JP2006008139A - 液体収容容器 - Google Patents

Abstract

【課題】 液体を収容する容器を加圧し、装置本体への液体の適正供給と、装置本体の小型化を実現する液体収容容器を提供する。
【解決手段】 液体収容容器は、装置本体に供給するインクが収容される可撓性を有するインクパック２４と、該インクパック２４を格納するメインタンク９の外郭容器と、インクパック２４と前記外郭容器との間に形成される圧力室２５と、圧力室２５の内部に設置され、圧力室２５に外部から空気を導入し、且つ圧力室２５を加圧する空気加圧ポンプ８０と、を備え、圧力室２５を空気加圧ポンプ８０によって加圧し、インクパックから装置本体にインクを供給する。このことにより、装置本体へのインクの適正供給と、装置本体の小型化が実現できる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、液体を収容する容器を加圧することにより液体を供給する液体収容容器に関する。

空気加圧ポンプにより生成される空気圧が印加され、この空気圧の作用により記録装置にインクを供給するように構成されたインクカートリッジであって、内部に液体を封入した可撓性素材により形成されたインクパックが収納される外郭容器とインクカートリッジとの間に空気加圧ポンプから与えられる空気圧が印加される圧力室が形成され、且つ、外郭容器には、空気加圧ポンプから与えられる加圧空気が導入される加圧空気導入口が形成されると共に、インクパックには液体を導出することができる液体導出部が取り付けられ、インクカートリッジが記録装置から取り外された場合において、加圧空気導入口が開放されて圧力室が大気に連通するように構成されると共に、インク導出部が閉弁状態となるように構成されたインクカートリッジが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−２０５８１９号公報（第８頁、図１）

このような特許文献１では、記録装置に備えられる空気加圧ポンプから圧力を受け、インクカートリッジから記録装置にインクを供給するが、複数のインクカートリッジを搭載する場合や、大容量のインクカートリッジを使用する場合には、本体の空気加圧ポンプが非常に強力でなければならない。このようにすれば、大型の空気加圧ポンプが必要になり、記録装置の大型化が避けられない。また、複数のインクカートリッジを個別に加圧するためには複雑な制御機構が必要になる。逆に、複数のインクカートリッジに一つの空気加圧ポンプから加圧を行なうために共通の制御を行なうと、加圧が不要なインクカートリッジにも加圧力を供給してしまうなどというような課題がある。

本発明の目的は、液体を収容する容器を加圧し、装置本体への液体の適正供給と、装置本体の小型化を実現する液体収容容器を提供することである。

本発明の液体収容容器は、装置本体に供給する液体が収容される可撓性を有する容器と、前記容器を格納する外郭容器と、前記容器と前記外郭容器との間に形成される圧力室と、前記圧力室の内部に設置され、前記圧力室に外部から空気を導入し、且つ、前記圧力室を加圧する圧力発生装置と、を備え、前記圧力室を前記圧力発生装置によって加圧し、前記容器から前記装置本体に液体を供給することを特徴とする。
ここで、液体収容容器は、例えば、１個または複数個備えることができ、圧力発生装置は、液体収容容器それぞれに備えられている。

この発明によれば、圧力発生装置が、圧力室の内部、即ち外郭容器内に備えられ、可撓性を有する容器を加圧するために、装置本体には加圧発生装置が不要で、装置本体の小型化及びコスト低減ができる。
また、液体収容容器毎に圧力発生装置を制御すれば、個々の液体収容容器の使用状態に合わせて圧力発生装置の加圧力を制御することができ、装置本体への液体の供給を適正に行なうことができる。

また、前記圧力発生装置は、空気加圧ポンプであることが好ましい。さらには、前記空気圧ポンプが、前記圧力室の内外を連通する可撓性を有するチューブを備え、蠕動運動により前記チューブを圧搾して空気を前記圧力室に供給して加圧することが好ましい。
ここで、蠕動運動としては、例えば、前記チューブを複数の押圧部材で上流側から下流側に順次圧搾する方式、復数のローラでチューブを順次圧搾する回転ローラ方式を採用することができる。

このような空気加圧ポンプは、詳しくは後述するが、構造が簡単で小型化でき、外郭容器内に容易に格納でき、液体を収容する容器の容積に与える影響は小さく、空気加圧装置を格納することにより液体収容量を減ずることはない。

また、前記圧力発生装置は、前記チューブの一部を閉塞していることが好ましい。

このようにすれば、チューブの一部が常時閉塞されているため、空気が漏洩することによって圧力室の圧力が低下するなどの変動を防止することができ、また、圧力発生装置を停止しても、圧力室を所定の圧力で維持することができる。

また、前記圧力発生装置が、前記外郭容器に着脱自在に固定されていることが好ましい。
このような固定手段としては、例えば、固定螺子で螺着する固定手段を採用することができる。

このようにすれば、液体を収容する容器は消耗品であるので、液体が終了して廃棄する際に、圧力発生装置を取り外し、再利用することができ、環境負荷を小さくすることができる。また、再利用することで、コストの低減にも寄与することができる。

また、前記容器は、少なくとも、フィルム状の熱溶着可能な袋体と液体流出口部材とから構成され、前記袋体と液体流出口部材、または前記袋体の周縁端部が熱溶着により密閉され、前記圧力発生装置が、前記液体流出口部材近傍に設置されていることが好ましい。
なお、液体流出口部材は、液体を装置本体に供給するための接続部であり、液体流出口部材近傍には、例えば、液体収容容器から装置本体との接続のための構成要素や、液体の流路の開閉を行なうバルブ等の機能要素が集中している。

前述のような位置に圧力発生装置を設置することで、接続のための構成要素、バルブ等の機能要素を分散しなくてよいので、管理しやすい他、他の部分の構造を簡単にすることができる。

さらに、前記圧力発生装置が、前記袋体の熱溶着された周縁端部の近傍に設置されていることが好ましい。

前述したように袋体の周縁端部は熱溶着されている。従って、袋体の周縁部と外郭容器の間には空きスペースが存在するので、この空きスペースに圧力発生装置を配置すれば、袋体の容積を減ずることなく、液体容量を大きくすることができる。

また、本発明では、前記圧力室の圧力を検出する圧力検出器をさらに備え、前記圧力検出器の検出値に基づき前記圧力発生装置を駆動制御することが好ましい。
ここで、圧力検出器としては、ピエゾ圧力センサを採用することができる。例えば、圧力検出器を外郭容器内部に配置する場合には、パッケージ型の圧力センサが採用でき、外部に配置する場合には、外郭容器の外側にピエゾ素子を貼付ける等の構造を採用することができる。

このようにすれば、圧力室の圧力の変動を検出して、検出値に対応して圧力発生装置を駆動制御することで、液体の使用状況に適した加圧力を加えることができる。つまり、液体を消費すれば、圧力室の内部圧力が低下するので圧力発生装置により加圧して所定圧力に維持することができるのである。

さらに、前記外郭容器には、圧力室の内外を連通する通気路が設けられ、前記外郭容器が前記装置本体に装着されるとき前記通気路が密閉され、前記装置本体から取り外されるときに開放されて前記圧力室が大気に連通することが好ましい。

このような構造によれば、外郭容器が装置本体から取り外されたときには、外郭容器内の圧力室が大気に連通するため、圧力室内が大気圧となり、容器から液体が流出することを防止することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施の形態では、液体収容容器として、インクジェット式記録装置に採用されるインクカートリッジを例にあげ、また液体としてはインクを例にあげ説明している。
（実施の形態１）

図１は、実施の形態１に係るインクカートリッジを使用し得るインクジェット式記録装置（以降、記録装置または装置本体と呼称することがある）の例を、上面図によって示したものである。

図１において、キャリッジ１はキャリッジモータ２によって駆動されるタイミングベルト３を介し、走査ガイド部材４に案内されて紙送り部材５の長手方向、すなわち記録用紙の幅方向である主走査方向に往復移動されるように構成されている。そして、図１には示されていないが、キャリッジ１の紙送り部材５に対向する面には、後述する記録ヘッド６（図２、参照）が搭載されている。

また、キャリッジ１には記録ヘッド６にインクを供給するためのサブタンク７Ａ〜７Ｄが搭載されている。このサブタンク７Ａ〜７Ｄは、この実施の形態１では、その内部において各インクを一時的に貯留するために、それぞれのインクに対応して４個具備されている。

そして、この各サブタンク７Ａ〜７Ｄには、装置本体に配置されたカートリッジホルダ８に装填されたインクカートリッジとしてのメインタンク９Ａ〜９Ｄ（以下、メインタンク９Ａ〜９Ｄを単にメインタンクと称呼し、単に符号９として説明する場合もある。）から、可撓性素材により成形されたインク補給チューブ１０Ａ〜１０Ｄをそれぞれ介して、ブラック、イエロー、マゼンタおよびシアンの各インクが供給されるように構成されている。

一方、前記キャリッジ１の移動経路上における非印字領域（ホームポジョン）には、記録ヘッドのノズル形成面を封止することができるキャッピング手段１１が配置されており、さらにこのキャッピング手段１１の上面には、前記記録ヘッド６のノズル形成面を封止し得るゴム等の可撓性素材により形成されたキャップ部材１１Ａが取り付けられている。そして、キャリッジ１がホームポジョンに移動したときに、前記キャップ部材１１Ａによって、記録ヘッドのノズル形成面が封止されるように構成されている。

このキャップ部材１１Ａは、記録装置の休止期間中において記録ヘッド６のノズル形成面を封止し、ノズル開口の乾燥を防止する蓋体として機能する。また、このキャップ部材１１Ａには、図には示されていないが、吸引ポンプにおけるチューブの一端が接続され、吸引ポンプによる負圧を記録ヘッドに作用させて、記録ヘッドからインクを吸引排出させるクリーニング動作が実行されるように構成されている。そして、キャッピング手段１１に隣接する印字領域側には、ゴムなどの弾性素材によるワイピング部材１２が配置されていて、必要に応じて記録ヘッド６のノズル形成面を払拭して清掃することができるように構成されている。

図２は、図１に示した記録装置に搭載されたインク供給システムの構成を模式的に示している。このインク供給システムについて、それぞれ相当する各部を同一符号で示した図１と共に説明する。図１、図２において、メインタンク９の詳細な構成については後述するが（図４、図５、参照）、その概略構成は図２に示されたように、メインタンク９の外郭容器は、下ケース４１と上ケース５１とから構成され、後述する圧力発生装置としての空気加圧ポンプ８０（図６、参照）及び封止部材１０５（図９、参照）によって気密状態とされている。

各外郭容器の内部それぞれには、インクを封入した可撓性素材により形成された容器としてのインクパック２４が収納されている。そして、メインタンク９（外郭容器）とインクパック２４とで形成される空間が圧力室２５であり、この圧力室２５内の容器２４の周縁端部２８Ａ近傍に空気加圧ポンプ８０が配置され、メインタンク９の外部から空気が導入され、加圧されるように構成される。
空気加圧ポンプ８０の構造は、後述する図６を参照して詳しく説明する。

インクパック２４は可撓性素材により形成された袋体２８とインク流出口部材２９とから構成される。インクパック２４は、圧力室２５からの加圧力を受けインク流出口部材２９から装置本体にインクを流出する。

メインタンク９の外郭容器の一方の側面には、前述したインク流出口部材２９、空気加圧ポンプ８０のチューブ８６及び大気開放のための通気路４７が外郭容器の内外を連通している。インク流出口部材２９はインク補給バルブ２６によって、チューブ８６は、後述する押圧部材８５（図６、参照）によって、さらに、通気路４７はカートリッジホルダ８に備えられた封止部材１０５（図９、参照）によって気密に閉塞されている。

メインタンク９の内部には、圧力検出器としてのピエゾ圧力センサ１０１がさらに備えられている。このピエゾ圧力センサ１０１は、圧力によってダイアフラムに歪を生じた際の抵抗値を検出するもので、圧力室２５内の圧力を直接検出することができる。この検出値が所定の圧力より低下したときに、空気加圧ポンプ８０を駆動して加圧し、所定の圧力に達したときに加圧を停止する。

各メインタンク９Ａ〜９Ｄに収納された各インクパック２４は、それぞれ空気加圧ポンプ８０による加圧空気の加圧を受け、各メインタンク９Ａ〜９Ｄから各サブタンク７Ａ〜７Ｄに対して所定の圧力によるインク流が発生されるように構成されている。

各メインタンク９Ａ〜９Ｄにおいて加圧されたインクは、それぞれ各メインタンクに対応して備えられた各インク補給バルブ２６及び各インク補給チューブ１０Ａ〜１０Ｄ（図２においては代表して符号１０として表示）をそれぞれ介して、キャリッジ１に搭載された各サブタンク７Ａ〜７Ｄ（図２においては代表して符号７として示しており、以下において、代表して単に符号７として説明する場合もある。）に供給されるように構成されている。

図２に示すように、サブタンク７には内部にフロート部材３１が配置されており、そのフロート部材３１の一部には永久磁石３２が取り付けられている。そしてホール素子に代表される磁電変換素子３３Ａ，３３Ｂが基板３４に装着されて、サブタンク７の側壁に添接されている。この構成により、フロート部材３１に配置された永久磁石３２と、フロート部材の浮上位置にしたがった前記永久磁石３２による磁力線量に応じて、磁電変換素子３３Ａ，３３Ｂにより電気的出力が発生されるインク量検出手段を構成している。

従って、例えばサブタンク７内のインク量が少なくなった場合には、サブタンク内に収納されたフロート部材３１の位置が重力方向に移動し、これに伴い前記永久磁石３２の位置も重力方向に移動する。それ故、永久磁石の移動による磁電変換素子３３Ａ，３３Ｂの電気的出力は、サブタンク７内のインク量として感知することができ、磁電変換素子３３Ａ，３３Ｂにより得られた電気的出力によって、前記インク補給バルブ２６が開弁される。

これにより、メインタンク９内で加圧されているインクは、インク量が低下したそれぞれのサブタンク７内に個別に送出される。そして、サブタンク７内におけるインク量が所定の容量に達した場合には、前記した磁電変換素子３３Ａ，３３Ｂの電気的出力に基づいてインク補給バルブ２６が閉弁される。このような繰り返しにより、メインタンク９からサブタンク７に対して断続的にインクが補給されるように作用し、各サブタンクには常にほぼ一定のインクが貯留されるようになされる。

そして、各サブタンク７からはバルブ３５及びこれに接続されたチューブ３６を介して記録ヘッド６に対してインクが供給されるように構成されており、記録ヘッド６の図示せぬアクチェータに供給される印刷データに基づいて、記録ヘッド６のノズル形成面に形成されたノズル開口６Ａより、インク滴が吐出されるように作用する。

なお、図２において符号１１は、前記したキャッピング手段を示しており、このキャッピング手段１１に接続されたチューブは図示せぬ吸引ポンプに接続されている。

次に、前述した記録装置のシステムの概要を図３を参照して説明する。
図３は、実施の形態１に係る記録装置のシステムの概要を示す説明図である。図３において、記録装置は、印刷データを記録装置に取り込むインターフェース（Ｉ／Ｆ）１８と、システム全体を制御するコントローラ１７を備えている。コントローラ１７は、Ｉ／Ｆ１８から取り込んだ印刷データに基づきキャリッジモータ２０及びペーパフィーダモータ１９を駆動制御し、記録ヘッド６からインクを吐出して印刷を行なう。

また、コントローラ１７では、各メインタンク９の圧力室２５の圧力値をピエゾ圧力センサ１０１で検出し、その検出結果を取り込み、所定の圧力以下であれば、空気加圧ポンプ８０を駆動して圧力室２５内の圧力を所定値まで加圧し、インクを記録ヘッド６まで供給する。なお、記録ヘッド６の上流側には負圧発生装置１５が備えられ、記録ヘッド６に至るインク供給路内を負圧制御している。

なお、記録装置本体には、キャッピング手段１１（図１、参照）を備え、前述したように、記録装置の休止期間中において記録ヘッド６のノズル形成面を封止し、ノズル開口の乾燥を防止する蓋体として機能し、余分なインクは吸引ポンプ１４によって吸引され、廃液タンク２７に滞留される。

次に、前述した実施の形態１に係るインクジェット式記録装置に用いられるインクカートリッジとしてのメインタンク９の構成について説明する。
図４は、メインタンク９の外郭容器を構成する下ケース４１の全体構成を示す斜視図である。図４において、この下ケース４１は偏平状の函型形状に成形されており、上面が開放されている。

そして、この下ケース４１の周縁には、周縁の全周に沿って一連の被溶着面４２がほぼ面一状に形成されている。また、下ケース４１の周縁には、一連の被溶着面４２のさらに外周に沿って、立上り部４３が一体に形成されている。この立上り部４３は、後述する上ケース５１（図５、参照）を図４に示す下ケース４１に対して振動溶着させる場合において、上ケース５１に形成されたダイレクタ（溶着子）が摩擦によって削りかすとなって生じ、これが飛散するのを防止するために形成されている。

また、下ケース４１の下底面、すなわち圧力室２５の一方の壁を形成する面には、空気圧を受けて下ケース４１が変形することを阻止する井桁状の補強リブ４４が形成されている。この補強リブ４４は、下ケース４１を例えばインジェクション成型する場合において一体に形成されており、後述するように上ケース５１が気密状態となるように接合されて、内部に圧力室２５が形成された場合において、内部に加わる空気圧による面に直交する方向のたわみの発生を、この井桁状の補強リブ４４によって抑制するように作用する。

換言すれば、前記したように井桁状の補強リブ４４を形成させることによって、面に直交する方向における強度を増大させることができ、したがって、下ケース４１を形成する際の合成樹脂材料の使用量も少なくさせることにも寄与できる。この場合、補強リブ４４はケースの外側に形成させても同様の補強効果を得ることができるが、ケースの外側に図４に示したような井桁状の補強リブ４４を形成させた場合には、インクカートリッジの商品名や識別を示すマークなどを示したラベルの貼着が困難となる不都合があり、従って、補強リブ４４は図４に示すように下ケースの下底面に施すことが望ましい。

なお、図４に示されたように下ケース４１の長手方向の端部には、一対のガイド孔４５が形成されており、このガイド孔４５は後述する上ケース５１と共にインクカートリッジの外郭容器が構成された場合において、記録装置のカートリッジホルダ８に配置された一対のガイドピン（図示せず）に嵌合して位置決めされるように作用する。

また、前記した下ケース４１の長手方向端部の一方の隅部には、下ケースの底面に形成された台座部に空気加圧ポンプ８０が載置固定され、空気加圧ポンプ８０のチューブ８６が挿着される空気導入部４９と、同じ側面の反対側には、圧力室２５内の大気開放を行なうための大気開放部４８が形成されている。

次に、メインタンク９の外郭容器を構成する上ケース５１について説明する。
図５は、上ケース５１の全体構成を示す斜視図である。この上ケース５１は偏平状にしてその中央部が若干くぼんだ函型形状になされており、前記した下ケース４１に対して蓋体として機能するように構成されている。この上ケース５１の周縁には、前記した下ケース４１の周縁に形成された一連の被溶着面４２に当接して摩擦溶着される一連のダイレクタ（溶着子）５２が面一状に形成されている。

そして、上ケース５１の天井下面、すなわち圧力室２５を形成する面には、下ケース４１と同様に空気圧による変形を阻止する井桁状の補強リブ５３が形成されている。この補強リブ５３は、上ケース５１を例えばインジェクション成型する場合において一体に形成されており、下ケース４１に対して気密状態となるように接合され、内部に圧力室２５が形成された場合において、内部に加わる空気圧による面に直交する方向のたわみの発生を、この井桁状の補強リブ５３によって抑制するように作用する。このように、上ケース５１においても、あえてその天井下面に補強リブ５３を形成させることで、前記したと同様にインクカートリッジの表面に配慮されている。
この上ケース５１と下ケース４１とで構成された外郭容器内に空気加圧ポンプ８０が格納されて、圧力室２５内の圧力を制御している。

続いて、実施の形態１に係る空気加圧ポンプ８０の一形態について説明する。
図６は、本実施の形態１に係る空気加圧ポンプ８０を上面から視認した断面図を示し、図７は、側面方向から視認した要部断面図である。なお、図６、図７は、空気加圧ポンプ８０が駆動してチューブ８６圧搾しているときの一状態を示している。図６、図７において、カム群９２は、８枚のほぼ同じ形状のカム９２Ａ〜９２Ｈから構成され、それぞれが順次４５度ずつ位相がずれた状態でカム軸９１に軸止されている。これらカム９２Ａ〜９２Ｈに対応して押圧部材８５Ａ〜８５Ｈが、カム９２Ａ〜９２Ｈの側面に当接するように配置される。カム９２Ａ〜９２Ｈの平面形状は、カム軸９１の中心から徐々に距離が変化するように形成され（図８、参照）カム群９２がモータ９５によって回転される。

カム軸９１の一方の端部は、ポンプ下ケース８２の一方の軸受部に挿通され、他方の端部は、他方の軸受部を突き抜けてモータ９５側に突出している。この突出した先端部には歯車部９１Ａが形成され、モータ９５の回転軸先端に設けられた内歯車部９６と歯合され、モータ９５の回転力がカム軸に伝達され、押圧部材８５がチューブ８６を圧搾する。そして、押圧部材８５Ａ〜８５Ｈが順次チューブ８６の上流（空気導入部４９）から下流方向に移動するようにチューブ８６を押圧する。

押圧部材８５Ａ〜８５Ｈは、それぞれが同じ形状であり、図７では、代表例としてカム９２及び押圧部材８５と表示し説明する。図７において、押圧部材８５は、カム９２の側面と接触する一方の端部は細くし、カムの回転を正確に伝達するような形状とされる。また、他方の端部はカム側の端部よりも幅が広い押圧部９３であり、チューブ８６との接触面は滑らかな円弧状に形成されている。

カム群９２とモータ９５とは、ポンプ下ケース８２に装着され、ポンプ上ケース８１に押圧部材８５を装着したのち、チューブ８６を押圧部９３とポンプ上ケース８１の間に挿入して、ポンプ上ケース８１に形成された掛止アーム８１Ａをポンプ下ケース８２に形成された掛止溝８２Ａに掛止することで、一体化される。

図６において、チューブ８６は、一方の端部が下ケース４１の外側に筒状に突出された空気導入部４９の内側に挿着されている。空気導入部４９の内壁には、２本のパッキング部材１０７が備えられ、チューブ８６の外周部を密接して固定している。パッキング部材１０７は、１本でもよいが、チューブ８６の外周部との気密性と、空気の流入性を考慮すると、パッキング部材１０７の締め代を大きく取れないために、１本の締め代を小さくして、２本備えることで、気密性と流入性とを確保することができる。また、このようにすれば、空気加圧ポンプ８０を外郭容器から取り外す際に、容易にチューブ８６を空気導入部４９から抜離すことができる。

空気加圧ポンプ８０は、下ケース４１の台座部に固定螺子９７で螺着され、下ケース４１とは着脱可能な構成である。

次に、カム群９２について詳しく説明する。
図８は、カム群９２の形状及び個々の位置関係について示す正面図である。図８において、本実施の形態１では、カム群９２は、８個のカム９２Ａ〜９２Ｈから構成されている。これらのカムは同じ形状であり、それぞれが順次４５度の位相差を有してカム軸９１に軸止されている。これらのカム９２の最大半径円弧部分９４Ａの内角θは、各カムの位相差４５度より大きく形成されている。このことから、押圧部材８５Ａ〜８５Ｈのうち、少なくとも一つが、チューブ８６を完全に押圧（閉鎖）している状態が存在する。従って、駆動途中で空気が逆流することはなく、また、駆動を停止しても空気が逆流することはない。

また、カム９２の最小半径円弧部分９４Ｂの位置では、チューブ８６は完全に空気の流路が確保される形状に形成されている。

図６において、チューブ８６は、押圧部材８５Ａ〜８５Ｄに順次押圧され、このときチューブ８６の流路は順次押しつぶされていく。押圧部材８５Ｅ〜８５Ｈはチューブ８６を押圧していない。以降、順次、押圧部材８５Ｅ，８５Ｆ，８５Ｇ，８５Ｈがチューブ８６を押圧していく蠕動運動によって、チューブ８６が圧搾されて、圧力室２５内に空気を注入して加圧するのである。

なお、前述の実施の形態１では、カム９２及び押圧部材８５は、それぞれ８個で構成したが、要求される空気流量（加圧力）、流入速度に合わせて押圧部材８５の幅、連数、カム９２の回転速度、断面最大円弧半径部の内角の大きさ等は限定されるものではなく、適宜選択的に設定することができる。

次に、メインタンク９の外郭容器の大気開放部構造について説明する。
図９は、メインタンク９がカートリッジホルダ８に装着されている状態において、メインタンク９の外郭容器の大気開放部が閉鎖された状態を示す部分断面図、図１０は、メインタンク９がカートリッジホルダ８から取り外されたときの大気開放された状態を示す断面図である。それぞれ同じ符号を附与している。図９において、下ケース４１の側面の外側に突設された筒形状の大気開放部４８（図２も参照）には、中央に空気の通気路４７が穿設されている。

また、カートリッジホルダ８には、大気開放部４８に対向する位置に前記大気開放部を封止する封止部材１０５が設けられており、先端部には、大気開放部４８の先端部が挿入される凹部が形成されパッキング部材１０６が装着されている。このパッキング部材１０６と大気開放部４８とは気密性が保持されている。

図１０において、カートリッジホルダ８からメインタンク９を取り外すと、大気開放部４８が封止部材１０５から離脱されるため、通気路４７が開放され、圧力室２５が瞬時に大気圧と同じ圧力になる。このことにより、インクパック２４の加圧が解除されて、インクの流出が停止される。

従って、前述した実施の形態１によれば、圧力発生装置としての空気加圧ポンプ８０が、圧力室２５の内部、即ちメインタンク９の外郭容器内に備えられインクパック２４を加圧するために、装置本体には加圧発生装置が不要で、装置本体の小型化及びコスト低減ができる。
このことは、各メインタンク９毎に必要とされる加圧力のみが発生できればよいので、空気加圧ポンプ８０の小型化もできる。

また、空気加圧ポンプ８０は、前述したような構造であり、構成が簡単であるため小型化することができ、そのために外郭容器内に容易に格納できるとともに、インクを収容するインクパック２４の容積に与える影響は小さく、空気加圧ポンプ８０を格納することによりインクの収容量が減少されることはない。

また、空気加圧ポンプ８０は、チューブの一部を常時閉塞しているため、空気が漏洩することによって圧力室２５の圧力が低下するなどの変動を防止することができ、空気加圧ポンプを停止しても、圧力室２５を所定の圧力で維持することができる。

また、空気加圧ポンプ８０が、外郭容器の下ケース４１のインク流出口部材２９近傍に設置されているので、メインタンク９とカートリッジホルダ８との接続に係る機能要素と分散させることなく、下ケース４１の１側面に集中配置することができるので管理し易い他、その他の部分の構造を簡単にすることができる。

さらに、空気加圧ポンプ８０が、袋体２８の熱溶着された周縁端部２８Ａと下ケース４１の底面とから構成される空スペースに配置されているので、袋体２８の容積を減ずることなく、インク容量を大きくすることができる。また、空気加圧ポンプ８０の配置の自由度を高めることができる。

また、メインタンク９（インクカートリッジ）毎に空気加圧ポンプ８０を備え、個別に圧力室内を加圧するので、メインタンク９毎に加圧力を制御することが可能で、各メインタンクの使用状況に合わせた加圧力を加え、適正なインクの供給をすることができる。

また、各メインタンク毎のインク使用状況に合わせて加圧力制御を行なうため、残量が少ないメインタンクには空気加圧ポンプ８０による空気導入量を増やすことによってインクの残量を低減することができる。

また、使用開始から使用途中までの空気加圧ポンプ８０のモータ９５の駆動時間、回転数をコントローラで検出すれば、メインタンク内のインクの減少状況を認識することができ、インクの残量検出をすることができる。このことは、各メインタンク毎に行なうことができるので、各インクカートリッジ毎のインク残量を検出することができる。

また、空気加圧ポンプ８０が、メインタンク９の外郭容器を構成する下ケース４１に固定螺子９７で螺着されているので、容易に着脱することができる。このようにすれば、インクを収容する容器は消耗品であるので、インクが終了して廃棄する際に、空気加圧ポンプ８０を取り外し、再利用することができ、環境負荷を小さくすることができる。また、再利用することで、空気加圧ポンプのコストの低減にも寄与することができる。

また、本実施の形態１では、圧力室２５の内部に圧力を検出するピエゾ圧力センサ１０１を備え、圧力を検出して、その検出値に基づき空気加圧ポンプ８０を駆動制御しているので、インクを装置本体に供給したときに内部圧力の低下を検出し、空気加圧ポンプ８０を駆動して所定圧力に達するまで加圧し、圧力室内を所定圧力に維持することができる。このことにより、メインタンク９のインクを好適に記録装置本体に供給することができる。

さらに、メインタンク９の外郭容器には、圧力室２５の内外を連通する通気路４７が設けられ、前記外郭容器が記録装置本体に装着されるとき大気開放のための通気路４７が密閉され、装置本体から取り外されるときに開放されて圧力室２５が大気開放されることから、外郭容器が装置本体から取り外されたときには、外郭容器内の圧力室が大気に連通するため、圧力室内が大気圧と同じ圧力となり、インクパック２４からインクが流出することを防止することができる。従って、ユーザーが、通気路４７を封鎖したり、開放するような作業の煩わしさがなくなるというような効果もある。
（実施の形態２）

次に、本発明に係る実施の形態２について図に基づき説明する。実施の形態２は、圧力室内に空気加圧ポンプを複数備えることに特徴を有し、他の構成は前述した実施の形態１と同じため、説明を省略し、同じ符号を附与している。
図１１は、実施の形態２に係る空気加圧ポンプ８０の配置構造を示す上面図であり、上ケース５１を省略している。図１１において、インクを収容する袋体２８は、長手方向両側の周縁端部２８Ａが熱溶着等の固着手段で接合されている。

袋体２８は、下ケース４１の底面内に載置されるが、周縁端部２８Ａと下ケース４１の底面とは空気加圧ポンプ８０が装着できるだけの空間が存在する。この空間のうち、図１１では３隅に空気加圧ポンプ８０が配置されている。残りの隅部には、大気開放部４８が設けられている。このようにインクが収容された袋体２８を下ケース４１に装着した後、上ケース５１を溶着固定してメインタンク９が構成されている。
なお、空気加圧ポンプは３個に限らない。例えば、大気開放部４８がある位置に空気加圧ポンプ８０をさらに備えることもできる。この場合には大気開放部４８は、カートリッジホルダ８と接合される側面の他の位置に設けることが好ましい。

従って、前述した実施の形態２によれば、圧力室２５の内部に空気加圧ポンプ８０を複数備えて加圧するので、メインタンク９が大型サイズになっても加圧力を高めることができ、記録装置に充分な量のインクを供給することができる。また、加圧する速度も高められるため、使用開始のときでも素早く加圧することができる。
（実施の形態３）

次に、本発明に係る実施の形態３について説明する。実施の形態３は、空気加圧ポンプの他の実施の形態を示すもので、前述した実施の形態１に比べ空気を導入するチューブを押圧する押圧部材の構造が異なることに特徴を有し、同じ機能要素には同じ符号を附与している（図６も参照）。
図１２は、実施の形態２に係る空気加圧ポンプの軸方向から視認した断面図、図１３は、押圧部の形状を示す正面図である。図１２、図１３において、空気加圧ポンプ８０は、押圧部１１０を有するポンプ上ケース８１と、カム群９２とを備えるポンプ下ケースと、空気を導入するチューブ８６と、カム群９２に回転力を伝達するモータ（図示せず）と、から構成されている。

ポンプ上ケース８１には、櫛歯状の押圧部１１０（１１０Ａ〜１１０Ｈ）が一体で突設されている。この押圧部１１０Ａ〜１１０Ｈは、それぞれが、図６において説明したカム群９２（カム９２Ａ〜９２Ｈ）に対応して形成され、これらのカムによってチューブ８６を順次押圧する蠕動運動によって空気を圧力室内に導入して加圧する。押圧部１１０のチューブ８６を押圧する押圧面１１１はチューブを傷つけないように丸められている。

押圧部１１０は、カム群９２の最大半径円弧部分９４Ａで押圧されているときにチューブ８６の空気流路を閉塞し、最小半径円弧部分９４Ｂで完全に開放される。

従って、前述の実施の形態３によれば、櫛歯状の押圧部１１０は、板状に形成されているので、カム群９２とチューブ８６との距離を短くすることができ、空気加圧ポンプをより小型化することができる。
また、櫛歯状の押圧部１１０は、ポンプ上ケース８１と一体で形成されているので、部品数を減らすと共に、インジェクション成形等の手段でポンプ上ケース８１と一緒に成形できるため、さらにコスト低減を実現できる。

なお、本発明は前述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前述の実施の形態では、インクジェット式記録装置に採用されるインクカートリッジを例にあげ説明したが、本発明による液体収容容器は、インクカートリッジに限らず、水、薬液、油類等の他の液体を収容し、これら液体を機器に供給する液体収容容器に応用することができる。

また、例えば、前述の実施の形態では、圧力発生装置としては、カム９２と押圧部材８５または押圧部１１０との蠕動運動によってチューブ８６を圧搾する空気加圧ポンプ８０を採用しているが、複数の回転ローラを回転してチューブ８６を圧搾する回転ローラ式ポンプを採用することができる。
このようにすれば、回転ローラ式ポンプは薄型化が可能であるため、袋体２８と重ねて配置することができる。

さらに、前述した実施の形態では、チューブ８６を圧搾する押圧部１１０を駆動するためにカム９２とモータ９５を採用しているが、櫛歯状の押圧部１１０Ａ〜１１０Ｈそれぞれにピエゾアクチュエータを貼着して駆動することができる。
このような構造によれば、なお一層、空気加圧ポンプを小型化することができる。

また、前述の実施の形態では、圧力検出器としてピエゾ圧力センサ１０１を採用し、圧力室２５内に装着したが、圧力室外に装着することができる。例えば、図示しないが、下ケース４１の壁の外側の一部を加圧したときに、わずかに変形する程度の薄肉部を形成し、そこにピエゾ素子を貼着して、変形量を電気量に変換して圧力として検出することができる。
このようにすれば、外郭容器の外側に圧力検出器を備えることができるので、コントローラ１７との接続がとり易くなり、状態管理がし易くなるという効果がある。

従って、前述の実施の形態１〜実施の形態３では、液体を収容する容器を加圧し、装置本体への液体の適正供給と、装置本体の小型化を実現する液体収容容器を提供することができる。

本発明の実施の形態１に係る記録装置を示す上面図。 本発明の実施の形態１に係るインク供給システムの構成を示す模式図。 本発明の実施の形態１に係る記録装置のシステムの概要を示す説明図。 本発明の実施の形態１に係る下ケースの全体構成を示す斜視図。 本発明の実施の形態１に係る上ケースの全体構成を示す斜視図。 本発明の実施の形態１に係る空気加圧ポンプの断面図。 本発明の実施の形態１に係る空気加圧ポンプの要部断面図。 本発明の実施の形態１に係る空気加圧ポンプのカムを示す正面図。 本発明の実施の形態１に係る大気開放部（閉鎖状態）を示す部分断面図。 本発明の実施の形態１に係る大気開放部（開放状態）を示す部分断面図。 本発明の実施の形態２に係る空気加圧ポンプの配置構造を示す上面図。 本発明の実施の形態３に係る空気加圧ポンプの断面図。 本発明の実施の形態３に係る空気加圧ポンプの押圧部形状を示す正面図。

符号の説明

９…メインタンク、２４…容器としてのインクパック、２５…圧力室、２８…袋体、２８Ａ…袋体の熱溶着された周縁部、２９…インク流出口部材、４１…外郭容器をを構成する下ケース、４７…通気路、５１…外郭容器をを構成する下ケース、８０…圧力発生装置としての空気加圧ポンプ、８６…チューブ、１０１…ピエゾ圧力センサ。

Claims (9)

1. 装置本体に供給する液体が収容される可撓性を有する容器と、
   前記容器を格納する外郭容器と、
   前記容器と前記外郭容器との間に形成される圧力室と、
   前記圧力室の内部に設置され、前記圧力室に外部から空気を導入し、且つ前記圧力室を加圧する圧力発生装置と、を備え、
   前記圧力室を前記圧力発生装置によって加圧し、前記容器から前記装置本体に液体を供給することを特徴とする液体収容容器。
2. 請求項１に記載の液体収容容器において、
   前記圧力発生装置が、空気加圧ポンプであることを特徴とする液体収容容器。
3. 請求項１または請求項２に記載の液体収容容器において、
   前記圧力発生装置が、前記圧力室の内外を連通する可撓性を有するチューブを備え、蠕動運動により前記チューブを圧搾して空気を前記圧力室に供給して加圧することを特徴とする液体収容容器。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の液体収容容器において、
   前記圧力発生装置は、前記チューブの一部を閉塞していることを特徴とする液体収容容器。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の液体収容容器において、
   前記圧力発生装置が、前記外郭容器に着脱自在に固定されていることを特徴とする液体収容容器。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の液体収容容器において、
   前記容器は、少なくとも、フィルム状の熱溶着可能な袋体と液体流出口部材とから構成され、
   前記袋体と液体流出口部材、または前記袋体の周縁端部が熱溶着により密閉され、
   前記圧力発生装置が、前記液体流出口部材近傍に設置されていることを特徴とする液体収容容器。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の液体収容容器において、
   前記圧力発生装置が、前記袋体の熱溶着された周縁端部の近傍に設置されていることを特徴とする液体収容容器。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の液体収容容器において、
   前記圧力室の圧力を検出する圧力検出器をさらに備え、前記圧力検出器の検出値に基づき前記圧力発生装置を駆動制御することを特徴とする液体収容容器。
9. 請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の液体収容容器において、
   前記外郭容器には、前記圧力室の内外を連通する通気路が設けられ、
   前記外郭容器が前記装置本体に装着されるとき前記通気路が密閉され、前記装置本体から取り外されるときに開放されて前記圧力室が大気に連通することを特徴とする液体収容容器。
   

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