JPH1044452A

JPH1044452A - 負圧を与える液体収納容器、該容器の製造方法、該容器とインクジェット記録ヘッドとを一体化したインクジェットカートリッジ

Info

Publication number: JPH1044452A
Application number: JP20365596A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Mihara; 弘明三原; Toshiaki Sasaki; 敏明佐々木; Hidehisa Matsumoto; 英久松本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-08-01
Filing date: 1996-08-01
Publication date: 1998-02-17

Abstract

(57)【要約】【課題】液体供給システムの構成用件の一つとして、
安定した負圧を利用しながら液体供給を行うことが可能
な液体収納容器を提供すること。【解決手段】液体を収納するための液体収容部を形成
し該液体の導出により変形可能な内壁と、該内壁外面と
同等もしくは相似形の内面を備え大気連通部を有し前記
内壁に対し剥離可能な外壁と、前記液体収納部から液体
を外部へ導出可能な液体導出部と、を有する液体収納容
器であって、前記液体の外部への流出に伴い液体収容部
内部に大気を取込む手段を有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば記録部とし
てのペン或いはインク吐出部等液体収納容器の外部部材
または外部へ液体を供給するために負圧を利用する液体
収納容器、該容器の製造方法、該容器とインクジェット
記録ヘッドとを一体化したインクタンクを含むインクジ
ェットカートリッジ及びインクジェット記録装置に関
し、具体的にはインクタンク自体をブロー成形によって
成形する画期的なインクタンクを適用したインクジェッ
ト記録分野に関する。

【０００２】

【従来の技術】液体を収納するための容器として、液体
を外部に与える際に容器内部を負圧にしながら液体を供
給する方式の容器が知られている。この方式の容器の特
徴は、容器自体が与える負圧によって、容器に接続され
る例えばペン先や記録ヘッドのような液体使用部に対し
て適切な液体供給が行えるというものである。

【０００３】このような理論が現実の液体収納容器で発
揮されているものは、各種存在しているが、各種容器の
使用範囲が限定されてしまっている。この理由として
は、製造バラツキが少なく且つ構造が簡単なものがない
ためである。

【０００４】例えば、この負圧特性を適正に必要とする
インクジェット記録分野では、液体収納容器としてのイ
ンクタンクの内部に、負圧発生源としてのスポンジを収
納しているものや、袋状のインク収納部にバネを設け、
インクの消費による袋の内方への変形に抗する力を与え
ることで負圧を形成するもの（特開昭56-67269号公報、
特開平6-226993号公報などを参照）が知られている。ま
た、米国特許第4,509,062号明細書に開示されているゴ
ム製のインク収納部は、円錐形形状の円錐部を丸めた形
状のもので、その丸めた円錐部を円錐周面の厚みよりも
薄くするという構成のものである。この円錐部の丸みを
帯びた薄いゴム袋構造は、その収納容器にとって、イン
クの消費に応じて優先的に変位・変形するための構造と
なっている。これらは、インクジェット装置のインク収
納容器として実用化されており、現状では満足のいくも
のである。

【０００５】しかしながら、このような負圧発生構造は
比較的高価であるため、マーカやプロッタ等のペン先を
有する筆記用具には適するものではない。特に、この種
の筆記用具として上述のような煩雑な負圧発生構造を余
分に持つことは、筆記用具自体の大型化を招き、好まし
いものではない。

【０００６】ところで、上述の筆記用具においては、ペ
ン先自体を負圧を発生可能なフェルトなどを用い、ペン
先から空気を液体収納容器内に導入しつつ、インクの供
給を行う形態が採用されている。このインク供給形態に
おける気液交換構造の最大の課題はペン先からのインク
漏れである。これを解決するためペン先と液体収納容器
との間にインク漏れ防止機構として、インクの供給方向
に対して交差するように多数枚のフィンを所定間隔で重
ねることで、環境変化などで漏れ出そうとするインクを
保持可能にするインク保持機構を設けることが提案され
ている。しかし、この機構は、使用できないインクを筆
記用具内部に残してしまうのが現状である。

【０００７】また、この種の筆記用具におけるインク供
給系は、一般的に大気開放系となっているため、収納さ
れたインクの蒸発を招き、インク使用量を低減させてし
まうが、本来は実質的な密閉型としてインク蒸発抑制を
行うことが好ましいものである。

【０００８】ここで、実質的な密閉型を用いているイン
クジェット記録分野について簡単にまとめる。一般にイ
ンク供給システムとして負圧発生源を用いない場合は、
「水頭差」と呼ばれる、インク使用部（インク吐出ヘッ
ド）に対する高低差によって、インクを供給するものが
知られている。この場合は、インク収納部に特別な条件
を必要としないため、通常の袋などのインク収納袋を用
いることが多い。

【０００９】ところがインク供給経路としてはインクを
密閉型とするため、インク収納袋から上方に位置するイ
ンク使用部（インク吐出ヘッド）までチューブ等の供給
管を必要とし、結果的に大型装置となってしまう。この
インク供給経路の水頭差をできるだけ小さく或いは無く
すために、インク吐出ヘッドに対して負圧を与えるイン
クタンクが提案され、実施されてきた。このヘッドとイ
ンクタンクとを一体化可能にしたものをインクジェット
カートリッジと呼ぶことにする。

【００１０】前記インクジェットカートリッジは、さら
に分類すると、記録ヘッドとインク収容部とが常時一体
の構成と、記録手段とインク収容部が別体で、かつ記録
装置に対して双方とも分離でき、使用時に一体にして使
用する構成とに分けることができる。

【００１１】いずれの構成においても、インク収容部に
収納されたインクの使用効率を高めるために、インク収
容部における記録手段との結合部はインク収容部の中心
より下方に設けられることが多い。このため、インクジ
ェットカートリッジにおけるインク収容部には、インク
を安定して保持し、記録手段に設けられたノズル等の吐
出部からのインク漏れを防ぐために、記録手段に供給さ
れるインク流れに対する背圧を発生する機構が求められ
る。この背圧は吐出口部の圧力を大気圧に対して負とす
るためのものであることから、負圧と呼ばれている。

【００１２】負圧を発生させるための最も容易な方法の
一つとして、前述したような多孔質体の毛管力を利用す
る方法が挙げられる。該方法におけるインクタンクは、
インクタンク内部全体にインク貯蔵を目的として収納、
好ましくは圧縮収納されたスポンジ等の多孔質体と、印
字中のインク供給を円滑にするためインク収容部に空気
を取り入れ可能な大気連通口とを含む構成となる。

【００１３】しかし、多孔質部材をインク保持部材とし
て使用する場合の課題として、単位体積当たりのインク
収容効率が低いことが挙げられる。この課題を解決する
ために、多孔質部材をインクタンク全体に挿入する構成
のかわりに、インクタンクの一部に多孔質体を挿入する
構成が挙げられる。この構成では、多孔質体がインクタ
ンク全体に挿入されている構成と比較して単位体積当た
りのインク収容効率及びインク保持能力を高めることが
できる。

【００１４】さらにインクの収容効率を向上させる観点
からは、前述したような袋とバネの組み合わせ構造の袋
状容器や、ゴム製のインク収納容器を用いることもでき
る。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上述したような現在の
インクタンクは、現時点での市場における要求は満足出
来るレベルにある。

【００１６】しかしながら、本発明者たちの一部は、将
来的展望の見知から、液体収納容器、特にインクジェッ
ト用インクタンクに求められる理想的な条件を考えたと
ころ、以下の３つの課題を想出するに至った。

【００１７】まず一点目は、インク収容効率のより一層
の向上である（第１の課題）。即ち、同一空間に占める
インクタンクのインク収容効率をさらに高めることで、
インクタンクのインク収容量を増やすことである。

【００１８】二点目は、構成部品が少なく、部品そのも
のの構造が単純であること（第２の課題）、さらに付加
的効果として、製品の歩留まりの減少や、品質管理項目
の減少などの利点が期待できることである。

【００１９】そして三点目は、近年問題となっている環
境問題に対する対応である（第３の課題）。この問題に
対する対応策の一つとしては、インクタンクの構成部品
がリサイクル可能であることが挙げられる。そのために
はインクタンクの構成部品がなるべく少ないこと、構成
部品を回収する際に容易に分別回収できることが望まし
い。

【００２０】本願出願人は、上述の課題を解決する液体
容器の出願を既に出願しているが、本発明はその後の本
発明者たちによる鋭意研究の結果、着想されたものであ
る。

【００２１】即ち、第１の課題について更なる検討を行
った結果、インクタンクの交換回数を減らすためには、
収容効率だけではなく、発生する負圧の安定化によるよ
り一層のインクの使用効率の向上と、インクタンクから
のインクの蒸発の抑制をする必要があるとの結論を得
た。

【００２２】本発明の目的は、上述の全ての課題を解決
し、液体供給システムの構成要件の一つとして、安定し
た負圧を利用しながら液体供給を行うことが可能な液体
収納容器を提供することである。

【００２３】本発明の別の目的は、従来にはない負圧発
生方式を実用化水準に成し遂げ、簡単な構成或いは作用
でありながら、優れた液体供給性能を発揮できる負圧利
用型液体収納容器、その製造方法などを提供することで
ある。

【００２４】上記本発明の各目的は、記録分野の筆記用
具やインクジェット記録ヘッドにも適用でき、特に本発
明のインクジェット分野における別の目的は、インクジ
ェットヘッドに対して完全一体化或いは分離可能な上記
液体収納容器を提供することである。

【００２５】

【課題を解決するための手段】上述のような目的を達成
するための本発明の代表的な用件は、次のようなもので
ある。

【００２６】液体を収納するための液体収容部を形成し
該液体の導出により変形可能な内壁と、該内壁外面と同
等もしくは相似形の内面を備え大気連通部を有し前記内
壁に対し剥離可能な外壁と、前記液体収納部から液体を
外部へ導出可能な液体導出部と、を有し、前記液体の外
部への流出に伴い液体収容部内部に大気を取込む手段を
有することを特徴とする液体収納容器である。

【００２７】もしくは、実質的な大気連通部を有し略多
角柱状であって該多角柱の３面の延長部がなす角部を有
する外壁と、該外壁内面と同等もしくは相似形の外面
と、前記外壁の角部に対応して角部とを有し、内部に液
体を収容可能な液体収容部を形成する内壁と、前記液体
収納部から液体を外部へ導出可能な液体導出部と、を有
する液体容器であって、外壁と内壁との界面は、少なく
とも分離可能な材質であり、前記液体収容部に液体と空
気とを収容することを特徴とする液体収納容器である。

【００２８】もしくは、実質的な大気連通部を有し略多
角柱状であって該多角柱の３面の延長部がなす角部を有
する外壁と、該外壁内面と同等もしくは相似形の外面と
前記外壁の角部に対応して角部とを備え内部に液体を収
容可能な液体収容部を形成する内壁と、前記液体収容部
の中心より下方に存在し前記液体収容部から外部に液体
を供給可能な液体供給部と、を有し、前記内壁の厚さは
略多角柱状の各面の中央域より角部を構成する部分の方
が薄く、外壁と内壁との界面が一部を除き剥離している
液体収納容器を用意する工程と、前記液体収容部に空気
が残存するように液体を収容する工程と、前記液体収容
部を実質的に密閉空間にする工程と、を有することを特
徴とする液体収納容器の製造方法である。

【００２９】もしくは、上述した液体収納容器からなる
インクタンクと、該インクタンクのインク供給部に接合
され、インクの吐出を行うインクジェットヘッドと、を
有することを特徴とするインクジェットカートリッジで
ある。

【００３０】上述したような本発明の液体収納容器、該
容器の製造方法等によると、部品点数が少なく、単純な
構造でリサイクルしやすく、限られたスペースにおける
液体の収容効率を高め、負圧を安定化することで液体の
使用効率を向上させると共に液体容器からの液体の蒸発
を抑えることができる。

【００３１】特に本発明の内壁に気体透過性に優れた材
質を用いる構成によれば、液体収容部内部の気体の膨張
に対してもより柔軟に対応し、不用意な液体の外部への
流出を防止することが出来る。

【００３２】また、特に本発明の液体導出部に液体導出
許可部材を用いた構成によれば、容器の形状を任意に設
計することが出来る。

【００３３】さらに、本発明はいずれもインクジェット
記録分野におけるインクタンク、インクジェットカート
リッジ、記録装置等に適用することで、インクタンク、
あるいはインクジェットカートリッジの交換回数を減ら
しランニングコストの低い記録装置を提供することが出
来る。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例の詳細を
図面に基づいて説明する。

【００３５】以下の各実施例においては、いずれもイン
クジェット記録分野におけるインクタンクとして説明を
行うが、例えば記録部としてのペン或いはインク吐出部
等液体収納容器の外部部材または外部へ液体を供給する
ために負圧を利用する液体収納容器においても適用可能
であることはいうまでもない。

【００３６】（実施例１）図４（ａ）〜（ｃ）は、本発
明の第１実施例のインクタンク（液体収納容器）の構造
の模式的概略図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は側面
図、（ｃ）は斜視図を示している。図４（ｃ）を見ると
分かるように、図３のインクタンク１１０の外壁を構成
する面のうち、最大面積となっている面は、図４（ａ）
の断面図のように間接的に表示されている面となる。本
発明のインクタンクは、後述するダイレクトブロー成形
により、容器内壁と外壁を同時に一工程で成形される方
法により製造されている。

【００３７】まず、図４をもとに本発明の第１実施例の
構成について説明する。

【００３８】図４のインクタンク１１０は、外郭を形成
する外壁１１１に対して分離可能な内壁１１２で囲まれ
た領域（以下、インク（液体）収容部と称する）にイン
ク（液体）１０が収容されている。内壁１１２はガス透
過性を有する材質により構成されており、インク収容部
から液体が外部に導出されると変形する。一方、外壁１
１１は内壁１１２に比べて十分厚く、内壁に比べガス透
過性はない。また、外壁はインクの流出により内壁が変
形しても殆ど変形することはない。また、外壁は空気取
り入れ口１１５を有しているが、外壁により囲まれる空
間は空気取り入れ口以外は密閉されており、この空間内
部にインク収容部が存在する構成になっている。内壁は
溶着部（ピンチオフ部）１１４を有し、この溶着部で内
壁は外壁に係合する形で支持されている。

【００３９】ここで、図４のインクタンクについて詳述
すると、インクタンク１１０は６つの平面から構成さ
れ、円筒状のインク供給口（液体導出部）１１３が曲面
として付加されたものである。この６つの面のうち、イ
ンク供給口１１３の両側にある内・外壁それぞれにおけ
る最大面積の面は、後述する６つの角部（α１、β１、
β１、α１）、（α２、β２、β２、α２）で区分され
ている。

【００４０】この最大面積をなす内壁面の厚さは、略多
角柱状の各面の中央域より角部を構成する部分の方が薄
く、各面の中央域から前記角部それぞれに向かって徐々
に減少しており、インク収容部側に凸の形状を有してい
る。この方向は、言い換えると面の変形方向と同じであ
り、後述する変形を促進させる効果を有する。

【００４１】ここで内壁の角部は、後述するように３面
により構成されているので、結果として内壁の角部全体
の強度は中央域の強度に比べ相対的には強くなってい
る。また、面の延長から見れば、中央域に比べて厚さは
薄いので後述する面の移動を許容する。この内壁の角部
を構成する部分は、それぞれほぼ同等の厚さであること
が望ましい。

【００４２】また、インク供給口（インク供給口）１１
３には、わずかな振動や外圧がタンクに加わった場合に
インクの漏れを防止できるようなインク漏れ防止機能を
有する液体導出許可部材１１６を介して不図示のインク
ジェット記録手段のインク導出管と連結されている（以
下、初期状態と称する）。インク供給口１１３は、内壁
と外壁はインク（液体）導出許可部材１１６などにより
分離しにくい構成となっている。さらに後述する円筒の
曲面と平面との交差部であるγ１、γ２は、インク収容
部に比べて小さいために、通常のインクジェット記録手
段からのインクの吐出による、インクの導出に伴う内壁
の変形に対してはつぶれにくい特性を有する。本実施例
のインクタンクでは、インク供給口は略円筒形である
が、略円筒形に限定されるものではない。多角柱形状で
あっても、インク収容部に比べインク供給口の大きさは
十分小さいために、インクの導出に伴う内壁の変形に対
してはつぶれにくい特性は変わらない。従って、インク
の消費が完全に終了したときでも、インク供給口では内
壁と外壁は変形することなく初期状態を維持している。

【００４３】尚、図４は模式的概略図であるため、イン
クタンクの外壁１１１とインクタンク内壁１１２との位
置関係は空間を隔てたように描かれているが、実際は分
離可能な状態になっていればよく、内壁と外壁が接触し
ていても、微少な空間を隔てて配置されるように構成さ
れていてもよい。したがって、いずれの場合においても
初期状態において、インクタンクは、外壁１１１の内面
の形状に沿って、少なくとも外壁１１１の角部α１、β
１に対応した位置に内壁１１２の角部α２、β２がくる
ように成形されている。

【００４４】ここで、角部とは、略多面体により構成さ
れるインクタンクにおいて、少なくとも３つの面、より
好ましくは３つの平面の交差する交差部分、あるいはそ
の延長面の交差部に対応する部分を含む意味である。角
部の符号の意味は、αがインク供給口を有する面により
形成される角部、βはそれ以外の角部であり、添字１が
外壁であること、添字２が内壁であることを表してい
る。また、インク供給口は略円筒状に形成されている
が、ここで円筒の曲面と、実質的な平面との交差部分を
γで表すと、この交差部分においても外壁と内壁は対応
した位置にあり、それぞれを以下γ１、γ２と表記す
る。なお、角部には微小曲面部を設けて構成しても良
い。この時の面の定義は、多面体の微小曲面部を角部と
してとらえ、微小曲面部を除いた平面として定義する。

【００４５】次に、図１乃至図５を用いて、本発明のイ
ンクタンクの液体の導出に伴う変形について詳細に説明
する。

【００４６】まず、比較例として、図１に示すように、
内壁１０２、外壁１０１ともガス透過性を有さない場合
のインクタンク１００の変形の様子を図２及び図３を用
いて説明する。図２は、上述の比較例のインクタンク１
００にインク１０を収容し、インクタンクのインク供給
口１０３からインク１０を導出したときの変化を（ａ）
〜（ｄ）の順に示す概略図であり、添字１は図１（ｂ）
のＢ−Ｂ断面図を、添字２は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図
を示している。

【００４７】初期状態において、インクタンクは、外壁
１０１の内面の形状に沿って、少なくとも外壁１０１の
角部α１、β１に対応した位置に内壁１０２の角部α
２、β２がくるように成形されている（図２（ａ１）、
（ａ２））。

【００４８】インクジェット記録手段のインクジェット
記録ヘッドからインクが吐出された後、インク収容部の
インク１０が消費されはじめると、内壁１０２は、イン
ク収容部の体積が減少する方向に、面積最大の面の中央
部から変形をはじめる。ここで、外壁は内壁の角部の変
位を抑制する働きをする。本インクタンクは上述の角部
α２、β２によって区分された角部の位置変動がほとん
どないので、インク収容部はインク消費による変形の作
用力と初期状態の形状に戻ろうとする作用力とが働き、
負圧を安定化せしめる方向に機能する。この時、空気取
り入れ口１０５から、内壁１０２と外壁１０１との間に
空気が導入され、内壁の変形を阻害することなく、イン
ク使用時における安定した負圧の維持をはかる働きをす
る。（図２（ｂ１）、（ｂ２））。

【００４９】ここで、本実施例では、多面体により構成
されているインクタンク外壁の実質的に平面形状をなす
面のうち、表面積最大の面の少なくとも一つにおいて、
内壁と固定されていないことで、この面に対応する内壁
面の、ほぼ中央部分から変形がはじまる。

【００５０】この面は実質的に平面形状をなしているの
で、インク収容部のインク１０の減少量に応じて、対向
する面に接する方向に一様に連続して変形を行う。従っ
て、吐出時及び非吐出時にインク収容部の不連続に大き
い変形がなく、インクジェット記録装置に用いられるイ
ンクタンクとして最適な、より一層安定した負圧の保持
及び、インク吐出時の負圧の安定化を実現することが可
能である。

【００５１】さらに、本実施例のように対向する一組の
面が共に表面積最大であり、内壁と外壁との接合部分を
有さず、容易に剥離可能であると、２つの面がほぼ同時
に変形を行うので、負圧の保持及びインク吐出時の負圧
の安定化をより一層はかることができる。

【００５２】さらにインク収容部のかなりのインクが外
部に導出される（図２（ｃ１）、（ｃ２））と、前述と
同様にインク収容部が変形し、インク収容部の中央部分
が内方に向かう安定した潰れかたが維持される。さら
に、溶着部１０４も、内壁の変形規制部分となり、最大
面積を有する面に隣接する面について、相対的にピンチ
オフ部１０４を有する領域より、ピンチオフ部を有して
いない部分が先に変形を始め、外壁から離間する。

【００５３】しかし、上記の内壁変形規制部分だけで
は、インク供給口近傍の内壁が変形することでインク供
給口を塞いでしまい、インク収容部に収容されたインク
１０を十分使いきることができなくなる恐れがある。

【００５４】本発明では、図１（ｃ）に示す内壁の角部
α２は、初期状態において外壁の角部α１に沿って形成
されているので、内壁が変形する際に、内壁の他の部分
に比べて内壁の角部α２は変形しにくく、内壁の変形を
規制することができる。尚、本インクタンクの内壁は、
複数の角部α２のなす角度が９０度として表現されてい
る。

【００５５】ここで、内壁の角部α２の角度を、外壁の
角部α１を構成する実質的に平面形状をなす少なくとも
３面のうちの２面のなす角度、すなわち、２面の延長の
交差部分の角度として定義した。内壁の角部の角度を外
壁の角部の角度により定義するのは、後述する製造工程
において、外壁を基準に製造するためであり、すでに述
べたように内壁と外壁は初期状態においてほぼ相似形で
あるためである。

【００５６】このように、図２（ｃ１）、（ｃ２）にお
いては、図１（ｃ）に示す内壁の角部α２が対応する外
壁の角部α１に分離可能な状態で位置しており、一方、
インク供給口を有する面により形成される角部以外の内
壁の角部β２については、α２に比べるとやや対応する
外壁の角部β１から離れるようになる。しかし、図１お
よび図２に示す本比較例では、対向する位置にあるβに
ついても、そのなす角度が９０度以下により構成されて
いるものが多い。したがって、インク収容部を形成する
他の内壁の領域に比べれば、対応する外壁との位置関係
を初期状態に近い位置に保つことができるので、内壁の
補助的な支持を実現している。

【００５７】さらに、図２（ｃ１）、（ｃ２）において
は、後述する表面積最大の対向する面が、ほぼ同時に変
形を行うので、インク収容部の中心部が互いに接するよ
うになる。この中心部の接触部分（図２（ｃ１）、（ｄ
１）の斜線部）は、更なるインクの導出によりさらに広
がるようになる。すなわち、本発明のインクタンクは、
インク１０を導出するときに最大面積の面と、最大面積
の面に隣接する面とが形成するエッジが折れ曲がる前
に、最大面積の面が対向面と接触することになる。

【００５８】やがてインク収容部に収容されていたイン
クのほぼ全体を使い終える（以下、最終状態と称する）
が、この時の状態を図２（ｄ１）、（ｄ２）に示す。

【００５９】この状態において、インク収容部の接触部
分は、インク収容部のほぼ全域にわたり、内壁の角部β
２の中には、対応する外壁の角部β１から完全に離れる
ものも存在するようになる。一方、内壁の角部α２は、
最終状態においても対応する外壁の角部α１に分離可能
な状態で位置しており、最後まで内壁の変形規制部分と
なる。

【００６０】更に、この状態の場合、内壁の厚さによっ
ては、溶着部１０４が外壁から離れることが起こりうる
が、その場合、溶着部１０４は長さ成分を持っているた
め、変形する方向は限定される。従って、溶着部が外壁
から外れる場合でも、その変形は不規則ではなく、バラ
ンスをとりながら変形を行うことになる。

【００６１】このような変形を行う本比較例のインク収
容部のインク使用量と、インク供給口におけるインクタ
ンクの負圧の関係を図３に示す。図３において、横軸は
外部へのインク導出量であり、縦軸は負圧である。図３
において、静負圧を□で示した。また、この静負圧に内
部のインクが外部に導出される場合などに生じる動負圧
を加えた全負圧を＋で示した。図３より、本比較例のイ
ンクタンクは初期に圧力が変化した後はほぼ一定の値を
保ち、その後大きく変化する領域を有することが分か
る。この安定領域と大きく変形する領域との境界は、図
２の（ｂ）から（ｃ）に至る間、すなわち、対向する表
面積最大の内壁面が接触する時にほぼ相当するものであ
る。

【００６２】本発明の比較例であるインクタンク１００
のインク収容部にインクを収容し、インク供給口からイ
ンクを導出したときの変化は以上の通りであり、本発明
の第１実施例のインクタンク１１０の変形の順番もほぼ
同様である。すなわち、最大面積の面から変形をはじ
め、最大面積の面と隣接する面が形成するエッジが折れ
曲がる前に最大面積の面が対向する面と接触し、インク
供給口を有する面により構成される角部以外の角部が移
動することで、インクタンクの変形の際に変形の優先順
位を有する構成となっている。

【００６３】ここで、本発明の第1実施例のインクタン
ク１１０は内壁１１２がガス透過性を有しているため、
内壁１０２がガス透過性を有さない図１のインクタンク
１００に比べてさらに以下の点で異なる。

【００６４】すなわち、内壁１１２がガス透過性を有す
るために、使用途中である程度時間が経過すると、内壁
１１２と外壁１０２との間に存在する空気が内壁を通じ
てインク収容部に導入され、インク収容部の変形は空気
２０が導入された分だけ元の状態に戻るようになる。こ
こで、上述したように、外壁１１１は空気取り入れ口１
１５を有しているが、外壁１１１により囲まれる空間は
空気取り入れ口１１５以外は密閉されており、該空間は
インク中の蒸発しやすい成分の蒸気が飽和状態となって
いる。従って、この空間内部に存在するインク収容部か
らは、インク収容部が大気に晒されている場合に比べて
はるかにインクの蒸発が少ないものとなっている。

【００６５】特にこのような変形が、比較例のインクタ
ンク１００における、図２（ｂ）から図２（ｃ）の状態
へ移行しようとするとき、すなわち対向する表面積最大
の内壁面が接触し、インクタンクの負圧が安定領域から
大きく変化する領域へ移行しようとするときにインク収
容部への空気２０の導入がなされることで、最大面積面
が接触前の状態に維持されるため、比較例よりもより一
層インクタンクの負圧安定領域を保つことができる。こ
の時のインクタンクの変形の概略図を図５（ａ）〜
（ｄ）に示す。図５においても図２と同様に、添字１は
図４（ｂ）のＢ−Ｂ断面図を、添字２は図４（ａ）のＡ
−Ａ断面図を示している。

【００６６】なお、環境温度の上昇に伴いインク収容部
内部に導入された空気の膨張及びインク収容部内のイン
クの蒸発しやすい成分の蒸気の発生等によるインク収容
部の膨張が起こる恐れがあるが、本発明の第１実施例の
構成によれば、使用途中においては外壁１１１と内壁１
１２との間の空間が塞がることによりインク供給口から
の外部への不用意なインク漏れと、インクタンクの負圧
の変化を未然に防止することができる。また、初期状態
に近い状態ではインク収容部の変形が少ないために空気
は導入されにくいので、環境温度の上昇によるインク収
容部の膨張についてはあまり考慮する必要はないが、初
期状態においてインク収容部と外壁との間に僅かに隙間
ができるように設定することで、初期状態におけるイン
ク漏れ及びインクタンクの負圧の変動について対応する
ことができる。

【００６７】本発明の第１実施例の変形例については後
述するが、外壁が空気取り入れ口以外密閉でインク収容
部を内部に備えていれば、上述したような６面体形状に
は限定されず、様々な形態をとることが可能である。ま
た、内壁にガス透過性を有する材質を選択することで、
簡単な構成でありながら、安定した負圧の保持、及び内
部の液体の蒸発を防止し、収容効率に優れ部品点数の少
ないインクタンクを提供することができる。

【００６８】（実施例２）図６（ａ）〜（ｃ）は、本発
明の第２実施例のインクタンクの構造の模式的概略図で
あり、（ａ）は断面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は斜視
図を示している。図６（ｃ）を見ると分かるように、図
６のインクタンク（インクタンク）の外壁を構成する面
のうち、最大面積となっている面は、図６（ａ）の断面
図のように間接的に表示されている面となる。本実施例
はインクタンクのインク導出許可部材、及び内壁を第１
実施例と異ならせている。

【００６９】第１実施例と同様に、インクの蒸発防止、
タンク内圧力の均一化、インクの漏れ防止を実現するた
めに、インクタンク１２０の壁を２重にし、内部に収容
されたインクの減少に起因する内部圧力変動に自由に追
従する構成としている。

【００７０】本実施例においては、第１実施例とは異な
り、内壁１２２はガスを透過しにくい材質により構成さ
れている。また、インク供給口１２３に設けられたイン
ク導出許可部材１２６が第１実施例とは異なり、記録ヘ
ッドとの接続時に外部からの気体の導入を許可する構成
となっている。

【００７１】そこで、本発明の第２実施例の特徴である
インク導出許可部材からの気体の導入について、図７を
用いて説明する。

【００７２】図７（ａ）乃至（ｃ）は本実施例のインク
タンクのインク導出許可部材からの気体の導入を示す概
略説明図であり、図7（ａ）は記録ヘッドとインクタン
クとの接続前の断面図、図7（ｂ）は図7（ａ）のＡ−Ａ
断面図、（ｃ）は記録ヘッドとインクタンクとの接続時
の断面図である。

【００７３】図7（ａ）及び図7（ｂ）に示すように、本
実施例におけるインク導出許可部材１２６は例えばゴム
栓のようなもので構成されており、複数の微小溝を有す
る樹脂からなる棒３０が埋め込まれている。この棒の微
小溝により、上述のインク導出許可部材１２６にはメニ
スカスによりインク収容部に収容されたインクを保持可
能な微小孔１１８が形成されている。そして、記録時に
は、図７（ｃ）に示すように、インク供給口１２３はイ
ンクジェット記録ヘッドのインク供給針４１２とインク
導出許可部材１２６を介して連通している。

【００７４】インクタンク１２０のインク供給口におけ
る負圧がある一定の値以上の時は、微小孔１１８はメニ
スカスによりインク収容部内部のインクを保持し、外部
からの大気の導入を妨げる構成となっているが、負圧が
ある一定の値以下になると、微小孔から空気をインク収
容部内部に取り込み、インク収容部内部の負圧がある一
定の値より低下するのを防ぐ働きをする。

【００７５】空気を取り込むときのインク収容部の負圧
は、微小孔の大きさとインク収容部の大きさ等により任
意に設定することができるが、特にこの値を、対向する
表面積最大の内壁面が接触し、インクタンクの負圧が安
定領域から大きく変化する領域へ移行しようとするとき
の値に設定することで、第１実施例同様、最大面積面が
接触前の状態に維持され、インクタンクの負圧安定領域
を保つことができる。本実施例においては微小孔１１８
の大きさは約0.1mm程度とした。

【００７６】このように、本実施例の微小孔の径は充分
微小であるため、微小孔からのインクの蒸発はそれほど
多くはなく、他の部分については気体を極めて通しにく
いため、第１実施例と同程度のインク蒸発防止機能を有
する。

【００７７】以上説明したように、本実施例の構造の場
合、インク供給口がある圧力以下になると必ず空気が入
るようになっているために、一度に大量に印字を行うと
きなどインク収容部内部のインクの量に急激な変化があ
る場合にも対処可能であり、高速印字時にも一定の負圧
を維持し、インクの使用効率を向上させることが可能で
ある。

【００７８】本実施例においては、インク導出許可部材
１２６に別の部材を埋め込むことで、大気の導入を可能
にする微小孔を設ける構成を開示したが、インク導出許
可部材自体にあらかじめ微小孔を設ける構成であっても
よい。また、インク導出許可部材は上述の機能を有する
ものであればゴム栓に限られることなく、他の部材でも
使用可能である。

【００７９】また、本実施例の変形例としては、図８及
び図９に示すように、液体吐出ヘッド側のインク供給管
の形状を工夫することで、インク供給管とインクタンク
のインク供給口との結合時に微小孔が設けられるような
構成が挙げられる。図８（ａ）はインク供給管の側面
図、図８（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、図９
（ａ）は図８のインク供給管と本発明のインクタンクと
の接続を示す説明図、図９（ｂ）は図９（ａ）のＢ−Ｂ
断面図である。

【００８０】図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、イン
ク供給管４２２の管の表面には、図７に示す棒３０に設
けられた微小溝とほぼ同じ複数の微小溝４０が直線状に
設けられている。従って、図９（ａ）及び（ｂ）に示す
ように、インク供給管とインクタンクのインク供給口と
の結合時には、インク供給管に設けられた微小溝とイン
ク導出許可部材により、インク導出許可部材には本実施
例と同様の微小孔１１９が設けられることになり、本実
施例と同様、インク供給口がある圧力以下になると必ず
空気が入るようにすることができる。

【００８１】インク供給管の形状としては、図8に示す
直線形状の他に、図10に示すインク供給管４３２のよう
な螺旋状の溝５０でも良い。

【００８２】このように、インク供給管に溝を設け、こ
の溝とインク導出許可部材との間に微小孔を設ける場
合、インクタンクと液体吐出ヘッドとの非結合時にはイ
ンクタンクのインク収容部は完全に密閉されるため、保
存時などにおいて、より一層インクの蒸発を防ぐことが
出来る。

【００８３】なお、本実施例及びその変形例の容器の形
状については後述するが、上述したインク導出許可部材
を有していれば、６面体形状には限定されず、様々な形
態をとることが可能である。

【００８４】（実施例３）図１１（ａ）〜（ｃ）は、本
発明の第３実施例のインクタンク１３０の構造の模式的
概略図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は側面図、
（ｃ）は斜視図を示している。図１１（ｃ）を見ると分
かるように、図１１のインクタンク１３０の外壁１０１
を構成する面のうち、最大面積となっている面は、図１
１（ａ）の断面図のように間接的に表示されている面と
なる。

【００８５】第２実施例と同様に、インクの蒸発防止、
タンク内圧力の均一化、インクの漏れ防止を実現するた
めに、インクタンクの壁を２重にし、内部に収容された
インクの減少に起因する内部圧力変動に自由に追従する
構成としている。

【００８６】前述の２つの実施例が、液体を導出してい
る時、或いは導出した後にインク収容部に空気を導入す
る構成であったのに対し、本実施例においては、使用開
始時、すなわち初期状態においてインク収容部内部に空
気が存在している点が他の実施例とは異なる。

【００８７】本実施例におけるインクタンクの変形の概
略図を図１２（ａ）〜（ｄ）に示す。図１２において、
添字１は図11（ｂ）のＢ−Ｂ断面図を、添字２は図11
（ａ）のＡ−Ａ断面図を示している。

【００８８】図12（ａ）〜（ｄ）に示すように、空気が
インク収容部内部に存在することにより、第１実施例同
様、最終状態（図12（ｄ））において、対向する面同士
の接触領域以外の隙間に空気２０が回り込み、内部に収
納されたインクを無駄なく使用することができる。ま
た、使用開始時における吸引回復などの大量のインク消
費が行われるような場合においては、インク収容部内に
はじめから存在する空気２０が緩衝剤としての役割を果
たし、内壁の急激な変形を緩和する効果がある。

【００８９】本実施例の場合は初期状態から空気がイン
ク収容部内部に存在するため、内壁にガス透過を持たせ
たり、インク供給口に微小孔を設けたりする必要がな
い。従って、液体の蒸発を最小限にくい止めることがで
きる。

【００９０】また、本実施例においては、環境温度の上
昇に伴いインク収容部内部に存在する空気の膨張及びイ
ンク収容部内のインクの蒸発しやすい成分の蒸気の発生
等によるインク収容部の膨張を考慮する必要があるが、
初期状態においてインク収容部と外壁との間に僅かに隙
間ができるように設定することで、初期状態におけるイ
ンク漏れ及びインクタンクの負圧の変動について対応す
ることができる。

【００９１】（その他の実施例）以上、本発明の要部に
ついての説明を行ったが、以下にこれらの実施例に好ま
しく適用できる実施態様例についての説明を行う。

【００９２】＜容器の形状＞本発明が適用されるインク
ジェット用インクタンクの容積は、最大で５００ｃ
ｍ³、一般的に用いられる範囲では約５〜１００ｃｍ³で
ある。また、インクタンクの表面積最大の面の、他の面
に対する大きさの比は、上記の容量のインクタンクの場
合、次のようにして望ましい範囲を決めることができ
る。すなわち、図１８に示すように、本発明のインクタ
ンクを内部に含むことが可能な最小の大きさの直方体を
考え、直方体の辺を長い方からｌ１，ｌ２，ｌ３（ｌ１
≧ｌ２＞ｌ３）とすると、ｌ１とｌ３の長さの比は、約
１０：１〜約２：１が望ましい。この長さの比は、特に
インクタンクが略直方体の場合、表面積最大の面の、全
表面積に対する面積を決めることができる。また、本発
明のインクタンクは、面積最大の面が、その面に隣接す
る面の面積の総和より大きくなっている。

【００９３】各実施例の容器の形状の変形例として、図
15〜図17に示す様な形状が挙げられる。

【００９４】図15は本発明のインクタンクの変形例を示
す模式的概略図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は側面
図、（ｃ）は斜視図である。図15に示す変形例では、イ
ンクタンク１６０の形状を第１実施例よりやや立方体に
近い形状のものとし、インク供給口１６３を底面に設け
ている。また、インク供給口１６３及びインク導出許可
部材１６６を有する面と溶着部１６４を有する面とは対
向しない構成をとっており、溶着部近傍に生じる隙間１
６７を空気取入れ口として利用している。

【００９５】さらに、実質的に平面形状をなす外壁１６
１面のうち、表面積最大の面の少なくとも一つの外壁面
が、内壁１６２との接合部分を有さず、内壁が外壁から
容易に剥離可能であるという点では第１実施例と同様で
あるが、本実施例ではこの面に対向する面にも同様の条
件を満たさせるかわりに、インク供給口１６３を設けて
いる。

【００９６】本変形例のインクタンクにおいては、イン
ク供給口のインクが使用されて内壁１６２が変形する際
に、対向する１組の面が同時に変形するかわりに、イン
クタンクの天井面から変形が始まる。この変形方向は鉛
直下向きであり、かつ、インク供給口から記録ヘッドへ
のインク供給方向と一致している。従って、本実施例に
おいても、第１実施例とは構成が異なるものの、第１実
施例と同程度に安定したインクの吐出及び負圧の保持を
容易に実現することができる。

【００９７】図16は他の変形例を示す模式的概略図であ
り、（ａ）は断面図、（ｂ）は側面図を示している。こ
の変形例においては、前述したパリソンの径を大きく
し、タンクのほぼ全幅とすることによりインクタンクを
形成した点で、前述した第１の実施例と異なっている。

【００９８】第１実施例と異なる点について説明する
と、に示すようにインクタンク１７０の高さ方向のほぼ
全幅にわたってピンチオフ部１７４が形成されている。

【００９９】本実施例の場合は、後述する製造工程にお
いて、パリソンの径を金型にほぼ同等とすることにより
エア注入時の膨張分を少なくすることにより、パリソン
からインクタンクの角部までの距離を実質的に短くする
ことができ、各角部の厚みを極力等しく成形することが
可能となり、角部の強度を等しくすることができる。

【０１００】また、本実施例のように容器の側面ほぼ全
幅域にピンチオフ部を設けることにより、内壁の支持部
がより安定的に保つことができ、インクの導出に対して
負圧の発生をより安定的に保持することができる。

【０１０１】さらに、ピンチオフ部を対向した位置に広
く形成することでインクタンク自体をさらに強固なもの
とし、外部からの衝撃等に対して信頼を高めることが可
能となる。

【０１０２】また、図１７は別の変形例のインクタンク
１８０を示す模式的概略図であり、（ａ）は断面図、
（ｂ）は側面図を示している。この変形例においては、
前述したインクタンクと比べて角部、および面と面との
交差部を微小曲面形状とした点で異なっている。

【０１０３】本変形例のように微小曲面形状とすること
で、パリソンを金型に対して膨張させて成形する際に、
角部および前記面と面の交差部を、薄いがより安定形成
することができる。このように角部および交差部を微小
曲面とすることでピンホールの発生をも大幅に防止する
ことができる。さらにこの微小曲面角部に注目してみる
と、本変形例の構成にすることで、エッジ形状のものに
比べ、外壁および内壁の膜厚をほぼ均一に成形可能とな
り、安定した面の移動が可能となる。さらにその部位の
膜厚が均一化することで、安定した強度を達成すること
も可能となる。

【０１０４】また、曲面形状とすることで、局部的にみ
ると角部および面と面との交差部が球面状（曲面状）と
なるので、その部位自体の強度が増し、局部的につぶれ
にくい構成となる。このことにより、面のつぶれ規制を
より安定的に達成することができる。

【０１０５】上述した各変形例の構造は第１〜第３のい
ずれの実施例にも適用可能であるが、特に第１、第２実
施例においては、に示すような、通常は不規則な変形を
起こしやすい単純な円筒形の容器にも適用可能である。
図１４において、（ａ）は断面図、（ｂ）は底面図を示
している。

【０１０６】加えて、外壁の構造について補足する。前
述した外壁の１つの機能として内壁の角部の変形を規制
することをあげたが、この機能を発揮する構造として
は、内壁の変形に対しては形状を維持でき、かつ角部の
周囲を覆う構造（角部包囲部材）を有するものであれば
よい。従って、プラスチック、金属あるいは、厚紙等の
材質で、上述した外壁または内壁を覆う構造にしてもよ
い。この外壁としては、全面でもよく、角部のみ面構造
で、この面構造を金属等の棒で結合するようなものでも
良い。さらに外壁は、メッシュ構造でも良い。第２、第
３実施例の場合は上記のいずれの形態もとることができ
るが、第１実施例の場合は、内壁がガス透過性を有する
ため、その外壁は空気取り入れ口以外密閉できるような
形状に限定される。

【０１０７】また、第２、第３実施例については、図13
（ａ）〜（ｃ）に示すような内壁１４２だけの構造の容
器についても適用することが可能である。図１３におい
て、（ａ）は断面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は斜視図
であり、他の実施例と同様に、ブローイングエアーを用
いるブロー成型により成形されている。本方式で製造し
た場合には、大気連通口を設ける必要はなく、又、角部
の動きを外側から規制する外壁を持たない。ここで、図
面上では省略されているが、ピンチオフ部を最大面積部
に作らない事でインクタンク１４０を構成する最大面積
部の厚みが最大面積部の中央域から角部を構成する部分
に向かって連続的に薄くなっている。又、内壁の厚みの
分布は、内壁の最大面積部の中央域が容器の内部に向か
って凸をなす形状を形成している。この凹み形状と厚み
の分布がインクタンクの内部の負圧の変化に対して最大
面積をなす面がより一層なめらかにこの凸形状の曲面を
形成しながら変形していく。又、角部を構成する部分
は、インクタンクのインクの減少に追従して最大面積面
の中央域に向かって移動はするが、角部の形状を保った
まま、対向する最大面積面の中央域から順序よくその周
囲に向かって互いに密着していく。このような変形の規
則性から、インクタンクとしての特性を備えており、第
３実施例の変形例としても適用することができる。

【０１０８】＜空気取り入れ口の構成＞空気取り入れ口
は、内壁が内部のインクの消費に伴って、体積が減少し
変形した場合に、内壁と外壁の間へ空気を導入するため
のものであり、単純な開口とする場合と、開口及び空気
流入弁で構成する場合がある。図４に示す実施例では単
純な開口とした大気連通口の場合を示しているが、この
大気連通口の変形例を以下に示す。

【０１０９】図１６に示す第１実施例の変形例では、溶
着部１７４近傍に生じる外壁と内壁との数十μｍ程度の
微少な隙間１７７を空気取り入れ口として利用してい
る。この隙間は、内壁１７２に外壁１７１との接着性の
低い材質を選択していることにより、溶着部１７４部分
に外力を加え、外壁１７１から内壁１７２を剥離させる
ことにより容易に形成される。

【０１１０】また、他の変形例としては、インクタンク
の外壁に外部に開く弁を設けてインクタンク内壁の圧力
バランスを補助する構成がある。通常のインク供給にお
いては、隙間を介して外壁と内壁との間の空間に空気を
導出、導入することで充分な圧力調整が可能であるが、
落下などに起因する急激な圧力変化をより早く吸収する
ことができるように弁を設けたものである。

【０１１１】＜容器の製造方法＞次に、本発明の各実施
例に示されたインクタンクの製造方法について詳細に説
明する。

【０１１２】本発明の各実施例においては、インクタン
クを製造する方法としてブローイングエアーを用いるブ
ロー成形を採用した。これは、インクタンクを構成する
壁を実質的に延伸していない樹脂で構成するためであ
り、これによりインク収容部を構成する内壁をどの方向
に対してもほぼ均一な負荷に耐えられるようにしてい
る。従って、特にある程度インクを消費した状態で内壁
により収容されたインクがどの方向に揺動しても確実に
内壁はインクを保持することができ、総合的なインクタ
ンクの耐久性を向上させている。

【０１１３】このブロー成形方法としては、インジェク
ションブローを用いる方法、ダイレクトブローを用いる
方法、ダブルウオールブローを用いる方法などがある。

【０１１４】本発明のダイレクトブロー成形を用いる方
法について、第１実施例のインクタンクの製造工程を詳
細に説明する。

【０１１５】図１９（ａ）〜（ｄ）のそれぞれは、本実
施例の容器製造工程を示す図、図２０は容器製造手順を
示すフローチャートである。

【０１１６】図１９で、２０１は内壁樹脂を供給する主
アキュムレータ、２０２は内壁樹脂を押し出す主押出
機、２０３は外壁樹脂を供給する副アキュムレータ、２
０４は外壁樹脂を押し出す副押出機である。まず、イン
ジェクションノズルを多層ノズルとして、内側の樹脂と
外側の樹脂を型内に同時に射出して第１、第２パリソン
が一体化したものを用意する。この場合、樹脂の供給は
内側の樹脂と外側の樹脂が接触していてもよく、また全
部が接触していなくても良い、また樹脂の一部が接触す
る様な構造でも良い。なお、この場合には、内側の樹脂
と外側の樹脂の接触する面は樹脂同士が溶着しない材質
をそれぞれ選択するか、型に供給する際にどちらか一方
の樹脂に化合物を加えることで分離可能に成形すること
が必要である。また、インクに対する接液性や形状によ
り同系統の材質が必要となる場合には、内側の材質ある
いは外側の材質を多層構成として接触面に異種材料が位
置するように樹脂を供給してもよい。なお、内側の樹脂
の供給は全周均一である事が理想であるが、部分的に薄
くして内部圧力の変動に追従し易くしても良い。部分的
に薄くする方法は、インクタンクの内部の構造により選
択するが、型内に供給する樹脂の供給方向に添った構成
とする。

【０１１７】これらにより供給される外壁樹脂および内
壁樹脂はリング２０５を介してダイ２０６に供給され
（ステップＳ３０１、Ｓ３０２）、第１及び第２のパリ
ソンが一体となったパリソン２０７が形成される（ステ
ップＳ３０３）。次に一体となったパリソン２０７に対
して、これを挟むように配置された金型２０８が図１９
（ｂ）に示す状態から図１９（ｃ）に示す状態となるよ
うに移動してパリソン２０７を挟み込む（ステップＳ３
０４）。この時、型に挟まれた部分は円形のパリソンが
潰れて扁平になり、他の部分より広がっている。この挟
まれた部分がピンチオフ部となる。

【０１１８】続いて、図１９（ｃ）に示すようにエアノ
ズル２０９よりエアの注入がなされて金型２０８に合っ
た形状にブロー成形される（ステップＳ３０５）。この
時、内壁と外壁とは隙間なく密着されたものとなってい
る。

【０１１９】次に、インク供給口以外の内外壁の剥離を
行う（ステップＳ３０６）。内壁と外壁の剥離の方法と
しては、インク収容部を真空宇引きにする方法や、内壁
と外壁を構成する成形樹脂に、熱膨張率（収縮率）の異
なる材料を用いる方法が挙げられる。この場合は、ブロ
ー成形後、成形物の温度が下がることにより自動的に剥
離させることが可能となり、工程数を減少させることが
できる。また、同様にブロー成型時にパリソンを型によ
って挟んだ部分に成形後外力をかけて内壁と外壁を剥離
させ、その隙間を空気に連通させることにより大気連通
口として用いることができ、これはインクジェット用の
インクタンクとしては工程数を少なくできることからよ
り好ましい。

【０１２０】このように内壁と外壁を剥離させた後、イ
ンクの注入を行う（ステップＳ３０７）。この時、イン
クの注入を行う前に加圧空気によりインク収容部を初期
状態とほぼ同じ形にし、その後にインク注入を行っても
よい。また、インク収容部を初期状態と同じ形にすると
きにインクを加圧により注入してもよい。

【０１２１】インクを注入し終えた後のインクタンク
は、内壁と外壁とはインクの導出により、分離可能な状
態になっている。そして、インクを注入した後に、イン
ク導出許可部材を取り付ける（ステップＳ３０８）。

【０１２２】ここで、第３実施例のインクタンクにおい
ては、インク収容部に空気が残るようにしてインク導出
許可部材を取り付ける。また、この時、前述した環境温
度の変化に対応できるように外壁と内壁との間に隙間を
設けることが必要である。隙間を設けるための方法とし
ては、外壁に外力を加え容器全体を変形させたままイン
クを注入し、インク導出許可部材を取り付けた後、外力
から開放させる方法や、インク供給口材取り付け後、記
録ヘッドのインク供給管と同様の管をインク供給口に接
続し、収納したインクの一部を外部に排出する方法など
がある。

【０１２３】上記のブロー成形では、パリソン２０７は
粘性がある状態で加工されるため、内壁樹脂、外壁樹脂
ともに配向性を持たないものとなる。また、ブロー成形
前の内壁樹脂、外壁樹脂の厚さをｔ，Ｔとすると、ブロ
ー成形後の厚さｔ１，Ｔ１は厚さｔ，Ｔよりも薄く加工
される。外壁樹脂および内壁樹脂の厚さにおける関係
は、本発明の趣旨からＴ＞ｔとなり、Ｔ１＞ｔ１となる
ように形成した。

【０１２４】このようにブロー成形を用いることによ
り、製造時の工程数の減少と、部品点数を少なくしたこ
と等による歩留まりの向上だけでなく、各実施例に示し
たように、外壁の形状に沿って、外壁の角部に対応した
位置に内壁の角部がくるように内壁の形状を作ることが
できる。

【０１２５】すなわち、インクを充填した初期状態で、
外壁に対して内壁が相似形となり、内壁を筐体となる外
壁の形状に所定範囲の間隔で沿わせることができるた
め、従来の筐体内部に袋状容器を収容した場合にみられ
たデッドスペースをなくすことができ、外壁内の単位体
積あたりのインク収容量を多くする（インク収容効率を
高くする）ことができる。

【０１２６】また、本実施例の構造をとることにより、
インクの付着している内壁は外壁から剥離しているとと
もに薄層であるため、容易に外壁から取出して分別廃棄
もしくは分別リサイクルが可能である。

【０１２７】さらに内壁と外壁の形状についての補足説
明を行う。これら互いに分離可能な外壁と内壁とは、略
多角柱の型に対して円筒状のパリソンをエアーブローに
よって均一に膨張させることで同様の構成をもってい
る。即ち、前述した内壁は、容器を構成する面の中央近
傍領域の厚みにくらべ角部近傍の厚みの方が薄く形成さ
れている。また外壁も同様に、容器を構成する面の中央
近傍領域の厚みにくらべ角部近傍の厚みの方が薄く形成
されている。

【０１２８】さらに、上記外壁に対して上記内壁は、上
述したように、各面の中央部から各面の角部に向かって
徐々に減少する厚み分布を有する外壁に積層されること
で形成されている。この結果、上記内壁は外壁の内面に
対して一致する外面を有することになる。この内壁の外
面は、外壁の厚み分布に対して沿うため、内壁が形成す
るインク収納部側に向かって凸となる。そして、内壁の
内面は、上述した内壁の厚み分布を有するので、より一
層インク収納部に向かって凸となる。これらの構造は、
最大面積部で特に前述した機能を発揮するため、本発明
としては、このような凸状形状は少なくとも最大面積部
で存在すれば良く、その凸状形状も内壁面として２ｍｍ
以下で良く、内壁外面で１ｍｍ以下でよい。この凸状形
状は、小面積部では測定誤差範囲内になることもある
が、略多角柱インクタンクの各面における変形優先順位
をもたらす１つの要因となるので、本発明の第３実施例
にとって好ましい条件の１つとなる。なお、他の実施例
についてもこの条件は好ましいものの一つであることは
いうまでもないが、前述したように容器の形状に対する
制限が少ないため、このような形状の限定は必ずしも必
要なものではない。

【０１２９】＜容器の材質＞次に、本発明のインクタン
クを構成する成形樹脂について説明する。

【０１３０】本発明のインクタンクは、インクを収容す
る内壁と、該内壁を覆う外壁との２重構造により構成さ
れている。従って、内壁には薄くした時に可撓性のある
もの、接液性に優れるものが、外壁には内壁を保護する
ために強度の強いものがそれぞれ望まれる。さらに、本
発明の第1実施例の場合には内壁にガス透過性を有する
ものが望まれるが、第2、第3実施例の場合にはむしろガ
ス透過性の低いものが望まれるので、必要に応じて使い
分ける必要がある。

【０１３１】本発明のインクタンクの成形樹脂として
は、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ノリル樹
脂等を用いることができる。ここで、ノリル樹脂はほと
んど結晶構造を持たない非晶質であり、ポリプロピレン
樹脂やポリエチレン樹脂は結晶性を有する。

【０１３２】非結晶性を有する樹脂は一般に熱収縮率が
小さく、結晶性の樹脂は一般に熱収縮率が大きい。

【０１３３】非晶質のものとして、プラスチックではポ
リスチレン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニルなどが
挙げられる。また、結晶性のものとしては、結晶化に所
定の環境下において、ある割合で結晶部分を形成するも
ので、ポリアセタール、ポリアミドなどが挙げられる。

【０１３４】そして、結晶性プラスチックは、ガラス転
移温度（Ｔｇ：分子がミクロブラウン運動を開始し、性
状がガラス状からゴム状に移行する温度）と比較的明確
な融点が存在する。一方、非晶質プラスチックの場合
は、ガラス転移温度は存在するが明確な融点は示さな
い。

【０１３５】プラスチックは、このガラス転移温度や融
点において機械的強度、比容積、比熱、熱膨張係数等が
急変するため、この性質を利用した材料の組み合わせを
選択することで、内側と外側の樹脂の剥離性を向上させ
ることができる。例えば、外側に非晶質であるノリル樹
脂を用い、内側に結晶性樹脂であるポリプロピレン樹脂
を用いることで、外側に機械的強度を有するもの、内側
に熱収縮の大きく柔らかいものが選択できる。

【０１３６】また、ポリマー分子がＣ−Ｃ結合及びＣ−
Ｈ結合のみからなる炭化水素構造の場合には無極性ポリ
マーと呼ばれる。それに対してＯ、Ｓ、Ｎ、ハロゲンな
どの極性原子を多く含むものを極性ポリマーと呼ぶが極
性ポリマーは分子内凝縮力が大きくなり、樹脂に結合力
が大きくなる。

【０１３７】この性質を利用して無極性どうしの樹脂、
無極性樹脂と極性樹脂の組み合わせをすることで樹脂の
剥離性を向上させることが可能となる。

【０１３８】なお、上述した第１実施例のようにガス透
過性に優れる材質としては、ポリエチレン樹脂の中でも
密度の低いもの（ＬＤＰＥ）等が好適であるが、一般的
にガス透過性の低い材質であっても、厚みを薄くするこ
とで透過性を増すことが出来るので、内壁の厚みを薄く
することによって気体の透過を実現してもよい。

【０１３９】また、本発明の各実施例のインクタンクに
使用される材料としては、前述したようにポリエチレン
樹脂、ポリプロピレン樹脂などが適用可能だが、内壁と
して使用される引張弾性率が１５０〜３０００（kgf/cm
２）程度の条件を満たしていることが好ましい。この数
値内において、容器の形状、厚み、望まれる負圧性能等
の条件により目的にあった範囲の材料を選択可能であ
る。

【０１４０】さらに、上述した実施例においては、いず
れも外壁及び内壁を単層のものとして説明したが、対衝
撃性を高くするために、これらを異なる材質の多層構造
としてもよい。特に、外壁を多層構造とすることによ
り、運搬時や取り付け時などに破損が生じることを防ぐ
ことができる。

【０１４１】＜インクジェットカートリッジ及び記録装
置＞次に、図４に示した本発明の一実施例にかかるイン
クタンクを、記録ヘッドに接続する場合を説明する。図
２１（ａ）に本発明のインクタンクと接続可能な記録手
段である記録ヘッドの概略図を示し、図２１（ｂ）に、
この記録ヘッドとインクタンクとの接続状態における断
面概略図を示す。

【０１４２】図２１（ａ）において、４０１は記録手段
としての記録ヘッドユニットであり、フルカラー印刷が
可能なように、ブラック、イエロー、シアン、マゼンダ
各色用の記録ヘッドが一体的な構成となるように組み立
てられている。これらの記録ヘッドは、インクを吐出す
るための吐出口を有する液流路と、前記インク吐出口か
らインクを吐出するための発熱抵抗素子とを有してい
る。

【０１４３】４０２は、それぞれの記録ヘッド部にイン
クを導入するためのインク導入部としてのインク供給管
であり、このインク供給管４０２の端部には気泡やゴミ
をトラップするためのフィルタ４０３が設けられてい
る。

【０１４４】この記録ヘッドユニット４０１に対して前
述したインクタンク１１０を装着する場合、図２１
（ｂ）に示したように、インク供給管４０２がインクタ
ンク１１０に設けられた圧接体１０６に接続されること
によりインク供給が可能となる。

【０１４５】そして、インクタンク装着後には不図示の
記録装置に設けられた回復手段等により記録ヘッド側に
インクタンク内部のインクを導入し、インク連通状態が
形成される。この後、印字動作中には記録ヘッドに設け
られたインク吐出部４０４からインクが吐出され、内壁
１０２内に保持されたインクが消費されることになる。

【０１４６】ここで、本発明のインクタンクは、インク
供給口がインクタンクの中心から下方に設けられてい
る。このことにより、インクタンク中のインク残量の変
化に伴う、記録ヘッド側の吐出力の調整を行う必要がな
く、また、実際に使用できるインクの使用効率を高める
ことができる。

【０１４７】さらに、本発明の各実施例におけるインク
タンクは、それぞれ内壁に囲まれたインク収容部に、負
圧発生、及び負圧保持能力を有するので、インク供給口
に設けられる圧接体、弁、ゴム栓などのインク導出許可
部材は、少なくとも記録ヘッドから分離した際にインク
を保持できることが求められる。

【０１４８】以上の説明では、インクタンクと記録ヘッ
ドとは相対的に交換可能となっている構成であるが、も
ちろん記録ヘッドと一体になっている構成であっても構
わない。

【０１４９】最後に、図４に示した本発明の一実施例に
かかるインクタンクを搭載して記録を行うインクジェッ
ト記録装置の説明を行う。図２２に、本発明の一実施例
にかかるインクタンクを搭載するインクジェット記録装
置の概略図を示す。

【０１５０】図２２において、ヘッドユニット４０１及
びインクタンク１１０は、インクジェット記録装置本体
にキャリッジ不図示の位置決め手段によって固定支持さ
れるとともに、該キャリッジに対してそれぞれ着脱可能
な形で装着される。

【０１５１】駆動モータ５１３の正逆回転は駆動伝達ギ
ア５１１、５０９を介してリードスクリュー５０４に伝
達され、これを回転させ、またキャリッジはリードスク
リュー５０４の螺旋溝５０５に係合するピン（不図示）
を有する。これによって、キャリッジは装置長手方向に
往復移動される。

【０１５２】５０２は記録ヘッドユニット内の各記録ヘ
ッドの前面をキャップするキャップであり、不図示の吸
引手段によりキャップ内開口を介して記録ヘッドの吸引
回復を行うために用いられる。キャップ５０２はギア５
０８等を介して伝達される駆動力により移動して各記録
ヘッドの吐出口面を覆うことができる。キャップ５０２
の近傍には、不図示のクリーニングブレードが設けら
れ、このブレードは図の上下方向に移動可能に支持され
ている。ブレードは、この形態に限られず、周知のクリ
ーニングブレードが本例に適用できることは言うまでも
ない。

【０１５３】これらのキャッピング、クリーニング、吸
引回復は、キャリッジがホームポジションに移動したと
きにリードスクリュー５０５の作用によってそれらの対
応位置で所望の処理が行えるように構成されているが、
周知のタイミングで所望の動作を行うようにすれば、本
例にはいずれも適応できる。

【０１５４】キャリッジに装着された記録ヘッドユニッ
トの接続パッド４５２は、キャリッジに設けられた接続
板５３０が所定軸廻りに回動することにより、その接続
パッド５３１と接続し、電気的接続がなされる。この接
続にはコネクタを用いないため、記録ヘッドに不要な力
が作用しない。

【０１５５】

【発明の効果】上述したような本発明のインクタンク、
該容器の製造方法等によると、部品点数が少なく、単純
な構造でリサイクルしやすく、限られたスペースにおけ
る液体の収容効率を高め、負圧を安定化することで液体
の使用効率を向上させると共に液体容器からの液体の蒸
発を抑えることができる。

【０１５６】特に本発明の内壁に気体透過性に優れた材
質を用いる構成によれば、インク収容部内部の気体の膨
張に対してもより柔軟に対応し、不用意な液体の外部へ
の流出を防止することが出来る。

【０１５７】また、特に本発明のインク供給口にインク
導出許可部材を用いた構成によれば、容器の形状を任意
に設計することが出来る。

【０１５８】さらに、本発明はいずれもインクジェット
記録分野におけるインクタンク、インクジェットカート
リッジ、記録装置等に適用することで、インクタンク、
あるいはインクジェットカートリッジの交換回数を減ら
しランニングコストの低い記録装置を提供することが出
来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されるインクタンクの模式的概略
断面図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は側面図、
（ｃ）は斜視図である。

【図２】（ａ１）〜（ｄ２）は、いずれも本発明のイン
クタンクのインク導出に伴う変形を示す概略図である。

【図３】本発明のインクタンクの負圧特性を示す概略図
である。

【図４】本発明の第１実施例のインクタンクの模式的概
略断面図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は側面図、
（ｃ）は斜視図である。

【図５】（ａ１）〜（ｄ２）は、いずれも本発明の第１
実施例のインクタンクの、インク導出に伴う変形を示す
概略図である。

【図６】本発明の第２実施例のインクタンクの模式的概
略断面図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は側面図、
（ｃ）は斜視図である。

【図７】（ａ）〜（ｃ）はいずれも本発明の第２実施例
の空気の取り込みを説明する説明図である。

【図８】（ａ）、（ｂ）はいずれも本発明の第２実施例
の変形例におけるインク供給管を説明する説明図であ
る。

【図９】（ａ）、（ｂ）はいずれも本発明の第２実施例
の変形例における空気の取り込みを説明する説明図であ
る。

【図１０】本発明の第２実施例の変形例におけるインク
供給管を説明する説明図である。

【図１１】本発明の第３実施例のインクタンクの模式的
概略断面図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は側面図、
（ｃ）は斜視図である。

【図１２】（ａ１）〜（ｄ２）は、いずれも本発明の第
３実施例のインクタンクの、インク導出に伴う変形を示
す概略図である。

【図１３】本発明の第２、第３実施例に適用可能なイン
クタンクの形状の変形例である。

【図１４】本発明の第１、第２実施例に適用可能なイン
クタンクの形状の変形例である。

【図１５】本発明の各実施例のインクタンクに適用可能
なインクタンクの形状の変形例である。

【図１６】本発明のインクタンクに適用可能なインクタ
ンクの形状の変形例である。

【図１７】本発明のインクタンクに適用可能なインクタ
ンクの形状の変形例である。

【図１８】本発明のインクタンクの大きさを規定するた
めの概略説明図である。

【図１９】（ａ）〜（ｄ）のそれぞれは、本発明のイン
クタンクの製造工程を示す図である。

【図２０】本発明のインクタンクの製造手順を示すフロ
ーチャートである。

【図２１】（ａ）は、本発明の一実施例にかかるインク
タンクと該インクタンクに接続可能な記録ヘッドを示す
概略斜視図であり、（ｂ）は、この記録ヘッドとインク
タンクとの接続状態を示す概略断面図である。

【図２２】本発明の一実施例にかかるインクタンクを搭
載するインクジェット記録装置を示す概略図である。

【符号の説明】

α１インク供給口を有する面により構成される外壁の
角部 α２インク供給口を有する面により構成される内壁の
角部 β１ α１以外の外壁の角部 β２ α２以外の内壁の角部 γ１略円筒により構成されるインク供給口と、インク
供給口を有する面の外壁の交差部 γ２略円筒により構成されるインク供給口と、インク
供給口を有する面の内壁の交差部１００、１１０、１２０、１３０インクタンク１０１、１１１、１２１、１３１外壁１０２、１１２、１２２、１３２内壁１０３、１１３、１２３、１３３インク供給口１０４、１１４、１２４、１３４溶着部（ピンチオフ
部）１０５、１１５、１２５、１３５空気取り入れ口１０６、１１６、１２６、１３６インク導出許可部材１６７、１７７、１８７隙間４０２、４１２、４２２、４３２インク供給管

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液体を収納するための液体収容部を形成
し、該液体の導出により変形可能な内壁と、該内壁外面と同等もしくは相似形の内面を備え大気連通
部を有し前記内壁に対し剥離可能な外壁と、前記液体収納部から液体を外部へ導出可能な液体導出部
と、を有する液体収納容器であって、前記液体の外部への流出に伴い液体収容部内部に大気を
取込む手段を有することを特徴とする液体収納容器。
【請求項２】前記外壁のなす形状と前記内壁のなす形
状は略相似形で略多角柱の形状をなし、該多角柱の３面
の交差域にそれぞれ角部を有することを特徴とする請求
項１に記載の液体収納容器。
【請求項３】前記大気取込み手段は、気体透過性を有
する内壁であり、前記外壁は前記大気連通部以外実質的
に密閉系をなすことを特徴とする請求項１乃至請求項２
に記載の液体収納容器。
【請求項４】前記大気取込み手段は、前記液体導出部
に設けられ非使用時に外部への液体の漏れ出しを防止す
る液体導出許可部材であることを特徴とする請求項１乃
至請求項２に記載の液体収納容器。
【請求項５】前記液体導出許可部材は少なくとも前記
液体の外部への導出時にメニスカスにより液体収容部に
収容された液体を保持可能な微小孔を有することを特徴
とする請求項４に記載の液体収納容器。
【請求項６】実質的な大気連通部を有し略多角柱状で
あって該多角柱の３面の延長部がなす角部を有する外壁
と、該外壁内面と同等もしくは相似形の外面と、前記外壁の
角部に対応して角部とを有し、内部に液体を収容可能な
液体収容部を形成する内壁と、前記液体収納部から液体を外部へ導出可能な液体導出部
と、を有する液体容器であって、外壁と内壁との界面は、少なくとも分離可能な材質であ
り、前記液体収容部に液体と空気とを収容することを特徴と
する液体収納容器。
【請求項７】前記内壁の厚さは、前記各面の中央域か
ら前記角部それぞれに向かって徐々に減少していること
を特徴とする請求項６に記載の液体収納容器。
【請求項８】前記外壁は前記液体収容部側に凸の形状
を有し、該外壁の厚さは、略多角柱状の各面の中央域か
ら角部それぞれに向かって徐々に減少していることを特
徴とする請求項６に記載の液体収納容器。
【請求項９】前記内壁の少なくとも最大面積の面の外
側が、前記液体容器内部に向かって凸の形状を有してい
ることを特徴とする請求項６に記載の液体収納容器。
【請求項１０】前記内壁及び前記外壁の角部はそれぞ
れ微小曲面であることを特徴とする請求項６に記載の液
体収納容器。
【請求項１１】前記内壁及び前記外壁は、前記液体供
給部が設けられている面を除いた面に最大面積となる面
を有していることを特徴とする請求項６乃至請求項７に
記載の液体収納容器。
【請求項１２】前記最大面積となる面を除いた面に、前記内壁が一体となる部分が前記外壁に狭持されている
ピンチオフ部を有することを特徴とする請求項６に記載
の液体収納容器。
【請求項１３】前記内壁外面と前記外壁内面との間に
空隙が存在することを特徴とする請求項６乃至請求項１
２に記載の液体収納容器。
【請求項１４】実質的な大気連通部を有し略多角柱状
であって該多角柱の３面の延長部がなす角部を有する外
壁と、該外壁内面と同等もしくは相似形の外面と前記外
壁の角部に対応して角部とを備え内部に液体を収容可能
な液体収容部を形成する内壁と、前記液体収容部の中心
より下方に存在し前記液体収容部から外部に液体を供給
可能な液体供給部と、を有し、前記内壁の厚さは略多角
柱状の各面の中央域より角部を構成する部分の方が薄
く、外壁と内壁との界面が一部を除き剥離している液体
収納容器を用意する工程と、前記液体収容部に空気が残存するように液体を収容する
工程と、前記液体収容部を実質的に密閉空間にする工程と、を有することを特徴とする液体収納容器の製造方法。
【請求項１５】前記液体収容部を実質的に密閉空間に
する工程において、前記内壁外面と前記外壁内面との間に空隙が存在するよ
うに密閉することを特徴とする請求項１４に記載の液体
収納容器の製造方法。
【請求項１６】請求項１乃至請求項１３に記載の液体
収納容器からなるインクタンクと、該インクタンクのインク供給部に接合され、インクの吐
出を行うインクジェットヘッドと、を有することを特徴とするインクジェットカートリッ
ジ。
【請求項１７】前記インクジェットヘッドと前記イン
クタンクとが、相対的に着脱自在に構成されていること
を特徴とする請求項１６に記載のインクジェットカート
リッジ。
【請求項１８】前記インクジェットヘッドは、インク
供給管により前記インクタンクに接合され、前記インク
供給管は表面に複数の微小溝を有する針であることを特
徴とする請求項１６乃至請求項１７に記載のインクジェ
ットカートリッジ。