JPH11309870A

JPH11309870A - ヘッドカートリッジ、インクジェットカートリッジ、インクジェット記録装置、およびヘッドカートリッジと液体供給容器との結合方法

Info

Publication number: JPH11309870A
Application number: JP10119357A
Authority: JP
Inventors: Hidehisa Matsumoto; 英久松本; Hiroyuki Ishinaga; 博之石永
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-04-28
Filing date: 1998-04-28
Publication date: 1999-11-09
Anticipated expiration: 2018-04-28
Also published as: JP3423617B2

Abstract

(57)【要約】【課題】インクタンクが接続される連結管へのインク
の付着を抑える。【解決手段】インクタンク５０は、記録ヘッド６０、
および記録ヘッド６０に供給するインクを保持する負圧
発生部材収納室１０を有するヘッド付ホルダ３０に着脱
自在に設けられる。負圧発生部材収納室１０にはインク
タンク５０と結合する連通管７１が設けられ、インクタ
ンク５０には連通管７１が挿入されるインク供給部５２
が設けられる。連通管７１の側面には、連通管７１に付
着したインクの通路となるスリット７３が設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外部へ液体を供給
するために負圧を利用する液体供給システムに関し、よ
り具体的には記録ヘッドに液体を供給して被記録媒体に
印字記録するインクジェット記録に好適に用いられるヘ
ッドカートリッジ、インクジェットカートリッジおよび
インクジェット記録装置に関する。また本発明は、上記
のヘッドカートリッジと液体供給容器との結合方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録分野では、インクを
吐出する記録ヘッドと、記録ヘッドに供給するインクを
保持するインクタンクとが分離可能なインクジェットカ
ートリッジが実用に供され、広く用いられている。この
ように記録ヘッドとインクタンクとを分離可能とするこ
とで、インク収納部から記録ヘッドまでのインク供給経
路を短くできるため記録装置の小型化が容易になるとい
う利点がある。また、インクがなくなったらインクタン
クのみを交換すればよいため、ランニングコストが低い
という利点もある。

【０００３】記録ヘッドとインクタンクとを分離可能な
構成とするため、一般的には、インクタンク側に供給口
を設けるとともに記録ヘッド側に連結用の管を設け、イ
ンクタンク側の供給口に記録ヘッド側の連結用の管を挿
入させることで両者が連結される構造を採っている。イ
ンクタンク側の結合部としては、結合動作及び使用時に
おける不用意なインク漏れを最小限にするために、例え
ば弁を設けるといった種々の構成が提案され、実用に供
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、インク
タンクが分離可能な従来のインクジェットカートリッジ
では、インクタンク側のインクの漏れについては考慮し
ているものの、記録ヘッド側に設けられている連結用の
管に付着するインクについては考慮されていなかった。

【０００５】このインクタンクの着脱動作に伴い連結用
の管に付着したインクは、長期にわたり放置されると連
結用の管に付着する。

【０００６】その結果、連結用の管のインクタンクから
の液体供給路の有効断面積が減少し、インクの供給に悪
影響を与えるおそれがある。特に、連結用の管内に機能
分離させるための構造（例えば、インクタンクの結合時
に、インクタンク内に気体を優先的に導入させる機能を
有する構造と、インクタンクからインクを優先的に導出
させる機能を有する構造）を持たせる場合、最悪の場
合、何れかの構造が固着したインクで塞がれ、機能しな
くなる場合がある。

【０００７】また、インクタンク側に弁などが設けられ
ている場合には、弁は連結用管に押圧されることで開く
ことが多いので、弁の開閉に支障をきたすおそれがあ
る。

【０００８】さらに、連結用管に固着したインクによ
り、インクタンクを記録ヘッド部に装着する際にユーザ
は抵抗を感じるため、装着が完全に行われたかどうか確
認できず、装着動作が不完全となるおそれがある。

【０００９】本発明は、インクタンクが接続される連結
管に付着したインクを回収することで、上述の課題を解
決するカートリッジ及びインクジェット記録装置、さら
にはヘッドカートリッジとインクタンクとの結合方法を
提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の諸目的を達成する
ための本発明の具体的な手段は以下の構成から理解でき
よう。

【００１１】本発明のヘッドカートリッジは、液体を収
納する液体供給容器が着脱自在に分離可能なヘッドカー
トリッジにおいて、外部に液体を吐出する記録ヘッド部
と、前記記録ヘッド部に供給するための液体を保持可能
な毛管力発生部材を収納するとともに、大気と連通する
大気連通部を備える毛管力発生部材収納室と、前記毛管
力発生部材収納室に設けられ、前記液体供給容器が装着
されることにより前記液体供給容器と前記毛管力発生部
材収納室とを連通させる供給管とを有し、前記供給管
は、前記液体供給容器からの液体を主として供給する供
給用開口部とは異なる開口部を備え、該開口部は前記毛
管力発生部材と実質的に連通状態にあることを特徴とす
る。また、本発明の他の形態によるヘッドカートリッジ
は、液体を収納する液体供給容器が着脱自在に分離可能
なヘッドカートリッジにおいて、外部に液体を供給する
記録ヘッド部と、前記液体供給容器が装着されることに
より前記液体供給容器と前記記録ヘッド部とを連通させ
る供給管と、前記供給管の基部を取り囲むとともに、前
記液体供給容器が装着された状態で前記供給管の周囲の
空間を外部に対して密閉する密閉部材とを有し、前記供
給管の側面に、液体供給用の開口とは異なる開口部が設
けられていることを特徴とする。

【００１２】本発明のインクジェットカートリッジは、
外部に液体を吐出する記録ヘッド部と、前記記録ヘッド
部へ液体を供給するための液体供給部と、大気と連通す
る大気連通部とを備え、内部に液体を保持可能な毛管力
発生部材を収納する毛管力発生部材収納室と、前記毛管
力発生部材収納室に対して着脱自在に分離可能に設けら
れ、前記毛管力発生部材収納室に対して装着されること
により実質的な密閉空間を形成するとともに液体を収納
する液体収納部を備えた液体供給容器と、前記毛管力発
生部材収納室に設けられ、前記液体供給容器が装着され
ることにより前記液体収納部と前記毛管力発生部材とを
連通させる供給管とを有し、前記供給管は、前記液体供
給容器からの液体を主として供給する供給用開口部とは
異なる開口部を備え、該開口部は前記毛管力発生部材と
実質的に連通状態にあることを特徴とする。また、本発
明の他の形態によるインクジェットカートリッジは、外
部に液体を吐出する記録ヘッド部と、前記記録ヘッド部
に対して着脱自在に分離可能に設けられ、前記記録ヘッ
ド部に対して装着されることにより実質的な密閉空間を
形成するとともに液体を収納する液体収納部を備えた液
体供給容器と、前記記録ヘッド部に設けられ、前記液体
供給容器が装着されることにより前記液体供給容器と前
記記録ヘッド部とを連通させる供給管と、前記供給管の
基部を取り囲むとともに、前記液体供給容器が前記記録
ヘッド部に対して装着された状態で前記供給管の周囲の
空間を外部に対して密閉する密閉部材とを有し、前記供
給管の側面に、液体供給用の開口とは異なる開口部が設
けられていることを特徴とする。

【００１３】本発明のヘッドカートリッジおよびインク
ジェットカートリッジでは、毛管力発生部材収納室また
は記録ヘッド部と液体供給容器とは供給管を介して接続
され、液体供給容器内に収納された液体は供給管を通っ
て毛管力発生部材収納室または記録ヘッド部に供給され
る。ここで、液体供給容器は毛管力発生部材または記録
ヘッド部に対して着脱自在に分離可能であるので、液体
供給容器の着脱に伴い供給管には液体が付着するが、供
給管には液体供給用の開口とは異なる開口部が設けれら
れているので、供給管に付着した液体は開口部を介して
供給管内に流れ込むことが可能となっている。供給管が
毛管力発生部材収納室に設けられているものでは、供給
管内に流れ込んだ液体は毛管力発生部材に吸収されるの
で、供給管の周囲のインクによる汚れが抑えられる。一
方、供給管が記録ヘッド部に設けられているものでは、
密閉部材が供給管の基部を取り囲んで設けられているの
で、液体供給容器の着脱動作によって漏れた液体は、密
閉部材の内側に保持され開口部を介して供給管内に流れ
込み、供給管の周囲の汚れが抑えられる。

【００１４】また、本発明は、インクジェットカートリ
ッジを備えたインクジェット記録装置を提供するもので
あり、本発明のインクジェット記録装置は、上記本発明
のインクジェットカートリッジと、前記インクジェット
カートリッジを保持する保持手段とを有し、液体を吐出
する電気信号に基づき前記インクジェットカートリッジ
の記録ヘッド部から液体を吐出して被記録媒体に記録を
行うものである。

【００１５】さらに本発明は、記録ヘッドを有するヘッ
ドカートリッジと液体供給容器との結合方法をも提供す
るものであり、本発明のヘッドカートリッジと液体供給
容器との結合方法は、外部に液体を吐出する記録ヘッド
部を有するヘッドカートリッジと、前記記録ヘッド部に
供給する液体を収納する液体収納部を有し前記記録ヘッ
ド部に着脱自在に分離可能な液体供給容器とを結合する
結合方法であって、前記記録ヘッド部に設けられ側面に
開口部が形成された供給管を含めた、前記記録ヘッド部
と前記液体収納部との開口部を１つの密閉空間とする密
閉工程と、前記液体供給容器の液体収納部内に前記供給
管を挿入する挿入工程と、前記液体収納部内の液体を前
記開口部から前記供給管内に移動させる液体移動工程と
を有することを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。

【００１７】なお、本発明で用いられる液体として、以
下の各実施形態ではインクを例にとって説明を行ってい
るが、適用可能な液体としてはインクに限ることなく、
例えばインクジェット記録分野にあっては記録媒体に対
する処理液などを含むことはいうまでもない。

【００１８】（第１の実施形態）図１は、本発明の第１
の実施形態のインクジェットカートリッジの概略を説明
するための図であり、インクタンクをヘッド付ホルダに
装着する前の断面図を示す。また、図２は、図１に示し
たインクタンクとヘッド付ホルダとのインク通路に関す
る接続部の拡大図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は連
結管の平面図を示す。

【００１９】図１に示すように、インクジェットカート
リッジは、内部にインクを収納する液体供給容器として
のインクタンク５０と、インクタンク５０を保持するタ
ンクホルダ１１、インクタンク５０から供給されるイン
クを一時的に保持する毛管力発生部材収納室１０および
毛管力発生部材収納室１０から供給されたインクを吐出
して記録を行う記録ヘッド６０が一体となったヘッドカ
ートリッジとしてのヘッド付ホルダ３０とを有する。

【００２０】インクタンク５０は、ヘッド付ホルダ３０
に対して着脱自在に設けられたもので、内部にインクを
収納するインク収納部５３、インク収納部５３の液体を
後述する毛管力発生部材収納室１０へ導出するためのイ
ンク供給部５２を備えている。また、インクタンク５０
は、室（筐体）を構成する外壁５１と、外壁５１の内面
と同等もしくは相似形の内面を有する内壁５４とにより
構成される。

【００２１】インク供給部５２はインクタンク５０の一
端側に位置しており、インクタンク５０の下端面に開口
している。また、外壁５１のインク供給部５２が位置す
る側の壁面には、ラッチ爪８１を有するラッチレバー８
０が一体的に設けられている。インクタンク５０をヘッ
ド付ホルダ３０に装着する前はインク供給部５２はシー
ル部材５７で封止され、インク収納部５３は大気に対し
て密閉状態となっている。

【００２２】内壁５４は可撓性を有しており、インク収
納部５３は、内部に収納されたインクの導出に伴い変形
可能である。また、内壁５４は溶着部（ピンチオフ部）
５６を有し、この溶着部５６で内壁５４は外壁５１に係
合する形で支持されている。また、外壁５１には大気連
通口５５が設けられており、内壁５４と外壁５１との間
に大気を導入可能となっている。

【００２３】一方、ヘッド付ホルダ３０は、上述したよ
うに、インクタンク５０を保持するタンクホルダ１１
と、タンクホルダ１１の底部に設けられた毛管力発生部
材収納室１０と、インク（処理液などの液体を含む）を
吐出口６１から吐出して被記録媒体に記録を行う記録ヘ
ッド６０とを有し、これらが一体となった構造となって
いる。

【００２４】毛管力発生部材収納室１０は、ポリウレタ
ンフォームなどの多孔質部材、またはポリエチレンやポ
リプロピレンなどからなる繊維状部材から構成される毛
管力発生部材１３を収納し、この毛管力発生部材１３の
毛管力によるインクの吸収現象を利用してインクを保持
する。毛管力発生部材収納室１０には、インクタンク５
０のインク供給部５２と接続しインク収納部５３と連通
する連通管７１が上部に備えられるとともに、下壁には
記録ヘッド６０にインクを供給するための液体供給部と
してのインク供給路１２が開口している。インク供給路
１２の開口は連通管７１の下方に位置している。つま
り、連通管７１およびインク供給路１２の開口は、いず
れも毛管力発生部材収納室１０の一端部に設けられてい
る。なお、インク供給路１２の開口にはフィルタ７０が
設けられており、記録ヘッド６０への異物の侵入を防止
している。

【００２５】毛管力発生部材収納室１０はさらに、大気
導入溝１７および大気連通口１５を備えている。大気導
入溝１７は、後述する気液交換を促進するためのもので
あり、連通管７１の近傍の上壁面内側に、毛管力発生部
材収納室１０の他端側に向かって水平方向に形成され、
連通管７１の内部と連通している。大気連通口１５は、
毛管力発生部材１３と外気とを連通させるためのもので
あり、毛管力発生部材収納室１０の他端壁に形成されて
いる。毛管力発生部材収納室１０の、大気連通口１５の
近傍は、毛管力発生部材１３が存在しないバッファ部１
６となっている。本実施形態においては、連通管７１
は、毛管力発生部材１３と当接するとともに、その端部
は大気導入溝１７とも連続しており、後述する液体供給
動作をスムーズに実現することが可能となっている。

【００２６】なお、図１を含め以下の各断面図におい
て、毛管力発生部材１３がインクを保持している領域に
ついては斜線部で示す。また、インク収納部５３や大気
導入溝１７、気液交換通路などのような空間内に収納さ
れているインクを網線部で示す。

【００２７】ここで、インクタンク５０のインク供給部
５２の近傍、およびヘッド付ホルダ３０の連通管７１の
近傍の構造について、図２を参照して詳細に説明する。

【００２８】連通管７１の内部には、インク誘導体７５
が挿入されている。インク誘導体７５は、インクを連通
管７１の上端から毛管力発生部材１３まで良好に導くた
めのものであり、例えばフェルト状のものや、繊維状体
を連通管７１の軸方向に沿って束ねたもの（一方向繊維
束）などが用いられる。連通管７１の内壁には、大気導
入溝１７に連通するとともにインク誘導体７５に隣接す
る大気導入路７２が連通管７１の上端から下端にわたっ
て形成される。さらに、連通管７１の側面には、連通管
７１の軸方向に沿ったスリット７３が連通管７１の基部
から先端にわたって形成される。このスリット７３は、
インク誘導体７５が位置する側に形成され、スリット７
３からはインク誘導体７５が露出している。

【００２９】毛管力発生部材収納室１０の上壁には、連
通管７１を取り囲む位置に密閉部材としてのベローズ７
４が固定されている。このベローズ７４は、インクタン
ク５０のインク供給部５２に連通管７１を挿入する際の
インク漏れを防止するためのものであり、その高さは連
通管７１の高さよりも高くなっている。ベローズ７４
は、ゴムなどの弾性体で構成することができる。インク
供給部５２に連通管７１を挿入した際に連通管７１とベ
ローズ７４との間に漏れたインクは、スリット７３を介
して毛管力発生部材収納室１０内に流れ込むことができ
る。

【００３０】一方、インクタンク５０のインク供給部５
２に溶着されたシール部材５７は中央部に開封溝８７が
形成され、インク供給部５２を連通管７１に対して押し
込むことによってシール部材５７が開封溝８７で破ら
れ、インク供給部５２内に連通管７１が挿入される構成
となっている。

【００３１】再び図１に戻り、本実施形態のインクタン
ク５０は、略直方体形状をなす６つの平面から構成さ
れ、円筒状のインク供給部５２が曲面として付加された
ものであり、この直方体形状の最大面積面は、図１上で
間接的に表示されている。そして、内壁５４の厚さは、
直方体の各面の中央域より頂点部分（頂点部分が微小曲
面形状をなす場合も含め、以下、角部と称する）を構成
する部分の方が薄く、各面の中央域から前記角部それぞ
れに向かって徐々に減少しており、インク収納部内側に
凸の形状を有している。この方向は、言い換えると面の
変形方向と同じであり、後述する変形を促進させる効果
を有する。

【００３２】また、内壁５４の角部は３面により構成さ
れているので、結果として内壁５４の角部全体の強度は
中央域の強度に比べ相対的には強くなっている。また、
面の延長から見れば、中央域に比べて厚さは薄いので後
述する面の移動を許容する。この内壁５４の角部を構成
する部分は、それぞれほぼ同等の厚さであることが望ま
しい。

【００３３】なお、図１は模式的概略図であるため、イ
ンクタンク５０の外壁５１と内壁５４とは接触している
ように描かれているが、実際は分離可能な状態になって
いればよく、内壁５４と外壁５１が接触していても、微
小な空間を隔てて配置されるように構成されていてもよ
い。ただし、インクタンク５０をヘッド付ホルダ３０に
装着する前、すなわちインクタンク５０の使用前におい
ては、内壁５４は外壁５１の内面形状に沿って、少なく
とも外壁５１の角部に内壁５４の角部がくるように成形
されている（この状態を、初期状態と称する）。

【００３４】このとき、インク収納部５３内について
は、シール部材５７を開封した際にインク供給部５２が
わずかに負圧となるよう、インク収納部５３に収納可能
なインク量よりわずかに少ないインクを収納しておく
と、外力、温度変化、気圧の変化からシール部材５７の
開封時にインクが外部に漏出することをより確実に防ぐ
ことができる。

【００３５】また、このような環境変化に対する観点か
ら、接続前のインク収納部５３に収納される空気の量は
極めて少ないことが望ましい。インク収納部５３内に収
納される空気量を減らすためには、例えば特願平９−２
００１２６号明細書に開示されるような液体注入方法を
用いればよい。

【００３６】一方、毛管力発生部材収納室１０の毛管力
発生部材１３は、通常はその一部にインクを保持してい
る。

【００３７】ここで、毛管力発生部材１３に収納される
インク量は、後述するインクタンク５０の交換時に毛管
力発生部材１３に収納されていたインク量によるので、
多少のばらつきがあってもよい。また、大気導入溝１７
及び連通管７１に関しては、必ずしも液体で充填されて
いる必要はなく、図１に示すように空気を含んでいても
よい。

【００３８】次に、本液体供給システムのインクの液体
供給動作について、図３〜図８を用いて説明する。図３
〜図７のそれぞれは、図１に示す液体供給システムのイ
ンクタンク５０をヘッド付ホルダ３０に装着し、記録ヘ
ッド６０からインクを吐出したときの変化を図３〜図７
の順に示す概略説明図であり、（ａ）は、図１と同じ断
面による断面図、（ｂ）は、図１のＡ−Ａ線断面図を示
している。また、図８は、図１に示すインク供給口Ｏ
（毛管力発生部材収納室１０へのインク供給路１２の開
口部）からのインク導出量とインク供給口部の負圧の関
係を示す説明図であり、横軸はインク供給口Ｏからの外
部へのインク導出量、縦軸はインク供給口部の負圧（静
負圧）である。図８では、図３〜図７に示す負圧の変化
の状態を矢印で示している。

【００３９】図３（ａ）、（ｂ）は、インクタンク５０
をヘッド付ホルダ３０に装着した直後の、インクタンク
５０内のインクが毛管力発生部材収納室１０へ導出され
る前の状態を示している。

【００４０】インクタンク５０のヘッド付ホルダ３０へ
の装着は、ヘッド付ホルダ３０の上方からインクタンク
５０をタンクホルダ１１の開口内に挿入することで行わ
れる。これにより、インクタンク５０の抜け止め爪８２
がタンクホルダ１１の抜け止め穴８４に嵌合するととも
に、ラッチレバー８０のラッチ爪８１がタンクホルダ１
１の係合穴８に係合し、インクタンク５０がタンクホル
ダ１１に保持される。また、これにより図９に示すよう
に、毛管力発生部材収納室１０の連通管７１が、シール
部材５７の開封溝８７を突き破ってインク供給部５２内
に侵入し、インクタンク５０のインク収納部５３と毛管
力発生部材収納室１０とが連通する。

【００４１】この際、ベローズ７４が先にシール部材５
７に接して連通管７１の周囲を密閉した後、インクタン
ク５０の挿入に伴ってベローズ７４が圧縮されて連通管
７１がシール部材５７を開封するので、シール部材５７
の開封時にインクがベローズ７４の外部に流出すること
はない。また、連通管７１の側面にはスリット７３が形
成されているので、ベローズ７４の内側かつ連通管７１
の外側に漏れたインクはスリット７３を通って連通管７
１内へ流れ込む。これにより、連通管７１の周囲にイン
クが溜まることがなくなり、ユーザやカートリッジの汚
れが防止される。また、インクタンク５０の着脱動作に
伴う、連通管７１への付着インクの増加を抑えることが
できる。特に、スリット７３はインク誘導体７５と接す
る位置に形成されているので、スリット７３から連通管
７１内に侵入したインクは直ちにインク誘導体７５に吸
収され、連通管７１内へのインクの流れ込みを効果的に
行うことができる。

【００４２】インクタンク５０がヘッド付ホルダ３０に
装着されると、インクタンク５０内のインクは連通管７
１を通って毛管力発生部材収納室１０に供給される。こ
のとき、毛管力発生部材収納室１０内では、図４
（ａ）、（ｂ）に示すように、毛管力発生部材収納室１
０とインクタンク５０の圧力が等しくなるまで、図４
（ａ）の矢印のようにインクが移動し、インク供給口Ｏ
における圧力が負となる状態で平衡状態になる（この状
態を、使用開始状態と称する。）。

【００４３】そこで、この平衡状態となるためのインク
移動について、詳細に説明する。

【００４４】インクタンク５０のインク供給部５２に毛
管力発生部材収納室１０の連通管７１を挿入すると、イ
ンク収納部５３内のインクが連通管７１へ流れて毛管力
発生部材収納室１０の毛管力発生部材１３との間にイン
クパスが形成される。また、図３（ａ）で示す状態で空
気が連通管７１内に存在する場合、空気はインク収納部
５３へと移動する（なお、図４においてはこの空気は省
略している。）。

【００４５】インクパスが形成されると、毛管力発生部
材１３の毛細管力により、インク収納部５３から毛管力
発生部材１３へのインク移動が開始される。このとき、
内壁５４は、インク収納部５３の体積が減少する方向
に、面積最大の面の中央部から変形をはじめる。

【００４６】ここで、外壁５１は内壁５４の角部の変位
を抑制する働きをするため、インク収納部５３はインク
消費による変形の作用力と初期状態（図１）の形状に戻
ろうとする作用力とが働き、急激な変化をすることな
く、変形の度合いに応じた負圧を発生するようになる。
なお、内壁５４と外壁５１の空間は、大気連通口５５を
介して外気に連通しているので、上記変形に応じて内壁
５４と外壁５１との間に空気が導入される。また、大気
導入溝１７へのインク導入については、本実施形態のよ
うにインク収納部５３の発生する負圧より大気導入溝１
７の毛管力が大きい場合はインクが充填される。

【００４７】インク移動が開始され、毛管力発生部材１
３にインクが充填されていくと、大気導入溝１７の先端
部（図示右端部）より大気連通口１５側にもインクが充
填されるようになり、大気導入溝１７は大気とは連通し
なくなる。すると、インクタンク５０は毛管力発生部材
収納室１０を介してのみインク及び大気のやり取りを行
なうようになるため、インクタンク５０の気液交換通路
における静負圧と、毛管力発生部材収納室１０の連通管
７１における静負圧とが等しくなるように、さらなるイ
ンクの移動が行なわれる。

【００４８】すなわち、このときの毛管力発生部材収納
室１０側の負圧がインクタンク５０側の負圧より大いの
で、両者の負圧が等しくなるまで、インクタンク５０か
ら毛管力発生部材収納室１０へ更なるインク移動が行な
われ、それに伴い毛管力発生部材収納室１０の毛管力発
生部材１３が保持するインク量が増大する。このよう
に、インクタンク５０から毛管力発生部材収納室１０へ
のインクの移動においては、インクタンク５０に毛管力
発生部材１３を介した気体の導入をすることなく行われ
る。平衡状態となった時のインクタンク５０および毛管
力発生部材収納室１０の静負圧は、インク供給路１２に
接続されている記録ヘッド６０からインクが漏れ出ない
よう、記録ヘッド６０の種類に応じて適切な値（図８の
α）となるように設定すればよい。

【００４９】インクタンク５０から移動可能なインク量
の下限は、毛管力発生部材１３の上面で大気導入溝１７
の先端位置（後述する気液界面）まで毛管力発生部材１
３をインク充填する時のインク量であり、上限は毛管力
発生部材１３を完全にインク充填する時のインク量とな
る。従って、接続前に毛管力発生部材１３に保持される
インク量のばらつきを考慮したうえで、これらの上限、
下限のインク量から毛管力発生部材１３へ移動するイン
ク量を決定すると、このインク量と平衡状態での負圧の
値αをもとに毛管力発生部材１３に対応したインク収納
部５３の材料、厚さを適切に選択することができる。

【００５０】また、接続前に毛管力発生部材１３に保持
されるインク量のばらつきが存在するため、平衡状態に
達した場合でも、毛管力発生部材１３の大気連通口１５
側にインクが充填されない領域が残っていることがあ
る。この領域は、バッファ部１６とあわせ、後述する温
度や圧力の変化に対するバッファ領域として利用するこ
とができる。

【００５１】逆に、ばらつき量の影響により、平衡状態
に達した時のインク供給口部の圧力が正になってしまう
恐れのある時は、後述する液体吐出記録装置本体に設け
られる吸引回復手段により吸引回復を行ない、若干のイ
ンクを流出させることで対応してもよい。

【００５２】なお、接続時における連通管７１内でのイ
ンクパスの形成は、接続時の衝撃を利用して行なっても
よく、接続時にインク収納部５３を外壁５１ごと押圧す
るなど、インク収納部５３を加圧することにより行なっ
てもよい。また、接続前のインク収納部５３をごく僅か
な負圧状態にしておき、この負圧を利用して連通管７１
内の気体をインク収納部５３へ移動させることを促進さ
せてもよい。

【００５３】次に、図５に示すように、記録ヘッド６０
によりインクを吐出し、インクの消費を開始する。この
とき、インク収納部５３と毛管力発生部材１３の双方の
発生する静負圧の値が増大する方向にバランスを取りつ
つ、インク収納部５３と毛管力発生部材１３の双方に保
持されたインクが消費される。（第１のインク供給状
態、と称する。）。

【００５４】すなわち、記録ヘッド６０からインクが消
費されると、毛管力発生部材収納室１０の毛管力発生部
材１３の液面位置が図示左方向すなわちインク供給口Ｏ
に向かって移動するとともに、インク収納部５３がさら
に変形し、インク収納部５３の中央部分が内方に向かう
安定した潰れかたが維持される。

【００５５】ここで、溶着部５６も、内壁５４の変形規
制部分となり、最大面積を有する面に隣接する面につい
て、相対的に溶着部５６を有する領域より、溶着部５６
を有していない部分が先に変形を始め、内壁５４が外壁
５１から離間する。なお、本実施形態では表面積最大の
対向する面が、ほぼ同時に変形を行うため、より安定し
た変形を実現している。

【００５６】なお、図５に示す状態でのインク供給口Ｏ
からのインク導出量に対する静負圧の変化は、図８のＡ
に示す領域のように、インク導出量に比例して静負圧が
少しずつ増大する形となる。この第１のインク供給状態
においても、インク収納部５３には連通管７１を経由し
て空気が入ることがない。

【００５７】インク供給口Ｏからのインクの導出がさら
に進むと、図６に示すように、インク収納部５３に気体
が導入されるようになる（以下、気液交換状態、または
第２のインク供給状態と称する。）。

【００５８】このとき、毛管力発生部材１３の液面位置
は大気導入溝１７の先端部でほぼ一定（気液界面）であ
り、大気連通口１５から大気導入溝１７及び連通管７１
を経由した空気がインクタンク５０に入ることで、イン
クタンク５０からインクが連通管７１のインク誘導体７
５を通じて毛管力発生部材収納室１０の毛管力発生部材
１３へと移動する。

【００５９】従って、液体吐出記録手段としての記録ヘ
ッド６０によりインクが消費されてもその消費量に応じ
てインクが毛管力発生部材１３に充填され、毛管力発生
部材１３は一定量のインクを保持し、また、インク収納
部５３も空気が導入されることで、気液交換時の形状を
ほぼ維持したままインクタンク５０の負圧をほば一定に
保つので、記録ヘッド６０へのインク供給が安定する。
図６に示す状態でのインク供給部からのインク導出量に
対する静負圧の変化は、図８のＢに示す領域のように、
インク導出量に対し、ほば一定の値となる。

【００６０】さらにインク供給口Ｏからのインクの導出
がさらに進むと、図７に示すように、インク収納部５３
のインクはほば完全に消費され、毛管力発生部材収納室
１０内に残存するインクを消費するようになる。図７に
示す状態でのインク供給口Ｏからのインク導出量に対す
る負圧の変化は、図８のＣに示す領域のように、インク
導出量に比例して負圧が増大する形となる。このような
状態になったら、インクタンク５０を取り外しても、連
通管７１からインク漏れが生じる恐れは少ないので、イ
ンクタンク５０を取り外し、新たなインクタンクと交換
すればよい。

【００６１】図１に示す実施形態におけるインクタンク
の液体供給動作は以上の通りである。

【００６２】すなわち、インクタンク５０を毛管力発生
部材収納室１０と接続させると、毛管力発生部材収納室
１０とインクタンク５０の圧力が等しくなるまでインク
が移動して使用開始状態となり、その後、記録ヘッド６
０によりインクの消費が開始されると、まずはインク収
納部５３と毛管力発生部材１３の双方の発生する静負圧
の値が増大する方向にバランスを取りつつ、インク収納
部５３と毛管力発生部材１３の双方に保持されたインク
が消費される。その後、インク収納部５３に気体が導入
されることで毛管力発生部材１３が気液界面を保ちなが
らインクの導出に対しほぼ一定の負圧を保持する気液交
換状態を経て、毛管力発生部材収納室１０内に残存する
インクを消費するようになる。

【００６３】このように、本発明では、インク収納部５
３へ外気を導入することなくインク収納部５３のインク
を使用する工程を有するため、このインク供給工程（第
１のインク供給状態）においてインクタンク５０の内容
積の制限は、結合時においてインク収納部５３に導入さ
れた空気のみを考慮すればよいことになる。すなわち、
インクタンク５０内の内容積の制限を緩和しても、環境
変化に対応可能であるという利点がある。

【００６４】また、本発明によれば、インクタンク５０
内のインクをはぼ完全に消費することができるだけでな
く、交換時に連通管７１に空気を含んでいてもよく、毛
管力発生部材１３のインク保持量によらずインクタンク
５０の交換が可能であるので、従来技術のように残量検
出機構を設けなくとも、インクタンク５０を交換可能な
インク供給システムを提供することができる。

【００６５】なお、図８に示すようにインク導出量に比
例して負圧が増大し（Ａの領域）、その後一定の値を保
ち（Ｂの領域）、さらにその後インク導出量に比例して
負圧が増大する（Ｃの領域）ためには、インク収納部の
対向する変形面が互いに接するようになる前に、大気導
入が行なわれる、すなわちＡの領域からＢの領域に移行
することが望ましい。これは、対向する最大面積面が接
触する前後で、インク収納室におけるインク導出量に対
する負圧の変化の割合が異なるためである。

【００６６】さらに、本発明の構成によれば、第２のイ
ンク供給状態など、インク収納部に空気を含む場合にお
いても、従来の方法とは異なる解決方法により、環境の
変化に対応することが可能な構成となっている。

【００６７】そこで、次に、図１に示すインクタンク
の、環境条件を変化させた場合の安定した液体保持のメ
カニズムについて図１０を用いて説明する。

【００６８】図１０（ａ）、（ｂ）は毛管力発生部材の
バッファ吸収体としての機能、及びインク収納部のバッ
ファ作用を説明する説明図であり、図６の状態（気液交
換状態）から大気圧の減圧ないしは気温の上昇などによ
るインク収納部内の空気の膨張した時のインク収納部の
変化を示している。

【００６９】すなわち、大気圧の減圧（あるいは気温の
上昇）により、インクタンク５０内の空気が膨張する
と、インク収納部５３を構成する壁面（図１０（ａ）、
（ｂ）の）及び液面（図１０（ａ）の）が押圧さ
れ、インク収納部５３の内容積が増加すると共に、一部
のインクは連通管７１を介してインク収納部５３内から
毛管力発生部材収納室１０側へと流出する。ここで、イ
ンク収納部５３の内容積が増加するために、毛管力発生
部材１３へ流出するインク量（図１０（ａ）のに示さ
れる毛管力発生部材１３の液面の移動）はインク収納部
５３が変形不能な場合に比べ大幅に少ないものとなる。

【００７０】ここで、連通管７１を通じて流出するイン
ク量は、インク収納部５３内の空気が膨張する際に壁面
を押圧してインク収納部５３の内容積を増加させる時の
壁面の変形に伴う抵抗力と、インクを移動させて毛管力
発生部材１３に吸収させるための抵抗力との大ささによ
って決定される。特に、本構成の場合、毛管力発生部材
１３の流抵抗が内壁５４の復元に対する抵抗より大きい
ので、空気の膨張にともない、まずインク収納部５３の
内容積が増加し、この増加分の上限より空気の膨張によ
る体積の増加が大きい場合、連通管７１を介してインク
収納部５３内から毛管力発生部材収納室１０側へインク
が流出するようになる。従って、インク収納部５３の壁
面が環境変化に対するバッファとしての機能を果たすた
め、毛管力発生部材１３内のインクの移動が緩やかにな
り、インク供給口部における負圧特性が安定する。

【００７１】なお、本実施形態では毛管力発生部材収納
室１０に流出したインクは毛管力発生部材１３で保持さ
れるようにしている。この場合、毛管力発生部材収納室
１０のインク量が一時的に増加して気液界面が図示右方
向へ移動するので、使用初期と同様にインク内圧の安定
期より一時的にやや正側の内圧になるが、記録ヘッド６
０の吐出特性への影響は小さく、実使用上の問題はな
い。また、大気圧が減圧前のレベルに回復（１気圧に戻
る）した場合（あるいは元の温度に戻った場合）は、毛
管力発生部材収納室１０に漏出して毛管力発生部材１３
に保持されていたインクが再びインク収納部５３に戻る
と共にインク収納部５３の体積が元の状態へと戻るよう
になる。

【００７２】本発明における、毛管力発生部材のインク
吸収量とインクタンクとの関係については、前述の減圧
ないしは温度変化時の大気連通口などからのインクの漏
れを防止するという観点から、インクタンクからの最悪
条件下でのインク流出量と、インクタンクからのインク
供給時に毛管力発生部材収納室に保持させるインク量と
を考慮して毛管力発生部材収納室の最大インク吸収量を
決め、少なくともその分の毛管力発生部材を収納するだ
けの容積を毛管力発生部材収納室に持たせれば良い。

【００７３】図１０（ｃ）に、仮に図１０（ａ）、
（ｃ）のインク収納部５３が空気の膨張に対しまったく
変形しないと仮定し、減圧前のインクタンク５０の初期
空間体積と０．７気圧に減圧した場合のインク流出量と
の関係を一点鎖線で示した。

【００７４】このグラフから明らかなように、このとき
のインク導出量△Ｖは、減圧時の圧力をＰ（０＜Ｐ＜
１）、インクタンク５０の初期空気量の割合をａ（０≦
ａ≦１）、膨張前のインク収納部５３の体積をＶ_Bとす
ると、おおよそ以下の式で表される。

【００７５】（１）０≦ａ＜Ｐの時減圧下で膨張するインクタンク５０内の空気は、残余イ
ンク量が少ないほど大きくなり大量のインクが押し出さ
れるため、インク導出量△Ｖは初期空気量に比例し、 △Ｖ＝（（１−Ｐ）／Ｐ）×ａ×Ｖ_B （式１）で表わされる。

【００７６】（２）Ｐ≦ａ≦１の時インクタンク５０内のインク量以上に流出することはな
いため、初期に収納されていたインク量に依存し、 △Ｖ＝（１−ａ）×Ｖ_B （式２）で表わされる。

【００７７】従って、インクタンク５０からのインク流
出量の最悪条件での見積は、例えば、大気圧の最大減圧
条件を０．７気圧とした場合、インクタンク５０からの
インク流出量が最大となるのはインクタンク５０の容積
Ｖ_Bの３０％のインクがインクタンク５０に残余してい
る場合であり、インク室壁下端部より下のインクも毛管
力発生部材収納室１０の毛管力発生部材１３に吸収され
るとすれば、インクタンク５０に残余している全てのイ
ンク（Ｖ_Bの３０％）が漏出すると考えれば良い。

【００７８】ところが、実際はインク収納部５３が空気
の膨張に対して変形するので、膨張前のインク収納部５
３の内容積に対し、膨張後のインク収納部５３の内容積
は増加するため、減圧前のインクタンク５０の初期空間
体積と０．７気圧に減圧した場合のインク流出量との関
係は実線のようになる。

【００７９】すなわち、このときの膨張の割合をｔ（ｔ
＞１）とし、ｔが定数であるすると、インク導出量△Ｖ
は、おおよそ以下の式で表される。

【００８０】（３）０≦ａ＜Ｐ×ｔの時インク導出量△Ｖは初期空気量に比例するが、インク収
納部５３の膨張により △Ｖ＝（（（１−Ｐ）／Ｐ）×ａ−（ｔ−１））×Ｖ_B （式３）ただし、上記の式３において、△Ｖ＜０の場合は△Ｖ＝
０となる。すなわち、この状態の時は連通管７１を介し
たインクの移動は起こらず、インク収納部５３の内容積
の膨張だけが行なわれる。

【００８１】（４）Ｐ×ｔ≦ａ≦１の時インクタンク５０内のインク量以上に流出することはな
いため、初期に収納されていたインク量に依存し、 △Ｖ＝（１−ａ）×Ｖ_B （式４）で表わされる。

【００８２】この図から明らかなように、インクタンク
５０からのインク流出量の最悪条件での見積は、インク
収納部５３が空気の膨張に対しまったく変形しないと仮
定した場合よりも小さくすることがでさる。例えば、大
気圧の最大減圧条件を０．７気圧、ｔ＝１．２とした場
合、インクタンク５０からのインク流出量が最大となる
のはインクタンク５０の容積Ｖ_Bの１６％のインクがイ
ンクタンク５０に残余している場合であり、その流出量
はインク収納量の容積Ｖ_Bの１６％となる。

【００８３】なお、実際にはｔは連通管７１を移動する
インクの流抵抗との関係があるため、実際にはａの関数
となり、一定の値とはならないことも起こりうるが、そ
の場合でもインク収納部５３が変形しない場合よりは流
出するインク量が小さいことは言うまでもない。また、
ｔの上限は、図１０（ａ）に示す状態での、外壁５１の
内面の大きさと、インク収納部５３の気体の膨張前の内
容積とによって決めることができる。

【００８４】上記の現象は温度変化の場合でも同様であ
るが、５０ｄｅｇ程度の温度上昇があっても流出量は上
記減圧時よりも少ない。

【００８５】このように、本発明によれば、インク収納
部の外形形状が外壁の内面の形状と実質的に等しくなる
まで復元するので、このインク収納部の復元によるバッ
ファ作用により、インク収納室のインク収納量を大幅に
増大しても環境変化に対応可能なインク供給システムを
提供することがでさる。従って、使用する毛管力発生部
材及びインク収納部の材料を適宜選択することで、毛管
力発生部材収納室とインク収納室との体積割合を任意に
決定することができ、１：２より大きな場合でも、実用
上使用することができる。

【００８６】インクタンクのバッファ効果を重視する場
合には、弾性変形可能な範囲内で使用開始状態に対する
気液交換状態でのインク収納部の変形量を大きくするよ
うにすればよい。

【００８７】なお、上述のインク収納部のバッファ効果
を有効に機能させるためには、インク収納部の変形が少
ない状態でインク収納部内に存在する空気量が少ないこ
と、すなわち、接続後、気液交換状態の前にインク収納
部内に存在する空気の量はなるべく少ないことが望まし
い。

【００８８】以上、本発明の第１の実施形態を用いて、
本発明の要部について説明を行なったが、本発明を適用
可能な他の実施形態について、以下に説明する。なお、
以下の各実施形態、及び上述の実施形態について、組み
合わせ可能な要素については任意の組み合わせが可能で
あることは言うまでもない。

【００８９】（第２の実施形態）図１１は、本発明の第
２の実施形態のインクジェットカートリッジの要部断面
図である。

【００９０】本実施形態では、インクタンク１５０は二
重の容器ではなく、外壁１５１のみで構成されるものを
用いている。また、毛管力発生部材収納室１１０の上壁
には、インクタンク１５０がヘッド付ホルダ１３０に装
着された状態で連通管１７１の周囲の空間を密閉する密
閉部材としてＯリング１７４が固定されている。その他
の構成は第１の実施形態と同様である。

【００９１】このような構成においても、インクタンク
１５０の着脱動作に伴って連通管１７１に付着したイン
クや、インク供給部１５２に連通管１７１を挿入した際
に連通管１７１とＯリング１７４との間に漏れたインク
は、第１の実施形態と同様に、連通管１７１の側面に形
成されたスリット１７３を介してインク誘導体１７５に
吸収されて連通管１７１内に流れ込む。これにより、連
通管１７１へのインクの付着および連通管１７１の周囲
へのインク溜りを抑えることができる。

【００９２】（第３の実施形態）図１２は、本発明の第
３の実施形態のインクジェットカートリッジの要部断面
図である。

【００９３】本実施形態では、インク誘導体２７５の上
端の位置が、大気導入路２７２の開口端の位置よりも高
くなるように、連通管２７１の上端面が斜めに形成され
ている点が第１の実施形態と異なっている。その他の構
成は第１の実施形態と同様である。

【００９４】このように連通管２７１の上端面を斜めに
形成することで、第１の実施形態と同様の効果に加え、
連結管２７１をインクタンク２５０のインク供給部２５
２に挿入したとき、インク誘導体２７５が先にインク収
納部２５３と連通するのでインク収納部２５３内のイン
クは優先的にインク誘導体２７５に流れ、インク収納部
２５３内のインクを効率的に毛管力発生部材２１３に供
給することができる。

【００９５】以上上述した各実施形態においては、イン
クタンクとの接続部について、液体供給の主となる開口
部とは異なる場所に開口部を設け、この開口部を毛管力
を発生する部分と実質的に連通状態になるようにするこ
とで、供給管に付着したインクを毛管力を発生する部分
に回収し、固着を防ぐことができる。なお、上述した各
実施形態のように、上記毛管力を発生する部分と実質的
に連結状態となる開口部は、液体供給の主となる開口部
と連続していてもよい。

【００９６】（第４の実施形態）図１３は、本発明の第
４の実施形態のインクジェットカートリッジの断面図で
ある。

【００９７】本実施形態では、インクタンク３５０を記
録ヘッド３６０に直接接続する例を示す。

【００９８】インクタンク３５０は、記録ヘッド３６０
に対して着脱自在に設けられたもので、第１の実施形態
と同様に、外壁３５１と内壁３５４とで構成され、内部
にインクを収納するインク収納部３５３、インク収納部
３５３のインクを記録ヘッド３６０に導出するためのイ
ンク供給部３５２を備えている。ただし本実施形態で
は、インク供給部３５２は、インクタンク３５０の下端
部に位置しており、インクタンク３５０の側端面に開口
している。

【００９９】一方、記録ヘッド３６０は、インクタンク
３５０内のインクを導入するためにインクタンク３５０
のインク供給部３５２に挿入される連通管３７１と、連
通管３７１を介して導入されたインクを吐出口３６１へ
供給するためのインク供給路３１２とを備えている。連
通管３７１は、記録ヘッド３６０の下端部において側方
に突出して設けられており、記録ヘッド３６０とインク
タンク３５０とは横方向に接続される。連通管３７１の
内部には、連通管３７１の内部において上部に空間を形
成するようにインク誘導体３７５が挿入されている。連
通管３７１の側面には、その下端部において、連通管３
７１の軸方向に沿ったスリット３７３が、連通管３７１
の基部から先端にわたって形成されている。また、連通
管３７１の周囲は、第１の実施形態と同様にベローズ３
７４によって囲まれている。

【０１００】上記の構成によれば、インクタンク３５０
の着脱動作に伴い連通管３７１の周囲に付着したインク
は、連通管３７１の側壁を伝わってスリット３７３内に
侵入し、インク誘導体３７５に吸収され、インク供給路
３１２に供給される。これにより、連通管３７１へのイ
ンクの付着が抑えられる。

【０１０１】なお、上述の第１〜３の実施形態では、連
通管とインクタンクとの接続を上下方向（鉛直方向）か
ら行う例を示したが、本発明においては特にこの方向に
限られるものではなく、本実施形態のように横方向（水
平方向）から接続する場合にも適用できる。つまり、連
通管とインクタンクとの接続方向は特に限定されるもの
ではない。ただし、連通管の周囲のへのインクの付着を
より効果的に防止するためには、上下方向から連通管と
インクタンクとの接続を行うことが望ましい。＜その他の実施形態＞以上、本発明の実施形態について
説明を行なったが、以下に各実施形態に適用可能なその
他の実施形態及び各実施形態の変形例についての説明を
行なう。なお、以下の説明では、特に断りのない限り
は、上述の各実施形態に適用可能である。

【０１０２】＜毛管力発生部材収納室の構造＞まずはじ
めに上述の各実施形態における毛管力発生部材収納室の
構造について、補足説明を行なう。

【０１０３】毛管力発生部材収納室（毛管力発生部材収
納容器）に収納される毛管力発生部材としては、ポリウ
レタンフォームなどの多孔質部材の他、繊維をフェルト
状にしたものや繊維塊を熱成形したものなどを用いるこ
とができる。

【０１０４】連通管については、管状のもので説明した
が、気液交換状態において気液交換を阻害するものでな
ければ、どのような形態のものを用いていも良い。

【０１０５】また、上述の各実施形態では毛管力発生部
材がない空間（バッファ部）を連通管とは反対側の端部
近傍に設けているが、これを無くし、かわりに通常の状
態では液体を保持していない毛管力発生部材を充填して
いても良い。このようにバッファ空間に液体を保持しな
い毛管力発生部材が存在することで、前述の環境変化の
際に毛管力発生部材収納室へ移動したインクを保持する
ことが可能となる。

【０１０６】＜インクタンクの構造＞次に上述の各実施
形態におけるインクタンクの構造について、補足説明を
行なう。

【０１０７】インクタンクが毛管力発生部材に対して着
脱可能な場合、インクタンクの毛管力発生部材収納室と
の連通部には、結合時の連通部からの液体や空気の漏れ
を防止すると共に結合前のインク収納部内のインクの導
出を防止する部材としてのシール部材が設けられる。各
実施形態ではシール部材はいずれも膜状のものを使用し
ているが、ボール状の栓などを使用してもよい。

【０１０８】また、上述の各実施形態のインクタンク
は、ダイレクトブロー製造方法によって形成される。す
なわち、互いに分離可能な筐体（外壁）とインク収納部
（内壁）とは、略多角柱の型に対して円筒状のパリソン
をエアーブローによって均一に膨張させることで形成さ
れるものである。これにかわり、例えば可撓性の袋内に
金属製のばね等を備えることで、インクの導出に伴い負
圧を発生させるようにしてもよい。

【０１０９】しかし、ブロー成形を用いることで、筐体
内面形状と同等あるいは相似形の外面形状を有するイン
ク収納部を容易に製造することができるだけでなく、イ
ンク収納部を構成する内壁の材料、厚みを変えることで
容易に発生する負圧を設定できる利点がある。さらに、
内壁、及び外壁の材料に熱可塑性樹脂を利用すること
で、リサイクル性に富んだインクタンクを提供すること
ができる。

【０１１０】ここで、前述した各実施形態における「外
壁」の構造および「外壁」が「内壁」に対して及ぼす結
果的な構造について補足説明する。

【０１１１】前述した各実施形態では、インクタンクは
ブロー成形により製造されるため、内壁は、容器を構成
する面の中央近傍領域の厚みにくらべ角部近傍の厚みの
方が薄く形成されている。また外壁も同様に、容器を構
成する面の中央近傍領域の厚みにくらべ角部近傍の厚み
の方が薄く形成されている。さらに、外壁に対して内壁
は、各面の中央部から各面の角部に向かって徐々に減少
する厚み分布を有する外壁に積層されることで形成され
ている。

【０１１２】この結果、上記内壁は外壁の内面に対して
一致する外面を有することになる。この内壁の外面は、
外壁の厚み分布に対して沿うため、内壁が形成するイン
ク収納部側に向かって凸となる。そして、内壁の内面
は、上述した内壁の厚み分布を有するので、より一層イ
ンク収納部に向かって凸となる。これらの構造は、最大
面積部で特に前述した機能を発揮するため、本発明とし
ては、このような凸状形状は少なくとも最大面積部で存
在すれば良く、その凸状形状も内壁面として２ｍｍ以下
で良く、内壁外面で１ｍｍ以下でよい。この凸状形状
は、小面積部では測定誤差範囲内になることもあるが、
略多角柱インクタンクの各面における変形優先順位をも
たらす１つの要因となるので、本発明にとって好ましい
条件の１つとなる。

【０１１３】加えて、外壁の構造について補足する。前
述した外壁の１つの機能として内壁の角部の変形を規制
することをあげたが、この機能を発揮する構造として
は、内壁の変形に対しては形状を維持でき、かつ角部の
周囲を覆う構造（角部包囲部材）を有するものであれば
よい。従って、プラスチック、金属あるいは、厚紙等の
材質で、上述した外壁または内壁を覆う構造にしてもよ
い。この外壁としては、全面でもよく、角部のみ面構造
で、この面構造を金属等の棒で結合するようなものでも
良い。さらに外壁は、メッシュ構造でも良い。

【０１１４】なお、本発明の実施形態においては、イン
ク収納部は略多角柱形状となっているが、この形態に限
定されるものではなく、少なくともインクの導出に伴い
変形可能で、この変形により負圧を発生可能であるもの
ならば、どのような形態であっても本発明の目的を達成
することが可能である。

【０１１５】さらに前述したインク収納部によるバッフ
ァ効果を得るためには、インク収納部が弾性変形可能で
あり、内部の収容物の膨張によりインク収納部が変形前
の形状に戻ることができること、すなわち弾性変形の範
囲内で変形することが求められる。もし、インク導出に
よる変形にともなう負圧の変化の割合が急激に変わる状
態が存在する場合（例えば変形部分同士が当接する場合
など）には、弾性変形の範囲内であっても、この急激に
変わる状態になる前に第１のインク供給状態を終え、第
２のインク供給状態が開始されるようになっていること
が望ましい。

【０１１６】また、本発明の液体収納容器に使用される
材料としては、内壁と外壁とが分離可能なものであれば
よく、内壁又は外壁にそれぞれ複数の材料を用いて、多
層により構成してもよい。また、インク収納室を単独で
負圧発生型液体収納容器として使用する場合より、内壁
としては弾性の高いものを使用することが可能となって
いる。内部に収容されるインクなどに対する影響を考慮
すれば、例えばポリエチレン樹脂、ポリプロビレン樹脂
などが好適に適用可能である。

【０１１７】＜液体供給動作及びインク供給システム＞
次に、液体供給動作及びインク供給システムに関する補
足説明を行なう。なお、ここでいうインク供給システム
とは、インクの最終的な供給先が記録ヘッドに限らない
もので、インクジェット記録分野以外の分野にも適用可
能な供給システムをいう。

【０１１８】上述した各実施形態のインク供給システム
におけるインク供給動作については、インクタンクと毛
管力発生部材収納室とが接続されていない初期状態か
ら、接続させた時の使用開始状態、第１及び第２のイン
ク供給状態を経るものとなっている。

【０１１９】ここで、上述した各実施形態の第１の変形
例として、気液交換状態、すなわち第２のインク供給状
態がないインク供給システムについても、インク収納部
へ外気を導入することなくインク収納部のインクを使用
する工程を有するため、液体収納容器の内容積の制限
は、結合時においてインク収納部に導入された空気のみ
を考慮すればよいことになる。すなわち、インクタンク
内の内容積の制限を緩和しても、環境変化に対応可能で
あるという利点があり、本発明の目的を達成し得る構成
となっている。ただし、インク収納部の使用効率を考慮
するならば、上述の各実施形態のように第１のインク供
給状態のあとに気液交換状態を有する方が、より容易に
インク収納部のインクを消費することができる。

【０１２０】第２の変形例としては、記録ヘッドからイ
ンクを消費する際の消費スピードが、極めて大さい場合
がある。このときは、第１の供給状態において、両者の
負圧が常時バランスを取るのではなく、両者の負圧の差
がある所定の値以上になるまでは毛管力発生部材収納室
のインクが優先的に消費され、負圧の差が一定以上にな
った時、インク収納室のインクが毛管力発生部材収納室
側へ移動するようになることが起こりうる。

【０１２１】＜液体吐出記録装置＞最後に、図１に示し
た本発明の一実施形態にかかるインクジェットカートリ
ッジを搭載して記録を行うインクジェット記録装置の説
明を行う。図１４に、本発明の一実施形態にかかるイン
クジェットカートリッジを搭載するインクジェット記録
装置の概略図を示す。

【０１２２】図１４において、タンクホルダ４０１０及
びインクタンク４１００は、インクジェット記録装置本
体のキャリッジ５０１０に不図示の位置決め手段によっ
て固定支持されるとともに、該キャリッジ５０１０に対
してそれぞれ着脱可能な形で装着される。上述の実施形
態でも示したように、タンクホルダ４０１０はインクを
吐出する記録ヘッドが一体になったものであり、キャリ
ッジ５０１０は、記録ヘッドの吐出口を下向きに向けて
タンクホルダ４０１０を搭載する。

【０１２３】駆動モータ５１３０の正逆回転は駆動伝達
ギア５１１０、５０９０を介してリードスクリュ５０４
０に伝達され、これを回転させ、またキャリッジ５０１
０はリードスクリュ５０４０の螺旋溝５０５０に係合す
るピン（不図示）を有する。これによって、キャリッジ
５０１０は装置長手方向に往復移動される。

【０１２４】一方、被記録材Ｐは、紙送りモータ５０６
０の駆動による搬送ローラ５０００の回転によりキャリ
ッジ５０１０の下方に送られる。この位置で、キャリッ
ジ５０１０を移動させながら記録ヘッドからインクを吐
出させることで、被記録材Ｐに記録が行われる。

【０１２５】記録ヘッドの前面をキャッピングするキャ
ップ５０２０は、不図示の吸引手段によりキャップ内開
口を介して記録ヘッドの吸引回復を行うために用いられ
る。キャップ５０２０はギア５０８０等を介して伝達さ
れる駆動力により移動して記録ヘッドの吐出口面を覆う
ことができる。キャップ５０２０の近傍には、不図示の
クリーニングブレードが設けられ、このブレードは図の
上下方向に移動可能に支持されている。ブレードは、こ
の形態に取られず、周知のクリーニングブレードが本例
に適用できることは言うまでもない。

【０１２６】これらのキャッピング、クリーニング、吸
引回復は、キャリッジがホームポジションに移動したと
きにリードスクリュ５０４０の作用によってそれらの対
応位置で所望の処理が行えるように構成されているが、
周知のタイミングで所望の動作を行うようにすれば、本
例にはいずれも適応できる。

【０１２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
供給管には液体供給用の開口とは異なる開口部が設けれ
られているので、供給管に付着した液体は開口部を介し
て供給管内に流れ込むことが可能となっている。その結
果、液体供給容器の着脱動作に伴う供給管の周囲に付着
するインクが少なくなり、ユーザや記録装置の汚れを抑
制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態である、液体供給シス
テムを適用したインクジェットカートリッジの断面図で
ある。

【図２】図１に示したインクタンクのインク供給部の近
傍、およびヘッド付ホルダの連通管の近傍の拡大図であ
り、（ａ）は断面図、（ｂ）は連結管の平面図である。

【図３】図１に示したインクジェットカートリッジの、
インクタンクをヘッド付ホルダに装着した直後の状態を
説明する説明図であり、（ａ）は図１と同じ断面による
断面図、（ｂ）は図１のインクタンクのＡ−Ａ線断面図
である。

【図４】図１に示したインクジェットカートリッジの使
用開始状態を説明する説明図であり、（ａ）は図１と同
じ断面による断面図、（ｂ）は図１のインクタンクのＡ
−Ａ線断面図である。

【図５】図１に示したインクジェットカートリッジのイ
ンク導出時の状態を説明する説明図であり、（ａ）は図
１と同じ断面による断面図、（ｂ）は図１のインクタン
クのＡ−Ａ線断面図である。

【図６】図１に示したインクジェットカートリッジの気
液交換状態を説明する説明図であり、（ａ）は図１と同
じ断面による断面図、（ｂ）は図１のインクタンクのＡ
−Ａ線断面図である。

【図７】図１に示したインクジェットカートリッジのイ
ンクタンク交換前の状態を説明する説明図であり、
（ａ）は図１と同じ断面による断面図、（ｂ）は図１の
インクタンクのＡ−Ａ線断面図である。

【図８】図１に示したインクジェットカートリッジのイ
ンク導出量とインク供給口部の負圧の関係を示す説明図
である。

【図９】図１に示したインクジェットカートリッジの、
インクタンクをヘッド付ホルダに接続した状態での、イ
ンク供給部の近傍、および連通管の近傍の拡大断面図で
ある。

【図１０】（ａ）、（ｂ）は図１に示したインクジェッ
トカートリッジの、環境条件を変化させた場合の安定し
た液体保持メカニズムの説明図、（ｃ）は減圧時のイン
ク流出量を説明する説明図である。

【図１１】本発明の第２の実施形態のインクジェットカ
ートリッジの要部断面図である。

【図１２】本発明の第３の実施形態のインクジェットカ
ートリッジの要部断面図である。

【図１３】本発明の第４の実施形態のインクジェットカ
ートリッジの断面図である。

【図１４】本発明のインクジェット記録装置の一例の概
略説明図である。

【符号の説明】

１０，１１０毛管力発生部材収納室１１タンクホルダ１２，３１２インク供給路１３，２１３毛管力発生部材１５大気連通口１６バッファ部１７大気導入溝３０，１３０ヘッド付ホルダ５０，１５０，２５０，３５０インクタンク５１，１５１，３５１外壁５２，１５２，２５２，３５２インク供給部５３，２５３，３５３インク収納部５４，３５４内壁５５大気連通口５６溶着部５７シール部材６０，３６０記録ヘッド６１，３６１吐出口７１，１７１，２７１，３７１連通管７２，２７２大気導入路７３，１７３，３７３スリット７４，３７４ベローズ７５，２７５，３７５インク誘導体８０ラッチレバー１７４Ｏリング

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液体を収納する液体供給容器が着脱自在
に分離可能なヘッドカートリッジにおいて、外部に液体を吐出する記録ヘッド部と、前記記録ヘッド部に供給するための液体を保持可能な毛
管力発生部材を収納するとともに、大気と連通する大気
連通部を備える毛管力発生部材収納室と、前記毛管力発生部材収納室に設けられ、前記液体供給容
器が装着されることにより前記液体供給容器と前記毛管
力発生部材収納室とを連通させる供給管とを有し、前記供給管は、前記液体供給容器からの液体を主として
供給する供給用開口部とは異なる開口部を備え、該開口部は前記毛管力発生部材と実質的に連通状態にあ
ることを特徴とするヘッドカートリッジ。
【請求項２】前記開口部は前記供給管の側面に設けら
れている請求項１に記載のヘッドカートリッジ。
【請求項３】前記供給管には、液体を前記液体供給容
器から導出させるための液体導出路、および気体を優先
的に前記液体供給容器内へ導入するための気体優先導入
路が形成され、前記開口部は前記液体導出路側に形成さ
れている請求項１に記載のヘッドカートリッジ
【請求項４】前記供給管の基部から先端までの高さ
は、前記液体導出路側が前記気体優先導入路側よりも高
い請求項３に記載のヘッドカートリッジ。
【請求項５】前記毛管力発生部材収納室には、前記液
体供給容器が装着された状態で前記供給管の周囲の空間
を外部に対して密閉する密閉部材が設けられている請求
項１に記載のヘッドカートリッジ。
【請求項６】前記密閉部材は、前記供給管を囲む位置
に設置されたベローズである請求項５に記載のヘッドカ
ートリッジ。
【請求項７】液体を収納する液体供給容器が着脱自在
に分離可能なヘッドカートリッジにおいて、外部に液体を供給する記録ヘッド部と、前記液体供給容器が装着されることにより前記液体供給
容器と前記記録ヘッド部とを連通させる供給管と、前記供給管の基部を取り囲むとともに、前記液体供給容
器が装着された状態で前記供給管の周囲の空間を外部に
対して密閉する密閉部材とを有し、前記供給管の側面に、液体供給用の開口とは異なる開口
部が設けられていることを特徴とするヘッドカートリッ
ジ。
【請求項８】前記開口部は少なくとも前記供給管の基
部に形成され、前記液体供給容器は、前記供給管の先端
を上方に向けた状態で前記記録ヘッド部の上方から前記
記録ヘッド部に装着される請求項１または７に記載のヘ
ッドカートリッジ。
【請求項９】前記供給管の内部の少なくとも前記開口
部が形成されている部位に、液体吸収部材が設けられて
いる請求項１または７に記載のヘッドカートリッジ。
【請求項１０】前記液体吸収部材は前記毛管力発生部
材と当接している請求項９に記載のヘッドカートリッ
ジ。
【請求項１１】前記液体吸収部材は、繊維方向を前記
供給管の軸方向に沿わせて前記供給管に挿入された一方
向繊維束である請求項９または１０に記載のヘッドカー
トリッジ。
【請求項１２】外部に液体を吐出する記録ヘッド部
と、前記記録ヘッド部へ液体を供給するための液体供給部
と、大気と連通する大気連通部とを備え、内部に液体を
保持可能な毛管力発生部材を収納する毛管力発生部材収
納室と、前記毛管力発生部材収納室に対して着脱自在に分離可能
に設けられ、前記毛管力発生部材収納室に対して装着さ
れることにより実質的な密閉空間を形成するとともに液
体を収納する液体収納部を備えた液体供給容器と、前記毛管力発生部材収納室に設けられ、前記液体供給容
器が装着されることにより前記液体収納部と前記毛管力
発生部材とを連通させる供給管とを有し、前記供給管は、前記液体供給容器からの液体を主として
供給する供給用開口部とは異なる開口部を備え、該開口部は前記毛管力発生部材と実質的に連通状態にあ
ることを特徴とするインクジェットカートリッジ。
【請求項１３】外部に液体を吐出する記録ヘッド部
と、前記記録ヘッド部に対して着脱自在に分離可能に設けら
れ、前記記録ヘッド部に対して装着されることにより実
質的な密閉空間を形成するとともに液体を収納する液体
収納部を備えた液体供給容器と、前記記録ヘッド部に設けられ、前記液体供給容器が装着
されることにより前記液体供給容器と前記記録ヘッド部
とを連通させる供給管と、前記供給管の基部を取り囲むとともに、前記液体供給容
器が前記記録ヘッド部に対して装着された状態で前記供
給管の周囲の空間を外部に対して密閉する密閉部材とを
有し、前記供給管の側面に、液体供給用の開口とは異なる開口
部が設けられていることを特徴とするインクジェットカ
ートリッジ。
【請求項１４】前記液体供給容器の液体収納部は、液
体の導出に伴い変形し負圧発生可能な部材により構成さ
れる請求項１２または１３に記載のインクジェットカー
トリッジ。
【請求項１５】前記液体供給容器の液体収納部は、液
体の導出に伴い弾性変形可能な部材により構成される請
求項１２または１３に記載のインクジェットカートリッ
ジ。
【請求項１６】請求項１２ないし１５のいずれか１項
に記載のインクジェットカートリッジと、前記インクジェットカートリッジを保持する保持手段と
を有し、液体を吐出する電気信号に基づき前記インクジェットカ
ートリッジの記録ヘッド部から液体を吐出して被記録媒
体に記録を行うインクジェット記録装置。
【請求項１７】外部に液体を吐出する記録ヘッド部を
有するヘッドカートリッジと、前記記録ヘッド部に供給
する液体を収納する液体収納部を有し前記記録ヘッド部
に着脱自在に分離可能な液体供給容器とを結合する結合
方法であって、前記記録ヘッド部に設けられ側面に開口部が形成された
供給管を含めた、前記記録ヘッド部と前記液体収納部と
の開口部を１つの密閉空間とする密閉工程と、前記液体供給容器の液体収納部内に前記供給管を挿入す
る挿入工程と、前記液体収納部内の液体を前記開口部から前記供給管内
に移動させる液体移動工程とを有することを特徴とす
る、ヘッドカートリッジと液体供給容器との結合方法。