【手続補正書】
【提出日】平成15年10月31日(2003.10.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】液体供給システム、インクジェット記録ヘッド、および液体充填方法


【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルタで仕切られ、それぞれ内部に液体を保持する第１の液室および第２の液室と、
前記第２の液室と直接接続され、前記第２の液室から供給された液体を吐出する液体吐出部とを有し、
前記第１の液室から前記フィルタを介して前記第２の液室へ液体を供給可能なインクジェット記録ヘッドにおいて、
前記フィルタの前記第２の液室側に接する部分を気体保持領域と絵気体保持領域とに区画する部材を有するとともに、該気体保持領域に保持された気体は、前記第２の液室に存在する気体と連通状態にあることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項２】
前記液体保持領域に保持された液体が前記第２の液室の液体と連通することにより、前記第１の液室の液体と前記第２の液体の液体とが可逆的に移動することが可能となっている、請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項３】
前記第２の液室内に存在する気体は、前記液体吐出部から前記フィルタへの気泡の移動を遮断するように配されている、請求項１または２に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項４】
前記第２の液室に、前記気体保持領域の気体を介して前記第２の液室に存在している液体をその表面張力によって保持し、前記フィルタを介して前記第１の液室の液体と連結する液体連結構造を有する、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項５】
前記液体連結構造は、前記第１の液室から前記第２の液室への液体の供給方向に沿って設けられ、一端が前記フィルタの下流側の面と略接触する溝状構造部を有する、請求項４に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項６】
前記溝状構造部と前記フィルタとの間隙ｔが、０≦ｔ≦１．０ｍｍの範囲内である、請求項５に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項７】
前記溝状構造部は凹型の横断面を有する、請求項５または６に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項８】
前記溝状構造部は楔型の横断面を有する、請求項５または６に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項９】
前記溝状構造部は液体を保持する面が弧状である、請求項５または６に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項１０】
前記溝状構造部は、液体をその表面張力で保持するための複数の中空部が形成された部材を有し、該部材が前記フィルタの下流に設置されている、請求項５または６に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項１１】
前記溝状構造部は、前記溝状構造部で液体が接する領域の周囲長をＬ、前記溝状構造部でインクが接する領域の断面積をＳとしたとき、
Ｌ／Ｓ≧１０００
の関係を満たす、請求項５ないし１０のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項１２】
前記溝状構造部の周囲部が面取り加工または丸め加工されている、請求項５ないし１１のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項１３】
前記溝状構造部は、前記第２の液室を構成する部材と一体に設けられている、請求項５ないし１２のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項１４】
前記第２の液室は、前記第２の液室の一側面を構成する蓋部材と、前記第２の液室の他の面を構成し、前記蓋部材が接合された本体部材とを有し、前記溝状構造部は少なくとも前記蓋部材に設けられている、請求項５ないし１３のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項１５】
前記蓋部材と前記本体部材とは接着剤で接合され、前記蓋部材に設けられた溝状構造部は、前記蓋部材の前記本体部材との接着面に対して突出して形成された、液体をその表面張力で保持するスリット付きの突状部分として設けられている、請求項１４に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項１６】
前記突状部分には、前記蓋部材の前記本体部材との接着面と、前記スリットとの間に、前記接着剤を受容するための溝が形成されている、請求項１５に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項１７】
前記第１の液室は、前記第１の液室内の圧力変動を吸収する圧力調整手段を有する、請求項１ないし１６のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項１８】
前記第１の液室への液体供給手段が着脱可能に連結される連結部を有する、請求項１ないし１５のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項１９】
前記第１の液室と前記第２の液室との間に、前記フィルタの前記第２の液室側の面の一部に液体が接触するように液体を保持する第３の液室を有する、請求項１ないし１８のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項２０】
前記第３の液室は、保持している液体をその表面張力によって保持して前記フィルタに接触させる構造を有する、請求項１９に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項２１】
前記第３の液室の液体を前記フィルタに接触させる構造は、先端が前記フィルタの前記第２の液室側の面に接触するように設けられた少なくとも一つのリブを有する、請求項２０に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項２２】
前記第３の液室で保持可能な液体の量は、想定される使用環境中での前記気体保持領域の気体の体積の変化量よりも多い、請求項１９ないし２１のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項２３】
前記第３の液室は、前記フィルタと前記第２の液室とを連通する開口部の周囲を取り囲むように設けられている、請求項１９ないし２２のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項２４】
液体の供給方向の下流端において液体を保持している液体保持部への液体供給経路を有し、該液体供給経路の途中にフィルタが設けられ、重力方向における上下方向に前記フィルタの上流側から下流側へ液体を供給可能な状態である液体供給システムにおいて、
前記フィルタの下流側に接する部分を気体保持領域と液体保持領域とに区画する部材を有するとともに、該気体保持領域に保持された気体は、前記フィルタの下流側から前記下流端の液体保持部の間に存在する気体と連通状態にあることを特徴とする液体供給システム。
【請求項２５】
それぞれ液体を保持する第１の液室と第２の液室とがフィルタで仕切られるとともに、前記第１の液室から前記第２の液室への液体の供給方向について前記第２の液室よりも下流側で液体を保持しており、重力方向における上下方向に前記フィルタの上流側から下流側へ液体を供給可能な状態において、前記フィルタの下流側に接する部分を気体保持領域と液体保持領域とに区画する部材を有するとともに、該気体保持領域に保持された気体は、前記フィルタの下流側から前記下流端の液体保持部の上流側との間に存在する気体と連通状態にある液体供給システムにおける液体充填方法であって、
前記第１の液室を外部に対して密閉する工程と、
前記第１の液室が密閉された状態で、前記第２の液室の下流側から吸引することによって前記第１の液室および前記第２の液室を減圧する工程と、
前記第１の液室および前記第２の液室の減圧後、前記第１の液室を外部に対して開放する工程とを有する液体充填方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
本発明の目的は、無駄なインクをできるだけ少なくしつつ、フィルタの下流側に生じる気泡による不具合を防止するインクジェット記録ヘッド、液体供給システム、および液体充填方法を提供することである。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明のインクジェット記録ヘッドは、フィルタで仕切られ、それぞれ内部に液体を保持する第１の液室および第２の液室と、
前記第２の液室と直接接続され、前記第２の液室から供給された液体を吐出する液体吐出部とを有し、
前記第１の液室から前記フィルタを介して前記第２の液室へ液体を供給可能なインクジェット記録ヘッドにおいて、
前記フィルタの前記第２の液室側に接する部分を気体保持領域と絵気体保持領域とに区画する部材を有するとともに、該気体保持領域に保持された気体は、前記第２の液室に存在する気体と連通状態にあることを特徴とする。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
本発明のインクジェット記録ヘッドによれば、フィルタの下流（第２液室）側では気体保持領域を確保して気体を保持しているので、フィルタの下流側で気泡が発生したとしても、気体保持領域に保持されている気体に比べて微小な気泡は結果的にはこの気体と合体する。これにより、細かい気泡がフィルタの下流側に混入および蟹泡状に残留することがなくなる。また、フィルタの下流側を、この気体保持領域と液体保持領域とに区画することにより、フィルタの有効面積を安定して確保することが可能となるので、液体吐出部から大量の液体が消費されてもフィルタの上流側からの液体の供給が不足することなく安定して行われる。
これにより、気泡が原因となる不吐出やいわゆるインク落ち等の記録品質の低下を防ぐことが可能となり、更にはフィルタ下に蓄積する気泡を除去する回復動作を行う回数を低減することが可能となる。
また、液体保持領域に保持された液体が第２の液室と連通することにより、第１の液室の液体と第２の液室の液体とが可逆的に移動することが可能な構成とすることにより、第２の液室内の気体体積が増加／収縮を繰り返しても、液体吐出部からの液体の吐出を安定して行うことが可能となる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
第２の液室には、気体保持領域を介して第２の液室に存在している液体をその表面張力によって保持し、フィルタを介して第１の液室の液体と連結する液体連結構造を有することが好ましい。これにより、液体吐出部からの液体の消費時や、環境温度変化等による気体保持領域の気体の体積変化時に、液体連結構造を介して、フィルタの上流側と下流側とで液体がスムーズに移動する。


【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
液体連結構造は、好ましくは、第１の液室から第２の液室への液体の供給方向に沿って設けられ、一端がフィルタの下流側の面と略接触する溝状構造部を有している。この場合、溝状構造部とフィルタとの間隙ｔを、０≦ｔ≦１．０ｍｍとすることで、溝状構造部が保持している液体はフィルタに良好に接触する。また、第２の液室を、その一側面を構成する蓋部材と、他の面を構成し蓋部材が接合された本体部材とで構成し、溝状構造部を、少なくとも蓋部材に設けてもよい。この場合、蓋部材における溝状構造部を、蓋部材の本体部材との接合面に対して突出して形成された、液体をその表面張力で保持するスリット付きの突状部分として設けることで、蓋部材と本体部材とが接着剤で接合されても、溝状構造部の液体を保持するスリットに接着剤が流れ込むことが防止される。


【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
第２の液室内の気体の膨張や蒸気圧の上昇により、第２の液室内の液体は、液体吐出部へ押し出されるか、またはフィルタを介して第１の液室へ戻されることになる。しかし、第２の液室内の液体が液体吐出部へ不用意に押し出されるのは好ましくなく、一方、第２の液室内ではフィルタは気体保持領域と接触しているので第２の液室内の液体がフィルタを介して第１の液室へ戻ることはできない。そこで、第１の液室と第２の液室との間に、フィルタの第２の液室側の面の一部に液体が接触するように液体を保持する第３の液室を設けることで、第２の液室内の気体の膨張や蒸気圧の上昇が生じても、第３の液室に保持されている液体が、フィルタとの接触部を通じてスムーズに第１の液室内へ流れるので、第２の液室内の液体が液体吐出部から不用意に押し出されることはなくなる。第３の液室に保持されている液体のフィルタとの接触領域を、第３の液室に保持されている液体の量によらずに一定に保つには、第３の液室に、保持している液体をその表面張力によって保持してフィルタに接触させる構造を設けることで達成される。また、この構造は、先端がフィルタの第２の液室側の側面に接触するように設けられた少なくとも一つのリブで達成される。


【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
本発明の液体供給システムは、液体の供給方向の下流端において液体を保持している液体保持部への液体供給経路を有し、該液体供給経路の途中にフィルタが設けられ、重力方向における上下方向に前記フィルタの上流側から下流側へ液体を供給可能な状態である液体供給システムにおいて、
前記フィルタの下流側に接する部分を気体保持領域と液体保持領域とに区画する部材を有するとともに、該気体保持領域に保持された気体は、前記フィルタの下流側から前記下流端の液体保持部の間に存在する気体と連通状態にあることを特徴とする。


【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
本発明の液体供給システムでも、液体供給経路の途中にフィルタが設けられ、重力方向における上下方向にフィルタの上流側から下流側へ液体を供給可能な状態において、フィルタの下流側に接する部分を気体保持領域と液体保持領域とに区画する部材を有するとともに、この気体保持領域に保持された気体が、フィルタの下流側からその下流端の液体保持部の間に存在する気体と連通状態にあるので、上述した本発明のインクジェット記録ヘッドと同様に、フィルタの下流側で発生する気泡による不具合が解消され、フィルタの上流側からの液体の供給が安定して行われる。


【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１９３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１９３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、フィルタの下流側において、フィルタと液体との間を気体保持領域の気体で隔てた構成とすることで、フィルタの下流側に気泡が発生した場合でも、この気泡が原因で生じていた、フィルタの上流側から下流側への液体の供給に関する不具合を解消することができる。特にインクジェット記録ヘッドにおいては、フィルタの下流側へのインクの供給不足によるインクの吐出不良を防止し、インクの吐出に対する信頼性を大幅に向上することができる。また、フィルタの下流に、気体保持領域の気体を介してフィルタの下流側に存在する液体をその表面張力によって保持してフィルタの上流側の液体と連結する構造や、フィルタの下流側の面の一部に液体が接触するように液体を保持する液室を設けることで、気体保持領域の気体が膨張した場合に、フィルタの下流側で保持されている液体をフィルタを通して上流側へ逃がすことができるので、液体吐出部から不用意に液体が流出するのを防止することができる。