JP2008230255A - 液体貯留手段及び液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構造が簡単でガスバリア性の高い液体貯留手段及び該液体貯留手段を搭載した液体噴射装置を提供する。
【解決手段】ケース４５ａに形成した内ケース４５ａ２をフィルム４５ｆ１，４５ｆ２にて密閉して、インク室４５ｇと、２つの第１及び第２の空気室４５ｈ，４５ｉとに区画し、インク室４５ｇを２つの第１及び第２の空気室４５ｈ，４５ｉに挟まれるように構成した。これらの第１及び第２の空気室４５ｈ，４５ｉに空気を導入させて、各フィルム４５ｆ１，４５ｆ２を撓ませることによりインク室４５ｇ内のインクを加圧しインクを導出する。
【選択図】図４

Description

本発明は、液体貯留手段及び該液体貯留手段を搭載した液体噴射装置に関する。

従来、液体噴射ヘッドのノズルから液滴を噴射する液体噴射装置として、インクジェット式プリンタがある。このインクジェット式プリンタには、インクカートリッジをキャリッジ以外の場所に搭載するオフキャリッジタイプのインク供給システムを備えるものがある。このオフキャリッジタイプのインク供給システムを備える場合としては、大判印刷のために大容量のインクカートリッジを備える場合、及び、インクカートリッジを搭載しないことによりキャリッジを小型化し、インクジェット式プリンタを小型化、薄型化する場合等がある。

このオフキャリッジタイプのインク供給システムでは、例えば、インクカートリッジを本体側に配設する。そして、インクカートリッジから、供給チューブを介して、キャリッジに搭載されたサブタンク等へインクを供給する。一方、プリンタの印刷の高速化、高精細化によるインクの流量の増加のため、供給チューブ内のインクの動圧が高まり、サブタンクへのインクの供給量が不足する問題があった。

この問題に対し、インクカートリッジのケース内に袋状のインクパックを収容し、ケースとインクパックとの間に空気を導入することにより、インクパックを加圧して強制的にインクを導出するインクカートリッジがあった（例えば、特許文献１参照。）。

ところが、ケース内に袋状のインクパックを収容するインクカートリッジでは、ケースとインクパックとの間の空気圧を高める必要がある。このため、図１０のように、インクパックを取り付けるためのケースの開口部を、気密状態にシールする必要がある。このインクカートリッジ５１では、ケース５２に形成された開口部５３から、インクパック５４の開口部を封止した栓体５５を外部に突出させている。この状態で、開口部５３にＯリング５６を充てると共に、ケース５２の外側から係合部材５７を押し込むことで、栓体５５を開口部５３に気密状態に取り付けている。

従って、ケース内に袋状のインクパック等を収容するインクカートリッジでは、シール性を向上させるためのシール部材が必要になる他、シール部材の構造が複雑になり、コストが増大する、又は装置が大型化する場合があった。

そこで、容器本体の凹面部を袋体にて可撓膜からなる袋体を覆い、袋体と凹面部との間に形成した空間にインクを充填したインク容器が提案されている（例えば、特許文献２）。そして、凹面を持つ非可撓性の蓋を、容器本体に取り付け、蓋と袋体との間に空気を導入して袋体を加圧しインクを導出している。このインク容器はインクパックを収容しないので、シール部材が不要になるため、構造が簡単で小型化が図れ、安価に作れる。
特開２００１−２１２９７３号公報 特開昭５９−２０９８７８号公報

ところで、特許文献２で示すインク容器においても、インクの脱気度を保つことがインクの品質を保つ上で重要である。しかしながら、特許文献２のインク容器では空間にインクを充填した空間の一側面に可撓膜が、その他の面は非可撓性の容器本体とからなる。非可撓性の容器本体は一般にガスバリア製の低いプラスチック樹脂が使われる。そのため、仮にガスバリア製の高い可撓膜を使っても、インクを充填する空間を形成するには容器本体が大きな面積を有することから、インクの脱気度を保つには十分ではなかった。

また、特許文献２において、非可撓性の蓋を非可撓性の容器本体に固定して空気を導入する空間を作っている。この蓋を容器本体に固定する際、生じるゴミ等の発生を抑えるとともに、簡単な装置で形成する必要がある。

本発明の目的は、構造が簡単でガスバリア性の高い液体貯留手段及び該液体貯留手段を搭載した液体噴射装置を提供することにある。
また、本発明の目的は、ゴミ等の発生を抑えるとともに簡単な装置で作ることができる液体貯留手段及び該液体貯留手段を搭載した液体噴射装置を提供することにある。

本発明の液体貯留手段は、ケース内に液体を貯留する液体貯留部及び気体を収容する気体収容部を備え、前記ケースには前記液体貯留部に連通する液体導出口及び前記気体収容部に連通する気体導入口がそれぞれ形成されると共に、前記気体導入口から導入した気体の圧力により前記液体貯留部の液体を前記液体導出口から前記ケースの外部に導出可能な液体貯留手段であって、前記ケースの内側に相対向する２面が開口した内ケースを形成し、その２面が開口した開口部を可撓性の仕切部材にてそれぞれ密閉し、前記内ケースと前記仕切部材とで前記液体貯留部を形成するとともに、前記ケースと前記仕切部材とで前記気体収容部を形成した。

本発明の液体貯留手段によれば、ケース内を仕切部材で仕切るだけで、液体貯留部及び気体収容部が簡単にできる。液体貯留部を形成する面の内、２面を可撓性の仕切部材で形成し、残る面を内ケースで形成することから、例えばガスバリア性の低い材質を使った内ケースで形成される液体貯留部の面を小さくし、ガスバリア性の高い材質を使った仕切部材で形成される液体貯留部の面を大きくできる。その結果、より高い脱気度の高い液体貯留部を形成することができる。また、２面に可撓性の仕切部材を設けたので、撓む量が小さい仕切部材を使っても、両面の仕切部材の撓み量のトータルで考えればよいことから、その撓み量を多くできる。その結果、液体残量を減らすことができる。

この液体貯留手段において、前記可撓性の仕切部材は、可撓性のフィルムであって、内ケースの開口部の溶着部に対して熱溶着した。
これによれば、液体貯留部を形成する面の内、２面を可撓性のフィルムで形成し、残る面を内ケースで形成することから、例えばガスバリア性の低い材質を使った内ケースで形成される液体貯留部の面を小さくし、ガスバリア性の高い材質を使ったフィルムで形成される液体貯留部の面を大きくできる。その結果、より高い脱気度の高い液体貯留部を形成することができる。また、２面に可撓性のフィルムを設けたので、撓む量が小さいフィルムを使っても、両面のフィルムの撓み量のトータルで考えればよいことから、その撓み量を多くできる。その結果、液体残量を減らすことができる。

この液体貯留手段において、可撓性のフィルムは、溶着面側の層が前記内ケースに対して溶着する材質の溶着層と、ガスバリア層との積層構造である。
これによれば、ケースへの溶着性が良く密閉空間が形成できると共に、脱気度の高い液体貯留部を形成することができる。また、ガスバリア層を形成したことによって、撓む量が小さいフィルムとなっても、両面のフィルムの撓み量のトータルで考えればよいことから、その撓み量を多くできる。その結果、液体残量を減らすことができる。

この液体貯留手段において、前記内側に内ケースを設けたケースは、前記内ケースと同様に相対向する２面が開口し、その２面が開口した開口部をそれぞれ蓋にて密閉した。
これによれば、蓋にて２面が開口した開口部をそれぞれ密閉することにより、液体貯留部が２つの気体収容部に挟まれる構成にでき、液体貯留部内の液体が少なくなった場合にも、２つの気体収容部に気体を導入させて、各仕切部材を撓ませることができる。従って、液体貯留部内の液体が少ない場合にも、各仕切部材を撓ませることにより液体貯留部内の液体を加圧し、液体を導出することができる。

本発明の液体貯留手段は、ケース内に液体を貯留する液体貯留部及び気体を収容する気体収容部を備え、前記ケースには前記液体貯留部に連通する液体導出口及び前記気体収容部に連通する気体導入口がそれぞれ形成されると共に、前記気体導入口から導入した気体の圧力により前記液体貯留部の液体を前記液体導出口から前記ケースの外部に導出可能な液体貯留手段であって、可撓性の第１の仕切部材を前記ケースに熱溶着することにより、前記ケースと前記第１の仕切部材とで前記液体貯留部が形成され、前記ケースに形成された開口部を可撓性の第２の仕切部材で熱溶着して密閉し、前記ケースと前記第１の仕切部材及び第２の仕切部材により前記気体収容部が形成された。

本発明によれば、ケースに可撓性の仕切部材を熱溶着して密閉空間を形成したことから、接合工程よるごみの発生が少なく、ゴミの付着がない。また、熱溶着は他の接合方法と比べて容易に行うことができ、大容量の液体貯留手段を簡単かつ容易に作ることができる。また、液体貯留部と気体収容部を可撓性を有する仕切部材をケースにそれぞれ熱溶着することにより容易に製造することができる。また、ケースの同一面側でそれぞれの仕切部材を熱溶着することが可能で効率よく製造することができる。

この液体貯留手段において、前記開口部を密閉した前記第２の仕切部材を覆う保護用蓋を前記ケースに設けた。
これによれば、保護用蓋によりケースの開口部を覆うようにした。このため、第２の仕切部材が破損するのを防止することができる。第２の仕切部材がケースを密閉して気体収容部を形成してケースの蓋としての役割を兼用することから、保護用蓋は、ケースに対して溶着等する必要がなくなり、保護用蓋の材質は特に限定されない。従って、液体貯留手段が外観を重視される場合、保護用蓋は好適な材料を自由に選択することができる。

本発明の液体噴射装置は、上記に記載の液体貯留手段から供給された液体を吐出する液体噴射ヘッドと、該液体噴射ヘッドを搭載して往復移動するキャリッジとを備えた液体噴射装置である。

これによれば、脱気度が保たれた液体貯留手段内に貯留された液体が少なくなっても、液体を液体噴射ヘッドに供給することができる液体噴射装置を得ることができる。また、液体噴射装置に搭載される液体貯留手段を簡易な構成とすることにより、液体噴射装置の製造におけるコストを低減することができる。

（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図１〜図５に従って説明する。
液体噴射装置としてのインクジェット式プリンタ（以下、プリンタとする。）は、図示しないケースの中に、図１に示すプリンタ本体１１を備える。プリンタ本体１１は、フレーム１２と、このフレーム１２内に配設された紙送り部材１３とを備えており、図示しない紙送り機構により、紙送り部材１３上に紙を搬送する。また、フレーム１２の右側板１２ａと左側板１２ｂとの間には、紙送り部材１３と平行にガイド部材１４が架設されており、このガイド部材１４には、キャリッジ１５が摺動可能に支持されている。このキャリッジ１５は、タイミングベルト１６を介して、フレーム１２の背板１２ｃに設けられたキャリッジモータ１７に接続されている。そして、キャリッジ１５は、キャリッジモータ１７の駆動によりガイド部材１４に沿って往復移動されるようになっている。

また、キャリッジ１５には、紙送り部材１３に対向する面に、液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド２０が搭載されている。さらに、キャリッジ１５には、記録ヘッド２０に液体としてのインクを供給するサブタンク２１〜２４が搭載されている。本実施形態では、ブラックインク、シアン、マゼンタ及びイエローの各インクに対応して、４個のサブタンク２１〜２４が配設されている。

記録ヘッド２０の下面には、図示しないノズル吐出口が形成されており、図示しない圧電素子の駆動により、各インクをそれぞれ対応するノズル吐出口から紙に対して吐出し、印刷が行われる。

一方、フレーム１２の右端には、液体貯留手段としてのインクカートリッジ４５〜４８を着脱可能に搭載する、カートリッジホルダ１９が設けられている。本実施形態では、カートリッジホルダ１９には、４色のインクに対応して、４個のインクカートリッジ４５〜４８が設けられている。このインクカートリッジ４５〜４８は、空気供給チューブ２９〜３２を介して空気ポンプ３３と接続されており、この空気ポンプ３３により生成される、気体としての空気がインクカートリッジ４５〜４８内に供給される。そして、インクカートリッジ４５〜４８内への加圧により、可撓性のインク供給チューブ３４〜３７を介して、各サブタンク２１〜２４に対して、それぞれインクが供給される。

図２は、プリンタ本体１１のインク供給システムの構成を説明するための模式図である。尚、各インクカートリッジ４５〜４８、各空気供給チューブ２９〜３２及び各インク供給チューブ３４〜３７は、それぞれ同じ構造である。従って、説明の便宜上、サブタンク２１へインクを供給するためのインクカートリッジ４５から構成されるインク供給システムについて説明し、他のインクカートリッジ４６〜４８のインク供給システムの説明は省略する。

空気ポンプ３３により生成された空気は、まず圧力調整弁４２へ供給され、さらに圧力検出器４１及び空気供給チューブ２９を介して、インクカートリッジ４５に供給されるようになっている。圧力調整弁４２は、空気ポンプ３３によって加圧された空気圧が所定値以上に達した時に、圧力を開放してインクカートリッジ４５に加わる空気圧を所定の範囲にさせる機能を有している。

また、圧力検出器４１は、空気ポンプ３３によって加圧された空気圧を検知し、空気ポンプ３３の駆動を制御するように機能する。すなわち、空気ポンプ３３によって加圧された空気圧が所定値の圧力に達したことを検知した場合には、空気ポンプ３３の駆動を停止させる。そして、圧力検出器４１によって空気圧が所定値以下となったことを検出した場合には、空気ポンプ３３を駆動させるように制御する。このように、圧力検出器４１は、空気ポンプ３３の駆動と駆動の停止とを繰り返し行うことにより、インクカートリッジ４５に加わる空気圧が所定の範囲に維持されるように機能する。

このインクカートリッジ４５の構造について、図３〜図５に従って説明する。
図３は、インクカートリッジ４５のケース４５ａを上方からみた平面図である。
図４及び図５は、本実施形態のインクカートリッジ４５の断面図であって、それぞれ、図３のＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線における断面を示し、ケース４５ａを蓋４５ｂ，４５ｃで覆った場合を示している。インクカートリッジ４５は、上下に開口した、四角枠状のケース４５ａを備えており、このケース４５ａは、上下両面の開口部を蓋４５ｂ，４５ｃで覆われることにより封止される。

ポリプロピレン等からなるケース４５ａは、その上面と下面の２面に蓋４５ｂ，４５ｃを溶着するための蓋溶着部４５ｅ１，４５ｅ２がそれぞれ形成される。ケース４５ａには、ケース４５ａには、その内側に連結枠４５ａ１を介して内ケース４５ａ２が一体形成されている。内ケース４５ａ２はその上下２面が開口した四角枠体であって、フィルム溶着部４５ｄ１，４５ｄ２が、上面と下面にそれぞれ形成される。従って、フィルム溶着部４５ｄ１，４５ｄ２は四角枠状に形成され、このフィルム溶着部４５ｄ１，４５ｄ２を囲むように、蓋溶着部４５ｅ１，４５ｅ２が四角枠状に形成される。また、ケース４５ａの蓋溶着部４５ｅ１，４５ｅ２は、内ケース４５ａ２のフィルム溶着部４５ｄ１，４５ｄ２よりも突出するように形成されている。そして、この上下両側のフィルム溶着部４５ｄ１，４５ｄ２に、それぞれ対応する仕切部材としてのフィルム４５ｆ１、４５ｆ２がそれぞれ熱溶着すると、２枚のフィルム４５ｆ１、４５ｆ２と、内ケース４５ａ２の側面とにより、液体貯留部としてのインク室４５ｇが形成される。尚、フィルム４５ｆ１，４５ｆ２は、溶着面側からポリプロピレン（溶着層）、ガスバリア層、ナイロン等を積層させた、積層構造になっている。

フィルム４５ｆ１，４５ｆ２をフィルム溶着部４５ｄ１，４５ｄ２に熱溶着する際は、ケース４５ａを固定用装置（図示せず）により固定する。そして、フィルム溶着部４５ｄ１，４５ｄ２にフィルム４５ｆ１，４５ｆ２を載せた状態で上方からヒータチップ（図示せず）を降下させ、フィルム４５ｆ１，４５ｆ２をフィルム溶着部４５ｄ１，４５ｄ２に熱溶着させる。

さらに、フィルム溶着部４５ｄ１，４５ｄ２にフィルム４５ｆ１、４５ｆ２を溶着した状態で、蓋溶着部４５ｅ１，４５ｅ２に、ケース４５ａと同材質からなる蓋４５ｂ，４５ｃを振動溶着する。蓋４５ｂ、４５ｃを蓋溶着部４５ｅ１，４５ｅ２に振動溶着させる際は、蓋溶着部４５ｅ１，４５ｅ２に当接した蓋４５ｂ、４５ｃとケース４５ａとを２つの振動溶着装置（図示せず）で挟み、アクチュエータの駆動により、重力方向に荷重を加えると共に水平方向に振動動作を与えるように駆動させる。この動作によって、蓋４５ｂ、４５ｃは、蓋溶着部４５ｅ１，４５ｅ２に対して荷重を加えつつ摺動される。従って、その両者間に発生する摩擦熱により、蓋４５ｂ、４５ｃの蓋溶着部４５ｅ１，４５ｅ２に当接した箇所及び蓋溶着部４５ｅ１，４５ｅ２はそれぞれ溶融される。そして、荷重を加えた状態で、振動溶着装置における水平方向の振動動作を停止させることで、蓋４５ｂ、４５ｃが蓋溶着部４５ｅ１，４５ｅ２に対して気密状態に接合される。

その結果、蓋４５ｂ、フィルム４５ｆ１及びケース４５ａの側面により、インク室４５ｇの上方に第１の空気室４５ｈが形成される。又、蓋４５ｃ、フィルム４５ｆ２及びケース４５ａの側面により、インク室４５ｇの下方に、第２の空気室４５ｉが形成される。このため、ケース４５ａ内は２枚のフィルム４５ｆ１、４５ｆ２によって、インク室４５ｇと、気体収容部としての２つの第１及び第２の空気室４５ｈ，４５ｉとに区画され、インク室４５ｇは第１及び第２の空気室４５ｈ，４５ｉに挟まれた状態になる。

また、ケース４５ａの一側面には、インク供給チューブ３４と接続する第１の接続部４５ｊ及び空気供給チューブ２９と導入する第２の接続部４５ｋが、突出形成されている。第１の接続部４５ｊには、図４に示すようにインク導出口４５ｍが貫通形成され、第２の接続部４５ｋには、図５に示すように空気導入口４５ｎが貫通形成されている。インク導出口４５ｍは、インク室４５ｇに貯留されたインクを外部に導出するために形成され、内部にバルブ２５ｊと、シール部材２５ｋが配設されている。シール部材２５ｋには、チューブ用孔２５ｍが貫通形成されており、このチューブ用孔２５ｍは、インク供給チューブ３４と接続される図示しない供給針を嵌挿するための大径部と、小径部とから構成されている。そして、同小径部は、バルブ２５ｊを構成する弁体２５ｑと当接するように配設されている。この状態で、インク供給チューブ３４と接続された供給針を大径部に差し込むと、供給針の先端が弁体２５ｑを押圧する。弁体２５ｑは、押圧されると小径部から離間するため、インク導出口４５ｍにインク室４５ｇからインクが導出する。

空気導入口４５ｎは、図５に示すように、第２の接続部４５ｋを貫通すると共に、ケース４５ａの内側面に設けた連結枠４５ａ１において、図中上下方向に分岐しており、一方は第１の空気室４５ｈに、他方は第２の空気室４５ｉにおいて開口している。このため、サブタンク２１内のインクが減少すると、空気供給チューブ２９を介して、空気ポンプ３３より第１及び第２の空気室４５ｈ，４５ｉに空気が導入され、その結果、第１及び第２の空気室４５ｈ，４５ｉ内の圧力がそれぞれ上昇する。この圧力によって各フィルム４５ｆ１，４５ｆ２がインク室４５ｇ側に押圧されて撓むことにより、インク室４５ｇ内のインクが、インク導出口４５ｍから導出される。このため、インク残量が少ない場合にも、インクを導出することができる。

このような構成のインクカートリッジ４５は、図１に示すように、蓋４５ｂ、４５ｃが、フレーム１２の右側板１２ａ及び左側板１２ｂと略平行になるように、プリンタ本体１１に配設されている。そして、インクカートリッジ４５から導出されたインクは、図２に示すように、インク供給チューブ３４を介して、サブタンク２１に導入される。インク供給チューブ３４には、その途中にインク補給バルブ３４ａが設けられており、このインク補給バルブ３４ａを開閉することにより、サブタンク２１へのインクの供給が制御される。

サブタンク２１には、内部にフロート部材２１ａが配設されており、フロート部材２１ａの一端には永久磁石２１ｂが取り付けられている。そして、ホール素子等からなる磁電変換素子２１ｃ，２１ｄが基板２１ｅに装着されて、サブタンク２１の側壁に配置されている。この構成により、フロート部材２１ａの浮上位置により変化する、永久磁石２１ｂによる磁力線量に応じて、磁電変換素子２１ｃ，２１ｄにより電気的出力が発生する。例えば、サブタンク２１内のインク量が少なくなった場合には、フロート部材２１ａの位置が重力方向の下方に移動し、これに伴い永久磁石２１ｂの位置も下方に移動する。このため、磁電変換素子２１ｃ，２１ｄの電気的出力は、サブタンク２１内のインク量として感知することができ、インク量が少ないと感知した場合にはインク補給バルブ３４ａが開弁される。

これにより、インクカートリッジ４５内で加圧されたインクは、インク量が低下したサブタンク２１へ導出される。そして、サブタンク２１内のインク量が所定の容量に達した場合には、磁電変換素子２１ｃ，２１ｄの電気的出力に基づいて、インク補給バルブ３４ａが閉弁される。このようなインク補給バルブ３４ａの開閉の繰り返しにより、サブタンク２１内へインクが補給され、サブタンク２１には常にほぼ一定のインクが貯留される。

第１の実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）第１の実施形態では、蓋４５ｂ、４５ｃで覆われたケース４５ａの内ケース４５ａ２を、フィルム４５ｆ１，４５ｆ２で仕切ることにより、インク室４５ｇ、第１及び第２の空気室４５ｈ，４５ｉを形成した。このため、インク室４５ｇを袋状のインクパック等で構成する必要がなくなる。従って、インク室４５ｇを簡易に構成することができ、インクカートリッジ４５の製造、組み立ての際のコストを低減することができる。

また、ケース４５ａに、空気導入口４５ｎ及びインク導出口４５ｍを直接形成した。このため、空気導入口４５ｎから、第１及び第２の空気室４５ｈ，４５ｉに空気を直接導入し、ケース４５ａに形成されたインク導出口４５ｍから、インク室４５ｇ内のインクを直接導出することができる。従って、ケース４５ａと、第１及び第２の空気室４５ｈ，４５ｉ並びにインク室４５ｇとを接続する必要がなくなり、接続するためのシール部材が不要となる。このため、インクカートリッジ４５を簡易な構成とすることができる。従って、コストの増大、装置の大型化を防止することができる。

（２）第１の実施形態では、ケース４５ａをフィルム４５ｆ１，４５ｆ２で仕切ることにより、インク室４５ｇ、第１及び第２の空気室４５ｈ，４５ｉを形成した。そして、第１及び第２の空気室４５ｈ，４５ｉに、空気ポンプ３３により生成された空気を導入するようにした。従って、加圧空気により可撓性のフィルム４５ｆ１，４５ｆ２が撓むことによって、インク室４５ｇ内のインクを加圧することができる。このため、インク室４５ｇ内のインクが少ない場合にも、インクを導出することができる。

（３）第１の実施形態では、インク室４５ｇを形成する６面の内、面積の広い上下の面をフィルム４５ｆ１，４５ｆ２で形成し、残る４つの面（側面）をケース４５ａ（内ケース４５ａ２）で形成した。即ち、ガスバリア性の低いプラスチック樹脂よりなるケース４５ａ（内ケース４５ａ２）で形成されるインク室４５ｇの面をできるだけ少なくし、ガスバリア性の高いフィルム４５ｆ１，４５ｆ２で形成されるインク室４５ｇの面を大きくした。従って、より脱気度の高いインク室４５ｇを形成することができる。

特に、本実施形態のように、フィルム４５ｆ１，４５ｆ２がポリプロピレン、ガスバリア層、ナイロン等を積層させて構成されていて、ガスバリア層が性能のよいアルミ等の金属層でできたフィルムを使用することによって、より脱気度を保つことができる。

（４）第１の実施形態では、ケース４５ａ内を、２枚のフィルム４５ｆ１，４５ｆ２によって、インク室４５ｇと、２つの第１及び第２の空気室４５ｈ，４５ｉとに区画し、インク室４５ｇを２つの第１及び第２の空気室４５ｈ，４５ｉに挟まれるように構成した。このため、インク室４５ｇ内のインクが少なくなった場合にも、第１及び第２の空気室４５ｈ，４５ｉに空気をそれぞれ導入させて、各フィルム４５ｆ１，４５ｆ２を撓ませることができる。従って、インク室４５ｇ内のインクが少ない場合にも、各フィルム４５ｆ１、４５ｆ２を撓ませることによりインク室４５ｇ内のインクを加圧し、インクを導出することができる。特に、変形量の小さいガスバリア性の高いフィルム４５ｆ１，４５ｆ２を使った場合、両面に貼ることによってトータルでその変形量を多くでき、インク残量を減らすことができる。その結果、脱気度を保持し消費されないインクの残量を少なくすることができる。

（５）第１の実施形態では、各フィルム溶着部４５ｄ１，４５ｄ２に各フィルム４５ｆ１，４５ｆ２をそれぞれ熱溶着し、フィルム溶着部４５ｄ１，４５ｄ２よりも突出した各蓋溶着部４５ｅ１，４５ｅ２に蓋４５ｂ，４５ｃを振動溶着した。このため、インク室４５ｇ及び第１及び第２の空気室４５ｈ，４５ｉのシール性を向上させると共に、簡易な構成でインク室４５ｇの両側に第１及び第２の空気室４５ｈ，４５ｉを配置することができる。

（６）第１の実施形態では、ケース４５ａの一側面に、第１の接続部４５ｊ、第２の接続部４５ｋを形成し、インク導出口４５ｍ及び空気導入口４５ｎがそれぞれ貫通形成されるようにした。このため、プリンタ本体１１に配設されたインクカートリッジ４５の側面から、インクを導出又は空気を導入する場合にも対応することができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明を具体化した第２の実施形態を図６に従って説明する。尚、第２の実施形態は、第１の実施形態のインクカートリッジの構成を変更したのみの構成であるため、同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。

図６は、図３のＡ−Ａ線におけるインクカートリッジ４９の断面図であって、外側フィルム４９ｂ及び保護用蓋４９ｈで覆った場合を示している。インクカートリッジ４９は、上側が開口した、直方体形状のケース４９ａを備えている。

ポリプロピレン等からなるケース４９ａには、フィルム溶着部４９ｃと、蓋溶着部４９ｄとが突出形成されている。フィルム溶着部４９ｃは四角枠状に形成されており、このフィルム溶着部４９ｃを囲むように、蓋溶着部４９ｄが四角枠状に形成される。さらに、蓋溶着部４９ｄは、フィルム溶着部４９ｃよりも高くなるように形成されている。

そして、フィルム溶着部４９ｃに、第１の仕切部材としての内側フィルム４９ｅを熱溶着すると、内側フィルム４９ｅと、ケース４９ａの底面及び側面とで、液体貯留部としてのインク室４９ｆが形成される。さらに、フィルム溶着部４９ｃに内側フィルム４９ｅを溶着した状態で、第２の仕切部材としての外側フィルム４９ｂを蓋溶着部４９ｄに熱溶着すると、外側フィルム４９ｂ、内側フィルム４９ｅ及びケース４９ａの側面により、インク室４９ｆの上方に気体収容部としての空気室４９ｇが形成される。従って、インク室４９ｆ及び空気室４９ｇは、内側フィルム４９ｅ及び外側フィルム４９ｂを、同じように熱溶着することにより形成されるため、インクカートリッジ４９を組み立てる工程の複雑化が防止される。

蓋溶着部４９ｄに外側フィルム４９ｂを溶着した後、保護用蓋４９ｈによりケース４９ａの上面が覆われる。保護用蓋４９ｈは、合成樹脂からなり、有底状であって、側面の端部が内側に折れ曲がるように形成されている。この折れ曲がった端部は、蓋溶着部４９ｄの下方の、ケース４９ａから水平に突出形成された突部４９ｉにより掛止することができる。このため、保護用蓋４９ｈがケース４９ａからはずれるのを防止することができる。

第２の実施形態によれば、第１の実施形態に記載の（１）、（２）、（６）の効果と同様な効果に加えて以下のような効果を得ることができる。
（７）第２の実施形態では、フィルム溶着部４９ｃに内側フィルム４９ｅを溶着した状態で、外側フィルム４９ｂを蓋溶着部４９ｄに熱溶着した。従って、インク室４９ｆ及び空気室４９ｇは、内側フィルム４９ｅ、外側フィルム４９ｂを、同じように熱溶着して形成されるため、インクカートリッジ４９を組み立てる工程の複雑化が防止される。

（８）しかも、第２の実施形態では、熱溶着は、例えば振動溶着のように削れたゴミが付着したりすることがない。また、熱溶着は、振動溶着にくらべて、大きな開口を有したケース４９ａの溶着部への溶着は比較的容易であるため、大容量のインクカートリッジ４９を簡単かつ容易に作ることができる。

（９）第２の実施形態では、蓋溶着部４９ｄに外側フィルム４９ｂを溶着した後、保護用蓋４９ｈによりケース４９ａの上面を覆うようにした。このため、外側フィルム４９ｂが破損するのを防止することができる。

（１０）第２の実施形態では、外側フィルム４９ｂでケース４９ａを密閉して空気室４９ｇを形成してケース４９ａの蓋としての役割を兼用させたので、保護用蓋４９ｈは、ケース４９ａに対して振動溶着等する必要がなくなることから、保護用蓋４９ｈの材質は特に限定されない。従って、インクカートリッジ４９が外観を重視される場合、好適な材料を自由に選択することができる。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態を図７〜図９に従って説明する。尚、第３の実施形態は、インクカートリッジの接続部分に特徴があるため、同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。

図７は、本実施形態のインクカートリッジ５０を上方からみた平面図である。図８は、図７のＤ−Ｄ線におけるインクカートリッジ５０の断面図、図９は、図７のＥ−Ｅ線におけるインクカートリッジ５０の断面図である。尚、図８及び図９は、ケース５０ａを蓋５０ｂで覆った場合を示している。インクカートリッジ５０は、上面が開口した直方体形状のケース５０ａを備えており、このケース５０ａは、開口部を蓋５０ｂで覆われることにより封止される。

ポリプロピレン等からなるケース５０ａには、フィルム溶着部５０ｃと、蓋溶着部５０ｄとが突出形成される。フィルム溶着部５０ｃは四角枠状に形成され、このフィルム溶着部５０ｃを囲むように、蓋溶着部５０ｄが四角枠状に形成される。また、蓋溶着部５０ｄは、フィルム溶着部５０ｃよりも高く形成される。

一方、フィルム溶着部５０ｃにフィルム５０ｅを熱溶着すると、フィルム５０ｅ、ケース５０ａの底面及び側面により、インク室５０ｆが形成される。また、蓋溶着部５０ｄに、ケース５０ａと同材質からなる蓋５０ｂを振動溶着すると、蓋５０ｂ、ケース５０ａの側面、及びフィルム５０ｅにより、空気室５０ｇが形成される。また、ケース５０ａの底面には、インク供給チューブ３４と接続された供給針を嵌挿するための、第１の接続部５０ｈが突出形成されている。この第１の接続部５０ｈと、第１の接続部５０ｈが形成されたケース５０ａの底面には、インク室５０ｆに連通したインク導出口５０ｉが貫通形成されている。

また、第１の接続部５０ｈが形成された底面には、空気供給チューブ２９を接続するための第２の接続部５０ｊが形成されている。この第２の接続部５０ｊ及び第２の接続部５０ｊが形成された側面には、図９に示すように、空気室５０ｇに連通した空気導入口５０ｋが貫通形成されている。空気導入口５０ｋは、空気室５０ｇに向かって、図中上下方向に貫通した孔から構成されており、空気ポンプ３３から供給された加圧空気を、インク室５０ｆの上方の空気室５０ｇに供給する。

このように、インク導出口５０ｉ及び空気導入口５０ｋは、第１の接続部５０ｈ及び第２の接続部５０ｊをケース５０ａの底面に形成することにより、ケース５０ａの底面において開口させることができる。このため、インクや、空気ポンプ３３から送出される空気をケース５０ａの底面から導出又は導入する必要がある場合等にも対応することができる。また、このインクカートリッジ５０は、ケース５０ａの底面が、フレーム１２の右側板１２ａ及び左側板１２ｂと略平行になるように配設できる。これ以外にも、ケース５０ａの底面が下面になるように配設することもできる。

第３の実施形態によれば、第１の実施形態に記載の（１）、（２）の効果と同様な効果に加えて以下のような効果を得ることができる。
（１１）第３の実施形態では、第１の接続部５０ｈ及び第２の接続部５０ｊを、ケース５０ａの底面に形成し、インク導出口５０ｉ及び空気導入口５０ｋを、それぞれ貫通形成してケース５０ａの底面において開口するようにした。このため、インクカートリッジ５０の配置される位置、空気ポンプ３３等の位置等に応じて、ケース５０ａの底面から、空気を導入又はインクを導出する必要がある場合にインクカートリッジ５０を対応させることができる。従って、プリンタ本体１１の設計の自由度を向上させることができる。

尚、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、インクカートリッジ４５〜４８は、４個設けられるようにしたが、プリンタ本体１１に搭載されるインクカートリッジの数は何個でもよい。

・上記各実施形態では、インクカートリッジ４５〜４８は、ケースの蓋が、フレーム１２の右側板１２ａ及び左側板１２ｂと略平行になるように、プリンタ本体１１に配設されるようにした。これ以外に、ケースの底面が下面になるように配置する等、インクカートリッジ４５〜４８をいずれの向きに配置してもよい。

・第１の実施形態及び第２の実施形態のようにフィルム４５ｆ１，４５ｆ２，５０ｅ又は内側フィルム４９ｅをたるませた状態で熱溶着させてもよい。このようにすると、フィルム４５ｆ１，４５ｆ２，５０ｅ又は内側フィルム４９ｅは、インク量が微量になっても撓んでインクを加圧することができる。また、インク室４９ｆ，５０ｆの底面又はインク室４５ｇ，４９ｆ，５０ｆの底面の側面を湾曲させるようにしてもよい。このようにすると、インク室４５ｇ，４９ｆ，５０ｆの隅部にインクが残留することがなくなる。このため、インクの導出性をより向上させることができる。

・第１の実施形態及び第３の実施形態に記載した蓋４５ｂ，４５ｃ，５０ｂを第２の実施形態のように、フィルムで構成するようにし、さらに保護用蓋で覆うようにしてもよい。このようにすると、インクカートリッジ４５、５０を組み立てる工程の複雑化を防止することができる。

・第２の実施形態に記載の第１の接続部４９ｊを、第３の実施形態のように、インクカートリッジ４９のケース４９ａの底面に形成するようにしてもよい。このようにすると、インク導出口４９ｋ又は空気導入口（図示せず）を底面において開口させることができる。このため、プリンタ本体１１の設計の自由度を向上させることができる。

・上記実施形態では、フィルム４５ｆ１，４５ｆ２がポリプロピレン、ガスバリア層、ナイロン等を積層させて構成されているが、ガスバリア層として外部からの影響を受けない材料を用いた場合には２層構造で形成することもできる、例えば、溶着層としてポリプロピレン、ガスバリア層としてＥＶＯＨの２層構造のフィルムが用いられる。

・上記各実施形態では、液体噴射装置をインクジェット式プリンタに使用したが、インク以外の液体を噴射する液体噴射装置に応用してもよい。例えば、液晶ディスプレイやＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の製造などに用いられる電極材や色材などの液体を噴射する液体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとしての試料噴射装置であってもよい。

第１の実施形態のプリンタ本体の平面図。 第１の実施形態のインク供給システムの模式図。 第１の実施形態のインクカートリッジの平面図。 同インクカートリッジのＡ−Ａ線における断面図。 同インクカートリッジのＢ−Ｂ線における要部断面図。 第２の実施形態のインクカートリッジの断面図。 第３の実施形態のインクカートリッジの平面図。 同インクカートリッジのＤ−Ｄ線における断面図。 同インクカートリッジのＥ−Ｅ線における断面図。 従来のインクカートリッジの要部断面図。

符号の説明

１１…液体噴射装置としてのプリンタ本体、１５…キャリッジ、２０…液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド、４５〜４８，４９，５０…液体貯留手段としてのインクカートリッジ、４５ａ，４９ａ，５０ａ…ケース、４５ａ２…内ケース、４５ｄ１，４５ｄ２，４９ｃ，５０ｃ…付着部としてのフィルム溶着部、４５ｆ１，４５ｆ１，５０ｅ…仕切部材としてのフィルム、４５ｇ，４９ｆ，５０ｆ…液体貯留部としてのインク室、４５ｈ，４５ｉ…気体収容部としての第１及び第２の空気室、４９ｂ…第２の仕切部材としての外側フィルム、４９ｅ…第１の仕切部材としての内側フィルム、４９ｇ，５０ｇ…気体収容部としての空気室、４５ｍ，４９ｋ，５０ｉ…液体導出口としてのインク導出口、４５ｎ，５０ｋ…気体導入口としての空気導入口、４５ｄ、４５ｃ…蓋、４９ｂ…蓋体としての外側フィルム、４６ｈ…保護用蓋。

Claims (7)

1. ケース内に液体を貯留する液体貯留部及び気体を収容する気体収容部を備え、
   前記ケースには前記液体貯留部に連通する液体導出口及び前記気体収容部に連通する気体導入口がそれぞれ形成されると共に、
   前記気体導入口から導入した気体の圧力により前記液体貯留部の液体を前記液体導出口から前記ケースの外部に導出可能な液体貯留手段であって、
   前記ケースの内側に相対向する２面が開口した内ケースを形成し、その２面が開口した開口部を可撓性の仕切部材にてそれぞれ密閉し、前記内ケースと前記仕切部材とで前記液体貯留部を形成するとともに、前記ケースと前記仕切部材とで前記気体収容部を形成したことを特徴とする液体貯留手段。
2. 請求項１に記載の液体貯留手段において、
   前記可撓性の仕切部材は、可撓性のフィルムであって、前記内ケースの開口部の溶着部に対して熱溶着したことを特徴とする液体貯留手段。
3. 請求項２に記載の液体貯留手段において、
   可撓性のフィルムは、溶着面側の層が前記内ケースに対して溶着する材質の溶着層と、ガスバリア層との積層構造であることを特徴とする液体貯留手段。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の液体貯留手段において、
   前記内側に内ケースを設けたケースは、前記内ケースと同様に相対向する２面が開口し、その２面が開口した開口部をそれぞれ蓋にて密閉したことを特徴とする液体貯留手段。
5. ケース内に液体を貯留する液体貯留部及び気体を収容する気体収容部を備え、
   前記ケースには前記液体貯留部に連通する液体導出口及び前記気体収容部に連通する気体導入口がそれぞれ形成されると共に、
   前記気体導入口から導入した気体の圧力により前記液体貯留部の液体を前記液体導出口から前記ケースの外部に導出可能な液体貯留手段であって、
   可撓性の第１の仕切部材を前記ケースに熱溶着することにより、前記ケースと前記第１の仕切部材とで前記液体貯留部が形成され、前記ケースに形成された開口部を可撓性の第２の仕切部材で熱溶着して密閉し、前記ケースと前記第１の仕切部材及び第２の仕切部材により前記気体収容部が形成されたことを特徴とする液体貯留手段。
6. 請求項５に記載の液体貯留手段において、
   前記開口部を密閉した前記第２の仕切部材を覆う保護用蓋を前記ケースに設けたことを特徴とする液体貯留手段。
7. 請求項１〜６のいずれか１つに記載の液体貯留手段から供給された液体を吐出する液体噴射ヘッドと、該液体噴射ヘッドを搭載して往復移動するキャリッジとを備えたことを特徴とする液体噴射装置。

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