(57)【要約】【発明が解決しようとする課題】    インクジェット方式の記録ヘッドを有する画像形成装置において、保存時に外部の気圧または気温が変化した場合にインクカートリッジ内部の空気の膨張または収縮により、記録ヘッドからインクが漏れ出す、ヘッドのノズルに空気が入り込む等の、録ヘッドの品質を低下させる問題がある。  【課題を解決するための手段】  インクを蓄えている空間とは別に密閉された空間を有し、各空間内の圧力変化に応じて変位する構造を具備し、両空間の圧力変化をキャンセルさせる連結部材による構造を有することを特徴とする【選択図】  図７
2009125962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に画像を形成するインクジェットヘッドにインク供給するインクを蓄えておく空間と、該空間とは別に密閉された空間とを有し、それぞれの空間には内部の圧力変化に応じて変位する構造を具備し、前記密閉された空間の圧力変化により変位する構造と、前記インクを蓄えておく空間の圧力変化で変位する構造とを連動させる連結部材を有することを特徴とするインクカートリッジ。
【請求項２】
前記密閉された空間は、必要に応じて大気連通させる構造を有することを特徴とする請求項１に記載のインクカートリッジ。
【請求項３】
前記インクを蓄えておく空間に具備された変位する構造と、密閉された空間に具備された変位する構造とは、一体のダイアフラムとして構成されている請求項１または請求項２に記載にインクカートリッジ。
【請求項４】
請求項１から３のインクカートリッジを一体的に具備したインクジェット記録ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は記録媒体であるメディアに対し画像を形成するインクジェット方式の記録ヘッドを有し、記録ヘッドにインクを供給するインクカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
記録媒体であるメディアにインクを吐出して画像を形成するインクジェット方式の画像形成装置が広く使用されている。この画像形成装置は、インクを吐出するノズルが複数形成された記録ヘッド（印字ヘッド）を備えており、この記録ヘッドにはインクを供給するためのインクカートリッジが接続されている。インクカートリッジは記録ヘッドに対して着脱可能に取り付けられており、内部のインクが無くなった場合にインクの満たされている別のインクカートリッジと付け替える方式の場合と、インクカートリッジを記録ヘッドから取り外さないことを前提にし、インクカートリッジ内のインク残量に応じて、インクカートリッジとは別に設けられたインクタンクから、インクカートリッジにインクを補充する方式の場合がある。
このような構成の画像形成装置においては、休止時もしくは輸送時には全てのバルブを閉じて該画像形成装置の転倒および振動が加わってもインクが漏れ出さないようにしている。また、この状態で外部の気圧または気温が変化した場合、インクカートリッジ内部に残留している空気の膨張または収縮により、記録ヘッドからインクが漏れ出したり、記録ヘッドのノズルに空気が入り込むことがある。このため電源投入時の回復シーケンスにおいてノズルに引き込んだ空気（泡）を抜き取る事が行われている。しかしながら、長期間の保存においては、このようにノズルからインクが無くなる場合、ごく少量のインクはノズル壁に残り、これが増粘しノズル内部に固着しノズル形状を変化させることで、インク吐出性能に影響を与えるという問題があった。
図９に従来の、記録ヘッドと一体型のインクカートリッジとその周りの流路図を示す。３０１はメディアに画像を形成する為の記録ヘッドであり複数のノズルを有する。３０２はインクカートリッジであり前記記録ヘッドと一体で流路が繋がっており内部のインクを前記記録ヘッド３０１に供給するものである。
【０００３】
３０３はインクタンクであり、３０４はインクタンク３０３のインクをインクカートリッジ３０２に必要に応じて供給するためのポンプである。３０５〜３０６は流路の遮断と連通を切り替えるバルブである。
【０００４】
通常、記録ヘッド３０１が印字のためにインクを吐出している状態では、バルブ３０５は閉じられ、タンクの大気開放バルブ３０６は開放された状態であり、インク吐出によりインクカートリッジ３０２内から減少したインクはサイフォン効果によりインクタンク３０３からポンプ３０４内部を素通りし、吸い上げられ補充される。  休止状態の場合には、バルブ３０５、バルブ３０６共に遮断状態となっており、インクの流出を防止している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、インクジェット方式の記録ヘッドを有する画像形成装置において、保存時に外部の気圧または気温が変化した場合にインクカートリッジ内部に残留している空気の膨張または収縮により、記録ヘッドからインクが漏れ出したり、記録ヘッドのノズルに空気が入り込むことにより、記録ヘッドの品質を低下させる問題に関するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
記録媒体であるメディアに画像を形成するインクジェットヘッドにインク供給するためにインクを蓄えておくインクカートリッジであり、インクを蓄えている空間とインクを蓄えている空間とは別に密閉された空間を有し、それぞれの空間には内部の圧力変化に応じて変位する構造を具備し、密閉された空間の圧力変化により変位した構造とインクを蓄えている空間の圧力変化で変位する構造とを連動させる連結部材を有することを特徴とする
前記密閉された空間は、必要に応じて大気連通させる構造を有することを特徴とする
前記インクを蓄えておく空間に具備する変位する構造と密閉された空間に具備される変位する構造は一体のダイアフラムとして構成されている
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、保存時の外部の気圧または気温の変化によるインクカートリッジ内部に残留している空気の膨張または収縮に対して、これを補正することができる。そのため、記録ヘッドからインクが漏れ出すこと、または記録ヘッドのノズルに空気が入り込むことを防止がする事ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、実施例の図面を参照しながら本発明をさらに詳細に説明する。
【実施例１】
【０００９】
図1は本発明を最もよく表す斜視図である。図２は図１のＸ−Ｘ断面図であり、図３は図２のダイアフラム部の拡大図である。又、図４は図１のＹ−Ｙ断面図であり、図５は図４のダイアフラム部の拡大図である。
【００１０】
図１において、１０１はインクジェットヘッドのノズル部であり、複数のノズルが整列配置されている。１０５はノズル部１０１へインクを供給するためにインクを溜めておく液室であり、溜めてあるインクの減少に応じてインクを補充するインク流入口１０２とオーバーフローを回収するインク排出口１０３を具備している。
【００１１】
さらに、図２にあるごとくこのインクを蓄えておく液室１０５の上部には液室１０５の上方に残留している空気の膨張、収縮の応じて変位するダイアフラム１０７が具備されている。
【００１２】
又、図２において示す通り、液室１０５に併設されている空気室１０６の上部にも、空気室１０６内部の空気の膨張、収縮の応じて変位するダイアフラム１０８が具備されている。さらにダイアフラム１０７とダイアフラム１０８は互いの変位の応じて連動するよう、連結部材１０９に共に接続されている。
【００１３】
通常印字状態においては、ノズル１０１からインクが吐出され、これに伴う液室１０５のインク減少に応じて、インク供給ユニット（図示せず）よりインク流入口１０２よりインクが供給される。  この時、インク排出口１０３は外部に接続されている弁（図示せず）により遮断され、又、空気室１０６上部の大気連通口１０４は外部に接続されている弁（図示せず）により大気開放されている。
【００１４】
装置が休止状態の場合は、インク流入口１０２、インク排出口１０３、大気連通口１０４が全て遮断され、外部へのインク流出を防止する。ここで、空気室１０６の体積は、予めインク液室１０５内の残留空気量とほぼ同じとなるように作られており、休止状態で気温、気圧の変化があった場合に空気室１０６の体積が膨張又は収縮することを受け、ダイアフラム１０８を動かし、これに連結しているダイアフラム１０７に同じ変位を与える。
【００１５】
この作用により、インク液室１０５の体積は残留空気の膨張、収縮とほぼ同じ量に変化することで、ノズル部１０１からインクを押し出したり、逆に空気を引き込んでしまう事を防止する。
【実施例２】
【００１６】
第２の実施例を図６〜図８により示す。
【００１７】
図６は実施例２を最もよく表す斜視図である。図７は図６のＺ−Ｚ断面図であり、図８は図７のダイアフラム部の拡大図である。
【００１８】
実施例２と実施例１はダイアフラム部とダイアフラムに圧力を導く構造のみ異なり、その他は同等である。  実施例２では実施例１で２つに構成されていたダイアフラムを２重の同心円から成る一つのダイアフラム２０７とし、これに伴い連結部材２０９も円盤状の形状としている。これにより構造を簡素化し、本発明の実施にかかるコストの軽減を実現する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例1を最もよく表す斜視図
【図２】実施例１におけるＸ−Ｘ断面図
【図３】実施例1におけるダイアフラム詳細図
【図４】実施例1におけるＹ−Ｙ断面図
【図５】実施例1におけるダイアフラム詳細図
【図６】実施例２を最もよく表す斜視図
【図７】実施例２におけるＺ−Ｚ断面図
【図８】実施例２におけるダイアフラム詳細図
【図９】従来例における流路模式図
【符号の説明】
【００２０】
１０１  ノズル部
１０２  インク流入部
１０３  インク排出口
１０４  大気連通口
１０５  インク液室
１０６  空気室
１０７、１０８  ダイアフラム
１０９  連結部材
２０５  インク液室
２０６  空気室
２０７  ダイアフラム
２０９  連結部材
３０１  記録ヘッド
３０２  インクカートリッジ
３０３  インクタンク
３０４  ポンプ
３０５、３０６  バルブ
【図１】
2009125962.tif 000003
【図２】
2009125962.tif 000004
【図３】
2009125962.tif 000005
【図４】
2009125962.tif 000006
【図５】
2009125962.tif 000007
【図６】
2009125962.tif 000008
【図７】
2009125962.tif 000009
【図８】
2009125962.tif 000010
【図９】
2009125962.tif 000011