JP2002326368A

JP2002326368A - インクタンク

Info

Publication number: JP2002326368A
Application number: JP2001134280A
Authority: JP
Inventors: Yukihiro Hanaoka; 幸弘花岡
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2001-05-01
Filing date: 2001-05-01
Publication date: 2002-11-12

Abstract

(57)【要約】【課題】全容積に対するインク体積効率がよく、厚さ
のあるインク収容部を比較的自由に構成可能なインクタ
ンクを提案すること。【解決手段】インクタンク１は、剛体容器２の内部に
インクが充填されたインク収容部３が収容されている。
インク収容部３は、可撓性素材からなる筒状胴部１３
と、この両端開口部１５、１６を液密状態で封鎖してい
る第１および第２の端板部材１１、１２と、これら第１
および第２の端板部材１１、１２を所定のばね力で押し
広げているコイルばね１４から構成されている。可撓性
素材のみからなる従来の偏平なインク袋に比べて、厚さ
のある任意の形状のインク収容部３を簡単に構成でき、
背圧も適切な状態に保持することが容易である。よっ
て、体積効率の良いインクタンクを実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットプ
リンタ等のインク供給源として利用されるインクタンク
に関するものであり、特に、体積効率の良い（占有空間
に対するインク収容量の割合が高い）インクタンクに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】インクジェットプリンタ等に搭載される
インクタンクとしては、インクを含浸させたスポンジ等
の多孔質素材が剛体容器に収容された、所謂フォーム式
のものや、インクの消費に応じて体積が減少するように
可撓性薄膜から形成された偏平なインク袋が偏平な剛体
容器に収容された構成のものが知られている。また、特
開平５−２０１０１９号公報、同６−３２０７２８号公
報に開示されているように、内部に偏平なインク袋を収
納した偏平な剛体容器の一部が、フィルムを貼ることに
より面外方向に弾性変形可能な側壁部分となっている構
成のものも知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
インクタンクは次のような問題点がある。まず、フォー
ム式のインクタンクは、インクを含浸しているフォーム
を形成する際に用いた溶剤、発泡剤等が僅かながらその
まま残存しており、これらがインクに溶出して、インク
特性が劣化するおそれがある。また、フォームは脱気処
理が施されているが、僅かながら残存空気があるので、
これがインク中に混入して、インクと共にインクジェッ
トヘッドの側に侵入して、インク吐出特性の劣化を招く
おそれがある。さらには、インク中に含まれている界面
活性剤等の成分がフォームに吸収されてしまい、インク
特性が劣化するおそれもある。

【０００４】次に、偏平な剛体容器内に可撓性素材から
なる偏平なインク袋が収納された構成のインクタンクで
は、適正な背圧を得るために、インク袋の変形量をなる
べく小さくするようにしている。すなわち、インク袋
は、インクジェットヘッドのインクの吸引圧力（一般的
にはインクノズルの毛細管力であり、−２ないし３００
０Ｐａ程度）で変形可能な範囲の負の圧力を自己の弾性
力で発生させる必要がある。しかし、インク袋の形状を
厚くすると、インクの消費に伴なうインク袋の変形量が
増加するので、インクの満杯状態からインクが無くなる
間に亘って背圧を適正な値に保持することが困難であ
る。このために、インク袋は偏平な形状とせざるをえ
ず、その形状の自由度が少ない。

【０００５】さらに、上記の公開公報に開示されている
構成のインクタンクにおいては、剛体容器に貼り付けた
フィルムの変形によって適正な背圧を維持している。し
かし、この構成ではフィルムの面外方向の変形量は僅か
であるので、偏平なインクタンクに適用可能であるが、
例えば正方形に近い形状の厚いインクタンクには適用で
きない。

【０００６】これらに加えて、従来のインクタンクで
は、そのインクタンク全体容積（占有面積）に対するイ
ンク保持量が４０％程度と低い。すなわち、インクの体
積効率が低い。従って、インク保持量を増加させようと
するとインクタンクが大型化し、インクジェットプリン
タの小型化に不利である。

【０００７】本発明の課題は、このような点に鑑みて、
常に安定したインク供給圧力でインクを供給でき、しか
も、比較的自由な形状とすることのできるインクタンク
を提案することにある。

【０００８】また、本発明の課題は、フォーム式のイン
クタンクの場合におけるインク特性の劣化等を引きこす
ことのないインクタンクを提案することにある。

【０００９】更に、本発明の課題は、全体容積に対する
インクの体積効率が高いインクタンクを提案することに
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明のインクタンクは、剛体容器と、この剛体
容器の内部に収納されているインク収容部と、このイン
ク収容部内に充填されているインクを前記剛体容器の外
側に取出すためのインク取出し孔と、前記剛体容器の内
部を大気開放している大気連通孔とを有し、前記インク
収容部は、対向配置された剛体である第１および第２の
端板部材と、可撓性膜からなる両端が開口した筒状胴部
とを備え、この筒状胴部の両端の開口部がそれぞれ前記
第１および第２の端板部材により液密状態で封鎖されて
いることを特徴としている。

【００１１】この構成のインクタンクでは、剛体容器に
収納されているインク収納部が、一対の端板部材と、両
端開口がこれら一対の端板部材によって封鎖されている
可撓性素材からなる筒状胴部とによって構成されてい
る。インク収納部は、インクの消費に伴って、筒状胴部
が押しつぶされて一対の端板部材が徐々に接近して、そ
の厚さが薄くなっていく。よって、可撓性素材からなる
インク袋の場合とは異なり、正方形に近い厚い形状のイ
ンク収納部を形成でき、また、背圧管理も容易になる。
さらに、インク収容部を剛体容器の内部空間とほぼ同一
の大きさの相似形状とすることができるので、インクの
体積効率を高めることができる。さらにまた、フォーム
式のインクタンク等のようなインク特性の劣化も起きる
ことがない。

【００１２】ここで、インク消費に伴うインク収容部の
変形を円滑に行なわせるためには、前記第１の端板部材
を前記剛体容器に固定し、前記第２の端板部材を可動状
態に保持しておくことが望ましい。

【００１３】この場合には、前記第１の端板部材を貫通
した状態で、前記インク取出し孔が形成される。

【００１４】また、第１の端板部材を独立した部材とす
る代わりに、前記剛体容器の壁面部分に、前記第１の端
板部材として機能する端板部分が一体形成してもよい。
この場合には、当該端板部分を貫通する状態で、前記イ
ンク取出し孔を形成すればよい。

【００１５】次に、前記インク取出し孔における前記イ
ンク収容部の内部に連通している内部連通口には、イン
クに混入している異物を捕捉すると共に気泡の侵入を阻
止するためのフィルタを取り付けることが望ましい。

【００１６】一方、インク収容部の厚さ、すなわち第１
および第２の端板部材の距離を広げた場合等において、
大きな背圧が必要な場合には、前記第１および第２の端
板部材を相互に離す方向にばね力を付与しているばね部
材を有していることが望ましい。また、ばね部材は、イ
ンク収容部の形状を保持するための部材としても機能す
るので望ましい。

【００１７】この場合、前記ばね部材を、前記インク収
容部の内部において前記第１および第２の端板部材の間
に配置したコイルばねとすることができる。

【００１８】本発明のインクタンクの典型的な形状は直
方体あるいは円筒体である。直方体の場合には、前記剛
体容器および前記インク収容部の外形を直方体とし、円
筒体の場合には、これらを共に円筒体とすることが望ま
しい。

【００１９】次に、本発明のインクタンクにおいて、前
記筒状胴部を形成している可撓性膜は、樹脂薄膜に金属
材料あるいは無機材料を蒸着させた蒸着膜とすることが
できる。

【００２０】ここで、前記蒸着膜を、ポリエチレンある
いはポリプロピレンの内側樹脂薄膜と、ポリエチレンテ
レフタレートの外側樹脂薄膜と、これら内側樹脂薄膜お
よび外側樹脂薄膜の間に金属あるいは無機材料を蒸着し
た複合蒸着膜とすることができる。この場合には、前記
内側樹脂薄膜を前記インク収容部の内側に面するように
配置すればよい。

【００２１】また、蒸着金属材料としてアルミニウムを
用いることができる。

【００２２】蒸着膜を用いる代わりに、前記筒状胴部を
形成している可撓性膜を、ゴム、エラストマー等の弾性
素材からなる弾性薄膜としてもよい。

【００２３】一方、インク収容部を構成している筒状胴
部に対する第１および第２の端板部材の取り付けは次の
ように行なうことが望ましい。すなわち、前記筒状胴部
の両端開口縁部分が、前記第１および第２の端板部材の
外周側面を包み込む状態で、当該筒状胴部にこれら第１
および第２の端板部材を取り付けることが望ましい。

【００２４】この場合、前記筒状胴部の両端開口縁部分
と前記第１および第２の端板部材の外周側面とを、接
着、融着、あるいは、パッキングリングによって固定す
ることができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して、本発明
を適用したインクタンクの一例を説明する。

【００２６】図１は本例のインクタンクの分解斜視図で
あり、図２はその概略断面図である。これらの図を参照
して説明すると、本例のインクタンク１は、ほぼ立方体
形状の剛体容器２と、この中に収納されているインク収
容部３とを有しており、インク収容部３の内部にインク
４が貯溜されている。剛体容器２は、上側が開口してい
る容器本体５と、この容器本体５の開口部を封鎖してい
る容器蓋６とから構成されている。容器蓋６には剛体容
器２の内部７を大気開放している大気連通孔８が形成さ
れている。この構成の剛性容器２はＰＥＴ等の合成樹脂
材料の成形品である。

【００２７】インク収容部３は、剛体容器の内部６とほ
ぼ同一の大きさをしたほぼ立方体形状をしており、ほぼ
正方形の第１の端板部材１１と、同一形状の第２の端板
部材１２と、可撓性薄膜からなる両端が開口した矩形断
面の筒状胴部１３と、第１および第２の端板部材１１、
１２の間に配置したコイルばね１４から構成されてい
る。

【００２８】筒状胴部１３の一端側の開口部１５は第１
の端板部材１１によって液密状態で封鎖され、他端側の
開口部１６は第２の端板部材１２によって同じく液密状
態で封鎖されている。本例では、筒状胴部１３の開口部
１５の側における開口縁部分１５ａが、第１の端板部材
１１の四周側面１１ａを包み込む状態で、当該開口縁部
分１５ａの内側面が第１の端板部材１１の四周側面１１
ａに対して接着固定、あるいは融着固定されている。同
様に、筒状胴部１３の他方の開口部１６における開口縁
部分１６ａも、第２の端板部材１２の四周側面１２ａを
包み込む状態で、当該開口縁部分１６ａの内周面が第２
の端板部材１２の四周側面１２ａに接着固定あるいは融
着固定されている。

【００２９】このようにして筒状胴部１３および第１、
第２の端板部材１１、１２によって形成されたほぼ立方
体形状のインク収容部内部にインク４が収容されてい
る。また、このインク収容部内部には、コイルばね１４
が配置されており、その一端が第１の端板部材１１に固
定され、他端が第２の端板部材１２に固定され、一定の
ばね力によって、これら第１および第２の端板部材１
１、１２を離れる方向に常に付勢している。

【００３０】ここで、本例では、下側に位置している第
１の端板部材１１が容器本体５の平坦な底面５ａに接着
剤等で固定されている。これに対して、上側に位置して
いる第２の端板部材１２はインク収納部内部を上下に移
動可能な状態とされている。固定側の第１の端板部材１
１および容器底板部分５ｂには、これらを貫通した状態
にインク取出し孔１７が形成されている。このインク取
出し孔１７におけるインク収容部内部に連通している内
側連通口１７ａにはフィルタ１８が取り付けられてい
る。このフィルタ１８によって、インクに混入している
異物が捕捉され、また、気泡の通過が阻止されるように
なっている。インク取出し孔１７の外側連通口１７ｂの
側の部分にはインク漏れを防止するための弁部材１９が
装着されている。

【００３１】なお、容器本体５に固定した第１の端板部
材１１を独立した部材として用意せずに、容器本体５の
底板部分５ｂに、第１の端板部材１１として機能する端
板部分を一体成形してもよい。

【００３２】次に、筒状胴部１３を形成している可撓性
膜は、樹脂薄膜に金属材料あるいは無機材料を蒸着させ
た蒸着膜である。本例では、この蒸着膜を、ポリエチレ
ンあるいはポリプロピレンの内側樹脂薄膜と、ポリエチ
レンテレフタレートの外側樹脂薄膜と、これら内側樹脂
薄膜および外側樹脂薄膜の間に金属材料あるいは無機材
料を蒸着した複合蒸着膜としてある。金属材料としては
アルミニウムを用いことができ、無機材料としてはシリ
カ等を用いることができる。この構成の複合蒸着膜の場
合には、内側樹脂薄膜がインク収容部内側に面するよう
に配置すればよい。

【００３３】複合蒸着膜の代わりに、筒状胴部１３を形
成している可撓性膜を、ゴム、エラストマー等の弾性素
材からなる弾性薄膜とすることもできる。

【００３４】このように構成した本例のインクタンク１
を、インクジェットプリンタの側に装着すると、そのイ
ンク取出し孔１７にインクジェットプリンタ側のインク
供給針が差し込まれて、インクジェットヘッドへのイン
ク供給経路が形成される。インクジェットヘッドのイン
クノズルからインク液滴が吐出されると、その吐出圧力
によってインク取出し口１７に負圧が発生し、インク収
納部３の内部からインクが供給される。

【００３５】インクの消費に伴って、図３に示すよう
に、可動側の第２の端板部材１２がばね力に逆らって第
１の端板部材１１に接近してインク収容部３の容積が徐
々に減少する。インクが無くなった状態では可動側の第
２の端板部材１２が第１の端板部材１１に最も接近した
状態になる。

【００３６】このように構成した本例のインクタンク１
では、インク収容部３が、剛体である第１および第２の
端板部材１１、１２と、可撓性のある筒状胴部１３から
構成されている。従って、従来のような可撓性素材のみ
からなるインク袋とは異なり、変形量を大きくとること
ができ、また、適切な負圧（背圧）状態を維持すること
も容易である。よって、インク収容部３を剛体容器２の
形状に合わせることが容易であり、体積効率を高めるこ
とができる。また、インク容器の形状を比較的自由に設
定することができ、厚いインク収容部も形成できる。

【００３７】また、第１および第２の端板部材１１、１
２の間に配置されているコイルばね１４のばね特性を適
切に設定することによって、インク収容部３の背圧を適
切な状態に設定できる。また、コイルばね１４を配置す
ることによって、第１および第２の端板部材１１、１２
の距離が広い場合においても、当該インク収容部３の形
状を保持できる。

【００３８】さらに、フォーム式のインクタンクにおけ
るようなインク特性の劣化等の弊害も発生しない。

【００３９】これに加えて、インク収容部３は剛体容器
２で覆われているので、次のような利点がある。例え
ば、樹脂薄膜にアルミニウムを蒸着した構成の可撓性素
材を用いてインク収容部３の筒状胴部１３を形成した場
合には、当該可撓性素材にはピンホールが多数存在する
ので、それらを透過して水蒸気が放出される。しかし、
インク収容部３から放出された水蒸気は当該インク収容
部３と剛体容器２の間の空間に溜り、当該空間が水蒸気
で飽和した状態に近くなる。この結果、充填されている
インクからの水分蒸発を抑制でき、インクの物性変化を
防止できる。

【００４０】なお、本例では、可撓性素材からなる筒状
胴部１３を第１および第２の端板部材１１、１２に対し
て接着固定あるいは融着固定しているが、パッキングリ
ング等の封止具を用いて固定してもよい。例えば、図４
に示すように、円筒形状のインク収容部３Ａを形成する
ために、円盤状の第１および第２の端板部材１１Ａ、１
２Ａを、円形断面の筒状胴部１３Ａの両端開口に対し
て、パッキングリング２０Ａ、２０Ｂを用いて液密状態
で取り付けることができる。この場合には、各端板部材
１１Ａ、１２Ａの外周面に溝５１を形成し、パッキング
リング２０Ａ、２０Ｂの側の突起がここに嵌まり込むよ
うに構成すれば、液密状態を確実に形成できる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のインクタ
ンクでは、剛体容器内にインクが充填されたインク収容
部を収納し、当該インク収容部を、可撓性素材からなる
筒状胴部と、この両端開口部を液密状態で封鎖する第１
および第２の端板部材とにより構成してある。

【００４２】従って、本発明によれば、従来のような可
撓性素材のみからなるインク袋とは異なり、背圧を適切
な状態に保持しながら、厚さのある形状のインク収容部
を容易に構成できる。この結果、従来に比べて体積効率
の良いインクタンクを実現できる。また、フォーム式の
インクタンクにおけるようなインク特性の劣化等の弊害
も発生しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したインクタンクの一例を示す斜
視図である。

【図２】図１のインクタンクの概略断面図である。

【図３】図１のインクタンクのインク収容部がインク消
費に伴って容積が減少した状態を示す説明図である。

【図４】図１のインク収容部の別の例を示す斜視図およ
び部分断面図である。

【符号の説明】

１インクタンク２剛体容器３、３Ａインク収容部４インク５容器本体５ａ底面５ｂ底板部分６容器蓋７剛体容器内部８大気連通孔１１、１１Ａ第１の端板部材１１ａ外周側面１２、１２Ａ第２の端板部材１２ａ外周側面１３、１３Ａインク収容部１４コイルばね１５第１の端板部材１５ａ四周側面１６第２の端板部材１６ａ四周側面１７インク取出し孔１８フィルタ２０Ａ、２０Ｂパッキングリング

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】剛体容器と、この剛体容器の内部に収納されているインク収容部と、このインク収容部内に充填されているインクを前記剛体
容器の外側に取出すためのインク取出し孔と、前記剛体容器の内部を大気開放している大気連通孔とを
有し、前記インク収容部は、対向配置された剛体である第１お
よび第２の端板部材と、可撓性膜からなる両端が開口し
た筒状胴部とを備え、この筒状胴部の両端の開口部がそ
れぞれ前記第１および第２の端板部材により液密状態で
封鎖されていることを特徴とするインクタンク。
【請求項２】請求項１において、前記第１の端板部材が前記剛体容器に固定され、前記第２の端板部材が可動状態に保持されていることを
特徴とするインクタンク。
【請求項３】請求項２において、前記第１の端板部材を貫通した状態で、前記インク取出
し孔が形成されていることを特徴とするインクタンク。
【請求項４】請求項２において、前記剛体容器の壁面部分には、前記第１の端板部材とし
て機能する端板部分が一体形成されており、この端板部分を貫通する状態で、前記インク取出し孔が
形成されていることを特徴とするインクタンク。
【請求項５】請求項１において、前記インク取出し孔における前記インク収容部の内部に
連通している内部連通口には、インクに混入している異
物を捕捉すると共に気泡の侵入を阻止するためのフィル
タが取り付けられていることを特徴とするインクタン
ク。
【請求項６】請求項１において、前記第１および第２の端板部材を相互に離す方向にばね
力を付与しているばね部材を有していることを特徴とす
るインクタンク。
【請求項７】請求項６において、前記ばね部材は、前記インク収容部の内部において前記
第１および第２の端板部材の間に配置したコイルばねで
あることを特徴とするインクタンク。
【請求項８】請求項１において、前記剛体容器および前記インク収容部の外形は直方体、
あるいは円筒体であることを特徴とするインクタンク。
【請求項９】請求項１において、前記筒状胴部を形成している可撓性膜は、樹脂薄膜に金
属材料あるいは無機材料を蒸着させたものであることを
特徴とするインクタンク。
【請求項１０】請求項９において、前記可撓性膜は、ポリエチレンあるいはポリプロピレン
の内側樹脂薄膜と、ポリエチレンテレフタレートの外側
樹脂薄膜と、これら内側樹脂薄膜および外側樹脂薄膜の
間に金属あるいは無機材料を蒸着した複合蒸着膜であ
り、前記内側樹脂薄膜が前記インク収容部の内側に面するよ
うに配置されていることを特徴とするインクタンク。
【請求項１１】請求項９または１０において、前記金属材料はアルミニウムであることを特徴とするイ
ンクタンク。
【請求項１２】請求項１において、前記筒状胴部を形成している可撓性膜は、ゴム、エラス
トマー等の弾性素材からなる弾性薄膜であることを特徴
とするインクタンク。
【請求項１３】請求項１において、前記筒状胴部の両端開口縁部分が、前記第１および第２
の端板部材の外周側面を包み込む状態で、当該筒状胴部
にこれら第１および第２の端板部材が取り付けられてい
ることを特徴とするインクタンク。
【請求項１４】請求項１３において、前記筒状胴部の両端開口縁部分と前記第１および第２の
端板部材の外周側面とが、接着、融着、あるいは、パッ
キングリングによって、固定されていることを特徴とす
るインクタンク。