JP2011016236A - インク充填用治具、インク充填装置、インク充填方法、インク充填キット - Google Patents

Abstract

【課題】単体で供給口部が外部から遮蔽されているインクカートリッジに対するインク充填作業性を向上する。
【解決手段】インク充填用治具６００は、供給口部１２２に挿通可能な充填用ノズル部材７０３を有する充填器７００がセットされる保持部６０１と、揺動部材１２１を供給口部１２２に供給位置に固定する固定部６０２とを備え、保持部６０１は、カートリッジケース１０１の開口部１１１に嵌め込むボス部６０３を有し、内部に充填器７００の容器本体７０１前面に設けられた円筒部７０２を嵌め込む位置決め穴６０４が設けられ、固定部６０２は、アーム部６０５を介して保持部６０１に固定され、カートリッジケース１０１の揺動部材１２１を押す押圧部２０３が通る開口部１１３を介してケース内部に入り込み、揺動部材１２１の上部の被押圧部１２７とカートリッジケース１０１との内壁面との間に挟まることで揺動部材１２１を供給位置に固定する。
【選択図】図２０

Description

本発明はインク充填用治具、インク充填装置、インク充填方法、インク充填キットに関する。

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、例えばインク液滴を吐出する記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置としてインクジェット記録装置などが知られている。

液体吐出記録方式の画像形成装置は、記録ヘッドからインク滴を、搬送される用紙（紙に限定するものではなく、ＯＨＰなどを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味であり、被記録媒体あるいは記録媒体、記録紙、記録用紙などとも称される。）に対して吐出して、画像形成（記録、印字、印写、印刷も同義語で使用する。）を行なうものであり、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型画像形成装置と、記録ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型画像形成装置がある。

なお、本願において、液体吐出方式の「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液滴を吐出する装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること（単に液滴を媒体に着弾させること、すなわち、液体吐出装置）をも意味する。また、「インク」とは、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用い、例えば、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、樹脂なども含まれる。

このような画像形成装置（以下、単に「インクジェット記録装置」ともいう。）において、例えば記録ヘッドを搭載したキャリッジ上に、記録ヘッドにインクを供給するサブタンク（バッファタンク、ヘッドタンクとも称される。）を搭載し、メインのインクカートリッジ（メインタンクとも称される）を画像形成装置本体（以下、単に「装置本体」という。）側に着脱自在に装着し、サブタンクに装置本体側のインクカートリッジからインクを補充供給するようにしたものが知られている。

インクカートリッジとしては、例えば、供給口部とインク充填口部を有する保持部材を袋本体に融着などで固定したインク収容袋を、分割されたカートリッジ筐体に収納し、保持部材をカートリッジ筐体の保持手段にて保持したものが知られている（特許文献１、２）。また、ヘッド一体型インクカートリッジとして、インク吐出ノズルを含むインク吐出部と、温度に応じて吐出ノズルをキャッピングしたり、開放したりするシャッタ部材を備えて、シャッタ部材をインク吐出部からの吐出方向と直交する方向にスライドさせることで、インク吐出部を開閉するようにしたものが知られている（特許文献３）。

また、インクカートリッジから装置本体に対するインク供給の方式としては、装置本体から中空針をインクカートリッジの供給口部に挿通（刺通）して吸引する方式（特許文献１参照）、インクカートリッジ内を変形可能なインク袋とこのインク袋を収納する気体袋（外袋）の二重袋として、気体袋内に気体を注入することでインク袋を押し潰してインク袋からインクを供給する方式（特許文献４、５）などがある。

特許第３９１９７３４号公報 特開平６−０６−３２８７１８号公報 特開平６−０６−３２８７１８号公報 特開２００４−３０６５０５号公報 特開２００３−２２０７１０号公報

上述したように装置本体に対してインクカートリッジを着脱自在に装着する画像形成装置においては、インクカートリッジが使用済みになると、ユーザによってインクカートリッジの交換が行われる。この場合、使用済みインクカートリッジの供給口部から装置本体側の供給用ノズル部材（インク吸引用ノズル部材、中空針）が抜かれるときに供給口部にインクが付着することがあり、当該供給口部のインクで手やその他の部材が汚れないように取り扱う必要がある。

一方、新規のインクカートリッジを包装部材から取り出して装置本体に装着するとき、ユーザがインクカートリッジの供給口部に触れることなどで供給口部に異物や脂が付着するおそれがあり、このまま装置本体に装着されると、インク供給経路内に異物や脂などが侵入して、滴吐出不良を生じされることになる。

このように、従来のインクカートリッジにあっては、特に、使用済みインクカートリッジの交換作業における取り扱いが面倒であり、滴吐出不良を生じるおそれがあるという課題がある。

また、インクカートリッジが未装着のままインク吐出動作が行われると、インク供給経路内に空気か混入して吐出不良が発生することから、通常はインクカートリッジの装着の有無を検出して、インクカートリッジ未装着の場合には記録動作を停止することが行われている。

そこで、カートリッジケース内に収納されたインク収容手段は、画像形成装置本体側の供給用ノズル部材（インク吸引用ノズル部材）がカートリッジケースの開口部を介して挿通される供給口部が、供給用ノズル部材を挿通可能な供給位置と外部から遮蔽される遮蔽位置との間で移動可能に保持され、画像形成装置本体に挿入するときに供給口部を供給位置に移動させ、画像形成装置本体から抜き出すときに供給口部を遮蔽位置に移動させる移動手段を備えている構成とすることで、インクカートリッジの取り扱い性を向上し、また滴吐出不良を生じさせるおそれを低減することができる。

このような構成のインクカートリッジを使用する場合、単体ではインク収容手段の供給口部が外部から遮蔽された遮蔽位置にあるので、インク収容手段にインクを充填することが難しくなる。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、単体で供給口部が外部から遮蔽されているインクカートリッジに対するインク充填作業の作業性を向上することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係るインク充填用治具は、
インクを収容するインク収容手段と、
前記インク収容手段を収納したカートリッジケースと、
前記インク収容手段に連結され、前記画像形成装置本体側から供給用ノズル部材が挿通される供給口部と、
前記供給口部を、前記供給用ノズル部材が挿通可能な供給位置と外部から遮蔽される遮蔽位置との間で移動させる移動手段と、を備える
インクカートリッジの前記インク収容手段にインクを充填するときに使用するインク充填用治具であって、
前記移動手段を前記供給口部に前記供給用ノズル部材が挿通可能な供給位置に固定する固定部と、
前記供給口部に挿通可能な充填用ノズル部材を有する充填手段がセットされる保持部と、を備えている
構成とした。

ここで、前記固定部は、前記カートリッジケース外に突出する部分を前記カートリッジケースに対して固定する構成とできる。

また、前記インクカートリッジは、前記インク収容手段を内部に密閉状態で収納し、前記インク収容手段との間の空間に気体が注入される気体収納手段と、前記気体収納手段に前記画像形成装置本体側から気体を注入する注入ノズル部材と連結可能に設けられたノズル連結部とを有し、
前記固定部は、前記ノズル連結部を前記注入ノズル部材が連結される位置に固定する構成とした。

この場合、前記固定部は、前記気体収納手段と前記カートリッジケース外とを連通する気体連通路を有している構成とできる。

本発明に係るインク充填装置は、
インクを収容するインク収容手段と、
前記インク収容手段を収納したカートリッジケースと、
前記インク収容手段に連結され、前記画像形成装置本体側から供給用ノズル部材が挿通される供給口部と、
前記供給口部を、前記供給用ノズル部材が挿通可能な供給位置と外部から遮蔽される遮蔽位置との間で移動させる移動手段と、を備える
インクカートリッジの前記インク収容手段にインクを充填するインク充填装置であって、
本発明に係るインク充填用治具と、
前記インク充填用治具に弾性部材を介して進退可能に保持され、前記供給口部に挿通可能な充填用ノズル部材を有する充填手段と、を備えている
構成とした。

本発明に係るインク充填方法は、
インクを収容するインク収容手段と、
前記インク収容手段を収納したカートリッジケースと、
前記インク収容手段に連結され、前記画像形成装置本体側から供給用ノズル部材が挿通される供給口部と、
前記供給口部を、前記供給用ノズル部材が挿通可能な供給位置と外部から遮蔽される遮蔽位置との間で移動させる移動手段と、を備える
インクカートリッジの前記インク収容手段にインクを充填するインク充填方法であって、
本発明に係るインク充填用治具を用いて、
前記移動手段を前記供給口部に前記供給用ノズル部材が挿通可能な供給位置に固定し、
充填手段の充填用ノズル部材を前記供給口部に挿通して充填を行う
構成とした。

本発明に係るインク充填キットは、
インクを収容するインク収容手段と、
前記インク収容手段を収納したカートリッジケースと、
前記インク収容手段に連結され、前記画像形成装置本体側から供給用ノズル部材が挿通される供給口部と、
前記供給口部を、前記供給用ノズル部材が挿通可能な供給位置と外部から遮蔽される遮蔽位置との間で移動させる移動手段と、を備える
インクカートリッジの前記インク収容手段にインクを充填するインク充填キットであって、
本発明に係るインク充填用治具と、
前記インク充填用治具に保持可能であって、前記供給口部に挿通可能な充填用ノズル部材を有する充填手段と、
前記インク充填用治具と前記充填手段を収納した収納手段と、を備えている
構成とした。

ここで、前記収納手段には充填用インクが収納されている構成とできる。

本発明に係るインク充填用治具によれば、インクカートリッジの供給口部を供給位置と遮蔽位置との間で移動させる移動手段を供給口部に供給用ノズル部材が挿通可能な供給位置に固定する固定部と、供給口部に挿通可能な充填用ノズル部材を有する充填手段がセットされる保持部とを備えている構成としたので、インクカートリッジに治具を装着したときに供給口部が移動手段を介して供給位置に移動し、充填用ノズル部材を供給口部に挿通してインク充填を行なうことができるようになり、単体で供給口部が外部から遮蔽されているインクカートリッジに対するインク充填作業の作業性を向上することができる。

本発明に係るインク充填装置によれば、本発明に係るインク充填用治具と、充填手段とを備えている構成としたので、インク充填用治具をインクカートリッジに装着し、移動手段を供給口部に供給用ノズル部材が挿通可能な供給位置に固定し、充填手段の充填用ノズル部材を供給口部に挿通してインク充填を行なうことができ、単体で供給口部が外部から遮蔽されているインクカートリッジに対するインク充填作業の作業性を向上することができる。

本発明に係るインク充填方法によれば、本発明に係るインク充填用治具を用いて、移動手段を供給口部に供給用ノズル部材が挿通可能な供給位置に固定し、充填手段の充填用ノズル部材を供給口部に挿通して充填を行う構成としたので、単体で供給口部が外部から遮蔽されているインクカートリッジに対するインク充填作業の作業性を向上することができる。

本発明に係るインク充填キットによれば、本発明に係るインク充填用治具と、インク充填用治具に保持可能であって、供給口部に挿通可能な充填用ノズル部材を有する充填手段と、インク充填用治具と充填手段を収納した収納手段とを備えている構成としたので、インクカートリッジに治具を装着して供給口部を供給位置に移動させ、充填用ノズル部材を供給口部に挿通してインク充填を行なうことができ、単体で供給口部が外部から遮蔽されているインクカートリッジに対するインク充填作業の作業性を向上することができる。

画像形成装置の一例を示す外観斜視説明図である。 同画像形成装置の機構部の概要を示す側面模式的説明図である。 同じく要部平面説明図である。 同装置にインク供給系の模式的説明図である。 本発明に係るインク充填用治具を使用してインクを充填するインクカートリッジの一例を示す外観斜視説明図である。 同インクカートリッジのカートリッジケースを取り外した状態の斜視説明図である。 同インクカートリッジの正面説明図である。 同インクカートリッジの内部正面説明図である。 同インクカートリッジの側断面説明図である。 装置本体側のインクカートリッジ用スロットの斜視説明図である。 同スロットの側断面説明図である。 同スロットの開口を説明する正面説明図である。 図１１のＡ−Ａ線に沿う断面説明図及び空気注入用ポンプとのインターロックの説明に供する説明図である。 図１１のＢ−Ｂ線に沿う断面説明図である。 同インクカートリッジをスロットに装着する過程の説明に供する説明図である。 同じく図１５に続く過程の説明に供する説明図である。 同じく装着が完了した状態の説明に供する説明図である。 本発明に係るインク充填用治具の第１実施形態を示す正面説明図である。 同じく側半断面説明図である。 同治具をインクカートリッジに装着してインク充填を行うときの作用説明に供する斜視説明図である。 本発明に係るインク充填用治具の第２実施形態の断面説明図である。 同治具をインクカートリッジに装着してインク充填を行うときの作用説明に供する斜視説明図である。 本発明に係るインク充填装置の他の実施形態の説明に供する斜視説明図である。 本発明に係るインク充填キットの一例の模式的斜視説明図である。 本発明に係るインク充填キットの他の例の模式的斜視説明図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明に係るインク充填用治具、インク充填装置、インク充填方法、インク充填キットを使用してインクを充填可能なインクカートリッジを備える画像形成装置としてのインクジェット記録装置の一例について図１ないし図３を参照して説明する。なお、図１は同記録装置の外観斜視説明図、図２は同記録装置の印字機構部の平面説明図、図３はキャリッジ及び維持回復機構部分の斜視説明図である。

このインクジェット記録装置は、シリアル型インクジェット記録装置であり、記録装置本体１の内部には、図示しない両側板にガイドロッド３及びガイドレール４が掛け渡され、これらのガイドロッド３及びガイドレール４にキャリッジ５が主走査方向に摺動可能に保持されている。なお、ガイドレール４とはキャリッジ５の後部に回転可能に支持された副ガイドローラ６が当接する構成としている。

そして、キャリッジ３を移動走査する主走査機構は、主走査方向の一方側に配置される駆動モータ１１と、駆動モータ１１によって回転駆動される駆動プーリ１２と、主走査方向他方側に配置された従動プーリ１３と、駆動プーリ１２と従動プーリ１３との間に掛け回されたタイミングベルト（ベルト部材）１４とを備えている。なお、従動プーリ１３はテンションスプリングによって外方（駆動プーリ１２に対して離れる方向）にテンションが架けられている。

ここで、駆動プーリ１２と従動プーリ１３は、インク滴吐出方向に沿う方向にプーリ軸方向が位置する配置としている。そして、これらの駆動プーリ１２と従動プーリ１３との間に掛け回されたベルト部材１４は、キャリッジ５の背面側に設けたベルト固定部に一部分が固定保持されていることで、主走査方向と直交する方向におけるキャリッジ５の一方側に配置されている。

また、キャリッジ５には、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のインク滴を吐出するノズルを有する液体吐出ヘッドからなる１０個のバッファタンク（サブタンク）付き記録ヘッド２０ａ〜２０ｊ（区別しないときは「記録ヘッド２０」という。）が図示しないヘッドベースに配置されている。ここで、記録ヘッド２０ａ、２０ｂと記録ヘッド２０ｃ、２０ｄは用紙搬送方向に位置をずらして千鳥状配置として、例えばブラックのインク滴を吐出するヘッドとして使用する。また、記録ヘッド２０ｅ〜２０ｇと記録ヘッド２０ｈ〜２０ｊは用紙搬送方向に位置をずらして千鳥状配置とし、例えば記録ヘッド２０ｅ、２０ｈはシアンのインク滴を、記録ヘッド２０ｆ、２０ｉはマゼンタのインク滴を、記録ヘッド２０ｇ、２０ｊはイエローのインク滴をそれぞれ吐出するヘッドとして使用することで、２つのヘッド分の用紙送り方向の領域を同じ主走査で印字できるようにしている。

一方、キャリッジ５の主走査領域のうち、記録領域では、用紙１０が図示しない紙送り機構によってキャリッジ５の主走査方向と直交する方向（副走査方向）にプラテン部材で案内されて間欠的に搬送される。プラテン部材は、キャリッジ５の主走査領域に沿って少なくとも記録領域で記録ヘッド２０に対向して配設されている。

また、主走査領域のうちの一方の端部側領域には記録ヘッド２０の維持回復を行う維持回復機構８が配置されている。維持回復機構８は、記録ヘッド２０ａ〜２０ｊの各ノズル面を封止（キャッピング）するキャップ３０、図示しないノズル面を払拭するワイパ部材などを備えている。

また、一方の主走査領域外には、図１に示すように、記録ヘッド２０に供給する各色のインクを収容した本発明に係るインクカートリッジ（メインタンク）１００が着脱自在に装着されている。

このインクジェット記録装置では、キャリッジ５を主走査方向に移動し、用紙１０を間欠的に副走査方向に送りながら、記録ヘッド２０を画像情報に応じて駆動して液滴を吐出させることによって、用紙１０上に所要の画像が形成される。

次に、このインクジェット記録装置におけるインク供給系の概要について図４の模式的説明図を参照して説明する。
液滴を吐出する液体吐出ヘッドからなるヘッド部２１及びヘッド部２１にインクを供給するバッファタンク（サブタンク）２２を備える記録ヘッド２０と、記録ヘッド２０に供給するインクを収容するメインタンクである交換可能なインクカートリッジ１００とを備え、記録ヘッド２０のインク消費に応じてインクカートリッジ１００から供給チューブ２４を介してバッファタンク２２にインクが補充供給される。

インクカートリッジ１００は、カートリッジケース１０１内に、インク３００を収容するインク収容手段として内袋部であるインク袋１０２と、このインク袋１０２を内部に密閉状態で収納し、インク袋１０２の外側との空間内に気体（ここでは空気とする）が導入（注入）されることでインク袋１０２を加圧してインク袋１０２内のインク３００をインクカートリッジ１００外に供給する外袋部である空気袋１０３とからなる二重袋１０４を備え、空気袋１０３内に画像形成装置本体側の空気供給用ポンプ２５によって空気を注入してインク袋１０２を加圧することでインク３００が記録ヘッド２０側に供給される。なお、供給チューブ２４とインク袋１０２との接続は供給用ノズル部材である中空針４００によって、空気供給用ポンプ２５と空気袋１０３との接続は注入ノズル５００によって着脱自在に行われる。

次に、本発明に係るインク充填用治具、インク充填装置、インク充填方法、インク充填キットを使用してインクを充填可能なインクカートリッジ１００の詳細について図５ないし図９を参照して説明する。なお、図５は同インクカートリッジの外観斜視説明図、図６は同インクカートリッジのカートリッジケースを取り外した状態の斜視説明図、図７は同インクカートリッジの正面説明図、図８は同インクカートリッジの内部正面説明図、図９は同インクカートリッジの側断面説明図である。
このインクカートリッジ１００は、上述したように、カートリッジケース１０１内に、インクを収容するインク袋１０２と空気袋１０３からなる二重袋１０４を収納したものである。

カートリッジケース１０１の前面側（インクカートリッジの前面側とは、インクカートリッジの着脱方向で装置本体１に挿入するときに前面となる側の意味であり、前面の反対側を背面という。）に、中空針４００が通る開口部１１１と、注入ノズル５００が通る開口部１１２とが形成されている。

インク袋１０２は、例えば可撓性フィルム部材からなる密閉された袋状部材である。インク袋１０２の材質としては、可撓性を有するフィルム部材であることが好ましい。この場合、１種の樹脂組成からなるフィルム部材でも、複数種の樹脂組成からなる層構造を有するフィルム部材でも良い。また表面、あるいは中間層に金属薄膜層を有する構造でも良い。樹脂組成として良好なものは、オレフィン系の樹脂組成のもので、特にインクとの接液性からポリエチレン系のフィルムが良好である。また、金属薄膜層としては、フィルムの透湿性を抑え、あるいはフィルムの剛性を持たせるものが好ましく、例えば、特にはアルミニウム薄膜が好ましい。

そして、二重袋１０４の前面側には、移動手段である揺動部材１２１が融着などで取付けられている。この揺動部材１２１の一端部側には、インク袋１０２内のインクを装置本体１側に供給するため、中空針４００が挿通される中空針挿入部材である供給口部１２２がインク袋１０２に連結されて設けられ、供給口部１２２内に供給流路１２２ａが形成されるとともに、中空針４００が刺通される弾性部材１２２ｂが取付けられている。また、揺動部材１２１の他端部側、即ち、供給口部１２１と反対側には、インク袋１０２と空気袋１０３との間の空間に空気を注するため、注入ノズル５００に連結されるノズル連結部１２３が設けられている。なお、二重袋１０４の図９で斜線を施した部分は溶着部分である。

さらに、揺動部材１２１にはインク袋１０２内にインクを充填するときに使用したインク注入部１２５（充填後溶着などで封止されている）が設けられ、揺動部材１２１はこのインク注入部１２５がカートリッジケース１０１側の支持軸受１１５、１１５によって揺動自在に支持されている。この揺動部材１２１の回転中心に沿う方向は中空針４００の被挿入方向とは略同じになる。これにより、中空針４００がある程度の奥行きで挿入されてもその挿入前後で挿入方向から見ての寸法の変化がなく、寸法ばらつきを抑制することが容易である。よって、供給口部１２２の弾性部材１２２ｂを中空針４００で繰り返し刺突しても穴がささくれることを低減できる。

この揺動部材１２１には、供給口部１２２側には被押圧部１２７が一体的に設けられ、ノズル連結部１２５側には作動手段となる突起部１２８が一体的に設けられて、供給口部１２２側端部とカートリッジケース１０１内壁面との間に介装された弾性部材１２９により、被押圧部１２７がカートリッジケース１０１の開口部１１３から突出し、突起部１２８がカートリッジケース１０１の開口部１１４から内部に収納された状態になる位置に付勢されている。

ここで、揺動部材１２１の被押圧部１２７は、インクカートリッジ１００を装置本体１側に装着するときに、後述するように、装置本体１側の押圧部によってカートリッジケース１０１内に向けて、つまり、図８に示す仮想線図示の位置から矢印方向に実線図示の位置まで押圧され、これにより揺動部材１２１が同矢印方向に揺動移動される。また、揺動部材１２１の被押圧部１２７が装置本体１の押圧部によって押圧されていないときには、上述したように、揺動部材１２１は弾性部材１２９による付勢力によって図８の仮想線図示の位置に移動保持されている。

このように、揺動部材１２１が揺動することにより、供給口部１２２はカートリッジケース１０１の中空針用の開口部１１１に対向する供給位置と、カートリッジケース１０１の一部で形成されている遮蔽部１１６（図５）に対向して外部から遮蔽される遮蔽位置との間で移動する。また、ノズル連結部１２５もカートリッジケース１０１の注入ノズル用の開口部１１２に対向する注入位置（連結位置）と、カートリッジケース１０１の一部で形成されている遮蔽部１１７（図７）に対向して外部から遮蔽される遮蔽位置（非連結位置）との間で移動する。

したがって、インクカートリッジ１０１を装置本体１に装着していないときには、供給口部１２２は遮蔽位置にあるので、使用済み或いは使用途中のインクカートリッジ１を装置本体１から取り出したときに供給口部１２２に触れることが防止されてインクカートリッジの取り扱い性が向上し、また、供給口部１２２の油脂などが触れて滴吐出不良を生じさせるおそれも低減する。

また、揺動部材１２１が供給口部１２２を遮蔽位置から供給位置へ移動させる動作に連動して、揺動部材１２１の供給口部１２２と反対側端部に設けた作動手段である突起部１２８がカートリッジケース１０１から突出する作動位置に移動する。これにより、装置本体１側のインク供給動作に寄与する手段を作動させるので、装置本体１側でインク供給動作が可能になり、インクカートリッジ１００が未装着のままインク供給動作が行われて空気がインク供給経路に侵入し、滴吐出不良が発生することを防止できる。

この場合、揺動部材１２１の揺動中心に対して供給口部１２２と突起部１２８とが反対側に配置されていることで、供給口部１２２と突起部１２８とが同じ側に配置されている場合に比べて、小さな揺動角度で所要の位置まで供給口部１２２及び突起部１２８を移動させることができ、インク袋１０２に対する揺動部材１２１による捻れ負荷を低減することができ、インク袋１０２や空気袋１０３と揺動部材１２１との連結部分（ここでは融着部分）の耐久性を向上することができ、またインクカートリッジの幅を狭くすることができる。

また、カートリッジケース１０１の外面側には、移動手段（揺動部材１２１）の作動不良によって突起部１２８が開口部１１４から突出した状態で装着されたことを検出する装置本体１側の後述する位置検出部材を逃がすための逃がし溝１１８がインクカートリッジ１００の装着方向に沿って形成されている。

なお、カートリッジケース１０１の上部には収容したインクの色に対応する色識別用リブ１１９と、固定用ロック爪部１２０ａが付いた弾性変形可能な取っ手１２０が設けられている。

次に、装置本体１側のインクカートリッジ用スロットについて図１０ないし図１４を参照して説明する。なお、図１０は同スロットの斜視説明図、図１１は同スロットの側断面説明図、図１２は同スロットの開口を説明する正面説明図、図１３は図１１のＡ−Ａ線に沿う断面説明図、図１４は図１１のＢ−Ｂ線に沿う断面説明図である。
装置本体１側のインクカートリッジ用スロット２００は、インクカートリッジ１００が挿入される開口２０１を有している。この開口２０１の奥側面には、インク供給用チューブ２４が接続された中空針４００と、空気供給用ポンプ２５に接続されたチューブ２６が接続された注入ノズル５００がそれぞれ配設されている。

また、開口２０１の奥側面には、インクカートリッジ１００が装着されるときに、被押圧部１２７に当接してインクカートリッジ１００の挿入動作によって被押圧部１２７をカートリッジケース１０１内部側に押圧する押圧部となるトリガー部（リブ）２０３が設けられている。

また、開口２０１の一側壁面には、インクカートリッジ１００が挿入されるときにインクカートリッジ１００の被押圧部１２７を逃げる逃がし溝２０６及び逃がし溝１１８の外周のリブを逃げる逃がし溝２０７がカートリッジ着脱方向に沿って形成されている。この逃がし溝２０７の途中には、突起部１２８がカートリッジケース１０１から突出した状態で挿入されるときに、突起部１２８に当接する位置検出部材（突起）２０９が設けられている。

さらに、図１０及び図１３に示すように、開口部２０１の逃がし溝２０７の終端部付近には、インクカートリッジ１００の作動手段としての突起部１２８によって外側に向けて押されるインターロック用接点２１１が設けられるとともに、このインターロック用接点２１１の外側に接点２１１が外方に押されたときに接触する接点２１２が配設されている。

ここで、空気供給用ポンプ２５の駆動制御について図１３で説明すると、インターロック用接点２１１と接点２１２とが非接触であるときには、制御部３００は空気供給用ポンプ２５を駆動しないので、インクカートリッジ１００に空気が注入されることがなく、インクカートリッジ１００からインクが供給されることもない。これに対して、インターロック用接点２１１と接点２１２とが接触すると、制御部３００はドライバ３０１及びポンプ駆動部３０２を介して空気供給用ポンプ２５を所要のタイミングで駆動することができるようになり、インクカートリッジ１００に空気を注入して、インクカートリッジ１００から装置本体１側にインクを供給することができるようになる。

つまり、この実施形態では、インターロック用接点２１１がインク供給動作に寄与する手段となっており、このインターロック用接点２１１が作動手段としての突起部１２７で作動されることによって、電気信号によりインク供給装置（具体的には空気供給用ポンプ２５）の駆動禁止状態が解除されて、インク供給動作が可能となる。この場合、ここではメカニカルな接触型接点でインターロックを構成しているが、非接触でインターロックを構成することもできる。例えば、インクカートリッジ１００側に作動手段としてのマグネットを配置し、ホール素子などで検知したときにインク供給動作を可能とするようにすることもできる。

なお、スロット２００の上部にはインクカートリッジ１００の色毎に挿入方向と直交する方向の位置が異なる色識別用リブ１２０に対応する凹部２３１が形成されている。

このように構成したインクカートリッジ１００を装置本体１のスロット２００に装着するときの動作について図１５ないし図１７を参照して説明する。
まず、図１５（ａ）に示すように、インクカートリッジ１００をスロット２００に装着する前の状態では、インターロック用接点２１１は接点２１２と接触していないので、制御部３００による空気供給用ポンプ２５の駆動が禁止されている。

次いで、図１５（ｂ）に示すように、インクカートリッジ１００がスロット２００に挿入されて、インクカートリッジ１００の突起部１２８がスロット２００の位置検出部材２０９の箇所を通過するとき、インクカートリッジ１００の状態が正常であれば突起部１２８はカートリッジケース１０１内に収納された状態であるので、突起部１２８が位置検出部材２０９と干渉することなく、インクカートリッジ１００をそのままスロット２００の奥側に挿入することができる。これに対して、インクカートリッジ１００側の移動手段である揺動部材１２１が正常に機能しておらず、突起部１２８がカートリッジケース１０１外に突出しているときには、位置検出部材２０９と干渉して、それ以上のインクカートリッジ１００の挿入ができなくなる。

つまり、移動手段が正常に機能していて、インクカートリッジ単品状態で供給口部（中空針被挿入部）が遮蔽位置にあるときには、装置本体に装着される途中で装置本体側の位置検出部材に突き当たることなく装着が完遂され、移動手段の故障などにより、インクカートリッジ単品状態で供給口部（中空針被挿入部）が遮蔽位置にないときには、装置本体に装着される途中で装置本体側の位置検出部材に突き当たって装着が阻害される。

このようにして、移動手段の動作に連動して装置本体側のインク供給動作の禁止を解除する（インク供給動作に寄与する手段を作動させる）とき、移動手段が異常状態にあって、中空針被挿入部（供給口部）が単品状態で露出している可能性のあるインクカートリッジの装着を未然に防ぎ、その結果、異物付着の供給口部に起因するインクの吐出不良などを防止することができる。

そして、図１６（ａ）に示すように、インクカートリッジ１００がスロット２００の奥側近傍まで挿入されると、リブ（押圧部）２０３がインクカートリッジ１００の揺動部材１２１の被押圧部１２７に接触して、インクカートリッジ１００の挿入によって被押圧部１２７をカートリッジケース１０１内に向けて押圧する。これにより、揺動部材１２１が揺動して、インクカートリッジ１００の供給口部１２２は遮蔽位置から中空針用開口部１１１に対向する供給位置に移動し、また、ノズル連結部１２３も遮蔽位置からノズル連結用開口部１１２に対向する連結位置に移動する。さらに、作動手段である突起部１２８も開口部１１４からカートリッジケース１０１の外側に突出する。

この段階では、中空針４００及び空気注入用ノズル部材５００は、いずれもインクカートリッジ１００内に挿入されていない状態である。インクカートリッジ１００の供給口部１２２、ノズル連結部１２３が供給位置、連結位置への移動を完了する前に、中空針４００及び空気注入用ノズル部材５００がインクカートリッジ１００内に挿入されると破損するおそれがあるためである。つまり、リブ２０３のカートリッジ挿入方向の長さは、中空針４００及び空気注入用ノズル部材５００がインクカートリッジ１００内に挿入される前に供給口部１２２、ノズル連結部１２３が供給位置、連結位置への移動を完了させ、その状態を保持したままインクカートリッジ１００が更に挿入される長さに設定されている。

また、この段階では、作動手段である突起部１２８がカートリッジケース１０１外に突出してもインターロック用接点２１１と接触していない状態にある。インターロック用接点２１１がこの段階で接点２１２に接触すると、中空針４００が挿入されないまま、空気注入用ポンプ２４の駆動が可能になり、インク供給動作が行われると空気が侵入するおそれがある。そこで、上述したように、給口部１２２、ノズル連結部１２３が供給位置、連結位置への移動を完了させ、中空針４００及び空気注入用ノズル部材５００が供給口部１２２、ノズル連結部１２３と連結されるまで、インターロックの解除が行われないようにしている。

次いで、図１６（ｂ）に示すように、インクカートリッジ１００が更に挿入されると、先ず、中空針４００及び空気注入用ノズル部材５００が供給口部１２２、ノズル連結部１２３とそれぞれ連結される。この時点では、作動手段である突起部１２８がインターロック用接点２１１と多少押すが、接点２１１は接点２１２と接触していない状態にある。

その後、図１７に示すように、インクカートリッジ１００がスロット２００の奥側まで完全に挿入されると、作動手段である突起部１２８がインターロック用接点２１１を接点２１２に接触するまで移動させて、これにより、空気注入用ポンプ２５の駆動が可能になり、インク供給動作を行うことができるようになる。

このように、上記インクカートリッジによれば、供給口部を、中空針が挿通可能な供給位置と外部から遮蔽される遮蔽位置との間で移動させる移動手段と、移動手段に連動して、インクカートリッジが装置本体側に装着されたときに装置本体側のインク供給動作に寄与する手段を作動させる作動手段とを備えているので、インクカートリッジの取り扱い性が向上し、滴吐出不良を生じさせるおそれも低減するとともに、簡単な構成で装置本体側でのインクカートリッジの未装着によるインク供給動作を停止させることができるようになる。

一方、このインクカートリッジを備える画像形成装置は、インクカートリッジの作動手段でインク供給動作が可能とされる手段を備えているので、滴吐出不良のおそれが低減するとともに、簡単な構成でインクカートリッジの未装着によるインク供給動作を停止することができる。

次に、本発明に係るインク充填用治具の第１実施形態について図１８ないし図２０を参照して説明する。なお、図１８は同実施形態の治具の正面説明図、図１９は同じく側半断面説明図、図２０は同治具をインクカートリッジに装着してインク充填を行うときの作用説明に供する斜視説明図である。

このインク充填用治具６００は、インクカートリッジ１０のカートリッジケース１０３の開口部１１１に装着され、供給口部１２２に挿通可能な充填用ノズル部材７０３を有する充填手段としての充填器７００がセットされる治具本体部でもある保持部６０１と、移動手段である揺動部材１２１を供給口部１２２に供給用ノズル部材である中空針４００を挿通可能の供給位置に固定する固定部（固定部材）６０２とを備えている。

保持部６０１は、カートリッジケース１０１の開口部１１１に嵌め込むボス部６０３を有し、内部に充填器７００の容器本体７０１前面に設けられた円筒部７０２を嵌め込む位置決め穴６０４が設けられている。

固定部６０２は、アーム部６０５を介して保持部６０１に固定され、カートリッジケース１０１の揺動部材１２１を押す押圧部２０３が通る開口部１１３を介してケース内部に入り込み、揺動部材１２１の上部の被押圧部１２７とカートリッジケース１０１との内壁面との間に挟まることで揺動部材１２１を供給位置に固定する。

充填手段としての充填器７００は、上述したように、容器本体７０１と、この容器本体７０１と一体の円筒部７０２と、中空針からなる充填用ノズル部材７０３とを備えるいわゆるシリンジと同様な構成のものである。

上述したインク充填用治具６００と充填器７００によって本発明に係るインク充填装置が構成される。なお、充填手段としての充填器７００として、ここでは注射器状のもの（シリンジ）を使用しているが、図示しないインクタンクにチューブなどを介してノズル部材７０３が連結され、インク送液ポンプによってインクタンクから充填用ノズル部材７０３にインクを送液するような装置を用いることもできる。

このように構成したインク充填用治具６００と充填器７００を使用してインクカートリッジ１０のインク袋１０２にインクを充填する本発明に係るインク充填方法について説明する。
まず、図２０に示すように、インク充填用治具６００はインクカートリッジ１０のカートリッジケース１０１の開口部１１１に合わせて保持部６０１のボス部６０３を嵌め込むことで、治具６００はカートリッジケース１０１に装着される。このとき、固定部６０２がカートリッジケース１０１内部のばね１２９の付勢力に抗して回動部材１２１を回動させながら、回動部材１２１の被押圧部１２７とカートリッジケース３の内壁面との間にはまり込み、揺動部材１２１を供給口部１２２に供給用ノズル部材を挿通可能な供給位置に固定する。このとき、固定部６０２はばね１２９の付勢力を受けるので被押圧部１２７とカートリッジケース３の内壁面との間に挟まって固定される。

そこで、充填器７００の円筒部７０２を治具６００の保持部６０１の位置決め穴６０４内に挿入することで、充填用ノズル部材７０３が供給口部１２２に刺し込まれて所定の位置で止まる。その後、充填器７００を操作又は作動してインクを送り込むことによって、インクカートリッジ１０のインク袋１０２内にインクを充填することができる。

このように、インク充填治具は、インクカートリッジの供給口部を供給位置と遮蔽位置との間で移動させる移動手段を供給口部に供給用ノズル部材が挿通可能な供給位置に固定する固定部と、供給口部に挿通可能な充填用ノズル部材を有する充填手段がセットされる保持部とを備えている構成とすることで、インクカートリッジに治具を装着したときに供給口部が移動手段を介して供給位置に移動し、充填用ノズル部材を供給口部に挿通してインク充填を行なうことができるようになり、単体で供給口部が外部から遮蔽されているインクカートリッジに対するインク充填作業の作業性を向上することができる。

また、インク充填装置は、上述したインク充填用治具と、充填手段とを備えている構成とすることで、インク充填用治具をインクカートリッジに装着し、移動手段を供給口部に供給用ノズル部材が挿通可能な供給位置に固定し、充填手段の充填用ノズル部材を供給口部に挿通してインク充填を行なうことができ、単体で供給口部が外部から遮蔽されているインクカートリッジに対するインク充填作業の作業性を向上することができる。

また、インク充填方法は、上述したインク充填用治具を用いて、移動手段を供給口部に供給用ノズル部材が挿通可能な供給位置に固定し、充填手段の充填用ノズル部材を供給口部に挿通して充填を行う構成とすることで、単体で供給口部が外部から遮蔽されているインクカートリッジに対するインク充填作業の作業性を向上することができる。

次に、本発明に係るインク充填用治具の第２実施形態について図２１及び図２２を参照して説明する。なお、図２１は同実施形態の治具の断面説明図、図２２は同治具をインクカートリッジに装着してインク充填を行うときの作用説明に供する斜視説明図である。

このインク充填用治具６１０は、供給口部１２２に挿通可能な充填用ノズル部材７０３を有する充填手段としての充填器７００がセットされる保持部を兼ねる治具本体部６１１と、移動手段である揺動部材１２１を供給口部１２２に供給用ノズル部材である中空針４００を挿通可能の供給位置に固定する固定部（固定部材）６０２とを備えている。

治具本体部６１１は、カートリッジケース１０１の開口部１１１に嵌め込むボス部６１３を有し、内部に充填器７００の容器本体７０１前面に設けられた円筒部７０２を嵌め込む位置決め穴６１４が設けられている。

固定部６１２は、治具本体部６１１に一体に設けられ、カートリッジケース１０１の揺動部材１２１のノズル連結部１２３に挿入可能な外周形状を有している。この固定部６１２の根元側にはカートリッジケース１０１の開口部１１２に嵌め込む円筒状段部（ボス部）６１５が形成されている。この固定部６１２が揺動部材１２１のノズル連結部１２３に挿入されることで揺動部材１２１が供給位置に固定される。

また、治具本体部６１１には固定部６１２、円筒状段部６１５及び治具本体部６１１を貫通する気体（空気）連通路６１６が形成されている。この気体連通路６１６は、インク充填時にインク袋１０２が膨張することに伴って空気袋１０３内の空気を逃がすものであり、これにより充填時に空気袋１０３内の空気圧は大気圧と同じになり、充填動作を阻害することがなくなる。

このインク充填用治具６１０を使用してインク充填を行うときには、治具本体部６１１のボス部６１３をカートリッジケース１０１の開口部１１１に嵌め込み、円筒状段部６１５をカートリッジケース１０１の開口部１１１に嵌め込み、固定部６１２を揺動部材１２１のノズル連結部１２３に挿入して、揺動部材１２１を供給位置に固定した状態にする。この場合、揺動部材１２１はばね１２９で遮蔽位置側に付勢されているので、手動で被押圧部１２７を内側に押して揺動部材１２１のノズル連結部１２３が開口部１１２に対向する位置まで移動させた後、固定部６１２を揺動部材１２１のノズル連結部１２３に挿入する。

そこで、充填器７００の円筒部７０２を治具６１０の位置決め穴６１４内に挿入することで、充填用ノズル部材７０３が供給口部１２２に刺し込まれて所定の位置で止まる。その後、充填器７００を操作又は作動してインクを送り込むことによって、インクカートリッジ１０のインク袋１０２内にインクを充填することができる。

次に、本発明に係るインク充填装置の他の実施形態について図２３を参照して説明する。なお、図２３は同実施形態の説明に供する斜視説明図である。
このインク充填装置６２０は、例えば前述した第１実施形態のインク充填用治具６００と充填器７００とをばねなどの弾性部材６２１を介して保持することで一体化したものである。なお、インク充填用治具６００には弾性部材６２１の一端部が外嵌されるボス部６０６が設けられている。

ここで、先端部に設けたインク充填用冶具６００によってインクカートリッジ１０の供給口部１２２を供給位置に移動させるまで、充填器７００が冶具６００に近づけないようにしている。つまり、インクカートリッジ１０に向けて押される冶具６００は、固定部６０２によって揺動部材１２１をばね１２９に抗しながら回動させるので、このときに発生する抵抗力、即ち弾性部材６２１を圧縮させる方向の力はばね１２９を圧縮させるのに必要な力より大きくなるよう設定されている。

このように構成することで、治具６００による揺動部材１２１の供給位置への回動が確実に終了した後に充填器７００の挿通動作を行うことができ、揺動部材１２１の回動途中で充填器７００のノズル部材７０３が刺し込まれる事態を防止できる。

次に、本発明に係るインク充填キットの一例について図２４を参照して説明する。なお、図２４は同キットの模式的斜視説明図である。
このインク充填キット６３０は、前述したインク充填治具６１０、充填器６００及び充填用インクを収容したインク容器６３１を収納手段である収納袋６３２内に収納したものである。なお、充填器７００のノズル部材７０３の先端部にはカバー６３３が装着されている。また、収納手段は袋状部材に限らず、単なる容器でもよい。

このインク充填キット６３０を使用したインク充填方法は、前記インク充填用治具の第２実施形態で説明したと同様である。

このように、このインク充填キットによれば、本発明に係るインク充填用治具と、インク充填用治具に保持可能であって、供給口部に挿通可能な充填用ノズル部材を有する充填手段と、インク充填用治具と充填手段を収納した収納手段とを備えている構成としたので、インクカートリッジに治具を装着して供給口部を供給位置に移動させ、充填用ノズル部材を供給口部に挿通してインク充填を行なうことができ、単体で供給口部が外部から遮蔽されているインクカートリッジに対するインク充填作業の作業性を向上することができる。

次に、本発明に係るインク充填キットの他の例について図２５を参照して説明する。なお、図２５は同キットの模式的斜視説明図である。
このインク充填キット６４０は、前述したインク充填装置６２０のインク充填用治具６００と弾性部材６２１を一体化した部分と、充填器７００と、４色の充填用インクを収容したインク容器６４１ｙ、６４１ｍ、６４１ｃ、６４１ｋを収納手段である収納容器６４２に収納したものである。

このインク充填キット６４０を使用してインク充填を行うときには、充填器７００を弾性部材６２１に嵌め込んで一体化して使用する。なお、インク充填キット６４０を使用したインク充填方法は、前記インク充填用治具の第１実施形態で説明したと同様である。

なお、上記実施形態においては、インクカートリッジが加圧式（インク袋を外側から加圧することでインク供給が行われる方式）である例で説明しているが、吸引式（インク袋から中空針で吸引されることでインク供給が行われる方式）のものにも同様に適用することができる。

１ 装置本体
５ キャリッジ
２０ａ〜２０ｆ 記録ヘッド
２４ 供給チューブ
２５ 空気供給用ポンプ
１００ インクカートリッジ
１０１ カートリッジケース
１０２ インク袋
１０３ 空気袋
１０４ 二重袋
１２１ 揺動部材（移動手段）
１２２ 供給口部
１２３ ノズル連結部
１２７ 被押圧部
１２８ 突起部（作動手段）
２００ スロット
２０３ 押圧部（トリガー部、リブ）
２１１ インターロック用接点
３００ 制御部
４００ 中空針（供給用ノズル部材）
５００ 空気注入用ノズル部材
６００、６１０ インク充填用治具
７００ 充填器
７０３ 充填用ノズル部材

Claims (8)

1. インクを収容するインク収容手段と、
   前記インク収容手段を収納したカートリッジケースと、
   前記インク収容手段に連結され、前記画像形成装置本体側から供給用ノズル部材が挿通される供給口部と、
   前記供給口部を、前記供給用ノズル部材が挿通可能な供給位置と外部から遮蔽される遮蔽位置との間で移動させる移動手段と、を備える
   インクカートリッジの前記インク収容手段にインクを充填するときに使用するインク充填用治具であって、
   前記移動手段を前記供給口部に前記供給用ノズル部材が挿通可能な供給位置に固定する固定部と、
   前記供給口部に挿通可能な充填用ノズル部材を有する充填手段がセットされる保持部と、を備えている
   ことを特徴とするインク充填用治具。
2. 前記固定部は、前記カートリッジケース外に突出する部分を前記カートリッジケースに対して固定することを特徴とする請求項１に記載のインク充填用治具。
3. 前記インクカートリッジは、前記インク収容手段を内部に密閉状態で収納し、前記インク収容手段との間の空間に気体が注入される気体収納手段と、前記気体収納手段に前記画像形成装置本体側から気体を注入する注入ノズル部材と連結可能に設けられたノズル連結部とを有し、
   前記固定部は、前記ノズル連結部を前記注入ノズル部材が連結される位置に固定することを特徴とする請求項１に記載のインク充填用治具。
4. 前記固定部は、前記気体収納手段と前記カートリッジケース外とを連通する気体連通路を有していることを特徴とする請求項３に記載のインク充填用治具。
5. インクを収容するインク収容手段と、
   前記インク収容手段を収納したカートリッジケースと、
   前記インク収容手段に連結され、前記画像形成装置本体側から供給用ノズル部材が挿通される供給口部と、
   前記供給口部を、前記供給用ノズル部材が挿通可能な供給位置と外部から遮蔽される遮蔽位置との間で移動させる移動手段と、を備える
   インクカートリッジの前記インク収容手段にインクを充填するインク充填装置であって、
   前記請求項１ないし４のいずれかに記載のインク充填用治具と、
   前記インク充填用治具に弾性部材を介して進退可能に保持され、前記供給口部に挿通可能な充填用ノズル部材を有する充填手段と、を備えている
   ことを特徴とするインク充填装置。
6. インクを収容するインク収容手段と、
   前記インク収容手段を収納したカートリッジケースと、
   前記インク収容手段に連結され、前記画像形成装置本体側から供給用ノズル部材が挿通される供給口部と、
   前記供給口部を、前記供給用ノズル部材が挿通可能な供給位置と外部から遮蔽される遮蔽位置との間で移動させる移動手段と、を備える
   インクカートリッジの前記インク収容手段にインクを充填するインク充填方法であって、
   前記請求項１ないし５のいずれかに記載のインク充填用治具を用いて、
   前記移動手段を前記供給口部に前記供給用ノズル部材が挿通可能な供給位置に固定し、
   充填手段の充填用ノズル部材を前記供給口部に挿通して充填を行う
   ことを特徴とするインク充填方法。
7. インクを収容するインク収容手段と、
   前記インク収容手段を収納したカートリッジケースと、
   前記インク収容手段に連結され、前記画像形成装置本体側から供給用ノズル部材が挿通される供給口部と、
   前記供給口部を、前記供給用ノズル部材が挿通可能な供給位置と外部から遮蔽される遮蔽位置との間で移動させる移動手段と、を備える
   インクカートリッジの前記インク収容手段にインクを充填するインク充填キットであって、
   前記請求項１ないし５のいずれかに記載のインク充填用治具と、
   前記インク充填用治具に保持可能であって、前記供給口部に挿通可能な充填用ノズル部材を有する充填手段と、
   前記インク充填用治具と前記充填手段を収納した収納手段と、を備えている
   ことを特徴とするインク充填キット。
8. 前記収納手段には充填用インクが収納されていることを特徴とする請求項７に記載のインク充填キット。

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