JP2008221677A - 流体供給構造および流体供給カートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】供給する流体中への気泡の混入を少なくする流体供給装置を提供する。
【解決手段】先端部にインク導入孔３２が形成されたインク供給針３４が挿入されてインクを供給するインク供給口４２と、上記インク供給口４２に設けられた弁体４４と、上記弁体４４が着座して弁体４４の変位によりインク供給口４２の開閉を可能とするシール部材４５とを備え、上記シール部材４５に対して弁体４４が着座する着座凸部５２の内側に、インク供給針３４の先端形状に沿うよう形成されて変形可能な当接部材５４を存在させるようにした。
【選択図】図３

Description

本発明は、供給する流体中への気泡の混入を少なくする流体供給構造および流体供給カートリッジに関するものである。

流体の導出圧力を調整する流体供給装置は、ターゲットに対して流体を噴射させる流体噴射装置に利用されている。このような流体噴射装置としては、記録用紙上にインクを噴射させるインクジェット式の記録装置が知られている。そのプリンタには、インクカートリッジから供給されるインクをインク滴として噴射する記録ヘッドと、その記録ヘッドを搭載して記録用紙上を往復動するキャリッジとが備えられている。そして、画像データに基づいて作成される画像信号が記録装置に入力されると、キャリッジに搭載される記録ヘッドが記録用紙上で往復動しながらインク滴を噴射して、その画像データに即した印刷を行うようになっている。

図９は、上記のような記録装置に用いられる記録ヘッド１００の一例を示したものである。この記録ヘッド１００は、インクを噴射するノズル（図示せず）および上記ノズルからインクを噴射するためのアクチュエータを備えたヘッド本体１０１と、上記ヘッド本体１０１にインクを供給するためのインク供給路１０２が形成された供給路部材１０３と、上記インク供給路１０２にインクを供給するためのインク供給針１０４とを備えて構成されている。

上記インク供給針１０４は、インクカートリッジのインク供給口に挿通されてインクカートリッジに充填されたインクをインク供給路１０２に供給してヘッド本体１０１に導入するものである。上記インク供給針１０４は、先端部の略円錐状部にインク導入孔１０９が形成され、内部が上記インク導入孔１０９に連通する筒状に形成されている。

上記インクカートリッジ１０５には、内部にインク貯留空間１０７が形成されるとともに、インク供給針１０４が挿通されてインクを供給するインク供給口１０６が形成されている。上記インク供給口１０６には、弁体１１１と、上記弁体１１１が着座するシール部材１１３と、上記弁体１１１をシール部材１１３に向かって付勢する付勢部材１１２が設けられている。

上記シール部材１１３は、中央にインク供給針１０４が挿入される挿入開口１１６が形成されて大略リング状に形成されている。上記挿入開口１１６は、インク供給針１０４を挿入しやすいように、下側に向かって拡開している。上記シール部材１１３には、上部に弁体１１１が着座してシールする着座凸部１１４が形成されるとともに、外周部にはインク供給口１０６の内周部と密着してシールする外周シール凸部１１５が形成されている。

これにより、インク供給針１０４を挿入開口１１６に挿入することにより、まず、インク供給針１０４の外周面と挿入開口１１６の内周面とが密着してシールが確保され、さらにインク供給針１０４を押し込むことにより、インク供給針１０４の先端が弁体１１１を押し上げて弁を開き、インク貯留空間１０７に貯留されたインクをインク導入孔１０９からインク供給針１０４内に導入するようになっている。図において符号１１０はインク供給路１０２に導入するインクを濾過するフィルタ部材１１０、符号１０８はインク供給口１０６の開口部に貼着された封止フィルム１０８である。
特開平５−２２９１３３号公報 特開２００１−１１３７２３号公報 特開２００６−３５７９５号公報

しかしながら、上記記録ヘッド１００およびインクカートリッジ１０５では、インク供給針１０４をインク供給口１０６に挿入する際に、インク供給口１０６の開口部に貼着された封止フィルム１０８を突き破る必要があることから、インク供給針１０４の先端部は略円錐形に尖った形状に形成している一方、弁体１１１のインク供給針１０４の先端と当接する部分は平坦状である。さらに、シール部材１１３の挿入開口１１６の内面は、インク供給針１０４が挿入開口１１６に挿入されたときに先端が弁体１１１を押し上げる前にまずインク供給針１０４の外周面と挿入開口１１６の内周面とのシールを確保する必要から、ある程度のストレート部を有している。

このため、封止フィルム１０８を突き破った後にインク供給針１０４をシール部材１１３の挿入開口１１６に挿入して弁体１１１を押し上げるときは、インク供給針１０４の外周面と挿入開口１１６の内周面とのシール部と、インク供給針１０４の先端が当接する弁体１１１の押上げ面との間に空間が生じてしまう。そして、インク供給針１０４の先端が弁体１１１を押し上げたときに、上記空間内にあった空気が気泡になってインク内に混入してしまう。このように、インク供給口１０６内に気泡を取り込んでしまうと、その気泡がヘッド本体１０１に流れ込んで吐出不良の原因となるおそれがある。そして、このような吐出不良を防止するために強制吸引で気泡を排出する必要が生じ、無駄なインクを消費する原因となっている。

本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、供給する流体中への気泡の混入を少なくする流体供給構造および流体供給カートリッジの提供をその目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の流体供給装置は、先端部に流体導入孔が形成された流体供給部材が挿入されて流体を供給する流体供給口と、上記流体供給口に設けられた弁体と、上記弁体が着座して弁体の変位により流体供給口の開閉を可能とするシール部材とを備え、上記シール部材に対して弁体が着座する着座部の内側に、流体供給部材の先端形状に沿うよう形成されて変形可能な当接部材を存在させていることを要旨とする。

また、上記目的を達成するため、本発明の流体供給カートリッジは、流体を貯留する流体貯留部と、先端部に流体導入孔が形成された流体供給部材が挿入されて流体を供給する流体供給口と、上記流体供給口に設けられた弁体と、上記弁体が着座して弁体の変位により流体供給口の開閉を可能とするシール部材とを備え、上記シール部材に対して弁体が着座する着座部の内側に、流体供給部材の先端形状に沿うよう形成されて変形可能な当接部材を存在させていることを要旨とする。

すなわち、本発明によれば、上記シール部材に対して弁体が着座する着座部の内側に、流体供給部材の先端形状に沿うよう形成されて変形可能な当接部材を存在させている。このように、従来空間であった領域に当接部材を存在させたことにより、流体供給部材を流体供給口に挿入したときに流体供給部材の先端部と当接部材とが当接し、流体供給部材の先端部近傍の空気が排出され、当該領域から流体内に気泡として混入する空気がほとんど排出される。したがって、例えば、本発明の流体供給装置を流体噴射ヘッドや流体噴射装置に適用した場合でも、気泡の混入に起因する噴射不良が発生するのを防止し、気泡除去のための強制吸引のメンテナンスを少なくしたりなくしたりすることができ、メンテナンスで無駄に消費する流体量を低減できる。

本発明において、上記シール部材には、流体供給部材が挿通されてその外周面と密着する密着開口が形成され、上記密着開口の内部に当接部材を存在させるとともに、上記当接部材には、流体供給部材の流体導入孔を弁体側に露呈させる露呈穴が形成されている場合には、従来空間であった密着開口の内部に当接部材を存在させたことにより、流体に混入する気泡の量を確実に減少させることができる。また、流体供給部材の流体導入孔が露呈穴から弁体側に露呈するため、流体供給部材への流体の導入は妨げられることがない。

本発明において、上記弁体は、流体供給部材が密着開口に挿入されて上記露呈穴から露呈した先端により変位する場合には、当接部材の存在により弁体の変位を妨げることもなく、スムーズに弁体を変位させて流体供給口の開閉動作を行なうことができる。

本発明において、上記流体供給部材の先端部には、流体供給部材の挿入方向に沿うように溝部が形成され、上記当接部材には、上記溝部に対応して当接する凸部が形成されている場合には、流体供給部材が挿入されたときに、まず溝部に対して凸部が当接して流体供給部材の先端部と当接部材との間の空気が排出され、流体内に気泡として混入する空気が確実に排出される。

本発明において、上記流体供給部材は、先細り状の先端部と、上記先端部の根元側に続くストレート部を有し、上記先端部に形成された溝部は、ストレート部との境界部まで延びている場合には、流体供給部材が流体供給口に挿入され、流体供給部材の先端部に当接部材が当接して溝部に対して凸部が当接したときに、溝部内に存在した空気がストレート部との境界部まで延びた溝部からスムーズに排出され、流体内に気泡として混入する空気が確実に排出される。

本発明において、上記溝部は、ストレート部の側面まで延設されている場合には、流体供給部材が流体供給口に挿入され、流体供給部材の先端部に当接部材が当接して溝部に対して凸部が当接したときに、溝部内に存在した空気がストレート部の側面まで延設された溝部からスムーズに排出され、流体内に気泡として混入する空気が確実に排出される。

本発明において、上記流体導入孔は上記溝部内に配置されている場合には、流体供給部材が流体供給口に挿入され、流体供給部材の先端部に当接部材が当接して溝部に対して凸部が当接したときに、流体導入孔の周囲に存在した空気が溝部からスムーズに排出され、流体内に気泡として混入する空気が確実に排出される。

本発明において、上記流体供給口の開口部が一方向に沿って破断する封止フィルムで封止され、上記流体供給部材の溝部は、少なくともその一部が封止フィルムが破断する方向に沿って形成されている場合には、流体供給部材の封止フィルムに臨む先端部に封止フィルムの破断方向に沿って溝部が形成されることから、流体供給部材を流体供給口に挿入する際に、封止フィルムが撓んで流体供給部材の先端部に密着する状態になって封止フィルムと先端部との間で空気が圧縮されたとしても、この空気が溝部を通して外部に排出される。また、封止フィルムは一方向に沿って破断することから、封止フィルムは破断方向に沿って破断し易くなっている結果、封止フィルムが破断することにより生じる開口部は、破断方向により広く破断した状態となる。これに対し、溝部は封止フィルムの破断方向に沿って形成されているため、流体供給部材が封止フィルムに当接されてこれを破断するとき、溝部の開口が封止フィルムの開口部分に臨む領域をより大きく確保できるようになる。したがって、流体供給部材の流体導入孔と封止フィルムとの間に空気があっても、この空気は溝部に沿って排出されるため、流体供給部材の内部への空気の進入を抑制することができる。

以下、本発明の液体供給カートリッジおよび流体供給構造を流体噴射装置としてのインクジェット式記録装置に適用した一実施形態について説明する。

図１は、本実施形態のインクジェット式の記録装置を示す概略斜視図である。

この装置は、インクカートリッジ２が搭載されるとともに液体噴射ユニットである記録ヘッド１０が搭載されたキャリッジ３を備えている。

上記キャリッジ３は、タイミングベルト４を介してステッピングモータ５に接続されるとともにガイドバー６が挿通され、ガイドバー６に案内されて記録紙７の紙幅方向すなわち主走査方向に往復移動するようになっている。上記キャリッジ３は、上部に開放する箱型を呈し、被噴射物である記録紙７と対向する面（この例では下面）に、記録ヘッド１０のノズル面が露呈するよう取り付けられるとともに、インクカートリッジ２を収容するようになっている。

そして、上記記録ヘッド１０にインクカートリッジ２からインクが供給され、キャリッジ３を移動させながら記録紙７上面にインク滴を吐出させて記録紙７に画像や文字をドットマトリックスにより印刷するようになっている。

図１において、符号８は印刷休止中に記録ヘッド１０のノズル開口を封止することによりノズルの乾燥をできるだけ防ぐとともに、後述のノズル開口１１や記録ヘッド１０内のインク流路をクリーニングするための吸引キャップ８である。また、符号９は記録ヘッド１０のノズル面をワイピングするワイパーブレード９である。さらに、９ａはワイパーブレード９でワイピングされたインクを貯留する廃インク貯留部である。

図２は、上記記録ヘッド１０の基本構造の一例を示す断面図である。

この記録ヘッド１０には、その先端部に流路ユニット１３が配置されている。この流路ユニット１３は、ノズル形成面１６ａにノズル開口１１が列設されたノズルプレート１６と、上記ノズル開口１１に連通し圧電振動子１４によりインクを加圧する圧力発生室１２と、上記圧力発生室１２に供給されるインクを貯留するインク貯留室１７から構成されている。なお、ノズル開口１１が主走査方向に直交する方向（副走査方向）に列設されて、ノズル列１１ａが形成されている。

上記流路ユニット１３は、ノズル開口１１が穿設されたノズル形成面１６ａを有するノズルプレート１６と、圧力発生室１２と共通の液体貯留室であるインク貯留室１７ならびにこれらを連通させるインク供給路１８とに対応する空間が形成された圧力発生室形成板１９と、上記圧力発生室１２やインク貯留室１７の開口を封止する封止板すなわち振動板２０とが積層されて形成されている。そして、上記ノズル形成面１６ａは平坦面とされている。図２に示すように、流路ユニット１３は、接着剤を用いてヘッドケース１５の先端面２７に接合されている。

上記圧電振動子１４は、駆動信号の入力により、充電状態で長手方向に収縮し、充電状態から放電する過程で長手方向に伸長する、いわゆる縦振動モードの振動子である。上記圧電振動子１４は、その先端が圧力発生室１２の一部を形成する振動板２０の島部２０ａに固着された状態で、他端が基台２１に固定されている。なお、本発明においては、上記縦振動モードの圧電振動子１４を、たわみ振動モードの圧電振動子に変更してもよい。

また、上記ヘッドケース１５には、そのインク貯留室１７に対応する部分に、インク貯留室１７にインクカートリッジ２のインクを導入するヘッド流路２４が形成されている。上記ヘッド流路２４の開口縁には、管部材で構成された環状突起２３が形成されている。

上記記録ヘッド１０では、上記圧電振動子１４の収縮および伸長を受けて圧力発生室１２が拡張および収縮し、圧力発生室１２の圧力変動によりインクの吸引とインク滴の吐出とが行なわれるようになっている。図２において、２２は圧電振動子１４に駆動信号を入力するフレキシブル回路板２２であり、ヘッドケース１５に結合された制御基板２５に結線されている。また、インクジェット式記録装置１全体を動作する制御装置１ａ（図１参照）からの動作信号を制御基板２５に供給するフレキシブル回路板２２ａが、ターミナル２８を介して制御基板２５に接続されている。

上記ヘッドケース１５には、流路ユニット１３とは反対の側にフランジ１５ａが設けられ、上記制御基板２５はこのフランジ１５ａ上に載置されている。

上記記録ヘッド１０では、図２において紙面に垂直な方向に圧電振動子１４，圧力発生室１２，ノズル開口１１が列設されており、ノズルプレート１６には、２列のノズル列が一対となり、複数対のものが形成されている。上記のノズル開口１１は一直線上に列設され、このようなノズル列に符号１１ａが付してある。

上記流路ユニット１３は、接着剤等を用いてヘッドケース１５に接合されている。上記のワイパーブレード９でノズル形成面１６ａをワイピングするときには、ワイパーブレード９が流路ユニット１３の角部に擦れてワイパーブレード９が滑らかに動作しなかったり、流路ユニット１３の角部に傷がついたりするのを防止するために、ノズル形成面１６ａの周縁部を保護するヘッドカバー２６が設けられている。

インクカートリッジ２から送られてきたインクは、ヘッド流路２４からインク貯留室１７に流入し、その後、圧力発生室１２において圧電振動子１４の動作で加圧され、ノズル開口１１から記録紙７に向ってインク滴の状態で吐出され、印刷が進行するようになっている。

図３は、流体供給カートリッジとしてのインクカートリッジ２とキャリッジ３との接合部におけるインク供給構造を示す断面図である。

上記キャリッジ３には、記録ヘッド１０にインクを供給する流体供給路としてのインク供給路３５が形成され、上記インク供給路３５に流体としてのインクを供給する流体供給部材としてのインク供給針３４が溶着で接合されて形成されている。上記インク供給針３４とキャリッジ３の間には供給するインクを濾過するフィルタ部材３３が挟持されて固定されている。上記インク供給針３４は、キャリッジ３に形成された嵌合凹部３６の内部に取り付けられている。

上記インク供給針３４は、先細り状に尖った円錐状の先端部３４ａと、上記先端部３４ａから根元側に続く円筒状のストレート部３４ｂとを有している。上記先端部３４ａの傾斜面には、インクを導入するためのインク導入孔３２が形成され、上記インク導入孔３２は中空のストレート部３４ｂの内部流路３１に連通している。また、上記インク供給針３４の内部流路３１がフィルタ部材３３を介してキャリッジ３のインク供給路３５と連通している。

一方、上記インクカートリッジ２は、インクを貯留する流体貯留部としてのインク貯留空間４１と、上記インク貯留空間４１に連通するとともに、インク供給針３４が挿入されて貯留されたインクを供給する流体供給口としてのインク供給口４２が形成されている。上記インク供給口４２の周囲には、キャリッジ３に形成された嵌合凹部３６と嵌合してインクカートリッジ２の位置決めを行う嵌合凸部４３が形成されている。

上記インク供給口４２は、この例では、インク貯留空間４１に連通する連通穴４７と、上記連通穴４７に連通して後述する弁体４４および付勢部材４６が収容される弁室４８と、上記弁室４８に連通して後述するシール部材４５が収容されるシール部材収容空間４９とから構成されている。上記シール部材収容空間４９は、弁室４８よりも内径が拡開するとともに、キャリッジ３に取り付けられる側に開口している。

上記インク供給口４２には、弁体４４と、上記弁体４４が着座して弁体４４の変位によりインク供給口４２の開閉を可能とするシール部材４５と、上記弁体４４をシール部材４５側に付勢する付勢部材４６とが設けられている。

上記シール部材４５はシール部材収容空間４９内に収容され、弁室４８内には、連通穴４７側に付勢部材４６が収容され、シール部材４５側に弁体４４が配置されている。これにより、弁体４４が常時シール部材４５側に付勢されるようになっている。上記弁体４４は、この例では略円柱状に形成されている。

図４は、上記シール部材４５を示す図であり、図４（Ａ）は平面図、図４（Ｂ）は正面図、図４（Ｃ）は縦断面図、図４（Ｄ）は底面図である。

上記シール部材４５は、この例では、ゴムやエラストマーのような弾性材料から形成され、中央部に、インク供給針３４が挿入されたときにその外周部と密着する密着開口５１が形成されて大略環状に形成されている。上記密着開口５１は、上記密着開口５１の弁体４４と反対側（図示の下側）は、インク供給針３４の挿入を容易とするよう略すり鉢状に下広がりに拡開している。上記密着開口５１と反対側のすなわち弁体４４側（図示の上側）には、弁体４４が着座する着座部として円形の着座凸部５２が形成されている。

また、上記シール部材４５の外周面には、インク供給口４２のシール部材収容空間４９の内周面に密着してシール部材４５の外周面とインク供給口４２の内周面の間をシールする外周シール凸部５３が形成されている。

そして、上記弁室４８に付勢部材４６が収容され、同じく弁室４８に弁体４４が変位可能に収容され、シール部材収容空間４９にはシール部材４５が着座凸部５２を弁体４４側に向けた状態で収容されている。そして、インク供給口４２の開口部には封止フィルム５５が貼着されている。

この状態で、上記インクカートリッジ２は、未使用状態すなわちキャリッジ３に取り付けられる前は、付勢部材４６が弁体４４をシール部材４５側に付勢して弁体４４の端面がシール部材４５の着座凸部５２に着座してシールすることにより、内部のインクが漏れ出さないようになっている。

そして、本実施形態では、上記シール部材４５に対して弁体４４が着座する着座凸部５２の内側に、インク供給針３４の先端形状に沿うよう形成されて変形可能な当接部材５４を存在させている。上記当接部材５４は、この例では、シール部材４５と一体に形成され、ゴムやエラストマー等の弾性材料から形成されている。

すなわち、上記当接部材５４は、シール部材４５の弁体４４側における着座凸部５２の内周縁から、内側に向かって延設されて環状に形成されている。このように、上記当接部材５４は、シール部材４５の密着開口５１の内部に存在し、上記当接部材５４には、その中央部にインク供給針３４のインク導入孔３２を弁体４４側に露呈させる露呈穴５６が形成されている。

そして、上記当接部材５４は、内側に行くほどその厚みが薄くなり、インク供給針３４挿入側の面が徐々に広がって拡開するように形成されている。これにより、インク供給針３４挿入側の面が、インク供給針３４の先細り状の先端部３４ａの傾斜面に沿う傾斜面を呈している。

図５は、本実施形態の作用を説明する図である。

本実施形態において、インクカートリッジ２をキャリッジ３に取り付けるときは、インク供給口４２をインク供給針３４の先端に位置決めし、そのままインク供給針３４をインク供給口４２に押し込む。これにより、まず封止フィルム５５がインク供給針３４の先端で破られてインク供給口４２内にインク供給針３４の先端を挿入可能な状態となる。

さらに、インク供給針３４の先端をシール部材４５の密着開口５１に挿入すると、まず、インク供給針３４の先端部３４ａの傾斜面がシール部材４５の密着開口５１の下側開口縁に密着し、インク供給針３４とシール部材４５との間のシールが行なわれる。このように、上記シール部材４５は、密着開口５１にインク供給針３４が挿入された状態で、インク供給針３４の外周に密着してシールするようになっている。

この状態で、インク供給針３４の先端部３４ａの傾斜面が、当接部材５４の拡開状の傾斜面に当接し、インク供給針３４の先端部３４ａ近傍の弁体４４側に存在する空気が排出される。このように、密着開口５１の内部に当接部材５４が存在することから、この領域に存在する空気が排出されるので、インクが流れ込んだときにインク内に混入する気泡の量が少なくなる。

さらにインク供給針３４を密着開口５１に押し込むと、先端部３４ａが当接部材５４を変形させる。すなわち、インク供給針３４の先端が露呈穴５６内に挿入されて少し弁体４４側に露出し、そのままインク供給針３４を押し込むことにより、露呈穴５６が押し広げられて先端部３４ａのインク導入孔３２が露呈穴５６から弁体４４側に露呈する。さらに、インク供給針３４の先端は、露呈穴５６から弁体４４側に突出して弁体４４を押し上げ、付勢部材４６の付勢力に抗して弁体４４が上方に変位する。このように、上記弁体４４は、インク供給針３４が密着開口５１に挿入されて上記露呈穴５６から露呈した先端により変位する。

これにより、弁体４４が着座凸部５２から離れてこの部分のシールが解除され、内部のインクがこの隙間から流れ出てインク供給針３４のインク導入孔３２から内部流路３１に流れ込む。

そして、インク供給針３４の内部流路３１に流れ込んだインクはフィルタ部材３３を通過してインク供給路３５を通って記録ヘッド１０のヘッド流路２４に導入されて記録ヘッド１０にインクが供給される。

本実施形態によれば、上記シール部材４５に対して弁体４４が着座する着座凸部５２の内側に、インク供給針３４の先端形状に沿うよう形成されて変形可能な当接部材５４を存在させている。このように、従来空間であった領域に当接部材５４を存在させたことにより、インク供給針３４をインク供給口４２に挿入したときにインク供給針３４の先端部３４ａと当接部材５４とが当接し、インク供給針３４の先端部３４ａ近傍の空気が排出され、当該領域からインク内に気泡として混入する空気がほとんど排出される。したがって、例えば、本実施形態の流体供給装置を流体噴射ヘッドや流体噴射装置に適用した場合でも、気泡の混入に起因する噴射不良が発生するのを防止し、気泡除去のための強制吸引のメンテナンスを少なくしたりなくしたりすることができ、メンテナンスで無駄に消費する流体量を低減できる。

また、上記シール部材４５には、インク供給針３４が挿通されてその外周面と密着する密着開口５１が形成され、上記密着開口５１の内部に当接部材５４を存在させるとともに、上記当接部材５４には、インク供給針３４のインク導入孔３２を弁体４４側に露呈させる露呈穴５６が形成されているため、従来空間であった密着開口５１の内部に当接部材５４を存在させたことにより、インクに混入する気泡の量を確実に減少させることができる。また、インク供給針３４のインク導入孔３２が露呈穴５６から弁体４４側に露呈するため、インク供給針３４へのインクの導入は妨げられることがない。

また、上記弁体４４は、インク供給針３４が密着開口５１に挿入されて上記露呈穴５６から露呈した先端により変位するため、当接部材５４の存在により弁体４４の変位を妨げることもなく、スムーズに弁体４４を変位させてインク供給口４２の開閉動作を行なうことができる。

図６は、本発明の第２の実施形態を示す図である。

この例では、上記インク供給針３４の先端部３４ａには、インク供給針３４の挿入方向に沿うように溝部５７が形成されている。すなわち、上記溝部５７は、略円錐状に形成された先端部３４ａの傾斜面において、平面視において先端を中心とする放射状に形成されている。この例では、溝部５７は複数（図示した例では４つ）形成され、周方向において等間隔に配置されている。

そして、上記インク導入孔３２は上記各溝部５７内に配置されている。すなわち、インク導入孔３２も溝部５７と同じ複数（図示した例では４つ）形成され、周方向において等間隔に配置されている。各インク導入孔３２の先端側すなわち弁体４４側の開口は上記各溝部５７内に開口している。また、上記先端部３４ａに形成された溝部５７は、ストレート部３４ｂとの境界部まで延びていて、この例ではストレート部３４ｂの側面に開放部を有している。

一方、上記シール部材４５の当接部材５４には、上記溝部５７に対応して当接する凸部５８が形成されている。すなわち、上記凸部５８は、略すり鉢状に形成された当接部材５４の針侵入側の傾斜面において、底面視において中央の露呈穴５６を中心とする放射状に形成されている。この例では、凸部５８は複数（図示した例では４つ）形成され、周方向において等間隔に配置されている。

これにより、インク供給針３４をシール部材４５の密着開口５１内に挿入したとき、当接部材５４がインク供給針３４の先端部３４ａの傾斜面に沿って当接し、さらに当接部材５４に形成された凸部５８がインク供給針３４の先端部３４ａに形成された溝部５７に入り込み、インク導入孔３２近傍にある空気を溝部５７から排出する。このとき、溝部５７および凸部５８が放射状に形成されているとともに、溝部５７がストレート部３４ｂとの境界部まで延びていることから、インク導入孔３２近傍にある空気が溝部５７にそって外側に向かってスムーズかつ確実に排出される。

また、この実施形態では、上記インク供給口４２の開口部が一方向に沿って破断する封止フィルム５５で封止され、上記インク供給針３４の溝部５７は、封止フィルム５５が破断する方向に沿って形成されている。

すなわち、上記封止フィルム５５は、インクカートリッジ２の未使用時において内部に貯留されたインクの漏れや蒸発を防止するためのシールであり、例えば、破断可能な薄手（例えば、厚み約３９μｍ）のＰＰ（ポリプロピレン）などの樹脂フィルムが好適に用いられ、インクカートリッジ２の装着時においてインク供給針３４により破断される。

上記封止フィルム５５は圧延方向Ｙ（図６（Ｄ）参照）に圧延されて形成されているため、かかる装着時には圧延方向Ｙに直交する方向（以下、「破断方向Ｘ」と称する（図６（Ｄ）参照））に沿って破断し易くなっている。すなわち、封止フィルム５５が破断したときの破断部５５ａの形状は、円形状ではなく圧延方向Ｙよりも破断方向Ｘにより長く裂けた形状になる。なお、この封止フィルム５５は、圧延されて形成されたものに限定されず、裂け易い方向が規定されていればよい。例えば、一方向にハーフカットされた封止フィルムを用いてもよい。

そして、上記インク供給針３４の溝部５７は、少なくともその一部が封止フィルム５５が破断する方向に沿って形成されている。この例では図示の左右に対向する２つの溝部５７ａが破断方向Ｘに沿って形成されている。それ以外は、上記実施形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。

図７は、本実施形態の作用を説明する図である。

インクカートリッジ２をキャリッジ３に装着する際に、インクカートリッジ２を上方から下方に向けて押し込むと、インク供給針３４の先端が封止フィルム５５に当接して封止フィルム５５が撓み、インク供給針３４の先端部３４ａの傾斜面に密着する。このとき、インク供給針３４の対応する２つの溝部５７ａはその長手方向が封止フィルム５５の破断方向Ｘと一致している。この状態からインク供給針３４を押し込むと、封止フィルム５５が破裂する。

このとき、封止フィルム５５は先端部３４ａにより破断方向Ｘに沿って破断し、その破断部５５ａの開口部からは上記対向する各溝部５７ａの一部が破断開口に臨んでいる。そして、破断部５５ａは圧延方向Ｙよりも破断方向Ｘがより広く開口し、対向する溝部５７ａのより多くの部分が破断開口に臨んでいる。

ここで、本実施形態のインク供給針３４の先端においては、上記したように、各溝部５７が先端近傍から先端部３４ａとストレート部３４ｂとの境界に至るまで延設されているので、封止フィルム５５が撓んでインク供給針３４の先端部３４ａの傾斜面に密着する状態になっても、封止フィルム５５と先端部３４ａの傾斜面との間で圧縮された空気が、インク導入孔３２から内部に進入させることなく、各溝部５７を通して外部に排出することができる。

また、封止フィルム５５の湾曲によりインク供給口４２内の空気が圧力上昇しても、この昇圧した空気も前記溝部５７を通って外部に排出される。すなわち、封止フィルム５５の破断部５５ａは、破断方向Ｘの長さが圧延方向Ｙの長さよりも広く破断するのに対し、長手方向が破断方向Ｘと一致する溝部５７ａが存在するため、その溝部５７ａが破断部５５ａを介してインク供給口４２内と連通する部分を大きく確保できる。これにより、インク供給口４２内の空気が溝部５７ａに流入しやすく、インク供給針３４内への空気の進入をより確実に抑制することができる。

この実施形態では、上記インク供給針３４の先端部３４ａには、インク供給針３４の挿入方向に沿うように溝部５７が形成され、上記当接部材５４には、上記溝部５７に対応して当接する凸部５８が形成されているため、インク供給針３４が挿入されたときに、まず溝部５７に対して凸部５８が当接してインク供給針３４の先端部３４ａと当接部材５４との間の空気が排出され、インク内に気泡として混入する空気が確実に排出される。

また、上記インク供給針３４は、先細り状の先端部３４ａと、上記先端部３４ａの根元側に続くストレート部３４ｂを有し、上記先端部３４ａに形成された溝部５７は、ストレート部３４ｂとの境界部まで延びているため、インク供給針３４がインク供給口４２に挿入され、インク供給針３４の先端部３４ａに当接部材５４が当接して溝部５７に対して凸部５８が当接したときに、溝部５７内に存在した空気がストレート部３４ｂとの境界部まで延びた溝部５７からスムーズに排出され、インク内に気泡として混入する空気が確実に排出される。

また、上記インク導入孔３２は上記溝部５７内に配置されているため、インク供給針３４がインク供給口４２に挿入され、インク供給針３４の先端部３４ａに当接部材５４が当接して溝部５７に対して凸部５８が当接したときに、インク導入孔３２の周囲に存在した空気が溝部５７からスムーズに排出され、インク内に気泡として混入する空気が確実に排出される。

また、上記インク供給口４２の開口部が一方向に沿って破断する封止フィルム５５で封止され、上記インク供給針３４の溝部５７は、少なくともその一部が封止フィルム５５が破断する方向Ｘに沿って形成されているため、インク供給針３４の封止フィルム５５に臨む先端部３４ａに封止フィルム５５の破断方向Ｘに沿って溝部５７ａが形成されることから、インク供給針３４をインク供給口４２に挿入する際に、封止フィルム５５が撓んでインク供給針３４の先端部３４ａに密着する状態になって封止フィルム５５と先端部３４ａとの間で空気が圧縮されたとしても、この空気が溝部５７を通して外部に排出される。また、封止フィルム５５は一方向に沿って破断することから、封止フィルム５５は破断方向Ｘに沿って破断し易くなっている結果、封止フィルム５５が破断することにより生じる開口部は、破断方向Ｘにより広く破断した状態となる。これに対し、溝部５７ａは封止フィルム５５の破断方向Ｘに沿って形成されているため、インク供給針３４が封止フィルム５５に当接されてこれを破断するとき、溝部５７ａの開口が封止フィルム５５の開口部分に臨む領域をより大きく確保できるようになる。したがって、インク供給針３４のインク導入孔３２と封止フィルム５５との間に空気があっても、この空気は溝部５７ａに沿って排出されるため、インク供給針３４の内部への空気の進入を抑制することができる。それ以外は、上記実施形態と同様の作用効果を奏する。

図８は、本発明の第３実施形態を示す。

この例では、インク供給針３４の先端部３４ａに形成された上記溝部５７が、ストレート部３４ｂの側面まで延設されている。それ以外は、上記第２実施形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。

この実施形態では、上記溝部５７は、ストレート部３４ｂの側面まで延設されているため、インク供給針３４がインク供給口４２に挿入され、インク供給針３４の先端部３４ａに当接部材５４が当接して溝部５７に対して凸部５８が当接したときに、溝部５７内に存在した空気がストレート部３４ｂの側面まで延設された溝部５７からスムーズに排出され、インク内に気泡として混入する空気が確実に排出される。それ以外は、上記第２実施形態と同様の作用効果を奏する。

なお、本発明は、上記各実施形態に限定するものではなく、下記のような変形例を包含する趣旨である。

上記各実施形態では、弁体４４として円柱形のものを用いた例を示したが、これに限定するものではなく、弁体４４としては、シール部材４５に着座してシール可能なものであれば各種の形状のものを採用することができる。

上記各実施形態では、圧力発生手段として軸方向に伸縮する圧電振動子１４を適用した例を説明したが、圧力発生手段としては、面方向でたわみ振動する圧電振動子１４を振動板２０の各圧力発生室１２に対応する領域に設けたり、また各圧力発生室１２にインクを加熱し気化させる発熱素子を設けることにより構成することもできる。

また、本発明の流体噴射装置が対象とする流体としては、上述したインク等の流体に限定するものではなく、金属ペースト，粉体，液晶その他の高い粘度材料等、各種の流体を対象とする趣旨である。そして、流体噴射装置の代表例としては、上述したような画像記録用のインクジェット式記録ヘッドを備えたインクジェット式記録装置があるが、本発明の流体供給装置は、その他の流体噴射装置として、例えば液晶ディスプレー等のカラーフィルタ製造に用いられる色材噴射ヘッドを備えた装置、有機ＥＬディスプレー、面発光ディスプレー（ＦＥＤ）等の電極形成に用いられる電極材（導電ペースト）噴射ヘッドを備えた装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッドを備えた装置、精密ピペットとしての試料噴射ヘッドを備えた装置等、各種の流体噴射装置に適用することができる。

本発明を適用したインクジェット式記録装置を示す斜視図。 上記記録装置に用いる記録ヘッドを示す断面図。 本発明の第１実施形態を示す断面図。 シール部材を示す図。 上記第１実施形態の作用を説明する断面図。 本発明の第２実施形態を示す断面図。 上記第２実施形態の作用を説明する断面図。 本発明の第３実施形態を示す断面図。 従来例を示す断面図。

符号の説明

１ インクジェット式記録装置，１ａ 制御装置，２ インクカートリッジ，３ キャリッジ，４ タイミングベルト，５ ステッピングモータ，６ ガイドバー，７ 記録紙，８ 吸引キャップ，９ ワイパーブレード，９ａ 廃インク貯留部，１０ 記録ヘッド，１１ ノズル開口，１１ａ ノズル列，１２ 圧力発生室，１３ 流路ユニット，１４ 圧電振動子，１５ ヘッドケース，１５ａ フランジ，１６ ノズルプレート，１６ａ ノズル形成面，１７ インク貯留室，１８ インク供給路，１９ 圧力発生室形成板，２０ 振動板，２０ａ 島部，２１ 基台，２２ フレキシブル回路板，２２ａ フレキシブル回路板，２３ 環状突起，２４ ヘッド流路，２５ 制御基板，２６ ヘッドカバー，２７ 先端面，２８ ターミナル，３１ 内部流路，３２ インク導入孔，３３ フィルタ部材，３４ インク供給針，３４ａ 先端部，３４ｂ ストレート部，３５ インク供給路，３６ 嵌合凹部，４１ インク貯留空間，４２ インク供給口，４３ 嵌合凸部，４４ 弁体，４５ シール部材，４６ 付勢部材，４７ 連通穴，４８ 弁室，４９ シール部材収容空間，５１ 密着開口，５２ 着座凸部，５３ 外周シール凸部，５４ 当接部材，５５ 封止フィルム，５５ａ 破断部，５６ 露呈穴，５７ 溝部，５７ａ 溝部，５８ 凸部，１００ 記録ヘッド，１０１ ヘッド本体，１０２ インク供給路，１０３ 供給路部材，１０４ インク供給針，１０５ インクカートリッジ，１０６ インク供給口，１０７ インク貯留空間，１０８ 封止フィルム，１０９ インク導入孔，１１０ フィルタ部材，１１１ 弁体，１１２ 付勢部材，１１３ シール部材，１１４ 着座凸部，１１５ 外周シール凸部，１１６ 挿入開口

Claims (8)

1. 先端部に流体導入孔が形成された流体供給部材が挿入されて流体を供給する流体供給口と、上記流体供給口に設けられた弁体と、上記弁体が着座して弁体の変位により流体供給口の開閉を可能とするシール部材とを備え、上記シール部材に対して弁体が着座する着座部の内側に、流体供給部材の先端形状に沿うよう形成されて変形可能な当接部材を存在させていることを特徴とする流体供給構造。
2. 上記シール部材には、流体供給部材が挿通されてその外周面と密着する密着開口が形成され、上記密着開口の内部に当接部材を存在させるとともに、上記当接部材には、流体供給部材の流体導入孔を弁体側に露呈させる露呈穴が形成されている請求項１記載の流体供給構造。
3. 上記弁体は、流体供給部材が密着開口に挿入されて上記露呈穴から露呈した先端により変位する請求項２記載の流体供給構造。
4. 上記流体供給部材の先端部には、流体供給部材の挿入方向に沿うように溝部が形成され、上記当接部材には、上記溝部に対応して当接する凸部が形成されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の流体供給構造。
5. 上記溝部は、ストレート部の側面まで延設されている請求項５記載の流体供給構造。
6. 上記流体導入孔は上記溝部内に配置されている請求項１〜６のいずれか一項に記載の流体供給構造。
7. 上記流体供給口の開口部が一方向に沿って破断する封止フィルムで封止され、上記流体供給部材の溝部は、少なくともその一部が封止フィルムが破断する方向に沿って形成されている請求項４〜８のいずれか一項に記載の流体供給構造。
8. 流体を貯留する流体貯留部と、先端部に流体導入孔が形成された流体供給部材が挿入されて流体を供給する流体供給口と、上記流体供給口に設けられた弁体と、上記弁体が着座して弁体の変位により流体供給口の開閉を可能とするシール部材とを備え、上記シール部材に対して弁体が着座する着座部の内側に、流体供給部材の先端形状に沿うよう形成されて変形可能な当接部材を存在させていることを特徴とする流体供給カートリッジ。

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