JP4525080B2 - 液体収容体の液体充填方法 - Google Patents

Description

本発明は、液体収容体の液体充填方法に関する。

従来から、液体をターゲットに対して噴射させる液体噴射装置として、インクジェット式記録装置が広く用いられている。詳しくは、このインクジェット式記録装置は、キャリッジと、同キャリッジに搭載された液体噴射ヘッドとしての記録ヘッドと、液体としてのインクを貯留するインクカートリッジとを備えている。

このようなインクジェット式記録装置の中には、キャリッジへの負荷を低減させたり、装置を小型化・薄型化させたりするために、インクカートリッジをキャリッジに搭載させない機構（いわゆるオフキャリッジ型）を有するものがある。そして、このプリンタに採用されるインクカートリッジは、通常、インクを収容する袋状の液体収容体としてのインクパックと、同インクパックを収容するケースとを備えている。そして、インクパック内のインクは、インク供給チューブを介して記録ヘッドへと供給されるようになっている（例えば、特許文献１参照）。また、このインクパックは、液体収容部としての袋部と、その袋部に設けられた導出部とを備えている。導出部は、袋部内を外部に連通する連通孔を備えている。この連通孔には、一般的に、袋部内を密閉するための弁機構が内設されている。

この弁機構の一つとして、インクパック内に空気等が流入するのを防止する逆止弁がある。逆止弁は、インクパックから外部にインクが導出される際に開状態となる。また、逆止弁は、連通孔が開放されて外部から流体が流入しようとすると閉状態となり、袋部に空気等が混入するのを防止するようになっている。
特開２００３−５３９８４号公報

ところで、このインクパックは、導出部に逆止弁を備えているので、導出部を介して袋部にインクを充填することは困難であった。つまり、袋部内のインクを消耗した後のインクパックに、インクを充填して同インクパックを再使用することができなかった。

本発明の目的は、逆止弁を備えた液体収容体に液体を再充填することができる液体収容体の液体充填方法を提供することにある。

本発明の液体収容体の液体充填方法は、液体を収容する液体収容部を有し、前記液体収容部を外部に連通する液体流路の途中に、弁体及び弁座からなる逆止弁を備えた液体収容体の液体充填方法であって、前記弁体は、その比重が前記液体の比重以下に形成され、前記弁体の少なくとも一部が前記弁座から離間した状態を維持するような流速で、前記液体流路を介して前記液体収容部に液体を注入する。

これによれば、液体流路内に設けられる逆止弁の弁体の比重が、液体の比重以下である液体収容体に対し、前記弁体が弁座から離間した状態を維持するような流速で液体が液体収容部に注入される。このため、逆止弁を備えていても、液体収容体に液体を充填することができるので、使用済みの液体収容体を解体することなく、液体を再充填することができる。従って、液体収容体を繰り返し使用することができるので、液体収容部内の液体が
消耗された液体収容体を廃棄することなく有効利用することができる。

この液体収容体の液体充填方法において、前記液体収容体を、前記弁体が前記弁座よりも鉛直方向において上方に配置された姿勢で、前記液体流路に液体を注入し、前記弁体を、前記液体流路に充填された液体から受ける浮力により前記弁座から離間させる。

これによれば、液体収容体は、弁体が弁座よりも鉛直方向において上方に配置される姿勢で液体が液体流路に注入される。このため、弁体は、液体流路内の液体の浮力によって弁座と離間する。このため、液体収容体の姿勢を決定するだけで、弁体と弁座とを離間させることができるので、簡単に液体収容部に液体を注入することができる。

この液体収容体の液体充填方法において、前記液体流路内の前記弁体側の流路を負圧にして、前記弁体を前記弁座から離間させる工程を更に備えた。
これによれば、弁体の少なくとも一部が前記弁座から離間するように、弁体側の流路を負圧にする。このため、確実に弁座から弁体を離間させることができる。

この液体収容体の液体充填方法において、前記液体流路を介して前記液体収容部に液体を注入する際に、液体圧送手段を用いて前記液体流路内に流入する液体の流速を制御する。

これによれば、液体圧送手段を用いて液体流路内に流入する液体の流速を制御することができるので、効率的かつ高精度に液体の流速の制御を行うことができる。
この液体収容体の液体充填方法において、前記液体流路を介して前記液体収容部に液体を注入する際に、前記液体は、前記液体収容体に対して鉛直方向における上方から送出され、水頭差に基づく正圧により前記液体流路内に供給される。

これによれば、液体収容体には、液体収容体に対して鉛直方向における上方から液体が送り出されるので、水頭差によって液体収容体に液体を注入することができる。このため、ポンプ等を用いることなく液体を供給することができる。

この液体収容体の液体充填方法において、前記逆止弁の弁体は、平板部を備え、この平板部が前記弁座に当接することにより前記逆止弁を閉状態とし、前記平板部が前記弁座から離間することにより前記逆止弁を開状態とする。

これによれば、前記逆止弁の弁体は、平板部を備える。このため、平板部にて流体からの圧力を受けて比較的容易に移動できるので、逆止弁を制御しやすくすることができる。
この液体収容体の液体充填方法において、前記弁座は、前記弁座の前記平板部との当接部の面積が、前記平板部の面積よりも小さく形成されているとともに、周囲よりも突出して形成されており、前記弁体は、前記弁座とは独立して形成されている。

これによれば、弁座は、平板部との当接部の面積が、平板部の面積よりも小さく形成されている。このため、弁体に弁座が当接した際に、弁体の平板部には弁座に当接しない部分が生じる。また、弁座は、突出形成されている。さらに、弁体は、弁座とは独立している。この構成により、弁体の弁座に当接していない部分と弁座の周囲との間に設けられた空間に液体を流入しやすくすることができる。その結果、液体の流れにより、弁座と当接していない弁体の平板部が押し上げられ、弁体を弁座から比較的容易に浮き上がらせることができる。

（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図１〜図８に従って説明する。図１は、本実施形態における液体噴射装置としてのインクジェット式記録装置（以下、単にプリンタとする）の概略を説明する平面図である。

図１に示すように、プリンタ１は、フレーム２を備えている。フレーム２には、プラテン３が架設されており、このプラテン３上には、図示しない紙送り機構により紙が給送される。そして、フレーム２には前記プラテン３と平行にガイド部材４が架設されている。このガイド部材４には、キャリッジ５がガイド部材４の軸線方向に移動可能に挿通支持されている。また、このキャリッジ５は、タイミングベルト６を介してキャリッジモータ７に駆動連結されている。このため、キャリッジ５は、キャリッジモータ７の駆動により、ガイド部材４に沿って往復移動するようになっている。

キャリッジ５のプラテン３に対向する面には、液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド８が搭載されている。そして、キャリッジ５上には記録ヘッド８に液体としてのインクを供給する６個のバルブユニット９が搭載されている。各バルブユニット９は、その内部にインクを一時的に貯留するために、プリンタ１に使用されるインクの色（種類）に対応して６個具備されている。尚、記録ヘッド８の下面には図示しないノズル吐出口が設けられており、この吐出口から紙上にインク滴が吐出されるようになっている。

フレーム２の右端にはカートリッジホルダ１０が設けられている。そして、このカートリッジホルダ１０には、６個のインクカートリッジ１１が着脱可能に備えられている。これらのインクカートリッジ１１は、図２に示すように、内部が気密状態となっているケース１２と、その内側に設けられた液体収容体としてのインクパック１３とによって構成されている。各インクパック１３には、各種インクがそれぞれ貯留されている。これらのインクパック１３と前記各バルブユニット９とは、可撓性を有する供給チューブ１４を介して接続されている。この供給チューブ１４の先端には、インクパック１３と接続するための中空針Ｎ１（図５参照）が設けられている。

また、図１に示すように、プリンタ１には、加圧ポンプ１５が備えられている。この加圧ポンプ１５は、６本の空気供給チューブ１６を介して前記各インクカートリッジ１１の各ケース１２と接続されている。従って、加圧ポンプ１５により圧送された空気は、各空気供給チューブ１６を介して各インクカートリッジ１１のケース１２内に流入する。そして、ケース１２内に流入した空気は、ケース１２とインクパック１３との間に形成された空間Ｓ（図２参照）に充填される。その結果、インクパック１３は前記空間Ｓに充填された加圧空気によって押し潰される。この押圧により、各インクパック１３に貯留されているインクは、インクパック１３から押し出されて各供給チューブ１４を介して各バルブユニット９にそれぞれ供給される。

次に、前記インクパック１３について、図３〜図６に従って説明する。図３に示すように、本実施形態におけるインクパック１３は、液体収容部としての袋部２０と導出部２１とを備えている。袋部２０は、本実施形態では、２枚の長方形状のフィルム部材２２，２３から構成されている。各フィルム部材２２，２３は、例えば、ポリプロピレンフィルム等の熱可塑性樹脂層にアルミニウム等のガスバリア層を蒸着することにより形成されている。袋部２０は、両フィルム部材２２，２３を、前記熱可塑性樹脂層を向かい合わせて、それらの１辺に導出部２１を挟んだ状態で重ね合わせ、その４辺の縁を熱溶着することにより袋状に形成されている。導出部２１は、フィルム部材２２，２３の前記熱可塑性樹脂層と熱溶着可能な樹脂から形成されている。この袋部２０の内部空間には各種インクがそれぞれ充填される。

次に、導出部２１について説明する。図４〜図６は、導出部２１の長手方向における断
面図である。導出部２１は、第１の管体２５及び第２の管体２６を備えている。第１の管体２５は、第２の管体２６の基端部に形成された嵌合凹部２６ｂに嵌合され、インクパック１３の袋部２０内に配置されるように設けられる。

第１の管体２５は、下面２５ａから、上面２５ｂに向かって連続する、液体流路としての第１の連通孔２７及び第２の連通孔２８を備えている。第１の連通孔２７の内径は、第２の連通孔２８の内径よりも大きく形成されている。また、第１の管体２５は、フランジ部２９を備えており、このフランジ部２９には、一対の係合孔３０が貫通形成されている。

第２の管体２６は、嵌合部３１、溶着部３２、及び円筒部３３を一体に備えている。嵌合部３１は、下面２６ａに嵌合凹部２６ｂを備えている。下面２６ａには、第１の管体２５のフランジ部２９に形成された係合孔３０に嵌着する係合突部３４が形成されている。この係合突部３４と、第１の管体２５の係合孔３０とを嵌着させながら、第１の管体２５の筒状部分を嵌合部３１の嵌合凹部２６ｂに嵌合すると、第１の管体２５が第２の管体２６に固定される。

溶着部３２は、その外周面が両フィルム部材２２，２３に挟まれて、フィルム部材２２，２３に対して固着される。また、溶着部３２は、図３に示すように舟形を成している。円筒部３３は、略円筒状に形成されている。これらの嵌合部３１、溶着部３２、及び円筒部３３には、嵌合部３１から円筒部３３に向かって、液体流路としての第３の連通孔３５、第４の連通孔３６、及び第５の連通孔３７が貫通形成されている。第３の連通孔３５は、第１の管体２５が第２の管体２６に固定された際に、第１の管体２５の第２の連通孔２８と連通する。第４の連通孔３６は、第３の連通孔３５よりも大径であって、中心孔３６ａと、中心孔３６ａに形成された複数の連通溝３６ｂとから構成されている。中心孔３６ａは、断面略円形状に形成されている。連通溝３６ｂは、中心孔３６ａの内周面に凹設されている。ここでは、連通溝３６ｂは、中心孔３６ａの内周面の４箇所に形成されている。第５の連通孔３７は、円筒部３３内に形成されている。

また、第２の管体２６内には、第１の弁機構Ｖ１及び第２の弁機構Ｖ２が備えられる。逆止弁としての第１の弁機構Ｖ１は、弁体４０と弁座４１とから構成され、第１の管体２５及び第２の管体２６の接続箇所に設けられている。弁体４０は、前記第２の連通孔２８の開口を閉塞可能な大きさの略円盤状に形成されている（即ち、弁体４０は平板部から構成されている）。また、弁体４０は、例えば、ポリプロピレン等の合成樹脂等、インクの比重以下の比重の材料を用いて形成されている。弁座４１は、弁体４０と独立して形成されており、第１の管体２５の上面２５ｂにおいて、前記第２の連通孔２８の開口部の周りに環状に突設されている。このため、弁座４１は、周囲（上面２５ｂ）よりも突出している。また、弁座４１の弁体４０との当接面（当接部）の面積は、弁体４０の面積よりも小さくなっている。つまり、弁体４０が弁座４１に当接したとき、図５中鎖線で示すように、弁体４０には、弁座４１に当接しない部分が生じ、弁体４０と弁座４１の周囲（上面２５ｂ）との間には空間が形成されている。弁体４０は、導出部２１内にインクが充填され、弁体４０が弁座４１に対して鉛直方向において上方に位置したときは、その比重がインクの比重以下であるため、浮上するようになっている。但し、弁体４０が浮遊する際は、インクの流れは静止しているものとする。

また、弁体４０は、第２の連通孔２８内の流体の圧力と、第３の連通孔３５内の流体の圧力差によって移動するようになっている。具体的には、第３の連通孔３５から第２の連通孔２８へと（図５中矢印方向と反対方向）流体が移動するとき等、第２の連通孔２８内の流体の圧力が、第３の連通孔３５内の流体の圧力よりも低く、その圧力差が所定値以上のときには、第３の連通孔３５の流体により、弁体４０が弁座４１側に移動する。そして
、図５中鎖線に示すように弁体４０が弁座４１に当接し、第２の連通孔２８及び第３の連通孔３５間の流れを遮断する。

一方、第３の連通孔３５から第２の連通孔２８へと小さい流速でインクが流れる場合には、弁体４０は浮上した状態を維持する場合がある。詳述すると、第２の連通孔２８内の流体の圧力が、第３の連通孔３５内の流体の圧力よりも低く、その圧力差が所定値未満のときであって、弁体４０が弁座４１よりも鉛直方向において上方に位置する際には、図６に示すように弁体４０は弁座４１と当接しない状態に維持される。このとき、弁体４０は第３の連通孔３５内のインクの流れによる圧力を受けるが、そのインクによる圧力が小さく、弁体４０の比重がインクの比重以下であるため、浮上した状態となる。また、このとき、インクは、第１の管体２５の上面２５ｂに当たることにより、弁体４０を押し上げるような流れを生じる。尚、ここで流体とは、インク又は空気を指す。

逆に、袋部２０からインクが導出される場合等、第２の連通孔２８内の流体の圧力が、第３の連通孔３５の流体の圧力よりも大きいとき、インクは、図５中矢印方向に流れる。このとき、弁体４０は、第２の連通孔２８内の流体の圧力を受けて、図５中実線で示すように弁座４１から離れる。その結果、第２の連通孔２８と第３の連通孔３５とは連通した状態となる。つまり、この第１の弁機構Ｖ１は、第２の連通孔２８から第３の連通孔３５への流体の流れを許容するとともに、その逆の流れを、第２の連通孔２８内と第３の連通孔３５内との圧力差が所定値以上のときに遮断する逆止弁として機能するようになっている。

第２の弁機構Ｖ２は、弁体４２とシール部材４３とを備えている。弁体４２は、略円柱状に形成されており、第４の連通孔３６の中心孔３６ａ内に設けられている。弁体４２の外径は、中心孔３６ａの内径とほぼ同じ大きさとなっており、弁体４２は中心孔３６ａの内周面に案内されながら摺動可能となっている。

シール部材４３は、エラストマ等の可撓性材質からなり、略円筒状に形成されている。さらに、シール部材４３の中心を貫通する挿入孔４３ｂは、内径が前記中空針Ｎ１（図５参照）に対してしまり嵌めとなる大きさの孔と、導出側に拡開した孔とからなる。そして、シール部材４３の下面４３ａには、前記挿入孔４３ｂの開口を囲むように弁座４５が突設されている。この弁座４５は、前記弁体４２が着座する弁座として機能する。尚、前記中空針Ｎ１は、中空状に形成されており、孔Ｈ１を介してインクを内部に流入するようになっている。

さらに、第２の弁機構Ｖ２は、弁体４２を付勢するコイルバネ４６を備えている。コイルバネ４６は、中心孔３６ａ内に、弁体４２をシール部材４３側に付勢するように支持固定されている。外部から力が加えられていない場合には、図４に示すように、コイルバネ４６は弁体４２をシール部材４３に圧接するように付勢する。そして、シール部材４３の挿入孔４３ｂを介して中空針Ｎ１が挿入されると、図５に示すように、中空針Ｎ１はコイルバネ４６の付勢力に抗して弁体４２を押し下げ、弁体４２は、シール部材４３から離間する方向に移動する。このとき、中空針Ｎ１の先端はシール部材４３にシールされた状態で挿入されている。袋部２０からインクが押し出されると、袋部２０内のインクは、連通溝３６ｂを介して弁体４２の周囲を回り込み、中空針Ｎ１の孔Ｈ１から中空針Ｎ１内に流入する。

つまり、インクカートリッジ１１がカートリッジホルダ１０に装着されると、中空針Ｎ１がシール部材４３に挿入され、中空針Ｎ１の孔Ｈ１と第３の連通孔３５及び第４の連通孔３６が連通する。そして、加圧ポンプ１５が駆動して、加圧空気がインクパック１３を押圧すると、第２の連通孔２８内の圧力が第３の連通孔３５の圧力よりも大きくなり、第
１の弁機構Ｖ１の弁体４０が弁座４１から離間して、袋部２０内と中空針Ｎ１の孔Ｈ１とが連通された状態になる。尚、ユーザ等が第２の弁機構Ｖ２の弁体４２を治具を用いて強制的に押し下げることにより、シール部材４３を介して空気が流入しようとするとき、第３の連通孔３５内の圧力が高くなって、弁体４０が弁座４１に圧接される。

次に、袋部２０内のインクを消耗しきったときに、袋部２０内にインクを再充填する工程について図７に従って説明する。使用済みのインクパック１３にインクを再充填する際には、まず、インクパック１３をインク注入装置５０に装着する。インク注入装置５０は、インクタンク５１を備えている。インクタンク５１は、内部にインクを貯留している。また、インクタンク５１はチューブ５２に接続され、内部に貯留したインクをチューブ５２に供給可能となっている。チューブ５２は、可撓性材質からなり、その先端には供給針Ｎ２が設けられている。供給針Ｎ２は、中空針Ｎ１と同じ構成に形成されており、孔Ｈ２（図５及び図６参照）から外部にインクを導出するようになっている。

チューブ５２の途中には、液体圧送手段としてのローラポンプ５３が設けられている。ローラポンプ５３は、内部に図示しないローラを備えている。このローラが正方向に回転すると、ローラがチューブ５２を順次押し潰すことでチューブ５２内の流体を所定の方向（インクタンク５１から供給針Ｎ２側へ向かう方向）に圧送する。また、このローラポンプ５３は、前記ローラの回転速度を制御することで、チューブ５２から導出される流体の流速を調節できるようになっている。また、チューブ５２の途中であって、ローラポンプ５３と供給針Ｎ２との間には、止弁５４が設けられている。

インク注入装置５０に使用済みのインクパック１３（以下、単にインクパック１３と言う。）を装着する際は、その導出部２１に供給針Ｎ２を挿入する。これにより、図６に示すように、第２の弁機構Ｖ２は開弁する。このとき、インクパック１３は、導出部２１が上方を向くように装着されている。さらに、インクパック１３は、その鉛直方向における位置が、インクタンク５１内のインク液面よりも低い位置に配置されている。尚、このとき、袋部２０内及び導出部２１内にはインクがほとんど残っていない状態とする。この場合、第１の弁機構Ｖ１は、閉弁していることが多いが、場合によっては弁体４０が傾いた姿勢となり開弁していることもある。

そして、止弁５４を開状態とし、ローラポンプ５３を正方向に回転駆動させる。すると、ローラポンプ５３の吸引及びインクタンク５１とインクパック１３との水頭差により、インクタンク５１から、チューブ５２を介して供給針Ｎ２にインクが供給される。供給針Ｎ２にインクが供給されると、供給針Ｎ２の孔Ｈ２からインクが導出し、導出されたインクは導出部２１内に流入する。このとき、インクは第３の連通孔３５から第２の連通孔２８に向かって流れ落ちるので、第３の連通孔３５内と第２の連通孔２８内の圧力差は、所定値以上となる。その結果、第１の弁機構Ｖ１の弁体４０は、弁座４１に着座し、第３の連通孔３５から第２の連通孔２８へのインクの流れは遮断される。そして、第３の連通孔３５、第４の連通孔３６内が充填される量だけインクを注入すると、止弁５４を閉状態にするとともにローラポンプ５３の正方向の回転を停止する。

このとき、第３の連通孔３５及び第４の連通孔３６内にインクが充填され、この流路内のインクは、静止状態となる。すると、弁体４０が、インクの浮力を受けて、弁座４１と離間した状態になる。所定時間が経過すると、止弁５４を開状態として、ローラポンプ５３を正方向に回転駆動させる。このとき、ローラポンプ５３の回転速度を小さくして、供給針Ｎ２から導出されるインクの流量（流速）を少量（低速）にする。供給針Ｎ２からはインクが少量ずつ押し出され、第４の連通孔３６内に少量ずつ供給される。詳述すると、ローラポンプ５３の回転速度は、チューブ５２からインクが供給されても、第３の連通孔３５と第２の連通孔２８内の圧力差が、前記所定値未満となるような速度に保持されてい
る。つまり、チューブ５２から流出するインクは、弁体４０が浮上した状態を維持するような流速に保持されている。

その結果、図８中矢印に示すように、供給針Ｎ２から流出するインクは、連通溝３６ｂを介して第２の弁機構Ｖ２の弁体４２の周囲を回り込み、第３の連通孔３５内に流入する。そして、第３の連通孔３５内に流入したインクは、弁体４０と弁座４１との間から、第２の連通孔２８内に流入し、第１の連通孔２７から袋部２０内にインクが流れ落ちる。このとき、弁体４０が弁座４１に近接していても、弁体４０と弁座４１の周囲（上面２５ｂ）との間に形成された空間にインクが流入し、弁座４１側から弁体４０側に向かうインクの流れが生じる。このインクの流れにより、弁体４０が、弁座４１と離間する方向に押し上げられるので、弁体４０を弁座４１と比較的容易に離間させて浮き上がらせることができる。尚、このとき、インクパック１３の導出部２１を上方にすることにより、導出部２１内に気泡が混入していた場合には、導出部２１内の上方に気泡が集められ、袋部２０内に気泡が流入することがない。

袋部２０の容量だけインクを注入すると、ローラポンプ５３の正方向の回転を停止するとともに止弁５４を閉状態とする。そして、供給針Ｎ２をインクパック１３の導出部２１から抜出して、インクパック１３の再充填工程を終了する。

第１の実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）第１の実施形態では、逆止弁として機能する第１の弁機構Ｖ１を導出部２１に内設し、第１の弁機構Ｖ１の弁体４０を、その比重がインクの比重以下となるように形成した。そして、このインクパック１３に対し、インク注入装置５０を用いて、インクを導出部２１を介して充填した。具体的には、インクパック１３をインク注入装置５０に装着し、導出部２１内にインクタンク５１からインクを供給して、導出部２１内にインクを充填させた。そして、弁体４０を弁座４１から離間させてから、インクを供給針Ｎ２から導出部２１内に少量ずつ供給した。詳述すると、導出部２１内の第３の連通孔３５と第２の連通孔２８内の圧力差が、所定値未満となるような流速、即ち弁体４０の浮上を維持するような流速でインクを導出部２１内に供給するようにした。このため、供給針Ｎ２から導出されたインクは、弁体４０と弁座４１との間から、第２の連通孔２８内に流入し、袋部２０内に導出される。従って、逆止弁を設けていても、インクパック１３にインクを充填することができるので、使用済みのインクパックに対し、解体することなくインクを再充填することができる。つまり、インクパック１３を繰り返し使用することができるので、使用済みのインクパック１３を廃棄することなく有効利用することができる。

（２）第１の実施形態では、インクパック１３を、その導出部２１が上方を向くようにインク注入装置５０に装着した。そして、導出部２１内に供給針Ｎ２を介してインクを注入し、第３の連通孔３５及び第４の連通孔３６内にインクを充填させることにより、弁体４０がインクの浮力を受けて弁座４１から離間するようにした。このため、インクパック１３の姿勢を、導出部２１が上方を向くようにするだけで、弁体４０と弁座４１を離間させた状態にすることができるので、ポンプ等を用いずに簡単にインクの充填を開始することができる。

（３）第１の実施形態では、インクタンク５１と供給針Ｎ２との間に、ローラポンプ５３を設けた。そして、ローラポンプ５３の回転速度を制御することにより、供給針Ｎ２から導出されるインクの流速を制御するようにした。このため、効率的かつ高精度に、インクタンク５１から供給針Ｎ２に向かうインクの流速を制御することができる。

（４）第１の実施形態では、インクタンク５１のインク液面よりも、インクパック１３が鉛直方向において下方に配置された状態で、インク注入装置５０に装着した。このため
、水頭差によってインクパック１３にインクを注入することができる。

（５）第１の実施形態では、第１の弁機構Ｖ１の弁体４０は、平板部を備えた形状、即ち円盤状に形成されるようにした。このため、弁体４０を、インク又は空気から圧力を受けて、第３の連通孔３５内を移動しやすい構造にすることができる。従って、逆止弁としての第１の弁機構Ｖ１を圧力によって制御しやすくすることができる。

（６）第１の実施形態では、弁体４０と弁座４１とを独立して形成した。また、弁座４１を突出形成し、弁体４０との当接面の面積を弁体４０の当接面の面積よりも小さくなるようにした。このため、弁体４０と弁座４１とが当接した際に、弁体４０の弁座４１と当接していない当接面と、弁座４１との間に空間が設けられる。従って、第３の連通孔３５内と第２の連通孔２８内との圧力差が所定値未満となるような速度で、第３の連通孔３５から第２の連通孔２８に向かってインクが流れる際に、前記空間にインクが流入し、弁座４１側から弁体４０側に向かうインクの流れが生じやすくなる。従って、この構成により、導出部２１から袋部２０にインクを供給する際にも、比較的容易に弁体４０と弁座４１とを離間させて、弁体４０を浮き上がらせることができる。つまり、導出部２１を介して比較的容易に袋部２０内にインクを注入することができる。

（第２の実施形態）
以下、本発明を具体化した第２実施形態を図９に従って説明する。尚、第２の実施形態は、第１の実施形態のインク充填方法及びインク注入装置５０を変更したのみの構成であるので、同様の部分についてはその説明を省略する。

インク注入装置６０は、インクタンク５１とローラポンプ５３とを接続するチューブ６１を備え、このチューブ６１には分岐管６２が接続されている。分岐管６２の一端には、吸引ポンプ６３が接続されている。そして、分岐管６２と吸引ポンプ６３との間には、第１の止弁６４が設けられている。分岐管６２の他端には、供給針Ｎ２が接続されている。また、分岐管６２とチューブ６１との間には、第２の止弁６６が設けられている。

使用済みのインクパック１３にインクを充填する際には、まず、導出部２１に供給針Ｎ２を挿入してインクパック１３を装着する。尚、このとき、インクパック１３は、導出部２１と袋部２０とを水平方向に連なるように装着するが、インクパック１３は導出部２１を上方にして、インクパック１３を鉛直方向に垂下した状態に装着してもよい。そして、第１の止弁６４を閉状態にして、第２の止弁６６を開状態とする。さらに、ローラポンプ５３を正方向に回転させて、インクタンク５１から供給針Ｎ２へとインクを導出する。

供給針Ｎ２から導出部２１内にインクが導出されると、その流圧により、第３の連通孔３５内の圧力は、第２の連通孔２８内の圧力よりも大きくなる。このため、図５中鎖線に示すように、弁体４０は弁座４１に圧接される。ローラポンプ５３を所定時間駆動することにより、導出部２１内に所定量のインクを導出すると、第２の止弁６６を閉状態にするとともに、ローラポンプ５３の正方向の駆動を停止する。また、第１の止弁６４を開状態にして、吸引ポンプ６３を駆動する。

吸引ポンプ６３を駆動すると、供給針Ｎ２を介して導出部２１内のインクが吸引される。この吸引により、第３の連通孔３５内の圧力が、第２の連通孔２８内の圧力よりも小さくなり、弁体４０が弁座４１から離間する。吸引ポンプ６３を所定時間駆動すると、第１の止弁６４を閉状態とし、吸引ポンプ６３の駆動を停止する。

第１の止弁６４を閉状態とした後、直ちに、第２の止弁６６を開状態とし、ローラポンプ５３を正方向に回転駆動させる。このとき、ローラポンプ５３の回転速度は、供給針Ｎ
２からインクが供給されても、第３の連通孔３５と第２の連通孔２８内の圧力差が、所定値未満となるような速度に保持されている。つまり、供給針Ｎ２から流出するインクは、弁体４０が弁座４１から離間した状態を保持するような流速に保持されている。

その結果、弁体４０と弁座４１との間から、第２の連通孔２８内にインクが流入し、袋部２０内に導出される。袋部２０の容量だけインクを注入すると、第２の止弁６６を閉状態とし、ローラポンプ５３の正方向の回転を停止する。そして、供給針Ｎ２をインクパック１３の導出部２１から抜出して、インクパック１３の再充填工程を終了する。

第２の実施形態によれば、第１の実施形態の（１）及び（３）〜（６）に記載の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
（７）第２の実施形態では、インク注入装置６０に、供給針Ｎ２に接続された吸引ポンプ６３を設けた。そして、吸引ポンプ６３により、インク注入装置６０に装着されたインクパック１３の導出部２１内のインクを吸引することで、弁体４０と弁座４１とを離間させるようにした。そして、弁体４０と弁座４１とを離間させた状態を保持する流速で、袋部２０内にインクを注入するようにした。つまり、インクを袋部２０内に注入する際に、弁体４０と弁座４１とを吸引ポンプ６３によって離間させるので、確実に第１の弁機構Ｖ１を開状態とすることができる。

尚、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記各実施形態では、弁体４０を略円盤状にしたが、弁体は、平板部と平板部から突出する突部とからなる構成でもよい。

・第１の実施形態では、インク注入装置５０により、導出部２１内にインクを充填させた後に一旦インクの供給を停止させ、弁体４０を浮上させた後、弁体４０の浮上を維持するような流速でインクを注入するようにした。これを、インクの供給を一旦停止させなくても、弁体４０が浮上するような流速が保持できる場合又は弁体４０と弁座４１とを離間することができる場合には、インクを連続的に注入するようにしてもよい。

・第１の実施形態では、ローラポンプ５３を使用して、インクパック１３にインクを充填するようにしたが、インクタンク５１の鉛直方向における位置と、インクパック１３の鉛直方向における位置との差（水頭差）によって、弁体４０を浮上させながらインクパック１３内にインクを注入できる場合には、ローラポンプ５３を省略してもよい。この場合、インクは、インクパック１３に対して鉛直方向における上方に配置されたインクタンクから送出され、水頭差に基づく正圧により、導出部２１内に供給される。

・第１の実施形態では、インクタンク５１のインク液面よりもインクパック１３が低い位置に配置されることで、水頭差によってもインクが供給されるようにした。これを、ローラポンプ５３のみでインクの流速を制御可能な場合には、インクタンク５１をインクパック１３の鉛直方向における位置と同じ位置、又はそれよりも低い位置に配置するようにしてもよい。

・第２の実施形態では、弁体４０を弁座４１から離間する吸引手段として、吸引ポンプ６３を用いたが、これをシリンダとピストンからなる注入管から構成してもよい。
・第２の実施形態では、吸引ポンプ６３によって導出部２１内のインクを吸引する吸引工程の後、導出部２１内にインクを連続的に注入する注入工程を行うようにした。これを、吸引工程と注入工程とを、何回か繰り返すようにしてもよい。つまり、少量ずつインクを導出部２１内に供給しても、弁体４０が弁座４１に接近してしまうような場合には、吸引工程を行って、弁体４０を弁座４１から充分離間させてから、注入工程を再度行うようにしてもよい。

・上記実施形態では、各インクカートリッジ１１を、各ケース１２と、各ケース１２に収容されるインクパック１３とから構成した。このインクカートリッジを、一つのケース内に複数のインクパックが収容される構成としてもよい。また、インクパック１３は、６個に限定されず、プリンタ１に使用されるインクの種類に応じて適宜変更してもよい。

・上記実施形態では、液体収容体をインクパックとして説明したが、液体収容体は、凹状のケースの開口部にフィルムを貼着した液体収容部と、ケースに前記凹部と外部とを連通する導出部とからなる構造でもよく、袋状のフィルム部材からなるインクパックに限定されることはない。要は、液体を収容可能な液体収容部と、液体収容部を外部に連通する導出部とを備えた液体収容体であればよい。

・上記実施形態では、インクパック１３を、２枚のフィルムを張り合わせた構造としたが、これに限定されることはない。例えば、インクパック１３の袋部２０は、１枚のフィルムを袋状にした構成でもよい。また、前記袋部２０は、３枚以上のフィルムを互いに張り合わせることにより袋状にした構成でもよい。

・上記実施形態では、弁座４１を突出形成し、弁体４０との当接面を弁体４０の当接面の面積よりも小さくした。弁体４０が、インク中で比較的浮上しやすい場合には、弁座４１は、突出せず平滑な形状等、上記実施形態以外の形状でもよい。

・上記実施形態においては、液体噴射装置として、インクを吐出するプリンタ１について説明したが、その他の液体噴射装置であってもよい。例えば、ファックス、コピア等を含む印刷装置や、液晶ディスプレイ、ＥＬディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材や色材などの液体を噴射する液体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとしての試料噴射装置であってもよい。また、流体（液体）もインクに限られず、他の流体（液体）に応用してもよい。また、液体収容体は、液体噴射装置以外の他の装置に搭載されるものとして使用してもよい。

第１の実施形態のプリンタの平面図。 同プリンタに備えられるインクカートリッジの断面図。 同インクカートリッジに備えられるインクパックの斜視図。 同インクパックの導出部の断面図。 同インクパックの導出部の断面図。 同インクパックの導出部の断面図。 同インクパックにインクを注入するインク注入装置の説明図。 同導出部内のインクの流れを説明する説明図。 第２実施形態のインク注入装置の説明図。

符号の説明

１…液体噴射装置としてのプリンタ、８…液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド、１３…液体収容体としてのインクパック、２０…液体収容部としての袋部、２７…液体流路としての第１の連通孔、２８…液体流路としての第２の連通孔、３５…液体流路としての第３の連通孔、３６…液体流路としての第４の連通孔、３７…液体流路としての第５の連通孔、４０…平板部を構成する弁体、４１…弁座、５３…液体圧送手段としての加圧ポンプ、Ｖ１…逆止弁としての第１の弁機構。

Claims (5)

1. 液体が収容される液体収容部と、前記液体収容部を外部に連通させる液体流路の途中に設けられた逆止弁であって、弁体と弁座とを有し前記弁体はその比重が前記液体収容部に収容される液体の比重以下に形成された逆止弁とを備えた液体収容体に液体を充填する液体充填方法であって、
   前記弁体が前記弁座よりも鉛直方向において上方に配置された姿勢で前記液体流路に液体を注入し、前記液体流路に充填された液体から受ける浮力により前記弁体を前記弁座から離間させ、
   前記弁体の少なくとも一部が前記弁座から離間した状態を維持するような流速で、前記液体流路を介して前記液体収容部に液体を注入する液体収容体の液体充填方法。
2. 請求項１に記載の液体収容体の液体充填方法において、
   前記液体流路を介して前記液体収容部に液体を注入する際に、液体圧送手段を用いて前記液体流路内に流入する液体の流速を制御することを特徴とする液体収容体の液体充填方法。
3. 請求項１又は２に記載の液体収容体の液体充填方法において、
   前記液体流路を介して前記液体収容部に液体を注入する際に、前記液体は、前記液体収容体に対して鉛直方向における上方から送出され、水頭差に基づく正圧により前記液体流路内に供給されることを特徴とする液体収容体の液体充填方法。
4. 請求項１〜３のいずれか一つに記載の液体収容体の液体充填方法において、
   前記逆止弁の弁体は、平板部を備え、この平板部が前記弁座に当接することにより前記逆止弁を閉状態とし、前記平板部が前記弁座から離間することにより前記逆止弁を開状態とすることを特徴とする液体収容体の液体充填方法。
5. 請求項４に記載の液体収容体の液体充填方法において、
   前記弁座は、前記弁座の前記平板部との当接部の面積が、前記平板部の面積よりも小さく形成されているとともに、周囲よりも突出して形成されており、
   前記弁体は、前記弁座とは独立して形成されていることを特徴とする液体収容体の液体充填方法。

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