(57)【要約】【課題】収容インクの濃度差を引き起こす各々のインク収容室内の温度変化の違いを低減させられるインクタンクの形態を提供する。【解決手段】インクタンク１０７は、インク流路１０４を介して連通するインク収容室Ａ１０１とインク収容室Ｂ１０２を持つ。当該タンク１０７が氷点下環境下に継続的に置かれた時、各インク収容室内の温度変化に違いが生じないように、インクタンク１０７のインク収容室Ａ１０１の周囲に断熱材１０３が取り付けられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のインク収容室と、前記複数のインク収容室を連通させるインク流路と、前記インク収容室を大気と連通させる大気連通口と、前記インク収容室内のインクを供給するインク供給口とを備え、梱包形態では前記インク収容室に少なくともインクが収容されて前記大気連通口と前記インク供給口が密閉されるインクタンクにおいて、
少なくとも梱包形態では前記複数のインク収容室に関して、次式
Ｋ＝（インク収容室の表面積×インク収容室の熱貫流率）／収容物を含むインク収容室の熱容量の和
で定義される値Ｋがおおむね等しいことを特徴とするインクタンク。
【請求項２】
前記複数のインク収容室において前記値Ｋが等しくなるように、前記複数のインク収容室のうち所定のインク収容室に断熱部材が取り付けられ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。
【請求項３】
前記断熱部材は取り外し可能である請求項２に記載のインクタンク。
【請求項４】
前記複数のインク収容室において前記値Ｋが等しくなるように、前記複数のインク収容室のうち所定のインク収容室にリブが形成され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。
【請求項５】
前記複数のインク収容室において前記値Ｋが等しくなるように、前記複数のインク収容室のうち所定のインク収容室の壁体に空気が封入され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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置におけるインクタンクに関し、さらに詳細には、複数のインク収容室内にそれぞれ収容されたインクの色材の濃度差を低減させられるインクタンクの形態に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のインクジェット記録装置のインクタンクには複数のインク収容室すべてにインクを収容したインクタンクや、複数のインク収容室すべてにインクを吸収するインク吸収体を収容したインクタンクがある。あるいは、インクを収容したインク収容室とインクを吸収するインク吸収体を収容したインク収容室とを備えるインクタンクなどがある。
【０００３】
上記インクタンクのうち、同種のインクあるいは同種のインクを吸収するインク吸収体を収容する複数のインク収容室とそれらインク収容室を連通させるインク流路とをもつものがある。このようなインクタンクは、インクタンク内の複数のインク収容室間でインクの色材に濃度差が生じると、被記録材への印字などの記録に関してインクタンク内インクの使いはじめと使い終わりとで色味が変化してしまっていた。例えば、２つのインク収納室のうち一方のインク収容室から記録ヘッドにインクを供給すると、インクタンク内のインクを使い始めたばかりの頃と使い終わりの頃とでは印字の濃さが変わる。
【０００４】
このような課題に対して、従来から様々な提案がされており、同一インク収容室内で顔料沈降等で起こる濃度の異なるインクを混合させて使用することによって色味の変化を抑えようとしたインクカートリッジがある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示されたインクカートリッジでは、複数のインク収容室を連通させるインク流路が、インク収納室内の下方の高濃度インクと上方の低濃度インクとがタンク外へのインク供給に伴い流動して合流するような流路として形成されている。
【特許文献１】特開２００３−０８０７３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のインクカートリッジは、インク流路の構造が複雑になり、またそれに伴ってインクの収容室の体積が減少し、結果的にインク収容量の減少を引き起こしてしまうという弊害があった。
【０００６】
一方、複数のインク収容室をもつインクタンクが氷点下環境下に継続的に置かれた時、それぞれのインク収容室内の温度変化に違いが発生する。この結果、インク内の水成分が凝固する際に水以外の成分（たとえば染料成分）を温度の高い方のインク収容室内に押し出すことで、結果としてそれぞれのインク収容室のインクに色材の濃度差を生じさせる問題があった。
【０００７】
この問題を生じる従来構造のインクタンクについて図８〜図１０を参照して詳述する。
【０００８】
図８に記載のインクタンク４０７は、インク４０５ａを吸収しているインク吸収体４０６ａを収容するインク収容室Ａ４０１と、インク４０５ａと同種のインク４０５ｂを収容するインク収容室Ｂ４０２とを備えて構成される。インク収容室Ａ４０１とインク収容室Ｂ４０２は図９に示すように底部においてインク流路４０４で連通している。
【０００９】
インク収容室Ａ４０１には、大気と連通する大気連通口412と、不図示のインクジェット記録ヘッドにインク４０５ａ及びインク４０５ｂを供給するインク供給口４１４とが設けられている。
【００１０】
インク収容室Ａ４０１とインク収容室Ｂ４０２は、収容インク比熱容量、収容インク質量はおおむね同じであるが、表面積、熱容量の和はインク収容室Ａ４０１の方が大きくなっている。
【００１１】
また、インクタンク４０７は梱包形態では大気連通口４１２が不図示のシールにより密閉され、またインク供給口４１４が不図示のキャップにより密閉されている。
【００１２】
図１０は、該梱包形態のインクタンク４０７を常温（約２７℃）から約−３０℃まで冷却させたときの当該インクタンク４０７内のインクの温度変化の一部を示したものである。
【００１３】
図１０から見てとれるように、それぞれの収容インクの温度追従性が異なる。温度追従性の違いは、温度の低い方のインク収容室Ａ４０１内で前記インク内の水成分が凝固する際に水以外の成分（たとえば染料成分）を温度の高い方のインク収容室Ｂ４０２内に押し出すことにつながる。この結果、それぞれのインク収容室のインクに色材の濃度差を生じさせるという不具合が起きてしまう。
【００１４】
したがって、本発明の目的は上記従来技術の問題に鑑み、収容インクの濃度差を引き起こす各々のインク収容室内の温度変化の違いを低減させられるインクタンクの形態を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために本発明は、複数のインク収容室と、前記複数のインク収容室を連通させるインク流路と、前記インク収容室を大気と連通させる大気連通口と、前記インク収容室内のインクを供給するインク供給口とを備え、梱包形態では前記インク収容室に少なくともインクが収容されて前記大気連通口と前記インク供給口が密閉されるインクタンクにおいて、
少なくとも梱包形態では前記複数のインク収容室において、下記に定義する値Ｋがおおむね等しいことを特徴とする。
Ｋ＝（インク収容室の表面積×インク収容室の熱貫流率）／収容物を含むインク収容室の熱容量の和
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように本発明によれば、以下の効果を奏する。即ち、互いにインク流路を介して連通する複数のインク収容室を持つインクタンクが梱包形態にされ物流輸送等で氷点下環境下に置かれることがある。このような状況にあっても、前記値Ｋを複数のインク収容室においておおむね等しくすることよって、インクタンクの使いはじめと使い終わりの色材濃度の変化を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
（実施形態１）
この実施形態１では、２つの連通するインク収容室のうち一方のインク収容室の表面積が他方のインク収容室の表面積よりも大きいインクタンクを例にとる。そして、このインクタンクにおいて、前記一方のインク収容室の周囲に断熱材を付与することによって、それぞれのインク収容室内のインクがおおむね色材濃度差を生じないインクタンクの構成について説明する。
【００１９】
図１は本発明の実施形態１によるインクタンクの概略斜視図、図２は本発明の実施形態１によるインクタンクの概略断面図である。
【００２０】
図１，２を参照すると、本実施形態のインクタンク１０７は、インク１０５ａを吸収しているインク吸収体１０６ａを収容するインク収容室Ａ１０１と、インク１０５ａと同種のインク１０５ｂを収容するインク収容室Ｂ１０２とを備えて構成されている。インク収容室Ａ１０１とインク収容室Ｂ１０２は底部においてインク流路１０４で連通している。
【００２１】
インク収容室Ａ１０１には、大気と連通する大気連通口１１２と、不図示のインクジェット記録ヘッドにインク１０５ａ及びインク１０５ｂを供給するインク供給口１１４とが設けられている。
【００２２】
インク収容室Ａ１０１とインク収容室Ｂ１０２は、収容インクの比熱容量［Ｊ／ｇ・Ｋ］、収容インクの質量［ｇ］はおおむね同じであるが、表面積［ｍ2］、熱容量［Ｊ／Ｋ］の和はインク収容室Ａ１０１の方が大きくなっている。
【００２３】
また、インクタンク１０７は梱包形態では大気連通口１１２が不図示のシールにより密閉され、またインク供給口１１４が不図示のキャップにより密閉されている。
【００２４】
ここで、インク収容室の表面積［ｍ2］をＡ、インク収容室の熱貫流率［Ｗ／（ｍ2・Ｋ）］をＵ、収容物であるインクとインク吸収体等の負圧発生部材とを含むインク収容室の熱容量［Ｊ／Ｋ］の和をＣ、インク収容室の温度（Ｋ）をＴ1、インクタンクの周囲の温度（Ｋ）をＴ2とすると、上記梱包形態のインクタンクにおける各インク収容室の単位時間あたりの温度変化量ΔＴは、
ΔＴ＝（（Ａ×Ｕ）／Ｃ）×（Ｔ1−Ｔ2）
となる。
【００２５】
また、初期状態でのインク収容室と周囲環境との温度差（Ｔ1−Ｔ2）は各インク収容室間で同じであるため、
Ｋ＝（Ａ×Ｕ）／Ｃ
と、Ｋを定義すると、各インク収容室間で値Ｋをおおむね等しくすると各インク収容室間に温度差は発生しない。
【００２６】
したがって、上記梱包形態でインク収容室Ａ１０１とインク収容室Ｂ１０２における前記の値Ｋが等しくなるように、本実施形態ではインクタンク１０７のインク吸収体１０６ａを収容しているインク収容室Ａ１０１の周囲に断熱材１０３を取り付けた構成をとる。この断熱材１０３は例えば厚さ８ｍｍ、熱伝導率０．０３［Ｗ・ｍ-1・Ｋ-1］のものを使用する。
【００２７】
図１１に、上記の梱包形態のインクタンク１０７を常温（約２７℃）から−３０℃まで冷却させたときの内部の温度変化の一部を示す。
【００２８】
図１１から見てとれるとおり、インク収容室Ａ１０１のインク１０５ａとインク収容室Ｂ１０２のインク１０５ｂにはおおむね温度差が生じていない。
【００２９】
つまり、インクタンク１０７が氷点下環境に置かれた際に、インク収容室Ａ１０１内のインク１０５ａはインク収容室Ｂ１０２内のインク１０５ｂに比べて、単位質量あたりの熱損失量はおおむね等しい。このため、インク収容室Ａ１０１とインク収容室Ｂ１０２の内部の温度はおおむね等しくなる。
【００３０】
結果として、インク流路１０４を介する色材成分の移動が抑制され、インク１０５ａとインク１０５ｂの色材の濃度は等しく維持される。つまり、従来技術の問題が解消される。
【００３１】
この実施形態１では、一方のインク収容室にインク吸収体、他方のインク収容室にインクを収容したインクタンクについて説明した。しかし、すべてのインク収容室にインクを収容したインクタンク、全てのインク収容室にインク吸収体を収容したインクタンクについても同様に実施できることは言うまでもない。
【００３２】
また、インク吸収体１０６ａを、インク供給口１１４に連結されるインクジェット記録ヘッドの吐出ノズルに対して負圧を発生させる負圧発生部材として使用しているが、このような負圧発生部材はインク吸収体に限らないことは言うまでもない。
【００３３】
また、断熱部材１０３はインクタンク使用時には取り外すことが可能である。したがって、断熱部材１０３を、梱包状態においてインクタンク１０７の大気連通口１１２を密閉するシール部材として兼用させてもよい。
【００３４】
（実施形態２）
この実施形態１では、２つの連通するインク収容室のうち一方のインク収容室の材料が他方のインク収容室の材料と異なり、前記一方のインク収容室の熱伝導率の方が大きいインクタンクを例にとる。そして、このインクタンクにおいて、前記他方のインク収容室の表面積を増やすことによって、それぞれのインク収容室内のインクがおおむね色材濃度差を生じないインクタンクの構成について説明する。
【００３５】
図３は本発明の実施形態２によるインクタンクの概略斜視図、図４は本発明の実施形態２によるインクタンクの概略断面図である。
【００３６】
図３，４を参照すると、本実施形態のインクタンク２０７は、インク吸収体２０６ａを収容するインク収容室Ａ２０１と、インク吸収体２０６ｂを収容するインク収容室Ｂ２０２とを備えて構成されている。インク吸収体２０６ａはインク２０５ａを収容しており、インク吸収体２０６ｂはインク２０５ａと同種のインク２０５ｂを吸収している。また、インク収容室Ａ２０１の壁体がポリエチレン（熱伝導率０．３３［Ｗ・ｍ-1・Ｋ-1］）により成形され、インク収容室Ｂ２０２の壁体がポリプロピレン（熱伝導率０．１４［Ｗ・ｍ-1・Ｋ-1］）により成形されている。
【００３７】
インク収容室Ａ２０１とインク収容室Ｂ２０２は底部においてインク流路２０４で連通している。
【００３８】
インク収容室Ａ２０１には、大気と連通する大気連通口２１２と、不図示のインクジェット記録ヘッドにインク２０５ａ及びインク２０５ｂを供給するインク供給口２１４とが設けられている。
【００３９】
インク収容室Ａ２０１とインク収容室Ｂ２０２は、収容インクの比熱容量［Ｊ／ｇ・Ｋ］、収容インクの質量［ｇ］、インク吸収体の比熱容量［Ｊ／ｇ・Ｋ］、インク吸収体の質量［ｇ］はおおむね同じである。しかし、熱伝導率［Ｗ／ｍ・Ｋ］はインク収容室Ａ２０１の方が大きくなっている。
【００４０】
また、インクタンク２０７は梱包形態では大気連通口２１２が不図示のシールにより密閉され、またインク供給口２１４が不図示のキャップにより密閉されている。
【００４１】
ここで、上記梱包形態のインク収容室Ａ２０１とインク収容室Ｂ２０２において実施形態１で説明した値Ｋがおおむね等しくなるように、本実施形態ではインクタンク２０７におけるインク収容室Ｂ２０２に垂直リブ２１１を構成する。垂直リブ２１１は任意の厚さと表面積の関係をもって構成されてインク収容室Ｂ２０２の表面積を増やす。
【００４２】
この構成をとることで、上記の梱包形態のインクタンク２０７を常温（約２７℃）から−３０℃まで冷却させたときにインク収容室Ａ２０１とインク収容室Ｂ２０２の内部の温度変化はおおむね等しくなる。
【００４３】
結果として、インク流路２０４を介する色材成分の移動が抑制され、インク２０５ａとインク２０５ｂの色材の濃度は等しく維持される。つまり、従来技術の問題が解消される。
【００４４】
この実施形態２では、全てのインク収容室にインク吸収体を収容したインクタンクについて説明した。しかし、すべてのインク収容室にインクを収容したインクタンクや、一方のインク収容室にインク吸収体を収容し、他方のインク収容室にインクを収容したインクタンクについても同様に実施できることは言うまでもない。
【００４５】
また、インク吸収体２０６ａ，２０６ｂを、インク供給口２１４に連結されるインクジェット記録ヘッドの吐出ノズルに対して負圧を発生させる負圧発生部材として使用しているが、このような負圧発生部材はインク吸収体に限らないことは言うまでもない。
【００４６】
（実施形態３）
この実施形態３では、２つの連通するインク収容室のうち一方のインク収容室とその収容インクとの接触面積が他方のインク収容室とその収容インクとの接触面積よりも大きいインクタンクを例にとる。そして、このインクタンクにおいて、前記一方のインク収容室を２層で構成することによって、それぞれのインク収容室内のインクがおおむね色材濃度差を生じないインクタンクの構成について説明する。
【００４７】
図５は本発明の実施形態３によるインクタンクの概略斜視図、図６は本発明の実施形態３によるインクタンクの概略断面図である。
【００４８】
図５，６を参照すると、本実施形態のインクタンク３０７は、インク３０５ａを吸収しているインク吸収体３０６ａを収容するインク収容室Ａ３０１と、インク３０５ａと同種のインク３０５ｂを収容するインク収容室Ｂ３０２とを備えて構成されている。インク収容室Ａ３０１とインク収容室Ｂ３０２は底部においてインク流路３０４で連通している。
【００４９】
インク収容室Ａ３０１には、大気と連通する大気連通口３１２と、不図示のインクジェット記録ヘッドにインク３０５ａ及びインク３０５ｂを供給するインク供給口３１４とが設けられている。
【００５０】
インク収容室Ａ３０１とインク収容室Ｂ３０２は、収容インクの比熱容量［Ｊ／ｇ・Ｋ］、収容のインク質量［ｇ］はおおむね同じであるが、収容インクとの接触面積［ｍ2］はインク収容室Ａ３０１の方が大きくなっている。
【００５１】
また、インクタンク３０７は梱包形態では大気連通口３１２が不図示のシールにより密閉され、またインク供給口３１４が不図示のキャップにより密閉されている。
【００５２】
ここで、上記梱包形態のインク収容室Ａ３０１とインク収容室Ｂ３０２において実施形態１で説明した値Ｋがおおむね等しくなるように、本実施形態ではインクタンク３０７のインク収容室Ａ３０１を形成する壁体の中に空気３１３（斜線にて図示）を封入する。
【００５３】
図７はこの実施形態３のインクタンクを図６における矢印Ａの方向から見たときの概略断面図である。図５から図７のようにインク収容室Ａ３０１の壁体を２層構造にし、壁中に空気３１３を注入することで断熱効果を持たせることができる。
【００５４】
この構成をとることで、上記の梱包形態のインクタンク３０７を常温（約２７℃）から−３０℃まで冷却させたときにインク収容室Ａ３０１とインク収容室Ｂ３０２の内部の温度変化はおおむね等しくなる。
【００５５】
結果として、インク流路３０４を介する色材成分の移動が抑制され、インク３０５ａとインク３０５ｂの色材の濃度は等しく維持される。つまり、従来技術の問題が解消される。
【００５６】
この実施形態３では、一方のインク収容室にインク吸収体を収容し、他方のインク収容室にインクを収容したインクタンクについて説明した。しかし、すべてのインク収容室にインクを収容したインクタンクや、全てのインク収容室にインク吸収体を収容したインクタンクについても同様に実施できることは言うまでもない。
【００５７】
また、インク吸収体３０６ａを、インク供給口３１４に連結されるインクジェット記録ヘッドの吐出ノズルに対して負圧を発生させる負圧発生部材として使用しているが、このような負圧発生部材はインク吸収体に限らないことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施形態１のインクタンクを示す概略斜視図である。
【図２】本発明の実施形態１のインクタンクを示す概略断面図である。
【図３】本発明の実施形態２のインクタンクを示す概略斜視図である。
【図４】本発明の実施形態２のインクタンクを示す概略断面図である。
【図５】本発明の実施形態３のインクタンクを示す概略斜視図である。
【図６】本発明の実施形態３のインクタンクを示す概略断面図である。
【図７】図１中のＡ方向から見たインクタンクの概略断面図である。
【図８】従来のインクタンクの概略斜視図である。
【図９】従来のインクタンクの概略断面図である。
【図１０】従来のインクタンクにおける各インク収容室内の温度変化を示すグラフである。
【図１１】本発明の実施形態１のインクタンクにおける各インク収容室内の温度変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５９】
１０７、２０７、３０７      インクタンク
１０１、２０１、３０１      インク収容室Ａ
１０２、２０２、３０２      インク収容室Ｂ
１０３      断熱材
１０４、２０４、３０４      インク流路
２１１  垂直リブ
３１３  空気
【図１】
2007160724.tif 000003
【図２】
2007160724.tif 000004
【図３】
2007160724.tif 000005
【図４】
2007160724.tif 000006
【図５】
2007160724.tif 000007
【図６】
2007160724.tif 000008
【図７】
2007160724.tif 000009
【図８】
2007160724.tif 000010
【図９】
2007160724.tif 000011
【図１０】
2007160724.tif 000012
【図１１】
2007160724.tif 000013