(57)【要約】【課題】  印刷媒体に余白無し印刷を行うためのインクジェットプリンタに着脱可能なインクカートリッジにおいて、構造が簡単で、コストが低く、大型化することなく効率よく余剰インクの吸収が可能なインクカートリッジ等を提供する。【解決手段】  インクタンク筐体２の上面には第２受容部１１が設けられ、インクタンク蓋１で密閉されている。インクタンク筐体２の内部にはインク収容容器部３が形成され、インクタンク下蓋４で密閉されている。インクタンク筐体２の側部には第１受容部１２が形成されている。インクカートリッジ上面のインクタンク上蓋１に第一開口部２１が形成され、さらにインクカートリッジ側部に第二開口部２２が形成されている。第二開口部２２を形成する開口面がインクカートリッジ挿入方向前端面部よりも挿入方向に対して後方位置に配置されている。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被記録媒体の搬送方向と交差する方向に走査して被記録媒体に液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドのノズルから液体を吸引する回復ユニットと、を有する液体吐出記録装置に着脱可能であって、前記液体吐出ヘッドへ供給するための液体を収容する液体収容部を有するインクカートリッジにおいて、
前記回復ユニットにより前記液体吐出ヘッドから排出された液体を受容する受容部と、
前記液体吐出ヘッドへ供給するための液体を収容する液体収容部と、
前記受容部と前記回復ユニットとを接続する接続部と、
を備え、
前記接続部が、インクカートリッジの前記液体吐出記録装置への挿入方向の前端面部よりも挿入方向に対して後方位置に配置されていることを特徴とするインクカートリッジ。
【請求項２】
被記録媒体の搬送方向と交差する方向に走査して被記録媒体に液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドのノズルから液体を吸引する回復ユニットと、を有する液体吐出記録装置に着脱可能なインクカートリッジにおいて、
前記液体吐出ヘッドへ供給するための液体を収容する液体収容部と、
前記液体吐出ヘッドから前記回復ユニットに排出された液体を受容する第一受容部と、
前記液体吐出ヘッドから前記被記録媒体より外側に吐出された液体を受容する第二受容部と、
前記第一受容部と前記回復ユニットとを接続する接続部と、を備え、
前記接続部が、前記インクカートリッジの前記液体吐出記録装置への挿入方向の前端面部よりも挿入方向に対して後方位置に配置されていることを特徴とするインクカートリッジ。
【請求項３】
前記接続部よりもインクカートリッジの前記液体吐出記録装置への挿入方向の前方に、前記液体吐出記録装置との係合部を備える請求項１または２に記載のインクカートリッジ。
【請求項４】
前記第二受容部は前記液体吐出ヘッドの走査領域と対向する面に設けられた第一開口部と連通し、前記接続部は、前記第一開口部が形成された面とは異なる面に形成された第二開口部である請求項２に記載のインクカートリッジ。
【請求項５】
前記第一受容部と第二受容部は、一体化したインク保持部材からなる請求項２に記載のインクカートリッジ。
【請求項６】
前記第一受容部と前記第二受容部は互いに接する２つのインク保持部材である請求項２に記載のインクカートリッジ。
【請求項７】
前記第二受容部の保持部材の毛管力が前記第一受容部の保持部材の毛管力より高い請求項６に記載のインクカートリッジ。
【請求項８】
前記接続部は前記第二受容部が配されている領域の中央付近に設けられている請求項２に記載のインクカートリッジ。
【請求項９】
前記第二受容部を構成する蓋部材が、前記筐体に対して易分解性のある方法で装着されている請求項２に記載のインクカートリッジ。
【請求項１０】
前記液体収容部には液体が収容されている請求項１または２に記載のインクカートリッジ。
【請求項１１】
前記第一開口部は、その中央に、被記録媒体の搬送方向の両端部側の液体を受け入れる第一開口領域と、前記第一開口領域を挟んで両端部に、液体吐出ヘッドの走査方向に関して被記録媒体の両端部側の液体を受け入れる第二開口領域および第三開口領域と、を備え、第二開口領域および第三開口領域はそれぞれ面積が異なっている請求項４に記載のインクカートリッジ。
【請求項１２】
請求項１に記載のインクカートリッジを搭載可能な液体吐出記録装置であって、
前記回復ユニットからの排出インクを前記受容部に排出するための管部材を有し、該管部材は前記インクカートリッジが前記液体吐出記録装置に装着された状態で、前記接続部と接続される液体吐出記録装置。
【請求項１３】
前記インクカートリッジは、前記液体吐出ヘッドの走査領域と対向する面に設けられる第二受容部をさらに備え、該第二受容部と前記液体吐出記録ヘッドの吐出口が形成されている面との間の距離が3.3mm以下である請求項１２に記載の液体吐出記録装置。
【請求項１４】
被記録媒体の搬送方向と交差する方向に走査して被記録媒体に液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドのノズルから液体を吸引する回復ユニットと、を有する液体吐出記録装置に着脱可能であって、前記液体吐出ヘッドへ供給するための液体を収容する液体収容部を有するインクカートリッジの製造方法において、
液体収容部を有し、該液体収容部の側面に隣接した上面に開口部を有する凹部を備えたインクカートリッジ筐体を用意する工程と、
前記開口部から前記凹部内に第２の吸収体を挿入する工程と、
前記第二の吸収体を挿入する工程の後で、前記インクカートリッジの上面に、前記第２の吸収体と当接するように第1の吸収体を配置する工程と、
前記第１の吸収体を配置したインクカートリッジ筐体に開口を有する上蓋を取り付けることで、前記液体吐出ヘッドの走査領域と対向する面に、前記第１の吸収体に連通する第一開口部が形成され、該第一開口部が形成された面と異なる面に、前記第２の吸収体に連通する第二開口部が形成され、前記第二開口部が形成された部分が、インクカートリッジの前記液体吐出記録装置への挿入方向の前端面部よりも挿入方向に対して後方位置に配置されているインクカートリッジを形成する工程と、
を有することを特徴とするインクカートリッジの製造方法。
【請求項１５】
液体収容部に液体を充填する工程をさらに有する請求項１４に記載のインクカートリッジの製造方法。
【請求項１６】
被記録媒体の搬送方向と交差する方向に走査して被記録媒体に液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドのノズルから液体を吸引する回復ユニットと、を有する液体吐出記録装置に着脱可能であって、前記液体吐出ヘッドへ供給するための液体を収容する液体収容部を有するインクカートリッジの製造方法において、
前記回復ユニットにより前記液体吐出ヘッドから排出された液体を受容する受容部と、前記液体吐出ヘッドへ供給するための液体を収容する液体収容部と、前記液体収容部の液体を外部に排出させるための液体供給口と、前記受容部と前記回復ユニットとを接続する接続部と、を備え、該接続部が、インクカートリッジの前記液体吐出記録装置への挿入方向の前端面部よりも挿入方向に対して後方位置に配置されているインクカートリッジを用意する工程と、
前記液体吐出ヘッドから吐出するための液体を、前記液体供給口から注入する工程と、
を有することを特徴とするインクカートリッジの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録方式で用いられる、インク等の液体を収納した交換型の液体収納容器であるインクカートリッジ、該カートリッジを搭載する記録装置、および該インクタンクの製造方法に関し、特に小型で持ち運びが容易なポータブルプリンタに好適に利用可能なインクカートリッジ、該カートリッジを搭載する記録装置、および該インクタンクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置において、記録ヘッドの目詰まりなどを防ぐ目的で記録ヘッドからインクを吸引回復するユニットを設けることが知られている。この吸引回復ユニットで吸引した排出インクを受容する排インク受容部を備え、インクジェット記録装置に対して交換可能なインクカートリッジとして、特許文献１や特許文献２に示すような構成が知られている。このようなインクカートリッジでは、排インク受容部の排インク受け入れ部を、インクカートリッジの記録装置への挿入方向の先端となる面に設けることが一般的である。このインクカートリッジを装着するインクジェット記録装置では、排出インクを導出するための排出インク供給管を、インクカートリッジの挿入方向前方に設ける必要がある。
【特許文献１】特開平６−３４００９２号公報
【特許文献２】特開平５−４３４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ポータブルプリンタを薄型にするためには、インクタンクも扁平形状にすることが求められており、インクタンクの排インク受け入れ部が上述のような配置の場合、交換回数を少なくするためにインクタンクのインク収容量を増加させようとすることと、ポータブルプリンタを小型、薄型化することを両立させることは困難であった（第1の技術課題）。
【０００４】
さらに加えて、排インク受容部そのものの大きさをなるべく小さくしようとする場合、排インク受容部に吸収したインクが、充分速やかに拡散することが困難になる。そのため、使用状態によっては排インク受容部内に排出インクが局所的にかつ過剰に存在し、搬送中の振動や落下の衝撃、あるいは温度環境の変化によっては、機体内または機体外へインクが漏れ出す可能性があった（第２の技術課題）。
【０００５】
一方、印刷媒体に出力された画像がより銀塩写真に近づくにつれ、ソフトウェア上で印刷領域を用紙幅以上にレイアウトし全面に印刷する技術により、銀塩写真同様の余白のない全面レイアウト印刷（縁なし印刷とも呼ばれる）を可能にするインクジェット記録装置が市販されるようになっている。このようなインクジェット記録装置では、全面印刷時の用紙端部に対応する場所のプラテンに、インクを吸収するインク吸収部材を配置し、これに、インクジェットヘッドによって用紙外部に吐出されたインク滴を吸収し保持することにより、後にプラテン上に供給される用紙を汚すことなく全面レイアウトを可能にしているものがある。
【０００６】
しかしながら、上記のインク吸収体は本体のプラテンに収納されているため、インク吸収体の容量の増加にともないプリンタ本体自体が大型化してしまう。特に持ち運びが可能な小型のプリンタでは、漏れに対する信頼性のマージンを高くしたり、ヘビーユーザの使用頻度に合わせて本体寿命と同等の期間に印刷するために必要な量のインク吸収体を確保したりするため、そのままではプリンタの小型化が困難であった（第３の技術課題）。
【０００７】
本発明の目的は、上記第1、第２、第３の技術課題に対し、特定の課題を単独で解決するインクカートリッジ、あるいは複数の技術課題を同時に解決し、印刷媒体に余白なし印刷を行うインクジェット記録装置の小型化に寄与するインクカートリッジを提供することである。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、上記の目的を達成するカートリッジを搭載するインクジェット記録装置や該カートリッジの製造方法など、関連する諸発明を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のインクカートリッジは、被記録媒体の搬送方向と交差する方向に走査して被記録媒体に液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドのノズルから液体を吸引する回復ユニットと、を有する液体吐出記録装置に着脱可能であって、該液体吐出ヘッドへ供給するための液体を収容する液体収容部を有するインクカートリッジにおいて、前記吸引回復手段により前記液体吐出ヘッドから排出された液体を受容する受容部と、該液体吐出ヘッドへ供給するための液体を収容する液体収容部と、前記受容部と前記吸引回復手段とを接続する接続部と、を備え、該接続部が、インクカートリッジの前記液体吐出記録装置への挿入方向の前端面部よりも挿入方向に対して後方位置に配置されていることを特徴とする。
【００１０】
上述の本発明のインクカートリッジによれば、回復ユニットとインクカートリッジとの接続を記録ヘッドの走査領域内で行うことが出来るので、スペース上空きのある記録ヘッドの走査領域内に回復ユニットの主要部（ポンプやカートリッジとの接続部）を配置することが可能となることで、上述の第１の課題を解決することが出来る。
【００１１】
また、本発明の他の形態のインクカートリッジは、被記録媒体の搬送方向と交差する方向に走査して被記録媒体に液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドのノズルから液体を吸引する回復ユニットと、を有する液体吐出記録装置に着脱可能なインクカートリッジにおいて、該液体吐出ヘッドへ供給するための液体を収容する液体収容部と、前記液体吐出ヘッドから前記回復ユニットに排出された液体を受容する第一受容部と、前記液体吐出ヘッドから前記被記録媒体より外側に吐出された液体を受容する第二受容部と、前記第一受容部と前記回復ユニットとを接続する接続部と、を備え、前記接続部が、前記インクカートリッジの前記液体吐出記録装置への挿入方向の前端面部よりも挿入方向に対して後方位置に配置されていることを特徴とする。
【００１２】
上述の本発明のインクカートリッジによれば、液体吐出ヘッドが被記録媒体の搬送方向と交差する方向に往復移動して、被記録媒体全体に印刷を可能とする記録装置において、全面印刷時に印刷媒体の走査方向における両端部外側に吐出された液体を受ける第二受容部を液体収容部と一体化したインクカートリッジしている。この場合、液体吐出ヘッドからの液体を吸収する吸収体を内部に収納するインクカートリッジを構成しようとするために細長い形状となる。このようなインクカートリッジに、さらに液体吐出ヘッドから排出された液体を受容する第一受容部を設ける際に、その開口を従来のように記録装置への挿入方向前面に設けてしまうと、記録装置における液体吐出ヘッドの走査方向の大きさが、廃インク導出管をインクタンク前方に設ける分だけ長くなってしまう。そこで、第一受容部の接続部をインクカートリッジの前記液体吐出記録装置への挿入方向の前端面部よりも挿入方向に対して後方位置に配置することで、廃インク導出管を被記録媒体の搬送方向に配置することが出来るようになる。このため、前述の記録装置の小型化に対応することが出来る。
【００１３】
本発明のさらに他の形態のインクカートリッジは、被記録媒体の搬送方向と交差する方向に走査され、該被記録媒体に液体を吐出する液体吐出ヘッドと、該液体吐出ヘッドへ液体を供給する液体供給手段とを有する液体吐出記録装置に着脱可能なインクカートリッジにおいて、前記液体吐出ヘッドから被記録媒体より外側に吐出された液体を吸収する吸収体と、前記液体吐出ヘッドの走査領域と対向する面に、液体吐出ヘッドの走査方向と平行な方向に形成された、前記吸収体を露出する開口部を有する蓋部材と、を備え、前記開口部を有する蓋部材は、その中央に、被記録媒体の搬送方向の前・後両端部側の液体を受容する第一開口領域と、前記第一開口領域を挟んだ両端部に、液体吐出ヘッドの走査方向に関して被記録媒体の両端部側の液体を受容する互いに面積の異なる第二開口領域および第三開口領域と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
上述の本発明のインクカートリッジによれば、プリンタ本体に対して小型性を維持しつつ、かつ印刷用紙の両端部にわたってインク吸収用の開口部をもたせるため、吸収効率の良い軽量で小型のインクカートリッジを提供することが出来る。
【００１５】
また、本発明の液体吐出記録装置は、上述のインクカートリッジを搭載し、回復ユニットからの排出インクを前記受容部に排出するための管部材を有するとともに、該管部材は前記インクカートリッジが前記液体吐出記録装置に装着された状態で、前記接続部と接続されることを特徴とする。このような記録装置は、前述のインクカートリッジの特性を生かし、装置自体が小型化しているだけでなく、廃インクが装置内に漏れる恐れがない。
【００１６】
また、本発明のインクカートリッジの製造方法は、被記録媒体の搬送方向と交差する方向に走査して被記録媒体に液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドのノズルから液体を吸引する回復ユニットと、を有する液体吐出記録装置に着脱可能であって、該液体吐出ヘッドへ供給するための液体を収容する液体収容部を有するインクカートリッジの製造方法において、液体収容部を有し、該収容部の側面に隣接した上面に開口部を有する凹部を備えたインクカートリッジ筐体を用意する工程と、前記開口部から前記凹部内に第２の吸収体を挿入する工程と、前記第二の吸収体を挿入する工程の後で、該インクカートリッジの上面に、前記第２の吸収体と当接するように第1の吸収体を配置する工程と、前記第1の吸収体を配置したインクカートリッジ筐体に開口を有する上蓋を取り付けることで、前記液体吐出ヘッドの走査領域と対向する面に、前記第１の吸収体に連通する第一開口部が形成され、該第一開口部が形成された面と異なる面に、前記第２の吸収体に連通する第二開口部が形成され、前記第二開口部が形成された部分が、インクカートリッジの前記液体吐出記録装置への挿入方向の前端面部よりも挿入方向に対して後方位置に配置されているインクカートリッジを形成する工程と、を有することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の他の形態のインクカートリッジの製造方法は、被記録媒体の搬送方向と交差する方向に走査して被記録媒体に液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドのノズルから液体を吸引する吸引回復手段と、を有する液体吐出記録装置に着脱可能であって、該液体吐出ヘッドへ供給するための液体を収容する液体収容部を有するインクカートリッジの製造方法において、前記吸引回復手段により前記液体吐出ヘッドから排出された液体を受容する受容部と、該液体吐出ヘッドへ供給するための液体を収容する液体収容部と、該液体収容部の液体を外部に輩出させるための液体供給口と、前記受容部と前記吸引回復手段とを接続する接続部と、を備え、該接続部が、インクカートリッジの前記液体吐出記録装置への挿入方向の前端面部よりも挿入方向に対して後方位置に配置されているインクカートリッジを用意する工程と、前記液体吐出ヘッドから吐出するための液体を、前記液体供給口から注入する工程と、を有することを特徴とする。
【００１８】
このようなインクカートリッジの製造方法を用いることで、本願発明のインクカートリッジを容易に提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
（実施形態１）
図１は本発明のインクカートリッジを搭載するインクジェットプリンタを説明するための説明図であり（ａ）は外観図、（ｂ）はその内部構造を示す斜視図である。また、図２は、図１に示すインクジェットプリンタにおける、インクカートリッジのジョイント部とインクジェットヘッドとの、インク供給時の結合状態を説明するための説明図である。
【００２１】
図１においてインクジェットプリンタ３０は背面部に給紙カセット３１が着脱自在であり、給紙カセット３１内に、プリンタ本体内に供給する印刷用紙Ｐが重ねて収納されている。また、プリンタの正面部には印刷された印刷用紙Ｐを排出する排出口３２が形成されている。プリンタ本体内に供給した印刷用紙Ｐは、その用紙搬送方向と交差する方向に設けられたガイドレール３８に支持されて往復移動するインクジェットヘッド３３からのインク吐出により所望の画像を印刷される。インクの吐出は、ノズルの吐出口近傍に配置した発熱素子または振動素子（不図示）の熱もしくは振動エネルギーにより、ノズル内の液体を押し出すことにより行われる。
【００２２】
記録に使用するインクを収めたインクカートリッジ１０は、プリンタ側面のインクカートリッジ交換口３４により交換可能であり、プリンタ本体に装着された際には印刷用紙Ｐの通過領域の下側に位置する。この位置に、図２に示すように、インクカートリッジ１０を収納するインクカートリッジ収納部３５が設けられている。このインクカートリッジ収納部３５の上面の一部は、後述するインクカートリッジ１０の余剰インク吸収のための受容部に連絡するための開口部が形成されている。
【００２３】
インクカートリッジ１０がインクジェットプリンタに装着された状態では、図１（ｂ）および図２（ａ）に示すようにインクジェットヘッド３３がホームポジションにあるとき、インクジェットヘッド３３に設けられた針状筒３６が後述するインクカートリッジのジョイント穴５ａに挿通が可能であるような位置となっている。そして、インクカートリッジ１０がインクカートリッジ収納部３５に装着されている状態で、上述のようにインク吐出を行うインクジェットヘッド３３に設けられた針状筒３６がジョイント穴５ａに挿通され（図２（ｄ））、インクジェットヘッド３３に接続したポンプ（不図示）の負圧により、各インク収容容器内から所定量のインクがインクジェットヘッド３３の各色の液室（不図示）へ導出される。この際、ジョイント穴５ａへの挿通を確実に行うために、インクジェットヘッド３３には位置決め用のガイドピン３７が具備されていて、あらかじめガイドピン３７が、インクカートリッジ１０に設けられた位置決め穴５ｂに案内されることにより、針状筒３６の、ジョイント穴５ａへの位置が定まる。
【００２４】
また、印刷を行う際には、インクジェットヘッド３３に設けられた針状筒３６とジョイント穴５ａとの挿通は解除され、この状態位置（ホームポジション）からインクジェットヘッド３３が印刷用紙Ｐに対して走査することにより、印刷がなされる。さらに所定の印刷後、再びホームポジションに戻り、インクジェットプリンタのインク吐出を行うインクジェットヘッドに設けられた針状筒３６がジョイント穴５ａに挿通され、上記と同様、前記ポンプの負圧により所定量のインクがインクジェットヘッド３３へインクが導出され、断続的にインクジェットヘッド３３にインクを満たすサイクルが繰り返される。
【００２５】
このインク供給のシステムを繰り返すために、インクジェットヘッド３３に設けられた針状筒部材をジョイント部１４０へ挿通する動作と、挿通を解除する動作とを繰り返す必要があり、インクカートリッジに設けられた溝部（不図示）がインクジェットプリンタのカムなどによる上下動作を行う軸に係合することによって、インクカートリッジ自体がインクジェットヘッド３３の針状筒３６に、着脱を行うことによってなされている。
【００２６】
また、インク収容容器部３のインク袋はインクカートリッジ１０の投影面積が最小になるように、幅32mm、長さ130mm、厚さ0.1mmのフィルムを熱溶着で貼り合わせて作製した。インク袋の厚みは各3mmである。インクジェットプリンタでは吐出信頼性を確保するために回復操作を行うが、回復操作に必要なインク容量と、用紙50枚の通常印字を可能とするインク容量とを加えて、本実施形態ではシアン、マゼンタ、イエローの各インク袋に4.2mlのインクを収容している。インクが無くなった場合には、インクカートリッジは新しいものと交換され、印刷が維持されることとなる。
【００２７】
次に、図３を用いて本発明のインクジェットカートリッジについて詳細に説明する。
【００２８】
図３（ａ）は本発明の実施形態１によるインクカートリッジの外観斜視図を示し、また、図３（ｂ）に図３（ａ）のＡ−Ａ線で切断した内部断面図を示す。
【００２９】
図３（ａ）および図３（ｂ）に示すインクカートリッジ１０は直方体形状のインクタンク筐体２を有する。インクタンク筐体２の上面には第２受容部１１が配置され、インクタンク上蓋１で密閉されている。インクタンク筐体２の内部にはインク収容容器部３が形成され、インクタンク下蓋４で密閉されている。インクタンク筐体２の側部には第１受容部１２を収納する凹部が筐体上面側より形成されており、インクタンク蓋１で密閉されている。
【００３０】
インクカートリッジ上面のインクタンク上蓋１に第一開口部２１が形成され、さらにインクカートリッジ側部に接続部２２が形成されている。第一開口部２１より第２受容部１１に、インクジェットヘッド（不図示）からのインクが排出される。また接続部２２より第１受容部１２に、インクジェットヘッドの吐出口からインクを強制的に吸引、排出して回復を図るプリンタ本体の回復装置（不図示）からパイプなどの配管系を通じて排出される。すなわち、インクタンク筐体２の上面とインクタンク上蓋１とで構成された空間が、インクジェットヘッドから印刷媒体より外側に吐出された液体を受容する第２受容部となっている。さらに、インクタンク筐体２の側部に筐体上面側より形成された保持部材収納用凹部とインクタンク上蓋１とで構成された空間が、インクジェットヘッドの吐出口から強制的に吸引し排出されたインクを受容する第１受容部となっている。インクカートリッジ上面の第一開口部２１は吐出液受容部に連通し、インクカートリッジ側部の接続部２２は排出液受容部に連通している。
【００３１】
インク収容容器部３には、インクを収容するインク収容容器（不図示）が３個積層して収納されており、各々のインク収容容器は、インクジェットプリンタ（図１）で使用するシアンインク、マゼンタインク、イエローインクを収容している。インク収容容器は内部に収納されたインクの導出に対応して変形する袋状の容器を使用した。
【００３２】
インクカートリッジ１０はプリンタ本体に着脱自在であり、このインクカートリッジ１０の長手方向がプリンタ装着方向にほぼ一致している。インクカートリッジ１０の上面で、かつプリンタ本体への装着方向に対する前側部分に、インク収容容器部３における各色インクを供給するためのジョイント部５が設けられている。
【００３３】
ジョイント部５はインクを供給するための接続部である複数のジョイント穴５ａ（本例では３穴）とジョイントする際の位置決めを行うための位置決め穴５ｂ（本例では１穴）からなっている（図２（ａ）参照）。ジョイント穴の内部にはインクの漏れや、未使用時のインクの蒸発を防ぐためのシール部材（不図示）が内部に構成されている。
【００３４】
次に、インクカートリッジ１０をインクジェットヘッド（不図示）側から観た方向で、かつ上面となるインクタンク上蓋１を無くし、第１受容部１２と第２受容部１１との配置関係を図４に示す。
【００３５】
図４に示すように、インクタンク筐体２の上面に第２受容部１１が配置されており、第２受容部１１のさらに下部には第１受容部１２が配置されている。図４において、インクジェットプリンタ（不図示）に対する装着時のインクカートリッジ１０の挿入方向は矢印Ｂに示しており、Ｂ方向に挿入がなされると、インクジェットプリンタからの排出インクを排出するためのドレインパイプ４０が接続部２２を通って、第１受容部１２へと挿入される。
【００３６】
図４で示されるように、本例では接続部２２を通って第１受容部１２へドレインパイプ４０が挿入される開口位置が、インクカートリッジの挿入方向前面にはなく、第２受容部１１の中間位置あたりとなっている。これによって、図４に示すようにドレインパイプ４０をインクカートリッジ１０に対して被記録媒体の搬送方向に配置することが出来る。そのため、インクジェットプリンタ３０は、キャリッジの走査方向について、その幅を狭くすることが出来る。特に、本実施形態では、図２に示すように、必要なときのみインクカートリッジを記録ヘッドに接続し、インクを供給する方式を採用している。このような記録装置においては、必要なときのみ記録ヘッドとインクカートリッジとを接続させるための機構を設ける必要があり、本実施形態ではインクカートリッジを、挿入方向後端を起点として回転させるような構造（図２（ｃ）、（ｄ）参照）となっている。しかしながら、本実施形態のインクカートリッジのように、接続部をインクカートリッジの挿入方向前面に対して後方に配置することにより、この回転構造と干渉することなく装置内でのドレインパイプのひき回しを容易にし、ドレインパイプに対する負荷も軽減させているという格別の効果を奏する。また、本実施形態では、インクカートリッジの挿入方向の前面と、接続部との間に、係合部５０が設けられている。上述の効果を奏する上では必須ではないが、このような位置関係にすることで、更なる小型化の効果を奏することが出来る。図５を用いて詳細に説明する。図５は、本実施形態のインクカートリッジのプリンタ本体に対する位置決めおよび着脱の操作を表した上面図である。図５を参照すると、前述したように、インクカートリッジ１０の、プリンタ本体への装着方向前面よりも挿入方向に対して後方位置に、接続部２２を形成する面がある。プリンタ本体への装着中のインクカートリッジ１０は、接続部２２がドレインパイプ４０の先端部と対向している（図５（ａ））。ドレインパイプ４０はプリンタ本体内でガイドフレーム４７に支持されている。ドレインパイプ４０には、ばね受け面４６がドレインパイプ先端側にばね部材４５により付勢された状態で、取り付けられている。排出インクを排出するドレインパイプ４０と接続する接続部２２から第１受容部（図３（ｂ），４の符号１２参照）が備えられたインクカートリッジ側面に、インクカートリッジ１０をプリンタ本体に装着する係合部５０が形成されている（図３（ａ）参照）。この係合部５０は、接続部２２を形成した面よりもインクカートリッジ１０の挿入方向前方に位置している。インクカートリッジ１０がプリンタ本体内の所定の場所まで装着されたとき（図５（ｂ））、係合部５０と係合しインクカートリッジ１０の位置を固定する固定ピン４８がプリンタ本体側に設けられている。また、固定ピン４８と係合部５０との係合は解除レバー４９をカートリッジ挿入方向に押すことにより解除されるようになっている。すなわち、図５（ｃ）に示すように、解除レバー４９が矢印方向に押されると、係合部５０に係合されている固定ピン４８がその支持軸を中心に反挿入方向に傾き、係合部５０から外れる構成である。
【００３７】
次に、図５を用い、インクカートリッジ１０のプリンタ本体への位置決めおよび装着、ならびにプリンタ本体からの取り外しの様子を説明する。
【００３８】
インクカートリッジ１０が矢印方向にプリンタ本体内の奥へと装着されると（図５（ａ））、プリンタ本体のガイドフレーム４７に支持されたドレインパイプ４０がインクカートリッジ１０の接続部２２を通って内部の保持部材（不図示）に挿入される。このとき、インクカートリッジ１０が挿入されるに連れて、接続部２２を形成する面がばね受け面４６を介して、ばね部材４５を圧縮する。このため、この時のばね部材４５は、ばね受け面４６を介して、接続部２２の形成面にカートリッジ挿入方向に対して反力となる（押し出す方向）力を与えている。インクカートリッジ１０の挿入が進み、プリンタ本体に構成される固定ピン４８がインクカートリッジ１０の側壁面に沿って進んでいくと、係合部５０に固定ピン４８が係合し（G点）、インクカートリッジ１０の進入が止まる（図５（ｂ））。このとき、ばね受け面４６は接続部２２を形成する面に当接している（K点）。この当接位置にあって、ばね部材４５は圧縮された状態にある。またドレインパイプ４０は、インクカートリッジ１０内の第１受容部（図３（ｂ），４の符号１２参照）に貫通している。すなわち、この状態でインクカートリッジ１０がインクジェットプリンタへの装着準備完了の状態となる。次に図５（ｃ）に示すように、解除レバー４９が矢印方向に押されると、インクカートリッジ１０の係合部５０に係合されている固定ピン４８の係合が外れる。この係合が外れることにより、ばね受け面４６によって、接続部２２の形成面が、ばね部材４５の圧縮力より、インクカートリッジ１０を矢印方向（反挿入方向）に押し出すこととなる。したがって、インクジェットプリンタから、挿入方向の反対側にインクカートリッジ１０が押し出され、装着が解除されることとなる。このように、プリンタ本体に対するインクカートリッジの装着の係合部５０は、接続部２２を形成する面よりも挿入方向側前方に配置されているため、この空間部にインクカートリッジ１０の装着、着脱機構（取り外し機構）、などの機構部分がプリンタ本体から構成することが可能となる。すなわち、その空間部にインクカートリッジの装着ならびに取り外し機構が収まるようにプリンタ本体にその機構部分を構成することができるので、インクカートリッジの着脱に伴って、インクジェットプリンタの本体サイズが大きくなることはない。
【００３９】
次に、本実施形態におけるインクカートリッジの接続部２１，２２についてさらに詳しく説明する。図６は、図３に示したインクカートリッジの上面図である。印刷が開始されるとインクジェットヘッドは、インクカートリッジ収納部（図２（ａ）参照）を介して、対向面にあるインクカートリッジ１０の第一開口部２１に向けてインク吐出を行う。インクジェットヘッドの走査方向は図３（ａ）で矢印のＲ−Ｌ間の往復運動となる。このとき印刷される印刷用紙はＲ−Ｌ方向に対してほぼ直角方向（副走査方向）に給紙されていく。また、このＲ−Ｌ間がインク吐出領域となる。ここで印刷用紙面に対して、全ての面を印刷領域とするために印刷用紙の給紙方向（搬送方向）の両端部ならびに、印刷用紙のインクジェットヘッド走査方向の両端部にもインク吐出を行う。この際、各端部の外側へインク吐出されたインクおよびそのミストなどが余剰インクとなってインクカートリッジ１０に付着する。この余剰インクの付着をインクタンク上蓋１に直接受けさせないために第一開口部２１が設けられている。さらに、第一開口部２１は、インクジェットヘッドを長期保存や混色防止のため、メンテナンスする動作として印刷用紙以外の部分にインク吐出する必要（予備インク吐出）があり、この場合にも、インクタンク上蓋１に直接そのインクを付着させない目的で開口領域を有する（図３（ａ）ではＲ側とL側との両端部）。したがって、この接続部の位置や大きさ、開口数は、上記の印刷用紙への印刷に対する余剰インク（インクミストを含む。）を受けるためと、予備インク吐出の際のインクを受けるために必要な要因によって決められる。上述の第一開口部２１の大きさは、副走査方向に関しては、印刷する紙の副走査方向（搬送方向）の送りピッチ程度必要となる。さらに紙面に余白のない印刷（縁なしの全面印刷）を行う場合には、紙面からはみ出す場所までのインク吐出を行うため、実質上、印刷用紙の副走査方向の送りピッチ以上のインク吐出を行うため、上記接続部は拡張される方向の形状になっている。第一開口部２１の主走査方向の開口幅に関しては、最大でもインクジェットヘッドの走査方向（主走査方向）に並ぶインク吐出のノズル列程度あればよい。一般に印刷媒体（印刷用紙）のサイズはA4サイズで縦送りする場合、210mm程度であり、これがすなわち走査方向の幅となる。一方、副走査方向であるインク吐出列方向の寸法は、仮にノズル幅が1インチであっても25.4mm程度であり、本例で用いたインクジェットヘッドのそれは、マゼンタ、シアン、イエロー各ノズル列が走査方向に平行に並んでおり、各ノズル幅は5.42mm程度である。したがって、上記のようなプラテン下にインクカートリッジを置く場合での構成による、インクジェットヘッドのインク吐出面方向の最小面積は主走査方向が印刷媒体の送り幅からなる数百mm程度で、副走査方向が数十mmとなる長方形傾向となる。本例では、図３（ａ）中のＲ、Ｌ側に予備インク吐出を受けるためと、印刷媒体における走査方向両端部のインクを受けるために部分的に給紙方向（印刷媒体の送り方向）の幅を広げた接続部を設け、かつ、これらＲ側とＬ側の接続部に、給紙前端、後端部への印刷の際にはみ出した余剰インクを受けるための接続部（Ｒ−Ｌ間��をつなげた一体型の開口形状としている。本例で使用のプリンタでは、図６に示すように、Ｌ側がプリンタ本体に対する記録媒体の基準となっており、サイズの異なる印刷媒体（記録媒体ともいう）に対応するため、Ｒ側の開口領域１６３がＬ側の開口領域１６１より、ヘッド走査方向の長さが長くなっている。さらに、ヘッド予備吐出はL側の開口領域１６１で行うことに加えて、本プリンタでの吐出シーケンス及びヘッド走査時に発生する空気流により、本プリンタ構成上（図１に示すようにインクカートリッジの装着方向に対する後端がプリンタ本体の壁と間近に位置し、空間が狭いというプリンタ内部構成のため）、開口領域１６１側でのインクミスト発生量が多いことを考慮して、開口領域１６１では、開口領域１６２及び開口領域１６３よりも紙送り方向の長さが長くなっている。
【００４０】
以上説明した本発明の実施形態によれば、印刷媒体全体に印刷を可能とする仕様のプリンタに用いられ、インクジェットヘッドの走査領域と対向する場所に配置され、ヘッド回復時に発生する排出インクを吸収する保持部材を有するインクカートリッジであって、ヘッド走査領域と対向する面に保持部材を露出するように、印刷媒体の搬送方向前端と後端への印刷の際の余剰インク（インクミストを含む。）を受ける接続部と、予備吐出のインクや、印刷媒体における走査方向両端部へのインクを受ける接続部を設ける構成をとる場合において、プリンタ本体に対して小型性を維持しつつ、かつ印刷用紙の両端部にわたってインク吸収用の接続部をもたせるため、吸収効率の良い軽量で小型のインクカートリッジとなっている。また当然、これらの余剰な排出インク吸収によるコストアップはなく、インクジェットプリンタでの長期印刷期間を考慮した場合においても、それ相当の排出インク受け容積の増加にともなって、インクジェットプリンタの本体サイズが大きくなることはない。
【００４１】
（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２を説明する。図７（ａ）は本発明の実施形態２によるインクカートリッジの外観斜視図を示し、また、図７（ｂ）に図７（ａ）のＡ−Ａ線で切断した内部断面図を示す。上述の実施形態１と同様の機能を有する部分にはその対応個所に同一符号をつけ、説明を省略する。本実施形態は、図７（ｂ）に明らかなように、吐出液受容部と排出液受容部とが連通しており、第２受容部１１には第２保持部材１３、第１受容部１２には第１保持部材１４が収納されている。ここで、第２保持部材と第１保持部材とを当接させた構成となっている点が、前述の実施形態１とは異なっている。そこで、本実施形態の受容部について,さらに詳細に説明する。
【００４２】
本実施形態の第２保持部材１３と第１保持部材１４には、それぞれ材質としてパルプを主構成材料としてパルプ不繊布と合成繊維不繊布とを層構成に形成させたもの採用している。第２保持部材１３はパルプを主構成として密度約0.2g/cm3の幅30mm、長さ130mm、厚み3mmの数値で約10mlのインクを吸収する能力を持っている。一方、第１保持部材１４は密度が0.1g/cm3で幅9mm、長さ45mm、厚み4mmで、約1mlのインクを保持する事ができる。このように、インクジェットヘッドに面する側の第２保持部材１３の密度を、第１保持部材１４のそれよりも高くしてある。それぞれの繊維の径はほぼ等しいので、第１保持部材よりも第２保持部材の毛管力が大きくなる。このことによって、インクの保持量の大きい第２保持部材から第１保持部材へのインクの逆流を防止することが出来、小型のカートリッジに収納された保持部材を有効に使う事ができる。本実施形態は、第１保持部材１４と第２保持部材１３のいずれもパルプを主構成としているが、繊維径が2×10-1mmや6×10-1mmのポリプロピレンやポリエチレンなどの樹脂繊維を主構成とした保持部材にすることも可能である。また、第２保持部材から第１保持部材へインクが流れないためには、それぞれの保持部材の密度を等しくし、第２保持部材の繊維径を第１保持部材の繊維径よりも細くすればよい。すなわち、繊維径や密度の手段に限らず、第２保持部材の毛管力を第１保持部材の毛管力よりも大きくすれば良い。インクの伝達速度の観点から、第２保持部材の毛管力は第１保持部材の毛管力の２倍が望ましい。
【００４３】
インクカートリッジ１０がプリンタ本体に装着された時には、インクジェットヘッド３３の吐出信頼性を維持するためにノズルからインクを吸引し排出するときのドレインパイプ（不図示）が接続部２２を通って第１保持部材１４に挿入される。第１保持部材１４に排出されたインクは、第１保持部材１４に接する第２保持部材１３の毛管力差（第１保持部材１４よりも大きい。）によりドレインパイプへ逆流することなく第２保持部材１３へ速やかに吸収される。このドレインパイプはインクカートリッジ１０がプリンタ本体に装着されてからプリンタ本体から取り出されるまでの期間、第１保持部材１４内に保持され、姿勢差によりドレインパイプからインクがカートリッジ外部へ漏れる事を防止している。
【００４４】
次に、図８を用い、本例のインクジェットプリンタに装着されたインクカートリッジ内の保持部材におけるインク拡散の様子を詳細に説明する。図８（ａ）に示すように、Ｂ方向にインクカートリッジの挿入がなされると、インクジェットプリンタからの排出インクを排出するためのドレインパイプ４０が接続部２２を通って、第１保持部材１４へと挿入される。印字が開始されるとインクジェットヘッド３３はプラテンを介して、対向面にあるインクカートリッジの第一開口部２１に向けてインク吐出が行われる。インクジェットヘッド３３の走査方向は図で矢印のＲ−Ｌ間の往復運動となる。このとき印刷される印刷媒体ＰはＲ−Ｌ方向に対してほぼ直角方向（副走査方向）に給紙されていく。Ｒ−Ｌ間はヘッドスキャン方向でかつインク吐出領域である。ここで印刷媒体Ｐ面に対して、全ての面を印刷領域とするために印刷媒体に対して搬送方向の両端部ならびにヘッド走査方向の両端部にもインク吐出を行う。この際、各端面からインク吐出したインクならびにミストなどが余剰インクとなる。上記の余剰インク、ならびに予備吐出などのメンテナンス時のインクは、第一開口部２１を介して、第２保持部材１３に吸収されていく。このときの上記の余剰インク、ならびに予備吐出などのメンテナンス時のインクが、第２保持部材１３に吸収されていく様子を示したものが図８（ｂ）である。図８（ｂ）に示すように、予備インク吐出を受けるためと、印刷媒体における走査方向両端部のインクを受けるために設けられた部分はインクの吐出される量が多いため、インクの拡散の仕方が速く、インクの広がり部５５０ａ、５５０ｃのようになる。一方、それらの中間部５５０ｂとなっている印刷媒体の搬送方向前端部、後端部に対する余剰インクの量は、予備インク吐出を行わないこともあり、インク量的に少なく拡散も少なくなっている。もしこのような状態での印刷が多く行われると、広がり部５５０ａ、５５０ｃのインク量は非常に多く密となり、中間部５５０ｂは反対にインク量が疎となる傾向となりやすい。このように、インクジェットプリンタからの排出インクを排出するための排出インクが第１保持部材１４を通じて、広がり部５５０ａ、５５０ｃ側へと吸収されてくると、上記の密状態がさらに高まり、吸収力が不足する場合や、保存などによりあらかじめ初期排出インクが固着している場合には、吸収できなくなる可能性もある。したがって、これを避けるためにも、本発明では、接続部２２を形成する開口面がインクカートリッジ挿入方向前端面部よりも挿入方向に対して後方位置に配置されているレイアウトをとっている。ここで特に、接続部２２を形成する開口面は、第２保持部材１４が配されている領域のほぼ中間に対応する部分に設置するのが好ましい。上記のようなレイアウトを取った場合の、インクジェットヘッド３３からの余剰インクならびに、ドレインパイプ４０からの排出インクの吸収の様子を示したものが、図８（ｃ）および図８（ｄ）である。
【００４５】
図８（ｃ）では、図８（ｂ）に示した状態から排出インク５５０ｄがドレインパイプ４０を通じて第１保持部材１４に吸収、拡散されている状態を示している。この拡散は第２保持部材１３にも連絡され、その後、排出が繰り返されるごとに、第２保持部材１３の中間部５５０ｂ側へと排出インク５５０ｄが拡散される。したがって、最終的には図８（ｄ）の符号５５０に示すようなインクの拡散状態となり、余剰インク部分、予備吐出インク部分、排出インクドレインからの排出インク部分は、第２保持部材１３のほぼ隅々にまでバランスよく拡散され保持される。これらの排出インク総合容量は、あらかじめインクカートリッジ内にあるインク収容容器の容量から有効に使われるインク量（印字インク量）を引いておけば、簡単に想定されるわけなので、そのインク想定量より大きくし必要最低限の排出インク吸収部の吸収容積を持たせればよい。以上、説明した実施形態では、インクカートリッジの液体吐出ヘッドに対向する一面に、第２保持部材を面する第一開口部部を有することにより、全面印刷の際に被記録媒体端部の外側に吐出された液体が第一保持部材で受容される。一方、液体吐出ヘッドのメンテナンス時に吐出口より液体を吸引し排出するときに、接続部を通して第１保持部材に排出した場合において、第１保持部材に第２保持部材が接しているため、第１保持部材に排出された液体を第２保持部材に吸収させることができる。このとき、第２保持部材よりも第１保持部材を構成する材料の毛管力を高くしておくことで、効率良く第２保持部材に液体が吸収される。また、液体吐出ヘッドが被記録媒体の搬送方向と交差する方向に往復移動して、被記録媒体全体に印刷を可能とする仕様がある。この場合、吐出液受容部の両端は、全面印刷時に印刷媒体の走査方向における両端部外側に吐出された液体を受ける。この受容部の形状に合わせて、液体吐出ヘッドからの液体を吸収する保持部材を内部に収納するインクカートリッジを構成すると、カートリッジは細長い形状となる。この時、吸収開始場所がその長手端面を避けることで、保持部材への液体の拡散性の悪化を防ぐ事が可能になる。本実施形態では、液体吐出ヘッドの吐出信頼性を維持するためにノズルから吸引・排出するインクの受容部につながる接続部を、インクカートリッジの挿入方向に向かって前方の端部よりも後方に配置している。このことにより、保持部材の長手方向の中央付近から液体を受容することができる。保持部材中で、インクが存在している空間的な分布を均等にする事ができる。すなわち、インクの吸収が確実に行え、受容部内の保持部材全体にバランス良く液体を拡散することが可能になる。保持部材全体にバランスよく液体を拡散することは、局所的にインクが過剰に存在する可能性を小さくする事ができることである。これによって、プリンタにインクカートリッジを収納したままユーザーがプリンタを搬送した場合に、搬送中の振動や落下、温度環境の変化によって機内または機外にインクを漏らす可能性をより小さくする事ができるという効果がある。本実施形態は小型のインクジェットプリンタに装着するインクカートリッジにおいて効果がある。更に、ユーザーが任意に搬送する可能性の高いインクジェットプリンタに装着するインクカートリッジにおいて格別の効果がある。さらに、前記第２保持部材および前記第１保持部材による合計の液体吸収量を、複数の液体収容容器内に収容された複数種類の液体の体積の合計量と略同一にした。つまり、インクカートリッジ内に収納されている液体の量によって規定の枚数の印刷が可能であるが、その印刷に必要な量の液体を吸収する分だけの量の保持部材を収納した。このため、従来、記録装置内に配置していた保持部材の体積と比較して充分小さく、記録装置本体を小型化することができる。また、全面印刷やインクジェットヘッドのメンテナンス等に排出された液体がインクカートリッジ内の保持部材に保持され、インクカートリッジ交換とともに記録装置外へ排出され、記録装置内への蓄積がない。このため、記録装置を軽量化することができ、記録装置内で液体が漏れる可能性が低減される。
【００４６】
次に、本実施形態の変形例について、図９〜１１を用いて説明する。これら変形例は、必要に応じ、任意に組み合わせることが可能である。
【００４７】
（変形例Ａ）
図９は、本発明の実施形態２の変形例によるインクカートリッジを示す外観斜視図および分解斜視図である。本変形例では、上面に第２保持部材１３を固定するインクタンク筐体２は、第２保持部材１３とインク収容容器部（図７（ｂ）の符号３参照）の間に厚み1mmの隔壁を有しており、この隔壁にφ5mmの穴３７による開口を１５個設けている。第２保持部材１３と第１保持部材１４によって吸収できるインク量の合計は、インクカートリッジ内に収納された各色のインク量の合計と略同一であり、万が一、インク収容容器部３内のインク袋が破れた場合、漏れたインクが穴３７を経由して第２保持部材１３へ吸収される。ここで、隔壁の開口（穴３７）が持つ毛管力よりも第２保持部材１３が持つ毛管力が大きいため、インクは開口（穴３７）に溜まることもなく、速やかに第２保持部材１３に吸収されインクカートリッジ外部へインクが漏れ、ユーザーの手を汚すことを防止している。
【００４８】
（変形例Ｂ）
図１０は、本発明の実施形態２の他の変形例によるインクカートリッジを示す外観斜視図である。本変形例では、図７に示した第２保持部材１３と第１保持部材１４を一体物で作製した保持部材３８を有するインクタンク形態となっている点で、前述の実施形態２とは異なっている。この場合、第２保持部材１３の端部を折り曲げるなどして一体物とすることができるが、図１０における保持部材３８の第一開口部２１に面する部分から、接続部２２に面する部分へ向かって保持部材の毛管力が小さくなるよう製作することで、実施形態２と同様の効果を奏することができる。
【００４９】
（変形例Ｃ）
図１１は、本発明の実施形態２のさらに他の変形例によるインクカートリッジを示す外観斜視図である。本変形例のインクカートリッジ構成は実施形態２と同じであるが、第一開口部２１は壁面部４２によって、これまでに説明した予備吐出時のインク、インクミスト、全面印刷時の余剰インクを受ける接続部がおのおの独立している。本例ではこの壁面部４２は、印刷媒体の当接部となるインクタンク蓋１の上面より、低い位置にあり、第２保持部材１３が在る方向へ断面積が拡大するような斜面形状になっており、さらに斜面上には細孔４３が設けられている。壁面部４２の形状は第２保持部材１３へインクを案内する形状であれば、斜面形状に必ずしも限られない。この形状をとることにより、余剰インクは第２保持部材１３へ速やかに案内され、吸収される。また、この壁面部４２により、第一開口部２１によるインクカートリッジの剛性低下の防止も効果として挙げられる。
【００５０】
（実施形態３）
次に、本発明の実施形態３について説明する。図１２は本発明の実施形態３によるインクカートリッジを示す外観斜視図である。本実施形態のインクカートリッジ１０は主要な外部構成として、インクを収容するインク収容容器を収納するインクタンク筐体２と、インクタンク筐体２の上面に接合され、プリンタ本体側のインクジェットヘッドの吐出面からインクを吸引して回復動作を行った際に生じる排出インクを吸収する第２保持部材を収納するインクタンク上蓋１とで構成された容器である。また、この容器の側面には、廃インクユニット４６を間に装着するための支持体４４，４５が設けられている。支持体４５は、廃インクユニット４６と当接する部分が開口し、この開口の中に第２保持部材１３が収納されている。ここで、第２保持部材１３は第１保持部材１４と機械的に接続される。廃インクユニット４６の、インクカートリッジのプリンタ本体への装着方向前面にはドレインパイプを挿入するための接続部２２が備えられている。支持体４４，４５間に図中矢印方向に廃インクユニット４６を装着したとき（図１２（ｂ））、廃インクユニット４６内の第１保持部材１４と支持体４５の開口から露出した第２保持部材１３とが接するようになっている。このように廃インクユニット４６がインクカートリッジ本体に装着された状態においては、前述してきた実施形態２の構成および機能とも等しくなる。したがって本実施形態の特徴は、インクジェットヘッドの吐出信頼性を維持するためにノズルから吸引し排出したインクを保持する、インクカートリッジの排出インク保持部分をカートリッジ本体から別体化し、カートリッジ本体に着脱自在に構成したことである。この場合、第１保持部材の容量が少なくても、インクジェットヘッドの吐出信頼性を維持するためにノズルから吸引し排出するインクの量が多くなる使い方のユーザーが、廃インクユニット４６のみを交換することが可能になるので、ランニングコストを低減することが実現できる。
【００５１】
以上説明した本実施形態のインクカートリッジによれば、実施形態２に対して、インクカートリッジ単体をさらに小型化することができる。さらに、実施形態２と同様、インクジェットヘッドが印刷媒体の搬送方向と交差する方向に往復移動して、上述した印刷媒体全体に印刷を可能とする仕様において、プラテンの、全面印刷時の用紙端部に対応する場所に、インクジェットヘッドから用紙端部外側に吐出されたインク受容部およびこのインクを保持するための排出インク保持部材を配置する構成をインクカーットリッジで実現する場合がある。この場合において、インクカートリッジがプリンタ本体に対して小型性を維持し、かつ紙の両端部にわたってインク受容部を備えるために細長い形状となる。本構成により排出インク吸収が確実に行う事が可能になり、かつ吸収したインクがバランスよく拡散することができ、インクの吸収効率が良い、軽量で小型のインクカートリッジを実現する事ができる。当然、これらの余剰な排出インク吸収によるコストアップはなく、インクジェットプリンタでの長期印刷期間を考慮した場合においても、それ相当の排出インク吸収部の容積増加にともなって、インクジェットプリンタの本体サイズが大きくなることはない。
【００５２】
（実施形態４）
次に、本発明の実施形態４として、上述の各実施形態のインクジェットプリンタにおける、第２保持部材１３と、インクジェットヘッドの吐出口面との望ましい距離について詳細に説明する。図１および図３に示したとおり、インクジェットプリンタ内で印刷用紙（被記録媒体）Ｐが搬送され、搬送方向に直交してインクジェットヘッド３３が走査される。インクカートリッジ１０は、印刷用紙Pが常にインクカートリッジ１０とインクジェットヘッド３３の間にあるように配置される。さらに、インクカートリッジ１０は第一開口部２１が、印刷用紙Pの搬送方向の端部を含むインクジェットヘッド３３の走査方向領域に対向するように配置される。すなわち、印刷用紙Ｐの端部（用紙搬送方向の端部とこの方向と直交する方向の端部の両方を意図する。）およびその外側に吐出されたインクが、第一開口部２１に位置する第２保持部材１３にて吸収される。
【００５３】
ここで初期速度ｖ0を持つ半径aの液滴が空気中を飛行している場合の、液滴の運動についての理論的計算を行い説明する。25℃、1気圧での空気の密度は、ρair=1.29×10-3g/cm3、空気の運動粘性率は、νair=1.50×10-1cm2/sである。レイノルズ数Ｒは特徴的な長さＬ、運動粘性率νair、速度ｖとして
Ｒ＝Ｌ・ｖ/νair
で表される。ｖ＝14m/sを用いると  Ｒ＝1〜20  であり充分小さい。レイノルズ数Ｒが充分小さい場合、ナビエ・ストークス方程式の慣性項を無視して近似解（ストークス近似）を得ることが出来る。つまり、液滴の周りの空気流について、
divｖ =0
∂v /∂ｔ＝-1/ρair・grad p+νairΔv
の線形方程式を解く。液滴の運動については、上式から空気流が及ぼす液滴にかかる抵抗力を計算する。抵抗力 F は、液滴の半径a、速度ｖの時、
Ｆ＝6πρairνair ａｖ
で表される。従って液滴の運動方程式は、
md/dt・（dx/dt）=-6πρairνair a・dx/dt
となる（液滴の質量をｍ，液滴はｘ軸方向に飛翔しているとした）。この微分方程式の解は、初期条件として、t=0のときにdx/dt=v０，ｘ=０とすれば、
x=mv0/（6πρairνair a）・（１-exp（-6πρairνair a/m・t））
dx/dt=v０・exp（-6πρairνair a/m・t）
である。液滴の質量の代わりに液滴半径ａとインク密度ρinkを用いれば、m=4/3・π a3・ρinkから
x=2ρink v0 a3/（9ρairνair）・（1-exp（-9ρairνair/（2ρink a2）・t））
dx/dt=v0・exp（-9ρairνair/（2ρink a2）・t）
を得る。初速度を14m/sと前提とした。
【００５４】
液滴を球と仮定した場合、各体積における液滴の半径毎に、液滴の位置（オリフィスからの距離）の経時変化を求めた。ストークス近似により吐出直後（t0=0[s]）からの経過時間t[s]とt時点での速度v[m/s]の関係を示すことができる。ここから、吐出するインク体積毎の経過時間t[s]とその時の到達距離x[mm]（吐出直後をx=0とする）の関係を導き図１４に示した。経過時間とともに吐出速度は低下し、1m/s以下では吐出液滴が機内に浮遊した状態となって、印刷用紙に付着した場合に印字品位を低下させる可能性がある。特に、0.5pl（ヒ゜コリットル）以上の吐出液滴が印刷用紙に付着すると肉眼で判別できる印字品位の劣化を引き起こす。従って、0.5plの吐出液滴を機内に浮遊させないため、図１３に示すようにインクジェットヘッド３３の吐出口面３３ａと第２保持部材１３間の距離を3.3mm以下とするようにインクカートリッジをインクジェットプリンタに配置させている。
【００５５】
（実施形態５）
次に、本発明の実施形態５として、上述の実施形態のインクカートリッジの製造方法について詳細に説明する。図１５は、本発明のインクカートリッジの製造方法を（ａ）〜（ｄ）の順に時系列的に示す説明図である。
【００５６】
まず、イエロー、マゼンタ、シアンを収容するインク袋をインク収容容器部に備えたインクタンク筐体を用意する。このようなインクタンク筐体を用意するには図１５（ａ）に示すように、複数のインクをそれぞれ収容するインク袋７を用意し、これらをインクタンク筐体内に収納したのち、インクタンク下蓋４でインク収容容器を形成する。このとき、各インク袋のインク導出部は、インクタンク筐体２に設けられたジョイント部５のジョイント穴（図３、図７参照）と接合する（接合部は図示せず）。次に、インクタンク筐体とインクタンク下蓋によってインク収容容器が形成された状態で、図１５（ｂ）に示すようにインクタンク筐体２の側部に形成された凹部に第１保持部材１４を挿入する。その後、図１５（ｄ）に示すように、インクタンク蓋１を載せてインクタンク筐体２と溶着する。ここで、インクタンク蓋１とインクタンク筐体２の固定は、超音波溶着が最も望ましいが、これに限らず熱溶着や接着をする場合もある。ここで、第２保持部材１３を有する場合は、図１５（ｃ）に示すように、インクタンク蓋を溶着する前に第１保持部材１４近傍のインクタンク筐体２の上面に第２保持部材１３を載せる。より望ましく第１保持部材１４の当接部３９と接するように第２保持部材１３を載せる。なお、各インク袋にインクを収容するには、インク袋をジョイント部と接続してから、ジョイント部を介して注入すればよい。また、インク収容容器部３にはインクを収容する容器として本実施形態ではインク袋を使用したが、本発明はこれに限定されない。なお、図１５に示す順序とは異なり、先に第２保持部材１３および第１保持部材１４を内包したインクタンク筐体２を用意し、その後で各インク袋とそれぞれ結合したジョイント穴を持つジョイント部５をインクタンク筐体２に収納して、最後にインクタンク下蓋４で溶着してもよい。この方法の場合、インク袋内にインクを充填するのは、ジョイント部５と接続してからでよい。インクカートリッジの製造方法としてはどちらでもよいが、図１５に示す方法のほうが、最後に第１保持部材、第２保持部材を容器内に収納するため、製造中にインク袋からのインクが漏れて保持部材が汚れるようなことがあったとしても、図１５（ｄ）の前であれば保持部材を容易に交換することが出来る点で望ましい。なお、図１５に示す実施形態ではインクタンク上蓋、下蓋はそれぞれインクタンク筐体に対して超音波溶着により溶着しているが、図１６に示すようにネジなどの易分解性のある方法で取り付けてもよい。
【００５７】
なお、以上説明した各実施形態では、インクの受容部としてインク保持部材（インク吸収体）を用いる例で説明しているが、このインク吸収体の材料としては、インクを保持できるようなものであればよく、ウレタンフォーム、繊維からなる吸収体、などを好適に利用可能である。また、インク吸収体が泣くとも、インクを受容できる機能を有していれば、単なる空間であってもよい。しかしながら、インクカートリッジの交換などを考慮すると、望ましくは受容したインクを保持可能なものが優れており、インク吸収体の代わりとしては、空間を形成する壁面に溝を形成し、溝の毛管力で液体を保持するようなものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明のインクカートリッジを搭載するインクジェットプリンタを説明するための説明図であり（ａ）は外観図、（ｂ）はその内部構造を示す斜視図である。
【図２】図１に示すインクジェットプリンタにおける、インクカートリッジのジョイント部とインクジェットヘッドとの、インク供給時の結合状態を説明するための説明図である。
【図３】（ａ）は本発明の実施形態１によるインクカートリッジの外観斜視図、（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ線で切断した内部断面図である。
【図４】本発明のインクカートリッジの第１保持部材と第２保持部材との配置関係を説明するための説明図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ本実施形態のインクカートリッジのプリンタ本体に対する位置決めおよび着脱の操作を表した上面図である。
【図６】図３に示したインクカートリッジの上面図である。
【図７】（ａ）は本発明の実施形態２によるインクカートリッジの外観斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線で切断した内部断面図である。
【図８】本発明の実施形態２によるインクカートリッジ内の保持部材におけるインク拡散の様子を示す図である。
【図９】本発明の実施形態２の変形例によるインクカートリッジを示す外観斜視図および分解斜視図である。
【図１０】本発明の実施形態２の他の変形例によるインクカートリッジを示す外観斜視図である。
【図１１】本発明の実施形態２のさらに他の変形例によるインクカートリッジを示す外観斜視図である。
【図１２】本発明の実施形態３によるインクカートリッジを示す外観斜視図である。
【図１３】本発明の各実施形態におけるインクカートリッジ内の第２保持部材と、インクジェットヘッドの吐出口面との間の距離を表した図である。
【図１４】吐出するインク体積毎の経過時間とその時の到達距離の関係を示すグラフである。
【図１５】（ａ）〜（ｄ）は、本発明のインクカートリッジの製造方法を時系列的に示す説明図である。
【図１６】本発明のインクカートリッジの更なる変形例を示す外観斜視図である。
【符号の説明】
【００５９】
１    インクタンク蓋
２    インクタンク筐体
３    インク収容容器部
４    インクタンク下蓋
５    ジョイント部
５ａ    ジョイント穴
１０    インクカートリッジ
１１    第２受容部
１２    第１受容部
１３    第２保持部材
１４    第1保持部材
２１    第一開口部
２２    接続部
３０    インクジェットプリンタ
３３    インクジェットヘッド
３５    インクカートリッジ収納部
３９    当接部
【図１】
2004338383.tif 000003
【図２】
2004338383.tif 000004
【図３】
2004338383.tif 000005
【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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【図１５】
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【図１６】
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