(57)【要約】【課題】沈降成分が所定濃度以上となった液体が液体噴射装置に供給されることを防止すること。【解決手段】インクタンク１は、沈降成分を有する顔料インクを収容可能なケース２と、ケース２の底部に形成されたインク供給部３と、ケース２の内部に配置されたフローター５および流路部材６を備える。フローター５は、適正範囲内の濃度Ｃに対応する密度の材料によって形成されており、濃度Ｃの顔料インクが存在する高さで浮くように構成されている。流路部材６は可撓性のチューブであり、その下端はインク供給部３に接続されている。流路部材６の上端は、フローター５に固定されて、フローター５の位置で開口する。従って、常に、濃度Ｃの顔料インクを流路部材６に取り込むことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
沈降成分を有する液体を収容可能な液体収容部と、
前記液体を前記液体収容部から液体噴射装置に供給可能な液体供給部と、
前記液体収容部の内部で上下に移動可能であり、前記液体の所定の濃度範囲に対応する密度を有するフローターと、
前記フローターに取り付けられており、一端は前記液体供給部に接続され、他端は前記フローターの位置で開口する可撓性の流路部材と、
を備えた液体収容体。
【請求項２】
前記フローターは、前記液体の所定の濃度範囲に対応する密度を有する材料により構成される、請求項１に記載の液体収容体。
【請求項３】
前記フローターは、ケースと、該ケースに収容される前記所定の濃度範囲に対応する密度の液体と、を有する請求項１に記載の液体収容体。
【請求項４】
前記フローターは上下方向に貫通する貫通孔を有する、請求項１ないし３のいずれかの項に記載の液体収容体。
【請求項５】
前記液体収容部は、前記フローターを上下方向に案内するガイド部を備える、請求項１ないし４のいずれかの項に記載の液体収容体。
【請求項６】
前記液体収容部の底部は、前記フローターの下方への移動を規制する規制部を備える、請求項１ないし５のいずれかの項に記載の液体収容体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顔料などの沈降成分を含む液体を液体噴射装置に供給する液体収容体に関する。
【背景技術】
【０００２】
顔料インク（液体）を使用するインクジェットプリンター（液体噴射装置）が知られている。顔料インクは顔料が粒子として溶媒中に分散しているので、顔料インクを収容したインクタンクあるいはインクパック（液体収容体）を長期間放置すると、インクタンクあるいはインクパック内で顔料が沈降する。その結果、インクタンクあるいはインクパック内は高さによって顔料濃度が異なり、濃度むらがある状態となる。
【０００３】
インクタンクあるいはインクパック内で濃度むらが生じると、濃度むらがない状態よりも顔料濃度が高い高濃度インクがインクジェットプリンターに供給されるおそれがある。高濃度インクがインクジェットプリンターに供給されると、印刷が濃くなり、画質不良が発生することがある。また、顔料濃度の増加は顔料インクの粘度を上昇させるので、高濃度インクがインクジェットプリンターに供給されると、インクジェットヘッドのインクノズルに目詰まりなどが発生しやすくなる。また、顔料濃度が低い低濃度インクが供給される場合も、印刷が薄くなり、画質不良が発生することがある。
【０００４】
特許文献１には、インクタンク内でインクを取り込む高さを調節することにより、高濃度インクがインク供給部に取り込まれることを回避可能な構成が開示されている。特許文献１のインクジェットプリンターは、インクカートリッジ内に内蔵された浮き（フローター）とインク供給口とを接続する管状部材を備える。管状部材には、フロート近傍とインク供給口の近傍にインク取り込み口が形成されている。浮きは常にインクの液面まで浮き上がるため、液面近くのインク取り込み口から取り込んだ薄いインクと、インク供給口の近くのインク取り込み口から取り込んだ濃いインクとの混合により、インク供給口から供給するインクの濃度を中程度にすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１７４９４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１では、複数のインク取り込み口から取り込んだインクが均等に混合されない場合には、中程度の濃度のインクを供給できないおそれがある。また、インクカートリッジ内のインクの濃度分布が、設計者が想定する濃度分布と異なる状態になってしまうと、複数のインク取り込み口から取り込んだインクを混合しても、設計者が意図する濃度のインクを供給することができない。インクカートリッジ内のインクの濃度分布は、インク量の減少によって複雑に変化するため、特許文献１の構成では、インク供給口から供給されるインクの濃度がばらつくおそれがあった。その結果、印刷品質の低下を招くおそれがあった。
【０００７】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、インクジェットヘッド側へ取り込まれるインクの濃度を一定にすることができる液体収容体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の液体収容体は、沈降成分を有する液体を収容可能な液体収容部と、前記液体を前記液体収容部から液体噴射装置に供給可能な液体供給部と、前記液体収容部の内部で上下に移動可能であり、前記液体の所定の濃度範囲に対応する密度を有するフローターと、前記フローターに取り付けられており、一端は前記液体供給部に接続され、他端は前記フローターの位置で開口する可撓性の流路部材と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明は、このように、所定の濃度範囲の液体の密度に対応する密度のフローターを備える。このようなフローターは、高さによって液体に濃度差がある状態で、所定の濃度範囲の位置（高さ）で浮くことになる。従って、このフローターの高さで流路部材を開口させることにより、常に、所定の濃度範囲の液体を流路部材に取り込むことができる。よって、液体噴射装置に供給するインクの濃度を一定に保つことができ、インクの濃度ばらつきによる印刷品質の低下を抑制できる。
【００１０】
本発明において、前記フローターは、前記液体の所定の濃度範囲に対応する密度を有する材料により構成することができる。このようにすると、フローターを簡単な構造にすることができる。あるいは、前記フローターは、ケースと、該ケースに収容される前記所定の濃度範囲に対応する密度の液体と、を有する構成であってもよい。このようにすると、ケースを構成する材料を、液体噴射装置に供給すべき液体の密度と同じにする必要がない。従って、フローターの構成材料を決定する際の自由度が高まる。
【００１１】
本発明において、前記フローターは上下方向に貫通する貫通孔を有する構成にすることができる。このようにすると、液体収容部内に浮いているフローターを円滑に上昇あるいは下降させることができる。
【００１２】
本発明において、前記液体収容部は、前記フローターを上下方向に案内するガイド部を備えることが望ましい。このようにすると、フローターの上下方向の移動を円滑に行うことができる。また、フローターが傾くことを抑制できるので、流路部材に取り込む液体の濃度がフローターの傾きによってばらついてしまうことを抑制できる。
【００１３】
本発明において、前記液体収容部の底部は、前記フローターの下方への移動を規制する規制部を備えることが望ましい。このようにすると、フローターが一定の高さよりも下に移動することを規制できる。従って、液体収容部の底部に溜まった高濃度の液体が流路部材に取り込まれることを回避できる。よって、高濃度の液体による、印刷品質の低下やインクノズルの不具合が発生することを回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明を適用したインクタンクの説明図である。
【図２】インクタンク内のインク濃度の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態であるインクタンク（液体収容体）を説明する。
【００１６】
図１（ａ）、（ｂ）は本発明を適用したインクタンクを模式的に示す説明図であり、図１（ａ）はインクタンクの縦断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面線で切断したインクタンクの横断面図である。インクタンク１は、インクジェットヘッド（印刷ヘッド）を備えるインクジェットプリンター（液体噴射装置）に搭載されて、インクジェットヘッドに顔料インクを供給する。図１に示すＸＹＺの３方向は互いに直交する方向であり、Ｚ方向が鉛直方向である。ＸＹＺの３方向は、矢印の向きが＋方向（正方向）、矢印の向きとは逆向きが−方向（負方向）を示す。また、＋Ｚ方向は鉛直方向の上方、−Ｚ方向は鉛直方向の下方である。
【００１７】
インクタンク１は、樹脂製のケース２（液体収容部）と、ケース２の底部に形成されたインク供給部３（液体供給部）と、ケース２の上部に形成された大気連通部４と、ケース２の内部に配置されたフローター５および流路部材６を備える。インクタンク１は、インクジェットプリンターに搭載される際には、図１（ａ）に示すように、インク供給部３がケース２の鉛直方向Ｚの下端に位置する姿勢で装着される。インク供給部３には、インクジェットプリンター側のインク供給流路（図示省略）が接続される。ケース内に収容される顔料インクは、インク供給部３からインク供給流路に送り出され、インクジェットヘッドへ供給される。
【００１８】
ケース２は略直方体状であり、−Ｚ方向の面である底部壁２ａと、＋Ｚ方向の面である上部壁２ｂと、−Ｘ方向の面である側壁２ｃと、＋Ｘ方向の面である側壁２ｄと、＋Ｙ方向の面である側壁２ｅと、−Ｙ方向の面である側壁２ｆを備える。インク供給部３は、底部壁２ａから下方に延びる筒部３ａを備える。筒部３ａには貫通孔が形成され、この貫通孔がインク供給口７となっている。
【００１９】
ケース２は、Ｘ方向に対向する側壁２ｃ、２ｄの内側面に形成された一対のガイドリブ８ａ、８ｂ（ガイド部）を備える。ガイドリブ８ａは側壁２ｃの内側面で鉛直方向Ｚに延びており、ガイドリブ８ｂは側壁２ｄの内側面で鉛直方向Ｚに延びている。また、ケース２は、底部壁２ａから＋Ｚ方向（上方）に突出する同一高さの突起９ａ、９ｂ（規制部）を備える。突起９ａはインク供給部３の−Ｘ方向側に配置され、突起９ｂはインク供給部３の＋Ｘ方向側に配置されている。
【００２０】
フローター５は鉛直方向Ｚの寸法が小さい略直方体状であり、底部壁２ａと平行に配置されている。フローター５の−Ｘ方向の側面５ａにはガイド溝１０ａが形成され、＋Ｘ方向の側面５ｂにはガイド溝１０ｂが形成されている。フローター５は、ガイド溝１０ａにガイドリブ８ａが係合し、ガイド溝１０ｂにガイドリブ８ｂが係合するように配置されている。従って、フローター５は、ガイドリブ８ａ、８ｂに沿ってケース２の内部を上下に移動可能である。また、フローター５には、鉛直方向Ｚに貫通する貫通孔１１ａ、１１ｂが形成されている。貫通孔１１ａ、１１ｂは、フローター５の中心を基準として対称な位置に配置されている。
【００２１】
流路部材６は可撓性のチューブであり、その下端はインク供給口７に接続されている。流路部材６の上端は、フローター５に固定されて、フローター５の位置で開口する。
【００２２】
図２は、ケース２に収容される顔料インクの濃度分布を示すグラフであり、横軸はインク濃度、縦軸はケース２内でのインクの高さ位置（鉛直方向Ｚの位置）を示す。実線は、顔料成分が沈降する前の濃度分布（初期濃度分布Ａ１）であり、破線は、印刷が行われずに長時間経過し、顔料成分が沈降した状態での濃度分布（放置後濃度分布Ａ２）である。インクジェットヘッドに供給される顔料インクの濃度には適正範囲があり、顔料成分が沈降する前の濃度範囲（初期濃度分布Ａ１の濃度範囲）が適正濃度範囲Ｂである。
【００２３】
フローター５は、適正濃度範囲Ｂ内の所定の濃度、例えば、適正濃度範囲Ｂの中央値である濃度Ｃ（図示省略）に対応する密度の材料によって形成されている。より具体的には、フローター５に固定されている流路部材６の重量がフローター５に加わることを考慮して、濃度Ｃの顔料インクが密度Ｃ１であるとき、以下の関係式を満たすような材料Ｄで、フローター５が形成されている。
材料Ｄの密度＝密度Ｃ１−（流路部材６の重量／フローター５の体積）
【００２４】
なお、フローター５の密度を決定するための濃度Ｃは、適正濃度範囲Ｂの中央値でなくてもよく、適正濃度範囲Ｂ内の任意の値にすることができる。また、フローター５に他の重量や浮力が加わる場合は、それらの力を考慮して材料Ｄの密度を決定することもできる。
【００２５】
以上のように、本形態のインクタンク１は、ケース２内の顔料インクが高さによって濃度差がある状態になっても、フローター５が常に濃度Ｃの高さで浮くことになる。従って、流路部材６の上端は、常に濃度Ｃの高さで開口することになるので、濃度Ｃの顔料インクを流路部材６に取り込むことができる。従って、インクジェットヘッドに供給する顔料インクの濃度を一定に保つことができる。例えば、インクタンク１のインク量が使用により減少し、これに伴ってインクタンク１内のインクの濃度分布が複雑に変化したとしても、常に一定の濃度のインクを流路部材６に取り込むことができる。よって、顔料インクの濃度ばらつきによる印刷品質の低下を抑制できる。
【００２６】
また、本形態では、フローター５が上下方向に貫通する貫通孔１１ａ、１１ｂを有するため、この貫通孔１１ａ、１１ｂを顔料インクが通過することにより、ケース２内で円滑にフローター５を上昇あるいは下降させることができる。また、貫通孔１１ａ、１１ｂはフローター５の中心を基準として対称な位置に配置されているので、フローター５が傾くことを抑制できる。
【００２７】
さらに、本形態では、ケース２に設けたガイドリブ８ａ、８ｂでフローター５を上下方向に案内するので、フローター５の上下方向の移動を円滑に行うことができる。また、フローター５が傾くことを抑制できるので、流路部材６に取り込まれる顔料インクの濃度がフローター５の傾きによってばらついてしまうことを抑制できる。
【００２８】
また、本形態では、ケース２の底部に２つの突起９ａ、９ｂが形成されているので、フローター５が一定の高さよりも下に移動することを規制できる。従って、ケース２の底部に溜まった高濃度インクが流路部材６に取り込まれることを回避できる。
【００２９】
（変形例）
（１）上記形態では、浮かせたい高さの濃度Ｃに対応する密度の材料でフローター５を形成していたが、フローター５を他の構造にすることもできる。例えば、フローター５は、中空の容器であるケースの内部に、濃度Ｃに対応する密度の液体を収容した構成にすることもできる。このようにすると、中空の容器（ケース）の内部に収容する液体の密度を調整することで、フローター５が浮く高さを調節することができる。また、流路部材６に取り込む顔料インクの種類に容易に対応できる。更に、中空の容器（ケース）を構成する材料の密度を濃度Ｃに対応する密度にする必要がないので、フローターの構成材料を決定する際の自由度が高まる。
【００３０】
（２）上記形態は、直方体状のケース２の内部に顔料インクを収容するインクタンク１に本発明を適用したものであったが、可撓性のフィルム等で形成されたインク収容袋（液体収容袋）の上端にインク供給部を設けたインクパックに本発明を適用してもよい。インクパックの内部に小型のフローターを配置することにより、インクパック内で顔料インクの濃度分布に応じてフローターを上下に移動させ、フローターの密度に対応する濃度の顔料インクを流路部材に取り入れることができる。
【００３１】
（３）上記形態のインクタンク１は、インク供給部３がケース２の底部に設けられているものであったが、ケース２の上端にインク供給部を設ける構成にしてもよい。
【符号の説明】
【００３２】
１…インクタンク（液体収容体）、２…ケース（液体収容部）、２ａ…底部壁、２ｂ…上部壁、２ｃ…側壁、２ｄ…側壁、２ｅ…側壁、２ｆ…側壁、３…インク供給部（液体供給部）、３ａ…筒部、４…大気連通部、５…フローター、５ａ、５ｂ…側面、６…流路部材、７…インク供給口、８ａ、８ｂ…ガイドリブ（ガイド部）、９ａ、９ｂ…突起（規制部）、１０ａ、１０ｂ…ガイド溝、１１ａ、１１ｂ…貫通孔
【図１】
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【図２】
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