(57)【要約】【課題】繰り返し使用しても損傷の少ない液体収容器を提供する。【解決手段】インク容器４０は、直方体状で剛性の高い枠体４２を備えている。枠体４２の内部空間には、開口４４を塞いだシート部材４６を外側に撓ませるように付勢するばね４８と、開口４４を塞いだシート部材４６の内側面に接触してばね４８からの付勢力をシート部材４６に伝達する伝達部材５０とが収納されている。伝達部材５０は、矩形の開口５１ａが中央部に形成された矩形の第１伝達部材５１、開口５１ａに嵌まり込む開口５２ａが形成された第２伝達部材５２、及び、開口５２ａに嵌まり込む矩形の平面部５３ａが形成された第３伝達部材５３からなる３つの部材から構成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が収容される内部空間を形成すると共にこの内部空間に収容された液体の量に応じて撓むシート部材と、前記内部空間に配置されて前記シート部材を外側に撓ませるように付勢する付勢部材と、前記シート部材の内側面に接触して前記付勢部材からの付勢力を前記シート部材に伝達する伝達部材とを備え、前記付勢部材と前記内部空間に収容されたインクとによって前記シート部材を外側に付勢することによりその内部空間を負圧に保っておく液体収容器において、
前記伝達部材は、
それぞれが前記シート部材の内側面に接触する複数の部材から構成されたものであることを特徴とする液体収容器。
【請求項２】
前記複数の部材それぞれは、前記シート部材の内側面に接触する滑らかな面が形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の液体収容器。
【請求項３】
前記複数の部材それぞれは、前記シート部材の内側面に接触する円形状部分が形成されたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体収容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体が収容された内部空間を負圧に保っておく液体収容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
微細なインク等の液滴を記録ヘッドから吐出して記録媒体に付着させることにより記録を行う（画像を形成する）インクジェット方式の記録装置（インクジェット方式画像形成装置）が広く使用されている。この記録装置は、ランニングコストが低く、記録時の静粛性に優れ、さらには複数色のインクを用いることによって比較的容易にカラーでの記録を行えるというメリットをもつ。また、この記録装置では、インクを収容しておくインク容器が装着されている。このようなインク容器として、記録ヘッド内のインクに負圧を与えながら記録ヘッドに液体を供給するタイプのものが知られている。このタイプのインク容器では、記録ヘッド内のインクに負圧を与えることにより、記録ヘッドや流路中から漏れることなく、安定してインクを供給することできる。
【０００３】
記録ヘッド内のインクに負圧を与える方法の一つとして、水頭差を利用する方法がある。この方法では、記録ヘッドのフェイス面（インクが吐出するインク吐出口が形成された面）に対して、インク容器内のインクの液面に高低差をつけることにより、負圧を与えるものである。この方法では、インク容器内に負圧発生のための機構を設けずに済むというメリットがある一方、水頭差を生じさせるためにインク容器の設置位置が限定されるので、記録装置の大型化を招く恐れがあるというデメリットがある。
【０００４】
液体に負圧を与える他の方法として、インク容器内に負圧発生のための機構を設ける方法が知られている。このような方法としては、毛管力による負圧発生源として用いるスポンジ等の多孔質部材をインク容器の内部に備えておく方法や、袋状のインク収容部にばねを配置しておき、インクの消費に伴う袋の容積変化に対する抵抗力によって負圧を発生させる方法が知られている（例えば、特許文献１，２参照。）。特に後者の袋状のインク収容部にばねを配置しておく方法では、インク容器の体積と収容可能なインク量の比である収容効率を高くとることができ、装置の小型化にも寄与する。
【特許文献１】特開平６−２２６９９３号公報
【特許文献２】特開２００３−５３９８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のようにばねを利用して負圧を発生させるタイプのインク容器は、インクの再充填を行った際の負圧の再発生が良好で、小型化が可能である。このため、インク流路で接続された大容量のインクタンクをインク容器とは別に配置しておき、インク容器を記録ヘッドの近傍に配置したり、記録ヘッドと一体にしたりして、負圧を発生させるサブタンクとしてインク容器を利用できる。
【０００６】
ところが、上記のようにばねを利用して負圧を発生させるタイプのインク容器では、インクを何度も充填して繰り返し使用する場合、ばねによる圧力が一定箇所に集中するので、この一定箇所が損傷し易い。また、上記の特開平６−２２６９９３号公報に開示された発明では、インク袋の側壁が圧力調整用の側壁外周に直接接触して損傷しないようにエッジガードを設けているが、変形時に繰り返して荷重を受ける部分が存在するという問題は依然残ったままである。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑み、繰り返し使用しても損傷の少ない液体収容器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】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明の液体収容器は、液体が収容される内部空間を形成すると共にこの内部空間に収容された液体の量に応じて撓むシート部材と、前記内部空間に配置されて前記シート部材を外側に撓ませるように付勢する付勢部材と、前記シート部材の内側面に接触して前記付勢部材からの付勢力を前記シート部材に伝達する伝達部材とを備え、前記付勢部材と前記内部空間に収容されたインクとによって前記シート部材を外側に付勢することによりその内部空間を負圧に保っておく液体収容器において、
（１）前記伝達部材は、それぞれが前記シート部材の内側面に接触する複数の部材から構成されたものであることを特徴とするものである。
【０００９】
ここで、
（２）前記複数の部材それぞれは、前記シート部材の内側面に接触する滑らかな面が形成されたものであってもよい。
【００１０】
また、
（３）前記複数の部材それぞれは、前記シート部材の内側面に接触する円形状部分が形成されたものであってもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、伝達部材は複数の部材から構成されており、これら複数の部材それぞれはシート部材の内側面に接触するので、付勢部材の付勢力及び内部空間に収容された液体からの圧力は複数の部材に分散されてシート部材に伝達されることとなる。このため、液体収容器を繰り返し使用してシート部材が繰り返し撓んでも、シート部材の一部に応力が集中することはないので、シート部材の損傷を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、インクジェット方式画像形成装置のサブタンクとして使用されるインク収容器に実現された。
【実施例１】
【００１３】
図１を参照して、本発明の液体収容器の一例が装着されているインクジェット方式画像形成装置を説明する。
【００１４】
図１は、本発明の液体収容器の一例であるインク容器が装着されているインクジェット方式画像形成装置のインク供給機構の概略構成を示す模式図である。
【００１５】
インクジェット方式画像形成装置のインク供給機構１０は、メインタンク１２に貯蔵されているインクを記録ヘッド１４に供給し、インク吐出状態を初期の状態に回復させるために記録ヘッド１４からインクを強制的に排出させて廃インクタンク１６に回収するための機構である。メインタンク１２は、インクジェット方式画像形成装置の本体（図示せず）に自在に着脱されるものである。このメインタンク１２からのインクはインク流路１８を通ってインク容器４０に一旦貯められる。インク容器４０は、後述するように負圧（大気圧よりも低い圧力）を保つように構成されている。このため、記録ヘッド１４のインク吐出口には負圧が作用しており、インクのメニスカスが形成されている。
【００１６】
インク容器４０に貯められたインクは、インク流路２２を通って記録ヘッド１４に供給される。なお、インク流路１８には、このインク流路１８を開閉するバルブ２４が取り付けられている。また、インク容器４０からインク流路２２を通ってきたインクはフィルタ２６を経由して記録ヘッド１４に供給される。
【００１７】
記録ヘッド１４には、周知のように、インクが吐出される複数のノズル１４ｎが形成されており、回復の際は各ノズル１４ｎのインク吐出口がゴム製キャップ２８で覆われる。この状態でポンプ３０を駆動することにより、気泡等を含むインク（廃インク）はインク流路３２を通って廃インクタンク１６に回収される。
【００１８】
図２と図３を参照して、インク容器の構造を説明する。
【００１９】
図２は、インク容器を示す分解斜視図である。図３は、図２の伝達部材を示すＡ―Ａ断面図であるが、全体をやや縮めて示している。
【００２０】
インク容器４０は、直方体状で剛性の高い枠体４２を備えている。この枠体４２には、インク流路２２の一端が接続されるインク供給口４２ａと、インク流路１８の一端が接続されるインク注入口４２ｂが形成されている。また、枠体４２の一方の面には矩形の開口４４が形成されている。この開口４４の周縁部には、後述するシート部材４６の周縁部が熱溶着される溶着部４４ａが形成されている。
【００２１】
枠体４２の開口４４は、溶着部４４ａにシート部材４６の周縁部を熱溶着することによりシート部材４６で塞がれる。このシート部材４６は可撓性のものである。このようにシート部材４６で開口４４を塞ぐに先立って、枠体４２の内部空間には、開口４４を塞いだシート部材４６を外側に撓ませるように付勢するばね４８（本発明にいう付勢部材の一例である）と、開口４４を塞いだシート部材４６の内側面に接触してばね４８からの付勢力をシート部材４６に伝達する伝達部材５０とが収納されている。ばね４８は、枠体４２のうち開口４４とは反対側の矩形状の底壁４２ｃに直接に接触しているが、開口４４を塞いだシート部材４６には直接には接触しておらずに伝達部材５０を介して接触している。
【００２２】
伝達部材５０は、矩形の開口５１ａが中央部に形成された矩形の第１伝達部材５１、開口５１ａに嵌まり込む開口５２ａが形成された第２伝達部材５２、及び、開口５２ａに嵌まり込む矩形の平面部５３ａが形成された第３伝達部材５３からなる３つの部材から構成されている。第１伝達部材５１は、開口５１ａを取り囲む口の字状の平面部５１ｂと、この平面部５１ｂから直角に折れ曲がって延びる側壁部５１ｃと、この側壁部５１ｃから外側に直角に折れ曲がって延びる口の字状の底面部５１ｄから構成されている。底面部５１ｄは、枠体４２の壁４２ｃよりも一回り小さいサイズである。
【００２３】
第２伝達部材５２は、開口５２ａを取り囲む口の字状の平面部５２ｂと、この平面部５２ｂから直角に折れ曲がって延びる側壁部５２ｃと、この側壁部５２ｃから外側に直角に折れ曲がって延びる口の字状の底面部５２ｄから構成されている。開口５２ａと平面部５２ｂの面積（大きさ）は、開口５１ａの面積（大きさ）よりもやや狭く、開口５１ａに開口５２ａと平面部５２ｂが嵌まり込める。また、底面部５２ｄは、開口５１ａよりも一回り大きく、開口５２ａと平面部５２ｂが開口５１ａに嵌まり込んだ状態のときは、底面部５２ｄは平面部５１ｂに引っ掛かる（係止される）。
【００２４】
第３伝達部材５３は、開口５２ａよりもやや小さい矩形の平面部５３ａと、この平面部５３ａから直角に折れ曲がって延びる側壁部５３ｂと、この側壁部５３ｂから外側に直角に折れ曲がって延びる口の字状の底面部５３ｃから構成されている。平面部５３ａが開口５２ａに嵌まり込んだ状態のときは、底面部５３ｃは平面部５２ｂに引っ掛かる（係止される）。
【００２５】
シート部材４６は、気体と液体の透過性が低く、可撓性があり、繰り返し変形に対する耐久性が高いものが用いられる。このような素材の例として、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）などがあり、さらにガスバリア性向上のためにシリカやアルミを蒸着したものがある。また、これら複数の材料を積層して使用することも可能である。シート部材４６は、枠体４２の内部空間に伝達部材５０とばね４８を収容した状態で枠体４２の溶着部４４ａと第３伝達部材５３の平面部５３aに熱溶着され、これにより枠体４２の内部空間が密閉される。枠体４２の内部空間にはインクが出し入れされるが、この内部空間に収容されたインクの量に応じてシート部材４６が撓む。また、ばね４８からの付勢力は伝達部材５０を介してシート部材４６に伝達されるので、後述するように、ばね４８と枠体４２の内部空間に収容されたインクとによってシート部材４６は外側に付勢されてこの内部空間が負圧に保たれることとなる。
【００２６】
図４を参照して、内部空間に収容されたインクの量に応じて変化するインク容器を説明する。
【００２７】
図４（ａ）は、インクがほとんど無い状態のインク容器を示す説明図であり、（ｂ）は、少量のインクが収容されたインク容器を示す説明図であり、（ｃ）は、多量のインクが収容されたインク容器を示す説明図であり、（ｄ）は、満タンの量のインクが収容されたインク容器を示す説明図である。
【００２８】
（ａ）に示すように枠体４２の内部空間にインクが少ない状態では、第１伝達部材５１、第２伝達部材５２、及び第３伝達部材５３ともに枠体４２の底壁４２ｃに接近した位置にある。この状態からインク注入口４２bよりインクを徐々に流入させることにより、ばね４８バネの変形（伸び）に伴って先ず、第３伝達部材５３がシート部材４６を外側に押し出すように移動し始める。その後、枠体４２の内部空間にさらにインクが注入されて第３伝達部材５３がシート部材４６を外側に押し出すように移動することにより、（b）に示すように、第３伝達部材５３の底面部５３cが第２伝達部材５２の平面部５２ｂを持ち上げるので、第３伝達部材５３と共に第２伝達部材５２もシート部材４６を外側に押し出すように移動する。
【００２９】
（ｂ）に示す状態から枠体４２の内部空間にさらにインクが注入されることにより、（ｃ）に示すように、第２伝達部材５２の底面部５２ｄが第１伝達部材５１の平面部５１ｂを持ち上げるので、第３伝達部材５３及び第２伝達部材５２と共に第１伝達部材５１もシート部材４６を外側に押し出すように移動する。（ｃ）に示す状態から枠体４２の内部空間にさらにインクが注入されて、枠体４２の内部空間に所定量のインクが貯まったときは、伝達部材５０の移動は停止してインクの再充填が完了する。この場合、（ｄ）に示すように、第１伝達部材５１、第２伝達部材５２の各周縁部（第１伝達部材５１では平面部５１ｂの周縁部、第２伝達部材５２では平面部５２ｂの周縁部）と、第３伝達部材５３の平面部５３aの全面はシート部材４６の内側面に接触している。このように複数の部材（ここでは、第１から第３伝達部材５１、５２、５３）それぞれがシート部材４６の内側面に接触するので、ばね４８の付勢力及び枠体４２の内部空間に収容されたインクからの圧力は複数の部材に分散されてシート部材４６に伝達されることとなる。このため、インク容器４０を繰り返し使用してシート部材４６が繰り返し撓んでも、シート部材４６の一部に応力が集中することはないので、シート部材４６の損傷を防止できる。なお、第１から第３伝達部材５１、５２、５３のうちシート部材４６に接触する部分は滑らかな面にすることが好ましい。
【００３０】
図５を参照して、伝達部材の他の例を説明する。
【００３１】
図５は、伝達部材の他の例を示す斜視図である。
【００３２】
上記した伝達部材５０は矩形状のものであったが、円形状の伝達部材６０にしてもよい。この円形状の伝達部材６０について説明する。伝達部材６０は、第１伝達部材６１、第２伝達部材６２、及び第３伝達部材６３から構成されており、それぞれは、伝達部材５０の第１伝達部材５１、第２伝達部材５２、及び第３伝達部材５３に対応している。
【００３３】
伝達部材６０は、円形の開口６１ａが中央部に形成された環状の第１伝達部材６１、開口６１ａに嵌まり込む円形の開口６２ａが形成された環状の第２伝達部材６２、及び、開口６２ａに嵌まり込む円形の平面部６３ａが形成された帽子形の第３伝達部材６３からなる３つの部材から構成されている。第１伝達部材６１は、開口６１ａを取り囲む環状の平面部６１ｂと、この平面部６１ｂから直角に折れ曲がって延びる側壁部６１ｃと、この側壁部６１ｃから外側に直角に折れ曲がって延びる環状の底面部６１ｄから構成されている。
【００３４】
第２伝達部材６２は、開口６２ａを取り囲む環状の平面部６２ｂと、この平面部６２ｂから直角に折れ曲がって延びる側壁部６２ｃと、この側壁部６２ｃから外側に直角に折れ曲がって延びる環状の底面部６２ｄから構成されている。開口６２ａと平面部６２ｂの面積（大きさ）は、開口６１ａの面積（大きさ）よりもやや狭く、開口６１ａに開口６２ａと平面部６２ｂが嵌まり込める。また、底面部６２ｄは、開口６１ａよりも一回り大きく、開口６２ａと平面部６２ｂが開口６１ａに嵌まり込んだ状態のときは、底面部６２ｄは平面部６１ｂに引っ掛かる（係止される）。
【００３５】
第３伝達部材６３は、開口６２ａよりもやや小さい円形の平面部６３ａと、この平面部６３ａから直角に折れ曲がって延びる側壁部６３ｂと、この側壁部６３ｂから外側に直角に折れ曲がって延びる環状の底面部６３ｃから構成されている。平面部６３ａが開口６２ａに嵌まり込んだ状態のときは、底面部６３ｃは平面部６２ｂに引っ掛かる（係止される）。
【００３６】
伝達部材６０のうちシート部材４６の内側面に接触する部分は平面部６３ａだけでなく、環状の平面部６１ｂ、６２ｂの周縁部（円形状の部分）も接触する。このため、この接触する周縁部において荷重が集中する角部を無くすことができるので、シート部材４６の損傷を防ぐのに、より高い効果を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の液体収容器の一例であるインク容器が装着されているインクジェット方式画像形成装置のインク供給機構の概略構成を示す模式図である。
【図２】インク容器を示す分解斜視図である。
【図３】図２の伝達部材を示すＡ―Ａ断面図である。
【図４】（ａ）は、インクがほとんど無い状態のインク容器を示す説明図であり、（ｂ）は、少量のインクが収容されたインク容器を示す説明図であり、（ｃ）は、多量のインクが収容されたインク容器を示す説明図であり、（ｄ）は、満タンの量のインクが収容されたインク容器を示す説明図である。
【図５】伝達部材の他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３８】
４０  インク容器
４２  枠体
４６  シート部材
５０  伝達部材
５１，６１  第１伝達部材
５２，６２  第２伝達部材
５３，６３  第３伝達部材
【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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