JP3238778B2 - 液体貯蔵容器及び液体噴射記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリンタや情報処理装
置（ワープロ，パソコン，ワークステーション等）や複
写機、ファクシミリ等の事務機器に適用可能なインク等
の液体供給用の液体貯蔵容器及び該容器に貯蔵されたイ
ンクによって記録を行う液体噴射記録装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来から、インクジェットプリンタとし
て知られているような液体噴射記録装置やプロッター等
においては、インクを一時的又は、長期的に保有し、記
録部に対してインクを供給するインクタンクが用いられ
ている。近年では、インクタンクが記録ヘッドに対して
一体化されているものが主流製品となっている。

【０００３】この一体化インクタンクは、記録ヘッドと
共に変換されるために比較的小さいものの記録ヘッドの
耐久を満足するようなインク収容量が収納できるものと
なっている。このため、記録ヘッド部がインクタンクの
３０分の１〜５０分の１の大きさとなるものが多い。

【０００４】この種のインクタンク内にスポンジで代表
される連続多孔質体を圧縮して収納する構成をもつもの
が多いが、この多孔質体中に供給できずに残存するイン
クが多いために、これを改善する各種の発明が提案され
ている。例えば記録ヘッド側からこの多孔質体内に圧入
する進入量を考慮した発明やインクタンク内壁に沿って
外気を案内するためのリブ構造を規定した発明が知られ
ている。

【０００５】液体記録装置が実用化され、市場のニーズ
に応じて各種の対応に対して上記発明は効果的なもので
あったが、極めてコンパクトなプリンターユニットを構
成してみると、従来では認識していず不安定要因とされ
ていた各部の構成の相互関係が意外にも技術的な意味を
もつようになっていることが、本発明者達によって解明
されることになった。

【０００６】特に、プリンタ部をパソコン等の情報処理
装置に対して一体的に組み込んで装置全体を小型化した
ものにあっては、特に有効な要素となった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来では個
別に考えられていた、供給管の多孔質体内への圧接状態
と液体貯蔵容器内への多孔質体の圧縮状態との関係を関
連したものとした観点からなされ、これが多孔質体内に
収納された液体を均一な液体移動状態を左右できるもの
となることを解明し、結果的に供給管端部の多孔質体へ
の密着状態をより安定化し、供給不良を防止することが
できる発明を提供することを第１の課題とする。

【０００８】又、本発明の第２の課題は、第１の課題と
は別の観点から要因をさらに見い出し、臨界的なファク
ターとして好ましい条件をもった液体貯蔵容器を提供す
ることにある。

【０００９】

【００１０】本発明のさらに好ましい構成は、以下の説
明より理解できる課題を夫々個々に或は組合せ構成によ
る相互作用により、より効果的な発明を提供するもので
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、圧縮収納され
た連続多孔質体の液体供給側（長さ方向の中心よりも液
体供給側）で、液体の移動状態を左右するファクターが
供給側の端部フィルタ圧接がなされる当接部の中心に対
して全体周辺がどのような構造体になっているかが、以
外にも重要視されるべきものであることに着目してなさ
れたものである。 すなわち、本発明は、記録に使用され
る液体を貯蔵する液体貯蔵容器を構成する容器本体と、
前記容器本体の一側面に配され、貯蔵する液体を外部に
供給するための液体供給口と、前記容器本体内部に収納
された前記液体を保持する連続多孔質体と、前記容器本
体内を大気と連通する大気連通口と、前記連続多孔質体
と当接された状態で前記液体供給口部分に配されたフィ
ルタと、を備えて構成される液体貯蔵容器において、前
記容器本体の前記液体供給口を備えた前記液体供給口よ
り大きな面積を有する端面に対して連接される前記フィ
ルタと前記連続多孔質体との当接部の中心に対して対称
に配された側面と、前記フィルタとの関係が、前記フィ
ルタと前記連続多孔質体との当接部の周囲から前記側面
の内壁までの最短距離が前記フィルタの直径の半分以下
の条件を満足することを特徴とする液体貯蔵容器であ
る。この対称面は、正三角柱の容器で中心部に当接域を
もっていれば３個の対称面となり、円柱容器では無限個
となる。この対称面は、上記当接部に向かっての全体か
ら集中してくる液体の分布を当接域に対して均等分布化
する要素として機能し、従来は全く考慮されていない構
成である。この発明によれば、液体の供給に伴って発生
する多孔質体内部の気体の分布が一部に集中することが
なくなり、全体のバランスを良好に保つことができる。
特に、この発明は、正三角柱もしくは一辺が２０mm以下
の多角面の端部域の断面とする容器には、その効果が顕
著となるので、特に最適である。

【００１２】また、容器の内壁と圧縮多孔質体との接触
部分の不安定要因があって端部フィルタの圧縮部となる
多孔質体領域が全体に対して支配的な状態となり、安定
供給を実行できるもので、そのため最短距離が端部フィ
ルタの圧接部（当接部）の直径の半分以下、且つ当接部
の周囲から内壁までの最長距離が、この直径半分の値の
近傍（直径の半分×１．３以内）であると、その効果は
極めて安定したものであった。

【００１３】また、この発明においては、より具体化し
たパラメータとして見ることができる当接部面積と、そ
こにおける多孔質体全体の断面積との比率関係を３．０
倍以上６．５倍以下の範囲内にすれば、不要気体の移動
を許容しつつ、必要液体の当接部側への集中移動状態を
確保できる。特に、この数値が、４．０倍以上６．０倍
以下の範囲内になると、多少の断面部での周囲の形状バ
ラツキがあっても、これを吸収して、より安全性の高い
液体供給を達成できる。

【００１４】

【００１５】

【００１６】本発明のさらなる特徴や、本発明に具体的
に応用することで、好ましい部分構成は以下の説明で理
解できよう。

【００１７】本発明でいう端部フィルタの境界部や面積
の計算は、フィルタの実質的な液体流通範囲として有効
値を用いることはいうまでもない。

【００１８】

【実施例】本発明夫々の構成をすべて適用した不図示の
大気連通口を介して大気圧したで供給を行う容器の最適
実施例を図１を用いて説明するが、本発明でいう「端部
フィルタ」の多孔質体に対する圧接部、当接部は、常時
得られている本実施例以外に、記録ヘッドの装着によっ
て形成される場合も含むものである。

【００１９】図１（ａ）は、端部フィルタＦが連続多孔
質体ＳＰに圧接している当接部における周囲状況を説明
する図、図１（ｂ）は、図１（ａ）の当接部中心であり
端部フィルタＦの中心でも或る中心部Ｏを通り、容器内
の液体供給方向に関しての１つの対称面におけるＸ方向
断面図を示しており、図１（ｃ）は、この中心部０を通
り、容器内の液体供給方向に関して別の対称面における
Ｙ方向断面図を示している。図１でＲは（ｃ）でわかる
ように多孔質体ＳＰの長手方向の長さよりもフィルタＦ
側に長く形成されたリブで、左右面のみに夫々の３本づ
つ設けられている。図１で示す液体貯蔵容器は、上記中
心部０を通り、多孔質体ＳＰの長手方向に関する断面に
おいて、対称面を２個（即ち、複数個）備えた構成であ
る。フィルタＦは本例多孔質体に圧接した状態で、容器
内に固定されている。この構成は、容器内の多孔質体に
外圧変動を加えることがないので液体供給体制が極めて
安定している。Ｃは、液体供給を受ける記録ヘッド等の
部材に傾向するためのクリップで、後述のヘッド側クリ
ップ２２２に代えて設けたものである。Ｂは、後述する
構成で、記録ヘッド連結部を密閉するように付勢され、
連結部材としての供給管端部の挿入等によって移動し、
多孔管体ＳＰと外部との連通状態を形成する弁機構であ
る。ＢＲは、多孔質体長手方向の他端部に当接するバッ
クリブである。ＳＴは、フィルタＦを端部にボールド
し、弁機構Ｂ側へフィルタＦが移動することを阻止する
ストッパで、図２３（ａ），（ｂ）に示すような形状を
している。

【００２０】図２３（ｂ）で示す（Ｆ）はフィルタＦが
支持される部位を示している。図１のフィルタＦのメッ
シュサイズよりも大きな貫通孔Ｐ２の１２個がフィルタ
の中心部０を中心として同心円の周上に孔中心を有する
ように等角度配置し、その中心部０に対応して同様の貫
通孔Ｐ１を有している。ストッパＳＰはフィルタＦの周
辺から中心に向かって遠ざかるような円すい状になって
おり、この円すい空間領域に一時的に液体を保持するよ
うな機能をなす。尚、Ｒ１は、フィルタの変位を抑制す
るリブである。

【００２１】ここで、対称面（ｂ），（ｃ）夫々におけ
る対称の意味について説明する。

【００２２】上記当接域は、円形でかつ容器の中心部に
その円の中心を一致させるように形成されている。その
ため、各対称面である図１（ｂ），（ｃ）それぞれで
は、当接部の周境界から、対向する壁部夫々に対して最
短距離が上，下、夫々が同一Ｘ，Ｙとなっている。ま
た、当接部面積と、そこにおける多孔質体全体の断面積
との比率関係であるが、これを３．０倍以上６．５倍以
下の範囲内にすると、不要気体の移動を許容しつつ、必
要液体の当接部側への集中移動状態を確保できる。特
に、この数値が、４．０倍以上６．０倍以下の範囲内に
なると、多少の断面部での周囲の形状バラツキがあって
も、これを吸収して、より安全性の高い液体供給を達成
できる。この範囲を外れると、フィルタから遠い位置に
存在するインクに対して吸収体の状態のバラツキが作用
し、インクの供給性に関して本発明で規定した範囲内に
ある場合より劣るものとなる。

【００２３】本例の吸収体である多孔質体は、単位をmm
として図１（ａ）に示す寸法で、幅２８×高さ３０の直
方形断面が、当接部を含む断面域に存在することで幅
（１３．８〜１５．８）×高さ１６．４に周囲全体から
圧縮されており、図１（ｂ）に示すようにフィルタ圧接
によって、挿入前の長さ３５が２３に圧縮されている。

【００２４】従って、圧縮比は、幅１３．５〜１５．８
／２８，高さ１６．４／３０，長さ２３／３５になって
いる。これらは、本願の圧縮の割合の条件に照らすと、
長さ方向の圧縮比が幅・高さの夫々の圧縮比よりも小さ
く、又、幅・高さの夫々の圧縮比がほぼ同等であり、
又、本願でいう圧縮比の長さ方向と周囲とでの差が０．
０９以上０．１８以下の範囲に入っており、又、幅，高
さ方向夫々も同等の圧縮状態と見なせる範囲である。従
って、この容器を用いることで、従来には内画期的な効
果が得られた。

【００２５】図２乃至図１３は、本発明の液体貯蔵容器
の特定のキャリッジに対する装着操作にとって有効な部
分構成の説明図である。図において、２００は電気信号
によりインクを吐出させる記録ヘッド、２０１はインク
を収納しておき記録ヘッド２００に供給するインクタン
ク、２０３は記録ヘッド２００およびインクタンク２０
１を保持・走査する記録装置本体に設けられたキャリ
ア、２０４は記録ヘッドの保持・解除を行うヘッドレバ
ー、２０５はインクタンク２０１の着脱を行うインクタ
ンクレバー、２０７はキャリア２０３に記録ヘッド２０
０を固定しておくためのヘッドホルダバネ、２０８はイ
ンクタンク２０１を保持しているタンクケース、であり
これらの各部によって記録装置のヘッドカートリッジ部
およびキャリア部が構成される。

【００２６】図２は本発明の実施例に関する記録装置の
記録ヘッド２００およびインクタンク２０１を示した模
式的斜視図である。同図において、２２０はインクタン
ク２０１から記録ヘッドにインクを供給する通路となる
インク被供給孔、２２１はインクタンク２０１から記録
ヘッド２００にインクを供給するインク供給孔、２２２
は記録ヘッド２００とインクタンク２０１を一体化する
場合に両者をガイドして保持するための結合爪、２２３
は結合爪２２２と係合する結合爪ガイド溝、２３２は記
録ヘッド２００をキャリアから取り出す際に、取り出し
操作を容易にするためのヘッドタブであり、これらの各
部によってヘッドカートリッジ２０２が構成される。

【００２７】記録ヘッド２００は、インクを吐出するた
めに利用される熱エネルギを発生する複数の電気熱変換
素子およびこれを駆動するための駆動回路が形成された
基板と、この基板上に上記複数の電気熱変換素子の各々
に対応した吐出口および液路、さらには各液路に連通す
る共通液室を構成するための天板が積層されており、さ
らには前記駆動回路に記録装置本体から信号を与える為
の電気的接点が設けられている。さらに、ヘッドの状態
を記録装置本体から検知するためのセンサを記録ヘッド
２００内に配することもでき、具体的には、前記電気熱
変換素子近傍の温度を検知する為の温度検知センサ、イ
ンクの供給がなくなり前述の共通液室内からインクがな
くなった場合にこれを検知するインク残量検知センサ、
あるいは、ヘッドカートリッジ内のインクの種類やヘッ
ドの種類が違う物を交換しながら使用する場合にヘッド
カートリッジの種類を特定するヘッド種類判別センサ、
等である。これらのセンサからの信号を記録装置本体で
判断し、前期電気熱変換素子に印加する信号を制御して
印字状態を最適にすることが出来る。

【００２８】そして、このようにして構成された記録ヘ
ッドの吐出口を配列した吐出口面が記録媒体に対向する
ように記録装置に搭載される。

【００２９】インクタンク２０１は、インクを保持しな
がら記録により消費されたインクを補うために適宜記録
ヘッド２００にインクを供給するためのタンクであり、
インクタンク２０１単体で存在するときにはインク供給
孔２２１からインクがもれないように図示せざる封止手
段によって封止されている。この封止手段は記録ヘッド
２００と一体化された時点で自動的あるいは手動で開放
され、インク流路が形成される。封止手段は、たとえば
金属球をゴム栓にバネで押圧しておく機構で実現するこ
とが出来る。

【００３０】また、インクの消費により減少するインク
体積に応じて外部から大気を導入するような機構を備え
ていてもよい。さらには、記録ヘッドに供給するインク
の圧力をわずかに負圧に保つ機構を内部に持つことで、
印字品位を向上させインク漏れを防止することも出来
る。

【００３１】本実施例に於いては、インクタンク２０１
内部に図示せざる可撓性の袋を持っており、その中にイ
ンクが収められ、インク供給孔２２１につながるように
構成されている。インクタンク２０１内の残りの空間は
空気で満たされているが、空気圧は記録動作状態に於い
て図示せざる圧力調節弁により調節されており、さらに
具体的には、所定範囲の負圧状態が発生・保持されるよ
うになっている。

【００３２】あるいはさらに簡単な機構で上記の圧力調
節機構を実現するために、インクタンク２０１内部にス
ポンジ状のインク吸収体を入れておき、インク吸収体に
インクを保持させておくこともできる。この場合はイン
ク吸収体自身の毛細管現象によってインクを保持しよう
とする力が働くため、そこからインクを取りだそうとす
ると自動的に負圧状態を発生・保持することができる。
またこの場合には、使用したインクの体積分だけインク
タンク２０１外から取り込むための大気連通口をインク
タンク２０１に設けてある。

【００３３】記録ヘッド２００とインクタンク２０１は
一体化したヘッドカートリッジ２０２の状態で記録動作
中の記録装置上で使用されるが、次に両者を一体化する
方法を説明する。

【００３４】基本的に記録ヘッド２００とインクタンク
２０１はインク被供給孔２２０とインク供給孔２２１を
結合することによって一体化されるため、この部分はイ
ンクの漏れ、あるいはインク流路への気体の侵入を防止
する形になっている。本実施例においては図２１に示さ
れるように、剛体のパイプと弾性体の栓を利用する方式
を採っている。すなわち、インク被供給孔２２０はモー
ルド部材で筒状に成形されており、これに対向するイン
ク供給孔２２１はゴム材により成型された円筒穴の開い
た部材である。インク被供給孔２２０の外径はインク供
給孔２２１の内径よりもわずかに大きく作られている。
そこでインク被供給孔２２０をインク供給孔２２１に圧
入すると、インク供給孔２２１は半径方向にわずかに変
形しながらインク被供給孔２２０に密着して一体化され
る。

【００３５】なお、結合部は剛体と弾性体の組合わせに
は限定されず、シール機能を持ったものであれば良いの
で、例えば、モールドのパイプとモールドの穴の組合わ
せでモールドの微少変形による弾性を利用してシールし
てもよいし、あるいは穴の開いていないゴム製のシール
部材と注射針状のパイプで構成してもよい。

【００３６】記録ヘッド２００とインクタンク２０１の
一体化においては、上述のインク被供給孔２２０とイン
ク供給孔２２１の結合だけでもよいのであるが、ヘッド
カートリッジ２０２の取扱時において予期せざる外力が
加わった場合に簡単に外れないようにするため、あるい
は一体化する場合に容易に一体化できるガイドとなるよ
うに、本実施例においては結合爪２２２と結合爪ガイド
溝２２３によって結合をより強固なものとしている。す
なわち、インク被供給孔２２０と一体にモールドで成形
され、弾性的に変形することが出来る結合爪２２２は、
先端に突起が設けられており、この突起の高さの分だけ
弾性的に変形しながら結合爪ガイド溝２２３に係合して
いき、結合爪ガイド溝２２３の奥に設けられた溝が深く
なった部分に結合爪２２２の突起が到達した時点で係合
が完了するものである。

【００３７】さらに結合爪２２２は記録ヘッド２００と
インクタンク２０１の結合時にインク被供給孔２２０と
インク供給孔２２１が容易に位置合せされるように、ガ
イドとしての役割も持っている。すなわち結合爪２２２
はインク被供給孔２２０よりも長くなっており、インク
被供給孔２２０がインク供給孔２２１に接する前に結合
爪２２２がインクタンク２０１に接触するようになって
いる。ここで結合爪２２２の先端は斜めに切り取られて
おり、斜めの部分が結合爪ガイド溝に図１８矢印ａ方向
のガイドとなって容易に係合されうる。また、結合爪２
２２の先端に設けられた突起も斜めに切り取られており
図２矢印ｂ方向のガイドとなって容易な係合を助けてい
る。

【００３８】なお、本実施例においては結合爪を記録ヘ
ッド側に設けたが、これには拘束されず、インクタンク
２０１側、あるいは記録ヘッド２００とインクタンク２
０１の両方に設けることも出来る。

【００３９】次に、記録ヘッド２００をキャリア２０３
に機械的、電気的に接続する方法を説明する。

【００４０】図３にキャリア２０３への記録ヘッド２０
０の接続部分を示す断面図を、図４に取り付け順序を示
した模式的斜視図を示す。

【００４１】同図において２２５はキャリア２０３に固
定され記録ヘッド２００に設けられた穴に係合して図４
矢印ａ、矢印ｂ方向の位置決めをする位置決めピン、２
２６はキャリア２０３に固定され、図３ａ方向に押し付
けられる記録ヘッド２００を受け止めるストッパ、２１
１は記録装置本体と記録ヘッド２００とを電気的に接続
するためのフレキシブルケーブル、２１１ａはフレキシ
ブルケーブル２１１に設けられた位置決め穴ａ、２１１
ｂはフレキシブルケーブル２１１に設けられた位置決め
穴ｂ、２１２はフレキシブルケーブル２１１とキャリア
２０３の間に挟まれフレキシブルケーブル２１１を弾性
的に支持するフレキシブルケーブルパッド、２１２ａは
フレキシブルケーブルパッド２１２に設けられた位置決
め穴ａ、２１２ｂはフレキシブルケーブルパッド２１２
に設けられた位置決め穴ｂ、２１２ｃはコンタクト部へ
のインクの侵入を防ぐインクバリア、２２７は記録ヘッ
ド２００に設けられ記録ヘッド２００内のヒーター部と
電気的に接続されたヘッドコンタクト部、２２７ａはヘ
ッドコンタクト部２２７に設けられた位置決め穴ａ、２
２７ｂはヘッドコンタクト部２２７に設けられた位置決
め穴ｂ、２２７ｃはストッパ２２６の端面が当たるスト
ッパ当接場所、である。

【００４２】記録ヘッド２００はヘッドホルダバネ２０
７から図示せざるレバーを介してａ方向に押し付けられ
ており、その位置は記録ヘッド２００に設けられた穴と
位置決めピン２２５との係合、およびストッパ２２６と
の干渉により一意に決まる。このようにして記録ヘッド
２００とキャリア２０３は機械的に接続される。

【００４３】また、記録ヘッド２００に設けられたヘッ
ドコンタクト部２２７とフレキシブルケーブル２１１の
端面には相対する位置に複数の電気的な接点が設けられ
ており、これらを所定の圧力をもって押圧することによ
り記録装置本体と記録ヘッド２００が電気的に接続され
る。この際に複数の電気的接点を一度に圧接する必要が
あるので、これらを均一に圧接するために弾性材料で出
来たフレキシブルケーブルパッド２１２を押圧部に入れ
ている。フレキシブルケーブルパッド２１２の材質は例
えばシリコンゴムなどを用いており、前述の電気的接点
に対応した位置に複数の突起を持って、押圧の応力が接
点に集中するように構成している。さらに、フレキシブ
ルケーブル２１１に設けられた前述の電気的接点は、押
圧された際の応力をさらに集中させて接続を確実なもの
にするために突起状に構成してもよい。

【００４４】また、押圧された時に発生する反力は記録
ヘッド２００を押さえつけているヘッドホルダバネ２０
７の力よりはるかに小さくなるように構成されている
為、フレキシブルケーブルパッド２１２からの反力によ
り記録ヘッド２００の位置がずれてしまうことはない。

【００４５】また、キャリア２０３、フレキシブルケー
ブルパッド２１２、フレキシブルケーブル２１１、ヘッ
ドコンタクト部２２７およびヘッドカートリッジ２０３
は確実な電気的接続や良好な記録品位を得るために互い
に正確に位置決めされている必要があるが、その為に以
下のように構成している。

【００４６】すなわち、キャリア２０３の２本の位置決
めピン２２５を基準として、片方の位置決めピン２２５
が位置決め穴ａ２１２ａ、位置決め穴ａ２１１ａおよび
位置決め穴ａ２２７ａに共通に嵌合し、またもう一方の
位置決めピン２２５が位置決め穴ｂ２１２ｂ、位置決め
穴ｂ２１１ｂおよび位置決め穴ｂ２２７ｂに共通に嵌合
して図４ａ方向および図４ｂ方向の位置を決定してい
る。

【００４７】さらにストッパ２２６の端面がヘッドコン
タクト部２２７のストッパ当接場所２２７ｃに当接する
まで図３ａ方向から押圧してやることにより、記録ヘッ
ド２００の図４ｃ方向の位置も正確に決定することが出
来る。

【００４８】さらには、電気的な接触面すなわちフレキ
シブルケーブル２１１とヘッドコンタクト部２２７の間
に、なんらかの原因でインクが侵入すると電気的に短絡
してしまう可能性があるので、これを防止する必要があ
る。そのために本実施例ではフレキシブルケーブルパッ
ド２１２の一部を突起状にしてインクバリア２１２ｃと
し、記録ヘッド２００の端面に押圧するようにしてヘッ
ド２００の吐出口から出たインクの侵入を防止してい
る。

【００４９】なお、本実施例においては電気的あるいは
機械的な結合部を記録ヘッド側に設けたが、これには拘
束されず、インクタンク２０１側、あるいは記録ヘッド
２００側とインクタンク２０１側の両方に設けるように
するか、また、どちらかに電気的結合部と機械的結合部
を分けて設けるようにしてもよい。

【００５０】次に記録ヘッド２００およびインクタンク
２０１の取扱方法、すなわちインクが無くなったインク
タンク２０１を新しいインクタンク２０１に交換する場
合や、何らかの原因によって使用不能となった記録ヘッ
ド２００を交換する場合の方法について説明する。

【００５１】第１の形態として、記録ヘッド２００とキ
ャリア２０３の固定を解除して、キャリア２０３から記
録ヘッド２００とインクタンク２０１を一体化したまま
の状態で取り出し、キャリア２０３から外れた状態（以
下、オフキャリア状態と呼ぶ）で記録ヘッド２００とイ
ンクタンク２０１を分離したり一体化したりする方法が
ある。

【００５２】図５にキャリア２０３から記録ヘッド２０
０とインクタンク２０１を一体としたままで取り出す場
合の模式的斜視図を示す。この場合、ヘッドレバー２０
４を図５ａ方向に回転させこのような位置まで引き起こ
すことにより、ヘッドレバー２０４に設けられたカム
が、記録ヘッド２００を押圧していたレバーに設けられ
た軸を移動させることによってヘッドホルダバネ２０７
による記録ヘッド２００への押圧力を解除している。

【００５３】この際にキャリア２０３内のタンクケース
２０８が、その突起をインクタンク２０１の記録ヘッド
２００側端面に係合したまま移動するので、記録ヘッド
２００とインクタンク２０１は一体化したままで図５ｂ
方向に移動する。これにより位置決めピン２２５と記録
ヘッド２００の穴との係合も外れるので、記録ヘッド２
００とインクタンク２０１は一体のまま図５ｃ方向に移
動させることができ、キャリアから取り出せ、オフキャ
リア状態とすることが出来る。この際に、記録ヘッド２
００に取り付けられたヘッドタブ２３２をつまみ、持上
げることによってヘッドカートリッジ２０２全体を容易
に取り出すことができる。なお、このヘッドタブ２３２
は可撓性の材料（例えばポリエステル）でできており、
フレキシブルケーブル２１１と接する面は、少なくとも
電気的に絶縁性の部材で構成されている。そして、記録
時には、ヘッドタブ２３２がヘッドレバー２０５とフレ
キシブルケーブル２１１との間に介在して、フレキシブ
ルケーブル２１１の保護と外部からの電気的絶縁とを行
っている。オフキャリア状態にした後は、記録ヘッド２
００とインクタンク２０１を一体化した際の結合方向と
は反対方向に力を加えることにより両者を分離すること
が出来る。そして、交換したい方を新しいものとし、前
述の一体化の方法により両者を一体化して逆の手順でキ
ャリア２０３に収納することにより交換作業が終了す
る。

【００５４】なお、本実施例においてはヘッドレバー２
０４を用いて記録ヘッド２００の押圧力を解除している
が、これには拘束されず、記録ヘッド２００を押圧する
レバーを直接移動するように構成してもよい。また、記
録ヘッドの固定方法にヘッドホルダバネ２０７を用いて
押圧しているがこれには拘束されず、バネ性を持ったラ
ッチフックなどを用いて固定するように構成してもよ
い。

【００５５】第１の形態を採った場合、以下のような効
果がある。

【００５６】すなわち、記録ヘッドあるいはインクタン
クのどちらか一方に交換が必要となった場合、交換が必
要な方だけ交換すればよいので、経済性が向上する。

【００５７】第２の形態として、記録ヘッド２００とキ
ャリア２０３の固定をしたままで、記録ヘッド２００と
インクタンク２０１の分離をキャリア上で行い（以下、
オンキャリア状態）、インクタンク２０１のみを取り外
す方法がある。

【００５８】図６にキャリア２０３上で記録ヘッド２０
０からインクタンク２０１を分離した状態の模式的斜視
図を示す。この場合、タンクレバー２０５を図６ａ方向
に回転させこのような位置まで引き起こすことにより、
タンクレバー２０５に設けられた図示せざるカムによっ
てタンクケース２０８が図６ｂ方向に移動する。タンク
ケース２０８に設けられた突起がインクタンク２０１の
記録ヘッド２００側端面に係合してインクタンク２０１
を図６ｂ方向に移動させる。この時、記録ヘッド２００
の固定は、インクタンク２０１と共に移動することはな
いので、記録ヘッド２００とインクタンク２０１の係合
部がはずれ、分離することが出来る。さらにインクタン
ク２０１を図６ｃ方向に移動させることによりキャリア
２０３から外すことが出来る。

【００５９】また、インクタンク２０１の装着において
は、逆の手順によってタンクケース２０８の中にインク
タンク２０１を挿入し、タンクレバー２０５を操作す
る。これによって、タンクケース２０８がインクタンク
２０１の端部を押圧するので、その圧力により記録ヘッ
ド２００とインクタンク２０１を結合することができ
る。

【００６０】なお、このとき本実施例のように記録ヘッ
ド２００をヘッドホルダバネ２０７によって弾性的に押
圧している場合には分離の際の力のかかりかたによって
ヘッドの固定が外れてしまう可能性があるので以下のよ
うに構成するとよい。図７に力のかかり方を示す模式的
平面図を示す。同図において記録ヘッド２００はヘッド
ホルダバネ２０７によってｆ１の力でキャリア２０３に
押圧されている。また、記録ヘッド２００とインクタン
ク２０１を分離するため、結合爪２２２と結合爪ガイド
溝２２３の係合およびインク被供給孔２２０とインク供
給孔２２１の係合を外すのにｆ２の力が必要であるとす
る。この時、力の大きさをｆ１＞ｆ２としておくこと
で、分離作業中に記録ヘッド２００の固定が外れてしま
うことを防止することが出来る。

【００６１】なお、本実施例においてはタンクレバー２
０５を用いてｆ２に相当する力を出して分離している
が、これには拘束されず、直接インクタンク２０１を持
って図２３中のｂ方向に引っ張り記録ヘッド２００とイ
ンクタンク２０１を分離するように構成してもよい。

【００６２】第２の形態を採った場合には第１の形態の
場合に加えて以下のような効果がある。すなわち、タン
クレバー２０５のカム形状を適当に設計することによっ
て分離する際の引き抜き速度をコントロールすることが
出来、インク被供給孔２２０やインク供給孔２２１から
のインクの飛散を防止することが出来る。

【００６３】また、記録ヘッド２００を直接手で持つ必
要がないので記録ヘッド２００のインク吐出口付近を手
で触ることがなく、印字に悪影響を及ぼす無用な汚染を
防ぐことが出来る。

【００６４】また、インクタンク２０１の力のかかる部
分が特定されるため、その部分だけ力に耐える構造にす
れば良いので、他の部分は薄肉にでき軽量化、内容積の
増加、などの効果がある。

【００６５】次に、インクタンク２０１をキャリア２０
３内のタンクケース２０８に挿入する際の誤挿入防止に
ついて説明する。インクタンク２０１は記録ヘッド２０
０と接続するためのインク供給口２２１が付いた端面
と、そうでない端面があり、また結合爪２２２や結合爪
ガイド溝２２３の方向により、挿入方向はある程度規制
する必要がある。そこで本実施例においてはタンクケー
ス２０８側に凸形状、インクタンク２０１側に凹形状を
設けることにより挿入方向の規制を行っている。

【００６６】図９にタンクケース２０８の構成を表す模
式的斜視図を示す。同図において、２０８ａはタンクケ
ース２０８の内側でインクタンク２０１が挿入される所
に突出したタンクケースエンド突起、２０８ｂはタンク
ケース２０８の端部を規制しインクタンク２０１をキャ
リア２０３に挿入する際にインクタンク２０１を押圧す
るためのタンクケースエンドであり、これらの各部によ
りタンクケース２０８が構成される。また、タンクケー
スエンド突起２０８ａは高さＨ２，長さがＷ２，厚さが
Ｔ２の略直方体形状である。なお、形状は略直方体に限
定されるものではない。

【００６７】図１０にインクタンク２０８の記録ヘット
２００取り付け側と反対の方向から見た場合の模式的斜
視図を示す。同図において、２０１ａはインクタンク２
０１の内側に向かって切込まれたインクタンクスリット
である。また、インクタンクスリット２０１ａは高さが
Ｈ１，長さがＷ１，隙間がＴ２の略直方体のスリットで
ある。なお、形状は略直方体に限定されるものではな
い。

【００６８】上記のタンクケースエンド突起２０８ａと
インクタンクスリット２０１ａにより挿入方向を規制し
ている。正しい方向にインクタンク２０１が挿入された
場合には、タンクケースエンド突起２０８ａがインクタ
ンクスリット２０１ａにはまり込みタンクケース２０８
内に収めることができる。しかし誤った方向にインクタ
ンク２０１を入れた場合にはタンクケースエンド突起２
０８ａがインクタンク２０１の外形部と干渉して、正規
の位置までインクタンク２０１をはめ込むことができな
い。これにより操作者は誤った挿入方向にインクタンク
２０１を挿入したことに気付くので、誤方向への無理な
挿入などによる機械の破損や故障を防止することができ
る。

【００６９】次に、タンクケース２０８，インクタンク
２０１に関する寸法上の制約について記す。図１１はタ
ンクケース２０８とインクタンク２０１に必要な寸法を
示す模式的平面図である。同図において、位置Ｏはイン
クタンク２０１の反記録ヘッド２００側を回転させた時
（矢印ｃ方向）の回転中心、位置Ａはインクタンク２０
１の反記録ヘッド２００側の下角部、位置Ｂはタンクケ
ースエンド２０８ｂのインクタンク２０１に接する側の
上角部、長さＬ１は位置Ｏから位置Ａまでの距離、長さ
Ｌ２は位置Ｏから位置Ｂまでの距離である。

【００７０】図１２はタンクケース２０８とインクタン
ク２０１に必要な寸法を示す模式的正面図である。同図
において、長さＴ３はインクタンク２０１の側面からイ
ンクタンクスリット２０１ａまでの距離、長さＴ４はタ
ンクケース２０８内側面からタンクケースエンド突起２
０８ａまでの距離、長さＴ５はインクタンク２０１の
幅、長さＴ６はタンクケース２０８の内のり幅、長さＴ
７はＴ３と反対の側面からインクタンクスリット２０１
ａまでの距離、長さＴ８はＴ４と反対のタンクケース２
０８内側面からタンクケースエンド突起２０８ａまでの
距離である。

【００７１】図１１において、 （長さＬ１）＜（長さＬ２） とすることにより、従来インクタンク２０１をまっすぐ
上方にしか引き抜けなかったものが、回転運動によって
も取り出すことができるようになり、操作性を向上させ
ることができる。しかし、長さＬ２を余りにも大きくと
りすぎると操作性はよくなるがキャリア２０３が大きく
なり、ひいては装置の大型化を招く。そこでさらに長さ
Ｌ２は以下の関係を満たすことが望ましい。 （長さＬ２）＜（インクタンク２０１の主走査方向長
さ）×２ またタンクケースエンド突起２０８ａの深さと、インク
タンクスリット２０１ａの長さの関係は、 （長さＷ１）＞（長さＷ２） とすることにより、誤挿入防止の突起の有無にかかわら
ずインクタンク２０１の端部をタンクケースエンド２０
８ｂで押すことができるので、つねに安定した押圧力を
与えられ、インクタンク２０１と記録ヘッド２００の装
着動作が円滑である。長さＨ１と長さＨ２の関係につい
ては後述する。

【００７２】図１２において、インクタンク２０１がタ
ンクケース２０８の中に入るためには（長さＴ５）＜
（長さＴ６）でなければならないが、さらに挿入の際に
タンクケースエンド突起２０８ａにインクタンク２０１
が干渉せずに円滑に挿入できるようにするには以下の式
を満たす必要がある。すなわち、 （長さＴ２）＋（長さＴ４）＜（長さＴ１）＋（長さＴ
３） かつ （長さＴ２）＋（長さＴ８）＜（長さＴ１）＋（長さＴ
７） とすることにより、タンクケースエンド突起２０８ａは
インクタンクスリット２０１ａに円滑に挿入されるよう
になる。

【００７３】次にヘッドカートリッジ２０２とキャリア
２０３に関する寸法上の制約を示す。図１３はヘッドカ
ートリッジ２０２とキャリア２０３に必要な寸法を示す
模式的正面図である。同図において、２０８ｃはタンク
ケース２０８の端部にありインクタンク２０１の端部と
係合するタンクケース突起、２０６ｃはヘッドホルダ２
０６の端部にあり記録ヘッド２００を押圧するヘッドホ
ルダ突起、位置Ｏは図５０で回転中心となったタンクケ
ース２０８の上端である。

【００７４】同図はヘッドカートリッジ２０２をキャリ
ア２０３内に装着する（あるいは取り外す）途中の状態
を示すものであり、ヘッドカートリッジ２０２を矢印Ｃ
方向にθ°まで回転させつつ上下して抜き差しするもの
である。あるいは、回転動作を伴わずに上下方向の移動
のみによって抜き差しすることも可能である。

【００７５】図１３において、回転動作を伴って抜き差
しする場合を考慮すると、図１１にて述べたＨ１とＨ２
の関係は、 （長さＨ１）×ｃｏｓθ＞（長さＨ２） を満たしていれば、ヘッドカートリッジ２０２の抜き差
し動作に際してタンクケースエンド突起２０８ａとイン
クタンク２０１が干渉することがない。

【００７６】また、ヘッドカートリッジ２０２の抜き差
しに際しては、記録ヘッド２００のインク吐出口付近に
インクがたまっている場合に、そのインクがフレキシブ
ルケーブル２１１のコンタクト部分に付着して電気的な
ショートを引き起こす可能性がある。そのために記録ヘ
ッド２００の先端とフレキシブルケーブル２１１の隙間
ｄを抜き差し操作中でも０以上になるように配置してお
くことが望ましい。抜き差し操作中は、タンクケース突
起２０８ｃとヘッドホルダ突起２０６ａは図５２の記録
ヘッド２００の斜線で示した部分のみを通過することが
できるので、位置Ｏからフレキシブルケーブル２１１の
コンタクト面までの距離Ｌｏと、記録ヘッド２００の主
走査方向の長さＬｈの関係を、 （長さＬｏ）−（長さＬｈ）＞０ とし、さらに位置Ｏの高さＨｏとフレキシブルケーブル
２１１のコンタクト面の最大高さＨｃの関係を、 （長さＨｏ）＋（長さＬｈ）×ｓｉｎθ＞（長さＨｃ） としておくことによりインク付着を防止することができ
る。

【００７７】次に、図１４ないし図１８（ａ），
（ｂ），（ｃ）を用いて、図１の液体貯蔵容器の供給部
機構を中心に、記録ヘッド３−１の向きをインクタンク
３−３装着方向側へ吐出するタイプとした例として説明
するが、記録ヘッド３−１自体の吐出方向は、いずれの
方向でも良いことは言うまでもないことである。これら
の図において、特に本発明の液体充填方法においては、
後述する回復用吸引手段による吸引量の関係はより好ま
しいものであるが必須なものではない。

【００７８】その関係を請求項的表現をとると以下のよ
うになる。

【００７９】液体を記録剤として用いて記録を行うとと
もに、吸引手段による吸引動作に応じて前記液体の排出
を行う記録手段に接続可能で、前記記録手段に供給すべ
き液体を貯蔵する液体貯蔵容器において、前記記録手段
側の液体導入路と接続され、前記液体の貯留部から前記
液体を前記液体導入路に向けて供給するための液体導出
路を有する連結部を具備し、前記液体導出路の容積と前
記液体導入路の液体導入口から前記液体の排出を行う部
分までの容積との和が、前記吸引動作の１回あたりに排
出されるインク量より小であるように前記液体導出路の
容積を定めてあることを特徴とする。

【００８０】また、別の構成としては、液体を記録剤と
して用いて記録を行うとともに、吸引手段による吸引動
作に応じて前記液体の排出を行う記録手段に接続可能
で、前記記録手段に供給すべき液体を貯蔵する液体貯蔵
容器において、フィルタを有する前記記録手段側の液体
導入路と接続され、前記液体の貯留部から前記液体を前
記液体導入路に向けて供給するための液体導出路を有す
る連結部を具備し、前記液体導出路の容積と前記液体導
入路の液体導入口から前記フィルタまでの容積との和
が、前記吸引動作の１回あたりに排出されるインク量よ
り小であるように前記液体導出路の容積を定めてあるこ
とを特徴とする。

【００８１】以上において、前記連結部は、前記記録手
段との接続時にのみ前記液体の導出を可とする弁機構を
前記液体導出路に有するものとすることができる。

【００８２】また、前記弁機構は前記液体導出路を開閉
する弁体と、該弁体の上流に設けられたフィルタとを有
するものとすることができる。

【００８３】さらに、前記記録手段は、前記液体を吐出
するために利用されるエネルギを発生する素子として、
前記液体に膜沸騰を生じさせる熱エネルギを発生する素
子を有するものとすることができる。

【００８４】加えて、前記吸引手段は、前記吐出口を覆
うためのキャップと、該キャップを介して吸引を行うた
めのポンプとを有するものとすることができる。

【００８５】本図の上記関係では、液体貯蔵容器の記録
手段との液体（インク）流路接続を行う流路体積を以下
のように設定する。

【００８６】Ｃｖ＜Ｐｖ−Ｈｖ Ｐｖ：液体噴射記録装置のポンプ等吸引手段１動作当り
の流量 Ｈｖ：記録ヘッド内の流路体積 フィルタがない場合：流路入口からオリフィスまでの流
路体積 フィルタがある場合：流路入口からフィルタまでの流路
体積 Ｃｖ：液体貯蔵容器内の流路体積 これにより、インクジェット記録装置の回復ポンプの１
回当りの吸引設定値を上げる必要がない液体貯蔵容器を
実現でき、従ってまた小型でインク使用効率の高い廉価
な液体貯蔵容器、該容器を一体に有してなる記録ヘッド
ユニットおよび液体噴射記録装置を提供できる。

【００８７】（吸引実施例１）図１４は、本発明による
インクタンク一体型記録ヘッドユニットの構成例を示
し、具体的には図１のようなインクジェット記録装置
（詳細は後述する）に適用可能なものである。インクジ
ェット記録ヘッド３−１には通常インク中のごみを除去
するためのフィルタ３−２が流路の途中に設けられてお
り、その有効空孔径は５ミクロン〜２０ミクロンであ
る。インクジェット記録ヘッド３−１と本実施例のイン
クカートリッジ３−３とはインクカートリッジ３−３か
ら突き出た矢尻状の接合機構３−４がインクジェット記
録ヘッド３−１の受け入れ部３−５と係合することで結
合される。結合と同時にインクジェット記録ヘッドのイ
ンク供給パイプ３−１５はインクカートリッジの弁機構
に係合し、弁３−６を図中右方向に後退させることによ
り、インクカートリッジからインクの供給が可能とな
る。同時にＯリング３−７がインク供給パイプと弁機構
との接続部の密封を行う。インクカートリッジ内、弁機
構の最上流にはカートリッジフィルタ３−８が設けられ
ている。

【００８８】カートリッジフィルタの上流にはインク溜
め３−９がある。この実施例のインク溜めは圧縮収納さ
れた多孔質体３−１０にインクが含浸されてなる構造を
有するものである。一般にインクジェット記録装置の性
能を安定させるためにはインクジェット記録ヘッドの吐
出口に作用するインクの圧力を負に保つ必要がある。そ
のためにはインクカートリッジのインクを負圧にするこ
とが一般的である。本実施例では多孔質体の毛細管力を
利用してインクを負圧に制御している。弁３−６はゴム
等の弾性部材で形成されおり、弁機構３−１１内部を摺
動可能である。図１５に示すようにインクジェット記録
ヘッド３−１とインクカートリッジ３−３とを分離した
時は、スプリング３−１２の反発力により、弁の封止部
３−１３と弁の受け部３−１４とが密着することにより
インクカートリッジのインク密封を行う。

【００８９】このようなインク供給手段を有したインク
ジェット記録ヘッドとインクカートリッジとは使用者が
任意に分離，再結合可能である。もし何らかの理由で分
離と結合とが何回も繰り返された場合、外気は少しずつ
インクジェット記録ヘッドおよびインクカートリッジの
弁機構部へ導入される。この状態では安定してインクジ
ェット記録ヘッドにインクを供給できなくなるため、記
録を継続することが極めて困難となる。本実施例では、
弁機構のインク流路の容積を非常に小さく設計してあ
り、従ってインクジェット記録装置のポンプ流量設定値
Ｐｖが小さくても、ポンプ動作を行うことにより容易に
復帰できる。例えばインクの消費を少なくしてランニン
グコストをおさえるためには、１回当りのポンプ容量は
０．１ｃｃ以下が望ましいが、本実施例の弁機構部容積
Ｃｖとインクジェット記録ヘッド流路のフィルタに至る
までの容積Ｈｖとの和は前述のポンプ容量よりもさらに
少なく設計してある。その量は望ましくは０．０５ｃｃ
以下である。すなわち Ｐｖ＞（Ｃｖ＋Ｈｖ）または Ｃｖ＜（Ｐｖ−Ｈｖ） （１） であればよい。

【００９０】このような設計を実施した場合のポンプ作
動時のインクの流れを以下図７にて説明する。

【００９１】図１４（ａ）はポンプ作動する前の状態を
表す。ここでインクジェット記録ヘッド３−１およびイ
ンクカートリッジ３−３の弁機構３−１１内部のインク
流路は殆ど空気であり、この状態で正常な記録はできな
いものとする。

【００９２】図１４（ｂ）にて最初のポンプ動作を行う
べく、吸引キャップ４−４を介してポンプ吸引を行うこ
とで、前述の式の関係によりインク溜めのインクは速や
かにインクジェット記録ヘッドのフィルタを越えた位置
まで充填される。ただしこの状態ではまだ、インクジェ
ット記録ヘッドの吐出口までインクは到達していない。
図１４（ｃ）は次のポンプ動作が行われる間のインクの
動作を示す。

【００９３】最初のポンプ動作が終了したとき、ポンプ
装置は次の動作を行うために復帰動作を行うが、このと
き吸引キャップはインクジェット記録ヘッドから一旦分
離する。このときインクジェット記録ヘッドのインク流
路途中まで充填されたインクは、負圧のインク溜め３−
９に戻ろうとする。しかし、インクはインクジェット記
録ヘッドのフィルタの持つ表面張力により、このフィル
タより上流には戻らない。

【００９４】図１４（ｄ）は再度ポンプ動作が行われた
場合の動作を示す。この図で明らかなように再度ポンプ
が行われるときは、インクはインクジェット記録ヘッド
のフィルタからオリフィスまでの短い区間を充填すれば
十分である。

【００９５】（吸引実施例２）図１５は本発明の第２の
吸引実施例を示す。この実施例ではインクジェット記録
ヘッド３−１のフィルタ５−２はインクジェット記録ヘ
ッドの供給パイプの最も上流に配置されている。従って
このインクジェット記録ヘッド３−１に組み合わせられ
るインクカートリッジ３−３の弁機構３−１１の容量は
次式の関係を満足すればよい。

【００９６】すなわちＨｖ＝０であるから（１）式は Ｃｖ＜Ｐｖ となる。

【００９７】従って本実施例のＣｖは第１の実施例のＣ
ｖよりも大きい値をとることが可能である。またよりＰ
ｖの少ないポンプ量を設定できるため、よりランニング
コストの低いインクジェット記録装置を実現できる。

【００９８】（弁機構の実施例）図１６を用いて、本発
明に用いられる弁機構部の詳細実施例とその動作を説明
する。

【００９９】図１６（ａ）は記録ヘッドが未接続の状態
における弁機構部を表す破断斜視図である。この状態で
は、弁３−６は圧縮スプリング３−１２の反発力によ
り、弁機構の壁面に抑えられているため、インクが外部
へ漏れることはない。

【０１００】図１６（ｂ）は弁が外部より抑えられ、弁
機構の中で動作した状態を示す。この状態で、インク溜
３−１０のインクは、フィルタ３−８を通り、フィルタ
背面のテーパ部６−７、複数個設けられた連通口６−
３、および弁機構内壁の細管を経て外部へ流出可能とな
る。さらにフィルタが変形して、テーパ部を閉塞しない
ように、リブ６−８が配置されている。

【０１０１】このような構造を採用することで、インク
の流路抵抗を上げることなく、弁の可動範囲を最小限に
維持したまま高い信頼性で機構内部のインク流路の容積
を最小限にすることが可能となる。

【０１０２】図１６（ｃ）は図１６（ｂ）と同じ状態で
あるが、記録ヘッドの供給パイプ３−１５が係合されて
いる状態を示す。供給パイプ３−５には、例えば上記実
施例２ではその先端面にフィルタ５−２が前述の理由で
配置されているが、フィルタと対向する弁が図１６
（ａ）または図１６（ｂ）で示されるような形状を採用
しているため、インクの流れを妨げることはないことは
明らかである。

【０１０３】ここで、図１の液体貯蔵容器内部のインク
吸収体（連続多孔質スポンジ）に対してキャリッジ移動
方向の載置面に対して垂直な面（左右面）に設けられて
いるリブＲについて説明する。このリブＲは、本発明の
ヘッド側供給管の端部フィルタあるいは、上述したタン
ク内フィルタの当接部に対して、その周囲の圧力分布を
同心円状に均一化し、遠ざかる方向に関して同心円状に
均等な圧力を徐々に変化させるための内部スポンジ変形
を形成することにも貢献している。その一方で、リブＲ
自体の構造は単独で、以下に説明する有効な作用をもっ
ている。

【０１０４】即ち、吐出エネルギー発生手段へ供給する
ためのインクを保持するインク吸収体が収納されたイン
ク収容部を有するインクジェットカートリッジであっ
て、リブが大気連通口から始まり、インク排出部の方向
に伸びており、大気連通口から供給とりいれられた空気
が多孔体の大気連通口側以外の少なくとも１面に行き渡
るようにし、インクを吸収した多孔質体への大気の供給
を円滑にすることにより、インク吸収体から吐出エネル
ギー発生部へのインクの供給を円滑にしたことを特徴と
したインクジェットカートリッジである。

【０１０５】（リブ実施例１）次に、本発明のリブ実施
例を図面に基づいて説明する。

【０１０６】図１９はインクタンク１０２の斜視図であ
る。以下、本発明にとって有利な構成付加部であるリブ
構成を図１９を中心に説明し、合わせて参照する図面に
ついては括弧内にその図面番号を記す。

【０１０７】記録液滴を形成するエネルギー発生部を有
するインクジェット記録ヘッド部１０１と、インクを収
納するインクタンク部１０２が着脱可能であり、モーる
ド成形されたインクタンク１０２の内部にはウレタンフ
ォーム等の材質の多孔体１０３が圧入されている。図１
９に示した斜視図の左右の側面に具備された側面リブ１
０４に多孔体１０３は圧接している。１０５は大気連通
口であり本実施例の斜視図には示さないが空気の通路は
複雑になっており、もしインクタンク１０２に異常が生
じ、多孔体１０３に保持されていたインクが多孔体１０
３外に出てきたとしても大気連通口１０５を通りインク
タンク外に出て行きにくい構造になっている。１０６は
インクタンク後部に具備された後部リブであり、この後
部リブ１０６にも多孔体１０３が圧接している。この後
部リブには大気連通口１０５から取り入れられた空気を
多孔体１０３の後部の面全体に行き渡らせるためきりか
き１０７が付いている。このとき後部リブ１０６により
できた空間を利用し、多孔体１０３中に含まれたインク
が何らかの異常で多孔体１０３外に出てしまった場合の
インクを貯めるバッファ室として使用することもでき
る。本実施例に於ては側面リブと後部リブの配置されて
いる位相がずれるようになっている。側面リブ１０４は
インクタンク後部より大気連通口１０５から供給される
空気を取り込むのに十分な位置からインクタンク１０２
内に具備された多孔体中のインクをインクジェット記録
ヘッド１０１に供給するためのインク排出口１０８の有
る面まで続いている。そうすることにより、インクタン
ク１０２の後部に設けられた大気連通口１０５から供給
された空気は後部リブ１０６によりインクタンク１０２
の内壁と多孔体１０３の間に設けられた空間を通り、ま
た側面リブ１０４によりインクタンク１０２の内壁と多
孔体１０３の間に設けられた空間を通ることにより多孔
体１０３の大気連通口１０５のある方の面と側面２面に
完全に行き渡ることになる。このとき側面リブ１０４の
幅、高さ、配置のピッチ等は多孔体１０３の側面全体に
行き渡るに十分なものであればよい。（図１９の大気連
通口と平行な面でのリブ断面）上記のようなインクタン
ク構造にすることにより多孔体１０３内のインクと空気
の交換が容易になされ、インクタンク内の残留インクを
減少させ、効率良く使用できることになる。

【０１０８】表１に側面リブの長さによるインクタンク
内のインクの残量の検討結果を示した。ここで、インク
タンクの全長が４０ｍｍであり、リブの長さをｘとし
て、タンク内に占めるリブの割合毎にその結果を示して
いる。表１からリブの長さはタンク全長に対して７０％
程度以上であればインク残量が１ｇ以下となり良好な結
果を示した。

【０１０９】

【表１】

【０１１０】（リブ実施例２）第２の実施例を示した図
が図２０である。

【０１１１】図２０に於いて、大気連通口１０５から取
り入れられた空気は後部リブ１０６によりインクタンク
１０２内に具備された多孔体１０３の後部面全体に行き
渡るようにしてある。多孔体１０３の後部面全体に行き
渡った空気はインクタンク１０２の内側上下に具備され
た上下リブ２０１によって多孔体１０３の上下２面全体
に行き渡るようになっている。このとき上下リブ２０１
はインクタンク後部は十分空気を取り入れられるところ
から、インクジェット記録ヘッド１０１に届くところま
で伸びている。このようにすることによってもインクを
効率良く使用することができる。

【０１１２】（リブ実施例３）第３の実施例を示した図
が図２１であり、直方体のインクタンクでインク排出口
と大気連通口が対向するそれぞれ異なる面に設けられた
ものにおいて、インク排出口１０８の有る面と平行な面
でインクタンクを切った断面図である。本実施例はイン
クタンク１０２の内面上下、左右にリブ３０１、３０
２、３０３、３０４が付いているものである。上記リブ
は言うまでもなく大気連通口から供給された空気が今回
は図示しない後部リブによりできたインクタンク１０２
の内壁と多孔体１０３との空間を通り、多孔体１０３の
インク排出口側先端迄とどくな長さが有る。本実施例の
ような場合は、リブを４面に設けてインクタンク１０２
中に挿入される多孔体１０３の体積が多少小さくなって
も問題ないような、比較的大きなインクタンクの場合に
用いるとよい。本来インクタンク１０２の内壁と多孔体
１０３が接している面は少なければ少ないほど多孔体１
０３内のインクと空気の置換が行なわれやすくなり、多
孔体１０３内のインクの残量が少なくなるのである。本
実施例のようにインクタンク１０２の内面上下、左右に
リブが配置されている場合は多孔体１０３のインク排出
口側の面を除く全ての面に空気が行き渡るようになり、
インクタンク内のインクの使用率が非常にあがることに
なる。上記リブに於てリブ３０１、３０２、３０３、３
０４の各々の幅、高さ等の形状を変えてもよい。例えば
図４で言うと、インクタンク１０２の下側にあるリブ３
０２の高さを低くする。前記のリブ形状にすることによ
り、何かの異常が生じ多孔体１０３中に吸収されたイン
クが多孔体１０３外に出てしまった場合インクタンク内
の低部にたまるが、再度多孔体１０３内に吸収され易い
ようにインクタンクの底面と多孔体１０３との間隔を狭
くしておくためである。また３０１、３０２、３０３、
３０４の各リブの高さを変え、大気連通口からインク排
出口の方向にリブにテーパー（高さの差）を付けること
によりインクタンク１０２内の多孔体１０３の圧縮率に
分布を設け多孔体１０３中に含まれるインクの分布を一
部分に集めることができる。

【０１１３】（リブ実施例４）図２２は、第４のリブ実
施例を示すインクタンクの断面図である。

【０１１４】本実施例に於て５０１はリブを表し、この
リブはインクタンク１０２内部の上下、左右どちらに付
いていてもよい。本実施例に於て注目するところはリブ
５０１に設けられたテーパー部５０２である。このテー
パーを設けることにより、インクジェットカートリッジ
製造時に於てインクタンク１０２内に多孔体１０３を挿
入する際に、インク排出口側の５０３を蓋とすると、前
記テーパー５０２により、多孔体１０３がリブ５０１に
ひっかかることなく、スムーズにかつ多孔体１０３がか
たよることなく挿入することができるのである。またこ
のテーパー部は必ずしもインクタンク１０２中の多孔体
１０３よりも全体がインク排出口側に出ている必要はな
く、インク使用効率に問題なく多孔体１０３表面に空気
が行き渡るようであれば、テーパー部が多孔体１０３の
下まで来ていてもよい。

【０１１５】ここで図２４（ａ），（ｂ）は、本発明の
液体充填方法を説明するための説明図で、（ａ）は上述
した図１の実施例の液体貯蔵容器３−３に、前述した記
録ヘッドと同様な接続構造部ＴＦを有する充填用容器に
よって弁機構Ｂを密閉状態から開状態へ変位させる前の
状態を示し、（ｂ）は、充填用容器を接続部を中心に回
転させて充填している状態を示す。ＢＢはボールバルブ
で、図２４（ａ）では大気と内部インクを遮断し、図２
４（ｂ）では大気と内部インクを連通せしめる。上述し
た接続構造部ＴＦは、前述記録ヘッドと同様の作用で弁
機構ＢとフィルタＦとの間に空間を形成できる。従っ
て、本発明の充填方法による効果が達成される。

【０１１６】尚、容器の回復用吸引手段による前述の関
係式の構成が用いられることは、この充填方法には好適
である。

【０１１７】

【発明の効果】本発明は、従来の液体貯蔵容器内に圧縮
多孔質体を収納する上で、個々に考えられていた部分構
成の少なくとも複数の関係夫々又はその組合せに着目
し、その技術的な作用が相乗し合って予想もできない範
囲、水準の効果が得られた。

【図面の簡単な説明】

【図１】 （ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明インクタン
クの第１実施例を示す模式的概要図で、（ａ）は吸収体
とフィルタの圧接部使用図，（ｂ）はタンクの縦断面
図，（ｃ）はタンクの横断面図である。

【図２】 第１実施例のヘッドカートリッジ部を示す模
式的斜視図である。

【図３】 第１実施例のキャリア部の部分的拡大図を示
す模式的断面図である。

【図４】 第１実施例のキャリア部とヘッドカートリッ
ジ部の結合方法を示す模式的斜視図である。

【図５】 第１実施例の第１形態の交換方式を示す模式
的斜視図である。

【図６】 第１実施例の第２形態の交換方式を示す模式
的斜視図である。

【図７】 第１実施例の力のかかり方を表わす模式的平
面図である。

【図８】 第１実施例の自動給紙部を示す全体斜視図で
ある。

【図９】 第１実施例のキャリアからインクタンクを取
り外した状態の模式的斜視図である。

【図１０】 第１実施例のインクタンクを反記録ヘッド
取付け側から見た模式的斜視図である。

【図１１】 第１実施例のタンクケースのサイズを示す
した模式的正面図である。

【図１２】 第１実施例のタンクケースとインクタンク
のサイズを示した模式的平面図である。

【図１３】 第１実施例のキャリアとヘッドカートリッ
ジのサイズを示した模式的正面図である。

【図１４】 本発明の第１の吸引実施例によるインクタ
ンク一体型記録ヘッドユニットの断面図である。

【図１５】 そのインクカートリッジと記録ヘッドとを
分離した状態を示す断面図である。

【図１６】 （ａ）〜（ｄ）は本発明の第１の吸引実施
例における動作説明図である。

【図１７】 本発明の第２の吸引実施例を示す断面図で
ある。

【図１８】 （ａ）〜（ｃ）は本発明の各吸引実施例に
適用できる弁機構部の詳細およびその動作を示す説明図
である。

【図１９】 本発明における第１のリブ実施例の斜視図
（インクタンク部）である。

【図２０】 本発明における第２のリブ実施例の斜視図
である。

【図２１】 本発明における第３のリブ実施例の斜視図
である。

【図２２】 本発明における第４のリブ実施例の斜視図
である。

【図２３】 図１の実施例に適用されたフィルタ用のス
トッパ（流体抵抗）である。

【図２４】 本発明の液体充填方法を説明する説明図で
ある。

【符号の説明】

２−１ インクタンク ３−１ インクジェット記録ヘッド ３−２ フィルタ ３−３ インクカートリッジ ３−４ 接合機構 ３−５ インクジェット記録ヘッドの受け入れ部 ３−６ 弁 ３−７ Ｏリング ３−８ フィルタ ３−９ インク溜め ３−１０ 多孔質体 ３−１１ 弁機構部 ３−１２ スプリング ３−１３ 弁の封止部 ３−１４ 弁の受け部 ３−１５ インク供給パイプ ４−４ 吸引キャップ ６−３ 連通口 ６−８ リブ ６−４ 供給パイプ ６−７ フィルタ背面のテーパ部 １０２ インクタンク １０３ 多孔体 １０４ 側面リブ １０５ 大気連通口 １０６ 後部リブ １０７ きりかき １０８ インク排出口 ３０４，３０２，３０１，３０３ リブ ２００ 記録ヘッド ２０１ インクタンク ２０１ａ インクタンクスリット ２０２ ヘッドカートリッジ ２０３ キャリア ２０４ ヘッドレバー ２０５ タンクレバー ２０６ ヘッドホルダ ２０６ ヘッドホルダ突起 ２０７ ヘッドホルダバネ ２０８ タンクケース ２０８ａ タンクケースエンド突起 ２０８ｂ タンクケースエンド ２０８ｃ タンクケース突起 ２０９ リードピン ２１０ リードピンバネ ２１１ フレキシブルケーブル ２１１ａ 位置決め穴ａ ２１１ｂ 位置決め穴ｂ ２１２ フレキシブルケーブルパッド ２１２ａ 位置決め穴ａ ２１２ｂ 位置決め穴ｂ ２１２ｃ インクバリア ２１３ リードスクリュー ２１３ａ 位置決め穴ａ ２１３ｂ 位置決め穴ｂ ２２０ インク被供給孔 ２２１ インク供給孔 ２２２ 結合爪 ２２３ 結合爪ガイド溝 ２２５ 位置決めピン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小瀧 靖夫 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 佃 圭一郎 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 須釜 定之 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 堤 孝義 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 (56)参考文献 特開 平２−198861（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−136861（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−34354（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−13749（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−16385（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−101971（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−214665（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/175

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録に使用される液体を貯蔵する液体貯
   蔵容器を構成する容器本体と、 前記容器本体の一側面に配され、貯蔵する液体を外部に
   供給するための液体供給口と、 前記容器本体内部に収納された前記液体を保持する連続
   多孔質体と、 前記容器本体内を大気と連通する大気連通口と、 前記連続多孔質体と当接された状態で前記液体供給口部
   分に配されたフィルタと、 を備えて構成される液体貯蔵容器において、 前記容器本体の前記液体供給口を備えた前記液体供給口
   より大きな面積を有する端面に対して連接される前記フ
   ィルタと前記連続多孔質体との当接部の中心に対して対
   称に配された側面と、前記フィルタと、の関係が、前記
   フィルタと前記連続多孔質体との当接部の周囲から前記
   側面の内壁までの最短距離が前記フィルタの直径の半分
   以下の条件を満足することを特徴とする液体貯蔵容器。
2. 【請求項２】 前記フィルタと前記連続多孔質体との当
   接部の断面積に対して前記当接部における側面によって
   囲まれた前記連続多孔質体の断面積が３．０倍以上６．
   ５倍以下であることを特徴とする請求項１に記載の液体
   貯蔵容器。
3. 【請求項３】 上記容器本体の内壁には、貯蔵された液
   体の供給方向に沿った方向であって、前記連続多孔質体
   の配置領域よりも大きな範囲に延在して内方に突出して
   設けられたリブを備えていることを特徴とする請求項１
   または請求項２に記載の液体貯蔵容器。
4. 【請求項４】 上記請求項１乃至請求項３のいずれかに
   記載の液体貯蔵容器に対して、前記液体を受ける記録ヘ
   ッドを前記フィルタを介して装着した状態で記録を行う
   液体噴射記録装置。