(57)【要約】【課題】液体であるインクを吐出するための吐出口および供給されるインクを吐出口まで導く流路を有する吐出ヘッドと、吐出ヘッドに接続されて吐出ヘッドにインクを供給するためのインクタンクとを具え、吐出ヘッドに対しインクタンクが分離可能な液体吐出システムにおいて、インクタンクが吐出ヘッドから分離されたときにおける吐出ヘッドの吐出口からのインク漏出を防止する。【解決手段】吐出ヘッド１内の流路１２の壁面に変位または変形可能な弾性部材でなる圧力調整部１５を配設し、またインクタンク２には接続に伴ってこの圧力調整部１５を押圧する押圧部材２５を備える。これにより、接続を解除したときには圧力調整部が復元して流路内容積を拡張し、流路内に負圧を付与することができるので、吐出口からのインク漏出が防止できる。【選択図】        図５
2004188721.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出するための吐出口および供給される液体を前記吐出口まで導く流路を有する液体吐出ヘッドと、前記液体を収納し前記液体吐出ヘッドに接続されて前記液体吐出ヘッドに前記液体を供給するための液体収納容器とを具え、前記液体吐出ヘッドに対し前記液体収納容器が分離可能な液体吐出システムにおいて、前記液体収納容器が前記液体吐出ヘッドから分離されることによって、前記流路内に負圧を付与する負圧付与手段を具えたことを特徴とする液体吐出システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば記録用の液体を吐出して記録媒体上に画像を形成させるために用いられる液体吐出ヘッドとこれに分離可能に接続されて前記ヘッドに供給する液体を収納しておくための液体収納容器とを備えた液体吐出システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液体吐出ヘッドないし液体吐出システムを用いる代表的なものにはインクジェットプリント装置がある。これは、液体吐出ヘッドとしてのインクジェットプリントヘッドを用いてプリント媒体へ液体であるインクを吐出することにより画像を形成するものである。そして、液体吐出ヘッドには、この液体吐出ヘッドから吐出させるための液体を収納する液体収納容器が接続されることによって、当該収納された液体を液体吐出ヘッドに供給している。また、液体吐出ヘッドには、液体を吐出させるための１つ以上の吐出口と、液体収納容器と接続される部分からこの吐出口までの間に液体を流すための流路が設けられている。
【０００３】
ここで、液体吐出ヘッドと液体収納容器とを結合してなる液体吐出システムを用いる場合において、液体（インク）の吐出に伴って液体収納容器内に収納してある液体が消費された後は、吐出用の液体を補充する必要があるが、この補充の形態としては次のようなものがある。その一つは、液体吐出ヘッドと液体収納容器とが分離不能に一体に形成されたシステムにおいて、当該一体である両者を同時に交換する形態であり、また他には、液体吐出ヘッドと液体収納容器とが分離可能に結合されたシステムにおいて、液体収納容器のみを交換する形態等がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ここで後者の場合、交換のために液体収納容器を取り外した際に、液体吐出ヘッドとの間の結合部が開放されることになる。このとき、液体吐出ヘッド内の流路には完全に液体がなくなっているわけではなく、ある程度の液体が残留していることがほとんどである。この状態となっている場合、上記結合部が開放されていることから、流路内の残留液体には大気圧が作用することになり、液体吐出ヘッド内の流路構造によっては、残留している液体が吐出口より漏出するおそれがある。
【０００５】
ここで、液体収納容器には、液体吐出ヘッドの吐出口付近に形成されるメニスカスの保持力と平衡して吐出口部からの液体漏出を防止するに十分で、液体吐出ヘッドの吐出動作が可能な範囲にある適切な負圧を発生させる機構が設けられることが多いため、液体吐出ヘッドと液体収納容器とが結合されている際には、液体収納容器内において、液体を容器内部に引き込もうとする負圧の作用によって吐出口からの液体の漏出は生じない。しかし液体収納容器が取り外されると、この負圧の作用がなくなるため、上記結合部の位置が吐出口の位置よりも重力方向に関し高い位置にあった場合、その高低差に従った水頭圧が吐出口部に作用し、液体の漏出が生じ得るのである。
【０００６】
さて、インクジェットプリント装置に用いられる液体吐出ヘッドはプリントの高精彩化および高速化の要望から、複数の吐出口を有し、それらを同一面上に配列して構成しているものが現在の主流となっている。この吐出口が配列されている面（以下、「吐出面」と称する）に対しては、液体吐出時における微小な飛散液滴による吐出面の濡れを抑止するために、液体をはじく処理（撥液処理）が施されている。インクジェットプリント方式に用いられる液体（インク）には水を主体としたものが多いため、この処理は撥水剤の塗布によって行われることが多い。
【０００７】
この撥水剤を設ける処理により、吐出面上の濡れを防止して、吐出液滴の飛翔を安定にする効果を生むわけであるが、これに加えて上記液体の漏出に対する効果も生んでいる。すなわち、この撥水剤が設けられていることにより吐出面は撥水性を呈し、吐出口から液体が漏出しようとした際に、吐出口近傍における撥水性によって液体の接触角を高く保ち、その表面エネルギーによって吐出口部で液体の表面張力に従うメニスカスカを高く保つことができる。これによって吐出口部の液体を、前述した水頭圧に耐えられるようにし、ある程度の吐出口からの液体漏出を防止できるという効果である。
【０００８】
しかしながら、この撥水剤による吐出口からの液体漏れ防止効果も、あらゆる条件に対して完全であるわけではない。液体吐出ヘッドから液体収納容器が取り外された状態で振動が加わったり、また吐出口から液体収納容器との結合部までの高低差がかなり大きく、その水頭圧が吐出口でのメニスカスカで耐えられる大きさ以上となった場合等においては、吐出面に撥水剤が設けられていても、吐出口から液体漏出が生じ得るのである。
【０００９】
このような場合には、液体収納容器の交換時に液体吐出ヘッドに直接に振動が加わらないように装置内で強固なヘッド固定を行ったり、吐出口部に大きな水頭圧が加わらないように液体吐出ヘッドの流路構造を調整したりすることで、回避することがある。しかし、これでは装置並びに液体吐出ヘッドの構造に制約を加えたり、またそれによるコストアップにつながる等の課題を生じ、設計の自由度を低下させるものであった。
【００１０】
一方で、吐出に使用する液体に対し、吐出させて紙等のプリント媒体上に着弾した液滴を速やかに固化させたり皮膜化させたりする機能を付加する場合があり、この場合は液体中に樹脂や界面活性剤等がさらに添加されることがある。このようにすると、使用する液体の物性が大きく変化し、それによって液体の吐出特性が大きく変化したり、吐出時における微小な飛翔液滴による吐出面における濡れの挙動が変化することがある。よってこのような液体を用いる場合には、吐出面に対して、前述したような撥水剤形成とは異なり、一部あるいは全部に液体と親和性を持つようにする処理、所謂親水処理を施すことが好ましいこともある。このような親水処理がなされた場合には、前述した吐出口における液体のメニスカス力による液体漏れの防止ができにくくなってしまう。従って吐出口から液体収納容器との結合部までの高低差から生ずる水頭圧を極力押さえるような液体吐出ヘッドの構造をとることが必要となって、装置並びに液体吐出ヘッドの構造にさらなる制約を加えることとなる。
【００１１】
本発明は、以上の問題に鑑みてなされたもので、新たな漏出防止対策を講ずることで、液体収納容器の取り外し時において吐出口から液体の漏出防止を確実に行うことができるようにすることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者らが研究を重ねた結果、かかる目的を達成する上で、流路内において負圧を付与させることが極めて有効であると認識し、さらにこのことによるシステムの大型化を伴わない解決手段を見出すに至った。
【００１３】
すなわち、本発明は、液体を吐出するための吐出口および供給される液体を前記吐出口まで導く流路を有する液体吐出ヘッドと、前記液体を収納し前記液体吐出ヘッドに接続されて前記液体吐出ヘッドに前記液体を供給するための液体収納容器とを具え、前記液体吐出ヘッドに対し前記液体収納容器が分離可能な液体吐出システムにおいて、前記液体収納容器が前記液体吐出ヘッドから分離されることによって、前記流路内に負圧を付与する負圧付与手段を具えたことを特徴とする。
【００１４】
ここで、前記負圧付与手段として、前記液体吐出ヘッドは前記流路の壁面の一部をなして変位または変形可能な弾性をもつ圧力調整部を有し、前記液体収納容器は前記圧力調整部を押圧可能な押圧部材を有するものとすることができ、また前記押圧部材は、前記液体収納容器の前記液体吐出ヘッドヘの接続によって前記圧力調整部を押圧し、前記液体収納容器の分離によって前記押圧を解除するように構成されてなるものとすることができる。
【００１５】
このような構成では、液体吐出ヘッド使用時は押圧手段によって圧力調整部が押圧されて変形しているが、交換のために液体収納容器を取り外した際に、この液体収納容器に具備した押圧部材による押圧作用が解除され、これに伴って流路の壁面にある圧力調整部の変形した部分が復元する。すなわち、圧力調整部は自己の弾性力で元の形状に戻ろうとする力が働くため、流路側からみたときに外側方向（流路内容積を拡張する方向）に形状復帰する。この結果、流路内の液体を流路外へ引こうとする力が働く。一方、液体収納容器と液体吐出ヘッドとの結合部においては、通常は流路内への塵埃等の混入を防止するための細かい網目状のフィルタを設けておくことが一般的であり、この部分では液体のメニスカス力が働く。また吐出面における個々の吐出口の面積は、流路断面積に比べると非常に小さく、吐出口径にして数十μｍ程度であるため、この部分でも液体によるメニスカス力が作用している。
【００１６】
以上のことから、流路内は実質的には準密閉空間となり、圧力調整部の形状復元は、流路内への負圧付与に結びつき、流路内部に残留した液体を流路内にとどめておくことが可能となる。この結果、液体が吐出口より漏出することを確実に防止できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係る液体吐出システムの実施形態を説明する。
【００１８】
（実施形態１）
図１は本発明の一実施形態に係るシステムを適用したインクジェットプリント装置の全体構成を示す模式図である。
【００１９】
この図において、インクジェットプリントヘッドカートリッジ（図２〜図４において詳述する。なお、以下「ヘッドカートリッジ」と称する）１０００がキャリッジ１０２に位置決めして交換可能に搭載されており、キャリッジ１０２には、ヘッドカートリッジ１０００上の外部信号入力端子を介して各吐出部に駆動信号等を伝達するための電気接続部が設けられている。
【００２０】
キャリッジ１０２は、主走査方向に延在して装置本体に設置されたガイドシャフト１０３に沿って往復移動可能に案内支持されている。そして、キャリッジ１０２は主走査モータ１０４によりモータプーリ１０５、従動プーリ１０６およびタイミングベルト１０７等の駆動機構を介して駆動されるとともに、その位置および移動が制御される。また、例えば透過型のフォトインタラプタでなるホームポジションセンサ１３０がキャリッジ１０２に設けられている。これにより遮蔽板１３８の位置をキャリッジ１０２上のホームポジションセンサ１３０が通過した際に、ホームポジションを知ることが可能となる。
【００２１】
印刷用紙やプラスチック薄板等のプリント媒体１０８は、給紙モータ１３５からギアを介してピックアップローラ１３１を回転させることにより、オートシートフィーダ（ＡＳＦ）１３２から一枚ずつ分離給紙される。さらに搬送ローラ１０９の回転により、ヘッドカートリッジ１０００の吐出面と対向する位置（プリント部）を通って搬送（副走査）される。搬送ローラ１０９の駆動は、ＬＦモータ１３４の回転をギアを介して伝達することにより行われる。その際、給紙されたかどうかの判定と給紙時の頭出し位置の確定は、ペーパエンドセンサ１３３による検出位置をプリント媒体１０８が通過した時点で行われる。さらに、プリント媒体１０８の後端が実際にどこに有り、実際の後端から現在のプリント位置を最終的に割り出すためにも、ペーパエンドセンサ１３３は使用される。
【００２２】
なお、プリント媒体１０８は、プリント部において平坦なプリント面を形成するように、その裏面をプラテン（不図示）により支持されている。また、搬送ローラ１０９はプリント媒体を挟持搬送するローラ対を構成するものであり、またヘッドカートリッジの主走査領域を挟んで、搬送方向上流側および下流側にそのローラ対が設けられる（図では上流側のもののみを示している）。そして、キャリッジ１０２に搭載されたヘッドカートリッジ１０００は、その吐出面がキャリッジ１０２から下方へ突出してこれら二組の搬送ローラ対の間でプリント媒体１０８と平行になるように保持されている。
【００２３】
ヘッドカートリッジ１０００は、各吐出部における吐出口の並び方向が上述したキャリッジ１０２の主走査方向に対して交差する方向になるようにキャリッジ１０２に搭載され、これらの吐出口列から液体であるインクを吐出してプリントを行う。
【００２４】
図２〜図４を用い、図１のインクジェットプリント装置のプリント部に用いられるヘッドカートリッジについて説明する。
【００２５】
図２は、本実施形態におけるヘッドカートリッジ１０００の概観図である。この図に示すように、ヘッドカートリッジ１０００は、インクを収納する液体収納容器であるインクタンク１９００と、このインクタンク１９００から供給されるインクをプリント情報に応じて吐出口から吐出させるプリントヘッド１００１とを有する。プリントヘッド１００１は、上述したキャリッジ１０２に対して着脱可能に搭載される、いわゆるカートリッジ方式を採るものとなっている。
【００２６】
ここに示すヘッドカートリッジ１０００では、写真調の高画質なカラープリントを可能とするため、インクタンクとして、例えば、ブラック、ライト（淡）シアン、ライトマゼンタ、シアン、マゼンタおよびイエローの各色独立のインクタンク１９００が用意されており、図３に示すように、それぞれがプリントヘッド１００１に対して着脱自在となっている。
【００２７】
図４は、プリントヘッド１００１の構成を説明するための分解斜視図である。
プリントヘッド１００１は、図に示すように、素子基板１１００、第１のプレート１２００、電気配線基板１３００、第２のプレート１４００、ホルダ１５００、流路形成部材１６００、フィルタ１７００、シールゴム１８００から構成されている。
【００２８】
素子基板１１００には、シリコン（Ｓｉ）基板の片面にインクを吐出するために利用されるエネルギとして例えば熱エネルギを発生する複数のプリント素子と、各プリント素子に電力を供給するアルミニウムなどの電気配線とが成膜技術により形成され、このプリント素子に対応した複数のインク流路と複数の吐出口１１０２とがフォトリソグラフィ技術により形成されると共に、複数のインク流路にインクを供給するためのインク供給口が裏面に開口するように形成されている。そして、この素子基板１１００の吐出口１１０２が形成されている面（吐出面）には、シリコーン系樹脂からなる撥水剤を塗布することで撥水層を設けている。なお、使用するインクによっては、逆にそのインクとの親和性の高い樹脂を塗布したり、あるいはプラズマ照射処理等で親水化処理を施してもよい。これらの処理は、使用するインクの特性に応じて適宜選択されるものである。
【００２９】
また、素子基板１１００は第１のプレート１２００に接着固定されており、ここには、素子基板１１００にインクを供給するためのインク供給口１２０１が形成されている。さらに、第１のプレート１２００には、開口部を有する第２のプレート１４００が接着固定されており、この第２のプレート１４００を介して、電気配線基板１３００が素子基板１１００に対して電気的に接続されるよう保持されている。この電気配線基板１３００は、素子基板１１００にインクを吐出するための電気信号を印加するものであり、素子基板１１００に対応する電気配線と、この電気配線端部に位置し本体からの電気信号を受け取るための外部信号入力端子１３０１とを有しており、外部信号入力端子１３０１は、上述のホルダ１５００の背面側に位置決め固定されている。
【００３０】
一方、インクタンク１９００を着脱可能に保持するホルダ１５００には、流路形成部材１６００が例えば超音波溶着により固定され、インクタンク１９００から第１のプレート１２００に亙るインク流路１５０１を形成している。また、インクタンク１９００と係合するインク流路１５０１のインクタンク側端部には、フィルタ１７００が設けられており、外部からの塵埃の侵入を防止し得るようになっている。また、インクタンク１９００との係合部にはシールゴム１８００が装着され、係合部からのインクの蒸発を防止し得るようになっている。
【００３１】
さらに、前述のようにタンクホルダ１５００、流路形成部材１６００、フィルタ１７００およびシールゴム１８００から構成されるホルダ部と、素子基板１１００、第１のプレート１２００、電気配線基板１３００および第２のプレート１４００から構成されるプリント素子部とを、接着などで結合することにより、プリントヘッド１００１を構成している。
【００３２】
次いで本実施形態において用いたヘッドカートリッジの構成およびその動作について、図５に基づいて説明する。
【００３３】
図５（ａ）はヘッドカートリッジを構成するインクタンク部とプリントヘッド部とを模式的に示した配置図である。なお図５においては、説明を簡単にするために、図３および図４で示したプリントヘッド１００１の中で、インクが流れる部分のみを取り出して模式的に示した吐出ヘッド１と、これに結合されるインクタンク１９００のうちの１つを模式的に示したインクタンク２とを表わしている。
【００３４】
ここで、吐出ヘッド１は、先端にインクを吐出させるための吐出口１１（図４の吐出口１１０２に対応）と、この吐出口１１までインクを導く流路１２（図４の第１のプレート１２００と流路形成部材１６００で形成される）とを有し、さらに流路の他端のインク供給管１３にはＳＵＳの金網等からなるフィルタ１４（図４のフィルタ１７００に対応）を溶着により配設している。
【００３５】
またインクタンク２は、内部にインクを収納する空間を持ち、その中にインクを含浸しておくポリウレタン等の多孔質体からなるインク吸収体２１が挿入されている。このインク吸収体２１には、細かな空隙が存在しており、その中にインクが取り込まれて保持されている。さらにこのインク吸収体を圧縮してインクタンク２内に挿入することで、インク吸収体に外方へ広がろうとする力が発生し、それによって負圧を生み出す。このように、インクの含浸によってインクタンク２内におけるインクヘの負圧が発生するようにしている。さらにこのインクタンク２には、使用時の姿勢において上部に位置する部位に、インクの消費に伴って容器内部に空気を送り込むための大気連通口２２が設けられるとともに、吐出ヘッド１のインク供給管１３と結合し、内部のインクを吐出ヘッド１に供給するためのインク導出管２３を備えている。
【００３６】
また、吐出ヘッド１における流路１２の途中の壁面には、ドーム状に成形した塩素化ブチルゴム等の弾性体でなる圧力調整部１５を設けてあり、一方これに対向するインクタンク２の外壁下部には、例えば断面が台形状の押圧部材２４を設けてある。この圧力調整部１５に用いているドーム部分は、硬度４０°（Ａゲージ）で厚さ０．５ｍｍの塩素化ブチルゴムで成形されており、後述するインクタンク２の着脱で、ドーム部分がつぶれたり復元したりする変形を可能としている。そして、この圧力調整部１５のドームの内部は流路１２と連通しており、このドームの周縁形状に対応した開口を有する流路の内壁面に、ドーム周縁部を接着することによって取り付けている。そして吐出ヘッド１にインクタンク２を装着した際に、圧力調整部１５と押圧部材２４が当接するようにそれぞれの位置を定めている。なお、吐出ヘッド１へのインクタンク２の結合は、インク供給管１３にインク導出管２３をはめ込むことでなされる。
【００３７】
次に、吐出ヘッド１に対してインクタンク２を着脱することで行われる、圧力調整部１５および押圧部材２４の動作について説明する。
図５（ｂ）は吐出ヘッド１にインクタンク２を装着した際の状態を示す図である。この図に示すように、インクタンク２の装着によって吐出ヘッド１のインク供給管１３とインクタンク２のインク導出管２３とが結合するとともに、圧力調整部１５に押圧部材２４が当接し、さらに圧力調整部１５は押圧部材２４によって上から押圧されていくために、圧力調整部１５のドームが変形してつぶれていく。そしてプリントを行っている間、すなわち吐出ヘッド１とインクタンク２とが結合されている間は、この状態を維持していることになる。
【００３８】
プリントが継続されることで、インクタンク２内に収納されているインクは次第に減少していき、遂にはインクタンク２内に収納されているインクを吐出ヘッド１側へ導出できなくなる。この後、さらにプリントが必要なときには、インクタンク２が新しいものに交換されることになるが、その交換のために、インクを使い切ったインクタンク２が吐出ヘッド１から取り外される。
【００３９】
図５（ｃ）はこの取り外しの操作における状態を示す。この図のように、インクタンク２の取り外しによって、インク導出管２３が上方に移動していくとともに、押圧部材２４も上方に移動していく。この結果、押圧部材２４で押しつぶされていた圧力調整部１５のドーム部分が、自己の持つ弾性力で復元しようとする。
【００４０】
この圧力調整部１５の形状が復元しようとする力によって、圧力調整部１５のドーム部分は図５（ｂ）に示すつぶれた状態から、やや膨らんだ状態に戻る。このことは、圧力調整部１５の形状復元方向、すなわち図５（ｃ）の上方向に流路１２内のインクを引き上げようとする力が作用することを意味する。一方、このときに、吐出口１１およびフィルタ１４の部分において、流路内で今まで満たされていたインクによるメニスカスがあるため、流路内でインクは移動することができず、先の上方向に流路内のインクを引き上げようとする力は、流路１２内における負圧として作用する。
【００４１】
以上の動作によって、インクタンク２を吐出ヘッド１から取り外す際に、吐出口からインクが漏出する方向、すなわち図５における下方向にはインクが移動できなくなり、その結果としてインク漏出を防止するものである。
【００４２】
すなわち、本実施形態によれば、吐出ヘッド１とインクタンク２とが分離可能に接続される液体吐出システムにあって、吐出ヘッド１内の流路１２の壁面に変位または変形可能な弾性部材でなる圧力調整部１５を配設し、またインクタンク２には接続に伴ってこの圧力調整部１５を押圧する押圧部材２４を備えることで、接続を解除したときに圧力調整部が復元して流路内容積を拡張し、流路内に負圧を作用させることが可能となる。これにより、上記接続の解除時にも吐出口からインクが漏出することはなく、液体吐出システムの信頼性を向上し、また設計の自由度も高めることが可能となる。
【００４３】
なお、圧力調整部１５は、本実施形態では、外力が作用していないときに流路壁面から外方に突出するドーム形状としたが、これに限られるものではない。例えば、外力が作用していないときに流路壁面と一致し、押圧部材との当接に応じ内方に変位または変形可能な形状であってもよい。
【００４４】
（実施形態２）
図６は実施形態１の変形例としての実施形態２を示すもので、圧力調整部の構成を変更したものである。また、図５と同様に構成できる部分については対応箇所に同一符号を付してその説明は省略する。
【００４５】
この例においては、断面が台形状になるように成形した厚さ０．１ｍｍのポリプロピレン製フィルム等からなる可撓性シート１６と、その内側に設置したコイルばね１７とで圧力調整部を構成している。そして可撓性シート１６とコイルばね１７との接触部分には、厚さ０．１ｍｍのステンレス製の圧力板１８を介在させて、可撓性シート１６の変形時や復元時の形状のばらつきを防止している。これによって押圧部材２４と接する可撓性シート１６の接触部分をほぼ水平に保ち、所定の形状を維持できるようにしている。
【００４６】
この構成におけるインクタンク２の吐出ヘッド１への着脱時における動作は上述の実施形態１で述べたものと同様である。すなわちまず、インクタンク２の吐出ヘッド１への装着に伴って、押圧部材２４が図の下方に移動するため、圧力発生部における可擁性シート１６の上面部分に当接し、さらにこの部分を押していく。この押圧力は圧力板１８を介してコイルばね１７に伝わり、このコイルばね１７は収縮する。次いで、インクタンク２内のインクを使い切って、新しいインクタンクに交換するためにこのインクタンク２を取り外す際に、インクタンク２が上方に移動することに伴って押圧部材２４の当接状態が解除される。これによって、可撓性シート１６に対する上方からの押圧力が作用しなくなって自由になるため、収縮されているコイルばね１７は、復元のための伸長力が働く。このコイルばね１７の伸長力が流路内に付与すべき負圧の発生源となり、吐出口１１からのインク漏出が防止される。
【００４７】
（実施形態３）
本発明の実施形態３に係るヘッドカートリッジの構成およびその動作について、図７に基づいて説明する。この実施形態は、圧力調整部を配置する流路中の壁面として、インクタンクとの結合部の壁面を選択した例を示すものである。また、図５と同様に構成できる部分については対応箇所に同一符号を付してその説明は省略する。
【００４８】
図７（ａ）はヘッドカートリッジを構成するインクタンク部とプリントヘッド部とを模式的に示した配置図である。この例において、圧力調整部３１は、硬度３０°、厚さ０．５ｍｍの塩素化ブチルゴムの平板状シートをインク供給管１３の端部に取り付けてなる構成を有している。この取り付けは、平板状シートをインク供給管１３の外周壁部に接着することでなされている。そしてこの取り付けた平板状シートの略中心部に、この圧力調整部３１を図の上方から見た図７（ｄ）に示すように、スリット３２を形成している。
【００４９】
またインク供給管に設置するフィルタ３３を、この圧力調整部よりも下部、すなわち流路内方に設けてあり、形状についても平板状ではなく、流路内方に向かって凸状となるものとしてある。一方、インクタンク２における押圧部材は、インク導出管２３の中に設けてあり、インクタンク２内に挿入されているインク吸収体２１の一部を、凸状になる押圧部２５としている。また、インク吸収体２１には、ポリウレタン多孔質体を体積で例えば１／３に圧縮したものを用いている。このインク吸収体２１をインクタンク内に挿入すると、圧縮の反発力でインク吸収体２１をインクタンク２内に固定させることができる。そしてインク導出管２３が設けられている開口部では、インク吸収体２１の反発力から、図７（ａ）のように凸形状を成すことが可能となる。
【００５０】
以上のような構成による本実施形態の動作について次に説明する。
まずインクタンク２を吐出ヘッド１に装着する前は図７（ａ）の状態であって、圧力調整部３１の中のスリット３２は弾性力により閉塞されている。この状態からインクタンク２を装着すると、図７（ｂ）の状態へと変化する。ここで、インク導出管２３とインク供給管１３とが結合されることによって押圧部２５が圧力調整部３１に当接し、さらに押圧部２５の凸形状によって圧力調整部３１のゴムが変形し、この変形が起こることでスリット３２が開く。またフィルタ３３は押圧部２５の形状にならうような凸形状としているため、圧力調整部３１の変形を阻害することなく、スリット３２を十分に開口させることができる。なお、ここでのスリット３２の寸法としては、押圧部２５で押されて開口する際に、吐出ヘッド１からインクを安定的に吐出させるに十分な流量が確保できる開口面積が得られるよう、適宜定めればよい。
【００５１】
さらに、図７（ｂ）の状態となった後にインクを消費し、インクタンク２を交換するためにインクタンク２を取り外す際の動作を図７（ｃ）に示す。ここで取り外し操作に伴ってインクタンク２は上方へ移動することになるが、このことによって押圧部２５は圧力調整部３１から離間する。すなわち、上方からの力が解除されるため、塩素化ブチルゴムで形成した圧力調整部３２は、弾性力によって元の平板形状に復元しようとする。この際に、開いていたスリット３２は再び閉塞されるため、この形状復元帰時には流路内側のインクを図の上方に引こうとする力が発生する。この力によって、流路内に負圧が付与されていくことになる。
【００５２】
なお、この例では平板状ゴム３１の中に１本のスリットを設けた構成としたが、このスリットの数は２本以上であってもよく、これによりインクの流れに対する抵抗を減らすようにしてもよい。また開口が確実に閉塞されるのであれば、必ずしもスリット形状でなくてもよい。
【００５３】
（実施形態４）
図８（ａ）および（ｂ）は実施形態３の変形例としての実施形態４に係るプリントヘッドの構成を示すもので、圧力調整部の構成を変更したものである。
【００５４】
この例では、図８（ａ）に示すように、圧力調整部の役割を果たす部分に、外方に向かってやや凸状に成形してなる塩素化ブチルゴム製の圧力調整弁３４を配置し、その下部の流路内方にフィルタ３７を設置している。さらに、この圧力調整弁３４とフィルタ３７との間に圧縮コイルばね３６を配設し、インクタンクの脱着に伴う圧力調整弁３４の伸長（図８（ａ））および圧縮（図８（ｂ））を行わせ、インクタンク取り外し時における流路内への確実な負圧付与を達成するようにしたものである。
【００５５】
なお、本例におけるインクタンク着脱時の動作については、実施形態３で述べた内容と同等であるので、説明は省略する。
【００５６】
（その他）
なお、以上の実施形態で述べた各部の材質、寸法、形状あるいは吐出ヘッドの個数や種類等は例示であって、本発明所期の目的を達成できる限り、それらは適宜選択し得るものであることは言うまでもない。
【００５７】
また、実施形態３または４の構成においては、インクタンク側に設けられる負圧発生手段としてのインク吸収体の一部を吐出ヘッドの圧力調整部に対する押圧部材として兼用した。これに対し、実施形態１または２の構成においては、インクタンク側に設けられる負圧発生手段としてはインク吸収体でなくてもよい。例えば、少なくとも一部にインクの収納空間を画成するとともに吐出ヘッドへのインクの供給に伴って変位または変形する可動部材と、当該変位または変形の方向とは逆方向、すなわち収納空間内容積を拡張する方向に可動部材を付勢することにより負圧を発生させるばねとを、インクタンクに具えるものでもよい。
【００５８】
さらに、上述の各実施形態では、吐出ヘッドとこれに分離可能に一体化されるインクタンクとを備えた液体吐出システムに本発明を適用した場合について述べた。しかしインクタンクを吐出ヘッドとは別体に具え、両者をチューブ等で連通させてインク供給を行う一方、インクタンクを例えば吐出ヘッドより低位に配置して吐出ヘッドに対する所要の負圧を作用する構成にあっても、チューブ等を吐出ヘッドから取り外す必要が生じた場合にはインク漏出の問題が生じ得るので、そのような場合には、吐出ヘッドに圧力調整部を設けるとともに、チューブの接続部位に押圧部を設けるようにしてもよい。
【００５９】
本発明の実施形態の例を以下に列挙する。
［実施態様１］  液体を吐出するための吐出口および供給される液体を前記吐出口まで導く流路を有する液体吐出ヘッドと、前記液体を収納し前記液体吐出ヘッドに接続されて前記液体吐出ヘッドに前記液体を供給するための液体収納容器とを具え、前記液体吐出ヘッドに対し前記液体収納容器が分離可能な液体吐出システムにおいて、前記液体収納容器が前記液体吐出ヘッドから分離されることによって、前記流路内に負圧を付与する負圧付与手段を具えたことを特徴とする液体吐出システム。
【００６０】
［実施態様２］  前記負圧付与手段として、前記液体吐出ヘッドは前記流路の壁面の一部をなして変位または変形可能な弾性をもつ圧力調整部を有し、前記液体収納容器は前記圧力調整部を押圧可能な押圧部材を有することを特徴とする実施態様１に記載の液体吐出システム。
【００６１】
［実施態様３］  前記押圧部材は、前記液体収納容器の前記液体吐出ヘッドヘの接続によって前記圧力調整部を押圧し、前記液体収納容器の分離によって前記押圧を解除するように構成されてなることを特徴とする実施態様２に記載の液体吐出システム。
【００６２】
［実施態様４］  前記圧力調整部は弾性体で形成されてなることを特徴とする実施態様２に記載の液体吐出システム。
【００６３】
［実施態様５］  前記弾性体はゴム部材で形成されてなることを特徴とする実施態様４に記載の液体吐出システム。
【００６４】
［実施態様６］  前記圧力調整部は、可撓性シートと該可撓性シートに接続されるばね部材とによって構成されてなることを特徴とする実施態様２に記載の液体吐出システム。
【００６５】
［実施態様７］  前記ばね部材が前記流路内に設置されてなることを特徴とする実施態様６に記載の液体吐出システム。
【００６６】
［実施態様８］  前記液体吐出ヘッドと前記液体収納容器との結合部の前記液体吐出ヘッド側に、フィルタを設置してなることを特徴とする実施態様１ないし７のいずれかに記載の液体吐出システム。
【００６７】
［実施態様９］  前記負圧付与手段として、前記液体吐出ヘッドは、前記液体供給のために前記液体収納容器と接続する流路端面に、前記液体収納容器との接続に応じて変形するとともに、当該接続に応じて開口する開閉弁部分をもつ弾性体でなる圧力調整部を有することを特徴とする実施態様１に記載の液体吐出システム。
【００６８】
［実施態様１０］  前記開閉弁は、前記弾性体内に形成された少なくとも１つのスリットであることを特徴とする実施態様９に記載の液体吐出システム。
【００６９】
［実施態様１１］  前記液体収納容器は、前記液体を含浸するための多孔質体を有し、該多孔質体の一部を前記流路端面に向かう方向に突出させることにより、前記接続時に前記圧力調整部を押圧可能としたことを特徴とする実施態様９または１０に記載の液体吐出システム。
【００７０】
［実施態様１２］  前記液体吐出ヘッドは、前記吐出口が１以上形成される面を有し、該面は撥液性をもつことを特徴とする実施態様１ないし１１のいずれかに記載の液体吐出システム。
【００７１】
［実施態様１３］  前記液体吐出ヘッドは、前記吐出口が１以上形成される面を有し、該面の一部または全面が前記液体と親和性をもつことを特徴とする実施態様１ないし１１のいずれかに記載の液体吐出システム。
【００７２】
［実施態様１４］  前記液体はインクであり、前記吐出ヘッドはインクを吐出することによりプリントを行うインクジェットプリントヘッドの形態を有することを特徴とする実施態様１ないし１３のいずれかに記載の液体吐出システム。
【００７３】
［実施態様１５］  液体を吐出するための吐出口および供給される液体を前記吐出口まで導く流路を有し、前記液体の供給手段が分離可能な液体吐出ヘッドであって、当該分離によって前記流路内に負圧を付与する負圧付与手段を具えたことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【００７４】
［実施態様１６］  実施態様１ないし１４のいずれかに記載の液体吐出システムに適用され、前記分離に応じて前記液体吐出ヘッドの前記流路内に前記負圧付与手段による負圧付与を可能とする手段を具えたことを特徴とする液体収納容器。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、液体を吐出するための吐出口および供給される液体を吐出口まで導く流路を有する液体吐出ヘッドと、液体吐出ヘッドに接続されて液体吐出ヘッドに液体を供給するための液体収納容器とを具え、液体吐出ヘッドに対し液体収納容器が分離可能な液体吐出システムにおいて、前記液体収納容器が前記液体吐出ヘッドから分離されることによって、流路内に負圧を付与する構成を設けたので、上記接続の解除時に吐出口からインクが漏出する不都合の発生を防止できる。またこれにより液体吐出システムの信頼性を向上し、設計の自由度も高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明液体吐出システムを適用可能な装置として、インクジェットプリント装置の構成例を示す模式図である。
【図２】図１のプリント装置に用いるヘッドカートリッジを組立てた状態を示す斜視図である。
【図３】図２のヘッドカートリッジを分解した状態を示す斜視図である。
【図４】図３に示したプリントヘッドを斜め下方から見た分解斜視図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施形態に係るヘッドカートリッジの構成および動作を説明するための模式図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るヘッドカートリッジの構成を説明するための模式図である。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第３の実施形態に係るヘッドカートリッジの構成および動作を説明するための模式図である。
【図８】（ａ）および（ｂ）は、本発明の第４の実施形態に係るヘッドカートリッジの吐出ヘッドの構成および動作を説明するための模式図である。
【符号の説明】
１  吐出ヘッド
２  インクタンク
１１  吐出口
１２  流路
１３  インク供給管
１４，３３，３７  フィルター
１５，３１  圧力調整部
１６  可撓性シート
１７，３６  コイルばね
１８  圧力板
２１  インク吸収体
２２  大気連通口
２３  インク導出管
２４  押圧部材
２５  押圧部
３２  スリット
３４  圧力調整部
１０００  インクジェットプリントヘッドカートリッジ
１００１  プリントヘッド
１００２  吐出口
１１００  素子基板
１２００  第１のプレート
１３００  電気配線基板
１４００  第２のプレート
１５００  ホルダー
１５０１  インク流路
１６００  流路形成部材
１７００  フイルタ
１８００  シールゴム
１９００  インクタンク
【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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