JP4793596B2 - 液体カートリッジ、液体カートリッジの着脱装置、記録装置及び液体噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体カートリッジ、該液体カートリッジをスライドさせて記録装置本体に装填する液体カートリッジの着脱装置、該着脱装置を備えた記録装置、および、該着脱装置を備えた液体噴射装置に関する。

液体消費装置とは、稼働時に所定部位から供給された液体を消費する装置全般を意味するが、その代表例としては、噴射ヘッドから液滴を噴射する液体噴射装置を挙げることができる。なお、液体噴射装置とは、液体噴射ヘッドとしての記録ヘッドから記録紙等の被記録材へインクを噴射して被記録材への記録を実行するインクジェット式記録装置、複写機及びファクシミリ等の記録装置に限らず、インクに代えて特定の用途に対応する液体を前述した記録ヘッドに相当する液体噴射ヘッドから、被記録材に相当する被噴射材に噴射して、液体を被噴射材に付着させる装置を含む意味で用いる。

また、液体噴射ヘッドとしては、前述した記録ヘッド以外に、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタ製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイや面発光ディスプレイ（ＦＥＤ）等の電極形成に用いられる電極材（導電ペースト）噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド、精密ピペットとしての試料を噴射する試料噴射ヘッド等が挙げられる。

以下、インクジェット式記録装置あるいは液体噴射装置の一例として、インクジェット式プリンタを例に上げて説明する。
インクジェット式プリンタにおいてインクカートリッジ（液体カートリッジ）を装填する場合には、比較的大きな押込み力が必要になる。この場合、各色ごとにインクカートリッジが分かれている場合には４．９〜６．９Ｎ程度の押込み力で足りるが、複数色のインクカートリッジが一体となった単一パッケージタイプのインクカートリッジの場合には、例えば６色のものであれば７本の針を備えることになるから、３４．３〜４８．３Ｎという非常に大きな押込み力が必要になる。このような大きな押込み力によるインクカートリッジの装填は、インクカートリッジを垂直な方向に装填する場合にはどうにか可能である。しかし、インクカートリッジを水平方向にスライドさせて装填するとなると、インクジェットプリンタにも無理な力がかかり、インクカートリッジの装填は現実的には不可能である。

特開平１１−１５７０９４号公報（特許文献１）は、てこの原理を利用して大きな押込み力を得るインクカートリッジの着脱装置（液体カートリッジの着脱装置）を示している。即ち、カートリッジ着脱用レバーの回動運動をリンク板に伝達し、リンクレバーのロック解除と、インクカートリッジのホルダへの装填とを可能にしている。
しかし、各色ごとのインクカートリッジの装填を目的にして開発されたものであり、複数色のインクカートリッジが一体となった単一パッケージタイプのインクカートリッジに対応できるような大きな押込み力を備えていない。また、カートリッジ着脱用レバーやリンク板を各色ごとのインクカートリッジに対して設けることは、部品点数の増加につながり部品コストの増大をもたらす。

また、インクカートリッジは、装填中及び装填後において、これと連結する流路部材からインクカートリッジを押し戻そうとする力を受けている。従ってこの力を上回る押込み力によってインクカートリッジを装填し、その状態を維持しなければ、両者の間に隙間ができてしまい、インクカートリッジ及び流路部材のそれぞれに設けられている接点がずれ、インク残量等の検出ができなくなってしまう。
また、部品寸法の公差のばらつき等によっても上記接点の位置ずれは生ずる。しかし特開平１１−１５７０９４号公報には、このような大きな押込み力を確保し、密着状態を確保するための構成は開示されていない。

また、欧州特許第１５４７７８５号公報（特許文献２）は、図１８に示すような扁平形状のインクカートリッジ５０８の為の着脱装置（カートリッジ着脱装置）５００を示しており、インクカートリッジ５０８の左右両側をラッチしてインクカートリッジ５０８を装填する。
具体的には、先ず、インクカートリッジ５０８を矢印の方向へ挿入すると、カートリッジ保持機構５５５のラッチ突起５５５ａがインクカートリッジ側へ移動し、インクカートリッジ５０８に形成された凹部５０８ａと係合される。

次に、図示しないレバーアームの回動動作によって、インクカートリッジ５０８が所定ストロークだけ押し込まれる。それに伴って、流路ユニット５０１に形成されたインク供給針５０２がインクカートリッジ５０８の針挿入口５０８ｂに押し込まれてインクカートリッジ５０８の装填が完了される。

特開平１１−１５７０９４号公報 欧州特許第１５４７７８５号公報

しかしながら、上記の着脱装置５００において、インクカートリッジ５０８を滑らかに挿入させるためには、インクカートリッジ５０８が挿入される着脱装置５００の間口（インクカートリッジ挿入口）をインクカートリッジ５０８の寸法より僅かに大きく設ける要求があった。
そのため、インクカートリッジ５０８が斜行して挿入され、片側のみラッチされた状態のまま装填される虞があった。所謂、誤挿入による誤装填である。従って、インク針が、カートリッジに正常に刺さらないことにより、その箇所からインク漏れが生じる虞がある。

そこで本発明は、このような状況に鑑み成されたものである。本発明の目的は、カートリッジ着脱装置のスライド操作によって液体消費装置のカートリッジ装着部に挿入した際に、斜め挿入を防止して確実に装填することができる液体カートリッジを提供することである。本発明の他の目的は、複数種の液体カートリッジが一体となった単一パッケージタイプの扁平形状の液体カートリッジを使用した場合にあっても、極めて小さな力で大きな押込み力を得ることができ、液体カートリッジを確実に装填し、装填後の位置ずれも生ぜず、簡単に液体カートリッジを取り出すことのできる液体カートリッジ着脱装置、該液体カートリッジ着脱装置を備えた記録装置、および該液体カートリッジ着脱装置を備えた液体噴射装置を提供することである。

本発明の上記目的は、装填時に液体カートリッジに形成された一対の係合凹部に係合部材の一対の爪部を係合させて前記爪部を前記係合凹部の前壁面に当接させ前記爪部により液体カートリッジの挿入方向側に前記液体カートリッジを押圧付勢することにより前記液体カートリッジを装填方向へ移動させるカートリッジ着脱装置によって前記液体カートリッジをカートリッジ装着部に装填させる液体消費装置に用いられる液体カートリッジであって、前記カートリッジ装着部に着脱自在とされる容器本体と、前記カートリッジ装着部に設けられた液体供給針に液体を供給するため、前記容器本体における挿入方向の前壁に設けられた液体供給口と、を備え、前記容器本体は、前記前壁が高さ方向よりも幅方向に長い扁平な直方体状であり、前記液体供給口は、前記幅方向に沿って第１の液体供給口から第４の液体供給口までの順に４個設けられており、前記容器本体の前記前壁と直交する上下面の一方には、前記カートリッジ着脱装置の係合部材の一対の爪部が係合する一対の係合凹部が前記容器本体の前記前壁に隣接して設けられており、一対の前記係合凹部は、前記幅方向の中心を跨って、第１の液体供給口と第２の液体供給口との間、および、第３の液体供給口と第４の液体供給口との間に設けられていることを特徴とする液体カートリッジにより達成される。

上記構成の液体カートリッジによれば、カートリッジ着脱装置の係合部材が係合する係合凹部が、容器本体の上下面の一方に設けられる。
そして、液体供給口が幅方向に沿って第１の液体供給口から第４の液体供給口の順に４個設けられており、前記幅方向の中心を跨って、一方の係合凹部が第１の液体供給口と第２の液体供給口との間に設けられ、他方の係合凹部が第３の液体供給口と第４の液体供給口との間に設けられているので、容器本体の左右両側面に係合凹部があったインクカートリッジに比べて、係合凹部相互の間隔を狭くできる。

そこで、本発明の液体カートリッジは、左右両側面に係合凹部があったインクカートリッジに比べてカートリッジ装着時に傾き難く、液体カートリッジの斜め挿入が防止される。
従って、液体カートリッジをカートリッジ装着部に確実に装填することができ、斜め挿入等による誤装填に起因した液漏れ等の不都合の発生を防止することができるとともに、係合凹部が液体供給口の近傍に形成されていることで、針挿入口の近傍が保持されて、確実に液体供給針を挿入させることができる。

なお、上記構成の液体カートリッジにおいて、前記係合凹部が、前記容器本体の前壁に隣接して設けられている。
このような構成の液体カートリッジによれば、容器本体の前壁に隣接して設けられる係合凹部と液体供給口との挿入方向の距離が接近した状態になる。結果として、カートリッジ装着部に設けられた液体供給針等に対する係合凹部の位置精度のバラツキを小さくでき、更に容器本体の左右の傾きを防止できる。

また、上記構成の液体カートリッジにおいて、前記容器本体の前記前壁には、前記容器本体を前記カートリッジ装着部に対して位置決めする一対の位置決め手段が設けられており、一対の前記位置決め手段の間に、４個の前記液体供給口が設けられており、一対の前記位置決め手段の間に、一対の前記係合凹部が配置されている。また、上記構成の液体カートリッジにおいて、一対の前記位置決め手段が一対の位置決め穴から成ることが望ましい。
このような構成の液体カートリッジによれば、係合凹部が位置決め穴の間に設けられることで、カートリッジ装着部に設けられた液体供給針等に対する係合凹部の位置精度が更に向上し、容器本体の傾き防止を更に促進することができる。また、容器本体を挿入した際に、係合凹部に生じる傾き（オフセット量）が、一対の位置決め穴間に発生するオフセット量より小さく規制されることになるため、更なる傾き抑止ができる。

また、上記構成の液体カートリッジは、装填に際しては、前記カートリッジ着脱装置の係合部材が挿入方向における前記係合凹部の前壁面に設けられた当接部を押圧付勢することにより、前記容器本体がカートリッジ装填方向へ移動させられる。

また、上記構成の液体カートリッジにおいて、一対の前記係合凹部の前記挿入方向における前壁面には、それぞれ前記カートリッジ着脱装置の係合部材の爪部と当接する当接部が設けられていることが望ましい。
このような構成の液体カートリッジによれば、容器本体の挿入方向における長さ寸法等に誤差がある場合でも、係合凹部の当接部をカートリッジ着脱装置の係合部材に当接させることで、容器本体の寸法誤差に関係なく、係合部材と当接部との当たりを均一にできる。そこで、液体カートリッジは挿入時の位置決め精度が向上して、さらに確実に装填することが可能になる。

また、上記構成の液体カートリッジにおいて、前記当接部の前記高さ方向の位置が、一対の前記位置決め穴の中心を通る水平面内に配置されることが望ましい。
このような構成の液体カートリッジによれば、カートリッジ着脱装置の係合部材から当接部に作用する押圧力は、位置決め穴の中心を通る略水平面内で作用し、カートリッジの先端を上方又は下方にこじる分力を発生しないため、容器本体の上下の傾きを防止できる。

また、上記構成の液体カートリッジにおいて、突起又はリブを含む前記当接部が、前記係合凹部の挿入方向側の両側壁の間に設けられることが望ましい。
このような構成の液体カートリッジによれば、箱構造に構成された係合凹部の挿入方向における両側壁は角部に近く剛性が高い。従って、剛性の高い両側壁の間に突起又はリブによる当接部を配置した構成としたことで、例えば、当接部を挿入方向における係合凹部の先端面（内壁面）の中央に設けた場合と比較すると、当接部の剛性が高くなり、カートリッジ着脱装置の係合部材が当接した際の位置決め精度が向上する。

また、上記構成の液体カートリッジにおいて、前記容器本体が一対の上下ケースを有し、前記カートリッジ装着部に対して位置決めされる前記上下ケースの一方に前記当接部が設けられることが望ましい。
このような構成の液体カートリッジによれば、カートリッジ装着部に対する位置決め手段と、前記カートリッジ着脱装置の係合部材に対する位置決め手段である当接部とが、共通のケース上に配置される。
そこで、ケース部品の組み付け誤差によって位置決め精度が低下することを回避でき、位置決め精度の向上により、前記カートリッジ着脱装置による操作をより円滑にすることができる。

また、本発明の上記目的は、液体カートリッジをスライドさせて記録装置本体に装填するカートリッジ着脱装置であって、前記液体カートリッジの一面の装填方向前側と、該一面の中央を跨って係合する一体の係合部材を備え、前記液体カートリッジが第１の所定ストロークまで挿入された際に、前記係合部材の一対の爪部が前記液体カートリッジの一対の前記係合凹部と係合することにより前記液体カートリッジを保持するカートリッジ保持機構と、レバーアームの回動運動により、てこの原理を利用して前記液体カートリッジの装填に必要な押込み力を確保するとともに、レバーアームの回動運動を前記カートリッジ保持機構に保持された状態の前記液体カートリッジの装填に必要な第２の所定ストロークの動きに変換する動力伝達変換機構と、を備えていることを特徴とするカートリッジ着脱装置により達成される。

ここで、「液体カートリッジの挿入」とは、記録装置外から記録装置内へ挿入されて、カートリッジ保持機構によって液体カートリッジが保持された状態を意味する。また、「液体カートリッジの装填」とは、カートリッジ保持機構によって保持された液体カートリッジが、レバーの回動によってカートリッジ保持機構と一体に押し込まれて液体供給針に刺さった状態を意味する。

液体カートリッジが滑らかに記録装置本体に挿入されるためには、前記液体カートリッジと該液体カートリッジが挿入する挿入口との間にある程度の隙間、所謂クリアランスが必要である。そのため、前記液体カートリッジが挿入されたときに、該液体カートリッジが傾いてしまう虞があった。一方、前記カートリッジ保持機構は、該インクカートリッジを正常、即ち、傾くことなく、装填すべく複数面、例えば、両側面と係合させるように設けられていた。しかしながら、該液体カートリッジが傾くことにより、一側面のみによって保持され、正常に装填されない虞があった。
また、液体カートリッジを装填するとき、未使用の液体カートリッジ、即ち、液体が満タンに入っていて、重い液体カートリッジを装填する場合が多々ある。その場合、挿入方向に対して垂直な方向において、係合部材が、液体カートリッジの重心から離れた位置と係合すると、装填する際に回転力が生じて、液体カートリッジが斜行してしまう虞が生じる。

そこで、上記構成のカートリッジ着脱装置によれば、前記カートリッジ保持機構は、前記液体カートリッジの一面の装填方向前側と、該一面の中央を跨って係合する一体の係合部材を備えているので、一体の係合部材を複数箇所において液体カートリッジと係合させた場合であっても、一箇所のみ係合する虞がない。即ち、一体であるため、常に全ての箇所において係合するか、あるいは係合しないかのどちらかである。

また、前記係合部材の一対の爪部は、前記液体カートリッジの装填方向前側の一面の中央を跨って前記液体カートリッジの一対の前記係合凹部と係合するので、液体カートリッジと係合した箇所が二箇所であっても、挿入方向に対して垂直な方向において、液体カートリッジの重心に近い位置と係合させることができる。その結果、回転力の発生を抑制すると共に、確実に液体カートリッジを押し込んで装填することができる。さらに、液体カートリッジ装填方向前側と係合させ、また、一対の係合凹部のうちの一方の係合凹部が第１の液体供給口と第２の液体供給口との間に設けられ、他方の係合凹部が第３の液体供給口と第４の液体供給口との間に設けられているので、液体供給針が挿入される針挿入口の近傍を保持することが可能である。従って、針挿入口の近傍を保持して、確実に液体供給針を挿入させることができる。

さらに、作用点と支点との距離を比較的長く取れるレバーアームを使用したことにより比較的大きなてこ比を得ることができる。これにより、てこの原理を利用して極めて小さな力で大きな押込み力を得ることができるから、単一パッケージタイプの液体カートリッジであっても容易に装填し、取り出すことができる。

なお、上記構成のカートリッジ着脱装置において、前記動力伝達変換機構は、前記液体カートリッジを前記第２の所定ストロークまで移動させるように構成されていることが望ましい。
このような構成のカートリッジ着脱装置によれば、前記動力伝達変換機構は、前記液体カートリッジを前記第２の所定ストロークまで移動させることができるので、シンプルな構造にすることができる。

また、上記構成のカートリッジ着脱装置において、前記動力伝達変換機構は、前記液体カートリッジに挿入される針を備えた流路ユニットを前記第２の所定ストロークまで移動させるように構成されていることが望ましい。
このような構成のカートリッジ着脱装置によれば、前記動力伝達変換機構は、前記液体カートリッジに挿入される針を備えた流路ユニットを前記第２の所定ストロークまで移動させることができるので、重い液体カートリッジを移動させないで済む。即ち、液体カートリッジを装填する場合、液体が満タンに入っている液体カートリッジは重く、前記針を備えた流路ユニットを移動させた方が、遙かに小さな力で液体カートリッジを装填することができる。

また、本発明の上記目的は、液体カートリッジをスライドさせて液体噴射装置本体に装填する液体カートリッジ着脱装置を備える液体噴射装置であって、前記液体カートリッジ着脱装置は、前記液体カートリッジの一面の装填方向前側と、該一面の中央を跨って係合する一体の係合部材を備え、前記液体カートリッジが第１の所定ストロークまで挿入された際に、前記係合部材の一対の爪部が前記液体カートリッジの一対の前記係合凹部と係合することにより前記液体カートリッジを保持するカートリッジ保持機構と、レバーアームの回動運動により、てこの原理を利用して前記液体カートリッジの装填に必要な押込み力を確保すると共に、レバーアームの回動運動を前記カートリッジ保持機構に保持された状態の前記液体カートリッジの装填に必要な第２の所定ストロークの動きに変換する動力伝達変換機構と、を備えていることを特徴とする液体噴射装置により達成される。
上記構成の液体噴射装置によれば、上記の液体カートリッジ着脱装置の作用効果と同様の作用効果を得ることができる。

本発明に係る液体カートリッジによれば、例えば容器本体の中央部を跨がって複数の係合凹部や複数の当接部が設けられる場合でも、容器本体の左右両側面に係合凹部や当接部があった従来の液体カートリッジに比べて、係合凹部相互の間隔を狭くできる。
そこで、本発明の液体カートリッジは、従来の液体カートリッジに比べてカートリッジ装着時に傾き難く、液体カートリッジの斜め挿入が防止される。
従って、カートリッジ着脱装置のスライド操作によって液体消費装置のカートリッジ装着部に挿入した際に、斜め挿入を防止して確実に装填することができ、斜め挿入等による誤装填に起因した液漏れ等の不都合の発生を防止することができる。
また、係合凹部が、幅方向の中心を跨って、第１の液体供給口と第２の液体供給口との間、および、第３の液体供給口と第４の液体供給口との間に設けられていることにより、カートリッジ着脱装置の係合部材を、インクカートリッジの液体供給口の近傍に設けられた係合凹部と係合可能である。

また、本発明に係る液体カートリッジ着脱装置、記録装置及び液体噴射装置によれば、回転力の発生を抑制すると共に、確実に液体カートリッジを押し込んで装填することができる。さらに、液体カートリッジ装填方向前側と係合させるとともに、係合凹部が、幅方向の中心を跨って、第１の液体供給口と第２の液体供給口との間、および、第３の液体供給口と第４の液体供給口との間に設けられているので、液体供給針が挿入される針挿入口の近傍を保持することが可能である。従って、針挿入口の近傍を保持して、確実に液体供給針を挿入させることができる。

さらに、作用点と支点との距離を比較的長く取れるレバーアームを使用したことにより比較的大きなてこ比を得ることができる。これにより、てこの原理を利用して極めて小さな力で大きな押込み力を得ることができるから、単一パッケージタイプの液体カートリッジであっても容易に装填し、取り出すことができる。

以下、本発明に係る液体カートリッジ、液体カートリッジ着脱装置、記録装置及び液体噴射装置の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係る液体消費装置としての記録装置及び液体噴射装置の一例であるインクジェット式プリンタの内部を示す全体斜視図である。

図１に示したインクジェット式プリンタ１００の本体の背面側には、被記録材としての用紙が積層される給紙カセット１０１が、着脱可能に設けられている。
給紙カセット１０１の最上位に積層された用紙は、給送用モータ１０４によって駆動する給送ローラ（図示せず）によりピックアップされて、用紙案内ガイド１０３に案内されながら搬送方向の下流側の搬送ローラ（図示せず）へと給送される。

搬送ローラまで給送された用紙は、搬送用モータ１０５によって駆動する搬送ローラにより、さらに搬送方向の下流側の記録部１４３へと搬送される。
記録部１４３は、用紙を下方から支持するプラテン（図示せず）と、プラテンの上方側に対向するようにキャリッジ１０６とを有する。

そのうち、記録部１４３のキャリッジ１０６は、主走査方向へ延びたキャリッジガイド軸（図示せず）に案内されながらキャリッジモータ１０２によって駆動する。さらに、キャリッジ１０６の底面部１３１には、用紙へ向かってインクを吐出する記録ヘッド１０７が設けられている。
記録部１４３で記録された用紙は、さらに下流側へと搬送され排紙ローラ（図示せず）によってインクジェット式プリンタ１００の正面側から排出される。

また、インクジェット式プリンタ１００の本体の下方に設定されるカートリッジ装着部１０８には、本発明に係る液体カートリッジであるインクカートリッジ８０が装填され、カートリッジ装着部１０８の液体供給部であるインク供給針（針）１０９を介してインク供給路１４４へとインクが供給される。
具体的には、先ず、第１のインク供給路ユニット１１２へとインクが供給される。第１のインク供給路ユニット１１２には、インクの供給を遮断することが可能な弁ユニット１１５が設けられている。弁ユニット１１５は、例えば搬送用モータ１０５の動力を、ギアユニット１１６を介して弁（図示せず）の開閉をすることが可能に構成されている。

続いて、第１のインク供給路ユニット１１２内の弁を通過したインクは、第２のインク供給路ユニット１１４まで供給され、さらに、インク供給チューブ１１０を介してキャリッジ１０６の記録ヘッド１０７まで供給される。
そして、記録ヘッド１０７のクリーニング時には、一端側に設けられたキャッピング装置１１１においてインクの吐出・吸引動作が行われる。

図２（Ａ）及び２（Ｂ）に示すのは、本発明に係るインクジェット式プリンタ１００のカートリッジ装着部１０８に装備されたインクカートリッジ着脱装置（カートリッジ着脱装置）２００の上方斜視図である。図２（Ａ）に示すのは、インクカートリッジ着脱装置全体であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）における回動スライド部のみを示す図である。

インクジェット式プリンタ１００のメインフレーム１５０には、インクカートリッジ８０が挿入される際に、インクカートリッジ８０を下方より支持する案内リブ１５１が設けられている。また、メインフレームには、インクカートリッジ８０が挿入される際に、インクカートリッジ８０の容器本体８１の側面８１ａと当接して左右幅方向にインクカートリッジ８０を規制するガイド１５２ａ，１５２ｂが設けられている。

また、本実施形態に係るインクカートリッジ着脱装置２００は、レバーアーム１６０と、動力伝達変換機構１５３と、カートリッジ保持機構１５４とを備えている。そのうち動力伝達変換機構１５３は、駆動伝達部１７２と、第１スライド部１６８と、第２スライド部１６９とを備えている。また、カートリッジ保持機構１５４は、係合部材１５５を備えている。

図面左側には、インクカートリッジ８０の着脱の際に、ユーザによって操作されるレバーアーム１６０が設けられている。レバーアーム１６０は、後に説明する駆動伝達部１７２を介してメスねじ部１６７へ動力を伝達して、第１スライド部１６８を主走査方向Ｘ（インクカートリッジ挿入面における長手方向と同じ）へ移動させる。このとき、第１スライド部１６８は、第１スライドガイド（図示せず）によって主走査方向Ｘのみへ移動するように規制されている。

第１スライド部１６８には、スライド溝１７０が設けられており、第２スライド部１６９に設けられたスライドピン部１７１と係合する。スライドピン部１７１は、スライド溝１７０内を自在に移動するように構成されている。
第２スライド部１６９には、インクカートリッジ８０が第１の所定ストローク挿入された際、インクカートリッジ８０と当接するカートリッジ当接部１６９ａが形成されている。

また、第２スライド部１６９は、支軸部１７３によって係合部材１５５と回動自在に連結される。係合部材１５５には、インクカートリッジ８０と係合可能な爪部１５６が形成されている。ここで、係合部材１５５および第２スライド部１６９は、図示しない第２スライドガイドによってインクカートリッジ８０の挿入方向Ｙのみへ移動するように規制されている。即ち、スライド溝１７０およびスライドピン部１７１は、第１スライド部１６８の主走査方向Ｘの運動を、第２スライド部１６９のインクカートリッジ挿入方向Ｙへの運動へ変換する働きをする。

以下、本実施形態のインクカートリッジ８０の構成を図３乃至図８に基づいて説明した後、上記インクカートリッジ着脱装置２００の各部について、詳細に説明する。
図３は図２のカートリッジ装着部に対応して装着されるインクカートリッジを挿入方向における先端側の上面側から見た全体斜視図、図４は図２のカートリッジ装着部に対応して装着されるインクカートリッジを挿入方向における先端側の底面側から見た全体斜視図、図５は図３に示したインクカートリッジの分解斜視図、図６（Ａ）及び６（Ｂ）は図３に示したインクカートリッジの側面図及び上面図、図７は図６（Ｂ）のＶＩＩ−ＶＩＩ矢視断面図、図８は図６（Ｂ）のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ矢視断面図である。

本実施形態のインクカートリッジ８０は、図３及び図６に示すように、インクカートリッジ着脱装置２００によってカートリッジ装着部１０８に着脱自在とされる偏平な直方体状の容器本体８１と、カートリッジ装着部１０８に設けられたインク供給路１４４に液体を供給する為に、容器本体８１の挿入方向先端側に設けられた複数個（本実施形態では４個）の液体供給口８２と、を備えている。

容器本体８１は、図５に示すように、上下一対のケース８３，８４により形成された偏平な直方体状の容器で、各ケース８３，８４は樹脂の射出成形により形成されている。
下側のケース８３は、底壁８３ａと、この底壁８３ａのカートリッジ装着部１０８への挿入方向先端側となる前記底壁８３ａの前端に垂直に立設された前壁８３ｂと、底壁８３ａの後端に垂直に立設された後壁８３ｃと、底壁８３ａの左右端に垂直に立設された左右側壁８３ｄ，８３ｅとによって、上面を開放した箱形に形成されている。
上側のケース８４は、下側のケース８３における上面開放部を覆う上蓋（蓋体）となっている。

本実施形態の容器本体８１は、インクジェット式プリンタ１００の記録ヘッド１０７に供給するインク液を貯留したインクパック（液体貯留パック）９７が複数個（本実施形態では４個）収容される。そして、前述した複数個の液体供給口８２は、各インクパック９７の収容位置に対応して配備されている。

液体供給口８２は、図３に示すように、その表面が挿入方向における容器本体８１の先端面となる下側のケース８３の前壁８３ｂに並んで配列されている。図７に示すように、カートリッジ装着部１０８の各インク供給針１０９の挿入により流路を開閉するバルブ機構８６が、各液体供給口８２に設けられている。
カートリッジ装着部１０８の液体供給部としてのインク供給針１０９は、図１に示すインク供給路１４４を介して記録ヘッド１０７に接続されている。

また、この前壁８３ｂには、カートリッジ装着部１０８に挿入した際に、容器本体８１を所定の位置に位置決めする位置決め手段である一対の位置決め穴８５ａ，８５ｂが設けられている。本実施形態の場合、これらの一対の位置決め穴８５ａ，８５ｂは、図３及び図４に示すように、インクカートリッジ８０がカートリッジ装着部１０８に所定量挿入されると、カートリッジ装着部１０８側に装備される位置決めピン８７が嵌合して位置決めされる。

前述した複数個の液体供給口８２は、一対の位置決め穴８５ａ，８５ｂの間に位置して設けられている。
また、一対の位置決め穴８５ａ，８５ｂは、前壁８３ｂの両端付近に寄った位置に設けられている。

そして、前壁８３ｂに直交する一方の側壁８３ｄの先端側には、回路基板８９が装備されている。インク残量等の諸情報を記憶する記憶素子９０は、この回路基板８９の背面側に搭載されており、反対の回路基板８９の表面側には、前記記憶素子９０への入出力端子となる接続端子部９１が形成されている。
この回路基板８９は、前記接続端子部９１の表面が側壁８３ｄの表面に略面一となるように配置されている。インクカートリッジ８０がカートリッジ装着部１０８に適正に装填された時に、インクジェット式プリンタ１００の制御回路によって情報が記憶素子９０へ読み書きできるように、接続端子部９１はカートリッジ装着部１０８に設けられた電気的なコネクタ部（不図示）と接触する。

容器本体８１内に廃インクを回収するための廃液回収口９３は、接続端子部９１が装備されている側とは反対側となる前壁８３ｂの端部寄りに設けられ、位置決め穴８５ｂに接近して、且つ、位置決め穴８５ｂよりも外側に位置している。
図５及び図８に示すように、廃液回収口９３に連通する廃液回収室９４が、容器本体８１内における上側のケース８４の内面に沿って区画形成されている。この廃液回収室９４には、廃インクを吸着する吸収材を装填して、廃液回収室９４内に回収された廃インクの逆流を防止する。

インクカートリッジ８０をカートリッジ装着部１０８に装着すると、カートリッジ装着部１０８の廃インク供給針９５（図４参照）が廃液回収口９３に嵌入し、記録ヘッド１０７のクリーニング処理等で発生した廃インクが前記廃インク供給針９５を介して、廃液回収室９４に供給される。
なお、廃液回収口９３には、図８に示すように、廃液回収口９３に挿入される廃インク供給針９５との間をシールするシール機構９６が装備されている。

本実施形態の容器本体８１の場合、液体供給口８２が設けられた下側のケース８３の前壁８３ｂに直交する上面（上側のケース８４の外面）には、図３に示すように、インクカートリッジ着脱装置２００における係合部材１５５の一対の爪部１５６が係合するための一対の係合凹部２０１が設けられている。

図１０，図１１をも参照して説明する。各係合凹部２０１は、各爪部１５６の形状に対応した凹部である。特に、爪部１５６のテーパ状の先端面１５６ａに対応する係合凹部２０１の部位には、傾斜面２０１ａが形成されている。また、爪部１５６の係合部１５６ｂに対応する係合凹部２０１の部位には、挿入方向における係合凹部２０１の前壁面２０１ｂに形成される当接部２０３が形成されている。即ち、下側のケース８３は、カートリッジ装着部１０８に対して位置決めされる側のケースであり、この下側のケース８３の前壁８３ｂに当接部２０３が設けられている。

当接部２０３は、インクカートリッジ８０がカートリッジ装着部１０８内に所定量挿入された時、図１１（ｃ）に示すように、当該当接部２０３の表面に爪部１５６の係合部１５６ｂが対向し、この爪部１５６によりカートリッジの挿入方向側に押圧付勢されることで、容器本体８１がカートリッジ装填方向へ移動させられる。

本実施形態の場合、一対の係合凹部２０１は、その表面が挿入方向における容器本体８１の先端面となる前壁８３ｂに隣接して設けられている。
更に、一対の係合凹部２０１は、前壁８３ｂの幅方向に沿って第１の液体供給口から第４の液体供給口までの順に４個設けられた液体供給口８２の、第１の液体供給口と第２の液体供給口との間、および、第３の液体供給口と第４の液体供給口との間に設けられており、かつ、容器本体８１をカートリッジ装着部１０８に対して位置決めする一対の位置決め穴８５ａ，８５ｂの間に配置されている。
そして、本実施形態では、当接部２０３の高さ方向位置が、一対の位置決め穴８５ａ，８５ｂの中心を通る水平面近傍に配置されている。
この当接部２０３は、係合凹部２０１の前壁面２０１ｂに形成される。或いは、当接部２０３は、係合凹部２０１の前壁面２０１ｂに形成される突起又はリブにより形成される。例えば、図５に示すように、本実施形態の当接部２０３は、係合凹部２０１の挿入方向両側壁２０１ｃ近傍に配置された一対の突起又はリブ２０３ｒによって形成されている。

次に、上記インクカートリッジ８０をカートリッジ装着部１０８へ着脱する際に使用するインクカートリッジ着脱装置２００の各部の構成及び動作について詳述する。
図９（Ａ）は、本発明に係る動力伝達変換機構１５３による動力伝達部の側面図であり、図９（Ｂ）は、動力伝達部から第１スライド部１６８への動力伝達部の正面図である。
図９（Ａ）に示すように、レバーアーム１６０の基端には第１ギア１６１が形成され、レバーアーム１６０が回動すると第１ギア１６１を介して第２ギア１６３へ動力が伝達される。第２ギア１６３の動力は、一体形成された第３ギア１６４を介して第４ギア１６５へと伝達される。

図９（Ｂ）に示すように、ユニットギア１６２は、第４ギア１６５とウォームギア１６６とによって構成されている。従って、第４ギア１６５へ伝達された動力は、一体に形成されたウォームギア１６６を介して第１スライド部１６８に設けられたメスねじ部１６７へと伝達される。即ち、ウォームギア１６６およびメスねじ部１６７によって回転運動を主走査方向への往復運動へと変換することができる。

図１０に示すのは、カートリッジ保持機構１５４を示す拡大斜視図であり、インクカートリッジ８０が挿入されて、係合部材１５５と係合した状態、即ち、カートリッジ保持機構１５４によって保持された状態である。
係合部材１５５の爪部１５６は、インクカートリッジ８０の液体供給口８２の近傍に設けられた係合凹部２０１と係合可能である。また、第２スライド部１６９のカートリッジ当接部１６９ａは、インクカートリッジ８０が挿入された際に、下側のケース８３における前壁８３ｂの表面に突き当たるように設けられている。

係合部材１５５は、インクカートリッジ８０の長手方向Ｘ（図２参照）に沿ってＵ字状に延設されているので、一方の爪部１５６のみインクカートリッジ８０の係合凹部２０１と係合する虞はない。即ち、２箇所同時に係合する場合、あるいは、どちらも係合しない場合のどちらかである。
さらに、第２スライド部１６９のカートリッジ当接部１６９ａは、インクカートリッジ８０の長手方向Ｘに沿ってＵ字状に形成され、係合部材１５５よりも外側においてインクカートリッジ８０と当接可能に設けられている。従って、インクカートリッジ８０が斜行状態で挿入された場合、前壁８３ｂはいずれか一方のカートリッジ当接部１６９ａと突き当たって係合部材１５５と係合せずに停止するか、或いは、さらに挿入されて他方のカートリッジ当接部１６９ａと当接する。即ち、両方のカートリッジ当接部１６９ａと当接して係合部材１５５の両方の爪部１５６と係合するかのどちらかとなる。

図１１（Ａ）乃至１１（Ｄ）に示すのは、本発明に係るカートリッジ保持機構１５４の動作のようすを示す側断面図である。そのうち図１１（Ａ）に示すのは、インクカートリッジの挿入途中の側断面図であり、図１１（Ｂ）に示すのは挿入完了の側断面図であり、図１１（Ｃ）に示すのはインクカートリッジの装填途中の側断面図であり、図１１（Ｄ）に示すのは装填完了の状態における側断面図である。

先ず、図１１（Ａ）に示すように、インクカートリッジ８０が矢印の方向へ挿入されると、前壁８３ｂの下端が、係合部材１５５の爪部１５６と当接すると共に下方へ押し下げる。即ち、係合部材１５５が傾くことによって、爪部１５６が僅かに下方へ退避することができる。

続いて、図１１（Ｂ）に示すように、さらにインクカートリッジ８０が矢印の方向へ挿入されると、係合凹部２０１が爪部１５６を通過するので、爪部１５６は僅かに上方へ移動し、カチッと音を立てて係合凹部２０１と爪部１５６とが浅く係合する。この状態が、カートリッジ保持機構１５４によってインクカートリッジ８０が保持された状態、即ち、第１の所定ストロークまで挿入されたインクカートリッジ８０の挿入完了状態である。

さらに、図１１（Ｃ）に示すように、ユーザがレバーアーム１６０を回動すると、前述したように第１スライド部１６８が主走査方向への運動をし、一方、第２スライド部１６９は、インクカートリッジ挿入方向Ｙ（図２参照）への運動をする。ここで、第２スライド部１６９が矢印の方向へ移動し始めると、連結された係合部材１５５は、第１スライド部１６８の上面と当接して上方へ押し上げられて、爪部１５６が係合凹部２０１とさらに深く係合する。さらに、深く係合すると共に、インクカートリッジ８０の挿入方向Ｙへと インクカートリッジ８０を押圧移動させる。
そして、図１１（Ｄ）に示すのは、第２スライド部１６９が、第２の所定ストロークＳだけインクカートリッジ８０と共に移動し終わった状態、即ち、インクカートリッジ装填完了状態である。

上記図１１（Ａ）〜１１（Ｄ）の動作を、全体の動作を示す図１２〜図１４と共に以下に説明する。
図１２（Ａ）に示すのは、インクカートリッジ着脱装置２００におけるインクカートリッジ挿入完了であって、装填前の状態を示す上方斜視図である。図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）における回動スライド部のみを示す図である。
図１２（Ａ）に示すように、インクカートリッジ８０は、カートリッジ装着部１０８に挿入され、図１１（Ｂ）に示したように係合部材１５５と係合して保持されている。

図１３（Ａ）に示すのは、インクカートリッジ着脱装置２００におけるインクカートリッジ装填途中の状態を示す上方斜視図であり、図１３（Ｂ）は図１３（Ａ）における回動スライド部のみを示す図である。
図１３（Ａ）に示すように、ユーザが矢印の方向へレバーアーム１６０を回動すると、前述した駆動伝達部１７２によって、レバーアーム１６０の回転運動が第１スライド部１６８の主走査方向への往復運動に変換される。

第１スライド部１６８が矢印の方向へ移動すると、スライドピン部１７１は、スライド溝１７０に規制されるので、矢印の方向へ第２スライド部１６９を移動させる。このとき、係合部材１５５の爪部１５６は、係合凹部２０１と係合しているので、図１１（Ｃ）に示したように、インクカートリッジ８０を挿入方向Ｙ（図２参照）へ移動させることができる。従って、液体供給口８２にインク供給針１０９を挿入することができる。

図１４（Ａ）に示すのは、インクカートリッジ着脱装置２００におけるインクカートリッジ装填完了の状態を示す上方斜視図であり、図１４（Ｂ）は図１４（Ａ）における回動スライド部のみを示す図である。
図１４（Ａ）に示すように、ユーザが、図１３（Ａ）の状態よりも、さらにレバーアーム１６０を回動すると、第１スライド部１６８がさらに主走査方向へ移動して、第２スライド部１６９がさらにインクカートリッジ挿入方向Ｙ（図２参照）へ移動する。
従って、図１１（Ｄ）に示したように、インクカートリッジ８０の装填が完了する。即ち、インク供給針１０９が、完全に液体供給口８２に挿入された状態となる。

続いて、インクカートリッジ８０を取り出す際について説明する。
図１５に示すのは、上記カートリッジ保持機構１５４がインクカートリッジ８０を取り出す際の動作を説明する側断面図である。そのうち図１５（Ａ）に示すのは、係合部材１５５の爪部１５６とインクカートリッジ８０とが係合したままの状態であり、図１５（Ｂ）に示すのは、係合が解除された状態である。

装填完了状態からインクカートリッジ装填の際にレバーアーム１６０を回動させた方向と逆の方向へ回動させると、図１５（Ａ）および図１２に示すインクカートリッジ挿入完了状態、かつ、インクカートリッジ装填前の状態となる。
具体的には、レバーアーム１６０の逆転によって、図１３および図１４に示す第１スライド部１６８および第２スライド部１６９が、それぞれ矢印と逆の方向へ移動する。このとき、図１１（Ｃ），１１（Ｄ）に示すカートリッジ当接部１６９ａが、容器本体８１の前壁８３ｂに当接して押圧するので、インクカートリッジ８０は、図１５（Ａ）および図１２に示すインクカートリッジ挿入完了状態、かつ、インクカートリッジ装填前の位置まで矢印と反対の方向へ移動する。

続いて、レバーアーム１６０を図１２に示す位置よりもさらに逆転方向へ回動させると、図１５（Ｂ）に示すように、第２スライド部１６９が、図１１（Ａ）に示す位置よりもインクカートリッジ側へ移動する。従って、係合部材１５５は、第２スライド部１６９の上面に規制されながら下方へ退避し、爪部１５６と係合凹部２０１の係合を解除することができる。
即ち、インクカートリッジ８０は、カートリッジ保持機構１５４から解放されるので、該インクカートリッジ８０を取り出すことができる。

尚、インクカートリッジ８０の取り出しを容易にするために、ばね力によってインクカートリッジ８０が飛び出るように、ばねを設けることができるのは勿論である。
また、スライド溝１７０の形状を変更して、インクカートリッジ挿入および取り出しの際に、第２スライダ部をインクカートリッジ８０の挿入方向Ｙ（図２参照）へ移動させて爪部１５６と係合凹部２０１との係合・係合解除を円滑にすることができるのは勿論である。さらに、支軸部１７３にねじりコイルばねを設けて係合部材１５５を下方へ付勢させて係合凹部２０１と係合解除させることも可能なのは言うまでもない。

本実施形態に係るインクカートリッジ着脱装置２００は、インクカートリッジ８０をスライドさせて記録装置本体に装填する。このインクカートリッジ着脱装置は、インクカートリッジ８０が第１の所定ストロークまで挿入されることによってインクカートリッジ８０を保持するカートリッジ保持機構１５４と、レバーアーム１６０の回動運動により、てこの原理を利用してインクカートリッジ８０の装填に必要な押込み力を確保すると共に、レバーアーム１６０の回動運動をカートリッジ保持機構１５４に保持された状態のインクカートリッジ８０の装填に必要な第２の所定ストロークの動きに変換する動力伝達変換機構１５３とを備えている。カートリッジ保持機構１５４は、インクカートリッジ８０の一面の装填方向前側と、該一面の中央を跨って係合する一体の係合部材１５５を備えている。

その結果、一体の係合部材１５５を複数箇所においてインクカートリッジ８０と係合させた場合であっても、一箇所のみ係合する虞がない。即ち、一体であるため、常に全ての箇所において係合するか、あるいは係合しないかのどちらかである。
また、係合部材１５５は、インクカートリッジ８０の下面における装填方向の前側の中央を跨って係合するので、インクカートリッジ８０と係合した箇所が二箇所であっても、挿入方向に対して垂直な方向（主走査方向Ｘ）において、インクカートリッジ８０の重心に近い位置と係合させることができる。その結果、回転力の発生を抑制すると共に、確実にインクカートリッジ８０を押し込んで装填することができる。
さらに、インクカートリッジの装填方向の前側と係合させるので、インク供給針１０９が挿入される液体供給口８２の近傍を保持することが可能である。従って、液体供給口８２の近傍を保持して、確実にインク供給針１０９を挿入させることができる。

さらに、作用点と支点との距離を比較的長く取れるレバーアーム１６０を使用したことにより、比較的大きなてこ比を得ることができる。これにより、てこの原理を利用して極めて小さな力で大きな押込み力を得ることができるから、単一パッケージタイプのインクカートリッジ８０であっても容易に装填し、取り出すことができる。

本実施形態の動力伝達変換機構１５３は、インクカートリッジ８０を第２の所定ストロークＳまで移動させるように構成されている。その結果、シンプルな構造にすることができる。

また、本実施形態の係合部材１５５は、インクカートリッジ８０の挿入方向Ｙ（図２参照）に対して垂直、かつ、該インクカートリッジ８０の長手方向Ｘ（図２参照）に延びている。
その結果、インクカートリッジ８０が斜行したままの状態で挿入された場合は係合されず、該長手方向Ｘに傾いていない、即ち、正常な状態で挿入された場合のみ、係合部材１５５と係合することができる。即ち、インクカートリッジ８０が斜行したままの状態でのカートリッジ装着部１０８への装填を防止することができる。

また、係合部材１５５は、インクカートリッジ８０の挿入方向Ｙ（図２参照）に対して垂直方向（主走査方向Ｘ）に延びているので、インクカートリッジ８０を装填する際、係合部材１５５がインクカートリッジ８０に対して、挿入方向Ｙと同じ方向に装填に必要な力を付与することができる。
ここで、係合部材１５５の主走査方向の長さは、インクカートリッジ８０の係合する面の長さに対して３分の１以上設けられているのが好ましい。

そして、カートリッジ装着部１０８に対してインクカートリッジ着脱装置２００により着脱される本実施形態のインクカートリッジ８０は、容器本体８１の挿入先端側の上面（装着状態の時は下面）に、当該容器本体８１の幅方向の中央部を跨って一対の係合凹部２０１が設けられている。従って、容器本体の左右両側面に凹部（係合凹部）５０８ａがあったインクカートリッジ５０８に比べて、係合凹部２０１相互の間隔を狭くできる。

そこで、本実施形態のインクカートリッジ８０は、インクジェット式プリンタ１００のカートリッジ装着部１０８に挿入する際に、容器本体８１の挿入方向先端側の係合凹部２０１がインクカートリッジ着脱装置２００の係合部材１５５に係合されるため、インクカートリッジ５０８に比べてカートリッジ装着時に容器本体８１が傾き難く、インクカートリッジ８０の斜め挿入が防止される。従って、インクカートリッジ８０をカートリッジ装着部１０８に確実に装填することができ、斜め挿入等による誤装填に起因した液漏れ等の不都合の発生を防止することができる。

また、本実施形態のインクカートリッジ８０では、係合凹部２０１が、その表面が挿入方向における容器本体８１の先端面となる前壁８３ｂに隣接して設けられているため、係合凹部２０１と挿入方向における容器本体８１の前壁に設けられた液体供給口８２との距離が、接近した状態になる。結果として、カートリッジ装着部１０８側に設けられた液体供給部としてのインク供給針１０９に対する係合凹部２０１の位置精度のバラツキを小さくでき、更に容器本体８１の左右の傾きを防止できる。

また、本実施形態のインクカートリッジ８０では、係合凹部２０１が、容器本体８１をカートリッジ装着部１０８に対して位置決めする位置決め穴８５ａ，８５ｂの近傍に設けられているため、カートリッジ装着部１０８側に設けられたインク供給針１０９等に対する係合凹部２０１の位置精度が更に向上し、容器本体８１の傾き防止を更に促進することができる。

また、本実施形態のインクカートリッジ８０では、係合凹部２０１が挿入方向における容器本体８１の先端面の両サイド部に設けられた一対の位置決め穴８５ａ，８５ｂ間に配置されている。そのため、容器本体８１を挿入した際に、係合凹部２０１に生じる傾き（オフセット量）が、一対の位置決め穴８５ａ，８５ｂ間に発生するオフセット量より小さく規制されることになるため、更なる傾き抑止ができる。

更に、本実施形態のインクカートリッジ８０では、インクカートリッジ着脱装置２００の係合部材１５５が挿入方向における係合凹部２０１の前壁面に設けられた当接部２０３を押圧付勢することにより、容器本体８１がカートリッジ装填方向へ移動させられる構成である。
そこで、容器本体８１の挿入方向の長さ寸法等に誤差がある場合でも、係合部材１５５の爪部１５６を係合凹部２０１の当接部２０３に当接させることで、容器本体８１の寸法誤差に関係なく、爪部１５６と当接部２０３との当たりを均一にできる。そこで、インクカートリッジ８０は挿入時の位置決め精度が向上して、さらに確実に装填することが可能になる。

また、本実施形態のインクカートリッジ８０では、当接部２０３の高さ方向位置が、一対の位置決め穴８５ａ，８５ｂの中心を通る水平面近傍に配置されるため、インクカートリッジ着脱装置２００の係合部材１５５から当接部２０３に作用する押圧力は、位置決め穴８５ａ，８５ｂの中心を通る略水平面内で作用し、カートリッジの先端を上方又は下方にこじる分力を発生しないため、容器本体８１の上下の傾きを防止できる。

また、本実施形態のインクカートリッジ８０では、当接部２０３であるリブ２０３ｒが挿入方向における係合凹部２０１の前壁面２０１ｂにおける挿入方向の両側壁２０１ｃ近傍に設けられている。箱構造に構成された係合凹部２０１の挿入方向の両側壁２０１ｃ近傍は、角部に近く剛性が高い。そこで、リブ２０３ｒによって構成された当接部２０３を剛性の高い両側壁２０１ｃ近傍に配置したことで、例えば、当接部を挿入方向における前壁面２０１ｂの中央に設けた場合と比較すると、当接部２０３の剛性が高くなり、インクカートリッジ着脱装置２００の係合部材１５５が当接した際の位置決め精度が向上する。

また、本実施形態のインクカートリッジ８０では、容器本体８１が上下一対のケース８３，８４を有し、カートリッジ装着部１０８に対して位置決めされる上下ケースの一方であるケース８３に、当接部２０３が設けられている。
そこで、カートリッジ装着部１０８に対する位置決め穴８５ａ，８５ｂと、インクカートリッジ着脱装置２００の係合部材１５５に対する位置決め手段である当接部２０３とが、共通のケース８３上に配置されるため、ケース部品の組み付け誤差によって位置決め精度が低下することを回避でき、位置決め精度の向上により、インクカートリッジ着脱装置２００による操作をより円滑にすることができる。

尚、本発明にかかる液体カートリッジの各構成の具体的な構造等は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜に変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。
例えば、本発明に係る液体カートリッジにおいて、カートリッジ着脱装置の係合部材が係合する係合凹部を設ける位置は、挿入方向における容器本体の先端面に直交する上面又は下面の何れでも良く、上下の各ケースの成形性等を考慮して何れか一方に決定すると良い。
［他の実施形態］
これまでに説明したインクカートリッジ着脱装置は、インクカートリッジを第１の所定ストローク挿入してカートリッジ保持機構１５４によって保持させ、インクカートリッジを移動させて装填していた。即ち、常に、インク供給針は固定であり、インクカートリッジが挿入から装填されるまで常に移動していた。
一方、他の実施形態に係るインクカートリッジ着脱装置は、先ず、インクカートリッジが挿入されてカートリッジ保持機構によって保持された後は、インク供給針がインクカートリッジ側へ移動されて装填完了となるものである。以下、詳しく説明する。

図１６に示すのは、本発明に係る他の実施形態におけるインクカートリッジ着脱装置（カートリッジ着脱装置）４１０の斜視図である。
また、図１７（Ａ）及び１７（Ｂ）に示すのは、本発明に係る他の実施形態におけるインクカートリッジ着脱装置４１０の要部拡大側面図である。図１７（Ａ）は、インクカートリッジ挿入完了、かつ、装填前の状態であり、図１７（Ｂ）は、インクカートリッジ挿入完了、かつ、装填完了の状態である。

図１６に示す如く、インクジェット式プリンタ（記録装置）４００のメインフレーム３５０には、インクカートリッジ３０８が挿入される際に、インクカートリッジ３０８を下方より支持する案内リブ３５１が設けられている。また、メインフレームには、インクカートリッジ３０８が挿入される際に、インクカートリッジ３０８の両側面３０８ｄと当接して左右幅方向にインクカートリッジ３０８を規制するガイド３５２ａ，３５２ｂが設けられている。

また、インクカートリッジ着脱装置４１０は、レバーアーム３６０と、動力伝達変換機構３５３と、カートリッジ保持機構３５４とを備えている。そのうち動力伝達変換機構３５３は、第５ギア３６１と、第６ギア３６２と、カム軸３６３と、カム部３６４と、流路ユニット３６５とを備えている。また、カートリッジ保持機構３５４は、係合部材３５５を備えている。

図面奥側には、インクカートリッジ３０８の着脱の際に、ユーザによって操作されるレバーアーム３６０が設けられ、レバーアーム３６０には第５ギア３６１が設けられている。第５ギア３６１の動力は、第６ギア３６２へ伝達され、インクカートリッジ３０８の挿入面における長手方向（主走査方向Ｘ）へ延設されたカム軸３６３を回動する。カム軸が回動されると、カム軸に一体成形された複数のカム部３６４が支点となって、流路ユニット３６５をインクカートリッジ挿入方向Ｙへ移動する。このとき、流路ユニット３６５には、複数のインク供給針（針）３０９が設けられている。各々のカム部３６４は、主走査方向Ｘにおいて、各インク供給針３０９とインク供給針３０９との間に設けられ、流路ユニット３６５に設けられた第１の壁部３６５ａ、または第２の壁部３６５ｂを当接・押圧して往復運動させる。

また、インク供給針３０９に近接するメインフレーム３５０には、インクカートリッジ３０８と係合可能な係合部材３５５が、インクカートリッジ３０８の長手方向Ｘへ延設されている。係合部材３５５は、係合ばね３６６（図１７参照）によって上方へ付勢され、支軸３７３を支点に回動する。

図１７（Ａ）に示すように、インクカートリッジ３０８の下面に設けられた単一の連続した係合凹部３０８ｂは、長手方向Ｘ（図１６参照）におけるインクカートリッジ３０８の中心を横切って、インクカートリッジ３０８の長手方向Ｘに沿って延びており、最初の実施形態における複数の分割された係合凹部２０１とは異なる。最初の実施形態と同様に、係合凹部３０８ｂは２つ以上の分割された係合凹部としても良い。
カートリッジ係合部（当接部）３０８ａは、係合凹部３０８ｂと共にインクカートリッジ３０８の下面に設けられている。少なくとも２つのカートリッジ係合部（当接部）３０８ａは、インクカートリッジ３０８の長手方向中心に対して長手方向に沿って互いに反対側に配置される。インクカートリッジ３０８が矢印の方向へ挿入されると、係合部材３５５は、インクカートリッジ３０８の前壁の角部と当接して一度下方へ退避する。カートリッジ係合部３０８ａが係合部材３５５の上を通過した後、係合部材３５５は係合ばね３６６の上方へのばね力によって再び係合凹部３０８ｂへ移動する。このとき、カチッと音を立てて係合部材３５５とカートリッジ係合部３０８ａとが係合して、第１の所定ストローク挿入されたインクカートリッジ３０８の挿入完了状態となる。即ち、インクカートリッジ３０８は、カートリッジ保持機構３５４によって保持された状態となる。

続いて、インクカートリッジ挿入完了状態からレバーアーム３６０を図１６に示すレバーアーム３６０を矢印の方向へ回動させて装填する。
図１７（Ｂ）に示す如く、レバーアーム３６０の回動によって第５ギア３６１が時計方向へ回動すると、第６ギア３６２が反時計方向へ１８０°回動する。カム軸３６３が第６ギア３６２と同期して回動し、カム部３６４を１８０°回動させる。カム部３６４は、流路ユニット３６５に形成された第１の壁部３６５ａと当接・押圧し流路ユニット３６５を図面右方向へ移動させる。このとき、流路ユニット３６５に形成されたインク供給針３０９は、インクカートリッジ３０８に形成された針挿入口３０８ｃへ挿入されてインクカートリッジ装填完了状態となる。

また、インクカートリッジ３０８を取り出す際は、図１７においてレバーアーム３６０を装填の際に回動させた方向とは逆の反時計方向へ回動させると、第６ギア３６２が時計方向へ１８０°回動する。従って、カム部３６４は、図１７（Ｂ）の位置から時計方向へカム軸３６３を支点に１８０°回動し、第１の壁部３６５ａから離間して第１の壁部３６５ａと対向する位置に形成された第２の壁部３６５ｂと当接・押圧し流路ユニット３６５を図面左方向へ移動させる。このとき、流路ユニット３６５に形成されたインク供給針３０９は、インクカートリッジ３０８に形成された針挿入口３０８ｃから引き抜かれ図１７（Ａ）に示す状態となる。

そして、さらにレバーアーム３６０を反時計方向へ回動させると、図示しない係合解除部材が、係合ばね３６６の付勢力に対抗して係合部材３５５を下方へ押し下げる。従って、カートリッジ係合部３０８ａと係合部材３５５との係合が解除されて、インクカートリッジ３０８を取り出すことができる。
尚、インクカートリッジ３０８の取り出しを容易にするために、ばね力によってインクカートリッジ３０８が飛び出るように、ばねを設けることができるのは勿論である。

本実施形態のインクカートリッジ着脱装置４１０は、インクカートリッジ３０８がスライドされて記録装置本体に装填される。インクカートリッジ着脱装置は、インクカートリッジ３０８を第１の所定ストローク挿入することによってインクカートリッジ３０８を保持するカートリッジ保持機構３５４と、レバーアーム３６０の回動運動により、てこの原理を利用してインクカートリッジ３０８の装填に必要な押込み力を確保すると共に、レバーアーム３６０の回動運動をカートリッジ保持機構３５４に保持された状態のインクカートリッジ３０８の装填に必要な第２の所定ストロークＳの動きに変換する動力伝達変換機構３５３とを備える。カートリッジ保持機構３５４は、インクカートリッジ３０８の一面の装填方向における前側と該一面の中央を跨って係合する一体の係合部材３５５を備えている。

その結果、係合部材３５５は、インクカートリッジ３０８の一面における装填方向前側の中央を跨って係合するので、インクカートリッジ３０８と係合した箇所が一箇所であっても、挿入方向に対して垂直な方向（主走査方向Ｘ）において、インクカートリッジ３０８の重心に近い位置と係合させることができる。即ち、インクカートリッジ３０８の回転力の発生を抑制すると共に、確実にインクカートリッジ３０８を押し込んで装填することができる。従って、装填の際、インクカートリッジ３０８が斜行する虞がない。
さらに、インクカートリッジ装填方向前側と係合させるので、インク供給針３０９が挿入される針挿入口３０８ｃの近傍を保持することが可能である。従って、針挿入口３０８ｃの近傍を保持し、確実にインク供給針３０９を挿入させることができる。

本実施形態の動力伝達変換機構３５３は、インクカートリッジ３０８に挿入される針３０９を備えた流路ユニット３６５を第２の所定ストロークＳまで移動させるように構成されている。
その結果、重いインクカートリッジ３０８を移動させないで済む。即ち、インクカートリッジ３０８を装填する場合、インクが満タンに入っているインクカートリッジ３０８は重く、針３０９を備えた流路ユニット３６５を移動させた方が、遙かに小さな力でインクカートリッジ３０８を装填することができる。

また、本実施形態の係合部材３５５は、インクカートリッジ３０８の挿入方向Ｙに対して垂直、かつ、インクカートリッジ３０８の長手方向Ｘに延びている。
その結果、インクカートリッジ３０８が斜行されたまま挿入された場合、インクカートリッジ３０８と係合部材３５５とは係合する虞がなく、正常に、即ち、記録装置本体に対して傾くこのなく挿入された場合のみ係合する。その結果、インクカートリッジ３０８が斜行されたままの状態で装填される虞がない。

さらに、インクカートリッジ３０８を装填する際、係合部材３５５がインクカートリッジ３０８に対して、挿入方向Ｙと同じ方向に装填に必要な力を付与することができる。即ち、インク供給針３０９がインクカートリッジ３０８に挿入される際（装填）に必要な力に対抗することができる。
ここで、係合部材３５５の主走査方向の長さは、インクカートリッジ３０８の係合する面の長さに対して３分の１以上設けられているのが好ましい。

尚、本発明は上記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。
例えば、本発明に係る液体カートリッジが搭載される液体消費装置は、上記実施形態に示したインクジェット式プリンタに限らない。
本明細書中における「上」、「底」、「右」、「左」などの表記は、本発明の権利範囲を限定するものではない。例えば、液体カートリッジがひっくり返して置かれた際には、「底」壁８３ａが「上」壁となり、「側」壁８３ｄ，８３ｅがそれぞれ鉛直方向を向くように液体カートリッジが置かれた際には、「上」壁及び「底」壁が「側」壁となる。

本発明に係る液体カートリッジが装着される液体消費装置の内部を示す全体斜視図である。 図２（Ａ）及び２（Ｂ）は図１に示した液体消費装置におけるカートリッジ着脱装置の上方斜視図であり、２（Ａ）はインクカートリッジ着脱装置全体であり、２（Ｂ）は２（Ａ）における回動スライド部のみを示す図である。 図２のカートリッジ装着部に装着されるインクカートリッジを挿入方向先端側の上面側から見た全体斜視図である。 図２のカートリッジ装着部に装着されるインクカートリッジを挿入方向先端側の底面側から見た全体斜視図である。 図３に示したインクカートリッジの分解斜視図である。 図６（Ａ）及び６（Ｂ）は図３に示したインクカートリッジの側面図及び上面図である。 図６（Ｂ）のＶＩＩ−ＶＩＩ矢視断面図である。 図６（Ｂ）のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ矢視断面図である。 図９（Ａ）はカートリッジ装着部における動力伝達部の側面図、図９（Ｂ）は動力伝達部から第１スライド部への動力伝達部の正面図である。 カートリッジ装着部に装備されたカートリッジ保持機構を示す斜視図である。 図１１（Ａ）乃至１１（Ｄ）は図１０に示したカートリッジ保持機構の挿入・装填の際の動作を示す側断面図である。 図１２（Ａ）はカートリッジ着脱装置におけるカートリッジ挿入完了であって、カートリッジ装填前の状態を示す上方斜視図であり、図１２（Ｂ）は図１２（Ａ）における回動スライド部のみを示す図である。 図１３（Ａ）はカートリッジ着脱装置におけるカートリッジ装填途中の状態を示す上方斜視図であり、図１３（Ｂ）は図１２（Ａ）における回動スライド部のみを示す図である。 図１４（Ａ）はカートリッジ着脱装置におけるカートリッジ装填完了の状態を示す上方斜視図であり、図１４（Ｂ）は図１４（Ａ）における回動スライド部のみを示す図である。 図１５（Ａ）及び１５（Ｂ）はカートリッジ装着部に装備されたカートリッジ保持機構が液体カートリッジを取り出す際の動作を説明する側面図である。 本発明に係る他の実施形態におけるカートリッジ着脱装置の斜視図である。 図１７（Ａ）及び１７（Ｂ）は図１６に示したカートリッジ着脱装置の要部拡大側面図である。 従来の液体カートリッジがカートリッジ装着部に装着された状態を示す平面図である。

符号の説明

８０…インクカートリッジ（液体カートリッジ）、８１…容器本体、８２…液体供給口、８３…下側のケース，８４…上側のケース、８５ａ，８５ｂ…位置決め穴（位置決め手段）、８７…位置決めピン、８９…回路基板、９０…記憶素子、９１…接続端子部、９３…廃液回収口、９５…廃インク供給針、１００…インクジェット式プリンタ（記録装置）、１０１…給紙カセット、１０２…キャリッジモータ、１０３…用紙案内ガイド、１０４…給送用モータ、１０５…搬送用モータ、１０６…キャリッジ、１０７…記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、１０８…カートリッジ装着部、１０９…インク供給針（液体供給部）、１１０…インク供給チューブ、１１１…キャッピング装置、１１２…第１のインク供給路ユニット、１１４…第２のインク供給路ユニット、１１５…弁ユニット、１１６…ギアユニット、１４３…記録部、１４４…インク供給路、１５０…メインフレーム、１５１…案内リブ、１５２ａ…ガイド、１５２ｂ…ガイド、１５３…動力伝達変換機構、１５４…カートリッジ保持機構、１５５…係合部材、１５６…爪部、１６０…レバーアーム、１６１…第１ギア、１６２…ユニットギア、１６３…第２ギア、１６４…第３ギア、１６５…第４ギア、１６６…ウォームギア、１６７…メスねじ部、１６８…第１スライド部、１６９…第２スライド部、…１６９ａ…当接部、１７０…スライド溝、１７１…スライドピン部、１７２…駆動伝達部、１７３…支軸部、２００…インクカートリッジ着脱装置（カートリッジ着脱装置）、２０１…係合凹部、２０１ａ…傾斜面、２０１ｂ…前壁面、２０１ｃ…挿入方向両側壁、２０３…当接部、３０８…インクカートリッジ、３０８ａ…カートリッジ係合部（当接部）、３０８ｂ…係合凹部、３０８ｃ…針挿入口、３０９…インク供給針、３５０…メインフレーム、３５１…案内リブ、３５２ａ…ガイド、３５２ｂ…ガイド、３５３…動力伝達変換機構、３５４…カートリッジ保持機構、３５５…係合部材、３６０…レバーアーム、３６１…第５ギア、３６２…第６ギア、３６３…カム軸、３６４…カム部、３６５…流路ユニット、３６５ａ…第１の壁部、３６５ｂ…第２の壁部、３６６…係合ばね、３７３…支軸、４００…記録装置、４１０…着脱装置、５００…着脱装置、５０１…流路ユニット、５０２…インク供給針、５０８…インクカートリッジ、５０８ａ…凹部、５０８ｂ…針挿入口、５５５…カートリッジ保持機構、５５５ａ…ラッチ突起部、Ｓ…所定ストローク

Claims (11)

1. 装填時に液体カートリッジに形成された一対の係合凹部に係合部材の一対の爪部を係合させて前記爪部を前記係合凹部の前壁面に当接させ前記爪部により液体カートリッジの挿入方向側に前記液体カートリッジを押圧付勢することにより前記液体カートリッジを装填方向へ移動させるカートリッジ着脱装置によって前記液体カートリッジをカートリッジ装着部に装填させる液体消費装置に用いられる液体カートリッジであって、
   前記カートリッジ装着部に着脱自在とされる容器本体と、前記カートリッジ装着部に設けられた液体供給針に液体を供給するため、前記容器本体における挿入方向の前壁に設けられた液体供給口と、を備え、
   前記容器本体は、前記前壁が高さ方向よりも幅方向に長い扁平な直方体状であり、
   前記液体供給口は、前記幅方向に沿って第１の液体供給口から第４の液体供給口までの順に４個設けられており、
   前記容器本体の前記前壁と直交する上下面の一方には、前記カートリッジ着脱装置の係合部材の一対の爪部が係合する一対の係合凹部が前記容器本体の前記前壁に隣接して設けられており、
   一対の前記係合凹部は、前記幅方向の中心を跨って、第１の液体供給口と第２の液体供給口との間、および、第３の液体供給口と第４の液体供給口との間に設けられていることを特徴とする液体カートリッジ。
2. 前記容器本体の前記前壁には、前記容器本体を前記カートリッジ装着部に対して位置決めする一対の位置決め手段が設けられており、
   一対の前記位置決め手段の間に、４個の前記液体供給口が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液体カートリッジ。
3. 一対の前記係合凹部の前記挿入方向における前壁面には、それぞれ前記カートリッジ着脱装置の係合部材の一対の爪部と当接する当接部が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の液体カートリッジ。
4. 一対の前記位置決め手段が一対の位置決め穴から成ることを特徴とする請求項３に記載の液体カートリッジ。
5. 前記当接部の前記高さ方向の位置が、一対の前記位置決め穴の中心を通る水平面内に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の液体カートリッジ。
6. 突起またはリブを含む前記当接部が、前記係合凹部の挿入方向側の両側壁の間に設けられていることを特徴とする請求項４または５に記載の液体カートリッジ。
7. 前記容器本体が一対の上下ケースを有し、前記カートリッジ装着部に対して位置決めされる前記上下ケースの一方に前記当接部が設けられていることを特徴とする請求項４ないし６のいずれか１項に記載の液体カートリッジ。
8. 請求項１ないし７のいずれか１項に記載の液体カートリッジをスライドさせて記録装置本体に装填するカートリッジ着脱装置であって、
   前記液体カートリッジの一面の装填方向前側と、該一面の中央を跨って係合する一体の係合部材を備え、前記液体カートリッジが第１の所定ストロークまで挿入された際に、前記係合部材の一対の爪部が前記液体カートリッジの一対の前記係合凹部と係合することにより前記液体カートリッジを保持するカートリッジ保持機構と、
   レバーアームの回動運動により、てこの原理を利用して前記液体カートリッジの装填に必要な押込み力を確保するとともに、レバーアームの回動運動を前記カートリッジ保持機構に保持された状態の前記液体カートリッジの装填に必要な第２の所定ストロークの動きに変換する動力伝達変換機構と、を備えていることを特徴とするカートリッジ着脱装置。
9. 前記動力伝達変換機構は、前記液体カートリッジを前記第２の所定ストロークまで移動させるように構成されていることを特徴とする請求項８に記載のカートリッジ着脱装置。
10. 前記動力伝達変換機構は、前記液体カートリッジに挿入される針を備えた流路ユニットを前記第２の所定ストロークまで移動させるように構成されていることを特徴とする請求項８に記載のカートリッジ着脱装置。
11. 請求項１ないし７のいずれか１項に記載の液体カートリッジをスライドさせて液体噴射装置本体に装填する液体カートリッジ着脱装置を備える液体噴射装置であって、
    前記液体カートリッジ着脱装置は、
    前記液体カートリッジの一面の装填方向前側と、該一面の中央を跨って係合する一体の係合部材を備え、前記液体カートリッジが第１の所定ストロークまで挿入された際に、前記係合部材の一対の爪部が前記液体カートリッジの一対の前記係合凹部と係合することにより前記液体カートリッジを保持するカートリッジ保持機構と、
    レバーアームの回動運動により、てこの原理を利用して前記液体カートリッジの装填に必要な押込み力を確保すると共に、レバーアームの回動運動を前記カートリッジ保持機構に保持された状態の前記液体カートリッジの装填に必要な第２の所定ストロークの動きに変換する動力伝達変換機構と、を備えていることを特徴とする液体噴射装置。

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