JPH08224884A - インク供給装置および記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インク供給装置が取り外され、どのような姿
勢で放置された場合であっても、インク供給装置内部へ
の空気の侵入およびインクの漏れを防止したインク供給
装置およびそのインク供給装置を用いる記録装置を提供
する。 【構成】 メニスカス形成部材６の両面にかかる圧力の
差圧△Ｐを考えたとき、差圧△Ｐが最大となるのはメニ
スカス形成部材６が上になるように放置された場合であ
る。このとき、メニスカス形成部材６の内側の面にはイ
ンクが重力によって下降しようとするインクの水頭圧力
ＰＨが、毛細管部材３の負圧ＰＲと同じ方向に力が加わ
る。そのため、差圧△Ｐは、△Ｐ＝ＰＲ＋ＰＨとなる。
メニスカス形成部材６のバブルポイント圧力ＰＢを、差
圧△Ｐの最大値ＰＲ＋ＰＨよりも大きく設定することに
より、メニスカス形成部材６を通して空気がインクタン
ク１内に侵入することはない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえばインクジェッ
トプリンタ等の液体インクを利用する記録装置および該
装置に用いられるインク供給装置に関し、特にインクを
負圧状態で保持するとともにプリントヘッド部との着脱
の容易なインク供給装置および記録装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年、液体インクを用いて記録を行なう
記録装置においては、プリントヘッド部にインクを供給
するインク供給部を着脱自在に構成したものが開発され
ている。このような装置では、インク供給部のみを交換
することによってインクを補充することができる。交換
するインク供給部は安価に製造でき、記録装置のランニ
ングコストを低減させることができる。

【０００３】例えば、ＵＳＰ４４３６４３９や、ＵＳＰ
５１１９１１５、特開平３−８７２６６号公報等では、
多孔質部材にインクを保持させたカートリッジを用い、
カートリッジを記録装置に装着する際に、プリントヘッ
ドに設けた針でカートリッジ側の接合部の隔膜を突き破
って連通させる構成が開示されている。このような構成
では、カートリッジの装着前は隔膜によって封止されて
いるので、接合部からインクが漏れ出すことはなく、ま
た、カートリッジの装着とともに液的な結合が図られる
ので、装着動作を容易にしている。

【０００４】しかしながらこの構成では、接合部におけ
る接続性を良好にするために針の内径は事実上小さくす
るが、そのために流路抵抗が大きくなり、十分な流量が
得られず、高速印字に応答するために必要なインクの供
給が追いつかないという問題がある。逆に、針を太くす
ると、装着時に隔膜に開口ができ、カートリッジを取り
外したときに開口からインクが漏れ出すという問題もあ
る。また、カートリッジを装着する際に針が隔膜を破っ
たときの隔膜の破片が針の内部に混入したり、あるい
は、カートリッジ内部のゴミなどにより、針が詰まりや
すいという問題がある。さらに、針が突出しているの
で、利用者が不用意な取扱いを行なうと針の先端に触れ
て怪我をするという問題もあった。

【０００５】また、例えばＵＳＰ５１５８３７７では、
多孔質部材にインクを保持させ、プリントヘッドに設け
たインク供給部材を多孔質部材に直接押し当てて連通さ
せる方法が開示されている。しかし、この方法ではプリ
ントヘッド側に設けたインク供給部材をインクタンク側
に挿入するための開口が必要であり、インクタンクが取
り外された状態ではこの開口からインクが漏れ出す心配
がある。

【０００６】さらに、特願平６−３０５０６９号では、
インクタンク内に毛細管部材が収容された主インク室
と、密閉状態の中間インク室が設けられており、連通路
によって中間インク室と主インク室とを連通するととも
にプリントヘッドとの接続部とも連通させている。そし
て、接続部にはメニスカス形成部材が配置されている。
このような構成により、このメニスカス形成部材によっ
て、インクタンクが取り外されて放置された状態におい
ては、このメニスカス形成部材に設けられた微細孔に形
成されるインクの表面張力によって、中間インク室およ
び連通路内のインクが接続部から漏れ出さないようにし
ている。また、インクタンクを記録装置に装着する際に
は、装着時の圧力によって接続部に残留してしまう空気
を、メニスカス形成部材のインク膜を通過させ、中間イ
ンク室に移動させて、プリントヘッドへの気泡の混入を
低減させている。

【０００７】しかし、実際にインクタンクが取り外され
て放置された状態では、メニスカス形成部材が下向きと
なるように放置されるとは限らず、例えばメニスカス形
成部材が上向きとなるように放置される場合もある。こ
のような場合、インクは重力の影響を受けて下方へ移動
しようとする。さらに、主インク室内の毛細管部材の毛
細管力は、インクを引き込む方向に働く。すなわち、連
通路から主インク室の方向へインクが移動する方向に力
が働く。メニスカス形成部材に設けられた微細孔に形成
されるインクの表面張力がこれらの力よりも小さい場
合、メニスカス形成部材を通過して空気が連通路や中間
インク室内へ入り込んでしまう。このような状態となる
と、メニスカス形成部材の両面とも空気にさらされ、乾
燥してメニスカスが破壊されてしまうため、連通路内は
大気圧となってしまう。再びメニスカス形成部材が下向
きになったとき、中間インク室内のインクや、主インク
室内から供給されたインクはメニスカス形成部材の微細
孔から漏れ出してしまうことも考えられる。また、この
状態でインクタンクが装着された場合、適正な負圧に回
復するまで、プリントヘッド側からインクの吸引動作を
行なわなければならず、インクが無駄に消費されるとい
う問題がある。上述の文献には、このような現象につい
ては考えられていない。

【０００８】一方、インクを保持し、負圧を与える手段
として、上述のような多孔質体などの毛細管部材の他、
ＵＳＰ４４２２０８４に記載されているようなエラステ
イク材料またはバイアス手段を有する容器を用いる構成
や、特開平３−１８０３５７号公報に記載されているよ
うな、密閉したハウジングに設けられたバブルジェネレ
ータからインクの消費量に応じて気泡を導入して負圧状
態を発生させる構成などが知られている。しかし、これ
らの文献は、プリントヘッドと一体型の構成を示すもの
であり、プリントヘッドと着脱可能な構成を示すもので
はない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、インク供給装置が取り外さ
れ、どのような姿勢で放置された場合であっても、イン
ク供給装置内部への空気の侵入を防止したインク供給装
置およびそのインク供給装置を用いる記録装置を提供す
ることを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、請求項１に記
載の発明においては、インク供給装置において、インク
を負圧状態で貯蔵する貯蔵手段と、該貯蔵手段に連通し
外部にインクを供給する出口と、該出口に設けられたメ
ニスカス形成部材を有し、前記貯蔵手段の発生している
負圧をＰＲ、前記メニスカス形成部材のバブルポイント
圧力をＰＢ、前記メニスカス形成部材の前記貯蔵手段側
の面に作用するインクの水頭圧力をＰＨ、前記メニスカ
ス形成部材の両面に作用する内向きの差圧をΔＰとする
とき、△Ｐ＝ＰＲ＋ＰＨであり、かつ、ＰＢ＞ΔＰの関
係を満足するように、前記メニスカス形成部材のバブル
ポイント圧力ＰＢが設定されていることを特徴とするも
のである。

【００１１】請求項２に記載の発明においては、請求項
１に記載のインク供給装置において、前記貯蔵手段は多
孔質部材を含み、該多孔質部材の毛細管力によって負圧
を発生させることを特徴とするものである。

【００１２】請求項３に記載の発明においては、請求項
１の記載のインク供給装置において、前記貯蔵手段は、
ハウジングと、該ハウジングに設けられたバブルジェネ
レータを含み、該バブルジェネレータのバブルポイント
圧力により負圧を発生させることを特徴とするものであ
る。

【００１３】請求項４に記載の発明においては、請求項
１に記載のインク供給装置において、前記貯蔵手段は、
インクを収容する可動部材を含み、該可動部材は内部の
負圧を維持すべく動作することを特徴とするものであ
る。

【００１４】請求項５に記載の発明においては、請求項
１に記載のインク供給装置において、前記出口は、プリ
ントヘッドと接合可能であって、該プリントヘッドと接
合したときに液的にシール可能に構成されていることを
特徴とするものである。

【００１５】請求項６に記載の発明においては、請求項
１に記載のインク供給装置において、前記メニスカス形
成部材が織物であることを特徴とするものである。

【００１６】請求項７に記載の発明においては、記録装
置において、互いに分離可能な接合部を有するプリント
ヘッドとインク供給装置とからなる記録装置において、
前記インク供給装置は、インクを負圧状態で貯蔵する貯
蔵手段と、該貯蔵手段に連通し外部にインクを供給する
出口と、該出口に設けられたメニスカス形成部材を有
し、前記貯蔵手段の発生している負圧をＰＲ、前記メニ
スカス形成部材のバブルポイント圧力をＰＢ、前記メニ
スカス形成部材の前記貯蔵手段側の面に作用するインク
の水頭圧力をＰＨ、前記メニスカス形成部材の両面に作
用する内向きの差圧をΔＰとするとき、△Ｐ＝ＰＲ＋Ｐ
Ｈであり、かつ、ＰＢ＞ΔＰの関係を満足するように、
前記メニスカス形成部材のバブルポイント圧力ＰＢが設
定されていることを特徴とするものである。

【００１７】

【作用】請求項１および７に記載の発明によれば、出口
に設けられたメニスカス形成部材のバブルポイント圧力
ＰＢが、貯蔵手段の発生している負圧をＰＲ、メニスカ
ス形成部材の前記貯蔵手段側の面に作用するインクの水
頭圧力をＰＨ、前記メニスカス形成部材の両面に作用す
る内向きの差圧をΔＰとするとき、△Ｐ＝ＰＲ＋ＰＨで
あり、かつ、ＰＢ＞ΔＰの関係を満足するように設定さ
れている。

【００１８】インク供給装置が記録装置から取り外され
て放置された場合、メニスカス形成部材の外側の面には
大気圧が加わっている。また、メニスカス形成部材の内
側の面には、大気圧とともに、インクの水頭圧力ＰＨ
と、貯蔵手段において発生している負圧ＰＲが作用す
る。ここで、貯蔵手段において発生している負圧ＰＲ
は、常にメニスカス形成部材の内側の面から貯蔵手段に
向く方向に働く。また、インクの水頭圧は、常に重力方
向に向く力である。すなわち、メニスカス形成部材が下
になるように放置された場合には、メニスカス形成部材
の内側の面には貯蔵手段とは反対の方向に力が作用し、
貯蔵手段の負圧ＰＲとは反対方向に力が加わる。また、
メニスカス形成部材が上になるように放置された場合に
は、メニスカス形成部材の内側の面には貯蔵手段に向く
方向に力が作用し、貯蔵手段の負圧ＰＲと同じ方向に力
が加わる。メニスカス形成部材の両面にかかる圧力の差
圧△Ｐを考えると、メニスカス形成部材が上になるよう
に放置された場合が最大となり、貯蔵手段の負圧ＰＲと
インクの水頭圧力ＰＨとの和、すなわち、△Ｐ＝ＰＲ＋
ＰＨとなる。

【００１９】メニスカス形成部材を通して空気が侵入し
ないようにするためには、メニスカス形成部材が上向き
となるように放置された場合に、メニスカス形成部材の
内側の面に貯蔵手段に向く方向にかかる力に対向するだ
けの反対向きの力を有していればよい。メニスカス形成
部材にはインクのメニスカスが形成されており、このイ
ンクのメニスカスが空気によって押されるとき、その力
に抗する表面張力が働く。この表面張力に打ち勝って空
気が侵入するときの圧力をバブルポイント圧力という。
バブルポイント圧力ＰＢが上述の差圧△Ｐの最大値ＰＲ
＋ＰＨよりも大きければ、空気が侵入することはない。
すなわち、バブルポイント圧力ＰＢ＞差圧△Ｐとなるよ
うに、メニスカス形成部材のバブルポイント圧力ＰＢが
設定されているので、たとえメニスカス形成部材が上向
きとなるようにインク供給装置が放置された場合であっ
ても、空気がインク供給装置内に侵入することはない。

【００２０】インク供給装置の貯蔵手段は、請求項２に
記載の発明のように多孔質部材を含む構成としたり、請
求項３に記載の発明のようにバブルジェネレータを含む
構成や、請求項４に記載の発明のようにインクを収容す
る可動部材を含む構成とすることができる。また、イン
ク供給装置の出口は、請求項５に記載の発明のように、
プリントヘッドと接合したときに液的にシールされる構
成とすることができる。さらに、メニスカス形成部材と
しては、請求項６に記載の発明のように織物で構成する
ことができる。

【００２１】

【実施例】図１は、本発明のインク供給装置の第１の実
施例を示す概略構成図である。図中、１はインクタン
ク、２はインク室、３は毛細管部材、４は大気連通孔、
５はジョイント口、６はメニスカス形成部材、７は凸部
である。

【００２２】インクタンク１は、内部にインク室２を有
し、また上部に大気連通孔４、さらに底部にはインクを
導出するためのジョイント口５が設けられている。ジョ
イント口５において、図示しないプリントヘッドと接続
される。このとき、凸部７が図示しないプリントヘッド
側の例えば弾性部材と押圧され、接続部を密閉するよう
に構成し、液的な連通路を形成する。もちろん、凸部７
の代わりにインクタンク１側に弾性部材を設け、プリン
トヘッド側に弾性部材に代えて凸部を設けてもよい。

【００２３】インク室２の内部には、毛細管部材３が配
置されている。この毛細管部材３は、毛細管力によりイ
ンクを保持し、負圧を保っている。インク室２内のイン
クは、ジョイント口５を介してプリントヘッドへ供給さ
れる。プリントヘッドへのインクの供給時には、毛細管
部材３の発生する負圧によって、プリントヘッドからの
インクの漏れを防ぐとともに、印字条件を維持し、印字
品質を保っている。

【００２４】大気連通孔４は、インク室２内に大気を取
り込むための孔である。毛細管部材３は、その上部で取
り込まれた大気と連通し、大気圧解放されている。プリ
ントヘッドへのインク供給時には、毛細管部材３内のイ
ンクは大気圧により押され、また、毛細管部材３の下方
からプリントヘッドの発生する負圧により引き出される
ため、効率よく毛細管部材３のインクを使用することが
できる。このとき、毛細管部材３の毛細管力により、プ
リントヘッドにおける負圧は一定に保たれる。

【００２５】ジョイント口５には、多数の微細孔が形成
されたメニスカス形成部材６が配置されている。メニス
カス形成部材６には、毛細管部材３の底部が接して、望
ましくは圧接されて配置される。メニスカス形成部材６
としては、例えば、金網や樹脂製の網等の網目状体や、
多孔質体等を用いることができる。網目状体の具体例と
しては、金属メッシュフィルタや、金属繊維、例えば、
ＳＵＳの細線をフェルト状にし、さらに、圧縮焼結させ
たものを基材としたフィルタ、エレクトロフォーミング
金属フィルタ等を使用することができる。また、例え
ば、畳綾織などの樹脂繊維や金属の織物であるフィルタ
や、レーザビーム加工、電子ビーム加工等による高精細
な開口径を有するフィルタを用いることができる。

【００２６】このメニスカス形成部材６は、インクタン
ク１が記録装置に装着されている場合には、インクの流
路中のフィルタとして作用し、ごみや気泡のプリントヘ
ッドへの侵入を阻止する。また、インクタンク１が取り
外された状態では、毛細管部材３に保持されているイン
クによりメニスカス形成部材６の微細な開口にメニスカ
スが形成され、インクの漏れを防ぐ。また、後述するよ
うに、このメニスカス形成部材６からの空気の侵入も防
いでいる。

【００２７】図２は、メニスカス形成部材６に形成され
るメニスカスの説明図である。図２では、メニスカス形
成部材６の１つの開口のみを示している。メニスカス形
成部材６をインク中に沈め、フィルタの内圧をかける
と、図２に示すように開口部に形成されているメニスカ
スが押されてへこむ。徐々に内圧を増加して行くと、メ
ニスカスのへこみが次第に大きくなる。そして、ある圧
力まで達すると、インク側に気泡が発生する。このとき
の圧力をバブルポイント圧力という。

【００２８】図２に示すように、メニスカス形成部材６
を深さｈまでインク中に沈め、内圧Ｐを加えたものとす
る。このとき、図２に示すようなインクのメニスカスが
開口に形成されたとする。このとき、インクのメニスカ
スにおける界面張力による力ＦＳは、図中、下から上に
向かう加圧力ＦＰに反する向きに働く。それとともに、
図中、上から下に向かう方向に、インクから受ける力Ｆ
ｈが働く。これらの力の関係を式で示すと、ＦＳ＝ＦＰ
−Ｆｈとなる。ここで、インクの界面張力をＳ、インク
の密度をγ、濡れ角をθ、開口径をＤとすれば、上述の
式は次のように表わせることが知られている。 ＳπＤｃｏｓθ＝ＰπＤ² ／４−γπＤ² ｈ／４ これを圧力Ｐについて解けば、 Ｐ＝４Ｓｃｏｓθ／Ｄ−γｈ となり、ｈ≒０のときには、 Ｐ＝４Ｓｃｏｓθ／Ｄ となり、開口径と濡れ角θ、インクの界面張力Ｓとか
ら、バブルポイント圧力が決定される。

【００２９】図３は、本発明のインク供給装置の第１の
実施例において、インク供給装置が放置された状態での
メニスカス形成部材にかかる圧力の説明図である。図１
に示した本発明の第１の実施例における圧力の状態につ
いて考察する。図３（Ａ）では、インクタンク１が記録
装置から取り外され、メニスカス形成部材６が下方に位
置する状態で放置された状態を示している。毛細管部材
３中にはインクが含浸され、図示する仮想液面を形成し
ている。このとき、毛細管部材３は大気連通孔４によっ
て大気に解放されている。そのため、仮想液面は大気圧
を受けている。このときの周囲雰囲気の大気圧をＰ_air
とする。さらに、仮想液面には、毛細管部材の毛細管
力、すなわちインクと毛細管部材との界面張力によって
生じる上向きの圧力Ｐ_cap が生じている。また、インク
タンク１の底面に存在するメニスカス形成部材６から、
仮想域面までの鉛直方向の距離をｈとすると、メニスカ
ス形成部材６にはインクの水頭圧ρｇｈが外向きにかか
る。ここで、ρはインクの密度、ｇは重力定数である。
これらをまとめると、メニスカス形成部材６のインクタ
ンク側の面に作用している圧力は、Ｐ_air −（Ｐ_cap −
ρｇｈ）となる。

【００３０】メニスカス形成部材の外側の面に作用して
いる圧力は、大気圧であるＰ_air である。よってメニス
カス形成部材の両面に作用している差圧を△Ｐとする
と、 △Ｐ＝Ｐ_air −｛Ｐ_air −（Ｐ_cap −ρｇｈ）｝ ＝Ｐ_cap −ρｇｈ である。この差圧△Ｐは、インクタンク内に周囲の空気
を引き込む方向に作用しており、上述の図２に示した下
からの圧力Ｐに相当する力である。プリントヘッドに供
給するインク圧力を常に負圧に保つために、△Ｐは常に
正となるように、毛細管部材３の毛細管力は設定されて
いる。

【００３１】このような状態において、周囲の空気がイ
ンクタンク内に侵入しないためには、メニスカス形成部
材のインクとのバブルポイント圧Ｐ_B が、常にＰ_B ＞△
Ｐであればよい。

【００３２】次に、図３（Ｂ）に示すように、インクタ
ンク１が逆向きに置かれ、メニスカス形成部材６が上面
となるように放置された場合を考える。この場合には、
メニスカス形成部材６の外側の面に作用している圧力は
大気圧であるＰ_air のままである。しかし、インクタン
ク１側の面に作用する力は、インクの重力による圧力が
メニスカス形成部材６を押す方向からメニスカス形成部
材６を引っ張る方向に変わる。そのため、メニスカス形
成部材６のインクタンク側の面に作用している圧力は、
Ｐ_air −（Ｐ_cap ＋ρｇｈ）となる。

【００３３】よってメニスカス形成部材の両面に作用し
ている差圧を△Ｐとすると、 △Ｐ＝Ｐ_air −｛Ｐ_air −（Ｐ_cap ＋ρｇｈ）｝ ＝Ｐ_cap ＋ρｇｈ である。この差圧△Ｐは、上述の図３（Ａ）の場合に比
べ、２ρｇｈだけ強い力が、インクタンク内に周囲の空
気を引き込む方向に作用することになる。

【００３４】インク残量との関係を考えると、インクタ
ンク１のパッケージを開封したとき、仮想液面の高低差
ｈは最大となっている。ユーザがインクタンクを逆さに
し、インクメニスカス形成部材６がインクタンク１の最
上部に来たときに差圧は最大となり、△Ｐ_max ＝Ｐ_cap
＋ρｇｈ_max の差圧が、インクメニスカス形成部材の両
面に作用する。このようなときにも空気の侵入を防止す
るためには、 Ｐ_B ＞△Ｐ_max ＝Ｐ_cap ＋ρｇｈ_max を満たすバブルポイント圧力Ｐ_B を有する細密なメニス
カス形成部材６を設置すればよい。また、このような条
件を満たすバブルポイント圧力Ｐ_B を有するメニスカス
形成部材を用いていれば、インクタンク１をインク残量
の存在する状態で取り外したときにも、常にＰ_B ＞△Ｐ
を満たし、空気の侵入を防止することが可能となる。も
ちろん、図３（Ａ）の状態に置かれた場合にも、空気が
侵入することはない。

【００３５】図４は、本発明のインク供給装置の第２の
実施例を示す概略構成図である。図中、図１と同様の部
分には同じ符号を付して説明を省略する。８は可動手段
である。この第２の実施例では、インクタンク１内のイ
ンク室として可動手段８を用いた例を示している。可動
手段８は、ここでは蛇腹状の密閉された容器であり、内
部にインクが充満されている。この可動手段８は、イン
クの使用とともに下方へ収縮するが、常に上方へ伸びる
方向に力が働き、内部の負圧状態を維持している。

【００３６】この実施例の場合も、インクタンク１が取
り外されて放置された場合、メニスカス形成部材６の両
面にかかる差圧の最大値△Ｐ_max は、第１の実施例の場
合と同様に、可動手段８で発生する負圧Ｐ_cap とインク
の水頭圧の最大値ρｇｈ_maxの和である。メニスカス形
成部材６は、そのバブルポイント圧力Ｐ_B が、Ｐ_B ＞△
Ｐ_max を満足するようなものを使用すればよい。

【００３７】図５は、本発明のインク供給装置の第３の
実施例を示す断面図、図６は同じく断面斜視図である。
図中、１１はインクタンク、１２は主インク室、１３は
毛細管部材、１４は中間インク室、１５は連通路、１６
は大気連通口、１７は連通孔、１８は第１のメニスカス
形成部材、１９はインク供給部、２０は第２のメニスカ
ス形成部材、２１はジョイント口である。この実施例で
は、２室構成のインク供給装置の一具体例を示してい
る。図６では、手前側の側壁および毛細管部材１３を除
いて示している。

【００３８】インクタンク１１の内部には、主インク室
１２と、その側方に中間インク室１４が設けられてい
る。インクタンク１１の筐体は、剛性を持ち、長期のイ
ンク保持を可能にするため、耐インク性の良い材料が選
択される。ジョイント口２１において、図示しないプリ
ントヘッドと接続される。主インク室１２内のインク
は、連通路１５を通過し、このジョイント口２１を介し
てプリントヘッドへインクが供給される。

【００３９】主インク室１２の下部には、連通孔１７が
設けられており、連通路１５を介して中間インク室１４
およびジョイント口２１と連通している。連通孔１７の
断面形状としては、円形、楕円形、多角形、星形、十字
形、スリット形状等、種々の形状とすることができる。
また、主インク室１２の底面は、連通孔１７を最低部と
するような角度αを有する斜面で形成されている。

【００４０】主インク室１２の内部には、毛細管部材１
３が配置されている。この毛細管部材１３は、毛細管力
によりインクを保持し、負圧を保っている。毛細管部材
１３の材料としては、２次元構造を持つ繊維状材料、３
次元構造を持つ多孔質体材料、繊維状材料を３次元状に
紡績したフェルトおよび不織布材料等を使用することが
できる。具体的には、例えば、ポリエステル繊維を３次
元状に紡績したポリエステルフェルトなどを使用するこ
とができる。密度としては、０．０６ｇ／ｃｍ³ 〜０．
１ｇ／ｃｍ³ のものを用いることができ、インクとの毛
細管力、流体抵抗の観点からこの程度の値のものが好適
である。なお、材料の構成はポリエステル繊維に限定さ
れるものではなく、適度な毛細管力を有し、インク耐性
のある材料であれば、インクに合わせ、他の材料を用い
ることができる。

【００４１】毛細管部材１３の周囲形状は、主インク室
１２の内部と同じ形状であり、毛細管部材１３の周囲は
主インク室１２の側壁に密着するように挿入されてい
る。これにより、大気連通口１６から導入される空気
が、主インク室１２の側壁に沿って侵入することを極力
避けている。また、毛細管部材１３の底面には、主イン
ク室１２の底面に設けられている斜面の傾きαより大き
い傾きの傾斜が設けられている。さらに、第１のメニス
カス形成部材１８に接する部分だけ、凸状に形成されて
いる。このような形状の毛細管部材１３を、主インク室
１２内の底面全体において毛細管部材１３が接するよう
に、主インク室１２に挿入する。すると、第１のメニス
カス形成部材１８の上で特につぶれて毛細管部材１３の
密度が高くなり、第１のメニスカス形成部材１８から離
れるに従って次第に密度が低くなる。これにより、主イ
ンク室１２の内面と毛細管部材１３の間を通って侵入し
ようとする空気をさらに阻止し、主インク室１２内にイ
ンクが残っている状態で第１のメニスカス形成部材１８
の表面に到達する空気の量を減少させることができる。
毛細管部材１３を第１のメニスカス形成部材１８に圧接
しない構成も可能であるが、少なくとも接していること
が必要である。

【００４２】主インク室１２の上部には、毛細管部材１
３と大気連通可能な、大気連通口１６が設けられてい
る。この実施例では、大気連通口１６の径は、毛細管部
材１３の孔もしくは繊維間の隙間より大きく構成されて
いる。毛細管部材１３は、その上部で大気と連通し、大
気圧解放されている。プリントヘッドへのインク供給時
には、毛細管部材１３内のインクは大気圧により押さ
れ、また、毛細管部材１３の下方から負圧により連通路
１５側へ引き出されるため、効率よく毛細管部材１３の
インクを使用することができる。このとき、毛細管部材
１３の毛細管力により、プリントヘッドにおける負圧は
一定に保たれる。大気連通口１６からインクが飛び出さ
ないように、インクは通さず、空気を透過させるシート
を大気連通口１６に設けることも可能である。または、
大気連通口１６を、インクが流出しない微細孔を多数配
すことにより構成することもできる。

【００４３】主インク室１２の底面に設けられた連通孔
１７には、第１のメニスカス形成部材１８が配置されて
いる。第１のメニスカス形成部材１８には、毛細管部材
１３の底部が圧接されて配置される。第１のメニスカス
形成部材１８としては、例えば、金網や樹脂製の網等の
網目状体や、多孔質体等を用いることができる。網目状
体の具体例としては、金属メッシュフィルタや、金属繊
維、例えば、ＳＵＳの細線をフェルト状にし、さらに、
圧縮焼結させたものを基材としたフィルタ、エレクトロ
フォーミング金属フィルタ等を使用することができる。
また、例えば、畳綾織などの樹脂繊維や金属の編み物で
あるフィルタや、レーザビーム加工、電子ビーム加工等
による高精細な穴径を有するフィルタを用いることがで
きる。形状は、連通孔１７を覆える形状であればよく、
円形や長方形、その他の形状とすることができる。

【００４４】毛細管部材１３内にインクが含浸されてい
るときは、インクは第１のメニスカス形成部材１８を通
過して中間インク室１４に移動する。第１のメニスカス
形成部材１８は、毛細管部材１３にインクがなくなった
場合でも、中間インク室１４への不要な空気の侵入を防
ぐ。さらにインクが消費されると、大気連通口１６から
入って来た空気は、毛細管部材１３を通過し、主インク
室１２内の負圧の増加により、毛細管部材１３に接した
第１のメニスカス形成部材１８に形成されている微細孔
に張っているインクのメニスカスを押し、表面張力に打
ち勝ってこれを通過し、気泡となる。発生した気泡は、
連通路１５を通り、中間インク室１４へ移動する。気泡
が発生する際の圧力（バブルポイント圧）は、第１のメ
ニスカス形成部材１８の濾過粒度に依存する。この濾過
粒度を最適にすることによって、インクタンク１１内の
負圧、すなわち、プリントヘッドへのインクの供給圧を
一定に保つことができる。第１のメニスカス形成部材１
８の濾過粒度としては、例えば、４０μｍ〜７０μｍ程
度のものを使用することができる。

【００４５】第１のメニスカス形成部材１８の下面には
インク供給部１９が接するように配置されている。この
インク供給部１９は、連通孔１７の径よりも小さい断面
寸法を有している。第１のメニスカス形成部材１８の下
面に気泡が溜り、空気の層ができてしまったり、あるい
は、主インク室１２内のインクがなくなり、連通路１５
の高さよりもインクの液面が低下すると、このインク供
給部１９が連通路１５の底部よりインクを吸い上げて第
１のメニスカス形成部材１８にインクを供給することに
より、第１のメニスカス形成部材１８を常に濡れた状態
に保ち、負圧を保つことができる。これにより、インク
を使いきるまで、最良の状態を維持することができる。
インク供給部１９の形状は任意であり、スリット状や、
直方体、三角柱などの角柱、円筒形状、楕円柱状であっ
てもよい。また、インク供給部１９を複数設けることも
できる。インク供給部１９の材料としては、毛細管力に
よりインクを第１のメニスカス形成部材１８へ上げるこ
とができる材料であればよく、例えば、ポリエステル繊
維を一方向に束ねた中綿材や、ポリウレタン、メラミン
フォーム等の多孔質性部材、２次元、３次元状の繊維構
造体等を使用することができる。

【００４６】インク供給部１９は、第１のメニスカス形
成部１８に直接取り付ける構成としたり、あるいは、連
通孔１７の側壁からリブにより固定される構成とするこ
ともできる。あるいは、第１のメニスカス形成部材１８
の一部をインク供給部１９として連通路１５の底面まで
延在させた構成としてもよい。

【００４７】連通路１５は、中間インク室１４、主イン
ク室１２、ジョイント口２１をこの順で連通している。
連通路１５の上壁は、平らに構成してもよいが、図１に
示すように、中間インク室１４に向かって次第に高くな
るように斜めに構成することができる。これにより、ジ
ョイント口２１や連通孔１７に発生した気泡をスムース
に中間インク室１４へ移動させることができる。この斜
面は中間インク室１４と主インク室１２を結ぶ区間のみ
でもよいが、主インク室１２とジョイント口２１を結ぶ
区間も上面を斜面とすることによって、インクタンク１
１を記録装置に装着する際にジョイント口２１から導入
される気泡を、中間インク室１４へスムースに移動させ
ることができる。連通路１５の底面は、水平であっても
よいが、残留するインク量をなるべく減らすため、この
実施例では中間インク室１４との側が高くなるように、
また、ジョイント口２１が最底部となるように形成され
ている。

【００４８】中間インク室１４は、初期状態ではインク
により満たされている。そして、主インク室１２から第
１のメニスカス形成部材１８を通過して連通路１５に侵
入した気泡や、インクタンク１１を記録装置に装着する
際にジョイント口２１から導入される気泡が集積され
る。中間インク室１４の大きさは、主インク室１２内の
インクがなくなるまでにまれに侵入する気泡を集積でき
る大きさがあればよく、小さな室で構成することができ
る。また、気泡を集積するため、中間インク室１４の上
面は主インク室１２の連通孔１７よりも高さが上となる
ように構成する必要がある。さらに、中間インク室１４
内の空気量は、主インク室１２内のインクが無くなった
後に急激に増加するので、これを観察する窓を中間イン
ク室の側面に設けることによって、インクの残量を知る
ことができるように構成することができる。

【００４９】ジョイント口２１には、第２のメニスカス
形成部材２０が設けられている。この第２のメニスカス
形成部材２０は、上述の第１および第２の実施例におけ
るメニスカス形成部材６と同様の働きをするものであ
る。インクタンク１が取り外されて放置された状態にお
いては、この第２のメニスカス形成部材２０に設けられ
た微細孔に形成されるインクの表面張力によって、中間
インク室１４および連通路１５内のインクがジョイント
口２１から漏れ出すことはない。また、インクタンク１
１を記録装置に装着する際には、装着時の圧力によって
ジョイント口２１に残留してしまう空気を第２のメニス
カス形成部材２０のインク膜を通過させ、中間インク室
１４に移動させる。そのため、プリントヘッドに気泡が
混入するのを低減させることができる。さらに、インク
タンク１１が装着されている状態では、この第２のメニ
スカス形成部材２０は細密な濾過径を有するフィルタと
して機能し、インクタンク１１内のインク中に存在する
ごみや異物を除去する。それとともに、インクタンク１
１にかかる振動および衝撃、加速度による圧力変動、お
よび、プリントヘッドのノズル側からの気泡混入を防止
する。

【００５０】第２のメニスカス形成部材２０の材料とし
ては、第１のメニスカス形成部材１８と同様、金属や樹
脂などの網などの網目状体や多孔質体を用いることがで
きる。網目状体の具体例として、金属フィルタメッシュ
や金属繊維の圧縮燒結体フィルタ、エレクトロフォーミ
ング金属フィルタを使用することができる。また、例え
ば、畳綾織などの樹脂繊維や金属の編み物であるフィル
タや、レーザビーム加工、電子ビーム加工等による高精
細な穴径を有するフィルタを用いることができる。

【００５１】上述のように、第２のメニスカス形成部材
２０は、インクタンク１１が取り外されて放置されたと
きにインクの漏れを防ぐとともに、逆にインクタンク１
１内への空気の侵入を防ぐ機能を有している。特に、主
インク室１２内の毛細管部材１３にインクが保持されて
いる状態では、第１のメニスカス形成部材１８はフィル
タとして機能し、主インク室１２と連通路１５および中
間インク室１４は液的に連通している。そのため、２室
構成であっても第１の実施例と同様に、第２のメニスカ
ス形成部材２０のバブルポイント圧力Ｐ_B が、ジョイン
ト口２１に配置された第２のメニスカス形成部材２０の
両面にかかるインク充満時の差圧△Ｐ_max よりも大、す
なわちＰ_B ＞△Ｐ_max の関係を有するように、第２のメ
ニスカス形成部材２０のバブルポイント圧力ＰB を設定
すればよい。このような関係を満足していれば、図５に
示すインクタンク１１を逆さにして放置しても、第２の
メニスカス形成部材２０から空気が侵入することはな
い。第２のメニスカス形成部材２０のメニスカス開口径
は、上述のようにバブルポイント圧力とともに、使用す
るインクとの界面張力と、濡れ角から規定されるが、具
体的には、５μｍ〜６０μｍ程度のものを使用すること
ができる。

【００５２】また、ジョイント口２１に付着したインク
が、インクタンク１１の着脱時に、たれ落ちないよう
に、吸収材を設けることもできる。吸収材としては、イ
ンクの吸収力に優れた材料が用いられ、例えば、スポン
ジ、もしくはポリエステル繊維を一方向に束ねた中綿材
等で構成することができる。この吸収材は、流路抵抗が
低いことが望まれる。また、この吸収材をインクタンク
１１が装着される記録装置側に設けることもできる。

【００５３】次に、本発明の第３の実施例における動作
について説明する。初期状態において、主インク室１２
には、毛細管部材１３による毛細管力によって保持でき
る限界までインクが充填されている。使用開始時の状態
としては、インク使用効率上の観点から、できる限り主
インク室１２内にインクを満たすことが望ましいが、毛
細管部材１３の毛細管力によって負圧を発生させるため
に、毛細管部材１３にはある程度のインク未充填部分が
必要である。発生させる負圧としては、例えば、初期状
態で−２０ｍｍＨ2 Ｏ程度とすることができる。また、
中間インク室１４には、インクが満たされている。中間
インク室１４および連通路１５内のインクも負圧となっ
ており、第２のメニスカス形成部材２０の微細孔に形成
されるインクの界面により負圧が保たれる。使用前に
は、ジョイント口２１および大気連通口１６には気密シ
ールを貼っておくことができる。この状態で、パッケー
ジングされている。インクタンク１１を使用する際に
は、気密シールをはがし、記録装置に装着する。

【００５４】気密シールをはがした状態で、第２のメニ
スカス形成部材２０を上向きにした場合に、第２のメニ
スカス形成部材２０の両面の差圧は最大となる。しか
し、上述のように第２のメニスカス形成部材２０のバブ
ルポイント圧力Ｐ_B を、第２のメニスカス形成部材２０
の両面にかかる最大の差圧△Ｐ_max よりも大きくしてい
るので、第２のメニスカス形成部材２０から内部に空気
が侵入することはない。また、逆に、第２のメニスカス
形成部材２０を下向きにした場合でも、内部のインクが
漏れ出すことはない。もちろん、インクタンク１１内の
インクを使用した後、インクタンクが取り外され、放置
された場合も同様である。

【００５５】インクタンクを記録装置に装着する際に
は、ジョイント口２１が記録装置側の弾性体などに当接
し、密閉された流路を形成する。その際に、ジョイント
口２１には空気が残留し、また、密閉する際に加圧され
る。第２のメニスカス形成部材２０では、密閉時の加圧
力がバブルポイント圧力以上となることによって、第２
のメニスカス形成部材２０に形成されているインクの界
面が押し上げられ、ジョイント口２１に残留している空
気が気泡として連通路１５内に取り込まれる。連通路１
５内に侵入した気泡は、気泡自身の浮力によって連通路
１５の上面に達する。連通路１５の上面は中間インク室
１４まで斜面で構成されているので、取り込まれた気泡
は中間インク室１４へと移動し、中間インク室１４に集
積される。このようにして、ジョイント口２１に残留す
る空気量を減少させ、初期のプライミング時の吸引量を
減少させている。

【００５６】インクタンク１１が装着された後、印字が
始まると、プリントヘッドにおいてインクが消費され
る。すると、消費されたインクの量だけ、大気連通口１
６から徐々に空気が毛細管部材１３に広がってゆく。毛
細管部材１３に保持されるインクの減少とともに、イン
クの水頭圧が減少し、負圧は徐々に増大するが、許容範
囲内で推移し、インクが少なくなっても、毛細管部材１
３の有する毛細管力により、安定した負圧でインクを供
給することができる。毛細管部材１３が保持するインク
は、第１のメニスカス形成部材１８を通ってスムースに
連通路１５に移動する。

【００５７】また、通常の印字動作におけるインク供給
において、大気連通口１６から侵入した空気は、主イン
ク室１２の壁面を伝わって第１のメニスカス形成部材１
８へ侵入しようとするが、主インク室１２の底面におけ
る毛細管部材１３との圧接により、第１のメニスカス形
成部材１８の表面まで到達する空気は微量である。多少
の空気が第１のメニスカス形成部材１８の表面に到達し
たとしても、空気は第１のメニスカス形成部材１８上に
トラップされたまま、インクの移動が続く。インク内に
混入している気泡が毛細管部材１３を通過して、第１の
メニスカス形成部材１８の上面に空気が接触した場合
も、第１のメニスカス形成部材１８の開口径を毛細管部
材１３よりも細かく設定しておくことにより、空気は第
１のメニスカス形成部材１８上にトラップされ、インク
の移動が続く。主インク室１２から中間インク室１４へ
のインクの移動は、毛細管部材１３の保持するインクが
ほぼなくなるまで行なわれる。

【００５８】第１のメニスカス形成部材１８の表面に気
泡がトラップされている状態で、ノズルの目詰まり回避
などのために、メンテナンス動作としてノズル先端から
インクを吸引することがある。この場合には、ノズルの
先端から強制的にインクを吸引するため、通常よりも大
きな負圧が発生する。また、ベタ印字など、大量にイン
クを消費する場合にも、通常よりも負圧が大きくなる場
合がある。このようなとき、第１のメニスカス形成部材
１８の表面にトラップされていた気泡が微細孔からイン
クとともに連通路１５内に引き込まれることがまれにあ
る。第１のメニスカス形成部材１８の連通路１５側に引
き込まれた気泡は、他の気泡などとともに大きくなり、
連通孔１７からあふれ、気泡自身の浮力によって連通路
１５の傾斜した上面を伝わって中間インク室１４へ移動
する。そして、中間インク室１４の上部に集積されるこ
とになる。第１のメニスカス形成部材１８の連通路１５
側の面が気泡によって覆われても、第１のメニスカス形
成部材１８の微細孔に形成されているインクの界面の有
する表面張力によって、負圧は保たれる。

【００５９】毛細管部材１３が保持していたインクがほ
ぼなくなると、第１のメニスカス形成部材１８上に空気
が接する状態となる。この状態では、第１のメニスカス
形成部材１８の微細孔には、インクの界面あるいはイン
クのメニスカスが形成されている。さらにインクが消費
されるに従って徐々に負圧が増大し、第１のメニスカス
形成部材１８のバブルポイント圧力以上となると、第１
のメニスカス形成部材１８上に形成されているインクの
界面あるいはメニスカスを通して、空気が細かな気泡と
なって第１のメニスカス形成部材１８の連通路１５側に
発生する。発生した細かな気泡は、連通孔１７からあふ
れると、気泡自身の浮力によって連通路１５の斜面を伝
って、中間インク室１４の内部に移動する。このとき、
連通路１５の上面が傾斜しているので、気泡の中間イン
ク室１４への移動がスムースに行なわれる。中間インク
室１４に移動した気泡は、中間インク室１４に次第に溜
まることになる。これ以降のインク静圧は、第１のメニ
スカス形成部材１８により制御されるので、インクがな
くなるまでほぼ一定に保持される。

【００６０】毛細管部材１３に保持されていたインクが
無くなった後は、第１のメニスカス形成部材１８の両面
は空気にさらされることになる。すなわち、第１のメニ
スカス形成部材１８の主インク室１２側は、主インク室
１２内のインクがなくなって大気連通口１６から導入さ
れた空気にさらされる。また、第１のメニスカス形成部
材１８の連通路１５側は、第１のメニスカス形成部材１
８を介して侵入した気泡によって、微小な空気の層が形
成され、やはり空気にさらされることになる。しかし、
インク供給部１９によって、第１のメニスカス形成部材
１８へ連通路１５内のインクが吸い上げられ、第１のメ
ニスカス形成部材１８は常に濡れた状態に保たれる。そ
のため、第１のメニスカス形成部材１８にはインクの膜
が形成され続け、気泡発生後の負圧の制御動作は有効に
作動する。

【００６１】主インク室１２内のインクの有無にかかわ
らず、第１のメニスカス形成部材１８の連通路１５側に
気泡が導入された場合、上述のように連通路１５の傾斜
した上面を伝って中間インク室１４に気泡が移動する
が、この時の気泡の移動方向は、連通孔１７から中間イ
ンク室１４へ向かう方向であり、プリントヘッドへ供給
するインクの移動方向は連通孔１７からジョイント口２
１へ向かう方向である。このように、気泡の移動方向と
インクの移動方向とが逆になっているので、インクと気
泡との分離を確実に行ない、プリントヘッドへの気泡の
混入を少なくしている。

【００６２】図７は、本発明のインク供給装置の第４の
実施例を示す断面図である。図中、図５と同様の部分に
は同じ符号を付して説明を省略する。２２は可動手段で
ある。この実施例は、上述の第２の実施例の構成を２室
構成としたものである。第２の実施例と同様、可動手段
２２は、内部にインクが充満されており、インクの使用
とともに下方へ収縮する。しかし、常に上方へ伸びる方
向に力が働いており、内部は負圧状態に維持されてい
る。図７に示した可動手段２２は、ここでは蛇腹状の密
閉された容器であるが、このほか、密閉された袋や、バ
ネなどによる弾性力を用いる構成などを適用することも
できる。この第４の実施例においても、第２のメニスカ
ス形成部材２０はインクタンク１１が取り外された状態
で、内部のインクの漏れを防ぐとともに、内部への空気
の侵入を防ぐ。このとき、第２のメニスカス形成部材２
０のバブルポイント圧力Ｐ_B は、第２のメニスカス形成
部材２０の両面にかかる圧力の最大の差圧△Ｐ_max より
も大きく設定しておく。これにより、例えばインクタン
ク１１の初期状態においてインクタンク１１が逆さに放
置された場合でも、第２のメニスカス形成部材２０から
空気がインクタンク１１内に侵入することはない。

【００６３】図８は、本発明のインク供給装置の第５の
実施例を示す断面図である。図中、図５と同様の部分に
は同じ符号を付して説明を省略する。２３は主インク
室、２４は小孔である。この実施例では、小孔２４によ
って主インク室２３内の負圧を制御する構成を示してい
る。インクタンク１１の内部には、主インク室２３と、
その側方に中間インク室１４が設けられている。主イン
ク室２３は、密閉されており、内部にインクが収容され
る。主インク室２３の下方には、小孔２４が設けられて
いる。この小孔２４には、主インク室２３内に収容され
ているインクによってメニスカスが形成されており、主
インク室２３内の圧力が低下すると、主インク室２３内
に外部の空気による気泡を発生させるバブルジェネレー
タの機能を有している。そのため、小孔２４のバブルポ
イント圧力は、制御するインクの負圧に依存して決定さ
れる。

【００６４】この第５の実施例では、主インク室２３内
にはインクのみが収容されるため、主インク室２３の容
積のほぼ１００％のインクを収容することができ、イン
クタンク１１の利用効率を向上させることができる。ま
た、主インク室２３内のインクを使いきるため、小孔２
４はなるべく底部に近い部分に設ける方がよい。

【００６５】この第５の実施例に示すインク供給装置が
記録装置から取り外されて放置された場合を考えると、
第２のメニスカス形成部材２０の両面にかかる圧力の差
圧は、主インク室２３内の負圧と、第１のメニスカス形
成部材１８と第２のメニスカス形成部材２０との高低差
だけのインクの水頭圧との和となる。第２のメニスカス
形成部材２０のバブルポイント圧力をこの差圧以上とす
ることによって、第２のメニスカス形成部材２０が上に
向けられた場合においても空気がインクタンク１１内に
侵入することはない。

【００６６】図９は、本発明の記録装置の一実施例にお
けるインク供給装置の装着を説明するための要部断面
図、図１０は、同じく要部斜視図、図１１は、同じくイ
ンクタンク取り外し時のジョイント口付近の拡大断面
図、図１２は、同じくインクタンク装着時のジョイント
口付近の拡大断面図である。図中、図５と同様の部分に
は同じ符号を付して説明を省略する。２５は凸状部、３
１はプリントヘッド、３２はインク導入部、３３はパッ
キン、３４はフィルタ、３５はインク流路である。図９
ないし図１１では、インクタンク１１を装着する前の状
態を示し、図１２では、インクタンク１１が装着された
状態を示している。また、図９ないし図１２では、プリ
ントヘッド３１が記録装置に装着されており、プリント
ヘッド３１にインクタンク１１を装着する構成を示し、
インクタンク１１とプリントヘッド３１の部分のみを図
示している。また、これらの図では、上述のインク供給
装置の第３の実施例で示したインクタンクを用いている
が、他の実施例で示したインクタンクを用いた場合も同
様である。

【００６７】インクタンク１１とプリントヘッド３１と
は、ジョイント口２１とインク導入部３２において接続
される。インクタンク１１のジョイント口２１がプリン
トヘッド３１のインク導入部３２に押圧されることによ
ってインクの流路が接続され、インクタンク１１からイ
ンクを供給される。

【００６８】プリントヘッド３１は、インク導入部３２
において、インクタンク１１のジョイント口２１と接続
される。インクタンク１１のジョイント口２１の外周部
には、凸状部２５が設けられている。インク導入部３２
には、この凸状部２５に対応して、例えば、ドーナッツ
状のゴム製のパッキン３３が配置されている。図１２に
示すように、ジョイント口２１の凸状部分がパッキン３
３に押圧されることによって、インクの通路を密閉し、
この部分でのインクの漏れを防いでいる。パッキン３３
の材料としては、使用するインクに耐性のある材料が望
ましく、具体的には、例えば、シリコンゴムまたはブチ
ルゴムの硬度３０度品等を使用することができる。

【００６９】インク導入部３２からノズルに至るインク
流路３５には、フィルタ３４が配置されている。このフ
ィルタ３４は、インクタンク１１が取り外された状態で
インク導入部３２に付着するゴミ等をインク流路３５内
に混入させないために設けられている。フィルタ３４の
材料としては、例えば、濾過粒度が１０から６０ミクロ
ンのステンレス材のメッシュフィルタ等を使用すること
ができる。その他の材料としては、例えば、セラミック
製のフィルタなどを利用することができる。具体的に
は、例えば、ステンレス材のメッシュフィルタの濾過粒
度２０ミクロン品を使用することができる。

【００７０】図１３は、本発明の記録装置の一実施例に
おける外観図である。図中、４１は記録装置、４２は下
部ケース、４３は上部ケース、４４はトレー挿入口、４
５はディップスイッチ、４６はメインスイッチ、４７は
用紙受け、４８はパネルコンソール、４９は手差し挿入
口、５０は手差しトレー、５１はインクタンク挿入蓋、
５２はインクタンク、５３は用紙送りローラ、５４は用
紙トレー、５５はインタフェースケーブル、５６はメモ
リカードである。図１３では、上述のインク供給装置の
第１ないし第５の実施例が適用される記録装置の全体を
示している。

【００７１】記録装置４１の筺体は、概ね下部ケース４
２と上部ケース４３により構成されている。この中に図
示しない電気回路や駆動系部品などが収納されている。
下部ケース４２にはトレー挿入口４４が設けられ、ここ
から記録するための用紙が収納された用紙トレー５４が
挿入され、記録装置４１に用紙が装填される。

【００７２】また、下部ケース４２にはディップスイッ
チ４５およびメインスイッチ４６が取り付けられてい
る。ディップスイッチ４５は、記録装置４１の動作の一
部を設定するものであり、設定変更の頻度の少ない機能
設定が割り付けられている。このディップスイッチ４５
は、使用しないときにはカバーで覆うように構成されて
いる。メインスイッチ４６は、記録装置４１の電源を切
入するためのスイッチである。下部ケース４２には、さ
らに、図示しないインタフェースコネクタや、メモリカ
ード５６の挿入口等が設けられている。インタフェース
コネクタには、インタフェースケーブル５５が接続さ
れ、外部のコンピュータなどとのデータ交換が行なわれ
る。メモリカード５６は、記録装置４１の動作時に拡張
メモリとして用いられたり、ある場合にはフォントが格
納され、記録時に用いられる。

【００７３】上部ケース４３には、用紙受け４７が形成
されており、記録済みの用紙が排出される。また、パネ
ルコンソール４８が設けられており、記録モードの設定
や、給紙、排紙等の指示など、ユーザが頻繁に使用する
入力手段や、記録装置側からのメッセージの表示手段な
どが配置されている。さらに、手差し挿入口４９、手差
しトレー５０が設けられており、ここからユーザが手差
しにより給紙することができる。

【００７４】また、上部ケース４３にはインクタンク挿
入蓋５１が設けられている。この蓋を開けることによ
り、内部のインクタンク５２の着脱を行なうことができ
る。インクタンク５２は、上述の各実施例で示したよう
な構成のものを用いることができる。ここでは、４つの
インクタンク５２が装着される。インクタンク５２は、
図示しない記録ヘッドに装着される。装着の状態は、上
述の図９ないし図１２に示したとおりである。また、記
録ヘッドは図示しないキャリッジに取り付けられてい
る。

【００７５】用紙トレー５４に収納された用紙は、内部
の図示しない搬送系により１枚ずつ取り出されて搬送さ
れ、用紙送りローラ５３の円周に沿って送られる。イン
クタンク５２が装着された図示しない記録ヘッドが用紙
の搬送方向とは直角方向に移動し、帯状領域ごとに記録
を行なう。そして、用紙送りローラ５３によって次の帯
状領域の記録位置まで用紙の長さ方向に用紙を送る。こ
の動作を繰り返し行なうことにより、用紙上に記録を行
なう。そして、上部ケース４３の用紙受け４７へ排紙さ
れる。

【００７６】上述の記録装置の一実施例においては、イ
ンクタンク１をプリントヘッド３に装着する構成を示し
たが、例えば、プリントヘッド３も記録装置のキャリッ
ジに対して着脱自在に構成し、インクタンク１をキャリ
ッジに対して装着する構成であってもよい。

【００７７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、インクの貯蔵手段のプリントヘッドへの出口
に設けられたメニスカス形成部材のバブルポイント圧力
を、所定の関係を満たすように構成することにより、こ
のメニスカス形成部材からのインクの漏れ出し防止と、
外部からの空気の吸い込み防止とを両立させることがで
きる。このためインク供給装置をプリントヘッドから分
離した際に生じる記録装置の汚れや、空気の吸い込みに
よる回復動作を減少させることができ、信頼性の高い記
録ヘッド分離型インクタンクおよびそのインクタンクを
用いた記録装置を実現することができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のインク供給装置の第１の実施例を示
す概略構成図である。

【図２】 メニスカス形成部材６に形成されるメニスカ
スの説明図である。

【図３】 本発明のインク供給装置の第１の実施例にお
いて、インク供給装置が放置された状態でのメニスカス
形成部材にかかる圧力の説明図である。

【図４】 本発明のインク供給装置の第２の実施例を示
す概略構成図である。

【図５】 本発明のインク供給装置の第３の実施例を示
す断面図である。

【図６】 本発明のインク供給装置の第３の実施例を示
す断面斜視図である。

【図７】 本発明のインク供給装置の第４の実施例を示
す断面図である。

【図８】 本発明のインク供給装置の第５の実施例を示
す断面図である。

【図９】 本発明の記録装置の一実施例におけるインク
供給装置の装着を説明するための要部断面図である。

【図１０】 本発明の記録装置の一実施例におけるイン
ク供給装置の装着を説明するための要部斜視図である。

【図１１】 本発明の記録装置の一実施例におけるイン
クタンク取り外し時のジョイン口部付近の拡大断面図で
ある。

【図１２】 本発明の記録装置の一実施例におけるイン
クタンク装着時のジョイント口付近の拡大断面図であ
る。

【図１３】 本発明の記録装置の一実施例における外観
図である。

【符号の説明】 １…インクタンク、２…インク室、３…毛細管部材、４
…大気連通孔、５…ジョイント口、６…メニスカス形成
部材、７…凸部、８…可動手段、１１…インクタンク、
１２…主インク室、１３…毛細管部材、１４…中間イン
ク室、１５…連通路、１６…大気連通口、１７…連通
孔、１８…第１のメニスカス形成部材、１９…インク供
給部、２０…第２のメニスカス形成部材、２１…ジョイ
ント口、２２…可動手段、２３…主インク室、２４…小
孔、２５…凸状部、３１…プリントヘッド、３２…イン
ク導入部、３３…パッキン、３４…フィルタ、３５…イ
ンク流路、４１…記録装置、４２…下部ケース、４３…
上部ケース、４４…トレー挿入口、４５…ディップスイ
ッチ、４６…メインスイッチ、４７…用紙受け、４８…
パネルコンソール、４９…手差し挿入口、５０…手差し
トレー、５１…インクタンク挿入蓋、５２…インクタン
ク、５３…用紙送りローラ、５４…用紙トレー、５５…
インタフェースケーブル、５６…メモリカード。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 克秀 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内 (72)発明者 富川 伊知朗 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内 (72)発明者 高木 淳 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内 (72)発明者 藤村 義彦 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを負圧状態で貯蔵する貯蔵手段
   と、該貯蔵手段に連通し外部にインクを供給する出口
   と、該出口に設けられたメニスカス形成部材を有し、前
   記貯蔵手段の発生している負圧をＰＲ、前記メニスカス
   形成部材のバブルポイント圧力をＰＢ、前記メニスカス
   形成部材の前記貯蔵手段側の面に作用するインクの水頭
   圧力をＰＨ、前記メニスカス形成部材の両面に作用する
   内向きの差圧をΔＰとするとき、△Ｐ＝ＰＲ＋ＰＨであ
   り、かつ、ＰＢ＞ΔＰの関係を満足するように前記メニ
   スカス形成部材のバブルポイント圧力ＰＢが設定されて
   いることを特徴とするインク供給装置。
2. 【請求項２】 前記貯蔵手段は多孔質部材を含み、該多
   孔質部材の毛細管力によって負圧を発生させることを特
   徴とする請求項１に記載のインク供給装置。
3. 【請求項３】 前記貯蔵手段は、ハウジングと、該ハウ
   ジングに設けられたバブルジェネレータを含み、該バブ
   ルジェネレータのバブルポイント圧力により負圧を発生
   させることを特徴とする請求項１の記載のインク供給装
   置。
4. 【請求項４】 前記貯蔵手段は、インクを収容する可動
   部材を含み、該可動部材は内部の負圧を維持すべく動作
   することを特徴とする請求項１に記載のインク供給装
   置。
5. 【請求項５】 前記出口は、プリントヘッドと接合可能
   であって、該プリントヘッドと接合したときに液的にシ
   ール可能に構成されていることを特徴とする請求項１に
   記載のインク供給装置。
6. 【請求項６】 前記メニスカス形成部材が織物であるこ
   とを特徴とする請求項１に記載のインク供給装置。
7. 【請求項７】 互いに分離可能な接合部を有するプリン
   トヘッドとインク供給装置とからなる記録装置におい
   て、前記インク供給装置は、インクを負圧状態で貯蔵す
   る貯蔵手段と、該貯蔵手段に連通し外部にインクを供給
   する出口と、該出口に設けられたメニスカス形成部材を
   有し、前記貯蔵手段の発生している負圧をＰＲ、前記メ
   ニスカス形成部材のバブルポイント圧力をＰＢ、前記メ
   ニスカス形成部材の前記貯蔵手段側の面に作用するイン
   クの水頭圧力をＰＨ、前記メニスカス形成部材の両面に
   作用する内向きの差圧をΔＰとするとき、△Ｐ＝ＰＲ＋
   ＰＨであり、かつ、ＰＢ＞ΔＰの関係を満足するよう
   に、前記メニスカス形成部材のバブルポイント圧力ＰＢ
   が設定されていることを特徴とする記録装置。