JP5050376B2 - 液体カートリッジ - Google Patents

Description

本発明は、液体消費装置のカートリッジ装着部に着脱自在に装着されて、内部に貯留している液体を前記液体消費装置に供給する液体カートリッジに関する。

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。

インクジェット式記録装置或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がある。インクジェット式プリンタは、給紙トレイにセットされた用紙等の被記録媒体を給紙機構により１枚ずつ給紙し、用紙搬送手段により副走査方向に間欠的に所定量ずつ送りつつ、主走査方向に往復移動するキャリッジに搭載された記録ヘッドによりインク滴を被記録媒体に射出して文字や画像等を記録するようになっている。

ここで、キャリッジには、インクカートリッジを搭載するものと、インクカートリッジを搭載しないものとがある。インクカートリッジを搭載するものは、インクカートリッジを搭載した状態で主走査方向に往復動し、キャリッジ内部で、インクジェット記録ヘッドへとインクを供給する。インクカートリッジを搭載しないものは、インクカートリッジがキャリッジから独立してインクジェット式プリンタの本体（基体）側に設けられ、インクカートリッジとインクジェット記録ヘッドとは、インク供給用のチューブによって連通される。

そして、いずれの場合であっても、インクカートリッジには、製造年月日、型番、インク残量等のインク等に関する情報を記憶するメモリ部と、このメモリ部を外部の回路に接続するための接続端子部とが装備される。そして、インクカートリッジが装着されるプリンタのカートリッジ装着部には、前記接続端子部が接続されるコネクタ部が設けられている。

また、プリンタのキャリッジのヘッド搭載部には、前記コネクタ部を介してインクカートリッジのメモリ部と接続されるとともに記録ヘッドに接続される回路基板が配設されている。このような構成により、プリンタ側は、インクカートリッジとの間で該インク等に関する情報を送受信し、インク残量の検出や、インクカートリッジの交換時期通知等の動作制御に活用する。

ここで、従来技術のメモリ部を備えたインクカートリッジおよびコネクタ部を備えたインクジェット式記録装置について以下に説明する。
図１６に示すのは、レバーアーム５０７の回動に伴ってインクカートリッジ５０１を出し入れ可能なカートリッジ装着部を備えた記録装置である。

前記情報を記憶するメモリの一例は、接続端子が外部に露出した第１の接続端子部５０３と、この第１の接続端子部５０３と電気的に接続されるメモリ部５０４とを有する接触式の情報記憶部５０２である。この第１の接続端子部５０３は、記録装置側に固定装備されたコネクタ部５０５の第２の接続端子部５０６と接触することによって電気的に接続するように構成されていた。ここで、メモリ部５０４はインク等に関する情報を記憶する。
そして、レバーアーム５０７の回動運動に伴って、インクカートリッジ５０１の位置を矢印の示す方向へ移動させてインクカートリッジ５０１を記録装置本体に装填し、第１の接続端子部５０３を記録装置側の第２の接続端子部５０６に接触させていた。

ところが、第１の接続端子部５０３および第２の接続端子部５０６は通常、非常に小さく設けられているため、装填されたインクカートリッジ５０１の装着位置にバラツキが生じると、第１の接続端子部５０３が第２の接続端子部５０６に電気的に接続しない虞があった。
そこで、従来技術では、カートリッジ装着部に対して位置決めする突起部（図示しない）をインクカートリッジ（５０１）に設けることにより、装填されたインクカートリッジ（５０１）の装着位置のバラツキの低減を図っていた（例えば、特許文献１参照）。
言い換えると、第２の接続端子（５０６）は、キャリッジに対して固定されており、固定された第２の接続端子（５０６）を備えたキャリッジ、または記録装置本体に対してインクカートリッジ（５０１）を精度良く位置決めしようとしていた。

特開２００４−００１４３０号公報

しかしながら、従来のインクカートリッジでは、図示のように、比較的に面積の大きい平坦な壁面（図では、上壁面）５０８上に第１の接続端子部５０３を装備していた。そして、小型軽量化等の目的でカートリッジの壁部の板厚が薄肉化される関係で、大きな壁面５０８は、十分な剛性を確保することが難しく、また、うねりなどの成形歪みも残り易く、このような成形歪みや剛性不足の影響により、定位置に固定されているコネクタ部５０５に対する第１の接続端子部５０３の位置決め精度のバラツキを無にすることは非常に困難であった。
そのため、依然として、第１の接続端子部５０３がコネクタ部５０５の第２の接続端子部５０６に電気的に接続しない虞があった。

そこで、本発明の目的は上記課題を解消することに係り、カートリッジ装着部へ装着した際に、位置決め精度の向上により、液体カートリッジに装備された接続端子部を、カートリッジ装着部側に設けられたコネクタ部に確実に接続させることのできる液体カートリッジを提供することにある。

本発明の上記目的は、先端面と、当該先端面の長手方向の両サイド部の一方に設けられた第１の側面と、他方の側に設けられた第２の側面と、を含む略直方体状の外殻を有し、液体消費装置のカートリッジ装着部に着脱自在とされる容器本体と、前記第１の側面に設けられ、前記カートリッジ装着部側に設けられた電気的なコネクタ部と接触可能な接続端子部と、を備えた液体カートリッジであって、
前記先端面の長手方向の両サイド部のうち、前記第１の側面側のサイド部には、前記カートリッジ装着部に当接する挿入方向当接面が設けられ、
前記挿入方向当接面は、前記先端面から後退した位置に、前記第１の側面と交わるように設けられ、
前記第１の側面の、前記挿入方向当接面と交わる位置の近傍に、前記接続端子部が設けられ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。

上記構成によれば、挿入方向当接面が装備される挿入方向先端側のサイド部（側壁の先端部）は、例えば、先端面の中央部や大きな壁面の中央部などと比較して、容器本体の壁部が薄肉化された場合でも、剛性の高い隅部に近接するため、撓み等が生じない高い剛性を確保でき、また、容器本体を樹脂の射出成形により形成する場合に、成形歪みが生じ難い部位になり、高い成形精度を得ることができる。

即ち、挿入方向当接面を、高精度に、且つ、高い剛性で形成できるため、カートリッジ装着部に装着した際に、液体カートリッジを高精度に位置決めすることができる。
そして、第１の側面の、高精度に位置決めされる挿入方向当接面と交わる位置の近傍に接続端子部を設けたことで、カートリッジ装着部における接続端子部の位置決め精度が向上し、液体カートリッジに装備された接続端子部は、カートリッジ装着部側に設けられたコネクタ部に確実に接続することができる。

なお、上記構成の液体カートリッジにおいて、前記挿入方向当接面が、前記コネクタ部を保持すると共にカートリッジ装着部に対して移動可能なホルダ部に当接し、該ホルダ部を液体カートリッジの装着方向へ移動させることが望ましい。
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液体カートリッジを挿入した際、コネクタ部がカートリッジの挿入に追従して移動するので、容器本体の挿入方向の寸法の誤差の有無に拘わらず、挿入方向当接面とコネクタ部品との位置精度を高精度に維持でき、液体カートリッジ側の接続端子部とカートリッジ装着部側のコネクタ部との電気的な接続の信頼性を向上させることができる。

また、上記構成の液体カートリッジにおいて、前記先端面の前記第１の側面側の端部付近には、該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第１の位置決め穴が配置さ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、接続端子部に押圧接触するコネクタ部の接続端子のばね力は、第１の位置決め穴が装備されている挿入方向先端面に沿って容器本体を付勢する力となり、第１の位置決め穴に嵌合するカートリッジ装着部側の位置決めピンと位置決め穴との間のガタを無くす付勢力となるため、ガタの発生により、接続端子部とコネクタ部との接触性がばらつくことが無くなり、接続端子部とコネクタ部との電気的な接続性能をさらに安定させることができる。

また、上記構成の液体カートリッジにおいて、前記挿入方向当接面が、前記第１の位置決め穴と前記第１の側面の間に配置さ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、カートリッジ装着部に対する挿入方向当接面の位置決め精度が向上し、その結果、接続端子部とコネクタ部との電気的な接続性能をさらに安定させることができる。

また、上記構成の液体カートリッジにおいて、前記先端面の前記第２の側面の近傍には、前記容器本体内に廃液を回収するための廃液回収口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、廃液回収口と接続端子部との間の離間距離が大きくなるため、カートリッジ交換等の際に廃液回収口付近に廃液が漏れたとしても、漏れた廃液が接続端子部に付着するような不都合の発生を防止できる。

また、上記構成の液体カートリッジにおいて、前記先端面の前記第２の側面側の端部付近には、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第２の位置決め穴が配置されており、前記廃液回収口が、前記第２の位置決め穴に接近した位置に設定さ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、カートリッジ装着部に対する廃液回収口の位置決め精度が向上するため、カートリッジ装着部に装備される廃液供給用の管と廃液回収口との接続精度が向上し、接続精度の低下に起因した廃液漏れ等の不都合の発生を防止することができる。

また、上記構成の液体カートリッジにおいて、前記液体消費装置に供給する液体を貯留した複数個の液体貯留パックが前記容器本体内に収容されると共に、前記先端面には、各パックを前記液体消費装置側に接続する複数個の液体供給口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、液体消費装置に供給する多種の液体を、一つの容器本体内に収めることができ、液体種毎に個別に専用の液体カートリッジを準備する場合と比較すると、カートリッジ装着部に装備する位置決め機構の簡略化や、構成部品の削減を図れ、コンパクト化やコストの低減を図ることができる。

また、上記構成の液体カートリッジにおいて、前記複数個の液体供給口が、前記第１及び第２の位置決め穴間に配列さ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、液体カートリッジをカートリッジ装着部に装着した際、各液体供給口の位置の振れを第１及び第２の位置決め穴間での振れ幅よりも小さく抑えることができ、カートリッジ装着部側に装備される液体供給針などと液体供給口との接続性が向上する。

また、上記構成の液体カートリッジにおいて、前記廃液回収口が、前記第２の位置決め穴よりも、前記第２の側面に近い側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、液体供給口と廃液回収口との間には、第２の位置決め穴が介在し、カートリッジ交換等の際に廃液回収口付近に廃液が漏れたとしても、漏れた廃液が容器壁面を伝って液体供給口側に流れることを第２の位置決め穴が抑止する。従って、廃液が液体供給口に付着するような不都合の発生を防止できる。

本発明に係る液体カートリッジによれば、挿入方向当接面が装備される挿入方向先端側のサイド部は、剛性の高い隅部に近接するため、撓み等が生じない高い剛性を確保できる。また、容器本体を樹脂の射出成形により形成する場合に、成形歪みが生じ難い部位になり、高い成形精度を得ることができる。
即ち、挿入方向当接面を、高精度に、且つ、高い剛性で形成できるため、カートリッジ装着部に装着した際に、液体カートリッジを高精度に位置決めすることができる。そして、高精度に位置決めされる挿入方向当接面の近傍に接続端子部を設けたことで、カートリッジ装着部における接続端子部の位置決め精度が向上し、液体カートリッジに装備された接続端子部を、カートリッジ装着部側に設けられたコネクタ部に確実に接続させることができる。

以下、本発明に係る液体カートリッジと、液体カートリッジが装着される液体消費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は本発明の一実施形態に係る液体カートリッジが装着される液体消費装置としてのインクジェット式プリンタの概略を示す側断面図、図２は図１に示したインクジェット式プリンタにおけるカートリッジ装着部の平面図である。

図１に示したインクジェット式プリンタ（液体消費装置）１００には、被液体噴射材の一例である被記録材Ｐ（以下単に用紙Ｐともいう。）に記録を実行する液体噴射実行手段の一例である記録実行手段の主たる構成要素として、主走査方向（図１において紙面に直交する方向）に往復可能にキャリッジガイド軸１２によって軸支されたキャリッジ１０が設けられている。
そして、該キャリッジ１０には用紙Ｐ等に液体の一例であるインクを吐出（噴射）して記録を行なう液体噴射ヘッドの一例である記録ヘッド１３が搭載されている。また、キャリッジ１０の下方における記録装置本体３の下部スペースには、液体カートリッジの一例である単一パッケージのインクカートリッジ１１が後述する着脱装置１を介して装填されるカートリッジ装着部７が設けられている。

記録ヘッド１３の下方には、記録ヘッド１３と対向して記録ヘッド１３のヘッド面と用紙Ｐ等との間のギャップＰＧを規定するプラテン２８が設けられている。そして、キャリッジ１０とプラテン２８との間に用紙Ｐ等を主走査方向と直交する副走査方向（図１において左右方向）に所定の搬送量で搬送する動作と、記録ヘッド１３を主走査方向に一往復させる間に記録ヘッド１３から用紙Ｐ等にインクを噴射する動作とを交互に繰り返すことによって用紙Ｐ等に記録が行われる。

次に、用紙Ｐの搬送経路に従ってインクジェット式プリンタ１００の構成を更に説明する。
先ず、最も搬送方向上流側に用紙Ｐを積畳する被液体噴射材積畳部の一例である給送用トレイ５が設けられている。また、給送用トレイ５には用紙Ｐの側端面に当接し、副走査方向への円滑な搬送を案内するエッジガイド１５が設けられている。
給送用トレイ５上の用紙Ｐは、給送用ローラ１４の回転軸１７の回転に伴って、ホッパ１６が所定のタイミングで上昇し、給送用ローラ１４に向けて押し上げられる。

また、これらの給送用トレイ５、給送用ローラ１４及びホッパ１６を含む装置が自動給送装置２である。そして、給送用ローラ１４の回転に伴って最上面に位置する用紙Ｐから順番に給送用ローラ１４近傍に設けられる分離作用部の一例である分離パッド等の力を借りて単位数ずつピックアップして搬送方向下流に向かって送られる。

給送用ローラ１４の下流には、用紙Ｐの通過を検出する被液体噴射材検出手段の一例である図示しない被記録材検出手段（以下単に検出レバーという）が設けられている。
そして、検出レバーの下流には搬送用駆動ローラ１９ａと搬送用従動ローラ１９ｂとによって構成される搬送用ローラ１９が設けられている。このうち搬送用従動ローラ１９ｂは、搬送用従動ローラ用のローラホルダ１８の下流側において軸支されている。当該ローラホルダ１８は、図示しない回転軸を中心に回動可能に設けられ、かつ図示しないねじりコイルばねによって搬送用従動ローラ１９ｂが常に搬送用駆動ローラ１９ａに圧接したニップ状態になるように回動付勢されている。

搬送用ローラ１９によって挟圧された状態で搬送される用紙Ｐは、記録ヘッド１３の下方の記録ポジション２６に導かれ、上述のキャリッジ１０及び用紙Ｐの動作によって用紙Ｐの記録面のほぼ全面に亘って所望の記録が実行される。
記録ヘッド１３とその下方において、これと対向して設けられるプラテン２８とのギャップＰＧは、高精度の記録を実行する上で極めて重要な要素となっており、用紙Ｐの厚さの変化に応じて適宜調節されるようになっている。

記録ヘッド１３の下流には、排出用駆動ローラ２０ａと、排出用従動ローラ２０ｂとによって構成される被液体噴射材排出手段の一例である排出用ローラ２０が設けられている。この排出用ローラ２０によって排出された用紙Ｐは、更に下流に位置する被液体噴射材受け部の一例である排出用スタッカ５０上の載置面５１に排出されるようになっている。

排出用従動ローラ２０ｂは、その外周に複数の歯を有する歯付きローラであり、排出用従動ローラ用の図示しないローラホルダによって自由回転可能に軸支されている。排出用従動ローラ２０ｂの上流には補助従動ローラ２２が設けられ、用紙Ｐは該補助従動ローラ２２によってやや下方に押し付けられるようになっている。また、搬送用従動ローラ１９ｂは、搬送用駆動ローラ１９ａよりその軸芯位置がやや下流側に配設されている。更に排出用従動ローラ２０ｂは、排出用駆動ローラ２０ａよりその軸芯位置がやや上流側に配設されている。

このような構成によって、用紙Ｐは、搬送用ローラ１９と排出用ローラ２０との間において僅かに下に凸となる「逆ぞり」と呼ばれている湾曲状態となる。そして、記録ヘッド１３に対向する位置にある用紙Ｐは、プラテン２８に押し付けられ、これにより用紙Ｐの浮き上がりが防止され、正常に記録が実行されるようになっている。尚、補助従動ローラ２２は、排出用従動ローラ２０ｂと同様に歯付きローラから構成されており、図示しない補助従動ローラ用のローラホルダに軸支されている。

また、本実施形態に係るインクジェット式プリンタ１００は、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１１を使用し、当該インクカートリッジ１１を記録装置本体３後方の給送用トレイ５の下方から水平方向にスライドさせて装填するタイプのプリンタである。

本実施形態のカートリッジ装着部７では、後に説明するカートリッジ着脱装置を構成しているレバーアーム１６３の回動運動が、動力伝達変換機構３２（図２参照）を介してインクカートリッジ１１を保持した状態の左右一対のカートリッジ保持手段３０，３０を、第２の所定ストロークＳ押し込むことができるように設けられている。
本明細書では、インクカートリッジ１１が第２の所定ストロークＳ押し込まれる動作を「インクカートリッジの装填」と定義する。

図２に示すように、カートリッジ装着部７において、カートリッジ着脱装置を構成しているレバーアーム１６３、即ち、アーム本体１６３ｂの一端には、つまみ部１６３ａが設けられ、他端には、動力伝達変換機構３２における伝達部材の一例である扇形をした第１ピニオン１６２が設けられ、第１回動ピン１６４を支点に回動するように取り付けられている。尚、レバーアーム１６３における支点と作用点との距離は、第１ピニオン１６２のピッチ円半径との比が実質的にてこ比となり、レバーアーム１６３の採用によって支点と作用点との距離を比較的長く取れるようになったことに伴い、大きなてこ比が得られている。

動力伝達変換機構３２としては、一例としてラック、ピニオン、およびカム機構が採用できる。本実施形態では、レバーアーム１６３と一体に回動する第１ピニオン１６２と、第１ピニオン１６２と噛み合う第１ラック１６１および第１ラック１６１の動きを伝達経路下流に伝達する第２ラック１６７とを備えるスライドバー１６６と、第２ラック１６７と噛み合う第２ピニオン１６８と、第２ピニオン１６８と噛み合うギア１７１およびギア１７１の回転を伝達経路下流に伝達する偏心カム部１７２とを一体に備えるギア付きカムユニット１７５と、カートリッジ保持手段側に設けられてインクカートリッジ１１を押し込む方向へ移動させる際に偏心カム部１７２と当接可能な第１の壁部１７３と、を備えている構成とした。ここで、図２中、左側に示されたカートリッジ保持手段３０は、偏心カム部１７２の様子を解りやすくするため、記録装置内部から取り出したものである。

また本実施形態のスライドバー１６６には、第１ピニオン１６２と対向する辺に第１ラック１６１が形成され、第２ピニオン１６８ａ、１６８ｂと対向する辺に第２ラック１６７ａ、１６７ｂがそれぞれ形成されている。さらに、第２ピニオン１６８ａ側では第１ピニオン１６２と第２ピニオン１６８ａとに案内され、第２ピニオン１６８ｂ側ではメインフレーム６２に設けられたガイドリブ１６５と第２ピニオン１６８ｂとに案内されて、記録装置本体３の幅方向に往復運動するようになっている。

第２ピニオン１６８ａ、１６８ｂは、第１ピニオン１６２と同様、扇形のギヤによって構成されており、それぞれ第２回動ピン１６９ａ、１６９ｂを支点に同一方向に回動し、それぞれギア１７１ａ、１７１ｂへ動力を伝達する。ギア１７１（１７１ａ、１７１ｂ）は、ギア１７１と一体に設けられた偏心カム部１７２と共に第３回動ピン１７０を支点に回動する。偏心カム部１７２は、カートリッジ保持手段３０のスライダホルダ３７に設けられた第１の壁部１７３、および第２の壁部１７４と当接してスライダホルダ３７を移動させるように構成されている。

次に、本実施の形態のインクカートリッジ１１について、図３乃至図８に基づいて説明する。
図３は図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、図４は図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、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１１は、図３乃至図６に示すように、カートリッジ装着部７に着脱自在とされる外殻形状が略直方体状の容器本体１１１と、この容器本体１１１の側面に設けられ、カートリッジ装着部７側に設けられた電気的なコネクタ部２０３（図１２参照）と接触可能な接続端子部２０２と、を備えている。

そして、容器本体１１１の挿入方向先端側における両サイド部の内の一方には、カートリッジ装着部７内の挿入方向に対向する部位に当接する挿入方向当接面２０８が設けられると共に、該挿入方向当接面２０８の近傍に、前述の接続端子部２０２が設けられている。
なお、容器本体１１１の挿入方向先端側における両サイド部とは、容器本体１１１の挿入方向先端側の面である先端面１１ａの両端付近だけでなく、該先端面１１ａに直交する容器本体１１１の左右側面１１１ａ，１１１ｂの挿入方向先端側の部位も含む意図で用いている。

接続端子部２０２は、容器本体１１１の側面に装備される基板２０９の表面に形成されおり、基板２０９の背面等に搭載されてインク残量情報を記憶する記憶素子２０１に外部回路（後述のカートリッジ装着部７側のコネクタ部２０３）を接続する役割を果たす。

本実施形態の場合、カートリッジ装着部７に装備されるコネクタ部２０３は、図１１乃至図１５に示すように、インクカートリッジ１１の挿入方向に移動可能なホルダ部２０４に保持されている。
そして、前述の挿入方向当接面２０８は、ホルダ部２０４に形成された位置決め用突き当て面２０４ａ（図１３参照）に当接し、該ホルダ部２０４をインクカートリッジ１１の挿入方向へ移動させる。

本実施形態の場合、図３及び図４に示すように、インクカートリッジ１１の挿入方向先端側に位置する容器本体１１１の先端面１１ａには、容器本体１１１をカートリッジ装着部７に対して位置決めする２つの位置決め穴１１３ａ，１１３ｂが配置され、且つ、先端面１１ａと直交する別側面である右側面１１１ａに前述の接続端子部２０２が配置されている。

各位置決め穴１１３ａ，１１３ｂは、開口形状が矩形の穴で、図２に示すように、カートリッジの挿入方向に対向するカートリッジ装着部７内に装備された一対の位置決めピン７１が嵌合することで、カートリッジの挿入方向と直交する方向への位置決めを果たす。

図３及び図４に示すように、本実施形態の容器本体１１１では、一対の位置決め穴１１３ａ，１１３ｂは、それぞれ先端面１１ａの両端部付近に設けられている。そして、前述の挿入方向当接面２０８は、一方の位置決め穴１１３ａに接近した位置に設定されている。

そして、接続端子部２０２が設けられた側面近傍の挿入方向先端側におけるサイド部（即ち、右側面１１１ａの先端側付近）とは反対側のサイド部（即ち、左側面１１１ｂの先端側付近）には、容器本体１１１内に廃インクを回収するための廃液回収口１１５が設けられている。

容器本体１１１内には、図５及び図８に示すように、廃液回収口１１５に連通する廃液回収室１１７が上蓋１１２の内面に沿って区画形成されている。この廃液回収室１１７には、廃インクを吸着する吸収材を装填して、廃液回収室１１７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１１をカートリッジ装着部７に装着すると、カートリッジ装着部７側に装備された廃インク供給針７２（図４参照）が廃液回収口１１５に嵌入し、記録ヘッド１３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を介して、廃液回収室１１７に供給される。

なお、廃液回収口１１５には、図８に示すように、廃液回収口１１５に挿入される廃インク供給針７２との間をシールするシール機構７３が装備されている。
廃液回収口１１５は、容器本体１１１の先端面１１ａに装備された２つの位置決め穴１１３ａ，１１３ｂの外側で、且つ位置決め穴１１３ｂに接近した位置に設定されている。

本実施形態の容器本体１１１には、図５に示すように、インクジェット式プリンタ１００の記録ヘッド１３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）１１６が複数個（本実施形態では４個）収容される。
そのため、先端面１１ａには、カートリッジ装着部７に装備されたインク供給針４ａを各インクパック１１６に接続するための複数個の液体供給口１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃ，１１７ｄが設けられている。

各液体供給口１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃ，１１７ｄには、図７に示すように、カートリッジ装着部７に装備されたインク供給針４ａの挿入により流路を開閉するバルブ機構１１８が設けられている。
カートリッジ装着部７に装備されたインク供給針４ａは、図２に示すように、流路部材４を介して、記録ヘッド１３に接続されている。
容器本体１１１の先端面１１ａに装備された複数個の液体供給口１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃ，１１７ｄは、何れも、２つの位置決め穴１１３ａ，１１３ｂ間に配列されている。

次に、このような構成を有するインクカートリッジ１１を着脱装置１によりカートリッジ装着部７に装着する際の動作について説明する。
図９に示すのは、インクカートリッジ１１を所定の挿入量だけカートリッジ装着部７に挿入した挿入完了状態の着脱装置１を示す平面図である。

図９に示す如く、インクカートリッジ１１が所定の挿入量だけ挿入されたとき、インクカートリッジ１１の位置は図に一点鎖線で示す位置であり、この位置では、カートリッジ装着部７側のインク供給針４ａが、各液体供給口１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃ，１１７ｄには接続されていない。
従って、インクカートリッジ１１を挿入すると直ちにインクカートリッジ１１内のインクが、インク供給針４ａを介して流路部材４側に流れ込むわけではない。
ここで、この図９に示すインクカートリッジの挿入完了状態のレバーアーム１６３の位置を「リセット位置」と定義する。

図１０は、インクカートリッジ１１の装填完了状態の時の着脱装置１を示す平面図である。
図１０に示す如く、レバーアーム１６３を図９に示す「リセット位置」から右側へ回動させると、レバーアーム１６３の回動運動が、前述した動力伝達変換機構３２を介して、偏心カム部１７２を回転させる。そして、カートリッジ保持手段３０のスライダホルダ３７に設けられた第１の壁部１７３と当接してスライダホルダ３７を移動させて、カートリッジ保持手段３０を第２の所定ストロークＳ押し込む運動へ変換することができる。

このとき、レバーアーム１６３のつまみ部１６３ａを最も右側に回動させると、インクカートリッジ１１は、更に奥部側に進入し、インクカートリッジ１１の各液体供給口１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃ，１１７ｄに、カートリッジ装着部７側の各インク供給針４ａが挿入・接続される。即ち、インクカートリッジ１１の装填が完了した状態である。
ここで、このインクカートリッジ装填完了状態のレバーアーム１６３の位置を「セット位置」と定義する。

また、レバーアーム１６３が「リセット位置」から「セット位置」まで回動され、インクカートリッジ１１が装填される際、インクカートリッジ１１が、カートリッジ装着部７に設けられた接触装置２００と当接するように設けられている。
ここで、接触装置２００とは、前述のインクカートリッジ１１の接続端子部２０２（図３、４参照）とカートリッジ装着部７側のコネクタ部２０３（図１２参照）とを接触させる装置である。

続いて、上記接触装置２００について、図１１乃至図１５に基づいて、説明する。
なお、図１１に示すのは、インクカートリッジ１１がカートリッジ装着部７に装填完了した状態の接触装置の斜視図であり、図１２に示すのは、図１１から規制部２５０を取り除いた斜視図である。

図３乃至図６に示したように、インクカートリッジ１１の装填方向先端側における一方のサイド部に該当する先端面１１ａの右端側（図３では左端側）には、挿入方向当接面２０８が設けられている。また、この挿入方向当接面２０８に近接する別側面である右側面１１１ａには、インク残量情報を記憶する記憶素子２０１と、記憶素子２０１と接続された複数の接続端子部２０２とを備えた基板２０９が設けられている。

図１１及び図１２に示す如く、接触装置２００は、接続端子部２０２と接触可能なコネクタ部２０３と、コネクタ部２０３を保持すると共にインクカートリッジ１１の挿入方向に移動可能なホルダ部２０４と、一端をホルダ部２０４に係止し、他端を記録装置本体３に係止してインクカートリッジ１１の挿入方向に対抗するようにホルダ部２０４を付勢するホルダばね２１２とを備えている。

本実施形態の場合、ホルダばね２１２は、Ｙ軸のみならずＸ軸およびＺ軸方向にも延設されている。即ち、ホルダばね２１２は、ホルダ部２０４をＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸方向へ移動させるように、ホルダ部２０４に対して付勢している。そして、ホルダ部２０４の移動方向を規制する規制部２５０は、後述する第１規制部２５１、第２規制部２５２、第３規制部２５３、および第４規制部２５４を一体に備えている。
このうち、第１規制部２５１、および第２規制部２５２は、ホルダ部２０４のＸ軸方向への移動を規制すると共に、ホルダ部２０４がＺ軸を支点に回転するのを規制するように設けられている。
一方、第３規制部２５３、および第４規制部２５４は、ホルダ部２０４のＺ軸方向への移動を規制すると共に、ホルダ部２０４がＸ軸を支点に回転するのを規制するように設けられている。

図１３に示す如く、ホルダ部２０４には、インクカートリッジ１１が装填された際、インクカートリッジ１１の装填方向の先端側に位置する挿入方向当接面２０８と当接可能な位置決め用突き当て面２０４ａが設けられている。
また、ホルダ部２０４が保持するコネクタ部２０３には、インクカートリッジ１１側の接続端子部２０２と接触可能なピン型端子（接続端子）２１１が設けられている。後に詳しく説明するが、ピン型端子２１１は、接続端子部２０２へ向かって付勢することが可能なピンばね状に形成されている。

カートリッジ装着部７にインクカートリッジ１１を所定量だけ挿入して、図９に示したインクカートリッジの挿入完了状態となり、レバーアーム１６３が「リセット位置」にあるとき、インクカートリッジ１１の挿入方向当接面２０８は、位置決め用突き当て面２０４ａに当接した状態になる。
そして、更に、レバーアーム１６３を「リセット位置」から右側へ回動させて、インクカートリッジ１１の装着位置を図１０に示す「セット位置」にすると、インクカートリッジ１１の移動に追従して、ホルダ部２０４がインクカートリッジ１１と一体に挿入方向に動く。この時、挿入方向当接面２０８に位置決め用突き当て面２０４ａを当接させたホルダ部２０４は、ホルダばね２１２の付勢力により、所定の押圧力でインクカートリッジ１１に密着した状態を維持する。

従って、インクカートリッジ１１が停止し装填完了した状態では、ホルダ部２０４の位置決め用突き当て面２０４ａは、隙間無くインクカートリッジ１１と当接することができる。即ち、装填方向であるＹ軸方向において、インクカートリッジ１１とホルダ部２０４との相対的な位置関係を高精度に位置決めすることができる。

図１４に示すのは、接触装置の平面断面図であり、図１５に示すのは、接触装置の側断面図である。
図１４に示す如く、ホルダばね２１２は、前述したようにＹ軸に対して傾いており、ホルダ部２０４に対して、Ｙ軸方向だけでなくＸ軸方向にも付勢するように設けられている。そして、該ホルダばね２１２の付勢力によって、ホルダ部２０４には、Ｚ軸方向を支点とした時計方向の回転力が生じる。このとき、ホルダ部２０４は、ホルダばね２１２の付勢力および回転力によって第２規制部２５２に押し付けられると共に、前記回転力によって第１規制部２５１にも押し付けられる。即ち、第１規制部２５１および第２規制部２５２は、Ｘ軸方向におけるホルダ部２０４の位置を決めることができると共に、Ｚ軸方向を支点とした向きを規制することができる。

同様に図１５に示す如く、ホルダばね２１２は、Ｙ軸に対して傾いており、ホルダ部２０４に対して、Ｙ軸方向だけでなくＺ軸方向にも付勢するように設けられている。そして、該ホルダばね２１２の付勢力によって、ホルダ部２０４には、Ｘ軸方向を支点とした反時計方向の回転力が生じる。このとき、ホルダ部２０４は、ホルダばね２１２の付勢力および回転力によって第４規制部２５４に押し付けられると共に、前記回転力によって第３規制部２５３にも押し付けられる。即ち、第３規制部２５３および第４規制部２５４は、Ｚ軸方向におけるホルダ部２０４の位置を決めることができると共に、Ｘ軸方向を支点とした向きを規制することができる。
尚、ホルダ部２０４のＹ軸方向を支点とした向きについては、図１４に示す如く、第２規制部２５２が、ホルダ部２０４と面接触することで、ホルダ部２０４のＹ軸方向を支点とした向きを規制している。

以上より、インクカートリッジ１１の装填方向以外におけるホルダ部２０４の移動方向、即ち、Ｘ軸およびＺ軸方向への移動は、規制部２５０によって規制される。その結果、ホルダ部２０４をＸ軸およびＺ軸方向において精度よく位置決めすることができる。また、ホルダ部２０４の向きも精度よく決めることができる。

以上に説明したインクカートリッジ１１において、挿入方向当接面２０８が装備される挿入方向先端側のサイド部（容器本体１１１の左右側面１１１ａ，１１１ｂの先端部付近）は、例えば、容器本体１１１の先端面１１ａの中央部や大きな壁面の中央部などと比較して、容器本体１１１の壁部が薄肉化された場合でも、剛性の高い隅部に近接するため、撓み等が生じない高い剛性を確保でき、また、容器本体１１１を樹脂の射出成形により形成する場合に、成形歪みが生じ難い部位になり、高い成形精度を得ることができる。

即ち、挿入方向当接面２０８を、高精度に、且つ、高い剛性で形成できるため、カートリッジ装着部７にインクカートリッジ１１を装着した際に、該インクカートリッジ１１を高精度に位置決めすることができる。そして、高精度に位置決めされる挿入方向当接面２０８の近傍に接続端子部２０２を設けたことで、カートリッジ装着部７における接続端子部２０２の位置決め精度が向上し、インクカートリッジ１１に装備された接続端子部２０２を、カートリッジ装着部７側に設けられたコネクタ部２０３に確実に接続させることができる。

また、本実施の形態のインクカートリッジ１１によれば、カートリッジ装着部７にインクカートリッジ１１を挿入した際、コネクタ部２０３がホルダ部２０４により移動可能に支持されており、コネクタ部２０３がカートリッジの挿入に追従して移動するので、容器本体１１１の挿入方向の寸法誤差の有無に拘わらず、挿入方向当接面２０８とコネクタ部２０３品との位置精度を高精度に維持でき、インクカートリッジ１１側の接続端子部２０２とカートリッジ装着部７側のコネクタ部２０３との電気的な接続の信頼性を向上させることができる。

また、本実施形態のインクカートリッジ１１によれば、カートリッジ装着部７への位置決めを果たす位置決め穴１１３ａ，１１３ｂが装備された先端面１１ａと直交する別側面としての右側面１１１ａに接続端子部２０２を装備したので、接続端子部２０２に押圧接触するコネクタ部２０３のピン型端子２１１のばね力は、位置決め穴１１３ａ，１１３ｂが装備されている挿入方向先端面に沿って容器本体１１１を付勢する力となり、位置決め穴１１３ａ，１１３ｂに嵌合するカートリッジ装着部７側の位置決めピン７１と位置決め穴１１３ａ，１１３ｂとの間のガタを無くす付勢力となるため、ガタの発生により、接続端子部２０２とコネクタ部２０３との接触性がばらつくことが無くなり、接続端子部２０２とコネクタ部２０３との電気的な接続性能をさらに安定させることができる。

また、本実施形態のインクカートリッジ１１によれば、カートリッジ装着部７への挿入方向での位置決めを果たす挿入方向当接面２０８が、挿入方向と直交する方向への位置決めを果たす位置決め穴１１３ａに接近して装備されているため、カートリッジ装着部７に対する挿入方向当接面２０８の位置決め精度が向上し、その結果、接続端子部２０２とコネクタ部２０３との電気的な接続性能をさらに安定させることができる。

また、本実施形態のインクカートリッジ１１によれば、接続端子部２０２が設けられたサイド部とは反対側のサイド部に、容器本体１１１内に廃インクを回収するための廃液回収口１１５が設けたことにより、廃液回収口１１５と接続端子部２０２との間の離間距離が大きくなるため、カートリッジ交換等の際に廃液回収口１１５付近に廃液が漏れたとしても、漏れた廃液が接続端子部２０２に付着するような不都合の発生を防止できる。

また、本実施形態のインクカートリッジ１１によれば、液体供給口１１７ｄと廃液回収口１１５との間には、位置決め穴１１３ｂが介在し、カートリッジ交換等の際に廃液回収口１１５付近に廃液が漏れたとしても、漏れた廃液が容器壁面を伝って液体供給口１１７ｄ側に流れることを位置決め穴１１３ｂが抑止する。従って、廃液が液体供給口１１７ｄに付着するような不都合の発生を防止できる。

また、本実施形態のインクカートリッジ１１によれば、廃液回収口１１５を位置決め穴１１３ｂに接近して装備しており、カートリッジ装着部７に対する廃液回収口１１５の位置決め精度が向上するため、カートリッジ装着部７に装備される廃液供給用の管と廃液回収口１１５との接続精度が向上し、接続精度の低下に起因した廃液の漏れ等の不都合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１１によれば、単一の容器本体１１１内に複数個のインクパック１１６を収容する構成のため、例えば、インクの色毎に個別に専用のインクカートリッジを準備する場合と比較すると、カートリッジ装着部７に装備する位置決め機構の簡略化や、構成部品の削減を図れ、コンパクト化やコストの低減を図ることができる（図５参照）。

また、本実施形態のインクカートリッジ１１によれば、先端面１１ａに装備する複数個の液体供給口１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃ，１１７ｄが、２つの位置決め穴１１３ａ，１１３ｂ間に設けられるため、インクカートリッジ１１をカートリッジ装着部７に装着した際の各液体供給口１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃ，１１７ｄの位置の振れを、容器本体１１１の２つの位置決め穴１１３ａ，１１３ｂ間での振れ幅よりも小さく抑えることができ、カートリッジ装着部７側に装備される液体供給針などと液体供給口１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃ，１１７ｄとの接続性が向上する。

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。
また、本発明の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。

本発明の一実施形態に係る液体カートリッジが装着される液体消費装置としてのインクジェット式プリンタの概略を示す側断面図である。 図１に示したインクジェット式プリンタにおけるカートリッジ装着部の平面図である。 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３に示した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。 （ａ）は図３に示したインクカートリッジの側面図であり、（ｂ）は上面図である。 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２に示したカートリッジ装着部にインクカートリッジが挿入され、インクカートリッジのインク供給口とカートリッジ装着部のインク供給針とが接続される前の状態の説明図である。 図９に示した状態から、インクカートリッジが更に挿入されて、インクカートリッジのインク供給口とカートリッジ装着部のインク供給針とが接続された状態の説明図である。 図２に示したカートリッジ装着部のコネクタ部付近の拡大斜視図である。 図１１から規制部を取り除いた状態の斜視図である。 図１２に示したホルダ部のインクカートリッジ側から見た斜視図である。 図１３に示したホルダ部の平面断面図である。 図１３に示したホルダ部の側断面図である。 従来のインクカートリッジと、プリンタのカートリッジ装着部との構成を示す斜視図である。

符号の説明

１…（インクカートリッジの）着脱装置、３…記録装置本体、４…流路部材、４ａ…インク供給針、１０…キャリッジ、１１…インクカートリッジ（液体カートリッジ）、１１ａ…先端面、１３…記録ヘッド、７１…位置決めピン、７２…廃インク供給針、１００…インクジェット式プリンタ（液体消費装置）、１１１ａ…右側面、１１１ｂ…左側面、１１３ａ，１１３ｂ…位置決め穴、１１５…廃液回収口、１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃ，１１７ｄ…液体供給口、２００…接触装置、２０１…記憶素子、２０２…接続端子部、２０３…コネクタ部、２０４…ホルダ部、２０４ａ…当接部、２０８…挿入方向当接面、２０９…基板、２１１…ピン型端子（接続端子）、２１２…ホルダばね、Ｐ…用紙（被記録材）

Claims (9)

1. 先端面と、当該先端面の長手方向の両サイド部の一方に設けられた第１の側面と、他方の側に設けられた第２の側面と、を含む略直方体状の外殻を有し、液体消費装置のカートリッジ装着部に着脱自在とされる容器本体と、前記第１の側面に設けられ、前記カートリッジ装着部側に設けられた電気的なコネクタ部と接触可能な接続端子部と、を備えた液体カートリッジであって、
   前記先端面の長手方向の両サイド部のうち、前記第１の側面側のサイド部には、前記カートリッジ装着部に当接する挿入方向当接面が設けられ、
   前記挿入方向当接面は、前記先端面から後退した位置に、前記第１の側面と交わるように設けられ、
   前記第１の側面の、前記挿入方向当接面と交わる位置の近傍に、前記接続端子部が設けられることを特徴とする液体カートリッジ。
2. 前記挿入方向当接面が、前記コネクタ部を保持すると共にカートリッジ装着部に対して移動可能なホルダ部に当接し、該ホルダ部を液体カートリッジの装着方向へ移動させ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. 前記先端面の前記第１の側面側の端部付近には、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第１の位置決め穴が配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体カートリッジ。
4. 前記挿入方向当接面が、前記第１の位置決め穴と前記第１の側面の間に配置されてい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. 前記先端面の前記第２の側面の近傍には、前記容器本体内に廃液を回収するための廃液回収口が設けられていることを特徴とする請求項３または４の何れか１項に記載の液体カートリッジ。
6. 前記先端面の前記第２の側面側の端部付近には、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第２の位置決め穴が配置されており、
   前記廃液回収口が、前記第２の位置決め穴に接近した位置に設定されていることを特徴とする請求項５に記載の液体カートリッジ。
7. 前記液体消費装置に供給する液体を貯留した複数個の液体貯留パックが前記容器本体内に収容されると共に、前記先端面には、各パックを前記液体消費装置側に接続する複数個の液体供給口が設けられることを特徴とする請求項５又は６に記載の液体カートリッジ。
8. 前記複数個の液体供給口が、前記第１及び第２の位置決め穴間に配列されていることを特徴とする請求項７に記載の液体カートリッジ。
9. 前記廃液回収口が、前記第２の位置決め穴よりも、前記第２の側面に近い側に設けられることを特徴とする請求項８に記載の液体カートリッジ。

Images