JP3736747B2 - Liquid container manufacturing method - Google Patents

Liquid container manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
JP3736747B2
JP3736747B2 JP2001169808A JP2001169808A JP3736747B2 JP 3736747 B2 JP3736747 B2 JP 3736747B2 JP 2001169808 A JP2001169808 A JP 2001169808A JP 2001169808 A JP2001169808 A JP 2001169808A JP 3736747 B2 JP3736747 B2 JP 3736747B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
liquid
ink cartridge
container
actuator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2001169808A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2002067351A (en
Inventor
谷 宗 秀 金
田 憲 児 塚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2001169808A priority Critical patent/JP3736747B2/en
Publication of JP2002067351A publication Critical patent/JP2002067351A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3736747B2 publication Critical patent/JP3736747B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Ink Jet (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、音響インピーダンスの変化を検出することで、その中でも特に共振周波数の変化を検出することで、液体を収容する液体容器内の液体の消費状態を検知する圧電装置が備えられた液体容器及びこの液体容器に液体を充填する方法に関する。典型的には、前記液体容器は、圧力発生手段により圧力発生室のインクを印刷データに対応させて加圧してノズル開口からインク滴を吐出させて印刷するインクジェット記録装置に用いられるインクカートリッジである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の液体容器として、インクジェット記録装置に装着されるインクカートリッジを例にとって説明する。一般にインクジェット記録装置には、圧力発生室を加圧する圧力発生手段と、加圧されたインクをノズル開口からインク滴として吐出するノズル開口とを備えたインクジェット式記録ヘッドが搭載されたキャリッジと、流路を介して記録ヘッドに供給されるインクを収容するインクタンクとを備えており、連続印刷が可能なように構成されている。インクタンクは、インクが消費された時点でユーザが簡単に交換できるように、記録装置に対して着脱可能なカートリッジとして構成されているものが一般的である。
【０００３】
また、インクカートリッジのインク消費の管理方法として、記録ヘッドによって吐出されるインク滴のカウント数と、記録ヘッドのメンテナンス工程で吸引されたインク量とをソフトウエアにより積算し、計算上でインク消費を管理する方法や、インクカートリッジに直接液面検出用の電極を２本取付けることによって、実際にインクが所定量消費された時点を検知することでインク消費を管理する方法がある。
【０００４】
しかし、ソフトウェアによりインク滴の吐出数や吸引されたインク量を積算してインク消費を計算上で管理する方法は、計算上のインク消費量と実際の消費量との間に無視できない誤差が生じてしまう。また、同一カートリッジを一旦取外し、再度装着した場合には積算されたカウント値は一旦リセットされてしまうので、実際のインク残量がまったくわからなくなってしまう。
【０００５】
また、電極によりインクが消費された時点を管理する方法は、電極とインクカートリッジとの間の液密構造が複雑化する。さらに、電極の材料として、通常は導電性が良く耐腐食性も高い貴金属を使用するので、インクカートリッジの製造コストがかさむ。さらに、２本の電極をそれぞれインクカートリッジの別な場所に装着する必要があるため、製造工程が多くなる。
【０００６】
一方で、圧電装置を用いて音響インピーダンスの変化を検出することで、液体を収容する液体容器内の液体の消費状態を検知する方法が提案されている。この方法によれば、上記した問題点は無い。
【０００７】
この方法によれば、カートリッジ内のインク残量を検出する圧電装置がインクカートリッジ内のインクと接触するようにインクカートリッジに装着される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、インクカートリッジにインクを充填した際にインクカートリッジの内部に空気が残存してしまうと、記録ヘッドの吐出不良等の問題を生ずる。しかし、圧電装置の複雑な構造によりインクカートリッジの細部まで空気を残すことなくインクを充填させることは容易ではない。また、圧電装置によってインクカートリッジ内のインクの消費状態を正確に検知するためには、インクカートリッジが初めて使用される前又は再使用される前の状態において、インクが圧電装置と接触するようインクカートリッジにインクを充填する必要がある。例えば、インクがインクカートリッジに一杯に充填されている状態において、圧電装置の液体と接触する面に気泡が残留する等の理由のために、圧電装置の液体と接触する面にインクが接触しない場合、インクカートリッジにインクが十分に充填されているにもかかわらず、圧電装置はインクカートリッジ内にインクが十分収容されていないと誤って検知する。
【０００９】
更に、使用済みのインクカートリッジにインクを再充填することは、新品のインクカートリッジにインクを充填することより困難である。使用済みのインクカートリッジの場合、使用されている間にインク供給口近辺等の細かい溝や穴が存在する箇所にインクが付着し、溝や穴に空気がインクによって閉じ込められることがある。この状態でインクカートリッジのインクが消費し尽くされてインクカートリッジが回収されると、インクカートリッジにインクを再充填する際にインクが付着して空気が閉じ込められた溝や穴にインクを充填することが困難となる。
【００１０】
また、圧電装置によって音響インピーダンスの変化を検出することで液体を収容する液体容器内の液体の消費状態を検知する方法では、インクの液面を検出するために圧電装置はインクと接触する構造となっている。それ故、インクが消費され、インクの液面が圧電装置の装着されている位置より下に低下した場合に、振動や揺動等によって、インクが誤って圧電装置に付着すると、インクが無いにもかかわらず、インクが有ると誤って検出するおそれがある。また、インクカートリッジの内壁面にインク滴が付着し、そのインク滴が垂れ下がってきて、インクが圧電装置に付着した場合にも、同様の誤検出が生じる可能性がある。
【００１１】
また、従来のインクカートリッジにおいては、インクカートリッジの内壁や流路にインクが付着することなどによってインクが残存してしまい、インクカートリッジ内のインクを完全に使い切ることができないことがある。インクカートリッジ内に残存したインクは長期間大気に接触することによって質が低下し、異物とともに固化する。このようなインクカートリッジに新しいインクを再充填する場合、質の悪いインクや異物が混在し、インクの品質を低下させるおそれがある。
【００１２】
さらに従来のインクカートリッジにおいては、インクカートリッジをリサイクルする際には、内部の洗浄を十分に行わなければならない。特に内部の流路形状が複雑なインクカートリッジをリサイクルする場合、その洗浄に時間がかかり、コストが高くなるという問題もある。
【００１３】
近年において、環境問題が大きな社会問題となっている最中、リサイクルし易いインクカートリッジの提供が非常に望まれる。
【００１４】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたものであって、圧電装置を用いることで液体の消費状態を正確に検出でき且つ複雑なシール構造を不要とした液体容器、典型的にはインクカートリッジの内部に、気泡を残留させることなく液体を充填する方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、液体容器内の液体の消費状態を検出するキャビティが形成された圧電装置をキャビティが液体容器内と連通するように配置された液体容器に液体を充填する方法であって、液体容器内を大気圧よりも低い圧力に減圧する減圧ステップと、液体容器及びキャビティ内に液体を充填する液体充填ステップと、を有することを特徴とする。更に、減圧ステップ及び液体充填ステップを減圧容器内で行うことが好ましい。減圧ステップでは液体容器に形成された開口から液体容器内の空気を吸引除去して減圧し、液体充填ステップでは開口から液体を充填することでキャビティ内に液体を充填することが好ましい。
【００１６】
また、減圧ステップにおいて、液体容器に形成された第１の開口を閉じた後、液体容器に形成された第２の開口から液体容器内の空気を吸引除去し、液体充填ステップにおいて、第２の開口を閉じて、第１の開口を開いてから第１の開口から液体を充填することが好ましい。また、液体容器への液体充填の終了時に、液体容器から所定量の液体を吸引して排出するステップを更に有することが好ましい。減圧ステップと液体充填ステップとをほぼ同時に行うことが好ましい。更に、液体容器から吸引される空気の流量が、液体容器に充填される液体の流量よりも大きいことが好ましい。また、液体充填ステップが、液体容器を保温しながら行うことが好ましい。
【００１７】
また、液体容器は、液体容器の液体収容空間に形成された少なくとも１つの隔壁によって液体収容空間が区画されて形成された、大気と連通する第１の液体収容室及びこの第１の液体収容室と連通し圧電装置が装着される第２の液体収容室を有し、減圧ステップ及び液体充填ステップにより第１及び第２の液体収容室のそれぞれに液体を充填することが好ましい。更に、第２の液体収容室の所定の箇所に設けられた開口から液体を充填してから第１の液体収容室に液体を充填してもよい。また、第１の液体収容室に液体を充填してから第２の液体収容室に液体を充填してもよい。更に、液体容器が使用済みの液体容器であっても良い。
【００１８】
本発明による液体容器は、容器本体と、この容器本体内の液体の消費状態を検出する圧電装置であって、キャビティが形成され、このキャビティが容器本体の内部と連通するように配置された圧電装置と、を備え、前記容器本体の内部には、前記容器本体の内部を大気圧よりも低い圧力に減圧する減圧ステップと前記容器本体の内部に液体を充填する液体充填ステップとを含む液体充填方法によって液体が充填されている。好ましくは、液体はインクジェット記録装置用のインクであり、液体容器はインクジェット記録装置に着脱自在に装着することができる。好ましくは、液体容器は、容器本体内の液体に対して疎液性である疎液部を有する。好ましくは、前記圧電装置の前記容器本体内の液体と接触する振動領域が疎液性である。
【００１９】
圧電装置は容器本体内の液体と接触することができるように容器本体の内方に開口するキャビティを有してもよい。この場合、好ましくは、疎液部はキャビティの内側面を含む。
【００２０】
圧電装置は圧電性を有する材料を前記容器本体に装着する基板を有していてもよい。この場合、好ましくは、疎液部は基板のうち容器本体内の液体と接触する部分を含む。また、疎液部は圧電装置を容器本体に取り付けるための取付構造体を含んでいてもよい。疎液部は当該液体容器のうち容器本体内の液体と接触する部分全体であってもよい。好ましくは、疎液部と容器本体内の液体との接触角が約７０度以上である。
【００２１】
本発明による液体容器は、その疎液部の少なくとも周辺が容器本体内の液体に対して親液性であってもよい。好ましくは、疎液部と容器本体内の液体との接触角が約７０度以上であり、親液部と容器本体内の液体との接触角が約３０度以下である。
【００２２】
好ましくは、疎液部は容器本体内の液体に対して疎液性がある材料を被覆することによって形成されている。疎液部は液体に対して疎液性がある材料としてフッ素化合物で被覆してもよい。疎液部は容器本体内の液体に対して疎液性がある材料から形成されていてもよい。疎液部は液体に対して疎液性がある材料としてポリテトラフルオロエチレン樹脂から形成してもよい。疎液部は所定の材料に粗面化処理を施すことによって形成してもよい。
【００２３】
本発明による液体容器に取り付けられる圧電装置は、好ましくは、容器本体内の媒体の少なくとも音響インピーダンスを検出し、この音響インピーダンスの変化に基づいて液体の消費状態を検出する。好ましくは、圧電装置は振動部を有し、振動部に残留する残留振動によって発生する逆起電力に基づいて、液体の消費状態を検出する。
【００２４】
好ましくは、液体容器は、インク滴を吐出する記録ヘッドを有するインクジェット記録装置に装着され、記録ヘッドへ液体容器内の液体を供給する。
【００２５】
本発明による液体容器製造方法は、液体を収容するための容器本体およびこの容器本体内の液体を外部へ供給する液体供給口を備えた液体容器と、容器本体内の液体の消費状態を検出する圧電装置とを準備する準備ステップと、圧電装置に容器本体内の液体に対して疎液性がある疎液部を形成する形成ステップと、圧電装置を液体容器に取り付ける取付ステップと、上述した液体充填方法を用いて容器本体の内部に液体を充填する充填ステップと、を備えたことを特徴とする。
【００２６】
好ましくは、形成ステップは、容器本体内の液体に対して疎液性がある材料を疎液部に被覆する。例えば、疎液部を予め容器本体内の液体に対して疎液性がある材料に浸漬させることによって被覆してもよい。また、疎液部に容器本体内の液体に対して疎液性がある材料を塗布することによって被覆してもよい。また、疎液部に容器本体内の液体に対して疎液性がある被膜層を貼付することによって被覆してもよい。また、疎液部に容器本体内の液体に対して疎液性がある材料を堆積することによって被覆してもよい。また、疎液部に容器本体内の液体に対して疎液性がある材料をメッキ処理することによって、疎液部に容器本体内の液体に対して疎液性がある材料を被覆してもよい。
【００２７】
また、形成ステップは、所定の材料に紫外線を照射することによって疎液部を形成してもよい。さらに、所定の材料に粗面化処理を施すことによって疎液部を形成してもよい。
【００２８】
また、本発明による液体容器製造方法は、液体を収容するための容器本体およびこの容器本体内の液体を外部へ供給する液体供給口を備えた液体容器と、容器本体内の液体の消費状態を検出する圧電装置とを準備する準備ステップと、圧電装置に容器本体内の液体に対して疎液性がある疎液部を形成する形成ステップと、圧電装置を液体容器に取り付ける取付ステップと、上述した液体充填方法を用いて容器本体の内部に液体を充填する充填ステップと、を備えたことを特徴とする。
【００２９】
取付ステップは、形成ステップが実施された後に実施することができる。或いは逆に、形成ステップを取付ステップが実施された後に実施することもできる。
【００３０】
好ましくは、準備ステップにおいて、液体容器及び圧電装置と共に、圧電装置を液体容器に取り付ける取付構造体が準備される。この場合、液体容器製造方法は、圧電装置を取付構造体に装着する装着ステップをさらに有する。そして、取付ステップにおいて、取付構造体を液体容器に取り付けることにより圧電装置が液体容器に取り付けられる。
【００３１】
また、形成ステップは、装着ステップが実施された後に実施することができる。或いは逆に、装着ステップを、形成ステップが実施された後に実施することもできる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を通じて本発明を詳細に説明する。
【００３３】
具体的な振動現象を利用した液体容器内の液体の状態の検出としてはいくつかの方法が考えられる。例えば弾性波発生手段が液体容器の内部に対して弾性波を発生し、液面あるいは対向する壁によって反射する反射波を受波することで、液体容器内の媒体およびその状態の変化を検出する方法がある。また、これとは別に、振動する物体の振動特性から音響インピーダンスの変化を検知する方法もある。音響インピーダンスの変化を利用する方法としては、圧電素子を有する圧電装置であるアクチュエータの振動部を振動させ、その後に振動部に残留する残留振動によって生ずる逆起電力を測定することによって、共振周波数または逆起電力波形の振幅を検出することで音響インピーダンスの変化を検知する方法や、測定機、例えば伝送回路等のインピーダンスアナライザによって液体のインピーダンス特性またはアドミッタンス特性を測定し、電流値や電圧値の変化または、振動を液体に与えたときの電流値や電圧値の周波数による変化を測定する方法がある。
【００３４】
本発明は、少なくとも音響インピーダンスの変化を検知して液体容器内の液体の消費状態を検出する方法に用いられる圧電装置（アクチュエータ）を装着した液体容器内に液体を充填する方法及びこの方法により液体が充填された液体容器を提供する。
【００３５】
図１は、インクカートリッジ及びインクジェット記録装置を示す。複数のインクカートリッジ１８０は、それぞれのインクカートリッジ１８０に対応した複数のインク導入部１８２及びヘッドプレート１８６を有するインクジェット記録装置に装着される。複数のインクカートリッジ１８０は、それぞれ異なった種類、例えば色のインクを収容する。複数のインクカートリッジ１８０のそれぞれの底面には、少なくとも音響インピーダンスを検出する手段であるアクチュエータ１０６が装着されている。アクチュエータ１０６をインクカートリッジ１８０に装着することによって、インクカートリッジ１８０内のインク残量を検出することができる。
【００３６】
インクジェット記録装置は、インク導入部１８２、ホルダー１８４、及び記録ヘッド１８６を有する。記録ヘッド１８６からインクが噴射されて記録動作が実行される。インク導入部１８２は空気供給口１８１と図示しないインク導入口とを有する。空気供給口１８１はインクカートリッジ１８０に空気を供給する。インク導入口はインクカートリッジ１８０から記録ヘッド１８６にインクを導入する。インクカートリッジ１８０は空気導入口１８５とインク供給口１８７とを有する。空気導入口１８５はインク導入部１８２の空気供給口１８１から空気を導入する。インク供給口１８７はインク導入部１８２のインク導入口にインクを供給する。インクカートリッジ１８０が空気導入口１８５から空気を導入することによって、インクカートリッジ１８０からインクジェット記録装置へのインクの供給を促す。ホルダー１８４は、インクカートリッジ１８０からインク導入部１８２を介して供給されたインクをヘッドプレート１８６に連通する。
【００３７】
図２は、図１に示したインクカートリッジ１８０に装着された圧電装置の一例であるアクチュエータ１０６の詳細を示す。ここでいうアクチュエータは、少なくとも音響インピーダンスの変化を検知して液体容器内の液体の消費状態を検出する方法に用いられる。特に、残留振動により共振周波数の検出することで、少なくとも音響インピーダンスの変化を検知して液体容器内の液体の消費状態を検出する方法に用いられる。図２（Ａ）は、アクチュエータ１０６の拡大平面図である。図２（Ｂ）は、アクチュエータ１０６のＢ−Ｂ断面を示す。図２（Ｃ）は、アクチュエータ１０６のＣ−Ｃ断面を示す。
【００３８】
アクチュエータ１０６は、ほぼ中央に円形状の開口１６１を有する基板１７８と、開口１６１を被覆するように基板１７８の一方の面（以下、「表面」という。）に配置される振動板１７６と、振動板１７６の表面の側に配置される圧電層１６０と、圧電層１６０を両方からはさみこむ上部電極１６４および下部電極１６６と、上部電極１６４と電気的に結合する上部電極端子１６８と、下部電極１６６と電気的に結合する下部電極端子１７０と、上部電極１６４および上部電極端子１６８の間に配設され、かつ両者を電気的に結合する補助電極１７２とを有する。圧電層１６０、上部電極１６４および下部電極１６６はそれぞれの主要部として円形部分を有する。圧電層１６０、上部電極１６４および下部電極１６６のそれぞれの円形部分は圧電素子を形成する。
【００３９】
振動板１７６は、基板１７８の表面に、開口１６１を覆うように形成される。キャビティ１６２は、振動板１７６の開口１６１と面する部分と基板１７８の表面の開口１６１とによって形成される。基板１７８の圧電素子とは反対側の面（以下、「裏面」という。）は液体容器側に面しており、キャビティ１６２は液体と接触するように構成されている。キャビティ１６２内に液体が入っても基板１７８の表面側に液体が漏れないように、振動板１７６は基板１７８に対して液密に取り付けられる。
【００４０】
下部電極１６６は振動板１７６の表面、即ち液体容器とは反対側の面に位置しており、下部電極１６６の主要部である円形部分の中心と開口１６１の中心とがほぼ一致するように取り付けられている。なお、下部電極１６６の円形部分の面積が開口１６１の面積よりも小さくなるように設定されている。一方、下部電極１６６の表面側には、圧電層１６０が、その円形部分の中心と開口１６１の中心とがほぼ一致するように形成されている。圧電層１６０の円形部分の面積は、開口１６１の面積よりも小さく、かつ下部電極１６６の円形部分の面積よりも大きくなるように設定されている。一方、圧電層１６０の表面側には、上部電極１６４が、その主要部である円形部分の中心と開口１６１の中心とがほぼ一致するように形成される。上部電極１６４の円形部分の面積は、開口１６１および圧電層１６０の円形部分の面積よりも小さく、かつ下部電極１６６の円形部分の面積よりも大きくなるよう設定されている。
【００４１】
したがって、圧電層１６０の主要部は、上部電極１６４の主要部と下部電極１６６の主要部とによって、それぞれ表面側と裏面側とから挟みこまれる構造となっていて、圧電層１６０を効果的に変形駆動することができる。圧電層１６０、上部電極１６４および下部電極１６６のそれぞれの主要部である円形部分がアクチュエータ１０６における圧電素子を形成する。上述のように圧電素子は振動板１７６に接している。また、上部電極１６４の円形部分、圧電層１６０の円形部分、下部電極１６６の円形部分および開口１６１のうちで、面積が最も大きいのは開口１６１である。この構造によって、振動板１７６のうち実際に振動する振動領域は、開口１６１によって決定される。また、上部電極１６４の円形部分、圧電層１６０の円形部分および下部電極１６６の円形部分は開口１６１より面積が小さいので、振動板１７６がより振動しやすくなる。さらに、圧電層１６０と電気的に接続する下部電極１６６の円形部分および上部電極１６４の円形部分のうち、下部電極１６６の円形部分の方が小さい。従って、下部端子１６６の円形部分が圧電層１６０のうち圧電効果を発生する部分を決定する。上部電極端子１６８は、補助電極１７２を介して上部電極１６４と電気的に接続するように振動板１７６の表面側に形成される。一方、下部電極端子１７０は、下部電極１６６に電気的に接続するように振動板１７６の表面側に形成される。
【００４２】
なお、圧電素子と振動板１７６のうちの圧電素子に直面する振動領域とが、アクチュエータ１０６において実際に振動する振動部である。また、アクチュエータ１０６に含まれる部材は、互いに焼成されることによって一体的に形成されることが好ましい。アクチュエータ１０６を一体的に形成することによって、アクチュエータ１０６の取り扱いが容易になる。さらに、基板１７８の強度を高めることによって振動特性が向上する。即ち、基板１７８の強度を高めることによって、アクチュエータ１０６の振動部のみが振動し、アクチュエータ１０６のうち振動部以外の部分が振動しない。また、アクチュエータ１０６の振動部以外の部分が振動しないためには、基板１７８の強度を高めるのに対し、アクチュエータ１０６の圧電素子を薄くかつ小さくし、振動板１７６を薄くすることによって達成できる。
【００４３】
上部電極１６４は、圧電層１６０の表面側に形成されるため、上部電極端子１６８と接続する途中において、圧電層１６０の厚さと下部電極１６６の厚さとの和に等しい段差を有する必要がある。上部電極１６４だけでこの段差を形成することは難しく、かりに可能であったとしても上部電極１６４と上部電極端子１６８との接続状態が弱くなってしまい、切断してしまう危険がある。そこで、補助電極１７２を補助部材として用いて上部電極１６４と上部電極端子１６８とを接続させている。このようにすることで、圧電層１６０も上部電極１６４も補助電極１７２に支持された構造となり、所望の機械的強度を得ることができ、また上部電極１６４と上部電極端子１６８との接続を確実にすることが可能となる。
【００４４】
圧電層１６０の材料としては、ジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）、ジルコン酸チタン酸鉛ランタン（ＰＬＺＴ）または鉛を使用しない鉛レス圧電膜を用いることが好ましく、基板１７８の材料としてジルコニアまたはアルミナを用いることが好ましい。また、振動板１７６には、基板１７８と同じ材料を用いることが好ましい。上部電極１６４、下部電極１６６、上部電極端子１６８および下部電極端子１７０は、導電性を有する材料、例えば、金、銀、銅、プラチナ、アルミニウム、ニッケルなどの金属を用いることができる。
【００４５】
上述したように構成されるアクチュエータ１０６は、液体を収容する容器に適用することができる。例えば、インクジェット記録装置に用いられるインクカートリッジやインクタンク、あるいは記録ヘッドを洗浄するための洗浄液を収容した容器などに装着することができる。
【００４６】
図２に示されるアクチュエータ１０６は、液体容器の所定の場所に、キャビティ１６２を液体容器内に収容される液体と接触するように装着される。液体容器に液体が十分に収容されている場合には、キャビティ１６２内およびその外側は液体によって満たされている。一方、液体容器の液体が消費され、アクチュエータ１０６の装着位置以下まで液面が降下すると、キャビティ１６２内には液体は存在しないか、あるいはキャビティ１６２内にのみ液体が残存されその外側には気体が存在する状態となる。アクチュエータ１０６は、この状態の変化に起因する、少なくとも音響インピーダンスの相違を検出する。それによって、アクチュエータ１０６は、液体容器に液体が十分に収容されている状態であるか、あるいはある一定以上の液体が消費された状態であるかを検知することができる。さらに、アクチュエータ１０６は、液体容器内の液体の種類も検出することが可能である。
【００４７】
液体容器がインクカートリッジ１８０の場合、図２に示されるアクチュエータ１０６をインクカートリッジ１８０に装着することによってインクカートリッジ１８０の所定の場所に、キャビティ１６２をインクカートリッジ１８０内に収容されるインクと接触するように装着される。インクカートリッジ１８０にインクが十分に収容されている場合には、キャビティ１６２内およびその外側はインクによって満たされている。一方、インクカートリッジ１８０のインクが消費され、アクチュエータの装着位置以下まで液面が降下すると、キャビティ１６２内には液体は存在しないか、あるいはキャビティ１６２内にのみ液体が残存されその外側には気体が存在する状態となる。アクチュエータ１０６は、この状態の変化に起因する、少なくとも音響インピーダンスの相違を検出する。それによって、アクチュエータ１０６は、インクカートリッジ１８０にインクが十分に収容されている状態であるか、あるいはある一定以上のインクが消費された状態であるかを検知することができる。
【００４８】
アクチュエータ１０６によってインクカートリッジ１８０内のインクの消費状態を正確に検知するためには、インクカートリッジ１８０が初めて使用される前又は再使用される前の状態において、インクがアクチュエータ１０６のキャビティ１６２に充填されるようインクカートリッジ１８０にインクを充填する必要がある。キャビティ１６２にインクが充填されない場合が生じる理由を以下に説明する。
【００４９】
図３は、インクカートリッジ１８０にインクが一杯に充填されたときのアクチュエータ１０６のキャビティ１６２の部分を拡大して示した断面図である。図３（Ａ）は、キャビティ１６２に気泡が残留しているためにインクＫが充填されない状態を示す。一方、図３（Ｂ）は、キャビティ１６２にインクＫが充填された状態を示す。キャビティ１６２の直径が、０．５ｍｍ以下である場合、キャビティ１６２の直径が小さいためにインクが自然の状態では充填されにくい。そのためインクカートリッジ１８０にインクが一杯に充填されても、図３（Ａ）に示すようにキャビティ１６２に空気が残留しインクが充填されない場合が多い。一方、キャビティ１６２の直径が０．５ｍｍより大きい場合でも、キャビティ１６２の隅に気泡が残ると、この気泡は容易に除去できないのでキャビティにインクを充填することができなくなる。
【００５０】
また、キャビティ１６２の直径が小さいと、キャビティ１６２によって構成される狭い間隙には毛細管力が働く。そのため、キャビティ１６２内に残留した空気の圧力が毛細管力と釣り合い、キャビティ１６２内にインクが満たされないという現象が発生する。キャビティ１６２内に残留する空気の圧力と毛細管力とがつりあった状態のときにインクＫに圧力を加えてキャビティ１６２内にインクＫを押しこもうとすると、図３（Ｃ）に示すようにインクＫとキャビティ１６２との接触部の接触角は静的接触角より大きくなりインクＫをキャビティ１６２から外へ押し出そうとする方向に力が働く。したがって、インクＫに圧力を加えて気泡が残留するキャビティ１６２内にインクを充填するためには、キャビティ１６２内の気泡を押しつぶすほどの大きい圧力をインクＫに加えなければならない。
【００５１】
本実施形態においては、キャビティ１６２内に残留する気泡を除去し、キャビティ１６２内にインクを充填する際、インクカートリッジ１８０から空気を吸引除去してインクカートリッジ１８０の内部を減圧する。インクカートリッジ１８０内を減圧することによって容易にキャビティ１６２から気泡を除去し、図３（Ｂ）に示すようにキャビティ１６２にインクを充填することができる。
【００５２】
図４は、図２に示したアクチュエータ１０６を先端に設置したモジュール体１００をインクカートリッジ１８０に装着したときの容器本体の底部近傍の断面図である。モジュール体１００は、容器本体１の壁を貫通するように装着されている。容器本体１の壁とモジュール体１００との接合面には、Ｏリング３６５が設けられ、モジュール体１００と容器本体１との液密を保っている。Ｏリング３６５でシールが出来るようにモジュール体１００は円筒部を備えることが好ましい。
【００５３】
モジュール体１００の先端が容器本体１の内部に挿入されることで、プレート１１０の貫通孔１１２を介して容器本体１内のインクがアクチュエータ１０６と接触する。アクチュエータ１０６の振動部の周囲が液体か気体かによってアクチュエータ１０６の残留振動の共振周波数が異なるので、モジュール体１００を用いてインクの消費状態を検出することができる。
【００５４】
図４に示すようにインクカートリッジ１８０及びモジュール体１００の寸法に対してアクチュエータ１０６のキャビティ１６２の寸法は小さく、１．０ｍｍ以下の直径である。そのため、図３（Ａ）に示したようにインクカートリッジ１８０にインクを充填する際に、通常の充填方法ではキャビティ１６２に気泡を残留させることなくインクを充填することが困難となる。
【００５５】
図５は、インクカートリッジ１８０にインクを充填するインク充填装置２０の構成を示す。インク充填装置２０は、インクカートリッジ１８０を内部に設置する真空容器１４と、真空容器１４から空気を吸引除去することによってインクカートリッジ１８０内を減圧する真空ポンプ１０と、インクカートリッジ１８０にインクを供給して充填するインクタンク１２とを有する。
【００５６】
インクカートリッジ１８０にインクを充填するためには、まず、インクカートリッジ１８０を真空容器１４内に設置する。次にインクカートリッジ１８０の空気導入口１８５を閉じ、真空ポンプ１０で真空容器１４内から空気を吸引除去して減圧する。するとインク供給口１８７からインクカートリッジ１８０内の空気が真空容器１４へと吸引除去されるのでインクカートリッジ１８０内が減圧される。そのときに、インクカートリッジ１８０に装着されたアクチュエータ１０６のキャビティ１６２内の空気も除去される。次にインクカートリッジ１８０のインク供給口１８７を閉じ、インクタンク１２に接続されたインク供給チューブ２４をインクカートリッジ１８０の空気導入口１８５に接続してインクタンク１２からインクカートリッジ１８０へインクＫを供給する。インク供給チューブ２４をインクカートリッジ１８０に接続する際、インク供給チューブ２４の先端に中空の針を設けて空気導入口１８５に突き刺してもよい。インクカートリッジ１８０内が減圧されることによりキャビティ１６２内に気泡が残留しないので、インクカートリッジ１８０にインクを充填することにより容易にキャビティ１６２内にインクＫを充填することができる。インクカートリッジ１８０へのインクの充填が終了すると、インクカートリッジ１８０の空気導入口１８５を閉じ、インクカートリッジ１８０を真空容器１４から取り出してインクの充填を終了する。また、上述した方法とは逆に、まずインク供給口１８７を閉じ、空気導入口１８５から空気を吸引除去して減圧した後、インク供給口１８７からインクカートリッジ１８０へインクを充填してもよい。さらに、空気の吸引除去及びインクの充填の両方を、空気導入口１８５及びインク供給口１８７のいずれか一方にて行うこともできる。
【００５７】
インクカートリッジ１８０へのインク充填の終了時に、インクカートリッジ１８０のインク供給口１８７から所定量のインクを吸引して排出してもよい。インク充填の終了時に所定量のインクを吸引することにより、インク充填時にインク中に溶け込んだ気泡をインクと共に吸引除去することができる。更にインク供給口１８７内に残留している可能性がある気泡を一気に吸い出すことができる。インク中に溶け込んだ気泡を除去することにより、インク中に溶け込んだ気泡が記録ヘッドに侵入して印刷品質の劣化を招いたり、アクチュエータ１０６に付着して誤作動を招くことを防ぐことができる。インク充填の終了時とは、インク充填が終了する間際の時点、インク充填が終了すると同時の時点、及びインク充填が終了した直後の時点のいすれの時点でもよい。
【００５８】
更に、インクカートリッジ１８０を減圧する際に、インクカートリッジ１８０の温かさを保ちながら減圧することが好ましい。このように、減圧するときにインクカートリッジ１８０を保温することにより、インクを充填する際に充填されるインクの粘度が下がり、インクカートリッジ１８０にインクが充填されやすくなる。また、インクをインクカートリッジ１８０に充填する際にインクカートリッジ１８０の温かさを保つようにしても良いし、或いは充填されるインクの温かさを保つようにしてもよい。
【００５９】
図６は、インク充填装置の他の実施形態を示す。この実施形態では真空容器１４を用いないでインクカートリッジ１８０を減圧するインク充填装置２２を用いている。インク充填装置２２は、インクカートリッジ１８０から空気を吸引除去することによって減圧する真空ポンプ１６と、インクカートリッジ１８０にインクを供給して充填するインクタンク１８とを有する。
【００６０】
インクカートリッジ１８０にインクを充填するためには、まず、空気導入口１８５を閉じ、真空ポンプ１０に接続された空気吸引チューブ２８をインクカートリッジ１８０のインク供給口１８７に接続する。空気吸引チューブ２８の先端に中空の針を設けてインク供給口１８７に突き刺すことにより空気吸引チューブ２８をインクカートリッジ１８０に接続するようにしてもよい。
【００６１】
次に、真空ポンプ１６を駆動してインクカートリッジ１８０から空気を吸引除去して減圧する。するとインクカートリッジ１８０に装着されたアクチュエータ１０６のキャビティ１６２に存在する空気も除去される。
【００６２】
次に、インク供給口１８７を閉じて、インクタンク１８に接続されたインク供給チューブ２６をインクカートリッジ１８０の空気導入口１８５に接続してインクタンク１８からインクカートリッジ１８０へインクを供給する。インク供給チューブ２６の先端に中空の針を設けて空気導入口１８５に突き刺すことによりインク供給チューブ２６をインクカートリッジ１８０に接続するようにしてもよい。インクカートリッジ１８０内が減圧されることによりキャビティ１６２内に空気が残留していないので、インクカートリッジ１８０にインクを充填することにより容易にキャビティ１６２内にインクを充填することができる。
【００６３】
インクカートリッジ１８０へのインクの充填が終了すると空気導入口１８５及びインク供給口１８７を閉じてインクの充填を終了する。また、上述した方法とは逆に、空気導入口１８５から空気を吸引除去して減圧した後、インク供給口１８７からインクカートリッジ１８０へインクを充填してもよい。さらに、空気の吸引除去及びインクの充填の両方を、空気導入口１８５及びインク供給口１８７のいずれか一方にて行うこともできる。
【００６４】
インクカートリッジ１８０へのインク充填の終了時に、インクカートリッジ１８０のインク供給口１８７から所定量のインクを吸引して排出してもよい。インク充填の終了時に所定量のインクを吸引することにより、インク充填時にインク中に溶け込んだ気泡をインクと共に吸引除去することができる。更にインク供給口１８７内に残留している可能性がある気泡を一気に吸い出すことができる。インク中に溶け込んだ気泡を除去することにより、インク中に溶け込んだ気泡が記録ヘッドに侵入して印刷品質の劣化を招いたり、アクチュエータ１０６に付着して誤作動を招くことを防ぐことができる。インク充填の終了時とは、インク充填が終了する間際の時点、インク充填が終了すると同時の時点、及びインク充填が終了した直後の時点のいずれの時点でもよい。
【００６５】
また、インクカートリッジ１８０から空気を吸引除去して減圧しているときに、同時にインクカートリッジ１８０にインクを充填してもよい。この場合、インクカートリッジ１８０を減圧する前に、インクタンク１８に接続されたインク供給チューブ２６を予め空気導入口１８５に接続し、インクカートリッジ１８０を減圧すると同時にインクカートリッジ１８０にインクタンク１８からインクを供給すればよい。この方法によればインクカートリッジ１８０にインク充填に要する時間を短縮させる。
【００６６】
この場合、インクカートリッジ１８０から吸引される空気の流量が、インクカートリッジ１８０に充填されるインクの流量よりも大きいことが好ましい。更に、インクカートリッジ１８０を減圧する際にインクカートリッジ１８０の温かさを保ちながら減圧することが好ましい。このように、減圧するときにインクカートリッジ１８０を保温することにより、インクを充填する際に充填されるインクの粘度が下がり、インクカートリッジ１８０にインクが充填されやすくなる。また、インクをインクカートリッジ１８０に充填する際にインクカートリッジ１８０を保温してもよく、充填されるインクを保温してもよい。
【００６７】
図７は、図５に示すインク充填装置２０のインク充填の手順を示す。まず、インクカートリッジ１８０を真空容器１４内に設置する（Ｓ１０）。次にインクカートリッジ１８０の空気導入口１８５を閉じる（Ｓ１２）。次に真空ポンプ１０で真空容器１４内から空気を吸引除去して減圧することによりインクカートリッジ１８０内を減圧する（Ｓ１４）。次にインクカートリッジ１８０のインク供給口１８７を閉じる（Ｓ１６）。次にインク供給チューブ２４をインクカートリッジ１８０の空気導入口１８５に接続する（Ｓ１８）。次にインクタンク１２からインクカートリッジ１８０へインクを供給する（Ｓ２０）。次にインクカートリッジ１８０へのインクの充填が終了するとインクカートリッジ１８０の空気導入口１８５及びインク供給口１８７を閉じる（Ｓ２２）。最後に、インクカートリッジ１８０を真空容器１４から取り出し（Ｓ２４）、インクの充填工程を終了する。また、上述した方法とは逆に、まずインク供給口１８７を閉じ、空気導入口１８５から空気を吸引除去して減圧した後、インク供給口１８７からインクカートリッジ１８０へインクを充填してもよい。
【００６８】
図８は、図６に示すインク充填装置２２のインク充填の手順を示す。まず、空気導入口１８５を閉じ（Ｓ２６）、真空ポンプ１０に接続された空気吸引チューブ２８をインクカートリッジ１８０のインク供給口１８７に接続する（Ｓ２７）。次に真空ポンプ１６を駆動してインクカートリッジ１８０から空気を吸引除去して減圧する（Ｓ２８）。次にインク供給口１８７を閉じて（Ｓ３０）、インクタンク１８に接続されたインク供給チューブ２６をインクカートリッジ１８０の空気導入口１８５に接続して（Ｓ３１）、インクタンク１８からインクカートリッジ１８０へインクを供給する（Ｓ３２）。インクカートリッジ１８０へのインクの充填が終了すると空気導入口１８５及びインク供給口１８７を閉じて（Ｓ３４）、インクの充填工程を終了する。
【００６９】
以上空気導入口１８５からインクを供給し、インク供給口１８７から減圧する工程を説明したが、インク供給口１８７からインクを供給し、空気導入口１８５から減圧してもよい。また、インクカートリッジ１８０を減圧するためにインクカートリッジ１８０に減圧専用の開口を設けてもよい。
【００７０】
上記のインク充填装置及びインク充填方法を、使用済みのインクカートリッジ１８０に対して使用してもよい。使用済みのインクカートリッジ１８０にインクを再充填することは、新品のインクカートリッジ１８０にインクを充填することより困難である。使用済みのインクカートリッジ１８０の場合、使用されている間にインク供給口１８７近辺やアクチュエータ１０６のキャビティ１６２等の細かい溝や穴が存在する箇所にインクが付着し、溝や穴に空気がインクによって閉じ込められることがある。この状態でインクカートリッジ１８０のインクが消費し尽くされてインクカートリッジ１８０が回収されると、インクカートリッジ１８０にインクを再充填する際に、通常の充填方法によってインクが付着して空気が閉じ込められた溝や穴にインクを充填することは難しい。ここで図５から図８に示したインク充填装置及びインク充填方法を用いると、インクカートリッジ１８０内を減圧することによって溝や穴に空気を閉じ込めていたインクや、インクによって溝や穴に閉じ込められていた空気が吸引除去されて溝や穴に容易にインクを充填することができる。
【００７１】
図９は、インクカートリッジ１８０の更に他の例を示す。図９（Ａ）のインクカートリッジ１８０Ｇは、容器本体１９４の上面１９４ｃから下方に延びる複数の隔壁２１２を有する。それぞれの隔壁２１２の下端と容器本体１９４の底面とは所定の間隔が空けられているので、容器本体１９４の底部は連通している。インクカートリッジ１８０Ｇは複数の隔壁２１２のそれぞれによって区画された複数の収容室２１３を有する。複数の収容室２１３の底部は互いに連通する。複数の収容室２１３のそれぞれにおいて、容器本体１９４の上面１９４ｃにはアクチュエータ１０６が装着されている。図２に示した、一体成形されたアクチュエータ１０６を、これら複数のアクチュエータ１０６として用いることが好ましい。アクチュエータ１０６は、容器本体１９４の収容室２１３の上面１９４ｃのほぼ中央に配置される。収容室２１３の容量はインク供給口１８７側が最も大きく、インク供給口１８７から容器本体１９４の奥へ遠ざかるにつれて、収容室２１３の容量が徐々に小さくなっている。したがって、アクチュエータ１０６が配置される間隔はインク供給口１８７側が広く、インク供給口１８７から容器本体１９４の奥へと遠ざかるにつれ、狭くなっている。
【００７２】
インクは、インク供給口１８７から排出され、空気が空気導入口１８５から入るので、インク供給口１８７側の収容室２１３からインクカートリッジ１８０Ｇの奥の方の収容室２１３へとインクが消費される。例えば、インク供給口１８７に最も近い収容室２１３のインクが消費されて、インク供給口１８７に最も近い収容室２１３のインクの液位が下がっている間、他の収容室２１３にはインクが満たされている。インク供給口１８７に最も近い収容室２１３のインクが消費され尽くすと、空気が、インク供給口１８７から数えて２番目の収容室２１３に侵入し、２番目の収容室２１３内のインクが消費され始めて、２番目の収容室２１３のインクの液位が下がり始める。この時点で、インク供給室１８７から数えて３番目以降の収容室２１３には、インクが満たされている。このように、インク供給口１８７に近い収容室２１３から遠い収容室２１３へと順番にインクが消費される。
【００７３】
このように、アクチュエータ１０６がそれぞれの収容室２１３ごとに容器本体１９４の上面１９４ｃに間隔をおいて配置されているので、アクチュエータ１０６はインク量の減少を段階的に検出することができる。更に、収容室２１３の容量が、インク供給口１８７から収容室２１３の奥へと徐々に小さくなっているので、アクチュエータ１０６が、インク量の減少を検出する時間間隔が徐々に小さくなり、インクエンドに近づくほど頻度を高く検出することができる。
【００７４】
図９（Ａ）に示したインクカートリッジ１８０Ｇの場合、インク供給口１８７から最も遠い収容室２１３にインクを充填することは困難である。特に、奥の方が収容室２１３が狭いのでインクを充填することが困難である。更に、インク供給口１８７から最も遠い収容室２１３に装着されたアクチュエータ１０６のキャビティ１６２に残留する気泡を除去して、そこにインクを充填することは更に困難である。
【００７５】
この場合、図５から図８に示したインク充填装置及びインク充填方法を用いることによって、収容室２１３及び収容室２１３に装着されたアクチュエータ１０６のキャビティ１６２に容易にインクを充填することができる。また、インク供給口１８７から最も遠い収容室２１３にインクを充填するために、インク供給口１８７から最も遠い収容室２１３の上部に開口を設けて、その開口からインクを充填してから、インク供給口１８７に近い収容室２１３の方へとインクを充填してもよい。また、インク供給口に近い収容室２１３から先にインク供給口から遠い収容室２１３へとインクを充填してもよい。
【００７６】
図９（Ｂ）のインクカートリッジ１８０Ｈは、容器本体１９４の上面１９４ｃから下方に延びる一つの隔壁２１２を有する。隔壁２１２の下端と容器本体１９４の底面とは所定の間隔が空けられているので、容器本体１９４の底部は連通している。インクカートリッジ１８０Ｈは隔壁２１２によって区画された２室の収容室２１３ａ及び２１３ｂを有する。収容室２１３ａ及び２１３ｂの底部は互いに連通する。インク供給口１８７側の収容室２１３ａの容量はインク供給口１８７から見て奥の方の収容室２１３ｂの容量より大きい。収容室２１３ｂの容量は、収容室２１３ａの容量の半分より小さいことが好ましい。
【００７７】
収容室２１３ｂの上面１９４ｃにアクチュエータ１０６が装着される。更に、収容室２１３ｂには、インクカートリッジ１８０Ｈの製造時に入る気泡を捕らえる溝であるバッファ２１４が形成される。図９（Ｂ）において、バッファ２１４は、容器本体１９４の側壁１９４ｂから上方に延びる溝として形成される。バッファ２１４はインク収容室２１３ｂ内に侵入した気泡を捕らえるので、気泡によってアクチュエータ１０６がインクエンドと検出する誤作動を防止することができる。また、アクチュエータ１０６を収容室２１３ｂの上面１９４ｃに設けることにより、インクニアエンドが検出されてから完全にインクエンド状態になるまでのインク量に対して、ドットカウンタによって把握した収容室２１３ａでのインクの消費状態に対応した補正をかけることで、最後までインクを消費することができる。更に、収容室２１３ｂの容量を隔壁２１２の長さや間隔を変えたりすることなどによって調節することにより、インクニアエンド検出後の消費可能インク量を変えることができる。
【００７８】
図９（Ｂ）に示したインクカートリッジ１８０Ｈの場合、インク供給口１８７から遠い側の収容室２１３ｂにインクを充填することは困難である。更に、収容室２１３ｂに装着されたアクチュエータ１０６のキャビティ１６２に残留する気泡を除去して、そこにインクを充填することは更に困難である。この場合、図５から図８に示したインク充填装置及びインク充填方法を用いることによって、収容室２１３ｂ及び収容室２１３ｂに装着されたアクチュエータ１０６のキャビティ１６２に容易にインクを充填することができる。また、インク供給口１８７から遠い側の収容室２１３ｂにインクを充填するために、バッファ２１４の上部に開口を設けて、その開口からインクを充填してから、インク供給口１８７に近い収容室２１３ａの方へとインクを充填してもよい。また、インク供給口に近い側の収容室２１３ａから先にインク供給口から遠い側の収容室２１３ｂへとインクを充填してもよい。
【００７９】
図９（Ｃ）に示したインクカートリッジ１８０Ｉは、図９（Ｂ）のインクカートリッジ１８０Ｈの収容室２１３ｂに多孔質部材２１６を充填して構成されている。多孔質部材２１６は、収容室２１３ｂ内の上面から下面までの全空間を埋めるように設置される。多孔質部材２１６は、アクチュエータ１０６と接触する。インクカートリッジＩが倒れたときや、キャリッジ上での往復運動中に空気がインク収容室２１３ｂ内に侵入してしまい、これがアクチュエータ１０６の誤作動を引き起こす可能性がある。しかし、多孔質部材２１６が備えられていれば、空気を捕らえてアクチュエータ１０６に空気が入るのを防ぐことができる。また、多孔質部材２１６はインクを保持するのでインクカートリッジが揺れることにより、インクがアクチュエータ１０６にかかってアクチュエータ１０６がインク無しをインク有りと誤検出するのを防ぐことができる。多孔質部材２１６は最も容量が小さい収容室２１３に設置することが好ましい。
【００８０】
また、アクチュエータ１０６を収容質２１３ｂの上面１９４ｃに設けることにより、インクニアエンドが検出されてから完全にインクエンド状態になるまでのインク量に補正をかけ、最後までインクを消費することができる。更に、収容室２１３ｂの容量を隔壁２１２の長さや間隔を変えたりすることなどによって調節することにより、インクニアエンド検出後の消費可能インク量を変えることができる。
【００８１】
図９（Ｃ）に示したインクカートリッジ１８０Ｉの場合、インク供給口１８７から遠い側の、多孔質部材２１６が設置された収容室２１３ｂにインクを充填することは困難である。更に、収容室２１３ｂに装着されたアクチュエータ１０６のキャビティ１６２に、気泡を残留させることなくインクを充填することは更に困難である。この場合、図５から図８に示したインク充填装置及びインク充填方法を用いることによって、収容室２１３ｂ、収容室２１３ｂに装着されたアクチュエータ１０６のキャビティ１６２、及び多孔質部材２１６に容易にインクを充填することができる。また、インク供給口１８７から遠い側の収容室２１３ｂにインクを充填するために、バッファ２１４の上部に開口を設けて、その開口からインクを充填してから、インク供給口１８７に近い側の収容室２１３ａの方へとインクを充填してもよい。また、インク供給口１８７に近い側の収容室２１３ａから先にインク供給口１８７から遠い側の収容室２１３ｂへとインクを充填してもよい。
【００８２】
図９（Ｄ）に示したインクカートリッジ１８０Ｊは、図９（Ｃ）のインクカートリッジ１８０Ｉの多孔質部材２１６を孔径の異なる２種類の多孔質部材２１６Ａ及び２１６Ｂで構成したものである。多孔質部材２１６Ａは、多孔質部材２１６Ｂの上方に配置されている。上側の多孔質部材２１６Ａの孔径は、下側の多孔質部材２１６Ｂの孔径より大きい。もしくは、多孔質部材２１６Ａは、多孔質部材２１６Ｂよりも液体親和性が低い部材で形成される。
【００８３】
孔径の小さい多孔質部材２１６Ｂの方が孔径の大きい多孔質部材２１６Ａより毛細管力は大きいので、収容室２１３ｂ内のインクが下側の多孔室部材２１６Ｂに集まり、保持される。したがって、一度空気がアクチュエータ１０６まで到達してインク無しを検出すると、インクが再度アクチュエータに到達してインク有りと検出することが無い。更に、アクチュエータ１０６から遠い側の多孔質部材２１６Ｂにインクが吸収されることで、アクチュエータ１０６近傍のインクの捌けが良くなり、インク有無を検出するときの音響インピーダンス変化の変化量が大きくなる。また、アクチュエータ１０６を収容室２１３ｂの上面１９４ｃに設けることにより、インクニアエンドが検出されてから完全にインクエンド状態になるまでのインク量に補正をかけ、最後までインクを消費することができる。更に、収容室２１３ｂの容量を隔壁２１２の長さや間隔を変えたりすることなどによって調節することにより、インクニアエンド検出後の消費可能インク量を変えることができる。
【００８４】
図９（Ｄ）に示したインクカートリッジ１８０Ｊの場合、インク供給口１８７から遠い側の、多孔質部材２１６Ａ及び２１６Ｂが設置された収容室２１３ｂにインクを充填することは困難である。更に、収容室２１３ｂに装着されたアクチュエータ１０６のキャビティ１６２に、気泡を残留させることなくインクを充填することは更に困難である。この場合、図５から図８に示したインク充填装置及びインク充填方法を用いることによって、多孔質部材２１６Ａ及び２１６Ｂが設置された収容室２１３ｂ及び収容室２１３ｂに装着されたアクチュエータ１０６のキャビティ１６２に容易にインクを充填することができる。また、インク供給口１８７から遠い側の収容室２１３ｂにインクを充填するために、バッファ２１４の上部に開口を設けて、その開口からインクを充填してから、インク供給口１８７に近い側の収容室２１３ａの方へとインクを充填してもよい。また、インク供給口１８７に近い側の収容室２１３ａから先にインク供給口１８７から遠い側の収容室２１３ｂへとインクを充填してもよい。
【００８５】
図１０は、図９（Ｃ）に示したインクカートリッジ１８０Ｉの変形例を示す断面図である。図１０に示すインクカートリッジ１８０Ｋの多孔質部材２１６は、多孔質部材２１６の下部の水平方向の断面積が、容器本体１９４の底面の方向にむけて徐々に小さくなるように圧縮され、孔径が小さくなるよう設計されている。図１０（Ａ）のインクカートリッジ１８０Ｋは、多孔質部材２１６の下の方の孔径が小さくなるように圧縮するために側壁にリブが設けられている。
【００８６】
多孔質部材２１６下部の孔径は圧縮されることにより、小さくなっているので、インクは多孔質部材２１６下部へと集められ、保持される。アクチュエータ１０６から遠い側の多孔質部材２１６下部にインクが吸収されることで、アクチュエータ１０６近傍のインクの捌けが良くなり、インク有無を検出するときの音響インピーダンス変化の変化量が大きくなる。したがって、インクが揺れることによってインクカートリッジ１８０Ｋ上面に装着されたアクチュエータ１０６にインクがかかっていしまい、アクチュエータ１０６が、インク無しをインク有りと誤検出することを防止することができる。
【００８７】
一方、図１０（Ｂ）及び図１０（Ｃ）のインクカートリッジ１８０Ｌは、多孔質部材２１６の下部の水平方向の断面積が、容器本体１９４の幅方向において、容器本体１９４の底面にむけて徐々に小さくなるよう圧縮するために、収容室２１３ｂの水平方向の断面積が容器本体１９４の底面の方向にむけて徐々に小さくなっている。
【００８８】
多孔質部材２１６下部の孔径は圧縮されることにより、小さくなっているので、インクは多孔質部材２１６下部へと集められ、保持される。アクチュエータ１０６から遠い側の多孔質部材２１６Ｂ下部にインクが吸収されることで、アクチュエータ１０６近傍のインクの捌けが良くなり、インク有無を検出するときの音響インピーダンス変化の変化量が大きくなる。したがって、インクが揺れることによって、インクカートリッジ１８０Ｌ上面に装着されたアクチュエータ１０６にインクがかかっていしまい、アクチュエータ１０６が、インク無しをインク有りと誤検出することを防止することができる。
【００８９】
図１０に示したインクカートリッジ１８０Ｋ及び１８０Ｌの場合、インク供給口１８７から遠い側の、多孔質部材２１６が設置された収容室２１３ｂにインクを充填することは困難である。また、収容室２１３ｂに装着されたアクチュエータ１０６のキャビティ１６２に、気泡を残留させることなくインクを充填することは更に困難である。この場合、図５から図８に示したインク充填装置及びインク充填方法を用いることによって、収容室２１３ｂ及び収容室２１３ｂに装着されたアクチュエータ１０６のキャビティ１６２及び多孔質部材２１６に容易にインクを充填することができる。また、インク供給口１８７から遠い側の収容室２１３ｂにインクを充填するために、バッファ２１４の上部に開口を設けて、その開口からインクを充填してから、インク供給口１８７に近い側の収容室２１３ａの方へとインクを充填してもよい。また、インク供給口１８７に近い側の収容室２１３ａから先にインク供給口１８７から遠い側の収容室２１３ｂへとインクを充填してもよい。
【００９０】
図１１は、アクチュエータ１０６を用いたインクカートリッジの更に他の例を示す。図１１（Ａ）のインクカートリッジ２２０Ａは、インクカートリッジ２２０Ａの上面から下方へと延びるように設けられた第１の隔壁２２２を有する。第１の隔壁２２２の下端とインクカートリッジ２２０Ａの底面との間には所定の間隔が空けられているので、インクは、インクカートリッジ２２０Ａの底面を通じてインク供給口２３０へ流入できる。第１の隔壁２２２よりインク供給口２３０側には、インクカートリッジ２２０Ａの底面より上方に延びるように第２の隔壁２２４が形成されている。第２の隔壁２２４の上端とインクカートリッジ２２０Ａ上面との間には所定の間隔が空けられているので、インクは、インクカートリッジ２２０Ａの上面を通じてインク供給口２３０へ流入できる。
【００９１】
第１の隔壁２２２によって、インク供給口２３０から見て、第１の隔壁２２２の奥の方に第１の収容室２２５ａが形成される。一方、第２の隔壁２２４によって、インク供給口２３０から見て第２の隔壁２２４の手前側に第２の収容室２２５ｂが形成される。第１の収容室２２５ａの容量は、第２の収容室２２５ｂの容量より大きい。第１の隔壁２２２及び第２の隔壁２２４の間に、毛管現象を起こせるだけの間隔が空けられることにより、毛管路２２７が形成される。したがって、第１の収容室２２５ａのインクは、毛管路２２７の毛細管力により、毛管路２２７に集められる。そのため、気体や気泡が収容室２２５ｂへ混入するのを防止することができる。また、収容室２２５ｂ内のインクの液位は、安定的に徐々に下降できる。インク供給口２３０から見て、第１の収容室２２５ａは、第２の収容室２２５ｂより奥に形成されているので、第１の収容室２２５ａのインクが消費された後、第２の収容室２２５ｂのインクが消費される。
【００９２】
インクカートリッジ２２０Ａのインク供給口２３０側の側壁、すなわち第２の収容室２２５ｂのインク供給口２３０側の側壁には、アクチュエータ１０６が装着されている。アクチュエータ１０６は、第２の収容室２２５ｂ内のインクの消費状態を検知する。アクチュエータ１０６を、第２の収容室２２５ｂの側壁に装着することによって、インクエンドにより近い時点でのインク残量を安定的に検出することができる。更に、アクチュエータ１０６を第２の収容室２２５ｂの側壁に装着する高さを変えることにより、どの時点でのインク残量をインクエンドにするかを、自由に設定することができる。毛管路２２７によって収容室２２５ａから収容室２２５ｂへインクが供給されることにより、アクチュエータ１０６は、インクカートリッジ２２０Ａの横揺れによるインクの横揺れの影響を受けないので、アクチュエータ１０６は、インク残量を確実に測定できる。更に、毛管路２２７が、インクを保持するので、インクが第２の収容室２２５ｂから第１の収容室２２５ａへ逆流するのを防ぐ。
【００９３】
インクカートリッジ２２０Ａの上面には、逆止弁２２８が設けられている。逆止弁２２８によって、インクカートリッジ２２０Ａが横揺れしたときに、インクがインクカートリッジ２２０Ａ外部に漏れるのを防ぐことができる。更に、逆止弁２２８をインクカートリッジ２２０Ａの上面に設置することで、インクのインクカートリッジ２２０Ａからの蒸発を防ぐことができる。インクカートリッジ２２０Ａ内のインクが消費されて、インクカートリッジ２２０Ａ内の負圧が逆止弁２２８の圧力を越えると、逆止弁２２８が開いて、インクカートリッジ２２０Ａに空気を吸入し、その後閉じてインクカートリッジ２２０Ａ内の圧力を一定に保持する。
【００９４】
図１１（Ｃ）及び（Ｄ）は、逆止弁２２８の詳細の断面を示す。図１１（Ｃ）の逆止弁２２８は、ゴムにより形成された羽根２３２ａを有する弁２３２を有する。インクカートリッジ２２０の外部との通気孔２３３が、羽根２３２ａに対向してインクカートリッジ２２０に設けられる。羽根２３２ａによって、通気孔２３３が開閉される。逆止弁２２８は、インクカートリッジ２２０内のインクが減少し、インクカートリッジ２２０内の負圧が逆止弁２２８の圧力を越えると、羽根２３２ａが、インクカートリッジ２２０の内側に開き、外部の空気をインクカートリッジ２２０内に取り入れる。図１１（Ｄ）の逆止弁２２８は、ゴムにより形成された弁２３２とバネ２３５とを有する。逆止弁２２８は、インクカートリッジ２２０内の負圧が逆止弁２２８の圧力を越えると、弁２３２がバネ２３５を押圧して開き、外部の空気をインクカートリッジ２２０内に吸入し、その後閉じてインクカートリッジ２２０内の負圧を一定に保持する。
【００９５】
図１１（Ｂ）のインクカートリッジ２２０Ｂは、図１１（Ａ）のインクカートリッジ２２０Ａにおいて逆止弁２２８を設ける代わりに第１の収容室２２５ａに多孔質部材２４２を配置している。多孔質部材２４２は、インクカートリッジ２２０Ｂ内のインクを保持すると共に、インクカートリッジ２２０Ｂが横揺れしたときに、インクがインクカートリッジ２２０Ｂの外部へ漏れるのを防ぐ。
【００９６】
インクカートリッジ２２０Ａの場合、逆止弁２８２からインクを供給すると、毛管路２２７のために、アクチュエータ２２５ｂが装着された第２の収容室２２５ｂにインクが十分に充填されないことがある。更にインク供給口２３０からインクを充填するとしても毛管路２２７の毛細管力のために第１の収容室２２５ａにインクが十分に充填することが困難である。また、収容室２２５ｂに装着されたアクチュエータ１０６のキャビティ１６２に、気泡を残留させることなくインクを充填することは更に困難である。この場合、図５から図８に示したインク充填装置及びインク充填方法を用いることによって、収容室２２５ａ、２２５ｂ、及び収容室２２５ｂに装着されたアクチュエータ１０６のキャビティ１６２に容易にインクを充填することができる。例えば図５のインク充填装置を使用した場合、まず、インクカートリッジ２２０Ａを真空容器１４内に設置する。次に逆止弁２２８を閉じて真空ポンプ１０によりインク供給口２３０から空気を吸引して減圧する。次にインクカートリッジ２２０Ａにインクを充填するには、インク供給口２３０からインクを充填してもよいし、インク供給口２３０を閉じて、逆止弁２２８からインクを充填してもよい。
【００９７】
インクカートリッジ２２０Ｂの場合、インク供給室２２５ａの上部に設けられた開口２５０からインクを供給すると、多孔質部材２４２及び毛管路２２７のために、アクチュエータ２２５ｂが装着された第２の収容室２２５ｂにインクが十分に充填されないことがある。更にインク供給口２３０からインクを充填するとしても多孔質部材２４２及び毛管路２２７の毛細管力のために第１の収容室２２５ａにインクが十分に充填することが困難である。更に、収容室２２５ｂに装着されたアクチュエータ１０６のキャビティ１６２に、気泡を残留させることなくインクを充填することは更に困難である。この場合、図５から図８に示したインク充填装置及びインク充填方法を用いることによって、収容室２２５ａ、２２５ｂ、及び収容室２２５ｂに装着されたアクチュエータ１０６のキャビティ１６２に容易にインクを充填することができる。例えば図５のインク充填装置を使用する場合、まず、インクカートリッジ２２０Ｂを真空容器１４の内部に設置する。次にインク供給口２３０を閉じて真空ポンプ１０により収容室２２５ａの上部に設けられた開口２５０から空気を吸引して減圧する。次にインクカートリッジ２２０Ｂにインクを充填するには、インク供給口２３０からインクを充填してもよいし、インク供給口２３０を閉じて、開口２５０からインクを充填してもよい。
【００９８】
図１２は、アクチュエータ１０６を液体容器に取り付けるための取付構造体の一形態としてのモジュール体１００を示す斜視図である。図１２には、アクチュエータ１０６をモジュール体１００に装着した状態が示されている。モジュール体１００はインクカートリッジの所定個所に装着される。モジュール体１００に装着されたアクチュエータ１０６は、インク液中の少なくとも音響インピーダンスの変化を検出することにより、インクカートリッジ内の液体の消費状態を検知するように構成されている。
【００９９】
本実施形態のモジュール体１００は、インクカートリッジにアクチュエータ１０６を取り付けるための液体容器取付部１０１を有する。また、アクチュエータ１０６をモジュール体１００に装着するための圧電装置装着部１０５が設けられる。液体容器取付部１０１は、平面がほぼ矩形の基台１０２上に駆動信号により発振するアクチュエータ１０６を収容した円柱部１１６を載せた構造になっている。また、モジュール体１００が、インクカートリッジに装着されたときに、モジュール体１００のアクチュエータ１０６が外部から接触できないように構成されているので、アクチュエータ１０６を外部の接触から保護することができる。なお、円柱部１１６の先端側エッジは丸みが付けられていて、インクカートリッジに形成された孔へ装着する際に嵌めやすくなっている。
【０１００】
図１３は、本発明が適用される単色、例えばブラックインク用のインクカートリッジの一実施形態の断面図である。図１３のインクカートリッジにおいては、圧電素子を有する圧電装置（アクチュエータ）の振動部を振動させ、その後に振動部に残留する残留振動によって生ずる逆起電力を測定することによって、共振周波数または逆起電力波形の振幅を検出することで音響インピーダンスの変化を検知する方法によりインクの消費状態が検出される。音響インピーダンスの変化を検知する手段としてアクチュエータ１０６が用いられる。
【０１０１】
インクを収容する容器本体１には、記録装置のインク供給針に接合するインク供給口２が設けられている。容器本体１の底面１ａの外側には、アクチュエータ１０６が貫通孔１ｃを介して内部のインクと接触できるように取付けられている。インクＫがほぼ消費されつくした段階、つまりインクニアエンドとなった時点で、アクチュエータ１０６と接触する媒体がインクから気体へと変更するべく、アクチュエータ１０６はインク供給口２よりも若干上方の位置に設けられている。なお、振動を発生する手段を独立して設け、アクチュエータ１０６を単に検知手段として用いても良い。
【０１０２】
図１４は、図１３に示したインクカートリッジに適したインクジェット記録装置の要部を示す断面図である。インク供給口２にはパッキン４及び弁体６が設けられている。図１４に示すように、パッキン４は記録ヘッド３１に連通するインク供給針３２と液密に係合する。弁体６は、バネ５によってパッキン４に対して常時弾接されている。インク供給針３２が挿入されると、弁体６はインク供給針３２に押されてインク流路を開放し、容器本体１内のインクがインク供給口２およびインク供給針３２を介して記録ヘッド３１へ供給される。容器本体１の上壁の上には、インクカートリッジ内のインクに関する情報を格納した半導体記憶手段７が装着されている。
【０１０３】
記録用紙の幅方向に往復動可能なキャリッジ３０は、サブタンクユニット３３を備えていて、記録ヘッド３１がサブタンクユニット３３の下面に設けられている。また、インク供給針３２はサブタンクユニット３３のインクカートリッジ搭載面側に設けられている。
【０１０４】
上述した本実施形態によるインクカートリッジは、容器本体内の液体に対して疎液性である疎液部を有するので、以下でこの点について説明する。
【０１０５】
図１５（Ａ）および図１５（Ｂ）は、それぞれ、従来の材料と、任意の液体に対して疎液性である材料とを示す図である。疎液性は、任意の液体との疎液性を意味し、疎水性、疎油性、撥水性、撥油性、離水性、離油性、超疎水性、超疎油性、超撥水性、超撥油性、超離水性、超離油性等を含む。液体Ｌと材料Ｂ１または材料Ｂ２とはそれぞれ接触角θ１または接触角θ２で接触する。図１５（Ａ）において、接触角θ１は接触角θ２に比較して小さい。接触角θ１は約３０度から約６０度である。材料Ｂ１は、疎液処理が施されておらず疎液性を有さないからである。
【０１０６】
一方で、図１５（Ｂ）において、接触角θ２は接触角θ１より大きく、材料Ｂ２が液体Ｌと疎液性を示す。よって、材料Ｂ２は液体Ｌに対して疎液性の材料である。本実施形態においては、疎液部に対する液体の接触角は約６０度以上であり、１８０度に近ければ近いほど好ましい。
【０１０７】
疎液部は、材料自体を疎液性にしてもよい。また、材料自体が疎液性でない場合であっても、疎液性の材料を被覆することによって、疎液性にしてもよい。疎液性の高い材料は、液体との関係において液体の表面張力が大きい材料といってもよい。
【０１０８】
図１６（Ａ）および図１６（Ｂ）は、アクチュエータ１０６が容器本体１の側壁に取り付けられている部分を拡大した断面図である。図１６（Ａ）は疎液部を有しない比較例の断面図である。図１６（Ｂ）は疎液部を有する本実施形態の断面図である。
【０１０９】
図１６（Ａ）の比較例においては疎液部がないため、アクチュエータ１０６の周辺にインクが無いときにインクが振動領域１７６ａに誤って付着した場合に、インク滴Ｍがそこに滞留する。また、振動領域１７６ａの周辺にインクが付着しても、インク滴Ｍが垂れ下がって振動領域１７６ａに誤って付着する場合がある。それにより、アクチュエータ１０６は、インクが無いにもかかわらず、インクが有ると誤って検出するおそれがある。
【０１１０】
一方で、図１６（Ｂ）における本実施形態において、疎液部は容器本体１内のインクに対して疎インク性を有する部分を意味する。アクチュエータ１０６は容器本体１内のインクと疎インク性である疎液部を有する。振動板１７６のうち、少なくともインクと接触する振動領域１７６ａが疎液部に含まれる。振動領域１７６ａが疎液部に含まれることによって、アクチュエータ１０６の周辺にインクが無いときにインクが振動領域１７６ａに誤って付着しても、インクとの接触角が大きいので、インクは、振動領域１７６ａに滞留することができず、インクの自重によって落下する。従って、アクチュエータ１０６は、インクが無いにもかかわらず、インクが有ると誤って検出することがない。
【０１１１】
振動領域１７６ａの周辺を疎液部に含めても良い。例えば、キャビティ１６２の内側面１６１ａを疎液部に含めてもよい。さらに、容器本体１の内方へ向かう基板１７８の基板裏面１７８ａを疎インク性として疎液部に含めてもよい。また、アクチュエータ１０６だけでなく、容器本体１の貫通孔１ｃや容器本体１の内壁面１ｄを疎インク性とすることによって、アクチュエータ１０６および容器本体１を疎液部に含めてもよい。このように、振動領域１７６ａの周辺を疎液部にすることによって、誤って付着したインクがキャビティ１６２や貫通口１ｃに滞留することがない。それにより、アクチュエータ１０６は、インクが無いにもかかわらず、インクが有ると誤って検出することがない。
【０１１２】
さらに、アクチュエータ１０６、容器本体１およびインク供給口２を含め、インクカートリッジ内のインクが接触している部分の全部を疎インク性にしてもよい。かかる場合には、インクカートリッジ内のインクと接触する部分の全部が疎液部になる。
【０１１３】
インクカートリッジ内部の全体を疎液部にすることにより、容器本体１の内部やアクチュエータ１０６にインクが滞留しない。よって、インクカートリッジ内のインク全部を無駄なく使い切ることができる。
【０１１４】
このように疎液部を有するインクカートリッジを用いた場合、インクを再充填する際に、インクカートリッジ内にインクが残存しないため、大気に触れることによって質の低下した古いインクを混合させることなく、新しいインクを再充填することができる。
【０１１５】
さらに、インクカートリッジ内にインクが残存しないため、インクカートリッジをリサイクルする際には、容器本体１内を洗浄する必要が無い、もしくはごく簡単な洗浄で十分である。例えば、空のインクカートリッジを洗浄する場合に、容器本体１内に収容されていたインクよりもインクカートリッジ内の内壁やアクチュエータ１０６と親和性の高い洗浄液で軽く濯げばよい。より詳細には、インクカートリッジが水性のインクを使用していた場合には、インクカートリッジ内部とより親和性が高い油性の洗浄液で軽く濯げばよい。従って、インクカートリッジをリサイクルする際の洗浄時間が短時間で済む。よって、インクカートリッジをリサイクルするためのコストが低廉になる。
【０１１６】
洗浄液は、インクより高い親液性を有すればよく、特に限定はない。インクより高い親液性を有する洗浄液は、インクカートリッジの内壁やアクチュエータ１０６とより馴染み易い。従って、インクカートリッジ内に残存していた不純物などを簡単に洗い流すことができる。
【０１１７】
キャビティ１６２内にインクを残存させないために、キャビティ１６２内を疎インク性にしつつ、キャビティ１６２の周辺の基板裏面１７８ａを親液性（親インク性）にしてもよい。
【０１１８】
親液性は、任意の液体との親和性を意味し、親水性、親油性、超親水性、超親油性等を含む。また、親液部に対する液体の接触角は約３０度以下であり、０度に近ければ近いほど好ましい。
【０１１９】
さらに、貫通孔１ｃ内にインクを残存させないために、キャビティ１６２内、基板裏面１７８ａおよび貫通孔１ｃの内壁を疎インク性にしつつ、貫通孔１ｃの周辺の内側面１ｄを親インク性にしてもよい。それによって、キャビティ１６２や貫通孔１ｃ内のインクは、キャビティ１６２内や貫通孔１ｃ内に残存しにくく、かつ基板裏面１７８ａや内側面１ｄを伝って容器本体１の下方へ流出しやすくなる。また、アクチュエータ１０６およびその周辺にインクが付着した場合であっても、インクは滞留することなく流れ落ちる。
【０１２０】
キャビティ１６２内に液体容器内の液体が残存しない場合には、キャビティ１６２内または貫通孔１ｃ内のインクが残存する場合と比較して、アクチュエータ１０６が検知する少なくとも音響インピーダンスの変化が顕著になる。よって、アクチュエータ１０６は、インクカートリッジ内のインクの有無をより顕著かつ正確に検出することができる。
【０１２１】
ところで、キャビティ１６２内または貫通孔１ｃ内を疎インク性にすることによって、インクカートリッジ内にインクを充填する場合に、インクがキャビティ１６２内または貫通孔１ｃ内に充填することが困難になる。
【０１２２】
しかしながら、本実施形態においては、上述したように、インクカートリッジの製造においてインクを容器本体１内に充填するとき、またはインクカートリッジを再利用するときに、インクカートリッジ内部を真空引きなどによって負圧にし、その負圧を利用してインクカートリッジ内にインクを充填または再充填する。このため、キャビティ１６２内または貫通孔１ｃ内が疎インク性であるにもかかわらず、それらの内部にインクが満たされる。
【０１２３】
図１７（Ａ）および図１７（Ｂ）は、アクチュエータ１０６が容器本体１の側壁に取り付けられている部分を拡大した断面図である。インクの液面がアクチュエータ１０６を通過した後に、誤ってアクチュエータ１０６に付着しようとするインク滴も図示している。
【０１２４】
図１７（Ａ）は、比較例を示す図である。貫通口１ｃおよびキャビティ１６２内が疎インク性でないので、インク滴は、アクチュエータ１０６および貫通口１ｃに付着し、滞留する。従って、アクチュエータ１０６はインクカートリッジ内のインクが無いにもかかわらず、有ると誤って検出するおそれがある。
【０１２５】
図１７（Ｂ）は、本実施形態を示す図である。貫通口１ｃおよびキャビティ１６２内を疎インク性にすることによって、インク滴は、アクチュエータ１０６に付着することができず、表面張力により球形に近い形状を維持したまま下方へ落する。従って、アクチュエータ１０６はインクカートリッジ内のインクの有無を誤って検出することが無い。
【０１２６】
次に、疎液性の材料について説明する。疎液部を形成するための疎液性の材料は特に限定されない。従って、任意の疎液性の材料を使用することができる。疎液性の強い材料としては、フッ素系樹脂（フルオロアルキル化合物）、やシリコーン系樹脂を含む材料が一般的である。例えば、フルオロオレフィンや、パーフロロ基を有するフッ素系樹脂は、熱的及び化学的に安定であり、耐水性、耐薬品性、耐溶剤性、離型性、耐摩擦性、撥水性等に優れる。シリコーン系樹脂は、撥水撥油性に優れるが、高度を保持するためにアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等の他の樹脂との併用、変性によって塗料の組成が構成されることが多い。
【０１２７】
より詳細には、ラッカー型フッ素樹脂材料、フッ素系紫外線硬化型材料、熱硬化型フッ素樹脂材料、フッ素系シランカップリング剤、フッ素樹脂粒子を分散したエポキシ樹脂組成物、含フッ素エポキシ樹脂組成物、フッ素含有ジオール、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）がある。
【０１２８】
また、シランカップリング剤、シリコーン界面活性剤、シリコーンゴム、ペトロラタム、水酸基含有シリコーン、シリコーンとアクリル樹脂の２成分系を用いるもの、エチルシリケート、Ｎ−ブチルシリケート、Ｎ−プロピルシリケート、クロロシラン、アルコキシシラン、シラザン、などがある。
【０１２９】
さらに、エポキシ樹脂、カチオン重合触媒、ジグライム、ＰＰ、ＰＥ、ＰＡ、ＰＥＴ、ＰＢＴ、ＰＳＦ、ＰＥＳ、ＰＥＥＫ、ＰＥＩ、ＯＰＰ、ＰＶＣ、マレイン化石油樹脂アルカリ塩、パラフィン系ワックス、光触媒を利用したものでもよい。
【０１３０】
所定の材料の表面に疎液性の材料を被覆する方法も特に限定されない。従って、疎液性の材料を被覆するための任意の方法を使用することができる。疎液性の材料を被覆する方法としては、例えば、メッキ処理、コーティング、被膜層の貼付、堆積などの方法がある。その他の既知の任意の技術を用いて疎液性の材料を被覆すればよい。例えば、コーティングによる方法の場合、疎液部が回転する前にもしくは回転しているときに疎液性の液体を垂らし、疎液部を回転させることによって被覆するスピンコートや、疎液部を疎液性の液体に浸漬することによって被覆するディップコートや、ロールによって疎液性の液体を親液部に塗布するロールコートによるコーティングなどで塗布してもよい。また、単に刷毛などによって親液性の液体を疎液部に塗布してもよい。また、疎液部は疎液性の材料から形成される被膜層を所定箇所に貼付することによって形成してもよい。また、堆積による方法としては、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ、スパッタリング、真空蒸着がある。
【０１３１】
材料の表面の粗度が撥水性に影響する場合がある。例えば、接触角が９０度以上の材料を粗面化処理することによって疎液性が高まる。
【０１３２】
また、例えば、材料がフラクタル構造を有する疎水性の材料の場合には、その材料は表面の粗度を高めると超撥水表面または超撥油表面になる。従って、フラクタル構造を有する疎液性の材料の表面を粗面化処理することによって、疎液部を形成してもよい。ただし、粗面化処理することによって疎液性になる材料であれば、フラクタル構造を有する材料に限定しない。
【０１３３】
本実施形態における疎液部を有するインクカートリッジの製造方法としては以下の方法が挙げられる。
【０１３４】
第１の方法は、図２のアクチュエータ１０６をキャビティ１６２が露出するように所定の治具に備えもしくはマスキングする。疎液部を形成するための装置に所定の治具を取り付け、キャビティ１６２の内部を疎液性にする。その後にモジュール体１００にアクチュエータ１０６を取り付け、モジュール体１００をインクカートリッジに取り付ける。所定の治具はキャビティ１６２の部分に孔を設けた樹脂、金属の材料から形成される。また、熱可塑性樹脂を用いてキャビティ１６２以外の部分をマスキングしてもよい。
【０１３５】
この方法によれば、アクチュエータ１０６にのみ疎液部を形成することができる。また、アクチュエータ１０６をモジュール体１００に取り付ける前に疎液部を形成するようにしたので、疎液部を形成するためにはアクチュエータ１０６のみを取り扱うことができれば足りる。従って、インクカートリッジの製造設備を比較的小さくすることができる。それにより、同一のインクカートリッジを製造するためのコストを低減させることができる。
【０１３６】
第２の方法は、まず初めにモジュール体１００に図２のアクチュエータ１０６を装着する。その後にアクチュエータ１０６をキャビティ１６２が露出するように所定の治具に備えもしくはマスキングする。疎液部を形成するための装置に所定の治具を取り付け、キャビティ１６２の内部またはキャビティ１６２の内部およびその周辺のモジュール体１００を疎液性にする。その後にモジュール体１００をインクカートリッジに取り付ける。
【０１３７】
この方法によれば、アクチュエータ１０６の周辺にあるモジュール体１００の部分をキャビティ１６２の内部と同時に疎液化処理することによって、キャビティ１６２の内部およびその周辺のモジュール体１００を疎液性にすることができる。
【０１３８】
第３の方法は、まず初めにモジュール体１００に図２のアクチュエータ１０６を装着し、モジュール体１００をインクカートリッジに取り付ける。その後にアクチュエータ１０６をキャビティ１６２が露出するように所定の治具に備えもしくはマスキングする。疎液部を形成するための装置に所定の治具を取り付け、キャビティ１６２の内部またはキャビティ１６２の内部およびその周辺のモジュール体１００を疎液性にする。
【０１３９】
この方法によれば、アクチュエータ１０６、モジュール体１００およびインクカートリッジの内部を同時に疎液化処理することによって、キャビティ１６２の内部およびその周辺のモジュール体１００さらにインクカートリッジの内部を疎液性にすることができる。
【０１４０】
モジュール体１００についても、インクと接触する部分を疎液性にしてもよい。
【０１４１】
図１８は、複数種類のインクを収容するインクカートリッジの一例を示す裏側から見た斜視図である。容器３０８は、隔壁により３つのインク室３０９、３１０及び３１１に分割される。それぞれのインク室には、インク供給口３１２、３１３及び３１４が形成されている。それぞれのインク室３０９、３１０及び３１１の底面３０８ａには、アクチュエータ３１５、３１６および３１７が、容器３０８を介して各インク室内に収容されているインクに弾性波を伝達できるように取り付けられている。この例によるインクカートリッジの容器３０８内またはアクチュエータ３１５、３１６および３１７も、それぞれ疎液性を有する。また、各インク室３０９、３１０及び３１１の内壁が疎インク性になるように形成してもよい。
【０１４２】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることができる。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【０１４３】
【発明の効果】
本発明によれば、圧電装置を用いることで液体の消費状態を正確に検出でき且つ複雑なシール構造を不要とした液体容器の内部に、気泡を残留させることなく液体を充填することができる。
【０１４４】
また、使用済みの液体容器の場合でも、気泡を残留させることなく液体容器の内部に液体を再充填することができる。
【０１４５】
さらに、内部に疎液部を有する液体容器の場合でも、気泡を残留させることなく液体容器の内部に液体を充填することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液体容器の一実施形態であるインクカートリッジ、及びこのインクカートリッジが装着されるインクジェット記録装置の要部を示した斜視図である。
【図２】図１に示したインクカートリッジに装着されるアクチュエータの詳細を示す図である。
【図３】図１に示したインクカートリッジにインクが一杯に充填されたときのアクチュエータのキャビティの部分を拡大して示した断面図である。
【図４】図２に示したアクチュエータを先端に設置したモジュール体をインクカートリッジに装着したときの容器本体の底部近傍の断面図である。
【図５】本発明による液体充填方法の一実施形態によってインクカートリッジにインクを充填するためのインク充填装置の構成を示す図である。
【図６】本発明による液体充填方法の他の実施形態によってインクカートリッジにインクを充填するためのインク充填装置の構成を示す図である。
【図７】図５に示したインク充填装置を用いたインク充填の手順を示す図である。
【図８】図６に示したインク充填装置を用いたインク充填の手順を示す図である。
【図９】本発明による液体容器の他の実施形態であるインクカートリッジを示す図である。
【図１０】図９（Ｃ）に示したインクカートリッジの変形例を示す断面図である。
【図１１】本発明による液体容器の他の実施形態であるインクカートリッジを示す図である。
【図１２】図２に示したアクチュエータを容器本体に取り付けるためのモジュール体をアクチュエータと共に示す斜視図である。
【図１３】本発明による液体容器の一実施形態である、単色、例えばブラックインク用のインクカートリッジの断面図である。
【図１４】図１３に示したインクカートリッジに適したインクジェット記録装置の要部のを示す断面図である。
【図１５】ある液体に対して親液性である材料と疎液性である材料とを示す図である。
【図１６】図２に示したアクチュエータが容器本体に取り付けられている部分を拡大した断面図である。
【図１７】図２に示したアクチュエータが容器本体の側壁に取り付けられている部分を拡大した断面図である。
【図１８】本発明による液体容器の一実施形態である複数種類のインクを収容するインクカートリッジを示す裏側から見た斜視図である。
【符号の説明】
１、１９４ 容器本体
１ｃ 貫通孔
１ｄ 内側面
２、１８７、２３０、３１２、３１３、３１４ インク供給口
１０、１６ 真空ポンプ
１２、１８ インクタンク
１４ 真空容器
２４、２６ インク供給チューブ
２８ 空気吸引チューブ
３０ キャリッジ
３１ 記録ヘッド
１００ モジュール体
１０６、３１５、３１６、３１７ アクチュエータ
１６１ 開口
１６２ キャビティ
１７６ 振動板
１７６ａ 振動領域
１７８ 基板
１８０、２２０Ａ、２２０Ｂ インクカートリッジ
１８５ 空気導入口
１８６ 記録ヘッド
２１２ 隔壁
２１３、２１３ａ、２１３ｂ 収容室
２２２ 第１の隔壁
２２４ 第２の隔壁
２２５ａ 第１の収容室
２２５ｂ 第２の収容室
２３３ 通気孔
２５０ 開口
３０９、３１０、３１１ インク室[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention provides a liquid container provided with a piezoelectric device that detects a change in acoustic impedance, and in particular, a change in resonance frequency, thereby detecting a liquid consumption state in a liquid container that contains the liquid. And a method of filling the liquid container with a liquid. Typically, the liquid container is an ink cartridge used in an ink jet recording apparatus that prints by ejecting ink droplets from a nozzle opening by pressurizing ink in a pressure generating chamber corresponding to print data by a pressure generating unit. .
[0002]
[Prior art]
As an example of a conventional liquid container, an ink cartridge mounted on an ink jet recording apparatus will be described. In general, an ink jet recording apparatus includes a carriage on which an ink jet recording head including a pressure generating unit that pressurizes a pressure generating chamber, a nozzle opening that discharges pressurized ink as ink droplets from a nozzle opening, And an ink tank that stores ink supplied to the recording head via the path, and is configured to be capable of continuous printing. The ink tank is generally configured as a cartridge that is detachable from the recording apparatus so that the user can easily replace the ink tank when the ink is consumed.
[0003]
In addition, as a method for managing ink consumption of the ink cartridge, the count of ink droplets ejected by the recording head and the amount of ink sucked in the maintenance process of the recording head are integrated by software, and the ink consumption is calculated. There are a management method and a method of managing ink consumption by attaching two liquid level detection electrodes directly to the ink cartridge and detecting when a predetermined amount of ink is actually consumed.
[0004]
However, the method of managing the ink consumption by calculating the number of ink droplets ejected and the amount of ink sucked by software causes a non-negligible error between the calculated ink consumption and the actual consumption. End up. Further, when the same cartridge is once removed and remounted, the accumulated count value is once reset, so that the actual ink remaining amount cannot be known at all.
[0005]
Further, the method for managing the time point when the ink is consumed by the electrode complicates the liquid-tight structure between the electrode and the ink cartridge. Furthermore, since a noble metal having high conductivity and high corrosion resistance is usually used as the electrode material, the manufacturing cost of the ink cartridge is increased. Further, since it is necessary to mount the two electrodes in different locations of the ink cartridge, the number of manufacturing processes increases.
[0006]
On the other hand, a method has been proposed in which a change in acoustic impedance is detected using a piezoelectric device to detect a consumption state of a liquid in a liquid container that contains the liquid. According to this method, there is no problem described above.
[0007]
According to this method, the piezoelectric device that detects the remaining amount of ink in the cartridge is attached to the ink cartridge so as to come into contact with the ink in the ink cartridge.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, if air remains in the ink cartridge when the ink cartridge is filled with ink, problems such as defective ejection of the recording head occur. However, it is not easy to fill the ink without leaving air in the details of the ink cartridge due to the complicated structure of the piezoelectric device. In order to accurately detect the ink consumption state in the ink cartridge by the piezoelectric device, the ink cartridge is brought into contact with the piezoelectric device before the ink cartridge is used for the first time or before being reused. Need to be filled with ink. For example, when ink is filled in the ink cartridge, the ink does not contact the surface of the piezoelectric device that comes into contact with the liquid due to bubbles remaining on the surface that contacts the liquid of the piezoelectric device. Although the ink cartridge is sufficiently filled with ink, the piezoelectric device erroneously detects that the ink cartridge does not contain enough ink.
[0009]
Furthermore, refilling a used ink cartridge with ink is more difficult than filling a new ink cartridge with ink. In the case of a used ink cartridge, ink may adhere to a portion where a fine groove or hole such as the vicinity of an ink supply port exists while being used, and air may be trapped in the groove or hole by the ink. In this state, when the ink in the ink cartridge is exhausted and the ink cartridge is collected, the ink is filled in the ink cartridge when the ink cartridge is refilled, and the groove or hole in which the air is trapped is filled with the ink. It becomes difficult.
[0010]
Further, in the method of detecting the consumption state of the liquid in the liquid container that stores the liquid by detecting the change of the acoustic impedance by the piezoelectric device, the piezoelectric device has a structure in contact with the ink in order to detect the liquid level of the ink. It has become. Therefore, when the ink is consumed and the ink level drops below the position where the piezoelectric device is mounted, if the ink accidentally adheres to the piezoelectric device due to vibration or swinging, the ink will disappear. Nevertheless, if there is ink, there is a risk of erroneous detection. Also, the same erroneous detection may occur when an ink droplet adheres to the inner wall surface of the ink cartridge, the ink droplet hangs down, and the ink adheres to the piezoelectric device.
[0011]
Further, in the conventional ink cartridge, the ink remains due to the ink adhering to the inner wall or flow path of the ink cartridge, and the ink in the ink cartridge may not be used up completely. The ink remaining in the ink cartridge is deteriorated in quality by being in contact with the atmosphere for a long time and is solidified together with the foreign matter. When such an ink cartridge is refilled with new ink, poor quality ink or foreign matter may be mixed, which may reduce the quality of the ink.
[0012]
Further, in the conventional ink cartridge, when the ink cartridge is recycled, the inside must be sufficiently cleaned. In particular, when an ink cartridge having a complicated internal flow path shape is recycled, there is a problem that the cleaning takes time and the cost is increased.
[0013]
In recent years, while environmental problems have become a major social problem, it is highly desirable to provide ink cartridges that are easy to recycle.
[0014]
The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and a liquid container, typically an ink, that can accurately detect the liquid consumption state by using a piezoelectric device and does not require a complicated sealing structure. It is an object of the present invention to provide a method for filling a liquid into a cartridge without leaving bubbles.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a method of filling a liquid container in which a cavity is formed so that the cavity communicates with a piezoelectric device in which a cavity for detecting the consumption state of the liquid in the liquid container is formed. And a pressure reducing step for reducing the pressure to a pressure lower than the atmospheric pressure, and a liquid filling step for filling the liquid into the liquid container and the cavity. Furthermore, it is preferable to perform the decompression step and the liquid filling step in a decompression vessel. In the pressure reducing step, it is preferable to suck and remove air in the liquid container from the opening formed in the liquid container to reduce the pressure, and in the liquid filling step, the liquid is filled from the opening to fill the cavity.
[0016]
In the decompression step, after closing the first opening formed in the liquid container, the air in the liquid container is sucked and removed from the second opening formed in the liquid container, and in the liquid filling step, the second opening is formed. It is preferable to close the opening and open the first opening and then fill the liquid from the first opening. Moreover, it is preferable to further include a step of sucking and discharging a predetermined amount of liquid from the liquid container at the end of filling the liquid container. It is preferable to perform the decompression step and the liquid filling step almost simultaneously. Furthermore, it is preferable that the flow rate of the air sucked from the liquid container is larger than the flow rate of the liquid filled in the liquid container. Further, it is preferable that the liquid filling step is performed while keeping the temperature of the liquid container.
[0017]
In addition, the liquid container includes a first liquid storage chamber that is formed by partitioning the liquid storage space by at least one partition formed in the liquid storage space of the liquid container, and the first liquid storage chamber. It is preferable to have a second liquid storage chamber that communicates with the piezoelectric device and is filled with a liquid in each of the first and second liquid storage chambers by a decompression step and a liquid filling step. Furthermore, the liquid may be filled into the first liquid storage chamber after the liquid is filled from an opening provided at a predetermined location of the second liquid storage chamber. Alternatively, the first liquid storage chamber may be filled with the liquid and then the second liquid storage chamber may be filled with the liquid. Furthermore, the liquid container may be a used liquid container.
[0018]
The liquid container according to the present invention is a piezoelectric device for detecting a container body and a consumption state of the liquid in the container body, wherein a piezoelectric element is formed so that a cavity is formed and the cavity communicates with the inside of the container body. A liquid filling step including a pressure reducing step for reducing the pressure inside the container main body to a pressure lower than an atmospheric pressure and a liquid filling step for filling the liquid inside the container main body. The liquid is filled by the method. Preferably, the liquid is ink for an ink jet recording apparatus, and the liquid container can be detachably attached to the ink jet recording apparatus. Preferably, the liquid container has a lyophobic portion that is lyophobic with respect to the liquid in the container body. Preferably, the vibration region in contact with the liquid in the container body of the piezoelectric device is lyophobic.
[0019]
The piezoelectric device may have a cavity that opens inwardly of the container body so that it can contact the liquid in the container body. In this case, preferably, the lyophobic portion includes the inner surface of the cavity.
[0020]
The piezoelectric device may include a substrate on which a piezoelectric material is attached to the container body. In this case, preferably, the lyophobic portion includes a portion of the substrate that contacts the liquid in the container body. The lyophobic part may include an attachment structure for attaching the piezoelectric device to the container body. The lyophobic portion may be the entire portion of the liquid container that contacts the liquid in the container body. Preferably, the contact angle between the lyophobic part and the liquid in the container body is about 70 degrees or more.
[0021]
In the liquid container according to the present invention, at least the periphery of the lyophobic part may be lyophilic with respect to the liquid in the container body. Preferably, the contact angle between the lyophobic part and the liquid in the container body is about 70 degrees or more, and the contact angle between the lyophilic part and the liquid in the container body is about 30 degrees or less.
[0022]
Preferably, the lyophobic part is formed by coating a material that is lyophobic to the liquid in the container body. The lyophobic portion may be coated with a fluorine compound as a material having lyophobic properties with respect to the liquid. The lyophobic portion may be formed of a material that is lyophobic with respect to the liquid in the container body. The lyophobic part may be formed of a polytetrafluoroethylene resin as a material having lyophobic properties with respect to the liquid. The lyophobic portion may be formed by subjecting a predetermined material to a roughening treatment.
[0023]
The piezoelectric device attached to the liquid container according to the present invention preferably detects at least the acoustic impedance of the medium in the container body, and detects the consumption state of the liquid based on the change in the acoustic impedance. Preferably, the piezoelectric device has a vibration part, and detects the liquid consumption state based on a counter electromotive force generated by residual vibration remaining in the vibration part.
[0024]
Preferably, the liquid container is attached to an ink jet recording apparatus having a recording head for ejecting ink droplets, and supplies the liquid in the liquid container to the recording head.
[0025]
The liquid container manufacturing method according to the present invention detects a liquid container having a container main body for containing the liquid, a liquid supply port for supplying the liquid in the container main body to the outside, and a consumption state of the liquid in the container main body. A preparation step of preparing the piezoelectric device, a forming step of forming a lyophobic portion having lyophobic properties with respect to the liquid in the container body in the piezoelectric device, a mounting step of attaching the piezoelectric device to the liquid container, and the liquid described above And a filling step of filling a liquid into the container body using a filling method.
[0026]
Preferably, the forming step covers the lyophobic portion with a material that is lyophobic to the liquid in the container body. For example, the lyophobic portion may be covered by immersing in advance in a material that is lyophobic with respect to the liquid in the container body. Moreover, you may coat | cover by applying the material which has lyophobic property with respect to the liquid in a container main body in a lyophobic part. Moreover, you may coat | cover by sticking the coating layer which has lyophobic property with respect to the liquid in a container main body in a lyophobic part. Moreover, you may coat | cover by depositing the material which has lyophobic property with respect to the liquid in a container main body in a lyophobic part. In addition, the lyophobic part may be coated with a material that is lyophobic to the liquid in the container body by plating the lyophobic part with a material that is lyophobic to the liquid in the container body. Good.
[0027]
In the forming step, the lyophobic part may be formed by irradiating a predetermined material with ultraviolet rays. Furthermore, the lyophobic portion may be formed by subjecting a predetermined material to a roughening treatment.
[0028]
Further, the liquid container manufacturing method according to the present invention includes a liquid container having a container main body for storing the liquid and a liquid supply port for supplying the liquid in the container main body to the outside, and the consumption state of the liquid in the container main body. A preparation step for preparing a piezoelectric device to be detected; a formation step for forming a lyophobic portion having lyophobic properties with respect to the liquid in the container body; a mounting step for attaching the piezoelectric device to the liquid container; And a filling step of filling the inside of the container body with the liquid using the liquid filling method described above.
[0029]
The attaching step can be performed after the forming step is performed. Alternatively, conversely, the forming step can be performed after the attaching step is performed.
[0030]
Preferably, in the preparation step, an attachment structure for attaching the piezoelectric device to the liquid container is prepared together with the liquid container and the piezoelectric device. In this case, the liquid container manufacturing method further includes a mounting step of mounting the piezoelectric device to the mounting structure. In the attaching step, the piezoelectric device is attached to the liquid container by attaching the attachment structure to the liquid container.
[0031]
Also, the forming step can be performed after the mounting step is performed. Or conversely, the mounting step can be performed after the forming step is performed.
[0032]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail through embodiments of the present invention.
[0033]
Several methods are conceivable for detecting the state of the liquid in the liquid container using a specific vibration phenomenon. For example, the elastic wave generating means generates an elastic wave to the inside of the liquid container, and receives a reflected wave reflected by the liquid surface or an opposing wall, thereby detecting a medium in the liquid container and a change in the state thereof. There is a way. In addition, there is a method for detecting a change in acoustic impedance from the vibration characteristics of a vibrating object. As a method of utilizing the change in the acoustic impedance, the vibration part of an actuator which is a piezoelectric device having a piezoelectric element is vibrated, and then the counter electromotive force generated by the residual vibration remaining in the vibration part is measured. A method of detecting changes in acoustic impedance by detecting the amplitude of the back electromotive force waveform, or measuring the impedance characteristics or admittance characteristics of a liquid with an impedance analyzer such as a measuring machine, for example, a transmission circuit, to change the current value or voltage value. Alternatively, there is a method of measuring a change in current value or voltage value depending on the frequency when vibration is applied to the liquid.
[0034]
The present invention relates to a method for filling a liquid container equipped with a piezoelectric device (actuator) used in a method for detecting at least a change in acoustic impedance and detecting a consumption state of the liquid in the liquid container, and a liquid by this method. A liquid container filled with is provided.
[0035]
FIG. 1 shows an ink cartridge and an ink jet recording apparatus. The plurality of ink cartridges 180 are attached to an ink jet recording apparatus having a plurality of ink introduction portions 182 and head plates 186 corresponding to the respective ink cartridges 180. The plurality of ink cartridges 180 accommodate different types of ink, for example, colors. On the bottom surface of each of the plurality of ink cartridges 180, an actuator 106 that is a means for detecting at least acoustic impedance is mounted. By mounting the actuator 106 on the ink cartridge 180, the remaining amount of ink in the ink cartridge 180 can be detected.
[0036]
The ink jet recording apparatus includes an ink introducing portion 182, a holder 184, and a recording head 186. Ink is ejected from the recording head 186 to perform a recording operation. The ink introduction part 182 has an air supply port 181 and an ink introduction port (not shown). The air supply port 181 supplies air to the ink cartridge 180. The ink introduction port introduces ink from the ink cartridge 180 to the recording head 186. The ink cartridge 180 has an air introduction port 185 and an ink supply port 187. The air introduction port 185 introduces air from the air supply port 181 of the ink introduction unit 182. The ink supply port 187 supplies ink to the ink introduction port of the ink introduction unit 182. When the ink cartridge 180 introduces air from the air introduction port 185, supply of ink from the ink cartridge 180 to the inkjet recording apparatus is promoted. The holder 184 communicates the ink supplied from the ink cartridge 180 via the ink introduction unit 182 to the head plate 186.
[0037]
FIG. 2 shows details of the actuator 106 which is an example of the piezoelectric device mounted on the ink cartridge 180 shown in FIG. The actuator here is used in a method of detecting a consumption state of a liquid in a liquid container by detecting at least a change in acoustic impedance. In particular, it is used in a method for detecting a consumption state of liquid in a liquid container by detecting at least a change in acoustic impedance by detecting a resonance frequency by residual vibration. FIG. 2A is an enlarged plan view of the actuator 106. FIG. 2B shows a BB cross section of the actuator 106. FIG. 2C shows a CC cross section of the actuator 106.
[0038]
The actuator 106 includes a substrate 178 having a circular opening 161 at substantially the center, a vibration plate 176 disposed on one surface (hereinafter referred to as “surface”) of the substrate 178 so as to cover the opening 161, and a vibration. Piezoelectric layer 160 disposed on the surface side of plate 176, upper electrode 164 and lower electrode 166 sandwiching piezoelectric layer 160 from both sides, upper electrode terminal 168 electrically coupled to upper electrode 164, and lower electrode 166 It has a lower electrode terminal 170 that is electrically coupled, and an auxiliary electrode 172 that is disposed between the upper electrode 164 and the upper electrode terminal 168 and electrically couples them. The piezoelectric layer 160, the upper electrode 164, and the lower electrode 166 each have a circular portion as a main part. Each circular portion of the piezoelectric layer 160, the upper electrode 164, and the lower electrode 166 forms a piezoelectric element.
[0039]
The diaphragm 176 is formed on the surface of the substrate 178 so as to cover the opening 161. The cavity 162 is formed by a portion facing the opening 161 of the vibration plate 176 and the opening 161 on the surface of the substrate 178. The surface of the substrate 178 opposite to the piezoelectric element (hereinafter referred to as “back surface”) faces the liquid container side, and the cavity 162 is configured to come into contact with the liquid. The diaphragm 176 is liquid-tightly attached to the substrate 178 so that the liquid does not leak to the surface side of the substrate 178 even if the liquid enters the cavity 162.
[0040]
The lower electrode 166 is located on the surface of the vibration plate 176, that is, the surface opposite to the liquid container, and is attached so that the center of the circular portion which is the main part of the lower electrode 166 and the center of the opening 161 are substantially coincided with each other. It has been. The area of the circular portion of the lower electrode 166 is set to be smaller than the area of the opening 161. On the other hand, on the surface side of the lower electrode 166, the piezoelectric layer 160 is formed so that the center of the circular portion and the center of the opening 161 substantially coincide. The area of the circular portion of the piezoelectric layer 160 is set to be smaller than the area of the opening 161 and larger than the area of the circular portion of the lower electrode 166. On the other hand, on the surface side of the piezoelectric layer 160, the upper electrode 164 is formed so that the center of the circular portion which is the main part thereof substantially coincides with the center of the opening 161. The area of the circular portion of the upper electrode 164 is set to be smaller than the area of the circular portion of the opening 161 and the piezoelectric layer 160 and larger than the area of the circular portion of the lower electrode 166.
[0041]
Accordingly, the main part of the piezoelectric layer 160 is structured to be sandwiched between the main part of the upper electrode 164 and the main part of the lower electrode 166 from the front surface side and the back surface side, respectively. Deformation drive is possible. The circular portions that are the main portions of the piezoelectric layer 160, the upper electrode 164, and the lower electrode 166 form a piezoelectric element in the actuator 106. As described above, the piezoelectric element is in contact with the diaphragm 176. Of the circular portion of the upper electrode 164, the circular portion of the piezoelectric layer 160, the circular portion of the lower electrode 166, and the opening 161, the opening 161 has the largest area. With this structure, the vibration region of the diaphragm 176 that actually vibrates is determined by the opening 161. Further, since the circular portion of the upper electrode 164, the circular portion of the piezoelectric layer 160, and the circular portion of the lower electrode 166 have a smaller area than the opening 161, the diaphragm 176 is more likely to vibrate. Furthermore, of the circular portion of the lower electrode 166 and the circular portion of the upper electrode 164 that are electrically connected to the piezoelectric layer 160, the circular portion of the lower electrode 166 is smaller. Accordingly, the circular portion of the lower terminal 166 determines the portion of the piezoelectric layer 160 that generates the piezoelectric effect. The upper electrode terminal 168 is formed on the surface side of the diaphragm 176 so as to be electrically connected to the upper electrode 164 via the auxiliary electrode 172. On the other hand, the lower electrode terminal 170 is formed on the surface side of the diaphragm 176 so as to be electrically connected to the lower electrode 166.
[0042]
The vibration region facing the piezoelectric element in the piezoelectric element and the diaphragm 176 is a vibration part that actually vibrates in the actuator 106. Moreover, it is preferable that the members included in the actuator 106 are integrally formed by firing each other. By integrally forming the actuator 106, the handling of the actuator 106 becomes easy. Furthermore, the vibration characteristics are improved by increasing the strength of the substrate 178. That is, by increasing the strength of the substrate 178, only the vibration portion of the actuator 106 vibrates, and portions other than the vibration portion of the actuator 106 do not vibrate. Further, in order not to vibrate parts other than the vibration part of the actuator 106, the strength of the substrate 178 can be increased, whereas the piezoelectric element of the actuator 106 is made thin and small and the vibration plate 176 is made thin.
[0043]
Since the upper electrode 164 is formed on the surface side of the piezoelectric layer 160, it is necessary to have a step equal to the sum of the thickness of the piezoelectric layer 160 and the thickness of the lower electrode 166 in the middle of connection with the upper electrode terminal 168. It is difficult to form the step with only the upper electrode 164, and even if possible, the connection state between the upper electrode 164 and the upper electrode terminal 168 becomes weak and there is a risk of disconnection. Therefore, the upper electrode 164 and the upper electrode terminal 168 are connected using the auxiliary electrode 172 as an auxiliary member. By doing so, the piezoelectric layer 160 and the upper electrode 164 are both supported by the auxiliary electrode 172, and a desired mechanical strength can be obtained, and the connection between the upper electrode 164 and the upper electrode terminal 168 is ensured. It becomes possible to.
[0044]
As the material of the piezoelectric layer 160, it is preferable to use lead zirconate titanate (PZT), lead lanthanum zirconate titanate (PLZT), or lead-free piezoelectric film that does not use lead, and the substrate 178 is made of zirconia or alumina. It is preferable to use it. Further, it is preferable to use the same material as the substrate 178 for the diaphragm 176. For the upper electrode 164, the lower electrode 166, the upper electrode terminal 168, and the lower electrode terminal 170, a conductive material, for example, a metal such as gold, silver, copper, platinum, aluminum, or nickel can be used.
[0045]
The actuator 106 configured as described above can be applied to a container that contains a liquid. For example, the ink cartridge can be attached to an ink cartridge or an ink tank used in an ink jet recording apparatus, or a container containing a cleaning liquid for cleaning the recording head.
[0046]
The actuator 106 shown in FIG. 2 is mounted at a predetermined location of the liquid container so that the cavity 162 is in contact with the liquid contained in the liquid container. When the liquid is sufficiently contained in the liquid container, the inside of the cavity 162 and the outside thereof are filled with the liquid. On the other hand, when the liquid in the liquid container is consumed and the liquid level drops below the mounting position of the actuator 106, there is no liquid in the cavity 162, or the liquid remains only in the cavity 162 and gas is present outside the cavity 162. It exists. The actuator 106 detects at least a difference in acoustic impedance caused by the change in the state. Accordingly, the actuator 106 can detect whether the liquid is sufficiently contained in the liquid container or whether a certain amount of liquid is consumed. Furthermore, the actuator 106 can also detect the type of liquid in the liquid container.
[0047]
When the liquid container is an ink cartridge 180, the cavity 106 is brought into contact with the ink contained in the ink cartridge 180 at a predetermined position of the ink cartridge 180 by mounting the actuator 106 shown in FIG. It is attached to. When ink is sufficiently stored in the ink cartridge 180, the inside of the cavity 162 and the outside thereof are filled with ink. On the other hand, when the ink in the ink cartridge 180 is consumed and the liquid level drops below the mounting position of the actuator, there is no liquid in the cavity 162, or liquid remains only in the cavity 162 and gas is present outside the cavity 162. It exists. The actuator 106 detects at least a difference in acoustic impedance caused by the change in the state. Accordingly, the actuator 106 can detect whether the ink cartridge 180 is sufficiently containing ink or whether a certain amount or more of ink has been consumed.
[0048]
In order to accurately detect the ink consumption state in the ink cartridge 180 by the actuator 106, the ink is filled into the cavity 162 of the actuator 106 before the ink cartridge 180 is used for the first time or before it is reused. Therefore, it is necessary to fill the ink cartridge 180 with ink. The reason why the cavity 162 may not be filled with ink will be described below.
[0049]
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the cavity 162 of the actuator 106 when the ink cartridge 180 is fully filled with ink. FIG. 3A shows a state where the ink K is not filled because bubbles remain in the cavity 162. On the other hand, FIG. 3B shows a state where the ink 162 is filled in the cavity 162. When the diameter of the cavity 162 is 0.5 mm or less, since the diameter of the cavity 162 is small, it is difficult to fill the ink in a natural state. For this reason, even when the ink cartridge 180 is filled with ink, as shown in FIG. 3A, air often remains in the cavity 162 and is not filled with ink. On the other hand, even when the diameter of the cavity 162 is larger than 0.5 mm, if bubbles remain in the corners of the cavity 162, the bubbles cannot be easily removed, so that the cavity cannot be filled with ink.
[0050]
In addition, when the diameter of the cavity 162 is small, a capillary force acts on a narrow gap formed by the cavity 162. Therefore, a phenomenon occurs in which the pressure of air remaining in the cavity 162 is balanced with the capillary force, and the cavity 162 is not filled with ink. When the pressure of the air remaining in the cavity 162 and the capillary force are balanced, if the pressure is applied to the ink K to push the ink K into the cavity 162, the ink as shown in FIG. The contact angle of the contact portion between K and the cavity 162 becomes larger than the static contact angle, and a force acts in a direction to push the ink K out of the cavity 162. Therefore, in order to fill the ink into the cavity 162 in which bubbles remain by applying pressure to the ink K, a pressure large enough to crush the bubbles in the cavity 162 must be applied to the ink K.
[0051]
In the present embodiment, when air bubbles remaining in the cavity 162 are removed and the cavity 162 is filled with ink, air is sucked and removed from the ink cartridge 180 to decompress the inside of the ink cartridge 180. By reducing the pressure inside the ink cartridge 180, the bubbles can be easily removed from the cavity 162, and the cavity 162 can be filled with ink as shown in FIG.
[0052]
FIG. 4 is a cross-sectional view of the vicinity of the bottom of the container body when the module body 100 having the actuator 106 shown in FIG. The module body 100 is mounted so as to penetrate the wall of the container body 1. An O-ring 365 is provided on the joint surface between the wall of the container body 1 and the module body 100 to keep the module body 100 and the container body 1 fluid-tight. The module body 100 preferably includes a cylindrical portion so that the O-ring 365 can be sealed.
[0053]
When the tip of the module body 100 is inserted into the container main body 1, the ink in the container main body 1 comes into contact with the actuator 106 through the through hole 112 of the plate 110. Since the resonance frequency of the residual vibration of the actuator 106 differs depending on whether the surrounding of the vibration part of the actuator 106 is liquid or gas, the ink consumption state can be detected using the module body 100.
[0054]
As shown in FIG. 4, the dimension of the cavity 162 of the actuator 106 is smaller than the dimensions of the ink cartridge 180 and the module body 100, and the diameter is 1.0 mm or less. Therefore, as shown in FIG. 3A, when the ink cartridge 180 is filled with ink, it is difficult to fill the ink without leaving bubbles in the cavity 162 by a normal filling method.
[0055]
FIG. 5 shows the configuration of the ink filling device 20 that fills the ink cartridge 180 with ink. The ink filling device 20 supplies ink to the vacuum container 14 in which the ink cartridge 180 is installed, the vacuum pump 10 that decompresses the ink cartridge 180 by sucking and removing air from the vacuum container 14, and the ink cartridge 180. And an ink tank 12 to be filled.
[0056]
In order to fill the ink cartridge 180 with ink, first, the ink cartridge 180 is installed in the vacuum container 14. Next, the air inlet 185 of the ink cartridge 180 is closed, and the vacuum pump 10 sucks and removes air from the vacuum container 14 to reduce the pressure. Then, air in the ink cartridge 180 is sucked and removed from the ink supply port 187 to the vacuum container 14, so that the pressure in the ink cartridge 180 is reduced. At that time, the air in the cavity 162 of the actuator 106 mounted on the ink cartridge 180 is also removed. Next, the ink supply port 187 of the ink cartridge 180 is closed, and the ink supply tube 24 connected to the ink tank 12 is connected to the air introduction port 185 of the ink cartridge 180 to supply ink K from the ink tank 12 to the ink cartridge 180. . When connecting the ink supply tube 24 to the ink cartridge 180, a hollow needle may be provided at the tip of the ink supply tube 24 and pierced into the air inlet 185. Since the air pressure in the ink cartridge 180 is reduced, no bubbles remain in the cavity 162. Therefore, the ink K can be easily filled in the cavity 162 by filling the ink in the ink cartridge 180. When the ink filling into the ink cartridge 180 is completed, the air inlet 185 of the ink cartridge 180 is closed, the ink cartridge 180 is taken out from the vacuum container 14, and the ink filling is finished. Contrary to the method described above, the ink supply port 187 may be closed first, air may be sucked and removed from the air introduction port 185 to reduce the pressure, and then the ink cartridge 180 may be filled with ink from the ink supply port 187. Furthermore, both air suction removal and ink filling can be performed at one of the air introduction port 185 and the ink supply port 187.
[0057]
When the ink filling into the ink cartridge 180 is completed, a predetermined amount of ink may be sucked and discharged from the ink supply port 187 of the ink cartridge 180. By sucking a predetermined amount of ink at the end of ink filling, bubbles dissolved in the ink at the time of ink filling can be sucked and removed together with the ink. Furthermore, bubbles that may remain in the ink supply port 187 can be sucked out at once. By removing the bubbles dissolved in the ink, it is possible to prevent the bubbles dissolved in the ink from entering the recording head and deteriorating the printing quality or adhering to the actuator 106 to cause a malfunction. The end of ink filling may be any time point immediately before ink filling is finished, at the same time when ink filling is finished, or immediately after ink filling is finished.
[0058]
Furthermore, when the pressure of the ink cartridge 180 is reduced, it is preferable to reduce the pressure while keeping the ink cartridge 180 warm. Thus, by keeping the temperature of the ink cartridge 180 when the pressure is reduced, the viscosity of the ink that is filled when the ink is filled is lowered, and the ink cartridge 180 is easily filled with the ink. Further, when the ink cartridge 180 is filled with ink, the temperature of the ink cartridge 180 may be maintained, or the temperature of the ink to be filled may be maintained.
[0059]
FIG. 6 shows another embodiment of the ink filling device. In this embodiment, the ink filling device 22 for reducing the pressure of the ink cartridge 180 without using the vacuum container 14 is used. The ink filling device 22 includes a vacuum pump 16 that reduces pressure by sucking and removing air from the ink cartridge 180, and an ink tank 18 that supplies ink to the ink cartridge 180 and fills it.
[0060]
To fill the ink cartridge 180 with ink, first, the air inlet 185 is closed, and the air suction tube 28 connected to the vacuum pump 10 is connected to the ink supply port 187 of the ink cartridge 180. The air suction tube 28 may be connected to the ink cartridge 180 by providing a hollow needle at the tip of the air suction tube 28 and piercing the ink supply port 187.
[0061]
Next, the vacuum pump 16 is driven to suck and remove air from the ink cartridge 180 to reduce the pressure. Then, the air present in the cavity 162 of the actuator 106 attached to the ink cartridge 180 is also removed.
[0062]
Next, the ink supply port 187 is closed, and the ink supply tube 26 connected to the ink tank 18 is connected to the air introduction port 185 of the ink cartridge 180 to supply ink from the ink tank 18 to the ink cartridge 180. The ink supply tube 26 may be connected to the ink cartridge 180 by providing a hollow needle at the tip of the ink supply tube 26 and piercing the air introduction port 185. Since the air in the ink cartridge 180 is depressurized so that no air remains in the cavity 162, the ink can be easily filled in the cavity 162 by filling the ink cartridge 180 with ink.
[0063]
When the ink filling into the ink cartridge 180 is completed, the air introduction port 185 and the ink supply port 187 are closed to complete the ink filling. In contrast to the above-described method, the ink may be filled into the ink cartridge 180 from the ink supply port 187 after the air is sucked and removed from the air inlet 185 to reduce the pressure. Furthermore, both air suction removal and ink filling can be performed at one of the air introduction port 185 and the ink supply port 187.
[0064]
When the ink filling into the ink cartridge 180 is completed, a predetermined amount of ink may be sucked and discharged from the ink supply port 187 of the ink cartridge 180. By sucking a predetermined amount of ink at the end of ink filling, bubbles dissolved in the ink at the time of ink filling can be sucked and removed together with the ink. Furthermore, bubbles that may remain in the ink supply port 187 can be sucked out at once. By removing the bubbles dissolved in the ink, it is possible to prevent the bubbles dissolved in the ink from entering the recording head and deteriorating the printing quality or adhering to the actuator 106 to cause a malfunction. The end of ink filling may be any time point just before ink filling is finished, at the same time when ink filling is finished, or immediately after ink filling is finished.
[0065]
Further, when the air is sucked and removed from the ink cartridge 180 to reduce the pressure, the ink cartridge 180 may be filled with ink at the same time. In this case, before decompressing the ink cartridge 180, the ink supply tube 26 connected to the ink tank 18 is connected in advance to the air inlet 185, and at the same time the ink cartridge 180 is decompressed, ink from the ink tank 18 is applied to the ink cartridge 180. What is necessary is just to supply. According to this method, the time required to fill the ink cartridge 180 with ink is shortened.
[0066]
In this case, the flow rate of air sucked from the ink cartridge 180 is preferably larger than the flow rate of ink filled in the ink cartridge 180. Furthermore, it is preferable to reduce the pressure while keeping the temperature of the ink cartridge 180 when the pressure is reduced. Thus, by keeping the temperature of the ink cartridge 180 when the pressure is reduced, the viscosity of the ink that is filled when the ink is filled is lowered, and the ink cartridge 180 is easily filled with the ink. Further, when the ink cartridge 180 is filled with ink, the ink cartridge 180 may be kept warm, or the filled ink may be kept warm.
[0067]
FIG. 7 shows an ink filling procedure of the ink filling device 20 shown in FIG. First, the ink cartridge 180 is installed in the vacuum container 14 (S10). Next, the air inlet 185 of the ink cartridge 180 is closed (S12). Next, the inside of the ink cartridge 180 is decompressed by sucking and removing air from the vacuum container 14 with the vacuum pump 10 (S14). Next, the ink supply port 187 of the ink cartridge 180 is closed (S16). Next, the ink supply tube 24 is connected to the air inlet 185 of the ink cartridge 180 (S18). Next, ink is supplied from the ink tank 12 to the ink cartridge 180 (S20). Next, when the ink filling into the ink cartridge 180 is completed, the air inlet 185 and the ink supply port 187 of the ink cartridge 180 are closed (S22). Finally, the ink cartridge 180 is removed from the vacuum container 14 (S24), and the ink filling process is terminated. Contrary to the method described above, the ink supply port 187 may be closed first, air may be sucked and removed from the air introduction port 185 to reduce the pressure, and then the ink cartridge 180 may be filled with ink from the ink supply port 187.
[0068]
FIG. 8 shows an ink filling procedure of the ink filling device 22 shown in FIG. First, the air inlet 185 is closed (S26), and the air suction tube 28 connected to the vacuum pump 10 is connected to the ink supply port 187 of the ink cartridge 180 (S27). Next, the vacuum pump 16 is driven to suck and remove air from the ink cartridge 180 to reduce the pressure (S28). Next, the ink supply port 187 is closed (S30), the ink supply tube 26 connected to the ink tank 18 is connected to the air introduction port 185 of the ink cartridge 180 (S31), and ink is transferred from the ink tank 18 to the ink cartridge 180. Is supplied (S32). When the ink filling into the ink cartridge 180 is finished, the air introduction port 185 and the ink supply port 187 are closed (S34), and the ink filling step is finished.
[0069]
The process of supplying ink from the air introduction port 185 and reducing the pressure from the ink supply port 187 has been described above. However, the ink may be supplied from the ink supply port 187 and reduced from the air introduction port 185. Further, in order to decompress the ink cartridge 180, the ink cartridge 180 may be provided with an opening dedicated to decompression.
[0070]
The above ink filling device and ink filling method may be used for the used ink cartridge 180. Refilling a used ink cartridge 180 with ink is more difficult than filling a new ink cartridge 180 with ink. In the case of a used ink cartridge 180, ink adheres to a portion where a fine groove or hole such as the cavity 162 of the actuator 106 exists in the vicinity of the ink supply port 187 while the ink cartridge is being used. May be trapped. In this state, when the ink in the ink cartridge 180 is exhausted and the ink cartridge 180 is collected, when the ink is refilled in the ink cartridge 180, the ink is attached and the air is trapped by a normal filling method. It is difficult to fill the grooves and holes with ink. Here, when the ink filling apparatus and the ink filling method shown in FIGS. 5 to 8 are used, the ink that has been trapped in the grooves and holes by depressurizing the inside of the ink cartridge 180, and the ink is trapped in the grooves and holes by the ink. The air that has been removed is removed by suction, so that ink can be easily filled in the grooves and holes.
[0071]
FIG. 9 shows still another example of the ink cartridge 180. The ink cartridge 180G in FIG. 9A has a plurality of partition walls 212 extending downward from the upper surface 194c of the container main body 194. Since the lower end of each partition wall 212 and the bottom surface of the container main body 194 are spaced apart from each other, the bottom of the container main body 194 communicates. The ink cartridge 180G has a plurality of storage chambers 213 defined by a plurality of partition walls 212, respectively. The bottoms of the plurality of storage chambers 213 communicate with each other. In each of the plurality of storage chambers 213, the actuator 106 is mounted on the upper surface 194 c of the container main body 194. The integrally formed actuator 106 shown in FIG. 2 is preferably used as the plurality of actuators 106. The actuator 106 is disposed substantially at the center of the upper surface 194 c of the storage chamber 213 of the container body 194. The capacity of the storage chamber 213 is the largest on the ink supply port 187 side, and the capacity of the storage chamber 213 gradually decreases as the ink supply port 187 moves away from the container main body 194. Therefore, the interval at which the actuator 106 is disposed is wider on the ink supply port 187 side, and becomes narrower as the distance from the ink supply port 187 to the inner side of the container body 194 increases.
[0072]
Since the ink is discharged from the ink supply port 187 and air enters from the air introduction port 185, the ink is consumed from the storage chamber 213 on the ink supply port 187 side to the storage chamber 213 at the back of the ink cartridge 180G. For example, while the ink in the storage chamber 213 closest to the ink supply port 187 is consumed and the ink level in the storage chamber 213 closest to the ink supply port 187 is lowered, the other storage chamber 213 is filled with ink. Has been. When the ink in the storage chamber 213 closest to the ink supply port 187 is consumed, air enters the second storage chamber 213 counted from the ink supply port 187 and the ink in the second storage chamber 213 is consumed. For the first time, the ink level in the second storage chamber 213 starts to drop. At this time, the third and subsequent storage chambers 213 counted from the ink supply chamber 187 are filled with ink. In this way, ink is consumed in order from the storage chamber 213 close to the ink supply port 187 to the storage chamber 213 far away.
[0073]
As described above, since the actuator 106 is arranged at an interval on the upper surface 194c of the container main body 194 for each of the storage chambers 213, the actuator 106 can detect a decrease in the ink amount in stages. Further, since the capacity of the storage chamber 213 gradually decreases from the ink supply port 187 to the back of the storage chamber 213, the time interval at which the actuator 106 detects a decrease in the ink amount gradually decreases, and the ink end The frequency can be detected higher as the value approaches.
[0074]
In the case of the ink cartridge 180G shown in FIG. 9A, it is difficult to fill the storage chamber 213 farthest from the ink supply port 187 with ink. In particular, since the storage chamber 213 is narrower in the back, it is difficult to fill with ink. Further, it is more difficult to remove bubbles remaining in the cavity 162 of the actuator 106 mounted in the storage chamber 213 farthest from the ink supply port 187 and to fill the ink there.
[0075]
In this case, by using the ink filling device and the ink filling method shown in FIGS. 5 to 8, the ink can be easily filled into the storage chamber 213 and the cavity 162 of the actuator 106 mounted in the storage chamber 213. In addition, in order to fill the storage chamber 213 farthest from the ink supply port 187 with an ink, an opening is provided in the upper portion of the storage chamber 213 farthest from the ink supply port 187 and the ink is supplied from the opening. Ink may be filled toward the storage chamber 213 near the opening 187. Further, the ink may be filled into the storage chamber 213 far from the ink supply port first from the storage chamber 213 near the ink supply port.
[0076]
The ink cartridge 180H in FIG. 9B has one partition wall 212 extending downward from the upper surface 194c of the container body 194. Since the lower end of the partition wall 212 and the bottom surface of the container main body 194 are spaced apart from each other, the bottom of the container main body 194 is in communication. The ink cartridge 180H has two storage chambers 213a and 213b divided by a partition wall 212. The bottoms of the storage chambers 213a and 213b communicate with each other. The capacity of the storage chamber 213a on the ink supply port 187 side is larger than the capacity of the storage chamber 213b at the back as viewed from the ink supply port 187. The capacity of the storage chamber 213b is preferably smaller than half of the capacity of the storage chamber 213a.
[0077]
The actuator 106 is mounted on the upper surface 194c of the storage chamber 213b. Further, the storage chamber 213b is formed with a buffer 214, which is a groove for catching air bubbles entering when the ink cartridge 180H is manufactured. In FIG. 9B, the buffer 214 is formed as a groove extending upward from the side wall 194b of the container main body 194. Since the buffer 214 captures the bubbles that have entered the ink storage chamber 213b, the malfunction that the actuator 106 detects as the ink end due to the bubbles can be prevented. Further, by providing the actuator 106 on the upper surface 194c of the storage chamber 213b, the ink amount in the storage chamber 213a grasped by the dot counter can be determined with respect to the ink amount from the detection of the ink near end to the complete ink end state. By applying correction corresponding to the consumption state, ink can be consumed to the end. Furthermore, by adjusting the capacity of the storage chamber 213b by changing the length or interval of the partition wall 212, the amount of ink that can be consumed after ink near-end detection can be changed.
[0078]
In the case of the ink cartridge 180H shown in FIG. 9B, it is difficult to fill the storage chamber 213b far from the ink supply port 187 with ink. Furthermore, it is more difficult to remove bubbles remaining in the cavity 162 of the actuator 106 mounted in the storage chamber 213b and fill it with ink. In this case, by using the ink filling apparatus and the ink filling method shown in FIGS. 5 to 8, ink can be easily filled into the storage chamber 213b and the cavity 162 of the actuator 106 mounted in the storage chamber 213b. In addition, in order to fill the storage chamber 213b far from the ink supply port 187 with an ink, an opening is provided in the upper portion of the buffer 214, and after the ink is filled from the opening, the storage chamber 213a near the ink supply port 187 is provided. The ink may be filled in the direction of the ink. Further, the ink may be filled from the storage chamber 213a near the ink supply port into the storage chamber 213b far from the ink supply port.
[0079]
The ink cartridge 180I shown in FIG. 9C is configured by filling a porous member 216 in the accommodation chamber 213b of the ink cartridge 180H of FIG. 9B. The porous member 216 is installed so as to fill the entire space from the upper surface to the lower surface in the accommodation chamber 213b. The porous member 216 is in contact with the actuator 106. When the ink cartridge I falls down or during reciprocation on the carriage, air may enter the ink storage chamber 213b, which may cause the actuator 106 to malfunction. However, if the porous member 216 is provided, air can be trapped and air can be prevented from entering the actuator 106. In addition, since the porous member 216 holds ink, the ink cartridge is shaken, so that it is possible to prevent the ink from being applied to the actuator 106 and erroneously detecting that there is no ink. The porous member 216 is preferably installed in the storage chamber 213 having the smallest capacity.
[0080]
Further, by providing the actuator 106 on the upper surface 194c of the storage material 213b, it is possible to correct the ink amount from the detection of the ink near end to the complete ink end state, and to consume the ink to the end. Furthermore, by adjusting the capacity of the storage chamber 213b by changing the length or interval of the partition wall 212, the amount of ink that can be consumed after ink near-end detection can be changed.
[0081]
In the case of the ink cartridge 180I shown in FIG. 9C, it is difficult to fill the storage chamber 213b on the side far from the ink supply port 187 in which the porous member 216 is installed with ink. Furthermore, it is more difficult to fill ink without leaving bubbles in the cavity 162 of the actuator 106 mounted in the storage chamber 213b. In this case, by using the ink filling apparatus and the ink filling method shown in FIGS. 5 to 8, the ink can be easily put into the storage chamber 213 b, the cavity 162 of the actuator 106 mounted in the storage chamber 213 b, and the porous member 216. Can be filled. In addition, in order to fill the storage chamber 213b far from the ink supply port 187 with an ink, an opening is provided in the upper portion of the buffer 214, the ink is filled from the opening, and then the storage near the ink supply port 187 is stored. Ink may be filled into the chamber 213a. Further, ink may be filled into the storage chamber 213b far from the ink supply port 187 from the storage chamber 213a near the ink supply port 187 first.
[0082]
An ink cartridge 180J shown in FIG. 9D is configured by forming the porous member 216 of the ink cartridge 180I of FIG. 9C with two types of porous members 216A and 216B having different hole diameters. The porous member 216A is disposed above the porous member 216B. The hole diameter of the upper porous member 216A is larger than the hole diameter of the lower porous member 216B. Alternatively, the porous member 216A is formed of a member having a lower liquid affinity than the porous member 216B.
[0083]
Since the porous member 216B having a smaller pore diameter has a larger capillary force than the porous member 216A having a larger pore diameter, the ink in the storage chamber 213b is collected and held in the lower porous chamber member 216B. Therefore, once the air reaches the actuator 106 and the absence of ink is detected, the ink reaches the actuator again and does not detect the presence of ink. Further, the ink is absorbed by the porous member 216B on the side far from the actuator 106, so that the ink in the vicinity of the actuator 106 is improved, and the amount of change in the acoustic impedance change when detecting the presence or absence of ink increases. Further, by providing the actuator 106 on the upper surface 194c of the storage chamber 213b, it is possible to correct the ink amount from when the ink near end is detected until the ink end state is completely reached, and to consume ink until the end. Furthermore, by adjusting the capacity of the storage chamber 213b by changing the length or interval of the partition wall 212, the amount of ink that can be consumed after ink near-end detection can be changed.
[0084]
In the case of the ink cartridge 180J shown in FIG. 9D, it is difficult to fill the storage chamber 213b in which the porous members 216A and 216B are installed on the side far from the ink supply port 187 with ink. Furthermore, it is more difficult to fill ink without leaving bubbles in the cavity 162 of the actuator 106 mounted in the storage chamber 213b. In this case, by using the ink filling device and the ink filling method shown in FIGS. 5 to 8, the storage chamber 213b in which the porous members 216A and 216B are installed and the cavity 162 of the actuator 106 mounted in the storage chamber 213b are used. Ink can be filled easily. In addition, in order to fill the storage chamber 213b far from the ink supply port 187 with an ink, an opening is provided in the upper portion of the buffer 214, the ink is filled from the opening, and then the storage near the ink supply port 187 is stored. Ink may be filled into the chamber 213a. Further, ink may be filled into the storage chamber 213b far from the ink supply port 187 from the storage chamber 213a near the ink supply port 187 first.
[0085]
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a modification of the ink cartridge 180I shown in FIG. The porous member 216 of the ink cartridge 180K shown in FIG. 10 is compressed so that the horizontal sectional area of the lower part of the porous member 216 gradually decreases toward the bottom surface of the container body 194, and the pore diameter is small. Designed to be The ink cartridge 180K in FIG. 10A is provided with ribs on the side walls in order to compress the lower hole diameter of the porous member 216 so as to be small.
[0086]
Since the pore diameter at the bottom of the porous member 216 is reduced by being compressed, the ink is collected and held at the bottom of the porous member 216. Ink is absorbed by the lower portion of the porous member 216 far from the actuator 106, so that the ink in the vicinity of the actuator 106 is improved, and the amount of change in the acoustic impedance change when detecting the presence or absence of ink increases. Therefore, the ink is applied to the actuator 106 mounted on the upper surface of the ink cartridge 180K due to the shaking of the ink, and the actuator 106 can be prevented from erroneously detecting that no ink is present.
[0087]
On the other hand, in the ink cartridge 180L of FIGS. 10B and 10C, the horizontal cross-sectional area of the lower portion of the porous member 216 gradually increases toward the bottom surface of the container body 194 in the width direction of the container body 194. In order to compress so that it may become small, the horizontal cross-sectional area of the storage chamber 213b is gradually reduced toward the bottom face of the container main body 194.
[0088]
Since the pore diameter at the bottom of the porous member 216 is reduced by being compressed, the ink is collected and held at the bottom of the porous member 216. Ink is absorbed by the lower portion of the porous member 216B far from the actuator 106, so that the ink in the vicinity of the actuator 106 is improved, and the amount of change in the acoustic impedance change when detecting the presence or absence of ink increases. Therefore, when the ink shakes, the ink is applied to the actuator 106 mounted on the upper surface of the ink cartridge 180L, and the actuator 106 can be prevented from erroneously detecting that there is no ink.
[0089]
In the case of the ink cartridges 180K and 180L shown in FIG. 10, it is difficult to fill the storage chamber 213b on the side far from the ink supply port 187, in which the porous member 216 is installed, with ink. It is further difficult to fill the cavity 162 of the actuator 106 mounted in the storage chamber 213b with ink without leaving bubbles. In this case, by using the ink filling apparatus and the ink filling method shown in FIGS. 5 to 8, the ink is easily filled into the storage chamber 213 b and the cavity 162 of the actuator 106 mounted in the storage chamber 213 b and the porous member 216. can do. In addition, in order to fill the storage chamber 213b far from the ink supply port 187 with an ink, an opening is provided in the upper portion of the buffer 214, the ink is filled from the opening, and then the storage near the ink supply port 187 is stored. Ink may be filled into the chamber 213a. Further, ink may be filled into the storage chamber 213b far from the ink supply port 187 from the storage chamber 213a near the ink supply port 187 first.
[0090]
FIG. 11 shows still another example of the ink cartridge using the actuator 106. The ink cartridge 220A shown in FIG. 11A has a first partition 222 provided so as to extend downward from the upper surface of the ink cartridge 220A. Since a predetermined gap is provided between the lower end of the first partition 222 and the bottom surface of the ink cartridge 220A, ink can flow into the ink supply port 230 through the bottom surface of the ink cartridge 220A. A second partition 224 is formed on the ink supply port 230 side from the first partition 222 so as to extend upward from the bottom surface of the ink cartridge 220A. Since a predetermined gap is provided between the upper end of the second partition 224 and the upper surface of the ink cartridge 220A, ink can flow into the ink supply port 230 through the upper surface of the ink cartridge 220A.
[0091]
A first storage chamber 225 a is formed in the back of the first partition 222 when viewed from the ink supply port 230 by the first partition 222. On the other hand, the second partition 224 forms a second storage chamber 225 b on the front side of the second partition 224 when viewed from the ink supply port 230. The capacity of the first storage chamber 225a is larger than the capacity of the second storage chamber 225b. Capillary passages 227 are formed by providing a gap between the first partition 222 and the second partition 224 to allow capillary action. Therefore, the ink in the first storage chamber 225 a is collected in the capillary passage 227 by the capillary force of the capillary passage 227. Therefore, it is possible to prevent gas and bubbles from being mixed into the storage chamber 225b. Further, the ink level in the storage chamber 225b can be gradually lowered gradually. Since the first storage chamber 225a is formed behind the second storage chamber 225b when viewed from the ink supply port 230, after the ink in the first storage chamber 225a is consumed, the second storage chamber 225b of ink is consumed.
[0092]
The actuator 106 is attached to the side wall of the ink cartridge 220A on the ink supply port 230 side, that is, the side wall of the second storage chamber 225b on the ink supply port 230 side. The actuator 106 detects the ink consumption state in the second storage chamber 225b. By mounting the actuator 106 on the side wall of the second storage chamber 225b, it is possible to stably detect the remaining amount of ink at a point closer to the ink end. Furthermore, by changing the height at which the actuator 106 is mounted on the side wall of the second storage chamber 225b, it is possible to freely set at which point the remaining amount of ink is used as the ink end. Since ink is supplied from the storage chamber 225a to the storage chamber 225b by the capillary passage 227, the actuator 106 is not affected by the rolling of the ink due to the rolling of the ink cartridge 220A. It can be measured reliably. Furthermore, since the capillary passage 227 holds the ink, the ink is prevented from flowing back from the second storage chamber 225b to the first storage chamber 225a.
[0093]
A check valve 228 is provided on the upper surface of the ink cartridge 220A. The check valve 228 can prevent ink from leaking outside the ink cartridge 220A when the ink cartridge 220A rolls. Further, by installing the check valve 228 on the upper surface of the ink cartridge 220A, it is possible to prevent ink from evaporating from the ink cartridge 220A. When the ink in the ink cartridge 220A is consumed and the negative pressure in the ink cartridge 220A exceeds the pressure of the check valve 228, the check valve 228 is opened, air is sucked into the ink cartridge 220A, and then the ink is closed and the ink is closed. The pressure in the cartridge 220A is kept constant.
[0094]
FIGS. 11C and 11D show a detailed cross section of the check valve 228. The check valve 228 in FIG. 11C includes a valve 232 having a blade 232a formed of rubber. A ventilation hole 233 for the outside of the ink cartridge 220 is provided in the ink cartridge 220 so as to face the blade 232a. The air hole 233 is opened and closed by the blade 232a. When the ink in the ink cartridge 220 decreases and the negative pressure in the ink cartridge 220 exceeds the pressure of the check valve 228, the check valve 228 opens the blade 232 a to the inside of the ink cartridge 220 and removes external air. The ink cartridge 220 is taken in. The check valve 228 in FIG. 11D includes a valve 232 and a spring 235 formed of rubber. When the negative pressure in the ink cartridge 220 exceeds the pressure of the check valve 228, the check valve 228 opens by pressing the spring 235, sucks outside air into the ink cartridge 220, and then closes. The negative pressure in the ink cartridge 220 is kept constant.
[0095]
In the ink cartridge 220B in FIG. 11B, a porous member 242 is disposed in the first storage chamber 225a instead of providing the check valve 228 in the ink cartridge 220A in FIG. 11A. The porous member 242 holds the ink in the ink cartridge 220B and prevents the ink from leaking out of the ink cartridge 220B when the ink cartridge 220B rolls.
[0096]
In the case of the ink cartridge 220 </ b> A, when ink is supplied from the check valve 282, the second storage chamber 225 b in which the actuator 225 b is mounted may not be sufficiently filled due to the capillary passage 227. Furthermore, even if ink is filled from the ink supply port 230, it is difficult to sufficiently fill the first storage chamber 225a with ink due to the capillary force of the capillary passage 227. In addition, it is more difficult to fill ink without leaving bubbles in the cavity 162 of the actuator 106 mounted in the storage chamber 225b. In this case, by using the ink filling apparatus and the ink filling method shown in FIGS. 5 to 8, the ink can be easily filled into the storage chambers 225 a and 225 b and the cavity 162 of the actuator 106 mounted in the storage chamber 225 b. Can do. For example, when the ink filling device of FIG. 5 is used, first, the ink cartridge 220 </ b> A is installed in the vacuum container 14. Next, the check valve 228 is closed, and the vacuum pump 10 sucks air from the ink supply port 230 to reduce the pressure. Next, in order to fill the ink cartridge 220 </ b> A with ink, the ink may be filled from the ink supply port 230, or the ink supply port 230 may be closed and the ink may be filled from the check valve 228.
[0097]
In the case of the ink cartridge 220B, when ink is supplied from the opening 250 provided in the upper part of the ink supply chamber 225a, the ink is supplied to the second storage chamber 225b in which the actuator 225b is mounted for the porous member 242 and the capillary passage 227. May not be sufficiently filled. Further, even if ink is filled from the ink supply port 230, it is difficult to sufficiently fill the ink into the first storage chamber 225a due to the capillary force of the porous member 242 and the capillary passage 227. Furthermore, it is more difficult to fill ink without leaving bubbles in the cavity 162 of the actuator 106 mounted in the storage chamber 225b. In this case, by using the ink filling apparatus and the ink filling method shown in FIGS. 5 to 8, the ink can be easily filled into the storage chambers 225 a and 225 b and the cavity 162 of the actuator 106 mounted in the storage chamber 225 b. Can do. For example, when using the ink filling device of FIG. 5, first, the ink cartridge 220 </ b> B is installed inside the vacuum container 14. Next, the ink supply port 230 is closed, and the vacuum pump 10 reduces the pressure by sucking air from the opening 250 provided in the upper part of the storage chamber 225a. Next, in order to fill the ink cartridge 220 </ b> B with ink, the ink may be filled from the ink supply port 230, or the ink supply port 230 may be closed and the ink may be filled from the opening 250.
[0098]
FIG. 12 is a perspective view showing a module body 100 as an embodiment of an attachment structure for attaching the actuator 106 to the liquid container. FIG. 12 shows a state where the actuator 106 is mounted on the module body 100. The module body 100 is mounted at a predetermined position of the ink cartridge. The actuator 106 attached to the module body 100 is configured to detect the consumption state of the liquid in the ink cartridge by detecting at least a change in acoustic impedance in the ink liquid.
[0099]
The module body 100 of the present embodiment includes a liquid container mounting portion 101 for mounting the actuator 106 on the ink cartridge. Further, a piezoelectric device mounting portion 105 for mounting the actuator 106 to the module body 100 is provided. The liquid container mounting portion 101 has a structure in which a cylindrical portion 116 that houses an actuator 106 that oscillates in response to a drive signal is placed on a base 102 having a substantially rectangular plane. Further, since the actuator 106 of the module body 100 cannot be contacted from the outside when the module body 100 is mounted on the ink cartridge, the actuator 106 can be protected from external contact. The leading edge of the cylindrical portion 116 is rounded so that it can be easily fitted into a hole formed in the ink cartridge.
[0100]
FIG. 13 is a cross-sectional view of an embodiment of an ink cartridge for a single color, for example, black ink to which the present invention is applied. In the ink cartridge of FIG. 13, the resonance frequency or counter electromotive force is obtained by oscillating the vibration part of a piezoelectric device (actuator) having a piezoelectric element and then measuring the counter electromotive force generated by residual vibration remaining in the vibration part. The ink consumption state is detected by a method of detecting a change in acoustic impedance by detecting the amplitude of the waveform. An actuator 106 is used as means for detecting a change in acoustic impedance.
[0101]
An ink supply port 2 that joins an ink supply needle of a recording apparatus is provided in a container main body 1 that stores ink. An actuator 106 is attached to the outside of the bottom surface 1a of the container main body 1 so as to be in contact with the ink inside through the through hole 1c. The actuator 106 is provided at a position slightly above the ink supply port 2 so that the medium in contact with the actuator 106 changes from ink to gas when the ink K is almost consumed, that is, when the ink near end is reached. It has been. Note that a means for generating vibration may be provided independently, and the actuator 106 may be simply used as the detection means.
[0102]
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a main part of an ink jet recording apparatus suitable for the ink cartridge shown in FIG. The ink supply port 2 is provided with a packing 4 and a valve body 6. As shown in FIG. 14, the packing 4 is liquid-tightly engaged with an ink supply needle 32 that communicates with the recording head 31. The valve body 6 is always elastically contacted with the packing 4 by a spring 5. When the ink supply needle 32 is inserted, the valve body 6 is pushed by the ink supply needle 32 to open the ink flow path, and the ink in the container body 1 passes through the ink supply port 2 and the ink supply needle 32 and the recording head. 31. On the upper wall of the container body 1, semiconductor storage means 7 that stores information about ink in the ink cartridge is mounted.
[0103]
The carriage 30 that can reciprocate in the width direction of the recording paper includes a sub tank unit 33, and the recording head 31 is provided on the lower surface of the sub tank unit 33. The ink supply needle 32 is provided on the ink cartridge mounting surface side of the sub tank unit 33.
[0104]
The ink cartridge according to the present embodiment described above has a lyophobic portion that is lyophobic with respect to the liquid in the container body, and this will be described below.
[0105]
FIG. 15A and FIG. 15B are diagrams showing a conventional material and a material that is lyophobic with respect to an arbitrary liquid, respectively. Liquid repellency means liquid repellency with any liquid, hydrophobic, oleophobic, water repellency, oil repellency, water repellency, oil repellency, super hydrophobic, super oleophobic, super water repellency, super oil repellency , Including super water-repellent property, super oil-releasing property. The liquid L and the material B1 or the material B2 are in contact with each other at a contact angle θ1 or a contact angle θ2. In FIG. 15A, the contact angle θ1 is smaller than the contact angle θ2. The contact angle θ1 is about 30 degrees to about 60 degrees. This is because the material B1 is not subjected to lyophobic treatment and does not have lyophobic properties.
[0106]
On the other hand, in FIG. 15B, the contact angle θ2 is larger than the contact angle θ1, and the material B2 is lyophobic with the liquid L. Therefore, the material B2 is a lyophobic material with respect to the liquid L. In the present embodiment, the contact angle of the liquid with respect to the lyophobic portion is about 60 degrees or more, and it is preferable that the contact angle is closer to 180 degrees.
[0107]
The lyophobic part may make the material itself lyophobic. Further, even when the material itself is not lyophobic, it may be made lyophobic by coating with a lyophobic material. A material having a high lyophobic property may be a material having a large surface tension of the liquid in relation to the liquid.
[0108]
FIG. 16A and FIG. 16B are enlarged cross-sectional views of a portion where the actuator 106 is attached to the side wall of the container body 1. FIG. 16A is a cross-sectional view of a comparative example having no lyophobic part. FIG. 16B is a cross-sectional view of this embodiment having a lyophobic portion.
[0109]
In the comparative example of FIG. 16A, since there is no lyophobic portion, when ink is accidentally attached to the vibration region 176a when there is no ink around the actuator 106, the ink droplet M stays there. Even if ink adheres to the periphery of the vibration region 176a, the ink droplet M may hang down and adhere to the vibration region 176a by mistake. As a result, the actuator 106 may erroneously detect the presence of ink even though there is no ink.
[0110]
On the other hand, in the present embodiment in FIG. 16B, the lyophobic portion means a portion having lyophobic properties with respect to the ink in the container body 1. The actuator 106 has a lyophobic portion that is lyophobic with the ink in the container body 1. Of the vibration plate 176, at least a vibration region 176a in contact with ink is included in the lyophobic portion. Since the vibration region 176a is included in the lyophobic portion, even if ink is accidentally attached to the vibration region 176a when there is no ink around the actuator 106, the ink has a large contact angle. It cannot stay in 176a and falls due to its own weight. Therefore, the actuator 106 does not erroneously detect the presence of ink even though there is no ink.
[0111]
The periphery of the vibration region 176a may be included in the lyophobic part. For example, the inner surface 161a of the cavity 162 may be included in the lyophobic part. Furthermore, the substrate back surface 178a of the substrate 178 facing inward of the container main body 1 may be included in the lyophobic portion as an lyophobic property. Further, not only the actuator 106 but also the through hole 1c of the container body 1 and the inner wall surface 1d of the container body 1 may be made ink-phobic so that the actuator 106 and the container body 1 may be included in the lyophobic part. In this way, by making the periphery of the vibration region 176a a lyophobic portion, ink that has accidentally adhered does not stay in the cavity 162 or the through-hole 1c. As a result, the actuator 106 does not erroneously detect the presence of ink even though there is no ink.
[0112]
Further, the entire portion of the ink cartridge that is in contact with the ink, including the actuator 106, the container main body 1, and the ink supply port 2, may be made to be ink-phobic. In such a case, the entire portion in contact with the ink in the ink cartridge becomes a lyophobic portion.
[0113]
By making the entire inside of the ink cartridge a lyophobic portion, ink does not stay inside the container body 1 or the actuator 106. Therefore, all the ink in the ink cartridge can be used up without waste.
[0114]
When an ink cartridge having a lyophobic portion is used in this way, when ink is refilled, the ink does not remain in the ink cartridge. New ink can be refilled.
[0115]
Further, since no ink remains in the ink cartridge, when recycling the ink cartridge, it is not necessary to clean the inside of the container body 1 or a very simple cleaning is sufficient. For example, when cleaning an empty ink cartridge, it may be lightly rinsed with a cleaning liquid having a higher affinity for the inner wall of the ink cartridge and the actuator 106 than the ink stored in the container body 1. More specifically, when the ink cartridge uses water-based ink, it may be lightly rinsed with an oil-based cleaning liquid having higher affinity with the inside of the ink cartridge. Therefore, the cleaning time when recycling the ink cartridge is short. Therefore, the cost for recycling the ink cartridge is reduced.
[0116]
The cleaning liquid is not particularly limited as long as it has higher lyophilicity than the ink. A cleaning liquid having a higher lyophilic property than ink is more familiar with the inner wall of the ink cartridge and the actuator 106. Therefore, impurities remaining in the ink cartridge can be easily washed away.
[0117]
In order to prevent ink from remaining in the cavity 162, the substrate back surface 178 a around the cavity 162 may be made lyophilic (ink-philic) while making the cavity 162 lyophobic.
[0118]
The lyophilic property means affinity with an arbitrary liquid, and includes hydrophilicity, lipophilicity, superhydrophilicity, superlipophilicity and the like. Moreover, the contact angle of the liquid with respect to the lyophilic part is about 30 degrees or less, and the closer to 0 degree, the better.
[0119]
Further, in order to prevent ink from remaining in the through hole 1c, the inner surface 1d around the through hole 1c is made ink-philic while the cavity 162, the back surface 178a of the substrate and the inner wall of the through hole 1c are made ink-phobic. Good. Accordingly, the ink in the cavity 162 and the through hole 1c hardly remains in the cavity 162 and the through hole 1c, and easily flows out to the lower side of the container body 1 through the substrate back surface 178a and the inner side surface 1d. Even if the ink adheres to the actuator 106 and its surroundings, the ink flows down without staying.
[0120]
When the liquid in the liquid container does not remain in the cavity 162, the change in at least the acoustic impedance detected by the actuator 106 becomes significant as compared with the case where the ink in the cavity 162 or the through hole 1c remains. Therefore, the actuator 106 can detect the presence or absence of ink in the ink cartridge more remarkably and accurately.
[0121]
By making the cavity 162 or the through hole 1c ink-phobic, it becomes difficult to fill the ink into the cavity 162 or the through hole 1c when the ink is filled in the ink cartridge.
[0122]
However, in this embodiment, as described above, when ink is filled into the container main body 1 in the manufacture of the ink cartridge or when the ink cartridge is reused, the inside of the ink cartridge is made negative by vacuuming or the like. The ink is filled or refilled in the ink cartridge using the negative pressure. For this reason, although the inside of the cavity 162 or the through-hole 1c is ink-phobic, the inside is filled with ink.
[0123]
17A and 17B are enlarged cross-sectional views of a portion where the actuator 106 is attached to the side wall of the container body 1. Also shown is an ink drop that accidentally attaches to the actuator 106 after the ink level has passed through the actuator 106.
[0124]
FIG. 17A illustrates a comparative example. Since the inside of the through-hole 1c and the cavity 162 is not ink-phobic, the ink droplets adhere to the actuator 106 and the through-hole 1c and stay there. Therefore, the actuator 106 may erroneously detect that there is ink even though there is no ink in the ink cartridge.
[0125]
FIG. 17B is a diagram showing this embodiment. By making the inside of the through-hole 1c and the cavity 162 lyophobic, the ink droplet cannot adhere to the actuator 106, and drops downward while maintaining a nearly spherical shape due to surface tension. Therefore, the actuator 106 does not erroneously detect the presence or absence of ink in the ink cartridge.
[0126]
Next, the lyophobic material will be described. The lyophobic material for forming the lyophobic part is not particularly limited. Therefore, any lyophobic material can be used. As a material having a strong lyophobic property, a material containing a fluorine resin (fluoroalkyl compound) or a silicone resin is generally used. For example, a fluoroolefin or a fluororesin having a perfluoro group is thermally and chemically stable and is excellent in water resistance, chemical resistance, solvent resistance, mold release, friction resistance, water repellency, and the like. Silicone-based resins are excellent in water and oil repellency, but in order to maintain a high level, the composition of the paint is often constituted by combined use and modification with other resins such as acrylic resin, epoxy resin, and urethane resin.
[0127]
More specifically, a lacquer type fluorine resin material, a fluorine-based ultraviolet curable material, a thermosetting fluorine resin material, a fluorine-based silane coupling agent, an epoxy resin composition in which fluorine resin particles are dispersed, a fluorine-containing epoxy resin composition, There is a fluorine-containing diol, polytetrafluoroethylene (PTFE).
[0128]
Silane coupling agents, silicone surfactants, silicone rubbers, petrolatum, hydroxyl group-containing silicones, silicone and acrylic resin two-component systems, ethyl silicate, N-butyl silicate, N-propyl silicate, chlorosilane, alkoxysilane , Silazane, etc.
[0129]
Furthermore, epoxy resin, cationic polymerization catalyst, diglyme, PP, PE, PA, PET, PBT, PSF, PES, PEEK, PEI, OPP, PVC, maleated petroleum resin alkali salt, paraffin wax, photocatalyst Good.
[0130]
A method for coating the surface of a predetermined material with a liquidphobic material is not particularly limited. Thus, any method for coating a lyophobic material can be used. Examples of the method for coating the lyophobic material include a plating method, coating, application of a coating layer, and deposition. Any other known technique may be used to coat the lyophobic material. For example, in the case of a coating method, a lyophobic liquid is dropped before or while the lyophobic part is rotated, and spin coating is performed by rotating the lyophobic part. You may apply | coat by the dip coating which coat | covers by immersing in a liquid, and the coating by the roll coat which apply | coats a lyophobic liquid to a lyophilic part with a roll. Alternatively, a lyophilic liquid may be applied to the lyophobic part simply by a brush or the like. The lyophobic portion may be formed by sticking a coating layer formed of a lyophobic material to a predetermined location. Further, the deposition method includes CVD, plasma CVD, sputtering, and vacuum deposition.
[0131]
The surface roughness of the material may affect water repellency. For example, the lyophobic property is enhanced by roughening a material having a contact angle of 90 degrees or more.
[0132]
For example, when the material is a hydrophobic material having a fractal structure, the material becomes a super-water-repellent surface or a super-oil-repellent surface when the surface roughness is increased. Therefore, the lyophobic portion may be formed by roughening the surface of the lyophobic material having a fractal structure. However, the material is not limited to a material having a fractal structure as long as the material becomes lyophobic by the surface roughening treatment.
[0133]
The following method is mentioned as a manufacturing method of an ink cartridge having a lyophobic portion in the present embodiment.
[0134]
In the first method, the actuator 106 shown in FIG. 2 is provided in a predetermined jig or masked so that the cavity 162 is exposed. A predetermined jig is attached to the apparatus for forming the lyophobic part, and the inside of the cavity 162 is made lyophobic. Thereafter, the actuator 106 is attached to the module body 100, and the module body 100 is attached to the ink cartridge. The predetermined jig is made of a resin or metal material having a hole in the cavity 162. Further, portions other than the cavity 162 may be masked using a thermoplastic resin.
[0135]
According to this method, the lyophobic portion can be formed only in the actuator 106. In addition, since the lyophobic portion is formed before the actuator 106 is attached to the module body 100, it is sufficient to handle only the actuator 106 in order to form the lyophobic portion. Accordingly, the ink cartridge manufacturing facility can be made relatively small. Thereby, the cost for manufacturing the same ink cartridge can be reduced.
[0136]
In the second method, first, the actuator 106 of FIG. Thereafter, the actuator 106 is provided on a predetermined jig or masked so that the cavity 162 is exposed. A predetermined jig is attached to the apparatus for forming the lyophobic part, and the module body 100 in the cavity 162 or in the cavity 162 and its periphery is made lyophobic. Thereafter, the module body 100 is attached to the ink cartridge.
[0137]
According to this method, the module body 100 in the periphery of the actuator 106 is subjected to a lyophobic treatment simultaneously with the inside of the cavity 162, thereby making the module body 100 in and around the cavity 162 lyophobic. it can.
[0138]
In the third method, first, the actuator 106 of FIG. 2 is attached to the module body 100, and the module body 100 is attached to the ink cartridge. Thereafter, the actuator 106 is provided on a predetermined jig or masked so that the cavity 162 is exposed. A predetermined jig is attached to the apparatus for forming the lyophobic part, and the module body 100 in the cavity 162 or in the cavity 162 and its periphery is made lyophobic.
[0139]
According to this method, the actuator 106, the module body 100, and the interior of the ink cartridge are subjected to a lyophobic treatment at the same time, thereby making the interior of the cavity 162 and the surrounding module body 100 and the interior of the ink cartridge lyophobic. it can.
[0140]
As for the module body 100, the portion in contact with the ink may be made lyophobic.
[0141]
FIG. 18 is a perspective view of an example of an ink cartridge that stores a plurality of types of ink as seen from the back side. The container 308 is divided into three ink chambers 309, 310, and 311 by a partition wall. Ink supply ports 312, 313, and 314 are formed in each ink chamber. Actuators 315, 316, and 317 are attached to the bottom surfaces 308 a of the ink chambers 309, 310, and 311 so that elastic waves can be transmitted to the ink stored in the ink chambers via the containers 308. The ink cartridge container 308 or the actuators 315, 316, and 317 according to this example are also lyophobic. Further, the inner walls of the ink chambers 309, 310, and 311 may be formed so as to be ink-phobic.
[0142]
As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. Various changes or improvements can be added to the above embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the scope of the present invention.
[0143]
【The invention's effect】
According to the present invention, the liquid consumption state can be accurately detected by using the piezoelectric device, and the liquid can be filled into the liquid container that does not require a complicated sealing structure without leaving bubbles.
[0144]
Even in the case of a used liquid container, the liquid can be refilled inside the liquid container without leaving bubbles.
[0145]
Furthermore, even in the case of a liquid container having a lyophobic portion therein, the liquid can be filled into the liquid container without leaving bubbles.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an essential part of an ink cartridge which is an embodiment of a liquid container according to the present invention and an ink jet recording apparatus to which the ink cartridge is mounted.
FIG. 2 is a diagram showing details of an actuator mounted on the ink cartridge shown in FIG.
3 is an enlarged cross-sectional view of a portion of a cavity of an actuator when the ink cartridge shown in FIG. 1 is fully filled with ink.
4 is a cross-sectional view of the vicinity of the bottom of a container body when a module body in which the actuator shown in FIG.
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of an ink filling apparatus for filling ink into an ink cartridge according to an embodiment of a liquid filling method according to the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of an ink filling apparatus for filling ink into an ink cartridge according to another embodiment of the liquid filling method according to the present invention.
7 is a diagram showing an ink filling procedure using the ink filling device shown in FIG. 5. FIG.
FIG. 8 is a diagram showing a procedure for ink filling using the ink filling device shown in FIG. 6;
FIG. 9 is a view showing an ink cartridge which is another embodiment of the liquid container according to the present invention.
10 is a cross-sectional view showing a modification of the ink cartridge shown in FIG. 9C. FIG.
FIG. 11 is a view showing an ink cartridge which is another embodiment of the liquid container according to the present invention.
12 is a perspective view showing a module body for attaching the actuator shown in FIG. 2 to the container main body together with the actuator. FIG.
FIG. 13 is a cross-sectional view of an ink cartridge for a single color, for example, black ink, which is an embodiment of the liquid container according to the present invention.
14 is a cross-sectional view showing a main part of an ink jet recording apparatus suitable for the ink cartridge shown in FIG.
FIG. 15 is a diagram showing materials that are lyophilic with respect to a certain liquid and materials that are lyophobic.
16 is an enlarged cross-sectional view of a portion where the actuator shown in FIG. 2 is attached to the container body.
17 is an enlarged cross-sectional view of a portion where the actuator shown in FIG. 2 is attached to the side wall of the container main body.
FIG. 18 is a perspective view of an ink cartridge that stores a plurality of types of ink, which is an embodiment of the liquid container according to the present invention, as viewed from the back side.
[Explanation of symbols]
1, 194 Container body
1c Through hole
1d inner surface
2, 187, 230, 312, 313, 314 Ink supply port
10, 16 Vacuum pump
12, 18 Ink tank
14 Vacuum container
24, 26 Ink supply tube
28 Air suction tube
30 Carriage
31 Recording head
100 module body
106, 315, 316, 317 Actuator
161 opening
162 cavity
176 Diaphragm
176a Vibration region
178 substrate
180, 220A, 220B ink cartridge
185 Air inlet
186 recording head
212 Bulkhead
213, 213a, 213b accommodation room
222 First partition
224 Second partition
225a first containment chamber
225b second containment chamber
233 Vent
250 opening
309, 310, 311 Ink chamber

Claims (6)

容器本体と、圧電素子を備えて前記容器本体内の液体の消費状態を検出する圧電装置であって、前記容器本体の内部と連通すると共に振動部の領域を規定するキャビティが形成され、前記キャビティを介して液体が前記振動部に接触可能となるように構成されると共に、前記圧電素子に駆動信号を印加して前記振動部を振動させた後に前記振動部で生じる残留振動により生じる逆起電力を検出するように前記圧電素子への入力信号と前記圧電素子からの出力信号とが共通の電極を介して入出力されるように構成された圧電装置と、を備えた液体容器の製造方法であって、
前記容器本体の内部に、前記容器本体の内部を大気圧よりも低い圧力に減圧する減圧ステップと前記容器本体の内部に液体を充填する液体充填ステップとを含む液体充填方法によって液体を充填することを特徴とする液体容器の製造方法。A piezoelectric device comprising a container body and a piezoelectric element for detecting a consumption state of a liquid in the container body, wherein a cavity communicating with the inside of the container body and defining a region of a vibration part is formed, and the cavity And a back electromotive force generated by residual vibration generated in the vibration part after applying a drive signal to the piezoelectric element to vibrate the vibration part. in the constructed method of manufacturing a liquid container provided with a piezoelectric device, a so that the input signal to the piezoelectric element and an output signal from the piezoelectric element is input via a common electrode to detect There ,
Inside of the container body, filling the liquid by a liquid charging method including a liquid filling step of filling the liquid into the interior of the container body and decompression step of decompressing the interior of the container body to a pressure lower than atmospheric pressure A method for producing a liquid container. 前記液体はインクジェット記録装置用のインクであり、前記液体容器は前記インクジェット記録装置に着脱自在に装着することができることを特徴とする請求項１記載の液体容器の製造方法。2. The method of manufacturing a liquid container according to claim 1, wherein the liquid is ink for an ink jet recording apparatus, and the liquid container can be detachably attached to the ink jet recording apparatus. 前記容器本体内の液体に対して疎液性である疎液部を前記容器本体の内部に形成することを特徴とする請求項１又は２に記載の液体容器の製造方法。The method for producing a liquid container according to claim 1, wherein a lyophobic portion that is lyophobic with respect to the liquid in the container body is formed inside the container body. 前記圧電装置の前記容器本体内の液体と接触する振動領域が疎液性であることを特徴とする請求項３に記載の液体容器の製造方法。The method for manufacturing a liquid container according to claim 3, wherein a vibration region in contact with the liquid in the container main body of the piezoelectric device is lyophobic. 前記疎液部は前記キャビティの内側面を含むことを特徴とする請求項３又は４に記載の液体容器の製造方法。The method for producing a liquid container according to claim 3 or 4, wherein the lyophobic portion includes an inner surface of the cavity. 容器本体と、前記容器本体の内部の液体を外部へ供給するための液体供給口と、圧電素子を備えて前記容器本体内の液体の消費状態を検出する圧電装置であって、前記容器本体の内部と連通すると共に振動部の領域を規定するキャビティが形成され、前記キャビティを介して液体が前記振動部に接触可能となるように構成されると共に、前記圧電素子に駆動信号を印加して前記振動部を振動させた後に前記振動部で生じる残留振動により生じる逆起電力を検出するように前記圧電素子への入力信号と前記圧電素子からの出力信号とが共通の電極を介して入出力されるように構成された圧電装置と、を備え、前記キャビティは、前記容器本体の内部に形成され前記液体供給口に連通する流路の内部に連通している液体容器の製造方法であって、
前記容器本体の内部に、前記容器本体の内部を大気圧よりも低い圧力に減圧する減圧ステップと前記容器本体の内部に液体を充填する液体充填ステップとを含む液体充填方法によって液体を充填することを特徴とする液体容器の製造方法。A piezoelectric device that includes a container body, a liquid supply port for supplying liquid inside the container body to the outside, and a piezoelectric element that detects a consumption state of the liquid in the container body, A cavity that communicates with the inside and defines a region of the vibration part is formed, and the liquid is configured to be able to contact the vibration part through the cavity, and a drive signal is applied to the piezoelectric element to An input signal to the piezoelectric element and an output signal from the piezoelectric element are input / output through a common electrode so as to detect a counter electromotive force generated by residual vibration generated in the vibrating part after vibrating the vibrating part. A method of manufacturing a liquid container , wherein the cavity is formed inside the container body and communicates with a flow path communicating with the liquid supply port.
Inside of the container body, filling the liquid by a liquid charging method including a liquid filling step of filling the liquid into the interior of the container body and decompression step of decompressing the interior of the container body to a pressure lower than atmospheric pressure A method for producing a liquid container.
JP2001169808A 2000-06-15 2001-06-05 Liquid container manufacturing method Expired - Fee Related JP3736747B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001169808A JP3736747B2 (en) 2000-06-15 2001-06-05 Liquid container manufacturing method

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000179906 2000-06-15
JP2000-179906 2000-06-15
JP2001169808A JP3736747B2 (en) 2000-06-15 2001-06-05 Liquid container manufacturing method

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004346127A Division JP2005096469A (en) 2000-06-15 2004-11-30 Liquid filling method and liquid container producing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002067351A JP2002067351A (en) 2002-03-05
JP3736747B2 true JP3736747B2 (en) 2006-01-18

Family

ID=26594000

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001169808A Expired - Fee Related JP3736747B2 (en) 2000-06-15 2001-06-05 Liquid container manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3736747B2 (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009040065A (en) * 2004-11-29 2009-02-26 Seiko Epson Corp Re-fabrication method of cartridge and cartridge
AR051513A1 (en) * 2004-11-29 2007-01-17 Seiko Epson Corp METHOD FOR LOADING LIQUID IN A CARTRIDGE FOR LIQUID AND CARTRIDGE LOAD
JP5054301B2 (en) * 2004-11-29 2012-10-24 セイコーエプソン株式会社 Liquid filling method of cartridge
JP4710962B2 (en) * 2004-11-29 2011-06-29 セイコーエプソン株式会社 Liquid filling method and remanufacturing method of cartridge
JP4892942B2 (en) * 2004-11-29 2012-03-07 セイコーエプソン株式会社 Liquid refill method for cartridge, liquid refill device, and refill cartridge
JP2006175854A (en) * 2004-11-29 2006-07-06 Seiko Epson Corp Method of refilling cartridge with liquid and liquid refilling device
JP5272540B2 (en) * 2008-06-27 2013-08-28 セイコーエプソン株式会社 Liquid container manufacturing method and liquid container
CN102233736B (en) * 2010-05-01 2015-01-07 珠海纳思达企业管理有限公司 Ink box filling device and method for filling ink in ink box by using same
CN201685529U (en) * 2010-05-12 2010-12-29 珠海纳思达企业管理有限公司 Ink box filling device
JP2015061896A (en) * 2013-08-19 2015-04-02 セイコーエプソン株式会社 Ink composition, set of ink composition and ink container, ink container, and recording device

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58201027A (en) * 1982-05-20 1983-11-22 Murata Mfg Co Ltd Device for detecting level of picture forming material
JPS6295225A (en) * 1985-10-23 1987-05-01 Canon Inc Recorder
JPH0336037A (en) * 1989-07-03 1991-02-15 Nec Corp Filling of ink jet head ink
JP3521296B2 (en) * 1995-07-07 2004-04-19 ブラザー工業株式会社 Ink injection method and ink injection apparatus
JPH0939263A (en) * 1995-07-31 1997-02-10 Canon Inc Method and apparatus for refilling ink in ink jet cartridge
JPH09267488A (en) * 1996-03-29 1997-10-14 Brother Ind Ltd Ink jet recorder
JPH09286121A (en) * 1996-04-22 1997-11-04 Brother Ind Ltd Ink jet recording apparatus
GB9700585D0 (en) * 1997-01-14 1997-03-05 Smiths Industries Ltd Fluid detector
JPH10305590A (en) * 1997-05-08 1998-11-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd Sensor for detecting amount of remaining ink
JP3287791B2 (en) * 1997-07-30 2002-06-04 キヤノン株式会社 Liquid filling method and liquid filling device for liquid container having liquid container
JPH11286121A (en) * 1998-02-06 1999-10-19 Canon Inc Ink tank, ink jet print head using the same, print head cartridge, and ink jet printer

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002067351A (en) 2002-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1679196B1 (en) Liquid charging method, liquid container, and method for manufacturing the same
TW577820B (en) Liquid container, inkjet recording apparatus, apparatus and method for controlling the same, and apparatus and method for detecting liquid consumption state
JP5024143B2 (en) Method for manufacturing liquid container
JP4240077B2 (en) Liquid consumption state detection method
KR101096845B1 (en) Liquid delivery system and manufacturing method thereof
CA2309073C (en) A liquid container having a liquid consumption detecting device therein
CN100575094C (en) Liquid inpouring method and liquid container
JP3736747B2 (en) Liquid container manufacturing method
JP3797535B2 (en) Liquid container
JP5082723B2 (en) Liquid detection device, liquid container using the same, and method for manufacturing liquid detection device
JP2001328279A (en) Liquid container
JP2005096469A (en) Liquid filling method and liquid container producing method
JP2001328278A (en) Liquid container
US7802861B2 (en) Liquid detector and liquid container having the same
JP2002036587A (en) Liquid container and method for manufacturing the same
JP2002154222A (en) Ink-jet recording device and controlling unit for the device
JP4894233B2 (en) Container with liquid detection function
EP1974925B1 (en) Liquid detection device, liquid container using the same, and method of producing liquid detection device
JP2002036596A (en) Liquid container and method for manufacturing the same
JP2002219814A (en) Liquid consumption state detector
JP2001328276A (en) Liquid container
JP2008074106A (en) Liquid consumer integrity detector

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040513

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040521

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040716

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20041001

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20041130

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20050104

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050902

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050921

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20051007

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20051020

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 3736747

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091104

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091104

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101104

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101104

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111104

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111104

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121104

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121104

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131104

Year of fee payment: 8

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees