(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクカートリッジの着脱に対応して開閉するバルブ機構であって、
先端側部に供給口が穿孔されているインク供給針と、
前記インク供給針に填め込まれて先端側から後端側へ移動自在であって前記供給口を開閉する円筒状のバルブと、
前記インク供給針の後端側に挿入されて前記バルブを付勢する付勢手段とを備え、
前記円筒状のバルブは、前記インク供給針の先端側の端面の外周縁部に前記インク供給針の先端部周辺に付着したインクを受けるインク受け部と、切り欠き部とが設けられたことを特徴とするバルブ機構。
【請求項２】
供給口が穿孔されている中空のインク供給針に摺動自在に外嵌され、インクカートリッジの着脱に対応して前記供給口を開放・封止するバルブを有するバルブ機構であって、
前記バルブの内周面のうち、前記供給口を封止する封止領域が弾性部材で形成され、その他の領域が前記弾性部材よりも硬質の部材で形成されていることを特徴とするバルブ機構。
【請求項３】
前記バルブは、前記供給口を封止する封止領域が、全体が弾性部材でなり、円筒及び前記円筒に対して大径形状部を有する第１円筒体の内側に、全体が前記弾性部材よりも硬質の部材でなる円筒及び前記硬質の部材でなる円筒に対して大径形状部を有する第２円筒体が嵌挿され、前記第１円筒体の内周面に突起部が前記封止領域として形成され、前記第２円筒体における前記突起部に対応する位置に切り欠き部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のバルブ機構。
【請求項４】
前記切り欠き部は、前記第２円筒体の軸方向に溝を設けることにより形成されていることを特徴とする請求項３に記載のバルブ機構。
【請求項５】
前記第１円筒体は、ＪＩＳゴム硬度が５°〜８０°であることを特徴とする請求項３〜４の何れか一項に記載のバルブ機構。
【請求項６】
前記弾性部材は、熱可塑性エラストマであることを特徴とする請求項２〜５の何れか一項に記載のバルブ機構。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか一項に記載のバルブ機構を備えたことを特徴とする記録装置。
【請求項８】
インクカートリッジと、前記インクカートリッジの着脱に対応して開閉するバルブ機構を備えたプリンタであって、
前記インク供給針に填め込まれて先端側から後端側へ移動自在であって前記供給口を開閉する円筒状のバルブと、
前記インク供給針の後端側に挿入されて前記バルブを付勢する付勢手段とを備え、
前記円筒状のバルブは、前記インク供給針の先端側の端面の外周縁部に前記インク供給針の先端部周辺に付着したインクを受けるインク受け部と、切り欠き部とが設けられ、
前記インクカートリッジの着脱に対応して前記インクカートリッジが前記バルブを押し込む、又は押し戻されることにより前記供給口を開閉することを特徴とするプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクカートリッジの着脱に対応して開閉するバルブ機構及びそのバルブ機構を備えた記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
記録媒体として例えばＪＩＳ規格のＡ１判やＪＩＳ規格のＢ１判といった比較的大型のサイズの記録用紙にまで記録できる大型の記録装置の１つであるインクジェット式プリンタがある。このインクジェット式プリンタは、給紙部、記録部、排紙部がこの順で上部から配設された構成となっている。記録部の内部には、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が配設されている。
【０００３】
そして、記録部の前面側には、記録ヘッドへの供給インクを貯留するインクカートリッジが抜き差しされるインクカートリッジホルダが配設されている。このインクカートリッジホルダは、前面側に開閉可能なカバーが装着されており、このカバーを開いてインクカートリッジを抜き差しするようになっている。そして、インクカートリッジを抜き差しする際は、インクカートリッジホルダと記録ヘッドとを接続しているインクチューブに配設されている電磁バルブ等を作動させてインクチューブを閉じるようになっている。
【０００４】
このような構成において、給紙部にセットされた記録用紙を記録部にて副走査方向に間欠的に設定量ずつ送りつつ、記録ヘッドを主走査方向に移動させ、記録ヘッドから記録用紙にインク滴を吐出する。そして、記録用紙に所定の情報を記録したら、その記録用紙を排紙部から排紙するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のインクジェット式プリンタでは、インクチューブを閉じるために電磁バルブ等を作動させる必要があるため、手間が掛かるばかりでなく、部品コストも高いものとなっている。これに対し、インク導入孔が形成された中空針に摺動自在に外嵌され、インクカートリッジの着脱時にインク導入孔に対し開放・閉塞作用を有するバルブが提案されている（例えば特開２００１−２１２９７１号公報参照）。
【０００６】
しかし、かかるバルブは、弾性材料のみで形成されており、成形時にインク供給針が挿入する穴径のばらつきが出ることがある。このため、インク供給針の径に対して穴径が小さいと摩擦等でインク供給針の摺動性が悪くなり、開弁または閉弁しなくなるような事態が生じ、また、インク供給針の径に対して穴径が大きいと封止不良を起こしてインク導入孔からインクが漏れるという事態が生じるおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記のような種々の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、操作が容易で安価かつインク漏れの無いインク供給系のバルブを有するバルブ機構及びそのバルブ機構を備えた記録装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のため、本発明のバルブ機構では、インクカートリッジの着脱に対応して開閉するバルブ機構において、先端側部に供給口が穿孔されているインク供給針と、前記インク供給針に填め込まれて先端側から後端側へ移動自在であって前記供給口を開閉するバルブと、前記インク供給針の後端側に挿入されて前記バルブを付勢する付勢手段と、前記バルブの端面の外周縁部に設けられ、前記インク供給針の先端部周辺に付着したインクを受けるインク受け部とを備えたことを特徴としている。これにより、インクカートリッジを例えばインクカートリッジホルダ内に差し込むと同時にインクカートリッジホルダと記録ヘッドとを接続しているインクチューブを閉じることができるので、操作が容易となり、また従来のような電磁バルブ等が不要になるので、部品コストを低減させることができる。さらに、インクカートリッジを例えばインクカートリッジホルダから抜き取る際にバルブ機構のバルブの端面からのインクの垂れ落ちを防止することができるので、装置内のインクによる汚染を防止することができる。
【０００９】
また、本発明では、前記インク受け部は、前記バルブの端面の外周縁部のうち少なくとも上側の円弧状の外周縁部に切り欠き部が設けられていることを特徴としている。これにより、インクカートリッジのインク供給口にバルブ機構のバルブのインク受け部を接触させる際に、部品公差からインク受け部がインク供給口に圧接された場合でも、インク受け部は切り欠き部により潰れ易くなっているので、インク供給口がダメージを受けることを防止することができる。
【００１０】
また、本発明では、前記インクカートリッジのインク供給口に前記インク供給針を挿入した際に、前記インク供給針の先端部周辺に付着したインクを吸収するインク吸収材が前記インク供給口周囲に配設されていることを特徴としている。これにより、インクカートリッジを例えばインクカートリッジホルダから一旦抜き取り、再度差し込む際にバルブ機構のインク供給針の先端部に付着しているインクは吸収材に即座に吸収されるので、インクカートリッジのインクによる汚染を防止することができる。
【００１１】
また、本発明では、供給口が穿孔されている中空のインク供給針に摺動自在に外嵌され、インクカートリッジの着脱に対応して前記供給口を開放・封止するバルブを有するバルブ機構であって、前記バルブの内周面のうち、前記供給口を封止する封止領域が弾性部材で形成され、その他の領域が前記弾性部材よりも硬質の部材で形成されていることを特徴としている。これにより、インク供給針に内接する部分を弾性部材より硬度の高い硬質部材としているので、インク供給針に対するバルブの摺動性を高めることができる。
【００１２】
また、本発明では、前記バルブは、全体が弾性部材でなる円筒に対して大径形状部を有する第１円筒体の内側に、全体が前記弾性部材よりも硬質の部材でなる円筒に対して大径形状部を有する第２円筒体が嵌挿され、前記第１円筒体の内周面に突起部が前記封止領域として形成され、前記第２円筒体における前記突起部に対応する位置に切り欠き部が形成されていることを特徴としている。このときの第１円筒体は、ＪＩＳゴム硬度が５°〜８０°の弾性部材、例えば熱可塑性エラストマであるので、インクの供給口は弾性部材でなる第１円筒体の突起部により密着封止され、インク漏れを確実に防止することができる。
【００１３】
また、本発明では、前記切り欠き部は、前記第２円筒体の軸方向に溝を設けることにより形成されていることを特徴としている。これにより、第１円筒体の突起部を第２円筒体の切り欠き部に容易に嵌め込むことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施の形態に係る記録装置の１つであるインクジェット式プリンタの構成例を示す斜視図であり、図２は、そのインクジェット式プリンタの主要部の内部構成例を示す斜視図である。図１及び図２に示すインクジェット式プリンタ１００は、例えばＪＩＳ規格のＡ１判やＪＩＳ規格のＢ１判といった比較的大型のサイズの記録用紙にまで記録できる大型のプリンタであり、給紙部１１０、記録部１２０、排紙部１３０、脚部１４０がこの順で上部から配設された構成となっている。記録部１２０と排紙部１３０は本体として一体化されており、給紙部１１０及び脚部１４０とそれぞれ分離可能に構成されている。
【００１６】
給紙部１１０は、図１に示すように、本体１２０、１３０の上部後方に突き出るように設けられている。そして、給紙部１１０の内部には、図２に示すように、１本のロール状の記録用紙（以下、ロール紙という）がセット可能なロール紙ホルダ１１１が設けられ、給紙部１１０の前面には、図１及び図２に示すように、跳ね上げ式の開閉可能なロール紙カバー１１２がロール紙ホルダ１１１を覆うように取り付けられている。
【００１７】
ロール紙ホルダ１１１は、図２に示すように、ロール紙を保持するスピンドル１１３及び一対のフランジ状のロール紙押さえ１１４と、給紙部１１０の両側壁内面に取り付けられて、スピンドル１１３の着脱及び懸架が可能な一対のスピンドル受け１１５を備えている。そして、スピンドル１１３は、中央にロール紙が填め込まれてロール紙押さえ１１４で挟持された状態で、両端がスピンドル受け１１５に載置され、回転可能に軸支持されるようになっている。ロール紙カバー１１２は、図１及び図２に示すように、全体が回動可能に支持されており、ユーザが下部を持って持ち上げ、あるいは押し下げることにより開閉するようになっている。
【００１８】
記録部１２０は、図２に示すように、記録ヘッド１２１を搭載したキャリッジ１２２、記録ヘッド１２１と記録を実行するための図示しない制御部とを電気的に接続するフレキシブルフラットケーブル（以下、ＦＦＣという）１２３、記録ヘッド１２１とインクが入ったインクカートリッジ１０とをつなぐインクチューブ１２４、ロール紙を副走査方向に搬送する図示しない紙送りローラ、ロール紙の浮き上がりを防止する図示しない紙吸引手段等を備えている。そして、記録部１２０の上面及び前面には、図１及び図２に示すように、上蓋１２５及び前蓋１２６が記録ヘッド１２１やキャリッジ１２２等を覆うように取り付けられている。
【００１９】
記録ヘッド１２１は、ブラックインクを吐出するブラックインク用記録ヘッドと、ライトイエロー、イエロー、ライトシアン、シアン、ライトマゼンタ、マゼンタ等の各色のインクを吐出する複数のカラーインク用記録ヘッドとを備えている。そして、記録ヘッド１２１は、圧力発生室とそれに繋がるノズル開口が設けられており、圧力発生室内にインクを貯留して所定圧で加圧することにより、ノズル開口からロール紙に向けてコントロールされた大きさのインク滴を吐出するようになっている。
【００２０】
キャリッジ１２２は、図２に示すように、主走査方向に設けられているレール１２７にコロを介して吊り下げられ、キャリッジベルト１２８に連結されており、図示しないキャリッジ駆動装置によってキャリッジベルト１２８が作動すると、キャリッジベルト１２８の動きに連行され、レール１２７に案内されて往復移動するようになっている。
【００２１】
ＦＦＣ１２３は、一端が制御部のコネクタに接続され、他端が記録ヘッド１２１のコネクタに接続されており、記録信号を制御部から記録ヘッド１２１に送るようになっている。インクチューブ１２４は、上記各色のインク用が配設されており、図示しないインク加圧供給手段を介して各一端が対応する各色のインクカートリッジ１０につながれ、各他端が対応する各色の記録ヘッド１２１につながれている。そして、インクチューブ１２４は、インク加圧供給手段によって加圧された各色のインクをインクカートリッジ１０から記録ヘッド１２１に送るようになっている。
【００２２】
前蓋１２６は、図１及び図２に示すように、下部が回動可能に支持されており、ユーザが上部を持って押し下げ、あるいは押し上げることにより開閉するようになっている。ユーザは、前蓋１２６を開けることにより記録部１２０を大きく開放することができるので、記録ヘッド１２１やキャリッジ１２２等のメンテナンス作業を容易に行うことができる。
【００２３】
排紙部１３０は、図１及び図２に示すように、ロール紙を副走査方向に搬送する経路の一部を成す排紙ガイド１３１と、ロール紙を副走査方向に搬送する図示しない排紙ローラを備えている。排紙ガイド１３１は、前面側に突き出た平坦な傾斜面として形成されており、上方から搬送されてくるロール紙を下方へスムーズに導くことができるようになっている。
【００２４】
脚部１４０は、図１及び図２に示すように、移動用のコロ１４１を有する２本の支持柱１４２と、これらの支持柱１４２の間に掛け渡されている補強棒１４３を備えている。そして、支持柱１４２の上部に給紙部１１０及び本体１２０、１３０が載置されネジ止め固定されるようになっている。支持柱１４２に移動用のコロ１４１が配設されていることにより、重量のある給紙部１１０及び本体１２０、１３０を所望の位置へスムーズに移動させて設置することができるようになっている。なお、この脚部１４０の支持柱１４２の間には、排紙部１３０から排出されるロール紙を受ける排紙受け装置を設置することができるようになっている。
【００２５】
さらに、本体１２０、１３０の前面側から見て左側には、図１及び図２に示すように、各色のインクカートリッジ１０を収納保持するホルダ本体１５１とその前面を覆うカバー１５２を有するインクカートリッジホルダ１５０が配設されている。このインクカートリッジホルダ１５０は、ホルダ本体１５１に対しカバー１５２の下部が回動可能に支持されており、ユーザが上部を持って押し下げ、あるいは押し上げることにより開閉するようになっている。
【００２６】
また、本体１２０、１３０の前面側から見て右側上部には、図１及び図２に示すように、ユーザが記録制御等を操作するための操作パネル１６０が配設されている。この操作パネル１６０は、液晶画面と各種ボタンが配設されており、ユーザが液晶画面を見て確認しながらボタン操作できるようになっている。
【００２７】
このような構成において、インクジェット式プリンタ１００を使用する場合は、先ず、給紙部１１０からロール紙ホルダ１１１を構成するスピンドル１１３を取り出し、図３に示すように、スピンドル１１３に挿入されている一方のロール紙押さえ１１４をスピンドル１１３の一端から引き抜く。
【００２８】
そして、図４に示すように、スピンドル１１３の一端をロール紙Ｒの軸穴Ｃの一端から挿入して貫通させ、図５に示すように、ロール紙Ｒの軸穴Ｃの一端をスピンドル１１３の他端側に挿入固定されている他方のロール紙押さえ１１４にはめ込んで当接させる。続いて、一方のロール紙押さえ１１４をスピンドル１１３の一端から挿入して、ロール紙Ｒの軸穴Ｃの他端に填め込む。これにより、ロール紙Ｒはスピンドル１１３と共に回転可能となる。
【００２９】
次に、図６に示すように、ロール紙Ｒが挿入されたスピンドル１１３の両端を持って給紙部１１０まで持ち上げる。ここで、図７に示すように、スピンドル受け１１５には、スピンドル１１３の端部を一時的に載置するための比較的浅い窪み１１５ａと、スピンドル１１３の端部を回転可能に軸支するための比較的深い窪み１１５ｂが前後に並設されている。手前の窪み１１５ａは、重量のあるロール紙Ｒが挿入されたスピンドル１１３を正規の窪み１１５ｂに一時に填め込む作業は困難性が伴うために、仮置きをするために設けられている。
【００３０】
そこで、図７に示すように、ロール紙Ｒが挿入されたスピンドル１１３の両端部をスピンドル受け１１５の仮置きの窪み１１５ａに一旦載置し、その後、図８に示すように、先ず、ロール紙Ｒが挿入されたスピンドル１１３の一端部を対応するスピンドル受け１１４の正規の窪み１１５ｂに掛け、次に、ロール紙Ｒが挿入されたスピンドル１１３の他端部を対応するスピンドル受け１１５の正規の窪み１１５ｂに掛ける。これにより、ロール紙Ｒが挿入されたスピンドル１１３を給紙部１１０に安全かつ容易にセットすることができる。
【００３１】
次に、図９に示すように、ロール紙Ｒの先端を下方に引き出して記録部１２０の搬送経路を通し、さらに図１０に示すように、排紙部１３０の搬送経路まで通す。そして、図１１に示すように、ロール紙Ｒを巻き取り方向に回転させてロール紙Ｒの先端を例えば排紙ガイド１３１に形成されているマーカＭに位置決めする。その後、インクジェット式プリンタ１００を起動して、ロール紙Ｒを副走査方向に給紙しつつ記録ヘッド１２１を主走査方向に移動させながらインク滴を吐出させ、ロール紙Ｒに所定の情報を記録して排紙する。
【００３２】
図１２は、インクカートリッジホルダ１５０の詳細を示す斜視図である。このインクカートリッジホルダ１５０は、インクジェット式プリンタ１００の本体１２０の前面左側に取り付けられたホルダ本体１５１と、このホルダ本体１５１の前面側に取り付けられたカバー１５２を備えている。ホルダ本体１５１内は、インクカートリッジ１０を収納する収納部１５３と、上下方向に移動可能な制御レバー１５４が並設されている。カバー１５２は、下部がホルダ本体１５１の下部に回転自在に支持されており、下方に旋回してホルダ本体１５１の前面を開放し、上方に旋回してホルダ本体１５１の前面を閉塞するようになっている。
【００３３】
ホルダ本体１５１内に設けられている収納部１５３は、図示左側から順にブラック、ライトイエロー、イエロー、ライトシアン、シアン、ライトマゼンタ、マゼンタの計７色のインクカートリッジ１０Ｂ、１０ＬＹ、１０Ｙ、１０ＬＣ、１０Ｃ、１０ＬＭ、１０Ｍが個々に引き出し、押し入れ可能なように仕切られている。
【００３４】
ここで、図１３は、インクカートリッジ１０を後面側から見た斜視図である。このインクカートリッジ１０は、例えば硬質プラスチック材料で直方体状に形成された外装ケース１１内に、例えば可撓性材料で袋状に形成されて内部にインクが充填されたインクタンクが密閉されている。外装ケース１１の片側面の前面側には、インクカートリッジ１０を収納部１５３に対し引き出し、押し入れする際にユーザが手を掛ける凹状の把持部１２が形成されている。
【００３５】
従来のインクカートリッジホルダのホルダ本体内には、例えば６色のインクカートリッジのみが収納されており、スペースは比較的余裕があったため、インクカートリッジを収納部に対し引き出し、押し入れする際にユーザがホルダ本体内に手を入れて作業をすることができた。ところが、本実施形態では、従来と同一サイズのインクカートリッジホルダ１５０のホルダ本体１５１内に、７色のインクカートリッジ１０を収納する収納部１５３と制御レバー１５４を並設する必要があるため、スペースに余裕が無くなっている。そこで、上記凹状の把持部１２をインクカートリッジ１０に形成することにより、インクカートリッジ１０を収納部１５３に対し引き出し、押し入れする作業を容易に行うことができる。
【００３６】
外装ケース１１の後面中央部には、内部のインクタンクに接続されたゴムパッキングで覆われたインク供給口１３が形成され、その上下両側には、このインクカートリッジ１０を収納部１５３に対し押し入れるときに位置決めするための位置決め穴１４が形成されている。さらに、外装ケース１１の後面上部には、窪み１５が形成され、その内部にはこのインクカートリッジ１０のインク情報、例えば製造番号、インクの色や残量等が読み書きされるＩＣ１６が貼付されている。さらに、外装ケース１１の上面中央部には、このインクカートリッジ１０を収納部１５３に収納したときに係止するための係止突起１７が形成されている。
【００３７】
図１４は、ホルダ本体１５１における１色分のインクカートリッジ１０の収納部１５３の内部構造を示す斜視図である。収納部１５３の内側後面には、インクカートリッジ１０のインク供給口１３内に挿入されるインク供給針２１と、インクカートリッジ１０の位置決め穴１４内に挿入される位置決め針２２が、インクカートリッジ１０の引き出し、押し入れ方向に突き出るように配設されている。
【００３８】
ここで、図１５（Ａ）は、インクカートリッジ１０の着脱に対応して開閉動作するバルブ機構の詳細を示す平面図である。中空のインク供給針２１は、先端側面に供給口２１ａが穿孔され、後端がインクチューブ１２４に接続されている。そして、インク供給針２１には、後端側に挿入されている圧縮バネ２３により軸方向に付勢されてインク供給針２１の先端側面に穿孔されている供給口２１ａを塞いでいる円筒状のゴム製のバルブ２４が填め込まれている。これにより、インクジェット式プリンタ１００内のインク供給系は閉じた状態を維持することができる。
【００３９】
このような構成において、図１５（Ａ）に示すように、ユーザがインクカートリッジ１０を収納部１５３内へ押し入れると、図１５（Ｂ）に示すように、インク供給針２１がインク供給口１３内に挿入されるとともに、バルブ２４がインク供給口１３のゴムパッキングに押されてインク供給針２１の後端側に押し込まれる。これにより、バルブ２４で覆われていた供給口２１ａが露出するので、インクカートリッジ１０のインクタンク内のインクは、インク供給口１３からインク供給針２１の供給口２１ａを通ってインクチューブ１２４へ供給される。
【００４０】
一方、ユーザがインクカートリッジ１０を収納部１５３から引き出すと、インク供給針２１もインク供給口１３から引き出されるので、インク供給口１３のゴムパッキングに押されていたバルブ２４は圧縮バネ２３の復元力によりインク供給針２１の先端側に押し出される。これにより、露出していた供給口２１ａは再びバルブ２４で覆われる。
【００４１】
図１４に示すように、収納部１５３の内側後面の上部には、インクカートリッジ１０のＩＣ１６と電気的に接続されるコネクタ２５が貼付されている。このコネクタ２５は上記ＦＦＣ１２３に接続されており、インクジェット式プリンタ１００の制御部はインクカートリッジ１０のＩＣ１６に対しインク情報を読み書きすることができる。さらに、収納部１５３の上面中央部には、カム１５９に連動してインクカートリッジ１０の係止突起１７に対し係止し、あるいは係止解除する係止爪１５３ｂが形成されている。
【００４２】
図１２に示すように、ホルダ本体１５１内に設けられている制御レバー１５４は、ホルダ本体１５１に縦方向に設けられたガイド溝１５１ａに沿って上下に揺動自在に配設されている。この制御レバー１５４は、上下に揺動することにより、インクカートリッジ１０に配設されているＩＣ１６に対するインク情報の書き込みを電気的に制御するとともに、インクカートリッジ１０の収納部１５３への出し入れを機械的に制御するようになっている。
【００４３】
すなわち、制御レバー１５４が最上端に位置決めされているときは、インクカートリッジ１０に配設されているＩＣ１６に対するインク情報の書き込みは禁止されているとともに、インクカートリッジ１０の収納部１５３への出し入れは可能となっている。一方、制御レバー１５４が最下端に位置決めされているときは、インクカートリッジ１０に配設されているＩＣ１６に対するインク情報の書き込みは許可されているとともに、インクカートリッジ１０の収納部１５３への出し入れは不可能となっている。
【００４４】
このような機能を有する制御レバー１５４を設けることにより、大型のインクカートリッジを使用することができるようになる。すなわち、従来は、インクカートリッジに配設されているＩＣに対するインク情報の書き込みは、インクカートリッジホルダのカバーの開閉動作で制御されていた。ところが、大型のインクカートリッジはホルダ本体にセットしたときに前面側に突き出てしまい、カバーを閉じることができないため、インクカートリッジに配設されているＩＣに対するインク情報の書き込みを制御することができなかった。
【００４５】
これに対し、本実施形態のインクカートリッジ１０に配設されているＩＣ１６に対するインク情報の書き込みは、上述したようにインクカートリッジホルダ１５０の制御レバー１５４の揺動で制御されている。このため、大型のインクカートリッジをホルダ本体１５１にセットしたときに前面側に突き出てカバー１５２を閉じることができなくても、大型のインクカートリッジに配設されているＩＣに対するインク情報の書き込みを制御することができる。
【００４６】
上述したように、制御レバー１５４は、上下に揺動することにより、インクカートリッジ１０に配設されているＩＣ１６に対するインク情報の書き込みを電気的に制御するとともに、インクカートリッジ１０の収納部１５３への出し入れを機械的に制御するようになっている。この仕組みを図１６を参照して説明する。
【００４７】
図１６は、ホルダ本体１５１における制御レバー１５４の機構とそれに隣接する１色分のインクカートリッジ１０の収納部１５３を示す斜視図である。制御レバー１５４は、一端側は操作端１５４ａとしてホルダ本体１５１の前面側に突き出るように形成され、他端側は軸１５４ｂにより収納部１５３の側面１５３ａに回動自在に支持されている。さらに、制御レバー１５４の他端側は、端部にインクカートリッジ１０に配設されているＩＣ１６に対するインク情報の書き込みに関与するガイド面１５４ｃが形成され、上部にインクカートリッジ１０の収納部１５３への出し入れに関与するギア歯１５４ｄが形成され、下部に制御レバー１５４自身の揺動に関与する係止部１５４ｅが形成されている。
【００４８】
そして、制御レバー１５４の操作端１５４ａが揺動する際の最上端及び最下端を位置決めするための停止部材１５４ｆが、収納部１５３の側面１５３ａの前面側で突き出るように配設されている。また、制御レバー１５４が揺動する際にガイド面１５４ｃに倣ってスイッチングするリミットスイッチ１５５が、収納部１５３の側面１５３ａの後面側に配設されている。
【００４９】
さらに、制御レバー１５４が揺動する際にギア歯１５４ｄと噛み合って回転する扇形のギア１５６が、収納部１５３の上面側に配設されている六角軸１５８に嵌入されている。また、操作端１５４ａが最上端及び最下端に位置決めしたときに付勢するねじりコイルバネ１５７が、一端が係止部１５４ｅに係止され、他端が収納部１５３の側面１５３ａに係止されている。
【００５０】
上記六角軸１５８は、全色分の収納部１５３の上面側の一端から他端にわたって配設されており、各収納部１５３の上面に対応する位置にはカム１５９がそれぞれ嵌入されている。このカム１５９は、各収納部１５３の上面に形成されているインクカートリッジ１０を係止するための係止爪１５３ｂを押し下げ可能に形成されている。
【００５１】
このような構成の制御レバー１５４の機構の動作を図１７及び図１８を参照して説明する。図１７に示すように、制御レバー１５４が最上端に位置決めされているときは、リミットスイッチ１５５はガイド面１５４ｃによりオフ状態にされており、インクカートリッジ１０に配設されているＩＣ１６に対するインク情報の書き込みは禁止されている。さらに、カム１５９はギア歯１５４ｄによるギア１５６の回転により係止爪１５３ｂから離間しており、係止爪１５３ｂはインクカートリッジ１０に形成されている係止突起１７から離間しているので、インクカートリッジ１０の収納部１５３への出し入れは可能となっている。
【００５２】
一方、図１８に示すように、制御レバー１５４が最下端に位置決めされているときは、リミットスイッチ１５５はガイド面１５４ｃによりオン状態にされており、インクカートリッジ１０に配設されているＩＣ１６に対するインク情報の書き込みは許可されている。さらに、カム１５９はギア歯１５４ｄによるギア１５６の回転により係止爪１５３ｂを押圧しており、係止爪１５３ｂはインクカートリッジ１０に形成されている係止突起１７に引っ掛かっているので、インクカートリッジ１０の収納部１５３への出し入れは不可能となっている。
【００５３】
このように、ユーザは制御レバー１５４を最下端から最上端へ持ち上げないと、インクカートリッジホルダ１５０からインクカートリッジ１０を引き抜くことができない。さらにインクジェット式プリンタ１００の制御部はユーザが制御レバー１５４を最下端から最上端へ持ち上げている間にインクカートリッジ１０に配設されているＩＣ１６に対するインク情報の書き込みを行うことができるようになる。したがって、従来のようにインク情報の読み書き不能によるインクジェット式プリンタ１００の誤動作を防止することができる。
【００５４】
図１９は、制御レバー１５４の別の動作形態を示す図である。上述した制御レバー１５４の動作形態は、一直線状に形成されたガイド溝１５１ａに沿って最下端と最上端との間を移動する形態であった。ところが、この動作形態を取ると制御レバー１５４を最下端から最上端へ移動させると同時にインクカートリッジ１０を収納部１５３から引き抜いた場合、インクカートリッジ１０に配設されているＩＣ１６に対するインク情報の書き込みが中断され、インクジェット式プリンタ１の誤動作につながるおそれがあった。
【００５５】
そこで、図１９に示すように、制御レバー１５４の動作形態を、最下端から最上端へ移動させる際はガイド溝１５１ｂの中間に設けられた段差１５１ｂａにより一旦水平移動させ、最上端から最下端へ移動させる際は一気に移動させる形態とする。このように、制御レバー１５４の最下端から最上端への移動を２アクションとするガイド溝１５１ｂを形成することにより、その移動に要する時間が長くなるので、インクカートリッジ１０に配設されているＩＣ１６に対するインク情報の書き込み時間を稼ぐことができ、インクジェット式プリンタ１の誤動作をより確実に防止することができるようになる。なお、制御レバー１５４の最上端から最下端への移動は１アクションであるので、インクカートリッジ１０のセッティング時間を短縮させることができる。
【００５６】
また、上述した実施形態では、制御レバー１５４が最下端に位置しているときはインクカートリッジ１０に配設されているＩＣ１６に対するインク情報の書き込みを可能とし、制御レバー１５４を最下端から最上端へ移動させる間にＩＣ１６に対するインク情報の書き込みを行うようにしているが、以下のように設定してもよい。
【００５７】
すなわち、制御レバー１５４が最下端に位置しているときはインクカートリッジ１０に配設されているＩＣ１６に対するインク情報の書き込みを可能とし、例えば記録ヘッド１２１による印刷動作開始前や記録ヘッド１２１のクリーニング動作開始前、印刷動作終了後やクリーニング動作終了後、インクを一定量使用した後等の所定の時にＩＣ１６に対してインク情報を書き込むようにする。そして、制御レバー１５４を最下端から上げたら同時にＩＣ１６に対してインク情報を書き込まないようにする。これにより、インクカートリッジ１０に配設されているＩＣ１６に対するインク情報の書き込みの確実性を高めることができるので、インクジェット式プリンタ１の誤動作をより確実に防止することができるようになる。
【００５８】
ところで、ユーザがインクカートリッジ１０を収納部１５３内へ押し入れると、図２０（Ａ）に示すように、インク供給口１３内のインクは図示網線で示すインク供給針２１全体に付着する。そして、ユーザがインクカートリッジ１０を収納部１５３から引き出すと、図２０（Ｂ）に示すように、バルブ２４が圧縮バネ２３の復元力によりインク供給針２１の先端側に押し出されるので、インク供給針２１全体に付着していたインクが図示網線で示すバルブ２４の端面にも付着する。その結果、バルブ２４端面に付着していたインクは、重力により垂れ落ちてインクカートリッジホルダ１５０の内部を汚染するおそれがある。
【００５９】
また、この状態でユーザがインクカートリッジ１０を収納部１５３内へ押し入れると、バルブ２４端面に付着していたインクによりインクカートリッジ１０の外部が汚染され、さらに図２０（Ｃ）に示すように、バルブ２４端面に付着していたインクは、バルブ２４とインク供給口１３のキャップ１３ａとの接触による毛管現象により、図示網線で示すキャップ１３ａを介してインクカートリッジ１０の内部を汚染するおそれがある。
【００６０】
そこで、図２１に示すように、バルブ２４の端面にインクを受けるインク受け部２６を形成する。このインク受け部２６は、バルブ２４の端面の外周縁部から突出する薄縁として形成されており、この薄縁と端面とで形成されるポケット内にインクを貯留するようになっている。これにより、図２２（Ａ）に示すように、インクカートリッジ１０をインクカートリッジホルダ１５０から抜き取る際にバルブ２４の端面からのインクの垂れ落ちを防止することができるので、インクカートリッジホルダ１５０の内部のインクによる汚染を防止することができる。
【００６１】
さらに、インク受け部２６は、バルブ２４の端面の全外周に対して下側に約２／３周程度形成されており、少なくとも上側の約１／３周程度は切り欠き部２６ａが設けられている。図２２（Ｂ）に示すように、インクカートリッジ１０の装着時にはバルブ２４のインク受け部２６とインク供給口１３のキャップ１３ａとが接触するように設計されているが、部品公差上、インク受け部２６がキャップ１３ａに圧接された場合でも、インク受け部２６は切り欠き部２６ａにより潰れ易くなっているので、キャップ１３ａがダメージを受けることを防止することができる。
【００６２】
また、インクカートリッジ１０のインク供給口１３のキャップ１３ａの周囲には、インクを吸収するインク吸収材１３ｂが巻回されている。ゴム製のバルブ２４に付着したインク滴の表面がプラスチック製のキャップ１３ａに接触すると、バルブ２４とキャップ１３ａの撥水性の違いから毛管現象にてインク滴は一気にバルブ２４からキャップ１３ａへ転写し、キャップ１３ａに巻かれたインク吸収材１３ｂに吸収されることになる。
【００６３】
これにより、図２２（Ａ）に示すように、インクカートリッジ１０をインクカートリッジホルダ１５０から一旦抜き取り、図２２（Ｂ）に示すように、再度差し込む際にバルブ２４の端面のインクはインク吸収材１３ｂに吸収されるので、バルブ２４の端面からのインクの垂れ落ちによるインクカートリッジ１０の内部の汚染を防止することができる。
【００６４】
図２３は、インクカートリッジ１０の着脱に対応して開閉動作するバルブ機構の別の詳細を示す分解斜視図であり、図２４〜図２７は、そのバルブ機構の各構成部品の拡大斜視図である。図２３及び図２４に示すように、中空のインク供給針３１は、先端側面に供給口３１ａが穿孔され、後端がインクチューブ１２４に接続されるようになっている。
【００６５】
図２３に示すように、インク供給針３１には、後端側に挿入される圧縮バネ３３により軸方向に付勢されてインク供給針３１の先端側面に穿孔されている供給口３１ａを塞ぐバルブ３４、３５が填め込まれている。さらに、インク供給針３１には、圧縮バネ３３及びバルブ３４、３５を保持するホルダ３２が填め込まれている。
【００６６】
図２３及び図２５に示すように、中空円筒状のホルダ３２は、内部に圧縮バネ３３とバルブ３４、３５を両側でそれぞれ支持する支持面３２ａが形成されている。そして、支持面３２ａの一面側に形成されている爪３２ｂが圧縮バネ３３の一端に挿入されることにより圧縮バネ３３を支持し、支持面３２ａの他面側に形成されている爪３２ｃにバルブ３４、３５が係止されることによりバルブ３４、３５を支持するようになっている。また、ホルダ３２の側面に設けられている長穴３２ｄにインク供給針３１に設けられている爪３１ｂが係止されることにより、ホルダ３２はインク供給針３１に対して軸方向に摺動するようになっている。
【００６７】
バルブ３４、３５は、全体が弾性部材でなるフランジ付きの第１円筒体３４の内側に、全体が第１円筒体３４よりも硬質の部材でなるフランジ付きの第２円筒体３５が嵌挿された２重構造となっている。そして、第１円筒体３４の内周面に軸方向に延びる突起部３４ａが供給口３１ａを封止する封止領域として形成され、第２円筒体３５における第１円筒体３４の突起部３４ａに対応する位置に切り欠き部３５ａが形成されている。この切り欠き部３５ａは、第２円筒体３５の軸方向に溝を設けることにより形成されている。
【００６８】
第１円筒体３４は、ＪＩＳゴム硬度が５°〜８０°の材料、例えば熱可塑性エラストマ等で形成されている。第２円筒体３５は、例えば合成樹脂もしくは金属等で形成されている。これにより、弾性部材より硬度の高い硬質部材で形成された第２円筒体３５がインク供給針３１に内接するようになるので、インク供給針に対するバルブ３４、３５の摺動性を高めることができる。また、弾性部材でなる第１円筒体３４の突起部３４ａがインク供給針３１の供給口３１ａを密着封止するので、インク漏れを確実に防止することができる。
【００６９】
このような構成において、ユーザがインクカートリッジ１０を収納部１５３内へ押し入れると、インク供給針３１がインク供給口１３内に挿入されるとともに、バルブ３４、３５がインク供給口１３のゴムパッキングに押されてインク供給針３１の後端側に押し込まれる。これにより、第１円筒体３４の突起部３４ａで覆われていた供給口３１ａが露出するので、インクカートリッジ１０のインクタンク内のインクは、インク供給口１３からインク供給針３１の供給口３１ａを通ってインクチューブ１２４へ供給される。
【００７０】
一方、ユーザがインクカートリッジ１０を収納部１５３から引き出すと、インク供給針３１もインク供給口１３から引き出されるので、インク供給口１３のゴムパッキングに押されていたバルブ３４、３５は圧縮バネ３３の復元力によりインク供給針３１の先端側に押し出される。これにより、露出していた供給口３１ａは再び第１円筒体３４の突起部３４ａで覆われる。これにより、インクジェット式プリンタ１００内のインク供給系は閉じた状態を維持することができる。
【００７１】
ところで、前述したように、このインクカートリッジホルダ１５０に収納されている各色のインクカートリッジ１０内のインクは、インク加圧供給手段によって加圧されて記録ヘッド１２１に送られるようになっている。このため、従来のインクジェット式プリンタのように水頭差を利用したインク供給手段の場合は、インクカートリッジホルダはキャリッジよりも上部に配設する必要があったが、このインクカートリッジホルダ１５０は何処に配設されてもインクを供給することができるので、配設場所を自由に設定することができる。
【００７２】
以上、本発明を種々の実施形態に関して述べたが、本発明は以上の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、他の実施形態についても適用されるのは勿論である。例えば、上述した実施形態では、記録装置としてインクジェット式プリンタを例に説明したが、これに限定されるものではなく、インクカートリッジを使用する記録装置であれば、例えばファクシミリ装置、コピー装置等であっても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態に係る記録装置の１つであるインクジェット式プリンタの構成例を示す斜視図である。
【図２】  図１のプリンタの主要部の内部構成例を示す斜視図である。
【図３】  図１のプリンタの使用手順を示す第１の図である。
【図４】  図１のプリンタの使用手順を示す第２の図である。
【図５】  図１のプリンタの使用手順を示す第３の図である。
【図６】  図１のプリンタの使用手順を示す第４の図である。
【図７】  図１のプリンタの使用手順を示す第５の図である。
【図８】  図１のプリンタの使用手順を示す第６の図である。
【図９】  図１のプリンタの使用手順を示す第７の図である。
【図１０】  図１のプリンタの使用手順を示す第８の図である。
【図１１】  図１のプリンタの使用手順を示す第９の図である。
【図１２】  図１のプリンタのインクカートリッジホルダの詳細を示す斜視図である。
【図１３】  図１２のインクカートリッジホルダに装填されるインクカートリッジを後面側から見た斜視図である。
【図１４】  図１２のインクカートリッジホルダのホルダ本体における１色分のインクカートリッジの収納部の内部構造を示す斜視図である。
【図１５】  図１４のインクカートリッジの着脱に対応して開閉動作するバルブ機構の詳細を示す分解斜視図である。
【図１６】  図１２のインクカートリッジホルダのホルダ本体における制御レバーの機構とそれに隣接する１色分のインクカートリッジの収納部を示す斜視図である。
【図１７】  図１６のレバー機構の動作を説明するための第１の図である。
【図１８】  図１６のレバー機構の動作を説明するための第２の図である。
【図１９】  図１６の制御レバーの別の動作形態を示す図である。
【図２０】  図１５のインクカートリッジの収納部のインク供給針の課題を示す図である。
【図２１】  図２０の課題を解決するインクカートリッジの収納部のインク供給針とインクカートリッジのキャップ周りの構造を示す斜視図である。
【図２２】  図２１のインク供給針とキャップ周りの動作を示す図である。
【図２３】  図１４のインクカートリッジの着脱に対応して開閉動作するバルブ機構の別の詳細を示す分解斜視図である。
【図２４】  図２３のバルブ機構の第１の構成部品の拡大斜視図である。
【図２５】  図２３のバルブ機構の第２の構成部品の拡大斜視図である。
【図２６】  図２３のバルブ機構の第３の構成部品の拡大斜視図である。
【図２７】  図２３のバルブ機構の第４の構成部品の拡大斜視図である。
【符号の説明】
１０  インクカートリッジ、１１  外装ケース、１２  把持部、１３  インク供給口、１３ａ  キャップ、１３ｂ  インク吸収材、１４  位置決め穴、１５  窪み、１６  ＩＣ、１７  係止突起、２１  インク供給針、２１ａ  供給口、２２  位置決め針、２３  圧縮バネ、２４  バルブ、２５  コネクタ、２６  インク受け部、２６ａ  切り欠き部、３１  インク供給針、３１ａ  供給口、３２  ホルダ、３３  圧縮バネ、３４  第１円筒体（バルブ）、３４ａ  突起部、３５第２円筒体（バルブ）、３５ａ  切り欠き部、１００  インクジェット式プリンタ、１１０  給紙部、１１１  ロール紙ホルダ、１１２  ロール紙カバー、１１３  スピンドル、１１４  ロール紙押さえ、１１５  スピンドル受け、１２０記録部、１２１  記録ヘッド、１２２  キャリッジ、１２３  ＦＦＣ、１２４インクチューブ、１２５  上蓋、１２６  前蓋、１２７  レール、１２８  キャリッジベルト、１３０  排紙部、１３１  排紙ガイド、１４０  脚部、１４１コロ、１４２  支持柱、１４３  補強棒、１５０  インクカートリッジホルダ、１５１  ホルダ本体、１５１ａ、１５１ｂ  ガイド溝、１５２  カバー、１５３  収納部、１５３ｂ  係止爪、１５４  制御レバー、１５５  リミットスイッチ、１５９  カム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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