(57)【要約】【課題】簡易な構成のバルブによって、最適な負圧を安定的に付与することができるインクタンクを提供する。【解決手段】インクの収容部Ｓとインクの供給口１０３との間のインク流路Ｌ２中にバルブ１２０と、ダンパー手段１４０とを備える。バルブ１２０は、供給口１０３内の負圧が所定圧以上となったときに変形して前記インク流路を一時的に開き、前記収容部から前記供給口へインクを導入させる。ダンパー手段１４０は、インク流路Ｌ２における供給口１０３とバルブ１２０との間に連通し、かつ前記バルブ１２０より変形し易い可撓性部材によって構成されており、可撓性部材の弾性復元力によって供給口１０３内に負圧を付与する。【選択図】        図１１
2004345251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクの収容部とインクの供給口との間のインク流路中にバルブを備え、前記バルブが変形することで前記インク流路が一時的に開き、前記収容部から前記供給口へインクを導入させるインクタンクであって、
前記インク流路における前記供給口と前記バルブとの間に連通し、かつ前記バルブより変形し易い可撓性部材を備え、前記可撓性部材の弾性復元力によって前記供給口内にインク保持力を付与するダンパー手段を設けたことを特徴とするインクタンク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、収納空間内に収容されたインクを、その収納空間の圧力を常に所定の負圧状態に保ちつつ外部に供給することができるインクタンクに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のインクタンクとしては、例えば特許文献１に記載されているように、膜弁とばねを用いたバルブ構造の負圧発生手段を備えたものがある。このインクタンクにおいては、インクを収容する収容部から記録ヘッドに対してインクを供給するためのインク供給口に至る間にインク供給路が形成され、このインク供給路中に、バルブ構造の負圧発生手段が介在されている。すなわち、通常、ばねの付勢力により膜弁が弁座部に押し付けられて、インク供給路が閉じられている。そして、記録ヘッドからのインクの吐出によって供給口から膜弁に至る供給路（供給口側の供給路）のインクの負圧が所定値を越えたときに、ばねの付勢力に抗して膜弁が弁座部から離れて、インク供給路を開く。これにより、インク供給路を通してインクの収容部側から供給口側にインクが供給されると共に、供給口側の供給路内の負圧が所定値以下に戻って（圧力が増大して）、再び膜弁がばねの付勢力によって弁座部に押付けられ、インク供給路を閉じる。
【０００３】
このように、従来のインクタンクにあっては、膜弁の開閉動作により供給口側の供給路内の負圧が所定値以下に保ち、これに連通する記録ヘッド内の圧力も負圧に保つことにより、記録ヘッドのノズルに適正なメニスカスを形成することを企図するものとなっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００３−３４０４１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１のように、膜弁を付勢するためのばねを用いる場合には、そのばねを必要とする分、部品点数が増加すると共に、そのばねを組み付けるためにインクタンクの製造効率の低下を招くおそれがある。また、そのばねの取り付け位置がずれた場合には膜弁に付与する付勢力にばらつきが生じるため、その取り付け位置を規制するための構成も必要となる。つまり、小部品であるばねの位置を規制しつつ、それを正確に組み付けることが必要となり、その分、インクタンクの組み立ての作業性が悪化してしまう。また、ばねはインクと接触するため、ばねの機能を維持しつつインクの性質に悪影響を及ぼさないように、ばねの材質を選定することが難しく、インク組成の変更が必要となるおそれもある。
【０００６】
本発明の目的は、簡易な構成のバルブによって、最適な負圧を安定的に付与することができるインクタンクを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、インクの収容部とインクの供給口との間のインク流路中にバルブを備え、前記バルブが変形することで前記インク流路を一時的に開き、前記収容部から前記供給口へインクを導入させるインクタンクであって、前記インク流路における前記供給口と前記バルブとの間に連通し、かつ前記バルブより変形し易い可撓性部材を備え、前記可撓性部材の弾性復元力によって前記供給口内に負圧を付与するダンパ手段を設けたことを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を「基本的な構成および作用」と「特徴的な構成および作用」とに分けて説明する。
【０００９】
「基本的な構成および作用」
図１から図４は、単色のインク（本例の場合はブラックインク）のみを収容するインクタンク１００の基本構成の説明図、図５および図６は、複数色のインク（本例の場合は、マゼンタインク、シアンインク、イエローインク）を収容するインクタンク２００の基本構成の説明図、図７は、それらのインクタンク１００，２００と結合可能なヘッドカートリッジ３００の斜視図である。図８は、単色のインクを収容するインクタンク１００の他の構成例の説明図である。
【００１０】
まず、単色のインクを収容するインクタンク１００（図１から図４参照）においては、ケース１０１と蓋１０２との結合によって、ケース１０１の内部にインクの収容空間Ｓが形成されている。その収容空間Ｓ内の下部は、バルブ１１０を通してインク供給口１０３に連通され、また収容空間Ｓの上部は大気連通孔１０４に連通されている。
【００１１】
ケース１０１にはバルブチャンバー１０５が形成され、その内部には、図９および図１０に示すバルブ１１０が挿入されている。このバルブは、ハウジング１１１、バルブゴム１１２、およびフランジ１１３が組み込まれる。バルブチャンバー１０５の図２中右側は流路Ｌ１を通して収容空間Ｓに連通され、バルブチャンバー１０５の図２中左側は流路Ｌ２を通してインク供給口１０３に連通される。したがって、バルブチャンバー１０５内のバルブ１１０は、収容空間Ｓと供給口１０３との間のインクの供給路中に介在することになる。なお、前記ハウジング１１１、バルブゴム１１２、フランジ１１３、Ｏリング１１４と共にバルブユニット１２０を構成している。
【００１２】
ここで、前記バルブを構成する各部材の概略構成を図９および図１０に基づき説明する。ハウジング１１１は有底円筒形状であり、その底部中央には、供給口１０３側の流路Ｌ２に連通する連通口１１１Ａが形成されている。バルブゴム１１２には、筒状のリップ部１１２Ａと、円環状の縁部１１２Ｂと、これらのリップ部１１２Ａと縁部１１２Ｂとの間に介在する環状起伏部１１２Ｃと、が形成されており、リップ部１１２Ａは環状起伏部１１２Ｃと比較して肉薄に形成されている。このようなバルブゴム１１２の縁部１１２Ｂは、ハウジング１１１の内周部に嵌合される。
【００１３】
フランジ１１３は、ケース１１１の開口部を閉塞する円板形状をなしている。また、このフランジ１１３の下面には、ケース１１１の内周部に嵌挿される円筒部１１３Ａが形成されている。円筒部１１３Ａの下端は、バルブゴム１１２の縁部１１２Ｂを押えてバルブゴム１１２を固定する。また、フランジ１１３には、収容空間Ｓ側の流路Ｌ１に連通する連通口１１３Ｃが形成されている。
【００１４】
ケース１１１およびフランジ１１３はプラスチック材料によって成形されており、それらの接合面は超音波溶着などの手段によって接着される。これにより、ケース１１１，バルブゴム１１２，フランジ１１３は、Ｏリング１１４と共にバルブユニット１２０を構成する。このバルブユニット１２０は、前述したように、インクタンクのケース１０１に形成されたバルブチャンバー１０４内に組み付けられる。その後に、バルブフィルム１０６の溶着によって、バルブチャンバー１０５の開口部が閉塞される。また、このバルブフィルム１０６によって流路Ｌ２を形成することもできる。すなわち、ケース１０１の表面に溝を形成し、その溝の開口部を覆うようにケース１０１の表面にバルブフィルム１０６を溶着することによって、流路Ｌ２を形成することができる。また、収容空間Ｓと大気連通口１０４との通路Ｌ３は、蓋１０２の表面に形成された溝と、その溝の開口部を覆うように蓋１０２の表面に溶着されるフィルム１０７とによって形成される。
【００１５】
このような構成のインクタンク１００は、図７のようにヘッドカートリッジ３００と結合された上、記録装置に装着される。シリアルスキャンタイプの記録装置においては、主走査方向に移動するキャリッジに対して、ヘッドカートリッジ３００と共にインクタンク１００が搭載されることになる。ヘッドカートリッジ３００には、バルブ１２０と供給口１０３を通して収容空間Ｓから供給されるインクを吐出するためのインクジェット記録ヘッドが備えられている。この記録ヘッドとしては、電気熱変換体（ヒーター）や圧電素子（ピエゾ素子）などを用いてインクを吐出する種々の方式のものを採用することができる。電気熱変換体を用いた場合には、それが発する熱エネルギーによってインクに気泡を発生させ、そのときの発泡エネルギーによって吐出口からインクを吐出することができる。
【００１６】
ところで、上記バルブ１１０は、基本的に次のように機能する。すなわち、通常、バルブゴム１１２は、環状突起部１１２Ｃの弾性復元力によって、リップ１１２Ａは先端に向かって（図１０の上方に向かって）テーパ状に広がりフランジ１１３の下面に密接している。また、リップ部１１２Ａは他部位に比較して肉薄であることから、リップ部１１２Ａの剛性は他部位に比較して低く容易に変形しやすい。すなわち、フランジ１１３の面への形状追従性が高く、比較的弱い押圧力で確実に密着することができる。さらにフランジ１１３にリップ部１１２Ａの先端が変形を伴い広がって当接することにより、変形が容易なリップ部１１２Ａのフランジ１１３との当接部位にシワが入ることなく、確実に密着することができる。これにより、ハウジング１１１の内部が収納空間Ｓ側のバルブ室Ｒ１と、供給口１０３側のバルブ室Ｒ２とに完全に画成され、インク供給路は遮断されることとなる。そして、記録ヘッドからのインクの吐出によって供給口１０３側のインク供給路内の圧力が所定値以下となったときに、バルブゴム１１２の環状突起部１１２Ｃが変形されて開状態となり、収納空間Ｓから供給口１０３に至るインク供給路が連通する。これにより、収容空間Ｓ側から供給口１０３側にインクが供給されると共に、供給口１０３側の圧力が上昇し、再びバルブゴム１１２の環状突起部１１２Ｃの弾性復元力によってリップ１１２Ａがフランジ１１３の下面に密接し、インク供給路を遮断する。
【００１７】
一方、複数色のインクを収容するインクタンク２００（図５および図６参照）は、このようなインクタンク１００と同様に構成されている。すなわち、インクタンク２００の内部には、３種類のインクを収容するための収容空間が形成され、それらの収納空間は、対応する負圧発生手段としてのバルブ１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃを通して供給口１０３Ａ，１０３Ｂ，１０３Ｃに連通されている。本例の場合は、インクタンク２００の一側面側に２つのバルブ１１０Ａ，１１０Ｂが組み込まれ、その他側面側に１つのバルブ１１０Ｃが組み込まれている。また、ヘッドカートリッジ３００（図７参照）には、インクタンク２００のバルブ１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃを通して供給口１０３Ａ，１０３Ｂ，１０３Ｃから供給されるインクを吐出するためのインクジェット記録ヘッドが備えられている。それらのバルブ１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃは、インクタンク１００のバルブ１１０と同様の基本動作により開閉する。
【００１８】
また、単色インクを収容する図８のインクタンク１００は、図７とは異なるタイプのヘッドカートリッジ３００に取り付けられるものであり、ケース１０１には、そのヘッドカートリッジと係合する係合爪１０１Ａとラッチレバー１０１Ｂが形成されている。その他の構成は、前述した図１から図４のインクタンクと同様である。
【００１９】
次に、上記基本構成に対して設けられた本発明の特徴的な構成および作用を第１ないし第３の実施形態に基づき説明する。
【００２０】
（第１の実施形態）
この実施形態におけるインクタンク１００には、ヘッドカートリッジを装着した際に、記録ヘッドのタンク装着部が挿入される筒状のヘッド装着部１３０（図１１参照）が設けられており、これによってインクタンクのインク供給口１０３が形成されている。このヘッド装着部１３０の上部側面は、通路Ｌ２を介して前記バルブユニット１２０に連通しており、またヘッド装着部１３０の上端面には貫通孔１３０Ａが形成されている。
【００２１】
ヘッド装着部１３０の上端部には、図１１および図１２に示すように、有頭円筒状のダンパー部材１４０の下端部が密嵌状態で固定されている。このダンパー部材１４０は、液体の浸透性を排除できると共に、バルブユニット１２０のバルブゴム１１２が変形（開放）する負圧よりも小さな負圧によって弾性変形可能な可撓性部材によって構成されている。ここでは、ダンパー部材１４０をゴムによって形成しているが、その他の素材を用いることも可能である。
【００２２】
このように、この第１の実施形態では、バルブユニット１２０からインク供給口１０３に至る経路に、ダンパー部材１４０によって形成されるダンパー空間Ｓ１が付加された構成となっており、この点が上記基本構成と異なる。なお、このダンパー部材１４０は、インクタンク１００の収納空間Ｓ内に突出しており、通常はインクによってその周囲を覆われているため、ダンパー部材１４０の素材としては、液体の浸透性を排除し得るものであれば良く、気体浸透性を有するものでも適用可能である。
【００２３】
以上のように構成されたこの第１の実施形態に係るインクタンク１００を、ヘッドカートリッジ３００に装着し、記録ヘッドからインクの吐出して記録動作を開始すると、そのインクの吐出動作に従って、記録ヘッドおよびこれに連通するインクタンク１００のインク供給口側の供給路（バルブ室Ｒ２を含む）内の圧力は低下していく（負圧は上昇して行く。）この負圧の変化を表す負圧特性曲線を図１６に示す。インクタンク１００をヘッドカートリッジ３００へと装着した当初は、図中の点Ｏに示すように負圧が殆ど発生していない状態にあり、この状態からインクの吐出動作が進むに従って、インク供給口１０３側の通路などの負圧が上昇していき、その負圧が負圧曲線上の点Ｏから点ａに達したとき、すなわち、負圧がＰ２へと達したとき、ダンパー部材１４０はその内容積が図１２（ｅ）に示すように縮小する方向に変形した状態（状態２）となる。この後、さらにインクの吐出動作が進み、インク供給口１０３側の供給路の負圧（バルブ室Ｒ２内の負圧）が点ａに示される負圧Ｐ２から点ｂに示す負圧Ｐ３に達すると、ダンパー部材１４０は図１４（ｆ）に示すようにさらに縮小方向に変形し、最終的に状態３となる。
【００２４】
この負圧Ｐ３に達するまでの間、バルブユニット１２０におけるバルブゴム１１２は、それ自身の弾性力によって、図１０（ａ）に示すように、バルブリップ１１２Ａがフランジ１１３の下面に密接した閉塞状態を維持しており、収容空間Ｓからインク供給口１０３に至るインクの流路Ｌ２は遮断されている。
【００２５】
しかし、前述のようにバルブ室Ｒ１の負圧がＰ３に達すると、その負圧はバルブゴム１１２の弾性力を上回り、図１０（ｂ）に示すようにバルブゴム１１２がインク供給口側へと引き込まれるよう弾性変形する。これにより、バルブゴム１１２のバルブリップ１１２Ａがフランジ１１３から離れ、バルブユニット１２０は開放する。その結果、収容空間Ｓ側のインクがバルブ室Ｒ１を経てバルブ室Ｒ２側へと流入し、記録ヘッドへのインクの供給がなされる。
【００２６】
インクの供給がなされると、記録ヘッドおよびインク供給口１０３側のインク供給路Ｌ２内の負圧が低下（圧力が上昇）するため、バルブゴム１１２の弾性力が負圧を上回り、リップ１１２Ａがフランジ１１３の下面との密接位置へと復帰し、バルブユニット１２０は図１０（ａ）に示すように閉塞状態となる。このとき、先の点Ｏから点ｂに至る間に図１２（ｆ）に示すように縮小方向へと変形していたダンパー部材１４０は、未だ弾性変形が完全には復元しておらず、例えば図１２（ｅ）に示すような状態（状態２）となっている。従って、バルブユニット１２０が閉塞状態となってもなおインク供給口１０３側のインク供給路Ｌ２には図１６の点ｃに示すように弾性復元力によって負圧Ｐ１が維持され、負圧が完全に解除されることはない。この負圧Ｐ１により、ダンパー室Ｒ２を含むインク供給路Ｌ２およびこれに連通する記録ヘッドの各ノズルには負圧Ｐ１が加わり、ノズルにおけるインクのメニスカスを適正に保つことが可能となる。このため、インク滴の吐出、着弾を常に適正に行うことが可能となり、高品位な画像の形成が可能になる。また、環境温度の変化などによって不用意にノズルからインク滴が漏出したりすることも防止することができる。
【００２７】
上記のように、この第１の実施形態においては、バルブユニット１２０からインク供給口１０３に至るインク流路にダンパー部材１４０を設けたことにより、バルブユニット１２０が閉塞状態となった後に、図１６の点ｃ，ｆに示すように、ダンパー部材１４０の弾性復元力によって負圧を発生させるようになっているが、このダンパー部材１４０を設けず、バルブユニット１２０のみをインク流路に設けた基本構成の場合、インク流路における負圧特性曲線は図１７に示すようになる。
【００２８】
すなわち、ダンパー部材１４０を設けない場合には、図中、点Ａ，Ｃなどに示すようにインク供給口１０３側のバルブ室Ｒ２の負圧がＰ３に達してバルブユニット１２０が開放すると、その都度、バルブ室Ｒ２の圧力は点Ｂ，Ｄに示すように、殆ど負圧が発生しない初期状態（点Ｏ）となる。このため、記録ヘッドのノズルにおいて適正なメニスカスが形成されないとか、環境温度の変化などによってノズルからインクが漏出するといった現象が発生し易くなり、画像品質の低下および漏出したインクによる汚損などの問題を発生させることがある。
【００２９】
ところで、上記第１の実施形態では、円筒状のダンパー部材１４０を用いた場合を例に採り説明したが、ダンパー部材１４０はその他の形状に構成することも可能であり、要は、バルブユニット１２０のバルブゴム１１２が変形（開放）する負圧よりも、小さな負圧によって弾性変形可能な可撓性部材によって構成されていれば良く、その形状は必ずしも円筒状に限定されない。例えば、図１３ないし図１５に示すような形状をなす筒状部材を用いることも可能である。
【００３０】
図１３に示すダンパー部材１５０は、両端部が開口しているチューブ状の部材の一端に形成されている開口部を潰し、所定の接着処理を施すことによって閉塞させたものとなっている。これによれば、図１２に示したものに比べ、その横断面形状がやや扁平しているため、負圧発生時には、図１２（ｅ），（ｆ）に示すように、側面部が常に一定の方向性をもって撓み、安定した変形状態を得ることができると共に、比較的小さな負圧によって変形させることが可能となる。
【００３１】
また、図１４に示すダンパー１６０は、下端が開口する円筒状部分の上方に２つの傾斜面１６１，１６２を形成したものとなっている。これによれば、負圧発生時に、両傾斜面１６１，１６２に対して負圧が加わるため、変形部分が前述の図１４および図１５に示したように、変形する側面部分が曲面形状をなしている場合に比べて、図１４（ｅ），（ｆ）に示すように変形が容易になり、より小さな負圧に応じて変形させることが可能となる。
【００３２】
図１５に示すダンパー部材１７０は、下端が開口する有頭筒状部材の側面に４つの平面部を形成したものとなっており、少なくとも上半部はそれら平面によって横断面矩形の四角柱形状をなしている。従って、負圧発生時には図１５（ｅ）〜（ｇ）に示すように、ダンパーの各平面部を容易に撓ませることができ、しかも外周面を形成する前後左右の４つの面が均一に内方へと撓むため、常に安定した変形状態を維持することができ、安定した負圧発生機能を実現することができる。また図１５の例においてはダンパー部材１７０の断面が略正方形形状に近いがこれに限られず、例えば断面形状のアスペクト比を大きくした長方形とすることで、より小さな圧力変動に対して弾性変形が可能となり、より小さな負圧に応じて変形させることが可能となる。
【００３３】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。
この第２の実施形態は、上記第１の実施形態のような筒状のダンパー部材１４０，１５０，１６０，１７０に替えて、図１８および図１９に示すような薄型のダンパー室（ダンパー手段）１８０をインクタンクの側壁部に形成したものとなっている。なお、バルブユニット１２０をはじめとするその他の構成は、上記第１の実施形態と同様である。
【００３４】
このダンパー室１８０は、前述のインクタンク１００において、バルブユニット１２０からインク供給口１０３に至るインク供給路Ｌ２中に設けられており、バルブユニット１２０の形成された側壁と同一の側壁に設けられている。すなわち、このダンパー室１８０は、インクタンク１００のケース１０１の側壁部に形成された凹部１８１と、この凹部１８１に周縁部を密着・固定した可撓性を有する膜体１８３とにより形成されており、全体として薄型の直方体形状をなす空間を形成している。また、このダンパー室１８０の一端部（上流側）はバルブユニット１２０のバルブ室Ｒ２から下流側に導出されているインク供給路Ｌ２１に連通している。ダンパー室１８０の他端部（下流側）は、インク供給口１０３から上流側に導出されているインク供給路Ｌ２２に接続されている。
【００３５】
この第２の実施形態において、前記膜体１８３は、前記凹部の平面形状（ここでは略正方形）および深さを勘案したサイズの平坦な可撓性膜を、凹部の形状に対応する型を用いて加熱成型することにより、側面部および平面部を備えた立体的な形状に形成されている。この膜体１８３の周縁部には、前記凹部１８１に形成された段部１８２に合致するフランジ部１８３ａが突出形成されており、このフランジ部１８３ａが溶着、接着などによって密着、固定されている。また、インク供給路Ｌ２１，Ｌ２２は、ケース１０１の側壁部内を貫通するよう形成されている。
【００３６】
上記構成を有するインクタンクを、インクジェット記録装置に搭載されたヘッドカートリッジ３００に装着した後、記録動作を開始すると、インク吐出動作に伴なってバルブユニット１２０のインク供給口側のバルブ室Ｒ２からインク供給口１０３に至るインク供給路には、前記第１の実施形態と同様に図１６に示すような負圧特性曲線に従って負圧が発生する。
【００３７】
すなわち、インクタンク１００をヘッドカートリッジ３００へと装着した当初は、図１６中の点Ｏに示すようにバルブ室Ｒ２には、負圧が殆ど発生しておらず、ダンパー室１８０は図１９（ａ）に示すように膜体１８１の外面が平坦な状態（状態１）となっている。この状態１から、さらにインクの吐出動作が進み、負圧が図１６に示す負圧曲線上の点Ｏから点ａに達したとき、ダンパー室１８０はその内容積が図１９（ｂ）に示すように縮小する方向に変形した状態（状態２）となる。この後、さらにインクの吐出動作が進み、インク供給口１０３側の供給路Ｌ２２の負圧（バルブ室Ｒ２内の負圧）が点ａに示される負圧Ｐ２から点ｂに示す負圧Ｐ３に達すると、ダンパー室１８０はさらに縮小方向に変形し、最終的に状態３となる（図１９（ｃ）参照）。
【００３８】
この負圧Ｐ３に達するまでの間、バルブユニット１２０におけるバルブゴム１１２は、それ自身の弾性力によって、図１０（ａ）に示すように、バルブリップ１１２Ａがフランジ１１３の下面に密接した閉塞状態を維持しており、収容空間Ｓからインク供給口１０３に至るインクの流路Ｌ２（Ｌ２１，Ｌ２１等）は遮断された状態となっている。
【００３９】
しかし、前述のようにバルブ室Ｒ１の負圧がＰ３に達すると、その負圧はバルブゴム１１２の弾性力を上回り、図１０（ｂ）に示すようにバルブゴム１１２がインク供給口１０３側へと引き込まれるよう変形する。これにより、バルブゴム１１２のバルブリップ１１２Ａがフランジ１１３から離れ、バルブユニット１２０は開放する。その結果、収容空間Ｓ側のインクがバルブ室Ｒ１を経てバルブ室Ｒ２側へと流入し、記録ヘッドへのインクの供給がなされる。
【００４０】
インクの供給がなされると、記録ヘッドおよびインク供給口１０３側のインク供給路Ｌ２内の負圧が低下（圧力が上昇）するため、バルブゴム１１２の弾性力が負圧を上回り、バルブリップ１１２Ａがフランジ１１３の下面との密接位置へと復帰し、バルブユニット１２０は図１０（ａ）に示すように閉塞状態となる。このとき、先の点Ｏから点ｂに至る間に図１９（ｃ）に示すように縮小方向へと変形していたダンパー室１８０の膜体１８１は、未だ完全な状態（状態１）まで復元しておらず、例えば図１９（ｂ）に示すような状態（状態２）となっている。従って、バルブユニット１２０が閉塞状態となってもなお、インク供給口１０３側のインク供給路Ｌ２には図１６の点ｃに示すように負圧Ｐ１が維持され、負圧が完全に消失されることはない。この負圧Ｐ１により、ダンパー室Ｒ２を含むインク供給流路Ｌ２およびこれに連通する記録ヘッドの各ノズルには、負圧Ｐ１が加わり、ノズルにおけるインクのメニスカスを適正に保つことが可能となる。このため、インク滴の吐出、着弾を常に適正に行うことが可能となり、高品位な画像の形成が可能になる。また、環境温度の変化などによって不用意にノズルからインク滴が漏出したりすることも防止することができる。
【００４１】
また、この第２の実施形態にあっては、バルブユニット１２０と、ダンパー室１８０とが共にインクタンク１００のケース１０１の側壁部に収められているため、製造工程において、インクタンク１００の外側からのみの組立てとなり、容易に製造することが可能となる。
【００４２】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態を図２１および図２２に基づき説明する。
この第３の実施形態では、上記第２の実施形態と同様の構成を有するバルブユニット１２０の下流側にインク流路を介してダンパー室１９０を接続し、そのダンパー室１９０をインク流路Ｌ２１，Ｌ２２を介してインク供給口１０３に連通させたものとなっている。しかしながら、この第３の実施形態におけるダンパー室１９０は、インクタンク１００のケース１０１の側壁部を貫通するダンパー形成孔１９１を形成し、このダンパー形成孔１９１の内部側開口部に、熱処理などによって立体形状に加工された膜体１９３を密着固定し、さらにダンパー形成孔１９１の外側開口部を蓋体１９４によって密閉して構成したものとなっている。なお、このダンパー室１９０の両端部には、ケース１０１の側壁部に貫通するよう形成された通路Ｌ２１，Ｌ２２が連通している。
【００４３】
この第３の実施形態におけるインクタンクにおいても、ヘッドカートリッジ３００に装着された後、記録動作が進行するに従って、バルブユニット１２０のバルブ室Ｒ２の負圧は、図１６に示すように上昇し、それに伴なって、膜体１９３が状態１から状態３へと弾性変形する。その後は、膜体１９３の弾性復元力によって、バルブ室Ｒ２の圧力をＰ２以上の負圧に保ち、記録ヘッドの各ノズルにおけるメニスカスを適正に保つことができる。
【００４４】
しかも、この第３の実施形態においては、膜体１９１が前記第１の実施形態のように、外気に曝された状態となっておらず、インクタンク１００の収容室Ｓ内のインクに覆われた状態となっているため、膜体１９１から気体が侵入する虞は少ない。また膜体１９１が蓋体１９４により覆われているため、外力等に対する膜体１９１の破損も防止できる。従って、この第３の実施形態においては、膜体１９１に使用する素材として気体の浸透を回避し得る素材を考慮する必要はなく、単に液体に対して非浸透性を有する素材を用いれば良く、製造コスト、設計の自由度などを向上させることができる。
【００４５】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態を図２３および図２４に基づき説明する。
この第４の実施形態におけるインクタンクは、ケース１０１の側壁部にこれを貫通する単一の装着孔１９６を形成すると共に、この装着孔１９６内に、上記各実施形態において示したバルブ１１０と、ダンパー室１８０とを重ねた状態で配置したものである。
従って、この第３の実施形態においては、収容空間Ｓからバルブ１１０のバルブ室Ｒ１、Ｒ２と、その外側に位置するダンパー室１８０と、これらを連通させるインク流路（バルブ１１０のハウジング１１１に形成した連通口１１１Ａに相当）とを経てインク供給口１０３に至るというインク供給路が形成されている。
【００４６】
ここに示すバルブ１１０およびこれに連通するダンパー室１８０などの機能は、上記各実施形態と同様であり、ダンパー室１８０における膜体１８３の弾性復元力によって記録ヘッド内を負圧に保つことができ、ノズルにおけるメニスカスの適正化を実現し得るものとなっている。しかも、この第４の実施形態では、ダンパー室１８０とバルブ１１０とがケース１０１の側壁部の中の同一側面位置に形成されているため、バルブ１１０の外面を覆う膜体を省略することが可能となり、また、バルブ１１０とダンパー室のそれぞれに応じた凹部あるいは孔を形成する他の実施形態に比べ、ケースの構成も単純化され、安価かつ容易に製造することが可能となる。
【００４７】
ところで、図１８、図１９に示す第２の実施形態、および図２４に示す第４の実施形態においては、凹部１８１の段部１８２、あるいは装着孔１９６の内面に膜体１８３の周縁部を密着・固定した場合を例に採り説明したが、膜体の形状、および固定位置は、必要に応じて適宜変更可能である。
【００４８】
例えば、図２０あるいは図２５に示すように、膜体１８３をケース１０１の最外面に密着・固定し、それによってダンパー室における凹部１８１または装着孔１９６を覆うようにして良い。この場合、膜体１８３の形状は、凹部１８１あるいは装着孔１９６の寸法形状に厳密に合致させる必要はないため、膜体を容易に製造することができる。また、膜体によってダンパー室１８０の凹部だけでなく、バルブ１１０を収納するバルブ収納室の開口部およびケース外面に形成されたインク流路用の溝部をも覆うようにすれば、一枚の膜体で、各部の外面側を形成することができ、製造コストをより低減することができる。
【００４９】
（実施態様）
以下、本発明の実施態様を列挙する。
【００５０】
［実施態様１］  インクの収容部とインクの供給口との間のインク流路中にバルブを備え、前記バルブが変形することで前記インク流路が一時的に開き、前記収容部から前記供給口へインクを導入させるインクタンクであって、
前記インク流路における前記供給口と前記バルブとの間に連通し、かつ前記バルブより変形し易い可撓性部材を備え、前記可撓性部材の弾性復元力によって前記供給口内にインク保持力を付与するダンパー手段を設けたことを特徴とするインクタンク。
【００５１】
［実施態様２］  インクの収容部とインクの供給口との間のインク流路中にバルブを備え、前記バルブは、前記供給口内の圧力が所定圧以下となったときに変形して前記インク流路を一時的に開き、前記収容部から前記供給口へインクを導入させるインクタンクであって、
前記インク流路における前記供給口と前記バルブとの間に連通し、かつ前記インク供給からのインクの導出に伴い前記バルブに先行して変形する可撓性部材を備え、前記可撓性部材の弾性復元力によって前記供給口内に負圧を付与可能なダンパー手段を設けたことを特徴とするインクタンク。
【００５２】
［実施態様３］  インクの収容部とインクの供給口との間のインク流路中にバルブを備え、前記バルブは、前記供給口内の圧力が所定圧以下となったときに変形して前記インク流路を一時的に開き、前記収容部から前記供給口へインクを導入させるインクタンクであって、
前記インク流路における前記供給口と前記バルブとの間に連通するダンパー手段を備え、
前記ダンパー手段は、所定圧以下の圧力によって弾性変形を開始すると共に、前記バルブによるインク流路の開閉動作が行なわれた後も弾性変形が残留し、その残留する弾性変形によって前記供給口内にインク保持力を付与することを特徴とするインクタンク。
【００５３】
［実施態様４］  前記ダンパー手段は、前記バルブと前記供給口に至るインク流路に連通する筒状の可撓性部材によって構成されたことを特徴とする実施態様１ないし３のいずれかに記載のインクタンク。
【００５４】
［実施態様５］  前記ダンパー手段は、前記インクの収容部に突出していることを特徴とする実施態様４に記載のインクタンク。
【００５５】
［実施態様６］  前記ダンパー手段は、初期状態において平坦な面形状をなす弾性変形部分を少なくとも一箇所に形成してなることを特徴とする実施態様４または５に記載のインクタンク。
【００５６】
［実施態様７］  前記ダンパー手段は、初期状態において矩形の横断面形状をなす部分を有することを特徴とする実施態様４または５に記載のインクタンク。
【００５７】
［実施態様８］  前記ダンパー手段は、前記インクの収容部の側壁部内に収納されることを特徴とする実施態様１ないし３のいずれかに記載のインクタンク。
【００５８】
［実施態様９］  前記ダンパー手段は、前記インクの収容部の側壁部に形成した凹部と、この凹部の外面側に形成される開口部を密閉する可撓性の膜体によって形成されることを特徴とする実施態様８に記載のインクタンク。
【００５９】
［実施態様１０］  前記ダンパー手段は、前記インクの収容部の側壁部に形成した貫通孔と、この貫通孔の内部側に形成される開口部を密閉する可撓性の膜体と、前記貫通孔の外部側に形成される開口部を密閉する蓋体とにより形成されることを特徴とする実施態様９に記載のインクタンク。
【００６０】
［実施態様１１］  前記ダンパー手段と、バルブとをインク収容部の側壁部に形成した単一の貫通孔内に互いに重合した状態で収納したことを特徴とする実施態様８ないし１０のいずれかに記載のインクタンク。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明に係るインクタンクにおいては、インク収納空間からインク供給口に至るインク流路内にバルブとダンパーとを独立して設け、インク供給口からバルブに至るインク流路の負圧が一定値以上に高まった時点で前記バルブを開放させるようにすると共に、前記バルブの閉塞後、前記ダンパーの弾性復元力によってダンパーからインク供給口に至るインク流路に負圧を発生させるようにしたため、インク供給口に連結した記録ヘッドに対して常に安定した負圧を付与することができ、ノズルにおけるメニスカスを適正に形成することが可能となる。このため、適正なインク滴の吐出を実現でき、良好な画像形成が可能となると共に、ノズルから不用意にインクが漏出するのを防止することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】単色のインクを収容するインクタンクの基本構成の説明図である。
【図２】図１に示すインクタンクの側面図である。
【図３】図１に示すインクタンクの上面図である。
【図４】図１に示すインクタンクの底面図である。
【図５】複数色のインクを収容するインクタンクの基本構成の説明図である。
【図６】図５に示すインクタンクを背面から見た図である。
【図７】図５および図６に示すインクタンクを装着可能なヘッドカートリッジの斜視図である。
【図８】単色のインクを収容するインクタンクの他の構成例の説明図である。
【図９】本発明の各実施形態に設けられるバルブの構成を示す分解斜視図である。
【図１０】図９に示すバルブの各構成部品を組み立てた状態を示す縦断側面図であり、（ａ）はバルブの閉塞状態を、（ｂ）はバルブの開放状態をそれぞれ示している。
【図１１】本発明の第１の実施形態におけるインクタンクの要部を示す図であり、（ａ）はダンパー部材の一部を拡大して示す縦断側面図、（ｂ）は（ａ）に示したもののＡ−Ａ線断面図である。
【図１２】本発明の第１の実施形態におけるダンパー部材を示す図であり、（ａ）はヘッド装着部にダンパー部材を取り付けた状態を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）に示したダンパー部材の上面図、（ｃ）は状態１における縦断側面図、（ｄ）は底面図、（ｅ）は状態２における縦断側面図，（ｆ）は状態３における縦断側面図である。
【図１３】本発明の第１の実施形態におけるダンパー部材の第１の変形例を示す図であり、（ａ）はヘッド装着部にダンパー部材を取り付けた状態を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）に示したダンパー部材の上面図、（ｃ）は状態１における縦断側面図、（ｄ）は底面図、（ｅ）は状態２における縦断側面図，（ｆ）は状態３における縦断側面図である。
【図１４】本発明の第１の実施形態におけるダンパー部材の第２の変形例を示す図であり、（ａ）はヘッド装着部にダンパー部材を取り付けた状態を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）に示したダンパー部材の上面図、（ｃ）は状態２における縦断側面図、（ｄ）は底面図、（ｅ）は状態２における縦断側面図，（ｆ）は状態３における縦断側面図である。
【図１５】本発明の第１の実施形態におけるダンパー部材の第２の変形例を示す図であり、（ａ）はヘッド装着部にダンパー部材を取り付けた状態を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）に示したダンパー部材の上面図、（ｃ）は状態２における縦断側面図、（ｄ）は底面図、（ｅ）は状態２における横断面図、（ｆ）は状態２における縦断側面図、（ｇ）は状態３における横断面図、（ｈ）は状態３における縦断側面図である
【図１６】本発明の第１の実施形態におけるインクタンクを用いて記録ヘッドを駆動させたときに、インク供給口側のバルブ室Ｒ２に発生する負圧特性を示す線図である。
【図１７】本発明に係るダンパ手段を有していないインクタンクを用いて記録ヘッドを駆動させたときに、インク供給口側のバルブ室Ｒ２に発生する負圧特性を示す線図である。
【図１８】本発明の第２の実施形態におけるインクタンクの要部を示す側面図である。
【図１９】図１８に示すインクタンクダンパー室の横断面図であり、（ａ）は膜体が変形していない初期状態（状態１）を、（ｂ）は状態１から膜体が変形した状態（状態２）を、（ｃ）は前記状態２からさらに膜体が変形した状態（状態３）をそれぞれ示している。
【図２０】本発明の第２の実施形態における変形例を示す横断面図である。
【図２１】本発明の第３の実施形態におけるインクタンクの要部を示す側面図である。
【図２２】図２１に示すインクタンクダンパー室の横断面図であり、（ａ）は膜体が変形していない初期状態（状態１）を、（ｂ）は状態１から膜体が変形した状態（状態２）を、（ｃ）は前記状態２からさらに膜体が変形した状態（状態３）をそれぞれ示している。
【図２３】本発明の第４の実施形態におけるインクタンクの要部を示す側面図である。
【図２４】図２３に示すインクタンクダンパー室の横断面図であり、（ａ）は膜体が変形していない初期状態（状態１）を、（ｂ）は状態１から膜体が変形した状態（状態２）を、（ｃ）は前記状態２からさらに膜体が変形した状態（状態３）をそれぞれ示している。
【図２５】本発明の第４の実施形態におけるインクタンクの変形例を示す横断面図である。
【符号の説明】
１００  インクタンク
１０１  ケース
１０３  インクの供給口
１０４  大気連通孔
１０５  バルブチャンバー
１０６  バルブフィルム
１２０  バルブユニット
１１１  ハウジング
１１１Ａ  連通孔
１１２  バルブゴム
１１２Ａ  バルブリップ
１１３  フランジ
１３０  ヘッド装着部
１４０，１５０，１６０，１７０  ダンパー部材
１８０  ダンパー室
１８１  凹部
１８１  膜体
１８３  膜体
１９０  ダンパー室
１９１  ダンパー形成孔
１９３  膜体
１９４  蓋体
１９６  装着孔
２００  インクタンク
３００  ヘッドカートリッジ
Ｒ１  バルブ室
Ｒ２  バルブ室
Ｓ  収納空間
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
2004345251.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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