JP2010284901A - Method for manufacturing liquid container - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、容器本体に液体を収容した液体収容体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a liquid container in which a liquid is contained in a container body.
従来、液体収容体として、例えばインクジェットプリンター等の液体噴射装置に装着されて使用されるインクカートリッジが知られている。インクカートリッジの容器本体には、インク収容室とインク供給流路とこれらを連通させる中間流路とが形成されている。またインクカートリッジは、中間流路に弁体(「第1の弁体」ともいう。)を備えている。この弁体は、インク収容室とインク供給流路との間に所定の圧力差が生じた場合に開弁することで、インク収容室のインクをインク供給流路に流入させる。 2. Description of the Related Art Conventionally, an ink cartridge that is used by being mounted on a liquid ejecting apparatus such as an inkjet printer is known as a liquid container. In the container main body of the ink cartridge, an ink storage chamber, an ink supply channel, and an intermediate channel that communicates these are formed. Further, the ink cartridge includes a valve body (also referred to as “first valve body”) in the intermediate flow path. The valve body is opened when a predetermined pressure difference is generated between the ink storage chamber and the ink supply flow path, thereby causing the ink in the ink storage chamber to flow into the ink supply flow path.
弁体を備えた容器本体にインクを注入し、インクを収容したインクカートリッジを製造する方法として、特許文献1が知られている。特許文献1の技術では、インク供給流路内に設けられたシール部材等の部材を取り外し、長尺状の治具を用いて弁体を強制的に開弁状態とし、開弁状態を維持させつつインク注入装置を用いてインクをインク収容室に注入している。
しかしながら、インクをインク収容室に注入するために、インク注入装置の他に弁体を強制的に開弁状態とする治具を用いる必要があり、インクカートリッジの製造工程が煩雑になる可能性があった。このような問題は、インクカートリッジに限らず、弁体を収容した容器本体に、液体を注入して液体収容体を製造する方法に共通する問題であった。 However, in order to inject ink into the ink storage chamber, it is necessary to use a jig for forcibly opening the valve body in addition to the ink injection device, which may complicate the manufacturing process of the ink cartridge. there were. Such a problem is not limited to ink cartridges, but is a problem common to a method of manufacturing a liquid container by injecting a liquid into a container body that contains a valve body.
従って本発明は、容器本体の液体収容室に容易に液体を注入する技術を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a technique for easily injecting a liquid into a liquid storage chamber of a container body.
本発明は、上記の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することができる。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
[適用例1]液体噴射装置に液体を供給する液体収容体であって、容器本体に液体を収容した液体収容体の製造方法であって、(a)先端に開口を有する液体注入管であって、前記容器本体に液体を注入する液体注入管を準備する工程と、(b)前記液体注入管の先端から液体を前記容器本体に注入する工程と、を備え、前記容器本体には、液体を収容可能な液体収容室と、前記液体収容室内を大気と連通する大気流路と、前記容器本体の外部に向かって開口している開放孔を一端に有し、前記液体収容室に収容されている液体を前記液体噴射装置へ供給可能な液体供給流路と、前記液体収容室と前記液体供給流路との間を連通する中間流路と、が形成されており、前記液体収容体は、前記中間流路の途中に介在し、前記液体収容室と前記液体供給流路との間に所定の圧力差が生じた場合に開弁する第1の弁体を備え、前記工程(b)は、(b1)前記液体注入管を前記容器本体内に挿入する工程と、(b2)前記液体注入管の先端を、前記中間流路のうち前記第1の弁体よりも上流側の部分である上流側中間流路に到達させる工程と、(b3)前記上流側中間流路を介して液体を前記液体収容室に注入する工程と、を含む、液体収容体の製造方法。
適用例1に記載の製造方法によれば、液体注入管の先端を上流側中間流路に到達させ、上流側中間流路を介して液体を液体収容室に注入しているため、液体を注入する際に例えば治具を用いて第1の弁体を開弁させる必要がない。このため、液体収容室に容易に液体を注入することができる。
[Application Example 1] A liquid container for supplying a liquid to a liquid ejecting apparatus, wherein the liquid container is a method for manufacturing a liquid container, and (a) a liquid injection tube having an opening at the tip Preparing a liquid injection tube for injecting liquid into the container body, and (b) injecting liquid into the container body from the tip of the liquid injection tube, A liquid storage chamber capable of storing the liquid, an atmospheric flow path communicating with the atmosphere in the liquid storage chamber, and an open hole opening toward the outside of the container body at one end, and is stored in the liquid storage chamber A liquid supply channel capable of supplying the liquid jetting device to the liquid ejecting apparatus, and an intermediate channel communicating between the liquid storage chamber and the liquid supply channel, and the liquid container includes: , Interposed in the middle of the intermediate flow path, the liquid storage chamber and the liquid A first valve body that opens when a predetermined pressure difference occurs with the supply flow path, and the step (b) includes (b1) a step of inserting the liquid injection tube into the container body. And (b2) a step of causing the tip of the liquid injection tube to reach an upstream intermediate flow path that is a portion upstream of the first valve body in the intermediate flow path, and (b3) the upstream side And a step of injecting a liquid into the liquid storage chamber via an intermediate flow path.
According to the manufacturing method described in Application Example 1, since the tip of the liquid injection tube reaches the upstream intermediate flow path and the liquid is injected into the liquid storage chamber via the upstream intermediate flow path, the liquid is injected. In doing so, it is not necessary to open the first valve body using a jig, for example. For this reason, the liquid can be easily injected into the liquid storage chamber.
[適用例2]適用例1に記載の製造方法であって、前記上流側中間流路は、前記容器本体と前記第1の弁体により形成される上流側圧力室を含み、前記工程(b2)において、前記液体注入管の先端を到達させる前記上流側中間流路の位置は、前記上流側圧力室である、製造方法。
適用例2に記載の製造方法によれば、液体注入管の先端を上流側圧力室に到達させ、上流側圧力室を含む中間流路を介して液体を液体収容室に注入することができる。
Application Example 2 In the manufacturing method according to Application Example 1, the upstream intermediate flow path includes an upstream pressure chamber formed by the container body and the first valve body, and the step (b2 ), The position of the upstream intermediate flow path that reaches the tip of the liquid injection tube is the upstream pressure chamber.
According to the manufacturing method described in Application Example 2, the tip of the liquid injection tube can reach the upstream pressure chamber, and the liquid can be injected into the liquid storage chamber via the intermediate flow path including the upstream pressure chamber.
[適用例3]適用例1又は適用例2に記載の製造方法であって、前記液体収容体は、前記液体収容体の液体を前記液体噴射装置側に流入させる液体供給針が前記液体供給流路に挿入されている場合に、前記液体供給針の外周面に密着するゴム又はエラストマーから構成される部分を含むシール部材を前記液体供給流路内に有し、さらに、前記工程(b1)は、前記液体注入管を前記開放孔から挿入し、前記液体注入管の先端を前記シール部材の前記部分に対して貫通させる工程を含む、製造方法。
適用例3に記載の製造方法によれば、ゴム又はエラストマーから構成される部分を含むシール部材を液体供給流路内から取り出すことなく、液体注入管の先端を上流側中間流路に到達させることができる。また、液体注入管を挿入することでできたシール部材の穴は、液体注入管を引き抜いた際に、シール部材の前記部分の弾力によりある程度塞がるため、シール部材の穴から液体が液体収容体の外部へ漏れだすことを抑制することができる。
[Application Example 3] The manufacturing method according to Application Example 1 or Application Example 2, wherein the liquid container includes a liquid supply needle that allows the liquid in the liquid container to flow into the liquid ejecting apparatus. A sealing member including a portion made of rubber or elastomer that is in close contact with the outer peripheral surface of the liquid supply needle when inserted into the channel, and the step (b1) includes A method of manufacturing, comprising: inserting the liquid injection tube from the open hole and penetrating the tip of the liquid injection tube with respect to the portion of the seal member.
According to the manufacturing method described in the application example 3, the tip of the liquid injection pipe reaches the upstream intermediate flow path without taking out the seal member including the portion made of rubber or elastomer from the liquid supply flow path. Can do. Further, since the hole of the seal member formed by inserting the liquid injection tube is blocked to some extent by the elasticity of the portion of the seal member when the liquid injection tube is pulled out, the liquid can be removed from the hole of the seal member. Leakage to the outside can be suppressed.
[適用例4]適用例3に記載の製造方法であって、前記液体収容体は、前記液体供給針が前記液体供給流路に挿入されていない場合において前記シール部材と当接し、前記液体供給針が前記液体供給流路に挿入される場合に、前記液体供給針により押されることで前記シール部材と離間する第2の弁体を、前記液体供給流路内に有し、さらに、前記液体供給流路の周縁には、前記液体供給流路を流れる液体の流れ方向に沿って伸びる溝が形成され、前記工程(b1)は、前記液体注入管を前記開放孔から挿入し、前記液体注入管の先端を前記溝の少なくとも一部に対して通過させる工程を含む、製造方法。
適用例4に記載の製造方法によれば、液体供給流路の周縁に形成された溝を通って液体流入管の先端を上流側中間流路に到達させるため、第2の弁体を液体供給流路内から取り出すことなく液体を液体収容室に注入することができる。
Application Example 4 In the manufacturing method according to Application Example 3, the liquid container is in contact with the seal member when the liquid supply needle is not inserted into the liquid supply channel, and the liquid supply When the needle is inserted into the liquid supply flow path, the liquid supply flow path has a second valve body that is separated from the seal member by being pushed by the liquid supply needle. A groove extending along the flow direction of the liquid flowing through the liquid supply flow path is formed at the periphery of the supply flow path. In the step (b1), the liquid injection pipe is inserted from the open hole, and the liquid injection is performed. The manufacturing method including the process of allowing the front-end | tip of a pipe | tube to pass with respect to at least one part of the said groove | channel.
According to the manufacturing method described in the application example 4, the second valve body is supplied with the liquid in order to make the tip of the liquid inflow pipe reach the upstream intermediate flow path through the groove formed in the peripheral edge of the liquid supply flow path. The liquid can be injected into the liquid storage chamber without being taken out from the flow path.
[適用例5]適用例1乃至適用例4のいずれか1つに記載の製造方法であって、前記第1の弁体はゴム又はエラストマーから構成される部分を含み、前記工程(b2)は、前記液体注入管の先端を前記第1の弁体の前記部分に対して貫通させ、前記液体注入管の先端を前記上流側中間流路に到達させる工程を含む、製造方法。
適用例5に記載の製造方法によれば、液体注入管の先端を第1の弁体に対して貫通させ、液体注入管の先端を上流側中間流路に到達させるため、第1の弁体を強制的に開弁させることなく液体を液体収容室に注入することができる。また、第1の弁体はゴム又はエラストマーから構成される部分を含むため、液体注入管の挿入によりできた第1の弁体の穴は、液体注入管を引き抜いた際に、第1の弁体の前記部分の弾力によりある程度塞がる。このため、第1の弁体にできた穴を通って上流側中間流路から下流側中間流路へ液体が流れ出すことをある程度抑制することができる。
Application Example 5 In the manufacturing method according to any one of Application Examples 1 to 4, the first valve body includes a portion made of rubber or elastomer, and the step (b2) includes A manufacturing method comprising the steps of causing the tip of the liquid injection tube to penetrate the portion of the first valve body and causing the tip of the liquid injection tube to reach the upstream intermediate flow path.
According to the manufacturing method described in the application example 5, the first valve body is formed so that the tip of the liquid injection pipe penetrates the first valve body and the tip of the liquid injection pipe reaches the upstream intermediate flow path. The liquid can be injected into the liquid storage chamber without forcibly opening the valve. In addition, since the first valve body includes a portion made of rubber or elastomer, the hole of the first valve body formed by inserting the liquid injection tube is the first valve when the liquid injection tube is pulled out. It is blocked to some extent by the elasticity of the part of the body. For this reason, it can be suppressed to some extent that the liquid flows from the upstream intermediate flow path to the downstream intermediate flow path through the hole formed in the first valve body.
[適用例6]適用例2乃至適用例5のいずれか1つに記載の製造方法であって、前記液体収容体は、前記液体収容体の液体の量を検出するために用いるセンサー部であって、前記液体収容体に収容されている液体の量を検出することができるセンサー部を前記上流側中間流路のうち前記上流側圧力室よりも上流側に備え、前記工程(b3)は、前記液体注入管の先端から送出された液体が、前記センサー部を通って前記液体収容室に注入される工程を含む、製造方法。
適用例6に記載の製造方法によれば、センサー部を液体で満たすことができるため、センサー部の精度の低下を低減させることができる。
Application Example 6 In the manufacturing method according to any one of Application Example 2 to Application Example 5, the liquid container is a sensor unit used for detecting the amount of liquid in the liquid container. A sensor part capable of detecting the amount of liquid stored in the liquid container is provided upstream of the upstream pressure chamber in the upstream intermediate flow path, and the step (b3) includes: A manufacturing method comprising a step of injecting a liquid delivered from a tip of the liquid injection tube into the liquid storage chamber through the sensor unit.
According to the manufacturing method described in Application Example 6, since the sensor unit can be filled with the liquid, a decrease in accuracy of the sensor unit can be reduced.
[適用例7]適用例2、適用例2に従属する適用例3乃至適用例6のいずれか1つに記載の製造方法であって、前記液体供給流路と前記上流側圧力室は略円柱形状であり、前記液体供給流路の中心軸と前記上流側圧力室の中心軸は、同一平面上に位置しており、前記工程(b1)は、前記液体注入管を前記開放孔から前記液体供給流路内に挿入する工程であり、前記工程(b2)は、前記液体注入管の先端を、前記上流側中間流路のうち前記上流側圧力室に到達させる工程である、製造方法。
適用例7に記載の製造方法によれば、液体供給流路の中心軸と上流側圧力室の中心軸は、同一平面上に位置していることから、同一平面上に位置していない場合に比べ、液体注入管の先端を液体供給流路から上流側圧力室へと容易に到達させることができる。
[Application Example 7] The manufacturing method according to any one of Application Example 3 to Application Example 6 subordinate to Application Example 2 and Application Example 2, wherein the liquid supply channel and the upstream pressure chamber are substantially cylindrical. And the central axis of the liquid supply channel and the central axis of the upstream pressure chamber are located on the same plane, and the step (b1) is configured such that the liquid injection pipe is connected to the liquid through the open hole. The manufacturing method, wherein the step (b2) is a step of inserting the leading end of the liquid injection tube into the upstream pressure chamber of the upstream intermediate channel.
According to the manufacturing method described in Application Example 7, when the central axis of the liquid supply channel and the central axis of the upstream pressure chamber are located on the same plane, In comparison, the tip of the liquid injection tube can be easily reached from the liquid supply channel to the upstream pressure chamber.
[適用例8]適用例1乃至適用例7のいずれか1つに記載の製造方法であって、さらに、
(c)前記工程(b)を行う前に、前記液体収容室内を減圧する工程を備える、製造方法。
適用例8に記載の製造方法によれば、液体収容室内を減圧することで、上流側中間流路を介して液体を液体収容室に注入しやすくなる。
Application Example 8 The manufacturing method according to any one of Application Examples 1 to 7, further comprising:
(C) A manufacturing method comprising a step of depressurizing the liquid storage chamber before performing the step (b).
According to the manufacturing method described in Application Example 8, it is easy to inject liquid into the liquid storage chamber via the upstream intermediate flow path by reducing the pressure in the liquid storage chamber.
[適用例9]適用例1乃至適用例8のいずれか1項に記載の製造方法であって、さらに、
(d)前記工程(b)を行った後に、前記開放孔をフィルムで覆う工程を備える、製造方法。
適用例9に記載の製造方法によれば、注入された液体が開放孔から液体収容体の外部へ漏れ出すことを確実に防止することができる。
Application Example 9 The manufacturing method according to any one of Application Examples 1 to 8, further comprising:
(D) A manufacturing method comprising a step of covering the open hole with a film after performing the step (b).
According to the manufacturing method described in Application Example 9, it is possible to reliably prevent the injected liquid from leaking out of the liquid container from the open hole.
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、外部から液体が注入された液体収容体及びその製造方法、又は、液体収容体への液体注入方法、上述したいずれかの製造方法で製造した液体収容体を備えた液体噴射装置等の態様で実現することができる。 The present invention can be realized in various forms, for example, a liquid container in which liquid is injected from the outside and a method for manufacturing the same, or a method for injecting liquid into the liquid container, and any of the above-described ones. It can implement | achieve in aspects, such as a liquid ejecting apparatus provided with the liquid container manufactured with this manufacturing method.
次に、本発明の実施の形態を以下の順序で説明する。
A.第1実施例:
B.第2実施例:
C.変形例:
Next, embodiments of the present invention will be described in the following order.
A. First embodiment:
B. Second embodiment:
C. Variation:
A.第1実施例:
A1.インクカートリッジ(液体収容体)の基本構成:
図1は、本発明の第1実施例としてのインクカートリッジの第1の外観斜視図である。図2は、本発明の第1実施例としてのインクカートリッジの第2の外観斜視図である。図3は、インクカートリッジの第1の分解斜視図である。図4は、インクカートリッジの第2の分解斜視図である。図5は、インクカートリッジがキャリッジに取り付けられた状態を示す図である。なお、図1〜図4には、方向を特定するためにXYZ軸が図示されている。
A. First embodiment:
A1. Basic configuration of ink cartridge (liquid container):
FIG. 1 is a first external perspective view of an ink cartridge as a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a second external perspective view of the ink cartridge as the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a first exploded perspective view of the ink cartridge. FIG. 4 is a second exploded perspective view of the ink cartridge. FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which the ink cartridge is attached to the carriage. 1 to 4 show XYZ axes in order to specify the direction.
インクカートリッジ1は、内部に液体のインクを収容する。図5に示すように、インクカートリッジ1は、インクジェットプリンターのキャリッジ200に装着され、当該インクジェットプリンターにインクを供給する。
The
図1および図2に示すようにインクカートリッジ1は、略直方体形状を有し、Z軸正方向側の面1aと、Z軸負方向側の面1bと、X軸正方向側の面1cと、X軸負方向側の面1dと、Y軸正方向側の面1eと、Y軸負方向側の面1fとを有している。以下では、説明の便宜上、面1aを上面、面1bを底面、面1cを右側面、面1dを左側面、面1eを正面、面1fを背面とも呼ぶ。また、インクカートリッジ1の各構成に対してこれらの面1a〜1fのある側を、それぞれその構成の上面側、底面側、右側面側、左側面側、正面側、背面側とも呼ぶ。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
底面1bには、インクカートリッジ1の内部に大気を導入するための大気開放孔100が開口している(図3)。さらに、底面側には、インクジェットプリンターにインクを供給するインク供給流路(「液体供給流路」ともいう。)50(図2)の一部が突出している。なお、インク供給流路50の一端は、インクカートリッジ1の外部に向かって開口しているインク供給孔(「開放孔」ともいう。)50aを有する(図3)。
At the
大気開放孔100は、インクジェットプリンターのキャリッジ200に形成された突起230(図5)が所定の隙間を有するように余裕を持って嵌るような深さと径を有している。ユーザーは、大気開放孔100を気密に封止する封止フィルム90を剥がしてから、インクカートリッジ1をキャリッジ200に装着する。突起230は、封止フィルム90の剥がし忘れを防止するために設けられている。
The
図1および図2に示すように、左側面1dには、係合レバー11が設けられている。係合レバー11には、突起11aが形成されている。突起11aが、キャリッジ200への装着時にキャリッジ200に形成された凹部210と係合することによりキャリッジ200に対してインクカートリッジ1が固定される(図5)。インクジェットプリンターの印刷時には、キャリッジ200は、印刷ヘッド(図示省略)と一体になって、印刷媒体の紙巾方向(主走査方向)に往復移動する。主走査方向は、図5において矢印AR1で示すとおりである。すなわち、インクカートリッジ1は、インクジェットプリンターが印刷を行っているとき、各図におけるY軸方向に沿って往復移動させられる。
As shown in FIGS. 1 and 2, an
左側面1dに設けられた係合レバー11の下方(底面側)には、回路基板34が設けられている(図2)。回路基板34上には、複数の電極端子34aが形成されており、これらの電極端子34aは、キャリッジ200に設けられた電極端子(図示省略)を介して、インクジェットプリンターと電気的に接続される。インクカートリッジ1の上面1aと背面1fには、外表面フィルム60が貼り付けられている。
A
本実施例では、インクカートリッジがキャリッジに搭載されるいわゆる「オンキャリッジタイプのプリンター」を例に説明を行ったが、キャリッジ以外の場所にインクカートリッジが搭載されるいわゆる「オフキャリッジタイプのプリンター」についても、本実施例のインクカートリッジ1を用いることもできる。
In this embodiment, a description has been given of a so-called “on-carriage type printer” in which an ink cartridge is mounted on a carriage, but a so-called “off-carriage type printer” in which an ink cartridge is mounted in a place other than the carriage. Alternatively, the
さらに、図3及び図4を参照しながら、インクカートリッジ1の内部構成、構成部品について説明する。インクカートリッジ1は、カートリッジ本体(「容器本体」ともいう。)10と、蓋部材20とを有している。カートリッジ本体1と蓋部材20は、例えばプロピレン(PP)やポリエチレンテレフタレート(PET)等の合成樹脂からなり、後述するシール部材や第1の弁体よりも弾性が低く、また、硬度が高い。
Further, the internal configuration and components of the
カートリッジ本体10の正面側には、後述する様々な形状を有するリブ10aが形成されている。カートリッジ本体10と蓋部材20との間には、カートリッジ本体10の正面側を覆うフィルム80が設けられている。フィルム80は、カートリッジ本体10のリブ10aの正面側の端面に隙間が生じないように緻密に貼り付けられている。これらのリブ10aとフィルム80により、複数の小部屋、例えば、後述するインク収容室(「液体収容室」ともいう。)、バッファ室がインクカートリッジ1の内部に区画形成される。これらの各部屋については、さらに詳細を後述する。
On the front side of the
カートリッジ本体10の背面側には、略円柱形状の弁ユニット収容室40aと略直方体形状の気液分離室70aとが形成されている。弁ユニット収容室40aは、第1の弁体41と、コイルばね42と、第1の弁体41を保持する保持部材43と、を有する弁ユニット40を収容する。第1の弁体41は略円板形状をしている。気液分離室70aの底面を囲む内壁の全周には土手70bが形成されている。気液分離膜71の外周は、当該土手70bに貼着されている。これにより、気液分離室70aと土手70bと気液分離膜71によって気液分離フィルタ70を構成する。第1の弁体41は、ゴムやエラストマー等の弾性体からなり、保持部材43はPPやPET等の合成樹脂からなる。
A substantially cylindrical valve
カートリッジ本体10の背面側には、さらに、複数の溝10bが形成されている。これらの溝10bは、カートリッジ本体10の背面側の略全体を覆うように外表面フィルム60が貼り付けられたときに、カートリッジ本体10と外表面フィルム60との間に後述する各種の流路、例えば、インクや大気が流動するための流路を形成する。
A plurality of
カートリッジ本体10の左側面1dについて、係合レバーよりも下方(底面側)には左側面側に開口を有するセンサー収容室30aが形成されている。センサー収容室30aには、センサー31と、コイルばね32とが収容されている。センサー31は、振動を発しその振動の特性を取得することによりインクの有無を検出する。コイルばね32は、センサー31をセンサー収容室30aの内壁面に押し付けて、センサー31をセンサー収容室30aに固定する。また、センサー収容室30aの開口は、カバー部材33により覆われている。カバー部材33の外表面33aには、回路基板34が固定される。センサー収容室30a、センサー31、コイルばね32、カバー部材33、回路基板34と、後述するセンサー流路形成室30bとを全体で、センサー部30とも呼ぶ。
On the
詳細の図示は省略するが、センサー31は、後述する中間流路の一部を形成するキャビティと、キャビティの壁面の一部を形成する振動板と、振動板上に配置された圧電素子とを備えている。圧電素子の端子は、電気的に回路基板34の電極端子の一部に接続されており、インクジェットプリンターにインクカートリッジ1が装着されたとき、圧電素子の端子は、回路基板34の電極端子を介してインクジェットプリンターと電気的に接続される。インクジェットプリンターは、圧電素子に電気エネルギーを与えることにより、圧電素子を介して振動板を振動させることができる。その後、振動板の残留振動の特性(周波数等)を、圧電素子を介して取得することにより、インクジェットプリンターはインクカートリッジ1のインク残留量を検出することができる。具体的には、カートリッジ本体10に収容されていたインクが消費されることにより、インクで満たされた状態から大気で満たされた状態に、キャビティの内部の状態が変化すると、振動板の残留振動の特性が変化する。かかる振動特性の変化を、センサー31を介して検出することにより、インクジェットプリンターは、インク残留量を検出することができる。
Although detailed illustration is omitted, the
また、回路基板34には、EEPROM(Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory)などの書換可能な不揮発性メモリが設けられている。この回路基板34にはインクカートリッジ1に関する各種情報(例えば、インクの色の情報を示すインク色情報、インク収容室のインクの残量を示すインク残量情報、インクジェットプリンターのインク消費量を示すインク消費量情報など)が記憶されている。そして、回路基板34は、その表面に露出した電極端子34aを介してインクジェットプリンターと電気的に接続され、インクジェットプリンター側の制御装置(図示せず)との間で各種情報を受け渡しするようになっている。
The
カートリッジ本体10の底面側には、上述したインク供給孔50aと大気開放孔100と共に、減圧孔110と、センサー流路形成室30bと、迷路流路形成室95aが形成されている(図3)。減圧孔110は、空気を吸い出してインクカートリッジ1内部を減圧するために用いられる。センサー流路形成室30bおよび迷路流路形成室95aは、後述する中間流路の一部を形成する。なお、センサー流路形成室30bおよび迷路流路形成室95aは、中間流路の中で最も狭隘で最も流路抵抗の大きな流路部分である。特に、迷路流路形成室95aは、迷路状の流路を形成しており、メニスカス(流路内にできる液体架橋)を発生させるので、流路抵抗が特に大きな部分である。
In addition to the
インク供給孔50a、大気開放孔100、減圧孔110、迷路流路形成室95a、センサー流路形成室30bの開口部は、インクカートリッジ1が製造された直後には、それぞれフィルム54、90、98、95、35によって封止されている。このうち、封止フィルム90は、上述したようにインクカートリッジ1がインクジェットプリンターのキャリッジ200に装着される前にユーザーによって剥離される。このため、封止フィルム90は他のフィルム54,98,95,35に比べ剥離しやすい程度に大気開放孔100に貼り付けることが好ましい。封止フィルム90が剥離されると、大気開放孔100は外部と連通し、インクカートリッジ1の内部に大気が導入される。また、インク供給孔50aに貼られたフィルム54は、インクカートリッジ1がインクジェットプリンターのキャリッジ200に装着された際に、キャリッジ200に備えられたインク供給針(「液体供給針」ともいう。)によって破られるように構成されている。
The openings of the
インク供給流路50内には、インク供給孔50aから近い順に、シール部材51と、第2の弁体52と、コイルばね53とが収容されている(図3)。
In the ink
シール部材51は、環状の部材であって、インク供給流路50の内壁面に沿ってインク供給流路50を囲むように取り付けられている。シール部材51は、ゴムやエラストマー等の弾性体からなる。シール部材51の内周面は、インク供給針がインク供給孔50aからインク供給流路50に挿入されている場合に、インク供給針の外周面と密着する。すなわち、シール部材51は、インク供給針がインク供給流路50に挿入されている場合に、インク供給流路50の内壁面とインク供給針の外周面との間からインクが漏れ出さないようにシールしている。
The
コイルばね53は、第2の弁体52をシール部材51に当接させる方向に付勢する。第2の弁体52は、インク供給針がインク供給流路50に挿入されていない場合に、シール部材51と当接することで、インク供給流路50を閉塞させる。具体的には、第2の弁体52の一端面(シール部材51と対向する面)の外周側がシール部材51と当接することで、第2の弁体52の一端面が環状のシール部材51の開口を塞ぐ。これにより、インク供給針がインク供給流路50に挿入されていない場合(すなわち、インクカートリッジ1がインクジェットプリンターのキャリッジ200に装着されていない場合)において、インクがインク供給流路50から外部へ漏れだすことを防止している。一方、第2の弁体52は、インク供給針がインク供給流路50に挿入される場合に、インク供給針により押し上げられることでシール部材51と離間する。これにより、第2の弁体52とシール部材51の間に隙間が生じ、この隙間からインク供給針にインクが供給される。インク供給針に供給されたインクはキャリッジ200に流入する。
The
次に、さらに詳しくインクカートリッジ1の内部構造について説明する前に、理解の容易のため、大気開放孔100からインク供給孔50aに至る経路を、図6を参照して概念的に説明する。図6は、大気開放孔100からインク供給流路50に至る経路を概念的に示す図である。
Next, before describing the internal structure of the
大気開放孔100からインク供給流路50に至るまでの経路は、インクを収容するためのインク収容室3と、インク収容室3よりも上流側に位置する大気流路2と、インク収容室3の下流側に位置する中間流路4とに大きく分けられる。なお、本明細書において、「上流側」及び「下流側」とは、インクカートリッジ1に収容されているインクがインク供給流路50から外部(例えばインクジェットプリンター)に供給される場合における、インクの流れ方向を前提としている。インクカートリッジ1に収容されているインクは、外部へ供給される場合に、インク収容室3からインク供給流路50に向かって流れる。
The path from the
インク収容室3は、上流側から順に、第1のインク収容室370と、収容室接続流路380と、第2のインク収容室390とから構成される。収容室接続流路380の上流側は第1のインク収容室370と連通し、収容室接続流路380の下流側は第2のインク収容室390と連通している。
The
大気流路2は、上流側から順に、蛇行流路310と、上述した気液分離膜71を収納する気液分離室70aと、気液分離室70aとインク収容室3とを連結する連結部320〜360とから構成される。蛇行流路310は、上流端が大気開放孔100と連通し、下流端が気液分離室70aと連通している。気液分離膜71は、気体の透過を許容すると共に、液体の透過を許容しない素材で構成されている。気液分離膜71を、気液分離室70aの上流側と下流側との間に配置することにより、インク貯留室から逆流してきたインクが、気液分離室70aより上流に進入することを抑制することができる。連結部320〜360の具体的構成については、後述する。
The atmospheric flow path 2 includes, in order from the upstream side, a meandering
中間流路4は、上流側から順に、迷路流路400と、第1の流路410と、上述したセンサー部30と、第2の流路420と、バッファ室430と、上述した弁ユニット40を収容する弁ユニット収容室40aと、第3の流路450とから構成されている。また、中間流路4は、弁ユニット収容室40aに第1の弁体41を含む弁ユニット40が収容された場合に、第1の弁体41より上流側に位置する上流側中間流路5と、第1の弁体41より下流側に位置する下流側中間流路6とを有する。すなわち、第1の弁体41は、中間流路4の途中に介在することで、中間流路4を上流側中間流路5と下流側中間流路6に分割している。上流側中間流路5と下流側中間流路6は、後述する弁ユニット収容室40aに設けられた連通孔(「弁孔」ともいう。)を有する弁座に第1の弁体41が当接することにより非連通状態となる。一方で、上流側中間流路5と下流側中間流路6は、後述する弁ユニット収容室40aに設けられた弁座から第1の弁体41が離れることにより連通状態となる。さらに、弁ユニット収容室40aに弁ユニット40が収容されると、弁ユニット収容室40aには、第1の弁体41よりも上流側には上流側圧力室40cが形成され、第1の弁体41よりも下流側には下流側圧力室40bが形成される。図6に示すように、上流側圧力室40cは、上流側中間流路5の最も下流側部分にあたる。なお、この弁ユニット40の動作については後述する。
The intermediate flow path 4 includes, in order from the upstream side, the
迷路流路400は、上述した迷路流路形成室95aによって形成される空間を含み、3次元の迷路状の形状に形成されている。迷路流路400によって、インク内に混入した気泡を補足して迷路流路400より下流のインクに気泡が混入することを抑制することができる。迷路流路400を「気泡トラップ流路」とも呼ぶ。
The
第1の流路410は、上流端が迷路流路400に連通し、下流端がセンサー部30のセンサー流路形成室30bに連通している。第2の流路420は、上流端がセンサー部30のセンサー流路形成室30bに連通し、下流端がバッファ室430に連通している。
The
バッファ室430は、途中に流路を挟むことなく、直接に弁ユニット収容室40aに連通している。これによりバッファ室430からインク供給流路50までの空間を少なくし、インクが滞留して沈降状態になる可能性を低減することができる。弁ユニット収容室40aについて、弁ユニット40によって、弁ユニット収容室40aより下流側のインクの圧力は、上流側のインクの圧力より低く調整され、下流側のインクが負圧となるようにされる。
The
第3の流路450は、上流端が弁ユニット収容室40aに連通し、下流端がインク供給流路50に連通している。第3の流路450及びインク供給流路50は、インクカートリッジ1をキャリッジ200に装着した状態において、弁ユニット収容室40aから出たインクが鉛直下方向に向けて流れるように、鉛直方向に伸びる流路を形成している。なお、ここでは、インクジェットプリンターが適正な向きで設置されていることを前提としている。
The
インクは、インクカートリッジ1の製造時には、図6において破線ML1で液面を概念的に示すように、第1のインク収容室370まで収容されている。インクカートリッジ1に収容されたインクがインクジェットプリンターによって消費されることにより、液面は下流側に移動し、その代わりに大気開放孔100を介して上流から大気がインクカートリッジ1の内部に流入する。そして、インクの消費が進むと、図6において破線ML2で液面を概念的に示すように、液面がセンサー部30にまで到達する。そうすると、センサー部30に大気が導入され、センサー31により、インク切れが検出される。インク切れが検出されると、インクカートリッジ1は、センサー部30より下流側(バッファ室430等)に存在するインクが完全に消費されるより前の段階で、印刷を停止し、ユーザーにインク切れを通知する。完全にインクが切れて、さらに印刷を行うと印刷ヘッドに空気が混入し、不具合が発生するおそれがあるためである。
When the
以上の説明を踏まえて、大気開放孔100からインク供給流路50に至るまでの経路の各構成要素のインクカートリッジ1内における具体的構成を、図7及び図8を参照して説明する。図7は、カートリッジ本体10を正面側から見た図である。図8は、カートリッジ本体10を背面側から見た図である。
Based on the above description, a specific configuration in the
第1のインク収容室370および第2のインク収容室390は、カートリッジ本体10に形成されている。また、第1と第2のインク収容室370,390は、正面側に向かって開口していて、フィルム60(図3)で封止される。第1と第2のインク収容室370,390は、図7において、それぞれ、シングルハッチングおよびクロスハッチングで示されている。収容室接続流路380は、カートリッジ本体10の背面側に、図8に示す位置に形成されている。連通孔371は収容室接続流路380の上流端と第1のインク収容室370とを連通させる孔であり、連通孔391は収容室接続流路380の下流端と第2のインク収容室390とを連通させる孔である。
The first
大気流路2のうち、蛇行流路310および気液分離室70aは、カートリッジ本体10の背面側に図8に示す位置にそれぞれ形成されている。連通孔102は、蛇行流路310の上流端と大気開放孔100とを連通する孔である。蛇行流路310の下流端は、気液分離室70aの側壁を貫通して気液分離室70aに連通している。
Of the atmospheric flow path 2, the meandering
大気流路2の連結部320〜360は、詳述すると、正面側に向かって開口する第1の空間320と、第3の空間340と、第4の空間350(図7)と、背面側に向かって開口する第2の空間330と、第5の空間360(図8)とから構成されている。第1と第3と第4の空間320,340,350の開口はフィルム80(図4)で封止されている。第2と第5の空間330,360の開口はフィルム60(図3)で封止されている。これにより各空間は、上流から符号の順に直列に一本の流路を形成している。連通孔322は、気液分離室70aと第1の空間320とを連通する孔である。連通孔321、341は、第1の空間320と第2の空間330との間、第2の空間330と第3の空間340との間を、それぞれ連通する孔である。第3の空間340と第4の空間350との間は、第3の空間340と第4の空間350を隔てるリブに形成された切欠342により連通している。連通孔351、372は、第4の空間350と第5の空間360との間、第5の空間360と第1のインク収容室370との間を、それぞれ連通する孔である。
More specifically, the connecting
中間流路4のうち、迷路流路400、第1の流路410は、カートリッジ本体10の正面側に、図7に示す位置に形成されている。連通孔311は、第2のインク収容室390と迷路流路400とを隔てるリブに設けられ、第2のインク収容室390と迷路流路400とを連通している。センサー部30は、図6を参照して説明したように、カートリッジ本体10の左側面の底面側に配置されている(図7)。第2の流路420と、上述した気液分離室70aは、カートリッジ本体10の背面側に図8に示す位置にそれぞれ形成されている。バッファ室430および第3の流路450は、カートリッジ本体10の正面側に、図7に示す位置に形成されている。連通孔312は、センサー部30の迷路流路形成室95a(図3)と第2の流路420の上流端とを連通する孔であり、連通孔431は、第2の流路420の下流端とバッファ室430とを連通する孔である。連通孔432は、バッファ室430と弁ユニット収容室40aとを直接に連通する孔である。連通孔(「弁孔」ともいう。)451は、弁ユニット収容室40aと第3の流路450とを連通する孔である。連通孔452は、第3の流路450とインク供給流路50とを連通する孔である。空間501は、インクが充填されない未充填室である。未充填室501は、大気開放孔100からインク供給流路50に至る経路上にはなく、独立している。未充填室501の背面側には、大気と連通する大気連通孔502が設けられている。なお、連通孔451は弁ユニット収容室40aの正面側の面(円形状の面)に形成された凸状の弁座40dの中心に設けられている(図8)。
Of the intermediate flow path 4, the
次に、図9を用いて弁ユニット40、インク供給流路50付近の詳細及び弁ユニット40の機能について説明する。図9は、図7のA−A断面を示す図である。図9(A)は第1の弁体41が閉弁状態にある時のA−A断面を示す図であり、図9(B)は第1の弁体41が開弁状態にある時のA−A断面を示す図である。また、図9(C)は、インク供給流路50の流路断面を示す概略断面図であり、図9(A)のB−B断面の一部を示している。なお、図9(A),(B)は図示の便宜上、連通孔432と第3の流路450とインク供給流路50とが1つの平面上に位置するように描かれている。
Next, the details of the vicinity of the
図9(A)に示すように、第1の弁体41は中間流路4の途中に介在している。具体的には、第1の弁体41は、中間流路4の一部である弁ユニット収容室40a内に位置している。第1の弁体41が弁座40dに当接している状態(すなわち、第1の弁体41が閉弁状態)において、中間流路4は第1の弁体41よりも上流側の部分である上流側中間流路5と第1の弁体41よりも下流側の部分である下流側中間流路6を有する(図6)。
As shown in FIG. 9A, the
弁ユニット40が弁ユニット収容室40aに収容されると、弁ユニット収容室40aには、カートリッジ本体10と第1の弁体41により囲まれる領域である上流側圧力室40cと、保持部材43と第1の弁体41により囲まれる領域である下流側圧力室40bとが形成される。なお、上流側圧力室40cは、略円筒形状である。
When the
第1の弁体41は、コイルばね42の付勢力により弁座40dに当接することで連通孔451を塞いでいる。すなわち、第1の弁体41は閉弁状態となっている。第1の弁体41が閉弁状態となることで、中間流路4は閉塞し、上流側中間流路5と下流側中間流路6は非連通状態となる。インク供給流路50からインクジェットプリンター側へインクが供給されると、インク供給流路50内の圧力が低下する。インク供給流路50内の圧力が低下すると、インク供給流路50と連通している下流側圧力室40b内の圧力も同様に低下する。一方、インク収容室3は大気と連通しているため(図3)、インク収容室3内の圧力は低下せず一定に維持されている。よって、インク収容室3と連通している上流側圧力室40c内の圧力も同様に低下せず一定に維持されている。インク供給流路50内の圧力が低下し、インク供給流路50とインク収容室3との間の圧力差がコイルばね42の付勢力よりも大きくなると、図9(B)に示したように、第1の弁体41は開弁状態となる。すなわち、第1の弁体41が弁座40dから離れることで、上流側中間流路5と下流側中間流路6が連通状態となり、矢印で示すようにインク収容室3側からインク供給流路50側へのインクの流れを許容することになる。なお、インクは、インク供給流路50を形成するカートリッジ本体10と第2の弁体52の隙間や後述するインク供給流路50の周縁に形成された溝55を通り、インク供給針240の先端部に形成された連通孔241を通りインク供給針240内に供給される。
The
図9(C)に示すように、インク供給流路50は略円柱形状である。また、インク供給流路50の周縁には、インクが流れる方向(インク供給流路50が伸びる方向)に沿って伸びる溝55が形成されている。溝55は、第2の弁体52がシール部材51に当接している状態において、少なくとも第2の弁体の位置に相当する位置からインク供給流路55の上流端まで形成されている。本実施例のインクカートリッジ1について、略円柱形状のインク供給流路50の中心軸A1と、略円柱形状の上流側圧力室40cの中心軸A2は、同一平面上に位置している。
As shown in FIG. 9C, the
A2.インクカートリッジ1の製造方法:
図10は、インクカートリッジ1にインクを注入する装置の説明図である。インク注入装置(「液体注入装置」ともいう。)250は、インクカートリッジ1のインク収容室3にインクを注入する際に使用する。インク注入装置250は、インク注入管(「液体注入管」ともいう。)252と、インク注入制御機構(「液体注入制御装置」ともいう。)262と、真空吸引管254と、真空吸引制御機構270とを備えている。
A2. Manufacturing method of ink cartridge 1:
FIG. 10 is an explanatory diagram of an apparatus for injecting ink into the
インク注入管252は、中空であって内部にインクが通る流路を有する。また、インク注入管252の先端は開口しており、その開口からインクがカートリッジ本体10に注入される。さらに、インク注入管252の先端部は尖った形状をしており、インク注入管252は全体として針状である。インク注入制御機構262は、インク注入管252を開閉する注入用バルブ256と、インクを貯留したインクタンク260と、インクタンク260のインクをインク注入管252に送り込むポンプ258とを有している。
The
真空吸引管254は、中空であって内部に気体が通る流路を有する。真空吸引管254は、インク収容室3を減圧するために用いられる。真空吸引制御機構270は、真空吸引管254を開閉する吸引用バルブ264と、真空吸引管254を介してインク収容室3を減圧させる真空ポンプ268と、吸引用バルブ264と真空ポンプ268との間に配置されて真空吸引管254内に流入したインクを捕集するインクトラップ266とを備えている。
The
次に、インクをインク注入管252からインク収容室3に注入する工程を説明する。図11はインクの注入方法を説明するための図である。図12は、インクの注入方法を説明するためのフローチャートである。なお、図11は図9と同様、図7のA−A断面を示している。以下では主に図12を用いて説明を行う。なお以下では、一例として、インクジェットプリンターによってインクが消費されたインクカートリッジ1に、インクを再度注入する方法を説明する。
Next, a process of injecting ink from the
インク注入管252をインク供給孔50aからカートリッジ本体10内に挿入し、インク注入管252の先端を上流側圧力室40cに到達させる(ステップS10,図11)。具体的には、インク注入管252の先端がシール部材51を貫通し、次いで溝55の一部を通って、最後に第1の弁体41を貫通することで、インク注入管252の先端を上流側圧力室40cに到達させる。言い換えれば、インク注入管252の先端は、合成樹脂からなるカートリッジ本体10自体及び保持部材43自体を貫通することなく、上流側圧力室40cに到達する。インク注入管252の先端がこのような経路を通ることで、カートリッジ本体10及び保持部材43を貫通する場合に比べ、スムーズにインク注入管252の先端を上流側圧力室40cに到達させることができる。また、インク供給流路50内に配置された第2の弁体52やコイルばね53やシール部材51をインク供給流路50から取り出すことなく、インク注入管252の先端を上流側圧力室40cに到達させることができる。
The
次いで、大気開放孔100に真空吸引管254を装着する(ステップS20)。次いで、注入用バルブ256を閉めた状態で、吸引用バルブ264を開き、真空ポンプ268を駆動させ、大気開放孔100から空気を吸引する(ステップS30)。言い換えれば、ステップS30はインク収容室3内を減圧する工程である。なお、ステップS10とステップS20は同時に行っても良いし、工程の順番を逆にして行うこともできる。さらには、ステップS20,S30を行った後に、ステップS10を行うこともできる。
Next, the
次いで、インクをインク収容室3に注入する(ステップS40)。具体的には、注入用バルブ256を開くと共にポンプ258を駆動させることで、インクタンク260のインクをインク注入管252にインクを送り込む。次いで、インク注入管252の先端から上流側圧力室40cにインクを送出する。これにより、送出されたインクは図11の矢印の向きに流れ、上流側中間流路5を介してインク収容室3に注入される。すなわち、上流側圧力室40cに送出されたインクは、バッファ室430,第2の流路420,センサー部30,第1の流路410,迷路流路400を通って第1や第2のインク収容室370,390に注入される(図6)。このように、インクがセンサー部30を通ってインク収容室3に注入されることから、センサー部30を液体で満たすことができる。よって、センサー部の精度の低下を低減することができる。
Next, ink is injected into the ink storage chamber 3 (step S40). Specifically, by opening the
なお、ステップS40は、インク収容室3内の空気を吸引しながら行っても良いし、空気の吸引を止めてから行っても良い。空気の吸引を止めてからインクの注入を行う場合は、吸引用バルブ264を閉じた後に、ステップS40を行えば良い。
Note that step S40 may be performed while sucking air in the
インク収容室3へのインクの注入後、インク注入管252及び真空吸引管254をカートリッジ本体10から取り出し(ステップS50)、インク供給孔50aに新たなフィルム54aを貼ることで、インク供給孔50aをフィルム54aで覆う(ステップS60)。インク供給孔50aをフィルム54aで覆うことで、インク注入管252の挿入によりできたシール部材51の穴にインクが流れたとしても、インクが外部へ漏れだすことを確実に防止することができる。
After the ink is injected into the
上記ステップS10〜S60により、インク収容室3にインクが収容されたインクカートリッジ1を製造することができる。また、インクカートリッジ1のインクがインクジェットプリンターによって消費され、インクカートリッジ1にインクを再び注入する際は、ステップS10〜ステップS60を繰り返すことで、インクをインク収容室3に収容させることができる。なお、ステップS40において、インク収容室3の内、少なくとも第2のインク収容室390にインクが収容されるまでインクを注入すれば良いが、第1のインク収容室にインクが収容されるまで(図6の液面ML1)インクを注入することが好ましい。
Through steps S <b> 10 to S <b> 60, the
上記のように、インク注入管252の先端を上流側圧力室40cに到達させて(ステップS10)、インクをインク収容室3に注入するため(ステップS40)、例えば、第1の弁体41を開弁させるための特別な治具を用いる必要がない。よって、インクをインク収容室3に容易に注入することができる。また、インク注入管252が貫通することによってシール部材51や第1の弁体41に形成された穴は、インク注入管252をインクカートリッジ1から取り出した際には、シール部材51や第1の弁体1の弾力によってある程度塞がる。このため、穴を通ってインクが上流側中間流路5から下流側中間流路6へ流れ出すことや、インク供給流路50から外部へ漏れだすことを抑制することができる。また、インク注入管252の先端を到達させる位置が、上流側中間流路5のうち最も下流側の部分である上流側圧力室40cであるため、インク供給孔50aから挿入したインク注入管252の先端を容易に上流側中間流路5に到達させることができる。さらに、インク供給流路50と上流側圧力室40cの中心軸A1,A2が同一平面上に位置していることから、インク注入管252の先端をインク供給流路50から上流側圧力室40cへと容易に到達させることができる。
As described above, the tip of the
また、ステップS40とステップS50の間に、下流側中間流路6(図6)及びインク供給流路50をインクで充填する工程(ステップS45)を設けても良い。この工程は、ステップS40の後に、例えばインク注入管252の先端を下流側中間流路6又はインク供給流路50に位置させ、インク注入管252の先端からインクを送出させることで実現できる。これにより下流側中間流路6及びインク供給流路50の気泡を低減でき、インクカートリッジ1をインクジェットプリンターに用いる際に、インク供給針240を介してキャリッジ200内に気泡が流入することを低減できる。なお、上記ステップS10〜ステップS60の工程は、インクカートリッジ1の初期の製造時において、インクを初めてインク収容室3に注入する際にも適用することができる。
Further, a step (Step S45) of filling the downstream intermediate flow path 6 (FIG. 6) and the ink
B.第2実施例:
図13は、第2実施例のインクの注入方法を説明するための図である。図14は、インクの注入方法を説明するためのフローチャートである。図13は、図7のA−A断面を示している。第2実施例においてインクカートリッジの構成は第1実施例のインクカートリッジ1と同様の構成である。また、インクを収容したインクカートリッジの製造方法についての第1実施例との違いは、インクカートリッジ1内から空気を吸引する工程(「減圧工程」ともいう。)の処理内容である。従って、インクカートリッジの構成及び、減圧工程以外の工程については第1実施例と同様であるため、同一符号を付すと共に説明を省略する。
B. Second embodiment:
FIG. 13 is a diagram for explaining the ink injection method of the second embodiment. FIG. 14 is a flowchart for explaining an ink injection method. FIG. 13 shows an AA cross section of FIG. In the second embodiment, the configuration of the ink cartridge is the same as that of the
インク収容室3内を減圧する工程は、インク供給孔50aに真空吸引管254aを装着し、インク供給孔50aから空気を吸引することで行う(ステップS20a,S30a、図13)。真空吸引管254aは、中空であって内部に気体が通る流路を有するものであれば、第1実施例と同様の真空吸引管254を用いても良いし他の真空吸引管を用いても良い。なお、空気を効率良く吸引する為に、真空吸引管254aをインク供給孔50aに装着した際に、真空吸引管254aの外周面とシール部材51が密着するような真空吸引管254aを用いることが好ましい。また、ステップS20aにおいて真空吸引管254aを用いて空気を吸引する際には、大気開放孔100から空気がインクカートリッジ1内に流入しないように、大気開放孔100をフィルム等で塞いでおくことが好ましい。
The step of reducing the pressure in the
上記のように、インク供給孔50aに真空吸引管254aを装着し、空気を吸引することで、インク収容室3内だけでなく下流側中間流路6(図6)内やインク供給流路50内の空気も吸引することができる。これにより、例えば、下流側中間流路6及びインク供給流路50をインクで充填する際に(ステップS45)、インク中の気泡の発生を低減させることができる。よって、第2実施例の方法により製造したインクカートリッジ1は、インクジェットプリンターに用いる際に、インク供給針240を介してキャリッジ200内にインクと共に気泡が流入することを低減できる。よって、インクジェットプリンターが安定してインクを印刷媒体に噴射することができる。さらに、第2実施例のインク注入方法は、第1実施例と同様の効果を奏する。
As described above, by attaching the
C.変形例:
なお、上記実施例における構成要素の中の、特許請求の範囲の独立項に記載した要素以外の要素は、付加的な要素であり、適宜省略可能である。また、本発明の上記実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
C. Variation:
In addition, elements other than the elements described in the independent claims of the claims in the constituent elements in the above-described embodiments are additional elements and can be omitted as appropriate. Further, the present invention is not limited to the above-described examples and embodiments, and can be implemented in various forms without departing from the gist thereof. For example, the following modifications are possible.
C−1.第1変形例:
図15は第1変形例を説明するための図である。図15では第2の弁体52及びコイルばね53は省略している。上記実施例では、インク注入管252の先端を上流側圧力室40cに到達させて、インクをインク収容室3まで注入させていたが、インク注入管252の先端の到達位置は、上流側中間流路5(図6)内であれば上記実施例に限られるものではない。例えば、図15に示すように、バッファ室430にインク注入管252の先端を到達させることもできる。このようにしても、インクを注入する際に、例えば治具を用いて第1の弁体41を開弁させる必要がない。よって、インク収容室3にインクを容易に注入することができる。
C-1. First modification:
FIG. 15 is a diagram for explaining the first modification. In FIG. 15, the
また、上記実施例では、インク注入管252の先端がカートリッジ本体10や保持部材43を貫通することなく、インク注入管252の先端を上流側圧力室40cに到達させていたが、特にこれに限定されるものではない。例えば、カートリッジ本体10や保持部材43を貫通して、インク注入管252の先端を上流側圧力室40cに到達させても良い。また、シール部材51や第1の弁体41を貫通することなく、保持部材43やカートリッジ本体1のみを貫通し、インク注入管252の先端を上流側圧力室40cに到達させても良い。このようにしても、インクを注入する際に、例えば治具を用いて第1の弁体41を開弁させる必要がない。よって、インク収容室3に容易にインクを注入することができる。
In the above embodiment, the tip of the
C−2.第2変形例:
図16は第2変形例を説明するための図である。上記実施例ではインク注入管252をインク供給孔50aからカートリッジ本体10内に挿入していたが、これに代えて、カートリッジ本体10において、弁ユニット収容室40aが形成されている側(カートリッジ本体10の背面側)からインク注入管252をカートリッジ本体10内に挿入しても良い。具体的には、インク注入管252を弁ユニット収容室40aの開口から挿入し、インク注入管252の先端を、カートリッジ本体10の背面に貼り付けられた外表面フィルム60及び第1の弁体41に対して貫通させることで、インク注入管252の先端を上流側圧力室40cに到達させる。インク収容室3にインクを注入し、インク注入管252をカートリッジ本体10から抜き出した後は、外表面フィルム60にできた穴を新たなフィルムで塞ぐことで、インクが収容されたインクカートリッジ1を製造することができる。
C-2. Second modification:
FIG. 16 is a diagram for explaining a second modification. In the above embodiment, the
このようにしても、インクを注入する際に、例えば治具を用いて第1の弁体41を開弁させる必要がない。よって、インク収容室3に容易にインクを注入することができる。なお、第2変形例において、インク注入管252の先端が保持部材43自体を貫通することなく、インク注入管252の先端を上流側圧力室40cに到達させることが好ましい。すなわち、保持部材43中に形成された空間部43aを通って、インク注入管252の先端を上流側圧力室40cに到達させることが好ましい。保持部材43はPPやPET等の合成樹脂からなり、第1の弁体41に比べ硬度が高いことから、インク注入管252の先端をスムーズに上流側圧力室40cまで到達させることができないからである。
Even if it does in this way, when injecting ink, it is not necessary to open the
さらに、インクカートリッジ1の初期の製造時において、インクを初めてインク収容室3に注入する場合は、外表面フィルム60を貼り付ける前に、インク注入管252を、弁ユニット40が収容された弁ユニット収容室40a(詳細には弁ユニット収容室40aの開口)からカートリッジ本体10内に挿入し、インク注入管252の先端を上流側圧力室40cに到達させても良い。また、インクをカートリッジ本体10にインクを再注入する場合は、外表面フィルム60をカートリッジ本体10から剥がした後に、インク注入管252を、弁ユニット40が収容された弁ユニット収容室40aからカートリッジ本体10内に挿入し、インク注入管252の先端を上流側圧力室40cに到達させても良い。
Further, when ink is first injected into the
C−3.第3変形例:
上記実施例では、インク供給流路50からシール部材51,第2の弁体52,コイルばね53を取り出すことなく、インク注入管252をカートリッジ本体10内へと挿入していたが、インク供給流路50内に配置された各部材51,52,53を取り出した後に、インク注入管252をカートリッジ本体10内へと挿入しても良い。このようにしても、インクを注入する際に、例えば治具を用いて第1の弁体41を開弁させる必要がない。よって、インク収容室3に容易にインクを注入することができる。
C-3. Third modification:
In the above embodiment, the
C−4.第4変形例:
上記実施例では、第1の弁体41とシール部材51はゴムやエラストマー等の弾性体により構成されていたが、特にこれに限定されるものではなく、ゴムやエラストマー等の弾性体から構成される部分を一部に含むものであれば良い。
C-4. Fourth modification:
In the above embodiment, the
C−5.第5変形例:
上記実施例で用いたインク注入管252の形状は針状であったが、特にこれに限定されるものではなく、内部が中空であって、先端から液体を送出できるインク注入管であれば良い。
C-5. Fifth modification:
The shape of the
C−6.第6変形例:
上記実施例では、大気開放孔100やインク供給孔50aに真空吸引管254,254aを装着し、インクカートリッジ1内の空気を吸引していたが(図12のステップS20,S30,図14のステップS20a,S30a)、省略することができる。また、カートリッジ本体10からインク注入管252及び真空吸引管254,254aを取り出した後にインク供給孔50aにフィルムを貼っていたが(ステップS60)、ステップS60も省略可能である。このようにしても、インクを注入する際に、例えば治具を用いて第1の弁体41を開弁させる必要がない。よって、インク収容室3に容易にインクを注入することができる。また、フィルムを貼らなくても環状のシール部材51の開口を第2の弁体52の一端面が塞ぐため、インクが外部へ漏れだすことをある程度抑制できる。さらには、減圧孔110に真空吸引管等の空気を吸引する治具を装着し、空気を吸引しても良い。なお、大気開放孔100に貼られた封止フィルム90は減圧孔110に貼られたフィルム98よりも剥離性が良く、また、封止フィルム90が剥がされた後にインクカートリッジ1は使用される。このため、インクを再注入する際には、大気開放孔100に真空吸引管254を装着し、インク収容室3内を減圧することが好ましい。
C-6. Sixth modification:
In the above embodiment, the
C−7.第7変形例:
上記実施例のインクカートリッジ1は、インク供給流路50の周縁に溝55(図9)を有していたが、溝55を有していなくても良い。溝55を有していなくても、第2の弁体52とインク供給流路50との間の隙間を通してインク注入管252の先端を上流側中間流路5に到達させることも可能であるからである。また、インク供給流路50内に配置された各部材51,52,53を取り出すことによっても、容易にインク注入管252の先端を上流側中間流路5に到達させることができるからである。
C-7. Seventh modification:
Although the
C−8.第8変形例:
上記実施例のインクカートリッジ1は、インク供給流路50内に第2の弁体52を有していたが、第2の弁体52を有していなくても良い。この場合、シール部材51の形状は、インク供給孔50aから外部へインクが漏れ出さないように、インク供給流路50の断面形状に対応させた形状(例えば、円板状)にすることが好ましい。すなわち、シール部材は、円板状の部材であって、シール部材の外周面がインク供給流路50の内壁面と接するように取り付けられることが好ましい。
C-8. Eighth modification:
The
C−9.第9変形例:
上記実施例では、円柱形状のインク供給流路50の中心軸A1と円柱形状の上流側圧力室40cの中心軸A2は同一平面上に位置していたが、これに限定されるものではなく、同一平面上に位置していなくても良い。このようなインクカートリッジであっても、インク注入管252の先端を上流側中間流路5に到達させることできるからである
C-9. Ninth modification:
In the above embodiment, the central axis A1 of the cylindrical
C−10.第10変形例:
上記実施例では、インクジェットプリンター,インクカートリッジ,インク注入装置を用いて液体収容体及び液体収容体の製造方法の説明を行ったが、インク以外の他の液体を噴射したり吐出したりする液体噴射装置と、その液体を収容した液体収容体を採用し、さらに、その液体収容体に液体を注入する液体注入装置を採用しても良い。微小量の液滴を吐出させる液体噴射ヘッド等を備える各種の液体噴射装置に流用可能である。なお、液滴とは、上記液体噴射装置から吐出される液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう液体とは、液体噴射装置が噴射させることができるような材料であれば良い。例えば、物質が液相であるときの状態のものであれば良く、粘性の高い又は低い液状態、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属(金属融液)のような流状態、また物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散または混合されたものなどを含む。また、液体の代表的な例としては上記実施例の形態で説明したようなインク等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インクおよび油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種液体組成物を包含するものとする。液体噴射装置の具体例としては、例えば、液晶ディスプレイ、EL(エレクトロルミネッセンス)ディスプレイ、面発光ディスプレイ、カラーフィルタの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散または溶解のかたちで含む液体を噴射する液体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を噴射する液体噴射装置であってもよい。さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体噴射装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ(光学レンズ)などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する液体噴射装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する液体噴射装置を採用しても良い。そして、これらのうちいずれか一種の噴射装置および液体収容体の製造に本発明を適用することができる。
C-10. 10th modification:
In the above embodiment, the liquid container and the method for manufacturing the liquid container have been described using the ink jet printer, the ink cartridge, and the ink injection device. However, the liquid ejection that ejects or ejects liquid other than ink An apparatus and a liquid container that contains the liquid may be employed, and a liquid injection device that injects the liquid into the liquid container may be employed. The present invention can be used for various liquid ejecting apparatuses including a liquid ejecting head that ejects a minute amount of liquid droplets. In addition, a droplet means the state of the liquid discharged from the said liquid ejecting apparatus, and shall also include what pulls a tail in granular shape, tear shape, and thread shape. The liquid here may be any material that can be ejected by the liquid ejecting apparatus. For example, it may be in the state when the substance is in a liquid phase, and may be in a liquid state with high or low viscosity, sol, gel water, other inorganic solvents, organic solvents, solutions, liquid resins, liquid metals (metal melts) ) And a liquid as one state of the substance, as well as particles in which functional material particles made of solid materials such as pigments and metal particles are dissolved, dispersed or mixed in a solvent. In addition, as a typical example of the liquid, the ink described in the above embodiment can be used. Here, the ink includes general water-based inks and oil-based inks, and various liquid compositions such as gel inks and hot-melt inks. As a specific example of the liquid ejecting apparatus, for example, a liquid containing a material such as an electrode material or a color material used for manufacturing a liquid crystal display, an EL (electroluminescence) display, a surface emitting display, a color filter, or the like in a dispersed or dissolved state. A liquid ejecting apparatus that ejects a liquid, a liquid ejecting apparatus that ejects a biological organic material used in biochip manufacturing, and a liquid ejecting apparatus that ejects a liquid that is used as a precision pipette as a sample. In addition, transparent resin liquids such as UV curable resins to form liquid injection devices that inject lubricating oil onto precision machines such as watches and cameras, and micro hemispherical lenses (optical lenses) used in optical communication elements. A liquid ejecting apparatus that ejects a liquid onto the substrate, or a liquid ejecting apparatus that ejects an etching solution such as acid or alkali to etch the substrate or the like may be employed. And this invention is applicable to manufacture of any one of these injection apparatuses and a liquid container.
1…インクカートリッジ,1a…上面,1b…底面,1c…右側面,1d…左側面,1e…正面,1f…背面,2…大気流路,3…インク収容室,4…中間流路,5…上流側中間流路,6…下流側中間流路,10…カートリッジ本体,10a…リブ,10b…溝,11…係合レバー,11a…突起,20…蓋部材,30…センサー部,30a…センサー収容室,30b…センサー流路形成室,31…センサー,32…コイルばね,33…カバー部材,33a…外表面,34…回路基板,34a…電極端子,40…弁ユニット,40a…弁ユニット収容室,40b…下流側圧力室,40c…上流側圧力室,40d…弁座,41…第1の弁体,42…コイルばね,43…保持部材,43a…空間部,50…インク供給流路,50a…インク供給孔,51…シール部材,52…第2の弁体,53…コイルばね,54,54a…フィルム,55…溝,60…外表面フィルム,70…気液分離フィルタ,70a…気液分離室,70b…土手,71…気液分離膜,80…フィルム,86…インクタンク,90…封止フィルム,95a…迷路流路形成室,100…大気開放孔,102…連通孔,110…減圧孔,200…キャリッジ,210…凹部,230…突起,240…インク供給針,241…連通孔,250…インク注入装置,252…インク注入管,254…真空吸引管,254a…真空吸引管,256…注入用バルブ,258…ポンプ,260…インクタンク,262…インク注入制御機構,264…吸引用バルブ,266…インクトラップ,268…真空ポンプ,270…真空吸引制御機構,310…蛇行流路,311…連通孔,312…連通孔,320…第1の空間,321…連通孔,322…連通孔,330…第2の空間,340…第3の空間,342…切欠,350…第4の空間,351…連通孔,360…第5の空間,370…第1のインク収容室,371…連通孔,380…収容室接続流路,390…第2のインク収容室,391…連通孔,400…迷路流路,410…第1の流路,420…第2の流路,430…バッファ室,431…連通孔,432…連通孔,450…第3の流路,451…連通孔,452…連通孔,A1…中心軸,A2…中心軸,ML1…液面,ML2…液面
DESCRIPTION OF
Claims (9)
(a)先端に開口を有する液体注入管であって、前記容器本体に液体を注入する液体注入管を準備する工程と、
(b)前記液体注入管の先端から液体を前記容器本体に注入する工程と、
を備え、
前記容器本体には、液体を収容可能な液体収容室と、前記液体収容室内を大気と連通する大気流路と、前記容器本体の外部に向かって開口している開放孔を一端に有し、前記液体収容室に収容されている液体を前記液体噴射装置へ供給可能な液体供給流路と、前記液体収容室と前記液体供給流路との間を連通する中間流路と、が形成されており、
前記液体収容体は、前記中間流路の途中に介在し、前記液体収容室と前記液体供給流路との間に所定の圧力差が生じた場合に開弁する第1の弁体を備え、
前記工程(b)は、
(b1)前記液体注入管を前記容器本体内に挿入する工程と、
(b2)前記液体注入管の先端を、前記中間流路のうち前記第1の弁体よりも上流側の部分である上流側中間流路に到達させる工程と、
(b3)前記上流側中間流路を介して液体を前記液体収容室に注入する工程と、を含む、
液体収容体の製造方法。 A liquid container that supplies a liquid to a liquid ejecting apparatus, wherein the liquid container is a method for manufacturing a liquid container that contains a liquid,
(A) a liquid injection tube having an opening at the tip, the step of preparing a liquid injection tube for injecting liquid into the container body;
(B) injecting liquid into the container body from the tip of the liquid injection tube;
With
The container body has at one end a liquid storage chamber capable of storing a liquid, an air flow path communicating with the atmosphere inside the liquid storage chamber, and an open hole opening toward the outside of the container body. A liquid supply flow path capable of supplying the liquid stored in the liquid storage chamber to the liquid ejecting apparatus and an intermediate flow path communicating between the liquid storage chamber and the liquid supply flow path are formed. And
The liquid container includes a first valve body that is interposed in the middle of the intermediate flow path and opens when a predetermined pressure difference occurs between the liquid storage chamber and the liquid supply flow path,
The step (b)
(B1) inserting the liquid injection tube into the container body;
(B2) a step of causing the tip of the liquid injection pipe to reach an upstream intermediate flow path that is a portion of the intermediate flow path upstream of the first valve body;
(B3) including a step of injecting liquid into the liquid storage chamber via the upstream intermediate flow path.
A method for producing a liquid container.
前記上流側中間流路は、前記容器本体と前記第1の弁体により形成される上流側圧力室を含み、
前記工程(b2)において、前記液体注入管の先端を到達させる前記上流側中間流路の位置は、前記上流側圧力室である、製造方法。 The manufacturing method according to claim 1,
The upstream intermediate flow path includes an upstream pressure chamber formed by the container body and the first valve body,
In the step (b2), the position of the upstream intermediate flow path that reaches the tip of the liquid injection tube is the upstream pressure chamber.
前記液体収容体は、前記液体収容体の液体を前記液体噴射装置側に流入させる液体供給針が前記液体供給流路に挿入されている場合に、前記液体供給針の外周面に密着するゴム又はエラストマーから構成される部分を含むシール部材を前記液体供給流路内に有し、さらに、
前記工程(b1)は、前記液体注入管を前記開放孔から挿入し、前記液体注入管の先端を前記シール部材の前記部分に対して貫通させる工程を含む、製造方法。 It is a manufacturing method of Claim 1 or Claim 2, Comprising:
The liquid container includes a rubber that is in close contact with an outer peripheral surface of the liquid supply needle when a liquid supply needle that allows the liquid in the liquid container to flow into the liquid ejecting apparatus is inserted into the liquid supply channel. A seal member including a portion made of an elastomer in the liquid supply flow path;
The step (b1) includes a step of inserting the liquid injection tube from the open hole and penetrating the tip of the liquid injection tube into the portion of the seal member.
前記液体収容体は、前記液体供給針が前記液体供給流路に挿入されていない場合において前記シール部材と当接し、前記液体供給針が前記液体供給流路に挿入される場合に、前記液体供給針により押されることで前記シール部材と離間する第2の弁体を、前記液体供給流路内に有し、
さらに、前記液体供給流路の周縁には、前記液体供給流路を流れる液体の流れ方向に沿って伸びる溝が形成され、
前記工程(b1)は、前記液体注入管を前記開放孔から挿入し、前記液体注入管の先端を前記溝の少なくとも一部に対して通過させる工程を含む、製造方法。 It is a manufacturing method of Claim 3, Comprising:
The liquid container is in contact with the seal member when the liquid supply needle is not inserted into the liquid supply channel, and the liquid supply when the liquid supply needle is inserted into the liquid supply channel. A second valve body that is separated from the seal member by being pushed by a needle, in the liquid supply flow path;
Furthermore, a groove extending along the flow direction of the liquid flowing through the liquid supply channel is formed at the periphery of the liquid supply channel,
The step (b1) includes a step of inserting the liquid injection tube through the open hole and allowing the tip of the liquid injection tube to pass through at least a part of the groove.
前記第1の弁体はゴム又はエラストマーから構成される部分を含み、
前記工程(b2)は、前記液体注入管の先端を前記第1の弁体の前記部分に対して貫通させ、前記液体注入管の先端を前記上流側中間流路に到達させる工程を含む、製造方法。 The manufacturing method according to any one of claims 1 to 4,
The first valve body includes a portion made of rubber or elastomer,
The step (b2) includes a step of penetrating the tip of the liquid injection tube with respect to the portion of the first valve body and causing the tip of the liquid injection tube to reach the upstream intermediate flow path. Method.
前記液体収容体は、前記液体収容体の液体の量を検出するために用いるセンサー部であって、前記液体収容体に収容されている液体の量を検出することができるセンサー部を前記上流側中間流路のうち前記上流側圧力室よりも上流側に備え、
前記工程(b3)は、前記液体注入管の先端から送出された液体が、前記センサー部を通って前記液体収容室に注入される工程を含む、製造方法。 It is a manufacturing method of any one of Claims 2 thru | or 5, Comprising:
The liquid container is a sensor unit used for detecting the amount of liquid in the liquid container, and the sensor unit capable of detecting the amount of liquid stored in the liquid container is provided on the upstream side. Provided upstream of the upstream pressure chamber in the intermediate flow path,
The step (b3) is a manufacturing method including a step of injecting the liquid delivered from the tip of the liquid injection tube into the liquid storage chamber through the sensor unit.
前記液体供給流路と前記上流側圧力室は略円柱形状であり、
前記液体供給流路の中心軸と前記上流側圧力室の中心軸は、同一平面上に位置しており、
前記工程(b1)は、前記液体注入管を前記開放孔から前記液体供給流路内に挿入する工程であり、
前記工程(b2)は、前記液体注入管の先端を、前記上流側中間流路のうち前記上流側圧力室に到達させる工程である、製造方法。 A manufacturing method according to any one of claims 3 to 6, which is dependent on claim 2 and claim 2,
The liquid supply channel and the upstream pressure chamber are substantially cylindrical,
The central axis of the liquid supply channel and the central axis of the upstream pressure chamber are located on the same plane,
The step (b1) is a step of inserting the liquid injection tube into the liquid supply channel from the open hole,
The step (b2) is a manufacturing method, which is a step of causing the tip of the liquid injection tube to reach the upstream pressure chamber in the upstream intermediate flow path.
(c)前記工程(b)を行う前に、前記液体収容室内を減圧する工程を備える、製造方法。 The manufacturing method according to any one of claims 1 to 7, further comprising:
(C) A manufacturing method comprising a step of depressurizing the liquid storage chamber before performing the step (b).
(d)前記工程(b)を行った後に、前記開放孔をフィルムで覆う工程を備える、製造方法。 The manufacturing method according to any one of claims 1 to 8, further comprising:
(D) A manufacturing method comprising a step of covering the open hole with a film after performing the step (b).
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