(57)【要約】      （修正有）【課題】カートリッジに所定量の液体を溢れることなく、空気を残留させることなく、かつ液体を高い充填効率で注入する液体注入装置および注入方法、これらの注入装置および注入方法で液体を充填したカートリッジを提供する。【解決手段】第１の孔を介してインクカートリッジ１内を排気する減圧工程と、可動キャップ２２の位置を規制する規制工程と、第２の孔（インク供給孔部）に接続して、減圧状態にあるインクカートリッジ１内に所定量の液体を注入する１段目注入工程と、液体の注入過程においてインクカートリッジ１内を大気圧に戻す大気開放工程と、可動キャップ２２の位置の規制を解除する規制解除工程と、１段目注入工程に続いて大気解放工程の後、インクカートリッジ１内に所定量の液体を注入する２段目注入工程とを備えた。【選択図】図３
2005319607.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体収容部は空洞でケースと可動フタによるシリンダ構造を持ち、大気に連通する少なくても第１の孔と第２の孔を有するカートリッジに液体を注入する液体注入装置であって、前記第１の孔を介して前記カートリッジ内を排気することで所定圧力まで減圧し、この減圧状態を保持する減圧部と、前記可動フタの位置を規制する規制部と、前記第２の孔に接続して前記減圧状態にある前記カートリッジ内に所定量の液体を注入する注入部と、前記液体の注入過程において前記カートリッジ内を大気圧に戻す大気開放部と、前記減圧部と、前記規制部と、前記注入部と、前記大気開放部とを制御する制御部とを備えたことを特徴とする液体注入装置。
【請求項２】
前記減圧部は前記第１の孔を通して、前記カートリッジのシリンダ構造内部の空気を排気する真空チャンバ部と、前記第１の孔から前記真空チャンバ部を経由して前記カートリッジ内を大気開放させる大気開放部とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の液体注入装置。
【請求項３】
前記注入部は、１つまたは複数の液体を貯留する貯留部と、前記第２の孔に挿入される注入ノズル部と、前記貯留部から液体を所定量吸引して前記注入ノズルに供給する液体計量部と、前記貯留部と前記液体計量部とをつなぐ液体供給路上に設けられ前記液体中の気体を脱気する脱気部とを備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体注入装置。
【請求項４】
前記大気開放部は、前記カートリッジ内における前記第１の孔を通して大気開放させる大気開放動作を液体注入過程において少なくても１回行うことを特徴とする請求項２または３のいずれか一項に記載の液体注入装置。
【請求項５】
液体収容部は空洞でケースと可動フタがシリンダ構造を持ち、大気に連通する少なくても第１の孔と第２の孔を有するカートリッジに液体を注入する液体注入方法において、前記可動フタの位置を規制し保持する規制工程と、前記第１の孔を通じて前記カートリッジ内を排気することで所定圧力まで減圧し、この減圧状態を保持する減圧工程と、前記第２の孔を通じて所定量の液体を注入する注入工程と、前記液体の注入工程において前記第１の孔または他の孔を通じて前記カートリッジ内を大気開放する大気開放工程とを備えたことを特徴とする液体注入方法。
【請求項６】
前記大気開放工程では、前記カートリッジ内に前記第１の孔を通じて大気を流入させると共に、その流入の停止を伴って１回を終える大気開放動作が、液体注入工程において少なくとも１回行われることを特徴とする請求項５に記載の液体注入方法。
【請求項７】
請求項１ないし４のいずれかに記載の液体注入装置を用いて製造されたことを特徴とするカートリッジ。
【請求項８】
請求項５または６のいずれかに記載の液体注入方法を用いて製造されたことを特徴とするカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体収容部は空洞で負圧発生手段を備えたカートリッジに液体を注入する液体注入装置および注入方法、これらの液体注入装置および注入方法で液体を充填したカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
カートリッジに液体を注入する従来の液体注入装置および注入方法としては、次に述べるインクジェットプリンタ等の記録装置に搭載されるインクカートリッジにインクを注入する注入装置および注入方法が知られている。
このインク注入方法は、第一の工程において、真空チャンバ内のインク容器のインク中にインクカートリッジを投入し、第二の工程において、真空チャンバ内を真空に近い状態とする。第三の工程で大気に開放して上記インクカートリッジ内にインクを注入することを特徴としている。    （特許文献１参照）
【０００３】
また、負圧発生部材を収容するとともに液体供給部と大気連通部とを備える第１室と、該第１室と連通する連通部を備えると共に実質的な密閉空間を形成するための第２室と、を有する液体収容容器に対して液体を充填する液体充填方法において、前記連通部を下方に位置させた状態で、前記第１室、第２室のいずれか一方の室内の空気の排出を禁止し、かつ他方の室内の空気を容器外に排出しつつ液体を充填させる工程を有することを特徴とする液体注入方法が知られている。    （特許文献２参照）
【０００４】
また、大気連通部と液体供給部とを備え内部に負圧発生部材を収納する第１室と、該第１室と連通する連通部を備えるとともに前記連通部を除いて実質的な密閉空間を形成するための第２室と、前記第２室の前記連通部から上方へ延在する隔壁と、を備え、前記隔壁に毛管力発生部を形成するとともに前記第１室から前記第２室に大気を導入する大気導入路を備える液体収容容器に対して液体を充填する液体充填方法であって、液体収容容器全体を減圧する工程と、前記減圧工程で所定の減圧状態に保持された容器に第１室の大気導入路近傍の負圧発生部材にインクが充填される前に第２室内の液体充填を完了する工程と、を有することを特徴とする液体注入方法が知られている。    （特許文献３参照）
【特許文献１】特開平７−７６０９７号公報
【特許文献２】特開平９−２２６１４０号公報
【特許文献３】特開平１０−２１７５００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述の従来技術では、ケースに円筒形状の液体収容室を持ち、前記円筒形状および前記円筒用可動フタにて液体（インク）を保持する手段と、ケースに設けられたインクを供給するための大気に連通する開口部と、で構成されるインク収容容器にインクを前記開口部から注入する場合、前記インク収容容器の前記円筒形状と前記円筒形状用可動フタとの隙間から前記収容容器内を排気して減圧し液体を注入すると、前記の隙間からインクが噴出し、あるいは前記液体収容容器の内部に空気が残留するため、インクの充填効率が悪く、かつ一定量のインクを前記収容容器外に溢れないように注入することが困難であるという課題を有していた。
【０００６】
本発明は、上記のような課題を考慮してなされたものであり、ケースに円筒形状の液体収容室と可動フタによるシリンダ構造を持ち、負圧発生機構を備えた、前記円筒形状および前記円筒用可動フタにて液体（インク）を保持する構造のカートリッジに所定量の液体を溢れることなく、空気を残留させることなく、かつ液体を高い充填効率で注入する液体注入装置および注入方法、これらの液体注入装置および注入方法で液体を充填したカートリッジを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の液体注入装置は、液体収容部は空洞でケースと可動フタによるシリンダ構造を持ち、大気に連通する少なくても第１の孔と第２の孔を有するカートリッジに液体を注入する液体注入装置であって、前記第１の孔を介して前記カートリッジ内を排気することで所定圧力まで減圧し、この減圧状態を保持する減圧部と、前記蓋の位置を規制する規制部と、前記第２の孔に接続して前記減圧状態にある前記カートリッジ内に所定量の液体を注入する注入部と、前記液体の注入過程において前記カートリッジ内を大気圧に戻す大気開放部と、前記減圧部、前記規制部、前記注入部および大気開放部を制御する制御部とを備えたことを特徴とする。なお、減圧状態を保持するとは、所定圧力に保持することに限定されるものではなく、減圧状態に保持されればその圧力値は変化してもよい。
【０００８】
この構成によれば、カートリッジ内を減圧状態として液体を注入する際に、カートリッジの可動フタの位置を規制部にて規制し、第１の孔を介してカートリッジ内を排気して一定の真空度に減圧されたところで保持し、第２の孔から液体を注入してちょうど可動フタの位置に対して裏側に液体が満たされた瞬間にカートリッジ内を大気圧に戻し、規制部を解除してから残りの液体を大気圧下で注入することで、可動フタの隙間から液体を漏らさず、かつ液体収容部に空気を残さず注入することができる。
【０００９】
この場合、前記減圧部は、第１の孔を介して排気するための真空チャンバ部と、第１の孔からカートリッジ内を排気するポンプと、双方を接続するためのできるだけ内径の太い接続用配管とを備えることが好ましい。
【００１０】
さらにこの場合、前記注入部は１つまたは複数の液体を貯留する貯留部と、第２の孔に挿入される注入ノズル部と貯留部から液体を所定量吸引して注入ノズル部に供給する液体計量部と、貯留部と液体軽量部とをつなぐ液体供給経路上に設けられ前記液体中の気体を脱気する脱気部とを備えることが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、貯留部に蓄えられた液体を液体計量部で所定量計量する前に脱気部で液体中に溶解している気体を脱気して注入ノズルに送ることができる。
またこの場合、前記注入ノズル部は液体の注入時以外に注入ノズルから液体が流出することを防止する逆止弁を備えることが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、液体を注入ノズル部からカートリッジに注入する前や注入後にカートリッジを取り出すことにより注入ノズル部が剥き出しになっても、この注入ノズル部に備えられた逆止弁によって注入ノズル部から液体が外に漏れることを防ぐことができる。
また本発明の液体注入装置において、前記大気開放部は、前記カートリッジ内における前記第１の孔を通して大気開放させる大気開放動作を液体注入過程において少なくても１回行うことを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、液体注入中に前記規制部により高さを規制されたカートリッジの可動フタの裏側にちょうど液体が満たされた瞬間にカートリッジ内を大気圧に戻すことで前記液体収容部の可動フタの隙間から液体が漏れ出すことを防ぐことができる。
【００１４】
また本発明の液体注入方法は、液体収容部は空洞でケースと可動フタがシリンダ構造を持ち、大気に連通する少なくても第１の孔と第２の孔を有するカートリッジに液体を注入する液体注入方法において、前記蓋の位置を規制し保持する蓋規制工程と、前記第１の孔を通じて前記カートリッジ内を排気することで所定圧力まで減圧し、この減圧状態を保持する減圧工程と、前記第２の孔を通じて所定量の液体を注入する注入工程と前記液体の注入工程において前記第１の孔または他の孔を通じて前記カートリッジ内を大気開放する大気開放工程とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
この注入方法によれば、ケースに円筒形状の液体収容室を持ち、該円筒形状および該円筒用可動フタにて液体（インク）を保持する構造のカートリッジに所定量の液体を溢れることなく、空気を残留させることなく、注入することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（実施例１）
本発明を適用した一実施形態であるインクカートリッジのインク注入装置（液体注入装置）および注入方法について図１〜図３に基づいて説明する。図１はインクカートリッジのインク注入装置を表す概略の配管図であり、図２〜図３はインクカートリッジの断面図を示している。図１において、インクカートリッジ１には図示しないインク注入ノズル部がインク供給孔部２１ａに挿入されており、可動キャップ２２の直上には可動式の押さえ棒１９がある。またインクカートリッジ１は真空チャンバ１０の中に装着されている。
【００１７】
また、図示しないインク注入ノズル部は、インクＯＵＴ側エアオペレーションバルブ１１ｂを介して、インク２５を所定量計量して吐出する定量吐出ポンプ１８に接続されており、定量吐出ポンプ１８はインク２５を２段階に計量吐出できるよう１段目エアシリンダ１６ａと、２段目エアシリンダ１６ｂが直列に接続されている。また定量吐出ポンプ１８にはインクＩＮ側エアオペレーションバルブ１１ａを介して、インクタンク５０が接続されている。このインクタンク５０にはインクカートリッジ１に充填するインク２５が貯留されており、圧縮空気により一定内圧に加圧されている。なお図１には図示していないが、インクＩＮ側エアオペレーションバルブ１１ａとインクタンク５０の間には、インク２５を所定量計量する前に脱気を行う脱気モジュールユニットとエア抜きユニットとが直列に接続されている。
【００１８】
このような構成のインク注入装置は、まず真空チャンバ１０を開きインクカートリッジ１のインク供給孔部２１ａに図示しないインク注入ノズル部を挿入してインク供給孔部２１ａの図示しない開閉弁を開き、かつシールが取れる状態とし、次に真空チャンバ１０を閉じて押さえ棒１９を所定の位置まで押し下げてから大気開放バルブ１４を閉じ、真空開閉用エアオペレーションバルブ１３を開いて、真空チャンバ１０内の空気ごとインクカートリッジ１内の空気を真空ポンプ３０により吸引排気して減圧する。
【００１９】
続いてインクＩＮ側エアオペレーションバルブ１１ａを開き、１段目エアシリンダ１６ａを駆動してインク２５の１段目所定量を計量し、さらに２段目エアシリンダ１６ｂを駆動してインク２５の２段目所定量を計量する。
【００２０】
所定の真空度に到達後、真空開閉用エアオペレーションバルブ１３を閉じ、インクＯＵＴ側エアオペレーションバルブ１１ｂを開き、１段目エアシリンダ１６ａを駆動して定量吐出ポンプ１８からインクカートリッジ１に１段目で計量したインク２５を注入する。
【００２１】
さらに大気開放バルブ１４を開いて、真空チャンバ１０内部を大気開放し、大気開放完了後に押さえ棒１９を所定の位置から上昇させ、２段目エアシリンダ１６ｂを駆動して定量吐出ポンプ１８からインクカートリッジ１に２段目で計量したインク２５を注入する。次に真空チャンバ１０を開いてインクカートリッジ１を取り出す。
【００２２】
次に、本発明のインク注入方法を適用可能なインクカートリッジ１の構造およびインク注入方法について説明を行う。図２（ａ）に示すようにインクカートリッジ１のケース２１には可動式キャップ２２が負圧発生バネ２３を取り付けた状態で挿入されている。また図２（ｂ）に示すようにケース２１と可動式キャップ２２の間には隙間２４があり、注入されたインクのメニスカスの保持力により可動式キャップ２２が抜け出ないようになっている。
【００２３】
このような構成のインクカートリッジ１におけるインク注入方法は、真空チャンバ１０にインクカートリッジ１をセットし、インク供給孔部２１ａに図示しないインク注入ノズル部を挿入し、気密性を確保した上で、稼動キャップ２２を押さえ棒１９で所定の位置まで押し下げてから大気開放バルブ１４を閉じ、真空開閉用エアオペレーションバルブ１３を開いて、真空チャンバ１０内の空気ごとインクカートリッジ１内の空気を真空ポンプ３０により吸引排気して減圧する。（減圧工程）所定の真空度に到達後、真空開閉用エアオペレーションバルブ１３を閉じ、インクＯＵＴ側エアオペレーションバルブ１１ｂを開き、１段目エアシリンダ１６ａを駆動して定量吐出ポンプ１８からインクカートリッジ１に１段目で計量したインク２５の注入を開始する。（１段目注入工程）
【００２４】
１段目注入の後、ケース２１と可動キャップ２２の内側に充填されたインク２５は図３（ｂ）乃至図３（ｃ）に示すように充填される。続いて大気開放バルブ１４を開き真空チャンバ１０の内部を大気開放する。（大気開放工程）大気解放後、図３（ｄ）に示すように押さえ棒１９をエアシリンダ１７にて上昇させ、すみやかに２段目エアシリンダ１６ｂを駆動して定量吐出ポンプ１８からインクカートリッジ１に２段目で計量したインク２５の注入を開始する。（２段目注入工程）
【００２５】
２段目インク注入完了後、真空チャンバ１０を開いてカートリッジ１を取り出す。
【００２６】
この時、ケース２１と可動キャップ２２との隙間からインクを漏らすことなく、可動キャップ２２の裏に空気を残すことなく注入しようとする場合、本実施形態では、１段目注入時の可動キャップ２２の仮固定のための押さえ棒１９の下端位置は、可動キャップ２２がケース２１に当接する位置から、可動キャップ２２の可動範囲の約１／２までの範囲でかつ、１段目注入開始時の真空度は２±０．２ＫＰａで、さらに１段目注入のインク２５の量がケース２１と可動キャップ２２の隙間からインク２５が漏れ出す直前が最適であることが確認されている。
【００２７】
さらにケース２１と可動キャップ２２との隙間２４の寸法は、０．０２５ｍｍから０．１ｍｍの場合に可動キャップ２２が抜け出さず、メニスカスによる保持力を維持できることが確認されている。
【００２８】
（比較例）
次に上記で説明したインクカートリッジ１に従来の注入方法でインク２５を注入した比較例について説明を行う。
【００２９】
図４は上記と同様のインクカートリッジ１の注入状態を示す断面図である。まずインクカートリッジ１を図示しない真空チャンバに入れて、真空チャンバ内部を吸引排気し減圧する。次に所定の真空度に到達するのと同時にインク２５を１回で注入すると、ケース２１と可動キャップ２２の隙間２４から真空力によりインク２５が吸い出され、可動キャップ２２の上にインク２５が漏れ出す。なおかつ全てのインク２５を注入し終わった状態で、可動キャップ２２の下には空気２８が入り込んでしまう。
【００３０】
その結果、インクカートリッジ１は可動キャップ２２とケース２１の隙間２４から漏れ出したインク２５によりインク収容部以外に著しいインク汚れが発生し、インク充填不良の状態となる。
【００３１】
（実施例２）
次に本発明の他の実施形態について図５〜図７に基づいて説明する。本実施形態の液体注入装置２は、液体として実施形態１と同じくインク２５を用いて、同時に２つのインクカートリッジ１にインク２５を入れることができ、且つ４つの種類の異なるインク２５を注入できるように構成されている液体注入装置である。
【００３２】
図５〜図７は、液体注入装置２の概略構造を示すそれぞれ注入前姿勢側面図、注入姿勢側面図および注入姿勢正面図である。液体注入装置２はインクカートリッジ１を固定するカートリッジ受け台４３と、可動キャップ２２と、前記可動キャップの位置を規制する上下する押さえ棒１８と押さえ棒駆動用エアシリンダ５５および押さえ棒駆動軸５６と、インクカートリッジ１全体を排気し所定の圧力まで減圧して、この状態を保持するための真空チャンバ下４１および真空チャンバ上４２と両者間の気密性を確保するためのＯリング４５で構成される減圧部と、インクカートリッジ１のインク供給孔部２１ａに接続して所定量の液体（インク）を注入するインク注入ノズル部６０と、前記減圧部とインク注入ノズル部を制御する図示しないコントロールボックスを備えた制御部とで構成されている。
【００３３】
図５に示すようにインクカートリッジ１は、固定台５０の上部中央に櫓状に組まれた受け台支持板７１に配置された真空チャンバ下４１、およびそのさらに内側に配置されたカートリッジ受け台４３にインク供給孔部２１ａを下にして２個セットすることができる。またセットされたインクカートリッジ１の上方には、受け台支持板７１に立設した４本の支柱７４に支えられたスライド軸受け７３に取り付けられたスライド天板７５が配置されている。このスライド天板７５には、真空チャンバ下４１と相対して、Ｏリング４５を介して真空チャンバを形成するための真空チャンバ上４２が配置されている。
【００３４】
図６〜図７に示すように、スライド天板７５の上方にはスライド天板７５を下方に押し圧するための押し圧ローラ７９とこれに連結したハンドル７８が配置されている。図７に示すように、受け台支持板７１の後方側面に接合した側板７２に取り付けられた軸の両端に２つのハンドルアーム７６の片側が軸支され、もう一方の先端に挟まれてハンドル７８がコの字型に固定されている。押し圧ローラ７９は押し圧ローラアーム７７と角度をつけて軸支されている。従って、スライド天板７５は、このハンドル７８を押し下げ、これに連結された押し圧ローラ７９がスライド天板７５の上面を押し圧することにより降下する。そしてスライド天板７５に配置された真空チャンバ上４２が共に下降して真空チャンバ下４１にＯリング４５を介して密着する構造となっている。
【００３５】
また本実施形態では、同時に２つのインクカートリッジ１にインク２５を注入できる構造であり、これに対応する２列のインク注入ノズル部６０は、受け台支持板７１に固定され、これを介してカートリッジ受け台４３の下方からインクカートリッジ１の第２の孔であるインク供給孔部２１ａに挿入されている。
【００３６】
作業者がインクカートリッジ１をカートリッジ受け台４３にセットした後にハンドル７８を握って下方に押し下げることにより、押し圧ローラ７９がスライド天板７５の上面を押し圧し、スライド天板７５が下降することによって、真空チャンバ上４２はＯリング４５を介して真空チャンバ下４１と密着する。ハンドル７８にはカム方式のロック７４が設けられており、真空チャンバ上４２と真空チャンバ下４１が密着した状態でロックされ、インク注入作業が終了してから作業者がロック７４を解除してハンドル７８を押し上げることで、真空チャンバ上４２と真空チャンバ下４１を離開させインクカートリッジ１を取り出すことができる。
【００３７】
図５〜図７の液体注入装置２の概略構造を示す各図には、すべて図示していないが、前記の注入部の各構成部とバルブ類は、テフロン（Ｒ）やポリエチレン等のチューブで接続されている。
【００３８】
図８に基づいて液体注入方法および各構成部の動作について詳しく説明する。まず前述したようにインクカートリッジ１をカートリッジ受け台４３にセットし、ハンドル７８を押し下げて真空チャンバ上４２と真空チャンバ下４１をＯリング４５を介して密着させてロックする。この時カートリッジ１はバネ等による加重付加機構を持つカートリッジ固定軸５１により固定される。次に図示しないスタートスイッチを押して、液体注入装置の自動運転を開始する。
【００３９】
すると減圧工程Ｓ１がスタートし、図示しない制御部が大気解放バルブ１４を閉じ、メインバルブ１３を開いて、真空ポンプ３０を駆動し、インクカートリッジ１内の空気を排気減圧する。図示しない真空圧力計により、所定の圧力状態に到達した後はこれを保持できるように図示しない真空開閉バルブを閉じる。
【００４０】
前記と並行して液体計量工程Ｓ２は、図示しない制御部がインクＯＵＴ側バルブ１１ｂを閉じ、インクバルブ１１ａを開けた状態でインク２５をプランジャーポンプからなる定量吐出ポンプ１８を１段目計量としてエアシリンダ１６ａを、２段目計量としてエアシリンダ１６ｂを連続して駆動させ、所定量のインク２５を吸引計量する。計量は定量吐出ポンプ１８に備えられたポンプの上端点、下端点を検出する図示しないセンサからの入力信号を元に、図示しない制御部がこれを受けて行われる。なおインクカートリッジ１に注入する液体（インク）の量により、エアシリンダの当接位置およびセンサの位置は事前に調整されている。
【００４１】
１段目注入工程Ｓ３は、インクカートリッジ１内の圧力が所定の圧力になったことと、インク２５の計量が終了していることを図示しない制御部が確認すると、インクＩＮ側バルブ１１ａを閉じ、インクＯＵＴ側バルブ１１ｂを開いて、液体（インク）をプランジャーポンプからなる定量吐出ポンプ１８をエアシリンダ１６ａを駆動して、計量されたインク２５の１段目注入分をインク注入ノズル６０およびインク供給孔部２１ａを介して、インクカートリッジ１に送り込む。この時、可動キャップ２２を押さえ棒１９が規制している位置に対して、ケースとの内側に形成される空間にインク２５がちょうど満たされる状態となる。これにより図３（ｂ）に示されるような状態とすることができる。すなわちインク注入中に図２（ａ）乃至図２（ｂ）に示すケース２１と可動キャップ２２の隙間２４からインクが溢れたり噴き出すことがなく、空気を残留することなく一定量のインク２５を高い充填効率でインクカートリッジ１に注入できる。
【００４２】
大気解放工程Ｓ４は、定量吐出ポンプ１８を駆動する１段目エアシリンダ１６ａの図示しない上端点センサがＯＮして、液体（インク）の送り込みが終了すると大気解放バルブ１４を開いて真空チャンバ内およびインクカートリッジ１内を大気解放する。
【００４３】
２段目注入工程Ｓ５は、真空チャンバ内の圧力を計測する図示しない圧力計により、大気圧と同等の圧力になったことを図示しない制御系が確認後、押さえ棒１９を押さえ棒駆動用エアシリンダ１７を駆動して上昇させ、ただちに２段目エアシリンダ１６ｂを駆動して、計量されたインク２５の２段目注入分をインク注入ノズル６０およびインク供給孔部２１ａを介して、インクカートリッジ１に送り込む。これにより図３（ｄ）に示されるような状態とすることができる。すなわちインク注入中に図２（ａ）乃至図２（ｂ）に示すケース２１と可動キャップ２２の隙間２４からインクが溢れたり噴き出すことがなく、空気を残留することなく一定量のインク２５を高い充填効率でインクカートリッジ１に注入できる。
【００４４】
定量吐出ポンプ１８の２段目駆動用エアシリンダ１６ｂの図示しない上端点センサがＯＮして、液体（インク）の送り込みが終了すると図示しない制御系は、注入の終了を図示しないブザーで知らせて自動運転を終了する。作業者はハンドルのロックを解除し、ハンドル７８を押し上げて真空チャンバ上４２と真空チャンバ下４１を離開させ、注入されたインクカートリッジ１を取り出して１サイクルの注入作業は終了する。
【００４５】
なお、減圧時の注入開始の真空度および１段目インク注入量、２段目インク注入量の設定は、注入するインク２５の種類やインクカートリッジ１のインク収容量に応じて、事前に条件出ししておく。
【００４６】
この場合、大気解放は空気を取り入れているが、大気解放バルブ側に別の気体、例えば不活性ガス等を流入できるようにすることも可能である。これによれば液体が空気に触れることで、その性質が変質するような機能液を用いる場合は変質を防止することができる。
【００４７】
本実施形態のカートリッジは、図２に示されているインクカートリッジ１の実施形態のように少なくとも第１の孔である隙間２４と第２の孔であるインク供給孔部２１ａとを有し、カートリッジ内部に液体を保持する収容室が収納されたカートリッジであって、上記本実施形態の液体注入装置および液体注入方法によって製造されたものである。なお、第２の孔はカートリッジ内の液体を外部に供給する液体取り出し口（供給孔）である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】第１の実施形態のインク注入装置の概略配管図である。
【図２】カートリッジ構造を示す（ａ）注入前、押さえ棒セット状態と（ｂ）ケースと可動キャップの隙間を表すインクカートリッジの断面図である。
【図３】インク注入状態を示す（ａ）注入開始前と（ｂ）注入開始時と（ｃ）１段目注入完了時と（ｄ）２段目注入完了時のインクカートリッジの断面図である。
【図４】比較例の従来技術によるインク注入状態を示すインクカートリッジの断面図である。
【図５】第２の実施形態の液体注入装置の概略正面図である。
【図６】液体注入装置のインクカートリッジセット時の概略側面図である。
【図７】液体注入装置のインク注入準備完了状態の概略側面図である。
【図８】液体注入方法を示す工程フロー図である。
【符号の説明】
【００４９】
１・・・インクカートリッジ、１０・・・真空チャンバ、１７・・・押さえ棒駆動用エアシリンダ、１８・・・押さえ棒、２１ａ・・・インク供給孔部、１４・・・大気解放エアオペレーションバルブ、１３・・・真空開閉エアオペレーションバルブ、３０・・・真空ポンプ、１１ａ・・・インクＩＮ側エアオペレーションバルブ、１１ｂ・・・インクＯＵＴ側エアオペレーションバルブ、１８・・・定量吐出ポンプ、１６ａ・・・１段目駆動用エアシリンダ、１６ｂ・・・２段目駆動用エアシリンダ、５０・・・液体貯留部、２１・・・ケース、２２・・・可動キャップ、２３・・・負圧発生バネ、６０・・・インク注入ノズル部、２４・・・隙間、２５・・・インク、７３・・・スライド軸受け、７４・・・支柱、５０・・・固定台、４３・・・カートリッジ受け台、７１・・・受け台支持板、４１・・・真空チャンバ下、４２・・・真空チャンバ上、５１・・・カートリッジ固定軸、５６・・・押さえ棒駆動軸、７６・・・ハンドルアーム、７８・・・ハンドル、５２・・・ロック、７２・・・側板、７７・・・押し圧ローラアーム、４５・・・Ｏリング、７９・・・押し圧ローラ、Ｓ１・・・減圧工程、Ｓ２・・・液体計量工程、Ｓ３・・・１段目注入工程、Ｓ４・・・大気解放工程、Ｓ５・・・２段目注入工程。
【図１】
2005319607.tif 000003
【図２】
2005319607.tif 000004
【図３】
2005319607.tif 000005
【図４】
2005319607.tif 000006
【図５】
2005319607.tif 000007
【図６】
2005319607.tif 000008
【図７】
2005319607.tif 000009
【図８】
2005319607.tif 000010