JP4062000B2

JP4062000B2 - ink cartridge

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Publication number: JP4062000B2
Application number: JP2002213294A
Authority: JP
Inventors: 豊紀佐々木
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2002-07-23
Filing date: 2002-07-23
Publication date: 2008-03-19
Anticipated expiration: 2022-07-23
Also published as: JP2004050708A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録装置にインクを供給するインクカートリッジに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、プリンタ等の記録装置にインクを供給するために、インクカートリッジが用いられる。
【０００３】
このインクカートリッジは、インクを収容するためのインク溜めと、該インク溜めに連通路を介して連通する開口とを有するカートリッジハウジングと、前記開口に嵌合されるとともに、中空針を貫通可能でかつ該中空針を抜いた後、自身で封止可能な弾性を有する栓部材と、前記栓部材が前記開口に嵌合された状態で、前記開口を覆うように設けられたフィルムとを備える。
上記の構成において、中空針が栓部材に、フィルム側から連通路まで貫通するように差し込まれ、この中空針を介してインク溜め内にインクを供給したり、逆に、中空針を介してインク溜め内のインクや空気を外部に吸引したりする。
【０００４】
このとき、インクカートリッジの開口と栓部材との間の隙間から、インクが漏出する場合がある。しかし、開口を覆うようにフィルムが設けられているため、インクの外部への漏出が防止されている。また、フィルムにより、開口に設置された栓部材が抜けることを防止することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成であると、インクカートリッジの取扱い中、フィルムは端部から剥がれる場合があるという問題がある。フィルムが開口から剥がれてしまうと、栓部材が開口から抜けてしまう場合がある。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、フィルムが剥がれることが十分防止されたインクカートリッジを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００８】
請求項１に記載のインクカートリッジは、インクを収容するためのインク溜めと、該インク溜めに連通路を介して連通する開口とを有するカートリッジハウジングと、前記開口に嵌合されるとともに、中空針を貫通可能な弾性部材と、前記弾性部材が前記開口に嵌合された状態で、前記開口を覆うように前記開口が形成された前記カートリッジハウジングの端面に固着されたフィルムとを備え、前記カートリッジハウジングには、前記端面の前記フィルムが固着される部分を挟むように２つの溝が設けられており、前記フィルムの両端部が該２つの溝にそれぞれ挿入されていることを特徴としている。
【０００９】
上記の構成によると、インクカートリッジの取扱い中に、フィルムが端部から剥がれてしまうことを確実に防止することができる。そのため、弾性部材が開口から抜けることを確実に防止できる。また、フィルムが剥がれることによる、弾性部材と開口との間の隙間から外部へインクが漏出したり、その隙間からインク溜め内に空気が進入してインク中に気泡が発生するのを防止することができる。
【００１０】
請求項２に記載のインクカートリッジは、請求項１に記載のインクカートリッジにおいて、前記カートリッジハウジングの前記端面における前記フィルムが固着される部分は、その周囲の部分よりも突出していることを特徴としている。
【００１１】
上記の構成によると、平坦な加熱面を有するヒータを当てた場合に、カートリッジハウジングのフィルムを取付ける部分のみを十分に加熱でき、接着を確実とすることができ、インクカートリッジの取扱い中に、フィルムが端部から剥がれてしまうことを確実に防止することができる。そのため、弾性部材が開口から抜けることを確実に防止できる。また、開口周囲に確実に接着できるので、弾性材と開口との間の隙間からインクが漏出したり、その隙間からインク溜め内に空気が進入してインク中に気泡が発生するのを防止することができる。
更には、フィルム取付け部分以外の部分は、突出した高さ分だけ離れて位置するので、不必要に溶けてインクカートリッジの外観を損なうことがない。
【００１２】
【００１３】
【００１４】
請求項３に記載のインクカートリッジは、請求項１または２に記載のインクカートリッジにおいて、前記フィルムは、加熱溶着により前記カートリッジハウジングに固着されるものであり、前記カートリッジハウジングの側の面が、該カートリッジハウジングと同じ素材により形成されるとともに該面と反対側の面が該面よりも耐熱性の高い素材で形成されていることを特徴としている。
【００１５】
上記の構成によると、ヒータで加熱したときに、フィルムは加熱によりカートリッジハウジングに対し馴染みよく溶けて接着し一体化して、確実にインクの漏れを防止することができる。
請求項４に記載のインクカートリッジは、請求項１〜３に記載のインクカートリッジにおいて、前記弾性部材は、貫通された中空針を抜いた後に自身で封止可能な弾性を有する栓部材であることを特徴としている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
まず、インクジェット記録装置としての複合機を、全体側面図である図１を参照しつつ説明する。
図１は本発明を適用した複合機の全体的な構成を示した側面図である。
【００１７】
〔装置の全体構成〕
図１に示すインクジェット記録装置は、インクジェット記録方式のプリンタにスキャナ機能とファクス機能とを備えた、いわゆる複合機タイプの記録装置とされている。
即ち、この複合機３０は、単一の筐体に、フラットベッドタイプのスキャナ部２０と、当該スキャナ部２０の直下に位置するインクジェットプリンタ部１０と、を備えている。
【００１８】
前記スキャナ部２０は、略直方体のフラットベッド読取部２１を、複合機３０の上面側に備えた構成となっている。この読取部２１においては、原稿ガラス２２上に置かれた原稿を密着型イメージセンサ２５で走査することで、画像データをスキャンできるようになっている。
【００１９】
前記インクジェットプリンタ部１０は、複合機３０の背面側（図１における左側）に給紙トレイ１１を斜めに設けた構成とされる。この給紙トレイ１１上にセットされた用紙（画像記録媒体）は、給紙トレイ１１に設けられたピックアップローラ１２の駆動によって一枚ずつ繰り送られて、前記スキャナ部２０の下方に備えられたプリントエンジン１３に搬送される。
このプリントエンジン１３の詳細は図示しないが、用紙を接触させながら搬送するプラテンローラや、搬送される用紙に四色のインクの微小液滴を噴射するための後述のインクジェットヘッド等を備えた構成とされている。
【００２０】
前記用紙は、このプリントエンジン１３内に形成される搬送経路に沿って搬送されるとともに、その一側の面に前述のインクジェットヘッドからのインクの微小液滴が噴射されることによって、所望のカラー画像が形成される。複合機３０の正面側（図１における右側）には排紙トレイ１５が設けられており、画像形成後の用紙はこの排紙トレイ１５上に排出される構成となっている。
【００２１】
インクジェットプリンタ部１０のインクカートリッジ装着部１４は，複合機３０の正面側で、かつ前記排紙トレイ１５の下方の位置に構成される。
該カートリッジ装着部１４の上側を覆うように水平かつ板状の第一のカバー１４ａが設置され、また、カートリッジ装着部１４の正面側を覆う第二のカバー１４ｂが、第一のカバー１４ａにヒンジ１６を介して枢支される。従って、第二のカバー１４ｂを上方に回動して開くことで、カバー１４ａ・１４ｂ内部のインクカートリッジ装着部１４にインクカートリッジ１をセットできる構成となっている。なお、図１に示すのは、既にインクカートリッジ１が装着された状態である。
【００２２】
インクカートリッジ装着部１４は、四色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のインクカートリッジ１を並べて装着できるように構成している（ただし、説明の便宜上、図面では一つのみ示されている）。
インクカートリッジ装着部１４においては中空針８が装置正面側に向けて突出されており、インクカートリッジ１を装着部１４にセットすることで、該インクカートリッジ１内のインク溜めから中空針８を介してインクを吸入し、前記インクジェットヘッドに供給可能な状態となる。この構成の詳細は後述する。
【００２３】
次に、前記インクカートリッジ装着部１４と前記インクジェットヘッドとの接続構成の概略を、図２を参照して説明する。
図２はインクカートリッジと記録ヘッドとの接続構成、及びパージ機構を示した概略図である。
【００２４】
この図２に示すように、装着部１４に設けられている前記中空針８は、複合機３０内に配設されたチューブ４１を介して、記録ヘッドユニット４２に接続される。インクカートリッジ１の内部にはインク溜め２が形成されており、このインク溜め２から中空針８を介して吸い出されたインクは、前記チューブ４１を経由して、記録ヘッドユニット４２の上部に設けられたエアトラップ４３に送られる。このエアトラップ４３は、チューブ４１内に発生した気泡をその浮力によって上方に滞留させることで、下流側のインクジェットヘッド４５に到達しないようにトラップするためのものである。なお、滞留された気泡の塊が符号４４で示される。
【００２５】
記録ヘッドユニット４２は前記インクジェットヘッド４５を有し、このインクジェットヘッド４５にインク噴射のための複数のノズル４６を開口させている。インクジェットヘッド４５の内部には複数の圧力室４７が形成されて前記各ノズル４６に連通されるとともに、圧電素子からなるアクチュエータ５６によって前記圧力室４７の容積を変化させてインクに噴射エネルギーを付与し、ノズル４６から噴射させる構成となっている。圧力室４７には共通インク室４８が連通され、この共通インク室４８にインク供給口４９を介して、前記エアトラップ４３からのインクを供給可能となっている。なお、符号５５は、インク内の不純物を濾過するためのフィルタである。
【００２６】
インクジェットヘッド４５に近接して備えられるパージ機構６０は、インクジェットヘッド４５のノズル４６を覆うためのパージキャップ６１と、インク吸引のためのパージポンプ６３と、前記パージキャップ６１とパージポンプ６３の吸入口とを接続するチューブ６２と、前記パージポンプ６３の吐出口側に設置される廃液吸収部材６４とを備えている。なお、廃液吸収部材６４は図１に示すように、複合機３０内部の、プリントエンジン１３の直下方の位置に配置されている。
【００２７】
この構成で、印刷時においては前記パージキャップ６１はインクジェットヘッド４５から離間した位置にあるが、パージ作業を行う際には図２に示すように、パージキャップ６１はインクジェットヘッド４５のノズル４６を覆うように、当該インクジェットヘッド４５に対して密着する。この状態でパージキャップ６１に接続させたパージポンプ６３を駆動すると、前記圧力室４７や共通インク室４８やエアトラップ４３やチューブ４１の部分に強い吸引流が生起されて、インク内部に混入した気泡や不純物はインクとともに前記ノズル４６から吸い出される。なお、吸い出された気泡や不純物混じりのインクは、チューブ６２から廃液吸収部材６４に染み込ませることで廃棄される。
この結果、インクジェットヘッド４５内部の流路や前記チューブ４１内の気泡や不純物を取り除くことができ、印字品質の低下を防止できる構成となっている。
【００２８】
〔インクカートリッジの構成〕
次に、前記カートリッジ装着部１４に装着されるインクカートリッジの具体的構成を説明する。
図３はインクカートリッジの具体的な構成を示した平面図一部断面図である。図４（ａ）はゴム栓の一部断面斜視図、図４（ｂ）はカートリッジハウジングの二つの開口の周囲部分の構成を示す斜視図である。
図５は、開口に設置された逆止弁の詳細を示す、図３の円で囲った部分の拡大図である。
【００２９】
図３に示すように、インクカートリッジ１は、下側半部４ｂと上側半部４ｔとを一体的に接合した構成の、カートリッジハウジング４を備える。このカートリッジハウジング４は合成樹脂（本実施形態では、ポリプロピレン）で形成されており、インクを収容可能なインク溜め２と、ハウジング４の外面に設けられた二つの開口７ａ・７ｂと、開口７ａ・７ｂとインク溜め２とを繋ぐ連通路５ａ・５ｂと、を有している。
【００３０】
〔インク溜め〕
まず、インク溜め２の構成を説明する。
図２に示すように、カートリッジハウジング４の前記下側半部４ｂの上面には、凹曲面状の収容凹部２ａが形成される。また、該収容凹部２ａ全体の上面を覆うように、可撓性のフィルム２ｂが設置される。そして、フィルム２ｂと収容凹部２ａとは、その周縁部同士を超音波または熱によって互いに接着させてあり、該フィルム２ｂと収容凹部２ａとによってインク溜め２を形成している。
【００３１】
〔開口〕
次に、開口７ａ・７ｂの構成を説明する。
図３あるいは図４（ｂ）に示すように、該カートリッジハウジング４の下側半部４ｂには、二つの円柱状の開口、即ち第一開口７ａおよび第二開口７ｂを形成している。この二つの開口７ａ・７ｂはカートリッジハウジングの長手方向一側の端面に、互いに近接させながら並べて形成されている。
第一開口７ａは前記インク溜め２からインクを吸引してインクジェットヘッド４５に供給するためのものであり、第二開口７ｂはインクカートリッジ１の製造時に前記インク溜め２にインクを注入するためのものである。第一開口７ａは第二開口７ｂより若干大きく形成されている。
【００３２】
〔連通路〕
次に、連通路５ａ・５ｂの構成を、図３や図４（ｂ）を参照して説明する。
即ち、カートリッジハウジング４の下側半部４ｂには、前記開口７ａ・７ｂのそれぞれを前記インク溜め２に接続するための、第一連通路５ａおよび第二連通路５ｂが設けられている。
第一連通路５ａは、その一端を、円形に構成された前記開口７ａの内底面の中心位置に、末広がりのテーパ形状をなしながら連通させている。一方、第二連通路５ｂは、その一端を、円形に構成された前記開口７ｂの内底面の、当該開口の中心軸線に対してやや外れた位置（偏心位置）に連通させている。
そして、二本の連通路５ａ・５ｂは、いずれもその他端側を、インク溜め２（具体的には、前記収容凹部２ａの底部寄りの部位）に開口させている。
【００３３】
〔ゴム栓〕
次に、前記開口７ａ・７ｂに嵌合される、ゴム栓６の構成を説明する。
このゴム栓６はシリコンゴム等の弾性部材で構成され、図４（ａ）等に示すように、第一開口７ａに対応する第一栓部材６ａと、第二開口７ｂに対応する第二栓部材６ｂとが、薄板状の接続部６ｃを介して相互に接続された形状の、一体物として構成されている。こうすることで、小さく細かい部品である第一栓部材６ａと第二栓部材６ｂを一体的に取り扱うことが可能となり、製造の際の部品の取扱いが容易となっている。
【００３４】
なお、カートリッジハウジング４の前記開口７ａ・７ｂが形成されている一端面においては、二つの開口７ａ・７ｂ同士を繋ぐように適宜深さの溝１９が形成されており、一方で、前記接続部６ｃは、その一面が、前記第一栓部材６ａおよび第二栓部材６ｂの一端面（開口挿入方向と反対側の面）と同一平面をなすよう形成している。
従って、ゴム栓６の二つの栓部材６ａ・６ｂを開口７ａ・７ｂに完全に嵌合した際には、それに伴って接続部６ｃが前記溝１９部分に収納されるので、開口７ａ・７ｂの形成されているカートリッジハウジング４の面に無用の凸部分が形成されない構成となっている。従って、インクカートリッジ１の外観をすっきりした印象とでき、また、後述の保護フィルム１８を貼設することも容易である。
【００３５】
第一栓部材６ａ・第二栓部材６ｂはいずれも、円筒状とされた筒状部６ｘと、この筒状部６ｘ内を軸線方向に閉塞する閉塞壁６ｙと、を有している。この閉塞壁６ｙの厚さｔは、筒状部６ｘの軸線方向長さｈよりも、薄い構成とされている（ｔ＜ｈ）。これによって、前記中空針８や後述の空気吸引針５１，インク充填針５２を栓部材６ａ・６ｂに貫通させ易くなる。この効果の詳細は後述する。
【００３６】
前記筒状部６ｘの外径は、対応する前記開口７ａ・７ｂの内径よりも大きく形成している。従って、ゴム栓６を開口７ａ・７ｂへ嵌合させるときには筒状部６ｘが径方向に適宜圧縮されながら嵌合される形となるので、筒状部６ｘの外周面と開口７ａ・７ｂの内周面との密着性が確保され、そのシール効果によってインクの外部への漏れが防止される構成としている。また、上記構成とすることで、嵌合されているゴム栓６を抜脱しようとする際には大きな抵抗が発生するので、ゴム栓６を引き抜くような力が加わったとしても容易には抜けないようになっている。
【００３７】
更には、前記二個の栓部材６ａ・６ｂを繋ぐ接続部６ｃは、カートリッジハウジング４の外部において当該栓部材６ａ・６ｂを相互に接続するように、かつ、前記栓部材６ａ・６ｂよりも薄肉となるように、形成されている。
この構成とすることで、二個の栓部材６ａ・６ｂを開口７ａ・７ｂに完全に嵌合した際には、例えば接続部６ｃに中空針８が引っ掛かったり、あるいはユーザが誤って後述の保護フィルム１８を剥がした上で外部から接続部６ｃに指を掛けて引っ張るような場合でも、栓部材６ａ・６ｂが開口７ａ・７ｂから外へ抜けることはない。そのような強い力が加わった場合には、栓部材６ａ・６ｂが開口７ａ・７ｂから抜脱する前に、薄肉の接続部６ｃが切れてしまうからである。
従って、栓部材６ａ・６ｂの開口７ａ・７ｂからの抜脱が回避され、インク溜め２から外部へのインクの漏出を確実に防止できる。
【００３８】
なお、筒状部６ｘの外周面は、その軸線方向一側（開口７ａ・７ｂを向く側）をややテーパ状に細くして、筒状部６ｘを前記開口７ａ・７ｂへ嵌合させる作業が容易となるように配慮されている。
【００３９】
第一栓部材６ａの筒状部６ｘにおいては、その内周面と外周面の軸線が一致する形状とされている。一方、第二栓部材６ｂの筒状部６ｘにおいては、その内周面が外周面に対して偏心した位置に設けられているために、径方向での厚肉部分と薄肉部分が形成されている。
そして、第二栓部材６ｂの筒状部６ｘの前記厚肉部分の下面には、円錐状の突起６ｚが、当該第二栓部材６ｂから突出して形成されている。この突起６ｚは第二栓部材６ｂの一部として前記第二連通路５ｂと対応する位置に形成されており、ゴム栓６を開口７ａ・７ｂに嵌合させたときに、前記第二連通路５ｂが第二開口７ｂ底部に接続する部分に密着して、当該接続部分を封止できるようになっている。
【００４０】
〔逆止弁〕
次に、第一開口７ａの底部に配置される、逆止弁３を説明する。この逆止弁３は、気泡や不純物がインク溜め２内へ侵入するのを防止すべく設けられたものであって、インク溜め２側から前記第一開口７ａ（第一栓部材６ａ）側へのインクの流れを許容するが、第一開口７ａ（第一栓部材６ａ）からインク溜め２へ向かうインク流は阻止するように構成されている。
【００４１】
この逆止弁３は拡大図である図５に示すように、弁支持部材３ａ，弁体３ｂ，カバー３ｃの三者を一体に組み立てたアッセンブリ（逆止弁組３ｘ）の状態で、第一開口７ａの底部から第一連通路５ａに跨る位置に設けられている。
以下、この逆止弁組３ｘを構成する三つの部品について、それぞれ説明する。
【００４２】
弁支持部材３ａは合成樹脂で形成されており、円形の底板３ａ１と、この底板３ａ１の周縁で垂直に立ち上がる円筒状の側壁３ａ２とを有する、鍋形の如き断面「コ」字状の形状とされる。底板３ａ１の上面（弁支持部材３ａの内底面）には弁座３ａ３が平坦な面状に形成されており、その中心部には支持孔３ａ４が形成されるとともに、支持孔３ａ４の周囲には複数の流通孔３ａ５が穿設されている。
【００４３】
弁体３ｂは逆止弁３の主要部をなすものであり、シリコンゴムを素材として形成されている。弁体３ｂは傘部３ｂ１と茎部３ｂ２とを有する略キノコ形状に形成されており、その茎部３ｂ２が前記支持孔３ａ４に挿通されることで、弁体３ｂが支持孔３ａ４の軸線方向に変位可能となっている。この結果、前記の軸線方向の移動と傘部３ｂ１の弾性変形とにより、弁体３ｂは、その傘部３ｂ１が弁支持部材３ａの弁座３ａ３に密着して流通孔３ａ５を閉鎖する状態（閉じ状態）と、傘部３ｂ１が弁座３ａ３から離間して流通孔３ａ５を開放する状態（開き状態）の、二つの状態をとることができる。
【００４４】
カバー３ｃは、弁体３ｂの傘部３ｂ１の一側（前記弁座３ａ３と反対側）を覆うようにして、弁支持部材３ａの側壁３ａ２に嵌合されることで固定される。カバー３ｃには連絡孔３ｃ１が形成されて、インク溜め２側から第一連通路５ａを経由して流れてきたインクを、ハウジング４外側に向けて流すことができるようになっている。なお、弁体３ｂの変位のストロークを確保するために、カバー３ｃの内面と前記弁座３ａ３との間には、適宜の間隔が確保されている。
更にはカバー３ｃの外面の中央部には、後述するフィルタ１７に接触するように、受け面３ｃ２が形成されている。当該受け面３ｃ２の周囲には前記フィルタ１７に面するようにリング溝３ｃ３が形成され、このリング溝３ｃ３が前記連絡孔３ｃ１に接続する構成とされている。
【００４５】
〔インクカートリッジの製造工程〕
次に、上記インクカートリッジ１の製造工程を、特に前記二つの開口７ａ・７ｂの周辺部分の組付けを中心に説明する。
図６は三つの部品から逆止弁組を組み立てる工程の様子を示す図、図７は逆止弁組を第一開口へ取り付ける工程の様子を示す図である。
図８はフィルタとゴム栓を組み付ける様子を示す図、図９はインク充填作業の様子を示す図、図１０は第二栓部材を第二開口へ完全に押し込み、第二連通路を封止する様子を示す図である。
図１１は保護フィルムをカートリッジハウジングに取り付ける様子を示す図である。図１２は保護フィルムをカートリッジハウジングに熱で溶着させて固定する様子を示す図である。
【００４６】
本実施形態のインクカートリッジについては、逆止弁３の部分を最初に組み立てて逆止弁組３ｘとしてから、それをカートリッジハウジング４に組み付ける製造工程が採用されている。従って、最初に、逆止弁組３ｘの組立ての工程を、図６（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明する。
【００４７】
まず、図６（ａ）において、弁支持部材３ａに形成されている支持孔３ａ４に、弁体３ｂの茎部３ｂ２を挿通して取り付け、弁体３ｂの傘部３ｂ１が弁支持部材３ａの内部に入るようにする。
茎部３ｂ２の中途部には突起３ｂ３が形成されており、この突起３ｂ３の部分は支持孔３ａ４の内径よりもやや大きくなっているが、前述のとおり弁体３ｂはシリコンゴム製であるので、当該突起３ｂ３を径方向に弾性変形させて圧縮するようにしながら支持孔３ａ４を通過させることができる。こうして弁体３ｂがいったん図６（ｂ）のように弁支持部材３ａに取り付けられると、その茎部３ｂ２が支持孔３ａ４から抜脱することは前記突起３ｂ３によって規制されるので、両者３ａ・３ｂが外れてバラけることがなく、組立て時の取扱いが容易となっている。
【００４８】
次いで図６（ｂ）のように、カバー３ｃを弁支持部材３ａに嵌合させて固定する。こうして、逆止弁組３ｘが図６（ｃ）のように完成する。
そして、この図６（ｃ）の逆止弁組３ｘの状態で、弁体３ｂが移動し弁座３ａ３に対して開閉する、弁としての機能を既に発揮し得るようになっている。従って、この逆止弁３の部分が正しく動作するかを確認して、動作に問題がないことが確認された逆止弁組３ｘのみをインクカートリッジ１に取り付けるという製造方法を採用することで、インクカートリッジ１の製造上の歩留まりが向上されている。
逆止弁３の部分が動作するかの具体的な確認事項としては、例えば、弁体３ｂが弁支持部材３ａに対し引っ掛かりなく移動できるか、あるいは、弁体３ｂが閉じたときに弁座３ａ３との間で漏れがないか、等である。
【００４９】
次に、この逆止弁組３ｘを図７に示すように、カートリッジハウジング４の前記第一開口７ａへ組み付ける。
このときは、前記弁体３ｂの茎部３ｂ２の先端が開口７ａの底部に真っ直ぐ向くようにして、当該茎部３ｂ２から当該開口７ａの底部へ押し込んでゆく。なお、第一開口７ａは、嵌め込みをスムーズとするために、底部に向かって僅かに細くなるテーパ形状とされている。
こうして図８のように、逆止弁組３ｘが第一開口７ａの底面に接した状態で配置される。なお、この状態では、前記弁体３ｂの茎部３ｂ２は、前述の第一連通路５ａの内部に位置する。
【００５０】
なお、第一開口７ａは、図７に示すように底部付近において内径が小さく形成され、また、弁支持部材３ａの側壁３ａ２は、その外周に、その第一開口７ａの小さい底部付近の内径よりもわずかに大きい環状の突条３ａ７を有し、弁支持部材３ａは第一開口７ａの底部に、その突条３ａ７もしくは第一開口７ａの底部付近の内面を塑性変形しながら圧入される。
この挿入において、逆止弁組３ｘを適切な向きに向けて弁体３ｂの茎部３ｂ２を第一開口７ａへ挿入できさえすれば、この状態ではもはや、逆止弁組３ｘが傾いて適切な向きから外れてしまうことはなくなる。従って、後は適宜の棒などで逆止弁組３ｘを突いて開口７ａの底部へ押し込むことで、逆止弁組３ｘを適切な向きで取り付けることが容易にできるようになっている。以上のような、予め逆止弁組３ｘとしてからハウジング４に組み付けることに基づく組立性向上の効果は、第一開口７ａが狭くて深い孔であるとき、あるいは、弁体３ｂが取扱いの困難な小さい部品であるときに、特に良好に発揮される。
【００５１】
逆止弁３が第一開口７ａに配置された後は、図８に示すように、フィルタ１７を第一開口７ａ内に挿入して、前記逆止弁組３ｘのカバー３ｃに接するようにして配置する。このフィルタ１７は、インク溜め２から前記インクジェットヘッド４５に供給されるインク内の異物を除去するためのものである。
【００５２】
次いで図８に示すように、前述のゴム栓６の第一栓部材６ａおよび第二栓部材６ｂを、対応する第一開口７ａおよび第二開口７ｂに嵌合させる。
尚、このときは図９のように、第一栓部材６ａは第一開口７ａの内部に完全に押し込んで嵌合させる一方、第二栓部材６ｂは完全には第二開口７ｂの内部へ押し込まないようにして、若干浮かせた状態とする。即ち、第二栓部材６ｂは、その筒状部６ｘの外周面と第二開口７ｂ内壁とは密着させ、かつ、突起６ｚが前記第二連通路５ｂから離れている位置に、第二開口７ｂに対し嵌合させている。
これは、前記突起６ｚが第二連通路５ｂを封止してしまうと、後述のインク充填作業において、当該第二連通路５ｂを介して前記インク溜め２にインクを充填できなくなるからである。
【００５３】
そして図９に示すように、当該カートリッジ１に対するインクの充填作業が行われる。インク充填作業は専用のインク充填器５０を用いて行われ、このインク充填器５０は、前述の第一開口７ａに挿し込まれる中空の空気吸引針５１と、前述の第二開口７ｂに挿し込まれる中空のインク充填針５２と、を並べて設けた構成となっている。
そして、空気吸引針５１には真空ポンプが接続される一方、インク充填針５２には充填用の大きいインクタンクが接続されている。
【００５４】
図９に示されるのは、インク充填器５０にカートリッジ１を装着した様子である。このときは、空気吸引針５１は第一栓部材６ａの閉塞壁６ｙを、インク充填針５２は第二栓部材６ｂの閉塞壁６ｙを、それぞれ貫通するように、二本の針５１・５２や開口７ａ・７ｂの位置、更には栓部材６ａ・６ｂの形状が定められている。
そして、この閉塞壁６ｙの厚さｔが筒状部６ｘの軸線方向長さｈよりも薄い（ｔ＜ｈ）ので、針５１・５２を閉塞壁６ｙに突入させる場合も、閉塞壁６ｙを貫通している状態の針５１・５２を抜脱する場合も、抵抗があまり発生しないようになっている。従って、インクカートリッジ１を前記インク充填器５０に装着する作業も取り外す作業も容易であり、また、特に装着の際に二本の針５１・５２に無理な力が加わって曲がったり破損したりすることも回避できる構成になっている。
【００５５】
前記閉塞壁６ｙは、前記カートリッジ１がインク充填器５０に装着されたときに、それぞれの針５１・５２に貫通される位置にあり、前記筒状部６ｘは、この閉塞壁６ｙよりも、開口７ａ・７ｂの底部側（前記インク溜め２側）に延出されている。
従って、二本の針５１・５２の長さを、ゴム栓６の対応する栓部材６ａ・６ｂの筒状部６ｘの軸線方向長さ（図４・図９に示す長さｈ）よりは短くしても、閉塞壁６ｙの厚み（同様に図示する厚みｔ）を貫通し得る程度の長さを有するように構成すれば、両針５１・５２の先端を、対応する開口７ａ・７ｂの底部側（連通路５ａ・５ｂ側）の空間に臨ませ、空気を吸引（あるいは、インクを注入）することができる。
以上のように、針５１・５２をあまり長くしなくてもインク溜め２にインクを適切に注入できるので、インク充填器５０の製造コストを削減できる。
また、カートリッジ１のインク充填器５０に対する装着時に針５１・５２が曲がりにくいという点でも有利である。即ち、針５１・５２はその外径が小さいことが要求され（太い針ではゴム栓６を貫通させるときの抵抗が過大となるばかりか、貫通跡の孔を栓部材６ａ・６ｂ自身で封止できなくなってしまう）、また、内部を中空としなければならないので、強度には限界があり、曲がってしまい易い。しかしながら本構成によれば針５１・５２を前記閉塞壁６ｙの厚みｔよりやや長くすれば十分であるので、細い針５１・５２であっても曲がりにくくできるのである。
【００５６】
この図９の状態で真空ポンプを駆動すると、インク溜め２内部に溜まっている空気は、第一連通路５ａから、負圧で自然に開かれる前記逆止弁３を通過して第一開口７ａに至り、最終的には空気吸引針５１を介して吸引されて廃棄される（真空引き）。インク溜め２の内部は減圧された状態において、インクは、充填用インクタンクからインク充填針５２および第二連通路５ｂを通過し、インク溜め２内部に充填される。インクの充填は、フィルム２ｂが図２のように膨らむまで、充填量を計測しながら行われる。
【００５７】
従って、インク溜め２や連通路５ａ・５ｂや開口７ａ・７ｂの内部には空気が残留することなく、インクが充たされる。その後は、カートリッジ１をインク充填器５０から取り外して、前記ゴム栓６から二本の針５１・５２を抜脱する。
なお、ゴム栓６はシリコンゴムで形成されているので、二本の針５１・５２を貫通させることで形成された孔は、当該針５１・５２の抜脱後に、自然に封止されるようになっている。従って、ゴム栓６の新しいものへの交換や、孔の封止のための特別な作業も不要となって、製造工数が低減される。
【００５８】
本実施形態のインク充填作業は、二本の針５１・５２をゴム栓６に同時に突き刺して、空気の吸引とインクの注入を同時並行的に行わせるものとしているが、空気の吸引を先に行う構成でも構わない。
具体的には、最初に空気吸引針５１のみを第一栓部材６ａに貫通させて、この状態で真空ポンプを駆動し、内部のインク溜め２を真空に近い程度まで十分に減圧させる。そして、第一栓部材６ａから空気吸引針５１を抜いた後に、第二栓部材６ｂにインク充填針５２を貫通させ、インク溜め２内の負圧による吸引力によってインクを充填させる構成とするのである。
なお、このときは、インク充填針５２の貫通によって第一栓部材６ａに形成された孔は自然に封止されるので、第一開口７ａから空気が流入することは防止される。また、第一栓部材６ａのインク充填針５２の貫通跡の孔から万一空気が流入したとしても、その空気がインク溜め２側へ流れることは、前記逆止弁３によって阻止されることになる。
【００５９】
なお、インク充填作業で前記空気吸引針５１を第一開口７ａに挿入する際に、作業ミスなどの何らかの事情によって、図９の鎖線に示すように、開口部分に当該空気吸引針５１が過度に奥まで突入される可能性もゼロとはいえない。
しかしながら、本構成ではカバー３ｃが逆止弁３の第一栓部材６ａ側に配置されているので、空気吸引針５１の先端がカバー３ｃに当接した時点で、それ以上の奥への突入が該カバー３ｃによって阻止される。従って、空気吸引針５１が逆止弁３にまで到達することは防止され、逆止弁３の破損は回避される。この結果、製造歩留まりが向上することになる。
【００６０】
また、前記カバー３ｃには、その外面の中央部（即ち、前記空気吸引針５１に相当する部位）に受け面３ｃ２が形成されており、前述のフィルタ１７は、この受け面３ｃ２に接触するようにして設けられている。従って、前述のように空気吸引針５１を何らかの事情で過度に奥まで突入させてしまった場合でも、空気吸引針５１の先端の尖った部分がフィルタ１７を貫通すると同時に該受け面３ｃ２に接触し、空気吸引針５１のそれ以上の突入は該受け面３ｃ２によって阻止される。従って、空気吸引針５１の太い部分がフィルタ１７を貫通してフィルタ１７に大きな穴が開くことは防止され、この結果、フィルタ１７の機能が損なわれることは回避される。
【００６１】
その後は図１０に示すように、ゴム栓６の第二栓部材６ｂを第二開口７ｂに完全に押し込み、前述の第二連通路５ｂが第二開口７ｂ底部に形成する開口を、前述の突起６ｚによって封止させる。
即ち、第二栓部材６ｂは、その突起６ｚを第二連通路５ｂから離して該連通路を開放する位置と、突起６ｚを第二連通路５ｂに密着させて該連通路を封止する位置とに、第二開口７ｂの軸線方向に移動可能となっている。
そしてこの突起６ｚは、前述のインク充填作業においては、栓部材６ｂ側から前記インク溜め２側へのインクの流れを許容する一方で、当該インク充填作業が完了した後は、同方向のインクの流れを阻止する、弁部分あるいは弁部材としての役割を果たしているのである。
【００６２】
言い換えれば、前記第二栓部材６ｂが完全に第二開口７ｂに嵌合されたときは、その筒状部６ｘの外周面と第二開口７ｂの内壁との密着による第一シール作用が、および、突起（前述の弁）６ｚと第二連通路５ｂ端部との密着による第二シール作用が、それぞれ営まれる構成となっている。従って、これらの二重のシール作用によって、第二開口７ｂから第二連通路５ｂを介して空気等がインク溜め２に侵入することも、インク溜め２から第二連通路５ｂを介して第二開口７ｂからインクが漏れることも、一層確実に防止される。
【００６３】
最後に図１１に示すように、薄板の両端を同じ側に折り曲げて「コ」字状とした保護フィルム１８が、ゴム栓６が嵌合された状態の二つの開口７ａ・７ｂを覆うようにして、カートリッジハウジング４に固着される。この保護フィルム１８の断面構造は図示しないが、前記カートリッジハウジング４と同じ素材であるポリプロピレンの層と、ポリプロピレンよりも耐熱性の高いポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）の層と、が一体的に積層された二層構造とされている。
そして、このポリプロピレンの層を内面側に向けた状態でカートリッジハウジング４に取り付け、図１２のように外側からヒータを当てることによって、ポリプロピレンの層をカートリッジハウジング４に溶着させて固定するようになっている。
こうすることで、カートリッジの取扱い中にゴム栓６が開口７ａ・７ｂから抜けることを確実に防止できる。また、ゴム栓６と開口７ａ・７ｂとの間の隙間からインクが漏出する事態が万一発生したとしても、そのインクがカートリッジハウジング４の外部にまで漏出することをこの保護フィルム１８で防止できる。
【００６４】
このように、保護フィルム１８の内面側がポリプロピレンで形成されているので、図１２のようにヒータで加熱したときには、同様にポリプロピレンで形成されているカートリッジハウジング４に対し馴染みよく溶けて接着し一体化して、確実にインクの漏れを防止できる。
【００６５】
カートリッジハウジング４には、前記二つの開口７ａ・７ｂを挟んで二箇所に、狭い溝９・９が形成されている。そして、前記保護フィルム１８がカートリッジハウジング４に固着される際は、この狭い溝９・９に、「コ」字状の保護フィルム１８の両端がそれぞれ入るようになっている。
この構成はいわば、保護フィルム１８の端部がカートリッジハウジング４の内部に入り込む構成である。従って、カートリッジ１の取扱い中に保護フィルム１８はその端部が外部に露出することがなく、外力等が加わっても端部から剥がれてしまうことを確実に防止することができる。
【００６６】
また、図４（ｂ）や図１２に示すように、カートリッジハウジング４の前記開口７ａ・７ｂを形成している側の一端面は、保護フィルム１８を取り付ける部分が、その他の部分よりも適宜の高さｇだけ突出する構成となっている。また、カートリッジハウジング４において保護フィルム１８を取り付ける箇所は、前記ゴム栓６が位置する部分以外は平坦な平面状に形成されている。
従って、平坦な加熱面を有するヒータを当てた場合に、カートリッジハウジング４の保護フィルム１８を取り付ける部分のみを十分に加熱でき、接着を確実とすることができる。また、保護フィルム１８取付部分以外の部分は前記高さｇの分だけ加熱面から離れて位置するので、不必要に溶けてカートリッジ１の外観を損なうことがない。
【００６７】
なお、熱により溶着する構成としては、前述のヒータ（加熱熔融装置）のほか、超音波を用いた熔融装置を用いることもできる。
【００６８】
〔インクカートリッジと装置との接続部分の構成〕
次に、以上のようにして形成されたインクカートリッジ１が前記複合機３０のカートリッジ装着部１４に取り付けられた様子を、図２の概略図、および図１３を参照して説明する。
図１３はインクカートリッジを装置のカートリッジ装着部に取り付けた様子を示す図である。
【００６９】
図１３に示すように、カートリッジ装着部１４に設けられる中空針８は、インクカートリッジ１を当該装着部１４に取り付けた際には、前記保護フィルム１８、および、前記第一栓部材６ａを貫通する。そして、中空針８の先端は、前記フィルタ１７と、第一栓部材６ａの閉塞壁６ｙの内面との間に位置する。
この構成で、インク溜め２のインクは、連通路５ａを経由し、逆止弁３を通過して、中空針８の先端の開口からその内部に入り、チューブ４１（図２）を通過して記録ヘッドユニット４２に供給される。
【００７０】
そして、カートリッジハウジング４を装置側に取り付けるときは、前記インク溜め２からインクを吸引するための前記中空針８が、その第一栓部材６ａの閉塞壁６ｙを貫通することとなるように、当該中空針８や第一開口７ａの位置が定められている。
また、この閉塞壁６ｙの厚さｔが筒状部６ｘの軸線方向長さｈよりも薄いのは前述したとおりである（ｔ＜ｈ）。従って、前記インク充填器５０の二本の針５１・５２の場合とまったく同様に、中空針８を閉塞壁６ｙに突入させる場合も、閉塞壁６ｙを貫通している状態の中空針８を抜脱する場合も、抵抗があまり発生しないようになっている。従って、インクカートリッジ１を前記カートリッジ装着部１４に装着する作業が容易であり、また、装着の際に中空針８に無理な力が加わって曲がったり折れたりすることも回避できる構成になっている。
【００７１】
更には、このゴム栓６はシリコンゴムを素材としているので、当該ゴム栓６を中空針８が貫通した後でも、その後に中空針８を抜脱すれば、該中空針８によって形成された孔をゴム栓６自身によって封止することができる。従って、いったん装着部１４に取り付けたカートリッジ１を何らかの事情で取り外す場合でも、中空針８を貫通させた跡の孔は封止されるので、インクの漏れは回避される。
【００７２】
加えて、前述のインク充填器５０の場合とほぼ同様に、第一栓部材６ａの前記閉塞壁６ｙは、前記カートリッジ１がカートリッジ装着部１４に装着されたときに、前記中空針８に貫通される位置にある。また、第一栓部材６ａの前記筒状部６ｘは、この閉塞壁６ｙよりも、開口７ａの底部側（前記インク溜め２側）に延出されている。
従って、前記中空針８の長さを、ゴム栓６の対応する第一栓部材６ａの閉塞壁６ｙの厚み（図４・図１３に示す厚みｔ）を貫通し得る程度の長さを有するように構成すれば、例え筒状部６ｘの軸線方向長さ（同様に図示する長さｈ）より短くても、中空針８の先端を開口７ａ底部側（連通路５ａ側）の空間に臨ませることができ、インク溜め２内のインクを当該中空針８を介して記録ヘッドユニット４２側へ供給することができる。
このように、中空針８をあまり長くしなくてもインク溜め２から記録ヘッドユニット４２にインクを適切に供給できるので、カートリッジ装着部１４の製造コストを削減できる。
また、カートリッジ１の装着部１４への装着時に前記中空針８が曲がりにくいという点でも有利である。即ち、中空針８は前述の針５１・５２と同様に細いことが要求され、また、中空状としていることからも曲がってしまい易いが、本構成とすれば中空針８を長く構成しないでよいので、細い中空針８であっても容易に曲がらない構成とすることができる。
【００７３】
以上で説明したように、本発明のインクカートリッジ１は、インクを収容するためのインク溜め２と、該インク溜め２に連通路５ａ・５ｂを介して連通する開口７ａ・７ｂとを有するカートリッジハウジング４と、開口７ａ・７ｂに嵌合されるとともに、中空針８を貫通可能でかつ該中空針８を抜いた後、自身で封止可能な弾性を有するゴム栓（栓部材）６と、ゴム栓６が開口７ａ・７ｂに嵌合された状態で、開口７ａ・７ｂを覆うように設けられた保護フィルム（フィルム）１８とを備えている。
【００７４】
ここで、上記の保護フィルム１８は、当該インクカートリッジ１の取扱い中に端部から剥がれてしまうことを、確実に防止できることが望まれる。この保護フィルム１８が剥がれてしまうと、カートリッジハウジング４の開口７ａ・７ｂの部分が外部に曝されることになり、ゴム栓６が抜けたり、ゴム栓６と開口７ａ・７ｂとの間の隙間からインクが漏出してしまうという事態が発生する場合がある。
【００７５】
この点、本発明にかかるインクカートリッジ１は、カートリッジハウジング４に溝９が設けられており、保護フィルム１８の端部が該溝９に挿入されている。これにより、インクカートリッジ１の取扱い中に、保護フィルム１８が端部から剥がれてしまうことを確実に防止することができる。そのため、ゴム栓６が開口７ａ・７ｂから抜けることを確実に防止できる。また、保護フィルム１８が剥がれることによる、ゴム栓６と開口７ａ・７ｂとの間の隙間から外部へインクが漏出したり、その隙間からインク溜め２内に空気が進入してインク中に気泡が発生するのを防止することができる。本実施形態で説明したような複合機３０等の記録装置のインクジェットヘッドにおいて、インク中に気泡が発生すると、流路やノズルを詰まらせ、吐出不良を起こすので、それを防止するのである。
【００７６】
また、本実施形態においては、カートリッジハウジング４の保護フィルム１８が取り付けられる部分は、その周囲の部分よりも突出している。これにより、平坦な加熱面を有するヒータを当てた場合に、カートリッジハウジング４の保護フィルム１８を取付ける部分のみを十分に加熱でき、接着を確実とすることができ、インクカートリッジ４の取扱い中に、保護フィルム１８が端部から剥がれてしまうことを確実に防止することができる。また、保護フィルム１８取付け部分以外の部分は、突出した高さｇ分だけ離れて位置するので、不必要に溶けてインクカートリッジ４の外観を損なうことがない。
【００７７】
また、本実施形態において、保護フィルム１８は、内面側がカートリッジハウジング４と同素材のポリプロピレンにより形成されている。これにより、ヒータで加熱したときに、保護フィルム１８は加熱によりカートリッジハウジング４に対し馴染みよく溶けて接着し一体化して、確実にインクの漏れを防止することができる。
なお、保護フィルム１８は、少なくともカートリッジハウジング４に接する内面側が、このカートリッジハウジング４と同素材で形成されていればよい。例えば、インクカートリッジ１が長期間にわたって放置されることを想定して、厳重な保護機能を有するように種々の素材による多層構造であってもよいし、または、カートリッジハウジングと同素材の層のみにより形成された単層構造としてもよい。
【００７８】
【発明の効果】
請求項１の発明によると、インクカートリッジの取扱い中に、フィルムが端部から剥がれてしまうことを確実に防止することができる。そのため、弾性部材が開口から抜けることを確実に防止できる。また、フィルムが剥がれることによる、弾性部材と開口との間の隙間から外部へインクが漏出したり、その隙間からインク溜め内に空気が進入してインク中に気泡が発生するのを防止することができる。
【００７９】
請求項２の発明によると、平坦な加熱面を有するヒータを当てた場合に、カートリッジハウジングのフィルムを取付ける部分のみを十分に加熱でき、接着を確実とすることができ、インクカートリッジの取扱い中に、フィルムが端部から剥がれてしまうことを確実に防止することができる。そのため、弾性部材が開口から抜けることを確実に防止できる。また、開口周囲に確実に接着できるので、弾性部材と開口との間の隙間からインクが漏出したり、その隙間からインク溜め内に空気が進入してインク中に気泡が発生するのを防止することができる。
更には、フィルム取付け部分以外の部分は、突出した高さ分だけ離れて位置するので、不必要に溶けてインクカートリッジの外観を損なうことがない。
【００８０】
【００８１】
請求項３の発明によると、ヒータで加熱したときに、フィルムは加熱によりカートリッジハウジングに対し馴染みよく溶けて接着し一体化して、確実にインクの漏れを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した複合機の全体的な構成を示した側面図。
【図２】インクカートリッジと記録ヘッドとの接続構成、及びパージ機構を示した概略図。
【図３】インクカートリッジの具体的な構成を示した平面図一部断面図。
【図４】（ａ）はゴム栓の一部断面斜視図、（ｂ）はカートリッジハウジングの二つの開口の周囲部分の構成を示す斜視図。
【図５】開口に設置された逆止弁の詳細を示す、図３の円で囲った部分の拡大図。
【図６】三つの部品から逆止弁組を組み立てる工程の様子を示す図。
【図７】逆止弁組を第一開口へ取り付ける工程の様子を示す図。
【図８】フィルタとゴム栓を組み付ける様子を示す図。
【図９】インク充填作業の様子を示す図。
【図１０】第二栓部材を第二開口へ完全に押し込み、第二連通路を封止する様子を示す図。
【図１１】保護フィルムをカートリッジハウジングに取り付ける様子を示す図。
【図１２】保護フィルムをカートリッジハウジングに熱で溶着させて固定する様子を示す図。
【図１３】インクカートリッジを装置のカートリッジ装着部に取り付けた様子を示す図。
【符号の説明】
１インクカートリッジ
２インク溜め
４カートリッジハウジング
５ａ連通路
５ｂ連通路
６ゴム栓（栓部材）
７ａ開口
７ｂ開口
９溝
１８保護フィルム（フィルム）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink cartridge that supplies ink to a recording apparatus.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an ink cartridge is used to supply ink to a recording apparatus such as a printer.
[0003]
The ink cartridge has an ink reservoir for containing ink, a cartridge housing having an opening communicating with the ink reservoir via a communication path, and is fitted in the opening, and is capable of penetrating a hollow needle. After removing the hollow needle, there is provided a plug member having elasticity capable of being sealed by itself, and a film provided so as to cover the opening in a state where the plug member is fitted into the opening.
In the above configuration, the hollow needle is inserted into the plug member so as to penetrate from the film side to the communication path, and the ink is supplied into the ink reservoir through the hollow needle, or conversely, the ink is supplied through the hollow needle. The ink and air in the reservoir are sucked to the outside.
[0004]
At this time, ink may leak from the gap between the opening of the ink cartridge and the plug member. However, since the film is provided so as to cover the opening, leakage of the ink to the outside is prevented. Further, the film can prevent the plug member installed in the opening from coming off.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional configuration has a problem that the film may be peeled off from the end during the handling of the ink cartridge. If the film is peeled from the opening, the plug member may come off from the opening.
[0006]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an ink cartridge in which the film is sufficiently prevented from peeling off.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
[0008]
The ink cartridge according to claim 1, wherein the ink cartridge is fitted into the opening, the cartridge housing having an ink reservoir for containing ink, an opening communicating with the ink reservoir through a communication path, and a hollow needle. An elastic member that can penetrate the opening, and a film fixed to an end surface of the cartridge housing in which the opening is formed so as to cover the opening in a state where the elastic member is fitted in the opening, the cartridge housing, the said end face film has two grooves provided therebetween portion which is fixed, both ends of the film is characterized by being respectively inserted into the two grooves .
[0009]
According to said structure, it can prevent reliably that a film peels from an edge part during the handling of an ink cartridge. Therefore, it is possible to reliably prevent the elastic member from coming out of the opening. In addition, it prevents ink from leaking to the outside from the gap between the elastic member and the opening due to the film peeling, and air from entering the ink reservoir from the gap to generate bubbles in the ink. Can do.
[0010]
The ink cartridge according to claim 2 is the ink cartridge according to claim 1, wherein a portion to which the film is fixed on the end surface of the cartridge housing protrudes from a peripheral portion thereof. .
[0011]
According to the above configuration, when a heater having a flat heating surface is applied, only the film mounting portion of the cartridge housing can be sufficiently heated and adhesion can be ensured. Can be reliably prevented from peeling off from the end. Therefore, it is possible to reliably prevent the elastic member from coming out of the opening. In addition, since the adhesive can be reliably adhered to the periphery of the opening, it is possible to prevent ink from leaking out from the gap between the elastic material and the opening, or air from entering the ink reservoir from the gap and generating bubbles in the ink. be able to.
Furthermore, the portions other than the film mounting portion are located apart by the protruding height, so that they do not melt unnecessarily and do not impair the appearance of the ink cartridge.
[0012]
[0013]
[0014]
An ink cartridge according to a third aspect is the ink cartridge according to the first or second aspect , wherein the film is fixed to the cartridge housing by heat welding , and a surface of the cartridge housing is disposed on the side of the cartridge housing. It is characterized by being formed of the same material as the cartridge housing and a surface opposite to the surface being formed of a material having higher heat resistance than the surface .
[0015]
According to the above configuration, when heated by the heater, the film melts and adheres well to the cartridge housing by heating, and can be surely prevented from leaking ink.
The ink cartridge according to claim 4 is the ink cartridge according to claims 1 to 3, wherein the elastic member is a plug member having elasticity that can be sealed by itself after the hollow needle penetrated is pulled out. It is characterized by.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First, a multifunction machine as an ink jet recording apparatus will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a side view showing an overall configuration of a multifunction machine to which the present invention is applied.
[0017]
[Overall configuration of the device]
The ink jet recording apparatus shown in FIG. 1 is a so-called multifunction machine type recording apparatus in which an ink jet recording type printer is provided with a scanner function and a fax function.
That is, the multi-function device 30 includes a flat bed type scanner unit 20 and an ink jet printer unit 10 located immediately below the scanner unit 20 in a single housing.
[0018]
The scanner unit 20 includes a flat bed reading unit 21 having a substantially rectangular parallelepiped shape on the upper surface side of the multifunction machine 30. In the reading unit 21, image data can be scanned by scanning a document placed on the document glass 22 with the contact image sensor 25.
[0019]
The inkjet printer unit 10 is configured such that a paper feed tray 11 is provided obliquely on the back side (left side in FIG. 1) of the multifunction machine 30. The paper (image recording medium) set on the paper feed tray 11 is fed one by one by driving a pickup roller 12 provided on the paper feed tray 11 and provided below the scanner unit 20. It is conveyed to the print engine 13.
Although details of the print engine 13 are not shown in the drawings, the print engine 13 includes a platen roller that conveys the paper while contacting it, an inkjet head that will be described later for ejecting fine droplets of four colors of ink onto the conveyed paper, and the like. Has been.
[0020]
The paper is transported along a transport path formed in the print engine 13 and a desired color is formed by ejecting fine droplets of ink from the ink jet head onto one surface of the paper. An image is formed. A sheet discharge tray 15 is provided on the front side (right side in FIG. 1) of the multifunction machine 30, and the sheet after image formation is discharged onto the sheet discharge tray 15.
[0021]
The ink cartridge mounting unit 14 of the inkjet printer unit 10 is configured on the front side of the multifunction machine 30 and at a position below the paper discharge tray 15.
A horizontal and plate-like first cover 14a is installed so as to cover the upper side of the cartridge mounting portion 14, and a second cover 14b covering the front side of the cartridge mounting portion 14 is hinged to the first cover 14a. 16 is pivotally supported. Accordingly, the ink cartridge 1 can be set in the ink cartridge mounting portion 14 inside the covers 14a and 14b by rotating and opening the second cover 14b upward. FIG. 1 shows a state where the ink cartridge 1 has already been mounted.
[0022]
The ink cartridge mounting portion 14 is configured so that four color (yellow, magenta, cyan, black) ink cartridges 1 can be mounted side by side (however, for convenience of explanation, only one is shown in the drawing).
In the ink cartridge mounting portion 14, the hollow needle 8 protrudes toward the front side of the apparatus. By setting the ink cartridge 1 in the mounting portion 14, the ink reservoir in the ink cartridge 1 is passed through the hollow needle 8. Ink is sucked and can be supplied to the inkjet head. Details of this configuration will be described later.
[0023]
Next, an outline of a connection configuration between the ink cartridge mounting portion 14 and the inkjet head will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is a schematic view showing a connection configuration between the ink cartridge and the recording head and a purge mechanism.
[0024]
As shown in FIG. 2, the hollow needle 8 provided in the mounting portion 14 is connected to a recording head unit 42 via a tube 41 provided in the multifunction machine 30. An ink reservoir 2 is formed inside the ink cartridge 1, and the ink sucked from the ink reservoir 2 through the hollow needle 8 is provided in the upper portion of the recording head unit 42 via the tube 41. Sent to the air trap 43. The air trap 43 is for trapping air bubbles generated in the tube 41 so as not to reach the downstream inkjet head 45 by retaining the air bubbles upward due to the buoyancy. In addition, the lump of the bubble which stayed is shown with the code | symbol 44. FIG.
[0025]
The recording head unit 42 has the inkjet head 45, and a plurality of nozzles 46 for ink ejection are opened in the inkjet head 45. A plurality of pressure chambers 47 are formed inside the ink jet head 45 and communicated with the nozzles 46, and the volume of the pressure chamber 47 is changed by an actuator 56 made of a piezoelectric element to impart ejection energy to the ink. The nozzle 46 is configured to inject. A common ink chamber 48 communicates with the pressure chamber 47, and ink from the air trap 43 can be supplied to the common ink chamber 48 through an ink supply port 49. Reference numeral 55 denotes a filter for filtering impurities in the ink.
[0026]
A purge mechanism 60 provided close to the inkjet head 45 includes a purge cap 61 for covering the nozzle 46 of the inkjet head 45, a purge pump 63 for sucking ink, and an intake port of the purge cap 61 and the purge pump 63. And a waste liquid absorbing member 64 installed on the discharge port side of the purge pump 63. As shown in FIG. 1, the waste liquid absorbing member 64 is disposed in the multifunction machine 30 at a position directly below the print engine 13.
[0027]
With this configuration, the purge cap 61 is at a position spaced apart from the inkjet head 45 during printing, but the purge cap 61 covers the nozzles 46 of the inkjet head 45 as shown in FIG. In this manner, the ink jet head 45 is in close contact with the ink jet head 45. When the purge pump 63 connected to the purge cap 61 is driven in this state, a strong suction flow is generated in the pressure chamber 47, the common ink chamber 48, the air trap 43, and the tube 41, and bubbles mixed in the ink. And impurities are sucked out of the nozzle 46 together with the ink. The sucked out bubbles and the ink mixed with impurities are discarded by being soaked into the waste liquid absorbing member 64 from the tube 62.
As a result, the flow path inside the inkjet head 45 and the bubbles and impurities in the tube 41 can be removed, and the print quality can be prevented from deteriorating.
[0028]
[Configuration of ink cartridge]
Next, a specific configuration of the ink cartridge mounted on the cartridge mounting unit 14 will be described.
FIG. 3 is a partial cross-sectional view of a plan view showing a specific configuration of the ink cartridge. 4A is a partial cross-sectional perspective view of the rubber plug, and FIG. 4B is a perspective view showing the configuration of the peripheral portion of two openings of the cartridge housing.
FIG. 5 is an enlarged view of a circled portion of FIG. 3 showing details of the check valve installed in the opening.
[0029]
As shown in FIG. 3, the ink cartridge 1 includes a cartridge housing 4 having a configuration in which a lower half 4b and an upper half 4t are integrally joined. The cartridge housing 4 is formed of a synthetic resin (polypropylene in the present embodiment), and includes an ink reservoir 2 that can store ink, two openings 7 a and 7 b provided on the outer surface of the housing 4, and openings 7 a. 7 b and communication passages 5 a and 5 b that connect the ink reservoir 2.
[0030]
[Ink reservoir]
First, the configuration of the ink reservoir 2 will be described.
As shown in FIG. 2, a recessed curved housing recess 2 a is formed on the upper surface of the lower half 4 b of the cartridge housing 4. Moreover, the flexible film 2b is installed so that the upper surface of the whole accommodation recessed part 2a may be covered. The peripheral edges of the film 2b and the housing recess 2a are bonded to each other by ultrasonic waves or heat, and the ink reservoir 2 is formed by the film 2b and the housing recess 2a.
[0031]
[Opening]
Next, the configuration of the openings 7a and 7b will be described.
As shown in FIG. 3 or FIG. 4B, the lower half 4b of the cartridge housing 4 is formed with two columnar openings, that is, a first opening 7a and a second opening 7b. The two openings 7a and 7b are formed side by side on the end face on one side in the longitudinal direction of the cartridge housing while being close to each other.
The first opening 7a is for sucking ink from the ink reservoir 2 and supplying it to the inkjet head 45, and the second opening 7b is for injecting ink into the ink reservoir 2 when the ink cartridge 1 is manufactured. It is. The first opening 7a is formed slightly larger than the second opening 7b.
[0032]
[Communication passage]
Next, the configuration of the communication passages 5a and 5b will be described with reference to FIG. 3 and FIG. 4 (b).
That is, the lower half 4b of the cartridge housing 4 is provided with a first series passage 5a and a second communication passage 5b for connecting the openings 7a and 7b to the ink reservoir 2, respectively.
One end of the first series passage 5a communicates with the center position of the inner bottom surface of the opening 7a formed in a circular shape while forming a taper shape spreading toward the end. On the other hand, one end of the second communication path 5b is communicated with a position (eccentric position) slightly deviated from the central axis of the opening on the inner bottom surface of the circular opening 7b.
The other communication passages 5a and 5b have the other end opened to the ink reservoir 2 (specifically, the portion near the bottom of the housing recess 2a).
[0033]
〔Rubber stopper〕
Next, the structure of the rubber plug 6 fitted into the openings 7a and 7b will be described.
The rubber plug 6 is made of an elastic member such as silicon rubber. As shown in FIG. 4A, the first plug member 6a corresponding to the first opening 7a and the second plug corresponding to the second opening 7b. The member 6b is configured as an integrated body having a shape in which the members 6b are connected to each other via a thin plate-like connection portion 6c. By doing so, the first plug member 6a and the second plug member 6b, which are small and fine parts, can be handled in an integrated manner, and the parts can be easily handled during manufacturing.
[0034]
A groove 19 having an appropriate depth is formed on one end surface of the cartridge housing 4 where the openings 7a and 7b are formed so as to connect the two openings 7a and 7b. 6c is formed so that one surface thereof is flush with one end surface (surface opposite to the opening insertion direction) of the first plug member 6a and the second plug member 6b.
Accordingly, when the two plug members 6a and 6b of the rubber plug 6 are completely fitted into the openings 7a and 7b, the connection portion 6c is accommodated in the groove 19 portion accordingly, so that the openings 7a and 7b In this configuration, unnecessary convex portions are not formed on the surface of the formed cartridge housing 4. Accordingly, the appearance of the ink cartridge 1 can be made clear, and a protective film 18 described later can be easily attached.
[0035]
Each of the first plug member 6a and the second plug member 6b has a cylindrical portion 6x that is cylindrical, and a blocking wall 6y that closes the inside of the cylindrical portion 6x in the axial direction. The thickness t of the blocking wall 6y is thinner than the axial length h of the cylindrical portion 6x (t <h). As a result, the hollow needle 8, the air suction needle 51 and the ink filling needle 52, which will be described later, can be easily passed through the plug members 6a and 6b. Details of this effect will be described later.
[0036]
The outer diameter of the cylindrical portion 6x is formed larger than the inner diameter of the corresponding openings 7a and 7b. Therefore, when the rubber plug 6 is fitted into the openings 7a and 7b, the cylindrical portion 6x is fitted while being appropriately compressed in the radial direction, so that the outer peripheral surface of the cylindrical portion 6x and the openings 7a and 7b Adhesion with the peripheral surface is ensured, and the ink is prevented from leaking to the outside by the sealing effect. In addition, with the above-described configuration, a large resistance is generated when attempting to remove the fitted rubber plug 6, so that even if a force that pulls out the rubber plug 6 is applied, the rubber plug 6 can be easily removed. There is no such thing.
[0037]
Furthermore, the connecting portion 6c that connects the two plug members 6a and 6b is connected to the plug members 6a and 6b on the outside of the cartridge housing 4 and is thinner than the plug members 6a and 6b. It is formed so that.
With this configuration, when the two plug members 6a and 6b are completely fitted into the openings 7a and 7b, for example, the hollow needle 8 is caught on the connection portion 6c, or the user accidentally protects the later-described protection. Even when the film 18 is peeled off and the connection portion 6c is pulled and pulled from the outside, the plug members 6a and 6b do not come out of the openings 7a and 7b. This is because, when such a strong force is applied, the thin connection portion 6c is cut before the plug members 6a and 6b are pulled out of the openings 7a and 7b.
Accordingly, the plug members 6a and 6b can be prevented from being removed from the openings 7a and 7b, and leakage of ink from the ink reservoir 2 to the outside can be reliably prevented.
[0038]
The outer peripheral surface of the cylindrical part 6x is slightly tapered on one side in the axial direction (side facing the openings 7a and 7b), and the work of fitting the cylindrical part 6x into the openings 7a and 7b is performed. Care is taken to make it easier.
[0039]
In the cylindrical part 6x of the first plug member 6a, the inner peripheral surface and the outer peripheral surface have the same axis. On the other hand, in the cylindrical portion 6x of the second plug member 6b, since the inner peripheral surface is provided at a position eccentric with respect to the outer peripheral surface, a thick portion and a thin portion in the radial direction are formed. Yes.
A conical projection 6z is formed on the lower surface of the thick portion of the cylindrical portion 6x of the second plug member 6b so as to protrude from the second plug member 6b. The projection 6z is formed as a part of the second plug member 6b at a position corresponding to the second communication path 5b. When the rubber plug 6 is fitted into the openings 7a and 7b, the second communication path is formed. 5b is brought into close contact with the portion connected to the bottom of the second opening 7b so that the connecting portion can be sealed.
[0040]
〔Check valve〕
Next, the check valve 3 disposed at the bottom of the first opening 7a will be described. The check valve 3 is provided to prevent air bubbles and impurities from entering the ink reservoir 2, and from the ink reservoir 2 side to the first opening 7a (first plug member 6a) side. The ink flow is allowed, but the ink flow from the first opening 7a (first stopper member 6a) toward the ink reservoir 2 is blocked.
[0041]
As shown in FIG. 5 which is an enlarged view, the check valve 3 is an assembly (check valve assembly 3x) in which three members of a valve support member 3a, a valve body 3b, and a cover 3c are integrally assembled. It is provided at a position straddling the first series passage 5a from the bottom of the opening 7a.
Hereinafter, each of the three parts constituting the check valve assembly 3x will be described.
[0042]
The valve support member 3a is formed of a synthetic resin, and has a circular bottom plate 3a1 and a cylindrical side wall 3a2 that rises vertically at the periphery of the bottom plate 3a1, and has a cross-sectional “U” shape like a pan shape. Is done. A valve seat 3a3 is formed in a flat surface on the upper surface of the bottom plate 3a1 (inner bottom surface of the valve support member 3a), and a support hole 3a4 is formed at the center thereof, and around the support hole 3a4. A plurality of flow holes 3a5 are formed.
[0043]
The valve body 3b is a main part of the check valve 3, and is made of silicon rubber. The valve body 3b is formed in a substantially mushroom shape having an umbrella portion 3b1 and a stem portion 3b2, and the stem portion 3b2 is inserted into the support hole 3a4, so that the valve body 3b extends in the axial direction of the support hole 3a4. Displaceable. As a result, the valve body 3b is in close contact with the valve seat 3a3 of the valve support member 3a and closes the flow hole 3a5 (closed) by the movement in the axial direction and the elastic deformation of the umbrella portion 3b1. State) and a state in which the umbrella portion 3b1 is separated from the valve seat 3a3 and opens the flow hole 3a5 (open state).
[0044]
The cover 3c is fixed by being fitted to the side wall 3a2 of the valve support member 3a so as to cover one side (the side opposite to the valve seat 3a3) of the umbrella part 3b1 of the valve body 3b. A communication hole 3c1 is formed in the cover 3c so that ink that has flowed from the ink reservoir 2 side through the first series passage 5a can flow toward the outside of the housing 4. In addition, in order to ensure the stroke of displacement of the valve body 3b, an appropriate space is secured between the inner surface of the cover 3c and the valve seat 3a3.
Furthermore, a receiving surface 3c2 is formed at the center of the outer surface of the cover 3c so as to contact a filter 17 described later. A ring groove 3c3 is formed around the receiving surface 3c2 so as to face the filter 17, and the ring groove 3c3 is connected to the communication hole 3c1.
[0045]
[Ink cartridge manufacturing process]
Next, the manufacturing process of the ink cartridge 1 will be described focusing on the assembly of the peripheral portions of the two openings 7a and 7b.
FIG. 6 is a diagram illustrating a process of assembling a check valve assembly from three parts, and FIG. 7 is a diagram illustrating a process of attaching the check valve assembly to the first opening.
FIG. 8 is a view showing the state of assembling the filter and the rubber plug, FIG. 9 is a view showing the state of the ink filling operation, and FIG. 10 is a state where the second plug member is completely pushed into the second opening to seal the second communication path. It is a figure which shows a mode.
FIG. 11 is a diagram showing how the protective film is attached to the cartridge housing. FIG. 12 is a view showing a state in which the protective film is fixed to the cartridge housing by heat welding.
[0046]
The ink cartridge of this embodiment employs a manufacturing process in which the check valve 3 is first assembled to form the check valve set 3x and then assembled to the cartridge housing 4. Therefore, first, the process of assembling the check valve assembly 3x will be described with reference to FIGS.
[0047]
First, in FIG. 6A, the stem 3b2 of the valve body 3b is inserted into the support hole 3a4 formed in the valve support member 3a, and the umbrella part 3b1 of the valve body 3b is attached to the inside of the valve support member 3a. To enter.
A protrusion 3b3 is formed in the middle of the stem 3b2, and the portion of the protrusion 3b3 is slightly larger than the inner diameter of the support hole 3a4. However, as described above, the valve body 3b is made of silicon rubber. The protrusion 3b3 can be passed through the support hole 3a4 while being elastically deformed and compressed in the radial direction. Thus, once the valve body 3b is attached to the valve support member 3a as shown in FIG. 6B, the stem 3b2 is prevented from being removed from the support hole 3a4 by the projection 3b3. Is easy to handle when assembling.
[0048]
Next, as shown in FIG. 6B, the cover 3c is fitted and fixed to the valve support member 3a. Thus, the check valve set 3x is completed as shown in FIG.
In the state of the check valve set 3x in FIG. 6C, the valve body 3b moves and can open and close the valve seat 3a3 so that the valve function can be exhibited. Therefore, by confirming whether or not the check valve 3 is operating correctly and adopting a manufacturing method in which only the check valve set 3x that has been confirmed to have no problem in operation is attached to the ink cartridge 1, The production yield of the ink cartridge 1 is improved.
As a specific confirmation item of whether the check valve 3 operates, for example, the valve body 3b can move without being caught with respect to the valve support member 3a, or when the valve body 3b is closed, the valve seat 3a3 Are there any leaks between them?
[0049]
Next, the check valve assembly 3x is assembled to the first opening 7a of the cartridge housing 4 as shown in FIG.
At this time, the stem 3b2 of the valve body 3b is pushed from the stem 3b2 to the bottom of the opening 7a so that the tip of the stem 3b2 faces the bottom of the opening 7a. The first opening 7a has a tapered shape that becomes slightly narrower toward the bottom in order to make fitting smoothly.
Thus, as shown in FIG. 8, the check valve assembly 3x is arranged in contact with the bottom surface of the first opening 7a. In this state, the stem 3b2 of the valve body 3b is located inside the above-described first series passage 5a.
[0050]
As shown in FIG. 7, the first opening 7a has a smaller inner diameter near the bottom, and the side wall 3a2 of the valve support member 3a is closer to the outer periphery than the inner diameter near the bottom of the first opening 7a. The valve support member 3a is press-fitted into the bottom of the first opening 7a while plastically deforming the protrusion 3a7 or the inner surface near the bottom of the first opening 7a.
In this insertion, as long as the stem 3b2 of the valve body 3b can be inserted into the first opening 7a with the check valve set 3x oriented in an appropriate direction, the check valve set 3x is no longer tilted and appropriate in this state. It will never be out of direction. Therefore, the check valve assembly 3x can be easily attached in an appropriate direction by pushing the check valve assembly 3x with an appropriate rod and pushing it into the bottom of the opening 7a. The effect of improving the assemblability based on the assembly of the check valve assembly 3x in advance to the housing 4 as described above is that the first opening 7a is a narrow and deep hole, or the valve body 3b is difficult to handle. It is particularly good when it is a small part.
[0051]
After the check valve 3 is disposed in the first opening 7a, as shown in FIG. 8, the filter 17 is inserted into the first opening 7a so as to contact the cover 3c of the check valve assembly 3x. Deploy. The filter 17 is for removing foreign matter in the ink supplied from the ink reservoir 2 to the inkjet head 45.
[0052]
Next, as shown in FIG. 8, the first plug member 6a and the second plug member 6b of the rubber plug 6 are fitted into the corresponding first opening 7a and second opening 7b.
At this time, as shown in FIG. 9, the first plug member 6a is completely pushed into and fitted into the first opening 7a, while the second plug member 6b is completely pushed into the second opening 7b. Leave it in a slightly floating state. That is, the second stopper member 6b is in contact with the outer peripheral surface of the cylindrical portion 6x and the inner wall of the second opening 7b, and the projection 6z is at a position away from the second communication path 5b. Are fitted.
This is because if the projection 6z seals the second communication path 5b, ink cannot be filled into the ink reservoir 2 through the second communication path 5b in the ink filling operation described later.
[0053]
Then, as shown in FIG. 9, the ink filling operation for the cartridge 1 is performed. The ink filling operation is performed using a dedicated ink filling device 50. The ink filling device 50 is inserted into the hollow air suction needle 51 inserted into the first opening 7a and the second opening 7b. The hollow ink filling needles 52 are arranged side by side.
The air suction needle 51 is connected to a vacuum pump, while the ink filling needle 52 is connected to a large ink tank for filling.
[0054]
FIG. 9 shows a state where the cartridge 1 is mounted on the ink filling device 50. At this time, the air suction needle 51 passes through the blocking wall 6y of the first plug member 6a, and the ink filling needle 52 passes through the blocking wall 6y of the second plug member 6b. The positions of the openings 7a and 7b and the shapes of the plug members 6a and 6b are determined.
Since the thickness t of the blocking wall 6y is thinner than the axial length h of the cylindrical portion 6x (t <h), even when the needles 51 and 52 are inserted into the blocking wall 6y, the blocking wall 6y passes through the blocking wall 6y. Even when the needles 51 and 52 are removed, the resistance is not so much generated. Therefore, it is easy to mount and remove the ink cartridge 1 on the ink filling device 50, and the two needles 51 and 52 are bent or damaged due to excessive force applied especially to the mounting. It is the structure which can avoid that.
[0055]
When the cartridge 1 is mounted on the ink filling device 50, the blocking wall 6y is in a position where it passes through the needles 51 and 52, and the cylindrical portion 6x is opened more than the blocking wall 6y. 7a and 7b are extended to the bottom side (the ink reservoir 2 side).
Accordingly, the lengths of the two needles 51 and 52 are shorter than the axial length (the length h shown in FIGS. 4 and 9) of the cylindrical portion 6x of the corresponding plug member 6a and 6b of the rubber plug 6. Even so, if it is configured to have a length that can penetrate the thickness of the blocking wall 6y (similarly, the thickness t shown in the figure), the tips of both the needles 51 and 52 are connected to the bottoms of the corresponding openings 7a and 7b. The air can be sucked (or ink is injected) by facing the space on the side (communication passages 5a and 5b side).
As described above, since the ink can be appropriately injected into the ink reservoir 2 without making the needles 51 and 52 so long, the manufacturing cost of the ink filling device 50 can be reduced.
Further, it is advantageous in that the needles 51 and 52 are not easily bent when the cartridge 1 is attached to the ink filling device 50. That is, the needles 51 and 52 are required to have a small outer diameter (thick needles not only have excessive resistance when penetrating the rubber plug 6, but the holes of the penetrating holes are sealed with the plug members 6a and 6b themselves. In addition, since the interior must be hollow, there is a limit in strength, and it tends to bend. However, according to this configuration, it is sufficient to make the needles 51 and 52 slightly longer than the thickness t of the blocking wall 6y. Therefore, even the thin needles 51 and 52 can be hardly bent.
[0056]
When the vacuum pump is driven in the state of FIG. 9, the air accumulated in the ink reservoir 2 passes through the check valve 3 that is naturally opened by negative pressure from the first series passage 5a, and passes through the first opening 7a. Finally, it is sucked through the air suction needle 51 and discarded (evacuation). In the state where the inside of the ink reservoir 2 is depressurized, the ink passes from the ink tank for filling through the ink filling needle 52 and the second communication path 5b, and is filled into the ink reservoir 2. The ink filling is performed while measuring the filling amount until the film 2b swells as shown in FIG.
[0057]
Accordingly, air does not remain in the ink reservoir 2, the communication paths 5a and 5b, and the openings 7a and 7b, and the ink is filled. Thereafter, the cartridge 1 is removed from the ink filling device 50, and the two needles 51 and 52 are removed from the rubber stopper 6.
Since the rubber stopper 6 is made of silicon rubber, the hole formed by passing through the two needles 51 and 52 is naturally sealed after the needles 51 and 52 are removed. It has become. Therefore, replacement of the rubber plug 6 with a new one and special work for sealing the hole are not required, and the number of manufacturing steps is reduced.
[0058]
In the ink filling operation of the present embodiment, the two needles 51 and 52 are simultaneously pierced into the rubber stopper 6 so that air suction and ink injection are performed simultaneously in parallel. The structure to perform may be sufficient.
Specifically, first, only the air suction needle 51 is passed through the first stopper member 6a, and the vacuum pump is driven in this state to sufficiently depressurize the internal ink reservoir 2 to a level close to vacuum. Then, after the air suction needle 51 is removed from the first stopper member 6a, the ink filling needle 52 is passed through the second stopper member 6b and the ink is filled by the suction force due to the negative pressure in the ink reservoir 2. is there.
At this time, since the hole formed in the first plug member 6a is naturally sealed by the penetration of the ink filling needle 52, the inflow of air from the first opening 7a is prevented. Further, even if air flows in through the hole of the penetrating trace of the ink filling needle 52 of the first plug member 6a, the check valve 3 prevents the air from flowing to the ink reservoir 2 side. Become.
[0059]
When the air suction needle 51 is inserted into the first opening 7a in the ink filling operation, the air suction needle 51 is excessively formed in the opening portion as shown by a chain line in FIG. The possibility of getting into the back is not zero.
However, in this configuration, the cover 3c is disposed on the first plug member 6a side of the check valve 3, and therefore, when the tip of the air suction needle 51 comes into contact with the cover 3c, there is no further penetration into the back. It is blocked by the cover 3c. Therefore, the air suction needle 51 is prevented from reaching the check valve 3, and damage to the check valve 3 is avoided. As a result, the manufacturing yield is improved.
[0060]
The cover 3c is formed with a receiving surface 3c2 at the center of the outer surface (that is, the portion corresponding to the air suction needle 51), and the filter 17 is in contact with the receiving surface 3c2. Is provided. Therefore, even when the air suction needle 51 is excessively inserted into the interior for some reason as described above, the pointed portion of the tip of the air suction needle 51 penetrates the filter 17 and simultaneously contacts the receiving surface 3c2. Further entry of the air suction needle 51 is prevented by the receiving surface 3c2. Accordingly, it is possible to prevent the thick portion of the air suction needle 51 from penetrating the filter 17 and making a large hole in the filter 17, and as a result, the function of the filter 17 is prevented from being impaired.
[0061]
After that, as shown in FIG. 10, the second stopper member 6b of the rubber stopper 6 is completely pushed into the second opening 7b, and the opening formed by the second communication path 5b at the bottom of the second opening 7b is formed as the protrusion described above. Seal with 6z.
That is, the second plug member 6b has a position where the protrusion 6z is separated from the second communication path 5b and the communication path is opened, and a position where the protrusion 6z is in close contact with the second communication path 5b and the communication path is sealed. In addition, it is movable in the axial direction of the second opening 7b.
The protrusion 6z allows the ink to flow from the plug member 6b side to the ink reservoir 2 side in the ink filling operation described above. On the other hand, after the ink filling operation is completed, the protrusion 6z It serves as a valve part or valve member that prevents flow.
[0062]
In other words, when the second plug member 6b is completely fitted into the second opening 7b, the first sealing action by the close contact between the outer peripheral surface of the cylindrical portion 6x and the inner wall of the second opening 7b, and The second sealing action by the close contact between the protrusion (the above-described valve) 6z and the end of the second communication passage 5b is performed. Therefore, air or the like enters the ink reservoir 2 from the second opening 7b through the second communication path 5b by the double sealing action, or the second from the ink reservoir 2 through the second communication path 5b. Ink leakage from the opening 7b can be prevented more reliably.
[0063]
Finally, as shown in FIG. 11, a protective film 18 having a “U” shape formed by bending both ends of the thin plate to the same side covers the two openings 7a and 7b with the rubber plug 6 fitted thereto. The cartridge housing 4 is fixed. Although the cross-sectional structure of the protective film 18 is not shown, a polypropylene layer that is the same material as the cartridge housing 4 and a polyethylene terephthalate (PET) layer that has higher heat resistance than polypropylene are integrally laminated. It has a two-layer structure.
Then, this polypropylene layer is attached to the cartridge housing 4 with the inner surface facing, and a heater is applied from the outside as shown in FIG. 12, so that the polypropylene layer is welded and fixed to the cartridge housing 4. Yes.
By doing so, it is possible to reliably prevent the rubber stopper 6 from coming out of the openings 7a and 7b during handling of the cartridge. Further, even if the ink leaks from the gap between the rubber plug 6 and the openings 7a and 7b, the protective film 18 can prevent the ink from leaking to the outside of the cartridge housing 4. .
[0064]
Thus, since the inner surface side of the protective film 18 is made of polypropylene, when heated with a heater as shown in FIG. 12, it melts and adheres well to the cartridge housing 4 which is also made of polypropylene, and is integrated. Thus, it is possible to reliably prevent ink leakage.
[0065]
Narrow grooves 9 and 9 are formed in the cartridge housing 4 at two locations across the two openings 7a and 7b. When the protective film 18 is fixed to the cartridge housing 4, both ends of the “U” -shaped protective film 18 enter the narrow grooves 9 and 9, respectively.
In other words, the end of the protective film 18 enters the inside of the cartridge housing 4. Therefore, the end portion of the protective film 18 is not exposed to the outside during handling of the cartridge 1, and it can be reliably prevented that the protective film 18 is peeled off from the end portion even when an external force or the like is applied.
[0066]
Further, as shown in FIG. 4B and FIG. 12, the end of the cartridge housing 4 on the side where the openings 7a and 7b are formed has a portion where the protective film 18 is attached more appropriately than the other portions. It has a configuration protruding by a height g. Further, the portion where the protective film 18 is attached in the cartridge housing 4 is formed in a flat plane shape except for the portion where the rubber plug 6 is located.
Therefore, when a heater having a flat heating surface is applied, only the portion to which the protective film 18 of the cartridge housing 4 is attached can be sufficiently heated, and adhesion can be ensured. Further, since the portion other than the protective film 18 mounting portion is located away from the heating surface by the height g, it does not melt unnecessarily and does not impair the appearance of the cartridge 1.
[0067]
In addition, as a structure welded by heat, in addition to the above-described heater (heating and melting apparatus), a melting apparatus using ultrasonic waves can also be used.
[0068]
[Configuration of the connection between the ink cartridge and the device]
Next, how the ink cartridge 1 formed as described above is attached to the cartridge mounting portion 14 of the multifunction machine 30 will be described with reference to the schematic diagram of FIG. 2 and FIG.
FIG. 13 is a diagram illustrating a state in which the ink cartridge is attached to the cartridge mounting portion of the apparatus.
[0069]
As shown in FIG. 13, the hollow needle 8 provided in the cartridge mounting portion 14 penetrates the protective film 18 and the first plug member 6a when the ink cartridge 1 is mounted on the mounting portion 14. . The tip of the hollow needle 8 is located between the filter 17 and the inner surface of the closing wall 6y of the first plug member 6a.
With this configuration, the ink in the ink reservoir 2 passes through the check passage 3 via the communication path 5a, enters the inside through the opening at the tip of the hollow needle 8, and passes through the tube 41 (FIG. 2). The recording head unit 42 is supplied.
[0070]
When the cartridge housing 4 is attached to the apparatus side, the hollow needle 8 for sucking ink from the ink reservoir 2 passes through the blocking wall 6y of the first stopper member 6a. The positions of the hollow needle 8 and the first opening 7a are determined.
Further, as described above, the thickness t of the blocking wall 6y is thinner than the axial length h of the cylindrical portion 6x (t <h). Therefore, in the same manner as in the case of the two needles 51 and 52 of the ink filling device 50, when the hollow needle 8 is plunged into the blocking wall 6y, the hollow needle 8 that has penetrated the blocking wall 6y is removed. When removing, resistance is not so much generated. Therefore, the operation of mounting the ink cartridge 1 to the cartridge mounting portion 14 is easy, and it is also possible to avoid bending or bending of the hollow needle 8 due to excessive force applied during mounting. .
[0071]
Further, since the rubber stopper 6 is made of silicon rubber, the hole formed by the hollow needle 8 can be removed by removing the hollow needle 8 after the hollow needle 8 has passed through the rubber stopper 6. Can be sealed by the rubber plug 6 itself. Therefore, even when the cartridge 1 once attached to the mounting part 14 is removed for some reason, the trace hole that has penetrated the hollow needle 8 is sealed, so that ink leakage is avoided.
[0072]
In addition, as in the case of the ink filling device 50 described above, the blocking wall 6y of the first stopper member 6a penetrates the hollow needle 8 when the cartridge 1 is mounted on the cartridge mounting portion 14. Is in a position. Further, the cylindrical portion 6x of the first plug member 6a extends to the bottom side (the ink reservoir 2 side) of the opening 7a from the blocking wall 6y.
Accordingly, the length of the hollow needle 8 is such that it can penetrate the thickness of the blocking wall 6y of the corresponding first plug member 6a of the rubber plug 6 (thickness t shown in FIGS. 4 and 13). If configured, the tip of the hollow needle 8 is made to face the space on the bottom side of the opening 7a (communication path 5a side) even if it is shorter than the axial length (similarly, the length h shown in the figure) of the cylindrical portion 6x. The ink in the ink reservoir 2 can be supplied to the recording head unit 42 side through the hollow needle 8.
As described above, since the ink can be appropriately supplied from the ink reservoir 2 to the recording head unit 42 without making the hollow needle 8 too long, the manufacturing cost of the cartridge mounting portion 14 can be reduced.
Further, it is advantageous in that the hollow needle 8 is difficult to bend when the cartridge 1 is mounted on the mounting portion 14. That is, the hollow needle 8 is required to be thin like the above-described needles 51 and 52, and is easy to bend because it is hollow, but if this configuration is used, the hollow needle 8 does not have to be long. Therefore, even if it is the thin hollow needle 8, it can be set as the structure which does not bend easily.
[0073]
As described above, the ink cartridge 1 of the present invention has a cartridge housing having an ink reservoir 2 for containing ink and openings 7a and 7b communicating with the ink reservoir 2 through communication paths 5a and 5b. 4 and a rubber plug (plug member) 6 having elasticity that can be fitted into the openings 7a and 7b, can penetrate the hollow needle 8, and can be sealed by itself after the hollow needle 8 is pulled out, and rubber A protective film (film) 18 is provided so as to cover the openings 7a and 7b in a state where the stopper 6 is fitted in the openings 7a and 7b.
[0074]
Here, it is desirable that the protective film 18 can surely prevent the protective film 18 from being peeled off from the end during the handling of the ink cartridge 1. If the protective film 18 is peeled off, the openings 7a and 7b of the cartridge housing 4 are exposed to the outside, and the rubber plug 6 is pulled out, or the gap between the rubber plug 6 and the openings 7a and 7b. In some cases, ink may leak from the ink.
[0075]
In this respect, the ink cartridge 1 according to the present invention is provided with a groove 9 in the cartridge housing 4, and an end of the protective film 18 is inserted into the groove 9. Thereby, it can prevent reliably that the protective film 18 peels from an edge part during the handling of the ink cartridge 1. FIG. Therefore, it is possible to reliably prevent the rubber stopper 6 from coming out of the openings 7a and 7b. Further, when the protective film 18 is peeled off, ink leaks to the outside from the gap between the rubber plug 6 and the openings 7a and 7b, or air enters the ink reservoir 2 from the gap and bubbles are formed in the ink. It can be prevented from occurring. In the ink jet head of the recording apparatus such as the multifunction machine 30 described in the present embodiment, if bubbles are generated in the ink, the flow path and nozzles are clogged, causing ejection failure, which is prevented.
[0076]
Moreover, in this embodiment, the part to which the protective film 18 of the cartridge housing 4 is attached protrudes from the surrounding part. As a result, when a heater having a flat heating surface is applied, only the portion to which the protective film 18 of the cartridge housing 4 is attached can be sufficiently heated to ensure adhesion, and during handling of the ink cartridge 4, It can prevent reliably that the protective film 18 peels from an edge part. Further, since the portions other than the protective film 18 mounting portion are located apart by the protruding height g, they do not melt unnecessarily and do not impair the appearance of the ink cartridge 4.
[0077]
Further, in the present embodiment, the protective film 18 is formed of polypropylene made of the same material as the cartridge housing 4 on the inner surface side. As a result, when heated by the heater, the protective film 18 melts and adheres well to the cartridge housing 4 by heating, and can be reliably prevented from leaking ink.
The protective film 18 only needs to be formed of the same material as the cartridge housing 4 at least on the inner surface side in contact with the cartridge housing 4. For example, assuming that the ink cartridge 1 is left for a long period of time, it may have a multilayer structure of various materials so as to have a strict protection function, or only by a layer of the same material as the cartridge housing. It is good also as a formed single layer structure.
[0078]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, it is possible to reliably prevent the film from being peeled off from the end during the handling of the ink cartridge. Therefore, it is possible to reliably prevent the elastic member from coming out of the opening. In addition, it prevents ink from leaking to the outside from the gap between the elastic member and the opening due to the film peeling, and air from entering the ink reservoir from the gap to generate bubbles in the ink. Can do.
[0079]
According to the second aspect of the present invention, when a heater having a flat heating surface is applied, only the portion of the cartridge housing where the film is to be attached can be sufficiently heated, and adhesion can be ensured. The film can be reliably prevented from peeling off from the end. Therefore, it is possible to reliably prevent the elastic member from coming out of the opening. In addition, since the adhesive can be reliably adhered to the periphery of the opening, it is possible to prevent ink from leaking out from the gap between the elastic member and the opening, or air from entering the ink reservoir from the gap and generating bubbles in the ink. be able to.
Furthermore, the portions other than the film mounting portion are located apart by the protruding height, so that they do not melt unnecessarily and do not impair the appearance of the ink cartridge.
[0080]
[0081]
According to the invention of claim 3 , when heated by the heater, the film melts and adheres well to the cartridge housing by heating, and can be surely prevented from leaking ink.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing an overall configuration of a multifunction machine to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a connection configuration between an ink cartridge and a recording head, and a purge mechanism.
FIG. 3 is a plan view partially sectional view showing a specific configuration of the ink cartridge.
4A is a partial cross-sectional perspective view of a rubber plug, and FIG. 4B is a perspective view showing a configuration of a peripheral portion of two openings of a cartridge housing.
FIG. 5 is an enlarged view of a circled portion of FIG. 3 showing details of a check valve installed in the opening.
FIG. 6 is a view showing a process of assembling a check valve assembly from three parts.
FIG. 7 is a view showing a state of a process of attaching a check valve assembly to the first opening.
FIG. 8 is a view showing a state in which a filter and a rubber plug are assembled.
FIG. 9 is a diagram showing a state of ink filling work.
FIG. 10 is a diagram illustrating a state in which the second stopper member is completely pushed into the second opening and the second communication path is sealed.
FIG. 11 is a diagram illustrating a state in which a protective film is attached to the cartridge housing.
FIG. 12 is a view showing a state in which the protective film is fixed to the cartridge housing by heat welding.
FIG. 13 is a diagram illustrating a state where an ink cartridge is attached to a cartridge mounting portion of the apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ink cartridge 2 Ink reservoir 4 Cartridge housing 5a Communication path 5b Communication path 6 Rubber plug (plug member)
7a opening 7b opening 9 groove 18 protective film (film)

Claims

A cartridge housing having an ink reservoir for containing ink and an opening communicating with the ink reservoir via a communication path;
An elastic member that is fitted into the opening and can penetrate the hollow needle;
A film fixed to an end surface of the cartridge housing in which the opening is formed so as to cover the opening in a state where the elastic member is fitted in the opening;
Said cartridge housing, said of the end surface film has two grooves provided therebetween portion which is fixed, and characterized in that both ends of the film are respectively inserted into the two grooves Ink cartridge to use.

2. The ink cartridge according to claim 1, wherein a portion of the end surface of the cartridge housing to which the film is fixed protrudes from a peripheral portion thereof.

In the ink cartridge according to claim 1 or 2, wherein the film is intended to be secured to the cartridge housing by heat welding, the surface on the side of the cartridge housing, while being formed of the same material as the cartridge housing An ink cartridge, wherein a surface opposite to the surface is formed of a material having higher heat resistance than the surface .

The ink cartridge according to claim 1, wherein the elastic member is a plug member having elasticity that can be sealed by itself after the hollow needle that has been penetrated is pulled out.