JP4047216B2 - インク供給システムおよびインクカートリッジ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インク供給システムおよびインクカートリッジに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、インクを液体吐出ヘッド（インクジェットヘッド）に供給する方式の１つとしてピットインインク供給方式が知られている。ピットインインク供給方式とは、液体吐出ヘッドに液体を供給するための液体貯蔵容器（サブタンク）を備え、この液体貯蔵容器（サブタンク）に液体を補充する容器（インクカートリッジ）が設置されると共に、サブタンクとインクジェットヘッドとが一体的に装着されたヘッドカートリッジがキャリッジ上に装着され、キャリッジを移動させて所定の位置で、液体を補充する容器（メインタンク）にサブタンクの一部に設けられた液体供給部材と接続することによりサブタンクに液体が補充される方式である。
【０００３】
この方式にてインクを補充する場合には、所定量のインクを過不足なく液体貯蔵容器に補充する構成が必要となる。したがって、確実に液体を補充する容器（インクカートリッジ）に、液体貯蔵容器の一部に設けられた液体供給部材とを接続することが必要となる。さらに液体貯蔵容器へのインク充填はインクの消費に伴い複数回行われるため液体を補充する容器（インクカートリッジ）に、液体貯蔵容器の一部に設けられた液体供給部材とを接続する際の信頼性、耐久性が重要となる。またこの接後時の信頼性をあげるためには、液体貯蔵容器の一部に設けられた液体供給部材を精度よく、インクカートリッジの所定の供給部分に接続する必要がある。
【０００４】
このため一般的に良く用いられる接続方法としては、インクカートリッジの一部にガイド用の凸部分を設け、インクジェット記録装置に対してロックと位置決めを行おうとする記録装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、インクカートリッジのインク供給口面に爪部をもたせ、これと係合するようにインクジェット記録装置に装着部をもち、この爪部の突起が本体との誤挿入の防止と、挿入の際、フタ開閉のラッチを兼ねているものが開示されている（例えば、特許文献２参照）
さらにまた、インクカートリッジに位置決めピンを設けカートリッジのホルダー側にこれに対応した位置決めの穴を設けて、両者の係合によりインク供給部の接合精度を保証しようとしたものも開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
また、位置決めピンとインクの供給パイプとがある距離をもって固定保持されていて、これらに対してそれぞれ位置決め受け部と供給パイプの結合部とが一体化されて状態でスライドする機構を有し、接合時にスライド部が接合に応じて変位することによって位置決めを行う提案があり、また逆に、位置決め受け部と供給パイプの結合部とが固定されていて、これらに対してそれぞれ位置決めピンとインクの供給パイプとが、一体化されて状態でスライドする機構を有し、接合時にスライド部が接合に応じて変位することによって位置決めを行う記録装置が開示されている（例えば、特許文献４参照）。
提案件がある。
【０００７】
【特許文献１】
特開平０１−１４１７５０号公報
【特許文献２】
特開平０５−２６１９３５号公報
【特許文献３】
特開２０００−１２７４４４号公報
【特許文献４】
特開平０６−８４６３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述の従来例で提案されているインクカートリッジの位置決め方法は、通常にあるユーザの装着が１回ないしは数回を前提として考えらたものであることにたいして、上述したような液体を補充する容器（インクカートリッジ）に、サブタンクの一部に設けられた液体供給部材を接続する動作によってインク充填が行われ、このサブタンクへのインク充填がインクの消費に伴い複数回行われ、インクカートリッジの大容量化によっては数十回〜数百回が前提となる場合もある。したがって液体を補充する容器（インクカートリッジ）に、液体貯蔵容器の一部に設けられた液体供給部材とを接続する際の高い位置決めの信頼性と長期間の使用における耐久性が要求される。
【０００９】
また一方、最近のインクジェット記録装置では、カラー記録対応が進み、複数色のインクジェットヘッドにより液滴を重ね合わせることによりカラー画像を形成するものが普及している。一般に、カラー記録を行う場合、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３原色、あるいはこれらの３原色にブラック（Ｂ）を含めた４色に対応する４種類のインクジェットヘッド及びインクカートリッジが使用されることになる。
【００１０】
昨今では、このような３〜４色のインクジェットヘッドを搭載し、フルカラーで画像形成を行うインクジェット記録装置が実用化されている。また、上記４色の他に、淡いマゼンダ（ＬＭ）及び淡いシアン（ＬＣ）の２色を追加し、６色のインクを用いて高精細な写真レベルの画質での画像形成が可能なインクジェット記録装置も実用化されている。
【００１１】
したがって、１つのインクカートリッジ内に複数の色のインク収容容器がレイアウトされることとなり、これらの色ごとのインク充填（接続）を行う必要がある（例えば、特許文献３の図４参照）。
【００１２】
しかしながらこれらの接続部ごとに前述したような従来例における爪部やピンを設けるとインクカートリッジ自体が大型化してしまう。
【００１３】
また、特許文献４にある実施形態では、インクの供給パイプ側または逆の逆のパイプ結合部にスライド機構を持たせているためカートリッジが大型化する傾向がある。さらにこの機構をもち、かつ、多色化する場合には各色ごとのジョイント結合部にスライド機構が必要となるため小型化のプリンタへは適しているといえない。また前述したようにジョイントが複数回（数十回〜数百回）に及ぶ仕様のプリンタにおいては、スライド部自体の劣化が生じることもあり、耐久性をあげる必要も生じてくる。
【００１４】
一方、この大型化を避けるために、複数の接続の位置決めを１つの爪やピンで構成しようとすると、それぞれの接続部のバラツキを精度上吸収することが困難となるため、接続精度が低下する。さらに位置決めの精度低下に伴い、接続の際に余剰のインクがインクカートリッジの供給部等に残留することを生じる場合がある。この余剰となったインクは、前述した接続動作が繰り返されることによって、しだいに蓄積され、供給部に広がり、異なるインクの色が混ざり合って混色する現象を引き起こす恐れがある。
【００１５】
混色したインクが接続の際に、サブタンクの一部に設けられた液体供給部材へと充填が行われてしまうと、インク吐出される色味が異なることになり、画質が低下し、記録の信頼性が保証されなくなってしまう。
【００１６】
そこで、本発明では、上記、接続部における高い位置決めの信頼性と長期間の使用における耐久性の必要性のみならず、カラー化に伴うカートリッジの大型化と、混色発生の課題に着目し、特にピットイン方式において、インク補充の構成が安価であり、小型化が可能で、さらに性能が安定し、インク漏れや混色が発生しない信頼性の高い、インク供給システムを提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明のインク供給システムは、内部にインクを収納するインク収納室と、インク収納室内に連通した複数の針状筒とを備え、被記録媒体にインクを吐出する記録ヘッドを有する記録装置、および記録装置に対して着脱可能な、内部にインクを収納し、記録ヘッドにインクを供給するための複数のジョイント穴を備えたインクカートリッジを有し、該記録ヘッドの針状筒を該インクカートリッジのジョイント穴へ挿通する動作と、挿通を解除する動作とが繰り返され、各針状筒と各ジョイント穴とが連結されることによって、インクカートリッジから記録ヘッドのインク収納室内へのインク供給がなされるインク供給システムにおいて、記録ヘッドが各針状筒のピッチ間に少なくとも１つの位置決め突起部を有するとともに、インクカートリッジの各ジョイント穴のピッチ間に位置決め突起部に対応した位置決め穴が形成されており、位置決め突起部が位置決め穴に係合されることで針状筒とジョイント穴とが位置決めされることを特徴とする。
【００１８】
上記のとおりの本発明のインク供給システムは、記録ヘッドが位置決め突起部を各インク受給部の間に有し、また、インクカートリッジの各インク供給部の間に位置決め突起部に対応した位置決め穴が形成された構成となっている。すなわち、位置決め突起部を各インク受給部のピッチ間に設けているので、位置決めのための部材によって記録ヘッドが大型化してしまうことがない。また、インクカートリッジも、各インク供給部のピッチ間に位置決め穴が形成されているので大型化してしまうことがない。よって、本発明のインク供給システムは、記録装置の大型化を伴わずに位置決めを行うことができる。さらには、インクカートリッジの各インク供給部の間に位置決め穴が形成されているので、複数の色のインクの供給が行われる場合においても、供給時の余剰インクがこの位置決め穴に入り込むことで、各色の混色を防止することができる。
また、本発明のインク供給システムは、前記複数のジョイント穴は少なくともイエローインク、マゼンタインク、シアンインクに対応しており、前記位置決め穴はイエローインクに対応したジョイント穴とその他のインクに対応したジョイント穴との間に配されているものであってもよい。
本発明のインクカートリッジは、内部にインクを収納するインク収納室と該インク収納室内に連通した複数の針状筒とを備える記録ヘッドに対して着脱可能なインクカートリッジにおいて、前記複数の針状筒に対応した前記記録ヘッドにインクを供給するための複数のジョイント穴と、前記記録ヘッドに配される位置決め突起部に対応した位置決め穴と、を有し、前記複数のジョイント穴と前記位置決め穴とは直線状に配され、前記位置決め穴は前記複数のジョイント穴のピッチ間に配されることを特徴とする。
また、本発明のインクカートリッジは、前記複数のジョイント穴は少なくともイエローインク、マゼンタインク、シアンインクに対応しており、前記位置決め穴はイエローインクに対応したジョイント穴とその他のインクに対応したジョイント穴との間に配されているものであってもよい。
また、本発明のインクカートリッジは、内部にインク吸収部材を有し、該インク吸収部材と前記位置決め穴とは連通しているものであってもよい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
（第１の実施形態）
図１に本実施形態のインク供給システムにおけるインクジェット記録装置の内部概要を示す斜視図を示す。
【００２１】
インクジェット記録装置３０は、その背面部に給紙カセット３１が着脱自在であり、給紙カセット３１内に、記録装置本体内に供給する被記録媒体Ｐが重ねて収納されている。
【００２２】
記録装置本体内に供給した被記録媒体Ｐは、その搬送方向と交差する方向に配置された２本のガイドレール４３８に支持されて往復移動するインクジェットヘッド４１０から吐出されたインクにより所望の画像が記録される。インクジェットヘッド４１０からのインクの吐出は、ノズルの吐出口４３１（図６参照）近傍に配置した発熱素子または振動素子（不図示）の熱もしくは振動エネルギーにより、ノズル内の液体を押し出すことにより行われる。
【００２３】
また、インクジェット記録装置３０内にはインクジェットヘッド４１０にインクを供給するため、内部にインクを収納したインクカートリッジ１０がインクカートリッジガイドフレーム４３０に着脱可能に保持されている。すなわち、インクカートリッジ１０は、インクカートリッジ交換口３４より矢印Ａ方向に挿入されて、インクジェットヘッド４１０の走査方向範囲内のインク吐出方向側で、かつ、インクジェットヘッド４１０が図１に示すホームポジションにあるとき、インクジェットヘッド４１０の針状筒３６がジョイント穴１４５に挿通可能な位置となるよう装着される。
【００２４】
次に、本実施形態のインク供給システムにおけるインクジェット記録装置に用いられるインクカートリッジについて詳細に説明する。
【００２５】
図２にインクカートリッジの外観斜視図を、図３に図２に示すＡ−Ａ線での断面図を、図４にインクカートリッジの上面図を、図５（ａ）に図４に示すＢ−Ｂ線での断面図を、図５（ｂ）に図４に示すＣ−Ｃ線での断面図を、図５（ｃ）に図５（ｂ）のＣ部に示す位置決め部材近傍の拡大図をそれぞれ示す。
【００２６】
図２および図３に示すように、インクカートリッジ１０は、インクジェットヘッド４４０へのインクの供給に用いられるジョイント部１４０を有しており、その主要な外部構成は、インクＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）の３色のインクをそれぞれ独立して収容するインク容器２５０を収納する筐体部１２０と、その上面に配され、後述するインクジェットヘッド４１０の吐出面４３２からインクを吸引して回復動作を行った際に生じる廃棄インクを収納する廃インク吸収部材２２０を収納する蓋部１００とで構成された容器からなる。廃棄インクは廃棄インク開口部１２５より、インクジェット記録装置の本体からパイプなどの配管系を通じて排出されてくる。
【００２７】
また、インクカートリッジ１０には、後述するジョイント穴１４５への針状筒４３６の挿抜を行うために、インクジェット記録装置３０のカムなどによる上下動作を行う軸（不図示）に係合することによってインクカートリッジ１０自体を上下させるための溝部１７０が設けられている。
【００２８】
図４に示すように、ジョイント部１４０は、ジョイント穴１４５Ｙ、１４５Ｍ、１４５Ｃからなる複数のジョイント穴１４５と、ジョイント穴１４５Ｙとジョイント穴１４５Ｍとの間に位置決め穴１４２を有し、ジョイント穴１４５Ｙ、１４５Ｍ、１４５Ｃおよび位置決め穴１４２は一直線状に配列されている。
【００２９】
ジョイント穴１４５Ｙ、１４５Ｍ、１４５Ｃは、インク容器２５０のインクＹ、Ｍ、Ｃの３色のインクをインクジェットヘッド４４０に供給するための、後述するインクジェットヘッド４４０の針状筒４３６Ｙ、４３６Ｍ、４３６Ｃが挿入される穴である。
【００３０】
また、位置決め穴１４２は、ジョイント穴１４５Ｙ、１４５Ｍ、１４５Ｃと針状筒４３６Ｙ、４３６Ｍ、４３６Ｃとの位置決めを行うためのものであり、後述するガイドピン４２０が挿入される。
【００３１】
なお、本実施形態では、ジョイント穴１４５Ｙとジョイント穴１４５Ｍとの間にひとつの位置決め穴１４２のみが設けられた例を示しているが、これに限定されるものではなく、例えば、ジョイント穴１４５Ｍとジョイント穴１４５Ｃとの間に位置決め穴が設けられているものであってもよいし、あるいは、これらを組み合わせて、ジョイント穴１４５Ｙとジョイント穴１４５Ｍとの間、ジョイント穴１４５Ｍとジョイント穴１４５Ｃの間の、合計２つの位置決め穴が形成ものであってもよい。
【００３２】
また、本実施形態ではこれら各穴が一直線上に配列された例を示しているが、これに限定されるものでもなく、ジョイント穴の列に対して位置決め穴が並行に配列されているものであってもよい。
【００３３】
すなわち、本実施形態は、位置決め穴をジョイント穴のピッチ外に設けるのではなく、各ジョイント穴の間に配置されたレイアウトであればどのようなものであってもよい。このようにすることで、ガイドピンも針状筒の間に配置されることとなるのでインクカートリッジおよび記録ヘッドを大型化することなく、すなわち、記録装置を大型化することなく高精度の位置決めを行うことができる。
【００３４】
また、ジョイント動作によって、インクがインクカートリッジのジョイント部に付着することがあっても、位置決め穴が各ジョイント穴の間にあるため、ジョイント部に付着した余剰インクがこの穴に入り込み、それぞれのインク色による混色が防止できる。なお、本実施形態の場合は、特に混色が目立ちやすいイエローが他のインクと混色を起こさないようにするため、ジョイント穴１４５Ｙとジョイント穴１４５Ｍとの間に位置決め穴１４２を配置したものである。
【００３５】
図５（ａ）に示すように、ジョイント穴１４５の内部にはインクの漏れや、未使用時のインクの蒸発を防ぐためのシール部材３００が内部に組み込まれている。シール部材３００は、インク連結部材３５０の上方に向いて開口している一端上に配置され、押さえ板１４３によってインク連結部材３５０の端部との間で挟持されて固定されている。シール部材３００の材質として塩素化ブチルゴムを使用している。この部品の選定においては、使用されるインクに耐えうるもので、かつシール部分からの蒸発が少ないものであればよく、かつ針状筒の挿抜の際に要する挿抜力が少なくて済むものが好適であり、他の選択候補としては、シリコンゴムやエラストマー成形の可能なスチレン系のゴムが挙げられる。
【００３６】
一端にシール部材３００を配したエルボー型のインク連結部材３５０は変性ＰＰＥの樹脂成形材料からなり、その他端はインク容器結合部材３６０を介してインク容器２５０に連結されている。
【００３７】
押さえ板１４３は板厚０．２ｍｍのＳＵＳ３０３からなり、ジョイント穴１４５Ｙ、１４５Ｍ、１４５Ｃと、位置決め穴１４２とにそれぞれ対応する開口が４つ形成されている。
【００３８】
図５（ｂ）に示すように、位置決め穴１４２はインク連結部材３５０に嵌め込まれた中空パイプ形状からなる位置決め部材１４８にて形成されている。位置決め部材１４８の内径はインクジェットヘッド４４０ガイドピン４２０の位置決め部４２０ｂ（図６参照）の外径との嵌合関係によって、位置決めの精度、ズレの公差などを考慮して決定すればよい。位置決め部材１４８の材質はＳＵＳ３０４であり、内径ｄをφ１．９ｍｍ、深さｔを４．３ｍｍとしている。
【００３９】
図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、ジョイント部１４０近傍に設けられた吸収部材１３０は、インクジェットヘッド４４０の回復動作において、ワイピング部材（不図示）がインクジェットヘッド４４０の吐出面４３２から拭き取った際のワイピング部材への付着物を吸収するためのものであり、本実施形態では、吸収のため微細な孔があいている、いわゆる多孔質部材が用られており、この多孔質部材自体の毛管力によりワイピング部材に付着した付着物を吸収する。吸収部材１３０として、厚み１．２ｍｍのポリエチレン多孔質部材を用いている。この材質の選定においては、液体（インク）の吸収、保持が可能であることに加え、インクジェット記録装置の記録インクとして使用されるインクに耐え、かつ、後述するワイピング部材との長期間の接触においても強度的、化学的に安定したものであればよい。例えば、ポリプロピレンやポリウレタン系の繊維体などが挙げられる。
【００４０】
また、インクカートリッジ１０の内部には、インクを収容するインク容器２５０が、筐体部１２０とインクカートリッジの底面を構成する底板２１０の内部に収納されている。本実施形態では、筐体部１２０に収容されるインク容器２５０として、それぞれ数ミクロン〜数十ミクロンのＰＥＴ層、アルミ層、ＰＰ層からなり、内部に収納されたインクの導出に対応して変形する袋状の容器を使用した。このインク容器２５０は、記録によってインクが消費されて最終的にインクが無くなると、インクカートリッジ１０ごと新しいものと交換され、記録が維持されることとなる。なお、本実施形態では用紙５０枚が記録可能なインク容量を考慮して、インク容器２５０内には、Ｙ，Ｍ，Ｃの各色インクはそれぞれそれぞれ４ｍｌずつ収容されている。なお、図５（ａ）および図５（ｂ）には簡単のため、インク容器２５０は１つのみ示している。
【００４１】
筐体部１２０の上部には、インクジェット記録装置のメンテナンス動作として、吐出面４３２からインクを吸引して回復動作を行った際に生じる廃棄インクを収納するための廃インク吸収部材２２０が蓋部１００との間に配置されている。本実施形態では、廃インク吸収部材２２０として、パルプ不繊布と合成繊維不繊布とを層状に構成してなるものであり、厚み３ｍｍ程度のものを用いている。廃インク吸収部材２２０の厚みに関しては、廃インクを吸収するに要する容量と、廃インク吸収部材２２０の面積とから最適なものとして設計寸法が与えられる。
【００４２】
また、インクカートリッジ１０の内部には、図３に示すように、廃棄インク開口部１２５より、インクジェット記録装置の本体からパイプなどの配管系を通じて排出されてくる廃棄インクを保持するための廃インク保持部材２３０が収納されている。廃インク保持部材２３０は廃インク吸収部材２２０と互いに当接部２２５を介して接しており、前述したインクジェットヘッド４１０のメンテナンス動作によって生じた廃棄インクは廃インク保持部材２３０を介して廃インク吸収部材２２０に吸収される。この廃インク保持部材２３０は廃インク吸収部材２２０の端部を折り曲げるなどして、廃インク吸収部材２２０に一体的に構成しても良い。
【００４３】
次に、本実施形態のインク供給システムにおけるインクジェット記録装置に用いられるインクジェットヘッドについて説明する。
【００４４】
図６に、インクジェットヘッドを吐出面側からみた斜視図を示す。
【００４５】
インクジェットヘッド４４０は、吐出面４３２にインクを吐出する吐出口４３１が形成されており、上述したようにノズルの吐出口４３１近傍に配置した発熱素子または振動素子（不図示）の熱もしくは振動エネルギーにより、ノズル内の液体が吐出される。
【００４６】
ヘッド側ジョイント部４４１には、インクカートリッジ１０のジョイント部１４０に設けられたジョイント穴１４５Ｙ、１４５Ｍ、１４５Ｃに対応する３本の針状筒４３６Ｙ、４３６Ｍ、４３６Ｃからなる針状筒４３６が設けられている。これら針状筒４３６Ｙ、４３６Ｍ、４３６Ｃは、インクジェットヘッド４４０内に形成されている、インクを各色毎に貯蔵するインク貯蔵室に連通しており、上述したように、インク供給時には、インクカートリッジ１０内のインク容器２５０からインクの供給を受けるために各ジョイント穴１４５にそれぞれ挿入される。
【００４７】
また、針状筒４３６Ｙと針状筒４３６Ｍとの間には、位置決め穴１４２に対応するガイドピン４２０が設けられている。ガイドピン４２０は、円錐形状の先端部４２０ａと、位置決め穴１４２に対して挿入されることで、針状筒４３６Ｙ、４３６Ｍ、４３６Ｃとジョイント穴１４５Ｙ、１４５Ｍ、１４５Ｃとの位置決めをする位置決め部４２０ｂとからなり、その長さは針状筒４３６Ｙ、４３６Ｍ、４３６Ｃよりも長いものとなっている。このため、針状筒４３６がジョイント穴１４５に挿入されるのに先立ってガイドピン４２０が位置決め穴１４２に挿入されることとなる。
【００４８】
また、インクジェットヘッド４１０には、図１に示すガイドレール４３８によってインクジェットヘッド４１０を支持するため、２つの軸受け５６０が吐出口４３１およびヘッド側ジョイント部４４１を挟んで両側に配置されている。
【００４９】
次に、本実施形態のインク供給システムにおけるインク供給動作について説明する。
【００５０】
本実施形態における、インクカートリッジを使用したインク供給システムは、断続的にインクジェットヘッド４１０にインクを満たす、いわゆるピットイン方式によりインク供給を行う。
【００５１】
すなわち、インクジェットヘッド４１０のインク貯蔵室内のインクが所定の量まで減ると、インクジェットヘッド４１０はホームポジションまで戻り、インクジェットヘッド４１０の針状筒４３６がジョイント穴１４５に挿通されて、インクジェットヘッド４１０に接続したポンプの負圧により所定容量インクがインク容器２５０内からインクジェットヘッド４１０のインク貯蔵室内へと供給される。
【００５２】
インク供給が終了し、記録を行う際には、インクジェットヘッド４１０に設けられた針状筒３６とジョイント穴１４５との結合は解除され、インクジェットヘッド４１０が被記録媒体Ｐに対して走査されることにより記録がなされる。
【００５３】
さらに所定の記録後、再び、インクジェットヘッド４１０の針状筒４３６がジョイント穴１４５に挿通され、インクジェットヘッドに接続したポンプの負圧により所定容量のインクがインク容器内からインクジェットヘッドに供給がなされる。
【００５４】
このように本実施形態のインク供給システムは、インクジェットヘッド４１０の針状筒４３６をジョイント部１４０のジョイント穴１４５へ挿通する動作と、挿通を解除する動作とが繰り返される。
【００５５】
次に、上述したインク供給動作における、インクジェットヘッド４１０の針状筒４３６の、インクカートリッジ１０のジョイント穴１４５への位置決めおよび挿入に関して説明する。
【００５６】
図７はホームポジションに位置するインクジェットヘッドとインクカートリッジとの位置関係を示す斜視図であり、図８（ａ）〜図８（ｃ）は、インクジェットヘッドの針状筒およびガイドピンがインクカートリッジのジョイント穴および位置決め穴に挿入されていく状態の各工程をジョイント部側からみた図である。
【００５７】
インクジェットヘッド４１０が図７および図８（ａ）に示すようにホームポジションに位置することで、インクジェットヘッド４１０の針状筒４３６およびガイドピン４２０がインクカートリッジ１０のジョイント穴１４５および位置決め穴１４２の真上に位置する。
【００５８】
図８（ａ）の状態からインクカートリッジ１０が上方に移動を開始し、図８（ｂ）にように、まず、針状筒４３６Ｙ、４３６Ｍ、４３６Ｃよりも長いガイドピン４２０の先端部４２０ａが位置決め穴１４２に挿入され始める。この時点では、針状筒４３６Ｙ、４３６Ｍ、４３６Ｃは、ジョイント穴１４５Ｙ、１４５Ｍ、１４５Ｃに挿入されていない。
【００５９】
円錐形状の先端部４２０ａによって、位置決め穴１４２に案内されたガイドピン４２０は、図８（ｂ）の状態からさらにインクカートリッジ１０が上方に移動することで位置決め部４２０ｂが位置決め穴１４２に挿入されることとなり、これにより、ジョイント穴１４５Ｙ、１４５Ｍ、１４５Ｃに対する針状筒４３６Ｙ、４３６Ｍ、４３６Ｃの位置が決まる。
【００６０】
位置決め部４２０ｂが位置決め穴１４２に挿入されてジョイント穴１４５Ｙ、１４５Ｍ、１４５Ｃに対する針状筒４３６Ｙ、４３６Ｍ、４３６Ｃの位置が完了した状態からさらにインクカートリッジ１０が上方に移動することで、図８（ｃ）に示すように、ジョイント穴１４５Ｙ、１４５Ｍ、１４５Ｃに対して針状筒４３６Ｙ、４３６Ｍ、４３６Ｃが挿入されることとなる。各針状筒４３６がジョイント穴１４５に対して所定の量だけ挿入されてから、インク供給が開始される。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態のインク供給システムにおいては、各針状筒４３６よりも長さが長いガイドピン４２０による位置決めがなされてから各針状筒４３６が各位置決め穴１４２に挿入される構成であるため、インクジェットヘッド４４０とインクカートリッジ１０とが精度よく連結される。
【００６２】
また、位置決め穴１４２がジョイント穴１４５Ｙとジョイント穴１４５Ｍとのピッチ間に配置されていることでインクカートリッジ１０が大型化することがない。また、これに対応してガイドピン４２０も針状筒４３６Ｙと針状筒４３６Ｍとのピッチ間に配置されることでインクジェットヘッド４４０も大型化することがない。よって、インクジェット記録装置３０も大型化することがない。
【００６３】
さらに、位置決め穴１４２がジョイント穴１４５Ｙとジョイント穴１４５Ｍとのピッチ間に配置されていることで、インクがジョイント部１４０に付着することがあっても、余剰インクがこの位置決め穴１４２に入り込むことで特に混色が目立ちやすいイエローと他のインクとの混色を防止することができる。
【００６４】
（第２の実施形態）
図９に本実施形態のインクカートリッジの位置決め穴部分の断面図を示す。
【００６５】
本実施形態は、位置決め穴１４２と、廃インク吸収部材２２０を収納している廃インク吸収部材収納部２２０ａと連通する連通管１４９が設けられている以外は、第１の実施形態と同様であるため詳細の説明は省略する。
【００６６】
本実施形態の場合、連通管１４９によって位置決め穴１４２と廃インク吸収部材収納部２２０ａとが連通しているため、インクがジョイント部１４０に付着し、位置決め穴１４２に入り込んだ余剰インクが連通管１４９を通じて廃インク吸収部材２２０へと排出されることとなる。したがって、長期間のジョイント動作などにおいて、より多くのインクがジョイント部付近に付着する場合においても、これら余剰インクを最終的に連通管１４９を通じて廃インク吸収部材２２０へと排出できるため、より確実に混色等の発生を防止することができる。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、記録ヘッドは各インク受給部のピッチ間に位置決め突起部を有し、また、インクカートリッジも、各インク供給部のピッチ間に位置決め穴が形成されているので記録装置が位置決めのために大型化してしまうことがない。
【００６８】
さらには、本発明によれば、インクカートリッジの各インク供給部の間に形成された位置決め穴に余剰インクが入り込むことで、各色の混色を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態のインク供給システムにおけるインクジェット記録装置の内部概要を示す斜視図である。
【図２】 本発明の第１の実施形態のインクカートリッジの外観斜視図である。
【図３】 図２に示すインクカートリッジのＡ−Ａ線での断面図である。
【図４】 図２に示すインクカートリッジの上面図である。
【図５】 図４に示すインクカートリッジのＢ−Ｂ線での断面図、Ｃ−Ｃ線での断面図、および図５（ｂ）に示すＣ部に示す位置決め部材近傍の拡大図である。
【図６】 本発明の第１の実施形態のインクジェットヘッドを吐出面側からみた斜視図である。
【図７】 ホームポジションに位置するインクジェットヘッドとインクカートリッジとの位置関係を示す斜視図である。
【図８】 インクジェットヘッドの針状筒およびガイドピンがインクカートリッジのジョイント穴および位置決め穴に挿入されていく状態の各工程をジョイント部側からみた図である。
【図９】 本発明の第２の実施形態におけるインクカートリッジの位置決め穴部分の断面図である。
【符号の説明】
１０ インクカートリッジ
３０ インクジェット記録装置
３１ 給紙カセット
３４ インクカートリッジ交換
３６ 針状筒
１００ 蓋部
１２０ 筐体部
１２５ 廃棄インク開口部
１３０ 吸収部材
１４０ ジョイント部
１４２ 位置決め穴
１４３ 押さえ板
１４５、１４５Ｙ、１４５Ｍ、１４５Ｃ ジョイント穴
１４８ 位置決め部材
１４９ 連通管
１７０ 溝部
２１０ 底板
２２０ 廃インク吸収部材
２２０ａ 廃インク吸収部材収納部
２２５ 当接部
２３０ 廃インク保持部材
２５０ インク容器
３００ シール部材
３５０ インク連結部材
３６０ インク容器結合部材
４１０ インクジェットヘッド
４２０ ガイドピン
４２０ａ 先端部
４２０ｂ 位置決め部
４３０ インクカートリッジガイドフレーム
４３１ 吐出口
４３２ 吐出面
４３６、４３６Ｙ、４３６Ｍ、４３６Ｃ 針状筒
４３８ ガイドレール
４４０ インクジェットヘッド
４４１ ヘッド側ジョイント部
【発明の属する技術分野】
本発明は、インク供給システムおよびインクカートリッジに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、インクを液体吐出ヘッド（インクジェットヘッド）に供給する方式の１つとしてピットインインク供給方式が知られている。ピットインインク供給方式とは、液体吐出ヘッドに液体を供給するための液体貯蔵容器（サブタンク）を備え、この液体貯蔵容器（サブタンク）に液体を補充する容器（インクカートリッジ）が設置されると共に、サブタンクとインクジェットヘッドとが一体的に装着されたヘッドカートリッジがキャリッジ上に装着され、キャリッジを移動させて所定の位置で、液体を補充する容器（メインタンク）にサブタンクの一部に設けられた液体供給部材と接続することによりサブタンクに液体が補充される方式である。
【０００３】
この方式にてインクを補充する場合には、所定量のインクを過不足なく液体貯蔵容器に補充する構成が必要となる。したがって、確実に液体を補充する容器（インクカートリッジ）に、液体貯蔵容器の一部に設けられた液体供給部材とを接続することが必要となる。さらに液体貯蔵容器へのインク充填はインクの消費に伴い複数回行われるため液体を補充する容器（インクカートリッジ）に、液体貯蔵容器の一部に設けられた液体供給部材とを接続する際の信頼性、耐久性が重要となる。またこの接後時の信頼性をあげるためには、液体貯蔵容器の一部に設けられた液体供給部材を精度よく、インクカートリッジの所定の供給部分に接続する必要がある。
【０００４】
このため一般的に良く用いられる接続方法としては、インクカートリッジの一部にガイド用の凸部分を設け、インクジェット記録装置に対してロックと位置決めを行おうとする記録装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、インクカートリッジのインク供給口面に爪部をもたせ、これと係合するようにインクジェット記録装置に装着部をもち、この爪部の突起が本体との誤挿入の防止と、挿入の際、フタ開閉のラッチを兼ねているものが開示されている（例えば、特許文献２参照）
さらにまた、インクカートリッジに位置決めピンを設けカートリッジのホルダー側にこれに対応した位置決めの穴を設けて、両者の係合によりインク供給部の接合精度を保証しようとしたものも開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
また、位置決めピンとインクの供給パイプとがある距離をもって固定保持されていて、これらに対してそれぞれ位置決め受け部と供給パイプの結合部とが一体化されて状態でスライドする機構を有し、接合時にスライド部が接合に応じて変位することによって位置決めを行う提案があり、また逆に、位置決め受け部と供給パイプの結合部とが固定されていて、これらに対してそれぞれ位置決めピンとインクの供給パイプとが、一体化されて状態でスライドする機構を有し、接合時にスライド部が接合に応じて変位することによって位置決めを行う記録装置が開示されている（例えば、特許文献４参照）。
提案件がある。
【０００７】
【特許文献１】
特開平０１−１４１７５０号公報
【特許文献２】
特開平０５−２６１９３５号公報
【特許文献３】
特開２０００−１２７４４４号公報
【特許文献４】
特開平０６−８４６３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述の従来例で提案されているインクカートリッジの位置決め方法は、通常にあるユーザの装着が１回ないしは数回を前提として考えらたものであることにたいして、上述したような液体を補充する容器（インクカートリッジ）に、サブタンクの一部に設けられた液体供給部材を接続する動作によってインク充填が行われ、このサブタンクへのインク充填がインクの消費に伴い複数回行われ、インクカートリッジの大容量化によっては数十回〜数百回が前提となる場合もある。したがって液体を補充する容器（インクカートリッジ）に、液体貯蔵容器の一部に設けられた液体供給部材とを接続する際の高い位置決めの信頼性と長期間の使用における耐久性が要求される。
【０００９】
また一方、最近のインクジェット記録装置では、カラー記録対応が進み、複数色のインクジェットヘッドにより液滴を重ね合わせることによりカラー画像を形成するものが普及している。一般に、カラー記録を行う場合、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３原色、あるいはこれらの３原色にブラック（Ｂ）を含めた４色に対応する４種類のインクジェットヘッド及びインクカートリッジが使用されることになる。
【００１０】
昨今では、このような３〜４色のインクジェットヘッドを搭載し、フルカラーで画像形成を行うインクジェット記録装置が実用化されている。また、上記４色の他に、淡いマゼンダ（ＬＭ）及び淡いシアン（ＬＣ）の２色を追加し、６色のインクを用いて高精細な写真レベルの画質での画像形成が可能なインクジェット記録装置も実用化されている。
【００１１】
したがって、１つのインクカートリッジ内に複数の色のインク収容容器がレイアウトされることとなり、これらの色ごとのインク充填（接続）を行う必要がある（例えば、特許文献３の図４参照）。
【００１２】
しかしながらこれらの接続部ごとに前述したような従来例における爪部やピンを設けるとインクカートリッジ自体が大型化してしまう。
【００１３】
また、特許文献４にある実施形態では、インクの供給パイプ側または逆の逆のパイプ結合部にスライド機構を持たせているためカートリッジが大型化する傾向がある。さらにこの機構をもち、かつ、多色化する場合には各色ごとのジョイント結合部にスライド機構が必要となるため小型化のプリンタへは適しているといえない。また前述したようにジョイントが複数回（数十回〜数百回）に及ぶ仕様のプリンタにおいては、スライド部自体の劣化が生じることもあり、耐久性をあげる必要も生じてくる。
【００１４】
一方、この大型化を避けるために、複数の接続の位置決めを１つの爪やピンで構成しようとすると、それぞれの接続部のバラツキを精度上吸収することが困難となるため、接続精度が低下する。さらに位置決めの精度低下に伴い、接続の際に余剰のインクがインクカートリッジの供給部等に残留することを生じる場合がある。この余剰となったインクは、前述した接続動作が繰り返されることによって、しだいに蓄積され、供給部に広がり、異なるインクの色が混ざり合って混色する現象を引き起こす恐れがある。
【００１５】
混色したインクが接続の際に、サブタンクの一部に設けられた液体供給部材へと充填が行われてしまうと、インク吐出される色味が異なることになり、画質が低下し、記録の信頼性が保証されなくなってしまう。
【００１６】
そこで、本発明では、上記、接続部における高い位置決めの信頼性と長期間の使用における耐久性の必要性のみならず、カラー化に伴うカートリッジの大型化と、混色発生の課題に着目し、特にピットイン方式において、インク補充の構成が安価であり、小型化が可能で、さらに性能が安定し、インク漏れや混色が発生しない信頼性の高い、インク供給システムを提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明のインク供給システムは、内部にインクを収納するインク収納室と、インク収納室内に連通した複数の針状筒とを備え、被記録媒体にインクを吐出する記録ヘッドを有する記録装置、および記録装置に対して着脱可能な、内部にインクを収納し、記録ヘッドにインクを供給するための複数のジョイント穴を備えたインクカートリッジを有し、該記録ヘッドの針状筒を該インクカートリッジのジョイント穴へ挿通する動作と、挿通を解除する動作とが繰り返され、各針状筒と各ジョイント穴とが連結されることによって、インクカートリッジから記録ヘッドのインク収納室内へのインク供給がなされるインク供給システムにおいて、記録ヘッドが各針状筒のピッチ間に少なくとも１つの位置決め突起部を有するとともに、インクカートリッジの各ジョイント穴のピッチ間に位置決め突起部に対応した位置決め穴が形成されており、位置決め突起部が位置決め穴に係合されることで針状筒とジョイント穴とが位置決めされることを特徴とする。
【００１８】
上記のとおりの本発明のインク供給システムは、記録ヘッドが位置決め突起部を各インク受給部の間に有し、また、インクカートリッジの各インク供給部の間に位置決め突起部に対応した位置決め穴が形成された構成となっている。すなわち、位置決め突起部を各インク受給部のピッチ間に設けているので、位置決めのための部材によって記録ヘッドが大型化してしまうことがない。また、インクカートリッジも、各インク供給部のピッチ間に位置決め穴が形成されているので大型化してしまうことがない。よって、本発明のインク供給システムは、記録装置の大型化を伴わずに位置決めを行うことができる。さらには、インクカートリッジの各インク供給部の間に位置決め穴が形成されているので、複数の色のインクの供給が行われる場合においても、供給時の余剰インクがこの位置決め穴に入り込むことで、各色の混色を防止することができる。
また、本発明のインク供給システムは、前記複数のジョイント穴は少なくともイエローインク、マゼンタインク、シアンインクに対応しており、前記位置決め穴はイエローインクに対応したジョイント穴とその他のインクに対応したジョイント穴との間に配されているものであってもよい。
本発明のインクカートリッジは、内部にインクを収納するインク収納室と該インク収納室内に連通した複数の針状筒とを備える記録ヘッドに対して着脱可能なインクカートリッジにおいて、前記複数の針状筒に対応した前記記録ヘッドにインクを供給するための複数のジョイント穴と、前記記録ヘッドに配される位置決め突起部に対応した位置決め穴と、を有し、前記複数のジョイント穴と前記位置決め穴とは直線状に配され、前記位置決め穴は前記複数のジョイント穴のピッチ間に配されることを特徴とする。
また、本発明のインクカートリッジは、前記複数のジョイント穴は少なくともイエローインク、マゼンタインク、シアンインクに対応しており、前記位置決め穴はイエローインクに対応したジョイント穴とその他のインクに対応したジョイント穴との間に配されているものであってもよい。
また、本発明のインクカートリッジは、内部にインク吸収部材を有し、該インク吸収部材と前記位置決め穴とは連通しているものであってもよい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
（第１の実施形態）
図１に本実施形態のインク供給システムにおけるインクジェット記録装置の内部概要を示す斜視図を示す。
【００２１】
インクジェット記録装置３０は、その背面部に給紙カセット３１が着脱自在であり、給紙カセット３１内に、記録装置本体内に供給する被記録媒体Ｐが重ねて収納されている。
【００２２】
記録装置本体内に供給した被記録媒体Ｐは、その搬送方向と交差する方向に配置された２本のガイドレール４３８に支持されて往復移動するインクジェットヘッド４１０から吐出されたインクにより所望の画像が記録される。インクジェットヘッド４１０からのインクの吐出は、ノズルの吐出口４３１（図６参照）近傍に配置した発熱素子または振動素子（不図示）の熱もしくは振動エネルギーにより、ノズル内の液体を押し出すことにより行われる。
【００２３】
また、インクジェット記録装置３０内にはインクジェットヘッド４１０にインクを供給するため、内部にインクを収納したインクカートリッジ１０がインクカートリッジガイドフレーム４３０に着脱可能に保持されている。すなわち、インクカートリッジ１０は、インクカートリッジ交換口３４より矢印Ａ方向に挿入されて、インクジェットヘッド４１０の走査方向範囲内のインク吐出方向側で、かつ、インクジェットヘッド４１０が図１に示すホームポジションにあるとき、インクジェットヘッド４１０の針状筒３６がジョイント穴１４５に挿通可能な位置となるよう装着される。
【００２４】
次に、本実施形態のインク供給システムにおけるインクジェット記録装置に用いられるインクカートリッジについて詳細に説明する。
【００２５】
図２にインクカートリッジの外観斜視図を、図３に図２に示すＡ−Ａ線での断面図を、図４にインクカートリッジの上面図を、図５（ａ）に図４に示すＢ−Ｂ線での断面図を、図５（ｂ）に図４に示すＣ−Ｃ線での断面図を、図５（ｃ）に図５（ｂ）のＣ部に示す位置決め部材近傍の拡大図をそれぞれ示す。
【００２６】
図２および図３に示すように、インクカートリッジ１０は、インクジェットヘッド４４０へのインクの供給に用いられるジョイント部１４０を有しており、その主要な外部構成は、インクＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）の３色のインクをそれぞれ独立して収容するインク容器２５０を収納する筐体部１２０と、その上面に配され、後述するインクジェットヘッド４１０の吐出面４３２からインクを吸引して回復動作を行った際に生じる廃棄インクを収納する廃インク吸収部材２２０を収納する蓋部１００とで構成された容器からなる。廃棄インクは廃棄インク開口部１２５より、インクジェット記録装置の本体からパイプなどの配管系を通じて排出されてくる。
【００２７】
また、インクカートリッジ１０には、後述するジョイント穴１４５への針状筒４３６の挿抜を行うために、インクジェット記録装置３０のカムなどによる上下動作を行う軸（不図示）に係合することによってインクカートリッジ１０自体を上下させるための溝部１７０が設けられている。
【００２８】
図４に示すように、ジョイント部１４０は、ジョイント穴１４５Ｙ、１４５Ｍ、１４５Ｃからなる複数のジョイント穴１４５と、ジョイント穴１４５Ｙとジョイント穴１４５Ｍとの間に位置決め穴１４２を有し、ジョイント穴１４５Ｙ、１４５Ｍ、１４５Ｃおよび位置決め穴１４２は一直線状に配列されている。
【００２９】
ジョイント穴１４５Ｙ、１４５Ｍ、１４５Ｃは、インク容器２５０のインクＹ、Ｍ、Ｃの３色のインクをインクジェットヘッド４４０に供給するための、後述するインクジェットヘッド４４０の針状筒４３６Ｙ、４３６Ｍ、４３６Ｃが挿入される穴である。
【００３０】
また、位置決め穴１４２は、ジョイント穴１４５Ｙ、１４５Ｍ、１４５Ｃと針状筒４３６Ｙ、４３６Ｍ、４３６Ｃとの位置決めを行うためのものであり、後述するガイドピン４２０が挿入される。
【００３１】
なお、本実施形態では、ジョイント穴１４５Ｙとジョイント穴１４５Ｍとの間にひとつの位置決め穴１４２のみが設けられた例を示しているが、これに限定されるものではなく、例えば、ジョイント穴１４５Ｍとジョイント穴１４５Ｃとの間に位置決め穴が設けられているものであってもよいし、あるいは、これらを組み合わせて、ジョイント穴１４５Ｙとジョイント穴１４５Ｍとの間、ジョイント穴１４５Ｍとジョイント穴１４５Ｃの間の、合計２つの位置決め穴が形成ものであってもよい。
【００３２】
また、本実施形態ではこれら各穴が一直線上に配列された例を示しているが、これに限定されるものでもなく、ジョイント穴の列に対して位置決め穴が並行に配列されているものであってもよい。
【００３３】
すなわち、本実施形態は、位置決め穴をジョイント穴のピッチ外に設けるのではなく、各ジョイント穴の間に配置されたレイアウトであればどのようなものであってもよい。このようにすることで、ガイドピンも針状筒の間に配置されることとなるのでインクカートリッジおよび記録ヘッドを大型化することなく、すなわち、記録装置を大型化することなく高精度の位置決めを行うことができる。
【００３４】
また、ジョイント動作によって、インクがインクカートリッジのジョイント部に付着することがあっても、位置決め穴が各ジョイント穴の間にあるため、ジョイント部に付着した余剰インクがこの穴に入り込み、それぞれのインク色による混色が防止できる。なお、本実施形態の場合は、特に混色が目立ちやすいイエローが他のインクと混色を起こさないようにするため、ジョイント穴１４５Ｙとジョイント穴１４５Ｍとの間に位置決め穴１４２を配置したものである。
【００３５】
図５（ａ）に示すように、ジョイント穴１４５の内部にはインクの漏れや、未使用時のインクの蒸発を防ぐためのシール部材３００が内部に組み込まれている。シール部材３００は、インク連結部材３５０の上方に向いて開口している一端上に配置され、押さえ板１４３によってインク連結部材３５０の端部との間で挟持されて固定されている。シール部材３００の材質として塩素化ブチルゴムを使用している。この部品の選定においては、使用されるインクに耐えうるもので、かつシール部分からの蒸発が少ないものであればよく、かつ針状筒の挿抜の際に要する挿抜力が少なくて済むものが好適であり、他の選択候補としては、シリコンゴムやエラストマー成形の可能なスチレン系のゴムが挙げられる。
【００３６】
一端にシール部材３００を配したエルボー型のインク連結部材３５０は変性ＰＰＥの樹脂成形材料からなり、その他端はインク容器結合部材３６０を介してインク容器２５０に連結されている。
【００３７】
押さえ板１４３は板厚０．２ｍｍのＳＵＳ３０３からなり、ジョイント穴１４５Ｙ、１４５Ｍ、１４５Ｃと、位置決め穴１４２とにそれぞれ対応する開口が４つ形成されている。
【００３８】
図５（ｂ）に示すように、位置決め穴１４２はインク連結部材３５０に嵌め込まれた中空パイプ形状からなる位置決め部材１４８にて形成されている。位置決め部材１４８の内径はインクジェットヘッド４４０ガイドピン４２０の位置決め部４２０ｂ（図６参照）の外径との嵌合関係によって、位置決めの精度、ズレの公差などを考慮して決定すればよい。位置決め部材１４８の材質はＳＵＳ３０４であり、内径ｄをφ１．９ｍｍ、深さｔを４．３ｍｍとしている。
【００３９】
図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、ジョイント部１４０近傍に設けられた吸収部材１３０は、インクジェットヘッド４４０の回復動作において、ワイピング部材（不図示）がインクジェットヘッド４４０の吐出面４３２から拭き取った際のワイピング部材への付着物を吸収するためのものであり、本実施形態では、吸収のため微細な孔があいている、いわゆる多孔質部材が用られており、この多孔質部材自体の毛管力によりワイピング部材に付着した付着物を吸収する。吸収部材１３０として、厚み１．２ｍｍのポリエチレン多孔質部材を用いている。この材質の選定においては、液体（インク）の吸収、保持が可能であることに加え、インクジェット記録装置の記録インクとして使用されるインクに耐え、かつ、後述するワイピング部材との長期間の接触においても強度的、化学的に安定したものであればよい。例えば、ポリプロピレンやポリウレタン系の繊維体などが挙げられる。
【００４０】
また、インクカートリッジ１０の内部には、インクを収容するインク容器２５０が、筐体部１２０とインクカートリッジの底面を構成する底板２１０の内部に収納されている。本実施形態では、筐体部１２０に収容されるインク容器２５０として、それぞれ数ミクロン〜数十ミクロンのＰＥＴ層、アルミ層、ＰＰ層からなり、内部に収納されたインクの導出に対応して変形する袋状の容器を使用した。このインク容器２５０は、記録によってインクが消費されて最終的にインクが無くなると、インクカートリッジ１０ごと新しいものと交換され、記録が維持されることとなる。なお、本実施形態では用紙５０枚が記録可能なインク容量を考慮して、インク容器２５０内には、Ｙ，Ｍ，Ｃの各色インクはそれぞれそれぞれ４ｍｌずつ収容されている。なお、図５（ａ）および図５（ｂ）には簡単のため、インク容器２５０は１つのみ示している。
【００４１】
筐体部１２０の上部には、インクジェット記録装置のメンテナンス動作として、吐出面４３２からインクを吸引して回復動作を行った際に生じる廃棄インクを収納するための廃インク吸収部材２２０が蓋部１００との間に配置されている。本実施形態では、廃インク吸収部材２２０として、パルプ不繊布と合成繊維不繊布とを層状に構成してなるものであり、厚み３ｍｍ程度のものを用いている。廃インク吸収部材２２０の厚みに関しては、廃インクを吸収するに要する容量と、廃インク吸収部材２２０の面積とから最適なものとして設計寸法が与えられる。
【００４２】
また、インクカートリッジ１０の内部には、図３に示すように、廃棄インク開口部１２５より、インクジェット記録装置の本体からパイプなどの配管系を通じて排出されてくる廃棄インクを保持するための廃インク保持部材２３０が収納されている。廃インク保持部材２３０は廃インク吸収部材２２０と互いに当接部２２５を介して接しており、前述したインクジェットヘッド４１０のメンテナンス動作によって生じた廃棄インクは廃インク保持部材２３０を介して廃インク吸収部材２２０に吸収される。この廃インク保持部材２３０は廃インク吸収部材２２０の端部を折り曲げるなどして、廃インク吸収部材２２０に一体的に構成しても良い。
【００４３】
次に、本実施形態のインク供給システムにおけるインクジェット記録装置に用いられるインクジェットヘッドについて説明する。
【００４４】
図６に、インクジェットヘッドを吐出面側からみた斜視図を示す。
【００４５】
インクジェットヘッド４４０は、吐出面４３２にインクを吐出する吐出口４３１が形成されており、上述したようにノズルの吐出口４３１近傍に配置した発熱素子または振動素子（不図示）の熱もしくは振動エネルギーにより、ノズル内の液体が吐出される。
【００４６】
ヘッド側ジョイント部４４１には、インクカートリッジ１０のジョイント部１４０に設けられたジョイント穴１４５Ｙ、１４５Ｍ、１４５Ｃに対応する３本の針状筒４３６Ｙ、４３６Ｍ、４３６Ｃからなる針状筒４３６が設けられている。これら針状筒４３６Ｙ、４３６Ｍ、４３６Ｃは、インクジェットヘッド４４０内に形成されている、インクを各色毎に貯蔵するインク貯蔵室に連通しており、上述したように、インク供給時には、インクカートリッジ１０内のインク容器２５０からインクの供給を受けるために各ジョイント穴１４５にそれぞれ挿入される。
【００４７】
また、針状筒４３６Ｙと針状筒４３６Ｍとの間には、位置決め穴１４２に対応するガイドピン４２０が設けられている。ガイドピン４２０は、円錐形状の先端部４２０ａと、位置決め穴１４２に対して挿入されることで、針状筒４３６Ｙ、４３６Ｍ、４３６Ｃとジョイント穴１４５Ｙ、１４５Ｍ、１４５Ｃとの位置決めをする位置決め部４２０ｂとからなり、その長さは針状筒４３６Ｙ、４３６Ｍ、４３６Ｃよりも長いものとなっている。このため、針状筒４３６がジョイント穴１４５に挿入されるのに先立ってガイドピン４２０が位置決め穴１４２に挿入されることとなる。
【００４８】
また、インクジェットヘッド４１０には、図１に示すガイドレール４３８によってインクジェットヘッド４１０を支持するため、２つの軸受け５６０が吐出口４３１およびヘッド側ジョイント部４４１を挟んで両側に配置されている。
【００４９】
次に、本実施形態のインク供給システムにおけるインク供給動作について説明する。
【００５０】
本実施形態における、インクカートリッジを使用したインク供給システムは、断続的にインクジェットヘッド４１０にインクを満たす、いわゆるピットイン方式によりインク供給を行う。
【００５１】
すなわち、インクジェットヘッド４１０のインク貯蔵室内のインクが所定の量まで減ると、インクジェットヘッド４１０はホームポジションまで戻り、インクジェットヘッド４１０の針状筒４３６がジョイント穴１４５に挿通されて、インクジェットヘッド４１０に接続したポンプの負圧により所定容量インクがインク容器２５０内からインクジェットヘッド４１０のインク貯蔵室内へと供給される。
【００５２】
インク供給が終了し、記録を行う際には、インクジェットヘッド４１０に設けられた針状筒３６とジョイント穴１４５との結合は解除され、インクジェットヘッド４１０が被記録媒体Ｐに対して走査されることにより記録がなされる。
【００５３】
さらに所定の記録後、再び、インクジェットヘッド４１０の針状筒４３６がジョイント穴１４５に挿通され、インクジェットヘッドに接続したポンプの負圧により所定容量のインクがインク容器内からインクジェットヘッドに供給がなされる。
【００５４】
このように本実施形態のインク供給システムは、インクジェットヘッド４１０の針状筒４３６をジョイント部１４０のジョイント穴１４５へ挿通する動作と、挿通を解除する動作とが繰り返される。
【００５５】
次に、上述したインク供給動作における、インクジェットヘッド４１０の針状筒４３６の、インクカートリッジ１０のジョイント穴１４５への位置決めおよび挿入に関して説明する。
【００５６】
図７はホームポジションに位置するインクジェットヘッドとインクカートリッジとの位置関係を示す斜視図であり、図８（ａ）〜図８（ｃ）は、インクジェットヘッドの針状筒およびガイドピンがインクカートリッジのジョイント穴および位置決め穴に挿入されていく状態の各工程をジョイント部側からみた図である。
【００５７】
インクジェットヘッド４１０が図７および図８（ａ）に示すようにホームポジションに位置することで、インクジェットヘッド４１０の針状筒４３６およびガイドピン４２０がインクカートリッジ１０のジョイント穴１４５および位置決め穴１４２の真上に位置する。
【００５８】
図８（ａ）の状態からインクカートリッジ１０が上方に移動を開始し、図８（ｂ）にように、まず、針状筒４３６Ｙ、４３６Ｍ、４３６Ｃよりも長いガイドピン４２０の先端部４２０ａが位置決め穴１４２に挿入され始める。この時点では、針状筒４３６Ｙ、４３６Ｍ、４３６Ｃは、ジョイント穴１４５Ｙ、１４５Ｍ、１４５Ｃに挿入されていない。
【００５９】
円錐形状の先端部４２０ａによって、位置決め穴１４２に案内されたガイドピン４２０は、図８（ｂ）の状態からさらにインクカートリッジ１０が上方に移動することで位置決め部４２０ｂが位置決め穴１４２に挿入されることとなり、これにより、ジョイント穴１４５Ｙ、１４５Ｍ、１４５Ｃに対する針状筒４３６Ｙ、４３６Ｍ、４３６Ｃの位置が決まる。
【００６０】
位置決め部４２０ｂが位置決め穴１４２に挿入されてジョイント穴１４５Ｙ、１４５Ｍ、１４５Ｃに対する針状筒４３６Ｙ、４３６Ｍ、４３６Ｃの位置が完了した状態からさらにインクカートリッジ１０が上方に移動することで、図８（ｃ）に示すように、ジョイント穴１４５Ｙ、１４５Ｍ、１４５Ｃに対して針状筒４３６Ｙ、４３６Ｍ、４３６Ｃが挿入されることとなる。各針状筒４３６がジョイント穴１４５に対して所定の量だけ挿入されてから、インク供給が開始される。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態のインク供給システムにおいては、各針状筒４３６よりも長さが長いガイドピン４２０による位置決めがなされてから各針状筒４３６が各位置決め穴１４２に挿入される構成であるため、インクジェットヘッド４４０とインクカートリッジ１０とが精度よく連結される。
【００６２】
また、位置決め穴１４２がジョイント穴１４５Ｙとジョイント穴１４５Ｍとのピッチ間に配置されていることでインクカートリッジ１０が大型化することがない。また、これに対応してガイドピン４２０も針状筒４３６Ｙと針状筒４３６Ｍとのピッチ間に配置されることでインクジェットヘッド４４０も大型化することがない。よって、インクジェット記録装置３０も大型化することがない。
【００６３】
さらに、位置決め穴１４２がジョイント穴１４５Ｙとジョイント穴１４５Ｍとのピッチ間に配置されていることで、インクがジョイント部１４０に付着することがあっても、余剰インクがこの位置決め穴１４２に入り込むことで特に混色が目立ちやすいイエローと他のインクとの混色を防止することができる。
【００６４】
（第２の実施形態）
図９に本実施形態のインクカートリッジの位置決め穴部分の断面図を示す。
【００６５】
本実施形態は、位置決め穴１４２と、廃インク吸収部材２２０を収納している廃インク吸収部材収納部２２０ａと連通する連通管１４９が設けられている以外は、第１の実施形態と同様であるため詳細の説明は省略する。
【００６６】
本実施形態の場合、連通管１４９によって位置決め穴１４２と廃インク吸収部材収納部２２０ａとが連通しているため、インクがジョイント部１４０に付着し、位置決め穴１４２に入り込んだ余剰インクが連通管１４９を通じて廃インク吸収部材２２０へと排出されることとなる。したがって、長期間のジョイント動作などにおいて、より多くのインクがジョイント部付近に付着する場合においても、これら余剰インクを最終的に連通管１４９を通じて廃インク吸収部材２２０へと排出できるため、より確実に混色等の発生を防止することができる。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、記録ヘッドは各インク受給部のピッチ間に位置決め突起部を有し、また、インクカートリッジも、各インク供給部のピッチ間に位置決め穴が形成されているので記録装置が位置決めのために大型化してしまうことがない。
【００６８】
さらには、本発明によれば、インクカートリッジの各インク供給部の間に形成された位置決め穴に余剰インクが入り込むことで、各色の混色を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態のインク供給システムにおけるインクジェット記録装置の内部概要を示す斜視図である。
【図２】 本発明の第１の実施形態のインクカートリッジの外観斜視図である。
【図３】 図２に示すインクカートリッジのＡ−Ａ線での断面図である。
【図４】 図２に示すインクカートリッジの上面図である。
【図５】 図４に示すインクカートリッジのＢ−Ｂ線での断面図、Ｃ−Ｃ線での断面図、および図５（ｂ）に示すＣ部に示す位置決め部材近傍の拡大図である。
【図６】 本発明の第１の実施形態のインクジェットヘッドを吐出面側からみた斜視図である。
【図７】 ホームポジションに位置するインクジェットヘッドとインクカートリッジとの位置関係を示す斜視図である。
【図８】 インクジェットヘッドの針状筒およびガイドピンがインクカートリッジのジョイント穴および位置決め穴に挿入されていく状態の各工程をジョイント部側からみた図である。
【図９】 本発明の第２の実施形態におけるインクカートリッジの位置決め穴部分の断面図である。
【符号の説明】
１０ インクカートリッジ
３０ インクジェット記録装置
３１ 給紙カセット
３４ インクカートリッジ交換
３６ 針状筒
１００ 蓋部
１２０ 筐体部
１２５ 廃棄インク開口部
１３０ 吸収部材
１４０ ジョイント部
１４２ 位置決め穴
１４３ 押さえ板
１４５、１４５Ｙ、１４５Ｍ、１４５Ｃ ジョイント穴
１４８ 位置決め部材
１４９ 連通管
１７０ 溝部
２１０ 底板
２２０ 廃インク吸収部材
２２０ａ 廃インク吸収部材収納部
２２５ 当接部
２３０ 廃インク保持部材
２５０ インク容器
３００ シール部材
３５０ インク連結部材
３６０ インク容器結合部材
４１０ インクジェットヘッド
４２０ ガイドピン
４２０ａ 先端部
４２０ｂ 位置決め部
４３０ インクカートリッジガイドフレーム
４３１ 吐出口
４３２ 吐出面
４３６、４３６Ｙ、４３６Ｍ、４３６Ｃ 針状筒
４３８ ガイドレール
４４０ インクジェットヘッド
４４１ ヘッド側ジョイント部
Claims (5)
- 内部にインクを収納するインク収納室と、前記インク収納室内に連通した複数の針状筒とを備え、被記録媒体にインクを吐出する記録ヘッドを有する記録装置、および前記記録装置に対して着脱可能な、内部にインクを収納し、前記記録ヘッドにインクを供給するための複数のジョイント穴を備えたインクカートリッジを有し、該記録ヘッドの針状筒を該インクカートリッジのジョイント穴へ挿通する動作と、挿通を解除する動作とが繰り返され、前記各針状筒と前記各ジョイント穴とが連結されることによって、前記インクカートリッジから前記記録ヘッドの前記インク収納室内へのインク供給がなされるインク供給システムにおいて、
前記記録ヘッドが前記各針状筒のピッチ間に少なくとも１つの位置決め突起部を有するとともに、前記インクカートリッジの前記各ジョイント穴のピッチ間に前記位置決め突起部に対応した位置決め穴が形成されており、前記位置決め突起部が前記位置決め穴に係合されることで前記針状筒と前記ジョイント穴とが位置決めされることを特徴とするインク供給システム。 - 前記複数のジョイント穴は少なくともイエローインク、マゼンタインク、シアンインクに対応しており、前記位置決め穴はイエローインクに対応したジョイント穴とその他のインクに対応したジョイント穴との間に配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システム。
- 内部にインクを収納するインク収納室と該インク収納室内に連通した複数の針状筒とを備える記録ヘッドに対して着脱可能なインクカートリッジにおいて、
前記複数の針状筒に対応した前記記録ヘッドにインクを供給するための複数のジョイント穴と、
前記記録ヘッドに配される位置決め突起部に対応した位置決め穴と、を有し、
前記複数のジョイント穴と前記位置決め穴とは直線状に配され、前記位置決め穴は前記複数のジョイント穴のピッチ間に配されることを特徴とするインクカートリッジ。 - 前記複数のジョイント穴は少なくともイエローインク、マゼンタインク、シアンインクに対応しており、前記位置決め穴はイエローインクに対応したジョイント穴とその他のインクに対応したジョイント穴との間に配されていることを特徴とする請求項３に記載のインクカートリッジ。
- 内部にインク吸収部材を有し、該インク吸収部材と前記位置決め穴とは連通していることを特徴とする請求項３または４に記載のインクカートリッジ。
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