JP2009083228A - 液体供給体の再生方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、液体収容体を内部に格納した液体供給体を容易に再生することを目的とする。
【解決手段】液体供給体の再生方法は、液体を収容可能な液体収容体と液体収容体を格納し封止部材により開口部を封止された格納部と、を備える液体供給体を準備する準備工程と、封止部材の少なくとも一部を格納部から分離する分離工程と、
格納容器に格納された液体収容体を開口部から格納部の外部に取り出す取り出し工程と、液体が充填された液体収容体を開口部から格納部に格納する格納工程と、液体が充填された液体収容体を格納した格納部の開口部を封止部材により封止する封止工程と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、液体供給体の再生方法に関する。

インクパックを内部に格納したインクカートリッジをはじめ、液体収容体を内部に格納した液体供給体に液体を充填する方法は、従来から様々な方法が開示されている。例えば、液体供給体に液体を流入させる方向に加圧する工程と、液体を振動させる工程により、液体供給体に液体を充填できる技術が知られている（特許文献１参照。）。

特開２００３−３０５８６３号公報

しかし、製造した後、液体収容体内部の逆止弁が機能する状態での液体供給体への液体の充填は、逆止弁により液体を充填する流路を遮られることや、流路上に備えられたセンサが液体の充填により、機能に不具合を生じるなどの可能性があり、容易にはできなかった。

本発明は、上記した従来の課題の少なくとも一部を解決するためになされた発明であり、液体収容体を内部に格納した液体供給体を容易に再生することを目的とする。

上記課題の少なくとも一部を解決するための本願発明は以下の態様を採る。

本発明の第１の態様は、液体供給体の再生方法を提供する。本発明の第１の態様に係る再生方法は、液体を収容可能な液体収容体と、前記液体収容体を格納し封止部材により開口部を封止された格納部と、を備える前記液体供給体を準備する準備工程と、前記封止部材の少なくとも一部を前記格納部から分離する分離工程と、前記格納部に格納された前記液体収容体を前記開口部から前記格納部の外部に取り出す取出工程と、液体が充填された液体収容体を前記開口部から前記格納部に格納する格納工程と、液体が充填された前記液体収容体を格納した前記格納部の前記開口部を封止部材により封止する封止工程と、を備える。

本発明の第１の態様に係る再生方法によれば、利用された液体供給体に液体を充填する場合であっても、液体収容体を開口部から取り出し、液体が充填された液体収容体を開口部から液体供給体に格納するため、容易に液体供給体に液体を充填することができる。

本発明の第１の態様に係る再生方法はさらに、前記封止部材と接する前記格納部の接触面を加工する加工工程を備え、前記封止工程は、加工された前記接触面に前記封止部材を接着させて実行されてもよい。この場合、封止工程における封止部材と格納部の接触面との接着を容易とすることができる。

本発明の第１の態様に係る再生方法はさらに、前記液体収容体に液体を充填する充填工程を備え、前記格納工程は、前記充填により充填された前記液体収容体を前記格納部に格納することにより実行されてもよい。この場合、液体収容体に液体を充填した後に格納部に格納するため、容易に液体供給体に液体を充填することができる。

本発明の第１の態様に係る再生方法において、前記加工工程は、前記格納部の前記接触面を切削により平滑化することで実行されてもよい。この場合、格納容器の封止部材と接する部分を平滑化することで、封止部材の接着を容易とすることができる。

本発明の第１の態様に係る再生方法において、前記封止工程は、前記封止部材を前記格納部に熱溶着させることで実行されてもよい。この場合、熱溶着により封止部材を格納部に接着させることで開口部を封止することができる。

本発明の第１の態様に係る再生方法において、前記封止工程は、前記封止部材を前記格納部に超音波溶着させることで実行されてもよい。この場合、超音波溶着により封止部材を格納部に接着させることで開口部を封止することができる。

本発明の第１の態様に係る再生方法において、前記封止工程は、前記封止部材を前記格納部に振動溶着させることで実行されてもよい。この場合、振動溶着により封止部材を格納部に接着させることで開口部を封止することができる。

本発明の第１の態様に係る再生方法において、前記封止工程は、接着剤により前記封止部材を前記格納部に接着させることで実行されてもよい。この場合、接着剤により封止部材を格納部に接着させることで開口部を封止することができる。

本発明の第１の態様に係る再生方法において、前記格納工程は、逆止弁を備えない液体収容体を前記格納部に格納することで実行されてもよい。この場合、液体収容体への液体の充填時に逆止弁により液体の流入を遮られないため、容易に液体を充填することができる。

本発明の第１の態様に係る再生方法において、前記液体供給体は、前記液体収容体に収容された液体の量を検出可能な液体量検出装置を備えていてもよい。この場合、再生時に液体量検出装置内の流路を使用しないため、液体量検出装置が装着された液体供給体についても容易に再生することができる。

なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、再生方法により再生もしくは製造された液体供給体、再生方法を実現するための装置、及び再生方法を装置に実行させるためのプログラム等の形態で実現することができる。

以下、本発明に係る再生方法について、図面を参照しつつ、実施例に基づいて説明する。

・第１の実施例：
第１の実施例に係る液体供給体であるインクカートリッジの概略構成について説明する。図１はインクカートリッジの概略構成を示した説明図である。インクカートリッジ１０は、函体２０と、インクパック３０と、液体量検出装置４０と、封止部材５０と、蓋体６０とを備えている。本実施例におけるインクカートリッジ１０は、液体収容体であるインクパック３０に収容されたインクが液体量検出装置４０を経由して図示しないプリンタに供給される。

図１（ａ）に示すとおり、函体２０は、略函形状を有し、２つの独立したインク収容室２２ａおよびセンサ収容室２２ｂを備えている。インク収容室２２ａの上面は、開口縁２４により形成された開口部２４aを備える。函体２０はポリスチレンなどの熱可塑性樹脂により形成される。函体２０は開口部２４aからインクパック３０をインク収容室２２ａに格納する。図１（ｂ）に示すとおり、函体２０は、第１開口部２１ａと、第２開口部２１ｂと、第３開口部２１ｃと、第４開口部２１ｄとを備えている。第１開口部２１ａおよび第４開口部２１ｄはインク収容室２２ａとセンサ収容室２２ｂとを連通し、第２開口部２１ｂおよび第３開口部２１ｃはセンサ収容室２２ｂと函体２０の外部とを連通する。第１開口部２１ａはインクパック３０と液体量検出装置４０とを接続するために用いられる。第２開口部２１ｂは液体量検出装置４０内のインクを函体外部に排出するために用いられる。第３開口部２１ｃおよび第４開口部２１ｄは函体外部からインク収容室２２ａに対して加圧空気を供給するための加圧管２３を配置するために用いられる。

インクパック３０は、袋体３１と排出部３２とを備える。インクパック３０は袋体３１の内部にインクを収容し、排出部３２から収容しているインクをインクパック３０の外部に排出する。袋体３１は、樹脂フィルム層の上にアルミニウム層が積層形成されたアルミラミネート複層フィルム相互の周縁部を互いに貼り合わせることにより形成されている。排出部３２は、略円筒状の形状を有し、第１開口部２１ａを介して後述する液体量検出装置４０が備える導入口４２と接続され、袋体３１に収容されたインクを液体量検出装置４０に導出する。

液体量検出装置４０は、インクパック３０に収容されているインクの残量の検出をおこなう。液体量検出装置４０は、センサ筐体４０aと導出口４１と導入口４２とを備える。液体量検出装置４０はインクパック３０に収容されたインクを導入口４２から導入し、センサ筐体４０aの内部を経由してプリンタに接続された導出口４１から排出する。本実施例では、液体量検出装置４０はインクパック３０内のインクの残量を検出する機能を備えるが、ほかに、プリンタによって消費されたインクの消費量や、液体量検出装置４０の流路を通過するインクの流量もしくはインクの収容部に収容されたインクの貯留量を検出する機能を備えてもよい。集積回路基板４３は液体量検出装置４０と電気的に接続されるように函体２０の側面に固定されており、図示しないプリンタに、液体量検出装置４０により検出されたインクパック３０内のインクの残量に関する情報を提供する。

封止部材５０は、一方の面を、例えばポリスチレンといった函体２０と同一の材料からなる接合材５２により構成し、他方を裏打ち部材のポリエチレンテレフタレートからなる表材５１により構成した可撓性のフィルムである。封止部材５０は函体２０の開口縁２４に溶着され、開口部２４aを封止する。溶着は開口縁２４と接する面側に接合材５２からなる面を対向させた状態で接合材５２を熱により溶融させることで実施される。封止部材５０と開口縁２４との接着は本実施例の熱溶着によるほか、超音波溶着や、振動溶着、接着剤を用いた接着であってもよい。

図２はインクカートリッジの断面の概略構成を示した説明図である。インクパック３０が格納されているインク収容室２２ａは、封止部材５０により密閉され、加圧管２３から以外に流体が出入できなくなっている。加圧管２３よりインク収容室２２ａ内に気体を圧入することにより、インクパック３０は圧縮され、インクパック３０に収容されているインクを排出する。

インクパック３０は排出部３２に逆止弁３３と、弁座３４と、パッキン３５とを備える。逆止弁３３は排出部３２の内側断面と略同形状をした略板状の弁体である。逆止弁３３は、袋体３１に収容されたインクを袋体３１の外部に排出する際にはインクの流動力により弁座３４から離れ、インクの排出を可能とするが、袋体３１にインクを流入させる際には、排出時と反対向きの流動力により弁座３４と接して、インクの流入を遮るように機能する。パッキン３５は、排出部３２の内側に環状に形成され、排出部３２が導入口４２と接続する際、隙間を埋めることにより、インクが接続部から外部に流出するのを防ぐ。

センサ筐体４０aは、液体流路４４と、圧電振動素子４５と、液体検出路４６と、受圧板４７と、ダイヤフラム４８と、バネ４９とを備える。ダイヤフラム４８および受圧板４７により形成された液体流路４４を流れるインクの量により、受圧板４７がバネ４９の付勢に抗して上下する。受圧板４７の上下の動作により圧電振動素子４５の振動板と接する液体流路４４の形状や容積が変化し、圧電振動素子４５に発生した逆起電力が変化する。この逆起電力の情報を集積回路基板４３を経由してプリンタに出力することによりプリンタはインクの有無を判断する。

第１の実施例に係るインクカートリッジの再生方法について説明する。図３は第１の実施例に係るインクの充填方法の手順を示したフローチャートである。インクカートリッジ１０にインクの充填を実施するために、まず、インクが消費されたインクカートリッジ１０を準備する（ステップＳ１０２）。図４はインクが消費されたインクカートリッジの状態を示す説明図である。インクカートリッジ１０は、図４に示すとおり、プリンタへの供給によりインクパック３０に収容されたインクが消費されたものを準備する。インクパック３０内のインクは完全に消費されていなくてもよい。

準備されたインクカートリッジ１０の蓋体６０を外し、封止部材５０を剥がす（ステップＳ１０４）。図５はインクカートリッジから封止部材を剥がす状態を示す説明図である。図５に示すように、蓋体６０を取り外した後、開口部２４aを封止部材５０により封止された函体２０からインクパック３０の取出が可能となるように、封止部材５０の開口縁２４との溶着部分を剥がす。溶着部分は、封止部材５０と函体２０が完全に分離するように開口縁２４から剥がしてもよい。

封止部材５０を剥がした後、インクカートリッジ１０からインクパック３０を取り出す（ステップＳ１０６）。図６はインクカートリッジからインクパックを取り出す状態を示す説明図である。図６に示すように、インクパック３０の取り出しは、インクパック３０の排出部３２と導入口４２との接続を外し、開口部２４aから函体２０の外部に取り出すことにより実施される。

取り出したインクパック３０にインクの充填をおこなう（ステップＳ１０８）。図７はインクパックにインクを充填している状態を示す説明図である。インクを充填する際には、逆止弁３３が機能するため、時間がかかるが、充電の差異の注入流量を変化させることにより逆止弁３３が受ける圧力を変化させたり、振動を加えることによって充填することも可能となる。また、取り出したインクパック３０を使用せず、図７に示すような方法でインクを充填したインクパック３０を使用することもできる。図７（a）に示すように、インクを供給可能な充填装置の供給口７０とインクパック３０の排出部３２とを接続して袋体３１にインクを流入させる。インクは、排出部３２上のバイパス経路３２aを経由して袋体３１に流入されるため、逆止弁３３により流入を遮られることなくインクを充填することが可能である。インクの充填後、バイパス経路３２aは図７（ｂ）に示すように袋体３１を熱溶着することにより塞がれる。この他にも、取り出したインクパック３０と交換するインクパックが逆止弁を備えない場合や、インクカートリッジに取り付けられることにより機能する逆止弁を備えたインクパックであれば、新しく製造されたものでないインクパックを用いる場合に容易に充填できることは言うまでもない。

函体２０の開口縁２４を平滑にする（ステップＳ１１０）。図８は封止部材と開口縁との接合面の状態を示す説明図である。封止部材５０を開口縁２４から剥がす際、図８に示すように、一部の接合材５２が表材５１から分離し、開口縁２４に付着する。また、表材５１の一部も分離して開口縁２４に付着する。そのため、グラインダーなどの切削機械により、開口縁２４の表面を削り、開口縁２４に付着した表材５１や接合材５２を除去する。

本実施例では開口縁２４の平滑化を、函体２０からインクパック３０を取り出した後に実施しているが、インクカートリッジ１０から封止部材５０を剥がした後であれば、インクパック３０をインクカートリッジ１０から取り出す前に実施してもよい。また、後述するインクパック３０を函体２０に格納した後に実施してもよい。

開口縁２４を平滑化した後、インクパック３０をインクカートリッジ１０に格納する（ステップＳ１１２）。図９はインクパックをインクカートリッジに格納する状態を示す説明図である。図９に示すように、インクが充填されたインクパック３０を開口部２４aから函体２０の内側に配置し、排出部３２を導入口４２と接続することによりインクカートリッジ１０に格納する。

インクパック３０を格納したインクカートリッジ１０に封止部材５０を溶着する（ステップＳ１１４）。図１０は封止部材と開口縁の接触部分の状態を示す説明図である。本実施例では図１０（a）に示すとおり、封止部材５０が備える接合材５２を開口縁２４と接触させ、熱により接合材５２を溶融させることで開口縁２４に溶着させる。これにより、封止部材５０は開口部２４aを封止する。

封止部材５０と開口縁２４との溶着は本実施例による熱溶着のほか、封止部材５０に圧縮力を繰り返し加え、部材内部を発熱させて接着する超音波溶着や、摩擦による熱で接着させる振動溶着を用いてもよい。この場合、図１０（ｂ）に示すように、開口縁２４に凸部２４ｂを形成し、凸部２４ｂを熱により溶融させて溶着してもよい。また、図１０（ｃ）に示すとおり、凸部は封止部材５０が備えてもよい。封止部材５０の溶着により第１の実施例に係るインクカートリッジの再生が完了する。

以上説明した第１の実施例による再生方法によれば、利用されたインクカートリッジ１０にインクを充填する場合であっても、インクパック３０を開口部２４aから取り出すため、液体量検出装置内の流路を使用せずにインクをインクパック３０に充填することができる。そして、インクが充填されたインクパック３０をインクカートリッジ１０に格納するため、充填によって液体量検出装置に不具合が生じる可能性を低減しつつ、容易にインクカートリッジ１０にインクを充填することが可能となる。

第１の実施例による再生方法によれば、封止部材５０を函体２０に溶着する前に開口縁２４の表面を切削するため、開口縁２４に付着した接合材５２などを除去でき、封止部材５０の溶着を容易にすることができる。

第１の実施例による再生方法によれば、インクパック３０にインクを充填した後に函体２０に格納するため、例えば、新しいインクパックでは、バイパス経路といった逆止弁を経由しない方法によりインクを充填することができ、容易にインクカートリッジ１０にインクを充填することができる。

第１の実施例による再生方法によれば、封止部材５０と開口縁２４とを熱溶着、超音波溶着もしくは振動溶着により溶着している。これにより、インク収容室２２ａの内側は密閉されるため、インクカートリッジ１０はインクを安定して供給することができる。

第１の実施例による再生方法によれば、インクカートリッジ１０は液体量検出装置４０を備えているため、液体量検出装置４０を備えたインクカートリッジ１０についてもインクを充填することができる。

・実施例に係るインクカートリッジの使用例：
本実施例に係るインクカートリッジ１０の使用例について説明する。図１１はインクカートリッジを用いたプリンタの概略構成を示した説明図である。プリンタ１００は、印刷用紙Ｐに対してインク滴を噴射して文字や図形を記録するインクジェット式プリンタである。プリンタ１００は、給紙トレイ１５と、排紙トレイ１６と、筺体１７と、を備える。プリンタ１００は、給紙トレイ１５から筺体１７の内部に印刷用紙Ｐを導入し、筺体１７の内部にある印刷機構部１３でインク滴を噴射し、排紙トレイ１６から文字や図形が記録された印刷用紙Ｐを筺体１７の外部に排出する。

筺体１７は、蓋部と本体部とから構成され、内部に本実施例に係るインクカートリッジ１０と、インク供給部１１と、供給チューブ１２と、印刷機構部１３と、制御部１４と、を格納している。

インクカートリッジ１０は、内部にインクカートリッジ毎に異なる色のインクを収容している。本実施例では、ブラック，シアン，マゼンダ，イエロのインクを収容した各インクカートリッジ１０がインク供給部１１に接続されている。他の実施例として、４色以上のインクで印刷を行うプリンタで、４色以上のインクカートリッジ１０をインク供給部１１に接続してもよい。

インク供給部１１は、インクカートリッジ１０と供給チューブ１２が接続されている。接続されたインクカートリッジ１０からインクの供給を受け、供給チューブ１２を経由して印刷機構部１３にインクを供給する。供給チューブ１２は、気体透過性を有する材料、例えば、オレフィン系やスチレン系などの熱可塑性エラストマで形成される。

印刷機構部１３は、図示しない噴射ヘッドを搭載し、供給チューブ１２に接続された図示しないキャリッジを備える。キャリッジは図示しないモータにより移動し、噴射ヘッドから印刷用紙Ｐに対してインク滴の噴射をおこなう。

制御部１４は、プリンタ１００の各部を制御する。制御部１４は、図示しないセントラルプロセッシングユニット（Central Processing Unit、ＣＰＵ）と、リードオンリメモリ（Read Only Memory、ＲＯＭ）と、ランダムアクセスメモリ（Random Access Memory、ＲＡＭ）などのハードウェアを備えたＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuits）を含む。制御部１４には、プリンタ１００の各種機能を実現させるソフトウェアがインストールされている。また、集積回路基板４３と電気的に接続され、インクの残量についての情報を受信する。

・変形例：
本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施可能である。

・変形例１：
図１２は変形例１において、インクカートリッジからインクパックを取り出す説明図である。実施例では、封止部材５０を開口縁２４から分離させて開口部２４aからインクパック３０を取り出していたが、封止部材５０の一部に封止部材開口部５０aを設けてインクパック３０を取り出してもよい。

・変形例２：
図１３は変形例２において、インクカートリッジからインクパックを取り出す説明図である。実施例では、封止部材５０を開口縁２４から分離させて開口部２４aからインクパック３０を取り出していたが、開口縁２４近傍の函体２０を切断することにより、インクパック３０を取り出してもよい。この場合、開口部２４aの封止には切断によって新しく生じた生成面２４ｃに封止部材５０を溶着する。

・変形例３：
本実施例のインクカートリッジ１０は封止部材５０と開口縁２４との接着を溶着により実施しているが、開口部２４aを密閉できるものであれば、接着剤などにより接着してもよい。

インクカートリッジの概略構成を示した説明図である。 インクカートリッジの断面の概略構成を示した説明図である。 第１の実施例に係るインクの充填方法の手順を示したフローチャートである。 インクが消費されたインクカートリッジの状態を示す説明図である。 インクカートリッジから封止部材を剥がす状態を示す説明図である。 インクカートリッジからインクパックを取り出す状態を示す説明図である。 インクパックにインクを充填している状態を示す説明図である。 封止部材と開口縁との接合面の状態を示す説明図である。 インクパックをインクカートリッジに格納する状態を示す説明図である。 封止部材と開口縁の接触部分の状態を示す説明図である。 インクカートリッジを用いたプリンタの概略構成を示した説明図である。 変形例１において、インクカートリッジからインクパックを取り出す説明図である。 変形例２において、インクカートリッジからインクパックを取り出す説明図である。

符号の説明

１０…インクカートリッジ
１１…インク供給部
１２…供給チューブ
１３…印刷機構部
１４…制御部
１５…給紙トレイ
１６…排紙トレイ
１７…筺体
２０…函体
２２ａ…インク収容室
２２ｂ…センサ収容室
２３…加圧管
２４…開口縁
３０…インクパック
３１…袋体
３２…排出部
３３…逆止弁
３４…弁座
３５…パッキン
４０…液体量検出装置
４１…導出口
４２…導入口
４３…集積回路基板
４４…液体流路
４５…圧電振動素子
４６…液体検出路
４７…受圧板
４８…ダイヤフラム
４９…バネ
５０…封止部材
５１…表材
５２…接合材
６０…蓋体
７０…供給口
１００…プリンタ
Ｐ…印刷用紙

Claims (11)

1. 液体供給体の再生方法であって、
   液体を収容可能な液体収容体と、前記液体収容体を格納し封止部材により開口部を封止された格納部と、を備える前記液体供給体を準備する準備工程と、
   前記封止部材の少なくとも一部を前記格納部から分離する分離工程と、
   前記格納容器に格納された前記液体収容体を前記開口部から前記格納部の外部に取り出す取出工程と、
   液体が充填された液体収容体を前記開口部から前記格納部に格納する格納工程と、
   液体が充填された前記液体収容体を格納した前記格納部の前記開口部を封止部材により封止する封止工程と、を備える再生方法。
2. 請求項１に記載の再生方法はさらに、
   前記封止部材と接する前記格納部の接触面を加工する加工工程を備え、
   前記封止工程は、加工された前記接触面に前記封止部材を接着させて実行される再生方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の再生方法はさらに、
   前記液体収容体に液体を充填する充填工程を備え、
   前記格納工程は、前記充填により充填された前記液体収容体を前記格納部に格納することにより実行される再生方法。
4. 請求項２または請求項３に記載の再生方法において、
   前記加工工程は、前記格納部の前記接触面を切削により平滑化することで実行される再生方法。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか１の請求項に記載の再生方法において、
   前記封止工程は、前記封止部材を前記格納部に熱溶着させることで実行される再生方法。
6. 請求項１ないし請求項４のいずれか１の請求項に記載の再生方法において、
   前記封止工程は、前記封止部材を前記格納部に超音波溶着させることで実行される再生方法。
7. 請求項１ないし請求項４のいずれか１の請求項に記載の再生方法において、
   前記封止工程は、前記封止部材を前記格納部に振動溶着させることで実行される再生方法。
8. 請求項１ないし請求項４のいずれか１の請求項に記載の再生方法において、
   前記封止工程は、接着剤により前記封止部材を前記格納容器に接着させることで実行される再生方法。
9. 請求項１ないし請求項８のいずれか１の請求項に記載の再生方法において、
   前記格納工程は、逆止弁を備えない前記液体収容体を前記格納部に格納することで実行される再生方法。
10. 請求項１ないし請求項９のいずれか１の請求項に記載の再生方法において、
    前記液体供給体は、前記液体収容体に収容された液体の量を検出可能な液体量検出装置を備える再生方法。
11. 請求項１ないし請求項１０のいずれか１の請求項に記載の再生方法により製造された液体供給体。

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