JP4692649B2 - Method for manufacturing liquid container - Google Patents
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Description
本発明は、微小量の液滴を吐出させる液体噴射ヘッド等の液体消費装置に所定の液体を供給する液体収容容器の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a liquid container that supplies a predetermined liquid to a liquid consuming device such as a liquid jet head that discharges a minute amount of liquid droplets.
捺染装置やマイクロデスペンサ、さらには超高品質での印刷が求められる商業用記録装置等の液体噴射ヘッドは、液体収容容器から被吐出液の供給を受けるが、液体が供給されていない状態で作動させると、所謂空打ちとなって損傷するため、これを防止すべく容器の液体残量を常時監視する必要がある。 Liquid jet heads such as textile printing devices, micro dispensers, and commercial recording devices that require ultra-high quality printing receive supply of liquid to be ejected from a liquid container, but liquid is not supplied. When operated, the so-called empty shot is damaged, and it is necessary to constantly monitor the remaining amount of liquid in the container to prevent this.
そこで、記録装置の場合では、液体収容容器であるインクカートリッジ自体にインク残量を検出する液体残量検出装置を装備したものが各種提案されている。
液体残量検出装置を装備したインクカートリッジの具体的な構成として、例えば、加圧されると貯留している液体を排出口から排出する液体収容体と、該液体収容体に接続された液体残量検出装置とを備え、且つ、液体残量検出装置は、一端が液体収容体の排出口に接続されると共に他端が外部に液体を供給するための液体導出部に接続された流路に振動を印加する圧電素子を備えて、この圧電素子により振動を印加した際の音響インピーダンスの変化を検出することで、液体収容体内の液体残量を検出するものが提案されている。
In view of this, various types of recording apparatuses have been proposed in which an ink cartridge itself, which is a liquid container, is equipped with a liquid remaining amount detecting device that detects the remaining amount of ink.
As a specific configuration of an ink cartridge equipped with a liquid remaining amount detection device, for example, a liquid container that discharges stored liquid from a discharge port when pressurized, and a liquid residue connected to the liquid container are provided. And a liquid remaining amount detection device having a flow path connected at one end to a discharge port of the liquid container and at the other end to a liquid outlet for supplying liquid to the outside. There has been proposed a device that includes a piezoelectric element that applies vibration and detects the remaining amount of liquid in the liquid container by detecting a change in acoustic impedance when vibration is applied by the piezoelectric element.
しかし、このような液体残量検出装置を備えたインクカートリッジであっても、記録装置に装着する時に液体残量検出装置内の流路や液体収容体内に気泡が残留していると、その残留した気泡が記録装置側に供給されて、記録ヘッドの空打ち等の不都合を招く虞がある。
そこで、このようなインクカートリッジを製造する場合には、液体残量検出装置内の流路や液体収容体内に気泡が残留しないようにインクを充填する高度な充填技術が要求される。
However, even in an ink cartridge equipped with such a liquid remaining amount detecting device, if bubbles remain in the flow path or the liquid container in the liquid remaining amount detecting device when the ink cartridge is mounted on the recording device, the residual There is a possibility that the bubble is supplied to the recording apparatus side and causes inconvenience such as idling of the recording head.
Therefore, when manufacturing such an ink cartridge, an advanced filling technique for filling ink so that bubbles do not remain in the flow path or the liquid container in the liquid remaining amount detection device is required.
このような背景から、上記インクカートリッジにインクを充填する方法として、予め、空の液体収容体に液体残量検出装置を接続した状態に組み立てておき、その組立体に対して、外部の吸引手段を液体導出部に接続し、吸引手段による負圧吸引により、液体残量検出装置および液体収容体内の脱気を行う。その後、吸引手段の代わりに液体導出部にインク充填手段からのインク供給路を接続して、液体残量検出装置および液体収容体内にインクを加圧充填する方法が提案された(例えば、特許文献1参照)。 Against this background, as a method of filling the ink cartridge with ink, the liquid remaining amount detecting device is assembled in advance with an empty liquid container, and an external suction means is connected to the assembly. Is connected to the liquid outlet and the liquid remaining amount detecting device and the liquid container are deaerated by negative pressure suction by the suction means. After that, a method for connecting the ink supply path from the ink filling means to the liquid outlet instead of the suction means and pressurizing and filling the ink into the liquid remaining amount detection device and the liquid container has been proposed (for example, Patent Documents). 1).
ところが、上記のインクカートリッジへのインク充填方法では、液体導出部から空の液体残量検出装置および液体収容体内の脱気を行う吸引手段と、脱気後の液体残量検出装置および液体収容体内にインクを充填するインク充填手段とを、吸引手段による脱気状態を維持して速やかに接続切り替えする設備が必要となり、インク充填に必要な設備が複雑化したり、あるいは設備費が高額化したりするという問題があった。 However, in the above ink filling method for the ink cartridge, the empty liquid remaining amount detecting device and the suction means for degassing the liquid containing body from the liquid outlet, the liquid remaining amount detecting device and the liquid containing body after degassing are provided. It is necessary to provide a facility for quickly switching the connection between the ink filling means for filling the ink with the suction means while maintaining the deaeration state by the suction means, and the equipment required for ink filling becomes complicated or the equipment costs increase. There was a problem.
また、液体収容体の可撓性や液体残量検出装置の流路構造の影響で、吸引手段による脱気度にばらつきが生じ易く、更に、液体導出部への接続を吸引手段からインク充填手段に切り替える際にわずかであるが脱気度が低下する虞があり、一定の脱気度の製品を安定生産することが難しいという問題があった。 In addition, due to the flexibility of the liquid container and the flow path structure of the liquid remaining amount detection device, the degree of deaeration by the suction means is likely to vary, and the connection from the suction means to the ink filling means However, there is a possibility that the degree of deaeration may be lowered when switching to the above, and it is difficult to stably produce a product having a certain degree of deaeration.
また、インク充填前の脱気処理のための吸引負圧やインク充填時の正圧による負荷が、液体残量検出装置内のセンサ部に長時間作用することによって、液体残量検出装置内のセンサ部がダメージを受ける虞があった。 In addition, the load due to the suction negative pressure for the deaeration process before ink filling and the positive pressure at the time of ink filling acts on the sensor unit in the liquid remaining amount detecting device for a long time, thereby There was a possibility that the sensor part was damaged.
そこで、本発明の目的は上記課題を解消することに係り、一定の脱気度で液体が充填された高品位の液体収容容器を安定生産でき、しかも液体収容容器に液体を充填する設備を簡易にして、設備費を低減することができ、また、液体の充填作業で液体残量検出装置内のセンサ部がダメージを受けることがない液体収容容器の製造方法を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and it is possible to stably produce a high-quality liquid container filled with liquid with a certain degree of deaeration, and to simplify equipment for filling the liquid container with liquid. Thus, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a liquid container that can reduce equipment costs and that does not damage the sensor unit in the liquid remaining amount detection device during the liquid filling operation.
本発明の上記課題の解決は、液体を排出する排出口を有する液体収容体と、
前記排出口に接続される液体流入口と外部に液体を供給するための液体導出部とを有すると共に、前記液体流入口と前記液体導出部との間の流路に振動を印加して前記液体収容体内の液体残量の検出を行うための振動検出部を有する液体残量検出装置と、を備えた液体収容容器の製造方法であって、
予め液体を貯留した前記液体収容体の排出口に前記液体残量検出装置の前記液体流入口を接続した後、前記液体導出部に接続した吸引手段による吸引によって、前記液体収容体内の液体を前記液体残量検出装置内に導入し、導入される液体によって前記流路内の気体を押し出して前記液体導出部から排出させ、前記流路が前記液体で充填された状態を得ることを特徴とする液体収容容器の製造方法により達成される。
上記に記載の液体収容容器の製造方法において、前記吸引手段による吸引と同時に、前記液体収容体を加圧手段で加圧して、前記液体収容体内の液体を前記液体残量検出装置内に導入することを特徴とする。
上記に記載の液体収容容器の製造方法において、前記液体収容体内の液体を前記液体残量検出装置内に充填した後、前記液体収容体内の貯留液体量が所定量になるまで、前記液体導出部から液体を排出させることを特徴とする。
The solution to the above-mentioned problem of the present invention is to provide a liquid container having a discharge port for discharging the liquid;
A liquid inlet connected to the discharge port and a liquid outlet for supplying liquid to the outside, and applying vibration to the flow path between the liquid inlet and the liquid outlet for the liquid. A liquid remaining amount detection device having a vibration detection unit for detecting the remaining amount of liquid in the container, and a method for manufacturing a liquid storage container comprising:
After connecting the liquid inlet of the liquid remaining amount detecting device to the discharge port of the liquid container in which liquid is stored in advance, the liquid in the liquid container is removed by suction by suction means connected to the liquid outlet. Introducing into the liquid remaining amount detection device, the gas in the flow path is pushed out by the introduced liquid and discharged from the liquid outlet, and the flow path is filled with the liquid. This is achieved by a method for manufacturing a liquid container.
In the liquid container manufacturing method described above, simultaneously with the suction by the suction means, the liquid container is pressurized by the pressurizing means, and the liquid in the liquid container is introduced into the liquid remaining amount detecting device. it shall be the features a.
The method of manufacturing a liquid container according to above SL, after filling the liquid in the liquid containing body into said liquid residual amount detection device until the storage amount of liquid of the liquid containing body becomes a predetermined amount, the liquid outlet The liquid is discharged from the section.
(1)本発明の参考例によれば、液体を排出する排出口を有した液体収容体と、前記排出口に接続される液体流入口と外部に液体を供給するための液体導出部とを有すると共に、前記液体流入口と前記液体導出部との間の流路に振動を印加して前記液体収容体内の液体残量の検出を行う振動検出部を有する液体残量検出装置と、を備えた液体収容容器の製造方法であって、
予め液体を貯留した前記液体収容体の排出口に前記液体残量検出装置の液体流入口を接続した後、前記液体収容体内の液体を前記液体残量検出装置内に導入して前記流路が前記液体で充填された状態を得ることを特徴とする液体収容容器の製造方法により達成される。
上記構成によれば、液体残量検出装置の流路内に残留する気体の排出や、流路内への液体の充填は、予め液体収容体に充填された液体を液体残量検出装置に導入することによって実現する。そして、液体収容体から液体残量検出装置に導入される液体は、液体残量検出装置への導入に伴い、液体残量検出装置に残留していた気体または気泡等が液体導出部を介して外部へ押し出されるため、予め負圧吸引等により液体残量検出装置内の脱気を行わなくとも、一定の脱気度で液体残量検出装置に液体を充填することができる。
(1) According to the reference example of the present invention, the liquid container having the discharge port for discharging the liquid, the liquid inlet connected to the discharge port, and the liquid outlet for supplying the liquid to the outside And a remaining liquid amount detecting device having a vibration detecting unit that detects vibration remaining amount in the liquid container by applying vibration to a flow path between the liquid inlet and the liquid outlet unit. A method for manufacturing a liquid container,
After connecting the liquid inlet of the liquid remaining amount detection device to the discharge port of the liquid container that has previously stored the liquid, the liquid in the liquid container is introduced into the liquid remaining amount detection device, and the flow path is This is achieved by a method for manufacturing a liquid container characterized by obtaining a state filled with the liquid.
According to the above configuration, in order to discharge the gas remaining in the flow path of the liquid remaining amount detection device or to fill the liquid into the flow channel, the liquid previously filled in the liquid container is introduced into the liquid remaining amount detection device. It is realized by doing. The liquid introduced from the liquid container to the liquid remaining amount detecting device is gas or bubbles remaining in the liquid remaining amount detecting device via the liquid leading-out portion with the introduction to the liquid remaining amount detecting device. Since the liquid is pushed out, it is possible to fill the liquid remaining amount detecting device with a certain degree of deaeration without degassing the liquid remaining amount detecting device by negative pressure suction or the like in advance.
(2)なお、好ましくは、上記(1)に記載の液体収容容器の製造方法において、前記液体収容体を加圧手段で加圧して、前記液体収容体内の液体を前記液体残量検出装置内に導入する構成とすると良い。
このように構成すると、液体収容体内の液体を液体残量検出装置に導入する作業を、液体収容体を加圧することで簡単に実現できる。
(2) Preferably, in the method for manufacturing a liquid container described in (1) above, the liquid container is pressurized by a pressurizing means, and the liquid in the liquid container is contained in the liquid remaining amount detecting device. It is good to have a configuration to introduce into
If comprised in this way, the operation | work which introduce | transduces the liquid in a liquid container into a liquid residual amount detection apparatus is easily realizable by pressurizing a liquid container.
(3)また、好ましくは、上記(1)又は(2)に記載の液体収容容器の製造方法において、前記液体導出部に接続した吸引手段による吸引によって、前記液体収容体内の液体を前記液体残量検出装置内に導入する構成とすると良い。
このような構成にすると、液体収容体内の液体が液体残量検出装置に導入される際に、液体残量検出装置内に作用する吸引力によって、液体残量検出装置内の気体を効果的に排出することができ、脱気度の高い液体充填をより安定的に実現することが可能になる。
(3) Preferably, in the method for manufacturing a liquid container described in (1) or (2) above, the liquid in the liquid container is removed by suction by suction means connected to the liquid outlet. A configuration to be introduced into the quantity detection device is preferable.
With such a configuration, when the liquid in the liquid container is introduced into the liquid remaining amount detecting device, the gas in the liquid remaining amount detecting device is effectively removed by the suction force acting in the liquid remaining amount detecting device. The liquid can be discharged and the liquid filling with a high degree of deaeration can be realized more stably.
(4)また、好ましくは、上記(1)乃至(3)のいずれか一つに記載の液体収容容器の製造方法において、前記液体収容体内の液体を前記液体残量検出装置内に導入する前に、予め前記液体残量検出装置の流路内を減圧する処理工程を備えた構成とすると良い。
このような構成にすると、液体収容体と液体残量検出装置との間の圧力差で、液体収容体内の液体が液体残量検出装置に導入され易くなり、充填時間の短縮により生産性を向上させることができる。
(4) Preferably, in the method for manufacturing a liquid container according to any one of (1) to (3), before the liquid in the liquid container is introduced into the liquid remaining amount detecting device. In addition, it is preferable to have a configuration including a processing step for reducing the pressure in the flow path of the liquid remaining amount detection device in advance.
With such a configuration, the pressure difference between the liquid container and the liquid remaining amount detecting device makes it easy for the liquid in the liquid container to be introduced into the liquid remaining amount detecting device, and the productivity is improved by shortening the filling time. Can be made.
(5)また、好ましくは、上記(1)乃至(4)のいずれか一つに記載の液体収容容器の製造方法において、前記液体収容体内の液体を前記液体残量検出装置内に導入する第1の導入処理工程と、液体が導入された前記液体残量検出装置内を減圧する導入後減圧処理工程と、減圧した前記液体残量検出装置内に前記液体収容体内の液体を更に導入する第2の導入処理工程とを有する構成とすると良い。
このような構成にすると、第1の導入処理工程による液体導入後、液体残量検出装置内に残留していた微細な気体成分は、導入後減圧処理工程の実施により膨張して、排除が容易な大型の気泡に成長する。そして、成長した気泡は、第2の導入処理工程の実行により、液体導出部から液体残量検出装置の外部に容易に排除でき、より高度な脱気を、確実に実現することが可能になる。
(5) Preferably, in the method for manufacturing a liquid container according to any one of (1) to (4), the liquid in the liquid container is introduced into the liquid remaining amount detecting device. A first introduction process step, a post-introduction pressure reduction process step of depressurizing the liquid remaining amount detection device into which the liquid has been introduced, and a first step of further introducing the liquid in the liquid container into the reduced liquid remaining amount detection device. It is preferable to have a configuration having two introduction processing steps.
With such a configuration, the fine gas component remaining in the liquid remaining amount detecting device after the liquid introduction by the first introduction process step is expanded by the execution of the decompression process step after introduction, and can be easily removed. It grows into a large bubble. The grown bubbles can be easily removed from the liquid outlet unit to the outside of the liquid remaining amount detecting device by executing the second introduction process step, and more advanced degassing can be reliably realized. .
(6)また、好ましくは、上記(5)に記載の液体収容容器の製造方法において、前記導入後減圧処理工程では、前記液体残量検出装置の前記液体流入口の付近に配置した流路開閉手段を閉じた状態にして、前記液体導出部から前記液体残量検出装置内に負圧を付与することにより実行される構成とすると良い。
このような構成にすると、液体残量検出装置の流路内のみを効率良く確実に減圧することができ、液体収容体から液体残量検出装置への液体導入に有効な圧力差を容易に付与できる。
(6) Preferably, in the method for manufacturing a liquid container described in (5) above, in the post-introduction pressure reduction treatment step, a flow path opened and closed disposed near the liquid inlet of the liquid remaining amount detecting device. The configuration may be executed by closing the means and applying a negative pressure from the liquid outlet to the liquid remaining amount detecting device.
With such a configuration, only the inside of the flow path of the liquid remaining amount detecting device can be efficiently and reliably decompressed, and a pressure difference effective for introducing liquid from the liquid container to the liquid remaining amount detecting device can be easily provided. it can.
(7)また、好ましくは、上記(5)に記載の液体収容容器の製造方法において、前記第2の導入処理工程では、前記液体残量検出装置の前記液体流入口の付近に配置した流路開閉手段を開いた状態にして、前記液体導出部から前記液体残量検出装置内に負圧を付与することにより実行される構成とすると良い。
このような構成にすると、液体収容体から流路開閉手段を介して液体残量検出装置側に導入される液体は、液体残量検出装置内に作用する負圧による吸引力によって、積極導入することができ、また、外部から液体残量検出装置内への外気の混入を防止することができ、安定した脱気状態での液体の充填が可能になる。
(7) Preferably, in the method for manufacturing a liquid container described in (5) above, in the second introduction processing step, a flow path disposed in the vicinity of the liquid inlet of the liquid remaining amount detecting device. It may be configured to be executed by opening and closing means and applying a negative pressure from the liquid outlet to the liquid remaining amount detecting device.
With such a configuration, the liquid introduced from the liquid container to the liquid remaining amount detecting device side through the channel opening / closing means is positively introduced by the suction force due to the negative pressure acting in the remaining liquid amount detecting device. In addition, it is possible to prevent external air from entering the liquid remaining amount detecting device from the outside, and it is possible to fill the liquid in a stable deaerated state.
(8)また、好ましくは、上記(1)乃至(7)のいずれか一つに記載の液体収容容器の製造方法において、前記液体収容体内の液体を前記液体残量検出装置内に充填した後、前記液体収容体内の貯留液体量が所定量になるまで、前記液体導出部から液体を排出させる構成とすると良い。
このような構成にすると、液体収容容器内に残留する液体量を正確に設定でき、液体貯留量にばらつきのない、信頼性の高い液体収容容器を安定生産することができる。
(8) Preferably, in the method for manufacturing a liquid container according to any one of (1) to (7), after the liquid in the liquid container is filled in the liquid remaining amount detecting device. The liquid may be discharged from the liquid outlet until the amount of stored liquid in the liquid container reaches a predetermined amount.
With such a configuration, it is possible to accurately set the amount of liquid remaining in the liquid storage container, and to stably produce a highly reliable liquid storage container with no variation in the liquid storage amount.
(9)また、好ましくは、上記(1)乃至(8)のいずれか一つに記載の液体収容容器の製造方法において、前記液体がインクジェット式記録装置に供給するインクであり、前記液体収容体内のインクを前記液体残量検出装置に導入する時には、前記液体収容体内のインクを所定温度に昇温させた状態で行う構成とすると良い。
このような構成にすると、昇温により液体収容体内のインクの粘度が低下して、液体収容体から液体残量検出装置へのインクの導入が容易になり、例えば、液体残量検出装置へのインクの導入を促進するために、液体残量検出装置に負圧を作用させる場合に、液体残量検出装置に作用させる負圧を軽減して、液体残量検出装置のセンサ部等に作用する負担を軽減することが可能になる。
(9) Preferably, in the method for manufacturing a liquid container according to any one of (1) to (8), the liquid is ink supplied to an ink jet recording apparatus, and the liquid container When the ink is introduced into the liquid remaining amount detecting device, the ink in the liquid container is preferably heated to a predetermined temperature.
With such a configuration, the viscosity of the ink in the liquid container decreases due to the temperature rise, and it becomes easy to introduce the ink from the liquid container to the liquid remaining amount detecting device. In order to promote the introduction of ink, when a negative pressure is applied to the liquid remaining amount detecting device, the negative pressure applied to the liquid remaining amount detecting device is reduced, and the liquid remaining amount detecting device acts on the sensor unit or the like. The burden can be reduced.
以下、本発明に係る液体収容容器の製造方法の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図1は、第1の実施形態における液体収容容器としてのインクカートリッジのインク充填前の組み立て状態の縦断面図、図2は図1に示した液体収容容器としてのインクカートリッジの、インクが充填された状態の縦断面図、図3は液体収容容器の製造方法を示すフローチャート、図4は液体収容容器としてのインクカートリッジの組み立て前の分解状態の説明図である。
Hereinafter, a preferred embodiment of a method for producing a liquid container according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an assembled state of an ink cartridge as a liquid container according to the first embodiment before ink filling, and FIG. 2 is filled with ink of the ink cartridge as a liquid container shown in FIG. FIG. 3 is a flowchart showing a manufacturing method of the liquid container, and FIG. 4 is an explanatory view of an exploded state before the ink cartridge as the liquid container is assembled.
まず、本発明の第1の実施形態の製造方法により液体としてのインクの充填を行うインクカートリッジの構成について、図1および図2に基づいて説明する。
図1に示したインクカートリッジ1は、不図示のインクジェット式記録装置のカートリッジ装着部に着脱可能に装着されて、記録装置に装備された記録ヘッド(液体噴射ヘッド)にインクを供給する液体収容容器である。
First, the configuration of an ink cartridge that fills ink as a liquid by the manufacturing method according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
The ink cartridge 1 shown in FIG. 1 is detachably mounted on a cartridge mounting portion of an ink jet recording apparatus (not shown) and supplies a liquid to a recording head (liquid ejecting head) mounted on the recording apparatus. It is.
このインクカートリッジ1は、外部から加圧手段71によって加圧される加圧室3を区画形成した容器本体5と、加圧室3内に収容され、インク6を貯留すると共にインク6を排出する排出口7bを有したインクパックである液体収容体7と、排出口7bに接続される液体流入口11aと外部にインク6を供給するための液体導出部9とを有すると共に、液体流入口11aと液体導出部9との間の流路に振動を印加して液体収容体7内のインク残量の検出を行う振動検出部25を有する液体残量検出装置11とを備えている。
The ink cartridge 1 is accommodated in the pressurizing
容器本体5は、樹脂成形によって形成された筐体で、密閉状態の加圧室3と、この加圧室3に矢印Aで示すように加圧手段71が加圧空気を送給するための通路である加圧口13と、液体残量検出装置11を収容する検出装置収容室15とを備えている。検出装置収容室15は、加圧室3に供給される加圧気体の圧力から遮断されている。
The
液体収容体7は、樹脂フィルム層の上にアルミニウム層が積層形成されたアルミラミネート複層フィルム相互の周縁部を互いに貼り合わせることにより形成した袋体7aの一端側に、液体残量検出装置11の液体流入口11aが接続される筒状の排出口7bを接合した、所謂インクパックである。アルミラミネート複層フィルムを使用したことで、高いガスバリア性を確保している。
液体収容体7と液体残量検出装置11は、排出口7bに液体流入口11aを嵌合接続させることで、互いに接続した状態になる。即ち、排出口7bと液体流入口11aとの嵌合を解除することで、互いに分離可能になっている。なお、排出口7bと液体流入口11aとの嵌合部は、シール部材(パッキン)17により、気密性が保持されている。
液体収容体7には、液体残量検出装置11を接続する前に、予め脱気度の高い状態に調整されたインク6が充填される。
The liquid container 7 has a liquid remaining
The liquid container 7 and the liquid remaining
The liquid container 7 is filled with ink 6 that has been adjusted in advance to a high degree of deaeration before the liquid remaining
液体残量検出装置11は、液体収容体7の排出口7bに接続される液体流入口11aと液体導出部9に接続される液体流出口11bとを連通させた凹空間19aを有した検出部ケース19と、凹空間19aの開口を封止して液体検出室21を画成した隔壁である可撓性フィルム23と、凹空間19aの底部に装備された振動検出部25と、この振動検出部25に対向して可撓性フィルム23に固着された受圧板27と、受圧板27と検出装置収容室15の上壁との間に圧装されて液体検出室21の容積が縮小する方向に受圧板27及び可撓性フィルム23を付勢する付勢手段である押しばね29とを備えている。
The liquid remaining
検出部ケース19は、凹空間19aを画成している周壁の一端側に、液体流入口11aが一体形成され、また、この液体流入口11aと対向する周壁に液体導出部9に連通する液体流出口11bが貫通形成されている。
図示していないが、液体導出部9には、インクカートリッジ1をインクジェット式記録装置のカートリッジ装着部に装着した際に、カートリッジ装着部に装備されているインク供給針の挿入により流路を開く弁機構(流路開閉手段)が装備される。
In the
Although not shown, the
液体残量検出装置11における振動検出部25は、液体収容体7から液体導出部9にインク6が導出されない時には、押しばね29の付勢力で受圧板27が密着した状態に当接する底板31と、該底板31に形成された凹部であるインク誘導路33と、インク誘導路33に振動を印加すると共に印加した振動に伴う自由振動状態を検出する圧電素子35とを備えたもので、インク誘導路33が受圧板27により閉じられているか否か、及び気泡が混在しているか否か等によって変動する自由振動の状態から、インク6の有無を検知することができる。
The
押しばね29の付勢方向は、前述したように液体検出室21の容積が縮小する方向であると同時に、圧電素子35が配置された方向となっている。
底板31に形成された凹部であるインク誘導路33は、図1に示すように受圧板27が底板31に密着した状態では液体検出室21から遮断された閉空間に画成され、図2に示すように受圧板27が底板31から離れた状態になると液体検出室21に連通する。
The biasing direction of the
The
インクカートリッジ1が不図示の記録装置のカートリッジ装着部に挿着された状態では、液体残量検出装置11は、加圧室3に供給される加圧空気による液体収容体7の加圧で、液体収容体7から液体検出室21にインク6が供給されると、それによる液体検出室21内のインク収容量(液面レベル)の変化に相応して、図2に示すように、可撓性フィルム23が上方に膨出変形する。この可撓性フィルム23の変形により、液体検出室21の隔壁の一部を構成している受圧板27が上方に移動して、受圧板27が底板31から離れる。受圧板27が底板31から離れることにより、インク誘導路33が液体検出室21に連通した状態になり、液体検出室21を通って液体導出部9から記録ヘッド側にインク6が供給されることになる。
In a state where the ink cartridge 1 is inserted in a cartridge mounting portion of a recording apparatus (not shown), the liquid remaining
一方、インクカートリッジ1が不図示の記録装置のカートリッジ装着部に挿着された状態で、加圧室3が規定の加圧状態になっていても、液体収容体7に収容されているインク6が低減すると、液体収容体7から液体検出室21に供給されるインク量が減少する。液体検出室21内のインク収容量が減少すると、受圧板27がインク誘導路33を有した底板31に近づいてゆく。
本実施形態のインクカートリッジ1では、液体検出室21内のインク収容量の減少によって受圧板27が底板31に密着して、インク誘導路33を閉空間にする時点を、液体収容体7の液体が消尽された状態に設定している。
On the other hand, even if the pressurizing
In the ink cartridge 1 of the present embodiment, the time when the
可撓性フィルム23は、液体検出室21に供給されるインク6の圧力に応じて受圧板27に変位を付与するダイヤフラムとして機能する。インク6の微少な圧力変化を検出可能にして、検出精度を向上させるためには、可撓性フィルム23には十分な可撓性を持たせると良い。
The
次に、本発明の第1の実施形態に係る液体収容容器の製造方法に適用されるインク充填方法、即ち、上記インクカートリッジ1の製造工程で、液体残量検出装置11内の流路である液体検出室21および液体流入口11aおよび液体流出口11b、インク誘導路33などにインク6を充填させた初期充填状態を得るインク充填方法を、図3に基づいて説明する。
Next, the ink filling method applied to the liquid container manufacturing method according to the first embodiment of the present invention, that is, the flow path in the liquid remaining
この第1の実施形態におけるインク充填方法では、まず、最初の処理ステップS101で、図4に示したように、容器本体5の検出装置収容室15に液体残量検出装置11を配置する。なお、この液体残量検出装置11は、予め押しばね29が一体的に組み込まれてユニット化してある。次いで、次の処理ステップS102では、予め所定の脱気度でインク6を充填した液体収容体7を容器本体5の加圧室3に配置すると共に、液体収容体7の排出口7bに液体残量検出装置11の液体流入口11aを接続し、容器本体5を構成するハーフ体同士を接合して図1に示した組み立て状態を得る。
In the ink filling method according to the first embodiment, first, in the first processing step S101, the liquid remaining
次いで、次の処理ステップS103では、図1に示したように、液体残量検出装置11の液体導出部9に、接続用チューブ等を介して吸引手段72を接続する。次いで、次の処理ステップS104では、加圧手段71により加圧室3内に加圧空気を供給する一方、吸引手段72による吸引を実施して、液体収容体7内のインク6を液体残量検出装置11内に導入することで、排出口7bから液体導出部9までの流路である液体流入口11aおよび液体検出室21および液体流出口11b、インク誘導路33等に残留していた空気を排除し、インク6を充満させた初期充填状態を得る。
Next, in the next processing step S103, as shown in FIG. 1, the suction means 72 is connected to the
次いで、次の処理ステップS105に移行し、インクカートリッジ1の総重量の計測等により、インクカートリッジ1内に残留するインク量の総量を検出し、残留するインク量が製品仕様の許容範囲にあることを確認する。
以上で、本発明の第1の実施形態であるインクカートリッジ1の製造が完了する。
Next, the process proceeds to the next processing step S105, where the total amount of ink remaining in the ink cartridge 1 is detected by measuring the total weight of the ink cartridge 1, and the remaining ink amount is within the allowable range of the product specification. Confirm.
This completes the manufacture of the ink cartridge 1 according to the first embodiment of the present invention.
以上に説明した本発明の第1の実施形態のインクカートリッジの製造方法では、液体残量検出装置11の流路となる液体検出室21や液体流入口11aや液体流出口11b内に残留する気体の排出及び流路内へのインク6の充填は、予め液体収容体7に充填されたインク6を液体残量検出装置11に導入することによって実現する。そして、この製造方法では、液体収容体7から液体残量検出装置11へのインク6の導入に伴い、液体残量検出装置11に残留していた気体または気泡等を液体導出部9を介して外部へ押し出すため、予め負圧吸引等により液体残量検出装置11内の脱気を行わなくとも、一定の脱気度で液体残量検出装置11にインク6を充填することができる。従って、一定の脱気度でインク6が充填された高品位のインクカートリッジ1を安定生産することができる。
In the manufacturing method of the ink cartridge according to the first embodiment of the present invention described above, the gas remaining in the
また、液体収容体7内のインク6を液体残量検出装置11に導入する作業は、上記実施形態に示したように、加圧手段71により加圧空気を加圧室3に供給して、加圧室3内の液体収容体7を加圧することで簡単に実現できる。
従って、従前の液体導出部9に接続した外部の液体充填手段から液体残量検出装置11にインク6を注入する場合と比較すると、液体充填手段からの液体供給路を液体導出部9へ接続切り替えする設備が不要になるため、インクカートリッジ1にインク6を充填する設備を簡易にして、設備費を低減することができ、結果的に、インク6を充填したインクカートリッジ1のコストを低減することができる。
The operation of introducing the ink 6 in the liquid container 7 into the liquid remaining
Therefore, the liquid supply path from the liquid filling means is switched to the liquid lead-out
また、液体導出部9に接続した外部の液体充填手段から液体残量検出装置11に液体を注入する場合と比較すると、インク充填前の脱気処理のための吸引を省くこともでき、また、インク充填に高い正圧を付与することも必要なくなる。そのため、インク6の充填作業で液体残量検出装置11内のセンサ部である振動検出部25に負圧や正圧が長時間作用して、センサ部がダメージを受けることを防止することもできる。
Further, as compared with the case of injecting the liquid from the external liquid filling means connected to the
なお、本実施形態の場合は、液体収容体7内のインク6を液体残量検出装置11に初期充填する際、加圧手段71によって液体収容体7を加圧すると同時に、液体導出部9に接続した吸引手段72による吸引を実行したが、加圧手段71による加圧、あるいは吸引手段72による吸引、のいずれか一方のみでも、液体収容体7から液体残量検出装置11にインク6を導入させることができる。
しかし、本実施形態のように、加圧手段71による加圧と吸引手段72による吸引とを同時に実行した場合には、吸引手段72により液体残量検出装置11内に作用する吸引力によって、液体残量検出装置11内の気体を効果的に排出することができ、脱気度の高いインク充填をより安定的に実現することが可能になる。
In the case of the present embodiment, when the ink 6 in the liquid container 7 is initially filled in the liquid remaining
However, as in the present embodiment, when the pressurization by the
図5は、第2の実施形態における液体収容容器としてのインクカートリッジにおいて液体収容体7内のインクを液体残量検出装置11内に導入する第1の導入処理工程が実行された状態の縦断面図、図6はこの第2の実施形態における液体収容容器の製造方法を示すフローチャート、図7は図6に示した液体収容容器としてのインクカートリッジの、導入後減圧処理工程を示す縦断面図、図8は図6に示した液体収容容器としてのインクカートリッジの、第2の導入処理工程を示す縦断面図である。なお、本実施形態において先の第1の実施の形態で示したインクカートリッジと同一部分及び同一部位には同一符号を付して説明は省略する。
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a state in which the first introduction processing step of introducing the ink in the liquid container 7 into the liquid remaining
図5に示したインクカートリッジ81は、第1の実施形態に示したインクカートリッジ1と比較して、液体残量検出装置11が改良されている。
液体残量検出装置11の改良点は、液体収容体7の排出口7bが接続される液体流入口11aと液体検出室21との間に、流路開閉手段12を設けた点である。
The
The improvement of the liquid remaining
流路開閉手段12は、液体検出室21に連通した流路11cと液体流入口11aに連通する流路11dとが開口する凹湾曲面41aを有した凹所41と、この凹所41の開放面を覆う可撓性の弁膜42と、弁膜42の外面側に区画形成された加圧室43と、該加圧室43内を所定の加圧状態または大気開放状態に切り替えて弁膜42の動作を制御する開閉制御手段73と、を具備している。
The channel opening / closing means 12 includes a
開閉制御手段73は、加圧室43内に加圧空気を供給して、図7に示すように、弁膜42を凹湾曲面41aに密着させた状態にすることにより、流路11cと流路11dとの間を遮断する。これにより、液体残量検出装置11と液体収容体7との間が、気密に遮断される。また、開閉制御手段73は、加圧室43を大気解放して、図5および図8に示すように、弁膜42を凹湾曲面41aから離間させた状態にすることにより、流路11cと流路11dとを連通状態にする。これにより、液体残量検出装置11と液体収容体7との間が、連通状態になる。
The opening / closing control means 73 supplies pressurized air into the pressurizing
液体導出部9に接続されて液体残量検出装置11内に負圧を作用させる吸引手段72や、加圧室3に加圧空気を供給して液体収容体7を加圧する加圧手段71及び、前述の開閉制御手段73は、インク充填処理用の制御部74により、動作制御される。制御部74の実施する制御動作は、操作部75から指示することができ、また、制御動作の内容は、CRTや液晶表示装置による表示部76により確認できるようになっている。
A suction means 72 that is connected to the
次に、上記インクカートリッジ81の液体残量検出装置11にインクを充填した初期充填状態を得るインク充填方法を、図6に基づいて説明する。
本発明の第2の実施形態に適用されるインク充填方法は、第1の実施形態で示したインク充填方法における処理ステップS104と処理ステップS105との間に、処理ステップS201と処理ステップS202の二つの処理ステップを追加したものである。
Next, an ink filling method for obtaining an initial filling state in which the liquid remaining
The ink filling method applied to the second embodiment of the present invention includes a processing step S201 and a processing step S202 between the processing step S104 and the processing step S105 in the ink filling method shown in the first embodiment. One processing step is added.
これにより、処理ステップS104は、流路開閉手段12により液体収容体7と液体残量検出装置11との間の流路を連通状態に設定して、加圧手段71により加圧室3内に加圧空気を供給する一方、吸引手段72による吸引を実施して、液体収容体7内のインク6を液体残量検出装置11内に導入することで、排出口7bから液体導出部9までの流路である液体流入口11aおよび液体検出室21および液体流出口11b等に残留していた空気を排除し、その一方で、これらの各流路にインク6を導入する第1の導入処理工程となる。
Thus, in the processing step S104, the flow path opening / closing means 12 sets the flow path between the liquid container 7 and the liquid remaining
次に実施される処理ステップS201は、流路開閉手段12により液体収容体7と液体残量検出装置11との間の流路11c,11dを閉塞(遮断)した状態にする一方、インク6が導入された液体残量検出装置11内を吸引手段72による吸引動作を開始することで、液体残量検出装置11内を減圧する導入後減圧処理工程となる。
In the next processing step S201, the flow path opening / closing means 12 closes (blocks) the
更に、次に実施される処理ステップS202は、流路開閉手段12により液体収容体7と液体残量検出装置11との間の流路11c,11dを連通状態に戻し、更に吸引手段72による液体残量検出装置11内の吸引動作と加圧手段71による加圧室3の加圧動作を開始することで、減圧された液体残量検出装置11内に液体収容体7内の液体を再び導入する第2の導入処理工程となる。
Further, in the next processing step S202, the flow path opening and closing means 12 returns the
上述の処理ステップS104による第1の導入処理工程を実施した時に、図5に示すように、液体残留検出装置11内の液体検出室21等に微少量の気泡51が残留していることもある。
しかし、その後、処理ステップS201による導入後減圧処理工程が実施されると、液体検出室21内に残留していた気泡51は、液体検出室21内の減圧により膨張して、図7に示すように、大きな気泡51Aに成長する。
そして、次の処理ステップS202による第2の導入処理工程が実施されると、液体検出室21に残留して成長した大きな気泡51Aは液体導出部9から排出され易くなり、図8に示すように、速やかに液体導出部9から排出される。この結果、液体残量検出装置11内はより高度に脱気された状態でインク6が充填された状態になる。
When the first introduction processing step according to the above-described processing step S104 is performed, a small amount of
However, after that, when the post-introduction pressure reduction process step in process step S201 is performed, the
Then, when the second introduction processing step in the next processing step S202 is performed, the
この第2の実施の形態におけるインク充填方法のように、液体収容体7内のインク6を液体残量検出装置11内に導入する第1の導入処理工程(処理ステップS104)と、インク6が導入された液体残量検出装置11内を減圧する導入後減圧処理工程(処理ステップS201)と、減圧された液体残量検出装置11内に液体収容体7内のインク6を再び導入する第2の導入処理工程(処理ステップS202)とを有する構成にすると、第1の導入処理工程による液体残留後、液体残量検出装置11内に残留していた微細な気泡51は、図7に示すように導入後減圧処理工程の実施により膨張して、排除が容易な大型の気泡51Aに成長する。そして、成長した気泡51Aは、第2の導入処理工程の実行により、液体導出部9から液体残量検出装置11の外部に一挙に排除でき、より高度な脱気を、確実に実現することが可能になる。
As in the ink filling method according to the second embodiment, the first introduction processing step (processing step S104) for introducing the ink 6 in the liquid container 7 into the liquid remaining
また、本実施の形態では、処理ステップS201のように、液体残量検出装置11の流路11c,11d内を減圧する処理工程は、液体残量検出装置11と液体収容体7との間の流路に配置した流路開閉手段12を閉じた状態にして、吸引手段72により液体導出部9から液体残量検出装置11内に負圧を付与することにより実行する。このようにすると、液体残量検出装置11の流路11c,11d内のみを効率良く確実に減圧することができ、液体収容体7から液体残量検出装置11へのインク導入に有効な圧力差を容易に付与できる。
In the present embodiment, the processing step of reducing the pressure in the
また、本実施の形態では、処理ステップS104や処理ステップS202のように、液体収容体7から液体残量検出装置11内にインク6を導入する処理は、液体残量検出装置11と液体収容体7との間の流路11c,11dに配置した流路開閉手段12を開いた状態にして、液体導出部9から液体残量検出装置11内に負圧を付与することにより実行する。このようにすると、液体収容体7から流路開閉手段12を介して液体残量検出装置11側に導入されるインクは、液体残量検出装置11内に作用する負圧による吸引力によって、積極導入することができ、また、外部から液体残量検出装置11内への外気の混入を防止することができ、安定した脱気状態でのインクの充填が可能になる。
In the present embodiment, the process of introducing the ink 6 from the liquid container 7 into the remaining liquid
なお、以上のインク充填方法において、望ましくは、液体収容体7内のインク6を液体残量検出装置11内に導入する処理ステップS104の前に、予め液体残量検出装置11の流路内を減圧する処理行程を備えるようにすると良い。
このような構成にすると、液体収容体7と液体残量検出装置11との間の圧力差で、液体収容体7内の液体が液体残量検出装置11に導入され易くなり、充填時間の短縮により生産性を向上させることができる。
In the above ink filling method, desirably, the inside of the flow path of the remaining liquid
With such a configuration, the liquid in the liquid container 7 is easily introduced into the remaining liquid
また、以上のインク充填方法において、望ましくは、液体収容体7内のインク6を液体残量検出装置11内に充填した後、インクカートリッジ1,81内の貯留インク量が所定量になるまで、吸引手段72による吸引等により、液体導出部9からインクを排出させるようにすると良い。
このような構成にすると、インクカートリッジ1内に残留するインク量(初期充填量)を正確に設定でき、インク貯留量にばらつきのない、信頼性の高いインクカートリッジを安定生産することができる。
In the above ink filling method, preferably, after the ink 6 in the liquid container 7 is filled in the liquid remaining
With such a configuration, the amount of ink remaining in the ink cartridge 1 (initial filling amount) can be accurately set, and a highly reliable ink cartridge with no variation in the amount of ink stored can be stably produced.
また、以上のインク充填方法において、望ましくは、液体収容体7内のインクを液体残量検出装置11に導入する時には、液体収容体7内のインクを所定温度に昇温させた保温状態で行うようにすると良い。
このようにすると、昇温により液体収容体7内のインクの粘度が低下して、液体収容体7から液体残量検出装置11へのインクの導入が容易になり、例えば、液体残量検出装置11へのインクの導入を促進するために、液体残量検出装置11に負圧を作用させる場合に、液体残量検出装置11に作用させる負圧を軽減して、液体残量検出装置11のセンサ部等に作用する負担を軽減することが可能になる。
Further, in the above ink filling method, desirably, when the ink in the liquid container 7 is introduced into the liquid remaining
In this way, the viscosity of the ink in the liquid container 7 decreases due to the temperature rise, and the introduction of the ink from the liquid container 7 to the liquid remaining
なお、上記の実施形態では、液体残量検出装置11にインクを導入する前の液体収容体7内にインクが満杯に貯留されていると想定したが、満杯に貯留されていなくともよい。例えば、使用途中の液体収容体(液体収容体内に空気が入ったもの)を適用することができる。
In the above-described embodiment, it is assumed that the ink is fully stored in the liquid container 7 before the ink is introduced into the liquid remaining
また、本発明の製造方法により液体が充填される液体収容容器は、インクジェット記録装置に装着されるインクカートリッジに限らない。液体噴射ヘッドを備える各種の液体消費装置用の液体収容容器に流用可能である。
液体噴射ヘッドを備える液体消費装置の具体例としては、例えば液晶ディスプレー等のカラーフィルタ製造に用いられる色材噴射ヘッドを備えた装置、有機ELディスプレー、面発光ディスプレー(FED)等の電極形成に用いられる電極材(導電ペースト)噴射ヘッドを備えた装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッドを備えた装置、精密ピペットとしての試料噴射ヘッドを備えた装置、捺染装置やマイクロデスペンサ等が挙げられる。
Further, the liquid container filled with the liquid by the manufacturing method of the present invention is not limited to the ink cartridge mounted on the ink jet recording apparatus. The present invention can be used for liquid storage containers for various liquid consumption devices including a liquid ejecting head.
As a specific example of a liquid consuming apparatus including a liquid ejecting head, for example, an apparatus including a color material ejecting head used for manufacturing a color filter such as a liquid crystal display, an electrode for forming an organic EL display, a surface emitting display (FED), or the like. Examples include devices equipped with electrode material (conductive paste) ejection heads, devices equipped with bioorganic matter ejection heads used in biochip manufacturing, devices equipped with sample ejection heads as precision pipettes, textile printing devices, micro-dispensers, etc. It is done.
1 インクカートリッジ(液体収容容器)、3 加圧室、5 容器本体、7 液体収容体(インクパック)、7a 袋体、7b 排出口、9 液体導出部、11 液体残量検出装置、11a 液体流入口、11b 液体流出口、12 流路開閉手段、13 加圧口、15 検出装置収容室、19 検出部ケース、19a 凹空間、21 液体検出室、23 可撓性フィルム(ダイヤフラム)、25 振動検出部、27 受圧板、29 押しばね(付勢手段)、31 底板、33 インク誘導路(凹部)、35 圧電素子、41 凹所、41a 凹湾曲面、42 弁膜、43 加圧室、51 気泡、71 加圧手段、72 吸引手段、73 開閉制御手段、81 インクカートリッジ(液体収容容器)、 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ink cartridge (liquid storage container), 3 Pressurization chamber, 5 Container main body, 7 Liquid storage body (ink pack), 7a Bag body, 7b Ejection port, 9 Liquid extraction part, 11 Liquid residual amount detection apparatus, 11a Liquid flow Inlet, 11b Liquid outlet, 12 Channel opening / closing means, 13 Pressurization port, 15 Detector housing chamber, 19 Detector case, 19a Recessed space, 21 Liquid detector chamber, 23 Flexible film (diaphragm), 25 Vibration detection Part, 27 pressure receiving plate, 29 pressure spring (biasing means), 31 bottom plate, 33 ink guide path (recessed part), 35 piezoelectric element, 41 recessed part, 41a concave curved surface, 42 valve membrane, 43 pressure chamber, 51 bubble, 71 Pressurizing means, 72 Suction means, 73 Opening / closing control means, 81 Ink cartridge (liquid container),
Claims (3)
前記排出口に接続される液体流入口と外部に液体を供給するための液体導出部とを有すると共に、前記液体流入口と前記液体導出部との間の流路に振動を印加して前記液体収容体内の液体残量の検出を行うための振動検出部を有する液体残量検出装置と、を備えた液体収容容器の製造方法であって、
予め液体を貯留した前記液体収容体の排出口に前記液体残量検出装置の前記液体流入口を接続した後、前記液体導出部に接続した吸引手段による吸引によって、前記液体収容体内の液体を前記液体残量検出装置内に導入し、導入される液体によって前記流路内の気体を押し出して前記液体導出部から排出させ、前記流路が前記液体で充填された状態を得ることを特徴とする液体収容容器の製造方法。 A liquid container having a discharge port for discharging the liquid;
A liquid inlet connected to the discharge port and a liquid outlet for supplying liquid to the outside, and applying vibration to the flow path between the liquid inlet and the liquid outlet for the liquid. A liquid remaining amount detection device having a vibration detection unit for detecting the remaining amount of liquid in the container, and a method for manufacturing a liquid storage container comprising:
After connecting the liquid inlet of the liquid remaining amount detecting device to the discharge port of the liquid container in which liquid is stored in advance, the liquid in the liquid container is removed by suction by suction means connected to the liquid outlet. Introducing into the liquid remaining amount detection device, the gas in the flow path is pushed out by the introduced liquid and discharged from the liquid outlet, and the flow path is filled with the liquid. A method for manufacturing a liquid container.
The liquid is discharged from the liquid lead-out portion until the amount of stored liquid in the liquid container becomes a predetermined amount after the liquid in the liquid container is filled in the liquid remaining amount detection device. A method for producing the liquid container according to 1 or 2.
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