JP6016707B2 - 液体容器およびこれを備えたインクジェット式画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、インク等の液体を収容する液体容器およびこれを備えたインクジェット式画像形成装置に関する。

液体容器の供給口を介して供給されたインクを記録ヘッドからインク滴として吐出することで用紙上に画像を形成するインクジェット式の画像形成装置が広く知られている。

例えば特許文献１には、インク補給口（供給口）の開口部に圧入固定されたバネ栓アセンブルを備えたインク補給容器が開示されている。バネ栓アセンブルは、バネ栓本体に開口したインク流出口の周縁部に栓をバネで押し付けて閉塞するようになっている。このインク補給容器のインク補給口が接続対象に接続されると、栓がバネの付勢力に抗して押し込まれ、空気およびインクが通過可能な広い通路が得られるようになっている。

また、例えば特許文献２には、インクが収容された本体（ハードケース）に取り付けられた大気連通バルブから大気圧を作用させ、インク供給バルブ（供給口）からインクを外部に流出させるインクカートリッジが開示されている。このインク供給バルブは、バルブ部材とスライダとの間に椀形状の第１バネを設けて一体に形成され、スライダを挟んで第１バネの反対側に配設された椀形状の第２バネと、各バネによりバルブ部材が押し付けられるシール部材と、により構成されている。このインク供給バルブにインクニードルが挿入されると、各バネが座屈し、バルブ部材とシール部材とが離間してインク流路が形成されるようになっている。

さらに、例えば特許文献３には、インクを貯留する可撓性インク袋に設けられたインク供給口部材と、インクに溶存する気体を吸収するための気体吸収装置と、を備えたインク容器が開示されている。インク供給口部材の外側端部には、バネで付勢されたバネ座を内部に配置してシール部材が取り付けられている。また、インク供給口部材の内側端部には、インクが外部に流出する場合にのみ開放される逆止弁手段が、インク供給口部材とは別体で形成された後に熱カシメによって取り付けられている。

特開平０９−１５６１２０号公報 特開２００８−２２１６８５号公報 特開２００５−１６９８５３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、インク補給容器が接続対象に接続されると、インク補給口からインクが流出すると共にインク補給容器内に空気が流入してくる。このため、インクと空気とが接触し、インクに空気が溶存することとなる。このようなインクが供給された記録ヘッド内では、溶存した空気が気泡となることで吐出不良が生じるという問題があった。また、空気が溶存したインクは金属製のバネを腐食させる虞があるため、バネの付勢力が低下し、インク流出口を適切に閉塞できなくなる虞もあった。

また、特許文献２に記載の技術では、接続対象との着脱の際に空気がインク供給バルブから本体内に流入することは防止することができるものの、ハードケース内に貯留されたインクを記録ヘッドに供給するには大気連通バルブを介して大気を導入しなければならなかった。このため、依然としてインクが空気に触れてしまうという問題があった。

さらに、特許文献３に記載の技術では、接続対象との着脱の際にインク供給口部材からの空気流入を防止可能であると共に気体吸収装置によりインク内の溶存気体を吸収可能であるが、気体吸収装置の配設のため、インク袋の構造の複雑化および大型化という虞があると共にコストの増加を招くという問題があった。また、別体で形成した逆止弁手段をインク供給口部材に熱カシメの必要があるため、製造に手間と時間を要し、コスト増加の要因となる虞もあった。特に、特許文献３に記載の技術を、交換を前提とするインク袋（液体容器）に適用することは現実的ではなかった。

また、特許文献３に記載の可撓性インク袋のような液体容器は、一般的に、一対の可撓性フィルムの間に供給口を設け、一対の可撓性フィルムの周囲を熱圧着して袋状に形成される。このような液体容器では、可撓性フィルムの一部を熱圧着せずに開口させておき、この開口部分からインク等の液体を充填した後に、この開口部分を熱圧着して閉じていた。この場合、圧着しろを確保するために、液体容器の容量限度まで液体を満たすことはできず、液体充填後の液体容器内に空気が残存することが問題となっていた。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、簡易な構成で、接続対象との着脱の際に空気の流入を防止することができる液体容器およびこれを備えたインクジェット式画像形成装置を提供することを目的とする。

上記した目的を達成するため、本発明の液体容器は、可撓性を有し、液体が収容される液体収容本体と、該液体収容本体に収容された液体を外部に流出させる流通路を有するスパウトと、を備えた液体容器であって、前記スパウトは、前記液体収容本体に設けられる供給口と、前記供給口の内部に設けられる弁体ユニットと、前記供給口および前記弁体ユニットの流出方向下流端側に取り付けられ、前記供給口に連通する貫通孔が形成されるキャップと、を備え、前記供給口は、液体を充填する充填口を兼ねており、前記弁体ユニットは、台座に支持される弾性部材と、該弾性部材により前記流出方向に付勢され、前記流通路に沿って移動可能且つ前記貫通孔を開閉可能に設けられる弁本体と、が一体となるように形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、弁座としての貫通孔（の縁部）に弁本体が付勢された状態では、液体収容本体内から液体が漏れ出すことを防止することができると共に、空気が外部から液体収容本体内に入り込むことを防止することができる。したがって、液体に対する空気の溶存および液体の変質等を抑制することができる。これにより、例えば、インクジェット式の記録ヘッドで液体を吐出する場合に、溶存空気の気泡化による吐出不良の発生を防止することができる。また、金属材料の腐食等も抑制することができる。また、供給口は、液体を充填する充填口を兼ねているため、弁体ユニットを内設可能な供給口から液体収容本体内に液体を充填し、液体充填後にキャップにより供給口を閉塞することができる。これにより、例えば、既製の供給口付きパウチパックを用いて、空気の流入を防ぎつつ供給口から液体の充填を行うことができる。

また、この構成によれば、例えば、接続対象に接続され、弾性部材の付勢力に抗して弁本体が貫通孔（の縁部）から離間して開弁されると、液体収容本体の外部から作用した大気圧により液体収容本体が弾性変形し、内部に貯留した液体が押し出される。したがって、液体を流出させるために、空気を導入して液体収容本体内を加圧する必要がないため、液体収容本体内に貯留した液体が空気と接触することを防ぐことができる。これにより、例えば、液体から溶存空気を除去するための装置を省略することができるため、構造の簡易化、小型化および低コスト化を図ることができる。

この場合、前記弁体ユニットには、前記液体収容本体に収容された液体の外部への流出のみを許容可能な逆止弁が一体となるように設けられていることが好ましい。

この構成によれば、接続対象との接続が解除される場合、逆止弁によって、液体収容本体内に向かう液体および空気の流入（逆流）が防止される。これにより、液体収容本体内の液体と空気との接触を防止することができる。また、逆止弁も弁体ユニットと一体形成されるため、逆止弁を別体として供給口に組み付ける場合よりも、製造に係る手間と時間とを省くことができる。

この場合、前記台座には、液体の流出方向に沿って設けられる支持軸部と、該支持軸部の基部の近傍に開口される台座側供給孔と、が構成され、前記弾性部材は、前記支持軸部に巻回するように設けられるコイルバネであり、前記逆止弁は、前記台座側供給孔を閉塞可能なように、前記支持軸部の基部に摺動自在に支持されていることが好ましい。

この構成によれば、弁本体は、コイルバネの付勢力を受けつつ直線的に移動することができる。これにより、弁構造の開閉を円滑に行うことができ、収容された液体と空気との接触を適切に防止することができる。

この場合、前記コイルバネは、少なくとも表面が樹脂で構成されていることが好ましい。

この構成によれば、液体の成分や液体に溶存する空気によって、コイルバネが腐食等の損傷を受けることを抑制することができる。これにより、コイルバネの弾性変形の特性が適切に維持され、所望の付勢力により供給口を適切に閉塞することができる。

上記した目的を達成するため、本発明のインクジェット式画像形成装置は、上記したいずれかに記載の液体容器を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、液体収容本体内からの液体の漏出が防止されると共に、外部からの空気の流入が防止される。これにより、溶存空気の気泡化による吐出不良の発生を防止し、インクジェット式画像形成装置による良好な画像形成を行うことができる。

本発明によれば、簡易な構成で、接続対象との着脱の際に空気の流入を防止することができる。

本発明の一実施形態に係るプリンターを示す外観斜視図である。 本発明の一実施形態に係るプリンターの内部構造を模式的に示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るプリンターの上部を示す斜視図であり、（ａ）はコンテナ装着部の装着カバーを閉じた状態を示し、（ｂ）はコンテナ装着部の装着カバーを開いた状態を示している。 本発明の一実施形態に係るプリンターのコンテナ装着部を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るコンテナ装着部を示しており、（ａ）は接続機構部の斜視図であり、（ｂ）は接続機構部にパウチパックを接続した状態の斜視図である。 本発明の一実施形態に係る接続機構部とパウチパックのスパウトとの接続作用を説明する側断面図であり、（ａ）は接続前の状態を示し、（ｂ）は接続後の状態を示している。 本発明の一実施形態に係るインクコンテナのコンテナケースおよびスパウトカバーを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るパウチパックのスパウトを示しており、（ａ）は後方からの見た斜視図であり、（ｂ）は前方から見た斜視図である。 本発明の一実施形態に係る供給口およびシール部材を示しており、（ａ）は分解斜視図であり、（ｂ）は分解断面斜視図である。 本発明の一実施形態に係る供給口およびシール部材を示しており、（ａ）は前方からの見た断面斜視図であり、（ｂ）は後方から見た断面斜視図である。

まず、図１ないし図３を参照して、インクジェット式カラープリンター１（以下、「プリンター１」と略称する。）の全体の構成について説明する。図１は本実施形態に係るプリンター１を示す外観斜視図であり、図２はプリンター１の内部構造を模式的に示す断面図である。図３は、プリンター１の上部を示す斜視図であり、（ａ）はコンテナ装着部の装着カバーを閉じた状態を示し、（ｂ）はコンテナ装着部の装着カバーを開いた状態を示している。なお、以下の説明では、図１に示す矢印Ｆｒおよび図２における紙面手前側をプリンター１の正面側（前側）として規定している。

図１および図２に示すように、プリンター１は、箱型形状のプリンター本体２を備えている。プリンター本体２の下部には用紙Ｐを収納する給紙カセット３が引出可能に収容されている。図１では複数の給紙カセット３が図示されているが、図２では、説明の便宜のため、１つの給紙カセット３のみを図示している。

プリンター本体２の上面には、中央付近に突起部４が形成され、突起部４の右側面には、画像形成後の用紙を排出するための排出口５が開口している。また、突起部４の右方には、排出された用紙を受けるための排紙トレイ６が設けられ、突起部４の前方には、タッチパネル式の操作パネル７が取り付けられている。プリンター本体２の右上部には、コンテナ装着部８が設けられ、コンテナ装着部８の前面には装着カバー９が開閉可能に備えられている（図３参照）。

図２に示すように、プリンター本体２の右側部には、用紙Ｐの搬送路１０が形成されている。搬送路１０の上流端部には給紙ローラー１１が給紙カセット３の近傍に設けられ、給紙ローラー１１の右方には、搬送ローラー１２が設けられている。搬送路１０の下流端部にはレジストローラー１３が設けられている。

プリンター本体２の中央部には、昇降可能な搬送フレーム１５に支持された搬送ユニット１４が設けられている。搬送ユニット１４は、搬送フレーム１５の左上隅部で回転駆動される駆動ローラー１６と、搬送フレーム１５の右上隅部および中央下部でそれぞれ軸支される従動ローラー１７およびテンションローラー１８と、各ローラー１６，１７，１８に巻き掛けられる無端状の搬送ベルト１９と、搬送ベルト１９に囲まれるように配置される吸気ダクト２０と、を備えている。

搬送ベルト１９の上面には、略水平な搬送面２１が形成されている。搬送ベルト１９および吸気ダクト２０の上面には、多数の吸気孔（図示せず）が形成されている。そして、吸気ダクト２０に接続された吸引ポンプ等の吸引手段（図示せず）を稼働させることで、多数の吸気孔を介して搬送面２１上に吸引力が作用するようになっている。

搬送ユニット１４の下方には、回転軸２３に支持されるカム２４を備えた左右一対の昇降手段２２が設けられている。各昇降手段２２は、回転軸２３に接続されたモーター等の駆動手段（図示せず）を稼働して各カム２４を回転させ、起立姿勢（図２の実線参照）と倒伏姿勢（図２の二点鎖線参照）との間で切り替わるように構成されている。各カム２４は、起立姿勢を取ることで搬送フレーム１５を持ち上げて搬送ユニット１４を上昇させる一方、倒伏姿勢を取ることで搬送フレーム１５への持ち上げを解除して搬送ユニット１４を下降させる。

搬送ユニット１４の上方には、用紙Ｐの搬送方向上流側（本実施形態では右側）から順に、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色に対応した４セットの記録ヘッド２５（２５Ｋ、２５Ｃ、２５Ｍ、２５Ｙ）が並設されている。各色の記録ヘッド２５には、搬送ベルト１９の搬送面２１と対向するようにして、ノズル（図示せず）が設けられている。

図２および図３に示すように、プリンター本体２の右上部におけるコンテナ装着部８には、４つのインクコンテナ２６（２６Ｋ、２６Ｃ、２６Ｍ、２６Ｙ）が、前後方向に着脱可能に並設されている。４つのインクコンテナ２６は、インク（液体）の色ごとに設けられており、用紙Ｐの搬送方向における上流側（本実施形態では右側）から順に、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色のインクを収容している。なお、以下、色を特定して説明する場合を除き、記録ヘッド２５およびインクコンテナ２６については算用数字のみの符号を付して説明する。

各インクコンテナ２６は、サブコンテナ２６ａを経由して、インク供給チューブ２６ｂにより各記録ヘッド２５に接続されている。各インクコンテナ２６に収容されたインクは、サブコンテナ２６ａに一旦貯留された後、各記録ヘッド２５に供給されるようになっている。なお、サブコンテナ２６ａは、各色のインクに対応して設けられているが、図２では、ブラック（Ｋ）に対応するサブコンテナ２６ａのみを図示し、その他の色に対応するサブコンテナ２６ａおよびインク供給チューブ２６ｂの図示は省略されている。

プリンター本体２の左上部には、乾燥装置２８と、排出路２９と、排出ローラー３０と、を有する排出機構２７が設けられている。排出路２９は、乾燥装置２８の左方に設けられ、上方に向かってプリンター本体２の突起部４へと延在している。排出ローラー３０は、突起部４内において排出口５の近傍に設けられている。なお、乾燥装置２８は省略されていてもよい。

次に、このような構成を備えたプリンター１の画像形成動作について説明する。

プリンター１が外部コンピューター等から画像データを受信すると、給紙カセット３内に収納された用紙Ｐが、給紙ローラー１１によって搬送路１０へと送り出される。搬送路１０に送り出された用紙Ｐは、搬送ローラー１２によって搬送路１０の下流側へと搬送され、レジストローラー１３によって搬送路１０から搬送ベルト１９の搬送面２１へと送り出される。搬送面２１へと送り出された用紙Ｐは、吸気ダクト２０に接続された吸引手段の吸引力によって搬送面２１に吸着される。

一方、各記録ヘッド２５には各インクコンテナ２６からインクが供給されており、画像データに基づいて、各記録ヘッド２５のノズルからインクが吐出される。これにより、搬送面２１に吸着された用紙Ｐ上にインク画像が形成される。インク画像が形成された用紙Ｐは、排出路２９に向かう途中で乾燥装置２８によりインクの乾燥が行われた後、排出路２９を通って排出ローラー３０を介して排出口５から排紙トレイ６上に排出される。

次に、図３ないし図６を参照して、コンテナ装着部８について説明する。図４は、本実施形態に係るプリンター１のコンテナ装着部８を示す斜視図である。図５は、コンテナ装着部８を示しており、（ａ）は接続機構部３３の斜視図であり、（ｂ）は接続機構部３３にパウチパック５２を接続した状態の斜視図である。図６は、接続機構部３３とパウチパック５２のスパウト５６との接続作用を説明する側断面図であり、（ａ）は接続前の状態を示し、（ｂ）は接続後の状態を示している。

コンテナ装着部８は、平板状の装着フレーム３１と、装着フレーム３１の前側において左右方向に等間隔に並設される４つの仕切板３２と、装着フレーム３１の後端部において左右方向に隣接して並設される４つの接続機構部３３と、を備えている。

各仕切板３２は、前後方向に延在し、装着フレーム３１の左端部から右方向に向かって等間隔に立設され、各仕切板３２により仕切られて４つの装着空間３４が形成されている。各インクコンテナ２６は、前後方向に沿って挿脱可能なように装着空間３４に支持されるようになっている。なお、装着フレーム３１の左前端部には、左端壁部３５が突設されおり、装着フレーム３１の前端部には、各コンテナ装着部３２の前端部にあたる位置に、挿入ガイド３６が設けられている。

図５（ａ）および図６（ａ）に示すように、各接続機構部３３は、前後方向に開口した矩形筒状に形成される接続フレーム３７と、接続フレーム３７の内側で前後方向中央より後側に設けられた接続本体部３８と、を有している。

接続本体部３８は、接続フレーム３７と一体形成されるガイド筒部４０と、ガイド筒部４０の軸心に前後方向に進退可能に支持されるニードル４１と、ニードル４１に対し前後方向に進退可能に支持される当接部４２と、により構成されている。

ガイド筒部４０は、前方に突出した中空の円筒状に形成され、正面視で接続フレーム３７の内側中央に配設されている。ガイド筒部４０の軸心後側には、インク供給チューブ２６ｂの上流端を接続するためのチューブ接続部４３が後方に向かって突設されている。

ニードル４１は、中空の円筒状に概略形成されており、その前後方向略中央には径方向外側に突出したフランジ部４４が形成されている。ニードル４１は、フランジ部４４よりも後側がガイド筒部４０の軸心の中空部分に挿入されて前後方向に摺動可能に支持されている。また、フランジ部４４とガイド筒部４０との間には、ニードル４１を前方に付勢するバネやゴム等の付勢部材４５が設けられている。さらに、ニードル４１の前端部には、前方から後方に向かって切り欠かれた４つの流通開口部４６が、周方向に等間隔に形成されている。

当接部４２は、後方が開放された円筒状に形成され、フランジ部４４に対し、前後方向に摺動可能に支持されている。当接部４２は、図示を省略する付勢手段（バネやゴム等）により前方に付勢されており、当接部４２の後端に形成された爪部４７がフランジ部４４の縁部に係合することで前方への移動が規制されている。また、当接部４２の前端面の軸心には、ニードル４１の先端部が挿通する円孔４８が形成されている。

次に、図４、図７および図８を参照して、インクコンテナ２６について説明する。図７は、インクコンテナ２６のコンテナケース５０およびスパウトカバー５１を示す斜視図である。図８は、パウチパック５２のスパウト５６を示しており、（ａ）は後方からの見た斜視図であり、（ｂ）は前方から見た斜視図である。なお、４つのインクコンテナ２６は同様の構成であるため、１つのインクコンテナ２６に着目して説明する。

図４および図７に示すように、インクコンテナ２６は、前後方向に長い直方体形状のコンテナケース５０と、コンテナケース５０の後部に装着されるスパウトカバー５１と、コンテナケース５０に内設されるパウチパック５２と、を備えている。

コンテナケース５０は、パウチパック５２を収容可能な容積を有した中空の容器である。コンテナケース５０の後端は開口しており、この開口からパウチパック５２が挿入されるようになっている。一方、コンテナケース５０の前端には把持部５０ａが設けられている（図３（ｂ）も参照）。把持部５０ａは、その上下方向端面がコンテナケース５０と同一面に形成され、コンテナケース５０の前端面の左右方向中央部から前方に向かって延設されている。把持部５０ａには、左右方向に貫通して開口が形成されており、コンテナ装着部８に対するコンテナケース５０の着脱を行う際に作業者が握ることができるようになっている。

図７に示すように、スパウトカバー５１は、上下に２分割可能に形成されており、全体的に前後方向に短い直方体状に形成されている。なお、図７では、下側のスパウトカバー５１を取り外した状態を示している。スパウトカバー５１の前部には、コンテナケース５０の後端部に係合する係合部５１ａが形成されている。また、スパウトカバー５１の前端面の中央には、スパウト挿通穴５３が穿設され、スパウトカバー５１の後端面の中央には、円形状の接続導入穴５４が穿設されている。なお、スパウトカバー５１の上面にはＲＦＩＤタグ（図示せず）が固定されており、インクコンテナ２６をコンテナ装着部８に装着した状態で、コンテナ装着部８に設けられたＲＦＩＤ検知基板（図示せず）とＲＦＩＤタグの間で無線通信を行えるようになっている。

図７および図８に示すように、液体容器としてのパウチパック５２は、前後方向に長い袋状に形成され、インクが収容される液体収容本体としてのパック本体５５と、パック本体５５の先端に部分的に埋設され、パック本体５５に収容されたインクを外部に流出させる流通路５６ａ（図６参照）を有するスパウト５６と、を備えている。

パウチパック５２は、スパウト５６を後方に向けた状態でコンテナケース５０に収容されている。パウチパック５２は、インクをパック本体５５内に真空状態で封入可能に構成されており、パック本体５５内のインクは、スパウト５６から後方（流出方向）に向かって排出（流出）される。

パック本体５５は、可撓性を有するフィルム材５５ａによって形成されている。このフィルム材５５ａは、樹脂とアルミニウムが積層形成されており、例えば、表面側から順に、ポリエステル（ＰＥＴ）、アルミニウム（ＡＬ）、ナイロン（ＰＡ）、低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）が積層されている。パック本体４６の表面層をポリエステルとすることで、パウチパック５２の強度が向上する。また、アルミニウムの層を形成することで、パウチパック５２のガスバリア性（インクの保存性）が向上し、ナイロンの層を形成することで、パウチパック５２の機械的強度および耐衝撃性が向上する。パック本体４６の裏面（内面）層を低密度ポリエチレンとすることで、一対のフィルム材を溶着して袋状にする際の溶着強度が増し、シール性が向上する。

パック本体５５は、平面視で前後方向に長い矩形状のフィルム材５５ａを２枚上下に重ねて、周囲を熱圧着（溶着）することにより袋状に形成されている。フィルム材５５ａの左右方向略中央には、上下一対のフィルム材５５ａの間に挟まれた状態でスパウト５６が取り付けられている。

スパウト５６は、パック本体５５から露出した状態で設けられる供給口５７と、供給口５７の後方に一体形成され上下一対のフィルム材５５ａの間に封止される接合口５８と、パック本体５５に収容したインクを封入するためのシール部材５９と、を備えている。

供給口５７は、パック本体５５内にインクを充填するための充填口を兼ねており、パック本体５５にインクを充填した後にシール部材５９により封入されるようになっている。

供給口５７は、パック本体５５の内部と外部とを連通させるように中空円筒状に形成されており、その後端部周面には、前後方向に並設された八角形状の一対の係合フランジ５７ａが径方向外側に延設されている。前後一対の係合フランジ５７ａの間には、上記したスパウトカバー５１のスパウト挿通穴５３の縁部が係合するようになっている（図７参照）。これにより、コンテナケース５０に内設されたパウチパック５２のスパウト５６は、スパウト挿通穴５３に保持された状態でスパウトカバー５１内に臨むこととなる。また、後側の係合フランジ５７ａの更に後方には、径方向外側に僅かに突出した環状突起部５７ｂが形成されている（図６（ａ）等参照）。また、後側の係合フランジ５７ａのやや後方において、供給口５７の内部には内側段部５７ｃが形成されている。供給口５７の内径は、内側段部５７ｃの前側が、後側よりも一回り小径に形成されている。

図８に示すように、接合口５８は、中空円筒状に形成され、供給口５７とパック本体５５の内部とを連通させる接合円筒部５８ａと、接合円筒部５８ａの左右周面から径方向外側に延出して形成される一対の接合突出部５８ｂと、により構成されている。各接合突出部５８ｂは、接合円筒部５８ａから外側に向かうほど、上下方向に薄くなるように形成されている。これにより、上下一対のフィルム材５５ａで接合口５８を挟み込んだときに、各フィルム材５５ａが極端に折れ曲がらないため、接合口５８と各フィルム材とを確実に密着させることができる。つまり、パック本体５５の液密性を確保することができる。

次に、図６、図９および図１０を参照して、シール部材５９について詳細に説明する。図９は、本実施形態に係る供給口５７およびシール部材５９を示しており、（ａ）は分解斜視図であり、（ｂ）は分解断面斜視図である。図１０は、供給口５７およびシール部材５９を示しており、（ａ）は前方からの見た断面斜視図であり、（ｂ）は後方から見た断面斜視図である。なお、図１０（ａ）では、コイルバネ６３の図示を省略している。

シール部材５９は、供給口５７の内部に設けられる弁体ユニット６０と、供給口５７および弁体ユニット６０の後端（インクの流出方向下流端）に取り付けられるキャップ６１と、を備えている。

弁体ユニット６０は、供給口５７内の前側に設けられる台座６２と、台座６２に支持される弾性部材としてのコイルバネ６３と、コイルバネ６３によって後方に付勢される弁本体６４と、台座６２とコイルバネ６３との間に設けられ、インクが外部に流出する場合にのみ開放される逆止弁６５と、が一体となるように形成されている。

台座６２は、供給口５７の内径よりも小径となる中空円筒状に形成され、供給口５７の内部に挿入されてパック本体５５側に配設されている。台座６２は、前後方向中央より前側に段部６２ａが形成され、段部６２ａの前側に位置する前側台座部６６が、段部６２ａの後側に位置する後側台座部６７よりも一回り小径に形成されている。なお、後側台座部６７の後方は開放されている。

前側台座部６６には、前後方向に延びた４つのリブ６６ａが、周方向に等間隔で周面に突設されている（図９（ａ）参照）。各リブ６６ａは、その径方向外端面が後側台座部６７の外径と同一平面となるように突出している。後側台座部６７の段部６２ａ近傍には、前後方向に長い矩形状の４つの弁体係合孔６７ａが、リブ６６ａの形成位置と同様に周方向に穿設されている。

前側台座部６６の内径は、後側台座部６７の内径よりも僅かに小径に形成されている。前側台座部６６の内部には、前端を閉塞するための凸壁面部６６ｂと、凸壁面部６６ｂの正面視中央で前方に向かって１段凹んだ凹壁面部６６ｃと、が形成されている。凹壁面部６６ｃには、周方向に等間隔に４つの突出部６６ｄが突設されている。

また、台座６２（前側台座部６６）の内部には、インクの流出方向である前後方向に沿って支持軸部６８が設けられており、支持軸部６８の基部の近傍には４つの台座側供給孔６９が形成されている（図１０参照）。台座６２は、各台座側供給孔６９を有することにより、パック本体５５内のインクを流出可能に形成されている。

詳細には、支持軸部６８は、正面視で前側台座部６６の凹壁面部６６ｃの中央から後方に向かって延出し、各弁体係合孔６７ａよりもやや後方位置まで延設されている。また、支持軸部６８は、正面視で十字状に形成されており、その先端部はテーパー状に形成されている（図９（ｂ）および図１０（ａ）参照）。なお、支持軸部６８の十字の径方向先端部分は、それぞれ凹壁面部６６ｃの各突出部６６ｄに対向している。４つの台座側供給孔６９は、凹壁面部６６ｃに対し、周方向に等間隔に配置され、前後方向に貫通形成されている。各台座側供給孔６９は、凹壁面部６６ｃの円周に沿った細長い形状を成している（図１０（ｂ）参照）。

コイルバネ６３は、弾性を有し、耐腐食性に優れた樹脂材料（例えば、ポリエステル）を射出形成または押出形成によって加工したものが好ましい。なお、コイルバネ６３は、少なくとも表面が樹脂で構成されているものが好ましい。例えば金属製のコイルバネ６３の表面を樹脂でコーティングしたものでもよい。なお、コイルバネ６３を形成（またはコーティング）する樹脂材料としては、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）、ポリメチルペンテン（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）またはポリプロピレン（ＰＰ）等を用いることができる。また、コイルバネ６３は、樹脂製に限定されるものではなく、金属材料を用いて形成されていてもよい。例えば、コイルバネ６３を耐食性に優れるＳＵＳ等により形成してもよい。

弁本体６４は、前方が開放された円筒状に形成される弁体円筒部７０と、弁体円筒部７０の後端面に一体形成される弁体支持部７１と、弁体支持部７１に支持されるＯリング７２と、を有している。

弁体円筒部７０は、後側台座部６７の内部に挿入可能な外径に形成されている。また、弁体円筒部７０の内径は、前側台座部６６の内径と略同一に形成されている。弁体円筒部７０には、後側台座部６７の各弁体係合孔６７ａに係合する４つの係合片７３が、周方向に等間隔に形成されている。各係合片７３は、弁体円筒部７０の前端から前後方向略中央まで切り込まれて舌状に形成され、後端部を支点として径方向に撓曲可能となっている。各係合片７３の前端部には、各弁体係合孔６７ａに内側から入り込む係止爪７４が径方向外側に突設されている。なお、各係合片７３は、弁体円筒部７０の前端より僅かに前方に延出している。

弁体支持部７１は、後方が閉塞され、弁体円筒部７０よりも小径となる中空円筒状に形成されている。弁体支持部７１は、正面視で弁体円筒部７０の後端面中央から後方に向かって突設されている。弁体支持部７１の先端部には、面取りされたテーパー部７５が形成され、テーパー部７５の前側には、嵌合溝７６が形成されている。また、弁体支持部７１は、支持軸部６８を挿入可能な内径に形成されている。

Ｏリング７２は、耐油性、耐薬品性等に優れたゴム（例えば、フッ素ゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）またはシリコンゴム等）で形成され、弁体支持部７１の嵌合溝７６に嵌合して支持されている。

逆止弁６５は、略円形の薄いフィルム状の材料により形成されている。逆止弁６５の中央には、十字状の軸挿通孔７７が開口しており、この軸挿通孔７７の十字の径方向先端に対向する位置には、円周外縁から内側に切り込まれた４つの切欠き部７８が形成されている（図９参照）。

次に、弁体ユニット６０の組立手順について説明する。

まず、作業者は、逆止弁６５を台座６２に取り付ける。具体的には、支持軸部６８の後端部を軸挿通孔７７に通し、逆止弁６５を支持軸部６８に沿って前方に向かって挿入する。支持軸部６８の基部（前端部）まで押し込むと、前側台座部６６の凹壁面部６６ｃ内において、逆止弁６５の各切欠き部７８が、凹壁面部６６ｃの各突出部６６ｄに係合する。これにより、逆止弁６５は、軸周りの回転が規制された状態で、凹壁面部６６ｃ内に臨むこととなる。

続いて、作業者は、支持軸部６８をコイルバネ６３の軸心に通す。この状態で、コイルバネ６３は、支持軸部６８に巻回するように設けられ、コイルバネ６３の前端は、前側台座部６６の凸壁面部６６ｂ（各突出部６６ｄ）に当接している。

続いて、作業者は、弁本体６４を台座６２に取り付ける。具体的には、弁体円筒部７０の各係合片７３を内側に撓ませた状態で、弁本体６４を後側台座部６７の開放された後方から前方に向かって押し込んで行く。弁本体６４の押し込みが進むと、コイルバネ６３の後端が弁体円筒部７０の内部端面に当接すると共に、支持軸部６８の後端部が、弁体支持部７１の内部に進入し始める。さらに、コイルバネ６３の付勢力に抗して弁本体６４の押し込みが進むと、各係合片７３が、後側台座部６７の各弁体係合孔６７ａに臨み始める。すると、各係合片７３は、自らの弾性力（復元力）により外側に移動し、各係合片７３の係止爪７４が、各弁体係合孔６７ａの後端面に係合する。これにより、台座６２、コイルバネ６３、弁本体６４および逆止弁６５がワンユニットに構成され、一体化された弁体ユニット６０が形成される（図６（ａ）参照）。

なお、弁体ユニット６０が組み立てられた状態で、弁本体６４は、コイルバネ６３の付勢力により後方に押圧されているため、各係合片７３の係止爪７４は、各弁体係合孔６７ａの後端面に当接した状態が維持される。また、弁本体６４は、後側台座部６７の内周面および支持軸部６８に対し、前後方向（インクの流出方向）に移動可能に支持されている。詳細には、弁本体６４は、各弁体係合孔６７ａの前後方向の長さの範囲内で移動可能であり、弁本体６４は、各係合片７３の前端が、各弁体係合孔６７ａの前端面に当接すると共に、弁体支持部７１の後端内面が、支持軸部６８の後端面に当接することにより、前方への移動が規制される（図６（ｂ）参照）。また、逆止弁６５は、凹壁面部６６ｃとコイルバネ６３との間で、支持軸部６８の基部に対し前後方向に摺動可能に支持されている（図６参照）。

次に、キャップ６１について説明する。キャップ６１は、後方が開放された円筒状の外観を有し、供給口５７の外径よりも大径に形成されるキャップ本体８０と、キャップ本体８０と同一軸心上で、キャップ本体８０の後端面から後方に向かって突出する円筒状の弁座筒部８１と、を有している。

キャップ本体８０の前端内側には、上記した供給口５７の環状突起部５７ｂに係止される環状フック部８０ａが形成されている。

弁座筒部８１の外径は、後側台座部６７の内径よりも小径に形成され、弁座筒部８１の内径は、弁体支持部７１の外径よりも大径に形成されている。また、弁座筒部８１の内部には、供給口５７に連通し、貫通孔８２が形成されている。貫通孔８２には、接続機構部３３のニードル４１が後方から挿し込まれるようになっている。弁座筒部８１の前端内側には、面取りされた弁座８３が形成されている。詳細は後述するが、この弁座８３に対し、上記した弁本体６４のＯリング７２が離接することで、貫通孔８２が開閉されるようになっている。また、キャップ本体８０と弁座筒部８１との間の後端内面には、環状のキャップシール材８４が設けられている。なお、キャップシール材８４は省略されていてもよい。

次に、供給口５７に対するキャップ６１の取り付けについて説明する。

まず、作業者は、弁体ユニット６０を台座６２側から供給口５７に挿入した後、キャップ６１を後方から供給口５７に取り付ける。具体的には、作業者は、キャップ本体８０の内部に供給口５７を挿入すると共に、弁座筒部８１（貫通孔８２）の内部に弁本体６４の弁体支持部７１を挿入する。供給口５７に対するキャップ６１の押し込みが進むと、キャップ本体８０の環状フック部８０ａが、供給口５７の環状突起部５７ｂに係合する。また、このとき、後側台座部６７の後端面が、キャップ６１のキャップシール材８４に圧接した状態となると共に、弁本体６４のＯリング７２が、キャップ６１の弁座８３に圧接した状態となる。なお、弁本体６４は、コイルバネ６３の付勢力に抗して僅かに前方に押し込まれている。また、台座６２の段部６２ａが、供給口５７の内側段部５７ｃに当接することにより、弁体ユニット６０は、前方への移動が規制されている。すなわち、弁体ユニット６０は、内側段部５７ｃとキャップ６１との間に挟持された状態で供給口５７の内部に保持されている。

以上により、供給口５７に対するキャップ６１の取り付けが完了する。この状態で、コイルバネ６３の付勢力によりＯリング７２が、弁座８３に押圧されており（閉弁状態）、パック本体５５に収容されたインクが外部に漏れ出さないようになっている。

次に、図６を参照して、以上のように構成されたパウチパック５２を収容したインクコンテナ２６を、コンテナ装着部８に装着した際の、接続機構部３３の接続本体部３８と、パウチパック５２のスパウト５６との接続作用およびインクの流れについて説明する。

作業者は、コンテナ装着部８に対し、インクコンテナ２６を、前方から後方に向かって挿入する。インクコンテナ２６の後端部が接続機構部３３まで到達すると、接続機構部３３の接続本体部３８が、接続導入穴５４からスパウトカバー５１内に進入し（図６（ａ）参照）、パウチパック５２のスパウト５６が、接続本体部３８の当接部４２に当接する（図５（ｂ）参照）。なお、このとき弁体ユニット６０は閉弁状態となっている。

図６（ｂ）に示すように、インクコンテナ２６の押し込みが進むと、当接部４２が後方に押し込まれるため、相対的にニードル４１が前方に移動する。相対的に移動したニードル４１は、当接部４２の円孔４８から前方に突出する。当接部４２の前方に突出したニードル４１は、キャップ６１の貫通孔８２内に進入し、ニードル４１の前端は、貫通孔８２内に臨む弁体支持部７１の後端に当接する。

さらに、インクコンテナ２６の押し込みが進むと、ニードル４１自身が付勢部材４５の付勢力に抗して僅かに後方に移動すると共に、ニードル４１が、弁本体６４をコイルバネ６３の付勢力に抗して相対的に前方に押し込んで行く。これにより、キャップ６１の弁座８３に密接していたＯリング７２が前方に移動し、弁座８３とＯリング７２とが離間する。つまり、開弁状態となる。これにより、接続本体部３８とスパウト５６との接続が完了する。

このように開弁すると、パック本体５５に収容されたインクは、パック本体５５に常に作用している大気圧によって、スパウト５６（供給口５７）に向かって押し出される（インクの流出）。このインクの流出圧力によって、逆止弁６５が、凹壁面部６６ｃとコイルバネ６３との間隙において、後方に移動し、各台座側供給孔６９が開放される。

パック本体５５に収容されたインクは、スパウト５６内の流通路５６ａを通過して外部に流出する。詳細には、図６（ｂ）の破線矢印で示すように、パック本体５５から供給口５７に流出したインクは、各台座側供給孔６９から弁体ユニット６０の内部に形成された流通路５６ａに流入し、弁座８３とＯリング７２との間隙およびニードル４１の各流通開口部４６を通って、ニードル４１の内部に流出する。そして、ニードル４１の内部に導入されたインクは、ガイド筒部４０のチューブ接続部４３に接続されたインク供給チューブ２６ｂを介してサブコンテナ２６ａへと流れて行く。すなわち、スパウト５６およびニードル４１を介してパック本体５５と記録ヘッド２５とが連通し、パック本体５５内のインクが記録ヘッド２５に供給されるようになっている。

なお、何らかの理由により、インクが貫通孔８２から各台座側供給孔６９に向かう方向に流れた場合、すなわち、インクが逆流した場合、逆止弁６５が、凹壁面部６６ｃとコイルバネ６３との間隙において、逆流するインクの圧力により前方に移動し、各台座側供給孔６９が閉塞される。これにより、適切にインクの逆流を防止することができる。すなわち、一旦流出して空気に接し、空気が溶存した虞のあるインクが再びパック本体５５に戻されることを防止することができる。

以上の本実施形態に係るパウチパック５２およびこれを備えたプリンター１によれば、貫通孔８２の上流側縁部の弁座８３に、弁本体６４のＯリング７２が付勢された状態（閉弁状態）では、パック本体５５からのインクの漏出および外部からパック本体５５内への空気の進入を防止することができる。したがって、インクに対する空気の溶存およびインクの変質等を抑制することができる。これにより、インクジェット式の記録ヘッド２５でインクを吐出する場合に、溶存空気の気泡化による吐出不良の発生を防止することができる。このため、インクジェット式プリンター１による良好な画像形成を行うことができる。また、インクに接触する金属材料の腐食等も抑制することができる。

また、パウチパック５２のスパウト５６が、接続対象である接続機構部３３に接続され、コイルバネ６３の付勢力に抗してＯリング７２が弁座８３から離間して開弁されると、パック本体５５の外部から作用した大気圧によりパック本体５５が弾性変形し、内部に貯留したインクが押し出される。したがって、インクを流出させるために、空気を導入してパック本体５５内を加圧する必要がないため、パック本体５５内のインクが空気と接触することを防ぐことができる。これにより、例えば、インクから溶存空気を除去するための装置を省略することができるため、構造の簡易化、小型化および低コスト化を図ることができる。さらに、接続機構部３３との接続が解除される場合、逆止弁６５が各台座側供給孔６９を閉塞するため、パック本体５５の内部に向かうインクおよび空気の逆流が防止される。これにより、パック本体５５内のインクと空気との接触を防止することができる。また、逆止弁６５も弁体ユニット６０として一体形成されるため、逆止弁６５を別体で供給口５７に組み付ける場合よりも、製造に係る手間と時間とを省くことができる。

さらに、このパウチパック５２では、供給口５７は、インクを充填する充填口を兼ねているため、弁体ユニット６０を内設可能な供給口５７からパック本体５５内にインクを充填し、充填後にキャップ６１により供給口５７を閉塞することができる。これにより、例えば、既製の供給口付きパックを用いて、空気の流入を防ぎつつ供給口５７からインクの充填を行うことができる。

また、本実施形態に係るパウチパック５２の弁本体６４は、コイルバネ６３の付勢力を受けつつ直線的に移動することができる。これにより、弁構造（Ｏリング７２および弁座８３）の開閉を円滑に行うことができ、収容されたインクと空気との接触を適切に防止することができる。

また、本実施形態に係るパウチパック５２のコイルバネ６３は樹脂材料により構成されている。このため、インクの成分やインクに溶存する空気によって、コイルバネ６３が腐食等の損傷を受けることを抑制することができる。これにより、コイルバネ６３の弾性変形の特性が適切に維持されるため、所望の付勢力によりＯリング７２が弁座８３に押圧され、適切な閉弁状態を維持することができる。つまり、供給口５７を適切に閉塞することができる。

なお、上記した本発明の実施形態の説明は、本発明に係るパウチパック５２およびこれを備えたプリンター１（インクジェット式画像形成装置）における好適な実施の形態を説明しているため、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。さらに、上記した本発明の実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、且つ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能であり、上記した本発明の実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。

１ プリンター（インクジェット式画像形成装置）
５２ パウチパック（液体容器）
５５ パック本体（液体収容本体）
５６ スパウト
５６ａ 流通路
５７ 供給口
６０ 弁体ユニット
６１ キャップ
６２ 台座
６３ コイルバネ（弾性部材）
６４ 弁本体
６５ 逆止弁
６８ 支持軸部
６９ 台座側供給孔
８２ 貫通孔

Claims (5)

1. 可撓性を有し、液体が収容される液体収容本体と、前記液体収容本体に収容された液体を外部に流出させる流通路を有するスパウトと、を備えた液体容器であって、
   前記スパウトは、
   前記液体収容本体に設けられ、前記液体収容本体に液体を充填する充填口を兼ねる供給口と、
   前記液体収容本体に液体を充填した状態で前記供給口に設けられるシール部材と、を備え、
   前記シール部は、
   前記供給口の内部に設けられる弁体ユニットと、
   前記供給口および前記弁体ユニットの流出方向下流端側に取り付けられ、前記供給口に連通する貫通孔が形成されるキャップと、を備え、
   前記弁体ユニットは、台座に支持される弾性部材と、前記弾性部材により前記流出方向に付勢され、前記流通路に沿って移動可能且つ前記貫通孔を開閉可能に設けられる弁本体と、が一体となるように形成され、
   前記台座には、前記流出方向に長い弁体係合孔が形成され、
   前記弁本体には、前記弁体係合孔に係合する係合片が形成され、
   前記弁本体は、前記弁体係合孔の前記流出方向の長さの範囲内で移動可能に設けられていることを特徴とする液体容器。
2. 前記弁体ユニットには、前記液体収容本体に収容された液体の外部への流出のみを許容可能な逆止弁が一体となるように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液体容器。
3. 前記台座の内部には、液体の流出方向に沿って設けられる支持軸部と、前記支持軸部の基部の近傍に開口される台座側供給孔と、が構成され、
   前記弾性部材は、前記支持軸部に巻回するように前記台座の内部に設けられるコイルバネであり、
   前記逆止弁は、前記台座側供給孔を閉塞可能なように、前記支持軸部の基部に摺動自在に支持され、
   前記弁本体は、前記台座の内部に設けられ、前記支持軸部を挿入可能に形成される弁体支持部を有していることを特徴とする請求項２に記載の液体容器。
4. 前記弁体支持部は、前記流出方向下流側にＯリングを有し、
   前記キャップは、前記貫通孔を形成する弁座筒部を有し、
   前記弁座筒部の前記流出方向上流端には、弁座が形成され、
   前記Ｏリングは、前記弾性部材の付勢力によって前記弁座に押圧されることで、前記貫通孔を閉鎖することを特徴とする請求項３に記載の液体容器。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の液体容器を備えたことを特徴とするインクジェット式画像形成装置。

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