JP4604567B2 - 液体カートリッジ - Google Patents

Description

本発明は液体カートリッジに関し、例えば、インクジェット式記録装置のキャリッジに装着されて、内部に収容したインクを印字ヘッドに供給するインクカートリッジ等に好適な液体カートリッジに関するものである。

液体噴射装置の一例としてのインクジェット式記録装置は、インクを収容したインクカートリッジが装着されることにより、当該インクカートリッジからインクの供給を受けて、被記録物にインクを吐出して記録を行う。

インクジェット式記録装置にインクを供給するインクカートリッジとしては、上インク収容部と下インク収容部に分かれ、これらが連絡流路（連通部）により連通したインクカートリッジが開発されている。
この種のインクカートリッジにおいては、上インク収容部と連通する液体供給口に、インクジェット式記録装置でインクが消費された場合のインクジェット式記録装置側とインクカートリッジ側の圧力差に基づいて上インク収容部のインクをインクジェット式記録装置に供給する液体供給手段が設けられる（例えば、特許文献１参照）。

ところが、上記インクカートリッジにおいては、下インク収容部において沈降した濃いインクが連絡流路を通って上インク収容部に最初に供給され、濃いインクが使用された後に薄いインクが供給され、インクジェット式記録装置に供給されるインクの濃さにばらつきがあるという課題があった。
また、上記特許文献１のインクカートリッジにおいて、連絡流路を囲うＬ字の仕切り壁の垂直部と水平部に流路を配する構成が記載されているが、上記構成においては、水平部の流路の直下に連絡流路が配されているため、水平部近傍のインクが連絡流路に合流するものの、下インク収容部内において濃いインクと薄いインクが撹拌される上下方向の流れが発生しないという課題があった。

そこで、各インク収容部内に、該インク収容部内を移動することで収容部内の液体を撹拌する撹拌移動体を投入しておいて、撹拌移動体による撹拌力で、インク収容部内の上下に分かれている濃いインクと薄いインクとを再混合させて、供給するインクの濃さを均一化する構成のインクカートリッジが提案されている（例えば、特許文献２，３参照）。

特開２００３−８０７３０号公報 特開２００３−２６６７３０号公報 特開平９−３０９２１２号公報

ところが、インク収容部内に撹拌移動体を投入した従来のインクカートリッジでは、インク収容部の隔壁に貫通形成されるインク供給用の連絡流路の開口形状や、撹拌移動体の大きさによっては、撹拌移動体によって連絡流路の開口の一部又は全部が塞がれて、インクの供給不良を発生する可能性があった。

従って、本発明の目的は上記課題を解消することに係り、液体収容部内に収容されている撹拌移動体が、該液体収容部の隔壁に形成された連絡流路を塞いで該連絡流路における液体の流通を妨げることなく、濃度が均一化された液体を高精度に供給することのできる液体カートリッジを提供することである。

本発明の上記目的は、内部が隔壁によって複数の液体収容部に区画形成されると共に、略鉛直方向に延在する前記隔壁における液体収容部の底部寄りの位置には、収容した液体を下流の液体収容部に供給する連絡流路が貫通形成された液体カートリッジであって、少なくとも一つの前記液体収容部には、撹拌移動体が移動可能な状態で収容されており、前記撹拌移動体を前記連絡流路に最接近させた際の周囲の隔壁と前記撹拌移動体との間に形成される流路の最小開口断面積が、前記連絡流路の最小開口断面積よりも大きくされていることを特徴とする液体カートリッジにより達成される。

尚、本発明の液体噴射ヘッドとは、インクジェット式記録装置の液体噴射ヘッド（印字ヘッド）、液晶ディスプレイのカラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造装置の色剤噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極を形成する電極材（導電ペースト）噴射ヘッド、さらにはバイオチップを製造するバイオチップ製造装置の生体有機物噴射ヘッド及び精密ピペットしての試料噴射ヘッドなどを含む。

上記構成によれば、液体収容部内に収容されている撹拌移動体が移動することにより、該撹拌移動体が隔壁に貫通形成された連絡流路に最接近した場合にも、前記連絡流路の周囲の隔壁と前記撹拌移動体との間に形成される流路の最小開口断面積が、前記連絡流路の最小開口断面積よりも大きくされているので、撹拌移動体が連絡流路を塞いで液体の流通を妨げることはなく、液体収容部内の液体を撹拌移動体によって撹拌しながら均一濃度の液体を連絡流路から安定供給することができる。

尚、好ましくは前記連絡流路の開口に対して前記撹拌移動体を所定の大きさに設定することにより、前記連絡流路の周囲の隔壁と前記撹拌移動体との間に形成される流路の最小断面積が、前記連絡流路の最小開口断面積よりも大きくされる。
この場合、撹拌移動体が球形等の場合に有効であり、撹拌移動体の大きさを適宜変えるだけで、流路の最小断面積を連絡流路の最小開口断面積よりも容易に大きくすることができる。

又、好ましくは前記撹拌移動体の前記連絡流路側への移動を阻止するストッパを前記液体収容部に設け、前記撹拌移動体の前記連絡流路への最接近距離を規制することにより、前記連絡流路の周囲の隔壁と前記撹拌移動体との間に形成される流路の最小断面積が、前記連絡流路の最小開口断面積よりも大きくされる。
尚、前記ストッパは、前記液体収容部の内壁に突設された突起や、前記液体収容部の内壁と前記撹拌移動体とを連結した所定長さの可撓性部材から成ることが好ましい。
この場合、撹拌移動体の外郭形状が上述した球形以外の場合や、撹拌移動体として外径の小さなものを使用する場合等に有効である。

又、前記液体収容部内に収容される液体が顔料インクの場合には、沈降し易い顔料インクを撹拌することにより、外部へ供給されるインクの濃さのばらつきを抑えることができる。

本発明の液体カートリッジによれば、液体収容部内に収容されている撹拌移動体が、該液体収容部の隔壁に形成された連絡流路を塞いで該連絡流路における液体の流通を妨げることなく、濃度が均一化された液体を高精度に供給することができる。

以下、本発明に係る液体カートリッジの好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の液体カートリッジの一実施形態に係るインクカートリッジ５００の斜め上方からの正面斜視図である。このインクカートリッジ５００は、インクジェット式記録装置の印字ヘッド（液体噴射ヘッド）と伴に往復動するキャリッジに搭載される液体カートリッジである。

図２及び図３は図１に示したインクカートリッジ５００を斜め下方からみた背面斜視図であり、図２はインクカートリッジ５００のカートリッジ本体１２０の表面にフィルム１１０が貼り付けられる前の状態を示し、図３はインクカートリッジ５００のカートリッジ本体１２０にフィルム１１０が貼り付けられた状態を示す。さらに、図４及び図５は、インクカートリッジ５００を構成する部材を分解して示す分解斜視図である。

図６は、図１に示したインクカートリッジ５００の背面図であり、図１のインクカートリッジ５００においてフィルム１１０が貼り付けられる前の状態を示す。図７は、図１に示したインクカートリッジ５００の正面図であり、インクカートリッジ５００の液体収容凹部１２２にフィルム１３０が貼り付けられる前の状態を示す。図８は、図１に示したインクカートリッジ５００の正面図であり、インクカートリッジ５００の液体収容凹部１２２にフィルム１３０が貼り付けられた後の状態を示す。

図４及び図５に示すように、本実施形態のインクカートリッジ５００は、液体収容凹部１２２を有する有底の略筐体形状のカートリッジ本体１２０、この液体収容凹部１２２における開放面のほぼ全面を覆うフィルム１３０と、このフィルム１３０の外側を覆う蓋体１４０と、を備える。

カートリッジ本体１２０は、例えばポリプロピレン（ＰＰ）等の合成樹脂による一体成形品であり、カートリッジ本体１２０の液体収容凹部１２２は、後述するように隔壁又はリブによって複数の液体収容凹部２７０ａ，２９２ａ，２９４ａに区画されている。
これらの各液体収容凹部２７０ａ，２９２ａ，２９４ａの開放面は、フィルム１３０によって液密に封止されており、インク（液体）を収容する複数のインク収容部を形成している。

フィルム１３０は、カートリッジ本体１２０よりも融点の低い透明又は半透明の樹脂製フィルムであり、液体収容凹部２７０ａ，２９２ａ，２９４ａを区画している隔壁又はリブに溶着される。
なお、フィルム１３０の溶着処理の前に、液体収容凹部２７０ａ，２９４ａ内には、収容したインクを撹拌するための撹拌移動体７１１が投入される。
そして、蓋体１４０が、フィルム１３０の外側を覆うようにカートリッジ本体１２０に固定される。

更に、カートリッジ本体１２０は、インクを収容するインク収容部１１１（図７参照）と、インク収容部１１１からインク供給部１６０までのインク流路部と、インク収容部１１１を大気に連通させるインク側通路、大気弁収容部、及び大気側通路からなる大気連通部とを備えている。

インクカートリッジ５００はさらに、インク供給制御手段１５０と、インク供給部１６０と、記憶手段１７０と、係合レバー１８０とを有する。
インク供給部１６０は、カートリッジ本体１２０の下面に配され、インクカートリッジ５００が装着されるキャリッジに形成されたインク供給針が挿入されて、インク収容部１１１に収容されたインクをインクジェット式記録装置の印字ヘッドへ供給する。

記憶手段１７０は、取付部１９０にかしめられ、この取付部１９０は、カートリッジ本体１２０の側面の下方にかしめられて取り付けられる。
また、記憶手段１７０は、インクカートリッジ５００の種類の情報、インクカートリッジ５００が保持するインクの色の情報、および、インクの現存量等の情報を記憶し、表面に露出した複数の端子１７１により装置本体との間でこれらの情報を受け渡す。
係合レバー１８０は、カートリッジ本体１２０における取付部１９０と対向する側面の上部に成形され、インクジェット式記録装置のキャリッジと係合する。
取付部１９０の側面は、キャリッジに形成された図示しないリブにより規制されて、上記端子１７１とキャリッジ側の弾性接点とが確実に当接するように構成されている。

インク供給制御手段１５０は、インクの消費に伴って発生するインク収容部１１１とインク供給部１６０との圧力差により、インク収容部１１１のインクをインク供給部１６０へ供給する差圧弁から構成されている。インク供給制御手段１５０は、弾性変形可能であって、カートリッジ本体１２０の凹部４９５に挿入される弁部材の一例である膜弁９００と、凹部４９５を覆う弁蓋１５１と、膜弁９００および弁蓋１５１の間に配される付勢部材の一例としてのコイルバネ９０７とを有する。

本実施形態の液体収容部であるインク収容部１１１は、図７に示したように水平方向に延びる隔壁２７２により、上部と下部とに大きく分割され、この隔壁２７２の下部には連通孔２４２により大気と連通可能なインク収容部としての大気側収容部２７０が、また上部には大気から遮断された２つの第１インク収容部２９２及び第２インク収容部２９４からなるインク収容部としての供給側収容部２９０が形成されている。

供給側収容部２９０は、隔壁２７２の近傍（下部領域）に連絡流路２７６を有する鉛直な隔壁２７１により、第１及び第２インク収容部２９２，２９４の２つに分割され、また第２インク収容部２９４に周りを囲まれるように配された流路部２９６が形成されている。
流路部２９６は下部の連絡流路２７８を介して、第２インク収容部２９４と接続されるとともに、通路２９８及び通孔９１８を介してインク供給制御手段１５０に接続されている。

隔壁２７１は、隔壁２７２との間に下連絡流路２７６および上面との間に上連絡流路２７７を有する。上連絡流路２７７の流路抵抗は、下連絡流路２７６の流路抵抗よりも小さい。
また、第２インク収容部２９４には、短尺で鉛直な隔壁２８８が設けられ、隔壁２８８と隔壁２７２との間が連絡流路２７９となっている。

また、インク供給制御手段１５０の下流側は、インク供給制御手段１５０と連通する通孔９１０、通孔９１０と連通する流路３２１、流路３２１の一端に形成されて表面側に向けて貫通された通孔３２３、及び通孔３２３と一端が連通した連通部３０４を介して、インク供給部１６０と連通するよう構成されている。

大気側収容部２７０と第１インク収容部２９２とは垂直方向に延びる連絡流路２９５及び大気側収容部２７０の底面を貫通する連通部１６２（図２）を介して連通されている。従って、インク供給部１６０からインクが消費されると、それに対応して大気側収容部２７０のインクが第１インク収容部２９２に吸い上げられ、ここから第２インク収容部２９４、流路部２９６等を介してインク供給制御手段１５０に流れ込むように構成されている。

インク収容部１１１の大気側収容部２７０からインク供給制御手段１５０へは、連絡流路２７４、連通部１６２、連通孔１６３、連絡流路２９５、連絡流路２７６，２７８、流路部２９６、通路２９８、及び通孔９１８をこの順に通ってインクが流れ込む。
大気弁連通部６２４を境として大気と連通する側である大気側通路は、図６に示す開口２１２、蛇行した通路２１４、フィルタ収容部２１６、連通孔２１８及び連通部２２２、連通部２２２の側面に形成された通孔６５２ｂ、及び押圧部材収容室６５２により構成されている。

詳細には、図６に示すように、カートリッジ本体１２０の表側に形成された迷路状に蛇行した１本の通路２１４の一端は開口２１２として大気に開放され、他端は撥インク性と通気性の機能を備えたフィルタ２１５(図４、図５)が収容されたフィルタ収容部２１６に接続されている。
フィルタ収容部２１６は、カートリッジ本体１２０の表側から裏側に貫通する連通孔２１８と連通する。連通孔２１８は、カートリッジ本体１２０の裏側において連通部２２２、及び連通部２２２の側面に形成された通孔６５２ｂを介して押圧部材収容室６５２と接続している。通路２１４の途中には、凹部からなるチャンバ９３０が設けられている。

一方、図７に示すように、大気弁連通部６２４を境としたインク側通路は、大気弁室６６９、連通孔２３８、連通溝２４０、及び連通孔２４２で形成されてインク収容部１１１の大気側収容部２７０と連通する。
カートリッジ本体１２０の裏側から表側に貫通する連通孔２３８は、連通孔２３８と連通する連通溝２４０、連通溝２４０と連通すると共にカートリッジ本体１２０の表側から裏側に貫通する連通孔２４２を介して大気側収容部２７０と連通する。

これら大気側収容部２７０、供給側収容部２９０、大気弁室６６９、及び大気側通路、インク側通路は、それぞれを区画する壁にフィルム１３０，１１０を熱溶着などの方法で溶着することにより大気と隔離された領域となる。
インク供給部１６０は、キャリッジに設けられたインク供給針が挿入される挿入口２６を有するエラストマ等から形成されたシール部材１２と、シール部材１２の挿入口２６を塞ぐ供給弁１３と、供給弁１３をシール部材１２に向けて付勢するコイルスプリング等からなる付勢部材１４とを有する。なお、シール部材１２の挿入口２６には、工場出荷時において、フィルム６０４が貼り付けられている。

インクカートリッジ５００がインクジェット式記録装置のキャリッジに装着されると、キャリッジに設けられた凸部がフィルム４８０及び大気弁押圧部材６５４を介して大気弁６５０を上方に押し上げるとともに、キャリッジのインク供給針がインク供給部１６０の供給弁１３を上方に押し上げる。
この結果、大気弁連通部６２４は、大気弁室６６９から連通孔２４２までの大気流路を大気と連通する。また、インク供給部１６０における供給弁１３より上流は、インク供給針と連通する。

連通孔２４２が大気と連通している状態において、インクジェット式記録装置が記録を始めると、インク供給部１６０からインク供給針を通して印字ヘッドへインクが供給される。インク供給部１６０からインクが供給されると、インク収容部１１１において図７に示す矢印ａ、通孔９１８の順に流れたインクが、インク供給制御手段１５０を経由して、図７に示す矢印ｂ，ｃ，ｄ，ｅの順に流れて、インク供給部１６０に流れ込み、インク供給部１６０に挿入されたインク供給針にインクが供給される。

このインクの流れにあわせてインク収容部１１１においては、大気側収容部２７０のインクが供給側収容部２９０に供給される。大気側収容部２７０のインクの消費に伴って空気が、図７における矢印ｆ，ｇの経路を順に通って、連通孔２４２から大気側収容部２７０へ流入する。インク供給部１６０から印字ヘッドへインクが供給されて大気側収容部２７０の液面が下がるが、大気側収容部２７０と供給側収容部２９０とを接続する流路は、大気側収容部２７０の最も下部に連通口があるので、大気側収容部２７０の全てのインクが供給側収容部２９０へ移動するまで、供給側収容部２９０には空気が流入しない。

大気側収容部２７０のインクがすべて消費された後に、供給側収容部２９０の第１インク収容部２９２および第２インク収容部２９４のインクがこの順に消費される。この間、供給側収容部２９０と大気側収容部２７０とを連通する連通部１６２に形成されるインクのメニスカスによる表面張力により、供給側収容部２９０のインクが大気側収容部２７０に逆流することが防止される。

第１インク収容部２９２のインクが消費され始めると、第１インク収容部２９２に空気が流入する。これにより、第１インク収容部２９２の液面が下がるが、第１インク収容部２９２と第２インク収容部２９４とは、下部のみが連絡流路２７６により連通しているので、まず、第１インク収容部２９２のインクが消費される。第１インク収容部２９２のインクが消費されて、液面が連絡流路２７６に到達すると、第２インク収容部２９４のインクが消費されるのにあわせて、空気は第２インク収容部２９４にも流入する。第２のインク収容部のインクが消費される間、連絡流路２７６にインクのメニスカスによる表面張力が生じるため、第２インク収容部２９４のインクが第１インク収容部２９２に逆流することが防止される。

上述のように大気側収容部２７０、第１インク収容部２９２および第２インク収容部２９４のインクはこの順に消費されるが、インクの液面がいずれの収容部にあっても、インクは、インク収容部１１１を上下に略二分する隔壁２７２の近傍に配された連通部２７８から通路３００を経由して通孔９１８を通ってインク供給部１６０へ供給される。

図９は、図７の部分拡大斜視図である。大気側収容部２７０において、連通孔１６３が配された連絡流路２７４の上を区画している供給側隔壁２７２ａは、大気側収容部２７０における他の隔壁２７２よりも装備位置が低くなっている。また、大気側収容部２７０は、連絡流路２７４の近傍において大気側収容部２７０の底面から鉛直上方に延伸する第１鉛直隔壁部５１０、及びこの第１鉛直隔壁部５１０に平行な第２鉛直隔壁部５３０を有する。

第１鉛直隔壁部５１０は、下端において第１鉛直隔壁部５１０を貫通して大気側収容部２７０の底面との間でインクが流れる下連絡流路５１２を有する。下連絡流路５１２は、第１鉛直隔壁部５１０を切り欠いた切り欠きである。第１鉛直隔壁部５１０は、さらに下連絡流路５１２よりも上方にあって第１鉛直隔壁部５１０を貫通し、下連絡流路５１２よりも小さい流路抵抗でインクが流れる上連絡流路５１４を有する。

図９に示す実施形態において、上連絡流路５１４は下連絡流路５１２よりも大きく切り欠かれた切り欠きである。これにより、上連絡流路５１４の流路抵抗は下連絡流路５１２の流路抵抗よりも小さくなっている。
さらに、上連絡流路５１４は、下連絡流路５１２との間に下壁部５１３を挟んで供給側隔壁２７２ａよりも上方に配されている。

第１鉛直隔壁部５１０は、さらに、上連絡流路５１４との間に上壁部５１５を挟んで、下連絡流路５１２よりも小さい流路抵抗でインクが流れる第２上連絡流路５１６を有する。図９に示す実施形態において、第２上連絡流路５１６は、隔壁２７２と第１鉛直隔壁部５１０の上端との間に生じる間隙である。
なお、第２鉛直隔壁部５３０は第１鉛直隔壁部５１０と同一の構成を有するため、説明を省略する。

さらに、第１鉛直隔壁部５１０および第２鉛直隔壁部５３０は、図２に示す通路２１４の裏面に配されている。よって、通路２１４に図３に示すフィルム１１０を貼り付ける場合に、通路２１４が設けられたカートリッジ本体１２０の側面が凹んでフィルム１１０が貼りにくくなる「逃げ」を防ぐことができる。
また、図７に示すように供給側収容部２９０の第１インク収容部２９２は、上下方向について傾斜している傾斜壁部５５０を有する。傾斜壁部５５０は、上下方向に延伸している連絡流路２９５の上方に配される。

本実施形態の場合、図７に示すように、一番基端の液体収容部である大気側収容部２７０と、インク供給制御手段１５０の直前の液体収容部である第２インク収容部２９４のそれぞれに、撹拌移動体７１１が配置されている。
本実施形態の撹拌移動体７１１は、転動自在な球形の金属製ボールであり、キャリッジによるインクカートリッジ５００の移動動作時に受ける慣性によって収容部内を転動して、それぞれの収容部内に貯留しているインクの撹拌を行う。

大気側収容部２７０内には、第１鉛直隔壁部５１０と第２鉛直隔壁部５３０との間の区間、及び第２鉛直隔壁部５３０を挟んで第１鉛直隔壁部５１０とは逆側の区間に、それぞれ撹拌移動体７１１が配置されている。また、第２インク収容部２９４の場合は、連絡流路２７９を有した隔壁２８８と連絡流路２７８との間の区間に撹拌移動体７１１が装備されている。

各収容部に装備した撹拌移動体７１１は、連絡流路を有した隔壁側に転動した場合に、その隔壁の底部側に開口している連絡流路（例えば、連絡流路２７８，２７９、下連絡流路５１２，５３２）に接近する。その場合に、それらの連絡流路に最接近した時でも、その連絡流路の周囲の隔壁と撹拌移動体７１１との間に、それらの連絡流路の最小開口断面積よりも大きな最小開口断面積を備えた流路が確保されるように、各連絡流路の開口に対して前記撹拌移動体７１１の外径を所定以上の大きさに設定している。

図９に示す第２鉛直壁部５３０に形成された下連絡流路５３２に、撹拌移動体７１１が最接近する場合を例にとって、第２鉛直壁部５３０と撹拌移動体７１１との間に確保される流路について具体的に説明する。
図１０に示すように、下連絡流路５３２に接近した撹拌移動体７１１は、第２鉛直壁部５３０の表面５３０ａと、底壁の表面１２０ａに当接した状態で止まる。
この時、第２鉛直壁部５３０の表面５３０ａ及び底壁の表面１２０ａと、撹拌移動体７１１との間に形成される流路（空間）７１３が、下連絡流路５３２の最小開口面積よりも大きな最小開口断面積を備えるように撹拌移動体７１１の外径を設定し、該撹拌移動体７１１が下連絡流路５３２へのインクの流入を妨げることがないようにする。

上述したインクカートリッジ５００の構成において、大気側収容部２７０および供給側収容部２９０にインクとして顔料インクが収容されている場合の、インクの供給動作について説明する。図２および図７に示すように、大気側収容部２７０のインクをなるべく使い切るべく、連通部１６２は、大気側収容部２７０の底面を貫通して配され、連通部１６２を通過したインクを供給側収容部２９０に供給する。

通常、顔料インクの色材である顔料は、溶媒中に分散した分散粒子であるため長期間放置した場合にはこの分散粒子が沈降し、特に連通部１６２が配された連絡流路２７４付近には顔料の濃度が高くなった濃いインクが溜まりやすい。

しかし、本実施形態においては、大気側収容部２７０及び第２インク収容部２９４に装備した撹拌移動体７１１が、これらの収容部内に貯留しているインクの撹拌を行って、インク中の色材の沈降自体を抑止することができるので、連絡流路２７４付近に顔料の濃度が高いインクが溜まる現象を防止できる。更に、本実施形態においては、一つの隔壁（第１鉛直隔壁部５１０及び第２鉛直隔壁部５３０）に上下に分けて分散配置された連絡流路がインク供給時に撹拌を促進させる上下方向の流動を起こすことができ、双方の撹拌作用の相乗で、活発な撹拌が行われ、インク供給部１６０に供給するインクに濃度のばらつきが生じにくい。つまり、連絡流路２７４付近の濃いインクがそのまま連通部１６２から流れ出た後に、その上方にあった濃度の薄いインクが流れ出るといったことが防止でき、外部へ供給されるインクの濃さが不均一になることが防止できる。

又、本実施形態のインクカートリッジ５００によれば、大気側収容部２７０や第２インク収容部２９４内に収容されている撹拌移動体７１１が移動することにより、該撹拌移動体７１１がそれぞれ第１及び第２鉛直隔壁部５１０，５３０や隔壁２８８等に貫通形成された下連絡流路５１２，５３２や連絡流路２７８，２７９等に最接近した場合にも、各下連絡流路５３２，５１２及び連絡流路２７８，２７９の周囲の隔壁と各撹拌移動体７１１との間に形成される流路７１３（図１０参照）の最小開口断面積が、各下連絡流路５１２，５３２や連絡流路２７８，２７９の最小開口断面積よりも大きくされている。

そこで、上記インクカートリッジ５００は、撹拌移動体７１１がこれら下連絡流路５１２，５３２や連絡流路２７８，２７９を塞いでインクの流通を妨げることはなく、大気側収容部２７０や第２インク収容部２９４内のインクを撹拌移動体７１１によって撹拌しながら均一濃度のインクを各下連絡流路５１２，５３２及び連絡流路２７８，２７９から安定供給することができ、印字するインク濃度に濃淡のばらつきが生じない高品位なインク供給を維持できる。

又、本実施形態のインクカートリッジ５００では、下連絡流路５１２、上連絡流路５１４、および第２上連絡流路５１６を有する第１鉛直隔壁部５１０を設けたので、連通孔１６３からインクが流れ出ることによりさらにインクが連通孔１６３へ引っ張られる場合に、上連絡流路５１４、第２上連絡流路５１６を通って流れる薄いインクの流量が多くなる。

そこで、薄いインクの流れ（図中の矢印ｉ，ｊ）が濃いインクの流れ （図中の矢印ｈ）よりも大きくなり、濃いインクのみならず、薄いインクも連通孔１６３へ流れ込むことができる。
また、流れの大きさの差により、連絡流路２７４と第１鉛直隔壁部５１０とで区切られる空間において、上下のインクの流れができ、濃いインクと薄いインク、特に上連絡流路５１４付近よりもさらに上方の薄いインクも巻き込んで撹拌することができる。

特に、上連絡流路５１４が連通孔１６３と対向する供給側隔壁２７２ａよりも上方に配されているので、低い２７２ａで仕切られた上方の供給側収容部２９０へインクを容易に供給することができると共に、連絡流路２７４付近に溜まりやすい濃いインクよりも上方にある薄いインクを連絡流路２７４へ向けて流すことができる。また、第２上連絡流路５１６が大気側収容部２７０の隔壁２７２との間に配されているので、大気側収容部２７０のインク量が多くて濃度の差が大きくなった場合でも、上方の薄いインクを連通孔１６３へ向けて流し、下方の濃いインクと確実に混ぜて供給側収容部２９０に供給することができる。

また、下連絡流路５１２は、第１鉛直隔壁部５１０の下端に設けられているので、第１鉛直隔壁部５１０によりインクがせき止められることなく、大気側収容部２７０のインクをほぼ使い切ることができる。さらに、第１鉛直隔壁部５１０と平行に、下連絡流路５３２，５３４、および第２上連絡流路５３６を有する第２鉛直隔壁部５３０を設けたので、連絡流路２７４付近において、濃いインクと薄いインクを確実に混ぜることができる。

また、連通部１６２を介して大気側収容部２７０からのインクが流れ込む連絡流路２９５の上方には、傾斜壁部５５０が設けられているので、大気側収容部２７０から供給側収容部２９０へのインクの流れをこの傾斜壁部５５０で受けて、流れの向きを変えることにより、第１インク収容部２９２に収容されているインクを撹拌し、第１インク収容部２９２における濃いインクと薄いインクを混ぜることができる。
また、連絡流路２７６を有する鉛直な隔壁２７１および連通部２７９を有する鉛直な隔壁２８８のような下連絡流路に小さい壁が複数あることにより、より下方の濃いインクと確実に混ぜて供給側収容部２９０に供給することができる。

なお、図７乃至図９に示した実施形態にインクカートリッジ５００において、一対の第１鉛直隔壁部５１０および第２鉛直隔壁部５３０における上連絡流路５１４と上連絡流路５３４は、互いに同じ上下位置に配されている。しかしながら、上下位置の配置はこれに限られず、上連絡流路５１４と上連絡流路５３４とは、互いに異なった上下位置に設けられていてもよい。

同様に、第２上連絡流路５１６と第２上連絡流路５３６も、互いに異なった上下位置に設けられてもよい。これにより、一対の第１鉛直隔壁部５１０および第２鉛直隔壁部５３０で挟まれた領域において薄いインクの上下方向の流れを作り、濃いインクと薄いインクを確実に撹拌することができる。
更に、本実施形態のインクカートリッジ５００においては、一対の第１鉛直隔壁部５１０および第２鉛直隔壁部５３０は鉛直に設けられているが、これに限られず、一対の壁部の両方または一方が鉛直方向に対して傾いてもよい。

従って、本実施形態のインクカートリッジ５００によれば、大気側収容部２７０における連通部１６２付近において、浮上している薄いインクの流量を大きくすることにより、沈降している濃いインクと浮上している薄いインクとが混ぜられて連通部１６２から供給側収容部２９０へ供給される。よって、外部へ供給されるインクの濃さのばらつきを抑えることができる。

なお、本発明の液体カートリッジにおける液体収容部、隔壁、連絡流路、撹拌移動体、流路及びストッパ等の構成は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の形態を採りうることは勿論である。
例えば、液体収容部に収容する撹拌移動体の外形は、上記実施形態に示した球形に限らない。例えば、円柱形又は円筒形等の転動自在な形状でも良いし、他の形状でも良い。

前記撹拌移動体の外形が球形の場合には、該撹拌移動体が連絡流路に最接近した時でも、連絡流路の周囲の隔壁と撹拌移動体との間に形成される流路の最小断面積を前記連絡流路の最小開口断面積よりも大きくするための具体的手段として、上記実施形態の様に撹拌移動体７１１の外径を所定以上に大きく設定するという方法が有効である。

また、撹拌移動体が連絡流路に最接近した時に、連絡流路の周囲の隔壁と撹拌移動体との間に形成される流路の最小断面積を前記連絡流路の最小開口断面積よりも大きくするための具体的手段は、上記実施形態で示した撹拌移動体７１１の外径寸法の選定に限らない。
例えば、図１１乃至図１３に例示したような種々の対応が可能である。

図１１（ａ）に示した具体的手段は、撹拌移動体７１１が接近する下連絡流路５３２の手前の内壁（底壁の表面１２０ａ）に、撹拌移動体７１１の下連絡流路５３２側への転動を阻止して最接近距離を規制するストッパ７１５を設けたものである。
ストッパ７１５は、下連絡流路５３２を通過するインクの流動方向に沿って延在するリブ突起（突起）から成り、図１１（ｂ）に示すように、撹拌移動体７１１の外径よりも小さい適宜ピッチで、複数列配置されている。

このような突起から成るストッパは、撹拌移動体７１１の外郭形状が上記の如き球形以外の場合にも、或いは、球形の撹拌移動体７１１として外径の小さなものを使用する場合等にも有効である。勿論、突起形状は種々の形態を採りうることは云うまでもない。

図１２に示した具体的手段は、大気側収容部２７０の内壁と撹拌移動体７１１とを連結するストッパ７２１を設けたものである。
ストッパ７２１は、所定長さの可撓性部材から成り、このストッパ７２１の長さによって撹拌移動体７１１の下連絡流路５３２への最接近距離を規制するものである。

更に、上記実施形態においては、液体カートリッジとしてインクジェット式記録装置のインクカートリッジ５００を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、カラーフィルタ製造装置の色剤、有機ＥＬディスプレイやＦＥＤ等の電極を形成する電極材（導電ペースト）、又はバイオチップ製造装置の生体有機物等の液体を、各液体噴射ヘッドに供給する為の各種液体カートリッジに適用できることは云うまでもない。

本発明の一実施形態に係るインクカートリッジの斜め上方からの正面斜視図である。 図１に示したインクカートリッジ本体の表面にフィルムが貼り付けられる前の状態の背面斜視図である。 図２に示したインクカートリッジ本体にフィルムが貼り付けられた後の状態の背面斜視図である。 図１に示したインクカートリッジの正面側の分解斜視図である。 図１に示したインクカートリッジの背面側の分解斜視図である。 図１に示したインクカートリッジのフィルムが貼り付けられる前の背面図である。 図１に示したインクカートリッジのフィルムが貼り付けられる前の正面図である。 図１に示したインクカートリッジのフィルムが貼り付けられた後の正面図である。 図７の要部拡大斜視図である。 図９の要部拡大断面図である。 （ａ）は撹拌移動体の連絡流路側への移動を阻止するストッパの構成を説明する為の要部拡大断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 撹拌移動体の連絡流路側への移動を阻止するストッパの変形例を説明する要部拡大断面図である。

符号の説明

１１０…フィルム、１１１…インク収容部（液体収容部）、１２０…カートリッジ本体、１２２…液体収容凹部、１３０…フィルム、１３２…フィルム、１４０…蓋体、２７０…大気側収容部（液体収容部）、２７０ａ…液体収容凹部、２７１…隔壁、２７２…隔壁、２７８…連絡流路、２７９…連絡流路、２８８…隔壁、２９０…供給側収容部（液体収容部）、２９２…第１インク収容部（液体収容部）、２９２ａ…液体収容凹部、２９４…第２インク収容部（液体収容部）、２９４ａ…液体収容凹部、５００…インクカートリッジ（液体カートリッジ）、５１０…第１鉛直隔壁部（隔壁）、５１２…下連絡流路（連絡流路）、５３０…第２鉛直隔壁部（隔壁）、５３２…下連絡流路（連絡流路）、７１１…撹拌移動体、７１５…ストッパ、７２１…ストッパ

Claims (6)

1. 内部が隔壁によって複数の液体収容部に区画形成されると共に、前記液体収容部に収容された液体を外部に供給する液体供給手段が設けられた面を重力方向下方に配置した姿勢において、略鉛直方向に延在する前記隔壁における液体収容部の底部寄りの位置には、収容した液体を下流の液体収容部に供給する連絡流路が貫通形成された液体カートリッジであって、
   少なくとも一つの前記液体収容部には、撹拌移動体が移動可能な状態で収容されており、
   前記撹拌移動体を前記連絡流路に最接近させた際の周囲の隔壁と前記撹拌移動体との間に形成される流路の最小開口断面積が、前記連絡流路の最小開口断面積よりも大きくされていることを特徴とする液体カートリッジ。
2. 前記連絡流路の開口に対して前記撹拌移動体を所定の大きさに設定することにより、前記連絡流路の周囲の隔壁と前記撹拌移動体との間に形成される流路の最小断面積が、前記連絡流路の最小開口断面積よりも大きくされることを特徴とする請求項１に記載の液体カートリッジ。
3. 前記撹拌移動体の前記連絡流路側への移動を阻止するストッパを前記液体収容部に設け、前記撹拌移動体の前記連絡流路への最接近距離を規制することにより、前記連絡流路の周囲の隔壁と前記撹拌移動体との間に形成される流路の最小断面積が、前記連絡流路の最小開口断面積よりも大きくされることを特徴とする請求項１に記載の液体カートリッジ。
4. 前記ストッパが、前記液体収容部の内壁に突設された突起から成ることを特徴とする請求項３に記載の液体カートリッジ。
5. 前記ストッパが、前記液体収容部の内壁と前記撹拌移動体とを連結した所定長さの可撓性部材から成ることを特徴とする請求項３に記載の液体カートリッジ。
6. 前記液体収容部内の液体が、顔料インクであることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の液体カートリッジ。

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