JP2011218686A - Fluid housing unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、流体収容装置に関するものである。 The present invention relates to a fluid storage device.
例えばインクジェット型のプリンターなどの流体噴射装置においては、記録ヘッドからインクを噴射することにより記録媒体に文字や画像などを記録するようになっている。このようにインクを消費する液体消費装置には、例えばインクを収容したインクカートリッジなどの液体収容容器が装着される構成を有している(例えば、特許文献1参照)。 For example, in a fluid ejecting apparatus such as an ink jet printer, characters and images are recorded on a recording medium by ejecting ink from a recording head. In this way, the liquid consuming device that consumes ink has a configuration in which a liquid container such as an ink cartridge that contains ink is mounted (see, for example, Patent Document 1).
上記インクカートリッジは、例えばインクが充填される収容部と、当該収容部に収容されている液体をインクジェット式記録装置に供給するための供給部と、収容部と供給部とを連通する供給経路とを備えている。これに対して、プリンターには、例えば供給部に挿入するインク供給針などが設けられている。 The ink cartridge includes, for example, a storage unit filled with ink, a supply unit for supplying the liquid stored in the storage unit to the ink jet recording apparatus, and a supply path that communicates the storage unit and the supply unit. It has. In contrast, the printer is provided with, for example, an ink supply needle to be inserted into the supply unit.
インク供給針は、先端が針状に形成された管状部材である。インク供給針を供給部に挿入した状態においては、当該インク供給針の先端を介して供給部とプリンターとの間が連通され、インク供給針を介してインクがプリンター側に供給されるようになっている。 The ink supply needle is a tubular member whose tip is formed in a needle shape. In a state where the ink supply needle is inserted into the supply unit, the supply unit and the printer are communicated with each other through the tip of the ink supply needle, and the ink is supplied to the printer side through the ink supply needle. ing.
しかしながら、インク供給針を供給部に挿入すると、当該インク供給針の体積の分、供給部の体積が増加することになる。このため、供給部及び当該供給部に接続された供給経路の圧力の増加が生じる場合がある。当該圧力の増加により、例えばプリンター側に悪影響を及ぼすおそれがある。 However, when the ink supply needle is inserted into the supply unit, the volume of the supply unit increases by the volume of the ink supply needle. For this reason, an increase in the pressure of the supply unit and the supply path connected to the supply unit may occur. The increase in the pressure may adversely affect the printer side, for example.
以上のような事情に鑑み、本発明は、流体の供給経路における圧力を調整することできる流体収容装置を提供することを目的とする。 In view of the circumstances as described above, an object of the present invention is to provide a fluid storage device capable of adjusting the pressure in a fluid supply path.
本発明に係る流体収容装置は、流体消費装置に着脱可能な流体収容装置であって、流体を収容する流体収容部と、前記流体消費装置の一部を挿入可能な流体供給部と、前記流体収容部から前記流体供給部に前記流体を供給させる供給経路と、前記供給経路に設けられ、前記流体供給部が所定圧力よりも小さくなったときに前記供給経路を開き、それ以外のときは前記供給経路を遮断する弁機構と、前記流体供給部における前記流体消費装置の一部の挿入量に応じて前記供給経路のうち前記弁機構の下流側の一部を変形させる変形部とを備えることを特徴とする。 The fluid storage device according to the present invention is a fluid storage device that is detachable from the fluid consumption device, and includes a fluid storage portion that stores fluid, a fluid supply portion into which a part of the fluid consumption device can be inserted, and the fluid A supply path for supplying the fluid from the housing section to the fluid supply section; and provided in the supply path, the supply path is opened when the fluid supply section becomes smaller than a predetermined pressure; A valve mechanism that shuts off the supply path; and a deforming part that deforms a part of the supply path on the downstream side of the valve mechanism in accordance with the amount of insertion of a part of the fluid consuming device in the fluid supply part. It is characterized by.
本発明によれば、流体供給部における流体消費装置の一部の挿入量に応じて供給経路のうち弁機構の下流側の一部を変形させる変形部を有することとしたので、流体消費装置の一部の挿入量に応じて供給経路の体積が変化することになる。これにより、供給経路内の体積の変化による圧力増加を回避することができ、供給経路における圧力を調整することできる。 According to the present invention, since the fluid supply device has the deforming portion that deforms a part of the downstream side of the valve mechanism in the supply path according to the insertion amount of the fluid consumption device in the fluid supply portion, The volume of the supply path changes depending on the amount of insertion. Thereby, the pressure increase by the change of the volume in a supply path | route can be avoided, and the pressure in a supply path | route can be adjusted.
上記の流体収容装置は、前記変形部は、前記流体消費装置の一部の挿入に連動させて前記供給経路の一部を変形可能に形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、変形部が、流体消費装置の一部の挿入に連動させて供給経路の一部を変形可能に形成されていることとしたので、流体消費装置の一部の挿入に合わせてリアルタイムにかつ確実に供給経路における圧力を調整することができる。
The fluid accommodation device is characterized in that the deforming portion is formed so that a part of the supply path can be deformed in conjunction with the insertion of a part of the fluid consuming device.
According to the present invention, since the deforming portion is formed so as to be able to deform a part of the supply path in conjunction with the insertion of a part of the fluid consuming device, it is adapted to the insertion of a part of the fluid consuming device. Thus, the pressure in the supply path can be adjusted in real time and reliably.
上記の流体収容装置は、前記変形部は、一端が前記流体消費装置の一部に接続されるバネ部材と、前記バネ部材の他端に接続され、前記供給経路の一部を押圧する押圧部と、を有することを特徴とする。
本発明によれば、変形部が、一端が流体消費装置の一部に接続されるバネ部材と、バネ部材の他端に接続され供給経路の一部を押圧する押圧部とを有することとしたので、流体消費装置の一部の挿入に連動した供給経路の圧力調整を実現することができる。
In the fluid accommodation device, the deforming portion includes a spring member having one end connected to a part of the fluid consuming device, and a pressing portion that is connected to the other end of the spring member and presses a part of the supply path. It is characterized by having.
According to the present invention, the deforming portion has a spring member whose one end is connected to a part of the fluid consuming device and a pressing portion that is connected to the other end of the spring member and presses a part of the supply path. Therefore, the pressure adjustment of the supply path in conjunction with the insertion of a part of the fluid consumption device can be realized.
上記の流体収容装置は、前記供給経路の一部は、可撓性部材によって形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、供給経路の一部が可撓性部材によって形成されているため、圧力調整を柔軟に行うことができる。なお、可撓性部材としては、例えば外部からの力に対して弾性的に撓むように形成された部材を含む。
The fluid accommodation apparatus is characterized in that a part of the supply path is formed by a flexible member.
According to the present invention, since a part of the supply path is formed by the flexible member, the pressure can be adjusted flexibly. In addition, as a flexible member, the member formed so that it might bend elastically with respect to the force from the outside, for example is included.
上記の流体収容装置は、前記可撓性部材は、前記流体消費装置に起因する所定の圧力の範囲内で可撓性を有するように形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、可撓性部材が流体消費装置に起因する所定の圧力の範囲内で可撓性を有するように形成されているため、流体消費装置に対して安定して流体を供給することができる。
The fluid accommodation device is characterized in that the flexible member is formed to have flexibility within a predetermined pressure range caused by the fluid consuming device.
According to the present invention, since the flexible member is formed to have flexibility within a predetermined pressure range caused by the fluid consuming device, the fluid is stably supplied to the fluid consuming device. be able to.
以下、本発明に係る液体収容容器の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下の実施形態では、液体収容容器の一例として、液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置(プリンター)に着脱可能なインクカートリッジを挙げて説明する。 Hereinafter, a preferred embodiment of a liquid container according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following embodiments, an ink cartridge that can be attached to and detached from an ink jet recording apparatus (printer) that is an example of a liquid ejecting apparatus will be described as an example of a liquid container.
図1は本発明に係る液体収容容器の一実施形態としてのインクカートリッジの外観斜視図であり、図2は本実施形態のインクカートリッジを図1とは逆の角度からみた外観斜視図である。図3は本実施形態のインクカートリッジの分解斜視図、図4は本実施形態のインクカートリッジを図3とは逆の角度からみた分解斜視図である。図5は本実施形態のインクカートリッジをキャリッジに取り付けた状態を示す図であり、図6はキャリッジへの取付直前の状態を示す断面図、図7はキャリッジへの取付直後の状態を示す断面図である。 FIG. 1 is an external perspective view of an ink cartridge as an embodiment of a liquid container according to the present invention, and FIG. 2 is an external perspective view of the ink cartridge of this embodiment as viewed from the opposite angle to FIG. FIG. 3 is an exploded perspective view of the ink cartridge of the present embodiment, and FIG. 4 is an exploded perspective view of the ink cartridge of the present embodiment as viewed from the opposite angle to FIG. FIG. 5 is a view showing a state in which the ink cartridge of the present embodiment is attached to the carriage, FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state immediately before attachment to the carriage, and FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state immediately after attachment to the carriage. It is.
本実施形態のインクカートリッジ1は、図1及び図2に示すように、略直方体形状を有し、内部に設けられたインク収容室(流体収容部)にインク(流体)Iを貯留・収納する液体収容容器である。インクカートリッジ1は、液体消費装置の一例としてのインクジェット式記録装置のキャリッジ200に装着され、当該インクジェット式記録装置にインクを供給する(図5、図6参照)。なお、プリンターPRTの概略構成については、図6に示されている。プリンターPRTは、例えば紙などの搬送媒体Pに対して記録を行う装置である。プリンターPRTは、上記キャリッジ200の他、例えば搬送媒体Pに対してインクを噴射する記録ヘッドHDと、搬送媒体Pを搬送する搬送装置CVと、搬送媒体Pを支持するプラテンSPとを有している。キャリッジ200に装着された各インクカートリッジ1は、例えばインク供給針240に連通されるチューブ部材TBを介して記録ヘッドHDに接続されている。記録ヘッドHDには、インクを噴射する複数のノズルNZが形成されている。各ノズルNZにおいては、安定したインク噴射を行うため、メニスカスが調整された状態になっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
インクカートリッジ1の外観的特徴について説明すると、図1及び図2に示すように、インクカートリッジ1は、フラットな上面1aを有し、上面1aに対向する底面1bにインクジェット式記録装置に接続されてインクを供給するインク供給部(流体供給部)50が設けられている。また、底面1bには、インクカートリッジ1内部に大気を導入する大気開放孔100が開口している。すなわち、インクカートリッジ1は、大気開放孔100から空気を導入しつつインク供給部50からインクを供給する大気開放型のインクカートリッジである。
The appearance characteristics of the
本実施形態では、大気開放孔100は、図6に示すように、底面1bに底面側から上面側に向けて開口した略円筒形状の凹部101と、凹部101の内周面に開口した小孔102とを有している。小穴102は、後述の大気連通路に連通しており、この小穴102を介して大気が後述の最上流のインク収容室370に導入される。
In the present embodiment, as shown in FIG. 6, the
大気開放孔100の凹部101は、キャリッジ200に形成された突起230を受け入れるような深さに構成されている。この突起230は、大気開放孔100を気密に閉塞する閉塞手段としての封止フィルム90の剥がし忘れを防止するための剥離忘れ防止突起である。すなわち、封止フィルム90が貼り付けられた状態では、大気開放孔100内に突起230が挿入されないため、インクカートリッジ1がキャリッジ200に取り付けられない。これによりユーザが、大気開放孔100上に封止フィルム90が貼り付けたままキャリッジ200にインクカートリッジ1を取り付けようとしても取り付けられないようにすることにより、インクカートリッジ1の装着時には確実に封止フィルム90を剥がすように促すことができる。
The
図1に示すように、インクカートリッジ1の上面1aの一つの短辺側に隣り合う狭側面1cには、インクカートリッジ1が誤った位置に装着されることを防ぐための誤挿入防止突起22が形成されている。受け手となるキャリッジ200側には、図5に示すように、誤挿入防止突起22と対応する凹凸220が形成されており、インクカートリッジ1は誤挿入防止突起22と凹凸220とが干渉しない場合のみキャリッジ200に装着される。誤挿入防止突起22は、インクの種類毎に異なる形状を有し、受け手となるキャリッジ200側の凹凸220も対応するインクの種類に応じた形状を有している。したがって、図5に示すように、キャリッジ200が複数のインクカートリッジを装着可能な場合でも、誤った位置にインクカートリッジを装着することがない。
As shown in FIG. 1, an erroneous
図2に示すように、インクカートリッジ1の狭側面1cと対向する狭側面1dには、係合レバー11が設けられている。この係合レバー11は、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と係合する突起11aが形成されており、係合レバー11が撓みつつ突起11aと凹部210が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が位置固定される。
As shown in FIG. 2, an
係合レバー11の下方には、回路基板34が設けられている。この回路基板34上には、複数の電極端子34aが形成されており、これら電極端子34aがキャリッジ200に設けられた電極部材(不図示)と接触することにより、インクカートリッジ1が電気的にインクジェット式記録装置と接続される。回路基板34には、データ書換可能な不揮発性メモリが設けられており、インクカートリッジ1に関する各種情報やインクジェット式記録装置のインク使用情報等が記憶される。また、回路基板34の裏側には、インクカートリッジ1内のインク残量を、残留振動を利用して検出する液体残量センサ(センサユニット)31(図3または図4参照のこと)が設けられている。以下の説明では、液体残量センサ31と回路基板34とを合わせてインクエンドセンサ30と呼称することとする。
A
インクカートリッジ1の上面1aには、図1に示すように、インクカートリッジの中身を示すラベル60aが貼り付けられている。このラベル60aは、広側面1fを覆う外表面フィルム60の端部が上面1aにまでまたがって貼り付けられることによって形成されている。
As shown in FIG. 1, a
図1及び図2に示すように、インクカートリッジ1の上面1aの2つの長辺側に隣り合う広側面1e,1fは、フラットな面形状とされている。以下の説明では、便宜上、広側面1eの側を正面側、広側面1fの側を背面側、狭側面1cの側を右側面側、そして狭側面1dの側を左側面側として説明する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
次に、図3及び図4を参照しながら、インクカートリッジ1を構成する各部について説明する。
インクカートリッジ1は、容器本体であるカートリッジ本体10と、カートリッジ本体10の正面側を覆う蓋部材20とを有している。
Next, each part constituting the
The
カートリッジ本体10は、その正面側には様々な形状を有するリブ10aが形成されており、これらのリブ10aが仕切を為して、インクIが充填される複数のインク収容室(液体収容室)、インクIは充填されない未充填室、後述の大気連通路150の途中に位置する空気室などを、内部に区画形成する。
The
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が設けられており、このフィルム80によってリブ、凹部、溝の上面が塞がれて複数の流路やインク収容室、未充填室、空気室が形成される。
カートリッジ本体10の背面側には、差圧弁40を収容する凹部としての差圧弁収容室40aと気液分離フィルタ70を構成する凹部としての気液分離室70aとが形成されている。
A
On the back side of the
差圧弁収容室40aには、バルブ部材41とバネ42とバネ座43とが収納されて差圧弁40を構成している。差圧弁40は、下流側のインク供給部50と上流側のインク収容室との間に配置されており、上流側に対して下流側を減圧することで、インク供給部50に供給されるインクIが負圧となるように構成されている。
A
バルブ部材41は、例えば可撓性を有する材料によって形成された弾性部41b(第二可撓性部材)と、当該弾性部41bに接続された弁部41aとを有している。バネ座43と共に差圧弁収容室40aを塞ぐように配置されている。差圧弁収容室40aは、インク収容部及びインク供給部50に連通されている。弁部41aは、差圧弁収容室40aと出口流路450とを遮断するように設けられている。弁部41aは、例えば差圧弁収容室40aの内容積が減少する方向へ弾性部41bが撓むことで当該連通経路を開くようになっている。また、バネ42は、例えば差圧弁収容室40aが所定圧力よりも小さくなったときに弁部41aが連通経路を開き、それ以外のときは弁部41aが連通経路を遮断するように、差圧弁収容室40aの内容積が増加する方向へ弾性部41bを撓ませるように配置されている。
The
気液分離室70aの上面には、気液分離室70aの中央部近傍に設けられた外周を囲む土手70bに沿って気液分離膜71が貼着されている。この気液分離膜71は、気体を通過させるとともに液体を通過不可能に遮断する素材であり、全体で気液分離フィルタ70を構成している。気液分離フィルタ70は、大気開放孔100とインク収容室とを結ぶ大気連通路150内に設けられており、インク収容室のインクIが大気連通路150を経て大気開放孔100から流出しないようにするためのものである。
A gas-
カートリッジ本体10の背面側には、差圧弁収容室40aと気液分離室70a以外にも複数の溝10bが刻まれている。これらの溝10bは、差圧弁40と気液分離フィルタ70が構成された状態で外表面を外表面フィルム60が覆うことにより各溝10bの開口部が塞がれ、大気連通路150やインク誘導路が形成される。
In addition to the differential pressure
カートリッジ本体10の底面側には、先ほど説明したインク供給部50と大気開放孔100以外に、図4に示すように、インク注入時に真空引き手段を介してインクカートリッジ1内部から空気を吸い出して減圧に用いられる減圧孔110と、インク収容室からインク供給部50に至るインク誘導路を構成する凹部95aと、インクエンドセンサ30の下方に設けられたバッファ室30bとが形成されている。
On the bottom surface side of the
インク供給部50、大気開放孔100、減圧孔110、凹部95a、及びバッファ室30bは、インクカートリッジ製造直後には、全てそれぞれ封止フィルム54,90,98,95,35によってそれぞれの開口部が封止された状態となっている。このうち、大気開放孔100を封止する封止フィルム90は、インクカートリッジをインクジェット式記録装置に装着して使用状態とする前にユーザによって剥離される。これにより、大気開放孔100が外部に露出し、インクカートリッジ1内部のインク収容室が大気連通路150を介して外気と連通する。
The
また、インク供給部50の外表面に貼り付けられた封止フィルム35は、図6及び図7に示すように、インクジェット式記録装置への装着時にインクジェット式記録装置側のインク供給針240によって破られるように構成されている。
Further, as shown in FIGS. 6 and 7, the sealing
インク供給部50の内部には、図6及び図7に示すように、装着時にインク供給針の240の外表面に押しつけられる環状のシール部材51と、プリンターに装着されていない場合はシール部材51と当接してインク供給部50を閉塞するバネ座52と、バネ座52をシール部材51の当接方向に付勢するバネ部材53とを備えている。図6及び図7に示すように、インク供給針240がインク供給部50内に挿入されると、シール部材51の内周とインク供給針240の外周がシールされ、インク供給部50とインク供給針240との間の隙間が液密に封止される。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
図8は、本実施形態に係るインク供給部50の構成を示す図である。
図8に示すように、本実施形態では、インク供給部50は変形部BFを有している。当該変形部BFは、インク供給針240の挿入量に応じてインク供給部50の一部を変形させる部分である。変形部BFは、例えばフランジ部52b及びバネ部材53を有している。
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of the
As shown in FIG. 8, in the present embodiment, the
バネ座52には、図中上方向に伸びる軸部52aが形成されている。フランジ部52bは、当該軸部52aの先端に形成されている。また、インクの流路を形成する壁部55の上端部には、バネ部材53を受けるバネ受部55aが形成されている。バネ受部55aは、例えば中央部が開口されるように形成されている。
The
可撓性部材FLは、当該バネ受部55aの開口を塞ぐように設けられている。可撓性部材FLは、例えばエラストマなどの樹脂によって形成された膜部材である。可撓性部材FLは、外力に対して例えば弾性変形可能に設けられている。可撓性部材FLの図中上側は、大気に接続されている。インク供給針240の更に下流側には、例えば記録ヘッドが接続されている。可撓性部材FLは、当該記録ヘッドのノズルのメニスカス耐圧よりも小さな圧力によって撓むように形成されている。ノズルのメニスカス耐圧とは、当該記録ヘッドのノズルに形成されるインクの状態(メニスカス)を維持しうるような圧力である。
The flexible member FL is provided so as to close the opening of the
一方、壁部55の上側には、差圧弁40に接続される開口部55bが形成されている。当該開口部55bは、出口流路450を介して差圧弁40に接続されている。したがって、差圧弁40からのインクは、出口流路450を介して開口部55bに流れ、当該開口部55bからインク供給部50内に流通するようになっている。
On the other hand, an
図9は、インク供給針240が挿入された状態の構成を示す図である。
図9に示すように、インク供給針240が挿入されると、インク供給針240の先端がバネ座52と当接し、バネ座52が図中上方に押し上げられる。バネ座52とシール部材51のシールが解除されることにより、インク供給部50からインク供給針240にインクが供給可能となる。
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration in a state where the
As shown in FIG. 9, when the
バネ座52が上方に押し上げられることにより、軸部52aを介してフランジ部52bが可撓性部材FLを押し上げる。可撓性部材FLは、当該押圧力によって図中上方に湾曲される。このため、可撓性部材FLの変形した分、インク供給部50内の体積が増加する。一方、インク供給針240が挿入されることにより、インク供給部50内の体積が減少する。このように、インク供給針240の挿入に連動して可撓性部材FLが変形するようになっているため、インク供給針240による体積減少分と、可撓性部材FLの体積増加分とが相殺され、インク供給部50内の体積の変動が抑えられることになる。なお、インク供給部50のうち変形させる部分において可撓性部材FLが用いられているため、より確実に変形させることができるようになっている。
When the
次に、図10〜図14を参照しながら、本実施形態のインクカートリッジ1の内部構造について説明する。
Next, the internal structure of the
図10は本実施形態のインクカートリッジ1のカートリッジ本体10を正面側から見た図であり、図11は本実施形態のインクカートリッジ1のカートリッジ本体10を背面側から見た図であり、図12の(a)は図10の簡略模式図であり、図12の(b)は図11の簡略模式図であり、図13は図10のA−A断面図である。図14は図10に示した流路の一部拡大斜視図である。
10 is a view of the
本実施形態のインクカートリッジ1では、インクIが充填される主なインク収容室として、上下2つに分断された上部インク収容室370及び下部インク収容室390と、これらの上下のインク収容室に挟まれるように位置するバッファ室430とからなる3つのインク収容室が、カートリッジ本体10の正面側に形成されている(図12参照)。
In the
また、カートリッジ本体10の背面側には、インクIの消費量に応じて、大気を最上流のインク収容室である上部インク収容室370に導入する大気連通路150が形成されている。
Further, an
インク収容室370,390及びバッファ室430は、リブ10aにより区分されている。そして、本実施形態の場合、これらの各インク収容室は、水平方向に延在して収容室の底壁となるリブ10aの一部に、下方に窪ませた形状の窪み374,394,434が形成されている。
The
窪み374は、上部インク収容室370のリブ10aによる底壁375の一部を下方に窪ませたものである。窪み394は、下部インク収容室390のリブ10aによる底壁395と壁面の膨出部によりカートリッジ厚さ方向に窪ませたものである。窪み434は、バッファ室430のリブ10aによる底壁435の一部を下方に窪ませたものである。
The
そして、各窪み374,394,434の底部又はその付近には、インク誘導路380、上流側インクエンドセンサ連絡流路400及びインク誘導路440に連通するインク排出口371,311,432が設けられている。
In addition,
インク排出口371,432は、各インク収容室の壁面をカートリッジ本体10の厚さ方向に貫通した貫通孔である。また、インク排出口311は、底壁395を下方に貫通した貫通穴である。
The
インク誘導路380は、一端が上部インク収容室370のインク排出口371に連通すると共に、他端が下部インク収容室390に設けられたインク流入口391に連通しており、上部インク収容室370のインクIを下部インク収容室390に誘導する液体誘導路となっている。このインク誘導路380は、上部インク収容室370のインク排出口371から鉛直下方に延びた形態で設けられており、液体誘導路内でのインクIの流れ方向が上から下への降下流となる降下型接続で一対の液体収容室370,390相互を接続している。
One end of the
インク誘導路420は、一端が下部インク収容室390の下流に位置する液体残量センサ31内のキャビティのインク排出口312に連通すると共に、他端がバッファ室430に設けられたインク流入口431に連通しており、下部インク収容室390のインクIをバッファ室430に誘導する。このインク誘導路420は、液体残量センサ31内のキャビティのインク排出口312から斜め上方に延びた形態で設けられており、液体誘導路内でのインクIの流れ方向が下から上への上昇流となる上昇型接続で一対のインク収容室390,430相互を接続している。
One end of the
即ち、本実施形態のカートリッジ本体10では、3個のインク収容室370,390,430相互は、降下型接続と、上昇型接続とを交互に繰り返す直列状に接続されている。
That is, in the cartridge
インク誘導路440は、バッファ室430のインク排出口432から差圧弁40にインクを誘導するインク流路である。
The
本実施形態の場合、各インク収容室のインク流入口391,431は、いずれも、各インク収容室において、それぞれの収容室に設けられたインク排出口371,311よりも上方で、且つ各インク収容室の底壁375,395,435の近傍に設けられている。
In the case of the present embodiment, the
以下、まず主たるインク収容室である上部インク収容室370からインク供給部50に至るまでのインク誘導路を、図10〜図14を参照しながら説明する。
Hereinafter, an ink guiding path from the upper
上部インク収容室370は、カートリッジ本体10内の最上流(最上位)のインク収容室であり、図10に示すように、カートリッジ本体10の正面側に形成されている。この上部インク収容室370は、インク収容室の約半分を占めるインク収容領域であり、カートリッジ本体10の略半分から上の部分に形成されている。
The upper
上部インク収容室370の底壁375の窪み374には、インク誘導路380と連通するインク排出口371が開口している。このインク排出口371は、上部インク収容室370の底壁375よりも下がった位置にあり、上部インク収容室370内のインク液面Fが底壁375まで下がっても、その時のインク液面Fよりも下方に位置して、安定したインクIの導出を継続する。
An
インク誘導路380は、図11に示すように、カートリッジ本体10の背面側に形成され上方からインクIを下方の下部インク収容室390に導く。
As shown in FIG. 11, the
下部インク収容室390は、上部インク収容室370に貯留されているインクIが導入されるインク収容室で、図10に示すように、カートリッジ本体10の正面側に形成されるインク収容室の約半分を占めるインク収容領域であり、カートリッジ本体10の略半分から下の部分に形成されている。
The lower
インク誘導路380と連通するインク流入口391は、下部インク収容室390の底壁395の下方に配置された連通流路に開口しており、該連通流路を介して上部インク収容室370からのインクIが流入する。
The
下部インク収容室390は、底壁395を貫通したインク排出口311により上流側インクエンドセンサ連絡流路400に連通している。上流側インクエンドセンサ連絡流路400には、三次元的に形成された迷路流路が形成されており、この迷路流路にてインクエンド前に流入した気泡B等を捕捉して下流側に流れないように構成されている。
The
上流側インクエンドセンサ液体誘導路連絡流路400は、図示せぬ貫通孔を介して下流側インクエンドセンサ液体誘導路連絡流路410に連通しており、下流側インクエンドセンサ連絡流路410を介してインクIが液体残量センサ31に導かれる。
The upstream ink end sensor liquid guiding
液体残量センサ31に導かれたインクIは、液体残量センサ31内のキャビティ(流路)を通って、キャビティの出口であるインク排出口312からカートリッジ本体10の背面側に形成されたインク誘導路420に導かれる。
The ink I guided to the liquid remaining
インク誘導路420は、液体残量センサ31から斜め上方にインクIを導くように形成されており、バッファ室430と連通するインク流入口431に接続されている。これにより、液体残量センサ31を出たインクIは、インク誘導路420を経てバッファ室430に導かれる。
The
バッファ室430は、上部インク収容室370と下部インク収容室390との間にリブ10aにより区画形成された小部屋であり、差圧弁40の直前のインク貯留空間として形成されている。バッファ室430は、差圧弁40の裏側に対向するように形成されており、バッファ室430の窪み434に形成されたインク排出口432が連通したインク誘導路440を介して差圧弁40にインクIが流入する。
The
差圧弁40に流入したインクIは、差圧弁40によって下流側に導かれ、接続流路451を介して出口流路450に導かれる。出口流路450は、インク供給部50に連通しており、インク供給部50に差し込まれたインク供給針240を介してインクIがインクジェット式記録装置側に供給される。
The ink I that has flowed into the
次に、大気開放孔100から上部インク収容室370に至るまでの大気連通路150、図10〜図14を参照しながら説明する。
Next, the
インクカートリッジ1内のインクIが消費されてインクカートリッジ1内部の圧力が低下すると、貯留しているインクIの減少分だけ大気開放孔100から大気(空気)が上部インク収容室370に流入する。
When the ink I in the
大気開放孔100の内部に設けられた小穴102は、カートリッジ本体10の背面側に形成された蛇道310の一端に連通している。蛇道310は、大気開放孔100から上部インク収容室370までの距離を長くしインク中の水分の蒸発を抑制するように細長く形成された蛇行路である。蛇道310の他端は、気液分離フィルタ70に接続されている。
A
気液分離フィルタ70を構成する気液分離室70aの底面には、貫通孔322が形成されており、貫通孔322を介してカートリッジ本体10の正面側に形成された空間320に連通している。
A through-
気液分離フィルタ70においては、貫通孔322と蛇道310の他端との間に気液分離膜71が配置される。気液分離膜71は撥水性および撥油性の高い繊維材料をメッシュ状に編みこんだもので形成される。
In the gas-
空間320は、カートリッジ本体10の正面側からみて上部インク室370の右上方に形成されている。空間320には、貫通孔322の上部に貫通孔321が開口している。空間320は、この貫通孔321を介して背面側に形成された上部連結流路330に連通している。
The
上部連結流路330は、インクカートリッジ1の最も上面側、すなわちインクカートリッジ1が取り付けられた状態における重力方向で最も上となる部分を通過するように、背面側から見て貫通孔321から長辺に沿って右方向に延びる流路部分333と、短辺近傍の折り返し部335で折り返して流路部分333よりもインクカートリッジ1の上面側を通って貫通孔321の近傍に形成された貫通孔341まで延びる流路部分337とを有している。なお、貫通孔341は、正面側に形成されたインクトラップ室340に連通している。
The upper connecting
ここで、背面側からこの上部連結流路330を見ると、折り返し部335から貫通孔341までの延びる流路部分337には、貫通孔341が形成された位置336と、位置336よりカートリッジ厚さ方向位置が深く掘り下げられた凹部332が設けられており、この凹部332を区切るようにリブ331が複数形成されている。また、貫通孔321から折り返し部335まで延びる流路部分333は、折り返し部335から貫通孔341までの延びる流路部分337よりも深さが浅く形成されている。
Here, when the upper connecting
本実施形態では、上部連結流路330を重力方向で最も上となる部分に形成しているので、基本的にはインクIが上部連結流路330を超えて大気開放孔100側に移動しないように構成されている。また、上部連結流路330は、毛細管現象等によりインクIの逆流が発生しない程度に幅広の太さを有するとともに、流路部分337には凹部332が形成されているので逆流してきたインクIを捕捉しやすく構成されている。
In the present embodiment, since the
インクトラップ室340は、正面側から見てカートリッジ本体10における右上方の隅の位置に形成された直方体形状の空間である。貫通孔341は、図14に示すように、正面側から見てインクトラップ室340の左上方奥側隅部近傍に開口している。また、インクトラップ室340の右下方手前側隅部には、仕切となるリブ10aの一部が切り欠かれた切り欠き部342が形成されており、この切り欠き部342を介して連絡バッファ室350に連通している。
The
ここで、インクトラップ室340および連絡バッファ室350は、大気連通路150の途中の容積を拡張した形態の空気室であり、何らかの理由により上部インク収容室370からインクIが逆流した場合でも、このインクトラップ室340および連絡バッファ室350にインクIを留め、これ以上大気開放孔100側へなるべく流れ込まないように構成されたものである。具体的なインクトラップ室340および連絡バッファ室350の役割については後述する。
Here, the
連絡バッファ室350は、インクトラップ室340の下方に形成された空間である。連結バッファ室350の底面352には、インク注入時に空気抜きを行うための減圧孔110が設けられている。また、底面352近傍であってインクジェット式記録装置への装着時最も重力方向下方の部位には、厚さ方向側に貫通孔351が開口しており、この貫通孔351を介して背面側に形成された連絡流路360に連通している。
The
連絡流路360は、背面側から見て中央上方側に延びており、上部インク収容室370の底面近傍に開口した貫通孔372を介して上部インク収容室370と連通している。すなわち、大気開放孔100から連絡流路360が本実施形態の大気連通路150を構成している。連絡流路360は、メニスカスを形成し、インクIの逆流が発生しない程度の細さに形成されている。
The
本実施形態のインクカートリッジ1の場合、図10にも示したように、カートリッジ本体10の正面側には、前述のインク収容室(上部インク収容室370、下部インク収容室390、バッファ室430)や、空気室(インクトラップ室340、連絡バッファ室350)や、インク誘導路(上流側インクエンドセンサ連絡流路400、下流側インクエンドセンサ連絡流路410)の他に、インクIが充填されない未充填室501が画成されている。
In the case of the
未充填室501は、カートリッジ本体10の正面側で、ハッチングを施した左側面寄りの領域で、上部インク収容室370と下部インク収容室390とに挟まれるように区画形成されている。
The
そして、この未充填室501は、その内部領域の左上隅に、背面側に貫通した大気開放孔502が設けられ、該大気開放孔502により外気に連通している。
The
この未充填室501は、インクカートリッジ1を減圧パック包装した時に、脱気用負圧を蓄圧した脱気室となる。そこで、使用前にはカートリッジ本体10内部の気圧が未充填室501と減圧パックの負圧吸引力により規定値以下に保たれ、溶存空気の少ないインクIを供給することができる。
The
このように、本実施形態においては、インク供給部50におけるインク供給針240の挿入量に応じてインク供給部50の一部を変形させる変形部BFを有することとしたので、インク供給針240の挿入量に応じてインク供給部50の体積が変化することになる。これにより、インク供給部50内の体積の変化による圧力増加を回避することができ、当該インク供給部50における圧力を調整することできる。
As described above, in the present embodiment, the deformation portion BF that deforms a part of the
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。
例えば、上記実施形態では、インク供給部50の壁部55に開口部55bを設け、当該インク供給部50の側方から可撓性部材FLを回り込むように出口流路450に接続された構成としたが、これに限られることは無い。例えば図15に示すように、インク供給部50と出口流路450との接続が直線的になるような構成とすることもできる。
The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and appropriate modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above embodiment, the
図15に示すように、壁部55には、開口部55bが形成されている。当該開口部55bは、インク供給部50のインク流路に平行する連通路55gに接続されている。当該連通路55gは、例えば壁部55を隔ててインク流路に隣接している。連通路55gの図中上側には、例えば開口部55eが形成されており、当該開口部55eを塞ぐように可撓性部材FLが貼り付けられている。
As shown in FIG. 15, an
一方、バネ座52は、開口部55b側に伸びる軸部52cを有している。軸部52cは、開口部55bを介して連通路55gに挿入されると共に、当該連通路55gの延在方向に沿って例えば図中上側に伸びるように折り曲げられている。軸部52aの先端には、フランジ部52dが形成されている。当該フランジ部55dは、インク供給針240が挿入されていない状態においては、可撓性部材FLの下面に当接されている。
On the other hand, the
図16は、図15の構成においてインク供給針240が挿入されたときの様子を示す図である。
図16に示すように、インク供給針240が供給されると、バネ座52が押し上げられる。当該バネ座52が押し上げられると、バネ座52と一体的に軸部52a及びフランジ部52bが図中上方に移動する。この動作により、フランジ部52bが可撓性部材FLを押し上げる。可撓性部材FLは、当該フランジ部52bの押圧力により、図中上方に変形する。当該変形により、連通路55gの体積が増加する。この体積の増加により、インク供給針240の挿入によるインク供給部50内の体積減少の影響が緩和されることになる。
FIG. 16 is a diagram showing a state when the
As shown in FIG. 16, when the
上記の説明では、インクジェット式のプリンターと、インクカートリッジが採用されているが、インク以外の他の流体を噴射したり吐出したりする流体噴射装置と、その流体を収容した流体容器を採用しても良い。微小量の液滴を吐出させる流体噴射ヘッド等を備える各種の流体噴射装置に流用可能である。なお、液滴とは、上記流体噴射装置から吐出される流体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう流体とは、流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良い。 In the above description, an ink jet printer and an ink cartridge are employed. However, a fluid ejecting apparatus that ejects or discharges fluid other than ink and a fluid container that contains the fluid are employed. Also good. The present invention can be applied to various fluid ejecting apparatuses including a fluid ejecting head that ejects a minute amount of liquid droplets. In addition, a droplet means the state of the fluid discharged from the said fluid ejecting apparatus, and includes what pulls a tail in granular shape, tear shape, and thread shape. Moreover, the fluid here may be a material that can be ejected by the fluid ejecting apparatus.
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流体のみならず、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、流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や液晶等が挙げられる。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流体組成物を包含するものとする。 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 fluid as one state of the substance, as well as particles in which functional material particles made of solid substances such as pigments and metal particles are dissolved, dispersed or mixed in a solvent. In addition, typical examples of the fluid include ink and liquid crystal as described in the embodiment. Here, the ink includes general water-based inks and oil-based inks, and various fluid compositions such as gel inks and hot-melt inks.
流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流体を噴射する流体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する流体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる流体を噴射する流体噴射装置、捺染装置やマイクロディスペンサ等であってもよい。 As a specific example of the fluid ejecting apparatus, for example, a fluid 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, or a color filter in a dispersed or dissolved form. It may be a fluid ejecting apparatus for ejecting, a fluid ejecting apparatus for ejecting a bio-organic matter used for biochip manufacturing, a fluid ejecting apparatus for ejecting a fluid used as a precision pipette, a printing apparatus, a microdispenser, or the like.
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流体噴射装置、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流体噴射装置、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流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流体容器に本発明を適用することができる。 In addition, transparent resin liquids such as UV curable resins to form fluid injection devices that inject lubricating oil onto precision machines such as watches and cameras, micro hemispherical lenses (optical lenses) used in optical communication elements, etc. Alternatively, a fluid ejecting apparatus that ejects a liquid onto the substrate or a fluid ejecting apparatus that ejects an etching solution such as acid or alkali to etch the substrate may be employed. The present invention can be applied to any one of these ejecting apparatuses and fluid containers.
I…インク PRT…プリンター HD…記録ヘッド NZ…ノズル BF…変形部 FL…可撓性部材 1…インクカートリッジ 40…差圧弁 50…インク供給部 52…バネ座 52a…軸部 52b…フランジ部 52c…軸部 52d…フランジ部 53…バネ部材 55…壁部 55a…バネ受部 55b…開口部 55g…連通路 55e…開口部 55d…フランジ部
I ... Ink PRT ... Printer HD ... Recording head NZ ... Nozzle BF ... Deformation part FL ...
Claims (5)
流体を収容する流体収容部と、
前記流体消費装置の一部を挿入可能な流体供給部と、
前記流体収容部から前記流体供給部に前記流体を供給させる供給経路と、
前記供給経路に設けられ、前記流体供給部が所定圧力よりも小さくなったときに前記供給経路を開き、それ以外のときは前記供給経路を遮断する弁機構と、
前記流体供給部における前記流体消費装置の一部の挿入量に応じて前記供給経路のうち前記弁機構の下流側の一部を変形させる変形部と
を備える流体収容装置。 A fluid storage device detachable from the fluid consumption device,
A fluid container for containing fluid;
A fluid supply part into which a part of the fluid consuming device can be inserted;
A supply path for supplying the fluid from the fluid storage section to the fluid supply section;
A valve mechanism that is provided in the supply path and opens the supply path when the fluid supply unit becomes smaller than a predetermined pressure; otherwise, the valve mechanism shuts off the supply path;
A fluid storage device comprising: a deforming portion that deforms a part of the supply path on the downstream side of the valve mechanism according to an insertion amount of the fluid consumption device in the fluid supply unit.
請求項1に記載の流体収容装置。 The fluid storage device according to claim 1, wherein the deforming portion is formed so as to be able to deform a part of the supply path in conjunction with the insertion of a part of the fluid consuming device.
一端が前記流体消費装置の一部に接続されるバネ部材と、
前記バネ部材の他端に接続され、前記供給経路の一部を押圧する押圧部と、
を有する
請求項1又は請求項2に記載の流体収容装置。 The deformation part is
A spring member having one end connected to a part of the fluid consuming device;
A pressing portion connected to the other end of the spring member and pressing a part of the supply path;
The fluid storage device according to claim 1 or 2.
請求項1から請求項3のうちいずれか一項に記載の流体収容装置。 The fluid accommodation apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein a part of the supply path is formed by a flexible member.
請求項4に記載の流体収容装置。 The fluid accommodation apparatus according to claim 4, wherein the flexible member is formed to have flexibility within a predetermined pressure range caused by the fluid consuming apparatus.
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