JP2005138472A - 液体容器およびインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 大気開放手段に付着した異物がホルダ内に混入して弁座に付着するのを防止して、空気流路の気密性を高めることができる液体容器およびインクジェット記録装置を提供すること。
【解決手段】 大気開放弁は、ケース１０１に装着され、先端部１３３ａに大気開放穴１３１を介して空気流路１２１と連通する大気開放穴１３３ｂが形成されたホルダ１３３と、ホルダ１３３内に設けられ、大気開放穴１３３ｂと空気流路１２１とを連通する弁座１３４と、弁座１３４に当接または離隔するように移動する弁体であるボール１３５と、ボール１３５を弁座１３４に当接するように付勢するコイルスプリング１３６と、ホルダ１３３内に設けられるとともに一端部が大気開放穴１３３ｂから外方に突出し、他端部がボール１３５に対向する押圧ピン１３７とを備えている。
【選択図】 図４

Description

本発明は、液体容器およびインクジェット記録装置に関し、例えば、複写機、プリンタ装置、ファクシミリ装置、複合機等の画像形成装置に用いられ、記録ヘッドにインクを供給する液体容器およびこの液体容器を備えたインクジェット記録装置に関する。

従来、複写機、プリンタ装置、ファクシミリ装置、複合機等の画像形成装置として用いられるインクジェット記録装置にあっては、キャリッジ上に小容量のサブタンクを搭載するとともに、大容量のメインカートリッジを装置本体側に設置し、サブタンクに装置本体側のメインカートリッジからインクを補充するようにした装置が知られており、このインクジェット記録装置では小容量のサブタンクを大容量のインクカートリッジと切り離してキャリッジに搭載することにより、キャリッジが大型化するのを防止して、印字速度の向上を図ることができるとともにキャリッジを駆動するモータを小型化して消費電力を低減することができるようにしている。

このようなサブタンクとしては、特許文献１に開示されているものがある。この特許文献１で示すサブタンクは、インクの負圧を維持しながらインク容量に応じて変形するインク室と、インク室の上部に設けられたインク導入部および排気部と、インク室の下部に設けられたインク供給部とを有し、インク導入部は、弾性体で形成され、インク導入路を有する弁座と弁体および弁体を弁座に圧接してインク導入路を遮断する弾性部材からなる補給弁を有し、排気部には、弾性体で形成され、中央に閉じられたスリットが設けられたシール部を有するものが知られている。

ところで、一般的なサブタンクを用いる画像形成装置にあっては、メインタンクからサブタンクへインクを供給する供給チューブや、サブタンク内の圧力変動を抑制するためのダンパーとなる可撓性フィルム状部材が設けられているが、これらは、長期使用によって徐々に空気が透過し、やがてはサブタンク内に空気が蓄積することになり、また、メインタンクの脱着によってもわずかながら空気が入り込み、これがインクとともにサブタンクに供給されることでサブタンク内に空気が入り込む。

これに対して、特許文献１のサブタンクにあっては、インク導入路と排気部とを別にしてサブタンク内の空気を排出するようにしているので、サブタンク内に空気が蓄積するのを防止することができる。

しかしながら、特許文献１で示すサブタンクにあっては、排気部として、弾性体で形成され、中央に閉じられたスリットが設けられたシール部を用いているので、排気部の密閉性を高めることができず、インク室内が負圧状態になったときにスリットからインク室に空気が混入し易い。

このような不具合を解消するために、本出願人は特願２００３−１８０９１１号に示すような大気開放弁を提案した。この大気開放弁は、ホルダ内に弾性部材からなる弁座、弁体であるボールおよびこのボールを弁座側に付勢するスプリングを収納して構成しているものであり、大気開放ピンをホルダ内に挿通してボールをスプリングの付勢力に抗して開弁方向に移動させることにより、サブタンク内の空気を排気するようにしている。

この大気開放弁にあっては、スプリングによりボールを常時、閉弁方向に付勢することにより、インク室内が大気に連通するのを防止してインク室内に空気が混入するのを防止することができる。
特開２００２−８６７４８号公報

しかしながら、このような大気開放弁を備えたインクジェット記録装置にあっては、大気開放ピンをホルダ内に挿通したときに、大気開放ピンに付着した異物がホルダ内に混入してボールと弁座の密着面に付着して隙間を形成してしまい、気密性を完全に維持することができず、未だ改善の余地がある。

具体的には、サブタンク内に異物が混入しないようにホルダをサブタンクに組み付ける作業をクリーンルームで行い、記録ヘッドやサブタンクが組み付けられるキャリッジ、あるいは大気開放ピンを備えた部品は一般環境で組み付けられている。

一方、ホルダ内に組み付けられる弾性部材からなる弁座は、気密性を高める必要があることから、ボールと接触したときのニップ幅が広くなるように硬度を軟らかくする必要がある。ところが、硬度を軟らかくすると、静電気を帯び易く大気開放ピンに付着した異物を吸い付けてしまう。

このような不具合を解消するために、大気開放ピンを備えた部品の組み立てもクリーンルームで行えば良いのであるが、クリーンルームで組み付けを行った場合でも、クリーンルームから一般環境に移送したときや一般環境で使用したときに大気開放ピンに付着した異物が弁座に付着するのを確実に防止することができない。

本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、大気開放手段に付着した異物がホルダ内に混入して弁座に付着するのを防止して、空気流路の気密性を高めることができる液体容器およびインクジェット記録装置を提供するものである。

本発明の液体容器は、上記課題を解決するために、キャリッジに搭載され、インクカートリッジから補充されるインクを記録ヘッドに供給する液体容器において、前記インクカートリッジから補充されるインクを収納する液体収容部を有する容器本体と、前記容器本体に形成され、前記液体収容部から空気を排気する空気流路と、前記空気流路を開放および閉塞する大気開放弁と、前記大気開放弁を開弁する大気開放手段とを備え、前記大気開放弁は、前記容器本体に装着され、前記空気流路と連通する大気開放穴が形成されたホルダと、前記ホルダ内に設けられ、前記大気開放穴と空気流路とを連通する弁座と、前記ホルダ内に設けられ、前記弁座に当接または離隔するように移動する弁体と、前記弁体を前記弁座に当接するように付勢する付勢部材と、前記ホルダ内に設けられるとともに一端部が前記大気開放穴から外方に突出し、他端部が前記弁体に対向する開弁部材とを備え、前記大気開放手段が前記開弁部材を押圧すると、前記弁体が前記弁座を開放するものから構成される。

この構成により、開弁部材をホルダに内蔵するとともに開弁部材の先端部をホルダから外方に突出し、この突出部分に大気開放手段を接触させるようにしたので、大気開放手段に付着した異物がホルダ内に混入して弁座に付着するのを防止して、空気流路の気密性を高めることができる。

また、本発明の液体容器は、上記課題を解決するために、前記開弁部材および弁体が一体的に設けられたものから構成される。

この構成により、大気開放弁に組み付けられる部品点数を少なくすることができ、大気開放弁の組み立て作業の作業性を向上させることができる。

また、本発明の液体容器は、上記課題を解決するために、前記付勢部材がコイルスプリングから構成される。

この構成により、安価で、安定した付勢力を維持することができるコイルスプリングを用いることにより、液体容器の製造コストが増大するのを防止することができるとともに安定した空気流路の大気開放および密閉を行うことができる。

また、本発明の液体容器は、上記課題を解決するために、前記開弁部材を弾性部材から構成するとともに、前記付勢部材を前記開弁部材と一体的に設けられた羽根状部材から構成し、前記羽根状部材を前記ホルダの内壁に係合させたものから構成される。

この構成により、付勢部材と開弁部材を一体化したので、大気開放弁に組み付けられる部品点数をより一層少なくすることができ、大気開放弁の組み立て作業の作業性をより一層向上させることができる。

また、本発明のインクジェット記録装置は、上記課題を解決するために、請求項１乃至請求項４の何れかに記載の液体容器からインクが供給される記録ヘッドと、前記液体容器にインクを補充するインクカートリッジとを備えたものから構成される。

この構成により、大気開放手段に付着した異物がホルダ内に混入して弁座に付着するのを防止して、空気流路の気密性を高めることができるので、安定したインクの噴射を行うインクジェット記録装置を提供することができる。

以上説明したように、本発明は、大気開放手段に付着した異物がホルダ内に混入して弁座に付着するのを防止して、空気流路の気密性を高めることができる液体容器およびインクジェット記録装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。

図１〜図９は、本発明に液体容器およびインクジェット記録装置の第１の実施の形態を示す図である。

まず、構成を説明する。インクジェット記録装置は、装置本体１と、装置本体１に装着した用紙を装填するための給紙トレイ２と、装置本体１に装着され画像が記録（形成）された用紙をストックするための排紙トレイ３とを備え、さらに、装置本体１の前面４の一端部側には、前面４から前方側に突き出し、上面５よりも低くなったカートリッジ装填部６を有し、このカートリッジ装填部６の上面に操作キーや表示器などの操作部７を配置している。カートリッジ装填部６には液体補充手段としての液体保管用タンク（メインタンク）であるインクカートリッジ１０の脱着を行うための開閉可能な前カバー８を有している。

次に、このインクジェット記録装置の機構部について図２および図３を参照して説明する。なお、図２は同機構部の全体構成を説明する概略構成図、図３は同機構部の要部平面説明図である。

図示しない左右の側板に横架したガイド部材であるガイドロッド１１とステー１２とでキャリッジ１３を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モータによって図３で矢示方向に移動走査する。

このキャリッジ１３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する４個のインクジェットヘッドからなる記録ヘッド１４を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。

記録ヘッド１４を構成するインクジェットヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどをインクを吐出するためのエネルギー発生手段として備えたものなどを使用できるが、ここでは圧電アクチュエータ（圧電素子）をエネルギー発生手段に用いたヘッドを搭載している。

また、キャリッジ１３には、記録ヘッド１４に各色のインクを供給するための各色の本発明に係る液体容器であるサブタンク１５を搭載している。このサブタンク１５にはインク供給チューブ１６を介して前述したメインタンク（インクカートリッジ）１０からインクが補充供給される。

一方、給紙トレイ２の用紙積載部（圧板）２１上に積載した用紙２２を給紙するための給紙部として、用紙積載部２１から用紙２２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）２３および給紙コロ２３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド２４を備え、この分離パッド２４は給紙コロ２３側に付勢されている。

そして、この給紙部から給紙された用紙２２を記録ヘッド１４の下方側で搬送するための搬送部として、用紙２２を静電吸着して搬送するための搬送ベルト３１と、給紙部からガイド２５を介して送られる用紙２２を搬送ベルト３１との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ３２と、略鉛直上方に送られる用紙２２を略９０°方向転換させて搬送ベルト３１上に倣わせるための搬送ガイド３３と、押さえ部材３４で搬送ベルト３１側に付勢された先端加圧コロ３５とを備えている。また、搬送ベルト３１表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ３６を備えている。

ここで、搬送ベルト３１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ３７とテンションローラ３８との間に掛け渡されて、図３のベルト搬送方向に周回するように構成している。帯電ローラ３６は、搬送ベルト３１の表層に接触し、搬送ベルト３１の回動に従動して回転するように配置され、加圧力として軸の両端に各２．５Ｎをかけている。

また、搬送ベルト３１の裏側には、記録ヘッド１４による印写領域に対応してガイド部材４１を配置している。このガイド部材４１は、上面が搬送ベルト３１を支持する２つのローラ（搬送ローラ３７とテンションローラ３８）の接線よりも記録ヘッド１４側に突出している。これにより、搬送ベルト３１は印写領域ではガイド部材４１の上面にて押し上げられてガイドされるので、高精度な平面性を維持される。

さらに、このガイド部材４１の搬送ベルト３１の裏面と接触する面側には、主走査方向、すなわち搬送方向と直交する方向に複数の溝を形成して、搬送ベルト３１との接触面積を少なくし、搬送ベルト３１がスムーズにガイド部材４１表面に沿って移動できるようにしている。

さらに、記録ヘッド１４で記録された用紙２２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト３１から用紙２２を分離するための分離爪５１と、排紙ローラ５２および排紙コロ５３とを備え、排紙ローラ５２の下方に排紙トレイ３を備えている。ここで、排紙ローラ５２と排紙コロ５３との間から排紙トレイ３までの高さは排紙トレイ３にストックできる量を多くするためにある程度高くしている。

また、装置本体１の背面部には両面給紙ユニット６１が着脱自在に装着されている。この両面給紙ユニット６１は搬送ベルト３１の逆方向回転で戻される用紙２２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ３２と搬送ベルト３１との間に給紙する。また、この両面給紙ユニット６１の上面には手差し給紙部６２を設けている。

さらに、図３に示すように、キャリッジ１３の走査方向両側の非印字領域には、記録ヘッド１４のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構（以下「サブシステム」という。）７１、７２を配置している。このサブシステム７１、７２には、記録ヘッド１４のノズル面をキャピングするためのキャップ部材７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄと、ノズル面をワイピングするためのワイパーブレード７３等とを備えている。

ここで、印字領域に最も近い側のキャップ７２ａには図示しない吸引手段であるチューブポンプ（吸引ポンプ）を接続し、その他のキャップ７２ｂ、７２ｃ、７２ｄはチューブポンプを接続せず、キャップ７２ａのみを回復および保湿用キャップとし、その他のキャップはいずれも単なる保湿用キャップとしている。したがって、記録ヘッド１４の回復動作を行うときには、回復動作を行う記録ヘッド１４をキャップ７２ａによってキャッピング可能な位置に選択的に移動する。

このように構成したインクジェット記録装置においては、給紙トレイ２から用紙２２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙２２はガイド２５で案内され、搬送ベルト３１とカウンタローラ３２との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド３３で案内されて先端加圧コロ３５で搬送ベルト３１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。

このとき、図示しない制御回路によって高圧電源から帯電ローラ３６に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト３１が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト３１上に用紙２２が給送されると、用紙２２が搬送ベルト３１に吸着され、搬送ベルト３１の周回移動によって用紙２２が副走査方向に搬送される。

そこで、キャリッジ１３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド１４を駆動することにより、停止している用紙２２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙２２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号または用紙２２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙２２を排紙トレイ３に排紙する。

また、印字（記録）待機中にはキャリッジ１３はサブシステム７１側に移動されて、キャップ７２ａ〜７２ｄで記録ヘッド１４をキャッピングされ、ノズルを湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止し、また、記録開始前、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出する回復動作を行って安定した吐出性能を維持する。

次に、この記録装置における液体供給装置であるインク供給装置の詳細について図４ないし図８をも参照して説明する。なお、図４は同インク供給装置に係る部分の分解斜視説明図、図５はサブタンクの分解斜視説明図、図６は同サブタンクの模式的側面説明図、図７は図６のＡ−Ａ線に沿う概略断面説明図、図８は図６の空気流路部分の拡大説明図である。なお、図６および図８のハッチングは空気流路等を見易くするためのもので断面を示すものではない。

このインク供給装置は、前述したようにキャリッジ１３に搭載されて記録ヘッド１４にインクを供給する液体容器であるサブタンク１５と、このサブタンク１５にインク供給チューブ１６を介してインクを供給補充するためのメインタンク（インクカートリッジ）１０とによって構成される。

サブタンク１５は、インクを収容するインク収容部１００を形成する容器本体（ケース）１０１に、インク収容部１００の開口を封止する可撓性を有するフィルム状部材１０２を接着または溶着などで貼り付けたものであり、容器本体１０１とフィルム状部材１０２との間にはフィルム状部材１０２を外方に付勢するためのバネ１０３を介装している。また、フィルム状部材１０２にはバネ１０３に対応して膨らみ部１０２ａを形成してその外面に補強部材１０４を貼り付けている。

そして、フィルム状部材１０２をバネ１０３に抗して押圧するための負圧レバー１０６をフィルム状部材１０２に対して進退できるようにケース１０１の側部に設けた支持部１０７に揺動可能に取り付けている。

また、ケース１０１にはインク収容部１００にインクを補充するためのインク導入路部１１１を設け、このインク導入路部１１１とインクカートリッジ１０に接続されたインク供給チューブ１６とを接続するための連結手段１１２を着脱自在に装着できるようにしている。

さらに、ケース１０１の下部にはインク収容部１００から記録ヘッド１４にインクを供給するための連結部材１１３を取り付け、この連結部材１１３には記録ヘッド１４のインク供給路１１４を形成し、インク収容部１００との間にはフィルタ１１５を介装している。

そして、ケース１０１の上部分にはインク収容部１００から空気を出すための空気流路１２１を形成している。この空気流路１２１は、インク収容部１００に開口が臨む入口流路部分１２２と、この入口流路部分１２２に続く流路部分（これを「直交流路部分」という。）１２３とを含み、下流側でケース１０１に設けた大気開放穴１３１に連通し、更に大気開放穴１３１よりも使用状態で下側になる部分に蓄積部１２５を連続して形成している。

この大気開放穴１３１にケース１０１に取付けられた筒状部材１３０に連通しており、この筒状部材１３０には大気開放穴１３１を大気開放および密閉する大気開放弁１３２が設けられている。

この大気開放弁１３２は、図９に示すように、ケース１０１の筒状部材１３０に装着され、先端部１３３ａに大気開放穴１３１を介して空気流路１２１と連通する大気開放穴１３３ｂが形成されたホルダ１３３と、ホルダ１３３内に設けられ、大気開放穴１３３ｂと空気流路１２１とを連通するゴム等の弾性部材からなる弁座１３４と、ホルダ１３３内に設けられ、弁座１３４に当接または離隔するように移動する弁体であるボール１３５と、ボール１３５を弁座１３４に当接するように付勢する付勢部材としてのコイルスプリング１３６と、ホルダ１３３内に設けられるとともに一端部が大気開放穴１３３ｂから外方に突出し、他端部がボール１３５に対向する開弁部材としての押圧ピン１３７とを備えている。

この大気開放弁１３２は、コイルスプリング１３６によってボール１３５を押圧することにより、ボール１３５が弁座１３４に密着して大気開放穴１３１を閉塞するようになっている。このとき、押圧ピン１３７のフランジ１３７ａはホルダ１３３の先端部１３３ａ内周に当接することにより、ホルダ１３３から外れることがない。

また、大気開放ピン１５３が押圧ピン１３７を押圧すると、押圧ピン１３７がコイルスプリング１３６の付勢力に抗してボール１３５を弁座１３４から離隔させることにより、大気開放穴１３１を開口することができ、インク収容部１００内から空気を空気流路１２１を通じて大気開放穴１３１によって外部に排出することができる。

また、ケース１０１の上部にはインクエンドまたはニアーエンドを検知するための２本の検知電極１４１、１４２が装着されており、この検知電極１４１、１４２はインクと空気と電位差を検知することにより、インクエンドまたはニアーエンドを検知するようになっている。

さらに、図４に示すように、サブタンク１５の負圧レバー１０６の作動部１０６ａを押圧して負圧レバー１０６を作動させるための弾性部材（スプリング）で非作動状態に付勢した負圧ピン１５１、大気開放弁１３２のボール１３５をコイルスプリング１３６に抗して押圧して大気開放するための大気開放手段としての大気開放ピン１５３を進退可能に配設している。そして、装置本体側には、これらの負圧ピン１５１、大気開放ピン１５３を作動させるためのレバー１６１を備えた駆動ユニット１６２を配置している。

このように構成したインク供給装置においては、サブタンク１５の負圧レバー１０６を負圧ピン１５１でバネ１０３に抗して作動させた後に復帰させることで、インク収容部１００内に負圧を発生させることができる。

ここで、サブタンク１５の空気流路１２１の構成の詳細について図８を参照して説明する。

この空気流路１２１は、図８に示すように、インク収容部１００にインクを収容したときの静止状態における液面（インク面）を基準面ＲＦとしたとき、入口流路部分１２２は基準面ＲＦに対して略垂直（θ１が約９０°）に形成し、さらにこの入口流路部分１２２に続く直交流路部分１２３は、基準面ＲＦに対して斜め上方に向かう方向に形成している（図８で基準面ＲＦを平行移動した面と直交流路部分１２３の底面がなす角度θ２が０°より大きくなる）。

この場合、入口流路部分１２２は、インク液面（基準面ＲＦ）に対して略垂直に設けることで、表面張力が働き、インクが侵入しにくくなり、これに対し、インク液面に対して斜めになるほど表面張力が効かなくなってインクが侵入し易くなる。ただし、キャリッジ１３の走査によってインク液面に揺れが生じるときのインク液面はかなりの幅で変動するので、入口流路部分１２２を略垂直に設けてもインク侵入を完全に防止することはできないが、より垂直であることが好ましい。

そして、このサブタンク１５のように入口流路部分１２２に続く直交流路部分１２３を基準面ＲＦに対して斜め上方に向かう方向に形成することで、サブタンク１５の振動等によるインク液面の揺れや毛管力によって入口流路部分１２２にインクが侵入した場合でも、直交流路部分１２３が傾斜しているので、さらに直交流路部分１２３にインクが侵入しにくくなり、更にインクが侵入した場合でも入口流路部分１２２側に自然（自重で）移動し易くなる。

これにより、空気流路１２１内へのインクの侵入が低減されて、空気流路１２１に侵入するインクが大気開放弁１３２にまで至り、インクがボール１３５や弁座１３４に付着して増粘等によってシール不能にすることを防止ないし低減することができる。

なお、入口流路部分１２２と直交流路部分１２３との関係で見た場合、入口流路部分１２２の基準面ＲＦに対する角度θ１が９０°のときには、直交流路部分１２３が入口流路部分１２２に対してなす角度をθ３とすると、９０°＜θ３≦１８０°の範囲内に、また、入口流路部分１２２の基準面ＲＦに対する角度θ１が９０°未満（９０°−α°）のときには、（９０°＋α°）＜θ３≦（１８０°＋α°）の範囲内に、入口流路部分１２２の基準面ＲＦに対する角度θ１が９０°を越える（９０°＋β°）のときには、（９０°−β°）＜θ３≦（１８０°−β°）の範囲内となる。

この場合、直交流路部分１２３に代えて入口流路部分１２２をそのまま上方へ延ばして形成することもできるが、そうすると、サブタンク１５の上部に大気開放機構を配置しなければならなくなり、サブタンク１５および大気開放を行うための機構などの小型化を図り難くなる。したがって、直交流路部分１２３は入口流路部分１２２に対してできるだけ９０°に近い方が、インク補充経路（インク供給チューブ１６を接続する部分）と大気開放機構とを異なる面に配置することができ、サブタンク１５の本体サイズの縮小化を図れる。

また、空気流路１２１の入口流路部分１２２近傍のインクの液面は、キャリッジ１３の移動に伴って大きく揺れて、入口流路部分１２２に侵入し易い。そこで、入口流路部分１２２の流路長さは、キャリッジ１３の液面の揺れによって侵入したインクが更に直交流路部分１２３にまで侵入しない程度の長さに設定することで、キャリッジ１３の移動に伴うインク液面の揺れによって直交流路部分１２３にインクが到達することを抑制することができる。

実験によると、入口流路部分１２２の流路長さを２．５ｍｍ以上にすることでキャリッジの走査による液面の揺れによってインクが直交流路部分１２３に侵入することを防止できることが確認できた。

さらに、毛管力はその径が小さいほど吸い上げる力は大きく、一度進入した液体は表面張力が発生し出にくい性質がある。そのため、入口流路部分１２２のインク収容部１００側開口の径が狭いと、インク液面の揺れが少ない場合でも、インクが入口流路部分１２２の開口に触れるだけでインクが吸い上げられてしまうことになる。このような場合や、揺れにより完全に侵入してしまった場合は、侵入したインクが落ちなくなる。

ここで、流路幅を狭くすることはケース本体サイズの縮小化に直結するが、樹脂部品においては金型劣化等により０．５ｎｍ〜１ｍｍ程度が限界である。そこで、このサブタンク１５においては、一番狭い流路幅を１ｍｍに設定し、入口流路部分１２２の入口開口の幅をそれ以上に広くしている。実験によると、毛管力および表面張力の発生しない限界点は３ｍｍであったので、入口流路部分１２２の入口開口の幅を３．５ｍｍに設定している。

以上のように構成された本実施の形態では、検知電極１４１、１４２がケース１０１の上部に多量の空気が混入したことを検知すると、駆動ユニット１６２を作動させることにより負圧レバー１０６を操作して大気開放ピン１５３により、押圧ピン１３７を押圧する。このとき、押圧ピン１３７がコイルスプリング１３６の付勢力に抗してボール１３５を弁座１３４から離隔させることにより、大気開放穴１３１を開口し、インク収容部１００内から空気を空気流路１２１を通じて大気開放穴１３１によって外部に排出する。

このように本実施の形態では、押圧ピン１３７をホルダ１３３に内蔵するとともに押圧ピン１３７の先端部をホルダ１３３から外方に突出し、この突出部分に大気開放ピン１５３を接触させるようにしたので、大気開放ピン１５３に付着した異物がホルダ１３３内に混入して弁座１３４に付着するのを防止して、空気流路１２１の気密性を高めることができる。

また、本実施の形態では、付勢部材として安価で、安定した付勢力を維持することができるコイルスプリング１３６から構成したので、サブタンク１５の製造コストが増大するのを防止することができるとともに安定した空気流路１２１の大気開放および密閉を行うことができる。

図１０は、本発明に液体容器およびインクジェット記録装置の第２の実施の形態を示す図である。本実施の形態では、第１の実施の形態のボールと押圧ピンを一体化した点に特徴があり、第１の実施の形態と同様の構成には同一番号を付して説明を省略する。

図１０において、ホルダ１３３に弁体と押圧ピン（開弁部材）を一体化した弁体１７２が内蔵されており、弁体１７２の先端は大気開放穴１３３ｂから外部に突出している。また、ゴム等からなる弁座１７１にはテーパ１７１ａが設けられており、弁体１７２にはテーパ１７１ａに当接するテーパ１７２ａが形成されている。

本実施の形態の大気開放弁は、コイルスプリング１３６によって弁体１７２を押圧することにより、弁体１７２のテーパ１７２ａが弁座１７１のテーパ１７１ａに密着して大気開放穴１３１を閉塞するようになっている。

また、大気開放ピン１５３が弁体１７２を押圧すると、弁体１７２がコイルスプリング１３６の付勢力に抗して移動してテーパ１７２ａとテーパ１７１ａに隙間を形成することにより、大気開放穴１３１を開口することができ、インク収容部１００内から空気を空気流路１２１を通じて大気開放穴１３１によって外部に排出することができる。

本実施の形態では、押圧ピンと弁体を一体化することにより、大気開放弁に組み付けられる部品点数を少なくすることができ、大気開放弁の組み立て作業の作業性を向上させることができる。

図１１は、本発明に液体容器およびインクジェット記録装置の第３の実施の形態を示す図である。本実施の形態では、コイルスプリングを廃止した点に特徴があり、第１の実施の形態と同様の構成には同一番号を付して説明を省略する。

図１１において、ボールと弁体が一体化された弁体１８１は全体的にゴム等の弾性部材から構成されており、この弁体１８１の先端は大気開放穴１３３ｂから外部に突出している。この弁体１８１の長尺部には羽根状部材１８１ａが設けられており、この羽根状部材１８１ａはホルダ１３３の先端部１３３ａ内壁に嵌合され、弁体１８１を常時、閉弁方向に付勢している。

本実施の形態の大気開放弁は、羽根状部材１８１ａによって弁体１８１を閉弁方向に付勢することにより、弁体１８１が弁座１３４に密着して大気開放穴１３１を閉塞するようになっている。

また、大気開放ピン１５３が弁体１８１を押圧すると、弁体１８１が羽根状部材１８１ａの付勢力に抗して開弁方向に移動することにより、大気開放穴１３１を開口することができ、インク収容部１００内から空気を空気流路１２１を通じて大気開放穴１３１によって外部に排出することができる。

このように本実施の形態では、コイルスプリングを廃止して付勢部材としての羽根状部材１８１ａと弁体１８１を一体化したので、大気開放弁に組み付けられる部品点数をより一層少なくすることができ、大気開放弁の組み立て作業の作業性をより一層向上させることができる。

なお、上記各実施の形態においては、本発明をインクジェット記録装置に適用した例で説明したが、インクジェット記録装置以外にも、ファクシミリ装置、複写機、プリンタ／ファクシミリ／コピア複合機等にも適用することができ、また、インク以外の液体を用いた画像形成装置、それに用いる液体供給装置、この液体供給装置を構成する液体容器などにも適用することができる。

以上のように、本発明に係る液体容器およびインクジェット記録装置は、大気開放手段に付着した異物がホルダ内に混入して弁座に付着するのを防止して、空気流路の気密性を高めることができるという効果を有し、複写機、プリンタ装置、ファクシミリ装置、複合機等に用いられて記録ヘッドにインクを供給する液体容器およびこの液体容器を備えたインクジェット記録装置等として有用である。

本発明に係る液体容器およびインクジェット記録装置の第１の実施の形態を示す図であり、そのインクジェット記録装置を前方側から見た斜視説明図 第１の実施の形態のインクジェット記録装置の機構部の概略を示す構成図 第１の実施の形態のインクジェット記録装置の機構部の要部平面説明図 第１の実施の形態のインク供給装置に係る部分の分解斜視説明図 第１の実施の形態のサブタンクの分解斜視説明図 第１の実施の形態のサブタンクの模式的側面説明図 図６のＡ−Ａ線に沿う概略断面説明図 図６の空気流路部分の拡大説明図 第１の実施の形態の大気開放弁の断面図 本発明に係る液体容器およびインクジェット記録装置の第２の実施の形態を示す図であり、その大気開放弁の断面図 本発明に係る液体容器およびインクジェット記録装置の第３の実施の形態を示す図であり、その大気開放弁の断面図

符号の説明

１ 装置本体
１０ インクカートリッジ
１３ キャリッジ
１４ 記録ヘッド
１５ サブタンク（液体容器）
１００ インク収容部
１０１ ケース（容器本体）
１２１ 空気流路
１３１ 大気開放穴
１３２ 大気開放弁
１３３ ホルダ
１３３ａ 先端部
１３３ｂ 大気開放穴
１３４ 弁座
１３５ ボール（弁体）
１３６ コイルスプリング（付勢部材）
１３７ 押圧ピン（開弁部材）
１５３ 大気開放ピン（大気開放手段）
１７２、１８１ 弁体
１８１ａ 羽根状部材

Claims (5)

1. キャリッジに搭載され、インクカートリッジから補充されるインクを記録ヘッドに供給する液体容器において、
   前記インクカートリッジから補充されるインクを収納する液体収容部を有する容器本体と、前記容器本体に形成され、前記液体収容部から空気を排気する空気流路と、前記空気流路を開放および閉塞する大気開放弁と、前記大気開放弁を開弁する大気開放手段とを備え、
   前記大気開放弁は、前記容器本体に装着され、前記空気流路と連通する大気開放穴が形成されたホルダと、前記ホルダ内に設けられ、前記大気開放穴と空気流路とを連通する弁座と、前記ホルダ内に設けられ、前記弁座に当接または離隔するように移動する弁体と、前記弁体を前記弁座に当接するように付勢する付勢部材と、前記ホルダ内に設けられるとともに一端部が前記大気開放穴から外方に突出し、他端部が前記弁体に対向する開弁部材とを備え、
   前記大気開放手段が前記開弁部材を押圧すると、前記弁体が前記弁座を開放することを特徴とする液体容器。
2. 前記開弁部材および弁体が一体的に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の液体容器。
3. 前記付勢部材がコイルスプリングからなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体容器。
4. 前記開弁部材を弾性部材から構成するとともに、前記付勢部材を前記開弁部材と一体的に設けられた羽根状部材から構成し、前記羽根状部材を前記ホルダの内壁に係合させたことを特徴とする請求項２に記載の液体容器。
5. 請求項１乃至請求項４の何れかに記載の液体容器からインクが供給される記録ヘッドと、前記液体容器にインクを補充するインクカートリッジとを備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。

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