JP5098653B2 - 流体収容体ホルダ及び流体噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えばインクカートリッジ等の流体収容体を着脱可能とする流体収容体ホルダ及び同ホルダを備えたインクジェット式記録装置等の流体噴射装置に関する。

従来、流体噴射ヘッドからターゲットに流体を噴射する流体噴射装置の一つとしてインクジェット式記録装置（以下、「プリンタ」という）が広く知られている。こうしたプリンタのうち、インク（流体）を収容したインクカートリッジ（流体収容体）から記録ヘッド（流体噴射ヘッド）にインクを供給するタイプのプリンタには、インクカートリッジを着脱可能とするカートリッジホルダ（流体収容体ホルダ）が設けられている（例えば、特許文献１参照）。

すなわち、特許文献１のプリンタのカートリッジホルダには、インクカートリッジのインク導出口（流体導出口）に対して挿脱可能なインク供給針（流体導出部材）と、インクカートリッジの加圧空気導入口（収容体側流通口）に対して密接可能な空気導入部材（作動流体流通部材）がインクカートリッジの取り出し方向に向けて平行に設けられている。そして、インクカートリッジを装着方向に移動させることにより、インク供給針がインク導出口に挿入されると共に空気導入部材の先端が加圧空気導入口に密接された状態となってインクカートリッジが所定の装着位置に装着されるようになっている。また、その装着位置からインクカートリッジを取り出し方向に移動させることにより、インク供給針がインク導出口から抜かれると共に空気導入部材の先端が加圧空気導入口から離間した状態となってインクカートリッジがカートリッジホルダから取り外されるようになっている。
特開２００７−１３７０７２号公報

ところで、カートリッジホルダに対するインクカートリッジの装着時の最終段階及びカートリッジホルダからのインクカートリッジの取り外し時の最初に、カートリッジホルダにおける空気導入部材の先端には装着方向に向けて移動するインクカートリッジから押圧力が加わることになる。そのため、特許文献１のプリンタのカートリッジホルダでは、空気導入部材の先端部分を、円筒状の支持管と、その支持管に対して摺動可能に嵌合された筒状の摺動部材と、摺動部材を常には空気導入部材の先端方向に向けて付勢するコイルばねとからなる構成としている。

そして、インクカートリッジの装着時の最終段階及びカートリッジホルダからのインクカートリッジの取り外し時の最初においてインクカートリッジからの押圧力が加えられた場合には、摺動部材がコイルばねの付勢力に抗してインクカートリッジから加えられた押圧力に従い後退移動するようにしている。また、後退移動させられた摺動部材をコイルばねの付勢力で空気導入部材の先端方向に付勢することで、空気導入部材の先端ともなる摺動部材の先端開口をインクカートリッジの加圧空気導入口に対して密接させるようにしていた。

しかしながら、こうしたカートリッジホルダにおける空気導入部材の構成では、複数の部材（支持管、摺動部材、コイルばね）を組み付けする必要があり、カートリッジホルダの組み立て効率が悪くなると共に、部材点数が増加することによって生産コストの低減を図ることが困難となる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、部品点数を少なくして組み立て効率の向上及び生産コストの低減を図ることができる流体収容体ホルダ及びそのような流体収容体ホルダを備えた流体噴射装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の流体収容体ホルダは、内部に流体を収容する流体収容体が所定方向に移動することにより着脱可能とされる装着位置を備えると共に、該装着位置に前記流体収容体が装着された場合に該流体収容体に設けられた作動流体の収容体側流通口に対して作動流体の流通を可能とするようにホルダ側流通口を密接させる作動流体流通部材を備えた流体収容体ホルダにおいて、前記作動流体流通部材は、固定端を支点として自由端側が弾性変形可能な片持ち梁状をなし、前記ホルダ側流通口が自由端に設けられると共に、該ホルダ側流通口と作動流体流通源との間を連通する作動流体流路が自由端から固定端側にかけて設けられ、前記流体収容体が前記装着位置に対する着脱時に前記収容体側流通口を前記ホルダ側流通口に当接させた状態で自由端側に押圧力を付与するように移動した場合に自由端側が固定端を支点として弾性変形する構成とされている。

上記構成によれば、作動流体流通部材は、その固定端が固定されることで流体収容体ホルダへの組み付けが完了する。また、流体収容体の着脱時において流体収容体が収容体側流通口を自由端に設けられたホルダ側流通口に当接させた状態で自由端側に押圧力を付与するように移動した場合には、固定端を支点として自由端側が弾性変形する。そして、そのように弾性変形した後における弾性復帰力が作動流体流通部材におけるホルダ側流通口と流体収容体における収容体側流通口とを密接させ得る付勢力として機能する。そのため、この作動流体流通部材とは別部品構成の摺動部材や付勢部材を更に組み付けることも不要となる。したがって、部品点数を少なくして組み立て効率の向上及び生産コストの低減を図ることができる。

また、本発明の流体収容体ホルダにおいて、前記作動流体流通部材は、前記ホルダ側流通口を前記流体収容体の前記収容体側流通口に密接させた状態において、前記流体収容体内に作動流体を加圧供給することにより該流体収容体内を加圧する構成、又は前記流体収容体内から作動流体を吸引することにより該流体収容体内を負圧状態にする構成とされている。

上記構成によれば、作動流体流通部材を介して流体収容体内に作動流体を加圧供給するようにした場合、その加圧力に基づき流体収容体内から収容されている流体を加圧状態で導出することができる一方、作動流体流通部材を介して流体収容体内から作動流体を吸引するようにした場合、その吸引力に基づき流体収容体内を負圧状態にすることができる。

また、本発明の流体収容体ホルダにおいて、前記作動流体流通部材の一面側には、固定端側から自由端まで延びる溝部が形成されると共に、該溝部を被覆するように前記作動流体流路を形成するためのフィルムが貼着される一方、前記作動流体流通部材の自由端における他面側には、前記ホルダ側流通口が一面側の前記溝部内に連通するように設けられている。

上記構成によれば、作動流体流路を形成するために例えばシリコンチューブ等からなる作動流体流通チューブを引き回すことが必要でなくなる。したがって、シリコンチューブ等において懸念される流体漏れを抑制できると共に、引き回しスペースがなくなるため、小型化要請にも好適に対応することができる。

また、本発明の流体収容体ホルダにおいて、前記作動流体流通部材の自由端からは、前記流体収容体の前記装着位置からの取り出し方向に向けて延びる筒部が設けられ、該筒部の先端の開口部により前記ホルダ側流通口が構成されると共に、前記作動流体流通部材の近傍には該作動流体流通部材の自由端側が弾性変形した場合に前記筒部を軸方向に沿って摺動案内するためのガイド部が設けられている。

上記構成によれば、作動流体流通部材の自由端側が流体収容体から押圧力を受けて弾性変形する場合にも先端の開口部がホルダ側流通口を構成する筒部はガイド部によって軸方向に摺動案内される。そのため、流体収容体の収容体側流通口と作動流体流通部材のホルダ側流通口との密接状態を良好に維持することができる。

また、本発明の流体収容体ホルダにおいて、前記作動流体流通部材は、弾性を有する板状の流路形成部材から弾性変形可能な片持ち梁状をなすように切り抜き形成されたものである。

上記構成によれば、片持ち梁状をなす作動流体流通部材の固定端を流体収容体ホルダに対して直接固定する場合よりも、そのような作動流体流通部材が切り抜き形成された流路形成部材を流体収容体ホルダに固定する場合の方が、流体収容体ホルダの組み付け作業が容易になる。

また、本発明の流体収容体ホルダにおいて、前記流路形成部材には、前記流体収容体に前記収容体側流通口とは別に設けられた流体導出口に対して挿脱自在な流体導出部材が前記流体収容体の前記装着位置からの取り出し方向に向けて延びるように設けられると共に、前記流体導出口及び前記流体導出部材を介して前記流体収容体内から導出される流体を該流体が消費される下流側に向けて流通させるための流体流路が前記作動流体流通部材の切り抜き部位を回避するように形成されている。

上記構成によれば、流路形成部材を組み付けすることにより、流体収容体内に収容されている流体の流路構成と、該流体を良好に流体収容体内から導出させるために流体収容体との間で流通させられる作動流体の流路構成を迅速且つ容易に完了することができる。

また、本発明の流体収容体ホルダは、前記装着位置において前記作動流体流通部材の前記ホルダ側流通口に前記収容体側流通口を密接させた状態にある流体収容体に対して該流体収容体の取り出し方向への移動を規制するように係止可能な係止機構を備えた。

上記構成によれば、装着位置において流体収容体は係止機構が係止することにより取り出し方向への移動が規制される。したがって、装着位置においては、作動流体流通部材のホルダ側流通口に収容体側流通口を密接させた状態が良好に維持される。

また、本発明の流体収容体ホルダにおいて、前記作動流体は空気である。
上記構成によれば、作動流体は空気であるため、作動流体が例えばシリコンオイル等の液体である場合と比較して、粘性が低い分だけ流体収容体と作動流体流通部材との間での作動流体（この場合は空気）の流通の応答性を向上することができる。また、作動流体供給路をチューブで構成する場合には、内部を流通する空気は液体よりも軽量であるので、チューブ重量も軽くなる。

また、本発明の流体噴射装置は、流体を噴射する流体噴射ヘッドと、上記構成の流体収容体ホルダとを備えた。
上記構成によれば、上記流体収容体ホルダの発明と同様の効果が得られる。

以下、本発明を、液体噴射装置の一種であるインクジェット式プリンタ（以下、「プリンタ」という。）及び該プリンタにおけるカートリッジホルダに具体化した実施形態を図１〜図１０に従って説明する。なお、以下における本明細書中の説明において、「前後方向」、「上下方向」、「左右方向」をいう場合は図に矢印で示す方向をそれぞれ示すものとする。

図１に示すように、プリンタ１０のフレーム１１内にはプラテン１２が架設されている。プラテン１２上には、図示しない紙送りモータを有する紙送り機構により図示しないターゲットとしての記録用紙が給送されるようになっている。また、フレーム１１内には、プラテン１２の長手方向と平行に、棒状のガイド部材１３が架設されている。

ガイド部材１３には、キャリッジ１４が、該ガイド部材１３の軸線方向に往復移動可能に支持されている。キャリッジ１４は、フレーム１１内に設けられた一対のプーリ１５ａ間に張設されたタイミングベルト１５を介してキャリッジモータ１６に連結されている。そして、キャリッジ１４は、キャリッジモータ１６の駆動により、ガイド部材１３に沿って往復移動されるようになっている。

キャリッジ１４のプラテン１２に対向する面には、記録用紙に向けてインク（流体）を噴射することにより消費する流体噴射ヘッドとしての記録ヘッド１７が搭載されている。また、キャリッジ１４上には、一時貯留したインクを記録ヘッド１７に供給するバルブユニット１８が、プリンタ１０において使用されるインクの色（種類）に対応して複数個（本実施形態では４個）備えられている。

図１におけるフレーム１１の一端部（右端部）には、流体収容体ホルダとしてのカートリッジホルダ２０が設けられている。このカートリッジホルダ２０には、流体収容体としてのインクカートリッジ２１が着脱可能に複数個（本実施形態では４個）装着されている。カートリッジホルダ２０には、一端がキャリッジ１４上の各バルブユニット１８とそれぞれ接続された複数本（本実施形態では４本）のインク供給チューブ２２の他端がそれぞれ接続されている。

また、カートリッジホルダ２０の上側には、作動流体流通源としての加圧ポンプ２３が設けられているとともに、該加圧ポンプ２３は、複数本（本実施形態では４本）の空気供給チューブ２４を介してカートリッジホルダ２０に接続されている。なお、カートリッジホルダ２０に各インクカートリッジ２１を装着した状態では、各インクカートリッジ２１は、各インク供給チューブ２２及び各空気供給チューブ２４とそれぞれ接続されるようになっている。

そして、加圧ポンプ２３を駆動すると、各空気供給チューブ２４を介して各インクカートリッジ２１内に作動流体としての空気がそれぞれ圧送され、該空気により各インクカートリッジ２１内のインクがそれぞれ加圧され、該各インクが各インク供給チューブ２２を介して各バルブユニット１８に加圧供給されるようになっている。

次に、インクカートリッジ２１及びインクカートリッジ２１が装着されるカートリッジホルダ２０の構成について図２及び図３に基づき詳述する。
インクカートリッジ２１は、薄型の直方体形状をなすカートリッジケース２５を備え、該カートリッジケース２５内には、インクカートリッジ２１毎に色の異なるインクを充填した可撓性を有するインクパック（図示略）がそれぞれ収容されている。なお、各インクカートリッジ２１は、誤装着防止用突起２１ａの形状が相違する以外は同一構成であるため、以下では複数（本実施形態では４つ）あるインクカートリッジ２１のうち一つのインクカートリッジ２１を例示して説明することにする。そして、カートリッジホルダ２０については、その一つのインクカートリッジ２１が装着される箇所を部分的に説明することにする。

図２に示すように、カートリッジケース２５においてカートリッジホルダ２０への装着方向側の面となる前面の中央部には、流体導出口としてのインク導出口２６がカートリッジケース２５の内外を貫通するように形成されている。また、カートリッジケース２５の前面においてカートリッジホルダ２０に装着された場合にインク導出口２６の下側となる位置には、インクカートリッジ２１内に加圧ポンプ２３から空気供給チューブ２４を介して加圧供給される空気を導入するための収容体側流通口としての空気導入口２７が貫通形成されている。

また、カートリッジケース２５の上面の前端部にはＩＣチップ（図示略）が設けられている。ＩＣチップには、該ＩＣチップを備えたインクカートリッジ２１のインクの種類（色）及びそのインクの残量などに関する情報が、インクカートリッジ２１毎にそれぞれ記録されている。さらに、カートリッジケース２５の側面（本実施形態では左側面）の前端部には、図７に示すように側面視略三角形状をなす係止部２８が隆起形成されている。この係止部２８の具体的構成については後述する。

一方、カートリッジホルダ２０は、前後方向が開口した四角筒状をなすホルダケース２９と、ホルダケース２９に対して前面側の開口を閉塞するように固定される弾性材料（例えば合成樹脂）からなる板状の流路形成部材３０を備えている。ホルダケース２９の後面側にはホルダケース２９内にインクカートリッジ２１を挿入可能とする挿入口３１が形成されている。そして、カートリッジホルダ２０のホルダケース２９内にインクカートリッジ２１を挿入した際に、インクカートリッジ２１のＩＣチップとホルダケース２９の上壁部に設けられた端子３２が接触し、ＩＣチップに記録されている各種の情報がプリンタ１０の制御装置（図示略）に入力されるようになっている。

また、ホルダケース２９の内奥部には、ホルダケース２９内を前側の機構収容部３３と後側のカートリッジ装着部３４とに仕切る仕切り壁３５が上下方向に沿うように設けられている。仕切り壁３５においてカートリッジ装着部３４側となる後面の上下２箇所からは位置決めピン３６，３７（図６参照）がインクカートリッジ２１の取り出し方向となる後方に向けて突出形成されている。そして、カートリッジ装着部３４内の装着位置（図２及び図８に示す位置）にインクカートリッジ２１が装着される際には、各位置決めピン３６，３７がインクカートリッジ２１のカートリッジケース２５の前面に形成された位置合わせ孔（図示略）に挿入されることにより、インクカートリッジ２１の位置合わせが行われるようになっている。

また、仕切り壁３５には、カートリッジ装着部３４内の装着位置にインクカートリッジ２１が装着された場合においてインクカートリッジ２１のインク導出口２６と前後方向で対応することになる位置に貫通孔３８が貫通形成されると共に、空気導入口２７と前後方向で対応することになる位置に円形のガイド部としてのガイド孔３９が貫通形成されている。また同様に、仕切り壁３５においてカートリッジ装着部３４内の装着位置にインクカートリッジ２１が装着された場合にインクカートリッジ２１の係止部２８と前後方向で対応することになる位置には矩形状の窓部４０が貫通形成されている。

一方、ホルダケース２９の機構収容部３３内には固定軸４１が仕切り壁３５の窓部４０と対応する高さ位置に設けられ、この固定軸４１に対して係止機構としてのつる巻きばね４２が巻き掛けられている。つる巻きばね４２は、固定軸４１に対する巻き掛け部位から後方に向けて直線状に延びる針金状の係止ロッド４２ａが仕切り壁３５の窓部４０に挿入されている。そして、インクカートリッジ２１がホルダケース２９のカートリッジ装着部３４内に装着されていない場合、係止ロッド４２ａは、その先端に左右方向への屈曲形状をなすように曲げ形成された係止突部４３を仕切り壁３５の後面上部付近から後方に向けて水平に延設されたストッパ壁４４に当接させることにより、図２において固定軸４１を中心とする時計方向への回動付勢が規制されるようになっている。

図２及び図３（ａ）に示すように、流路形成部材３０において、その中央部を挟んで上下方向及び左右方向に離間する二位置には、固定ボルト４５を挿通するための挿通孔４６が貫通形成されている。また、ホルダケース２９の前面において、流路形成部材３０の挿通孔４６と前後方向で対応する位置には、固定ボルト４５の雄ねじ部に螺合する雌ねじ部（図示略）を有するボルト穴４６ａが形成されている。そして、このボルト穴４６ａに挿通孔４６を位置合わせした状態で固定ボルト４５を回動操作して固定ボルト４５の雄ねじ部とホルダケース２９のボルト穴４６ａの雌ねじ部を螺合させることにより、流路形成部材３０はホルダケース２９に対して固定されるようになっている。

また、流路形成部材３０がホルダケース２９に固定された場合において流路形成部材３０におけるホルダケース２９の上壁よりも上方となる位置には、左右二箇所に連通孔４７，４８が前後方向に貫通形成されている。同様に、流路形成部材３０がホルダケース２９に固定された場合にホルダケース２９の仕切り壁３５に形成された貫通孔３８及びガイド孔３９に対応する位置には連通孔４９，５０が前後方向に貫通形成されている。

また、流路形成部材３０の前面には、連通孔４７を始点として鉛直方向下方に向けて直線状をなし且つ連通孔４９の近傍で斜め左側下方に向けて湾曲して連通孔４９に至る溝部５１が設けられている。同様に、流路形成部材３０の前面には、連通孔４８を始点として鉛直方向下方に向けて直線状をなし且つ連通孔５０の近傍で湾曲して連通孔５０に至る溝部５２が設けられている。

また、流路形成部材３０において溝部５２の両側縁及び下方の連通孔５０の周縁に沿う部分には、溝部５２の湾曲形状に沿った略Ｕ字状の中抜き部５３が切り抜き形成されている。その結果、流路形成部材３０において溝部５２に沿う切り抜き部位は、連通孔４８側となる上端側を流路形成部材３０に対する固定端とすると共に連通孔５０側となる下端側を自由端とする片持ち梁状をなすように形成されている。すなわち、流路形成部材３０において溝部５２に沿う切り抜き部位は、その下端側が上端側の固定端を支点として前後方向に弾性変形可能な弾性片部５４となっている。

そして、以上のような溝部５１，５２が形成された流路形成部材３０の前面には、ガスバリア性を有するフィルムＦが熱溶着により貼着されている。その結果、各溝部５１，５２及びこれらの溝部５１，５２の上下両端に連通する各連通孔４７〜５０は、それらの前面側への開口がフィルムＦで被覆されることにより、流路形成部材３０の前面側には連通孔４７と連通孔４９の間に亘るインク流路及び連通孔４８と連通孔５０の間に亘る空気流路が形成されることになる。そして、本実施形態では、連通孔４７と連通孔４９の間に亘る溝部５１を含んで形成されるインク流路により流体流路が構成されると共に、連通孔４８と連通孔５０の間に亘る溝部５２を含んで形成される空気流路により作動流体流路が構成されている。なお、フィルムＦは熱溶着後に中抜き部５３に沿って切断し、弾性片部５４の作動を妨げないようにしている。

図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、流路形成部材３０においてホルダケース２９側となる後面には、インク流路を構成する溝部５１の上端部に連通する連通孔４７の一端が開口しており、この連通孔４７の後面側開口に対してインク供給チューブ２２の上流端が接続されるようになっている。また、流路形成部材３０の後面において、インク流路を構成する溝部５１の下端部に連通する連通孔４９と対応する部分からは、その連通孔４９に基端側が連通する流体導出部材としてのインク供給針５５がホルダケース２９の挿入口３１方向となる後方に向けて延びるように設けられている。

インク供給針５５は、その内部が中空状をなすように形成されており、その先端部にはインク導出孔５６が形成されている。また、インク供給針５５は、先端側がホルダケース２９の仕切り壁３５に形成された貫通孔３８内に挿通されており、先端部が仕切り壁３５から突出した状態となっている。そして、インクカートリッジ２１をカートリッジホルダ２０に挿入した場合には、インク供給針５５の先端部がカートリッジケース２５の前面に形成されたインク導出口２６を介してインクカートリッジ２１内に挿入されるようになっている。すなわち、インクカートリッジ２１内のインクは、インク導出口２６にインク供給針５５が挿入されることにより、インク供給針５５及びインク流路を構成する溝部５１及びインク供給チューブ２２を介して記録ヘッド１７側へ導かれるようになっている。

また、流路形成部材３０の後面には、空気流路を構成する溝部５２の上端部に連通する連通孔４８の一端が開口しており、この連通孔４８の後面側開口に対して空気供給チューブ２４の下流端が接続されている。また、流路形成部材３０の後面において、空気流路を構成する溝部５２の下端部に連通する連通孔５０と対応する部分からは、その連通孔５０に基端側が連通する略円筒形状の空気導入筒部５７がホルダケース２９の挿入口３１方向となる後方に向けて延びるように設けられている。

空気導入筒部５７は、その先端の開口部５７ａがホルダ側流通口として機能する構成とされている。そして、そのような開口部５７ａが形成された先端側がホルダケース２９の仕切り壁３５に形成されたガイド孔３９内に挿通されており、弾性片部５４を撓ませることにより仕切り壁３５の壁面に直交する前後方向に摺動可能な構成となっている。また、空気導入筒部５７における仕切り壁３５よりも前側（すなわち、基端側）となる外周面の複数箇所（本実施形態では３箇所）からは径方向外方に向けて突出する突部５８が等角度間隔をおいて形成されている。そして、これらの突部５８と流路形成部材３０の後面との間に位置するようにして空気導入筒部５７の外周面上にはコイルスプリング６０が嵌合されている。

その結果、空気導入筒部５７は、その基端方向となる前方に向けて移動するように押圧力を受けた場合には、弾性片部５４の弾性復帰力及びコイルスプリング６０の付勢力により、元の位置（図２，図３，図６に示す位置）に復帰するようになっている。そして、空気導入筒部５７は、その軸方向の中途から先端側が仕切り壁３５からカートリッジ装着部３４内へ突出した状態となるようにして仕切り壁３５のガイド孔３９に挿入されている。なお、空気導入筒部５７は、その前後方向における全長がインク供給針５５よりも短くなるように設計されている。

また、空気導入筒部５７における仕切り壁３５よりも突出した先端部には、ゴム等の可撓性材料からなる略円筒形状のシール部材６１が嵌着されている。そして、空気導入筒部５７は、インクカートリッジ２１をカートリッジホルダ２０に挿入した場合には、弾性片部５４の弾性力及びコイルスプリング６０の付勢力により、カートリッジケース２５の前面に形成された空気導入口２７に対してシール部材６１を介して加圧空気を流通可能に密接するようになっている。すなわち、本実施形態では、以上のような空気流路を構成する溝部５２及び空気導入筒部５７が形成された弾性片部５４により、作動流体としての加圧空気をインクカートリッジ内に加圧供給するための作動流体流通部材が構成されている。

なお、上記説明では、流路形成部材３０が、各インク色に個別対応する空気流路毎に一つずつ設けられた構成を例示しているが、これは次のように構成してもよい。すなわち、各インク色に個別対応する連通孔５０及び溝部５２を同一の流路形成部材３０に形成すると共に、各溝部５２を連結する溝部を更に形成する。そして、流路形成部材３０にフィルムＦを溶着することにより、インク色に個別に対応する複数の空気流路を形成する。このように構成すれば、各空気流路は相互に連通しているため、空気供給チューブ２４を一つ設けるだけで、各色のインクカートリッジ内に加圧空気を供給することができ、プリンタ１０の小型化を図ることができる。

次に、上述したカートリッジホルダ２０の作用を図４〜図１０に従って説明する。
まず、カートリッジホルダ２０にインクカートリッジ２１を装着する場合には、図４に示すように、カートリッジホルダ２０におけるホルダケース２９の挿入口３１からインクカートリッジ２１を挿入する。そして、図５に示すように、ホルダケース２９の内奥部となるカートリッジ装着部３４内の装着位置までインクカートリッジ２１を押し込むことで、ホルダケース２９の上壁部に設けられた端子３２とインクカートリッジ２１におけるカートリッジケース２５の上面の前端部に設けられたＩＣチップとが接触し、ＩＣチップとプリンタ１０の制御部とが電気的に接続される。

このとき、図６に示すように、インクカートリッジ２１がホルダケース２９内の中程まで挿入されると、インクカートリッジ２１におけるカートリッジケース２５の前面に形成された位置合わせ孔にはホルダケース２９の仕切り壁３５に突出形成された位置決めピン３６，３７が挿入され、これによってインクカートリッジ２１がホルダケース２９内にて上下左右方向に位置決めされる。また、この装着時には、インクカートリッジ２１におけるカートリッジケース２５の左側面の前端部に隆起形成された略三角形状の係止部２８に対してホルダケース２９内に設けられたつる巻きばね４２における係止ロッド４２ａの係止突部４３が係止することにより、インクカートリッジ２１は装着位置に抜け止め規制された状態で係止保持される。

すなわち、図７に示すように、インクカートリッジ２１におけるカートリッジケース２５の左側面の前端部には略三角形状をなす係止部２８が隆起形成されている。そして、この係止部２８の周囲には、係止部２８における略三角形状の周壁に沿うように、つる巻きばね４２における係止ロッド４２ａの先端の係止突部４３を係合可能とする係合溝６２が形成されている。

ここで、係止部２８の周壁に沿う係合溝６２は、ホルダケース２９におけるストッパ壁４４と平行に延びる部分の溝深さが他の部分の溝深さとは異なるように形成されている。すなわち、ストッパ壁４４と平行に延びる部分は、前端側の台形状をなす部分が係止部２８の隆起高さよりは低く且つ係合溝６２における他の部分よりは溝深さが浅い段差部６２ａとされ、この段差部６２ａから後端側に連続する長方形状の部分が係合溝６２における他の部分と斜面状に連なる斜面部６２ｂとされている。

そして、段差部６２ａにおける前面側の斜状をなす壁面と係止部２８における前面側の斜状をなす壁面とにより、係止部２８には前後方向に斜状をなして連続するガイド壁面２８ａが形成されている。また、係止部２８における後面側の上下方向に沿う壁面には前方側に凹んだ係止凹部２８ｂが形成されると共に、この係止凹部２８ｂの上下方向の中間位置と対応する高さ位置で係合溝６２の後側の壁面からは水平方向前側に係止壁面６２ｃが延設されている。

そのため、インクカートリッジ２１がホルダケース２９内に挿入されると、ホルダケース２９におけるストッパ壁４４に係止突部４３が当接した状態にあるつる巻きばね４２の係止ロッド４２ａは、その先端の係止突部４３が係合溝６２の段差部６２ａにおける前面側の斜状をなす壁面（ガイド壁面２８ａの上部）に摺接する。そして、その係止突部４３がガイド壁面２８ａによって下方へ摺動ガイドされることにより、係止ロッド４２ａは固定軸４１を支点として蓄力状態で下方へ撓むように揺動する。

そして、図８（ａ）に示すように、コイルスプリング６３の付勢力に抗してインクカートリッジ２１をホルダケース２９内に装着位置を若干過ぎる位置まで押し込むと、つる巻きばね４２の係止ロッド４２ａは先端の係止突部４３が係止部２８のガイド壁面２８ａの後端部に到達する。このとき、インクカートリッジ２１は、ホルダケース２９の空気導入筒部５７の開口部５７ａに対して空気導入口２７を密接させた状態で差込方向となる前方に押し込まれる。

そのため、ホルダケース２９の空気導入筒部５７は、コイルスプリング６０の付勢力及び弾性片部５４の弾性力に抗してインクカートリッジ２１により前方に押圧されると共に、仕切り壁３５のガイド孔３９に水平方向に摺動ガイドされつつ前方に移動する。その結果、溝部５２が形成された弾性片部５４は、その上端側が片持ち梁状をなすように流路形成部材３０に固定支持されているため、その下端側が上端側を支点として空気導入筒部５７の移動により前方に押し込まれた分だけＳ字状をなすように撓み変形する（図８（ｂ）参照）。

そして、その状態からインクカートリッジ２１が差込方向に更に押し込まれると、つる巻きばね４２における係止ロッド４２ａの先端に形成された係止突部４３は、つる巻きばね４２の弾性復帰力によりインクカートリッジ２１の係止部２８のガイド壁面２８ａの後端部を上方に乗り越えて離間した後、係合溝６２内の係止壁面６２ｃに当接する。そして、インクカートリッジ２１の押し込みが停止されると、カートリッジホルダ２０は、コイルスプリング６０の付勢力によりインクカートリッジ２１を挿入口３１方向に移動させる。

これによって、つる巻きばね４２の係止ロッド４２ａの係止突部４３は、インクカートリッジ２１の係合溝６２の係止壁面６２ｃから前方に離間した後に係止部２８の係止凹部２８ｂ内に係止する（図９参照）。そして、溝部５２が形成された弾性片部５４は、インクカートリッジ２１の押し込みにより空気導入筒部５７を介して前方に押圧されることで撓み変形していた下端側が弾性片部５４自体の弾性復帰力及びコイルスプリング６０の付勢力により変形前の状態に復元される。そして、この弾性復帰力が空気導入筒部５７の先端に形成された開口部５７ａ（シール部材６１の開口部でもある）とインクカートリッジ２１における空気導入口２７とを密接させ得る付勢力として機能する。

そして、つる巻きばね４２の係止ロッド４２ａの係止突部４３がインクカートリッジ２１の係止部２８の係止凹部２８ｂに係止すると、インクカートリッジ２１は、挿入口３１方向への移動が規制されることにより装着位置に固定される。これによって、インクカートリッジ２１には、空気導入筒部５７の開口部５７ａを空気導入口２７に対して密着させた状態でインク導出口２６にインク供給針５５が挿入される。この状態からフレーム１１内に配設された加圧ポンプ２３によって生成された加圧空気が、加圧空気流路を構成する溝部５２及び空気導入筒部５７を介してインクカートリッジ２１内に導入されると、インクカートリッジ２１内のインクパックは加圧される。そして、インクパック内のインクは、インク供給針５５、インク流路を構成する溝部５１、及びインク供給チューブ２２を介して記録ヘッド１７に加圧供給される。

一方、ホルダケース２９内に装着されているインクカートリッジ２１を取り外す際には、再度、インクカートリッジ２１をコイルスプリング６３の付勢力に抗してホルダケース２９内に若干押し込む。このとき、空気流路を構成する溝部５２が形成された弾性片部５４の下端側は、空気導入筒部５７の移動により前方に押し込まれた分だけＳ字状をなすように撓み変形するようになっている（図１０参照）。また、つる巻きばね４２の係止ロッド４２ａの係止突部４３は、インクカートリッジ２１の係止部２８の係止凹部２８ｂから後方に離間した後、ホルダケース２９のストッパ壁４４に当接する。その結果、つる巻きばね４２の係止ロッド４２ａの係止突部４３によるインクカートリッジ２１の係止状態は解除される。

インクカートリッジ２１の係止状態が解除されてからインクカートリッジ２１の押し込みが停止されると、カートリッジホルダ２０は、コイルスプリング６３の付勢力によりインクカートリッジ２１を挿入口３１方向に移動させる。その結果、インクカートリッジ２１をカートリッジホルダ２０から取り外すことが可能となる。なお、このとき、カートリッジホルダ２０のつる巻きばね４２の係止ロッド４２ａは、その先端の係止突部４３がホルダケース２９のストッパ壁４４に当接した状態で係合溝６２内を斜面部６２ｂから段差部６２ａを乗り越えるように移動した後、再度、カートリッジホルダ２０の挿入口３１に向けた姿勢をとることとなる。すなわち、カートリッジホルダ２０は、上記のようなサイクルによりインクカートリッジ２１を着脱可能となっている。

本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）上記実施形態において、空気流路を構成する溝部５２が形成された弾性片部５４は、その弾性片部５４が片持ち梁状をなすように切り抜き形成された流路形成部材３０と共にホルダケース２９に固定されることでカートリッジホルダ２０への組み付けが完了する。また、インクカートリッジ２１の着脱時において、インクカートリッジ２１が空気導入口２７を弾性片部５４の自由端から延設された空気導入筒部５７の開口部５７ａに当接させた状態で自由端側に押圧力を付与するように移動した場合には、上方の固定端を支点として自由端側が弾性変形する。そして、そのように弾性変形した後における弾性復帰力が空気導入筒部５７の開口部５７ａとインクカートリッジ２１における空気導入口２７とを密接させ得る付勢力として機能する。そのため、この溝部５２が形成された弾性片部５４とは別部品構成の摺動部材や付勢部材を更に組み付けることが不要となる。したがって、部品点数を少なくして組み立て効率の向上及び生産コストの低減を図ることができる。

（２）上記実施形態において、カートリッジホルダ２０は、空気流路を構成する溝部５２の連通孔５０に基端側が連通した空気導入筒部５７の開口部５７ａをインクカートリッジ２１の空気導入口２７に密接させることにより、空気流路を介してインクカートリッジ２１内に空気を加圧供給する構成となっている。そのため、空気の加圧力に基づきインクカートリッジ２１内からインクを加圧状態で導出することができる。

（３）上記実施形態において、空気流路を構成する溝部５２には、その前面側の開口を被覆するようにフィルムＦが流路形成部材３０に貼着されることにより空気流路が形成されている。そのため、空気流路を形成するために例えばシリコンチューブ等からなる空気供給チューブを引き回すことが必要でなくなる。したがって、シリコンチューブ等において懸念されるインク漏れを抑制できると共に、引き回しスペースがなくなるため、小型化要請にも好適に対応することができる。

（４）上記実施形態において、空気流路を構成する溝部５２が形成された弾性片部５４の自由端側がインクカートリッジ２１から押圧力を受けて弾性変形する場合にも先端に開口部５７ａを有する空気導入筒部５７は仕切り壁３５のガイド孔３９によって軸方向に摺動案内される。そのため、インクカートリッジ２１の空気導入口２７と空気導入筒部５７の開口部５７ａとの密接状態を良好に維持することができる。

（５）上記実施形態において、空気流路を構成する溝部５２が形成された弾性片部５４は、弾性を有する板状の流路形成部材３０から弾性変形可能な片持ち梁状をなすように切り抜き形成されている。そのため、弾性片部５４と同一形状の片持ち梁状をなす部材における固定端をカートリッジホルダ２０に対して直接固定する場合よりも、そのような溝部５２を有する弾性片部５４が切り抜き形成された流路形成部材３０をカートリッジホルダ２０に固定する場合の方が、カートリッジホルダ２０の組み付け作業が容易になる。

（６）上記実施形態において、流路形成部材３０には、インクカートリッジ２１に設けられたインク導出口２６に対して挿脱自在なインク供給針５５がインクカートリッジ２１の取り出し方向に向けて延設されると共に、このインク供給針５５と共にインク流路を構成する溝部５１及び空気流路を構成する溝部５２が形成されている。そのため、こうした流路形成部材３０を組み付けることにより、インクカートリッジ２１内に収容されているインクの流路構成と、インクを良好にインクカートリッジ内から導出させるためにインクカートリッジとの間で流通させられる加圧空気の流路構成を迅速かつ容易に完了することができる。

（７）上記実施形態において、カートリッジホルダ２０には、装着位置にあるインクカートリッジ２１の係止部２８に対して取り出し方向への移動を規制するように係止可能な係止突部４３を有するつる巻きばね４２が設けられている。そのため、装着位置においては、空気導入筒部５７の開口部５７ａにインクカートリッジ２１の空気導入口２７を密接させた状態が良好に維持される。

（８）上記実施形態において、インクカートリッジ２１内に導入される作動流体は空気であるため、作動流体が例えばシリコンオイル等の液体である場合と比較して、粘性が低い分だけインクカートリッジ２１と空気導入筒部５７との間での作動流体の流通の応答性を向上することができる。また、作動流体供給路をチューブで構成する場合には、内部を流通する空気は液体よりも軽量であるので、チューブ重量も軽くなる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態において、空気導入筒部５７をホルダケース２９の挿入口３１方向に付勢するコイルスプリング６０は省いてもよい。すなわち、溝部５２が形成された弾性片部５４自体の弾性復帰力だけで空気導入筒部５７の開口部５７ａをインクカートリッジ２１の空気導入口２７に密接させるようにしてもよい。このようにした場合には、更に部品点数を少なくすることでカートリッジホルダ２０の組み付け性の向上及び生産コストの低減を図ることができる。

・上記実施形態において、インク流路は、空気流路を形成する流路形成部材３０とは別部品のインク供給チューブがインク供給針５５の基端に直接連結される構成としてもよい。

・上記実施形態において、空気流路は、流路形成部材３０の一面側に溝部５２を設けた後にその開口をフィルムＦにより被覆することにより形成するのではなく、流路形成部材３０の内部に中空状の空気流路を上下方向に貫通形成することにより構成してもよい。

・上記実施形態において、空気流路を構成する溝部５２が形成された弾性片部５４の自由端から空気導入筒部５７を突出形成することなく、インクカートリッジ２１の空気導入口２７からインクカートリッジ２１の装着方向に向けて中空状の空気導入用の円筒部を延設し、その先端を弾性片部５４の自由端における連通孔５０の後面側開口に対して密接させる構成としてもよい。

・上記実施形態において、インクカートリッジ２１の空気導入口２７と空気導入筒部５７の開口部５７ａとを、シール部材６１を介在することなく密接させる構成としてもよい。

・上記実施形態において、空気供給チューブ２４の上流端に作動流体流通源としての負圧発生装置を接続することにより、インクカートリッジ２１内に作用する負圧を調整することでインクカートリッジ２１からのインクの導出を制御してもよい。

・上記実施形態において、インクカートリッジ２１内を加圧もしくは減圧する作動流体として空気を使用したが、シリコンオイル等の液体を作動流体として使用してもよい。
・なお、本明細書における「流体」には、インク以外の他の液体（無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）等を含む）、機能材料の粒子が液体に分散又は混合されてなる液状体、ゲルのような流状体も含むものとする。そして、こうした「流体」を噴射したり吐出したりする液体噴射装置としては、例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材や色材（画素材料）などの材料を分散または溶解のかたちで含む液状体を噴射する液状体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を噴射する液体噴射装置であってもよい。さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体噴射装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する液体噴射装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する液体噴射装置、ゲル（例えば物理ゲル）などの流状体を噴射する流状体噴射装置であってもよい。

本実施形態におけるインクジェット式プリンタの平面図。 本実施形態におけるカートリッジホルダの一部省略斜視図。 （ａ）はカートリッジホルダの要部拡大分解斜視図、（ｂ）は流路形成部材を取り出し方向となる後面側から見た正面図。 インクカートリッジを装着する途中のカートリッジホルダの側面図。 インクカートリッジを装着した状態のカートリッジホルダの側面図。 インクカートリッジの装着開始時のカートリッジホルダの動作を示す断面図。 インクカートリッジの装着開始時のカートリッジホルダの動作を示す要部拡大断面図。 （ａ）はインクカートリッジの装着直前のカートリッジホルダの動作を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の一部概略拡大断面図。 インクカートリッジを装着完了時のカートリッジホルダの動作を示す断面図。 インクカートリッジを取り外す途中のカートリッジホルダの動作を示す断面図。

符号の説明

１０…流体噴射装置としてのプリンタ、１７…流体噴射ヘッドとしての記録ヘッド、２０…流体収容体ホルダとしてのカートリッジホルダ、２１…流体収容体としてのインクカートリッジ、２３…作動流体流通源としての加圧ポンプ、２６…流体導出口としてのインク導出口、２７…収容体側流通口としての空気導入口、３０…流路形成部材、３９…ガイド部としてのガイド孔、４２…係止機構を構成するつる巻きばね、５１…流体流路としてのインク流路の一部を構成する溝部、５２…作動流体流路としての空気流路の一部を構成する溝部、５４…作動流体流通部材としての弾性片部、５５…流体導出部材としてのインク供給針、５７…筒部としての空気導入筒部、５７ａ…ホルダ側流通口としての開口部、Ｆ…フィルム。

Claims (7)

1. 内部に流体を収容する流体収容体を装着する装着部と、前記装着部に前記流体収容体が装着される場合、前記流体収容体に設けられた収容体側流体流通口と連通するホルダ側流体流通口を有する流体流通部材と、を備えた流体収容体ホルダにおいて、
   前記流体流通部材は、固定端を支点として自由端側が弾性変形可能な片持ち梁状部と、前記ホルダ側流体流通口へ流体を供給可能な流体流通路とを有し、
   前記ホルダ側流体流通口は、前記流体流通部材の自由端側に配置され、
   前記流体流通路は、前記流体流通部材の固定端側から自由端側まで形成される溝部と、前記溝部を被覆する被覆部材と、により形成されるとともに、前記流体流通路における自由端側には、前記ホルダ側流通口が設けられることを特徴とする流体収容体ホルダ。
2. 請求項１に記載の流体収容体ホルダにおいて、
   前記流体流通部材は、前記流体収容体が装着される装着面側に延びるとともに前記ホルダ側流通口を有する筒部と、前記筒部を摺動させるガイド部と、を備えることを特徴とする流体収容体ホルダ。
3. 請求項１〜２のうち何れか一項に記載の流体収容体ホルダにおいて、
   前記流体収容体が装着される場合、前記流体収容体の取り出し方向への移動を規制する係止機構を備えたことを特徴とする流体収容体ホルダ。
4. 請求項１〜３のうち何れか一項に記載の流体収容体ホルダにおいて、
   前記流体収容体が前記流体収容体ホルダに装着される場合、前記流体流通部材は前記流体収容体内に流体を供給することを特徴とする流体収容体ホルダ。
5. 請求項１〜４のうち何れか一項に記載の流体収容体ホルダにおいて、
   前記流体収容体が前記流体収容体ホルダに装着される場合、前記流体流通部材は前記流体収容体内から流体を導出することを特徴とする流体収容体ホルダ。
6. 請求項１〜５のうち何れか一項に記載の流体収容体ホルダにおいて、
   前記流体流通部材は、弾性を有する板状部材から切り抜き形成されることを特徴とする流体収容体ホルダ。
7. 流体を噴射する流体噴射ヘッドと、請求項１〜請求項６のうち何れか一項に記載の流体収容体ホルダとを備えたことを特徴とする流体噴射装置。

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