JPH11240171A - インク貯蔵容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクを貯留するインク貯蔵容器内の負圧を
一定に保つ。 【解決手段】 インク貯蔵容器１のインク袋３の内部に
はバネ５が設けられている。バネ５はインク袋３の両側
面を外側に広げる方向に押圧する。バネ５の結合変形部
５ｃは、複数の帯状短片により受力部５ａ及びリンク部
５ｂを部分的に結合している。従って、結合変形部５ｃ
は受力部５ａ及びリンク部５ｂに比べ剛性が弱くなって
おり、対向する受力部５ａが互いに接近する方向に力が
加わると、各結合変形部５ｃに変形が集中するようにな
っている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内部を負圧に保っ
てインクを保持するインク貯蔵容器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、オンデマンド型インクジェットプ
リンタに備えられたインク貯蔵容器（以下、単に容器と
記す）においては、容器内を所定範囲内の負圧に保つ種
々の方法が提案されている。そして容器の容積を最も効
率良く使用できる方法としては、例えば、インク吸蔵体
等を容器内に設けてインク吸蔵体の負圧を用いる方法で
なく、容器内を外気に対して密閉して発生する負圧によ
りインクを保持する方法（負圧型の容器）である。

【０００３】容器に要求される種々の特性の中で重要な
ものの一つは、インク保持のための負圧の変化特性であ
る。容器内の負圧は、容器内のインク量及び外的環境
（温度変化や気圧の変化等）により変化する。そして負
圧型の容器においても種々の構造が提案されている。

【０００４】例えば特開平６−２２６９９３号、発明の
名称「インクカートリッジのインク貯蔵容器」に開示さ
れる液体インクカートリッジは、可撓性を有する一対の
側壁を持つインク貯蔵容器を有しており、この容器内
に、容器の側壁内側を広げる方向に押す金属製のバネ等
を備えて容器内を密閉し負圧とする構造を提案してい
る。このような容器にあっては、可撓性を有する容器側
壁は、印刷動作に伴うインク供給に従い変形（又は変
位）してバネを縮める方向に押圧し、容器の容積を減少
させている。従って、容器内には外気が入らないので、
環境（温度や気圧）変化による容器内の負圧への影響を
かなり小さくすることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述の文献に開示され
る容器にあっては、バネは弾性変形をするのみであるの
で、バネが側壁の変形により縮む方向の力を受けると
き、側壁を広げる方向に押し返すバネの力は、バネ定数
により比例的に増加し、これに伴って容器内の負圧も増
加する。即ち、容器内のインク量に応じて容器内の負圧
が変化する際、その変化量が大きい場合、容器内負圧が
許容範囲を越えることがあり、するとインクが容器内方
向に引っ張られてしまい、インクジェットプリンタにお
いてはインク吐出が不安定又は不可となる。

【０００６】また、バネ定数を落して、インク量による
負圧変化を小さくすることも考えられるが、この場合、
容器が持っている初期負圧を得る為に可撓性側壁に過大
な変形をさせておかなければならず、容器容積を効率良
く使用することができなくなってしまう。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明が講じた解決手段は、内部を負圧に保ってイ
ンクを保持するインク貯蔵容器において、インク貯蔵容
器に内蔵され、インクを外部へと供給する動作に伴い変
位する可撓性部材と、上記可撓性部材を変位方向と反対
方向へと押圧する弾性部材とを備え、上記弾性部材は、
主に塑性変形領域で使用されるものである。

【０００８】上述の解決手段によれば、インクが外部へ
と供給されることにより可撓性部材が変位すると、可撓
性部材により弾性部材が押圧されて変形し、弾性部材は
塑性変形を起こす。そして、この状態からインクが更に
減少して弾性部材の変形が進んでも、塑性変形であるた
めインク貯蔵容器内の負圧はほぼ一定に保たれる。

【０００９】

【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。

【００１０】第１の実施の形態 図１は本発明に係る第１の実施の形態におけるインク貯
蔵容器の分解斜視図である。図２は第１の実施の形態の
インク貯蔵容器の断面図であり、インクジェットヘッド
に取付前の状態を示す。図３は第１の実施の形態のイン
ク貯蔵容器の断面図であり、インクジェットヘッドに取
付後インク貯蔵容器内のインクを使った状態を示す。

【００１１】インク貯蔵容器１（以下、容器１と記す）
はタンクカバー２及びこれに内蔵されるインク袋３、タ
ンクベース４を備えている。

【００１２】インク袋３は、インク袋素材３ａ、３ｂの
周囲三辺を熱溶着等で貼り付けて形成され、その内部に
は板状のバネ５が設けられている。インク袋素材３ａ、
３ｂは、例えばフィルムにアルミを蒸着したもの或いは
複数のアルミを含むフィルムの層で形成されており、可
撓性を有している。バネ５は、後に詳述するが、インク
袋３と当接しそのバネ性によりインク袋３の両側面を外
側に広げる（膨らませる）方向に押圧する。インク袋３
の貼付されていない残りの周囲一辺は、タンクベース４
に接合される。

【００１３】タンクベース４は、インク袋３と接合した
時に、インク袋３の内部に配置される容器内側面４ａ
と、インク袋３の外側に露出する流路結合面４ｂを有し
ている。容器内側面４ａ上にはインク袋３と接合する図
１に示すインク袋接合部４ｃ及びバネ５を支えるリブ４
ｄが設けられている。また、容器内側面４ａ及び流路結
合面４ｂには図２に示す穴４ｅが形成され、フィルタ６
が設けられている。流路結合面４ｂには、穴４ｅと連通
する図３に示すインクジェットヘッドのインク流路７が
接合される。穴４ｅは、流路結合面４ｂがインク流路７
に接合前、タブ８ａが形成されたパッキン８により塞が
れており、パッキン８はパッキン押え４ｇにより穴４ｅ
内に固定される。インク９はインク袋３内に封入されて
おり、フィルタ６を通過してインク流路７へ供給され
る。

【００１４】なお、タブ８ａを引っ張ることによりパッ
キン８を取り除くと、穴４ｅが開放される。

【００１５】容器内側面４ａと流路結合面４ｂとの間に
は、図１に示すように、タンクカバー２と接合されるタ
ンクカバー接合部４ｆが形成されている。またタンクカ
バー２の一側面には、インク袋３の収縮に伴い外気をタ
ンクカバー２内に取り込む連通穴２ａが形成してある。

【００１６】ここで、図４及び図５を加えてバネ５の構
成について詳述する。図４は第１の実施の形態のインク
貯蔵容器に内蔵されるバネの展開形状を示す説明図、図
５は第１の実施の形態のインク貯蔵容器に内蔵されるバ
ネの組立形状を示す説明図である。

【００１７】バネ５は、上述したように、インク袋３に
インク９と共に内蔵されるので、インク袋３の容積を必
要以上に小さくせず且つ耐腐食性の高いステンレス材等
により形成されている。バネ５は、外気圧を受け且つそ
れに対向してインク袋３を押し広げる２枚の受力部５ａ
と、受力部５ａの動きを伝達されるリンク部５ｂ、受力
部５ａ及びリンク部５ｂを結合し且つインク９の消費
（減少）に伴って変形する結合変形部５ｃの３つの部分
（５ａ、５ｂ、５ｃ）から構成されている。そして、結
合変形部５ｃで曲げて図５に示すように組み立て、受力
部５ａの一部であるバネ接合部５ｄをスポット溶接又は
レーザ溶接等により接合し、バネ５を形成する。

【００１８】結合変形部５ｃは、複数の帯状短片により
受力部５ａ及びリンク部５ｂを部分的に結合している。
従って、結合変形部５ｃは受力部５ａ及びリンク部５ｂ
に比べ剛性が弱くなっている。バネ５を組み立てた状態
において、対向する受力部５ａが互いに接近する方向に
力が加わると、各結合変形部５ｃに変形が集中するよう
になっている。

【００１９】図６、図７は第１の実施の形態のバネの特
性を説明する図であり、図６、図７を加えて更にバネ５
の特性について説明する。図６はバネの一方の受力部を
固定してもう一方の受力部に力Ｆを加えている状態を示
す説明図、図７はバネ５に加える力Ｆと変位（変形）δ
との関係を説明する図である。

【００２０】バネ５に図６に示すバネ５９を押し付ける
力Ｆを加えていくと、図７に示す直線Ａ及び曲線Ｂから
成る特性を表す。直線Ａではバネ５は弾性変形をしてお
り、力Ｆと変位δとはバネ定数により比例関係（Ｆ＝ｋ
・δ ｋ：バネ定数）となっている。曲線Ｂではバネ５
は塑性変形をしており、従って力Ｆをゼロにしてもバネ
５は元の状態には戻らない。

【００２１】曲線Ｂに示すように、塑性変形領域では、
力Ｆは変位δによらずほぼ一定である。また塑性変形領
域の途中Ｂ１点で力Ｆを除々に抜いたとき、一点鎖線Ｃ
に示す線で変位が小さくなっていくが、力Ｆがゼロとな
っても元の状態には戻らず、塑性変形Ｄが残る。即ち、
一点鎖線Ｃは、バネ５が塑性変形をしていてもバネ性が
完全に無くなってはいないことを示している。

【００２２】更に塑性変形領域で、Ｂ１点近辺におい
て、変位δが大きくなるに連れて力Ｆが減少（変化量は
小さい）する傾向がある。これは、上述したように、変
形は各結合変形部５ｃに集中するようになっているの
で、変位δが進むと結合変形部５ｃの変形が大きくな
り、これにより隣接するリンク部５ｂが形成する角度θ
（図６参照）が変わり、従って、弾性変形が起こってい
る場合と比べてバネ５の各部５ａ〜５ｃへの力の掛かり
具合が変化するからである。

【００２３】本実施の形態に示す形状のバネ５におい
て、弾性変形から塑性変形に移る変位量δやその時の力
Ｆは、バネ５の材質や、板厚、結合変形部５ｃの長さ及
び幅により変更自在である。例えば、直線Ａの傾きを大
きくするには、即ち、少ない変位で弾性変形から塑性変
形に移行させるには、厚めのバネ材でバネ５を形成すれ
ばよい。

【００２４】上述した特性を有するバネ５を用いて容器
１のインク９を使用したときの、容器１の動作及び負圧
の変化を図８を加えて説明する。図８は実施の形態のイ
ンク使用量に伴って変化する容器内負圧変化を説明する
図である。

【００２５】ところで、バネ５を内蔵したインク袋３に
インク９を注入した状態ではバネ５は変位しておらず、
本実施の形態では容器１を使用前、インク袋３からイン
ク９を少し抜き、これによりインク袋３を収縮する方向
に変形させてバネ５を変位させた後、容器１を使用可能
状態にしている。そして、このときの初期変位は図７に
示されているように、弾性変形から塑性変形に移る少し
前になっている。また、この時の容器１内の初期負圧
は、バネ５のバネ性により図８の直線Ｅに示すようにイ
ンク吐出可能範囲内にある。

【００２６】容器１をインク流路７に接合し印刷を行う
と、インク９の減少に伴って、インク袋３が収縮方向に
変形して（図３参照）バネ５の２枚の受力部５ａを互い
に接近する方向に押圧する。バネ５はそのバネ性により
インク袋３を膨らませる方向に押圧し、容器１内の負圧
を保つ。更に印刷を続けることによりインク９が減少
し、インク袋３が更に変形すると、バネ５は塑性変形を
起こす（図７の直線Ａから曲線Ｂに移行する）。

【００２７】曲線Ｂに移行したとき、バネ５の押圧力は
弾性変形領域にあるときよりも小さくなり、更に上述し
た特性（変位δによらず力Ｆはほぼ一定）により、容器
１内の負圧はインク９の量によらずほぼ一定に保たれる
（図８の直線Ｅ参照）。

【００２８】図８の直線Ｇは、バネ５の直線Ａ（図７参
照）に示す性質を利用して、容器１内を負圧に保った場
合を示している。インク袋３の収縮が進むとバネ５の押
圧力もバネ定数により比例的に増加するので、直線Ｇに
示す場合では、容器１内の負圧の変化は直線Ｅより大き
くなっている。従って、インク袋３内のインク９を使い
切る前に、容器１内の負圧が許容範囲越えてしまい、使
用不可なインク量が多くなる。

【００２９】以上第１の実施の形態では、バネ５は主に
塑性変形領域で使用しているのでバネ５がインク９の使
用に伴って塑性変形すると、バネ特性により容器１内の
負圧の変化が小さくなり、容器１内の負圧をほぼ一定に
保つことができる。

【００３０】なお、一般に容器１の容積（大きさ）や外
的環境（温度変化や気圧の変化等）によりインク袋３に
よる力Ｆ及び容器１内の負圧の大きさが変るので、この
ような状況に合わせて本実施の形態では、結合変形部５
ｃの幅及び長さ、バネ５の材料の厚さ等を変え、即ちバ
ネ５の剛性を変え、容器１にとって最適な負圧を保つよ
うにする。

【００３１】ところで、バネ５の形状及び材質は、上述
した特性及び耐水性を有する形状及び材質であれば本実
施の形態に限られない。

【００３２】第２の実施の形態 次に本発明における第２の実施の形態について説明す
る。図９は第２の実施の形態のインク貯蔵容器の分解斜
視図、図１０は第２の実施の形態のバネの展開形状説明
図、図１１は第２の実施の形態のバネの三面図、図１
２、図１３は第２の実施の形態のバネの特性説明図であ
る。なお、図９の各部材はインク貯蔵容器５１を組み立
てる前の形状となっている。

【００３３】図９において、インク貯蔵容器５１（以下
容器５１と記す）は複数の部材から構成されており、そ
の部材の一つとして容器５１の周囲側壁を形成するため
のフレ−ム５２がある。このフレ−ム５２は相対する一
対の開口面を有し、また図示せぬインクジェットプリン
タ側のインク流路に対応する位置にインク供給孔５３が
形成されている。更にフレーム５２の外周部５７にはイ
ンクジェットプリンタ装着時にインク貯蔵容器５１を固
定する固定爪５４が形成されている。

【００３４】上記フレーム５２の一方の開口面側にはイ
ンク容器の一側面を形成する可撓性側壁５５（以下側壁
５５と記す）が設けられており、この側壁５５は周囲部
分（固着部）５６がフレーム５２の外周部５７に溶着等
により密閉を保つように固着されている。そしてこの側
壁５５はポリプロピレン、アルミの蒸着層、ペットの３
層構造となっている。なお、この側壁５５の上記周囲部
分５６以外（非固着部）は、容器５１内のインクがほぼ
全て吸い出された時に、フレーム５２に沿って内面を覆
える大きさに設定されている。またフレーム５２の外周
部５７の側壁５５固着側の一部には外気開放口５８が形
成されている。なお、図９に示す組み立て前の側壁５５
の形状は後述する図１６に示す側壁５５の形状と同じで
ある。

【００３５】上記フレーム５２の他方の開口面側には弾
性部材であるバネ５９が設けられており、このバネ５９
は図１０、図１１に示すようにフレ−ム５２の開口面に
対向する位置に設けられ、上記側壁５５を押圧するバネ
平面部６０と、バネ５９を固定する際に利用されるバネ
固定孔６１が形成されたバネ固定部６２と、上記バネ平
面部６０とバネ固定部６２とを繋ぐバネ連結部６３と、
バネ平面部６０とバネ連結部６３及びバネ固定部６２と
バネ連結部６３とをそれぞれ繋ぐバネ変形部６４とから
構成されている。

【００３６】このバネ５９は図１０に示す形状から図１
１に示す形状に成形され、上記バネ５９のバネ平面部６
０、バネ固定孔６１、バネ固定部６２、バネ連結部６
３、バネ変形部６４の中では、複数の帯状短片により構
成されたバネ変形部６４が最も剛性が弱くなっており、
また組み立てされた状態においてバネ平面部６０にバネ
５９を撓ませる方向の力が加わるとこのバネ変形部６４
に変形が集中するようになっている。なお、このバネ変
形部６４は細く加工される、あるいは薄く加工されるこ
とにより形成されてもよい。

【００３７】そして上記バネ固定孔６１が、バネ５９の
更に外側に設けられる固定側壁６５のバネ固定ポスト６
６に固着されることにより容器５１にバネ５９が内蔵さ
れる。上記固定側壁６５には位置決めリブ６７が形成さ
れており、フレーム５２の他方の開口面側に対して位置
決めされ、密閉を保つように固着されている。

【００３８】ここで上記バネ５９の特性について説明す
る。図１２はバネ５９の一方の受力部を固定してもう一
方の受力部に力Ｆを加えている状態を示す説明図、図１
３はバネ５９に加える力Ｆと変位（変形）δとの関係を
説明する図である。

【００３９】バネ５９を図１２に示す組み立てた状態に
おいて、このバネ５９は図１３に示す特性、すなわち直
線Ｅ、曲線Ｇ、直線Ｊから成る特性を持っている。直線
Ｅではバネ５は弾性変形をしており、バネ５９を押し付
ける力Ｆ（以下単に力Ｆとする）と変位δとはバネ定数
により比例関係（Ｆ＝ｋ・δ ｋ：バネ定数）となって
いる。曲線Ｇではバネ５は塑性変形をしており、従って
力Ｆをゼロにしてもバネ５９は元の状態には戻らない。
更に直線Ｊにおいてはバネ６４は極限までつぶれてい
る。

【００４０】曲線Ｇに示すように塑性変形領域では、力
Ｆは変位δによらずほぼ一定である。また塑性変形領域
の途中Ｇ３点で力Ｆを除々に抜いたとき、一点鎖線Ｈに
示す線で変位が小さくなっていくが、力Ｆがゼロとなっ
ても元の状態には戻らず、塑性変形Ｌが残る。即ち、一
点鎖線Ｈは、バネ５が塑性変形をしていてもバネ性が完
全に無くなってはいないことを示している。

【００４１】バネ平面部６０に図１２に示す力Ｆが作用
した場合、他の部分に比較して十分に剛性が小さく変形
しやすいバネ変形部６４が変形する。このバネ変形部６
４は弾性変形領域が小さく、力Ｆは変位δに伴って大き
くなり［図１３（０点）−（Ｇ１点）参照］、更にバネ
変形部６４に力が加わると容易に塑性変形領域に入る
［図１３（Ｇ１点）−（Ｇ２点）−（Ｇ３点）−（Ｇ４
点）参照］。そして更に力が加わわりバネ変形部６４が
極限までつぶれると力Ｆが急激に立ち上がる［図１３
（Ｇ４点）−（Ｊ１点）参照］。

【００４２】なお、上記第１の実施の形態の図７におい
ては、塑性変形領域では変位δが大きくなるに連れて力
Ｆが下降する傾向があるが、一方第２の実施の形態の図
１３においては塑性変形領域では変位δが大きくなるに
連れて力Ｆが上昇する傾向がある。これはバネの形状が
第１の実施の形態と第２の実施の形態とで異なっている
からである。

【００４３】以上の構成により容器５１の密閉されたイ
ンク貯蔵部が形成される。

【００４４】また、上記容器５１の側壁５５の保護のた
めに、側壁５５の外側にカバー６８が設けられており、
このカバー６８は溶着等によりフレーム５２の外周部５
７に固着されている。なお、カバー６８と側壁５５がフ
レーム５２に固着された状態で、カバー６８と側壁５５
との間の空間に上記外気開放口５８が設けられるように
なっている。そしてこの外気開放口５８により側壁５５
の変化に対応して外気が出入り可能となっている。

【００４５】次に容器５１のインク供給部について説明
する。図１４、図１５は第２の実施の形態のインク供給
部を示す断面図である。

【００４６】図９に示すインク供給部６９は図１４、図
１５に示すように、フレーム５２のインク供給孔５３に
対応してフィルタ７０、パッキン７１、そして両者を保
持するキャップ７２が密閉を保つようにフレーム５２に
溶着等により固着されることにより構成されている。図
１４に示す容器５１開封前は内部に貯留されたインク８
９を封止するためにシールフィルム７３がキャップ７２
の端面に溶着等により固着されており、図１５に示す容
器５１使用時にはこのシールフィルム７３が剥がされ
て、容器５１がインクジェットヘッド側のインク流路７
４に結合する。

【００４７】上記部材及び構成により容器５１が構成さ
れる。

【００４８】次に上記特性を有するバネ５９を用いて容
器５１が図示せぬインクを供給するときの容器５１の動
作及び負圧の変化を図１６、図１７、図１８、図１９を
加えて説明する。図１６、図１７、図１８は第２の実施
の形態のインク貯蔵容器のインク供給時の動作を示す断
面図であり、図１６から図１８に向かって容器５１内の
インク８９の量が減少している。図１９は第２の実施の
インク使用量に伴って変化する容器内負圧変化を説明す
る図である。

【００４９】なお、図１９において容器５１からインク
８９を供給できる、すなわちインク８９使用可能範囲が
ｇ１点からｇ４点までであり、またインク８９を供給す
るのが可能な容器内の圧力範囲はｇ１点からｇ５点まで
である。そして、上記第１の実施の形態の図８において
横軸はインク使用量となっているが、これは図１９にお
ける「インク使用可能範囲」と記載されている箇所に対
応しており、また図８における「初期負圧点Ｍ」は図１
９におけるｇ１点に対応している。すなわち図８はイン
ク８９を供給することができる状態となった時点からグ
ラフが書かれているが、図１９はまだ負圧が発生してい
ない状態からグラフが書かれている。

【００５０】上記バネ５９は容器５１の厚さに対して十
分に伸びた状態で装着されるが、その後カバー６８がフ
レーム５２に固着されるので、バネ５９はバネ平面部６
０で側壁５５をカバー６８に押圧する状態となってい
る。この時のバネ５９の状態は図１３のＧ１点からＧ２
点にかけての状態となっている、すなわちこの状態です
でにバネ５９は塑性変形状態となっている。なお、ここ
では必ずしも塑性変形状態になっている必要はなく、０
からＧ１点にかけても状態でもよい。そして容器５１の
フレーム５２の一部に設けられた図示せぬ注入口からほ
ぼ内部に空気が残っていない状態までインク８９を注入
し、注入口を栓またはフィルム等で封止する。この時の
容器５１内は外部大気圧と釣り合いインク保持のための
負圧はゼロの状態である（図１３，０点）。

【００５１】ここからインク保持のための負圧を立ち上
げる（発生させる）ために、図９に示すインク供給孔５
３からインク８９をある量抜くことにより負圧を立ち上
げる（図１６、図１３，Ｇ２点）。この状態でインク抜
き治具を外すと、インク供給部６９に満たされていたイ
ンクは図１４に示すフィルタ７０まで内部負圧により吸
い戻され、フィルタ７０の表面張力と内部負圧がつり合
った状態でインク８９が保持される。ここでシールフィ
ルム７３で容器５１が封止される。

【００５２】なお、インク８９注入の手順としては、カ
バー６８をフレーム５２に固着せず、バネ５９が容器５
１の幅より十分に伸びている状態でインク８９を注入し
インク８９を上記に示すように抜き、インク保持のため
の負圧を立ち上げてからカバー６８をフレーム５２に固
着してもよい。

【００５３】そして容器５１からインク８９を供給する
場合には、オペレータがシートフィルム７３を剥がし、
図１５に示すようにインク流路７４と結合させ、インク
流路７４側から吸引することにより容器５１内のインク
８９が供給される。

【００５４】インク８９の供給動作に従いバネ５９のバ
ネ力は図１３に示すＧ２点−Ｇ３点−Ｇ４点に沿って塑
性変形していき、その間の容器５１内の負圧特性は図１
９に示すｇ２点−ｇ３点−ｇ４点に沿って変化して行
く。また、容器５１内の状態は図１７に示すようにイン
ク８９の減少に伴い側壁５５が変位し、それによりバネ
５９が変位する。

【００５５】バネ５９が更に変位しそれによりバネ変形
部６４が折れ曲がって、バネ５９が極限までつぶれると
（図１８に示す状態）、バネ５９を押し付ける力Ｆは図
１３に示すＧ４点からＪ１点まで繋がる直線Ｊに沿って
急激に大きくなり、容器５１の負圧特性は図１９のｇ４
点からｊ１点へと変化して要求圧力範囲を越えてインク
供給が不可能となり容器５１は使用不可となる。なお、
このとき容器５１内部にはほとんどインク８９は残って
いない。

【００５６】またバネ５９はインク供給に伴い塑性変形
して縮んでしまうため、容器５１に再度インク８９を注
入しても容器５１の負圧を再発生させることはできな
い。

【００５７】以上第２の実施の形態においては、インク
供給時のバネ５９は塑性変形状態となっているので、容
器５１内部のインク量の変化（減少）に対して、容器５
１内の負圧変化を抑えることが可能である。従ってイン
ク供給動作を終了するまで容器５１内の負圧をほぼ一定
に保つことができる。また上記負圧はバネ５９の形状に
より容易に設定可能であり、初期インク量に対するイン
ク使用効率の高い容器５１を提供することができる。

【００５８】また容器５１は一旦使用するとインク８９
の再注入が不可能であるため、不良インク８９等の使用
を防止でき、不良インク使用による印字ヘッド障害を防
止することができる。

【００５９】更に、本実施の形態の容器５１は各部材を
順次組み立てていけば成形することができるので、上記
第１の実施の形態の容器１と比べて製造が容易である。

【００６０】なお、この第２の実施の形態においては、
初めてのインク供給動作を開始する前にすでにバネ５９
は塑性変形状態となっているが、インク８９を容器５１
内部に保持することができる負圧となっていれば、上記
第１の実施の形態と同様にインク供給動作を開始した時
点ではまだバネ５９が弾性変形状態であるようにしても
よい。

【００６１】第３の実施の形態 次に本発明における第３の実施の形態について説明す
る。なお、上記第２の実施の形態と同様の箇所は同一符
号を付してその説明は省略する。図２０は第３の実施の
形態のインク貯蔵容器の一部を示す説明図、図２１は第
３の実施の形態のインク貯蔵容器を示す断面図である。
なお、図２１においてはカバー６８は外した状態となっ
ている。

【００６２】ここで、上記第２の実施の形態に示す容器
５１においては本来平面シート状である側壁５５の素材
を図９に示すように立体的に成形し、フレーム５２の外
周部５７に溶着等で固着している。このため側壁５５の
コーナー部には皺７５がよってしまい、この皺７５が図
１６から図１８に示すように側壁５５が変位していくと
きの抵抗となり、負圧変化の原因となる。そこで皺７５
の影響を減らすためにはフレーム５２の内壁８８とバネ
平面部６０との間隔を大きくとれば良いが、インク容量
が減少してしまう。

【００６３】そこで第３実施の形態においては、フレー
ム５２の内壁８８のコーナー半径Ｒ１に対してバネ平面
部６０のコーナー半径Ｒ２を以下に示す数式１となるよ
うに設定する。

【００６４】Ｒ２≧Ｒ１・・・（１） このようにすることで図２１に示す、バネ平面部６０の
エッジ６０ａとこのエッジ６０ａが対向しているフレー
ム５２のエッジ５２ａとの間隔を広げることができる。

【００６５】その他の構成は上記第２の実施の形態と同
様である。

【００６６】次に上記構成における側壁５５のインク供
給時の動作について説明する。

【００６７】容器５１内のインク８９が供給され容量が
減少すると、側壁５５は図１６から図１８に示すように
変位していく。この時上記数式１により側壁５５の皺７
５が変形する領域を広くとることができるので皺７５の
変形による負圧変化への影響を小さくすることができ
る。

【００６８】以上第３の実施の形態においては、フレー
ム５２の内壁８８のコーナー半径Ｒ１に対してバネ平面
部６０のコーナー半径Ｒ２を上記数式１となるように設
定することにより、フレーム５２のエッジ５２ａとそれ
に対向するバネ平面部６０のエッジ６０ａとの間隔を特
に広げること無しに側壁５５のコーナーに発生する皺７
５による負圧変化への影響を減少させることができる。

【００６９】また、同様の効果を得る構造としてバネ平
面部６０のコーナー形状を円弧ではなく面取り形状とし
ても良いし、鈍角を組み合わせた形状としてもよい。更
にこれらの組み合わせでもよい。

【００７０】第４の実施の形態 次に本発明における第４の実施の形態について説明す
る。なお、上記第２の実施の形態と同様の箇所は同一符
号を付してその説明は省略する。図２２は第４の実施の
形態のインク貯蔵容器の分解斜視図、図２３は第４の実
施の形態のバネの展開形状説明、図２４は第４の実施の
形態のバネの三面図である。

【００７１】上記第２の実施の形態に示す容器５１にお
いては内部負圧により側壁５５がバネ平面部６０の周囲
エッジやバネ変形部６４のエッジに押し付けられている
ので、振動や長期保存により側壁５５の破れが発生する
恐れがある。

【００７２】そこで第４の実施の形態においてはバネ７
６の形状を図２２、図２３、図２４に示す形状としてあ
る。すなわち、バネ７６においてはバネ平面部７７に接
続している第１のバネ変形部７８が図２３に示すように
バネ平面部７７の外周よりも内側に入り込むようにバネ
平面部７７と第１のバネ変形部７８が形成されている。
それ故バネ７６を折り曲げて成形したときにバネ平面部
７７の平面側からバネ変形部７７を見ると、第１のバネ
変形部７８がバネ平面部７７の外周稜線よりも内側に入
り込んでいる。

【００７３】また加えて、バネ平面部７７の外周部の周
囲エッジに側壁５５を支えるダレ７９が絞り加工等によ
り形成されている。なお、バネ７６には更にバネ固定孔
８０、バネ連結部８１、第２のバネ変形部８２、バネ固
定部８３が設けられているがこれは上記第２の実施の形
態のバネ５９の構成と同様であるので説明は省略する。
また、その他の容器５１の構成も上記第２の実施の形態
と同様であるので説明は省略する。

【００７４】次にインク供給時の容器５１の動作につい
て説明する。図２５、図２６、図２７は第４の実施の形
態のインク貯蔵容器のインク供給時の動作を示す断面図
である。なお、インク供給時の動作において第２の実施
の形態と異なる点のみ説明する。

【００７５】図２５、図２６、図２７に示すようにイン
ク８９の供給が開始されてから終了まで側壁５５はバネ
７６のダレ７９に支えられるので、バネ平面部７７の外
周部の周囲エッジに押し付けられることがなくなる。ま
たこのとき第１のバネ変形部７８のエッジはバネ平面部
７７の内側にあるので側壁５５が上記バネ変形部７８の
エッジに押し付けられることはない。

【００７６】以上第４の実施の形態においては、バネ平
面部７７の平面側からバネ７６を見ると第１のバネ変形
部７８がバネ平面部７７の外周稜線よりも内側に入り込
んでいる関係にバネ平面部７７と第１のバネ変形部７８
を成形し、更にバネ平面部７７の外周部の周囲エッジに
側壁５５を支えるダレ７９を形成し、このダレ７９で側
壁５５を支持することにより、バネ平面部７７の周囲エ
ッジ及び第１のバネ変形部７８のエッジに側壁５５が押
し付けられることがなくなるので、振動や長期保存によ
る側壁５５の破れを防止することができる。

【００７７】第５の実施の形態 次に第５の実施の形態について説明する。なお、上記第
２の実施の形態と同様の箇所は同一符号を付してその説
明は省略する。図２８は第５の実施の形態のインク貯蔵
容器を示す分解斜視図、図２９は第５の実施の形態のイ
ンク供給部を示す断面図である。

【００７８】上記第２の実施の形態に示す容器５１にお
いては容器５１の幅とインク供給孔５３の位置によって
はインク８９が減少し、図１５に示すように側壁５５が
変位してフレーム５２の内側を覆うようになったときに
同時にインク供給孔５３も覆ってしまいインク供給を妨
げてしまう恐れがある。

【００７９】そこで第５の実施の形態においては、図２
８、図２９に示すようにフレーム８４においてインク供
給孔８５の周囲に側壁５５の変位方向に伸びた複数のリ
ブ８６を形成し、フレーム８４に段差を形成している。

【００８０】なお、バネ７６の形状は第４の実施の形態
であり、フレーム５２の内壁８８のコーナー半径Ｒ１に
対するバネ平面部７７のコーナー半径Ｒ２は上記第３の
実施の形態に示す数式１とし、それ以外の構成は上記第
２の実施の形態と同様であるので説明は省略する。

【００８１】次に上記構成におけるインク供給時の容器
５１の動作について説明する。図２９に示すようにイン
ク供給動作に伴い側壁５５が変位し、インク供給孔８５
を覆おうとしても、その周囲に形成されたリブ８６によ
り側壁５５が支持されるのでインク８９の通路が確保さ
れる。これにより容器５１内部のインク８９は最後まで
スムーズにインク供給孔８５へと到達し、容器５１外へ
と供給される。

【００８２】以上第５の実施の形態においては、インク
供給孔８５の周囲に側壁５５の変位方向に伸びた複数の
リブ８６が形成されていることにより、最後までスムー
ズなインク供給が可能となり、確実なインク供給を行う
ことができるようになる。

【００８３】また、リブ８６の代わりに側壁５５の変位
方向に伸びた溝を形成したり、複数の突起を設けること
により、インク８９のインク供給孔８５への通路を形成
してもよい。

【００８４】以上第１の実施の形態から第５の実施の形
態においては、主にインクジェットプリンタで使用され
るインクジェットヘッドのインク貯蔵容器を想定して説
明してきたが、液体を内部に貯留・保持し、外部からの
液体吸引動作に対応して液体を供給するような容器に使
用される液体貯蔵容器に対しても、本願発明を利用する
ことができる。

【００８５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明は、
インク貯蔵容器に内蔵され、インクを外部へと供給する
動作に伴い変位する可撓性部材と、上記可撓性部材を変
位方向と反対方向へと押圧する弾性部材とを備え、上記
弾性部材は、主に塑性変形領域で使用されることによ
り、インクが容器外へと供給され続け、可撓性部材の変
位に伴い弾性部材の変形が大きくなっても弾性部材の押
圧力は増加しない。それ故、容器内の負圧を一定に保つ
ことができるので、インクジェットプリンタに備えた場
合には、インク吐出を安定して行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１の実施の形態のインク貯蔵容
器の分解斜視図である。

【図２】第１の実施の形態のインク貯蔵容器の断面図で
ある。

【図３】第１の実施の形態のインク貯蔵容器の断面図で
ある。

【図４】第１の実施の形態のバネの展開形状説明図であ
る。

【図５】第１の実施の形態のバネの組立形状説明図であ
る。

【図６】第１の実施の形態のバネの特性説明図である。

【図７】第１の実施の形態のバネの特性説明図である。

【図８】第１の実施の形態の容器内の負圧変化説明図で
ある。

【図９】第２の実施の形態のインク貯蔵容器の分解斜視
図である。

【図１０】第２の実施の形態のバネの展開形状説明図で
ある。

【図１１】第２の実施の形態のバネの三面図である。

【図１２】第２の実施の形態のバネの特性説明図であ
る。

【図１３】第２の実施の形態のバネの特性説明図であ
る。

【図１４】第２の実施の形態のインク供給部を示す断面
図である。

【図１５】第２の実施の形態のインク供給部を示す断面
図である。

【図１６】第２の実施の形態のインク貯蔵容器の動作を
示す断面図である。

【図１７】第２の実施の形態のインク貯蔵容器の動作を
示す断面図である。

【図１８】第２の実施の形態のインク貯蔵容器の動作を
示す断面図である。

【図１９】第２の実施の形態の容器内の負圧変化説明図
である。

【図２０】第３の実施の形態のインク貯蔵容器の一部を
説明図である。

【図２１】第３の実施の形態のインク貯蔵容器を示す断
面図である。

【図２２】第４の実施の形態のインク貯蔵容器の分解斜
視図である。

【図２３】第４の実施の形態のバネの展開形状説明図で
ある。

【図２４】第４の実施の形態のバネの三面図である。

【図２５】第４の実施の形態のインク貯蔵容器の動作を
示す断面図である。

【図２６】第４の実施の形態のインク貯蔵容器の動作を
示す断面図である。

【図２７】第４の実施の形態のインク貯蔵容器の動作を
示す断面図である。

【図２８】第５の実施の形態のインク貯蔵容器の分解斜
視図である。

【図２９】第５の実施の形態のインク供給部を示す断面
図である。

【符号の説明】

１ インク貯蔵容器 ３ インク袋 ５ バネ ９ インク ５１ インク貯蔵容器 ５２ フレーム ５５ 可撓性側壁 ５９ バネ ６０ バネ平面部 ６４ バネ変形部 ７６ バネ ７８ 第１のバネ変形部 ７９ ダレ ８４ フレーム ８６ リブ ８９ インク

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部を負圧に保ってインクを保持するイ
   ンク貯蔵容器において、 インク貯蔵容器に内蔵され、インクを外部へと供給する
   動作に伴い変位する可撓性部材と、 上記可撓性部材を変位方向と反対方向へと押圧する弾性
   部材とを備え、 上記弾性部材は、主に塑性変形領域で使用されることを
   特徴とするインク貯蔵容器。
2. 【請求項２】 内部を負圧に保ってインクを保持するイ
   ンク貯蔵容器において、 インク貯蔵容器に内蔵され、内部に上記インクを貯留す
   る可撓性のインク袋と、 上記インク袋内でインク袋と当接してインク袋を膨らま
   せる方向に押圧する弾性部材とを備え、 上記弾性部材は、主に塑性変形領域で使用されることを
   特徴とするインク貯蔵容器。
3. 【請求項３】 上記弾性部材は板状のバネであり、その
   一部の剛性を小さくして、上記インク袋の収縮によるバ
   ネ変形が集中する構造とした請求項２記載のインク貯蔵
   容器。
4. 【請求項４】 内部を負圧に保ってインクを保持するイ
   ンク貯蔵容器において、 インク貯蔵容器に内蔵され、開放側面を備え、内部にイ
   ンクを保持するフレームと、 上記フレームの開放側面に固着され、インクを外部へと
   供給する動作に伴い変位する可撓性側壁と、 上記フレーム内で上記可撓性側壁に当接して該可撓性側
   壁を変位方向と反対方向へと押圧する弾性部材とを備
   え、 上記弾性部材は主に塑性変形領域で使用されることを特
   徴とするインク貯蔵容器。
5. 【請求項５】 上記弾性部材は板状のバネであり、その
   一部の剛性を小さくして、上記可撓性側壁の変位による
   バネ変形が集中する構造とした請求項４記載のインク貯
   蔵容器。
6. 【請求項６】 上記弾性部材のコーナーの半径の大きさ
   は、該コーナーに対応する上記フレームのコーナーの半
   径の大きさ以上である請求項４記載のインク貯蔵容器。
7. 【請求項７】 上記可撓性側壁が変位するときに該可撓
   性側壁が当接する上記弾性部材のエッジの形状が湾曲形
   状である請求項４記載のインク貯蔵容器。
8. 【請求項８】 上記フレームには外部へのインク供給用
   の供給孔が形成されると共に、 上記フレームに上記可撓性側壁の変位方向に伸び、上記
   供給孔と他の箇所とに段差を付ける段差部が形成された
   請求項４記載のインク貯蔵容器。