記毛管力発生部材収納容器と
   を連通させるための連通部の上端部が該少なくとも２つ
   の毛管力発生部材の当接面の上方に位置することを特徴
   とする液体供給方法。
2. 【請求項２】 前記当接面が、前記連通部の下端部より
   下方に存在する請求項１に記載の液体供給方法。
3. 【請求項３】 前記当接面より上方の前記毛管力発生部
   材中の前記液体の動抵抗が、前記当接面より下方の前記
   毛管力発生部材中の前記液体の動抵抗よりも小さい請求
   項１または２のいずれか１項に記載の液体供給方法。
4. 【請求項４】 前記当接面より上方の前記毛管力発生部
   材の毛管力が、前記当接面より下方の前記毛管力発生部
   材の毛管力よりも小さい請求項１から３のいずれか１項
   に記載の液体供給方法。
5. 【請求項５】 前記当接面より上方の前記毛管力発生部
   材の繊維密度が、前記当接面より下方の前記毛管力発生
   部材の繊維密度よりも低い請求項１から４のいずれか１
   項に記載の液体供給方法。
6. 【請求項６】 前記毛管力発生部材の主たる繊維の方向
   が、使用時の姿勢において略水平な方向である請求項１
   から５のいずれか１項に記載の液体供給方法。
7. 【請求項７】 略水平な方向に主たる繊維方向を持つ前
   記毛管力発生部材の層を前記連通部の上端部付近に有す
   る請求項６に記載の液体供給方法。
8. 【請求項８】 前記液体供給部に他の前記毛管力発生部
   材よりも毛管力が高い前記毛管力発生部材が当接されて
   いる請求項１から７のいずれか１項に記載の液体供給方
   法。
9. 【請求項９】 前記液体供給部の前記毛管力発生部材の
   主たる繊維方向が液体の供給方向に平行である請求項８
   に記載の液体供給方法。
10. 【請求項１０】 前記連通部が前記液体供給部より上方
    に配置されている請求項１から９のいずれか１項に記載
    の液体供給方法。
11. 【請求項１１】 液体を保持可能な毛管力発生部材と、
    外部から前記液体が供給される連通部と、大気と連通す
    る大気連通部と、および外部に液体を供給するための液
    体供給部とを備えた毛管力発生部材収納容器であって、 前記毛管力発生部材は、繊維からなる少なくとも２つの
    互いに当接された前記毛管力発生部材を備えるととも
    に、該毛管力発生部材の当接面が、前記連通部の上端部
    より下方に存在することを特徴とする毛管力発生部材収
    納容器。
12. 【請求項１２】 液体を保持可能な、繊維からなる少な
    くとも２つの互いに当接された毛管力発生部材と、大気
    と連通する大気連通部と、外部に液体を供給するための
    液体供給部とを有する毛管力発生部材収納容器に連通部
    を介して液体を供給可能であり、前記毛管力発生部材収
    納容器に脱着可能な、密閉空間内に液体を収納する液体
    供給容器であって、 前記連通部の上端部が、少なくとも２つの前記毛管力発
    生部材の当接面より上方に位置することを特徴とする液
    体供給容器。