攪拌器、液体収納容器
【課題】簡易な構成によってインクタンク内のインク全体に対して、効果的な攪拌を実現することができる攪拌部材および液体収納容器を提供すること。
【解決手段】起き上がり小法師の原理を用いた揺動部材をインクタンク内に投入する。
【解決手段】起き上がり小法師の原理を用いた揺動部材をインクタンク内に投入する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクなどの液体を収納する液体収納容器およびその液体収納容器に収納される攪拌器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般にシリアルタイプのインクジェット記録装置は、主走査方向に移動可能なキャリッジに、インクを吐出可能な記録ヘッドと、その記録ヘッドに供給するインクを収容するためのインクタンクと、が搭載されている。記録に際しては、キャリッジを主走査方向に移動させつつ、記録ヘッドの吐出口から記録媒体に向かってインクを吐出する動作と、主走査方向と交差する副走査方向に記録媒体を搬送する動作と、を繰り返す。このようにして、記録ヘッドから吐出されたインク滴が記録媒体上に着弾することにより、所望の記録が行なわれる。
【０００３】
このようなインクジェット記録装置で用いられているインクの主流は、色材として染料を含有するインク（染料インク）であった。しかし一般に、染料インクは耐光性および耐ガス性がやや低く、その染料インクによる記録物は、屋外掲示のような特殊用途において耐久性のある画像堅牢性を提供しにくい場合があった。
【０００４】
そこで近年、色材として顔料を含有するインク（顔料インク）を用いる記録装置が提供されてきている。顔料インクは耐光性および耐ガス性に優れ、それによる記録物も充分な画像堅牢性を発揮することができる。但し、顔料インクは、染料インクとは異なり色材の分散性を考慮した取り扱いが要求される。均一な記録を得るためには、色材を溶媒中に分散させる必要がある。
【０００５】
顔料インク中の顔料分子は、染料インク中の染料分子のようにインク溶液中には溶解せず、分散した状態で浮遊している。顔料インクを収容するインクタンクが暫く静置されたままであると、インクタンク内の顔料粒子が重力によって徐々に沈降し、インクタンクの高さ方向において、顔料粒子の濃度傾斜が発生することがあった。すなわち、インクタンクの底部には色材濃度の高い層が位置し、その上部には色材濃度の低い層が位置することになる。この状態のインクタンクから記録ヘッドにインクを供給して画像の記録動作を開始し、そして記録動作を継続した場合には、記録動作の初期段階と後期段階において、記録に濃度差が発生するおそれがある。
【０００６】
このように、インクタンクの使用に伴って、記録ヘッドから吐出されるインクの色材濃度が変化した場合、インクタンクの使用初期と使用後期において記録に濃度差を発生させるだけではない。例えば、複数のカラーインクを用い、所定のカラーバランスのもとに色相を表現するカラーインクジェット記録システムでは、カラーバランスが崩れるおそれがある。この場合記録物には、より顕著な濃度差が認識されることになる。
【０００７】
インクタンク内に残存するインク量に拘わらず、記録ヘッドから吐出されるインク滴の色材濃度を、一定の濃度範囲内に維持するためには、少なくとも記録動作中に、インクタンク内の顔料分子が一様に分散していることが望まれる。
【０００８】
このような顔料分子の一様な分散を実現するために、インクタンクの内部に、顔料分子を攪拌するための攪拌体を設ける構成が特許文献１に提案されている。
【０００９】
特許文献１には、手動操作が可能な攪拌体を備えたインクパックが開示されている。この攪拌体は、インクパックに対して、外部から挿入される形状になっている。外部に突出している攪拌体の一部は、インクパック内に延在している攪拌体の攪拌部を動作させるための操作部として作用する。つまり、ユーザが定期的あるいは必要に応じて攪拌部を揺動させることにより、インクパック内のインクを攪拌して顔料分子を分散させることができる。
【００１０】
また、特許文献１には、記録動作時にキャリッジが移動する際の慣性力を利用して、タンク内のインクを攪拌させる揺動部材を設けたインクカートリッジが開示されている。一例として、インクカートリッジケースと一体に成形された撹拌体が示されている。この例では、攪拌体がインクカートリッジケースの天井から底部に向けて垂れ下がるように延出し、その下端部に円柱状の錘部が形成されている。その攪拌体は、キャリッジの加速・停止・反転の動作に伴う慣性力によって、天井の付け根部分を支点としてキャリッジの移動方向に揺動し、インクカートリッジ内のインクを攪拌する。
【００１１】
さらにまた、特許文献１には、他の例として、インクカートリッジケースに固定されずに、インクカートリッジ内の底面を自由に移動可能な撹拌体も開示されている。この攪拌体は、キャリッジの加速・停止・反転の動作に伴う慣性力によって、インクカートリッジ内の底面を移動してインクを攪拌する。
【００１２】
また、特許文献２には、キャリッジの移動に伴う慣性力によって、揺動中心軸の左右に揺動する軸状錘と、この軸状錘と一体になって左右に揺動する複数のフィンと、を備えた攪拌機構が開示されている。この構成によれば、複数枚のフィンがインクカートリッジの高さ方向に並列に配置されているため、インクカートリッジ内の上層部から下層部にかけてインクが均等に攪拌される。
【００１３】
【特許文献１】特開２００５−０６６５２０号公報
【特許文献２】特開２００４−２１６７６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
例えば、特許文献１に記載された、手動式の揺動部材を備えたインクカートリッジの構成では、その揺動部材の動きの自由度が少ないことから、インクカートリッジ内の限られた領域のインクしか攪拌することができない。特に、攪拌動作の支点となる揺動部材とインクカートリッジとの接合部分の近傍では、揺動部材の移動域が狭いために充分な攪拌効果が得られない。
【００１５】
また、特許文献１に開示された、円柱状の錘部を設けた構成では、慣性力を効率的に利用してはいるものの、やはり攪拌可能な範囲が充分でない。さらに、インクカートリッジ内の底面を自由に移動可能な撹拌体を用いた場合には、インクカートリッジの底部近傍のインクに対する攪拌は期待できるものの、その撹拌体から離れているカートリッジ上層部領域に対する撹拌は期待できない。
【００１６】
一方、特許文献２に開示されている構成では、複数のフィンがインクカートリッジの高さ方向に配備されているため、高さ方向における攪拌の均等性はある程度期待できる。しかし、インクカートリッジ内の中心軸付近はフィンの揺動量が小さいため、撹拌効果は小さい。また、このように複数のフィンや回転軸を備える揺動部材は複雑な構成となるため、インクカートリッジ自体も高価なものになってしまう。
【００１７】
上述したように、インクカートリッジ内における顔料インクは、顔料粒子が重力にしたがって徐々に沈降することにより、インクカートリッジの高さ方向に顔料粒子の濃度傾斜が生じる。インクカートリッジ内の濃度差を解消するには、インクカートリッジの下層に沈降する高濃度のインクを積極的に上層部に巻き上げるか、もしくは上層部の低濃度のインクを下層部に流し込むように、インクを攪拌することが効率的である。
【００１８】
よって本発明は、簡易な構成によってインクタンク内のインク全体に対して、効果的な攪拌を実現することができる攪拌部材および液体収納容器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
そのため本発明の攪拌器は、液体収納容器に収められ、前記液体収納容器内の液体を攪拌する攪拌器において、前記攪拌器は本体部と流路部とを含み、前記流路部は、それぞれが連通した複数の開口部を備え、前記流路部を含む前記本体部は、安定姿勢と、該安定姿勢の時よりも高い位置に重心が位置する不安定姿勢と、の間で変位可能であり、前記本体部が前記安定姿勢の時に、前記流路部の複数の前記開口部の内の少なくとも２つの前記開口部の位置関係は、上下の位置関係であることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の液体収納容器は、上記の攪拌器を含んでいることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、攪拌器は、本体部と流路部とを含み、その流路部にはそれぞれが連通した複数の開口部を備え、流路部を含む本体部は、安定姿勢と、安定姿勢の時よりも高い位置に重心が位置する不安定姿勢との間で変位可能にする。また、本体部が安定姿勢の時に、流路部の複数の前記開口部の内の少なくとも２つの開口部の位置関係は、上下の位置関係にする。また、液体収納容器は、上記の攪拌器を含むものとする。これによって、簡易な構成によってインクタンク内のインク全体に対して、効果的な攪拌を実現することができる攪拌部材および液体収納容器を提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第１の実施形態を説明する。
図１は、本実施形態の攪拌部材を備えた液体収納容器を適用することが可能な、インクジェット記録装置（以下、単に記録装置ともいう）を示した外観斜視図である。この記録装置は、記録媒体に対して記録を行なう装置本体Ｍ１０００と、記録媒体を装置内へ供給するための給紙部Ｍ３０２２と、記録後の記録媒体を受容する排紙トレイＭ１００４と、から主に構成されている。
【００２３】
図２は、装置本体Ｍ１０００の内部機構を示す斜視図である。装置本体Ｍ１０００の主な内部機構は、シャーシＭ３０１９に設置・保護されている。キャリッジＭ４００１は、不図示の記録ヘッドカートリッジを搭載した状態で矢印Ｘ方向の主走査方向へ往復移動が可能になっている。記録ヘッドカートリッジには、後述するようにインクジェット記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドともいう）が備えられている。記録動作コマンドが入力されると、給紙部Ｍ３０２２に積載されている複数の記録媒体から１枚が給紙され、キャリッジＭ４００１上の記録ヘッドカートリッジによって記録可能な位置まで搬送される。その後、キャリッジＭ４００１が主走査方向（矢印Ｘ方向）に移動しながら記録ヘッドカートリッジの記録ヘッドが記録データに基づいてインクを吐出する記録走査と、搬送手段によって記録媒体を副走査方向（矢印Ｙ方向）へ搬送する搬送動作と、を繰り返す。このような動作により、記録媒体上に順次記録が行われる。
【００２４】
図３は、記録ヘッドカートリッジＨ１００１とインクを収納可能なインクタンク（液体収納容器）１とを示した斜視図である。記録ヘッドカートリッジＨ１００１の一側には、吐出口からインク滴を吐出可能なインクジェット記録ヘッドＨ１０００が備えられ、その反対側には、記録ヘッドＨ１０００にインクを供給するためのインクタンク１が着脱可能に装着される。本実施形態の記録ヘッドカートリッジＨ１００１には、６色分のインクタンク１が独立に装着できるようになっている。
【００２５】
インクタンク１を記録ヘッドカートリッジＨ１００１に装着すると、インクタンク１に設けられているインク供給口４０３（図４参照）が記録ヘッドＨ１０００に接続される。インクタンク１のインク収納部（液体収納部）内のインクは、インク供給口４０３を経由して、重力方向下向きに、記録ヘッドＨ１０００から記録媒体に向かって吐出される。このようにインクタンクを記録装置に装着した状態において、インク供給口が重力方向の下向きに位置する。本実施形態においては、インク供給口が重力方向下向きとなり、インク供給口から記録ヘッドに対してインクが供給されるときのインクタンクの姿勢を、インクタンクの使用状態における姿勢と定義する。また、インクタンクと記録ヘッドとが一体化された記録ヘッドカートリッジにおいては、記録ヘッドが記録媒体に向かって重力方向の下向きにインクを吐出する時の記録ヘッドカートリッジの姿勢を、記録ヘッドカートリッジの使用状態における姿勢と定義する。
【００２６】
記録ヘッドＨ１０００には、微細な記録素子が複数配列されており、各記録素子にはインクを吐出させるための機構が備わっている。例えば、発熱抵抗体（ヒータ）を有する電気熱変換素子が配備された構成では、インクの吐出信号に応じて、個々の電気熱変換素子に電圧パルスが印加される。これにより、発熱抵抗体の近傍のインクが急激に加熱され、そのときに生じる膜沸騰の作用によってインク滴が吐出口から吐出される。
【００２７】
（インクタンク全体の構成）
図４は、インクタンク１の外観斜視図である。インクタンク１は、内部にインク収納室を備えた容器であり、主に、インク容器筐体４０１と蓋部材４０２から構成されている。インクタンク１の底部には、記録ヘッドＨ１０００にインクを供給するためのインク供給口４０３が備えられている。
【００２８】
図５は、インクタンク１の分解斜視図である。インクタンク１のインク容器筐体４０１は、例えばポリプロピレンで形成されており、その内部には、インクを攪拌するための揺動部材１００が収容される。インク容器筐体４０１の開口部は、蓋部材４０２によって封じられている。インク容器筐体４０１の内部は仕切壁４１３によって２つの空間に仕切られており、その仕切壁４１３の下側には、仕切壁４１３によって仕切られる２つの空間を連通する連通部４１４が形成されている。この２つの空間の内、一方の揺動部材１００が収容される空間は、インクが収容されるインク収容室４１１であり、連通部４１４を除いて密閉されている。また、他方の空間は負圧発生室４１２である。負圧発生室４１２に面する蓋部材４０２の部分には、インク消費に伴って大気を導入するための大気連通口４１７が形成されている。また、負圧発生室４１２に面するインク容器筐体４０１の部分には、記録ヘッドＨ１０００にインクを供給するための供給口４０３が形成されている。供給口４０３には、インクを保持するためのメニスカス形成部材４０４が備えられている。メニスカス形成部材４０４内にはインクによるメニスカスが形成され、外部からの気泡がインク容器筐体４０１内に侵入しないようになっている。
【００２９】
負圧発生室４１２内には、ポリプロピレンの繊維材料から形成されて毛管力を有する第１および第２の２つの負圧発生部材４１５および４１６が収納されている。負圧発生室内４１２内において、これらの負圧発生部材４１５および４１６は互いに圧接されて収納されている。負圧発生部材４１５および４１６は、ポリプロピレンに限定するものではなく、種々の多孔質または繊維部材を含むインクを吸収可能な吸収体であってもよい。
【００３０】
第１の負圧発生部材４１５の毛管力をＰ１、第２の負圧発生部材４１６の毛管力をＰ２、メニスカス形成部材４０４の毛管力をＰ３とすると、これらの毛管力はＰ１＜Ｐ２＜Ｐ３の関係にある。
【００３１】
このような構成において、負圧発生室４１２内のインクが記録ヘッドによって消費されると、大気連通口４１７から負圧発生室４１２に空気が導入され、その空気が連通部４１４を通してインク収容室４１１に入る。このようなインク収容室４１１へ空気の導入に代わって、連通部４１４を通して、インク収容室４１１から負圧発生室４１２内の負圧発生部材４１５、４１６にインクが充填される。このように連通部４１４を通して、空気とインクの気液交換が行われる。
【００３２】
（攪拌機構の構成）
図６は、揺動部材１００の設置状態を説明するための斜視図であり、図７（ａ）、（ｂ）は、その揺動部材１００を拡大して示した図である。揺動部材１００はその内部に液体の流路を形成する中空部１０４を備え、更に上側開口部１０３と１つ以上の下側開口部１０２を備えている。また、その底部は球面形状となるように形成され、かつ、錘１０６が底部近傍に設けられている。このように、揺動部材１００は底部が球面形状であり底部に錘１０６を備えているため、起き上がり小法師の原理で上側開口部１０３がインク収容室４１１の天面方向、下側開口部１０２が底面方向を向いた姿勢を保つように揺動する。つまり、揺動部材１００の重心は錘１０６によって揺動部材１００の底部近傍になるように設定されており、揺動部材１００が傾くとその重心の位置は高くなるようになっている。そのため、揺動部材１００が傾いた際には重心を最も低い位置に戻すように揺動部材１００は動作（揺動）する。
【００３３】
ここで揺動部材１００は、インク収容室４１１に収容される液体より比重が重く、インク収容室４１１に液体とともに収容されたときに、インク収容室４１１の底面に揺動部材１００の底部が接する。
【００３４】
（攪拌機構の動作および作用）
図１０（ａ）から（ｄ）は、図２におけるキャリッジの動作を説明するための記録装置の要部を示した概略構成図である。図１１（ａ）から（ｈ）は、本実施形態における揺動部材１００の動作、および揺動部材１００の中空部１０４内に生じるインクの流れを説明するための図であり、インクタンクの底部に沈降した濃い顔料成分のインクが撹拌される様子を表している。また図１１（ａ）から（ｈ）は、図４のＸ−Ｘ線による断面図でもある。
【００３５】
図１０（ａ）から（ｄ）を用いて、液体収容器であるインクタンク１を装着したキャリッジＭ４００１の動作について説明する。
【００３６】
キャリッジＭ４００１は、図１０（ａ）のようなホームポジションの位置から、記録装置Ｍ１０００のシャーシに設置されたキャリッジシャフトＭ３０２０に沿って、矢印Ｘ２方向に移動する（図１０（ｂ）参照）。そして、記録媒体の記録幅、もしくは、揺動部材１００を動作させるために必要な距離だけ、キャリッジＭ４００１を移動させて、それを図１０（ｃ）のように位置させる。そして、その位置からキャリッジＭ４００１の移動方向を反転させて、それを矢印Ｘ１方向に移動させる（図１０（ｄ）参照）。そして、図１０（ａ）の位置から、再び、キャリッジＭ４００１の移動方向を反転させ、その後、その矢印Ｘ２方向および矢印Ｘ１方向の往復移動を記録に必要な回数だけ反復する。キャリッジＭ４００１は、その移動方向が反転する際に、減速、停止、および反対方向への加速が行なわれる。このように本実施形態においては、記録のためのキャリッジＭ４００１の往復移動に先立って、図１０（ｂ）から（ｄ）のように、少なくとも１回はキャリッジＭ４００１を往復移動させる。これにより、後述するように記録動作に先立ってインクタンク１内のインクを攪拌することができる。
【００３７】
図１１（ａ）から（ｈ）を用いて、キャリッジＭ４００１の往復移動に伴うインクタンク１内の揺動部材１００の動作について説明する。図１１（ａ）は、キャリッジＭ４００１が図１０（ａ）のようにホームポジションに静置され、インク収容室４１１内の揺動部材１００は、その上側開口部１０３側がインク収容室４１１の底面に対して垂直に直立して静置している状態を示す。
【００３８】
キャリッジＭ４００１が図１０（ａ）の位置から、図１０（ｂ）のようにＸ２方向に動き出したとき、図１１（ｂ）に示すように、慣性力の働きにより揺動部材１００が矢印Ｓ１方向に揺動する。そして、キャリッジＭ４００１の移動による慣性力がインクの抵抗や重力の作用により揺動部材１００に働かなくなると、図１１（ｃ）に示すように、揺動部材１００は起き上がり小法師の復元力の作用によってＳ２方向に向かって揺動する。
【００３９】
ここで、インク収容室４１１の底部には還状のホイール１０５が固定されており、キャリッジＭ４００１が往復移動しても、揺動部材１００のインク収容室４１１に対する相対位置がズレないよう構成されている。このホイール１０５は、インク収容室４１１の底部に固定されていなくてもよく、揺動部材１００の揺動時に、上側開口部１０３が下側開口部１０２より、移動距離が長くなる形態であればよい。
【００４０】
そして、図１０（ｃ）の位置においてキャリッジＭ４００１の移動方向がＸ２方向からＸ１方向へ反転したときに、図１１（ｄ）に示すように、揺動部材１００に矢印Ｘ２方向の慣性力が働いて、その揺動部材１００が矢印Ｓ２方向に揺動する。そして揺動部材１００は、図１１（ｄ）に示すようにインク収容室４１１の内壁に接した後、その接したときの反力および起き上がりこぼしの復元力の作用によってＳ１方向に戻される。そのように揺動部材１００がＳ１方向に戻されている間に、図１０（ａ）の位置においてキャリッジＭ４００１の移動方向がＸ２方向からＸ１方向へ反転すると、揺動部材１００には、さらに矢印Ｘ１方向に慣性力が働く。その慣性力により、揺動部材１００は、図１１（ｅ）に示すように矢印Ｓ１方向に揺動する。
【００４１】
このように、キャリッジＭ４００１が図１０（ａ）から（ｄ）の移動を連続的に繰り返すことにより、揺動部材１００は、図１０（ｄ）、（ｅ）の揺動を繰り返す。本実施形態では、揺動部材１００が重力と反力により揺動する方向を反転させる（例えば、Ｓ１方向からＳ２方向）間に、キャリッジＭ４００１が反転を行うため、比較的小さい慣性力によって揺動部材を揺動させることができる。
【００４２】
次に、図１１（ａ）から（ｅ）を用いて、インク収容室４１１の底部に沈降した顔料成分の濃いインクが撹拌される様子について説明する。図１１（ｂ）に示すように、揺動部材１００がＳ１方向に揺動し始めると、その揺動部材１００が揺動したことにより生じる遠心力によって、中空部１０４内に存在するインクには、上側開口部１０３から流出する流れＴ２が生じる。それと同時に、下側開口部１０２近傍で揺動部材１００の外部に存在しているインクには、下側開口部１０２から中空部１０４に流入する流れＴ１が生じる。
【００４３】
そして、揺動部材１００の揺動が繰り返されると遠心力により、インクタンク１の底部に有る顔料成分の濃いインクは、図１１（ｄ）に示すように、下側開口部１０２から中空部１０４内に流入して、上側開口部１０２から矢印Ｔ２方向に放出される。また、図１１（ｄ），（ｅ）のように、揺動部材１００のＳ１方向およびＳ２方向の揺動が瞬間的に停止したときには、中空部１０４内のインクに慣性力が働いて、揺動部材１００から流出するインクの流れは更に加速される。
【００４４】
中空部１０４を経由したインクは、開口部１０３から流出された後、図１１（ｅ）に示すような流れＴ３となって、顔料成分の薄いインク中に拡散される。また、インク収容室４１１内のインクは、その内壁によって跳ね返るインクの流れＴ４によってさらに撹拌される。
【００４５】
以上のような揺動部材１００の揺動動作を１回もしくは複数回実施することにより、インク収容室４１１内のインクは、Ｔ１からＴ４の流れにより下層部から上層部にまで持ち上げられて撹拌される。その結果、インク収容室４１１の上層部のインクを含めて、インク収容室４１１内全体をまんべんなく撹拌することができる。
【００４６】
なお、揺動部材１００の揺動は連続的に実施することが望ましく、その連続的な揺動により、インク収容室４１１内の上部に向かってインクを巻き上げるための推進力を高めることができる。つまり、揺動部材１００を連続的に揺動させることで、揺動部材１００の中空部１０４内のインクに、流れＴ２を生じさせるポンピング作用を高めることができる。
【００４７】
また本実施形態では、揺動部材１００の揺動方向を反転させながら撹拌を行った。しかし、その揺動方向は必ずしも反転する必要は無い。慣性力によって、インク収納室の底部に位置する顔料粒子を揺動部材の中空部を経由して容器上部へ巻き上げるための充分な推進力が加えられればよく、揺動部材の一方向の揺動の後、その揺動部材が停止しても構わない。また、インク収容室４１１内のインクが減少して液面が下がっても、揺動部材１００の中空部１０４がインクに没している限り、上述したようなインクの撹拌効果を得ることができる。
【００４８】
いずれの構成においても、中空部１０４を有する揺動部材１００を液体収納容器内に備え、その揺動部材１００を揺動させる。これによって、その中空部１０４の一端側開口部から液体を中空部１０４内に流入させて、他端側開口部から液体を流出させるように、液体（インク）を中空部内に案内できればよい。それにより、液体収納容器内の液体を攪拌する上で効果的な液体の流れを生じさせることができる。その際、濃い顔料成分のインクはインクタンクの底部に沈降しているため、液体が中空部に流入する側の開口部は、インクタンクの底部に近い位置に配置されていることが好ましい。
【００４９】
また、撹拌の効果は、インク収容室の寸法、揺動部材の内径、揺動部材の周囲長、揺動部材の表面積、揺動部材の長さ、揺動部材の比重、揺動部材の移動速度、揺動部材の移動距離、インクの粘度、接触角、インクの比重等のパラメータにより異なる。しかし、このようなパラメータは、インクタンク内のインクが揺動部材の中空部を経由して、容器内部を移動するために充分な推進力が得られるのであれば、どのように設定してもよい。タンク内のインクに作用する遠心力、および慣性力によって、このような推進力が発生するように、揺動部材１００を揺動させればよい。このような揺動部材１００の揺動によって、インクタンク１内のインクを撹拌することが可能になる。
【００５０】
なお、本実施形態では、揺動部材１００に中空部および開口部を設けて、揺動部材１００の内部に液体が流れる構成としているが、これに限定するものではなく、揺動可能な本体と液体を流す流路部とに分かれている構成でもよい。
【００５１】
このように、本実施形態では、起き上がり小法師の原理を用いた揺動部材をインクタンク内に投入するだけで、インクタンク内のインク全体を効果的に攪拌して、インクタンク内における濃度傾斜を少なくすることができた。そして、従来発生していたインクタンクと揺動部材の寸法バラツキによる組立不良や、インク収容室に支持固定する工程増加を解消することができた。
【００５２】
（第２の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第２の実施形態を説明する。本実施形態における基本的な構成は、第１の実施形態と同様であるため、以下は本実施形態の特徴的な部分についてのみ説明する。
【００５３】
図８は、第２の実施形態における揺動部材の斜視図である。また、図９は、本実施形態の変形例の揺動部材の斜視図である。揺動部材２００は液体の流路を形成する中空部２０４を備え、上側開口部２０３と１つ以上の下側開口部２０２が設けられている。また、その底部の一部はフラット形状となるように形成され、かつ、フラット形状の左右が曲面形状に形成され、かつ、重り２０６がフラット形状の部分に設けられている。このようフラット形状の部分が設けられていることで、開口部２０３を上方に向けた姿勢がとりやすく、キャリッジＭ４００１の移動に伴って、揺動部材２００は揺動することが可能であり、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た。
【００５４】
また揺動部材３００は、液体の流路を形成する中空部３０４を備え、上側開口部３０３と１つ以上の下側開口部３０２とが設けられている。また、その底部は一部が窪み形状となるように形成され、かつ、重り３０６が底部近傍にある。このように、窪みが設けられていることで、開口部２０３を上方に向けた姿勢がとりやすく、キャリッジＭ４００１の移動に伴って、揺動部材２００は揺動することが可能であり、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た。
【００５５】
このように揺動部材の底部が球状ではなく、比較的安定して開口部を上方に向けた姿勢をとりやすくした各揺動部材においても、揺動部材をインクタンク内に投入するだけで、インクを効率よく攪拌することができた。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】インクジェット記録装置を示した外観斜視図である。
【図２】装置本体の内部機構を示す斜視図である。
【図３】記録ヘッドカートリッジとインクを収納可能なインクタンクとを示した斜視図である。
【図４】インクタンクの外観斜視図である。
【図５】インクタンクの分解斜視図である。
【図６】揺動部材の設置状態を説明するための斜視図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）は、その揺動部材を拡大して示した図である。
【図８】第２の実施形態における揺動部材の斜視図である。
【図９】第２の実施形態の変形例の揺動部材の斜視図である。
【図１０】（ａ）から（ｄ）は、図２におけるキャリッジの動作を説明するための記録装置の要部を示した概略構成図である。
【図１１】（ａ）から（ｈ）は、第１の実施形態における揺動部材の動作、および揺動部材の中空部内に生じるインクの流れを説明するための図である。
【符号の説明】
【００５７】
１ インクタンク
１００ 揺動部材
１０２ 下側開口部
１０３ 開口部
１０４ 中空部
１０６ 錘
２００ 揺動部材
２０２ 下側開口部
２０３ 開口部
２０４ 中空部
２０６ 錘
３００ 揺動部材
３０２ 下側開口部
３０３ 開口部
３０４ 中空部
３０６ 錘
４１１ インク収容室
Ｍ４００１ キャリッジ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクなどの液体を収納する液体収納容器およびその液体収納容器に収納される攪拌器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般にシリアルタイプのインクジェット記録装置は、主走査方向に移動可能なキャリッジに、インクを吐出可能な記録ヘッドと、その記録ヘッドに供給するインクを収容するためのインクタンクと、が搭載されている。記録に際しては、キャリッジを主走査方向に移動させつつ、記録ヘッドの吐出口から記録媒体に向かってインクを吐出する動作と、主走査方向と交差する副走査方向に記録媒体を搬送する動作と、を繰り返す。このようにして、記録ヘッドから吐出されたインク滴が記録媒体上に着弾することにより、所望の記録が行なわれる。
【０００３】
このようなインクジェット記録装置で用いられているインクの主流は、色材として染料を含有するインク（染料インク）であった。しかし一般に、染料インクは耐光性および耐ガス性がやや低く、その染料インクによる記録物は、屋外掲示のような特殊用途において耐久性のある画像堅牢性を提供しにくい場合があった。
【０００４】
そこで近年、色材として顔料を含有するインク（顔料インク）を用いる記録装置が提供されてきている。顔料インクは耐光性および耐ガス性に優れ、それによる記録物も充分な画像堅牢性を発揮することができる。但し、顔料インクは、染料インクとは異なり色材の分散性を考慮した取り扱いが要求される。均一な記録を得るためには、色材を溶媒中に分散させる必要がある。
【０００５】
顔料インク中の顔料分子は、染料インク中の染料分子のようにインク溶液中には溶解せず、分散した状態で浮遊している。顔料インクを収容するインクタンクが暫く静置されたままであると、インクタンク内の顔料粒子が重力によって徐々に沈降し、インクタンクの高さ方向において、顔料粒子の濃度傾斜が発生することがあった。すなわち、インクタンクの底部には色材濃度の高い層が位置し、その上部には色材濃度の低い層が位置することになる。この状態のインクタンクから記録ヘッドにインクを供給して画像の記録動作を開始し、そして記録動作を継続した場合には、記録動作の初期段階と後期段階において、記録に濃度差が発生するおそれがある。
【０００６】
このように、インクタンクの使用に伴って、記録ヘッドから吐出されるインクの色材濃度が変化した場合、インクタンクの使用初期と使用後期において記録に濃度差を発生させるだけではない。例えば、複数のカラーインクを用い、所定のカラーバランスのもとに色相を表現するカラーインクジェット記録システムでは、カラーバランスが崩れるおそれがある。この場合記録物には、より顕著な濃度差が認識されることになる。
【０００７】
インクタンク内に残存するインク量に拘わらず、記録ヘッドから吐出されるインク滴の色材濃度を、一定の濃度範囲内に維持するためには、少なくとも記録動作中に、インクタンク内の顔料分子が一様に分散していることが望まれる。
【０００８】
このような顔料分子の一様な分散を実現するために、インクタンクの内部に、顔料分子を攪拌するための攪拌体を設ける構成が特許文献１に提案されている。
【０００９】
特許文献１には、手動操作が可能な攪拌体を備えたインクパックが開示されている。この攪拌体は、インクパックに対して、外部から挿入される形状になっている。外部に突出している攪拌体の一部は、インクパック内に延在している攪拌体の攪拌部を動作させるための操作部として作用する。つまり、ユーザが定期的あるいは必要に応じて攪拌部を揺動させることにより、インクパック内のインクを攪拌して顔料分子を分散させることができる。
【００１０】
また、特許文献１には、記録動作時にキャリッジが移動する際の慣性力を利用して、タンク内のインクを攪拌させる揺動部材を設けたインクカートリッジが開示されている。一例として、インクカートリッジケースと一体に成形された撹拌体が示されている。この例では、攪拌体がインクカートリッジケースの天井から底部に向けて垂れ下がるように延出し、その下端部に円柱状の錘部が形成されている。その攪拌体は、キャリッジの加速・停止・反転の動作に伴う慣性力によって、天井の付け根部分を支点としてキャリッジの移動方向に揺動し、インクカートリッジ内のインクを攪拌する。
【００１１】
さらにまた、特許文献１には、他の例として、インクカートリッジケースに固定されずに、インクカートリッジ内の底面を自由に移動可能な撹拌体も開示されている。この攪拌体は、キャリッジの加速・停止・反転の動作に伴う慣性力によって、インクカートリッジ内の底面を移動してインクを攪拌する。
【００１２】
また、特許文献２には、キャリッジの移動に伴う慣性力によって、揺動中心軸の左右に揺動する軸状錘と、この軸状錘と一体になって左右に揺動する複数のフィンと、を備えた攪拌機構が開示されている。この構成によれば、複数枚のフィンがインクカートリッジの高さ方向に並列に配置されているため、インクカートリッジ内の上層部から下層部にかけてインクが均等に攪拌される。
【００１３】
【特許文献１】特開２００５−０６６５２０号公報
【特許文献２】特開２００４−２１６７６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
例えば、特許文献１に記載された、手動式の揺動部材を備えたインクカートリッジの構成では、その揺動部材の動きの自由度が少ないことから、インクカートリッジ内の限られた領域のインクしか攪拌することができない。特に、攪拌動作の支点となる揺動部材とインクカートリッジとの接合部分の近傍では、揺動部材の移動域が狭いために充分な攪拌効果が得られない。
【００１５】
また、特許文献１に開示された、円柱状の錘部を設けた構成では、慣性力を効率的に利用してはいるものの、やはり攪拌可能な範囲が充分でない。さらに、インクカートリッジ内の底面を自由に移動可能な撹拌体を用いた場合には、インクカートリッジの底部近傍のインクに対する攪拌は期待できるものの、その撹拌体から離れているカートリッジ上層部領域に対する撹拌は期待できない。
【００１６】
一方、特許文献２に開示されている構成では、複数のフィンがインクカートリッジの高さ方向に配備されているため、高さ方向における攪拌の均等性はある程度期待できる。しかし、インクカートリッジ内の中心軸付近はフィンの揺動量が小さいため、撹拌効果は小さい。また、このように複数のフィンや回転軸を備える揺動部材は複雑な構成となるため、インクカートリッジ自体も高価なものになってしまう。
【００１７】
上述したように、インクカートリッジ内における顔料インクは、顔料粒子が重力にしたがって徐々に沈降することにより、インクカートリッジの高さ方向に顔料粒子の濃度傾斜が生じる。インクカートリッジ内の濃度差を解消するには、インクカートリッジの下層に沈降する高濃度のインクを積極的に上層部に巻き上げるか、もしくは上層部の低濃度のインクを下層部に流し込むように、インクを攪拌することが効率的である。
【００１８】
よって本発明は、簡易な構成によってインクタンク内のインク全体に対して、効果的な攪拌を実現することができる攪拌部材および液体収納容器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
そのため本発明の攪拌器は、液体収納容器に収められ、前記液体収納容器内の液体を攪拌する攪拌器において、前記攪拌器は本体部と流路部とを含み、前記流路部は、それぞれが連通した複数の開口部を備え、前記流路部を含む前記本体部は、安定姿勢と、該安定姿勢の時よりも高い位置に重心が位置する不安定姿勢と、の間で変位可能であり、前記本体部が前記安定姿勢の時に、前記流路部の複数の前記開口部の内の少なくとも２つの前記開口部の位置関係は、上下の位置関係であることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の液体収納容器は、上記の攪拌器を含んでいることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、攪拌器は、本体部と流路部とを含み、その流路部にはそれぞれが連通した複数の開口部を備え、流路部を含む本体部は、安定姿勢と、安定姿勢の時よりも高い位置に重心が位置する不安定姿勢との間で変位可能にする。また、本体部が安定姿勢の時に、流路部の複数の前記開口部の内の少なくとも２つの開口部の位置関係は、上下の位置関係にする。また、液体収納容器は、上記の攪拌器を含むものとする。これによって、簡易な構成によってインクタンク内のインク全体に対して、効果的な攪拌を実現することができる攪拌部材および液体収納容器を提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第１の実施形態を説明する。
図１は、本実施形態の攪拌部材を備えた液体収納容器を適用することが可能な、インクジェット記録装置（以下、単に記録装置ともいう）を示した外観斜視図である。この記録装置は、記録媒体に対して記録を行なう装置本体Ｍ１０００と、記録媒体を装置内へ供給するための給紙部Ｍ３０２２と、記録後の記録媒体を受容する排紙トレイＭ１００４と、から主に構成されている。
【００２３】
図２は、装置本体Ｍ１０００の内部機構を示す斜視図である。装置本体Ｍ１０００の主な内部機構は、シャーシＭ３０１９に設置・保護されている。キャリッジＭ４００１は、不図示の記録ヘッドカートリッジを搭載した状態で矢印Ｘ方向の主走査方向へ往復移動が可能になっている。記録ヘッドカートリッジには、後述するようにインクジェット記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドともいう）が備えられている。記録動作コマンドが入力されると、給紙部Ｍ３０２２に積載されている複数の記録媒体から１枚が給紙され、キャリッジＭ４００１上の記録ヘッドカートリッジによって記録可能な位置まで搬送される。その後、キャリッジＭ４００１が主走査方向（矢印Ｘ方向）に移動しながら記録ヘッドカートリッジの記録ヘッドが記録データに基づいてインクを吐出する記録走査と、搬送手段によって記録媒体を副走査方向（矢印Ｙ方向）へ搬送する搬送動作と、を繰り返す。このような動作により、記録媒体上に順次記録が行われる。
【００２４】
図３は、記録ヘッドカートリッジＨ１００１とインクを収納可能なインクタンク（液体収納容器）１とを示した斜視図である。記録ヘッドカートリッジＨ１００１の一側には、吐出口からインク滴を吐出可能なインクジェット記録ヘッドＨ１０００が備えられ、その反対側には、記録ヘッドＨ１０００にインクを供給するためのインクタンク１が着脱可能に装着される。本実施形態の記録ヘッドカートリッジＨ１００１には、６色分のインクタンク１が独立に装着できるようになっている。
【００２５】
インクタンク１を記録ヘッドカートリッジＨ１００１に装着すると、インクタンク１に設けられているインク供給口４０３（図４参照）が記録ヘッドＨ１０００に接続される。インクタンク１のインク収納部（液体収納部）内のインクは、インク供給口４０３を経由して、重力方向下向きに、記録ヘッドＨ１０００から記録媒体に向かって吐出される。このようにインクタンクを記録装置に装着した状態において、インク供給口が重力方向の下向きに位置する。本実施形態においては、インク供給口が重力方向下向きとなり、インク供給口から記録ヘッドに対してインクが供給されるときのインクタンクの姿勢を、インクタンクの使用状態における姿勢と定義する。また、インクタンクと記録ヘッドとが一体化された記録ヘッドカートリッジにおいては、記録ヘッドが記録媒体に向かって重力方向の下向きにインクを吐出する時の記録ヘッドカートリッジの姿勢を、記録ヘッドカートリッジの使用状態における姿勢と定義する。
【００２６】
記録ヘッドＨ１０００には、微細な記録素子が複数配列されており、各記録素子にはインクを吐出させるための機構が備わっている。例えば、発熱抵抗体（ヒータ）を有する電気熱変換素子が配備された構成では、インクの吐出信号に応じて、個々の電気熱変換素子に電圧パルスが印加される。これにより、発熱抵抗体の近傍のインクが急激に加熱され、そのときに生じる膜沸騰の作用によってインク滴が吐出口から吐出される。
【００２７】
（インクタンク全体の構成）
図４は、インクタンク１の外観斜視図である。インクタンク１は、内部にインク収納室を備えた容器であり、主に、インク容器筐体４０１と蓋部材４０２から構成されている。インクタンク１の底部には、記録ヘッドＨ１０００にインクを供給するためのインク供給口４０３が備えられている。
【００２８】
図５は、インクタンク１の分解斜視図である。インクタンク１のインク容器筐体４０１は、例えばポリプロピレンで形成されており、その内部には、インクを攪拌するための揺動部材１００が収容される。インク容器筐体４０１の開口部は、蓋部材４０２によって封じられている。インク容器筐体４０１の内部は仕切壁４１３によって２つの空間に仕切られており、その仕切壁４１３の下側には、仕切壁４１３によって仕切られる２つの空間を連通する連通部４１４が形成されている。この２つの空間の内、一方の揺動部材１００が収容される空間は、インクが収容されるインク収容室４１１であり、連通部４１４を除いて密閉されている。また、他方の空間は負圧発生室４１２である。負圧発生室４１２に面する蓋部材４０２の部分には、インク消費に伴って大気を導入するための大気連通口４１７が形成されている。また、負圧発生室４１２に面するインク容器筐体４０１の部分には、記録ヘッドＨ１０００にインクを供給するための供給口４０３が形成されている。供給口４０３には、インクを保持するためのメニスカス形成部材４０４が備えられている。メニスカス形成部材４０４内にはインクによるメニスカスが形成され、外部からの気泡がインク容器筐体４０１内に侵入しないようになっている。
【００２９】
負圧発生室４１２内には、ポリプロピレンの繊維材料から形成されて毛管力を有する第１および第２の２つの負圧発生部材４１５および４１６が収納されている。負圧発生室内４１２内において、これらの負圧発生部材４１５および４１６は互いに圧接されて収納されている。負圧発生部材４１５および４１６は、ポリプロピレンに限定するものではなく、種々の多孔質または繊維部材を含むインクを吸収可能な吸収体であってもよい。
【００３０】
第１の負圧発生部材４１５の毛管力をＰ１、第２の負圧発生部材４１６の毛管力をＰ２、メニスカス形成部材４０４の毛管力をＰ３とすると、これらの毛管力はＰ１＜Ｐ２＜Ｐ３の関係にある。
【００３１】
このような構成において、負圧発生室４１２内のインクが記録ヘッドによって消費されると、大気連通口４１７から負圧発生室４１２に空気が導入され、その空気が連通部４１４を通してインク収容室４１１に入る。このようなインク収容室４１１へ空気の導入に代わって、連通部４１４を通して、インク収容室４１１から負圧発生室４１２内の負圧発生部材４１５、４１６にインクが充填される。このように連通部４１４を通して、空気とインクの気液交換が行われる。
【００３２】
（攪拌機構の構成）
図６は、揺動部材１００の設置状態を説明するための斜視図であり、図７（ａ）、（ｂ）は、その揺動部材１００を拡大して示した図である。揺動部材１００はその内部に液体の流路を形成する中空部１０４を備え、更に上側開口部１０３と１つ以上の下側開口部１０２を備えている。また、その底部は球面形状となるように形成され、かつ、錘１０６が底部近傍に設けられている。このように、揺動部材１００は底部が球面形状であり底部に錘１０６を備えているため、起き上がり小法師の原理で上側開口部１０３がインク収容室４１１の天面方向、下側開口部１０２が底面方向を向いた姿勢を保つように揺動する。つまり、揺動部材１００の重心は錘１０６によって揺動部材１００の底部近傍になるように設定されており、揺動部材１００が傾くとその重心の位置は高くなるようになっている。そのため、揺動部材１００が傾いた際には重心を最も低い位置に戻すように揺動部材１００は動作（揺動）する。
【００３３】
ここで揺動部材１００は、インク収容室４１１に収容される液体より比重が重く、インク収容室４１１に液体とともに収容されたときに、インク収容室４１１の底面に揺動部材１００の底部が接する。
【００３４】
（攪拌機構の動作および作用）
図１０（ａ）から（ｄ）は、図２におけるキャリッジの動作を説明するための記録装置の要部を示した概略構成図である。図１１（ａ）から（ｈ）は、本実施形態における揺動部材１００の動作、および揺動部材１００の中空部１０４内に生じるインクの流れを説明するための図であり、インクタンクの底部に沈降した濃い顔料成分のインクが撹拌される様子を表している。また図１１（ａ）から（ｈ）は、図４のＸ−Ｘ線による断面図でもある。
【００３５】
図１０（ａ）から（ｄ）を用いて、液体収容器であるインクタンク１を装着したキャリッジＭ４００１の動作について説明する。
【００３６】
キャリッジＭ４００１は、図１０（ａ）のようなホームポジションの位置から、記録装置Ｍ１０００のシャーシに設置されたキャリッジシャフトＭ３０２０に沿って、矢印Ｘ２方向に移動する（図１０（ｂ）参照）。そして、記録媒体の記録幅、もしくは、揺動部材１００を動作させるために必要な距離だけ、キャリッジＭ４００１を移動させて、それを図１０（ｃ）のように位置させる。そして、その位置からキャリッジＭ４００１の移動方向を反転させて、それを矢印Ｘ１方向に移動させる（図１０（ｄ）参照）。そして、図１０（ａ）の位置から、再び、キャリッジＭ４００１の移動方向を反転させ、その後、その矢印Ｘ２方向および矢印Ｘ１方向の往復移動を記録に必要な回数だけ反復する。キャリッジＭ４００１は、その移動方向が反転する際に、減速、停止、および反対方向への加速が行なわれる。このように本実施形態においては、記録のためのキャリッジＭ４００１の往復移動に先立って、図１０（ｂ）から（ｄ）のように、少なくとも１回はキャリッジＭ４００１を往復移動させる。これにより、後述するように記録動作に先立ってインクタンク１内のインクを攪拌することができる。
【００３７】
図１１（ａ）から（ｈ）を用いて、キャリッジＭ４００１の往復移動に伴うインクタンク１内の揺動部材１００の動作について説明する。図１１（ａ）は、キャリッジＭ４００１が図１０（ａ）のようにホームポジションに静置され、インク収容室４１１内の揺動部材１００は、その上側開口部１０３側がインク収容室４１１の底面に対して垂直に直立して静置している状態を示す。
【００３８】
キャリッジＭ４００１が図１０（ａ）の位置から、図１０（ｂ）のようにＸ２方向に動き出したとき、図１１（ｂ）に示すように、慣性力の働きにより揺動部材１００が矢印Ｓ１方向に揺動する。そして、キャリッジＭ４００１の移動による慣性力がインクの抵抗や重力の作用により揺動部材１００に働かなくなると、図１１（ｃ）に示すように、揺動部材１００は起き上がり小法師の復元力の作用によってＳ２方向に向かって揺動する。
【００３９】
ここで、インク収容室４１１の底部には還状のホイール１０５が固定されており、キャリッジＭ４００１が往復移動しても、揺動部材１００のインク収容室４１１に対する相対位置がズレないよう構成されている。このホイール１０５は、インク収容室４１１の底部に固定されていなくてもよく、揺動部材１００の揺動時に、上側開口部１０３が下側開口部１０２より、移動距離が長くなる形態であればよい。
【００４０】
そして、図１０（ｃ）の位置においてキャリッジＭ４００１の移動方向がＸ２方向からＸ１方向へ反転したときに、図１１（ｄ）に示すように、揺動部材１００に矢印Ｘ２方向の慣性力が働いて、その揺動部材１００が矢印Ｓ２方向に揺動する。そして揺動部材１００は、図１１（ｄ）に示すようにインク収容室４１１の内壁に接した後、その接したときの反力および起き上がりこぼしの復元力の作用によってＳ１方向に戻される。そのように揺動部材１００がＳ１方向に戻されている間に、図１０（ａ）の位置においてキャリッジＭ４００１の移動方向がＸ２方向からＸ１方向へ反転すると、揺動部材１００には、さらに矢印Ｘ１方向に慣性力が働く。その慣性力により、揺動部材１００は、図１１（ｅ）に示すように矢印Ｓ１方向に揺動する。
【００４１】
このように、キャリッジＭ４００１が図１０（ａ）から（ｄ）の移動を連続的に繰り返すことにより、揺動部材１００は、図１０（ｄ）、（ｅ）の揺動を繰り返す。本実施形態では、揺動部材１００が重力と反力により揺動する方向を反転させる（例えば、Ｓ１方向からＳ２方向）間に、キャリッジＭ４００１が反転を行うため、比較的小さい慣性力によって揺動部材を揺動させることができる。
【００４２】
次に、図１１（ａ）から（ｅ）を用いて、インク収容室４１１の底部に沈降した顔料成分の濃いインクが撹拌される様子について説明する。図１１（ｂ）に示すように、揺動部材１００がＳ１方向に揺動し始めると、その揺動部材１００が揺動したことにより生じる遠心力によって、中空部１０４内に存在するインクには、上側開口部１０３から流出する流れＴ２が生じる。それと同時に、下側開口部１０２近傍で揺動部材１００の外部に存在しているインクには、下側開口部１０２から中空部１０４に流入する流れＴ１が生じる。
【００４３】
そして、揺動部材１００の揺動が繰り返されると遠心力により、インクタンク１の底部に有る顔料成分の濃いインクは、図１１（ｄ）に示すように、下側開口部１０２から中空部１０４内に流入して、上側開口部１０２から矢印Ｔ２方向に放出される。また、図１１（ｄ），（ｅ）のように、揺動部材１００のＳ１方向およびＳ２方向の揺動が瞬間的に停止したときには、中空部１０４内のインクに慣性力が働いて、揺動部材１００から流出するインクの流れは更に加速される。
【００４４】
中空部１０４を経由したインクは、開口部１０３から流出された後、図１１（ｅ）に示すような流れＴ３となって、顔料成分の薄いインク中に拡散される。また、インク収容室４１１内のインクは、その内壁によって跳ね返るインクの流れＴ４によってさらに撹拌される。
【００４５】
以上のような揺動部材１００の揺動動作を１回もしくは複数回実施することにより、インク収容室４１１内のインクは、Ｔ１からＴ４の流れにより下層部から上層部にまで持ち上げられて撹拌される。その結果、インク収容室４１１の上層部のインクを含めて、インク収容室４１１内全体をまんべんなく撹拌することができる。
【００４６】
なお、揺動部材１００の揺動は連続的に実施することが望ましく、その連続的な揺動により、インク収容室４１１内の上部に向かってインクを巻き上げるための推進力を高めることができる。つまり、揺動部材１００を連続的に揺動させることで、揺動部材１００の中空部１０４内のインクに、流れＴ２を生じさせるポンピング作用を高めることができる。
【００４７】
また本実施形態では、揺動部材１００の揺動方向を反転させながら撹拌を行った。しかし、その揺動方向は必ずしも反転する必要は無い。慣性力によって、インク収納室の底部に位置する顔料粒子を揺動部材の中空部を経由して容器上部へ巻き上げるための充分な推進力が加えられればよく、揺動部材の一方向の揺動の後、その揺動部材が停止しても構わない。また、インク収容室４１１内のインクが減少して液面が下がっても、揺動部材１００の中空部１０４がインクに没している限り、上述したようなインクの撹拌効果を得ることができる。
【００４８】
いずれの構成においても、中空部１０４を有する揺動部材１００を液体収納容器内に備え、その揺動部材１００を揺動させる。これによって、その中空部１０４の一端側開口部から液体を中空部１０４内に流入させて、他端側開口部から液体を流出させるように、液体（インク）を中空部内に案内できればよい。それにより、液体収納容器内の液体を攪拌する上で効果的な液体の流れを生じさせることができる。その際、濃い顔料成分のインクはインクタンクの底部に沈降しているため、液体が中空部に流入する側の開口部は、インクタンクの底部に近い位置に配置されていることが好ましい。
【００４９】
また、撹拌の効果は、インク収容室の寸法、揺動部材の内径、揺動部材の周囲長、揺動部材の表面積、揺動部材の長さ、揺動部材の比重、揺動部材の移動速度、揺動部材の移動距離、インクの粘度、接触角、インクの比重等のパラメータにより異なる。しかし、このようなパラメータは、インクタンク内のインクが揺動部材の中空部を経由して、容器内部を移動するために充分な推進力が得られるのであれば、どのように設定してもよい。タンク内のインクに作用する遠心力、および慣性力によって、このような推進力が発生するように、揺動部材１００を揺動させればよい。このような揺動部材１００の揺動によって、インクタンク１内のインクを撹拌することが可能になる。
【００５０】
なお、本実施形態では、揺動部材１００に中空部および開口部を設けて、揺動部材１００の内部に液体が流れる構成としているが、これに限定するものではなく、揺動可能な本体と液体を流す流路部とに分かれている構成でもよい。
【００５１】
このように、本実施形態では、起き上がり小法師の原理を用いた揺動部材をインクタンク内に投入するだけで、インクタンク内のインク全体を効果的に攪拌して、インクタンク内における濃度傾斜を少なくすることができた。そして、従来発生していたインクタンクと揺動部材の寸法バラツキによる組立不良や、インク収容室に支持固定する工程増加を解消することができた。
【００５２】
（第２の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第２の実施形態を説明する。本実施形態における基本的な構成は、第１の実施形態と同様であるため、以下は本実施形態の特徴的な部分についてのみ説明する。
【００５３】
図８は、第２の実施形態における揺動部材の斜視図である。また、図９は、本実施形態の変形例の揺動部材の斜視図である。揺動部材２００は液体の流路を形成する中空部２０４を備え、上側開口部２０３と１つ以上の下側開口部２０２が設けられている。また、その底部の一部はフラット形状となるように形成され、かつ、フラット形状の左右が曲面形状に形成され、かつ、重り２０６がフラット形状の部分に設けられている。このようフラット形状の部分が設けられていることで、開口部２０３を上方に向けた姿勢がとりやすく、キャリッジＭ４００１の移動に伴って、揺動部材２００は揺動することが可能であり、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た。
【００５４】
また揺動部材３００は、液体の流路を形成する中空部３０４を備え、上側開口部３０３と１つ以上の下側開口部３０２とが設けられている。また、その底部は一部が窪み形状となるように形成され、かつ、重り３０６が底部近傍にある。このように、窪みが設けられていることで、開口部２０３を上方に向けた姿勢がとりやすく、キャリッジＭ４００１の移動に伴って、揺動部材２００は揺動することが可能であり、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た。
【００５５】
このように揺動部材の底部が球状ではなく、比較的安定して開口部を上方に向けた姿勢をとりやすくした各揺動部材においても、揺動部材をインクタンク内に投入するだけで、インクを効率よく攪拌することができた。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】インクジェット記録装置を示した外観斜視図である。
【図２】装置本体の内部機構を示す斜視図である。
【図３】記録ヘッドカートリッジとインクを収納可能なインクタンクとを示した斜視図である。
【図４】インクタンクの外観斜視図である。
【図５】インクタンクの分解斜視図である。
【図６】揺動部材の設置状態を説明するための斜視図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）は、その揺動部材を拡大して示した図である。
【図８】第２の実施形態における揺動部材の斜視図である。
【図９】第２の実施形態の変形例の揺動部材の斜視図である。
【図１０】（ａ）から（ｄ）は、図２におけるキャリッジの動作を説明するための記録装置の要部を示した概略構成図である。
【図１１】（ａ）から（ｈ）は、第１の実施形態における揺動部材の動作、および揺動部材の中空部内に生じるインクの流れを説明するための図である。
【符号の説明】
【００５７】
１ インクタンク
１００ 揺動部材
１０２ 下側開口部
１０３ 開口部
１０４ 中空部
１０６ 錘
２００ 揺動部材
２０２ 下側開口部
２０３ 開口部
２０４ 中空部
２０６ 錘
３００ 揺動部材
３０２ 下側開口部
３０３ 開口部
３０４ 中空部
３０６ 錘
４１１ インク収容室
Ｍ４００１ キャリッジ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体収納容器に収められ、前記液体収納容器内の液体を攪拌する攪拌器において、
前記攪拌器は本体部と流路部とを含み、
前記流路部は、それぞれが連通した複数の開口部を備え、
前記流路部を含む前記本体部は、安定姿勢と、該安定姿勢の時よりも高い位置に重心が位置する不安定姿勢と、の間で変位可能であり、
前記本体部が前記安定姿勢の時に、前記流路部の複数の前記開口部の内の少なくとも２つの前記開口部の位置関係は、上下の位置関係であることを特徴とする攪拌器。
【請求項２】
前記流路部は前記本体部の内部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の攪拌器。
【請求項３】
前記攪拌器の前記重心は、前記本体部の底面の近傍にあることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の攪拌器。
【請求項４】
前記開口部の少なくとも１つは前記液体収納容器の底部近傍にあることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の攪拌器。
【請求項５】
前記攪拌器は、前記液体収納容器の中で、前記液体収納容器の移動に伴う慣性力によって変位することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の攪拌器。
【請求項６】
前記攪拌器の比重は、前記液体収容器の中の前記液体の比重よりも大きいことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の攪拌器。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の攪拌器を備えたことを特徴とする液体収納容器。
【請求項８】
前記液体収納容器に収納される液体はインクであることを特徴とする請求項７に記載の液体収納容器。
【請求項９】
前記インクは顔料成分を含むことを特徴とする請求項８に記載の液体収納容器。
【請求項１】
液体収納容器に収められ、前記液体収納容器内の液体を攪拌する攪拌器において、
前記攪拌器は本体部と流路部とを含み、
前記流路部は、それぞれが連通した複数の開口部を備え、
前記流路部を含む前記本体部は、安定姿勢と、該安定姿勢の時よりも高い位置に重心が位置する不安定姿勢と、の間で変位可能であり、
前記本体部が前記安定姿勢の時に、前記流路部の複数の前記開口部の内の少なくとも２つの前記開口部の位置関係は、上下の位置関係であることを特徴とする攪拌器。
【請求項２】
前記流路部は前記本体部の内部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の攪拌器。
【請求項３】
前記攪拌器の前記重心は、前記本体部の底面の近傍にあることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の攪拌器。
【請求項４】
前記開口部の少なくとも１つは前記液体収納容器の底部近傍にあることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の攪拌器。
【請求項５】
前記攪拌器は、前記液体収納容器の中で、前記液体収納容器の移動に伴う慣性力によって変位することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の攪拌器。
【請求項６】
前記攪拌器の比重は、前記液体収容器の中の前記液体の比重よりも大きいことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の攪拌器。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の攪拌器を備えたことを特徴とする液体収納容器。
【請求項８】
前記液体収納容器に収納される液体はインクであることを特徴とする請求項７に記載の液体収納容器。
【請求項９】
前記インクは顔料成分を含むことを特徴とする請求項８に記載の液体収納容器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−２９２０５９（Ｐ２００９−２９２０５９Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４８３２９（Ｐ２００８−１４８３２９）
【出願日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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