JP2009274261A - 流路接続装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インク流路の接続部分からインクが漏れ出る現象を解消する。
【解決手段】Sジョイントユニット４２０の、Mジョイントユニット４１０と結合時に当接する部分の面が、Sジョイントユニット４２０の外面とほぼ同一面上に設けられている。
【選択図】図６

Description

本発明は、インクジェット印刷機構を搭載したキャリアの外部に設置されたタンクから該インクジェット印刷機構へインクを供給する分離型インク供給システムにおいて、インクを供給する部分の結合と離間が繰返されるインク流路の接続装置に関する。

近年のビジネス向け印刷装置ではインクの交換頻度を減らす為やランニングコストを抑えるため、印刷用インクを入れるインクタンクに関して大容量のものが要求されている。

印刷用紙の送り方向に対して、印刷機構を搭載したキャリアを直角方向に移動しながら印刷するタイプの装置では、前記キャリアに搭載する方式のインクタンクが一般的に用いられている。

但し、この方式であると、キャリアの大きさやインクタンクの重量増加によるキャリア速度の低下や、それを補う為にキャリアモータの大型化等、不利な点が多い。そこで、インクタンクをキャリアの外に置き、キャリアの印刷機構とインクタンクとをチューブで接続する方式が提案されている。

チューブ接続方式の場合、チューブの長さをキャリアの移動を見込んで、十分に長く設定する必要がある。また、チューブの剛性の影響を受けないようにキャリア移動の均一性を維持する課題や、チューブの外部からインク内に空気が侵入する、あるいは、インクの水分がチューブ外部に蒸発するという課題があり、チューブの材質の選定が困難な場合もあった。

以上のような課題の解決対策の一例として、特許文献１（特開2002-113879号公報（特登録3832225号））でインク供給機構が提案されている。

これは、大容量のインクタンクを搭載した装置本体と印刷機構を搭載したキャリアとの間に、図１８（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）に示すように、インクの供給路を分割する接続機構１，２を設けるものである。

そして、装置本体側接続機構１とキャリア側接続機構２が互いに接続されると、インク流路が出来てインクがインクタンクから印刷機構側に供給されるが、両者が離間すると、各々の接続機構１，２からインクが漏れない構造である。
特開2002-113879号公報（特登録3832225号）

しかし、特許文献１に記載されているようなインク供給機構及び動作であると、両接続機構の結合と離間が繰返されるとき、図１９（Ａ）に示すように弁機構とその周囲の外面との間の凹部にインク３が溜まることがある。この状態で弁機構が結合動作すると、図１９（Ｂ）に示すように、その溜まったインクが漏れ出る現象４が発生し、接続機構の周囲等を汚す虞があった。

特に粘度の低い、表面張力の低いインクを用いたときにインクが漏れ出る現象が顕著に現われた。

本発明は上記の課題を解決できるインク供給システムのインク流路接続装置を提供することを目的とする。その目的の一例は、インク流路の接続部分からインクが漏れ出る現象を解消することである。

本発明は、液体を流す流路を接続及び分断する為に結合及び離間される第一及び第二の接続機構を備えた流路接続装置に関わるものである。

上記課題を解決するため、本発明では、第二の接続機構の、第一の接続機構と結合時に当接する部分の面が、当該第二の接続機構の外面と略同一面上に設けられている。

本発明によれば、互いに結合されることで液体を流す流路を作る両接続機構において、接続部分にインクが溜まってしまい結合時に液体が漏れ出るという現象を解消できる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。ここでは、本発明のインク供給システムを適用できるインクジェット印刷装置を例に挙げて説明する。

本実施形態の印刷装置の模式的外観図を図１、図２に示す。この印刷装置の外観は、筐体カバー９０１、メンテナンス用カバー９０２、印刷用紙９０６を支えるガイド９０３、印刷された印刷用紙９０６を矢印A方向に排出するための排紙口９０４を持つ。

さらに、筐体に交換可能に設置されたインクタンク１０１を交換する為のカバー９０７と、電源スイッチ９０５が設けられている。図１５に示すようにカバー９０７が開けられているとき、インクタンク１０１は矢印D方向にガイドされ、筐体９０１の内部に押し込むと、後述する供給口と結合する。

図３は本実施形態の印刷装置の筐体内部を示す模式的斜視図である。

筐体内部には印刷装置の構造全体を支えるシャーシ２０１が設けられている。シャーシ２０１はシャフト２０７と支持するとともに、ガイド部２０５が形成されている。そして、印刷機構を搭載したキャリア２０６が、シャフト２０７とガイド部２０５によって矢印B方向に往復移動可能に支えられている。

キャリア２０６はベルト２０８を介してモータ２０９で、矢印B方向に往復移動する。

そして、キャリア２０６に搭載される印刷機構のメンテナンス機構２１０、印刷用紙９０６を支えるプラテン２０２、印刷用紙９０６を送るローラ２０３、及び、印刷用紙９０６をローラ２０３に押し付けるピンチローラ２０４が備え付けられている。さらに、図示しない駆動装置でローラ２０３を回転させることにより、図１の矢印A方向に印刷用紙９０６が搬送される。

図４はキャリア２０６側へ外部からインクを供給する装置本体側の部分を示した模式的斜視図である。

キャリア２０６の移動領域の端部に、キャリア２０６上の印刷機構に該キャリア外部からインクを供給する機構を搭載した本体側供給部３０１が存在する。

本体側供給部３０１は、シャフト３０２とガイド部３０３によって、キャリア２０６の移動方向Bに対して略直角な方向である矢印C方向に往復移動可能に支えられる。シャフト３０１はシャーシ２０１に支持され、ガイド部３０１は該シャーシ２０１に形成される。

本体側供給部３０１の近傍には、インクの流れを作る為の負圧を発生させる為の負圧ポンプ３０４が配置されている。

負圧ポンプ３０４は、本体側供給部３０１に設けられた接続部３０６にチューブ３０５を介して接続されている。

さらに、本体側供給部３０１に後述するMジョイントユニット４１０が設けられており、Mジョイントユニット４１０にチューブ３０８を介して、インクタンク１０１と接続する供給口３０７が備わる。

供給口３０７は筐体カバー９０１の一部に係合し、インクタンク１０１を筐体９０１の中に押し込むことによってインクの洩れが無いようにインクタンク１０１と結合する。

キャリア２０６には、サブインクタンク３１０、及び、負圧ポンプ３０４側と接続される負圧弁ｂ３１１が設けられている。

また、本体側供給部３０１を矢印C方向に往復移動させ、且つ、ポンプ３０４を駆動する為の回転駆動装置３１３が備わる。回転駆動装置３１３はポンプ３０４を回回転方向に限らず駆動し、本体側供給部３０１に図示しないワンウエイクラッチによって一方向のみに駆動を伝えるように構成される。

回転駆動装置３１３の回転軸には接続カム３１６が固定されている。これは、該回転軸の回転に伴い、Mジョイントユニット４１０と負圧接続部３０６の一部をキャリア２０６の背面２０６ａに当接する位置まで本体側供給部３０１を移動させる。そして、前記回転軸に所定の位置に切り欠きが設置された円盤３１４が固定されており、その切り欠きを位置センサ３１５で検出することで本体側供給部３０１の初期位置が確定する。

回転駆動装置３１３及び位置センサ３１５は図示しない配線を用いて図示しない制御基板に繋がり、制御される。

図５（Ａ）は本実施形態のキャリア２０６の模式的斜視図、及び、図５（Ｂ）はその部分断面図である。

キャリア２０６はシャフト２０７にガイドされる軸受け５０２及び５０３と、シャーシのガイド部２０５（図３）によって往復移動可能にガイドされる。

キャリア２０６には、微細なインク吐出ノズルの集合体であるインクジェット印刷機構５０４が搭載されており、図示しない配線で装置本体側の図示しない制御基板につながり、制御される。

キャリア２０６の外観には、負圧口５０５、インク供給口５０６、本体側供給部３０１の位置決めボス３１７及び３１８（図４参照）との位置決めをする為の穴５０８などが存在する。負圧口５０５及びインク供給口５０６は、キャリア２０６内部のサブタンク３１０に連通する。インク供給口５０６はサブタンク３１０との間に、後述するSジョイントユニット４２０を備える。

また、キャリア２０６内に、サブタンク３１０からインクジェット印刷機構５０４のインク緩衝室５１０へのインクの流量を制御する負圧弁ｄ５１０が設けられている。負圧弁ｄ５１０は連通口５１１でインク緩衝室５１０に接続される。

（第１の実施例）
次に、上記構成のインクジェット記録装置のインク供給システムについて、インク流路の接続装置の第１の実施例を詳しく説明する。

図６は、本発明の第１の実施例におけるインク流路接続装置の模式的断面図である。本例では、装置本体に設置されたインクタンク側の接続機構をMジョイントユニット、キャリアに搭載された印刷機構に内蔵するサブタンク側の接続機構をSジョイントユニットと呼ぶことにする。図６（Ａ）は上記二つの接続機構が離間した状態を示し、図６（Ｂ）は上記二つの接続機構が結合した状態を示す。尚、図中の矢印はインクの流れを示している。

Mジョイントユニット４１０は、Mジョイントベース４１１、Mジョイントバルブ軸４１２、Mジョイントバネ４１３、Mジョイント４１４、Mジョイントフィルム４１５、及びMシールゴム４１６を含んでなる。

具体的には、Mジョイントベース４１１に凹状部４１１ａが形成され、該凹状部４１１ａの底面に垂直にMジョイントバルブ軸４１２が立設され、且つ、インクタンク側からのチューブ３０８（図４参照）と連結する貫通穴４１１ｂが設けられている。Mジョイント４１４は凹状部４１１ａに挿入可能な形状を有し、Mジョイントバルブ軸４１２に摺動自在に嵌挿され、且つ、凹状部４１１ａの開口上部の縁にMジョイントフィルム４１５を介して支持されている。

Mジョイントフィルム４１５はMジョイント４１４周囲の、凹状部４１１ａの開口を密閉している。Mジョイント４１４の外面にはMシールゴム４１６が装着されている。Mジョイントバネ４１３は、Mジョイントベース４１１とMジョイント４１４の間でMジョイントバルブ軸４１２に装着されていて、Mジョイント４１４をMジョイントベース４１１の凹状部４１１ａの底面から離間する方向に付勢している。この付勢によってMジョイント４１４がMジョイントバルブ軸４１２から抜けないように、Mジョイントバルブ軸４１２の先端部４１２ａのみが拡大している。

一体になったMジョイント４１４及びMシールゴム４１６とMジョイントバルブ軸４１２との間に、流路が出来るように隙間４１９が設けられている。

一方、Sジョイントユニット４２０は、Sジョイントベース４２１、Sジョイントバネ４２２、Sジョイント４２３、及びSシールゴム４２４を含んでなる。

具体的には、Sジョイントベース４２１に凹状部４２１ａが設けられ、凹状部４２１ａの底側空間にSジョイント４２３が摺動自在に挿入されている。凹状部４２１ａの底部には、Mジョイントバルブ軸４１２の先端部４１２ａのみが通過できる貫通穴４２１ｂが形成されている。この貫通穴４２１ｂが開口したSジョイントベース４２１の外壁面は、Mシールゴム４１６が気密に当接できるように平面に形成されている。

凹状部４２１ａの開口上部は、Sジョイントベース４２１の一部となる蓋４２８で閉じられている。Sジョイントバネ４２２は、Sジョイント４２３と蓋４２８の間に配置されていて、Sジョイント４２３を凹状部４２１ａの底面に押し付ける方向（蓋４２８から離間する方向）に付勢している。この付勢によってSジョイント４２３が凹状部４２１ａの底面に気密に当接するように、Sジョイント４２３の当接部にはSシールゴム４２４が装着されている。

Sシールゴム４２４が凹状部４２１ａの底面に押し当たった状態では貫通穴４２１ｂにSジョイント４２３の凸部（図８の符号４２７参照）が入り込む。そして、この入り込んだ凸部の先端面は、貫通穴４２１ｂが開口したSジョイントベース４２１の外壁面と同一面上に位置する。

Sジョイント４２３のSシールゴム４２４が凹状部４２１ａの底面から離間したら流路が出来るように、凹状部４２１ａの側壁とSジョイント４２３の外周面の間に隙間４２１ｃが設けられている。

蓋４２８には、印刷機構内のサブタンク３１０（図４参照）と連結する貫通穴４２８ａが設けられている。

図７は、Mジョイントユニット４１０におけるMジョイント４１４にMシールゴム４１６を装着した構成を示す断面図であり、（Ａ）はMジョイント４１４にMシールゴム４１６を装着する工程図、（Ｂ）はそれらを装着した状態の断面図である。

図７（Ａ）に示すように、Mシールゴム４１６のSジョイントユニット４２０との当接部には、二重のリング状の凸条部であるM外周シール４１７とM内周シール４１８が形成されている。そして図７（Ｂ）に示すように、このようなＭシールゴム４１６がMジョイント４１４の突起部に圧入されている。

図６（Ａ）のジョイント離間状態では、M内周シール４１８は、Mジョイントバネ４１３のバネ力によりジョイントバルブ軸４１２の先端部４１２ａの頸に当接し、インク流路分断時の外界とのインクシール性を確保している。

図６（Ｂ）のジョイント結合状態では、M外周シール４１７は、Mジョイントバネ４１３のバネ力によりSジョイントベース４２１の外壁面に押されて当接し、インク流路接続時の外界とのインクシール性を確保している。

図８は、Sジョイントユニット４２０におけるSジョイント４２３にSシールゴム４２４を装着した構成を示す断面図であり、（Ａ）はSジョイント４２３にSシールゴム４２４を装着する工程図、（Ｂ）はそれらを装着した状態の断面図である。

図８（Ａ）に示すように、Sシールゴム４２４のSジョイントベース４２１との当接部には、リング状の凸条部であるS中シール４２５が形成されている。そして図８（Ｂ）に示すように、このようなSシールゴム４２４がSジョイント４２３の凸部４２７に圧入されている。

図６（Ａ）のジョイント離間状態では、S中シール４２５は、Sジョイントバネ４２２のバネ力によりSジョイントベース４２１の内壁面に押されて当接し、インク流路分断時の外界とのインクシール性を確保している。このシール状態になったときにSジョイント４２３の凸部４２７の、Sジョイントユニット外部へ露出する先端面が、Sジョイントベース４２１のMシールゴム４１６が当接する外壁面とほぼ同一面になるように、凸部４２７の高さが決められている。

図９の（１）から（３）は、第１の実施例のインク流路接続装置における、二つのジョイントユニットの離間状態から結合状態に移行する一連の動作を説明する模式的断面図である。図１０は、図９で示す二つのジョイントユニットの動作を説明するフローチャートである。

図１０のフローチャートに従って、第１の実施例によるインク流路接続装置の動作を以下に説明する。

＜ＳＴＥＰ１（図９（１）参照）＞
インク流路接続装置の結合動作が開始されると、まず、Mジョイントユニット４１０がSジョイントユニット４２０の方向に移動する。

＜ＳＴＥＰ２（図９（２）参照）＞
続いて、Mジョイントバルブ軸４１２の頭部（先端部４１２ａ）がSジョイント凸部４２７に接触する。また、これとほぼ同時にMシールゴム４１６のM外周シール４１７が、貫通穴４２１ｂが開口したSジョイントベース４２１の外壁面に接触する。M外周シール４１７はMジョイントバネ４１３のバネ力により押圧されているため、インク流路接続時の外界とのインクシール性が確保される。

＜ＳＴＥＰ３（図９（３）参照）＞
Mジョイントユニット４１０がさらに前進すると、Mシールゴム４１６のM外周シール４１７がSジョイントベース４２１の外壁面に当接しているために、Mジョイント４１４がMジョイントバネ４１３のバネ力に抗して押し戻される。その結果、Mシールゴム４１６のM内周シール４１８がMジョイントバルブ軸４１２の先端部４１２ａの顎より離れて、Mジョイントユニット４１０側のインク流路が導通状態となる。つまり、Mジョイントユニット４１０における貫通穴４１１ｂ、凹状部４１１ａ及び隙間４１９からなるインク流路が開放される。

また、上記Mジョイント４１４の動作に伴って、Sジョイント４２３がMジョイントバルブ軸４１２により押され、Sジョイントバネ４２２のバネ力に抗して後退する。その結果、Sシールゴム４２４のS中シール４２５がSジョイントベース４２１の内壁面より離れ、Sジョイントユニット４２０側のインク流路が導通状態となる。つまり、Sジョイントユニット４２０における貫通穴４２１ｂ、隙間４２１ｃ、凹状部４２１ａ及び貫通穴４２８ａからなるインク流路が開放される。

以上の結合動作により、Mジョイントユニット４１０とSジョイントユニット４２０で気密なインク流路が形成される。

また、インク流路接続装置の離間動作を行うときは、上記のステップの逆の動作をすることになる。

二つのジョイントユニット４１０，４２０が離間状態のとき、S中シール４２５が、Sジョイントバネ４２２のバネ力によりSジョイントベース４２１の内壁面に押されて当接し、インク流路分断時の外界とのインクシール性を確保している。このシール状態になったときにSジョイント４２３の凸部４２７の、Sジョイントユニット外部へ露出する先端面は、Mジョイントバルブ４１２の頭部が入り込む貫通穴４２１ｂが開口したSジョイントベース４２１の外壁面とほぼ同一面に位置する。

この構成により、上記＜ＳＴＥＰ２＞においてMジョイントバルブ４１２の頭部がSジョイント凸部４２７に接触するときに、Sジョイントユニット側にインクの滞留部が無くなっている。よって、両ジョイントユニットの結合及び離間の動作を繰り返しても、インクが外部に漏れ出ることはない。

このようにインクが漏れ出る課題を解決する事で、信頼性の高いキャリア外部からのインク供給を実現できる。さらに、軽量なキャリアによる高速印刷や、本体側に設置された大容量インクタンクによるインク交換頻度の減少、ランニングコストの低下等の利点が発生しビジネス向け印刷装置としての要素を満足する事が可能となる。

尚、本実施例においては、装置本体に設置されたインクタンク側の接続機構をMジョイントユニット、キャリアに搭載された印刷機構に内蔵するサブタンク側の接続機構をSジョイントユニットとしている。しかしながら、インクタンク側の接続機構をSジョイントユニット、サブタンク側の接続機構をMジョイントユニットとし、図６（Ｂ）に矢印で示すインクの流れとは逆の方向にしても、本実施例と同様の効果が得られる。

（第２の実施例）
次に、本発明の第２の実施例によるインク流路接続装置を説明する。

本実施例では、第１の実施例の構成に対して、Sジョイント凸部４２７の形状を変えて、ジョイントユニット結合動作時の外界とのインクシール性能を向上させたものである。

図１１は、本発明の第２の実施例におけるインク流路接続装置の模式的断面図である。本例では、装置本体に設置されたインクタンク側の接続機構をMジョイントユニット、キャリアに搭載された印刷機構に内蔵するサブタンク側の接続機構をSジョイントユニットとする。図１１（Ａ）は上記二つの接続機構が離間した状態を示し、図１１（Ｂ）は上記二つの接続機構が結合した状態を示す。尚、図中の矢印はインクの流れを示している。

Mジョイントユニット４１０は、Mジョイントベース４１１、Mジョイントバルブ軸４１２、Mジョイントバネ４１３、Mジョイント４１４、Mジョイントフィルム４１５、及びMシールゴム４１６を含んでなる。その具体的な構成は、第１の実施例で説明した構成と同じである。

一方、Sジョイントユニット４２０は、Sジョイントベース４２１、Sジョイントバネ４２２、Sジョイント４２３、及びSシールゴム４２４を含んでなる。この具体的な構成も第１の実施例で説明した構成と概ね同じであるが、Sジョイント４２３及びSシールゴム４２４の形状が異なる。

図１１（Ａ）のジョイント離間状態では、M内周シール４１８は、Mジョイントバネ４１３のバネ力によりジョイントバルブ軸４１２の先端部４１２ａの頸に当接し、インク流路分断時の外界とのインクシール性を確保している。

図１１（Ｂ）のジョイント結合状態では、M外周シール４１７は、Mジョイントバネ４１３のバネ力によりSジョイントベース４２１の外壁面に押されて当接し、インク流路接続時の外界とのインクシール性を確保している。

図１２は、第２の実施例におけるSジョイントユニット４２０におけるSジョイント４２３にSシールゴム４２４を装着した構成を示す断面図である。この図の（Ａ）はSジョイント４２３にSシールゴム４２４を装着する工程図、（Ｂ）はそれらを装着した状態の断面図、（Ｃ）はSシールゴム４２４の一部が可動する様子の断面図である。

本実施例では、図１２（Ａ）に示すように、Sスペース部材４２６をS中シール４２５と薄肉部を介して一体に成形して可動とする構成のSシールゴム４２４がSジョイント４２３に圧入されている。即ち、このSスペース部材４２６の部位が、第１の実施例で示したSジョイント４２３の凸部４２７の代わりに設けられている。

図１１（Ａ）のジョイント離間状態では、S中シール４２５は、Sジョイントバネ４２２のバネ力によりSジョイントベース４２１の内壁面に押されて当接し、インク流路分断時の外界とのインクシール性を確保している。

図１３の（１）から（６）は、第２の実施例のインク流路接続装置における、二つのジョイントユニットの離間状態から結合状態に移行する一連の動作を説明する模式的断面図である。図１４は、図１３で示す二つのジョイントユニットの動作を説明するフローチャートである。

図１５は、図１３で示すジョイントユニットの３種類のシール部材であるM外周シール４１７、M内周シール４１８、S中シール４２５のシール動作を説明するタイミングチャートである。

図１４のフローチャートに従って、第２の実施例によるインク流路接続装置の動作を以下に説明する。

＜ＳＴＥＰ１（図１３（１）参照）＞
インク流路接続装置の結合動作が開始されると、まず、Mジョイントユニット４１０がSジョイントユニット４２０の方向に移動する。

＜ＳＴＥＰ２（図１３（２）参照）＞
続いて、Mジョイントバルブ軸４１２の頭部（先端部４１２ａ）がSジョイントゴム４２４に形成されたSスペース部材４２６に接触する。

＜ＳＴＥＰ３（図１３（３）参照）＞
そして、Mシールゴム４１６のM外周シール４１７が、貫通穴４２１ｂが開口したSジョイントベース４２１の外壁面に接触する。M外周シール４１７はMジョイントバネ４１３のバネ力により押圧されているため、インク流路接続時の外界とのインクシール性が確保される。

＜ＳＴＥＰ４（図１３（４）参照）＞
Mジョイントユニット４１０がさらに前進すると、Mシールゴム４１６のM外周シール４１７がSジョイントベース４２１の外壁面に当接しているために、Mジョイント４１４がMジョイントバネ４１３のバネ力に抗して押し戻される。その結果、Mシールゴム４１６のM内周シール４１８がMジョイントバルブ軸４１２の先端部４１２ａの顎より離れて、Mジョイントユニット４１０側のインク流路が導通状態となる。つまり、Mジョイントユニット４１０における貫通穴４１１ｂ、凹状部４１１ａ及び隙間４１９からなるインク流路が開放される。

＜ＳＴＥＰ５（図１３（５）参照）＞
上記Mジョイント４１４の動作に伴って、Sジョイントゴム４２４のSスペース部材４２６がMジョイントバルブ軸４１２により押され、Sジョイント４２３の端面に当接する。これにより、Sジョイント４２３がジョイントバネ４２２のバネ力に抗して後退し始める。

＜ＳＴＥＰ６（図１３（６）参照）＞
その後、Sシールゴム４２４のS中シール４２５がSジョイントベース４２１の内壁面より離れ、Sジョイントユニット４２０側のインク流路が導通状態となる。つまり、Sジョイントユニット４２０における貫通穴４２１ｂ、隙間４２１ｃ、凹状部４２１ａ及び貫通穴４２８ａからなるインク流路が開放される。

以上の結合動作により、Mジョイントユニット４１０とSジョイントユニット４２０で気密なインク流路が形成される。

また、インク流路接続装置の離間動作を行うときは、上記のステップの逆の動作をすることになる。図１５に示すＳＴＥＰ７〜ＳＴＥＰ１５の動作グラフのように、ＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ６と逆の開閉タイミングとなる。

このとき、ジョイントが離間する状態は、図１３において、（６）→（５）→（４）→（３）→（２）→（１）のように変化することになる。

本実施例では、第１の実施例に比較して、移動可能なSスペース部材４２６がＳシールゴムに一体成形で設けられている。この構成により、図１５の動作グラフからも明らかなように、結合動作では、最初にMシールゴム４１６の外周シール４１７の接合でSジョイントユニット側の貫通穴４２１ｂを密閉する。そして、このように接続口が閉じられた後に、Mシールゴム４１６の内周シール４１８の離間でMジョイントユニット側のインク流路が開き、Sシールゴム４２４の中シール４２５の離間でSジョイントユニット側のインク流路が開く。

一方、離間動作では、最初にSシールゴム４２４の中シール４２５でSジョイントユニット側のインク流路が閉じ、Mシールゴム４１６の内周シール４１８でMジョイントユニット側のインク流路が閉じられる。そして、このようにインク流路が閉じられた後に、Mシールゴム４１６の外周シール４１７の離間でSジョイントユニット側の貫通穴４２１ｂが開く。

このようなタイミングでシール部分が結合又は離間するので、第１の実施例の場合に増してインクが外に漏れ出ることはない。

工場での量産時に部品のロットが変わって部品精度のバラツキが生じても、確実に外部とのシール性能を有することができる。

さらに、ジョイントユニットの結合と離間の動作を連続して繰返しても、双方のジョイントユニットからのインクの漏れ出しを防ぐことが出来る。

尚、本実施例においては、装置本体に設置されたインクタンク側の接続機構をMジョイントユニット、キャリアに搭載された印刷機構に内蔵するサブタンク側の接続機構をSジョイントユニットとしている。しかしながら、インクタンク側の接続機構をSジョイントユニット、サブタンク側の接続機構をMジョイントユニットとし、図１１（Ｂ）に矢印で示すインクの流れとは逆の方向にしても、本実施例と同様の効果が得られる。

（第３の実施例）
本発明の第３の実施例は、Sスペース部材４２６の形状の寸法許容範囲について検討したものである。

図１６は、上記ジョイントユニット４１０，４２０の耐久を試験するジョイント耐久試験機を示した図である。この図において、符号５２０はMジョイント移動ステージ、符号５２１はSジョイント位置調整用X-Yステージ、符号５２２はインク容器、符号５２３はポンプ、符号５２４はモータを示す。

図１７は、本発明の第３の実施例におけるジョイント耐久試験の結果を示す図である。

図１１（Ａ）に示したとおり、離間状態におけるSスペース部材４２６の、Mジョイントバルブ軸４１２が当接する面の位置が、該バルブ軸が入り込む貫通穴４２１ｂが開口したSジョイントベース４２１の外壁面と略同一平面状にある。

本試験では、その同一面の高さの公差バラツキを振ったものを製作して、公差バラツキ検討を行った。

具体的には、Sシールゴム４２４中央のスペース部材４２６の先端面と、該先端面周囲のSジョイントベース外面、即ち、貫通穴４２１ｂが開口したSジョイントベース４２１の外壁面との差を以下の５つの値に変えたものを製作した。その５つの値は、-０．２、-０．１、 ０ 、+０．１、＋０．２［ｍｍ］である。尚、マイナスは、前記Sジョイントベース外面に対してスペース部材４２６の先端面がへこんでいる状態を示す。そしてプラスは、前記Sジョイントベース外面に対してスペース部材４２６の先端面が盛り上げっている状態を示す。

このような各種のSジョイントユニットについて実際にジョイント耐久試験を行い、インクの垂れ落ちを観察した。

使用インクに「顔料イエローインク」を使用し、測定環境は気温２５℃、湿度５０％ に設定し、上記の試験を実施した。

図１６で示すジョイント耐久試験機において、Mジョイントユニット４１０とSジョイントユニット４２０の結合と離間のための駆動条件は次のとおりである。

モータ５２４及びMジョイントユニット移動ステージ５２０を使ったジョイント移動速度は、結合時は２．０［mm/sec］、離間時は１０．０［mm/sec］である。

結合状態のジョイントユニット同士とインク容器５２２との間をインク循環方向Ｘにポンプ５２３でインクを循環させたときのポンプ駆動時間は、４．０［sec］である。

ジョイントユニット同士の結合回数は1回〜１，０００回 （連続ジョイント、１ジョイント当たり約８秒）である。

インクの漏れ量が多くて垂れ落ちた場合は、その時点で実験終了とした。

なお本実施例では常温にて、検討したインクの粘度は、３.３（ｍＰａ・Ｓ）、表面張力は３１（ｍＮ／ｍ）を基準としている。

このような条件での実験結果を図１７に示す。

図１７から分かるように、Sスペース部材４２６の高さが「０」のとき、インクは僅かにしみ出す程度で、垂れ落ちは無い。

Sスペース部材４２６の高さが±０．１に振れると、インクの染み出し量が増えるが、メニスカスで踏ん張り、インクの垂れ落ちにまでは至らない。

Sスペース部材４２６の高さが−０．２だと、ジョイントユニット同士の結合回数が６０回程度でインクは垂れ落ちてしまう。

以上の結果から、インク漏れ出しに対しての信頼性を考慮すると、Sスペース部材４２６の、貫通穴４２１ｂが開口したSジョイントベース４２１の外壁面との差は±０．１以内が良く、ジョイント耐久試験においてもインクは漏れないことが判明した。

（その他の態様例）
図面を参照して上述したように、本発明のインク流路接続装置では、流体を流す経路の一部が分断され、分断された一方の端部には経路が分断されているときに流体が漏れないようにする第一の接続機構がある。もう一方の端部には同様に経路が分断されているときに流体が漏れないように第二の接続機構がある。さらに、双方の接続機構には流路が結合されているときに外部に流体が漏れないようにするシール部が設けられる。

流路が分断状態から結合状態に移行されるとき、双方の接続機構が近づき、当接する事により、二つのシール接続機構の結合部分において密閉部が作られ、流体が外部に漏れない状態になる。その後、双方の接続機構が駆動されて双方のシール部が開放され、流体を流す経路が開通する。

このような流路接続装置における本発明の他の態様は、第二の接続機構の、第一の接続機構と結合時に当接する部分の面が、その第二の接続機構の外面とほぼ同一面上に設けられた点である。

その態様例として、第一の接続機構は、第一のベースと、軸と、第一の可動部と、第一のシール部と、第一の付勢部材と、を備える。

第一のベースには、液体が通過できる第一の貫通穴が形成される。軸は第一のベースに立設されており、先端部が拡大している。第一の可動部は、軸の側面に、液体が通過できる隙間を介して装着され、前記第一のベースの外周部との間が塞がれた状態で前記軸に沿って移動する。第一のシール部は、第一の可動部の外面に設けられ、内周シールと外周シールを有し、該内周シールが前記軸の先端部と当接した状態で前記隙間を閉じる。第一の付勢部材は、内周シールが軸の先端部に当接するよう、第一の可動部を軸の先端部の方向へ付勢する。

一方、第二の接続機構は、第二のベースと、第二の可動部と、第二のシール部と、第二の付勢部材と、を備える。

第二のベースは、第一のシール部の外周シールが当接する外面を有する。そして、該外面に該外周シールが当接した状態で軸の先端部が通過でき且つ液体が通過できる第二の貫通穴が形成されている。第二の可動部は、第二のベースの外面とは反対側に移動可能に設けられ、第二の貫通穴に入り込むことが可能な凸部が形成されている。第二のシール部は、凸部の周囲に設けられ、第二のベースと当接した状態で第二の貫通穴を閉じる。第二の付勢部材は、第二のシール部が第二のベースに当接するよう、第二の可動部を第二のベースの方向へ付勢する。

このような態様において、第二のシール部が第二の貫通穴を閉じた状態で、第二の貫通穴に第二の可動部の凸部が入り込み、当該凸部の先端面が、第二のベースの外面と略同一面上に位置することで、背景技術が有する課題が解決される。

また、その他の態様として、一方の接続機構の、他方の接続機構の部品と当接する部分の面が、移動可能なスペース部材であり、このスペース部材の面を一方の接続機構の外面とほぼ同一面上に設けることが好ましい。

このスペース部材としては、シール部材と一体成形で構成されたゴム製の部材が適用できる。

さらに、スペース部材の、前記他方の接続機構が当接する面は、密閉時にスペース部材が属する一方の接続機構の外面と略同一平面状にあり、その同一面の公差の範囲は、±０．１ｍｍ以内であることが望ましい。

本発明のインク供給システムのインク流路接続装置が適用される一例のインクジェット印刷装置を示す模式的外観図である。 図１の印刷装置のカバーを開けた状態を示す模式的外観図である。 図１の印刷装置の筐体内部の構成を示す模式的斜視図である。 図１の印刷装置のキャリア部分周辺を示す斜視図である。 図１の印刷装置の印刷機構を搭載するキャリアの模式的外観図及び断面図である。 本発明の第１の実施例におけるインク流路接続装置の模式的断面図であり、（Ａ）がジョイント離間時の状態、（Ｂ）がジョイント結合時の状態を示す。 図６のMジョイントの構成を説明する図である。 図６のSジョイントの構成を説明する図である。 第１の実施例におけるインク流路接続装置の動作を説明する模式的断面図である。 第１の実施例におけるインク流路接続装置の動作を説明するフローチャートである。 本発明の第２の実施例におけるインク流路接続装置の模式的断面図であり、（Ａ）がジョイント離間時の状態、（Ｂ）がジョイント結合時の状態を示す。 図１１のSジョイントの構成を説明する図である。 第２の実施例におけるインク流路接続装置の動作を説明する模式的断面図である。 第２の実施例におけるインク流路接続装置の動作を説明するフローチャートである。 第２の実施例におけるシール部分の動作を説明するタイミングチャートである。 本発明の第３の実施例においてジョイントユニットの耐久を試験するジョイント耐久試験機を示した図である。 第３の実施例におけるジョイント耐久試験の結果を示す図である。 従来例におけるインク流路接続装置の動作を説明する断面図である。 従来例のインク流路接続装置での課題を説明する断面図である。

符号の説明

４１０ Mジョイントユニット（請求項２の第一の接続機構）
４１１ Mジョイントベース（請求項２の第一のベース）
４１２ Mジョイントバルブ軸（請求項２の軸）
４１３ Mジョイントバネ（請求項２の第一の付勢部材）
４１４ Mジョイント（請求項２の第一の可動部）
４１５ Mジョイントフィルム
４１６ Mシールゴム
４１７ M外周シール（請求項２の第一のシール部の外周シール）
４１８ M内周シール（請求項２の第一のシール部の内周シール）
４２０ Sジョイントユニット（請求項２の第二の接続機構）
４２１ Sジョイントベース（請求項２の第二のベース）
４２２ Sジョイントバネ（請求項２の第二の付勢部材）
４２３ Sジョイント（請求項２の第二の可動部）
４２４ Sジョイントシールゴム
４２５ S中シール（請求項２の第二のシール部）
４２６ Sスペース部材（請求項３のスペース部材）
４２７ Sジョイント凸部（請求項２の凸部）

Claims (5)

1. 液体を流す流路を接続及び分断する為に結合及び離間される第一及び第二の接続機構を備えた流路接続装置において、
   前記第二の接続機構の、前記第一の接続機構と結合時に当接する部分の面が、当該第二の接続機構の外面と略同一面上に設けられたことを特徴とする流路接続装置。
2. 前記第一の接続機構が、
   前記液体が通過できる第一の貫通穴が形成された第一のベースと、
   該第一のベースに立設され、先端部が拡大している軸と、
   該軸の側面に、前記液体が通過できる隙間を介して装着され、前記第一のベースの外周部との間が塞がれた状態で前記軸に沿って移動する第一の可動部と、
   該第一の可動部の外面に設けられ、内周シールと外周シールを有し、該内周シールが前記軸の先端部と当接した状態で前記隙間を閉じる第一のシール部と、
   前記内周シールが前記軸の先端部に当接するよう、前記第一の可動部を前記軸の先端部の方向へ付勢する第一の付勢部材と、
   を備えており、
   前記第二の接続機構が、
   前記第一のシール部の前記外周シールが当接する外面を有し、該外面に該外周シールが当接した状態で前記軸の先端部が通過でき且つ前記液体が通過できる第二の貫通穴が形成された第二のベースと、
   該第二のベースの前記外面とは反対側に移動可能に設けられ、前記第二の貫通穴に入り込むことが可能な凸部が形成された第二の可動部と、
   前記凸部の周囲に設けられ、前記第二のベースと当接した状態で前記第二の貫通穴を閉じる第二のシール部と、
   前記第二のシール部が前記第二のベースに当接するよう、前記第二の可動部を前記第二のベースの方向へ付勢する第二の付勢部材と、
   を備えており、
   前記第二のシール部が前記第二の貫通穴を閉じた状態では、前記第二の貫通穴に前記第二の可動部の前記凸部が入り込み、該凸部の先端面が、前記第二のベースの外面と略同一面上に位置することを特徴とする請求項１に記載の流路接続装置。
3. 前記第二の接続機構における前記凸部が、前記第二の可動部に対して移動可能なスペース部材であることを特徴とする請求項２に記載の流路接続装置。
4. 前記スペース部材は、前記第二のシール部と一体成形で構成されたゴム製の部材からなることを特徴とする請求項３に記載の流路接続装置。
5. 前記スペース部材の、前記第一の接続機構における前記軸の先端部が当接する面が、前記第二のシール部が前記第二の貫通穴を閉じた状態で前記第二のベースの外面と略同一面上に位置し、その同一面の公差の範囲は、±０．１ｍｍ以内であることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の流路接続装置。

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