(57)【要約】【課題】サブタンクの揺れによる液面変動で空気流路にインクが侵入して、大気解放弁を作動不能にしたり、空気流路が塞がれる。【解決手段】サブタンク１５のケース１０１には空気流路１２１を設け、空気流路１２１はインク収容部１００に臨む入口流路部分１２２とこれに続く直交流路部分１２３を含み、直交流路部分１２３はインク液面を基準面ＲＦとしたときに、斜め上方に向かう方向に形成した。【選択図】  図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置で用いる液体を収容する液体容器において、液体を収容する液体収容部から空気を出すための空気流路を有し、この空気流路は少なくとも前記液体収容部に臨む入口流路部分とこの入口流路部分に続く流路部分とを有し、この入口流路部分に続く流路部分は、前記液体収容部に液体を収容したときの静止状態における液面を基準面としたとき、この基準面に対して斜め上方に向かう方向に設けられていることを特徴とする液体容器。
【請求項２】
請求項１に記載の液体容器において、前記入口流路部分はこの液体容器の使用状態における振動による液面変動によって前記液体が前記入口流路部分に続く流路部分に侵入しない長さに設定されていることを特徴とする液体容器。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の液体容器において、前記入口流路部分の開口断面積が前記入口流路部分に続く流路部分の開口断面積よりも大きいことを特徴とする液体容器。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の液体容器において、前記入口流路部分の前記液体収容部に臨む開口部にはリブが設けられていることを特徴とする液体容器。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の液体容器において、前記空気流路の入口流路部分は前記基準面に対して略垂直方向に設けられていることを特徴とする液体容器。
【請求項６】
画像形成装置で用いる液体を収容する液体容器において、この液体容器は、液体を収容する液体収容部を形成する容器本体に、前記液体収容部の開口を封止するための可撓性を有するフィルム状部材を貼り付けてなり、更に前記容器本体には前記液体収容部から空気を出すための空気流路を形成し、この空気流路は前記可撓性を有するフィルム状部材で壁面が形成されない部分を有していることを特徴とする液体容器。
【請求項７】
請求項６に記載の液体容器において、前記空気流路は前記容器本体に形成した溝と、この溝の一部を寸断する壁に形成した貫通穴によって構成されていることを特徴とする液体容器。
【請求項８】
請求項７に記載の液体容器において、前記貫通穴は前記溝とフィルム状部材で形成される流路の稜線から離れた位置に形成されていることを特徴とする液体容器。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の液体容器において、前記貫通穴の長さはこの液体容器の使用状態における振動によって前記液体が貫通穴を通過しない長さに設定されていることを特徴とする液体容器。
【請求項１０】
請求項７ないし９のいずれかに記載の液体容器において、前記貫通穴の径はこの液体容器の使用状態における振動によって前記液体が貫通穴を通過しない径に設定されていることを特徴とする液体容器。
【請求項１１】
請求項６ないし１０のいずれかに記載の液体容器において、前記空気流路は侵入した液体を蓄積する蓄積部を有していることを特徴とする液体容器。
【請求項１２】
請求項６ないし１１のいずれかに記載の液体容器において、前記空気流路は少なくとも前記液体収容部に臨む入口流路部分とこの入口流路部分に続く流路部分とを有し、この入口流路部分に続く流路部分は、前記液体収容部に液体を収容したときの静止状態における液面を基準面としたとき、この基準面に対して斜め上方に向かう方向に設けられていることを特徴とする液体容器。
【請求項１３】
請求項１２に記載の液体容器において、前記空気流路の入口流路部分は前記基準面に対して略垂直方向に設けられていることを特徴とする液体容器。
【請求項１４】
請求項１２又は１３に記載の液体容器において、前記入口流路部分はこの液体容器の使用状態における振動による液面変動によって前記液体が前記入口流路部分に続く流路部分に侵入しない長さに設定されていることを特徴とする液体容器。
【請求項１５】
請求項１２ないし１４のいずれかに記載の液体容器において、前記入口流路部分の開口断面積が前記入口流路部分に続く流路部分の開口断面積よりも大きいことを特徴とする液体容器。
【請求項１６】
請求項１２ないし１５のいずれかに記載の液体容器において、前記入口流路部分の前記液体収容部に臨む開口部にはリブが設けられていることを特徴とする液体容器。
【請求項１７】
画像形成装置の記録ヘッドに液体を供給するための液体供給装置であって、請求項１ないし１６のいずれかに記載の液体を収容する液体容器と、この液体容器に液体を補充する液体補充手段を備えていることを特徴とする液体供給装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の液体供給装置において、前記液体容器の空気流路を大気開放する大気開放手段を備えていることを特徴とする液体供給装置。
【請求項１９】
記録ヘッドから液滴を吐出して画像を形成する画像形成装置において、請求項１７又は１８に記載の液体供給装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載の画像形成装置において、前記液体供給装置の液体容器は前記記録ヘッドを搭載したキャリッジに搭載されていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は液体容器、液体供給装置及び画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開２００３−５３９９３号公報
【特許文献２】特開２００２−８６７４８号公報
【０００３】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ等の各種画像形成装置として用いられるインクジェット記録装置において、キャリッジ上には小容量のサブタンクを搭載し、大容量のメインカートリッジ（メインタンク）を装置本体側に設置し、サブタンクに装置本体側のメインカートリッジからインクを補充供給するようにした装置が知られている。
【０００４】
このようなサブタンクとしては、
【特許文献１】に開示されているように、変形可能なフィルムシートにより形成される可動部、負圧を与えるバネ、インク供給と混入気体を排出する供給排気通路を有し、この供給排気通路を、可動部及びバネと干渉しない位置に設けたものがある。
【０００５】
また、
【特許文献２】に開示されているように、インクの負圧を維持しながらインク容量に応じて変形するインク室と、インク室の上部に設けられたインク導入部と排気部と、インク室の下部に設けられたインク供給部とを有し、インク導入部には、弾性体で形成され、インク導入路を有する弁座と弁体及び弁体を弁座に圧接してインク導入路を遮断する弾性部材からなる補給弁を有し、排気部には、弾性体で形成され、中央に閉じられたスリットが設けられたシール部を有するものが知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、サブタンクを用いる画像形成装置にあっては、メインタンクからサブタンクへインクを供給する供給チューブや、サブタンク内の圧力変動を抑制するためのダンパーとなる可撓性フィルム状部材が設けられているが、これらは、長期使用によって徐々に空気が透過し、やがてはサブタンク内に空気が蓄積することになり、また、メインタンクの脱着によってもわずかながら空気が入り込み、これがインクとともにサブタンクに供給されることでサブタンク内に空気が入り込む。
【０００７】
そのため、上述した
【特許文献１】のサブタンクではインク供給路と空気排出路とを兼用して、サブタンク内の空気を排出するようにしているが、これでは装置が長時間放置されたような場合、供給排気通路の入口部に付着したインクが増粘して通路を塞ぐおそれがある。
【０００８】
そこで、
【特許文献２】のサブタンクのようにインク導入路と排気部とを別にしてサブタンク内の空気を排出するようにすることが好ましい。ところが、このように排気部にインクが侵入すると、同様に装置が長時間放置されたような場合、供給排気通路の入口部に付着したインクが増粘して通路を塞ぐおそれがある。
【０００９】
すなわち、サブタンクは、インクを収容するインク収容部と、このインク収容部内から空気を出すための空気流路とを備え、この空気流路の入口部分はインクが進入しないよう、インク収納部のインク液面より上方に設けられている構成とすることが好ましい。
【００１０】
ところが、使用状態では、例えばキャリッジの移動に伴ってサブタンク内の液面が揺れるために、空気流路にインクが侵入し、その結果、空気流路を開閉するための大気解放弁のシール部などにインクが付着して増粘してシールができなくなったり、空気流路が塞がれるという課題が生じる。
【００１１】
また、
【特許文献１】に開示されているサブタンクのように変形可能なフィルムシートでシールする構成を採用した場合に、空気流路を溝形状としてフィルムシートでシールすると、毛管現象によって空気流路内インクが流入するという課題が生じる。
【００１２】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、液体収容部から空気を出すための空気流路への液体の侵入を低減した液体容器、この液体容器を備えた液体供給装置、この液体供給装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決し目的を達成するため、本発明に係る液体容器は、画像形成装置で用いる液体を収容する液体容器であって、液体を収容する液体収容部から空気を出すための空気流路を有し、この空気流路は少なくとも液体収容部に臨む入口流路部分とこの入口流路部分に続く流路部分とを有し、この入口流路部分に続く流路部分は、液体収容部に液体を収容したときの静止状態における液面を基準面としたとき、この基準面に対して斜め上方に向かう方向に設けられている構成とした。
【００１４】
ここで、空気流路の入口流路部分はこの液体容器の使用状態における振動による液面変動によって液体が入口流路部分に続く流路部分に侵入しない長さに設定されていることが好ましい。また、入口流路部分の開口断面積が入口流路部分に続く流路部分の開口断面積よりも大きいことが好ましい。さらに、入口流路部分の液体収容部に臨む開口部にはリブが設けられていることが好ましい。さらにまた、空気流路の入口流路部分は基準面に対して略垂直方向に設けられていることが好ましい。
【００１５】
本発明に係る液体容器は、画像形成装置で用いる液体を収容する液体容器であって、この液体容器は、液体を収容する液体収容部を形成する容器本体に、液体収容部の開口を封止するための可撓性を有するフィルム状部材を貼り付けてなり、更に容器本体には液体収容部から空気を出すための空気流路を形成し、この空気流路は可撓性を有するフィルム状部材で壁面が形成されない部分を有している構成とした。
【００１６】
ここで、空気流路は容器本体に形成した溝と、この溝の一部を寸断する壁に形成した貫通穴によって構成されていることが好ましい。この場合、貫通穴は溝及びフィルム状部材で形成される流路の稜線から離れた位置に形成されていることが好ましく、また、貫通穴の長さはこの液体容器の使用状態における振動によって液体が貫通穴を通過しない長さに設定されていることが好ましく、さらに、貫通穴の径はこの液体容器の使用状態における振動によって液体が貫通穴を通過しない径に設定されていることが好ましい。
【００１７】
また、空気流路は侵入した液体を蓄積する蓄積部を有していることが好ましい。
【００１８】
さらに、空気流路は少なくとも液体収容部に臨む入口流路部分とこの入口流路部分に続く流路部分とを有し、この入口流路部分に続く流路部分は、液体収容部に液体を収容したときの静止状態における液面を基準面としたとき、この基準面に対して斜め上方に向かう方向に設けられていることが好ましい。
【００１９】
この場合、空気流路の入口流路部分は基準面に対して略垂直方向に設けられていることが好ましい。また、入口流路部分はこの液体容器の使用状態における振動による液面変動によって液体が入口流路部分に続く流路部分に侵入しない長さに設定されていることが好ましく、さらに、入口流路部分の開口断面積が入口流路部分に続く流路部分の開口断面積よりも大きいことが好ましく、さらにまた、入口流路部分の液体収容部に臨む開口部にはリブが設けられていることが好ましい。
【００２０】
本発明に係る液体供給装置は、画像形成装置の記録ヘッドに液体を供給するための液体供給装置であって、本発明に係るいずれかの液体を収容する液体容器と、この液体容器に液体を補充する液体補充手段を備えている構成とした。
【００２１】
ここで、液体容器の空気流路を大気開放する大気開放手段を備えていることが好ましい。
【００２２】
本発明に係る画像形成装置は、記録ヘッドから液滴を吐出して画像を形成する画像形成装置において、本発明に係る液体供給装置を備えている構成とした。
【００２３】
ここで、液体容器は記録ヘッドを搭載したキャリッジに搭載されていることが好ましい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。図１は本発明に係る液体容器、液体供給装置を含む本発明に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置を前方側から見た斜視説明図である。
【００２５】
このインクジェット記録装置は、装置本体１と、装置本体１に装着した用紙を装填するための給紙トレイ２と、装置本体１に装着され画像が記録（形成）された用紙をストックするための排紙トレイ３とを備え、さらに、装置本体１の前面４の一端部側には、前面４から前方側に突き出し、上面５よりも低くなったカートリッジ装填部６を有し、このカートリッジ装填部６の上面に操作キーや表示器などの操作部７を配置している。カートリッジ装填部６には液体補充手段としての液体保管用タンク（メインタンク）であるインクカートリッジ１０の脱着を行うための開閉可能な前カバー８を有している。
【００２６】
次に、このインクジェット記録装置の機構部について図２及び図３を参照して説明する。なお、図２は同機構部の全体構成を説明する概略構成図、図３は同機構部の要部平面説明図である。
【００２７】
図示しない左右の側板に横架したガイド部材であるガイドロッド１１とステー１２とでキャリッジ１３を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モータによって図３で矢示方向に移動走査する。
【００２８】
このキャリッジ１３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する４個のインクジェットヘッドからなる記録ヘッド１４を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
【００２９】
記録ヘッド１４を構成するインクジェットヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどをインクを吐出するためのエネルギー発生手段として備えたものなどを使用できるが、ここでは圧電アクチュエータ（圧電素子）をエネルギー発生手段に用いたヘッドを搭載している。
【００３０】
また、キャリッジ１３には、記録ヘッド１４に各色のインクを供給するための各色の本発明に係る液体容器であるサブタンク１５を搭載している。このサブタンク１５にはインク供給チューブ１６を介して前述したメインタンク（インクカートリッジ）１０からインクが補充供給される。
【００３１】
一方、給紙トレイ２の用紙積載部（圧板）２１上に積載した用紙２２を給紙するための給紙部として、用紙積載部２１から用紙２２を１枚づつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）２３及び給紙コロ２３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド２４を備え、この分離パッド２４は給紙コロ２３側に付勢されている。
【００３２】
そして、この給紙部から給紙された用紙２２を記録ヘッド１４の下方側で搬送するための搬送部として、用紙２２を静電吸着して搬送するための搬送ベルト３１と、給紙部からガイド２５を介して送られる用紙２２を搬送ベルト３１との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ３２と、略鉛直上方に送られる用紙２２を略９０°方向転換させて搬送ベルト３１上に倣わせるための搬送ガイド３３と、押さえ部材３４で搬送ベルト３１側に付勢された先端加圧コロ３５とを備えている。また、搬送ベルト３１表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ３６を備えている。
【００３３】
ここで、搬送ベルト３１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ３７とテンションローラ３８との間に掛け渡されて、図３のベルト搬送方向に周回するように構成している。帯電ローラ３６は、搬送ベルト３１の表層に接触し、搬送ベルト３１の回動に従動して回転するように配置され、加圧力として軸の両端に各２．５Ｎをかけている。
【００３４】
また、搬送ベルト３１の裏側には、記録ヘッド１４による印写領域に対応してガイド部材４１を配置している。このガイド部材４１は、上面が搬送ベルト３１を支持する２つのローラ（搬送ローラ３７とテンションローラ３８）の接線よりも記録ヘッド１４側に突出している。これにより、搬送ベルト３１は印写領域ではガイド部材４１の上面にて押し上げられてガイドされるので、高精度な平面性を維持される。
【００３５】
さらに、このガイド部材４１の搬送ベルト３１の裏面と接触する面側には、主走査方向、すなわち搬送方向と直交する方向に複数の溝を形成して、搬送ベルト３１との接触面積を少なくし、搬送ベルト３１がスムーズにガイド部材４１表面に沿って移動できるようにしている。
【００３６】
さらに、記録ヘッド１４で記録された用紙２２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト３１から用紙２２を分離するための分離爪５１と、排紙ローラ５２及び排紙コロ５３とを備え、排紙ローラ５２の下方に排紙トレイ３を備えている。ここで、排紙ローラ５２と排紙コロ５３との間から排紙トレイ３までの高さは排紙トレイ３にストックできる量を多くするためにある程度高くしている。
【００３７】
また、装置本体１の背面部には両面給紙ユニット６１が着脱自在に装着されている。この両面給紙ユニット６１は搬送ベルト３１の逆方向回転で戻される用紙２２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ３２と搬送ベルト１１との間に給紙する。また、この両面給紙ユニット６１の上面には手差し給紙部６２を設けている。
【００３８】
さらに、図３に示すように、キャリッジ１３の走査方向両側の非印字領域には、記録ヘッド１４のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構（以下「サブシステム」という。）７１、７１を配置している。このサブシステム７１、７２には、記録ヘッド１４のノズル面をキャピングするためのキャップ部材７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄと、ノズル面をワイピングするためのワイパーブレード７３等とを備えている。
【００３９】
ここで、印字領域に最も近い側のキャップ７２ａには図示しない吸引手段であるチューブポンプ（吸引ポンプ）を接続し、その他のキャップ７２ｂ、７２ｃ、８２ｄはチューブポンプを接続せず、キャップ８２ａのみを回復及び保湿用キャップとし、その他のキャップはいずれも単なる保湿用キャップとしている。したがって、記録ヘッド１４の回復動作を行うときには、回復動作を行うヘッド１４をキャップ７２ａによってキャッピング可能な位置に選択的に移動する。
【００４０】
このように構成したインクジェット記録装置においては、給紙トレイ２から用紙２２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙２２はガイド２５で案内され、搬送ベルト３１とカウンタローラ３２との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド３３で案内されて先端加圧コロ３５で搬送ベルト３１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。
【００４１】
このとき、図示しない制御回路によって高圧電源から帯電ローラ３６に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト３１が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト３１上に用紙２２が給送されると、用紙２２が搬送ベルト３１に吸着され、搬送ベルト３１の周回移動によって用紙２２が副走査方向に搬送される。
【００４２】
そこで、キャリッジ１３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド１４を駆動することにより、停止している用紙２２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙２２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙２２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙２２を排紙トレイ３に排紙する。
【００４３】
また、印字（記録）待機中にはキャリッジ１３はサブシステム７１側に移動されて、キャップ７２ａ〜７２ｄで記録ヘッド１４をキャッピングされ、ノズルを湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止し、また、記録開始前、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出する回復動作を行って安定した吐出性能を維持する。
【００４４】
次に、この記録装置における液体供給装置であるインク供給装置の詳細について図４ないし図８をも参照して説明する。なお、図４は同インク供給装置に係わる部分の分解斜視説明図、図５はサブタンクの分解斜視説明図、図６は同サブタンクの模式的側面説明図、図７は図６のＡ−Ａ線に沿う概略断面説明図、図８は図６の空気流路部分の拡大説明図である。なお、図６及び図８のハッチングは空気流路等を見易くするためのもので断面を示すものではない。
【００４５】
このインク供給装置は、前述したようにキャリッジ１３に搭載されて記録ヘッド１４にインクを供給する液体容器であるサブタンク１５と、このサブタンク１５に供給チューブ１６を介してインクを供給補充するためのメインタンク（インクカートリッジ）１０とによって構成される。
【００４６】
サブタンク１５は、インクを収容するインク収容部１００を形成する容器本体（ケース）１０１に、インク収容部１００の開口を封止する可撓性を有するフィルム状部材１０２を接着又は溶着などで貼り付けたものであり、ケース本体１０１とフィルム状部材１０２との間にはフィルム状部材１０２を外方に付勢するためのバネ１０３を介装している。また、フィルム状部材１０２にはバネ１０３に対応して膨らみ部１０２ａを形成してその外面に補強部材１０４を貼り付けている。
【００４７】
そして、フィルム状部材１０２をバネ１０３に抗して押圧するための負圧レバー１０６をフィル状部材１０２に対して進退できるようにケース１０１の側部に設けた支持部１０７，１０７に揺動可能に取り付けている。
【００４８】
また、ケース１０１にはインク収容部１００にインクを補充するためのインク導入路部１１１を設け、このインク導入路部１１１とインクカートリッジ１０に接続された供給チューブ１６とを接続するための連結手段１１２を着脱自在に装着できるようにしている。
【００４９】
さらに、ケース１０１の下部にはインク収容部１００から記録ヘッド１４にインクを供給するための連結部材１１３を取り付け、この連結部材１１３には記録ヘッド１４のインク供給路１１４を形成し、インク収容部１００との間にはフィルタ１１５を介装している。
【００５０】
そして、ケース１０１の上部分にはインク収容部１００から空気を出すための空気流路１２１を形成している。この空気流路１２１は、インク収容部１００に開口が臨む入口流路部分１２２と、この入口流路部分１２２に続く流路部分（これを「直交流路部分」という。）１２３とを含み、下流側でケース１０１に設けた大気開放穴１３１に連通し、更に大気開放穴１３１よりも使用状態で下側になる部分に蓄積部１２６を連続して形成している。
【００５１】
この大気開放穴１３１には大気開放弁機構１３２を設けている。この大気開放弁機構１３２はホルダ１３３内に弁座１３４、弁体であるボール１３５及びこのボール１３５を弁座１３４側に付勢するスプリング１３６を収納して構成している。
【００５２】
また、ケース１０１の上部にはインクエンド又はニアーエンドを検知するための２本の検知電極１４１、１４２を装着している。
【００５３】
さらに、図４に示すように、サブタンク１５の負圧レバー１０６の作動部１０６ａを押圧してして負圧レバー１０６を作動させるための弾性部材（スプリング）１５２で非作動状態に付勢した負圧ピン１５１、大気開放機構１３２のボール１３５をスプリング１３６に抗して押圧して大気開放するための大気開放ピン１５３を進退可能に配設している。そして、装置本体側には、これらの負圧ピン１５１、大気開放ピン１５３を作動させるためのレバー１６１を備えた駆動ユニット１６２を配置している。
【００５４】
このように構成したインク供給装置においては、サブタンク１５の負圧レバー１０６を負圧ピン１５１でバネ１０３に抗して作動させた後復帰させることでインク収容部１００内に負圧を発生させることができる。また、大気開放機構１３２のボール１３５を大気開放ピン１５３で押圧することによって大気開放穴１３１を開口することができ、インク収容部１００内から空気を空気流路１２１を通じて大気開放穴１３１によって外部に空気を排出することができる。
【００５５】
ここで、サブタンク１５の空気流路１２１の構成の詳細について図８をも参照して説明する。
この空気流路１２１は、図８に示すように、インク収容部１００にインクを収容したときの静止状態における液面（インク面）を基準面ＲＦとしたとき、入口流路部分１２２の流路中心軸は基準面ＲＦに対して略垂直（θ１が約９０°）に形成し、さらにこの入口流路部分１２２に続く直交流路部分１２３は、基準面ＲＦに対して斜め上方に向かう方向に形成している（図８で基準面ＲＦを平行移動した面と直交流路部分１２３の底面がなす角度θ２が０°より大きくなる）。
【００５６】
この場合、入口流路部分１２２は、インク液面（基準面ＲＦ）に対して略垂直に設けることで、表面張力が働き、インクが侵入しにくくなり、これに対し、インク液面に対して斜めになるほど表面張力が効かなくなってインクが侵入し易くなる。ただし、キャリッジ１３の走査によってインク液面に揺れが生じるときのインク液面はかなりの幅で変動するので、入口流路部分１２２を略垂直に設けてもインク侵入を完全に防止することはできないが、より垂直であることが好ましい。
【００５７】
そして、このサブタンク１５のように入口流路部分１２２に続く直交流路部分１２３を基準面ＲＦに対して斜め上方に向かう方向に形成することで、サブタンク１５の振動等によるインク液面の揺れや毛管力によって入口流路部分１２２にインクが侵入した場合でも、直交流路部分１２３が傾斜しているので、さらに直交流路部分１２３にインクが侵入しにくくなり、更にインクが侵入した場合でも入口流路部分１２２側に自然（自重で）移動し易くなる。
【００５８】
これにより、空気流路１２１内へのインクの侵入が低減されて、空気流路１２１に侵入するインクが大気開放機構１３２にまで至り、インクがボール１３５や弁座１３４に付着して増粘等によってシール不能にすることを防止ないし低減することができる。
【００５９】
なお、入口流路部分１２２と直交流路部分１２３との関係で見た場合、入口流路部分１２２の基準面ＲＦに対する角度θ１が９０°のときには、直交流路部分１２３が入口流路部分１２２に対してなす角度をθ３とすると、９０°＜θ３≦１８０°の範囲内に、また、入口流路部分１２２の基準面ＲＦに対する角度θ１が９０°未満（９０°−α°）のときには、（９０°＋α°）＜θ３≦（１８０°＋α°）の範囲内に、入口流路部分１２２の基準面ＲＦに対する角度θ１が９０°を越える（９０°＋β°）のときには、（９０°−β°）＜θ３≦（１８０°−β°）の範囲内となる。
【００６０】
この場合、インクの自重落下という効果を得るためには、上述した関係式で示すように、θ３＝１８０°等でも良い、つまり、直交流路部分１２３に代えて入口流路部分１２２をそのまま上方へ延ばして形成することもできるが、そうすると、サブタンク１５の上部に大気開放機構を配置しなければならなくなり、サブタンク１５及び大気開放を行うための機構などの小型化を図りづらくなる。
【００６１】
したがって、直交流路１２３は入口流路部分１２２に対してできるだけ９０°に近い方（θ３＜１８０°とする方）が、インク補充経路（供給チューブ１６を接続する部分）と大気開放機構とを異なる面に配置することができ、サブタンク１５の本体サイズの縮小化を図れる。
【００６２】
また、空気流路１２１の入口流路部分１２２近傍のインクの液面は、キャリッジ１３の移動に伴って大きく揺れて、入口流路部分１２２に侵入し易い。そこで、入口流路部分１２２の流路長さは、キャリッジ１３の液面の揺れによって侵入したインクが更に直交流路部分１２３にまで侵入しない程度の長さに設定することで、キャリッジ１３の移動に伴うインク液面の揺れによって直交流路部分１２３にインクが到達することを抑制することができる。
【００６３】
実験によると、入口流路部分１２２の流路長さを２．５ｍｍ以上にすることでキャリッジの走査による液面の揺れによってインクが直交流路部分１２３に侵入することを防止できることが確認できた。
【００６４】
さらに、毛管力はその径が小さいほど吸い上げる力は大きく、一度進入した液体は表面張力が発生し出にくい性質がある。そのため、入口流路部分１２２のインク収容部１００側開口の幅が狭いと、インク液面の揺れが少ない場合でも、インクが入口流路部分１２２の開口に触れるだけでインクが吸い上げられてしまうことになる。このような場合や、揺れにより完全に侵入してしまった場合は、侵入したインクが落ちなくなる。
【００６５】
ここで、流路幅を狭くすることはケース本体サイズの縮小化に直結するが、樹脂部品においては金型劣化等により０．５ｎｍ〜１ｍｍ程度が限界である。そこで、このサブタンク１５においては、一番狭い流路幅を１ｍｍに設定し、入口流路部分１２２の入口開口の幅をそれ以上に広くしている。実験によると、毛管力及び表面張力の発生しない限界点は３ｍｍであったので、この実施形態では入口流路部分１２２の入口開口の幅を３．５ｍｍに設定しているが、これに限るものではなく、毛管力及び表面張力の発生しない限界点以上であれば好ましい。
【００６６】
この場合、入口流路部分１２２の開口断面積を入口流路部分１２２に続く流路部分（直交流路部分）１２３の開口断面積よりも大きくする。これにより、直交流路部分１２３の開口断面積を小さくしたときでも、入口流路部分１２２で毛管力及び表面張力が発生しないようにすることができる。
【００６７】
次に、本発明に係る液体容器であるサブタンクの他の実施形態について図９ないし図１２を参照して説明する。なお、図９は同サブタンクの図６と同様な側面説明図、図１０は図９の空気流路部分の拡大説明図、図１１は同じく空気流路部分の斜視説明図、図１２は図１０のＢ−Ｂ線に沿う断面説明図である。
【００６８】
このサブタンクでは、ケース１０１に前述した実施形態と同様に溝形状の空気流路１２１を形成するとともに、この溝状の空気流路１２１を途中で寸断する壁部１２７を形成することで、空気流路１２１を溝部１２１ａと１２１ｂに分断し、この壁部１２７に空気流路１２１を構成する貫通穴１２８を形成している。この貫通穴１２８は図１２に示すように溝部１２１ａの壁面から離した位置に設けている。
【００６９】
これにより、空気流路１２１は壁部１２７でおいてケース１０１に貼り付けた可撓性を有するフィルム状部材１０２で壁面が形成されない部分を有している構成となる。
【００７０】
すなわち、空気流路１２１をケース１０１に形成した溝で構成してフィルム状部材１０２を貼り付けることによってケース１０１に簡単に空気流路１２１を形成することができる。しかしながら、空気流路１２１の溝の開口側を封止する壁面がフィルム状部材１０２で形成されていると、ケース１０１とフィルム状部材１０２とがなる壁面部分に毛管力によってインクが侵入することがある。そこで、空気流路１２１の一部にフィルム状部材１０２で壁面が形成されない部分を設けることで、毛管力によって侵入するインクを断ち切り、大気開放穴１３１側に侵入することを防止している。
【００７１】
これを図１３及び図１４を参照して説明すると、ケース１０１とフィルム状部材１０２とがなす角部分にはインクＩａが毛管力で伝い易くなり、結果として、空気流路１２１の壁面の沿って大気開放穴１３１までインクＩａが侵入するという現象が生じることが確認された。
【００７２】
そこで、図１５に示すように、空気流路１２１の一部を貫通穴１２８としてフィルム状部材１０２が空気流路１２１の壁面を形成しない部分を設けることによって、この貫通穴１２８を形成する壁部１２７まではインクＩａが毛管力で侵入した場合にも、ここで断ち切られて、それ以上にインクＩａが侵入することが防止される。
【００７３】
この場合、貫通穴１２８は最も毛管力が発生し易いフィルム状部材１０２とケース１０１の溝部１２１ａで形成される流路の稜線から離れた位置になるように壁部１２７に形成する。これにより、溝部１２１ａ側に侵入したインクが更に貫通穴１２８内に侵入することを防止できる。
【００７４】
この貫通穴１２８の穴径が大きいと、毛管力によるインクの侵入を断ち切る効果があっても、揺れによってインクが貫通穴１２８内に侵入し易くなる。そこで、使用状態による液面の揺れによってインクが貫通穴１２８を突破しない穴径や長さに設定する。
【００７５】
実験によると、貫通穴１２８の穴径をφ３ｍｍ以下にすることで、揺れによるインクの貫通穴１２８内への侵入を略防止できた。また、貫通穴１２８の長さも実験によると１ｍｍより短いと十分でなく、１ｍｍ以上にすることで貫通穴１２８を通過して下流側の溝部１２１ｂまでインクが侵入することを防止できることが確認された。
【００７６】
さらに、このサブタンクにおいては、空気流路１２１の入口流路部分１２２の臨むリブ１２９を設けている（図１０及び図１１参照）。すなわち、インク液面の揺れにより入口流路部分１２２に侵入したインクは、表面張力によって入口流路部分１２２の径によっては落ち難くなる。ここでは、上述したように入口流路部分１２２を３．５ｍｍに設定しているので、溜め込んだまま落ちないことはない。しかしながら、表面張力が崩れ、落ちるまでに時間がかかるため、入口流路部分１２２の開口近傍にリブ１２９を設けることで表面張力が崩され、早期に落ちるようになる。
【００７７】
すなわち、一般的に小径の流路に侵入した液体は、インク液面から離れても表面張力によって流路内に溜まり落ちなくなるが、この表面張力が働いている部分に他の部材が接触すると一気に表面張力が破壊されて、流路内のインクは落ちるようになる。そこで、入口流路部分１２２の開口近傍に表面張力が働いた液面に接触するリブ１２９を設けている。このリブ１２９は表面張力で膜のようになっているインクに接触するものであれば何でもよく、その形状が限定されるものではない。
【００７８】
次に、蓄積部１２６の作用について説明すると、上述したように上記各実施形態のサブタンク１５では可及的に空気流路１２１内へのインクの侵入を低減、抑制しているが、装置本体が傾けられたり、揺らされるなどしたときには、空気流路１２１内にインクが侵入する可能性が高くなる。
【００７９】
そこで、貫通穴１２８を突破して溝部１２１ｂに侵入したインクを蓄積部１２６に蓄積できるようにして、輸送時に落下等され貫通穴１２８より下流側にインクが侵入しても、大気解放口１３１及びこれに開閉する大気開放機構１３２内にインクが侵入することを防止している。
【００８０】
なお、上記実施形態においては、本発明をインクジェット記録装置に適用した例で説明したが、インクジェットプリンタ以外にも、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ／ファックス／コピア複合機などにも適用することができ、また、インク以外の液体を用いた画像形成装置、それに用いる液体供給装置、この液体供給装置を構成する液体容器などにも適用することができる。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る液体容器によれば、液体を収容する液体収容部から空気を出すための空気流路を有し、この空気流路は少なくとも液体収容部に臨む入口流路部分とこの入口流路部分に続く流路部分とを有し、この入口流路部分に続く流路部分は、液体収容部に液体を収容したときの静止状態における液面を基準面としたとき、この基準面に対して斜め上方に向かう方向に設けられているので、液面の変動による空気流路の大気開放側への液体の侵入を低減することができる。
【００８２】
本発明に係る液体容器は、液体を収容する液体収容部を形成する容器本体に、液体収容部の開口を封止するための可撓性を有するフィルム状部材を貼り付けてなり、更に容器本体には液体収容部から空気を出すための空気流路を形成し、この空気流路は可撓性を有するフィルム状部材で壁面が形成されない部分を有している構成としたので、空気流路の大気開放側への液体の侵入を低減することができる。
【００８３】
本発明に係る液体供給装置によれば、本発明に係る液体容器を備えているので、ヘッドに対する液体供給の信頼性が向上する。本発明に係る画像形成装置によれば、本発明に係る液体供給装置を備えているので、ヘッドに対する液体供給の信頼性が向上し、安定した画像形成を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の前方側から見た斜視説明図
【図２】同記録装置の機構部の概略を示す構成図
【図３】同機構部の要部平面説明図
【図４】インク供給装置に係わる部分の分解斜視説明図
【図５】サブタンクの分解斜視説明図
【図６】同サブタンクの模式的側面説明図
【図７】図６のＡ−Ａ線に沿う概略断面説明図
【図８】図６の空気流路部分の拡大説明図
【図９】本発明の他の実施形態に係るサブタンクの図６と同様な側面説明図
【図１０】図９の空気流路部分の拡大説明図
【図１１】同じく空気流路部分の斜視説明図
【図１２】図１０のＢ−Ｂ線に沿う断面説明図
【図１３】同実施形態の比較例の作用説明に供する要部説明図
【図１４】図１３の断面説明図
【図１５】同実施形態の作用説明に供する要部説明図
【符号の説明】
１…装置本体、１０…インクカートリッジ、１３…キャリッジ、１４…記録ヘッド、１５…サブタンク、１００…インク収容部、１０１…ケース（容器本体）、１０２…フィルム状部材、１２１…空気流路、１２２…入口流路部分、１２３…直交流路部分、１２６…蓄積部、１２７…壁部、１２８…貫通穴、１３１…大気開放穴、１３２…大気開放機構。
【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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【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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