JP4193891B2 - Ink cartridge and ink filling method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、装置にセットして使用するインクカートリッジの技術に関する。 The present invention relates to a technique of an ink cartridge that is used by being set in an apparatus.
従来から、インクを使用する装置に取り付けることで当該装置にインクを供給するためのインクカートリッジが公知とされている。インクを使用する装置の一例として、インクジェット記録装置が挙げられる。このインクジェット記録装置はノズルを有するインクジェットヘッドを備え、当該ノズルからインクの微小液滴を噴射することで所望の画像を形成する構成となっている。この構成では、インクカートリッジはインク溜めを有し、インク溜め内のインクを装置の前記インクジェットヘッドに供給することになる。 2. Description of the Related Art Conventionally, an ink cartridge for supplying ink to an apparatus that uses ink by supplying the ink to the apparatus is known. An example of an apparatus that uses ink is an ink jet recording apparatus. This ink jet recording apparatus includes an ink jet head having nozzles, and is configured to form a desired image by ejecting fine droplets of ink from the nozzles. In this configuration, the ink cartridge has an ink reservoir, and the ink in the ink reservoir is supplied to the inkjet head of the apparatus.
このインクカートリッジを使用する構成は、インクが切れた場合に、新規に購入したインクカートリッジに交換する簡単な作業でインクを補充できる利点があり、広く一般に普及している。 The configuration using the ink cartridge has an advantage that ink can be replenished by a simple operation of replacing the ink cartridge with a newly purchased ink when it runs out, and is widely spread.
そして、このインクカートリッジの一般的な構成の一つに、カートリッジハウジングにインクを収容するためのインク溜めを形成し、該ハウジングの外部に形成された開口と前記インク溜めとを連通路を介して接続した上で、当該開口にゴム栓等の栓部材を嵌合して密栓した構成がある。 In one of the general configurations of the ink cartridge, an ink reservoir for containing ink is formed in a cartridge housing, and an opening formed outside the housing and the ink reservoir are connected via a communication path. After connecting, there is a configuration in which a plug member such as a rubber plug is fitted into the opening and sealed.
この構成において、装置本体側に形成するインクカートリッジ取付部においては、前記開口に相当する位置に中空針を突出させて設けてある。そして、この取付部に前記インクカートリッジを取り付けたときに、該中空針が栓部材を貫通して、内部のインク溜めから連通路・中空針を介してインクを吸引可能な状態になるように構成している。 In this configuration, the ink cartridge mounting portion formed on the apparatus main body side is provided with a hollow needle protruding at a position corresponding to the opening. When the ink cartridge is attached to the attachment portion, the hollow needle penetrates the plug member so that ink can be sucked from the ink reservoir through the communication path / hollow needle. is doing.
前述のインクジェット記録装置の例に照らして言えば、この中空針がチューブ等の配管を介して、印字のための前記インクジェットヘッドに接続されている。これによって、インクカートリッジからインクジェットヘッドにインクを供給することができる。 In light of the example of the ink jet recording apparatus described above, the hollow needle is connected to the ink jet head for printing via a pipe or the like. Thus, ink can be supplied from the ink cartridge to the ink jet head.
ここで、インクカートリッジのインク溜めに外部から空気や不純物が侵入すると、インク内部の気泡や不純物がインクとともに装置へ供給される形となってしまい、トラブルの原因となる。例えば、前述のインクジェット記録装置の場合は、気泡があると印字の際のドット抜けの原因となり、不純物があるとインクジェットヘッドのノズルが詰まる原因となってしまう。 Here, if air or impurities enter the ink reservoir of the ink cartridge from the outside, bubbles and impurities inside the ink are supplied to the apparatus together with the ink, causing trouble. For example, in the case of the above-described ink jet recording apparatus, if there is a bubble, it causes dot dropout during printing, and if there is an impurity, it causes the nozzle of the ink jet head to become clogged.
従って、そのような空気や不純物の侵入を確実に防止できる構成が望まれていた。 Therefore, a configuration that can reliably prevent such intrusion of air and impurities has been desired.
また一方で、インクカートリッジを製造する段階では、インクをインク溜めに注入して充填する作業が容易で、製造工数を低減できる構成が要請されている。 On the other hand, at the stage of manufacturing the ink cartridge, there is a demand for a structure that can easily fill and fill the ink reservoir with ink and can reduce the number of manufacturing steps.
即ち、カートリッジの製造時には外部からのインクの充填をスムーズに行え、かつ、いったんインク充填を行った後は外部からの空気や不純物の侵入を確実に防止できる構成が要望されていたのである。 That is, there has been a demand for a configuration that can smoothly fill the ink from the outside during the manufacture of the cartridge, and can reliably prevent the entry of air and impurities from the outside once the ink has been filled.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problems to be solved by the present invention are as described above. Next, means for solving the problems will be described.
即ち、請求項1においては、インクを収容するためのインク溜めを有するインク溜め形成体と、該インク溜め形成体の端面に外部に開口し、該端面から所定の深さに形成された開口と、該開口の前記端面から離れた位置において該開口と連通し、該開口と前記インク溜めとを連通する該開口よりも径の小さい連通路と、該開口に移動可能に嵌合され、中空針が貫通可能であるとともに、該中空針を抜いた後は自身で封止可能な弾性を有する弾性部材と、該弾性部材の一部に設けられ、該弾性部材を前記開口に嵌合した状態での該弾性部材の移動にもとづいて前記連通路を封止する位置と開放する位置とに移動可能な弁部分とを備え、前記連通路は、前記開口の中心軸線に対して偏心した位置において前記開口の内底面に連通しており、前記弁部分は、前記弾性部材が前記開口の内底面に押し込まれた状態で、前記連通路を閉塞するものである。 That is, according to the first aspect of the present invention, an ink reservoir forming body having an ink reservoir for containing ink, an opening that opens to the outside at an end surface of the ink reservoir forming body, and is formed at a predetermined depth from the end surface; A communicating passage having a diameter smaller than that of the opening communicating with the opening at a position away from the end surface of the opening and communicating with the opening and the ink reservoir; together but it is possible through an elastic member having a sealing resilient in itself after removing the hollow needle, provided on a portion of the elastic member, in a state of fitting the elastic member to the opening A valve portion movable to a position for sealing and opening the communication path based on the movement of the elastic member, and the communication path is at a position eccentric to the central axis of the opening. The valve communicates with the inner bottom surface of the opening. Minute, in a state where the elastic member is pressed on the inner bottom surface of the opening, is shall be closed the communication path.
請求項2においては、前記弾性部材は、前記開口の深さ方向における長さが、前記弁部分が前記連通路を封止する位置にあるときには前記開口内に完全に押し込まれる長さであるものである。 According to a second aspect of the present invention, the elastic member has a length in the depth direction of the opening that is fully pushed into the opening when the valve portion is in a position to seal the communication path. It is.
請求項3のインク充填方法においては、インクを収容するためのインク溜めを有するインク溜め形成体と、該インク溜め形成体の端面に外部に開口し、該端面から所定の深さに形成された開口と、該開口の前記端面から離れた位置において該開口と連通し、該開口と前記インク溜めとを連通する該開口よりも径の小さい連通路と、該開口に移動可能に嵌合され、中空針が貫通可能であるとともに、該中空針を抜いた後は自身で封止可能な弾性を有する弾性部材と、該弾性部材の一部に設けられる、前記連通路を封止可能な弁部分と、を備えるインクカートリッジのインク充填方法であって、前記弾性部材を、前記弁部分によって前記連通路を開放する位置に前記開口に嵌合した状態で、該弾性部材に前記中空針を貫通して、該中空針を通して前記インク溜めにインクを充填した後、該弾性部材を、前記弁部分が前記連通路を封止する位置に移動させるものである。 According to a third aspect of the present invention, there is provided an ink reservoir forming body having an ink reservoir for containing ink, and an external opening at an end surface of the ink reservoir forming body, and a predetermined depth from the end surface. An opening, a communication path having a smaller diameter than the opening communicating with the opening at a position away from the end surface of the opening, and communicating with the opening and the ink reservoir, and movably fitted to the opening; A hollow needle can be penetrated, and after removing the hollow needle, an elastic member having elasticity that can be sealed by itself, and a valve portion that is provided in a part of the elastic member and that can seal the communication path An ink filling method for an ink cartridge comprising: the elastic member penetrating the hollow needle through the elastic member in a state where the elastic member is fitted to the opening at a position where the valve portion opens the communication path. Through the hollow needle After the ink has been filled into the reservoir serial ink, the elastic member, wherein the valve portion is to move to a position for sealing the communication passage.
本発明は、以上のように構成したので、以下のような効果を奏する。 Since this invention was comprised as mentioned above, there exist the following effects.
即ち、請求項1に示すように、インクを収容するためのインク溜めを有するインク溜め形成体と、該インク溜め形成体の端面に外部に開口し、該端面から所定の深さに形成された開口と、該開口の前記端面から離れた位置において該開口と連通し、該開口と前記インク溜めとを連通する該開口よりも径の小さい連通路と、該開口に移動可能に嵌合され、中空針が貫通可能であるとともに、該中空針を抜いた後は自身で封止可能な弾性を有する弾性部材と、該弾性部材の一部に設けられ、該弾性部材を前記開口に嵌合した状態での該弾性部材の移動にもとづいて前記連通路を封止する位置と開放する位置とに移動可能な弁部分とを備えるので、弾性部材は、開口に対する嵌合部分と、弁部分とにより、二重のシール作用を営むことになる。従って、インク溜めから開口・連通路を介して外部にインクが漏れたり、逆に空気や不純物が開口・連通路を介してインク溜めに侵入してインクの品質トラブルを引き起こす不具合が回避される。 That is, as shown in claim 1, an ink reservoir forming body having an ink reservoir for containing ink, and an end surface of the ink reservoir forming body is opened to the outside, and is formed at a predetermined depth from the end surface. An opening, a communication path having a smaller diameter than the opening communicating with the opening at a position away from the end surface of the opening, and communicating with the opening and the ink reservoir, and movably fitted to the opening; The hollow needle can be penetrated, and after removing the hollow needle, an elastic member having elasticity that can be sealed by itself, and provided on a part of the elastic member, the elastic member is fitted into the opening. The elastic member includes a valve portion that can be moved to a position for sealing and opening the communication path based on the movement of the elastic member in a state, so that the elastic member includes a fitting portion for the opening and a valve portion. , Will perform a double sealing action. Accordingly, it is possible to avoid a problem that ink leaks from the ink reservoir to the outside through the opening / communication passage, or air or impurities enter the ink reservoir through the opening / communication passage to cause an ink quality trouble.
また、カートリッジ製造時のインク充填の際は弁部分を開放させてスムーズにインク充填を行うことができ、また一方で、カートリッジ使用時には弁部分を封止してインク溜めへの空気や不純物の侵入を防止できる。 In addition, when filling ink during cartridge manufacture, the valve portion can be opened for smooth ink filling. On the other hand, when the cartridge is used, the valve portion is sealed to allow air or impurities to enter the ink reservoir. Can be prevented.
請求項3に示すインク充填方法は、インクを収容するためのインク溜めを有するインク溜め形成体と、該インク溜め形成体の端面に外部に開口し、該端面から所定の深さに形成された開口と、該開口の前記端面から離れた位置において該開口と連通し、該開口と前記インク溜めとを連通する該開口よりも径の小さい連通路と、該開口に移動可能に嵌合され、中空針が貫通可能であるとともに、該中空針を抜いた後は自身で封止可能な弾性を有する弾性部材と、該弾性部材の一部に設けられる、前記連通路を封止可能な弁部分と、を備えるインクカートリッジのインク充填方法であって、前記弾性部材を、前記弁部分によって前記連通路を開放する位置に前記開口に嵌合した状態で、該弾性部材に前記中空針を貫通して、該中空針を通して前記インク溜めにインクを充填した後、該弾性部材を、前記弁部分が前記連通路を封止する位置に移動させるので、カートリッジ製造時のインク充填の際は弁部分を開放させてスムーズにインク充填を行うことができ、また一方で、カートリッジ使用時には弁部分を封止してインク溜めへの空気や不純物の侵入を防止できる。また、その弁部分の開閉も、弾性部材の移動のみの簡単な作業で行うことができる。 According to a third aspect of the present invention, there is provided an ink filling method having an ink reservoir for containing ink, an ink reservoir forming body that opens to the outside at an end face of the ink reservoir forming body, and is formed at a predetermined depth from the end face An opening, a communication path having a smaller diameter than the opening communicating with the opening at a position away from the end surface of the opening, and communicating with the opening and the ink reservoir, and movably fitted to the opening; A hollow needle can be penetrated, and after removing the hollow needle, an elastic member having elasticity that can be sealed by itself, and a valve portion that is provided in a part of the elastic member and that can seal the communication path An ink filling method for an ink cartridge comprising: the elastic member penetrating the hollow needle through the elastic member in a state where the elastic member is fitted to the opening at a position where the valve portion opens the communication path. Through the hollow needle After filling the ink reservoir with ink, the elastic member is moved to a position where the valve portion seals the communication path. Therefore, when filling ink during cartridge manufacture, the valve portion is opened to smoothly fill the ink. On the other hand, when the cartridge is used, the valve portion can be sealed to prevent air and impurities from entering the ink reservoir. In addition, the opening and closing of the valve portion can be performed by a simple operation only by moving the elastic member.
まず、インクジェット記録装置としての複合機を、全体側面図である図1を参照しつつ説明する。 First, a multifunction machine as an ink jet recording apparatus will be described with reference to FIG.
図1は本発明を適用した複合機の全体的な構成を示した側面図である。 FIG. 1 is a side view showing an overall configuration of a multifunction machine to which the present invention is applied.
〔装置の全体構成〕
図1に示すインクジェット記録装置は、インクジェット記録方式のプリンタにスキャナ機能とファクス機能とを備えた、いわゆる複合機タイプの記録装置とされている。
[Overall configuration of the device]
The ink jet recording apparatus shown in FIG. 1 is a so-called multifunction machine type recording apparatus in which an ink jet recording type printer is provided with a scanner function and a fax function.
即ち、この複合機30は、単一の筐体に、フラットベッドタイプのスキャナ部20と、当該スキャナ部20の直下に位置するインクジェットプリンタ部10と、を備えている。 That is, the multi-function device 30 includes a flat bed type scanner unit 20 and an ink jet printer unit 10 located immediately below the scanner unit 20 in a single housing.
前記スキャナ部20は、略直方体のフラットベッド読取部21を、複合機30の上面側に備えた構成となっている。この読取部21においては、原稿ガラス22上に置かれた原稿を密着型イメージセンサ25で走査することで、画像データをスキャンできるようになっている。 The scanner unit 20 includes a flat bed reading unit 21 having a substantially rectangular parallelepiped shape on the upper surface side of the multifunction machine 30. In the reading unit 21, image data can be scanned by scanning a document placed on the document glass 22 with the contact image sensor 25.
前記インクジェットプリンタ部10は、複合機30の背面側(図1における左側)に給紙トレイ11を斜めに設けた構成とされる。この給紙トレイ11上にセットされた用紙(画像記録媒体)は、給紙トレイ11に設けられたピックアップローラ12の駆動によって一枚ずつ繰り送られて、前記スキャナ部20の下方に備えられたプリントエンジン13に搬送される。 The inkjet printer unit 10 is configured such that a paper feed tray 11 is provided obliquely on the back side (left side in FIG. 1) of the multifunction machine 30. The paper (image recording medium) set on the paper feed tray 11 is fed one by one by driving a pickup roller 12 provided on the paper feed tray 11 and provided below the scanner unit 20. It is conveyed to the print engine 13.
このプリントエンジン13の詳細は図示しないが、用紙を接触させながら搬送するプラテンローラや、搬送される用紙に四色のインクの微小液滴を噴射するための後述のインクジェットヘッド等を備えた構成とされている。 Although details of the print engine 13 are not shown in the drawings, the print engine 13 includes a platen roller that conveys the paper while contacting it, an inkjet head that will be described later for ejecting fine droplets of four colors of ink onto the conveyed paper, and the like. Has been.
前記用紙は、このプリントエンジン13内に形成される搬送経路に沿って搬送されるとともに、その一側の面に前述のインクジェットヘッドからのインクの微小液滴が噴射されることによって、所望のカラー画像が形成される。複合機30の正面側(図1における右側)には排紙トレイ15が設けられており、画像形成後の用紙はこの排紙トレイ15上に排出される構成となっている。 The paper is transported along a transport path formed in the print engine 13 and a desired color is formed by ejecting fine droplets of ink from the ink jet head onto one surface of the paper. An image is formed. A sheet discharge tray 15 is provided on the front side (right side in FIG. 1) of the multifunction machine 30, and the sheet after image formation is discharged onto the sheet discharge tray 15.
インクジェットプリンタ部10のインクカートリッジ装着部14は,複合機30の正面側で、かつ前記排紙トレイ15の下方の位置に構成される。 The ink cartridge mounting unit 14 of the inkjet printer unit 10 is configured on the front side of the multifunction machine 30 and at a position below the paper discharge tray 15.
該カートリッジ装着部14の上側を覆うように水平かつ板状の第一のカバー14aが設置され、また、カートリッジ装着部14の正面側を覆う第二のカバー14bが、第一のカバー14aにヒンジ16を介して枢支される。従って、第二のカバー14bを上方に回動して開くことで、カバー14a・14b内部のインクカートリッジ装着部14にインクカートリッジ1をセットできる構成となっている。なお、図1に示すのは、既にインクカートリッジ1が装着された状態である。 A horizontal and plate-like first cover 14a is installed so as to cover the upper side of the cartridge mounting portion 14, and a second cover 14b covering the front side of the cartridge mounting portion 14 is hinged to the first cover 14a. 16 is pivotally supported. Accordingly, the ink cartridge 1 can be set in the ink cartridge mounting portion 14 inside the covers 14a and 14b by rotating and opening the second cover 14b upward. FIG. 1 shows a state where the ink cartridge 1 has already been mounted.
インクカートリッジ装着部14は、四色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のインクカートリッジ1を並べて装着できるように構成している(ただし、説明の便宜上、図面では一つのみ示されている)。 The ink cartridge mounting portion 14 is configured so that four color (yellow, magenta, cyan, black) ink cartridges 1 can be mounted side by side (however, for convenience of explanation, only one is shown in the drawing).
インクカートリッジ装着部14においては中空針8が装置正面側に向けて突出されており、インクカートリッジ1を装着部14にセットすることで、該インクカートリッジ1内のインク溜めから中空針8を介してインクを吸入し、前記インクジェットヘッドに供給可能な状態となる。この構成の詳細は後述する。 In the ink cartridge mounting portion 14, the hollow needle 8 protrudes toward the front side of the apparatus. By setting the ink cartridge 1 in the mounting portion 14, the ink reservoir in the ink cartridge 1 is passed through the hollow needle 8. Ink is sucked and can be supplied to the inkjet head. Details of this configuration will be described later.
次に、前記インクカートリッジ装着部14と前記インクジェットヘッドとの接続構成の概略を、図2を参照して説明する。 Next, an outline of a connection configuration between the ink cartridge mounting portion 14 and the inkjet head will be described with reference to FIG.
図2はインクカートリッジと記録ヘッドとの接続構成、及びパージ機構を示した概略図である。 FIG. 2 is a schematic view showing a connection configuration between the ink cartridge and the recording head and a purge mechanism.
この図2に示すように、装着部14に設けられている前記中空針8は、複合機30内に配設されたチューブ41を介して、記録ヘッドユニット42に接続される。インクカートリッジ1の内部にはインク溜め2が形成されており、このインク溜め2から中空針8を介して吸い出されたインクは、前記チューブ41を経由して、記録ヘッドユニット42の上部に設けられたエアトラップ43に送られる。このエアトラップ43は、チューブ41内に発生した気泡をその浮力によって上方に滞留させることで、下流側のインクジェットヘッド45に到達しないようにトラップするためのものである。なお、滞留された気泡の塊が符号44で示される。 As shown in FIG. 2, the hollow needle 8 provided in the mounting portion 14 is connected to a recording head unit 42 via a tube 41 provided in the multifunction machine 30. An ink reservoir 2 is formed inside the ink cartridge 1, and the ink sucked from the ink reservoir 2 through the hollow needle 8 is provided in the upper portion of the recording head unit 42 via the tube 41. Sent to the air trap 43. The air trap 43 is for trapping air bubbles generated in the tube 41 so as not to reach the downstream inkjet head 45 by retaining the air bubbles upward due to the buoyancy. In addition, the lump of the bubble which remained is shown with the code | symbol 44.
記録ヘッドユニット42は前記インクジェットヘッド45を有し、このインクジェットヘッド45にインク噴射のための複数のノズル46を開口させている。インクジェットヘッド45の内部には複数の圧力室47が形成されて前記各ノズル46に連通されるとともに、圧電素子からなるアクチュエータ56によって前記圧力室47の容積を変化させてインクに噴射エネルギーを付与し、ノズル46から噴射させる構成となっている。圧力室47には共通インク室48が連通され、この共通インク室48にインク供給口49を介して、前記エアトラップ43からのインクを供給可能となっている。なお、符号55は、インク内の不純物を濾過するためのフィルタである。 The recording head unit 42 has the inkjet head 45, and a plurality of nozzles 46 for ink ejection are opened in the inkjet head 45. A plurality of pressure chambers 47 are formed inside the ink jet head 45 and communicated with the nozzles 46, and the volume of the pressure chamber 47 is changed by an actuator 56 made of a piezoelectric element to impart ejection energy to the ink. The nozzle 46 is configured to inject. A common ink chamber 48 communicates with the pressure chamber 47, and ink from the air trap 43 can be supplied to the common ink chamber 48 through an ink supply port 49. Reference numeral 55 denotes a filter for filtering impurities in the ink.
インクジェットヘッド45に近接して備えられるパージ機構60は、インクジェットヘッド45のノズル46を覆うためのパージキャップ61と、インク吸引のためのパージポンプ63と、前記パージキャップ61とパージポンプ63の吸入口とを接続するチューブ62と、前記パージポンプ63の吐出口側に設置される廃液吸収部材64とを備えている。なお、廃液吸収部材64は図1に示すように、複合機30内部の、プリントエンジン13の直下方の位置に配置されている。 A purge mechanism 60 provided close to the inkjet head 45 includes a purge cap 61 for covering the nozzle 46 of the inkjet head 45, a purge pump 63 for sucking ink, and an intake port of the purge cap 61 and the purge pump 63. And a waste liquid absorbing member 64 installed on the discharge port side of the purge pump 63. As shown in FIG. 1, the waste liquid absorbing member 64 is disposed in the multifunction machine 30 at a position directly below the print engine 13.
この構成で、印刷時においては前記パージキャップ61はインクジェットヘッド45から離間した位置にあるが、パージ作業を行う際には図2に示すように、パージキャップ61はインクジェットヘッド45のノズル46を覆うように、当該インクジェットヘッド45に対して密着する。この状態でパージキャップ61に接続させたパージポンプ63を駆動すると、前記圧力室47や共通インク室48やエアトラップ43やチューブ41の部分に強い吸引流が生起されて、インク内部に混入した気泡や不純物はインクとともに前記ノズル46から吸い出される。なお、吸い出された気泡や不純物混じりのインクは、チューブ62から廃液吸収部材64に染み込ませることで廃棄される。 With this configuration, the purge cap 61 is at a position spaced apart from the inkjet head 45 during printing, but the purge cap 61 covers the nozzles 46 of the inkjet head 45 as shown in FIG. In this manner, the ink jet head 45 is in close contact with the ink jet head 45. When the purge pump 63 connected to the purge cap 61 is driven in this state, a strong suction flow is generated in the pressure chamber 47, the common ink chamber 48, the air trap 43, and the tube 41, and bubbles mixed in the ink. And impurities are sucked out of the nozzle 46 together with the ink. The sucked out bubbles and the ink mixed with impurities are discarded by being soaked into the waste liquid absorbing member 64 from the tube 62.
この結果、インクジェットヘッド45内部の流路や前記チューブ41内の気泡や不純物を取り除くことができ、印字品質の低下を防止できる構成となっている。 As a result, the flow path inside the inkjet head 45 and the bubbles and impurities in the tube 41 can be removed, and the print quality can be prevented from deteriorating.
〔インクカートリッジの構成〕
次に、前記カートリッジ装着部14に装着されるインクカートリッジの具体的構成を説明する。
[Configuration of ink cartridge]
Next, a specific configuration of the ink cartridge mounted on the cartridge mounting unit 14 will be described.
図3はインクカートリッジの具体的な構成を示した平面図一部断面図である。図4(a)はゴム栓の一部断面斜視図、図4(b)はカートリッジハウジングの二つの開口の周囲部分の構成を示す斜視図である。 FIG. 3 is a partial cross-sectional view of a plan view showing a specific configuration of the ink cartridge. 4A is a partial cross-sectional perspective view of the rubber plug, and FIG. 4B is a perspective view showing the configuration of the peripheral portion of two openings of the cartridge housing.
図5は、開口に設置された逆止弁の詳細を示す、図3の円で囲った部分の拡大図である。 FIG. 5 is an enlarged view of a circled portion of FIG. 3 showing details of the check valve installed in the opening.
図3に示すように、インクカートリッジ1は、下側半部4bと上側半部4tとを一体的に接合した構成の、カートリッジハウジング4を備える。このカートリッジハウジング4は合成樹脂(本実施形態では、ポリプロピレン)で形成されており、インクを収容可能なインク溜め2と、ハウジング4の外面に設けられた二つの開口7a・7bと、開口7a・7bとインク溜め2とを繋ぐ連通路5a・5bと、を有している。 As shown in FIG. 3, the ink cartridge 1 includes a cartridge housing 4 having a configuration in which a lower half 4b and an upper half 4t are integrally joined. The cartridge housing 4 is made of synthetic resin (polypropylene in this embodiment), and includes an ink reservoir 2 that can store ink, two openings 7 a and 7 b provided on the outer surface of the housing 4, and openings 7 a. 7 b and communication passages 5 a and 5 b that connect the ink reservoir 2.
〔インク溜め〕
まず、インク溜め2の構成を説明する。
[Ink reservoir]
First, the configuration of the ink reservoir 2 will be described.
図2に示すように、カートリッジハウジング4の前記下側半部4bの上面には、凹曲面状の収容凹部2aが形成される。また、該収容凹部2a全体の上面を覆うように、可撓性のフィルム2bが設置される。そして、フィルム2bと収容凹部2aとは、その周縁部同士を超音波または熱によって互いに接着させてあり、該フィルム2bと収容凹部2aとによってインク溜め2を形成している。 As shown in FIG. 2, a recessed curved housing recess 2 a is formed on the upper surface of the lower half 4 b of the cartridge housing 4. Moreover, the flexible film 2b is installed so that the upper surface of the whole accommodation recessed part 2a may be covered. The peripheral edges of the film 2b and the housing recess 2a are bonded to each other by ultrasonic waves or heat, and the ink reservoir 2 is formed by the film 2b and the housing recess 2a.
〔開口〕
次に、開口7a・7bの構成を説明する。
[Opening]
Next, the configuration of the openings 7a and 7b will be described.
図3あるいは図4(b)に示すように、該カートリッジハウジング4の下側半部4bには、二つの円柱状の開口、即ち第一開口7aおよび第二開口7bを形成している。この二つの開口7a・7bはカートリッジハウジングの長手方向一側の端面に、互いに近接させながら並べて形成されている。 As shown in FIG. 3 or FIG. 4B, the lower half 4b of the cartridge housing 4 is formed with two columnar openings, that is, a first opening 7a and a second opening 7b. The two openings 7a and 7b are formed side by side on the end face on one side in the longitudinal direction of the cartridge housing while being close to each other.
第一開口7aは前記インク溜め2からインクを吸引してインクジェットヘッド45に供給するためのものであり、第二開口7bはインクカートリッジ1の製造時に前記インク溜め2にインクを注入するためのものである。第一開口7aは第二開口7bより若干大きく形成されている。 The first opening 7a is for sucking ink from the ink reservoir 2 and supplying it to the inkjet head 45, and the second opening 7b is for injecting ink into the ink reservoir 2 when the ink cartridge 1 is manufactured. It is. The first opening 7a is formed slightly larger than the second opening 7b.
〔連通路〕
次に、連通路5a・5bの構成を、図3や図4(b)を参照して説明する。
[Communication passage]
Next, the configuration of the communication passages 5a and 5b will be described with reference to FIG. 3 and FIG. 4 (b).
即ち、カートリッジハウジング4の下側半部4bには、前記開口7a・7bのそれぞれを前記インク溜め2に接続するための、第一連通路5aおよび第二連通路5bが設けられている。 That is, the lower half 4b of the cartridge housing 4 is provided with a first series passage 5a and a second communication passage 5b for connecting the openings 7a and 7b to the ink reservoir 2, respectively.
第一連通路5aは、その一端を、円形に構成された前記開口7aの内底面の中心位置に、末広がりのテーパ形状をなしながら連通させている。一方、第二連通路5bは、その一端を、円形に構成された前記開口7bの内底面の、当該開口の中心軸線に対してやや外れた位置(偏心位置)に連通させている。 One end of the first series passage 5a communicates with the center position of the inner bottom surface of the opening 7a formed in a circular shape while forming a taper shape spreading toward the end. On the other hand, one end of the second communication path 5b is communicated with a position (eccentric position) slightly deviated from the central axis of the opening on the inner bottom surface of the circular opening 7b.
そして、二本の連通路5a・5bは、いずれもその他端側を、インク溜め2(具体的には、前記収容凹部2aの底部寄りの部位)に開口させている。 The other communication passages 5a and 5b have the other end opened to the ink reservoir 2 (specifically, the portion near the bottom of the housing recess 2a).
〔ゴム栓〕
次に、前記開口7a・7bに嵌合される、ゴム栓6の構成を説明する。
〔Rubber stopper〕
Next, the structure of the rubber plug 6 fitted into the openings 7a and 7b will be described.
このゴム栓6はシリコンゴム等の弾性部材で構成され、図4(a)等に示すように、第一開口7aに対応する第一栓部材6aと、第二開口7bに対応する第二栓部材6bとが、薄板状の接続部6cを介して相互に接続された形状の、一体物として構成されている。こうすることで、小さく細かい部品である第一栓部材6aと第二栓部材6bを一体的に取り扱うことが可能となり、製造の際の部品の取扱いが容易となっている。 The rubber plug 6 is made of an elastic member such as silicon rubber. As shown in FIG. 4A, the first plug member 6a corresponding to the first opening 7a and the second plug corresponding to the second opening 7b. The member 6b is configured as an integrated body having a shape in which the members 6b are connected to each other via a thin plate-like connection portion 6c. By doing so, the first plug member 6a and the second plug member 6b, which are small and fine parts, can be handled in an integrated manner, and the parts can be easily handled during manufacturing.
なお、カートリッジハウジング4の前記開口7a・7bが形成されている一端面においては、二つの開口7a・7b同士を繋ぐように適宜深さの溝19が形成されており、一方で、前記接続部6cは、その一面が、前記第一栓部材6aおよび第二栓部材6bの一端面(開口挿入方向と反対側の面)と同一平面をなすよう形成している。 A groove 19 having an appropriate depth is formed on one end surface of the cartridge housing 4 where the openings 7a and 7b are formed so as to connect the two openings 7a and 7b. 6c is formed so that one surface thereof is flush with one end surface (surface opposite to the opening insertion direction) of the first plug member 6a and the second plug member 6b.
従って、ゴム栓6の二つの栓部材6a・6bを開口7a・7bに完全に嵌合した際には、それに伴って接続部6cが前記溝19部分に収納されるので、開口7a・7bの形成されているカートリッジハウジング4の面に無用の凸部分が形成されない構成となっている。従って、インクカートリッジ1の外観をすっきりした印象とでき、また、後述の保護フィルム18を貼設することも容易である。 Accordingly, when the two plug members 6a and 6b of the rubber plug 6 are completely fitted into the openings 7a and 7b, the connection portion 6c is accommodated in the groove 19 portion accordingly, so that the openings 7a and 7b In this configuration, unnecessary convex portions are not formed on the surface of the formed cartridge housing 4. Accordingly, the appearance of the ink cartridge 1 can be made clear, and a protective film 18 described later can be easily attached.
第一栓部材6a・第二栓部材6bはいずれも、円筒状とされた筒状部6xと、この筒状部6x内を軸線方向に閉塞する閉塞壁6yと、を有している。この閉塞壁6yの厚さtは、筒状部6xの軸線方向長さhよりも、薄い構成とされている(t<h)。これによって、前記中空針8や後述の空気吸引針51,インク充填針52を栓部材6a・6bに貫通させ易くなる。この効果の詳細は後述する。 Each of the first plug member 6a and the second plug member 6b has a cylindrical portion 6x that is cylindrical, and a blocking wall 6y that closes the inside of the cylindrical portion 6x in the axial direction. The thickness t of the blocking wall 6y is thinner than the axial length h of the cylindrical portion 6x (t <h). As a result, the hollow needle 8, the air suction needle 51 and the ink filling needle 52, which will be described later, can be easily passed through the plug members 6a and 6b. Details of this effect will be described later.
前記筒状部6xの外径は、対応する前記開口7a・7bの内径よりも大きく形成している。従って、ゴム栓6を開口7a・7bへ嵌合させるときには筒状部6xが径方向に適宜圧縮されながら嵌合される形となるので、筒状部6xの外周面と開口7a・7bの内周面との密着性が確保され、そのシール効果によってインクの外部への漏れが防止される構成としている。また、上記構成とすることで、嵌合されているゴム栓6を抜脱しようとする際には大きな抵抗が発生するので、ゴム栓6を引き抜くような力が加わったとしても容易には抜けないようになっている。 The outer diameter of the cylindrical portion 6x is formed larger than the inner diameter of the corresponding openings 7a and 7b. Therefore, when the rubber plug 6 is fitted into the openings 7a and 7b, the cylindrical portion 6x is fitted while being appropriately compressed in the radial direction, so that the outer peripheral surface of the cylindrical portion 6x and the openings 7a and 7b Adhesion with the peripheral surface is ensured, and the ink is prevented from leaking to the outside by the sealing effect. In addition, with the above-described configuration, a large resistance is generated when attempting to remove the fitted rubber plug 6, so that even if a force that pulls out the rubber plug 6 is applied, the rubber plug 6 can be easily removed. There is no such thing.
更には、前記二個の栓部材6a・6bを繋ぐ接続部6cは、カートリッジハウジング4の外部において当該栓部材6a・6bを相互に接続するように、かつ、前記栓部材6a・6bよりも薄肉となるように、形成されている。 Further, the connecting portion 6c that connects the two plug members 6a and 6b is connected to the plug members 6a and 6b on the outside of the cartridge housing 4 and is thinner than the plug members 6a and 6b. It is formed so that.
この構成とすることで、二個の栓部材6a・6bを開口7a・7bに完全に嵌合した際には、例えば接続部6cに中空針8が引っ掛かったり、あるいはユーザが誤って後述の保護フィルム18を剥がした上で外部から接続部6cに指を掛けて引っ張るような場合でも、栓部材6a・6bが開口7a・7bから外へ抜けることはない。そのような強い力が加わった場合には、栓部材6a・6bが開口7a・7bから抜脱する前に、薄肉の接続部6cが切れてしまうからである。 With this configuration, when the two plug members 6a and 6b are completely fitted into the openings 7a and 7b, for example, the hollow needle 8 is caught on the connection portion 6c, or the user accidentally protects the later-described protection. Even when the film 18 is peeled off and the connection portion 6c is pulled and pulled from the outside, the plug members 6a and 6b do not come out of the openings 7a and 7b. This is because, when such a strong force is applied, the thin connection portion 6c is cut before the plug members 6a and 6b are pulled out of the openings 7a and 7b.
従って、栓部材6a・6bの開口7a・7bからの抜脱が回避され、インク溜め2から外部へのインクの漏出を確実に防止できる。 Accordingly, the plug members 6a and 6b can be prevented from being removed from the openings 7a and 7b, and leakage of ink from the ink reservoir 2 to the outside can be reliably prevented.
なお、筒状部6xの外周面は、その軸線方向一側(開口7a・7bを向く側)をややテーパ状に細くして、筒状部6xを前記開口7a・7bへ嵌合させる作業が容易となるように配慮されている。 The outer peripheral surface of the cylindrical part 6x is slightly tapered on one side in the axial direction (side facing the openings 7a and 7b), and the work of fitting the cylindrical part 6x into the openings 7a and 7b is performed. Care is taken to make it easier.
第一栓部材6aの筒状部6xにおいては、その内周面と外周面の軸線が一致する形状とされている。一方、第二栓部材6bの筒状部6xにおいては、その内周面が外周面に対して偏心した位置に設けられているために、径方向での厚肉部分と薄肉部分が形成されている。 In the cylindrical part 6x of the first plug member 6a, the inner peripheral surface and the outer peripheral surface have the same axis. On the other hand, in the cylindrical portion 6x of the second plug member 6b, since the inner peripheral surface is provided at a position eccentric with respect to the outer peripheral surface, a thick portion and a thin portion in the radial direction are formed. Yes.
そして、第二栓部材6bの筒状部6xの前記厚肉部分の下面には、円錐状の突起6zが、当該第二栓部材6bから突出して形成されている。この突起6zは第二栓部材6bの一部として前記第二連通路5bと対応する位置に形成されており、ゴム栓6を開口7a・7bに嵌合させたときに、前記第二連通路5bが第二開口7b底部に接続する部分に密着して、当該接続部分を封止できるようになっている。 A conical projection 6z is formed on the lower surface of the thick portion of the cylindrical portion 6x of the second plug member 6b so as to protrude from the second plug member 6b. The projection 6z is formed as a part of the second plug member 6b at a position corresponding to the second communication path 5b. When the rubber plug 6 is fitted into the openings 7a and 7b, the second communication path is formed. 5b is brought into close contact with the portion connected to the bottom of the second opening 7b so that the connecting portion can be sealed.
〔逆止弁〕
次に、第一開口7aの底部に配置される、逆止弁3を説明する。この逆止弁3は、気泡や不純物がインク溜め2内へ侵入するのを防止すべく設けられたものであって、インク溜め2側から前記第一開口7a(第一栓部材6a)側へのインクの流れを許容するが、第一開口7a(第一栓部材6a)からインク溜め2へ向かうインク流は阻止するように構成されている。
〔Check valve〕
Next, the check valve 3 disposed at the bottom of the first opening 7a will be described. The check valve 3 is provided to prevent air bubbles and impurities from entering the ink reservoir 2, and from the ink reservoir 2 side to the first opening 7a (first plug member 6a) side. The ink flow is allowed, but the ink flow from the first opening 7a (first stopper member 6a) toward the ink reservoir 2 is blocked.
この逆止弁3は拡大図である図5に示すように、弁支持部材3a,弁体3b,カバー3cの三者を一体に組み立てたアッセンブリ(逆止弁組3x)の状態で、第一開口7aの底部から第一連通路5aに跨る位置に設けられている。 As shown in FIG. 5 which is an enlarged view, the check valve 3 is an assembly (check valve assembly 3x) in which three members of a valve support member 3a, a valve body 3b, and a cover 3c are integrally assembled. It is provided at a position straddling the first series passage 5a from the bottom of the opening 7a.
以下、この逆止弁組3xを構成する三つの部品について、それぞれ説明する。 Hereinafter, each of the three parts constituting the check valve assembly 3x will be described.
弁支持部材3aは合成樹脂で形成されており、円形の底板3a1と、この底板3a1の周縁で垂直に立ち上がる円筒状の側壁3a2とを有する、鍋形の如き断面「コ」字状の形状とされる。底板3a1の上面(弁支持部材3aの内底面)には弁座3a3が平坦な面状に形成されており、その中心部には支持孔3a4が形成されるとともに、支持孔3a4の周囲には複数の流通孔3a5が穿設されている。 The valve support member 3a is formed of a synthetic resin, and has a circular bottom plate 3a1 and a cylindrical side wall 3a2 that rises vertically at the periphery of the bottom plate 3a1, and has a cross-sectional “U” shape like a pan shape. Is done. A valve seat 3a3 is formed in a flat surface on the upper surface of the bottom plate 3a1 (inner bottom surface of the valve support member 3a), and a support hole 3a4 is formed at the center thereof, and around the support hole 3a4. A plurality of flow holes 3a5 are formed.
弁体3bは逆止弁3の主要部をなすものであり、シリコンゴムを素材として形成されている。弁体3bは傘部3b1と茎部3b2とを有する略キノコ形状に形成されており、その茎部3b2が前記支持孔3a4に挿通されることで、弁体3bが支持孔3a4の軸線方向に変位可能となっている。この結果、前記の軸線方向の移動と傘部3b1の弾性変形とにより、弁体3bは、その傘部3b1が弁支持部材3aの弁座3a3に密着して流通孔3a5を閉鎖する状態(閉じ状態)と、傘部3b1が弁座3a3から離間して流通孔3a5を開放する状態(開き状態)の、二つの状態をとることができる。 The valve body 3b is a main part of the check valve 3, and is made of silicon rubber. The valve body 3b is formed in a substantially mushroom shape having an umbrella portion 3b1 and a stem portion 3b2, and the stem portion 3b2 is inserted into the support hole 3a4, so that the valve body 3b extends in the axial direction of the support hole 3a4. Displaceable. As a result, the valve body 3b is in close contact with the valve seat 3a3 of the valve support member 3a and closes the flow hole 3a5 (closed) by the movement in the axial direction and the elastic deformation of the umbrella portion 3b1. State) and a state in which the umbrella portion 3b1 is separated from the valve seat 3a3 and opens the flow hole 3a5 (open state).
カバー3cは、弁体3bの傘部3b1の一側(前記弁座3a3と反対側)を覆うようにして、弁支持部材3aの側壁3a2に嵌合されることで固定される。カバー3cには連絡孔3c1が形成されて、インク溜め2側から第一連通路5aを経由して流れてきたインクを、ハウジング4外側に向けて流すことができるようになっている。なお、弁体3bの変位のストロークを確保するために、カバー3cの内面と前記弁座3a3との間には、適宜の間隔が確保されている。 The cover 3c is fixed by being fitted to the side wall 3a2 of the valve support member 3a so as to cover one side (the side opposite to the valve seat 3a3) of the umbrella part 3b1 of the valve body 3b. A communication hole 3c1 is formed in the cover 3c so that ink that has flowed from the ink reservoir 2 side through the first series passage 5a can flow toward the outside of the housing 4. In addition, in order to ensure the stroke of displacement of the valve body 3b, an appropriate space is secured between the inner surface of the cover 3c and the valve seat 3a3.
更にはカバー3cの外面の中央部には、後述するフィルタ17に接触するように、受け面3c2が形成されている。当該受け面3c2の周囲には前記フィルタ17に面するようにリング溝3c3が形成され、このリング溝3c3が前記連絡孔3c1に接続する構成とされている。 Furthermore, a receiving surface 3c2 is formed at the center of the outer surface of the cover 3c so as to contact a filter 17 described later. A ring groove 3c3 is formed around the receiving surface 3c2 so as to face the filter 17, and the ring groove 3c3 is connected to the communication hole 3c1.
〔インクカートリッジの製造工程〕
次に、上記インクカートリッジ1の製造工程を、特に前記二つの開口7a・7bの周辺部分の組付けを中心に説明する。
[Ink cartridge manufacturing process]
Next, the manufacturing process of the ink cartridge 1 will be described focusing on the assembly of the peripheral portions of the two openings 7a and 7b.
図6は三つの部品から逆止弁組を組み立てる工程の様子を示す図、図7は逆止弁組を第一開口へ取り付ける工程の様子を示す図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating a process of assembling a check valve assembly from three parts, and FIG. 7 is a diagram illustrating a process of attaching the check valve assembly to the first opening.
図8はフィルタとゴム栓を組み付ける様子を示す図、図9はインク充填作業の様子を示す図、図10は第二栓部材を第二開口へ完全に押し込み、第二連通路を封止する様子を示す図である。 FIG. 8 is a view showing the state of assembling the filter and the rubber plug, FIG. 9 is a view showing the state of the ink filling operation, and FIG. 10 is a state where the second plug member is completely pushed into the second opening to seal the second communication path. It is a figure which shows a mode.
図11は保護フィルムをカートリッジハウジングに取り付ける様子を示す図である。図12は保護フィルムをカートリッジハウジングに熱で溶着させて固定する様子を示す図である。 FIG. 11 is a diagram showing how the protective film is attached to the cartridge housing. FIG. 12 is a view showing a state in which the protective film is fixed to the cartridge housing by heat welding.
本実施形態のインクカートリッジについては、逆止弁3の部分を最初に組み立てて逆止弁組3xとしてから、それをカートリッジハウジング4に組み付ける製造工程が採用されている。従って、最初に、逆止弁組3xの組立ての工程を、図6(a)〜(c)を参照しながら説明する。 The ink cartridge of this embodiment employs a manufacturing process in which the check valve 3 is first assembled to form the check valve set 3x and then assembled to the cartridge housing 4. Therefore, first, the process of assembling the check valve assembly 3x will be described with reference to FIGS.
まず、図6(a)において、弁支持部材3aに形成されている支持孔3a4に、弁体3bの茎部3b2を挿通して取り付け、弁体3bの傘部3b1が弁支持部材3aの内部に入るようにする。 First, in FIG. 6A, the stem 3b2 of the valve body 3b is inserted into the support hole 3a4 formed in the valve support member 3a, and the umbrella part 3b1 of the valve body 3b is attached to the inside of the valve support member 3a. To enter.
茎部3b2の中途部には突起3b3が形成されており、この突起3b3の部分は支持孔3a4の内径よりもやや大きくなっているが、前述のとおり弁体3bはシリコンゴム製であるので、当該突起3b3を径方向に弾性変形させて圧縮するようにしながら支持孔3a4を通過させることができる。こうして弁体3bがいったん図6(b)のように弁支持部材3aに取り付けられると、その茎部3b2が支持孔3a4から抜脱することは前記突起3b3によって規制されるので、両者3a・3bが外れてバラけることがなく、組立て時の取扱いが容易となっている。 A protrusion 3b3 is formed in the middle of the stem 3b2, and the portion of the protrusion 3b3 is slightly larger than the inner diameter of the support hole 3a4. However, as described above, the valve body 3b is made of silicon rubber. The protrusion 3b3 can be passed through the support hole 3a4 while being elastically deformed and compressed in the radial direction. Thus, once the valve body 3b is attached to the valve support member 3a as shown in FIG. 6B, the stem 3b2 is prevented from being removed from the support hole 3a4 by the projection 3b3. Is easy to handle when assembling.
次いで図6(b)のように、カバー3cを弁支持部材3aに嵌合させて固定する。こうして、逆止弁組3xが図6(c)のように完成する。 Next, as shown in FIG. 6B, the cover 3c is fitted and fixed to the valve support member 3a. Thus, the check valve set 3x is completed as shown in FIG.
そして、この図6(c)の逆止弁組3xの状態で、弁体3bが移動し弁座3a3に対して開閉する、弁としての機能を既に発揮し得るようになっている。従って、この逆止弁3の部分が正しく動作するかを確認して、動作に問題がないことが確認された逆止弁組3xのみをインクカートリッジ1に取り付けるという製造方法を採用することで、インクカートリッジ1の製造上の歩留まりが向上されている。 In the state of the check valve set 3x in FIG. 6C, the valve body 3b moves and can open and close the valve seat 3a3 so that the valve function can be exhibited. Therefore, by confirming whether or not the check valve 3 is operating correctly and adopting a manufacturing method in which only the check valve set 3x that has been confirmed to have no problem in operation is attached to the ink cartridge 1, The production yield of the ink cartridge 1 is improved.
逆止弁3の部分が動作するかの具体的な確認事項としては、例えば、弁体3bが弁支持部材3aに対し引っ掛かりなく移動できるか、あるいは、弁体3bが閉じたときに弁座3a3との間で漏れがないか、等である。 As a specific confirmation item of whether the check valve 3 operates, for example, the valve body 3b can move without being caught with respect to the valve support member 3a, or when the valve body 3b is closed, the valve seat 3a3 Are there any leaks between them?
次に、この逆止弁組3xを図7に示すように、カートリッジハウジング4の前記第一開口7aへ組み付ける。 Next, the check valve assembly 3x is assembled to the first opening 7a of the cartridge housing 4 as shown in FIG.
このときは、前記弁体3bの茎部3b2の先端が開口7aの底部に真っ直ぐ向くようにして、当該茎部3b2から当該開口7aの底部へ押し込んでゆく。なお、第一開口7aは、嵌め込みをスムーズとするために、底部に向かって僅かに細くなるテーパ形状とされている。 At this time, the stem 3b2 of the valve body 3b is pushed from the stem 3b2 to the bottom of the opening 7a so that the tip of the stem 3b2 faces the bottom of the opening 7a. The first opening 7a has a tapered shape that becomes slightly narrower toward the bottom in order to make fitting smoothly.
こうして図8のように、逆止弁組3xが第一開口7aの底面に接した状態で配置される。なお、この状態では、前記弁体3bの茎部3b2は、前述の第一連通路5aの内部に位置する。 Thus, as shown in FIG. 8, the check valve assembly 3x is arranged in contact with the bottom surface of the first opening 7a. In this state, the stem 3b2 of the valve body 3b is located inside the above-described first series passage 5a.
なお、第一開口7aは、図7に示すように底部付近において内径が小さく形成され、また、弁支持部材3aの側壁3a2は、その外周に、その第一開口7aの小さい底部付近の内径よりもわずかに大きい環状の突条3a7を有し、弁支持部材3aは第一開口7aの底部に、その突条3a7もしくは第一開口7aの底部付近の内面を塑性変形しながら圧入される。 As shown in FIG. 7, the first opening 7a has a smaller inner diameter near the bottom, and the side wall 3a2 of the valve support member 3a is closer to the outer periphery than the inner diameter near the bottom of the first opening 7a. The valve support member 3a is press-fitted into the bottom of the first opening 7a while plastically deforming the protrusion 3a7 or the inner surface near the bottom of the first opening 7a.
この挿入において、逆止弁組3xを適切な向きに向けて弁体3bの茎部3b2を第一開口7aへ挿入できさえすれば、この状態ではもはや、逆止弁組3xが傾いて適切な向きから外れてしまうことはなくなる。従って、後は適宜の棒などで逆止弁組3xを突いて開口7aの底部へ押し込むことで、逆止弁組3xを適切な向きで取り付けることが容易にできるようになっている。以上のような、予め逆止弁組3xとしてからハウジング4に組み付けることに基づく組立性向上の効果は、第一開口7aが狭くて深い孔であるとき、あるいは、弁体3bが取扱いの困難な小さい部品であるときに、特に良好に発揮される。 In this insertion, as long as the stem 3b2 of the valve body 3b can be inserted into the first opening 7a with the check valve set 3x oriented in an appropriate direction, the check valve set 3x is no longer tilted and is appropriate in this state. It will never be out of direction. Therefore, the check valve assembly 3x can be easily attached in an appropriate direction by pushing the check valve assembly 3x with an appropriate rod and pushing it into the bottom of the opening 7a. The effect of improving the assemblability based on the assembly of the check valve assembly 3x in advance to the housing 4 as described above is that the first opening 7a is a narrow and deep hole, or the valve body 3b is difficult to handle. It is particularly good when it is a small part.
逆止弁3が第一開口7aに配置された後は、図8に示すように、フィルタ17を第一開口7a内に挿入して、前記逆止弁組3xのカバー3cに接するようにして配置する。このフィルタ17は、インク溜め2から前記インクジェットヘッド45に供給されるインク内の異物を除去するためのものである。 After the check valve 3 is disposed in the first opening 7a, as shown in FIG. 8, the filter 17 is inserted into the first opening 7a so as to contact the cover 3c of the check valve assembly 3x. Deploy. The filter 17 is for removing foreign matter in the ink supplied from the ink reservoir 2 to the inkjet head 45.
次いで図8に示すように、前述のゴム栓6の第一栓部材6aおよび第二栓部材6bを、対応する第一開口7aおよび第二開口7bに嵌合させる。 Next, as shown in FIG. 8, the first plug member 6a and the second plug member 6b of the rubber plug 6 are fitted into the corresponding first opening 7a and second opening 7b.
尚、このときは図9のように、第一栓部材6aは第一開口7aの内部に完全に押し込んで嵌合させる一方、第二栓部材6bは完全には第二開口7bの内部へ押し込まないようにして、若干浮かせた状態とする。即ち、第二栓部材6bは、その筒状部6xの外周面と第二開口7b内壁とは密着させ、かつ、突起6zが前記第二連通路5bから離れている位置に、第二開口7bに対し嵌合させている。 At this time, as shown in FIG. 9, the first plug member 6a is completely pushed into and fitted into the first opening 7a, while the second plug member 6b is completely pushed into the second opening 7b. Leave it in a slightly floating state. That is, the second stopper member 6b is in contact with the outer peripheral surface of the cylindrical portion 6x and the inner wall of the second opening 7b, and the projection 6z is at a position away from the second communication path 5b. Are fitted.
これは、前記突起6zが第二連通路5bを封止してしまうと、後述のインク充填作業において、当該第二連通路5bを介して前記インク溜め2にインクを充填できなくなるからである。 This is because if the projection 6z seals the second communication path 5b, ink cannot be filled into the ink reservoir 2 through the second communication path 5b in the ink filling operation described later.
そして図9に示すように、当該カートリッジ1に対するインクの充填作業が行われる。インク充填作業は専用のインク充填器50を用いて行われ、このインク充填器50は、前述の第一開口7aに挿し込まれる中空の空気吸引針51と、前述の第二開口7bに挿し込まれる中空のインク充填針52と、を並べて設けた構成となっている。 Then, as shown in FIG. 9, the ink filling operation for the cartridge 1 is performed. The ink filling operation is performed using a dedicated ink filling device 50. The ink filling device 50 is inserted into the hollow air suction needle 51 inserted into the first opening 7a and the second opening 7b. The hollow ink filling needles 52 are arranged side by side.
そして、空気吸引針51には真空ポンプが接続される一方、インク充填針52には充填用の大きいインクタンクが接続されている。 The air suction needle 51 is connected to a vacuum pump, while the ink filling needle 52 is connected to a large ink tank for filling.
図9に示されるのは、インク充填器50にカートリッジ1を装着した様子である。このときは、空気吸引針51は第一栓部材6aの閉塞壁6yを、インク充填針52は第二栓部材6bの閉塞壁6yを、それぞれ貫通するように、二本の針51・52や開口7a・7bの位置、更には栓部材6a・6bの形状が定められている。 FIG. 9 shows a state where the cartridge 1 is mounted on the ink filling device 50. At this time, the air suction needle 51 passes through the blocking wall 6y of the first plug member 6a, and the ink filling needle 52 passes through the blocking wall 6y of the second plug member 6b. The positions of the openings 7a and 7b and the shapes of the plug members 6a and 6b are determined.
そして、この閉塞壁6yの厚さtが筒状部6xの軸線方向長さhよりも薄い(t<h)ので、針51・52を閉塞壁6yに突入させる場合も、閉塞壁6yを貫通している状態の針51・52を抜脱する場合も、抵抗があまり発生しないようになっている。従って、インクカートリッジ1を前記インク充填器50に装着する作業も取り外す作業も容易であり、また、特に装着の際に二本の針51・52に無理な力が加わって曲がったり破損したりすることも回避できる構成になっている。 Since the thickness t of the blocking wall 6y is thinner than the axial length h of the cylindrical portion 6x (t <h), even when the needles 51 and 52 are inserted into the blocking wall 6y, the blocking wall 6y passes through the blocking wall 6y. Even when the needles 51 and 52 are removed, the resistance is not so much generated. Therefore, it is easy to mount and remove the ink cartridge 1 on the ink filling device 50, and the two needles 51 and 52 are bent or damaged due to excessive force applied especially to the mounting. It is the structure which can avoid that.
前記閉塞壁6yは、前記カートリッジ1がインク充填器50に装着されたときに、それぞれの針51・52に貫通される位置にあり、前記筒状部6xは、この閉塞壁6yよりも、開口7a・7bの底部側(前記インク溜め2側)に延出されている。 When the cartridge 1 is mounted on the ink filling device 50, the blocking wall 6y is in a position where it passes through the needles 51 and 52, and the cylindrical portion 6x is opened more than the blocking wall 6y. 7a and 7b are extended to the bottom side (the ink reservoir 2 side).
従って、二本の針51・52の長さを、ゴム栓6の対応する栓部材6a・6bの筒状部6xの軸線方向長さ(図4・図9に示す長さh)よりは短くしても、閉塞壁6yの厚み(同様に図示する厚みt)を貫通し得る程度の長さを有するように構成すれば、両針51・52の先端を、対応する開口7a・7bの底部側(連通路5a・5b側)の空間に臨ませ、空気を吸引(あるいは、インクを注入)することができる。 Accordingly, the lengths of the two needles 51 and 52 are shorter than the axial length (the length h shown in FIGS. 4 and 9) of the cylindrical portion 6x of the corresponding plug member 6a and 6b of the rubber plug 6. Even so, if it is configured to have a length that can penetrate the thickness of the blocking wall 6y (similarly, the thickness t shown in the figure), the tips of both the needles 51 and 52 are connected to the bottoms of the corresponding openings 7a and 7b. The air can be sucked (or ink is injected) by facing the space on the side (communication passages 5a and 5b side).
以上のように、針51・52をあまり長くしなくてもインク溜め2にインクを適切に注入できるので、インク充填器50の製造コストを削減できる。 As described above, since the ink can be appropriately injected into the ink reservoir 2 without making the needles 51 and 52 so long, the manufacturing cost of the ink filling device 50 can be reduced.
また、カートリッジ1のインク充填器50に対する装着時に針51・52が曲がりにくいという点でも有利である。即ち、針51・52はその外径が小さいことが要求され(太い針ではゴム栓6を貫通させるときの抵抗が過大となるばかりか、貫通跡の孔を栓部材6a・6b自身で封止できなくなってしまう)、また、内部を中空としなければならないので、強度には限界があり、曲がってしまい易い。しかしながら本構成によれば針51・52を前記閉塞壁6yの厚みtよりやや長くすれば十分であるので、細い針51・52であっても曲がりにくくできるのである。 Further, it is advantageous in that the needles 51 and 52 are not easily bent when the cartridge 1 is attached to the ink filling device 50. That is, the needles 51 and 52 are required to have a small outer diameter (thick needles not only have excessive resistance when penetrating the rubber plug 6, but the holes of the penetrating holes are sealed with the plug members 6a and 6b themselves. In addition, since the interior must be hollow, there is a limit in strength, and it tends to bend. However, according to this configuration, it is sufficient to make the needles 51 and 52 slightly longer than the thickness t of the blocking wall 6y. Therefore, even the thin needles 51 and 52 can be hardly bent.
この図9の状態で真空ポンプを駆動すると、インク溜め2内部に溜まっている空気は、第一連通路5aから、負圧で自然に開かれる前記逆止弁3を通過して第一開口7aに至り、最終的には空気吸引針51を介して吸引されて廃棄される(真空引き)。インク溜め2の内部は減圧された状態において、インクは、充填用インクタンクからインク充填針52および第二連通路5bを通過し、インク溜め2内部に充填される。インクの充填は、フィルム2bが図2のように膨らむまで、充填量を計測しながら行われる。 When the vacuum pump is driven in the state of FIG. 9, the air accumulated in the ink reservoir 2 passes through the check valve 3 that is naturally opened by negative pressure from the first series passage 5a, and passes through the first opening 7a. Finally, it is sucked through the air suction needle 51 and discarded (evacuation). In the state where the inside of the ink reservoir 2 is depressurized, the ink passes from the ink tank for filling through the ink filling needle 52 and the second communication path 5b, and is filled into the ink reservoir 2. The ink filling is performed while measuring the filling amount until the film 2b swells as shown in FIG.
従って、インク溜め2や連通路5a・5bや開口7a・7bの内部には空気が残留することなく、インクが充たされる。その後は、カートリッジ1をインク充填器50から取り外して、前記ゴム栓6から二本の針51・52を抜脱する。 Accordingly, air does not remain in the ink reservoir 2, the communication paths 5a and 5b, and the openings 7a and 7b, and the ink is filled. Thereafter, the cartridge 1 is removed from the ink filling device 50, and the two needles 51 and 52 are removed from the rubber stopper 6.
なお、ゴム栓6はシリコンゴムで形成されているので、二本の針51・52を貫通させることで形成された孔は、当該針51・52の抜脱後に、自然に封止されるようになっている。従って、ゴム栓6の新しいものへの交換や、孔の封止のための特別な作業も不要となって、製造工数が低減される。 Since the rubber stopper 6 is made of silicon rubber, the hole formed by passing through the two needles 51 and 52 is naturally sealed after the needles 51 and 52 are removed. It has become. Therefore, replacement of the rubber plug 6 with a new one and special work for sealing the hole are not required, and the number of manufacturing steps is reduced.
本実施形態のインク充填作業は、二本の針51・52をゴム栓6に同時に突き刺して、空気の吸引とインクの注入を同時並行的に行わせるものとしているが、空気の吸引を先に行う構成でも構わない。 In the ink filling operation of the present embodiment, the two needles 51 and 52 are simultaneously pierced into the rubber stopper 6 so that air suction and ink injection are performed simultaneously in parallel. The structure to perform may be sufficient.
具体的には、最初に空気吸引針51のみを第一栓部材6aに貫通させて、この状態で真空ポンプを駆動し、内部のインク溜め2を真空に近い程度まで十分に減圧させる。そして、第一栓部材6aから空気吸引針51を抜いた後に、第二栓部材6bにインク充填針52を貫通させ、インク溜め2内の負圧による吸引力によってインクを充填させる構成とするのである。 Specifically, first, only the air suction needle 51 is passed through the first stopper member 6a, and the vacuum pump is driven in this state to sufficiently depressurize the internal ink reservoir 2 to a level close to vacuum. Then, after the air suction needle 51 is removed from the first stopper member 6a, the ink filling needle 52 is passed through the second stopper member 6b and the ink is filled by the suction force due to the negative pressure in the ink reservoir 2. is there.
なお、このときは、インク充填針52の貫通によって第一栓部材6aに形成された孔は自然に封止されるので、第一開口7aから空気が流入することは防止される。また、第一栓部材6aのインク充填針52の貫通跡の孔から万一空気が流入したとしても、その空気がインク溜め2側へ流れることは、前記逆止弁3によって阻止されることになる。 At this time, since the hole formed in the first plug member 6a is naturally sealed by the penetration of the ink filling needle 52, the inflow of air from the first opening 7a is prevented. Further, even if air flows in through the hole of the penetrating trace of the ink filling needle 52 of the first plug member 6a, the check valve 3 prevents the air from flowing to the ink reservoir 2 side. Become.
なお、インク充填作業で前記空気吸引針51を第一開口7aに挿入する際に、作業ミスなどの何らかの事情によって、図9の鎖線に示すように、開口部分に当該空気吸引針51が過度に奥まで突入される可能性もゼロとはいえない。 When the air suction needle 51 is inserted into the first opening 7a in the ink filling operation, the air suction needle 51 is excessively formed in the opening portion as shown by a chain line in FIG. The possibility of getting into the back is not zero.
しかしながら、本構成ではカバー3cが逆止弁3の第一栓部材6a側に配置されているので、空気吸引針51の先端がカバー3cに当接した時点で、それ以上の奥への突入が該カバー3cによって阻止される。従って、空気吸引針51が逆止弁3にまで到達することは防止され、逆止弁3の破損は回避される。この結果、製造歩留まりが向上することになる。 However, in this configuration, the cover 3c is disposed on the first plug member 6a side of the check valve 3, and therefore, when the tip of the air suction needle 51 comes into contact with the cover 3c, there is no further penetration into the back. It is blocked by the cover 3c. Therefore, the air suction needle 51 is prevented from reaching the check valve 3, and damage to the check valve 3 is avoided. As a result, the manufacturing yield is improved.
また、前記カバー3cには、その外面の中央部(即ち、前記空気吸引針51に相当する部位)に受け面3c2が形成されており、前述のフィルタ17は、この受け面3c2に接触するようにして設けられている。従って、前述のように空気吸引針51を何らかの事情で過度に奥まで突入させてしまった場合でも、空気吸引針51の先端の尖った部分がフィルタ17を貫通すると同時に該受け面3c2に接触し、空気吸引針51のそれ以上の突入は該受け面3c2によって阻止される。従って、空気吸引針51の太い部分がフィルタ17を貫通してフィルタ17に大きな穴が開くことは防止され、この結果、フィルタ17の機能が損なわれることは回避される。 The cover 3c is formed with a receiving surface 3c2 at the center of the outer surface (that is, the portion corresponding to the air suction needle 51), and the filter 17 is in contact with the receiving surface 3c2. Is provided. Therefore, even when the air suction needle 51 is excessively inserted into the interior for some reason as described above, the pointed portion of the tip of the air suction needle 51 penetrates the filter 17 and simultaneously contacts the receiving surface 3c2. Further entry of the air suction needle 51 is prevented by the receiving surface 3c2. Accordingly, it is possible to prevent the thick portion of the air suction needle 51 from penetrating the filter 17 and making a large hole in the filter 17, and as a result, the function of the filter 17 is prevented from being impaired.
その後は図10に示すように、ゴム栓6の第二栓部材6bを第二開口7bに完全に押し込み、前述の第二連通路5bが第二開口7b底部に形成する開口を、前述の突起6zによって封止させる。 After that, as shown in FIG. 10, the second stopper member 6b of the rubber stopper 6 is completely pushed into the second opening 7b, and the opening formed by the second communication path 5b at the bottom of the second opening 7b is formed as the protrusion described above. Seal with 6z.
即ち、第二栓部材6bは、その突起6zを第二連通路5bから離して該連通路を開放する位置と、突起6zを第二連通路5bに密着させて該連通路を封止する位置とに、第二開口7bの軸線方向に移動可能となっている。 That is, the second plug member 6b has a position where the protrusion 6z is separated from the second communication path 5b and the communication path is opened, and a position where the protrusion 6z is in close contact with the second communication path 5b and the communication path is sealed. In addition, it is movable in the axial direction of the second opening 7b.
そしてこの突起6zは、前述のインク充填作業においては、栓部材6b側から前記インク溜め2側へのインクの流れを許容する一方で、当該インク充填作業が完了した後は、同方向のインクの流れを阻止する、弁部分あるいは弁部材としての役割を果たしているのである。 The protrusion 6z allows the ink to flow from the plug member 6b side to the ink reservoir 2 side in the ink filling operation described above. On the other hand, after the ink filling operation is completed, the protrusion 6z It serves as a valve part or valve member that prevents flow.
言い換えれば、前記第二栓部材6bが完全に第二開口7bに嵌合されたときは、その筒状部6xの外周面と第二開口7bの内壁との密着による第一シール作用が、および、突起(前述の弁)6zと第二連通路5b端部との密着による第二シール作用が、それぞれ営まれる構成となっている。従って、これらの二重のシール作用によって、第二開口7bから第二連通路5bを介して空気等がインク溜め2に侵入することも、インク溜め2から第二連通路5bを介して第二開口7bからインクが漏れることも、一層確実に防止される。 In other words, when the second plug member 6b is completely fitted into the second opening 7b, the first sealing action by the close contact between the outer peripheral surface of the cylindrical portion 6x and the inner wall of the second opening 7b, and The second sealing action by the close contact between the protrusion (the above-described valve) 6z and the end of the second communication passage 5b is performed. Therefore, air or the like enters the ink reservoir 2 from the second opening 7b through the second communication path 5b by the double sealing action, or the second from the ink reservoir 2 through the second communication path 5b. Ink leakage from the opening 7b can be prevented more reliably.
最後に図11に示すように、薄板の両端を同じ側に折り曲げて「コ」字状とした保護フィルム18が、ゴム栓6が嵌合された状態の二つの開口7a・7bを覆うようにして、カートリッジハウジング4に固着される。この保護フィルム18の断面構造は図示しないが、前記カートリッジハウジング4と同じ素材であるポリプロピレンの層と、ポリプロピレンよりも耐熱性の高いポリエチレンテレフタラート(PET)の層と、が一体的に積層された二層構造とされている。 Finally, as shown in FIG. 11, a protective film 18 having a “U” shape formed by bending both ends of the thin plate to the same side covers the two openings 7a and 7b with the rubber plug 6 fitted thereto. The cartridge housing 4 is fixed. Although the cross-sectional structure of the protective film 18 is not shown, a polypropylene layer that is the same material as the cartridge housing 4 and a polyethylene terephthalate (PET) layer that has higher heat resistance than polypropylene are integrally laminated. It has a two-layer structure.
そして、このポリプロピレンの層を内面側に向けた状態でカートリッジハウジング4に取り付け、図12のように外側からヒータを当てることによって、ポリプロピレンの層をカートリッジハウジング4に溶着させて固定するようになっている。 Then, this polypropylene layer is attached to the cartridge housing 4 with the inner surface facing, and a heater is applied from the outside as shown in FIG. 12, so that the polypropylene layer is welded and fixed to the cartridge housing 4. Yes.
こうすることで、カートリッジの取扱い中にゴム栓6が開口7a・7bから抜けることを確実に防止できる。また、ゴム栓6と開口7a・7bとの間の隙間からインクが漏出する事態が万一発生したとしても、そのインクがカートリッジハウジング4の外部にまで漏出することをこの保護フィルム18で防止できる。 By doing so, it is possible to reliably prevent the rubber stopper 6 from coming out of the openings 7a and 7b during handling of the cartridge. Further, even if the ink leaks from the gap between the rubber plug 6 and the openings 7a and 7b, the protective film 18 can prevent the ink from leaking to the outside of the cartridge housing 4. .
このように、保護フィルム18の内面側がポリプロピレンで形成されているので、図12のようにヒータで加熱したときには、同様にポリプロピレンで形成されているカートリッジハウジング4に対し馴染みよく溶けて接着し一体化して、確実にインクの漏れを防止できる。 Thus, since the inner surface side of the protective film 18 is made of polypropylene, when heated with a heater as shown in FIG. 12, it melts and adheres well to the cartridge housing 4 which is also made of polypropylene, and is integrated. Thus, it is possible to reliably prevent ink leakage.
カートリッジハウジング4には、前記二つの開口7a・7bを挟んで二箇所に、狭い溝9・9が形成されている。そして、前記保護フィルム18がカートリッジハウジング4に固着される際は、この狭い溝9・9に、「コ」字状の保護フィルム18の両端がそれぞれ入るようになっている。 Narrow grooves 9 and 9 are formed in the cartridge housing 4 at two locations across the two openings 7a and 7b. When the protective film 18 is fixed to the cartridge housing 4, both ends of the “U” -shaped protective film 18 enter the narrow grooves 9 and 9, respectively.
この構成はいわば、保護フィルム18の端部がカートリッジハウジング4の内部に入り込む構成である。従って、カートリッジ1の取扱い中に保護フィルム18はその端部が外部に露出することがなく、外力等が加わっても端部から剥がれてしまうことを確実に防止することができる。 In other words, the end of the protective film 18 enters the inside of the cartridge housing 4. Therefore, the end portion of the protective film 18 is not exposed to the outside during handling of the cartridge 1, and it can be reliably prevented that the protective film 18 is peeled off from the end portion even when an external force or the like is applied.
また、図4(b)や図12に示すように、カートリッジハウジング4の前記開口7a・7bを形成している側の一端面は、保護フィルム18を取り付ける部分が、その他の部分よりも適宜の高さgだけ突出する構成となっている。また、カートリッジハウジング4において保護フィルム18を取り付ける箇所は、前記ゴム栓6が位置する部分以外は平坦な平面状に形成されている。 Further, as shown in FIG. 4B and FIG. 12, the end of the cartridge housing 4 on the side where the openings 7a and 7b are formed has a portion where the protective film 18 is attached more appropriately than the other portions. It has a configuration protruding by a height g. Further, the portion where the protective film 18 is attached in the cartridge housing 4 is formed in a flat plane shape except for the portion where the rubber plug 6 is located.
従って、平坦な加熱面を有するヒータを当てた場合に、カートリッジハウジング4の保護フィルム18を取り付ける部分のみを十分に加熱でき、接着を確実とすることができる。また、保護フィルム18取付部分以外の部分は前記高さgの分だけ加熱面から離れて位置するので、不必要に溶けてカートリッジ1の外観を損なうことがない。 Therefore, when a heater having a flat heating surface is applied, only the portion to which the protective film 18 of the cartridge housing 4 is attached can be sufficiently heated, and adhesion can be ensured. Further, since the portion other than the protective film 18 mounting portion is located away from the heating surface by the height g, it does not melt unnecessarily and does not impair the appearance of the cartridge 1.
なお、熱により溶着する構成としては、前述のヒータ(加熱熔融装置)のほか、超音波を用いた熔融装置を用いることもできる。 In addition, as a structure welded by heat, in addition to the above-described heater (heating and melting apparatus), a melting apparatus using ultrasonic waves can also be used.
〔インクカートリッジと装置との接続部分の構成〕
次に、以上のようにして形成されたインクカートリッジ1が前記複合機30のカートリッジ装着部14に取り付けられた様子を、図2の概略図、および図13を参照して説明する。
[Configuration of the connection between the ink cartridge and the device]
Next, how the ink cartridge 1 formed as described above is attached to the cartridge mounting portion 14 of the multifunction machine 30 will be described with reference to the schematic diagram of FIG. 2 and FIG.
図13はインクカートリッジを装置のカートリッジ装着部に取り付けた様子を示す図である。 FIG. 13 is a diagram illustrating a state in which the ink cartridge is attached to the cartridge mounting portion of the apparatus.
図13に示すように、カートリッジ装着部14に設けられる中空針8は、インクカートリッジ1を当該装着部14に取り付けた際には、前記保護フィルム18、および、前記第一栓部材6aを貫通する。そして、中空針8の先端は、前記フィルタ17と、第一栓部材6aの閉塞壁6yの内面との間に位置する。 As shown in FIG. 13, the hollow needle 8 provided in the cartridge mounting portion 14 penetrates the protective film 18 and the first plug member 6a when the ink cartridge 1 is mounted on the mounting portion 14. . The tip of the hollow needle 8 is located between the filter 17 and the inner surface of the closing wall 6y of the first plug member 6a.
この構成で、インク溜め2のインクは、連通路5aを経由し、逆止弁3を通過して、中空針8の先端の開口からその内部に入り、チューブ41(図2)を通過して記録ヘッドユニット42に供給される。 With this configuration, the ink in the ink reservoir 2 passes through the check passage 3 via the communication path 5a, enters the inside through the opening at the tip of the hollow needle 8, and passes through the tube 41 (FIG. 2). The recording head unit 42 is supplied.
そして、カートリッジハウジング4を装置側に取り付けるときは、前記インク溜め2からインクを吸引するための前記中空針8が、その第一栓部材6aの閉塞壁6yを貫通することとなるように、当該中空針8や第一開口7aの位置が定められている。 When the cartridge housing 4 is attached to the apparatus side, the hollow needle 8 for sucking ink from the ink reservoir 2 passes through the blocking wall 6y of the first stopper member 6a. The positions of the hollow needle 8 and the first opening 7a are determined.
また、この閉塞壁6yの厚さtが筒状部6xの軸線方向長さhよりも薄いのは前述したとおりである(t<h)。従って、前記インク充填器50の二本の針51・52の場合とまったく同様に、中空針8を閉塞壁6yに突入させる場合も、閉塞壁6yを貫通している状態の中空針8を抜脱する場合も、抵抗があまり発生しないようになっている。従って、インクカートリッジ1を前記カートリッジ装着部14に装着する作業が容易であり、また、装着の際に中空針8に無理な力が加わって曲がったり折れたりすることも回避できる構成になっている。 Further, as described above, the thickness t of the blocking wall 6y is thinner than the axial length h of the cylindrical portion 6x (t <h). Therefore, in the same manner as in the case of the two needles 51 and 52 of the ink filling device 50, when the hollow needle 8 is plunged into the blocking wall 6y, the hollow needle 8 that has penetrated the blocking wall 6y is removed. When removing, resistance is not so much generated. Therefore, the operation of mounting the ink cartridge 1 to the cartridge mounting portion 14 is easy, and it is also possible to avoid bending or bending of the hollow needle 8 due to excessive force applied during mounting. .
更には、このゴム栓6はシリコンゴムを素材としているので、当該ゴム栓6を中空針8が貫通した後でも、その後に中空針8を抜脱すれば、該中空針8によって形成された孔をゴム栓6自身によって封止することができる。従って、いったん装着部14に取り付けたカートリッジ1を何らかの事情で取り外す場合でも、中空針8を貫通させた跡の孔は封止されるので、インクの漏れは回避される。 Further, since the rubber stopper 6 is made of silicon rubber, the hole formed by the hollow needle 8 can be removed by removing the hollow needle 8 after the hollow needle 8 has passed through the rubber stopper 6. Can be sealed by the rubber plug 6 itself. Therefore, even when the cartridge 1 once attached to the mounting part 14 is removed for some reason, the trace hole that has penetrated the hollow needle 8 is sealed, so that ink leakage is avoided.
加えて、前述のインク充填器50の場合とほぼ同様に、第一栓部材6aの前記閉塞壁6yは、前記カートリッジ1がカートリッジ装着部14に装着されたときに、前記中空針8に貫通される位置にある。また、第一栓部材6aの前記筒状部6xは、この閉塞壁6yよりも、開口7aの底部側(前記インク溜め2側)に延出されている。 In addition, as in the case of the ink filling device 50 described above, the blocking wall 6y of the first stopper member 6a penetrates the hollow needle 8 when the cartridge 1 is mounted on the cartridge mounting portion 14. Is in a position. Further, the cylindrical portion 6x of the first plug member 6a extends to the bottom side (the ink reservoir 2 side) of the opening 7a from the blocking wall 6y.
従って、前記中空針8の長さを、ゴム栓6の対応する第一栓部材6aの閉塞壁6yの厚み(図4・図13に示す厚みt)を貫通し得る程度の長さを有するように構成すれば、例え筒状部6xの軸線方向長さ(同様に図示する長さh)より短くても、中空針8の先端を開口7a底部側(連通路5a側)の空間に臨ませることができ、インク溜め2内のインクを当該中空針8を介して記録ヘッドユニット42側へ供給することができる。 Accordingly, the length of the hollow needle 8 is such that it can penetrate the thickness of the blocking wall 6y of the corresponding first plug member 6a of the rubber plug 6 (thickness t shown in FIGS. 4 and 13). If configured, the tip of the hollow needle 8 is made to face the space on the bottom side of the opening 7a (communication path 5a side) even if it is shorter than the axial length (similarly, the length h shown in the figure) of the cylindrical portion 6x. The ink in the ink reservoir 2 can be supplied to the recording head unit 42 side through the hollow needle 8.
このように、中空針8をあまり長くしなくてもインク溜め2から記録ヘッドユニット42にインクを適切に供給できるので、カートリッジ装着部14の製造コストを削減できる。 As described above, since the ink can be appropriately supplied from the ink reservoir 2 to the recording head unit 42 without making the hollow needle 8 too long, the manufacturing cost of the cartridge mounting portion 14 can be reduced.
また、カートリッジ1の装着部14への装着時に前記中空針8が曲がりにくいという点でも有利である。即ち、中空針8は前述の針51・52と同様に細いことが要求され、また、中空状としていることからも曲がってしまい易いが、本構成とすれば中空針8を長く構成しないでよいので、細い中空針8であっても容易に曲がらない構成とすることができる。 Further, it is advantageous in that the hollow needle 8 is difficult to bend when the cartridge 1 is mounted on the mounting portion 14. That is, the hollow needle 8 is required to be thin like the above-described needles 51 and 52, and is easy to bend because it is hollow, but if this configuration is used, the hollow needle 8 does not have to be long. Therefore, even if it is the thin hollow needle 8, it can be set as the structure which does not bend easily.
なお、前記第二連通路5bは、第二開口7bの中心軸線に対して偏心した位置において当該第二開口7bと連通している。従って、誤操作などの何らかの事情によって第二開口7b側に中空針8を貫通するような場合であっても、第二栓部材6bの筒状部6xの厚肉部分を貫通して更に突起6z部分を貫通させるような極端なことをしない限り、中空針8の先端は第二連通路5bに達しないことになる。 The second communication path 5b communicates with the second opening 7b at a position eccentric with respect to the central axis of the second opening 7b. Therefore, even if the hollow needle 8 is penetrated to the second opening 7b side due to some circumstances such as an erroneous operation, the projection 6z portion further penetrates the thick portion of the cylindrical portion 6x of the second plug member 6b. Unless extreme things are made to penetrate, the tip of the hollow needle 8 does not reach the second communication path 5b.
即ち、そのような誤った操作がされたとしても、外部からの空気や不純物がインク溜め2内に侵入してしまうことは確実に防止されるのである。 In other words, even if such an erroneous operation is performed, it is possible to reliably prevent external air and impurities from entering the ink reservoir 2.
以上に基本的な実施形態を示したが、インクカートリッジ1の前記第二連通路5bを閉鎖する突起6z(弁部分)の構成は、種々の変形が可能である。 Although the basic embodiment has been described above, the configuration of the protrusion 6z (valve portion) that closes the second communication path 5b of the ink cartridge 1 can be variously modified.
以下、第一から第三までの変形例を説明する。 Hereinafter, first to third modifications will be described.
〔第一変形例〕
第一変形例においては図14(a)に示すように、第二栓部材6bに形成される前述の突起6zを、図8のような尖り状とせず、先端側も相当な太さを有する形状の突起6z’としている。また、この突起6z’は、前述の基本実施形態と異なり、第二栓部材6bの底面中央に形成する構成となっている。これに対応して、前述の第二連通路5bは、第二開口7bの内底面中央に接続するように、その形成される位置が定められている。
[First modification]
In the first modification, as shown in FIG. 14 (a), the protrusion 6z formed on the second plug member 6b is not pointed as shown in FIG. 8, and the tip side has a considerable thickness. The protrusion 6z ′ has a shape. In addition, unlike the above-described basic embodiment, the protrusion 6z ′ is configured to be formed at the center of the bottom surface of the second plug member 6b. Correspondingly, the position where the second communication path 5b is formed is determined so as to be connected to the center of the inner bottom surface of the second opening 7b.
この構成におけるインク充填作業が図14(b)に示され、このときは第二栓部材6bを第二開口7bに完全には嵌合させず、突起6z’が第二連通路5bから離れて該第二連通路5bを開放する位置におかれている。従って、栓部材6b側からインク溜め2側へのインクの流れが許容されている。 FIG. 14B shows the ink filling operation in this configuration. At this time, the second stopper member 6b is not completely fitted into the second opening 7b, and the protrusion 6z ′ is separated from the second communication path 5b. The second communication path 5b is opened. Therefore, the flow of ink from the plug member 6b side to the ink reservoir 2 side is allowed.
この状態で前記インク充填針52を、栓部材6bの前記突起6z’形成部分を避けた位置を貫通させることで、インクを充填できるようになっている。 In this state, the ink filling needle 52 can be filled with ink by passing through the position of the plug member 6b avoiding the projection 6z 'formation portion.
インク充填作業の終了後は、図14(c)のように第二栓部材6bを第二開口7bの軸線方向に完全に押し込み、突起6z’が第二連通路5bに挿入されるようにする。この突起6z’は前記第二連通路5bの内径よりも若干大きい外径を有しているので、圧縮変形しながら第二連通路5bに押し込まれる形となって、その外周が第二連通路5bの内壁に密着し、当該第二連通路5bを封止する(図14(d))。 After completion of the ink filling operation, as shown in FIG. 14C, the second plug member 6b is completely pushed in the axial direction of the second opening 7b so that the protrusion 6z ′ is inserted into the second communication path 5b. . Since the projection 6z ′ has an outer diameter slightly larger than the inner diameter of the second communication path 5b, the protrusion 6z ′ is pushed into the second communication path 5b while being compressed and deformed, and its outer periphery is the second communication path. The second communication path 5b is sealed by being in close contact with the inner wall of 5b (FIG. 14 (d)).
この結果、栓部材6b側からインク溜め2側へのインクの流れは阻止されるので、不純物・気泡のインク溜め2への侵入を回避することができる。また、この図14(d)の状態では、ユーザが誤って針を第二栓部材6bに刺して第二連通路5bに向けて貫通させようとしても、圧縮変形されてその硬度が増大されている突起6z’部分を針が貫通するのは大変に困難であるので、そのような誤りによる不純物・気泡のインク溜め2への侵入も未然に防ぐことができる。 As a result, the flow of ink from the plug member 6b side to the ink reservoir 2 side is blocked, so that the entry of impurities / bubbles into the ink reservoir 2 can be avoided. Further, in the state of FIG. 14D, even if the user accidentally pierces the second plug member 6b and penetrates the needle toward the second communication passage 5b, it is compressed and increased in hardness. Since it is very difficult for the needle to penetrate the protruding portion 6z ′, it is possible to prevent the entry of impurities / bubbles into the ink reservoir 2 due to such an error.
〔第二変形例〕
第二変形例は図15(a)に示すように、前記第一変形例において、突起6z’の根元部分に一側から切込み74が形成されたものである。また、第二連通路5b’は、適宜湾曲形状をなしながら、インク溜め2と第二開口7bとを接続させている。他の構成は、前述の第一変形例と全く同様である。
[Second modification]
As shown in FIG. 15 (a), the second modified example is the first modified example in which a cut 74 is formed from one side at the base portion of the protrusion 6z ′. The second communication path 5b ′ connects the ink reservoir 2 and the second opening 7b while appropriately forming a curved shape. Other configurations are the same as those of the first modification described above.
この構成では、図15(d)のように第二栓部材6bを第二開口7bに完全に押し込んで突起6z’が第二連通路5b’に入る際に、突起6z’が第二連通路5b’に沿うように屈曲される。 In this configuration, as shown in FIG. 15D, when the second stopper member 6b is completely pushed into the second opening 7b and the protrusion 6z ′ enters the second communication path 5b ′, the protrusion 6z ′ becomes the second communication path. Bent along 5b '.
この図15(d)の状態では、ユーザが誤って針を第二栓部材6bに刺して第二連通路5bに向けて貫通させようとしても、屈曲している第二連通路5b’の部分に、前述のように圧縮されて強度を増している突起6z’を貫通して針の先端を到達させるのは大変に困難であるので、そのような誤りによる不純物・気泡のインク溜め2への侵入を未然に防止できることになる。 In the state of FIG. 15D, even if the user accidentally pierces the second stopper member 6b and tries to penetrate the needle toward the second communication passage 5b, the bent portion of the second communication passage 5b ′. In addition, since it is very difficult to reach the tip of the needle through the protrusion 6z ′ which has been compressed and has increased strength as described above, impurities / bubbles to the ink reservoir 2 due to such an error can be obtained. Intrusion can be prevented beforehand.
また、ユーザが誤って第二栓部材6bを引き抜いた場合は、前記突起6z’が根元の切込み74から千切れて第二連通路5b’に残ることとなるので、第二連通路5b’の閉鎖状態は確保され、インク溜め2への不純物・気泡の侵入は防止されるとともに、インク溜め2のインクが開口7bから飛散して周囲を汚染することも回避できる。 If the user accidentally pulls out the second stopper member 6b, the projection 6z ′ is torn off from the base incision 74 and remains in the second communication path 5b ′. The closed state is ensured, impurities and bubbles are prevented from entering the ink reservoir 2, and the ink in the ink reservoir 2 can be prevented from being scattered from the opening 7b and contaminating the surroundings.
なお、切込み74を形成する構成のほかにも様々なバリエーションが考えられ、要は、突起6z’の根元部分が何らかの形で弱化されており、その部分で突起6z’が破壊されることが容易な形状であればよい。例えば根元部分を細く構成したりする等が考えられる。 In addition to the configuration for forming the notch 74, various variations are conceivable. In short, the root portion of the protrusion 6z ′ is weakened in some form, and the protrusion 6z ′ is easily destroyed at that portion. Any shape can be used. For example, it may be possible to make the root portion thin.
〔第三変形例〕
第三変形例は図16(a)に示すように、第二連通路5b”が、前記第二開口7bの内底面でなく側面に形成されている構成である。第二連通路5b”は適宜の湾曲形状をなしながら、前述のインク溜め2に接続する。一方で、前記第二栓部材6bには突起は形成されていない。従って、この第三変形例では、第二栓部材6bの側面部分が前記弁部材としての役割を果たす。
[Third Modification]
In the third modification, as shown in FIG. 16A, the second communication path 5b "is formed not on the inner bottom surface of the second opening 7b but on the side surface. The second communication path 5b" The ink reservoir 2 is connected to the ink reservoir 2 while having an appropriate curved shape. On the other hand, no protrusion is formed on the second plug member 6b. Therefore, in this third modification, the side surface portion of the second plug member 6b serves as the valve member.
この構成では、図16(d)のように第二栓部材6bを完全に嵌合した状態では、ユーザが誤って針を外部から第二栓部材6bに刺して第二連通路5b”に向けて貫通させようとしても、第二栓部材6bを斜めに突き抜けて針の先端を第二連通路5b”にまで到達させるのは大変に困難である。従って、そのような誤りによる不純物・気泡のインク溜め2への侵入を未然に防ぐことができる。 In this configuration, when the second plug member 6b is completely fitted as shown in FIG. 16D, the user accidentally pierces the second plug member 6b from the outside toward the second communication path 5b ″. Even if it tries to penetrate, it is very difficult to penetrate the second stopper member 6b obliquely and reach the tip of the needle to the second communication path 5b ″. Accordingly, it is possible to prevent impurities and bubbles from entering the ink reservoir 2 due to such an error.
以上に第一から第三までの変形例を説明してきたが、三つの変形例を示す図14〜図16を通じて、(a)(b)(c)の状態は第二栓部材6bの弁部分が第二連通路5b・5b’・5b”から離れて当該連通路を開放する状態であり、(d)の状態は第二栓部材6bの弁部分が第二連通路5b・5b’・5b”に密着して当該連通路を封止する状態である。 Although the first to third modifications have been described above, the states of (a), (b), and (c) are the valve portions of the second plug member 6b through FIGS. Is a state in which the communication passage is opened away from the second communication passages 5b, 5b ′, 5b ″, and the state of (d) indicates that the valve portion of the second plug member 6b is in the second communication passages 5b, 5b ′, 5b. The communication path is sealed in close contact with "".
即ち、上記三つの変形例は、第二栓部材6bを第二開口7bの軸線方向に動かすことによって、図の(a)(b)(c)に示す位置と(d)に示す位置とに移動させることができるようになっている。 That is, in the above three modified examples, the second stopper member 6b is moved in the axial direction of the second opening 7b, so that the positions shown in (a), (b), and (c) in FIG. It can be moved.
従って、(b)の状態ではインクの充填を適切に行うことができる一方、(d)の状態では不純物や気泡のインク溜め2への侵入を防止できるのである。 Accordingly, in the state of (b), the ink can be properly filled, while in the state of (d), the entry of impurities and bubbles into the ink reservoir 2 can be prevented.
1 インクカートリッジ
2 インク溜め
4 カートリッジハウジング
5b 第二連通路(連通路)
6b 第二栓部材(栓部材)
6z 突起(弁部分)
7b 第二開口(開口)
8 中空針
1 Ink cartridge 2 Ink reservoir 4 Cartridge housing 5b Second communication path (communication path)
6b Second plug member (plug member)
6z protrusion (valve part)
7b Second opening (opening)
8 Hollow needle
Claims (3)
該インク溜め形成体の端面に外部に開口し、該端面から所定の深さに形成された開口と、
該開口の前記端面から離れた位置において該開口と連通し、該開口と前記インク溜めとを連通する該開口よりも径の小さい連通路と、
該開口に移動可能に嵌合され、中空針が貫通可能であるとともに、該中空針を抜いた後は自身で封止可能な弾性を有する弾性部材と、
該弾性部材の一部に設けられ、該弾性部材を前記開口に嵌合した状態での該弾性部材の移動にもとづいて前記連通路を封止する位置と開放する位置とに移動可能な弁部分とを備え、前記連通路は、前記開口の中心軸線に対して偏心した位置において前記開口の内底面に連通しており、前記弁部分は、前記弾性部材が前記開口の内底面に押し込まれた状態で、前記連通路を閉塞することを特徴とする、インクカートリッジ。 An ink reservoir forming body having an ink reservoir for containing ink;
Opening to the outside of the end surface of the ink reservoir forming body, and an opening formed at a predetermined depth from the end surface;
A communication path that communicates with the opening at a position away from the end face of the opening, and that has a smaller diameter than the opening that communicates the opening and the ink reservoir;
An elastic member that is movably fitted in the opening and through which the hollow needle can be penetrated, and has elasticity that can be sealed by itself after the hollow needle is pulled out,
A valve portion provided in a part of the elastic member and movable between a position for sealing the communication passage and a position for opening the communication path based on the movement of the elastic member in a state where the elastic member is fitted in the opening. The communication path communicates with the inner bottom surface of the opening at a position eccentric with respect to the central axis of the opening, and the valve portion has the elastic member pushed into the inner bottom surface of the opening. state, characterized that you close the communication passage, the ink cartridge.
前記弾性部材は、前記開口の深さ方向における長さが、前記弁部分が前記連通路を封止する位置にあるときには前記開口内に完全に押し込まれる長さであることを特徴とする、インクカートリッジ。 The ink cartridge according to claim 1,
The length of the elastic member in the depth direction is a length that is completely pushed into the opening when the valve portion is in a position to seal the communication path. cartridge.
該インク溜め形成体の端面に外部に開口し、該端面から所定の深さに形成された開口と、該開口の前記端面から離れた位置において該開口と連通し、該開口と前記インク溜めとを連通する該開口よりも径の小さい連通路と、
該開口に移動可能に嵌合され、中空針が貫通可能であるとともに、該中空針を抜いた後は自身で封止可能な弾性を有する弾性部材と、
該弾性部材の一部に設けられる、前記連通路を封止可能な弁部分と、を備えるインクカートリッジのインク充填方法であって、
前記弾性部材を、前記弁部分によって前記連通路を開放する位置に前記開口に嵌合した状態で、該弾性部材に前記中空針を貫通して、該中空針を通して前記インク溜めにインクを充填した後、該弾性部材を、前記弁部分が前記連通路を封止する位置に移動させることを特徴とするインク充填方法。 An ink reservoir forming body having an ink reservoir for containing ink;
An opening that opens to the outside of the end face of the ink reservoir forming body, is formed at a predetermined depth from the end face, communicates with the opening at a position away from the end face of the opening, and the opening and the ink reservoir A communication path having a smaller diameter than the opening that communicates with each other;
An elastic member that is movably fitted in the opening and through which the hollow needle can be penetrated, and has elasticity that can be sealed by itself after the hollow needle is pulled out,
An ink filling method for an ink cartridge, comprising: a valve portion provided in a part of the elastic member and capable of sealing the communication path;
In a state where the elastic member is fitted to the opening at a position where the communication path is opened by the valve portion, the elastic needle is passed through the hollow needle, and ink is filled into the ink reservoir through the hollow needle. Thereafter, the elastic member is moved to a position where the valve portion seals the communication path.
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