JP4235633B2 - インクタンクおよび記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録液としてのインクを収納するインクタンク、およびそのインクタンクを用いる記録装置に関するものである。本発明は、インクタンクを用いる種々の記録装置に適用可能である。例えば、本発明は一般的なプリンターの他、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリント部を有するワードプロセッサ等の装置、さらには、各種処理装置と複合的に組み合わされた産業用記録装置なども適用可能である。

インクタンクに収容されているインクを用いる記録装置としては、例えば、インクを吐出可能なインクジェット記録ヘッドを用いるインクジェット記録装置がある。さらに、このようなインクジェット記録装置には、インクジェット記録ヘッドと共にインクタンクをキャリッジに搭載して、そのキャリッジの主走査方向の移動を伴って、記録媒体上に画像を記録するシリアルスキャンタイプのものがある。

このシリアルスキャンタイプのインクジェット記録装置は、インクジェット記録ヘッドと、その記録ヘッドにインクを供給するインクタンクと、を搭載可能なキャリッジを備えている。そして記録に際しては、記録媒体に対してキャリッジを移動させながら、記録ヘッドに設けられた微細な吐出口からインク滴を吐出させ、そのインク滴を記録媒体上に着弾させることにより、所望の画像を記録する。

インクジェット記録ヘッドに用いられるインクとしては、主に、着色材として染料を用いた染料インクが使用されてきた。しかしながら、染料インクによって記録された記録物は、耐光性および耐候性を重視する屋外掲示プリント物等の用途において求められる性能をもつことが難しく、その代わりに、着色材として顔料を用いた顔料インクが実用化されている。しかし、顔料は溶解系ではなく分散系であるため、顔料インクは、インクタンク中において顔料粒子の沈降が生じることが避けられない。

例えば、インクタンクがインクジェット記録装置に装着されたまま長期間放置された場合には、そのインクタンクの内部にてインク中の顔料粒子が徐々に沈降する。そのため、インクタンク内部において、その底部から上部の方向に向かうにしたがって顔料粒子の濃度傾斜が発生する。その結果、インクタンク底部のインクは、顔料粒子濃度が高くなって色が過度に濃い層を形成し、一方、インクタンク上部のインクは、顔料粒子濃度が低くなって色が過度に薄い層を形成することになる。

インクタンク内のインクがインクタンク底部から導出される場合、そのインクタンクから導出したインクを記録ヘッドに供給したときには、最初に、顔料粒子濃度の高い層を形成するインクが供給されて、色が過度に濃い画像が記録されることになる。つまり、インクタンクの使用初期における記録画像と、その使用後期における記録画像と、の間に、目視される程度の記録濃度の差が生じるおそれがある。このような現象は、色の濃淡によってカラー画像を記録するカラー記録において、特に顕著となる。

特許文献１には、インクタンク内に撹拌体を備えて、キャリッジの往復運動の慣性力によって撹拌体を移動させることにより、インクタンク内のインクを撹拌させる構成が記載されている。

すなわち特許文献１には、内部に、撹拌体を揺動自在に備えたインクタンクが記載されており、その撹拌体の揺動中心は、キャリッジ移動方向におけるインクタンク内のほぼ中央の位置に設定されている。その撹拌体は、キャリッジの往復運動によって、一方向および他方向に同様に揺動することになる。また特許文献１には、インクタンク内の底面に球状の錘を転動自在に備えた構成、およびインクタンク内にインクの流れを乱すような撹拌壁を固定的に備えた構成も記載されている。

特開２００４−２１６７６１号公報

しかしながら、特許文献１に記載されているインクタンクには、次のような不具合がある。

インクタンク内に撹拌体を揺動自在に備えた構成の場合、その撹拌体は、インクタンク内のほぼ中央部分を中心として一方向および他方向に同様に揺動する。そのため、その撹拌体の揺動範囲を大きくして撹拌性能を上げるためには、キャリッジの移動方向におけるインクタンクの幅を大きくする必要がある。しかし、キャリッジに搭載されるインクタンクは、キャリッジの移動方向に沿って複数搭載される場合が多く、その幅が比較的小さく制限されているため、撹拌体の揺動範囲を大きくすることができず、その撹拌体の揺動によって生じるインクの流れが小さい。インクを充分に撹拌するためには、キャリッジの往復移動回数を多くして、撹拌時間を長くする必要がある。

また、球状の錘を転動自在に備えたインクタンク、および撹拌壁を固定的に備えたインクタンクは、構成が簡単ではある。しかし、前者のインクタンクは、インクタンク内の底面上を錘が転動するだけでは、インクタンク内の上面側のインクを含むインク全体を充分に撹拌することが難しい。また後者のインクタンクは、インクの流れが生じることを前提として、その流れを乱すだけであり、インクの流れを積極的に生じさせることができない。しかも、これら両者のインクタンクは、インクを収納するインク収納部内に、インク残量の減少に伴って空気を取り込む構成でなければ効果的に機能しない。すなわち、インク収納部内に取り込む空気によって空間を形成し、キャリッジの往復移動時に、その空間を利用してインクを移動させることが必要なる。

しかし、インクタンクにはインク収納部内に空気を取り込まない構成のものもある。このようなインクタンクのインク収納部内には、インクタンクの製造時および物流時に僅かに混入する気泡程度の空気しか存在しないため、インクが移動できる空間が生じない。したがって、キャリッジの往復移動や球状の錘の転動だけでは、インクの強い流れをつくることが難しい。

また、このような特許文献１に記載のインクタンクの不具合は、次のような一般的なインクタンクおよび記録装置の形態の観点からも明らかである。

一般的に、キャリッジに搭載されるインクタンク（「オンキャリッジタイプのインクタンク」ともいう）は、その着脱の操作性の良くするために、その幅と長さが設定されている。すなわち、キャリッジの移動方向（主走査方向）におけるインクタンクの幅は比較的小さく、また、その主走査方向と交差する記録媒体の搬送方向（副走査方向）におけるインクタンクの長さは比較的大きく設定されている。そのため、撹拌体の変位方向である主走査方向において、その変位量を大きく設定することができない。したがって、撹拌体の変位量が小さくてインクの強い流れを生じさせることができず、そのためインクの撹拌効率が劣り、インクタンク内部のインク全体を撹拌するためには時間が掛かりすぎる。例えば、キャリッジにインクタンクを装着したまま、記録装置が長期間記録を行わなかったために、インクタンク内におけるインク中の顔料粒子が沈降した場合には、記録を開始前に長時間に渡って、キャリッジを往復運動させなければならなる。そのため、記録動作が可能となるまでのウォームアップ時間が長くなる。特に、顔料インク中の顔料粒径が大きい場合や顔料粒子の比重が大きい場合には、その沈降が早く、インクタンクを数日間放置しただけでも、記録画像に悪影響を与える濃度分布がインクタンク内に発生するおそれがある。この場合には、数日毎にインクの撹拌動作を行わなければならず、また、その撹拌動作の間は記録を開始することができなくなる。

本発明の目的は、インクタンク内のインクを効率よく撹拌することできるインクタンク、および均一な濃度のインクによって高品位の画像を記録することができる記録装置を提供することにある。

本発明のインクタンクは、インク収納室と、インクを撹拌する撹拌部材と、前記撹拌部材を揺動自在に支持する支持部と、前記インク収納室内のインクを外部に供給可能なインク供給口と、を具えたインクタンクにおいて、
前記支持部は、前記撹拌部材を前記インク収納室の内壁に対して近接および離間する方向に揺動自在に支持し、
前記撹拌部材が前記インク収納室の内壁に最も近接したときに、前記撹拌部材と前記内壁とが対向する面の間に隙間を形成する規制部を備え、前記内壁の、前記撹拌部材と前記内壁とが対向する位置に、前記撹拌部材の少なくとも一部を収納する凹部を設けたことを特徴とする。

本発明の記録装置は、上記のインクタンクを装着可能な装着部を備え、前記装着部に装着された前記インクタンクの前記インク供給口から供給されるインクを用いて、記録媒体上に画像を記録可能な記録装置において、前記装着部に装着された前記インクタンクを往復移動させて、前記撹拌部材を慣性力により揺動させる移動手段を備えることを特徴とする。

なお、攪拌部材とは、インクよりも比重が大きく、インクタンクの移動による慣性力によってインク中を移動できる重量／剛性を具えた部材を示す。

本発明によれば、インク収納室の内壁の近傍位置に撹拌部材を揺動自在に支持し、その内壁に最も近接するように撹拌部材が揺動したときに、それらの内壁と撹拌部材との対向面間に所定の隙間を形成する。これにより、それらの対向面間においてインクを挟み込むようにして、強いインクの流れを形成することができる。しかも、撹拌部材が内壁から離間する方向に揺動するとき、それらの対向面間に形成される隙間にインクが流れ込むため、撹拌部材を適確に揺動させることができる。

これらの結果、インク収納室内のインクを効率よく撹拌することできると共に、そのインクタンク内のインクの濃度を均一化して高品位の画像を記録することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
［第１の実施形態］
（記録装置の構成）
図１３および図１４は、本発明を適用可能なインクジェット記録装置の構成例を説明するための図である。

本例のインクジェット記録装置は、図１３のように、装置本体Ｍ１０００、給送部Ｍ３０２２、および排出トレイＭ１００４等から構成される。装置本体Ｍ１０００は、図１４のように、シャーシＭ３０１９と記録動作機構等から構成されており、その記録動作機構は、矢印Ａの主走査方向に往復移動可能なキャリッジＭ４００１を含む。キャリッジＭ４００１には、インクを収納するインクタンクと、そのインクタンクから供給されるインクを複数のインク吐出口から吐出可能なインクジェット記録ヘッドと、が搭載される。インクタンクは、記録ヘッドと一体化してインクジェットカートリッジを構成するものであってもよく、または記録ヘッドと分離可能なものであってもよい。記録ヘッドは、例えば、電気熱変換体（ヒータ）やピエゾ素子などを用いてインクを吐出することができる。電気熱変換体を用いた場合には、その発熱によってインクを発泡させ、その発泡エネルギーを利用してインク吐出口からインクを吐出させることができる。給送部Ｍ３０２２から給送される記録シート（記録媒体）は、主走査方向と交差する矢印Ｂの副走査方向に搬送される。

記録シートに画像を記録する際には、記録動作と搬送動作とを繰り返す。記録動作においては、記録ヘッドがキャリッジ４００１およびインクタンクと共に主走査方向に移動しつつ、インク吐出口からインクを吐出する。搬送動作においては、記録シートを副走査方向に所定量搬送する。このような記録動作と搬送動作とを繰り返すことによって、記録シート上に順次画像を記録する。

このようなインクジェット記録装置は、いわゆるノンインパクト記録方式の記録装置であり、高速記録や様々な記録媒体に対しての記録が可能である。さらに、記録時における騒音がほとんど生じないため、プリンター、ワードプロセッサ、ファクシミリ、複写機等の記録機構を担う装置として広く採用されている。

（インクタンクの構成）
図１は、本発明の第１の実施形態におけるインクタンクの分解斜視図、図２は、そのインクタンクの内部構成を説明するための斜視図、図３は、そのインクタンクの外観構成を説明するための斜視図である。図４（ａ）から（ｄ）は、そのインクタンクの撹拌動作を説明するための図２のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。

インクタンクＴ２０００はインクを収納する容器であり、図２に示すように、容器本体Ｔ２０１７と蓋部材Ｔ２０１８とによって筐体が構成され、その内部には、後述するインク収納室Ｔ２００１が形成されている。インクタンクＴ２０００の底面には、記録ヘッド（不図示）にインクを供給するためのインク供給口Ｔ２００２が設けられている。

インクタンクＴ２０００には、容器本体Ｔ２０１７、ばね部材Ｔ２００５、板部材Ｔ２０２２、可撓性フィルムＴ２００４、蓋部材Ｔ２０１８、メニスカス形成部材Ｔ２０２０、押え板Ｔ２０２１、および攪拌部材Ｔ２０１５などが含まれる。容器本体Ｔ２０１７は、例えば、ポリプロピレンなどの材料によって形成されている。図１および図４に示すように、容器本体Ｔ２０１７の底部にはメニスカス形成部材Ｔ２０２０が備えられ、その外側に、押え部材Ｔ２０２１が取り付けられている。メニスカス形成部材Ｔ２０２０は、例えば、ポリプロピレンの繊維材料から形成されて毛細管力を有する毛管部材、または、その毛管部材とフィルター部材とを組み合わせたものである。そのフィルター部材は、例えば、透過寸法１５〜３０μｍ程度であり、その材質はステンレス材料やプリプロピレン等である。メニスカス形成部材Ｔ２０２０と容器本体Ｔ２０１７の内部は、インク流路Ｔ２０１９によって連通されて、外部から後述のインク収納室Ｔ２００１内に気泡が侵入しないように、インクのメニスカスを形成する。

容器本体Ｔ２０１７は、その開口周縁部Ｔ２０１６に可撓性フィルムＴ２００４を溶着することにより、インクｉ５０００を収納するためのインク収納室Ｔ２００１が形成される。可撓性フィルムＴ２００４は、例えば、ポリプロピレンの薄膜を含むフィルム部材（厚み２０〜１００μｍ程度）である。ばね部材Ｔ２００５は、板部材Ｔ２０２２を介して可撓性フィルムＴ２００４を外方に付勢しており、これにより、インク収納室Ｔ２００１に負圧が発生している。容器本体Ｔ２０１７の内面には、ばね部材Ｔ２００５の位置を規制するための凹部Ｔ２０３８が形成されている。ばね部材Ｔ２００５と板部材Ｔ２０２２は、例えば、ステンレス材料により形成されている。容器本体Ｔ２０１７の開口部に蓋部材Ｔ２０１８を取り付けることにより、外方に凸型となる可撓性フィルムＴ２００４が保護される。蓋部材Ｔ２０１８には、大気連通部（不図示）が形成されており、インク収納室Ｔ２００１の外側を大気圧としている。

インク収納室Ｔ２００１内のインクが記録ヘッドへ供給されて消費されると、ばね部材Ｔ２００５の圧縮を伴って可撓性フィルムＴ２００４が撓み、インク収納室Ｔ２００１の容積が減少していく。板部材Ｔ２０２２には、後述の支持部材Ｔ２０２３との干渉を避けるための開口Ｔ２０２７が形成されている。容器本体Ｔ２０１７には、板部材Ｔ２０２２と後述の攪拌部材Ｔ２０１５との干渉を避けるために、攪拌部材Ｔ２０１５の全体を収納可能な凹部Ｔ２０３３が形成されている。これにより、インク収納室Ｔ２００１の容積が減少して、板部材Ｔ２０２２が容器本体Ｔ２０１７の内壁に接触するまで、インク収納室Ｔ２００１内のインクｉ５０００を消費することが可能となっている。凹部Ｔ２０３３は、少なくとも攪拌部材Ｔ２０１５の一部を収納するものであってもよい。

（攪拌機構の構成）
インク収納室Ｔ２００１内には、インクを撹拌するための攪拌機構が備えられている。本例においては、ばね部材Ｔ２００５を挟んで位置する２つの攪拌機構を備えている。この攪拌機構は、容器本体Ｔ２０１７の内壁に設けられた支持部材Ｔ２０２３と、攪拌部材Ｔ２０１５と、から構成されている。支持部材Ｔ２０２３は、攪拌部材Ｔ２０１５の一端側を支持する。この支持部材Ｔ２０２３は、装置本体Ｍ１０００におけるキャリッジＭ４００１の移動方向（矢印Ａ方向）に沿って延在する軸部と、その先端の抜け止め部Ｔ２０２４と、から構成される。支持部材Ｔ２０２３は、例えば、樹脂材料からなる容器本体Ｔ２０１７に形成されたボスであり、その先端部に、熱加工により広げたリベット状の抜け止め部Ｔ２０２４が形成されている。 なお、攪拌部材とは、インクよりも比重が大きく、インクタンクの移動による慣性力によってインク中を移動できる重量／剛性を具えた部材を示す。

本例の攪拌部材Ｔ２０１５は、その一端側に、支持部材Ｔ２０２３と係合する凹部Ｔ２０２５が形成された板部材である。また本例の攪拌部材Ｔ２０２３は、ステンレス材料により形成されている。しかし、攪拌部材Ｔ２０２３の成形材料はこれに限られるものではなく、比重がインクよりも大きければ樹脂材料等であっても良い。

支持部材Ｔ２０２３の軸部は、攪拌部材Ｔ２０１５の凹部Ｔ２０２５と隙間をもってはまり合って、抜け止め部Ｔ２０２４は、攪拌部材Ｔ２０１５が厚み方向に移動する隙間を形成するように設けられている。２本の支持部材Ｔ２０２３は、攪拌部材Ｔ２０１５の２箇所に形成された凹部Ｔ２０２５を挟むことにより、その攪拌部材Ｔ２０１５を移動自在に支持している。本例においては、支持部材Ｔ２０２３を水平方向に２本、平行に設けることにより、後述するように、攪拌部材Ｔ２０１５が厚み方向に回動（揺動）する際に回動中心軸が生じて、インクを効果的に攪拌することができる。

仮に、支持部材Ｔ２０２３が１本だけの場合には、攪拌部材Ｔ２０１５が１点で支持されることになり、攪拌部材Ｔ２０１５が厚み方向に回動する際に回動中心軸が生じずに、攪拌部材Ｔ２０１５は自由自在に移動することになる。そのため攪拌部材Ｔ２０１５は、インク収納室Ｔ２００１内で移動する際に、インクの抵抗を受け難い角度で動くことになり、インクを充分に攪拌することができなくなる。

攪拌部材Ｔ２０１５の一端側は、２本の支持部材Ｔ２０２３によって容器本体Ｔ２０１７に支持される。これにより、攪拌部材Ｔ２０１５は、支持部材Ｔ２０２３の長手方向に沿って直線的に移動自在であり、かつ支持部材Ｔ２０２３上の支点を中心として回動自在である。

また、容器本体Ｔ２０１７に形成された凹部Ｔ２０３３には、段差を形成する凸部Ｔ２０３４が設けられている。凸部Ｔ２０３４は、攪拌部材Ｔ２０１５と容器本体Ｔ２０１７との接触面積を減らすと共に、攪拌部材Ｔ２０１５と容器本体Ｔ２０１７との間に隙間を形成することを目的として設けられている。本例では、凸部Ｔ２０３４として半球状の突起が２つ設けられている。しかし凸部Ｔ２０３４は、その目的を果たすことができればよく、その形状や数などは限定されない。また凸部Ｔ２０３４は、図７に示すように、容器本体Ｔ２０１７と接触する攪拌部材Ｔ２０１５の面に設けることによっても同様の効果を得ることができる。

凹部Ｔ２０３３内に位置する攪拌部材Ｔ２０１５は、その凹部Ｔ２０３３側の凸部Ｔ２０３４、または図７のような攪拌部材Ｔ２０１５側の凸部Ｔ２０３４によって、凹部Ｔ２０３３から離れる方向に持ち上げられる。したがって、凹部Ｔ２０３３内に攪拌部材Ｔ２０１５を収納するために、凹部Ｔ２０３３の深さは、攪拌部材Ｔ２０１５の厚みに凸部Ｔ２０３４の高さを加えた以上に大きく設定されている。

また、本例における凹部Ｔ２０３３の一部には、図４（ａ）中の範囲Ｌ１に渡って斜面が形成されている。このような斜面を形成する目的の１つは、凹部Ｔ２０３３の形成によって肉薄となる容器本体Ｔ２０１７の部分を極力厚くして、容器本体Ｔ２０１７の強度を向上させることである。また他の目的は、容器本体Ｔ２０１７と攪拌部材Ｔ２０１５との間に形成される空間を極力小さくして、その空間内に残存する使用不能なインク量を減少させることにある。このような目的のために形成される斜面は、凹部Ｔ２０３３の下端にまで及ぶ範囲Ｌ２に渡って形成してもよい。

（攪拌機構の動作）
図４（ａ）〜（ｄ）は、攪拌部材Ｔ２０１５の動作を説明するための図３中のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。図５（ａ）は、図４（ａ）におけるＶａ部の拡大図、図５（ｂ）は、図４（ｂ）におけるＶｂ部の拡大図である。

図４（ａ）は、攪拌部材Ｔ２０１５の第１の状態を示している。装置本体Ｍ１０００のキャリッジＭ４００１の一方向の移動に伴って、インクタンクＴ２０００が矢印Ｃ１方向に移動した場合、インク収納室Ｔ２００１内の攪拌部材Ｔ２０１５は、慣性力により凹部Ｔ２０３３の内面の一部と凸部Ｔ２０３４に押し付けられる。

図４（ｂ）は、攪拌部材Ｔ２０１５の第２の状態を示している。キャリッジＭ４００１は往復運動をするため、ある位置において反転して他方向に移動し始める。キャリッジＭ４００１が他方向に移動し始めることにより、インクタンクＴ２０００は矢印Ｃ２方向に移動を始める。その際、慣性力により、攪拌部材Ｔ２０１５の自由端側（下端側）が支持部材Ｔ２０２３を中心として矢印Ｄ１方向の回動（揺動）を始める。その回動は、攪拌部材Ｔ２０１５の凹部Ｔ２０２５と支持部材Ｔ２０２３の軸部との間の隙間によって許容される。また、その回動の支点は、図５（ａ），（ｂ）に示すように、攪拌部材Ｔ２０１５と支持部材Ｔ２０２３との接触部Ｇ１となる。

仮に、図６（ａ），（ｂ）のように、支持部材Ｔ２０２３よりも上方に位置する攪拌部材Ｔ２０１５の部分が容器本体Ｔ２０１７の内壁に接触する構成であった場合には、攪拌部材Ｔ２０１５の回動や移動が妨げられるおそれがある。それは、攪拌部材Ｔ２０１５の回動の支点が攪拌部材Ｔ２０１５と容器本体Ｔ２０１７との接触部Ｇ２となるからである。すなわち、攪拌部材Ｔ２０１５が矢印Ｄ１方向に回動するためには、攪拌部材Ｔ２０１５が支持部材Ｔ２０２３の上面を距離Ｈほど擦れながら移動することになり、それらの間に摩擦力が生じる。この摩擦力は、攪拌部材Ｔ２０１５の回動および移動（支持部材Ｔ２０２３の軸部に沿う移動）の妨げとなる。

これに対して、本実施形態においては、図５（ａ），（ｂ）のように凹部Ｔ２０３３の一部Ｔ２０３３ａが深く形成されている。そのため、図５（ａ）の状態において、支持部材Ｔ２０２３よりも上方に位置する攪拌部材Ｔ２０１５の部分は、容器本体Ｔ２０１７の内壁に接触しない。このような構成により、攪拌部材Ｔ２０１５の回動の支点は、必ず攪拌部材Ｔ２０１５と支持部材Ｔ２０２３との接触部Ｇ１となる。その接触部Ｇ１において生じる摩擦力は、攪拌部材Ｔ２０１５の回動および移動に影響しない程度に小さく、攪拌部材Ｔ２０１５はよりスムーズに動作することになる。

次に、攪拌部材Ｔ２０１５が矢印Ｄ１方向に回動を始めると同時に、凸部Ｔ２０３４によって攪拌部材Ｔ２０１５と容器本体Ｔ２０１７との間に形成された隙間には、図４（ｂ）中の矢印Ｆ１のようにインクｉ５０００が流れ込む。このとき、凸部Ｔ２０３４によって形成される攪拌部材Ｔ２０１５と容器本体Ｔ２０１７との間の隙間が小さ過ぎた場合には、その隙間に流れ込むインクｉ５０００に抵抗力が生じる。この抵抗力は、支持部材Ｔ２０２３の軸部に沿う攪拌部材Ｔ２０１５の移動の妨げとなる。本実施形態においては、凸部Ｔ２０３４の高さ寸法を調整することにより、攪拌部材Ｔ２０１５と容器本体Ｔ２０１７との間の隙間を最適に設定して、その抵抗力を攪拌部材Ｔ２０１５の移動に影響しない程度に小さくすることができる。この結果、攪拌部材Ｔ２０１５をよりスムーズに動作させることができる。

図４（ｃ）は、攪拌部材Ｔ２０１５の第３の状態を示している。インクタンクＴ２０００が矢印Ｃ２方向にさらに移動すると、慣性力により、攪拌部材Ｔ２０１５の基端部側（支持部材Ｔ２０２３側の端部）も矢印Ｃ２方向に移動し始める。つまり、攪拌部材Ｔ２０１５全体が支持部材Ｔ２０２３の軸部に沿って矢印Ｅ１の方向に移動する。これにより、攪拌部材Ｔ２０１５の基端部が容器本体Ｔ２０１７の内壁から離れる。そして、その基端部が抜け止め部Ｔ２０２４に突き当たると、攪拌部材Ｔ２０１５の自由端側は、さらに矢印Ｄ２のように回動する。インクｉ５０００は、攪拌部材Ｔ２０１５の基端部側が矢印Ｅ１に移動して生じた隙間（攪拌部材Ｔ２０１５と容器本体Ｔ２０１７との間の隙間）へ矢印Ｆ２のように流れ込む。

図４（ｄ）は、攪拌部材Ｔ２０１５の第４の状態を示している。キャリッジＭ４００１が反転して再び一方向に移動し始めると、そのキャリッジＭ４００１と共にインクタンクＴ２０００が矢印Ｃ１方向に移動し始める。これにより、まずは、攪拌部材Ｔ２０１５の自由端側が慣性力により動き出し、それが支持部材Ｔ２０２３を中心に矢印Ｄ３方向に回動して、容器本体Ｔ２０１７の内壁に接触する。続けて、攪拌部材Ｔ２０１５の基端部側が支持部材Ｔ２０２３の軸部に沿って矢印Ｅ２方向に移動する。攪拌部材Ｔ２０１５が容器本体Ｔ２０１７の内壁に近づくにしたがって、それらの間に介在していたインクｉ５０００は矢印Ｆ３のように移動する。

このような攪拌部材Ｔ２０１５の回動および移動によって、第４の状態から前述した図４（ａ）の第１の状態に戻る。攪拌部材Ｔ２０１５と容器本体Ｔ２０１７の内壁が接触もしくは近接することにより、インクｉ５０００は矢印Ｆ４のように移動する。

このように、攪拌部材Ｔ２０１５は、キャリッジＭ４００１の往復運動に伴って、第１から第４の状態を繰り返してインクｉ５０００を撹拌する。つまり、攪拌部材Ｔ２０１５は、装置本体に備わるキャリッジＭ４００１の移動により発生する慣性力を利用して、攪拌動作をする。

このような攪拌動作において、攪拌部材Ｔ２０１５と支持部材Ｔ２０２３との間に生じる摩擦抵抗は、次のような攪拌部材Ｔ２０１５の動作を可能とする。すなわち、キャリッジＭ４００１が一方または他方に移動した際に、まずは、攪拌部材Ｔ２０１５の自由端側が先行して回動し、それから、その基端部側が支持部材Ｔ２０２３の軸部に沿って移動する。このような攪拌部材Ｔ２０１５の動作は、ポンプ効果を生み出して、インク収納室Ｔ２００１のインクを循環させることになる。さらに、本例の攪拌部材Ｔ２０１５は、その大きく動く自由端部が鉛直方向の下側に位置することにより、インク収納室Ｔ２００１内の下側に沈降したインクの顔料成分を攪拌しやすくなる。このような攪拌部材Ｔ２０１５の自由端部による撹拌と、攪拌部材Ｔ２０１５のポンプ効果と、によって、インク収納室Ｔ２００１のインク全体を充分に撹拌することができる。

また、攪拌部材Ｔ２０１５の動作の妨げとなる摩擦力を小さくすることにより、それをスムーズに動作させて効率的な攪拌を行うことが可能となる。さらに、容器本体Ｔ２０１７の内壁を一定量掘り込んで形成した凹部Ｔ２０３３内に、撹拌部材Ｔ２０１５を収納することにより、インク収納室Ｔ２００１のインクをほぼ完全に使い切ることができる。つまり、板部材Ｔ２０２２は、容器本体Ｔ２０１７の内壁に接近して、インク収納室Ｔ２００１のインクが使い切られるときの位置まで移動することが可能となる。

また、インクタンクの物流時、および小売店やユーザーにおける保管時には、図８に示すように、インクタンクＴ２０００が容器本体Ｔ２０１７側を下向きにして長時間放置される場合もある。このような場合にも図９に示すように、凸部Ｔ２０３４によって、容器本体Ｔ２０１７と撹拌部材Ｔ２０１５との間に隙間が形成されるため、攪拌部材Ｔ２０１５が容器本体Ｔ２０１７に密着することがない。したがって、このようなインクタンクＴ２０００を記録装置に装着した直後から、攪拌部材Ｔ２０１５の攪拌動作を行うことが可能となる。

このように、本実施形態のインクタンクは、インク収納室内の顔料インクを簡易な構成で効率良く攪拌させて、顔料成分の濃度を均一化することができ、さらに使用不可能となるインク量を減少させることができる。これらの結果、高品位の画像を記録することができ、かつインクを無駄なく消費して環境にやさしいインクタンクおよびインクジェット記録装置を安価に提供することができる。

［第２の実施形態］
図１０〜図１２は、本発明の第２の実施形態におけるインクタンクの説明図である。本実施形態は、攪拌機構の構成の一部および動作が前述した第１の実施形態と異なる。それ以外は、第１の実施形態と共通しているため、その説明は省略する。

（攪拌機構の構成）
第１の実施形態と同様に、インクタンクのインク収納室Ｔ２００１内には、ばね部材Ｔ２００５を挟んで２つのインクの攪拌機構が備えられている。２つの攪拌機構は同形状であって同様に動作するため、以下においては、一方の攪拌機構のみについて説明する。

図１０は、本例の攪拌機構を説明するための要部の分解斜視図である。

本例における攪拌機構は、容器本体Ｔ２０１７の内壁に設けられた凹部Ｔ２０３３、凸部Ｔ２０３４、流路Ｔ２０３５、および支持部Ｔ２０３６と、その支持部Ｔ２０３６に支持される攪拌部材Ｔ２０１５と、から構成されている。凹部Ｔ２０３３および凸部Ｔ２０３４については、前述の第１の実施形態と同様のため説明を省略する。

本例の攪拌部材Ｔ２０１５は板部材であり、その一端側に、容器本体Ｔ２０１７の支持部Ｔ２０３６と係合する支点軸Ｔ２０３７を有する。また、本例の攪拌部材Ｔ２０１５はステンレス材料により形成されているが、その材料は、これに限られるものではなく、比重がインクよりも大きければ樹脂材料等であっても良い。

支持部Ｔ２０３６は、攪拌部材Ｔ２０１５の支点軸Ｔ２０３７を回動可能に保持するためのアンダーカット部を有している。その支持部Ｔ２０３６に、攪拌部材Ｔ２０１５の支点軸Ｔ２０３７を強く押し込んではめ込むことにより、攪拌部材Ｔ２０１５は、インクタンクの製造後の物流時や使用時においても外れることはない。支持部Ｔ２０３６と支点軸Ｔ２０３７との間には、その支点軸Ｔ２０３７の径方向における微小な隙間が形成されている。これにより支持部Ｔ２０３６は、支点軸Ｔ２０３７を中心とする攪拌部材Ｔ２０１５回動を阻害することはない。

本実施形態においては、凹部Ｔ２０３３内に、重力方向において支持部Ｔ２０３６よりも上方にまで延在するように流路Ｔ２０３５が形成されている。本例の流路Ｔ２０３５は、その最深部が凹部Ｔ２０３３と同じ深さに位置し、その平面形状は四角形である。しかし、流路Ｔ２０３５の形状はこれに限られず、凹部Ｔ２０３３からインク収納室Ｔ２００１の上層部にまで延在する形状であればよい。

（攪拌機構の動作）
図１１（ａ），（ｂ），（ｃ）は、撹拌部材Ｔ２０１５の動作を説明するための断面図である。

図１１（ａ）は、攪拌部材Ｔ２０１５の第１の状態を示している。装置本体Ｍ１０００のキャリッジＭ４００１の一方向の移動に伴って、インクタンクＴ２０００が矢印Ｃ１方向に移動した場合、攪拌部材Ｔ２０１５は、慣性力により凹部Ｔ２０３３の一部と凹部Ｔ２０３３内の凸部Ｔ２０３４に押し付けられる。凸部Ｔ２０３４によって、攪拌部材Ｔ２０１５と容器本体Ｔ２０１７との間には隙間が形成されている。

図１１（ｂ）は、攪拌部材Ｔ２０１５の第２の状態を示している。キャリッジＭ４００１は往復運動を行うため、ある位置において反転して他方向に移動し始め、これに伴ってインクタンクＴ２０００が矢印Ｃ２方向に移動し始める。その際、慣性力により、攪拌部材Ｔ２０１５の自由端側が支点軸Ｔ２０３７を中心として矢印Ｄ１方向の回動を始める。その回動は、攪拌部材Ｔ２０１５の支点軸Ｔ２０３７と支持部Ｔ２０３６との隙間によって許容される。このような攪拌部材Ｔ２０１５の回動に伴って、攪拌部材Ｔ２０１５と容器本体Ｔ２０１７との間の隙間が拡大し、その隙間には、図９（ｂ）中の矢印Ｆ１のようにインクｉ５０００が流れ込む。

図１１（ｃ）は、攪拌部材Ｔ２０１５の第３の状態を示している。キャリッジＭ４００１が反転して再び一方向に移動し始めることにより、インクタンクＴ２０００が再び矢印Ｃ１方向の移動を始める。その際、慣性力により、攪拌部材Ｔ２０１５の自由端側が支点軸Ｔ２０３７を中心として矢印Ｄ２方向の回動を始める。そして、攪拌部材Ｔ２０１５が容器本体Ｔ２０１７の内壁に近づくにしたがって、それらの間に介在しているインクｉ５０００は、矢印Ｆ２、Ｆ３のように移動する。

このような攪拌部材Ｔ２０１５の回動によって、第３の状態から第一の状態に戻る。攪拌部材Ｔ２０１５は、キャリッジＭ４００１の往復運動に伴って、第１から第３の状態を繰り返してインクｉ５０００を撹拌する。

流路Ｔ２０３５は、重力方向において支持部Ｔ２０３６よりも上方の位置にまで延在するように形成されているため、図１１（ｃ）の状態において矢印Ｆ３のようなインクの流れを形成する。このようなインクの流れにより、より多くのインクｉ５０００をインク収納室Ｔ２００１の上層部へ誘導させることが可能となり、より効率的にインクｉ５０００を攪拌することができる。また、本実施形態における攪拌機構は、攪拌部材Ｔ２０１５の回動支点を定位置に固定的に設定した構成となっている。しかし、その攪拌部材Ｔ２０１５の回動支点は、前述した第１の実施形態のように移動可能に設定してもよく、この場合にも同様に効果を得ることができる。

図１２は、流路Ｔ２０３５の変形例を説明するための図である。

本例の流路Ｔ２０３５における上方側の幅Ｗ２は、その下方側の幅Ｗ１よりも小さく設定されており、流路Ｔ２０３５の幅は、インク収納室Ｔ２００１の上層部側に近付くほど狭くなっている。これにより、流路Ｔ２０３５におけるインク進入部の断面積Ｓ１とインク排出部の断面積Ｓ２との関係は、Ｓ１＞Ｓ２となっている。前者の断面積Ｓ１は、図１１（ｂ）中の矢印Ｆ１のようにインクが進入するときの流路Ｔ２０３５の下方側の断面積である。一方、後者の断面積Ｓ２は、図１１（ｃ）中の矢印Ｆ３のようにインクが排出されるときの流路Ｔ２０３５の上方側の断面積である。このように形成された流路Ｔ２０３５は、図１１（ｃ）のようにインクｉ５０００が流路Ｔ２０３５内を通過して矢印Ｆ３方向に移動するときに、インクｉ５０００の流速を高めて、攪拌効率をさらに向上させることができる。

このように本実施形態におけるインクタンクは、攪拌部材の回動支点が固定的に設定された攪拌機構を備える。本実施形態のインクタンクは、前述した実施形態と同様に、インク収納室内の顔料インクを簡易な構成で効率良く攪拌させて、顔料成分の濃度を均一化することができ、さらに使用不可能となるインク量を減少させることができる。これらの結果、高品位の画像を記録することができ、かつインクを無駄なく消費して環境にやさしいインクタンクおよびインクジェット記録装置を安価に提供することができる。

［他の実施形態］
前述した実施形態においては、撹拌部材がインクタンクの内壁との間に所定の隙間を確保するために、インクタンクの内壁に凸部を設けた。しかし、その隙間を確保するための構成は特に限定されるものではなく、要は、撹拌部材がインクタンクの内壁に最も接近したときに、それらの間に所定の隙間を形成することができればよい。例えば、撹拌部材またはインクタンクの内壁の少なくとも一方に突起部や段差を設けてもよい。

また撹拌部材の揺動中心（回動中心）は特に限定されるものではなく、インクタンクの使用姿勢におけるほぼ水平方向の他、ほぼ鉛直方向であってもよい。

また本発明は、インクジェット記録方式の他、種々の記録方式に用いられるインクタンクおよび記録装置として、広く適用することができる。

本発明の第１の実施形態におけるインクタンクの分解斜視図である。 図１のインクタンクにおける容器本体の拡大斜視図である。 図１のインクタンクの外観斜視図である。 （ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は、図１のインクタンクにおける攪拌部材の動作を説明するための図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。 （ａ）は、図４（ａ）中におけるＶａ部分の拡大図、（ｂ）は、図４（ｂ）中におけるＶｂ部分の拡大図である。 （ａ），（ｂ）は、図５（ａ），（ｂ）に対応する比較例の説明図である。 図１のインクタンクにおける攪拌部材の変形例を説明するための斜視図である。 図１のインクタンクの放置姿勢の一例を説明するための斜視図である。 図８のＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図である。 本発明の第２の実施形態におけるインクタンクの要部の分解斜視図である。 （ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は、図１０のインクタンクにおける攪拌部材の動作を説明するための断面図である。 図１０のインクタンクにおける流路の変形例を説明するための要部の分解斜視図である。 本発明を適用可能なインクジェット記録装置の斜視図である。 図１３のインクジェット記録装置における内部の機構部分の斜視図である。

符号の説明

Ｍ１０００ 記録装置
Ｍ４００１ キャリッジ
Ｔ２０００ インクタンク
Ｔ２００１ インク収納室
Ｔ２００２ インク供給口
Ｔ２００４ 可撓性フィルム
Ｔ２００５ ばね部材
Ｔ２０１５ 攪拌部材
Ｔ２０１７ 容器本体
Ｔ２０１８ 蓋部材
Ｔ２０２３ 支持部材
Ｔ２０２４ 抜け止め部
Ｔ２０２５ 凹部
Ｔ２０３３ 凹部
Ｔ２０３４ 凸部
Ｔ２０３５ 流路
Ｔ２０３６ 支持部
Ｔ２０３７ 支点軸
Ｔ２０３８ 凹部
ｉ５０００ インク

Claims (11)

1. インク収納室と、インクを撹拌する撹拌部材と、前記撹拌部材を揺動自在に支持する支持部と、前記インク収納室内のインクを外部に供給可能なインク供給口と、を具えたインクタンクにおいて、
   前記支持部は、前記撹拌部材を前記インク収納室の内壁に対して近接および離間する方向に揺動自在に支持し、
   前記撹拌部材が前記インク収納室の内壁に最も近接したときに、前記撹拌部材と前記内壁とが対向する面の間に隙間を形成する規制部を備え、
   前記内壁の、前記撹拌部材と前記内壁とが対向する位置に、前記撹拌部材の少なくとも一部を収納する凹部を設けたことを特徴とするインクタンク。
2. 前記規制部は、前記撹拌部材と前記内壁とが対向するおのおのの面の、少なくとも一方に設けられた突起であることを特徴とする請求項１に記載のインクタンク。
3. 前記内壁に、前記撹拌部材と前記内壁との間に介在するインクの流れを導く溝部を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のインクタンク。
4. 前記溝部は、前記支持部の方向にインクの流れを導くことを特徴とする請求項３に記載のインクタンク。
5. 前記溝部は、前記支持部の方向に向かうにしたがって断面積が小さくなることを特徴とする請求項４に記載のインクタンク。
6. 前記インク収納室が、インクを収納する可撓性部材と、前記可撓性部材を前記内壁から離間させる方向に付勢する付勢手段と、を備え
   前記撹拌部材は、前記内壁と前記可撓性部材の間に位置し、前記支持部に支持されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のインクタンク。
7. 前記可撓性部材と前記内壁は、前記インク収納室内におけるインク量の減少に伴って近接することを特徴とする請求項６に記載されたインクタンク。
8. 前記支持部は、前記撹拌部材の端部側に設けられた被支持部を支点として揺動自在に支持し、
   前記撹拌部材の前記被支持部は、前記支持部に沿って移動可能であることを特徴とした請求項１から７のいずれかに記載のインクタンク。
9. 前記インク収納室内に、顔料成分を含む顔料インクを収納してなることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のインクタンク。
10. 請求項１から９のいずれかに記載のインクタンクを装着可能な装着部を備え、前記装着部に装着された前記インクタンクの前記インク供給口から供給されるインクを用いて、記録媒体上に画像を記録可能な記録装置において、
    前記装着部に装着された前記インクタンクを往復移動させて、前記撹拌部材を慣性力により揺動させる移動手段を備えることを特徴とする記録装置。
11. 前記移動手段によって往復移動可能なキャリッジを備え、
    前記キャリッジは、前記装着部を備え、かつ前記インクタンクから供給されるインクを前記記録媒体に付与可能な記録ヘッドの装着が可能である
    ことを特徴とする請求項１０に記載の記録装置。

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