(57)【要約】【課題】液体供給装置において、液体の収納空間内に常に安定した負圧を発生させつつ、液体の供給を行い得るようにする。【解決手段】液体供給装置は、液体を外部に供給することによって収納空間Ｒ１内の負圧を増大させる機構１３，１６と、外部から収納空間Ｒ１への気体の導入を許容し、かつ収納空間Ｒ１から外部への液体および気体の導出を遮断するための一方向弁４０とを備える。一方向弁４０は、弁室１２内を負圧発生空間と大気側空間とに区画する区画部材４２と弁規制ばね４５と密閉部材４４とを備える。区画部材４２は、弁室内に設けた可撓性シート４６と、開口部４３を形成した弁閉鎖板４７とにより構成され、弁規制ばね４５は、開口部４３が密閉部材４４によって閉鎖されるよう弁閉鎖板４７を付勢する。そして、この付勢力が弁閉鎖板４７に作用する点を、弁閉鎖板の重心と異なる位置に設定する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体の収納空間を画成する収納部と、
前記収納部に収納されている液体を外部に供給する液体供給部と、
前記収納空間内に常時負圧を発生させると共に、前記液体供給部から外部に液体を供給することによって前記収納空間内の負圧を増大させる負圧発生手段と、
外部から前記収納空間への気体の導入を許容し、かつ前記収納空間から外部への液体および気体の導出を遮断するための一方向弁と、を備えた液体収納容器であって、
前記一方向弁は、
外部から前記収納部内への気体を導入させる大気導入用の開口部を閉鎖する閉鎖位置とこの開口部からの大気の導入を可能とする開放位置とに変位可能に保持された閉鎖部材と、
前記閉鎖部材を前記閉鎖位置に向けて付勢する付勢手段と、を備え、
前記付勢部材によって前記閉鎖部材に作用する点を、前記閉鎖部材の重心と異なる位置に設定すると共に、
収納空間内の圧力が所定値を超えるとき前記閉鎖部材が前記閉鎖位置に保持され、前記収納空間内の圧力が所定値以下のとき前記閉鎖部材が開放位置に変位されるよう前記付勢手段の付勢力を設定したことを特徴とする液体収納容器。
【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、記録部としてのペンあるいは記録ヘッドなどに、インクなどの液体を無駄なくかつ安定して供給するための液体収納容器等に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液体を記録剤として使用する記録装置、例えばインクジェット記録ヘッドを用いて記録媒体へと液体であるインクを吐出することにより記録媒体上に画像を形成するインクジェット記録装置には、記録媒体に対し記録ヘッドを移動させつつその過程でインク吐出を行うことにより画像形成を行うものや、これとは逆に固定した記録ヘッドに対し記録媒体を移動させつつその過程でインク吐出を行うことにより画像形成を行うもの等がある。
【０００３】
かかるインクジェット記録装置に適用される記録ヘッドへのインクの供給方式としては、キャリッジ等に搭載されて往復移動（主走査）する記録ヘッドに一体不可分にまたは分離可能にインクタンクが取り付けられ、このインクタンクからインクを記録ヘッドに直接供給するようにしたオンキャリッジ方式と称されるものがある。また、キャリッジ上に搭載される記録ヘッドとは別体に、インクタンクを記録装置の他の部位に固定的に据え付け、可撓性チューブを介してインクタンクと記録ヘッドとを連結してインクを供給するチューブ供給方式と称されるものがある。この他、前述のオンキャリッジ方式とチューブ供給方式との中間的位置付けにあるものとして、ここにはインクタンク（メインタンク）と記録ヘッドとの中間タンク（サブタンク）が記録ヘッドないしキャリッジ上に搭載されて、この中間タンクのインクを記録ヘッドに直接供給するようにした形態のものも含まれる。
【０００４】
これら方式にあって、記録ヘッドに直接的にインクを供給するインクタンクには、記録ヘッドのインク吐出部に形成されるメニスカスの保持力と平衡してインク吐出部からのインク漏れを防止するに十分で、かつ記録ヘッドのインク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。
【０００５】
かかる負圧発生機構としては、インクを含浸保持するスポンジ等の発泡体や繊維体等を用いた吸収体をインクタンク内に収納し、そのインクの保持力によって適切な負圧を生じさせるものがある。
【０００６】
また、弾性力をもち、容積を拡張する方向に張力を発生するゴム等の材料で形成させた袋状部材内にインクをそのまま充填し、この袋状部材が発生する張力によって内部のインクに負圧を作用するようにしたものもある。
【０００７】
さらに、可撓性のフィルムで袋状部材を形成し、その内部または外部に、袋状部材が容積を拡張する方向にフィルムを付勢するばね等を設けることにより、負圧を発生させるようにしたものもある。
【０００８】
しかしながら、上記いずれの機構においても、インクタンク内のインク残量が減少するに従って負圧は強くなる傾向を持ち、その負圧レベルが所定値を超えると、記録ヘッドに対しインクを安定して供給することができなくなる。その結果、インクを消費しきらない内にインクタンクが使用に耐えなくなり、残留したインクが無駄になるという問題がある。
【０００９】
インクを直接収容しその収容量に応じて変形可能な密閉袋状部材を備えると共に、この部材内にばね部材を設けてなるインクタンクが特許文献１に開示されている。この特許文献１のインクタンクでは、基本的に、ばね力と上記の負圧（と大気圧との差）による力が平衡するようにその負圧が定まるため、インク消費に伴う袋状部材の変形に伴ってばねが変形するほど袋状部材内部の負圧が高まる。この結果、記録ヘッドのインク吐出動作が可能な適切な負圧の範囲を越え、記録ヘッドのインク吐出部に適正なメニスカスを形成できないとか、記録へッドに対して良好にインクを供給できないなどの問題を生じることがある。また、この場合には、インクの全てを使うことができないことにもなる。
【００１０】
また、材質や形状を適切に選定した袋状部材にインクを収納し、袋状部材自体で負圧を発生する一方、インクが完全に消費された状態で内部に空間が形成されず、偏平な状態となるような構成を有するインクタンクもあるが、そのような袋状部材には形状の制約がある。すなわち、箱状の筐体に収容した形態としたインクタンクを構成する場合、インクを充填した状態でも袋状部材は筐体の内部空間と完全に合致する形状を採ることができず、インクタンク全体のスペースに対して容積効率が劣るものとなっている。また、そのような袋状部材でも、インクを消費しきる際には負圧が高くなるので、記録ヘッドへのインク供給性能が低下したり、記録ヘッドのインク吐出動作が不安定となる問題を含んでいる。
【００１１】
そこで、負圧レベルが所定の水準よりあまり大きくならないようにするために、次のような幾つかの機構が提案されている。
【００１２】
例えば、特許文献２あるいは特許文献３では、タンクに疎水性膜と管状の通気口とを設け、さらにその管内に球体を配設することによって、内部の負圧が増大した際に、タンク内部に空気を取り込むようにした機構が開示されている。すなわち、これら公報においては、外部から容器内に連通する管状の通気口（ボス）を具備し、外径がボスの内径より小さい球体をボス内壁に設けた複数の突起リブに取り付けることで、球体とボスとで略環状のオリフィスを形成する構成が開示されている。かかるオリフィスは、インクの毛管現象が少量のインクを液体シールとしてオリフィス内に保持するような大きさに選定される。また、容器内負圧が記録ヘッドの動作範囲の限界に近づくときに、その負圧がインクの毛管現象に打ち勝ち、液体シールが無効とされるような形状とされている。
【００１３】
また、特許文献４では、可撓性シートでなるインク袋内に穴付き板と突起付き板とを対向配置すると共にそれらの間にばね部材を配設し、インク残量が減ってインク袋が縮み、内部負圧が所定値を超えるところで突起が穴に挿入されて、穴付き板と可撓性シートとが剥離されてタンク内部に空気を取り込むようにした機構が開示されている。そしてこの機構では、空気の取り込みが行われると穴付き板と可撓性シートとが密接し、その間のインクのメニスカス保持力が液体シールとして作用し、インクの漏洩を防止するものである。
【００１４】
しかしながら、これらの方法においては、空気を取り込む部分に複数の部品を要し、その箇所における構造の複雑化を伴っていた。
【００１５】
また、収納容器Ｔ内に中に空気がある程度導入された状態で環境変化（外気圧の低下や温度上昇など）によって容器内の圧力が極端に高くなった場合には、容器内からインクが押し出され、インクジェット記録ヘッドにした際にインク吐出口Ｎや通気口Ａを通じてインクが漏れることがある。可撓性シートによって形成された袋状部材に液体を収納した場合には、空気の減圧膨張分を吸収して内部圧力の上昇を緩和することが可能であるため、ある程度のバッファ効果は期待できるが、それにも限界がある。
【００１６】
特許文献２あるいは特許文献３に開示された構成は、環状オリフィスの部分に形成されるインクのメニスカスによる力（液体シール）とばねによる負圧とのバランスによって密閉状態を維持するものであり、機械的構成は比較的簡単であるものの、密閉状態を維持する上では安定性に欠けるという問題がある。すなわち、容器内外の気圧差、インクの温度上昇による粘性の低下、単体でインクタンクを取り扱う際の衝撃や落下、また特にシリアル記録方式にあって主走査時に作用する加速度など、種々の条件により液体シールが破られ、収容するインクが漏出する可能性がある。また、液体シールは乾燥など湿度変化の影響を被り易く、これによって気泡の導入動作がばらつき、結果として記録ヘッドへのインク供給性能の低下、ひいては記録品位の低下を招くものとなっている。
【００１７】
これらの不都合を防ぐために、上記特許文献では、オーバフロー容器として機能するとともに湿度勾配を保証するための入口迷路をボスに連続して設けた構成を開示しているものと考えられるが、その分構成が複雑化する。また迷路状の通路の端部が常に大気と連通しているので、ある程度のインク蒸発は免れ得ない。
【００１８】
また、容器内のインクが消費され尽くす際には外気が一気に導入され、容器内の負圧が解消されることによって記録ヘッド部分に残っているインクが吐出口から漏出したり、メニスカスが形成されなくなった環状オリフィスから残留インクが漏出する虞がある。
【００１９】
さらに、これらの従来例では、インクタンクに対し直接的に大気を導入する開口部を設けているため、その開口部の大きさや設置場所によっては、インクタンク内のインクがなくなる付近においては、相対的にタンク内の気体の量が多くなってインクタンクの内圧が変動し易くなり、大気導入による負圧解消時にインク吐出口や開口部（通気口）においてメニスカスの再生・維持が不完全となる場合があり、インク漏れや、これに伴う大気導入の不完全性につながる虞がある。
【００２０】
加えて、容器内外の気圧差、温度の上昇や下降、単体でインクタンクを取り扱う際の衝撃や落下、また特にシリアル記録方式にあって主走査時に作用する加速度など、種々の条件により液体シールが破られ、内部の圧力が所定値にならなくても空気が導入されてしまったり、逆にインクが漏出してしまったりするという不都合が生じる。また、これらの条件は記録ヘッドやインクタンクの設計あるいはインクの物性等によって種々変更される可能性があり、また、使用する形態に合わせて開口部の形状や寸法、あるいは負圧発生機構の基本構成等の変更に応じて、その都度、設計の適正化が必要となるという問題もある。
【００２１】
空気導入のため液体シールを用いる上記のインクタンクは、以上説明したような本来的に有している問題の他に、記録装置の設計上の自由度が低くなるなどの問題を派生させる。
【００２２】
すなわち、この液体シール部をインクタンクに対して着脱可能とするなど、インクタンクとは別体のものとして構成することは容易ではない。仮にこの液体シール部を別体のものとした場合には、これをインクタンクに直接装着し、またはチューブ等を介して間接的に接続する際、インク内外の圧力差等を考慮して上記の環状部分に良好なメニスカスを形成するための複雑な処理もしくは装置構成が必要となる。
【００２３】
また、チューブ等を介して液体シール部をインクタンクから離れた位置に設ける場合には、液体シール部のメニスカス形成のためこのチューブ内をインクで満たしている必要があるが、液体シール部を介した空気導入によってチューブ内のインクはインクタンク内に戻されてしまい、その後、チューブ内にインクを再充填して液体シール部を形成することは上記と同様、複雑な処理もしくは構成を必要とすることになる。
【００２４】
また、特許文献４に開示の技術では、薄い板状部材と可撓性シートとの微小な隙間から空気を導入する構造であるため、その隙間に液体が侵入した場合に生じる毛管力により上記剥離を行わせるための力が変化し、その結果、空気導入を行うときの負圧が安定しないという問題もあった。
【００２５】
さらに、温度上昇等によって容器内部の気体（空気）の圧力が高まったときに、可撓性部材の変形により容器内の容積を実質的に増加させて、その内圧を緩和させるための可撓性部材としては、充分なバッファ機能を発揮するために、剛性が極めて低くて変形しやすいものが用いられている。
【００２６】
しかしながら、そのような可撓性部材として用いられる剛性の低い材料は、一般に、厚みが薄くて気体透過度が高いために、容器内に気体を浸透させやすい。そのため、容器内に液体を長期保存した場合に、容器内の気体（空気）の膨張分を吸収するバッファ機能によっては対応できない量の気体が容器内に浸透し、バッファ機能が充分に発揮できなくなる虞があった。そのため、可撓性部材の材料としては、低剛性化と気体透過度の低下とを両立させるために、金属を蒸着したような極めて高コストの材料を用いなければならなかった。
【００２７】
【特許文献１】
特公平３−２４９００号公報
【００２８】
【特許文献２】
特開平７−１２５２４０号公報
【００２９】
【特許文献３】
特開平７−１２５２４１号公報
【００３０】
【特許文献４】
特開平６−１８３０２３号公報
【００３１】
【特許文献５】
特開平９−２６７４８３号公報
【００３２】
【特許文献６】
米国特許第６，１８６，６２０号明細書
【００３３】
【発明が解決しようとする課題】
以上のことから、まず本発明者らは、液体収納容器内に空気を導入することによって容器内の負圧が全く解消される状態とすることは好ましくなく、所定の負圧値に戻すことが重要であるとの知見を得た。また、本発明者らは、そのために空気の導入量も適正であるべきであると判断した。
【００３４】
特に、液体収納容器をインクジェット記録ヘッドに直接インクを供給するためのインクタンクに適用する場合、記録の高速化かつ高画質化を図る上では、安定した流速および流量によるインクの供給が不可欠であり、そのためにはインクが流れる際のインク供給路内における抵抗がほぼ一定に保たれることが望ましい。従って、インクタンク内の負圧の安定化は重要な要素であり、さらにいうならば、負圧を所定範囲内に維持しておくことが重要である。そしてこのためには、空気を導入する部分が安定かつ確実に動作することが必要となる。
【００３５】
また、容器内への気体の浸透を低減すべく、それらの部材に気体の浸透圧が掛かる機会を減らして、液体を適正な状態に収納することができると共に、その収納した液体を安定的に供給することができるようにすることも重要である。
【００３６】
本発明は、上述した諸問題点に鑑みてなされたものであり、外部（記録ヘッドなど）に供給する液体（インクなど）の収納部に、所要の負圧を発生させる手段と、液体供給に伴う収納部内の負圧増大に応じて内部に空気を導入できるようにすることで負圧が適正な範囲に保たれるようにするための空気を導入する機構とを有する構成にあって、想定され得る各種の使用環境および保存環境においても空気を導入する機構から液体が漏出することがなく、かつ液体消費の段階によらず安定した負圧特性を維持できるようにすることを目的とする。
【００３７】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の第１の形態では、液体の収納空間を画成する収納部と、前記収納部に収納されている液体を外部に供給する液体供給部と、前記収納空間内に常時負圧を発生させると共に、前記液体供給部から外部に液体を供給することによって前記収納空間内の負圧を増大させる負圧発生手段と、外部から前記収納空間への気体の導入を許容し、かつ前記収納空間から外部への液体および気体の導出を遮断するための一方向弁と、を備えた液体収納容器であって、前記一方向弁は、外部から前記収納部内への気体を導入させる大気導入用の開口部を閉鎖する閉鎖位置とこの開口部からの大気の導入を可能とする開放位置とに変位可能に保持された閉鎖部材と、前記閉鎖部材を前記閉鎖位置に向けて付勢する付勢手段と、を備え、前記付勢部材によって前記閉鎖部材に作用する点を、前記閉鎖部材の重心と異なる位置に設定すると共に、収納空間内の圧力が所定値を超えるとき前記閉鎖部材が前記閉鎖位置に保持され前記収納空間内の圧力が所定値以下のとき前記閉鎖部材が開放位置に移動されるよう前記付勢手段の付勢力を設定したことを特徴とするものである。
【００３８】
なお、本明細書において、「記録」とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わず、また人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わず、広く、記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成すること、または記録媒体の加工を行うことをも含むものとする。
【００３９】
また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板等、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能な物も含むものとするが、以下では「用紙」または単に「紙」ともいうものとする。
【００４０】
さらに、「インク」とは、上記「記録」の定義と同様広く解釈されるべきものであり、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成、記録媒体の加工、或いはインクの処理（例えば、記録媒体に付与されるインク中の色材の凝固または不溶化）に供される液体を含むものとする。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。
【００４２】
以下の説明においては、本発明をインクジェット記録装置に適用した実施形態について説明する。従って、ここに説明する液体収納容器はインクジェット記録ヘッドに供給するインクを収納するものであり、よって以下の説明では「液体」を「インク」と表現することもある。
【００４３】
図１において、１０はインクを収容可能なカートリッジタイプのインクタンク（「インクカートリッジ」ともいう）、３０はインクタンク１０から供給されるインクを吐出可能な記録ヘッドである。記録ヘッド３０におけるインクの吐出方式は特定されず、例えば、インクを吐出するためのエネルギーとして、電気熱変換体から発生する熱エネルギーを利用するものであっても良い。その場合には、電気熱変換体の発熱によってインクに膜沸騰を生じさせ、そのときの発泡エネルギーによって、インク吐出口からインクを吐出することができる。本例のインクタンク１０と記録ヘッド３０は、分離可能または不能に結合することによって、インクジェット記録装置に対して着脱可能なインクジェットカートリッジを構成することができる。従って、カートリッジタイプのインクタンク１０、または記録ヘッド３０を個別に交換したり、あるいはインクジェットカートリッジ全体を交換することができる。
【００４４】
インクタンク１０は、その外殻を構成する外装材１０ａによって中空箱状のタンク本体１１と、そのタンク本体１１の側部に位置する弁室１２とを形成したものとなっている。タンク本体１１は、その内部空間が可動部材１３によって、インクを収納するためのインク収納空間Ｒ１と、その上方に形成される上側空間Ｒ２とに区画されており、上側空間Ｒ２は大気連通口１４によって大気に開放され、その内圧は常に大気圧に保たれている。また、弁室１２内には、後に詳述する負圧調整機構としての一方向弁２０が収納されており、外装材１０ａの側壁に形成された連通路１５を介してインク収納空間Ｒ１に連通している。
【００４５】
本例の可動部材１１は変形および伸縮可能な可撓性膜（シート部材）１３ａと、その中央部分に接合した板体１３ｂとにより構成されている。シート部材１３ａの周縁部は外装材の周壁部に密着・固定されており、これによってインク収納空間Ｓ１に収容されたインクの上側空間Ｒ２への液体の流通は遮断されている。また、シート部材１３ａの中央部分は板体１３ｂによってその変形を規制されているため、板体１３ｂとの接合部分から外装材の周縁部分に至る範囲が可撓性膜１３の変形可能領域となっている。そして、この可動部材１３の変形可能領域は、後述するように、インク収納空間Ｒ１内におけるインク量の変化や圧力変動に応じて変形する。その際、可動部材１３の変形可能領域はバランスよく伸縮変形し、その可動部材１１の中央部分は板体１３ｂと共にほぼ水平姿勢を維持しつつ上下動する。このように可動部材１３は変形可能領域がスムーズに変形（移動）し、衝撃的に変形することがないため、インク収納空間Ｒ１内の容積は板体１３ｂの上下動に従って連続的に変化し、不連続で衝撃的な圧力変動が生じることもない。
【００４６】
また、インク収納空間Ｒ１内には、板体１３ｂを介し可動部材１３を常時上側に押圧してインク収納空間Ｒ１を拡大させるよう作用する圧縮ばね形態のばね部材１６が設けられており、このばね部材１６の付勢力によってインク収納空間Ｒ１内に負圧を発生させるようになっている。このばね部材１６の付勢力は、このインクタンク１０が記録ヘッド３０に装着された状態で、インク吐出部３１に形成されるメニスカスの保持力と平衡し、かつ記録ヘッド３０のインク吐出動作が可能な範囲にあるような適切な負圧を発生させるものとなっている。なお、図３（ａ）の状態は、インク収納空間Ｒ１にほぼ完全にインクが充填された状態を示しているが、この状態でもばね部材１６は圧縮された状態にあり、これによってインク収納空間Ｒ１内には前述の適切な負圧が発生する。
【００４７】
また、タンク本体１１の底部には、貫通孔１１ａが形成されており、この貫通孔１１ａの内面には吐出口を形成する環状の弾性体からなるジョイント１７が固着されている。このジョイント１７のインク収納空間Ｒ１側に形成される開口部１７ａは、インク供給バルブ１８によって開閉可能となっている。すなわち、ここに示すインク供給バルブ１８は、押しばね１９によって付勢される球体２０により、ジョイント１７の開口部を閉塞し得るものとなっており、記録ヘッド３０に対して非装着状態にある時にはインクタンク１０からインクが漏出をするのを阻止し得るようになっている。
【００４８】
一方、記録ヘッド３０には、前記ジョイント１７の開口部１７ａに挿脱可能な供給管３２が突設されており、記録ヘッド３０へのインクタンク１０の装着時には、この供給管３２が前記ジョイント１７内に挿入され、球体２０を押しばね１９の付勢力に抗して上方へと押し上げ、球体２０によるジョイント１７の閉塞状態を解除するようになっている。また、供給管３２のジョイント１７への挿入時には、インク収納空間Ｒ１と記録ヘッド３０とが連通し、インク収納空間Ｓ１から記録ヘッド３０へのインクの供給が可能となっている。なお、この状態において、供給管３２の周面は、ジョイント１７の内面に密接するため、ジョイント１７との間からインクが漏出することは防止され、かつジョイント１７との摩擦抵抗によって記録ヘッド３０に対するインクタンク１０の装着状態を確固なものとすることができる。
【００４９】
また、記録ヘッド３０内には供給管３２から供給されたインクを保持するインク保持空間３３が形成されており、このインク保持空間内にはフィルタ３４が設けられ、このフィルタ３４によってインクタンク１０から供給されたインクに混入した不純物が吐出部３１へと流入するのを防止し得るようになっている。
【００５０】
次に、インクタンク本体１１の側方に設けられた一方向弁４０について説明する。
【００５１】
ここに示す一方向弁４０は、連通路１５によってインク収容空間Ｒ１に連通すると共に大気連通口１２ａを通じて大気に開放された流体流動空間を構成する弁室１２と、インク収容空間Ｒ１の負圧が一定値を超えた場合にのみ、大気連通口１２ａから弁室１２を介してインク収納空間Ｒ１へと空気を導入可能とし、かつインク収納空間Ｒ１からのインクおよび空気の流入を遮断する弁機構４１とからなる。
【００５２】
この弁機構４１は、弁室１２内に変位可能に保持され、弁室１２内の空間を高圧側空間としての大気側空間Ｒ１１と低圧側空間としての負圧側空間Ｒ１２とに区画する区画部材４２と、この区画部材４２に形成された開口部４３の周縁部に密接可能に設けた密閉部材（密閉部）４４と、前記区画部材４４を密閉部材方向へと常時付勢する付勢手段としての弁規制ばね４５とを備える。
【００５３】
区画部材４２は、周縁部が弁室１２を構成する外装材１０ａに接合された可撓性シート４６と、この可撓性シート４６に剥離不能に接合された所定の剛性を有する弁閉鎖板４７とからなり、この弁閉鎖板４７と可撓性シート４６との接合部に形成された前記開口部４３が形成されている。従って、この区画部材４２によって弁室１２内の大気側空間Ｒ１２と負圧側空間Ｒ１１との間の空気の流通は、開口部４３のみで可能となっている。また、前記弁規制ばね４５の付勢力により、弁閉鎖部材４７は、負圧側空間Ｒ１１内の負圧が一定値以上となるまで、前記密閉部材４４の突部４４ａに密接するようになっており、この密接状態において前記開口部４３は、密閉部材４４によって閉塞され、大気側空間Ｒ１２と負圧側空間Ｒ１１との空気の流通は完全に遮断される。
【００５４】
また、本例において、弁室１２は直方体形状をなしており、図２（ａ）に対するＢ−Ｂ線断面図である図２（ｂ）に示すように、その内部空間の側面形状は長方形形状をなしている。また、この内部空間に対応して可撓性シート４６も長方形形状をなしており、さらに、この可撓性シートに接合された弁閉鎖板４７は均一な厚みを有し、所定の剛性を有する長方形の板材によって形成されている。
【００５５】
そして、この弁閉鎖板４７の周縁部から弁室１２の内面に至る領域が可撓領域Ｅとなっており、この可撓領域Ｅの変位可能な範囲において弁閉鎖板４７の移動が可能となる。但し、本例では、弁室１２の内面に対して上下方向に偏倚した位置に固定されている。従って、弁閉鎖板４７の上方に位置する可撓領域Ｅ１の幅は狭く、下方に位置する可撓領域Ｅ２の幅は広く形成されている。さらに、弁規制ばね４５によって密接部材４４の突部４４ａに圧接された状態において弁閉鎖板４７の上方に位置する可撓領域Ｅ１の弛みは殆ど生じていないが、その他の部分Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４については、下方に向かうに従って弛みＦが増大している。すなわち、弁閉鎖板４７の下側に位置する可撓領域Ｅ２には最も大きな弛みＦが形成され、弁閉鎖板４７の左右方向における可撓領域Ｅ３，Ｅ４の弛みは下方に向うに従って増大するようになっており、その弛み量は左右対称となっている。
【００５６】
また、弁閉塞板４７および可撓性シート４６に形成されている開口部４３は、長方形形状をなす弁閉鎖板の一面の中心（重心）より上方に偏倚させた位置に形成されている。従って、前記密接部材４４の突部４４ａは、この開口部４３の周辺部分に密接し得る位置に形成されている。ここでは、密接部材４４の突部４４ａは図２（ｂ）に示すように円形をなしており、弁閉閉鎖板４７に対し開口部４３と同心円の一で密接する。
【００５７】
さらに、弁規制ばね４５は、コイルばねによって構成されており、弁閉鎖板４７と密接部材４４の突部４４ａとの密接状態において、その中心軸線が前記開口部４３および突部４４ａの中心と一致するよう配置されている。つまり、弁規制ばね４５の弁閉鎖板４７に対する荷重点（図２（ｂ）および図４中のＣ１）は、開口部４３の中心と一致している。
【００５８】
この第１の実施形態における一方向弁４０は上記のように構成されており、弁規制ばね４５の荷重点Ｃ１とが弁閉鎖板３４の重心（弁閉鎖板３４の面における中心）Ｃの上方に位置している。また、弁閉鎖板３４の周囲に形成される可撓領域Ｅの弛みＦを下方の領域Ｅ２のみ大きくし、上方の領域Ｅ１には殆ど弛みＦを持たせないよう構成されているため、弁閉鎖板３４はその上方部の方が下方部がより大きく変位し易い構成となっている。すなわち、弁閉鎖板４７の移動は、図４（ｂ）のように図中の可撓性シート４６の上縁部（外装部の上側内縁部）を支点として弁閉鎖板４７が回転変位し得るようになっており、移動時には、弁閉鎖板４７と密閉部材４４の突部４４ａから離間し、その間隙によって大気側空間Ｓ１２と負圧側空間Ｓ１１との空気の流通が可能となる。
【００５９】
なお、密閉部材３７としては、弁閉鎖板４７の開口部４３が確実に密閉されるものであればいかなる形状に構成しても良い。すなわち、少なくとも開口部４３と接触する部分が開口部４３の周辺の面と密接し、開口部４３における空気の流通を閉塞し得る形状を有していれば足り、密接状態が確保できるものであれば材質も特に限定されない。しかし、この密接状態は弁規制ばね４５の伸長力で達成されるものであるので、この伸長力の微妙な変動に伴なう弁閉鎖板４７の変位をある程度吸収し得ることが望ましく、そのため、収縮性をもつゴム等のような弾性体で弁シール部材３７を形成することがより好ましい。この実施形態では、密閉部材をゴムで形成すると共に、その環状の突部を弾性変形し易い先鋭形状に形成することによって弁閉鎖板４７における微小な変動をより確実に吸収し得るものとなっている。
【００６０】
次に、図３（ａ）〜（ｃ）を用い、以上の構成を有する本実施形態のインク収納容器の動作を説明する。
図３（ａ）は、インク収納空間Ｒ１内に十分にインクが最大に充填された初期状態を示す。このとき、ばね部材１６はこのインク収納空間Ｒ１内で最も伸張した状態にあるが、この状態においても、定常状態に比べて所定量だけ圧縮させた状態にあり、その圧縮変位量に従った伸長力Ｆ１（圧縮による反力）が板体１３ｂを介して可動部材１３に作用する。このときの伸長力Ｆ１の向きは、図２の上側方向となっている。このばね部材１６の伸張方向を以下の説明では正の符号で示す。
【００６１】
このばね部材１６によって可動部材１３を上方へと付勢する力は、インク収納空間Ｒ１を拡大させる方向に作用するため、このばね部材１６によるインク収納空間Ｒ１内の圧力Ｐ１は、インク収納空間Ｒ１の内側に向かって作用する。すなわち、インク収納室Ｒ１内で作用している圧力Ｐ１は、大気圧を「０」とすれば負の符号を有する値を示す圧力（負圧）となる。従って、ばね部材１６が圧接している板体１３ｂの面積をＳ１とすると、板体１３ｂに発生している負圧Ｐ１は、
Ｐ１＝−Ｆ１／Ｓ１
と表すことができ、この負圧Ｐ１は、ばね部材１６による力の向きと逆方向に作用する。
このように負圧がインク収納空間Ｒ１内で作用することによって、記録ヘッド３０内におけるインク吐出用のノズルのメニスカスに対しても負圧Ｐ１が作用し、記録ヘッド３０に設けられているインク吐出口からのインクの漏出は防止される。
【００６２】
さらに、連通路１５に対するインク収納室内の液面高さをｈ（ｈ≧０：連通路１７より液面高さが低い場合にはｈ＝０）とし、液体の密度をρとし、重力加速度をｇとすると、連通路１５に発生しているメニスカスに作用する板体１３ｂからの水頭圧力はρｇｈとなり、この水頭圧力は、上述のばね部材１６による負圧を減少させる方向（圧力を増加させる方向）に作用する。従って、インク収納室１０内の連通路１７の高さ位置における負圧Ｐは、
Ｐ１＝−Ｆ１／Ｓ１＋ρｇｈ                        （式１）
と表される。
【００６３】
ここで、一方向弁４０における弁室１２内での圧力バランスについて説明を行う。
この一方向弁４０においては、負圧側空間Ｒ１１における負圧が一定の圧力値以下となるまで、つまり図３（ａ），（ｂ）の状態にあるときは、弁規制ばね４５の押圧力によって弁閉鎖板４７が密閉部材４４の突部４４ａに密接した状態にあり、開口部４３における大気側空間Ｒ１２と負圧側空間Ｒ１１との空気の流通は遮断された状態となっている。
【００６４】
このとき、弁室１２内における圧力は、インク収納空間Ｒ１と弁室１２との間にある連通路１５を介して、前述の負圧Ｐ１とメニスカスの毛管力とを合成した圧力が作用する。連通路１７内で発生するメニスカスの毛管力をＰＭ（ＰＭはメニスカス形状が図中の左方向に向けて凸であるか、右方向向けて凸であるかにより作用する間の向きがことなるが、ここでは図中右向きを正とする）とすると、弁室１２における負圧側空間Ｒ１内の圧力Ｐは、
Ｐ＝−Ｐ１−ＰＭ        （式２）
となる。
【００６５】
この弁室１２の負圧側空間Ｒ１内の圧力Ｐが負圧である場合、その負圧と外部の大気圧との圧力差により弁閉鎖板４７に対し、図４（ａ）において左方に力Ｆ３が作用する。この力Ｆ２は、弁閉鎖板３４の内面に均一に受けるため、この内面の面積をＳ２とすると、
Ｆ３＝Ｐ・Ｓ２          （式３）
となり、これが弁閉鎖板３４の内面の中心Ｃ（弁閉鎖板３４の重心）に作用すると考えることができる。
【００６６】
一方、弁規制ばね４５が弁閉鎖板３４に作用している力Ｆ２の向きは、弁規制ばね４５の伸張する方向と等しく、図４（ａ）では右側に作用している。但し、この力Ｆ２の荷重点は、前述のように、弁閉鎖板４７の内面の中心Ｃから上方にずれており、弁閉鎖板３４は前記支点ＳＰを中心とした回転変位を行うこととなるため、この力Ｆ２を弁閉鎖板３４の内面の中心Ｃに作用する力Ｆ４に換算すると、次のようになる。
【００６７】
すなわち、支点ＳＰから弁規制ばね４５の荷重点Ｃ１までの距離をｒ、支点ＳＰから弁閉鎖板４７の重心Ｃまでの距離をｒ０とすると、弁閉鎖板３４の重心Ｃに作用する力Ｆ４は、
Ｆ４＝（ｒ／ｒ０）・Ｆ２（式４）
となり、これが前述の負圧による力Ｆ３の作用方向とは反対方向（図中、右側）に作用することとなる。
【００６８】
従って、弁閉鎖板４７が密閉部材４４の突部４４ａから離間し、開口部４３において負圧側空間Ｒ１１と大気圧側空間Ｒ１２との空気の流通が遮断された状態（一方向弁４０の閉鎖状態）となるための条件は、
Ｆ３＜Ｆ４              （式５）
と表され、（式３）と（式４）とにより、
Ｐ・Ｓ２＜（ｒ／ｒ０）・Ｆ２
となり、
Ｐ＜（ｒ／ｒ０）・（Ｆ２／Ｓ２）                （式６）
と表すことができる。
【００６９】
このように、内部の負圧に対し、弁規制ばね４５によって弁閉鎖板４７の中心に作用する力Ｆ４の方が大きくなっている状態を維持することで一方向弁４０の閉鎖状態が保たれる。
【００７０】
この状態から、さらに記録ヘッド３０からのインク吐出が進行して行き、インク収納室１０内のインク残量が減少すると、これに伴ってインク収納室１０内の負圧Ｐは強まって行く。
【００７１】
すなわち、図３（ａ）の初期状態から記録動作が進み、インクの消費が進むと、図３（ｂ）に示すように、インク量の減少に伴って密閉空間であるインク収納空間Ｒ１内の容積も減少して行く。これに伴ない、可動部材１３はばね部材１６の付勢力Ｆ１に抗して図の下方へと移動して行き、ばね部材１５の圧縮量も増大して行く。このばね部材１５の圧縮量の増大により、ばね部材１５による付勢力Ｆ１は増大し、この付勢力Ｆ１の増大により（式１）に示すように、インク収納空間Ｒ１内の負圧Ｐ１も増大する。
【００７２】
この図３（ｂ）の状態では、インク収納空間Ｒ１内の連通路１５における負圧Ｐと弁室１２内における弁規制ばね４５によって作用する力Ｆ３とが釣り合い、
Ｐ＝（ｒ／ｒ０）Ｆ２／Ｓ２                      （式７）
なる関係が成立する。
この状態までは、一方向弁４０は、弁閉鎖板４７と密閉部材４４とが密接する閉鎖状態にあり、弁規制ばね４５の圧縮状態（圧縮量）も変化しないことから、弁閉鎖板４７に作用する力Ｆ４（＝（ｒ／ｒ０）Ｆ２／Ｓ２）は一定値を示すこととなる。
【００７３】
この後、インク消費が継続されて負圧がさらに強まり、
Ｐ＞（ｒ／ｒ０）Ｆ２／Ｓ２（式８）
なる関係に達すると、その瞬間に、開口部４３の密閉部材４４による密閉が解除される。すなわち、一方向弁４０が開放状態となる。
【００７４】
その結果、図３（ｃ）の矢印で示されるように、開口部４３からの大気の流入が生じ、さらに連通路１７を介してインク収納室１０内に空気が流入して行く。このように空気の流入によってインク収納室１０内の容積は増大し、同時に、それまで強められて来た負圧が逆に弱まって行き、ばね部材１６の圧縮量は減少する。このインク収納室１０内の負圧が弱まって行くということは、（式８）の状態から再び（式７）の状態へと復帰して行くことを意味し、この状態で、弁室１２内では弁閉鎖板４７の開口部４３の周辺部と密閉部材３７とが再び密接する。
【００７５】
つまり、弁室３０内の気体の圧力をＰ（気体の圧力なので等方的に働き、特定の方向はない）とすると、弁が開放される条件は、
Ｐ＞（ｒ／ｒ０）｜Ｆ２｜／Ｓ２                    （式９）
と表される。
【００７６】
この後、さらにインクが消費されていくと、一方向弁４０の開放と閉鎖を繰り返しながら、ほぼ一定の負圧値を保ってインク消費が進んで行く。すなわち、インクの消費過程において、インクがある程度まで消費されると、その後、インク収納室１０内の負圧が必要以上に強まることはない。このため、安定した吐出状態を維持しつつインク収納室１０内のインクを最後まで使い切ることが可能となる。
【００７７】
また、この実施形態においては、弁規制ばね４５の荷重点Ｃ１とこれに接する弁閉鎖板４７の一面（内面）の中心Ｃ（重心と略同一）とを異なる位置に設定しているため、図５に示す比較例のように弁規制ばね４５の荷重点Ｃ１を弁閉鎖板４７の中心Ｃに設定した場合に比べ、弁規制ばね４５等一方向弁の各構成要素に要求される条件などが緩和でき、構成の自由度が増し、安定な動作が期待できるという特有の効果が得られるものとなっている。
図５に示す比較例の場合には、弁規制ばね４５による荷重Ｆ２が弁閉鎖板４７の中心に加わるため、弁閉鎖板の中心に加わる負圧Ｐ・Ｓ２との圧力バランスによって、一方向弁４０Ａの開閉がなされる。
【００７８】
すなわち、
Ｐ＜Ｆ２／Ｓ２            （式１０）
の場合に、弁閉鎖板４７が閉鎖状態となり、
Ｐ＝Ｆ２／Ｓ２            （式１１）
の場合に、弁閉鎖板４７に対し、弁規制ばね４５による荷重と負圧とが釣り合い、
Ｐ＞Ｆ２／Ｓ２            （式１２）
の場合に、弁閉鎖板４７が密閉部材４４から離間して、一方向弁４０Ａは開放状態となる。
【００７９】
つまり、この比較例では、支点ＳＰから弁規制ばね４５の荷重点Ｃ１に至る距離ｒと、支点ＳＰから弁閉鎖板４７の中心（重心）に至る距離ｒ０とが、同一となるため、（式１０），（式１１），（式１２）に示す関係は、上記（式６）、（式７）、（式８）において、（ｒ／ｒ０）の係数が、１となる状態に相当する。
【００８０】
これに対し、この第１の実施形態では、図４からも明らかなように、（ｒ／ｒ０）＜１となる構成を有している。このため、第１の実施形態と上記比較例とにおいて、弁の開閉動作を同一の負圧Ｐによって行おうとした場合、第１の実施形態における弁規制ばね４５Ａのばね係数を、比較例に使用する弁規制ばね４５Ａのばね係数より大きく設定することが可能となる。一般にばね部材は、ばね係数が大きいものほどばらつきが少なく、製造も容易であるため、弁規制ばねとして、大きなばね係数のばねを選択し得る構成を備えたこの第１の実施形態では、比較例に比べて一方向弁の作動をより高精度に行うことが可能となり、製造コストを低減することも可能となる。こうした効果は、インクジェット記録装置のインクタンクに付設する場合のように、極めて狭小な空間に対して弁機構を設置する場合に特に顕著なものとなる。
【００８１】
例えば、インクジェット記録装置のインクタンクにおいて、一般に制御されている負圧量は、１００〜３００ｍｍＡｑと非常に小さい圧力であるため、弁閉鎖板３４の面積にもよるが、弁規制ばね４５による荷重も負圧に応じて小さい荷重を選択することが多い。このような場合において、小さい荷重をかけるばね部材の場合、荷重のばらつきが大きくなる傾向があるが、この第１の実施形態の構成を採ることにより大きなばね係数のばね部材（弁規制ばね４５）を使用することにより、ばね部材のばらつきを抑え、より安定的に負圧制御を行うことが可能となる。
【００８２】
また、この比較例では、弁規制ばね４５による荷重が弁閉鎖板４７の重心に加わることから、弁閉鎖板４７は特定の支点を中心とした回転変位は行われず、平行移動を行うものとなっている。このため、可撓領域Ｅにおける幅および弛みを弁閉鎖板４７の周囲に略均一に設定する必要があり、本実施形態に比ベて弛みを多く取る必要がある。このため、比較例においては一方向弁の作動時において弛みの方向が不規則に変動し易く、その変位によって負圧発生空間Ｒ１１などの圧力変動も発生し易いため、場合によっては弛み方向を一定に維持するような手段を講じることも必要となる。これに対し、この第１の実施形態では、上側および側方の可撓領域Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３における弛み量を比較的少量に取ることができ、上記のような弛みにおける不安定要素を低減することが可能となるため、特に弛みに対する対策を講じなくとも安定かつ高精度な弁動作を行うことができる。
【００８３】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。
図６は、本発明の第２の実施形態における一方向弁４０Ｂの弁室１２内の弁機構の構成を示す縦断正面図である。なお、図中、上記実施形態と同一もしくは相当部分には同一符合を付し、その説明の詳細は省く。
【００８４】
この第２の実施形態では、弁閉鎖板４７に対する弁規制ばね４５Ｂの荷重点Ｃ１から支点ＳＰに至る距離ｒを、弁閉鎖板４７の重心から支点ＳＰに至る距離ｒ０より大なる距離（ｒ＞ｒ０）に設定すると共に、一方向弁４０Ｂの閉鎖状態において、弁閉鎖板４７の開口部４３および密接部材４４の突部４４ａの中心が、弁規制ばね４５Ｂの中心軸線と略一致するよう配置したものである。
【００８５】
この第２の実施形態においても、上記実施形態と同様に、弁閉鎖板４７が密閉部材４４の突部４４ａに密接した状態で閉鎖状態となり、弁閉鎖板４７が突部４４ａから離間した状態で開放状態となる。そして、この開閉動作においても、上記第１の実施形態と同様に、（式９），（式７），（式８）の関係が成立する。
【００８６】
従って、ｒ＞ｒ０の関係を有するこの第２の実施形態では、上記第１の実施形態と同様の負圧で一方向弁４０Ｂの開閉動作を行うようにした場合、弁規制ばね３５によって加えるべき荷重Ｆ２は、第１の実施形態の場合に比べ、第２の実施形態の方が小さくなる。第１の実施形態でも説明したように、小さい荷重を発生させるばね（ばね係数の小さいばね）においては、荷重にばらつきが生じるという問題があるが、弁室１２の容積が大きく、弁閉鎖板４７の面積を大きくした場合には、それに伴なってばね荷重を大きく設定することができ、使用する弁規制ばね４７Ｂによるばね荷重も大きなものとすることが可能となり、これによって荷重のばらつきを低減することが可能である。このように、弁室１２および弁閉鎖板４７を拡大し得るような状況においては、この第２の実施形態の特有の効果が発揮される。
【００８７】
すなわち、この第２の実施形態では、開口部４３の形成位置から支点ＳＰまでの距離が、第１の実施形態および比較例などよりも大きく設定されているため、負圧発生空間Ｒ１１内に発生する負圧によって弁閉鎖板３４が一定の回転角度だけ回転変位した場合に、密接部材４４の突部４４ａからより大きく変位することとなる。このため、弁閉鎖板４７と密接部材４４との間に形成される間隙はより大きなものとなり、弁室１２内における空気の流動抵抗が大幅に低減され、迅速に大量の大気をインク収納室に導入することができる。
【００８８】
このため、記録ヘッドによって高速記録動作を行い、急激に大量のインクが消費されてインク収納室に急激な負圧増加が生じた場合にも、大量の大気を迅速に導入することができるので、負圧の増減に対する応答性が高まり、安定した負圧制御が可能となる。
【００８９】
（上記実施形態の変形例）
上記各実施形態では、弁閉鎖板に設ける開口部を、弁規制板に対する弁規制ばねの荷重点と略一致させる構成としたが、弁規制板の開口部の形成位置を、弁規制板に対する弁規制ばねの荷重点から偏倚させた位置に設けることも可能である。この場合、密閉部材の位置は開口部の位置に応じて設定すれば良い。
【００９０】
このように、本発明においては、密閉部材の開口部の形成位置を弁規制ばねの配設位置に拘わりなく設計上の都合に応じて種々選択可能である。従って、例えば、弁規制ばねを上記第１の実施形態と同様の配置位置（ｒ＜ｒ０）に設定し、開口部の位置を上記第２の実施形態における位置（支点から開口部に至る距離が、支点から弁閉鎖板の重心に至る距離より大となる位置）に形成すれば、上記第１の実施形態と同様に弁規制ばねのばらつきを低減し得ると共に、第２の実施形態と同様に、弁室内における空気の流動抵抗を低減することが可能となり、負圧の増減に対する応答性を高めることができる。つまり、このような構成を採ることにより、上記第１の実施形態および第２の実施形態のそれぞれが持つ特有の効果を同時に達成することが可能となる。但し、この場合には、弁閉鎖板に比較的高い剛性を有する部材を適用するか、あるいは弁規制ばねの荷重を受けるばね部材などを設けることが望ましい。
【００９１】
また、上記各実施形態では、可撓性シートと弁室の内面とが接する位置を弁閉鎖板が回転偏倚する支点として設定したが、支点の位置を弁閉鎖板との接触位置あるいはその他の位置に設定することも可能である。例えば、密閉部材と弁閉鎖板との接触点を支点とすることも可能であり、また、弁室内に新たに支点を形成することも可能である。
【００９２】
また、上記各実施形態では、弁室の負圧側空間に圧縮ばね形態の弁規制ばねを設けたが、引きばね形態の弁規制ばねを大気側空間に設けることも可能であり、また、支点の位置によっては、圧縮ばね形態の弁規制ばねを大気側空間に設けたり、引きばね形態のコイルばねを負圧側空間に用いたりすることも可能であり、さらにコイルばね以外のばね、例えば板ばねなどを用いることも可能である。
【００９３】
また、上述の可撓性シートは、伸縮性の少ない樹脂製のシートを用いたため、弁閉鎖板の偏倚を可能とすべく可撓領域に弛みを持たせた構成となっているが、ゴムなどのような伸縮性を有するシートを用いることも可能であり、弁室内の流体の流動を遮断し得るものであれば、特にその素材は限定されない。
【００９４】
さらに、開口部の形状は上記実施形態のような円形に限らず、その他の形状に設定することも可能である。
【００９５】
（記録ヘッドの構成例）
記録ヘッド３０には、所定方向（例えば後述のようにキャリッジ等の部材に搭載されて記録媒体に対し相対移動しつつ吐出動作を行うシリアル記録方式を採るものにあってはキャリッジの移動方向と異なる方向）に配列された複数の吐出口と、各吐出口に連通する液路と、液路に配置されてインクを吐出するために利用されるエネルギーを発生する素子とが設けられる。ここで、記録ヘッドにおけるインクの吐出方式、すなわちエネルギ発生素子の形態は特に限定されるものではなく、例えば、通電に応じ発熱する電気熱変換体をエネルギー発生素子として用い、その発生する熱エネルギーをインク吐出に利用するものであっても良い。その場合には、電気熱変換体の発熱によってインクに膜沸騰を生じさせ、そのときの発泡エネルギーによってインク吐出口からインクを吐出させることができる。また、電圧の印加に応じて変形するピエゾ素子のような電気機械変換素子を用い、その機械的エネルギーを利用してインク吐出を行うものでも良い。
【００９６】
なお、記録ヘッド３０およびインクタンク１０は、分離可能または分離不能に一体化されたものでも良く、また別体に構成されて連通路を介し接続されるものでも良い。一体化した場合には、記録装置内の搭載部材（例えばキャリッジ）に着脱可能なカートリッジの形態とすることもできる。
【００９７】
（インクジェット記録装置の構成例）
本例の記録装置５０はシリアルスキャン方式のインクジェット記録装置であり、ガイド軸５１，５２によって、キャリッジ５３が矢印Ａの主走査方向に移動自在にガイドされている。キャリッジ５３は、キャリッジモータおよびその駆動力を伝達するベルト等の駆動力伝達機構により、主走査方向に往復動される。キャリッジ５３には、記録ヘッド３０（図７においては不図示）と、その記録ヘッド３０にインクを供給するインクタンク１０が搭載される。記録ヘッド３０とインクタンク１０は、上述した実施形態と同様に構成されており、インクジェットカートリッジを構成するものであっても良い。被記録媒体としての用紙Ｐは、装置の前端部に設けられた挿入口５５から挿入された後、その搬送方向が反転されてから、送りローラ５６によって矢印Ｂの副走査方向に搬送される。記録装置５０は、記録ヘッド３０を主走査方向に移動させつつ、プラテン５７上の用紙Ｐの記録領域に向かってインクを吐出させる記録動作と、その記録幅に対応する距離だけ用紙Ｐを副走査方向に搬送する搬送動作と、を繰り返すことによって、用紙Ｐ上に順次画像を記録する。
【００９８】
記録ヘッド３０は、インクを吐出するためのエネルギーとして、電気熱変換体から発生する熱エネルギーを利用するものであっても良い。その場合には、電気熱変換体の発熱によってインクに膜沸騰を生じさせ、そのときの発泡エネルギーによって、インク吐出口からインクを吐出することができる。また、記録ヘッド３０におけるインクの吐出方式は、このような電気熱変換体を用いた方式のみに限定されず、例えば、圧電素子を用いてインクを吐出する方式等であっても良い。
【００９９】
キャリッジ５３の移動領域における図７中の左端には、キャリッジ５３に搭載された記録ヘッド３０のインク吐出口の形成面と対向する回復系ユニット（回復処理手段）５８が設けられている。回復系ユニット５８には、記録ヘッド３０のインク吐出口のキャッピングが可能なキャップと、そのキャップ内に負圧を導入可能な吸引ポンプなどが備えられており、インク吐出口を覆ったキャップ内に負圧を導入することにより、インク吐出口からインクを吸引排出させて、記録ヘッド３０の良好なインク吐出状態を維持すべく回復処理（「吸引回復処理」ともいう）をする。また、キャップ内に向かって、インク吐出口から画像の記録に寄与しないインクを吐出させることによって、記録ヘッド３０の良好なインク吐出状態を維持すべく回復処理（「吐出回復処理」ともいう）をすることもできる。
【０１００】
本例の記録装置においては、記録ヘッド３０と共にキャリッジ５３に搭載されたインクタンク１０から、記録ヘッド３０に対してインクが供給されることになる。
【０１０１】
（本発明の適用例）
以上では本発明を記録ヘッドにインクを供給するインクタンクに適用した場合を例に採り説明したが、記録部としてのペンにインクを供給する供給部に適用することも可能である。
【０１０２】
また、本発明に係る一方向弁は、記録装置に限らず、種々の流体の流動領域において適用可能であり、流体の種類も気体に限定されるものではなく、液体にも適用可能である。要するに本発明に係る一方向弁は、下記の実施態様１４に示すように、流体の流動空間を、低圧空間（第１の圧力領域）と高圧空間（第２の圧力空間）に区画し、低圧領域と高圧領域との圧力差が一定値以下である場合には、高圧領域から低圧領域への流体の流動を遮断し、前記圧力差が一定値を超えた時にのみ、高圧領域から低圧領域への流体の流動を可能とすることを必要とする全ての状況において適用可能である。
【０１０３】
従って、例えば、飲料水や液体調味料などの種々の液体を供給するための装置、あるいは薬品を供給する医療の分野などに広範囲に適用することができる。
【０１０４】
また、本発明は、上述したようなシリアルスキャン方式の他、種々の方式による記録装置に適用することができる。例えば、被記録媒体の記録領域の全長に渡って延在する長尺な記録ヘッドを用いる、いわゆるフルライン方式の記録装置として構成することもできる。
【０１０５】
（実施態様）
以下、本発明の実施態様を列挙する。
（実施態様１）  液体の収納空間を画成する収納部と、
前記収納部に収納されている液体を外部に供給する液体供給部と、
前記収納空間内に常時負圧を発生させると共に、前記液体供給部から外部に液体を供給することによって前記収納空間内の負圧を増大させる負圧発生手段と、
外部から前記収納空間への気体の導入を許容し、かつ前記収納空間から外部への液体および気体の導出を遮断するための一方向弁と、を備えた液体収納容器であって、
前記一方向弁は、
外部から前記収納部内への気体を導入させる大気導入用の開口部を閉鎖する閉鎖位置とこの開口部からの大気の導入を可能とする開放位置とに変位可能に保持された閉鎖部材と、
前記閉鎖部材を前記閉鎖位置に向けて付勢する付勢手段と、を備え、
前記付勢部材によって前記閉鎖部材に作用する点を、前記閉鎖部材の重心と異なる位置に設定すると共に、
収納空間内の圧力が所定値を超えるとき前記閉鎖部材が前記閉鎖位置に保持され、前記収納空間内の圧力が所定値以下のとき前記閉鎖部材が開放位置に変位されるよう前記付勢手段の付勢力を設定したことを特徴とする液体収納容器。
【０１０６】
（実施態様２）  液体の収納空間を画成する収納部と、
前記収納部に収納されている液体を外部に供給する液体供給部と、
前記収納空間内に常時負圧を発生させると共に、前記液体供給部から外部に液体を供給することによって前記収納空間内の負圧を増大させる負圧発生手段と、
外部から前記収納空間への気体の導入を許容し、かつ前記収納空間から外部への液体および気体の導出を遮断するための一方向弁と、を備えた液体収納容器であって、
前記一方向弁は、
前記収納空間に連通する弁室と、
前記弁室内に変位可能に設けられ、前記収納空間に連通する負圧側空間と大気に開放される大気側空間とに前記弁室を区画すると共に、前記大気側空間から負圧側空間への空気の流通を可能とする開口部を形成してなる区画部材と、
前記弁室内に固定され、前記区画部材の変位によって前記開口部を閉鎖、開放する密閉部と、
前記区画部材の開口部が前記密閉部によって閉鎖される方向に前記区画部材を付勢する付勢手段と、を備え、
前記区画部材を、弁室内に設けた可撓性部材と、この可撓性部材に接合されると共に前記開口部を形成した弁閉鎖板とにより構成する一方、
前記付勢部材の付勢力が前記区画部材に作用する点を、前記弁閉鎖板の重心と異なる位置に設定し、かつ、
収納空間内の圧力が所定値を超えるとき前記開口部が前記密閉部によって閉鎖され、前記収納空間内の圧力が所定値以下のとき前記開口部が大気に開放されるよう前記記付勢手段の付勢力を設定したことを特徴とする液体収納容器。
【０１０７】
（実施態様３）  液体の収納空間を画成する収納部と、
前記収納部に収納されている液体を外部に供給する液体供給部と、
前記収納空間内に常時負圧を発生させると共に、前記液体供給部から外部に液体を供給することによって前記収納空間内の負圧を増大させる負圧発生手段と、
外部から前記収納空間への気体の導入を許容し、かつ前記収納空間から外部への液体および気体の導出を遮断するための一方向弁と、を備えた液体収納容器であって、
前記一方向弁は、
前記収納空間に連通する弁室と、
前記弁室内に変位可能に設けられ、前記収納空間に連通する負圧側空間と大気に開放される大気側空間とに前記弁室を区画すると共に、前記大気側空間から負圧側空間への空気の流通を可能とする開口部を形成してなる区画部材と、
前記弁室内に固定され、前記区画部材の変位によって前記開口部を閉鎖、開放する密閉部と、
前記区画部材の開口部が前記密閉部によって閉鎖される方向に前記区画部材を付勢する付勢手段と、を備え、
前記区画部材を、弁室内に設けた可撓性部材と、この可撓性部材に接合されると共に前記開口部を形成した弁閉鎖板とにより構成する一方、
前記弁閉鎖板の変位方向を、前記弁閉塞板の重心とは異なる位置を中心とする回転方向に設定し、かつ、
収納空間内の圧力が所定値を超えるとき前記開口部が前記密閉部によって閉鎖され、前記収納空間内の圧力が所定値以下のとき前記開口部が大気に開放されるよう前記記付勢手段の付勢力を設定したことを特徴とする液体収納容器。
【０１０８】
（実施態様４）  前記可撓性部材は、前記弁閉鎖部材と弁室との間を閉塞する可撓領域を構成すると共に、前記可撓領域の一部には、他の部分より撓み量の少ない撓み規制部を形成してなり、この撓み規制部によって前記弁閉鎖部材を回転方向へと変位させるようにしたことを特徴とする実施態様２または３に記載の液体収納容器。
【０１０９】
（実施態様５）  前記一方向弁は、
前記支点から前記付勢力Ｆ２が発生する位置までの距離をｒ、
前記支点から前詭弁閉鎖手段の閉鎖面の重心までの距離をｒ０、
前記弁室内の気体の負圧量をＰ、
前記弁閉鎖部材の面積をＳ２としたとき、次式
Ｐ  ＞  （ｒ／ｒ０）×  （｜Ｆ２｜／Ｓ２）
を満たす場合に前記開口部が密閉部から離間して大気に開放され、大気側空間から開口部および負圧発生空間を収納部へと空気を導入することを特徴とする実施態様２ないし４のいずれかに記載の液体収納容器。
【０１１０】
（実施態様６）  前記液体の供給に伴う前記可動部の変位により前記収納空間の内容積が減少して行き、その内容積が所定値以下となったときに、前記一方向弁が開放されて前記気体が導入されるよう構成されたことを特徴とする実施態様５に記載の液体収納容器。
【０１１１】
（実施態様７）  前記収納空間に前記液体が最大に収納されている初期状態において次式
Ｐ  ＜  （ｒ／ｒ０）ｘ  （｜Ｆ２｜／Ｓ２）
が満たされていることを特徴とする実施態様６に記載の液体収納容器。
【０１１２】
（実施態様８）  前記初期状態から前記液体の供給に伴って前記内容積が減少して行き、その内容積が前記所定値以下となって前記気体が導入された時点において、前記内容積は前記初期状態における内容積以下であることを特徴とする実施態様７に記載の液体収納容器。
【０１１３】
（実施態様９）  前記初期状態から前記液体の供給に伴って前記内容積が減少して行き、その内容積が前記所定値以下となって前記気体が導入された時点以後は、前記液体の供給および前記気体の導入が行われても前記収納空間が前記所定値付近の内容積を保持することを特徴とする実施態様８に記載の液体収納容器。
【０１１４】
（実施態様１０）  前記収納室には、前記収納空間の内容積を増大させる方向の付勢力Ｆ１を発生するための弾性部材と、前記付勢力Ｆ１を受け面積Ｓ１を以て前記増大させる方向に前記可動部を付勢する手段と、が設けられ、
前記収納空間と前記弁室の負圧側空間とを連通させる連通部に前記液体が存在する場合において、
前記連通部に形成される前記液体のメニスカスに起因する圧力をＰＭ、
前記メニスカスから前記収納空間のインク最上部までの高さをｈ、
前記液体の密度をρ、
重力加速度をｇ、とするときの前記弁室内の気体の負圧量Ｐは、
Ｐ＝−（Ｆ１／Ｓ１）＋ｈ×ρ×ｇ＋ＰＭ
で表されることを特徴とする実施態様２ないし９のいずれかに記載の液体収納容器。
【０１１５】
（実施態様１１）  記録材としてのインクを前記液体として収納することを特徴とする実施態様１ないし１０に記載の液体収納容器。
【０１１６】
（実施態様１２）  実施態様１ないし１１のいずれかに記載の液体収納容器に接続可能とされ、前記収納空間から供給される液体を使用することを特徴とする液体使用装置。
【０１１７】
（実施態様１３）  実施態様１ないし１１に記載の液体収納容器を用い、収納空間内から供給されるインクによって記録を行うことを特徴とする記録装置。
【０１１８】
（実施態様１４）  請求項１０に記載の液体収納容器と、
前記液体収納容器に接続されて、前記収納空間内から供給されるインクをインク吐出口から吐出可能な記録ヘッドと、
を具えたことを特徴とするインクジェットカートリッジ。
【０１１９】
（実施態様１５）  所定の流体流動領域における流体の流動方向を一方向にのみ規制する弁機構を備えた一方向弁であって、
前記弁機構は、
前記流体流動空間に変位可能に設けられ、前記流体流動空間を第１の圧力領域と第２の圧力領域とに区画すると共に、前記第１の圧力領域と第２の圧力領域との流体の流動を可能とする開口部を形成してなる区画部材と、
前記第２の圧力領域内に固定され、前記区画部材の変位によって前記開口部を閉鎖、開放する密閉部と、
前記区画部材の開口部が前記密閉部によって閉鎖される方向に前記区画部材を付勢する付勢手段と、を備え、
前記区画部材を、液体流動空間内に設けた可撓性部材と、この可撓性部材に接合されると共に前記開口部を形成した弁閉鎖板とにより構成する一方、
前記付勢部材の付勢力が前記区画部材に作用する点を、前記弁閉鎖板の重心と異なる位置に設定してなり、
前記第２の圧力領域における圧力に対し、第１の圧力領域における圧力の低下量が一定値以下であるとき、前記開口部が前記密閉部により密閉されて前記第１の圧力領域から第２の圧力領域への流体の移動が阻止され、
前記第２の圧力領域における圧力に対し、第１の圧力領域における圧力の低下量が一定値を上回ったとき、前記開口部が前記密閉部によって開放され前記第１の圧力領域から第２の圧力領域への流体の移動が許容されることを特徴とする一方向弁。
【０１２０】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明は、外部（記録ヘッドなど）に供給する液体（インクなど）の収納部に、所要の負圧を発生させる手段と、液体供給に伴う収納部内の負圧増大に応じて内部に空気を導入できるようにすることで負圧が適正な範囲に保たれるようにするための空気導入部とを有する構成にあって、いかなる使用環境および保存環境においても空気導入部からインクなどの液体が漏出することがなく、かつ液体消費の段階によらず安定した負圧特性を維持できるようになる。従って、本発明をインクジェット記録ヘッドに適用する場合には、常に安定したインク吐出特性を得ることができ、記録品位の安定化および向上に資することができる。
【０１２１】
また、本発明における一方向弁は、流体流動空間を第１の圧力空間（例えば低圧空間）と第２の圧力空間（高圧空間）とに区画する区画部材を備え、この区画部材を、弁室内に設けた可撓性部材と、この可撓性部材に接合されると共に前記開口部を形成した弁閉鎖板とにより構成し、さらに、前記開口部が第２の圧力空間内に固定された密閉部材によって閉鎖させるよう前記弁閉鎖板を付勢する付勢手段を設け、この付勢部材の付勢力が前記弁閉鎖部材に作用する点を、前記弁閉鎖板の重心と異なる位置に設定するものとなっている。このため、弁閉鎖部材は所定の支点を中心とした回転方向へと変位させることが可能となり、付勢手段の付勢力の作用する点を支点に近づけて設定すれば、付勢手段として大きな付勢力を発生させるものを選択することができ、ばらつきの少ない付勢手段を用いることが可能となる。このため、より安定した弁機能を得ることができる。
【０１２２】
さらに、前記弁閉鎖部材の開口部の形成位置と支点との距離を大きく設定すれば、前記開口部の開放時における開度を増大させることができ、開放時における流体の流動抵抗を低減させることができ、迅速に大量の大気をインク収納室に導入することができる。
【０１２３】
このため、この一方向弁を備えた液体供給装置をインクタンクとして記録装置に用いれば、高速記録にも容易に対応することができ、収納部内の負圧を常に適正に保つことができ、記録ヘッドにおいて適正なメニスカスを安定して形成させることができ、高速記録動作が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるインクタンクおよび記録ヘッドの概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における一方向弁の内部構造を示す図であり、（ａ）は拡大縦断正面図、（ｂ）は（ａ）に示したもののＢ−Ｂ線断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態におけるインクタンクの動作を説明するための縦断正面図であり、（ａ）は初期状態を、（ｂ）は（ａ）に示す状態からインクの消費が進み、一方向弁が閉鎖されている状態を、（ｃ）は（ｂ）に示す状態からインクがさらに消費され、一方向弁が開放された状態をそれぞれ示している。
【図４】本発明の第１の実施形態における一方向弁の動作を詳細に説明するための縦断正面図であり、（ａ）は一方向弁が閉鎖された状態を、（ｂ）は一方向弁が開放された状態をそれぞれ示している。
【図５】本発明の実施形態における一方向弁に対する比較例を示す縦断正面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態における一方向弁の弁機構の動作を説明するための縦断正面図である。
【図７】本発明を適用可能なインクジェット記録装置の構成例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０  インクタンク
１０ａ  外装材
１１  タンク本体
１２  弁室
１２ａ  大気連通口
１３  可動部材
１４  大気連通口
１５  連通路
１６  ばね部材
１７  ジョイント
１８  インク供給バルブ
１９  押しばね
２０  球体
３０  記録ヘッド
３１  インク吐出部
３２  供給管
３０  弁室
４１  弁機構
４２  区画部材
４３  開口部
４４  密閉部材
４５  弁規制ばね
４６  可撓性シート
４７  弁閉鎖板
５０  インクジェット記録装置
５４  液体供給システム
５３  キャリッジ
【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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