JP2005067173A

JP2005067173A - 液体カートリッジ及び液体カートリッジの製造方法

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Publication number: JP2005067173A
Application number: JP2003304171A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Shinada; 聡品田; Koichi Toba; 浩一鳥羽; Kenji Ito; 賢治伊藤
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-08-28
Filing date: 2003-08-28
Publication date: 2005-03-17
Anticipated expiration: 2023-08-28
Also published as: JP3841173B2

Abstract

【課題】インクカートリッジを初めて液体噴射装置に装着したときに、液体噴射装置の液体噴射ヘッドのインクがインクカートリッジに逆流するのを防止して、液体噴射ヘッドが空気を吸入するのを防止すること。
【解決手段】液体収容室と供給部１６０とを連通する連通孔９１０を有する隔壁９７０と、供給部側に配され、隔壁９７０の連通孔９１０を開閉する膜弁９００とを備え、膜弁９００から供給部１６０までの流路の液が、液体収容室の圧力よりも高く充填されて膜弁９００が弾性変形している。
【選択図】図９

Description

本発明は、差圧手段を介して一定の負圧を維持しながら供給部から液体噴射ヘッドに液体を供給する液体カートリッジに関する。

差圧弁を用いてインク供給口の圧力をインク漏れが生じない程度の負圧に維持しながらインクを供給するインクカートリッジにおいて、インクの脱気度を維持、向上させて印刷特性を改善するために包装袋に減圧状態で封止されて流通されることがある。この場合、使用開始時点ではインク供給口からインク収容室まで大気圧よりも圧力が低い状態に維持されている。
これにより、カートリッジから新しいインクを液体噴射ヘッドであるインクジェットヘッドに供給すると、カートリッジ着脱によりインクジェットヘッドやインク供給針に侵入した気泡を、カートリッジから供給した脱気状態のインクにより容易に溶解させてインク滴の吐出特性を、気泡の侵入に関わり無く維持することができるという利点がある。
一方、カートリッジのインク供給口がインク供給針に接続された時点で、カートリッジの負圧がインクジェットヘッドにそのまま作用するため、インクジェットヘッドのノズル開口のメニスカスが引き込まれてしまい、インク滴の吐出特性に悪い影響を与える恐れがある。
このため、このようなインクカートリッジは、特許文献１に見られるように、液体噴射ヘッドに連通するインク供給針がインク供給口に連通する以前に、インク収容室を大気に開放させる構造が採用されている。
欧州特許公開番号1199179号

しかし、上述の構成によれば、ホルダの大気開放弁を開放するための構造や、カートリッジの大気開放弁の位置に制約があり、ホルダの構造が複雑化したり、液体カートリッジの構造が複雑化するという問題がある。
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところはインク供給針がインク供給口に連通される以前に大気開放弁を開放させるといった特別なホルダの構造を不要として、液体カートリッジのインク収容室の負圧の如何に関わり無く、液体カートリッジの負圧が液体噴射ヘッドに影響するのを防止できる液体カートリッジを提供することである。

このような課題を達成するために本発明の請求項１の発明は、液体噴射装置へ装着されることにより前記液体噴射装置に液体を供給する液体カートリッジであって、液体を収容する液体収容室と、前記液体収容室に収容された液体を前記液体噴射装置に供給する供給部と、前記液体収容室と前記供給部との間に設けられ、前記液体収容室と前記供給部との連通、または非連通を制御する膜弁と、を備え、前記膜弁に対して前記供給部側の流路の圧力が、前記液体収容室側の圧力よりも前記膜弁が弾性変形する程度に高くなるように前記液体が充填されている。

請求項６の発明は、液体を収容する液体収容室と、前記液体収容室に収容された液体を前記液体噴射装置に供給する供給部と、前記液体収容室と前記供給部との間に設けられ、前記液体収容室と前記供給部との連通または非連通を制御する膜弁とを備え、液体噴射装置へ装着されることにより前記液体噴射装置に液体を供給する液体カートリッジの製造方法において、
前記液体収容室に液体を注入する工程と、前記供給部に液体注入用の接続具を装填して、前記供給部から前記膜弁までの圧力が、前記膜弁が弾性変形するまで高くなるように液体を充填する工程とを備える。

請求項７の発明は、液体を収容する液体収容室と、前記液体収容室に収容された液体を前記液体噴射装置に供給する供給部と、前記液体収容室と前記供給部との間に設けられ、前記液体収容室と前記供給部との連通、または非連通を制御する膜弁とを備え、液体噴射装置へ装着されることにより前記液体噴射装置に液体を供給する液体カートリッジの製造方法において、
前記液体収容室に液体を加圧注入する工程と、前記液体収容室を大気に連通させて前記供給部から前記膜弁までの圧力を相対的に高めて前記膜弁を弾性変形させる工程とを備える。

請求項８の発明は、前記第１の工程が、前記供給部から前記液体収容室を排気して実行される。

請求項１の発明によれば、装着時における膜弁の供給部側から液体収容室側への変形による容積変化に伴う液体の移動を可及的に抑えることができ、液体噴射ヘッドのノズル開口のメニスカスを液滴が形成できる位置に確実に留めることができる。

請求項６、７の発明によれば、液体収容室に液体を充填した後に、供給部から液体を追加充填したり、また液体収容室の圧力を相対的に低下させるという簡単な作業で、液体噴射ヘッドのノズル開口のメニスカスを液滴が形成できる位置に確実に留める液体カートリッジを簡単に製造することができる。

請求項８の発明によれば、液体収容室などの流路に空気を残すことなく液を充填することができる。

図１は、液体噴射装置の液体噴射ヘッドに液体を供給するのに適した液体カートリッジの一例を、インクジェット式記録装置用のインクカートリッジ１００に例を採り、その構造を斜め上方からみた状態で示す正面斜視図である。

図２及び図３は、図１のインクカートリッジ１００を斜め下方からみた背面斜視図で、図２は、インクカートリッジ１００の表面にフィルム１１０が貼り付けられる前の状態を示す図であり、図３は、インクカートリッジ１００にフィルム１１０が貼り付けられた状態を示す図である。さらに図４、図５は、インクカートリッジを構成する部材を分解して示す組み立て斜視図である。

インクカートリッジ１００は、図４に示すように開口部１２２を有する有底の略筐体形状のカートリッジ本体１２０、この開口部１２２のほぼ全面を覆うフィルム１３０、及びこのフィルム１３０の外側を覆う蓋体１４０を備えている。インクカートリッジ本体１２０の内部は、後述するようにリブや壁により区画されていると共に、インクカートリッジ本体１２０の開口部１２２のほぼ全面をフィルム１３０により内部を密閉状態となるように封止し、さらにフィルム１３０の外側を蓋１４０により非密閉状態で被覆するように固定されている。

カートリッジ本体１２０は、インク収容領域及びインク流路からなるインク流路部と、インク収容領域を大気に連通させるインク側通路２３０、大気弁収容室及び大気側通路２１０からなる大気連通部とを備えている。

図６、７はカートリッジ本体１２０の内部を説明するための図であり、図７はカートリッジ本体１２０の開口部をフィルム１３０により封止（斜線部で示す領域）した状態を示す図である。
インク収容領域は、図６、７に示したように水平方向に延びる壁２７２により、上部と下部とに大きく分割され、下部には連通孔２４２により大気と連通可能な大気側収容室２７０が、また上部には大気から遮断された２つの第１インク収容室２９２及び第２インク収容室２９４からなる供給側収容室２９０が形成されている。供給側収容室２９０は、壁２７２の近傍（下部領域）に連通部２７６を有する斜めの壁２７１により２つに分割され、第１インク収容室２９２及び第２インク収容室が形成されている。

また、第２インク収容室２９４に周りを囲まれるように、流路部２９６が形成されている。流路２９６は下部の連通部２７８を介して、第２インク収容室２９４と接続されるとともに、通路２９８、３００及び通孔９１８を介して後述する膜弁を有する差圧弁を備えたインク供給制御手段１５０に接続されている。
また、インク供給制御手段１５０の下流側は、インク供給制御手段１５０と連通する連通孔９１０、この連通孔９１０と連通する流路３２１、流路３２１の一端に形成され、表面側に向けて形成された通孔３２３、通孔３２３と一端が連通した流路３０４、流路３０４と連通するインク供給部１６０が形成されている。

大気側収容室２７０と第１インク収容室２９２とは垂直に延びる連通路２９５により連通されていて、インク供給部１６０からのインクの消費に対応して大気側収容室２７０のインクを第１インク収容室２９２に吸い上げ、ここから第２インク収容室２９４、流路２９６等を介してインク供給制御手段１５０に流れ込ませるように構成されている。

一方、大気弁部２５０は、大気弁２５４が収容される大気弁収容室である中空部２３２を有し、中空部２３２の下方の壁面には、大気弁２５４の軸部２６４の径より若干径が大きく連通流路をも兼ねる連通孔２３９を有し、ここに大気弁２５４の軸部２６４がバネ２５５により常時、カートリッジの底面に向かって付勢されて摺動自在に挿入されて、カートリッジが装置本体に装着されていない場合に大気弁２５４によって連通孔２３９を封止している。
図７に示すように、ハッチングで示した領域がフィルム１３０により封止されることにより、大気側収容室２７０と供給側収容室２９０からなるインク収容室１１１、大気弁部２５０及びそれらを接続するインク流路、大気流路が形成される。

上述した連通孔２３９を境として大気と連通する側である大気側通路２１０は、開口２１２、蛇行した通路２１４、フィルタ収容室２１６、連通孔２１８および連通部２２２、連通部２２２の底面に形成された連通孔２５３、連通部２２４により構成されている。
詳細には、図８に示すように、カートリッジ本体１２０の表側に形成された迷路状に蛇行した１本の通路２１４は、その一端を開口２１２として大気に開放され、また他端を撥インク性と通気性との機能を備えたフィルタ２１５(図４、図５)を収容したフィルタ収容室２１６に接続されている。フィルタ収容室２１６は、カートリッジ本体１２０の表側から裏側に貫通する連通孔２１８と連通する。連通孔２１８は、カートリッジ本体１２０の裏側において連通部２２２、連通部２２２を区画する部屋の底部に形成された連通孔２５３を介して連通部２２４と接続している。通路２１４の途中には、凹部からなるチャンバー９３０が設けられている。

図２に示したように、連通部２２４は、カートリッジ本体１２０の底面に凹部２５７として形成され、大気弁２５４の作動棹である軸部２６４を露出させ、かつ大気弁２５４を収容する中空部２３２との連通が可能な連通孔２３９と、連通部２２２に連通する連通孔２５３が凹部２５７内に形成され、凹部２５７の外面を第１のインク注入口１６１、第２のインク注入口１６２を封止するフィルム１３２により封止して形成されている。このフィルム１３２は、ホルダ２００に設けられた操作部材２０２(図１４)の押圧力により弾性変形可能なものが選択されている。

第１のインク注入口１６１は、供給側収容室２９０に連通していて選択的に供給側収容室２９０にインク注入が可能であり、また第２のインク注入口１６２は大気側収容室２７０に連通して選択的に大気側収容室２７０にインク注入できるように構成されている。

一方、図６に示したように、上述した連通孔２３９を境として大気側収容室２７０と連通するインク側通路２３０は、中空部２３２、通孔２３４ａ、連通室２３４ｂ、連通部２３４ｃ、連通室２３４ｄ、連通部２３６、連通室２３７および連通孔２３８、連通溝２４０、連通孔２４２とで形成されている。
詳細には、中空部２３２の上部の壁には通孔２３４ａが形成されており、この通孔２３４ａを介して連通室２３４ｂ、連通室２３４ｂの上部の壁の切り欠きによって形成された連通部２３４ｃ、連通部２３４ｃと連通する連通室２３４ｄ、連通室２３４ｄの上部の壁の切り欠きによって形成された連通部２３６、下方に連通孔２３８が形成された連通室２３７と順に連通する大気通路が形成されている。
なお、図６において図中符号２３２、２３４ｂ、２３４ｄ、２３７、及び２２２で示す部材の領域の、太線の矢印は、Ｉ、ＩＩの順で大気側から大気側収容室２７０へと大気が流れる方向を示すものである。

カートリッジ本体１２０の裏側から表側に貫通する連通孔２３８は、連通孔２３８と連通する連通溝２４０、連通溝２４０と連通すると共にカートリッジ本体１２０の表側から裏側に貫通する連通孔２４２を介して大気側収容室２７０と連通する。
これら、大気側収容室２７０、供給側収容室２９０、大気弁部２５０、及び大気側通路２１０、インク側通路２３０は、それぞれを区画する壁にフィルム１３０、１１０を熱溶着などの方法で貼着することにより大気と隔離された領域となる。

また、図９に示すように、カートリッジ本体１２０の開口部に貼着されたフィルム１３０の外面は、フィルム１３０との間の空間１３５の容積が可及的に少なくなるように略密着した状態で蓋１４０が嵌着されていて、後述する減圧袋１０１に収容された場合にフィルム１３０が無用に膨張したり、また突起などの衝突による破損を防止するように構成されている。

次に、カートリッジ本体１２０のインク供給部１６０には、図９に示すようにホルダのインク供給針に押圧されて摺動、開弁する供給弁１３と、インク供給針の周囲に嵌合して挿入口２６を有するエラストマ等の弾性材料からなるシール部材１２と、供給弁１３をシール部材１２に向けて付勢するコイルバネからなる付勢部１４とを有する。これらは、付勢部１４を装填し、次いでシール部材１２を供給部１６０に嵌合させ、最後に供給弁１０を挿入口２６から押し込むことにより組み立てられている。これにより、組み立て時のバネ押さえ工程を不要として装填作業だけで組み立てることができる。

図１、及び図５に典型的に示されているように、インクカートリッジ１００は、一方の側面に、ホルダの所定の位置に位置規制するための位置決めブロック１９０が装着され、その正面の下方に表面に電極１７１が形成され、裏面に半導体記憶素子が実装された記憶装置である回路基板１７０が設けられている。回路基板１７０の記憶素子には、インクカートリッジの種類等の識別情報と、インクカートリッジが保持するインクの色の情報ならびにインクの現存量等の情報を格納している。

また、位置決めブロック１９０の上部には、後述するホルダ２００のレバー２０４に係合してインク供給部１６０をホルダ側に押圧する凸部１９２を図１４、図１５に示すように設けることもできる。
一方、位置決めブロック１９０と対向する他方の側面には、ホルダ２００の係合部２０５に突起１８１により係合するレバーからなる係合部材１８０が、カートリッジ本体１２０の射出成形に合わせて一体的に成形されている。

図１２は、前述のインク供給制御手段１５０の一実施例を示すもので、隔壁９７０と、膜弁９００と、本体側連通室９１２と、供給側連通室９０６及び９０８と、コイルバネ９０７とにより構成され、押え部材１５１によりカートリッジ本体１２０に固定されている。

隔壁９７０は、インク収容室１１１とインク供給部１６０との間に位置し、インク収容室１１１と連通する側に形成された本体側連通室９１２と、インク供給部１６０に連通するように形成された供給側連通室９０６及び９０８とに区画し、本体側連通室９１２と連通する連通孔９１８が周縁部に、前記膜弁９００により封止される連通孔９１０が中心に位置するように形成されている。また、膜弁９００の外周部９０５には環状の溝部が形成されていて、差圧に対応して容易に弾性変形、または移動して連通孔９１０を封止、または開放するように構成されている。
なお図４に示すように本体側連通室９１２には、インクろ過用のフィルタ３１０を収容することも可能で、これによりインクに紛れ込んだ異物をここで阻止して下流側への移動を阻止して、膜弁９００の封止機能を保証するとともに、記録ヘッドの目詰まりを防止できる。

なお、膜弁９００は、後述する追加充填されたインクにより少なくとも中心領域と周縁領域を除く中央部が弾性変形できるようにエラストマーなどの弾性材料により円形状に構成されていて、中心部に連通孔９１０に当接してここを封止する凸部９１３が形成され、背面のバネ装着用凸部９０２に装填されたバネ９０７により連通孔９１０の側に、インク供給部１６０が一定の負圧を維持できる程度の圧力で付勢されている。

このように構成されたインクカートリッジ１００は、先ず図１０(Ｉ)に示したようにインク供給部１６０に排気管１８１を気密に挿入して供給弁１３を押し込んで開弁させ、排気管１８１により排気を実行すると、膜弁９００は、その背面の広い面積にインク供給部１６０の負圧を受け、バネ９０７に打ち勝って隔壁９７０から離れ、流路２９６を介してインク収容室１１１(２７０、２９０)のエアが連通孔９１０から連通部３０４を経由してインク供給部１６０に吸引される。この吸引工程を所定時間実行してインクカートリッジ１００の内部を可及的に真空状態となるまで減圧する。
その後に図１０(II)に示したように第１のインク注入口１６１にインク注入管１８２を液密に挿入すると、減圧状態におかれているインク収容室１１１(２７０、２９０)にインクが吸引されて、供給側収容室２９０からインク供給部１６０までのほとんどの空間に空気を残さない状態でインクが充填される。

続いて、図１１(Ｉ)に示したように押圧部材９８０により大気弁２５４の軸部２６４を押し込んで大気開放弁２５４を開弁させてインクカートリッジ１００の大気側収容室２７０を大気に連通させ、続いて第２のインク注入口１６２にインク注入管１８３を液密に挿入して、大気側収容室２７０にインクを圧入する。なお、大気開放弁２５４の開弁工程とインク注入工程は同時に実行することが可能で、これよりインク注入作業に要する時間を短縮することができる。
この状態では、インク収容室１１１とインク供給部１６０との間に圧力差は存在しないから、膜弁９００の両面、つまり上流側、及び下流側が同一圧力となっていて、図９に示したように膜弁９００は、略平板状となっている。

この状態で、図１１(II)に示したようにインク供給部１６０にインク注入管１８４を、供給弁１３が開弁する程度まで液密に挿入してインクを加圧注入する。これにより、膜弁９００の下流側、つまりインク供給部１６０に連通する側に加圧インクが流入し、図１２に示したように膜弁９００の中央部が隔壁９７０の側に凸となるように弾性変形する。なお、この注入直後の状態では、膜弁９００は、コイルバネ９０７の側の受圧面積が広く、また隔壁９７０の連通孔９１０の断面積は格段に狭いため、膜弁９００は隔壁９７０の側に押圧された状態となる。

次いで、所定量の追加注入が完了した時点で、押圧部材９８０を退避させて大気弁２５４を封止位置に後退させ、またインク注入管１８４をインク供給部１６０から抜き去ると、支持を失った供給弁１３が付勢部材１４の付勢力を受けて閉弁する。これにより、インク供給部１６０から膜弁９００までの領域、つまり膜弁９００の下流側の領域は、膜弁９００の上流側の領域よりも高い圧力となる。

インクの充填が終了した時点で、インク供給部１６０にシール６０４を貼着する。更に減圧下で第１のインク注入口１６２及び第２のインク注入口１６１にフィルム１３２を貼着することにより、カートリッジ内部を大気圧よりも低い状態で密閉することができる。

ついで、カートリッジを減圧袋１０１に収容してカートリッジ内部の圧力よりも低い圧力で減圧しつつ、減圧袋１０１の開口部を封止すると、図１３に示したように減圧状態で梱包される。この状態で流通ルートに乗せられると、その過程で、インクカートリッジを構成するケースから徐々にインク収容室１１１の空気が減圧袋１０１とカートリッジの間の空間に漏洩し、インク収容室１１１、及び膜弁９００からインク供給部１６０までのインクの圧力を大気圧以下に維持して、使用時までインクを脱気した状態で保存することができる。いうまでもなく、膜弁９００からインク供給部１６０までのインクは、インク収容室１１１のインクと略均等に減圧を受けるため、膜弁９００は、追加充填された状態での弾性変形状態を維持する。

このように減圧袋１０１により梱包されたインクカートリッジ１００を減圧袋１０１から取り出して、図１４に示したようにホルダ２００に装着し、図１５に示したように装填レバー２０４を回動させて装填すると、インク供給部１６０にインク供給針２０１が進入し、続いて大気弁２５４が底面の操作部材２０２により開弁される。

インク供給針２０１が進入してインク供給部１６０がインク供給針２０１に接続した瞬間に、インク供給針２０１に連通する液体噴射ヘッド２０３を介して膜弁９００の背面(コイルバネ９０７の側)が大気に連通するため、追加充填により弾性変形された領域に作用しているインク圧が開放され、インク供給針２０１にインクを押し出すように作用する。
これにより、インク供給針２０１には負圧が作用することがなく、液体噴射ヘッド２０３のノズル開口のメニスカスが引き込まれるという不都合を防止することができる。

このようにしてカートリッジ１００の装着が完了すると、膜弁９００は原状に復帰、つまり図９に示したように可及的に平面に復元するため、インク供給部１６０と供給側収容室との圧力差(差圧)に対応して開閉してインクを供給することができる。
すなわち、液体噴射ヘッド２０３でインクが消費されると、インク供給制御手段１５０のインク供給部１６０側の圧力が所定値以下に低下する。これにより、インク供給制御手段１５０を構成する膜弁９００は、その背面の広い面積にインク供給部１６０の負圧を受ける(なお、連通孔９１０を介して供給部１６０の負圧が作用するが、連通孔９１０の開口面積が膜弁９００の背面の面積に比較して極めて小さいため、変位を阻害することにはならない)。

膜弁９００の背面、つまり供給部１６０に連通する側の面に作用する負圧がバネ９０７に打ち勝つと、膜弁９００は隔壁９７０から離れるため、流路２９６のインクが隔壁９７０の連通孔９１８から膜弁９００の側に流れ込み、隔壁９７０の連通孔９１０から連通部３０４を経由してインク供給部１６０に流れ込む。

大気側収容室２７０は、連通孔２４２を介して大気を引き込むので、大気側収容室２７０のインクを連通路２９５を経由して第１供給側収容室２９２、及び連通部２７６から第２供給側収容室２９４に補充する。
このようにして所定量のインクが供給部１６０に流れ込んで、膜弁９００に作用する差圧がバネ９０７の圧力よりも小さくなると、膜弁９００が隔壁側に押し戻され、流路が絶たれる。
以下、このような工程を繰り返すことにより、インク供給部１６０の圧力を所定の負圧に維持してインクを液体噴射ヘッドに供給することができる。

なお、上述の実施例においては、カートリッジ１００をインク供給針２０１に平行な方向に移動させて装填する場合について説明したが、図１６に示したように位置決めブロック１９０を下方とし、かつこの領域を支点として矢印Ａで示すように回動させて装填する場合にあっては、供給部１６０がインク供給針２０１に係合する以前に大気弁２５４が操作部材２０２に当接させてインク収容室１１１を大気に開放することが可能となる。

詳細には、インクカートリッジ１００が装着されると、大気弁部２５０の開放により大気側通路２１０からインク側通路２３０を介して大気側収容室２７０に大気が流れこみ、インクカートリッジ１００内の減圧状態が解除される。この状態でインク供給部１６０にインクジェット式記録装置のインク供給針が進入すると、既にインクカートリッジ１００内の減圧状態が緩和されているから、膜弁を境界にしてインク収容室側の圧力の方がインク供給口側の圧力よりも高くなり、記録液体噴射ヘッドのインクをインクカートリッジ１００の側に引き込むことがなく、記録液体噴射ヘッドのノズル開口から空気を引き込むといった不都合を確実に防止できる。
このような構成の装置であっても、カートリッジを無理矢理インク供給針に平行な方向に挿入するような装着ミス等によって大気開放がインク供給針のインク供給口への挿入よりも遅れた場合に有効である。

なお、上述の実施例においては、規定量のインクの充填が完了した時点で、インク供給部１６０から膜弁９００の中央部が弾性変形するまで追加充填するようにしているが、図１０に示したように押圧部材９８０により大気弁２５４の軸部２６４を押し込んで、カートリッジの大気側収容室２７０、及び供給側収容室２９０を大気に連通させ、第１のインク注入口１６１、及び第２のインク注入口１６２とにそれぞれインク注入管１８１、１８２を液密に挿入して、インクを規定量まで注入する。

その後、押圧部材９８０を後退させて大気弁２５４を閉弁し、インクを加圧して追加充填する。加圧されたインクは膜弁９００をコイルバネ９０７に抗して後退させて、膜弁９００の下流側の領域まで流れ込む。このようにして追加充填が完了した時点で、押圧部材９８０により大気弁２５４を開放すると、大気側収容室２７０が大気に開放され、大気側収容室２７０及び供給側収容室２９０の圧力が、追加充填時よりも低下する。この圧力低下により膜弁９００は、コイルバネ９０７の押圧力に負けて連通孔９１０を封止する。このため、膜弁９００からインク供給部１６０までのインクの圧力が、大気側収容室２７０、及び供給側収容室２９０よりも相対的に上昇して、図１２に示したように膜弁９００の中央部が隔壁９７０の側に凸となるように弾性変形する。
しがって、この実施例においても、インク供給針に装着された時点で、追加充填により弾性変形された膜弁９００の中央部に作用しているインク圧が開放されてインク供給針２０１にインクを押し出すように作用するから、液体噴射ヘッド２０３のノズル開口のメニスカスが引き込まれるという不都合を防止することができる。

また上述の実施例においては、隔壁９７０の中央部に連通孔９１０を形成し、膜弁９００をインク供給部側の圧力に応動させてこの連通孔９１０を開閉する形態の差圧弁構造を有するインクカートリッジについて説明をしたが、図１７(イ)に示すように隔壁９７０の中央領域以外の領域に１つの連通孔９１８'を、また中央部に凸部９９０を、また膜弁９００の中央には凸部９９０に弾接する連通孔９９２を形成して、常時はコイルバネ９０７により膜弁９００の連通孔９９２を凸部９９０に当接させて連通孔９９２を封止させ、インク供給部の圧力が低下した時点で図１７(ロ)に示したように膜弁９００をコイルバネ９０７の弾性力に抗して膜弁９００を凸部９９０から離反させて符号Ｂで示す線の流路のように膜弁９００の連通孔９９２を介してインクを供給する形式の供給制御部に適用しても同様の作用を奏する。

さらに、上述の実施例においては、インクカートリッジの記録装置との係合によってインク収容室を大気と連通させるための大気開放部の機構として大気弁を備えたインクカートリッジを例に採って説明したが、インクカートリッジと記録装置とが係合することによりインク収容室の大気側に連通する通路の一部に孔を開けさせて、インク収容室を大気に連通させる構造のインクカートリッジに適用しても上述した効果と同等の効果を奏する。

なお、本発明の液体カートリッジは、インクジェット式記録装置のインクジェットヘッドだけではなく、液晶ディスプレイのカラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造装置の色剤液体噴射ヘッドや、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極を形成する電極材（導電ペースト）液体噴射ヘッド、さらにはバイオチップを製造するバイオチップ製造装置の生体有機物液体噴射ヘッド及び精密ピペットしての試料液体噴射ヘッドなどに所要の液体を供給するカートリッジとして利用できる。

インクカートリッジを斜め上方からみた正面斜視図である。インクカートリッジを斜め下方からみた背面斜視図である。インクカートリッジを斜め下方からみた背面斜視図である。インクカートリッジの一方の面から見た組み立て斜視図である。インクカートリッジの他方の面から見た組み立て斜視図である。カートリッジ本体の開口側から見た構造を、封止用フィルムを外した状態で示す平面図である。カートリッジ本体の開口側から見た平面図である。カートリッジ本体の表面側から見た構造を、膜弁押さえ部材、及びフィルムを外した上体で示す平面図である。インクカートリッジの供給部材近傍の断面を示す断面図である。図(Ｉ)、(ＩＩ)は、それぞれインク充填の前半の工程を示す図である。図(Ｉ)、(ＩＩ)は、それぞれインク充填の後半の工程を示す図である。インク充填後の状態を、膜弁の近傍を拡大して示す部分断面図である。インクカートリッジを減圧袋に収容した状態を示す斜視図である。インクカートリッジをホルダに装填した状態を示す図である。インクカートリッジをホルダに装着した状態を示す図である。インクカートリッジの他の装着方法を示す図である。図(イ)、(ロ)は、それぞれ本発明の適用可能な供給制御部を、非インク供給状態、及びインク供給状態で示す断面図である。

符号の説明

１００インクカートリッジ、１１１インク収容室、１２０カートリッジ本体、１１０、１３０フィルム、１４０蓋、１５０インク供給制御手段、１６０インク供給部、１７０記憶手段、１８０係合部材、２１０大気側通路、２１２開口、２１４通路、２１６フィルタ収容室、２１８、２２４連通孔、２３０インク側通路、２３２中空部、２３６、２４０、２７４、２７６、２７８連通部、２３８、２４２連通孔、２５０大気弁部、２７０大気側収容室、２７２壁、２９０供給側収容室、２９２第１収納室、２９４第２収容室、２９６第３収容室、２９８、３００通路、３０２、３０４連通部、９００膜弁、９０２中央部、９０５周辺部、９０６、９０８供給側連通室、９１０連通孔、９１２本体側連通室、９７０隔壁

Claims

液体噴射装置へ装着されることにより前記液体噴射装置に液体を供給する液体カートリッジであって、
液体を収容する液体収容室と、
前記液体収容室に収容された液体を前記液体噴射装置に供給する供給部と、
前記液体収容室と前記供給部との間に設けられ、前記液体収容室と前記供給部との連通、または非連通を制御する膜弁と、
を備え、
前記膜弁に対して前記供給部側の流路の圧力が、前記液体収容室側の圧力よりも前記膜弁が弾性変形する程度に高くなるように前記液体が充填されている液体カートリッジ。
前記液体収容室と前記供給部との連通、または非連通の制御が、前記液体収容室と前記供給部とを区画する隔壁に形成された連通孔を、前記膜弁から開放、または前記膜弁により閉鎖することにより実行される請求項１に記載の液体カートリッジ。
前記液体収容室と前記供給部との連通、または非連通の制御が、前記膜弁に連通孔を形成して前記膜弁により前記液体収容室と前記供給部とを区画するとともに、前記連通孔を封止部材から開放、または前記封止部材により閉鎖することにより実行される請求項１に記載の液体カートリッジ。
前記供給部での前記液体の消費状態では、前記液体収容室を大気に連通させる開放手段を備えた請求項１に記載の液体カートリッジ。
前記開放手段が、前記液体カートリッジが装着されるホルダに形成された押圧部材により操作される請求項４に記載の液体カートリッジ。
液体を収容する液体収容室と、前記液体収容室に収容された液体を前記液体噴射装置に供給する供給部と、前記液体収容室と前記供給部との間に設けられ、前記液体収容室と前記供給部との連通または非連通を制御する膜弁とを備え、液体噴射装置へ装着されることにより前記液体噴射装置に液体を供給する液体カートリッジの製造方法において、
前記液体収容室に液体を注入する第１の工程と、前記供給部に液体注入用の接続具を装填して、前記供給部から前記膜弁までの圧力が、前記膜弁が弾性変形するまで高くなるように液体を充填する第２の工程とからなる液体カートリッジの製造方法。
液体を収容する液体収容室と、前記液体収容室に収容された液体を前記液体噴射装置に供給する供給部と、前記液体収容室と前記供給部との間に設けられ、前記液体収容室と前記供給部との連通、または非連通を制御する膜弁とを備え、液体噴射装置へ装着されることにより前記液体噴射装置に液体を供給する液体カートリッジの製造方法において、
前記液体収容室に液体を加圧注入する第１の工程と、前記液体収容室を大気に連通させて前記供給部から前記膜弁までの圧力を相対的に高めて前記膜弁を弾性変形させる第２の工程とからなる液体カートリッジの製造方法。
前記第１の工程が、前記供給部から前記液体収容室を排気して実行される請求項６または請求項７に記載の液体カートリッジの製造方法。