JP2008162207A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インク供給源と記録ヘッドが所定位置からずれて連結されていてもシールを達成するインクジェット記録装置を提供する。
【解決手段】第１ジョイント部２７がメインタンク２５と連通するインク供給チューブ２６の端部に設けられ、第２ジョイント部６８が記録ヘッド１６と連通するインク流通路７２に設けられている。第１ジョイント部２７及び第２ジョイント部６８とは、第２ジョイント部６８に形成される挿入孔８０に第１ジョイント部２７の先端を上方に挿入することによって連結される。これらを連結することによってメインタンク２５から記録ヘッド１６側に向けてインクを供給することができる。連結される第１ジョイント部２７と前記第２ジョイント部６８との間には、前記軸方向を主方向とする力で圧縮されてシールを達成する第１シール部材６６と、前記径方向を主方向とする力で圧縮されてシールを達成する第２シール部材６７とが介在している。
【選択図】図４

Description

本発明は、記録ヘッドからインクを吐出することにより被記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置に関するものである。

従来のインクジェット記録装置では、インクを吐出することにより被記録媒体に画像を記録するための記録ヘッドと、記録ヘッドに供給するインクを貯蔵するインク供給源と、を備え、記録ヘッドとインク供給源とが別体のもととして設けられているものが知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。このようなインクジェット記録装置では、インク供給源から記録ヘッドにインクを供給すべく、インク供給源に第１ジョイント部が形成され、記録ヘッドに第２ジョイント部が形成されている。インク供給源から記録ヘッド側にインクを補給する際には、第２ジョイント部が有する補給口に第１ジョイント部を挿入して連結する。第２ジョイント部には、インク補給口の周囲の壁面にガスケットが設けられ、補給口に挿入される第１ジョイント部は、その外周部の全周がこのガスケットに接触している。これによって第１ジョイント部の半径方向のシールが達成され、補給口からインクの漏れによるインク供給不良、および他色のインクとの混色の発生を防いでいる。
特開２００２−１１３８７８号公報 特開２００４−３４３３６号公報 特開２００５−４１１４０号公報

しかしながら、インクジェット記録装置では、供給源及び記録ヘッドが振動するなどして、インクを供給している途中に補給口が補給ポートに対して、補給ポートの半径方向に相対変位する場合がある。このような場合、挿入されている補給ポートがガスケットに対し片当たりし、補給ポートとガスケットとの間に隙間ができる。また、補給ポートを補給口に挿入するとき、補給ポートの軸と補給口の軸とがずれている場合もある。このような場合も補給ポートがガスケットに片当たりし、これによって補給ポートとガスケットとの間に隙間ができる。このように第１ジョイント部及び第２ジョイント部が相対変位する、または軸がずれて挿入されるなどして、第１ジョイント部が第２ジョイント部に位置ずれしたまま挿入されて連結されることによって、第１ジョイント部とガスケットとの間に隙間が形成される。このようにして形成される隙間から埃及び塵などの異物がインクに混入し、また隙間からインクが漏れてインク供給不良が生じ、さらには他色のインクと混色することがある。

そこで、本発明は、インク供給源に連通する第１ジョイント部と、記録ヘッドに連通する第２ジョイント部とが所定位置からずれて連結されていても良好にシールを達成し、連結されている部分の防塵性能を向上し、シール不良によるインク供給不良を防止することができ、信頼性が高いインクジェット記録装置を提供することを目的としている。

本発明は上述のような事情に鑑みてなされたものであり、本発明は、インク供給源と連通する第１インク流路の端部に設けられる第１ジョイント部と、記録ヘッドと連通する第２インク流路の端部に設けられ、前記第１ジョイント部と連結可能な第２ジョイント部と、を備え、前記第１ジョイント部と前記第２ジョイント部とを連結したときに、前記インク供給源から前記記録ヘッドに向けてインクを供給するインクジェット記録装置であって、前記第１ジョイント部と前記第２ジョイント部とは、前記第１ジョイント部と前記第２ジョイント部のうちいずれか一方に形成された挿入孔に、他方の先端を所定の挿入方向に挿入することで連結するものであり、前記第１ジョイント部と前記第２ジョイント部との間に介在し、前記挿入方向を主方向とする力で圧縮されてシールを達成する第１シール部材と、前記第１ジョイント部と前記第２ジョイント部との間に介在し、前記挿入方向に垂直な方向を主方向とする力で圧縮されてシールを達成する第２シール部材とを有するものである。

前記構成によれば、第１ジョイント部及び第２ジョイント部のいずれか一方に形成される挿入孔に他方の先端部を挿入して連結することによって、第１シール部材が挿入方向を主方向とする力で圧縮されてシールを達成し、第２シール部材が挿入方向と垂直な方向を主方向とする力で圧縮されてシールを達成する。これによって第１ジョイント部と第２ジョイント部が挿入方向に変位して、第１シール部材が第１ジョイント部及び第２ジョイント部のいずれか一方から離反しても、第２シール部材のシールは達成される。また第１ジョイント部と第２ジョイント部とが挿入方向に垂直な方向に変位して、または第１ジョイント部と第２ジョイント部とがこれらの軸がずれて連結されるなどして、第２シール部材が第１ジョイント部及び第２ジョイント部に対し片当たりまたは離反しても、第１シール部材のシールは達成される。このように第１ジョイント部及び第２ジョイントが相対変位し、または軸がずれて挿入されるなどして、第１ジョイント部と第２ジョイントとが所定位置と異なる位置において連結されてもシールが達成され、連結されている部分の防塵性能を向上させ、シール不良によるインク供給不良を防止することができる。

上記発明においては、前記第１ジョイント部と前記第２ジョイント部とを連結及び離間させるべく、前記第１ジョイント部と前記第２ジョイント部の少なくとも一方を移動させる移動機構を備えることが好ましい。

上記構成では、移動機構によって第１ジョイント部及び第２ジョイント部の少なくとも一方を移動させて、第１ジョイント部と第２ジョイント部とを連結及び離間させる。このように移動機構を用いることによって、第１ジョイント部及び第２ジョイント部が、シール部材に対し片当たりする、または軸ずれして連結されることを抑制することができる。これによってさらにシール性能を高めることができる。

上記発明においては、前記挿入孔は前記第２ジョイント部に設けられており、前記移動機構は前記第１ジョイント部を移動させるものであることが好ましい。

上記構成では、挿入孔が第２ジョイント部に形成され、第１ジョイント部を移動させる。記録ヘッドは記録媒体に画像を記録するために走査する必要があり、これに対し供給源は固定される場合が多い。記録ヘッドの移動を鑑みると、記録ヘッド側の構成をより単純にし、かつ省スペース化を図ることが好ましく、上記構成によりこれを実現することができる。

上記発明においては、前記第１シール部材は、前記第１ジョイント部を前記第２ジョイント部に挿入する際、前記第２シール部材が第１ジョイント部及び第２ジョイント部の両方に当接している状態で、前記第１ジョイント部及び第２ジョイント部のうちいずれか一方に対し離反していることが好ましい。

上記構成によれば、第２シール部材が挿入方向と垂直な方向を主方向とする力で圧縮されているので、第２シール部材を第１ジョイント部及び第２ジョイント部の両方に当接させた後に、第１ジョイント部を挿入方向にさらに挿入することができる。これによって第２シール部材がシールを達成している状態で、第１ジョイント部及び第２ジョイント部に対する第１シール部材の位置決めを行うことができ、第１シール部材を第１ジョイント部と第２ジョイント部との両方に確実に当接させて挿入方向に圧縮させることができ、第１シール部材及び第２シール部材の両方でシールすることができる。

上記発明においては、前記第１シール部材は、前記挿入方向において、第２シール部材より前記第２ジョイント部側に配設されていることが好ましい。

上記構成によれば、第１シール部材を第２シール部材より第２ジョイント部側に配設することによって、より第２ジョイント部と反対側、つまり第１ジョイント部の基端側に第２シール部材を設けることができ、挿入孔内の第２シール部材によって封止されている側の空間の容積をより大きく確保することができる。前記空間の容積は、第１ジョイント部と第２ジョイント部とが相対変位すると変化するけれども、前記空間の容積を大きく確保することによって前記空間の容積に対する容積変化の量が小さくなり、結果的に前記相対変位に伴う前記空間の内圧変化を小さくすることができる。これによって第１シール部材および第２シール部材にかかる前記内圧の変動を低減することができ、良好にシールすることができる。

上記発明においては、前記第１シール部材及び前記第２シール部材は、前記第１ジョイント部と一体に設けられていることが好ましい。

上記構成によれば、第１シール部材及び第２シール部材が第１ジョイント部に一体に設けられているので、第１ジョイント部と第２ジョイント部とを離間させるときに、第１シール部材及び第２シール部材内に残るインクを第１ジョイント部がそのまま引き連れ、挿通孔にインクが残ることが抑制される。またこれによって挿通孔からインクが垂れ落ちることも抑制される。

上記発明においては、前記記録ヘッドと前記第２ジョイント部との間には、前記インク供給源から供給されたインクを一旦貯留するサブタンクが設けられていることが好ましい。

上記構成によれば、第１ジョイント部を第２ジョイント部に連結することによって、インク供給源からサブタンクにインクが供給され、サブタンクに一旦貯留される。このサブタンクに貯留されるインクを記録ヘッドから吐出することによって、被記録媒体に画像を記録することができる。これによって前述のように挿入方向とそれに垂直な方向の２方向にシールして連結される第１ジョイント部および第２ジョイント部をインクが流れる流路に適用したステーション方式のインクジェット記録装置を実現できる。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、第１ジョイント部と第２ジョイント部とが所定位置とずれて連結されていてもシールが達成されるので、連結されている部分の防塵性能を向上させ、シール不良によるインク供給不良を防止することでき、信頼性の高いインクジェット記録装置を提供することができる。

以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。

（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録装置３を有する複合機１を示す斜視図である。図１に示すように、複合機１は、プリンタ機能やスキャナ機能やコピー機能やファクシミリ機能を有するものであり、その筐体２の下部に印刷用のインクジェット記録装置３を有すると共にその筐体２の上部にスキャナ装置４を有している。筐体２の正面には開口５が形成されており、その開口５の下段にインクジェット記録装置３の給紙トレイ６が設けられ、上段にインクジェット記録装置３の排紙トレイ７が設けられている。インクジェット記録装置３の正面側の右下部には開閉蓋８が設けられており、開閉蓋８の内側にはメインタンク搭載部９（図３参照）が設けられている。複合機１の上部正面側には、インクジェット記録装置３やスキャナ装置４などを操作するためのオペレーションパネル１０が設けられている。また、複合機１は、外部のコンピュータに接続されている場合には、該コンピュータからドライバを介して送信される指示に基づいて動作可能となっている。

図２は図１に示す複合機１のインクジェット記録装置３を模式的に説明する断面図である。図２に示すように、複合機１の底側には給紙トレイ６が配置されている。給紙トレイ６の上側には、給紙トレイ６に積載された用紙１１のうち最上層のものを搬送路１２へ供給する給紙駆動ローラ１３が設けられている。搬送路１２は、給紙トレイ６の背面側から上方へ向かった後に正面側へ向けてＵターンし、印刷領域１４を通過して排紙トレイ７（図１参照）へと導かれている。

印刷領域１４には、画像記録ユニット１５が設けられている。画像記録ユニット１５の下方には、用紙サイズより大きいプラテン２０が配設されている。画像記録ユニット１５の上流側には、搬送路１２を流れる用紙１１を狭持してプラテン２０上へ搬送する搬送ローラ２１及びピンチローラ２２が設けられている。画像記録ユニット１５の下流側には、画像記録が行われた用紙１１を狭持して排紙トレイ７（図１参照）へ搬送する排紙ローラ２３及びピンチローラ２４が設けられている。

画像記録ユニット１５は、多数のノズル孔からインクを搬送路１２に向けて吐出する公知の圧電駆動式の記録ヘッド１６と、記録ヘッド１６へ供給するインクを貯蔵するサブタンク１７と、記録ヘッド１６を駆動制御するヘッド制御基板１８と、これらを搭載するキャリッジ１９とを有している。

サブタンク１７には、インク補充機構３０が適宜接続されることでインク補充可能となっている。インク補充機構３０は、カートリッジタイプのメインタンク２５と、メインタンク２５に一端部が接続されたインク供給チューブ（以下、単に「供給チューブ」という）２６と、供給チューブ２６の他端部に設けられた第１ジョイント部２７とを有している。そして、第１ジョイント部２７が上下方向に昇降駆動されることで、サブタンク１７の第２ジョイント部６８に対して第１ジョイント部２７が着脱される。そして、第１ジョイント部２７が上昇して流入開口部６８ａに気密的に連結されたときに、メインタンク２５が供給チューブ２６を介してサブタンク１７に連通してインク補充経路が接続状態となる。記録ヘッド１６は用紙１１に画像を記録するために走査する必要があり、これに対しメインタンク２５はメインタンク搭載部９に固定されている。記録ヘッド１６の移動を鑑みると、画像記録ユニット１６の構成をより単純にし、かつ省スペース化を図ることが好ましい。第１ジョイント部２７を昇降駆動することで、これを実現することができる。インク補充機構３０の構成よりも画像記録ユニット１５の構成をより単純にすることができ、省スペース化を図ることができる。

図３は図１に示す複合機１のインクジェット記録装置３の要部平面図である。図３に示すように、プラテン２０の上方には、用紙搬送方向と直交する走査方向に向けて平板状の一対のガイドレール３１，３２が延設されている。各ガイドレール３１，３２は略同一平面上に設けられており、それらの上面はプラテン２０の上面と略平行となるように、且つ、水平に形成されている。ガイドレール３１，３２には、画像記録ユニット１５のキャリッジ１９がガイドレール３１，３２の延設方向に摺動可能に支持されている。

用紙搬送方向下流側のガイドレール３２の上面には、走査方向の両端部にて駆動プーリ（図示せず）及び従動プーリ３５が設けられている。駆動プーリと従動プーリ３５との間には、環状のタイミングベルト３６が巻き掛けられている。キャリッジ１９は、その底面側においてタイミングベルト３６の一部に固着されている。駆動プーリの軸にはモータ３７が接続されており、モータ３７により駆動プーリが正逆回転されることで、タイミングベルト３６が駆動プーリと従動プーリ３５との間で周運動する。つまり、タイミングベルト３６の周運動により、記録ヘッド１６（図２参照）、サブタンク１７及びヘッド制御基板１８がキャリッジ１９と共に一体的にガイドレール３１，３２上を往復移動する。サブタンク１７は、印刷に用いられる５色のインクに対応して５つのインク貯蔵室を有している。また、サブタンク１７は、一回の印刷処理で消費されると予想されるインク量以上のインク量が貯留される程度の容積を有している。

用紙が通過する印刷領域の外側には、インク補充機構３０やメンテナンス機構４０が配設されている。インク補充機構３０は、キャリッジ１９の走査方向の一端側（図３の右側）でガイドレール３２の手前側（図３の下側）に設けられている。インク補充機構３０は、定置式のメインタンク搭載部９に着脱可能に搭載されたメインタンク２５を有しており、メインタンク２５はインク種類ごとにそれぞれ対応して５つ用意されている。

図４は図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。図４に示すように、メインタンク２５は、メインタンク搭載部９に搭載され、アウターケース８１とインナーケース８２とを備えている。インナーケース８２は、インク１００を貯蔵するインク貯蔵室４９を有している。そのインク貯蔵室４９の上方には、インク貯蔵室４９の上部の空気層と連通するようにピストンポンプ室５０と正圧制御室５１とが左右に対向配置されている。ピストンポンプ室５０には、ピストン５２が往復移動可能に挿入されている。ピストン５２は、ピストンポンプ室５０よりも小径なロッド部５２ａと、ロッド部５２ａの上面に形成されたラックギア部５２ｂと、ロッド部５２ａの正圧制御室５１側に設けられてピストンポンプ室５０の内周面に摺接するピストン部５２ｃとを有している。ピストン部５２ｃにはピストンポンプ室５０の内周面に気密的に接触するＯリング５４が取り付けられている。

ピストンポンプ室５０には、正圧制御室５１に対向する壁面に形成された挿通孔５０ａと、挿通孔５０ａと反対側の壁面に形成されてロッド部５２ａを外部に通過させる開口部５０ｂとが設けられている。アウターケース８１は、ピストンポンプ室５０の開口部５０ｂと対応する位置を含むようにサブタンク１７側の壁面が切り欠かれた開口部８１ａを有している。また、メインタンク搭載部９には図示しない駆動手動で回転される略半円状のピニオンギア５３が設けられており、そのピニオンギア５３が開口部８１ａを通ってラックギア部５２ｂに噛合している。即ち、ピニオンギア５３が回転駆動されるとラックギア部５２ｂに動力が伝達されてピストン５２が往復運動する構成となっている。

正圧制御室５１には、正圧制御弁５６が往復移動可能に挿入されている。正圧制御弁５６は、正圧制御室５１の内周面との間に部分的にクリアランスを有するバネ座部５６ａと、バネ座部５６ａからピストン５２に向けて突出する押込軸部５６ｂとを有している。なお、前記クリアランスは、バネ座部５６ａを挟んだ左右の空間を互いに連通させるように形成されている。正圧制御室５１には、ピストンポンプ室５０に対向する壁面に形成されて押込軸部５６ｂが通過する第１大気開放孔５１ａが設けられている。そして、正圧制御弁５６の押込軸部５６ｂが、大気開放孔５１ａ及び挿通孔５０ａにクリアランスを有する状態で通過している。第１大気開放孔５１ａの正圧制御室５１の内側の壁面周囲には、シールリング５５が取り付けられている。正圧制御弁５６には、バネ座部５６ａをシールリング５５に向けて付勢するコイルバネ５７が設けられている。また、正圧制御室５１には、第１大気開放孔５１ａに対してシールリング５５を挟んで反対側の壁面に第２大気開放孔５１ｂが設けられている。

従って、インク貯蔵室４９に所定値以上の正圧が発生した場合に、第１大気開放孔５１ａが開かれる。またピストン５２が正圧制御室５１側に進出して押込軸部５６ｂを押圧した場合にも、第１大気開放孔５１ａが開かれる。そうすると、第１大気開放孔５１ａが第２大気開放孔５１ｂに連通し、インク貯蔵室４９が大気開放される。

メインタンク２５の下部には、弾性材からなる環状のチューブ接続部５８が設けられており、チューブ接続部５８の中心には無負荷時に弾性的に閉塞するインク流出孔５８ａが形成されている。チューブ接続部５８は無負荷時には弾性により縮径してインク流出孔５８ａを閉鎖する構成となっている。供給チューブ２６の一端部には接続端子６１が設けられており、チューブ接続部５８に接続端子６１が挿入されることで、供給チューブ２６がメインタンク２５のインク貯蔵室４９と常時連通される。供給チューブ２６の他端部には第１ジョイント部２７が設けられている。

第１ジョイント部２７は、供給チューブ２６と連通するハウジング６２を有している。ハウジング６２は、メインタンク搭載部９に一体的に形成されたガイド筒部８６に上下スライド可能に内嵌されている。ハウジング６２の上壁には、流出開口部６２ａが形成されている。またハウジング６２の上面には、流出開口部６２ａの周囲から上方に向けて円筒状の立設部６２ｂが一体的に突出している。立設部６２ｂの上端部には、第１シール部材６６が取り付けられているとともに、立設部６２ｂの外周面の中間部には、第２シール部材６７が取り付けられている。

ハウジング６２には第１開閉弁６３が上下に往復移動可能に挿入されている。第１開閉弁６３は、ハウジング６２の内周面との間に部分的にクリアランスを有するバネ座部６３ａを有している。このクリアランスは、バネ座部６３ａを挟んだ上下空間を互いに連通させるように形成されている。また、第１開閉弁６３は、バネ座部６３ａから上方に突出し、流出開口部６２ａ及び立設部６２ｂに部分的にクリアランスを有する状態で外部へ挿通される当接軸部６３ｂを有している。このクリアランスは、流出開口部６２ａ及び立設部６２ｂを挟んだ上下空間を互いに連通させるように形成されている。

ハウジング６２の内面であって流出開口部６２ａの周囲には、シールリング６５が取り付けられている。第１開閉弁６３には、バネ座部６３ａをシールリング６５に向けて付勢するコイルバネ６４が設けられている。当接軸部６３ｂは、バネ座部６３ａがシールリング６５に接触した状態において第１シール部材６６よりも上方に突出している。

従って、第１開閉弁６３の当接軸部６３ｂが後述する第２開閉弁６９からの抗力で押し返された場合に、第１開閉弁６３がコイルバネ６４に抗してシールリング６５から離反して流出開口部６２ａが開き、流出開口部６２ａを挟む上下空間が連通する。また、インク貯蔵室４９や供給チューブ２６に所定値以上の負圧が発生した場合にも、第１開閉弁６３がコイルバネ６４に抗してシールリング６５から離反し、流出開口部６２ａを挟む上下空間が連通する。なお、コイルバネ６４は、第１ジョイント部２７がサブタンク１７に接続される際に、メインタンク２５から記録ヘッド１６（図２参照）のノズル孔に伝達される負圧がノズル孔におけるメニスカス耐圧を超えないように維持するバネ定数となっている。

さらにハウジング６２の下方には、カムローラ２８が設けられている。カムローラ２８は、その駆動軸５９に対する径方向の距離が滑らかに変化するカム面２８ａを有している。即ち、カムローラ２８により移動機構が構成されており、カムローラ２８が図示しない駆動手段で回転駆動されると、カム面２８ａがハウジング６２の下面に当接して第１ジョイント部２７を昇降させる構成となっている。

サブタンク１７は、下壁の第１ジョイント部２７と対応する位置に第２ジョイント部６８を備えている。第２ジョイント部６８には、その上部からインク流通路（第２インク流路）７２を介してインク貯蔵室７３が連通されている。また、サブタンク１７のインク貯蔵室７３の記録ヘッド１６（図２参照）側の下壁には流出孔７５が設けられており、インク貯蔵室７３内のインク１００が流出孔７５から記録ヘッド１６（図２参照）へ流下する構成となっている。さらに、サブタンク１７には、インク貯蔵室７３の上壁の一部に図に現れないラビリンス流路に連通する連通孔７３ａが形成され、このラビリンス流路を介して連通し、第２ジョイント部６８のメインタンク２５側に隣接する圧力緩衝室８３が設けられている。圧力緩衝室８３には、圧力緩衝室８３が所定値以上の負圧となった場合に、圧力緩衝室８３を大気開放する負圧制御弁８４と、圧力緩衝室８３が所定値以上の正圧となった場合に、圧力緩衝室８３を大気開放する正圧制御弁８５とが設けられている。

第２ジョイント部６８は、サブタンク１７の下壁で上方に窪んだ挿入孔８０を有している。挿入孔８０は、上方に向けて縮径するテーパ形状のテーパ側面部８０ａと、テーパ側面部８０ａの上端から径方向内側に突出する座部８０ｂとを有している。この座部８０ｂは、第２ジョイント部６８内の上側に形成され、流通路７２を介してインク貯蔵室７３に連通する弁空間８１と、下側に形成される挿入孔８０とを隔てる。そして、座部８０ｂの内側の空間が流入開口部６８ａとなり、その流入開口部６８ａを介して、上側の弁空間８１と下側の挿入孔８０とが連通されている。

弁空間８１には、第２開閉弁６９が上下動可能に挿入されている。第２開閉弁６９は、第２ジョイント部６８の壁面との間に部分的にクリアランスを有するバネ座部６９ａを有している。このクリアランスは、バネ座部６９ａを挟んだ上下空間を互いに連通させるように形成されている。また、第２開閉弁６９は、バネ座部６９ａから下方に突出して流入開口部６８ａに部分的にクリアランスを有する状態で挿通される当接軸部６９ｂを有している。このクリアランスは、流入開口部６８ａを挟んだ上下空間を互いに連通させるように形成されている。第２開閉弁６９の当接軸部６９ｂは、前述した第１開閉弁６３の当接軸部６３ｂと同一軸線上で対向するように配置されている。

また第２ジョイント部６８には、流入開口部６８ａの弁空間８１側の壁面周囲にシールリング７１が取り付けられている。第２開閉弁６９には、バネ座部６９ａをシールリング７１に向けて付勢するコイルバネ７０が設けられている。このサブタンク１７側のコイルバネ７０は、第１ジョイント部２７側のコイルバネ６４より大きいバネ定数を有しており、第１開閉弁６３と第２開閉弁６９とを当接軸部６３ｂ，６９ｂで互いに当接させ、さらに押し込むと、流出開口部６２ａが開き、その後流入開口部６８ａが開く構成になっている。

このようにして構成されるインクジェット記録装置３は、いわゆるステーション供給方式のインクジェット記録装置であり、メインタンク２５からサブタンク１７にインクを補充する際、サブタンク１７の第２ジョイント部６８が、対応する第１ジョイント部２７の上方に位置するまで、画像記録ユニット１５を移動させ、第１ジョイント部２７の上方に位置している状態でインクの補充動作が行われる。

インク補充動作について図５乃至図１４を参照しながら説明する。図５乃至図１０は、図１に示す複合機１のインクジェット記録装置３の第１ジョイント部２７を接続する過程における各状態を順に示す要部断面図である。図５乃至図１０は、図４と同一の断面であって、第１ジョイント部２７及び第２ジョイント部６８の周辺を拡大して示す断面図である。また図１１は、第１ジョイント部２７及び第２ジョイント部６８の構成だけを抜き出して示す斜視図である。

図４及び図１１（ａ）に示すように、第１ジョイント部２７と第２ジョイント部６８とが離間している状態から、カムローラ２８を図中反時計回りに回転駆動し、第１ジョイント部２７を上方（挿入方向）に移動させることによって、第２ジョイント部６８の挿入孔８０に挿入し、第１ジョイント部２７と第２ジョイント部６８とを連結させる。以下では、第１ジョイント部２７が上昇して連結されるまでの連結動作について詳細に説明するが、この連結動作の説明において、第１ジョイント部２７が移動機構によって上昇されていることは前提であり、その説明は省略する場合がある。

第１ジョイント部２７と第２ジョイント部６８とが離間している状態から、第１ジョイント部２７が上昇すると、挿入孔８０に挿入され（図５参照）、その後第１開閉弁６３と第２開閉弁６９とが当接軸部６３ｂ，６９ｂで互いに当接する（図６参照）。その後第１開閉弁６３が第２開閉弁６９によって下方に押され、第１開閉弁６３だけが上昇せずにその位置で停止する。これによって第１開閉弁６３のばね座部６３ｂがシールリング６５から離反し、流出開口部６２ａが開く（図７参照）。このようにして流出開口部６２ａを先に開くことによって、供給チューブ２６内が大気に開放され、供給チューブ２６内及びメインタンク２５内の気体を大気開放することができる。

その後第１開閉弁６３が第２開閉弁６９を上方に押し返し、第２開閉弁６９のバネ座部６９ａがコイルバネ７０に抗してシールリング７１から離反し、流入開口部６９ｂが開く（図８参照）。流入開口部６９ｂが開いた後、第２シール部材６７も挿入孔８０内に入り込み、やがて第２シール部材６７がテーパ側面部８０ａに当接する。第２シール部材６７が当接した直後では、第１シール部材６６は、座部８０ｂに対し下方に離隔している。テーパ側面部８０ａが上方に向って縮径しているため、立設部６２ｂは、第１ジョイント部２７が上方に進むにつれて立設部６２ｂおよび挿入孔８０の軸が一致する所定の位置に案内されるとともに、第２シール部材６７が立設部６２ｂの径方向（挿入方向に垂直な方向）を主方向とする圧縮力を受けて圧縮され、立設部６２とテーパ側面部８０ａとの間をシールする（図９参照）。

このように第２シール部材６７は、立設部６２ｂの径方向を主方向とする方向に圧縮されているので、上下方向の圧縮量が少ない。それ故、第２シール部材６７によって立設部６２とテーパ側面部８０ａとの間をシールしている状態であっても、第１ジョイント部２７の上昇が許容されている。第１ジョイント部２７さらに上昇させ続けることによって、第１シール部材６６が座部８０ｂに当接し、そして立設部６２ｂの上端部と座部８０ｂとによって上方向（挿入方向）に圧縮されて、立設部６２ｂの上端部と座部８０ｂとの間がシールされる。そして第１ジョイント部２７と第２ジョイント部６８とが連結される（図１０及び図１１（ｂ）参照）。

従って、第２シール部材６７がシールを達成している状態で、座部８０ｂに対する第１シール部材６６の位置決めを行うことができ、第１シール部材６６を座部８０ｂに確実に当接させて圧縮することができる。これによって挿入孔８０と立設部６２ｂとの間で径方向及び軸方向のシールを確実に達成することができ、また立設部６２ｂ及び挿入孔８０の加工精度が低くても、径方向及び軸方向のシールを達成することができる。

連結された第１ジョイント部２７と第２ジョイント部６８とは、挿入孔８０と立設部６２ｂとの間で径方向及び軸方向（上方向）のシールが達成されており、また第１ジョイント部２７内と弁空間８１とが互いに連通される。これによってメインタンク２５とサブタンク１７とが互いに連通してインク補充経路が接続状態となる。

従って、立設部６２ｂが挿入孔８０に対し、立設部６２ｂの径方向及び軸方向のいずれの方向に相対変位する、または立設部６２ｂが挿入孔８０に対して軸がずれて挿入されるなどしても、また第１シール部材６６及び第２シール部材６７の少なくともいずれか一方が立設部６２ｂと挿入孔８０との間をシールしている。このように第１ジョイント部２７と第２ジョイント部６８とが互いに挿入すべく所定の位置とずれた位置で連結されていても、シールを良好に達成することができ、連結されている部分の防塵性能を向上させ、シール不良によるインク供給不良を防止することができ、さらにはインク漏れによる混色も防止できる。それ故、シールの信頼性が高い。

また本実施形態のようなステーション方式のインクジェット記録装置３では、記録ヘッド１６及びサブタンク１７が走査方向に移動し、第１ジョイント部２７が走査方向に垂直な上下方向に移動するため、立設部６２ｂが挿入孔８０に対し軸がずれて挿入され、第１シール部材６６及び第２シール部材６７のいずれか一方に対しシール部材に対し片当たりすることが有る。第１シール部材６６及び第２シール部材６７のいずれか一方に対し挿入孔８０が片当たりしても、他方によって立設部６２ｂと挿入孔８０との間をシールすることができる。それ故、ステーション方式のインクジェット記録装置３では、このようなシール構造が好適である。

図１２は図１に示す複合機１のインクジェット記録装置３のメインタンク２５へのインク戻し状態における要部断面図であって、図４と同一の断面におけるものである。次いで、図示しない駆動手段によりメインタンク２５のピニオンギア５３が図中反時計回りに回転駆動されることで、ピストン５２が挿通孔５０ａから離反するように後退してメインタンク２５のインク貯蔵室４９に負圧が生じる。この負圧によりサブタンク１７内のインク１００が供給チューブ２６を介してメインタンク２５へと吸い戻される（図１１参照）。

図１３は図１に示す複合機１のインクジェット記録装置３のサブタンクへのインク補充状態における要部断面図であって、図４と同一の断面におけるものである。次いで、メインタンク２５のピニオンギア５３が図中時計回りに回転駆動されて、ピストン５２が挿通孔５０ａへ向けて進出すると、メインタンク２５のインク貯蔵室４９から供給チューブ２６を介してサブタンク１７へとインク１００が補充される（図１２参照）。このときのサブタンク１７へのインクの補充量は、次回の印刷処理で消費されると予想されるインク量以上となるように設定されている。

図１４は図１に示す複合機１のインクジェット記録装置３のサブタンク１７へのインク補充完了状態における要部断面図であって、図４と同一の断面におけるものである。次いで、サブタンク１７へのインク補充が終了すると、カムローラ２８を図中反時計回りにさらに回転駆動する。そうすると、カム面２８ａからハウジング６２が離脱して第１ジョイント部２７が降下し、連結動作と逆の動作で、第１ジョイント部２７と第２ジョイント部６８とが離脱する。具体的には、まず座部８０ｂから第１シール部材６６が離反し（図９参照）、その次に第２シール部材６７がテーパ側面部８０ａから離反し、その後挿入孔８０から離脱する（図８参照）。その次にコイルバネ７０によって第２開閉弁６９のバネ座部６９ａが付勢されてシールリング７１に着座して、流入開口部６８ａが閉じ（図７参照）、さらに第１開閉弁６３のバネ座部６９ａがコイルバネ６４によって付勢されてシールリング６５に着座して、流出開口部６８ｂが閉じる（図６参照）。第１ジョイント部２７はそのまま下降を続け（図５）、最後には、挿入孔８０から離脱する（図１４参照）。

以上の構成とすると、第１ジョイント部２７に第１シール部材６６及び第２シール部材６７が取り付けられているので、第１ジョイント部２７を挿入孔８０から離間させるとき、第１シール部材６６及び第２シール部材６７内に残るインクを付着させたまま引き連れていく。本実施の形態のように挿入孔８０下方に開口している場合、挿入孔８０内にインクが残ると、画像記録ユニット１５が用紙１１上を走査しているときに、挿入孔８０内に残留するインクが用紙１１に垂れ落ちるおそれがある。これに対し第１ジョイント部２７は、搬送路１２（図２参照）の側方に形成され、第１ジョイント部２７に付着したインクが搬送路１２を流れる用紙１１（図２参照）に垂れ落ちることがなく、用紙１１を汚すことがない。第１ジョイント部２７が第１シール部材６６及び第２シール部材６７内に残るインクを付着させたまま引き連れていくので、挿入孔８０内にインクが残ることが抑制され、これによってインクが搬送路１２を流れる用紙１１に垂れ落ちることがない。

またサブタンク１７の下壁に第２ジョイント部６８が設けられ、この第２ジョイント部６８に対し、第１ジョイント部２７を下方から上方に挿入する構成であるので、上方から下方にまたは水平方向に挿入する場合に比べ供給チューブ２６を右往左往取り回す必要がなく、供給チューブ２６を取り回すために必要なスペースを少ない。またこのように供給チューブ２６を取り回す必要がないので、供給チューブ２６内で空気の吹溜りが生じることを抑制できる。

また第１シール部材６６を第２シール部材６７より第２ジョイント部６８側に配設することによって、より下方側に第２シール部材６７を設けることができ、挿入孔８０内の第２シール部材６７によって封止されている側の空間９０の容積をより大きく確保することができる。前記空間の容積は、第１ジョイント部２７と第２ジョイント部６８とが相対変位すると、変化するけれども、前記空間の容積を大きく確保することによって前記空間の容積に対する容積変化の量が小さくなり、結果的に前記相対変位に伴う前記空間の内圧変化を小さくすることができる。よって第１シール部材６６および第２シール部材６７にかかる前記内圧の変動を低減することができ、良好にシールすることができる。

（第２実施形態）
図１５は本発明の第２実施形態に係るインクジェット記録装置のジョイント部分を示す要部断面図である。主に第１シール部材６６及び第２シール部材６７の配置されている位置が、第１実施形態と相違するが、その他の点は第１実施形態と同様である。なお、第１実施形態と同一の構成については適宜同一符号を付して以下の説明を省略する。

ハウジング６２は、その上壁の周縁部側がサブタンク１７の下壁に対向するように形成され、この上壁の周縁部に第１シール部材６６が取り付けられている。また第２シール部材６７は、立設部６２ｂの外周部の上端側に取り付けられている。このように第１シール部材６６及び第２シール部材６７を配置した場合、第１シール部材がハウジング６２の上壁とサブタンク１７の下壁とに上下方向に圧縮されて、ハウジング６２の上壁とサブタンク１７の下壁との間がシールされる。第１ジョイント部１２７と第２ジョイント部６８との連結動作など他の作用は、シールする位置が異なるだけで第１実施形態と同様である。それ故、他の構成及び作用についての説明を省略する。他の効果については、第１実施形態の特有の構成による作用効果を除いて、第１実施形態と同様であるので、その説明を省略する。

（第３実施形態）
図１６は本発明の第３実施形態に係るインクジェット記録装置のジョイント部分を示す要部断面図である。第１実施形態との相違点は、第２ジョイント部１６８の座部８０ｂの形状のみであり、その他の点は第１実施形態と同様である。なお、第１実施形態と同一の構成については適宜同一符号を付して以下の説明を省略する。

座部８０ｂの弁空間８１に望む壁面都と反対側の壁面が、上方に向って縮径するように傾斜している。この壁面に第１シール部材６６を当接させ、立設部６２ｂを座部８０ｂに向って押し付けることによって、第１シール部材６６は、上方向を主方向とする方向の圧縮力で圧縮されて、シールを達成する。このように座部８０ｂの壁面が上方向を主方向とする方向の圧縮力で圧縮可能なように傾斜していれば、第１シール部材６６によって軸方向のシールを達成し、第２シール部材６７によって径方向のシールを達成することができる。他の構成及び作用効果については、第１実施形態の特有の構成および作用効果を除いて、第１実施形態と同様であるので、その説明を省略する。

（第４実施形態）
図１７は本発明の第４実施形態に係るインクジェット記録装置の要部断面図である。図１７は、図４と同一の断面線で切断したものを示している。第１実施形態との相違点は、供給チューブ２６の他端部がサブタンク１１７に常時連結されているチューブ方式のインクジェット記録装置である点と、供給チューブ２６の一端部に設けられる接続端子６１に代えて第１ジョイント部１２７が設けられ、メインタンク２５の下部に設けられるチューブ接続端子に代えて第２ジョイント部６８が設けられている点である。その他の点は、第１実施形態と同様である。なお、第１実施形態と同一の構成については適宜同一符号を付して以下の説明を省略する。

メインタンク１２５の下部には、第２ジョイント部６８が設けられている。第２ジョイント部６８の弁空間８１がインク貯蔵室４９に連通し、挿入孔８０が外方に開口している。供給チューブ１２６の一端部には、第１ジョイント部２７が設けられている。第１ジョイント部２７のハウジング６２が供給チューブ１２６と連通し、立設部６２ｂが水平方向に延びるように配設されている。第１ジョイント部２７は、メインタンク搭載部９に固定されている。

メインタンク１２５をメインタンク搭載部９に搭載する際、固定される第１ジョイント部２７を第２ジョイント部６８に挿入させることによって、まず第２シール部材６７がシールを達成し、さらに挿入することによって第１シール部材６６がシールを達成する。このようにしてメインタンク１２５と供給チューブ１２６が連結される。

また供給チューブ１２６の他端部は、サブタンク１１７に常時連結されており、メインタンク１２５と供給チューブ１２６が連結すると、メインタンク１２５とサブタンク１１７とが連通し、メインタンク１２５からサブタンク１１７にインクを常時補給可能になる。

以上の構成とすると、チューブ方式のインクジェット記録装置のメインタンク１２５と供給チューブ１２６とを接続するジョイント部分にも適用することができ、種々のインクジェット記録装置に対し適用することができる。他の構成及び作用効果については、第１実施形態の特有の構成および作用効果を除いて、第１実施形態と同様であるので、その説明を省略する。

本実施形態では、第１シール部材６６および第２シール部材６７が第１ジョイント部２７に設けられている場合について説明しているけれども、第２ジョイント部６８に設けられてもよく、その場合であっても軸方向及び径方向のシールを達成することができる。また本実施形態では、上方向を所定の挿入方向として説明しているけれども、上方向に垂直な方向、すなわち水平方向を挿入方向としてもよい。

また本実施形態では、第１ジョイント部２７だけが上下方向に昇降する構成であるけれども、第２ジョイント部６８が上下方向に昇降する構成であってもよく、また両方が昇降する構成であってもよい。また供給チューブ２６の他端部に第２ジョイント部６８が設けられ、サブタンク１７の下壁に第１ジョイント部２７が設けられる構成であってもよい。

以上のように、本発明に係るインクジェット記録装置は、インク供給源に連通する第１ジョイント部と、記録ヘッドに連通する第２ジョイント部とが所定位置からずれて連結されていてもシールが達成されるので、連結されている部分の防塵性能を向上させ、シール不良によるインク供給不良を防止することができ、信頼性が高いインクジェット記録装置を必要とする、複合機等に広く適用することができる。

本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置を有する複合機を示す斜視図である。 図１に示す複合機のインクジェット記録装置を模式的に説明する断面図である。 図１に示す複合機のインクジェット記録装置の要部平面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。 図１に示す複合機のインクジェット記録装置の第１ジョイント部と第２ジョイント部とが離間している状態を示す要部断面図である。 図１に示す複合機のインクジェット記録装置の第１ジョイント部および第２ジョイント部の当接部が互いに当接している状態を示す要部断面図である。 図１に示す複合機のインクジェット記録装置の第１ジョイント部の流出開口部ａが開いた状態を示す要部断面図である。 図１に示す複合機のインクジェット記録装置の第２ジョイント部の流入開口部が開いた状態を示す要部断面図である。 図１に示す複合機のインクジェット記録装置の第２シール部材が挿入孔に当接した直後の状態を示す要部断面図である。 図１に示す複合機のインクジェット記録装置の第１ジョイント部と第２ジョイント部とが連結されている状態を示す要部断面図である。 第１ジョイント部及び第２ジョイント部の構成だけを抜き出して示す斜視図である。 図１に示す複合機のインクジェット記録装置のメインタンクへのインク戻し状態における要部断面図である。 図１に示す複合機のインクジェット記録装置のサブタンクへのインク補充状態における要部断面図である。 図１に示す複合機のインクジェット記録装置のサブタンクへのインク補充完了状態における要部断面図である。 本発明の第２実施形態に係るインクジェット記録装置のジョイント部分を示す要部断面図である。 本発明の第３実施形態に係るインクジェット記録装置のジョイント部分を示す要部断面図である。 図１７は本発明の第４実施形態に係るインクジェット記録装置の要部断面図である。

符号の説明

１ 複合機
３ インクジェット記録装置
１６ 記録ヘッド
１７，１１７ サブタンク
２５，１２５ メインタンク
２６，１２６ 供給チューブ
２７，１２７ 第１ジョイント部
２８ カムローラ
６２ａ 流出開口部
６６ 第１シール部材
６７ 第２シール部材
６８，１６８ 第２ジョイント部
７２ インク流通路
８０ 挿入孔

Claims (7)

1. インク供給源と連通する第１インク流路の端部に設けられる第１ジョイント部と、
   記録ヘッドと連通する第２インク流路の端部に設けられ、前記第１ジョイント部と連結可能な第２ジョイント部と、を備え、
   前記第１ジョイント部と前記第２ジョイント部とを連結したときに、前記インク供給源から前記記録ヘッドに向けてインクを供給するインクジェット記録装置であって、
   前記第１ジョイント部と前記第２ジョイント部とは、前記第１ジョイント部と前記第２ジョイント部のうちいずれか一方に形成された挿入孔に、他方の先端を所定の挿入方向に挿入することで連結するものであり、
   前記第１ジョイント部と前記第２ジョイント部との間に介在し、前記挿入方向を主方向とする力で圧縮されてシールを達成する第１シール部材と、
   前記第１ジョイント部と前記第２ジョイント部との間に介在し、前記挿入方向に垂直な方向を主方向とする力で圧縮されてシールを達成する第２シール部材とを有することを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記第１ジョイント部と前記第２ジョイント部とを連結及び離間させるべく、前記第１ジョイント部と前記第２ジョイント部の少なくとも一方を移動させる移動機構を備えたことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
3. 前記挿入孔は前記第２ジョイント部に設けられており、
   前記移動機構は前記第１ジョイント部を移動させるものであることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記第１シール部材は、前記第１ジョイント部を前記第２ジョイント部に挿入する際、前記第２シール部材が第１ジョイント部及び第２ジョイント部の両方に当接している状態で、前記第１ジョイント部及び第２ジョイント部のうちいずれか一方に対し離反していることを特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録装置。
5. 前記第１シール部材は、前記挿入方向において、第２シール部材より前記第２ジョイント部側に配設されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
6. 前記第１シール部材及び前記第２シール部材は、前記第１ジョイント部と一体に設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
7. 前記記録ヘッドと前記第２ジョイント部との間には、前記インク供給源から供給されたインクを一旦貯留するサブタンクが設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のインクジェット記録装置。

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