JP5513695B1 - インクカートリッジ及びインクカートリッジ着脱機構 - Google Patents

Abstract

【課題】インク供給中に、ジョイント本体内に移動可能に設けた挿入軸をソケット本体のインク挿入口から退避させる。
【解決手段】インクカートリッジ４０内のソケット部５０と、印刷装置１０内のジョイント部３０とが嵌合した状態で、付勢力に抗して中栓５３を押圧する押圧位置と、ソケット本体５１のインク供給口５１ｅよりも外方に退避する退避位置との間で進退可能に設けられた挿入軸３２が、押圧位置に位置し中栓５３を押圧することでインク経路を連通するインクカートリッジ４０であって、挿入軸３２により押圧された位置で中栓５３をロックし、且つ、中栓５３をロックした後に挿入軸３２が退避位置に退避しても中栓５３のロック状態を維持する中栓ロック手段（Ｌ）と、を備えたことを特徴とするインクカートリッジ４０を提供する。
【選択図】図５

Description

本発明は、インクカートリッジ内に設けたソケット部を印刷装置内に設けたジョイント部に着脱自在に嵌合させるように構成したインクカートリッジ及びインクカートリッジ着脱機構に関する。

一般的に、インクジェット方式を適用したインクジェット印刷装置は、例えば、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）などのインクをインク色ごとに収納した複数のインクカートリッジを用いている。

そして、インクカートリッジ内に設けたソケット部をインクジェット印刷装置内に設けたジョイント部に着脱自在に嵌合させることで、インクカートリッジ内のインクをソケット部からジョイント部を経由してインクジェット印刷装置内に供給している。

また、インクジェット印刷装置内では、各色のインクカートリッジからのインクをインク色ごとに設けたインクジェットヘッドに供給し、各色のインクジェットヘッドから各色のインクを用紙に向かって吐出させることにより、用紙上に画像や文字をカラー印刷できるので、家庭用や業務用の印刷装置として多用されているし、ブラック（Ｋ）のインク１色だけでも単色印刷できるように構成されている。

ところで、近年、用紙への高速印刷化及び画像サイズの大型化が進み、これに伴ってインクジェット印刷装置内でのインクの消費量が増加している。

そこで、本出願人は、インクカートリッジからインクジェット印刷装置（以下、単に印刷装置と記す）側に供給するインクの供給量を増加させるために、印刷装置にインクを供給するためのインク供給口を印刷装置側の挿入軸よりも大径に形成したインクカートリッジを印刷装置に着脱自在に装着できるインクカートリッジの着脱機構を先に提案している（例えば、特許文献１参照）。

上記した特許文献１に開示されたインクカートリッジの着脱機構では、ここでの図示を省略するものの、インクカートリッジが印刷装置内に設けたジョイント部に対して略水平方向に着脱自在に接続されている。

上記したインクカートリッジは、印刷装置内のジョイント部に着脱自在に嵌合するソケット部を有し、このソケット部の後端にインクを収納したインク収納容器が取り付けられている。

また、インクカートリッジのソケット部は、ソケット本体の先端側にインク供給口が開口されており、且つ、ソケット本体内に中栓がインク供給口に対して前後方向に移動可能に設けられている。

更に、ソケット本体内では、インク供給口と中栓に形成した先端側円形凸部との間にＯリングが嵌め込まれており、このＯリングを嵌め込んだ中栓がインク供給口の前方に移動することで、未使用時のインクカートリッジに対してインクの流出を防止している。

一方、印刷装置内のジョイント部は、ジョイント本体内の中心部位にソケット本体のインク供給口に挿脱される挿入軸がインク供給口の孔径よりも小径でジョイント本体と一体に形成されていると共に、挿入軸の周辺にインクカートリッジからのインクを通すインク流入経路が形成されている。

更に、ジョイント本体内にはインク流出防止部材が挿入軸に沿ってスライド可能に嵌合されており、このインク流出防止部材は挿入軸がインク供給口に挿入されたときにバネ力によりジョイント本体内の前方に移動してジョイント本体内に入り込んだインクの流出を防止するようになっている。

そして、インクカートリッジを印刷装置に接続した時に、ジョイント本体内の中心部位に形成した挿入軸をソケット本体のインク供給口に挿入し、この挿入軸で中栓をインク供給口側とは反対側に押し込んで移動させている。

この中栓の押し込みにより、ソケット本体内ではインク供給口側に向かってインクを通すインク流出経路が形成されるので、インク供給口から大量のインクが印刷装置のジョイント部側に流入できるように構成されている。

特開２０１０−６９８０６号公報

ところで、特許文献１に記載のインクカートリッジの着脱機構では、印刷装置内のジョイント部にインクカートリッジのソケット部を嵌合させたときに、前述したように、ジョイント本体内の挿入軸の径はソケット本体のインク供給口の孔径よりも小径に形成されているので、ソケット本体内のインクはインク供給口と挿入軸との間に形成される隙間を通ってジョイント部に流入される。

しかしながら、ソケット部からジョイント部へのインク供給中に、インク供給口に挿入されている挿入軸が邪魔になり、挿入軸の断面積分だけインク流量が少なくなってしまうなどの問題がある。また、インク供給口を大径にすることでインク流量を増大させることも考えられるが、この場合にはインクカートリッジの大型化に繋がるなどの問題がある。

そこで、インクカートリッジ内のソケット部から印刷装置内のジョイント部にインクを供給する際に、ジョイント本体の中心部位に設けた挿入軸がインク供給中にソケット本体のインク供給口に対して邪魔にならないように構成したインクカートリッジ及びインクカートリッジ着脱機構を提供することを目的とする。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、第１の発明は、
印刷装置側に設けられたジョイント本体の先端側凹部内に挿入軸と摺接部材とを有するジョイント部に着脱されるソケット部と、前記ソケット部の後端部位に取り付けられたインク収納容器とを備えたインクカートリッジであって、
前記ソケット部は、
前記ジョイント本体の前記先端側凹部と対応する側に形成されたインク供給部と、前記インク供給部の外周側に形成され、かつ前記ジョイント本体の前記先端側凹部内に侵入して前記摺接部材に摺接することで前記ジョイント部と嵌合する内周側円筒部とを有するソケット本体と、
前記インク収納容器側からの付勢力により、前記インク供給部へのインク経路を封止するように前記ソケット本体内に収納された中栓と、
前記ジョイント部と嵌合した状態で、前記付勢力に抗して前記中栓を押圧する押圧位置と、前記インク供給口よりも外方に退避する退避位置との間で進退可能に設けられた前記挿入軸が、前記押圧位置で前記中栓を押圧した状態で前記中栓をロックし、かつ前記中栓をロックした後に前記挿入軸が前記退避位置に退避することにより、前記インク供給部の開口部を全開させたまま前記中栓のロック状態を維持する中栓ロック手段と、
を備えたことを特徴とするインクカートリッジである。

また、第２の発明は、上記した第１の発明のインクカートリッジにおいて、
前記中栓ロック手段は、前記中栓をロックした状態で該中栓が再度押圧されることで、前記中栓のロック状態を解除するように構成され、
前記挿入軸を前記押圧位置に移動して前記中栓のロックを解除した後に、前記挿入軸を前記退避位置方向に移動させることで、前記中栓により前記インク経路を封止し、その後、前記挿入軸を前記退避位置に退避した後、前記ジョイント部と前記ソケット部との嵌合を解除させることを特徴とするインクカートリッジである。

また、第３の発明は、印刷装置内に設けたジョイント部に、インクカートリッジの先端側に設けたソケット部を着脱自在に嵌合して、前記ソケット部の後端側に取り付けたインク収納容器内のインクを前記ソケット部から前記ジョイント部を経由して前記印刷装置内に供給するインクカートリッジ着脱機構において、
前記ジョイント部は、
前記ソケット部と対向して設けられた先端側凹部を有するジョイント本体と、
前記ジョイント本体の先端側凹部内に設けられた摺接部材と、
前記ジョイント本体内で前方に突出して前記ソケット部側を押圧するための押圧位置と、この押圧位置よりも後方に後退した退避位置との間を進退可能に設けられた挿入軸と、を備え、
前記ソケット部は、
前記ジョイント本体の前記先端側凹部と対応する側に形成されたインク供給部と、前記インク供給部の外周側に形成され、かつ前記ジョイント本体の前記先端側凹部内に侵入して前記摺接部材に摺接することで前記ジョイント部と嵌合する内周側円筒部とを有するソケット本体と、
前記ソケット本体内で前記インク収納容器側からの付勢力により前記インク供給口へのインク経路を封止するように収納されており、且つ、前記ジョイント本体と嵌合したときに、前記押圧位置に位置する前記挿入軸により前記付勢力に抗して押圧された位置で前記インク経路を連通させる中栓と、
前記挿入軸により前記押圧位置で前記中栓を押圧した状態で前記中栓をロックし、かつ前記中栓をロックした後に前記挿入軸が前記インク供給口よりも外方の前記退避位置に退避することにより、前記インク供給部の開口部を全開させたまま前記中栓のロック状態を維持する中栓ロック手段と、
を備えたことを特徴とするインクカートリッジ着脱機構である。

また、第４の発明は、上記した第３の発明のインクカートリッジ着脱機構において、
前記中栓ロック手段は、前記中栓をロックした状態で該中栓が再度押圧されることで、前記中栓のロック状態を解除するように構成され、
前記印刷装置から前記インクカートリッジを引き抜く前に、
前記挿入軸を前記押圧位置に移動して前記中栓のロックを解除した後に、前記挿入軸を前記退避位置方向に移動させることで、前記中栓により前記インク経路を封止し、その後、前記挿入軸を前記退避位置に退避した後、前記ジョイント部と前記ソケット部との嵌合を解除させることを特徴とする請求項３記載のインクカートリッジ着脱機構である。

第１の発明のインクカートリッジによれば、とくに、インクカートリッジ内のソケット部と、印刷装置内のジョイント部とが嵌合した状態で、ジョイント部内の押圧位置に位置する挿入軸により中栓をインク収納容器側からの付勢力に抗して中栓を押圧する押圧位置と、インク供給口よりも外方に退避する退避位置との間で進退可能に設けられた挿入軸が、押圧位置で中栓を押圧した状態で中栓をロックし、かつ中栓をロックした後に挿入軸が退避位置に退避することにより、インク供給部の開口部を全開させたまま中栓のロック状態を維持する中栓ロック手段を備えているので、ソケット部からジョイント部へのインク供給中に、インク供給口は挿入軸に邪魔されることがなくなり、ソケット部側のインクはインク供給口からジョイント部側に大量入り込むことができる。これにより、インクカートリッジを大型化することなく、インク供給時間を短縮することが可能になり、印刷装置内で大量の用紙に画像情報を高速に印刷することが可能となる。

また、第２の発明のインクカートリッジによれば、とくに、印刷装置からインクカートリッジを引き抜く前に、挿入軸を押圧位置に移動して中栓のロックを解除した後に、挿入軸を退避位置方向に移動させることで、中栓によりインク経路を封止し、その後、挿入軸を退避位置に退避した後、ジョイント部とソケット部との嵌合を解除させるので、インク供給口からソケット部側のインクは流出せず、且つ、ジョイント部とソケット部との間で垂れそうになるインク量を最小限に抑えることができるために、ジョイント部とソケット部との嵌合を解除した際に生じるインク供給口からのインクの垂れを抑止することができる。これによりインクカートリッジを印刷装置から取り外しても、安心してインクカートリッジを持ち運ぶことが可能になる。

また、第３の発明のインクカートリッジ着脱機構によれば、印刷装置内に設けたジョイント部に、インクカートリッジの先端側に設けたソケット部を着脱自在に嵌合させるにあたって、ジョイント部はジョイント本体と挿入軸とを備え、ソケット部はソケット本体と中栓と中栓ロック手段とを備えた際に、とくに、中栓ロック手段はジョイント部内の押圧位置に位置する挿入軸により押圧位置で中栓を押圧した状態で中栓をロックし、かつ中栓をロックした後に挿入軸がインク供給口よりも外方の退避位置に退避することにより、インク供給部の開口部を全開させたまま中栓のロック状態を維持している。この結果、ソケット部からジョイント部へのインク供給中に、インク供給口は挿入軸に邪魔されることがなくなり、ソケット部側のインクはインク供給口からジョイント部側に大量入り込むことができる。これにより、印刷装置及びインクカートリッジを大型化することなく、インク供給時間を短縮することが可能になり、印刷装置内で大量の用紙に画像情報を高速に印刷することが可能となる。

また、第４の発明のインクカートリッジ着脱機構によれば、とくに、印刷装置からインクカートリッジを引き抜く前に、挿入軸を押圧位置に移動して中栓のロックを解除した後に、挿入軸を退避位置方向に移動させることで、中栓によりインク経路を封止し、その後、挿入軸を退避位置に退避した後、ジョイント部とソケット部との嵌合を解除させるので、上記した第２の発明と同様の効果が得られる。

本発明に係るインクカートリッジ及びインクカートリッジ着脱機構を適用したインクジェット印刷装置の概略構成を示した構成図である。 本発明に係るインクカートリッジの外観形状を示した斜視図である。 （ａ），（ｂ）は印刷装置内のカートリッジ取付機構部に本発明に係るインクカートリッジを連結させる状態を示した斜視図，縦断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は印刷装置内のジョイント部と、このジョイント部に嵌合されるインクカートリッジ内のソケット部とを拡大して示した図である。 （ａ），（ｂ）は中栓ロック／ロック解除手段を示した斜視図，ノックカム部拡大図である。 （ａ）〜（ｄ）は印刷装置内のジョイント部にインクカートリッジ内のソケット部を嵌合させる動作を順に示した動作図である。 （ａ）〜（ｄ）はインクカートリッジ内のソケット部から印刷装置内のジョイント部を引き抜く動作を順に示した動作図である。

以下に本発明に係るインクカートリッジ及びインクカートリッジ着脱機構を実施する形態について、図１〜図７を参照して詳細に説明する。

本発明に係るインクカートリッジ及びインクカートリッジ着脱機は、周知のインクジェット印刷装置に適用されている。

ここでは、インクジェット印刷装置内に設けたジョイント部に、インクカートリッジ内に設けたソケット部を着脱自在に嵌合させて、インクカートリッジのインク収納容器内に収納されたインクをソケット部からジョイント部を経由してインクジェット印刷装置側に供給できるように構成している。

また、本発明に係るインクカートリッジ及びインクカートリッジ着脱機では、とくに、ジョイント部のジョイント本体の中心部位に挿入軸をソケット部に対して前後方向に移動可能に設け、且つ、ソケット部のソケット本体内に中栓を前後方向に移動可能に設けて、挿入軸の中栓への押圧動作により中栓をロック及びロック解除できるように構成している。

ここで、本発明に係るインクカートリッジ及びインクカートリッジ着脱機構を説明する前に、図１を用いて本発明に係るインクカートリッジ及びインクカートリッジ着脱機構が適用されるインクジェット印刷装置について簡略に説明する。

図１は本発明に係るインクカートリッジ及びインクカートリッジ着脱機構が適用されるインクジェット印刷装置の概略構成を示している。

図１に示す如く、インクジェット印刷装置（以下、単に印刷装置と記す）１０では、本発明に係るインクカートリッジ着脱機構Ｍ／ＤｅＭ（Ｍｏｕｎｔ／ＤｅＭｍｏｕｎｔ）の一部を構成するカートリッジ取付機構部２０が、この印刷装置１０の上方部位に設置されている。

そして、印刷装置１０内に設けたカートリッジ取付機構部２０のホルダー２１に支持されたジョイント部３０に、本発明に係るインクカートリッジ４０内に設けたソケット部５０が着脱自在に接続されている。

上記から、本発明に係るインクカートリッジ着脱機構Ｍ／ＤｅＭは、印刷装置１０内に設けたジョイント部３０と、このジョイント部３０に対して着脱自在に嵌合されるインクカートリッジ４０内に設けたソケット部５０とから構成されている。

そして、ジョイント部３０にソケット部５０を嵌合させたときに、インクカートリッジ４０内のインクＩＫが印刷装置１０側に供給されるようになっている。

この際、カートリッジ取付機構部２０のホルダー２１は、前板２１ａの下方に連接してカートリッジ載置台２１ｂが一体的に形成されており、このカートリッジ載置台２１ｂ上にインクカートリッジ４０が印刷装置１０に向かってインクＩＫが流れるように約２°程度傾斜して搭載されている。

また、後述するように、カートリッジ取付機構部２０にインクカートリッジ４０が連結された後に、ホルダー２１の前板２１ａに支持されたジョイント部３０のジョイント本体３１が印刷装置１０内に設けたジョイント本体駆動機構部１１によってインクカートリッジ４０内のソケット部５０に対して前後方向に直線移動可能になっている。

更に、ジョイント本体３１内の中心部位に設けた挿入軸３２が印刷装置１０内に設けた挿入軸駆動機構部１２によってジョイント本体３１とは独立してインクカートリッジ４０内のソケット部５０に対して前後方向に直線移動可能になっている。

一方、本発明に係るインクカートリッジ４０は、直方形状の外箱４１内にソケット部５０がこの外箱４１の前面４１ａ側に向かって配設されていると共に、ソケット部５０の後端に油性を有するインクＩＫを収納したインク収納容器６０が取り付けられている。

また、外箱４１にはＩＣタグ４２が取り付けられ、且つ、このＩＣタグ４２と対向してＩＣタグ受信機１３が印刷装置１０内に設置されており、ＩＣタグ受信機１３によってＩＣタグ４２内に格納されたインクＩＫの色情報などを無線で受信できるようになっている。

この印刷装置１０では、例えば、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）など多色のインクＩＫを各色ごとに収納した複数のインクカートリッジ４０が装着されているが、ここでは一つのインクカートリッジ４０に対して図示して以下説明する。

上記したインクカートリッジ４０からのインクＩＫは、ソケット部５０から印刷装置１０内のジョイント部３０を経由してインク補給経路ＩＨＲを通して電磁開閉弁１４の開閉操作によりインクタンク１５に充填されている。

また、インクタンク１５には、充填されたインクＩＫの量を測定する液面センサＳが設けられており、この液面センサＳの検出結果に応じて電磁開閉弁１４の開閉が後述する制御部１９を介して制御されている。

尚、インクカートリッジ４０からインクタンク１５へのインクＩＫの供給は、高所に配置されたインクカートリッジ４０と、その低所に設置されたインクタンク１５との圧力差により行われている。

この後、インクタンク１５に充填されたインクＩＫは、インク供給経路ＩＫＲを通じてインク分配器１７に送られて、このインク分配器１７で複数のインクジェットヘッド１８に分配される。そして、複数のインクジェットヘッド１８からインクＩＫを用紙Ｐに向けて吐出させることで用紙Ｐ上に画像や文字を印刷できるように構成されている。

更に、印刷装置１０内の適宜な場所にこの装置全体を制御する制御部１９が設置されている。

ここで、本発明に係るインクカートリッジ４０及びインクカートリッジ着脱機構Ｍ／ＤｅＭの構成について図２〜図３を用いて説明する。

図２は本発明に係るインクカートリッジの外観形状を斜視的に示している。また、図３（ａ），（ｂ）は印刷装置内のカートリッジ取付機構部に本発明に係るインクカートリッジを連結させる状態を示している。

（インクカートリッジ４０）
まず、図２に示す如く、本発明に係るインクカートリッジ４０は、紙材などを用いて外箱４１が垂直方向の縦寸法と水平方向の横寸法との比を１：２程度に設定して箱状に形成されている。

また、外箱４１の前面４１ａ側には、連結部材４３が樹脂材又は金属材などの剛性を有する板材を用いて外箱４１に一体的に取り付けられている。

上記した連結部材４３は、インクカートリッジ４０を印刷装置１０（図１）と連結させる機能と、インクカートリッジ４０内でソケット部５０を連結する機能とを備えている。

そして、連結部材４３の外側中央上下部位には、印刷装置１０（図１）のカートリッジ取付機構部２０に連結されるロック用凹部４３ａ，４３ｂが形成されている。

更に、連結部材４３の外側上部でロック用凹部４３ａの両側には、一対の凸部４３ｃ，４３ｃが突出形成されており、これら一対の凸部４３ｃ，４３ｃはホルダー２１の前板２１ａの上方部位に取り付けられたカートリッジ取付センサ２４｛図３（ａ）｝に検知されるようになっている。

また、連結部材４３は、中央部位に丸孔４３ｄが貫通して形成され、この丸孔４３ｄ内にソケット部５０を臨ませており、且つ、後述するソケット部５０のソケット本体５１に形成したインク供給口５１ｅを印刷装置１０（図１）側に向けて露出させている。

上記したインク供給口５１ｅは、例えば直径がφ３ｍｍ程度に大径に開口されており、且つ、大径に形成したインク供給口５１ｅから大量のインクＩＫ（図１）が印刷装置１０側に供給できるように構成されている。

そして、本発明に係るインクカートリッジ４０は、ソケット部５０が印刷装置１０内のジョイント部３０（図１）と対向して配設されていると共に、ソケット部５０のソケット本体５１の後方部位にフィルム材を用いて袋状に形成したインク収納容器６０｛図３（ｂ）｝が熱溶着により取り付けられている。従って、ソケット部５０はインク収納容器６０の一端となる前端に設けられている。

（カートリッジ取付機構部２０）
次に、図３（ａ），（ｂ）に示す如く、本発明に係るインクカートリッジ４０を印刷装置１０（図１）内のカートリッジ取付機構部２０に接続するときに、カートリッジ取付機構部２０は、樹脂材を用いて基台となるホルダー２１が、略垂直な前板２１ａと、前板２１ａの下方に連接して横設したカートリッジ載置台２１ｂと、前板２１ａの左右に連接して垂設した左右一対の側板（２１ｃ…図示せず），２１ｄとで剛性を有する枠体に一体的に形成されている。

上記したホルダー２１の前板２１ａの中心部位には、ガイド溝付き貫通孔２１ｅ１を有する円環部２１ｅがインクカートリッジ４０側とは反対側となる後方側に向かって突出形成されている。

そして、ホルダー２１の円環部２１ｅのガイド溝付き貫通孔２１ｅ１内には、ジョイント部３０のジョイント本体３１に形成した第１，第２外周側円筒部３１ａ，３１ｂが前後方向にスライド可能に嵌合して支持されている。

この際、ホルダー２１の円環部２１ｅの後端には、ジョイント本体３１が円環部２１ｅのガイド溝付き貫通孔２１ｅ１内から抜け出るのを規制するストッパ２１ｆが一体的に設けられている。このストッパ２１ｆには、後述するジョイント本体３１に形成した外周側凸部３１ｃが接離するようになっている。

また、ホルダー２１のカートリッジ載置台２１ｂは、底面２１ｂ１が水平に形成されており、この底面２１ｂ１の上方に傾斜面２１ｂ２が前板２１ａ側に向かって高さが低くなるように約２°程度傾斜して形成されている。

そして、カートリッジ載置台２１ｂの傾斜面２１ｂ２上にインクカートリッジ４０を搭載したときに、インクカートリッジ４０内のインクＩＫがジョイント部３０側に向かって流れるようになっている。

更に、ホルダー２１の上下には、板バネ材の一端にローラ２２ａ，２３ａをそれぞれ取り付けて弾性変位するロック部材２２，２３が設けられている。そして、これらのロック部材２２，２３と対向して、インクカートリッジ４０の外箱４１の前面４１ａ側に設けた連結部材４３の上下にロック用凹部４３ａ，４３ｂが形成されている。

そして、インクカートリッジ４０を手動によりカートリッジ取付機構部２０のホルダー２１側に押し込んで接続している。このときに、ホルダー２１の上下に設けたロック部材２２，２３のローラ２２ａ，２３ａが、インクカートリッジ４０に設けた連結部材４３のロック用凹部４３ａ，４３ｂ内に嵌め込まれるので、ホルダー２１にインクカートリッジ４０が連結される。更に、ホルダー２１の上方部位に取り付けたカートリッジ取付センサ２４と連結部材４３の凸部４３ｃ（図２）とでインクカートリッジ４０の連結状態を検知している。

一方、インクカートリッジ４０を手動によりホルダー２１側から引き抜くと、ホルダー２１側への連結が解除されるようになっている。

更に、後述の動作で説明するように、インクカートリッジ４０をカートリッジ取付機構部２０のホルダー２１側に押し込んでインクカートリッジ４０がホルダー２１側に連結されたときに、ジョイント部３０とソケット部５０は僅かな間隔を隔てて対向している。

そして、連結後にジョイント部３０のジョイント本体３１が、印刷装置１０（図１）内に設けたジョイント本体駆動機構部１１によってインクカートリッジ４０内のソケット部５０に対して前後方向に直線移動可能になっている。

更に、連結後にジョイント本体３１内の中心部位に設けた挿入軸３２が印刷装置１０（図１）内に設けた挿入軸駆動機構部１２によってソケット部５０に対して前後方向に直線移動可能になっている。

これにより、インクカートリッジ４０がホルダー２１側に連結されている場合においてのみ、ジョイント部３０とソケット部５０とが嵌合される。

この理由は、先に図１を用いて説明したように、インクカートリッジ４０の外箱４１に取り付けたＩＣタグ４２から出力されるインクＩＫの色情報をＩＣタグ受信機１３で受信してインクカートリッジ４０のインクＩＫの色が正しいことを確認した後に、ジョイント部３０をソケット部５０に嵌合させる必要があるためである。

この際、プラグ状に構成したジョイント部３０を雄型プラグ部と呼称し、一方、ソケット状に構成したソケット部５０を雌型ソケット部と呼称した場合に、雄型プラグ部（３０）と雌型ソケット部（５０）とが雄雌嵌合されることになる。

ここで、実施形態の要部を構成する印刷装置１０内のジョイント部３０と、インクカートリッジ４０内のソケット部５０とについて、図４（ａ）〜（ｄ）及び図５（ａ），（ｂ）を用いて説明する。

図４（ａ）〜（ｄ）は印刷装置内のジョイント部と、このジョイント部に嵌合されるインクカートリッジ内のソケット部とを拡大して示している。また、図５（ａ），（ｂ）は中栓ロック／ロック解除手段を示している。

（ジョイント部３０）
図４（ａ）に示す如く、印刷装置１０内に設けたジョイント部３０は、ジョイント本体３１の先端外周部位に取り付けたキャップ３７側が後述するインクカートリッジ４０内に設けたソケット部５０への嵌合側として構成されている。

そして、ジョイント部３０の基体となるジョイント本体３１は、樹脂材を用いて一体的に形成されている。

上記したジョイント本体３１は、インクカートリッジ４０内のソケット部５０と対向する先端部位に第１外周側円筒部３１ａがキャップ３７を取り付けできる径及び長さに形成されている。また、第１外周側円筒部３１ａの後方に連接して第２外周側円筒部３１ｂが第１外周側円筒部３１ａよりも大径で且つキャップ３７の外径と略同径で長尺に形成されている。

また、ジョイント本体３１は、長尺な第２外周側円筒部３１ｂの中間部位に外周側凸部３１ｃが短尺に突出形成されていると共に、第２外周側円筒部３１ｂの後端にフランジ部３１ｄが図３（ａ）に示すように上下左右に対して長方形状に形成されている。

この際、ジョイント本体３１の第１，第２外周側円筒部３１ａ，３１ｂは、先の図３（ｂ）で示したように、ジョイント本体駆動機構部１１の駆動によりホルダー２１の円環部２１ｅのガイド溝付き貫通孔２１ｅ１内を前後方向に移動するときに、第２外周側円筒部３１ｂの中間部位に形成した外周側凸部３１ｃによって回り止めとストッパとが図られている。

そして、ジョイント部３０がソケット部５０から離間している初期時に、ジョイント本体３１はジョイント本体駆動機構部１１よって初期位置に保たれている。

図４（ａ）に戻り、ジョイント本体３１の先端側の内周部位には、先端側円形凹部３１ｅが円形凹状に凹ませて形成されており、且つ、この先端側円形凹部３１ｅ内の中心部位に挿入軸孔３１ｆが後方のフランジ部３１ｄ側に向かって軸線方向に貫通して形成されている。

また、ジョイント本体３１の中心部位に形成した挿入軸孔３１ｆ内には、挿入軸３２が印刷装置１０（図１）内に設けた挿入軸駆動機構部１２の駆動によってソケット部５０に対して前後方向に直線移動可能に嵌合している。

上記した挿入軸３２は、後述するソケット本体５１のインク供給口５１ｅと対向して、このインク供給口５１ｅの孔径よりも細径に形成されている。

また、挿入軸３２の先端には、図４（ｂ）に拡大して示す如く、先端尖鋭部３２ａが円錐状に形成されており、この先端尖鋭部３２ａはソケット本体５１のインク供給口５１ｅから進入した後に後述するソケット本体５１内に収納された中栓５３に形成した円錐孔５３ａ１に対して接離自在で押圧し易い形状になっている。

そして、挿入軸３２は、ジョイント部３０とソケット部５０とが嵌合した状態で、後述の動作で説明するように、中栓５３をソケット本体５１内の後方に向かって押圧するために先端尖鋭部３２ａがキャップ３７よりも内側のＯリング３６の位置まで前方に突出した押圧位置と、ソケット本体５１のインク供給口５１ｅよりも外方に退避してジョイント本体３１内で押圧位置よりも後方に後退した退避位置との間を進退可能に設けられている。

また、ジョイント本体３１内で挿入軸３２の後方下方には、ソケット本体５１から供給されたインクＩＫを流入させるインク流入経路３１ｇがフランジ部３１ｄまで連通して形成されている。

上記から、ジョイント本体３１の先端側円形凹部３１ｅの内周面と、細径の挿入軸３２の外周面との間には、円環状（リング状）の空間が形成されている。

更に、ジョイント本体３１の先端側円形凹部３１ｅ内で環状（リング状）の空間内には、この後方側から先端側に向かって圧縮バネ３３と、挿入軸３２に沿って前後方向にスライド可能に設けられたインク流出防止部材３４と、Ｏリング押さえ部材３５と、Ｏリング３６とが挿入軸３２を通り抜けて収納されている。

これらの各部材３３〜３６は、インクカートリッジ４０から供給されるインクＩＫをジョイント本体３１のインク流入経路３１ｇに向けて流入させることができるように形成されている。

具体的には、挿入軸３２に沿ってスライド可能なインク流出防止部材３４は、ジョイント本体３１の先端側円形凹部３１ｅの内径と略同径に円板部３４ａが形成され、且つ、この円板部３４ａの外周部位に複数のインク流入孔３４ｂが貫通して形成されていると共に、円板部３４ａの前側に３箇所の突起３４ｃが円周方向に１２０°間隔でソケット本体５１のインク供給口５１ｅ側に向かって突出形成されている。

また、ジョイント部３０とソケット部５０とが嵌合した際に、上記したインク流出防止部材３４は、ソケット本体５１のインク供給口５１ｅを形成する外面と対向しており、且つ、３箇所の突起３４ｃがインク供給口５１ｅを形成する外面と接触する一方、３箇所の突起３４ｃ以外の部分は接触しないようになっている。

そして、ジョイント部３０とソケット部５０の嵌合時に、３箇所の突起３４ｃ以外の部分と、インク供給口５１ｅを形成する外面との間に形成された隙間にソケット本体５１のインク供給口５１ｅからのインクＩＫが流入し、このインクＩＫがインク流出防止部材３４の円板部３４ａに形成した複数のインク流入孔３４ｂを通り抜けて、最終的にインク流入経路３１ｇへと流れることになる。

従って、インク流出防止部材３４は、複数のインク流入孔３４ｂを通ってこのインク流出防止部材３４の後側に浸入したインクＩがソケット本体５１側に流出するのを防止する機能を備えている。

更に、ジョイント本体３１の第１外周側円筒部３１ａに、大径丸孔３７ａを中心部に形成したキャップ３７が取り付けられている。

これにより、ジョイント部３０がソケット部５０から離間している初期時には、ジョイント本体３１の先端側円形凹部３１ｅ内に収納した圧縮バネ３３の付勢力でインク流出防止部材３４，Ｏリング押さえ部材３５，Ｏリング３６がキャップ３７側に押圧されて、各部材３３〜３６がキャップ３７によって閉じられている。

この初期時に、挿入軸３２は、この先端尖鋭部３２ａがＯリング３６の位置に至るように挿入軸駆動機構部１２によって初期位置（＝押圧位置）を保たれている。

また、ジョイント本体３１の先端側円形凹部３１ｅ内及びキャップ３７の大径丸孔３７ａ内には、下記するソケット部５０のソケット本体５１のインク供給口５１ｅ側が進退可能になっている。

（ソケット部５０）
図４（ｃ）に示す如く、インクカートリッジ４０内に設けたソケット部５０は、ソケット本体５１の先端側に形成した内周側円筒部５１ｆ及び先端側円環状凹部５１ａｆ側が印刷装置１０内に設けたジョイント部３０への被嵌合側として構成されている。

そして、ソケット部５０の基体となるソケット本体５１も、ジョイント本体３１と同様に、樹脂材を用いて一体的に形成されている。

上記したソケット本体５１は、ジョイント部３０のジョイント本体３１と対向する先端部位に外周側大径円筒部５１ａがジョイント本体３１の第１，第２外周側円筒部３１ａ，３１ｂよりも大径でこの第１，第２外周側円筒部３１ａ，３１ｂの先端部位を収納できる長さに形成されている。

また、ソケット本体５１は、外周側大径円筒部５１ａの後方に連接して外周側円形凸部５１ｂが外周側大径円筒部５１ａよりも大径で短尺に形成され、且つ、外周側円形凸部５１ｂの後方に連接して外周側テーパ状爪部５１ｃが後端側に向かって徐々に外径が細くなるように短尺に形成されている。

更に、ソケット本体５１は、外周側テーパ状爪部５１ｃの後方に連接して外周側小径円筒部５１ｄがインク収納容器６０の前面６０ａの近傍まで形成されている。

また、ソケット本体５１は、先端面にインク供給口５１ｅを挿入軸３２の径よりも大径に開口した内周側円筒部５１ｆがキャップ３７の大径丸孔３７ａ内及びジョイント本体３１の先端側円形凹部３１ｅ内に進退できるように形成されている。

そして、このインク供給口５１ｅ内にジョイント本体３１の中心部位に設けた挿入軸３２が進退可能になっていると共に、外周側大径円筒部５１ａの内周面と内周側円筒部５１ｆの外周面との間には円環状（リング状）の空間を有する先端側円環状凹部５１ａｆが先端側に凹状に形成されている。

更に、ソケット本体５１のインク供給口５１ｅの後方からソケット本体５１の後端に向かって第１円形凹部５１ｇ，テーパ状凹部５１ｈ，第２円形凹部５１ｉがこの順で内径が大きくなるように階段状に形成されている。

また、ソケット本体５１の第１円形凹部５１ｇ，テーパ状凹部５１ｈ，第２円形凹部５１ｉ内には、中栓５３が後述するロック解除位置とロック位置との間を移動可能に収納されている。

上記した中栓５３は、ソケット本体５１のインク供給口５１ｅと対向する第１円筒部５３ａと、この第１円筒部５３ａの後方に連接して第１円筒部５３ａよりも大径な第２円筒部５３ｂと、この第２円筒部５３ｂの後方に連接して第２円筒部５３ｂよりも大径な円形凸部５３ｃと、この円形凸部５３ｃの後方に連接して小径で長尺な細径軸部５３ｄとが一体形成されている。

そして、中栓５３の第１円筒部５３ａの先端面中心部位には、図４（ｄ）に拡大して示す如く、円錐孔５３ａ１が有底孔として形成されており、この円錐孔５３ａ１にソケット本体５１のインク供給口５１ｅから挿入された挿入軸３２の先端尖鋭部３２ａが接離自在に当接している。そして、挿入軸３２の先端尖鋭部３２ａで中栓５３を後方に向かって押圧するようになっている。

また、中栓５３の細径軸部５３ｄの長手方向の中間部位外周に、図５（ａ）にも示したように、中栓５３をロックしたり、ロック解除する中栓ロック／ロック解除手段Ｌ／ＵｎＬ（Ｌｏｃｋ／ＵｎＬｏｃｋ）の一部となるピン５３ｅが圧入などにより低い高さで突出して固着されている。

また、中栓５３の第１，第２円筒部５３ａ，５３ｂ側からＯリング５４を嵌め込んでこのＯリング５４を円形凸部５３ｃの前面に当接させている。

また、中栓５３の細径軸部５３ｄに圧縮バネ５５を挿入した後にこの圧縮バネ５５の一端を円形凸部５３ｃの後面５３ｃに当接させ、且つ、圧縮バネ５５の他端をソケット本体５１の第２円形凹部５１ｉ内とインク収納容器６０の前面６０ａとの間に固定支持した軸受け部材５６のフランジ部５６ｃの前面に当接させて、細径軸部５３ｄを軸受け部材５６の軸孔５６ａに嵌合させている。

従って、中栓５３は、インク収納容器６０側からの付勢力により前方に移動して、ソケット本体５１のインク供給口５１へのインク経路を封止することが可能になっている。

更に、中栓５３は、細径軸部５３ｄの長手方向の中間部位外周に固着させたピン５３ｅを軸受け部材５６の軸孔５６ａの内面に形成したノックカム部５６ｂに係合させている。

上記した軸受け部材５６の軸孔５６ａの内面に形成したノックカム部５６ｂも、中栓ロック／ロック解除手段Ｌ／ＵｎＬの一部となっている。

このノックカム部５６ｂは、図５（ｂ）に軸孔５６ａの内面を３６０°に亘って平面的に展開して拡大して図示した如く、軸受け部材５６の軸孔５６ａの内面の円周に沿って例えば１２０°間隔で３ヶ所連接して繰り返し形成されており、ここでは３ヶ所のうち１ヶ所について説明する。

図５（ｂ）に示したノックカム部５６ｂは、中栓５３の細径軸部５３ｄに固着させたピン５３ｅをロック解除位置ＵｎＬ−Ｐに位置させるために中栓５３の挿入側が開口されて下方に向いながら左右間が溝状の第１縦カム溝５６ｂ１と、この第１縦カム溝５６ｂ１の左右の下端に連接して右下りに傾斜した右下り傾斜カム溝５６ｂ２と、この右下り傾斜カム溝５６ｂ２の左右の下端に連接して下方に向う第２縦カム溝５６ｂ３とがこの順で形成されている。

また、第２縦カム溝５６ｂ３の左下端に連接して左上がりに傾斜した第１左上がり傾斜カム５６ｂ４と、この第１左上がり傾斜カム５６ｂ４の上端に連接して水平左方に向かう水平カム５６ｂ５と、この水平カム５６ｂ５の左端に連接して下方に向かう縦カム５６ｂ６と、この縦カム５６ｂ６の下端に連接して左上がりに傾斜した第２左上がり傾斜カム５６ｂ７とがこの順で中栓５３の挿入側に形成されている。

そして、水平カム５６ｂ５と縦カム５６ｂ６とで囲まれた領域が、中栓５３の細径軸部５３ｄに固着させたピン５３ｅをロックして保持するロック位置Ｌ−Ｐとなっていると共に、第２左上がり傾斜カム５６ｂ７の左端が隣の第２縦カム溝５６ｂ３の右下端に連接している。

更に、第２縦カム溝５６ｂ３の左右の下端と、第１左上がり傾斜カム５６ｂ４と、水平カム５６ｂ５と、縦カム５６ｂ６の下端と、第２左上がり傾斜カム５６ｂ７とに対して間隔を隔てて対向して鋸歯カム５６ｂ８が下方のインク収納容器６０側に形成されており、上記した間隔の領域が溝状に形成されている。

この際、鋸歯カム５６ｂ８は、ロック位置Ｌ−Ｐにロックされている中栓５３のロックを解除する時にピン５３ｅがロック位置Ｌ−Ｐから下方に移動する位置を規制している。

そして、中栓５３の細径軸部５３ｄに固着させたピン５３ｅは、中栓５３が圧縮バネ５５の付勢力で前方に移動しているときに、ノックカム部５６ｂのうちで第１縦カム溝５６ｂ１内に当初から進入しており、この第１縦カム溝５６ｂ１内で中栓５３の挿入側に設定されたロック解除位置ＵｎＬ−Ｐで待機している。

この後、ピン５３ｅを、固定された軸受け部材５６の軸孔５６ａ内で点線で示したようにノックカム部５６ｂに沿って移動させるときに、中栓５３が回転しながら前後方向に移動するようになっている。そして、ピン５３ｅがロックされるロック位置Ｌ−Ｐは、ロック解除位置ＵｎＬ−Ｐよりも奥方のインク収納容器６０側に設定されている。

図４（ｃ）に戻り、軸受け部材５６は、中栓５３が挿入される側に圧縮バネ５５を当接するためのフランジ部５６ｃが形成されている。

そして、インクカートリッジ４０の未使用時に、中栓５３が圧縮バネ５５の付勢力によりソケット本体５１のインク供給口５１ｅ側に移動している。

このときに、中栓５３の第２円筒部５３ｂに嵌め込んだＯリング５４が中栓５３の円形凸部５３ｃとソケット本体５１のテーパ状凹部５１ｈとに当接しているので、第２円形凹部５１ｉ内に形成されているインク流出経路５１ｊが閉じられるために、インク収納容器６０内のインクＩＫがインク供給口５１ｅに流れ出るのを防止されている。

また、ソケット本体５１の後端外周部位は、インク収納容器６０の前面６０ａに取り付けた容器支持筒体６１がＯリング６２を介して嵌め込まれ、且つ、容器支持筒体６１の先端側がソケット本体５１の外周側テーパ状爪部５１ｃに係合しているので、ソケット本体５１とインク収納容器６０との間でもインク漏れを防止している。

次に、上記のように構成した本発明に係るインクカートリッジ４０及びインクカートリッジ着脱機構Ｍ／ＤｅＭの動作について、図１〜図７を併用して動作順に説明する。

図６（ａ）〜（ｄ）は印刷装置内のジョイント部にインクカートリッジ内のソケット部を嵌合させる動作を順に示している。また、図７（ａ）〜（ｄ）はインクカートリッジ内のソケット部から印刷装置内のジョイント部を引き抜く動作を順に示している。

尚、以下の動作説明において、ジョイント部３０のジョイント本体３１を前後方向に移動させるジョイント本体駆動機構部１１と、挿入軸３２を前後方向に移動させる挿入軸駆動機構部１２は、それぞれ不図示のパルスモータによって各初期位置を基準としてパルス駆動されている。そして、ジョイント本体駆動機構部１１及び挿入軸駆動機構部１２の各初期位置からのパルス数を制御部１９内の不図示のカウンタで計数することでジョイント本体３１及び挿入軸３２の各移動位置を制御している。

この際、ジョイント本体駆動機構部１１及び挿入軸駆動機構部１２の１パルス当たりの移動量は共に同じ値に設定されているものとする。

また、制御部１９は、ジョイント本体３１と挿入軸３２とが一体となって前後方向に直線移動する第１の直線移動形態と、挿入軸３２のみがジョイント本体３１内を前後方向に直線移動する第２の直線移動形態とを取り得るようにジョイント本体駆動機構部１１及び挿入軸駆動機構部１２の各パルスモータ（図示せず）を制御しているものとする。

（ジョイント部３０にソケット部５０を嵌合させる動作）
まず、図６（ａ）は、インクカートリッジ４０がカートリッジ取付機構部２０に固定配置されたホルダー２１に連結された直後で、このホルダー２１に前後移動可能に支持されたジョイント部３０がソケット部５０に嵌合する前の初期状態を示している。

この際、ジョイント部３０がソケット部５０に嵌合する状態とは、ジョイント本体３１の第１外周側円筒部３１ａに取り付けたキャップ３７側がソケット本体５１の先端側円環状凹部５１ａｆ内に進入し、且つ、ジョイント本体３１内に設けたＯリング３６がソケット本体５１の内周先端側に形成した内周側円筒部５１ｆに摺接した状態であるので、図６（ａ）の場合はＯリング３６が内周側円筒部５１ｆから離間しているので嵌合前の初期状態である。

そして、インクカートリッジ４０がホルダー２１に連結されたときに、印刷装置１０内に設けたＩＣタグ受信機１３でインクカートリッジ４０の外箱４１に取り付けたＩＣタグ４２からのインクＩＫの色情報を受信して、印刷装置１０内に設けた制御部１９でインクＩＫの色情報が対応する色のインクカートリッジ４０を取り付けるホルダー２１と一致しているか否かを判断しているので、インク色の色違いを先に検出できる。

また、印刷装置１０のジョイント部３０と、インクカートリッジ４０のソケット部５０とが僅かな間隔を隔てて対向している。

即ち、ジョイント部３０側では、ジョイント本体３１をソケット本体５１側に移動させるジョイント本体駆動機構部１１が初期位置で停止して待機状態に至っている。

また、ジョイント本体３１の先端側円形凹部３１ｅ内では、圧縮バネ３３の付勢力でインク流出防止部材３４，Ｏリング押さえ部材３５，Ｏリング３６がキャップ３７側に押圧されている。

また、ジョイント本体３１の挿入軸孔３１ｆ内に嵌合した挿入軸３２は、中栓５３をソケット本体５１内の後方に向かって押圧するために先端尖鋭部３２ａがキャップ３７よりも内側のＯリング３６の位置まで突出している押圧位置に位置しており、挿入軸孔３１ｆの押圧位置に対応して挿入軸駆動機構部１２が初期位置で停止して待機状態に至っている。

一方、ソケット部５０側では、ソケット本体５１の第１円形凹部５１ｇ，テーパ状凹部５１ｈ，第２円形凹部５１ｉ内において、Ｏリング５４を嵌め込んだ中栓５３が圧縮バネ５５の付勢力により前方のインク供給口５１ｅ側に移動してソケット本体５１のインク供給口５１ｅを塞いでいる。

また、中栓５３の細径軸部５３ｄが軸受け部材５６の軸孔５６ａ内に嵌合し、且つ、中栓５３が圧縮バネ５５の付勢力でソケット本体５１内の前方に移動している初期時に、中栓５３の細径軸部５３ｄに固着させたピン５３ｅは、図５（ｂ）に示した軸受け部材５６の軸孔５６ａの内面に形成したノックカム部５６ｂのうちで第１縦カム溝５６ｂ１内に設定されたロック解除位置ＵｎＬ−Ｐで停止している。従って、中栓５３はソケット本体５１内のロック解除位置ＵｎＬ−Ｐで待機している。

次に、図６（ｂ）は、ジョイント本体３１内で押圧位置に位置している挿入軸３２でソケット本体５１内の中栓５３を後方に押し込む直前の状態を示している。

ここでは、ジョイント本体駆動機構部１１及び挿入軸駆動機構部１２の各パルスモータ（図示せず）を初期位置から同時に正転させて、ジョイント本体３１と挿入軸３２とを一体にソケット部５０に向かって前方に移動させる。そして、ジョイント本体３１の先端部位に取り付けたキャップ３７側が、ソケット本体５１の先端側に形成した先端側円環状凹部５１ａｆ内に進入する。

これに伴って、ソケット本体５１のインク供給口５１ｅ側がジョイント本体３１内のキャップ３７，Ｏリング３６及びＯリング押さえ部材３５に順に入り込むので、ジョイント本体３１内の圧縮バネ３３の付勢力によりインク流出防止部材３４に形成した３箇所の突起３４ｃ（図４）がソケット本体５１のインク供給口５１ｅを形成する外面と接触する。

これと同時に、ジョイント本体３１内で押圧位置に位置している挿入軸３２の先端尖鋭部３２ａが、ソケット本体５１のインク供給口５１ｅから進入して第１円形凹部５１ｇ内の前方に移動している中栓５３の第１円筒部５３ａに形成した円錐孔５３ａ１に当接するが、中栓５３はまだ後方に移動していない。従って、中栓５３によってソケット本体５１内のインクＩＫはシールドされていると共に、中栓５３の細径軸部５３ｄに固着させたピン５３ｅは軸受け部材５６の軸孔５６ａ内でロック解除位置ＵｎＬ−Ｐに位置したままの状態である。

次に、図６（ｃ）は、ジョイント本体３１内で押圧位置に位置している挿入軸３２でソケット本体５１内の中栓５３を圧縮バネ５５に抗して後方に押し込んだ状態を示している。

ここでは、ジョイント本体駆動機構部１１及び挿入軸駆動機構部１２の各パルスモータ（図示せず）を図６（ｂ）の状態から継続して正転させ、ジョイント本体３１と挿入軸３２とを一体にソケット部５０側に向かって更に移動させる。そして、ジョイント本体３１の先端部位に取り付けたキャップ３７側が、ソケット本体５１の先端側に形成した先端側円環状凹部５１ａｆ内の奥方まで進入する。

これに伴って、ソケット本体５１のインク供給口５１ｅを形成する外面でジョイント本体３１内のインク流出防止部材３４に形成した３箇所の突起３４ｃ（図４）を後方に押すので、ジョイント本体３１内の圧縮バネ３３が縮む。

また、ジョイント本体３１内で押圧位置に位置している挿入軸３２の先端尖鋭部３２ａがソケット本体５１内に収納された中栓５３の円錐孔５３ａ１を圧縮バネ５５に抗して押圧して、中栓５３をインク供給口５１ｅとは反対側の後方に向かって押し込むので、中栓５３がソケット本体５１内に設定された中栓押圧位置に至る。

この挿入軸３２の押圧動作に伴って、中栓５３の細径軸部５３ｄに固着させたピン５３ｅが、図５（ｂ）に示した軸受け部材５６の軸孔５６ａの内面に形成したノックカム部５６ｂのうちで第１縦カム溝５６ｂ１，右下り傾斜カム溝５６ｂ２，第２縦カム溝５６ｂ３，第１左上がり傾斜カム５６ｂ４に沿いながら水平カム５６ｂ５と縦カム５６ｂ６とで囲まれたロック位置Ｌ−Ｐでロックされる。従って、ソケット本体５１内に設定された中栓押圧位置に至った中栓５３は、軸受け部材５６の軸孔５６ａの内面に形成したノックカム部５６ｂ中のロック位置Ｌ−Ｐに保持されている．
また、中栓５３の細径軸部５３ｄに固着させたピン５３ｅが軸受け部材５６の軸孔５６ａ内のロック位置Ｌ−Ｐにロックされると、ソケット本体５１の第１円形凹部５１ｇ，テーパ状凹部５１ｈ，第２円形凹部５１ｉ内にインク流出経路５１ｊが形成される。

更に、ソケット本体５１の内周側円筒部５１ｆは、ジョイント本体３１内に収納されたＯリング３６の内周面に当接しているので、ジョイント本体３１内でのインク漏れを防止できる。

次に、図６（ｄ）は、中栓５３がソケット本体５１内にロックされたときに、挿入軸３２をソケット本体５１のインク供給口５１ｅから退避させる状態を示している。

ここで、中栓５３の細径軸部５３ｄに固着させたピン５３ｅが軸受け部材５６の軸孔５６ａ内のロック位置Ｌ−Ｐにロックされたときに、ジョイント本体駆動機構部１１のパルスモータ（図示せず）が停止し、ジョイント本体３１は図６（ｃ）に示した状態を保持される。

一方、中栓５３がソケット本体５１内でロックされた直後に、挿入軸駆動機構部１２のパルスモータ（図示せず）のみを逆転させ、挿入軸３２をソケット本体５１のインク供給口５１ｅよりも外方の退避位置に移動させている。

このときに、挿入軸３２の退避位置は、ジョイント本体３１内でキャップ３７の内側のＯリング３６よりも後方に後退したインク流出防止部材３４の位置である。

この際、挿入軸３２がソケット本体５１のインク供給口５１ｅよりも外方の退避位置に退避しても、中栓５３は中栓ロック手段（Ｌ）によりロック状態を維持されている。

これにより、ソケット部５０側のインクＩＫをジョイント部３０側に供給する際に、ソケット本体５１のインク供給口５１ｅは挿入軸３２に邪魔されることがなくなり、ソケット本体５１内のインクＩＫはインク供給口５１ｅからジョイント本体３１内に大量入り込むことができる。

この後、ジョイント本体３１内に入り込んだインクＩＫは、ジョイント本体３１内に形成したインク流入経路３１ｇを通って印刷装置１０側に供給される。

上記から、印刷装置１０及びインクカートリッジ４０を大型化することなく、インク供給時間を短縮することが可能になり、印刷装置内で大量の用紙Ｐに画像情報を高速に印刷することが可能となる。

（ソケット部５０からジョイント部３０を引き抜く動作）
インクカートリッジ４０内のソケット部５０から印刷装置１０内のジョイント部３０を引き抜く場合には、図７（ａ）〜（ｄ）に示した動作を行えば良いものであるが、ここでは中栓５３のロックを解除した直後に挿入軸３２をソケット本体５１のインク供給口５１ｅよりも外方の退避位置に移動させている。

まず、図７（ａ）に示した状態は、ソケット本体５１のインク供給口５１ｅよりも外方でジョイント本体３１内の退避位置に退避している挿入軸３２を、インク供給口５１ｅに向けて再度移動させて、ソケット本体５１内にロックされている中栓５３を再度押圧する状態を示している。

即ち、ジョイント部３０のジョイント本体３１の先端に取り付けたキャップ３７側がソケット本体５１の先端側円環状凹部５１ａｆ内の奥方まで進入したまま、ジョイント本体駆動機構部１１が停止している。また、ソケット本体５１内の中栓５３は、この内部に設定された中栓押圧位置に至っており、且つ、中栓５３の細径軸部５３ｄに固着させたピン５３ｅが軸受け部材５６の軸孔５６ａの内面に形成したノックカム部５６ｂ中のロック位置Ｌ−Ｐにロックされている。

従って、ジョイント部３０及びソケット部５０は、先に図６（ｄ）で説明したと同様の状態を維持している。

ここで、挿入軸３２が図６（ｄ）に示したようにソケット本体５１のインク供給口５１ｅよりも外方の退避位置に退避している状態から挿入軸駆動機構部１２のパルスモータ（図示せず）を再度正転させると、挿入軸３２がインク供給口５１ｅに向かってジョイント本体３１内の押圧位置に再度移動する。

そして、ジョイント本体３１内の押圧位置に再度移動した挿入軸３２の先端尖鋭部３２ａがソケット本体５１のインク供給口５１ｅを通ってロックされている中栓５３の円錐孔５３ａ１を再度押圧する。

この挿入軸３２の再度の押圧動作に伴って、中栓５３の細径軸部５３ｄに固着させたピン５３ｅが、図５（ｂ）に示した軸受け部材５６の軸孔５６ａの内面に形成したノックカム部５６ｂのうちで水平カム５６ｂ５と縦カム５６ｂ６とで囲まれたロック位置Ｌ−Ｐから下方に向かって下降する。

次に、図７（ｂ）に示した状態は、挿入軸３２の再度の押圧動作によりソケット本体５１内の中栓５３をロック解除するが、ジョイント部３０のジョイント本体３１の先端に取り付けたキャップ３７側は図７（ａ）に示した状態と同様にソケット本体５１の先端側円環状凹部５１ａｆ内の奥方に位置したままである。

ここで、挿入軸３２により中栓５３が再度押圧された後に、挿入軸駆動機構部１２内のパルスモータ（図示せず）のみを逆転させ、挿入軸３２のみをジョイント本体３１内の退避位置方向に移動するも、挿入軸３２の先端尖鋭部３２ａは中栓５３の円錐孔５３ａ１にまだ当接している。

そして、挿入軸３２の退避位置方向への移動に追従して、Ｏリング５４を嵌め込んだ中栓５３は圧縮バネ５５の付勢力によりソケット本体５１内の前方に移動してインク供給口５１ｅを塞ぐのでインク流出経路５１ｊは封止される。

また、中栓５３の前方への移動に伴って、中栓５３の細径軸部５３ｄに固着させたピン５３ｅが、図５（ｂ）に示した軸受け部材５６の軸孔５６ａの内面に形成したノックカム部５６ｂのうちで鋸歯カム５６ｂ８まで下降した後に、この鋸歯カム５６ｂ８に沿って回転しながら上昇し、左上がり傾斜カム５６ｂ７を経て隣の第２縦カム溝５６ｂ３，右下り傾斜カム溝５６ｂ２，第１縦カム溝５６ｂ１へと上昇して、隣の第１縦カム溝５６ｂ１内のロック解除位置ＵｎＬ−Ｐに至る。

従って、中栓５３はロックした状態で挿入軸３２より再度押圧されることで、中栓５３のロック状態を解除されてロック解除位置ＵｎＬ−Ｐに至る。

このとき、挿入軸３２の先端尖鋭部３２ａは、圧縮バネ５５の付勢力により中栓５３の円錐孔５３ａ１の底部に当接したままである。

次に、図７（ｃ）に示した状態は、中栓５３がロック解除された直後に挿入軸３２をソケット本体５１のインク供給口５１ｅから退避させるが、ジョイント部３０のジョイント体３１の先端に取り付けたキャップ３７側は図７（ａ），（ｂ）に示した状態と同様にソケット本体５１の先端側円環状凹部５１ａｆ内の奥方に位置したままである。

ここでは、ソケット本体５１内で中栓５３がロック解除されてソケット本体５１内の前方に既に移動済みであるので、ソケット本体５１のインク供給口５１ｅからソケット本体５１内のインクＩＫは流出しないが、インク供給口５１ｅの近傍にインクＩＫは残されている。

そこで、ソケット本体５１内で中栓５３がロック解除された直後に、挿入軸駆動機構部１２のパルスモータ（図示せず）のみを図７（ｂ）の状態から継続して逆転させ、挿入軸３２をソケット本体５１のインク供給口５１ｅよりも外方の退避位置に移動させている。このとき、挿入軸３２の先端尖鋭部３２ａはジョイント本体３１内のインク流出防止部材３４の位置まで後退して退避位置に至る。

これにより、ソケット本体５１のインク供給口５１ｅの近傍のインクＩＫは、挿入軸３２と共にジョイント本体３１内に移る。

次に、図７（ｄ）に示した状態は、ジョイント部３０とソケット部５０との嵌合を解除した状態を示している。

即ち、挿入軸３２をソケット本体５１のインク供給口５１ｅよりも外方の退避位置に移動させた後に、ジョイント本体駆動機構部１１のパルスモータ（図示せず）を逆転させると、ジョイント部３０のジョイント本体３１の先端に取り付けキャップ３７側がソケット本体５１の先端側円環状凹部５１ａｆ内から抜け出す。

そして、ジョイント本体３１内に設けたＯリング３６がソケット本体５１の内周先端側に形成した内周側円筒部５１ｆから離間するので、ジョイント部３０とソケット部５０との嵌合が解除されて、ジョイント部３０のソケット本体５１側が先に図６（ａ）に示した初期状態に戻る。

これに伴って、ジョイント部３０の挿入軸３２を挿入軸駆動機構部１２によりジョイント本体３１内の初期位置（＝押圧位置）まで移動させることで、挿入軸３２も先に図６（ａ）に示した初期状態に戻る。

上記したように、ジョイント部３０とソケト部５０との嵌合を解除するにあたって、図７（ｂ）から図７（ｃ）を経て図７（ｄ）の状態に遷移させる際に、ジョイント本体３１内の容積が徐々に増加するが、本発明ではジョイント本体３１と挿入軸３２とが別体に形成されているために、ソケット本体５１のインク挿入口５１ｅが中栓５３により完全に封止された後にジョイント本体３１及び挿入軸３２をそれぞれ独立してソケット本体５１側から引き抜くことができる。これにより、ソケット本体５１のインク供給口５１ｅからソケット本体５１内のインクＩＫは流出しない。

上記に対して、先に背景技術で説明したように特許文献１に記載されたインクカートリッジの着脱機構では、ジョイント本体と挿入軸とが一体に形成されているために、ジョイント本体と挿入軸とを一体にソケット本体側から引き抜く動作に伴って、ソケット本体内の中栓がインク供給口を封止する方向に徐々に移動するために、インク供給口が中栓で完全に封止される前にジョイン本体内の容積が徐々に増える際に生じる負圧で、ソケット本体側のインクが流出する危険性があるが、本発明では上述したようにソケット本体５１側のインクＩＫが流出する危険性は生じない。

この際、ソケット本体５１のインク供給口５１ｅの近傍のインクＩＫは、図７（ｃ）で説明したように、挿入軸３２のインク供給口５１ｅからの退避によりジョイント本体３１内に移っているので、ジョイント部３０とソケット部５０との間で垂れそうになるインク量を最小限に抑えることができるために、ジョイント部３０とソケット部５０との嵌合を解除した際に生じるインク供給口５１ｅからのインクＩＫの垂れを抑止することができる。

これにより、インクカートリッジ４０を印刷装置１０から取り外しても、安心してインクカートリッジ４０を持ち運ぶことが可能になる。

以上詳述した本発明に係るインクカートリッジ４０及びインクカートリッジ着脱機構Ｍ／ＤｅＭでは、ソケット部５０をジョイント部３０に嵌合したり、引き抜くときに、ジョイント部３０のジョイント本体３１をジョイント本体駆動機構部１１でソケット部５０に対して前後方向に移動させた例について説明した。

しかしながら、上記した例に限ることなく、ジョイント部３０のジョイント本体３１を印刷装置１０内のホルダー２１内に固定設置し、この固定設置したジョイント本体３１に対してインクカートリッジ４０のソケット部５０のソケット本体５１を手動にて着脱させるように構成しても良い。

この場合には、ジョイント本体駆動機構部１１は必要がなくなるが、挿入軸駆動機構部１２は必要であり、この挿入軸駆動機構部１２によって先に図６（ｄ）及び図７（ｃ）で示した各状態時に挿入軸３２をソケット本体５１のインク供給口５１ｅから退避させれば良い。

尚また、本発明の要部を構成する中栓ロック／ロック解除手段Ｌ／ＵｎＬは、挿入軸３２の押圧によって移動する中栓５３の細径軸部５３ｄの中間部位に固着させたピン５３ｅと、軸受け部材５６の軸孔５６ａの内面に形成したノックカム部５６ｂとで構成した例について説明した。

しかしながら、上記した例に限ることなく、中栓ロック／ロック解除手段Ｌ／ＵｎＬは、挿入軸３２の押圧によって移動する中栓５３をロック及びロック解除できればいかなる構造形態でも良い。

例えば、中栓ロック／ロック解除手段Ｌ／ＵｎＬの他例として、ここでの図示を省略するが、中栓をこの細径軸部の下端側に固着させたガイドキーで軸受け部材の軸孔内に形成したキー溝に沿って直線移動可能に設け、且つ、中栓の細径軸部の中間部位にピンを固着させた上で、中栓を付勢する圧縮バネと軸受け部材との間に回転カム体を設け、この回転カム体の軸孔の内面にノックカム部を形成して上記ピンを係合させることでも、中栓をロック及びロック解除できる。

１０…印刷装置（インクジェット印刷装置）、
１１…ジョイント本体駆動機構部、１２…挿入軸駆動機構部、
１３…ＩＣタグ受信機、１８…インクジェットヘッド、１９…制御部、
２０…カートリッジ取付機構部、
２１…ホルダー、２１ａ…前板、２１ｂ…カートリッジ載置台、
（２１ｃ），２１ｄ…側板、２１ｅ…円環部、２１ｅ１…ガイド溝付き貫通孔、
２１ｆ…ストッパ、２２，２３…ロック部材、
３０…ジョイント部（雄型プラグ部）、
３１…ジョイント本体、３１ａ…第１外周側円筒部、３１ｂ…第２外周側円筒部、
３１ｃ…外周側凸部、３１ｄ…フランジ部、３１ｅ…先端側円形凹部、
３１ｆ…挿入軸孔、３１ｇ…インク流入経路、
３２…挿入軸、３２ａ…先端尖鋭部、
３３…圧縮バネ、３４…インク流出防止部材、３５…Ｏリング押さえ部材、
３６…Ｏリング、３７…キャップ、３７ａ…大径丸孔、
４０…インクカートリッジ、
４１…外箱、４１ａ…前面、４１ｂ，４１ｃ…ロック用凹部、４２…ＩＣタグ、
４３…連結部材、
５０…ソケット部（雌型ソケット部）、
５１…ソケット本体、５１ａ…外周側大径円筒部、５１ｂ…外周側円形凸部、
５１ｃ…外周側テーパ状爪部、５１ｄ…外周側小径円筒部、
５１ｅ…インク供給口、５１ｆ…内周側円筒部、５１ａｆ…先端側円環状凹部、
５１ｇ…第１円形凹部、５１ｈ…テーパ状凹部、
５１ｉ…第２円形凹部、５１ｊ…インク流出経路
５３…中栓、５３ａ…第１円筒部、５３ａ１…円錐孔、
５３ｂ…第２円筒部、５３ｃ…円形凸部、５３ｄ…細径軸部、５３ｅ…ピン、
５４…Ｏリング、５５…圧縮バネ、
５６…軸受け部材、５６ａ…軸孔、５６ｂ…ノックカム部、
６０…インク収納容器、６０ａ…前面、６１…容器支持筒体、６２…Ｏリング、
Ｌ／ＵｎＬ…中栓ロック／ロック解除手段、
Ｌ−Ｐ…ロック位置、ＵｎＬ−Ｐ…ロック解除位置、
Ｍ／ＤｅＭ…インクカートリッジ着脱機構、Ｐ…用紙。

Claims (4)

1. 印刷装置側に設けられたジョイント本体の先端側凹部内に挿入軸と摺接部材とを有するジョイント部に着脱されるソケット部と、前記ソケット部の後端部位に取り付けられたインク収納容器とを備えたインクカートリッジであって、
   前記ソケット部は、
   前記ジョイント本体の前記先端側凹部と対応する側に形成されたインク供給部と、前記インク供給部の外周側に形成され、かつ前記ジョイント本体の前記先端側凹部内に侵入して前記摺接部材に摺接することで前記ジョイント部と嵌合する内周側円筒部とを有するソケット本体と、
   前記インク収納容器側からの付勢力により、前記インク供給部へのインク経路を封止するように前記ソケット本体内に収納された中栓と、
   前記ジョイント部と嵌合した状態で、前記付勢力に抗して前記中栓を押圧する押圧位置と、前記インク供給口よりも外方に退避する退避位置との間で進退可能に設けられた前記挿入軸が、前記押圧位置で前記中栓を押圧した状態で前記中栓をロックし、かつ前記中栓をロックした後に前記挿入軸が前記退避位置に退避することにより、前記インク供給部の開口部を全開させたまま前記中栓のロック状態を維持する中栓ロック手段と、
   を備えたことを特徴とするインクカートリッジ。
2. 前記中栓ロック手段は、前記中栓をロックした状態で該中栓が再度押圧されることで、前記中栓のロック状態を解除するように構成され、
   前記挿入軸を前記押圧位置に移動して前記中栓のロックを解除した後に、前記挿入軸を前記退避位置方向に移動させることで、前記中栓により前記インク経路を封止し、その後、前記挿入軸を前記退避位置に退避した後、前記ジョイント部と前記ソケット部との嵌合を解除させる
   ことを特徴とする請求項１記載のインクカートリッジ。
3. 印刷装置内に設けたジョイント部に、インクカートリッジの先端側に設けたソケット部を着脱自在に嵌合して、前記ソケット部の後端側に取り付けたインク収納容器内のインクを前記ソケット部から前記ジョイント部を経由して前記印刷装置内に供給するインクカートリッジ着脱機構において、
   前記ジョイント部は、
   前記ソケット部と対向して設けられた先端側凹部を有するジョイント本体と、
   前記ジョイント本体の先端側凹部内に設けられた摺接部材と、
   前記ジョイント本体内で前方に突出して前記ソケット部側を押圧するための押圧位置と、この押圧位置よりも後方に後退した退避位置との間を進退可能に設けられた挿入軸と、を備え、
   前記ソケット部は、
   前記ジョイント本体の前記先端側凹部と対応する側に形成されたインク供給部と、前記インク供給部の外周側に形成され、かつ前記ジョイント本体の前記先端側凹部内に侵入して前記摺接部材に摺接することで前記ジョイント部と嵌合する内周側円筒部とを有するソケット本体と、
   前記ソケット本体内で前記インク収納容器側からの付勢力により前記インク供給口へのインク経路を封止するように収納されており、且つ、前記ジョイント本体と嵌合したときに、前記押圧位置に位置する前記挿入軸により前記付勢力に抗して押圧された位置で前記インク経路を連通させる中栓と、
   前記挿入軸により前記押圧位置で前記中栓を押圧した状態で前記中栓をロックし、かつ前記中栓をロックした後に前記挿入軸が前記インク供給口よりも外方の前記退避位置に退避することにより、前記インク供給部の開口部を全開させたまま前記中栓のロック状態を維持する中栓ロック手段と、
   を備えたことを特徴とするインクカートリッジ着脱機構。
4. 前記中栓ロック手段は、前記中栓をロックした状態で該中栓が再度押圧されることで、前記中栓のロック状態を解除するように構成され、
   前記印刷装置から前記インクカートリッジを引き抜く前に、
   前記挿入軸を前記押圧位置に移動して前記中栓のロックを解除した後に、前記挿入軸を前記退避位置方向に移動させることで、前記中栓により前記インク経路を封止し、その後、前記挿入軸を前記退避位置に退避した後、前記ジョイント部と前記ソケット部との嵌合を解除させる
   ことを特徴とする請求項３記載のインクカートリッジ着脱機構。

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