液体収納容器
【課題】 外形や容量等を大きくしなくても液体吐出手段への液体の供給能力を向上させることができる液体収納容器を提供する。
【解決手段】 インクタンク１０は、インクを一時的に保持する連続多孔質弾性部材３２を収納した負圧発生部材収納室３４と、負圧発生部材収納室３４との間が隔壁３８で仕切られており、負圧発生部材収納室３４に供給されるインクを収容する液体収納室３６と、液体収納室３６の底壁１０Ｂに隣接する位置から負圧部材収納室３４の上部に連通した連通部を構成する第１、第２連通部４４，４５および連通溝４３と、負圧部材収納室３４内のインクをインクジェットヘッド２２ｈに供給するために負圧部材収納室３４の底部に形成されたインク供給口１４Ａと、液体収納室３６内を大気中に連通させる大気連通口１２とを有している。負圧部材収納室３４は連通部４３，４４，４５とインク供給口１４Ａとを除いて実質的に密閉されている。
【解決手段】 インクタンク１０は、インクを一時的に保持する連続多孔質弾性部材３２を収納した負圧発生部材収納室３４と、負圧発生部材収納室３４との間が隔壁３８で仕切られており、負圧発生部材収納室３４に供給されるインクを収容する液体収納室３６と、液体収納室３６の底壁１０Ｂに隣接する位置から負圧部材収納室３４の上部に連通した連通部を構成する第１、第２連通部４４，４５および連通溝４３と、負圧部材収納室３４内のインクをインクジェットヘッド２２ｈに供給するために負圧部材収納室３４の底部に形成されたインク供給口１４Ａと、液体収納室３６内を大気中に連通させる大気連通口１２とを有している。負圧部材収納室３４は連通部４３，４４，４５とインク供給口１４Ａとを除いて実質的に密閉されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出ヘッドに供給されるインク等の液体を貯蔵する交換型の液体収納容器等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、吐出用液体収納容器であるインクジェット記録用のインクタンクとして、少なくともインク供給口と大気連通口との少なくとも２つの開口部を有する交換型インクタンクが知られている。そのようなインクタンクでは、インクタンク内のインクがインク供給口を通して液体吐出手段である記録ヘッドに供給される。また、インクタンクの内部が大気連通口を介して大気と連通していて、その大気連通口を通してインクタンク内に大気が供給される。
【０００３】
上記のインク供給口および大気連通口の２つの開口部を有するインクタンクに要求されることとしては、まず、記録時に記録ヘッドに対してインク切れを伴わずに安定的にインクを供給できること、そして、非記録時には温度や圧力等のさまざまな環境条件の変化においてもインクの漏れや供給性能の低下を確実に防止できることが挙げられる。
【０００４】
このような目的を達成するための好適な例として、特許文献１に記載された吐出用液体収納容器がある。その吐出用液体収納容器には、負圧発生部材を収納した第１室（負圧発生部材収納室）と、第１室に供給するためのインクを収納した第２室（液体収納室）とが備えられている。第１室内に収納された負圧発生部材としては多孔質の材料からなるものが用いられ、その負圧発生部材にインクが吸収されることで負圧発生部材の内部にインクが保持される。第１室と第２室とは両者の底部に設けられた連通部を介して互いに連通しており、その連通部を通して第２室から第１室へとインクが供給され、第１室へと供給されたインクが負圧発生部材によって保持される。第１室を構成する部材の上部には、第１室内を大気と連通させるための大気連通部が形成されており、一方、第２室は、第１室との連通部を除いて実質的に密閉されている。また、第１室を構成する部材の底部には、液体吐出手段である記録ヘッド部に第１室内のインクを供給するための液体供給部が形成され、その液体供給部を介して第１室の底部に記録ヘッド部が接続されている。
【０００５】
また、上記のような負圧発生部材収納室と液体収納室を有するインクタンクをさらに改良したものとして、特許文献２に開示されたものがある。特許文献２に記載された吐出用液体収納容器では、負圧発生部材収納室内で負圧発生部材により保持されたインクの消費に伴って負圧発生部材収納室から液体収納室に大気を導入する大気導入路に負圧発生部材が配置されている。ここで、負圧発生部材収納室内のインクが消費されるのに従って、大気導入路に構成された毛管力発生部の毛管力に打ち勝って負圧発生部材収納室内の大気が連通路を通して液体収納室に入り込む。この時に、液体収納室内のインクが大気の代わりに負圧発生部材収納室内に供給される、いわゆる気液交換が行われる。
【０００６】
吐出用液体の消費中の大半はこの気液交換が連続的に行われ、負圧発生部材内の発生負圧はこの大気導入路の毛管力発生部の毛管力により決定される。従って、この特許文献２の吐出用液体収納容器では、上記の毛管力を所定の値に設定することにより、発生負圧をほぼ一定に制御することを可能にし、負圧特性の安定化を図っている。
【０００７】
上述したような、負圧発生部材収納室と液体収納室を有するインクタンクのインク供給性能においては、特許文献３に開示されているように、記録ヘッドに対してインクを正常に供給するために、インクタンク内における負圧のバランスが重要なファクターとなる。この負圧のバランスによって負圧発生部材内の気液界面の高さが維持されつつ、インクの供給動作が正常に行われる。さらに、この、インクタンク内における負圧のバランスは、負圧発生部材の毛管力、圧力損失、負圧発生部材収納室と液体収納室との連通部の圧力（負圧）、および、インク供給口（インク誘導部材である圧接体）から連通部までの距離といったパラメータで規定される。
【０００８】
以上説明した形態においては、水頭圧利用、負圧利用のいずれの形態においても、インクタンクは，インクがなくなり次第、新品に交換されるのが一般的である。
【０００９】
一方、記録量が比較的大きい装置に搭載される場合の液体の補充という観点から、このような装置においては、インクを保持する大容量のタンク（以下「大型タンク」と称する）が設置されるとともに、インクタンクと記録ヘッドとが一体的に装着されたヘッドカートリッジがキャリッジ上に装着される。そして、キャリッジを所定の位置に移動させて、大型タンクにヘッドカートリッジのインクタンク（以下、「タンク部」と称する）を接続することによりインクがタンク部に補充される。これは、いわゆるピットイン方式と呼ばれるタイプのインク供給方式として知られている。
【００１０】
本出願人による、例えば特許文献４においては、このようなピットイン方式を用いつつも、キャリッジ上に装着されるインクタンク（タンク部）を利用するという簡単な構成によるインク供給方式（ピットイン方式）および記録装置が提案されている。
【特許文献１】特許第２６８４５０８号公報
【特許文献２】特開平１０−１９３６３４号公報
【特許文献３】特開平１１−１０９０６号公報
【特許文献４】特開平９−２３４８８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記のようにインクタンク内の負圧のバランスを規定するパラメータのうちの圧力損失は、基本的に供給流量（流速）で左右されるものであり、ある流速で設計されたインクタンクでは、インクジェット記録装置の記録速度を上げるために記録ヘッドのノズル数を増やしたり、インクの吐出周波数を上げたりして、インクの流速を増やそうとすると、負圧発生部材中の気液界面がインクタンク内底部の液体収納室と負圧発生部材収納室との連通部の高さまで低下して液体収納室から負圧発生部材収納室へのインク供給が不能になり、インクの供給不良が発生してしまう可能性があった。その結果、記録ヘッドではインク切れが生じたり、記録画像等に「かすれ」が生じたりするおそれがある。
【００１２】
この問題点を解決しようとする場合、１つの解決手段としては、負圧発生部材収納室と液体収納室との連通部からインク供給口（インク誘導部材である圧接体）までの距離を小さくして、その連通部をインク供給口に近づけるという方法がある。このような方法をとった場合、特許文献２に記載されているように大型化された容器であっても、安定した負圧条件を維持しつつ、負圧発生部材を高くしてもインク漏れをしない構造をとる必要がある。ここで、負圧発生部材を高くした際に、負圧発生部材における液位上昇を抑制してインク漏れをしないようにするためには、特許文献２に記載されているように負圧発生部材収納室の底面積を大きくとることが望ましい。しかし、限られた全体の容積の中でインクタンクの幅が同一である条件下では、負圧発生部材収納室の底面積を大きくとると、結局、負圧発生部材収納室の容積を大きくとることになり、その結果、液体収納室の容積が小さくなってしまい、インクタンクの全体の容積が減ってしまう。このように、供給流量が増えるのに、インク容量を減らすのでは、インクタンクの交換頻度が増えてしまい、インクジェット記録装置における記録の高速化の目的が達成されなくなってしまうという問題点がある。
【００１３】
また、供給量の増加に伴い、負圧発生部材の幅を増してその断面積を増やし、実質的に圧力損失を増やさない方法もあるが、インクタンクの幅も拡大する必要があり、これではインクジェット記録装置の設計変更が必要になる。
【００１４】
したがって、本発明の目的は、外形や容量等を大きくしなくても液体吐出手段への液体の供給能力を向上させることができる液体収納容器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明の液体収納容器は、液体を一時的に保持する負圧発生部材を収納した負圧発生部材収納室と、該負圧発生部材収納室との間が隔壁で仕切られており、前記負圧発生部材収納室に供給される液体を収容する液体収納室と、該液体収納室内の底壁に隣接する位置から前記負圧部材収納室の上部に連通した連通部と、液体を吐出する液体吐出手段に前記負圧部材収納室内の液体を供給するために前記負圧部材収納室の底部に形成された供給口と、前記液体収納室内を大気中に連通させる大気連通口と、を有し、前記負圧部材収納室は前記連通部と前記供給口とを除いて実質的に密閉されている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の液体収納容器によれば、外形や容量等を大きくしなくても液体吐出手段への液体の供給能力を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
（第１の実施形態）
図１は本発明の液体収納容器の第１の実施形態を示す断面図、図２は図１に示した液体収納容器の連通部を拡大して示す斜視図である。
【００１９】
液体収納容器であるインクタンク１０の内部には、隔壁３８によって互いに仕切られた第１収納室３４および第２収納室３６が形成されている。第１収納室３４は負圧発生部材としての連続多孔質弾性部材３２を収納する負圧発生部材収納室であり、第２収納室３６は吐出用液体であるインクを直接収納する液体収納室である。
【００２０】
インクタンク１０を構成する部材の上壁１０Ｕには、第２収納室３６内と連通した大気連通口１２が形成されていて、その大気連通口１２を通して第２収納室３６の上部が大気と連通している。また、第１収納室３４の下部は液体供給口１４Ａに連通している。液体供給口１４Ａには、液体吐出手段であるインクジェットヘッド２２ｈがインク通路筒１７を介して接続される。第１収納室３４内のインクは、液体供給口１４Ａおよびインク通路筒１７の内部を通してインクジェットヘッド２２ｈに供給される。第１収納室３４と第２収納室３６とを隔てる隔壁３８の上部には連通部４４，４５および連通溝４３が形成されており、第１収納室３４と第２収納室３６とは第１連通部４４、第２連通部４５、および連通溝４３で構成される連通部を通して連通している。第２収納室３６は第１収納室３４に連通する上記連通部４３，４４，４５および大気連通口１２を除いて実質的に密閉されており、第１収納室３４は上記連通部４３，４４，４５および液体供給口１４Ａを除いて実質的に密閉されている。
【００２１】
第１収納室３４を画定するインクタンク１０の上壁１０Ｕ、すなわち上壁１０Ｕにおける第１収納室３４に対応する部分には、上壁１０Ｕの下面から第１収納室３４の内部に向かって突出する複数個のリブ４２が上壁１０Ｕと一体に成形されている。それぞれのリブ４２の先端部は、第１収納室３４内に圧縮された状態で収納された連続多孔質弾性部材３２に当接している。これにより、第１収納室３４内における上壁１０Ｕと連続多孔質弾性部材３２の上面との間にエアバッファ室４７が形成されている。
【００２２】
第２収納室３６から第１収納室３４にインクを供給する連通部を構成する第１連通部４４および連通溝４３は、インクタンク１０の上壁１０Ｕに成形されている。連通溝４３の上部はフィルムシール３９で覆われており、これによりインク通路が形成されている。
【００２３】
図１に示す実施形態では、インクタンク１０の長手方向の内寸法Ｌ０１が約６３ｍｍ、高さ方向の内寸法ｈ０１が約３５ｍｍ、第１収納室３４の長手方向の内寸法Ｌ０２が約２４〜３８ｍｍ、隔壁３８の連続多孔質弾性部材３２側の側面から庄接体４６の隔壁３８側の側面までの距離Ｌ１が約１０〜２６ｍｍである。そして、インクタンク１０全体にわたって外壁の基本的な肉厚は約２ｍｍである。なお、第１収納室３４内の底面における液体供給口１４Ａの周りには、インクタンク１０の底壁１０Ｂの容器内側底面から内方に突出する環状の段部１４Ｃが設けられている。その段部１４Ｃの寸法としては、高さｈ２３が０．３〜０．４ｍｍであり、幅Ｌ３が１．５〜３ｍｍである。第２収納室３６から第１収納室３４に液体を供給する配管の寸法としては、インクタンク１０の第２収納室３６における底壁１０Ｂの容器内側の底面から第２連通部４５の先端４１までの高さｈ４１が約１ｍｍであり、第２連通部４５の内径は約φ０．７ｍｍ〜φ２ｍｍである。第２収納室３６内において隔壁３８の側面から第２連通部４５までの距離Ｌ０５は約０〜２５ｍｍである。第１収納室３４の第１連通部４４は連続多孔質弾性部材３２の上面から第１連通部４４の先端４０までの高さｈ４０が約１ｍｍ〜３ｍｍであり、第１連通部４４の内径は約φ０．７ｍｍ〜φ２ｍｍである。第１収納室３４内において隔壁３８の側面から第１連通部４４までの距離Ｌ０６は約２〜１０ｍｍであり、インクタンク上壁１０Ｕの連通溝４３の長さは、概ねＬ０５、Ｌ０６、および隔壁３８の厚さを積算した値になる。連通溝４３の深さｈ４２は約０．５〜２ｍｍであり、幅Ｌ０７（不図示）は約０．５〜２ｍｍである。第２収納室３６の上壁１０Ｕの大気連通口１２の径は約５〜１０ｍｍである。
【００２４】
第２収納室３６の上壁１０Ｕに設けられた大気連通口１２に、通気性、防水性および撥水性を備えた気液分離部材としてのＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）多孔質膜１３Ａを覆い被せることで、第２収納室３６内のインクが大気連通口１２から外部に漏れることを防ぎつつ、大気中の気体を大気連通口１２から第２収納室３６内に取り入れることができる。
【００２５】
次に、上述した本実施形態のインクタンク１０の動作原理について、図１を参照して説明する。インクタンク１０は、インクジェットヘッド２２ｈと接続された状態で、液体吐出記録装置であるインクジェット記録装置のキャリッジ（不図示）に搭載される。
【００２６】
図１に示すように、インク通路筒１７がインク供給筒１４内に進入するように押し込まれた状態、すなわちインクタンク１０がインクジェット記録装置のキャリッジの所定位置に装着された状態で、インクジェット記録装置による記録動作を行うと、インクジェットヘッド２２ｈからインクが吐出されることによりインクタンク１０内のインクが減少し、インクタンク１０内にインク吸引力（負圧）が生じる。
【００２７】
第１収納室３４内の連続多孔質弾性部材３２中に充分な量のインクが含浸されているときは、連続多孔質弾性部材３２中のインクが消費され、連続多孔質弾性部材３２内のインクの上面が低下する。すなわち、連続多孔質弾性部材３２の内部における液体と空気との界面である気液界面が下がり、その結果としてインク吸引力（負圧）の大きさが増大する。このときに発生する負圧の大きさは、連続多孔質弾性部材３２中のインクの消費量によって決まる。
【００２８】
さらにインクの消費が進むと、第１収納室３４内の負圧が大きくなり、その負圧の圧力によるサイフォンの原理によって、インクが、インクを直接に収納する第２収納室３６から、第１連通部４４、第２連通部４５および連通溝４３からなる連通部を通って、第１収納室３４に供給される。第１収納室３４に供給されたインクは、連続多孔質弾性部材３２の毛管力によって連続多孔質弾性部材３２内に吸い上げられる。このとき、気液界面の高さは、連続多孔質弾性部材３２内の負圧バランスが保たれる高さに維持される。第２収納室３６から第１収納室３４にインクが供給されると、次は第２収納室３６が負圧になるので、気体が大気連通口１２から第２収納室３６内に供給される。
【００２９】
インクジェット記録装置による記録動作や、インクジェットヘッド２２ｈのノズルからインクを強制的に吸引排出させてヘッド２２ｈの機能を回復させる回復動作などによってインクタンク１０内のインクが消費されている間は、上述の動作が連続的に行われることで、第２収納室３６内のインクが連通部４３，４４，４５を通って第１収納室３４内の連続多孔質弾性部材３２に供給される。
【００３０】
上述してきたように、本実施形態のインクタンク１０は、第１収納室３４と第２収納室３６とがインクタンク１０の下部において連通しておらず、第２収納室３６から第１収納室３４へのインク供給はインクタンク１０の上部を通る上記の連通部４３，４４，４５を介して行われるように構成されている。そのため、インクジェットヘッド２２ｈによる記録の高速化を図るために、例えばインクジェットヘッド２２ｈの吐出ノズルの数を増やしたり、あるいはヘッド２２ｈからのインク吐出量を増やしたり、さらにヘッド２２ｈの吐出周波数を上げたりすることによって、インクタンクからヘッド２２ｈへのインクの流量が増え、連続多孔質弾性部材３２内の気液界面がインクタンク１０の底部近くまで下がった場合であっても、第２収納室３６（液体収納室）から第１収納室３４（負圧発生部材収納室）へのインク供給が不能になってヘッド２２ｈからインク液体をできなくなるということが防止される。
【００３１】
第１連通部４４、第２連通部４５および連通溝４３からなる連通部の長さや断面積などの寸法は、インクタンク１０内に発生しうる負圧の大きさに応じて適宜設定することができる。そのため、インクタンク１０の外形形状や基本的な構造を変えずに、寸法が適宜設定された上記通路を内部に設けるだけで、本実施形態のインクタンク１０を従来のインクジェット記録装置でも十分に使用することが可能である。従って、インクタンクの外形形状の違いによるインクタンクの種類を増やさずに、従来のインクタンクを本実施形態のものに置き換えることも可能であることから、インクタンクの生産装置をインクタンクの種類数に応じて複数用意する必要がなく、ひいてはインクタンクのコストダウンを図ることができる。
【００３２】
（第２の実施形態）
図１等に示した第１の実施形態のインクタンク１０では、細長い形状の第２連通部４５がインクタンク１０の上壁１０Ｕから下方に延びるように上壁１０Ｕと一体的に成形された構成になっているので、その作製には高度な成形・金型技術が必要とされる。そこで、本実施形態のインクタンク１０では、第１の実施形態における第２連通部４５を図３に示すようにチューブ配管４８に変更した構成としている。この構成によれば、上壁１０Ｕの下面側に凸状に短く形成された第２連通部４５にチューブ配管４８を装着することで、第１の実施形態の第２連通部４５（図１）と同様の構成を得ることができ、高度な成形・金型技術によらずとも第１の実施形態のインクタンクと同様の機能を得ることが可能である。
【００３３】
本実施形態では、インクタンク１０の上壁１０Ｕの第２収納室３６における容器内側底面から第２連通部４５の先端４１までの高さｈ４３が約３ｍｍであり、第２連通部４５の内径は約φ０．７ｍｍ〜φ２ｍｍである。また、第２収納室３６において隔壁３８の側面から第２連通部４５までの距離Ｌ０５（図３では不図示、図１を参照）は約５〜３０ｍｍである。また、連続多孔質弾性部材３２の上面から第１連通部４４の先端４０までの高さｈ４０は約１ｍｍ〜３ｍｍであり、第１連通部４４の内径は約φ０．７ｍｍ〜φ２ｍｍである。第１収納室３４において隔壁３８の側面から第１連通部４４までの距離Ｌ０６は約２〜１０ｍｍであり、インクタンク上壁１０Ｕの連通溝４３の長さはＬ０５、Ｌ０６、および離壁３８の厚さを積算した値になる。連通溝４３の深さｈ４２は約０．５〜２ｍｍ、幅Ｌ０７（不図示）は約０．５〜２ｍｍである。第２収納室３６において上壁１０Ｕに形成されている大気連通口１２の径は約５〜１０ｍｍである。チューブ配管４８の内径は０．５ｍｍ〜１．８ｍｍで、チューブ配管４８の先端から底壁１０Ｂまでの距離は１ｍｍである。
【００３４】
（第３の実施形態）
図１に示した第１の実施形態のインクタンク１０では、第２収納室３６の上壁１０Ｕに形成された大気連通口１２にＰＴＦＥ多孔質膜１３Ａを覆い被せるために、大気連通口１２の周囲にＰＴＦＥ多孔質膜１３Ａを接着や溶着等で接合する工程が必要である。
【００３５】
これに対し、図４に示す本実施形態のインクタンク１０には、大気連通口１２に差し込むことでこれを塞ぐ大気連通口キャップ１３Ｂが備えられている。このキャップ１３Ｂは、インクタンク１０がインクジェット記録装置による記録動作時には大気連通口１２から取り外されて大気連通口１２を大気に連通させ、それ以外の時は大気連通口１２に挿入されて大気連通口１２を塞ぎ、インクがインクタンク１０内から大気連通口１２を通って漏れ出すのを防ぐ。
【００３６】
大気連通口１２が着脱自在な大気連通口キャップ１３Ｂで塞がれている本実施形態のインクタンク１０は、図５に示す構成を備えたインクジェット記録装置において、いわゆるピットイン方式でインクを補充することが可能である。以下に、そのインクジェット記録装置の構成とインク補充動作について説明する。
【００３７】
図５に示すインクジェット記録装置は、不図示の駆動手段によってガイド軸７５，７６に沿って紙面に対して垂直な方向に往復移動するキャリッジ７９を備えている。キャリッジ７９の下部にはインクジェットヘッド２２ｈが備えられており、インクタンク１０が図５に示すようにキャリッジ７９に搭載されると、インクタンク１０とヘッド２２ｈとがインク通路筒１７を介して連通するようになっている。インクジェット記録装置は、ヘッド２２ｈに記録信号を入力してヘッド２２ｈからインクを吐出させながらキャリッジ７９を上記方向に往復移動させる動作と、不図示の搬送手段によって記録用紙７７を上記方向に対して交わる方向（図５では紙面の左右方向）に搬送する動作とを繰り返すことで、記録用紙７７に文字や画像等を記録する。
【００３８】
さらに、このインクジェット記録装置は、インクタンク１０の大気連通口キャップ１３Ｂを把持するクランプ７４と、インクタンク１０の大気連通口１２を通じてインクタンク１０内にインクを補充するニードル５０とを備えている。ニードル５０は、途中に供給ポンプ７０が設けられたチューブ７５を介して補充容器７１に接続されている。補充容器７１の内部には補充用のインクが収容されており、そのインクは供給ポンプ７０によって汲み上げられてニードル５０からインクタンク１０に供給される。クランプ７４とニードル５０とはそれぞれ昇降機構８０，８１を介して支持部９０に支持されており、その支持部９０は、モータ７２、ギア７３および駆動伝達部７４で構成された移動機構によって図示左右方向に移動させられるようになっている。
【００３９】
また、インクジェット記録装置には、ヘッド２２ｈの回復動作を行う回復キャップ７８がキャリッジ７９の往復移動による記録可能領域の外に設けられている。ヘッド２２ｈが回復キャップ７８に対向する位置までキャリッジ７９を移動させ、その位置で回復キャップ７８がヘッド２２ｈをキャッピングすることで、ヘッド２２ｈの回復動作が行われる。なお、上述したクランプ７４やニードル５０は、図５に示すようにヘッド２２ｈが回復キャップ７８に対向する位置で動作する。
【００４０】
次に、クランプ７４による大気連通口キャップ１３Ｂの着脱動作について説明する。
【００４１】
大気連通口キャップ１３Ｂを取り外す際には、まず、インクタンク１０を装着したキャリッジ７９を上記位置まで移動させる。次に、クランプ７４が大気連通口キャップ１３Ｂの上方に位置するように、移動機構によって支持部９０を移動させる。次に、クランプ７４が大気連通口キャップ１３Ｂを把持することができる高さまでクランプ７４を昇降機構８０によって下降させ、クランプ７４を作動させて大気連通口キャップ１３Ｂを把持する。そして、そのままクランプ７４を昇降機構８０によって上昇させることで、インクタンク１０から大気連通口キャップ１３Ｂが取り外される。これによりインクタンク１０の大気連通口１２が開放され、ヘッド２２ｈによる記録動作を行うことが可能になる。
【００４２】
その後、インクジェット記録装置の使用を終了するような場合には、それまでクランプ７４が把持した状態になっている大気連通口キャップ１３Ｂが、上記とは逆の動作によってインクタンク１０の大気連通口１２に装着される。この装着動作は、例えばユーザがインクジェット記録装置の電源スイッチをオフにしたときにインクジェット記録装置が機能を停止する一連のシーケンスにおいて行われる。
【００４３】
続いて、ニードル５０によるインク補充動作について説明する。インクタンク１０にインクを補充する際には、上述したようにしてクランプ７４によって大気連通口キャップ１３Ｂが取り外されている状態のときに、キャリッジ７９を図５に示す上記位置まで移動させる。次に、ニードル５０が大気連通口１２の上方に位置するように、移動機構によって支持部９０を移動させる。次に、ニードル５０が大気連通口１２を通じてインクタンク１０の第２収納室３６内に挿入される高さまでニードル５０を昇降機構８１によって下降させる。そして、その状態で供給ポンプ７０を作動させ、補充容器７１からインクタンク１０内にインクを供給する。インクの補充を終えたら供給ポンプ７０を停止し、ニードル５０を昇降機構８１によって上昇させてニードル５０をインクタンク１０内から抜く。インク補充動作は以上の動作によって行われる。
【００４４】
上記の大気連通口キャップ１３Ｂの着脱動作とインク補充動作とにおける各構成の一連の動作は、インクジェット記録装置に備えられた不図示の制御部によって制御されて実行される。
【００４５】
なお、ニードル５０の外径は大気連通口１２の内径よりも小さいので、ニードル５０が大気連通口１２を通ってインクタンク１０内に挿入されているときにニードル５０が大気連通口１２を塞ぐことはない。したがって、ニードル５０からインクタンク１０の第２収納室３６内にインクが補充される際には第２収納室３６内の気体は大気連通口１２を通って外に排出されるので、インク補充によって第２収納室３６内の圧力が増大することはない。そのため、インク補充動作中に第１収納室３４内の圧力が変動することもないので、インク補充動作中は連続多孔質弾性部材３２内の気液界面の高さも維持される。したがって、インク補充動作によってインクタンク１０からインクジェットヘッド２２ｈへのインク供給に何ら不都合が生じることはない。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の液体収納容器の第１の実施形態を示す断面図である。
【図２】図１に示した液体収納容器の連通部を拡大して示す斜視図である。
【図３】本発明の液体収納容器の第２の実施形態を示す断面図である。
【図４】本発明の液体収納容器の第３の実施形態を示す断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置による、インクタンクへのインク補充動作を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０ インクタンク
１２ 大気連通口
１４Ａ 液体供給口
３２ 連続多孔質弾性部材（負圧発生部材）
３４ 第１収納室（負圧発生部材収納室）
３６ 第２収納室（液体収納室）
３８ 隔壁
４３ 連通溝
４４ 第１連通部
４５ 第２連通部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出ヘッドに供給されるインク等の液体を貯蔵する交換型の液体収納容器等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、吐出用液体収納容器であるインクジェット記録用のインクタンクとして、少なくともインク供給口と大気連通口との少なくとも２つの開口部を有する交換型インクタンクが知られている。そのようなインクタンクでは、インクタンク内のインクがインク供給口を通して液体吐出手段である記録ヘッドに供給される。また、インクタンクの内部が大気連通口を介して大気と連通していて、その大気連通口を通してインクタンク内に大気が供給される。
【０００３】
上記のインク供給口および大気連通口の２つの開口部を有するインクタンクに要求されることとしては、まず、記録時に記録ヘッドに対してインク切れを伴わずに安定的にインクを供給できること、そして、非記録時には温度や圧力等のさまざまな環境条件の変化においてもインクの漏れや供給性能の低下を確実に防止できることが挙げられる。
【０００４】
このような目的を達成するための好適な例として、特許文献１に記載された吐出用液体収納容器がある。その吐出用液体収納容器には、負圧発生部材を収納した第１室（負圧発生部材収納室）と、第１室に供給するためのインクを収納した第２室（液体収納室）とが備えられている。第１室内に収納された負圧発生部材としては多孔質の材料からなるものが用いられ、その負圧発生部材にインクが吸収されることで負圧発生部材の内部にインクが保持される。第１室と第２室とは両者の底部に設けられた連通部を介して互いに連通しており、その連通部を通して第２室から第１室へとインクが供給され、第１室へと供給されたインクが負圧発生部材によって保持される。第１室を構成する部材の上部には、第１室内を大気と連通させるための大気連通部が形成されており、一方、第２室は、第１室との連通部を除いて実質的に密閉されている。また、第１室を構成する部材の底部には、液体吐出手段である記録ヘッド部に第１室内のインクを供給するための液体供給部が形成され、その液体供給部を介して第１室の底部に記録ヘッド部が接続されている。
【０００５】
また、上記のような負圧発生部材収納室と液体収納室を有するインクタンクをさらに改良したものとして、特許文献２に開示されたものがある。特許文献２に記載された吐出用液体収納容器では、負圧発生部材収納室内で負圧発生部材により保持されたインクの消費に伴って負圧発生部材収納室から液体収納室に大気を導入する大気導入路に負圧発生部材が配置されている。ここで、負圧発生部材収納室内のインクが消費されるのに従って、大気導入路に構成された毛管力発生部の毛管力に打ち勝って負圧発生部材収納室内の大気が連通路を通して液体収納室に入り込む。この時に、液体収納室内のインクが大気の代わりに負圧発生部材収納室内に供給される、いわゆる気液交換が行われる。
【０００６】
吐出用液体の消費中の大半はこの気液交換が連続的に行われ、負圧発生部材内の発生負圧はこの大気導入路の毛管力発生部の毛管力により決定される。従って、この特許文献２の吐出用液体収納容器では、上記の毛管力を所定の値に設定することにより、発生負圧をほぼ一定に制御することを可能にし、負圧特性の安定化を図っている。
【０００７】
上述したような、負圧発生部材収納室と液体収納室を有するインクタンクのインク供給性能においては、特許文献３に開示されているように、記録ヘッドに対してインクを正常に供給するために、インクタンク内における負圧のバランスが重要なファクターとなる。この負圧のバランスによって負圧発生部材内の気液界面の高さが維持されつつ、インクの供給動作が正常に行われる。さらに、この、インクタンク内における負圧のバランスは、負圧発生部材の毛管力、圧力損失、負圧発生部材収納室と液体収納室との連通部の圧力（負圧）、および、インク供給口（インク誘導部材である圧接体）から連通部までの距離といったパラメータで規定される。
【０００８】
以上説明した形態においては、水頭圧利用、負圧利用のいずれの形態においても、インクタンクは，インクがなくなり次第、新品に交換されるのが一般的である。
【０００９】
一方、記録量が比較的大きい装置に搭載される場合の液体の補充という観点から、このような装置においては、インクを保持する大容量のタンク（以下「大型タンク」と称する）が設置されるとともに、インクタンクと記録ヘッドとが一体的に装着されたヘッドカートリッジがキャリッジ上に装着される。そして、キャリッジを所定の位置に移動させて、大型タンクにヘッドカートリッジのインクタンク（以下、「タンク部」と称する）を接続することによりインクがタンク部に補充される。これは、いわゆるピットイン方式と呼ばれるタイプのインク供給方式として知られている。
【００１０】
本出願人による、例えば特許文献４においては、このようなピットイン方式を用いつつも、キャリッジ上に装着されるインクタンク（タンク部）を利用するという簡単な構成によるインク供給方式（ピットイン方式）および記録装置が提案されている。
【特許文献１】特許第２６８４５０８号公報
【特許文献２】特開平１０−１９３６３４号公報
【特許文献３】特開平１１−１０９０６号公報
【特許文献４】特開平９−２３４８８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記のようにインクタンク内の負圧のバランスを規定するパラメータのうちの圧力損失は、基本的に供給流量（流速）で左右されるものであり、ある流速で設計されたインクタンクでは、インクジェット記録装置の記録速度を上げるために記録ヘッドのノズル数を増やしたり、インクの吐出周波数を上げたりして、インクの流速を増やそうとすると、負圧発生部材中の気液界面がインクタンク内底部の液体収納室と負圧発生部材収納室との連通部の高さまで低下して液体収納室から負圧発生部材収納室へのインク供給が不能になり、インクの供給不良が発生してしまう可能性があった。その結果、記録ヘッドではインク切れが生じたり、記録画像等に「かすれ」が生じたりするおそれがある。
【００１２】
この問題点を解決しようとする場合、１つの解決手段としては、負圧発生部材収納室と液体収納室との連通部からインク供給口（インク誘導部材である圧接体）までの距離を小さくして、その連通部をインク供給口に近づけるという方法がある。このような方法をとった場合、特許文献２に記載されているように大型化された容器であっても、安定した負圧条件を維持しつつ、負圧発生部材を高くしてもインク漏れをしない構造をとる必要がある。ここで、負圧発生部材を高くした際に、負圧発生部材における液位上昇を抑制してインク漏れをしないようにするためには、特許文献２に記載されているように負圧発生部材収納室の底面積を大きくとることが望ましい。しかし、限られた全体の容積の中でインクタンクの幅が同一である条件下では、負圧発生部材収納室の底面積を大きくとると、結局、負圧発生部材収納室の容積を大きくとることになり、その結果、液体収納室の容積が小さくなってしまい、インクタンクの全体の容積が減ってしまう。このように、供給流量が増えるのに、インク容量を減らすのでは、インクタンクの交換頻度が増えてしまい、インクジェット記録装置における記録の高速化の目的が達成されなくなってしまうという問題点がある。
【００１３】
また、供給量の増加に伴い、負圧発生部材の幅を増してその断面積を増やし、実質的に圧力損失を増やさない方法もあるが、インクタンクの幅も拡大する必要があり、これではインクジェット記録装置の設計変更が必要になる。
【００１４】
したがって、本発明の目的は、外形や容量等を大きくしなくても液体吐出手段への液体の供給能力を向上させることができる液体収納容器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明の液体収納容器は、液体を一時的に保持する負圧発生部材を収納した負圧発生部材収納室と、該負圧発生部材収納室との間が隔壁で仕切られており、前記負圧発生部材収納室に供給される液体を収容する液体収納室と、該液体収納室内の底壁に隣接する位置から前記負圧部材収納室の上部に連通した連通部と、液体を吐出する液体吐出手段に前記負圧部材収納室内の液体を供給するために前記負圧部材収納室の底部に形成された供給口と、前記液体収納室内を大気中に連通させる大気連通口と、を有し、前記負圧部材収納室は前記連通部と前記供給口とを除いて実質的に密閉されている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の液体収納容器によれば、外形や容量等を大きくしなくても液体吐出手段への液体の供給能力を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
（第１の実施形態）
図１は本発明の液体収納容器の第１の実施形態を示す断面図、図２は図１に示した液体収納容器の連通部を拡大して示す斜視図である。
【００１９】
液体収納容器であるインクタンク１０の内部には、隔壁３８によって互いに仕切られた第１収納室３４および第２収納室３６が形成されている。第１収納室３４は負圧発生部材としての連続多孔質弾性部材３２を収納する負圧発生部材収納室であり、第２収納室３６は吐出用液体であるインクを直接収納する液体収納室である。
【００２０】
インクタンク１０を構成する部材の上壁１０Ｕには、第２収納室３６内と連通した大気連通口１２が形成されていて、その大気連通口１２を通して第２収納室３６の上部が大気と連通している。また、第１収納室３４の下部は液体供給口１４Ａに連通している。液体供給口１４Ａには、液体吐出手段であるインクジェットヘッド２２ｈがインク通路筒１７を介して接続される。第１収納室３４内のインクは、液体供給口１４Ａおよびインク通路筒１７の内部を通してインクジェットヘッド２２ｈに供給される。第１収納室３４と第２収納室３６とを隔てる隔壁３８の上部には連通部４４，４５および連通溝４３が形成されており、第１収納室３４と第２収納室３６とは第１連通部４４、第２連通部４５、および連通溝４３で構成される連通部を通して連通している。第２収納室３６は第１収納室３４に連通する上記連通部４３，４４，４５および大気連通口１２を除いて実質的に密閉されており、第１収納室３４は上記連通部４３，４４，４５および液体供給口１４Ａを除いて実質的に密閉されている。
【００２１】
第１収納室３４を画定するインクタンク１０の上壁１０Ｕ、すなわち上壁１０Ｕにおける第１収納室３４に対応する部分には、上壁１０Ｕの下面から第１収納室３４の内部に向かって突出する複数個のリブ４２が上壁１０Ｕと一体に成形されている。それぞれのリブ４２の先端部は、第１収納室３４内に圧縮された状態で収納された連続多孔質弾性部材３２に当接している。これにより、第１収納室３４内における上壁１０Ｕと連続多孔質弾性部材３２の上面との間にエアバッファ室４７が形成されている。
【００２２】
第２収納室３６から第１収納室３４にインクを供給する連通部を構成する第１連通部４４および連通溝４３は、インクタンク１０の上壁１０Ｕに成形されている。連通溝４３の上部はフィルムシール３９で覆われており、これによりインク通路が形成されている。
【００２３】
図１に示す実施形態では、インクタンク１０の長手方向の内寸法Ｌ０１が約６３ｍｍ、高さ方向の内寸法ｈ０１が約３５ｍｍ、第１収納室３４の長手方向の内寸法Ｌ０２が約２４〜３８ｍｍ、隔壁３８の連続多孔質弾性部材３２側の側面から庄接体４６の隔壁３８側の側面までの距離Ｌ１が約１０〜２６ｍｍである。そして、インクタンク１０全体にわたって外壁の基本的な肉厚は約２ｍｍである。なお、第１収納室３４内の底面における液体供給口１４Ａの周りには、インクタンク１０の底壁１０Ｂの容器内側底面から内方に突出する環状の段部１４Ｃが設けられている。その段部１４Ｃの寸法としては、高さｈ２３が０．３〜０．４ｍｍであり、幅Ｌ３が１．５〜３ｍｍである。第２収納室３６から第１収納室３４に液体を供給する配管の寸法としては、インクタンク１０の第２収納室３６における底壁１０Ｂの容器内側の底面から第２連通部４５の先端４１までの高さｈ４１が約１ｍｍであり、第２連通部４５の内径は約φ０．７ｍｍ〜φ２ｍｍである。第２収納室３６内において隔壁３８の側面から第２連通部４５までの距離Ｌ０５は約０〜２５ｍｍである。第１収納室３４の第１連通部４４は連続多孔質弾性部材３２の上面から第１連通部４４の先端４０までの高さｈ４０が約１ｍｍ〜３ｍｍであり、第１連通部４４の内径は約φ０．７ｍｍ〜φ２ｍｍである。第１収納室３４内において隔壁３８の側面から第１連通部４４までの距離Ｌ０６は約２〜１０ｍｍであり、インクタンク上壁１０Ｕの連通溝４３の長さは、概ねＬ０５、Ｌ０６、および隔壁３８の厚さを積算した値になる。連通溝４３の深さｈ４２は約０．５〜２ｍｍであり、幅Ｌ０７（不図示）は約０．５〜２ｍｍである。第２収納室３６の上壁１０Ｕの大気連通口１２の径は約５〜１０ｍｍである。
【００２４】
第２収納室３６の上壁１０Ｕに設けられた大気連通口１２に、通気性、防水性および撥水性を備えた気液分離部材としてのＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）多孔質膜１３Ａを覆い被せることで、第２収納室３６内のインクが大気連通口１２から外部に漏れることを防ぎつつ、大気中の気体を大気連通口１２から第２収納室３６内に取り入れることができる。
【００２５】
次に、上述した本実施形態のインクタンク１０の動作原理について、図１を参照して説明する。インクタンク１０は、インクジェットヘッド２２ｈと接続された状態で、液体吐出記録装置であるインクジェット記録装置のキャリッジ（不図示）に搭載される。
【００２６】
図１に示すように、インク通路筒１７がインク供給筒１４内に進入するように押し込まれた状態、すなわちインクタンク１０がインクジェット記録装置のキャリッジの所定位置に装着された状態で、インクジェット記録装置による記録動作を行うと、インクジェットヘッド２２ｈからインクが吐出されることによりインクタンク１０内のインクが減少し、インクタンク１０内にインク吸引力（負圧）が生じる。
【００２７】
第１収納室３４内の連続多孔質弾性部材３２中に充分な量のインクが含浸されているときは、連続多孔質弾性部材３２中のインクが消費され、連続多孔質弾性部材３２内のインクの上面が低下する。すなわち、連続多孔質弾性部材３２の内部における液体と空気との界面である気液界面が下がり、その結果としてインク吸引力（負圧）の大きさが増大する。このときに発生する負圧の大きさは、連続多孔質弾性部材３２中のインクの消費量によって決まる。
【００２８】
さらにインクの消費が進むと、第１収納室３４内の負圧が大きくなり、その負圧の圧力によるサイフォンの原理によって、インクが、インクを直接に収納する第２収納室３６から、第１連通部４４、第２連通部４５および連通溝４３からなる連通部を通って、第１収納室３４に供給される。第１収納室３４に供給されたインクは、連続多孔質弾性部材３２の毛管力によって連続多孔質弾性部材３２内に吸い上げられる。このとき、気液界面の高さは、連続多孔質弾性部材３２内の負圧バランスが保たれる高さに維持される。第２収納室３６から第１収納室３４にインクが供給されると、次は第２収納室３６が負圧になるので、気体が大気連通口１２から第２収納室３６内に供給される。
【００２９】
インクジェット記録装置による記録動作や、インクジェットヘッド２２ｈのノズルからインクを強制的に吸引排出させてヘッド２２ｈの機能を回復させる回復動作などによってインクタンク１０内のインクが消費されている間は、上述の動作が連続的に行われることで、第２収納室３６内のインクが連通部４３，４４，４５を通って第１収納室３４内の連続多孔質弾性部材３２に供給される。
【００３０】
上述してきたように、本実施形態のインクタンク１０は、第１収納室３４と第２収納室３６とがインクタンク１０の下部において連通しておらず、第２収納室３６から第１収納室３４へのインク供給はインクタンク１０の上部を通る上記の連通部４３，４４，４５を介して行われるように構成されている。そのため、インクジェットヘッド２２ｈによる記録の高速化を図るために、例えばインクジェットヘッド２２ｈの吐出ノズルの数を増やしたり、あるいはヘッド２２ｈからのインク吐出量を増やしたり、さらにヘッド２２ｈの吐出周波数を上げたりすることによって、インクタンクからヘッド２２ｈへのインクの流量が増え、連続多孔質弾性部材３２内の気液界面がインクタンク１０の底部近くまで下がった場合であっても、第２収納室３６（液体収納室）から第１収納室３４（負圧発生部材収納室）へのインク供給が不能になってヘッド２２ｈからインク液体をできなくなるということが防止される。
【００３１】
第１連通部４４、第２連通部４５および連通溝４３からなる連通部の長さや断面積などの寸法は、インクタンク１０内に発生しうる負圧の大きさに応じて適宜設定することができる。そのため、インクタンク１０の外形形状や基本的な構造を変えずに、寸法が適宜設定された上記通路を内部に設けるだけで、本実施形態のインクタンク１０を従来のインクジェット記録装置でも十分に使用することが可能である。従って、インクタンクの外形形状の違いによるインクタンクの種類を増やさずに、従来のインクタンクを本実施形態のものに置き換えることも可能であることから、インクタンクの生産装置をインクタンクの種類数に応じて複数用意する必要がなく、ひいてはインクタンクのコストダウンを図ることができる。
【００３２】
（第２の実施形態）
図１等に示した第１の実施形態のインクタンク１０では、細長い形状の第２連通部４５がインクタンク１０の上壁１０Ｕから下方に延びるように上壁１０Ｕと一体的に成形された構成になっているので、その作製には高度な成形・金型技術が必要とされる。そこで、本実施形態のインクタンク１０では、第１の実施形態における第２連通部４５を図３に示すようにチューブ配管４８に変更した構成としている。この構成によれば、上壁１０Ｕの下面側に凸状に短く形成された第２連通部４５にチューブ配管４８を装着することで、第１の実施形態の第２連通部４５（図１）と同様の構成を得ることができ、高度な成形・金型技術によらずとも第１の実施形態のインクタンクと同様の機能を得ることが可能である。
【００３３】
本実施形態では、インクタンク１０の上壁１０Ｕの第２収納室３６における容器内側底面から第２連通部４５の先端４１までの高さｈ４３が約３ｍｍであり、第２連通部４５の内径は約φ０．７ｍｍ〜φ２ｍｍである。また、第２収納室３６において隔壁３８の側面から第２連通部４５までの距離Ｌ０５（図３では不図示、図１を参照）は約５〜３０ｍｍである。また、連続多孔質弾性部材３２の上面から第１連通部４４の先端４０までの高さｈ４０は約１ｍｍ〜３ｍｍであり、第１連通部４４の内径は約φ０．７ｍｍ〜φ２ｍｍである。第１収納室３４において隔壁３８の側面から第１連通部４４までの距離Ｌ０６は約２〜１０ｍｍであり、インクタンク上壁１０Ｕの連通溝４３の長さはＬ０５、Ｌ０６、および離壁３８の厚さを積算した値になる。連通溝４３の深さｈ４２は約０．５〜２ｍｍ、幅Ｌ０７（不図示）は約０．５〜２ｍｍである。第２収納室３６において上壁１０Ｕに形成されている大気連通口１２の径は約５〜１０ｍｍである。チューブ配管４８の内径は０．５ｍｍ〜１．８ｍｍで、チューブ配管４８の先端から底壁１０Ｂまでの距離は１ｍｍである。
【００３４】
（第３の実施形態）
図１に示した第１の実施形態のインクタンク１０では、第２収納室３６の上壁１０Ｕに形成された大気連通口１２にＰＴＦＥ多孔質膜１３Ａを覆い被せるために、大気連通口１２の周囲にＰＴＦＥ多孔質膜１３Ａを接着や溶着等で接合する工程が必要である。
【００３５】
これに対し、図４に示す本実施形態のインクタンク１０には、大気連通口１２に差し込むことでこれを塞ぐ大気連通口キャップ１３Ｂが備えられている。このキャップ１３Ｂは、インクタンク１０がインクジェット記録装置による記録動作時には大気連通口１２から取り外されて大気連通口１２を大気に連通させ、それ以外の時は大気連通口１２に挿入されて大気連通口１２を塞ぎ、インクがインクタンク１０内から大気連通口１２を通って漏れ出すのを防ぐ。
【００３６】
大気連通口１２が着脱自在な大気連通口キャップ１３Ｂで塞がれている本実施形態のインクタンク１０は、図５に示す構成を備えたインクジェット記録装置において、いわゆるピットイン方式でインクを補充することが可能である。以下に、そのインクジェット記録装置の構成とインク補充動作について説明する。
【００３７】
図５に示すインクジェット記録装置は、不図示の駆動手段によってガイド軸７５，７６に沿って紙面に対して垂直な方向に往復移動するキャリッジ７９を備えている。キャリッジ７９の下部にはインクジェットヘッド２２ｈが備えられており、インクタンク１０が図５に示すようにキャリッジ７９に搭載されると、インクタンク１０とヘッド２２ｈとがインク通路筒１７を介して連通するようになっている。インクジェット記録装置は、ヘッド２２ｈに記録信号を入力してヘッド２２ｈからインクを吐出させながらキャリッジ７９を上記方向に往復移動させる動作と、不図示の搬送手段によって記録用紙７７を上記方向に対して交わる方向（図５では紙面の左右方向）に搬送する動作とを繰り返すことで、記録用紙７７に文字や画像等を記録する。
【００３８】
さらに、このインクジェット記録装置は、インクタンク１０の大気連通口キャップ１３Ｂを把持するクランプ７４と、インクタンク１０の大気連通口１２を通じてインクタンク１０内にインクを補充するニードル５０とを備えている。ニードル５０は、途中に供給ポンプ７０が設けられたチューブ７５を介して補充容器７１に接続されている。補充容器７１の内部には補充用のインクが収容されており、そのインクは供給ポンプ７０によって汲み上げられてニードル５０からインクタンク１０に供給される。クランプ７４とニードル５０とはそれぞれ昇降機構８０，８１を介して支持部９０に支持されており、その支持部９０は、モータ７２、ギア７３および駆動伝達部７４で構成された移動機構によって図示左右方向に移動させられるようになっている。
【００３９】
また、インクジェット記録装置には、ヘッド２２ｈの回復動作を行う回復キャップ７８がキャリッジ７９の往復移動による記録可能領域の外に設けられている。ヘッド２２ｈが回復キャップ７８に対向する位置までキャリッジ７９を移動させ、その位置で回復キャップ７８がヘッド２２ｈをキャッピングすることで、ヘッド２２ｈの回復動作が行われる。なお、上述したクランプ７４やニードル５０は、図５に示すようにヘッド２２ｈが回復キャップ７８に対向する位置で動作する。
【００４０】
次に、クランプ７４による大気連通口キャップ１３Ｂの着脱動作について説明する。
【００４１】
大気連通口キャップ１３Ｂを取り外す際には、まず、インクタンク１０を装着したキャリッジ７９を上記位置まで移動させる。次に、クランプ７４が大気連通口キャップ１３Ｂの上方に位置するように、移動機構によって支持部９０を移動させる。次に、クランプ７４が大気連通口キャップ１３Ｂを把持することができる高さまでクランプ７４を昇降機構８０によって下降させ、クランプ７４を作動させて大気連通口キャップ１３Ｂを把持する。そして、そのままクランプ７４を昇降機構８０によって上昇させることで、インクタンク１０から大気連通口キャップ１３Ｂが取り外される。これによりインクタンク１０の大気連通口１２が開放され、ヘッド２２ｈによる記録動作を行うことが可能になる。
【００４２】
その後、インクジェット記録装置の使用を終了するような場合には、それまでクランプ７４が把持した状態になっている大気連通口キャップ１３Ｂが、上記とは逆の動作によってインクタンク１０の大気連通口１２に装着される。この装着動作は、例えばユーザがインクジェット記録装置の電源スイッチをオフにしたときにインクジェット記録装置が機能を停止する一連のシーケンスにおいて行われる。
【００４３】
続いて、ニードル５０によるインク補充動作について説明する。インクタンク１０にインクを補充する際には、上述したようにしてクランプ７４によって大気連通口キャップ１３Ｂが取り外されている状態のときに、キャリッジ７９を図５に示す上記位置まで移動させる。次に、ニードル５０が大気連通口１２の上方に位置するように、移動機構によって支持部９０を移動させる。次に、ニードル５０が大気連通口１２を通じてインクタンク１０の第２収納室３６内に挿入される高さまでニードル５０を昇降機構８１によって下降させる。そして、その状態で供給ポンプ７０を作動させ、補充容器７１からインクタンク１０内にインクを供給する。インクの補充を終えたら供給ポンプ７０を停止し、ニードル５０を昇降機構８１によって上昇させてニードル５０をインクタンク１０内から抜く。インク補充動作は以上の動作によって行われる。
【００４４】
上記の大気連通口キャップ１３Ｂの着脱動作とインク補充動作とにおける各構成の一連の動作は、インクジェット記録装置に備えられた不図示の制御部によって制御されて実行される。
【００４５】
なお、ニードル５０の外径は大気連通口１２の内径よりも小さいので、ニードル５０が大気連通口１２を通ってインクタンク１０内に挿入されているときにニードル５０が大気連通口１２を塞ぐことはない。したがって、ニードル５０からインクタンク１０の第２収納室３６内にインクが補充される際には第２収納室３６内の気体は大気連通口１２を通って外に排出されるので、インク補充によって第２収納室３６内の圧力が増大することはない。そのため、インク補充動作中に第１収納室３４内の圧力が変動することもないので、インク補充動作中は連続多孔質弾性部材３２内の気液界面の高さも維持される。したがって、インク補充動作によってインクタンク１０からインクジェットヘッド２２ｈへのインク供給に何ら不都合が生じることはない。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の液体収納容器の第１の実施形態を示す断面図である。
【図２】図１に示した液体収納容器の連通部を拡大して示す斜視図である。
【図３】本発明の液体収納容器の第２の実施形態を示す断面図である。
【図４】本発明の液体収納容器の第３の実施形態を示す断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置による、インクタンクへのインク補充動作を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０ インクタンク
１２ 大気連通口
１４Ａ 液体供給口
３２ 連続多孔質弾性部材（負圧発生部材）
３４ 第１収納室（負圧発生部材収納室）
３６ 第２収納室（液体収納室）
３８ 隔壁
４３ 連通溝
４４ 第１連通部
４５ 第２連通部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を一時的に保持する負圧発生部材を収納した負圧発生部材収納室と、
該負圧発生部材収納室との間が隔壁で仕切られており、前記負圧発生部材収納室に供給される液体を収容する液体収納室と、
該液体収納室内の底壁に隣接する位置から前記負圧部材収納室の上部に連通した連通部と、
液体を吐出する液体吐出手段に前記負圧部材収納室内の液体を供給するために前記負圧部材収納室の底部に形成された供給口と、
前記液体収納室内を大気中に連通させる大気連通口と、
を有し、
前記負圧部材収納室は前記連通部と前記供給口とを除いて実質的に密閉されている液体収納容器。
【請求項２】
前記連通部は、前記液体収納容器の上壁から前記負圧発生部材収納室内を前記負圧発生部材の上面との間に所定の間隔をおいた位置まで延びている第１連通部と、前記上壁から前記液体収納室内を前記液体収納容器の底壁に隣接する位置まで延びている第２連通部と、前記第１連通部の上端と前記第２連通部の上端とを互いに連通させるように前記上壁の上面に形成された連通溝とで構成されている、請求項１に記載の液体収納容器。
【請求項３】
前記連通溝がシート部材で覆われている、請求項２に記載の液体収納容器。
【請求項４】
前記大気連通口に気液分離部材が設けられている、請求項１から３のいずれか１項に記載の液体収納容器。
【請求項５】
前記気液分離部材は撥水処理がなされている、請求項４に記載の液体収納容器。
【請求項６】
前記大気連通口に着脱可能なキャップ部材が取り付けられている、請求項１から３のいずれか１項に記載の液体収納容器。
【請求項７】
記録を行う記録媒体を搬送する搬送手段と、
請求項６に記載の液体収納容器と、該液体収納容器から供給される液体を吐出する液体吐出手段とを搭載し、前記搬送手段による前記記録媒体の搬送方向に対して交わる方向に移動可能なキャリッジと、
を有する記録装置において、
前記液体収納容器の大気連通口に取り付けられているキャップ部材を把持するクランプおよび該クランプを昇降させるクランプ昇降手段を有するキャップ部材着脱機構と、
前記液体収納容器に補充する液体を収容する補充容器、該補充容器に接続されたニードル、該ニードルを昇降させるニードル昇降手段、および前記補充容器から前記ニードルに液体を送るポンプを有する液体補充機構と、
前記キャップ部材着脱機構および前記液体補充機構を、所定の位置に配置されたキャリッジの上方に移動させる移動機構と、
を有することを特徴とする記録装置。
【請求項８】
請求項７に記載の記録装置における、液体収納容器への液体補充方法であって、
前記液体収納容器を搭載した前記キャリッジを所定の位置に配置させる工程と、
前記液体収納容器の大気連通口に取り付けられている前記キャップ部材を前記キャップ部材着脱機構によって取り外す工程と、
前記液体補充機構によって、前記大気連通口を通じて前記液体収納容器内に液体を補充する工程と、
を有することを特徴とする液体収納容器への液体補充方法。
【請求項９】
前記キャップ部材を前記キャップ部材着脱機構によって取り外す工程は、
前記移動機構によって前記キャップ部材着脱機構を移動させて、前記クランプを前記キャリッジに搭載された前記液体収納容器に取り付けられている前記キャップ部材の上方へ配置させる工程と、
前記クランプが前記キャップ部材を把持することが可能な高さまで前記クランプを前記クランプ昇降手段によって下降させる工程と、
前記クランプで前記キャップ部材を把持する工程と、
前記キャップ部材を把持した前記クランプを前記クランプ昇降手段によって上昇させる工程と、
を含む、請求項８に記載の液体収納容器への液体補充方法。
【請求項１０】
前記液体収納容器内に液体を補充する工程は、
前記移動機構によって前記液体補充機構を移動させて、前記ニードルを前記液体収納容器の前記キャップ部材が取り外されて開口した前記大気連通口の上方へ配置させる工程と、
前記ニードルを前記ニードル昇降手段によって下降させ、前記ニードルを前記大気連通口を通じて前記液体収納容器内に挿入させる工程と、
前記ポンプを作動させて前記補充容器内の液体を前記液体収納容器内に供給する工程と、
前記ニードルを前記ニードル昇降手段によって上昇させ、前記ニードルを前記液体収納容器内から抜き去る工程と、
を含む、請求項８または９に記載の液体収納容器への液体補充方法。
【請求項１】
液体を一時的に保持する負圧発生部材を収納した負圧発生部材収納室と、
該負圧発生部材収納室との間が隔壁で仕切られており、前記負圧発生部材収納室に供給される液体を収容する液体収納室と、
該液体収納室内の底壁に隣接する位置から前記負圧部材収納室の上部に連通した連通部と、
液体を吐出する液体吐出手段に前記負圧部材収納室内の液体を供給するために前記負圧部材収納室の底部に形成された供給口と、
前記液体収納室内を大気中に連通させる大気連通口と、
を有し、
前記負圧部材収納室は前記連通部と前記供給口とを除いて実質的に密閉されている液体収納容器。
【請求項２】
前記連通部は、前記液体収納容器の上壁から前記負圧発生部材収納室内を前記負圧発生部材の上面との間に所定の間隔をおいた位置まで延びている第１連通部と、前記上壁から前記液体収納室内を前記液体収納容器の底壁に隣接する位置まで延びている第２連通部と、前記第１連通部の上端と前記第２連通部の上端とを互いに連通させるように前記上壁の上面に形成された連通溝とで構成されている、請求項１に記載の液体収納容器。
【請求項３】
前記連通溝がシート部材で覆われている、請求項２に記載の液体収納容器。
【請求項４】
前記大気連通口に気液分離部材が設けられている、請求項１から３のいずれか１項に記載の液体収納容器。
【請求項５】
前記気液分離部材は撥水処理がなされている、請求項４に記載の液体収納容器。
【請求項６】
前記大気連通口に着脱可能なキャップ部材が取り付けられている、請求項１から３のいずれか１項に記載の液体収納容器。
【請求項７】
記録を行う記録媒体を搬送する搬送手段と、
請求項６に記載の液体収納容器と、該液体収納容器から供給される液体を吐出する液体吐出手段とを搭載し、前記搬送手段による前記記録媒体の搬送方向に対して交わる方向に移動可能なキャリッジと、
を有する記録装置において、
前記液体収納容器の大気連通口に取り付けられているキャップ部材を把持するクランプおよび該クランプを昇降させるクランプ昇降手段を有するキャップ部材着脱機構と、
前記液体収納容器に補充する液体を収容する補充容器、該補充容器に接続されたニードル、該ニードルを昇降させるニードル昇降手段、および前記補充容器から前記ニードルに液体を送るポンプを有する液体補充機構と、
前記キャップ部材着脱機構および前記液体補充機構を、所定の位置に配置されたキャリッジの上方に移動させる移動機構と、
を有することを特徴とする記録装置。
【請求項８】
請求項７に記載の記録装置における、液体収納容器への液体補充方法であって、
前記液体収納容器を搭載した前記キャリッジを所定の位置に配置させる工程と、
前記液体収納容器の大気連通口に取り付けられている前記キャップ部材を前記キャップ部材着脱機構によって取り外す工程と、
前記液体補充機構によって、前記大気連通口を通じて前記液体収納容器内に液体を補充する工程と、
を有することを特徴とする液体収納容器への液体補充方法。
【請求項９】
前記キャップ部材を前記キャップ部材着脱機構によって取り外す工程は、
前記移動機構によって前記キャップ部材着脱機構を移動させて、前記クランプを前記キャリッジに搭載された前記液体収納容器に取り付けられている前記キャップ部材の上方へ配置させる工程と、
前記クランプが前記キャップ部材を把持することが可能な高さまで前記クランプを前記クランプ昇降手段によって下降させる工程と、
前記クランプで前記キャップ部材を把持する工程と、
前記キャップ部材を把持した前記クランプを前記クランプ昇降手段によって上昇させる工程と、
を含む、請求項８に記載の液体収納容器への液体補充方法。
【請求項１０】
前記液体収納容器内に液体を補充する工程は、
前記移動機構によって前記液体補充機構を移動させて、前記ニードルを前記液体収納容器の前記キャップ部材が取り外されて開口した前記大気連通口の上方へ配置させる工程と、
前記ニードルを前記ニードル昇降手段によって下降させ、前記ニードルを前記大気連通口を通じて前記液体収納容器内に挿入させる工程と、
前記ポンプを作動させて前記補充容器内の液体を前記液体収納容器内に供給する工程と、
前記ニードルを前記ニードル昇降手段によって上昇させ、前記ニードルを前記液体収納容器内から抜き去る工程と、
を含む、請求項８または９に記載の液体収納容器への液体補充方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−４４２１４（Ｐ２００６−４４２１４Ａ）
【公開日】平成１８年２月１６日（２００６．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３０１６７６（Ｐ２００４−３０１６７６）
【出願日】平成１６年１０月１５日（２００４．１０．１５）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月１６日（２００６．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月１５日（２００４．１０．１５）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]