JPH068466A - インク容器、これを用いた記録ヘッドユニットおよびこれを搭載する記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インク容器を様々な形状とすることができる
とともに、残量インクをデジタル的に読み取れるように
して残量インクのバラツキを減少させる。 【構成】 インク容器は、一端面が底板４によって閉鎖
された第１乃至第３外筒１ａ，１ｂ，１ｃの他端面の開
口部がそれぞれ可撓性部材２ａ，２ｂ，２ｃで閉鎖され
ており、その内部にはインク６が収容されている。底板
４の内部あるいは近傍で各外筒１ａ，１ｂ，１ｃは互い
に連通されており、インク６が自由に流通する。また、
各可撓性部材１ａ，１ｂ，１ｃは、それぞれ外壁部２ａ
−Ａ，２ｂ−Ａ，２ｃ−Ａ，屈曲部２ａ−Ｂ，２ｂ−
Ｂ，２ｃ−Ｂ，内壁部２ａ−Ｃ，２ｂ−Ｃ，２ｃ−Ｃお
よび底壁部２ａ−Ｄ，２ｂ−Ｄ，２ｃ−Ｄからなり、イ
ンク６の消費にともなって、各屈曲部２ａ−Ｂ，２ｂ−
Ｂ，２ｃ−Ｂが順番に移転して不可逆変形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、筆記具、インクジェッ
ト記録装置、複写機またはファクシミリ等の記録装置に
おいて使用されるインク容器、これを用いた記録ヘッド
ユニットおよびこれを搭載する記録装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録装置において、記録
ヘッドの吐出口からのインクもれ防止のためのインク容
器として、次に記載する（イ）または（ロ）等が知られ
ている。

【０００３】（イ）容器の開口部を図２２に示すような
厚肉ｔ₁ の側壁と薄肉ｔ₂ の底壁を有する可撓性部材２
００で覆い、前記容器内の負圧に応答して可撓性部材２
００が弾性変形するもの（特開昭５９−９８８５７号公
報参照）。

【０００４】（ロ）図２３に示すように、インク容器本
体２０１内に、吐出口２０３から吐出されるインクの量
に応じて吐出口２０３に向けて移動する可動壁を配設
し、該可動壁とインク容器本体２０１の内面との間の接
触界面における摩擦力によって、インク容器本体２０１
内のインクの負圧力を制御するものであって、前記可動
壁には、（Ａ）に示す周面にＯリング２０２を設けた可
動壁２０４や、（Ｂ）に示すダイヤフラム状の弾性材料
製の可動壁３０４を用いたものである（特開昭６０−２
０４３５５号公報参照）。

【０００５】上記従来の技術のうち（イ）のものでは、
インクを収容する容器の開口部が弾性を備えた可撓性部
材で覆われており、インクの消費にともなう負圧に応じ
て弾性的に変形してつぶれてゆく構成であるため、ある
程度インクが消費されてゆくと可撓性部材の変形が大き
くなり、ゆがみが大きくなる。するとそれ以上の変形が
しにくくなり、可撓性部材で発生される負圧が急激に大
きくなり、インクの供給がなされなくなってしまう。ま
た（イ）のものでは、可撓性部材は側面部分から変形し
てゆくため、可撓性部材がとりつけられている容器の開
口部では、可撓性部材は変形できない構成となってい
る。そのためインクが供給できなくなる。

【０００６】本発明者らの実験によれば、（イ）の構成
におけるインクの使用効率は最大でも５０％程度でしか
なく、インクの使用効率が低い。加えて、（イ）の形態
でインク吐出部と切り離せる構成とした場合、可撓性部
材の弾性変形の特性のため、切り離した状態で可撓性部
材の復元を生じ、可撓性部材内に空気を吸込んでしまう
おそれがある。このように空気が吸込まれた場合には再
度のインク吐出が正常に行なわれず、インク切れを起す
おそれがある。

【０００７】ところで、インクの使用効率を改善するも
のとして米国特許第５０４０００１号明細書では、可撓
性部材の側面の肉厚に差をつけ、肉厚の薄い側から積極
的につぶれるような構成としたものがある。

【０００８】しかし、本件においても容器との接合部で
ある開口部はそのままであるため、インクの使用効率は
さほど向上しない。また、薄肉厚部が不均一な変形をし
た場合や、開口端と反対の側が内方に向って変形してつ
ぶれてしまった場合には、可撓性部材側の負圧の分布が
バラツキ、あるいは、インクを多量に残したまま急激に
負圧が大きくなりインクの供給がなされなくなり、使用
効率の低下を招くおそれもある。

【０００９】また（ロ）のものでは、可動壁とインク容
器本体との間の気密性保持および可動壁の倒れ防止のた
めに、Ｏリングやダイヤフラムの剛性を大きく設定した
り、Ｏリングやダイヤフラムの厚みを厚くしインク容器
との接触面積を大きくしなければならない。その結果、
可動壁とインク容器本体内面との接触界面における摩擦
力が大きくなり、可動壁の始動圧、すなわち、可動壁の
静止状態から移動を開始するのに必要な差圧が大きくな
ってしまうなど、高精度のインク負圧の調整を行なうた
めの必要条件の設定が難しい。

【００１０】上記従来の技術の問題点を解決するため、
次のような提案がなされている（特願平３−３２９５４
６号）。

【００１１】図２４および図２５に示すように、インク
容器は、一端面が底板４０４により閉鎖された円筒状の
外筒４０１の他端面の開口部がゴム、軟質のプラスチッ
ク等の可撓性材料からなる可撓性部材４０２で閉鎖さ
れ、底板４０３には非使用時には閉塞手段であるボール
栓４０３で閉塞されたインク取出し用の排出口４０５が
形成されたものであり、その内部にはインク４０６が収
容されている。

【００１２】前記可撓性部材４０２は、その周縁部が外
筒４０１の開口部の端面に固着され、前記周縁部近傍か
ら外筒４０１の内壁面に沿って折り曲げられて外筒４０
１の長手方向に延びる外壁部４０２ａと外筒１のほぼ中
央部で逆方向に折れ曲がった屈曲部４０２ｂ、この屈曲
部４０２ｂから前記外壁部４０２ａに沿って外筒１の開
口部近傍まで延びる内壁部４０２ｃおよび、内壁部４０
２ｃに続く円板状の底壁部４０２ｄを有する。

【００１３】なお、図２５は模式的に描いた図面であ
り、屈曲部４０２ｂは図のような折れまがり状態だけで
なく、材質の特性によってふくらみを有するように比較
的大きな曲率で屈曲している形態も当然含むものであ
る。

【００１４】しかしながら、この方式では、容器が、円
筒形あるいは、それに近い形状しかとりえない、また、
インク残量が前記可撓性部材のつぶれ具合によって視覚
的に検知できるものの、容器のインク容量が大きくなる
ほど、インクの消費の変化量が読み取りにくくなり、交
換時残量インクがバラつきやすいという未解決の課題が
あった。

【００１５】本発明は、上記従来の技術の有する未解決
の課題に鑑みてなされたものであり、インク容器の形状
を様々な形状とすることが可能であるとともに、残量イ
ンクをデジタル的に読み取れるようにし、残量インクの
バラツキを減少させることを目的とするものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のインク容器は、複数の外筒を備え、前記
複数の外筒の一端面を閉鎖する底板と、前記複数の外筒
の他端面の開放部をそれぞれ閉鎖する可撓性部材とから
なり、その内部にインクが収容されたインク容器であっ
て、前記各可撓性部材は、前記インクの消費にともなっ
て前記複数の外筒のそれぞれの内壁面に沿って不可逆的
に移転する屈曲部をそれぞれ有し、前記底板の近傍にお
いて、前記複数の外筒が互いに連通されているととも
に、インクを排出するための共通の排出口を有すること
を特徴とするものである。

【００１７】また、可撓性部材の外表面が潤滑処理され
たものや、可撓性部材の周縁部が外筒の開放部他端に固
着されたもの、あるいは可撓性部材の周縁部が底板に固
着されたものとすることができる。

【００１８】さらに、各可撓性部材のそれぞれの屈曲部
は、その剛性に差を設けることにより、屈曲部の移転が
順番に行なわれて同時に複数個の屈曲部が屈曲すること
がないようにし、消費の変化をわかりやすくするとよ
い。

【００１９】

【作用】インクが消費されていくにともなって、インク
容器内の圧力が下がり負圧力が発生する。この負圧力に
よって最も変形し易い可撓性部材が変形し、その屈曲部
が外筒の内壁面に沿って底板に向けて移転してゆくが、
このとき当該可撓性部材の底壁部は、外壁部および内壁
部に比較して変形し難いので、初期の状態の形状を保っ
たまま底板に向かって移動する、その結果、当該可撓性
部材が、不可逆変形し、インク消費量に見合う分だけ、
その外筒、底板および、当該可撓性部材に囲まれたイン
ク容器容積が減少していく。

【００２０】最も変形し易い可撓性部材の変形が終了す
ると、次に変形し易い可撓性部材が上記と同様変形す
る。

【００２１】

【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

【００２２】図１は第１実施例の斜視図、図２は第１実
施例の模式断面図である。

【００２３】図１および図２に示すように、本実施例の
インク容器は、一端面が底板４によって閉鎖された複数
個の外筒である円筒状の第１乃至第３外筒１ａ，１ｂ，
１ｃの他端面の開口部がそれぞれゴム、軟質のプラスチ
ック等の可撓性材料からなる可撓性部材２ａ，２ｂ，２
ｃで閉鎖され、底板４には非使用時には閉塞手段である
ボール栓３で閉塞されたインク取り出し用の排出口５が
形成されたものであり、その内部にはインク６が収容さ
れている。

【００２４】底板４の内部あるいは近傍で各外筒１ａ，
１ｂ，１ｃは連通しており（本実施例では底板４の近傍
において互いに隣接する外筒の壁に連通口が開口されて
いる。）、インク６が自由に流通する。

【００２５】各可撓性部材２ａ，２ｂ，２ｃは、それぞ
れその周縁部が各外筒１ａ，１ｂ，１ｃの開口部の端面
に固着され、前記周縁部近傍から各外筒１ａ，１ｂ，１
ｃの内壁面に沿って折り曲げられて各外筒１ａ，１ｂ，
１ｃの長手方向に延びる各外壁部２ａ−Ａ，２ｂ−Ａ，
２ｃ−Ａと各外筒１ａ，１ｂ，１ｃのそれぞれのほぼ中
央部で逆方向に折れ曲がった屈曲部２ａ−Ｂ，２ｂ−
Ｂ，２ｃ−Ｂ、各屈曲部２ａ−Ｂ，２ｂ−Ｂ，２ｃ−Ｂ
から各前記外壁部２ａ−Ａ，２ｂ−Ａ，２ｃ−Ａに沿っ
て各外筒１ａ，１ｂ，１ｃのそれぞれの開口部近傍まで
延びる内壁部２ａ−Ｃ，２ｂ−Ｃ，２ｃ−Ｃおよび各内
壁部２ａ−Ｃ，２ｂ−Ｃ，２ｃ−Ｃに続く円板状の底壁
部２ａ−Ｄ，２ｂ−Ｄ，２ｃ−Ｄをそれぞれ有する。

【００２６】なお、図２は模式的に描いた図面であり、
各屈曲部２ａ−Ｂ，２ｂ−Ｂ，２ｃ−Ｂは、図のような
折れまがり状態だけでなく、材質の特性によってふくら
みを有するように比較的大きな曲率で屈曲している形態
も当然含むものである。

【００２７】また、各可撓性部材２ａ，２ｂ，２ｃは肉
厚を微妙に変えることにより、剛性に差を設けて屈曲に
必要な力を異ならせている。例えば、第１可撓性部材２
ａの肉厚を一番薄くし、順次第２可撓性部材２ｂ，第３
可撓性部材２ｃの順に肉厚を増加させておくと、インク
６が排出口５から流出したとき、まず、第１可撓性部材
２ａが屈曲し、屈曲し終わった後第２可撓性部材２ｂが
屈曲し始める。そして第２可撓性部材２ｂが屈曲し終わ
った後第３可撓性部材２ｃが屈曲し始める。

【００２８】各可撓性部材２ａ，２ｂ，２ｃは厚さだけ
でなく、材質、直径、潤滑剤を変えても同様の効果があ
る。

【００２９】ここで、本実施例のインク容器の動作につ
いて説明する。

【００３０】図３は上記第１実施例のインク容器を記録
装置の記録ヘッドに結合してその吐出口よりインクを吐
出させて消費していく状態を示す模式断面図である。

【００３１】図３の（Ａ）は比較的初期の状態を示し、
記録ヘッド９との結合時にボール栓（図示せず）が記録
ヘッド側に設けた棒体等の手段により押圧されて排出口
５より離反され、排出口５は解放されており、吐出口９
ａよりインク６が吐出されて消費されていく。

【００３２】インク６が消費されるにともなって、イン
ク容器内の圧力が下がり負圧力が発生する。この負圧力
は各可撓性部材２ａ，２ｂ，２ｃが変形するのに十分な
大きさであって、屈曲に要する力が最も小さい第１可撓
性部材２ａがまず変形し、その屈曲部２ａ−Ｂが第１外
筒１ａの内壁面に沿って底板４に向けて移転していく。
このとき、その底壁部２ａ−Ｄは外壁部２ａ−Ａおよび
内壁部２ａ−Ｃに比較して変形し難いので初期の状態を
保ったまま底板４に向かって移動していき、インク消費
量に見合う分だけ第１外筒１ａ，底板４および第１可撓
性部材２ａに囲まれた部分のインク容器の容積が減少し
てゆく。

【００３３】そして、図３の（Ｂ）に示すように、最後
には、屈曲部２ａ−Ｂが屈曲できない状態になると、つ
づいて屈曲に要する力が２番目に弱い第２可撓性部材２
ｂが第１可撓性部材２ａと同様の原理で変形し、そのの
ち第３可撓性部材２ｃの変形へと続く。第３可撓性部材
２ｃが変形できない状態になると、負圧力がインク供給
できない程に大となり、通常の使用状態ではこれ以上イ
ンクを吐出することができない状態となる。本実施例で
は、上記したように各可撓性部材２ａ，２ｂ，２ｃのそ
れぞれの屈曲部２ａ−Ｂ，２ｂ−Ｂ，２ｃ−Ｂが、各外
筒１ａ，１ｂ，１ｃの内壁面に沿って移転していくため
インクが消費されていく過程で、移転した下流側すなわ
ち、底板付近の内壁面近傍に、ほとんどインク６が残ら
ない状態を作りだすことができ、さらに、各底壁部２ａ
−Ｄ，２ｂ−Ｄ，２ｃ−Ｄがほぼ初期の状態の形状を保
ったまま底板４まで達するため、インク残量が極めて少
なくなるまで使用できることになる。

【００３４】また、動作図で明らかなように、各可撓性
部材のそれぞれの屈曲部２ａ−Ｂ，２ｂ−Ｂ，２ｃ−Ｂ
の移転が内壁面に沿って行われるため、各屈曲部２ａ−
Ｂ，２ｂ−Ｂ，２ｃ−Ｂの変形は不可逆的になり、従来
の技術のような弾性変形するものと比べ、元の形状に戻
ることがなく、オリフィスから空気を吸い込んでしま
い、インク切れを起こすことがないという効果がある。

【００３５】さらには、インクを収納する部分が複雑に
分けられていることで全体のタンク形状に変化をつけや
すく、また、消費量の変化がデジタル的に確認できる。
変形の順序は、各可撓性部材２ａ，２ｂ，２ｃいずれが
最初でも最後でもよい。ユーザーは最後の可撓性部材が
変形し始めたとき、交換タンクの用意をする。

【００３６】図４は第２実施例を示す斜視図、図５は第
２実施例の模式断面図である。

【００３７】各可撓性部材１２ａ，１２ｂ，１２ｃの周
縁部が底板１４近傍の各外筒１１ａ，１１ｂ，１１ｃに
それぞれ固着され、各外筒１１ａ，１１ｂ，１１ｃに密
着し、各外筒１１ａ，１１ｂ，１１ｃの共通の蓋である
上板１７近傍まで延びる各可撓性部材１２ａ，１２ｂ，
１２ｃの外壁部１２ａ−Ａ，１２ｂ−Ａ，１２ｃ−Ａと
前記上板１７近傍で逆方向に折れ曲がった各屈曲部１２
ａ−Ｂ，１２ｂ−Ｂ，１２ｃ−Ｂおよび各屈曲部１２ａ
−Ｂ，１２ｂ−Ｂ，１２ｃ−Ｂからそれぞれ前記外壁部
１２ａ−Ａ，１２ｂ−Ａ，１２ｃ−Ａに沿ってのびる各
内壁部１２ａ−Ｃ，１２ｂ−Ｃ，１２ｃ−Ｃおよび円板
状の各底壁部１２ａ−Ｄ，１２ｂ−Ｄ，１２ｃ−Ｄから
なる。

【００３８】また、上板１７には大気連通孔１７ａが設
けてあり、第１外筒１１ａのみ大気開放状態にある。第
１外筒１１ａと第２外筒１１ｂは互いに隣接する外壁に
形成された連通孔１８ａによって通じているが、初期状
態では第１可撓性部材１２ａの外壁部１２ａ−Ａによっ
て第１外筒１１ａ側の開口部が塞がれているため、第２
外筒１１ｂ内は密閉状態にある。第３外筒１１ｃ内も同
様である。また、底板１４の内部あるいは近傍でインク
１６は流通可能になっている。本実施例では、各屈曲部
１２ａ−Ｂ，１２ｂ−Ｂ，１２ｃ−Ｂの剛性が同じで
も、大気に通じた外筒内の可撓性部材から変形するため
（本実施例では第１外筒１２ａ→第２外筒１２ｂ→第３
外筒１２ｃ）、第１実施例と同様の効果が得られる。本
実施例のインク消費の様子を第６図の（Ａ），（Ｂ）に
示す。

【００３９】本実施例の場合、各可撓性部材の開口部を
底板近傍に接続しているため、形態として従来例で示し
た図２２のものに極めて近い。そのために、外壁部が底
壁部の移動より先につぶれを生じてしまうおそれがあ
る。

【００４０】そこで本実施例では、可撓性部材の外壁部
と外筒の内面との接触界面に極めて容易にはがれやすい
接着剤のようなものを介在させて、可撓性部材の底壁部
側からの移動が先行してなされるようにする。これによ
りインクの消費量による負圧増大で発生するおそれのあ
る外壁部の内方へのつぶれを防止でき、その結果、安定
的なインク供給が達成できるとともに、可撓性部材の外
壁部が外筒の内面からのはくりの力がインクに対する負
圧として作用するので、良好にインクもれを防止するこ
ともできる。なお、外筒の内面からの外壁部のはくり力
を調整することで発生する負圧を調整することができ
る。また、接着剤が外筒同士を連通する大気連通孔の密
閉時のシールの役目も果たす。

【００４１】このように大気連通孔１７ａを有した上板
１７を設けることで、各可撓性部材の底壁部が外方から
の作用に対して保護される。したがって、不用意な加圧
状態による吐出口からのインクもれを発生することな
く、各可撓性部材によるインクの供給状態を安定に達成
することができる。

【００４２】図７乃至図１０は、それぞれ図１に示した
第１実施例の変形例を示し、底板に設けられた排出口の
閉塞手段が異なる。もちろん、第１実施例に限られるこ
となく、第２実施例に適用しても有効である。

【００４３】図７に示すものは、底板２４−１に設けら
れた排出口２５−１はボール栓２３−１で閉塞されてお
り、底板２４−１の容器内部側には、インクが通る孔２
８ａを有する箱形の揺動防止機構２８が排出口２５−１
を取囲むように取付けられている。本変形例では、イン
ク容器に衝撃が加わっても、揺動防止機構２８の働きに
よって排出口２５−１からインク洩れが発生しない。

【００４４】図８に示すものは、ボール栓にかえて、つ
き破りタイプの閉塞部材２３−２によって排出口２５−
２を閉塞したものであり、図９に示すものは、排出口２
５−３をフィルム状シール材２３−３で閉塞したもので
ある。

【００４５】図１０に示すものは、底板２４−４に取付
けたインクの通る孔２８ａ−１を有するボール栓ガイド
２８−１中において、圧縮ばね２８ｂ−１で常時付勢さ
れたボール栓２３−４により排出口２５−４を閉塞した
ものである。本変形例では、使用時に適宜手段によりボ
ール栓２３−４を圧縮ばね２８ｂ−１の弾発力に抗して
押圧力を加え排出口２５−４を開くことができ、一旦使
用した後、前記押圧力を除くと再度排出口２５−４を閉
塞することができる。

【００４６】図１１は第３実施例を示し、（Ａ）はその
斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図であ
る。

【００４７】本実施例は、図１１に示すように、第１乃
至第３外筒３１ａ，３１ｂ，３１ｃのそれぞれの壁面に
窓３３ａ，３３ｂ，３３ｃをそれぞれ設けたものであ
る。

【００４８】本実施例では、各外筒３１ａ，３１ｂ，３
１ｃの内部の各可撓性部材３２ｃ（３２ａ，３２ｂは図
示せず）はインク３６の消費にともなって図１１の
（Ｂ）に示す一点鎖線の如く変形する。この各可撓性部
材３２ｃ（３２ａ，３２ｂ）の変形の様子は各窓３３
ａ，３３ｂ，３３ｃから確認でき、インク３６の残量を
明確に知ることができる。また、各外筒３１ａ，３１
ｂ，３１ｃ全体を透明材料で構成してもよく、この場合
は目盛り等を施すと、より正確にインクの残量を知るこ
とができる。

【００４９】図１２は第３実施例の変形例を示し、
（Ａ）はその斜視図、（Ｂ）は記録装置の記録ヘッドに
結合してその吐出口よりインクを吐出させて消費してい
く状態を示す模式断面図である。

【００５０】本変形例は、窓４３を最後に変形する第３
可撓性部材４２ｃを内蔵した第３外筒４１ｃのみに設け
たものである。この場合は、インク残量が、終わりに近
づいたときのみ確認することができる。

【００５１】本変形例では、窓４３の設けられていない
第１外筒４１ａ、第２外筒４１ｂそれぞれの可撓性部材
４２ａ，４２ｂは、順番に変形する必要はない。すなわ
ち、窓４３が設けられた第３外筒４１ｃの可撓性部材４
２ｃのみ、例えば肉厚を厚くすることで他のものよりも
変形に要する負荷が大きければよい。

【００５２】第１３乃至図１６は他の実施例をそれぞれ
示し、可撓性部材の形状が第１実施例と異なるのみであ
るので、以下、可撓性部材についてのみ説明し、その他
の部分については説明は省略する。

【００５３】図１３に示す第４実施例は、第１乃至第３
可撓性部材５２ａ，５２ｂ，５２ｃのそれぞれの底壁部
５２ａ−Ｄ，５２ｂ−Ｄ，５２ｃ−Ｄを半球状にしたも
のである。

【００５４】図１４に示す第５実施例は、第１乃至第３
可撓性部材６２ａ，６２ｂ，６２ｃそれぞれの外壁部お
よび内壁部となる部分に凹凸６２ａ−Ｅ，６２ｂ−Ｅ，
６２ｃ−Ｅを設けたものである。

【００５５】このように厚みを設けることで、各可撓性
部材６２ａ，６２ｂ，６２ｃの発生する負圧の調整や外
壁部と内壁部との接触状態を改善することができ、摩擦
係数を減少させることが可能である。

【００５６】図１５に示す第６実施例は、第１乃至第３
可撓性部材７２ａ，７２ｂ，７２ｃのそれぞれの底壁部
７２ａ−Ｄ，７２ｂ−Ｄ，７２ｃ−Ｄを外壁部および内
壁部となる部分に比較して厚肉としたものである。本実
施例では各底壁部７２ａ−Ｄ，７２ｂ−Ｄ，７２ｃ−Ｄ
が変形し難いのでより安定した動作が可能となる。

【００５７】図１６に示すものは第６実施例の変形例で
あって、第１乃至第３可撓性部材８２ａ，８２ｂ，８２
ｃの厚肉の底壁部８２ａ−Ｄ，８２ｂ−Ｄ，８２ｃ−Ｄ
それぞれの外面に凹部８２ａ−Ｅ，８２ｂ−Ｅ，８２ｃ
−Ｅを形成したものである。

【００５８】次に図１７乃至図２０に示す第７実施例に
ついて説明する。

【００５９】図１７は第７実施例を示し、（Ａ）は可撓
性部材が配設された側から見た斜視図、（Ｂ）は底板側
から見た斜視図である。図１８はその模式断面図であ
る。

【００６０】本実施例のインク容器は、一端面が底板９
４により閉鎖された断面が方形状（以下、「角柱状」と
いう。）の第１乃至第３外筒９１ａ，９１ｂ，９１ｃの
それぞれの他端面の開口部がゴム、軟質のプラスチック
等の可撓性材料からなる角柱状の第１乃至第３可撓性部
材９２ａ，９２ｂ，９２ｃで閉鎖され、底板４には非使
用時には閉塞手段である不図示のボール栓で閉塞された
インク取出し用の排出口９５が形成されたものであり、
その内部にはインクが収容されている。

【００６１】各可撓性部材９２ａ，９２ｂ，９２ｃは、
それぞれ周縁部が各外筒９１ａ，９１ｂ，９１ｃの開口
部の端面に固着され、前記周縁部近傍から各外筒９１
ａ，９１ｂ，９１ｃの内壁面に沿って折り曲げられ、各
外筒９１ａ，９１ｂ，９１ｃの長手方向に延びる外壁部
９２ａ−Ａ，９２ｂ−Ａ，９２ｃ−Ａと各外筒９１ａ，
９１ｂ，９１ｃのほぼ中央部で逆方向に折れ曲がった屈
曲部９２ａ−Ｂ，９２ｂ−Ｂ ，９２ｃ−Ｂ、各屈曲部
９２ａ−Ｂ，９２ｂ−Ｂ，９２ｃ−Ｂから前記外壁部９
２ａ−Ａ，９２ｂ−Ａ，９２ｃ−Ａに沿って外筒９１
ａ，９１ｂ，９１ｃの開口部近傍までそれぞれ延びる内
壁部９２ａ−Ｃ，９２ｂ−Ｃ，９２ｃ−Ｃおよび、各内
壁部９２ａ−Ｃ，９２ｂ−Ｃ，９２ｃ−Ｃに続く円板状
の底壁部９２ａ−Ｄ，９２ｂ−Ｄ，９２ｃ−Ｄを有す
る。

【００６２】図１９は本実施例に使用した可撓性部材の
１つを示す斜視図、図２０は可撓性部材の各側面・
・・の平面図を示す。

【００６３】図１９に示す第１可撓性部材９２ａは厚肉
部９２ａ−Ｅと薄肉部９２ａ−Ｆとで形成されており、
厚肉部９２ａ−Ｅは全て独立している。また、図２０か
らわかるように、各側面・・・の厚肉部９２ａ
−Ｅの周期が位相されている。

【００６４】このような可撓性部材９２を使用すること
により側面つぶれがほとんど起こらず、直に一定の負圧
に到達し、安定した負圧レベルになる。

【００６５】図２０には、互いに対向する側面・と
残りの互いに対向する・の厚肉部９２ａ−Ｅの周期
が約１８０度位相されているものである。

【００６６】また、本実施例の変形例として、各可撓性
部材の４つのコーナー部およびコーナー部近傍の肉厚を
薄くすることもできる。

【００６７】以上の説明から明らかなように、上記第１
実施例と第７実施例とは、各外筒の形状が異なるのみ
で、その他の点については全く同様である。したがっ
て、動作についても第１実施例と第７実施例とは同様に
考えてよい。

【００６８】また、第２実施例乃至第６実施例およびこ
れらの変形例における各外筒および各可撓性部材につい
て、第７実施例に示した各外筒および各可撓性部材で置
換したものは、本発明の他の実施例として有効なもので
ある。

【００６９】さらに、上述した各実施例および各変形例
は、３個の外筒を有するものを示したが、２個以上なら
ば上述したのと同様の効果を生じるものであり、加え
て、各外筒の配列も２列、３列等、その個数によって適
宜選択することができる。

【００７０】ところで、本発明で使用されうる可撓性部
材は、比較的変形し易い軟質の材料であることが好まし
い。

【００７１】また、インク容器の材料に要求される諸特
性としては、 （１）可塑剤フリーまたはインクへの影響の無いこと （２）界面活性剤フリーまたはインクへの影響の無いこ
と （３）重金属フリーまたはインクへの影響が無いこと （４）吸水率の低い高分子化合物であること （５）ガスバリアー性に優れたものであること （６）ガラス転位点（Ｔｇ）が室温以下の高分子化合物
であること （７）インクによって膨潤、変形などを引き起こさない
高分子化合物であること （８）耐候性、耐環境性に優れていること （９）厚さを２ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ以下に加工
が可能な高分子化合物であること 等が挙げられる。

【００７２】例えばガラス転位点（Ｔｇ）が室温以下の
材料としては具体的には、 フッ素系ゴム ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル） ＰＶＡ（ポリビニルアルコール） ＰＶｄＣ（ポリ塩化ビニリデン） ＰＥ（ポリエチレン） ＰＰ（ポリプロピレン） ポリオレフィン ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体） ポリブテン ＥＰＤＭ ＥＰＲ／ＥＰＴ 塩化ブチルゴム ポリウレタン アクリルゴム シリコンゴム ＢＲ（ポリブタジエンゴム） ＮＢＲ（アクリロニトリルブタジエンゴム） ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム） ＩＲ（イソプレンゴム） ＩＩＲ（イソプレンイソブチレンゴム） ＣＲ（クロロプレンゴム） クロロスルホン化ＰＥ 多硫化ゴム などが挙げられる。

【００７３】また、可撓性部材は、さらに要求される特
性を十分に満足させるため所望の特性の材料を多層とし
て積層して構成してもよい。

【００７４】その場合、例えば、ガスバリアー性に優れ
た材料と、容器の外筒と可撓性部材の外壁部との摺動性
に優れた材料等を組合わせることで目的に合致した材料
とできる。また、他の例としては、最内層として耐イン
ク性にすぐれた接液性の良好な材料を用いたり、また、
おり返して変形して移転していくために摩擦係数が低
く、スムーズな隔壁の移動を可能にする材料などを使用
するとよい。

【００７５】また、インクの蒸発やガスの侵入を防止す
るガスバリアー性に優れた材料や、ゴム等の可撓性部材
に優れた形状保持機能を備えた材料を使用してもよい。
なお、ゴム材料は長期保存に耐えられるような材料が好
ましく、例えば、ＩＩＲ、ブチルゴム、ＥＰＲ、ＥＰＤ
Ｍ、ＥＰＴ、フッ素ゴム、熱可塑性のエラストマーなど
が挙げられる。

【００７６】一方、外筒や可撓性部材は、その一部が、
あるいは全体が透明あるいは半透明の材料で構成しても
よい。

【００７７】このように透明あるいは半透明部分をもた
せることで、内部のインクの使用状態や、インクの色を
識別することができ、取り扱い性が向上する。

【００７８】ところで、本発明では、特に図２などの実
施例においては、各内壁部２ａ−Ｃ，２ｂ−Ｃ ，２ｃ
−Ｃと各外壁部２ａ−Ａ，２ｂ−Ａ，２ｃ−Ａとがそれ
ぞれ接触状態となることがある。

【００７９】したがって、ここの間の摩擦が大きいと、
各可撓性部材２ａ，２ｂ，２ｃのそれぞれ屈曲部２ａ−
Ｂ，２ｂ−Ｂ，２ｃ−Ｂの移転が生じなくなり、インク
の供給に支障をきたす場合がある。

【００８０】そのために、接触面部分に摩擦力を低減さ
せるための潤滑性を示す部材を介在させるか、使用部材
自身潤滑性を備えたものを使用することで解消すること
ができる。

【００８１】潤滑性を示す材料としてはガラスビーズな
どの粒子径の小さな物質（でんぷんやコロ、その他の粉
末類）が利用できる。

【００８２】また、オイルや不揮発性の液体や、ゲル化
やゾル化した部材、ワックスやロウなどの使用も可能で
ある。

【００８３】次に、本発明のインク容器を適用した図２
１に示すインクジェット記録装置について説明する。

【００８４】記録ヘッド１０３と本発明のインク容器と
を接合した記録ヘッドユニットを搭載したキャリッジ１
０１は、ガイド軸１０４および螺旋溝１０５ａをもつリ
ードスクリュ１０５に案内され、キャリッジ１０１上に
は、本発明のインク容器が内装されたインク容器カセッ
ト１０２を装着することが可能である。ちなみに、記録
ヘッド１０３側には、図示しない棒体が設けられてお
り、インク容器カセット１０２を一体化した際に、前記
棒体の先端部が容器の排出口内に挿入されてボールを押
圧し、排出口を解放するように構成されている。

【００８５】リードスクリュ１０５は、正逆回転する駆
動モータ１０６によって歯車列１０６ａ，１０６ｂ，１
０６ｃ，１０６ｄを介して正逆回転され、その螺旋溝１
０５ａに先端部が係合したキャリッジ１０１に設けられ
ているピン（図示せず）を介してキャリッジ１０１を矢
印方向および反矢印方向へ往復移動させる。駆動モータ
１０６の正逆回転の切換は、キャリッジ１０１がホーム
ポジションにあることをキャリッジ１０１に設けられた
レバー１１５とフォトカプラ１１６とで検出することに
より行なう。

【００８６】他方、被記録媒体である記録紙１０９は、
プラテン１０７に押え板１０８によって押圧され、紙送
りモータ１１０によって駆動される紙送りローラ（図示
せず）によって記録ヘッドに対向するように搬送され
る。

【００８７】回復ユニット１１１は、記録ヘッド１０３
の吐出口に付着した異物や粘度の高くなったインクを除
去して、吐出特性を正規の状態に維持するために設けら
れたものである。

【００８８】回復ユニット１１１は、吸引手段（図示せ
ず）に連通されたキャップ部材１１３を有し、記録ヘッ
ド１０３の前記吐出口をキャッピングして吸引すること
により、吐出口に付着した異物や粘度の高くなったイン
クを除去する。また、回復ユニット１１１とプラテン１
０７の間には、案内部材１１２に案内されて記録ヘッド
１０３の吐出口面の走行経路上に向けて前進、後退する
クリーニングブレード１１４が配設されており、該クリ
ーニングブレード１１４の先端で前記吐出口面に付着し
た異物やインク滴をクリーニングできるように構成され
ている。

【００８９】本発明は、特にインクジェット記録方式の
中で熱エネルギーを利用して飛翔液滴を形成し、記録を
行うインクジェット記録方式の記録ヘッド、記録装置に
於いて、優れた効果をもたらすものである。

【００９０】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０
７９６号明細書に開示されており、本発明はこれらの基
本的な原理を用いて行なうものが好ましい。この記録方
式は所謂オンデマンド型、コンティニュアス型のいずれ
にも適用可能である。

【００９１】この記録方式を簡単に説明すると、液体
（インク）が保持されているシートや液路に対応して配
置されている吐出エネルギ発生手段である電気熱変換体
に、記録情報に対応して液体（インク）に核沸騰現象を
越え、膜沸騰現象を生じるような急速な温度上昇を与え
るための少なくとも一つの駆動信号を印加することによ
って、熱エネルギーを発生せしめ、記録ヘッドの熱作用
面に膜沸騰を生じさせる。このように液体（インク）か
ら電気熱変換体に付与する駆動信号に一対一対応した気
泡を形成出来るため、特にオンデマンド型の記録法には
有効である。この気泡の成長、収縮により吐出孔を介し
て液体（インク）を吐出させて、少なくとも一つの滴を
形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、即時適
切に気泡の成長収縮が行なわれるので、特に応答性に優
れた液体（インク）の吐出が達成でき、より好ましい。
このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第４４６
３３５９号明細書、同第４３４５２６２号明細書に記載
されているようなものが適している。なお、上記熱作用
面の温度上昇率に関する発明の米国特許第４３１３１２
４号明細書に記載されている条件を採用すると、さらに
優れた記録を行なうことができる。

【００９２】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出孔、液流路、電気熱変換
体を組み合わせた構成（直線状液流路又は直角液流路）
の他に、米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許
第４４５９６００号明細書に開示されている様に、熱作
用部が屈曲する領域に配置された構成を持つものにも本
発明は有効である。

【００９３】加えて、複数の電気熱変換体に対して、共
通するスリットを電気熱変換体の吐出孔とする構成を開
示する特開昭５９年第１２３６７０号公報や熱エネルギ
ーの圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を
開示する特開昭５９年第１３８４６１号公報に基づいた
構成を有するものにおいても本発明は有効である。

【００９４】さらに、本発明が有効に利用される記録ヘ
ッドとしては、記録装置が記録可能である記録媒体の最
大幅に対応した長さのフルラインタイプの記録ヘッドが
ある。このフルラインヘッドは、上述した明細書に開示
されているような記録ヘッドを複数組み合わせることに
よってフルライン構成にしたものや、一体的に形成され
た一個のフルライン記録ヘッドであっても良い。

【００９５】加えて、装置本体に装着されることで、装
置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給
が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あ
るいは記録ヘッド自体に一体的に設けられたカートリッ
ジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効で
ある。

【００９６】また、本発明のインク容器を使用した記録
装置に、記録ヘッドに対する回復手段や予備的な補助手
段を付加することは、記録装置を一層安定にすることが
できるので好ましいものである。これらを具体的に挙げ
れば、記録ヘッドに対しての、キャピング手段、クリー
ニング手段、加圧或は吸引手段、電気熱変換体或はこれ
とは別の加熱素子、或はこれらの組み合わせによる予備
加熱手段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出モードを
行なう手段を付加することも安定した記録を行なうため
に有効である。

【００９７】さらに、記録装置の記録モードとしては黒
色等の主流色のみを記録するモードだけではなく、記録
ヘッドを一体的に構成したものか、複数個の組み合わせ
で構成したものかのいずれでも良いが、異なる色の複色
カラーまたは、混色によるフルカラーの少なくとも一つ
を備えた装置にも本発明は極めて有効である。

【００９８】本発明において、上述した各インクにたい
して最も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行する
ものである。

【００９９】さらに加えて、本発明インクジェット記録
装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の
画像出力端末として用いられるものの他、リーダ等と組
み合わせた複写装置、さらには送受信機能を有するファ
クシミリ装置の形態を採るものであってもよい。

【０１００】

【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。

【０１０１】各可撓性部材が、それぞれ各外筒内壁面に
沿って転移する屈曲部を有し、非可逆変形するため、イ
ンクの消費量にともなう微小な圧力変化に合わせてイン
ク容器の容積が減少して行き、その状態を保つ。その結
果、インクに空気が混入するおそれがなく、筆記具や記
録装置の信頼性が向上する。

【０１０２】また、各可撓性部材の各屈曲部が順番に移
転するのでインクの残量がデジタル的に検知でき、イン
ク容器内の残量インクのバラツキが減少する。

【０１０３】さらに、各可撓性部材の外側に大気連通孔
を形成した蓋を固着しておくと、外筒に比較して強度が
小さい各可撓性部材が直接外部の物に接触することがな
くなり、各可撓性部材の破損等を防止することができ
る。

【０１０４】加えて、各屈曲部を利用して大気連通孔を
開くことにより、複数箇所の変形部の変形順所を定める
ことができる。

【０１０５】また、複数の外筒を合体することで平らな
形状を初めとして様々な形状をとりえることを可能にし
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例のインク容器を示し、（Ａ）は可撓
性部材が設けられた側から見た斜視図、（Ｂ）は底板側
からみた斜視図である。

【図２】第１実施例のインク容器の模式断面図である。

【図３】第１実施例のインク容器の使用時における状態
を示す模式断面図である。

【図４】第２実施例のインク容器を示し、（Ａ）は上板
が設けられた側から見た斜視図、（Ｂ）は底板側からみ
た斜視図である。

【図５】第２実施例のインク容器の模式断面図である。

【図６】第２実施例のインク容器の使用時における状態
を示す模式断面図である。

【図７】第１実施例のインク容器の変形例を示す模式断
面図である。

【図８】第１実施例のインク容器の変形例を示す模式断
面図である。

【図９】第１実施例のインク容器の変形例を示す模式断
面図である。

【図１０】第１実施例の変形例を示す模式断面図であ
る。

【図１１】第３実施例のインク容器の変形例を示し、
（Ａ）は上板側からみた斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−
Ａ線に沿う断面図である。

【図１２】第３実施例のインク容器の変形例を示し、
（Ａ）は上板側からみた斜視図、（Ｂ）は使用時の状態
を示す模式断面図である。

【図１３】第４実施例のインク容器を示す模式断面図で
ある。

【図１４】第５実施例のインク容器を示す模式断面図で
ある。

【図１５】第６実施例のインク容器を示す模式断面図で
ある。

【図１６】第６実施例の変形例を示す模式断面図であ
る。

【図１７】第７実施例のインク容器を示し、（Ａ）は可
撓性部材が設けられた側からみた斜視図、（Ｂ）は底板
側からみた斜視図である。

【図１８】第７実施例のインク容器の模式断面図であ
る。

【図１９】第７実施例の１つの可撓性部材を一部破断し
て示す斜視図である。

【図２０】図１９に示す可撓性部材の各面を示す説明図
である。

【図２１】本発明のインク容器を用いたインクジェット
記録装置の一例を示す斜視図である。

【図２２】従来のインク容器に用いられる可撓性部材の
一部断面側面図である。

【図２３】従来の他のインク容器を示し、（Ａ）はＯリ
ングを有する可動壁をもつものの模式断面図、（Ｂ）は
ダイヤフラム状の可動壁を有するものの模式断面図であ
る。

【図２４】先願のインク容器を示す斜視図である。

【図２５】図２４に示すインク容器の模式断面図であ
る。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ，１ｃ 外筒 ２ａ，２ｂ，２ｃ 可撓性部材 ２ａ−Ａ，２ｂ−Ａ，２ｃ−Ａ 外壁部 ２ａ−Ｂ，２ｂ−Ｂ，２ｃ−Ｂ 屈曲部 ２ａ−Ｃ，２ｂ−Ｃ，２ｃ−Ｃ 内壁部 ２ａ−Ｄ，２ｂ−Ｄ，２ｃ−Ｄ 底壁部 ３ ボール栓 ４ 底板 ５ 排出口 ９ 記録ヘッド ９ａ 吐出口 １７ 上板 １７ａ 大気連通孔 ９２ａ−Ｅ 薄肉部 ９２ａ−Ｆ 厚肉部

フロントページの続き (72)発明者 小瀧 靖夫 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 佐藤 陽平 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 橋本 憲一郎 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の外筒を備え、前記複数の外筒の一
   端面を閉鎖する底板と、前記複数の外筒の他端面の開放
   部をそれぞれ閉鎖する可撓性部材とからなり、その内部
   にインクが収容されたインク容器であって、 前記各可撓性部材は、前記インクの消費にともなって前
   記複数の外筒のそれぞれの内壁面に沿って不可逆的に移
   転する屈曲部をそれぞれ有し、前記底板の近傍におい
   て、前記複数の外筒が互いに連通されているとともに、
   インクを排出するための共通の排出口を有することを特
   徴とするインク容器。
2. 【請求項２】 各可撓性部材の外表面はそれぞれ潤滑処
   理がなされていることを特徴とする請求項１記載のイン
   ク容器。
3. 【請求項３】 各可撓性部材の周縁部が各外筒の開放部
   の端面にそれぞれ固着された請求項１または２記載のイ
   ンク容器。
4. 【請求項４】 各可撓性部材の周縁部がそれぞれ底板に
   固着された請求項１または２記載のインク容器。
5. 【請求項５】 各可撓性部材の外側に大気連通孔を有す
   る蓋が固着された請求項１、２、３または４記載のイン
   ク容器。
6. 【請求項６】 インク容器の反可撓性部材側に排出口が
   形成されており、前記排出口を閉塞する閉塞手段が設け
   られた請求項１乃至５いずれか１項記載のインク容器。
7. 【請求項７】 排出口を囲む揺動防止機構がインク容器
   内面に設けられた請求項６記載のインク容器。
8. 【請求項８】 複数の外筒の他端面の開放部をそれぞれ
   閉鎖する可撓性部材は、それぞれの屈曲部の移転が順番
   に行われるように、各屈曲部の剛性に差が設けられた請
   求項１乃至７いずれか１項記載のインク容器。
9. 【請求項９】 複数の外筒の他端面の開放部をそれぞれ
   閉鎖する可撓性部材は、その内のひとつの可撓性部材の
   屈曲部の移転が他の可撓性部材の屈曲部の移転より遅れ
   るように、前記一つの可撓性部材の屈曲部の剛性を他の
   可撓性部材の屈曲部の剛性より大きくした請求項１乃至
   ７いずれか１項記載のインク容器。
10. 【請求項１０】 複数の外筒のうちの１つの外筒が大気
    解放されており、他の外筒は前記１つの外筒と互いに連
    通される連通孔を有し、前記連通孔が、可撓性部材の移
    転により開閉される請求項１乃至９いずれか１項記載の
    インク容器。
11. 【請求項１１】 複数の外筒および前記複数の外筒の他
    端面の開放部をそれぞれ閉鎖する可撓性部材が角柱状で
    あり、前記可撓性部材のそれぞれの側面は周期的に厚肉
    部分と薄肉部分からなる請求項１乃至１０いずれか１項
    記載のインク容器。
12. 【請求項１２】 各可撓性部材の４つのコーナー部およ
    びコーナー部近傍の肉厚が薄い請求項１１記載のインク
    容器。
13. 【請求項１３】 各可撓性部材の厚肉部分と薄肉部分の
    周期が位相された請求項１１または１２記載のインク容
    器。
14. 【請求項１４】 請求項１乃至１３項いずれか１項記載
    のインク容器を備え、前記インク容器の排出口と連通さ
    れた液路を有し、前記液路に設けられた吐出エネルギー
    発生手段によりインクを吐出させる吐出部を有する記録
    ヘッドを備えた記録ヘッドユニット。
15. 【請求項１５】 請求項１４記載の記録ヘッドユニット
    を搭載するキャリッジと、吐出エネルギ発生手段に電気
    信号を供給する手段と、記録ヘッドに対向するように被
    記録媒体を搬送するための搬送装置を備えた記録装置。