画像形成装置
【課題】容器本体に直接液体を収容し、容器内に大気を導入するとき、液体によって大気導入部材が塞がれて液体供給が安定化しない。
【解決手段】カートリッジホルダ部４には、インクカートリッジ１０のインク供給口部１０２、大気導入口部１０３に対応するインク導出部材２０２、大気導入部材２０３を有し、インクカートリッジ１０の着脱に応じて体積が減少、増加する空気室２１０が設けられ、大気導入部材２０３を大気開放部位２１３に通じる第１空気流路２１２を有し、第１空気流路２１２は途中の分岐部分２１４で第２空気流路２１５を通じて空気室２１０と接続し、インクカートリッジ１０が挿入されるときに空気室２１０の空気が大気導入部材２０３に送り込まれる。
【解決手段】カートリッジホルダ部４には、インクカートリッジ１０のインク供給口部１０２、大気導入口部１０３に対応するインク導出部材２０２、大気導入部材２０３を有し、インクカートリッジ１０の着脱に応じて体積が減少、増加する空気室２１０が設けられ、大気導入部材２０３を大気開放部位２１３に通じる第１空気流路２１２を有し、第１空気流路２１２は途中の分岐部分２１４で第２空気流路２１５を通じて空気室２１０と接続し、インクカートリッジ１０が挿入されるときに空気室２１０の空気が大気導入部材２０３に送り込まれる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置に関し、特に液滴を吐出する記録ヘッドを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、例えばインク液滴を吐出する液体吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）からなる記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置としてインクジェット記録装置などが知られている。この液体吐出記録方式の画像形成装置は、記録ヘッドからインク滴を、搬送される用紙（紙に限定するものではなく、ＯＨＰなどを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味であり、被記録媒体あるいは記録媒体、記録紙、記録用紙などとも称される。）に対して吐出して、画像形成（記録、印字、印写、印刷も同義語で使用する。）を行なうものであり、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型画像形成装置と、記録ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型画像形成装置がある。
【０００３】
なお、本願において、液体吐出記録方式の「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること（単に液滴を媒体に着弾させること）をも意味する。また、「インク」とは、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用い、例えば、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、樹脂なども含まれる。また、「画像」とは平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を３次元的に造形して形成された像も含まれる。
【０００４】
このような画像形成装置（以下、単に「インクジェット記録装置」ともいう。）において、例えば記録ヘッドを搭載したキャリッジ上に、記録ヘッドにインクを供給するサブタンク（バッファタンク、ヘッドタンクとも称される。）を搭載し、メインのインクカートリッジ（メインタンクとも称される）を画像形成装置本体（以下、単に「装置本体」という。）側に着脱自在に装着し、サブタンクに装置本体側のインクカートリッジからインクを補充供給するようにしたものが知られている。
【０００５】
従来、インクカートリッジとして、例えば、剛体からなる容器本体に直接インクを収容するタイプのものであって，インクを外部に供給するための供給口部とインクカートリッジ内部を大気に開放する大気開放口部（大気導入口部）とを備えたものが知られている（特許文献１、２）。このようなインクカートリッジを着脱自在に装着する装置本体のカートリッジホルダには、インクカートリッジの供給口部及び大気導入口部のそれぞれに対応する中空状の針が設けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３６９７２１３号公報
【特許文献２】特許第４２１７４５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように容器本体に直接インクを収容し、内部に大気を導入する大気導入口部を有するインクカートリッジにあっては、大気導入口部に挿通される大気導入針内部にインクが付着し、増粘したときに、大気開放流路が塞がれて大気導入を行なえなくなる。その結果、インク供給時に容器本体が密閉空間になってインクカートリッジからインクを吸いだしにくくなり、インク供給不足が生じて画像が乱れるという課題がある。
【０００８】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で大気導入流路を確保できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、
内部に液体を収容する容器本体と、前記液体を供給する供給口部と、内部に大気を導入する大気導入口部と、を有する液体収容容器が、着脱可能に装着される容器ホルダ部を備え、
前記容器ホルダ部には、
前記液体収容容器の供給口部に挿入されて前記液体を導出する中空状の液体導出部材と、
前記液体収容容器の大気開放口部に挿入されて前記液体収容容器内を大気に開放する大気導入部材と、
前記液体収容容器の装着及び取出しにより体積が減少及び復元する空気室と、
前記液体収容容器が装着されて前記空気室の体積が減少するときに、前記空気室の空気を前記大気導入部材に与える手段を備えている
構成とした。
【００１０】
ここで、
前記大気導入部材から大気開放部部位までの第１空気流路と、
前記第１空気流との途中に設けられた分岐部分から前記空気室に通じる第２空気流路と、
前記第１空気流路と前記第２空気流路の分岐部分に設けられ、前記空気室の体積が減少するときに、前記第１空気流路と前記第２空気流路との間の流路抵抗よりも前記第１空気流路の前記分岐部分の前記大気開放部位側の流路抵抗を大きくする流路抵抗可変手段と、を備えている
構成とできる。
【００１１】
この場合、前記流路抵抗可変手段は、前記第１空気流路の前記分岐部分の前記大気開放部位側の流路を開閉する弁手段である構成とできる。
【００１２】
また、前記弁手段が閉じる位置に移動した状態で、前記第１空気流路の分岐部分より前記大気導入部材側の流路と前記分岐部分より前記大気開放部位側の流路が流路抵抗が大きくなった状態で通じている構成とできる。
【００１３】
また、前記第１空気流路は、前記分岐部分より前記大気導入部材側の流路の流路抵抗に比べて、前記分岐部分より前記大気開放部位側の流路の流路抵抗が大きい構成とできる。
【００１４】
また、前記弁手段は、前記空気室からの圧力を受けて開閉動作をする構成とできる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る画像形成装置によれば、前記液体収容容器の装着及び取出しにより体積が減少及び復元する空気室と、前記液体収容容器が装着されて前記空気室の体積が減少するときに、前記空気室の圧力を前記前記大気導入部材に与える手段を備えている構成としたので、液体収容容器を装着するときに大気導入部材から空気室の圧縮空気が流れ込むことで大気導入部材内の液体を液体収容容器内に排出することができ、簡単な構成で大気導入流路を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例を示す前方側から見た斜視説明図である。
【図２】同装置の機構部の全体構成を説明する概略構成図である。
【図３】同機構部の要部平面説明図である。
【図４】カートリッジホルダ部にインクカートリッジを装着した状態の模式的平面説明図である。
【図５】同インクカートリッジの模式的断面説明図である。
【図６】同カートリッジホルダ部の模式的断面説明図である。
【図７】カートリッジホルダ部にインクカートリッジを装着した状態の模式的断面説明図である。
【図８】流路抵抗可変手段の説明に供する要部拡大説明図である。
【図９】大気導入部材にインクが付着することによる不都合の説明に供するインクカートリッジの断面説明図である。
【図１０】同じくカートリッジホルダ部にインクカートリッジを装着する状態の模式的断面説明図である。
【図１１】本発明の第２実施形態の説明に供する分岐部分の拡大説明図である。
【図１２】本発明の第３実施形態の説明に供する断面説明図である。
【図１３】本発明の第４実施形態のカートリッジホルダ部の断面説明図である。
【図１４】同じくインクカートリッジの断面説明図である。
【図１５】インクカートリッジをカートリッジホルダ部に装着した状態の断面説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明に係る画像形成装置の一例について図１ないし図３を参照して説明する。なお、図１は同画像形成装置を前方側から見た斜視説明図、図２は同装置の機構部の全体構成を説明する概略構成図、図３は同機構部の要部平面説明図である。
【００１８】
この画像形成装置は、シリアル型インクジェット記録装置であり、装置本体１と、装置本体１に装着したまま所定の用紙補給位置まで引出し可能な給紙カセット２と、給紙カセット２の蓋部材を兼ね、装置本体１に揺動可能に装着されて給紙カセット２の上方を開閉可能な排紙トレイ３とを備えている。給紙カセット２は装置本体１内に給紙する用紙がストックされ、排紙トレイ３には画像が記録（形成）された用紙がストックされる。さらに、装置本体１の前面の一端部側には、液体収容容器であるインクカートリッジを着脱自在に装填する（装着する）ためのカートリッジ装填部（カートリッジホルダ部）４を有し、このカートリッジホルダ部４の上面は操作ボタンや表示器などを設ける操作／表示部５としている。
【００１９】
そして、機構部については、装置本体１の左右の側板２１Ａ、２１Ｂに横架したガイド部材である主従のガイドロッド３１、３２でキャリッジ３３を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モータによってタイミングベルトを介して矢示方向（キャリッジ主走査方向）に移動走査する。
【００２０】
このキャリッジ３３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出するための液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド３４ａ、３４ｂ（区別しないときは「記録ヘッド３４」という。）を複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
【００２１】
記録ヘッド３４は、それぞれ２つのノズル列を有し、記録ヘッド３４ａの一方のノズル列はブラック（Ｋ）の液滴を、他方のノズル列はシアン（Ｃ）の液滴を、記録ヘッド３４ｂの一方のノズル列はマゼンタ（Ｍ）の液滴を、他方のノズル列はイエロー（Ｙ）の液滴を、それぞれ吐出する。
【００２２】
また、キャリッジ３３には、記録ヘッド３４のノズル列に対応して各色のインクを供給するためのサブタンク３５ａ、３５ｂ（区別しないときは「サブタンク３５」という。）を搭載している。このサブタンク３５には、カートリッジホルダ部４に着脱自在に装着される各色のインクカートリッジ１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋ（区別しないときは「インクカートリッジ１０」という。）から、供給ポンプユニット２４によって各色の供給チューブ３６を介して、各色のインクが補充供給される。
【００２３】
一方、給紙カセット２の用紙積載部（底板）４１上に積載した用紙４２を給紙するための給紙部（給紙手段）として、底板４１上の用紙４２を１枚ずつ分離給送する給紙ローラ４３及び給紙ローラ４３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド（フリクションパッド）４４を備え、この分離パッド４４は給紙ローラ４３側に付勢されている。
【００２４】
そして、この給紙カセット２から給紙された用紙４２を記録ヘッド３４の下方側に送り込むために、用紙４２を案内するガイド部材４５と、カウンタローラ４６と、搬送ガイド部材４７と、先端加圧コロ４９を有する押さえ部材４８とを備えるとともに、給送された用紙４２を静電吸着して記録ヘッド３４に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト５１を備えている。
【００２５】
この搬送ベルト５１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ５２とテンションローラ５３との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成している。また、この搬送ベルト５１の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ５６を備えている。この帯電ローラ５６は、搬送ベルト５１の表層に接触し、搬送ベルト５１の回動に従動して回転するように配置されている。この搬送ベルト５１は、図示しない副走査モータによってタイミングを介して搬送ローラ５２が回転駆動されることによってベルト搬送方向に周回移動する。
【００２６】
さらに、記録ヘッド３４で記録された用紙４２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト５１から用紙４２を分離するための分離爪６１と、排紙ローラ６２及び排紙コロである拍車６３とを備え、排紙ローラ６２の下方に排紙トレイ３を備えている。
【００２７】
また、装置本体１の背面部には両面ユニット７１が着脱自在に装着されている。この両面ユニット７１は搬送ベルト５１の逆方向回転で戻される用紙４２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ４６と搬送ベルト５１との間に給紙する。また、この両面ユニット７１の上面は手差しトレイ７２としている。
【００２８】
さらに、キャリッジ３３の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド３４のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構８１を配置している。この維持回復機構８１には、記録ヘッド３４の各ノズル面をキャピングするための各キャップ部材（以下「キャップ」という。）８２ａ、８２ｂ（区別しないときは「キャップ８２」という。）と、ノズル面をワイピングするためのワイパ部材（ワイパブレード）８３と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け８４と、キャリッジ３３をロックするキャリッジロック８７などとを備えている。
【００２９】
また、この維持回復機構８１の下方側には維持回復動作のうちの空吐出受け８４に対する空吐出及びワイパ部材８３の清掃によって空吐出受け８４から生じる廃液を収容するための交換されない第１廃液タンク９０を、維持回復機構８１の側方側にはカートリッジ装填部４の下側に装置本体の前面側から交換可能な第２廃液タンク９１を、それぞれ備えている。インクカートリッジ１０及び第１廃液タンク９１は、装置本体１の前面の共通のカバーを開くことで、装置本体前面側から交換することができるため、低コスト化を図れる。
【００３０】
また、キャリッジ３３の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け８８を配置し、この空吐出受け８８には記録ヘッド３４のノズル列方向に沿った開口部８９などを備えている。
【００３１】
このように構成したこの画像形成装置においては、給紙カセット２から用紙４２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙４２はガイド４５で案内され、搬送ベルト５１とカウンタローラ４６との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド３７で案内されて先端加圧コロ４９で搬送ベルト５１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。
【００３２】
このとき、帯電ローラ５６に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト５１が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト５１上に用紙４２が給送されると、用紙４２が搬送ベルト５１に吸着され、搬送ベルト５１の周回移動によって用紙４２が副走査方向に搬送される。
【００３３】
そこで、キャリッジ３３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド３４を駆動することにより、停止している用紙４２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙４２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙４２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙４２を排紙トレイ３に排紙する。
【００３４】
そして、記録ヘッド３４のノズルの維持回復を行うときには、キャリッジ３３をホーム位置である維持回復機構８１に対向する位置に移動して、キャップ部材８２によるキャッピングを行ってノズルからの吸引を行うノズル吸引、画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出などの維持回復動作を行うことにより、安定した液滴吐出による画像形成を行うことができる。
【００３５】
次に、本発明における液体収容容器としてのインクカートリッジ及び容器ホルダ部としてのカートリッジホルダ部について図４ないし図８を参照して説明する。なお、図４はカートリッジホルダ部にインクカートリッジを装着した状態の模式的平面説明図、図５は同インクカートリッジの模式的断面説明図、図６は同カートリッジホルダ部の模式的断面説明図、図７はカートリッジホルダ部にインクカートリッジを装着した状態の模式的断面説明図、図８は流路抵抗可変手段の説明に供する要部拡大説明図である。
【００３６】
インクカートリッジ１０は、剛体からる容器本体（ケース）１０１内に直接インク１００が収容され、容器本体１０１には装着方向前面の下部にインク供給口部１０２が設けられ、インク液面よりも上部に大気導入口部１０３が設けられている。インク供給口部１０２及び大気導入口部１０３はいずれも圧入されたシールゴムなどの封止部材１０４、１０５で封止されている。この封止部材１０４、１０５にカートリッジホルダ部４の液体導出部材（インク導出部材２０２）や大気導入部材２０４が刺し通されることで、インクの供給や容器本体１０１内部の大気への開放（大気の導入）が行われる。
【００３７】
このようなインクカートリッジ１０は、図５に示すように、インク供給に伴って容器本体１０１内のインクが減少するが、このとき、仮に大気が導入されていないとすると、剛体の容器本体１０１は変形しづらいため容器本体１０１内が負圧となり、インク供給しづらい状態となる。そこで、容器本体１０１の上部に大気導入口部１０３を設けて，大気と連通させておくことで、インク減少分を補うだけの大気が容器本体１０１の外部から導入され、容器本体１０１内部が過剰な負圧となることを防止している。
【００３８】
一方、カートリッジホルダ部４は、インクカートリッジ１０の前面に対向して、対向面４ａから突き出して、インクカートリッジ１０のインク供給口部１０２の封止部材１０４に刺し通されるインク導出部材２０２と、大気導入口部１０３の封止部材１０５に刺し通される大気導入部材２０３が設けられている。インク導出部材２０２及び大気導入部材２０３はいずれも中空針で構成し、孔２０２ａ、２０３ａを有している。
【００３９】
また、カートリッジホルダ部４には、図６に示すように、インクカートリッジ１０の装着及び取り外しに応じて変位することで内部の体積が減少及び増加する空気室２１０を形成する空気室部材２１１が設けられている。この空気室部材２１１は、蛇腹状部材からなり、インクカートリッジ１０の装着及び取り外し（挿入及び抜き去り）によって伸縮するもので、これにより空気室２１０の体積が増減する。
【００４０】
そして、大気導入部材２１１には、一端が開口して大気開放部材２１３となるたチューブなどからなる第１空気流路２１２が接続され、この第１空気流路２１２の途中には分岐部分２１４が設けられて、この分岐部分２１４から空気室２１０に通じるチューブなどからなる第２空気流路２１５が接続されている。
【００４１】
この第１空気流路２１２と第２空気流路２１５との分岐部分２１４内には、図７に示すように、分岐部分２１４の中間部位に設けられたストッパ２１６ａと、分岐部分２１４の大気開放部位２１３側に設けられたストップ２１６ｂで揺動範囲が規制される弁体２１７からなる弁手段２１８が設けられている。
【００４２】
この弁手段２１８は、図８（ａ）に示すように、通常は、弁体２１７が自重でストッパ２１６ａ側に位置して、大気導入部材２０３と大気開放部位２１３との間を開放し、図８（ｂ）に示すように、第２空気流路２１５からの空気の流れを受けたとき、弁体２１７がストッパ２１６ｂ側に揺動して大気導入部材２０３と大気開放部位２１３との間を閉じる。
【００４３】
つまり、この弁手段２１８により、空気室２１０の体積が減少するときに、第１空気流路２１２と第２空気流路２１５との間の流路抵抗よりも第１空気流路２１２の分岐部分２１４の大気開放部位２１３側の流路抵抗を大きくする流路抵抗可変手段を構成している。
【００４４】
そして、第２空気流路２１５と弁手段２１８により、インクカートリッジ１０が装着されて空気室２１０の体積が減少するときに、空気室２１０の空気を大気導入部材２０３に与える手段を構成している。
【００４５】
このように構成したので、図７に示すように、インクカートリッジ１０がカートリッジホルダ部４内に挿入するとき、インクカートリッジ１０で空気室形成部材２１１が押されて縮みことで空気室２１０の体積が減少し、この空気室２１０の空気が第２空気流路２１５を通じて分岐部分２１４に送られ、この空気の流れによって弁手段２１８が閉じる。これにより、空気室２１０から押し出された空気は、分岐部分２１４から第１空気流路２１２を通じて大気導入部材２０３を経て、インクカートリッジ１０の容器本体１０１内に流れ込む。この空気の流れより、大気導入部材２０３内部に侵入していたインクは、容器本体１０１内に排出される（押し戻される）る。
【００４６】
そして、インクカートリッジ１０のカートリッジホルダ部４内に装着されてセットされた状態になると、弁手段２１９の弁体２１７は空気室２１０からの気流がなくなるので、自重により図８（ａ）に示す中間位置（開位置）まで戻る。
【００４７】
これによって、大気導入部材２０３から第１空気流路２１２を通じて大気開放部位２１３に至る大気開放流路が確保される。
【００４８】
ここで、上述した大気導入部材にインクが付着することによる不都合について図９及び図１０を参照して説明する。
まず、図９に示すように、インクカートリッジ１０の内部にインク１００と空気が存在する場合、インクカートリッジ１０に振動が加わると、インク１００と空気が混ざり合ってインク泡１００ａが発生することがあり、特に界面活性剤を含有しているインクは泡立ちやすい。
【００４９】
このようにインク泡１００ａが発生しているインクカートリッジ１０をカートリッジホルダ部４に装着したとき、図１０（ａ）に示すように容器本体１０１内の上部までインク泡１０１ａが来ていると、図１０（ｂ）に示すように大気導入部材２０３がインク泡１００ａに包まれた状態になる。そのため、インク泡１００ａの一部が大気導入部材２０３に開けられている孔２０３ａから内部に侵入する。この侵入したインク泡が、そのまま、あるいは潰れてインクとして凝固してしまうと、大気導入部材２０３内の流路が次第に狭くなり、最後には詰まってしまい、インクカートリッジ１０内部を大気開放できない状態になってしまう。
【００５０】
インクカートリッジ１０内部を大気開放できなければ、前述したように、負圧が過剰になってインク供給が間に合わなくなり、供給不足による画質の低下などが発生する。
【００５１】
そこで、本実施形態のように、インクカートリッジ１０をカートリッジホルダ部４に装着するときに、空気室２１０の空気を大気導入部材２０３内に与える（送り込む）ことによってインク泡の侵入を阻止して、大気導入部材２０３の目詰まりを防止できる。
【００５２】
次に、本発明の第２実施形態について図１１を参照して説明する。なお、図１１は同実施形態における分岐部分の拡大説明図である。
ここでは、弁手段２１８が大気開放部位２１３側を完全に閉じないように、つまり、弁手段２１８が閉じても第１空気流路２１２の大気開放部位２１３側への流路２１９が確保されるようにストッパ２１６ｂと壁面との間に隙間を設けている。なお、流路２１９の開口断面積を第１空気流路２１２の開口断面積に比べて十分小さくしておけば、大気導入部材２０３側への空気の流れを生じさせることができる。
【００５３】
このように隙間を設けることで、空気室２１０の空気が圧縮されることで生じる気流により、弁手段２１８が閉じたときに、密閉空間となる部分の圧力が高くなり、弁手段２１８の弁体２１７が大気開放部位（ストッパ２１６側）に押され続けて、大気開放流路が閉じられることがないようにできる。
【００５４】
次に、本発明の第３実施形態について図１２を参照して説明する。なお、図１２は同実施形態に説明に供する断面説明図である。
ここでは、第１空気流路２１２の分岐部分２１４から大気開放部位２１３までの流路抵抗（流路断面積）を、第１空気流路２１２の分岐部分２１４から大気導入部材２０３側までの流体抵抗よりも大きくしている。具体的には、第１空気流路２１２の分岐部分２１４から大気開放部位２１３までの部分２１１ｂの流路断面積を、第１空気流路２１２の分岐部分２１４から大気導入部材２０３側までの部分２１１ａの流路断面積よりも小さくしている。
【００５５】
このように構成することで、インクカートリッジ１０内部と大気とを連通させつつ、気体の出入り量を少なく抑えることができて、インクカートリッジ１０内の水分蒸発を低減できて、インクの増粘を抑えることができる。
【００５６】
次に、本発明の第４実施形態について図１３ないし図１５を参照して説明する。なお、図１３は同実施形態のカートリッジホルダ部の断面説明図、図１４は同じくインクカートリッジの断面説明図、図１５はインクカートリッジをカートリッジホルダ部に装着した状態の断面説明図である。
ここでは、カートリッジホルダ部４に大気導入部材２０３の外周を覆う筒状カバー２２１を設け、この筒状カバー２２１内に、大気導入部材２０３の孔２０３を保護するシールゴム２２２を設けている。そして、シールゴム２２２の内側に空気室２１０を形成する蛇腹上の空気室形成部材２１１を配置している。同様に、インク導出部材２０２側にも、インク導出部材２０２の外周を覆う筒状カバー２２１を設け、この筒状カバー２２１内に、インク導出部材２０２の孔２０２を保護するシールゴム２２２を設けている。そして、シールゴム２２２の内側に空気室２１０を形成する蛇腹上の空気室形成部材２１１を配置している。
【００５７】
一方、インクカートリッジ１０の容器本体１０１は、インク供給口部１０２及び大気導入口部１０３の周囲にカートリッジホルダ部４の筒状カバー２２１、２２１内が入り込むように逃げ用の凹部１１１が形成されている。
【００５８】
このように構成したので、インクカートリッジ１０をカートリッジホルダ部４に差し込む（挿入する）と、インクカートリッジ１０のインク供給口部１０２、大気導入口部１０３がシールゴム２２２を押し込むので、空気室２１０が圧縮され、前述した実施形態と同様に、空気室２１０から押し出された空気が大気導入部材２０３に流れ込み、大気開放流路を確保する。
【００５９】
また、インクカートリッジ１０がカートリッジホルダ部４から抜かれると、空気室２１０は元の伸びた状態に復元する。このとき、シールゴム２２２とカバー２２１は、カートリッジ１０の抜く方向と同一の向きに力が加わるので、シールゴム２２２がインク導出部材２０２の孔２０２ａ、待機導入部材２０３の孔２０３ａを覆い、孔２０２ａ、２０３ｂを通じてゴミなどが侵入することを防止できる。
【符号の説明】
【００６０】
１ 装置本体
２ 給紙トレイ
３ 排紙トレイ
４ カートリッジホルダ部（容器ホルダ部）
１０ インクカートリッジ（液体収容容器）
３３ キャリッジ
３４ 記録ヘッド
１０１ 容器本体
１０２ インク供給口部
１０３ 大気導入口部
２０２ インク導出部材
２０３ 大気導入部材
２１０ 空気室
２１２ 第１空気流路
２１３ 大気開放部位
２１４ 分岐部分
２１５ 第２空気流路
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置に関し、特に液滴を吐出する記録ヘッドを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、例えばインク液滴を吐出する液体吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）からなる記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置としてインクジェット記録装置などが知られている。この液体吐出記録方式の画像形成装置は、記録ヘッドからインク滴を、搬送される用紙（紙に限定するものではなく、ＯＨＰなどを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味であり、被記録媒体あるいは記録媒体、記録紙、記録用紙などとも称される。）に対して吐出して、画像形成（記録、印字、印写、印刷も同義語で使用する。）を行なうものであり、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型画像形成装置と、記録ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型画像形成装置がある。
【０００３】
なお、本願において、液体吐出記録方式の「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること（単に液滴を媒体に着弾させること）をも意味する。また、「インク」とは、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用い、例えば、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、樹脂なども含まれる。また、「画像」とは平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を３次元的に造形して形成された像も含まれる。
【０００４】
このような画像形成装置（以下、単に「インクジェット記録装置」ともいう。）において、例えば記録ヘッドを搭載したキャリッジ上に、記録ヘッドにインクを供給するサブタンク（バッファタンク、ヘッドタンクとも称される。）を搭載し、メインのインクカートリッジ（メインタンクとも称される）を画像形成装置本体（以下、単に「装置本体」という。）側に着脱自在に装着し、サブタンクに装置本体側のインクカートリッジからインクを補充供給するようにしたものが知られている。
【０００５】
従来、インクカートリッジとして、例えば、剛体からなる容器本体に直接インクを収容するタイプのものであって，インクを外部に供給するための供給口部とインクカートリッジ内部を大気に開放する大気開放口部（大気導入口部）とを備えたものが知られている（特許文献１、２）。このようなインクカートリッジを着脱自在に装着する装置本体のカートリッジホルダには、インクカートリッジの供給口部及び大気導入口部のそれぞれに対応する中空状の針が設けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３６９７２１３号公報
【特許文献２】特許第４２１７４５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように容器本体に直接インクを収容し、内部に大気を導入する大気導入口部を有するインクカートリッジにあっては、大気導入口部に挿通される大気導入針内部にインクが付着し、増粘したときに、大気開放流路が塞がれて大気導入を行なえなくなる。その結果、インク供給時に容器本体が密閉空間になってインクカートリッジからインクを吸いだしにくくなり、インク供給不足が生じて画像が乱れるという課題がある。
【０００８】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で大気導入流路を確保できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、
内部に液体を収容する容器本体と、前記液体を供給する供給口部と、内部に大気を導入する大気導入口部と、を有する液体収容容器が、着脱可能に装着される容器ホルダ部を備え、
前記容器ホルダ部には、
前記液体収容容器の供給口部に挿入されて前記液体を導出する中空状の液体導出部材と、
前記液体収容容器の大気開放口部に挿入されて前記液体収容容器内を大気に開放する大気導入部材と、
前記液体収容容器の装着及び取出しにより体積が減少及び復元する空気室と、
前記液体収容容器が装着されて前記空気室の体積が減少するときに、前記空気室の空気を前記大気導入部材に与える手段を備えている
構成とした。
【００１０】
ここで、
前記大気導入部材から大気開放部部位までの第１空気流路と、
前記第１空気流との途中に設けられた分岐部分から前記空気室に通じる第２空気流路と、
前記第１空気流路と前記第２空気流路の分岐部分に設けられ、前記空気室の体積が減少するときに、前記第１空気流路と前記第２空気流路との間の流路抵抗よりも前記第１空気流路の前記分岐部分の前記大気開放部位側の流路抵抗を大きくする流路抵抗可変手段と、を備えている
構成とできる。
【００１１】
この場合、前記流路抵抗可変手段は、前記第１空気流路の前記分岐部分の前記大気開放部位側の流路を開閉する弁手段である構成とできる。
【００１２】
また、前記弁手段が閉じる位置に移動した状態で、前記第１空気流路の分岐部分より前記大気導入部材側の流路と前記分岐部分より前記大気開放部位側の流路が流路抵抗が大きくなった状態で通じている構成とできる。
【００１３】
また、前記第１空気流路は、前記分岐部分より前記大気導入部材側の流路の流路抵抗に比べて、前記分岐部分より前記大気開放部位側の流路の流路抵抗が大きい構成とできる。
【００１４】
また、前記弁手段は、前記空気室からの圧力を受けて開閉動作をする構成とできる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る画像形成装置によれば、前記液体収容容器の装着及び取出しにより体積が減少及び復元する空気室と、前記液体収容容器が装着されて前記空気室の体積が減少するときに、前記空気室の圧力を前記前記大気導入部材に与える手段を備えている構成としたので、液体収容容器を装着するときに大気導入部材から空気室の圧縮空気が流れ込むことで大気導入部材内の液体を液体収容容器内に排出することができ、簡単な構成で大気導入流路を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例を示す前方側から見た斜視説明図である。
【図２】同装置の機構部の全体構成を説明する概略構成図である。
【図３】同機構部の要部平面説明図である。
【図４】カートリッジホルダ部にインクカートリッジを装着した状態の模式的平面説明図である。
【図５】同インクカートリッジの模式的断面説明図である。
【図６】同カートリッジホルダ部の模式的断面説明図である。
【図７】カートリッジホルダ部にインクカートリッジを装着した状態の模式的断面説明図である。
【図８】流路抵抗可変手段の説明に供する要部拡大説明図である。
【図９】大気導入部材にインクが付着することによる不都合の説明に供するインクカートリッジの断面説明図である。
【図１０】同じくカートリッジホルダ部にインクカートリッジを装着する状態の模式的断面説明図である。
【図１１】本発明の第２実施形態の説明に供する分岐部分の拡大説明図である。
【図１２】本発明の第３実施形態の説明に供する断面説明図である。
【図１３】本発明の第４実施形態のカートリッジホルダ部の断面説明図である。
【図１４】同じくインクカートリッジの断面説明図である。
【図１５】インクカートリッジをカートリッジホルダ部に装着した状態の断面説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明に係る画像形成装置の一例について図１ないし図３を参照して説明する。なお、図１は同画像形成装置を前方側から見た斜視説明図、図２は同装置の機構部の全体構成を説明する概略構成図、図３は同機構部の要部平面説明図である。
【００１８】
この画像形成装置は、シリアル型インクジェット記録装置であり、装置本体１と、装置本体１に装着したまま所定の用紙補給位置まで引出し可能な給紙カセット２と、給紙カセット２の蓋部材を兼ね、装置本体１に揺動可能に装着されて給紙カセット２の上方を開閉可能な排紙トレイ３とを備えている。給紙カセット２は装置本体１内に給紙する用紙がストックされ、排紙トレイ３には画像が記録（形成）された用紙がストックされる。さらに、装置本体１の前面の一端部側には、液体収容容器であるインクカートリッジを着脱自在に装填する（装着する）ためのカートリッジ装填部（カートリッジホルダ部）４を有し、このカートリッジホルダ部４の上面は操作ボタンや表示器などを設ける操作／表示部５としている。
【００１９】
そして、機構部については、装置本体１の左右の側板２１Ａ、２１Ｂに横架したガイド部材である主従のガイドロッド３１、３２でキャリッジ３３を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モータによってタイミングベルトを介して矢示方向（キャリッジ主走査方向）に移動走査する。
【００２０】
このキャリッジ３３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出するための液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド３４ａ、３４ｂ（区別しないときは「記録ヘッド３４」という。）を複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
【００２１】
記録ヘッド３４は、それぞれ２つのノズル列を有し、記録ヘッド３４ａの一方のノズル列はブラック（Ｋ）の液滴を、他方のノズル列はシアン（Ｃ）の液滴を、記録ヘッド３４ｂの一方のノズル列はマゼンタ（Ｍ）の液滴を、他方のノズル列はイエロー（Ｙ）の液滴を、それぞれ吐出する。
【００２２】
また、キャリッジ３３には、記録ヘッド３４のノズル列に対応して各色のインクを供給するためのサブタンク３５ａ、３５ｂ（区別しないときは「サブタンク３５」という。）を搭載している。このサブタンク３５には、カートリッジホルダ部４に着脱自在に装着される各色のインクカートリッジ１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋ（区別しないときは「インクカートリッジ１０」という。）から、供給ポンプユニット２４によって各色の供給チューブ３６を介して、各色のインクが補充供給される。
【００２３】
一方、給紙カセット２の用紙積載部（底板）４１上に積載した用紙４２を給紙するための給紙部（給紙手段）として、底板４１上の用紙４２を１枚ずつ分離給送する給紙ローラ４３及び給紙ローラ４３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド（フリクションパッド）４４を備え、この分離パッド４４は給紙ローラ４３側に付勢されている。
【００２４】
そして、この給紙カセット２から給紙された用紙４２を記録ヘッド３４の下方側に送り込むために、用紙４２を案内するガイド部材４５と、カウンタローラ４６と、搬送ガイド部材４７と、先端加圧コロ４９を有する押さえ部材４８とを備えるとともに、給送された用紙４２を静電吸着して記録ヘッド３４に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト５１を備えている。
【００２５】
この搬送ベルト５１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ５２とテンションローラ５３との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成している。また、この搬送ベルト５１の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ５６を備えている。この帯電ローラ５６は、搬送ベルト５１の表層に接触し、搬送ベルト５１の回動に従動して回転するように配置されている。この搬送ベルト５１は、図示しない副走査モータによってタイミングを介して搬送ローラ５２が回転駆動されることによってベルト搬送方向に周回移動する。
【００２６】
さらに、記録ヘッド３４で記録された用紙４２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト５１から用紙４２を分離するための分離爪６１と、排紙ローラ６２及び排紙コロである拍車６３とを備え、排紙ローラ６２の下方に排紙トレイ３を備えている。
【００２７】
また、装置本体１の背面部には両面ユニット７１が着脱自在に装着されている。この両面ユニット７１は搬送ベルト５１の逆方向回転で戻される用紙４２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ４６と搬送ベルト５１との間に給紙する。また、この両面ユニット７１の上面は手差しトレイ７２としている。
【００２８】
さらに、キャリッジ３３の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド３４のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構８１を配置している。この維持回復機構８１には、記録ヘッド３４の各ノズル面をキャピングするための各キャップ部材（以下「キャップ」という。）８２ａ、８２ｂ（区別しないときは「キャップ８２」という。）と、ノズル面をワイピングするためのワイパ部材（ワイパブレード）８３と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け８４と、キャリッジ３３をロックするキャリッジロック８７などとを備えている。
【００２９】
また、この維持回復機構８１の下方側には維持回復動作のうちの空吐出受け８４に対する空吐出及びワイパ部材８３の清掃によって空吐出受け８４から生じる廃液を収容するための交換されない第１廃液タンク９０を、維持回復機構８１の側方側にはカートリッジ装填部４の下側に装置本体の前面側から交換可能な第２廃液タンク９１を、それぞれ備えている。インクカートリッジ１０及び第１廃液タンク９１は、装置本体１の前面の共通のカバーを開くことで、装置本体前面側から交換することができるため、低コスト化を図れる。
【００３０】
また、キャリッジ３３の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け８８を配置し、この空吐出受け８８には記録ヘッド３４のノズル列方向に沿った開口部８９などを備えている。
【００３１】
このように構成したこの画像形成装置においては、給紙カセット２から用紙４２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙４２はガイド４５で案内され、搬送ベルト５１とカウンタローラ４６との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド３７で案内されて先端加圧コロ４９で搬送ベルト５１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。
【００３２】
このとき、帯電ローラ５６に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト５１が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト５１上に用紙４２が給送されると、用紙４２が搬送ベルト５１に吸着され、搬送ベルト５１の周回移動によって用紙４２が副走査方向に搬送される。
【００３３】
そこで、キャリッジ３３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド３４を駆動することにより、停止している用紙４２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙４２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙４２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙４２を排紙トレイ３に排紙する。
【００３４】
そして、記録ヘッド３４のノズルの維持回復を行うときには、キャリッジ３３をホーム位置である維持回復機構８１に対向する位置に移動して、キャップ部材８２によるキャッピングを行ってノズルからの吸引を行うノズル吸引、画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出などの維持回復動作を行うことにより、安定した液滴吐出による画像形成を行うことができる。
【００３５】
次に、本発明における液体収容容器としてのインクカートリッジ及び容器ホルダ部としてのカートリッジホルダ部について図４ないし図８を参照して説明する。なお、図４はカートリッジホルダ部にインクカートリッジを装着した状態の模式的平面説明図、図５は同インクカートリッジの模式的断面説明図、図６は同カートリッジホルダ部の模式的断面説明図、図７はカートリッジホルダ部にインクカートリッジを装着した状態の模式的断面説明図、図８は流路抵抗可変手段の説明に供する要部拡大説明図である。
【００３６】
インクカートリッジ１０は、剛体からる容器本体（ケース）１０１内に直接インク１００が収容され、容器本体１０１には装着方向前面の下部にインク供給口部１０２が設けられ、インク液面よりも上部に大気導入口部１０３が設けられている。インク供給口部１０２及び大気導入口部１０３はいずれも圧入されたシールゴムなどの封止部材１０４、１０５で封止されている。この封止部材１０４、１０５にカートリッジホルダ部４の液体導出部材（インク導出部材２０２）や大気導入部材２０４が刺し通されることで、インクの供給や容器本体１０１内部の大気への開放（大気の導入）が行われる。
【００３７】
このようなインクカートリッジ１０は、図５に示すように、インク供給に伴って容器本体１０１内のインクが減少するが、このとき、仮に大気が導入されていないとすると、剛体の容器本体１０１は変形しづらいため容器本体１０１内が負圧となり、インク供給しづらい状態となる。そこで、容器本体１０１の上部に大気導入口部１０３を設けて，大気と連通させておくことで、インク減少分を補うだけの大気が容器本体１０１の外部から導入され、容器本体１０１内部が過剰な負圧となることを防止している。
【００３８】
一方、カートリッジホルダ部４は、インクカートリッジ１０の前面に対向して、対向面４ａから突き出して、インクカートリッジ１０のインク供給口部１０２の封止部材１０４に刺し通されるインク導出部材２０２と、大気導入口部１０３の封止部材１０５に刺し通される大気導入部材２０３が設けられている。インク導出部材２０２及び大気導入部材２０３はいずれも中空針で構成し、孔２０２ａ、２０３ａを有している。
【００３９】
また、カートリッジホルダ部４には、図６に示すように、インクカートリッジ１０の装着及び取り外しに応じて変位することで内部の体積が減少及び増加する空気室２１０を形成する空気室部材２１１が設けられている。この空気室部材２１１は、蛇腹状部材からなり、インクカートリッジ１０の装着及び取り外し（挿入及び抜き去り）によって伸縮するもので、これにより空気室２１０の体積が増減する。
【００４０】
そして、大気導入部材２１１には、一端が開口して大気開放部材２１３となるたチューブなどからなる第１空気流路２１２が接続され、この第１空気流路２１２の途中には分岐部分２１４が設けられて、この分岐部分２１４から空気室２１０に通じるチューブなどからなる第２空気流路２１５が接続されている。
【００４１】
この第１空気流路２１２と第２空気流路２１５との分岐部分２１４内には、図７に示すように、分岐部分２１４の中間部位に設けられたストッパ２１６ａと、分岐部分２１４の大気開放部位２１３側に設けられたストップ２１６ｂで揺動範囲が規制される弁体２１７からなる弁手段２１８が設けられている。
【００４２】
この弁手段２１８は、図８（ａ）に示すように、通常は、弁体２１７が自重でストッパ２１６ａ側に位置して、大気導入部材２０３と大気開放部位２１３との間を開放し、図８（ｂ）に示すように、第２空気流路２１５からの空気の流れを受けたとき、弁体２１７がストッパ２１６ｂ側に揺動して大気導入部材２０３と大気開放部位２１３との間を閉じる。
【００４３】
つまり、この弁手段２１８により、空気室２１０の体積が減少するときに、第１空気流路２１２と第２空気流路２１５との間の流路抵抗よりも第１空気流路２１２の分岐部分２１４の大気開放部位２１３側の流路抵抗を大きくする流路抵抗可変手段を構成している。
【００４４】
そして、第２空気流路２１５と弁手段２１８により、インクカートリッジ１０が装着されて空気室２１０の体積が減少するときに、空気室２１０の空気を大気導入部材２０３に与える手段を構成している。
【００４５】
このように構成したので、図７に示すように、インクカートリッジ１０がカートリッジホルダ部４内に挿入するとき、インクカートリッジ１０で空気室形成部材２１１が押されて縮みことで空気室２１０の体積が減少し、この空気室２１０の空気が第２空気流路２１５を通じて分岐部分２１４に送られ、この空気の流れによって弁手段２１８が閉じる。これにより、空気室２１０から押し出された空気は、分岐部分２１４から第１空気流路２１２を通じて大気導入部材２０３を経て、インクカートリッジ１０の容器本体１０１内に流れ込む。この空気の流れより、大気導入部材２０３内部に侵入していたインクは、容器本体１０１内に排出される（押し戻される）る。
【００４６】
そして、インクカートリッジ１０のカートリッジホルダ部４内に装着されてセットされた状態になると、弁手段２１９の弁体２１７は空気室２１０からの気流がなくなるので、自重により図８（ａ）に示す中間位置（開位置）まで戻る。
【００４７】
これによって、大気導入部材２０３から第１空気流路２１２を通じて大気開放部位２１３に至る大気開放流路が確保される。
【００４８】
ここで、上述した大気導入部材にインクが付着することによる不都合について図９及び図１０を参照して説明する。
まず、図９に示すように、インクカートリッジ１０の内部にインク１００と空気が存在する場合、インクカートリッジ１０に振動が加わると、インク１００と空気が混ざり合ってインク泡１００ａが発生することがあり、特に界面活性剤を含有しているインクは泡立ちやすい。
【００４９】
このようにインク泡１００ａが発生しているインクカートリッジ１０をカートリッジホルダ部４に装着したとき、図１０（ａ）に示すように容器本体１０１内の上部までインク泡１０１ａが来ていると、図１０（ｂ）に示すように大気導入部材２０３がインク泡１００ａに包まれた状態になる。そのため、インク泡１００ａの一部が大気導入部材２０３に開けられている孔２０３ａから内部に侵入する。この侵入したインク泡が、そのまま、あるいは潰れてインクとして凝固してしまうと、大気導入部材２０３内の流路が次第に狭くなり、最後には詰まってしまい、インクカートリッジ１０内部を大気開放できない状態になってしまう。
【００５０】
インクカートリッジ１０内部を大気開放できなければ、前述したように、負圧が過剰になってインク供給が間に合わなくなり、供給不足による画質の低下などが発生する。
【００５１】
そこで、本実施形態のように、インクカートリッジ１０をカートリッジホルダ部４に装着するときに、空気室２１０の空気を大気導入部材２０３内に与える（送り込む）ことによってインク泡の侵入を阻止して、大気導入部材２０３の目詰まりを防止できる。
【００５２】
次に、本発明の第２実施形態について図１１を参照して説明する。なお、図１１は同実施形態における分岐部分の拡大説明図である。
ここでは、弁手段２１８が大気開放部位２１３側を完全に閉じないように、つまり、弁手段２１８が閉じても第１空気流路２１２の大気開放部位２１３側への流路２１９が確保されるようにストッパ２１６ｂと壁面との間に隙間を設けている。なお、流路２１９の開口断面積を第１空気流路２１２の開口断面積に比べて十分小さくしておけば、大気導入部材２０３側への空気の流れを生じさせることができる。
【００５３】
このように隙間を設けることで、空気室２１０の空気が圧縮されることで生じる気流により、弁手段２１８が閉じたときに、密閉空間となる部分の圧力が高くなり、弁手段２１８の弁体２１７が大気開放部位（ストッパ２１６側）に押され続けて、大気開放流路が閉じられることがないようにできる。
【００５４】
次に、本発明の第３実施形態について図１２を参照して説明する。なお、図１２は同実施形態に説明に供する断面説明図である。
ここでは、第１空気流路２１２の分岐部分２１４から大気開放部位２１３までの流路抵抗（流路断面積）を、第１空気流路２１２の分岐部分２１４から大気導入部材２０３側までの流体抵抗よりも大きくしている。具体的には、第１空気流路２１２の分岐部分２１４から大気開放部位２１３までの部分２１１ｂの流路断面積を、第１空気流路２１２の分岐部分２１４から大気導入部材２０３側までの部分２１１ａの流路断面積よりも小さくしている。
【００５５】
このように構成することで、インクカートリッジ１０内部と大気とを連通させつつ、気体の出入り量を少なく抑えることができて、インクカートリッジ１０内の水分蒸発を低減できて、インクの増粘を抑えることができる。
【００５６】
次に、本発明の第４実施形態について図１３ないし図１５を参照して説明する。なお、図１３は同実施形態のカートリッジホルダ部の断面説明図、図１４は同じくインクカートリッジの断面説明図、図１５はインクカートリッジをカートリッジホルダ部に装着した状態の断面説明図である。
ここでは、カートリッジホルダ部４に大気導入部材２０３の外周を覆う筒状カバー２２１を設け、この筒状カバー２２１内に、大気導入部材２０３の孔２０３を保護するシールゴム２２２を設けている。そして、シールゴム２２２の内側に空気室２１０を形成する蛇腹上の空気室形成部材２１１を配置している。同様に、インク導出部材２０２側にも、インク導出部材２０２の外周を覆う筒状カバー２２１を設け、この筒状カバー２２１内に、インク導出部材２０２の孔２０２を保護するシールゴム２２２を設けている。そして、シールゴム２２２の内側に空気室２１０を形成する蛇腹上の空気室形成部材２１１を配置している。
【００５７】
一方、インクカートリッジ１０の容器本体１０１は、インク供給口部１０２及び大気導入口部１０３の周囲にカートリッジホルダ部４の筒状カバー２２１、２２１内が入り込むように逃げ用の凹部１１１が形成されている。
【００５８】
このように構成したので、インクカートリッジ１０をカートリッジホルダ部４に差し込む（挿入する）と、インクカートリッジ１０のインク供給口部１０２、大気導入口部１０３がシールゴム２２２を押し込むので、空気室２１０が圧縮され、前述した実施形態と同様に、空気室２１０から押し出された空気が大気導入部材２０３に流れ込み、大気開放流路を確保する。
【００５９】
また、インクカートリッジ１０がカートリッジホルダ部４から抜かれると、空気室２１０は元の伸びた状態に復元する。このとき、シールゴム２２２とカバー２２１は、カートリッジ１０の抜く方向と同一の向きに力が加わるので、シールゴム２２２がインク導出部材２０２の孔２０２ａ、待機導入部材２０３の孔２０３ａを覆い、孔２０２ａ、２０３ｂを通じてゴミなどが侵入することを防止できる。
【符号の説明】
【００６０】
１ 装置本体
２ 給紙トレイ
３ 排紙トレイ
４ カートリッジホルダ部（容器ホルダ部）
１０ インクカートリッジ（液体収容容器）
３３ キャリッジ
３４ 記録ヘッド
１０１ 容器本体
１０２ インク供給口部
１０３ 大気導入口部
２０２ インク導出部材
２０３ 大気導入部材
２１０ 空気室
２１２ 第１空気流路
２１３ 大気開放部位
２１４ 分岐部分
２１５ 第２空気流路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に液体を収容する容器本体と、前記液体を供給する供給口部と、内部に大気を導入する大気導入口部と、を有する液体収容容器が、着脱可能に装着される容器ホルダ部を備え、
前記容器ホルダ部には、
前記液体収容容器の供給口部に挿入されて前記液体を導出する中空状の液体導出部材と、
前記液体収容容器の大気開放口部に挿入されて前記液体収容容器内を大気に開放する大気導入部材と、
前記液体収容容器の装着及び取出しにより体積が減少及び復元する空気室と、
前記液体収容容器が装着されて前記空気室の体積が減少するときに、前記空気室の空気を前記大気導入部材に与える手段を備えている
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記大気導入部材から大気開放部部位までの第１空気流路と、
前記第１空気流との途中に設けられた分岐部分から前記空気室に通じる第２空気流路と、
前記第１空気流路と前記第２空気流路の分岐部分に設けられ、前記空気室の体積が減少するときに、前記第１空気流路と前記第２空気流路との間の流路抵抗よりも前記第１空気流路の前記分岐部分の前記大気開放部位側の流路抵抗を大きくする流路抵抗可変手段と、を備えている
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記流路抵抗可変手段は、前記第１空気流路の前記分岐部分の前記大気開放部位側の流路を開閉する弁手段であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記弁手段が閉じる位置に移動した状態で、前記第１空気流路の分岐部分より前記大気導入部材側の流路と前記分岐部分より前記大気開放部位側の流路が流路抵抗が大きくなった状態で通じていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１空気流路は、前記分岐部分より前記大気導入部材側の流路の流路抵抗に比べて、前記分岐部分より前記大気開放部位側の流路の流路抵抗が大きいことを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記弁手段は、前記空気室からの圧力を受けて開閉動作をすることを特徴とする請求項２ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１】
内部に液体を収容する容器本体と、前記液体を供給する供給口部と、内部に大気を導入する大気導入口部と、を有する液体収容容器が、着脱可能に装着される容器ホルダ部を備え、
前記容器ホルダ部には、
前記液体収容容器の供給口部に挿入されて前記液体を導出する中空状の液体導出部材と、
前記液体収容容器の大気開放口部に挿入されて前記液体収容容器内を大気に開放する大気導入部材と、
前記液体収容容器の装着及び取出しにより体積が減少及び復元する空気室と、
前記液体収容容器が装着されて前記空気室の体積が減少するときに、前記空気室の空気を前記大気導入部材に与える手段を備えている
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記大気導入部材から大気開放部部位までの第１空気流路と、
前記第１空気流との途中に設けられた分岐部分から前記空気室に通じる第２空気流路と、
前記第１空気流路と前記第２空気流路の分岐部分に設けられ、前記空気室の体積が減少するときに、前記第１空気流路と前記第２空気流路との間の流路抵抗よりも前記第１空気流路の前記分岐部分の前記大気開放部位側の流路抵抗を大きくする流路抵抗可変手段と、を備えている
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記流路抵抗可変手段は、前記第１空気流路の前記分岐部分の前記大気開放部位側の流路を開閉する弁手段であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記弁手段が閉じる位置に移動した状態で、前記第１空気流路の分岐部分より前記大気導入部材側の流路と前記分岐部分より前記大気開放部位側の流路が流路抵抗が大きくなった状態で通じていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１空気流路は、前記分岐部分より前記大気導入部材側の流路の流路抵抗に比べて、前記分岐部分より前記大気開放部位側の流路の流路抵抗が大きいことを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記弁手段は、前記空気室からの圧力を受けて開閉動作をすることを特徴とする請求項２ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１１−１７８０５７（Ｐ２０１１−１７８０５７Ａ）
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４５１８２（Ｐ２０１０−４５１８２）
【出願日】平成２２年３月２日（２０１０．３．２）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２日（２０１０．３．２）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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