JP4281477B2 - Liquid cartridge - Google Patents
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Description
本発明は、液体噴射装置に液体を供給する液体カートリッジに関する。 The present invention relates to a liquid cartridge that supplies a liquid to a liquid ejecting apparatus.
インクジェット式記録装置は、記録ヘッドから、記録用紙等の被記録物にインクを噴射して記録を行う。インクジェット式記録装置が噴射するインクは、インクカートリッジから供給される。
インクカートリッジは大気に連通しており、インクをインクジェット式記録装置に供給するにつれて、内部に空気を受け入れる。またインクカートリッジは、インクの残量を検知するために、液面を検出する液面センサを備えている。液面センサは、例えば圧電振動体を有しており、この圧電振動体が液体に接している場合と空気に接している場合とにおける残留振動の相違に基づいて、液面が圧電振動体より上にあるか否かを検出している(例えば特許文献1参照)。
An ink jet recording apparatus performs recording by ejecting ink from a recording head onto a recording material such as recording paper. Ink ejected by the ink jet recording apparatus is supplied from an ink cartridge.
The ink cartridge communicates with the atmosphere, and receives air therein as ink is supplied to the ink jet recording apparatus. The ink cartridge also includes a liquid level sensor for detecting the liquid level in order to detect the remaining amount of ink. The liquid level sensor has, for example, a piezoelectric vibrating body. Based on the difference in residual vibration between when the piezoelectric vibrating body is in contact with liquid and when it is in contact with air, the liquid level is higher than that of the piezoelectric vibrating body. It is detected whether it exists on top (for example, refer patent document 1).
インクカートリッジが空気を受け入れるとき、インク中に気泡が発生する場合がある。インクが界面活性剤などを含む場合、気泡は液面に溜まる。気泡は、液面が液面センサとほぼ同じ高さになった場合に、液面センサ上を移動する。液面センサに気泡が付着した場合、圧電振動体の残留振動は、空気に接している場合と同様の特性を示し、気泡と気泡との境界の壁部分が液体センサに付着した場合、圧電振動体の残留振動は、インクに接している場合と同様の特性を示す。このため、気泡が液面センサ上を移動すると液面センサの出力は安定せず、液面センサが液面を正確に検出できない虞がある。従って、液面センサに気泡が付着しないようにするか、安定的に気泡を保持する必要がある。 When the ink cartridge receives air, bubbles may be generated in the ink. When the ink contains a surfactant or the like, bubbles accumulate on the liquid surface. The bubbles move on the liquid level sensor when the liquid level becomes substantially the same as the liquid level sensor. When bubbles are attached to the liquid level sensor, the residual vibration of the piezoelectric vibrator shows the same characteristics as when it is in contact with air, and when the wall portion at the boundary between the bubbles and the bubbles is attached to the liquid sensor, the piezoelectric vibration The residual vibration of the body exhibits the same characteristics as when in contact with ink. For this reason, when bubbles move on the liquid level sensor, the output of the liquid level sensor is not stable, and the liquid level sensor may not be able to accurately detect the liquid level. Therefore, it is necessary to prevent bubbles from adhering to the liquid level sensor or to stably hold the bubbles.
本発明の第1の形態によると、液体噴射装置に装着され、当該液体噴射装置に液体を供給する液体カートリッジであって、側面に開口部を有する有底の筐体形状であって、液体を収容する液体収容部を有するカートリッジ本体と、液体収容部の液面を検出する液面センサと、液面センサに付着した気泡を安定して保持するために設けられ、液面センサを上方及び両脇から囲み、液面センサの下方を開放しているセンサ周辺壁と、カートリッジ本体の開口部を封止するフィルムと、カートリッジ本体の液面センサを配置する箇所に設けられた円状開口部とを備え、液面センサは、圧電振動体を有しており、圧電振動体における残留振動に基づいて液面を検出し、液面センサおよびセンサ周辺壁は、フィルムと対向する側面に配され、センサ周辺壁は、液面センサを有する側面から、フィルムに向けて立ち上がって配され、フィルムとの間に間隙を有しており、センサ周辺壁は、略逆U字形状であり、略半円形状の上部と、上部の2つの下端のそれぞれから、上部の内径の略半分と同じ長さほど下方に延伸した足部とを有しており、センサ周辺壁の上部の内径は、円状開口部の内径と比較して小さくて、気泡の外径の平均値に略等しく、液面センサは、上部を形成する半円の中心に配置されている、液体カートリッジを提供する。
この液体カートリッジによれば、液面センサに付着した気泡は、センサ周辺壁によって安定して保持されるため、液面センサ上を移動しない。このため液面が下がり、液面に形成されていた気泡が液面センサに付着しても、液面センサの出力は安定する。気泡そのものが付着した場合、液面センサは気泡が付着した段階で液面が下がったことを検出することができる。またセンサ周辺壁の下方が開放されているため、液面が十分に下がると液面センサに付着した気泡は壊れる。従って複数の気泡がセンサ周辺壁の中に入り、気泡と気泡との境界の壁部分が液面センサに付着した場合でも、液面センサは、気泡が壊れたときに液面が下がったことを検出することができる。特に、液面センサはセンサ周辺壁で囲われた領域の中心に配置されているため、液面センサは液面が下がったことを更に確実に検出することができる。
According to the first aspect of the present invention, the liquid cartridge is attached to the liquid ejecting apparatus and supplies the liquid to the liquid ejecting apparatus, and has a bottomed housing shape having an opening on the side surface. A cartridge main body having a liquid storage section for storing, a liquid level sensor for detecting the liquid level of the liquid storage section, and a liquid level sensor for stably holding bubbles attached to the liquid level sensor. A sensor peripheral wall that is enclosed from the side and that opens below the liquid level sensor, a film that seals the opening of the cartridge body, and a circular opening that is provided at a location where the liquid level sensor of the cartridge body is disposed, The liquid level sensor has a piezoelectric vibrating body, detects the liquid level based on residual vibration in the piezoelectric vibrating body, the liquid level sensor and the sensor peripheral wall are arranged on the side surface facing the film, Around the sensor Is arranged to stand from the side surface having the liquid level sensor toward the film, and has a gap between the film and the sensor peripheral wall has a substantially inverted U shape, and has a substantially semicircular upper portion. Each of the upper two lower ends, and a foot portion extending downwardly by approximately the same length as the half of the inner diameter of the upper portion. The inner diameter of the upper portion of the sensor peripheral wall is equal to the inner diameter of the circular opening portion. A liquid cartridge is provided which is small in comparison and approximately equal to the average value of the outer diameter of the bubbles, and the liquid level sensor is located at the center of the semicircle forming the top.
According to this liquid cartridge, since the bubbles attached to the liquid level sensor are stably held by the sensor peripheral wall, they do not move on the liquid level sensor. For this reason, even if the liquid level drops and bubbles formed on the liquid level adhere to the liquid level sensor, the output of the liquid level sensor is stabilized. When the bubble itself adheres, the liquid level sensor can detect that the liquid level has dropped when the bubble has adhered. Further, since the lower part of the sensor peripheral wall is open, the bubbles attached to the liquid level sensor are broken when the liquid level is sufficiently lowered. Therefore, even if a plurality of bubbles enter the sensor peripheral wall and the wall part at the boundary between the bubbles and the bubble adheres to the liquid level sensor, the liquid level sensor indicates that the liquid level has dropped when the bubble is broken. Can be detected. In particular, since the liquid level sensor is disposed at the center of the region surrounded by the sensor peripheral wall, the liquid level sensor can more reliably detect that the liquid level has dropped.
液体収容部は、センサ周辺壁よりも下方に配される空気流入口を更に備え、センサ周辺壁は、水平方向において、空気流入口とは異なる位置に配されてもよい。
センサ周辺壁は、液体カートリッジの本体とは別体で形成された後、本体に接合されていてもよい。このようにすると、液体の物性や組成、液体カートリッジの本体の構造などに応じてセンサ周辺壁の寸法を変えることにより、液体カートリッジの本体を共通にすることができる。
The liquid storage unit may further include an air inlet arranged below the sensor peripheral wall, and the sensor peripheral wall may be arranged at a position different from the air inlet in the horizontal direction.
The sensor peripheral wall may be formed separately from the main body of the liquid cartridge and then joined to the main body. In this way, the main body of the liquid cartridge can be made common by changing the dimensions of the sensor peripheral wall according to the physical properties and composition of the liquid and the structure of the main body of the liquid cartridge.
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。 The above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention, and sub-combinations of these feature groups can also be the invention.
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention. However, the following embodiments do not limit the invention according to the scope of claims, and all combinations of features described in the embodiments are included. It is not necessarily essential for the solution of the invention.
図1は、液体噴射装置の液体噴射ヘッドに液体を供給するのに適した液体カートリッジの一例を、インクジェット式記録装置用のインクカートリッジ100に例を採り、その構造を斜め上方からみた状態で示す正面斜視図である。
FIG. 1 shows an example of a liquid cartridge suitable for supplying a liquid to a liquid ejecting head of a liquid ejecting apparatus, using an
なお、本発明でいう液体噴射装置とは、インクジェット式記録装置の液体噴射ヘッドだけではなく、液晶ディスプレイのカラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造装置の色剤噴射ヘッドや、有機ELディスプレイ、FED(面発光ディスプレイ)等の電極を形成する電極材(導電ペースト)噴射ヘッド、さらにはバイオチップを製造するバイオチップ製造装置の生体有機物噴射ヘッド及び精密ピペットしての試料噴射ヘッドなどを含む。 The liquid ejecting apparatus referred to in the present invention is not only a liquid ejecting head of an ink jet recording apparatus, but also a colorant ejecting head of a color filter manufacturing apparatus for manufacturing a color filter of a liquid crystal display, an organic EL display, an FED (surface And an electrode material (conductive paste) ejecting head for forming electrodes such as a light emitting display), a bio-organic matter ejecting head of a biochip manufacturing apparatus for manufacturing a biochip, and a sample ejecting head as a precision pipette.
図2及び図3は、図1のインクカートリッジ100を斜め下方からみた背面斜視図で、図2は、インクカートリッジ100の表面にフィルム110が貼り付けられる前の状態を示す図であり、図3は、インクカートリッジ100にフィルム110が貼り付けられた状態を示す図である。さらに図4、図5は、インクカートリッジ100を構成する部材を分解して示す組み立て斜視図である。図6及び図7は、図1のインクカートリッジ100の正面図であり、図6は、インクカートリッジ100の開口部122にフィルム130が貼り付けられる前の状態を示す図であり、図7は、インクカートリッジ100の開口部122にフィルム130が貼り付けられた状態を示す図である。なお、図7において、ハッチングで示された領域にフィルム130が貼り付けられる。
2 and 3 are rear perspective views of the
図4に示すように、インクカートリッジ100は、開口部122を有する有底の略筐体形状のカートリッジ本体(容器本体)120、この開口部122のほぼ全面を覆うフィルム130、および、このフィルム130の外側を覆う蓋体140を備える。カートリッジ本体120の内部は、後述のようにリブや壁により区画される。フィルム130は、カートリッジ本体120の開口部122のほぼ全面を、その内部が密閉状態となるように封止する。蓋体140は、さらにフィルム130の外側を非密閉状態で被覆するようにカートリッジ本体120に固定される。
As shown in FIG. 4, the
カートリッジ本体120は、インクを収容するインク収容部111と、インク収容部111からインク供給部160までのインク流路部と、インク収容部111を大気に連通させるインク側通路、大気弁収容部及び大気側通路からなる大気連通部とを備え、例えばポリプロピレン(PP)により一体成形されている。
The cartridge
インクカートリッジ100はさらに、インク供給制御手段150と、インク供給部160と、記憶手段170と、係合レバー180とを有する。インク供給部160は、カートリッジ本体120の下面に配され、インクカートリッジ100が装着されるホルダのインク供給針が挿入されて、インク収容部111に収容されたインクをインクジェット式記録装置の記録ヘッドへ供給する。記憶手段170は、取付部190にかしめられ、この取付部190は、カートリッジ本体120の側面の下方にかしめられて取り付けられる。記憶手段170は、インクカートリッジ100の種類の情報、インクカートリッジ100が保持するインクの色の情報、および、インクの現存量等の情報を記憶し、表面に露出した複数の端子171により装置本体との間でこれらの情報を受け渡す。係合レバー180は、カートリッジ本体120における取付部190と対向する側面の上部に成形され、インクジェット式記録装置のホルダと係合する。
The
インク供給制御手段150は、インクの消費に伴って発生するインク収容部111とインク供給部160との圧力差により、インク収容部111のインクをインク供給部160へ供給する。インク供給制御手段150は、弾性変形可能であって、カートリッジ本体120の差圧弁ユニット収容部495に挿入される弁部材の一例である膜弁900と、差圧弁ユニット収容部495を覆う弁蓋151と、膜弁900および弁蓋151の間に配されるコイルバネ907とを有する。
The ink
インク収容部111は、図6、7に示したように水平方向に延びる壁272により、上部と下部とに大きく分割され、下部には連通孔242により大気と連通可能な大気側収容部270が、また上部には大気から遮断された2つの第1インク収容部292及び第2インク収容部294からなる供給側収容部290が形成されている。供給側収容部290は、壁272の近傍(下部領域)に連通部276を有する斜めの壁271により、第1、及び第2インク収容部292、294の2つに分割され、また第2インク収容部294に周りを囲まれるように配された流路部296が形成されている。流路部296は下部の連通部278を介して、第2インク収容部294と接続されるとともに、通路298、300及び通孔918を介してインク供給制御手段150に接続されている。
また、インク供給制御手段150の下流側は、インク供給制御手段150と連通する通孔910、通孔910と連通する連通部302および流路321、流路321の一端に形成され、表面側に向けて形成された通孔323、および、通孔323と一端が連通した連通部304を介して、インク供給部160と連通するよう構成されている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
The downstream side of the ink supply control means 150 is formed at one end of a
大気側収容部270と第1インク収容部292とは垂直に延びる連通路295により連通されていて、インク供給部160からのインクの消費に対応して大気側収容部270のインクを第1インク収容部292に吸い上げ、ここから第2インク収容部294、流路部296等を介してインク供給制御手段150に流れ込ませるように構成されている。インク収容部111の大気側収容部270からインク供給制御手段150へは、連通部274、第2のインク注入口162、連通路295、連通部276、278、流路部296、通路298、300、通孔918をこの順に通ってインクが流れ込む。
The atmosphere-
一方、大気弁部250は、大気弁254が収容される大気弁収容部である中空部232を有し、中空部232の下方の壁面には、大気弁254の軸部264の径より若干径が大きく大気の連通流路をも兼ねる連通孔239を有し、ここに大気弁254の軸部264がバネ255により常時、インクカートリッジ100の底面に向かって付勢されて摺動自在に挿入されて、インクカートリッジ100がインクジェット式記録装置のホルダに装着されていない場合に大気弁254によって連通孔239を封止している。
On the other hand, the
図8は、図1のインクカートリッジ100においてフィルム110が貼り付けられる前の状態を示す背面図である。上述した連通孔239を境として大気と連通する側である大気側通路は、開口212、蛇行した通路214、フィルタ収容部216、連通孔218および連通部222、連通部222の底面に形成された連通孔253、連通部224により構成されている。
詳細には、図8に示すように、カートリッジ本体120の表側に形成された迷路状に蛇行した1本の通路214の一端は開口212として大気に開放され、他端は撥インク性と通気性の機能を備えたフィルタ215(図4、図5)が収容されたフィルタ収容部216に接続されている。フィルタ収容部216は、カートリッジ本体120の表側から裏側に貫通する連通孔218と連通する。連通孔218は、カートリッジ本体120の裏側において連通部222、連通部222を区画する部屋の底部に形成された連通孔253を介して連通部224と接続している。通路214の途中には、凹部からなるチャンバ930が設けられている。
FIG. 8 is a rear view showing a state before the
Specifically, as shown in FIG. 8, one end of one
図2に示すように連通部224は、カートリッジ本体120の底面に凹部257として形成され、大気弁254の作動棹である軸部264を露出させ、かつ大気弁254を収容する中空部232との連通が可能な連通孔239と、連通部222に連通する連通孔253が凹部257内に形成され、凹部257の外面を第1のインク注入口161、第2のインク注入口162を封止するフィルム132により封止して形成されている。このフィルム132は、ホルダから突出する突起の押圧力により弾性変形可能なものが選択されている。
As shown in FIG. 2, the
一方、図6に示すように上述した連通孔239を境として大気側収容部270と連通するインク側通路は、中空部232、通孔234a、連通室234b、連通部234c、連通室234d、連通部236、連通室237および連通孔238、連通溝240、連通孔242とで形成されている。詳細には、中空部232の上部の壁には通孔234aが形成されており、この通孔234aを介して連通室234b、連通室234bの上部の壁の切り欠きによって形成された連通部234c、連通部234cの上部に設けられた連通室234d、連通室234dの上部の壁の切り欠きによって形成された連通部236、下方に連通孔238が形成された連通室237と順に連通する大気通路が形成されている。
カートリッジ本体120の裏側から表側に貫通する連通孔238は、連通孔238と連通する連通溝240、連通溝240と連通すると共にカートリッジ本体120の表側から裏側に貫通する連通孔242を介して大気側収容部270と連通する。
これら、大気側収容部270、供給側収容部290、大気弁部250、及び大気側通路、インク側通路は、それぞれを区画する壁にフィルム130、110を熱溶着などの方法で貼着することにより大気と隔離された領域となる。
On the other hand, as shown in FIG. 6, the ink-side passage communicating with the atmosphere-
The
The atmosphere side
インク供給部160は、ホルダに設けられたインク供給針が挿入される挿入口26を有するエラストマ等から形成されたシール部材12と、シール部材12の挿入口26を塞ぐ供給弁13と、供給弁13をシール部材12に向けて付勢するコイルスプリング等からなる付勢部材14とを有する。なお、シール部材12の挿入口26には、工場出荷時において、フィルム604が貼り付けられている。
インクカートリッジ100がインクジェット式記録装置のホルダに装着されると、ホルダに設けられた凸部がフィルム132を介して大気弁254の軸部264を上方に押し上げるとともに、ホルダのインク供給針がインク供給部160の供給弁13を上方に押し上げる。これにより、連通孔239は、中空部232から連通孔242までの大気流路を大気と連通する。また、インク供給部160における供給弁13より上流は、インク供給針と連通する。なお、インクカートリッジ100が工場出荷後に初めてホルダに装着される場合には、ホルダのインク供給針がインクカートリッジ100の挿入口26に貼り付けられたフィルム604を破いて、挿入口26に進入する。
The
When the
連通孔242が大気と連通している状態において、インクジェット式記録装置が記録を始めると、インク供給部160からインク供給針を通して記録ヘッドへインクが供給される。インク供給部160からインクが供給されると、インク収容部111からインク供給部160へは、インクが、図6に示す矢印a、通孔918の順に流れたインクが、インク供給制御手段150を経由して図8に示す矢印b、及び図6に示す矢印、c、dの順に流れて、インク供給部160に流れ込み、インク供給部160に挿入されたインク供給針に供給される。
When the ink jet recording apparatus starts recording in a state where the
このインクの流れにあわせてインク収容部111においては、大気側収容部270のインクが供給側収容部290に供給される。大気側収容部270のインクの消費に伴って空気が、図6における矢印f、底面の連通部224、および矢印gの経路をこの順に通って、連通孔242から大気側収容部270へ流入する。インク供給部160から記録ヘッドへインクが供給されて大気側収容部270の液面が下がるが、大気側収容部270と供給側収容部290とを接続する流路は、大気側収容部270の最も下部に連通口があるので、大気側収容部270の全てのインクが供給側収容部290へ移動するまで、供給側収容部290には空気が流入しない。
In the
大気側収容部270のインクがすべて消費された後に、供給側収容部290の第1インク収容部292および第2インク収容部294のインクがこの順に消費される。この間、供給側収容部290と大気側収容部270とを連通する第2のインク注入口162に形成されるインクのメニスカスによる表面張力により、供給側収容部290のインクが大気側収容部270に逆流することが防止される。
After all the ink in the atmosphere-
第1インク収容部292のインクが消費され始めると、第1インク収容部292に空気が流入する。これにより、第1インク収容部292の液面が下がるが、第1インク収容部292と第2インク収容部294とは、下部のみが連通部276により連通しているので、まず、第1インク収容部292のインクが消費される。第1インク収容部292のインクが消費されて、液面が連通部276に到達すると、第2インク収容部294のインクが消費されるのにあわせて、空気は第2インク収容部294にも流入する。第2インク収容部294のインクが消費される間、連通部276にインクのメニスカスによる表面張力が生じるため、第2インク収容部294のインクが第1インク収容部292に逆流することが防止される。
When the ink in the first
上述のように大気側収容部270、第1インク収容部292および第2インク収容部294のインクはこの順に消費されるが、インクの液面がいずれの収容部にあっても、インクは、インク収容部111を上下に略二分する壁272の近傍に配された連通部278から通路300を経由して通孔918を通ってインク供給部160へ供給される。
As described above, the ink in the atmosphere-
図9は、図6に示した第2インク収容部294の一部を拡大した図であり、図10は図9に示す第2インク収容部294のA−A断面における断面図である。図11は、図10に示した液面センサ700の拡大図である。図9に示すように、第2インク収容部294には、斜壁273及び縦壁275が形成されている。
FIG. 9 is an enlarged view of a part of the second
斜壁273は、上下に斜めに延伸している。斜壁273は、連通部276側の端部が下になっており、第2インク収容部294の内部を、第2インク収容部本体294aと、センサ配置部294bとに区画している。また斜壁273の上端及び下端は、それぞれカートリッジ本体120及び壁271から離間しており、それぞれ上部隙間部602及び下部隙間部603を形成している。上部隙間部602は、液面が下がった場合に空気を第2インク収容部本体294aからセンサ配置部294bに流入させる。下部隙間部603はインクをセンサ配置部294bから第2インク収容部本体294aに供給する。ここで下部隙間部603は連通部276より第1インク収容部292側にあるため、連通部276で発生した気泡は、センサ配置部294bに流入しない。なお下部隙間部603は空気流入口の一例である。
縦壁275は、第2インク収容部本体294a側において、斜壁273の下部近傍で鉛直に延伸している。
The
The
また、図9に示すように、センサ配置部294bには、インクの液面を検出する液面センサ700、並びに、液面センサ700の周辺530を囲うセンサ周辺壁500が設けられている。液面センサ700は、水平方向において下部隙間部603より第1インク収容部292側に配置されており、図10に示す構造を有する。すなわち、板材702の中心部には貫通孔702aが形成され、貫通孔702aを外側から塞ぐようにセンサーチップ701が板材702に溶着されている。センサーチップ701は図11に示す構造を有する。すなわちチップベース710の中心部には貫通孔710aが形成され、貫通孔710aを外側から塞ぐように振動板703が積層されている。さら振動板703の外側には、下電極705、圧電振動体704、及び上電極706がこの順に積層されている。下電極705及び上電極706は、それぞれ接続端子709及び接続端子708に接続されている。なお、上電極706は導通板707を介して接続端子708と電気的に接続されている。接続端子708及び接続端子709は、他より若干外側に突出するように形成されている。センサーチップ701は、チップベース710の貫通孔710aが板材702の貫通孔702aと同心になるように配置される。
液面センサ700が液面を検知するとき、圧電振動体704は信号が入力されて振動を発生する。信号の入力が終わった後、圧電振動体704には振動が残留する。この残留振動の特性は、振動板703が液面に接しているときと空気に接しているときで異なる。このため、液面センサ700は、液面が液面センサ700より下がったことを検出することができる。
As shown in FIG. 9, the
When the
図9に示すように、液面センサ700は、センサ周辺壁500により上部及び両脇が囲われ、下方が開放されている。具体的には、センサ周辺壁500は、逆U字型に形成されており、上に凸である略半円形状の上部510と、上部510の両下端部から下方にそれぞれ延伸している足部520を有する。足部520の長さは、上部510の内径の略半分である。センサ周辺壁500は、液面センサ700が上部510を形成する半円の中心に位置するように配されている。センサ周辺壁500は、水平方向において下部隙間部603より第1インク収容部292側(図9中右側)に位置している。
なお、上部510の内径は、例えば、センサ配置部294bに空気が流入するときに形成される気泡の外径の平均値に略等しい。またこの内径は、カートリッジ本体120の円状開口部121の内径より小さい。例えば円状開口部121の内径は6mm以上であり、上部510の内径はこれ以下である。インクが顔料インクの場合、上部510の内径は例えば3mmである。
As shown in FIG. 9, the
For example, the inner diameter of the
また図10に示すように、センサ周辺壁500は、液面センサ700が固定されている側の面から、この面に対向する面を形成するフィルム130に向けて立ち上がっている。センサ周辺壁500の高さは、液面センサ700が固定されている側の面からフィルム130までの距離の略半分である。このようにセンサ周辺壁500はフィルム130との間に間隙を有している。
As shown in FIG. 10, the sensor
このような構成において、第2インク収容部294からインクが供給された時の液面の変化を、図12、図13及び図14を用いて説明する。図12は、インクの液面がセンサ周辺壁500の上端より低く液面センサ700より高い場合の、図9に示す第2インク収容部294のA−A断面における断面図であり、図13は、インクの液面が液面センサ700とほぼ等しくなった場合の、図9に示す第2インク収容部294のA−A断面における断面図である。図14は、インクがセンサ周辺壁500の下端より低くなった状態における第2インク収容部294のA−A断面における断面図である。
第2インク収容部294からインクが供給されていくと、連通部276から空気が流入する。流入した空気は気泡となって、斜壁273に沿ってインクの中を上昇していき、第2インク収容部本体294aにおいてインクの液面に泡を形成する。センサ周辺壁500及び液面センサ700は下部隙間部603より第1インク収容部292側(図9中右側)に位置しているため、気泡はセンサ周辺壁500の中には入らない。
In such a configuration, a change in the liquid level when ink is supplied from the second
When ink is supplied from the second
さらにインクが供給されていくと、図12に示すように、第2インク収容部本体294a及びセンサ配置部294bの液面が下がっていく。このとき、第2インク収容部本体294aからセンサ配置部294bに空気が流入し、気泡が新たに形成される。また第2インク収容部本体294aに形成された泡の一部は、上部隙間部602を通ってセンサ配置部294bに進入する。
As ink is further supplied, the liquid levels of the second ink storage unit
そして液面はセンサ周辺壁500の上端より低くなり、液面センサ700と略等しくなる。このとき図13に示すように気泡はセンサ周辺壁500の内部に進入し、液面センサ700に付着する。液面センサ700に付着した気泡はセンサ周辺壁500によって保持され、移動しない。従って気泡が付着した後、液面センサ700の出力は安定する。また上部510の内径は、例えば、センサ配置部294bに空気が流入するときに形成される気泡の外径の平均値に略等しいため、特に気泡はセンサ周辺壁500の内側で安定する。なお、液面センサ700に気泡が一つ付着した場合、液面センサ700の出力は、空気に接している場合と同様の特性で安定する。また複数の気泡がセンサ周辺壁500の内部に進入して液面センサ700に気泡と気泡の境界の壁部分が付着した場合、液面センサ700の出力は、インクに接している場合と同様の特性で安定する。前者の場合、この段階で液面センサ700は、液面が液面センサ700より下がったことを検出する。
The liquid level is lower than the upper end of the sensor
そして図14に示すように、液面が更に下がると、センサ周辺壁500の下部は開放されているため、センサ周辺壁500の内側に保持されていた気泡が壊れ、液面センサ700は空気と接する。気泡と気泡の境界の壁部分が付着していた場合、液面センサ700は、この段階で液面が液面センサ700より下がったことを検出する。
Then, as shown in FIG. 14, when the liquid level further decreases, the lower part of the sensor
以上のように、本実施形態によれば、センサ周辺壁500が液面センサ700の上部及び両脇を囲っているため、液面センサ700に付着した気泡は、センサ周辺壁500によって保持され、安定する。このため、液面センサ700の出力は安定する。従って、液面センサは確実に液面が液面センサ700より下がったことを検出することができる。
As described above, according to the present embodiment, since the sensor
なおセンサ周辺壁500は、上述した形状及び大きさに限られない。また、センサ周辺壁500は、カートリッジ本体120と一体に形成されていてもよいし、カートリッジ本体120と別体に形成された後、振動溶着や超音波溶着などによりカートリッジ本体120に接合されてもよい。後者の場合、インクの物性や特性、カートリッジ本体120の構造などに応じて互いに異なる形状に成形されたセンサ周辺壁500を接合することにより、カートリッジ本体120を共通化することができる。
The sensor
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、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的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。 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. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
100…インクカートリッジ、120…カートリッジ本体、130…フィルム、121…円状開口部、271…壁、273…斜壁、275…縦壁、276…連通部、292…第1インク収容部、294…第2インク収容部、294a…第2インク収容部本体、294b…センサ配置部、296…流路部、500…センサ周辺壁、510…上部、520…足部、530…周辺、602…上部隙間部、603…下部隙間部、700…液面センサ、702…板材、702a…貫通孔、703…振動板、704…圧電振動体、705…下電極、706…上電極、707…導通板、708…接続端子、709…接続端子
DESCRIPTION OF
Claims (3)
側面に開口部を有する有底の筐体形状であって、液体を収容する液体収容部を有するカートリッジ本体と、
前記液体収容部の液面を検出する液面センサと、
前記液面センサに付着した気泡を安定して保持するために設けられ、前記液面センサを上方及び両脇から囲み、前記液面センサの下方を開放しているセンサ周辺壁と、
前記カートリッジ本体の前記開口部を封止するフィルムと、
前記カートリッジ本体の前記液面センサを配置する箇所に設けられた円状開口部と、
を備え、
前記液面センサは、圧電振動体を有しており、前記圧電振動体における残留振動に基づいて液面を検出し、
前記液面センサおよび前記センサ周辺壁は、前記フィルムと対向する側面に配され、
前記センサ周辺壁は、前記液面センサを有する側面から、前記フィルムに向けて立ち上がって配され、前記フィルムとの間に間隙を有しており、
前記センサ周辺壁は、略逆U字形状であり、略半円形状の上部と、前記上部の2つの下端のそれぞれから、前記上部の内径の略半分と同じ長さほど下方に延伸した足部とを有しており、
前記センサ周辺壁の前記上部の内径は、前記円状開口部の内径と比較して小さくて、気泡の外径の平均値に略等しく、
前記液面センサは、前記上部を形成する半円の中心に配置されている、液体カートリッジ。 A liquid cartridge that is mounted on a liquid ejecting apparatus and supplies liquid to the liquid ejecting apparatus,
A cartridge body having a bottomed housing shape having an opening on a side surface and having a liquid storage portion for storing a liquid;
A liquid level sensor for detecting the liquid level of the liquid container;
A sensor peripheral wall provided to stably hold bubbles adhering to the liquid level sensor, surrounding the liquid level sensor from above and from both sides, and opening the lower side of the liquid level sensor;
A film for sealing the opening of the cartridge body;
A circular opening provided at a position where the liquid level sensor of the cartridge body is disposed;
With
The liquid level sensor has a piezoelectric vibrating body, detects a liquid level based on residual vibration in the piezoelectric vibrating body,
The liquid level sensor and the sensor peripheral wall are arranged on a side surface facing the film,
The sensor peripheral wall is arranged to rise from the side surface having the liquid level sensor toward the film, and has a gap between the film and the film.
The sensor peripheral wall has a substantially inverted U-shape, a substantially semicircular upper part, and a foot part extending downward from each of the two lower ends of the upper part by approximately the same length as the half of the inner diameter of the upper part. Have
The inner diameter of the upper part of the sensor peripheral wall is smaller than the inner diameter of the circular opening, and is substantially equal to the average value of the outer diameters of the bubbles,
The liquid level sensor is a liquid cartridge arranged at the center of a semicircle forming the upper part.
前記センサ周辺壁は、水平方向において、前記空気流入口とは異なる位置に配される、請求項1に記載の液体カートリッジ。 The liquid storage unit further includes an air inflow port disposed below the sensor peripheral wall,
The liquid cartridge according to claim 1, wherein the sensor peripheral wall is disposed at a position different from the air inlet in the horizontal direction.
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