JP2010208264A - 液体収容容器 - Google Patents

Abstract

【課題】液体収容容器に収容されている液体の混合効率の向上。
【解決手段】インク収容室１１０は、インク導入口１１２、インク導出口１１４および複数のリブ１１６、１１７、１１８を備えている。複数のリブ１１６、１１７、１１８は、インクカートリッジ１をインクジェットプリンターに装着した状態で鉛直方向の高さの異なる略平行な板状部材である。複数のリブ１１６、１１７、１１８は、インク導出口１１４からインク導入口１１２に向けて、高さの高い順に設けられている。リブ１１６、１１７および１１８は、底面１１０ｂから鉛直上方に延伸するように、かつ、上面１１０ａから離れて設けられ、各リブ１１６、１１７、１１８には、鉛直下方に切り欠き１１６ａ、１１７ａ、１１８ａが形成されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、液体噴射装置へ供給する液体を収容する液体収容体に関する。

インクジェットプリンターなどの液体噴射装置に装着される液体収容体として、例えば、インクジェットプリンターに搭載されるインクカートリッジが利用されている。インクカートリッジとして、例えば、インクを収容するインク収容室が上下に分かれており、各インク収容室が連通部により連通したものがある。このようなインクカートリッジでは、放置された状態が続くと、インク成分が沈降し、下方のインクは濃度の高い濃いインクとなり、上方のインクは濃度の低い薄いインクとなる。このような場合、濃いインクと薄いインクとが攪拌・混合されず、インクジェットプリンターに供給されるインクの濃さにばらつきが生じる。この問題を解決するために、インクカートリッジは、例えば、連通部やインク収容室に、鉛直方向上下に延伸して設けられている一対の壁部を有し、その壁部の下方に切り欠きを形成することにより、壁部の下方を液体が流れる下流路と壁部の上方を下流路の流路抵抗よりも小さい流路抵抗で液体が流れる上流路とを形成するものがある。こうすることにより、液体は上下方向に流動し、沈降した濃いインクと浮上している薄いインクとが攪拌・混合されるので、液体噴射装置に供給されるインクの濃さのばらつきが抑制される（例えば、特許文献１）。

特開２００８−２２１８５３号公報

しかしながら、従来技術では、一対の壁部の高さが同じであるので、インク液面が上流路よりも低い位置となると、インクは下流路からしか流れなくなってしまい、混合されなくなる。このため、液体収容部の下方の濃いインクから先に液体噴射装置へ供給され、薄いインクは濃いインクの後から供給される。その結果、液体噴射装置に供給されるインクの濃さにばらつきが発生する。

本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、液体収容容器に収容されている液体の混合効率の向上を目的とする。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］
液体噴射装置に装着される液体収容容器であって、液体を収容する液体収容部であって、前記液体収容部の外部から前記液体収容部の内部に液体を導入する液体導入口と、前記液体収容部の内部から前記液体収容部の外部へ前記液体を導出する液体導出口と、を備える液体収容部と、前記液体導入口と前記液体導出口との間に設けられ、前記液体収容容器が前記液体噴射装置に装着された状態で鉛直方向に延伸する複数のリブと、を備え、前記複数のリブは、互いに前記鉛直方向の高さが異なるように形成され、前記液体導出口から前記液体導入口に向けて、高さの高い順に設けられている、液体収容容器。

適用例１の液体収容容器によれば、複数のリブは、互いに鉛直方向の高さが異なるように形成され、液体導出口から液体導入口に向けて、高さの高い順に設けられている。液体の液面が下がった場合にも、液体収容部内の上方の濃度の薄い液体（以降、単に薄い液体と呼ぶ）はリブの上方から液体導出口に向かって流れ、液体収容部内の下方の濃度の濃い液体（以降、単に濃い液体と呼ぶ）はリブの下方から液体導出口に向かって流れ、薄い液体と濃い液体とが混合されて液体導出口から導出される。よって、液体成分が沈降した結果、鉛直上下方向に層状に濃度が異なってしまう液体を、液体収容部内の液体がほぼ無くなるまで持続して混合させることができる。この結果、液体噴射装置に供給される液体の濃度のばらつきを抑制できる。

［適用例２］
適用例１の液体収容容器であって、前記液体収容部は、前記鉛直方向に対向する上面と底面を有し、前記複数のリブは、前記上面と前記底面との間に設けられている。適用例２の液体収容容器によれば、複数のリブは、液体収容部の上面と底面との間に延伸して設けられている。従って、簡易な構成で、液体の攪拌・混合を行うことができる。

［適用例３］
適用例２の液体収容容器であって、前記複数のリブの前記鉛直方向の上端は、前記上面と接さないように構成され、前記複数のリブは、前記下端の少なくとも一部が前記底面と接さないように構成されることで形成された開口部、または下端の近傍に前記リブの一部を切り欠いて形成された開口部を有するように構成されている。適用例３の液体収容容器によれば、液体収容容器の上方と下方とに、液体を流通させるための流路を構成できるとともに、流量を簡易に調整できる。

［適用例４］
適用例３の液体収容容器であって、前記複数のリブは、前記鉛直方向の上端と前記上面との間の空間の、前記鉛直方向の断面積が、前記開口部の面積よりも大きくなるように構成されている。適用例４の液体収容容器によれば、液体がリブの上方を流れる際の抵抗は、液体がリブの下方に形成されている開口部を流れる際の抵抗よりも小さくなるので、液体導出口からより遠い位置に存在する液体収容部の鉛直上方にある液体の、液体導出口へ向かう流れを促進できる。よって、液体導出口近傍における液体の混合効率を向上できる。

［適用例５］
適用例１ないし適用例４いずれかの液体収容容器であって、前記液体収容部は、前記鉛直方向に伸び、互いに向かい合う第１側面および第２側面を備え、前記複数のリブのうち高さの最も高い第１のリブは、前記第２側面に隣接して設けられており、前記複数のリブのうち高さの最も低い第２のリブは前記第１側面に隣接して設けられ、前記液体導出口は、前記第１のリブと前記第１側面との間に形成される空間の下方に設けられ、前記複数のリブは、前記第１のリブと前記第２側面との間の距離、前記複数のリブ間の距離、および、前記第２のリブと前記第１側面との間の距離のうち、前記第１のリブと前記第２側面との間の距離が最も狭くなるように設けられている。上方の液体成分と下方の液体成分との混合度合いは、第１のリブと第２側面との間の距離に依存する。適用例５の液体収容容器によれば、複数のリブのうち高さの最も高い第１のリブと第１のリブに隣接する第２側面との間に形成される空間の下方に液体導出口が設けられ、この空間の幅が他のリブおよび側面の間に形成される空間の幅よりも狭くなるように構成されているので、混合されずに流れ出す液体導出口直上の沈降インク量を少なくできる。よって、液体収容容器に収容されている液体が、例えばインクである場合には、色変化の度合いを抑制できる。

［適用例６］
適用例５の液体収容容器であって、前記複数のリブは、前記第１のリブと前記第２側面との間の空間の、前記液体収容容器が前記液体噴射装置に装着された状態における水平方向の断面積が、前記開口部の面積よりも大きくなるように構成されている。適用例６の液体収容容器によれば、第１のリブと第２側面との間に形成される空間の水平方向の断面積がリブの開口部の面積よりも大きいので、第１のリブと第２側面との間に形成される空間の、単位面積あたりの液体の流量は、第２の開口部の単位面積あたりの液体の流量よりも多い、すなわち、流路抵抗が小さい。よって、液体収容部内において最も上方の薄い液体を第１のリブと第２側面との間に形成される空間を介して積極的に液体導出口の方向へ流すことができる。液体がインクである場合には、上方のインクは薄いインクであり、下方のインクは濃度の濃いインクであるので、薄いインクを積極的に液体導出口へ流すことにより、濃いインクと薄いインクとの混合効率を向上できる。

［適用例７］
適用例１ないし適用例６いずれかの液体収容容器であって、前記液体収容部は、前記液体収容容器に複数備えられており、前記液体収容容器は、前記複数の液体収容部を接続する連通部を備え、前記複数のリブは、前記複数の液体収容部の少なくとも一つに設けられている。適用例７の液体収容容器によれば、複数のリブは、複数の液体収容部の少なくとも一つに設けられている。従って、液体収容容器全体として、の濃い液体と薄い液体とを混合できる。

［適用例８］
適用例７の液体収容容器であって、前記液体を前記液体噴射装置に供給する液体供給口を備え、前記複数のリブは、前記複数の液体収容部のうち、少なくとも、前記液体供給口の近傍に構成されている液体収容部内に設けられている。適用例８の液体収容容器によれば、複数のリブは、少なくとも液体供給口の近傍の液体収容部内に設けられている。従って、液体噴射装置に近い部位で、濃い液体と薄い液体とを混合できる。よって、液体供給装置に供給される液体の濃度のばらつきを抑制できる。

［適用例９］
適用例３の液体収容容器であって、前記開口部は、前記リブに形成された切り欠きにより構成されている。適用例９の液体収容容器によれば、開口部は、リブに形成された切り欠きにより構成されている。従って、簡易に開口部を構成できる。

［適用例１０］
適用例９の液体収容容器であって、隣接する２つの前記リブには、前記切り欠きが、前記鉛直方向に異なる位置に形成されている。適用例１０の液体収容容器によれば、隣接するリブの切り欠きが、鉛直方向に異なる位置に形成されている。従って、液体収容部の下方を流れる液体を上下方向に流動させることができる。よって、液体の攪拌・混合効率を向上させることができる。

［適用例１１］
適用例１ないし適用例１０いずれかの液体収容容器であって、前記液体は顔料インクである。顔料インクは比重の異なるインク成分が混在しているため比重の高いインク成分（濃度の濃いインク）が沈降しやすい。従って、適用例１１によれば、比重に応じて層状に沈降した液体を、混合した後に液体噴射装置に供給できるので、液体噴射装置から噴射される顔料インクの色変化を抑制できる。

本実施例に係る液体収容体としてのインクカートリッジの外観斜視図。 図１に示す本実施例に係るインクカートリッジを裏面から見た外観斜視図。 図１に対応する本実施例に係るインクカートリッジの分解斜視図。 実施例におけるカートリッジ本体１０の平面図。 実施例におけるカートリッジ本体１０の平面図。 実施例におけるカートリッジ本体１０の部分拡大図。 実施例における液体供給部５０へのインク供給に伴うインク収容室１１０でのインクの混合について説明する説明図。 本実施例に係るインクカートリッジをカートリッジ装着部に取り付けた状態を示す図。 変形例における切り欠きの位置について例示するインク収容室１１０の部分拡大図。

Ａ．インクカートリッジの構成：
図１は本実施例に係る液体収容体としてのインクカートリッジの外観斜視図である。図２は図１に示す本実施例に係るインクカートリッジを裏面から見た外観斜視図である。図３は図１に対応する本実施例に係るインクカートリッジの分解斜視図である。なお、図１〜図３には、インクカートリッジの姿勢（方向）を特定するために、互いに直交するＸＹＺ軸が図示されている。インクカートリッジ１は、内部に液体のインクを収容する。

図１および図２に示すようにインクカートリッジ１は、略直方体形状を有し、上面１ａ、底面１ｂ、右側面（第１側面）１ｃ、左側面（第２側面）１ｄ、正面（第３側面）１ｅ、背面（第４側面）１ｆから構成されている。上面１ａはＺ軸正方向側の面、底面１ｂはＺ軸負方向側の面、右側面１ｃはＸ軸正方向側の面、左側面１ｄはＸ軸負方向側の面、正面１ｅはＹ軸正方向側の面、背面１ｆはＹ軸負方向側の面に当たる。上面１ａと底面１ｂ、第１側面１ｃと第２側面１ｄ、第３側面１ｅと第４側面１ｆが、それぞれ対向している。上面１ａと底面１ｂは、第１〜第４側面１ｃ〜１ｆと交わる面である。第１側面１ｃと第２側面１ｄは、上面１ａ、底面１ｂ、第３側面１ｅ、第４側面１ｆと交わる面である。なお、各面１ａ〜１ｆのある側を、それぞれ上面側、底面側、右側面側、左側面側、正面側、背面側とも呼ぶ。

底面１ｂには、インクジェットプリンターにインクを供給するための供給孔を有する液体供給部５０が設けられている。底面１ｂには、さらに、インクカートリッジ１の内部に大気を導入するための大気開放口１４２が開口している（図３）。液体供給部５０、大気開放口１４２は、インクカートリッジ１が未使用のときには、それぞれ封止フィルム５４、９０によって封止されている。このうち、封止フィルム９０は、インクカートリッジ１がインクジェットプリンターに装着される前にユーザによって剥離される。これにより、大気開放口１４２を介してインクカートリッジ１の内部に設けられたインク収容室がインクカートリッジ１の外部と連通し、その内部に大気が導入される。また、封止フィルム５４は、インクカートリッジ１がインクジェットプリンターに装着された際に、プリンターに備えられたインク供給針によって破られるように構成されている。

図３に示すように、インクカートリッジ１は、カートリッジ本体１０と、カートリッジ本体１０の正面側を覆う蓋部材２０とを有している。カートリッジ本体１０の正面側には、インクを収容する３つのインク収容室１００、１１０、１２０と、大気とインク収容室とを連通する大気連通部として機能する大気導入部１４０と、複数のリブ１１６、１１７、１１８、１２６、１２７、１２８が形成されている。カートリッジ本体１０と蓋部材２０との間には、図３に示すように、カートリッジ本体１０の正面側を覆うフィルム８０が設けられている。

インク収容室１００、１１０、１２０の構成およびインクの流れについて、図４〜図６を参照して説明する。図４及び図５は、実施例におけるカートリッジ本体１０の平面図である。図４は、カートリッジ本体１０を正面側から見た図であり、図５は、カートリッジ本体１０を背面側から見た図である。図６は、実施例におけるカートリッジ本体１０の部分拡大図である。

図４に示すように、第１インク収容室１００は、大気導入口１０２、インク導出口１０４を備えている。第２インク収容室１１０は、インク導入口１１２、インク導出口１１４および複数のリブ１１６、１１７、１１８を備えている。第３インク収容室１２０は、インク導入口１２２、インク導出口１２４および複数のリブ１２６、１２７、１２８を備えている。また、大気導入部１４０は、大気開放口１４２と、収容室連通孔１４４を備える。フィルム８０（図３）がカートリッジ本体１０のリブ１１６、１１７、１１８、１２６、１２７、１２８の正面側の端面に隙間が生じないように貼り付けられると、リブ１１６、１１７、１１８、１２６、１２７、１２８とフィルム８０により、インクや大気が流動するための連通部（流路）が、インクカートリッジ１の内部に形成される。また、外表面フィルム６０は、カートリッジ本体１０の背面側の略全体を覆うように貼り付けられる。

第２インク収容室１１０は、上面１１０ａ、底面１１０ｂ、右側面（第１側面）１１０ｃ、左側面（第２側面）１１０ｄ、および、正面（第３側面）１１０ｅ、背面（第４側面）１１０ｆとから構成されている。正面（第３側面）１１０ｅはフィルム８０によって、背面（第４側面）１１０ｆはフィルム６０によって形成されている。上面１１０ａはＺ軸正方向側の面、底面１１０ｂはＺ軸負方向側の面、右側面１１０ｃはＸ軸正方向側の面、左側面１１０ｄはＸ軸負方向側の面、正面１１０ｅはＹ軸正方向側の面、背面１１０ｆはＹ軸負方向側の面に当たる。上面１１０ａと底面１１０ｂ、第１側面１１０ｃと第２側面１１０ｄ、第３側面１１０ｅと第４側面１１０ｆが、それぞれ対向している。上面１１０ａと底面１１０ｂは、鉛直方向（図面Ｚ方向）に対向している。上面１１０ａと底面１１０ｂは、第１〜第４側面１１０ｃ〜１１０ｆと交わる面である。第１側面１１０ｃと第２側面１１０ｄは、上面１１０ａ、底面１１０ｂ、第３側面１１０ｅ、第４側面１１０ｆと交わる面である。複数のリブ１１６、１１７、１１８は、インクカートリッジ１をインクジェットプリンターに装着した状態で鉛直方向（図面Ｚ方向）の高さの異なる略平行な板状部材である。鉛直方向とはインクカートリッジ１をインクジェットプリンターに装着した状態における上下方向（±Ｚ方向）を表し、水平方向とは、インクカートリッジ１をインクジェットプリンターに装着した状態における左右方向（±Ｘ方向）を表す。上面１１０ａ、底面１１０ｂ、右側面１１０ｃ、左側面１１０ｄ、リブ１１６、１１７、１１８の奥行（Ｙ軸方向の長さ）は同一である。

複数のリブ１１６、１１７、１１８は、インク導出口１１４からインク導入口１１２に（＋Ｘ方向に）向かうに従って、高さの高い順（＋Ｚ方向の大きさが大きい順）に設けられている。換言すれば、複数のリブ１１６、１１７、１１８は、インク導出口１１４からインク導入口１１２に（＋Ｘ方向に）向かうに従って、この順番に設けられており、かつ鉛直方向にこの順番で高さが低くなるように設けられている。実施例において、リブ１１６、１１７および１１８は、底面１１０ｂから鉛直上方に延伸するように、かつ、上面１１０ａから離れて（換言すれば、上面１１０ａと接さないように）設けられている。また、図６に示すように、各リブ１１６、１１７、１１８には、鉛直下方を切り欠いた切り欠き１１６ａ、１１７ａ、１１８ａが形成されている。これらの切り欠き１１６ａ、１１７ａ、１１８ａは、特許請求の範囲の「開口部」に当たる。

リブの上端と上面１１０ａとの間の空間を含むインク収容室１１０の上方の空間２００、切り欠き１１６ａ、１１７ａ、１１８ａと底面１１０ｂとの間の空間を含むインク収容室１１０の底面近傍の下方の空間２１０、リブ１１６と左側面１１０ｄとの間に形成される空間２２０、各リブ間の空間およびリブ１１８と右側面１１０ｃとの間の空間は、それぞれ、インク導入口１１２からインク導出口１１４に向けてインクを流通させるためのインクの流路として機能する。実施例では、特に、上方の空間２００、下方の空間２１０、空間２２０を、それぞれ、上流路２００、下流路２１０、中流路２２０と呼ぶ。インク導出口１１４から離れた位置であるインク収容室１１０の上方に存在するインクを積極的にインク導出口１１４まで導くために、上流路２００の流路抵抗が下流路２１０の流路抵抗よりも小さいことが好ましい。実施例では、複数のリブ１１６、１１７、１１８は、上流路２００の最小断面積、すなわち、鉛直方向に最も高いリブ１１６と上面１１０ａとの間の鉛直方向の断面積Ｓ１が、下流路２１０の最小断面積、すなわち、切り欠き１１６ａの面積Ｓ２よりも大きくなるように構成することにより、上流路２００の流路抵抗が下流路２１０の流路抵抗よりも小さくなるように構成している。

また、インク収容室１１０のインク導出口１１４は、中流路２２０の鉛直方向下方に設けられている。中流路２２０の流路抵抗は、下流路２１０の流路抵抗よりも小さくなるように構成されていることが好ましい。実施例では、中流路２２０の水平方向の断面積Ｓ３が下流路２１０の面積Ｓ２よりも大きくなるように構成することにより、中流路２２０の流路抵抗が、下流路２１０の流路抵抗よりも小さくなるようにしている。

また、複数のリブ１１６、１１７、１１８は、左側面１１０ｄとこれに隣接するリブ１１６との間の水平方向の距離ｄ１（中流路２２０の水平方向の幅）、リブ１１６とリブ１１７の間の距離ｄ２、リブ１１７とリブ１１８の間の距離ｄ３、リブ１１８と右側面１１０ｃの間の距離ｄ４のうち、高さの最も高いリブ１１６と、リブ１１６に隣接する左側面１１０ｄとの間の距離ｄ１が最も狭くなるように設けられている。距離ｄ１＜距離ｄ２、ｄ３、ｄ４とすることにより、リブ１１６と左側面１１０ｄの間の下方に沈降している濃いインクを少なくする事ができ、更に早い時期に消費する事ができるため、すぐにインク収容室１１０の上方に浮上している薄いインクが上流路２００を流れて中流路２２０に流れ込み、下流路２１０からインク導出口１１４に向かって流れてくる濃いインクと混合され、インク収容室１２０に供給されるようになる。

第３インク収容室１２０も、第２インク収容室１１０と同様に、インクカートリッジ１をインクジェットプリンターに装着した状態で鉛直方向に延伸した高さの異なる略平行な複数のリブ１２６、１２７、１２８を備え、各リブ１２６、１２７、１２８は、インク導出口１２４からインク導入口１２２に向けて、高さの高い順に設けられている。また、第２インク収容室１１０と同様、第３インク収容室１２０の上方に上流路２５０が形成され、第３インク収容室１２０の下方に下流路２６０が形成され、リブ１２６と左側面との間に中流路２７０が形成される。そして、中流路２７０の鉛直下方となる位置にインク導出口１２４が形成されており、そこから鉛直下方にインクが流れ出るように構成されている。

流路１７０は、カートリッジ本体１０の内部に設けられており、インク導出口１２４と液体供給部５０とを連通しており、第３インク収容室１２０から液体供給部５０へインクを供給する流路として機能している。

また、図５に示すように、カートリッジ本体１０の背面側には、複数の溝１６０、１６２、１６４が形成されている。これらの溝１６０、１６２、１６４は、外表面フィルム６０が貼り付けられたときに、カートリッジ本体１０と外表面フィルム６０との間に、各種の流路、例えば、インクや大気が流動するための流路を形成する。溝１６０は、収容室連通孔１４４と大気導入口１０２とを連通しており、溝１６２は、インク導出口１０４とインク導入口１１２とを連通しており、溝１６４は、インク導出口１１４とインク導入口１２２とを連通する流路として機能している。

大気開放口１４２が大気と連通している状態で、インクジェットプリンターが印刷を開始すると、液体供給部５０からインク供給針を介してインクジェットプリンターの記録ヘッドへインクが供給される。液体供給部５０からインクが供給されると、第３インク収容室１２０からインク導出口１２４を介して液体供給部５０へインクが流れ込み、液体供給部５０に挿入されたインク供給針にインクが供給される。

このインクの流れに応じて、第２インク収容室１１０のインクが、インク導出口１１４、溝１６４およびインク導入口１２２を介して第３インク収容室１２０に供給され、第１インク収容室１００のインクが、インク導出口１０４、溝１６２およびインク導入口１１２を介して第２インク収容室１１０に供給される。第１インク収容室１００のインクの消費に伴い大気導入部１４０内の空気が収容室連通孔１４４、溝１６０および大気導入口１０２を介して、第１インク収容室１００へ流入する。液体供給部５０からインクジェットプリンターの記録ヘッドへインクが供給されるに従って第１インク収容室１００の液面が下がるが、インク導出口１０４は第１インク収容室１００の下方に設けられているので、第１インク収容室１００内の全インクが第２インク収容室１１０へ移動する（第１インク収容室１００のインクが全て消費される）まで第２インク収容室１１０には空気が流入しない。

第１インク収容室１００のインクが全て消費され、第２インク収容室１１０のインクが消費され始めると、インク導出口１０４、溝１６２およびインク導入口１１２を介して第１インク収容室１００内の空気が第２インク収容室１１０に流入する。同様に、第２インク収容室１１０内のインクが全て消費され、第３インク収容室１２０のインクが消費され始めると、インク導出口１１４、溝１６４およびインク導入口１２２を介して第２インク収容室１１０内の空気が第３インク収容室１２０内に流入する。つまり、第１インク収容室１００、第２インク収容室１１０、第３インク収容室１２０の順番に、カートリッジ本体１０内のインクが消費されていく。

Ｂ．インクの混合について：
以上説明したカートリッジ本体１０の第２インク収容室１１０において、どのようにインクが混合され供給されるかについて、図７を参照して説明する。図７は、実施例における液体供給部５０へのインク供給に伴う第２インク収容室１１０でのインクの混合について説明する説明図である。図７（ａ）は、第２インク収容室１１０にインクが充填されている状態を示している。インクカートリッジ１内には顔料インクが収容されている。顔料インクに含まれる顔料は沈降し易いので、各インク収容室１００、１１０、１２０内の下方のインクは濃度が高い濃いインクとなり、上方のインクは、濃度の低い薄いインクとなる。以降、インクカートリッジ１内の下方に存在する濃度の高いインクを単に「濃いインク」と呼び、上方に存在する濃度の低いインクを単に「薄いインク」と呼ぶ。

プリンターにインクカートリッジ１が装着された状態でインクの供給が行われない期間が長期間に亘ると、インク成分が沈降し、図７（ａ）に示すように、下方のインクは濃いインク３００となり、上方のインクは薄いインク３１０となる。第１インク収容室１００のインクが残っている状態で、液体供給部５０へインクの供給が開始されると、第２インク収容室１１０内のインクが第３インク収容室１２０へ供給され、第２インク収容室１１０内のインクが第２インク収容室１１０へ供給される。このとき、第２インク収容室１１０内では、上方の薄いインク３１０が、上流路２００、中流路２２０を介してインク導出口１１４へ向かって流れ、下方の濃いインク３００が下流路２１０を介してインク導出口１１４に向かって流れる。

上流路２００、中流路２２０を介してインク導出口１１４近傍へ流れてきた薄いインク３１０は、下流路２１０からインク導出口１１４近傍へ流れてきた濃いインク３００と混合され、適切な色濃度となって第３インク収容室１２０へ供給される。

第１インク収容室１００のインクが全て消費された後、第２インク収容室１１０に収容されているインクが消費され始めると、これに伴い、インクの液面Ｓが下がり、図７（ｂ）に示すように、高さの最も高いリブ１１６の高さよりも低い位置Ｐ１となる。この状態では、この図７（ｂ）に示す状態になると、上流路２００から中流路２２０へ薄いインク３１０が流れ込まなくなり、上方に滞留する薄いインク３１０も下流路２１０からインク導出口１１４に向けて流れるようになる。この際、薄いインク３１０は矢印Ｒ３に示すように、上流路２００からリブ１１６とリブ１１７の間に流れ込み、濃いインク３００は矢印Ｒ４に示すように、リブ１１７の切り欠き１１７ａからリブ１１６とリブ１１７の間に流れる。この結果、リブ１１６とリブ１１７の間で濃いインク３００と薄いインク３１０とが混合され、混合されたインクがリブ１１６の切り欠き１１６ａを通ってインク導出口１１４に流れ、第３インク収容室１２０へ供給される。

図７（ｂ）の状態から、更に、第２インク収容室１１０内のインクが消費されると、インクの液面Ｓが下がり、図７（ｃ）に示すように、中間の高さのリブ１１７の高さよりも低い位置Ｐ２となる。この図７（ｃ）に示す状態になると、上流路２００から、リブ１１６とリブ１１７の間へ薄いインク３１０が流れ込まなくなる。この状態では、薄いインク３１０は矢印Ｒ５に示すように、上流路２００からリブ１１７とリブ１１８の間に流れ込み、濃いインク３００は矢印Ｒ６に示すように、リブ１１８の切り欠き１１８ａを介してリブ１１７とリブ１１８の間に流れ込む。この結果、リブ１１７とリブ１１８の間で濃いインク３００と薄いインク３１０とが混合され、混合されたインクが下流路２１０を流れ、インク導出口１１４を介して第３インク収容室１２０へ供給される。第３インク収容室１２０内のインクも、第２インク収容室１１０のインクと同じように、混合されながら液体供給部５０へ供給される。

なお、図７では、濃いインク３００と薄いインク３１０とが２層に分離しているように示しているが、実際には、濃いインク３００の中でもより下方にはより濃度の高いインクがあり、より上方にはより薄いインクが存在することになる。従って、実施例のように、高さの異なる複数のリブを設けることにより、鉛直方向の高さに応じて濃度分布が異なるインクを、効率的に混合させることができる。例えば、最も濃いインクと最も薄いインクが混合されてインク導出口１１４から導出され、次に中程度の濃いインクと中程度の薄いインクが混合されてインク導出口１１４から導出され、次に、濃いインクの中でも比較的薄目の濃いインクが薄いインクの中でも比較的濃い目の薄いインクとが混合されてインク導出口１１４から導出される。このように、インク導出口１１４から導出されるインクの濃度がほぼ一定に維持される。

図８は本実施例に係るインクカートリッジをプリンター内部のカートリッジ装着部に取り付けた状態を示す図である。図８に示すように、インクカートリッジ１は、例えば、インクジェットプリンターのカートリッジ装着部４００に装着され、インクジェットプリンターにインクを供給する。なお、カートリッジ装着部４００は、プリンターのキャリッジに設けられている場合（いわゆる、オンキャリッジ）と、キャリッジとは別の場所に設けられている場合（いわゆる、オフキャリッジ）とがある。

以上説明した実施例のインクカートリッジ１によれば、複数のリブ１１６、１１７、１１８が、上流路２００の流路抵抗が下流路２１０の流路抵抗よりも小さくなるように構成されているとともに、互いに鉛直方向の高さが異なるように形成され、インク導出口１１４からインク導入口１１２に向けて、高さの高い順に設けられている。従って、インクの液面が下がった場合にも、インク収容室１１０内の上方の薄いインクは上流路２００を介してインク導出口１１４に向かって流れ、インク収容室１１０内の下方の濃度の濃いインクは下方の開口部である切り欠き１１６ａ、１１７ａ、１１８ａを含む空間２１０を介してインク導出口１１４に向かって流れる。この結果、薄いインクと濃いインクとが混合されて、インク導出口１１４から導出される。よって、カートリッジ装着部４００に装着された状態で放置された結果、鉛直上下方向に濃度別に層状に濃さが異なってしまうインクを、インクカートリッジ１内にインクがほぼ無くなるまで持続して混合させて導出させることができる。この結果、インクジェットプリンターに供給されるインクの濃度のばらつきを抑制できる。

また、複数のリブ１１、１１７、１１８は、鉛直方向の上端が上面１１０ａと接さないように、かつ、下端が底面１１０ｂと接するとともに、開口部であるリブ１１６ａ、１１７ａ、１１８ａを有するように構成されている。よって、液体収容容器の上方と下方とに、液体を流通させるための流路２００、２１０を構成できるとともに、リブの上端と上面との間の距離およびリブの下方に形成されている切り欠きの大きさを調整することにより、流量を簡易に調整できる。

また、最も背の高いリブ１１６の上端と上面１１０ａとの間の鉛直方向の断面積Ｓ１が切り欠き１１６ａ、１１７ａ、１１８ａの面積Ｓ２よりも大きくなるように構成されている。従って、インクが上流路２００を流れる際の抵抗は、インクが下流路２１０を流れる際の抵抗よりも小さくなるので、インク収容室１１０の鉛直上方の、インク導出口１１４からより遠い位置に存在する薄いインクについて、インク導出口１１４へ向かう流れを促進できる。よって、インク導出口１１４近傍で薄いインクと濃いインクとの混合効率を向上できる。

また、中流路２２０の幅ｄ１が、他のリブおよび側面間の距離ｄ２、ｄ３、ｄ４より狭くなるように、かつ、中流路２２０の下方にインク導出口１１４が設けられている。これにより、混合されずに流れ出すインク導出口直上の沈降インク量を少なくできる。よって、インクジェットプリンターに供給されるインクの色変化を抑制できる。

また、中流路２２０の水平方向の断面積Ｓ３を切り欠き１１６ａ、１１７ａ、１１８ａの面積Ｓ２よりも大きく構成することにより、中流路２２０の流路抵抗が、下流路２１０の流路抵抗よりも小さくなるように構成されている。従って、インクカートリッジ１内において最も上方に浮上している薄いインクを、中流路２２０を介して積極的にインク導出口１１４の方向へ流すことができる。よって、インクと薄いインクとの混合効率を向上できる。

また、実施例では、下流路２１０を、リブに形成された切り欠きにより構成している。従って、簡易に下流路２１０を構成できる。

Ｃ．変形例：
（１）実施例では、隣接するリブ１１６、１１７、１１８の切り欠き１１６ａ、１１７ａ、１１８ａの位置が鉛直方向に略同位置に形成されているが、例えば、切り欠きの位置が鉛直方向に異なる位置に形成されていてもよい。図９は、変形例における切り欠きの位置について例示するインク収容室１１０の部分拡大図である。図９に示すように、下流路２１０を形成するリブ１１６の切り欠き１１６ｂ、リブ１１７の切り欠き１１７ｂ、リブ１１８の切り欠き１１８ｂについて、隣接する切り欠き同士が、鉛直方向に異なる位置に形成されている。すなわち、切り欠き１１６ｂと切り欠き１１７ｂ、切り欠き１１７ｂと切り欠き１１８ｂとが鉛直方向に異なる位置に形成されている。このように形成することにより、下流路２１０において、インクを上下方向に移動させつつ流すことができる。よって、インクの攪拌・混合効率を向上させることができる。

（２）実施例では、第２インク収容室１１０、第３インク収容室１２０の２つのインク収容室にリブが設けられているものとしたが、例えば、リブは、少なくとも一つのインク収容室に設けられていればよい。どのインク収容室にリブが位置していても、カートリッジ本体１０全体としてインクの混合効率を向上できる。また、インクの流れについて大気開放口１４２側を上流側、液体供給部５０側を下流側とし、この流れに沿って複数のインク収容室を設けた場合、リブは、より下流側に位置するインク収容室に設けられていることが好ましい。より下流側に位置するインク収容室にリブを設ければ、インクジェットプリンターの記録ヘッドにより近い部位で、上方に浮上している薄いインクと下方に沈降した濃いインクとを混合できるので、インクジェットプリンターに対して、薄いインクと濃いインクとが適切に混合された液体を供給できる。なお、実施例では、３つのインク収容室１００、１１０、１２０を設けていたが、その数は３つに限られず、２つ、あるいは４つ以上であっても良い。

（３）実施例では、下流路２１０を切り欠きにより形成しているが、切り欠きを形成せず、底面から離れてリブを設けて下方に開口部を形成してもよい。この場合、上流路２００の流路抵抗を下流路２１０の流路抵抗よりも小さく構成するために、下方の開口部の鉛直方向の高さが上方の開口部１３０、１３１、１３３の鉛直方向の高さよりも低くなるように構成したり、流路上に抵抗となる部材（例えば複数の突状部材）を設けたりすることが好ましい。

（４）実施例では、リブ１１６、１１７、１１８は上面１１０ａとは接さないように設けられることにより、上流路２００がリブ１１６、１１７、１１８と上面１１０ａの間に構成されているが、リブ１１６、１１７、１１８を底面１１０ｂから上面１１０ａまで延伸させるとともに、下方だけでなく上方も切り欠いて切り欠きを形成することにより上流路２００を構成してもよい。また、切り欠きではなく、リブを貫通するように刳りぬいて開口部を形成してもよい。この場合、開口部が、リブの高さが低くなるに連れて広くなる、あるいは、開口部の下端部が、リブの高さが低くなるに連れて低くなるように構成すれば、インクの液面が下がった場合にも、実施例とほぼ同一の効果を得られる。

（５）実施例では、インクカートリッジ１は略直方体形状であったが、直方体の角を切り欠いたり、角を丸めたり、面１ａ〜１ｆを傾けたり（例えば面１ａを側面１ｃや１ｄに対して９０度以外の角度で交わらせたり）することで、その外観の形状を変更しても構わない。また、実施例では、インクカートリッジ１はカートリッジ本体１０、カートリッジ本体１０の正面側を覆う蓋部材２０、フィルム６０、８０によって概略構成されていたが、インクカートリッジ１を構成する部品の材料、数、形状等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で適宜変更することが可能である。

（６）上記各実施例ではインクカートリッジ１について説明してきたが、本発明は、液体噴射装置に装着される液体収容容器に適用可能であり、微小量の液滴を吐出させる液体噴射ヘッド等を備える各種の液体噴射装置に適用可能である。なお、液滴とは、上記液体噴射装置から吐出される液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう液体とは、実施例で説明した顔料インクのように液体収容部内で濃度の差が生じる可能性があり、かつ液体噴射装置が噴射させることができるような材料であれば良い。例えば、物質が液相であるときの状態のものであれば良く、粘性の高い又は低い液状態、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）のような流状態、また物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散または混合されたものなどを含む。また、液体の代表的な例としては上記実施例の形態で説明したようなインクや液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インクおよび油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種液体組成物を包含するものとする。液体噴射装置の具体例としては、例えば液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ、面発光ディスプレイ、カラーフィルタの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散または溶解のかたちで含む液体を噴射する液体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を噴射する液体噴射装置、捺染装置やマイクロディスペンサ等であってもよい。さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体噴射装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する液体噴射装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する液体噴射装置用の液体収容容器として採用しても良い。そして、これらのうちいずれか一種の噴射装置への液体収容容器に本発明を適用することができる。

以上、本発明の種々の実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成をとることができる。

１０…カートリッジ本体、２０…蓋部材、５０…液体供給部、５４…封止フィルム、６０…外表面フィルム、８０…フィルム、９０…封止フィルム、１００…インク収容室、１０２…大気導入口、１０４…インク導出口、１１０…インク収容室、１１０ａ…上面、１１０ｂ…底面、１１０ｃ…右側面、１１０ｄ…左側面、１１０ｅ…正面、１１０ｆ…背面、１１２…インク導入口、１１４…インク導出口、１１６、１１７、１１８…リブ、１３０、１３１、１３３…開口部、１２０…インク収容室、１２２…インク導入口、１２４…インク導出口、１２６、１２７、１２８…リブ、１４０…大気導入部、１４２…大気開放口、１４４…収容室連通孔、１６０、１６２、１６４…溝、１７０…流路、２００…上流路、２１０…下流路、２２０…中流路、２５０…上流路、２６０…下流路、２７０…中流路、４００…カートリッジ装着部

Claims (11)

1. 液体噴射装置に装着される液体収容容器であって、
   液体を収容する液体収容部であって、前記液体収容部の外部から前記液体収容部の内部に液体を導入する液体導入口と、前記液体収容部の内部から前記液体収容部の外部へ前記液体を導出する液体導出口と、を備える液体収容部と、
   前記液体導入口と前記液体導出口との間に設けられ、前記液体収容容器が前記液体噴射装置に装着された状態で鉛直方向に延伸する複数のリブと、
   を備え、
   前記複数のリブは、互いに前記鉛直方向の高さが異なるように形成され、前記液体導出口から前記液体導入口に向けて、高さの高い順に設けられている、
   液体収容容器。
2. 請求項１記載の液体収容容器であって、
   前記液体収容部は、前記鉛直方向に対向する上面と底面を有し、
   前記複数のリブは、前記上面と前記底面との間に設けられている、
   液体収容容器。
3. 請求項２記載の液体収容容器であって、
   前記複数のリブの前記鉛直方向の上端は、前記上面と接さないように構成され、
   前記複数のリブは、前記下端の少なくとも一部が前記底面と接さないように構成されることで形成された開口部、または下端の近傍に前記リブの一部を切り欠いて形成された開口部を有するように構成されている、
   液体収容容器。
4. 請求項３記載の液体収容容器であって、
   前記複数のリブは、前記鉛直方向の上端と前記上面との間の空間の、前記鉛直方向の断面積が、前記開口部の面積よりも大きくなるように構成されている、
   液体収容容器。
5. 請求項１ないし請求項４いずれか記載の液体収容容器であって、
   前記液体収容部は、前記鉛直方向に伸び、互いに向かい合う第１側面および第２側面を備え、
   前記複数のリブのうち高さの最も高い第１のリブは、前記第２側面に隣接して設けられており、前記複数のリブのうち高さの最も低い第２のリブは前記第１側面に隣接して設けられ、
   前記液体導出口は、前記第１のリブと前記第２側面との間に形成される空間の下方に設けられ、
   前記複数のリブは、前記第１のリブと前記第２側面との間の距離、前記複数のリブ間の距離、および、前記第２のリブと前記第１側面との間の距離のうち、前記第１のリブと前記第２側面との間の距離が最も狭くなるように設けられている、
   液体収容容器。
6. 請求項５記載の液体収容容器であって、
   前記複数のリブは、前記第１のリブと前記第２側面との間の空間の、前記液体収容容器が前記液体噴射装置に装着された状態における水平方向の断面積が、前記開口部の面積よりも大きくなるように構成されている、
   液体収容容器。
7. 請求項１ないし請求項６いずれか記載の液体収容容器であって、
   前記液体収容部は、前記液体収容容器に複数備えられており、
   前記液体収容容器は、前記複数の液体収容部を接続する連通部を備え、
   前記複数のリブは、前記複数の液体収容部の少なくとも一つに設けられている、
   液体収容容器。
8. 請求項７記載の液体収容容器であって、
   前記液体を前記液体噴射装置に供給する液体供給口を備え、
   前記複数のリブは、前記複数の液体収容部のうち、少なくとも、前記液体供給口の近傍に構成されている液体収容部内に設けられている、
   液体収容容器。
9. 請求項３記載の液体収容容器であって、
   前記開口部は、前記リブに形成された切り欠きにより構成されている、
   液体収容容器。
10. 請求項９記載の液体収容容器であって、
    隣接する２つの前記リブには、前記切り欠きが、前記鉛直方向に異なる位置に形成されている、
    液体収容容器。
11. 請求項１ないし請求項１０いずれか記載の液体収容容器であって、
    前記液体は顔料インクである、
    液体収容容器。

Images