液体注入方法及び液体収容容器
【課題】使用済みの液体収容容器を安価に再生する。
【解決手段】少なくとも３個以上の液体収容室３７０，３９０，４３０を備え、これらの液体収容室３７０，３９０，４３０相互が降下型接続と上昇型接続とを有するように接続される液体収容容器１に対して、最上流の液体収容室３７０に連通する注入口６０１を開けて、液体供給孔５０からの真空吸引により内部を減圧して、注入口６０１から液体収容室３７０側に向けて液体を充填後、注入口６０１を封止する。
【解決手段】少なくとも３個以上の液体収容室３７０，３９０，４３０を備え、これらの液体収容室３７０，３９０，４３０相互が降下型接続と上昇型接続とを有するように接続される液体収容容器１に対して、最上流の液体収容室３７０に連通する注入口６０１を開けて、液体供給孔５０からの真空吸引により内部を減圧して、注入口６０１から液体収容室３７０側に向けて液体を充填後、注入口６０１を封止する。
【発明の詳細な説明】
【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ができる。
【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カ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挿入接続されることにより、貯留しているインクが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がインク切れになり、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、インクジェット式記録装置では、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イ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ってしまって、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】
【発明が解決しようとする課題】
【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】
ところが、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、インクの充填工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い場合が多い。
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、イ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いる。
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、前記液体収容室の液体残量に応じて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、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、前記液体収容室の液体残量に応じて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い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や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、
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、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。
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い。
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いて、前記液体収容室の液体残量に応じて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い。
【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い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や液体収容室により、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、
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、
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。
【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い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や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。
【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い。
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いて、前記液体収容室の液体残量に応じて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い。
【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い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や液体収容室により、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いて、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ができる。また、空気室でトラップした液体は、液体の消費に伴っ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い。したがっ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いて、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いることが望ましい。
このような構成の液体収容容器によれば、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ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
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いて、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イ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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。インクカートリッジ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ャリッジ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）。
【００３２】
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１ａを有し、上面１ａに対向する底面１ｂにインクジェッ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１ｂ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。
【００３３】
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１ｂ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。
【００３４】
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が挿入されないため、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。これによりユーザが、大気開放孔１００上に封止フィルム９０が貼り付けたままキャリッジ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ができる。
【００３５】
また、図１に示すように、インクカートリッジ１の上面１ａの一つの短辺側に隣り合う狭側面１ｃ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は誤挿入防止突起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。
【００３６】
また、図２に示すように、インクカートリッジ１の狭側面１ｃと対向する狭側面１ｄ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が撓みつつ突起１１ａと凹部２１０が係合することによりキャリッジ２００に対してインクカートリッジ１が位置固定される。
【００３７】
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２００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、インクカートリッジ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。
【００３８】
また、インクカートリッジ１の上面１ａ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１ｆを覆う外表面フィルム６０の端部が上面１ａ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。
【００３９】
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１ａの２つの長辺側に隣り合う広側面１ｅ，１ｆ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１ｅの側を正面側、広側面１ｆの側を背面側、狭側面１ｃの側を右側面側、そして狭側面１ｄの側を左側面側として説明する。
【００４０】
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。
【００４１】
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とを有している。
【００４２】
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やインク収容室、未充填室、空気室が形成される。
【００４３】
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。
【００４４】
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に負圧を作用させる。
【００４５】
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１５０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。
【００４６】
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。
【００４７】
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が形成されている。このセンサ室３０ａ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。
【００４８】
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ャビティと、このキャ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（圧電アクチュエータ）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の有無を検出する。
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のキャ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ニアエンドを示す電気信号を出力する。
【００４９】
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１００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ッジ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、インク収容室からインク供給孔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。
【００５０】
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には、全てそれぞれ封止フィルム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１００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。
【００５１】
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３５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。
【００５２】
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２４０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を閉塞するバネ座５２と、バネ座５２をシール部材５１の当接方向に付勢する圧縮バネ５３とを備えている。
【００５３】
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とインク供給針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の先端がバネ座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。
【００５４】
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。
【００５５】
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はインクカートリッジ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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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が設けられている。
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内のキャビティ（流路）の出口である。
【００５９】
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っている。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。
【００６０】
インク誘導路４２０は、一端がインク残量センサ３１内のキャビティのインク排出口３１２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内のキャ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インク収容室３９０，４３０相互を接続している。
【００６１】
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。
【００６２】
インク誘導路４４０は、バッファ室４３０のインク排出口４３２から差圧弁４０にインクを誘導するインク流路である。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。このインク排出口３７１は、上部インク収容室３７０の底壁となっているリブ１０ａのよりも下がった位置にあり、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。
【００６６】
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。
【００６７】
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１０ａ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３９０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。
【００６８】
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に連通している。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、この迷路流路にてイ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。
【００６９】
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イ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。
【００７０】
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内のキャビティ（流路）を通って、キャ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、バッファ室４３０と連通するインク流入口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。
【００７１】
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、バッファ室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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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カートリッジ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）が上部インク収容室３７０に流入する。
【００７５】
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に接続されている。
【００７６】
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。
【００７７】
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３２０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に連通している。
【００７８】
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ッジ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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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１５０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３５０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。
【００８２】
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。
【００８３】
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３７０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と連通している。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の逆流が発生しない程度の細さに形成されている。
【００８４】
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が充填されない未充填室５０１が画成されている。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
しかし、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が、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が下流に進み難い。
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が天地逆になったような場合には、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。
【００８８】
更に、２段目以降に接続される上部インク収容室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、インクカートリッジ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３９０，４３０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。
【００８９】
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。
【００９０】
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が、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ができる。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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６１１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。
【００９４】
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６２１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。
【００９５】
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３７０に連通する注入口６０１を大気連通路１５０に形成する位置が、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。
【００９６】
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に挿入される流路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。
【００９７】
なお、カートリッジ本体１０上の注入口６０１は、最上位の上部インク収容室３７０に直接連通する形態であれば良く、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。
【００９８】
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をカートリッジ本体１０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。
【００９９】
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。
【０１００】
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、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。
【０１０１】
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だけでなく、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。
【０１０２】
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く、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。
【０１０３】
また、注入口６０１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。
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インク誘導路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。
【０１０４】
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が、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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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、イ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く、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。
【０１０７】
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４００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く、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。
【０１０８】
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４４０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く、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。
【０１０９】
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い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。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【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】
【０１１１】
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、２２０：キャリッジ、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）、５０１，５１１，５１２，５２１：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
【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ができる。
【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カ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挿入接続されることにより、貯留しているインクが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がインク切れになり、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、インクジェット式記録装置では、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イ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ってしまって、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】
【発明が解決しようとする課題】
【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】
ところが、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、インクの充填工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い場合が多い。
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、イ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いる。
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、前記液体収容室の液体残量に応じて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、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、前記液体収容室の液体残量に応じて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い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や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、
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、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。
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い。
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いて、前記液体収容室の液体残量に応じて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い。
【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い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や液体収容室により、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、
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、
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。
【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い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や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。
【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い。
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いて、前記液体収容室の液体残量に応じて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い。
【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い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や液体収容室により、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いて、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ができる。また、空気室でトラップした液体は、液体の消費に伴っ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い。したがっ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いて、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いることが望ましい。
このような構成の液体収容容器によれば、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ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
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いて、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イ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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。インクカートリッジ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ャリッジ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）。
【００３２】
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１ａを有し、上面１ａに対向する底面１ｂにインクジェッ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１ｂ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。
【００３３】
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１ｂ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。
【００３４】
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が挿入されないため、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。これによりユーザが、大気開放孔１００上に封止フィルム９０が貼り付けたままキャリッジ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ができる。
【００３５】
また、図１に示すように、インクカートリッジ１の上面１ａの一つの短辺側に隣り合う狭側面１ｃ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は誤挿入防止突起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。
【００３６】
また、図２に示すように、インクカートリッジ１の狭側面１ｃと対向する狭側面１ｄ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が撓みつつ突起１１ａと凹部２１０が係合することによりキャリッジ２００に対してインクカートリッジ１が位置固定される。
【００３７】
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２００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、インクカートリッジ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。
【００３８】
また、インクカートリッジ１の上面１ａ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１ｆを覆う外表面フィルム６０の端部が上面１ａ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。
【００３９】
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１ａの２つの長辺側に隣り合う広側面１ｅ，１ｆ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１ｅの側を正面側、広側面１ｆの側を背面側、狭側面１ｃの側を右側面側、そして狭側面１ｄの側を左側面側として説明する。
【００４０】
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。
【００４１】
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とを有している。
【００４２】
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やインク収容室、未充填室、空気室が形成される。
【００４３】
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。
【００４４】
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に負圧を作用させる。
【００４５】
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１５０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。
【００４６】
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。
【００４７】
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が形成されている。このセンサ室３０ａ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。
【００４８】
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ャビティと、このキャ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（圧電アクチュエータ）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の有無を検出する。
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のキャ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ニアエンドを示す電気信号を出力する。
【００４９】
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１００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ッジ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、インク収容室からインク供給孔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。
【００５０】
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には、全てそれぞれ封止フィルム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１００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。
【００５１】
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３５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。
【００５２】
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２４０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を閉塞するバネ座５２と、バネ座５２をシール部材５１の当接方向に付勢する圧縮バネ５３とを備えている。
【００５３】
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とインク供給針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の先端がバネ座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。
【００５４】
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。
【００５５】
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はインクカートリッジ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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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が設けられている。
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内のキャビティ（流路）の出口である。
【００５９】
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っている。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。
【００６０】
インク誘導路４２０は、一端がインク残量センサ３１内のキャビティのインク排出口３１２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内のキャ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インク収容室３９０，４３０相互を接続している。
【００６１】
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。
【００６２】
インク誘導路４４０は、バッファ室４３０のインク排出口４３２から差圧弁４０にインクを誘導するインク流路である。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。このインク排出口３７１は、上部インク収容室３７０の底壁となっているリブ１０ａのよりも下がった位置にあり、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。
【００６６】
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。
【００６７】
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１０ａ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３９０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。
【００６８】
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に連通している。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、この迷路流路にてイ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。
【００６９】
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イ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。
【００７０】
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内のキャビティ（流路）を通って、キャ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、バッファ室４３０と連通するインク流入口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。
【００７１】
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、バッファ室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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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カートリッジ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）が上部インク収容室３７０に流入する。
【００７５】
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に接続されている。
【００７６】
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。
【００７７】
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３２０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に連通している。
【００７８】
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ッジ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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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１５０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３５０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。
【００８２】
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。
【００８３】
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３７０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と連通している。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の逆流が発生しない程度の細さに形成されている。
【００８４】
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が充填されない未充填室５０１が画成されている。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
しかし、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が、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が下流に進み難い。
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が天地逆になったような場合には、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。
【００８８】
更に、２段目以降に接続される上部インク収容室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、インクカートリッジ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３９０，４３０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。
【００８９】
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。
【００９０】
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が、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ができる。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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６１１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。
【００９４】
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６２１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。
【００９５】
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３７０に連通する注入口６０１を大気連通路１５０に形成する位置が、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。
【００９６】
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に挿入される流路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。
【００９７】
なお、カートリッジ本体１０上の注入口６０１は、最上位の上部インク収容室３７０に直接連通する形態であれば良く、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。
【００９８】
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をカートリッジ本体１０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。
【００９９】
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。
【０１００】
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、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。
【０１０１】
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だけでなく、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。
【０１０２】
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く、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。
【０１０３】
また、注入口６０１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。
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インク誘導路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。
【０１０４】
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が、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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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、イ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く、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。
【０１０７】
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４００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く、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。
【０１０８】
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４４０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く、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。
【０１０９】
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い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。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【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】
【０１１１】
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、２２０：キャリッジ、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）、５０１，５１１，５１２，５２１：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
【特許請求の範囲】
【請求項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、前記液体収容室の液体残量に応じて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液体注入方法。
【請求項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、前記液体収容室の液体残量に応じて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。
【請求項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、
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。
【請求項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。
【請求項５】
前記液体収容室の液体残量に応じて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。
【請求項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、
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、
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。
【請求項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。
【請求項８】
前記液体収容室の液体残量に応じて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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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の何れか１項に記載の液体収容容器。
【請求項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。
【請求項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、前記液体収容室の液体残量に応じて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液体注入方法。
【請求項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、前記液体収容室の液体残量に応じて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。
【請求項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、
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。
【請求項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。
【請求項５】
前記液体収容室の液体残量に応じて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。
【請求項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、
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、
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。
【請求項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。
【請求項８】
前記液体収容室の液体残量に応じて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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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の何れか１項に記載の液体収容容器。
【請求項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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００８−６８６１４（Ｐ２００８−６８６１４Ａ）
【公開日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１８６９９２（Ｐ２００７−１８６９９２）
【出願日】平成１９年７月１８日（２００７．７．１８）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月１８日（２００７．７．１８）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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