WO2008018602A1

WO2008018602A1 - Liquid filling method and liquid receiving container

Info

Publication number: WO2008018602A1
Application number: PCT/JP2007/065777
Authority: WO
Inventors: Satoshi Shinada; Chiaki Miyajima; Masahide Matsuyama; Yuichi Seki; Hisashi Koike; Taku Ishizawa; Takayoshi Katsumura
Original assignee: Seiko Epson Corporation
Priority date: 2006-08-11
Filing date: 2007-08-10
Publication date: 2008-02-14
Also published as: AU2007282345B2; BRPI0716484A2; CL2007002335A1; GB0715668D0; AR062342A1; EP2353873A1; US8235513B2; ATE540817T1; CA2660430A1; KR20090047467A; HK1117469A1; TWI328524B; PL2050570T3; EP2050570B1; FR2915707A1; US20080036833A1; KR101024158B1; EP2050570A1; GB0814989D0; GB2440837B

Description

明細書

液体注入方法及び液体収容容器

技術分野

[0001] 本発明は、液体消費装置に着脱可能に装着され、液体収容室に貯留している液体を前記液体消費装置に供給する液体収容容器に液体を注入する方法及び液体注入により製造される液体収容容器に関する。

背景技術

[0002] 上記液体収容容器及び液体消費装置の例として、例えば、インク液を貯留したインクカートリッジと、該インクカートリッジが交換可能に装着されるインクジェット式記録装置を挙げること力 Sでさる。

[0003] 上記インクカートリッジは、通常、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、インク (液体）が充填されるインク収容室と、前記インク収容室に貯留されている液体をインクジェット式記録装置に供給するためのインク供給孔と、前記インク収容室とインク供給孔とを連通するインク誘導路と、前記インク収容室内のインクの消費に伴って外部から大気を前記インク収容室内に導入する大気連通路とを備えた構成とされていて、記録装置のカートリッジ装着部に装着された際に前記力ートリッジ装着部に装備されたインク供給針が前記インク供給孔に揷入接続されることにより、貯留しているインク力 Sインクジェット式記録装置の記録ヘッドに供給可能になる。

[0004] インクジェット式記録装置における記録ヘッドは、熱や振動を利用してインク滴の噴射を制御するもので、インクカートリッジ力 Sインク切れになり、インクが供給されない状態でインク吐出動作を行う空打ちが発生すると、故障してしまう。そこで、インクジエツト式記録装置では、記録ヘッドが空打ちをしないように、インクカートリッジにおけるィンク液の残量を監視する必要が生じる。

[0005] このような背景から、インクカートリッジに貯留されたインクを完全に最後まで使い切つてしまって、記録装置の記録ヘッドに空打ちを招くことがないように、インク収容室に貯留したインクの残量が予め設定した閾値まで消費された時に、所定の電気信号を出力する液体残量センサを備えるインクカートリッジが開発されている（例えば、特許文献 1)。

[0006] 特許文献 1：特開 2001— 146030号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0007] ところで、インクカートリッジは、多数の部品から構成される高精度に形成された容器であるため、インクを消尽した時に、そのまま廃棄することは、有用な資源の廃棄となり、経済的に大きな損失となってしまう。

そこで、使用済みのインクカートリッジにインクを再充填して再生することが望まれている。

[0008] ところ力従来のインクカートリッジは、その組み立て工程の途中に、インクの充填ェ程を組み込んでいて、インクカートリッジの組み立て完了後は、同様のインク充填方法が利用できなレ、場合が多!/、。

そこで、新品のインクカートリッジを組み立てる際のインク充填方法は使わずに、ィンクの充填を実現する再生方法の開発が必要となる。

[0009] しかし、最近のインクカートリッジは、インク収容室とインク供給孔とを連通するインク誘導路に、インク供給孔へ供給するインク圧を調整すると共にインク供給孔側からの逆流を防止する逆止弁としても機能する差圧弁が設けられていたり、あるいはインクの残量を検出するための液体残量センサが備えられて、高性能化されている。更には、貯留しているインクの品質を長期に渡って維持するために、インク収容室や大気連通路の構造も複雑化してレ、る。

そのため、インクの注入のために、不用意にインクカートリッジを加工すると、インクを注入した際に、インク収容室以外の部分にインクが漏れたり、インク充填時に混入する気泡のために当初の機能が損なわれて、再生不良を招く虞がある。

また、インク注入のためにインクカートリッジに施す加工が複雑で、加工コストの高額化のために、再生コストが新規のインクカートリッジの製造コストを上回るようでは、再生の意義が薄れてしまう。

[0010] そこで、本発明は、液体収容容器に液体を注入する際に、液体収容容器への加工が少なくて済み、しかも、その液体収容容器の諸機能を損なうことなく液体を注入することができ、液体収容容器を安価に製造することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0011] 本発明の上記課題の解決は、液体を収容する液体収容室と、

液体消費装置に接続可能な液体供給孔と、

前記液体収容室に貯留されている液体を前記液体供給孔に誘導する液体誘導路と、

前記液体収容室を大気に連通させる大気連通路と、

前記液体誘導路の途中に設けられ、前記液体誘導路に液体が満たされている場合と前記液体誘導路へ気体が流入した場合とで異なる信号を出力する液体残量センサと、

を備え、

かつ、少なくとも 3個以上の前記液体収容室を備えると共に、

これらの液体収容室相互は、前記液体誘導路内での液体の流れ方向が上から下への降下流となるように一対の液体収容室相互を接続した降下型接続と、前記液体誘導路内での液体の流れ方向が下から上への上昇流となるように一対の液体収容室相互を接続した上昇型接続とを交互に繰り返すように、直列状に接続され、前記液体消費装置に着脱可能な液体収容容器に液体を注入する方法であって、前記液体収容室に連通する注入口を前記大気連通路に形成する工程と、前記注入口から所定量の液体を注入する工程と、

液体注入後に前記注入口を封止する工程とを含むことを特徴とする液体注入方法により達成される。

[0012] 上記構成によれば、液体注入のために液体収容容器に実施する加工は、液体を注入するための注入口を開口させることと、液体の注入後に前記注入口を封止する加工で、いずれも簡単な加工となる。従って加工コストが安価で済み、また、手間もかからない。

注入口を設ける位置を、大気連通路にした場合は、液体収容容器に装備した複数個の全ての液体収容室と、液体収容室相互を連絡する液体誘導路に、円滑に液体を注入することができる。従って、液体を注入した液体収容容器では、液体収容室相互を降下型接続する液体誘導路と上昇型接続する液体誘導路とで、上下にジグザグに屈曲した流路構造が復元され、もし、上流の液体収容室で気泡が発生しても、降下型の液体誘導路に残存する液体が気泡の進行を止める防護壁となる。そのため、液体誘導路に進入した気泡が下流に進み難くなる。

また、液体収容室相互を連絡するジグザグに屈曲した流路に加えて、下流の各液体収容室の上部空間が流入してきた気泡のトラップ空間として有効に機能して、気泡が下流に移動することを阻止する。

[0013] 更に、本発明の上記課題の解決は、液体を収容する液体収容室と、

液体消費装置に接続可能な液体供給孔と、

前記液体収容室を大気に連通させる大気連通路と、

を備え、

これらの液体収容室相互は、前記液体誘導路内での液体の流れ方向が上から下への降下流となるように一対の液体収容室相互を接続した降下型接続と、前記液体誘導路内での液体の流れ方向が下から上への上昇流となるように一対の液体収容室相互を接続した上昇型接続とを交互に繰り返すように、直列状に接続され、前記液体消費装置に着脱可能な液体収容容器に対して、

前記液体収容室に連通する注入口を前記大気連通路に形成し、前記注入口から所定量の液体を注入し、液体注入後に前記注入口を封止して成る液体収容容器により達成される。

[0014] 上記構成によれば、液体収容室から液体供給部が連通して!/、る液体誘導路に気泡が進入しても、液体収容室相互を連絡するジグザグ状の液体誘導路ゃ液体収容室に使用可能な液体残量がある間は、液体誘導路に進入した気泡が下流に進み難くなる。そこで、気泡の進入に起因した液体収容容器の諸機能の低下を招くことなく液体を注入することができる。

また、再生に要するコストが安価で、液体収容容器を安価に提供できるため、液体消費装置の運用コストの低下にも貢献する。

[0015] また、本発明の上記課題の解決は、液体を収容する液体収容室と、

液体消費装置に接続可能な液体供給孔と、

前記液体収容室を大気に連通させる大気連通路と、

を備え、

これらの液体収容室相互は、前記液体誘導路内での液体の流れ方向が上から下への降下流となるように一対の液体収容室相互を接続した降下型接続と、前記液体誘導路内での液体の流れ方向が下から上への上昇流となるように一対の液体収容室相互を接続した上昇型接続とを有するように接続され、前記液体消費装置に着脱可能な液体収容容器に液体を注入する方法であって、

前記液体収容室に連通する注入口を前記大気連通路に形成する工程と、前記注入口から所定量の液体を注入する工程と、

液体注入後に前記注入口を封止する工程とを含む液体注入方法により達成される

[0016] 上記構成によれば、液体注入のために液体収容容器に実施する加工は、液体を注入するための注入口を開口させることと、液体の注入後に前記注入口を封止する加工で、いずれも簡単な加工となる。従って加工コストが安価で済み、また、手間もかからない。

注入口を設ける位置を、大気連通路にした場合は、液体収容容器に装備した複数個の全ての液体収容室と、液体収容室相互を連絡する液体誘導路に、円滑に液体を注入することができる。従って、液体を注入した液体収容容器では、液体収容室相互を降下型接続する液体誘導路と上昇型接続する液体誘導路とで、上下に屈曲した流路構造が復元され、もし、上流の液体収容室で気泡が発生しても、降下型の液体誘導路に残存する液体が気泡の進行を止める防護壁となる。そのため、液体誘導路に進入した気泡が下流に進み難くなる。

また、液体収容室相互を連絡する屈曲した流路に加えて、下流の各液体収容室の上部空間が流入してきた気泡のトラップ空間として有効に機能して、気泡が下流に移動することを阻止する。

[0017] 尚、上記構成の液体注入方法において、前記降下型接続と前記上昇型接続とを有する組合せが、複数組設けられることが望ましレ、。

このような構成の液体注入方法によれば、複数組の液体収容室相互を降下型接続する液体誘導路と上昇型接続する液体誘導路とで、上下にジグザグに屈曲した流路構造が復元され、液体誘導路に進入した気泡が下流に更に進み難くなる。

[0018] また、上記構成の液体注入方法にお!/、て、前記液体誘導路に液体が満たされて!/、る場合と前記液体誘導路へ気体が流入した場合とで異なる信号を出力する液体残量センサが、前記液体誘導路における前記降下型接続及び前記上昇型接続より下流に設けられることが望ましレ、。

[0019] このような構成の液体注入方法によれば、液体収容室から液体残量センサが連通して!/、る液体誘導路に気泡が進入しても、液体収容室相互を連絡するジグザグ状の液体誘導路ゃ液体収容室により、液体誘導路に進入した気泡が液体残量センサによる検出位置に到達することを抑止することができ、気泡の進入に起因した液体残量センサの誤検出によって使い切れずに廃棄される液体量が増えるという問題を回避できる。

[0020] また、本発明の上記課題の解決は、液体を収容する液体収容室と、

液体消費装置に接続可能な液体供給孔と、

前記液体収容室を大気に連通させる大気連通路と、

を備え、かつ、少なくとも 3個以上の前記液体収容室を備えると共に、

これらの液体収容室相互は、前記液体誘導路内での液体の流れ方向が上から下への降下流となるように一対の液体収容室相互を接続した降下型接続と、前記液体誘導路内での液体の流れ方向が下から上への上昇流となるように一対の液体収容室相互を接続した上昇型接続とを有するように接続され、前記液体消費装置に着脱可能な液体収容容器に対して、

[0021] 上記構成によれば、液体収容室から液体供給部が連通して!/、る液体誘導路に気泡が進入しても、液体収容室相互を連絡するジグザグ状の液体誘導路ゃ液体収容室に使用可能な液体残量がある間は、液体誘導路に進入した気泡が下流に進み難くなる。そこで、気泡の進入に起因した液体収容容器の諸機能の低下を招くことなく液体を注入することができる。

[0022] 尚、上記構成の液体収容容器において、前記降下型接続と前記上昇型接続とを有する組合せが、複数組設けられることが望ましレ、。

このような構成の液体収容容器によれば、複数組の液体収容室相互を降下型接続する液体誘導路と上昇型接続する液体誘導路とで、上下にジグザグに屈曲した流路構造が復元され、液体誘導路に進入した気泡が下流に更に進み難くなる。

[0023] また、上記構成の液体収容容器にお!/、て、前記液体誘導路に液体が満たされて!/、る場合と前記液体誘導路へ気体が流入した場合とで異なる信号を出力する液体残量センサが、前記液体誘導路における前記降下型接続及び前記上昇型接続より下流に設けられることが望ましレ、。

[0024] このような構成の液体収容容器によれば、液体収容室に貯留した液体の残量が予め設定した閾値まで消費された時に、所定の信号を出力することができる。また、液体収容室から液体残量センサが連通してレ、る液体誘導路に気泡が進入しても、液体収容室相互を連絡するジグザグ状の液体誘導路ゃ液体収容室により、液体誘導路に進入した気泡が液体残量センサによる検出位置に到達することを抑止することができ、気泡の進入に起因した液体残量センサの誤検出によって使い切れずに廃棄される液体量が増えるという問題を回避できる。

[0025] 尚、上記構成の液体収容容器にお!/、て、前記大気連通路には、前記液体収容室力もの液漏れ防止する空気室が設けられることが望ましい。

このような構成の液体収容容器によれば、熱膨張等により液体が液体収容室から大気側へ流出した場合であっても、空気室で確実にトラップし、液体漏れが発生することを抑制すること力 Sできる。また、空気室でトラップした液体は、液体の消費に伴つて液体収容室側に流れ込むように構成されているので、内部に収容された液体を無駄なく利用することができる。

[0026] また、上記構成の液体収容容器において、前記大気連通路の少なくとも一部は、前記液体容器の重力方向で最も上となる部分を通過することが望ましい。

このような構成の液体収容容器によれば、液体が逆流した場合であっても最も重力方向で上となる部分を超えて容器本体の大気開放孔までたどり着きづら!/、。したがつて液体漏れを抑制することが可能となる。

[0027] また、上記構成の液体収容容器にお!/、て、前記大気連通路には、気体を通過させるとともに、液体を通過不可能に遮断する気液分離フィルタが設けられることが望ましい。

このような構成の液体収容容器によれば、大気連通路に液体が流れ出した場合であっても、大気連通路には気液分離フィルタが設けられているので、液体はこの気液分離フィルタを超えて大気開放孔側に漏れ出さない。したがって、大気開放孔からのインク漏れをより抑制することができる。

[0028] また、上記構成の液体収容容器は、内部の気圧が大気圧以下となるように減圧封止した減圧パックの中に梱包されて!/、ることが望まし!/、。

このような構成の液体収容容器によれば、使用前には液体収容容器内部の気圧が減圧パックの負圧吸引力により規定値以下に保たれ、溶存空気の少ない液体を供給すること力 Sでさる。 [0029] また、本発明の上記課題の解決は、液体を収容する液体収容室と、液体消費装置に接続可能な液体供給孔と、

前記液体収容室と前記液体供給孔とを連通させる液体誘導路と、

前記液体収容室を大気に連通させる大気連通路と、

を備え、

注入口を最上流の液体収容室に形成する工程と、

前記注入口から所定量の液体を注入する工程と、

[0030] 上記構成によれば、液体注入のために液体収容容器に実施する加工は、液体を注入するための注入口を開口させることと、液体の注入後に前記注入口を封止する加工で、いずれも簡単な加工となる。従って加工コストが安価で済み、また、手間もかからない。

注入口を設ける位置を、最上流の液体収容室にした場合は、液体収容容器に装備した複数個の全ての液体収容室と、液体収容室相互を連絡する液体誘導路に、円滑に液体を注入することができる。従って、液体を注入した液体収容容器では、液体収容室相互を降下型接続する液体誘導路と上昇型接続する液体誘導路とで、上下に屈曲した流路構造が復元され、もし、上流の液体収容室で気泡が発生しても、降下型の液体誘導路に残存する液体が気泡の進行を止める防護壁となる。そのため、液体誘導路に進入した気泡が下流に進み難くなる。

[0031] 尚、上記構成の液体注入方法において、前記降下型接続と前記上昇型接続とを有する組合せが、複数組設けられることが望ましレ、。

[0032] また、上記構成の液体注入方法にお!/、て、前記液体誘導路に液体が満たされて!/、る場合と前記液体誘導路へ気体が流入した場合とで異なる信号を出力する液体残量センサが、前記液体誘導路における前記降下型接続及び前記上昇型接続より下流に設けられることが望ましレ、。

[0033] このような構成の液体注入方法によれば、液体収容室から液体残量センサが連通して!/、る液体誘導路に気泡が進入しても、液体収容室相互を連絡するジグザグ状の液体誘導路ゃ液体収容室により、液体誘導路に進入した気泡が液体残量センサによる検出位置に到達することを抑止することができ、気泡の進入に起因した液体残量センサの誤検出によって使い切れずに廃棄される液体量が増えるという問題を回避できる。

[0034] また、本発明の上記課題の解決は、液体を収容する液体収容室と、

液体消費装置に接続可能な液体供給孔と、

前記液体収容室を大気に連通させる大気連通路と、

を備え、

[0035] 上記構成によれば、液体収容室から液体供給部が連通して!/、る液体誘導路に気泡が進入しても、液体収容室相互を連絡するジグザグ状の液体誘導路ゃ液体収容室に使用可能な液体残量がある間は、液体誘導路に進入した気泡が下流に進み難くなる。そこで、気泡の進入に起因した液体収容容器の諸機能の低下を招くことなく液体を注入することができる。

[0036] 尚、上記構成の液体収容容器において、前記降下型接続と前記上昇型接続とを有する組合せが、複数組設けられることが望ましレ、。

[0037] また、上記構成の液体収容容器にお!/、て、前記液体誘導路に液体が満たされて!/、る場合と前記液体誘導路へ気体が流入した場合とで異なる信号を出力する液体残量センサが、前記液体誘導路における前記降下型接続及び前記上昇型接続より下流に設けられることが望ましレ、。

[0038] このような構成の液体収容容器によれば、液体収容室に貯留した液体の残量が予め設定した閾値まで消費された時に、所定の信号を出力することができる。また、液体収容室から液体残量センサが連通してレ、る液体誘導路に気泡が進入しても、液体収容室相互を連絡するジグザグ状の液体誘導路ゃ液体収容室により、液体誘導路に進入した気泡が液体残量センサによる検出位置に到達することを抑止することができ、気泡の進入に起因した液体残量センサの誤検出によって使い切れずに廃棄される液体量が増えるという問題を回避できる。

[0039] 尚、上記構成の液体収容容器にお!/、て、前記大気連通路には、前記液体収容室力もの液漏れ防止する空気室が設けられることが望ましい。

[0040] また、上記構成の液体収容容器において、前記大気連通路の少なくとも一部は、前記液体容器の重力方向で最も上となる部分を通過することが望ましい。

[0041] また、上記構成の液体収容容器にお!/、て、前記大気連通路には、気体を通過させるとともに、液体を通過不可能に遮断する気液分離フィルタが設けられることが望ましい。

[0042] また、上記構成の液体収容容器は、内部の気圧が大気圧以下となるように減圧封止した減圧パックの中に梱包されて!/、ることが望まし!/、。

このような構成の液体収容容器によれば、使用前には液体収容容器内部の気圧が減圧パックの負圧吸引力により規定値以下に保たれ、溶存空気の少ない液体を供給すること力 Sでさる。

また、本発明の上記課題の解決は、液体消費装置に着脱可能であって、少なくとも 3個以上の液体収容部と、

前記液体消費装置に接続可能な液体供給部と、

前記液体収容部と前記液体供給部を連通させる液体誘導路と、

前記液体収容部を大気に連通させる大気連通路と、

これらの液体収容室相互は、前記液体誘導路内での液体の流れ方向が上から下への降下流となるように一対の液体収容室相互を接続した降下型接続と、前記液体誘導路内での液体の流れ方向が下から上への上昇流となるように一対の液体収容室相互を接続した上昇型接続とを有するように接続された液体収容容器であって、さらに、前記大気連通路の少なくとも一部を形成するフィルム部材と、

前記大気連通路を形成するフィルム部材に形成され、前記液体収容部に連通する注入口を封止した封止部とを備えた液体収容容器によって達成される。

また、上記構成の液体収容容器において、前記封止部はフィルムまたは栓により形成されることが好ましい。

また、上記構成の液体収容容器において、前記液体誘導路に設けられ、前記液体誘導路に液体が満たされている場合と前記液体誘導路へ気体が流入した場合とで異なる信号を出力する液体検出部を備えることが好ましい。

前記液体消費装置に接続可能な液体供給部と、

前記液体収容部を大気に連通させる大気連通路と、

これらの液体収容室相互は、前記液体誘導路内での液体の流れ方向が上から下への降下流となるように一対の液体収容室相互を接続した降下型接続と、前記液体誘導路内での液体の流れ方向が下から上への上昇流となるように一対の液体収容室相互を接続した上昇型接続とを有するように接続された液体収容容器であって、さらに、最上流の液体収容室を形成するフィルム部材と、

前記フィルム部材に形成され、前記液体収容部に連通する注入口を封止した封止部とを備えた液体収容容器によって達成される。

図面の簡単な説明 [0043] [図 1]本発明に係る液体収容容器の再生方法により再生される液体収容容器としてのインクカートリッジの外観斜視図である。

[図 2]図 1のインクカートリッジを図 1とは逆の角度からみた外観斜視図である。

[図 3]図 1のインクカートリッジの分解斜視図である。

[図 4]図 3のインクカートリッジを図 3とは逆の角度からみた分解斜視図である。

[図 5]図 1のインクカートリッジをインクジェット式記録装置のキャリッジに取り付けた状態を示す図である。

[図 6]図 1のインクカートリッジのキャリッジへの取付直前の状態を示す断面図である。

[図 7]図 1のインクカートリッジのキャリッジへの取付直後の状態を示す断面図である。

[図 8]図 1のインクカートリッジのカートリッジ本体を正面側から見た図である。

[図 9]図 1のインクカートリッジのカートリッジ本体を背面側から見た図である。

[図 10] (a)は図 8の簡略模式図、（b)は図 9の簡略模式図である。

[図 11]図 8の A— A断面図である。

[図 12]図 8に示したカートリッジ本体内の流路構造の一部の拡大斜視図である。

[図 13]本発明に係る液体収容容器の注入方法を実施するインク再注入装置の構成を示すブロック図である。

[図 14]図 10 (b)に示したインクカートリッジの構造において、本発明に係る液体注入方法でインクを注入可能な箇所の説明図である。

符号の説明

[0044] 1 :インクカートリッジ (液体収容容器）、 10 :カートリッジ本体 (容器本体）、 11 :係合レバー、 20 :蓋部材、 30 :インクエンドセンサ、 31 :インク残量センサ（液体残量センサ）、 40：差圧弁、 50：インク供給孔 (液体供給孔）、 70：気液分離フィルタ、 80：フィルム、 90 :封止フィルム（閉塞手段）、 100 :大気開放孔、 150 :大気連通路、 200 :キヤリツジ、 330 :上部連結流路、 340 :インクトラップ室（空気室）、 350 :連結バッファ室（空気室）、 370 :上部インク収容室 (液体収容室）、 371 , 432 :インク排出口（液体排出口）、 374, 394, 434 :窪み、 375, 395, 435：液体収容室の底壁、 380 :インク誘導路 (液体誘導路）、 390 :下部インク収容室 (液体収容室）、 391 , 431 :インク流入口（液体流入口）、 400：上流側インクエンドセンサ液体誘導路 (液体誘導路） , 410 : 下流側インクエンドセンサ液体誘導路 (液体誘導路）、 420：インク誘導路 (液体誘導路）、 430 :バッファ室（液体収容室）、 501 :未充填室（脱気室）、 600 :インク再注入装置、 601 :注入口、 610 :インク注入手段、 620 :真空吸引手段

発明を実施するための最良の形態

[0045] 以下、本発明に係る液体注入方法と、液体収容容器の好適な実施の形態につ!/ヽて、図面を参照して詳細に説明する。

以下の実施形態では、液体収容容器の一例として、液体噴射装置の一例であるィンクジェット式記録装置 (プリンタ）に装着されるインクカートリッジを挙げて説明する。

[0046] 図 1は本発明に係る液体収容容器としてのインクカートリッジの外観斜視図であり、図 2は図 1のインクカートリッジを図 1とは逆の角度からみた外観斜視図である。図 3は図 1のインクカートリッジの分解斜視図、図 4は図 3のインクカートリッジを図 3とは逆の角度からみた分解斜視図である。図 5は図 1のインクカートリッジをインクジェット式記録装置のキャリッジに取り付けた状態を示す図であり、図 6はキャリッジへの取付直前の状態を示す断面図、図 7はキャリッジへの取付直後の状態を示す断面図である。

[0047] 本発明によるインクカートリッジ 1は、図 1及び図 2に示すように、略直方体形状を有し、内部に設けられたインク収容室にインクを貯留 '収納する液体収容容器である。ィンクカートリッジ 1は、液体消費装置の一例としてのインクジェット式記録装置のキヤリッジ 200に装着され、当該インクジェット式記録装置にインクを供給する（図 5参照）。

[0048] インクカートリッジ 1の外観的特徴について説明すると、図 1及び図 2に示すように、インクカートリッジ 1は、フラットな上面 laを有し、上面 laに対向する底面 lbにインクジエツト式記録装置に接続されてインクを供給するインク供給孔 50が設けられている。また、底面 lbには、インクカートリッジ 1内部に大気を導入する大気開放孔 100が開口している。すなわち、インクカートリッジ 1は、大気開放孔 100から空気を導入しつつインク供給孔 50からインクを供給する大気開放型のインクカートリッジである。

[0049] インクカートリッジ 1の大気開放孔 100は、図 6に示すように、底面 lbに底面側から上面側に向けて開口した略円筒形状の凹部 101と、凹部 101の内周面に開口した小孔 102とを有している。小穴 102は、後述の大気連通路に連通しており、この小穴 102を介して大気が後述の最上流のインク収容室 370に導入される。 [0050] 大気開放孔 100の凹部 101は、キャリッジ 200に形成された突起 230を受け入れるような深さに構成されている。この突起 230は、大気開放孔 100を気密に閉塞する閉塞手段としての封止フィルム 90の剥がし忘れを防止するための剥離忘れ防止突起である。すなわち、封止フィルム 90が貼り付けられた状態では、大気開放孔 100内に突起 230が揷入されないため、インクカートリッジ 1がキャリッジ 200に取り付けられない。これによりユーザ力大気開放孔 100上に封止フィルム 90が貼り付けたままキヤリッジ 200にインクカートリッジ 1を取り付けようとしても取り付けられないようにすることにより、インクカートリッジ 1の装着時には確実に封止フィルム 90を剥がすように促すこと力 Sでさる。

[0051] また、図 1に示すように、インクカートリッジ 1の上面 laの一つの短辺側に隣り合う狭側面 lcには、インクカートリッジ 1が誤った位置に装着されることを防ぐための誤挿入防止突起 22が形成されている。受け手となるキャリッジ 200側には、図 5に示すように、誤挿入防止突起 22と対応する凹凸 220が形成されており、インクカートリッジ 1は誤揷入防止突起 22と凹凸 220とが干渉しない場合のみキャリッジ 200に装着される。誤挿入防止突起 22は、インク Iの種類毎に異なる形状を有し、受け手となるキャリッジ 200側の凹凸 220も対応するインク Iの種類に応じた形状を有している。したがって、図 5に示すように、キャリッジ 200が複数のインクカートリッジを装着可能な場合でも、誤った位置にインクカートリッジを装着することがない。

[0052] また、図 2に示すように、インクカートリッジ 1の狭側面 lcと対向する狭側面 Idには、係合レバー 11が設けられている。この係合レバー 11は、キャリッジ 200への装着時にキャリッジ 200に形成された凹部 210と係合する突起 11aが形成されており、係合レバー 11が橈みつつ突起 11aと凹部 210が係合することによりキャリッジ 200に対してインク力ートリッジ 1が位置固定される。

[0053] また、係合レバー 11の下方には、回路基板 34が設けられている。この回路基板 34 上には、複数の電極端子 34aが形成されており、これら電極端子 34aがキャリッジ 20 0に設けられた電極部材（不図示）と接触することにより、インクカートリッジ 1が電気的にインクジェット式記録装置と接続される。回路基板 34には、データ書換可能な不揮発性メモリが設けられており、インクカートリッジ 1に関する各種情報やインクジェット式記録装置のインク使用情報等が記憶される。また、回路基板 34の裏側には、インク力ートリッジ 1内のインク残量に応じて異なる信号を出力するインク残量センサ（液体残量センサ） 31 (図 3または図 4参照のこと）が設けられている。以下の説明では、インク残量センサ 31と回路基板 34とを合わせてインクエンドセンサ 30と呼称することとする

[0054] また、インクカートリッジ 1の上面 laには、図 1に示すように、インクカートリッジの中身を示すラベル 60aが貼り付けられている。このラベル 60aは、広側面 Ifを覆う外表面フィルム 60の端部が上面 laにまでまたがって貼り付けられることによって形成されている。

[0055] また、図 1及び図 2に示すように、インクカートリッジ 1の上面 laの 2つの長辺側に隣り合う広側面 le, Ifは、フラットな面形状とされている。以下の説明では、便宜上、広側面 leの側を正面側、広側面 Ifの側を背面側、狭側面 lcの側を右側面側、そして狭側面 Idの側を左側面側として説明する。

[0056] 次に、図 3及び図 4を参照しながら、インクカートリッジ 1を構成する各部について説明する。

[0057] インクカートリッジ 1は、容器本体であるカートリッジ本体 10と、カートリッジ本体 10の正面側を覆う蓋部材 20とを有して!/、る。

[0058] カートリッジ本体 10は、その正面側には様々な形状を有するリブ 10aが形成されており、これらのリブ 10aが仕切を為して、インク Iが充填される複数のインク収容室（液体収容室）、インクは充填されない未充填室、後述の大気連通路 150の途中に位置する空気室などを、内部に区画形成する。

カートリッジ本体 10と蓋部材 20との間には、カートリッジ本体 10の正面側を覆うフィルム 80が設けられており、このフィルム 80によってリブ、凹部、溝の上面が塞がれて複数の流路ゃインク収容室、未充填室、空気室が形成される。

[0059] またカートリッジ本体 10の背面側には、差圧弁 40を収容する凹部としての差圧弁収容室 40aと気液分離フィルタ 70を構成する凹部としての気液分離室 70aとが形成されている。

[0060] 差圧弁収容室 40aには、バルブ部材 41とバネ 42とバネ座 43とが収納されて差圧弁 40を構成している。差圧弁 40は、下流側のインク供給孔 50と上流側のインク収容室との間に配置されて、インク収容室側からインク供給孔 50側へのインクの流れを遮断する閉弁状態に付勢されている。インク供給孔 50からプリンタ側へのインク供給に伴い差圧弁 40のインク供給孔 50側とインク収容室側の差圧が一定以上となることで、差圧弁 40が閉弁状態から開弁状態に移行し、インク供給孔 50にインク Iが供給されるように構成されており、インク供給孔 50から供給されるインク Iに負圧を作用させ

[0061] 気液分離室 70aの上面には、気液分離室 70aの中央部近傍に設けられた外周を囲む土手 70bに沿って気液分離膜 71が貼着されている。この気液分離膜 71は、気体を通過させるとともに液体を通過不可能に遮断する素材であり、全体で気液分離フィルタ 70を構成している。気液分離フィルタ 70は、大気開放孔 100とインク収容室とを結ぶ大気連通路 150内に設けられており、インク収容室のインク Iが大気連通路 1 50を経て大気開放孔 100から流出しないようにするためのものである。

[0062] カートリッジ本体 10の背面側には、差圧弁収容室 40aと気液分離室 70a以外にも複数の溝 10bが刻まれている。これらの溝 10bは、差圧弁 40と気液分離フィルタ 70 が構成された状態で外表面を外表面フィルム 60が覆うことにより各溝 10bの開口部が塞がれ、大気連通路 150やインク誘導路が形成される。

[0063] カートリッジ本体 10の右側面側には、図 4に示すように、インクエンドセンサ 30を構成する各部材を収納する凹部としてセンサ室 30aが形成されて!/、る。このセンサ室 3 Oaには、インク残量センサ 31と、インク残量センサ 31をセンサ室 30aの内壁面に押しつけて固定する圧縮バネ 32とが収納される。また、センサ室 30aの開口部はカバー部材 33によって覆われ、このカバー部材 33の外表面 33a上に回路基板 34が固定される。インク残量センサ 31のセンシング部材は回路基板 34と接続されている。

[0064] インク残量センサ 31は、インク収容室からインク供給孔 50との間のインク誘導路の一部を形成するキヤビティと、このキヤビティの壁面の一部を形成する振動板と、この振動板上に振動を印加させる圧電素子 (圧電ァクチユエータ）とを備えて、前記振動板に振動を印加した際の残留振動を信号としてインクジェット式記録装置に出力する。インクジェット式記録装置の液体残量検出部は、このインク残量センサ 31から出力された信号から、インク Iと気体 (インクに混入した気泡 B)との間での残留振動の振幅、周波数等の違いを検出して、カートリッジ本体 10内におけるインク Iの有無を検出す具体的には、インクジェット式記録装置の液体残量検出部は、カートリッジ本体 10 内のインク収容室のインク Iが消尽または所定量まで減少して、インク収容室内に導入された大気がインク誘導路を伝って、インク残量センサ 31のキヤビティ内に進入すると、インク残量センサ 31からの信号に基づいて、その時の残留振動の振幅や周波数の変化から、カートリッジ本体 10内のインク収容室のインク Iが消尽または所定量まで減少したことを検知し、インクエンドまたはインクユアエンドを示す電気信号を出力する。

[0065] カートリッジ本体 10の底面側には、先ほど説明したインク供給孔 50と大気開放孔 1 00以外に、図 4に示すように、インク注入時に真空引き手段を介してインクカートリツジ 1内部から空気を吸い出して減圧に用いられる減圧孔 110と、インク収容室からィンク供給孔 50に至るインク誘導路を構成する凹部 95aと、インクエンドセンサ 30の下方に設けられたバッファ室 30bとが形成されている。

[0066] インク供給孔 50、大気開放孔 100、減圧孔 110、凹部 95a、及びバッファ室 30bは、インクカートリッジ製造直後 ίこ (ま、全てそれぞれ封止フイノレム 54, 90, 98, 95, 35 によってそれぞれの開口部が封止された状態となっている。このうち、大気開放孔 10 0を封止する封止フィルム 90は、インクカートリッジをインクジェット式記録装置に装着して使用状態とする前にユーザによって剥離される。これにより、大気開放孔 100が外部に露出し、インクカートリッジ 1内部のインク収容室が大気連通路 150を介して外気と連通する。

[0067] また、インク供給孔 50の外表面に貼り付けられた封止フィルム 54は、図 6及び図 7 に示すように、インクジェット式記録装置への装着時にインクジェット式記録装置側のインク供給針 240によって破られるように構成されている。

[0068] インク供給孔 50の内部には、図 6及び図 7に示すように、装着時にインク供給針の 2 40の外表面に押しつけられる環状のシール部材 51と、プリンタに装着されていない場合はシール部材 51と当接してインク供給孔 50を閉塞するパネ座 52と、パネ座 52 をシール部材 51の当接方向に付勢する圧縮パネ 53とを備えている。

[0069] 図 6及び図 7に示すように、インク供給針 240がインク供給孔 50内に挿入されると、シール部材 51の内周とインク供給針 240の外周がシールされ、インク供給孔 50とィンク供給針 240との間の隙間が液密に封止される。また、インク供給針 51の先端がノネ座 52と当接し、バネ座 52を上に押し上げ、バネ座 52とシール部材 51のシールが解除されることにより、インク供給孔 50からインク供給針 240にインク Iが供給可能となる。

[0070] 次に、図 8〜図 12を参照しながら、上記のインクカートリッジ 1の内部構造について説明する。

[0071] 図 8はインクカートリッジ 1のカートリッジ本体 10を正面側から見た図であり、図 9はィンクカートリッジ 1のカートリッジ本体 10を背面側から見た図であり、図 10の（a)は図 8 の簡略模式図であり、図 10の（b)は図 9の簡略模式図であり、図 11は図 8の A— A断面図である。また、図 12は図 8に示した流路の一部拡大斜視図である。

[0072] 上記のインクカートリッジ 1では、インク Iが充填される主なインク収容室として、上下

2つに分断された上部インク収容室 370及び下部インク収容室 390と、これらの上下のインク収容室に挟まれるように位置するバッファ室 430との 3つのインク収容室が、カートリッジ本体 10の正面側に形成されている。

また、カートリッジ本体 10の背面側には、インク Iの消費量に応じて、大気を最上流のインク収容室である上部インク収容室 370に導入する大気連通路 150が形成されている。

[0073] インク収容室 370, 390及びバッファ室 430は、リブ 10aにより区分されている。そして、これらの各インク収容室は、水平方向に延在して収容室の底壁となるリブ 10aの一部に、下方に窪ませた形状の窪み 374, 394, 434が形成されている。

窪み 374は、上部インク収容室 370のリブ 10aによる底壁 375の一部を下方に窪ませたものである。窪み 394は、下部インク収容室 390のリブ 10aによる底壁 395と壁面の膨出部によりカートリッジ厚さ方向に膨らませたものである。窪み 434は、バッファ室 430の 10aによる底壁 435の一部を下方に窪ませたものである。

[0074] そして、各窪み 374, 394, 434の底部又はその付近には、インク誘導路 380,上流側インクエンドセンサ液体誘導路 400及びインク誘導路 440に連通するインク排出口 371 , 311 , 432カ設けられている。

インク排出口 371 , 432は、各インク収容室の壁面をカートリッジ本体 10の厚さ方向に貫通した貫通孔である。また、インク排出口 312は、インク残量センサ 31内のキヤビティ（流路）の出口である。

[0075] インク誘導路 380は、一端が上部インク収容室 370のインク排出口 371に連通すると共に、他端が下部インク収容室 390に設けられたインク流入口 391に連通しており、上部インク収容室 370のインクを下部インク収容室 390に誘導する液体誘導路となつている。このインク誘導路 380は、上部インク収容室 370のインク排出口 371から鉛直下方に延びた形態で設けられており、液体誘導路内での液体の流れ方向が上から下への降下流となる降下型接続で一対のインク収容室 370, 390相互を接続している。

[0076] インク誘導路 420は、一端力 Sインク残量センサ 31内のキヤビティのインク排出口 31 2に連通すると共に、他端がバッファ室 430に設けられたインク流入口 431に連通しており、上流側インクエンドセンサ液体誘導路 400を介して下部インク収容室 390のインクをバッファ室 430に誘導する。このインク誘導路 420は、液体流量センサ 31内のキヤビティのインク排出口 312から斜め上方に延びた形態で設けられており、液体誘導路内での液体の流れ方向が下から上への上昇流となる上昇型接続で一対のィンク収容室 390, 430相互を接続している。

[0077] 即ち、上記図示例のカートリッジ本体 10では、 3個のインク収容室 370, 390, 430 相互は、降下型接続と、上昇型接続とを有するように接続されている。

[0078] インク誘導路 440は、バッファ室 430のインク排出口 432力、ら差圧弁 40にインクを誘導するインク流路である。

[0079] また、上記の各インク収容室のインク流入口 372, 391 , 431は、いずれも、各インク収容室において、各インク収容室の底壁 375, 395, 435の近傍に設けられている

[0080] 以下、まず主たるインク収容室である上部インク収容室 370からインク供給孔 50に至るまでのインク誘導路を図 8〜図 12を参照しながら説明する。 [0081] 上部インク収容室 370は、カートリッジ本体 10内の最上流（最上位）のインク収容室で、図 8に示すように、カートリッジ本体 10の正面側に形成されている。この上部インク収容室 370は、インク収容室の約半分を占めるインク収容領域であり、カートリッジ本体 10の略半分から上の部分に形成されている。上部インク収容室 370の底壁の窪み 374には、インク誘導路 380と連通するインク排出口 371が開口している。このィンク排出口 371は、上部インク収容室 370の底壁となっているリブ 10aのよりも下がつた位置にあり、上部インク収容室 370内のインク液面が底壁まで下がっても、その時の液面よりも下方に位置して、安定したインク Iの導出を継続する。

[0082] インク誘導路 380は、図 9に示すように、カートリッジ本体 10の背面側に形成され上方からインクを下方の下部インク収容室 390に導く。

[0083] 下部インク収容室 390は、上部インク収容室 370に貯留されているインク Iが導入されるインク収容室で、図 8に示すように、カートリッジ本体 10の正面側に形成されるィンク収容室の約半分を占めるインク収容領域であり、カートリッジ本体 10の略半分から下の部分に形成されている。この下部インク収容室 390の底壁となっているリブ 10 aの近傍に、インク誘導路 380と連通するインク流入口 391は、下部インク収容室 39 0の底壁 395の下方に配置された連通流路に開口しており、該連通流路を介して上部インク収容室 370からのインク Iが流入する。

[0084] 下部インク収容室 390は、底壁 395を貫通したインク排出口 311により上流側インクエンドセンサ液体誘導路 400に連通して!/、る。上流側インクエンドセンサ液体誘導路 400には、三次元的に形成された迷路流路が形成されており、この迷路流路にてィンクエンド前に流入した気泡等を捕捉して下流側に流れないように構成されている。

[0085] 上流側インクエンドセンサ液体誘導路 400は、図示せぬ貫通孔を介して下流側ィンクエンドセンサ液体誘導路 410に連通しており、下流側インクエンドセンサ液体誘導路 410を介してインク Iがインク残量センサ 31に導かれる。

[0086] インク残量センサ 31に導かれたインクは、インク残量センサ 31内のキヤビティ（流路 )を通って、キヤビティの出口であるインク排出口 312からカートリッジ本体 10の背面側に形成されたインク誘導路 420に導かれる。インク誘導路 420は、インク残量センサ 31から斜め上方にインクを導くように形成されており、ノッファ室 430と連通するィンク流入口 431に接続されている。これにより、インク残量センサ 31を出たインクは、インク誘導路 420を経てバッファ室 430に導かれる。

[0087] バッファ室 430は、上部インク収容室 370と下部インク収容室 390との間にリブ 10a により区画形成された小部屋であり、差圧弁 40の直前のインク貯留空間として形成されている。バッファ室 430は、差圧弁 40の裏側に対向するように形成されており、ノッファ室 430の窪み 434に形成されたインク排出口 432が連通したインク誘導路 440 を介して差圧弁 40にインク Iが流入する。

[0088] 差圧弁 40に流入したインクは、差圧弁 40によって下流側に導かれ、貫通孔 451を介して出口流路 450に導かれる。出口流路 450は、インク供給孔 50に連通しており、インク供給孔 50に差し込まれたインク供給針 240を介してインク Iがインクジェット式記録装置側に供給される。

[0089] 次に、大気開放孔 100から上部インク収容室 370に至るまでの大気連通路 150を図 8〜図 12を参照しながら説明する。

[0090] インクカートリッジ 1内のインク Iが消費されてインク力ートリッジ 1内部の圧力が低下すると、貯留しているインク Iの減少分だけ大気開放孔 100から大気（空気）が上部ィンク収容室 370に流入する。

[0091] 大気開放孔 100の内部に設けられた小穴 102は、カートリッジ本体 10の背面側に形成された蛇道 310の一端に連通している。蛇道 310は、大気開放孔 100から上部インク収容室 370までの距離を長くしインク中の水分の蒸発を抑制するように細長く形成された蛇行路である。蛇道 310の他端は、気液分離フィルタ 70に接続されてい

[0092] 気液分離フィルタ 70を構成する気液分離室 70aの底面には、貫通孔 322が形成されており、貫通孔 322を介してカートリッジ本体 10の正面側に形成された空間 320に連通している。気液分離フィルタ 70においては、貫通孔 322と蛇道 310の他端との間に気液分離膜 71が配置される。気液分離膜 71は撥水性および撥油性の高い繊維材料をメッシュ状に編みこんだもので形成される。

[0093] 空間 320は、カートリッジ本体 10の正面側からみて上部インク室の右上方に形成されている。空間 320には、貫通孔 322の上部に貫通孔 321が開口している。空間 32 0は、この貫通孔 321を介して背面側に形成された上部連結流路 330に連通してい

[0094] 上部連結流路 330は、インクカートリッジ 1の最も上面側、すなわちインクカートリツジ 1が取り付けられた状態における重力方向で最も上となる部分を通過するように、背面側から見て貫通孔 321から長辺に沿って右方向に延びる流路部分 333と、短辺近傍の折り返し部 335で折り返して流路部分 333よりもインクカートリッジ 1の上面側を通って貫通孔 321の近傍に形成された貫通孔 341まで延びる流路部分 337とを有している。なお、貫通孔 341は、正面側に形成されたインクトラップ室 340に連通している。

[0095] ここで、背面側からこの上部連結流路 330を見ると、折り返し部 335から貫通孔 341 までの延びる流路部分 337には、貫通孔 341が形成された位置 336と、位置 336よりカートリッジ厚さ方向位置が深く掘り下げられた凹部 332が設けられており、この凹部 332を区切るようにリブ 331が複数形成されている。また、貫通孔 321から折り返し部 335まで延びる流路部分 333は、折り返し部 335から貫通孔 341までの延びる流路部分 337よりも深さが浅く形成されている。

[0096] また、上記インクカートリッジ 1では、上部連結流路 330を重力方向で最も上となる部分に形成しているので、基本的にはインク Iが上部連結流路 330を通過して大気開放孔 100側に移動しないように構成されている。また、上部連結流路 330は、毛細管現象等によりインク Iの逆流が発生しない程度に幅広の太さを有するとともに、流路部分 337には凹部 332が形成されているので逆流してきたインクを捕捉しやすく構成されている。

[0097] インクトラップ室 340は、正面側から見てカートリッジ本体 10の右上方の隅の位置に形成された直方体形状の空間である。貫通孔 341は、図 12に示すように、正面側から見てインクトラップ室 340の左上方奥側隅部近傍に開口している。また、インクトラップ室 340の右下方手前側隅部には、仕切となるリブ 10aの一部が切り欠かれた切り欠き部 342が形成されており、この切り欠き部 342を介して連絡バッファ室 350に連通している。ここで、インクトラップ室 340および連絡バッファ室 350は、大気連通路 1 50の途中の容積を拡張した形態の空気室で、何らかの理由により上部インク収容室 370からインク Iが逆流した場合でもこのインクトラップ室 340および連絡バッファ室 3 50にインクを留め、これ以上大気開放孔 100側へなるべく流れ込まないように構成されたものである。具体的なインクトラップ室 340および連絡バッファ室 350の役割については後述する。

[0098] 連絡バッファ室 350は、インクトラップ室 340の下方に形成された空間である。連結バッファ室 350の底面 352にはインク注入時に空気抜きを行うための減圧孔 110が設けられている。また、底面 352近傍であってインクジェット式記録装置への装着時最も重力方向下方の部位には厚さ方向側に貫通孔 351が開口しており、この貫通孔 351を介して背面側に形成された液体誘導路 360に連通している。

[0099] 液体誘導路 360は、背面側から見て中央上方側に延びており、上部インク収容室 3 70の底面近傍に開口した貫通孔 372を介して上部インク収容室 370と連通して!/、る。すなわち、大気開放孔 100から液体誘導路 360までが上記インクカートリッジ 1の大気連通路 150を構成している。液体誘導路 360は、メニスカスを形成し、インク Iの逆流が発生しな!/、程度の細さに形成されて!/、る。

[0100] 更に、上記インクカートリッジ 1の場合、図 8にも示したように、カートリッジ本体 10の正面側には、前述のインク収容室（上部インク収容室 370, 390、バッファ室 430)や、空気室 (インクトラップ室 340、連絡バッファ室 350)や、インク誘導路（上流側インクエンドセンサ液体誘導路 400、下流側インクエンドセンサ液体誘導路 410)の他に、インク Iが充填されな!/、未充填室 501が画成されて!/、る。

[0101] 未充填室 501は、カートリッジ本体 10の正面側で、左側面寄りのハッチングを施した領域で、上部インク収容室 370と下部インク収容室 390とに挟まれるように画成されている。

そして、この未充填室 501は、その内部領域の左上隅に、背面側に貫通した大気開放孔 502が設けられ、該大気開放孔 502により外気に連通している。

この未充填室 501は、インクカートリッジ 1を減圧パック包装した時に、脱気用負圧を蓄圧した脱気室となる。

[0102] 以上に説明したインクカートリッジ 1でも、例えば、使用途中でキャリッジ 200から取り外されたインクカートリッジ 1が倒れたり、あるいはキャリッジ 200に装着された状態でも外部振動の影響等で各インク収容室 370, 390, 430内のインク液面が揺れたとき、インク残量が少ないインク収容室では、その収容室内のインク排出口へ空気層が接触し、インク排出口に連通するインク誘導路に気泡 Bが進入することがある。

[0103] し力、し、上述したインクカートリッジ 1の構成によれば、 3個のインク収容室 370, 390 , 430力降下型接続と上昇型接続とを有するようにそれぞれ接続されているため、インク供給孔 50までの液体誘導路が上下に屈曲した流路となっており、降下型の液体誘導路に残存するインク Iが気泡の進行を止める防護壁となる。そのため、インク誘導路に進入した気泡 Bが下流に進み難!/、。

また、上昇型接続となるインク誘導路は、キャリッジ 200から取り外されたインクカートリッジ 1が天地逆になつたような場合には、降下型接続として機能して、気泡の下流側への移動を阻止する。即ち、インクカートリッジ 1が天地逆にされても、降下型接続によって気泡の下流側への移動を阻止する作用が得られる。

[0104] 更に、 2段目以降に接続されるインク収容室 390, 430は、上流の上部インク収容室 370から流入してくる気泡を捕捉するトラップ空間として機能し、例えば、インク力ートリッジ 1が横倒し状態になって、上下方向に延在していた流路が水平方向に延在する形態になると、インク収容室相互の降下型接続が気泡の移動阻止に十分な効力を発揮できなくなる。しかし、そのような場合でも、各インク収容室 390, 430の上部空間が流入してきた気泡のトラップ空間として有効に機能し、そのインク収容室 390, 4 30に残存するインク Iが気泡の下流への移動を阻止する防護壁として機能して、気泡の下流への移動を確実に阻止する。

[0105] また、上位のインク収容室 370からインク誘導路 380に気泡 Bが進入しても、インク収容室相互を連絡する下に屈曲したインク誘導路 380やインク収容室 390に使用可能なインク残量がある間は、インク誘導路に進入した気泡 Bがインク残量センサ 31による検出位置に到達することを抑止することができ、気泡の進入に起因したインク残量センサ 31の誤検出によって使い切れずに廃棄されるインク量が増えるという問題を回避できる。

[0106] なお、上述のインクカートリッジ 1では、一つのカートリッジ本体内に 3個のインク収容室を区画形成されていた力 S、カートリッジ本体内に装備するインク収容室の数量は、 3個以上の任意数のものが考えられ、インク収容室の装備数が増えるほど、気泡トラップが多重化されて、気泡の下流への移動を阻止する性能が向上する。特に、液体残量センサより上流におけるインク収容室や降下型接続及び上昇型接続の装備数が増えるほど、気泡が液体残量センサによる検出位置に到達することを確実に抑止すること力 Sでさる。

[0107] 次に、以上に説明したインクカートリッジ 1内のインク Iが消尽された場合、または所定量まで減少した場合に、その使用済みのインクカートリッジ 1にインクを注入する方法の一実施の形態を、図 13〜図 14に基づいて説明する。

[0108] まず、本実施の形態の再生方法で使用するインク再注入装置の構成について説明する。

インク再注入装置 600は、図 13に示すように、カートリッジ本体 10に穿孔加工により開けた注入口 601に接続されるインク注入手段 610と、カートリッジ本体 10のインク供給孔 50に接続される真空吸引手段 620とから構成されている。

[0109] インク注入手段 610は、充填するインクを貯留したインクタンク 61 1と、このインクタンク 611内のインクを前記注入口 601に接続された流路 612に圧送するポンプ 613 と、このポンプ 613と注入口 601との間で流路 612を開閉するバルブ 614とを備えている。

[0110] 真空吸引手段 620は、真空吸引に必要な負圧を発生する真空ポンプ 621と、この真空ポンプ 621の発生する負圧をインク供給孔 50に作用させる液体誘導路 622と、液体誘導路 622の途中に装備されて真空吸引によりカートリッジ本体 10側から液体誘導路 622に流入してきたインクを捕捉 ·回収して、インクミスト等から真空ポンプ 62 1を保護するインクトラップ 623と、このインクトラップ 623とインク供給孔 50との間で液体誘導路 622を開閉するバルブ 624とを備えている。

[0111] 本実施形態では、インクカートリッジ 1の構造や機能を配慮し、上部インク収容室 37 0に連通する注入口 601を大気連通路 150に形成する位置力大気連通路 150の一部を構成している液体誘導路 360の下流端に位置する貫通孔 372と対向する位置付近とされる。

[0112] そして、貫通孔 372と対向する注入口 601は、貫通孔 372に一致するように、カートリッジ本体 10の背面側を覆っている外表面フィルム 60に孔を開けることで形成する。なお、該注入口 601に揷入される流路 612の先端部は、例えば、貫通孔 372に押し当てると、貫通孔 372の周囲の容器壁面に気密に密着して、流路 612と貫通孔 372 とを気密な接続状態とするシールリング等が設けられている。

[0113] なお、カートリッジ本体 10上の注入口 601は、大気連通路 150に形成する注入口は最上流の上部インク収容室 370に連通する形態であれば良ぐ注入口 601の装備位置は、特に貫通孔 372の対向位置に限定する必要はない。例えば、カートリッジ本体 10の背面側から注入口 601を形成する場合は、図 14に示すように、上部インク収容室 370の領域に対応し、背面側に装備されている蛇道 310やインク誘導路 380と干渉しない適宜位置 P2を注入口 601の装備位置に設定することができる。

[0114] 本実施の形態における注入法は、まず、上部インク収容室 370に連通するように、注入口 601を大気連通路 150に開口させる注入口形成工程と、インク供給孔 50から内部に残留するインク及び残留気体を真空吸引手段 620により吸引除去する真空吸引工程と、注入口 601からインク注入手段 610により所定量のインクを注入する液体充填工程と、液体充填工程の終了後に注入口 601を封止する封止工程と、を順に実施することで、使用済みのインクカートリッジ 1を、再び使用可能な再生インクカートリッジ (再生液体収容容器)として復活させる。

[0115] 封止工程は、具体的には、注入口 601を、封止フィルムまたはテープ等を接着又は溶着し，または栓等で気密に塞ぐ処理工程である。

[0116] 以上に説明した本実施の形態のインクカートリッジ 1の再生方法では、インク Iの注入のためにインクカートリッジ 1に実施する加工は、最上流の上部インク収容室 370 に連通するように大気連通路 150に、インクを注入するための注入口 601を開口させることと、インク Iの充填後に、注入口 601を封止する加工で、いずれも簡単な加工となる。従って加工コストが安価で済み、また、手間もかからない。

[0117] そして、本実施の形態の再生方法では、インク供給孔 50から内部に残留するインク及び残留気体を吸引除去する真空吸引工程を備えているため、注入口 601から所定量のインクを注入する液体充填工程は、カートリッジ本体 10の各インク誘導路 380 , 420, 440や各インク収容室を減圧環境に管理して、注入したインクを、インク収容室 370, 390, 430だけでなぐインク供給孔 50に至るすべてのインク誘導路の隅々まで、効率よく充填できる。

[0118] また、インク Iの充填時に混入する気泡も、真空吸引によりインク供給孔 50から外部に排除したり、あるいは真空吸引により形成する容器内の減圧環境により、流入した気泡を液中に溶解 ·消滅させることができる。

従って、インク Iの注入時に混入する気泡 Bが、インク収容室やインク誘導路に浮遊したり、あるいは流路壁面に付着して残存することがなぐ例えば、液体残量センサの検出部付近に気泡 Bが残存することにより液体残量センサが正常に作動しなくなるといった不都合も生じない。

[0119] また、注入口 601を設ける位置力最上流の上部インク収容室 370に連通する大気連通路であることから、カートリッジ本体 10に装備した複数個の全てのインク収容室と、インク収容室相互を連絡する液体誘導路に、円滑にインクを注入することができる。

従って、インクを注入した再生インクカートリッジ 1では、インク収容室相互を降下型接続する液体誘導路であるインク誘導路 380と上昇型接続する液体誘導路であるィンク誘導路 420とで、上下に屈曲した流路構造が復元され、もし、上流のインク収容室 370で気泡 Bが発生しても、降下型の液体誘導路に残存するインク Iが気泡の下流への移動を止める防護壁となる。そのため、インク誘導路 380に進入した気泡 Bが下流に進み難くなる。

また、インク収容室相互を連絡する上下に屈曲した流路に加えて、下流の各インク収容室 390, 430の上部空間が流入してきた気泡のトラップ空間として有効に機能して、気泡 Bが下流に移動することを阻止する。

[0120] 即ち、インク収容室相互の液体誘導路 380, 420における気泡トラップ機能や、下流のインク収容室 390, 430による気泡トラップ機能力インクカートリッジ 1の新規製造時と同様に復活する。

従って、新規に製造されたインクカートリッジ 1の場合と同様に、インク収容室からィンク誘導路に進入した気泡 Bがインク残量センサ 31による検出位置に到達することを抑止することができ、気泡の進入に起因した液体残量センサの誤検出によって使い切れずに廃棄されるインク量が増えるという問題を回避できる。

[0121] 即ち、本実施の形態におけるインクカートリッジ 1の再生方法によれば、使用済みのインクカートリッジ 1にインクを注入する際に、インクカートリッジ 1への加工が少なくて済み、しかも、そのインクカートリッジ 1の諸機能を損なうことなくインクを注入することができ、再生インクカートリッジ 1を安価に製造することができる。

[0122] そして、このような再生方法により再生した再生インクカートリッジを提供すれば、ィンクカートリッジの容器としての製品寿命が延びるため、資源の節約、環境汚染の防止に貢献することができる。また、再生に要するコストが低ぐ安価に提供できるため、インクジェット式記録装置の運用コストの低下にも貢献する。

なお、上記実施の形態では、注入口 601を設ける位置力 S、最上流の上部インク収容室 370に連通する大気連通路であるが、これに限定されるわけではない。例えば、注入口を上部インク収容室 370と直接連通するようにフィルム 60、フィルム 80またはカートリッジ本体 10に形成することができる。

具体的に、カートリッジ本体 10の背面側を覆っている外表面フィルム 60に孔を開けて上部インク収容室 370と直接連通する注入口を形成することもできるし、また、蓋部材 20をはずし、フィルム 80を露出させ、上部インク収容室 370と直接連通する注入口を形成することもできる。さらに、フィルム 60が溶着したカートリッジ本体 10に注入口を形成することあでさる。

[0123] 以上に説明した上部インク収容室 370と直接連通する注入口を形成した場合であつても、インクを注入するための注入口を開口させることと、インク Iの充填後に、注入口を封止する加工で、いずれも簡単な加工となる。従って加工コストが安価で済み、また、手間もかからない。

[0124] また、注入口を設ける位置が、最上流の上部インク収容室 370であることから、カートリッジ本体 10に装備した複数個の全てのインク収容室と、インク収容室相互を連絡する液体誘導路に、円滑にインクを注入することができる。

[0125] 即ち、インク収容室相互の液体誘導路 380, 420における気泡トラップ機能や、下流のインク収容室 390, 430による気泡トラップ機能力インクカートリッジ 1の新規製造時と同様に復活する。

[0126] なお、上記実施形態のインクカートリッジ 1においては、一対のインク収容室相互を上昇型接続で接続するインク誘導路 420が、上流側インクエンドセンサ液体誘導路 4 00及び下流側インクエンドセンサ液体誘導路 410を介して下部インク収容室 390とバッファ室 430とを接続しており、下部インク収容室 390とバッファ室 430とは、インク誘導路 420によって直接接続されていない。勿論、本発明の液体収容容器はこの様な構成に限定されるものではなぐ一対の液体収容室相互が、降下型接続と上昇型接続とを交互に繰り返す直列状に接続されても良いことは云うまでもない。

[0127] また、上記実施形態のインクカートリッジ 1においては、降下型接続のインク誘導路

380の後にインク誘導路 420で上昇型接続とされた後、上昇型接続のインク誘導路 4 40の後に出口流路 450で降下型接続とされており、降下型接続と上昇型接続とを有する組合せ（降下と上昇の順番は問わない）が、複数組設けられた構成である。ここで、本発明の液体収容容器が 4個以上の液体収容室を備える際には、これらの液体収容室相互が、降下型接続と上昇型接続とを少なくとも一つずつ有していれば良ぐ残りの液体収容室相互の接続は、降下型接続又は上昇型接続、或いは液体の流れ方向が水平流となる水平型接続等の他の接続形態を適宜採り得ることは勿論である更に、本発明により製造する液体収容容器は、上記実施形態に示したインクカートリッジに限らない。また、本発明により製造した液体収容容器が装着される容器装着部を備えた液体消費装置も、上記実施形態に示したインクジェット式記録装置に限らない。

液体消費装置としては、液体収容容器が着脱可能に装着される容器装着部を備え、前記液体収容容器に貯留されて!/、る液体が装置に供給される各種の装置が該当し、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等が挙げられる。

Claims

請求の範囲

[1] 液体を収容する液体収容室と、

液体消費装置に接続可能な液体供給孔と、

前記液体収容室を大気に連通させる大気連通路と、

を備え、

液体注入後に前記注入口を封止する工程とを含む液体注入方法。

[2] 液体を収容する液体収容室と、

液体消費装置に接続可能な液体供給孔と、

前記液体収容室を大気に連通させる大気連通路と、

前記液体収容室に連通する注入口を前記大気連通路に形成し、前記注入口から所定量の液体を注入し、液体注入後に前記注入口を封止して成る液体収容容器。

[3] 液体を収容する液体収容室と、

液体消費装置に接続可能な液体供給孔と、

前記液体収容室を大気に連通させる大気連通路と、

を備え、

[4] 前記降下型接続と前記上昇型接続とを有する組合せが、複数組設けられることを特徴とする請求項 3に記載の液体注入方法。

[5] 前記液体誘導路に液体が満たされて!/、る場合と前記液体誘導路へ気体が流入した場合とで異なる信号を出力する液体残量センサが、前記液体誘導路における前記降下型接続及び前記上昇型接続より下流に設けられることを特徴とする請求項 3又は 4に記載の液体注入方法。

[6] 液体を収容する液体収容室と、

液体消費装置に接続可能な液体供給孔と、

前記液体収容室を大気に連通させる大気連通路と、

を備え、

[7] 前記降下型接続と前記上昇型接続とを有する組合せが、複数組設けられることを特徴とする請求項 6に記載の液体収容容器。

[8] 前記液体誘導路に液体が満たされて!/、る場合と前記液体誘導路へ気体が流入した場合とで異なる信号を出力する液体残量センサが、前記液体誘導路における前記降下型接続及び前記上昇型接続より下流に設けられることを特徴とする請求項 6又は 7に記載の液体収容容器。

[9] 前記大気連通路には、前記液体収容室からの液漏れ防止する空気室が設けられることを特徴とする請求項 6乃至 8の何れか 1項に記載の液体収容容器。

[10] 前記大気連通路の少なくとも一部は、前記液体容器の重力方向で最も上となる部分を通過することを特徴とする請求項 6乃至 9の何れか 1項に記載の液体収容容器。

[11] 前記大気連通路には、気体を通過させるとともに、液体を通過不可能に遮断する気液分離フィルタが設けられることを特徴とする請求項 6乃至 10の何れ力、 1項に記載の液体収容容器。

[12] 内部の気圧が大気圧以下となるように減圧封止した減圧パックの中に梱包されていることを特徴とする請求項 6乃至 11の何れか 1項に記載の液体収容容器。

[13] 液体を収容する液体収容室と、

液体消費装置に接続可能な液体供給孔と、

前記液体収容室を大気に連通させる大気連通路と、

を備え、

注入口を最上流の液体収容室に形成する工程と、

前記注入口から所定量の液体を注入する工程と、

[14] 前記降下型接続と前記上昇型接続とを有する組合せが、複数組設けられることを特徴とする請求項 13に記載の液体注入方法。

[15] 前記液体誘導路に液体が満たされてレ、る場合と前記液体誘導路へ気体が流入した場合とで異なる信号を出力する液体残量センサが、前記液体誘導路における前記降下型接続及び前記上昇型接続より下流に設けられることを特徴とする請求項 13又は 14に記載の液体注入方法。

[16] 液体を収容する液体収容室と、

液体消費装置に接続可能な液体供給孔と、

前記液体収容室を大気に連通させる大気連通路と、

を備え、

かつ、少なくとも 3個以上の前記液体収容室を備えると共に、これらの液体収容室相互は、前記液体誘導路内での液体の流れ方向が上から下への降下流となるように一対の液体収容室相互を接続した降下型接続と、前記液体誘導路内での液体の流れ方向が下から上への上昇流となるように一対の液体収容室相互を接続した上昇型接続とを有するように接続され、前記液体消費装置に着脱可能な液体収容容器に対して、

注入口を最上流の液体収容室に形成し、前記注入口から所定量の液体を注入し、液体注入後に前記注入口を封止して成る液体収容容器。

[17] 前記降下型接続と前記上昇型接続とを有する組合せが、複数組設けられることを特徴とする請求項 16に記載の液体収容容器。

[18] 前記液体誘導路に液体が満たされてレ、る場合と前記液体誘導路へ気体が流入した場合とで異なる信号を出力する液体残量センサが、前記液体誘導路における前記降下型接続及び前記上昇型接続より下流に設けられることを特徴とする請求項 16又は 17に記載の液体収容容器。

[19] 前記大気連通路には、前記液体収容室からの液漏れ防止する空気室が設けられることを特徴とする請求項 16乃至 18の何れ力、 1項に記載の液体収容容器。

[20] 前記大気連通路の少なくとも一部は、前記液体容器の重力方向で最も上となる部分を通過することを特徴とする請求項 16乃至 19の何れか 1項に記載の液体収容容

[21] 前記大気連通路には、気体を通過させるとともに、液体を通過不可能に遮断する気液分離フィルタが設けられることを特徴とする請求項 16乃至 20の何れ力、 1項に記載の液体収容容器。

[22] 内部の気圧が大気圧以下となるように減圧封止した減圧パックの中に梱包されていることを特徴とする請求項 16乃至 21の何れ力、 1項に記載の液体収容容器。

[23] 液体消費装置に着脱可能であって、

液体を収容する液体収容室と、

前記液体消費装置に接続可能な液体供給部と、

前記液体収容部を大気に連通させる大気連通路と、を備え、

前記大気連通路を形成するフィルム部材に形成され、前記液体収容部に連通する注入口を封止した封止部とを備えた液体収容容器。

[24] 前記封止部はフィルムまたは栓により形成された請求項 23に記載の液体収容容器

[25] 前記液体誘導路に設けられ、前記液体誘導路に液体が満たされている場合と前記液体誘導路へ気体が流入した場合とで異なる信号を出力する液体検出部を備えた請求項 23又は 24に記載の液体収容容器。

[26] 液体消費装置に着脱可能であって、

少なくとも 3個以上の液体収容部と、

前記液体消費装置に接続可能な液体供給部と、

前記液体収容部を大気に連通させる大気連通路と、

前記フィルム部材に形成され、前記液体収容部に連通する注入口を封止した封止部とを備えた液体収容容器。

[27] 前記封止部はフィルムまたは栓により形成された請求項 26に記載の液体収容容器

[28] 前記液体誘導路に設けられ、前記液体誘導路に液体が満たされている場合と前記液体誘導路へ気体が流入した場合とで異なる信号を出力する液体検出部を備えた請求項 26又は 27に記載の液体収容容器。

[29] 液体を収容する液体収容室と、

液体消費装置に接続可能な液体供給孔と、

前記液体収容室を大気に連通させる大気連通路と、

を備え、

これらの液体収容室相互は、前記液体誘導路内での液体の流れ方向が上から下への降下流となるように一対の液体収容室相互を接続した降下型接続と、前記液体誘導路内での液体の流れ方向が下から上への上昇流となるように一対の液体収容室相互を接続した上昇型接続とを交互に繰り返すように、直列状に接続され、前記液体消費装置に着脱可能な液体収容容器の製造方法であって、

液体注入後に前記注入口を封止する工程とを含む液体収容容器の製造方法。

[30] 液体を収容する液体収容室と、

液体消費装置に接続可能な液体供給孔と、

前記液体収容室を大気に連通させる大気連通路と、

を備え、

かつ、少なくとも 3個以上の前記液体収容室を備えると共に、これらの液体収容室相互は、前記液体誘導路内での液体の流れ方向が上から下への降下流となるように一対の液体収容室相互を接続した降下型接続と、前記液体誘導路内での液体の流れ方向が下から上への上昇流となるように一対の液体収容室相互を接続した上昇型接続とを有するように接続され、前記液体消費装置に着脱可能な液体収容容器の製造方法であって、

[31] 前記降下型接続と前記上昇型接続とを有する組合せが、複数組設けられることを特徴とする請求項 30に記載の液体収容容器の製造方法。

[32] 前記液体誘導路に液体が満たされて!/、る場合と前記液体誘導路へ気体が流入した場合とで異なる信号を出力する液体残量センサが、前記液体誘導路における前記降下型接続及び前記上昇型接続より下流に設けられることを特徴とする請求項 30又は 31に記載の液体収容容器の製造方法。

[33] 液体を収容する液体収容室と、

液体消費装置に接続可能な液体供給孔と、

前記液体収容室を大気に連通させる大気連通路と、

を備え、

これらの液体収容室相互は、前記液体誘導路内での液体の流れ方向が上から下への降下流となるように一対の液体収容室相互を接続した降下型接続と、前記液体誘導路内での液体の流れ方向が下から上への上昇流となるように一対の液体収容室相互を接続した上昇型接続とを有するように接続され、前記液体消費装置に着脱可能な液体収容容器の製造方法であって、

注入口を最上流の液体収容室に形成する工程と、

前記注入口から所定量の液体を注入する工程と、

[34] 前記降下型接続と前記上昇型接続とを有する組合せが、複数組設けられることを特徴とする請求項 33に記載の液体収容容器の製造方法。

[35] 前記液体誘導路に液体が満たされて!/、る場合と前記液体誘導路へ気体が流入した場合とで異なる信号を出力する液体残量センサが、前記液体誘導路における前記降下型接続及び前記上昇型接続より下流に設けられることを特徴とする請求項 33又は 34に記載の液体収容容器の製造方法。