JP4715113B2 - インクジェット式記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット式記録装置に関するものである。

特開２０００−３４３７２２号公報に開示されているように、インクタンクの非接続状態におけるインクの漏出を防止するための接続ユニットを備えたインクジェット式記録装置がある。この接続ユニットは、インクタンクから記録ヘッドに至るインク供給路の接続部に設けられた２つの接続装置からなる。これら２つの接続装置が接続状態のときはインクの流通が可能であり、これら２つの接続装置が分離された状態の時はインクの流通が遮断されるよう構成されている。

具体的には、これら２つの接続装置には、シリンダ状ケースから互いに突出する方向に付勢された突当棒と、その突当棒の突出状態においてインク供給路が遮断されるシール部材とが具備されており、２つの接続装置が接続することにより、これらの突当棒が互いに当接してシリンダ状ケース内に後退し、接続部においてインクの流通が可能となるように構成されている。このようにすれば、インクタンクから記録ヘッドに至るインク供給路の接続部において、２つの接続装置が分離されているときには突当棒が突出しインク供給路が閉塞されるので、インク供給路の接続部からインクが漏出するのを抑制することができ、また、インク供給路内のインクが空気に触れて増粘することも防止できる。
特開２０００−３４３７２２号公報

しかしながら、上述の技術では、２つの接続装置において、それぞれ突当棒と、その突当棒を突出する方向に付勢するバネ部材と、その突当棒の突出状態においてインク供給路を遮断するシール部材とが必要であり、部品点数が多くコストが高くなるという問題点があった。

本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、インクカートリッジが非装着の状態であってもインク供給路におけるインク漏れ及びインクの乾燥を簡単な構成で抑制することできるインクジェット式記録装置を提供することを目的としている。

この目的を達成するために、請求項１記載のインクジェット式記録装置は、インクカートリッジが装着される装着部と、前記インクカートリッジからインクの供給を受けるインク供給路と、そのインク供給路と連通し、ノズルよりインクを吐出するインクジェット式記録ヘッドとを有するものにおいて、前記装着部の一側に形成されるとともに前記インク供給路に連通する筒状壁と、その筒状壁内においてその中心軸線方向と平行に移動可能に設けられ、インクカートリッジが非装着状態のときに第１位置に位置しているとともに、インクカートリッジが装着されることにより、前記第１位置よりもインク供給路側の第２位置に移動して、インクカートリッジからのインクを前記インク供給路に供給可能な内部流路を有し、その内部流路の前記インクカートリッジと接続する一端と、前記インク供給路と接続する他端とにそれぞれ開口部を有する中空状のインク供給管と、前記インク供給管を、その両端の開口部の間において支持し、前記インク供給管と前記筒状壁との間を外部に対してシールするシール部材と、前記インク供給管の他端開口部よりも前記インク供給路側にあって前記インク供給管と一体に移動可能に設けられ、前記シール部材と密接及び離隔可能な弁部とを有し、前記インク供給管が前記第１位置にあるときには、前記シール部材に密接して前記他端開口部と前記インク供給路との間の連通を遮断し、前記インク供給管が前記第２位置にあるときには、前記シール部材から離隔して前記他端開口部と前記インク供給路との間を連通し、前記シール部材は、前記インク供給管が前記第２位置にあるときには、そのインク供給管を前記第１位置側へ付勢するように前記インク供給管を支持し、前記インク供給管が前記第１位置にあるとき、前記インク供給管の他端開口部を含む外周面を囲む円筒状の弾性部材から構成され、その円筒状弾性部材の前記インクカートリッジ側の端部は前記インク供給管の外周に密接され、前記インク供給路側の端部外周は、前記筒状壁の内面に密接され且つ同側の端部内周は前記インク供給管の他端開口部を前記インク供給路に連通させる開口部を有し、前記インク供給管が前記第１位置にあるとき、前記円筒状弾性部材の前記インク供給路側の開口部を前記弁部によって閉塞し、前記インク供給管が前記第２位置にあるとき、その開口部から前記弁部を離隔する。

この請求項１記載のインクジェット式記録装置によれば、インクカートリッジが装着される装着部の一側に形成されるとともにインク供給路に連通する筒状壁内において、その筒状壁内の中心軸線方向と平行に移動可能に設けられたインク供給管が、インクカートリッジが非装着状態のときに第１位置に位置させられる。一方、インクカートリッジが装着されることにより、そのインク供給路は第１位置よりもインク供給路側の第２位置に移動させられ、そのインク供給管の内部流路を通じてインクカートリッジからのインクがインク供給路に供給可能とされる。ここで、インク供給管の内部流路は、インクカートリッジと接続する一端と、インク供給路と接続する他端とにそれぞれ開口部を有しており、インク供給管は、その両端の開口部の間においてシール部材により支持され、インク供給管と筒状壁との間がそのシール部材により外部に対してシールされる。また、インク供給管が第１位置にあるときには、インク供給管と一体的に移動可能に設けられた弁部がシール部材に密接してインク供給管の他端開口部とインク供給路との間の連通が遮断される。一方、インク供給管が前記第２位置にあるときには、インク供給管と一体的に移動可能に設けられた弁部がシール部材から離隔して前記他端開口部とインク供給路との間の連通が開放される。

また、インク供給管は第２位置にあるときは、シール部材により第１位置側へ付勢される。

また、シール部材を構成する円筒状弾性部材は、インクカートリッジ側の端部はインク供給管の外周に密接され、インク供給路側の端部外周は筒状壁の内面に密接されているので、シール部材によりインク供給管と前記筒状壁との間が外部に対してシールされる。また、インク供給管が第１位置にあるとき、円筒状弾性部材のインク供給路側の開口部が弁部によって閉塞されてインク供給管の他端開口部とインク供給路との連通が遮断される。一方、インク供給管が第２位置にあるとき、円筒状弾性部材のインク供給路側の開口部から弁部が離隔されてインク供給管の他端開口部とインク供給路とが連通される。

請求項２記載のインクジェット式記録装置は、請求項１記載のインクジェット式記録装置において、前記インク供給管は、前記中心軸線方向に対し直角方向に延びる鍔部を有し、前記シール部材のインクカートリッジ側の端部は前記鍔部に密接しており、前記インク供給管が前記第２位置にあるときには、前記インク供給管の鍔部によりそのシール部材のインクカートリッジ側の端部がインク供給路側へ押圧されてそのシール部材が弾性変形させられる。

請求項２記載のインクジェット式記録装置によれば、請求項１記載のインクジェット式記録装置において、インク供給管が第２位置にあるときには、インク供給管の鍔部によりシール部材がインク供給路側へ押圧されて弾性変形させられるので、インク供給管はシール部材により第１位置側へ付勢される。

請求項３記載のインクジェット式記録装置は、請求項２記載のインクジェット式記録装置において、前記シール部材は、前記鍔部に密接するインクカートリッジ側の端部においてそのシール部材の内周側に張り出す延出部を有し、その延出部が前記鍔部及び前記インク供給管の外周面と密接する。

請求項４記載のインクジェット式記録装置は、請求項２または３に記載のインクジェット式記録装置において、前記インクカートリッジは前記インク供給管が挿入されるインク供給口と、そのインク供給口内に設けられた弁座部とを有し、前記インク供給管は、そのインク供給口に挿入される際に、その鍔部が、前記弁座部から前記インク供給管が前記インク供給口に挿入される方向と反対の方向へ延びる凸部に押されることにより、前記第１位置から前記第２位置へ移動するものである。

請求項５記載のインクジェット式記録装置は、請求項１から３のいずれかに記載のインクジェット式記録装置において、前記インクカートリッジは前記インク供給管が挿入されるインク供給口と、そのインク供給口内に設けられた弁座部と、その弁座部に対して接離可能に構成される弁部材とを有し、前記インク供給管が前記インク供給口に挿入されるのに伴い、その弁部材が前記インク供給管の先端部に押されて弁座部から所定距離離れ、そのインクカートリッジ内部のインクがその外部へ流出可能なものであって、前記インク供給管が前記インク供給口の所定位置まで挿入されてインクカートリッジが装着されるとき、前記インク供給管は、その先端部が前記インクカートリッジのインク供給口内に設けられた弁部材に押されることにより、前記第１位置から前記第２位置へ移動し、前記弁部材は前記弁座部から離れるものである。

請求項５記載のインクジェット式記録装置によれば、請求項１から３のいずれかに記載のインクジェット式記録装置と同様に作用する上、インクカートリッジのインク供給口にインク供給管が挿入される際に、インク供給管の先端部がインク供給口内に設けられた弁部材に押されることにより、インク供給管が第１位置から第２位置とされる。

請求項６記載のインクジェット式記録装置は、請求項５記載のインクジェット式記録装置において、前記弁部材が前記弁座部から離れるのに先立って前記インク供給管が前記第２位置となるように、前記シール部材が弾性変形させられる程度の弾性をそのシール部材が有する。

請求項６記載のインクジェット式記録装置によれば、請求項５記載のインクジェット式記録装置と同様に作用する上、インクカートリッジのインク供給口にインク供給管が挿入される際には、まずシール部材が弾性変形させられてインク供給管が第２位置となり、続いて弁部材がインク供給管の先端部に押されて弁座部から所定距離離れ、そのインクカートリッジ内部のインクが外部へ流出可能とされる。

請求項７記載のインクジェット式記録装置は、請求項１から６のいずれかに記載のインクジェット式記録装置において、前記弁部は前記インク供給管側を小径とするテーパ面を有し、前記インク供給管が前記第１位置のときにそのテーパ面が前記シール部材の前記開口部に密接して前記開口部を閉塞する。

請求項７記載のインクジェット式記録装置によれば、請求項１から６のいずれかに記載のインクジェット式記録装置と同様に作用する上、シール部材の開口部は弁部のテーパ面に密接して閉塞される。

請求項８に記載のインクジェット式記録装置は、請求項１から７のいずれかに記載のインクジェット式記録装置において、前記シール部材は、前記インク供給路側の端部外周に、前記筒状壁の内面に密接するように張り出した張出部を有し、その張出部と前記インクカートリッジ側の端部との間の円筒状部分の外周面を前記筒状壁の内面との間に隙間をおいて配置している。

請求項９に記載のインクジェット式記録装置は、請求項１から８のいずれかに記載のインクジェット式記録装置において、前記筒状壁の内面は、前記インク供給管及び前記シール部材を挿入可能に中心軸線方向の一方の端部を開口し、かつその開口に向いて前記シール部材の前記インク供給路側の端部が当接する段部を有し、前記インク供給管は、前記弁部よりも前記インク供給路側端部に、前記筒状壁に対して前記開口側へ抜け止め可能に係止する係止部を有する。

請求項９に記載のインクジェット式記録装置によれば、請求項１から８のいずれかに記載のインクジェット式記録装置と同様に作用する上、インク供給管及びシール部材を筒状壁内に挿入し、抜け止め可能に係止することで組み付けられ、シール部材が段部に当接し、インク供給管が第２位置にあるとき、シール部材の弾性により、第１位置側へ付勢される。

請求項１記載のインクジェット式記録装置によれば、インクカートリッジが非装着状態のときには、インク供給管と一体的に移動可能に設けられた弁部によりインク供給管の他端開口部とインク供給路との間の連通が遮断され、インクカートリッジが装着されると、そのインク供給管が第１位置よりもインク供給路側の第２位置に移動させられ、インク供給管と一体的に移動可能に設けられた弁部によりその遮断が開放され、そのインク供給管の他端開口部を通じてインクカートリッジからのインクがインク供給路に供給される。また、インク供給管の内部流路は、インクカートリッジと接続する一端と、インク供給路と接続する他端とにそれぞれ開口部を有しており、インク供給管は、その両端の開口部の間においてシール部材により支持され、インク供給管と筒状壁との間がそのシール部材により外部に対してシールされるとともに、インク供給管の第１及び第２位置への移動にともない弁部がシール部材と密接及び離隔される。したがって、その弁部よりもインク供給路側は、インクカートリッジの非装着時であっても外気に触れることが抑制されているので、インク供給路においてインクが乾燥し増粘することを簡単な構成で抑制でき、かつインクが漏れるのを防止できるという効果がある。

また、インク供給管は第２位置にあるときは、シール部材により第１位置側へ付勢される。よって、一旦インクカートリッジが装着されることによりインク供給管が第２位置とされ、その後インクカートリッジが取り外されると、インク供給管はシール部材に付勢されて第１位置に復帰し、インク供給管の他端開口部とインク供給路との間の連通が再び遮断されるので、インク供給路からインクが漏れるのを防止することができるという効果がある。また、シール部材によりインク供給管を第１位置側へ付勢するので、インク供給管を第１位置側に付勢するための部品を別途設ける必要がなく簡単な構成とすることができるという効果がある。

また、シール部材を構成する円筒状弾性部材は、インクカートリッジ側の端部がインク供給管の外周に密接され、インク供給路側の端部外周は筒状壁の内面に密接されているので、シール部材によりインク供給管と前記筒状壁との間が外部に対してシールされている。また、インク供給管が第１位置にあるとき、シール部材のインク供給路側の開口部が弁部によって閉塞されてインク供給管の他端開口部とインク供給路との連通が遮断される。よって、弁部よりもインク供給路側は、インクカートリッジの非装着時であっても外気に触れることが抑制されているので、インク供給路において、インクが乾燥して増粘することを抑制でき、かつインクが漏れるのを防止できるという効果がある。一方、インク供給管が第２位置にあるとき、シール部材のインク供給路側の開口部から弁部が離隔されてインク供給管の他端開口部とインク供給路とが連通される。したがって、インクカートリッジが装着されたときにはインクカートリッジからインク供給路へのインクの流通が可能となるという効果がある。

請求項２記載のインクジェット式記録装置によれば、請求項１記載のインクジェット式記録装置の奏する効果に加え、インク供給管が第２位置にあるときには、インク供給管の鍔部によりシール部材がインク供給路側へ押圧されて弾性変形させられるので、インク供給管はシール部材により第１位置側へ付勢される。よって、インク供給管を第１位置側に付勢するための部品を別途設ける必要がなく簡単な構成とすることができるという効果がある。

請求項３記載のインクジェット式記録装置によれば、請求項２記載のインクジェット式記録装置の奏する効果に加え、シール部材の前記鍔部に密接するインクカートリッジ側の端部においてそのシール部材の内周側に張り出す延出部を有し、その延出部が前記鍔部及び前記インク供給管の外周面と密接するので、シール部材のインクカートリッジ側の端部が単に鍔部にのみ密接する場合に比較してシール部材とインク供給管との接触面積が大きくなり、より気密にインク供給管と筒状壁との間を外部に対してシールすることができるという効果がある。

請求項４記載のインクジェット式記録装置によれば、請求項２または３に記載のインクジェット式記録装置の奏する効果に加え、前記インクカートリッジは前記インク供給管が挿入されるインク供給口と、そのインク供給口内に設けられた弁座部とを有し、前記インク供給管は、そのインク供給口に挿入される際に、その鍔部が、前記弁座部から前記インク供給管が前記インク供給口に挿入される方向と反対の方向へ延びる凸部に押されることにより、前記第１位置から前記第２位置へ移動するので、インク供給管と一体的に移動可能に設けられた弁部が移動してインク供給管の他端開口部とインク供給路との連通が可能とされ、そのインク供給管の他端開口部を通じてインクカートリッジからのインクがインク供給路に供給されるという効果がある。

請求項５記載のインクジェット式記録装置によれば、請求項１から３のいずれかに記載のインクジェット式記録装置の奏する効果に加え、インクカートリッジのインク供給口にインク供給管が挿入される際には、インク供給管の先端部がインク供給口内に設けられた弁部材に押されることにより、インク供給管が第１位置から第２位置とされるので、インクカートリッジが装着されると、インク供給管と一体的に移動可能に設けられた弁部が移動してインク供給管の他端開口部とインク供給路との連通が可能とされ、且つインクカートリッジ側の弁部材が開放されて、インク供給管の他端開口部を通じてインクカートリッジからのインクがインク供給路に供給されるという効果がある。

請求項６記載のインクジェット式記録装置によれば、請求項５記載のインクジェット式記録装置の奏する効果に加え、インクカートリッジのインク供給口にインク供給管が挿入される際には、まずシール部材が弾性変形させられてインク供給管が第２位置となり、続いて弁部材がインク供給管の先端部に押されて弁座部から所定距離離れ、そのインクカートリッジ内部のインクが外部へ流出可能とされるので、カートリッジの弁構造を破壊することを防止できるという効果がある。すなわち、弁部材がインク供給管の先端部に押されて弁座部から所定距離離れた後に、インク供給管を第２位置まで移動させようとすると、インク供給管を第２位置とするためにさらに加えられる力により、インク供給管の先端部により弁部材が押されて弁座部から所定距離を超えて離れ、弁構造が破壊されたり、機能が阻害されるのを回避することができる。

請求項７記載のインクジェット式記録装置によれば、請求項１から６のいずれかに記載のインクジェット式記録装置の奏する効果に加え、シール部材の開口部は弁部のテーパ面に密接して閉塞されるので、より密閉性高くシール部材の開口部を閉塞することができるという効果がある。

請求項８に記載のインクジェット式記録装置によれば、請求項１から７のいずれかに記載のインクジェット式記録装置の奏する効果に加え、シール部材は、そのインク供給路側の端部外周の張出部を、筒状壁の内面に密接するように張り出させ、円筒状部分の外周面を筒状壁の内面との間に隙間をおいて配置しているので、インク供給管の移動にともないシール部材が変形する際に、シール部材と筒状壁との間に摩擦等の抵抗が生じず、インク供給管の移動を容易にすることができる。

請求項９に記載のインクジェット式記録装置によれば、請求項１から８のいずれかに記載のインクジェット式記録装置と同様に作用する上、インク供給管及びシール部材を筒状壁内に挿入し、抜け止め可能に係止することで組み付けることができ、また同時に、シール部材が段部に当接し、インク供給管が第２位置にあるとき、シール部材の弾性により、インク供給管を第１位置側へ付勢することができる。

以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施例におけるインクジェット記録装置２を示した概略図である。

インクジェット記録装置２は、インクカートリッジ１を着脱可能に装着する装着部３と、インクカートリッジ１からインク供給チューブ４を介して供給されるインクを貯留するインクタンク５と、そのインクタンク５に貯留されたインクを記録媒体６に向けて吐出する記録ヘッド７と、インクタンク５と記録ヘッド７とを備える記録ヘッドユニット８が搭載され直線方向に往復動作するキャリッジ９と、そのキャリッジ９が往復移動するガイドとなるキャリッジ軸１０と、記録媒体６を搬送する搬送機構１１と、パージ装置１２とを備えている。

インクカートリッジ１は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック等の複数色のカラーインク毎に設けられ、インクジェット記録装置２に装着されてカラー印刷が可能に構成されている。

装着部３は、ベース部３ａと、そのベース部３ａの両側から立設するガイド部３ｂとから成り、ガイド部３ｂに挟まれたベース部３ａからは、インクカートリッジ１内に貯留されたインクを抽出するインク供給管１３と、インクカートリッジ１内に大気を導入する中空状の大気導入管１４とが突出して配設されている。なお、インク供給管１３および大気導入管１４は、先端が略平面に形成されており、その管の上端部分に内外を連通する連通口１３ａ，１４ａが欠切状に形成されている。

このインク供給管１３は装着部３に一体的に設けられた接続部３ｄにおいて、その内部を移動可能に設けられており、この接続部３ｄにはインク供給チューブ４が連結されている。後に詳細に説明するように、インク供給管１３は内部流路を有しており、インクカートリッジ１が装着部３に装着されると、そのインク供給管１３の内部流路とインク供給チューブ４とが接続部３ｄを介して連通し、インクカートリッジ１からのインクがインク供給チューブ４を介してインクタンク５に供給されるよう構成されている。大気導入管１４の一端側には、大気導入チューブ１５が連結され、大気導入管１４は、大気導入チューブ１５を介して大気と連通されている。

記録ヘッド７は、公知のインクジェット式記録ヘッドと同様に、複数のプレートを積層して形成されインクタンク５からインクが供給されるキャビティプレートと、複数の圧電変形部を有しプレート型に形成された圧電アクチュエータプレートとが接着されて構成され、圧電変形部の変形により圧電変形部に対応するノズルからインクが吐出される。なお、ノズルは、記録ヘッド７の記録媒体６との対向面に、千鳥格子状に複数配列されている。

パージ装置１２は、記録範囲外であって記録ヘッド７に対向するように配置されており、記録ヘッド７のノズル形成面を覆うパージキャップ１２ａと、パージキャップ１２ａと連通する廃インクチューブ１２ｂと、廃インクチューブ１２ｂを介してノズルからインクを吸引するポンプ１２ｃとを備えている。

次に、図２及び図３を参照して、インクカートリッジ１の構造について説明する。図２は、インクカートリッジ１の断面図であり、図３は、本体ケース１ｂの上面図である。

インクカートリッジ１は、インクを貯留する空間となる貯留室２０を内部に有している。インクカートリッジ１は、その貯留室２０を形成する底壁２１と周壁２２とを有し上面が開放された本体ケース１ｂと、その本体ケース１ｂの開放された上面を覆う蓋部材１ａと、本体ケース１ｂの底壁２１を覆うキャップ部材１ｃとで構成されている。このキャップ部材１ｃには、後述する弁手段２７，２８を装着部３側に露出する２つの露出孔２３，２４が形成されている。インクカートリッジ１は、蓋部材１ａ及びキャップ部材１ｃがそれぞれ本体ケース１ｂと溶着されて形成される。蓋部材１ａ、本体ケース１ｂおよびキャップ部材１ｃの材質は、樹脂材料によって構成されているものとする。

底壁２１には、貯留室２０内のインクを外部に供給するために外部に開口したインク供給口２５が形成されている。このインク供給口２５は、底壁２１（貯留室２０の一側）の下面から一体に突出形成された筒状壁２５ａ内に形成されている。また、底壁２１には、貯留室２０内に大気を導入するために外部に開口した大気導入口２６が形成されている。この大気導入口２６は、底壁２１（貯留室２０の一側）の下面から一体に突出形成された筒状壁２６ａ内に形成されている。インクカートリッジ１を装着部３に装着したときには、インク供給口２５にインク供給管１３が、大気導入口２６に大気導入管１４がそれぞれ挿入される。

なお、インク供給口２５内には、弁手段２７が配設されてインクカートリッジ１の内外の連通を封止し、大気導入口２６内には、弁手段２８が配設されてインクカートリッジ１の内外の連通を封止している。この弁手段２７，２８の詳細な説明は後述する。

さらに、底壁２１には、インク供給口２５と貯留室２０との間を連通する複数の連通孔３０が形成されている。その複数の連通孔３０の中心位置には貫通孔３１が形成されており、その貫通孔３１には、略傘形状に形成された逆止弁３２が貫入されている。なお、逆止弁３２は、弾性力を有する弾性樹脂材料で構成されている。

図２に示すように、逆止弁３２は、連通孔３０の下面と対向し、弾性のある傘部３３と、その傘部３３の略中心位置から貫通孔３１を通って貯留室２０側に延びる軸部３４とで構成されている。軸部３４は、貫通孔３１の内径より大きな径となる略球状の球部３５を有し、傘部３３と球部３５との間の範囲で貫通孔３１に上下摺動可能に支持されている。

また、底壁２１には、その底壁２１から本体ケース１ｂの開放上面に向かう方向（以後、「第１の方向」と称す）に立ち上がって底壁２１と一体に形成された中空筒状の中空筒状部材４０が形成されている。この中空筒状部材４０の上端開口４２は、貯留室２０内のインク液面よりも上方で開口している。また、中空筒状部材４０の下端は大気導入口２６と連通しており、中空筒状部材４０の内部流路４１は貯留室２０へ大気を導入する流路となる。

ここで、インク供給口２５および大気導入口２６に配設される封止手段としての弁手段２７，２８について説明する。

弁手段２７は、ゴム状の弾性部材で一体に製作された支持部材５０と、樹脂材料で構成され後述する弁座部５２と接離可能に構成された弁部材５１とを備えている。支持部材５０は、ほぼ円筒形の外形をなし、その中心軸線方向の略中間部に弁座部５２、その弁座部５２よりも貯留室２０側に付勢部５３、その付勢部５３とは反対側へ弁座部５２から延びる円筒部５４、その円筒部５４の外周に間隔をおいて平行に延びる外周壁５５とを一体に成形して構成される。弁部材５１は、付勢部５３によって弁座部５２に当接する方向に付勢されてその付勢部５３内に収容されている。

外周壁５５は、半径方向外方に突起した位置決部５６を有しており、インク供給口２５は、位置決部５６を収納するために外側へ径が大きくなる段状面１ｆを有している。その位置決部５６を段状面１ｆとキャップ部材１ｃとの間に押圧挟持した状態で、本体ケース１ｂとキャップ部材１ｃとが溶着され、本体ケース１ｂと弁手段２７との間からインク漏れが防止される。

弁座部５２は、その中央に中心軸線方向に貫通した開口５８を有している。円筒部５４は、インクカートリッジ１が装着部３に装着されたとき、インク供給管１３が挿入される誘導路５９を有し、その誘導路５９を開口５８と連通した状態で弁座部５２から一体に連接されている。誘導路５９は、挿入されたインク供給管１３と密着するようにその内径をインク供給管１３の外形よりも小さく形成され、開口５８は、誘導路５９の内径よりも大きくかつインク供給管１３の外径よりも大きく形成されている。誘導路５９のインク供給管１３の挿入側端部は、外方に向け拡大するテーパ形に形成されている。

円筒部５４と外周壁５５との間は、環状の溝６０によって隔てられ、外周壁５５に対して円筒部５４が誘導路５９の中心軸線方向と直交する面内で弾性変形可能とされている。

付勢部５３は、弁座部５２の外周から貯留室２０側に円筒状に立ち上がった側壁部６１と、その側壁部６１と連接し弁部材５１の貯留室２０側に当接するように内側に張り出した張出部６２とにより形成され、張出部６２の中央に開口６３を有している。付勢部５３は、弁部材５１を弁座部５２に当接させる方向に、側壁部６１と張出部６２との弾性力により弁部材５１を付勢し、常態では弁部材５１を弁座部５２に密着させている。また、インク供給管１３が誘導路５９に侵入して弁部材５１を貯留室２０側に押し上げることで、側壁部６１が伸び張出部６２が傾斜して弁部材５１と弁座部５２との間にインク流路のための隙間が形成される。

弁部材５１は、支持部材５０の弁座部５２と当接する底部７０と、その底部７０の外周より貯留室２０側に円筒状に延びる弁側壁部７１とを備え、底部７０には、その弁座部５２と対向する端面に、後述する連通路７３よりも中心側でかつ開口５８よりも外側となる位置に、弁座部５２側に突起し環状に形成された弁部材突起部７２を有している。弁部材５１が支持部材５０内に収納された状態で、弁側壁部７１は、付勢部５３の張出部６２の下面に密着しかつ押圧され、その押圧により、弁部材突起部７２は、弁座部５２を弾性変形させてその弁座部５２の上面に密着し、誘導路５９を貯留室２０に対して密閉している。

底部７０の弁部材突起部７２よりも外周側から弁側壁部７１に亘る位置には、弁部材５１の貯留室２０側と弁座部５２側とを連通する連通路７３が、円周方向に間隔を置いて複数個貫通形成されている。

弁手段２８は、弁手段２７とほぼ同様の構成を備えており、同一部分には同符号を付して、その説明は省略する。なお、この弁手段２８において、弁部材８１は、弁部材５１と同形状の底部９０、弁側壁部９１、弁部材突起部９２、連通路９３とを備え、さらに、底部９０上面の略中心部に弁側壁部９１よりも貯留室２０側に突起した遮断部材９４を備えている。遮断部材９４は、付勢部５３の開口６３の内径よりも小さい外径を有し、その開口６３と間隔をおいて貫通する。なお、内部流路４１は、下端側内径Ｄ２から上方部分側の内径Ｄ３へ緩やかなテーパに形成されており、弁部材８１が後述する正常な開放位置よりも過剰に押されて移動したとき、遮断部材９４の上端９４ａが内部流路４１の内面に摩擦結合、いわゆる「食い付き」状態に嵌合し、弁部材８１を付勢する付勢部５３の弾性力では、その状態が解除されない。この状態で、遮断部材９４の上端９４ａは内部流路４１を実質的に密閉し外気の流通を遮断する。

ここで、弁手段２７，２８の動作について説明する。図４は、弁手段２７について開放状態を示すが、弁手段２８も基本的には同様である。

インクカートリッジ１が装着部３に装着されると（図１における矢印Ｘ方向）、インク供給管１３および大気導入管１４がそれぞれ誘導路５９内に、円筒部５４を拡径しながら侵入し、インク供給管１３および大気導入管１４はそれぞれ対応する弁部材５１，８１の底部７０，９０と当接する。その後、さらにインクカートリッジが矢印Ｘ方向に押されると、各弁部材５１，８１はそれぞれ貯留室２０方向に押されて弁座部５２から離れる。インクカートリッジが装着部に正常に装着されたとき、弁部材５１，５８が各弁座部５２から離れる距離は一定に制御される。弁部材５８の遮断部材９４は、中空筒状部材の内部流路４１と間隔をおいて嵌合していない状態にある。その結果、インクカートリッジ１内部に大気を導入する導入路（大気導入管１４−弁部材８１と弁座部５２との間−連通路９３−開口６３−大気導入口２６−中空筒状部４０の内部流路４１−貯留室２０の上部空間）が形成されると共に、インクカートリッジ１から外部にインクを供給する供給路（貯留室２０−連通孔３０−インク供給口２５−開口６３−連通路９３−弁部材５１と弁座部５２との間−インク供給管１３）が形成される。

なお、インクカートリッジ１は、梱包時内部が減圧された状態であるので、上記導入路および供給路がほぼ同時に形成されると、インク供給管１３と大気導入管１４との両方から貯留室２０側へ向かう流れが生じるが、インク供給管１３と記録ヘッド７との間の流路内に残留していたインクの逆流は逆止弁３２によって阻止され、大気が大気導入管１４から中空筒状部材４０内を通って貯留室２０の上部に急速に流入する。

常態では、逆止弁３２は傘部３３が連通孔３０から離れた位置へ自重で下降し、貯留室２０からインクが記録ヘッド７に供給される。そして貯留室２０からのインクの流出にともない、大気導入管１４から貯留室２０の上部に大気が供給される。

次に、図５及び図６を参照して、接続部３ｄについて説明する。図５（ａ）は接続部３ｄの側面図であり、（ｂ）は接続部３ｄの上面図である。また、図６（ａ）は図５のＶＩａ−ＶＩａ線における接続部３ｄの縦断面図であり、（ｂ）は図５（ａ）のＶＩｂ−ＶＩｂ線における接続部３ｄの横断面図であり、（ｃ）は図５（ｂ）のＶＩｃ−ＶＩｃ線における接続部３ｄの縦断面図である。

接続部３ｄは、インク供給チューブ４が連結される連結部１００と、その連結部１００の内部を摺動するインク供給管１３とを備え、装着部３（図１参照）に一体的に設けられている。インクカートリッジ１から流出されたインクはこの接続部３ｄを介してインク供給チューブ４へ供給される。

図６（ａ）に示すように、連結部１００は中空状に構成され、装着部３のインクカートリッジ１が装着される側（以下、インクカートリッジ側という）に開口する円筒状の内面を構成する第１筒状壁１０１と、その第１筒状壁１０１よりも小径の内面を構成する第２筒状壁１０２と、その第２筒状壁１０２よりも小径でインク供給チューブ４と連通する第３筒状壁１０３とがその内部に形成されている。また、第１筒状壁１０１には、インク供給管１３の外周面を囲むシール部材１０４が設けられている。

第１筒状壁１０１と第２筒状壁１０２との境は、インクカートリッジ側に内径を拡大する段部１０１ａを形成し、第２筒状壁１０２には、図６（ｂ）に示すように、その第２筒状壁１０２内に開口している中心軸線方向と平行な流通溝１０５が複数本形成されている。インク供給管１３が後述する第２位置のとき、この流通溝１０５は、シール部材１０４の内周面側と連通させられる。

第２筒状壁１０２と第３筒状壁１０３との間の段部１０６には、第２筒状壁１０２からその第２筒状壁１０２の中心部に向かって延びる複数本の規制板１０７が設けられている。インク供給管１３が後述する第２位置のとき弁部１３ｅがこの規制板１０７に当接し、インク供給管１３がそれ以上インク供給チューブ４側へ移動することを規制する。

第１筒状壁１０１内に設けられるシール部材１０４は、円筒状のゴム状弾性部材であって、延出部１０４ａと、張出部１０４ｂと、開口部１０４ｃとを備えている。

延出部１０４ａは、シール部材１０４のインクカートリッジ１側の端部において、そのシール部材１０４の内周側に張り出して設けられており、インク供給管１３の外周面に密接する。張出部１０４ｂは、シール部材１０４のインク供給チューブ４側の端部外周においてそのシール部材１０４の外周側に張り出して設けられており、第１筒状壁１０１の内周面に密接する。したがって、インク供給管１３と第１筒状壁１０１との間はシール部材１０４により外部に対してシールされている。

また、張出部１０４ｂは第２筒状壁１０２よりも大径に構成され、第１筒状壁１０１と第２筒状壁１０２との境に形成された段部１０１ａに中心軸線方向から当接されている。したがって、シール部材１０４はその段部１０１ａによりインク供給チューブ４側への移動が規制されるので、インクカートリッジ１側から押圧力が加えられると圧縮変形させられる。延出部１０４ａと張出部１０４ｂ間のシール部材１０４の外周は、第１筒状壁と間隔をおいて保持され、前記圧縮変形によっても第１筒状壁と強く摩擦接触することがない。

開口部１０４ｃは、張出部１０４ｂの内周に設けられ、第２筒状壁１０２側へ向けて開口している。この開口部１０４ｃは、インク供給管１３が後述する第１位置のときは閉塞されると共に、インク供給管１３が後述する第２位置のときは開放されて、シール部材１０４の内周側と第２筒状壁１０２に設けられた流通溝１０５との間を連通する。

インク供給管１３は、連通口１３ａと一端で接続しインク供給管内を中心軸線方向に延びる内部流路１３ｂと、その内部流路１３ｂの連通口１３ａと異なる端部に設けられ、内部流路１３ｂとインク供給管１３の外部とを連通させる連通孔１３ｃと、その連通口１３ａと連通孔１３ｃとの間に設けられた鍔部１３ｄとを備えている。またインク供給管１３のインク供給チューブ４側の端部には、弁部１３ｅと脚部１３ｇとが一体に設けられている。

連通孔１３ｃは、インク供給管１３の外周面に設けられており、内部流路１３ｂを通じてインクカートリッジ１から供給されたインクをインク供給管１３の外部へ導出する。シール部材１０４は、インク供給管１３の連通孔１３ｃを含む外周面を囲むように設けられている。具体的には、シール部材１０４の延出部１０４ａが連通口１３ａと連通孔１３ｃとの間においてインク供給管１３を支持している。

鍔部１３ｄは、インク供給管１３の外周面から、第１筒状壁１０１内の中心軸線方向に対し直角方向に延出させられるとともに、そのインク供給チューブ４側の端面がシール部材１０４の延出部１０４ａに密接させられている。

弁部１３ｅは、少なくともその最大径がシール部材１０４の開口部１０４ｃよりも大きく、インク供給管１３側が小径となるテーパ面１３ｆを有しており、インク供給管１３が第１筒状壁１０１内を移動するのに伴って、そのインク供給管１３と一体に第２筒状壁１０２内を摺動する。そのテーパ面１３ｆが開口部１４ｃと当接する部位から鍔部１３ｄのインク供給チューブ１４側の端面までの距離は、シール部材１０４の中心軸線方向の自然状態での長さ（テーパ面１３ｆが当接する開口部１４ｃ端面から鍔部１３ｄに当接する延出部１０４ａの端面までの長さ）よりもやや小さく形成され、鍔部１３ｄに延出部１０４ａを当接させてインク供給管１０３にシール部材１０４を装着したとき、テーパ面１３ｆがシール部材１０４の開口部１０４ｃに密接するように設定されている。これにより、シール部材１０４の内周側と流通溝１０５との間の流路を密閉性高く閉塞する。

脚部１３ｇは、弁部１３ｅから第３筒状壁１０３内に突出して設けられた、複数の板状部材からなり、互いに接近する方向に撓む弾性を有する。脚部１３ｇの先端に外方へ突出しかつ先端に向け小径となる係止部１３ｈを有している。

インク供給管１０３及びシール部材１０４の組を第１筒状壁１０１内に開口側から挿入し、脚部１３ｇの弾性に抗して係止部１３ｈを、第３筒状壁１０３内に張り出した規制板１０７を乗り越えさせると、係止部１３ｈが規制板１０７のインク供給チューブ１４側の面に係止し、インク供給管１０３及びシール部材１０４が連結部１００内に抜け止め状態に組み付けることができる。同時に、シール部材１０４の張出部１０４ｂが第１筒状壁１０１と第２筒状壁１０２との境の段部１０１ａに当接するが、テーパ面１３ｆが開口部１４ｃを閉塞した状態は維持する。

なお、テーパ面１３ｆを開口部１４ｃに密接させるシール部材１０４の付勢力と、インクカートリッジ内の弁部材５１を弁座部５２に密接させる付勢部５３の付勢力との関係は、前者が後者よりも小さく設定されている。つまり、後述するようにインクカートリッジ１を装着部３に装着するとき、さきにテーパ面１３ｆが開口部１４ｃから離れ、その後インク供給管１３が弁部材５１を弁座部５２から離すように、シール部材１０４と付勢部５３の付勢力が設定されている。

本実施例のインクジェット記録装置２によれば、インクカートリッジ１が非装着状態のときには、インク供給管１３がシール部材１０４の付勢力により、インクカートリッジ１側へ突出した位置（第１位置）にある。この位置では、インク供給管１３に一体に設けられた弁部１３ｅがシール部材１０４の付勢力により開口部１０４ｃに密接し、その開口部１０４ｃを閉塞している。つまり、インク供給管１３の連通孔１３ｃは第２筒状壁１０２内の流路と連通せず、第２筒状壁１０２内からインク供給チューブ４側のインクは外部に対してシールされている。このため、第２筒状壁１０２内からインク供給チューブ４側のインクは、乾燥し増粘することが抑制される。また、記録ヘッド７のノズル内に形成されたインクのメニスカスが外因等により破壊されると、記録ヘッド７とインク供給管１３との水頭差により記録ヘッド７側のインクがインク供給管１３へ逆流し、インク供給管１３からインクが漏れることになるが、上記弁部１３ｅが開口部１０４ｃを閉塞していることで、これを防止することができる。

また、インクカートリッジ１内では、弁部材５１が、付勢部５３の付勢力により弁座部５２に密接され、貯留室２０内のインクが外部に対してシールされている。

インクカートリッジ１を装着部３に装着すると、インクカートリッジ１のインク供給口２５にインク供給管１３が挿入され、図４で説明したように、インク供給管１３の先端が弁部材５１に当接する。前述のようにシール部材１０４の付勢力が付勢部５３の付勢力よりも小さいから、弁部材５１が弁座部５２に密接した状態で、付勢部５３の付勢力によりインク供給管１３がシール部材１０４を圧縮しながらインク供給チューブ４側に移動し、弁部１３ｅがシール部材１０４の開口部１０４ｃから離れる。この位置（第２位置）で、図７に示すようにインク供給管１３の内部流路１３ｂが、連通孔１３ｃ、シール部材１０４の開口部１０４ｃ、第２筒状壁１０２内、連通溝１０５、弁部１３ｅよりもインク供給チューブ４側の第２筒状壁１０２内、第３筒状壁１０３内を介してインク供給チューブ４に連通する。

第２位置で、弁部１３ｅが規制板１０７に当接すると、インク供給管１３の後退移動が規制される。この状態でインクカートリッジ１をさらに装着部３への装着完了方向に移動すると、図４で説明したように、インク供給管１３がその先端で弁部材５１を付勢部５３の付勢力に抗して押し上げ、弁座部５２から離す。また同時に、大気導入管１４によって、弁手段２８が開放される。

したがって、インクカートリッジ１内のインクは、開放された弁手段２７、インク供給管１３、シール部材１０４の開放された開口部１０４ｃ、インク供給チューブ４を経て記録ヘッド７に供給される。

そして、インクカートリッジ１を装着部３から取り外すと、インク供給管１３がシール部材１０４の付勢力により第１位置に復帰し、シール部材１０４の開口部１０４ｃが閉塞され、インクカートリッジ内の弁手段２７、２８も閉塞される。

上記実施例で、シール部材１０４の付勢力を付勢部５３の付勢力よりも小さく設定したのは、仮にシール部材１０４の付勢力が付勢部５３の付勢力よりも大きいと、弁部１３ｅよりも弁部材５１がさきに開放して付勢部５３が伸張し、さらにシール部材１０４の付勢力をうけて付勢部５３が伸張することになるので、弁部材５１が付勢部５３の上端開口６３から抜け出て、弁手段２７を破壊してしまうことを回避するためである。また、付勢部５３に代えて弁部材５１と底壁２１との間に圧縮バネを挿入した場合でも、バネが過度に圧縮されインク流路を制限し機能を阻害するため、これを回避する。

以上、実施例に基づいて本発明を説明したが、本発明は、上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。

例えば、上記実施例では、インクカートリッジ１がそのインク供給口２５内に弁手段２７が配設されたものであったが、弁手段２７は必ずしも設けられていなくても良い。また、インク供給口２５の近傍に設けられた部材（例えば、図２に示す円筒部５４）より、インク供給管１３の鍔部１３ｄを押圧し、インク供給管１３を第１位置から第２位置へ移動させるように構成しても良い。

また、上記実施例では、シール部材１０４が円筒状に構成されていたが、インク供給管１３を連通口１３ａと連通孔１３ｃとの間において支持し、インク供給管１３と第１筒状壁１０１との間を外部に対してシールするもので有れば良く、例えばインク供給管１３の外周面を囲う半球状に構成されていても良い。

本発明の実施例におけるインクカートリッジが装着されるインクジェット記録装置を示した概略図である。 インクカートリッジの断面図である。 本体ケースの上面図である。 弁部材が弁座部から離れて移動した状態を示した断面図である。 （ａ）は接続部の側面図であり、（ｂ）は接続部の上面図である。 （ａ）は図５のＶＩａ−ＶＩａ線における接続部の縦断面図であり、（ｂ）は図５（ａ）のＶＩｂ−ＶＩｂ線における接続部の横断面図であり、（ｃ）は図５（ｂ）のＶＩｃ−ＶＩｃ線における接続部の縦断面図である。 第２位置にあるインク供給管を示す図である。

１ インクカートリッジ
２ インクジェット記録装置（インクジェット式記録装置）
３ 装着部
４ インク供給チューブ（インク供給路の一部）
７ 記録ヘッド（インクジェット式記録ヘッド）
１３ インク供給管
１３ａ 連通口（インクカートリッジと接続する一端の開口部）
１３ｂ 内部流路
１３ｃ 連通孔（インク供給路と接続する他端の開口部）
１３ｄ 鍔部
１３ｅ 弁部
１３ｆ テーパ面
１３ｈ 係止部
２５ インク供給口（連通口）
５１ 弁部材
５２ 弁座部
５４ 円筒部（凸部）
１０１ 第１筒状壁（筒状壁）
１０１ａ 段部
１０４ シール部材
１０４ａ 延出部
１０４ｂ 張出部
１０４ｃ 開口部
１０５ 流通溝（インク供給路の一部）

Claims (9)

1. インクカートリッジが装着される装着部と、前記インクカートリッジからインクの供給を受けるインク供給路と、そのインク供給路と連通し、ノズルよりインクを吐出するインクジェット式記録ヘッドとを有するインクジェット式記録装置において、
   前記装着部の一側に形成されるとともに前記インク供給路に連通する筒状壁と、
   その筒状壁内においてその中心軸線方向と平行に移動可能に設けられ、インクカートリッジが非装着状態のときに第１位置に位置しているとともに、インクカートリッジが装着されることにより、前記第１位置よりもインク供給路側の第２位置に移動して、インクカートリッジからのインクを前記インク供給路に供給可能な内部流路を有し、その内部流路の前記インクカートリッジと接続する一端と、前記インク供給路と接続する他端とにそれぞれ開口部を有する中空状のインク供給管と、
   前記インク供給管を、その両端の開口部の間において支持し、前記インク供給管と前記筒状壁との間を外部に対してシールするシール部材と、
   前記インク供給管の他端開口部よりも前記インク供給路側にあって前記インク供給管と一体に移動可能に設けられ、前記シール部材と密接及び離隔可能な弁部とを有し、
   前記インク供給管が前記第１位置にあるときには、前記シール部材に密接して前記他端開口部と前記インク供給路との間の連通を遮断し、前記インク供給管が前記第２位置にあるときには、前記シール部材から離隔して前記他端開口部と前記インク供給路との間を連通し、
   前記シール部材は、前記インク供給管が前記第２位置にあるときには、そのインク供給管を前記第１位置側へ付勢するように前記インク供給管を支持し、前記インク供給管が前記第１位置にあるとき、前記インク供給管の他端開口部を含む外周面を囲む円筒状の弾性部材から構成され、その円筒状弾性部材の前記インクカートリッジ側の端部は前記インク供給管の外周に密接され、前記インク供給路側の端部外周は、前記筒状壁の内面に密接され且つ同側の端部内周は前記インク供給管の他端開口部を前記インク供給路に連通させる開口部を有し、前記インク供給管が前記第１位置にあるとき、前記円筒状弾性部材の前記インク供給路側の開口部を前記弁部によって閉塞し、前記インク供給管が前記第２位置にあるとき、その開口部から前記弁部を離隔するものであることを特徴とするインクジェット式記録装置。
   
2. 前記インク供給管は、前記中心軸線方向に対し直角方向に延びる鍔部を有し、
   前記シール部材のインクカートリッジ側の端部は前記鍔部に密接しており、前記インク供給管が前記第２位置にあるときには、前記インク供給管の鍔部によりそのシール部材のインクカートリッジ側の端部がインク供給路側へ押圧されてそのシール部材が弾性変形させられるものであることを特徴とする請求項１記載のインクジェット式記録装置。
3. 前記シール部材は、前記鍔部に密接するインクカートリッジ側の端部においてそのシール部材の内周側に張り出す延出部を有し、その延出部が前記鍔部及び前記インク供給管の外周面と密接するものであることを特徴とする請求項２記載のインクジェット式記録装置。
4. 前記インクカートリッジは前記インク供給管が挿入されるインク供給口と、そのインク供給口内に設けられた弁座部とを有し、
   前記インク供給管は、そのインク供給口に挿入される際に、その鍔部が、前記弁座部から前記インク供給管が前記インク供給口に挿入される方向と反対の方向へ延びる凸部に押されることにより、前記第１位置から前記第２位置へ移動するものであることを特徴とする請求項２または３に記載のインクジェット式記録装置。
   
5. 前記インクカートリッジは前記インク供給管が挿入されるインク供給口と、そのインク供給口内に設けられた弁座部と、その弁座部に対して接離可能に構成される弁部材とを有し、前記インク供給管が前記インク供給口に挿入されるのに伴い、その弁部材が前記インク供給管の先端部に押されて弁座部から所定距離離れ、そのインクカートリッジ内部のインクがその外部へ流出可能なものであって、
   前記インク供給管が前記インク供給口の所定位置まで挿入されてインクカートリッジが装着されるとき、前記インク供給管は、その先端部が前記インクカートリッジのインク供給口内に設けられた弁部材に押されることにより、前記第１位置から前記第２位置へ移動し、また前記弁部材は前記弁座部から離れるものであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のインクジェット式記録装置。
6. 前記弁部材が前記弁座部から離れるのに先立って前記インク供給管が前記第２位置となるように、前記シール部材が弾性変形させられる程度の弾性をそのシール部材が有することを特徴とする請求項５記載のインクジェット式記録装置。
7. 前記弁部は前記インク供給管側を小径とするテーパ面を有し、前記インク供給管が前記第１位置のときにそのテーパ面が前記シール部材の前記開口部に密接して前記開口部を閉塞することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のインクジェット式記録装置。
8. 前記シール部材は、前記インク供給路側の端部外周に、前記筒状壁の内面に密接するように張り出した張出部を有し、その張出部と前記インクカートリッジ側の端部との間の円筒状部分の外周面を前記筒状壁の内面との間に隙間をおいて配置したことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のインクジェット式記録装置。
9. 前記筒状壁の内面は、前記インク供給管及び前記シール部材を挿入可能に中心軸線方向の一方の端部を開口し、かつその開口に向いて前記シール部材の前記インク供給路側の端部が当接する段部を有し、
   前記インク供給管は、前記弁部よりも前記インク供給路側端部に、前記筒状壁に対して前記開口側へ抜け止め可能に係止する係止部を有することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のインクジェット式記録装置。

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