(57)【要約】【課題】液体貯留部材に挿入された液体導入柱状体を取外す際に、液体が液体貯留部材に設けられた液体の流出口に残留することを抑制できる液体噴射装置を提供する。【解決手段】プリンタにおけるインク導入針２１は、先端から基端側に向けて次第に拡径するテーパ部４８を有する針状突起部２３と、テーパ部４８から直線的に連続して形成されたストレート部５１とを備え、インク導入針２１がインクカートリッジ７の針挿入口４４に挿入したとき、インク導入針２１のストレート部５１の外表面の針挿入口４４内に配設されたシール部材が当接する領域よりも先端側の領域に溝部５４を設けた。【選択図】図９
2008173832.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を貯留する液体貯留室を有すると共に当該液体の流出口を有する液体貯留部材が着脱可能に装着される液体貯留部材装着部と、
装着された前記液体貯留部材の前記流出口に挿入された状態で前記液体貯留部材内の液体を液体導入孔から内部の液体流路内に導入する液体導入柱状体と、
前記液体導入柱状体から導入された液体を、圧力発生手段の作動によってノズル開口から吐出可能な液体噴射ヘッドとを備え、
前記流出口は、前記液体貯留部材の前記インク貯留室に連通する筒状体と、前記液体導入柱状体を受容可能な通孔を有すると共に前記液体導入柱状体の外周面と前記筒状体の内面との間で前記液体を遮断するシール部材と、前記筒状体の前記インク貯留室側から前記シール部材の通孔を選択的に塞ぐ弁体と、前記筒状体の前記液体導入柱状体の入口となる開口を封止する封止部材とを有し、
前記液体導入柱状体は、前記液体貯留部材が前記液体貯留部材装着部に装着された状態において、前記弁体を押圧して前記液体を導入すると共に、前記液体導入柱状体の外周面の前記シール部材に当接されている領域よりも先端側の領域に形成された凹部を有することを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
前記液体貯留部材の前記流出口の前記封止部材は、一方向に沿って破断するものであり、
前記液体導入柱状体の前記凹部は、軸方向に沿って延設されると共に前記封止部材が破断する際の破断線に対応させて構成したことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項３】
前記液体導入柱状体の前記凹部は、前記液体導入柱状体が前記液体貯留部材の前記流出口から引き抜かれるに際し、前記液体導入柱状体の前記シール部材に当接されている領域よりも先端側の領域の外周面と前記流出口の前記筒状体の内面との間に形成される空間部が前記流出口外部に連通するように形成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液体噴射装置。
【請求項４】
前記液体導入柱状体の前記凹部は、前記液体導入柱状体が前記液体貯留部材の前記流出口から引抜かれ且つ前記流出口の前記弁体が前記シール部材の前記通孔を塞いだ状態において、前記空間部が前記流出口外部に連通するように形成されたことを特徴とする請求項３に記載の液体噴射装置。
【請求項５】
前記液体導入柱状体は、先端から基端側に向けて漸次拡径するテーパ部を有する針状突起部を備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット式記録装置等の液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体を吐出可能な液体噴射ヘッドを備え、この噴射ヘッドから各種の液体を吐出する液体噴射装置の代表的なものとしては、例えば、吐出対象物（記録媒体）としての記録紙等に対してインク滴を吐出・着弾させて記録を行うインクジェット式プリンタ等の画像記録装置を挙げることができる。
【０００３】
この種の液体噴射装置としては、流通に乗せ易く取り扱いが容易なカートリッジタイプの液体貯留部材を用いるものが種々開発されている。例えば、インクジェット式プリンタ（以下、単にプリンタという）では、液体状のインクを封入したインクカートリッジを使用するものが広く普及している。この構成では、インクカートリッジをカートリッジ装着部に装着してインク導入針（液体導入柱状体）をインクカートリッジ内に挿入することで、このインク導入針の先端（テーパ部）側に穿設されたインク導入孔（液体導入孔）を通じてインクカートリッジ内のインクを液体噴射ヘッドの一種である記録ヘッド側に導入している（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図１３及び図１４は、従来技術に係るインクジェット式プリンタのインク導入針のインクカートリッジの針挿入口への挿入を示す断面図である。図１３（ａ）に示すように、インクカートリッジ１０７は、インクを貯留するインク貯留室（図示せず）と、インクの流出口である針挿入口１４４とを有している。針挿入口１４４は、開口部１６６を介してインク貯留室に連通しており、インク貯留室のインクを針挿入口１４４に挿入されたインク導入針１２１に供給する流路となる。一方、インク導入針１２１は、インクカートリッジ１０７の針挿入口１４４の封止フィルム１４６を針状突起部１２３で破断し、シール部材１４５の通孔１６８を貫通して弁体１６０を押圧している。弁体１６０が押圧されることにより、インク貯留室のインクが、インク導入針１２１に穿設されたインク導入孔１２４を介して、インク導入針１２１内部のインク導入路１３８に流入する。そしてこのインク導入路１３８に流入したインク１６１はヘッド流路１３７を経由して記録ヘッドに供給されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−０６９１６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した構成のインク導入針１２１では、インクカートリッジ１０７をプリンタから取外す際に、封止フィルム１４６の内側にインクが残留してしまう。図１３（ｂ）は、インクカートリッジ１０７をプリンタから取外し始めたときの状態を示している。図示するように、弁体１６０がシール部材１４５の通孔１６８を塞ぐため、インクカートリッジ１０７内に貯留されたインクがインク導入針１２１へ流入することはない。しかしながら、インク導入針１２１の外周面と筒部１４７の内周面との間には、インクが残留している。残留したインクの大半はインク導入孔１２４を介してインク導入路１３８内へ流入するが、図１４に示すように、インクカートリッジ１０７がプリンタから取外されて、インク導入針１２１が針挿入口１４４から取り出されても、一部のインクは封止フィルム１４６の内側に依然として残留したままである。
【０００７】
このようにインクカートリッジ１０７の針挿入口１４４にインクが残留したままインクカートリッジ１０７がプリンタから取外されると、残留したインクは次第に増粘して粒状化する。そして、インクカートリッジ１０７がプリンタに再度取付けられる際に、粒状化したインクがインク導入針１２１のインク導入孔１２４からインク導入路１３８へ混入する虞がある。このような粒状化したインクがインク導入路１３８へ混入すると、ヘッド流路１３７などの記録ヘッドに至るインク流路で目詰まりが生じ、インクの吐出不良の原因となる。また、インクカートリッジ１０７の針挿入口１４４に残留したインクは、プリンタの各部品やプリンタ機外を汚染する原因ともなる。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、液体貯留部材に挿入された液体導入柱状体を取外す際に、液体が液体貯留部材に設けられた液体の流出口に残留することを抑制できる液体噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を解決する本発明の態様は、液体を貯留する液体貯留室を有すると共に当該液体の流出口を有する液体貯留部材が着脱可能に装着される液体貯留部材装着部と、装着された前記液体貯留部材の前記流出口に挿入された状態で前記液体貯留部材内の液体を液体導入孔から内部の液体流路内に導入する液体導入柱状体と、前記液体導入柱状体から導入された液体を、圧力発生手段の作動によってノズル開口から吐出可能な液体噴射ヘッドとを備え、前記流出口は、前記液体貯留部材の前記インク貯留室に連通する筒状体と、前記液体導入柱状体を受容可能な通孔を有すると共に前記液体導入柱状体の外周面と前記筒状体の内面との間で前記液体を遮断するシール部材と、前記筒状体の前記インク貯留室側から前記シール部材の通孔を選択的に塞ぐ弁体と、前記筒状体の前記液体導入柱状体の入口となる開口を封止する封止部材とを有し、前記液体導入柱状体は、前記液体貯留部材が前記液体貯留部材装着部に装着された状態において、前記弁体を押圧して前記液体を導入すると共に、前記液体導入柱状体の外周面の前記シール部材に当接されている領域よりも先端側の領域に形成された凹部を有することを特徴とする液体噴射装置にある。
【００１０】
かかる態様では、液体貯留部材が液体貯留部材装着部に装着された状態においては、液体導入柱状体が液体貯留部材に設けられた液体の流出口に挿入されて、液体貯留部材内部の液体が液体導入柱状体内に流入する。このとき、液体貯留部材の流出口の筒状体の内周面と、液体導入柱状体の外周面との間に空間が形成され、この空間にも液体が流入する。この状態から、前記液体貯留部材が前記液体貯留部材装着部から取外されると、液体導入柱状体は液体の流出口から引き抜かれる。このとき、液体導入柱状体の外表面に設けられた凹部は液体の貯留領域として機能し、前記空間に流入した液体は凹部にも貯えられる。そして、その状態で液体導入柱状体を液体の流出口から引き抜くと、凹部に貯えられた液体は液体の流出口の外部へ排出される。つまり、前記空間に流入した液体をより多く外部へ排出でき、これにより液体が流出口の封止部材よりも内側に残留することが抑制される。従って、取外された液体貯留部材を液体貯留部材装着部に再度装着する際にも、流出口内に残留して粒状化した液体が液体導入柱状体内に混入することを回避することができる。そして、これにより液体噴射ヘッドに至る液体流路が目詰まりせずに、液体の吐出特性を良好に維持することができる。
【００１１】
ここで、前記液体貯留部材の前記流出口の前記封止部材は、一方向に沿って破断するものであり、前記液体導入柱状体の前記凹部は、軸方向に沿って延設されると共に前記封止部材が破断する際の破断線に対応させて構成することが好ましい。これによれば、凹部は封止部材が破断する際の破断線に対応させて構成されている。すなわち、凹部は、液体導入柱状体の外表面のうち、破断した封止部材の開口縁部が摺接しない領域に設けられることになる。このため、液体が凹部に流入し易くなっている。この結果、液体が流出口の封止部材よりも内側に残留することがより確実に抑制される。
【００１２】
また、前記液体導入柱状体の前記凹部は、前記液体導入柱状体が前記液体貯留部材の前記流出口から引き抜かれるに際し、前記液体導入柱状体の前記シール部材に当接されている領域よりも先端側の領域の外周面と前記流出口の前記筒状体の内面との間に形成される空間部が前記流出口外部に連通するように形成されていることが好ましい。これによれば、凹部が空間部と液体貯留部材の流出口の外部の空間とを連通する流路となり、空間部に充満した液体を流出口の外部に効率的に排出することができる。
【００１３】
また、前記液体導入柱状体の前記凹部は、前記液体導入柱状体が前記液体貯留部材の前記流出口から引抜かれ且つ前記流出口の前記弁体が前記シール部材の前記通孔を塞いだ状態において、前記空間部が前記流出口外部に連通するように形成されていることが好ましい。これによれば、凹部が液体の流路となって空間部内の液体を流出口の外部へ排出しているのにもかかわらず、液体貯留部材の内部から液体が空間部へ継ぎ足されることを防止でき、効率的に空間部内の液体を排出することができる。
【００１４】
また、前記液体導入柱状体は、先端から基端側に向けて漸次拡径するテーパ部を有する針状突起部を備えていることが好ましい。これによれば、液体貯留部材を装着する際に、液体導入柱状体は封止部材を破断し易くなっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
〈実施形態１〉
以下、本発明を実施するための最良の形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、本実施形態では、代表的な液体噴射装置であるインクジェット式記録装置（以下、プリンタ）を例に挙げて説明する。
【００１６】
ここで、図１はインクジェット式記録装置に代表されるプリンタの概略斜視図、図２は記録ヘッドの分解斜視図、図３は記録ヘッドの平面図、図４は記録ヘッドの断面図、図５は記録ヘッドの要部断面図である。
【００１７】
まず、記録ヘッドを搭載するインクジェット式記録装置（液体噴射装置の一種。以下、プリンタという。）の概略構成について、図１を参照して説明する。例示したプリンタ１は、記録紙等の記録媒体（吐出対象物）２の表面へ液滴状のインクを吐出して画像等の記録を行う装置である。このプリンタ１は、記録ヘッド３と、この記録ヘッド３が取り付けられるキャリッジ４と、このキャリッジ４を主走査方向に往復移動させるキャリッジ移動機構５と、記録媒体２を副走査方向（主走査方向に直交する方向）に移送する紙送り機構６等を備えている。ここで、上記のインクは、本発明における液体の一種であり、インクカートリッジ７（液体貯留部材の一種）に貯留されている。このインクカートリッジ７は、記録ヘッド３のキャリッジ４に対して着脱可能に装着される。
【００１８】
上記のキャリッジ移動機構５はタイミングベルト８を備えている。そして、このタイミングベルト８はＤＣモータ等のパルスモータ９により駆動される。従って、パルスモータ９が作動すると、キャリッジ４は、プリンタ１に架設されたガイドロッド１０に案内されて、主走査方向（記録媒体２の幅方向）に往復移動する。
【００１９】
プリンタ１の非記録領域であるホームポジションには、キャッピング機構１２が配設されている。キャッピング機構１２は、記録ヘッド３のノズル形成面に当接し得るトレイ状のキャップ部材１２´を有する。このキャッピング機構１２では、キャップ部材１２´内の空間が封止空部として機能し、この封止空部内に記録ヘッド３のノズル開口１４（図５参照）を臨ませた状態でノズル形成面に密着可能に構成されている。また、このキャッピング機構１２には、ポンプユニット１３が接続されており、このポンプユニット１３の作動によって封止空部内を負圧化することができる。そして、ノズル形成面への密着状態でポンプユニット１３を作動し、封止空部（密閉空間）内を負圧化すると、ノズル開口１４から記録ヘッド３内のインクや気泡が吸引されてキャップ部材１２´の封止空部内に排出されるようになっている。つまり、このキャッピング機構１２は、記録ヘッド３内（インク流路内）のインクや気泡を強制的に吸引排出するクリーニング動作を行う構成となっている。このクリーニング動作は、キャップ部材１２´をノズル形成面に密着させた状態でポンプユニット１３を作動させて通常の記録動作時の数倍の流速のインク流をインク流路（インク導入路３８）内に生じさせ、後述する拡径部５２内に浮遊する気泡をこのインク流に乗せることで、フィルタ１９の上面（上流側）に押し付けて通過させて下流側に移動させ、フィルタ１９の下流側の一連のインク流路を通ってノズル開口１４から記録ヘッド３の外部に排出するものである。
【００２０】
次に、記録ヘッド３の構成について説明する。例示した記録ヘッド３は、導入針ユニット１５、ヘッドケース１６、流路ユニット１７、及び、振動子ユニット１８等から概略構成されている。
【００２１】
導入針ユニット１５は、例えば合成樹脂によって作製されており、図３に示すように、その上面には複数のカートリッジ装着部１５´（液体貯留部材装着部の一種）が設けられている。各カートリッジ装着部１５´には、インク流路内のインクを濾過するためのフィルタ１９を介在させた状態でインク導入針２１（本発明における液体導入柱状体に相当）が、先端を上方に突出させた状態でそれぞれ取り付けられている。また、これらのカートリッジ装着部１５´には、各種インクを貯留したインクカートリッジ７が装着される。カートリッジ装着部１５´にインクカートリッジ７を装着すると、インク導入針２１がインクカートリッジ７の内部に挿入される。これにより、インクカートリッジ７の内部のインク貯留空間と記録ヘッド３内部のインク流路とが、インク導入針２１の先端に穿設されたインク導入孔２４（図９参照）を通じて連通し、インクカートリッジ７の内部に貯留されているインクがインク導入孔２４を通じて記録ヘッド３内に導入される。なお、インクカートリッジ７とインク導入針２１の詳細については後述する。
【００２２】
上記カートリッジ装着部１５´とは反対側となる導入針ユニット１５の下面とヘッドケース１６の上面との間には、図２に示すように、回路基板２５が取り付けられる。この回路基板２５は、例えば圧電振動子２６（図５参照）へ駆動信号を供給するための回路パターンや、プリンタ１本体側との接続のためのコネクタ等を備えている。そして、この回路基板２５は、パッキンとして機能するシート部材２７を介して導入針ユニット１５に取り付けられる。
【００２３】
ヘッドケース１６は、圧電振動子２６を有する振動子ユニット１８を収容するための中空箱体状の部材である。このヘッドケース１６の内部には、振動子ユニット１８を収容可能な収容空部２８（図５参照）が形成されている。そして、振動子ユニット１８は、この収容空部２８内に収容され、収容空部２８の内周面に接着等によって固定されている。そして、ヘッドケース１６の導入針ユニット１５の取付面とは反対側の先端面には、流路ユニット１７が接着剤等により固定されている。この流路ユニット１７は、流路形成基板２９を間に挟んでノズルプレート３０を流路形成基板２９の一方の面側に配置し、振動板３１をノズルプレート３０とは反対側となる他方の面側に配置して積層した状態で接着剤等で接合して一体化することにより作製されている。
【００２４】
ノズルプレート３０は、例えばステンレス製の薄板から作製された部材であり、このノズルプレート３０には、プリンタ１のドット形成密度に対応したピッチで微細なノズル開口１４が列状に形成されている。ヘッドカバー３２は、例えば金属製の薄板部材によって作製されており、ノズルプレート３０の外側からその周縁部を包囲するようにヘッドケース１６の先端部に取り付けられる。このヘッドカバー３２は、流路ユニット１７やヘッドケース１６の先端部を保護すると共に、ノズルプレート３０の帯電を防止する機能を有する。
【００２５】
ノズルプレート３０に接合される流路形成基板２９は、図５に示すように、共通インク室３３となる空部、インク供給口３４となる連通部、及び、圧力室３５となる空部を隔壁で区画した状態で各ノズル開口１４に対応させて複数形成した板状の部材である。この流路形成基板２９は、例えば、シリコンウェハをエッチング処理することによって作製される。上記の圧力室３５は、ノズル開口１４の列設方向（ノズル列方向）に対して直交する方向に細長い室として形成されている。また、共通インク室３３は、ヘッドケース１６の高さ方向を貫通して形成されたヘッド流路３７（液体流路の一種）を介してインク導入針２１のインク導入路３８（液体流路の一種。図９参照）と連通し、インクカートリッジ７に貯留されたインクが導入される室である。そして、この共通インク室３３に導入されたインクは、インク供給口３４を通じて各圧力室３５に供給される。
【００２６】
流路形成基板２９におけるノズルプレート３０とは反対側となる他方の面側に接合される振動板３１は、ステンレス鋼等の金属製の支持板上に弾性フィルムをラミネート加工した二重構造の複合板材である。この振動板３１の圧力室３５に対応する部分には、圧電振動子２６の自由端部の先端を接合するための島部４０が形成されており、この部分がダイヤフラム部として機能する。また、振動板３１は、共通インク室３３となる空部の一方の開口面を封止し、コンプライアンス部としても機能する。このコンプライアンス部として機能する部分については弾性フィルムだけにしている。
【００２７】
上記の振動子ユニット１８は、図５に示すように、圧力発生手段としての圧電振動子群４１と、この圧電振動子群４１が接合される固定板４２と、圧電振動子群４１に回路基板２５からの駆動信号を供給するためのフレキシブルケーブル（図示せず）等から構成される。本実施形態の圧電振動子群４１は、櫛歯状に列設された複数の圧電振動子２６を備える。各圧電振動子２６は、固定端部が固定板４２上に接合され、自由端部が固定板４２の先端面よりも外側に突出している。即ち、各圧電振動子２６は、所謂片持ち梁の状態で固定板４２上に取り付けられている。また、各圧電振動子２６を支持する固定板４２は、例えば厚さ１ｍｍ程度のステンレス鋼によって構成されている。なお、圧力発生手段としては、上記圧電振動子以外にも、静電アクチュエータ、磁歪素子、発熱素子等を用いることができる。
【００２８】
この記録ヘッド３は、圧電振動子２６を素子長手方向に伸縮させると、島部４０が圧力室３５に近接する方向或いは離隔する方向に移動する。これにより、圧力室３５の容積が変化し、圧力室３５内のインクに圧力変動が生じる。この圧力変動によってノズル開口１４からインク滴（液滴の一種）が吐出される。
【００２９】
次に、上記インクカートリッジ７について説明する。図６はインクカートリッジの構成を説明する斜視図、図７はインクカートリッジの針挿入口の断面図、図８はインクカートリッジの弁体の斜視図である。
【００３０】
インクカートリッジ７は、本発明の液体貯留部材の一種として機能して記録ヘッド３に供給するインクを貯留する部材である。本実施形態のプリンタ１は、８種類のインク、具体的には、イエロー、マゼンタ、シアン、マットブラック、フォトブラック、レッド、ブルー、及び、グロスオプティマイザ（クリア）からなる８色のインクを吐出可能に構成されており、記録ヘッド３には、各インクを個別に貯留した合計８つのインクカートリッジ７が装着される。
【００３１】
図６乃至図７に示すように、各インクカートリッジ７の底面部には、インク導入針２１が挿入される針挿入口４４（インクの流出口）を設けてある。針挿入口４４のインク導入針２１と対向する側には外部開口６４が形成されており、その反対側には内部開口６６が形成されている。この内部開口６６を介して、針挿入口４４は、インクカートリッジ７のインクが貯留されているインク貯留室（図示せず）に連通している。詳言すると、この針挿入口４４は、インクカートリッジ７の内部開口６６を介してインク貯留室と連通すると共にインク導入針２１が挿通される筒部４７（筒状体）と、インク導入針２１を受容可能な通孔６８を有すると共にインク導入針２１の外周面と筒部４７の内周面との間でインクを遮断するシール部材４５と、インクカートリッジ７内部から通孔６８を塞ぐ弁体６０と、筒部４７のインク導入針２１の入口となる外部開口６４を封止する封止部材の一種である封止フィルム４６とを有している。
【００３２】
シール部材４５は針挿入口４４内に圧入され、その中心部には、インク導入針２１を受容可能な通孔６８が形成されている。また、シール部材４５の外周部には凸部７０が形成されており、この凸部７０が、針挿入口４４の筒部４７に形成された凹部７２と係合してシール部材４５が筒部４７内に固定される。このシール部材４５の凸部７０と筒部４７に形成された凹部７２とによって、シール部材４５と針挿入口４４の筒部４７とが液密に結合し、インクがシール部材４５の外周部と針挿入口４４の筒部４７との間から漏れ出すことを防いでいる。
【００３３】
シール部材４５は、シリコンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、エチレン・プロピレンゴム、ニトリルゴム等のゴム材料、またはエラストマー材料等の弾性材料により構成される。またシール部材４５の内周面のインク導入針２１が接する領域には、インク導入針２１の挿入を滑らかにするために、必要に応じてシリコーン樹脂やフッ素樹脂等がコーティングされた滑面層が形成されている。
【００３４】
シール部材４５の内周部には、外部開口６４から内部開口６６の方向に向かってテーパ状に延び、インク導入針２１をガイドする第１テーパ部７４及び第２テーパ部７６と、インク導入針２１と嵌合する円筒状の嵌合部７８とが形成されている。また、シール部材４５の内部開口６６側には、インク導入針の外径よりも小さい直径の襞部８２が形成され、インク流路を与えている。この襞部８２は、インク導入針２１の挿入により拡開してインク導入針２１の周囲と液密に嵌合する。
【００３５】
針挿入口４４の筒部４７に固定されたシール部材４５と内部開口６６との間にはインク誘導室８６が形成され、ここに弁体６０が収容されている。インク誘導室８６は、弁体６０の一部と係合して、弁体６０をシール部材４５に対してほぼ垂直に移動可能にガイドする筒状の案内部８８を有している。案内部８８には通孔が形成されている。弁体６０は圧縮バネ６２によりシール部材４５側に常時付勢され、シール部材４５のインク流路を選択的に封止している。
【００３６】
図８に、弁体６０の一実施例を示す。弁体６０は、シール部材４５のインク貯留室側の表面に弾接する弁体部９０と、弁体がインク誘導室８６に収容されたとき弁体部９０を針挿入口４４のシール部材４５に対してほぼ垂直に移動可能にガイドするガイド部材９２と、を有している。弁体部９０は、弁体部９０がシール部材４５と弾接するときインク貯留室からのインクを封止する平板状の封止部９４と、弁体６０をシール部材４５と弾接するよう付勢するバネを保持するバネ保持部９６と、弁体部９０が記録装置のインク導入針２１に押圧されてシール部材４５と距離を隔てたときインク貯留室からのインクを通過させるインク流路９８と、を有す。ここで、インク流路９８は、封止部９４を切除して形成されている。ガイド部材９２は、前記弁体部９０に接続された軸１００と、その軸１００の自由端側に形成された抜止部１０２とを有す。抜止部１０２はインク誘導室８６の案内部８８内を移動可能な大きさで、通孔よりも大きい径を有す。
【００３７】
図７に戻り、弁体６０の抜止部１０２は、インク誘導室８６内に設けられた案内部８８と係合して弁体部９０をシール部材４５に対してほぼ垂直に移動可能にガイドする。
【００３８】
ところで、いわゆるピエゾ型と呼ばれる記録ヘッド３は、圧電振動子等により圧力発生室を機械的に拡大させてインクをここに補給し、また圧縮してインク滴を吐出させる。このような記録ヘッド３に用いられるインクカートリッジにあっては、記録ヘッド３の圧力発生室に気泡が発生すると、インクを充分に加圧することができないため、インクの製造時に気泡をインクに溶解させて消滅させる必要がある。
【００３９】
そのため、この場合、インクカートリッジは、その製造工程においてインク貯留室が大気圧に対して最大マイナス１気圧（６０３３ｋｇ／平方メートル）程度に減圧された状態でインクが注入される。よって、バネ６２は、インク貯留室が減圧にされた状態であっても、弁体６０がシール部材４５に弾接した状態を保つことができるようにその弾圧力が設定されている。
【００４０】
針挿入口４４の筒部４７のインク貯留室側に形成された内部開口６６は、弁体６０が収容されているインク誘導室８６よりも面積が広くなっている。そのため流路抵抗が減少し、十分な量の液状インクをインク導入針２１に供給することが可能である。また、この内部開口６６とインク貯留室との間にはフィルタ１０４が設けられている。よって、例えインク貯留室のインクに埃などが混入していても、フィルタ１０４によって除去され、記録ヘッド３には供給されない。さらに、フィルタ１０４は、内部開口６６と実質的に同一の大きさなので、流路抵抗が減少すると共に目詰まりが起こりにくいという利点を有す。
【００４１】
封止フィルム４６は、インクカートリッジ７の未使用時において、内部に貯留されたインクの漏れや蒸発を防止するためのシールであり、例えば、破断可能な薄手（例えば、厚み約３９μｍ）のＰＰ（ポリプロピレン）などの樹脂フィルムが好適に用いられ、後述するように、インクカートリッジ７の装着時においてインク導入針２１により破断される。この封止フィルム４６は圧延方向Ｙ（図９（ａ）参照）に圧延されて形成されているため、かかる装着時には圧延方向Ｙに直交する方向（以下、「破断方向Ｘ」と称する（図９（ａ）参照））に沿って破断し易くなっている。すなわち、封止フィルム４６が破断したときの破断部の形状は、円形状ではなく圧延方向Ｙよりも破断方向Ｘにより長く裂けた形状になる。なお、この封止フィルム４６は、圧延されて形成されたものに限定されず、裂け易い方向が規定されていればよい。例えば、一方向にハーフカットされた封止フィルムを用いてもよい。
【００４２】
次に、インク導入針２１について説明する。図９はインク導入針の構成を説明する図であり、（ａ）はインクカートリッジの針挿入口の平面図、（ｂ）はインク導入針の平面図、（ｃ）はインク導入針長手方向の断面図である。上記インクカートリッジ７に挿入される液体導入柱状体の一例であるインク導入針２１は、図９（ｂ）及び（ｃ）に示すように、内部にインク導入路３８（液体流路の一種）が形成された中空針であり、先端から基端側に向けて漸次拡径するテーパ部４８を有する針状突起部２３と、この針状突起部２３に直線的に連続して形成された円筒状のストレート部５１と、このストレート部５１の下端からその下流側に向けて次第に拡径した状態で形成されたスカート状の拡径部５２とにより構成され、上記先端側のテーパ部４８には、外部空間とインク導入路３８とを連通するインク導入孔２４（本発明における液体導入孔の一種）が穿設されている。そして、インク導入針２１は、拡径部５２の下端開口をフィルタ１９に対向させる状態で、例えば超音波溶着によって導入針ユニット１５に取り付けられる（図３，４参照）。これにより、インク導入針２１のインク導入路３８とヘッドケース１６側のヘッド流路３７とが液密状態で連通し、拡径部５２の下端開口の面積がその直下に配置されるフィルタ１９の有効濾過面の面積となる。なお、このインク導入路３８とヘッド流路３７は、本発明における液体流路として機能する。
【００４３】
ストレート部５１は、上記インクカートリッジ７内に挿入される中空円筒状の部材であり、その先端部分に形成された円錐形状の針状突起部２３がインクカートリッジ７の装着時に、封止フィルム４６を破いて針挿入口４４に挿入し易いように構成されている。そして、インク導入針２１のストレート部５１の外周面には軸方向に沿って２つの溝部５４（凹部）が延設されており、封止フィルム４６の破断方向Ｘに沿う破断線に位置的に対応している。例えば本実施形態では、図９（ｂ）に示すように、溝部５４を、平面視で一方の溝部５４の開口が左側、他方の溝部５４の開口が右側を向くように設ける。これにより、上述したように封止フィルム４６は破断方向Ｘに長く破断するから、破断した封止フィルム４６の開口縁部とストレート部５１の溝部５４が設けられた領域との間に間隙が確保される。つまり、溝部５４は封止フィルム４６の開口縁部に摺接しない位置に設けられていることになる。
【００４４】
次に、上記インクカートリッジ７のカートリッジ装着部１５´への装着について説明する。図１０及び図１１はインクカートリッジのインク導入針（カートリッジ装着部）への装着について説明する断面図である。
【００４５】
本実施形態におけるカートリッジ装着部１５´には、図３、４に示したように、インク導入針２１が上に向いて立設している。したがって、インクカートリッジ７をカートリッジ装着部１５´に装着するにあたっては、図１０（ａ）に示すように、針挿入口４４を下側に向けた状態でインクカートリッジ７をカートリッジ装着部１５´の上方から下方に向けて押し込む。この押し込みにより、針挿入口４４の封止フィルム４６が撓んでインク導入針２１の先端側の外表面、即ち針状突起部２３のテーパ部４８の外表面に密着する状態になる。この状態からインクカートリッジ７をインク導入針２１側にある程度押し下げると、図１０（ｂ）に示すように、インク導入針２１は、針状突起部２３で封止フィルム４６を破断する。このとき、封止フィルム４６は針状突起部２３により破断方向Ｘ（図１０（ｂ）中、左右方向）に沿って破裂する。そして、図１１に示すように、インクカートリッジ７がカートリッジ装着部１５´に更に押し込まれて、インク導入針２１のストレート部５１がシール部材４５の嵌合部７８に嵌合すると共に、針状突起部２３がシール部材４５の襞部８２を貫通した後、弁体６０を押し開く。これにより、インク導入孔２４を通じてインクカートリッジ７のインク貯留室とインク導入路３８（インク流路）とが連通史、記録ヘッド３の圧力室３５側にインクが導入される。
【００４６】
このとき、インク導入針２１のシール部材４５が当接している領域よりも先端側の外周面と、インクカートリッジ７の針挿入口４４の筒部４７の内周面との間には空間部１１０が形成されている。そして、この空間部１１０には、インクカートリッジ７のインク貯留室からのインクが流入して充填された状態となっている。また、インク導入針２１に設けられた溝部５４内部にもインクが充填された状態となっている。
【００４７】
また、溝部５４は、インク導入針２１のストレート部５１の外周面のシール部材４５が当接している領域よりも先端側に形成されている。このため、シール部材４５はストレート部５１の外周面に対して液密状態で密着することができ、インクがシール部材４５の下方に漏洩することが防止されている。
【００４８】
なお、上述したようなインクカートリッジ７をインク導入針２１へ装着する一連のステップは、インク導入針２１が針状突起部２３で封止フィルム４６を破断することを除けば、一度インクカートリッジ７を取外して再度装着する時も同様である。
【００４９】
次に、上記インクカートリッジ７のカートリッジ装着部１５´からの取外しに付いて説明する。図１２はインクカートリッジのインク導入針（カートリッジ装着部）からの取外しについて説明する断面図である。図１２（ａ）は、上述した図１１の状態からインクカートリッジ７を取外し始めた後の状態、図１２（ｂ）は、インクカートリッジが完全に取外された状態を示す図である。このとき、インクカートリッジ７を取外す前（図１１参照）においては、シール部材４５はインク導入針２１のストレート部５１の外表面に密着していたが、インク導入針２１の引き抜きにより、シール部材４５はストレート部５１の外表面の溝部５４が設けられた領域に当接するようになっている。すなわち、シール部材４５は、前記外表面に対して液密状態で密着することができなくなっている。この状態においては、溝部５４は、空間部１１０とインクカートリッジ７の針挿入口４４の外部の空間とを連通するインクの流路となり、この溝部５４を介して空間部１１０のインクが針挿入口４４外部へ排出される。そして、図１２（ｂ）に示すようにインクが針挿入口４４の封止フィルム４６の内側に残留することが抑制される。従って、取外されたインクカートリッジ７をカートリッジ装着部１５´に再度装着する際にも、針挿入口４４内に残留して粒状化したインクがインク導入針２１内に混入することを回避することができる。そして、これにより記録ヘッド３に至るインク流路が目詰まりせずに、インクの吐出特性を良好に維持することができる。
【００５０】
なお、溝部５４は、上述したようにインク導入針２１の外表面のうち、封止フィルム４６の開口縁部が摺接しない領域に設けられているため、図１２（ｂ）に示す状態において、空間部１１０内のインクは溝部５４を介してインクカートリッジ７の針挿入口４４の外部へ流出し易くなっている。
【００５１】
また、図１２（ｂ）に示したように、溝部５４は空間部１１０に充填されたインクの流路として機能したが、一時的なインクの貯留領域としても機能する。すなわち、溝部５４にはインクが満ちたままの状態で、インク導入針２１が針挿入口４４から引き抜かれることにより、空間部１１０内のインクをより多く針挿入口４４の外部へ排出させることができる。
【００５２】
一方、インク導入針２１の針状突起部２３により押圧されていた弁体６０は、シール部材４５の通孔６８を塞いでいる。これにより、溝部５４がインクの流路となって、空間部１１０内のインクを針挿入口４４の外部へ排出しているのにもかかわらず、インクカートリッジ７のインク貯留室からインクが空間部１１０へ継ぎ足されることを防止でき、効率的に空間部１１０内のインクを排出することができる。なお、図１２（ｂ）に示した状態において、弁体６０は必ずしもシール部材４５の通孔６８を塞いでいなくてもよい。空間部１１０内のインクを排出する効率は若干低下するが、通常、インク導入針２１は速やかに引き抜かれるため、弁体６０が通孔６８を塞いでいない時間はごく僅かだからである。
【００５３】
また、インク導入針２１の外表面は、濡れ性が高いものが好ましい。これにより、空間部１１０に充填されたインクが溝部５４を伝わり易くなるからである。
【００５４】
なお、インク導入針２１のストレート部５１には、軸に沿って溝部５４が延設されていたが、溝部５４の形状はこれに限定されない。インク導入針２１のストレート部５１の外周面に溝部があればよいから、例えば、インク導入針２１のストレート部５１の周方向に沿って溝部を設けてもよい。また溝部のように細長い形状にも限定されず、インク導入針２１のストレート部５１の外周面に任意の形状の凹部を設けることもできる。
【００５５】
また、インクカートリッジ７の針挿入口４４の封止フィルム４６には破断方向Ｘが規定されていたが、必ずしもこのような破断方向を有する封止フィルムを用いなくてもよい。この場合においても、インク導入針２１の溝部５４は、インク導入針２１が針挿入口４４から引き抜かれる際に、インクの一時的な貯留領域としても機能するし、針挿入口４４内の空間部１１０に充填されたインクを針挿入口４４の外部へと排出させる流路としても機能する。
【００５６】
〈他の実施形態〉
実施形態１では、液体導入柱状体として先端がテーパ状のインク導入針２１について説明したが、このような形状に限定されない。液体導入柱状体は、インクカートリッジ７の封止フィルム４６を破断すると共に針挿入口４４に挿通して、インクカートリッジ７内のインクをインク導入路３８に導入可能な形状であればよい。例えばインク導入針は先端が封止フィルムに面接触する平面状に形成されたものであってもよい。
【００５７】
さらに、本発明は、上記各実施形態のようにインクカートリッジ７をキャリッジ４に装着するオンキャリッジタイプには限らず、インクカートリッジ７をプリンタ１の筐体側のカートリッジホルダ（液体貯留部材装着部の一種）に装着させてインク供給チューブを通じて記録ヘッド３側にインクを供給するオフキャリッジタイプに採用することも可能である。即ち、オフキャリッジタイプにおけるカートリッジホルダに取り付けられたインク導入針にも上述した各実施形態における構成を適用することが可能である。
【００５８】
以上は、液体噴射装置の一種であるプリンタ１を例に挙げて説明したが、本発明は液体導入針を有する他の液体噴射装置にも適用することができる。例えば、液晶ディスプレー等のカラーフィルタを製造するディスプレー製造装置，有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレーやＦＥＤ（電界放出ディスプレー）等の電極を形成する電極製造装置，バイオチップ（生物化学素子）を製造するチップ製造装置，極く少量の試料溶液を正確な量供給するマイクロピペットにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】プリンタの構成を説明する概略斜視図である。
【図２】記録ヘッドの構成を説明する分解斜視図である。
【図３】記録ヘッドの構成を説明する平面図である。
【図４】記録ヘッドの内部構造を説明する断面図である。
【図５】記録ヘッドの内部構造を説明する要部断面図である。
【図６】インクカートリッジの構成を説明する斜視図である。
【図７】インクカートリッジの針挿入口の断面図である。
【図８】インクカートリッジの弁体の斜視図である。
【図９】針挿入口及びインク導入針の平面図並びにインク導入針の断面図である。
【図１０】インクカートリッジのインク導入針への装着時の断面図である。
【図１１】インクカートリッジのインク導入針への装着時の断面図である。
【図１２】インクカートリッジのインク導入針からの取外し時の断面図である。
【図１３】従来技術に係るインク導入針の針挿入口への挿入を示す断面図である。
【図１４】従来技術に係るインク導入針の針挿入口への挿入を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  プリンタ、  ２  記録媒体、  ３  記録ヘッド、  ４  キャリッジ、  ５  キャリッジ移動機構、  ６  紙送り機構、  ７  インクカートリッジ、  ８  タイミングベルト、  ９  パルスモータ、  １０  ガイドロッド、  １２  キャッピング機構、  １２´  キャップ部材、  １３  ポンプユニット、  １４  ノズル開口、  １５  導入針ユニット、  １５´  カートリッジ装着部、  １６  ヘッドケース、  １７  流路ユニット、  １８  振動子ユニット、  １９  フィルタ、  ２１  インク導入針、  ２３  針状突起部、  ２４  インク導入孔、  ２５  回路基板、  ２６  圧電振動子、  ２７  シート部材、  ２８  収容空部、  ２９  流路形成基板、  ３０  ノズルプレート、  ３１  振動板、  ３２  ヘッドカバー、  ３３  共通インク室、  ３４  インク供給口、  ３５  圧力室、  ３７  ヘッド流路、  ３８  インク導入路、  ４０  島部、  ４１  圧電振動子群、  ４２  固定板、  ４４  針挿入口、  ４５  シール部材、  ４６  封止フィルム、  ４７  筒部、  ４８  テーパ部、  ５１  ストレート部、  ５２  拡径部、  ５４  溝部、  ６０  弁体、  １１０  空間部、    Ｘ  破断方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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