JPH1191122A - インク貯蔵容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 環境変化によりインク貯蔵容器内の空気体積
が膨脹しても、インク漏れを発生させない。 【解決手段】 インク貯蔵容器１の内部には、空気孔１
ａにより大気と連通する第１のインク室２、及び供給口
６が形成された第２のインク室３が設けられている。第
１のインク室２には、可撓性のインク袋４が天井から吊
り下がっている。第２のインク室３の一領域は親インク
性の吸収体７で満たされ、残りの領域はインク５で満た
されている。インク袋４と第２のインク室３とは連通孔
８により連通され、連通孔８には、連通孔８を開閉可能
な円錐形状の栓９ａとばね９ｂを備えた弁機構９が設け
られている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内部に発生する負
圧によりインクを保持すると共に、インクジェットヘッ
ドにインクを供給するインク貯蔵容器に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、インク貯蔵容器はその内部を一
定負圧に保つことによりインクを保持している。このよ
うな負圧型インク貯蔵容器の構成には、種々のタイプが
提案されている。例えば、インク貯蔵容器内全体を親イ
ンク性の吸収体で満たしたタイプや、インク貯蔵容器内
に吸収体で満たした部屋とインクだけで満たした部屋を
持つタイプ、吸収体の代りに何らかの負圧調整機構を備
えインク貯蔵容器全体をインクで満たしたタイプ等があ
る。

【０００３】吸収体を備えたタイプのインク貯蔵容器で
は、吸収体にインクを染み込ませ吸収体の毛管力により
インク貯蔵容器内を一定負圧に保っている。また負圧調
整機構を備えたタイプのインク貯蔵容器では、インク貯
蔵容器に形成した空気孔に負圧調整機構を設けてインク
貯蔵容器内を一定負圧に保っている。

【０００４】そして、どのタイプのインク貯蔵容器も、
印刷により消費したインクの体積分の空気をインク貯蔵
容器内に取り込み、インク貯蔵容器内の負圧を調整して
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のインク貯蔵容器
にあっては、上述したように、消費したインクの体積分
の空気をインク貯蔵容器内に取り込んでいるので、環境
の変化、例えば周囲の温度上昇等によりインク貯蔵容器
内の空気体積が膨脹すると、インク貯蔵容器内の負圧が
小さくり、インク貯蔵容器はインクを保持できなくなる
ことがあった。おの場合、保持できなくなったインクは
空気孔や印字ヘッドから漏れてしまっていた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明が講じた解決手段は、インク貯蔵容器の内部
に、大気と連通する第１のインク室と、この第１のイン
ク室に一部分が固定されて配設され、インクを貯蔵する
可撓性のインク袋と、インクジェットヘッドにインクを
供給する供給口が形成されインクが充填された第２のイ
ンク室と、この第２のインク室に配設された親インク性
の吸収体と、インク袋と第２のインク室を連通するイン
ク通路と、このインク通路に配設され、インク通路を開
閉することによりインク袋と第２のインク室との間の圧
力差を緩和する弁機構とを内部に設けたものである。

【０００７】上述の解決手段によれば、印刷によりイン
クを消費すると、第２のインク室の負圧が大きくなり、
インク袋との間に圧力差が生じる。このとき弁機構がイ
ンク通路を開いてインク袋のインクを第２のインク室に
入れて圧力差を緩和する。また、インク袋のインクが第
２のインク室に流れることによりインク袋が縮むと、第
１のインク室の内壁とインク袋との間に空気が入り込
む。第２のインク室とインク袋との間の圧力差が無くな
ると、弁機構はインク通路を閉じる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
を参照しながら詳細に説明する。なお、各図面に共通す
る要素には同一の符号を付す。図１は本発明に係る実施
の形態のインク貯蔵容器の概略断面図である。図２は図
１のインク貯蔵容器のＡ−Ａ断面図であり、図２（ａ）
はインク貯蔵容器にインクが満たされている状態を説明
する図、図２（ｂ）はインク貯蔵容器のインクが少なく
なっている状態を説明する図である。

【０００９】インク貯蔵容器１（以下、インクタンク１
と称す）は負圧型のインクタンクであり、その内部上方
に第１のインク室２及び下方に第２のインク室３が設け
られている。第１のインク室２には、空気が容易に出入
可能な大きさの空気孔１ａが形成されている。また、第
１のインク室２は可撓性のインク袋４を備えている。イ
ンク袋４は、接着剤等により第１のインク室２の天井に
一稜線で固定され、天井から吊り下がっている状態にな
っている。この稜線は、望ましくは、インクタンク１の
天井が略長方形をしている場合、長辺と平行方向である
方がよい。インク袋４には、空気が全く混入されていな
い状態でインク５が充填されており、印刷によりインク
５が消費されると、消費したインク体積分の空気が空気
孔１ａから第１のインク室２の内壁とインク袋４との間
に取り込まれる。

【００１０】第２のインク室３は略凹形状となってお
り、供給口６が形成されている。第２のインク室３の供
給口６側のほぼ半分の一領域は、親インク性の吸収体７
で満たされ、残り半分の領域は空気が全く混入されてい
ない状態でインク５で満たされている。吸収体７にはほ
ぼ飽和状態でインク５が満たされ、吸収体７の毛管力に
より第２のインク室３ないを一定負圧に保っている。供
給口６には図示せぬインク流路が接続され、このインク
流路を経由して図示せぬインクジェットヘッドにインク
が供給される。

【００１１】インク袋４と第２のインク室３とは、イン
ク５の通路となる円筒状の連通孔８により連通されてい
る。連通孔８には弁機構９が設けられている。弁機構９
は、連通孔８の第２のインク室３側を開閉可能な円錐形
状の栓９ａと、栓９ａを矢印Ｂ方向に引っ張るばね９ｂ
を備えている。弁機構９のばね９ｂは第１のインク室２
側に固定されており、固定する面積分、本実施の形態で
は連通孔８のインク袋４側は第２のインク室３側よりも
狭くなっている。

【００１２】ばね９ｂの張力は、インク袋４と第２のイ
ンク室３との圧力（負圧）差が無いときは栓９ａを矢印
Ｂ方向に引っ張って連通孔８を閉じ（閉鎖し）、第２の
インク室３の負圧がインク袋４の負圧よりも大きくなっ
たときは、この負圧力により栓９ａが矢印Ｃ方向に引っ
張られ連通孔８を開くように設定されている。

【００１３】インク袋４内で且つ連通孔８の上方には、
中空の円筒１０が備えられている。円筒１０の一端はイ
ンク袋４の天井に当接し、他端は連通孔８に接続されて
いる。円筒１０の側面には複数の孔１０ａが形成されて
おり、インク袋４内にインク５を満たす際、これら孔１
０ａからインク５が円筒１０内に進入し、円筒１０内も
インク５で満たされる。また、円筒１０内のインク５の
液面高さは、インク袋４内のインク５が減っても、毛管
力により変化しない。

【００１４】なお、図から分かるように、インク袋４
（第１のインク室２）は第２のインク室３よりも大きな
容量を持ち、従って、インク袋４は第２のインク室３よ
りも多量のインクを貯蔵している。

【００１５】ここで、弁機構９に掛かっている圧力Ｐに
ついて説明する。弁機構９には次式に示す圧力が掛かっ
ている。なお、Ｐ０は大気圧、ρはインク５の比重、ｇ
は重力加速度、ｈはインク袋４のインク５の液面高さを
表しており、式から、弁機構９に掛かる圧力Ｐはインク
袋４のインク５の液面高さｈのみによって変化すること
が分かる。

【００１６】Ｐ＝Ｐ０＋ρ・ｇ・ｈ ・・・（１） インク袋４は、上述したように、第１のインク室２の天
井から吊り下がっている状態になっているのと、円筒１
０の毛管力により、インク袋４のインク５が徐々に減っ
ても、図２（ｂ）に示すように、高さｈはインク５が殆
ど無くなるまで変わらない。即ち、弁機構９に掛かる圧
力Ｐはインク袋４のインク５が殆ど無くなるまで変わら
ないことになる。

【００１７】次に、本実施の形態のインクタンク１の印
刷動作に伴う変化を同じく図１及び図２を用いて説明す
る。

【００１８】印字動作においてインクジェットヘッドが
インク５を吐出する毎に、第２のインク室３のインク５
がインクジェットヘッド側に吸引されて供給口６から排
出され、インク流路を通りインクジェットヘッドに供給
される。第２のインク室３からインク５が排出された
分、第２のインク室３の負圧はインク袋４の負圧よりも
大きくなる。従って、第２のインク室３とインク袋４と
の内部圧力に差が発生し、ばね９ｂの付勢力に抗して栓
９ａは矢印Ｃ方向に引っ張られる。

【００１９】栓９ａが引っ張られることにより連通孔８
は開き、第２のインク室３の負圧によりインク袋４のイ
ンク５が第２のインク室３に流れ込む。これにより、第
２のインク室３の内部圧力は緩和され、第２のインク室
３とインク袋４とには圧力差が無くなる。圧力差が無く
なると、ばね９ｂの付勢力により栓９ａは矢印Ｂ方向に
引っ張られ、連通孔８を閉鎖する。従って、インク袋４
のインク５は第２のインク室３に流れ込まない。

【００２０】インク袋４のインク５が第２のインク室３
に流れるに連れ、インク袋４は図２（ａ）に示す状態か
ら図２（ｂ）に示す状態に変化（収縮）していくが、こ
のときインク袋４から消費されたインク５の体積とほぼ
同量の空気が空気孔１ａから第１のインク室２内に取り
込まれる。

【００２１】なお、第１のインク室２内の空気が環境変
化により膨脹した場合、余分な空気は空気孔１ａより放
出される。

【００２２】本実施の形態では、弁機構９が連通孔８を
開閉して第２のインク室３とインク袋４との間の圧力差
を緩和するように働くので、インクタンク１はインク袋
４のインク５がほぼ無くなるまで使用することができ
る。

【００２３】本実施の形態では、弁機構９のばね９ｂの
張力をインク袋４の高さｈに応じて調整することによ
り、第１のインク室２に貯蔵するインク５の量を所望の
量に設定できる。即ち、吸収体７に吸収させるインク５
の量及び第２のインク室３内のインク５の量に関係な
く、インク袋４のインク量を設定することができる。従
来、例えばインクタンク内を吸収体で満たしたタイプを
使用した場合には、吸収体のインク保持力が容積の高さ
に反比例することによりインクタンクの高さが制限され
ていたが、本実施の形態ではインクタンク１の高さ制限
はない。

【００２４】また弁機構９は、第２のインク室３及びイ
ンク袋４の圧力差で動作するので簡単な構成でよく、従
って、弁機構９を設置するスペースは弁機構９の栓９ａ
が動作可能なスペースがあればよい。

【００２５】例えば具体的には、第２のインク室３のイ
ンク５を充填するスペースは、幅１５［ｍｍ］、奥行き
１５［ｍｍ］、高さ１５［ｍｍ］あればよい。

【００２６】また、インク袋４及び連通孔８、第２のイ
ンク室３はほぼ密閉された状態で、空気の出入がないの
で、環境変化による影響を受けることがない。従って、
吸収体７で満たす一領域には、インクタンク１を未使用
時にインク袋４と第２のインク室３との圧力差が生じな
いだけの大きさの吸収体７を配設すれば良い。具体的に
は、幅１５［ｍｍ］、奥行き１５［ｍｍ］、高さ１０
［ｍｍ］の大きさとなっている。

【００２７】即ち、本実施の形態では、限られた容量の
インクタンク１に最大限にインク５を充填することがで
きる。これは、インクタンク１の容量が大きくなるほ
ど、インク５を充填可能な量は従来の構成よりも多くす
ることができる。

【００２８】更に、インク袋４及び連通孔８、第２のイ
ンク室３は空気の出入がないので、環境変化で発生する
空気の膨張により、第２のインク室３のインク５が吸収
体７に流れ込み、吸収体７で吸収しきれなくなったイン
ク５が供給口６から漏れ出てしまうということはない。
また、第１のインク室２内の空気が環境変化により膨脹
しても、膨脹した分、空気孔１ａより放出されるので、
膨脹した空気がインク袋４を圧縮してしまうこともな
い。

【００２９】本実施の形態では、インクタンク１のイン
ク５は空気に触れることがないので、長時間印刷を行わ
ないことによるインク５の劣化は起こらない。

【００３０】本実施の形態では、インク袋４を第１のイ
ンク室２の天井から吊す構造とすることにより、インク
袋４内のインク５から弁機構９に掛ける圧力を常に一定
に保つことができるので、インクタンク１はほぼ一定の
保持力でインクを保持することができる。従って、イン
クタンク１はインクジェットヘッドに対し、インク５を
安定して供給することができる。

【００３１】なお、本実施の形態では、第２のインク室
３は一領域を吸収体７で満たし、残りの領域をインク５
で満たした構造としているが、第２のインク室３全体を
吸収体７で満たす構造としてもよい。この場合、弁機構
９の栓９ａが動作可能なスペースを吸収体に切欠き等で
形成するとよい。

【００３２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明は、
大気と連通する第１のインク室に可撓性のインク袋を一
部分を固定して配設し、インクが充填された第２のイン
ク室に親インク性の吸収体を配設し、インク袋と第２の
インク室を連通するインク通路にインク袋と第２のイン
ク室との間の圧力差を緩和する弁機構を配設することに
より、例えば周囲の温度上昇等の環境変化によりインク
貯蔵容器内の空気体積が膨脹しても、インク貯蔵容器か
らのインク漏れが発生してしまうことはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施の形態のインク貯蔵容器の概
略断面図である。

【図２】図１のインク貯蔵容器のＡ−Ａ断面図である。

【符号の説明】

１ インク貯蔵容器 １ａ 空気孔 ２ 第１のインク室 ３ 第２のインク室 ４ インク袋 ５ インク ６ 供給口 ７ 吸収体 ８ 連通孔 ９ 弁機構

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に発生する負圧によりインクを保持
   すると共に、インクジェットヘッドにインクを供給する
   インク貯蔵容器において、 大気と連通する第１のインク室と、 この第１のインク室に一部分が固定されて配設され、イ
   ンクを貯蔵する可撓性のインク袋と、 インクジェットヘッドにインクを供給する供給口が形成
   されインクが充填された第２のインク室と、 この第２のインク室に配設された親インク性の吸収体
   と、 前記インク袋と前記第２のインク室を連通するインク通
   路と、 このインク通路に配設され、インク通路を開閉すること
   により前記インク袋と前記第２のインク室との間の圧力
   差を緩和する弁機構とを内部に設けたことを特徴とする
   インク貯蔵容器。
2. 【請求項２】 前記弁機構は前記インク通路を開閉可能
   な栓、及びこの栓を保持し前記インク袋と前記第２のイ
   ンク室との内部圧力により伸縮する弾性部材を備え、第
   ２のインク室の負圧がインク袋の負圧よりも大きくなる
   と、弾性部材により栓がインク通路を開いてインク袋と
   第２のインク室とを連通させる請求項１記載のインク貯
   蔵容器。
3. 【請求項３】 前記第２のインク室は、その一領域が前
   記親インク性の吸収体で満たされ、残りの領域にインク
   が充填され、 前記インク通路は前記第２のインク室のインクが充填さ
   れている領域と連通する請求項２記載のインク貯蔵容
   器。
4. 【請求項４】 前記インク袋は前記第１のインク室の天
   井に固定される請求項３記載のインク貯蔵容器。
5. 【請求項５】 前記インク袋内で且つ前記インク通路と
   接続する位置に中空の筒を設けた請求項４記載のインク
   貯蔵容器。