JP6263938B2 - 画像記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体を貯留する液体カートリッジから、キャリッジに搭載された記録ヘッドへ、チューブを介して液体を供給する画像記録装置に関する。

上記のような画像記録装置の一例として、入力信号に基づいてインクを噴射して記録用紙などの被記録媒体に画像記録を行うインクジェット方式の画像記録装置が知られている。インクジェット方式の画像記録装置は、記録ヘッドに供給されたインクをノズルから噴射することにより、被記録媒体上に画像を記録する。

記録ヘッドは、例えば、キャリッジに搭載されて被記録媒体に対して一定方向へ往復動される。キャリッジは、モータなどの駆動源から駆動力が伝達されて、ガイドシャフトやガイドレールなどに案内されて一定方向に往復動する。このキャリッジの往復動に際して、記録ヘッドから選択的にインク滴が被記録媒体へ吐出され、被記録媒体に着弾したインク滴により画像記録が行われる。

インクカートリッジから記録ヘッドへインクを供給する方式として、チューブを用いる方式がある。チューブは、キャリッジの往復動に追従する可撓性を有する。チューブは、キャリッジがインクタンクから最も離れた位置であるときであっても、キャリッジとインクタンクとを繋ぐことが可能なように、キャリッジの移動方向に沿ってＵターンするように湾曲されて配置されている（特許文献１参照）。

キャリッジの移動にチューブが追従すると、チューブ内のインクにキャリッジの加速度が加わってインクに動圧が生じる。このインクの動圧が、記録ヘッドにおけるインクの吐出不良を引き起こすことを防止するために、キャリッジに搭載されてチューブと記録ヘッドとを接続する流路部材には、圧力ダンパ室が設けられている。圧力ダンパ室は、例えば、圧力ダンパ室を区画する壁の一部が可撓性のフィルムで構成されている。このフィルムが、インクの動圧に応答して、圧力ダンパ室の容積が変化するように撓むことによって、インクの動圧が吸収される。

また、画像記録速度の高速化のためにキャリッジの移動速度が高速化されると、チューブ内のインクに加わる加速度も大きくなり、その結果、インクの動圧も大きくなる。例えば、大きな動圧を吸収するためには、圧力ダンパ室のフィルムの面積を大きくして、フィルムによって増減される容積を増加することが考えられるが、圧力ダンパ室が大きくなり、ひいては記録ヘッドやキャリッジを大型化せざるを得ないという問題が生じる。このような問題に対して、チューブの内径を小さくしたり長さを長くしたりして、チューブにより生ずる流路抵抗を増大させて、インクに生ずる動圧を抑制することが考えられる。

特開２００７−１４４９０５号公報

しかし、チューブによる生ずる流路抵抗を大きくするために、チューブの内径を小さくしたり長さを長くしたりすると、チューブが曲がりにくくなったり、チューブを引き回すためのスペースが大きくなったりするという問題が生ずる。

例えば、成分が異なる複数色のインクが使用される画像記録装置において、各インクの粘度が異なる場合には、チューブの内径や長さのみで流路抵抗の設定をしようとすると、以下のような問題が生じる。例えば、粘度の低いインクが流れるチューブでは、チューブの流路抵抗を大きくしないと動圧を抑制しきれなくなるため、チューブの長さを相対的に長くする或いはチューブの内径を相対的に小さくする必要がある。一方、粘度の高いインクが流れるチューブでは、チューブの流路抵抗が大きすぎると、記録ヘッドから吐出されるインク量に対してチューブからのインク供給が足らなくなるおそれがあるので、チューブの長さを相対的に短くする或いはチューブの内径を相対的に大きくする必要がある。このように、複数色のインクに対応した複数のチューブの長さが不揃いになると、キャリッジの移動に追従させるための複数のチューブの束ね方や配置が困難となる。同様に、複数色のインクに対応した複数のチューブの内径が不揃いになると複数色のチューブの腰（曲がりやすさ）が異なり、キャリッジの移動に追従させるための複数のチューブの束ね方や配置が困難となる。

また、画像記録装置の動作試験用のインクを使用することや、既に販売されている画像記録装置に対して、組成が変更されたインクを使用できるようにすることなどが想定される。つまり、同一のチューブに組成の異なるインクを流すことが想定される。同一のチューブでそれらすべてのインクに対して最適な流路抵抗を設定することは困難である。このように、インクの組成などの変更に伴ってインクの粘度が変動した場合であっても、圧力ダンパ室より上流側、すなわちインクカートリッジ側において、流路抵抗を最適とすることが望まれる。

本発明は、前述された事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、液体カートリッジに貯留された液体の粘度に対応した最適な流路抵抗を設定することが可能な手段を提供することである。

本発明に係る画像記録装置は、液体を貯留する液体室を有する液体カートリッジと、上記液体カートリッジが装着され、上記液体カートリッジから流出した液体が流れる第１流路を有するカートリッジ装着部と、被記録媒体の記録面に沿った方向へ移動するキャリッジと、上記キャリッジに搭載されており、ノズルから液滴を吐出する記録ヘッドと、上記キャリッジに搭載されており、接続口と上記記録ヘッドとの間に形成されて液体が流通する第２流路、及び当該第２流路において上記キャリッジの移動により液体に生ずる動圧力を抑制する圧力ダンパ室を有する流路部材と、上記流路部材の接続口及び上記カートリッジ装着部の第１流路に接続されており、上記液体室から上記記録ヘッドへ供給される液体が流通される第３流路を形成するチューブと、を具備する。上記液体カートリッジは、上記液体室から流出する液体の流れに対して抵抗を発生させる抵抗部を有しており、当該抵抗部による流路抵抗は、上記第１流路による流路抵抗及び上記第３流路による流路抵抗よりも大きい。なお、流路抵抗の大小は、同じ液体に対して第１流路、第３流路、及び抵抗部のそれぞれが発生させる抵抗を比べたものであることは言うまでもない。

液体カートリッジにおける抵抗部の流路抵抗が、カートリッジ装着部の第１流路の流路抵抗及びチューブの第３流路の流路抵抗より大きいので、液体カートリッジから圧力ダンパ室へ通ずる液体の流路における流路抵抗において、液体カートリッジの抵抗部の流路抵抗が占める割合が大きい。したがって、最も大きい抵抗部の流路抵抗を変化させれば、液体カートリッジから第２流路及び圧力ダンパ室へ通ずる流路における流路抵抗を液体の粘度に対応して最適に設定することが可能となる。液体カートリッジにおける抵抗部の流路抵抗を、液体室に貯留される液体の粘度に対応して最適に設計することによって、様々な液体の粘度に対応した最適な流路抵抗を設定することができる。

本発明によれば、液体カートリッジにおける抵抗部の流路抵抗が、カートリッジ装着部の第１流路の流路抵抗及びチューブの第３流路の流路抵抗より大きいので、液体カートリッジに貯留された液体の粘度に対応した最適な流路抵抗を設定することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る複合機１０の外観構成を示す斜視図である。 図２は、複合機１０の内部構成を示す縦断面図である。 図３は、プリンタ部１１の内部構成を示す平面図である。 図４は、図３からカバー３１を取り除いた図である。 図５は、キャリッジ本体３０にチューブ保持部７０が取り付けられた状態を示す斜視図である。 図６は、キャリッジ３８におけるキャリッジ本体３０とチューブ保持部７０とジョイント５１とを示す分解斜視図である。 図７は、流路部材５０の外観構成を示す斜視図である。 図８は、カートリッジ装着部１１０の開口１１２側から視た外観構成を示す斜視図である。 図９は、カートリッジ装着部１１０の樹脂成形体７３側から視た外観構成を示す斜視図である。 図１０（Ａ）は樹脂成形体７３の正面図であり、図１０（Ｂ）はＢ−Ｂ断面図である。 図１１は、インクカートリッジ３２の外観構成を示す斜視図である。 図１２は、インクカートリッジ３２から記録ヘッド３９までのインクの流路を模式的に示す断面図である。 図１３は、変形例に係るインクカートリッジ３２から記録ヘッド３９までのインクの流路を模式的に示す断面図である。

以下、適宜図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明される実施形態は本発明が具体化された一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で実施形態を適宜変更できることは言うまでもない。

［複合機１０の概略構成］
図１及び図２に示されるように、複合機１０は、プリンタ部１１とスキャナ部１２を備え、プリント機能、スキャン機能、コピー機能、ファクシミリ機能を有する。プリンタ部１１は本発明にかかる画像記録装置の一例である。

複合機１０には、下側にプリンタ部１１が配置され、上側にスキャナ部１２が配置されている。プリンタ部１１は、主にコンピュータなどの外部情報機器と接続されて、外部情報機器から送信された画像データや文書データを含む印刷データに基づいて、記録用紙（本発明にかかる被記録媒体の一例）に画像や文字を記録する。スキャナ部１２は、所謂フラットベッドスキャナである。

複合機１０は、高さ方向１０２の寸法より幅方向１０１及び奥行き方向１０３の寸法が大きい概ね直方体の外形である。プリンタ部１１は、奥行き方向１０３の正面に開口１３が設けられている。開口１３の内部には、給紙トレイ２０及び排紙トレイ２１が設けられている。給紙トレイ２０に収容された記録用紙が、プリンタ部１１の内部へ給送されて所望の画像が記録され、画像記録後の記録用紙が排紙トレイ２１へ排出される。

複合機１０の正面上部には、操作パネル１４が設けられている。操作パネル１４において、プリンタ部１１及びスキャナ部１２に所望の動作をさせるための所定の入力が行われる。操作パネル１４は、入力を行うための複数のボタンや、複合機１０の状態やエラー表示などを行うためのディプレイを有する。なお、複合機１０に外部情報機器が接続されていると、外部情報機器からプリンタドライバやスキャナドライバなどの通信ソフトを通じて送信される指示に基づいても、複合機１０は動作する。

［プリンタ部１１］
図２に示されるように、複合機１０の最も底側に給紙トレイ２０が設けられている。排紙トレイ２１は、給紙トレイ２０の上方に配置されている。給紙トレイ２０に収容された記録用紙は、用紙搬送路２３内において、奥行き方向１０３奥向きに搬送された後、上方へ旋回されて、奥行き方向１０３正面向きにＵターンする。その後、記録用紙は、画像記録ユニット２４へ搬送され、画像記録ユニット２４により画像記録が行われた後、排紙トレイ２１へ排出される。

給紙トレイ２０は上側が開口された容器形状であり、その内部空間に、記録用紙が積層されて収容される。

排紙トレイ２１は、その上面に記録用紙が排出される。排紙トレイ２１は、高さ方向１０２において給紙トレイ２０と重なりつつも、奥行き方向１０３正面向きに給紙トレイ２０からずれて配置されている。したがって、複合機１０の奥行き方向１０３奥側においては、給紙トレイ２０の上方に排紙トレイ２１は存在しない。

給紙トレイ２０の奥行き方向１０３奥側には、給紙ローラ２５が設けられている。給紙ローラ２５は、給紙トレイ２０に積載された記録用紙を用紙搬送路２３へ供給する。給紙ローラ２５は、不図示のモータから駆動力が伝達されて回転する。給紙ローラ２５は、給紙アーム２６の先端に回転可能に支持されている。給紙アーム２６は、給紙ローラ２５とは反対側の端部を中心に回動可能であり、この回動により、給紙ローラ２５が給紙トレイ２０に接離する方向へ上下動する。給紙アーム２６は、給紙ローラ２５の重量又はバネなどに付勢されて下方へへ回動されており、給紙トレイ２０に収容された記録用紙の量に応じて上方へ移動する。これにより、給紙ローラ２５が給紙トレイ２０における最上位置の記録用紙に接触する。その状態で給紙ローラ２５が回転されると、給紙ローラ２５の外周面と記録用紙との間の摩擦力により、最上位置の記録用紙が用紙搬送路２３へ送り出される。

用紙搬送路２３は、給紙トレイ２０の奥行き方向１０３奥側から上方へ延び、続いて奥行き方向１０３正面向きへ湾曲して、複合機１０の奥行き方向１０３奥側から正面側へ向かって延び、画像記録ユニット２４を経て排紙トレイ２１へ通じている。用紙搬送路２３は、画像記録ユニット２４などが配設されている箇所以外は、所定間隔で対向する外側ガイド面と内側ガイド面との間に形成されている。例えば、複合機１０の奥行き方向１０３奥側において用紙搬送路２３が湾曲している部分は、複合機１０のフレームなどに固定された外側ガイド部材１８と内側ガイド部材１９との間に形成されている。

画像記録ユニット２４は、主として、キャリッジ３８に搭載された記録ヘッド３９とプラテン４２とが所定間隔で高さ方向１０２に対向配置されて構成されている。画像記録ユニット２４の詳細な構成は後述される。

画像記録ユニット２４より搬送方向の上流には、一対の搬送ローラ６０及びピンチローラが設けられている。なお、図２においては、ピンチローラが他の部材に隠れて現れていないが、ピンチローラは搬送ローラ６０の下方にて搬送ローラ６０と圧接した状態で配置されている。搬送ローラ６０は、不図示のモータから駆動伝達されて回転する。搬送ローラ６０及びピンチローラは、用紙搬送路２３を搬送されている記録用紙を狭持してプラテン４２上へ搬送する。

画像記録ユニット２４より搬送方向の下流には、一対の排紙ローラ６２及び拍車が設けられている。なお、図２においては、拍車が他の部材に隠れて現れていないが、拍車は排紙ローラ６２の上方にて排紙ローラ６２に圧接した状態で配置されている。排紙ローラ６２は、不図示のモータから駆動力が伝達されて回転する。排紙ローラ６２及び拍車は、記録済みの記録用紙を狭持して排紙トレイ２１へ搬送する。

［画像記録ユニット２４］
図２に示されるように、キャリッジ３８は、インクジェット方式の記録ヘッド３９を搭載する。図３及び図４に示されるように、記録ヘッド３９には、複合機１０内において記録ヘッド３９と独立して配置されたインクカートリッジ３２に設けられたインク室８０からインクチューブ４１内の流路（第３流路に相当する。）を通じてシアン（Ｃ）・マゼンタ（Ｍ）・イエロー（Ｙ）・ブラック（Ｂｋ）の各色インクが供給される。なお、図３及び図４には、インクカートリッジ３２及びインクカートリッジ３２が装着されるカートリッジ装着部１１０が、一点鎖線で模式的に示されている。キャリッジ３８が往復動される間に、記録ヘッド３９のノズルから各色インクが微小なインク滴として選択的に吐出されることにより、プラテン４２上を搬送される記録用紙に画像記録が行われる。インクカートリッジ３２が液体カートリッジに相当する。また、インクチューブ４１がチューブに相当する。

図３及び図４に示されるように、用紙搬送路２３の上方において記録用紙の搬送方向（図３及び図４の上側から下側の向き、奥行き方向１０３正面向き）に所定距離が隔てられて、一対のガイドレール４３，４４が記録用紙の搬送方向と交差する方向（図３及び図４の左右方向、幅方向１０１）に延設されている。ガイドレール４３，４４は、プリンタ部１１の筐体内に設けられて、プリンタ部１１を構成する各部材を支持するフレームの一部を構成している。ガイドレール４３，４４を奥行き方向１０３に跨ぐようにしてキャリッジ３８が載置され、キャリッジ３８がガイドレール４３，４４の延出方向（図３における左右方向、幅方向１０１）にスライド可能である。

ガイドレール４４の搬送方向上流側の縁部４５は、上方へ向かって略直角に曲折されている。ガイドレール４３，４４に担持されたキャリッジ３８は、縁部４５をローラ対等の狭持部材により摺動可能に奥行き方向１０３に狭持する。これにより、キャリッジ３８は、記録用紙の搬送方向（図３における上下方向、奥行き方向１０３）に対して位置決めされ、且つ、記録用紙の搬送方向と交差（本実施形態では直交）する方向（ガイドレール４３，４４の延出方向）に摺動可能になる。つまり、キャリッジ３８は、ガイドレール４３，４４上に摺動自在に担持され、縁部４５によって記録用紙の搬送方向に位置決めされつつ、記録用紙の搬送方向と交差する方向へ往復動する。

ガイドレール４４の上面には、ベルト駆動機構４６が設けられている。ベルト駆動機構４６は、用紙搬送路２３の幅方向１０１の両端付近にそれぞれ設けられた駆動プーリと従動プーリ４８との間に、内側に歯が設けられた無端環状のタイミングベルト４９が張架されてなる。なお、図３及び図４においては、駆動プーリがキャリッジ３８の下側に隠れて現れていないが、駆動プーリは用紙搬送路２３の幅方向１０１の右端付近に配置されている。駆動プーリの軸には不図示のモータから駆動力が入力される。駆動プーリの回転により、タイミングベルト４９が駆動プーリと従動プーリ４８との周りを移動する。

図３及び図４には現れていないが、キャリッジ３８は、その底面側においてタイミングベルト４９と連結されている。タイミングベルト４９が移動すると、キャリッジ３８がガイドレール４３，４４上を往復動する。キャリッジ３８に搭載された記録ヘッド３９も、キャリッジ３８と共に用紙搬送路２３の上方において幅方向１０１へ往復動する。

図２に示されるように、用紙搬送路２３の下方には、記録ヘッド３９と対向してプラテン４２が配設されている。なお、図３及び図４においては、プラテン４２は省略されているため、プラテン４２を下方から支持するフレーム４０が現れている。プラテン４２は、キャリッジ３８が往復動する範囲のうち、記録用紙が通過する中央部分に渡って配設されている。プラテン４２の幅は、プリンタ部１１において使用可能な記録用紙の最大幅より十分に幅広である。プラテン４２の上面に支持された記録用紙は、記録ヘッド３９との距離が一定に保持される。この記録用紙に、記録ヘッド３９から吐出されたインク滴が着弾する。

なお、記録用紙において画像が記録される面は、プラテン４２に支持された状態において、幅方向１０１及び奥行き方向１０３に沿って拡がっている。つまり、幅方向１０１へ往復動するキャリッジ３８は、記録用紙の記録面に沿って移動していることになる。

［インクチューブ４１］
図３及び図４に示されるように、各色インクを収容したインクカートリッジ３２は、プリンタ部１１のカートリッジ装着部１１０に装着されている。

カートリッジ装着部１１０からキャリッジ３８へは、各色インクに対応した４本のインクチューブ４１が引き回されている。キャリッジ３８へ引き回されたインクチューブ４１は、キャリッジ３８に搭載された記録ヘッド３９へ各色インクを供給する。つまり、インクチューブ４１内を、インクカートリッジ３２から記録ヘッド３９へ供給されるインクが流通される。

図３に示されるように、インクチューブ４１は、一端がカートリッジ装着部１１０に接続されている。カートリッジ装着部１１０から幅方向１０１に沿って延出されたインクチューブ４１は、奥行き方向１０３正面向きに湾曲され、複合機１０の正面側においてクリップ３６に固定されている。インクチューブ４１は、クリップ３６に固定された部分からキャリッジ３８まで奥行き方向１０３奥向きに湾曲されている。詳細には、インクチューブ４１は、奥行き方向１０３奥向きにＵターンするように湾曲される。湾曲されたインクチューブ４１は、幅方向１０１に沿って延びて、キャリッジ３８に接続される。詳細には、インクチューブ４１は、他端が後述する接続部５９に接続される。また、インクチューブ４１は、可撓性を有する。よって、インクチューブ４１は、クリップ３６に固定された部分とキャリッジ３８との間において、キャリッジ３８の往復動に追従して撓み、姿勢変化する。

４本のインクチューブ４１は、カートリッジ装着部１１０からキャリッジ３８の手前までにおいて、高さ方向１０２に沿って並べられた状態で束ねられている。４本のインクチューブ４１は、キャリッジ３８の内部において、高さ方向１０２に沿って並べられた状態から水平方向に沿って並べられた状態へ９０度捩られる。捩られた４本のインクチューブ４１は、接続部５９に接続される。４本のインクチューブ４１は、後述するチューブ保持部７０において捩った状態を保持される。

本実施形態において、４本のインクチューブ４１は同形状である。詳細には、４本のインクチューブ４１の断面は円形であり、各インクチューブ４１の内径及び外径は同一である。もちろん、４本のインクチューブ４１が同形状ではない実施形態を構成し得る。また、各インクチューブ４１の長さは略同一である。なお、本実施形態ではインクチューブ４１は４本であるが、インクの色数に対応して例えば６本のインクチューブ４１を引き回すようにしてもよい。

［キャリッジ３８］
キャリッジ３８は、キャリッジ本体３０（図５及び図６参照）と、カバー３１（図３参照）とを有する。キャリッジ本体３０は、記録ヘッド３９（図２参照）、流路部材５０（図４及び図７参照）、ジョイント５１（図６及び図８参照）、ヘッド制御基板５２（図４参照）、及びチューブ保持部７０（図５、図６、及び図８参照）を支持する。

キャリッジ本体３０は、上側が開口された略直方体形状をなしている。キャリッジ本体３０の開口を覆うようにカバー３１がキャリッジ本体３０に組み付けられている。キャリッジ本体３０の内部空間に、記録ヘッド３９、流路部材５０、ジョイント５１、ヘッド制御基板５２、及びチューブ保持部７０が収容される。

キャリッジ本体３０の底部には、記録ヘッド３９が配置されている。記録ヘッド３９の下面であるノズル面は、キャリッジ本体３０の下方に露出されている。これにより、ノズルからプラテン４２に向けて、インク滴が吐出可能である。

［流路部材５０、ジョイント５１、及びチューブ保持部７０］
キャリッジ本体３０において、記録ヘッド３９の上方には流路部材５０が配置されている。流路部材５０は、記録ヘッド３９に接続されている。流路部材５０は、主として流路を形成している流路部５５（図７参照）と、インク及び空気を貯留する圧力ダンパ室５６（図７参照）とに大別される。

流路部５５は、薄平な板形状をなしている。流路部５５において、各色のインクが導入される４つの導入口５７が一列に並んで形成されている。各導入口５７は、流路部５５において上方に開口されている。

図７に示されるように、流路部５５には、各導入口５７に対応して４本の流路５８が設けられている。各流路５８は、流路５８ａと流路５８ｂとからなる。各流路５８ａは、各導入口５７と接続されており、流路部５５における導入口５７が形成されている面とは反対側の面（図７では下面）に形成された溝と、その溝を覆うように流路部５５に溶着されたフィルムとにより形成されている。図７において破線で示されるように、各流路５８ａは、各導入口５７から幅方向１０１へ延出され、直角に曲折されて奥行き方向１０３へ延出されて圧力ダンパ室５６へ向かっている。各流路５８ａの端部は、流路部５５の図７における下面から上面に延びて、各流路５８ｂと接続されている。各流路５８ｂは、流路部５５の図７における上面に形成された溝と、その溝を覆うように流路部５５に溶着されたフィルムとにより形成されている。各流路５８ｂは、圧力ダンパ室５６へ向かって延びている。

圧力ダンパ室５６は、４本の流路５８に対応して４つの部屋に区切られている。各部屋には各色のインクが独立して貯留可能である。各部屋には各流路５８ｂからインクが不図示の流入路を通じて流入可能である。また、圧力ダンパ室５６の各部屋は記録ヘッド３９とヘッド接続口５４を介して各色インクを流通可能に連結されており、圧力ダンパ室５６の各部屋から流出されたインクはヘッド接続口５４を介して記録ヘッド３９へ流入する。

流路部材５０において、流路部５５及び圧力ダンパ室５６の一方の面（図７では上面）は開口されており、当該開口を覆うように、流路部材５０にフィルムが溶着されている。圧力ダンパ室５６の上面を区画するシート状のフィルムが、圧力ダンパ室５６の圧力変動に応じて撓むことにより、圧力ダンパ室５６の体積が増減可能となる。これにより、圧力ダンパ室５６は、キャリッジ３８の往復動によりインクに生ずる動圧力を吸収するダンパとして機能する。以上より、流路部材５０は、導入口５７と記録ヘッド３９との間においてインクの流路（第２流路に相当する。）を形成する。また、流路部材５０には排気流路４７が設けられており、必要に応じて不図示の弁が開放されることにより、圧力ダンパ室５６内に溜まった空気が排気流路４７を通じて排気される。排気流路４７は、流路部材５０の図７における上面に形成された溝と、その溝を覆うように流路部材５０に溶着されたフィルムとにより形成されており、その一端のみがフィルムで覆われておらず大気に開放されている。

流路部材５０は、キャリッジ本体３０に対して、流路部５５と圧力ダンパ室５６とが奥行き方向１０３へ並ぶように組み付けられる。流路部５５は、複合機１０の奥行き方向１０３正面側となるガイドレール４４側に配置され、圧力ダンパ室５６は、複合機１０の奥行き方向１０３奥側となるガイドレール４３側に配置される。

流路部５５の上方にはジョイント５１（図６参照）が配置されている。各図には現れていないが、ジョイント５１の下面には、流路部材５０の各導入口５７と接続される４つの開口が形成されている。ジョイント５１は、４つの開口が一列に並べられた方向が長尺な部材である。ジョイント５１は、長尺な方向を導入口の配列方向に沿わせた状態で、流路部材５０に組み付けられる。図７に示されるように、流路部材５０には、上方へ突出する２本のピン６５，６６が設けられている。このピン６５，６６がジョイント５１に挿通されることによって、流路部材５０に対してジョイント５１が位置決めされる。

図６に示されるように、ジョイント５１の側面には、各インクチューブ４１と接続される接続部５９が設けられている。接続部５９に接続口が形成されている。接続部５９は、４本のインクチューブ４１に対応して４つが一列に並んで設けられている。各接続部５９は、円管形状をなしており、その内部空間が接続口である。接続部５９の接続口は、ジョイント５１の下面に形成されている開口と連続している。各接続部５９の内部空間である接続口に各インクチューブ４１が挿入されて、インクチューブ４１内の流路がジョイント５１の接続口と接続される。これにより、インクチューブ４１からジョイント５１及び流路部材５５を通じて記録ヘッド３９へインクが流通可能となっている。すなわち、インクチューブ４１内の流路から流路５８及び圧力ダンパ室５６を通じて、記録ヘッド３９へインクが流通可能となっている。ジョイント５１を上方から覆うようにチューブ保持部７０がキャリッジ本体３０に取り付けられる。チューブ保持部７０は、４つのインクチューブ４１に対応した、半円筒形状の４つの位置決め部材６９を有している。４つの位置決め部材６９が４つのインクチューブ４１にそれぞれ上方から覆い被さることにより、４つのインクチューブ４１が水平方向に沿って並べられた状態に維持される。

［ヘッド制御基板５２］
キャリッジ本体３０において、流路部材５０の圧力ダンパ室５６の上方にはヘッド制御基板５２（図４参照）が配置されている。ヘッド制御基板５２は、記録ヘッド３９の動作を制御する基板であり、記録ヘッド３９と電気的に接続されている。ヘッド制御基板５２は、プリント基板に各種電子素子が組み付けられたものであるが、ヘッド制御基板５２の回路構成などの説明は、ここでは省略される。

ヘッド制御基板５２は、フレキシブル・フラット・ケーブル（ＦＦＣ）５３（図４参照）によって複合機１０の制御基板（不図示）と電気的に接続されている。制御基板は、複合機１０の動作を制御するものである。制御基板から出力された電気信号に基づいて、ヘッド制御基板５２が記録ヘッド３９の動作を制御すべく駆動信号などの電気信号を出力する。

［カートリッジ装着部１１０］
図８に示されるように、カートリッジ装着部１１０のケース１１１は、プリンタ部１１の正面側に開口１１２を有する。開口１１２を通じてケース１１１へインクカートリッジ３２が挿抜される。ケース１１１には、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色に対応する４つのインクカートリッジ３２が収容可能である。

ケース１１１には、内部空間を高さ方向１０２に長い各インク色に対応した４つの空間に仕切り分ける３つのプレート１１３が設けられている。このプレート１１３によって仕切り分けられた各空間それぞれにインクカートリッジ３２が収容される。プレート１１３は、ケース１１１において開口１１２と反対側となる奥側に設けられている。

ケース１１１の奥面の下部に接続部１１４が設けられている。接続部１１４は、奥面の高さ方向１０２における下側に、ケース１１１に装着された各インクカートリッジ３２のインク供給部８８に対応する位置に、各インク色毎にそれぞれ配置されている。本実施形態では、ケース１１１に収容可能な４つのインクカートリッジ３２に対応して４つの接続部１１４が設けられている。

図８及び図１０に示されるように、各接続部１１４は、インクニードル１２２と、保持部１２１とを有する。インクニードル１２２及び保持部１２１は、後述される樹脂成形体７３の一部を構成する。

インクニードル１２２は、管状の樹脂針からなる。インクニードル１２２は、ケース１１１の開口１１２と反対側の外面（ケース１１１の奥面を形成する壁の裏側の面）でインク流路７５に接続されている。各インクニードル１２２から開口１１２と反対向きへ引き出された各インク流路７５は、上方へ引き上げられたのち、ジョイント７１に接続されている。ジョイント７１は、インクチューブ４１内に挿入されることによって、インクチューブ４１と接続される。インクニードル１２２内の流路、インク流路７５及びジョイント７１内の流路が第１流路に相当する。

図８及び図１０に示されるように、保持部１２１は、凹陥状（円筒状）に形成されている。保持部１２１の中心部にインクニードル１２２が配置されている。インクカートリッジ３２がカートリッジ装着部１１０に装着されると、インク供給部８８が保持部１２１の凹陥部に挿入される。このとき、インク供給部８８の外周面と保持部１２１の凹陥部の内面とが密着した状態、或いはインク供給部８８の外周面と保持部１２１の凹陥部の内面とに隙間を介した状態で、インクニードル１２２がインク供給部８８の内部空間に挿入される。これにより、インク室８０に貯留されているインクが外部へ流出可能となる。インク室８０から流出されたインクは、インクニードル１２２内の流路へ流入する。

［樹脂成形体７３］
図９に示されるように、カートリッジ装着部１１０において、ケース１１１の開口１１２と反対側の外面（ケース１１１の奥面を形成する壁の裏側の面）には、樹脂成形体７３が配置されている。樹脂成形体７３は、接続部１１４（インクニードル１２２及び保持部１２１）、インク流路７５、及びジョイント７１が一体成型された部材である。

［インク流路７５］
図９及び図１０に示されるように、樹脂成形体７３においてケース１１０の外面と対向しない側の面には、４本のインク流路７５が形成されている。インク流路７５は、樹脂成形体７３の当該面において、インクニードル１２２の開口からジョイント７１に至る経路が溝として形成され、その溝を塞ぐようにして、当該面にフィルム７４が溶着されることにより形成されている。各インク流路７５は、断面形状、並びにインクが流れる方向に沿った長さが略同等である。

［インクカートリッジ３２］
図１１及び図１２に示されるように、インクカートリッジ３２はインクを貯留する容器である。インクカートリッジ３２の内部に形成されている空間がインクを貯留するインク室８０である。

インクカートリッジ３２は、図１１に示された起立状態、つまり、同図の下側の面を底面とし、同図の上側の面を上面として、カートリッジ装着部１１０に対して奥行き方向１０３に沿って挿抜される。

インクカートリッジ３２は、略直方体形状の本体８１を有する。インクカートリッジ３２がカートリッジ装着部１１０へ装着されるときに前側となる本体８１の壁が前壁８２であり、後側となる本体８１の壁が後壁８３である。また、上側となる本体８１の壁が上壁８４であり、下側となる本体８１の壁が下壁８５である。また、前壁８２、後壁８３、上壁８４及び後壁８５をそれぞれ繋ぐ本体の壁が側壁８６，８７である。本体８１は、側壁８６，８７の間隔が、前壁８２と後壁８３、並びに上壁８５と下壁８６の間隔より狭い薄平な直方体形状である。

本体８１の前壁８２の下側に、インク供給部８８が設けられている。インク供給部８８は円筒形状であり、その内部空間が抵抗流路８９を通じてインク室８０と連続している。インク供給部８８の先端は開口されており、この開口を通じてインク供給部８８の内部空間から外部へインクが流出可能である。この開口がインク供給口９０である。

図１２に示されるように、本体８１は、前壁８２、後壁８３，上壁８４、下壁８５、及び側壁８６，８７に囲まれた内部空間を有しており、その内部空間に、フレーム９１及びフィルム９４から区画されるインク室８０を有する。なお、図１２においては、前壁８２、後壁８３，上壁８４、下壁８５、及び側壁８６，８７は図示されていない。フレーム９１は、本体８１の前壁８２、後壁８３、上壁８５及び下壁８６に沿って延びる枠形状の樹脂成形体である。フレーム９１の両側（側壁８６，８７に対向する側）は開口しており、この開口を塞ぐようにして、フレーム９１の両側にフィルム９４が溶着されている。

フレーム９１の下側には、抵抗流路８９（第４流路に相当する。）が形成されている。抵抗流路８９は、インク供給部８８の内部空間とインク室８０とをインクが流通可能に接続する流路である。抵抗流路８９は、フレーム９１の下側において、本体８１の前壁８２と後壁８３との間を複数回Ｕターンする謂わばラビリンス構造とも言える経路として形成されている。

抵抗流路８９は、インク流路７５と同様に構成されていている。具体的には、フレーム９１において本体８１の下壁８５と対向する壁９２の厚みが、フレーム９１における他の壁よりも太く構成されており、壁９２の側面に溝が形成され、その溝の開口がフィルム９４により塞がれることにより構成されている。

抵抗流路８９の断面積並びに経路長は、インク室８０に貯留されるインクの粘度や、インクチューブ４１及び樹脂成形体７３により構成される流路の抵抗、キャリッジ３８の移動によりインクに生ずる動圧力などを考慮して設定されるものであり、Ｕターンの回数や断面形状などは特に限定されるものではない。

本体８１の前壁８２の上側に、大気連通口９３が設けられている。大気連通口９３は、フレーム９１を貫通する孔であり、インク室８０の上側の空気層を外部と連通するものである。各図には詳細に示されていないが、大気連通口９３は、弁などにより開閉可能に構成されていてもよいし、ラビリンス構造により構成されていてもよい。なお、インクカートリッジ３２がカートリッジ装着部１１０に装着された状態で、記録ヘッド３９のノズルは、インク室８０のインクの液面（気液界面）よりも上方に位置させることが好ましい。インク室８０のインクの液面は、大気連通口９３の高さを超えることはないので、記録ヘッド３９のノズルは、大気連通口９３よりも上方に配置されていればよい。

なお、本体８１には、複合機１０がインク室８０内のインク残量を判定するためにアクセスする残量検知部３３などが設けられている。残量検知部３３などは本発明と直接には関係がないため、ここでは、残量検知部３３などのその他の構成についての詳細な説明は省略される。

［流路抵抗］
抵抗流路８９による流路抵抗Ｒ１は、インク流路７５などの樹脂成形体７３による流路抵抗Ｒ２と、インクチューブ４１による流路抵抗Ｒ３との和より大きくなるように設定されている。
（流路抵抗Ｒ１）＞（流路抵抗Ｒ２）＋（流路抵抗Ｒ３） ・・・（式１）

各流路抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は、それぞれの流路の断面における半径ｒの４乗の逆数を、それぞれの流路の一端から他端にかけて流路に沿って積分した値に比例すると考えられる。

ここで、ｘは流路の一端からの流路に沿った距離であり、Ｌは流路の長さである。したがって、それぞれの流路において、（式２）の値を算出することによって、各流路抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の大きさを比較できる。（式１）の関係を満たすためには、抵抗流路８９について（式２）により算出された値が、インク流路７５などの樹脂成形体７３内の流路について（式２）により算出された値と、インクチューブ４１内の流路について（式２）により算出された値との和よりも大きければよい。なお、抵抗流路８９、インク流路７５などの樹脂成形体７３内の流路、インクチューブ４１内の流路の断面形状は、必ずしも円形状である必要はない。例えば、流路の断面形状が長方形であっても、その断面形状における等価半径（或いは等価直径の１／２）を用いて（式２）の値を算出すれば、各流路抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の大きさを比較できる。また、流路にインクを流し、流路の一端と他端との間の圧力差Ｐを、流路を流れるインクの流量Ｑで除した値（Ｐ／Ｑ）として、各流路抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を実測してもよい。

抵抗流路８９による流路抵抗Ｒ１は、例えば、抵抗流路８９の断面形状の半径ｒを変更するか、抵抗流路８９の長さＬを変更するか、或いは両方を変更するかによって、変更することができる。したがって、インクチューブ４１や樹脂成形体７３の形状等を変更することなく、インクカートリッジ３２毎に設計可能な抵抗流路８９によって、インクカートリッジ３２のインク室８０から、キャリッジ３８に搭載されている流路部材５０における流路５８及び圧力ダンパ室５６までの流路抵抗を、所望の値に設定することが可能となる。

［本実施形態の作用効果］
本実施形態によれば、インクカートリッジ３２における抵抗流路８９の流路抵抗Ｒ１が、インク流路などの樹脂成形体７３内の流路の流路抵抗Ｒ２とインクチューブ４１内の流路の流路抵抗Ｒ３との和より大きいので、インクカートリッジ３２から流路５８及び圧力ダンパ室５６へ通ずるインクの流路における流路抵抗において、インクカートリッジ３２の抵抗流路８９の流路抵抗Ｒ１が占める割合が大きい。したがって、最も大きい抵抗流路８９の流路抵抗Ｒ１を変化させれば、インクカートリッジ３２から流路５８及び圧力ダンパ室５６へ通ずる流路における流路抵抗（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３）をインクの粘度に対応して最適に設定することが可能となる。インクカートリッジ３２における抵抗流路８９の流路抵抗Ｒ１を、インク室８０に貯留されるインクの粘度に対応して最適に設計することによって、様々なインクの粘度に対応した最適な流路抵抗を設定することができる。

また、インクチューブ４１内の流路の流路抵抗Ｒ３は、インクチューブ４１の内壁の状態により経時的に変化する可能性がある。例えば、インクチューブ４１の内壁にインクの成分が付着し、それが累積すると、インクチューブ４１の内径が変化して、その結果、インクチューブ４１内の流路の流路抵抗Ｒ３が変化するおそれがある。本実施形態では、インクカートリッジ３２から流路５８及び圧力ダンパ室５６へ通ずるインクの流路における流路抵抗において、インクカートリッジ３２の抵抗流路８９の流路抵抗Ｒ１が占める割合が大きいので、仮に、インクチューブ４１の流路抵抗Ｒ３が経時的に変化したとしても、その変化が、インクカートリッジ３２から流路５８及び圧力ダンパ室５６へ通ずるインクの流路における流路抵抗（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３）に与える影響を少なくすることができる。

また、インクチューブ４１の内径を小さくすることによって、インクカートリッジ３２から流路５８及び圧力ダンパ室５６へ通ずるインクの流路における流路抵抗（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３）を大きくしようとすると、ジョイント７１もそれに応じて小さくせざるを得なくなり、ジョイント７１の強度の維持が困難となる。よって、インクチューブ４１をジョイント７１と接続する際に、ジョイント７１が破損する恐れがある。しかしながら、本実施形態では、インクチューブ４１の内径を小さくする代わりに、抵抗流路８９の流路抵抗Ｒ１を大きくすればよいので、ジョイント７１の強度を維持できる。

［変形例］
前述された実施形態では、インクカートリッジ３２のフレーム９１において、インク室８０とインク供給部８８とを接続する抵抗流路８９が設けられているが、図１３に示されるように、抵抗流路８９に代えて、連続気泡を有するパッドや不織布などにより構成される三次元網目構造体９５がインク室８０に充填されてもよい。

三次元網目構造体９５において、連続気泡或いは網目構造にインクの界面が形成されることによって、三次元網目構造体９３における流路抵抗を、樹脂成形体７３のインク流路７５の流路抵抗Ｒ２とインクチューブ４１の流路抵抗Ｒ３との和より大きくすることがきでるので、前述された実施形態と同様の作用効果が奏される。

なお、前述された実施形態においては、インクカートリッジ３２における抵抗流路８９の流路抵抗Ｒ１が、インク流路７５などの樹脂成形体７３内の流路の流路抵抗Ｒ２とインクチューブ４１内の流路の流路抵抗Ｒ３との和より大きくなるように設定されることとしたが、インクカートリッジ３２における抵抗流路８９の流路抵抗Ｒ１が、インク流路７５などの樹脂成形体７３内の流路の流路抵抗Ｒ２及びインクチューブ４１内の流路の流路抵抗Ｒ３より大きく設定されていても、同様の作用効果が奏される。
（流路抵抗Ｒ１）＞（流路抵抗Ｒ２）
（流路抵抗Ｒ１）＞（流路抵抗Ｒ３） ・・・（式３）

１０・・・複合機
３２・・・インクカートリッジ（液体カートリッジ）
３８・・・キャリッジ
３９・・・記録ヘッド
４１・・・インクチューブ（第３流路を形成するチューブ）
５０・・・流路部材
５５・・・流路部
５６・・・圧力ダンパ室
５８・・・流路（第２流路）
７５・・・インク流路（第１流路の一部）
８０・・・インク室（液体室）
８９・・・抵抗流路（抵抗部、第４流路）
９０・・・インク供給口（液体供給口）
９１・・・フレーム
９５・・・三次元網目構造体
１１０・・・カートリッジ装着部

Claims (5)

1. 液体を貯留する液体室を有する液体カートリッジと、
   上記液体カートリッジが装着され、上記液体カートリッジから流出した液体が流れる第１流路を有するカートリッジ装着部と、
   被記録媒体の記録面に沿った方向へ移動するキャリッジと、
   上記キャリッジに搭載されており、ノズルから液滴を吐出する記録ヘッドと、
   上記キャリッジに搭載されており、接続口と上記記録ヘッドとの間に形成されて液体が流通する第２流路、及び当該第２流路において上記キャリッジの移動により液体に生ずる動圧力を抑制する圧力ダンパ室を有する流路部材と、
   上記流路部材の接続口及び上記カートリッジ装着部の第１流路に接続されており、上記液体室から上記記録ヘッドへ供給される液体が流通される第３流路を形成するチューブと、を具備しており、
   上記液体カートリッジは、
   液体が流出する液体供給口と、
   上記液体室と上記液体供給口との間に形成された第４流路と、を有しており、
   上記第１流路は、上記カートリッジ装着部に形成された溝であり、
   上記第４流路は、上記液体カートリッジに形成された溝であり、
   上記第４流路の流路抵抗は、上記第１流路による流路抵抗及び上記第３流路による流路抵抗よりも大きい画像記録装置。
2. 液体を貯留する液体室を有する液体カートリッジと、
   上記液体カートリッジが装着され、上記液体カートリッジから流出した液体が流れる第１流路を有するカートリッジ装着部と、
   被記録媒体の記録面に沿った方向へ移動するキャリッジと、
   上記キャリッジに搭載されており、ノズルから液滴を吐出する記録ヘッドと、
   上記キャリッジに搭載されており、接続口と上記記録ヘッドとの間に形成されて液体が流通する第２流路、及び当該第２流路において上記キャリッジの移動により液体に生ずる動圧力を抑制する圧力ダンパ室を有する流路部材と、
   上記流路部材の接続口及び上記カートリッジ装着部の第１流路に接続されており、上記液体室から上記記録ヘッドへ供給される液体が流通される第３流路を形成するチューブと、を具備しており、
   上記液体カートリッジは、
   液体が流出する液体供給口と、
   上記液体室と上記液体供給口との間に形成された第４流路と、を有しており、
   上記第４流路の流路抵抗は、上記第１流路による流路抵抗及び上記第３流路による流路抵抗よりも大きく、
   上記第４流路における上記液体室との連通口は、上記液体室の底に形成されている画像記録装置。
3. 上記第４流路の流路抵抗は、上記第１流路による流路抵抗と上記第３流路による流路抵抗との和よりも大きい請求項１または２に記載の画像記録装置。
4. 上記第４流路の半径の４乗の逆数を上記第４流路の一端から他端にかけて上記第４流路に沿って積分した値は、上記第１流路の半径の４乗の逆数を上記第１流路の一端から他端にかけて上記第１流路に沿って積分した値、及び上記第３流路の半径の４乗の逆数を上記第３流路の一端から他端にかけて上記第３流路に沿って積分した値よりも大きい請求項１から３のいずれかに記載の画像記録装置。
5. 上記第４流路を区画する壁の少なくとも一部は、上記液体室を区画する壁の少なくとも一部を形成するフレームに形成された溝と、当該溝を覆うフィルムと、によって形成されている請求項１から４のいずれかに記載の画像記録装置。

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