インク貯蔵容器
【課題】インクの供給量が安定したインク貯蔵容器を提供する。
【解決手段】本発明に係るインク貯蔵容器１００は、インク貯蔵部１０と、インク貯蔵部の上方側に設けられる空気流量制御部２０と、下方側に設けられると共に、外部部材からの付勢によって上下動する移動弁３３を備えるインク吐出部３０と、インク貯蔵部１０からインク吐出部３０の間を連通して、インクＭをインク吐出部３０に案内するインク供給路８８とを備えるようにした。
【解決手段】本発明に係るインク貯蔵容器１００は、インク貯蔵部１０と、インク貯蔵部の上方側に設けられる空気流量制御部２０と、下方側に設けられると共に、外部部材からの付勢によって上下動する移動弁３３を備えるインク吐出部３０と、インク貯蔵部１０からインク吐出部３０の間を連通して、インクＭをインク吐出部３０に案内するインク供給路８８とを備えるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクを内部に貯留するインク貯蔵容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
インク貯蔵容器の例としては筆記具のインクタンクや、インクジェットプリンタのインク（タンク）カートリッジなどがある。これらは文字や画像を形成する筆記や印刷に消費されたインク量に対応して外気をタンク内に取込んで空気交換し、タンク内の圧力変化がインクの消費に悪影響を及ぼさないようにした機構とされており、その機構としては、外気の取込み口として単なる孔を形成したものや、液体は通さないが通気のみを行う弁機構付きの通気路を形成したものを挙げることができる。
【０００３】
しかし、外気の取込み口として単なる孔を設けたものでは、この孔からのインクが漏れてしまう可能性がある。また、単に気体は通すが液体は通さない膜を配置しただけのものでは、インクカートリッジの内部が大気圧と同一になるため、インクが吐出口から吹き出してしまう可能性がある。そこで、スポンジなどのインク吸蔵体をインク吐出口上に配置して、インクを保持する必要がある。
【０００４】
ところが、このようにスポンジなどのインク吸蔵体によってインクを保持したのでは、インク吸蔵体を有しない空のインク貯蔵部に比べてインク保持量が少なくなり、それだけ同体積におけるインク量の減少による印字数が少なくなる。
【０００５】
そこで、特許文献１又は２に開示されているように、例えば、空気を流量を制御可能な空気流量制御部を、貯蔵容器の上蓋に内蔵するインク貯蔵容器が提案されている。このインク貯蔵容器によれば、インク吸蔵体を容器内部に配置したものと比べて、インク保持量が少なくなってしまうことを回避し、更に、この空気流量制御部によって容器内部を負圧にすることができるので、内部のインクが、吐出ノズルから安易に吹き出てしまうこと防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２７７７７７号公報
【特許文献２】特許４２４６７８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献２等に記載のインク貯蔵容器は、基本的に極めて優たものであり、容器内の圧力が適切に負圧に維持されるので、安定した印刷が可能である。一方、本発明者らの未公知の実験によると、この種のインク貯蔵容器では、空気側の流量を制御することで、間接的にインクの吐出を制御する構造であるため、プリンタ側のトラブル等によって、プリンタ側のインク吸引力が増大すると、インクが出過ぎてしまう恐れがあった。
【０００８】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、インク貯蔵容器におけるインク貯蔵用空間の利用効率を極大化しつつも、インクの過大吐出等を抑制し、外乱やプリンタ側のトラブル等を含めた、微少な圧力変化から大きな圧力変化に亘って、安定したインク吐出制御を確実に行えるインク貯蔵容器を提供することをその主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成する本発明は、インクを貯蔵するインク貯蔵部と、前記インク貯蔵部の上方側に設けられて、内外間の空気流量を制御する空気流量制御部と、前記インク貯蔵部の下方側に設けられると共に、外部部材からの付勢によって上下動する移動弁を備え、該移動弁の上下動によって前記インクの吐出・停止を切り替えるインク吐出部と、前記インク貯蔵部から前記インク吐出部の間を連通して、前記インクを前記インク吐出部に案内するインク供給路と、を備えることを特徴とするインク貯蔵容器。
【００１０】
上記目的を達成するインク貯蔵容器は、上記発明において、前記インク供給路における前記インク貯蔵部側の開口端は、該インク貯蔵部の底面に近接配置されることを特徴とする。
【００１１】
上記目的を達成するインク貯蔵容器は、上記発明において、前記インク供給路における前記吐出部側の開口端は、前記インク供給路における前記インク貯蔵部側の開口端よりも低位置に配置されることを特徴とする。
【００１２】
上記目的を達成するインク貯蔵容器は、上記発明において、前記インク供給路における前記吐出部側の開口端は、前記インク貯蔵部における内部空間の底面よりも低位置に配置されることを特徴とする。
【００１３】
上記目的を達成するインク貯蔵容器は、上記発明において、前記インク供給路には、前記インク吐出部に供給される前記インクの流量を制限する流量制御弁が設けられることを特徴とする。
【００１４】
上記目的を達成するインク貯蔵容器は、上記発明において、前記流量制御弁は、金属メッシュであることを特徴とする。
【００１５】
上記目的を達成するインク貯蔵容器は、上記発明において、前記インク供給路には、前記流量制御弁を収容する為の収容空間が形成されることを特徴とする。
【００１６】
上記目的を達成するインク貯蔵容器は、上記発明において、前記インク供給路における前記インク貯蔵部側の開口端に、前記収容空間が形成されることを特徴とする。
【００１７】
上記目的を達成するインク貯蔵容器は、上記発明において、前記収容空間は、前記インク貯蔵部の底面に対向した状態で近接配置されることを特徴とする。
【００１８】
上記目的を達成するインク貯蔵容器は、上記発明において、前記インク供給路の最小断面積が、０．５ｍｍ２以内であることを特徴とする。
【００１９】
上記目的を達成するインク貯蔵容器は、上記発明において、前記インク吐出部は、前記移動弁を摺動させながら上下方向に案内する筒状のシリンダを備えることを特徴とする。
【００２０】
上記目的を達成するインク貯蔵容器は、上記発明において、前記移動弁と前記シリンダの間には、前記インク貯蔵部に貯蔵されるインクが漏れ出すことを抑制するシール機構が設けられることを特徴とする。
【００２１】
上記目的を達成するインク貯蔵容器は、上記発明において、前記シリンダには、該シリンダの内部空間と前記インク貯蔵部の内部空間を連通するための連通路が形成されることを特徴とする。
【００２２】
上記目的を達成するインク貯蔵容器は、上記発明において、前記連通路には、前記インク貯蔵部から該シリンダの内部に流入するインクの流量を制御するシリンダ側流量制御弁が設けられることを特徴とする。
【００２３】
上記目的を達成するインク貯蔵容器は、上記発明において、前記空気流量制御部は、通常時は空気を流通させないが、前記インク貯蔵部の内圧変化に応じて外部との間で空気交換を行わせる弾性変形可能な連通多孔質の弁体と、前記弁体よりも前記インク貯蔵部側に配設されて通気性を有しかつ撥水処理を施された撥液膜体と、を備えることを特徴とする。
【００２４】
上記目的を達成するインク貯蔵容器は、上記発明において、前記空気流量制御部は、弾性変形可能とされることで、前記インク貯蔵部の内圧変化に応じて外部との間で正負双方向の空気交換を行わせる連通多孔質の弁体と、前記弁体のインク側に当接するように配置されると共に、中央に貫通孔を形成した押圧リングと、前記押圧リングのインク側に当接するように配置されると共に、通気性及び撥液性を有する撥液膜体と、を具備し、前記弁体の空気通過方向両外側には、前記弁体が弾性変形するための空隙が形成され、前記撥液膜体、前記押圧リング、および前記弁体が挟圧保持されることを特徴とする。
【００２５】
上記目的を達成するインク貯蔵容器は、上記発明において、前記空気流量制御部は、前記インクを吸収することにより、通常時は空気を流入させないが前記インク貯蔵部の内圧変化に応じて空気交換を行わせるインク吸収体を、前記撥液膜体よりも前記インク貯蔵部側に備えることを特徴とする。
【００２６】
上記目的を達成するインク貯蔵容器は、上記発明において、前記移動弁の下端には、インクを吸収して外部に供給可能なインク保持体が設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、インクの供給量を常に安定させることができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態に係るインク貯蔵容器の構造を示す断面図である。
【図２】図１のＡ部を拡大した要部拡大断面図である。
【図３】空気流量制御部の断面図である。
【図４】空気流量制御部が備える各部材の斜視図である。
【図５】図３のＢ部を拡大した要部拡大断面図である。
【図６】図３のＢ部を拡大した要部拡大断面図である。
【図７】空気流量制御部の断面図である。
【図８】インク吐出部の断面図である。
【図９】インク供給路形成機構におけるホルダの（ａ）断面図、（ｂ）上面図、（ｃ）底面図である。
【図１０】インク供給路形成機構の（ａ）断面図、（ｂ）組み立て図である。
【図１１】インク吐出部の他の例を示した断面図である。
【図１２】同インク供給路形成機構の他の例を示した（ａ）断面図、（ｂ）部分断面図である。
【図１３】同インク供給路形成機構の他の例を示した断面図である。
【図１４】同インク供給路形成機構の他の例を示した断面図である。
【図１５】同インク供給路形成機構の他の例を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の例について詳細に説明する。なお、以下の各実施形態におけるインク貯蔵容器は、インクジェットプリンタ用のインクカートリッジに適用した場合を例に挙げて説明する。
【００３０】
図１は、本実施形態に係るインク貯蔵容器１００の構造を示す断面図である。インク貯蔵容器１００は、適宜の合成樹脂から構成されており、同図に示されるように、内部にインクＭを貯蔵するインク貯蔵部１０と、インク貯蔵部１０の内外間で空気の流量を制御する空気流量制御部２０と、インク貯蔵部１０に貯蔵されたインクＭの吐出を制御するためのインク吐出部３０と、を有して構成されている。
【００３１】
＜インク貯蔵部＞
インク貯蔵部１０は、上部が開口した中空の本体部１１と、本体部１１の開口を塞ぐ蓋として上部に組み合わされる上面部１２から構成されている。本体部１１は、図の縦横の寸法よりも奥行きの寸法が小さい略直方体状に形成されている。本体部１１の底部には、インク吐出部３０が設けられている。
【００３２】
上面部１２は、平面視（図の上から見た場合）が横長の長方形板状である天板１２ａと、天板１２ａの周縁のやや内側の下面から下方に向けて突出する嵌合壁１２ｂから構成されている。上面部１２は、この嵌合壁１２ｂを本体部１１の内部に嵌合させることによって本体部１１と組み合わされる。
【００３３】
図２は、図１のＡ部を拡大した要部拡大断面図である。上面部１２は、同図に示されるように、上面部１２の嵌合壁１２ｂの先端近傍に形成した膨出部１２ｂ１と、本体部１１に形成した膨出部１１ａとが相手側部材に嵌合することで固定される。また、交差するハッチング部で図示するように、嵌合壁１２ｂの基端部の全周に亘って形成した突起部１２ｂ２が、超音波溶接等によって本体部１１の開口の周縁全周に形成した傾斜部１１ｂに食い込むことで、インクＭが外部に漏れないようにシールしている。
【００３４】
＜空気流量制御部＞
図１に示されるように、上面部１２の天板１２ａには、図の右側の長手方向端部の近傍に空気流量制御部２０が設けられている。図３は、空気流量制御部２０の断面図である。同図に示されるように、上面部１２の天板１２ａには、陥没する平断面円形状の凹部１２ｅが形成されており、空気流量制御部２０は、この凹部１２ｅ内に収容される弁体２２、撥水膜体２４、押圧リング２６およびキャップ２８を備えている。空気流量制御部２０は、凹部１２ｅ内に撥水膜体２４を載置し、その上に押圧リング２６を載置し、さらにその上に弁体２２を載置した上で、これらの上からキャップ２８を凹部１２ｅに嵌合させ、弁体２２、撥水膜体２４および押圧リング２６をキャップ２８と凹部１２ｅの間に挟持することによって構成されている。
【００３５】
凹部１２ｅの底部１２ｆには、その中央においてインク貯蔵部１０の内部１３に連通する円形断面の導通口１２ｇが穿たれている。この導通口１２ｇは、内部１３に向けて内径が拡大するように形成されている。なお、この導通口１２ｇの内面および周縁部に撥水処理加工を施すようにしてもよい。撥水処理加工を施すことで、導通口１２ｇの内面および周縁部、または撥水膜体２４下面に付着するインクを効率的に滴下し、導通口１２ｇまたは撥水膜体２４の詰りを未然に防止することができる。
【００３６】
底部１２ｆの導通口１２ｇの周囲には、撥水膜体着座部１２ｈと下端受容部１２ｉが設けられている。撥水膜体着座部１２ｈは、撥水膜体２４を位置決めして受け止める環状の窪み（環状の段部）である。下端受容部１２ｉは、この撥水膜体着座部１２ｈの外周に同心円状に設けられる環状溝であり、後述するキャップ２８の周面部２８ｂの下端を受容する構造となっている。
【００３７】
撥水膜体着座部１２ｈは、オレフィン系樹脂素材によって成型されると共に、平滑度を高めた平滑面として形成され、これにより、撥水膜体２４が撥水膜体着座部１２ｈに着座したときに、撥水膜体２４の撥水膜体着座部１２ｈに対する密着度を高め、インクＭが接触面の間から浸入するのを極力抑制するように設定されている。特に、オレフィン系樹脂素材は濡れ性が低いため、撥水効果が高い。従って、撥水膜体２４と密着することで、その隙間にインクが浸入できないようになっている。なお、オレフィン系樹脂としては、ポリプロピレンや、ポリエチレン等の各種素材があるが、本実施形態ではポリプロピレンを採用している。
【００３８】
撥水膜体着座部１２ｈと下端受容部１２ｉの間には、図の上方に向けて突出する環状の突条部１２ｊが形成されている。この突条部１２ｊは、撥水膜体２４が横方向にずれないように位置決めすると共に、キャップ２８の周面部２８ｂの進入を円滑にするガイドとしても機能するようになっている。
【００３９】
図４は、空気流量制御部２０が備える各部材の斜視図である。同図に示されるように、弁体２２は、複数の微細孔が連通した弾性材料からなる略円板形状の平板であり、例えばポリウレタン等の素材を圧縮多孔体とすることにより構成される。
【００４０】
弁体２２は、インク貯蔵部１０の内部１３と外部との間に圧力差がない通常時には、通気性が遮断され空気の出入りはないが、所定値以上の圧力差が生じた場合には、微少な弾性変形により伸び、これにより微細孔が押し広げられて通気性が惹起し、圧力の高い側から低い側へ空気が流入することで、空気流量の制御を行う機能が発揮されるように構成されている。
【００４１】
すなわち、空気流量制御部２０は、外部とインク貯蔵部１０の内部１３との圧力差に応じてこの弁体２２の複数の微細孔を通過する空気量が変化し、この変化によって外部からインク貯蔵部１０の内部１３への空気流量を制御する機能を有するものである。なお、弁体２２の材質や構造等は特に限定されるものではなく、弁体２２として上記特許文献１で開示されたものや市販品を採用することができる。
【００４２】
弁体２２は、本実施形態では圧縮体として、圧縮した場合に通気性がないようにしている。すなわち、弾性材料からなる連通多孔体を通気性がなくなるまで圧縮して、圧縮多孔体を作ることで空気流量制御機能をより発揮できるように加工している。このような圧縮多孔体では、内部において、連通多孔体を構成している弾性体が押し潰され折り重なってできた不定形の空間が多数形成されているが、圧縮された状態では通気性がなくなる。ところが、圧縮多孔体内で形成された多数の不定形の空間は連通されているので、内外の圧力差が生じた場合、弁体２２が延びることによって生じた所定の圧力差以上によって、外部から圧縮多孔体の内部へと空気が押し込まれ、空気は、圧縮多孔体内にネットワークされた空間を結んでいる通気孔を押し広げながら、弁体を変形させ、圧縮多孔体の反対側、すなわちインク貯蔵部１０の内部１３側へ移動することで通気性を生じる。
【００４３】
この通気量（空気流量）は、圧縮多孔体内にネットワークされた空間の通りやすさによって決められるので圧力差が大きい場合には弁体２２は大きく伸び、圧縮多孔体内にネットワークされた空間中を空気が通りやすくなり、通気量は大きくなる。一方、所定の圧力差以上であって圧力差が小さい場合には弁体２２は小さく伸び、圧縮多孔体内にネットワークされた空間中を空気が通る量は少なくなり、通気量は小さくなる。弁体２２による通気によって圧力差が減少した場合、弁体２２も縮み、通気量が少なくなる。さらに所定の圧力差未満となった場合、弁体２２が再び圧縮されるため弁体２２の通気性はなくなる。このように圧力差の大きさに応じて通気量も応じるので迅速で適切なインク貯蔵部１０内の圧力を一定化する圧力調整が可能となる。
【００４４】
外部（大気）とインク貯蔵部１０内部との圧力差がどの程度で弁体２２の通気性を生じさせるようにするかは、連通多孔、圧縮の程度などを適宜選択して決めればよいが、例えば、圧力差が２０ｍｍＨ２Ｏ以下のときは通気性が無く、圧力差が２０ｍｍＨ２Ｏ以上のときは通気性が有るように圧縮するようにすると好適である。
【００４５】
弁体２２を構成する弾性材料は複数の微細孔を有するもので伸びた状態でこの微細孔を通過するものであれば足りるが、例えば、ポリプロピレン、各種ゴム、各種エラストマーを挙げることができる。連通多孔孔質体の場合には、ゴム及び／又はプラスチック原料に不活性ガス、分解性発泡剤、揮発性有機液体を混合し、内部に気泡を形成することにより発砲させて連通多孔を形成したものや、ゴム・プラスチック原料に炭酸カルシウムなどの無機粒子を混練りしたものを板状に形成した後、無機粒子を溶出して連通多孔を形成したもの等が挙げられ、前記ゴム及び／又はプラスチック原料としては、弾性材料として、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ネオプレンゴム、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリロニトリルブタジエン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリウレタン、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、フッ素樹脂などが挙げられる。中でも特に、液体に対しての耐久性や、連通多孔質体の形成しやすさ、生産性等を考慮するとエーテル系ポリウレタン樹脂などが好適である。
【００４６】
弁体２２を構成する弾性材料は圧力差が働くと伸び、通気すると圧力差は減少し、ついには元の状態に戻り通気は無くなるという繰り返しによっても、常にはじめの圧縮された通気性のない状態が維持されると好適である。このためには圧縮体であると圧縮永久ひずみ特性が優れていることが好適である。他の特性としては、さらに弁体２２のヤング率が１ＭＰａ以上５０００ＭＰａ以下であることが好適である。また、弁体２２はアスカーＦ型硬度計による硬度が３０以上１００未満であることが好適である。
【００４７】
弁体２２は、圧縮前の単位長さ当たりの孔数が４個／ｃｍ以上１０００個／ｃｍ以下のものとすることによって、内圧調整を容易にすることができやすい。更に、圧縮を、加熱や高周波による発熱を付与したことにより、成形したものが、厚み８ｍｍの盤状体を検体としたときのアスカーＣ型硬度計による硬度が２０以上１００未満であることが望ましい。この圧縮は圧縮率を圧縮前の材料の厚みの５％以上４０％以下とすることによって圧力差が所定値未満の場合に確実に閉塞されたものとしやすい。
【００４８】
撥水膜体２４は、通気性を有する撥水性材料から構成された略円板形状の平板である。本実施形態では、撥水膜体２４の材料として通気性の撥水性材料を用いているが、これに限られることなく、防水性材料、弁体２２に対してインク成分が接触することを防止する膜であれば足り、臨界表面張力が大きい材料であってもよい。また通気性は、膜が導通口１２ｇ全体を塞がず少なくとも一部が貫通している場合については必要ではない場合がある。
【００４９】
本実施形態で用いられる撥水性材料は、それ自体通気性を有する材料であれば足りる。特に臨界表面張力が２５ｄｙｎ／ｃｍ以下である撥水性材料であると好適である。そのような材料として、各種樹脂膜、無機膜が用いられるが、フッ素樹脂、フッ素ゴムなどを好適に用いることができ、テフロン（登録商標）、すなわちポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を用いるとさらに好適である。
【００５０】
撥水膜体２４は、通気性を考慮して連通している複数の微細孔を有し、複数の微細孔の孔径は５μｍ以下、より好ましくは０．１μｍ以下とすると好適である。
【００５１】
押圧リング２６は、略円形状の平板の中央に略円形断面の貫通孔２６ａが形成された所謂ドーナツ型形状の平板である。本実施形態では、押圧リング２６をドーナツ形状とすることで、撥水膜体２４と弁体２２の間に空気層２９（図３参照）を形成するようにしている。この空気層により、例え撥水膜体２４を通過しても空気層２９があるので、より弁体２２にインク貯蔵部１０に貯えられたインクＭが達することを防止できるので好適である。
【００５２】
なお、本実施形態では所謂ドーナツ型形状の押圧リング２６を例示したがこれに限られることなく、空気層２９を形成できる構造のものを用いて代用することが可能である。すなわち撥水膜体２４と弁体２２の間に空気の層を形成できる部材形状、配置であれば代用することが可能である。本実施形態では上述の通り、弁体２２を均一に押圧するので好適であることから中空略円盤形状の押圧リング２６を用いている。
【００５３】
また、押圧リング２６は、本実施形態では金属を素材として形成されている。これにより、押圧リング２６の上下両面の平滑度が高められ、弁体２２や撥水膜体２４に均一な面圧が作用して互いの接触面の密着度を高め、これによりインクが漏れるのを阻止できるようにしている。
【００５４】
キャップ２８は、適宜の剛性を有する樹脂材で成形され、円板状の天井部２８ａと、その周縁から軸方向に延在する筒状の周面部２８ｂとを有する。天井部２８ａには、撥水膜体着座部１２ｆに対向する位置（図の下面）に平坦な面を成す環状の弁体着座部２８ｃが形成され、この弁体着座部２８ｃには３個の通気孔２８ｄが設けられている。なお、この通気孔２８ｄの個数は３個に限定されることはなく、これ以外の複数個であってもよい。
【００５５】
図３に戻って、キャップ２８の天井部２８ａと周面部２８ｂの内側における角部、換言すると、天井部２８ａの下面側の周縁（周面部２８ｂの内周側の付け根）には、薄肉で形成した弾性ヒンジＰが設けられる。こうして、弁体着座部２８ｃを形成する円状の突条部２８ｆの外側近傍に存するヒンジＰを基点として周面部２８ｂが弾性変形し易くなるようにしている。さらに、周面部２８ｂの下端は下端受容部１２ｉに当接しうるように形成されている。
【００５６】
本実施形態では、この下端が下端受容部１２ｉに当接することでキャップ２８の押し込み量を一定に制限し、空気流量制御部２０が無理に圧縮されるのを回避している。すなわち、周面部２８ａの下端は、キャップ２８を凹部１２ｅに装着する際に、一時的に下端受容部１２ｉに当接するストッパとして機能するようになっている。この結果、組み立て時において弁体２２や撥水膜体２４に過負荷が作用し、空気流量制御部２０の機能が低下するのを防止することができる。
【００５７】
なお、組み立てを完了した後は、弁体２２および撥水膜体２４の復元力によって、キャップ２８が上方に付勢され、キャップ２８の周面部２８ａの下端と下端受容部１２ｉの間には微小な隙間が形成されるようになっている。このようにすることで、凹部１２ｅにキャップ２８を装着した場合に、弁体２２、押圧リング２６および撥水膜体２４を、キャップ２８の弁体着座部２８ｃと凹部１２ｅの撥水膜体着座部１２ｈの間に適正な圧力で挟持することが可能となっている。
【００５８】
即ち、この空気流量制御部２０は、弾性変形可能とされることで、インク貯蔵部の内圧変化に応じて外部との間で正負双方向の空気交換を行わせる連通多孔質の弁体２２に対して、インクＭ側に当接するように押圧リング２６が配置され、更に押圧リング２６のインクＭ側には撥水膜体２４が当接するように配置される。更に、弁体２２の空気通過方向両外側には、弁体２２が弾性変形するための空隙が形成され、この撥水膜体２４、押圧リング２６、および弁体２２が挟圧保持される構造となる。
【００５９】
次に、キャップ２８と凹部１２ｅの相互関係の構成を説明する。図５および６は、図３のＢ部を拡大した要部拡大断面図である。これらの図に示されるように、キャップ２８の周面部２８ｂの外面には、軸方向に上から順に棚状（断面楔状または断面鋸歯状）に突出する第１係合部２８ｇと、なだらかな山状に突出する第２係合部２８ｈとで成る係合部が円周方向に形成される。第１係合部２８ｇには、傾斜面２８ｇ１が形成され、第２係合部２８ｈ共々キャップ２８の押し込みをスムーズに行えるようにしている。凹部１２ｅの内周壁には、この係合部に係合する被係合部、すなわち、第１被係合部１２ｋと第２被係合部１２ｌとが内周方向に形成され、これによりそれぞれ第１係合部２８ｇおよび第２係合部２８ｈに係合する嵌合部が形成される。
【００６０】
こうして、キャップ２８を凹部１２ｅに押し込んで蓋をする場合には、周面部２８ｂは弾性ヒンジＰを中心にしてたわみ変形をしながら、凹部１２ｅに進入し、図６の交差するハッチング部で図示するように、第１係合部２８ｇは第１被係合部１２ｋに、第２係合部２８ｈは第２被係合部１２ｌにそれぞれ食い込んで嵌合する。この結果、第１係合部２８ｇと第１被係合部１２ｋとの嵌合により、その楔効果によってキャップ２８が軸方向へ抜けるのを防止し、第２係合部２８ｈと第２被係合部１２ｌとの嵌合により、その接触面積の広さによってキャップが周方向へ回転するのを阻止するようにしている。
【００６１】
なお、上記では第１係合部２８ｇと第１被係合部１２ｋ、および第２係合部２８ｈと第２被係合部１２ｌとで係合部、すなわち、嵌合部を形成したが、実質的にキャップ２８の抜けと回転を防止する機能を有する態様の嵌合部であれば、一つの係合部と、これに係合可能な一つの被係合部とで嵌合部を形成する態様でもよいのは勿論である。また、上記では第１係合部２８ｇを上方に、第２係合部２８ｈを下方に設定したが、上下位置関係を逆にすることも可能であるのは言うまでもない。同様に、ここでは周面部２８ｂ側に係合部を形成し、凹部１２ｅ側に被係合部を形成する場合を示すが、これらの関係は反対であってもよい。
【００６２】
＜インク活用弁＞
空気流量制御部２０は、インク貯蔵部１０の内部１３のインクＭを吸収することによって空気流量を制御するインク活用弁４０をさらに備えるものであってもよい。
【００６３】
図７は、インク活用弁４０を備える空気流量制御部２０の断面図である。インク活用弁４０を備える空気流量制御部２０では、同図に示されるように、導通口１２ｇの内径が一定に形成されると共に、導通口１２ｇの周縁を内部１３に向けて突出させた連結用筒部１４ａが形成されている。連結用筒部１４ａの下端縁は、水平方向に対して一定の角度で傾斜している。
【００６４】
インク活用弁４０は、この連結用筒部１４ａに同軸状に接続される保持部４１と、保持部４１の内部に装填されるインク吸収体４２と、連結用筒部１４ａと保持部４１の接続部分に配設される第２撥水膜体４３を備えている。このインク活用弁４０は、導通口１２ｇに気水密の状態を維持して連通されており、保持部４１の下端はインク吸収体４２と共にインクＭに浸漬される。すなわち、インク活用弁４０は、インク吸収体４２がインクＭを吸収し、このインクＭの吸収量に応じて内部１３への空気流入抵抗を増大させることによって空気流量を制御するように構成されている。
【００６５】
保持部４１は、例えば上端が閉塞され下端を開口させた円筒である。保持部４１の上端の中央には、連結用筒部１４ａが挿入される挿入口４１ａが形成されている。また、保持部４１の上端近傍の内壁には、連結用筒部１４ａと当接可能な環状の段部４１ｂが、水平面に対して傾斜して形成されている。段部４１ｂが環状となっているのは、内側を空気が通過する必要があるためである。そして、この連結用筒部１４Ａと段部４１ｂの間に、第２撥水膜体４３が挟み込まれている。これにより、第２撥水膜体４３が適切に固定される。
【００６６】
インク吸収体４２はインクＭを吸収する機能を有するウレタン、フェルト等の素材を用いて形成される。換言すると、これら素材を圧縮することで、内部に微少孔を多数有して多孔質体を形成し、これら微少孔が互いに連通し合い、インクＭが毛細管現象を利用して吸収されていく機能を有する。こうして、インク吸収体４２は自体を流通する空気が気泡となって保持部４１下端からインク貯蔵部１０内に流出するのと入れ替わりに、インクＭを吸収し、インクＭがしみこんでいくが、インクＭの吸収量が増大するに応じて、空気の流入抵抗を増大させるように形成されている。
【００６７】
なお、インク吸収体４２の材質は、上記例に限定されず、例えば、ポリエステル、アクリル、ナイロン、ポリプロピレン等の繊維を長手方向に沿わせて束ねた繊維集束体、ポリエチレン等の焼結体、羊毛やレーヨンなどの天然繊維フェルトや、ポリエステルやポリプロピレンなどの化学繊維フェルト等から構成されるフェルト材、ウレタンの連通発泡体であるポリウレタンフォームなど、様々なものを利用することができる。
【００６８】
第２撥水膜体４３は、撥水膜体２４と実質的に同一の素材であるＰＴＦＥから構成された略円板形状の平板である。従って、第２撥水膜体４３は、インク成分が接触することを防止する膜で、それ自体通気性を有する材料であれば足り、通気性を考慮して連通する複数の微細孔を有する。第２撥水膜体４３により、インク吸収体４２に吸収されるインクＭが飽和して上昇し、撥水膜体２４まで上昇するのを防止できる。また、第２撥水膜体４３が傾斜しているので、インク滴が一時的に付着した場合でも、この傾斜面に沿ってインク滴が一方向に偏るので、第２撥水膜体４３の通気性が阻害されることを抑制できる。
【００６９】
また、第２撥水膜体４３とインク吸収体４２の間、ならびに第２撥水膜体４３と撥水膜体２４の間には、それぞれ空気層４４、４５が介在される。本実施形態では、このように空気層４４、４５を介在させることによって、インク吸収体４２に吸収されたインクＭが第２撥水膜体４３まで到達し難くすると共に、第２撥水膜体４３を通過したインクＭが撥水膜体２４まで到達し難くしている。
【００７０】
このように、空気流量制御部２０にインク活用弁４０を備えることにより、インク貯蔵部１０の内部１３と外部（大気圧）の圧力差を大きくすることができる。本実施形態では、インク活用弁４０を備えない空気流量制御部２０が内部１３の空間Ｓ２（インクＭの液面上の空間）に約−４０ｍｍＨ２Ｏの負圧を発生させるのに対し、インク活用弁４０を備える空気流量制御部２０は、空気層４４、４５に約−４０ｍｍＨ２Ｏの負圧を発生させると共に、内部１３の空間Ｓ２に約−１４０ｍｍＨ２Ｏの負圧を発生させるようになっている。
【００７１】
なお、撥水膜体２４または第２撥水膜体４３のいずれかを省略し、いずれか一方のみを備えるように空気流量制御部２０を構成してもよい。また、空気層４４、４５を設けないように空気流量制御部２０を構成してもよい。
【００７２】
＜インク吐出部＞
図８は、インク吐出部３０の断面図である。同図に示されるように、本体部１１の底面において、外側（図の下方）に向けて突出形成される円筒状の突出部３１と、本体部１１の底面において、内側（図の上方）に向けて突出形成される円筒状のシリンダ３４を備える。突出部３１の内部には円形断面の挿通孔１５が形成される。この挿通孔３１は、シリンダ３１側に進むにつれて小さくなるような、逆さのすり鉢形状となっている。また、シリンダ３１の内部にもガイド孔３４ａが形成される。挿通孔１５とガイド孔３４ａは同軸状態で連続している。
【００７３】
挿通孔１５及びガイド孔３４ａの内部には移動弁３３が配置されている。挿通孔１５は、既に述べたように、逆さのすり鉢形状となっている。この結果、移動弁３３の周囲に、インクを保持するための保持空間１５ａが形成される。この保持空間１５ａに対して、側面側から、インク供給路形成機構９０がインクを供給するようになっている。移動弁３３は特に、シリンダ３４側のガイド孔３４ａに沿って摺動することで、上下方向に案内される。この挿通孔１５（突出部３１）の下端にはリング状のシール部材３２が設けられている。更に、シリンダ３４側のガイド孔３４ａには、移動弁３３をシール部材３２に向けて付勢するコイルスプリング３５が収容される。このコイルスプリング３５の上端は、シリンダ３４の底部３４ｂに当接し、コイルスプリング３５の下端は、移動弁３３に当接する。
【００７４】
突出部３１は、周壁が２重に構成された円筒状に形成されており、先端から挿入されたシール部材３２が嵌合するように構成されている。なお、突出部３１に形成される挿通孔１５の内径は、シリンダ３４に形成されるガイド孔３４ａよりも大きい。
【００７５】
シール部材３２は略円筒状の部材であり、ゴム等の弾性材料から構成されている。シール部材３２の上端３２ａの内周面には、半径方向内側に突出する環状の当接部３２ｃが形成される。この当接部３２ｃの中央は吐出口３２ｂとなる。移動弁３３は、その下端を当接部３２ｃに当接させることで、吐出孔３２ｂを閉じる。シール部材３２の下端には、半径方向外側に向けて拡張する環状の拡張部３２ｄが形成されている。更に、拡張部３２ｄの最外縁には、上方に向けて折り返された鍔部３２ｅが設けられている。なお、シール部材３２の内部空間は、上端３２ａ側の吐出口３３ｂから下端側にかけて放物線状に内径が拡大するように形成されている。
【００７６】
このシール部材３２は、上端３２ａを突出部３１の内部（挿通孔１５）に圧入すると共に、鍔部３２ｅの先端を突出部３１の２重の周壁の間に圧入することによって配設される。圧入する事で、シール部材３２全体と鍔部３２ｅが弾性変形し、その復元力によって突出部３１に密着する。この結果、シール部材３２は突出部３１に安定して固定されると共に、シール部材３２と突出部３１の隙間からインクＭが漏出しないようになっている。
【００７７】
移動弁３３は、先端側（図の下側）の大径部３３ａと、基端側（図の上側）の小径部３３ｂからなる略円柱状の部材である。小径部３３ｂはコイルスプリング３５内に挿入される。コイルスプリング３５の下端は、小径部３３ｂと大径部３３ａの段差に係合している。大径部３３ａの外形は、ガイド孔３４ａの内径と略一致している。この結果、移動弁３３はガイド孔３４ａによって軸方向に案内される。この移動弁３３は、コイルスプリング３５によってシール部材３２側に向けて常に付勢される。従って、未使用時は、移動弁３３の大径部３３ａの下端がシール部材３２に当接して吐出口３２ｂを塞ぐ。コイルスプリング３５の付勢力は、大径部３３ａの下端がシール部材３２を適宜に弾性変形させ、両者の隙間からインクＭが漏出することのない大きさに設定されている。
【００７８】
シリンダ３４の上端側に形成される底部３４ｂの中央には、シリンダ側連通路３４ｃが形成される。また、シリンダ３４には、その上端を覆うようにしてキャップ６０が設けられている。キャップ６０の中央にもキャップ側連通路６０ａが形成される。このシリンダ側連通路３４ｃとキャップ側連通路６０ａは、シリンダ３４内にたまっている空気を排出すると共に、その代わりとしてインクＭをシリンダ３４内に導入する。これにより、シリンダ３４内の空気が、挿通孔１５側から吐出されて印字トラブルが発生することを抑制する。シリンダ３４の上端とキャップ６０の間には、シリンダ側流量制御弁６２が挟持されている。このシリンダ側流量制御弁６２は、ステンレスの微細繊維となるステンレスファイバーを、不織布状に集積させて圧縮形成した円盤状の金属メッシュであり、空気またはインクＭが流れにくくなっている。具体的にシリンダ側流量制御弁６２のＭＲＦ（メディアフローレジスタンス）が、５Ｌ／ｍｉｎ／ｃｍ２以下、好ましくは３Ｌ／ｍｉｎ／ｃｍ２以下となるようにする。
【００７９】
＜インク供給路形成機構＞
次に、インク吐出部３０に対してインクＭを案内するインク供給路形成機構９０について説明する。このインク供給路形成機構９０は、ホルダ設置孔７０、ホルダ８０、キャップ８４、ホルダ側流量制御弁８５を備えて構成される。
【００８０】
ホルダ設置孔７０は、シリンダ３４に隣接するようにして本体部１１の底面に形成される。このホルダ設置孔７０は、その基底側において、挿通孔１５（又はガイド孔３４ａ）と繋がる貫通口７０ａが形成されている。ホルダ設置孔７０にホルダ８０が挿入されることで、ホルダ８０が保持される。
【００８１】
ホルダ８０は、図９に拡大して示されるように、固定部８１、キャップ受け部８２、制御弁設置部８３を備える。固定部８１は、円柱形状であって、微細孔８１ａが軸方向（上下方向）に貫通形成されている。固定部８１の外形は、ホルダ設置孔７０と略一致しており、この固定部８１をホルダ設置孔７０に挿入することで、ホルダ８０を固定する。この微細孔８１ａは、ホルダ設置孔７０の基底部分から貫通口７０ａを介して、インク吐出部３０の挿通孔１５と繋がっている。
【００８２】
キャップ受け部８２は、固定部８１の上方に連続形成されており、固定部８１よりも大きい有底の円筒形状となっている。固定部８１側の微細孔８１ａは、キャップ受け部８２内に開口している。このキャップ受け部８２には、底側に一定の隙間８２ａを残した状態で、その上方をキャップ８４によって完全に覆う構造となっている。
【００８３】
制御弁設置部８３は、キャップ受け部８２の下方であって、且つ固定部８１に隣り合うようにして形成される。この制御弁設置部８３は円筒形状であり、内部は、ホルダ側流量制御弁８５を収容する為の収容空間となる。また、制御弁設置部８３の上側には天井面８３ａを備えている。この天井面８３ａの一部には、キャップ受け部８２に貫通する連続孔８３ｂが形成される。また、この制御弁設置部８３内には、環状の段部８３ｃが形成されており、この段部８３ｃを利用してホルダ側流量制御弁８５が接着剤によって固定される。なお、このホルダ側流量制御弁８５は、ステンレスの微細繊維となるステンレスファイバーを、不織布状に集積させて圧縮形成した円盤状の金属メッシュであり、空気またはインクＭが流れにくくなっている。具体的にシリンダ側流量制御弁６２のＭＲＦ（メディアフローレジスタンス）が、５Ｌ／ｍｉｎ／ｃｍ２以下、好ましくは３Ｌ／ｍｉｎ／ｃｍ２以下となるようにする。
【００８４】
このインク供給路形成機構９０を組みたてる際には。図１０に示されるように、まず、ホルダ８０の制御弁設置部８３に対してホルダ側流量制御弁８５を装着し、更にキャップ受け部８２にキャップ８４を装着する。その後、固定部８１の下端側を、ホルダ設置孔７０に挿入して固定して完了する。
【００８５】
この結果、図８に示されるように、連続孔８３ｂ、隙間８２ａ、微細孔８１ａ、貫通孔７０ａが繋がることで、微細なインク供給路８８が形成される。なお、インク供給路８８の一方（インク吐出部側）の開口端８８Ａは貫通口７０ａであり、他方（インク貯蔵部側）の開口端８８Ｂは、制御弁設置部８３の収容空間となる。このインク供給路８８のみでも、その迷路構造並びに流路径が小さいことから、流量制御機能を有している。
【００８６】
また、このインク供給路形成機構９０は、インク供給路８８のインク貯蔵部１０側の開口端８８Ｂが、インク貯蔵部１０の底面に近接配置される。具体的には、制御弁設置部８３が、インク貯蔵部の底面に対向した状態で近接配置される。このようにすることで、インクＭが残り少なくなっても、インク供給路形成機構９０がそのインクＭを吸い上げて、インク吐出部３０に供給可能となる。一方で、行く供給路８８の開口端８８Ａ（貫通７０ａ）は、
更にインク供給路８８におけるインク吐出部側の開口端８８Ａは、インク貯蔵部側の開口端８８Ｂよりも高低差Ｌだけ低位置に配置される。より具体的に、インク供給路８８におけるインク吐出部側の開口端８８Ａは、インク貯蔵部１０における内部空間の底面よりも低位置に配置される。このようにすることで、インク貯蔵部側の開口端８８Ｂより高さが一時的に高くなる構造のインク供給路８８であっても、サイホン効果によって、最後までインクＭを断絶することなる供給できる。
【００８７】
更にこのインク供給路形成機構９０は、インク供給路８８中にホルダ側流量制御弁８５が配置されているので、インクＭの流量が更に制限されて、インクＭの過剰供給を抑制することが可能となる。なお、インク供給路８８においてインクＭが通過する最小断面積は、０．５ｍｍ２以内であることが好ましく、更に望ましくは０．１７ｍｍ２以内に設定される。このようにすると、毎分０．７ｃｃ程度の理想的なインク供給量とすることができる。なお本実施形態では、ホルダ側流量制御弁８５を、インクＭが通過可能な最小断面積に設定している。具体的には、微細メッシュ構造となっているホルダ側流量制御弁８５において、その開口率から上記最小断面積を設定することが可能だからである。
【００８８】
インクジェットプリンタのキャリッジにこのインク貯蔵容器１００がセットされると、キャリッジが備える部材により、コイルスプリング３５の付勢力に抗して移動弁３３が上方へ押し上げられ、所定の負圧状態で、インクがインクジェットプリンタに供給されるようになっている。
【００８９】
以上説明したように、本実施形態に係るインク貯蔵容器１００は、容器上部の空気流量制御部２０に加えて、底側にはインク供給路形成機構９０が設けられている。従って、空気流量制御部２０の弁体２２により、内部１３を適正な負圧に維持することに加えて、インク供給路形成機構９０が、インクＭの供給量を直接的に制御するので、インクＭの供給量を一層安定させることが出来る。なお、定常時は、空気流量制御部２０のみであっても、その負圧によって適切なインク供給量を維持できる。しかし、プリンタ側の吸引力の増大や、外部衝撃等を受けると、負圧制御だけでは供給量が容易に変化しやすい。そこで本実施形態のように、インク供給路形成機構９０を利用して、インク供給路８８を微細化したり、途中に制御弁８５を設けたりすることで、流量変動に対して所定の抵抗を持たせるようにしている。この結果、インクの過剰供給を抑制することが可能となり、適切な供給量を安定して維持することが可能となる。
【００９０】
更に本実施形態では、インク吐出部３０においても、インクＭが案内されるキャップ側連通路６０ａやシリンダ側連通路３４ｃが微細化されているので、インクの供給量を制御することが可能となる。特に、シリンダ側流量制御弁６２が設けられているので、インクの過剰供給を抑制することが可能となり、適切な供給量を安定して維持することが可能となる。なお、インクＭを充填する際に、シリンダ３４内に空気が残留しやすいことから、このような構造とすることで、内部の空気をキャップ側連通路６０ａやシリンダ側連通路３４ｃから適切に排出することができるので、インクと共に空気が外部に吐出される事態を抑制できる。なお、このインク貯蔵容器１００をプリンタにセットする際に、移動弁３３の周囲に空気が流入する場合があるが、シリンダ３４の内部空間は、この空気を吸収して上方に排出することで、プリンタ側に空気が供給されないようにする機能も有している。なお、キャップ側連通路６０ａやシリンダ側連通路３４ｃを完全に塞いでしまい、シリンダ３４側からはインクＭが供給されないようにすることも勿論可能である。
【００９１】
なお、本実施形態では、シリンダ３４側からは基本的にインクＭを供給しない構造としたが、本発明はこれに限定されず、例えば図１１に示されるように、シリンダ３４の内周壁にインク供給溝３４ｅを形成し、積極的にインクＭを供給するようにしても良い。このインク供給溝３４ｅは、移動弁３３側に形成するようにしても良い。このインク供給溝３４ｅは、移動弁３３の周囲に流入した空気を、シリンダ３４側に排出する役割も担う。
【００９２】
また、本実施形態では、インク貯蔵部１０の底面にホルダ設置孔７０を形成することで、インク供給路形成機構９０を立設する場合を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば図１２に示されるように、インク貯蔵部１０の底面自体に、インク供給路８８を形成することも可能である。このようにすることで、インクＭを最後まで使い切ることが可能となる。また、同底面自体に、流量制御弁８５を収容する為の凹部（収容部）８９を形成すれば、同流量制御弁８５による流量制御も可能となる。
【００９３】
更に本実施形態では、インク吐出部３０にゴム状のシール部材３２が配置され、このシール部材３２と移動弁３３が当接することで、インクの供給・停止を切り替える構造に限って示したが、本発明はこれに限定されない。例えば図１３に示されるように、移動弁３３シールリング９２を設置し、このシールリング９２を、挿通孔１５の段部９３に当接させることで、インクの供給・停止を切り替えることも可能である。更に、移動弁３３の下端にインク保持体９６を設けておき、移動弁３３及びインク保持体９６が上昇すると、インクＭがこのインク保持体９６に吸収されるようにすることも可能である。このようにすることで、このインク保持体９６を介して外部にインクを供給することが可能となる。なお、この場合は、突出部３１の下端に、半径方向内側に向かって係合突起３１ｂを形成することで、インク保持体９６の下方の移動又は落下を規制することが好ましい。また、インク保持体９６のインクの吸収速度を速めるには、図１４に示されるように、移動弁３３の下端に凹部３３ｄ等を形成することで、移動弁３３とインク保持体９６の間に隙間を形成する。このようにすると、移動弁３３とインク保持体９６の間にインクの流路が形成されるので、インクの吸収速度を高めることが出来る。なお、特に図示しないが、挿通孔１５側にシールリングを設置すると共に、移動弁３３側に段部を形成して、両者を当接させることも可能である。
【００９４】
また本実施形態では、シリンダ３４と移動弁３３の隙間を、インクＭや空気が移動可能な構造について説明したが、例えば図１５に示されるように、シリンダ３４と移動弁３３の摺動部分にシール機構（ここではシール用のＯリング）１２０を設置することで、インク貯蔵部１０側のインクＭが、シリンダ３４を介して移動弁３３から流出しないようにすることも望ましい。このようにすることで、インクＭの供給は、インク供給形成機構９０側に限定することが可能となり、吐出量を高精度に制御できるようになる。なお、この場合は、シリンダ３４の上方にシリンダ側連通路３４ｃを形成するだけで済む。即ち、図８で示したようなキャップ６０やシリンダ側流量制御弁６２を設ける必要が無い。
【００９５】
以上、本発明を実施形態により詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も本発明の範囲に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明は、インク貯蔵容器、特にインクジェットプリンタ用のインクカートリッジとして利用できる。
【符号の説明】
【００９７】
１０ インク貯蔵部
１１ 本体部
１２ 上面部
１２ａ 天板
１２ｃ 内壁
１２ｄ 連通孔
１３ インク貯蔵部の内部
２０ 空気流量制御部
２２ 弁体
２４ 撥水膜体
３０ インク吐出部
３３ 移動弁
３４ シリンダ
４２ インク吸収体
６２ シリンダ側流量制御弁
８０ ホルダ
８４ キャップ
８５ ホルダ側流量制御弁
９０ インク供給路形成機構
１００ インク貯蔵容器
Ｍ インク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクを内部に貯留するインク貯蔵容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
インク貯蔵容器の例としては筆記具のインクタンクや、インクジェットプリンタのインク（タンク）カートリッジなどがある。これらは文字や画像を形成する筆記や印刷に消費されたインク量に対応して外気をタンク内に取込んで空気交換し、タンク内の圧力変化がインクの消費に悪影響を及ぼさないようにした機構とされており、その機構としては、外気の取込み口として単なる孔を形成したものや、液体は通さないが通気のみを行う弁機構付きの通気路を形成したものを挙げることができる。
【０００３】
しかし、外気の取込み口として単なる孔を設けたものでは、この孔からのインクが漏れてしまう可能性がある。また、単に気体は通すが液体は通さない膜を配置しただけのものでは、インクカートリッジの内部が大気圧と同一になるため、インクが吐出口から吹き出してしまう可能性がある。そこで、スポンジなどのインク吸蔵体をインク吐出口上に配置して、インクを保持する必要がある。
【０００４】
ところが、このようにスポンジなどのインク吸蔵体によってインクを保持したのでは、インク吸蔵体を有しない空のインク貯蔵部に比べてインク保持量が少なくなり、それだけ同体積におけるインク量の減少による印字数が少なくなる。
【０００５】
そこで、特許文献１又は２に開示されているように、例えば、空気を流量を制御可能な空気流量制御部を、貯蔵容器の上蓋に内蔵するインク貯蔵容器が提案されている。このインク貯蔵容器によれば、インク吸蔵体を容器内部に配置したものと比べて、インク保持量が少なくなってしまうことを回避し、更に、この空気流量制御部によって容器内部を負圧にすることができるので、内部のインクが、吐出ノズルから安易に吹き出てしまうこと防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２７７７７７号公報
【特許文献２】特許４２４６７８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献２等に記載のインク貯蔵容器は、基本的に極めて優たものであり、容器内の圧力が適切に負圧に維持されるので、安定した印刷が可能である。一方、本発明者らの未公知の実験によると、この種のインク貯蔵容器では、空気側の流量を制御することで、間接的にインクの吐出を制御する構造であるため、プリンタ側のトラブル等によって、プリンタ側のインク吸引力が増大すると、インクが出過ぎてしまう恐れがあった。
【０００８】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、インク貯蔵容器におけるインク貯蔵用空間の利用効率を極大化しつつも、インクの過大吐出等を抑制し、外乱やプリンタ側のトラブル等を含めた、微少な圧力変化から大きな圧力変化に亘って、安定したインク吐出制御を確実に行えるインク貯蔵容器を提供することをその主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成する本発明は、インクを貯蔵するインク貯蔵部と、前記インク貯蔵部の上方側に設けられて、内外間の空気流量を制御する空気流量制御部と、前記インク貯蔵部の下方側に設けられると共に、外部部材からの付勢によって上下動する移動弁を備え、該移動弁の上下動によって前記インクの吐出・停止を切り替えるインク吐出部と、前記インク貯蔵部から前記インク吐出部の間を連通して、前記インクを前記インク吐出部に案内するインク供給路と、を備えることを特徴とするインク貯蔵容器。
【００１０】
上記目的を達成するインク貯蔵容器は、上記発明において、前記インク供給路における前記インク貯蔵部側の開口端は、該インク貯蔵部の底面に近接配置されることを特徴とする。
【００１１】
上記目的を達成するインク貯蔵容器は、上記発明において、前記インク供給路における前記吐出部側の開口端は、前記インク供給路における前記インク貯蔵部側の開口端よりも低位置に配置されることを特徴とする。
【００１２】
上記目的を達成するインク貯蔵容器は、上記発明において、前記インク供給路における前記吐出部側の開口端は、前記インク貯蔵部における内部空間の底面よりも低位置に配置されることを特徴とする。
【００１３】
上記目的を達成するインク貯蔵容器は、上記発明において、前記インク供給路には、前記インク吐出部に供給される前記インクの流量を制限する流量制御弁が設けられることを特徴とする。
【００１４】
上記目的を達成するインク貯蔵容器は、上記発明において、前記流量制御弁は、金属メッシュであることを特徴とする。
【００１５】
上記目的を達成するインク貯蔵容器は、上記発明において、前記インク供給路には、前記流量制御弁を収容する為の収容空間が形成されることを特徴とする。
【００１６】
上記目的を達成するインク貯蔵容器は、上記発明において、前記インク供給路における前記インク貯蔵部側の開口端に、前記収容空間が形成されることを特徴とする。
【００１７】
上記目的を達成するインク貯蔵容器は、上記発明において、前記収容空間は、前記インク貯蔵部の底面に対向した状態で近接配置されることを特徴とする。
【００１８】
上記目的を達成するインク貯蔵容器は、上記発明において、前記インク供給路の最小断面積が、０．５ｍｍ２以内であることを特徴とする。
【００１９】
上記目的を達成するインク貯蔵容器は、上記発明において、前記インク吐出部は、前記移動弁を摺動させながら上下方向に案内する筒状のシリンダを備えることを特徴とする。
【００２０】
上記目的を達成するインク貯蔵容器は、上記発明において、前記移動弁と前記シリンダの間には、前記インク貯蔵部に貯蔵されるインクが漏れ出すことを抑制するシール機構が設けられることを特徴とする。
【００２１】
上記目的を達成するインク貯蔵容器は、上記発明において、前記シリンダには、該シリンダの内部空間と前記インク貯蔵部の内部空間を連通するための連通路が形成されることを特徴とする。
【００２２】
上記目的を達成するインク貯蔵容器は、上記発明において、前記連通路には、前記インク貯蔵部から該シリンダの内部に流入するインクの流量を制御するシリンダ側流量制御弁が設けられることを特徴とする。
【００２３】
上記目的を達成するインク貯蔵容器は、上記発明において、前記空気流量制御部は、通常時は空気を流通させないが、前記インク貯蔵部の内圧変化に応じて外部との間で空気交換を行わせる弾性変形可能な連通多孔質の弁体と、前記弁体よりも前記インク貯蔵部側に配設されて通気性を有しかつ撥水処理を施された撥液膜体と、を備えることを特徴とする。
【００２４】
上記目的を達成するインク貯蔵容器は、上記発明において、前記空気流量制御部は、弾性変形可能とされることで、前記インク貯蔵部の内圧変化に応じて外部との間で正負双方向の空気交換を行わせる連通多孔質の弁体と、前記弁体のインク側に当接するように配置されると共に、中央に貫通孔を形成した押圧リングと、前記押圧リングのインク側に当接するように配置されると共に、通気性及び撥液性を有する撥液膜体と、を具備し、前記弁体の空気通過方向両外側には、前記弁体が弾性変形するための空隙が形成され、前記撥液膜体、前記押圧リング、および前記弁体が挟圧保持されることを特徴とする。
【００２５】
上記目的を達成するインク貯蔵容器は、上記発明において、前記空気流量制御部は、前記インクを吸収することにより、通常時は空気を流入させないが前記インク貯蔵部の内圧変化に応じて空気交換を行わせるインク吸収体を、前記撥液膜体よりも前記インク貯蔵部側に備えることを特徴とする。
【００２６】
上記目的を達成するインク貯蔵容器は、上記発明において、前記移動弁の下端には、インクを吸収して外部に供給可能なインク保持体が設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、インクの供給量を常に安定させることができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態に係るインク貯蔵容器の構造を示す断面図である。
【図２】図１のＡ部を拡大した要部拡大断面図である。
【図３】空気流量制御部の断面図である。
【図４】空気流量制御部が備える各部材の斜視図である。
【図５】図３のＢ部を拡大した要部拡大断面図である。
【図６】図３のＢ部を拡大した要部拡大断面図である。
【図７】空気流量制御部の断面図である。
【図８】インク吐出部の断面図である。
【図９】インク供給路形成機構におけるホルダの（ａ）断面図、（ｂ）上面図、（ｃ）底面図である。
【図１０】インク供給路形成機構の（ａ）断面図、（ｂ）組み立て図である。
【図１１】インク吐出部の他の例を示した断面図である。
【図１２】同インク供給路形成機構の他の例を示した（ａ）断面図、（ｂ）部分断面図である。
【図１３】同インク供給路形成機構の他の例を示した断面図である。
【図１４】同インク供給路形成機構の他の例を示した断面図である。
【図１５】同インク供給路形成機構の他の例を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の例について詳細に説明する。なお、以下の各実施形態におけるインク貯蔵容器は、インクジェットプリンタ用のインクカートリッジに適用した場合を例に挙げて説明する。
【００３０】
図１は、本実施形態に係るインク貯蔵容器１００の構造を示す断面図である。インク貯蔵容器１００は、適宜の合成樹脂から構成されており、同図に示されるように、内部にインクＭを貯蔵するインク貯蔵部１０と、インク貯蔵部１０の内外間で空気の流量を制御する空気流量制御部２０と、インク貯蔵部１０に貯蔵されたインクＭの吐出を制御するためのインク吐出部３０と、を有して構成されている。
【００３１】
＜インク貯蔵部＞
インク貯蔵部１０は、上部が開口した中空の本体部１１と、本体部１１の開口を塞ぐ蓋として上部に組み合わされる上面部１２から構成されている。本体部１１は、図の縦横の寸法よりも奥行きの寸法が小さい略直方体状に形成されている。本体部１１の底部には、インク吐出部３０が設けられている。
【００３２】
上面部１２は、平面視（図の上から見た場合）が横長の長方形板状である天板１２ａと、天板１２ａの周縁のやや内側の下面から下方に向けて突出する嵌合壁１２ｂから構成されている。上面部１２は、この嵌合壁１２ｂを本体部１１の内部に嵌合させることによって本体部１１と組み合わされる。
【００３３】
図２は、図１のＡ部を拡大した要部拡大断面図である。上面部１２は、同図に示されるように、上面部１２の嵌合壁１２ｂの先端近傍に形成した膨出部１２ｂ１と、本体部１１に形成した膨出部１１ａとが相手側部材に嵌合することで固定される。また、交差するハッチング部で図示するように、嵌合壁１２ｂの基端部の全周に亘って形成した突起部１２ｂ２が、超音波溶接等によって本体部１１の開口の周縁全周に形成した傾斜部１１ｂに食い込むことで、インクＭが外部に漏れないようにシールしている。
【００３４】
＜空気流量制御部＞
図１に示されるように、上面部１２の天板１２ａには、図の右側の長手方向端部の近傍に空気流量制御部２０が設けられている。図３は、空気流量制御部２０の断面図である。同図に示されるように、上面部１２の天板１２ａには、陥没する平断面円形状の凹部１２ｅが形成されており、空気流量制御部２０は、この凹部１２ｅ内に収容される弁体２２、撥水膜体２４、押圧リング２６およびキャップ２８を備えている。空気流量制御部２０は、凹部１２ｅ内に撥水膜体２４を載置し、その上に押圧リング２６を載置し、さらにその上に弁体２２を載置した上で、これらの上からキャップ２８を凹部１２ｅに嵌合させ、弁体２２、撥水膜体２４および押圧リング２６をキャップ２８と凹部１２ｅの間に挟持することによって構成されている。
【００３５】
凹部１２ｅの底部１２ｆには、その中央においてインク貯蔵部１０の内部１３に連通する円形断面の導通口１２ｇが穿たれている。この導通口１２ｇは、内部１３に向けて内径が拡大するように形成されている。なお、この導通口１２ｇの内面および周縁部に撥水処理加工を施すようにしてもよい。撥水処理加工を施すことで、導通口１２ｇの内面および周縁部、または撥水膜体２４下面に付着するインクを効率的に滴下し、導通口１２ｇまたは撥水膜体２４の詰りを未然に防止することができる。
【００３６】
底部１２ｆの導通口１２ｇの周囲には、撥水膜体着座部１２ｈと下端受容部１２ｉが設けられている。撥水膜体着座部１２ｈは、撥水膜体２４を位置決めして受け止める環状の窪み（環状の段部）である。下端受容部１２ｉは、この撥水膜体着座部１２ｈの外周に同心円状に設けられる環状溝であり、後述するキャップ２８の周面部２８ｂの下端を受容する構造となっている。
【００３７】
撥水膜体着座部１２ｈは、オレフィン系樹脂素材によって成型されると共に、平滑度を高めた平滑面として形成され、これにより、撥水膜体２４が撥水膜体着座部１２ｈに着座したときに、撥水膜体２４の撥水膜体着座部１２ｈに対する密着度を高め、インクＭが接触面の間から浸入するのを極力抑制するように設定されている。特に、オレフィン系樹脂素材は濡れ性が低いため、撥水効果が高い。従って、撥水膜体２４と密着することで、その隙間にインクが浸入できないようになっている。なお、オレフィン系樹脂としては、ポリプロピレンや、ポリエチレン等の各種素材があるが、本実施形態ではポリプロピレンを採用している。
【００３８】
撥水膜体着座部１２ｈと下端受容部１２ｉの間には、図の上方に向けて突出する環状の突条部１２ｊが形成されている。この突条部１２ｊは、撥水膜体２４が横方向にずれないように位置決めすると共に、キャップ２８の周面部２８ｂの進入を円滑にするガイドとしても機能するようになっている。
【００３９】
図４は、空気流量制御部２０が備える各部材の斜視図である。同図に示されるように、弁体２２は、複数の微細孔が連通した弾性材料からなる略円板形状の平板であり、例えばポリウレタン等の素材を圧縮多孔体とすることにより構成される。
【００４０】
弁体２２は、インク貯蔵部１０の内部１３と外部との間に圧力差がない通常時には、通気性が遮断され空気の出入りはないが、所定値以上の圧力差が生じた場合には、微少な弾性変形により伸び、これにより微細孔が押し広げられて通気性が惹起し、圧力の高い側から低い側へ空気が流入することで、空気流量の制御を行う機能が発揮されるように構成されている。
【００４１】
すなわち、空気流量制御部２０は、外部とインク貯蔵部１０の内部１３との圧力差に応じてこの弁体２２の複数の微細孔を通過する空気量が変化し、この変化によって外部からインク貯蔵部１０の内部１３への空気流量を制御する機能を有するものである。なお、弁体２２の材質や構造等は特に限定されるものではなく、弁体２２として上記特許文献１で開示されたものや市販品を採用することができる。
【００４２】
弁体２２は、本実施形態では圧縮体として、圧縮した場合に通気性がないようにしている。すなわち、弾性材料からなる連通多孔体を通気性がなくなるまで圧縮して、圧縮多孔体を作ることで空気流量制御機能をより発揮できるように加工している。このような圧縮多孔体では、内部において、連通多孔体を構成している弾性体が押し潰され折り重なってできた不定形の空間が多数形成されているが、圧縮された状態では通気性がなくなる。ところが、圧縮多孔体内で形成された多数の不定形の空間は連通されているので、内外の圧力差が生じた場合、弁体２２が延びることによって生じた所定の圧力差以上によって、外部から圧縮多孔体の内部へと空気が押し込まれ、空気は、圧縮多孔体内にネットワークされた空間を結んでいる通気孔を押し広げながら、弁体を変形させ、圧縮多孔体の反対側、すなわちインク貯蔵部１０の内部１３側へ移動することで通気性を生じる。
【００４３】
この通気量（空気流量）は、圧縮多孔体内にネットワークされた空間の通りやすさによって決められるので圧力差が大きい場合には弁体２２は大きく伸び、圧縮多孔体内にネットワークされた空間中を空気が通りやすくなり、通気量は大きくなる。一方、所定の圧力差以上であって圧力差が小さい場合には弁体２２は小さく伸び、圧縮多孔体内にネットワークされた空間中を空気が通る量は少なくなり、通気量は小さくなる。弁体２２による通気によって圧力差が減少した場合、弁体２２も縮み、通気量が少なくなる。さらに所定の圧力差未満となった場合、弁体２２が再び圧縮されるため弁体２２の通気性はなくなる。このように圧力差の大きさに応じて通気量も応じるので迅速で適切なインク貯蔵部１０内の圧力を一定化する圧力調整が可能となる。
【００４４】
外部（大気）とインク貯蔵部１０内部との圧力差がどの程度で弁体２２の通気性を生じさせるようにするかは、連通多孔、圧縮の程度などを適宜選択して決めればよいが、例えば、圧力差が２０ｍｍＨ２Ｏ以下のときは通気性が無く、圧力差が２０ｍｍＨ２Ｏ以上のときは通気性が有るように圧縮するようにすると好適である。
【００４５】
弁体２２を構成する弾性材料は複数の微細孔を有するもので伸びた状態でこの微細孔を通過するものであれば足りるが、例えば、ポリプロピレン、各種ゴム、各種エラストマーを挙げることができる。連通多孔孔質体の場合には、ゴム及び／又はプラスチック原料に不活性ガス、分解性発泡剤、揮発性有機液体を混合し、内部に気泡を形成することにより発砲させて連通多孔を形成したものや、ゴム・プラスチック原料に炭酸カルシウムなどの無機粒子を混練りしたものを板状に形成した後、無機粒子を溶出して連通多孔を形成したもの等が挙げられ、前記ゴム及び／又はプラスチック原料としては、弾性材料として、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ネオプレンゴム、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリロニトリルブタジエン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリウレタン、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、フッ素樹脂などが挙げられる。中でも特に、液体に対しての耐久性や、連通多孔質体の形成しやすさ、生産性等を考慮するとエーテル系ポリウレタン樹脂などが好適である。
【００４６】
弁体２２を構成する弾性材料は圧力差が働くと伸び、通気すると圧力差は減少し、ついには元の状態に戻り通気は無くなるという繰り返しによっても、常にはじめの圧縮された通気性のない状態が維持されると好適である。このためには圧縮体であると圧縮永久ひずみ特性が優れていることが好適である。他の特性としては、さらに弁体２２のヤング率が１ＭＰａ以上５０００ＭＰａ以下であることが好適である。また、弁体２２はアスカーＦ型硬度計による硬度が３０以上１００未満であることが好適である。
【００４７】
弁体２２は、圧縮前の単位長さ当たりの孔数が４個／ｃｍ以上１０００個／ｃｍ以下のものとすることによって、内圧調整を容易にすることができやすい。更に、圧縮を、加熱や高周波による発熱を付与したことにより、成形したものが、厚み８ｍｍの盤状体を検体としたときのアスカーＣ型硬度計による硬度が２０以上１００未満であることが望ましい。この圧縮は圧縮率を圧縮前の材料の厚みの５％以上４０％以下とすることによって圧力差が所定値未満の場合に確実に閉塞されたものとしやすい。
【００４８】
撥水膜体２４は、通気性を有する撥水性材料から構成された略円板形状の平板である。本実施形態では、撥水膜体２４の材料として通気性の撥水性材料を用いているが、これに限られることなく、防水性材料、弁体２２に対してインク成分が接触することを防止する膜であれば足り、臨界表面張力が大きい材料であってもよい。また通気性は、膜が導通口１２ｇ全体を塞がず少なくとも一部が貫通している場合については必要ではない場合がある。
【００４９】
本実施形態で用いられる撥水性材料は、それ自体通気性を有する材料であれば足りる。特に臨界表面張力が２５ｄｙｎ／ｃｍ以下である撥水性材料であると好適である。そのような材料として、各種樹脂膜、無機膜が用いられるが、フッ素樹脂、フッ素ゴムなどを好適に用いることができ、テフロン（登録商標）、すなわちポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を用いるとさらに好適である。
【００５０】
撥水膜体２４は、通気性を考慮して連通している複数の微細孔を有し、複数の微細孔の孔径は５μｍ以下、より好ましくは０．１μｍ以下とすると好適である。
【００５１】
押圧リング２６は、略円形状の平板の中央に略円形断面の貫通孔２６ａが形成された所謂ドーナツ型形状の平板である。本実施形態では、押圧リング２６をドーナツ形状とすることで、撥水膜体２４と弁体２２の間に空気層２９（図３参照）を形成するようにしている。この空気層により、例え撥水膜体２４を通過しても空気層２９があるので、より弁体２２にインク貯蔵部１０に貯えられたインクＭが達することを防止できるので好適である。
【００５２】
なお、本実施形態では所謂ドーナツ型形状の押圧リング２６を例示したがこれに限られることなく、空気層２９を形成できる構造のものを用いて代用することが可能である。すなわち撥水膜体２４と弁体２２の間に空気の層を形成できる部材形状、配置であれば代用することが可能である。本実施形態では上述の通り、弁体２２を均一に押圧するので好適であることから中空略円盤形状の押圧リング２６を用いている。
【００５３】
また、押圧リング２６は、本実施形態では金属を素材として形成されている。これにより、押圧リング２６の上下両面の平滑度が高められ、弁体２２や撥水膜体２４に均一な面圧が作用して互いの接触面の密着度を高め、これによりインクが漏れるのを阻止できるようにしている。
【００５４】
キャップ２８は、適宜の剛性を有する樹脂材で成形され、円板状の天井部２８ａと、その周縁から軸方向に延在する筒状の周面部２８ｂとを有する。天井部２８ａには、撥水膜体着座部１２ｆに対向する位置（図の下面）に平坦な面を成す環状の弁体着座部２８ｃが形成され、この弁体着座部２８ｃには３個の通気孔２８ｄが設けられている。なお、この通気孔２８ｄの個数は３個に限定されることはなく、これ以外の複数個であってもよい。
【００５５】
図３に戻って、キャップ２８の天井部２８ａと周面部２８ｂの内側における角部、換言すると、天井部２８ａの下面側の周縁（周面部２８ｂの内周側の付け根）には、薄肉で形成した弾性ヒンジＰが設けられる。こうして、弁体着座部２８ｃを形成する円状の突条部２８ｆの外側近傍に存するヒンジＰを基点として周面部２８ｂが弾性変形し易くなるようにしている。さらに、周面部２８ｂの下端は下端受容部１２ｉに当接しうるように形成されている。
【００５６】
本実施形態では、この下端が下端受容部１２ｉに当接することでキャップ２８の押し込み量を一定に制限し、空気流量制御部２０が無理に圧縮されるのを回避している。すなわち、周面部２８ａの下端は、キャップ２８を凹部１２ｅに装着する際に、一時的に下端受容部１２ｉに当接するストッパとして機能するようになっている。この結果、組み立て時において弁体２２や撥水膜体２４に過負荷が作用し、空気流量制御部２０の機能が低下するのを防止することができる。
【００５７】
なお、組み立てを完了した後は、弁体２２および撥水膜体２４の復元力によって、キャップ２８が上方に付勢され、キャップ２８の周面部２８ａの下端と下端受容部１２ｉの間には微小な隙間が形成されるようになっている。このようにすることで、凹部１２ｅにキャップ２８を装着した場合に、弁体２２、押圧リング２６および撥水膜体２４を、キャップ２８の弁体着座部２８ｃと凹部１２ｅの撥水膜体着座部１２ｈの間に適正な圧力で挟持することが可能となっている。
【００５８】
即ち、この空気流量制御部２０は、弾性変形可能とされることで、インク貯蔵部の内圧変化に応じて外部との間で正負双方向の空気交換を行わせる連通多孔質の弁体２２に対して、インクＭ側に当接するように押圧リング２６が配置され、更に押圧リング２６のインクＭ側には撥水膜体２４が当接するように配置される。更に、弁体２２の空気通過方向両外側には、弁体２２が弾性変形するための空隙が形成され、この撥水膜体２４、押圧リング２６、および弁体２２が挟圧保持される構造となる。
【００５９】
次に、キャップ２８と凹部１２ｅの相互関係の構成を説明する。図５および６は、図３のＢ部を拡大した要部拡大断面図である。これらの図に示されるように、キャップ２８の周面部２８ｂの外面には、軸方向に上から順に棚状（断面楔状または断面鋸歯状）に突出する第１係合部２８ｇと、なだらかな山状に突出する第２係合部２８ｈとで成る係合部が円周方向に形成される。第１係合部２８ｇには、傾斜面２８ｇ１が形成され、第２係合部２８ｈ共々キャップ２８の押し込みをスムーズに行えるようにしている。凹部１２ｅの内周壁には、この係合部に係合する被係合部、すなわち、第１被係合部１２ｋと第２被係合部１２ｌとが内周方向に形成され、これによりそれぞれ第１係合部２８ｇおよび第２係合部２８ｈに係合する嵌合部が形成される。
【００６０】
こうして、キャップ２８を凹部１２ｅに押し込んで蓋をする場合には、周面部２８ｂは弾性ヒンジＰを中心にしてたわみ変形をしながら、凹部１２ｅに進入し、図６の交差するハッチング部で図示するように、第１係合部２８ｇは第１被係合部１２ｋに、第２係合部２８ｈは第２被係合部１２ｌにそれぞれ食い込んで嵌合する。この結果、第１係合部２８ｇと第１被係合部１２ｋとの嵌合により、その楔効果によってキャップ２８が軸方向へ抜けるのを防止し、第２係合部２８ｈと第２被係合部１２ｌとの嵌合により、その接触面積の広さによってキャップが周方向へ回転するのを阻止するようにしている。
【００６１】
なお、上記では第１係合部２８ｇと第１被係合部１２ｋ、および第２係合部２８ｈと第２被係合部１２ｌとで係合部、すなわち、嵌合部を形成したが、実質的にキャップ２８の抜けと回転を防止する機能を有する態様の嵌合部であれば、一つの係合部と、これに係合可能な一つの被係合部とで嵌合部を形成する態様でもよいのは勿論である。また、上記では第１係合部２８ｇを上方に、第２係合部２８ｈを下方に設定したが、上下位置関係を逆にすることも可能であるのは言うまでもない。同様に、ここでは周面部２８ｂ側に係合部を形成し、凹部１２ｅ側に被係合部を形成する場合を示すが、これらの関係は反対であってもよい。
【００６２】
＜インク活用弁＞
空気流量制御部２０は、インク貯蔵部１０の内部１３のインクＭを吸収することによって空気流量を制御するインク活用弁４０をさらに備えるものであってもよい。
【００６３】
図７は、インク活用弁４０を備える空気流量制御部２０の断面図である。インク活用弁４０を備える空気流量制御部２０では、同図に示されるように、導通口１２ｇの内径が一定に形成されると共に、導通口１２ｇの周縁を内部１３に向けて突出させた連結用筒部１４ａが形成されている。連結用筒部１４ａの下端縁は、水平方向に対して一定の角度で傾斜している。
【００６４】
インク活用弁４０は、この連結用筒部１４ａに同軸状に接続される保持部４１と、保持部４１の内部に装填されるインク吸収体４２と、連結用筒部１４ａと保持部４１の接続部分に配設される第２撥水膜体４３を備えている。このインク活用弁４０は、導通口１２ｇに気水密の状態を維持して連通されており、保持部４１の下端はインク吸収体４２と共にインクＭに浸漬される。すなわち、インク活用弁４０は、インク吸収体４２がインクＭを吸収し、このインクＭの吸収量に応じて内部１３への空気流入抵抗を増大させることによって空気流量を制御するように構成されている。
【００６５】
保持部４１は、例えば上端が閉塞され下端を開口させた円筒である。保持部４１の上端の中央には、連結用筒部１４ａが挿入される挿入口４１ａが形成されている。また、保持部４１の上端近傍の内壁には、連結用筒部１４ａと当接可能な環状の段部４１ｂが、水平面に対して傾斜して形成されている。段部４１ｂが環状となっているのは、内側を空気が通過する必要があるためである。そして、この連結用筒部１４Ａと段部４１ｂの間に、第２撥水膜体４３が挟み込まれている。これにより、第２撥水膜体４３が適切に固定される。
【００６６】
インク吸収体４２はインクＭを吸収する機能を有するウレタン、フェルト等の素材を用いて形成される。換言すると、これら素材を圧縮することで、内部に微少孔を多数有して多孔質体を形成し、これら微少孔が互いに連通し合い、インクＭが毛細管現象を利用して吸収されていく機能を有する。こうして、インク吸収体４２は自体を流通する空気が気泡となって保持部４１下端からインク貯蔵部１０内に流出するのと入れ替わりに、インクＭを吸収し、インクＭがしみこんでいくが、インクＭの吸収量が増大するに応じて、空気の流入抵抗を増大させるように形成されている。
【００６７】
なお、インク吸収体４２の材質は、上記例に限定されず、例えば、ポリエステル、アクリル、ナイロン、ポリプロピレン等の繊維を長手方向に沿わせて束ねた繊維集束体、ポリエチレン等の焼結体、羊毛やレーヨンなどの天然繊維フェルトや、ポリエステルやポリプロピレンなどの化学繊維フェルト等から構成されるフェルト材、ウレタンの連通発泡体であるポリウレタンフォームなど、様々なものを利用することができる。
【００６８】
第２撥水膜体４３は、撥水膜体２４と実質的に同一の素材であるＰＴＦＥから構成された略円板形状の平板である。従って、第２撥水膜体４３は、インク成分が接触することを防止する膜で、それ自体通気性を有する材料であれば足り、通気性を考慮して連通する複数の微細孔を有する。第２撥水膜体４３により、インク吸収体４２に吸収されるインクＭが飽和して上昇し、撥水膜体２４まで上昇するのを防止できる。また、第２撥水膜体４３が傾斜しているので、インク滴が一時的に付着した場合でも、この傾斜面に沿ってインク滴が一方向に偏るので、第２撥水膜体４３の通気性が阻害されることを抑制できる。
【００６９】
また、第２撥水膜体４３とインク吸収体４２の間、ならびに第２撥水膜体４３と撥水膜体２４の間には、それぞれ空気層４４、４５が介在される。本実施形態では、このように空気層４４、４５を介在させることによって、インク吸収体４２に吸収されたインクＭが第２撥水膜体４３まで到達し難くすると共に、第２撥水膜体４３を通過したインクＭが撥水膜体２４まで到達し難くしている。
【００７０】
このように、空気流量制御部２０にインク活用弁４０を備えることにより、インク貯蔵部１０の内部１３と外部（大気圧）の圧力差を大きくすることができる。本実施形態では、インク活用弁４０を備えない空気流量制御部２０が内部１３の空間Ｓ２（インクＭの液面上の空間）に約−４０ｍｍＨ２Ｏの負圧を発生させるのに対し、インク活用弁４０を備える空気流量制御部２０は、空気層４４、４５に約−４０ｍｍＨ２Ｏの負圧を発生させると共に、内部１３の空間Ｓ２に約−１４０ｍｍＨ２Ｏの負圧を発生させるようになっている。
【００７１】
なお、撥水膜体２４または第２撥水膜体４３のいずれかを省略し、いずれか一方のみを備えるように空気流量制御部２０を構成してもよい。また、空気層４４、４５を設けないように空気流量制御部２０を構成してもよい。
【００７２】
＜インク吐出部＞
図８は、インク吐出部３０の断面図である。同図に示されるように、本体部１１の底面において、外側（図の下方）に向けて突出形成される円筒状の突出部３１と、本体部１１の底面において、内側（図の上方）に向けて突出形成される円筒状のシリンダ３４を備える。突出部３１の内部には円形断面の挿通孔１５が形成される。この挿通孔３１は、シリンダ３１側に進むにつれて小さくなるような、逆さのすり鉢形状となっている。また、シリンダ３１の内部にもガイド孔３４ａが形成される。挿通孔１５とガイド孔３４ａは同軸状態で連続している。
【００７３】
挿通孔１５及びガイド孔３４ａの内部には移動弁３３が配置されている。挿通孔１５は、既に述べたように、逆さのすり鉢形状となっている。この結果、移動弁３３の周囲に、インクを保持するための保持空間１５ａが形成される。この保持空間１５ａに対して、側面側から、インク供給路形成機構９０がインクを供給するようになっている。移動弁３３は特に、シリンダ３４側のガイド孔３４ａに沿って摺動することで、上下方向に案内される。この挿通孔１５（突出部３１）の下端にはリング状のシール部材３２が設けられている。更に、シリンダ３４側のガイド孔３４ａには、移動弁３３をシール部材３２に向けて付勢するコイルスプリング３５が収容される。このコイルスプリング３５の上端は、シリンダ３４の底部３４ｂに当接し、コイルスプリング３５の下端は、移動弁３３に当接する。
【００７４】
突出部３１は、周壁が２重に構成された円筒状に形成されており、先端から挿入されたシール部材３２が嵌合するように構成されている。なお、突出部３１に形成される挿通孔１５の内径は、シリンダ３４に形成されるガイド孔３４ａよりも大きい。
【００７５】
シール部材３２は略円筒状の部材であり、ゴム等の弾性材料から構成されている。シール部材３２の上端３２ａの内周面には、半径方向内側に突出する環状の当接部３２ｃが形成される。この当接部３２ｃの中央は吐出口３２ｂとなる。移動弁３３は、その下端を当接部３２ｃに当接させることで、吐出孔３２ｂを閉じる。シール部材３２の下端には、半径方向外側に向けて拡張する環状の拡張部３２ｄが形成されている。更に、拡張部３２ｄの最外縁には、上方に向けて折り返された鍔部３２ｅが設けられている。なお、シール部材３２の内部空間は、上端３２ａ側の吐出口３３ｂから下端側にかけて放物線状に内径が拡大するように形成されている。
【００７６】
このシール部材３２は、上端３２ａを突出部３１の内部（挿通孔１５）に圧入すると共に、鍔部３２ｅの先端を突出部３１の２重の周壁の間に圧入することによって配設される。圧入する事で、シール部材３２全体と鍔部３２ｅが弾性変形し、その復元力によって突出部３１に密着する。この結果、シール部材３２は突出部３１に安定して固定されると共に、シール部材３２と突出部３１の隙間からインクＭが漏出しないようになっている。
【００７７】
移動弁３３は、先端側（図の下側）の大径部３３ａと、基端側（図の上側）の小径部３３ｂからなる略円柱状の部材である。小径部３３ｂはコイルスプリング３５内に挿入される。コイルスプリング３５の下端は、小径部３３ｂと大径部３３ａの段差に係合している。大径部３３ａの外形は、ガイド孔３４ａの内径と略一致している。この結果、移動弁３３はガイド孔３４ａによって軸方向に案内される。この移動弁３３は、コイルスプリング３５によってシール部材３２側に向けて常に付勢される。従って、未使用時は、移動弁３３の大径部３３ａの下端がシール部材３２に当接して吐出口３２ｂを塞ぐ。コイルスプリング３５の付勢力は、大径部３３ａの下端がシール部材３２を適宜に弾性変形させ、両者の隙間からインクＭが漏出することのない大きさに設定されている。
【００７８】
シリンダ３４の上端側に形成される底部３４ｂの中央には、シリンダ側連通路３４ｃが形成される。また、シリンダ３４には、その上端を覆うようにしてキャップ６０が設けられている。キャップ６０の中央にもキャップ側連通路６０ａが形成される。このシリンダ側連通路３４ｃとキャップ側連通路６０ａは、シリンダ３４内にたまっている空気を排出すると共に、その代わりとしてインクＭをシリンダ３４内に導入する。これにより、シリンダ３４内の空気が、挿通孔１５側から吐出されて印字トラブルが発生することを抑制する。シリンダ３４の上端とキャップ６０の間には、シリンダ側流量制御弁６２が挟持されている。このシリンダ側流量制御弁６２は、ステンレスの微細繊維となるステンレスファイバーを、不織布状に集積させて圧縮形成した円盤状の金属メッシュであり、空気またはインクＭが流れにくくなっている。具体的にシリンダ側流量制御弁６２のＭＲＦ（メディアフローレジスタンス）が、５Ｌ／ｍｉｎ／ｃｍ２以下、好ましくは３Ｌ／ｍｉｎ／ｃｍ２以下となるようにする。
【００７９】
＜インク供給路形成機構＞
次に、インク吐出部３０に対してインクＭを案内するインク供給路形成機構９０について説明する。このインク供給路形成機構９０は、ホルダ設置孔７０、ホルダ８０、キャップ８４、ホルダ側流量制御弁８５を備えて構成される。
【００８０】
ホルダ設置孔７０は、シリンダ３４に隣接するようにして本体部１１の底面に形成される。このホルダ設置孔７０は、その基底側において、挿通孔１５（又はガイド孔３４ａ）と繋がる貫通口７０ａが形成されている。ホルダ設置孔７０にホルダ８０が挿入されることで、ホルダ８０が保持される。
【００８１】
ホルダ８０は、図９に拡大して示されるように、固定部８１、キャップ受け部８２、制御弁設置部８３を備える。固定部８１は、円柱形状であって、微細孔８１ａが軸方向（上下方向）に貫通形成されている。固定部８１の外形は、ホルダ設置孔７０と略一致しており、この固定部８１をホルダ設置孔７０に挿入することで、ホルダ８０を固定する。この微細孔８１ａは、ホルダ設置孔７０の基底部分から貫通口７０ａを介して、インク吐出部３０の挿通孔１５と繋がっている。
【００８２】
キャップ受け部８２は、固定部８１の上方に連続形成されており、固定部８１よりも大きい有底の円筒形状となっている。固定部８１側の微細孔８１ａは、キャップ受け部８２内に開口している。このキャップ受け部８２には、底側に一定の隙間８２ａを残した状態で、その上方をキャップ８４によって完全に覆う構造となっている。
【００８３】
制御弁設置部８３は、キャップ受け部８２の下方であって、且つ固定部８１に隣り合うようにして形成される。この制御弁設置部８３は円筒形状であり、内部は、ホルダ側流量制御弁８５を収容する為の収容空間となる。また、制御弁設置部８３の上側には天井面８３ａを備えている。この天井面８３ａの一部には、キャップ受け部８２に貫通する連続孔８３ｂが形成される。また、この制御弁設置部８３内には、環状の段部８３ｃが形成されており、この段部８３ｃを利用してホルダ側流量制御弁８５が接着剤によって固定される。なお、このホルダ側流量制御弁８５は、ステンレスの微細繊維となるステンレスファイバーを、不織布状に集積させて圧縮形成した円盤状の金属メッシュであり、空気またはインクＭが流れにくくなっている。具体的にシリンダ側流量制御弁６２のＭＲＦ（メディアフローレジスタンス）が、５Ｌ／ｍｉｎ／ｃｍ２以下、好ましくは３Ｌ／ｍｉｎ／ｃｍ２以下となるようにする。
【００８４】
このインク供給路形成機構９０を組みたてる際には。図１０に示されるように、まず、ホルダ８０の制御弁設置部８３に対してホルダ側流量制御弁８５を装着し、更にキャップ受け部８２にキャップ８４を装着する。その後、固定部８１の下端側を、ホルダ設置孔７０に挿入して固定して完了する。
【００８５】
この結果、図８に示されるように、連続孔８３ｂ、隙間８２ａ、微細孔８１ａ、貫通孔７０ａが繋がることで、微細なインク供給路８８が形成される。なお、インク供給路８８の一方（インク吐出部側）の開口端８８Ａは貫通口７０ａであり、他方（インク貯蔵部側）の開口端８８Ｂは、制御弁設置部８３の収容空間となる。このインク供給路８８のみでも、その迷路構造並びに流路径が小さいことから、流量制御機能を有している。
【００８６】
また、このインク供給路形成機構９０は、インク供給路８８のインク貯蔵部１０側の開口端８８Ｂが、インク貯蔵部１０の底面に近接配置される。具体的には、制御弁設置部８３が、インク貯蔵部の底面に対向した状態で近接配置される。このようにすることで、インクＭが残り少なくなっても、インク供給路形成機構９０がそのインクＭを吸い上げて、インク吐出部３０に供給可能となる。一方で、行く供給路８８の開口端８８Ａ（貫通７０ａ）は、
更にインク供給路８８におけるインク吐出部側の開口端８８Ａは、インク貯蔵部側の開口端８８Ｂよりも高低差Ｌだけ低位置に配置される。より具体的に、インク供給路８８におけるインク吐出部側の開口端８８Ａは、インク貯蔵部１０における内部空間の底面よりも低位置に配置される。このようにすることで、インク貯蔵部側の開口端８８Ｂより高さが一時的に高くなる構造のインク供給路８８であっても、サイホン効果によって、最後までインクＭを断絶することなる供給できる。
【００８７】
更にこのインク供給路形成機構９０は、インク供給路８８中にホルダ側流量制御弁８５が配置されているので、インクＭの流量が更に制限されて、インクＭの過剰供給を抑制することが可能となる。なお、インク供給路８８においてインクＭが通過する最小断面積は、０．５ｍｍ２以内であることが好ましく、更に望ましくは０．１７ｍｍ２以内に設定される。このようにすると、毎分０．７ｃｃ程度の理想的なインク供給量とすることができる。なお本実施形態では、ホルダ側流量制御弁８５を、インクＭが通過可能な最小断面積に設定している。具体的には、微細メッシュ構造となっているホルダ側流量制御弁８５において、その開口率から上記最小断面積を設定することが可能だからである。
【００８８】
インクジェットプリンタのキャリッジにこのインク貯蔵容器１００がセットされると、キャリッジが備える部材により、コイルスプリング３５の付勢力に抗して移動弁３３が上方へ押し上げられ、所定の負圧状態で、インクがインクジェットプリンタに供給されるようになっている。
【００８９】
以上説明したように、本実施形態に係るインク貯蔵容器１００は、容器上部の空気流量制御部２０に加えて、底側にはインク供給路形成機構９０が設けられている。従って、空気流量制御部２０の弁体２２により、内部１３を適正な負圧に維持することに加えて、インク供給路形成機構９０が、インクＭの供給量を直接的に制御するので、インクＭの供給量を一層安定させることが出来る。なお、定常時は、空気流量制御部２０のみであっても、その負圧によって適切なインク供給量を維持できる。しかし、プリンタ側の吸引力の増大や、外部衝撃等を受けると、負圧制御だけでは供給量が容易に変化しやすい。そこで本実施形態のように、インク供給路形成機構９０を利用して、インク供給路８８を微細化したり、途中に制御弁８５を設けたりすることで、流量変動に対して所定の抵抗を持たせるようにしている。この結果、インクの過剰供給を抑制することが可能となり、適切な供給量を安定して維持することが可能となる。
【００９０】
更に本実施形態では、インク吐出部３０においても、インクＭが案内されるキャップ側連通路６０ａやシリンダ側連通路３４ｃが微細化されているので、インクの供給量を制御することが可能となる。特に、シリンダ側流量制御弁６２が設けられているので、インクの過剰供給を抑制することが可能となり、適切な供給量を安定して維持することが可能となる。なお、インクＭを充填する際に、シリンダ３４内に空気が残留しやすいことから、このような構造とすることで、内部の空気をキャップ側連通路６０ａやシリンダ側連通路３４ｃから適切に排出することができるので、インクと共に空気が外部に吐出される事態を抑制できる。なお、このインク貯蔵容器１００をプリンタにセットする際に、移動弁３３の周囲に空気が流入する場合があるが、シリンダ３４の内部空間は、この空気を吸収して上方に排出することで、プリンタ側に空気が供給されないようにする機能も有している。なお、キャップ側連通路６０ａやシリンダ側連通路３４ｃを完全に塞いでしまい、シリンダ３４側からはインクＭが供給されないようにすることも勿論可能である。
【００９１】
なお、本実施形態では、シリンダ３４側からは基本的にインクＭを供給しない構造としたが、本発明はこれに限定されず、例えば図１１に示されるように、シリンダ３４の内周壁にインク供給溝３４ｅを形成し、積極的にインクＭを供給するようにしても良い。このインク供給溝３４ｅは、移動弁３３側に形成するようにしても良い。このインク供給溝３４ｅは、移動弁３３の周囲に流入した空気を、シリンダ３４側に排出する役割も担う。
【００９２】
また、本実施形態では、インク貯蔵部１０の底面にホルダ設置孔７０を形成することで、インク供給路形成機構９０を立設する場合を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば図１２に示されるように、インク貯蔵部１０の底面自体に、インク供給路８８を形成することも可能である。このようにすることで、インクＭを最後まで使い切ることが可能となる。また、同底面自体に、流量制御弁８５を収容する為の凹部（収容部）８９を形成すれば、同流量制御弁８５による流量制御も可能となる。
【００９３】
更に本実施形態では、インク吐出部３０にゴム状のシール部材３２が配置され、このシール部材３２と移動弁３３が当接することで、インクの供給・停止を切り替える構造に限って示したが、本発明はこれに限定されない。例えば図１３に示されるように、移動弁３３シールリング９２を設置し、このシールリング９２を、挿通孔１５の段部９３に当接させることで、インクの供給・停止を切り替えることも可能である。更に、移動弁３３の下端にインク保持体９６を設けておき、移動弁３３及びインク保持体９６が上昇すると、インクＭがこのインク保持体９６に吸収されるようにすることも可能である。このようにすることで、このインク保持体９６を介して外部にインクを供給することが可能となる。なお、この場合は、突出部３１の下端に、半径方向内側に向かって係合突起３１ｂを形成することで、インク保持体９６の下方の移動又は落下を規制することが好ましい。また、インク保持体９６のインクの吸収速度を速めるには、図１４に示されるように、移動弁３３の下端に凹部３３ｄ等を形成することで、移動弁３３とインク保持体９６の間に隙間を形成する。このようにすると、移動弁３３とインク保持体９６の間にインクの流路が形成されるので、インクの吸収速度を高めることが出来る。なお、特に図示しないが、挿通孔１５側にシールリングを設置すると共に、移動弁３３側に段部を形成して、両者を当接させることも可能である。
【００９４】
また本実施形態では、シリンダ３４と移動弁３３の隙間を、インクＭや空気が移動可能な構造について説明したが、例えば図１５に示されるように、シリンダ３４と移動弁３３の摺動部分にシール機構（ここではシール用のＯリング）１２０を設置することで、インク貯蔵部１０側のインクＭが、シリンダ３４を介して移動弁３３から流出しないようにすることも望ましい。このようにすることで、インクＭの供給は、インク供給形成機構９０側に限定することが可能となり、吐出量を高精度に制御できるようになる。なお、この場合は、シリンダ３４の上方にシリンダ側連通路３４ｃを形成するだけで済む。即ち、図８で示したようなキャップ６０やシリンダ側流量制御弁６２を設ける必要が無い。
【００９５】
以上、本発明を実施形態により詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も本発明の範囲に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明は、インク貯蔵容器、特にインクジェットプリンタ用のインクカートリッジとして利用できる。
【符号の説明】
【００９７】
１０ インク貯蔵部
１１ 本体部
１２ 上面部
１２ａ 天板
１２ｃ 内壁
１２ｄ 連通孔
１３ インク貯蔵部の内部
２０ 空気流量制御部
２２ 弁体
２４ 撥水膜体
３０ インク吐出部
３３ 移動弁
３４ シリンダ
４２ インク吸収体
６２ シリンダ側流量制御弁
８０ ホルダ
８４ キャップ
８５ ホルダ側流量制御弁
９０ インク供給路形成機構
１００ インク貯蔵容器
Ｍ インク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを貯蔵するインク貯蔵部と、
前記インク貯蔵部の上方側に設けられて、内外間の空気流量を制御する空気流量制御部と、
前記インク貯蔵部の下方側に設けられると共に、外部部材からの付勢によって上下動する移動弁を備え、該移動弁の上下動によって前記インクの吐出・停止を切り替えるインク吐出部と、
前記インク貯蔵部から前記インク吐出部の間を連通して、前記インクを前記インク吐出部に案内するインク供給路と、を備えることを特徴とするインク貯蔵容器。
【請求項２】
前記インク供給路における前記インク貯蔵部側の開口端は、該インク貯蔵部の底面に近接配置されることを特徴とする、請求項１に記載のインク貯蔵容器。
【請求項３】
前記インク供給路における前記吐出部側の開口端は、前記インク供給路における前記インク貯蔵部側の開口端よりも低位置に配置されることを特徴とする、請求項１又は２に記載のインク貯蔵容器。
【請求項４】
前記インク供給路における前記吐出部側の開口端は、前記インク貯蔵部における内部空間の底面よりも低位置に配置されることを特徴とする、請求項１、２又は３に記載のインク貯蔵容器。
【請求項５】
前記インク供給路には、前記インク吐出部に供給される前記インクの流量を制限する流量制御弁が設けられることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載のインク貯蔵容器。
【請求項６】
前記流量制御弁は、金属メッシュであることを特徴とする、請求項５に記載のインク貯蔵容器。
【請求項７】
前記インク供給路には、前記流量制御弁を収容する為の収容空間が形成されることを特徴とする、請求項５又は６に記載のインク貯蔵容器。
【請求項８】
前記インク供給路における前記インク貯蔵部側の開口端に、前記収容空間が形成されることを特徴とする、請求項７に記載のインク貯蔵容器。
【請求項９】
前記収容空間は、前記インク貯蔵部の底面に対向した状態で近接配置されることを特徴とする、請求項７又は８に記載のインク貯蔵容器。
【請求項１０】
前記インク供給路の最小断面積が、０．５ｍｍ２以内であることを特徴とする、請求項１乃至９のいずれかに記載のインク貯蔵容器。
【請求項１１】
前記インク吐出部は、前記移動弁を摺動させながら上下方向に案内する筒状のシリンダを備えることを特徴とする、請求項１乃至１０のいずれかに記載のインク貯蔵容器。
【請求項１２】
前記移動弁と前記シリンダの間には、前記インク貯蔵部に貯蔵されるインクが漏れ出すことを抑制するシール機構が設けられることを特徴とする、請求項１１に記載のインク貯蔵容器。
【請求項１３】
前記シリンダには、該シリンダの内部空間と前記インク貯蔵部の内部空間を連通するための連通路が形成されることを特徴とする、請求項１１又は１２に記載のインク貯蔵容器。
【請求項１４】
前記連通路には、前記インク貯蔵部から該シリンダの内部に流入するインクの流量を制御するシリンダ側流量制御弁が設けられることを特徴とする、請求項１３に記載のインク貯蔵容器。
【請求項１５】
前記空気流量制御部は、通常時は空気を流通させないが、前記インク貯蔵部の内圧変化に応じて外部との間で空気交換を行わせる弾性変形可能な連通多孔質の弁体と、前記弁体よりも前記インク貯蔵部側に配設されて通気性を有しかつ撥水処理を施された撥液膜体と、を備えることを特徴とする、請求項１乃至１４のいずれかに記載のインク貯蔵容器。
【請求項１６】
前記空気流量制御部は、
弾性変形可能とされることで、前記インク貯蔵部の内圧変化に応じて外部との間で正負双方向の空気交換を行わせる連通多孔質の弁体と、
前記弁体のインク側に当接するように配置されると共に、中央に貫通孔を形成した押圧リングと、
前記押圧リングのインク側に当接するように配置されると共に、通気性及び撥液性を有する撥液膜体と、を具備し、
前記弁体の空気通過方向両外側には、前記弁体が弾性変形するための空隙が形成され、
前記撥液膜体、前記押圧リング、および前記弁体が挟圧保持されることを特徴とする、請求行為１乃至１５のいずれかに記載のインク貯蔵容器。
【請求項１７】
前記空気流量制御部は、前記インクを吸収することにより、通常時は空気を流入させないが前記インク貯蔵部の内圧変化に応じて空気交換を行わせるインク吸収体を、前記撥液膜体よりも前記インク貯蔵部側に備えることを特徴とする、請求項１５又は１６に記載のインク貯蔵容器。
【請求項１８】
前記移動弁の下端には、インクを吸収して外部に供給可能なインク保持体が設けられることを特徴とする、請求項１乃至１７のいずれかに記載のインク貯蔵容器。
【請求項１】
インクを貯蔵するインク貯蔵部と、
前記インク貯蔵部の上方側に設けられて、内外間の空気流量を制御する空気流量制御部と、
前記インク貯蔵部の下方側に設けられると共に、外部部材からの付勢によって上下動する移動弁を備え、該移動弁の上下動によって前記インクの吐出・停止を切り替えるインク吐出部と、
前記インク貯蔵部から前記インク吐出部の間を連通して、前記インクを前記インク吐出部に案内するインク供給路と、を備えることを特徴とするインク貯蔵容器。
【請求項２】
前記インク供給路における前記インク貯蔵部側の開口端は、該インク貯蔵部の底面に近接配置されることを特徴とする、請求項１に記載のインク貯蔵容器。
【請求項３】
前記インク供給路における前記吐出部側の開口端は、前記インク供給路における前記インク貯蔵部側の開口端よりも低位置に配置されることを特徴とする、請求項１又は２に記載のインク貯蔵容器。
【請求項４】
前記インク供給路における前記吐出部側の開口端は、前記インク貯蔵部における内部空間の底面よりも低位置に配置されることを特徴とする、請求項１、２又は３に記載のインク貯蔵容器。
【請求項５】
前記インク供給路には、前記インク吐出部に供給される前記インクの流量を制限する流量制御弁が設けられることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載のインク貯蔵容器。
【請求項６】
前記流量制御弁は、金属メッシュであることを特徴とする、請求項５に記載のインク貯蔵容器。
【請求項７】
前記インク供給路には、前記流量制御弁を収容する為の収容空間が形成されることを特徴とする、請求項５又は６に記載のインク貯蔵容器。
【請求項８】
前記インク供給路における前記インク貯蔵部側の開口端に、前記収容空間が形成されることを特徴とする、請求項７に記載のインク貯蔵容器。
【請求項９】
前記収容空間は、前記インク貯蔵部の底面に対向した状態で近接配置されることを特徴とする、請求項７又は８に記載のインク貯蔵容器。
【請求項１０】
前記インク供給路の最小断面積が、０．５ｍｍ２以内であることを特徴とする、請求項１乃至９のいずれかに記載のインク貯蔵容器。
【請求項１１】
前記インク吐出部は、前記移動弁を摺動させながら上下方向に案内する筒状のシリンダを備えることを特徴とする、請求項１乃至１０のいずれかに記載のインク貯蔵容器。
【請求項１２】
前記移動弁と前記シリンダの間には、前記インク貯蔵部に貯蔵されるインクが漏れ出すことを抑制するシール機構が設けられることを特徴とする、請求項１１に記載のインク貯蔵容器。
【請求項１３】
前記シリンダには、該シリンダの内部空間と前記インク貯蔵部の内部空間を連通するための連通路が形成されることを特徴とする、請求項１１又は１２に記載のインク貯蔵容器。
【請求項１４】
前記連通路には、前記インク貯蔵部から該シリンダの内部に流入するインクの流量を制御するシリンダ側流量制御弁が設けられることを特徴とする、請求項１３に記載のインク貯蔵容器。
【請求項１５】
前記空気流量制御部は、通常時は空気を流通させないが、前記インク貯蔵部の内圧変化に応じて外部との間で空気交換を行わせる弾性変形可能な連通多孔質の弁体と、前記弁体よりも前記インク貯蔵部側に配設されて通気性を有しかつ撥水処理を施された撥液膜体と、を備えることを特徴とする、請求項１乃至１４のいずれかに記載のインク貯蔵容器。
【請求項１６】
前記空気流量制御部は、
弾性変形可能とされることで、前記インク貯蔵部の内圧変化に応じて外部との間で正負双方向の空気交換を行わせる連通多孔質の弁体と、
前記弁体のインク側に当接するように配置されると共に、中央に貫通孔を形成した押圧リングと、
前記押圧リングのインク側に当接するように配置されると共に、通気性及び撥液性を有する撥液膜体と、を具備し、
前記弁体の空気通過方向両外側には、前記弁体が弾性変形するための空隙が形成され、
前記撥液膜体、前記押圧リング、および前記弁体が挟圧保持されることを特徴とする、請求行為１乃至１５のいずれかに記載のインク貯蔵容器。
【請求項１７】
前記空気流量制御部は、前記インクを吸収することにより、通常時は空気を流入させないが前記インク貯蔵部の内圧変化に応じて空気交換を行わせるインク吸収体を、前記撥液膜体よりも前記インク貯蔵部側に備えることを特徴とする、請求項１５又は１６に記載のインク貯蔵容器。
【請求項１８】
前記移動弁の下端には、インクを吸収して外部に供給可能なインク保持体が設けられることを特徴とする、請求項１乃至１７のいずれかに記載のインク貯蔵容器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１１−２５５４０（Ｐ２０１１−２５５４０Ａ）
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７３９６３（Ｐ２００９−１７３９６３）
【出願日】平成２１年７月２７日（２００９．７．２７）
【出願人】（５０３４０１６１４）ジット株式会社 (15)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月２７日（２００９．７．２７）
【出願人】（５０３４０１６１４）ジット株式会社 (15)
【Ｆターム（参考）】
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