(57)【要約】【課題】  インクジェット記録ヘッドに対して密閉構造を持つインク供給システムにおいて、記録動作およびインク供給動作の障害となる気体を、インク供給経路から迅速かつ円滑に排除できるようにする。また、その構成に好適な流体連通構造を提供する。【解決手段】  インクタンク１０と、これから供給されるインクを記録ヘッド２０に導くための液室５０とを、それぞれに設けた接続部４１，５１をそれぞれに対して挿入することで流体連通させる。そして液室内に気体が存在している状態において、一方の接続部４１を介してインクタンク１０からインクを移動させると同時に、他方の接続部５１を介して気体がインクタンク１０に移送させるようにする。接続部４１，５１と挿入受容用の開口４９，５９とを、インクタンク非装着時において一体の閉鎖部材４３,５３によって閉鎖し、装着動作に伴う接続部の挿入によって閉鎖部材が変位することによって開放されるようにする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出するための吐出部と、
該吐出部に連通した液室と、
前記インクを収納するとともに、前記液室と分離および結合が可能なインクタンクと、
当該結合状態において前記液室と前記インクタンクとを連通するための複数の連通部と、
を具えたインク供給システムであって、
前記液室は前記複数の連通部と前記インクタンクとを除いて実質的密閉空間を形成するとともに、前記インクタンクとの分離時に前記複数の連通部を一体に閉鎖可能な閉鎖部材を有し、
前記インクタンクは、前記システム内の圧力を調整するための手段を有するとともに、前記液室との分離時に前記複数の連通部を一体に閉鎖可能な閉鎖部材を有することを特徴とするインク供給システム。
【請求項２】
前記複数の連通部は、前記液室および前記インクタンクのそれぞれに突設された管状の接続部と、前記インクタンクおよび前記液室の前記接続部の挿入を受容するために前記液室および前記インクタンクのそれぞれに設けられた開口部とを有し、前記液室および前記インクタンクの前記閉鎖部材は、前記開口部と、前記接続部の挿入端とは反対側の端部開口とを一体に閉鎖する方向に付勢され、前記インクタンクおよび前記液室の前記接続部の挿入に伴って前記閉鎖を行う位置から移動可能であることを特徴とする請求項１に記載のインク供給システム。
【請求項３】
前記圧力調整手段は、前記吐出部からの液体の漏出を防止し、かつ前記使用部の液体の使用状態を阻害しない圧力が前記システム内で作用するように圧力調整を行うことを特徴とする請求項１または２に記載のインク供給システム。
【請求項４】
前記圧力調整手段は、前記吐出部を大気圧に対して負圧状態とする手段と、該負圧状態を調整するために、前記液室を介さず前記インクタンク内に直接大気導入を行う手段とを有することを特徴とする請求項３に記載のインク供給システム。
【請求項５】
前記インクタンクが結合している状態にあって前記液室は前記複数の連通部と前記吐出部とを除いて実質的密閉空間を形成し、前記密閉空間内に気体が存在する状態において、前記気体を、前記複数の連通部の一部を介して、前記インクタンクに移送可能であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のインク供給システム。
【請求項６】
液体を収納する液体収納部と、前記液体を使用する液体使用部とを液体連通する流体連通構造であって、
前記液体使用部に連通するとともに、前記液体収納部の分離および結合が可能な液室と、
当該結合状態において前記液室と前記液体収納部とを連通するための複数の連通部と、
を具え、
前記液室は前記複数の連通部と前記液体使用部とを除いて実質的密閉空間を形成するとともに、前記液体収納部の分離時に前記複数の連通部を一体に閉鎖可能な閉鎖部材を有し、
前記複数の連通部は、前記液室に突設されて前記液体収納部に挿入可能な管状の接続部と、前記液体収納部に突設された管状の接続部の挿入を受容するための開口部とを有し、
前記閉鎖部材は、前記開口部と、前記接続部の前記液体収納部への挿入端とは反対側の端部開口とを一体に閉鎖する方向に付勢され、前記液体収納部の前記接続部の挿入に伴って前記閉鎖を行う位置から移動可能である
ことを特徴とする流体連通構造。
【請求項７】
前記液体収納部が結合している状態にあって前記液室は前記複数の連通部と前記液体使用部とを除いて実質的密閉空間を形成し、前記密閉空間内に気体が存在する状態において、前記気体を、前記複数の連通部の一部を介して、前記液体収納部に移送可能であることを特徴とする請求項６に記載の流体連通構造。
【請求項８】
液体使用時の姿勢において、鉛直方向に関し、前記流体連通構造は、前記液体収納部より実質的に下位に位置し、さらに前記液体使用部より実質的に上位に位置することを特徴とする請求項７に記載の流体連通構造。
【請求項９】
インクを吐出する記録ヘッドに連通した液室に対し、複数の連通部を介して分離可能に接続されることで流体連通するインクタンクであって、前記液室は前記複数の連通路と前記記録ヘッドとを除いて実質的密閉空間を形成し、前記インクタンクは前記記録ヘッドへのインク供給系内部の圧力を調整するための手段と、前記液室との分離時に前記複数の連通部を一体に閉鎖可能な閉鎖部材を有し、
前記複数の連通部は、前記インクタンクに突設されて前記液室に挿入可能な管状の接続部と、前記液室に突設された管状の接続部の挿入を受容するための開口部とを有し、
前記閉鎖部材は、前記開口部と、前記接続部の前記液室への挿入端とは反対側の端部開口とを一体に閉鎖する方向に付勢され、前記液室の前記接続部の挿入に伴って前記閉鎖を行う位置から移動可能である
ことを特徴とするインクタンク。
【請求項１０】
前記圧力調整手段は、前記使用部からの液体の漏出を防止し、かつ前記使用部の液体の使用状態を阻害しない圧力が前記システム内で作用するように圧力調整を行うことを特徴とする請求項９に記載のインクタンク。
【請求項１１】
前記圧力調整手段は、前記液体使用部を大気圧に対して負圧状態とする手段と、該負圧状態を調整するために、前記液室を介さず前記インクタンク内に直接大気導入を行う手段とを有することを特徴とする請求項１０に記載のインクタンク。
【請求項１２】
インクを吐出することで記録を行うインクジェット記録ヘッドであって、請求項６ないし請求項８のいずれかに記載の流体連通構造を一体的に有することを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項１３】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のインク供給システムを用い、使用時の姿勢において、鉛直方向に関し前記記録ヘッドより前記液室が実質的に上位に位置し、さらに前記インクタンクが前記液室より実質的に上位に位置するよう前記インク供給システムを保持して記録を行うことを特徴とするインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、液体使用部としての記録ヘッドあるいはペンなどに、インクなどの液体を、液体収納部としてのインクタンクなどから無駄なくかつ安定して供給するとともに、液体使用部内に存在する気体を液体収納部へ排出するための流体連通構造、およびこれを用いたインク供給システム並びに該システムを用いるインクジェット記録ヘッドおよび装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体使用装置、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付与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の一形態として、分離可能に取り付けられたインクタンクからインクの供給を受けるインクジェット記録ヘッドと、記録ヘッドを搭載して記録媒体に対し記録ヘッドを所定方向に相対的に走査させるキャリッジと、記録媒体を記録ヘッドに対して上記所定方向に直交する方向に相対的に搬送（副走査）させる搬送手段と、を具え、記録ヘッドの主走査の過程でインク吐出を行わせることにより記録を行うものがある。さらに、キャリッジ上に、ブラックインクおよびイエロー、シアン、マゼンタ等の各カラーインクが吐出が可能な記録ヘッドを搭載し、ブラックインクによるテキスト画像のモノクローム印刷のみではなく、各インクの吐出割合を変えることにより、フルカラー印刷を可能としたものもある。
【０００３】
かかるインクジェット記録装置においては、インク供給経路内部に混入してくる、またはしている空気等の気体の排出を適切に行うことが問題となる。
【０００４】
ここで、供給系内部に進入してくる気体には大きく分類して４種類の発生要因がある。
１）プリントヘッドのインク吐出口から進入する、ないしは吐出動作に伴って発生するもの、
２）インク内部に溶存していた気体が分離したもの、
３）供給経路を構成する素材を通して外部から気体透過により進入してくるもの、および、
４）カートリッジ形態のインクタンクを交換する際に進入してくるもの、
である。
【０００５】
ところで、インクジェット記録ヘッド内に形成される液路は非常に微細に構成されており、従ってインクタンクから記録ヘッドに供給されるインクは、塵埃等の異物が混入していない清浄な状態であることが要求される。すなわち、塵埃等の異物が混入しているような場合、記録ヘッド内のインク流路の中でも特に狭い吐出口ないしこれに直接連通する液路部分に異物が詰まるという問題が発生し、これにより正常なインクの吐出動作が行えなくなり、記録ヘッドの機能の回復が不可能となることもある。
【０００６】
そこで、一般に記録ヘッドと、インクタンクに突入するインク供給針との間のインク流路に、異物を除去するフィルタ部材を配置し、このフィルタ部材によって記録ヘッド側への異物の侵入が防止できるように構成されることが多い。
【０００７】
一方、昨今においては記録の高速化を実現するために、インクを吐出するための吐出口数も増してきており、またインクを吐出させるためのエネルギを発生する素子に加える駆動信号も益々高周波数のものが採用されつつある。このために、単位時間当たりのインクの消費量も急激に増加している。
【０００８】
これに伴い、フィルタ部材を通過するインク量も当然ながら増大するが、フィルタ部材による圧力損失を低減するためには、供給路を一部拡大して大面積のフィルタ部材を配置するのが有効である。このために、供給経路内に気泡が混入すると、拡大部におけるフィルタ部材の上流側の空間に滞留し易く、これを排出できない状態となって、インクの円滑な供給が阻害されるという問題が生じる。また、供給経路内部に溜まっていた気体が微細な気泡となって吐出口に導かれるインク内部に混入し、インクの不吐出を生じさせる等の問題を引き起こす恐れもある。
【０００９】
従って、インク供給経路内に滞留する空気は速やかに除去されることが強く望ましく、そのための気泡除去の方法として、気泡をインクタンク側に移動させ、インク供給を阻害しないタンク内の部位に留めてしまう方法がある。このとき、インクタンクに移動する気泡の体積に相当する量のインクをヘッド側に移送することができれば、インクタンク内容積の変動はなく、発生する負圧を一定として、記録ヘッドに対し吐出口に形成されるメニスカスの保持力と平衡する負圧を作用することができるので、好ましいことである。また、インクタンクが記録ヘッドないしインク供給系に着脱可能なカートリッジ形態のものであれば、収納するインク残量がなくなったときに新しいものと交換されるので、インク供給系から完全に気体を除去することができる構成であると言い得る。
【００１０】
ところで、インクタンク側に気体を移動させる機構については、これまでにもいくつかの提案がなされている（例えば特許文献１〜特許文献４参照）。
【００１１】
例えば、特許文献１においては、記録ヘッド側を、大気連通口を有する第１室と毛管力発生部材を有する第２室とに分離し、第１室とインクタンクとを第１室側の開口の高さが異なる２以上の連通路で連結させることで、連通路の１つからインクタンク側にエアが供給されるようにした構成が開示されている。かかる構成は、第１室と第２室との水頭差、あるいは、第２室に配置した毛管力発生部材によりヘッドに負圧を作用させているものであり、第１室に大気連通口を配置させることができている。
【００１２】
しかしながら、この特許文献１の構成は、変形しないインクタンク内のインクを使い切るためにインク供給に応じてインクタンク内に大気を導入することが目的であり、インク供給経路内に残留した気泡をインクタンクに排除することを目的とするものではない。すなわち、インク供給経路とりわけ第２室ないし記録ヘッド側からの気体をもインクタンクに移送するために同文献開示の技術を適用することはできない。
【００１３】
また、特許文献２〜４に記載された構成も、特許文献１と同様、基本的に大気開放系のインク供給路を有するものであり、インク供給経路内に残留した気泡の排除を行う目的に対して、これらの文献に開示された技術を適用することはできない。
【００１４】
【特許文献１】特開平５−９６７４４号公報
【特許文献２】特開平１１−３０９８７６号公報
【特許文献３】特開平１０−２９３１８号公報
【特許文献４】特開２００１−１８７４５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
以上の通り、上記特許文献１〜４には、気体を最上流のインクタンクへと導入する点については開示があるが、使用状態において密閉構造であるインク供給経路内に滞留する気体、すなわち上記１）〜４）のような要因で進入し、滞留するような気体をインクタンク側に円滑に移送し、留めておく目的には、いずれも合致していない。
【００１６】
本明細書においては、インクタンクなど液体収納部の装着時において、密閉構造の液体供給経路内に残留する気体を円滑かつ迅速に液体収納部側に移送させる構成を開示する。
【００１７】
そして本発明は、かかる構成に好適な液体連通路の構造を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
そのために、本発明は、インクを吐出するための吐出部と、
該吐出部に連通した液室と、
前記インクを収納するとともに、前記液室と分離および結合が可能なインクタンクと、
当該結合状態において前記液室と前記インクタンクとを連通するための複数の連通部と、
を具えたインク供給システムであって、
前記液室は前記複数の連通部と前記インクタンクとを除いて実質的密閉空間を形成するとともに、前記インクタンクとの分離時に前記複数の連通部を一体に閉鎖可能な閉鎖部材を有し、
前記インクタンクは、前記システム内の圧力を調整するための手段を有するとともに、前記液室との分離時に前記複数の連通部を一体に閉鎖可能な閉鎖部材を有することを特徴とする。
【００１９】
さらに、本発明は、液体を収納する液体収納部と、前記液体を使用する液体使用部とを液体連通する流体連通構造であって、
前記液体使用部に連通するとともに、前記液体収納部の分離および結合が可能な液室と、
当該結合状態において前記液室と前記液体収納部とを連通するための複数の連通部と、
を具え、
前記液室は前記複数の連通部と前記液体使用部とを除いて実質的密閉空間を形成するとともに、前記液体収納部の分離時に前記複数の連通部を一体に閉鎖可能な閉鎖部材を有し、
前記複数の連通部は、前記液室に突設されて前記液体収納部に挿入可能な管状の接続部と、前記液体収納部に突設された管状の接続部の挿入を受容するための開口部とを有し、
前記閉鎖部材は、前記開口部と、前記接続部の前記液体収納部への挿入端とは反対側の端部開口とを一体に閉鎖する方向に付勢され、前記液体収納部の前記接続部の挿入に伴って前記閉鎖を行う位置から移動可能であることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明は、インクを吐出する記録ヘッドに連通した液室に対し、複数の連通部を介して分離可能に接続されることで流体連通するインクタンクであって、前記液室は前記複数の連通路と前記記録ヘッドとを除いて実質的密閉空間を形成し、前記インクタンクは前記記録ヘッドへのインク供給系内部の圧力を調整するための手段と、前記液室との分離時に前記複数の連通部を一体に閉鎖可能な閉鎖部材を有し、
前記複数の連通部は、前記インクタンクに突設されて前記液室に挿入可能な管状の接続部と、前記液室に突設された管状の接続部の挿入を受容するための開口部とを有し、
前記閉鎖部材は、前記開口部と、前記接続部の前記液室への挿入端とは反対側の端部開口とを一体に閉鎖する方向に付勢され、前記液室の前記接続部の挿入に伴って前記閉鎖を行う位置から移動可能であることを特徴とする。
【００２１】
加えて、本発明は、インクを吐出することで記録を行うインクジェット記録ヘッドであって、上記流体連通構造を一体的に有することを特徴とする。
【００２２】
さらに本発明は、上記インク供給システムを用い、使用時の姿勢において、鉛直方向に関し前記記録ヘッドより前記液室が実質的に上位に位置し、さらに前記インクタンクが前記液室より実質的に上位に位置するよう前記インク供給システムを保持して記録を行うインクジェット記録装置に存する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、まず基本的に、インクの吐出部に対して密閉構造を持つインク供給システムにおいて、インクの吐出動作および供給動作の障害となる気体を、構造の複雑化を伴うことなく液室側から迅速かつ円滑に排除できる。
【００２４】
また、インクジェット記録装置に適用した場合、密閉構造のインク供給経路内に残留する気体を円滑かつ迅速にインクタンク側に移送させるとともに、記録装置の実使用時においても、滞留気泡に起因する問題点、すなわちインク供給の不良や混入気泡による吐出口の目詰まり等に起因した記録不良を防止できる。
【００２５】
また、インクに色材として顔料を含むものを用いた場合は、エアーがタンクに輸送される際に、顔料粒子の沈降を拡散させ、インクの保存安定性や吐出の信頼性を確保できる。
【００２６】
以上より、ヘッドへの負圧を安定化した状態でインク供給できる本発明によって、印字性能と信頼性およびコストダウンが同時に実現可能となる。
【００２７】
また、本発明は、分離／結合可能な液体収納部（インクタンク）および液室側のそれぞれにおいて、複数の連通部は、一体の閉鎖部材の変位によって一体的に閉鎖／開放可能である。つまり、各別の開閉機構が不要となり、インクタンクおよび液室側の構成を簡略化できる。
【００２８】
そして特に、複数、例えば２本の管状の接続部のうち一方をインクタンク側に、他方を液室側に設けることで、インクタンク側接続部の挿入端の開口と液室側接続部の挿入端の開口との鉛直方向の高さの差を大きくして気液交換を開始させるための好ましい水頭差を確保でき、インクタンクが未装着の状態においてタンク側接続部内の流路はインクで、液室側接続部内の流路はエアが入っている状態であれば、インクタンクが装着された時点でそのまま上述の気体排除動作を生じさせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。
【００３０】
以下に、本発明をインクジェット記録装置に適用したいくつかの実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３１】
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場合、または記録媒体の加工を行う場合を言うものとする。
【００３２】
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言うものとするが、以下では「用紙」または単に「紙」ともいうものとする。
【００３３】
さらに、「連通部」とは、液体収納部と液室との連通を行わせるための部分を言い、流体の移送に直接用いられる流路のほか、そのような流路が形成された中空の接続部を受容するための開口も含めて言うものである。
【００３４】
なお、本発明のインク供給システムに用いられるインクとして、以下の各実施形態では記録剤としてのインクを例に説明を行っているが、これはかかるインクに限られることなく、例えばインクジェット記録分野にあって記録媒体に対する処理液などを含めて言うものである。
【００３５】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態によるインク供給システムの模式的断面図である。
【００３６】
図１に示す実施形態のインク供給システムは概して、液体収納容器としてのインクタンク１０と、インクジェット記録ヘッド（以下、単に「記録ヘッド」と称する）２０と、それらの間を連絡するインク供給路を形成する液室５０とから構成されている。液室５０は、記録ヘッド２０と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、記録ヘッド２０を搭載するキャリッジに設けられてその上部からインクタンク１０が着脱可能であるとともに、当該装着時においてインクタンク１０から記録ヘッド２０に至るインク供給経路を閉成するものでも良い。この液室５０は、インクタンク１０と記録ヘッド２０への接続部を除いて実質的に密閉空間を形成しており、大気導入手段は有していない。
【００３７】
インクタンク１０は、概してインク収納空間が画成されるインク収納室１２およびバルブ室３０との２室からなり、その両室の内部はバルブ室連通口１３を介して互いに連通されている。そして、インク収納室１２内には記録ヘッドから吐出させるためのインクが収納され、吐出動作に伴って記録ヘッドに供給される。
【００３８】
インク収納室１２には、一部に変形可能な可撓性膜（シート部材）１１が配設されており、この部分と不撓性の外装１６との間でインクを収納する空間を画成している。このシート部材１１から見たインク収納空間に対する外側空間、すなわち図におけるシート部材１１に対して上側の空間は、大気に開放され大気圧と等しくされている。さらにこのインク収納空間内は、下方に位置する液室５０と接続するタンク側接続部４１と、ヘッド側接続部５１が挿入されるタンク側接続口４９およびバルブ室へのバルブ室連通口１３を除いて、実質的に密閉空間を形成している。
【００３９】
本例のシート部材１１の中央部分は平板状の支持部材である圧力板１４によって形状が規制されており、その周縁部分が変形可能となっている。そして、このシート部材１１は、予めその中央部分が凸状に形成されていて、側面形状がほぼ台形となっている。このシート部材１１は、後述するように、インク収納空間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。その際に、シート部材１１の周辺部分がバランスよく伸縮変形し、そのシート部材１１の中央部分がほぼ水平姿勢を保ったまま、図の上下方向に平行移動する。このようにシート部材１１がスムーズに変形（移動）するため、その変形に伴う衝撃の発生がなく、衝撃に起因するインク収納空間内に異常な圧力変動が生じることもない。
【００４０】
またインク収納空間内には、圧力板１４を介してシート部材１１を図の上方向に付勢する押圧力を作用することで、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記録ヘッドのインク吐出動作が可能な範囲にある負圧を発生させる圧縮ばね形態のばね１５が設けられている。それとともに、インク収納室内の空気が環境変化（周囲温度や気圧）によって体積変動した場合、ばねとシートの変位で受容し、室内の負圧が大きく変動しないようになっている。なお、図１の状態は、インク収納空間内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１５は圧縮された状態にあり、インク収納空間内に適切な負圧が生じているものとする。
【００４１】
インク収納室１２に配置されるばね１５は、図示の例では、断面略Ｕ字形状を有する一対の板ばね部材を、Ｕ字形状の開放端同士を対向させた状態で組合せてなるものである。この組み合わせの態様としては、各板ばね部材の両端部に凹部および凸部を形成しておき、互いの凹部および凸部が嵌りあうようにしたものとすることができる。さらに、各板ばね部材の背面部分には板状部材が互いに平行となる状態で溶着されている。そして一方の板状部材がシート部材１１の凸部の内側平面部に接合されて圧力板１４となり、他方の板状部材はタンク内の固定部に保持されている。なお、ばねの形態としては、この例に限られることなく、例えばコイルばねや円錐弦巻ばねの形態であってもよい。
【００４２】
バルブ室３０には、インクタンク１０内の負圧が所定値以上に高まったときに外部から気体（空気）を導入するとともに、インクタンク１０からのインク漏出を阻止するための一方向弁が構成される。この一方向弁は、大気導入口３６を有して弁閉鎖部材となる圧力板３４と、大気導入口３６と対向するバルブ室筐体内壁に固定されて大気導入口３６を密閉可能なシール部材３７と、圧力板３４と接合されるとともに大気導入口３６が貫通したシート部材３１とを有し、バルブ室３０内においてもインクタンク１０への連通口１３および大気への連通口３６を除いて実質的に密閉空間を維持している。そしてシート部材３１より図中右側の、バルブ室筐体内の空間は、大気連通口３２によって大気に開放され、大気圧と等しくされている。
【００４３】
シート部材３１は、中央部分の圧力板３４と接合されている部分以外の周縁部分は変形可能となっており、中央部分が凸状とされていて、側面形状がほぼ台形となっている。このような構成をとることによって弁閉鎖部材である圧力板３４の、図の左右方向への移動が円滑に行われる。
【００４４】
バルブ室３０の内部には、弁の開放動作を規制するための弁規制部材として、ばね部材３５を設けてある。ここでもばね部材３５はやや圧縮された状態としておき、この圧縮の反力によって圧力板３４を図の右方に押す構成としている。このばね部材３５の伸縮によって、連通口３６に対するシール部材３７の密着／離間を行うことで弁としての機能をもたせ、さらに大気連通口３２から大気導入口３６を介してバルブ室３０内部への気体の導入のみを許可する一方向弁機構としている。
【００４５】
ここでシール部材３７としては、大気導入口３６が確実に密閉されるものであればよい。すなわち、少なくとも大気導入口３６と接触する部位が開口面に対して平坦性を保つ形状を有したもの、あるいは大気導入口３６の周囲に密着可能なリブを有したもの、さらには大気導入口３６内に先端が突入して大気導入口３６を閉塞可能な形状を有するものなど、密着状態が確保できるものであればよく、またその材質も特に限定されない。しかし、この密着はばね部材３５の伸長力で達成されるものであるので、この伸長力の作用によって動くシート部材３１と圧力板３４に追随し易いもの、すなわち収縮性をもつゴムのような弾性体でシール部材を形成することは、より好ましい。
【００４６】
かかるインクタンク１０の構成では、インクが十分に満たされている初期状態からインク消費が進んで行き、インク収納室１２内の負圧と、バルブ室３０内における弁規制部材によって作用する力等とがつりあった状態からさらにインク消費が継続されて負圧がさらに強まった瞬間に、大気導入口３６が開放されて大気の流入が生じ、インク収納空間内に取り込まれるように各部の設計が行われる。そして、この大気の取り込みによってインク収納室１０内の容積はシート部材１１ないし圧力板１４が図の上方に変位可能であることで逆に増大することができ、同時に、負圧も弱まることによって大気導入口３６が閉鎖される。
【００４７】
また、インクタンクの周囲環境の変化、例えば、温度上昇あるいは減圧等が生じても、シート部材１１ないし圧力板１４の下方への最大変位位置から初期位置までの間の容積分、収納空間内に取り込まれている空気の膨張が許容されるので、換言すれば当該容積分の空間がバッファ領域として機能するので、周囲環境の変化に伴う圧力の上昇を緩和し、吐出口からのインク漏出を効果的に防止することができる。
【００４８】
また、初期充填状態からの液体導出に伴いインク収納空間の内容積が減少し、バッファ領域が確保されるまでは、外気が導入されないので、それまでに周囲環境の急激な変化や振動や落下などが生じてもインク漏れが発生しにくい。さらに、インク未使用状態から予めバッファ領域を確保しているのではないので、インク収納容器の容積効率も高く、コンパクトな構成とすることができる。
【００４９】
なお、図示の例ではバルブ室３０内のばね３５をコイルばねの形態として模式的に示しているが、他の形態のばねを用い得るのは勿論である。特に、例えば円錐弦巻ばねとすることもできるし、ばね１５と同様の板ばねを用いたものとすることもできる。
【００５０】
記録ヘッド２０とインクタンク１０との結合は、図示の例では記録ヘッド２０に設けられた中空のヘッド側接続部５１がタンク側接続口４９を介してインクタンク１０内に挿入され、かつ、インクタンク１０に設けられた中空のタンク側接続部４１がヘッド側接続口５９を介して記録ヘッド内に挿入されることによってなされる。これによってインク収納室１２と液室５０とが流体的に結合される。すなわち本例においては、インク収納室１２および液室５０は、タンク側接続部４１内に形成されるタンク側流路４８と、ヘッド側接続部５１内に形成されるヘッド側流路５８との２つの流路で連通することになる。
【００５１】
ヘッド側接続部５１が挿通されるタンク側接続口４９にはゴム等の弾性部材でなる封止部材４９Ａが取り付けられ、図１に示すインクタンク１０の装着時において、ヘッド側接続部５１の周囲に密着してインクタンク１０からのインク漏出を防止するとともに、接続部５１とインクタンク１０との接続を確実なものにしている。また、タンク側接続部４１が挿通されるヘッド側接続口５９にも同様の封止部材５９Ａが設けられている。
【００５２】
インクタンク１０には、インクタンク１０の非装着時においてタンク側接続口４９および接続部４１のタンク側開口を閉鎖するための閉鎖部材４３が設けられる。閉鎖部材４３は、封止部材４９Ａの開口に密着する突起部４７と、接続部４１のタンク側開口周囲を覆ってタンク内壁に密着するゴム等の弾性部材でなる封止部材４４とを有する。閉鎖部材４３はばね４５により両開口を閉鎖する方向に付勢され、従って液室５０に対して装着されていない状態では、ばね４５の作用により両開口が閉鎖されることで、インクタンク１０からのインク漏洩が防止される。また、インクタンク１０の装着時には、ヘッド側接続部５１の進入に伴ってばね４５が縮退し、これによって両開口が開放されることになる。液室５０側にも同様に、インクタンク１０の非装着時においてヘッド側接続口５９および接続部５１のヘッド側開口を閉鎖するための突起部５７および封止部材５４を有するとともに、ばね５５により両開口を閉鎖する方向に付勢される閉鎖部材５３が設けられている。
【００５３】
液室５０内におけるインク供給経路は概して、インクタンク１０との接続部（上流）側から徐々に拡大する断面を有する。記録ヘッド２０側のインク供給経路との接続部分にはフィルタ２２が備えられ、供給されるインク中に混入した不純物が記録ヘッド２０内へ流れ込んでいくことを防止している。気体の滞留によって形成される液室５０内の気液界面は、流路４８および５８の横方向断面積より大きい。こうすることで、タンク側流路４８を通してインクタンク１０内のインクの水頭差が液室５０内のインクにかかった場合に、液室５０内に存在する気体の圧力がより高まり、ヘッド側路５８から容易にインクタンク１０に向けて気体を排出することが可能となる。このことは、液室５０内におけるインク供給経路がインクタンク１０との接続部（上流）側から徐々に拡大していること、換言すれば上方に向かって窄まって行くよう構成されていることから、ヘッド側流路５８のヘッド側開口位置付近に気泡が集まりやすくなるので、より効果的なものとなる。
【００５４】
記録ヘッド２０に設けられたインク吐出部２１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当該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当該素子として用い、その発生する熱エネルギをインク吐出に利用するものであってもよい。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を利用してインク吐出を行うものでも良い。
【００５５】
なお、記録ヘッド２０および液室５０は、分離可能または分離不能に一体化されたものでもよく、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。
【００５６】
図２（ａ）〜（ｃ）を用い、以上の構成による本実施形態のインクタンクへの気泡除去の過程を説明する。
【００５７】
図２（ａ）は、新しいインクタンク１０が液室５０ないし記録ヘッド２０に未装着状態である状態を示す。ここで、インクタンク１０は完全にインクＩが充填されている状態であり、ばね部材１５による負圧が発生しているとともに、シート部材１１がインクタンク外側へ突出した状態となっている。記録ヘッド２０側においては、それまで装着されていたインクタンク１０が空になっても液室５０に残ったインクを使用して記録が行われていたため、そのインクタンク側からエアが侵入し、液室５０におけるフィルタ２３の上流領域において上部に気体が溜まっている状態となっている。
【００５８】
この状態において、液室５０内では、ばね５５により閉鎖部材５３が付勢されており、従って突起部５７および封止部材５４がそれぞれ封止部材５９Ａの開口および接続部５１のヘッド側開口を閉鎖し、シールしている。これにより、液室５０はインク吐出部２１を除いて密閉状態となっている。また、インクタンク１０に関しても同様に、ばね４５により閉鎖部材４３が付勢されており、従って突起部４７および封止部材４４がそれぞれ封止部材４９Ａの開口および接続部４１のタンク側開口を閉鎖し、シールしている。図示の状態でインクタンク側と記録ヘッド側とで異なるのは、ヘッド側流路５８内部はエアであるのに対し、タンク側流路４８はインクで満たされていることである。
【００５９】
図２（ｂ）は、図２（ａ）の状態から、新たなインクタンク１０を装着した状態を示す。インクタンク装着直後には、タンク側接続部開口４２とヘッド側接続部開口５２との２箇所でインクのメニスカスが生じるが、図に示されているように、それぞれの開口位置は鉛直方向の高さが異なるためにそれぞれのメニスカス部分に作用するインクの水頭が異なり、すなわちその高さの差に応じた圧力差が生じる。本例では、タンク側接続部開口４２の方が鉛直方向下方に位置しているため、ヘッド側接続部開口５２より高い圧力がかかっている。
【００６０】
従って、ヘッド側接続部開口５２に形成されるメニスカスを保持する圧力とタンク側接続部開口４２に形成されるメニスカスを保持する圧力との差と、開口位置の高さの差による水頭差圧力との関係において、後者の方が大きい場合には、図２（ｂ）で示すように、液室５１の上部に滞留しているエア６１がヘッド側流路５８ないし開口５２を介してインクタンク１０側へ排出され、同時に、インク収納室１２内のインクがタンク側流路４８ないし開口４２を介して液室５０へ移動する。
【００６１】
図２（ｃ）は、かかる気液交換が進み、エア６１のインクタンク１０への排出が完全に停止した状態を示している。そして、当該排出されたエアはインクタンク１０の上部に符号６２で示すように堆積する。
【００６２】
上記実施形態のように、本発明の主たる特徴の一つは、液体供給システム内にエアを導入する手段をインクタンクに限って配設したことである。換言すれば、液室５０内に直接エアが導入されることがないため、上述のエア排出動作は実質的にインクタンク交換時のみで完了してしまい、通常のインク使用時（記録ヘッドによるインク吐出動作時）を考慮する必要がほとんどない。
【００６３】
また、本実施例においては、インクタンク１０側に負圧調整用のエア導入手段を有するため、インク使用時において負圧調整用のエア導入を原因としては液室内の液面が低下する（エアが滞留する）ことはない。従って、液室をコンパクトに設計できるだけでなく、消費量が大きいインク使用時には、タンク側流路４８だけでなくヘッド側流路５８からもインク供給が行われるので、接続部の圧力損失による影響を低減することが可能となり、接続部としても細い接続管を使用することが可能となる。これらの結果として、インク供給システム全体のコンパクト化が実現できる。
【００６４】
本構成においても、インクタンク１０内のインクを完全に使い切った後にさらにインク消費を行うと、インク液面が液室内まで低下し、インクタンク１０のエア導入手段（バルブ室３０）からインク収容室１２を介して液室５０内にエアが導入されてしまう場合もある。しかしこの場合には、すでにインクタンク１０内や接続部４１および５１内にはインクがない状態であるので、その部分の圧力損失は生じない。このような場合を考えても、インク流量を制限することにはならないのである。
【００６５】
なお、インクタンクからのインク供給の過程でインク収納室内の負圧が所定値以上に高まった場合には、バルブ室の作用により外部から気体がインク収納室内に取り込まれることは前述した通りである。
【００６６】
また、インクに色材として顔料を含むものを用いた場合は、エアーがタンクに輸送される際に、顔料粒子の沈降を拡散させ、インクの保存安定性や吐出の信頼性を確保できる。
【００６７】
加えて、本構成においては、２本の接続部のうち一方をタンク側に、他方をヘッド側に設けてある。この構成の利点は、タンク側接続部開口４２とヘッド側接続部開口５２との鉛直方向の高さの差を大きくして気液交換を開始させるための好ましい水頭差を確保できること、および、インクタンク１０が未装着の図２（ａ）の状態において、タンク側流路４８はインクで満たされており、ヘッド側流路５８はエアが入っている状態を得やすいことである。すなわちこの状態であれば、インクタンク１０が装着された時点で上記各部の圧力条件が既に実質的に調っており、そのまま上述のような気液交換を生じさせることができるからである。
【００６８】
タンク側流路４８をインクで満しておくためには、インクタンクの製造時においてタンク側流路４８内にもインクを充填しておくようにすればよい。この後の物流時や保管時等、液室への未装着時において開口４２からのインク漏出や固着を避けるようにするためには、キャップその他の部材で開口４２ないし接続部４１が覆われるようにすればよい。また、タンク側流路４８がインクで満たされていない場合には、装着後において吐出部２１側からのインク吸引動作やインク吐出動作を行わせれば、上記のような気液交換を開始させることができる。
【００６９】
また、本実施形態は、インクタンクおよび液室側のそれぞれに設けられる連通部（接続部および接続部挿入用の開口）は、一体の閉鎖部材の変位によって一体的に閉鎖／開放可能である。つまり、各別の開閉機構が不要であり、インクタンクおよび液室側の構成を簡略化できる。また、例えば接続部挿入用の開口をゴム等の弾性部材で封止しておき、接続部を貫通させることによって流体連通を行わせるような場合には、接続部の大きな挿入力が必要となり、これを小さくしようとすれば管内径も小とせざるを得ず、この結果上記のような圧力関係を得るための設計条件が厳しくなることが考えられるが、本実施形態ではこれに顧慮する必要性も少ない。
【００７０】
また、本実施形態では、２本の接続部のうち一方をタンク側に、他方をヘッド側に設けた構成とした。ここで、双方をタンク側またはヘッド側に設けることも考えられるが、本実施形態の構成によれば閉鎖部材ないしその作動機構の共通化を図ることができる。従って、製造工程を簡略化し、部品管理も容易となる効果がある。
【００７１】
なお、以上の第１の実施形態においては、閉鎖部材４３はコイルばね形態のばね４５により付勢されており、その閉鎖部材４３が封止を行う対象は封止部材４９Ａの開口と接続部４１のタンク側開口との２箇所である。従って、その２箇所の荷重中心とばね４５の荷重中心とを一致させるよう設計してシール性を安定させること好ましい。また、インクタンク装着時の動作においては、閉鎖部材４３はヘッド側接続部５１のみにより押圧されるため、ばね４５の荷重中心とヘッド側接続部５１による荷重点とが位置的にずれることになる。そこで、閉鎖部材４３がばね４５の軸中心からずれてしまわないようにするためには、ばね４５の内側または外側にガイドを設ければよい。これらのことは、タンク側の閉鎖部材４３だけでなく、同様の構成を採るヘッド側の閉鎖部材５３についても同様である。
【００７２】
（第２の実施形態）
図３（ａ）および（ｂ）は、第２の実施形態に係るインク供給システムの構成および動作を説明する図である。
【００７３】
図３（ａ）はインクタンク１０を記録ヘッド２０へ装着する直前の状態を示している。本実施形態においては、閉鎖部材４３Ａにヒンジ部４３Ｂを設け、そのヒンジ部４３Ｂを中心とする回動によって開口の閉鎖および開放を行う変位を可能としている。そのため、ヒンジ部４３Ｂにはアームを有した捩りばね（キックばね）形態のばね４５Ａが配設され、第１の実施形態と同様に封止部材４９Ａの開口と接続部４１のタンク側開口とを封止する方向に閉鎖部材４３Ａを付勢している。ヘッド側の閉鎖部材５３Ａについても、閉鎖部材４３Ａと同様、の構成となっている。その他の構成は第１の実施形態と同様である。
【００７４】
図３（ｂ）は、インクタンク１０を記録ヘッド２０に装着した状態を示す。閉鎖部材４３Ｂはヘッド側接続部５１により図の上方に押し上げられ、ヘッド側流路５８によりインク収納室１２と液室５０とが連通する。同時に、タンク側接続部４１が点対称的な構成となっている閉鎖部材５３Ａを図の下方へ押し下げ、タンク側流路４８によりインク収納室１２と液室５０とが流体連通する。この状態において、各閉鎖部材４３Ａおよび５３Ａの移動はそれぞれヒンジ部４３Ｂおよび５３Ｂを支点とする回動として行われ、変位が規制されているために装着動作時の位置ずれは最小限にとどめられる。
【００７５】
本実施形態では、第１の実施形態と同様の利点を有することに加え、さらには、コイルばねを用いた第１の実施形態のように荷重中心を一致させるための設計条件が緩和され、荷重点の位置ずれを防止するためのガイドの配設も不要となる。
【００７６】
なお、図３（ａ）および（ｂ）においては、接続部（４１，５１）をヒンジ（４３Ｂ，５３Ｂ）の近傍に、接続口（４９，５９）を支点から遠い側に配置した場合を示しているが、その配置は逆であってもよい。また、本実施形態においてはタンク側およびヘッド側の閉鎖部材の支持および回動について点対称的な構成としているが、これに限られるものでもない。例えば、タンク側については接続部４１をヒンジ部４３Ｂの近傍に、ヘッド側については接続口５９をヒンジ部５３Ｂの近傍に配置するなど、線対称的な構成としてもよい。
【００７７】
（第３の実施形態）
図４（ａ）および（ｂ）は、第３の実施形態に係るインク供給システムの構成および動作を説明する図である。
【００７８】
図４（ａ）はインクタンク１０を記録ヘッド２０へ装着する直前の状態を示している。本実施形態では、インクタンク筐体および液室の形成部材とそれぞれ一体に樹脂で成形した接続部４１Ｂおよび５１Ｂを採用している。パイプ形状の接続部４１Ｂおよび５１Ｂの外周には、射出成形時に型から材料を抜くのに用いたテーパが生じている。さらに、液室内に位置すべき接続部４１Ｂの開口４２Ｂおよびタンク内に位置すべき接続部５１Ｂの開口５２Ｂはそれぞれの先端の頂点部に形成されている。
【００７９】
閉鎖部材の支持および変位（回動）を行うための構成は第２の実施形態とほぼ同様であるが、異なる点は接続口４９および５９の封止構造である。すなわち、第１および第２の実施形態においては、ゴム等で構成された封止部材４９Ａおよび５９Ａに対し、閉鎖部材４３の突起部４７および５７を当接させることで封止を行っていたが、本実施形態においては、接続部４１Ｂのタンク内開口および接続部５１Ｂの液室内開口に対する封止構造と同様に、閉鎖部材に設けられたゴム等の封止部材４４Ｂおよび５４Ｂにより開口周囲を覆う構成となっている。また、インクタンク装着時における接続口４９および５９の封止を行うために、記録ヘッド側の接続部５１Ｂの根元および接続口５９の周囲にあってインクタンク１０と接触する上面にＯリング５７Ａおよび５７Ｂが配置されている。
【００８０】
図４（ｂ）は、インクタンク１０を記録ヘッド２０に装着した状態を示す。装着時の動作は基本的に第２の実施形態と同様である。ここで、接続部４１Ｂの開口４２Ｂおよび接続部５１Ｂの開口５２Ｂがそれぞれの接続部の頂点部に形成されていると、それらの開口４２Ｂおよび５２Ｂが封止部材５４Ｂおよび４４Ｂと近接して、充分な開口面積を確保することができない場合がある。しかし、接続部の開口部の一部に切り欠き４２Ｃ，５２Ｃを設けることで、十分な開口面積を確保することができる。それらの切り欠き４２Ｃ，５２Ｃをヒンジ側と反対側に設けておけば、十分に大きい開口面積を確保することが容易となる。
【００８１】
本実施形態の特徴は、接続部をインクタンク筐体や液室の形成部材と一体に樹脂で成形した点にある。
【００８２】
従来、インクタンクは、コストや、形状や加工の自由度の高さなどの面から、樹脂の射出成形を利用する場合が多い。しかし、インクタンクと記録ヘッドないし液室との接続をパイプ状の接続部により行う構成においては、接続部を樹脂成形する場合、そのパイプ形状の外周に射出成形時に型から材料を抜くのに必要なテーパが形成される。また、開口部もパイプ状接続部の頂点部分に配置されることになる。このため、インクタンクの非装着時において接続部の開口部分を封止することが困難となっており、従って接続部を別部材として加工した上でインクタンクの製造・組立時に筐体に取り付け・固定する場合が多かった。
【００８３】
しかし本構成においては、接続部の先端開口部ではなく、タンク内開口を封止する構成を採用しているので、インクタンク筐体に一体に接続部４１Ｂを樹脂成形することが可能となる。
【００８４】
その他、本実施形態においても、第１および第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、第２の実施形態と同様の、接続部および接続口と支点との位置関係についての変更を加え得ることは勿論である。
【００８５】
（第４の実施形態）
図５（ａ）および（ｂ）は、第４の実施形態に係るインク供給システムの構成および動作を説明する図である。
【００８６】
以上の諸実施形態ではインクタンクにエア導入用のバルブ室が配設されており、インク供給とともにバルブ室からインクタンク内にエアを導入する構成であったが、本実施形態のインクタンク１０Ａには、図５（ａ）に示すように、外部からのエア導入用のバルブ室が存在せず、実質的にインク収納室のみの構成となっている。液室５０および記録ヘッド２０については第３の実施形態と同様の構成である。
【００８７】
かかる形態では、シート部材１１、ばね部材１５および圧力板１４により適切な負圧が得られるように構成されている。図５（ｂ）のようにインク消費に伴ってシート部材１１がそのまま下方に変位し、変位ができなくなる状態でインク供給が停止される。本実施形態においても、これまでの実施形態と同様にフィルタ上流領域のエアがインクタンク１０Ａ側に移送され、インク供給経路から排除されることになるのは勿論である。
【００８８】
なお、図５（ａ）および（ｂ）では、ばね１５をコイルばねの形態として例示しているが、上記第１の実施形態で述べたように、種々のものを用いることができるのは言うまでもない。
【００８９】
（インクジェット記録装置の構成例）
図６は、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説明するための図である。
【００９０】
本例の記録装置１５０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１５１，１５２によって、キャリッジ１５３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１５３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１５３には、上記のいずれかの実施形態を可とし、記録ヘッドないし液室と、これに装着されてインクを供給するインクタンクとからなる液体供給システム１５４（第１ないし第３の実施形態について例示したもの）が搭載される。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１５５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１５６によって矢印Ｂの副走査方向に搬送される。記録装置１５０は、記録ヘッドを主走査方向に移動させつつ、プラテン１５７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。
【００９１】
なお、記録ヘッドは、上述のように、インクを吐出するためのエネルギとして、電気熱変換体から発生する熱エネルギを利用するものであってもよい。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よい。
【００９２】
キャリッジ１５３の移動領域における図６中の左端には、キャリッジ１５３に搭載された記録ヘッド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）１５８が設けられている。回復系ユニット１５８には、記録ヘッド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、記録ヘッドの良好なインク吐出状態を維持するための回復処理を行うことができる。また、画像形成とは別に、キャップ内に向かってインク吐出口からインクを吐出させることによって記録ヘッドの良好なインク吐出状態を維持する回復処理（予備吐出処理」ともいう）を行うこともできる。
【００９３】
（その他）
上述のインク供給システムの諸実施形態では、基本的にいずれも吸収体等にインクを保持させずにそのまま貯留ないし供給されるようにした構成を採用する一方、可動部材（シート部材、圧力板）とこれを付勢するばね部材とにより負圧発生手段を構成するとともに供給システム内を密閉構造とすることで、記録ヘッドに対して適切な負圧を作用するようにした。
【００９４】
かかる構成は、吸収体により負圧を発生させる従来技術の構成に対して、容積効率が高く、かつインク選定の自由度も向上できるものである。また、そればかりでなく、近年の記録の高速化に伴って求められるインク供給の高流量化や安定化の要望にも好ましく応え得るものである。
【００９５】
また、本発明が特に主眼とした供給経路に滞留する気体を排除する目的に対しては、記録ヘッドから最も離れた最上流位置であるインクタンクにこれを移送するものとし、そのために複数の流路を介してインクタンクとインク供給経路とを連結するとともに、両者の圧力のバランスを利用することでインクタンクからのインク導出とインクタンクへの気体導入とが並行して行われるようにした。
【００９６】
かかる構成によれば、供給経路内の滞留気体を、複雑な装置を必要とせず、部品点数の増加が少なく簡単な構造でありながら、円滑かつ迅速にインクタンク側に排除することができる。また、排除のタイミングも、気体がある程度蓄積すると圧力のバランスに従って自ずと行われるため、気体排除の信頼性が高いものである。
【００９７】
また、気体排除の過程において、常にインクタンクの負圧を維持しているのでインクジェット記録ヘッドのインク吐出口などからの液体漏洩を確実に防止することができる。さらには、気体をインクタンク側に排除することによって、記録ヘッドの吐出口側からインク吸引を行うことで気体を排除する方法に比較してインク消費量を格段に減少させることができ、インク浪費を抑えて、ランニングコストの低減にも貢献するものである。
【００９８】
加えて、供給経路に対して着脱可能に構成されたインクタンクを用いる場合において、従来は、交換操作時に供給経路側に気体が侵入することを防止するために、供給経路がインクで満たされている状態で、すなわちインクを完全に消費しきる前にインクタンクの交換を行っている場合が多かった。しかし上記構成によれば、交換操作時に供給経路内に気体が侵入しても、新たなインクタンクを装着すればそのインクタンクに対して容易かつ迅速に気体を排除できるので、インクが完全に消費された後に交換を行うことができ、またこれにより、ランニングコストのさらなる低減できるのみならず、環境問題に対しても資するところが大きい。さらに、上述の実施形態においてはいずれも、通常の使用時の姿勢においてインクタンクを最も高所に配置し、供給部ないし記録ヘッドが低所に配置されている。これは、気液交換を迅速かつ円滑に、かつ簡単な構成で行う上で非常に好ましい配置である。
【００９９】
なお、インクタンクの構成にもよるが、インクタンクに導入された気体は、これがインク供給経路に戻らず、インク供給が阻害されない位置であれば、インクタンク内のどこに貯留されてもよい。しかし、インクを吸収体などに含浸させずにそのまま貯留するようにした上記実施形態の構成は、導入された気体がそのままインクタンク内の最上部に位置することになるので、好ましいものである。
【０１００】
そしてこのように、インクタンク内に吸収体が存在しない場合、タンクの容積そのものがインクの容量となりうるので、必要以上にインクタンクを大きくする必要がなく、またタンクの形状も比較的自由に設計できるのである。
【０１０１】
本発明を構成するための基本的な条件は、液室がインクタンクとの接続部分および記録ヘッドとの接続部分を除き、インクをそのまま貯留する密閉構造を有すること、および、好ましい負圧を維持するための大気導入をインクタンクに対して直接行うようにして、記録ヘッドに直接連通する液室には気体が極力入らないようにしたことにある。この条件は、インク供給の高流量化や安定化を実現し、高速記録（吐出）を行っても吐出特性を常に良好に保持する上で極めて好ましく、特許文献１〜４のいずれにも開示ないし示唆されないものである。
【０１０２】
この基本的な条件を満たす構成であれば、負圧発生手段は上記各実施形態のようなばねと可撓性部材との組み合わせによるもののほか、その他の構成を採ることもできる。すなわち、本発明の基本的な条件は負圧発生手段としての吸収体の採用を排除するものではない。
【０１０３】
さらに、いずれの実施形態においても接続部を２本設けて２つの流路が形成されるようにしたが、接続部ないし流路の数は２つに限られず、３以上設けられるものでもよい。
【０１０４】
また、以上の説明では本実施形態の記録方式として、シリアル型のインクジェット記録装置を適用してきたが、本発明および本実施形態はこれに限定されるものではない。また、シリアル型でなくライン走査型の記録装置であっても本発明および本実施形態を適用することは可能である。さらに、液体供給システムは、インクの色調（色や濃度など）に対応して複数設けることができるのは言うまでもない。
【０１０５】
さらに、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について説明したが、記録部としてのペンにインクを供給する供給部に適用されるものでもよい。
【０１０６】
また、本発明は、そのような種々の記録装置の他、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。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明の第１の実施形態による液体供給システムの模式的断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は第１の実施形態における気体除去過程を説明するための図である。
【図３】（ａ）および（ｂ）は、本発明の第２の実施形態に係る液体供給システムの構成および動作を説明するための模式的断面図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は、本発明の第３の実施形態に係る液体供給システムの構成および動作を説明するための模式的断面図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）は、本発明の第４の実施形態に係る液体供給システムの構成および動作を説明するための模式的断面図である。
【図６】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】
【０１０８】
１０  インクタンク
１１  シート部材
１２  インク収納室
１３  バルブ室連通口
１４  圧力板
１５  ばね部材
１６  外装
２０  記録ヘッド
２１  インク吐出部
２２  フィルタ
３０  バルブ室
３１  バルブ室シート部材
３２  連通口
３４  バルブ室圧力板
３５  バルブ室ばね部材
３６  大気導入口
３７  シール部材
４１、４１Ｂ、５１、５１Ｂ  接続部
４２、４２Ｂ、５２、５２Ｂ  接続部開口
４２Ｃ、５２Ｃ  切り欠き
４３、４３Ａ、５３、５３Ａ  閉鎖部材
４３Ｂ、５３Ｂ  閉鎖部材のヒンジ部
４４、４４Ｂ、５４、５４Ｂ  接続部封止部材
４５、４５Ａ、５５、５５Ａ  ばね部材
４８、５８  流路
４９、５９  接続口
５０  液室
５７Ａ、５７Ｂ  Ｏリング
１５０  インクジェット記録装置
１５４  液体供給システム
１５３  キャリッジ
１５８  回復系ユニット
【図１】
2005280072.tif 000003
【図２】
2005280072.tif 000004
【図３】
2005280072.tif 000005
【図４】
2005280072.tif 000006
【図５】
2005280072.tif 000007
【図６】
2005280072.tif 000008