JPH0948137A - 液体貯蔵容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、気温気圧などの変動によりインクが
洩れることがなく、適度の負圧を発生することのできる
容積効率の高いインクなどの液体を貯蔵する液体貯蔵容
器を提供することを目的とするものである。 【構成】本発明は上記目的を達成するために、インクな
どの液体を貯蔵する液体貯蔵容器において、大気連通口
を設けた多孔質収容室とインクなどの液体が充填された
複数の液体貯蔵室とを開口部を介してそれぞれ接続し、
前記それぞれの接続箇所において前記多孔質収容室に収
容されている多孔質の毛管力に差異を設け、その毛管力
をそれが最も弱く形成されている前記液体貯蔵容器の大
気連通口に面する部分からそれが最も強く形成されてい
る液体取り出し口が設けられた部分にかけて、前記それ
ぞれの接続箇所の毛管力を段階的に強くなるように構成
したことを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はインクジェット記録装置
などに好適な、インクなどの液体を貯蔵する液体貯蔵容
器に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録装置に用いるインク
タンクは、小型で容量が大きいこと、すなわち容積効率
が高いこと、適度の負圧を発生すること、気温気圧など
が変動してもインクが洩れないこと、などが求められ
る。従来よりインクジェット記録装置用のインクタンク
としては、スポンジを内蔵したものが広く用いられてい
る。しかし、これはスポンジに吸収することのできるイ
ンク量は限られているため、小型で容量の大きいタンク
を実現するためには限界がある。この欠点を改良するた
め、タンクを２つの部屋に分離し、一方にスポンジを挿
入し、他方にインクのみを貯蔵するものが有る。そし
て、これはスポンジを挿入した部屋（以下スポンジ室と
記す）に大気連通口とインクの取りだし口が設けられて
おり、インクのみが入った部屋（以下、インク室と記
す）にはスポンジ室に通じる穴が設けられている。この
方式では、インクを使用すると、先ず、スポンジ室にあ
るインクが少量使用され、大気連通口とインク室の間に
空気の通り道が形成される。次に、スポンジ室を介して
インク室に空気が入ることによりインク室からスポンジ
室にインクが供給され取りだし口から取り出される。そ
してインク室のインクが無くなるとスポンジに残ったイ
ンクが使用される。そして、単にスポンジを内蔵したも
のにおいても、前述の方式においても、インクはスポン
ジに染み込んでいることにより、スポンジの毛管力によ
ってインクに適度の負圧が発生し、それによりインクジ
ェットヘッドでインクが消費されたとき速やかにインク
を供給すると同時にインクに正圧が加わることに因るボ
タ落ちなどの障害が生じることがないようにされてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなものにおいては、インク室に空気が入った状態で、
気温気圧などが変動し、空気が膨張した場合に、インク
室から押し出されたインクはスポンジ室のスポンジに吸
収されることになる。この時、大気連通口からインクが
押し出されることがないようにするためには、スポンジ
室の容量を十分に大きくしておくことが必要となる。従
ってこの方式では単にスポンジを内蔵したインクタンク
よりは小型で容量を大きくすることができるが、上記し
たようにスポンジ室の容量を大きくすることが必要であ
るため、その容積効率を更に高くすることは困難であ
る。別の方式として、前述の方法と同様にインク室とス
ポンジ室を設け、インク室にインクの取りだし口を設け
たものもある。この方式においては、使用時に先ずスポ
ンジ室のインクが減少し、次にスポンジ室を介してイン
ク室に空気が入ることによりインク室のインクが取り出
される。この時、インク室に面したスポンジの面に出来
る気泡のメニスカス力により適度の負圧を発生する。し
かし、この方式においても、インク室内の空気が膨張し
たときに押し出されるインクをスポンジ室のスポンジが
吸収することに変りはなく、容積効率を高くする点にお
い問題がある点では前述の方式と変りはない。

【０００４】そこで、本発明は、上記した問題を解決
し、気温気圧などの変動によりインクが洩れることがな
く、適度の負圧を発生することのできる容積効率の高い
インクなどの液体を貯蔵する液体貯蔵容器を提供するこ
とを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、インクなどの液体を貯蔵する液体貯蔵容器
において、大気連通口を設けた多孔質収容室とインクな
どの液体が充填された複数の液体貯蔵室とを開口部を介
してそれぞれ接続し、前記それぞれの接続箇所において
前記多孔質収容室に収容されている多孔質の毛管力に差
異を設け、その毛管力をそれが最も弱く形成されている
前記液体貯蔵容器の大気連通口に面する部分からそれが
最も強く形成されている液体取り出し口が設けられた部
分にかけて、前記それぞれの接続箇所の毛管力を段階的
に強くなるように構成したものである。本発明において
は、前記液体貯蔵室に設けた開口部は、液体貯蔵室の下
部に配設することが好ましく、また、その液体取り出し
口は、前記多孔質収容室または前記複数の液体貯蔵室の
中のいずれか一つに設けることができる。そして、この
液体取り出し口を設けた液体貯蔵室には、インクを検知
する手段として、インク室の壁を透明にするか、インク
を検知するための検知手段を設ける等の手段を施すこと
により、インクなどの液体の使用状況を容易に確認する
ことができる。そして、本発明はインクジェット記録装
置などにおいて、特に、好適な液体貯蔵容器として用い
ることができる。

【０００６】

【作用】本発明は、上記のように構成されているから、
使用途中においてインクなどの液体が空気と共存する液
体貯蔵室は、使用途中における一つの液体貯蔵室だけで
あって、他の液体貯蔵室ではインクなどの液体が充填さ
れていて空気が入ったとしても僅かであるから、気温気
圧などの変動により空気が膨張しインクなどの液体が多
孔質収容室に押し出されることがあっても、それは使用
途中にある一つの液体貯蔵室のものが押し出されるだけ
である。したがって、このような空気の膨張によるイン
クなどの液体の溢れ出しに対応するために必要な多孔質
収容室の大きさは、多数の液体貯蔵室を設けても一つの
液体貯蔵室に対応できる大きさで十分であるから、この
ような一つの多孔質収容室に対して、多数の液体貯蔵室
を設けることにより液体貯蔵容器全体の容量を大きくし
てその容積効率を高めることができる。以下、これを液
体としてインクを用いる場合を例にとって説明する。本
発明の液体貯蔵容器においては、インクを使用すると、
先ず、多孔質収容室であるスポンジ室内の多孔質に吸収
されているインクが減少する。これによって大気連通口
と、多孔質の毛管力が段階的に弱く形成された前記それ
ぞれの接続箇所におけるその最も毛管力の弱い部分に接
続された第１のインク室の間に空気の通り道が形成され
る。次に第１のインク室に空気が導入されることにより
インクが取り出される。第１のインク室が空になると、
次に毛管力の弱い部分に接続された第２のインク室に空
気が導入され、使用される。以上のように、各々のイン
ク室に接続された部分の毛管力が異なるので、複数のイ
ンク室のインクが順次使用される。使用途中に於て気温
気圧などが変動し、インク室内の空気が膨張した場合、
インク室内のインクがスポンジ室に押し出される。しか
し、空になったインク室の空気はインクを押し出すこと
はなく、使用途中にあるインク室のインクのみが押し出
される。従ってスポンジ室の容量は１つのインク室から
押し出されるインクを吸収するのに十分な大きさで良
く、比較的小さなもので良い。それに対してインク室は
インクのみが充填されているので容積効率がよく、然も
スポンジ室を大きくしなくても多数設けることにより、
インク容器全体の容量を大きくすることができる。実用
上は、種種の外乱により複数のインク室に同時に空気が
入る場合があるが、その場合の空気は僅かであり、その
体積は小さいのでスポンジ室の容量に１つのインク室か
ら押し出されるインクに対して若千の余裕があればよ
い。インク室からスポンジ室に押し出されたインクは次
にインクを使用するときに使用されるので無駄になるこ
とはない。本発明の液体貯蔵容器においては、インクが
多孔質に吸収された状態で使用されているので、その毛
管力により、適度の負圧が保たれる。液体の取りだし口
がインク室にある場合には、取りだし口のあるインク室
のインクを使用しているときには、スポンジ室からイン
ク室に入る気泡のメニスカス力に因り負圧が保たれる。

【０００７】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。 ［実施例１］図１に本発明の実施例１におけるインク容
器の一例を示す。このインク容器は３つの室からなり、
中央の室がスポンジ室１であり、開口部１０で繋がって
いる。スポンジ室１の形状はほぼ直方体であるが、その
中に収容されているスポンジ４は図２に示すものであ
る。すなわち、上部の大気連通口３に近い部分では比較
的小さく、第１のインク室２０１に近い部分はそれより
も大きい。第２のインク室２０２に接する部分で最も大
きくなっている。これを圧縮して収容してあるので、各
々の部分で密度が異なり、毛管力に差異を生じる。第２
のインク室２０２にはゴム栓６が設けられており、その
ゴム栓６の中央部の穴部分を介して、インクジェット記
録ヘッドのパイプ７が接続され、インクが取り出され
る。インクを使用すると、先ず、スポンジ室のインクが
僅かに減少し、大気連通口３と第１のインク室２０１の
間に空気の通り道ができる。次に、第１のインク室２０
１に空気が入り、そのインクが使用される。第１のイン
ク室２０１のインクが無くなると、スポンジ室１のイン
クが使用される。スポンジ室１のインクを使用し終る
と、スポンジを通して第２のインク室２０２に空気が入
り、第２のインク室２０２のインクカ使用される。この
例においては、第２のインク室２０２のインクが最後に
使われる。第２のインク室２０２にはスポンジなどが設
けられていないので、第２のインク室２０２の壁を透明
にしておけば、未使用のインクの有無が目視により確認
できると言う利点が有る。又、第２のインク室２０２に
インクを検知するための検知手段を設けることも容易で
ある。

【０００８】［実施例２］図３および図４に本発明の実
施例２を示す。図３は上から見た図、図４は側面から見
た図である。この例においては、インク室が６個設けら
れており、各々スポンジ室１’との間が開口部１０’で
繋がっている。スポンジ室１’は台形状になっており、
ほぼ直方体形状のスポンジが挿入されている。スポンジ
室１’の上部には大気連通口３’が設けられており、こ
の近傍でスポンジの密度が最も低くなっている。又、第
１のインク室２０１’から第６のインク室２０６’まで
に接する部分に於て、第１のインク室２０１’に接する
部分の密度が最も低く、第６のインク室２０６’に接す
る部分が最も高くなるように密度の勾配が有る。スポン
ジ室の下面にはインク取りだし口５’が設けられてお
り、表面にフィルター９を設けたパイプ８が圧接され
る。この部分でスポンジの密度が最も高くなっている。
インクを使用すると、スポンジ室のスポンジの低密度の
部分のインクが使われる。第１のインク室２０１’と大
気連通口３’の間に空気の通り道ができると第１のイン
ク室２０１’のインクが使用される。第１のインク室２
０１’のインクが無くなると、スポンジ室１’のインク
が使われ、第２のインク室２０２’と大気連通口の間に
空気の通り道ができ、第２のインク室２０２’のインク
が使われる。このようにして、第１のインク室２０１’
から第６のインク室２０６’のインクが順次使用され
る。最後にスポンジ室１’に残っているインクが使用さ
れる。この例においては、インク室が６個にわかれてお
り、使用途中においてインクと空気が共存するのは原則
として１個だけであるので、スポンジ室の容量が比較的
小さくても、空気の膨張によりインクが溢れることはな
い。

【０００９】［その他の実施例］前述の例ではスポンジ
室にスポンジを挿入していたが、スポンジに代えて綿状
の物質を使用してもよい。また、各々の部分で毛管力を
変化させる方法として前述の例のようにスポンジを圧縮
してその密度を変えて行う方法の他に、各種の多孔質材
料を用いて各部分ごとに多孔質材料を異ならしめること
によっても達成可能である。インク室の個数は任意に設
計可能であるが、個数があまりにも多い場合には各々の
インク室に接する多孔質の毛管力の差を大きくすること
が困難であること、仕切りの体積が多くなり、インクの
有効体積が減少することなどの問題があり、適宜、最適
の個数を選ぶべきである。本発明の液体貯蔵容器は、イ
ンクジェット記録装置のインク容器として殊に好適であ
るが、インク以外の、たとえば画像堅牢性、画像品位な
どを増やすための補助液の容器などに用いることもでき
る。また、記録ヘッドと液体貯蔵容器が一体になってい
るものでも別体になっているものでも適用可能である。
さらに、インクジェット記録装置以外の装置などにおい
ても適用可能であることはいうまでもない。

【００１０】

【発明の効果】本発明は、以上のように大気連通口を設
けた多孔質収容室とインクなどの液体が充填された複数
の液体貯蔵室とを開口部を介してそれぞれ接続し、前記
それぞれの接続箇所において前記多孔質収容室に収容さ
れている多孔質の毛管力に差異を設け、その毛管力をそ
れが最も弱く形成されている前記液体貯蔵容器の大気連
通口に面する部分からそれが最も強く形成されている液
体取り出し口が設けられた部分にかけて、前記それぞれ
の接続箇所の毛管力を段階的に強くなるように構成する
ことにより、空気の膨張によるインクなどの液体の溢れ
出しに対応するために必要な多孔質収容室は一つの液体
貯蔵室に対応できる大きさで十分対応することができる
から、一つの多孔質収容室に対して多数の液体貯蔵室を
設けることにより液体貯蔵容器全体の容量を大きくして
その容積効率を高めることができる。そして、本発明の
液体貯蔵容器は、これをインクジェット記録ヘッドへ接
続することにより気温気圧などの変動によりインクが洩
れることがなく、適度の負圧を発生することのできる容
積効率の高いインクジェット記録ヘッドのインク容器を
実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１におけるインク容器の一例を
示す模式断面図である。

【図２】実施例１におけるインク容器のスポンジ室に収
容されるスポンジの模式斜視図である。

【図３】本発明の実施例２におけるインク容器の一例を
示す上面からの模式断面図である。

【図４】本発明の実施例２におけるインク容器の一例を
示す側面からの模式断面図である。

【符号の説明】

１、１’ …スポンジ室 ２０１、２０２、２０１’、２０２’、２０３’、２０
４’、２０５’ ２０６’ …インク室 ３、３’ …大気連通口 ４ …スポンジ ５、５’ …インク取り出し口 ６ …ゴム栓 ７、８ …パイプ ９ …フィルター １０、１０’ …開口部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクなどの液体を貯蔵する液体貯蔵容
   器において、大気連通口を設けた多孔質収容室とインク
   などの液体が充填された複数の液体貯蔵室とを開口部を
   介してそれぞれ接続し、前記それぞれの接続箇所におい
   て前記多孔質収容室に収容されている多孔質の毛管力に
   差異を設け、その毛管力をそれが最も弱く形成されてい
   る前記液体貯蔵容器の大気連通口に面する部分からそれ
   が最も強く形成されている液体取り出し口が設けられた
   部分にかけて、前記それぞれの接続箇所の毛管力を段階
   的に強くなるように構成したことを特徴とする液体貯蔵
   容器。
2. 【請求項２】 前記開口部は、液体貯蔵室の下部に配設
   されていることを特徴とする請求項１に記載の液体貯蔵
   容器。
3. 【請求項３】 前記液体取り出し口は、前記多孔質収容
   室または前記複数の液体貯蔵室の中のいずれか一つに設
   けられていることを特徴とする請求項１または請求項２
   に記載の液体貯蔵容器。
4. 【請求項４】 前記液体取り出し口を設けた液体貯蔵室
   には、インクを検知する手段が施されていることを特徴
   とする請求項３に記載の液体貯蔵容器。
5. 【請求項５】 前記液体取り出し口には、インクジェッ
   ト記録ヘッドへの接続部が形成されていることを特徴と
   する請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の液体貯
   蔵容器。