JP2009096126A - 液体容器及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】大気開放動作を行うことによって大気中の塵埃や紙粉などの異物が大気開放路内に侵入して弁体と弁座の密着面に付着し気密性が低下し、微量の空気が収容容器内に混入する。
【解決手段】容器本体１０１内を大気に開放する大気開放穴１３１を開閉する大気開放機構１３２を備え、大気開放機構１３２は、筒状の大気開放キャップ１５５内に、パッキン部材１５４及びパッキン部材１５４と接離可能に配置されて外部から移動可能な球状部材１５６と、球状部材１５６よりも大気側に配置されて、球状部材１５６を移動させる大気開放可動部材１５８が進退可能に装着され、可動部材１５８は、外周面側が大気開放キャップ１５５の開口部１５９に摺動自在に保持され、内部に大気と連通する連通路１６１が形成され、連通路１６１に異物を捕捉するフィルタ部材１６０が設けられている。
【選択図】図７

Description

本発明は液体容器及び画像形成装置に関し、特に液滴を吐出する記録ヘッドを備える画像形成装置及びこの画像形成装置で使用する液体容器に関する。

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、コピア、プロッタ、これらのいくつかの機能を有する複合機等の画像形成装置として、例えば、液体の液滴を吐出する液体吐出ヘッドで構成した記録ヘッドを用いて、媒体（以下「用紙」ともいうが材質を限定するものではなく、また、被記録媒体、記録媒体、転写材、記録紙なども同義で使用する。）を搬送しながら、液体を用紙に付着させて画像形成（記録、印刷、印写、印字も同義語で用いる。）を行うものがある。

なお、本発明においては、「画像形成装置」とは、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与する（液体を媒体に付着させる）ことをも意味する。また、「インク」とは、厳密な意味でのインクに限るものではなく、インクと称されるもの、レジスト、ＤＮＡ試料など、上記の意味での画像形成を行うことができる液体の総称として用いる。

このような画像形成装置（以下、単に「インクジェット記録装置」ともいう。）において、キャリッジ上に記録ヘッドにインクを供給するサブタンク（バッファタンクとも称される。）を搭載し、メインのインクカートリッジ（メインタンクとも称される）を装置本体側に設置し、サブタンクに装置本体側のインクカートリッジからインクを補充供給するようにした装置、あるいは、記録ヘッドとともに交換可能に液体容器であるインクカートリッジを搭載するようにした装置が知られている。

ところで、液体吐出ヘッドからのインク吐出動作を安定化させるために、液体吐出ヘッド内のインクを所定の負圧に維持する（液体吐出ヘッド内のインクに作用する圧力を所定の負圧に保つ）ことが重要である。このため、一般には、液体吐出ヘッドにインクを供給するインク供給系中に負圧発生手段を備え、その負圧発生手段によって負圧を付与したインクを液体吐出ヘッドに供給している。

このような負圧発生手段として、インクカートリッジ内に収容したスポンジ状のインク吸収体の毛細管現象を利用して負圧を形成する構成や、インクカートリッジ内を負圧に維持するように、インクカートリッジの少なくとも一部を形成する可撓性部材をインクカートリッジ外方に付勢するばねなどの付勢手段を備えた構成が知られている。さらに、他の負圧発生手段として、液体吐出ヘッドよりも下方にインクカートリッジを配置しておき、水頭差を利用してインクに負圧を付与する構成も知られている。

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、インクカートリッジからサブタンクへインクを供給するための供給流路は、装置内の引き回しや組み立て性、保全性等を考慮して柔軟樹脂チューブが用いられていることが多い。また、サブタンク内の負圧発生手段としては可撓性フィルムが設けられることが多いが、これらは長期使用によって徐々に外部から空気が透過し、やがてはサブタンク内に空気が入り込んでしまう。さらには、メインタンク内に存在する空気やメインタンクの着脱時に供給流路内に混入する空気、インクに溶存している空気などが供給流路を経由して最終的にサブタンクへ蓄積することになる。

そこで、特許文献１にはサブタンク内を密閉又は開放状態に切り替える大気開放弁手段を設け、かつインク供給流路と排気流路を別にしてサブタンク内の空気を排出するようにし、サブタンク内に空気が蓄積するのを防止することが記載されている。この大気開放弁手段は、大気開放キャップ内に弾性部材からなる弁座、弁体である鉄球およびこの鉄球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、スプリングによって鉄球を常時、閉弁方向に付勢することにより、サブタンクが大気に連通するのを防ぎ、サブタンク内に空気が混入するのを防止している。また、大気開放ピンをホルダ内に挿通し鉄球をスプリングの付勢力に抗して開弁方向移動させることによって、サブタンクと大気を連通し、この状態でサブタンク内にインクを供給することでサブタンク内の蓄積空気とインクを置換することでサブタンク内の空気を排出することができる。
特開２００５−１６９６７４号公報

また、特許文献２にはタンク内の圧力を調整するために、蛇行した大気導入経路を有し、大気導入経路に開閉弁を持つものが記載されている。
特許第３７７２８５９号公報

また、特許文献３には大気連通することでタンク内に粉塵やゴミを進入させないためにフィルタが設けられたものが記載されている。
特開２００６−２７２９００号公報

上述した特許文献１に記載されているようにサブタンクに大気開放機構（弁）を備えることで、メインタンクよりサブタンクにインクを供給するときには、サブタンク内に存在する空気を大気に放出することができ、他方、サブタンクへのインクの供給を行った後は、負圧を発生するためにサブタンクを密閉することができる。

ところが、特に出荷後の最初に液体吐出ヘッドにインクを充填する初期充填を行うとき、あるいは、稼働中にユーザーによるノズル回復のためのメンテナンス動作の実行によって負圧を再形成するとき、サブタンクの大気開放弁を開放すると、サブタンク内は略密閉状態であるために、大気開放をすると同時に、大気がサブタンク内に吸い込まれ、このとき、大気の吸い込みにより、大気開放弁を通じて大気中の粉塵、異物がサブタンク内に侵入することになる。

このようにサブタンク内に粉塵などが侵入して、タンク内のインク中に混入すると、画像形成を行う記録ヘッドの不吐出等の不具合を発生させることになる。また、粉塵、異物が大気開放弁を構成する弁座や弁体に付着すると、弁の気密性が低下し、サブタンク内を再度略密閉状態にすることが難しくなり、サブタンク内での負圧形成ができなくなって、記録ヘッドのノズルからインクが垂れて、用紙を汚したり、画像形成ができなくなるなどの不具合が発生する。この場合、再度負圧形成を実施するために、吸引ポンプによって液体吐出ヘッドのノズルからインクを吸い出す回復動作を行わなければならず、負圧回復のための吸引動作でインクを無駄に消費してしまうという課題が生じる。

なお、特許文献１には弁部の密閉性を上げるためにグリースが施される構成が記載されているが、このようにすると、弁が開いたときに大気中の粉塵、異物がグリースに付着し、そのまま永続的に残り、密閉性は低下してしまうおそれもある。

また、特許文献２に記載のものにあっては、蛇行した大気導入路であるために、サブタンクに対してインク供給を行うときに、蛇行による抵抗によってサブタンク内がすばやく大気圧にならず、インク供給動作に時間を要してしまうという課題もある。

また、特許文献３に記載のものにあっては、弁部にフィルタを配しているが、フィルタが弁に対して大気側に存在していないために、弁体や弁座に付着する粉塵、異物を除去することができないという課題がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、大気開放機構を備える液体容器の密閉性を向上することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係る液体容器は、液体吐出ヘッドに供給する容器本体内を大気に開放する大気開放路を開閉する大気開放機構を備え、この大気開放機構は、筒状部材の内部に、弁座部材及びこの弁座部材と接離可能に配置された弁体を有し、筒状部材には、弁体よりも大気側に配置されて、弁体を移動させる可動部材が進退可能に装着され、可動部材は、外周面側が筒状部材側に摺動自在に保持され、内部に大気と連通する連通路が形成され、この連通路に異物を捕捉するフィルタ部材が設けられている構成とした。

ここで、筒状部材と可動部材との間には潤滑剤が充填されている構成とできる。また、筒状部材及び可動部材は樹脂材料からなる構成とできる。また、筒状部材と可動部材との間には両者の間を覆うカバー部材が設けられている構成とできる。このカバー部材は可動部材の進退動作につれて変形可能な弾性部材又は可撓性部材である構成とできる。

本発明に係る液体容器は、液体吐出ヘッドに供給する容器本体内を大気に開放する大気開放路を開閉する大気開放機構を備え、この大気開放機構は、筒状部材の内部に、弁座部材及びこの弁座部材と接離可能に配置された弁体を有し、筒状部材には、弁体よりも大気側に配置されて、弁体を移動させる可動部材が進退可能に装着され、可動部材は、外周面側に筒状部材側との間で大気と連通する連通路が形成され、筒状部材と可動部材との間には両者の間を覆うカバー部材が設けられ、カバー部材には微細な孔が複数設けられている構成とした。

本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る液体容器を備えている構成とした。

本発明に係る液体容器によれば、液体吐出ヘッドに供給する容器本体内を大気に開放する大気開放路を開閉する大気開放機構を備え、この大気開放機構は、筒状部材の内部に、弁座部材及びこの弁座部材と接離可能に配置された弁体を有し、筒状部材には、弁体よりも大気側に配置されて、弁体を移動させる可動部材が進退可能に装着され、可動部材は、外周面側が筒状部材側に摺動自在に保持され、内部に大気と連通する連通路が形成され、この連通路にフィルタ部材が設けられている構成としたので、大気中の塵埃や紙粉などの異物をフィルタ部材で捕捉して、異物が弁体と弁座部材との間に付着することを防止できて、密閉性が向上する。

本発明に係る液体容器によれば、液体吐出ヘッドに供給する容器本体内を大気に開放する大気開放路を開閉する大気開放機構を備え、この大気開放機構は、筒状部材の内部に、弁座部材及びこの弁座部材と接離可能に配置された弁体を有し、筒状部材には、弁体よりも大気側に配置されて、弁体を移動させる可動部材が進退可能に装着され、可動部材は、外周面側に筒状部材側との間で大気と連通する連通路が形成され、筒状部材と可動部材との間には両者の間を覆うカバー部材が設けられ、カバー部材には微細な孔が複数設けられている構成としたので、大気中の塵埃や紙粉などの異物をカバー部材で捕捉して、異物が弁体と弁座部材との間に付着することを防止できて、密閉性が向上する。

本発明に係る画像形成装置によれば、本発明に係る液体容器を備えているので、液体容器の密閉性が低下して不必要に大気が侵入することが防止され、無駄のない安定した液体供給を行うことができる。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明に係る画像形成装置の一例について図１及び図２を参照して説明する。なお、図１は同画像形成装置の全体構成を説明する側面説明図、図２は同装置の要部平面説明図である。
この画像形成装置はシリアル型画像形成装置であり、装置本体１の左右の側板２１Ａ、２１Ｂに横架したガイド部材である主従のガイドロッド３１、３２でキャリッジ３３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タイミングベルトを介して図２で矢示方向（キャリッジ主走査方向）に移動走査する。

このキャリッジ３３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出するための本発明に係る液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド３４ａ、３４ｂ（区別しないときは「記録ヘッド３４」という。）を複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配列し、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３４は、それぞれ２つのノズル列を有し、記録ヘッド３４ａの一方のノズル列はブラック（Ｋ）の液滴を、他方のノズル列はシアン（Ｃ）の液滴を、記録ヘッド３４ｂの一方のノズル列はマゼンタ（Ｍ）の液滴を、他方のノズル列はイエロー（Ｙ）の液滴を、それぞれ吐出する。なお、記録ヘッド３４の構成はこれに限るものではなく、１つのノズル板に３列或いは４列もしくはそれ以上の列数のノズル列を有する構成とすることもできる。

また、キャリッジ３３には、記録ヘッド３４のノズル列に対応して各色のインクを供給するためのサブタンク３５ａ、３５ｂ（区別しないときは「サブタンク３５」という。）を搭載している。このサブタンク３５には、カートリッジ装填部４に着脱自在に装着される各色の記録液カートリッジ１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋから、供給ポンプユニット５によって各色の供給チューブ３６を介して、各色の記録液が補充供給される。

一方、給紙トレイ２の用紙積載部（圧板）４１上に積載した用紙４２を給紙するための給紙部として、用紙積載部４１から用紙４２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）４３及び給紙コロ４３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド４４を備え、この分離パッド４４は給紙コロ４３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４２を記録ヘッド３４の下方側に送り込むために、用紙４２を案内するガイド部材４５と、カウンタローラ４６と、搬送ガイド部材４７と、先端加圧コロ４９を有する押さえ部材４８とを備えるとともに、給送された用紙４２を静電吸着して記録ヘッド３４に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト５１を備えている。

この搬送ベルト５１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ５２とテンションローラ５３との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成している。また、この搬送ベルト５１の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ５６を備えている。この帯電ローラ５６は、搬送ベルト５１の表層に接触し、搬送ベルト５１の回動に従動して回転するように配置されている。この搬送ベルト５１は、図示しない副走査モータによってタイミングを介して搬送ローラ５２が回転駆動されることによって図２のベルト搬送方向に周回移動する。

さらに、記録ヘッド３４で記録された用紙４２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト５１から用紙４２を分離するための分離爪６１と、排紙ローラ６２及び排紙コロである拍車６３とを備え、排紙ローラ６２の下方に排紙トレイ３を備えている。

また、装置本体１の背面部には両面ユニット７１が着脱自在に装着されている。この両面ユニット７１は搬送ベルト５１の逆方向回転で戻される用紙４２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ４６と搬送ベルト５１との間に給紙する。また、この両面ユニット７１の上面は手差しトレイ７２としている。

さらに、キャリッジ３３の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド３４のノズルの状態を維持し、回復するための回復手段を含む維持回復機構８１を配置している。この維持回復機構８１には、記録ヘッド３４の各ノズル面をキャピングするための各キャップ部材（以下「キャップ」という。）８２ａ、８２ｂ（区別しないときは「キャップ８２」という。）と、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード８３と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け８４などを備えている。

また、キャリッジ３３の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける液体回収容器である回収ユニット（空吐出受け）８８を配置し、この空吐出受け８８には記録ヘッド３４のノズル列方向に沿った開口部８９などを備えている。

このように構成したこの画像形成装置においては、給紙トレイ２から用紙４２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙４２はガイド４５で案内され、搬送ベルト５１とカウンタローラ４６との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド３７で案内されて先端加圧コロ４９で搬送ベルト５１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。

このとき、帯電ローラ５６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５１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５１上に用紙４２が給送されると、用紙４２が搬送ベルト５１に吸着され、搬送ベルト５１の周回移動によって用紙４２が副走査方向に搬送される。

そこで、キャリッジ３３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド３４を駆動することにより、停止している用紙４２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙４２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙４２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４２を排紙トレイ３に排紙する。

次に、サブタンク３５の一例について図３ないし図６をも参照して説明する。なお、図３は同サブタンクの外観斜視説明図、図４は同サブタンクの分解斜視説明図、図５は同サブタンクの模式的側面説明図、図６は図５のＡ−Ａ線に沿う概略断面説明図である。なお、ここでは、図を簡単にするために記録ヘッド３４が１つの色の液滴を吐出する場合のサブタンク構成で説明する。上述した画像形成装置のように２つの色の液滴を吐出するようにした場合には、２つのサブタンクを一体形成する。

サブタンク３５は、記録液であるインクを収容するインク収容部１００を形成する容器本体（ケース本体）１０１に、インク収容部１００の開口（サブタンク３５の一面）を封止する可撓性を有するフィルム状部材（可撓性フィルム状部材）１０２を接着又は溶着などで貼り付け、更にインク収容部１００内部にはケース本体１０１とフィルム状部材１０２との間にフィルム状部材１０２を外方に付勢するための弾性部材であるバネ（スプリング）１０３を設けている。

さらに、フィルム状部材１０２にはバネ１０３に対応して凸部形状となる膨らみ部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の変位に応じて変位する検知レバー１０６をケース１０１の側部に設けた支持部１０７，１０７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に接続された供給チューブ３６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３４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３４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。

また、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１２６を連続して形成している。

この大気開放穴１３１を開閉することで、サブタンク３５内を密閉状態にし、あるいは、サブタンク３５内を、大気開放穴１３１を通じて大気開放状態を切り替えるための大気開放手段である大気開放弁機構１３２を設けている。

また、ケース１０１の上部にはサブタンク３５内の気体（空気）の量が所定量以上になったこと（又はインク残量が所定量以下になったこと）を検知するための２本の検知電極１４１、１４２を装着している。検知電極１４１、１４２がいずれもインクに浸されている状態と少なくとも一方がインクに浸されていない状態とで検知電極１４１、１４２間の導通状態が変化することによって気体の量（又はインクの量）を検知することができる。

そこで、この液体容器としてのサブタンク３５における開閉弁機構としての大気解放機構１３２の第１実施形態について図７を参照して説明する。なお、図７は同大気解放機構１３２の詳細を説明する断面説明図である。
ケース１０１に設けた大気開放穴１３１の周囲には円筒状ホルダ部１５１を一体で形成し、ホルダ部１５１の先端面には、弁体を受ける開口１５３を形成したパッキン部材１５４を、大気開放キャップ１５５によって圧縮固定して保持している。大気開放キャップ１５５は、止め部１５５ａをケース１０１の形成した係合部１５１ａに嵌め込んで固定している。

また、ホルダ部１５１内にはパッキン部材１５４に接離可能な弁体として球状部材１５６を配し、この球状部材１５６はスプリング１５７によって、パッキン部材１５４の開口１５３を閉じる方向に付勢されている。パッキン部材１５４は、弁体である球状部材１５６が付勢されるときの密着性を向上させるため、ゴムなどの弾性体で形成され、特にひずみ性の優れたブチルゴムを使用することが好ましい。弁体である球状部材１５６がスプリング１５７によって押圧されている荷重によってパッキン部材１５４が変形し密着するが、変形したままであると再度弁を閉じたときに密閉性を損なう可能性がある。復元力（ひずみ性）が優れているブチルゴムを使用することで、繰り返しの開閉時の密着性が維持でき、高い密閉性を可能とする。

さらに、大気開放キャップ１５５には弁体としての球状部材１５６よりも大気側に、弁が開く方向に球状部材１５６を押圧する円筒状の大気開放可動部材１５８が、進退可能な状態で装着されている。この大気開放可動部材１５８の外周側は大気開放キャップ１５５の開口部１５９に進退可能に嵌合されている。また、大気開放可動部材１５８の内部には空気管路１６１が形成され、空気管路１６１の大気側となる一端部には異物を捕捉するフィルタ１６０が設けられ、他端部はパッキン部材１５４の開口１５３に臨んでいる。

また、大気開放の弁体で球状部材１５６を開閉させるため、駆動アクチュエータ部１７２を備え、図示しない外部駆動機構によって押し出されるプランジャ１７１を有し、プランジャ１７１はアクチュエータ部１７２のフレーム１７３との間に設けたリターンスプリング１７４によって進退可能な動作をする。このような構成で大気開放可動部材１５８をプランジャ１７１で押圧して、球状部材１５６をスプリング１５７の付勢に抗して押込むことで開口１５３を開いて開放状態（開弁状態）とする。

このように構成したので、大気開放機構１３２を動作させるときには、プランジャ１７１を進入動作させて弁体である球状部材１５６を押し込んで開口１５３を開き大気開放穴１３１を開放する。これによって、サブタンク３５内は大気開放穴１３１及び連通路１６１を介して大気と連通するが、このとき、通常サブタンク３５内は画像形成のために負圧状態になっている。そのため、弁体である球状部材１５６を開けた瞬間に、サブタンク３５内に大気を吸い込む空気の流れが発生する。

ここで、大気開放可動部材１５８の外周面は開口部１５９は隙間を抑制して嵌合しており、大気開放された場合の空気は大気開放可動部材１５８の外周面と開口部１５９周面との間を通過することがないものにしている。これにより、大気解放機構１３２を開弁した時のサブタンク３５内と大気との連通は、確実に大気開放可動部材１５８に設けたフィルタ１６０を介して空気管路１６１を通じて行われることになる。

したがって、サブタンク３５内に大気を吸い込む空気の流れが発生した場合でも、フィルタ１６０を通過するため、大気中の粉塵その他の異物はフィルタ１６０で捕捉され、弁体である球状部材１５６側へは侵入しなくなる。更に、空気管路１６１を設けることで、大気との連通時の空気の通過量を安定させることが可能となる。また、この場合、サブタンク３５を大気開放状態にてインクを充填するときには、サブタンク３５内の空気は大気開放機構１３２の大気開放穴１３１から空気管路１６１を通って大気に放出される。

なお、可動部材と開口部の嵌合部の隙間を大きくし、その隙間を利用して大気と連通する方法が一般的だが、空気管路１６１によって空気を排出する経路が常に一定形状となるようにしているため、繰り返しの弁動作でも一定的で安定な空気の通過量を実現することができる。この場合、空気管路１６１の径の大小を設定することで空気の連通量を目的に合わせて設定することもできる。

このようにして、サブタンク３５内への粉塵などの異物の混入、大気開放弁機構１３２の弁体である球状部材１５６あるいは弁座であるパッキン部材１５４への粉塵や異物の付着が低減する。これによって、サブタンク３５内に大気中の粉塵、異物などが混入することによって生じる記録ヘッド３４の滴吐出不良による画像不良がなくなる。また、大気開放機構１３２の弁体の球状部材１５６とパッキン部材１５４の密着性が確保できるものとなり、サブタンク３５の繰り返し密閉性が維持できることになる。弁の開閉動作の信頼性が向上し、インク充填時の安定的なインク供給も行うことができる。さらに、可動部材と開口部（大気開放キャップ部材）の嵌め合いの隙間を抑制していることで、大気開放可動部材１５８の進退動作時のガタツキが抑えられ、弁体である球状部材１５６を確実に開閉できるため、大気開放動作の確実性と信頼性を向上することができる。

また、大気開放可動部材１５８とキャップ部材１５５の開口部１５９との嵌め合い部分（摺接部分）を高い摺動性を有する樹脂材料によって形成することで、隙間を極力少なくしつつ摩擦低減による安定した進退動作を行うことができるようになる。高い摺動性を有する樹脂材料としては、例えば、ポリアセタール樹脂やフッ素樹脂で構成することが効果的である。これにより、大気開放可動部材１５８の進退動作をスムーズにすることができ、弁の開閉動作の確実性が向上する。

次に、本発明の第２実施形態について図８を参照して説明する。なお、図８は同実施形態に係るサブタンクの大気開放機構の断面説明図である。
ここでは、大気開放可動部材１５８の外周面と大気開放キャップ１５５の開口部１５９周面との間に、高い粘度の潤滑材１６２を充填している。高粘度潤滑材１６２は、大気開放可動部材１５８の進退動作時に、開口部１５９と摺動する領域に設けている。

このように構成することで、大気開放可動部材１５８の外周面と大気開放キャップ１５５の開口部１５９周面との間の微小な隙間も遮断することができ、大気からの微小な粉塵、異物の混入をも防ぐことができる。また、可動部分の進退摺動時の摩擦を低減することができ、可動部材１５８の進退動作の繰り返し寿命が向上する。高粘度潤滑材１６２としては、例えばシリコンやフッ素を基材とする高粘度の液状グリースを使用することが好ましい。

次に、本発明の第３実施形態について図９を参照して説明する。なお、図９は同実施形態に係るサブタンクの大気開放機構の断面説明図である。
ここでは、大気開放キャップ１５５の外周面と、大気開放可動部材１５８のフィルタ１６０が搭載されている部分を除く、大気に常にさらされている部分との間にカバー部材１６３を設けて隙間なく覆っている。カバー部材１６３と大気開放キャップ１５５、大気開放可動部材１５８のそれぞれ接する部分は固定されている。カバー部材１６３は、弾性や可撓性を有する部材によって形成し、大気開放可動部材１５８が弁体である球状部材１５６を開閉するために進退する動作に伴って変形して大気開放可動部材１５８の動作を妨げないようにしている。弾性部材としては、例えばゴム、可撓性部材としては、例えば樹脂フィルム等が好ましい。また、大気開放可動部材１５８の進退動作の妨げとならなければ、蛇腹形状をなしていても構わない。また、この実施形態では、大気開放機構の開閉が確実に行えることを前提とすれば、可動部材１５８と開口部１５９との間の隙間が大きくても構わない。

前述したフィルタ１６０は、大気中の粉塵や異物を捕捉するために、微小な孔が複数存在するものや、メッシュ状をなしているものが使用される。特に、本実施形態においては、粉塵、異物の捕捉による目詰まりに対し長期的に集塵能力を発揮する、金属繊維からなる焼結体を使用することが好ましい。

このように構成することで、大気開放可動部材１５８の外周面と大気開放キャップ１５５の開口部１５９周面との間の隙間から微小な粉塵、異物が侵入することを防止できる。

次に、本発明の第４実施形態について図１０を参照して説明する。なお、図１０は同実施形態に係るサブタンクの大気開放機構の断面説明図である。
ここでは、大気開放可動部材１５８は前記各実施形態と異なり中実部材であってフィルタ部材１６０を備えていない。この大気開放可動部材１５８の外周面と大気開放キャップ１５５の開口部１５９の周面との間に内外を連通する連通路１６４としている。そして、大気開放キャップ１５５の外周面と大気開放可動部材１５８の大気に常に晒されている部分とをカバー部材１６５で隙間なく覆い、カバー部材１６５と大気開放キャップ１５５及び大気開放可動部材１５８のそれぞれ接する部分は固定している。

カバー部材１６５は、前記第３実施形態と同様に、弾性や可撓性を有する部材によって形成し、大気開放可動部材１５８が弁体である球状部材１５６を開閉するために進退する動作に伴って変形して大気開放可動部材１５８の動作を妨げないようにしている。

さらに、カバー部材１６５には、微小孔１６６が複数設けられており、この微小孔１６６が粉塵、異物を捕捉するフィルタ構造となっている。

このように構成したので、大気開放機構１３２における弁体である球状部材１５６を移動させて開弁したときには、サブタンク３５内の負圧による空気の吸い込みは、微小孔１６６より行われることとなる。吸い込まれた空気は、大気開放可動部材１５８と開口部１５９との間の隙間である連通路１６４を通って、サブタンク３５内に流入して、サブタンク３５内が大気開放されることとなる。

ここで、微小孔１６６は、大気開放可動部材１５８の進退動作によって変形を伴うが、微小孔１６６は開口を維持できる位置に備わっているものとしている。また、微小孔１６６によって粉塵、異物の捕捉を行うため、別途独立してフィルタを設けなくても構わない。また、大気開放可動部材１５８の進退動作の妨げとならなければ、カバー部材１６５が蛇腹形状を成し、その大気と接する部分に微小孔１６６が備わっていても構わない。

これにより、カバー部材に設けた複数の微小孔がフィルタとして機能することで粉塵、異物の捕捉を行うことができ、カバー部材が可動部材の進退動作につれて変形可能であることから、前記各実施形態で説明したと同様な作用効果が得られるとともに、構成部品の削減によるコスト低下と小型化をも図ることができる。

なお、本発明に係る画像形成装置は、プリンタ単機能構成のものに限らず、プリンタ／ファクシミリ／複写などの複合機能を有する画像形成装置であっても良く、したがってまた、液体容器もこれらの画像形成装置に適用するものであっても良い。また、液体容器の構成も上記実施形態に限定されるものではない。

本発明に係る液体吐出装置を含む画像形成装置の機構部の全体構成を説明する側面概略構成図である。 同機構部の要部平面説明図である。 同装置の液体容器（サブタンク）の一例の説明に供するヘッド部分の斜視説明図である。 同じく分解斜視説明図である。 同じく模式的側面説明図である。 図５のＡ−Ａに沿う断面説明図である。 本発明の第１実施形態に係るサブタンクの大気開放機構の説明に供する拡大断面説明図である。 本発明の第２実施形態に係るサブタンクの大気開放機構の説明に供する拡大断面説明図である。 本発明の第３実施形態に係るサブタンクの大気開放機構の説明に供する拡大断面説明図である。 本発明の第４実施形態に係るサブタンクの大気開放機構の説明に供する拡大断面説明図である。

符号の説明

３３…キャリッジ
３４…記録ヘッド（液体吐出ヘッド）
３５…サブタンク（液体容器）
１３１…大気開放穴
１３２…大気開放機構
１５１…筒状ホルダ部
１５４…パッキン部材（弁座部材）
１５５…大気開放キャップ
１５６…球状部材（ボール、弁体）
１５７…スプリング
１５９…開口部
１６０…フィルタ
１６１…空気管路（連通路）
１６３、１６５…カバー部材
１６４…連通路
１６６…微細孔

Claims (7)

1. 液体吐出ヘッドに供給する容器本体内を大気に開放する大気開放路を開閉する大気開放機構を備え、
   この大気開放機構は、筒状部材の内部に、弁座部材及びこの弁座部材と接離可能に配置された弁体を有し、
   前記筒状部材には、前記弁体よりも大気側に配置されて、前記弁体を移動させる可動部材が進退可能に装着され、
   前記可動部材は、外周面側が前記筒状部材側に摺動自在に保持され、内部に大気と連通する連通路が形成され、
   この連通路に異物を捕捉するフィルタ部材が設けられている
   ことを特徴とする液体容器。
2. 請求項１に記載の液体容器において、前記筒状部材と前記可動部材との間には潤滑剤が充填されていることを特徴とする液体容器。
3. 請求項１に記載の液体容器において、前記筒状部材及び前記可動部材は樹脂材料からなることを特徴とする液体容器。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の液体容器において、前記筒状部材と前記可動部材との間には両者の間を覆うカバー部材が設けられていることを特徴とする液体容器。
5. 請求項４に記載の液体容器において、前記カバー部材は前記可動部材の進退動作につれて変形可能な弾性部材又は可撓性部材であることを特徴とする液体容器。
6. 液体吐出ヘッドに供給する容器本体内を大気に開放する大気開放路を開閉する大気開放機構を備え、
   この大気開放機構は、筒状部材の内部に、弁座部材及びこの弁座部材と接離可能に配置された弁体を有し、
   前記筒状部材には、前記弁体よりも大気側に配置されて、前記弁体を移動させる可動部材が進退可能に装着され、
   前記可動部材は、外周面側に前記筒状部材側との間で大気と連通する連通路が形成され、
   前記筒状部材と前記可動部材との間には両者の間を覆うカバー部材が設けられ、
   前記カバー部材には微細な孔が複数設けられている
   ことを特徴とする液体容器。
7. 液滴を吐出する記録ヘッドを備えて画像を形成する画像形成装置において、請求項１ないし６のいずれかに記載の液体容器を備えていることを特徴とする画像形成装置。

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