JP5181588B2 - 液体容器の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、液体容器に対する液体の充填方法および液体容器の製造方法に関する。

内部に液体を収容する液体容器として、たとえば、インクを収容するインクカートリッジが知られている。また、インクカートリッジに格納されているインク量を検出するために用いられるインク量センサを備えるインクカートリッジが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００７−１３０８１２号公報

しかしながら、従来、インク量センサを備えるインクカートリッジを製造する際には、インク量センサに対して、インク充填済みのインク収容体が接続されていた。したがって、インク量センサに対してインク収容体を接続する際に、インク漏れが発生するおそれがあった。

また、インク収容体に対するインク充填、インク量センサに対するインク充填の２回のインク充填を行わなければならないという問題があった。すなわち、先ず、インク収容体にインクを充填し、続いて、インク量センサに対してインク収容体を接続した後に、インク収容体からインク量センサ内部にインクを充填（導入）しなければならなかった。

なお、この問題は、インクカートリッジに限らず、液体収容体と液量センサを備える液体容器に共通の問題である。

本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、液体容器に対する液体の充填処理時における液漏れの低減、充填処理の簡易化を目的とする。

上記課題の少なくとも一部を解決するために、本発明は以下の種々の態様を採る。

本発明の第１の態様は、液体収容体内の液体が液量検出器を介して液体供給口から外部に供給される構成を備える液体容器に対する液体容器の製造方法を提供する。本発明の第１の態様は、液体貯蔵体と前記液体供給口とを接続し、前記液体供給口および前記液量検出器を介して、前記液体容器に収容され、前記液量検出器と接続されている前記液体収容体に対して液体を充填し、前記液体貯蔵体と前記液体供給口との接続を解除することを備える。

本発明の第１の態様によれば、液体容器に収容され、液量検出器と接続されている液体収容体に対して液体を充填するので、液体容器に対する液体の充填処理時における液漏れの低減し、充填処理を簡易化することができる。

本発明の第１の態様において、前記液体収容体に対する液体の充填は加圧充填により行われても良い。この場合には、充填処理に要する時間を短縮することができる。

本発明の第１の態様において、前記液体貯蔵体は、所定の圧力で液体を供給可能な加圧供給器を備え、前記加圧充填は、前記加圧供給器を用いて実行されても良い。この場合には、所望する所定の圧力にて液体を充填することができる。

本発明の第１の態様において、前記液体貯蔵体は、前記液体容器よりも高い位置に配置され、前記加圧充填は、前記液体貯蔵体と前記液体容器との水頭差を用いて実行されても良い。この場合には、動力を用いることなく充填処理を実行することができる。

本発明の第１の態様において、前記液量検出器は、前記液体供給口と前記液体収容体とを連通する第１の流路と、付勢部材により所定の付勢力によって閉塞される第２の流路とを有し、前記加圧充填は、前記付勢力以下の圧力によって実行されても良い。あるいは、前記加圧充填は、前記付勢力より高い圧力によって実行されても良い。前者の場合には、第２の流路への気泡の進入を抑制することができると共に、液量検出器に残存する気泡量を低減することができる。後者の場合には、液体の充填処理時間を短縮することができる。

本発明の第１の態様はさらに、液体が充填された前記液体容器の前記液体供給口から、充填された液体の一部を排出させても良い。この場合には、液量検出器内における気泡の排出を更に促すことができる。

本発明の第１の態様において、前記液体収容体は、外部からの操作によって作用する逆止弁部を備え、前記液体容器の製造方法はさらに、液体が充填された後に前記液体収容体の前記逆止弁部を作用させても良い。この場合には、液体収容体が逆止弁部を有していても、円滑に液体を充填することができる。

本発明の第１の態様において、前記液体容器は、使用された液体容器であり、前記液体収容体に対する液体の充填は、再充填であっても良い。この場合には、使用済みの液体容器に対して、液体容器を分解することなく充填処理を実行することができる。

本発明の第２の態様は、液体容器の製造方法を提供する。本発明の第２の態様の液体容器の製造方法は、液量検出器を介して連通される液体収容体内と液体供給口とを備える液体容器を準備し、前記液体供給口および前記液量検出器を介して、前記液体容器に収容され、前記液量検出器と接続されている前記液体収容体に対して液体を充填することを備える。

本発明の第２の態様によれば、液体容器に収容され、液量検出器と接続されている液体収容体に対して液体を充填するので、液体容器の製造工程における、液体容器に対する液体の充填処理時における液漏れの低減し、充填処理を簡易化することができる。

本発明の第２の態様において、前記液体収容体は、外部からの操作によって作用する逆止弁部を備え、前記製造方法はさらに、液体が充填された後に前記液体収容体の前記逆止弁部を作用させても良い。この場合には、液体収容体が逆止弁部を有していても、円滑に液体を充填し、液体収容体を製造することができる。

以下、本発明に係る液体容器に対する液体充填方法および液体容器の製造方法について、図面を参照しつつ、実施例に基づいて説明する。

・第１の実施例
第１の実施例では、液体容器に対する液体充填方法について説明する。
図１は本実施例において用いられる液体容器を模式的に示す平面図である。図２は本実施例において用いられる液体容器を模式的に示す側面図である。図３は本実施例において用いられる液体容器を模式的に示す正面図である。図４は本実施例において用いられる液体収容部と液量検出器との接合部を示す説明図である。

本実施例では、液体容器として、インクジェット式プリンタに装着して用いられるインクカートリッジを例にとって説明する。本実施例に係るインクカートリッジ１０は、筐体２０、蓋体２５、インク収容体３０、インク量センサ４０を備えている。なお、図１では、説明のために、蓋体２５を備えていないインクカートリッジ１０を用いて説明する。また、インク収容体３０は液体収容体に、インク量センサ４０は液量検出器に相当する。

筐体２０は、外観が略直方体形状をなし、２つの独立したインク収容室２０ａおよびセンサ収容室２０ｂを有している。各収容室２０ａ、２０ｂは、壁面部２０ｃによって区画形成されており、頂面は開口している。筐体２０は、例えば、熱可塑性樹脂を始めとする樹脂材、金属材、金属と樹脂のハイブリッド材によって形成される。

筐体２０は、第１開口部２１ａ、第２開口部２１ｂ、第３開口部２１ｃおよび第４開口部２１ｄを備えている。第１開口部２１ａおよび第４開口部２１ｄは、インク収容室２０ａおよびセンサ収容室２０ｂとを連通し、第２開口部２１ｂおよび第３開口部２１ｃは、センサ収容室２０ｂと筐体外部とを連通する。

第１開口部２１ａは、インク収容体３０とインク量センサ４０とを接続するために用いられる。第２開口部２１ｂは、インク供給口２２を配置するために用いられる。第３開口部２１ｃおよび第４開口部２１ｄは、筐体外部からインク収容室２０ａに対して加圧空気を供給するための加圧管２３を配置するために用いられる。

蓋体２５は、筐体２０の頂面形状に対応する形状を有する。図２および図３に示すように、筐体２０の各開口部は封止材５０によって密封されており、蓋体２５は、封止材５０に重ねて筐体２０に装着される。封止材５０は、少なくともインク収容室２０ａを密封するために、各収容室２０ａ、２０ｂの開口部を封止する。インクカートリッジ１０が印刷装置に装着されると、インク収容室２０ａには、印刷装置から加圧管２３を介して加圧空気が供給される。この加圧処理は、インク収容体３０に対して外部から圧力を加えることで、印刷装置に対するインク供給を円滑化するために実行される。したがって、インク収容室２０ａは、密封されていることが求められる。封止材５０としては、筐体２０と同一の材料、例えば、ポリスチレンを裏打ち部材のポリエチレンテレフタレートから構成される複層フィルムが用いられる。封止材５０は、筐体２０と同一材料の面を筐体２０の壁面側にした状態で接着される。

インク収容体３０は、袋状の本体と、本体の一端に装着されているインク導出部３１とを備えている。本体は、例えば、樹脂フィルム層にガスバリア層が積層形成された長方形状の複層フィルムから形成されている。インク導出部３１は、樹脂フィルム層と熱用着可能な円筒形の樹脂部材により形成されている。インク収容体３０は、重ね合わせた２枚の複層フィルムの一辺、本実施例では短辺の内の一辺、にインク導出部３１を挟み、フィルムの縁部およびフィルムとインク導出部３１とを熱溶着することによって形成される。樹脂フィルム層としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンといった熱用着可能な熱可塑性樹脂が用いられ、ガスバリア層としてはアルミニウム、裏打ち部材としてポリアミド、ポリエチレンテレフタレートが用いられる。

インク量センサ４０は、後述するセンサモジュール部と、第１の接続部４０ａと第２の接続部４０ｂとを備えている。第１の接続部４０ａは、第１開口部２１ａを介して、インク収容体３０のインク導出部３１に装着される。具体的には、図４に示すように、第１の接続部４０ａの先端が、インク導出部３１内部の受け部と当接するまで、第１の接続部４０ａを挿管する。第１の接続部４０ａの外周面とインク導出部３１の内周面とは、シール部材によってシールされている。

第２の接続部４０ｂには、第２開口部２１ｂを介して、インク供給口２２が装着される。なお、インク供給口２２は、第２の接続部２０ｂと一体に形成されても良い。この場合には、第２開口部２１ｂから、インク供給口として機能する第２の接続部２０ｂが突き出る。

インク量センサの構造：
図５は本実施例におけるインク量センサのセンサモジュールを模式的に示す平面図である。図６は図５の５−５線で切断したセンサモジュールの断面を模式的に示す説明図である。

インク量センサ４０は、筐体４０Ｃに、既述の通り、第１の接続部４０ａおよび第２の接続部４０ｂを備えている。なお、図５は、説明のために、インク量センサ４０の筐体４０ｃの頂面を取り除いた状態を示している。

インク量センサ４０は、センサモジュール４１、第１連通路４２ａおよび第２連通路４２ｂを備えている。第１連通路４２ａはセンサモジュール４１と第１の接続部４０ａとを連通し、第２連通路４２ｂはセンサモジュール４１と第２の接続部４０ｂとを連通する。

センサモジュール４１は、センサ筐体４１１、受圧体４１２、ダイヤフラム４１３、付勢部材４１４、検出流路形成部材４１５、センサ４３を備えている。センサ筐体４１１は、平面視が円環形状をなし、円環幅が異なる上側筐体部材４１１ａと下側筐体部材４１１ｂとを備えている。本実施例では、下側筐体部材４１１ｂの円環幅は上側筐体部材４１１ａの円環幅よりも大きい。センサ筐体４１１における第１連通路４２ａおよび第２連通路４２ｂとの接続部には、図６に示すように、センサ筐体４１１の外部とセンサ筐体４１１の内部とを連通するための連通部４１１ｃ、４１１ｄがそれぞれ形成されている。

検出流路形成部材４１５は、内部に２本の流路を有し、円環状の固定部材４１６によって下側筐体部材４１１ｂに固定されている。検出流路形成部材４１５の２本流路と、コの字状のセンサ４３とによって、検出流路６２が形成される。センサ４３は、流体に直接触れる振動板とセンサ本体とから構成されていても良く、センサ本体のみから構成されていても良い。センサ本体としては、電圧の印加によって変形（電歪）し、外力に応じて電圧（逆起電力）を出力する受動素子である電歪素子が用いられる。電歪素子（圧電素子体）としては、例えば、ジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）、ジルコン酸チタン酸鉛ランタン（ＰＺＴＬ）、鉛を使用しない鉛レス圧電膜を用いることができる。センサ４３によって生成された検出信号は、図示しない制御回路に送信される。

受圧体４１２は検出流路６２を閉塞可能な大きさを有する下側部と付勢部材４１４と当接可能な大きさ上側部とを備えている。受圧体４１２は、ダイヤフラム４１３によって上側筐体部材４１１ａに接続されている。

センサ筐体４１１には、インク流路６１が形成されている。付勢部材４１４の付勢力によって受圧体４１２が検出流路形成部材４１５に接している場合には、インクはインク流路６１を流動する。一方、受圧体４１２と検出流路形成部材４１５とが離間している場合には、インクはインク流路６１および検出流路６２の２つの流路を流動する。

付勢部材４１４によって受圧体４１２に加えられる付勢力は、例えば、使用時に加圧空気によってインク収容体３０に加えられる加圧力よりも弱く設定されている。この結果、使用時には、受圧体４１２と検出流路形成部材４１５とが離間し、不使用時（取り外し時、非加圧時）には、受圧体４１２と検出流路形成部材４１５とが接して、検出流路６２への気泡の混入等が抑制、防止される。

センサモジュール４１を用いたインク量検出について簡単に説明する。センサ４３は、振動系に対して励起振動を与える励振器、および振動系における振動周波数を検出する振動検出器の双方の役目を担う。具体的には、センサ４３は、矩形波駆動信号の印加によって電歪された後、駆動信号の印加が停止されることによって励起振動を開始する。センサ４３により振動系に与えられる励起振動数、すなわち、センサ４３に対して印加する駆動信号の周波数を、センサモジュール４１の振動系の固有振動数に合わせることによって、振動系には共振が生じる。センサ４３は、発生した共振振動によって変形し、すなわち、振動を検出し、検出した振動に応じて変動する電圧値、すなわち、共振周波数信号、を検出結果信号として出力する。

センサモジュール４１の振動系は、検出流路６２が受圧体４１２によって塞がれているか否かによって異なる固有振動数を示す。インク収容体３０には加圧力が作用しており、インク収容体３０に所定量よりも多いインクが存在する場合には、高いインク圧によって受圧体４１２と検出流路形成部材４１５とが離間され、インク収容体３０に所定量よりも少ないインクが存在する場合には、インク圧の低下によって受圧体４１２と検出流路形成部材４１５とが接する。したがって、検出流路６２は、インク収容体３０に所定量よりも多いインクが存在する場合にはインク流路６１と連通し、インク収容体３０に所定量以下のインクが存在する場合にはインク流路６１から切り離される。すなわち、検出流路６２が受圧体４１２によって塞がれている場合に形成される振動系と塞がれていない場合に形成される振動系とにおける、固有振動数の違いによりもたらされる逆起電力の差を利用することによって、インク収容体３０に収容されているインク量が所定量以下であるか否かを判定することができる。なお、本実施例におけるインク量センサ４０は、インク圧の変化に基づいてインク量の検出を行っているので、圧力センサであるということができる。

本実施例におけるインク量センサ４０は、上述のようにインク収容体３０におけるインク量が所定量以上であるか（所定量未満であるか）を判定するセンサであるが、この他にも、例えば、プリンタに供給されるインクの全量（流量）を検出することによって、消費量または残量を検出可能なセンサが用いられても良いことは言うまでもない。

本実施例に係るインクカートリッジ１０に対するインクの充填方法について説明する。図７は本実施例におけるインク充填工程を示すフローチャートである。図８はインク充填工程の初期におけるインクカートリッジの状態を示す説明図である。図９はインク充填工程の中期におけるインクカートリッジの状態を示す説明図である。図１０はインク充填工程の後期におけるインクカートリッジの状態を示す説明図である。

以下の工程において用いられるインク供給器は、インク貯蔵タンク２００、第１制御弁２０１、第２制御弁２０２およびインク供給ポンプＰＰとを備えている。インク供給時には、第１制御弁２０１が連通状態（開）、第２制御弁２０２が非連通状態（閉）とされ、エア抜き処理時には、第１制御弁２０１が非連通状態（閉）、第２制御弁２０２が連通状態（開）とされる。なお、図８〜１０において、開いている制御弁は白色で、閉じている制御弁は黒色で示す。

インクカートリッジ１０におけるインク供給口２２とインク供給器とが接続される（ステップＳ１００：図８参照）。具体的には、インク収容体３０およびインク量センサ４０が組み込まれた状態のインクカートリッジ１０のインク供給口２２とインク供給ポンプＰＰの吐出口に接続されている供給管とが接続される。インクカートリッジ１０は、新たに製造されるインクカートリッジであっても良く、あるいは、一度、使用され、再利用のためにインクが再充填されるインクカートリッジであっても良い。新規のインクカートリッジの場合には、インク収容体３０およびインク量センサ４０の内部流路には、インクは存在していない。一方、使用済みのインクカートリッジの場合には、インク収容体３０およびインク量センサ４０に対する洗浄が実行されていない場合には、インク収容体３０およびインク量センサ４０の内部流路にインクが存在している。

第１制御弁２０１を連通状態、第２制御弁２０２を非連通状態とし、インク供給ポンプＰＰを作動させて、インク量センサ４０を介してインク収容体３０に対するインクの充填を開始する（ステップＳ１１０：図９参照）。インク供給口２２を介して供給されたインクは、インク量センサ４０の内部流路、すなわち、少なくとも第１連通路４２ａ、第２連通路４２ｂ、インク流路６１を介して、インク収容体３０へと流動する。

なお、外部からのインクの逆流入を防止または抑制するための逆止弁がインク収容体３０に備えられている場合、例えば、インク導出部３１に備えられている場合には、インクの充填にあたって工夫を要する。例えば、逆止弁の作動圧力未満の供給圧力によってインクの充填を行ったり、インク収容体３０に対して、外部から逆止弁の機能をオフするための操作部を設けておき、インク充填時には逆止弁の機能をオフする。あるいは、インク収容体３０のインク導出部３１に対して、インク収容体３０内部と連通する少なくとも２本の流路を形成し、２本の流路を切り替えるための切替弁を配置する。一方の流路には逆止弁を配置し、通常使用時には、逆止弁を備える流路を作動させ、インク充填時には逆止弁を備えない他方の流路を作動させても良い。

一方、逆止弁がインク収容体３０に備えられていない場合には、インク供給ポンプＰＰを作動させるだけで、インクはインク収容体３０の内部に充填される。

インク収容体３０に対して所定量のインクが充填されると、インク供給ポンプＰＰを停止して、インク収容体３０に対するインクの充填を停止する（ステップＳ１２０）。

インクの充填が終了すると、第１制御弁２０１を非連通状態、第２制御弁２０２を連通状態とし、インク供給ポンプＰＰを反転可動させて、エア抜き処理を実行する（ステップＳ１３０：図１０参照）。本実施例においてエア抜き処理は、必須の処理ではなく、エア抜き処理を重ねて実行することによって、センサモジュール４１、特に検出流路６２における混入気泡の排除の確実性を向上さえることができる。具体的には、センサモジュール４１における受圧体４１２が検出流路形成部材４１５から離間し、検出流路６２へのインクの流入をもたらす圧力によって、吸引処理を実行する。この結果、検出流路６２内の気泡がインクカートリッジ１０の外部に排出される。また、同時にインク量センサ４０およびインク収容体３０内の気泡もインクカートリッジ１０の外部に排出される。この結果、気泡混入に起因するインク量検出エラーの発生を抑制または防止することができる。

エア抜き処理が完了すると、インクカートリッジ１０のインク供給口２２とインク供給器との接続が解除される（ステップＳ１０４）。すなわち、インク供給口２２から供給管が取り外される。

なお、インクカートリッジ１０に対するインク充填時には、以下の２通りの態様が考えられる。図１１はインク供給圧力が付勢力よりも低い場合におけるセンサモジュール内におけるインクの流れを模式的に示す説明図である。図１２はインク供給圧力が付勢力よりも高い場合におけるセンサモジュール内におけるインクの流れを模式的に示す説明図である。

インク供給圧力が付勢力よりも低い場合には、図１１に示すように、受圧体４１２と検出流路形成部材４１５とは接したままであり、検出流路６２への流入口は露出せず、インクは専らインク流路６１を通ってインク収容体３０へと流動する。したがって、既述のエア抜き処理によって、検出流路６２へのインクの導入が求められる一方で、検出流路６２が受圧体４１２によって塞がれているので、検出流路６２への気泡の混入は少なく、インク流路６１内における残留気泡を低減することができる。

一方、インク供給圧力が付勢力よりも高い場合には、図１２に示すように、受圧体４１２と検出流路形成部材４１５とは離間する。したがって、検出流路６２への流入口が露出し、インクは検出流路６２およびインク流路６１を通ってインク収容体３０へと流動する。この場合は、既述のエア抜き処理によって、検出流路６２内部に導入されたインクに混合する気泡の排出が促される。また、インク充填処理に要する時間を短縮することができる。

なお、本実施例では、インク充填処理時にセンサモジュール４１はインクで満たされるため、従来における、センサモジュールへのインク導入のためのエア抜き処理は不要であり、上記のエア抜き処理と従来のセンサモジュールへのインク充填のためのエア抜き処理とは区別されるべきである。

以上説明したように、第１の実施例に係るインク充填方法によれば、筐体２０にインク収容体３０およびインク量センサ４０が装着された状態にてインクの充填が実行されるので、インク漏れを防止または抑制することができる。すなわち、インク収容体３０とインク量センサ４０とが接続された状態にてインクの充填処理が実行されるので、従来生じていた、インクが充填されたインク収容体にインク量センサを接続する際のインク漏れを防止または抑制することができる。この結果、インクカートリッジへのインク充填時における漏れインクの除去等の作業が不要となり、インク充填処理の効率化を図ることができる。

また、インク収容体３０とインク量センサ４０とが接続された状態にてインクの充填処理が実行されるので、充填処理時にインク量センサ４０内部がインクで満たされる。したがって、従来、インク収容体に対するインク充填処理に加えて行われてきた、インク量センサに対するインク充填処理を実行しなくても良い。この結果、インク充填処理の簡易化を図ることができる。

さらに、使用済みのインクカートリッジ１０に対してインクを充填する際には、上記の他に、使用済みのインクカートリッジ１０を分解することなく、インク収容体３０に対するインクの再充填を実行することができるという利点を享受することができる。

・第２の実施例：
以下、インクカートリッジの製造方法について説明する。図１３は本実施例に係るインクカートリッジの製造工程を示すフローチャートである。本実施例では、組み立てられたインクカートリッジに対してインクの充填を実行するので、先ず、インクカートリッジの組立が実行される（ステップＳ２００）。具体的には、筐体２０にインク収容体３０およびインク量センサ４０を組み込み、封止材５０を用いてインク収容室２０ａとセンサ収容室２０ｂの開口部を塞ぐ。本実施例では、先ず、インク収容体３０をインク収容室３０ａに配置し、続いて、インク量センサ４０の第１の接続部４０ａをインク収容体３０のインク導出部３１に挿管しながらインク量センサ４０をセンサ収容室２０ｂに配置する。インク導出部３１に対する第１の接続部４０ａの挿管は、第１の接続部４０ａを単純に挿入することによって実行されても良く、あるいは、第１の接続部４０ａを回転させながら挿入し、第１の接続部４０ａとインク導出部３１または壁面部２０ｃとを機械的に係止（ロック）するように実行されても良い。

センサ収容室２０ｂに収容されたインク量センサ４０の第２の接続部４０ｂに対して、インク供給口２２となる管状部材を装着する。また、筐体２０の第３開口部２１ｃおよび第４開口部２１ｄに対して加圧管２３（通常は、筐体２０と一体形成されている）を装着する。続いて、封止材５０を筐体２０の開口部に配置し、熱溶着、超音波溶着等によって封止材５０と筐体２０（壁面部２０ｃの端面）とを接着する。最後に、蓋体２５を筐体２０に装着してインクカートリッジ１０が組立終わる。なお、蓋体２５の装着は、インク充填処理が完了した後に実行されても良い。

インクカートリッジ１０が完成すると、既述のインク充填処理（ステップＳ１００〜Ｓ１３０）に対応するインク充填処理（ステップＳ２１０〜Ｓ２５０）が実行される。すなわち、簡単に説明すると、インクカートリッジ１０のインク供給口２２に対してインク供給器が接続され（ステップＳ２１０）、インク収容体３０に対するインクの充填が開始される（ステップＳ２２０）。所定量のインクの充填が完了すると、インクの充填処理を停止し（ステップＳ２３０）、エア抜き処理を実行し（ステップＳ２４０）、インクカートリッジ１０のインク供給口２２とインク供給器との接続が解除されて（ステップＳ２５０）、インクカートリッジ１０の製造処理が完了する。

なお、インクカートリッジ１０の製造処理においては、逆止弁を備えるインク収容体３０に対しても、以下の方法によって、高い供給圧力にてインクの充填を実行することができる。図１４は逆止弁を備えるインク導出部の一例を示す説明図である。図１５は逆止弁を備えるインク導出部において逆止弁が機能している状態を示す説明図である。

図１４に示す例では、インク導出部３１は、インク収容体３０の袋部を形成するフィルム材３１１、逆止弁３１２、およびバイパス通路３１３を備えている。インク充填時には、バイパス通路３１３とインク収容体３０内部とは連通されているので、インク導出部３１に供給されたインクは、逆止弁３１２を通過することはできないが、バイパス通路３１３を介してインク収容体３０の内部へと流動する。インク収容体３０に対するインクの充填が完了した時点で、図１５に示すように、フィルム材３１１によってバイパス通路３１３を封止すれば、インク収容体３０に対する通路は逆止弁３１２を介する通路のみとなる。この結果、逆止弁３１２が機能した状態に切り替わる。なお、フィルム材３１１によるバイパス通路３１３の封止は、例えば、熱溶着によって実現される。

この態様を採る場合には、筐体２０に対する封止材５０の溶着は、インク収容体３０に対するインクの充填が終了し、バイパス通路３１３の封止が完了した後に実行される。

以上説明したように、本実施例に係るインクカートリッジの製造方法によれば、筐体２０にインク収容体３０およびインク量センサ４０が装着された状態にてインクの充填が実行されるので、インクカートリッジ製造時におけるインク漏れを防止または抑制することができる。この結果、インク漏れに起因するインクカートリッジの汚れを防止または抑制することができると共に、漏れインクの除去等の作業工程が不要となり、製造工程の効率化を図ることができる。

また、インク収容体３０とインク量センサ４０とが接続された状態にてインクの充填処理が実行されるので、充填処理時にインク量センサ４０内部がインクで満たされる。したがって、従来、インク収容体に対するインク充填処理に加えて行われてきた、インク量センサに対するインク充填処理を実行しなくても良い。この結果、インクカートリッジ製造工程の簡易化を図ることができる。

・インクカートリッジの適用例：
本実施例におけるインクカートリッジ１０の適用例として、インクカートリッジ１０を印刷装置に搭載した例を用いて簡単に説明する。図１６は、本実施例におけるインクカートリッジが装着されて用いられる印刷装置の概略構成図である。

印刷装置３００は、主走査送り機構と、副走査送り機構と、印刷ヘッド駆動機構と、これら各機構を駆動制御すると共に液体としてのインク消費量を管理するための各種プログラム機能を実行するための制御回路３１０を備えている。

主走査送り機構は、キャリッジ３０１を駆動するキャリッジモータ３０２と、プラテン３０３の軸と並行に架設されキャリッジ３０１を摺動可能に保持する摺動軸３０４と、キャリッジモータ３０２との間に無端の駆動ベルト３０５を張設するプーリ３０６と、キャリッジ３０１の原点位置を検出する位置センサ（図示しない）とを備えている。主走査送り機構は、キャリッジモータ３０２によってキャリッジ３０１をプラテン３０３の軸方向（主走査方向）に往復動させる。

キャリッジ３０１は、印刷ヘッドＩＨ１〜ＩＨ４を備えている。印刷ヘッドＩＨ１〜ＩＨ４には、印刷ヘッドＩＨ１〜ＩＨ４とは異なる位置に配置されている複数のインクカートリッジ１０ａ〜１０ｄからインクが供給される。すなわち、印刷装置３００は、オフキャリッジタイプの印刷装置である。なお、インクカートリッジ１０は、オフキャリッジタイプに代えて、印刷ヘッド上に備えられたホルダにインクカートリッジが装着されるオンキャリッジタイプの印刷装置にも装着可能であることは言うまでもない。

インクカートリッジ１０ａ〜１０ｄに対しては、コンプレッサ４００から所定圧力の加圧空気が供給される。すなわち、加圧管２３を介して、インク収容室３０ａ内の圧力が所定圧力とすることで、インク収容体３０に対して所定圧力を加え、インクの供給を安定させる。

副走査送り機構は、紙送りモータ３０７と、ギヤトレイン３０８を備えている。副走査送り機構は、紙送りモータ３０７の回転をギヤトレイン３０８を介してプラテン３０３に伝達することで、印刷用紙Ｐを副走査方向に搬送する。

ヘッド駆動機構は、キャリッジ３０１に搭載された印刷ヘッドＩＨ１〜ＩＨ４を駆動し、インクの吐出量、タイミングを制御して、印刷媒体上に所望のドットパターンを形成する。インク駆動機構としては、例えば、電圧の印加により歪みを生じるピエゾ素子の変形を利用する駆動機構、電圧の印加により発熱するヒータを利用してインク内に発生する気泡を利用する駆動機構が用いられる。

制御回路３１０は、キャリッジモータ３０２、紙送りモータ３０７、操作パネル３０９と信号線を介して接続されている。制御回路３１０はまた、入出力端子を介してコンピュータまたはディジタルスチルカメラと接続され得る。制御回路３１０は、コンピュータ、操作パネル３０９からの指示に従い、あるいは、制御回路３１０に格納されている各種プログラムに従って、キャリッジモータ３０２、紙送りモータ３０７、印刷ヘッドＩＨ１〜ＩＨ４を駆動する。

・その他の実施例：
（１）センサモジュール４１を構成する受圧体４１２には、検出流路６２とインク流路６１とを連通する受圧体流路６３を備えていても良い。図１７はその他の実施例に係るセンサモジュール４１の内部構成を模式的に示す説明図である。受圧体４１２に受圧体流路６３を形成することによって、検出流路６２へのインクの導入を容易化することができる。すなわち、インク充填処理時におけるインクの流動方向と平行な受圧体流路６３を備えることによって、受圧体４１２と検出流路形成部材４１５とが十分に離間しない状態であっても、検出流路６２に対して効果的にインクを導入することができる。また、受圧体流路６３と連通部４１１ｃとの距離を調整することによって、更に、検出流路６２に対するインクの導入効率を図ることができる。

（２）上記各実施例では、蓋体２５が用いられているが、蓋体２５を用いなくても良い。すなわち、蓋体２５は、封止材５０の損傷を防止する機能を果たすものの、封止材５０によってインク収容室３０ａおよびセンサ収容室３０ｂは封止されており、インク収容室３０ａに対する加圧処理は実行可能だからである。また、封止材５０として可撓性を有する薄板部材を用いることによって、封止材５０自体の強度を上げることによっても、蓋体２５は必須の構成部材ではなくなる。

（３）上記各実施例では、インク導出部３１に対してインク供給口２２がオフセット配置されているが、インク導出部３１とインク供給口２２とは、略同一線上に配置されていても良い。インク量センサ４０の内部流路構成に応じて適宜、最適な配置構成が取られれば良い。

（４）上記各実施例では、インク充填に際して、インク供給ポンプＰＰを用いたが、この他にも、インクカートリッジ１０とインク貯蔵タンク２００との高低差である水頭差を用いたインク充填処理が実行されても良い。この場合には、動力源を用いることなくインクの充填を実行することができる。

（５）上記各実施例では、インク充填に際して、インク供給ポンプＰＰを用いた加圧充填が実行されているが、真空ポンプ等の吸引ポンプを用いて真空引きによりインクを充填しても良い。この場合には、インクの充填を円滑に実行することができる。

（６）上記各実施例では、液体としてインクを例にとって説明しているが、この他にも、例えば、液薬、飲料水を収容する液体容器に対しても適用することができる。

（７）上記各実施例において、封止材５０は、フィルム状材に限られず、可撓性を有する程度の薄板状材であっても良い。また、封止材５０として、筐体２０と異なる材質が用いられる場合には、少なくとも封止材５０における壁面部２０ｃとの接触面に対して筐体２０と同一の材料が配置されていれば良い。

以上、実施例、変形例に基づき本発明について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれる。

本実施例において用いられる液体容器を模式的に示す平面図である。 本実施例において用いられる液体容器を模式的に示す側面図である。 本実施例において用いられる液体容器を模式的に示す正面図である。 本実施例において用いられる液体収容部と液量検出器との接合部を示す説明図である。 本実施例におけるインク量センサのセンサモジュールを模式的に示す平面図である。 図５の５−５線で切断したセンサモジュールの断面を模式的に示す説明図である。 本実施例におけるインク充填工程を示すフローチャートである。 インク充填工程の初期におけるインクカートリッジの状態を示す説明図である。 インク充填工程の中期におけるインクカートリッジの状態を示す説明図である。 インク充填工程の後期におけるインクカートリッジの状態を示す説明図である。 インク供給圧力が付勢力よりも低い場合におけるセンサモジュール内におけるインクの流れを模式的に示す説明図である。 インク供給圧力が付勢力よりも高い場合におけるセンサモジュール内におけるインクの流れを模式的に示す説明図である。 第２の実施例に係るインクカートリッジの製造工程を示すフローチャートである。 逆止弁を備えるインク導出部の一例を示す説明図である。 逆止弁を備えるインク導出部において逆止弁が機能している状態のを示す説明図である。 本実施例におけるインクカートリッジが装着されて用いられる印刷装置の概略構成図である。 その他の実施例に係るセンサモジュールの内部構成を模式的に示す説明図である。

符号の説明

１０…インクカートリッジ
１０ａ〜１０ｄ…インクカートリッジ
２０…筐体
２０ａ…インク収容室
２０ｂ…センサ収容室
２０ｂ…第２の接続部
２０ｃ…壁面部
２１ａ…第１開口部
２１ｂ…第２開口部
２１ｃ…第３開口部
２１ｄ…第４開口部
２２…インク供給口
２３…加圧管
２５…蓋体
３０…インク収容体
３０ａ…インク収容室
３０ｂ…センサ収容室
３１…インク導出部
４０…インク量センサ
４０ａ…第１の接続部
４０ｂ…第２の接続部
４０ｃ…筐体
４１…センサモジュール
４２ａ…第１連通路
４２ｂ…第２連通路
４３…センサ
５０…封止材
６１…インク流路
６２…検出流路
６３…受圧体流路
２００…インク貯蔵タンク
２０１…第１制御弁
２０２…第２制御弁
３００…印刷装置
３０１…キャリッジ
３０２…キャリッジモータ
３０３…プラテン
３０４…摺動軸
３０５…駆動ベルト
３０６…プーリ
３０７…紙送りモータ
３０８…ギヤトレイン
３０９…操作パネル
３１０…制御回路
３１１…フィルム材
３１２…逆止弁
３１３…バイパス通路
４００…コンプレッサ
４１１…センサ筐体
４１１ａ…上側筐体部材
４１１ｂ…下側筐体部材
４１１ｃ…連通部
４１２…受圧体
４１３…ダイヤフラム
４１４…付勢部材
４１５…検出流路形成部材
４１６…固定部材
ＩＨ１〜ＩＨ４…印刷ヘッド
Ｐ…印刷用紙
ＰＰ…インク供給ポンプ
ＰＰ…供給ポンプ

Claims (8)

1. 液体収容体内の液体が液量検出器を介して液体供給口から外部に供給される構成を備える液体容器の製造方法であって、
   前記液量検出器は、前記液体供給口と前記液体収容体とを連通する第１の流路と、付勢部材により所定の付勢力によって閉塞される第２の流路とを有し、
   液体貯蔵体と前記液体供給口とを接続し、
   前記液体供給口および前記液量検出器を介して、前記液体容器に収容され、前記液量検出器と接続されている前記液体収容体に対して前記付勢力以下の圧力によって液体を加圧充填し、
   前記液体貯蔵体と前記液体供給口との接続を解除すること
   を特徴とする液体容器の製造方法。
2. 請求項１に記載の液体容器の製造方法において、
   前記液体貯蔵体は、所定の圧力で液体を供給可能な加圧供給器を備え、
   前記加圧充填は、前記加圧供給器を用いて実行されることを特徴とする液体容器の製造方法。
3. 請求項１に記載の液体容器の製造方法において、
   前記液体貯蔵体は、前記液体容器よりも高い位置に配置され、
   前記加圧充填は、前記液体貯蔵体と前記液体容器との水頭差を用いて実行されることを特徴とする液体容器の製造方法。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の液体容器の製造方法はさらに、
   液体が充填された前記液体容器の前記液体供給口から、充填された液体の一部を排出させる工程を含むことを特徴とする液体容器の製造方法。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の液体容器の製造方法において、
   前記液体収容体は、外部からの操作によって作用する逆止弁部を備え、
   前記液体充填方法はさらに、液体が充填された後に前記液体収容体の前記逆止弁部を作用させる工程を含むことを特徴とする液体容器の製造方法。
6. 請求項１から４のいずれかに記載の液体容器の製造方法において、
   前記液体容器は、使用された液体容器であり、
   前記液体収容体に対する液体の充填は、再充填であることを特徴とする液体容器の製造方法。
7. 液体容器の製造方法であって、
   液量検出器を介して連通される液体収容体内と液体供給口とを備える液体容器を準備し、前記液量検出器は、前記液体供給口と前記液体収容体内とを連通する第１の流路と、付勢部材により所定の付勢力によって閉塞される第２の流路とを有し、
   前記液体供給口および前記液量検出器を介して、前記液体容器に収容され、前記液量検出器と接続されている前記液体収容体に対して前記付勢力以下の圧力によって液体を加圧充填すること、
   を特徴とする液体容器の製造方法。
8. 請求項７に記載の製造方法において、
   前記液体収容体は、外部からの操作によって作用する逆止弁部を備え、
   前記製造方法はさらに、液体が充填された後に前記液体収容体の前記逆止弁部を作用させることを特徴とする液体容器の製造方法。

Images