JP5747917B2 - 液体カートリッジ及び液体吐出装置 - Google Patents
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Description
本発明は、液体カートリッジ及びその液体カートリッジを含む液体吐出装置に関する。
特許文献1には、インクが封入されたインクパックの端部にインク導出部が取り付けられたインクカートリッジについて記載されている。このインク導出部の出口部分にはパッキング部材が嵌め込まれており、バネ部材によって付勢されるバルブ部材がパッキング部材の一端面に接合してインクの導出が阻止されるように構成されている。
しかしながら、上記特許文献1に記載のインクカートリッジにおいては、インクカートリッジの輸送中の衝撃等により、バルブ部材がパッキング部材から離れ、インクパック内のインクが漏れてしまう可能性がある。
そこで、本発明の目的は、液体の漏れを抑制することが可能な液体カートリッジ及びその液体カートリッジを含む液体吐出装置を提供することである。
本発明の液体カートリッジは、液体を収容する液体収容室と、前記液体収容室と連通し前記液体収容室に収容された液体を外部に排出するための排出流路と、前記排出流路に設けられ、前記排出流路を閉じる閉位置と前記排出流路を開く開位置とに選択的に位置することが可能な弁体を有するバルブと、前記閉位置に位置する前記弁体が前記開位置へ移動することを阻止するロック位置と、前記閉位置に位置する前記弁体が前記開位置へ移動することを許容する解除位置とに選択的に位置することが可能なロック部材を有するロック機構を備えている。
これによると、バルブの弁体の開位置への移動を、ロック機構のロック部材により阻止することができるため、液体の漏れを抑制することができる。
本発明において、前記弁体が前記閉位置から前記開位置へ向かう移動方向と、前記ロック部材が前記ロック位置から前記解除位置へ向かう移動方向は、直交することが好ましい。
これにより、ロック機構が簡易な構成となる。
また、前記排出流路において前記バルブよりも排出口側に設けられた補助バルブであって、前記排出流路を閉じる閉状態と前記排出流路を開く開状態とを選択的に取り得る補助バルブをさらに備えることが好ましい。
これにより、バルブあるいはロック機構が破損した場合でも、補助バルブにより液体の漏れを抑制できる。
また、前記バルブが、前記弁体を前記閉位置に位置づけるように前記開位置から前記閉位置に向かって付勢する弁体用付勢部材を有して構成され、前記ロック機構が、前記ロック部材を前記ロック位置に位置づけるように前記解除位置から前記ロック位置に向かって付勢するロック部材用付勢部材を有して構成されることが好ましい。
これにより、簡易な構成で、前記弁体を前記閉位置に位置づけたり、前記ロック部材を前記ロック位置に位置づけたりすることができる。
また、前記ロック部材の位置に応じた信号を出力するセンサを備えることが好ましい。
これにより、ロック部材の位置を検出することができる。
また、本発明の液体吐出装置は、前記バルブが、前記弁体を前記閉位置に位置づけるように前記開位置から前記閉位置に向かって付勢する弁体用付勢部材を有して構成され、前記ロック機構が、前記ロック部材を前記ロック位置に位置づけるように前記解除位置から前記ロック位置に向かって付勢するロック部材用付勢部材を有して構成される液体カートリッジと、前記液体カートリッジが装着されるとともに前記排出流路から排出された液体を吐出する吐出部を有する吐出装置本体と、からなる液体吐出装置であって、前記吐出装置本体には、前記液体カートリッジの外部からの装着を許容するとともに、装着された前記液体カートリッジを装着完了位置において保持するカートリッジ保持部と、前記液体カートリッジの前記カートリッジ保持部への装着に連動してその液体カートリッジの内部に進入することにより、前記ロック部材用付勢部材によって前記ロック位置に位置付けられた前記ロック部材を前記解除位置に移動させるロック部材移動手段と、前記カートリッジ保持部の前記装着完了位置への装着が完了した前記液体カートリッジに対して、その内部に進入することにより、前記弁体用付勢部材によって前記前記閉位置に位置づけられた前記弁体を前記開位置に移動させる弁体移動手段とが設けられている。
これによると、ロック部材移動手段によりロック部材を解除位置に移動させることができ、また、弁体移動手段により弁体を開位置に移動させることができるため、液体カートリッジの液体収容室内の液体を、吐出部に供給できる。
また、前記液体カートリッジは、前記ロック部材の位置を検出するセンサをさらに備え、前記吐出装置本体は、前記装着完了位置に位置する前記液体カートリッジの前記センサから発せられる信号を受けるとともに、少なくとも前記弁体移動手段を制御する制御手段をさらに備え、前記制御手段は、前記センサにより前記ロック部材が前記解除位置に位置することが検出されたことに応じて、前記装着完了位置への装着が完了した前記液体カートリッジに対してその内部に進入するように、前記弁体移動手段の動作を制御することが好ましい。
これによると、前記センサにより前記ロック部材が前記解除位置に位置することが検出されたことに応じて、前記弁体移動手段の動作を制御するので、弁体がロック機構によってロックされたまま、弁体移動手段により弁体を動かすことによって、弁体やロック機構が破損するのを防ぐことができる。加えて、破損に伴う液体漏れも防ぐことができる。
また、本発明の液体吐出装置は、前記バルブが、前記弁体を前記閉位置に位置づけるように前記開位置から前記閉位置に向かって付勢する弁体用付勢部材を有して構成され、前記ロック機構が、前記ロック部材を前記ロック位置に位置づけるように前記解除位置から前記ロック位置に向かって付勢するロック部材用付勢部材を有して構成される液体カートリッジと、前記液体カートリッジが装着されるとともに前記排出流路から排出された液体を吐出する吐出部を有する吐出装置本体と、からなる液体吐出装置であって、前記吐出装置本体には、前記液体カートリッジの外部からの装着を許容するとともに、装着された前記液体カートリッジを装着完了位置において保持するカートリッジ保持部と、前記吐出装置本体へ装着される途中の前記液体カートリッジを前記装着完了位置とは異なる装着途中位置にとどめるものであって、前記液体カートリッジの装着を阻止できる装着阻止位置と、前記液体カートリッジの装着を許容する装着許容位置とに選択的に位置することが可能なストッパと、前記ストッパによって前記装着途中位置にとどめられた前記液体カートリッジに対してその内部に進入することにより、前記ロック部材用付勢部材によって前記ロック位置に位置付けられた前記ロック部材を前記解除位置に移動させるロック部材移動手段と、前記液体カートリッジを前記装着途中位置から前記装着完了位置へ移動させる動作に連動して、その液体カートリッジに対してその内部に進入することにより、前記弁体用付勢部材によって前記閉位置に位置づけられた前記弁体を前記開位置に移動させる弁体移動手段とが設けられている。
これらによると、ロック部材移動手段によりロック部材を解除位置に移動させることができ、また、弁体移動手段により弁体を開位置に移動させることができるため、液体カートリッジの液体収容室内の液体を、吐出部に供給できる。
また、前記液体カートリッジは、前記ロック部材の位置を検出するセンサをさらに備え、前記吐出装置本体は、前記装着途中位置に位置する前記液体カートリッジの前記センサから発せられる信号を受けるとともに、少なくとも前記ストッパの動作を制御する制御手段をさらに備え、前記制御手段は、前記センサにより前記ロック部材が前記解除位置に位置することが検出されたことに応じて、前記装着阻止位置から前記装着許容位置へ移動するように前記ストッパの動作を制御することが好ましい。
これによると、前記センサにより前記ロック部材が前記解除位置に位置することが検出されたことに応じて、前記ストッパの動作を制御するので、弁体がロック機構によってロックされたまま、弁体移動手段により弁体を動かすことによって、弁体やロック機構が破損するのを防ぐことができる。加えて、破損に伴う液体漏れも防ぐことができる。
また、本発明の液体吐出装置は、前記バルブが、前記弁体を前記閉位置に位置づけるように前記開位置から前記閉位置に向かって付勢する弁体用付勢部材を有して構成され、前記ロック機構が、前記ロック部材を前記ロック位置に位置づけるように前記解除位置から前記ロック位置に向かって付勢するロック部材用付勢部材を有して構成される液体カートリッジと、前記液体カートリッジが装着されるとともに前記排出流路から排出された液体を吐出する吐出部を有する吐出装置本体と、からなる液体吐出装置であって、前記吐出装置本体には、前記液体カートリッジの外部からの装着を許容するとともに、装着された前記液体カートリッジを装着完了位置において保持するカートリッジ保持部と、前記カートリッジ保持部の前記装着完了位置に保持された前記液体カートリッジに対して、その内部に進入することにより、前記ロック部材用付勢部材によって前記ロック位置に位置付けられた前記ロック部材を前記解除位置に移動させるロック部材移動手段と、前記カートリッジ保持部の前記装着完了位置へ保持された前記液体カートリッジに対して、その内部に進入することにより、前記弁体用付勢部材によって前記前記閉位置に位置づけられた前記弁体を前記開位置に移動させる弁体移動手段とが設けられている。
これによると、ロック部材移動手段によりロック部材を解除位置に移動させることができ、また、弁体移動手段により弁体を開位置に移動させることができるため、液体カートリッジの液体収容室内の液体を、吐出部に供給できる。
また、前記液体カートリッジは、前記ロック部材の位置を検出するセンサをさらに備え、前記吐出装置本体は、前記装着完了位置に位置する前記液体カートリッジの前記センサから発せられる信号を受けるとともに、少なくとも前記弁体移動手段の動作を制御する制御手段をさらに備え、前記制御手段は、前記センサにより前記ロック部材が前記解除位置に位置することが検出されたことに応じて、前記装着完了位置へ保持された前記液体カートリッジに対してその内部に進入するように、前記弁体移動手段の動作を制御することが好ましい。
これによると、前記センサにより前記ロック部材が前記解除位置に位置することが検出されたことに応じて、前記弁体移動手段の動作を制御するので、弁体がロック機構によってロックされたまま、弁体移動手段により弁体を動かすことによって、弁体やロック機構が破損するのを防ぐことができる。加えて、破損に伴う液体漏れも防ぐことができる。
本発明の液体カートリッジによると、バルブの弁体の開位置への移動を、ロック機構のロック部材により阻止することができるため、液体の漏れを抑制することができる。また、本発明の液体吐出装置によると、ロック部材移動手段によりロック部材を解除位置に移動させることができ、弁体移動手段により弁体を開位置に移動させることができるため、液体カートリッジの液体収容室内の液体を、吐出部に供給できる。
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
本発明の第1実施形態によるインクカートリッジ(液体カートリッジ)40が採用されたインクジェットプリンタ(液体吐出装置)1は、図1に示すように、直方体形状の筐体1aを有し、その正面(図1の紙面手前側の面)には、上から順に、3つの開口10d,10b,10cが形成されている。開口10d,10cには、下端の水平軸を支点として開閉可能な扉1d,1cが嵌め込まれている。開口10bには給紙ユニット1bが挿入されている。そして、筐体1aの上部には、排紙部31が設けられている。扉1dは、筐体1aの主走査方向(図1中奥行き方向)に関して、搬送ユニット21と対向配置されている。
次に、図2を参照しつつ、インクジェットプリンタ1の内部構成について説明する。図2に示すように、インクジェットプリンタ1の筐体1a内は、上から順に3つの空間A,B,Cに区分されている。空間Aには、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのインクをそれぞれ吐出する4つのインクジェットヘッド(吐出部)2、及び、搬送ユニット21が配置されている。空間Bには、給紙ユニット1bが配置されている。空間Cには、4つのインクカートリッジ40が配置されている。
給紙ユニット1b及び4つのインクカートリッジ40の筐体1aに対する着脱は、主走査方向(図2中紙面垂直方向)に沿って行われる。なお、本実施形態において、副走査方向とは搬送ユニット21で用紙Pを搬送するときの搬送方向と平行な方向であり、主走査方向とは副走査方向に直交する方向であって水平面に沿った方向である。また、プリンタ1には、給紙ユニット1b、搬送ユニット21及びインクジェットヘッド2などを制御する制御部100(制御手段)(図11参照)が設けられている。
インクジェットプリンタ1の内部には、給紙ユニット1bから排紙部31に向けて、図2に示す太矢印に沿って、用紙Pが搬送される用紙搬送経路が形成されている。給紙ユニット1bは、複数枚の用紙Pを収納することが可能な給紙トレイ23と、給紙トレイ23に取り付けられた給紙ローラ25とを有している。給紙ローラ25は、制御部100により制御された給紙モータ(図示せず)によって駆動力が与えられることによって、給紙トレイ23の最も上方にある用紙Pを送り出す。給紙ローラ25によって送り出された用紙Pは、ガイド27a,27bによりガイドされ且つ送りローラ対26によって挟持されつつ搬送ユニット21へと送られる。
搬送ユニット21は、図2に示すように、2つのベルトローラ6,7と、両ローラ6,7間に架け渡されるように巻回されたエンドレスの搬送ベルト8とを有している。ベルトローラ7は、駆動ローラであって、その軸に制御部100により制御された搬送モータ(図示せず)から駆動力が与えられることで、図2中時計回りに回転する。ベルトローラ6は、従動ローラであって、ベルトローラ7の回転により搬送ベルト8が走行するのに伴って、図2中時計回りに回転する。
搬送ベルト8の外周面8aにはシリコーン処理が施されており、粘着性を有している。用紙搬送経路上において搬送ベルト8を挟んでベルトローラ6と対向する位置には、ニップローラ4が配置されている。ニップローラ4は、給紙ユニット1bから送り出された用紙Pを搬送ベルト8の外周面8aに押さえ付ける。外周面8aに押さえ付けられた用紙Pは、外周面8aの粘着力によって外周面8a上に保持されつつ、図2中右方(用紙Pの搬送方向)へと搬送される。
用紙搬送経路上において搬送ベルト8を挟んでベルトローラ7と対向する位置には、剥離プレート5が設けられている。剥離プレート5は、搬送ベルト8の外周面8aに保持された用紙Pを外周面8aから剥離する。剥離された用紙Pは、ガイド29a,29bによりガイドされ且つ二組の送りローラ対28によって挟持されつつ搬送され、筐体1a上部に形成された開口30から排紙部31へと排出される。なお、各送りローラ対28の一方のローラは、制御部100に制御された送りモータ(図示せず)によって駆動力が与えられる。
4つのインクジェットヘッド2は、それぞれ主走査方向に沿って延在し、副走査方向に並設されており、フレーム3を介して筐体1aに支持されている。すなわち、このインクジェットプリンタ1は、ライン式のカラーインクジェットプリンタである。各インクジェットヘッド2の下面は、インクを吐出する複数の吐出口(不図示)が形成された吐出面2aとなっている。各インクジェットヘッド2は、内部のインク流路と連通する可撓性のチューブ(不図示)と接続されている。このチューブは、後述のインク供給路154(図6参照)とそれぞれ接続されている。
搬送ベルト8のループ内には、4つのインクジェットヘッド2と対向するように、ほぼ直方体形状のプラテン19が配置されている。プラテン19の上面は、搬送ベルト8の上側ループの内周面と接触しており、搬送ベルト8の内周側からこれを支持している。これにより、搬送ベルト8の上側ループの外周面8aと吐出面2aとが対向しつつ平行になり、且つ、吐出面2aと外周面8aとの間に僅かな隙間が形成されている。当該隙間は、用紙搬送経路の一部を構成している。搬送ベルト8の外周面8a上に保持されつつ搬送されてきた用紙Pが4つのヘッド2のすぐ下方を順に通過する際に、制御部100の制御により各ヘッド2から用紙Pの上面に向けて各色のインクが吐出され、用紙P上に所望のカラー画像が形成される。
4つのインクカートリッジ40のうち、図2中最も左方にあるインクカートリッジ40は、ブラックのインクが貯留されており、残りの3つのインクカートリッジ40よりも副走査方向のサイズが大きくなっている。すなわち、左方にあるインクカートリッジ40は、他の3つのインクカートリッジ40よりもインク容量が大きくなっている。残りの3つのインクカートリッジ40はともにインク容量が同じであり、マゼンタ、シアン、イエローのインクが貯留されている。これら4つのインクカートリッジ40は、プリンタ本体(筐体1a)に装着されると、対応するインクジェットヘッド2に繋がったインク供給路154とそれぞれ接続され、内部のインクがインクジェットヘッド2に供給可能となる。
なお、インクカートリッジ40を交換する際は、扉1cを開けてプリンタ本体からインクカートリッジ40を取り外し、新しいインクカートリッジ40を装着すればよい。本実施形態においては、インクカートリッジ40をプリンタ本体に個別に装着可能となっているが、1つのカートリッジトレイに4つのインクカートリッジ40を載置してユニット化したインクユニットをプリンタ本体に装着する構成であってもよい。
続いて、インクカートリッジ40について、図3〜図5、図11を参照しつつ説明する。なお、図11においては、電力供給線を太線で示し、信号線を細線で示している。図3及び図4に示すように、インクカートリッジ40は、略直方体形状の筐体41と、筐体41内に配置され内部にインクが充填されたインク袋(インク収容室)42と、一端においてインク袋42と連通するインク導出管43と、第1バルブ(補助バルブ)50(図5参照)と、第2バルブ(バルブ)60(図5参照)とを有している。インク袋42は、図4中左下方部分が左方に突出した突出部42aを有しており、この部分にインク導出管43の一端が接続されている。
なお、ブラックインクを貯留するインクカートリッジ40は、他の3つのインクカートリッジ40よりもサイズ及びインク容量が大きくなっているが、単に筐体41及びインク袋42が副走査方向に大きくなっているだけである。つまり、4つのインクカートリッジ40は、どれもほぼ同様な構成を有しているので、1つのインクカートリッジ40についてのみ説明する。
インク導出管43は、図4及び図5に示すように、インク袋42に接続された管44と、管45とを有している。管44には、図5に示すように、副走査方向に沿って延在するインク流路(排出流路)37aが形成されており、小径部44aと、内径が小径部44aよりも大きい大径部44bとを有している。管44の副走査方向の一端(図5中上端)には、蓋49が設けられている。また、管44の大径部44bの側壁には、主走査方向に沿って対向する2つの連通孔44c,44dが形成されている。
管45には、主走査方向に沿って延在するインク流路(排出流路)37bが形成されており、インク流路37bとインク流路37aとが連通孔44cを介して連通するように、他端(図5中右端)が大径部44bに接続されている。このようにインク導出管43には、インク流路37aと、インク流路37bとが互いに連通してなる流路37が形成されている。
また、管45内には、図5に示すように、第1バルブ50が配置されている。第1バルブ50は、管45の一端(左端)に形成された開口(排出口)を封止する封止体51と、球体52と、コイルバネ53とを有している。管45の一端には、蓋46が設けられており、封止体51が管45から外れないようになっている。なお、蓋46には、インク排出口46aが形成されている。
コイルバネ53は、一端が球体52と接触し他端が大径部44bの側面と接触しており、常に球体52を封止体51に向かって付勢している。本実施形態においては、付勢部材としてコイルバネ53を採用しているが、球体52を封止体51に付勢することが可能であれば、コイルバネ以外の付勢部材であってもよい。
封止体51は、ゴムなどの弾性材料から構成されている。また、封止体51には、その中央に主走査方向に貫通したスリット51aが形成されている。封止体51の球体52と対向する面には、球体52の外周面に沿う湾曲部51bが形成されている。スリット51aは、湾曲部51bと球体52との接触によって封止される。また、スリット51aの直径は、後述の中空針153よりも小さくなっている。このため、封止体51は、スリット51aに中空針153が挿入されているときはスリット51aの内周面が中空針153の外周面に密着するように弾性変形し、スリット51aと中空針153との間からインクが漏れない。また、封止体51にスリット51aが形成されていることで、中空針153が挿入しやすくなる。加えて、封止体51に中空針153を挿抜したときに、封止体51が中空針153によって削れ、その削り滓が中空針153内に進入するのを抑制することが可能となる。そのため、インクジェットヘッド2のインク流路に封止体51の削り滓が進入するのを抑制することができる。
この構成において、図7(a)、(b)に示すように、インク排出口46aを通して中空針153をスリット51aに挿入すると、中空針153の先端が球体52と当接し、球体52が湾曲部51bから離れるように移動する。このときに第1バルブ50が閉状態から開状態となる。また、第1バルブ50が開状態になった直後には、中空針153の孔153bがスリット51aを通過するので、中空針153とインク流路37bとが連通する。一方、中空針153がスリット51aから抜かれるに連れて、球体52がコイルバネ53の付勢によって封止体51に近づく方向に移動する。そして、図5に示すように、球体52と湾曲部51bとが密着するときに、第1バルブ50が開状態から閉状態となる。このように第1バルブ50は、中空針153の挿抜に応じて、インク導出管43を連通させる開状態、及び、インク導出管43の連通を遮断する閉状態のいずれか一方を取る。また、第1バルブ50が、球体52を封止体51に向かってコイルバネ53で付勢させる構成を有しているので、第1バルブ50が簡易な構成となり、且つ第1バルブ50からのインク漏れをより抑制することができる。
また、管45の一端(図5中左端)近傍には、図3及び図5に示すように、環状のフランジ47が形成されている。フランジ47には、Oリング48aが設けられた環状突起48が形成されている。これにより、図5に示すように、筐体41と環状突起48との間がOリング48aによってシールされる。なお、フランジ47は、筐体41の側壁の一部を構成している。
フランジ47の外面(インク排出口46a側の面)には、図3、図11に示すように、接点36が形成されている。接点36は、副走査方向に沿ってインク排出口46aと並んで配置されている。接点36は、後述のフォトセンサ(センサ)99と接続されており、フォトセンサ99からの検出信号を後述の接点161を介して制御部100に伝達する。なお、変形例として、接点36は、インク排出口46aと鉛直方向下方に重ならない位置に配置されておれば、どの位置に配置されていてもよい。このように信号伝達系の接点36が、インク排出口46aと鉛直方向下方に重ならない位置に配置されていることで、イ
ンク排出口46aから垂れ落ちたインクが接点36に付着するのを抑制することが可能となる。
ンク排出口46aから垂れ落ちたインクが接点36に付着するのを抑制することが可能となる。
また、図3に示すように、筐体41のインク排出口46a側の側面には、電力入力部38が形成されている。筐体41のインク排出口46aと電力入力部38との間には、主走査方向であってフランジ47からインク袋42に向かって凹んだ段差面41cが設けられている。そして、電力入力部38が、段差面41cに配置されている。また、電力入力部38は、副走査方向に沿って接点36よりもインク排出口46aと離れた位置に配置されている。また、電力入力部38は、フォトセンサ99と電気的に接続されている(図11参照)。電力入力部38は、後述の電力出力部162の接点163が挿入可能な凹形状の接点39を有しており、接点39,162同士が接続されたときにフォトセンサ99に電力が供給される。なお、変形例として、電力入力部38も、インク排出口46aと鉛直方向下方に重ならない位置に配置されておれば、どの位置に配置されていてもよい。
このように電力伝達系の電力入力部38が、インク排出口46aと鉛直方向下方に重ならない位置に配置されていることで、インク排出口46aから垂れ落ちたインクが電力入力部38に付着するのを抑制することが可能となる。さらに、電力入力部38が接点36よりもインク排出口46aから離れているので、よりインクが付着しにくくなる。このため、電力入力部38がショートしてフォトセンサ99などが損傷するのを抑制することができる。また、電力入力部38とインク排出口46aとの間に段差が設けられていることで、電力入力部38とインク排出口46aとが副走査方向のみならず主走査方向にも大きく離れることになる。したがって、電力入力部38にインクが付着するのをより一層抑制することが可能となる。
第2バルブ60は、図5に示すように、大径部44b内に配置されており、円柱形状を有する弁部材(弁体)61と、弁部材61と大径部44bの内面との隙間を封止する2つのOリング62,63とを有している。弁部材61には、主走査方向に沿って貫通する貫通孔64が形成されている。貫通孔64は、2つの連通孔44c,44dと対向する位置に配置されており、インク流路37bと連通している。また、弁部材61は、図5において、下面に形成された環状溝61aと、上部側面に形成された環状溝61bとを有しており、これら環状溝61a,61bにOリング62,63が配置されている。
より具体的には、環状溝61aとOリング62は、弁部材61の下面の小径部44aの流路と対向する部分を取り囲む位置に配置されている。これにより、Oリング62と大径部44bの内面とが接触する位置(閉位置:図5に示す位置)に弁部材61が配置されているとき、インク流路37aの連通が遮断される。すなわち、第2バルブ60が閉状態となる。一方、Oリング62と大径部44bの内面とが離隔する位置(開位置:図7(d)に示す位置)に弁部材61が配置されているとき、インク流路37aとインク流路37bとが連通する。すなわち、第2バルブ60が開状態となる。また、環状溝61bとOリング63は、弁部材61が閉位置及び開位置のいずれに配置されているときでも、インク流路37aとインク流路37bとの接続部分よりも蓋49側に配置されている。これにより、インク流路37aとインク流路37bとの接続部分と、大径部44bの弁部材61よりも蓋49側の空間とが連通しないようにシールされている。
筐体41内には、図4及び図5に示すように、第2バルブ60を閉状態から開状態への切り換えを禁止可能なロック機構90が設けられている。ロック機構90は、主走査方向に沿って延在する退避管91と、ロック部材92と、コイルバネ(ロック部材用付勢部材)93と、押し部材94とを有している。退避管91は、ロック部材92が主走査方向に沿って退避可能な空間91aを有しており、空間91aが連通孔44dを介して流路37と連通するように、大径部44bに接続されている。つまり、退避管91は、大径部44bを挟んで管45とは反対側に配置されている。
ロック部材92は、球体52に向かって開口した凹部95aが形成されたロック本体95と、ロック本体95から主走査方向に延在した検出棒96とを有している。また、ロック部材92は、主走査方向に沿って貫通孔64から空間91aへと移動可能に配置されている。すなわち、ロック部材92は、弁部材61の移動方向(副走査方向)と直交する方向に移動可能に配置されている。コイルバネ93は、空間91aに配置されている。また、コイルバネ93は、一端がロック本体95と接触し他端が退避管91の段差部91bと接触して、常にロック部材92を封止体51に向けて付勢している。コイルバネ93の主走査方向の長さは、ロック本体95が空間91aから貫通孔64及び連通孔44dに跨るロック位置(図5に示す位置)に至るまでの間、その付勢力がロック部材92に生じる長さとなっている。そして、コイルバネ93の付勢力によってロック本体95の半分が貫通孔64に嵌り、ロック本体95がロック位置(図5に示す位置)に配置されることで、弁部材61が移動不可能にロックされる。
押し部材94は、主走査方向に延在した棒状部材からなり、球体52に一体的に形成されている。また、押し部材94は、その直径が凹部95aの開口径よりも小さく、且つ押し部材94の先端が凹部95aの底面と対向する位置に配置されている。つまり、押し部材94は、球体52の移動に伴って先端が凹部95a内に挿入可能になっている。また、押し部材94の主走査方向の長さは、第1バルブ50が閉状態のときにその先端とロック部材92との間に隙間が形成され、且つインクカートリッジ40が装着部150に完全に装着されたときにロック本体95を貫通孔64から空間91a側に押し出された解除位置(図7(c)に示す位置)に移動させることが可能な長さとなっている。
筐体41内であって退避管91の近傍には、ロック機構90による弁部材61のロックが解除されたことを検出する検出部97が設けられている。検出部97は、空間91aと連通し一端が閉塞した透光管98と、透光管98の外部からロック部材92の検出棒96の変位を検出するフォトセンサ99とで構成されている。透光管98の内径は、退避管91の内径よりも小さく、且つ検出棒96の外径よりも若干大きくなっている。フォトセンサ99は、発光部99aと、発光部99aからの照射光を受光する受光部99bとを有した透過型の光センサである。そして、フォトセンサ99は、発光部99aからの照射光が検出棒96によって遮断されることによって、受光部99aが照射光を受光しない。これを受けて、フォトセンサ99は、受光部99bが照射光を受光しないことを示す信号(以下、信号Aと称する)を出力する。図11に示すように、この信号Aは、制御部100に送信される。一方、フォトセンサ99は、検出棒96と対向しないときには、照射光が検出棒96によって遮断されないため、受光部99bで照射光を受光する。これを受けて、フォトセンサ99は、受光部99bが照射光を受光したことを示す信号(以下、信号Bと称する)を出力する。この信号Bは、制御部100に送信される。これらの信号を受けることで、制御部は、ロック機構90による弁部材61のロックが解除されたか否かを区別して検出することができる。本実施形態において、制御部100は、受光部99bが照射光を受光しないことを示す信号Aを受けたときに、ロック機構90による弁部材61のロックが解除された状態であると検出し、受光部99bが照射光を受光したことを示す信号Bを受けたときに、ロック機構90による弁部材61のロックがされた状態であると検出する。なお、フォトセンサ99は、透過型のセンサに限られることはなく、反射型のセンサや、光センサ以外のセンサを用いることも可能である。
筐体41内には、図4及び図5に示すように、第2バルブ60を開閉させる開閉機構80が設けられている。開閉機構80は、副走査方向に沿って延在した棒状部材81と、コイルバネ(弁体用付勢部材)82とを有している。棒状部材81は、副走査方向の一端が弁部材61に固定されており、他端が蓋49に形成された孔48aを通って大径部44bの外部に露出している。なお、棒状部材81の他端は、弁部材61が閉位置に配置されているときでも、大径部44bの外部に露出している。棒状部材81の他端には、ローラ83が設けられている。ローラ83は、棒状部材81に回転可能に支持されている。コイルバネ82は、大径部44b内に配置されており、一端が弁部材61と接触し他端が蓋49に接触している。つまり、コイルバネ82は、常に弁部材61を小径部44aに向かって付勢している。
本実施形態においては、付勢部材としてコイルバネ82を採用しているが、弁部材61を小径部44aに向かって付勢することが可能であれば、コイルバネ以外の付勢部材であってもよい。また、筐体41のインク排出口46a側の側面には、棒状部材81の他端と主走査方向に対向する位置に孔41aが形成されている。
次に、プリンタ本体に形成された装着部(カートリッジ保持部)150について、図6を参照しつつ説明する。プリンタ本体には、インクカートリッジ40がそれぞれ装着される装着部150が副走査方向に沿って4つ並設されている。なお、装着部150は、どれもほぼ同じ構成を有しているため、1つの装着部150について説明する。
装着部150は、図6に示すように、インクカートリッジ40の外形に沿った凹部151を有している。凹部151の底部151aには、中空針153と、インク供給路154と、制御部100と電気的に接続された接点161と、プリンタ本体に設けられた電源部(図11参照)からの電力を出力する電力出力部162と、アクチュエータ(弁体移動手段)180とが設けられている。
アクチュエータ180は、孔41aと対向する位置に主走査方向に延在した棒状部材181を有しており、第2バルブ60を開及び閉状態の間で切り換えるように開閉機構80を動作させる。また、アクチュエータ180は、プリンタ本体の制御部100の制御により、当該棒状部材181を主走査方向に移動させる。棒状部材181には、先端に向かって先細りとなるテーパ部181aが形成されている。
中空針(ロック部材移動手段)153は、主走査方向に沿って延在し、且つスリット51aと対向する位置に配置されている。中空針153には、インク供給路154と連通する中空部153aと、先端近傍に外部と中空部153aと連通させる孔153bとが形成されている。この構成において、インクカートリッジ40がプリンタ本体に装着されたときであって孔153bがスリット51aを通過したときに、上述のように第1バルブ50が開状態となって中空針153とインク流路37bとが連通状態となる。一方、インクカートリッジ40がプリンタ本体から取り外されたときであって孔153bがスリット51aに入り込んだとき(球体52と湾曲部51bとが密着するとき)に、上述のように第1バルブ50が閉状態となって中空針153とインク流路37bとの連通が遮断される。なお、中空針153は、孔153bがスリット51aを通過することでインク流路37bと連通するが、第2バルブ60が開状態となるまでは中空部153aにインク袋42内のインクが流入する状態にならない。
接点161は、接点36と対向する位置であって副走査方向に沿って中空針153と並んで配置されている。接点161は、主走査方向に変位可能なバネ状の端子からなり、インクカートリッジ40がプリンタ本体に装着されたときであって球体52が湾曲部51bから離隔し、検出棒96の先端部が透光管98のフォトセンサ99と対向する位置に到達するより前に接点36と電気的に接続される。すなわち、接点161は、第1バルブ50が開状態となるときに接点36と接続される。換言すると、接点161は、インクカートリッジ40がプリンタ本体から取り外されるときであって、検出棒96の先端部が透光部98のフォトセンサ99に対向する位置から抜かれるまで、接点36と電気的に接続されている。
電力出力部162は、底部151aに形成された段差面151bに設けられている。また、電力出力部162は、電力入力部38と対向する位置に配置されており、主走査方向に突出した接点163を有している。接点163も接点161と同様に、球体52が湾曲部51bから離隔し、検出棒96の先端部が透光管98のフォトセンサ99と対向する位置に到達するより前に接点39と電気的に接続される。すなわち、接点163は、第1バルブ50が開状態となるときに接点39と接続される。
各装着部150の凹部151の開口近傍には、制御部100に接続され、インクカートリッジ40がプリンタ本体に装着されているか否かを検出するセンサ170が設けられている。センサ170は、発光部と受光部を有する反射型の光センサであり、筐体41の外面に形成された突起41bの有無を検出する。突起41bの少なくとも一部分には、光が反射可能な鏡面が形成されている。つまり、センサ170は、図6(b)に示すように、インクカートリッジ40が装着部150に完全に装着されたとき(ロック本体95が解除位置に移動したとき)に、発光部から照射された光が突起41bの鏡面にて反射され、この反射光を受光部で受光する。これを受けて、センサ170は、受光部が光を受光したことを示す信号(以下、信号Cと称する)を出力する。図11に示すように、この信号Cは、制御部100に送信される。一方、センサ170は、インクカートリッジ40がプリンタ本体から取り外されるように移動した直後(第1バルブ50は開状態のままであり、突起41bがセンサ170と対向しない位置に移動したとき)には、発光部から照射された光が突起41bの鏡面にて反射されないため、受光部での受光はなされない。これを受けて、センサ170は、受光部が光を受光していないことを示す信号(以下、信号Dと称する)を出力する。この信号Dは、制御部100に送信される。これらの信号を受けることで、制御部100は、インクカートリッジ40がプリンタ本体に装着されているか否かを区別して検出することができる。本実施形態において、制御部100は、光受光部が光を受光したことを示す信号Cを受けたときに、インクカートリッジ40がプリンタ本体に装着されていると検出し、光受光部が光を受光していないことを示す信号Dを受けたときに、インクカートリッジ40がプリンタ本体に装着されていないと検出する。なお、センサ170は、反射型の光センサに限られることはなく、透過型の光センサや、光センサ以外のセンサを用いることも可能である。
続いて、インクカートリッジ40をプリンタ本体に装着するときの動作について、図7を参照しつつ以下に説明する。プリンタ本体にインクカートリッジ40を装着する際は、プリンタ本体の扉1cを開けてから4つのインクカートリッジ40を装着部150にそれぞれ装着する。このとき、中空針153がスリット51aに挿入されるに連れて、中空針153の先端と球体52とが当接し球体52及び押し部材94が図中右方に移動して、図7(a)に示すように、球体52と封止体51とが離隔し、第1バルブ50が閉状態から開状態となる。また、このとき、電力出力部162の接点163と電力入力部38の接点39とが接続される。これにより、フォトセンサ99に電力が供給される。このように第1バルブ50が開状態となるときにフォトセンサ99に電力を供給することが可能になるので、ロック部材92(検出棒96)の変位を検出することが可能となる。また、このときには、接点36,161も電気的に接続される。これにより、制御部100とフォトセンサ99とが電気的に接続される。
そして、中空針153がさらに挿入されるに連れて、押し部材94の先端とロック本体95とが当接し、ロック本体95が図7(b)に示すロック位置から図7(c)に示す解除位置に移動するとともに、インクカートリッジ40がプリンタ本体に完全に装着される(装着完了位置)。このとき、センサ170が突起41bを検出し、センサ170から制御部100に信号Cが出力される。また、ロック本体95が解除位置に達すると、検出棒96の先端部が透光管98のフォトセンサ99と対向する位置に到達する。すると、フォトセンサ99が検出棒96を検出し、接点36,161を介してロック機構90による弁部材61のロックが解除されたことを示す信号Aを制御部100に出力する。
次に、フォトセンサ99からの信号Aを受信した制御部100が、アクチュエータ180を制御して、図7(d)に示すように棒状部材181を伸ばすように、主走査方向に移動させる。これにより、棒状部材181の先端が孔41aを通ってローラ83と蓋49との間に入り込み、テーパ部181aに沿ってローラ83が図7中上方に移動する。このローラ83の移動に伴って、弁部材61が閉位置から図7中上方に移動して開位置に移動する。こうして、第2バルブ60が閉状態から開状態となり、インク袋42内のインクがインク導出管43を通って中空針153に流れ込み、インクカートリッジ40からインクジェットヘッド2へインクが供給される。
続いて、インクカートリッジ40をプリンタ本体から取り外すときの動作について、以下に説明する。例えば、インクがなくなったときに、インクカートリッジ40をプリンタ本体から取り外す。このインクカートリッジ40の取り外しの移動に伴って、センサ170が突起41bを検出しなくなり、センサ170からインクカートリッジ40の取り外しが開始されたことを示す信号Dが制御部100に出力される。この信号Dを受信した制御部100は、アクチュエータ180を制御して、棒状部材181を縮めるように、主走査方向に移動させる。これにより、棒状部材181が孔41aから抜かれ、ローラ83と棒状部材181との係合が解除されて、弁部材61が閉位置に移動する。こうして、第2バルブ60が開状態から閉状態となり、インク流路37a,37b間の連通が遮断される。
また、このときのインクカートリッジ40の移動に伴って、中空針153がスリット51aから抜かれて行くので、球体52及び押し部材94が図7中左方に移動する。さらに、第2バルブ60が閉状態になるとロック部材92がコイルバネ93の付勢力によって解除位置からロック位置に移動する(図7(b)参照)。これにより、第2バルブ60の閉状態から開状態への切り換えを禁止するように、ロック本体95が弁部材61をロックする。すると、フォトセンサ99が検出棒96を検出しなくなり、接点36,161を介してロック機構90による弁部材61のロックがされたことを示す信号Bを制御部100に出力する。
そして、インクカートリッジ40のさらなる移動に伴って、中空針153の先端がスリット51a内に入り込むと、球体52と湾曲部51bとが密着し第1バルブ50が閉状態となる。このとき、接点163と接点39との接続、及び、接点36と接点161との接続が解除される。その後、プリンタ本体から取り外されたインクカートリッジ40を新しいインクカートリッジ40に交換して、上述したようにインクカートリッジ40をプリンタ本体に装着する。
以上のように、本実施形態のインクカートリッジ40によると、プリンタ本体(筐体1a)から取り外されたときであって、第1バルブ50が閉状態のときに第1バルブ50が破損していても、ロック機構90により第2バルブ60が閉状態にロックされているので、インクの大量漏れを抑制することができる。また、本実施形態のインクジェットプリンタ1においては、上述のような効果を有するインクカートリッジ40を含んでおり、さらに、第2バルブ60のロックが解除されてから、開状態となるように第2バルブ60を動かすので、ロックされたまま第2バルブ60を動かすことによって第2バルブ60やロック機構90が破損するのを防ぐことができる。加えて、破損に伴うインク漏れも防ぐことができる。
また、プリンタ本体からインクカートリッジ40が取り外されているとき、ロック機構90により第2バルブ60が閉状態にロックされているので、ユーザが開閉機構80に触わったり、輸送時に衝撃があったりしても、弁部材61が動いて第2バルブ60が開くことを防止できる。
また、ロック機構90は、ロック本体95がロック位置に移動することによって弁部材61をロック可能なロック部材92を有している。これにより、第2バルブ60のロック機構90をより簡易な構成で実現できる。また、ロック機構90が押し部材94を有していることで、中空針153が封止体51に差し込まれる動作と、第2バルブ60のロックの解除の動作との連動が、簡易な構成で実現できる。また、インクカートリッジ40が検出部97を有していることで、第2バルブ60のロックの解除の検出が可能となる。
第1変形例として、図8に示すように、ロック機構290の押し部材294がロック部材292に一体的に形成されていてもよい。この場合、ロック部材292のロック本体295には凹部が形成されておらず、押し部材294の主走査方向の長さが上述の押し部材94よりも凹部95aの深さ分だけ短くなっていればよい。すなわち、第1バルブ50が閉状態のときに、押し部材294と球体52との間の離隔距離が上述の押し部材94とロック部材92の凹部95aの底面との間の離隔距離に等しい。
この構成において、図8(b)に示すように、インクカートリッジ240がプリンタ本体に装着される際に中空針153がスリット51aに挿入されると、中空針153と球体52とが当接して球体52が中空針153の移動に伴って移動し、第1バルブ50が開状態となる。そして、球体52と押し部材294とが当接し、球体52の移動に伴ってロック本体295がロック位置から解除位置に移動する。この後の動作は上述した実施形態と同様である。
一方、インクカートリッジ240をプリンタ本体から取り外すときのインクカートリッジ240の取り外しの移動に伴って、上述の実施形態と同様に、まず、棒状部材181が孔41aから抜かれて、弁部材61が閉位置に移動する。つまり、第2バルブ60が閉状態となる。このとき、中空針153もスリット51aから抜かれて行くので、球体52が図8中左方に移動する。そして、第2バルブ60が閉状態になると押し部材294とロック部材292がコイルバネ93の付勢力によって解除位置からロック位置に移動する(図8(a)参照)。これにより、閉状態の第2バルブ60がロックされる。
また、第2変形例として、図9に示すように、ロック機構390の押し部材394が球体52及びロック部材92のいずれとも一体的に形成されておらす、両者間に配置されていてもよい。この場合、押し部材394の主走査方向の長さが、上述の押し部材94と同じ長さになっている。すなわち、第1バルブ50が閉状態のときに、押し部材394と球体52との間及び押し部材394とロック部材92の凹部95aの底面との間の合計離隔距離が、上述の押し部材94とロック部材92の凹部95aの底面との間の離隔距離に等しい。また、押し部材394の球体52側の端部には、図9(a)に示すように、コイルバネ53の内周面に沿って移動可能なガイドとなる突起394aが形成されていることが望ましい。これにより、押し部材394が、図9(b)に示すように、球体52の移動及びロック部材92の移動に伴ってコイルバネ53の内周面に沿って移動可能になる。
この構成において、図9(b)に示すように、インクカートリッジ340がプリンタ本体に装着される際に中空針153がスリット51aに挿入されると、中空針153と球体52とが当接して球体52が中空針153の移動に伴って移動し、第1バルブ50が開状態となる。そして、球体52と押し部材394とが当接してから押し部材394とロック部材92とが当接し、球体52の移動に伴ってロック本体95がロック位置から解除位置に移動する。この後の動作は上述した実施形態と同様である。
一方、インクカートリッジ340をプリンタ本体から取り外すときのインクカートリッジ340の取り外しの移動に伴って、上述の実施形態と同様に、まず、棒状部材181が孔41aから抜かれて、弁部材61が閉位置に移動する。つまり、第2バルブ60が閉状態となる。このとき、中空針153もスリット51aから抜かれて行くので、球体52が図9中左方に移動する。そして、第2バルブ60が閉状態になると押し部材394とロック部材92がコイルバネ93の付勢力によって解除位置からロック位置に移動する(図9(a)参照)。これにより、閉状態の第2バルブ60がロックされる。
また、第3変形例として、図10に示すように、第1バルブが管45の一端(左端)の開口(排出口)を封止する封止体450から構成されていてもよい。この場合、押し部材494の主走査方向の長さは、上述の押し部材394に球体52の直径を足し合わせた長さと同じになっている。すなわち、封止体450と押し部材494との間及び押し部材494とロック部材92の凹部95aの底面との間の合計離隔距離が、上述の実施形態において第1バルブ50が閉状態のときの押し部材94とロック部材92の凹部95aの底面との間の離隔距離と等しい。なお、図10(a)においては、押し部材494と凹部95aの底面とは当接しているので、封止体450と押し部材494との間の離隔距離が、第1バルブ50が閉状態のときの押し部材94と凹部95aの底面との間の離隔距離と等しく構成されている。また、ロック機構490の押し部材494の先端及びその途中部位には、管45の内径よりも若干小さい直径を有する拡径部494aが2つ形成されていることが望ましい。これにより、図10(b)に示すように、押し部材494と中空針153の先端とを確実に当接させることが可能となる。さらに、押し部材494を傾かせずに主走査方向に沿って移動させることが可能となる。なお、封止体450は、上述の封止体51と同じ材料で構成されている。また、本変形例の管45の主走査方向及び副走査方向に直行する方向の内径の長さは、拡径部494aよりも大きく構成されており、当該内径の大きい部分と拡径部494aとの間にインクの流路が確保されている。
この変形例において、初めて中空針153を封止体450に差し込むときは、中空針153が封止体450を貫通したとき(すなわち、中空針153の先端が封止体450の右端を越えたとき)に、第1バルブである封止体450が開状態となる。しかし、中空針153を一旦抜いて再度封止体450に差し込むときは、中空針153の先端が封止体450に挿入されたとき(すなわち、中空針153の先端が封止体450の左端を通過したとき)に、第1バルブである封止体450が開状態となる。これは、初めて中空針153を封止体450に差し込むことで封止体450に貫通孔が形成され、封止体450が開状態となる。そして、封止体450から中空針153が抜かれることで、封止体450の弾性復帰力によって形成された貫通孔が閉じて、封止体450が閉状態となる。再度、封止体450に中空針153を挿入すると、当該中空針153の先端が上記形成された貫通孔に挿入されたときに閉じられていた貫通孔が開くので、封止体450が開状態となる。
この構成において、図10(b)に示すように、インクカートリッジ440がプリンタ本体に装着される際に中空針153が封止体450を貫通すると、第1バルブ50が開状態となる。そして、中空針153の先端と押し部材494とが当接してから押し部材494とロック部材92とが当接し、中空針153の移動に伴ってロック本体95がロック位置から解除位置に移動する。この後の動作は上述した実施形態と同様である。
一方、インクカートリッジ440をプリンタ本体から取り外すときのインクカートリッジ440の取り外しの移動に伴って、上述の実施形態と同様に、まず、棒状部材181が孔41aから抜かれて、弁部材61が閉位置に移動する。つまり、第2バルブ60が閉状態となる。このとき、中空針153も封止体450から抜かれて行く。そして、第2バルブ60が閉状態になると押し部材494とロック部材92がコイルバネ93の付勢力によって解除位置からロック位置に移動する(図10(a)参照)。これにより、閉状態の第2バルブ60がロックされる。
以上のように、第1〜第3変形例においても、第2バルブ60が閉状態のときに、ロック機構によって第2バルブ60がロックされるので、上述の実施形態と同様な効果を得ることができる。また、第3変形例においては、第1バルブが封止体450だけからなり、第1バルブが簡易な構成となる。
上述の実施形態及び第1〜第2変形例においては、押し部材94,294,394の主走査方向の長さを若干長くして、球体52、押し部材94,294,394、及び、ロック部材92,292が一体的に形成されていてもよい。この場合は、第1バルブ50が閉状態から開状態となるように球体52が移動すると同時に、ロック部材92,292もロック位置から解除位置に向けて動き出す。なお、球体52を付勢するコイルバネ53及びロック部材92,292を付勢するコイルバネ93は、いずれか一方のみ設けておればよい。また、第3変形例においても、押し部材494とロック部材92とが一体的に形成されていてもよい。
また、上述の実施形態及び第1〜第3変形例においては、第1バルブが閉状態のときには、球体52および封止体450と、押し部材94,294,394,494と、ロック部材92,292との間のいずれかに隙間が形成されているが、いずれの間にも隙間が形成されていなくてもよい。
また、上述の実施形態及び第1〜第3変形例においては、インクカートリッジに突起41bを設け、装着部150にセンサ170を設けていたが、これらに代えて、扉1cが開状態及び閉状態のいずれであるかを検出するセンサを設けてもよい。この場合、制御部100は、インクカートリッジをプリンタ本体から取り外す際(棒状部材181が伸びた状態)に、扉1cが閉状態から開状態となった信号をセンサから受信したときに、棒状部材181を縮めるようにアクチュエータ180を制御する。一方、制御部100は、インクカートリッジをプリンタ本体に取り付ける際(棒状部材が縮んだ状態)に、扉1cが開状態から閉状態となった信号をセンサから受信したときに、棒状部材181を伸ばすようにアクチュエータ180を制御する。
また、上述の実施形態及び第1〜第3変形例においては、プリンタ本体からインクカートリッジの取り外しを開始したときに、センサ170から信号を受信することで制御部100がアクチュエータ180を制御して、棒状部材181を縮めているが、封止体51,450から中空針153が完全に抜かれてから(又は、インクカートリッジが装着部150から完全に取り外されてから)制御部100が棒状部材181を縮めてもよい。この場合、第1バルブ50,450が閉じてから第2バルブ60が閉じることになるが、第2バルブ60が閉じると、ロック機構90,290,390,490によって第2バルブ60が自動的にロックされる。したがって、これにおいても、第1バルブ50,450が破損しても、ロック機構90,290,390,490により、第2バルブ60が閉状態にロックされているので、インクの漏れを抑制することができる。
また、第4変形例として、インクカートリッジ540は、図12に示すように、第2バルブ60が設けられておらず、第1バルブ50を閉状態から開状態への切り換えを禁止可能なロック機構590が設けられた構成であってもよい。
本変形例のインクカートリッジ540は、主走査方向に沿って延在するインク流路546を有するインク導出管543を有している。インク導出管543内には、第1バルブ50が配置されている。また、インク導出管543の一端には封止体51が設けられており、他端がインク袋42と接続されている。つまり、インク流路546とインク袋42とが連通している。インク導出管543の内面には、内側に突出した環状突起545aが形成されており、この環状突起545aにコイルバネ53の他端が接触している。つまり、コイルバネ53は、球体52を常に封止体51に向かって付勢している。
また、インク導出管543には、ロック機構590が設けられている。ロック機構590は、ロック部材592と、コイルバネ593と、規制部材594とを有している。ロック部材592は、インク導出管543を副走査方向に貫通して設けられた棒状部材である。具体的には、インク導出管543の環状突起545aと他端との間に副走査方向に沿って互いに対向する2つの貫通孔が形成されており、これら2つの貫通孔にロック部材592が挿通されている。また、ロック部材592とインク導出管543の内面との間には比較的大きな隙間が形成されており、ロック部材592はインク流路546のインクの流通を妨げない。なお、ロック部材592と貫通孔との間には、図示しないシール部材(例えば、Oリング)が設けられており、ロック部材592と貫通孔との間からインク流路546内のインクが外部に漏れないようになっている。
ロック部材592のインク導出管543内に存在する部分には、主走査方向に貫通する孔592aが形成されている。ロック部材592は、孔592aが規制部材594の先端と主走査方向に沿って対向する解除位置(図12(b)に示す位置)と、孔592aが規制部材594の先端と主走査方向に沿って対向しないロック位置(図12(a)に示す位置)との間において、副走査方向に沿って移動可能に設けられている。孔592aは、ロック部材592が解除位置に配置されているときに当該規制部材594を挿通させることが可能なように、規制部材594の断面形状よりも一回り大きな開口形状を有している。また、ロック部材592には、環状突起592bが形成されている。環状突起592bは、ロック部材592のインク導出管543の外部に存在する部分に形成されている。コイルバネ53は、環状突起592bとインク導出管543との間に配置されており、一端が環状突起592bに他端がインク導出管543に接触し、ロック部材592を常に図12中上方に付勢している。
規制部材594は、上述の押し部材94とほぼ同様の構成を有している。また、規制部材594の主走査方向に関する長さは、図12(a)に示すように、ロック部材592がロック位置に配置されているときにその先端がロック部材592の封止体51側の面と接触可能な長さとなっている。なお、このときの規制部材594によるロック部材592への接触圧力は、ほぼゼロに近い状態であり、ロック部材592の副走査方向への移動を妨げない。
インクカートリッジ540は、フォトセンサ599を有している。フォトセンサ599は、発光部599aと、発光部599aからの照射光を受光する受光部599bとを有している。これら発光部599aと受光部599bは、ロック部材592が解除位置に配置されたときに、ロック部材592の一端部(図12中下端部)をちょうど挟む位置に配置されている。そして、フォトセンサ599は、発光部599aからの照射光がロック部材592の一端部によって遮断されることによってロック部材592を検出し、接点36を介して制御部100に検出信号を送信する。
また、本変形例においては、図13に示すように、装着部150にアクチュエータ180に代えてアクチュエータ(ロック部材移動手段)580が設けられている。アクチュエータ580は、棒状部材581を有しており、ロック部材592をロック位置から解除位置に移動させるようにロック部材592を動作させる。また、アクチュエータ580は、プリンタ本体の制御部100の制御により、当該棒状部材581を主走査方向に移動させる。棒状部材581には、先端に向かって先細りとなるテーパ部581aが形成されている。なお、本変形例においては、棒状部材581を主走査方向に移動させるアクチュエータ580を採用したが、例えば、棒状部材581にラックを設け、当該ラックに噛み合うピニオンを介して棒状部材581を主走査方向に移動させる構成を採用してもよい。
また、装着部150には、インクカートリッジ540の装着を規制するストッパ520が設けられている。ストッパ520は、図示しない移動機構によって副走査方向に沿ってスライド可能に支持されており、インクカートリッジ540の装着を規制する規制位置(装着阻止位置)(図12(a)に示す位置)と、その規制を解除する規制解除位置(装着許容位置)(図12(b)に示す位置)との間において移動する。なお、移動機構は、制御部100の制御により、ストッパ520を副走査方向に移動させる。
また、本変形例における装着部150の接点161は、図13(a)に示すように、上述の実施形態と同様の構成を有しているが、上述の実施形態における接点161よりも主走査方向に長く突出しており、インクカートリッジ540が後述の当接位置(装着途中位置)に配置されたときに、接点36と電気的に接続される構成となっている。なお、制御部100は、接点161と接点36とが電気的に接続されると、インクカートリッジ540が当接位置に配置されたことを認識し、後述するようにアクチュエータ580を制御する。一方、制御部100は、電気的に接続された接点36,161同士が離隔すると、後述するようにアクチュエータ580及び移動機構を制御する。
また、電力出力部162においても、図13(a)に示すように、接点163が上述の実施形態におけるよりも主走査方向に長く突出しており、インクカートリッジ540が当接位置に配置されたときに、接点39と電気的に接続される構成となっている。これにより、インクカートリッジ540が当接位置に配置されたときに、フォトセンサ599に電力が供給され、当該フォトセンサ599からの検出信号を制御部100に出力することが可能となる。
また、扉1cの内面であって各インクジェットヘッド540と対向する位置には、図13(b)に示すように、付勢機構550がそれぞれ設けられている。付勢機構550は、板状部材551と2つのコイルバネ552とを有しており、扉1cが閉じられることでインクカートリッジ540を装着部150に向かって付勢する構成となっている。
続いて、インクカートリッジ540をプリンタ本体に装着するときの動作について、図12を参照しつつ以下に説明する。プリンタ本体にインクカートリッジ540を装着する際は、プリンタ本体の扉1cを開けてからインクカートリッジ540を装着部150に挿入し、扉1cを閉じる。すると、図12(a)に示すように、インクカートリッジ540のフランジ47が予め規制位置に配置されたストッパ520に当接した状態(装着途中位置)でインクカートリッジ540が、付勢機構550によって装着部150に向かって付勢された状態となる。インクカートリッジ540が当接位置(装着途中位置)に配置されると、電力出力部162の接点163と電力入力部38の接点39とが接続される。これにより、フォトセンサ599に電力が供給される。また、このときには、接点36,161も電気的に接続される。これにより、制御部100とフォトセンサ599とが電気的に接続される。
次に、制御部100は、接点161と接点36とが電気的に接続されるとインクカートリッジ540が当接位置に配置されたことを認識し、アクチュエータ580を制御して、図12(b)に示すように棒状部材581を伸ばすように、主走査方向に移動させる。これにより、棒状部材581の先端が孔41aを通ってロック部材592の他端(図12中上端)とテーパ部581a及び棒状部材581の下面とが順に接触し、ロック部材592がロック位置から解除位置に移動する。すると、ロック部材592の一端部が発光部599aと受光部599bとの間に配置され、フォトセンサ599がロック部材592を検出し、ロック部材592が解除されたことを示す検出信号を制御部100に出力する。
次に、フォトセンサ599からの検出信号を受信した制御部100が、移動機構を制御して、ストッパ520を図12(a)に示す規制位置から図12(b)に示す規制解除位置に移動させる。すると、インクカートリッジ540は付勢機構550によって付勢されているため、その付勢力によりインクカートリッジ540が装着部150に自動的に挿入され、中空針(弁体移動手段)153の先端と球体52とが当接し球体52及び規制部材594が図中右方に移動する。このとき、ロック部材592が解除位置に配置されているので、規制部材594は、図12(c)に示すように、孔592aに挿通される。そして、球体52と封止体51とが離隔し、第1バルブ50が閉状態から開状態となる。こうして、インク袋42内のインクがインク導出管543のインク流路546を通って中空針153に流れ込み、インクカートリッジ540からインクジェットヘッド2へインクが供給される。また、インクカートリッジ540が装着完了位置に位置したときに、センサ170が突起41bを検出し、センサ170から制御部100にインクカートリッジ540が装着部150に完全に装着されたことを示す検出信号が出力される。
続いて、インクカートリッジ540をプリンタ本体から取り外すときの動作について、以下に説明する。プリンタ本体からインクカートリッジ540を取り外す際は、プリンタ本体の扉1cを開けてからインクカートリッジ540を装着部150から取り外す。インクカートリッジ540の取り外しの移動に伴って、中空針153がスリット51aから抜かれ、球体52及び規制部材594が図12中左方に移動する。そして、球体52と湾曲部51bとが密着し第1バルブ50が閉状態になるとともに規制部材594が孔592aから抜かれる。
インクカートリッジ540のさらなる取り外しの移動に伴って、接点163と接点39との接続、及び、接点36と接点161との接続が解除されると、制御部100が、接点36と接点161との離隔タイミングから所定時間経過後(例えば、10秒経過後)、アクチュエータ580を制御して、棒状部材581を縮めるように、主走査方向に移動させる。これにより、棒状部材581が孔41aから抜かれ、ロック部材592と棒状部材581との係合が解除される。なお、このときにおいても、ユーザがインクカートリッジ540を取り外す方向に移動させている場合は、この移動によっても棒状部材581が孔41aから抜かれ、ロック部材592と棒状部材581との係合が解除される。こうして、ロック部材592と棒状部材581との係合が解除されることによって、ロック部材592がコイルバネ593の付勢力によってロック位置に移動する(すなわち、図12(a)に示す状態となる)。
また、このとき、制御部100が、アクチュエータ580と同様のタイミングで移動機構を制御して、ストッパ520を規制解除位置から規制位置に移動させる。ストッパ520を規制位置に移動させるときには、インクカートリッジ540が当接位置を過ぎているので、ストッパ520とインクカートリッジ540とが接触しない。その後、プリンタ本体から取り外されたインクカートリッジ540を新しいインクカートリッジ540に交換して、上述したようにインクカートリッジ540をプリンタ本体に装着する。
以上のように、本変形例のインクカートリッジ540によると、プリンタ本体からインクカートリッジ540が取り外されているとき、ロック機構590により第1バルブ50が閉状態にロックされているので、インクカートリッジ540の輸送時に衝撃があったりしても、球体52が動いて第1バルブ50が開くことを防止できる。また、上述の実施形態及び第1〜第3変形例と同様な構成においては、同じ効果を得ることができる。
また、第5変形例として、プリンタ本体には、インクカートリッジ540を副走査方向に挿入してプリンタ本体に装着する装着部650が設けられていてもよい。
装着部650は、図14に示すように、インクカートリッジ540に外形に沿った凹部651を有している。凹部651の底部651aには、制御部100と電気的に接続された接点661と、プリンタ本体に設けられた電源部から電力を出力する電力出力部の接点662とが設けられている。また、凹部651の図14中左側壁部651bには、中空針153と、インク供給路154と、アクチュエータ(ロック部材移動手段)580と、スライド機構652と、扉センサ653とが設けられている。
スライド機構652は、中空針(弁体移動手段)153を主走査方向にスライドさせる装置であり、制御部100の制御により、中空針153がスライド機構652から凹部651内に突出しない位置である退避位置(図14(a)に示す位置)と、中空針153がスライド機構652から凹部651内に突出した位置であるインク流通位置(図14(b)に示す位置)との間において主走査方向にスライドさせる。なお、中空針153は、一端部がインク供給路154と常に連通している。また、インク流通位置にある中空針153と装着部650に装着されたインクカートリッジ540との位置関係は、上述の第4変形例における中空針153と装着部150に装着されたインクカートリッジ540との位置関係と同じである。
扉センサ653は、凹部651の開口近傍に設けられており、制御部100に接続されている。そして、扉センサ653は、装着部650の扉601cを検知することで、扉601cの開閉状態を検知し、その検知信号を制御部100に出力する。
また、本変形例におけるインクカートリッジ540には、接点36に代えて、筐体41の底部651aと対向する面(図14中上面)に接点636が設けられている。また、接点636は、インクカートリッジ540が装着部650に装着されたときに接点661と電気的に接続される位置に配置されている。そして、接点636は、接点36と同様に、フォトセンサ599と接続されており、フォトセンサ599からの検出信号を接点661を介して制御部100に伝達する。
また、インクカートリッジ540には、電力入力部38の接点39に代えて、接点636と並んで配置された接点639が設けられている。接点639も、インクカートリッジ540が装着部650に装着されたときに接点662と電気的に接続される位置に配置されている。そして、接点639は、フォトセンサ599と電気的に接続されており、接点662と電気的に接続されたときにフォトセンサ599に電力が供給される。
続いて、インクカートリッジ540をプリンタ本体に装着するときの動作について、図14及び図15を参照しつつ以下に説明する。プリンタ本体にインクカートリッジ540を装着する際は、プリンタ本体の扉601cを開けてからインクカートリッジ540を装着部650に挿入して、接点636,661同士、及び、接点639,662同士を電気的に接続し、扉601cを閉じる(図14(b)参照)。すると、制御部100は、接点636と接点661とが電気的に接続されることによって、インクカートリッジ540が所定位置(装着完了位置)に配置されたことを認識する。なお、この所定位置にインクカートリッジ540が配置されることで、図15(a)に示すように、アクチュエータ580の棒状部材581と孔41aとが、中空針153とスリット51aとが主走査方向に沿って対向する。また、扉センサ653が、扉601cが閉じられたことを示す検出信号を制御部100に出力する。
次に、扉センサ653からの検出信号を受信した制御部100が、アクチュエータ580を制御して、図15(b)に示すように棒状部材581を伸ばすように、主走査方向に移動させる。これにより、棒状部材581の先端が孔41aを通ってロック部材592の他端(図15中上端)とテーパ部581a及び棒状部材581の下面とが順に接触し、ロック部材592がロック位置から解除位置に移動する。すると、ロック部材592の一端部が発光部599aと受光部599bとの間に配置され、フォトセンサ599がロック部材592を検出し、ロック部材592が解除されたことを示す検出信号を制御部100に出力する。
次に、フォトセンサ599からの検出信号を受信した制御部100が、スライド機構652を制御して中空針153を伸ばすように主走査方向に移動させる。つまり、図15(c)に示すように、中空針153を退避位置からインク流通位置に移動させる。すると、中空針153の先端と球体52とが当接し球体52及び規制部材594が図中右方に移動する。このとき、ロック部材592が解除位置に配置されているので、規制部材594は、図15(c)に示すように、孔592aに挿通される。そして、球体52と封止体51とが離隔し、第1バルブ50が閉状態から開状態となる。こうして、インク袋42内のインクがインク導出管543のインク流路546を通って中空針153に流れ込み、インクカートリッジ540からインクジェットヘッド2へインクが供給される。
続いて、インクカートリッジ540をプリンタ本体から取り外すときの動作について、以下に説明する。プリンタ本体からインクカートリッジ540を取り外す際は、プリンタ本体の扉601cを開ける。すると、扉センサ653が、扉601cが開けられたことを示す検出信号を制御部100に出力する。
次に、扉センサ653からの検出信号を受信した制御部100が、スライド機構652を制御して、中空針153を縮めるように主走査方向に移動させる。つまり、中空針153をインク流通位置から退避位置に移動させる。これにより、中空針153がスリット51aから抜かれ、球体52及び規制部材594が図15中左方に移動する。そして、球体52と湾曲部51bとが密着し第1バルブ50が閉状態になるとともに規制部材594が孔592aから抜かれる。また、このとき、制御部100は、アクチュエータ580を制御して、棒状部材581を縮めるように、主走査方向に移動させる。これにより、棒状部材581が孔41aから抜かれ、ロック部材592と棒状部材581との係合が解除される。こうして、ロック部材592と棒状部材581との係合が解除されることによって、ロック部材592がコイルバネ593の付勢力によってロック位置に移動する(すなわち、図15(a)に示す状態となる)。なお、扉601cが開き始めてから完全に開くまでの間に、中空針153の退避位置への移動が完了し、棒状部材581とロック部材592との係合の解除が完了している。そして、この状態で、ユーザがインクカートリッジ540を装着部650から取り外すように、図14中下方に移動させる。
その後、プリンタ本体から取り外されたインクカートリッジ540を新しいインクカートリッジ540に交換して、上述したようにインクカートリッジ540をプリンタ本体に装着する。
以上のように、本変形例においても第4変形例と同様の効果を得ることができる。
また、第6変形例として、第5変形例における装着部650に上述のインクカートリッジ40を装着してもよい。つまり、上述の実施形態における装着部150を装着部650に代えてもよい。この変形例においては、アクチュエータ580に代えてアクチュエータ(弁体移動手段)180を採用する。また、インクカートリッジ40には、接点36に代えて、接点636が設けられている。また、接点636は、インクカートリッジ40が装着部650に装着されたときに接点661と電気的に接続される位置に配置されている。そして、接点636は、接点36と同様に、フォトセンサ99と接続されており、接点661を介してフォトセンサ99からの検出信号を制御部100に伝達する。また、インクカートリッジ40には、電力入力部38の接点39に代えて、接点636と並んで配置された接点639が設けられている。接点639も、インクカートリッジ540が装着部650に装着されたときに接点662と電気的に接続される位置に配置されている。そして、接点639は、フォトセンサ99と電気的に接続されており、接点662と電気的に接続されたときにフォトセンサ99に電力が供給される。
この変形例において、インクカートリッジ40をプリンタ本体に装着するときの動作について、図16を参照しつつ以下に説明する。プリンタ本体にインクカートリッジ40を装着する際は、プリンタ本体の扉601cを開けてからインクカートリッジ40を装着部650に挿入して、接点636,661同士、及び、接点639,662同士を電気的に接続し、扉601cを閉じる。すると、制御部100は、接点636と接点661とが電気的に接続されることによって、インクカートリッジ40が所定位置(装着完了位置)に配置されたことを認識する。なお、この所定位置にインクカートリッジ40が配置されることで、図16(a)に示すように、アクチュエータ180の棒状部材181と孔41aとが、中空針153とスリット51aとが主走査方向に沿って対向する。また、扉センサ653が、扉601cが閉じられたことを示す検出信号を制御部100に出力する。
次に、扉センサ653からの検出信号を受信した制御部100が、スライド機構652を制御して中空針(ロック部材移動手段)153を伸ばすように主走査方向に移動させる。つまり、図16(b)に示すように、中空針153を退避位置からインク流通位置に移動させる。すると、中空針153の先端と球体52とが当接し球体52及び押し部材94が図中右方に移動して、図16(b)に示すように、球体52と封止体51とが離隔し、第1バルブ50が閉状態から開状態となる。また、このとき、押し部材94の先端とロック本体95とが当接し、ロック本体95が図16(a)に示すロック位置から図16(b)に示す解除位置に移動する。ロック本体95が解除位置に達すると、検出棒96の先端部が透光管98のフォトセンサ99と対向する位置に到達する。すると、フォトセンサ99が検出棒96を検出し、接点636,661を介してロック機構90による弁部材61のロックが解除されたことを示す検出信号を制御部100に出力する。
次に、フォトセンサ99からの検出信号を受信した制御部100が、アクチュエータ180を制御して、図16(c)に示すように棒状部材181を伸ばすように、主走査方向に移動させる。これにより、棒状部材181の先端が孔41aを通ってローラ83と蓋49との間に入り込み、テーパ部181aに沿ってローラ83が図16中上方に移動する。このローラ83の移動に伴って、弁部材61が閉位置から図16中上方に移動して開位置に移動する。こうして、第2バルブ60が閉状態から開状態となり、インク袋42内のインクがインク導出管43を通って中空針153に流れ込み、インクカートリッジ40からインクジェットヘッド2へインクが供給される。
続いて、インクカートリッジ40をプリンタ本体(装着部650)から取り外すときの動作について、以下に説明する。プリンタ本体からインクカートリッジ40を取り外す際は、プリンタ本体の扉601cを開ける。すると、扉センサ653が、扉601cが開けられたことを示す検出信号を制御部100に出力する。
次に、扉センサ653からの検出信号を受信した制御部100が、アクチュエータ180を制御して、棒状部材181を縮めるように、主走査方向に移動させる。これにより、棒状部材181が孔41aから抜かれ、ローラ83と棒状部材181との係合が解除されて、弁部材61が閉位置に移動する。こうして、第2バルブ60が開状態から閉状態となり、インク流路37a,37b間の連通が遮断される。また、このとき、制御部100は、スライド機構652を制御して、中空針153を縮めるように主走査方向に移動させる。つまり、中空針153をインク流通位置から退避位置に移動させる。これにより、中空針153がスリット51aから抜かれ、球体52及び押し部材94が図16中左方に移動し、球体52と湾曲部51bとが密着して第1バルブ50が閉状態になる。さらに、第2バルブ60が閉状態になるとロック部材92がコイルバネ93の付勢力によって解除位置からロック位置に移動する(図16(a)参照)。これにより、第2バルブ60の閉状態から開状態への切り換えを禁止するように、ロック本体95が弁部材61をロックする。
その後、プリンタ本体から取り外されたインクカートリッジ40を新しいインクカートリッジ40に交換して、上述したようにインクカートリッジ40をプリンタ本体に装着する。
以上のように、本変形例においても第5変形例と同様の効果を得ることができる。
また、図17に示すように、第7変形例として、インクカートリッジ740は、第4変形例におけるインクカートリッジ540に第1バルブ50に代えて第1バルブである封止体750が設けられ、さらに第2バルブ760が設けられた構成であってもよい。
本変形例のインクカートリッジ740は、図17に示すように、主走査方向に沿って延在するインク流路746を有するインク導出管743を有している。インク導出管743の一端には封止体750が配置されており、他端にはインク袋42が接続されている。封止体750は、インク導出管743の一端の開口を封止する封止体だけから構成されている。これにより、第1バルブの部品点数が少なくなる。なお、封止体は、上述の封止体51と同様な材料から構成されている。
この変形例において、初めて中空針153を封止体750(第1バルブ)に差し込むときは、中空針153が封止体750を貫通したとき(すなわち、中空針153の先端が封止体750の図17中右端を越えたとき)に、第1バルブである封止体750が開状態となる。しかし、中空針153を一旦抜いて再度封止体750に差し込むときは、中空針153の先端が封止体750に挿入されたとき(すなわち、中空針153の先端が封止体750の図17中左端を通過したとき)に、第1バルブである封止体750が開状態となる。これは、初めて中空針153を封止体750に差し込むことで封止体750に貫通孔が形成され、封止体750が開状態となる。そして、封止体750から中空針153が抜かれることで、形成された貫通孔が封止体750の弾性復帰力によって閉じて、封止体750が閉状態となる。再度、封止体750に中空針153を挿入すると、当該中空針153の先端が上記形成された貫通孔に挿入されたときに閉じられていた貫通孔が開くので、封止体750が開状態となる。
インク導出管743の内面には、内側に突出し主走査方向に沿って互いに離隔した2つの環状突起745a,745bが形成されている。そして、これら環状突起745a,745b間に第2バルブ760が配置されている。
第2バルブ760は、弁部材762と、コイルバネ763とを有している。弁部材762は、円柱形状を有しており、インク導出管743の内周面と摺動可能となっている。また、弁部材762の側周面と内周面との間には部分的に隙間が形成されている。このため、弁部材762が環状突起745aと当接していないときは、弁部材762がインク流路746におけるインクの流通を妨げない。また、弁部材762には、上述の規制部材594が設けられており、本変形例におけるロック機構590は第2バルブ760を閉状態から開状態への切り換えを禁止可能にする。
コイルバネ763は、一端が弁部材762と接触し他端が環状突起745bと接触しており、常に弁部材762を環状突起745aに向かって付勢している。つまり、コイルバネ763は弁部材762を封止体750に向う方向に付勢しており、図17(a)に示すように、弁部材762が環状突起745aと当接することで、インク流路746の連通を遮断している。すなわち、インク流路746の連通が遮断され第2バルブ760が閉状態となる。また、コイルバネ763が弁部材762を封止体750(第1バルブ)に向けて付勢し、封止体750(第1バルブ)及び第2バルブ760を構成する要素が主走査方向に沿って一直線上に並んでいるため、ロック部材592が解除位置に配置されている場合は中空針153の封止体750に対する抜き差しによって封止体750(第1バルブ)及び第2バルブ760を開閉することができる。加えて、第2バルブ760を簡易な構成にすることができ、第2バルブ760の故障を少なくすることができる。なお、コイルバネ763においても、コイルバネ以外の付勢部材から構成されていてもよい。
インク導出管743内には、中空管153が挿入されることによって弁部材762をコイルバネ763による付勢方向とは反対方向に押して移動させる押し部材770が配置されている。押し部材770は、主走査方向に沿って延在する円柱の棒状部材であり、弁部材762の環状突起745a側の端部に一体的に形成されている。また、押し部材770の先端には、インク導出管743の内径よりも若干小さい直径を有する拡径部771が形成されている。これにより、図17(c)に示すように、押し部材770と中空針153の先端とを確実に当接させることが可能となる。なお、本変形例のインク導出管743の主走査方向及び副走査方向に直行する方向の内径の長さは、拡径部771よりも大きく構成されており、当該内径の大きい部分と拡径部771との間にインクの流路が確保されている。
また、本変形例における封止体750(第1バルブ)及び第2バルブ760の開及び閉となるタイミングは、図17に示すように、封止体750に中空針153が挿入されていないときにおいても、封止体750と押し部材770の先端(拡径部771)との間に間隙が形成されているので、封止体750が開状態となってから第2バルブ760が開状態となる。
一方、中空針153が挿入されて封止体750(第1バルブ)及び第2バルブ760が開状態のときに、中空針153を抜くと、第2バルブ760が先に閉状態となり、中空針153が封止体750から抜かれたときに封止体750が閉状態となる。
続いて、インクカートリッジ740を第4変形例におけるプリンタ本体に装着するときの動作について、図17を参照しつつ以下に説明する。プリンタ本体にインクカートリッジ740を装着する際は、第4変形例と同様に、プリンタ本体の扉1cを開けてからインクカートリッジ740を装着部150に挿入し、扉1cを閉じる。すると、図17(a)に示すようにストッパ520に当接した状態でインクカートリッジ740が、付勢機構550によって装着部150に向かって付勢された状態となる。このとき、電力出力部162の接点163と電力入力部38の接点39とが接続される。これにより、フォトセンサ599に電力が供給される。また、このとき、接点36,161も電気的に接続される。これにより、制御部100とフォトセンサ599とが電気的に接続される。
次に、制御部100は、接点161と接点36とが電気的に接続されると、アクチュエータ580を制御して、図17(b)に示すように棒状部材581を伸ばすように、主走査方向に移動させる。これにより、ロック部材592がロック位置から解除位置に移動する。すると、フォトセンサ599がロック部材592を検出し、ロック部材592が解除されたことを示す検出信号を制御部100に出力する。
次に、フォトセンサ599からの検出信号を受信した制御部100が、移動機構を制御して、ストッパ520を規制位置から規制解除位置に移動させる。すると、インクカートリッジ740が装着部150に自動的に挿入され、図17(c)に示すように、中空針153が封止体750を貫通し、第1バルブ750が開状態となる。そして、中空針153の先端と拡径部771とが当接して押し部材770及び弁部材762が図17中右方に移動する。このとき、ロック部材592が解除位置に配置されているので、規制部材594は、図17(c)に示すように、孔592aに挿通される。そして、弁部材762と環状突起745aとが離隔し、第2バルブ760が閉状態から開状態となる。こうして、インク袋42内のインクがインク導出管743のインク流路746を通って中空針153に流れ込み、インクカートリッジ740からインクジェットヘッド2へインクが供給される。
続いて、インクカートリッジ740をプリンタ本体から取り外すときの動作について、以下に説明する。プリンタ本体からインクカートリッジ740を取り外す際は、プリンタ本体の扉1cを開けてからインクカートリッジ740を装着部150から取り外す。インクカートリッジ740の取り外しの移動に伴って、中空針153が封止体750から抜かれる。これに伴って、押し部材770、弁部材762及び規制部材594が弁部材762と環状突起745bとが当接するまで図17中左方に移動する。こうして、封止体750(第1バルブ)及び第2バルブ760がともに開状態から閉状態になるとともに規制部材594が孔592aから抜かれる。
インクカートリッジ740のさらなる取り外しの移動に伴って、接点163と接点39との接続、及び、接点36と接点161との接続が解除されると、制御部100が、第4変形例と同様に、接点36と接点161との離隔タイミングから所定時間経過後(例えば、10秒経過後)、アクチュエータ580を制御して、棒状部材581を縮めるように、主走査方向に移動させる。これにより、棒状部材581が孔41aから抜かれ、ロック部材592と棒状部材581との係合が解除される。なお、このときにおいても、ユーザがインクカートリッジ740を取り外す方向に移動させている場合は、この移動によっても棒状部材581が孔41aから抜かれ、ロック部材592と棒状部材581との係合が解除される。こうして、ロック部材592と棒状部材581との係合が解除されることによって、ロック部材592がコイルバネ593の付勢力によってロック位置に移動する(すなわち、図17(a)に示す状態となる)。
また、このとき、制御部100が、アクチュエータ580と同様のタイミングで移動機構を制御して、ストッパ520を規制解除位置から規制位置に移動させる。ストッパ520を規制位置に移動させるときには、インクカートリッジ740が当接位置を過ぎているので、ストッパ520とインクカートリッジ740とが接触しない。その後、プリンタ本体から取り外されたインクカートリッジ740を新しいインクカートリッジ740に交換して、上述したようにインクカートリッジ740をプリンタ本体に装着する。
以上のように、本変形例のインクカートリッジ740によると、プリンタ本体から取り外されたときであって、封止体750(第1バルブ)が破損していても、ロック機構590により第2バルブ760が閉状態にロックされているので、インクの大量漏れを抑制することができる。また、本変形例のインクジェットプリンタにおいては、上述のような効果を有するインクカートリッジ740を含んでおり、さらに、第2バルブ760のロックが解除されてから、開状態となるように第2バルブ760を動かすので、ロックされたまま第2バルブ760を動かすことによって第2バルブ760やロック機構590が破損するのを防ぐことができる。加えて、破損に伴うインク漏れも防ぐことができる。プリンタ本体からインクカートリッジ740が取り外されているとき、ロック機構590により第2バルブ760が閉状態にロックされているので、インクカートリッジ740の輸送時に衝撃があったりしても、弁部材762が動いて第2バルブ760が開くことを防止できる。また、上述の実施形態及び第1〜第6変形例と同様な構成においては、同じ効果を得ることができる。
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、バルブは、上述の実施形態以外の構成を有していてもよい。また、ロック機構は、上述の実施形態以外の構成を有していてもよい。また、検出部97が設けられていなくてもよい。また、センサ170が検出部97の変わりに第2バルブ60のロックの解除の検出を行ってもよい。また、カートリッジの液体収容部にはインク以外の液体が収容されてよい。また、カートリッジの液体収容室には、メンテナンスに必要な液体など、インク以外の液体が収容されていてもよい。また、ロック部材をロック位置に向かって付勢するロック部材用付勢部材は設けられていなくてもよい。例えば、図12において、コイルバネ593を設けずに、ロック部材592とOリングの接触圧を高めに設定することにより、ロック部材592をロック位置に保持しておくようにしてもよい。
1 インクジェットプリンタ(液体吐出装置)
2 インクジェットヘッド(吐出部)
40,240,340,440,540 インクカートリッジ(液体カートリッジ)
42 インク袋(液体収容室)
43,543 インク導出管
37a インク流路(排出流路)
37b インク流路(排出流路)
50,450 第1バルブ(補助バルブ)
51,450 封止体
52 球体
53 コイルバネ
60 第2バルブ(バルブ)
61 弁部材(弁体)
64 貫通孔
70,270,370,470 押し部材
90,290,390,490,590 ロック機構(ロック機構)
92,292,592 ロック部材(ロック部材)
94,294,394,494 押し部材
97 検出部
100 制御部(制御手段)
153 中空針
180,580 アクチュエータ
594 規制部材
2 インクジェットヘッド(吐出部)
40,240,340,440,540 インクカートリッジ(液体カートリッジ)
42 インク袋(液体収容室)
43,543 インク導出管
37a インク流路(排出流路)
37b インク流路(排出流路)
50,450 第1バルブ(補助バルブ)
51,450 封止体
52 球体
53 コイルバネ
60 第2バルブ(バルブ)
61 弁部材(弁体)
64 貫通孔
70,270,370,470 押し部材
90,290,390,490,590 ロック機構(ロック機構)
92,292,592 ロック部材(ロック部材)
94,294,394,494 押し部材
97 検出部
100 制御部(制御手段)
153 中空針
180,580 アクチュエータ
594 規制部材
Claims (11)
- 液体を収容する液体収容室と、
前記液体収容室と連通し、前記液体を外部に排出するための排出流路と、
前記排出流路に設けられ、前記排出流路を閉じる閉位置と前記排出流路を開く開位置とに選択的に位置することが可能な弁体を有するバルブと、
前記閉位置に位置する前記弁体が前記開位置へ移動することを阻止するロック位置と、前記閉位置に位置する前記弁体が前記開位置へ移動することを許容する解除位置とに選択的に位置することが可能なロック部材を有するロック機構と、を備えていることを特徴とする液体カートリッジ。 - 前記弁体が前記閉位置から前記開位置へ向かう移動方向と、前記ロック部材が前記ロック位置から前記解除位置へ向かう移動方向とは、直交す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。
- 前記排出流路において前記バルブよりも排出口側に設けられた補助バルブであって、前記排出流路を閉じる閉状態と前記排出流路を開く開状態とを選択的に取り得る補助バルブをさらに備えることを特徴とする請求項1または2に記載の液体カートリッジ。
- 前記バルブが、前記弁体を前記閉位置に位置づけるように前記開位置から前記閉位置に向かって付勢する弁体用付勢部材を有して構成され、前記ロック機構が、前記ロック部材を前記ロック位置に位置づけるように前記解除位置から前記ロック位置に向かって付勢するロック部材用付勢部材を有して構成されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の液体カートリッジ。
- 前記ロック部材の位置に応じた信号を出力するセンサをさらに備え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。
- 請求項4に記載の液体カートリッジと、
前記液体カートリッジが装着されるとともに前記排出流路から排出された液体を吐出する吐出部を有する吐出装置本体と、からなる液体吐出装置であって、
前記吐出装置本体には、
前記液体カートリッジの外部からの装着を許容するとともに、装着された前記液体カートリッジを装着完了位置において保持するカートリッジ保持部と、
前記液体カートリッジの前記カートリッジ保持部への装着に連動して前記液体カートリッジの内部に進入することにより、前記ロック部材用付勢部材によって前記ロック位置に位置付けられた前記ロック部材を前記解除位置に移動させるロック部材移動手段と、
前記カートリッジ保持部の前記装着完了位置への装着が完了した前記液体カートリッジに対して、その内部に進入することにより、前記弁体用付勢部材によって前記閉位置に位置づけられた前記弁体を前記開位置に移動させる弁体移動手段と、
が設けられていることを特徴とする液体吐出装置。 - 前記液体カートリッジは、前記ロック部材の位置を検出するセンサをさらに備え、
前記吐出装置本体は、前記装着完了位置に位置する前記液体カートリッジの前記センサから発せられる信号を受けるとともに、少なくとも前記弁体移動手段を制御する制御手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記センサにより前記ロック部材が前記解除位置に位置することが検出されたことに応じて、前記装着完了位置への装着が完了した前記液体カートリッジに対してその内部に進入するように、前記弁体移動手段の動作を制御することを特徴とする請求項6に記載の液体吐出装置。 - 請求項4に記載の液体カートリッジと、
前記液体カートリッジが装着されるとともに前記排出流路から排出された液体を吐出する吐出部を有する吐出装置本体と、からなる液体吐出装置であって、
前記吐出装置本体には、
前記液体カートリッジの外部からの装着を許容するとともに、装着された前記液体カートリッジを装着完了位置において保持するカートリッジ保持部と、
前記吐出装置本体へ装着される途中の前記液体カートリッジを前記装着完了位置とは異なる装着途中位置にとどめるものであって、前記液体カートリッジの装着を阻止できる装着阻止位置と、前記液体カートリッジの装着を許容する装着許容位置とに選択的に位置することが可能なストッパと、
前記ストッパによって前記装着途中位置にとどめられた前記液体カートリッジに対してその内部に進入することにより、前記ロック部材用付勢部材によって前記ロック位置に位置付けられた前記ロック部材を前記解除位置に移動させるロック部材移動手段と、
前記液体カートリッジを前記装着途中位置から前記装着完了位置へ移動させる動作に連動して、その液体カートリッジに対してその内部に進入することにより、前記弁体用付勢部材によって前記閉位置に位置づけられた前記弁体を前記開位置に移動させる弁体移動手段と、が設けられていることを特徴とする液体吐出装置。 - 前記液体カートリッジは、前記ロック部材の位置を検出するセンサをさらに備え、
前記吐出装置本体は、前記装着途中位置に位置する前記液体カートリッジの前記センサから発せられる信号を受けるとともに、少なくとも前記ストッパの動作を制御する制御手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記センサにより前記ロック部材が前記解除位置に位置することが検出されたことに応じて、前記装着阻止位置から前記装着許容位置へ移動するように前記ストッパの動作を制御することを特徴とする請求項8に記載の液体吐出装置。 - 請求項4に記載の液体カートリッジと、
前記液体カートリッジが装着されるとともに前記排出流路から排出された液体を吐出する吐出部を有する吐出装置本体と、からなる液体吐出装置であって、
前記吐出装置本体には、
前記液体カートリッジの外部からの装着を許容するとともに、装着された前記液体カートリッジを装着完了位置において保持するカートリッジ保持部と、
前記カートリッジ保持部の前記装着完了位置に保持された前記液体カートリッジに対して、その内部に進入することにより、前記ロック部材用付勢部材によって前記ロック位置に位置付けられた前記ロック部材を前記解除位置に移動させるロック部材移動手段と、
前記カートリッジ保持部の前記装着完了位置へ保持された前記液体カートリッジに対して、その内部に進入することにより、前記弁体用付勢部材によって前記前記閉位置に位置づけられた前記弁体を前記開位置に移動させる弁体移動手段と、が設けられていることを特徴とする液体吐出装置。 - 前記液体カートリッジは、前記ロック部材の位置を検出するセンサをさらに備え、
前記吐出装置本体は、前記装着完了位置に位置する前記液体カートリッジの前記センサから発せられる信号を受けるとともに、少なくとも前記弁体移動手段の動作を制御する制御手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記センサにより前記ロック部材が前記解除位置に位置することが検出されたことに応じて、前記装着完了位置へ保持された前記液体カートリッジに対してその内部に進入するように、前記弁体移動手段の動作を制御することを特徴とする請求項10に記載の液体吐出装置。
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