JP2005297436A - 液体貯蔵容器及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 外部容器と接続動作が頻繁に行われるインク供給方式において、インク供給性能が安定する構成の液体貯蔵容器を提供する。
【解決手段】 インクジェットヘッドカートリッジ１０はインク等の液体を吐出するための吐出口を有するインクジェット式の液体吐出ヘッド１と、液体吐出ヘッド１へ液体を供給するための液体貯蔵容器２とを備える。液体貯蔵容器２の底面にはこの容器内へインクを補充するための液体供給部材３が接合されている。液体貯蔵容器２に液体供給部材３を装着する開口部が設けられており、液体供給部材３の、該開口部に対応する部分は凹凸面３ａになっている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、各種記録分野に利用されるインクジェットヘッドカートリッジに関するものであり、更に詳しくはピットインインク供給方式に好適なインクジェットカートリッジとその液体貯蔵部、並びに液体貯蔵部の製造方法に関するものである。

インクジェット記録装置の一つの形態として、少なくとも液体吐出ヘッドと、該液体吐出ヘッドへインクを供給するための液体貯蔵容器であるサブタンクと、該サブタンクにインクを補充する容器であるメインタンクを備えたピットイン方式の装置が提供されている。これは、紙、葉書などの記録媒体に対し、液体吐出ヘッドが記録媒体の搬送方向と交差する方向に移動しつつ液体を吐出して記録を行い、定期的にサブタンクとメインタンクを接続させる方式である。

液体吐出ヘッドは、サブタンクと一体的に構成され、この液体吐出ヘッドとサブタンクからなるインクジェットヘッドカートリッジ（以下、ヘッドカートリッジと略す）が、記録媒体の記録面に対向して走査されるキャリッジに装着される。サブタンクの一部にはメインタンクと接続する液体供給部材が設けられている。また、メインタンクはインクジェット記録装置本体に対し脱着可能に装置内に収納されている。

サブタンクは、キャリッジの移動とともに所定の位置でメインタンクと液体供給部材によって接続され、インクが補充される。

このピットイン方式にてインクを補充する場合に所定量のインクを過不足なくサブタンクに補充する構成が必要となる。

したがって、確実にメインタンクに、サブタンクの一部に設けられた液体供給部材を接続することが必要となる。さらに、サブタンクへのインク充填はインクの消費にともない複数回行われるため、メインタンクにサブタンクの液体供給部材を接続する際の信頼性、耐久性が重要となる。

ここで、インク補充においては、サブタンクの大気に開放する部分（以下、大気連通部と呼ぶ。）に逆止弁を設け、サブタンク内の気体を大気に開放しつつサブタンク内のインク量が満タン状態を超えた場合のインク溢れを防ぐような弁の開閉制御によってインクを充填する構成がある。

この逆止弁として、大気連通部に、気体を透過させ、かつ、インクなどの液体を通過させない多孔質からなる撥水性の繊維状の膜を貼り付けることで、サブタンクへのインク補充の際に、内部の空気を排除しつつインクのみを充填し、上記の膜のメニスカス保持力によって、満タン補充を行うという構成が特許文献１に提案されている。
特開２００２-８６７４７号公報

ピットイン方式による上記のインク補充システムは多孔質からなる撥水性の繊維状の膜を貼り付けによってなされているので、コストがかからない、小型化に優れているなどの利点がある。しかし、メインタンクにサブタンクの液体供給部材を接続する動作がサブタンク内のインクの消費にともない複数回行われるため、メインタンクとサブタンクの液体供給部材とを接続する度に、液体供給部材の取り付け強度が低下していく場合がある。

特に、液体供給部材が接着剤などの介在部によってサブタンクに接合されていると、介在部の硬化時における接合強度のばらつき、ならびに長期間の複数回にわたる液体供給部材を接続する動作によって、インク接液での介在部の劣化を生じることがある。

すなわち上記のような現象から、結果的に液体供給部材の接合部分に欠損を生じると、ピットイン供給時にサブタンクへのインク供給がなされなくなる。

また、液体供給部材をより強固に固定する為に上記のような接着剤の使用に替わり、熱溶着を使った方法がとられるが、装置の超小型化を達成する為に、メインタンクとサブタンクとのジョイント時のクリアランスは少ない。従って、熱溶着時に発生する溶着部の盛り上がりが、メインタンクとのジョイント時に干渉を起こし、正常な接続動作ができなくなりインク供給がなされなくなるという不具合も起こりうる。

この場合、サブタンクのインクが、液体供給部材の接合部から漏洩し、ヘッドカートリッジ外部に漏洩し、場合によってはインク供給を行うシステム全体にインクが漏洩し電気系統のショートなどの致命的な動作不良の原因となる。

本発明の目的は、上記インク供給時の不良に鑑みてなされたものであり、上記のメインタンクと液体貯蔵容器（サブタンク）の接続動作が頻繁に行われる例えばピットイン方式において、インク供給性能を安定させる、液体貯蔵容器及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明の更なる目的は、上記のメインタンクとサブタンクの接続動作の不良、ならびにインク漏洩の課題に着目し、接続性能を安定し、インク漏れがなく信頼性の高い、インクジェットヘッドカートリッジを提案することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、液体を貯蔵する貯蔵部と、前記貯蔵部の一部に設けられた、前記貯蔵部の内部と外部を連通させる開口部と、前記開口部に装着され、外部容器内の液体を前記貯蔵部内に供給するための液体供給部材とを備え、前記液体供給部材の、前記開口部の内側面に対応する面が凹凸面である液体貯蔵容器を提供する。

このような発明では、液体供給部材を貯蔵部の開口部に圧入した後、液体供給部材における貯蔵部の外側に出た部分を加熱すると、前記開口部に熱の温度勾配が生じ、前記貯蔵部の外側から内側へと温度が低くなる。このため、開口部の貯蔵部外側では貯蔵部内側より樹脂の溶融状態が多くなり、液体供給部材の凹凸面部分への樹脂の流れ込み性が上がる。つまり、開口部の貯蔵部外側の方が液体供給部材に対する樹脂の密着性が高くなる。この結果、外部容器と液体供給部材の接続を頻繁に繰り返し行っても、液体供給部材が抜け強度に対して強くなる。

また、本発明は、液体を貯蔵する貯蔵部と、前記貯蔵部の一部の面に設けられた凹部と、前記凹部の底面に設けられ、前記貯蔵部の内部を外部と連通させる開口部と、前記開口部に装着され、外部容器内の液体を前記貯蔵部内に供給するための液体供給部材とを有する液体貯蔵容器を提供する。この容器において、前記凹部内に樹脂が配設されていることが好ましい。

この発明では、液体供給部材を貯蔵部の開口部に圧入した後、液体供給部材における貯蔵部の外側に出た部分を加熱すると、液体供給部材の自己発熱によって、液体貯蔵容器の開口部の、液体供給部材との接触部分の樹脂が溶け始める。このとき、液体貯蔵容器の開口部の液体供給部材との間に抱き込んでいるエアーは膨張して、溶融した樹脂を凹部へ押し出し、盛り上がりを形成する。

上記の加熱動作が終了すると徐々に、溶融した開口部の樹脂が再び硬化し始める。この硬化とともに、開口部の樹脂は液体供給部材を密着固定する。特に盛り上がりはエアーを巻き込まない溶融した樹脂で形成されているため、液体に対して遮断する効果が生じる。

その後、凹部内に、盛り上がりの上から封止剤としての樹脂を充填することで確実に液体を遮断して安定化を増すことができる。このとき、塗布する樹脂は凹部内に配設することにより、液体貯蔵容器の、液体供給部材の周辺部に突出物が無いので、液体貯蔵容器と外部容器が正常な接続動作でジョイントされる。
さらに液体供給部材の、貯蔵部の開口部の内側面に対応する面が凹凸面であれば、抜け強度に対しても更に強くなる。

本発明によれば、液体を補充する外部容器に、液体貯蔵容器の一部に設けられた液体供給部材とを接続するごとに、液体供給部材の取り付け強度の低下を招くことがない。

特に、液体貯蔵容器に設けられた開口部と液体供給部材との接合が接着剤等などによる介在部が存在することがないため、介在部の硬化時における接合強度のバラツキ、ならびに長期間の複数回にわたる液体供給部材とを接続する動作時によって、インク接液での介在部の劣化を生じることがない。

さらに、液体貯蔵容器に設けられた開口部と液体供給部材との接合部分に欠損を生じことなく、液体供給部材の接続、供給時に液体貯蔵部の気密性が保てる。すなわち、液体貯蔵容器の液体が、開口部と液体供給部材との接合部から漏洩することがないため、インクジェットヘッドカートリッジ外部にインクが漏洩し、場合によってはインク供給を行うシステム全体にインクが漏洩し電気系統のショートなどの致命的な動作不良を発生させる恐れがない。

ピットイン供給方式に適用すれば、ジョイント性能を安定し、インク漏れの無く信頼性の高い、インクジェットヘッドカートリッジを提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。ここでは、液体を収容する液体貯蔵容器と、この容器から供給された液体を記録などのために吐出するインクジェット式の液体吐出ヘッドとを一体に備えたインクジェットヘッドカートリッジを例にとって説明するが、本発明の適用範囲はこれに限定されない。

（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１であるインクジェットヘッドカートリッジの概略斜視図である。

図に示すインクジェットヘッドカートリッジ１０はインク等の液体を吐出するための吐出口を有するインクジェット式の液体吐出ヘッド１と、液体吐出ヘッド１へ液体を供給するための液体貯蔵容器２とを備える。液体貯蔵容器２の底面にはこの容器内へインクを補充するための液体供給部材３が接合されている。インクは不図示のメインタンク（外部容器）と液体供給部材３が接続されることによって供給される。

図２は液体貯蔵容器２を液体供給部材３の位置で切断した断面図である。

液体貯蔵容器２の内部には、液体を吸収保持する液体吸収体２０が充填されている。液体貯蔵容器２の上面は蓋部材５によって閉じている。

蓋部材５の液体貯蔵容器内側面には、気体を透過させ、かつ液体（インク）を透過させない多孔質からなる気液分離部材６が貼りつけられている。さらに、気液分離部材６の液体貯蔵容器内面側は撥水剤（不図示）が塗布され、蓋部材５と気液分離部材６の間の空間は、蓋部材５の気体連通口８（エアー吸引口）と連絡される連絡室９となっている。

この気液分離部材６は、繊維状の樹脂や金属を積層させ焼結させた多繊維体であっても良く、この場合には、気体を透過する相当量が理論上の穴径に換算され、逆に理論上の穴径を狙って、繊維径や焼結後の密度が決定されて作製している。

図３は液体貯蔵容器２にメインタンク６０よりインク１５を補充している状態での断面図である。図３中の符号ａは、補充されたインク液面の位置を指している。

インクの補充は液体供給部材３からなされ、補充する吸引力は気体連通口８に接続されるポンプなどの吸引負圧で行われる。

この吸引力によって、インクはメインタンク６０から、互いに接続された接続部材２５および液体供給部材３を介して、液体貯蔵容器２内へのインク供給がなされる。

液体貯蔵容器２内へのインク補充がすすみ、気液界面を示す符号ａの位置が液体吸収体２０の収納部の上面、すなわち蓋部材５に貼り付けられた気液分離部材６の下面に到達すると、気液分離部材６の下面に塗布されている撥水の作用とメニスカス力によって、インク補充が止まるようにポンプの吸引圧が調整されている。その後、液体吐出ヘッド１で印刷のためのインク吐出が行われると徐々に液体貯蔵容器２内のインク１５は消費される。

インク１５の消費により気液界面ａは徐々に低下するが、適当なタイミングによって、再びインクはメインタンク６０から、接続部材２５とジョイントした液体供給部材３を介して、液体貯蔵容器２内に充填される。

ここで構成されるインク部分に接する材料は、インクへの溶出を考慮して、液体貯蔵容器２および蓋部材５は、ポリサルホン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＨＩＰＳ、ＰＥＳ、PPE、PPSなどの耐食性と成形性のある樹脂で構成することが望ましい。本実施形態では、ポリサルホンを使用した。

また、液体貯蔵容器２に接合された液体供給部材３は、インク充填が繰りかえされるごとに、メインタンク６０の接続部材２５とジョイントされるため、上記インクに対する接液性とジョイント時の接合強度の面から、ステンレス金属やセラミックス製が望ましい。また、樹脂であっても良い。本実施形態では、小型化の観点からステンレス（SUS303）を使用した。

また、本実施形態の液体供給部材３の外周面の、液体貯蔵容器２と接合する位置に凹凸状の凹凸面３ａが設けられている。また、該液体供給部材３の外周面の、メインタンク６０の接続部材２５とジョイントされる部分は、繰り返しのジョイントにおける接続部材２５の破損を防止するため滑らかな面となっている。

次に、本実施形態における液体供給部材３と液体貯蔵容器２との接合方法について説明する。

図４の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本実施形態における液体供給部材と液体貯蔵容器との接合方法について説明した図である。図４では簡単のため液体貯蔵容器２の底面にある液体供給部材３を図の中央に置き、液体貯蔵容器２の底面部のみを拡大して示している。

図４（ａ）は液体貯蔵容器２に液体供給部材３を組み付ける前の状態である。この液体貯蔵容器２の一部に液体供給部材３を挿入するための開口部２ａが設けられており、本実施形態の場合は、開口部２ａは液体供給部材３よりも若干小さめに設計されていて、両者は圧入の嵌合となっている。

また、液体供給部材２は一対の保持具１１の間に保持されている。本例では保持具１１の片側は黒塗りの矢印方向に移動自在な構造であり、液体供給部材３の保持力の調整が可能である。さらに、液体供給部材３の軸上には液体供給部材３を液体貯蔵容器２の開口部２ａへ挿入（ここでは圧入）するための押し具１２がある。

図4（ｂ）は液体貯蔵容器２に液体供給部材３を組み付けた状態である。この図に示すように、図４（a）の状態から、押し具１２の押し付け力によって液体供給部材３が液体貯蔵容器２の開口部２ａに挿入（圧入）される。液体供給部材３は凹凸部からなる凹凸面３ａが開口部２ａの内周面に対応するよう所定の位置まで圧入されている。

次に図４（c）は液体貯蔵容器２に液体供給部材３を組み付け、液体供給部材３を間接加熱している状態である。この図に示すように、液体供給部材３に向けて、間接加熱を行うためのファイバーレンズ１３を用いて、特定波長のビームを照射する。発振波はファイバー（不図示）を介して発振源（不図示）より供給される。

間接的に液体供給部材３を加熱させる手段としては、電磁誘導加熱、ソフトビーム加熱、半導体レーザ加熱、紫外線照射加熱などが用いられる。

本実施形態では松下電器産業（株）製/LDソフトビーム装置（YB-15FL1）を用いて、加熱を行っている。

なお、間接加熱の手段、条件等は、被加熱部材である液体供給部材３の材質、形状などから最適なものを選択すればよい。

また、液体供給部材３へのビーム照射位置は、より高い熱効率で接合するために、液体貯蔵容器２との接合部つまり開口部２ａの近傍である。

以上の条件で液体供給部材３に加熱を行うと、吸光した液体供給部材３の自己発熱によって、圧入状態にある相手部分が溶融される。すなわち、液体貯蔵容器２の開口部２ａの、液体供給部材３との接触部分の樹脂が溶け始める。

このとき、液体貯蔵容器２の開口部２ａに熱の温度勾配が発生し、開口部２ａの図中Ａ側からＢ側に温度は低くなる。したがって、開口部２ａのＡ側ではＢ側より樹脂の溶融状態は高くなるため、液体供給部材３の凹凸面３ａの部分への流れ込み性がＡ側の方がＢ側より上がる。

次に、上記の加熱工程が終了すると徐々に、溶融した開口部２ａの樹脂が再び硬化し始める。この硬化とともに、開口部２ａの樹脂は液体供給部材３を密着固定する。ここで密着性は、前述のように開口部２ａのＢ側よりＡ側の方が高くなり、抜け強度に対して強くなる。

本実施形態においては、液体貯蔵容器２にポリサルホン樹脂を用いているので、本樹脂の溶融温度２２０℃前後で上記の溶融が開始され、一方、硬化は１８０℃以下で再びなされることとなる。

これらの溶融条件の設定は、上記の間接加熱装置の出力条件、加熱時間等で調整すればよい。

また、間接加熱装置のみでの加熱温度が不足している場合にあっては、熱ゴテなどの他の加熱源を直接的に、液体貯蔵容器２、または液体供給部材３に接触させ、補助的な直接加熱手段として用いてもよい。

ここで、液体供給部材３の液体貯蔵容器２に接合される凹凸面形状について図５を参照して説明する。

図５（ａ）に示す液体供給部材３の凹凸面３ａは、開口部２ａと接する一部の表面にブラスト処理を施してなる。

図５（ｂ）の液体供給部材３の凹凸面３ａは、開口部２ａと接する一部の表面にローレット仕上げを施した細い溝からなる面である。

図５（ｃ）の液体供給部材３の凹凸面３ａは、開口部２ａと接する一部の表面にリング状の溝を施してなる。形成するリング状溝の数は、液体供給部材３の液体貯蔵室２に対して必要な挿抜力から決めた。

図５（ｄ）の液体供給部材３の凹凸面３ａは、開口部２ａと接する一部の表面に螺旋状の溝を施してなる。

なお、液体供給部材３の、液体貯蔵容器２の開口部２ａと接合される形状については、凹凸面であれば、上記の図５（ａ）〜（ｄ）の構成に限るものでない。

次に、具体的な寸法を挙げて、凹凸面３ａを備えた液体供給部材３とこれを接合する液体貯蔵容器２の開口２ａについて説明する。

液体供給部材３はパイプ形状となっており、内径は、０．３２ｍｍで、公差は±０．０２ｍｍであり、外径は、０．５ｍｍであって公差は+０、-０．０１ｍｍの物を使用した。一方、液体貯蔵容器２の開口部２ａに関する寸法値は、開口径０．４５ｍｍで公差は＋０．０１ｍｍ、−０．０１ｍｍとした。そして、開口部２ａに液体供給部材３を圧入して接合した。

本発明は、加熱した液体供給部材３の熱が効率よく樹脂に伝達される必要があるので、液体供給部材３の凹凸面３ａのくぼみ量（凹溝の深さ）は、開口部２ａの樹脂の溶融代の２倍以内が望ましい。

しかる後、液体供給部材３に対し、松下電器産業（株）製/LDソフトビーム装置（YB-15FL1）を用いて加熱を行った。これにより、開口部の樹脂が溶融し液体供給部材３の凹凸面３ａと密着し、該樹脂の硬化によって液体供給部材３が固定された。

さらに、液体貯蔵容器２にインク供給を行なった後、長期保存（６０℃、１ヶ月）、および長期にわたる接続部材（不図示）との接続耐久テスト（２００００回）を行った結果、接続部の強度不良による液体供給部材３の抜けや、インクの漏洩などの発生は皆無であった。

（実施形態２）
次に、図６を参照して、本発明の実施形態２について説明する。ここでは、液体供給部材３と液体貯蔵容器２の開口部２ａとを接合する別の方法を述べるが、実施形態１と同一の構成部品に同一符号を付けてその説明は割愛する。

図６は本発明の実施形態２である液体供給部材と液体貯蔵容器との接合方法について説明した図である。図６では簡単のため液体貯蔵容器２の底面にある液体供給部材３を図の中央に置き、液体貯蔵容器２の底面部のみを拡大して示している。

図６（ａ）は液体貯蔵容器２に液体供給部材３を組み付ける前の状態である。この図６（a）における製造手順は、実施形態１の図４（a）と同様である。

図６（ｂ）は液体貯蔵容器２に対して液体供給部材３を組み付けている様子を示している。この図は、図６（a）の状態から、押し具１２の押し付け力によって液体供給部材３が液体貯蔵容器２の開口部３1に挿入（圧入）されている段階である。つまり、液体供給部材３の凹凸面２ａが開口部３１の内周面に接触しつつ挿入されている状態である。

この状態で実施形態１と同様にソフトビーム加熱を用いて液体供給部材３に向け間接加熱を行う。吸光した液体供給部材３の自己発熱によって、液体貯蔵容器２の開口部３１の、液体供給部材３が接触している部分の樹脂が溶融し始める。このとき、液体供給部材３の開口部２ａへの挿入を継続している。液体供給部材３は液体貯蔵容器２の開口部２ａの一部が溶融された状態で摺動するため、開口部２ａの溶融した樹脂が液体供給部材３の凹凸面３ａの凹部に深く入り込む。

図６（ｃ）は液体貯蔵容器２内の所定の位置に液体供給部材３が到達した状態を示している。この図に示すように、液体供給部材３が所定の位置に入った時点で液体供給部材３への間接加熱が終了する。

加熱動作が終了すると徐々に溶融した開口部２ａの樹脂が再び硬化し始める。

したがって、液体供給部材３の凹部に深く入り込んだ樹脂は、抜け強度に対してより高くなる。

また、上述した実施形態１及び２の液体貯蔵容器およびその製造方法においては、液体を補充する容器（メインタンク６０）に、液体貯蔵容器２の一部に設けられた液体供給部材３とを接続するごとに、液体供給部材３の取り付け強度の低下を招くことがない。

特に、液体貯蔵容器２の貯蔵部に設けられた開口部２ａと液体供給部材３との接合が接着剤等などによる介在部が存在することがないため、介在部の硬化時における接合強度のバラツキ、ならびに長期間の複数回にわたる液体供給部材とを接続する動作時によって、インク接液での介在部の劣化を生じることがない。

液体貯蔵容器２の開口部２ａと液体供給部材３との接合部分に欠損を生じことなく、液体供給時に液体貯蔵部の気密性が保てる。

以上のように、実施形態１及び２では、インク供給性能を安定させる、液体貯蔵容器の構成および製造方法を提供することができる。

（実施形態３）
次に、図７から図１１を参照して、本発明の実施形態３について説明する。ここでは、液体供給部材３と液体貯蔵容器２との別の接合構造、及びこの場合の接合方法について述べるが、実施形態１と同一の構成部品に同一符号を付けてその説明は割愛する。

図７は本発明の実施形態３であるインクジェットヘッドカートリッジの概略斜視図、図８は図７の液体貯蔵容器を液体供給部材の位置で切断してみた断面図、図９は図７の液体貯蔵容器にメインタンクよりインクを補充している状態での断面図である。図９中の符号ａは、補充されたインク液面の位置を指している。

本実施形態では、液体貯蔵容器２の液体供給部材３が接合される底面１６に凹部１７が形成され、凹部１７の底面に液体供給部材３が圧入される圧入孔である開口１９が形成されている。

液体供給部材３が開口１９に所定の位置まで圧入された状態で、開口部１９の樹脂で熱溶着され、さらに、凹部１７内に封止剤１８を注入することにより、液体供給部材３が固定されている。封止剤１８は底面１６に飛び出さないように注入されている。

次に、本実施形態における液体貯蔵容器２と液体供給部材３の接合方法について説明する。図１０は本発明の実施形態３である液体供給部材と液体貯蔵容器との接合方法について説明した図である。図１０では簡単のため液体貯蔵容器２の底面にある液体供給部材３を図の中央に置き、液体貯蔵容器２の底面部のみを拡大して示している。

図１０（ａ）は液体貯蔵容器２の開口部１９に液体供給部材３を接合させる前の状態を示している。実施形態１，２と同様に、液体供給部材３が保持され、押し具１２によって開口部１９に圧入可能な装置構成である。

図１０（ｂ）は液体供給部材３を液体貯蔵容器２に組み付けた状態を示す。このとき、液体供給部材３は開口１９に所定の位置まで圧入されるが、圧入後の液体供給部材３の、開口１９の内周面に対応する部分には上記の実施形態２，３の構成と異なり、凹凸面を設けていない。が、実施形態２，３の構成と同様に液体供給部材３を凹凸面とすることで、液体供給部材３が抜け強度に対してさらに強くなるので好ましい。

図１０（ｂ）に示したように液体供給部材３を開口１９に所定の位置まで圧入したら、図１０（ｃ）のようにファイバーレンズ１３を用いて、液体供給部材３に向けて特定波長のビームを照射する。このように間接的に液体供給部材３を加熱する手段および条件や、液体供給部材３及び液体貯蔵容器２の材料は実施形態１と同じである。

以上のように液体供給部材３に加熱を行うと、吸光した液体供給部材３の自己発熱によって、圧入状態にある相手部分が溶融される。すなわち、液体貯蔵容器２の開口部１９の、液体供給部材３との接触部分の樹脂が溶け始める。

このとき、液体貯蔵容器２の開口部１９の液体供給部材３との間に抱き込んでいるエアーは膨張して溶融した樹脂を凹部１７へ押し出し、盛り上がり２１を形成する。

上記の加熱動作が終了すると徐々に、溶融した開口部１９の樹脂が再び硬化し始める。この硬化とともに、開口部１９の樹脂は液体供給部材３を密着固定する。特に盛り上がり２１はエアーを巻き込まない溶融した樹脂で形成されているため、液体に対して遮断する効果が出てくる。

その後、図１０（ｄ）に示すように、凹部１７内に封止剤１８を塗布する。このように、盛り上がり２１の上から封止剤１８としての樹脂を塗布することで確実に液体を遮断して安定化を増すことができる。塗布する樹脂は、封止剤の他に接着剤を使用してもよい。

このとき、溶着時の盛り上がり２１、および塗布する封止剤１８等の樹脂は凹部１７内に収まるようにしてあるため、樹脂が液体貯蔵容器２の底面１６から飛び出す事はない。液体貯蔵容器２の底面１６の、液体供給部材３の周辺部に突出物が無いので、液体貯蔵容器２とメインタンク６０を正常な接続動作でジョイントできる。

次に、図１１を参照して、液体供給部材３を圧入する開口部１９の、液体貯蔵容器２の底面１６側に設けられる凹部１７の形状の例について説明する。

図１１（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ凹部１７の形状の例を示す。

図１１（a）に示す凹部１７は座形状を施したものである。液体供給部材3が圧入される開口部１９から座形状に変わる部分が若干のＲ形状になっているが、これは金型で作り込む上での強度を保つ為の補強である。

図１１（ｂ）に示す凹部１７では、凹部の側面が斜面になっているのが特徴である。

その他、開口部１９で形成する形状として基準面である底面１６より窪んでいればこれに限る物でない。

次に、具体的な寸法を挙げて、液体供給部材３とこれを接合する液体貯蔵容器２の開口２ａについて説明する。

液体供給部材３はパイプ形状となっており、内径は、０．３２ｍｍで、公差は±０．０２ｍｍであり、外径は、０．５ｍｍであって公差は+０、-０．０１ｍｍの物を使用した。一方、液体貯蔵容器２の開口部１９に関する寸法値は、開口径０．４５ｍｍで公差は＋０．０１ｍｍ、−０．０１ｍｍとした。そして、開口部１７に液体供給部材３を圧入して接合した。

さらに、凹部１７の深さ（底面１６からのくぼみ量）は０．５ｍｍとした。

しかる後、液体供給部材３に対し、松下電器産業（株）製/LDソフトビーム装置（ＹＢ−１５ＦＬ１）を用いて加熱を行った。これにより、開口部１９の樹脂が溶融し液体供給部材３と密着し、該樹脂の硬化によって液体供給部材３が固定された。このとき、液体貯蔵容器２の開口部１９の液体供給部材３との間に抱き込んでいるエアーは膨張して溶融した樹脂を凹部１７へ押し出し、盛り上がり２１を形成する。盛り上がり２１はエアーを巻き込まない溶融した樹脂で形成されているため、液体に対して遮断する効果が発現する。

さらに、凹部１７内に、封止剤１８として熱硬化型エポキシ剤を充填した。封止剤１８はインク接液に良好であれば、熱硬化型エポキシ剤に限られない。

その後、液体貯蔵容器２にインク供給を行なった後、長期保存（６０℃、１ヶ月）、および長期にわたる接続部材（不図示）との接続耐久テスト（２００００回）を行った結果、接続部の強度不良による液体供給部材３の抜けや、インクの漏洩などの発生は皆無であった。

上述した実施形態３の液体貯蔵容器及びその製造方法においては、液体供給部材３をより強固に固定する為に熱溶着を使い、熱溶着時の溶着部の盛り上がり２１が、液体を補充する容器（メインタンク６０）とのジョイント時に干渉しないで正常な接続動作によってインク供給がなされる。

したがって、液体を補充する容器（メインタンク６０）に、液体貯蔵容器の一部に設けられた液体供給部材３とを接続するごとに、液体供給部材３の取り付け強度の低下を招くことがない。

さらにこの場合、液体貯蔵容器２内のインクが、開口部１９と液体供給部材３との接合部から漏洩することがないため、インクジェットヘッドカートリッジ外部にインクが漏洩し、場合によってはインク供給を行うシステム全体にインクが漏洩し電気系統のショートなどの致命的な動作不良を発生させる恐れがない。

以上のように、本実施形態では、ジョイント性能を安定し、インク漏れの無く信頼性の高い、インクジェットヘッドカートリッジを提供することができる。

なお、上述した実施形態１〜３に述べたように、液体供給部材接合部の耐久性が優れるインクジェットヘッドカートリッジは、キャリッジに着脱自在に搭載され、所定の位置にキャリッジがあるときに液体貯蔵容器の筒状の液体供給部材とメインタンクを接続する、いわゆるピットインインク供給方式に好適である。

本発明の実施形態１であるインクジェットヘッドカートリッジの概略斜視図である。 図１のインクジェットヘッドカートリッジを液体供給部材の位置で切断した断面図である。 図１に示した液体貯蔵容器にメインタンクよりインクを補充している状態での断面図である。 本発明の実施形態１の液体貯蔵容器と液体供給部材の接合方法を説明するための図である。 本発明の実施形態１に適用可能な液体供給部材の凹凸面形状の例を表した図である。 本発明の実施形態２の液体貯蔵容器と液体供給部材の接合方法を説明するための図である。 本発明の実施形態３であるインクジェットヘッドカートリッジの概略斜視図である。 図７のインクジェットヘッドカートリッジを液体供給部材の位置で切断した断面図である。 図７に示した液体貯蔵容器にメインタンクよりインクを補充している状態での断面図である。 本発明の実施形態３の液体貯蔵容器と液体供給部材の接合方法を説明するための図である。 （ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、液体貯蔵容器底面に設けられた凹部の形状の例を示す図である。

符号の説明

１ 液体吐出ヘッド
２ 液体貯蔵容器
２ａ 開口部
３ 液体供給部材
３ａ 凹凸面
５ 蓋部材
６ 気液分離部材
８ 気体連通口（エアー吸引口）
９ 連絡室
１０ 液体貯蔵容器
１１ 保持具
１２ 押し具
１３ ファイバーレンズ
１４ 液体漏出防止構造
１5 インク
１６ 底面
１７ 凹部
１８ 封止剤
１９ 開口部
２０ 液体吸収体
２１ 盛り上がり
２５ 接続部材
６０ メインタンク

Claims (10)

1. 液体を貯蔵する貯蔵部と、
   前記貯蔵部の一部に設けられた、前記貯蔵部の内部と外部を連通させる開口部と、
   前記開口部に装着され、外部容器内の液体を前記貯蔵部内に供給するための液体供給部材とを備え、
   前記液体供給部材の、前記開口部の内側面に対応する面が凹凸面である液体貯蔵容器。
2. 前記液体供給部材の、前記開口部の内側面に対応する面は、前記液体供給部材における前記外部容器との接続面より粗い、請求項１に記載の液体貯蔵容器。
3. 液体を貯蔵する貯蔵部と、
   前記貯蔵部の面に設けられた凹部と、
   前記凹部に設けられ、前記貯蔵部の内部を外部と連通させる開口部と、
   前記開口部に装着され、外部容器内の液体を前記貯蔵部内に供給するための液体供給部材とを有する液体貯蔵容器。
4. 前記凹部内に樹脂が充填されている請求項３に記載の液体貯蔵容器。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液体貯蔵容器と、前記貯蔵部内の液体を吐出する液体吐出ヘッドを一体的に備えたインクジェットヘッドカートリッジ。
6. 液体を貯蔵する貯蔵部と、前記貯蔵部の一部に設けられた開口部と、前記開口部に装着され、外部容器内の液体を前記貯蔵部内に供給するための液体供給部材とを備えた液体貯蔵容器を製造する方法であって、前記液体供給部材を前記液体貯蔵容器に接合する際、
   前記液体供給部材を前記貯蔵部の前記開口部に圧入する段階と、
   前記液体供給部材における前記貯蔵部の外側部分を加熱する段階とを有する、液体貯蔵容器の製造方法。
7. 液体を貯蔵する貯蔵部と、前記貯蔵部の一部の面に設けられた凹部と、前記凹部の底面に設けられ、前記貯蔵部の内部を外部と連通させる開口部と、前記開口部に装着され、外部容器内の液体を前記貯蔵部内に供給するための液体供給部材とを有する液体貯蔵容器を製造する方法であって、前記液体供給部材を前記液体貯蔵容器に接合する際、
   前記液体供給部材を前記貯蔵部の前記開口部に圧入する段階と、
   前記液体供給部材における前記貯蔵部の外側部分を加熱する段階と、を有する、液体貯蔵容器の製造方法。
8. 前記液体供給部材の加熱後、前記凹部内に樹脂を充填する段階をさらに有する請求項７に記載の液体貯蔵容器の製造方法。
9. 請求項６乃至８のいずれかに記載の製造方法によって製造された液体貯蔵容器と、該液体貯蔵容器内の液体を吐出する液体吐出ヘッドを一体的に備えたインクジェットヘッドカートリッジ。
10. 液体を貯蔵する貯蔵部と、
    前記貯蔵部の外面に設けられた凹部と、
    前記凹部に設けられ、前記貯蔵部の内部を外部と連通させる開口部と、
    前記開口部に装着され、外部容器内の液体を前記貯蔵部内に供給するための
    液体供給部材とを有し、前記液体供給部材の前記開口部の内側面に対応する面が凹凸面で形成され、前記凹部内に樹脂が充填されている液体貯蔵容器。

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