JP4646745B2 - インクタンク - Google Patents

Description

本発明は、インクタンクに関するものである。

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１，２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２には、内部に、弾性変形を伴って揺動自在の撹拌体を備えたインクタンクが記載されており、その撹拌体は、インクタンクの上部内面のほぼ中央部分から垂下する形状となっている。その撹拌体も、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２には、インクタンク内に、その底面上を自由に移動可能な撹拌体を備えた構成も記載されている。その撹拌体は、キャリッジの往復運動によって、インクタンクの底面上を自由に移動することになる。

特開２００４−２１６７６１号公報 特開２００５−０６６５２０号公報

しかしながら、特許文献１，２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。

まず、特許文献１に記載のインクタンクは、インクタンク内のほぼ中央部分を中心として撹拌体が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。

一方、特許文献２に記載のインクタンクにおいて、インクタンクの上部内面のほぼ中央部分から垂下する撹拌体を備えるものは、インクタンク内のほぼ中央部分を中心として撹拌体が一方向および他方向に同様に揺動する。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、特許文献１のインクタンクと同様に、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。そのため、特許文献１のインクタンクと同様の問題がある。また、撹拌体を大きく弾性変形させるためにキャリッジの加速度を大きく設定した場合には、キャリッジの駆動モーターの大型化および高価格化を招き、また記録装置の振動も大きくなるおそれがある。また特許文献２に記載のインクタンクにおいて、その底面上を自由に移動可能な撹拌体を備えたものは、その撹拌体がインクタンク内のインクの上層部分から離れているため、その上層部分に対しての撹拌性能が劣るという問題がある。

このような特許文献１および２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を提供することにある。

本発明のインクタンクは、インクを収納可能に構成されたインク収納室であって、該インク収納室を構成する筐体の内壁と、該内壁を覆いインクの消費に応じ変形する可撓性部材と、該可撓性部材に作用して負圧を発生させる弾性部材と、を備えたインク収納室と、前記インク収納室の内部に配された前記インクを撹拌するために利用される撹拌部材と、前記インク収納室を構成する前記内壁に設けられ前記撹拌部材の一部を支持する支持部と、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、を備えたインクタンクにおいて、前記撹拌部材は、前記支持部によって支持される被支持端と、該被支持端側を中心とした揺動動作を可能にする自由端とを備えており、さらに前記被支持端側の前記撹拌部材には貫通部もしくは切り欠き部が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、インクタンクの筐体の内壁の近傍位置に撹拌部材の基端部を揺動自在に支持し、その内壁に撹拌部材が接近したときに、それらの対向面をほぼ平行とすることにより、強いインクの流れを生じさせることができる。さらに、撹拌部材の基端部の近傍位置に空間部を形成することにより、撹拌部材の基端部周辺にインクの流れを生じさせて、より効率よくインクを撹拌することができる。

この結果、例えば記録動作前あるいは記録動作中に、インクタンクを搭載したキャリッジの往復動作させることにより、インクタンク内のインクを効率よく撹拌することができる。またインクタンクを記録装置に装着したまま長期放置した後には、記録動作前にキャリッジを短時間往復動作させるだけでもインクを充分に撹拌させることができる。したがって、記録装置を起動した後に素早く記録動作を開始することができる。また、顔料を含むインクを収納した場合には、その顔料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］
（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１の断面図であり、図２は、そのインクタンク１の分解斜視図である。図１は、図２のＩ−Ｉ線に沿う断面図に相当する。

インクタンク１は、タンクケース１０と可撓性部材４０によって構成されるインク収納室Ｒ内に、インク２を収納する容器であり、図１のようにインク供給口６０を下方に向けた姿勢でインクジェット記録装置に装着される。インク供給口６０は、後述するインクジェット記録ヘッドおインク供給路に接続される。本例のインクタンク１は、記録ヘッドと分離可能とされている。しかしインクタンク１は、記録ヘッドを分離不能に備えた記録ヘッド一体型のものであっても良い。

図２に示すように、インクタンク１は、主に、タンクケース１０、撹拌部材２０Ａ，２０Ｂ、ばね部材３０、圧力板３１、可撓性部材４０、および蓋部材５０から構成される。タンクケース１０と蓋部材５０はインクタンク１の筐体を構成する。

攪拌部材とは、インクタンク内に収納されているインクよりも比重が大きく、慣性力や、外部からインクタンクへかかる力によって、インク中を移動可能な重量・剛性を兼ねている部材のことである。

タンクケース１０には、インクジェット記録ヘッドに接続可能なインク供給口６０が形成されている。インク供給口６０には、図１に示されるように、毛管部材６１とメニスカス保持部材６２が備えられている。毛管部材６１は、インク供給口６０に記録ヘッドを接続したときに、その記録ヘッドの鉛直方向（図１中の上下方向）の位置ずれを吸収できるように、ある程度の柔軟性をもつ材料によって構成されている。さらに、この毛管部材６１は、インクの流路となるような毛管力を持つ。インク収納室Ｒ内は、後述するように、インク供給口６０からのインクが垂れ出ないように負圧に保たれている。メニスカス保持部材６２は、そのインク収納室Ｒ内の負圧によって、インク供給口６０から気泡を引き込まないように、インクのメニスカスを発生する。したがってメニスカス保持部材６２としては、インク収納室Ｒ内に発生する負圧の最大値よりも強いメニスカス保持圧力を発生させるような部材が選択される。

タンクケース１０の内部には、インク収納室Ｒ内に位置する撹拌部材２０Ａおよび２０Ｂが矢印Ｃ１，Ｃ２方向に揺動自在に取り付けられている。本例の撹拌部材２０Ａ，２０Ｂは、複数の貫通部２１Ａ，２１Ｂが形成された金属製の板部材と、その基端部に取り付けられた支点軸２２Ａ，２２Ｂと、を含む。貫通部２１Ａ，２１Ｂは、支点軸２２Ａ，２２Ｂ寄りの位置（図１中の上方寄りの位置）に形成されている。タンクケース１０の図１中左側の内壁１０Ａの近傍位置には、支点軸２２Ａ，２２Ｂを回動自在に支持するための支持部１５Ａ，１５Ｂが形成されている。また、タンクケース１０の内壁１０Ａには、撹拌部材２０Ａ，２０Ｂと対向する凹状の掘り込み部１４Ａ，１４Ｂが形成されている。

貫通部２１Ａ，２１Ｂは、撹拌部材２０Ａ，２０Ｂを貫通することによって、内壁１０Ａと対向する撹拌部材２０Ａ，２０Ｂの対向面積を部分的に小さくする空間部を形成する。撹拌部材２０Ａおよび２０Ｂは、同形状であって同様に動作するため、以下においては撹拌部材２０Ａのみを代表して説明する。

図３は、支持部１５Ａ付近の拡大斜視図である。支持部１５Ａには、撹拌部材２０Ａの支点軸２２Ａの両端部とはまり合って、それらの両端部を回動可能に支持するためのアンダーカット部が形成されている。より具体的には、支持部１５Ａには支点軸２２Ａの両端部とはまり合う孔部１５Ａ−１，１５Ａ−１と、それらの孔部１５Ａ−１，１５Ａ−１内に支点軸２２Ａの両端部を案内する案内溝部１５Ａ−２，１５Ａ−２が形成されている。さらに、それらの案内溝部１５Ａ−２，１５Ａ−２は、くさび状の止め部１５Ａ−３，１５Ａ−３によって部分的に狭められている。支点軸２２Ａの両端部は、案内溝部１５Ａ−２，１５Ａ−２内に強く押し込まれることにより、支点軸２２Ａおよび／または支持部１５Ａの一時的な弾性変形を伴って孔部１５Ａ−１，１５Ａ−１内にはめ合わされる。図３のように、支点軸２２Ａの両端部を孔部１５Ａ−１，１５Ａ−１内にはめ合わせてから、撹拌部材２０Ａを回転させる。

一旦、支点軸２２Ａの両端部が孔部１５Ａ−１，１５Ａ−１内にはめ合わされた後は、インクタンク１の製造後の物流時や使用時においても撹拌部材２０Ａが外れることはない。孔部１５Ａ−１，１５Ａ−１の内径は、支点軸２２Ａの両端部の外径よりもわずかに大きく設定されており、撹拌部材２０Ａは、その支点軸２２Ａを中心として揺動自在に支持される。本例の場合、図１のようにインク供給口６０を下側にしたインクタンク１の装着姿勢において、撹拌部材２０Ａの基端部はほぼ水平方向の軸線を中心として揺動自在に支持される。

図４はタンクケース１０の拡大図、図５は図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図、図６は図４のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。

本例における掘り込み部１４Ａ，１４Ｂは、図１および図６のように、タンクケース１０の側部の肉厚を薄くすることによって形成されている。その肉厚は、撹拌部材２０Ａ，２０Ｂの支点軸２２Ａ，２２Ｂ側から、撹拌部材２０Ａ，２０Ｂの先端側（図１および図６中の下側）に向かうにしたがって、徐々に小さく設定されている。すなわち、前者側から後者側に向かうにしたがって、図１のように肉厚がＷ１からＷ２へと徐々に小さくなる。タンクケース１０の内壁１０Ａには、撹拌部材２０Ａ，２０Ｂが入り込む掘り込み部１４Ａ，１４Ｂが形成されている。Ｓは、撹拌部材２０Ａ，２０Ｂと内壁１０Ａとの間に形成される空間である。

円錐コイルばねであるばね部材３０は、タンクケース１０の内壁１０Ａに形成された掘り込み部１１内に位置決めされる。さらにばね部材３０は、その荷重中心と圧力板３１の重心とが略一致するように配置される。可撓性部材４０の周縁部はタンクケース１０の溶着部１３に溶着され、この可撓性部材４０とタンクケース１０とによって、インク供給口６０を除いて密閉された空間、つまりインク収納室Ｒが形成される。

本例の可撓性部材４０の中央部分の形状は、平板状の支持部材である圧力板３１によって規制されており、可撓性部材４０の周縁部分は変形可能となっている。この可撓性部材４０は、予め、その中央部分が凸状に形成されて、その断面形状がほぼ台形となっている。この可撓性部材４０は、後述するように、インク収納室Ｒ内におけるインク量の変化や圧力変動に応じて変形する。その際に、可撓性部材４０の周辺部分がバランスよく柔軟に変形し、その可撓性部材４０の中央部分は、タンクケース１０の内壁１０Ａとほぼ平行の姿勢を保ったまま、図１中の左右方向に移動する。このように可撓性部材４０がスムーズに変形（移動）することにより、その変形に伴う衝撃の発生がなく、その衝撃に起因してインク収納室Ｒ内に異常な圧力変動が生じることもない。

また、圧縮ばね形態のばね部材３０は、圧力板３１を介して可撓性部材４０を図１中の右方向に付勢する。その付勢力がインク収納室Ｒを拡大させる方向に作用することによって、そのインク収納室Ｒ内に所定の負圧が発生する。その負圧によって、記録ヘッド内のインクには、そのインク吐出部に形成されるインクのメニスカスの保持力と平衡して、記録ヘッドのインク吐出動作が可能となる範囲の負圧が付与される。つまりインク収納室Ｒ内には、記録ヘッドのインク吐出動作を可能とする範囲の負圧が発生する。図１は、インク収納室Ｒ内にほぼ完全にインクが充填された状態を示している。この状態でもばね部材４０は圧縮された状態にあり、インク収納室Ｒ内に適切な負圧が生じている。

タンクケース１０の開口部には蓋部材５０が取り付けられ、その蓋部材５０によって可撓性部材４０が保護される。蓋部材５０には大気連通部５１が設けられており、タンクケース１０内におけるインク収納室Ｒの外側が大気圧とされている。インク収納室Ｒ内の圧力は、圧力板３１に対するばね部材３０の押圧荷重と、可撓性部材４０の平面部の面積と、に対応する圧力分だけ、大気圧に対して負圧となっている。

図１のように、インク収納室Ｒ内にほぼ完全にインク２が充填された状態から、そのインク２が記録ヘッドに供給されて消費された場合、ばね部材３０の付勢力に抗して圧力板３１が図１中の右方向に移動し、そして可撓性部材４０が変形する。ばね部材３０が圧縮されて、そのばね部材３０の荷重が増加した分だけ、インク収納室Ｒ内の負圧がわずかに増加する。さらにインクの消費が進むと、最終的には、圧力板３１がタンクケース１０の内部底面に接触して変位できなくなるまで、インク収納室Ｒ内の容積が減少する。ばね部材３０は、それが圧縮された場合に、それを形成する素線が干渉しないように円錐コイルばねとなっており、その素線の直径分の幅まで圧縮可能である。ばね部材３０は、それが完全に圧縮されたときに掘り込み部１１内に完全に収納されるため、圧力板３１の変位を妨げることはない。

インク２の消費に伴って圧力板３１が変位した場合、撹拌部材２０Ａ，２０Ｂの揺動範囲は減少するものの、タンクケース１０に掘り込み部１４Ａ，１４Ｂが形成されているため、撹拌部材２０Ａ，２０Ｂの揺動は可能である。また、圧力板３１の変位は撹拌部材２０Ａ，２０Ｂによって妨げられることはない。したがって、圧力板３１がタンクケース１０の内壁１０Ａに接触するまで、インク収納室Ｒ内のインクを供給して消費することが可能である。

（インクジェット記録装置の構成）
図７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。

本例の記録装置１５０はシリアルスキャン方式のインクジェット記録装置であり、ガイド軸１５１，１５２によって、キャリッジ１５３が矢印Ａの主走査方向に移動自在にガイドされている。キャリッジ１５３は、キャリッジモータおよびその駆動力を伝達するベルト等の駆動力伝達機構により、主走査方向に往復動される。キャリッジ１５３には、インクジェット記録ヘッド（不図示）と、この記録ヘッドにインクを供給するための前述したインクタンク１と、が搭載可能である。本例においては、４つのインクタンク１が装着される。しかし、インクタンク１の装着数は１つ以上であればいくつでもよい。

記録媒体としての用紙Ｐは、装置の前端部に設けられた挿入口１５５から挿入された後、その搬送方向が反転されてから、送りローラ１５６によって矢印Ｂの副走査方向に搬送される。記録装置１５０は、記録動作と搬送動作とを繰り返すことによって、用紙Ｐ上に順次画像を記録する。記録動作は、キャリッジ１５３と共に記録ヘッドを主走査方向に移動させつつ、プラテン１５７上の用紙Ｐの記録領域に向かってインクを吐出させる動作である。また搬送動作は、記録ヘッドの１回の記録走査によって記録される領域の幅に対応する距離だけ、用紙Ｐを副走査方向に搬送する動作である。

図７中の（ａ），(ｂ)，（ｃ）は、キャリッジ１５３が主走査方向に沿って仮想の軌跡上を往復移動するときの移動位置を示す。位置（ａ）は、キャリッジ１５３が矢印Ａ１の往方向に移動し始めたときの位置である。位置（ｂ）は、その後にキャリッジ１５３の移動方向が反転し、それが矢印Ａ２の復方向に移動し始めたときの位置である。位置（ｃ）は、その後にキャリッジ１５３が矢印Ａ２方向に継続して移動しているときの位置である。このようなキャリッジ１５３の矢印Ａ１，Ａ２方向の往復運動を利用して、後述するようにインクタンク１内のインク２を撹拌する。

記録ヘッドは、インクを吐出するためのエネルギとして、電気熱変換体から発生する熱エネルギを利用するものであってもよい。その場合には、電気熱変換体の発熱によってインクに膜沸騰を生じさせ、そのときの発泡エネルギによって、インク吐出口からインクを吐出することができる。また、記録ヘッドにおけるインクの吐出方式は、このような電気熱変換体を用いた方式のみに限定されず、例えば、圧電素子を用いてインクを吐出する方式等であってもよい。

キャリッジ１５３の移動領域における図７中の左端には、キャリッジ１５３に搭載された記録ヘッドのインク吐出口の形成面と対向する回復系ユニット（回復処理手段）１５８が設けられている。回復系ユニット１５８には、記録ヘッドのインク吐出口のキャッピングが可能なキャップと、そのキャップ内に負圧を導入可能な吸引ポンプなどが備えられている。そして、インク吐出口を覆ったキャップ内に負圧を導入することにより、インク吐出口からインクを吸引排出させて、記録ヘッドの良好なインク吐出状態を維持するための回復処理を行うことができる。また、キャップ内に向かって、画像の記録に寄与しないインクをインク吐出口から吐出させることによって、記録ヘッドの良好なインク吐出状態を維持する回復処理（予備吐出処理）ともいう）を行うこともできる。

（撹拌メカニズム）
図８（ａ），（ｂ），（ｃ）は、撹拌部材２２Ａによるインク２の撹拌動作を説明するための断面図であり、それぞれ、図７中のキャリッジ１５３の位置（ａ），（ｂ），（ｃ）における動作状態を示す。撹拌部材２２Ｂは、この撹拌部材２２Ａと同様に動作する。

まず、図８（ａ）のように、キャリッジ１５３が矢印Ａ１方向に移動し始めたときには、インクタンク内の撹拌部材２０Ａは、慣性力によって矢印Ｃ１方向に揺動し始める。撹拌部材２０Ａが矢印Ｃ１方向に揺動し始めることにより、撹拌部材２０Ａと内壁１０Ａとの間の空間Ｓが拡大し、その拡大した空間Ｓ内にインクが流れ込む。その空間Ｓ内に流れ込むインクの大部分は、撹拌部材２０Ａの外縁部を通る。撹拌部材２０Ａの中央部付近の空間Ｓに対しては、撹拌部材２０Ａの貫通部２１Ａを通って流れ込む方がインクの流抵抗が小さい。そのためインクは、図８（ａ）中の矢印のように貫通部２１Ａを通って、空間Ｓ内を撹拌部材２０Ａの自由端側（下端側）に向かって流れる。撹拌部材２０Ａの揺動範囲は、その基端部（上端部）の方が先端部（下端部）よりも小さい。しかし、撹拌部材２０Ａが内壁１０Ａから離間するときに、撹拌部材２０Ａの基端部付近のインクを貫通部２１Ａから空間Ｓ内に導くことにより、その撹拌部材２０Ａの基端部付近のインクをも効率よく撹拌することができる。

次に、図８（ｂ）のように、キャリッジ１５３が反転して矢印Ａ２方向に移動し始めたときには、キャリッジ１５３の減速および矢印Ａ２方向の加速により、それまで矢印Ｃ１方向に最大に揺動していた撹拌部材２０Ａが逆の矢印Ｃ２方向の揺動を開始する。これにより、撹拌部材２０Ａと内壁１０Ａとの間の距離が減少し始め、これに伴い、図８（ａ）のときとは逆の方向にインクが流れ始める。この図８（ｂ）状態では、撹拌部材２０Ａとタンクケース１０の内壁１０Ａとの間の距離が大きいために、インクの流れは遅く、その流抵抗もきわめて小さい。

次に、図８（ｃ）のように、キャリッジ１５３が引き続き矢印Ａ２方向に移動したときには、撹拌部材２０Ａが内壁１０Ａに接近し、空間Ｓ内のインクは、撹拌部材２０Ａの外縁部および貫通部２１Ａを通して押し出される。撹拌部材２０Ａがインクケース１０の内壁１０Ａに接近したときには、その撹拌部材２０Ａの面が内壁１０Ａとほぼ平行となるため、空間Ｓ内のインクは強く押し出される。このとき、撹拌部材２０Ａに生じる慣性力よりも、空間Ｓから押し出されるインクの流抵抗の方が大きい場合には、撹拌部材２０Ａの揺動速度が大きく低下する。そこで、キャリッジ１５３の加速力、撹拌部材２０Ａの質量、もしくは貫通部２１Ａの大きさなどを調整して、インクの流抵抗よりも撹拌部材２０Ａの慣性力を大きくすることが好ましい。撹拌部材２０Ａの慣性力を充分に大きくすることにより、撹拌部材２０Ａが掘り込み部１４Ａに近接したときには、図９のように強いインクの流れが生じる。すなわち、撹拌部材２０Ａの下端側の外縁部、および貫通部２１Ａ付近に、インクの強い流れが生じる。

このようなインクの流れにより、インク収納室Ｒ内全体におけるインクの撹拌効率を高めることができる。特に、貫通部２１Ａを通して空間Ｓ内のインクが上方に流れることにより、インク収納室Ｒの上方部分のインクをも効率よく撹拌することができる。つまり、撹拌部材２０Ａを内壁１０Ａに接近させて強いインクの流れを生じさせたときに、その流れの一部を貫通部２１Ａから撹拌部材２０Ａの基端部付近に導くことにより、その撹拌部材２０Ａの基端部付近のインクをも効率よく撹拌することができる。

その後、撹拌部材２０Ａは図８（ｃ）の状態から図８（ａ）の状態に戻り、以降、キャリッジ１５３の往復動作が続く限り、図８（ａ），（ｂ），（ｃ）の状態を繰り返す。

ところで、インクタンク１をキャリッジ１５３に搭載したまま、記録装置を長期間に渡って放置した場合には、そのインクタンク１内のインクの顔料成分が沈降し、上下方向においてインクタンク１内のインク濃度が異なるような濃度分布が生じる。このようなインクタンク１内のインクに対しては、上述したように上方方向のインク流れを生じさせることにより、効率よく撹拌することができる。したがって、インク収納室Ｒ内のインクを短時間で確実に均一濃度にまで撹拌することができる。

本例においては、強いインクの流れを生じさせるために、上述したように、タンクケース１０の内壁１０Ａの近傍に撹拌部材２０Ａ，２０Ｂの支持部１５Ａ，１５Ｂを設けた。さらに、撹拌部材２０Ａ，２０Ｂが内壁１０Ａに近接したときに、その内壁１０Ａの面（本例においては、掘り込み部１４Ａ，１４Ｂの底面）と、それに対向する撹拌部材２０Ａ，２０Ｂの側面（図１中右側の面）と、をほぼ平行とした。加えて、撹拌部材２０Ａ，２０Ｂの基端部付近におけるインクの撹拌効率を高めるために、撹拌部材２０Ａ，２０Ｂの基端部の近傍位置に貫通部２１Ａを形成した。

仮に、撹拌部材の支持部をタンクケース１０の内部上面のほぼ中央部分に設定して、その支持部をタンクケース１０の内側面から離した場合、その撹拌部材は、その下端部のみがタンクケース１０の内壁１０Ａに接近し、その内壁１０Ａと略平行となることはない。そのため、強いインクの流れを生じさせることができず、特に、撹拌部材の基端部付近はインクの流れが弱くなり、撹拌効率が極めて悪くなる。したがって、インクを充分に撹拌するにはかなりの時間が必要となる。

ところで圧力板３１は、インク収納室Ｒ内のインクの消費に伴ってタンクケース１０の内側面に接近するため、撹拌部材の２０Ａ，２０Ｂの揺動可能範囲が徐々に小さくなる。しかし本実施形態のように、インク収納室Ｒ内のインクが最後に残るタンクケース１０側に掘り込み部１４Ａ，１４Ｂを形成することにより、撹拌部材２０Ａ，２０Ｂの撹拌機能を最後まで維持することができる。また、掘り込み部１４Ａ，１４Ｂを形成することによって、撹拌部材の２０Ａ，２０Ｂの揺動可能範囲を確保しつつ、インクタンク１の図１中左右方向の幅を小さく設定することができる。この結果、キャリッジ１５３上に、複数のインクタンク１を矢印Ａの主走査方向にコンパクトに並べて配備することができる。

［第２の実施形態］
図１０は、本発明の第２の実施形態におけるインクタンクの断面図である。

本例の場合、図１０のようにインク供給口６０を下側にしたインクタンクの装着姿勢において、撹拌部材２０Ｃ，２０Ｄの支点軸２２Ｃ，２２Ｄは、ほぼ鉛直方向の軸線を中心として揺動自在に支持部１５Ｃ，１５Ｄに支持される。支持部１５Ｃ，１５Ｄおよび支点軸２２Ｃ，２２Ｄは、基本的には、前述した支持部１５Ａ，１５Ｂおよび支点軸２２Ａ，２２Ｂと同様であり、それらとは配備位置が異なる。撹拌部材２０Ｃ，２０Ｄにおける支点軸２２Ｃ，２２Ｄ寄りの位置には貫通部２１Ｃ，２１Ｄが形成されている。前述した実施形態と同様に、インクタンクがキャリッジ１５３と共に矢印Ａの主走査方向に往復移動することにより、撹拌部材２０Ｃ，２０Ｄが慣性力を受けて揺動して、インクを効率よく撹拌する。また、貫通部２１Ｃ，２１Ｄを通して撹拌部材２０Ｃ，２０Ｄの基端部付近にインクの流れが生じるため、インク収納室Ｒ内のインクを全体的に効率よく撹拌する。さらに、２つの撹拌部材２０Ｃ，２０Ｄが同期的に揺動するため、それらの揺動によって生じるインクの流れは、ばね部材３０付近でぶつかって乱流を生じる。そのインクの乱流により、インクをより効率よく撹拌することができる。

［第３の実施形態］
図１１は、本発明の第３の実施形態におけるインクタンク１の断面図である。

前述した実施形態のインクタンク１は、可撓性部材４０とばね部材３０を用いた負圧調整機構によって、インク収納室Ｒ内を所定の負圧に調整する構成となっている。本例のインクタンク１は、インク収納室Ｒ内を所定の負圧に調整するために外気導入機構を備えている。その外気導入機構は、インク収納室Ｒ内を大気に対して所定の負圧状態に維持するように、そのインク収納室Ｒ内に外気を導入する機構である。外気導入機構としては、例えば、微小な間隙をインクタンク１の底面に設け、その間隙に侵入したインクによって形成されるメニスカスにより、そのメニスカスの圧力の差分だけ、大気に対してインク収納室Ｒ内を負圧にする構成を採用することができる。このように、インク収納室Ｒ内に外気を導入することにより、そのインク収納室Ｒ内のインクを使い切ることができる。

本例のインクタンク１においては、インク収納室Ｒ内に外気を導入するため、インク２の液面レベルＬが変化する。図１１は、インク収納室Ｒ内にインク２が充分にある状態であり、インクの液面レベルＬは比較的上方に位置している。インク２の消費に伴ってインク残量が減少すると、液面レベルＬが下がる。インク残量が少なくなって、インク収納室Ｒ内のエア量の割合が増えた状態においては、撹拌部材２０Ａの基端部付近にはインクがなくなり、そのインクは撹拌部材２０Ａの先端部付近のみによって撹拌される。また、インクタンク１の往復移動に伴って液面レベルＬが変動することにより、その液面レベルＬ付近にもインクの流れを生じさせて、インク２を全体的に効率よく撹拌することができる。

図１１のように、インク収納室Ｒ内にインク２が充分に充填されて、そのインク収納室Ｒ内のエア量が少ないときには、インク２の撹拌効率は低下しやすい。しかし、このような状態においても、撹拌部材２０Ａによってインク２を効率よく撹拌することができる。すなわち、前述した実施形態と同様に、撹拌部材２０Ａを内壁１０Ａの近傍位置に支持したり、撹拌部材２０Ａの基端部付近に貫通部２１Ａを設けることにより、撹拌効率を高めることができる。インク２の消費に伴って液面レベルＬが貫通部２１Ａよりも下方に位置してからは、貫通部２１Ａの効果はなくなる。

また、前述した第１の実施形態と同様に、撹拌部材２０Ａと同じ撹拌部材２０Ｂを備えてもよく、また撹拌部材として、ほぼ鉛直方向の軸線を中心として揺動する第２の実施形態と同様の撹拌部材２０Ｃ，２０Ｄを備えてもよい。

［第４の実施形態］
図１２および図１３は、本発明の第４の実施形態を説明するための図である。本例の撹拌部材２０Ｅは、支点軸２２Ｅ，２２Ｅ寄りの側縁部に複数の切り欠き部２３Ｅが形成され、また支点軸２２Ｅ，２２Ｅの間にも切り欠き部２４Ｅが形成されている。これらの切り欠き部２３Ｅ，２４Ｅは、前述した実施形態における貫通部と同様に、内壁１０Ａと対向する撹拌部材２０Ｅの対向面積を部分的に小さくする空間部を形成する。したがって、これらの切り欠き部２３Ｅ，２４Ｅは、前述した実施形態における撹拌部材の貫通部と同様に機能し、撹拌部材２０Ｅの基端部付近にインクの流れを生じさせて撹拌効率を向上させる。本例においては、支点軸２２Ｅと同じ高さ位置に切り欠き部２４Ｅが形成されているため、撹拌部材２０Ｅの揺動によって、インクタンク内の最上部にまでインクの流れを発生させて、撹拌効率をさらに向上させることができる。

本例における支点軸２２Ｅは、撹拌部材２０Ｅの素材である板部材を打ち抜くことによって形成されており、前述した実施形態における支点軸のような円柱形状とはなっていない。撹拌部材２０Ｅは、慣性力を高めるために、比重が大きい金属材料によって構成することが好ましい。この場合に、本例のようにプレス加工によって支点軸２２Ｅを成形することにより、撹拌部材２０Ｅの製造コストを下げることができる。勿論、撹拌部材２０Ｅ全体を金属板のプレス加工によって成形することもできる。

撹拌部材２０Ｅのタンクケース１０への結合は、前述した図３の場合と同様に、図１３中の矢印方向から撹拌部材２０Ｅの支点軸２２Ｅを支持部１５Ａ（１５Ｂ）に差し込み、その後回転させる。これにより、撹拌部材２０Ｅは外れることがない。このような撹拌部材２０Ｅの取り付けにおいては、支持部１５Ａ（１５Ｂ）に無理な力が掛かることがなく、支持部１５Ａ（１５Ｂ）の信頼性が向上する。

［他の実施形態］
撹拌部材の基端部近傍に形成する貫通部および切り欠き部は、撹拌部材の基端部付近、つまり撹拌部材の揺動中心部付近を通るインクの流れを生じさせることができればよく、その形状や形成数は任意である。つまり、これらの貫通部や切り欠き部は、内壁と対向する撹拌部材の対向面積を部分的に小さくする空間部を形成し、その空間部を通してインクの流れが形成できればよい。また、撹拌部材の配備数は1つであっても３つ以上であってもよい。

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断面図である。 図１の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撹拌部材の支持部の拡大斜視図である。 図１のインクタンクにおけるタンクケースの拡大図である。 図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。 図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。 本発明のインクタンクを搭載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要部の斜視図である。 （ａ），（ｂ），（ｃ）は、図１のインクタンクにおける撹拌メカニズムを説明するための断面図である。 図８（ｃ）の状態におけるインクタンク内部のインクの流れの説明図である。 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斜視図である。 本発明の第３の実施形態におけるインクタンクの断面図である。 本発明の第４の実施形態における撹拌部材の斜視図である。 図１２の撹拌部材を備えるインクタンクの要部の斜視図である。

符号の説明

１ インクタンク
２ インク
１０ タンクケース
１０Ａ 内壁
１４Ａ，１４Ｂ 掘り込み部
１５Ａ，１５Ｂ 支持部
２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ 撹拌部材
２１Ａ，２１Ｂ２１Ｃ，２１Ｄ 貫通部
２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｅ 支点軸
３０ ばね部材
３１ 圧力板
４０ 可撓性部材
６０ 供給口
１５０ 記録装置
１５３ キャリッジ

Claims (9)

1. インクを収納可能に構成されたインク収納室であって、該インク収納室を構成する筐体の内壁と、該内壁を覆いインクの消費に応じ変形する可撓性部材と、該可撓性部材に作用して負圧を発生させる弾性部材と、を備えたインク収納室と、前記インク収納室の内部に配された前記インクを撹拌するために利用される撹拌部材と、前記インク収納室を構成する前記内壁に設けられ前記撹拌部材の一部を支持する支持部と、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、を備えたインクタンクにおいて、
   前記撹拌部材は、前記支持部によって支持される被支持端と、該被支持端側を中心とした揺動動作を可能にする自由端とを備えており、さらに前記被支持端側の前記撹拌部材には貫通部もしくは切り欠き部が設けられていることを特徴とするインクタンク。
2. 前記撹拌部材の前記被支持端が支点部を有し、
   前記支持部は、前記支点部と回動自在にはまり合う孔部を有することを特徴とする請求項１に記載のインクタンク。
3. 前記撹拌部材は、金属板を打ち抜いて成形されたもの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。
4. 前記インクタンクは、前記撹拌部材を複数備えていることを特徴とする請求項１に記載のインクタンク。
5. 前記インクタンクがインクジェット記録装置に対して装着され使用されると同等の姿勢において、前記支持部の軸線は水平方向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。
6. 前記インクタンクがインクジェット記録装置に対して装着され使用されると同等の姿勢において、前記支持部の軸線は鉛直方向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。
7. 前記インクジェット記録装置は、往復走査されるキャリッジを備えており、前記インクタンクが該キャリッジに搭載されて走査されることで前記撹拌部材は慣性力を受けて揺動することを特徴とする請求項５又は請求項６のいずれかに記載のインクタンク。
8. 前記弾性部材は、前記可撓性部材と前記内壁との間に配置され、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ばね部材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。
9. 前記インク収納室には、顔料成分を含む顔料インクを収納す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。

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