JP2008162138A - インク供給装置、インクカートリッジ及びインクジェット画像記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インクカートリッジに設けられた大気開放弁の大気開放のタイミングを、インク供給弁の接続のタイミングよりも大幅に先行でき、確実なインク供給動作を行えるようにする。
【解決手段】インク供給弁４５に連通するインク供給口４７と、大気開放弁４６に連通する大気導入口４９とがカートリッジ本体４１の挿入方向下流側端面に同方向に開口され、インク抽出管は、カートリッジ本体４１がカートリッジ収納部内に挿入されるとき、前記インク供給口と対向するように突出されており、大気導入口４９における大気開放弁の作用片５１と対向した部位に設けられた作用手段６６は、作用片５１に押圧する作動体６７と、この作動体６７を進退動可能に案内する案内通路６８と、作動体６７をその後退時に大気開放弁４６の弁開方向に付勢する圧縮コイルバネ６９とを備え、作動体６７を大気開放弁４６に当接させた位置から大きく後退させながら、大気開放させる。
【選択図】図４

Description

本発明は、インクカートリッジを着脱可能に装着できるインク供給装置、特に、装着されたインクカートリッジを大気開放状態にしてインクカートリッジからのインク供給動作を確実に行うことができるインク供給装置及びそれに用いるインクカートリッジ並びに前記インク供給装置を備えたインクジェット画像記録装置に関するものである。

一般に、インクジェット画像記録装置は、搬送される被記録媒体（記録用紙）に対して交差（直交）する方向（主走査方向）に往復移動可能なキャリッジに搭載された記録ヘッドからインク滴を吐出させることによって当該被記録媒体上に画像を記録する。インクは、一般にカートリッジ式の着脱可能（交換可能）なインクタンク（インクカートリッジ）に予め貯留されており、このインクカートリッジから記録ヘッドへ供給されるようになっている。

一般に、インクカートリッジの配置位置で大別すると、いわゆるオンキャリッジ型とオフキャリッジ型とがある。オンキャリッジ型とは、インクカートリッジを着脱可能に収納する所要の装着部を有するケースが上記移動可能なキャリッジ上に設けられており、このケースの装着部に収容保持されたインクカートリッジから記録ヘッドへとインクが供給される形式である。一方、オフキャリッジ型とは、所要の装着部を有するケースがキャリッジ上を除くインクジェット記録装置におけるハウジングの何処かに設けられており、このケースの装着部にインクカートリッジが収容保持される形式である。そして、インクは、インクカートリッジを収容保持しているケースから記録ヘッドまでインク供給管等によって供給されるのである。

また、一般的にインクカートリッジでは、そのインク貯留部内に充填するインク内に気体が溶け込んでいると、使用時に、記録ヘッド内などでインク中の気体が気泡となって、記録時にノズル詰まりが発生して印字性能が劣化する。これを防止するため、脱気した状態のインクを充填している。そして、この状態を保持するため、インク貯留部内を負圧（減圧）状態に保持している。

前記いずれの場合でも、インクカートリッジを装着部にセットするとき、先にインク供給弁が開放されると、インク貯蔵部が負圧であるため、装着部に溜まっている空気やインクがインク貯蔵部に逆流して、記録ヘッド側のノズル部でのメニスカスが破壊されるおそれが生じるので、従来技術の特許文献１や特許文献２に示すように、インクカートリッジは、インク貯蔵部と、インク取り出しのためのインク供給弁と、インク貯蔵部を大気に開放するための封止フィルムが貼り付けられた大気開放凹部または大気開放弁とを備える一方、ハウジングのケースにおける装着部の底部（ベース部）には、封止フィルムを突き破るための大気開放用突起または大気開放弁を押し上げて大気開放するための中空状の大気導入管と、インク供給弁に接続してインク貯蔵部からインク抽出するためのインク抽出管とがインクカートリッジの挿入方向と対峙して平行状に立設配置され、且つ大気開放用突起または大気導入管の突出量をインク抽出管の突出量よりも長く設定することにより、大気開放部が先に開放されるように構成されたものが知られている。

この構成により、インク貯蔵部の負圧を解除し、インク供給弁からのインク供給動作を確実にならしめるようにしている。
特開２００３−３００３３０号公報（段落番号００３８参照） 特開２００５−２３８５７６号公報（段落番号００５２参照）

しかしながら、上記の構成の大気開放用突起や大気導入管の突出量とインク抽出管の突出量と差異が少ない場合には、次のような不具合が発生する。

まず第１に、インクカートリッジを装着部に挿入する動作速度が急激（迅速）であると、大気開放部への大気の導入と、インク供給弁に対するインク抽出管の接続するタイミングがほぼ同時になる（時間差が殆ど生じないため）。すると、インク貯蔵部がまだ負圧の状態であるにもかかわらず、インク供給弁が開放されることとなり、上述した通り、装着部に溜まっている空気やインクがインク貯蔵部に逆流して、記録ヘッド側のノズル部でのメニスカスが破壊されるおそれが生じる。

第２に、装着部に対するインクカートリッジの挿入姿勢が若干傾くなどしたときには、インク供給弁に対するインク抽出管の接続するタイミングが、大気開放部の開放より先になり、インク貯蔵部が負圧になり易い。すると、インクカートリッジ内の負圧の影響を受けて、記録ヘッド側のインクがインク供給弁を介してインクカートリッジ内に逆流し、記録ヘッドのノズル部でのメニスカスが切れて（破壊されて）、記録ヘッド内に多量の空気が溜まり、インクと動作不良を起こすという問題もあった。

上記の不具合を解消するために、大気開放用突起（大気導入管）の突出量を大きくすべく、大気開放用突起（大気導入管）を長く形成すると、インクカートリッジの姿勢を傾けたまま挿入したときやインクカートリッジを誤って落下させたとき等に、この大気開放用突起（大気導入管）が座屈や折損をしてしまうという問題があった。更に、大気開放用突起（大気導入管）を長く形成すると、インクカートリッジ装着時に、長い大気開放用突起を収納するための大きなスペースがインクカートリッジ内部に必要となってしまう。すると、インクカートリッジ自体のサイズが巨大化することによりインク供給装置ひいては画像記録装置のサイズが巨大化したり、インクカートリッジ内に収容可能なインク容量が減少してしまったりするという不具合も生じることとなる。

本発明は、インクカートリッジに設けられた大気開放弁の大気開放のタイミングを、インク供給弁の接続のタイミングよりも大幅に先行できるように、大気開放用突起（作動体）を大気開放弁に当接させた位置から大きく後退させながら、大気開放させる構成を採用して、インクカートリッジの装着速度に影響されず、インクカートリッジ内を大気圧に近づけ、確実なインク供給動作を行えるインク供給装置及びインクカートリッジ並びにそれらを備えたインクジェット画像記録装置を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明のインク供給装置は、インク貯留部からインクを取り出すためのインク供給弁と、前記インク貯留部を大気開放するための大気開放弁とを有し、且つ前記インク供給弁と前記大気開放弁とは同方向の動きで開閉するように構成されたインクカートリッジと、装置本体側に設けられ、前記インクカートリッジが着脱可能に収納できるカートリッジ収納部とを有し、前記カートリッジ収納部には、前記インク供給弁を開放可能なインク抽出管と、前記インクカートリッジが前記カートリッジ収納部内に収納されるとき、前記インク抽出管によって前記インク供給弁が開放される前に、前記大気開放弁を開放する作用手段とを備えたインク供給装置であって、前記インクカートリッジにおける前記カートリッジ収納部への挿入方向下流側端面には、前記インク供給弁に連通するインク供給口と、前記大気開放弁に連通する大気導入口とが同方向に開口され、前記インク抽出管は、前記インクカートリッジがカートリッジ収納部内に挿入されるとき、前記インク供給口と対向するように突出されており、前記作用手段は、前記大気導入口における前記大気開放弁と対向した部位に設けられ、前記作用手段は、前記大気開放弁に押圧する作動体と、この作動体を進退動可能に案内する案内通路と、前記作動体をその後退時に前記大気開放弁の弁開方向に付勢する付勢手段とを備えたものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインク供給装置において、前記大気開放弁を開放する力よりも前記付勢手段が前記作動体を付勢する力の方が大きく設定されているものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のインク供給装置において、前記インク抽出管は、前記カートリッジ収納部の内部に向かって、前記挿入方向と平行に突出する筒状に形成されている一方、前記大気開放弁が前記作動体に接触した時、前記インク抽出管の先端は前記インク供給弁に対して非接触の状態にあるように設定されているものである。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載のインク供給装置において、前記カートリッジ収納部は装置本体内に配置する収納ケース内に設けられ、前記収納ケースには、前記インクカートリッジが前記カートリッジ収納部に嵌まった状態で、当該インクカートリッジの位置を保持する扉体が開閉可能に設けられているものである。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載のインク供給装置において、前記収納ケースには、前記複数のインクカートリッジがそれぞれ独立的に挿抜可能なカートリッジ収納部を備えたものである。

請求項６に記載の発明は、前記請求項１〜５のいずれかに記載のインク供給装置に用いることを特徴とするインクカートリッジである。

請求項７に記載の発明は、前記請求項１〜５のいずれかに記載のインク供給装置を備えたことを特徴とするインクジェット画像記録装置である。

請求項１に記載の発明の構成では、作用手段は、大気開放弁に押圧する作動体と、この作動体を進退動可能に案内する案内通路と、作動体をその後退時に大気開放弁の弁開方向に付勢する付勢手段とを備えているので、インクカートリッジを装着部に進入させる速度を遅くできる。

その結果、作動体を大気開放弁に当接させた位置から大きく（長い距離）後退させながら、大気開放弁を開放状態に保持できるから、インクカートリッジに設けられた大気開放弁の大気開放のタイミングを、インク供給弁の接続のタイミングよりも大幅に先行できることになり、確実なインク供給動作を行えるという顕著な効果を奏する。

請求項２に記載の発明によれば、前記大気開放弁を開放する力よりも前記付勢手段が前記作動体を付勢する力の方が大きく設定されているので、作動体が大気開放弁に当接した後、直ぐに大気開放弁が弁開状態となり、その後インクカートリッジがカートリッジ収納部の奥側に進入している間中及びカートリッジ収納部内にセット完了している間も前記大気開放弁の開放状態を保持することができる。

請求項３に記載の発明によれば、前記インク抽出管は、前記カートリッジ収納部の内部に向かって、前記挿入方向と平行に突出する筒状に形成されている一方、前記大気開放弁が前記作動体に接触した時、前記インク抽出管の先端は前記インク供給弁に対して非接触の状態にあるように設定されているものであるから、請求項１及び２の構成と合わせて、前記大気開放弁が開放されてから、インク供給弁がインク抽出管と接触してインク供給されるまでの大幅な時間稼ぎを行うことができるという効果を奏する。

請求項４に記載の発明によれば、前記収納ケースには、前記インクカートリッジがカートリッジ収納部に嵌まった状態で、当該インクカートリッジの位置を保持する扉体が開閉可能に設けられているものであるから、インクカートリッジは、閉止された前記扉体に押圧された状態で姿勢保持されるものであるので、インクカートリッジの収納装置の出荷や輸送中及び使用中にも、インク抽出管とインク供給弁とが外れることがなく、確実な封止性（密閉性）を確保できる。

請求項５に記載の発明によれば、前記収納ケースには、前記複数のインクカートリッジがそれぞれ独立的に挿抜可能なカートリッジ収納部を備えたものであるから、空になったインクカートリッジを別々に（独立して）挿抜できることになり、コストの低減に寄与できる。

請求項６に記載の発明によれば、上記の構成のインク供給装置に用いるインクカートリッジであるため、インクカートリッジ側の構成を従来のものと変えることなく、新しい構成のインク供給装置のものに適用できる。

請求項７に記載の発明によれば、前記請求項１〜５のいずれかに記載のインク供給装置を備えたことを特徴とするインクジェット画像記録装置であるから、確実なインク供給動作を行えるインクジェット画像記録装置を提供することができる。

以下、好ましい実施形態に基づいて本発明を詳細に説明する。

図１は本発明の一実施形態に係る多機能装置のハウジング（本体ケース）の平面図、図２は記録部の斜視図、図３はカートリッジ収納装置の斜視図、図４はインクカートリッジの挿入開始時の側断面図、図５は大気連通動作時の側断面図、図６はインク供給時の側断面図である。

本実施形態の画像記録装置は、プリンタ機能、コピー機能、スキャナ機能、ファクシミリ機能を備えた多機能装置（ＭＦＤ：Multi Function Device ）に本発明を適用したものであり、多機能装置は、図示されていないコンピュータと接続されて、主にこのコンピュータから送信された画像データや文書データに基づいて、被記録媒体である記録用紙に画像や文書を記録するものである。また、多機能装置は、デジタルカメラ等の外部機器と接続されてデジタルカメラから出力される画像データを記録用紙に記録することができる。

本実施形態では、図１に示すように、合成樹脂製の装置筐体２の下部にプリンタ部（記録部）７が備えられている。そして、装置筐体２の底部の給紙カセット収納部（収納空間）に対して、装置筐体２の前側に開口された挿入口から挿抜可能（実質上水平方向に出し入れ可能）な給紙カセットが配置されている。装置筐体２の上部には、コピー機能やファクシミリ機能における原稿読取などのための画像読取装置（図示せず）が配置されている。装置筐体２の上側には、同じく図示しないが、画像読取装置１２の前方に各種操作ボタンや液晶表示部等を備えた操作パネル部１４が設けられている。

装置筐体２の前部右側に、後に詳述するカートリッジ収納装置１５が内臓されている。そして、装置筐体２の前部側に下端を蝶番を介して上下回動して開閉する蓋体２ｂにてカートリッジ収納装置１５の前面側が覆われている。

装置筐体２に堆積された用紙は、図示しない給紙ローラと、傾斜分離板とが協働することにより、一枚ずつ分離搬送される。

分離された用紙Ｐは上横向きのＵターンパス（給送路）を介して給紙カセットより後方の上側（高い位置）に設けられた記録部７に給送される。記録部７は、プリンタ機能などを実現するためのインクジェット式の記録ヘッド４が搭載された往復動可能なキャリッジ５等からなる。

記録部７は、図１、図２に示すように、上面開放された枠状のメインフレーム２１における左右一対の側板２１ａ、２１ｂにて支持され、Ｘ軸方向（主走査方向）に延びる横長の板状（プレート状）の第１ガイド部材２２、第２ガイド部材２３と、これら両ガイド部材２２、２３に跨がって摺動自在に支持（搭載）されて往復移動可能に構成されたキャリッジ５と、記録ヘッド４が搭載されたキャリッジ５を往復移動させるために第２ガイド部材２３の上面にそれと平行状にて、プーリに巻回配置された無端ベルトとしてのタイミングベルト２５と、そのタイミングベルト２５を駆動するＣＲ（キャリッジ）モータ２４（実施形態ではＤＣモータであるが、ステッピングモータ等他のモータでもよい。）と、記録ヘッド４の下面側にて搬送される用紙を支持する板状のプラテン２６と、主走査方向に沿って延びるように配置されてキャリッジ５のＸ軸方向（主走査方向）の位置とその方向の移動速度を検知するための光学式リニアエンコーダの構成部品であるテープスケール（図示せず）等を備える。

搬送される用紙の幅（用紙の短辺）より外側には、その一端側（実施形態では図１、図２で左側の側板２１ａに近い部位）にインク受け部２９が、また、他端側（図１及び図２で右側の側板２１ｂに近い部位）にメンテナンスユニット３０がそれぞれ配置されている。これにより、記録ヘッド４はインク受け部２９に設けられたフラッシング位置にて記録動作中に定期的にノズルの目詰まり防止のためのインク吐出を行い、インク受け部にてインクを受ける。メンテナンスユニット３０部分では、キャリッジ５は待機位置であって、色毎にインクを選択的に吸引したり、記録ヘッド４上の図示しないバッファタンク内の気泡を除去したりするための回復処理等を行う。また、メンテナンスユニット３０には図示しないが、ワイパーが設けられており、キャリッジ５をメンテナンスユニット３０部分から画像記録領域方向に移動させるときに記録ヘッド４のノズル面のクリーニングを行う。

次に、カートリッジ収納装置１５の構成について説明する。カートリッジ収納装置１５は、フルカラー記録のための４色のインクを各々収容した平面視の面積が小さく、且つ高さ寸法の高いほぼ矩形箱状のインクカートリッジ４０（個別の色、即ち、ブラック（ＢＫ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）用インクである。）を、Ｘ軸方向に沿って一列状に収納できる収納ケース６０を備える。そして、収納ケース６０の前面の開口部を開閉する扉体６１を開いて前方から着脱可能となるように構成されている（図３参照）。なお、収納ケース６０の構成は後に詳述する。

インクカートリッジ４０は、合成樹脂製のカートリッジ本体４１と、これに内蔵されたインクとを備えている。本実施形態では、カートリッジ収納装置１５が４つのインクカートリッジ４０を収容するようになっているので、各インクカートリッジ４０には、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色のインクがそれぞれ貯留されている。ただし、各インクカートリッジ４０の構造は、ブラックインクを貯留するインクカートリッジ４０のみが他のインク色のインクカートリッジ４０に比べて僅かに厚み方向に大きく構成されている。これは、一般的に言ってブラックインクの需要が最も多く、大量に消費されるからである。なお、ブラック以外の色のインクを貯留するインクカートリッジ４０の構造は、すべて同様である。

本実施形態では、図３や図４などから明らかなように、カートリッジ本体４１は全体として薄肉の直方体状に形成されており、内部にインクが収容されるインク収容空間が区画されている。このカートリッジ本体４１は、図４に示すごとく、内径部に補強用のリブを有する枠体４１ａと、その枠体４１ａの広巾面に平行な表裏端面が接着された表裏のフィルム（図示せず）とにより密閉された、インク貯留部としてのインク収容室４２が備わる。この枠体４１ａ、ひいてはインク収容室（インク貯留部）４２は、左右２つ割りのトレイ状の部材にて覆われている。これら２つの外側部材が溶着その他の既知の固着手段によって接合されてなる。

カートリッジ本体４１に備えられた大気開放弁４６及びインク供給弁４５はインク収容室４１ｂと連通している。

カートリッジ本体４１における枠部のうち、収納ケース６０への挿入方向下流側端面には、大気開放弁４６に連通する大気導入口４９と、インク供給弁４５に連通するインク供給口４７とが円錐孔状にて開口されている。この大気導入口４９はインク供給口４７よりも高い位置にて、後向きに（収納ケース６０の奥側と対面するように）開口している。これにより、大気開放弁４６が開放されたとき、インク収容室４２のうち、インク供給弁４５から遠く且つ上位置に空気溜まりができるようにするためである。

インク供給口４７に連通する弁収納室内には、インク供給弁４５の弁体４５ａ、弁保持枠４５ｂ及び略円錐状のバネ体４５ｃが直列にて進退動可能に配置されている。収納ケース６０にインクカートリッジ６０をセットすると、後述する接続体６２側から突出するインク抽出筒６３にて弁保持枠４５ｂが押される。これにより、ゴム状の弾性部材からなるバネ体４５ｃの付勢力に抗して弁体４５ａがインク供給口４７を構成する部材４７ｂの一端面（奥端面）である弁座から離れて開放され、インク収容室４２内のインクがインク抽出管６３を介して、記録ヘッドへ供給されるように構成されている。なお、インク供給口４７の外側には筒状のキャップ４７ａが突出している。

大気導入口４９に連通する大気導入室５０内には、大気開放弁４６の弁体４６ａ、弁保持枠４６ｂ及び略円錐状のバネ体４６ｃが直列にて進退動可能に配置されている。弁体４６ａには、大気導入口４９から外に突出する丸軸状の作用片５１が一体的に突出している。弁体４６ａに対する弁座は大気導入口４９を構成する部材４９ｂの奥端面に形成されている。大気開放弁４６の作用片５１は横向き（実質上水平）であって、インクカートリッジ６０の挿入方向と平行に突出している。

他方、収納ケース６０における接続体６２の縦板６２ａの表面（収納ケース６０の挿入方向下流側の面）には、下側（インク供給弁４５のキャップ４７ａと対応する高さ位置）にインクカートリッジ４０の挿入方向と平行状に突出形成された複数の円弧状のガイドリブ６４が、上記キャップ４７ａの外径部に被嵌して挿入時のガイドの役割を果たし、インクカートリッジ４０が収納ケース６０の内部であるカートリッジ収納部に収容（セット）されると、このインク供給弁４５に収納ケース６０の背面（後面）に設けられた筒状のインク抽出管６３が連結されるようになっている。

このインク抽出管６３及びインクチューブ２０を介してインクカートリッジ４０内のインクが記録ヘッド４に供給される。さらに、カートリッジ本体４１の背面には、インクカートリッジ４０内のインクの液面を検出するための被検出部４３ａが設けられている。インクカートリッジ４０内には、インクの残量によって上下揺動する被検出体４３が設けられており、インクカートリッジ４０が収納ケース６０のカートリッジ収納部に収容（セット）されると、この被検出部４３ａを介して接続体６２に設けられたホトインタラプタ等の液位センサ６５が近接し、被検出体４３の被検出部の有無を検出することで、インクの液面を常時監視できるように構成されている。

そして、図４〜図６に示すように、収納ケース６０の後端に装着された接続体６２には、各インクカートリッジ４０における大気開放弁４６の作用片５１の高さ位置に対応させて、大気開放弁４６を開放させるための作用手段６６が設けられている。

この作用手段６６は、インクカートリッジ４０の挿入開始部位には、インクカートリッジ４０をカートリッジ収納部内に挿入するとき、インク供給弁４５からインク抽出管６３方向にインクが供給開始されるタイミングよりも相当程度以前のタイミングで、大気開放弁４６を開放するように構成されている。

作用手段６６は、大気開放弁４６の作用片５１に当接して大気開放弁４６を開放（弁開）するための作動体６７と、この作動体６７を進退動可能に収容する案内通路６８（実施形態では円筒状の案内室）と、この案内通路６８内に配置されて、作動体６７を弁開方向に押圧付勢する付勢手段としての圧縮コイルバネ６９とを備えている。

インクカートリッジ４０が収納ケース６０内に位置していない状態では、作動体６７は、圧縮コイルバネ６９の付勢力により、収納ケース６０内方向に寸法Ｌだけ突出している。押されると、作動体６７は案内通路６８に沿って寸法Ｌだけ後退し得る。なお、圧縮コイルバネ６９の付勢力は大気開放弁４６におけるバネ体４６ｃのバネ力（弁体４６ａの弁閉止力）より大きく設定されている。従って、大気開放弁４６の作用片５１に作動体６７が接触した後は、作動体６７の後退動作よりも大気開放弁４６の開放動作が先に始められることになる。

図４に示すように、収納ケース６０内に挿入したインクカートリッジ４０における作用片５１の先端面（後端面）が作動体６７の先端面６７ａに当接した状態において、大気開放弁４６が開放開始位置となる。この状態では、インク抽出管６３はキャップ４７ａには嵌まっておらず、インク抽出管６３の先端がインク供給弁４５における弁体４５ａと寸法Ｌ１（＞Ｌ）だけ隔てられている。

ついで、図５に示すように、インクカートリッジ４０を収納ケース６０内にさらに挿入すると、作動体６７は大気開放弁４６の弁体４６ａを弁開状態に押しながら、圧縮コイルバネ６９の付勢力に抗して後退することになる。そして、この状態では、インク抽出管６３の先端がキャップ４７ａ内に挿入されているが、インク供給弁４５における弁体４５ａまで届いていない。従って、インクカートリッジ４０のインク収容室４２内には大気が導入され、インク収容室４２内の圧力は大気圧に近くなるか、大気圧と等しくなる。

図５から図６のように、さらにインクカートリッジ４０を収納ケース６０内に進入させると、作用手段６６における作動体６７はさらに後退して、案内通路６８の後端に突き当たる。従って、これ以上作動体６７は後退不能となり、この状態でも、作動体６７は弁体４６ａを弁開状態に保持している。他方、インク抽出管６３の先端にてインク供給弁４５における弁体４５ａを開き方向に押すので、インクカートリッジ４０内のインクはインク抽出管６３の接続部に一端が接続されたインクチューブ２０を介してインクジェット式の記録ヘッド４に供給可能となる。

また、収納ケース６０内にセットされたインクカートリッジ４０におけるインク収容室４２からインク供給弁４５を介してインク抽出管６３方向にインクが供給開始される状態では、大気開放弁４６は常時開放されている。

上記のような構成の作用手段６６を用いれば、作動体６７は付勢手段である圧縮コイルバネ６９にて押されており、この押圧力に抗してインクカートリッジ４０を押し込む動作が必要であるので、ユーザーは、あまり早い速度で、インクカートリッジ４０を収納ケース６０内に進入させることができない。換言すれば、上記のような抵抗力（付勢力）がなく、また、作動体６７の後退移動がない場合に比べて、大気開放弁４６が大気に開放されるタイミングは、インクカートリッジ４０のインク供給弁４５が収納ケース６０の奥側のインク抽出管６３と接続して、カートリッジ本体４１内のインクがインク抽出管６３側に流入開始するタイミングよりも、相当程度時間的に前倒しにすることができる。

従って、インク収容室４２が負圧の状態のまま、インク供給弁４５が開く現象を確実に防止することができるという顕著な効果を奏する。

特に、大気開放弁４６からインクカートリッジ４０の収容室４２に連通する極小隙間の通路に液体であるインク柱が移動可能存在することにより、収容室４２内のインクの蒸発を防止しつつ大気圧に保持できるようなインクカートリッジ４０の構成の場合、大気開放弁４６が開放されても、収容室４２内の負圧は徐々にしか大気圧に近づかない。したがって、ユーザのインクカートリッジ４０の収納ケース６０内への押し込み速度が速すぎると、インク収容室４２が負圧の状態のまま、若しくは十分に大気圧に戻っていない状態で、インク供給弁４５が開いてしまう。

本発明によれば、インクカートリッジの装着速度に影響されず、インクカートリッジ内を大気圧に近づけ、確実なインク供給動作を行えるインク供給装置を提供することができるのである。

なお、収納ケース６０は、例えば樹脂からなり、全体としてほぼ直方体状に形成されている。図３及び図４に示すように、収納ケース６０は、底板部８０と、この底板部８０の左右両側に立設された一対の側板部８１と、各側板部８１間に架け渡すように配置された天板部８２と、左右両側板部８１間を繋ぎ、天板部８２寄り部位に設けられた後板部７９とを備えている。さらに、収納ケース６０は前面開口部を有し、収納ケース６０の内部には、各インクカートリッジ４０が収容され保持される収容室を区画するための隔壁部が設けられている。

図３に示すように、収納ケース６０の前面開口部には、扉体６１が各収容室に対応して設けられ、各インクカートリッジ４０は、それぞれ、前面開口部ａを通じて前面側から各収容室に挿抜されるようになっている。

合成樹脂製などの扉体６１は、その下端部に形成された横軸部を介して収納ケース６０の前端で且つ下端に対して上下回動可能に枢支されており、図３に示すように、前面開口部を閉じる姿勢（閉塞姿勢）と、前面開口部を開放する姿勢（開放姿勢）との間で姿勢変化するようになっている。扉体６１が閉塞姿勢となったときは、収容室内にインクカートリッジ４０が確実に保持され、扉体６１が開放姿勢となったときは、収容室に対してインクカートリッジ４０が容易に挿抜されるようになっている。

図３に示すように、扉体６１は、扉本体と、これに設けられた押圧保持部材９０、ロック部材９１及びロック解除レバー９２とを備えており、これらは、それぞれ樹脂により成形されている。

本発明は、カートリッジ収納装置の収納ケースの開口部が上面に形成され、収納ケース（収容室）の底部に、インク抽出管６３が上向きに開口している形態においては、上記の構成のインクカートリッジ４０を上方から差し込むようにし、収納ケースの底部に作用手段６６を設ける。また、本発明は、本実施形態のオフキャリッジ型に適用できるばかりでなく、オンキャリッジ型にも適用できることはいうまでもない。

本発明の一実施形態に係る多機能装置の概略平面図である。 記録部の斜視図である。 カートリッジ収納装置の斜視図である。 大気開放開始時の大気開放弁、作用片及び作動体の位置関係を示す側断面図である。 大気開放時の大気開放弁、作用片及び作動体の位置関係を示す側断面図である。 インク供給状態の大気開放弁、作用片及び作動体の位置と、インク供給弁とインク抽出管との位置関係を示す側断面図である。

符号の説明

１５ インクカートリッジ収納装置
４０ インクカートリッジ
４３ インク供給管
４１ カートリッジ本体
４１ａ 上側壁
４２ インク貯留部としてのインク収容室
４５ インク供給弁
４５ａ 弁体
４６ 大気開放弁
４６ａ 弁体
４７ インク供給口
４９ 大気導入口
５１ 作用片
６０ 収納ケース
６２ 接続体
６３ インク抽出管
６６ 作用手段
６７ 作動体
６８ 案内通路
６９ 圧縮コイルバネ

Claims (7)

1. インク貯留部からインクを取り出すためのインク供給弁と、前記インク貯留部を大気開放するための大気開放弁とを有し、且つ前記インク供給弁と前記大気開放弁とは同方向の動きで開閉するように構成されたインクカートリッジと、
   装置本体側に設けられ、前記インクカートリッジが着脱可能に収納できるカートリッジ収納部とを有し、
   前記カートリッジ収納部には、前記インク供給弁を開放可能なインク抽出管と、前記インクカートリッジが前記カートリッジ収納部内に収納されるとき、前記インク抽出管によって前記インク供給弁が開放される前に、前記大気開放弁を開放する作用手段と、を備えたインク供給装置であって、
   前記インクカートリッジにおける前記カートリッジ収納部への挿入方向下流側端面には、前記インク供給弁に連通するインク供給口と、前記大気開放弁に連通する大気導入口とが同方向に開口され、
   前記インク抽出管は、前記インクカートリッジがカートリッジ収納部内に挿入されるとき、前記インク供給口と対向するように突出されており、
   前記作用手段は、前記大気導入口における前記大気開放弁と対向した部位に設けられ、 前記作用手段は、前記大気開放弁に押圧する作動体と、この作動体を進退動可能に案内する案内通路と、前記作動体をその後退時に前記大気開放弁の弁開方向に付勢する付勢手段とを備えたことを特徴とするインク供給装置。
2. 前記大気開放弁を開放する力よりも前記付勢手段が前記作動体を付勢する力の方が大きく設定されていることを特徴とする請求項１に記載のインク供給装置。
3. 前記インク抽出管は、前記カートリッジ収納部の内部に向かって、前記挿入方向と平行に突出する筒状に形成されている一方、
   前記大気開放弁が前記作動体に接触した時、前記インク抽出管の先端は前記インク供給弁に対して非接触の状態にあるように設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載のインク供給装置。
4. 前記カートリッジ収納部は装置本体内に配置する収納ケース内に設けられ、前記収納ケースには、前記インクカートリッジが前記カートリッジ収納部に嵌まった状態で、当該インクカートリッジの位置を保持する扉体が開閉可能に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のインク供給装置。
5. 前記収納ケースには、前記複数のインクカートリッジがそれぞれ独立的に挿抜可能なカートリッジ収納部を備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のインク供給装置。
6. 前記請求項１〜５のいずれかに記載のインク供給装置に用いられることを特徴とするインクカートリッジ。
7. 前記請求項１〜５のいずれかに記載のインク供給装置を備えたことを特徴とするインクジェット画像記録装置。

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