JP2010221598A - 液体容器及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルタ部材で捕捉できなかった異物がそのまま大気開放路に侵入することを低減し、弁手段の気密性が低下する。
【解決手段】大気開放機構２０４は、ホルダ取付毛部２２１にホルダ２２２を装着して、大気開放路２２０を形成し、大気開放路２２０を開閉する弁座２２３、弁体２２４及びスプリング２２５かなる弁手段を配置し、ホルダ２２２には弁手段を外部から開閉する開放部材２４１が移動可能に装着され、開放部材２４１には大気開放路２２０の一部を構成する大気と連通する大気連通路２４２が形成され、開放部材２４１の大気連通路２４２の大気側開口部分に、外面が大気に接するフィルタ部材２４３が設けられるとともに、フィルタ部材２４３の内面側に大気流入方向と直交する方向の開口断面積が大気連通路２４２よりも大きい空気室２４４が設けられている。
【選択図】図６

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。

従来、サブタンクとしては、特許文献１、２などに記載されているように、内部を大気に開放をする大気開放弁を有し、大気開放弁は、サブタンクの上面に設けられた開口部（大気開放路に相当する。）と、開口部を封止するシール部と、シール部を開口部に押圧するばね機構と、シール部をサブタンク内に押し込む押圧機構部及び開口部の外部に設けられたフィルタを有し、通常はサブタンク内部を大気と遮断しており、押圧機構部により開弁する機構としたものが知られている。なお、フィルタを設置する例としては、その他特許文献３，４に記載のようなもの知られている。

特開２００３−００１８４６号公報 ２００３−８９２１７ 特開２００３−０５３９８５号公報 特許第３０８７５３５号公報

しかしながら、従来のように大気連通路の大気側開口にフィルタを設置しただけでは、フィルタによって捕捉できなかった異物がそのまま大気連通路に侵入し、弁手段の気密性を低下させ、液体容器の密閉性が低下して大気が容器内に侵入し、安定したインク供給を行うことができなくなるという課題がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、フィルタ部材で捕捉できなかった異物がそのまま大気開放路に侵入することを低減し、弁手段の気密性が低下することを防止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液体を収容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、
内部に前記大気開放路を開閉する弁手段が配置された保持部に、前記弁手段を外部から開閉する開放部材が移動可能に装着され、
前記開放部材には前記大気開放路の一部を構成する大気と連通する大気連通路が形成され、
前記開放部材の前記大気連通路の大気側開口部分に、外面が大気に接するフィルタ部材が設けられるとともに、前記フィルタ部材の内面側に大気流入方向と直交する方向の開口断面積が前記大気連通路よりも大きい空気室が設けられている
構成とした。

ここで、前記開放部材と前記保持部との間には前記開放部材の外周側を覆う弾性変形可能な封止部材が設けられている構成とできる。

本発明に係る液体容器は、
液体吐出ヘッドに供給する液体を収容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、
内部に前記大気開放路を開閉する弁手段が配置された保持部に、前記弁手段を外部から開閉する開放部材が移動可能に装着され、
前記保持部と前記開放部材との間で前記大気開放路の一部となる大気連通路が形成され、
前記開放部材の大気側先端部にはフィルタ保持部材が設けられ、
前記フィルタ保持部材には、外面が大気に接するフィルタ部材が保持されるとともに、前記フィルタ部材の内面側が臨む空気室と、前記空気室と前記大気連通との間に介在し、前記空気室より大気流入方向と直交する方向の開口断面積が小さい連通路とが設けられ、
前記フィルタ保持部材と前記保持部との間に前記開閉部材の外周側を覆う弾性変形可能な封止部材が設けられている
構成とした。

本発明に係る液体容器は、
液体吐出ヘッドに供給する液体を収容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、
内部に前記大気開放路を開閉する弁手段が配置された保持部に、前記弁手段を外部から開閉する開放部材が移動可能に装着され、
前記保持部と前記開放部材との間で前記大気開放路の一部となる大気連通路が形成され、
前記保持部には、外面が大気に接するフィルタ部材が保持されるとともに、前記フィルタ部材の内面側が臨む空気室と、前記空気室と前記大気連通路との間に介在し、前記空気室より大気流入方向と直交する方向の開口断面積が小さい連通路とが設けられている
構成とした。

ここで、前記空気室と前記大気連通路との間の連通路は、前記開放部材の移動方向と直交する方向から前記大気連通路に臨んでいる構成とできる。

また、前記保持部には前記開放部材を覆う弾性変形可能な封止部材が設けられている構成とできる。

この場合、前記空気室と前記大気連通路との間の連通路は、前記開放部材の移動方向に沿う方向に設けられ、前記開放部材を覆う封止部材内の空間を介して前記大気開放連通路と連通している構成とできる。

また、前記空気室は前記フィルタ部材が設けられる開口部が鉛直方向下向きに設けられている構成とできる。

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、フィルタ部材と大気連通路又は大気連通路に連通する連通路との間に大気連通路又は連通路よりも開口断面積が大きい空気室を配置したので、フィルタ部材で捕捉されなかった異物が空気室でとどまり、弁手段まで侵入して弁手段が作動不良になることを防止ないし低減できる。

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インク供給を行うことができる。

本発明の第１実施形態に係る液体容器（サブタンク）を備える本発明に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置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。 同液体容器の斜視説明図である。 同じくサブタンク本体（容器本体）の側面説明図である。 同じく分解斜視説明図である。 同容器の大気解放機構の平断面説明図である。 本発明の第２実施形態に係る液体容器の大気開放機構の拡大断面説明図である。 同大気開放機構のフィルタ保持部材の断面説明図である。 同じくフィルタ保持部材の斜視説明図である。 本発明の第３実施形態に係る液体容器の大気開放機構の拡大断面説明図である。 本発明の第４実施形態に係る液体容器の大気開放機構の拡大断面説明図である。 同じく分解斜視説明図である。 本発明の第４実施形態に係る液体容器の大気開放機構の拡大断面説明図である。 同じくバルブ部材の斜視説明図である。 サブタンクの大気開放機構へのインクの侵入の説明に供する説明図である。 サブタンクの大気開放機構からのインクの漏れ出しの説明に供する説明図である。 サブタンクの大気開放機から漏出したインクの回りこみを防止する構成の説明に供する側面説明図である。 記録ヘッドとキャリッジとの取付け部周りの拡大斜視説明図である。 図１８の要部拡大斜視説明図である。 本発明の第５実施形態に係る液体容器の大気開放機構の拡大断面説明図である。 同じくバルブ部材の斜視説明図である。 同じくバルブ部材の断面説明図である。 図２２のＡ部の要部拡大図である。 大気開放機構を動作させる大気開放機構駆動機構の説明に供する模式的説明図である。 同大気開放機構駆動機構の動作説明に供する模式的説明図である。 比較例の大気開放機構駆動機構の説明に供する模式的説明図である。 同比較例の大気開放機構駆動機構の動作説明に供する模式的説明図である。

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、本発明の第１実施形態に係る液体容器を備える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インクジェット記録装置であり、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。

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インクカートリッジ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）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、図２に示すように、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ワイパ部材（ワイパブレード）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と、キャリッジ３３をロックするキャリッジロック８７などとを備えている。また、このヘッドの維持回復機構８１の下方側には維持回復動作によって生じる廃液を収容するための廃液タンク１００が装置本体に対して交換可能に装着される。

また、図２に示すように、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。

そして、記録ヘッド３４のノズルの維持回復を行うときには、キャリッジ３３をホーム位置である維持回復機構８１に対向する位置に移動して、キャップ部材８２によるキャッピングを行ってノズルからの吸引を行うノズル吸引、画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出などの維持回復動作を行うことにより、安定した液滴吐出による画像形成を行うことができる。

次に、本発明の第１実施形態に係る液体容器（サブタンク）について図３ないし図５を参照して説明する。なお、図３はヘッド部分の斜視説明図、図４は同じく側面説明図、図５はサブタンク本体（容器本体）の分解斜視説明図である。

ヘッド部分は、１つの記録ヘッド３４と、１つの記録ヘッド３４の２つのノズル列にそれぞれ異なる色のインクを供給するためサブタンク３５と、サブタンク３５と記録ヘッド３４との間に介在させたフィルタユニット１０１とで構成され、記録ヘッド３４からは記録ヘッド３４のアクチュエータ手段を駆動する信号を伝達するためのフレキシブルケーブル１０２（符号に「Ａ」、「Ｂ」を付加して図示する。）が引き出されている。

サブタンク３５は、容器本体（タンク本体）２０２の両側にそれぞれ液体収容部である２つのインク収容部２０１を形成し、これらのインク収容部２０１の開口には可撓性を有するフィルム状部材（可撓性フィルム状部材）２１１を接着又は溶着などで貼り付けて封止し、更にインク収容部２０１内部にはタンク本体２０２とフィルム状部材２１１との間にフィルム状部材２１１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）２１２を配設し、これらのフィルム状部材２１１及び弾性部材２１２によって負圧発生機構を構成している。また、容器本体２０２にはフィルム状部材２１１の変位に応じて変位する負圧検知レバー２１３を揺動可能に装着している。

また、タンク本体２０２の上部にはインク収容部２０１を大気に開放するための大気開放通路２０３を形成し、この大気開放通路２０３を開閉する大気開放機構２０４を備えている。

また、タンク本体２０２にはインク収容部２０１にインクを供給するためのインク供給口部２０７を形成し、チューブ３６が連結部材２０８で連結される。また、容器本体２０２の上部にはインク収容部２０１内のインクを検出するための２本の検知電極２１６が設けられている。

ここで、タンク本体２０２の底面には、インク収容部２０１Ａ、２０１Ｂからフィルタユニット１０１に個別的にインクを供給するための供給口２１７をそれぞれインク収容部２０１の端部に形成し、また、供給口２１７を中央部分に配置するためにインク収容部２０１には他方の収容部に膨らんだ膨出部２１８を形成している。

次に、このサブタンク３５における大気開放機構について図６をも参照して説明する。なお、図６（ａ）は同大気解放機構部分の平断面説明図、図６（ｂ）は他の例を示す要部説明図である。
この大気解放機構２０４は、容器本体２０２の上部側方に大気開放通路２０３に通じ、容器本体２０２の内外を連通する大気開放路２２０を形成する中空のホルダ取付け部２２１を一体的に設け、このホルダ取付け部２２１に筒状のホルダ２２２を装着している。

そして、ホルダ取付け部２２１の外端面とホルダ２２２の内部段差部との間で、弁座部材（以下「弁座」という。）２２３を挟み持って保持し、大気開放路２２０内には弁座２２３に押し付ける方向に加圧手段であるコイルスプリング２２５で押圧付勢した弁体としてのボール２２４を収納している。これらの弁座２２３、ボール２２４及びコイルスプリング２２５によって大気開放路２２０を開閉可能な弁手段（弁機構）を構成し、この弁手段を保持する保持部はホルダ２２２とホルダ取付け部２２１で構成している。なお、図６中では、大気解放機構２０４Ａは大気開放路２２０を開放している状態、大気開放機構２０４Ｂは大気開放路２２０Ｂを閉じている状態を図示している。

また、弁手段を保持する保持部を構成するホルダ２２２内には、外部から弁手段の弁体２２４を押圧することで大気開放路２２０を開閉する開放部材２４１が進退可能（移動可能）に装着され、大気開放時に外部（装置本体１側）から押圧部材４０１によって押圧される。

この開放部材２４１の内部には、大気開放路２２０の一部を構成する大気と連通する大気連通路２４２が形成され、更に、図６（ａ）に示すように、開放部材２４１には大気連通路２４２に通じる横穴２４２ｂを設けている。この横穴２４２ａから後述する空気室２４４ｂを通じて大気開放路２２０と開放部材２４１内部の大気連通路２４２が通じている。なお、図６（ｂ）に示すように大気連通路２４２を軸方向にのみ形成した場合には、開放部材２４１と弁体２２４との当接部は、大気連通路２４２が弁体２２４で完全に封止されないように、例えば凹凸面としてエアー通路が形成されるようにしている。

そして、開放部材２４１の大気連通路２４２の大気側開口部分に、外面が大気に接するフィルタ部材２４３が設けられるとともに、フィルタ部材２４３の内面側に大気流入方向と直交する方向の開口断面積が大気連通路２４２よりも大きい空気室２４４が設けられている。

フィルタ部材２４３としては、例えば、金属フィルタメッシュ、金属繊維の圧縮燒結体フィルタ、エレクトロフォーミング金属フィルタ、多孔質構造となったフォーム状フィルタなどを使用することができる。また、フィルタ部材２４３としては、空気を通過させるが所定の圧力以下では液体を通過させない毛細現象効果を有するものを使用することもできる。

また、開放部材２４１とホルダ２２２との間には、開放部材２４１の外周側を覆う弾性変形可能な封止部材２４５が設けられて、開放部材２４１とホルダ２２２との間に生じる隙間を大気から遮蔽している。封止部材２４５は開放部材２４１の進退動作に伴って変形する部材である。

このように、フィルタ部材２４３の内側に開放部材２４１内部の大気連通路２４２よりも開口断面積が大きい空気室２４４を配置することで、外部からの大気導入のときに、一旦、空気室２４４で空気が導入拡散された後に、内部の狭まった大気連通路２４２に空気が導入されるので、本来フィルタ部材２４３でろ過されるべき大きさの外部の異物がフィルタ部材２４３を通過した場合でも、該空間（空気室２４４）内で留まることがあり、大気連通路２４２を通じて異物が更に内部に侵入し、弁手段（弁座２２３及び弁体２２４の間）に異物が挟まって弁手段の気密性が低下するおそれが低減する。これにより、サブタンクの密閉性が低下して大気が不必要にサブタンク内に侵入し、安定したインク供給を行うことができなくなることを防止できる。

この場合、図６−Ｂに示すように、弁部の前の空気室をさらにもう一箇所設ける、この例では封止部材２４５内の空間２４４ｂを設けている。この場合、もう一箇所の空気室２４４ｂは、前記空気室２４４よりも容量を大きくできるため、本来フィルタ部材２４３でろ過されるべき大きさの外部の異物がフィルタ部材２４３を通過した場合でも、大気連通路２４２を通じて異物が更に内部に侵入し、弁手段（弁座２２３及び弁体２２４の間）に異物が挟まって弁手段の気密性が低下するおそれがより低減する。

次に、本発明の第２実施形態に係る液体容器について図７ないし図９を参照して説明する。なお、図７は同液体容器の大気開放機構の拡大断面説明図、図８は同大気開放機構のフィルタ保持部材の断面説明図、図９は同じくフィルタ保持部材の斜視説明図である。また、第１実施形態と対応する部分には同じ符号を付している。
ここでは、ホルダ取付け部２２１に装着し、容器本体２０２の係止部２０２ａで後端部が係止されるホルダ２２２内に、弁手段を構成する弁体２２４を外部から開閉する開放部材２４１が移動可能に装着され、ホルダ２２２と開放部材２４１との間で大気開放路２２０の一部となる大気連通路２４２が形成されている。

そして、開放部材２４１の大気側先端部にはフィルタ保持部材２５０が圧入などで取付けられ、このフィルタ保持部材２５０には、外面が大気に接するフィルタ部材２４３が保持されるとともに、フィルタ部材２４３の内面側が臨む空気室２４４と、空気室２４４と大気連通路２４２との間に介在し、空気室２４４より大気流入方向と直交する方向の開口断面積が小さい連通路２４６とが設けられている。なお、フィルタ部材２４１は熱溶着で固定しているが、超音波溶着でも、接着でもよい。

また、フィルタ保持部材２５０と保持部を構成するホルダ２２２との間に開閉部材２４１の外周側を覆う弾性変形可能な蛇腹状の封止部材２５１が設けられている。なお、封止部材２５１は、例えば薄肉ゴム材、エラストマ樹脂材などで形成することができる。また、なお、フィルタ保持部材２５０と封止部材２５１とは一体化することもできる。一体化する場合には、例えば、フィルタ保持部材２５０をインサート又はアウトサートによる２色成型で行う方法がある。フィルタ溶着は、一体成型の前でも後でもよい。その他、フィルタ保持部材２５０と同一材料として一体成型とすることもでき、このときにはフィルタ部材はインサート成型となる

このように構成したので、前記実施形態と同様に、フィルタ部材２４３の内側に空気室２４４が配置され、この空気室２４４と大気連通路２４２とは空気室２４４よりも開口断面積が小さい連通路２４６を介して連通されていることで、外部からの大気導入のときに、一旦、空気室２４４で空気が導入拡散された後に、内部の狭まった連通路２４６を介して大気連通路２４２に空気が導入されるので、本来フィルタ部材２４３でろ過されるべき大きさの外部の異物がフィルタ部材２４３を通過した場合でも、該空間（空気室２４４）内で留まることがあり、連通路２４６から大気連通路２４２を通じて異物が更に内部に侵入し、弁手段（弁座２２３及び弁体２２４の間）に異物が挟まって弁手段の気密性が低下するおそれが低減する。これにより、サブタンクの密閉性が低下して大気が不必要にサブタンク内に侵入し、安定したインク供給を行うことができなくなることを防止できる。

さらに、封止部材２５１の内部に空気室２４４と連通した空気室２４４ｂを設けることができる。この空気室２４４ｂは前記空気室２４４より容量を大きくできるため、本来フィルタ部材２４３でろ過されるべき大きさの外部の異物がフィルタ部材２４３を通過した場合でも、大気連通路２４２を通じて異物が更に内部に侵入し、弁手段（弁座２２３及び弁体２２４の間）に異物が挟まって弁手段の気密性が低下するおそれがより低減する。

また、この実施形態のような構成にすることにより、部品自体の形状が簡単になり、組立て前の部品の洗浄がしやすくなる、部品の洗浄性が悪いと、部品に異物が付着してしまい、その異物が移動して弁手段にはさみこまれて気密性を低下させてしまうため、洗浄性が向上することで、気密性維持の信頼性がより向上する。

次に、本発明の第３実施形態に係る液体容器について図１０を参照して説明する。なお、図１０は同液体容器の大気開放機構の拡大断面説明図である。
ここでは、上記第２実施形態におけるフィルタ保持部材２５０と保持部を構成するホルダ２２２との間に開閉部材２４１の外周側を覆う弾性変形可能な太鼓状の封止部材２５１が設けられて、封止部材２５１の内部を空気室２４４に連通する容量の大きなもう一箇所の空気室２４４ｂとしている構成としたものであり、その作用効果は第２実施形態と同様である。

次に、本発明の第４実施形態に係る液体容器について図１１及び図１２を参照して説明する。なお、図１１は同液体容器の大気開放機構の拡大断面説明図、図１２は同じく分解斜視説明図である。また、第１実施形態と対応する部分には同じ符号を付している。
ここでは、ホルダ取付け部２２１に装着したホルダ２２２内部に弁座２２３としてのパッキンを嵌装し、この弁座２２３とともに弁手段を構成する弁体部２６２と外部から押圧されることで弁手段を開放する開放部材部２６３とを一体に形成したバルブ部材２６１が移動可能に装着され、バルブ部材２６１の開放部材部２６３の形成された溝２６３ａとホルダ２２２との間で大気開放路２２０の一部となる大気連通路２４２が形成されている。

ここでは、バルブ部材２６１の弁体部２６２がスプリング２２５の力で弁座２２３に圧接されることで大気遮断が行われる。

そして、保持部を構成するホルダ２２２には、外面が大気に接するフィルタ部材２４３が保持されるとともに、フィルタ部材２４３の内面側が臨む空気室２４４と、空気室２４４と大気連通路２４２との間に介在し、空気室２４４より大気流入方向と直交する方向の開口断面積が小さい連通路２４５とが設けられている。この連通路２４５は大気開放通路２４２に対して開放部材部２６３の移動方向と直交する方向で臨んでいる。また、空気室２４４のフィルタ部材２４３が取付けられる開口部は鉛直方向下向きに開口している。

また、ホルダ２２２にはバルブ部材２６１の開放部材部２６３を覆う弾性変形可能な封止部材としてのキャップ部材２６５が装着されている。

なお、図１２に示すように、ホルダ２２２は前述した２つの大気開放機構２０４Ａ、２０４Ｂに対応する２つのバルブ部材２６１を収納する一つの部材であり、各大気連通路２４２（大気開放路２２０）に共通のキャップ部材２６５で封止されている。また、ホルダ２２２とホルダ取付け部２２１との間にはシール部材２６６が挟持され、ホルダ２２２にはホルダ取付け部２２１に係止される係止部２２２ａが設けられている。

このように構成したので、前記実施形態と同様に、フィルタ部材２４３の内側に空気室２４４が配置され、この空気室２４４と大気連通路２４２とは空気室２４４よりも開口断面積が小さい連通路２４６を介して連通されていることで、外部からの大気導入のときに、一旦、空気室２４４で空気が導入拡散された後に、内部の狭まった連通路２４６を介して大気連通路２４２に空気が導入されるので、本来フィルタ部材２４３でろ過されるべき大きさの外部の異物がフィルタ部材２４３を通過した場合でも、該空間（空気室２４４）内で留まることがあり、連通路２４６から大気連通路２４２を通じて異物が更に内部に侵入し、弁手段（弁座２２３及び弁体部２６２の間）に異物が挟まって弁手段の気密性が低下するおそれが低減する。これにより、サブタンクの密閉性が低下して大気が不必要にサブタンク内に侵入し、安定したインク供給を行うことができなくなることを防止できる。

次に、本発明の第５実施形態について図１３及び図１４を参照して説明する。なお、図１３は同実施形態に係る液体容器の大気開放機構の拡大断面説明図、図１４は同機構のバルブ部材の斜視説明図である。
この実施形態は、前記第４実施形態と同様に、ホルダ取付け部２２１に装着したホルダ２２２内部に弁座２２３としてのパッキンを嵌装し、この弁座２２３とともに弁手段を構成する弁体部２６２と外部から押圧されることで弁手段を開放する開放部材部２６３とを一体に形成したバルブ部材２６１が移動可能に装着され、バルブ部材２６１の開放部材部２６３の形成された溝２６３ａとホルダ２２２との間で大気開放路２２０の一部となる大気連通路２４２が形成されている。

ここでは、バルブ部材２６１の弁体部２６２がスプリング２２５の力で弁座２２３に圧接されることで大気遮断が行われる。

そして、保持部を構成するホルダ２２２には、外面が大気に接するフィルタ部材２４３が保持されるとともに、フィルタ部材２４３の内面側が臨む空気室２４４と、空気室２４４と大気連通路２４２との間に介在し、空気室２４４より大気流入方向と直交する方向の開口断面積が小さい連通路２４６とが設けられている。

また、ホルダ２２２にはバルブ部材２６１の開放部材２６３を覆う弾性変形可能な封止部材としてのキャップ部材２６５が装着されている。

この実施形態では、連通路２４６は大気開放通路２４２に対して開放部材部２６３（バルブ部材２６３）の移動方向に沿う方向に設けられ、封止部材であるキャップ部材２６５とホルダ２２２との間で形成される空間（大気開放口）２６７を介して大気連通路２４２と連通している。また、空気室２４４のフィルタ部材２４３が取付けられる開口部は鉛直方向下向きに開口している。

このように大気開放通路２４２と空気室２４４とをつなぐ連通路２４６を開放部材部２６３の移動方向に沿う方向に設けることで、空気室２４４から大気開放通路２４２へのゴミなどの侵入をより確実に抑えることができる。

また、これらの第４、第５においては、大気開放通路２４２と外部に通じる空気室２４４とを連通路２４６を介して連通させることで、大気開放機構２０４内にインクが漏れ出した場合でも、外部への流出を低減することができる。さらに、フィルタ部材２４３を介して外部に通じる空気室２４４は、フィルタ部材２４３を取付ける開口部を鉛直方向下向きに開口させているので、空気室２４４内にインクが侵入した場合でもインクを鉛直方向下向きに滴下させることができ、漏れ出したインクの他の部分への回りこみを容易に回避できるようになる。

つまり、サブタンク３５に対するインクの補給動作は、検知電極２１６によってインク液面高さを検知しながら行っているが、検知電極２１６によってインク液面を検知できないような場合（使用されているインクが予定するインクの抵抗値を有していないような場合）がある。このような場合、サブタンク３５に対して過剰にインクが補給されて、サブタンク３５内から大気開放機構２０４にインクが侵入することがある。

ここで、図１５に示すように、大気開放機構２０４のバルブ部材２６１が閉じているときには、侵入したインクは弁座２２３より内部側で留まってこれ以上は流出しない。しかしながら、この状態で、サブタンク３５にインクを補給するときに、図１６に示すように、バルブ部材２６１が押されると、弁座２２３と弁体２６２との密閉状態が解除されることから、同図に矢印で示す経路で、インク３００がバルブ部材２６１の溝２６３ａを通って空間２６７内に流れ込む。さらに、空間２６７から連通路２４６を通じて空気室２４４に流れ込み、フィルタ部材２４３を通じて鉛直方向下向きに滴り落ちることになる。

これにより、サブタンク３５の大気開放機構２０４から漏出するインク３００が飛び散ることがなくなって狭い範囲に集めることができ、更に漏出したインクが溜まる箇所の特定が容易になって、漏出したインクがＦＰＣ１０２に設けられたドライバＩＣの基板側まで回り込むことを容易に防止できるようになる。

次に、サブタンク３５の大気開放機２０４から漏出したインクの回りこみを防止する構成について図１７ないし図１９を参照して説明する。なお、図１７はサブタンク一体の記録ヘッドをキャリッジに搭載した状態の側面説明図、図１８は記録ヘッドとキャリッジとの取付け部周りの拡大斜視説明図、図１９は図１８の要部拡大斜視説明図である。
記録ヘッド３４にはキャリッジ３３に取付けるためのアジャスタ部材８１が設けられ、アジャスタ部材８１とキャリッジ３３とを例えばＵＶ接着剤などで接合して取付ける。

ここで、サブタンク３５の大気開放機構２０４から滴下するインク３００はアジャスタ部材８１上に滴り落ちるので、この滴り落ちたインク３００がキャリッジ３３の内部に回りこまないようにキャリッジ３３の内部に遮蔽形状（リブ）８２を設け、滴り落ちたインク３００が、記録ヘッド３４のＦＰＣ１０２まで回り込まないようにしている。さらに、キャリッジ３３内のインクが滴り落ちる箇所の近傍に貫通孔８３を設け、この貫通孔８３から漏れインク３００を外部へ流出させるようにしている。

また、アジャスタ部材８１にも記録ヘッド３４側への漏れインク３００の回りこみを防止するためにリブ８１ａを設けている。

また、図示しないが、漏れインク３００が滴下する箇所にインクを検知する手段を設けることによって、サブタンク３５のインク液面検知が有効に機能していないことを検出して、サブタンク異常を検出することができる。つまり、サブタンク３５の大気開放機構２０４内に侵入したインクを敢えて外部に流出させることで、インク満杯という異常をユーザーに伝え、修理の必要を知らせることができる。

次に、本発明の第５実施形態について図２０ないし図２３を参照して説明する。なお、図２０は同実施形態に係る液体容器の大気開放機構の拡大断面説明図、図２１は同じくバルブ部材の斜視説明図、図２２は同じくバルブ部材の断面説明図、図２３は図２２のＡ部の要部拡大図である。
ここでは、前記第４実施形態のバルブ部材２６１に代えてバルブ部材２７１を用いている。このバルブ部材２７１は、図２１ないし図２３に示すように、弁座保持部２７２と開放部材部に相当する外周面軸方向に溝２７３ａを有するバルブピン２７３と、エラストマからなる弁座２７４を二色成型で一体成型したものである。

この場合、バルブ部材２７１の移動により弁座２７４とホルダ２２２の段部２２２ａとの間が離間することで大気開放路２２０が開放され、弁座２７４がホルダ２２２の段部２２２ａに当接することで大気開放路２２０が遮蔽される。

このように構成すれば部品点数の削減を図ることができる。

次に、大気開放機構の開放部材を移動させる大気開放駆動機構について図２４を参照して説明する。なお、図２４は同大気開放駆動機構の模式的説明図である。また、ここでは、大気開放機構２０４の構成は前記第５実施形態で説明するが、これに限定されるものではない。
この大気開放駆動機構４００は、大気開放機構２０４のバルブ部材２６１の開放部材部２６３を押圧する押圧部材４０１がキャリッジ３３に進退可能に保持されている。ここでは、１つのサブタンク３５の２つの大気開放機構２０４に対応して２つの押圧部材４０１が一体的に設けられている。また、押圧部材４０１は図示しないスプリング部材などで非押圧位置に保持されている。

一方、装置本体側にはソレノイド４０２が配設され、このソレノイド４０２のプランジャ４０３には、他端部が支軸４０４に揺動可能に軸支された第１レバー４０５の一端部がピン部材４０６にて揺動可能に係合されている。さらに、他端部が押圧部材４０１に当接可能な第２レバー４０７の一端部が支軸４０４に揺動可能に軸支されている。これらの第１レバー４０５と第２レバー４０７との間には、第１レバー４０５と第２レバー４０７を所定の位置関係で保持するスプリング部材４０８が介装されている。

このように構成した大気開放駆動機構４００においては、大気開放機構２０４を開放してないときには図２５（ａ）に示すように第２レバー４０７が押圧部材４０１に当接していない状態にある。この状態からソレノイド４０２を駆動してプランジャ４０３を矢示Ａ方向に引くことにより、第１レバー４０５が矢示Ｂ方向に揺動し、第２レバー４０５が揺動することにより、図２５（ｂ）に示すように、第２レバー４０５で第１レバー４０７が押圧部材４０１を押し、押圧部材４０１の係合部４０１ａがキャリッジ３３に突き当たる。

このとき、図２５（ｃ）に示すようにソレノイド４０２のプランジャ４０３の係合部４０３ａがソレノイド４０２に突き当たることによって引き量（第１レバー４０５の揺動量）が固定される。ここで、押圧部材４０１がキャリッジ３３に突き当たるときに余剰荷重が生じて第１レバー４０７に対して矢示Ｃ方向の力が作用した場合、スプリング部材２０８による付勢力にて余剰荷重が吸収され、押圧部材４０１の突き当たり時の力は一定に保持される。

このように、ソレノイド４０２と押圧部材４０１との間に設けるレバー部材を第１、第２のレバー６０５、６０７に分割してスプリング部材２０８を介装することによって、押圧部材４０１をキャリッジ３３に突き当てることが可能になり、部品の隙間を無くし、必要押し込み量の低減し、さらに１つのサブタンク３３の２つの大気開放機構の開放性能の違いをなくして大気開放性能の信頼性を向上することができ、また、ソレノイドの動作力ロスを削除できる。

この点について、図２６に示す比較例との対比において説明する。
この比較例の大気開放駆動機構６００では、ソレノイド６０２のプランジャ６０３に一端部を係合させたレバー６０５を有し、このレバー６０５は支軸６０４にて揺動可能に軸支され、レバー６０５の他端部で押圧部材６０１を押圧するようにしている。

この比較例に構成にあっては、図２７に示すように、大気開放時にレバー６０５や、キャリッジ３３及び搭載されているヘッド３４（サブタンク３５）に余剰荷重がかかることを防ぐために、押圧部材６０１を押圧位置（大気開放位置）にしたときに、キャリッジ３３とレバー６０５に部品のばらつきを見込んだ隙間６１０を設ける構成にする必要がある。

つまり、レバー６０５に余剰荷重がかかると、レバー６０５が変形する。また、サブタンク３５を介してキャリッジ３３及びヘッド３４に余剰荷重がかかるとインクの吐出位置が変化する。この場合、レバー６０５の変形を抑えるために剛性を増すと、ソレノイド６０２のプランジャ６０３が隙間をもって途中で止まるため、大気開放動作力が少なくなる。さらに、この低下した動作力に合わせて大気開放機構のシール力を下げて設計しなくてならないため、サブタンク３５の密閉性が低下し、インクの劣化を誘発することになる。また、図２７（ｂ）に示すように、複数のサブタンク３５を大気開放しようとすると、隙間６１０が設けられているため、押圧部材６０１が斜めになり、左右で大気開放可能なものと不可能なものが生じることがあるという問題が発生する。この結果、部品のばらつきを含めた隙間と、開放量が少ない方向に合わせて押し込み量を増加させる必要があり、装置の大型化を誘発している。

これに対して、上述した大気開放駆動機構４００では、余剰荷重がスプリング部材で吸収されるので、押圧部材４０１を押圧位置にするときにキャリッジ３３との隙間をなくして、押圧部材４０１をキャリッジ３３に突き当てることが可能になり、結果必要押し込み量が低減する。さらに１つのサブタンク３３の２つの大気開放機構の開放性能の違いをなくして大気開放性能の信頼性を向上することができ、また、ソレノイドの動作力ロスを削除することができるのである。

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。

１ 装置本体
２ 給紙トレイ
３ 排紙トレイ
３３ キャリッジ
３４ 記録ヘッド
３５ サブタンク（液体容器）
５１ 搬送ベルト
２０１ インク収容部
２０２ 容器本体
２０３ 大気開放通路
２０４ 大気解放機構
２２０ 大気開放路
２２１ ホルダ取付け部
２２２ ホルダ
２２３ 弁座（弁座部材）
２２４ ボール（弁体）
２４１ 開放部材
２４２ 大気開放通路
２４３ フィルタ部材
２４４ 空気室
２４４ｂ 空気室
２４５ 連通路
２４５、２５１、２６５ 封止部材
２６１、２７１ バルブ部材
４００ 大気開放駆動機構
４０１ 押圧部材

Claims (9)

1. 液体吐出ヘッドに供給する液体を収容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、
   内部に前記大気開放路を開閉する弁手段が配置された保持部に、前記弁手段を外部から開閉する開放部材が移動可能に装着され、
   前記開放部材には前記大気開放路の一部を構成する大気と連通する大気連通路が形成され、
   前記開放部材の前記大気連通路の大気側開口部分に、外面が大気に接するフィルタ部材が設けられるとともに、前記フィルタ部材の内面側に大気流入方向と直交する方向の開口断面積が前記大気連通路よりも大きい空気室が設けられている
   ことを特徴とする液体容器。
2. 前記開放部材と前記保持部との間には前記開放部材の外周側を覆う弾性変形可能な封止部材が設けられていることを特徴とする請求項１記載の液体容器。
3. 液体吐出ヘッドに供給する液体を収容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、
   内部に前記大気開放路を開閉する弁手段が配置された保持部に、前記弁手段を外部から開閉する開放部材が移動可能に装着され、
   前記保持部と前記開放部材との間で前記大気開放路の一部となる大気連通路が形成され、
   前記開放部材の大気側先端部にはフィルタ保持部材が設けられ、
   前記フィルタ保持部材には、外面が大気に接するフィルタ部材が保持されるとともに、前記フィルタ部材の内面側が臨む空気室と、前記空気室と前記大気連通路との間に介在し、前記空気室より大気流入方向と直交する方向の開口断面積が小さい連通路とが設けられ、
   前記フィルタ保持部材と前記保持部との間に前記開閉部材の外周側を覆う弾性変形可能な封止部材が設けられている
   ことを特徴とする液体容器。
4. 液体吐出ヘッドに供給する液体を収容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、
   内部に前記大気開放路を開閉する弁手段が配置された保持部に、前記弁手段を外部から開閉する開放部材が移動可能に装着され、
   前記保持部と前記開放部材との間で前記大気開放路の一部となる大気連通路が形成され、
   前記保持部には、外面が大気に接するフィルタ部材が保持されるとともに、前記フィルタ部材の内面側が臨む空気室と、前記空気室と前記大気連通路との間に介在し、前記空気室より大気流入方向と直交する方向の開口断面積が小さい連通路とが設けられている
   ことを特徴とする液体容器。
5. 前記空気室と前記大気連通路との間の連通路は、前記開放部材の移動方向と直交する方向から前記大気連通路に臨んでいることを特徴とする請求項４に記載の液体容器。
6. 前記保持部には前記開放部材を覆う弾性変形可能な封止部材が設けられていることを特徴とする請求項４記載の液体容器。
7. 前記空気室と前記大気連通路との間の連通路は、前記開放部材の移動方向に沿う方向に設けられ、前記開放部材を覆う封止部材内の空間を介して前記大気開放連通路と連通していることを特徴とする請求項６に記載の液体容器。
8. 前記空気室は前記フィルタ部材が設けられる開口部が鉛直方向下向きに設けられていることを特徴とする請求項４ないし７のいずれかに記載の液体容器。
9. 請求項１ないし８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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