(57)【要約】【課題】沈降したインクの成分を効率良く排除することができるインクジェット記録ヘッド、インクタンク、及びインクジェット記録装置を提供すること。【解決手段】記録ヘッド５１は、インクタンク一体型カートリッジ１に貯留されて顔料が含まれたインクがインク供給口５から供給され、供給されたインクを記録媒体へ吐出する。そして、インク供給口５から顔料インク２が供給される流路６は、記録ヘッド５１に延びた流路６Ｂと、インクジェット記録装置の外部へ連通する流路６Ａと、に分岐する。流路６Ｂは、流路の全領域に亘って少なくとも鉛直方向の成分を有する方向に延びている。【選択図】図１
2007313867.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク供給口から導入したインクをインク吐出口から吐出可能なインクジェット記録ヘッドにおいて、
前記インク供給口と前記インク吐出口との間のインク流路中に、前記インク中の成分の沈降を許容し、かつ外部と連通可能な分岐路を形成したことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項２】
前記インク流路と前記分岐路との分岐部において、前記分岐路内に対する前記インク流路の開口部の位置は、前記分岐路の中心線を超えない位置に設定することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項３】
前記分岐路は、前記記録ヘッドの使用姿勢において鉛直下方向に延在することを特徴とする請求項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】
前記インク流路と前記分岐路との分岐部において、前記記録ヘッドの使用姿勢における鉛直方向と前記分岐路の延在方向との成す角度は、前記鉛直方向と前記インク流路の下流側の延在方向との成す角度よりも小さいことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項５】
前記インク流路と前記分岐路との分岐部において、前記インク流路の上流側と前記分岐路は直線を成すことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項６】
前記分岐路の内部を外部に開放可能な弁機構を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項７】
前記弁機構は、前記記録ヘッドの使用姿勢において、前記分岐路の下端に備わることを特徴とする請求項６に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項８】
前記弁機構は、外部の端子による押圧操作により開き、その押圧操作が解除されたときに閉じることを特徴とする請求項６または７に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項９】
前記インク供給口に連通するインクタンクを備えて、インクタンク一体型カートリッジを構成することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項１０】
インク収納空間に収納したインクをインク供給口から供給可能なインクタンクにおいて、
前記インク収納空間と前記インク供給口との間のインク流路中に、前記インク中の成分の沈降を許容し、かつ外部と連通可能な分岐路を形成したことを特徴とするインクタンク。
【請求項１１】
前記インク供給口に接続されるインクジェット記録ヘッドを備えて、インクタンク一体型カートリッジを構成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】
前記インクは、顔料成分を含むことを特徴とする請求項１０または１１に記載のインクタンク。
【請求項１３】
請求項１から９のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッドを用いて画像を記録可能なインクジェット記録装置であって、
前記分岐路内に沈降した前記インクの成分を外部に排出する手段を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１４】
請求項１０から１２のいずれかに記載のインクタンクと、前記インクタンク内から供給されるインクを吐出可能なインクジェット記録ヘッドを用いて、画像を記録可能なインクジェット記録装置であって、
前記分岐路内に沈降した前記インクの成分を外部に排出する手段を備える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、インクを吐出可能なインクジェット記録ヘッド及びそのインクジェット記録ヘッドを用いるインクジェット記録装置に関する。本発明は、インクジェット記録装置としては、一般的なプリント装置の他、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリント部を有するワードプロセッサ等の装置、あるいは、これらの装置を複合した多機能記録装置等にも適用することができる。
【背景技術】
【０００２】
顔料インクを搭載するインクタンクは、物流中等にインク中の顔料が凝集して沈降し易いため、インクタンク内の上下の位置によってインクの濃度が変化することがある。このような状態のままのインクタンクからインクジェット記録ヘッドにインクを供給した場合には、その記録ヘッドから吐出されるインクの濃度が変化して、画像劣化を招いてしまう恐れがある。
【０００３】
そこで従来においては、記録装置にインクタンクを搭載する前に、ユーザーがインクタンクを手振りし、インクの凝集を破壊してインク濃度の均一化を図る必要があった。また、特許文献１には、インクタンクをシリアルスキャンタイプの記録装置のキャリッジに搭載し、そのキャリッジ上の移動に伴って発生する慣性力を利用して、顔料インクを攪拌する構成が開示されている。
【０００４】
また、インクタンクを搭載した記録装置の使用後の未使用期間が長期間に及べば、インクタンクとインクジェット記録ヘッドとを連結するインク流路の内部においても、インク中の顔料が沈降する恐れがある。その対策として、従来の記録装置には、インク流路内部のインクを定期的に排出する回復操作がシーケンスとして組み込まれているものがある。
【０００５】
図２２に、インクタンクとインクジェット記録ヘッドとが一体化されたタイプである従来のインクタンク一体型カートリッジ１００を示す。カートリッジ１００は複数色（カラー）のインクに対応した流路構成となっているが、図２２では複数の流路のうち、一色分の流路の断面図が示されている。説明のため、流路領域を領域Ｏ、Ｐ、Ｑと定める。
【０００６】
カートリッジ１００は、内部にインク貯留空間１５４を有し、そのインク貯留空間１５４から外部へカートリッジの使用姿勢において鉛直下向きに向かう流路１０６が延びている。インク貯留空間１５４と流路１０６との間に形成されたインク供給口１０５には、フィルター１０４が配置されている。インク貯留空間１５４に収納されたインク吸収体１０３は、顔料インク１０２を内部に吸収保持する。流路１０６は、クランク型の形状を有しており、９０度に折れ曲がった二箇所の曲がり部１５０、１６０を有している。流路１０６は、ジョイントゴム１０７を介して放熱部材１０９内部の液室１０８に連結している。放熱部材１０９には、不図示の接着剤によってヒーターボード１１０が固定されている。そのヒーターボード１１０には、不図示の駆動素子及び吐出口が設けられている。このヒーターボード１１０と放熱部材１０９によってインクジェット記録ヘッド１５１が構成される。
【０００７】
顔料インク１０２は、インク吸収体１０３からインク供給口１０５及び流路１０６を介して供給され、一旦液室１０８に溜められる。記録ヘッド１５１は、駆動素子によって顔料インク１０２に吐出エネルギーを印加することで、吐出口から顔料インク１０２を吐出することになる。また、このようなインク供給の際には、カートリッジ１００が大気連通口１１１を通じて空気を取り込むことで、吸収体１０３内部の顔料インク１０２の体積補完を行う。
【０００８】
通常、一定期間放置された状態のカートリッジ１００では、流路１０６から液室１０８にかけて、鉛直方向の上側が低く（低濃度）、下側が高い（高濃度）インク顔料の濃度勾配が形成される。従って、一定期間放置されたカートリッジ１００の領域Ｏ、Ｑにおいては、領域Ｏが低く、領域Ｑが高い濃度勾配が形成される。また、領域Ｏ、Ｑのそれぞれにおいては、鉛直方向の上側で濃度が低く、下側で濃度が高いインク顔料の濃度勾配が形成されている。領域ＯとＱをつなぐ水平領域Ｐは、領域ＯとＰとの境界である曲がり部１５０から、領域ＱとＰとの境界である曲がり部１６０へ進むに従い、インク顔料の濃度（以下、「インク濃度」ともいう）が薄くなる勾配をもっている。また、領域Ｐの任意の断面におけるインク濃度を測定すると、領域Ｏ、Ｑと同様に、鉛直方向における上側が薄く、下側が濃い濃度勾配が形成されている。このように、濃度勾配挙動においては、顔料が重力に対して依存性が高く、沈降し易い。この状態のまま、インクを記録ヘッド１５１に供給して画像を形成した場合、濃度にムラのある画像が形成されてしまう。
【０００９】
インク顔料の沈降挙動は、顔料分散体の種類、及び溶剤濃度に応じて変化する。顔料の沈降度の高いインクを収納したカートリッジの場合では、液室１０８内部のインクの顔料濃度がより高くなっている。さらに、液室１０８内部では、流路１０６直下の領域とその外側の領域とでインクの濃度が異なり、インク濃度が水平方向に少なくとも２段階以上の偏りがある分布となってしまう。
【００１０】
そのため、記録装置に設けられた回復キャップを用いて定期的な回復操作を行う。この回復操作は、記録ヘッド１５１の内部の気泡や増粘インクを排出して、記録ヘッド１５１のインクの吐出機能を維持すると共に、インク流路内のインク濃度が偏った部分のインクを取り除くための処理である。回復操作では回復キャップをカートリッジ１００の記録ヘッド１５１に押圧し、回復キャップと記録ヘッド１５１とによって囲まれた空間を密閉状態とする。そして、回復キャップに接続されている吸引ポンプを駆動させることによって、記録ヘッド１５１の吐出口から流路２０６内のインクを吸引していた。このような回復操作では、フィルター１０４よりも下流の領域内にあったインクが排出される。
【００１１】
【特許文献１】特開２００４−２１６７６１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記のように、回復操作によってインク流路内のインク濃度の偏りを取り除くため、頻繁な回復操作が必要となる。また、回復操作の際には、フィルター１０４よりも下流の領域内のインクを全て排出することによって、インク濃度の偏った部分のインクを取り除く。従って、このような回復操作により取り除かれて廃棄されるインク（廃インク）の量が多くなる。また、それに伴い、記録装置内の廃インク吸収体容積も大きくなって、記録装置本体の大型化を招く恐れがある。
【００１３】
また、複数の色のインクに対応したカートリッジ１００の流路１０６においては、単色のカートリッジよりも流路が複雑な形状で配置されている。従って、複数の色のインクに対応したカートリッジ１００においては、前述したように、流路１０６に顔料沈降の影響を受けやすい部分が多くなり、回復操作の頻度がより高くなる。また、一般に複数色に対応したカートリッジ１００は、単色のカートリッジに比べ流路長が長いため、回復操作で排出させるインクの量がより多くなる。
【００１４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、沈降したインクの成分を効率良く排除することができるインクジェット記録ヘッド、インクタンク、及びインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明のインクジェット記録ヘッドは、インク供給口から導入したインクをインク吐出口から吐出可能なインクジェット記録ヘッドにおいて、前記インク供給口と前記インク吐出口との間のインク流路中に、前記インク中の成分の沈降を許容し、かつ外部と連通可能な分岐路を形成したことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明のインクタンクは、インク収納空間に収納したインクをインク供給口から供給可能なインクタンクにおいて、前記インク収納空間と前記インク供給口との間のインク流路中に、前記インク中の成分の沈降を許容し、かつ外部と連通可能な分岐路を形成したことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明のインクジェット記録装置は、上述のインクジェット記録ヘッドを用いて画像を記録可能なインクジェット記録装置であって、前記分岐路内に沈降した前記インクの成分を外部に排出する手段を備えることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明のインクジェット記録装置は、上述のインクタンクと、前記インクタンク内から供給されるインクを吐出可能なインクジェット記録ヘッドを用いて、画像を記録可能なインクジェット記録装置であって、前記分岐路内に沈降した前記インクの成分を外部に排出する手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、インク流路から分岐された分岐路にインクの成分を沈降させてから、その沈降したインクの成分を排除するため、沈降したインクの成分を効率良く排除することができる。これにより、沈降したインクの成分の排除に伴うインクの排出量を抑えて、記録装置のランニングコストを抑えることができる。また、このようにインクの排出量を抑えることによって、そのインクを吸収するための廃インク吸収体の容積を小さくして、記録装置の小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。  
（第一の実施形態）
図１は、本発明の第一の実施形態として、インクタンクとインクジェット記録ヘッドとを一体的に備えたインクタンク一体型カートリッジを示す。本実施形態のインクタンク一体型カートリッジ１は、内部にインク貯留空間５４を有し、そのインク貯留空間５４から外部へと向かう流路６が延びている。流路６の上側にはインク供給口５が形成されており、インク供給口５にはフィルター４が配置されている。インク貯留空間５４にはインク吸収体３が収納され、インク吸収体３は顔料インク２を内部に吸収保持する。
【００２１】
本実施形態においては、カートリッジの使用姿勢において、流路６がインク供給口５から鉛直下向きに延びており、その流路６は途中にある分岐点Ｒで流路６Ａ（沈降成分回復側流路）と、流路６Ｂ（インクジェット記録ヘッド側流路）とに分岐している。流路６Ａは、分岐点Ｒから鉛直下向きに延びている。流路６Ｂは、分岐点Ｒから水平方向に延びた後、曲がり部５０で９０度曲がり、再び鉛直下向きに延びて液室８へ連通される。液室８は、カートリッジ１にジョイントゴム７を介して接続された放熱部材９の内部に設けられている。放熱部材９には、インクジェット記録ヘッド５１を構成するヒーターボード１０が設けられている。本例の記録ヘッド５１は、放熱部材９とヒーターボード１０とを含む構成となっている。流路６Ｂは、ジョイントゴム７の内部を通って液室８の内部に連通している。流路６Ａの下端は、コイルバネ１６によって押圧されるボール１５がボール受け１７に密着することで密閉され、インクが漏れないようになっている。
【００２２】
なお、本実施形態においては、ボール受け１７と止め栓１８とは２色成形されて一体に形成されており、ボール受け１７は止め栓１８に設けられた開口Ｓと同軸上に開口を持っている。ここでは、止め栓１８は、カートリッジ１と同材質であり、カートリッジ１に超音波溶着されることでシールされている。
【００２３】
カートリッジ１を記録装置本体に搭載し、一定期間放置した状態の流路６全体を領域Ａ、Ｂ、Ｃに区分し図２に示す。図２の領域Ａ内のインクの濃度勾配は、鉛直方向の上側が低く（低濃度）、下側が高くなる（高濃度）。また、領域Ｃ内のインクについても同様の濃度勾配がついている。領域ＡとＣとをつなぐ水平領域Ｂは、分岐点Ｒから曲がり部５０に向かうに従って、つまり領域Ａ側からＣ側へ向かうに従って、インク濃度が薄くなる濃度勾配をもっている。また、領域Ｂ内の任意の断面におけるインクの濃度勾配を測定すると、領域Ａ、Ｃと同様に、鉛直方向の上側が低く（低濃度）、下側が高くなる（高濃度）。このような、インクの濃度勾配は、顔料沈降の重力依存性が高いために生じる。
【００２４】
本実施形態においては図１に示されるように、流路に分岐点Ｒを設け、分岐点Ｒから鉛直下向きに、顔料が沈降しやすい流路６Ａが設けられており、その流路６Ａには、ボール１５、コイルばね１６及びボール受け１７を含む弁機構５３が配置されている。
【００２５】
図３は、カートリッジ１を搭載可能な記録装置７０の概略構成を説明するための斜視図である。本例の記録装置７０はシリアルスキャン方式の記録装置であり、ガイド軸７１、７２によって、カートリッジ１を搭載可能なキャリッジ７３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７３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。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７５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７６によって矢印Ｂの副走査方向に搬送される。
【００２６】
記録装置７０は、記録操作と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。記録動作においては、キャリッジ７３と共にカートリッジ１を主走査方向に移動させつつ、記録ヘッド５１から、プラテン７７上の用紙Ｐのプリント領域に向かってインクを吐出させる。搬送動作においては、記録動作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。キャリッジ７３の移動領域における図２中の左端には、キャリッジ７３に搭載されたカートリッジ１の記録ヘッド５１の吐出口の形成面と対向する回復キャップ機構５２が設けられている。
【００２７】
顔料インク２は、インク吸収体３からインク供給口５及び流路６を介して供給され、一旦液室８に溜められる。記録ヘッド５１は、駆動素子によって顔料インク２に吐出エネルギーを印加することで、吐出口から顔料インク２を吐出することになる。その吐出エネルギーは、電気熱変換体（ヒータ）やピエゾ素子などを用いて供給することができる。電気熱変換体を用いた場合には、その発熱によりインクを発泡させ、その発泡エネルギーを利用し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、このようなインク供給の際には、カートリッジ１が大気連通口１１を通じて空気を取り込むことで、吸収体３内部の顔料インク２の体積補完を行う。
【００２８】
図４は、吸引回復操作で用いられる回復キャップ機構５２の構成の拡大図である。回復キャップ機構５２は、吸引ポンプに接続される二つのキャップ１２、１９を有する。キャップ１２は、記録ヘッド５１の吐出口からインクを吸引するためのキャップ１２である。キャップ１９は、流路６Ａからインクを吸引するためのキャップ１９であり、流路６Ａの下端面を被覆するシール部材２０を有する。キャップ１９は、カートリッジ１に接続される端面から突出した凸状端子２１を有している。また、キャップ１２の内面には排出口１３が設けられており、排出口１３には排出チューブ１４が連結されている。
【００２９】
次に、カートリッジ１の吸引回復操作について説明する。その回復操作が行われる前のカートリッジ１は、長期放置されているものとする。従って、このときのカートリッジ１は、領域Ａ、Ｂ、Ｃ内のインクに含まれた顔料が沈降している。最もインク濃度の高くなる領域は、領域Ａの下側部分であって、この部分には、カートリッジ１が放置されていた間に沈降した顔料が堆積している。よって、回復操作においては、この領域Ａの下側部分からインクを吸引する。
【００３０】
まず、図５に示されるように、キャップ１９をカートリッジ１に押圧し、シール部材２０を流路６Ａの下端面に密着させる。その際、キャップ１９に設けられた凸状端子２１は、止め栓１８とボール受け１７を越えて流路６Ａ内に入り込み、そしてボール１５を上方に押し上げる。これにより、ボール１５がボール受け１７から離脱し、それらの間に隙間が形成され、その隙間を通してインクが流通可能となる。
【００３１】
キャップ１９には、その内部に負圧を導入するための不図示の吸引ポンプが接続されており、その吸引ポンプが駆動することによって、図６に示されるように、流路６Ａ内のインクがキャップ１９内に吸引される。つまり、顔料が沈降した流路６Ａの下側部分のインクが矢印Ｔ方向に吸引される。このとき、インクの吸引量は、記録装置の連続的な未使用期間の長さに応じて所定量に定めることで、最適かつ必要最小限に抑えることができる。所定量のインクの吸引が終了すると、キャップ１９がカートリッジ１から離間する。
【００３２】
それから、図７に示されるように、キャップ１２が記録ヘッド５１に押圧され、回復キャップ１２と記録ヘッド５１とによって囲まれた空間を密閉状態とする。キャップ１２の排出チューブ１４には、不図示の吸引ポンプが接続されている。キャップ１２が記録ヘッド５１に接続されると吸引ポンプが駆動され、記録ヘッド５１から、領域Ｂ、Ｃ内のインクの沈降成分及び滞留した気泡を吸引して取り除くのに十分な量だけインクの吸引を行う。吸引されたインクは、排出口１３を通り、排出チューブ１４を通ってキャップ１２の外部へ排出され、記録装置内の廃インク吸収体に送られる。記録ヘッド５１からのインクの吸引が終了すると、キャップ１２が記録ヘッド５１から退避してカートリッジ１から取外される。
【００３３】
キャップ１２及びキャップ１９のそれぞれのカートリッジ１に対しての近接、離間といった動作は、記録装置内の機械的な駆動手段によって行われる。本実施形態においては、キャップ１２及びキャップ１９のそれぞれが独立してカートリッジ１に対して前進、退避動作を行うので、キャップ１２及びキャップ１９を動作させるにはそれぞれ別々に駆動する。
【００３４】
本実施形態においては、流路６Ａからの吸引によって図５に示す領域Ｄにおける顔料沈降した高濃度のインクを排出し、その後、流路６Ｂから領域Ｂ、Ｃ内の高濃度のインクの除去及び気泡の除去を行うことになる。流路６Ｂからのインクの吸引の際には、領域Ａにおける沈降成分の除去は既に終了しているので、領域Ｂ、Ｃ内にある沈降成分及び気泡を除去するだけのインク吸引で済む。従って、従来のようにフィルター４よりも下流の領域内のインク全てを除去する必要が無く、顔料が沈降していない領域Ａの上部のインクの除去を行う必要が無い分、インクの排出量が少なくて済む。これにより、廃インク量の削減が可能となると共に、記録装置内部の廃インク吸収体のサイズを小さくして、記録装置が小型化を図ることが可能となる。
【００３５】
以下に、キャップ１９によりインクの沈降成分を排除する回復操作フローを示す。
１）キャップ１９のシール部材２０を止め栓１８に押圧し、シール部材２０と流路６Ａの下端面とで囲まれた空間を密閉する。
２）シール部材２０内部より突出した凸状端子２１が止め栓開口Ｓを通過し、ボール１５に接触する。
３）ボール１５を上に押し上げる位置までキャップ１９を押圧し続け、ボール１５をボール受け１７より離脱させる。
４）キャップ１９内で矢印Ｔ方向に負圧をかけ、所定量のインクを吸引する。
５）所定量のインク吸引後、キャップ１９が押圧解除方向（下方）に移動する。
【００３６】
なお、上記の実施形態では、キャップ１２をカートリッジ１に押圧して流路６Ａからインクの吸引を行い、その後、キャップ１９をキャリッジ１に押圧して流路６Ｂからインクの吸引を行うこととした。しかし、キャップ１２、１９を同時にカートリッジ１に押圧し、それから流路６Ａからインクの吸引を行い、その後に流路６Ｂからインクの吸引を行うこととしても良い。このように、キャップ１２、１９を同時に押圧密閉状態とした状態を図８に示す。この場合、キャップ１９を用いて流路６Ａからインクを吸引する際には、キャップ１２が記録ヘッド５１の吐出口を密閉しているため、領域Ｄの沈降成分をより効果的に吸引することができる。図８のように流路６Ａからインクを吸引した後、図７に示されるようにキャップ１９を離脱させてから、キャップ１２内部の吸引を行うことで領域Ｂ、Ｃのインクが吸引される。
【００３７】
（第二の実施形態）
次に、図９から図１２に基づいて、本発明の第二の実施形態について説明する。なお、前記第一の実施形態と重複している部分については図中同一符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。本実施形態では、第一の実施形態における放熱部材９に貫通部２４を設け、シール部材２２の幅を広くして流路６Ａ側及び流路６Ｂ側の両方をシール可能な形状とした。本例のインクジェット記録ヘッド５５は、このような放熱部材９を含む構成となっている。このような構成とすることで、第一の実施形態で必要であった止め栓１８を省くことができ、止め栓１８のカートリッジ１への溶着工程が廃止可能となる。
【００３８】
図１０に、本実施形態における回復操作を行うキャップ２５と記録ヘッド５５とが示されている。
【００３９】
キャップ２５は、第一の実施形態におけるキャップ１２及びキャップ１９を一体化した構成となっている。キャップ２５は、シール部材２０内部より突出する凸状端子２６を有している。なお、第一の実施形態における凸状端子２１に対して、放熱部材２３の厚み分、本実施形態における凸状端子２６の長さが長くなっている。キャップ２５は、流路６Ａと流路６Ｂの二つの流路からのインクの吸引が可能となるように、二つの吸引側流路５６Ａ、５６Ｂを有している。そして、それぞれの吸引側流路５６Ａ、５６Ｂが三方弁Ｕによって結合されている。結合された吸引側流路５６のさらに吸引側は、不図示の吸引ポンプに接続されている。二つの吸引側流路５６Ａ、５６Ｂが交わったところに三方弁Ｕを配置したことで、吸引を行う流路を選択することが可能とされている。
【００４０】
図１１は、キャップ２５がカートリッジ１の記録ヘッド５５に押圧密閉されて、回復操作が行われている状態を示す。キャップ２５の押圧完了位置で、凸状端子２６はボール１５をシール部材２２より離脱させる。本実施形態の回復操作では、まず、流路６Ａ側と吸引側とが接続するように三方弁Ｕを切換えて、領域Ａ側のインクを吸引する。この回復操作では、インクの沈降成分が溜まっている領域Ｄ部のインクを除去する。
【００４１】
次に、図１２に示されるように、キャップ２５を押圧状態のまま三方弁Ｕを切換え、流路６Ｂ側と吸引側とを接続して、領域Ｂ、Ｃ側のインクを吸引する。この記録ヘッド５５側の回復操作により、領域Ｂ、Ｃからインクの沈降成分及び流路６Ｂ内に滞留していた気泡を除去する。
【００４２】
本実施形態においては、第一の実施形態に比べキャップ２５の構成は複雑となるが、第一の実施形態における二つのキャップが一体化したものとなる。そのため、複数のキャップに対してそれぞれに前進、退避の動作をさせる必要がなく、一つのキャップ２５に対しての駆動手段を備えるだけで済む。また、一回の回復操作につき、キャップ２５の一回の前進、退避動作で済み、回復操作の際の駆動手段によるキャップ２５の駆動回数も減少する。従って、第一の実施形態に比べてキャップを駆動させるための駆動負荷が軽減される。
【００４３】
（第三の実施形態）
次に、図１３から図１６に基づいて本発明の第三の実施形態について説明する。なお、前記第一の実施形態及び第二の実施形態と重複している部分については図中同一符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。本実施形態では、第二の実施形態で用いられているボール１５に代えて、そのボール１５に柱状突起を設けた形状の摺動ピン２７を配置している。そして、第二の実施形態で用いられた凸状端子２６に代えて、摺動ピン２７によって、弁の開閉動作が行われる。
【００４４】
図１４に、本実施形態におけるキャップ２８を示す。キャップ２８には、摺動ピン２７が接触するための受け面２９が設けられている。キャップ２８が、本実施形態の記録ヘッド５７を押圧密閉する際に受け面２９が摺動ピン２７を押圧して、それをシール部材２２より離脱させる。受け面２９は、摺動ピン２７を押圧する際に変形しないような剛性を持つ。
【００４５】
本実施形態のキャップ２８における回復操作は、第二の実施形態と同様である。高濃度のインク領域Ｄのインクを吸引するために、流路６Ａからインクを吸引して回復操作を行っている状態を図１５に示す。その後、図１６に示されるように、図１５と同様のキャップ押圧状態のまま三方弁Ｕを切換えて、領域Ｂ、Ｃのインクを吸引する回復操作を行う。
【００４６】
本実施形態においては、キャップ２８に摺動ピンを設けなくともよく、受け面２９を形成するだけでよい。従って、第二の実施形態と比較して、キャップ２８の形状が簡略化される。
【００４７】
（第四の実施形態）
次に、図１７から図１９に基づいて、本発明の第四の実施形態について説明する。本実施形態では、第三の実施形態のカートリッジ１に設けられた流路６が傾斜した流路３０、３１となっている。傾斜した流路３０は、領域Ｅで液室８に接続する流路３１と分岐している。流路３０は顔料沈降しやすい流路であり、流路３０の下端部には弁機構を有している。図１８は、分岐点Ｇ周辺の領域Ｅの拡大図である。
【００４８】
流路３０及び流路３１はどちらも鉛直方向からの角度を有して傾斜しており、流路３０から分岐した流路３１は特に、流路３０よりも傾斜した角度が大きい。図１９は、矢印Ｆ方向から流路３０の内壁を見た矢視図である。流路３０は管状であり、流路３１は分岐点Ｇにおいて流路３０の外径部分から分岐しているものが示されている。そのため、流路３０の内壁の内側には流路３１の形状は見えていない。なお、本発明者の知見によれば、顔料をより積極的に流路３０側へ沈降させるには、分岐点Ｇは中心線Ｈよりも弁機構５３側（図１７〜１９での左側）に入らないことが望ましい。つまり、流路３１の開口部の位置は、中心線Ｈを越えないように設定することが望ましい。本例の場合には、流路３１の開口部の位置を中心線Ｈよりも記録ヘッド５８側（図１７〜１９での右側）に設定することが望ましい。
【００４９】
図１８中の二点鎖線は、流路３０の内壁の内側に見えるように流路３１が形成されて、分岐点Ｇが流路３０の中心線Ｈよりも記録ヘッド５８側（図１７〜１９での右側）に位置する状態の説明図である。この場合にも流路３１の開口部は、中心線Ｈを越えないように、中心線Ｈよりも記録ヘッド５８側（図１７〜１９での右側）に位置する。
【００５０】
（第五の実施形態）
次に、図２０及び図２１に基づいて、本発明の第五の実施形態について説明する。
【００５１】
本実施形態では前述の第三の実施形態のカートリッジ１に設けられた流路６が傾斜した流路３２、３３となっている。流路３３は、分岐点Ｊにおいて流路３２から分岐し、液室８へ接続される。流路３２は顔料が沈降しやすい流路であり、流路３２の下端部には弁機構を有している。
【００５２】
図２１は、矢印Ｉの方向から流路３２、３３を見た矢視図である。流路３２は管状であり、流路３３は、流路３２の管中心線Ｈより記録ヘッド５９側へ寄った分岐店Ｊから分岐している。本発明者の知見によれば、顔料をより積極的に流路３２側へ沈降させるには、分岐点Ｊは、管中心線Ｈよりも記録ヘッド５９側へ寄って分岐することが望ましい。つまり、流路３３の開口部は、中心線Ｈを越えない位置に形成することが望ましい。顔料を流路３２側へより確実に沈降させる上において、このように、分岐点Ｊの位置（流路３３の開口部の位置）を設定することが有効であり、それは、流路３２、３３の分岐角度の調整よりも有効的である。
【００５３】
（他の実施形態）
なお、上記の実施形態においては、インクタンクとインクジェット記録ヘッドとが一体化されたタイプであるインクタンク一体型カートリッジに本発明を適用した。しかし、本発明はこれに限定されず、インクジェット記録ヘッド単体、またはインクタンク単体に対して適用可能である。
【００５４】
また、上記の実施形態においては、記録ヘッドから顔料を含んだインクを吐出することとした。しかし、記録ヘッドから吐出する液体としては、インクでなくとも良く、他の液体を用いても良い。また、上記の実施形態においては、分岐した流路からインク内に含まれる顔料を排出することとしたが、排出する成分は顔料以外であっても良い。また、記録装置としてはインクジェット記録装置を用いたが、他のタイプの記録装置であっても良い。また、記録装置として、シリアルスキャンタイプの記録装置を用いることとしたが、フルラインタイプの記録装置であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第一の実施形態に係るインクタンク一体型カートリッジの断面図である。
【図２】図１におけるカートリッジの要部の拡大図である。
【図３】図１のカートリッジを搭載可能なインクジェット記録装置の斜視図である。
【図４】図１のカートリッジと回復キャップの断面図である。
【図５】図１のカートリッジのインク流路に対する回復操作時の要部の断面図である。
【図６】図５における弁機構の拡大断面図である。
【図７】図１のカートリッジの記録ヘッドに対する回復操作時の要部の断面図である。
【図８】図１のカートリッジに対して二つの回復キャップを押圧した状態の要部の断面図である。
【図９】本発明の第二の実施形態に係るインクタンク一体型カートリッジの断面図である。
【図１０】図９のカートリッジと回復キャップの断面図である。
【図１１】図９のカートリッジのインク流路に対する回復操作時の要部の断面図である。
【図１２】図９のカートリッジの記録ヘッドに対する回復操作時の要部の断面図である。
【図１３】本発明の第三の実施形態に係るインクタンク一体型カートリッジの断面図である。
【図１４】図１３のカートリッジと回復キャップの断面図である。
【図１５】図１３のカートリッジのインク流路に対する回復操作時の要部の断面図である。
【図１６】図１３のカートリッジの記録ヘッドに対する回復操作時の要部の断面図である。
【図１７】本発明の第四の実施形態に係るインクタンク一体型カートリッジと回復キャップの断面図である。
【図１８】図１７のカートリッジにおける流路の分岐点の周辺の拡大断面図である。
【図１９】図１８の矢印Ｆ方向の矢視図である。
【図２０】本発明の第五の実施形態に係るインクタンク一体型カートリッジと回復キャップの断面図である。
【図２１】図２０の矢印Ｉ方向の矢視図である。
【図２２】従来のインクタンク一体型カートリッジの断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  インクタンク一体型カートリッジ
２  顔料インク
５  インク供給口
６  流路
５１、５５、５７、５８、５９  記録ヘッド
５３  弁機構
Ｒ、Ｇ、Ｊ  分岐点
【図１】
2007313867.tif 000003
【図２】
2007313867.tif 000004
【図３】
2007313867.tif 000005
【図４】
2007313867.tif 000006
【図５】
2007313867.tif 000007
【図６】
2007313867.tif 000008
【図７】
2007313867.tif 000009
【図８】
2007313867.tif 000010
【図９】
2007313867.tif 000011
【図１０】
2007313867.tif 000012
【図１１】
2007313867.tif 000013
【図１２】
2007313867.tif 000014
【図１３】
2007313867.tif 000015
【図１４】
2007313867.tif 000016
【図１５】
2007313867.tif 000017
【図１６】
2007313867.tif 000018
【図１７】
2007313867.tif 000019
【図１８】
2007313867.tif 000020
【図１９】
2007313867.tif 000021
【図２０】
2007313867.tif 000022
【図２１】
2007313867.tif 000023
【図２２】
2007313867.tif 000024