JP2007216575A - 液体収容容器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】容器本体5に開口させた供給口9からインクがインクジェット式記録装置に供給される液体収容容器1において、貯留しているインクを加圧手段の加圧によって排出口7bから排出するインクパック7と、加圧手段による圧力が印加される領域に配置されるとともにインクパック7に接続されてインクパック7からのインクの流入に応じて容積が拡大する一方、インクパック7からのインク流入の停止で容積が収縮するセンサ室21と、センサ室21の容積変化を検出するインク検出部11と、インクパック7とセンサ室21の間に配置され、インクパック7からセンサ室21へのインクの流入を遮断可能な開閉弁機構12とを設けた。
【選択図】図1
Description
この種の液体残量を検出する構成としては、例えば、貯留している液体を加圧手段の加圧によって液体検出室へ排出する液体収容室と、加圧手段による圧力から遮断される領域に配置されて液体検出室の容積変化を検出する検出手段とを備えたものがある(例えば、特許文献1参照)。
従って、検出手段は、加圧手段による加圧時の液体検出室の液体収容量が所定レベルに達したか否かを検出できるようになっている。
従って、本発明の目的は上記課題を解消することに係り、液体検出室の容積が繰り返し変動されることがなく、可撓性フィルムの耐久性を高める必要がない安価な液体収容容器を提供することである。
貯留している液体を加圧手段の加圧によって液体排出口から排出する液体収容室と、
前記加圧手段による圧力が印加される領域に配置されるとともに前記液体収容室に接続されて該液体収容室からの液体の流入に応じて容積が拡大する一方、前記液体収容室からの液体流入の停止で容積が収縮する液体検出室と、
前記液体検出室の容積変化を検出する検出手段と、
前記液体収容室と前記液体検出室の間に配置され、前記液体収容室から前記液体検出室への液体の流入を遮断可能な開閉弁機構と、
を備えることを特徴とする液体収容容器により達成される。
そこで、液体の供給に伴って加圧手段による液体収容室への加圧、非加圧が繰り返されても、液体検出室の容積は収縮せず、液体検出室の容積が繰り返し変動されることが無い。
従って、例えば液体検出室の一部を構成する可撓性フィルム等には、繰り返し可動による疲労が発生しない。
そこで、液体収容室と液体検出室とを同時に加圧するタイプの液体収容容器であっても、液体消費装置の使用中に液体収容容器を擬似的な液体の消尽状態としながら検出手段により液体検出室の容積変化を検出することで、該検出手段の動作不良を確認することができる。
即ち、加圧手段により加圧しながら、開閉弁機構を開いた状態と閉じた状態で検出手段が液体検出室の容積を検出することにより、液体収容室の液体の有無及び検出手段の動作不良を検知することができる。
このような液体収容容器によれば、大きな吸引力を弁室に作用させて、弁室内を負圧にし、ダイヤフラムの確実な吸引、すなわち、流出口の確実な閉塞が可能となる。
このような液体収容容器によれば、ダイヤフラムの最大変位部に流出口が対面配置されるため、少ない負圧で確実に流出口を確実に閉塞することができる。また、通常の状態において流出口とダイヤフラム間の距離を大きく設定することが可能となるため、この領域の流路抵抗を小さくすることができる。
このような液体収容容器によれば、凹所の開口をフィルムで熱溶着して封止する簡単な製造工程で弁室を形成することが可能となり、密閉性の高い弁室を容易に製造することができる。
そこで、例えば液体検出室の一部を構成する可撓性フィルム等には、繰り返し可動による疲労が発生せず、可撓性フィルム等に高耐久性を付与する必要がなくなる。
従って、可撓性フィルムを耐久性の高い高価な材料で形成して液体収容容器のコストアップを招いたり、可撓性フィルムの耐久性を高める為に厚みを厚くして容易に変形できなくなったりすることを防止できる。
そこで、液体収容室と液体検出室とを同時に加圧するタイプの液体収容容器であっても、液体消費装置の使用中に液体収容容器を擬似的な液体の消尽状態としながら検出手段により液体検出室の容積変化を検出することで、該検出手段の動作不良を確認することができる。
図1は本発明の第1実施形態に係る液体収容容器の縦断面図であり、液体検出室の液体収容量が所定以上となった状態を示す。図2は図1に示した液体収容容器の流入口及び流出口の閉塞状態時の縦断面図、図3は開閉弁機構が閉じて擬似的な液体の消尽状態となった液体収容容器の縦断面図である。
この液体収容容器1は、図1に示すように、図示しない加圧手段によって加圧される加圧室3を区画形成した容器本体5と、インクを貯留して加圧室3内に収容されて加圧室3の加圧により貯留しているインクを排出口(液体排出口)7bから排出するインクパック(液体収容室)7と、外部の液体消費装置であるインクジェット式記録装置の印字ヘッドにインクを供給するためのインク供給口(供給口)9と、インクパック7とインク供給口9との間に介在してインク残量の検出を行うインク検出部(検出手段)11と、インクパック7とインク検出部11の間に配置され、インクパック7からインク検出部11へのインクの流入を遮断可能な開閉弁機構12と、を備えている。
この加圧室3は、加圧手段によって供給される加圧気体の圧力が印加される領域である。したがって、加圧手段により加えられる圧力は、加圧室3に収容されたインクパック7とインク検出部11の双方に等しく作用するようになっている。
なお、排出口7bには、インク流入口11aとの間を気密に接続するためのパッキンが装備されている。そして、インクパック7には、インク検出部11を接続する前に、予め脱気度の高い状態に調整されたインクが充填される。
そこで、例えばインクジェット式記録装置に設けた制御部は、圧電型センサ35が検出した自由振動の状態に応じて、受圧板27を支持している可撓性フィルム23の変形を検出することで、センサ室21内の容積変化を検出できる。
また、この離間状態は、インクパック7に十分なインク残量がある場合は、加圧手段による圧力が加圧室3に印加された状態においても維持されるようになっている。つまり、圧縮コイルバネ29は、加圧手段の加圧によってインクパック7からセンサ室21に流入するインク流入圧力と協働して、加圧手段による圧力に抗し、受圧板27を底部19bから離反させる付勢力を有している。
つまり、センサ室21における液体収容量が所定以下になると、受圧板27が振動作用領域であるインク誘導路33と協働して検出空間を区画形成するので、圧電型センサ35が検出する自由振動状態の変化が顕著になり、センサ室21における液体収容量が所定レベルに達した時点又は状態を、正確且つ確実に検出することができるようになっている。本実施の形態では、センサ室21内の圧力の減少によって受圧板27が底板31に密着し、インク誘導路33と協働して検出空間を区画形成する時点を、インクパック7のインクが消尽された状態に設定している。
つまり、外力を印加する機構をダイヤフラム45に別途設けることがなく、簡単に開閉弁機構12を構成できるようにしている。
このため、センサ室21がインク収容量の変化(圧力変化)に対応して容易に変形し、かつ容易に密閉空間として構成でき、簡単な構造で液体の漏れや蒸発を防止することができる。
また、本実施形態の液体収容容器1では、受圧板27が、弾性部材により構成された付勢手段である圧縮コイルバネ29によって圧電型センサ35から離反する方向に付勢されている。そのため、圧縮コイルバネ29の付勢力を調整することにより、受圧板27がインク誘導路33と協働して検出空間を区画形成する時期を任意に変更できると共に、検出すべきセンサ室21の内圧(残存液量)を容易に設定することができる。
そして、微小気泡を膨張させた状態において、加圧室3に供給される加圧空気によるインクパック7の加圧でインクパック7から弁室41にインクを供給すれば、開閉弁機構12が開放されてインクがセンサ室21に流入するので、気泡はインク流と伴にインク供給口9から排出される。この結果、センサ室21内に存在する微小気泡を確実に排出することができる。
従って、センサ室21の一部を構成する可撓性フィルム23には、繰り返し可動による疲労が発生しない。
即ち、加圧手段により加圧しながら、開閉弁機構12を開いた状態と閉じた状態で圧電型センサ35がセンサ室21の容積を検出することにより、インクパック7のインクの有無及び圧電型センサ35の動作不良を検知することができる。
そこで、センサ室21の一部を構成する可撓性フィルム23には、繰り返し可動による疲労が発生せず、可撓性フィルム23に高耐久性を付与する必要がなくなる。
従って、可撓性フィルム23を耐久性の高い高価な材料で形成して液体収容容器1のコストアップを招いたり、可撓性フィルム23の耐久性を高める為に厚みを厚くして容易に変形できなくなったりすることを防止できる。
そこで、インクパック7とセンサ室21とを同時に加圧するタイプの液体収容容器1であっても、インクジェット式記録装置の使用中に液体収容容器1を擬似的なインクの消尽状態としながら圧電型センサ35によりセンサ室21の容積変化を検出することで、該圧電型センサ35の動作不良を確認することができる。
例えば、開閉弁機構12が開いた状態でインク有り信号を検出し、開閉弁機構12が閉じた状態でインク無し信号を検出した場合は、インクパック7にインクが有る。
また、開閉弁機構12が開いた状態でインク無し信号を検出し、開閉弁機構12が閉じた状態でもインク無し信号を検出した場合、インクパック7にインクは無い。
さらに、開閉弁機構12が開いた状態でインク無し信号又はインク有り信号を検出し、開閉弁機構12が閉じた状態でインク有り信号を検出した場合、圧電型センサ35は動作不良である。
本第2実施形態の液体収容容器61は、図1に示した液体収容容器1の一部を変更したもので、弁室41を区画形成するダイヤフラム45を、流体圧や電磁ソレノイドによってプランジャ63aを駆動する駆動手段63によって可動させるようにしている。
例えば、上記各実施形態では、可撓性フィルム23及び受圧板27を圧電型センサ35から離間する側に付勢する付勢手段として圧縮コイルばね29を使用した。
しかしながら、圧縮コイルばね29の代わりに、ゴムその他の弾性部材により構成される付勢手段を使用するようにしても良い。
しかしながら、受圧板27がインク誘導路33と協働して検出空間を区画形成する時点を、インクパック7のインクが略消尽された状態(所定の小量が残っている状態)に設定すれば、圧電型センサ35をインクパック7におけるインク残量がもうすぐゼロになる状態を検知するインクニアエンド検出機構として活用することもできる。
液体消費装置の具体例としては、例えば液晶ディスプレー等のカラーフィルタ製造に用いられる色材噴射ヘッドを備えた装置、有機ELディスプレー、面発光ディスプレー(FED)等の電極形成に用いられる電極材(導電ペースト)噴射ヘッドを備えた装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッドを備えた装置、精密ピペットとしての試料噴射ヘッドを備えた装置、捺染装置やマイクロデスペンサ等が挙げられる。
Claims (8)
- 容器本体に開口させた供給口から液体が液体消費装置に供給される液体収容容器であって、
貯留している液体を加圧手段の加圧によって液体排出口から排出する液体収容室と、
前記加圧手段による圧力が印加される領域に配置されるとともに前記液体収容室に接続されて該液体収容室からの液体の流入に応じて容積が拡大する一方、前記液体収容室からの液体流入の停止で容積が収縮する液体検出室と、
前記液体検出室の容積変化を検出する検出手段と、
前記液体収容室と前記液体検出室の間に配置され、前記液体収容室から前記液体検出室への液体の流入を遮断可能な開閉弁機構と、
を備えることを特徴とする液体収容容器。 - 前記開閉弁機構は、前記液体収容室に連通する流入口と前記液体検出室に連通する流出口とを連通させる弁室と、前記弁室を区画形成するとともに外力により変形可能なダイヤフラムとを備え、
前記弁室に開口する前記流出口が、前記ダイヤフラムの変形によって閉塞されることを特徴とする請求項1に記載の液体収容容器。 - 前記開閉弁機構が前記加圧手段による圧力から遮断される領域に配置され、前記供給口から前記液体を吸引して生じさせた前記弁室の負圧による前記ダイヤフラムの変形によって、前記弁室に開口する前記流出口が閉塞されることを特徴とする請求項1に記載の液体収容容器。
- 前記弁室に開口する前記流出口は、前記弁室に開口する前記流入口より開口面積が大きいことを特徴とする請求項3に記載の液体収容容器。
- 前記弁室に開口する前記流出口は、前記ダイヤフラムの最大変位部に対面配置されることを特徴とする請求項2乃至請求項4のいずれか1項に記載の液体収容容器。
- 前記液体検出室は、該液体検出室を形成する部材に設けられた凹状空間の開口を液体収容量に応じて変形可能なフィルムにより封止することで構成されることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の液体収容容器。
- 前記ダイヤフラムは、前記弁室を形成する部材に設けられた凹所の開口を封止する変形可能なフィルムにより構成されることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の液体収容容器。
- 前記検出手段は、前記液体検出室の液体収容量に応動して移動可能に収容された移動部材と、前記液体検出室の液体収容量が所定以下になると該移動部材の一面に協働して検出空間を区画形成する凹部と、該凹部に振動を印加すると共に印加した振動に伴う自由振動状態を検出する圧電型検出手段と、を有することを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の液体収容容器。
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JP2009061761A (ja) * | 2007-09-10 | 2009-03-26 | Seiko Epson Corp | 液体充填方法および液体供給体製造方法 |
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2006
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