(57)【要約】【課題】収納されているインクを効率よく攪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。【解決手段】インク収納室Ｒ内に位置するインク導出口６４から導出されたインクを、タンク本体１０外へと供給するインク供給口６０と、インク収納室Ｒ内のインクを攪拌するための攪拌部材２０Ａ，２０Ｂと、をインク収納室Ｒ内に備える。攪拌部材２０Ａ，２０Ｂは、インク収納室内に設けた支持部によって回動可能に支持されると共に、攪拌部材の回動支点が支持部１５，１６に沿って移動可能である。また、インク導出口６４は、タンク本体１０が予め設定した使用姿勢にあるとき、インク収納室Ｒ内の最も下方に位置する部分１０Ｂより上方に配されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを収納可能なインク収納室を含むタンク本体と、
前記インク収納室内に位置するインク導出口から導出されたインク収納室内のインクを前記タンク本体外へと供給するインク供給口と、
前記インク収納室内のインクを攪拌するための攪拌部材と、を備え、
前記導出口は、前記タンク本体が予め設定した使用姿勢にあるとき、前記インク収納室内の最も下方に位置する部分より上方に配されることを特徴とするインクタンク。
【請求項２】
前記インク供給口は、前記タンク本体が使用姿勢にあるとき、前記インク収納室の最下面に形成され、
前記インク導入口は、前記インク供給口より上方に配置されている特徴とする請求項１に記載のインクタンク。
【請求項３】
前記インク供給口は、前記タンク本体が使用姿勢にあるとき、前記インク収納室の最下面より上方位置に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４】
前記撹拌部材は、前記インク収納室内に設けた支持部によって回動可能に支持されると共に、前記撹拌部材の回動支点が前記支持部に沿って異動可能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。
【請求項５】
前記タンク本体には、前記インク導出口から前記インク供給口に至るインク導出流路が形成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のインクタンク。
【請求項６】
前記インク導出口へのインクの流入方向と、前記インク供給口へのインクの流入方向とが異なっていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のインクタンク。
【請求項７】
前記タンク本体は、使用状態においてインクを吐出する記録ヘッドに装着され、前記インク供給口は、前記記録ヘッドに形成されるインク導出管に接続されることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のインクタンク。
【請求項８】
前記攪拌部材は、前記タンク本体の往復移動に伴って生じる慣性力により、前記インク収納室の内壁に離間、近接するよう揺動することを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のインクタンク。
【請求項９】
前記攪拌部材は、前記タンク本体の移動時に、前記支持部との接触箇所に生じる摩擦抵抗によって自由端側が前記接触箇所に先行して移動し、自由端側の移動に遅れて前記接触箇所が移動することを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載のインクタンク。
【請求項１０】
前記支持部材は、記録装置による記録ヘッドの移動方向と同一方向に、前記攪拌部材が移動自在となるよう支持していることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載のインクタンク。
【請求項１１】
前記インク収納室は、前記攪拌部材が支持される一方の内壁に対向して設けられた可撓性部材と、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ばね部材と、を備えることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載のインクタンク。
【請求項１２】
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ないし１１のいずれかに記載のインクタンク。
【請求項１３】
請求項１ないし１２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、前記攪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。
【請求項１４】
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１３に記載の記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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。
【背景技術】
【０００２】
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への移動に伴って、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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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、その底部から上部に向かうに従って顔料粒子の濃度勾配が発生する。その結果、インクタンク底部近傍のインクは、顔料粒子濃度が高くなって色が濃い層を形成し、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薄い層を形成することになる。
【０００６】
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、目視によって認識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。
【０００７】
特許文献１，２には、インクタンク内に攪拌体を備え、キャリッジの往復運動の慣性力によって攪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攪拌させる構成が記載されている。
【０００８】
すなわち特許文献１には、内部に、攪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、その攪拌体の揺動中心は、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。その攪拌体は、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攪拌体を備えたインクタンクが記載されており、その攪拌体は、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。その攪拌体も、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攪拌体を備えた構成も記載されている。その攪拌体は、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。
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−２１６７６１号公報
【特許文献２】特開２００５−０６６５２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
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。
【００１１】
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攪拌体が一方向および他方向に同様に揺動する。そのため、その攪拌体の揺動範囲を大きくして攪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、攪拌体の揺動範囲を大きくすることができず、その攪拌体の揺動によって生じるインクの流れが小さい。インクを充分に攪拌するためには、キャリッジの往復移動回数を多くして、攪拌時間を長くする必要がある。
【００１２】
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攪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攪拌体が一方向および他方向に揺動する。攪拌体の揺動範囲を大きくして攪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、攪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くと共に、記録装置の振動が大きくなるおそれもある。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攪拌体を備えたものは、その攪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攪拌性能が劣るという問題がある。
【００１３】
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。
【００１４】
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、その着脱の操作性を良くするために、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、攪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。従って、攪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、そのためインクの攪拌効率が劣り、インクタンク内部のインク全体を攪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、記録の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い。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、数日毎にインクの攪拌動作を行わなければならず、また、その攪拌動作の間は記録を開始することができなくなる。
【００１５】
また、インクタンクの記録ヘッドへのインク供給口がインク保持部の下部にある場合には、さらに別の課題が生じる。これを説明するために、まず、インクの沈降状態について詳しく説明する。
【００１６】
図５にインクタンク内の高さ位置におけるインク濃度を示す。インクタンクの使用初期などにおいて、インクがインクタンクの底部に沈降していない場合、インク濃度はインクの高さに依らず同一の濃度となる。しかしながら、供給口を下向きにして長期間保存すると、図の曲線Ｌのようにタンク内の高い位置に収容されているインクは濃度が低くなる。そして、インクタンク内の低い位置に収容されているインクには濃度の高い部分が生じる。特にインクタンクの最下面（底部）に近いところでは急激に濃度が変化（増大）する。一般に顔料粒子の濃度が高い程、インクは高粘度となるため、最下層の部分はそれ以外の部分に比べて比重が高く粘度も高くなり、他の部分とは物性的に大きく異なる層を形成することとなる。
【００１７】
このように、インクタンクの下層部分に沈降するインクの比重および粘度が増大することにより、記録ヘッドへのインク供給口がインクタンクの下部に形成されている場合には、次のような２つの課題が生じる。  
１つ目の課題は、インク収納室内下層の沈降インクは比重が高いため、更に低い位置に移動してインク供給口の内部へと侵入することである。インク供給口内部へは攪拌体により発生するインクの流れが到達しづらく、充分に攪拌することができない。従って、インク供給口内部へ侵入した沈降インクは、吸引回復等により外部に排出せざるを得ず、無駄にインクを廃棄することになり、ランニングコストの増大を招く。
【００１８】
２つ目の課題は、インク収納室内下層部の沈降インクは粘度が高いため、攪拌体によって生じるインクの流れが減速され、十分な攪拌状態を得るためには多くの時間を要することである。つまり、インクタンクの底部に沈降したインクを攪拌し、インクタンク内のインク濃度を均一化するまでに多くの時間を要することから、記録装置を起動してから記録動作が開始されるまでに多くの待機時間が必要となる。
【００１９】
本発明の目的は、インクタンク内のインクを効率よく攪拌することが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。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。  
本発明の第１の形態は、インクを収納可能なインク収納室を含むタンク本体と、インク収納室内に位置するインク導出口から導出されたインク収納室内のインクをタンク本体外へと供給するインク供給口を備えている。さらにインク収納室内のインクを攪拌するための攪拌部材と、を備えている。導出口は、タンク本体が予め設定した使用姿勢にあるとき、前記インク収納室内の最も下方に位置する部分より上方に配されることを特徴とするインクタンクである。
【００２１】
本発明の第２の形態は、上記のインクタンクを装着可能な装着部を備え、装着部に装着されたインクタンクの供給口から供給されるインクを用いて記録媒体に画像を記録可能な記録装置におけるものである。装着部に装着されたインクタンクを往復移動させて、攪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である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、インク収納室内に配置された記録ヘッドへインクを供給するためのインク導出口が、インク収納室の最も下方に位置する部分より上方に位置している。色材の沈降した高濃度、高粘度のインクがインク供給口に供給されるのを低減することができる。
【００２３】
従って、本発明によれば、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、さらには、長期間放置後の記録開始時に排出すべきインクを少量に抑えることができ、ランニングコストを低減することも可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
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。図３はインクタンク１の分解斜視図である。また、図４はタンクケース（タンク本体）１０に攪拌部材２０Ａ，２０Ｂを組付けた状態を示す斜視図である。
【００２５】
図１および図２において、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、インクジェット記録ヘッド（不図示）のインク供給路に接続されると共に、インク収納室Ｒ内に形成されたインク導出路６６に連通している。このインク導出部６６の上端部には、インク収容室Ｒに連通するインク導出口６４が形成されている。本例におけるインク導出路６６は、タンクケース１０の底壁部１０Ｂから上方に立ち上がった導出流路壁１０Ｃによって囲まれた空間からなる。そして、この導出路壁１０Ｃの上端の開口部が前記のインク導出口６４となっている。また、タンクケース１０の底壁部は、インク収容室Ｒの底部をも形成している。  
なお、本例のインクタンク１は、記録ヘッドと分離可能となっている。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。
【００２６】
図３に示すように、インクタンク１は、主に、タンクケース１０、攪拌部材２０Ａ，２０Ｂ、ばね部材３０、圧力板３１、可撓性部材４０、蓋部材５０、毛管部材６１、メニスカス保持部材６２、および供給口部材６３を有する構成となっている。タンクケース１０、蓋部材５０および供給口部材６３は、インクタンク１の筐体を構成する。
【００２７】
タンクケース１０の下端部には、供給口部材６３が固定されている。この供給口部材６３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、これを閉塞するように、毛管部材６１とメニスカス保持部材６２とが備えられている。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。従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。
【００２８】
タンクケース１０の内部には、インク収納室Ｒ内に位置する攪拌部材２０Ａおよび２０Ｂが支持されている。本例の攪拌部材２０Ａ，２０Ｂは、金属などのある程度の剛性と質量を有する材料によって板状に構成されている。この攪拌部材２０Ａ，２０Ｂの上部には、図４（ｂ）に示すように内方に窪んだ一対の凹部２１Ａ，２１Ｂが形成されている。また、図４（ａ）に示すようにタンクケース１０の内壁には、攪拌部材２０Ａ，２０Ｂを支持する軸状の支持部１５と１６とがそれぞれ２本ずつ突設されている。この支持部１５，１６は、後述する記録装置のキャリッジ移動方向（矢印Ａに示す方向）に突出する軸部１５Ａ，１６Ａと、各軸部１５Ａ，１６Ａの先端に形成した抜け止め部１５Ｂ，１６Ｂとからなる。この支持部１５，１６は、例えば、樹脂材料からなるタンクケース１０の内面に一体的にボスを形成して軸部１５Ａ，１６Ａとし、その先端部を熱加工で拡径して抜け止め部１５Ｂ，１６Ｂとすることにより容易に構成することができる。
【００２９】
支持部１５，１６の軸部１５Ａ，１６Ａは、図４（ｂ）に示すように、それぞれ攪拌部材２０Ａ，２０Ｂの左右の凹部２１Ａ，２１Ｂに遊嵌されている。すなわち、攪拌部材２０Ａ，２０Ｂが軸部１５Ａ，１６Ａから下方へと垂下した状態では、攪拌部材２０Ａ，２０Ｂと軸部１５Ａ，１６Ａとの間には隙間ｇが形成される。両攪拌部材２０Ａ，２０Ｂは、この隙間ｇの範囲内で、軸部１５Ａ，１６Ａとの接触位置を中心にＣ１，Ｃ２方向へと回動可能であり、さらに軸部１５Ａ，１６Ｂに沿ってタンクの移動方向Ａへの往復移動も可能になっている。また、タンクケース１０の内壁１０Ａには、攪拌部材２０Ａ，２０Ｂと対向する位置に攪拌部材２０Ａ，２０Ｂを収納し得る凹状の掘り込み部１４Ａ，１４Ｂが形成されている。
【００３０】
また、ばね部材３０は、円錐台形状をなすコイルばねによって構成されており、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。
【００３１】
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。
【００３２】
また、ばね部材３０は、インクタンク内で圧縮ばねとして使用される。ばね部材３０は圧力板３１を押圧し、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。インク収納室Ｒ内にインクが充填された状態では、圧力板３１が可撓性部材４０を、図１中の左方向に付勢している。これら各部材の構成によって。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内には適切な負圧が生じている。
【００３３】
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。
【００３４】
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、それに伴って可撓性部材４０は変形する。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互いに干渉しないように円錐台形状をなす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。
【００３５】
インク２の消費に伴って圧力板３１が変位した場合、攪拌部材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、攪拌部材２０Ａ，２０Ｂの揺動は可能である。また、圧力板３１の変位は攪拌部材２０Ａ，２０Ｂによって妨げられることはない。さらに、本例では、インク導出口６４を形成する導出流路壁１０Ｃがインク収納室Ｒの最下面１０Ｂより上方に立ち上がった構成となっているが、圧力板３１には切り欠き部３２が形成されているため、導出流路壁１０Ｃと干渉することはない。従って、圧力板３１はタンクケース１０の内壁１０Ａに接触するまで、変位可能である。また、本例の場合インク収納室Ｒ内に外部から空気を取り込まないため、インク導出口６４より下方に位置しているインクもインク消費にともない、可動部材４０に押し上げられ、記録ヘッドへ供給することが可能である。
【００３６】
（インクジェット記録装置の構成）
図６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。
【００３７】
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（移動手段）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、インクジェット方式の記録ヘッド（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。
【００３８】
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、主走査方向と直交する副走査方向（矢印Ｂによって示す方向）へと用紙Ｐを搬送する動作である。
【００３９】
図６中の（ａ），（ｂ），（ｃ）、（ｄ）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）は矢印Ａ１方向へ移動中であり、位置（ｃ）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（ｄ）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を攪拌する。
【００４０】
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。
【００４１】
キャリッジ１５３の移動領域における図６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。
【００４２】
（攪拌メカニズム）
図７（ａ），（ｂ），（ｃ）、（ｄ）は、攪拌部材２０Ａによるインク２の攪拌動作を説明するための断面図であり、それぞれ、図６中のキャリッジ１５３の位置（ａ），（ｂ），（ｃ）、（ｄ）における動作状態を示す。攪拌部材２０Ｂは、この攪拌部材２０Ａと同様に動作する。
【００４３】
まず、図７（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１内の攪拌部材２０Ａは、支持部１５Ａとの接触位置を中心に慣性力によって矢印Ｃ１方向に回転し始める。攪拌部材２０Ａが矢印Ｃ１方向に回転し始めることにより、攪拌部材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み始める。
【００４４】
次に、図７（ｂ）のように、さらにキャリッジ１５３が矢印Ａ１方向に移動すると、攪拌部材２０Ａの回転の角度（攪拌部材の側面と鉛直方向とのなす角度）は、攪拌部材２０Ａの凹部２１Ａと支持部１５Ａの軸の隙間ｇ（図１参照）の範囲でさらに回転して行く。その結果、攪拌部材２０Ａと内壁１０Ａとの間の空間Ｓはさらに拡大し、その空間Ｓにインクタンク１の底部付近のインクが矢印Ｄ１に示ように流れ込む。図７（ｂ）は、攪拌部材２０Ａがほぼ最大角度となった状態を示しているが、この状態では、まだキャリッジ１５３が矢印Ａ１方向へと移動しており、攪拌部材２０Ａには依然として慣性力が加わっている。この慣性力により、攪拌部材２０Ａは支持部１５Ａに沿って矢印Ｃ３に示す方向へと移動し始める。そして、キャリッジ１５は、図７（ｃ）に示す反転位置の手前で減速しつつ反転位置に達し、その後矢印Ａ２方向へと反転移動を開始する。このとき、空間Ｓは最大の体積となる。従って、この攪拌部材２０のＣ３方向への移動に伴って、インクはさらに空間Ｓ内に流れ込む。
【００４５】
キャリッジ１５３が反転位置から矢印Ａ２方向へと加速されることにより、それまで矢印Ｃ１方向に最大に揺動していた攪拌部材２０Ａは、矢印Ｃ２方向の揺動を開始する。これにより、攪拌部材２０Ａと内壁１０Ａとの間の距離が減少し始め、空間Ｓ内のインクは攪拌部材２０に押圧されて矢印Ｄ２のように上方へと流れる。
【００４６】
次に、図７（ｄ）に示ように、キャリッジ１５３が引き続き矢印Ａ２方向に移動すると、攪拌部材２０Ａの自由端が内壁１４Ａに接近し、空間Ｓ内のインクは、矢印Ｄ３のように攪拌部材２０Ａの支持部側の間隙に向かって押し出される。このとき、攪拌部材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、攪拌部材２０Ａの揺動速度が大きく低下する。このため、キャリッジ１５３の加速力、攪拌部材２０Ａの質量などを調整して、インクの流抵抗よりも攪拌部材２０Ａの慣性力を大きくすることが好ましい。その後、さらに攪拌部材２０Ａに慣性力がかかると、矢印Ｃ４のように攪拌部材２０Ａは、支持部１５に沿って矢印Ｃ４へと移動し、図７（ａ）に示す状態に戻る。以降、キャリッジ１５３の往復動作が続く限り、図７（ａ），（ｂ），（ｃ）、（ｄ）の状態を繰り返す。
【００４７】
以上のように、本例においては、攪拌部材２０Ａと支持部１５との間に摩擦抵抗が発生するため、キャリッジ１５３が移動を開始すると、先ず、攪拌部材２０Ａの自由端が先行して移動し、続いて、支持部側端部が移動するという動作を行う。この動作が、ポンプ効果を生み出し、インク収納室Ｒの下方にあるインクを上方へと循環させることが可能となる。さらに、大きく移動する自由端側が鉛直方向の下側に位置するよう構成してあるため、インク収納室Ｒの下側に沈降した顔料成分を攪拌することが可能となる。このため、前述のポンプ効果と相俟ってインク収納室Ｒに収容されたインクに含まれる顔料成分を効率的的に混ぜ合わせることができ、インク濃度の均一化を図ることができる。
【００４８】
すなわち、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亘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、本例では、上記のような上方方向のインク流れを発生させることにより、効率よくインクの攪拌を行うことができる。従って、インク収納室Ｒ内のインクを、短時間の攪拌動作で確実に均一濃度にすることができる。
【００４９】
さらに、本例においては、図１あるいは図４に示すようにインク導出口６４をインク収納室Ｒ内の最下面から上方位置に配置している。その結果、インク導出口６４の直上のインクに含まれる顔料成分の沈降はメニスカス保持部材６２あるいは毛管部材６１にまで達するが、その他の部分に位置するインクの顔料成分は、インク導出口６４内には侵入しない。但し、インクの顔料成分の沈降が進み、濃度の高いインクがインク導入口６４の高さ以上に達した場合には、その濃度の高いインクがインク導出口６４から侵入する。しかし、このインクは、最も高い濃度を有するインクではなく、図５に示したように、初期濃度から僅かに増加した程度の濃度を有するインクとなる。このため、ある程度の保存期間内においては、インク導出口６４から毛管部材６１に至る流路内に位置するインクを、記録動作開始前に回復動作によって排出する必要はなく、攪拌動作を行った後、すぐに記録動作を開始することができる。
【００５０】
また、保存されていたインクタンクの使用開始当初において、インク収納室Ｒの最下面の近傍には、顔料成分の堆積した濃度の高いインクが存在する。しかし、本例のように、インク導出口６４の高さをある程度確保しておけば、保存期間が比較的短い場合、インク導出口６４の位置におけるインクの濃度が図５に示すような印字にふさわしい初期濃度になっている場合がある。この場合、記録動作開始前に攪拌を行わなくとも適正な濃度のインクを記録ヘッドに供給することができ、その後に攪拌を行い、インク収容室Ｒ内のインクの濃度の均一化を行えば、全てのインクを適正な濃度で使用することができる。
【００５１】
このように、本例によれば、インク導出口６４の高さをインク収容室の最下面より高い位置に設定しているため、ユーザが記録装置を起動してから記録動作が開始されるまでの待ち時間を低減することができ、速やかに記録動作を開始することができる。  
これに対し、仮に、インク導出口６４がインク収納室Ｒの最下面に配置されている場合には、長期間放置を行うと、沈降してきた顔料成分がインク供給口の毛管部材６１へと移動することがある。つまり、毛管部材６１に最も濃度の高いインクが滞留することとなる。毛管部材６１内部のインクまで攪拌部材２０Ａ，２０Ｂによるインクの流れは到達しづらいので、毛管部材６１の内部のインクを攪拌できないおそれがある。また、インク導出口６４が小さい場合には同様に攪拌部材２０Ａ，２０Ｂによるインクの流れがインク導出口６４の内部で急激に減衰する。このため、インク導出口６４の内部まで攪拌することは困難になる。従って、この場合には、インク導出口６４の内部の高濃度のインクを記録ヘッドを通して記録装置の回復装置によって外部に排出する必要がある。また、インク導出口６４がインク収納室Ｒの最下面に位置している場合には、最下面に位置するインクを確実に攪拌してから、記録動作を開始する必要がある。従って、記録装置を起動してから記録動作が開始されるまでに、ユーザは長時間待たされることとなる。
【００５２】
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、攪拌部材の２０Ａ，２０Ｂの揺動可能範囲が徐々に小さくなる。しかし、本例にあっては、タンクケース１０側に掘り込み部１４Ａ，１４Ｂが形成されているため、攪拌部材２０Ａ，２０Ｂの攪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、攪拌部材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。
【００５３】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。  
図８は、本発明の第２の実施形態におけるインクタンクの斜視図であり、図９は、図８に示すインクタンクの内部構造を示す斜視図であり、インクケース１０に攪拌部材２０Ａ、２０Ｂを組付けた状態を示している。  
本例の場合、第１の実施形態と内部構造はほぼ同一であるが、供給口６０の形成位置が異なる。つまり、図８の矢印Ｙに示すような方向で記録ヘッド（不図示）に装着される点が異なる。図８および図９から明らかなように、インク供給口６０がインク収納室Ｒに対し鉛直方向（図中のＸ方向）の下方に存在しないため、毛管部材６１やメニスカス保持部材６２内にインクの顔料成分が沈降しない。従って、本例によれば１）インク供給口に侵入した濃度の高いインクを外部へ排出すること。２）インク収納室の最下面に位置するインクを確実に攪拌し記録動作を開始すること。という課題を解決することができる。
【００５４】
ところで、本例のインクタンク１においても、記録ヘッド装着前にインク供給口６０を下向きにして置いていた場合には、インク供給口６０内にインクの顔料成分が堆積することがある。従って、本例のインクタンクは、記録装置への装着状態における顔料成分の沈降に対しては有効であるが、インクタンク装着直後に関しては、従来と同様にインク供給口内に沈降した高い粘度、高濃度のインクを排出することが必要になることもある。
【００５５】
しかしながら、本例のインクタンクは、図９に示すように、記録ヘッド装着状態において、インク導出口６４、毛管部材６１、およびメニスカス保持部材６２が、インク収納室Ｒ内の最下面より高い位置に配置されている。このため、記録ヘッドにインクタンクを装着した後、インク収納室Ｒ内を攪拌している間に、毛管部材６１やメニスカス保持部材６２内に堆積した顔料成分が、鉛直方向下方にあるインク収納室Ｒの下面側に移動する。従って、インクタンク装着直後にインク供給口内のインク排出を行う場合にも、そのインクの排出量を低減することができ、ランニングコストを抑えることが可能になる。
【００５６】
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態を説明する。  
図１０は、本発明の第３の実施形態におけるインクタンク１を記録ヘッド８０に装着する様子を示す断面斜視図であり、図１１は記録ヘッドに装着した状態を示す断面図である。  
本例のインクタンク１のインク供給口６０は、タンク本体１０の底部に形成された貫通孔６０Ａと、その内面に固定したＯリング形状のシールゴム６７とにより形成されている。そして、このインク供給口６０は、ジョイントバネ６５によって付勢されるジョイントボール６６によって、常には閉塞された状態に保たれ、インク収納室Ｒからのインクの垂れ出しを防止するようになっている。  
一方、このインクタンク１が装着される記録ヘッド８０には、インクタンク１のインク供給口６０に対応して管状のニードル（インク導出管）７０が突設され、これがインクを吐出するインク吐出部７３に連通している。
【００５７】
上記インクタンク１の記録ヘッド８０への装着は、シールゴム６７の挿通孔６７内にニードル７０を挿通させることによって行う。このとき、記録ヘッド８０のニードル７０は、ジョイントボール６６をジョイントバネ６５の付勢力に抗して押し上げる。またニードル７０は、シールゴム６７の挿通孔６７の内面に液密に接触するため、シールゴム６７からインクが漏れることはない。ニードル７０の上端部付近には、開口部７１が形成されており、インク収容室Ｒ内のインクは、この開口部７１からニードル７０内に流入し、ヘッドフィルタ７２を介してインク吐出部７３へと供給される。このインクタンク装着時において、ニードル７０の開口部７１は、インク収容室Ｒ内の最下面より鉛直方向上方に位置する。このため、本例によれば、インク収容室Ｒ内の最下面にインクの顔料成分が沈降している場合にも、ニードル７０の開口部７１に高粘度および高濃度のインクが流入することはない。従って、本例によれば、上記の他の実施形態と同様に、前述の２つの課題を解消することができる。すなわち、本例によれば、インク供給口に侵入したインクを外部へ排出させる必要がなくなると共に、インク収納室の最下面に位置するインクまで確実に攪拌しなくとも、記録動作を開始することが可能になる。
【００５８】
［第４の実施形態］
次に、本発明の第４の実施形態を説明する。  
図１２は、本発明の第４の実施形態におけるインクタンク１の断面図である。  
本例のインクタンクでは、導出口形成壁６８Ａ，６８Ｂによって、左右両側方に向けて開口する２個のインク導出口６４Ａ，６４Ｂが形成されている。導出口側壁６８Ａは、インク供給口の開口部端縁によって囲まれる面（以下、開口面と称す）と略平行に対向する位置に配置されている。また、導出口側壁６８Ｂはインク供給口の開口面と直交する方向に突出しており、この導出口側壁６８Ｂと、６８Ａとによってインク導出口６４Ａ，６４Ｂが形成されている。このインク導出口６４Ａ，６４Ｂは、上記第１および第２の実施形態と同様に、インク収納室Ｒの最下面より上方に位置している。このため、インク収容室の底部に沈降した顔料成分によって高粘度化および高濃度化したインクが、インク供給口へと侵入するのを抑制することができる。
【００５９】
また、本例においては、インク導出口６４Ａ，６４Ｂの向きが、インク供給口６０の向きに対して直交するように形成されていることから、上記第１および第２の実施形態に比し、さらに次のような効果が期待できる。
【００６０】
すなわち、上記第１の実施形態のように、インク導出口がインク供給口の上方に位置し、かつそれらの向きが同一であると、インク導出口上部のインクの顔料成分はそのままインク供給口部に沈降する。これに対し本例においては、各インク導出口６９Ａ，６９Ｂを形成する導出口側壁６８Ａによって、インク供給口上のインクに含まれる顔料成分がインク供給口部に直接沈降するのを抑制することができる。
【００６１】
また、第１の実施形態のように、インク導出口６４がインク供給口６０の上方に位置し、向きが同一であると、インク供給口６０を下向きにした状態でインクタンク１が落下したり、強く振られたりした場合に、インク供給口６０からインクが垂れる場合がある。これは、落下や手振りなどの動作によってインクに働く慣性力が直接インク供給口６０に向かうため、メニスカス保持部材６２や毛管部材６１に生じる抵抗では、インクに働く慣性力を減衰し切れないためである。このような現象に対し、本例では、インク導出口６４からインク供給口に至るインク導出流路が、図１２の矢印に示ように屈曲するよう形成されており、インクの慣性力がインク導出口側壁によって分散されるようになっている。このため、大きな慣性力がインク供給口に直接的に到達することがない。さらに、インク導出口６４Ａ，６４Ｂからインク供給口６０に至る流路の間には、複数の連通口（ここでは、３つの連通口６９Ａ，６９Ｂ、６９Ｃ）が形成され、前記流路内におけるインクの流抵抗を増大させる構造となっている。この構造によれば、インク慣性力がインク導出口内に達した場合にも、その慣性力を各連通口に生じるインクの流抵抗によって減衰させることができる。従って、上記構成によれば、落下や手振りによるインクの垂れ出しを抑制することが可能になる。
【００６２】
［第５の実施形態］
次に、本発明の第５の実施形態を説明する。  
図１３は、本発明の第５の実施形態におけるインクタンク１の断面図である。  
本例におけるインクタンク１は、上記第１の実施形態におけるインクタンク１と同様に、インク導出口６４Ａ，６４Ｂがインク収納室Ｒの最下面より上方に位置し、沈降した顔料インクのインク供給口への侵入を抑制している。また、本構成においても、インク導出口６４の向きが、インク供給口に対し、異なった方向となっているため、落下や手振りに対するインクたれとしてもより好ましい構成となっている。
【００６３】
［その他の実施形態］
上記実施形態では、インクタンクのインク収容室内に顔料インクを収容した場合を例に採り説明したが、本発明は、顔料インクだけでなく、染料インクを収容したインクタンクにおいても有効である。すなわち、染料インクにあっても長期の保存などによっては、染料粒子が沈降することがあり、このような場合にも本発明におけるインクタンクは、有効である。
【００６４】
以上のように、上記各実施形態では、インクタンクのインク収納室内に沈降した顔料成分を含む高粘度、高濃度のインクが、インク供給口や記録ヘッドへと侵入するのを抑制する構成を備えるものとなっている。しかし、物流状態においてはインクタンクの姿勢が様々に変化する可能性があり、僅かながら高粘度、高濃度のインクがインク供給口に侵入する可能性もある。従って、インク供給口に高粘度、高濃度のインクが侵入した場合には、そのインクを吸引ポンプにより効率よく排出する必要がある。従って、インク導出口からインク供給口に至る流路において、吸引時によどみが生じるような、急激な流路断面の形状または面積が変化する部分がある場合には、その部分のインクを排出するためにインク排出量を増大させる必要がある。従って、本構成のように、インク導出口からインク供給口にかけての流路の断面形状および面積を滑らかに変化させることにより、吸引排出におけるよどみ部をなくすことが望ましく、これによって、効率よく流路内のインクを吸引排出させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】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２】図１のインクタンクの外観斜視図である。
【図３】図１のインクタンクにおける分解斜視図である。
【図４】（ａ）は図１のインクタンクにおける内部構造を示す断面図、（ｂ）は同図（ａ）に示す攪拌部材と支持部の軸部との関係を示す側面図である。
【図５】インクの顔料成分が沈降した状態におけるインク濃度とインクタンク内の位置（高さ）との関係を示すグラフである。
【図６】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。
【図７】（ａ），（ｂ），（ｃ）、（ｄ）は、図１のインクタンクにおける攪拌メカニズムを説明するための断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態におけるインクタンクの斜視図である。
【図９】図８に示すインクタンクの内部構造を示す斜視図であり、インクケースに攪拌部材を組付けた状態を示している。
【図１０】本発明の第３の実施形態におけるインクタンクの記録ヘッドへの装着の様子を示す断面斜視図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態におけるインクタンクを記録ヘッドに装着した状態を示す断面図である。
【図１２】本発明の第４の実施形態におけるインクタンクの断面図である。
【図１３】本発明の第５の実施形態におけるインクタンクの断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
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
１５，１６  支持部
１５Ａ，１６Ａ  軸部
１５Ｂ，１６Ｂ  抜け止め部
２０Ａ，２０Ｂ  攪拌部材
３０  ばね部材
３１  圧力板
４０  可撓性部材
６０  インク供給口
６１  毛管部材
６２  メニスカス保持部材
６３  供給口部材
６４  インク導出口
６５  ジョイントバネ
６６  ジョイントボール
６７  シールゴム
６８Ａ，６８Ｂ  導出口側壁
６９Ａ，６９Ｂ，６９Ｃ  連通口
７０  ニードル
７１  開口部
７２  ヘッドフィルタ
７３  インク吐出部
８０  記録ヘッド
１５０  記録装置
１５３  キャリッジ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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