JP4576858B2

JP4576858B2 - インクカートリッジ

Info

Publication number: JP4576858B2
Application number: JP2004075447A
Authority: JP
Inventors: 久宮澤; 聡品田; 康人坂井
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2001-02-09
Filing date: 2004-03-17
Publication date: 2010-11-10
Anticipated expiration: 2021-08-31
Also published as: JP2004168070A

Description

本発明は、印刷信号に対応してインク滴を吐出する記録ヘッドにインクを供給するインクカートリッジに関する。

インクジェット記録装置は、通常、記録用紙の紙幅方向に往復動するキャリッジに印刷信号に対応してインク滴を吐出するインクジェット記録ヘッドを搭載して、外部のインクタンクから記録ヘッドにインクを供給するように構成されている。このようなインクタンク等のインク貯蔵容器は、小型の記録装置にあってはキャリッジに着脱可能に搭載され、また大型の記録装置にあっては、函体に設置されてインク供給チューブを介して記録ヘッドに接続されている。

キャリッジに搭載されるインクタンクは、キャリッジの往復動によるインクの波立ち等による圧力変化を可及的に減少させるため、通常、スポンジ等の多孔質材を収容し、これにインクを含浸させて構成されている。

また、函体に設置された大容量のインク袋からインク供給チューブを介してインクの供給を受ける場合にも、キャリッジの往復動によるチューブの屈曲に起因するインク圧の変化を防止するため、キャリッジの運動によるインク圧の変化を防止するためのダンピング機能を備えたサブタンクを介して記録ヘッドにインクを供給するように構成されている。このため、前者にあっては多孔質材を収容する分だけ、インクタンクのサイズや、また重量が収容可能なインク量に比較して大きくなるという問題があり、また後者にあっては、揺動によるインクの圧力変化を防止する機構が必要となり構造が複雑化するという問題がある。さらに、印字品質の向上を目指して記録ヘッドやインクが改良され、記録ヘッドに適したインクがメーカにより指定されている。一方、インクカートリッジは、その記録装置の構造等の面から直方体状の容器として構成されている関係上、記録装置に適したインクカートリッジの識別が容易ではなく、選択ミスを起こすという問題がある。このような問題を解消するため、記録装置のインクカートリッジホルダに凸部を、またインクカートリッジにはこれら凸部に係合する凹部を形成し、凸部が凹部に係合した場合にのみ、インク供給針がインク供給口に貫通するように構成されている。

しかしながら、高速印字を可能とするために、インクカートリッジの軽量化、つまり小容量化を図ると、狭い底部に形成できる凹部の種類数には限界が生じるという問題がある。本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、比較的狭い空間を利用して適合性判定のための形状の種類を増やすことができるインクジェット記録装置、及びこれに適したインクカートリッジを提供することである。

本発明のインクカートリッジは、インクジェット記録装置に着脱可能に搭載されるインクカートリッジであって、底面と前記底面と交わる４つの側面と前記４つの側面と交わり前記底面と対向する上面とを備え、前記４つの側面のうち互いに対向する第１及び第２の側面が前記底面の長手方向において前記底面と交わるように構成されている。そして、前記底面の、前記第１及び第２の側面のうち一方の側に偏して設けられたインク供給口と、前記底面に対向し前記インク供給口の側に傾斜した壁と、前記壁の前記底面の側に位置し、大気開放口に連通した第１収容室と、前記壁の他方の側に位置し、前記インク供給口に連通した第２収容室と、前記第１収容室と前記第２収容室とを接続する第１流路であって、前記第１収容室側に下端を、前記第２収容室側に上端を有する第１流路と、を有し、前記第１収容室に収容されたインクは、前記第１流路を上昇し、前記第２収容室を経由して前記インク供給口から排出される。また、前記インクジェット記録装置のカートリッジ装着領域に形成された複数の識別片にそれぞれ対応する複数の識別片挿入領域を有し、前記識別片挿入領域には、前記インクカートリッジの挿入方向に平行な第１の方向、及び前記第１の方向に垂直な第２の方向における所定の位置に、所定の形状以外の前記識別片の進入を阻止する識別係合部がそれぞれ形成されており、前記複数の識別片挿入領域は、前記第１の方向及び前記第２の方向に垂直な第３の方向に並ぶように配設されている。

そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づいて説明する。図１、図２は、それぞれ本発明のインクカートリッジ１の一実施例を、これを構成する容器本体８の表裏の構造を、また図３は底面から見た構造で示すものであって、略水平方向に延びる壁２により上下に分割され、下部領域に第１インク収容室３が形成され、また上部には後述する負圧発生機構となる差圧弁収容室４、及びフィルタを収容するフィルタ室５、及び第２、第３のインク収容室１５、１６が形成されている。

これら差圧弁収容室４とフィルタ室５とは、厚み方向で壁６により分離され、差圧弁収容室側には凸部からなる弁座６ａ、及び貫通孔６ｂが形成されている。また、フィルタ室側にはフィルタ１８を固定する枠部１０が形成されている。

上下の部屋は、一側部で上下方向に延びる壁１１ａ、１１ｂ、及び水平方向に延びる壁１１ｃ、１１ｄにより迷路状、より具体的には垂直面内で周回する流路を介して終端がフィルタ室５の上部領域の開口５ａに連通されている。

一方、貫通孔６ｂによりフィルタ室５と接続された差圧弁収容室４は、第１インク収容室３と隔離するように形成された流路１３によりインク供給口１４に連通されている。また、差圧弁収容室４、及びフィルタ室５を挟むように前述のインク収容室１５、１６が配置され、第１インク収容室３から上昇したインクに含まれている気泡をこれらインク収容室１５、１６にトラップするようになっている。

容器本体８の上部には、容器本体８の外壁と若干の間隙を形成するように水平方向に延びる壁２０を形成して流路２１が設けられ、この流路２１は、キャピラリ２２を介して大気開放口１７に連通されている。また流路２１は、通気性膜２４ａ、及び筒状部２５を介して第１インク収容室３に連通されている。すなわち、第１インク収容室３は、筒状部２５、通気性膜２４ａ、キャピラリ２２を介して大気開放口１７に接続されている。

キャピラリ２２は、差圧弁収容室側の面に形成された蛇行溝を遮気性フィルム３７により封止して形成されており、その一端２２ａが大気開放口１７に接続され、他端が通気性膜２４ａと遮気性膜２４ｂとにより区画された領域に溝２３ｃを介して連通されている。通気性膜２４ａは、容器本体８に形成された凹部２３の中段に張設されている。具体的には、凹部２３の中段に膜支持部２３ａを形成してここに通気性膜２４ａを張設するとともに、凹部２３の上面２３ｂに遮気性膜２４ｂを張設して外気と遮断されている。

流路２１は、筒状部２５を介して第１インク収容室３に連通されている。筒状部２５の上部には開口２６が設けられ、弾性変形可能な遮気性膜２７により封止され、また筒状部２５には図示しない常閉型の弁が収容されている。この構成により、インクカートリッジ１が記録装置に装着された際に進入してくる作動杆により膜２７が弾性変形して弁が開弁され、その結果第１インク収容室３が流路２１に連通する。

インク供給口１４が形成されている下面には、差圧弁収容室４の直下に下面側に開口する凹部３０が形成され、ここにインクカートリッジ識別用の識別用突出部３１が形成されている。またこの下面には製造時にインクを充填するためのインク注入口３３、３４も形成されている。

凹部３０は、図４に示したように容器の長手方向Ｘを３つ、また容器の幅方向Ｙを２つ、さらに容器の高さ方向Ｚを６つに区分した領域を座標点とし、座標点を選択するようにして識別係合部を構成する複数の識別用突出部３１-1、３１-2、３１-3、３１-4が座標点（Ｘ１、Ｙ2、Ｚ1）、（Ｘ１、Ｙ1、Ｚ6）、（Ｘ3、Ｙ２、Ｚ3）、及び（Ｘ３、Ｙ１、Ｙ２、Ｚ5）に配置されている。いうまでもなく、座標点を、それぞれのインクカートリッジの種類、例えばインクの種類等に対応して一義的に設定しておくことにより、インクの種類が異なるインクカートリッジを装着するといったミスを防止することができる。

図５（イ）、（ロ）は、それぞれ負圧付与手段としての差圧弁の一実施例を、閉弁状態、及び開弁状態で示すものであって、外周に環状の厚肉部４０ａを、また中心に貫通孔４０ｂが穿設された厚肉部４０ｃを、さらに厚肉部近傍に略Ｓ字条の屈曲部４０ｄを備えた膜弁４０を、円筒状のホルダ４１に固定して差圧弁収容室４に嵌装されている。中心の厚肉部４０ｃと容器本体７２の間にはコイルバネ４２が挿入されている。コイルバネ４２は、記録ヘッドでのインクの消費によりインク供給口１４に一定の負圧が作用した時点で膜弁４０を弁座６ａから離れさせ（図５（ロ））、また記録ヘッドにインクの供給が終了した時点で膜弁４０を弁座６ａに弾接させる（図５（イ））ことができるようにその弾圧力を調整されている。

このように構成された容器本体８は、フィルタ室側の面を蓋体３６により、また差圧弁室側の面に遮気性フィルム３７を張設して封止されて密封容器に構成され、インク供給口１４をインク供給針の挿入により破砕可能なフィルムにより封止した状態で、底面のインク注入口３３、３４にインク注入手段を接続してインクを充填し、充填後、これらのインク注入口３３、３４を栓体、または遮気性フィルムで封止してインクカートリッジ１に仕上げられる。

図６（イ）は、上述したインクカートリッジ１に適したインクカートリッジホルダ５０の一実施例を示すものであって、基部５１にインクカートリッジの前面、及び前面に隣接する両側面に一致する壁５２、５３、５４と、インクカートリッジの垂直凹部に対向する位置に凸部５５を設けて構成され、インクカートリッジ種類を検出するための識別片５６が、インクカートリッジの挿抜方向に伸びるように形成されている。

この識別片５６は、具体的には複数の片５６-1、５６-2、５６-3から構成されていて、それぞれがキャリッジの表面からインクカートリッジの凹部３０に形成された識別用突出部３１-1、３１-2、３１-3、３１-4の下面に到達する長さ、つまり適合するインクカートリッジを受容に際しては、識別係合部である識別用突出部３１-1、３１-2、３１-3、３１-4に衝突しないサイズに選択されている。これにより、このキャリッジに適したインクカートリッジが装着された場合には、ホルダ５０への装着を可能とし、また不適合なインクカートリッジが装着されようとした場合には、インク供給針へのさらなる移動をキャリッジの識別片と協同して阻止する。

この実施例において、インクカートリッジ１をインクカートリッジホルダ５０に装着すると、前面側の３面が壁５２、５３、５４に、また凹部が凸部５５にガイドされて図６（ロ）に示したように所定位置に位置決めされ、また弁体２７が図示しない記録装置の作動杆により押圧され開弁する。これにより、第１インク収容室３がキャピラリ、流路２１を介して大気に開放される。

この状態で、記録ヘッドでインクが消費されてインク供給口１４に負圧が作用すると、膜弁４０が差圧を受けてコイルバネ４２の付勢力に抗して弁座６ａから離れる。第１インク収容室３のインクはフィルタ１８を通過して貫通孔６ｂから差圧弁収容室４に流れ込み、膜弁４０の貫通孔４０ｂを通過して流路１３を経由してインク供給口１４に流れ込む。

他方、インク供給口１４からのインクの流れ出しによりフィルタ室５に負圧が作用すると、図７に示したように第１インク収容室３のインクは壁１１により区画された垂直方向に伸びる流路Ａ、最上部で水平方向に伸びる流路Ｂ、フィルタ室５を区画する壁と水平方向に伸びる壁２とで形成された流路Ｃ、垂直な流路Ｄ、水平な流路Ｅを経由して第１インク収容室３のインクがフィルタ室５の上部に吸い込まれる。このように第１インク収容室３のインクは、２つのインク収容室１５、１６を経由し、その底部から流れ出すため、インクの気泡は、インク収容室１５、１６の上部に停滞させられてフィルタ室５に流入する以前に可能な限り除去される。

このようにしてインクが消費されると、下部に位置する第１インク収容室３のインクが上部のフィルタ室５に吸い上げられ、その後、差圧弁機構を介してインク供給口１４に供給される。

他方、インクカートリッジ１のインクが消費されたり、また途中でインク種を変更するべくインクカートリッジ１が取り外されると、第１インク室３と流路２１とを連通していた筒状部２５内の弁体が記録装置側の作動杆の支持を失って閉弁し、また膜弁４０もバネ４２により付勢されて弁座６ａに弾接しているため、インク供給口１４からのインクの漏れ出しが防止される。

なお、上述の実施例においては、識別用の突起をインクカートリッジに一体に形成しているが、図８に示したようにインクカートリッジ１を構成する容器本体８に凹部６０を形成し、この凹部６０の内周に挿入固定可能な枠体６１を別体として構成するとともに、この枠体６１の内面に識別用突出部３１を形成して識別用ブロック６２を構成する。この実施例によれば、インクカートリッジ１の種類に対応して識別用突出部３１の位置を異ならせた識別用ブロック６２を用意することで、容器本体８を各種のインクの容器として共通に使用することができる。

図９（イ）、（ロ）、及び図１０（イ）乃至（ニ）は、それぞれ本発明のインクカートリッジの一実施例の外観を示すものであって、インクカートリッジ７１は、一方の面が開口した扁平な矩形状の有底箱型の容器本体７２と、この開口を封止する蓋体７３とを主体として構成されている。キャリッジへの挿入方向の先端側、この実施例では底面の、長手方向の一方に偏するようにインク供給口７４が、上部の側方にはそれぞれ係止部材７５、７６が形成されている。

またインク供給口側の係止部材７５の下部の凹部７２ｂには記憶手段７７が設けられ、他方の係止部材７６の下部にはバルブ収容室７８が形成されている。インク供給口７４の近傍で、かつ容器本体７２の中央領域にはインクカートリッジ７１の挿抜方向に延びるスリット部７９が形成されている。

一方、インクカートリッジ７１が装着されるキャリッジ２００は、図１１に示したように底面に記録ヘッド２０１を設けるとともに、記録ヘッド２０１に連通するインク供給針２０２を設けて構成されている。インク供給針２０２が設けられている領域から離れた領域にはカートリッジ押圧部材、この実施例では板バネ２０３が設けられ、またインク供給針２０２と板バネ２０３との間に位置決め用の凸片２０４がインクカートリッジ７１の挿抜方向に延出形成されている。インク供給針２０２の側の側壁２０５には電極２０６が配置され、その上部に係止部材７５の突起７５ａと係合する凹部２０７が形成され、対向する側の側壁２０８には、インクカートリッジ７１の係止部材７６の突起７６ａと係合する凹部２０９が形成されている。

このような構造を採ることにより、図１２（イ）に示したようにインク供給口７４を奥側として挿入し、板バネ２０３に抗して押え込むと、スリット部７９が凸片２０４に規制されるため、一方に偏して設けられた板バネ２０３によりインク供給口７４の側が下方となるように回転力（図中、矢印Ａ）を受けるとしても、姿勢が規定の挿抜方向、この実施例では上下方向に平行となるように規制される。

さらにインクカートリッジ７１を板バネ２０３に抗して押し込むと、図１２（ロ）に示したように係止部材７５の突起７５ａが、係止部材７５の全体の弾性に抗して凹部２０７に落ち込んで係合し、また、係止部材７６が凹部２０９にも係合する。

一方、交換等によりインクカートリッジ７１をキャリッジ２００から取り外す場合には、係止部材７５を容器本体７２側に弾圧すると、係止部材７５の突起７５ａが凹部２０７から離れるから、この状態で引き抜くと、インク供給針２０２に曲げ力などを作用させることなく取り外すことができる。

図１３、図１４は、同上インクカートリッジ７１を構成する容器本体７２に形成された流路の一実施例を示すものであって、容器本体７２は、略水平方向、より詳細にはインク供給口７４の側が若干下方となるように延びる壁８０により上下に分割されている。下部領域には第１インク収容室８１が、また上部は、壁８０を底面とするように容器本体７２の壁８２と一定の間隙を持たせて大気連通路８３を形成するように枠部８４により区画されている。枠部８４は、底部に連通口８５ａが形成された垂直な壁８５により分割され、一方の領域を第２インク収容室８６として、また他方の領域を第３インク収容室８７として形成されている。

第２インク収容室８６と容器本体７２の底面７２ａとは、下端が第１インク収容室８１と連通し、また上端が第２インク収容室８６の底部に連通する吸い上げ流路８８により接続されている。

吸い上げ流路８８の下部に連通口８９ａ、８９ｂを備えた壁８９が形成されている。またこの吸い上げ流路８８に対向する箇所には容器本体７２に外部からインクを注入するための開口９０と、インク注入時に第１インク収容室８１と連通して排気を行う開口９１とが形成されている。

第３インク収容室８７は、枠部８４の上面８４ａと一定の間隙を隔てて壁９２と、壁９４、９６、８５とにより、また第４インク収容室９３は、壁９４、９６、９７により区画されている。壁９２に連続してフィルタ１２５を収容する壁９４により区画され、さらにフィルタ室と対向する他方の面に差圧弁収容室１０３（図１５）を、壁９５により区画されている。壁９５にはフィルタ１２５を通過したインクをフィルタ室１０４と背腹関係に形成された差圧弁収容室１０３に導く貫通穴９５ａが設けられている。

壁９４の下部には壁８０との間に連通口９６ａを備えた区画壁９６が、また枠部８４との間には下部に連通口９７ａを備えた区画壁９７を設けてインク流路９８が形成されている。インク流路９８の上部は、貫通穴９９を介してインクカートリッジ７１の表面側に連通している。

この貫通穴９９は、図１４に示したように壁９７に連続するように形成された壁１００により分離され、図１５に示したようにその凹部１００ａを介してフィルタ室１０４の上部に連通されている。より詳細には、貫通穴９９は凹部１００ａを介して壁１００、９４、９２により区画された領域１０１に連通し、フィルタ室１０４を区画する壁９４の上部の連通口９４ａを介してフィルタ室１０４の上部に連通している。

差圧弁収容室１０３の下部とインク供給口７４とは、図１５（イ）に示したように表面に形成された凹部１０５と、この凹部１０５を覆う遮気性フィルムとからなる流路により接続されている。なお、図中符号１０５ａは、インク供給口側に入り込んだ深部を示す。

また、容器本体７２の表面には、可及的に流路抵抗が高くなるように蛇行する細溝１０６と、これの周囲に幅広の溝１０７と、第２インク収容室８６に対向する領域に矩形状の凹部１０８が形成されている。矩形状の凹部１０８にはさらに一段下がった位置に枠部１０９とリブ１１０が形成され、これらに撥インク性と通気性とを備えた通気性フィルムを張設して大気通気室が区画形成されている。凹部１０８の底面には貫通穴１１１が形成され、第２インク収容室８６の壁１１２で区画された細長い領域１１３（図１３）に連通されている。また凹部１０８の、通気性フィルムよりも表面側の領域で細溝１０６が連通されている。領域１１３の他端は貫通穴１１４、連通用の溝１１５、及び貫通穴１１６（図１５（ロ））を介してバルブ収容室７８に連通されている。

バルブ収容室７８の、インクカートリッジの挿入側の先端、この実施例では図１４に示したように下部に窓７８ａが形成されて開放されていて、記録装置本体のキャリッジ２００に設けられた複数の識別片２１０、２１１、２１２（図１１）、及びバルブ作動杆が進入可能な後述する識別用ブロック１４０が装着されている。

図１６は、前述の差圧弁収容室１０３近傍の断面構造を示すものであって、差圧弁収容室１０３には、バネ１２０とエラストマー等の弾性変形可能な材料により構成され、中心に貫通穴１２１を備えた膜弁１２２が収容されている。膜弁１２２はその周囲を環状の厚肉部１２２ａと、この厚肉部１２２ａと一体的に形成された枠部１２４とを備え、この枠部１２４を介して容器本体７２に固定され、またバネ１２０は、一端を膜弁１２２のバネ受け部１２２ｂに、他端を収容室の蓋体１２３のバネ受け部１２３ａに支持されている。

なお、図中符号１２５はフィルタ室１０４に設けられたフィルタを、また符号１２６、１２７は、容器本体７２の表面、及び開口面側に貼付された遮気性フィルムをそれぞれ示す。フィルム１２６は、図１４における枠部８０、８４、壁８５、９２、９４、９６、９７、１００、及び１１２に溶着等により接着され、上部に位置するインク収容室８６、８７、９３を形成している。

このような構成により、フィルタ１２５を通過したインクは、インク流通口９５ａを通過して膜弁１２２に阻止される。この状態でインク供給口７４の圧力が低下すると、膜弁１２２がバネ１２０の付勢力に抗して弁座部９５ｂから離れるため、貫通穴１２１を通過し、凹部１０５により形成された流路を経由してインク供給口７４に流れ込む。

インク供給口７４のインク圧力が所定の値に上昇すると、膜弁１２２がバネ１２０の付勢力に負けて弁座部９５ｂに弾接され、インクの流通が遮断される。このような動作を繰返すことにより一定の負圧を維持しながらインクをインク供給口７４に排出することができる。

図１７は、大気連通用のバルブ収容室７８の断面構造を示すものであって、バルブ収容室７８を区画する壁には貫通穴１３０が穿設され、ここにゴム等の弾性部材により構成された押圧部材１３１がその周囲を容器本体７２に支持されて移動可能に挿入されている。押圧部材１３１の進入側の先端には、下端を突起１３３により固定され、中央部を突起１３４により規制された板バネなどの弾性部材１３２に支持され、貫通穴１３０に常時付勢された弁体１３５が配置されている。

また大気連通用のバルブ収容室７８に隣接し、かつ弁体１３５の押圧部材１３１を変位させることができるように図１８に示した識別用ブロック１４０が装着されている。識別用ブロック１４０は、爪１４０ａ、１４０ｂにより容器本体７２の凹部１５０（図１５）に固定される基体に、インクカートリッジ７１の挿入方向に平行で、かつインクカートリッジ７１の一定の幅をもった複数、この実施例では３本の溝１４１、１４２、１４３を形成し、また特定の１つの溝１４２には押圧部材１３１を変位させるアーム１４４が、一定の位置に一体に形成されている。なお、アーム１４４が配置されている溝１４２の、識別片の進入側（図中、下方）には隣接する一方の溝、この実施例では溝１４１と一体となるように開口部がＤと拡幅されている。これにより、インクカートリッジ７１の装着時に、作動杆２１３の位置が若干変化していても広い開口部で捕まえて、溝１４２に進入させることができる。

アーム１４４は、若干内側に位置するように回動支点１４４ａにより回動可能で、かつ引き抜き側、この実施例では上部側が作動杆２１３（図２１）の進入路に斜めに突出するように構成されている。また、それぞれの溝１４１乃至１４３には、キャリッジ２００の識別片２１０、２１１、２１２の先端に対向するように識別用突出部１４１ａ、１４２ａ、１４３ａが形成されている。

このような構成により、アーム１４４の位置を一定とする一方、これら突出部１４１ａ、１４２ａ、１４３ａの位置を、図１９（イ）（イ’）乃至（ヘ）（ヘ’）に示したように溝１４１、１４２、１４３内で変更し、また対応して識別片２１０、２１１、２１２の先端の位置を、装着可能なインクカートリッジ７１の突出部１４１ａ、１４２ａ、１４３ａに対応させて設定するすることにより、不適合なインクが収容されたインクカートリッジ７１が装着されるのを防止することができる。

これら突出部１４１ａ、１４２ａ、１４３ａの位置は、インクカートリッジ７１の挿抜方向だけではなく、インクカートリッジ７１の厚み方向の位置をも変えることができるため、突出部１４１ａ、１４２ａ、１４３ａを３次元的に配列することができ、識別領域形成面積の拡大を招くことなく多くのインク種を識別することができる。また、各溝１４１、１４２、１４３の奥行き（容器本体２の厚み方向）を、各溝ごとに前述の識別片２１０、２１１、２１２を複数挿通できるサイズに設定すると、更に多くの種類を識別することが可能となる。

図２０、図２１は、インクカートリッジが装着されるキャリッジの一実施例を示すものであって、複数個、この実施例ではブラックインク用インクカートリッジを１つと、カラーインク用インクカートリッジを３つが装着可能に構成されている。すなわち、一側側に若干幅広の第１の装着領域２２０を設け、これに隣り合うように同一幅の第２乃至第４の装着領域２２１乃至２２３が、両端のリブ２２４〜２２６、リブ２２７〜２２９により区画されている。

各インクカートリッジの装着領域には、図１１に基づいて前述したように、記録ヘッド２０１に連通するインク供給針２０２が設けられ、インク供給針２０２が設けられている領域から離れた領域には押圧部材、この実施例では板バネ２０３が設けられ、またインク供給針２０２との間に位置決め用の凸片２０４がインクカートリッジの挿抜方向に延出形成されている。

また、インク供給針２０２の側の側壁２０５には電極２０６が配置され、その上部には係止部材７５の突起７５ａと係合する凹部２０７が形成されている。

この実施例では、位置決め用の凸片２０４は、図２２（イ）に示したようにインクカートリッジ７１の表面に平行に延びる側部２０４ａが形成され、位置決めの確実性と、薄くて長い凸片２０４の強度を確保するように構成されている。これに対応するようにインクカートリッジ７１のスリット部７９は、インクカートリッジ７１の挿入方向の先端が、図２２（ロ）に示したように少なくとも側部２０４ａに対向する領域に凹部７９ａが形成されていて表面側に延出されている。

インク供給針２０２の周囲には、インクカートリッジ７１のインク供給口７４を挟むように形成された断面「コ」の字状のリブ７４ａ、７４ａと係合するリブ２０２ａが形成されていて、これらリブによりインク供給口７４にインク供給針２０２が挿通された状態に保持することができる。

このように構成されたキャリッジ２００にインクカートリッジ７１を装着すると、キャリッジ２００の識別片２１０、２１１、２１２が識別用ブロック１４０の溝１４１、１４２、１４３に進入し、また作動杆２１３が溝１４２に進入する。インクカートリッジ７２が、この装着領域に適合する場合には、インクカートリッジ７１のインク供給口７４がインク供給針２０２に係合可能な位置まで移動し、この過程で作動杆２１３が識別用ブロック１４０のアーム１４４を押圧して大気連通用のバルブ収容室７８の弁体１３５を開弁させる。これにより、インクカートリッジ７１の第１のインク収容室８１を大気に連通させ、前述したごとく記録ヘッドにインクを供給することが可能となる。

一方、装着領域に適合しないインクカートリッジが装填されると、インクカートリッジ７１のインク供給口７４がインク供給針２０２に係合する以前に、識別用ブロック１４０の溝１４１、１４２、１４３の識別用突出部１４１ａ、１４２ａ、１４３ａのいずれかがキャリッジ２００の識別片２１０、２１１、２１２に衝突して移動を阻止される。これにより、インク供給口７４がインク供給針２０２と係合する以前で、かつ作動杆２１３が識別用ブロック１４０のアーム１４４を押圧する以前に装着ミスに気付くことができる。

上述した識別用ブロックの機能について詳述する。例えば図１９に示した識別用ブロック１４０のように３つの識別片挿入領域、つまり溝１４１、１４２、１４３が準備され、かつ各挿入領域の識別可能領域数、つまり座標数が図１８（ハ）に示したように３つの場合には、表１に示したように２７通りの異なったパターンを設定することができる。

なお、表１において符号ａ、ｂ、ｃは、３つの識別片挿入領域（この実施例では溝１４１、１４２、１４３に相当）を示し、また数値１、２、３は、それぞれカートリッジの挿抜方向の識別片の相対位置、つまり図１８（ハ）における座標１乃至座標３を示す。

一方、識別片挿入領域の１つ、上述の実施例では溝１４２の、最先端側に大気開放弁の押圧部材１３１を変位させるアーム１４４を配置する関係上、この溝１４２に設定できる座標が２つとなり、このため表２に示したように１８通りだけのパターンが設定できる。

上述の識別用ブロック１４０に対応する識別片２１０、２１１、２１３は、図２３に示したように相対高さＨが１で、かつ溝の奥側の相対長さＬが３（パターンＡ）、相対高さＨが２で、かつ溝の奥側の相対長さＬが２（パターンＢ）、または相対高さＨが２で、かつ溝の下側の奥側の相対長さＬ１が２で、かつ溝の上側の奥側の相対長さＬ2が１（パターンＢ’）、及び相対高さＨが３で、かつ溝の奥側の相対長さＬが１（パターンＣ）との配置位置、つまり溝１４１、１４２、１４３のいずれに対応させるかにより、１８通りのカートリッジを識別することができる。なお、識別片のパターンが図２３（ニ）乃至（ヘ）に示した形状の場合には、パターンＡ乃至Ｃよりも小さいため、これらパターンＡ乃至Ｃを識別する溝にも進入可能となり、不適合なインクカートリッジを確実には排除することができないが、パターンの組み合わせ次第では使用可能となる。

そして、前述の識別片Ａ乃至Ｃに対応させて識別用ブロックの各溝１４１、１４２、１４３の奥ゆきを、パターンＡに対しては相対長さＬ’を３とし、またパターンＢ、及びＢ’のものに対しては２とし、さらにパターンＣに対しては相対長さＬ’を１とするように図中クロスハッチングで示す座標点をも規制することにより、これら３種類のパターンＡ乃至Ｃを確実に識別して、インクカートリッジ７１の誤挿入を防止することができる（なお、パターンＢに対応する識別用ブロックの溝と完全に符合する形ではパターンＢ’が一致しないものの挿入可能であるから、パターンＢとパターンＢ’とはいずれか一方だけ他のパターンＡ、Ｃと組み合わせて使用可能である）。

同様に識別用ブロック１４０に４つの溝を形成した場合には、各溝１４１、１４２、１４３の奥行きを相対長さを４、また各溝のインクカートリッジの挿抜方向の相対高さ４として、図２５（イ）乃至（ニ）に示したように相対高さＨが１で、相対長さＬが４（パターンＥ）、相対高さＨが２で、相対長さＬが３（パターンＦ〜Ｆ”）、相対高さＨが３で、相対長さＬが２（パターンＧ〜Ｇ”）、及び相対高さＨが４で、相対長さＬが１（パターンＪ）の識別片を用意する。

これにより前述したように相対高さが最も高い識別片Ｊ以外は、図２６（イ）乃至（ニ）に示したように、溝の奥行き、つまり相対長さＬ”を図中クロスはハッチングで示した領域を規制することにより、確実に識別することができる。

すなわち、インクカートリッジの挿入方向に平行な方向、及びインクカートリッジの奥行き方向にそれぞれＮ（Ｎは３以上の整数）の座標点を有する場合には、第１パターンの識別片は、インクカートリッジの挿入方向に平行な軸方向第１の座標点、及びインクカートリッジの奥行きに平行な軸方向第ｎの座標点に到達する端部を備え、２≦ｉ≦（ｎ−１）なる整数ｉについて、第ｉパターンの識別片が、インクカートリッジの挿入方向に平行な軸方向第ｉの座標点と、インクカートリッジの奥行き方向に平行な軸方向第（ｎ−ｉ＋１）の座標点に到達する位置とに端部を備え、また第ｎパターンの識別片は、インクカートリッジの挿入方向に平行な軸方向第ｎ座標点と、インクカートリッジの奥行き方向に平行な軸方向第１の座標点に到達するように端部を形成すればよい。

ところで、幅広とされた装着領域２２０に装填されるインクカートリッジ７１’は、基本的には図１０乃至図１７に示した第２、及び第４の装着領域に装填されるインクカートリッジ７１と同様の構造に構成されるものではあるが、図２７に示したように容器本体７２’は、開口面の形状は同一で、その深さＷだけ大きくなるように構成されている。これにより、容器本体７２’の深さＷを変更するだけで収容可能なインク量を増加することができる。

そして、インク供給口７４’、記憶手段７７’は、その配列中心が、他のインクカートリッジと同様に容器本体７２’の表面、つまり底から一定の位置Ｗ１となるように設定されている。なお、識別用ブロック１４０’は、容器本体７２’の表面側に装着されているから、当然に同一の位置に配置されることになる。

また、係止部材７５’、７６’は、装填時にインク供給口７４’に確実に押圧力が作用するように、図２８（イ）に示したようにインク供給口７４’と同様に容器本体７２’の側に偏して配置されている。また、容器本体２に貼付される装飾用フィルム１３０（図１６（イ））のインク注入口９０、９１’に対向する領域に舌部２３０ａを形成し、図２８（ロ）に示したように舌部２３０ａをインク注入口９０’、９１’を封止してもよい。

なお、上述の実施例においては、識別用突出部が識別用ブロックに一体に形成されているが、識別用ブロックに孔を設け、ここにピンを挿入するようにしてもよい。

また、上述の実施例においては識別用ブロックに複数の溝を形成し、この溝に識別用突出部を形成しているが、図２９に示したように識別片Ａ、Ｂ、Ｃの外形形状に一致する凹部を備えたブロック２２０として形成しても同様の作用を奏することは明らかである。この場合には、弁体１３５を開弁させる作動杆２１３が進入できる間隙をインクカートリッジ７１との間に形成したり、またブロック自体に凹部、貫通孔を形成しておくことにより、弁体の近傍にブロックを配置することができる。

また、識別ブロックを弁体の開閉に近接させて配置する必要がない場合には、インクカートリッジを構成する容器に凸片からなる識別片を設け、キャリッジの対応する箇所に前述の識別ブロックを装着、固定するようにしてもよい。また、識別片及び識別ブロックと、インクカートリッジの記憶手段を組み合わせ、装着ミスが生じないインクカートリッジ同士では、記憶手段に格納されている情報におり適否を判定することができる。さらに、識別用係合部は、識別片と当接する必要はなく、他の識別片と区別できる程度にクリアランスが設定されていてもよい。

さらに、上述の実施例においては、負圧発生手段として差圧弁を使用する場合について説明したが、スポンジ等の多孔質材にインクを含浸させ、細孔の毛細管力により負圧を維持するようにしても同様の作用を奏することは明らかである。

図（イ）、（ロ）は、それぞれ本発明のインクカートリッジの一実施例の表裏の構造を示す図である。図（イ）、（ロ）は、それぞれ同上インクカートリッジを封止している側面形成部材を取り外して示す図である。同上インクカートリッジの底面の構造を示す図である。同上インクカートリッジに形成された誤挿入防止形成領域を拡大して示す説明図である。図（イ）、（ロ）は、それぞれ負圧発生機構を構成する差圧弁の一実施例を、閉弁状態、及び開弁状態で示す断面図である。図（イ）、（ロ）は、それぞれ同上インクカートリッジに適したインクカートリッジホルダを一部を切り欠いて示す図、及びインクカートリッジが装着された状態を示す図である。インクカートリッジに形成されているフィルタ室側のインク流路を中心に示す正面図である。本発明の他の実施例を示す図である。図（イ）、（ロ）は、それぞれ本発明のインクカートリッジの一実施例の表裏の外観を示す図である。図（イ）乃至（ニ）は、それぞれ同上インクカートリッジの上面図、正面図、底面図、及び側面図である。同上インクカートリッジが装着されるキャリッジの一実施例を示す断面図である。図（イ）、（ロ）は、それぞれインクカートリッジをキャリッジに装着する過程を示す図である。同上インクカートリッジを構成する容器本体の底面の構造を示す斜視図である。同上インクカートリッジを構成する容器本体の開口面の構造を示す斜視図である。図（イ）は同上インクカートリッジを構成する容器本体の表面の構造を示す斜視図であり、また図（ロ）は、連通用の溝に形成された貫通孔を示す図である。負圧発生手段収容室の断面構造を拡大して示す図である。大気連通用のバルブ収容室の断面構造を拡大して示す図である。図（イ）、（ロ）は、それぞれ識別用ブロックの一実施例を示す斜視図と正面図であり、また図（ハ）は、識別用ブロックに設定されている座標点を示す図である。図（イ）（イ’）乃至（ヘ）（ヘ’）は、それぞれ識別用ブロックによる識別可能な凸部の形態を示す斜視図と正面図である。複数のインクカートリッジが収容可能に構成されたキャリッジの一実施例を示す斜視図である。同上キャリッジの向きを変えて示す斜視図である。図（イ）、（ロ）は、それぞれ同上キャリッジのインク供給針の近傍、及びインクカートリッジのインク供給口の近傍を拡大して示す図である。図（イ）乃至（ハ）、及び図（ニ）乃至（ヘ）は、それぞれ識別片として適した形状、及び不適合な形状を示す図である。図（イ）乃至（ハ）は、同上識別片を識別用ブロックで識別のために識別用ブロックに形成すべき規制部を示す図である。図（イ）乃至（ニ）は、それぞれ識別片の他の実施例を示す図である。図（イ）乃至（ニ）は、同上識別片を識別用ブロックで識別のために識別用ブロックに形成すべき規制部を示す図である。図（イ）乃至（ハ）は、それぞれ同上インクカートリッジの他の実施例を示す斜視図と底面図である。図（イ）、（ロ）は、それぞれ同上インクカートリッジのインク注入口の封止構造を示す図である。識別用ブロックの他の実施例を示す斜視図である。

符号の説明

１インクカートリッジ８容器本体１４インク供給口１５、１６インク収容室３１識別用突出部３１−1〜３１−4 識別用突出部５０インクカートリッジホルダ５６−1〜５６−3 識別片６１枠体６２識別用ブロック７１インクカートリッジ７２容器本体７７記憶手段７８バルブ収容室１４０識別用ブロック１４１〜１４３溝１４１ａ〜１４３ａ識別用突出部１４４アーム２０２インク供給針２０６電極２１０〜２１２識別片２１３作動杆

Claims

インクジェット記録装置に着脱可能に搭載され、底面と前記底面と交わる４つの側面と前記４つの側面と交わり前記底面と対向する上面とを備え、前記４つの側面のうち互いに対向する第１及び第２の側面が前記底面の長手方向において前記底面と交わるように構成されているインクカートリッジであって、
前記底面の、前記第１及び第２の側面のうち一方の側に偏して設けられたインク供給口と、
前記底面に対向し前記インク供給口の側に傾斜した壁と、
前記壁の前記底面の側に位置し、大気開放口に連通した第１収容室と、
前記壁の他方の側に位置し、前記インク供給口に連通した第２収容室と、
前記第１収容室と前記第２収容室とを接続する第１流路であって、前記第１収容室側に下端を、前記第２収容室側に上端を有する第１流路と、
を有し、
前記第１収容室に収容されたインクが、前記第１流路を上昇し、前記第２収容室を経由して前記インク供給口から排出されるように構成され、
前記インクジェット記録装置のカートリッジ装着領域に形成された複数の識別片にそれぞれ対応する複数の識別片挿入領域を有し、
前記識別片挿入領域には、前記インクカートリッジの挿入方向に平行な第１の方向、及び前記第１の方向に垂直な第２の方向における所定の位置に、所定の形状以外の前記識別片の進入を阻止する識別係合部がそれぞれ形成されており、
前記複数の識別片挿入領域は、前記第１の方向及び前記第２の方向に垂直な第３の方向に並ぶように配設されていることを特徴とするインクカートリッジ。
前記第２収容室と前記インク供給口とを接続する第２流路であって、前記第２収容室側に上端を、前記インク供給口側に下端を有する第２流路を更に有し、
前記第１収容室に収容されたインクは、前記第１流路を上昇し、前記第２収容室と前記第２流路を経由して前記インク供給口から排出されることを特徴とする請求項１記載のインクカートリッジ。
前記第２流路の上端は、前記壁のインク供給口側端部に近接していることを特徴とする請求項２記載のインクカートリッジ。
前記第２流路には、前記インク供給口側の圧力に応じて前記インク供給口へのインクの流通を遮断する弁機構が設けられていることを特徴とする請求項２又は３記載のインクカートリッジ。
前記第２収容室は、複数の領域に分割されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のインクカートリッジ。