JP2004050748A - Ink cartridge and its ink filling method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate ink filling work while surely preventing intrusion of air and impurities into an ink reservoir. <P>SOLUTION: The ink cartridge has a cartridge housing 4b provided with an ink reservoir for containing ink. The cartridge housing 4b is provided with a first opening 7a and a second opening 7b opening to the outside and communicating with the ink reservoir through communicating paths 5a and 5b, respectively. A first plug member 6a and a second plug member 6b are fitted in the openings 7a and 7b, respectively. The plug member 6a and 6b can penetrate hollow needles 51 and 52 and have resiliency capable of sealing by itself when the hollow needles 51 and 52 are drawn out. In the communicating path between the plug member 6a fitted in the first opening 7a and the ink reservoir, a check valve 3 allowing ink flow from the ink reservoir side to the plug member 6a but blocking ink flow in the reverse direction is provided. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、装置にセットして使用するインクカートリッジの技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、インクを使用する装置に取り付けることで当該装置にインクを供給するためのインクカートリッジが公知とされている。
インクを使用する装置の一例として、インクジェット記録装置が挙げられる。このインクジェット記録装置はノズルを有するインクジェットヘッドを備え、当該ノズルからインクの微小液滴を噴射することで所望の画像を形成する構成となっている。この構成では、インクカートリッジはインク溜めを有し、インク溜め内のインクを装置の前記インクジェットヘッドに供給することになる。
このインクカートリッジを使用する構成は、インクが切れた場合に、新規に購入したインクカートリッジに交換する簡単な作業でインクを補充できる利点があり、広く一般に普及している。
【０００３】
そして、このインクカートリッジの一般的な構成の一つに、カートリッジハウジングにインクを収容するためのインク溜めを形成し、該ハウジングの外部に形成された開口と前記インク溜めとを連通路を介して接続した上で、当該開口にゴム栓等の栓部材を嵌合して密栓した構成がある。
この構成において、装置本体側に形成するインクカートリッジ取付部においては、前記開口に相当する位置に中空針を突出させて設けてある。そして、この取付部に前記インクカートリッジを取り付けたときに、該中空針が栓部材を貫通して、内部のインク溜めから連通路・中空針を介してインクを吸引可能な状態になるように構成している。
前述のインクジェット記録装置の例に照らして言えば、この中空針がチューブ等の配管を介して、印字のための前記インクジェットヘッドに接続されている。これによって、インクカートリッジからインクジェットヘッドにインクを供給することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、インクカートリッジのインク溜めに外部から空気や不純物が侵入すると、インク内部の気泡や不純物がインクとともに装置へ供給される形となってしまい、トラブルの原因となる。例えば、前述のインクジェット記録装置の場合は、気泡があると印字の際のドット抜けの原因となり、不純物があるとインクジェットヘッドのノズルが詰まる原因となってしまう。
従って、そのような空気や不純物の侵入を確実に防止できる構成が望まれていた。
また一方で、インクカートリッジを製造する段階では、インクをインク溜めに注入して充填する作業が容易で、製造工数を低減できる構成が要請されている。
【０００５】
即ち、カートリッジの製造時には外部からのインクの充填をスムーズに行え、かつ、いったんインク充填を行った後は外部からの空気や不純物の侵入を確実に防止できる構成が要望されていたのである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００７】
即ち、請求項１においては、インクを収容するためのインク溜めを有するカートリッジハウジングと、該カートリッジハウジングに外部に開口して設けられる、前記インク溜めとそれぞれ連通路を介して連通する第一及び第二の開口と、該第一及び第二の開口にそれぞれ嵌合されるとともに、中空針を貫通可能で、かつ該中空針を抜いた後、自身で封止可能な弾性を有する第一及び第二の栓部材とを備えるものである。
【０００８】
請求項２においては、前記第一開口に嵌合した前記栓部材と前記インク溜めとの間の前記連通路に、前記インク溜め側から前記栓部材側へのインクの流れを許容するがその逆方向へのインクの流れを阻止する逆止弁を有するものである。
【０００９】
請求項３においては、前記第二開口に嵌合した前記栓部材と前記インク溜めとの間の前記連通路に、前記栓部材側から前記インク溜め側へのインクの流れを許容した後、それと同方向へのインクの流れを阻止する弁部材を有するものである。
【００１０】
請求項４においては、前記二個の栓部材は、相互に接続するための接続部を一体に有するものである。
【００１１】
請求項５においては、前記接続部は、前記二個の栓部材よりも前記カートリッジハウジングの外部において相互に接続するものであって、かつ、前記栓部材よりも薄肉であるものである。
【００１２】
請求項６においては、インクを収容するためのインク溜めを有するカートリッジハウジングと、該カートリッジハウジングに外部に開口して設けられる、前記インク溜めとそれぞれ連通路を介して連通する第一及び第二の開口と、該第一及び第二の開口にそれぞれ嵌合されるとともに、中空針を貫通可能で、かつ該中空針を抜いた後、自身で封止可能な弾性を有する第一及び第二の栓部材とを備える、インクカートリッジにおいて、前記第一及び第二の栓部材の一方の栓部材に貫通した中空針を通して前記インク溜め内部を減圧した状態で、他方の栓部材に貫通した中空針を通して前記インク溜め内部にインクを充填するものである。
【００１３】
請求項７においては、前記インクカートリッジは、前記第一開口に嵌合した前記栓部材と前記インク溜めとの間の前記連通路に、前記インク溜め側から前記栓部材側へのインクの流れを許容するがその逆方向へのインクの流れを阻止する逆止弁を備え、前記第一の栓部材に中空針を貫通して前記インク溜め内部のインクを記録装置の記録ヘッドに供給することができるものであって、前記第一の栓部材に、前記減圧のための中空針を貫通するものである。
【００１４】
請求項８においては、前記インクカートリッジは、前記第二開口に嵌合した前記栓部材と前記インク溜めとの間の前記連通路に、該連通路を開放状態から閉鎖状態にする弁部材を備えるものであって、前記弁部材を前記連通路に対して開放した状態で、前記第二の栓部材に、前記中空針を貫通して前記充填を行った後、前記弁部材により前記連通路を閉鎖するものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
まず、インクジェット記録装置としての複合機を、全体側面図である図１を参照しつつ説明する。
図１は本発明を適用した複合機の全体的な構成を示した側面図である。
【００１６】
〔装置の全体構成〕
図１に示すインクジェット記録装置は、インクジェット記録方式のプリンタにスキャナ機能とファクス機能とを備えた、いわゆる複合機タイプの記録装置とされている。
即ち、この複合機３０は、単一の筐体に、フラットベッドタイプのスキャナ部２０と、当該スキャナ部２０の直下に位置するインクジェットプリンタ部１０と、を備えている。
【００１７】
前記スキャナ部２０は、略直方体のフラットベッド読取部２１を、複合機３０の上面側に備えた構成となっている。この読取部２１においては、原稿ガラス２２上に置かれた原稿を密着型イメージセンサ２５で走査することで、画像データをスキャンできるようになっている。
【００１８】
前記インクジェットプリンタ部１０は、複合機３０の背面側（図１における左側）に給紙トレイ１１を斜めに設けた構成とされる。この給紙トレイ１１上にセットされた用紙（画像記録媒体）は、給紙トレイ１１に設けられたピックアップローラ１２の駆動によって一枚ずつ繰り送られて、前記スキャナ部２０の下方に備えられたプリントエンジン１３に搬送される。
このプリントエンジン１３の詳細は図示しないが、用紙を接触させながら搬送するプラテンローラや、搬送される用紙に四色のインクの微小液滴を噴射するための後述のインクジェットヘッド等を備えた構成とされている。
【００１９】
前記用紙は、このプリントエンジン１３内に形成される搬送経路に沿って搬送されるとともに、その一側の面に前述のインクジェットヘッドからのインクの微小液滴が噴射されることによって、所望のカラー画像が形成される。複合機３０の正面側（図１における右側）には排紙トレイ１５が設けられており、画像形成後の用紙はこの排紙トレイ１５上に排出される構成となっている。
【００２０】
インクジェットプリンタ部１０のインクカートリッジ装着部１４は，複合機３０の正面側で、かつ前記排紙トレイ１５の下方の位置に構成される。
該カートリッジ装着部１４の上側を覆うように水平かつ板状の第一のカバー１４ａが設置され、また、カートリッジ装着部１４の正面側を覆う第二のカバー１４ｂが、第一のカバー１４ａにヒンジ１６を介して枢支される。従って、第二のカバー１４ｂを上方に回動して開くことで、カバー１４ａ・１４ｂ内部のインクカートリッジ装着部１４にインクカートリッジ１をセットできる構成となっている。なお、図１に示すのは、既にインクカートリッジ１が装着された状態である。
【００２１】
インクカートリッジ装着部１４は、四色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のインクカートリッジ１を並べて装着できるように構成している（ただし、説明の便宜上、図面では一つのみ示されている）。
インクカートリッジ装着部１４においては中空針８が装置正面側に向けて突出されており、インクカートリッジ１を装着部１４にセットすることで、該インクカートリッジ１内のインク溜めから中空針８を介してインクを吸入し、前記インクジェットヘッドに供給可能な状態となる。この構成の詳細は後述する。
【００２２】
次に、前記インクカートリッジ装着部１４と前記インクジェットヘッドとの接続構成の概略を、図２を参照して説明する。
図２はインクカートリッジと記録ヘッドとの接続構成、及びパージ機構を示した概略図である。
【００２３】
この図２に示すように、装着部１４に設けられている前記中空針８は、複合機３０内に配設されたチューブ４１を介して、記録ヘッドユニット４２に接続される。インクカートリッジ１の内部にはインク溜め２が形成されており、このインク溜め２から中空針８を介して吸い出されたインクは、前記チューブ４１を経由して、記録ヘッドユニット４２の上部に設けられたエアトラップ４３に送られる。このエアトラップ４３は、チューブ４１内に発生した気泡をその浮力によって上方に滞留させることで、下流側のインクジェットヘッド４５に到達しないようにトラップするためのものである。なお、滞留された気泡の塊が符号４４で示される。
【００２４】
記録ヘッドユニット４２は前記インクジェットヘッド４５を有し、このインクジェットヘッド４５にインク噴射のための複数のノズル４６を開口させている。インクジェットヘッド４５の内部には複数の圧力室４７が形成されて前記各ノズル４６に連通されるとともに、圧電素子からなるアクチュエータ５６によって前記圧力室４７の容積を変化させてインクに噴射エネルギーを付与し、ノズル４６から噴射させる構成となっている。圧力室４７には共通インク室４８が連通され、この共通インク室４８にインク供給口４９を介して、前記エアトラップ４３からのインクを供給可能となっている。なお、符号５５は、インク内の不純物を濾過するためのフィルタである。
【００２５】
インクジェットヘッド４５に近接して備えられるパージ機構６０は、インクジェットヘッド４５のノズル４６を覆うためのパージキャップ６１と、インク吸引のためのパージポンプ６３と、前記パージキャップ６１とパージポンプ６３の吸入口とを接続するチューブ６２と、前記パージポンプ６３の吐出口側に設置される廃液吸収部材６４とを備えている。なお、廃液吸収部材６４は図１に示すように、複合機３０内部の、プリントエンジン１３の直下方の位置に配置されている。
【００２６】
この構成で、印刷時においては前記パージキャップ６１はインクジェットヘッド４５から離間した位置にあるが、パージ作業を行う際には図２に示すように、パージキャップ６１はインクジェットヘッド４５のノズル４６を覆うように、当該インクジェットヘッド４５に対して密着する。この状態でパージキャップ６１に接続させたパージポンプ６３を駆動すると、前記圧力室４７や共通インク室４８やエアトラップ４３やチューブ４１の部分に強い吸引流が生起されて、インク内部に混入した気泡や不純物はインクとともに前記ノズル４６から吸い出される。なお、吸い出された気泡や不純物混じりのインクは、チューブ６２から廃液吸収部材６４に染み込ませることで廃棄される。
この結果、インクジェットヘッド４５内部の流路や前記チューブ４１内の気泡や不純物を取り除くことができ、印字品質の低下を防止できる構成となっている。
【００２７】
〔インクカートリッジの構成〕
次に、前記カートリッジ装着部１４に装着されるインクカートリッジの具体的構成を説明する。
図３はインクカートリッジの具体的な構成を示した平面図一部断面図である。図４（ａ）はゴム栓の一部断面斜視図、図４（ｂ）はカートリッジハウジングの二つの開口の周囲部分の構成を示す斜視図である。
図５は、開口に設置された逆止弁の詳細を示す、図３の円で囲った部分の拡大図である。
【００２８】
図３に示すように、インクカートリッジ１は、下側半部４ｂと上側半部４ｔとを一体的に接合した構成の、カートリッジハウジング４を備える。このカートリッジハウジング４は合成樹脂（本実施形態では、ポリプロピレン）で形成されており、インクを収容可能なインク溜め２と、ハウジング４の外面に設けられた二つの開口７ａ・７ｂと、開口７ａ・７ｂとインク溜め２とを繋ぐ連通路５ａ・５ｂと、を有している。
【００２９】
〔インク溜め〕
まず、インク溜め２の構成を説明する。
図２に示すように、カートリッジハウジング４の前記下側半部４ｂの上面には、凹曲面状の収容凹部２ａが形成される。また、該収容凹部２ａ全体の上面を覆うように、可撓性のフィルム２ｂが設置される。そして、フィルム２ｂと収容凹部２ａとは、その周縁部同士を超音波または熱によって互いに接着させてあり、該フィルム２ｂと収容凹部２ａとによってインク溜め２を形成している。
【００３０】
〔開口〕
次に、開口７ａ・７ｂの構成を説明する。
図３あるいは図４（ｂ）に示すように、該カートリッジハウジング４の下側半部４ｂには、二つの円柱状の開口、即ち第一開口７ａおよび第二開口７ｂを形成している。この二つの開口７ａ・７ｂはカートリッジハウジングの長手方向一側の端面に、互いに近接させながら並べて形成されている。
第一開口７ａは前記インク溜め２からインクを吸引してインクジェットヘッド４５に供給するためのものであり、第二開口７ｂはインクカートリッジ１の製造時に前記インク溜め２にインクを注入するためのものである。第一開口７ａは第二開口７ｂより若干大きく形成されている。
【００３１】
〔連通路〕
次に、連通路５ａ・５ｂの構成を、図３や図４（ｂ）を参照して説明する。
即ち、カートリッジハウジング４の下側半部４ｂには、前記開口７ａ・７ｂのそれぞれを前記インク溜め２に接続するための、第一連通路５ａおよび第二連通路５ｂが設けられている。
第一連通路５ａは、その一端を、円形に構成された前記開口７ａの内底面の中心位置に、末広がりのテーパ形状をなしながら連通させている。一方、第二連通路５ｂは、その一端を、円形に構成された前記開口７ｂの内底面の、当該開口の中心軸線に対してやや外れた位置（偏心位置）に連通させている。
そして、二本の連通路５ａ・５ｂは、いずれもその他端側を、インク溜め２（具体的には、前記収容凹部２ａの底部寄りの部位）に開口させている。
【００３２】
〔ゴム栓〕
次に、前記開口７ａ・７ｂに嵌合される、ゴム栓６の構成を説明する。
このゴム栓６はシリコンゴム等の弾性部材で構成され、図４（ａ）等に示すように、第一開口７ａに対応する第一栓部材６ａと、第二開口７ｂに対応する第二栓部材６ｂとが、薄板状の接続部６ｃを介して相互に接続された形状の、一体物として構成されている。こうすることで、小さく細かい部品である第一栓部材６ａと第二栓部材６ｂを一体的に取り扱うことが可能となり、製造の際の部品の取扱いが容易となっている。
【００３３】
なお、カートリッジハウジング４の前記開口７ａ・７ｂが形成されている一端面においては、二つの開口７ａ・７ｂ同士を繋ぐように適宜深さの溝１９が形成されており、一方で、前記接続部６ｃは、その一面が、前記第一栓部材６ａおよび第二栓部材６ｂの一端面（開口挿入方向と反対側の面）と同一平面をなすよう形成している。
従って、ゴム栓６の二つの栓部材６ａ・６ｂを開口７ａ・７ｂに完全に嵌合した際には、それに伴って接続部６ｃが前記溝１９部分に収納されるので、開口７ａ・７ｂの形成されているカートリッジハウジング４の面に無用の凸部分が形成されない構成となっている。従って、インクカートリッジ１の外観をすっきりした印象とでき、また、後述の保護フィルム１８を貼設することも容易である。
【００３４】
第一栓部材６ａ・第二栓部材６ｂはいずれも、円筒状とされた筒状部６ｘと、この筒状部６ｘ内を軸線方向に閉塞する閉塞壁６ｙと、を有している。この閉塞壁６ｙの厚さｔは、筒状部６ｘの軸線方向長さｈよりも、薄い構成とされている（ｔ＜ｈ）。これによって、前記中空針８や後述の空気吸引針５１，インク充填針５２を栓部材６ａ・６ｂに貫通させ易くなる。この効果の詳細は後述する。
【００３５】
前記筒状部６ｘの外径は、対応する前記開口７ａ・７ｂの内径よりも大きく形成している。従って、ゴム栓６を開口７ａ・７ｂへ嵌合させるときには筒状部６ｘが径方向に適宜圧縮されながら嵌合される形となるので、筒状部６ｘの外周面と開口７ａ・７ｂの内周面との密着性が確保され、そのシール効果によってインクの外部への漏れが防止される構成としている。また、上記構成とすることで、嵌合されているゴム栓６を抜脱しようとする際には大きな抵抗が発生するので、ゴム栓６を引き抜くような力が加わったとしても容易には抜けないようになっている。
【００３６】
更には、前記二個の栓部材６ａ・６ｂを繋ぐ接続部６ｃは、カートリッジハウジング４の外部において当該栓部材６ａ・６ｂを相互に接続するように、かつ、前記栓部材６ａ・６ｂよりも薄肉となるように、形成されている。
この構成とすることで、二個の栓部材６ａ・６ｂを開口７ａ・７ｂに完全に嵌合した際には、例えば接続部６ｃに中空針８が引っ掛かったり、あるいはユーザが誤って後述の保護フィルム１８を剥がした上で外部から接続部６ｃに指を掛けて引っ張るような場合でも、栓部材６ａ・６ｂが開口７ａ・７ｂから外へ抜けることはない。そのような強い力が加わった場合には、栓部材６ａ・６ｂが開口７ａ・７ｂから抜脱する前に、薄肉の接続部６ｃが切れてしまうからである。
従って、栓部材６ａ・６ｂの開口７ａ・７ｂからの抜脱が回避され、インク溜め２から外部へのインクの漏出を確実に防止できる。
【００３７】
なお、筒状部６ｘの外周面は、その軸線方向一側（開口７ａ・７ｂを向く側）をややテーパ状に細くして、筒状部６ｘを前記開口７ａ・７ｂへ嵌合させる作業が容易となるように配慮されている。
【００３８】
第一栓部材６ａの筒状部６ｘにおいては、その内周面と外周面の軸線が一致する形状とされている。一方、第二栓部材６ｂの筒状部６ｘにおいては、その内周面が外周面に対して偏心した位置に設けられているために、径方向での厚肉部分と薄肉部分が形成されている。
そして、第二栓部材６ｂの筒状部６ｘの前記厚肉部分の下面には、円錐状の突起６ｚが、当該第二栓部材６ｂから突出して形成されている。この突起６ｚは第二栓部材６ｂの一部として前記第二連通路５ｂと対応する位置に形成されており、ゴム栓６を開口７ａ・７ｂに嵌合させたときに、前記第二連通路５ｂが第二開口７ｂ底部に接続する部分に密着して、当該接続部分を封止できるようになっている。
【００３９】
〔逆止弁〕
次に、第一開口７ａの底部に配置される、逆止弁３を説明する。この逆止弁３は、気泡や不純物がインク溜め２内へ侵入するのを防止すべく設けられたものであって、インク溜め２側から前記第一開口７ａ（第一栓部材６ａ）側へのインクの流れを許容するが、第一開口７ａ（第一栓部材６ａ）からインク溜め２へ向かうインク流は阻止するように構成されている。
【００４０】
この逆止弁３は拡大図である図５に示すように、弁支持部材３ａ，弁体３ｂ，カバー３ｃの三者を一体に組み立てたアッセンブリ（逆止弁組３ｘ）の状態で、第一開口７ａの底部から第一連通路５ａに跨る位置に設けられている。
以下、この逆止弁組３ｘを構成する三つの部品について、それぞれ説明する。
【００４１】
弁支持部材３ａは合成樹脂で形成されており、円形の底板３ａ１と、この底板３ａ１の周縁で垂直に立ち上がる円筒状の側壁３ａ２とを有する、鍋形の如き断面「コ」字状の形状とされる。底板３ａ１の上面（弁支持部材３ａの内底面）には弁座３ａ３が平坦な面状に形成されており、その中心部には支持孔３ａ４が形成されるとともに、支持孔３ａ４の周囲には複数の流通孔３ａ５が穿設されている。
【００４２】
弁体３ｂは逆止弁３の主要部をなすものであり、シリコンゴムを素材として形成されている。弁体３ｂは傘部３ｂ１と茎部３ｂ２とを有する略キノコ形状に形成されており、その茎部３ｂ２が前記支持孔３ａ４に挿通されることで、弁体３ｂが支持孔３ａ４の軸線方向に変位可能となっている。この結果、前記の軸線方向の移動と傘部３ｂ１の弾性変形とにより、弁体３ｂは、その傘部３ｂ１が弁支持部材３ａの弁座３ａ３に密着して流通孔３ａ５を閉鎖する状態（閉じ状態）と、傘部３ｂ１が弁座３ａ３から離間して流通孔３ａ５を開放する状態（開き状態）の、二つの状態をとることができる。
【００４３】
カバー３ｃは、弁体３ｂの傘部３ｂ１の一側（前記弁座３ａ３と反対側）を覆うようにして、弁支持部材３ａの側壁３ａ２に嵌合されることで固定される。カバー３ｃには連絡孔３ｃ１が形成されて、インク溜め２側から第一連通路５ａを経由して流れてきたインクを、ハウジング４外側に向けて流すことができるようになっている。なお、弁体３ｂの変位のストロークを確保するために、カバー３ｃの内面と前記弁座３ａ３との間には、適宜の間隔が確保されている。
更にはカバー３ｃの外面の中央部には、後述するフィルタ１７に接触するように、受け面３ｃ２が形成されている。当該受け面３ｃ２の周囲には前記フィルタ１７に面するようにリング溝３ｃ３が形成され、このリング溝３ｃ３が前記連絡孔３ｃ１に接続する構成とされている。
【００４４】
〔インクカートリッジの製造工程〕
次に、上記インクカートリッジ１の製造工程を、特に前記二つの開口７ａ・７ｂの周辺部分の組付けを中心に説明する。
図６は三つの部品から逆止弁組を組み立てる工程の様子を示す図、図７は逆止弁組を第一開口へ取り付ける工程の様子を示す図である。
図８はフィルタとゴム栓を組み付ける様子を示す図、図９はインク充填作業の様子を示す図、図１０は第二栓部材を第二開口へ完全に押し込み、第二連通路を封止する様子を示す図である。
図１１は保護フィルムをカートリッジハウジングに取り付ける様子を示す図である。図１２は保護フィルムをカートリッジハウジングに熱で溶着させて固定する様子を示す図である。
【００４５】
本実施形態のインクカートリッジについては、逆止弁３の部分を最初に組み立てて逆止弁組３ｘとしてから、それをカートリッジハウジング４に組み付ける製造工程が採用されている。従って、最初に、逆止弁組３ｘの組立ての工程を、図６（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明する。
【００４６】
まず、図６（ａ）において、弁支持部材３ａに形成されている支持孔３ａ４に、弁体３ｂの茎部３ｂ２を挿通して取り付け、弁体３ｂの傘部３ｂ１が弁支持部材３ａの内部に入るようにする。
茎部３ｂ２の中途部には突起３ｂ３が形成されており、この突起３ｂ３の部分は支持孔３ａ４の内径よりもやや大きくなっているが、前述のとおり弁体３ｂはシリコンゴム製であるので、当該突起３ｂ３を径方向に弾性変形させて圧縮するようにしながら支持孔３ａ４を通過させることができる。こうして弁体３ｂがいったん図６（ｂ）のように弁支持部材３ａに取り付けられると、その茎部３ｂ２が支持孔３ａ４から抜脱することは前記突起３ｂ３によって規制されるので、両者３ａ・３ｂが外れてバラけることがなく、組立て時の取扱いが容易となっている。
【００４７】
次いで図６（ｂ）のように、カバー３ｃを弁支持部材３ａに嵌合させて固定する。こうして、逆止弁組３ｘが図６（ｃ）のように完成する。
そして、この図６（ｃ）の逆止弁組３ｘの状態で、弁体３ｂが移動し弁座３ａ３に対して開閉する、弁としての機能を既に発揮し得るようになっている。従って、この逆止弁３の部分が正しく動作するかを確認して、動作に問題がないことが確認された逆止弁組３ｘのみをインクカートリッジ１に取り付けるという製造方法を採用することで、インクカートリッジ１の製造上の歩留まりが向上されている。
逆止弁３の部分が動作するかの具体的な確認事項としては、例えば、弁体３ｂが弁支持部材３ａに対し引っ掛かりなく移動できるか、あるいは、弁体３ｂが閉じたときに弁座３ａ３との間で漏れがないか、等である。
【００４８】
次に、この逆止弁組３ｘを図７に示すように、カートリッジハウジング４の前記第一開口７ａへ組み付ける。
このときは、前記弁体３ｂの茎部３ｂ２の先端が開口７ａの底部に真っ直ぐ向くようにして、当該茎部３ｂ２から当該開口７ａの底部へ押し込んでゆく。なお、第一開口７ａは、嵌め込みをスムーズとするために、底部に向かって僅かに細くなるテーパ形状とされている。
こうして図８のように、逆止弁組３ｘが第一開口７ａの底面に接した状態で配置される。なお、この状態では、前記弁体３ｂの茎部３ｂ２は、前述の第一連通路５ａの内部に位置する。
【００４９】
なお、第一開口７ａは、図７に示すように底部付近において内径が小さく形成され、また、弁支持部材３ａの側壁３ａ２は、その外周に、その第一開口７ａの小さい底部付近の内径よりもわずかに大きい環状の突条３ａ７を有し、弁支持部材３ａは第一開口７ａの底部に、その突条３ａ７もしくは第一開口７ａの底部付近の内面を塑性変形しながら圧入される。
この挿入において、逆止弁組３ｘを適切な向きに向けて弁体３ｂの茎部３ｂ２を第一開口７ａへ挿入できさえすれば、この状態ではもはや、逆止弁組３ｘが傾いて適切な向きから外れてしまうことはなくなる。従って、後は適宜の棒などで逆止弁組３ｘを突いて開口７ａの底部へ押し込むことで、逆止弁組３ｘを適切な向きで取り付けることが容易にできるようになっている。以上のような、予め逆止弁組３ｘとしてからハウジング４に組み付けることに基づく組立性向上の効果は、第一開口７ａが狭くて深い孔であるとき、あるいは、弁体３ｂが取扱いの困難な小さい部品であるときに、特に良好に発揮される。
【００５０】
逆止弁３が第一開口７ａに配置された後は、図８に示すように、フィルタ１７を第一開口７ａ内に挿入して、前記逆止弁組３ｘのカバー３ｃに接するようにして配置する。このフィルタ１７は、インク溜め２から前記インクジェットヘッド４５に供給されるインク内の異物を除去するためのものである。
【００５１】
次いで図８に示すように、前述のゴム栓６の第一栓部材６ａおよび第二栓部材６ｂを、対応する第一開口７ａおよび第二開口７ｂに嵌合させる。
尚、このときは図９のように、第一栓部材６ａは第一開口７ａの内部に完全に押し込んで嵌合させる一方、第二栓部材６ｂは完全には第二開口７ｂの内部へ押し込まないようにして、若干浮かせた状態とする。即ち、第二栓部材６ｂは、その筒状部６ｘの外周面と第二開口７ｂ内壁とは密着させ、かつ、突起６ｚが前記第二連通路５ｂから離れている位置に、第二開口７ｂに対し嵌合させている。
これは、前記突起６ｚが第二連通路５ｂを封止してしまうと、後述のインク充填作業において、当該第二連通路５ｂを介して前記インク溜め２にインクを充填できなくなるからである。
【００５２】
そして図９に示すように、当該カートリッジ１に対するインクの充填作業が行われる。インク充填作業は専用のインク充填器５０を用いて行われ、このインク充填器５０は、前述の第一開口７ａに挿し込まれる中空の空気吸引針５１と、前述の第二開口７ｂに挿し込まれる中空のインク充填針５２と、を並べて設けた構成となっている。
そして、空気吸引針５１には真空ポンプが接続される一方、インク充填針５２には充填用の大きいインクタンクが接続されている。
【００５３】
図９に示されるのは、インク充填器５０にカートリッジ１を装着した様子である。このときは、空気吸引針５１は第一栓部材６ａの閉塞壁６ｙを、インク充填針５２は第二栓部材６ｂの閉塞壁６ｙを、それぞれ貫通するように、二本の針５１・５２や開口７ａ・７ｂの位置、更には栓部材６ａ・６ｂの形状が定められている。
そして、この閉塞壁６ｙの厚さｔが筒状部６ｘの軸線方向長さｈよりも薄い（ｔ＜ｈ）ので、針５１・５２を閉塞壁６ｙに突入させる場合も、閉塞壁６ｙを貫通している状態の針５１・５２を抜脱する場合も、抵抗があまり発生しないようになっている。従って、インクカートリッジ１を前記インク充填器５０に装着する作業も取り外す作業も容易であり、また、特に装着の際に二本の針５１・５２に無理な力が加わって曲がったり破損したりすることも回避できる構成になっている。
【００５４】
前記閉塞壁６ｙは、前記カートリッジ１がインク充填器５０に装着されたときに、それぞれの針５１・５２に貫通される位置にあり、前記筒状部６ｘは、この閉塞壁６ｙよりも、開口７ａ・７ｂの底部側（前記インク溜め２側）に延出されている。
従って、二本の針５１・５２の長さを、ゴム栓６の対応する栓部材６ａ・６ｂの筒状部６ｘの軸線方向長さ（図４・図９に示す長さｈ）よりは短くしても、閉塞壁６ｙの厚み（同様に図示する厚みｔ）を貫通し得る程度の長さを有するように構成すれば、両針５１・５２の先端を、対応する開口７ａ・７ｂの底部側（連通路５ａ・５ｂ側）の空間に臨ませ、空気を吸引（あるいは、インクを注入）することができる。
以上のように、針５１・５２をあまり長くしなくてもインク溜め２にインクを適切に注入できるので、インク充填器５０の製造コストを削減できる。
また、カートリッジ１のインク充填器５０に対する装着時に針５１・５２が曲がりにくいという点でも有利である。即ち、針５１・５２はその外径が小さいことが要求され（太い針ではゴム栓６を貫通させるときの抵抗が過大となるばかりか、貫通跡の孔を栓部材６ａ・６ｂ自身で封止できなくなってしまう）、また、内部を中空としなければならないので、強度には限界があり、曲がってしまい易い。しかしながら本構成によれば針５１・５２を前記閉塞壁６ｙの厚みｔよりやや長くすれば十分であるので、細い針５１・５２であっても曲がりにくくできるのである。
【００５５】
この図９の状態で真空ポンプを駆動すると、インク溜め２内部に溜まっている空気は、第一連通路５ａから、負圧で自然に開かれる前記逆止弁３を通過して第一開口７ａに至り、最終的には空気吸引針５１を介して吸引されて廃棄される（真空引き）。インク溜め２の内部は減圧された状態において、インクは、充填用インクタンクからインク充填針５２および第二連通路５ｂを通過し、インク溜め２内部に充填される。インクの充填は、フィルム２ｂが図２のように膨らむまで、充填量を計測しながら行われる。
【００５６】
従って、インク溜め２や連通路５ａ・５ｂや開口７ａ・７ｂの内部には空気が残留することなく、インクが充たされる。その後は、カートリッジ１をインク充填器５０から取り外して、前記ゴム栓６から二本の針５１・５２を抜脱する。
なお、ゴム栓６はシリコンゴムで形成されているので、二本の針５１・５２を貫通させることで形成された孔は、当該針５１・５２の抜脱後に、自然に封止されるようになっている。従って、ゴム栓６の新しいものへの交換や、孔の封止のための特別な作業も不要となって、製造工数が低減される。
【００５７】
本実施形態のインク充填作業は、二本の針５１・５２をゴム栓６に同時に突き刺して、空気の吸引とインクの注入を同時並行的に行わせるものとしているが、空気の吸引を先に行う構成でも構わない。
具体的には、最初に空気吸引針５１のみを第一栓部材６ａに貫通させて、この状態で真空ポンプを駆動し、内部のインク溜め２を真空に近い程度まで十分に減圧させる。そして、第一栓部材６ａから空気吸引針５１を抜いた後に、第二栓部材６ｂにインク充填針５２を貫通させ、インク溜め２内の負圧による吸引力によってインクを充填させる構成とするのである。
なお、このときは、インク充填針５２の貫通によって第一栓部材６ａに形成された孔は自然に封止されるので、第一開口７ａから空気が流入することは防止される。また、第一栓部材６ａのインク充填針５２の貫通跡の孔から万一空気が流入したとしても、その空気がインク溜め２側へ流れることは、前記逆止弁３によって阻止されることになる。
【００５８】
なお、インク充填作業で前記空気吸引針５１を第一開口７ａに挿入する際に、作業ミスなどの何らかの事情によって、図９の鎖線に示すように、開口部分に当該空気吸引針５１が過度に奥まで突入される可能性もゼロとはいえない。
しかしながら、本構成ではカバー３ｃが逆止弁３の第一栓部材６ａ側に配置されているので、空気吸引針５１の先端がカバー３ｃに当接した時点で、それ以上の奥への突入が該カバー３ｃによって阻止される。従って、空気吸引針５１が逆止弁３にまで到達することは防止され、逆止弁３の破損は回避される。この結果、製造歩留まりが向上することになる。
【００５９】
また、前記カバー３ｃには、その外面の中央部（即ち、前記空気吸引針５１に相当する部位）に受け面３ｃ２が形成されており、前述のフィルタ１７は、この受け面３ｃ２に接触するようにして設けられている。従って、前述のように空気吸引針５１を何らかの事情で過度に奥まで突入させてしまった場合でも、空気吸引針５１の先端の尖った部分がフィルタ１７を貫通すると同時に該受け面３ｃ２に接触し、空気吸引針５１のそれ以上の突入は該受け面３ｃ２によって阻止される。従って、空気吸引針５１の太い部分がフィルタ１７を貫通してフィルタ１７に大きな穴が開くことは防止され、この結果、フィルタ１７の機能が損なわれることは回避される。
【００６０】
その後は図１０に示すように、ゴム栓６の第二栓部材６ｂを第二開口７ｂに完全に押し込み、前述の第二連通路５ｂが第二開口７ｂ底部に形成する開口を、前述の突起６ｚによって封止させる。
即ち、第二栓部材６ｂは、その突起６ｚを第二連通路５ｂから離して該連通路を開放する位置と、突起６ｚを第二連通路５ｂに密着させて該連通路を封止する位置とに、第二開口７ｂの軸線方向に移動可能となっている。
そしてこの突起６ｚは、前述のインク充填作業においては、栓部材６ｂ側から前記インク溜め２側へのインクの流れを許容する一方で、当該インク充填作業が完了した後は、同方向のインクの流れを阻止する、弁部分あるいは弁部材としての役割を果たしているのである。
【００６１】
言い換えれば、前記第二栓部材６ｂが完全に第二開口７ｂに嵌合されたときは、その筒状部６ｘの外周面と第二開口７ｂの内壁との密着による第一シール作用が、および、突起（前述の弁）６ｚと第二連通路５ｂ端部との密着による第二シール作用が、それぞれ営まれる構成となっている。従って、これらの二重のシール作用によって、第二開口７ｂから第二連通路５ｂを介して空気等がインク溜め２に侵入することも、インク溜め２から第二連通路５ｂを介して第二開口７ｂからインクが漏れることも、一層確実に防止される。
【００６２】
最後に図１１に示すように、薄板の両端を同じ側に折り曲げて「コ」字状とした保護フィルム１８が、ゴム栓６が嵌合された状態の二つの開口７ａ・７ｂを覆うようにして、カートリッジハウジング４に固着される。この保護フィルム１８の断面構造は図示しないが、前記カートリッジハウジング４と同じ素材であるポリプロピレンの層と、ポリプロピレンよりも耐熱性の高いポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）の層と、が一体的に積層された二層構造とされている。
そして、このポリプロピレンの層を内面側に向けた状態でカートリッジハウジング４に取り付け、図１２のように外側からヒータを当てることによって、ポリプロピレンの層をカートリッジハウジング４に溶着させて固定するようになっている。
こうすることで、カートリッジの取扱い中にゴム栓６が開口７ａ・７ｂから抜けることを確実に防止できる。また、ゴム栓６と開口７ａ・７ｂとの間の隙間からインクが漏出する事態が万一発生したとしても、そのインクがカートリッジハウジング４の外部にまで漏出することをこの保護フィルム１８で防止できる。
【００６３】
このように、保護フィルム１８の内面側がポリプロピレンで形成されているので、図１２のようにヒータで加熱したときには、同様にポリプロピレンで形成されているカートリッジハウジング４に対し馴染みよく溶けて接着し一体化して、確実にインクの漏れを防止できる。
【００６４】
カートリッジハウジング４には、前記二つの開口７ａ・７ｂを挟んで二箇所に、狭い溝９・９が形成されている。そして、前記保護フィルム１８がカートリッジハウジング４に固着される際は、この狭い溝９・９に、「コ」字状の保護フィルム１８の両端がそれぞれ入るようになっている。
この構成はいわば、保護フィルム１８の端部がカートリッジハウジング４の内部に入り込む構成である。従って、カートリッジ１の取扱い中に保護フィルム１８はその端部が外部に露出することがなく、外力等が加わっても端部から剥がれてしまうことを確実に防止することができる。
【００６５】
また、図４（ｂ）や図１２に示すように、カートリッジハウジング４の前記開口７ａ・７ｂを形成している側の一端面は、保護フィルム１８を取り付ける部分が、その他の部分よりも適宜の高さｇだけ突出する構成となっている。また、カートリッジハウジング４において保護フィルム１８を取り付ける箇所は、前記ゴム栓６が位置する部分以外は平坦な平面状に形成されている。
従って、平坦な加熱面を有するヒータを当てた場合に、カートリッジハウジング４の保護フィルム１８を取り付ける部分のみを十分に加熱でき、接着を確実とすることができる。また、保護フィルム１８取付部分以外の部分は前記高さｇの分だけ加熱面から離れて位置するので、不必要に溶けてカートリッジ１の外観を損なうことがない。
【００６６】
なお、熱により溶着する構成としては、前述のヒータ（加熱熔融装置）のほか、超音波を用いた熔融装置を用いることもできる。
【００６７】
〔インクカートリッジと装置との接続部分の構成〕
次に、以上のようにして形成されたインクカートリッジ１が前記複合機３０のカートリッジ装着部１４に取り付けられた様子を、図２の概略図、および図１３を参照して説明する。
図１３はインクカートリッジを装置のカートリッジ装着部に取り付けた様子を示す図である。
【００６８】
図１３に示すように、カートリッジ装着部１４に設けられる中空針８は、インクカートリッジ１を当該装着部１４に取り付けた際には、前記保護フィルム１８、および、前記第一栓部材６ａを貫通する。そして、中空針８の先端は、前記フィルタ１７と、第一栓部材６ａの閉塞壁６ｙの内面との間に位置する。
この構成で、インク溜め２のインクは、連通路５ａを経由し、逆止弁３を通過して、中空針８の先端の開口からその内部に入り、チューブ４１（図２）を通過して記録ヘッドユニット４２に供給される。
【００６９】
そして、カートリッジハウジング４を装置側に取り付けるときは、前記インク溜め２からインクを吸引するための前記中空針８が、その第一栓部材６ａの閉塞壁６ｙを貫通することとなるように、当該中空針８や第一開口７ａの位置が定められている。
また、この閉塞壁６ｙの厚さｔが筒状部６ｘの軸線方向長さｈよりも薄いのは前述したとおりである（ｔ＜ｈ）。従って、前記インク充填器５０の二本の針５１・５２の場合とまったく同様に、中空針８を閉塞壁６ｙに突入させる場合も、閉塞壁６ｙを貫通している状態の中空針８を抜脱する場合も、抵抗があまり発生しないようになっている。従って、インクカートリッジ１を前記カートリッジ装着部１４に装着する作業が容易であり、また、装着の際に中空針８に無理な力が加わって曲がったり折れたりすることも回避できる構成になっている。
【００７０】
更には、このゴム栓６はシリコンゴムを素材としているので、当該ゴム栓６を中空針８が貫通した後でも、その後に中空針８を抜脱すれば、該中空針８によって形成された孔をゴム栓６自身によって封止することができる。従って、いったん装着部１４に取り付けたカートリッジ１を何らかの事情で取り外す場合でも、中空針８を貫通させた跡の孔は封止されるので、インクの漏れは回避される。
【００７１】
加えて、前述のインク充填器５０の場合とほぼ同様に、第一栓部材６ａの前記閉塞壁６ｙは、前記カートリッジ１がカートリッジ装着部１４に装着されたときに、前記中空針８に貫通される位置にある。また、第一栓部材６ａの前記筒状部６ｘは、この閉塞壁６ｙよりも、開口７ａの底部側（前記インク溜め２側）に延出されている。
従って、前記中空針８の長さを、ゴム栓６の対応する第一栓部材６ａの閉塞壁６ｙの厚み（図４・図１３に示す厚みｔ）を貫通し得る程度の長さを有するように構成すれば、例え筒状部６ｘの軸線方向長さ（同様に図示する長さｈ）より短くても、中空針８の先端を開口７ａ底部側（連通路５ａ側）の空間に臨ませることができ、インク溜め２内のインクを当該中空針８を介して記録ヘッドユニット４２側へ供給することができる。
このように、中空針８をあまり長くしなくてもインク溜め２から記録ヘッドユニット４２にインクを適切に供給できるので、カートリッジ装着部１４の製造コストを削減できる。
また、カートリッジ１の装着部１４への装着時に前記中空針８が曲がりにくいという点でも有利である。即ち、中空針８は前述の針５１・５２と同様に細いことが要求され、また、中空状としていることからも曲がってしまい易いが、本構成とすれば中空針８を長く構成しないでよいので、細い中空針８であっても容易に曲がらない構成とすることができる。
【００７２】
以上に基本的な実施形態を示したが、インクカートリッジ１の前記第二連通路５ｂを閉鎖する構成は、前述の突起６ｚによる構成に限らず、種々の変形が可能である。
以下、第一から第四までの変形例を説明する。
【００７３】
〔第一変形例〕
図１４に示される第一変形例のインクカートリッジは、図の（ａ）に示すように、前記第二開口７ｂの内底面に弁座を形成して、そこに平板状の弁体（弁部材）７２を配置している。第二開口７ｂに嵌合される第二栓部材６ｂは、その軸線方向に孔を形成して、軸棒７０を嵌合させている。孔の内径は軸棒７０の径より若干小さくしており、軸棒７０の嵌合時に第二栓部材６ｂが軸棒７０の周面に密着してシール作用を生じるようにして、インクが軸棒７０の周囲から漏れないように配慮されている。
該軸棒７０の一端は第二栓部材６ｂのインクカートリッジ外部側の面に露出させており、当該端面には溝を形成してある。軸棒７０の他端側は第二開口７ｂの内底面側に突出しており、その部分に弁支持アーム７１が植設されて、その先端に前記弁体７２の縁部が載った状態とされている。
即ち、図１４（ａ）においては、前記弁体７２は弁座から離間した状態、換言すれば弁体７２が第二連通路５ｂを開放した状態が保持されている。
【００７４】
この状態でインク充填が図１４（ｂ）のように行われる。弁体７２は前述のように開いているので、栓部材６ｂ側からインク溜め２側へのインクの流れが許容されており、従って、インク充填針５２を介してのインクの充填が可能となっている。
【００７５】
インク充填作業の終了後は、図１４（ｃ）のように、前記軸棒７０の溝にドライバー７３の先端を係合させて、軸棒７０を回動させるようにする。すると、退避する弁支持アーム７１が弁体７２から外れ、弁体７２は重力または図示しないバネの作用で図１４（ｄ）のように弁座上に位置し、第二連通路５ｂが第二開口７ｂの底部に接続する箇所を封鎖する。
これによって栓部材６ｂ側からインク溜め２側へのインクの流れは阻止されるので、不純物・気泡のインク溜め２への侵入を回避することができる。また、この図１４（ｄ）の状態になると、もはや軸棒７０をいくら回転させても弁体７２が弁支持アーム７１上に乗って再び第二連通路５ｂを開放することはないので、前述の不純物や気泡の侵入阻止の効果はより一層確実とされている。
【００７６】
〔第二変形例〕
第二変形例においては図１５（ａ）に示すように、第二栓部材６ｂに形成される前述の突起６ｚを、図８のような尖り状とせず、先端側も相当な太さを有する形状の突起６ｚ’としている。また、この突起６ｚ’は、前述の基本実施形態と異なり、第二栓部材６ｂの底面中央に形成する構成となっている。これに対応して、前述の第二連通路５ｂは、第二開口７ｂの内底面中央に接続するように、その形成される位置が定められている。
この構成におけるインク充填作業が図１５（ｂ）に示され、このときは第二栓部材６ｂを第二開口７ｂに完全には嵌合させず、突起６ｚ’は第二連通路５ｂに嵌合されていない位置におかれている。従って、栓部材６ｂ側からインク溜め２側へのインクの流れが許容されている。
この状態で前記インク充填針５２を、栓部材６ｂの前記突起６ｚ’形成部分を避けた位置を貫通させることで、インクを充填できるようになっている。
【００７７】
インク充填作業の終了後は、図１５（ｃ）のように第二栓部材６ｂを完全に押し込み、突起６ｚ’が第二連通路５ｂに挿入されるようにする。この突起６ｚ’は前記第二連通路５ｂの内径よりも若干大きい外径を有しているので、圧縮変形しながら第二連通路５ｂに押し込まれる形となって、その外周が第二連通路５ｂの内壁に密着する（図１５（ｄ））。
この結果、栓部材６ｂ側からインク溜め２側へのインクの流れは阻止されるので、不純物・気泡のインク溜め２への侵入を回避することができる。また、この図１５（ｄ）の状態では、ユーザが誤って針を第二栓部材６ｂに刺して第二連通路５ｂに向けて貫通させようとしても、圧縮変形されてその硬度が増大されている突起６ｚ’部分を針が貫通するのは大変に困難であるので、そのような誤りによる不純物・気泡のインク溜め２への侵入も未然に防ぐことができる。
【００７８】
〔第三変形例〕
第三変形例は図１６（ａ）に示すように、前記第二変形例において、突起６ｚ’の根元部分に一側から切込み７４が形成されたものである。また、第二連通路５ｂ’は、適宜湾曲形状をなしながら、インク溜め２と第二開口７ｂとを接続させている。他の構成は、前述の第二変形例と全く同様である。
この構成では、図１６（ｄ）のように第二栓部材６ｂを第二開口７ｂに完全に押し込んで突起６ｚ’が第二連通路５ｂ’に入る際に、突起６ｚ’が第二連通路５ｂ’に沿うように屈曲される。
【００７９】
この図１６（ｄ）の状態では、ユーザが誤って針を第二栓部材６ｂに刺して第二連通路５ｂに向けて貫通させようとしても、屈曲している第二連通路５ｂ’の部分に、前述のように圧縮されて強度を増している突起６ｚ’を貫通して針の先端を到達させるのは大変に困難であるので、そのような誤りによる不純物・気泡のインク溜め２への侵入を未然に防止できることになる。
また、ユーザが誤って第二栓部材６ｂを引き抜いた場合は、前記突起６ｚ’が根元の切込み７４から千切れて第二連通路５ｂ’に残ることとなるので、第二連通路５ｂ’の閉鎖状態は確保され、インク溜め２への不純物・気泡の侵入は防止されるとともに、インク溜め２のインクが開口７ｂから飛散して周囲を汚染することも回避できる。
【００８０】
なお、切込み７４を形成する構成のほかにも様々なバリエーションが考えられ、要は、突起６ｚ’の根元部分が何らかの形で弱化されており、その部分で突起６ｚ’が破壊されることが容易な形状であればよい。例えば根元部分を細く構成したりする等が考えられる。
【００８１】
〔第四変形例〕
第四変形例は図１７（ａ）に示すように、第二連通路５ｂ”が、前記第二開口７ｂの内底面でなく側面に形成されている構成である。第二連通路５ｂ”は適宜の湾曲形状をなしながら、前述のインク溜め２に接続する。一方で、前記第二栓部材６ｂには突起は形成されていない。従って、この第四変形例では、第二栓部材６ｂの側面部分が前記弁部材としての役割を果たす。
【００８２】
この構成では、図１７（ｄ）のように第二栓部材６ｂを完全に嵌合した状態では、ユーザが誤って針を外部から第二栓部材６ｂに刺して第二連通路５ｂ”に向けて貫通させようとしても、第二栓部材６ｂを斜めに突き抜けて針の先端を第二連通路５ｂ”にまで到達させるのは大変に困難である。従って、そのような誤りによる不純物・気泡のインク溜め２への侵入を未然に防ぐことができる。
【００８３】
以上に第一から第四までの変形例を説明してきたが、四つの変形例を示す図１４〜図１７を通じて、（ａ）（ｂ）（ｃ）の状態は第二栓部材６ｂからインク溜め２側へのインクの流れを許容する状態であり、その後の（ｄ）の状態は、同方向のインクの流れを阻止するものである。従って、（ｂ）の状態ではインクの充填を適切に行うことができる一方、（ｄ）の状態では不純物や気泡のインク溜め２への侵入を防止できるのである。
【００８４】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、以下のような効果を奏する。
【００８５】
即ち、請求項１に示すように、インクを収容するためのインク溜めを有するカートリッジハウジングと、該カートリッジハウジングに外部に開口して設けられる、前記インク溜めとそれぞれ連通路を介して連通する第一及び第二の開口と、該第一及び第二の開口にそれぞれ嵌合されるとともに、中空針を貫通可能で、かつ該中空針を抜いた後、自身で封止可能な弾性を有する第一及び第二の栓部材とを備えるので、
一方の開口をカートリッジ製造時のインク充填用、他方の開口をカートリッジ使用時の装置側へのインク供給用というように、二つの開口に機能を合理的に振り分けることができる。従って、当該一方側はカートリッジ外部からインク溜めへのインク充填に適した構成、当該他方側はインク溜めから外部へのインク供給に適した構成とすることで、インクの充填の作業性を向上でき、同時に、カートリッジ内部のインク溜めへの空気・異物の侵入防止も確実に達成できる。なお、当該他方側の開口は、カートリッジ製造におけるインク充填の際に、インク溜め内部の減圧のための空気抜き用として用いることも可能である。
また、栓部材は中空針を抜いた後に栓部材自身で封止可能であるので、栓部材を交換する手間を省略できる一方で、開口を確実に密栓して空気や不純物の侵入を回避できる。
【００８６】
請求項２に示すように、前記第一開口に嵌合した前記栓部材と前記インク溜めとの間の前記連通路に、前記インク溜め側から前記栓部材側へのインクの流れを許容するがその逆方向へのインクの流れを阻止する逆止弁を有するので、
第一開口をカートリッジ使用時の装置側へのインク供給用とした場合に、前記逆止弁が、カートリッジ外部からインク溜めへ向かう方向のインク流（即ち、逆流）を防止する。従って、簡易な構成で、前記第一開口からインク溜めの内部に空気や異物が侵入することを防止できる。
【００８７】
請求項３に示すように、前記第二開口に嵌合した前記栓部材と前記インク溜めとの間の前記連通路に、前記栓部材側から前記インク溜め側へのインクの流れを許容した後、それと同方向へのインクの流れを阻止する弁部材を有するので、
第二開口をカートリッジ製造時のインク充填用とした場合において、前記弁部材は、インク充填時においてはインク溜め側へ向かうインクの流れを許容するので、インクの充填はスムーズである。一方、インク充填作業の終了後には、それと同方向のインクの流れを弁部材が阻止するので、インク溜めの内部に空気や異物が侵入することを防止できる。
【００８８】
請求項４に示すように、前記二個の栓部材は、相互に接続するための接続部を一体に有するので、
栓部材を二つまとめて一体として取り扱うことができるので、カートリッジ製造時において部品の取扱いが容易である。
【００８９】
請求項５に示すように、前記接続部は、前記二個の栓部材よりも前記カートリッジハウジングの外部において相互に接続するものであって、かつ、前記栓部材よりも薄肉であるので、
開口が密栓されたカートリッジ完成品において、前記接続部にカートリッジハウジングの外部側に向けて引張力が作用した場合でも、栓部材が抜脱する前に接続部が破壊されて切れてしまうので、結局栓部材の密栓状態は確保され、インク溜めに空気や不純物が侵入することが防止される。
【００９０】
請求項６に示すインク充填方法は、インクを収容するためのインク溜めを有するカートリッジハウジングと、該カートリッジハウジングに外部に開口して設けられる、前記インク溜めとそれぞれ連通路を介して連通する第一及び第二の開口と、該第一及び第二の開口にそれぞれ嵌合されるとともに、中空針を貫通可能で、かつ該中空針を抜いた後、自身で封止可能な弾性を有する第一及び第二の栓部材とを備える、インクカートリッジにおいて、前記第一及び第二の栓部材の一方の栓部材に貫通した中空針を通して前記インク溜め内部を減圧した状態で、他方の栓部材に貫通した中空針を通して前記インク溜め内部にインクを充填するので、
インク充填作業において、一方の開口の中空針からインクを充填するとともに、他方の開口の中空針から空気を抜くことで、インク溜めの内部に隙間なくインクを注入することが容易である。また、栓部材から中空針を抜脱すればその孔は栓部材自身によって即座に封止されるので、インク溜め内部への空気の侵入は防止される。従って、インク溜め内部に気泡が生じることを防止できる。
【００９１】
請求項７に示すように、前記インクカートリッジは、前記第一開口に嵌合した前記栓部材と前記インク溜めとの間の前記連通路に、前記インク溜め側から前記栓部材側へのインクの流れを許容するがその逆方向へのインクの流れを阻止する逆止弁を備え、前記第一の栓部材に中空針を貫通して前記インク溜め内部のインクを記録装置の記録ヘッドに供給することができるものであって、前記第一の栓部材に、前記減圧のための中空針を貫通するので、
前記逆止弁は、カートリッジ製造時におけるインク充填時においてはインク溜めの減圧のための空気吸引流を許容し、カートリッジ使用時においてはインク溜め内部からのインク供給流も許容する一方で、外部からインク溜めへ向かうインクの流れは阻止する。従って、スムーズなインクの充填あるいは供給を行わせると同時に、一方で、空気や不純物のインク溜め内部への侵入を防止できる。
【００９２】
請求項８に示すように、前記インクカートリッジは、前記第二開口に嵌合した前記栓部材と前記インク溜めとの間の前記連通路に、該連通路を開放状態から閉鎖状態にする弁部材を備えるものであって、前記弁部材を前記連通路に対して開放した状態で、前記第二の栓部材に、前記中空針を貫通して前記充填を行った後、前記弁部材により前記連通路を閉鎖するので、
前記弁部材は、インク充填時においてはインク溜め側へ向かうインクの流れを許容するので、インクの充填はスムーズである。一方、インク充填作業の終了後には、それと同方向のインクの流れを弁部材が阻止するので、インク溜めの内部に空気や異物が侵入することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した複合機の全体的な構成を示した側面図。
【図２】インクカートリッジと記録ヘッドとの接続構成、及びパージ機構を示した概略図。
【図３】インクカートリッジの具体的な構成を示した平面図一部断面図。
【図４】（ａ）はゴム栓の一部断面斜視図、（ｂ）はカートリッジハウジングの二つの開口の周囲部分の構成を示す斜視図。
【図５】開口に設置された逆止弁の詳細を示す、図３の円で囲った部分の拡大図。
【図６】三つの部品から逆止弁組を組み立てる工程の様子を示す図。
【図７】逆止弁組を第一開口へ取り付ける工程の様子を示す図。
【図８】フィルタとゴム栓を組み付ける様子を示す図。
【図９】インク充填作業の様子を示す図。
【図１０】第二栓部材を第二開口へ完全に押し込み、第二連通路を封止する様子を示す図。
【図１１】保護フィルムをカートリッジハウジングに取り付ける様子を示す図。
【図１２】保護フィルムをカートリッジハウジングに熱で溶着させて固定する様子を示す図。
【図１３】インクカートリッジを装置のカートリッジ装着部に取り付けた様子を示す図。
【図１４】第一変形例のインクカートリッジにおいて、インクの充填から装置へ取り付けるまでの工程を示した図。
【図１５】第二変形例のインクカートリッジにおいて、インクの充填から装置へ取り付けるまでの工程を示した図。
【図１６】第三変形例のインクカートリッジにおいて、インクの充填から装置へ取り付けるまでの工程を示した図。
【図１７】第四変形例のインクカートリッジにおいて、インクの充填から装置へ取り付けるまでの工程を示した図。
【符号の説明】
１　インクカートリッジ
２　インク溜め
３　逆止弁
４　カートリッジハウジング
５ａ　第一連通路
５ｂ　第二連通路
６　ゴム栓
６ａ　第一栓部材
６ｂ　第二栓部材
６ｚ　突起（弁部材）
７ａ　第一開口
７ｂ　第二開口
８　中空針
５１　空気吸引針（中空針）
５２　インク充填針（中空針）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique of an ink cartridge set in a device and used.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an ink cartridge for supplying ink to an apparatus using ink by attaching the ink cartridge to the apparatus has been known.
An example of a device that uses ink is an ink jet recording device. This ink jet recording apparatus is provided with an ink jet head having a nozzle, and is configured to form a desired image by ejecting minute droplets of ink from the nozzle. In this configuration, the ink cartridge has an ink reservoir, and supplies the ink in the ink reservoir to the inkjet head of the apparatus.
The configuration using the ink cartridge has an advantage that when the ink runs out, the ink can be replenished by a simple operation of replacing the ink cartridge with a newly purchased ink cartridge, and is widely used.
[0003]
In one of the general configurations of the ink cartridge, an ink reservoir for storing ink in a cartridge housing is formed, and an opening formed outside the housing and the ink reservoir are connected via a communication path. After connection, there is a configuration in which a plug member such as a rubber plug is fitted into the opening and sealed.
In this configuration, a hollow needle is provided so as to protrude at a position corresponding to the opening in an ink cartridge mounting portion formed on the apparatus main body side. Then, when the ink cartridge is attached to the attachment portion, the hollow needle penetrates the plug member so that the ink can be sucked from the internal ink reservoir via the communication path and the hollow needle. are doing.
In light of the above-described example of the ink jet recording apparatus, this hollow needle is connected to the ink jet head for printing via a pipe such as a tube. Thus, ink can be supplied from the ink cartridge to the inkjet head.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Here, if air or impurities enter the ink reservoir of the ink cartridge from the outside, bubbles or impurities inside the ink will be supplied to the apparatus together with the ink, which causes a trouble. For example, in the case of the above-described inkjet recording apparatus, the presence of air bubbles causes dot missing during printing, and the presence of impurities causes clogging of nozzles of the inkjet head.
Therefore, a configuration that can surely prevent the intrusion of such air and impurities has been desired.
On the other hand, at the stage of manufacturing an ink cartridge, there is a demand for a configuration in which the operation of injecting and filling ink into an ink reservoir is easy, and the number of manufacturing steps can be reduced.
[0005]
That is, there has been a demand for a configuration in which the ink can be smoothly filled from the outside during the manufacture of the cartridge, and the intrusion of air or impurities from the outside can be reliably prevented after the ink has been filled once.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
[0007]
That is, in the first aspect, a cartridge housing having an ink reservoir for accommodating ink, and first and second cartridges which are provided in the cartridge housing so as to be opened to the outside and which communicate with the ink reservoir through respective communication passages. The second opening and the first and second fittings respectively fitted in the first and second openings, and having elasticity capable of penetrating the hollow needle and sealing itself after pulling out the hollow needle. And a second plug member.
[0008]
In claim 2, the flow of ink from the ink reservoir side to the plug member side is allowed in the communication path between the plug member fitted in the first opening and the ink reservoir, but vice versa. It has a check valve for preventing the flow of ink in the direction.
[0009]
In the third aspect, after allowing the flow of ink from the plug member side to the ink reservoir side, the communication path between the plug member fitted to the second opening and the ink reservoir is allowed. It has a valve member for preventing the flow of ink in the same direction.
[0010]
In a fourth aspect, the two plug members integrally have a connecting portion for connecting to each other.
[0011]
According to a fifth aspect, the connecting portion is connected to the outside of the cartridge housing more than the two plug members, and is thinner than the plug member.
[0012]
According to claim 6, a first and a second cartridge housing having an ink reservoir for containing ink, and first and second communicating with the ink reservoir through communication passages respectively provided to the cartridge housing so as to open to the outside. The opening, the first and second fitting respectively fitted to the first and second openings, and capable of penetrating the hollow needle, and having elasticity that can be sealed by itself after pulling out the hollow needle. A plug member, wherein the ink reservoir is decompressed through a hollow needle penetrating one of the first and second plug members, and a hollow needle penetrating the other plug member. The ink reservoir is filled with ink.
[0013]
The ink cartridge according to claim 7, wherein the ink flow from the ink reservoir side to the plug member side is formed in the communication path between the plug member fitted in the first opening and the ink reservoir. A check valve which allows but prevents the flow of ink in the opposite direction is provided, and the ink inside the ink reservoir is supplied to a recording head of a recording apparatus by passing a hollow needle through the first stopper member. It is possible to penetrate the hollow needle for decompression through the first plug member.
[0014]
In claim 8, the ink cartridge includes a valve member in the communication path between the plug member fitted in the second opening and the ink reservoir, for changing the communication path from an open state to a closed state. In the state where the valve member is opened to the communication path, the second plug member is filled with the filling through the hollow needle, and then the communication path is opened by the valve member. It is closed.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
First, a multifunction peripheral as an ink jet recording apparatus will be described with reference to FIG. 1 which is an overall side view.
FIG. 1 is a side view showing an overall configuration of a multifunction peripheral to which the present invention is applied.
[0016]
[Overall configuration of device]
The ink jet recording apparatus shown in FIG. 1 is a so-called multifunction machine type recording apparatus in which an ink jet recording type printer has a scanner function and a fax function.
That is, the multifunction device 30 includes, in a single housing, the flatbed-type scanner unit 20 and the inkjet printer unit 10 located immediately below the scanner unit 20.
[0017]
The scanner section 20 has a configuration in which a flat bed reading section 21 having a substantially rectangular parallelepiped shape is provided on the upper surface side of the MFP 30. In the reading unit 21, image data can be scanned by scanning the original placed on the original glass 22 with the contact image sensor 25.
[0018]
The ink jet printer unit 10 has a configuration in which a paper feed tray 11 is provided obliquely on the rear side (left side in FIG. 1) of the multifunction peripheral 30. The paper (image recording medium) set on the paper feed tray 11 is fed one by one by driving a pickup roller 12 provided on the paper feed tray 11, and is provided below the scanner unit 20. It is conveyed to the print engine 13.
Although the details of the print engine 13 are not shown, the print engine 13 has a configuration including a platen roller that transports the paper while making contact with the paper, an inkjet head described below for ejecting minute droplets of four colors of ink on the transported paper, and the like. Have been.
[0019]
The paper is conveyed along a conveyance path formed in the print engine 13, and a desired color is obtained by ejecting fine droplets of ink from the above-described ink jet head onto one surface of the paper. An image is formed. A paper discharge tray 15 is provided on the front side (the right side in FIG. 1) of the multifunction peripheral 30, and the paper after image formation is discharged onto the paper discharge tray 15.
[0020]
The ink cartridge mounting section 14 of the ink jet printer section 10 is configured at a position on the front side of the MFP 30 and below the sheet discharge tray 15.
A horizontal and plate-shaped first cover 14a is installed so as to cover the upper side of the cartridge mounting portion 14, and a second cover 14b that covers the front side of the cartridge mounting portion 14 is hinged to the first cover 14a. Pivoted via 16. Therefore, by rotating the second cover 14b upward and opening it, the ink cartridge 1 can be set in the ink cartridge mounting portion 14 inside the covers 14a and 14b. FIG. 1 shows a state in which the ink cartridge 1 is already mounted.
[0021]
The ink cartridge mounting section 14 is configured so that four color (yellow, magenta, cyan, and black) ink cartridges 1 can be mounted side by side (however, only one is shown in the drawings for convenience of explanation).
In the ink cartridge mounting portion 14, the hollow needle 8 protrudes toward the front side of the apparatus. When the ink cartridge 1 is set in the mounting portion 14, the hollow needle 8 is removed from the ink reservoir in the ink cartridge 1 via the hollow needle 8. The ink is sucked and becomes ready to be supplied to the inkjet head. Details of this configuration will be described later.
[0022]
Next, an outline of a connection configuration between the ink cartridge mounting section 14 and the inkjet head will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a connection configuration between the ink cartridge and the recording head, and a purge mechanism.
[0023]
As shown in FIG. 2, the hollow needle 8 provided in the mounting section 14 is connected to a recording head unit 42 via a tube 41 provided in the multifunction device 30. An ink reservoir 2 is formed inside the ink cartridge 1, and the ink sucked from the ink reservoir 2 through the hollow needle 8 is provided above the recording head unit 42 via the tube 41. The air is sent to the air trap 43. The air trap 43 is for trapping the air bubbles generated in the tube 41 so as not to reach the downstream inkjet head 45 by retaining the bubbles upward due to the buoyancy. The stagnant air bubbles are indicated by reference numeral 44.
[0024]
The recording head unit 42 has the inkjet head 45, and the inkjet head 45 has a plurality of nozzles 46 for ejecting ink. A plurality of pressure chambers 47 are formed inside the ink jet head 45 and communicate with the nozzles 46, and the volume of the pressure chambers 47 is changed by an actuator 56 composed of a piezoelectric element to apply ejection energy to the ink. , From the nozzle 46. A common ink chamber 48 communicates with the pressure chamber 47, and ink from the air trap 43 can be supplied to the common ink chamber 48 via an ink supply port 49. Reference numeral 55 denotes a filter for filtering impurities in the ink.
[0025]
A purge mechanism 60 provided near the inkjet head 45 includes a purge cap 61 for covering the nozzle 46 of the inkjet head 45, a purge pump 63 for sucking ink, and suction ports for the purge cap 61 and the purge pump 63. And a waste liquid absorbing member 64 provided on the discharge port side of the purge pump 63. As shown in FIG. 1, the waste liquid absorbing member 64 is disposed in the MFP 30 at a position immediately below the print engine 13.
[0026]
With this configuration, at the time of printing, the purge cap 61 is located at a position separated from the inkjet head 45, but when performing a purge operation, the purge cap 61 covers the nozzles 46 of the inkjet head 45 as shown in FIG. Thus, the ink jet head 45 is in close contact with the ink jet head 45. When the purge pump 63 connected to the purge cap 61 is driven in this state, a strong suction flow is generated in the pressure chamber 47, the common ink chamber 48, the air trap 43, and the tube 41, and air bubbles mixed into the ink are generated. And impurities are sucked out of the nozzle 46 together with the ink. The sucked air bubbles and the ink mixed with impurities are discarded by permeating the waste liquid absorbing member 64 from the tube 62.
As a result, air bubbles and impurities in the flow path inside the ink jet head 45 and the tube 41 can be removed, and the print quality can be prevented from deteriorating.
[0027]
[Configuration of ink cartridge]
Next, a specific configuration of the ink cartridge mounted on the cartridge mounting section 14 will be described.
FIG. 3 is a plan view, partly in section, showing a specific configuration of the ink cartridge. FIG. 4A is a partial cross-sectional perspective view of a rubber stopper, and FIG. 4B is a perspective view showing a configuration of a portion around two openings of a cartridge housing.
FIG. 5 is an enlarged view of a portion surrounded by a circle in FIG. 3 showing details of a check valve installed in the opening.
[0028]
As shown in FIG. 3, the ink cartridge 1 includes a cartridge housing 4 having a configuration in which a lower half 4b and an upper half 4t are integrally joined. The cartridge housing 4 is formed of a synthetic resin (in this embodiment, polypropylene), and has an ink reservoir 2 capable of storing ink, two openings 7 a and 7 b provided on the outer surface of the housing 4, and openings 7 a and 7 b. 7b and communication passages 5a and 5b connecting the ink reservoir 2 to the ink reservoir 2.
[0029]
[Ink reservoir]
First, the configuration of the ink reservoir 2 will be described.
As shown in FIG. 2, a concave curved accommodation recess 2a is formed on the upper surface of the lower half portion 4b of the cartridge housing 4. A flexible film 2b is provided so as to cover the entire upper surface of the accommodation recess 2a. The film 2b and the housing recess 2a have their peripheral edges adhered to each other by ultrasonic waves or heat, and the ink reservoir 2 is formed by the film 2b and the housing recess 2a.
[0030]
(Aperture)
Next, the configuration of the openings 7a and 7b will be described.
As shown in FIG. 3 or FIG. 4 (b), the lower half portion 4b of the cartridge housing 4 has two cylindrical openings, that is, a first opening 7a and a second opening 7b. The two openings 7a and 7b are formed side by side on the end face on one side in the longitudinal direction of the cartridge housing while approaching each other.
The first opening 7a is for sucking ink from the ink reservoir 2 and supplying it to the ink jet head 45, and the second opening 7b is for injecting ink into the ink reservoir 2 at the time of manufacturing the ink cartridge 1. It is. The first opening 7a is formed slightly larger than the second opening 7b.
[0031]
(Communication passage)
Next, the configuration of the communication paths 5a and 5b will be described with reference to FIGS. 3 and 4B.
That is, the lower half portion 4b of the cartridge housing 4 is provided with a first communication passage 5a and a second communication passage 5b for connecting each of the openings 7a and 7b to the ink reservoir 2.
One end of the first series passage 5a communicates with the center position of the inner bottom surface of the circular opening 7a while forming a divergent taper shape. On the other hand, one end of the second communication path 5b communicates with a position (eccentric position) on the inner bottom surface of the circular opening 7b, which is slightly off the center axis of the opening.
Each of the two communication paths 5a and 5b has the other end side opened to the ink reservoir 2 (specifically, a portion near the bottom of the accommodation recess 2a).
[0032]
〔Rubber stopper〕
Next, the configuration of the rubber plug 6 fitted into the openings 7a and 7b will be described.
The rubber stopper 6 is made of an elastic member such as silicone rubber, and as shown in FIG. 4A and the like, a first stopper member 6a corresponding to the first opening 7a and a second stopper member corresponding to the second opening 7b. The member 6b and the member 6b are connected to each other through a thin plate-like connecting portion 6c, and are configured as an integral body. By doing so, the first plug member 6a and the second plug member 6b, which are small and fine parts, can be integrally handled, and the handling of the parts during manufacturing becomes easy.
[0033]
A groove 19 having an appropriate depth is formed on one end surface of the cartridge housing 4 where the openings 7a and 7b are formed, so as to connect the two openings 7a and 7b to each other. 6c is formed so that one surface thereof is flush with one end surface of the first plug member 6a and the second plug member 6b (the surface opposite to the opening insertion direction).
Therefore, when the two plug members 6a and 6b of the rubber plug 6 are completely fitted into the openings 7a and 7b, the connection portion 6c is stored in the groove 19 along with the fitting, so that the openings 7a and 7b The configuration is such that no unnecessary convex portion is formed on the surface of the formed cartridge housing 4. Therefore, the appearance of the ink cartridge 1 can be made to have a clear impression, and it is easy to attach a protective film 18 described later.
[0034]
Each of the first plug member 6a and the second plug member 6b has a cylindrical cylindrical portion 6x, and a closing wall 6y for closing the inside of the cylindrical portion 6x in the axial direction. The thickness t of the closing wall 6y is smaller than the axial length h of the cylindrical portion 6x (t <h). This makes it easier for the hollow needle 8, the air suction needle 51 and the ink filling needle 52 to penetrate through the plug members 6a and 6b. Details of this effect will be described later.
[0035]
The outer diameter of the cylindrical portion 6x is formed larger than the inner diameter of the corresponding opening 7a, 7b. Therefore, when the rubber plug 6 is fitted into the openings 7a and 7b, the cylindrical portion 6x is fitted while being appropriately compressed in the radial direction, so that the outer peripheral surface of the cylindrical portion 6x and the openings 7a and 7b are formed. Adhesion with the peripheral surface is ensured, and the sealing effect prevents the ink from leaking to the outside. Also, with the above configuration, a large resistance is generated when the fitted rubber plug 6 is to be pulled out, so that even if a force for pulling out the rubber plug 6 is applied, the rubber plug 6 is easily pulled out. Not to be.
[0036]
Further, the connecting portion 6c connecting the two plug members 6a and 6b is connected to the plug members 6a and 6b outside the cartridge housing 4 and is thinner than the plug members 6a and 6b. It is formed so that it becomes.
With this configuration, when the two plug members 6a and 6b are completely fitted into the openings 7a and 7b, for example, the hollow needle 8 may be caught in the connection portion 6c, or the user may erroneously make a protection described later. Even when the film 18 is peeled off and a finger is pulled on the connecting portion 6c from the outside and pulled, the plug members 6a and 6b do not fall out of the openings 7a and 7b. This is because when such a strong force is applied, the thin connecting portion 6c is cut before the plug members 6a and 6b come out of the openings 7a and 7b.
Therefore, the plug members 6a and 6b are prevented from being pulled out of the openings 7a and 7b, and the leakage of the ink from the ink reservoir 2 to the outside can be reliably prevented.
[0037]
In addition, the outer peripheral surface of the cylindrical portion 6x is formed such that one side in the axial direction (the side facing the openings 7a and 7b) is slightly tapered so that the cylindrical portion 6x is fitted into the openings 7a and 7b. Care has been taken to make it easier.
[0038]
The cylindrical portion 6x of the first plug member 6a has a shape in which the axes of the inner peripheral surface and the outer peripheral surface coincide with each other. On the other hand, in the cylindrical portion 6x of the second plug member 6b, since the inner peripheral surface is provided at a position eccentric with respect to the outer peripheral surface, a thick portion and a thin portion in the radial direction are formed. I have.
A conical projection 6z is formed on the lower surface of the thick portion of the cylindrical portion 6x of the second plug member 6b so as to protrude from the second plug member 6b. The projection 6z is formed as a part of the second plug member 6b at a position corresponding to the second communication path 5b. When the rubber plug 6 is fitted into the openings 7a and 7b, the second communication path is formed. 5b is in close contact with a portion connected to the bottom of the second opening 7b so that the connection portion can be sealed.
[0039]
〔Check valve〕
Next, the check valve 3 arranged at the bottom of the first opening 7a will be described. The check valve 3 is provided to prevent bubbles and impurities from entering the ink reservoir 2, and from the ink reservoir 2 side to the first opening 7 a (first plug member 6 a) side. Is allowed, but the ink flow from the first opening 7a (first plug member 6a) to the ink reservoir 2 is prevented.
[0040]
As shown in FIG. 5 which is an enlarged view, the check valve 3 is in an assembled state (a check valve set 3x) in which a valve support member 3a, a valve body 3b, and a cover 3c are integrally assembled. It is provided at a position ranging from the bottom of the opening 7a to the first series passage 5a.
Hereinafter, the three parts constituting the check valve set 3x will be described respectively.
[0041]
The valve support member 3a is formed of a synthetic resin, has a circular bottom plate 3a1, and a cylindrical side wall 3a2 that rises vertically at the peripheral edge of the bottom plate 3a1. Is done. A valve seat 3a3 is formed in a flat surface on the upper surface of the bottom plate 3a1 (the inner bottom surface of the valve support member 3a), and a support hole 3a4 is formed at the center thereof, and a support hole 3a4 is formed around the support hole 3a4. A plurality of communication holes 3a5 are formed.
[0042]
The valve body 3b is a main part of the check valve 3, and is formed using silicon rubber as a material. The valve body 3b is formed in a substantially mushroom shape having an umbrella part 3b1 and a stem part 3b2, and the stem part 3b2 is inserted into the support hole 3a4, so that the valve body 3b moves in the axial direction of the support hole 3a4. It can be displaced. As a result, due to the movement in the axial direction and the elastic deformation of the umbrella portion 3b1, the valve body 3b is in a state where the umbrella portion 3b1 is in close contact with the valve seat 3a3 of the valve support member 3a to close the communication hole 3a5 (closed). (State) and a state (open state) in which the umbrella portion 3b1 is separated from the valve seat 3a3 to open the communication hole 3a5 (open state).
[0043]
The cover 3c is fixed by being fitted to the side wall 3a2 of the valve support member 3a so as to cover one side (the side opposite to the valve seat 3a3) of the umbrella portion 3b1 of the valve body 3b. A communication hole 3c1 is formed in the cover 3c so that the ink flowing from the ink reservoir 2 via the first series passage 5a can flow toward the outside of the housing 4. In order to secure a displacement stroke of the valve element 3b, an appropriate space is secured between the inner surface of the cover 3c and the valve seat 3a3.
Further, a receiving surface 3c2 is formed at the center of the outer surface of the cover 3c so as to contact a filter 17 described later. A ring groove 3c3 is formed around the receiving surface 3c2 so as to face the filter 17, and the ring groove 3c3 is connected to the communication hole 3c1.
[0044]
[Ink cartridge manufacturing process]
Next, the manufacturing process of the ink cartridge 1 will be described focusing on assembling the peripheral portions of the two openings 7a and 7b.
FIG. 6 is a view showing a state of a step of assembling a check valve set from three parts, and FIG. 7 is a view showing a state of a step of attaching the check valve set to the first opening.
FIG. 8 is a view showing a state in which a filter and a rubber stopper are assembled, FIG. 9 is a view showing a state of an ink filling operation, and FIG. 10 is a state in which the second stopper member is completely pushed into the second opening to seal the second communication path. It is a figure showing a situation.
FIG. 11 is a view showing a state in which the protective film is attached to the cartridge housing. FIG. 12 is a view showing a state in which the protective film is welded to the cartridge housing by heat and fixed.
[0045]
The ink cartridge according to the present embodiment employs a manufacturing process in which the check valve 3 is first assembled to form a check valve set 3x, and then assembled to the cartridge housing 4. Therefore, first, a process of assembling the check valve set 3x will be described with reference to FIGS. 6 (a) to 6 (c).
[0046]
First, in FIG. 6A, the stem 3b2 of the valve body 3b is inserted into and attached to a support hole 3a4 formed in the valve support member 3a, and the umbrella portion 3b1 of the valve body 3b is inserted into the valve support member 3a. To enter.
A projection 3b3 is formed in the middle of the stem 3b2, and the portion of the projection 3b3 is slightly larger than the inner diameter of the support hole 3a4. However, since the valve body 3b is made of silicon rubber as described above, The projection 3b3 can be passed through the support hole 3a4 while being elastically deformed in the radial direction and compressed. Once the valve body 3b is thus attached to the valve support member 3a as shown in FIG. 6B, the stem 3b2 is prevented from coming out of the support hole 3a4 by the projection 3b3. It does not come off and is easy to handle during assembly.
[0047]
Next, as shown in FIG. 6B, the cover 3c is fitted and fixed to the valve support member 3a. Thus, the check valve set 3x is completed as shown in FIG.
Then, in the state of the check valve set 3x in FIG. 6C, the valve body 3b moves and opens and closes with respect to the valve seat 3a3, so that it can already exhibit the function as a valve. Therefore, by confirming whether or not the check valve 3 operates correctly, and adopting a manufacturing method of mounting only the check valve set 3x, which has been confirmed to have no problem in operation, to the ink cartridge 1, The production yield of the ink cartridge 1 is improved.
As a specific check item of whether or not the check valve 3 operates, for example, the valve element 3b can move without being caught on the valve support member 3a, or the valve seat 3a3 when the valve element 3b is closed. There is no leak between the two.
[0048]
Next, as shown in FIG. 7, the check valve set 3x is mounted on the first opening 7a of the cartridge housing 4.
At this time, the stem 3b2 of the valve body 3b is pushed straight from the stem 3b2 into the bottom of the opening 7a so that the tip of the stem 3b2 faces straight to the bottom of the opening 7a. The first opening 7a has a tapered shape that becomes slightly narrower toward the bottom in order to facilitate the fitting.
Thus, as shown in FIG. 8, the check valve set 3x is arranged in contact with the bottom surface of the first opening 7a. In this state, the stem 3b2 of the valve element 3b is located inside the above-described first series passage 5a.
[0049]
The first opening 7a has a smaller inner diameter near the bottom as shown in FIG. 7, and the side wall 3a2 of the valve support member 3a has an outer periphery with a smaller inner diameter than the small bottom near the first opening 7a. Has a slightly larger annular ridge 3a7, and the valve support member 3a is press-fitted into the bottom of the first opening 7a while plastically deforming the ridge 3a7 or the inner surface near the bottom of the first opening 7a.
In this insertion, as long as the check valve set 3x can be oriented in an appropriate direction and the stem 3b2 of the valve body 3b can be inserted into the first opening 7a, in this state, the check valve set 3x is no longer tilted and appropriate. It will not be out of direction. Therefore, the check valve set 3x can be easily attached in an appropriate direction by piercing the check valve set 3x with an appropriate rod or the like and pushing it into the bottom of the opening 7a. As described above, the effect of improving the assemblability based on assembling the non-return valve set 3x into the housing 4 in advance is effective when the first opening 7a is a narrow and deep hole or when the valve element 3b is difficult to handle. It is particularly good when it is a small part.
[0050]
After the check valve 3 is arranged in the first opening 7a, as shown in FIG. 8, the filter 17 is inserted into the first opening 7a so as to be in contact with the cover 3c of the check valve set 3x. Deploy. The filter 17 is for removing foreign matter in the ink supplied from the ink reservoir 2 to the inkjet head 45.
[0051]
Next, as shown in FIG. 8, the first plug member 6a and the second plug member 6b of the rubber plug 6 are fitted into the corresponding first opening 7a and second opening 7b.
At this time, as shown in FIG. 9, the first plug member 6a is completely pushed into and fitted into the first opening 7a, while the second plug member 6b is completely pushed into the second opening 7b. So that it is slightly lifted. That is, the second plug member 6b is arranged such that the outer peripheral surface of the cylindrical portion 6x and the inner wall of the second opening 7b are in close contact with each other, and the second opening 7b is located at a position where the projection 6z is separated from the second communication path 5b. Are fitted.
This is because if the protrusion 6z seals the second communication path 5b, it becomes impossible to fill the ink reservoir 2 with ink through the second communication path 5b in an ink filling operation described later.
[0052]
Then, as shown in FIG. 9, an operation of filling the cartridge 1 with ink is performed. The ink filling operation is performed using a dedicated ink filling device 50. The ink filling device 50 is inserted into the hollow air suction needle 51 inserted into the first opening 7a and the second air opening needle 7b. And a hollow ink-filled needle 52 to be provided.
A vacuum pump is connected to the air suction needle 51, and a large ink tank for filling is connected to the ink filling needle 52.
[0053]
FIG. 9 shows a state in which the cartridge 1 is mounted on the ink filling device 50. At this time, the two needles 51 and 52 and the ink filling needle 52 penetrate the closing wall 6y of the second plug member 6b so that the air suction needle 51 penetrates the closing wall 6y of the first plug member 6a. The positions of the openings 7a and 7b and the shapes of the plug members 6a and 6b are determined.
Since the thickness t of the closing wall 6y is smaller than the length h of the cylindrical portion 6x in the axial direction (t <h), even when the needles 51 and 52 protrude into the closing wall 6y, they penetrate the closing wall 6y. Also, when the needles 51 and 52 are pulled out, little resistance is generated. Therefore, the work of attaching and detaching the ink cartridge 1 to and from the ink filling device 50 is easy, and in particular, the two needles 51 and 52 are bent or damaged due to excessive force when they are attached. It is configured so that things can be avoided.
[0054]
The closing wall 6y is located at a position penetrated by the respective needles 51 and 52 when the cartridge 1 is mounted on the ink filling device 50, and the cylindrical portion 6x is more open than the closing wall 6y. 7a and 7b extend to the bottom side (the ink reservoir 2 side).
Accordingly, the length of the two needles 51 and 52 is shorter than the axial length (the length h shown in FIGS. 4 and 9) of the cylindrical portion 6x of the corresponding plug members 6a and 6b of the rubber plug 6. However, if it is configured to have a length that can penetrate the thickness of the closing wall 6y (thickness t also shown in the drawing), the tips of both the needles 51 and 52 are connected to the bottoms of the corresponding openings 7a and 7b. Air (or ink is injected) by facing the space on the side (communication passages 5a and 5b side).
As described above, since the ink can be appropriately injected into the ink reservoir 2 without making the needles 51 and 52 too long, the manufacturing cost of the ink filling device 50 can be reduced.
It is also advantageous in that the needles 51 and 52 are not easily bent when the cartridge 1 is mounted on the ink filling device 50. That is, the needles 51 and 52 are required to have small outer diameters (a thick needle not only increases the resistance when the rubber stopper 6 is penetrated, but also seals the trace of the penetration with the stopper members 6a and 6b themselves. In addition, since the inside must be hollow, the strength is limited, and it is easy to bend. However, according to this configuration, it is sufficient to make the needles 51 and 52 slightly longer than the thickness t of the closing wall 6y, so that even the thin needles 51 and 52 can be hardly bent.
[0055]
When the vacuum pump is driven in the state shown in FIG. 9, the air accumulated in the ink reservoir 2 passes through the check valve 3 which is naturally opened by the negative pressure from the first series passage 5a and the first opening 7a. And is finally sucked through the air suction needle 51 and discarded (evacuated). In a state where the pressure inside the ink reservoir 2 is decompressed, the ink passes through the ink filling needle 52 and the second communication path 5b from the filling ink tank, and is filled into the ink reservoir 2. The filling of the ink is performed while measuring the filling amount until the film 2b expands as shown in FIG.
[0056]
Therefore, the ink is filled without air remaining in the ink reservoir 2, the communication paths 5a and 5b, and the openings 7a and 7b. Thereafter, the cartridge 1 is removed from the ink filling device 50, and the two needles 51 and 52 are withdrawn from the rubber stopper 6.
Since the rubber stopper 6 is formed of silicone rubber, a hole formed by penetrating the two needles 51 and 52 is naturally sealed after the needles 51 and 52 are withdrawn. It has become. Therefore, there is no need to replace the rubber plug 6 with a new one or to perform a special operation for sealing the hole, thereby reducing the number of manufacturing steps.
[0057]
In the ink filling operation of the present embodiment, the two needles 51 and 52 are simultaneously pierced into the rubber stopper 6 so that the suction of air and the injection of ink are performed at the same time. The configuration may be performed.
Specifically, first, only the air suction needle 51 is passed through the first stopper member 6a, and in this state, the vacuum pump is driven to sufficiently reduce the pressure in the ink reservoir 2 inside to a level close to vacuum. Then, after the air suction needle 51 is removed from the first stopper member 6a, the ink filling needle 52 is made to penetrate the second stopper member 6b, and the ink is filled by the suction force due to the negative pressure in the ink reservoir 2. is there.
At this time, since the hole formed in the first plug member 6a by the penetration of the ink filling needle 52 is naturally sealed, air is prevented from flowing through the first opening 7a. In addition, even if air flows in through the hole of the ink filling needle 52 of the first plug member 6a, the air is prevented from flowing to the ink reservoir 2 by the check valve 3. Become.
[0058]
When the air suction needle 51 is inserted into the first opening 7a during the ink filling operation, the air suction needle 51 is excessively inserted into the opening as shown by a chain line in FIG. The possibility of rushing into the back is not zero.
However, in this configuration, since the cover 3c is disposed on the first plug member 6a side of the check valve 3, when the tip of the air suction needle 51 comes into contact with the cover 3c, further intrusion into the back is performed. It is blocked by the cover 3c. Therefore, the air suction needle 51 is prevented from reaching the check valve 3 and the check valve 3 is prevented from being damaged. As a result, the production yield is improved.
[0059]
The cover 3c has a receiving surface 3c2 formed at the center of the outer surface (that is, a portion corresponding to the air suction needle 51), and the above-described filter 17 comes into contact with the receiving surface 3c2. It is provided in. Therefore, even if the air suction needle 51 is pushed too deeply for some reason as described above, the pointed portion of the air suction needle 51 penetrates the filter 17 and simultaneously contacts the receiving surface 3c2. Further entry of the air suction needle 51 is prevented by the receiving surface 3c2. Therefore, it is prevented that the thick portion of the air suction needle 51 penetrates through the filter 17 and a large hole is opened in the filter 17, and as a result, the function of the filter 17 is prevented from being impaired.
[0060]
Thereafter, as shown in FIG. 10, the second plug member 6b of the rubber plug 6 is completely pushed into the second opening 7b, and the above-mentioned second communication passage 5b forms the opening formed at the bottom of the second opening 7b with the above-mentioned projection. 6z.
That is, the second plug member 6b has a position where the projection 6z is separated from the second communication path 5b to open the communication path, and a position where the projection 6z is brought into close contact with the second communication path 5b to seal the communication path. At the same time, the second opening 7b is movable in the axial direction.
The projection 6z allows the flow of ink from the plug member 6b side to the ink reservoir 2 side in the above-described ink filling operation, but, after the ink filling operation is completed, the ink in the same direction. It serves as a valve part or valve member that blocks flow.
[0061]
In other words, when the second plug member 6b is completely fitted into the second opening 7b, the first sealing action due to the close contact between the outer peripheral surface of the cylindrical portion 6x and the inner wall of the second opening 7b, and The second sealing action by the close contact between the projection (the above-described valve) 6z and the end of the second communication passage 5b is performed. Therefore, due to these double sealing actions, air or the like enters the ink reservoir 2 from the second opening 7b through the second communication passage 5b, and the air or the like also enters the ink reservoir 2 from the ink reservoir 2 through the second communication passage 5b. Leakage of ink from the opening 7b is also more reliably prevented.
[0062]
Finally, as shown in FIG. 11, a protective film 18 in which both ends of the thin plate are bent to the same side to form a "U" shape is formed so as to cover the two openings 7a and 7b in a state where the rubber stopper 6 is fitted. And is fixed to the cartridge housing 4. Although the cross-sectional structure of the protective film 18 is not shown, a layer of polypropylene, which is the same material as the cartridge housing 4, and a layer of polyethylene terephthalate (PET) having higher heat resistance than polypropylene are integrally laminated. It has a two-layer structure.
Then, the polypropylene layer is attached to the cartridge housing 4 with the polypropylene layer facing the inner side, and a heater is applied from the outside as shown in FIG. 12, so that the polypropylene layer is welded to the cartridge housing 4 and fixed. I have.
By doing so, it is possible to reliably prevent the rubber stopper 6 from coming out of the openings 7a and 7b during handling of the cartridge. Even if the ink leaks from the gap between the rubber stopper 6 and the openings 7a and 7b, the protective film 18 can prevent the ink from leaking to the outside of the cartridge housing 4. .
[0063]
As described above, since the inner surface side of the protective film 18 is formed of polypropylene, when heated by a heater as shown in FIG. 12, the protective film 18 is melted and adhered to the cartridge housing 4 similarly formed of polypropylene and integrated. Thus, it is possible to reliably prevent the ink from leaking.
[0064]
Narrow grooves 9.9 are formed in the cartridge housing 4 at two places with the two openings 7a and 7b interposed therebetween. When the protective film 18 is fixed to the cartridge housing 4, both ends of the “U” -shaped protective film 18 are inserted into the narrow grooves 9.
This configuration is, so to speak, a configuration in which the end of the protective film 18 enters the inside of the cartridge housing 4. Accordingly, the end of the protective film 18 is not exposed to the outside during handling of the cartridge 1, and it is possible to reliably prevent the protective film 18 from being peeled off from the end even when an external force or the like is applied.
[0065]
As shown in FIG. 4B and FIG. 12, one end surface of the cartridge housing 4 on the side where the openings 7a and 7b are formed has a portion where the protective film 18 is attached more appropriately than other portions. It is configured to protrude by the height g. In the cartridge housing 4, the portion where the protective film 18 is attached is formed in a flat flat shape except for the portion where the rubber plug 6 is located.
Therefore, when a heater having a flat heating surface is applied, only the portion of the cartridge housing 4 to which the protective film 18 is attached can be sufficiently heated, and the adhesion can be secured. Further, since the portion other than the portion where the protective film 18 is attached is located away from the heating surface by the height g, it does not melt unnecessarily and impair the appearance of the cartridge 1.
[0066]
As a configuration for welding by heat, a melting device using ultrasonic waves can be used in addition to the above-described heater (heating and melting device).
[0067]
[Configuration of connection part between ink cartridge and device]
Next, the manner in which the ink cartridge 1 formed as described above is mounted on the cartridge mounting portion 14 of the multifunction peripheral 30 will be described with reference to the schematic diagram of FIG. 2 and FIG.
FIG. 13 is a diagram illustrating a state in which the ink cartridge is attached to the cartridge mounting portion of the apparatus.
[0068]
As shown in FIG. 13, when the ink cartridge 1 is mounted on the mounting portion 14, the hollow needle 8 provided in the cartridge mounting portion 14 penetrates the protective film 18 and the first plug member 6 a. . The tip of the hollow needle 8 is located between the filter 17 and the inner surface of the closing wall 6y of the first plug member 6a.
In this configuration, the ink in the ink reservoir 2 passes through the communication passage 5a, passes through the check valve 3, enters the inside of the hollow needle 8 through the opening at the tip, and passes through the tube 41 (FIG. 2). It is supplied to the recording head unit 42.
[0069]
When the cartridge housing 4 is attached to the apparatus side, the hollow needle 8 for sucking ink from the ink reservoir 2 penetrates the closing wall 6y of the first plug member 6a. The positions of the hollow needle 8 and the first opening 7a are determined.
As described above, the thickness t of the closing wall 6y is smaller than the axial length h of the cylindrical portion 6x (t <h). Therefore, just like the two needles 51 and 52 of the ink filling device 50, when the hollow needle 8 is made to protrude into the closing wall 6y, the hollow needle 8 penetrating the closing wall 6y is pulled out. Even if it comes off, resistance is not generated much. Accordingly, the operation of mounting the ink cartridge 1 in the cartridge mounting portion 14 is easy, and the configuration is such that the hollow needle 8 can be prevented from being bent or broken due to excessive force being applied at the time of mounting. .
[0070]
Further, since the rubber stopper 6 is made of silicon rubber, even after the hollow needle 8 has penetrated the rubber stopper 6, if the hollow needle 8 is later removed, the hole formed by the hollow needle 8 can be formed. Can be sealed by the rubber stopper 6 itself. Therefore, even when the cartridge 1 once attached to the mounting portion 14 is removed for some reason, the hole at the mark where the hollow needle 8 has penetrated is sealed, so that ink leakage is avoided.
[0071]
In addition, the blocking wall 6y of the first plug member 6a is penetrated by the hollow needle 8 when the cartridge 1 is mounted on the cartridge mounting portion 14, substantially in the same manner as in the case of the ink filling device 50 described above. Position. The cylindrical portion 6x of the first plug member 6a extends toward the bottom of the opening 7a (toward the ink reservoir 2) beyond the closing wall 6y.
Therefore, the length of the hollow needle 8 is set to be long enough to penetrate the thickness (thickness t shown in FIGS. 4 and 13) of the closing wall 6y of the corresponding first plug member 6a of the rubber plug 6. Even if it is shorter than the axial length of the cylindrical portion 6x (the length h also shown in the drawing), the distal end of the hollow needle 8 faces the space at the bottom of the opening 7a (the side of the communication passage 5a). The ink in the ink reservoir 2 can be supplied to the recording head unit 42 via the hollow needle 8.
As described above, since the ink can be appropriately supplied from the ink reservoir 2 to the recording head unit 42 without making the hollow needle 8 too long, the manufacturing cost of the cartridge mounting portion 14 can be reduced.
It is also advantageous in that the hollow needle 8 is hardly bent when the cartridge 1 is mounted on the mounting portion 14. That is, the hollow needle 8 is required to be thin as in the case of the needles 51 and 52 described above, and the hollow needle 8 is easily bent because of the hollow shape. Therefore, it is possible to provide a configuration in which even the thin hollow needle 8 is not easily bent.
[0072]
Although the basic embodiment has been described above, the configuration for closing the second communication path 5b of the ink cartridge 1 is not limited to the configuration using the protrusion 6z, and various modifications are possible.
Hereinafter, first to fourth modified examples will be described.
[0073]
(First modification)
In the ink cartridge of the first modified example shown in FIG. 14, a valve seat is formed on the inner bottom surface of the second opening 7b as shown in FIG. ) 72 are arranged. The second plug member 6b fitted into the second opening 7b has a hole formed in the axial direction thereof, and the shaft 70 is fitted therein. The inner diameter of the hole is slightly smaller than the diameter of the shaft 70, and when the shaft 70 is fitted, the second stopper member 6b is brought into close contact with the peripheral surface of the shaft 70 to produce a sealing action, so that the ink is Care is taken not to leak from around the rod 70.
One end of the shaft 70 is exposed on the surface of the second plug member 6b on the outside of the ink cartridge, and a groove is formed on the end surface. The other end of the shaft 70 protrudes toward the inner bottom surface of the second opening 7b, and a valve support arm 71 is implanted at that portion, and the edge of the valve body 72 is placed at the tip. ing.
That is, in FIG. 14A, a state where the valve body 72 is separated from the valve seat, in other words, a state where the valve body 72 opens the second communication passage 5b is maintained.
[0074]
In this state, ink filling is performed as shown in FIG. Since the valve body 72 is open as described above, the flow of ink from the plug member 6b side to the ink reservoir 2 side is allowed, and therefore, ink can be filled through the ink filling needle 52. ing.
[0075]
After the ink filling operation is completed, as shown in FIG. 14C, the tip of the driver 73 is engaged with the groove of the shaft 70, and the shaft 70 is rotated. Then, the retracted valve support arm 71 is disengaged from the valve body 72, and the valve body 72 is positioned on the valve seat as shown in FIG. 14D by gravity or the action of a spring (not shown), and the second communication passage 5b is connected to the second communication passage 5b. The portion connected to the bottom of the opening 7b is closed.
As a result, the flow of ink from the plug member 6b side to the ink reservoir 2 side is blocked, so that intrusion of impurities and bubbles into the ink reservoir 2 can be avoided. Further, in the state shown in FIG. 14D, the valve body 72 no longer rides on the valve support arm 71 to open the second communication path 5b again no matter how much the shaft rod 70 is rotated. The effect of preventing the entry of impurities and air bubbles is further ensured.
[0076]
(Second modification)
In the second modified example, as shown in FIG. 15A, the above-mentioned projection 6z formed on the second plug member 6b is not sharpened as shown in FIG. The projection 6z 'has a shape. Further, unlike the above-described basic embodiment, the projection 6z 'is formed at the center of the bottom surface of the second plug member 6b. Correspondingly, the position where the second communication path 5b is formed is determined so as to be connected to the center of the inner bottom surface of the second opening 7b.
The ink filling operation in this configuration is shown in FIG. 15B. At this time, the second plug member 6b is not completely fitted in the second opening 7b, and the projection 6z 'is fitted in the second communication passage 5b. In a position that has not been done. Accordingly, the flow of ink from the plug member 6b side to the ink reservoir 2 side is allowed.
In this state, the ink can be filled by passing the ink filling needle 52 through a position of the plug member 6b other than the portion where the projection 6z 'is formed.
[0077]
After the ink filling operation is completed, the second plug member 6b is completely pushed in as shown in FIG. 15C so that the projection 6z 'is inserted into the second communication path 5b. Since the projection 6z 'has an outer diameter slightly larger than the inner diameter of the second communication passage 5b, the protrusion 6z' is pressed into the second communication passage 5b while being compressed and deformed. 5b (FIG. 15 (d)).
As a result, the flow of ink from the plug member 6b side to the ink reservoir 2 side is blocked, so that the entry of impurities and bubbles into the ink reservoir 2 can be avoided. Further, in the state shown in FIG. 15D, even if the user erroneously pierces the second plug member 6b with a needle to penetrate the second plug member 6b toward the second communication path 5b, the user is compressed and deformed to increase the hardness. Since it is very difficult for the needle to penetrate the projection 6z ', the entry of impurities and bubbles into the ink reservoir 2 due to such an error can be prevented.
[0078]
(Third modification)
As shown in FIG. 16A, the third modification is a modification of the second modification, in which a notch 74 is formed from one side at the root of the projection 6z '. The second communication path 5b 'connects the ink reservoir 2 and the second opening 7b while appropriately forming a curved shape. The other configuration is completely the same as the above-described second modification.
In this configuration, when the second plug member 6b is completely pushed into the second opening 7b and the projection 6z 'enters the second communication path 5b' as shown in FIG. It is bent along 5b '.
[0079]
In the state of FIG. 16D, even if the user erroneously inserts a needle into the second plug member 6b and tries to penetrate it toward the second communication path 5b, the bent portion of the second communication path 5b 'is used. In addition, it is very difficult to reach the tip of the needle through the protrusion 6z 'which has been compressed and has increased strength as described above. Intrusion can be prevented beforehand.
If the user accidentally pulls out the second plug member 6b, the protrusion 6z 'is cut off from the base cut 74 and remains in the second communication path 5b'. The closed state is ensured, the entry of impurities / bubbles into the ink reservoir 2 is prevented, and it is also possible to prevent the ink in the ink reservoir 2 from scattering from the opening 7b and contaminating the surroundings.
[0080]
It should be noted that, in addition to the configuration for forming the cutout 74, various variations are conceivable. In short, the root portion of the projection 6z 'is weakened in some way, and it is easy for the projection 6z' to be broken at that portion. Any shape is acceptable. For example, it is conceivable to make the root portion thin.
[0081]
(Fourth modification)
As shown in FIG. 17A, the fourth modification has a configuration in which the second communication path 5b ″ is formed not on the inner bottom surface of the second opening 7b but on the side surface. It connects to the above-mentioned ink reservoir 2 while forming an appropriate curved shape. On the other hand, no projection is formed on the second plug member 6b. Therefore, in the fourth modification, the side surface portion of the second plug member 6b functions as the valve member.
[0082]
In this configuration, when the second plug member 6b is completely fitted as shown in FIG. 17 (d), the user erroneously inserts a needle from the outside into the second plug member 6b and directs the needle toward the second communication path 5b ″. It is very difficult to penetrate the second plug member 6b obliquely and reach the tip of the needle to the second communication path 5b ″. Therefore, it is possible to prevent impurities and bubbles from entering the ink reservoir 2 due to such errors.
[0083]
Although the first to fourth modified examples have been described above, the states of (a), (b), and (c) indicate the state of the ink reservoir from the second stopper member 6b through FIGS. This is a state in which the flow of ink to the second side is allowed, and the state (d) thereafter blocks the flow of ink in the same direction. Therefore, in the state (b), the ink can be properly filled, while in the state (d), the entry of impurities and bubbles into the ink reservoir 2 can be prevented.
[0084]
【The invention's effect】
The present invention is configured as described above, and has the following effects.
[0085]
That is, a first aspect of the present invention provides a cartridge housing having an ink reservoir for containing ink, and a first opening which is provided in the cartridge housing and which communicates with the ink reservoir through a communication path. And a second opening, each of which is fitted in the first and second openings, and has a first elasticity capable of penetrating the hollow needle and sealing itself after pulling out the hollow needle. And the second plug member,
The functions can be rationally allocated to the two openings, such that one opening is used for filling the ink when the cartridge is manufactured and the other opening is used for supplying the ink to the apparatus side when the cartridge is used. Therefore, the workability of filling the ink can be improved by configuring the one side to be suitable for filling the ink reservoir with ink from outside the cartridge and the other side to be suitable for supplying ink from the ink reservoir to the outside. At the same time, it is possible to reliably prevent air and foreign matter from entering the ink reservoir inside the cartridge. The opening on the other side can also be used for bleeding air for reducing the pressure inside the ink reservoir when filling the ink in the manufacture of the cartridge.
In addition, since the plug member can be sealed with the plug member itself after the hollow needle is pulled out, the labor for replacing the plug member can be omitted, but the opening can be securely sealed to prevent the intrusion of air or impurities.
[0086]
As shown in claim 2, the flow of ink from the ink reservoir side to the plug member side is allowed in the communication path between the plug member fitted in the first opening and the ink reservoir. Since it has a check valve that prevents the flow of ink in the opposite direction,
When the first opening is used to supply ink to the apparatus side when the cartridge is used, the check valve prevents ink flow (that is, backflow) from the outside of the cartridge toward the ink reservoir. Therefore, with a simple configuration, it is possible to prevent air or foreign matter from entering the inside of the ink reservoir from the first opening.
[0087]
As shown in claim 3, after allowing the flow of ink from the plug member side to the ink reservoir side in the communication path between the plug member fitted to the second opening and the ink reservoir. , Because it has a valve member that blocks the flow of ink in the same direction as it,
In the case where the second opening is used for filling the ink at the time of manufacturing the cartridge, the filling of the ink is smooth because the valve member allows the flow of the ink toward the ink reservoir when filling the ink. On the other hand, after the ink filling operation is completed, the flow of ink in the same direction is blocked by the valve member, so that air or foreign matter can be prevented from entering the inside of the ink reservoir.
[0088]
As shown in claim 4, since the two plug members integrally have a connecting portion for connecting to each other,
Since the two plug members can be handled as a single unit, it is easy to handle the parts when manufacturing the cartridge.
[0089]
As shown in claim 5, the connecting portion is connected to the outside of the cartridge housing more than the two plug members, and is thinner than the plug member.
Even in the case of a completed cartridge whose opening is sealed, even if a tensile force acts on the connecting portion toward the outside of the cartridge housing, the connecting portion is broken and cut before the plug member is pulled out, so that after all, The closed state of the plug member is ensured, and air or impurities are prevented from entering the ink reservoir.
[0090]
7. The ink filling method according to claim 6, wherein a cartridge housing having an ink reservoir for containing ink, and a first opening provided in the cartridge housing to communicate with the ink reservoir through a communication path. And a second opening, each of which is fitted in the first and second openings, and has a first elasticity capable of penetrating the hollow needle and sealing itself after pulling out the hollow needle. And a second plug member, wherein the inside of the ink reservoir is evacuated through a hollow needle that penetrates one of the first and second plug members, and penetrates the other plug member. Filling the ink reservoir with ink through the hollow needle
In the ink filling operation, by filling the ink from the hollow needle in one opening and bleeding air from the hollow needle in the other opening, it is easy to inject the ink into the inside of the ink reservoir without gaps. Further, when the hollow needle is withdrawn from the plug member, the hole is immediately sealed by the plug member itself, so that the intrusion of air into the ink reservoir is prevented. Therefore, it is possible to prevent bubbles from being generated inside the ink reservoir.
[0091]
As shown in claim 7, the ink cartridge is configured such that the ink is supplied from the ink reservoir side to the plug member side in the communication path between the plug member fitted into the first opening and the ink reservoir. A check valve for permitting the flow but preventing the flow of the ink in the opposite direction, and supplying the ink inside the ink reservoir to the recording head of the recording apparatus by penetrating a hollow needle through the first stopper member; It is possible to penetrate the first plug member through the hollow needle for decompression,
The check valve allows an air suction flow for depressurizing the ink reservoir when filling the ink during the manufacture of the cartridge, and also allows an ink supply flow from inside the ink reservoir when using the cartridge, while allowing the ink to be supplied from the outside. The flow of ink toward the ink reservoir is prevented. Therefore, it is possible to smoothly fill or supply the ink, and at the same time, to prevent air or impurities from entering the inside of the ink reservoir.
[0092]
As shown in claim 8, in the ink cartridge, a valve member for changing the communication path from an open state to a closed state in the communication path between the plug member fitted in the second opening and the ink reservoir. In the state where the valve member is opened to the communication passage, the second plug member is filled with the filling by penetrating the hollow needle, and then the communication is performed by the valve member. As we close passage,
The valve member allows the flow of the ink toward the ink reservoir when the ink is filled, so that the filling of the ink is smooth. On the other hand, after the ink filling operation is completed, the flow of ink in the same direction is blocked by the valve member, so that air or foreign matter can be prevented from entering the inside of the ink reservoir.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing an overall configuration of a multifunction peripheral to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a connection configuration between an ink cartridge and a recording head, and a purge mechanism.
FIG. 3 is a plan view, partly in section, showing a specific configuration of the ink cartridge.
FIG. 4A is a partial cross-sectional perspective view of a rubber stopper, and FIG. 4B is a perspective view showing a configuration of a portion around two openings of a cartridge housing.
FIG. 5 is an enlarged view of a portion surrounded by a circle in FIG. 3, showing details of a check valve installed in an opening.
FIG. 6 is a diagram showing a process of assembling a check valve set from three parts.
FIG. 7 is a view showing a state of a step of attaching a check valve set to a first opening.
FIG. 8 is a view showing a state in which a filter and a rubber stopper are assembled.
FIG. 9 is a diagram showing a state of an ink filling operation.
FIG. 10 is a diagram showing a state in which the second plug member is completely pushed into the second opening to seal the second communication path.
FIG. 11 is a diagram showing a state in which a protective film is attached to a cartridge housing.
FIG. 12 is a diagram illustrating a state in which the protective film is fixed to the cartridge housing by heat welding.
FIG. 13 is a diagram illustrating a state in which the ink cartridge is mounted on a cartridge mounting portion of the apparatus.
FIG. 14 is a diagram showing a process from filling of ink to attachment to the device in the ink cartridge of the first modified example.
FIG. 15 is a diagram showing a process from filling of ink to attachment to an apparatus in an ink cartridge of a second modified example.
FIG. 16 is a view showing a process from filling of ink to attachment to an apparatus in an ink cartridge of a third modified example.
FIG. 17 is a view showing a process from filling of ink to attachment to an apparatus in an ink cartridge according to a fourth modified example.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 Ink cartridge 2 Ink reservoir 3 Check valve 4 Cartridge housing 5a First series passage 5b Second communication passage 6 Rubber stopper 6a First stopper member 6b Second stopper member 6z Projection (valve member)
7a first opening 7b second opening 8 hollow needle 51 air suction needle (hollow needle)
52 Ink Filling Needle (Hollow Needle)

Claims (8)

インクを収容するためのインク溜めを有するカートリッジハウジングと、
該カートリッジハウジングに外部に開口して設けられる、前記インク溜めとそれぞれ連通路を介して連通する第一及び第二の開口と、
該第一及び第二の開口にそれぞれ嵌合されるとともに、中空針を貫通可能で、かつ該中空針を抜いた後、自身で封止可能な弾性を有する第一及び第二の栓部材と
を備える、インクカートリッジ。A cartridge housing having an ink reservoir for containing ink;
First and second openings provided in the cartridge housing so as to be opened to the outside, and each of which communicates with the ink reservoir via a communication path;
The first and second plug members are fitted to the first and second openings, respectively, and are capable of penetrating the hollow needle, and having the elasticity that can be sealed by themselves after the hollow needle is pulled out. An ink cartridge comprising: 請求項１に記載のインクカートリッジにおいて、
前記第一開口に嵌合した前記栓部材と前記インク溜めとの間の前記連通路に、前記インク溜め側から前記栓部材側へのインクの流れを許容するがその逆方向へのインクの流れを阻止する逆止弁を有することを特徴とする、インクカートリッジ。The ink cartridge according to claim 1,
In the communication path between the plug member fitted to the first opening and the ink reservoir, ink flow from the ink reservoir side to the plug member side is allowed, but ink flow in the opposite direction. An ink cartridge having a check valve for preventing the ink cartridge. 請求項１または請求項２に記載のインクカートリッジにおいて、
前記第二開口に嵌合した前記栓部材と前記インク溜めとの間の前記連通路に、前記栓部材側から前記インク溜め側へのインクの流れを許容した後、それと同方向へのインクの流れを阻止する弁部材を有することを特徴とする、インクカートリッジ。The ink cartridge according to claim 1 or 2,
After allowing the flow of ink from the plug member side to the ink reservoir side in the communication path between the plug member fitted to the second opening and the ink reservoir, the ink flows in the same direction as that. An ink cartridge having a valve member for preventing flow. 請求項１から請求項３までの何れか一項に記載のインクカートリッジにおいて、
前記二個の栓部材は、相互に接続するための接続部を一体に有することを特徴とする、インクカートリッジ。The ink cartridge according to any one of claims 1 to 3,
An ink cartridge according to claim 1, wherein said two stopper members integrally have a connecting portion for connecting to each other. 請求項４に記載のインクカートリッジにおいて、
前記接続部は、前記二個の栓部材よりも前記カートリッジハウジングの外部において相互に接続するものであって、かつ、前記栓部材よりも薄肉であることを特徴とする、インクカートリッジ。The ink cartridge according to claim 4,
The ink cartridge according to claim 1, wherein the connection portion is connected to the outside of the cartridge housing more than the two stopper members, and is thinner than the stopper member. インクを収容するためのインク溜めを有するカートリッジハウジングと、
該カートリッジハウジングに外部に開口して設けられる、前記インク溜めとそれぞれ連通路を介して連通する第一及び第二の開口と、
該第一及び第二の開口にそれぞれ嵌合されるとともに、中空針を貫通可能で、かつ該中空針を抜いた後、自身で封止可能な弾性を有する第一及び第二の栓部材と
を備える、インクカートリッジにおいて、
前記第一及び第二の栓部材の一方の栓部材に貫通した中空針を通して前記インク溜め内部を減圧した状態で、他方の栓部材に貫通した中空針を通して前記インク溜め内部にインクを充填することを特徴とする、インクカートリッジのインク充填方法。A cartridge housing having an ink reservoir for containing ink;
First and second openings provided in the cartridge housing so as to be opened to the outside, and each of which communicates with the ink reservoir via a communication path;
The first and second plug members are fitted to the first and second openings, respectively, and are capable of penetrating the hollow needle, and having the elasticity that can be sealed by themselves after the hollow needle is pulled out. An ink cartridge comprising:
Filling the ink inside the ink reservoir through a hollow needle penetrating the other plug member while the inside of the ink reservoir is depressurized through a hollow needle penetrating one of the first and second plug members. A method for filling an ink in an ink cartridge, characterized in that: 請求項６に記載のインクカートリッジのインク充填方法において、
前記インクカートリッジは、前記第一開口に嵌合した前記栓部材と前記インク溜めとの間の前記連通路に、前記インク溜め側から前記栓部材側へのインクの流れを許容するがその逆方向へのインクの流れを阻止する逆止弁を備え、前記第一の栓部材に中空針を貫通して前記インク溜め内部のインクを記録装置の記録ヘッドに供給することができるものであって、
前記第一の栓部材に、前記減圧のための中空針を貫通することを特徴とする、インクカートリッジのインク充填方法。The ink filling method for an ink cartridge according to claim 6,
The ink cartridge allows the flow of ink from the ink reservoir side to the plug member side in the communication path between the plug member fitted to the first opening and the ink reservoir, but in the opposite direction. A check valve for preventing the flow of ink to the first stopper member, the first stopper member can penetrate a hollow needle to supply ink inside the ink reservoir to a recording head of a recording apparatus,
An ink filling method for an ink cartridge, wherein the hollow needle for decompression is penetrated through the first plug member. 請求項６または請求項７に記載のインクカートリッジのインク充填方法において、
前記インクカートリッジは、前記第二開口に嵌合した前記栓部材と前記インク溜めとの間の前記連通路に、該連通路を開放状態から閉鎖状態にする弁部材を備えるものであって、
前記弁部材を前記連通路に対して開放した状態で、前記第二の栓部材に、前記中空針を貫通して前記充填を行った後、前記弁部材により前記連通路を閉鎖することを特徴とする、インクカートリッジのインク充填方法。The ink filling method for an ink cartridge according to claim 6 or 7,
The ink cartridge further includes a valve member for changing the communication path from an open state to a closed state in the communication path between the plug member fitted to the second opening and the ink reservoir,
In the state where the valve member is opened to the communication path, the filling is performed by penetrating the hollow needle into the second plug member, and then the communication path is closed by the valve member. A method for filling ink in an ink cartridge.
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