JP2007160684A - 液体噴射装置及びその交換式液体容器、並びにその交換式液体容器の装着方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】交換式液体容器の装着に際しての液体流路内の気泡混入をより好適に抑制することのできる液体噴射装置及びその交換式液体容器、並びにその交換式液体容器の装着方法を提供する。
【解決手段】インクカートリッジ30として、カートリッジ装着部18に対するインクカートリッジ30の装着に際してインク導入部24とインク導出部51〜54とを密閉状態とするホルダ33を備えた。そして、押圧突起26の押圧によるスライダ60の移動を通じて伸縮菅63を伸長させることによって、密閉状態にあるホルダ33の内部を減圧するようにした。この状態で、まずインク導出部51〜54を開放し、その後に各インク導入部24を開放するようにした。
【選択図】図3
【解決手段】インクカートリッジ30として、カートリッジ装着部18に対するインクカートリッジ30の装着に際してインク導入部24とインク導出部51〜54とを密閉状態とするホルダ33を備えた。そして、押圧突起26の押圧によるスライダ60の移動を通じて伸縮菅63を伸長させることによって、密閉状態にあるホルダ33の内部を減圧するようにした。この状態で、まずインク導出部51〜54を開放し、その後に各インク導入部24を開放するようにした。
【選択図】図3
Description
本発明は、液体噴射装置及びその交換式液体容器、並びにその交換式液体容器の装着方法に関し、特に交換式液体容器の装着時の液体流路内への気泡混入の抑制に係る構造の改良に関するものである。
ターゲットに液体を噴射することにより同ターゲットに所望のパターンを形成する液体噴射装置の一つとして、印字紙等の記録媒体にインクを噴射して所望の文書や図画を印刷するインクジェットプリンタが広く知られている。インクジェットプリンタは一般に、往復移動可能に設けられたキャリッジに噴射ヘッドを搭載するとともに、インクカートリッジから噴射ノズルへとインク流路を通じて供給されたインクを噴射ヘッド先端の細いノズルから吐出させて印字紙に印刷を行なう。なおこうしたインクジェットプリンタでは、インクカートリッジが交換可能とされており、プリンタ本体の噴射ヘッドにインクを供給するインク流路の最上流部に設けられたインク導入部と、インクカートリッジのインク導出部とを接続することで、インクカートリッジがプリンタ本体に装着されるようになっている。
従来、そうした交換式インクカートリッジのインク導出部とプリンタ本体のインク導入部との接続構造として、特許文献1に記載の技術が知られている。同文献では、インク導出部とインク導出部との接続部に、その内部から空気を排出する排気口を設けることで、インクカートリッジ内部への気泡混入を抑制するようにしている。具体的には、図13に示すように、このインクジェットプリンタの噴射ヘッド100には、上端面が平面状に閉塞された筒状のインク導入菅101が設けられている。このインク導入菅101の外周面には、複数の導入口101aが形成されるとともに、これら導入口101aから噴射ヘッド100のノズル102までインクを導入するインク流路102aが形成されている。一方、インクカートリッジ103には、上記インク導入菅101が挿脱自在に嵌入されるインク導出口104が、そのインク室105の底部に貫通形成されるとともに、インク導出口104と外部とを連通する排気孔106が同インク導出口104の内壁面に形成されている。インク導出口104のインク室105側の開口部は、ばね107により付勢された栓体108にて閉塞されている。
このような構成において、インクカートリッジ103のインク導出口104に噴射ヘッド100のインク導入菅101を挿入すると、まずインク導入菅101の上端面とインク導出口104の内壁面と栓体108とによって区画形成された空間内の空気が同空間の容積の縮小とともに排気孔106を通じて外部に排出される。そしてその後、上記インク導入菅101によって栓体108が押し上げられて、インクカートリッジ103から噴射ヘッド100のノズル102までのインク流路102aが形成される。このため、インクカートリッジ103への気泡の混入が抑制されることになる。
特開平7−241998号公報
ところで、上記のような交換式インクカートリッジを採用するインクジェットプリンタでは、インクカートリッジ内の気泡混入もさることながら、インクカートリッジ装着時のインク流路内への気泡混入も重大な問題となっている。すなわち、プリンタ本体のインク流路内に気泡が混入すると、その気泡により噴射ヘッドからのインクの吐出圧力が一時的に低下して印字不良を招く懸念がある。こうしたインクカートリッジ装着時のインク流路内の気泡混入は、上記従来の技術においてインクカートリッジのインク導出部に設けられた気泡排出構造を、プリンタ本体のインク流路のインク導入部に設けることである程度の抑制は可能となる。しかしながら下記のように、こうした排気孔による気泡排出構造だけでは、インク流路内の気泡混入を十分に抑制することは困難となっている。
すなわち、インクカートリッジ及びインク流路の双方に対する気泡混入を防止するには、インク導入部とインク導出部との接続部から空気を排出すると同時に、その接続部の内部をインクで満たす必要がある。なお上記従来の構成では、インクカートリッジがインク導入部の重力方向上方に装着され、重力によりインクが上記接続部へと流入する構造とはなっている。しかしながら、それではインクカートリッジの装着姿勢は自ずと限定されてしまうこととなる。
こうした気泡混入の問題は、インクジェットプリンタに限らず、液体噴射ヘッドに液体を供給する液体流路の最上流部に設けられた液体導入部に、交換式液体容器の液体導出部を接続して同交換式液体容器を液体噴射装置本体に装着する構成の液体噴射装置一般に概ね共通したものとなっている。
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、交換式液体容器の装着に際しての液体流路内の気泡混入をより好適に抑制することのできる液体噴射装置及びその交換式液体容器、並びにその交換式液体容器の装着方法を提供することにある。
上記課題を解決するため、本発明では、液体噴射ヘッドに液体を供給するための液体流路の最上流部に設けられて弁により開閉される液体導入部と、弁により開閉される交換式液体容器の液体導出部とを接続して液体噴射装置本体に交換式液体容器を装着する方法として、閉弁された上記液体導入部と同じく閉弁された上記液体導出部との接続部を密閉状態とする工程と、その密閉状態とされた上記接続部の内部を減圧する工程と、上記接続部の内部の減圧がなされた後に上記液体導出部の弁を開放する工程と、同液体導出部の開放後に上記液体導入部の弁を開放する工程と、を備えるようにした。
この発明によれば、交換式液体容器を液体噴射装置本体に装着する際には、まず液体噴射装置本体における閉弁された液体導入部と交換式液体容器における閉弁された液体導出部との接続部が密閉状態とされる。そして、その密閉状態とされた上記接続部の内部の減圧がなされた後、上記液体導入部の弁よりも先に上記液体導出部の弁が開放される。このとき、接続部の内部と交換式液体容器の内部との間に圧力差が生じるため、交換式液体容器内の液体が上記接続部側へと流動するようになる。そしてその後、液体噴射装置本体の液体導入部の弁が開放されて、交換式液体容器と液体噴射装置本体の液体流路とが液体導出部と液体導入部との接続部を通じて連通されるようになる。このように、本発明の交換式液体容器の装着方法では、交換式液体容器の液体導入部と液体噴射装置本体の液体導出部との連通に先立って、減圧によりそれらの接続部の内部から空気が排出されるようになっている。そのため、液体噴射装置への交換式液体容器の装着に際しての液体流路内の気泡混入をより好適に抑制することができる。
ちなみに液体導入部の弁が開かれるよりも前に、接続部の内部が液体で満たされた状態となるようにその内部の減圧を十分に行うようにすれば、交換式液体容器の装着時の液体流路内への気泡混入をより確実に防止することが可能である。
ところで液体噴射装置の多くには、液体を循環させる電動ポンプが設けられている。そこで上記液体噴射装置の交換式液体容器の装着方法での上記接続部の内部の減圧を、そうした液体噴射装置本体に設けられた電動ポンプにて行うようにすることができる。このように液体噴射装置本体に設けられた電動ポンプを接続部内部の減圧用途にも兼用するようにすれば、液体噴射装置本体や交換式液体容器に上記接続部の内部の減圧を行なうための新たな構成を設けずとも、液体噴射装置本体への交換式液体容器の装着に際しての液体流路内の気泡混入を好適に抑制することができるようになる。
また上記接続部の内部の減圧は、上記交換式液体容器の装着に伴う押圧により作動する減圧ポンプによって行わせることも可能である。このように上記交換式液体容器の装着に伴う押圧によって減圧ポンプを作動するようにすれば、格別な動力源を設けずとも、接続部内部の減圧を行うことができる。また交換式液体容器の装着動作に同期して減圧ポンプが作動されるため、接続部内部を適宜なタイミングで的確に減圧させることが可能となり、液体流路内の気泡混入の抑制をより確実に図ることができるようになる。
こうした交換式液体容器の装着に伴う押圧で作動する減圧ポンプは、例えばベローズ状に形成された伸縮管により形成することができる。こうしたベローズ状の伸縮菅を用いれば、同伸縮菅の伸長を通じて上記接続部の内部の圧力を減少させるとともに、同伸縮菅の短縮を通じて上記接続部の内部の圧力を上昇させることが可能ともなる。そこで、上記伸縮菅により上記減圧ポンプを形成しておき、交換式液体容器の装着に伴う押圧によってこの伸縮菅を作動するようにすれば、より簡易な構成にて液体流路内の気泡混入の抑制を図ることができるようになる。
なおそうした減圧ポンプを上記交換式液体容器に内蔵するようにすれば、液体噴射装置本体側の構成の変更や追加を必要最小限に留めつつ、液体流路内の気泡混入の抑制が可能となる。
一方、本発明の交換式液体容器の装着方法では、接続部の内部の減圧に際して、その減圧に伴い接続部内部に流入した液体についても減圧ポンプにより吸引されてしまうことがある。この場合にも、減圧に伴い上記接続部の内部から吸引した上記液体を廃液タンクに圧送するようにすれば、そうした液体が交換式液体容器の取り外し時等に外部に漏れ出すことを確実に防止することができる。またそうした廃液タンクを交換式液体容器に内蔵するようにすれば、交換式液体容器とともに廃液タンク内に回収された液体を廃棄することができるため、回収した液体の処分を容易とすることができる。
なお接続部内部の減圧を、交換式液体容器の装着に伴う押圧にて作動する減圧ポンプで行う場合には、上記接続部内部の減圧に伴い吸引した上記液体をその内部に貯蔵するとともに、上記液体噴射装置本体からの上記交換式液体容器の取り外しに際してその貯蔵した液体を廃液タンクに圧送するようにその減圧ポンプを構成することで、上記のような液漏れの防止を図ることができる。このように減圧ポンプを構成した場合、密閉状態とされた接続部内部の減圧時に併せ吸引された液体は、減圧ポンプに一旦貯蔵されるようになる。そして、この減圧ポンプに貯蔵された液体は、上記液体噴射装置本体からの上記交換式液体容器の取り外しの際に、廃液として廃液タンクに圧送されることとなる。
ところで交換式液体容器の装着後も接続部の内部が減圧された状態がそのまま維持されるとすれば、内部の負圧に抗して接続部を分離させなければならないことから、交換式液体容器の取り外しが困難となってしまう虞がある。そうした場合にも、接続部の外部から内部への空気の流入を許容し、同接続部の内部から外部への流出を禁止する逆止弁を介して接続部の内部を外部開放しておけば、接続部の容積の増大に応じてその内部に逆止弁を介して外気が流入するため、液体噴射装置本体からの交換式液体容器を取り外しが容易となる。
なお、こうした逆止弁を設けた場合、交換式液体容器の装着に際して上記逆止弁を介してホルダの内部に外気が流入してしまえば、ホルダ内部の減圧を十分に行えなくなる虞がある。これを回避するには、逆止弁の作動差圧を、上記装着時のホルダ内部の減圧に際してその前後に発生する差圧よりも十分に大きく設定するようにすればよい。
また上記課題を解決するため、本発明では、液体噴射装置本体の液体噴射ヘッドに液体を供給する液体流路と、その液体流路の最上流部に設けられた液体導入部と、液体導出部が設けられるとともにその液体導出部と上記液体導入部との接続を通じて上記液体噴射装置本体に装着される交換式液体容器と、を備える液体噴射装置において、上記液体噴射装置本体に対する上記交換式液体容器の装着に際して上記液体導入部と上記液体導出部とを密閉状態とするホルダと、上記ホルダによる密閉がなされる位置よりも上記液体導出部が上記液体導入部に近接した位置に位置されるときに作動して上記ホルダの内部を減圧する減圧手段と、上記液体導出部を開閉する弁であって、上記減圧手段の作動位置よりも上記液体導出部が上記液体導入部に近接した位置に位置されることで開放される第1の弁と、上記液体導入部を開閉する弁であって、上記第1の弁の開弁位置よりも上記液体導出部が上記液体導入部に近接した位置に位置されることで開放される第2の弁と、を備えるようにした。
このように構成された液体噴射装置では、液体噴射装置本体に設けられた液体導入部と交換式液体容器に設けられた液体導出部とを接続することで、交換式液体容器が液体噴射装置本体に装着されるようになっている。このときの液体導入部と液体導出部との接続に際しては、液体導出部を液体導入部に対して一定の位置まで近接させると、それら液体導出部と液体導入部とがホルダによって密閉状態とされる。そして、更に液体導出部を液体導入部に近接させると、減圧手段が作動して上記ホルダの内部が減圧されるようになる。その後、液体導出部を液体導入部に更に近接させると、第1の弁が開かれて液体導出部が開放されて、減圧されたホルダの内部に交換式液体容器の液体が流入されるようになる。一方、液体導入部を開閉する第2の弁は、こうした第1の弁の開弁位置から更に液体導出部が液体導入部に近接されたところで初めて開弁して液体導入部を開放する。すなわち、上記の如く構成された液体噴射装置では、減圧によりホルダの内部の空気が排出された状態となってから、交換式液体容器の液体導出部と液体噴射装置本体の液体導入部とが連通されるようになっている。このため、上記構成によれば、液体噴射装置本体に対する交換式液体容器の装着に際しての液体流路内の気泡混入をより好適に抑制することができるようになる。
ちなみに、上記第2の弁の開かれる以前に、流入した液体で満たされた状態となるようにホルダの内部の減圧を十分に行えるだけの減圧能力を減圧手段に持たせるようにしておけば、より確実な液体流路内の気泡混入の防止を図ることができるようになる。
なお、こうした液体噴射装置の上記減圧手段としては、例えば液体噴射装置本体に設けられた電動ポンプを採用することができる。この場合、多くの液体噴射装置において元よりその本体に内蔵された液体循環用の電動ポンプを、ホルダ内部の減圧用途に兼用することができるため、そうした減圧の実施に係る構成を液体噴射装置本体や交換式液体容器に新規に追加することなく、液体流路内の気泡混入を抑制することができるようになる。
なお、液体噴射装置の多くでは、液体噴射ヘッドからの良好な液体噴射が継続可能なように、液体噴射ヘッド内の高粘度化した液体や気泡を除去する、いわゆるクリーニングが適宜行なわれている。そしてそうした液体噴射ヘッドのクリーニングに際して同液体噴射ヘッドから液体を吸引して除去するための電動ポンプが設けられている。よってこうしたクリーニング用の電動ポンプを、上記ホルダ内部の減圧用途に兼用される電動ポンプとして採用することが可能である。
一方、上記液体噴射装置の減圧手段を、上記交換式液体容器の装着に伴う押圧により作動する減圧ポンプとするようにしてもよい。このように上記交換式液体容器の装着に伴う押圧によって減圧ポンプを作動するようにすれば、格別な動力源を設けずとも、ホルダ内部の減圧を行うことができる。また交換式液体容器の装着動作に同期して減圧ポンプが作動されるため、ホルダ内部を適宜なタイミングで的確に減圧させることが可能となり、液体流路内の気泡混入の抑制をより確実に図ることができるようになる。
こうした交換式液体容器の装着に伴う押圧で作動する減圧ポンプは、例えばベローズ状に形成された伸縮管により形成することができる。こうしたベローズ状の伸縮菅を用いれば、同伸縮菅の伸長を通じて上記接続部の内部の圧力を減少させるとともに、同伸縮菅の短縮を通じて上記接続部の内部の圧力を上昇させることが可能ともなる。そこで、上記伸縮菅により上記減圧ポンプを形成しておき、交換式液体容器の装着に伴う押圧によってこの伸縮菅を作動するようにすれば、より簡易な構成にて液体流路内の気泡混入の抑制を図ることができるようになる。更にそうした減圧ポンプを交換式液体容器に内蔵するようにすれば、液体噴射装置本体側の構成の変更及び追加は、必要最小限に留められるようになる。
ところでホルダ内部の減圧に際してはその減圧により交換式液体容器から流入した液体の一部が減圧手段によって併せ吸引されてしまうことがある。そうして吸引された液体を外部に漏出させずに好適に処理するには、減圧に伴いホルダの内部から吸引した液体を廃液タンクに圧送するように減圧手段を構成することが望ましい。更にそうした廃液タンクを交換式液体容器に内蔵させるようにすれば、交換式液体容器とともに廃液タンクに回収した液体を廃棄することができるため、回収した液体の処分が容易となる。
なお、上記液体噴射装置の減圧手段を、交換式液体容器の装着に伴う押圧で作動する減圧ポンプにて構成する場合には、その減圧ポンプを、ホルダの内部の減圧に伴い吸引した液体をその内部に貯蔵するとともに、上記液体噴射装置本体からの上記交換式液体容器の取り外しに伴う上記押圧の除荷に応じてその貯蔵した液体を廃液タンクに圧送するように構成すれば、減圧時に併せ吸引された液体を外部に漏出させずに好適に処理することができるようになる。すなわち、このように減圧ポンプが構成されていれば、密閉状態とされたホルダの内部を減圧する際に吸引された液体は、減圧ポンプに一旦貯蔵される。そして、この減圧ポンプに貯蔵された液体は、上記液体噴射装置本体からの上記交換式液体容器の取り外しに伴う上記押圧の除荷に応じて、廃液として廃液タンクに圧送されることとなる。
一方、上記のような液体噴射装置に、ホルダの内部と外部とを連通する空気通路と、その空気通路に設けられて上記ホルダの外部から内部への空気の流入を許容するとともに同ホルダの内部から外部への流出を禁止する逆止弁とを設けることも、交換式液体容器の着脱性を高める上で望ましい。このような空気通路及び逆止弁を設ければ、交換式液体容器を液体噴射装置本体から取り外す際に、ホルダの容積増加に応じて空気通路及び逆止弁を介してその内部に外気が流入されるため、取り外しの抗力となるホルダ内部の負圧の発生を抑えて交換式液体容器の取り外しを容易とすることができる。
なお、こうした空気通路及び逆止弁を設けた場合、交換式液体容器の装着に際してこれらの空気通路及び逆止弁を介してホルダの内部に外気が流入して、ホルダ内部の減圧を十分に行えなくなる虞がある。これを回避するには、逆止弁の作動差圧を、上記装着時のホルダ内部の減圧に際してその前後に発生する差圧よりも十分に大きく設定するようにすればよい。
また上記課題を解決するため、本発明では、液体噴射装置本体に装着され、且つ上記液体噴射装置の液体噴射ヘッドに液体を供給する液体流路の液体導入部に接続される液体導出部を備える液体噴射装置の交換式液体容器において、上記液体噴射装置本体に対する上記交換式液体容器の装着に際して上記液体導入部と上記液体導出部とを密閉状態とするホルダと、上記ホルダによる密閉がなされる位置よりも上記液体導出部が上記液体導入部に近接した位置に位置されるときに作動して上記ホルダの内部を減圧する減圧手段と、上記液体導出部を開閉する弁であって、上記減圧手段の作動位置よりも上記液体導出部が前記液体導入部に近接した位置に位置されることで開放される弁と、を備えるようにしている。
このように構成された液体噴射装置の交換式液体容器は、その液体導出部と液体噴射装置本体の液体導入部との接続を通じて、液体噴射装置本体に装着される。このときの液体導出部と液体導入部との接続に際してはまず、液体導出部が液体導入部にある程度に近接された時点でそれら液体導出部と液体導入部とがホルダによって密閉状態とされる。そして、液体導出部がその位置から更に液体導入部に近接されると、交換式液体容器に設けられた減圧手段が作動して上記ホルダの内部が減圧されるようになる。そしてその後、その位置から液体導出部が液体導入部に更に近接されると、弁が開いて液体導出部が開放される。このように上記構成では、液体導出部の開放に先立って、この液体導出部と液体噴射装置本体の液体導入部との接続部分を密閉状態に保持するホルダの内部が減圧されて空気が吸引されるため、液体噴射装置本体に対する交換式液体容器の装着に際しての液体流路内の気泡混入をより好適に抑制することができるようになる。
ちなみにこうした交換式液体容器の減圧手段を、同交換式液体容器の装着に伴う押圧により作動する減圧ポンプにて構成すれば、格別な動力源を設けずとも、接続部内部の減圧を行うことができるようになる。また交換式液体容器の装着動作に同期して減圧ポンプが作動されるため、接続部内部を適宜なタイミングで的確に減圧させることが可能となり、液体流路内の気泡混入の抑制をより確実に図ることができるようになる。
こうした交換式液体容器の装着に伴う押圧で作動する減圧ポンプは、例えばベローズ状に形成された伸縮管により形成することができる。こうしたベローズ状の伸縮菅を用いれば、同伸縮菅の伸長を通じて上記接続部の内部の圧力を減少させるとともに、同伸縮菅の短縮を通じて上記接続部の内部の圧力を上昇させることが可能ともなる。そこで、上記伸縮菅により上記減圧ポンプを形成しておき、交換式液体容器の装着に伴う押圧によってこの伸縮菅を作動するようにすれば、より簡易な構成にて液体流路内の気泡混入の抑制を図ることができるようになる。
一方、ホルダ内部の減圧に併せて吸引された液体を外部に漏出させずに好適に処理するには、ホルダの内部の減圧に伴い吸引した上記液体をその内部に貯蔵するとともに、上記液体噴射装置本体からの上記交換式液体容器の取り外しに伴う上記押圧の除荷に応じてその貯蔵した液体を廃液タンクに圧送するように上記減圧ポンプを構成することが望ましい。このように構成された減圧ポンプを備える交換式液体容器では、密閉状態とされたホルダの内部を減圧する際に併せ吸引された液体は、減圧ポンプに一旦貯蔵される。そして、この減圧ポンプに貯蔵された液体は、上記液体噴射装置本体からの上記交換式液体容器の取り外しに伴う上記押圧の除荷に応じて、廃液として廃液タンクに圧送されることとなる。
また液体噴射装置本体からの取り外しを容易とするには、こうした交換式液体容器に、上記ホルダの内部と外部とを連通する空気通路と、その空気通路に設けられて上記ホルダの外部から内部への空気の流入を許容するとともに同ホルダの内部から外部への流出を禁止する逆止弁と、を設けるようにするとよい。この場合、交換式液体容器を液体噴射装置本体から取り外す際に、空気通路及び逆止弁を介してホルダの内部に空気が流入されるため、抗力となるホルダ内部の負圧の発生を抑えて、液体噴射装置本体からの交換式液体容器の取り外しを容易とすることができる。
なお、こうした空気通路及び逆止弁を設けた場合、交換式液体容器の装着に際してこれらの空気通路及び逆止弁を介してホルダの内部に外気が流入することで、ホルダ内部の減圧を十分に行えなくなる虞がある。これを回避するには、逆止弁の作動差圧を、上記装着時のホルダ内部の減圧に際してその前後に発生する差圧よりも十分に大きく設定するようにすればよい。
以下、本発明をオフキャリッジタイプのインクジェットプリンタ及び該インクジェットプリンタに装着されるインクカートリッジに具体化した一実施の形態について、図1〜図11を参照しつつ説明する。
図1は、本実施の形態にかかるインクジェットプリンタのプリンタ本体について、その主要部材の斜視構造を模式的に示したものである。同図1に示すように、このプリンタ本体は、略直方体形状をなす本体ケース11の内部下方に、その長手方向に沿って架設されたプラテン12を備えて構成されている。プラテン12は、ターゲットとなる印字紙に印刷を行なう際に同印字紙を支持するためのものである。
また、上記本体ケース11の内部において、上記プラテン12の上方には、ガイド軸13が架設されている。ガイド軸13には、その軸心方向に沿って往復移動可能にキャリッジ14が挿通支持されている。なお、図示については割愛するが、キャリッジ14は、上記ガイド軸13の近傍に配設されたキャリッジモータの回転軸と一対のプーリおよびタイミングベルトを介して駆動連結されている。キャリッジ14は、このキャリッジモータの駆動制御を通じて上記ガイド軸13上を往復移動可能となっている。
また、上記キャリッジ14には、上記プラテン12と対向する位置に噴射ヘッド15が設けられるとともに、同噴射ヘッド15に供給するインクを一時的に貯留するバルブユニット16が搭載されている。バルブユニット16は、インクカートリッジ30のインク色と同数だけ、キャリッジ14に搭載されている。本実施の形態では、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの4色に相当する4つのバルブユニット16が、キャリッジ14に搭載されている。なお、上記噴射ヘッド15には、その下方に複数の噴射ノズルが形成されるとともに、これら噴射ノズルから噴射されるインクの量を調節する圧電素子が各噴射ノズル毎に設けられている。
さらに、上記キャリッジ14には、帯状をなす可撓性のインク供給チューブ17が延設されている。インク供給チューブ17は、上記バルブユニット16の数と同数の可撓性のチューブを備えて構成されている。これらインク供給チューブ17の各チューブは、後述するインク流路23の一部をなして各バルブユニット16にそれぞれ接続されている。インク供給チューブ17の先端は、キャリッジ14から離間した位置に配設されたカートリッジ装着部18に接続されている。本実施の形態にかかるインクジェットプリンタでは、このカートリッジ装着部18に対してインクカートリッジ30が装着される。すなわち、本実施の形態にかかるインクジェットプリンタは、インクカートリッジ30がキャリッジ14と共に往復移動するオンキャリッジタイプではなく、いわゆるオフキャリッジタイプのインクジェットプリンタとして構成されている。
また、上記本体ケース11内において、上記キャリッジ14の下方には、噴射ヘッド15の噴射ノズル内の増粘したインクを廃液として回収するためのクリーニング機構19が配設されている。このクリーニング機構19は、上面が開口した箱状のキャップ20と、該キャップ20およびカートリッジ装着部18を接続する廃液回収菅21と、廃液回収菅21の途中に設けられた吸引ポンプ22とを備えて構成されている。噴射ヘッド15のクリーニング時には、噴射ヘッド15の噴射ノズル形成面が上記キャップ20によって封止された後、吸引ポンプ22の作動を通じて上記噴射ノズル内のインクが回収される。そして、こうして回収されたインクは、廃液回収菅21を通じてカートリッジ装着部18に圧送され、同カートリッジ装着部18に装着されたインクカートリッジ30の廃液タンク31に貯蔵される。ここで、カートリッジ装着部18とインクカートリッジ30との接続構造について、図2を参照しつつ、さらに詳細に説明する。図2は、カートリッジ装着部18およびインクカートリッジ30の非接続状態における斜視構造を示したものである。
同図2に示すように、カートリッジ装着部18は、上記バルブユニット16からの各インク流路23が内設されるとともに上記廃液回収菅21が接続された着脱プレート18aと、この着脱プレート18aに対して垂直方向に延設された載置プレート18bとから構成されている。着脱プレート18aにおいて、インクカートリッジ30が装着される側の側面18cには、各バルブユニット16と各インク流路23を介して連通する円筒状のインク導入部24が上記載置プレート18bの上面に沿って連設されている。すなわち、インク流路23の最上流部には、インク導入部24が設けられている。また、着脱プレート18aにおいて、上記側面18cには、上記廃液回収菅21に連通する円筒状の廃液回収ノズル25が設けられている。さらに、この側面18cにおいて、上記インク導入部24と上記廃液回収ノズル25との間には、円柱状の押圧突起26が突設されている。押圧突起26は、側面18cからの突出高さがこれらインク導入部24および廃液回収ノズル25よりも若干高くなるように形成されている。
一方、インクカートリッジ30のハウジング32において、カートリッジ装着部18への装着時に着脱プレート18aと対向するハウジング側面32aには、カートリッジ装着部18に形成された各インク導入部24のそれぞれに対応して、これらインク導入部24を保持可能なホルダ33が埋設されている。また、上記ハウジング側面32aには、カートリッジ装着部18に形成された廃液回収ノズル25が挿脱可能な廃液回収孔34、および押圧突起26が挿脱可能な押圧突起挿入孔35もそれぞれ形成されている。カートリッジ装着部18にインクカートリッジ30を装着する際には、インクカートリッジ30において、カートリッジ装着部18の各インク導入部24が各ホルダ33によって保持されるとともに、上記廃液回収ノズル25が廃液回収孔34に、押圧突起26が押圧突起挿入孔35にぞれぞれ挿入される。
次に、このインクカートリッジ30の内部構造について、図3および図4を参照しつつ詳細に説明する。
図3は、カートリッジ装着部18の平面構造と併せて、図2中のA−Aに沿ったインクカートリッジ30の断面構造を示したものである。同図3に示すように、インクカートリッジ30のハウジング32の内部は、仕切り壁36によって廃液タンク31とインク収容室37とに区画されている。
図3は、カートリッジ装着部18の平面構造と併せて、図2中のA−Aに沿ったインクカートリッジ30の断面構造を示したものである。同図3に示すように、インクカートリッジ30のハウジング32の内部は、仕切り壁36によって廃液タンク31とインク収容室37とに区画されている。
このうち廃液タンク31には、上記廃液回収孔34が連通されている。上記クリーニング機構19によって回収されたインク(廃液)は、廃液回収孔34を通じてこの廃液タンク31内に貯蔵される。
一方、インク収容室37において、ハウジング側面32a側の内壁には、上述のホルダ33が形成されている。このホルダ33は、上記インク導入部24がそれぞれ挿脱可能なインク供給孔38と、該インク供給孔38と軸心を共通にするとともに同インク供給孔38を介して外部と連通するインクユニット装着孔39と、これら各インク供給孔38および各インクユニット装着孔39を囲繞するように形成された円筒状のシール部40とから構成されている。なお、上記シール部40の材料としては、シール材(密閉材)として一般的に用いられることの多いゴム等の合成樹脂を採用している。
また、上記インク収容室37には、略直方体状をなすインク収容ユニット41〜44が収容されている。インク収容ユニット41〜44には、インクを貯留した各色のインクパック41a〜44aがそれぞれ内蔵されている。これらインク収容ユニット41〜44の各側面には、円筒状のインク導出部51〜54がそれぞれ突出形成されている。インク収容ユニット41〜44は、インク導出部51〜54が各インクユニット装着孔39にそれぞれ装着された状態でインク収容室37内に収容されている。
また、インク収容室37において、各インク収容ユニット41〜44と廃液タンク31との間には、L字状に形成されたスライダ60が図中上下方向に往復動可能に配設されている。このスライダ60は、上記押圧突起挿入孔35と対向するとともにその軸心方向に往復動可能に支持された押圧部60aと、該押圧部60aに対して垂直方向に延伸形成された移動部60bとから構成されている。スライダ60は、カートリッジ装着部18のインク導入部24が上記インク供給孔38に挿入された後に上記押圧突起26と押圧部60aの図中上方の端部とが当接する位置を標準位置として配設されている。こうしたスライダ60において、移動部60bの下面には、コイルばね61の先端部が固定されている。このコイルばね61の基端部は、インク収容室37の内壁に突出形成された固定台62に固定されている。一方、移動部60bの上面には、ベローズ状に形成された伸縮菅63の基端部が固定されている。
伸縮菅63は、いわゆる蛇腹であって、図中上下方向に伸縮可能な袋状に形成されている。伸縮菅63の先端部には、上記廃液タンク31に連通する排出流路70が接続されている。排出流路70上には、図中に矢印にて示すように、伸縮菅63から廃液タンク31へのインクあるいは空気の流入を許容し、同廃液タンク31から伸縮菅63へのインクあるいは空気の流出を禁止する排出側逆止弁71が設けられている。
また、この伸縮菅63の先端部には、上記各インク供給孔38に連通する吸引流路72も接続されている。すなわち、吸引流路72、伸縮菅63、および排出流路70は、それぞれ連通している。ここで、吸引流路72周辺の構造について、図4を参照しつつ詳細に説明する。図4は、図3中のB−Bに沿ったインクカートリッジ30の断面構造を模式的に示したものである。
同図4に示すように、吸引流路72は、櫛状に形成されるとともに、その櫛歯に相当する部分の先端が各インク供給孔38にそれぞれ連通している。そして、上記伸縮菅63に最も距離の近いインク供給孔38と同伸縮菅63との間における吸引流路72上には、図中矢印により示すように、各インク供給孔38から伸縮菅63へのインクあるいは空気の流入を許容し、同伸縮菅63から各インク供給孔38へのインクあるいは空気の流出を禁止する吸引側逆止弁73が設けられている。
また、インクカートリッジ30において、各インク供給孔38を挟んで上記吸引流路72と対向する位置には、空気流路74が埋設されている。この空気流路74も、上記吸引流路72と同様、櫛状に形成されるとともに、その櫛歯に相当する部分の先端が各インク供給孔38に連通している。そして、インクカートリッジ30の外部と外部に最も距離の近いインク供給孔38との間の空気流路74上には、図中に矢印にて示すようにインクカートリッジ30の外部からインク供給孔38の内部への空気の流入を許容し、インク供給孔38の内部からインクカートリッジ30の外部への空気の流出を禁止する空気流入側逆止弁75が設けられている。なお、この空気流入側逆止弁75は、伸縮菅63によるホルダ33内部の減圧中は、閉じた状態に保持されている必要がある。そのため、空気流入側逆止弁75の開弁圧は、減圧中のホルダ33内部に発生する負圧、すなわち本実施の形態では、インク収容ユニット41〜44のインク導出部51〜54のそれぞれに設けられたインク貯留側封止弁78の開弁圧よりも十分低く設定されている。
次に、カートリッジ装着部18の各インク導入部24とインクカートリッジ30におけるインク収容ユニット41〜44のインク導出部51〜54との接続部周辺の構造について、図5を参照しつつ説明する。図5は、このうち上記インク導入部24と上記インク導出部51との接続部周辺の断面構造について示したものである。なお、インク導入部24とインク導出部52〜54との接続部周辺の構造については、インク導入部24とインク導出部51との接続部周辺の構造に準じたものとなっているため、ここではその詳細な説明を割愛する。
同図5に示すように、カートリッジ装着部18の着脱プレート18aの内部には、インク流路23がL字状に屈曲した状態で埋設されている。インク導入部24には、同インク導入部24を開閉する凸状のインク導入口側封止弁27が設けられている。詳しくは、インク導入部24には、インク導入口24aが貫通形成されている。そして、インク導入口側封止弁27は、インク導入口24aを通じてその突出部の一部が外部に露出するようにインク流路23内に配設されるとともに、同じくインク流路23内に配設されたコイルばね28によって同インク導入口24aを閉塞する側(図中下側)に付勢されている。
一方、インクカートリッジ30のハウジング32には、上記インク供給孔38と上記インクユニット装着孔39とを連通する連結孔76が形成されている。また、インク収容ユニット41のインク導出部51の内部には、同インク導出部51を開閉する突状のインク導出口側封止弁77および円板状のインク貯留側封止弁78が設けられている。詳しくは、インク導出部51には、一方の側面(図中の上側面)にインク導出口51aが形成されるとともに、他方の側面(図中の下側面)にインク貯留側口51bがそれぞれ形成されている。インク導出口側封止弁77とインク貯留側封止弁78との間には、上記コイルばね28よりもばね力の小さいコイルばね79が圧縮状態で配設されている。そして、インク導出口側封止弁77は、その突出部が上記インク導出口51aおよび上記連結孔76の内部に位置するように配設され、インク貯留側封止弁78は、上記インク貯留側口51bを閉塞するように配設されている。さらに、このインク導出部51の内壁には、上記インク導出口側封止弁77の底面から離間した位置にストッパ51cが突出形成されている。具体的には、このストッパ51cは、インク導出部51の内壁において、その上端面と上記インク導出口側封止弁77の底面との間の距離を距離a、インク導出口側封止弁77の突出部の上端面とインク供給孔38の底面との間の距離を距離bとしたとき、「a=b」となる位置に設けられている。
以上のように構成されたインクカートリッジ30をプリンタ本体のカートリッジ装着部18に装着することによって、インクカートリッジ30からバルブユニット16までのインク流路23が形成されるようになり、インクカートリッジ30からプリンタ本体にインクを供給することができるようになる。次に、こうしてインクカートリッジ30を上記カートリッジ装着部18に装着するに際して、インクカートリッジ30からバルブユニット16までのインク流路23が形成されるまでの流れについて、図6〜図9を参照しつつ詳細に説明する。図6〜図9は、インクカートリッジ30の伸縮菅63周辺の概略構造とともにインク供給孔38周辺の構造を、インクカートリッジ30からバルブユニット16までのインク流路23が形成されるまでの各時点に対応させてそれぞれ示したものである。なおここでは、インク収容ユニット41から同インク収容ユニット41に対応するバルブユニット16までのインク流路23が形成されるまでの流れについてのみ説明する。また、図6(a)、図7(a)、図8(a)、図9(a)の各図では、インクの流路等の説明において主要となる部材を実線にて表記しており、インクカートリッジ30の断面構造が実際の構造とは異なったものとなっている。
1.図6(a)に示すように、インクカートリッジ30のインク供給孔38、押圧突起挿入孔35、および廃液回収孔34を、着脱プレート18aのインク導入部24、押圧突起26、および廃液回収ノズル25のそれぞれに対向させてインクカートリッジ30を図中の矢印INにて示す方向に押し込む。これにより、インクカートリッジ30において、インク供給孔38にインク導入部24が、廃液回収孔34に廃液回収ノズル25が、押圧突起挿入孔35に押圧突起26がぞれぞれ挿入される。このように、カートリッジ装着部18にインクカートリッジ30を装着する際には、カートリッジ装着部18の各インク導入部24の各インク供給孔38への挿入を通じてこれらインク導入部24がホルダ33によって保持されることとなる。またこのとき、図6(b)に示すように、閉弁されたインク導入部24と同じく閉弁されたインク導出部51との接続部は、ホルダ33によって密閉状態となる。さらにインクカートリッジ30を図中の矢印にて示す方向に押し込むと、図6(a)に示すように、押圧突起26の先端部がスライダ60に当接する。
2.図7(a)に示すように、こうして押圧突起26とスライダ60とが当接した状態からインクカートリッジ30を図中の矢印INにて示す方向にさらに押し込むと、スライダ60は、押圧突起26から押圧されることにより、二点鎖線にて示す標準位置から図中の矢印F1にて示す方向に移動する。このとき、スライダ60の矢印F1にて示す方向への移動により、伸縮菅63が同矢印F1の方向に伸長する。すなわち、伸縮菅63は、インクカートリッジ30の装着に伴う押圧に同期して作動し、詳しくは、上記ホルダ33による密閉がなされる位置よりもインク導出部51がインク導入部24に近接した位置に位置したときに作動する。この伸縮菅63の伸長によってホルダ33の内部、すなわち上記密閉状態とされた上記接続部の内部が減圧される。そして、インクカートリッジ30を図中の矢印にて示す方向にさらに押し込むと、図7(b)に示すように、インク導入部24のインク導入口側封止弁27の突出部によってインク導出部51のインク導出口側封止弁77が図中の矢印F2にて示す方向に押圧される。また、こうしてインク導出部51のインク導出口51aが開放されることによって、上記密閉状態とされた接続部の内部の圧力とインクパック41aの内部の圧力との間に圧力差が生じるため、上記インク貯留側封止弁78が図中の矢印F3にて示す方向に移動する。これにより、インク導出部51が開放される。このため、インクパック41a内のインクが上記接続部へと流動することとなり、上記密閉状態とされた接続部の内部にインクが満たされる。すなわち、インク導出部51のインク導出口側封止弁77およびインク貯留側封止弁78は、上記密閉状態とされた接続部の内部の減圧がなされた後に開放され、詳しくは、上記伸縮菅63の作動位置よりもインク導出部51がインク導入部24に近接した位置に位置したときに開放される。またこの際、上記密閉状態とされた接続部の内部を減圧する際に吸引されたインクは、伸縮菅63内に一旦貯蔵される。
3.そしてその後、図8(a)に示すように、インクカートリッジ30を図中の矢印INにて示す方向にさらに押し込むと、スライダ60は、さらに押圧突起26によって押圧されて図中の矢印F1にて示す方向に移動する。そして、図8(b)に示すように、インク導出部51内において、インク導出口側封止弁77の底面がストッパ51cに当接する。これにより、インク導出口側封止弁77の図中下方への移動が規制されることとなる。
4.引き続き、図9(a)に示すように、インクカートリッジ30を図中の矢印INにて示す方向にさらに押し込むと、図中の矢印F1にて示す方向にスライダ60がさらに移動した後、カートリッジ装着部18にインクカートリッジ30が装着される。この際、図9(b)に示すように、インク導入部24内においてインク導入口側封止弁27が図中の矢印F4にて示す方向に移動する。これにより、インク導入部24が開放される。すなわち、インク導入部24のインク導入口側封止弁27は、インク導出部51の開放後に開放され、詳しくは、インク導出部51のインク導出口側封止弁77およびインク貯留側封止弁78の開弁位置よりもインク導出部51がインク導入部24に近接した位置に位置したときに開放される。こうしてインク導入部24が開放されることにより、インク収容ユニット41のインクパック41aからバルブユニット16までのインク流路23が形成されることとなる。
さて、次に、インクカートリッジ30をカートリッジ装着部18から取り外すのに際して、インクカートリッジ30からバルブユニット16までのインク流路23が閉塞されるまでの流れについて、図10および図11を参照しつつ詳細に説明する。図10および図11は、インクカートリッジ30の伸縮菅63周辺の概略構造とともにインク供給孔38周辺の構造を、インクカートリッジ30からバルブユニット16までのインク流路23が閉塞されるまでの各時点に対応させてそれぞれ示したものである。なおここでも、インク収容ユニット41から同インク収容ユニット41に対応するバルブユニット16までのインク流路23が閉塞されるまでの流れについてのみ説明することにする。また、図10(a)および図11(a)では、インクの流路等の説明において主要となる部材を実線にて表記しており、インクカートリッジ30の断面構造が実際の構造とは異なったものとなっている。
a.図10(a)に示すように、カートリッジ装着部18からインクカートリッジ30を図中の矢印OUTにて示す方向に引き出すと、押圧突起26によるスライダ60の押圧が除荷される。このとき、スライダ60は、コイルばね61の弾性力によって図中の矢印F11にて示す方向に移動する。またこのスライダ60の移動とともに伸縮菅63が矢印F11にて示す方向に短縮することとなり、同伸縮菅63に貯蔵されていたインクが排出流路70を通じて廃液タンク31に圧送される。すなわち、伸縮菅63は、プリンタ本体からのインクカートリッジ30の取り外しに伴う押圧の除荷に応じてその貯蔵したインクを廃液タンク31に圧送する。またこのとき、図10(b)に示すように、インク導入部24とインク導出部51とが離間することによって、インク導入部24のインク導入口側封止弁27が図中の矢印F12にて示す方向に移動する。その結果、インク導入部24が閉塞される。
b.その後、図11(a)に示すように、カートリッジ装着部18からインクカートリッジ30を図中の矢印OUTにて示す方向にさらに引き出すと、スライダ60の矢印F11にて示す方向への移動に伴って伸縮菅63がさらに短縮することとなり、同伸縮菅63に貯蔵されているインクが排出流路70を通じて廃液タンク31にさらに圧送される。またこの際、図11(b)に示すように、インク導入部24とインク導出部51とがさらに離間することとなり、インク導出部51のインク導出口側封止弁77が図中の矢印F13にて示す方向に移動する。その結果、インク導出部51が閉塞される。その後、インク導入部24とインク導出部51とがさらに離間すると、ホルダ33の内部の圧力が減少する。上述のように、空気流路74に設けられた空気流入側逆止弁75の開弁圧がインク貯留側封止弁78の開弁圧よりも十分低くなるように設定されているため、こうしたホルダ33の内部の負圧上昇に伴って空気流入側逆止弁75が開放される。これにより、ホルダ33の内部に空気(外気)が流入することとなる。このため、カートリッジ装着部18からインクカートリッジ30を容易に取り外すことができる。ちなみに、このときにホルダ33の内部に空気が流入しない場合には、カートリッジ装着部18からインクカートリッジ30を取り外すのに大きな力が必要となる。その点、本実施の形態にかかるインクカートリッジ30では、インク導出部51が閉塞された後に空気流入側逆止弁75の開放を通じてホルダ33の内部に空気が流入するため、カートリッジ装着部18からのインクカートリッジ30の取り外し作業を好適に行なうことができる。
なお、本実施の形態では、インクジェットプリンタが液体噴射装置に、プリンタ本体が液体噴射装置本体に、噴射ヘッド15が液体噴射ヘッドに、それぞれ相当する構成となっている。また、本実施の形態では、インクカートリッジ30が交換式液体容器に、インク導入部24が液体導入部に、インク導出部51〜54が液体導出部にそれぞれ相当する構成となっている。さらに、インク導出口側封止弁77およびインク貯留側封止弁78が第1の弁に、インク導入口側封止弁27が第2の弁に、伸縮菅63が減圧ポンプおよび減圧手段にそれぞれ相当する構成ともなっている。
以上説明した本実施の形態にかかるインクジェットプリンタおよびインクカートリッジ、並びにインクジェットプリンタ本体に対するインクカートリッジの装着方法によれば、以下のような効果を得ることができるようになる。
(1)カートリッジ装着部18にインクカートリッジ30を装着する際、カートリッジ装着部18の各インク導入部24とインクカートリッジ30のインク導出部51〜54との接続部をホルダ33によって密閉状態となるようにした。そして、ホルダ33による密閉がなされる位置よりもインク導出部51〜54が各インク導入部24に近接した位置に位置したときに押圧突起26によるスライダ60の押圧を通じて伸縮菅63を伸長させ、この伸縮菅63の伸長によって同ホルダ33の内部を減圧するようにした。また、伸縮菅63の作動位置よりもインク導出部51がインク導入部24に近接した位置に位置したときにインク導出部51〜54を開放するようにした。さらに、インク導出部51の開弁位置よりもインク導出部51がインク導入部24に近接した位置に位置したときに各インク導入部24を開放するようにした。これにより、各インク導入部24とインク導出部51〜54との接続部、すなわちホルダ33の内部がインクで満たされて空気が排出された後、インク流路23が形成されるようになる。このため、プリンタ本体に対するインクカートリッジ30の装着に際してのインク流路23内の気泡混入をより好適に抑制することができるようになる。
(2)カートリッジ装着部18の各インク導入部24とインクカートリッジ30のインク導出部51〜54との接続部がホルダ33によって密閉状態とされたとき、伸縮菅63の伸長を利用してホルダ33の内部を減圧するようにした。すなわち、カートリッジ装着部18にインクカートリッジ30が装着される際、何らモータ等の動力源を必要としない、押圧突起26、スライダ60、コイルばね61、および伸縮菅63といった簡素な構成によってホルダ33の内部を減圧するようにした。このため、インク流路23内の気泡混入の抑制を簡易な構成にて好適に図ることができるようになる。また、こうしたホルダ33の内部を減圧するための構成をインクカートリッジ30に内蔵したため、プリンタ本体側の構成の変更や追加を必要最小限に留めることができるようにもなる。
(3)カートリッジ装着部18の各インク導入部24とインクカートリッジ30のインク導出部51〜54との接続部が密閉状態となるタイミングを、カートリッジ装着部18に設けられた押圧突起26によるスライダ60の押圧タイミングによって計るようにした。このため、プリンタ本体へのインクカートリッジ30の装着にあたって、ホルダ33の内部を適宜なタイミングで的確に減圧することができるようになり、ひいてはインク流路23内の気泡混入の抑制をより確実に図ることができるようになる。また、このような押圧突起26による押圧によって上記タイミングを計る構成は、その構成が非常に簡素なことから、製造コストや信頼性等の面からも有利である。
(4)伸縮菅63によって吸引したインクを同伸縮菅63の内部に一旦貯蔵するようにした。そして、カートリッジ装着部18からインクカートリッジ30を取り外す際、押圧突起26による押圧の除荷に伴うスライダ60の移動を利用して伸縮菅63が短縮するようにした。また、この伸縮菅63に連通された排出流路70上に排出側逆止弁71を、吸引流路72上に吸引側逆止弁73をそれぞれ設けるようにした。これにより、カートリッジ装着部18からインクカートリッジ30を取り外す際には、同伸縮菅63に貯蔵されていたインクが排出流路70を通じて廃液タンク31に圧送されるようになる。このため、プリンタ本体からのインクカートリッジ30の取り外しに際して発生するおそれのあるインク漏れを、好適に防止することができるようになる。
(5)伸縮菅63から圧送されたインクを廃液として貯蔵する廃液タンク31を、インクカートリッジ30内に設けるようにした。これにより、インクカートリッジ30の回収を通じて廃液タンク31内に貯蔵されたインクの廃棄を併せて行なうこともできるため、回収したインクの処分が容易になる。
(6)インク供給孔38、すなわちホルダ33の内部に連通する空気流路74を設けるとともに、インクカートリッジ30の外部からホルダ33の内部への空気の流入を許容し、同ホルダ33の内部からインクカートリッジ30の外部への空気の流出を禁止する空気流入側逆止弁75を上記空気流路74上に設けるようにした。そして、この空気流入側逆止弁75の開弁圧を、インク収容ユニット41〜44のインク導出部51〜54のそれぞれに設けられたインク貯留側封止弁78の開弁圧よりも十分低くなるように設定した。これにより、インクカートリッジ30をプリンタ本体から取り外す際には、ホルダ33の内部の容積増加に応じて空気流路74および空気流入側逆止弁75を介してホルダ33の内部に外気が流入するため、プリンタ本体からインクカートリッジ30を容易に取り外すことができるようになる。
なお、この発明にかかる液体噴射装置及びその交換式液体容器、並びにその交換式液体容器の装着方法は上記実施の形態に限定されるものではなく、同実施の形態を適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。
(変形例1)実施の形態では、ホルダ33の内部に連通する空気流路74上に空気流入側逆止弁75を設けるようにし、プリンタ本体からのインクカートリッジ30の取り外しを容易にしている。しかし、プリンタ本体のカートリッジ装着部18からインクカートリッジ30を取り外すのにあまり大きな力が必要でないのであれば、上記空気流入側逆止弁75を割愛するようにしてもよい。
(変形例2)実施の形態では、廃液タンク31をインクカートリッジ30の内部に設けるようにしたが、この廃液タンク31をプリンタ本体側に設けるようにしてもよい。このようにすれば、インクカートリッジ30の小型化が図られるようになる。
(変形例3)実施の形態では、スライダ60、コイルばね61、固定台62、および伸縮菅63をインクカートリッジ30の内部に設けるようにしたが、これらスライダ60、コイルばね61、固定台62、および伸縮菅63をプリンタ本体の内部に設けるようにしてもよい。具体的には、インクカートリッジ30のハウジング側面32aに押圧突起26を設けるとともに、スライダ60、コイルばね61、固定台62、および伸縮菅63をプリンタ本体のカートリッジ装着部18内に設ける。そして、ホルダ33に連通する吸引流路72をカートリッジ装着部18内に導入して上記伸縮菅63に接続するようにすればよい。このようにすれば、インクカートリッジ30の小型化が図られるようになる。さらに、上記(変形例2)のように廃液タンク31もプリンタ本体内に設けるようにすれば、インクカートリッジ30の一層の小型化が図られるようにもなる。
(変形例4)実施の形態では、インクカートリッジ30をプリンタ本体に装着する際、押圧突起26によるスライダ60の押圧を通じた伸縮菅63の伸縮を利用してホルダ33の内部を減圧するようにした。こうした押圧突起26による押圧に基づいてホルダ33の内部を減圧するための構成は、上記スライダ60や伸縮菅63を用いた構成に限定されない。すなわち、減圧ポンプは伸縮菅63に限定されない。例えば、押圧突起26の挿入をセンサによって検知するとともに、電動モータからなる吸引ポンプを同センサの検知に基づいて作動させるようにしてもよい。このようにしても、インクカートリッジ30のプリンタ本体への装着に伴う押圧に同期してホルダ33の内部が減圧されるため、ホルダ33の内部を確実に減圧することができる。
(変形例5)実施の形態では、カートリッジ装着部18の各インク導入部24とインクカートリッジ30のインク導出部51〜54との接続部が密閉状態となるタイミングを、カートリッジ装着部18に設けられた押圧突起26によるスライダ60の押圧タイミングによって計るようにしていた。こうしたインク導入部24とインク導出部51〜54との接続部が密閉状態となるタイミングを計る構成は任意であり、例えばインクカートリッジ30のハウジング側面32aに近接センサを設けておき、この近接センサによるカートリッジ装着部18の検出に基づいて上記接続部が密閉状態となるタイミングを計るようにしてもよい。そして、上記接続部の内部が密閉状態となったときに伸縮菅63を伸長させ、同接続部の内部が非密閉状態となったときに伸縮菅63を短縮させるようにすればよい。なお、こうした構成において伸縮菅63を伸縮させるためのアクチュエータとしては、例えばリニア機構を備えた電動モータを用いることができる。
(変形例6)減圧手段として、プリンタ本体に設けられたクリーニング機構19の吸引ポンプ(電動ポンプ)22を用いるようにしてもよい。この場合、例えば図12に示すように、キャップ20と吸引ポンプ22との間の廃液回収菅21上に三方弁80を設けるとともに、この三方弁80にインクカートリッジ30Aの吸引流路72を接続する。そして、吸引ポンプ22から廃液回収菅21、カートリッジ装着部18Aを介して、インク(廃液)がインクカートリッジ30Aの廃液タンク31Aに貯蔵されるようにする。このように、プリンタ本体に設けられた吸引ポンプ22を用いて、ホルダ33の内部を減圧することとすれば、プリンタ本体やインクカートリッジ30Aにホルダ33の内部の減圧を行なうための新たな構成を設けずとも、プリンタ本体へのインクカートリッジ30の装着に際してのインク流路23内の気泡混入を好適に抑制することができるようになる。
(変形例7)実施の形態では、ホルダ33の内部の減圧およびインク導出部51〜54の開放を通じて同ホルダ33の内部をインクで満たした後、カートリッジ装着部18のインク導入部24を開放するようにした。ただし、上記ホルダ33の内部に多少の空気が残っている状態で上記インク導入部24を開放するようにしても、プリンタ本体へのインクカートリッジ30の装着に際してのインク流路23内の気泡混入を抑制する効果はある。
11…本体ケース、12…プラテン、13…ガイド軸、14…キャリッジ、15…噴射ヘッド、16…バルブユニット、17…インク供給チューブ、18…カートリッジ装着部、19…クリーニング機構、20…キャップ、21…廃液回収菅、22…吸引ポンプ、23…インク流路、24…インク導入部、25…廃液回収ノズル、26…押圧突起、27…インク導入口側封止弁、30,30A…インクカートリッジ、31,31A…廃液タンク、32…ハウジング、33…ホルダ、34…廃液回収孔、35…押圧突起挿入孔、37…インク収容室、38…インク供給孔、39…インクユニット装着孔、40…シール部、41〜44…インク収容ユニット、51〜54…インク導出部、60…スライダ、63…伸縮菅、70…排出流路、71…排出側逆止弁、72…吸引流路、73…吸引側逆止弁、74…空気流路、75…空気流入側逆止弁、77…インク導出口側封止弁、78…インク貯留側封止弁。
Claims (24)
- 液体噴射ヘッドに液体を供給するための液体流路の最上流部に設けられて弁により開閉される液体導入部と、弁により開閉される交換式液体容器の液体導出部とを接続して液体噴射装置本体に交換式液体容器を装着する方法であって、
閉弁された前記液体導入部と同じく閉弁された前記液体導出部との接続部を密閉状態とする工程と、
その密閉状態とされた前記接続部の内部を減圧する工程と、
前記接続部の内部の減圧がなされた後に前記液体導出部の弁を開放する工程と、
同液体導出部の開放後に前記液体導入部の弁を開放する工程と、
を備えることを特徴とする液体噴射装置の交換式液体容器の装着方法。 - 前記接続部の内部の減圧は、前記液体噴射装置本体に設けられた電動ポンプにて行われる
請求項1に記載の液体噴射装置の交換式液体容器の装着方法。 - 前記接続部の内部の減圧は、前記交換式液体容器の装着に伴う押圧により作動する減圧ポンプにより行われる
請求項1に記載の液体噴射装置の交換式液体容器の装着方法。 - 前記減圧ポンプは、ベローズ状に形成された伸縮管により形成されてなる
請求項3に記載の液体噴射装置の交換式液体容器の装着方法。 - 前記減圧ポンプは、前記交換式液体容器に内蔵されてなる
請求項3または4に記載の液体噴射装置の交換式液体容器の装着方法。 - 前記減圧ポンプは、前記接続部の内部の減圧に伴い吸引した前記液体をその内部に貯蔵するとともに、前記液体噴射装置本体からの前記交換式液体容器の取り外しに際してその貯蔵した液体を廃液タンクに圧送する
請求項3〜5のいずれか1項に記載の液体噴射装置の交換式液体容器の装着方法。 - 減圧に伴い前記接続部の内部から吸引した前記液体を廃液タンクに圧送するようにした
請求項1〜5のいずれか1項に記載の液体噴射装置の交換式液体容器の装着方法。 - 前記廃液タンクは、前記交換式液体容器に内蔵されてなる
請求項6または請求項7に記載の液体噴射装置の交換式液体容器の装着方法。 - 前記接続部の内部は、同接続部の外部から内部への空気の流入を許容し、同接続部の内部から外部への流出を禁止する逆止弁を介して外部開放されてなる
請求項1〜8のいずれか1項に記載の液体噴射装置の交換式液体容器の装着方法。 - 液体噴射装置本体の液体噴射ヘッドに液体を供給する液体流路と、その液体流路の最上流部に設けられた液体導入部と、液体導出部が設けられるとともにその液体導出部と前記液体導入部との接続を通じて前記液体噴射装置本体に装着される交換式液体容器と、を備える液体噴射装置において、
前記液体噴射装置本体に対する前記交換式液体容器の装着に際して前記液体導入部と前記液体導出部とを密閉状態とするホルダと、
前記ホルダによる密閉がなされる位置よりも前記液体導出部が前記液体導入部に近接した位置に位置されるときに作動して前記ホルダの内部を減圧する減圧手段と、
前記液体導出部を開閉する弁であって、前記減圧手段の作動位置よりも前記液体導出部が前記液体導入部に近接した位置に位置されることで開放される第1の弁と、
前記液体導入部を開閉する弁であって、前記第1の弁の開弁位置よりも前記液体導出部が前記液体導入部に近接した位置に位置されることで開放される第2の弁と、
を備えることを特徴とする液体噴射装置。 - 前記減圧手段は、前記液体噴射装置本体に設けられた電動ポンプである
請求項10に記載の液体噴射装置。 - 前記電動ポンプは、前記液体噴射ヘッドのクリーニング用の電動ポンプと兼用されてなる
請求項11に記載の液体噴射装置。 - 前記減圧手段は、前記交換式液体容器の装着に伴う押圧により作動する減圧ポンプである
請求項10に記載の液体噴射装置。 - 前記減圧ポンプは、ベローズ状に形成された伸縮管により形成されてなる
請求項13に記載の液体噴射装置。 - 前記減圧ポンプは、前記交換式液体容器に内蔵されてなる
請求項13または14に記載の液体噴射装置。 - 前記減圧ポンプは、前記ホルダの内部の減圧に伴い吸引した前記液体をその内部に貯蔵するとともに、前記液体噴射装置本体からの前記交換式液体容器の取り外しに伴う前記押圧の除荷に応じてその貯蔵した液体を廃液タンクに圧送する
請求項13〜15のいずれか1項に記載の液体噴射装置。 - 前減圧手段は、減圧に伴い前記ホルダの内部から吸引した前記液体を廃液タンクに圧送する
請求項10〜16のいずれか1項に記載の液体噴射装置。 - 前記廃液タンクは、前記交換式液体容器に内蔵されてなる
請求項17に記載の液体噴射装置。 - 前記ホルダの内部と外部とを連通する空気通路と、
その空気通路に設けられて前記ホルダの外部から内部への空気の流入を許容するとともに同ホルダの内部から外部への流出を禁止する逆止弁と、
を備える請求項10〜18のいずれか1項に記載の液体噴射装置。 - 液体噴射装置本体に装着される交換式液体容器であって、前記液体噴射装置の液体噴射ヘッドに液体を供給する液体流路の液体導入部に接続される液体導出部を備える液体噴射装置の交換式液体容器において、
前記液体噴射装置本体に対する前記交換式液体容器の装着に際して前記液体導入部と前記液体導出部とを密閉状態とするホルダと、
前記ホルダによる密閉がなされる位置よりも前記液体導出部が前記液体導入部に近接した位置に位置されるときに作動して前記ホルダの内部を減圧する減圧手段と、
前記液体導出部を開閉する弁であって、前記減圧手段の作動位置よりも前記液体導出部が前記液体導入部に近接した位置に位置されることで開放される弁と、
を備えることを特徴とする液体噴射装置の交換式液体容器。 - 前記減圧手段は、前記交換式液体容器の装着に伴う押圧により作動する減圧ポンプである
請求項20に記載の液体噴射装置の交換式液体容器。 - 前記減圧ポンプは、ベローズ状に形成された伸縮管により形成されてなる
請求項21に記載の液体噴射装置の交換式液体容器。 - 前記減圧ポンプは、前記ホルダの内部の減圧に伴い吸引した前記液体をその内部に貯蔵するとともに、前記液体噴射装置本体からの前記交換式液体容器の取り外しに伴う前記押圧の除荷に応じてその貯蔵した液体を廃液タンクに圧送する
請求項21または22に記載の液体噴射装置の交換式液体容器。 - 前記ホルダの内部と外部とを連通する空気通路と、
その空気通路に設けられて前記ホルダの外部から内部への空気の流入を許容するとともに同ホルダの内部から外部への流出を禁止する逆止弁と、
を備える請求項20〜23のいずれか1項に記載の液体噴射装置の交換式液体容器。
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