インクカートリッジ
【課題】インクカートリッジをプリンタ本体のカートリッジホルダから取り外す際に接続部に溜まっているインクが外部に飛び散ることのないインクカートリッジを提供する。
【解決手段】第１の接続部１５の第１の筒状部１６に第２の接続部１１の第２の筒状部３８が接続のため押し込まれるとき、第１の接続部１５の滑動部材２３の内周突起部３６が軸部材１８の外周溝３２に係合して摺動し、滑動部材２３が回転して、移動開口２２が上部の第１の位置から下部の第２の位置に移動し、第１の接続部１５の第１のインク経路２５と、第２の接続部１１の第２のインク経路４２とを連通させる。接続解除のため第１の筒状部１６から第２の筒状部３８が引き出されるときは滑動部材２３が軸部材１８に沿って上記とは逆方向に移動することにより、移動開口２２が第２の位置から第１の位置に移動して第１のインク経路２５と第２のインク経路４２とを遮断する。
【解決手段】第１の接続部１５の第１の筒状部１６に第２の接続部１１の第２の筒状部３８が接続のため押し込まれるとき、第１の接続部１５の滑動部材２３の内周突起部３６が軸部材１８の外周溝３２に係合して摺動し、滑動部材２３が回転して、移動開口２２が上部の第１の位置から下部の第２の位置に移動し、第１の接続部１５の第１のインク経路２５と、第２の接続部１１の第２のインク経路４２とを連通させる。接続解除のため第１の筒状部１６から第２の筒状部３８が引き出されるときは滑動部材２３が軸部材１８に沿って上記とは逆方向に移動することにより、移動開口２２が第２の位置から第１の位置に移動して第１のインク経路２５と第２のインク経路４２とを遮断する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接続機構及びこれを備えたインク供給装置に関し、より詳細には、インクジェットプリンタにおけるインクカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、簡便且つ安価に画像記録する画像記録装置として、インクジェット方式の記録ヘッドを用いるインクジェットプリンタが知られている。このようなインクジェットプリンタには、記録ヘッドにインクを供給するインク供給装置が設けられている。
【０００３】
一般的なインク供給装置は、プリンタに着脱自在に装着されるインクカートリッジと、記録ヘッドまでインクを供給するインク経路に接続されたカートリッジホルダ部とを備えている。
【０００４】
そして、インクカートリッジがカートリッジホルダ部に装着される際には、カートリッジホルダ部の接続部がインクカートリッジの接続部と係合し、インクカートリッジの装着完了後には、インクカートリッジ内のインクが記録ヘッドへと供給される。
【０００５】
ところで、インク使用済みでインクが空になったインクカートリッジを新しいインクカートリッジに交換する時などのインクカートリッジの着脱時には、接続部分からインクが外部に流出したり、接続部分からインク流路の内部へ空気が混入することがある。
【０００６】
そこで、このような接続部分からのインクの流出や空気の混入を極力防止することのできるインク供給装置が特許文献１において開示されている。
特許文献１では、インクカートリッジの未装着状態では、インク供給管のインク流入口が弁により閉止されるとともに、インクカートリッジのインク供給口がピストンにより閉止されており、インクの流出やエアーの混入等が防止されている。
【０００７】
そして、インクカートリッジの装着時には、インク供給管の先端部がインクカートリッジの内部に挿入される。このとき、インクカートリッジ側のピストンの先端部によりインク供給管のインク流入口を閉止している弁が押圧され、弁が内側へ退避してインク流入口が開放される。
【０００８】
次に、退避した弁が弁ストッパーに当接して、弁のそれ以上の移動が規制されるようになると、弁ストッパーから受ける反力によりピストンが復帰バネの付勢力に抗して後退し、インクカートリッジのインク供給口が開放される。そして、インクカートリッジ内のインクがインク供給管を介して記録ヘッドへ供給されるようになっている。
【特許文献１】特開２００７−１７５９９８号公報（図２、図５、図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１の技術では、インクカートリッジとカートリッジホルダの接続を解除するとき、両者の弁体は開口を塞ぐためにそれぞれ移動するが、この移動は挿抜方向に滑動するだけなので、インクカートリッジを早く引き抜いた場合には、両者の接続部の空間に溜まっていたインクが押し出されて外側に流出又は飛散することが多い。
【００１０】
このように外部に流出又は飛散したインクはプリンタ機内に汚れを発生させ、このようなプリンタ機内の汚れは、ときには記録媒体に記録された画像にも汚染を発生させるので問題があった。
【００１１】
本発明は、上記の課題を解決するために、インクカートリッジをプリンタ本体のカートリッジホルダから取り外す際に、インクカートリッジの接続部とカートリッジホルダの接続部に溜まっているインクが外部に飛び散ることのない接続機構を備えたインクカートリッジを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明のインクカートリッジは、画像記録装置に設けられ、第１の開口を有する第１の液体経路に対して移動する移動開口を有する第１の移動部材を備える第１の接続部に対して、着脱可能に構成される第２の接続部を備えるインクカートリッジであって、該インクカートリッジにおいて第２の接続部に形成された第２の開口に対向する位置に形成される第２の液体経路が形成された第２の移動部材と、第１の接続部に第２の接続部を押し込むことで、第１の移動部材は、移動開口の位置が第１の開口及び第２の開口と非連通状態である第１の位置から第１の開口及び第２の開口と連通状態である第２の位置まで移動し、第２の移動部材は、インクカートリッジ内のインクと非連通状態である第３の位置からインクカートリッジ内のインクと連通状態である第４の位置まで移動し、第１の液体経路と第２の液体経路とを連通させるように構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、インクカートリッジをプリンタ本体のカートリッジホルダから取り外す際に、インクカートリッジの接続部とカートリッジホルダの接続部に溜まっているインクが外部に飛び散ることのない接続機構を備えたインクカートリッジを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施の形態における接続機構を有するインク供給装置を備えた画像記録装置を示す概略的な側面図である。
【図２】(a) は第１の実施の形態における接続機構を構成する第１の接続部と第２の接続部の内部構成を示す断面図、(b) は第１の接続部の軸部材のみを取り出して示す図、(c) は第１の接続部の滑動部材のみを取り出して示す図である。
【図３】(a) 〜(d) は第１の実施の形態における接続機構の接続時の動作状態を説明する図である。
【図４】(a),(b) は第１の実施の形態における接続機構の接続解除時の動作状態を説明する図である。
【図５】(a) は第２の実施の形態における第１の接続部の構成を示す断面図、(b) は第１の接続部の滑動部材の構成を示す斜視図である。
【図６】(a) は第３の実施の形態における第１の接続部の構成を示す断面図、(b) は第１の接続部の滑動部材の構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態における接続機構を有するインク供給装置を備えた画像記録装置を示す概略的な側面図である。なお、図１において、鉛直方向（紙面上下方向）をＹ方向とし、Ｙ方向に直交する方向（紙面左右方向）をＸ方向とする。
【００１６】
図１に示すように、画像記録装置１は、画像が記録される例えば紙、フィルム等の記録媒体２を搬送する搬送機構３、記録媒体２に対してインクを吐出する記録部４、供給チューブ５を介して記録部４に所定の色のインクを供給するインク供給装置６等を備えている。
【００１７】
そして、この画像記録装置１は、搬送機構３によって搬送される記録媒体２に対して記録部４がインクを吐出することにより、記録媒体２に所望の画像を記録する。なお、本実施の形態における記録部４は、ラインタイプのものであってもよいし、シリアルタイプのものであっても、どちらでもよい。
【００１８】
次に、インク供給装置６について説明する。インク供給装置６は、インクカートリッジ７と、インクカートリッジ７が装着されるカートリッジホルダ部８（以後、ホルダ部８という）を有している。
【００１９】
なお、図１では、インクカートリッジ７は１つのみ図示されているが、実際には使用する色の数に対応した数のインクカートリッジ７を有しているが、それらの図示は省略されている。
【００２０】
インク供給装置６のインクカートリッジ７は、インクを収容するインク収容部９と、ホルダ部８のインク流路に接続するための、接続機構１０の一方の接続部である第２の接続部１１と、大気連通部１２とから構成されている。
【００２１】
本実施例では、インクカートリッジ７は、略直方体形状となっており、その底面７ａは平面に形成されている。このインクカートリッジ７は、ホルダ部８の底部８ａに載置された際には、インクカートリッジ７の直方体形状の長手方向がＸ方向と平行に配置される。
【００２２】
そして、ホルダ部８に対して矢印Ａで示すようにＸ方向（水平方向）に沿って着脱可能となっている。
インクカートリッジ７のインク収容部９は、所定色のインクを貯留し、外部からは大気連通部１２を除いて封止されている。このインク収容部９の底部９ａは、インクカートリッジ７の側部７ｂの下端に設けられている第２の接続部１１に向かって下さがりに傾斜している。
【００２３】
また、インク収容部９には、インクカートリッジ７をホルダ部８に載置した際に、Ｙ方向つまり重力方向の上方に空気室１３が形成されている。この空気室１３と連通する箇所に上記の大気連通部１２が設けられている。
【００２４】
大気連通部１２は、インク収容部９を外部から封止するための公知の弁機構を有し、この弁機構を開放させることでインク収容部９中に空気を流通させる通気装置である。つまり、インクカートリッジ７がホルダ部８に装着されて大気連通部１２とホルダ部８に設けられた大気接続部１４とが接続されると、弁機構が開放し、インク収容部９が大気開放される。
【００２５】
この大気連通部１２は、軸心がインクカートリッジ７の側部７ｂと直交する方向に延びるように、側部７ｂに設けられている。即ち、大気連通部１２の軸心は、インクカートリッジ７の長手方向の軸心と略平行に配置されている。なお、本実施の形態において、大気連通部１２は、Ｙ方向において、インクカートリッジ７の側部７ｂの上端に設けられている。
【００２６】
インク供給装置６の他方のホルダ部８は、水平方向（図中Ｘ方向）に延びる底面８ａと、この底部８ａと直交するＹ方向に延びる側部８ｂとを有している。底部８ａは、インクカートリッジ７がホルダ部８に装着された際にインクカートリッジ７の底面７ａと接触してインクカートリッジ７を保持する。
【００２７】
側部８ｂには、詳しくは後述する第１の接続部１５と、大気接続部１４とが固設されている。第１の接続部１５は、インクカートリッジ７側の第２の接続部１１と接続し、大気接続部１４は、インクカートリッジ７側の大気連通部１２と接続するように構成されている。
【００２８】
この大気接続部１４は、一方の通気装置であるインクカートリッジ７の大気連通部１２と接続されることにより、インクカートリッジ７と外部との空気の流通を可能にする他方の通気装置である。
【００２９】
この大気接続部１４は、一端部は、その軸心がＸ方向に沿って延び、他端部は、その軸心がＹ方向に沿って延び、略Ｌ字形状を有している。また、この大気接続部１４は、一端部から他端部まで通じる貫通孔を有している。この貫通孔の両端は開口している。
【００３０】
図２(a) は接続機構１０を構成する第１の接続部１５と第２の接続部１１の内部構成を示す断面図であり、図２(b) は第１の接続部１５の軸部材のみを取り出して示す図、図２(c) は第１の接続部１５の滑動部材のみを取り出して示す図である。
【００３１】
なお、インクカートリッジ７そのものは本発明の主要部ではないので、図２(a) には、インクカートリッジ７を簡略に示している。
接続機構１０の他方の接続部を形成する第１の接続部１５は、図２(a),(b),(c) に示すように、接続端側が開口する第１の筒状部１６と、この第１の筒状部１６の底部１７の中心に固設された軸部材１８と、底部１７の所定の位置に形成された記録部４へのインク供給路となる供給チューブ５と連通する第１の液体経路として第１のインク経路２５を備えている。なお、第１のインク経路２５の接続端側のインク受給口としての開口を第１の開口１９とする。
【００３２】
第１の接続部１５は、更に、第１の筒状部１６の内周面２１に接して摺動可能で且つ後述する第１の位置と第２の位置とに移動可能な移動開口２２を有する第１の移動部材としての滑動部材２３と、滑動部材２３を接続端側に付勢する付勢部材としての押圧バネ２４を備えている。
【００３３】
この第１の接続部１５の接続端側にある開口２６の縁部内側は、内面円周に沿って切り欠かれて断面が鉤型の段差部２７が形成されている。この段差部２７に、Ｏリング２８が嵌り込んでいる。
【００３４】
そして、開口２６の縁部の輪状の外面と外周面を覆ってキャプ２９が固定して設けられている。キャプ２９は、その開口部の周囲内面で上記のＯリング２８を外側から押圧している。換言すれば、Ｏリング２８は、段差部２７とキャプ２９により挟持されている。これにより、Ｏリング２８が段差部２７から脱落するのが防止されている。
【００３５】
軸部材１８は、第１の筒状部１６の底部１７の中心からインクカートリッジ７の挿抜方向に開口２６の近傍まで延在して配置されている。
この軸部材１８には、図２(b) に示されるように、その外周面１８ａに、螺旋状の溝３１と、この螺旋状の溝３１の両端において軸部材１８の軸線に平行な直線状の溝３１ａ及び３１ｂとから成る外周溝３２が形成されている。
【００３６】
また、滑動部材２３は、図２(c) に示されるように、一体に形成された筒部３３とフランジ部３４とで構成されている。この筒部３３とフランジ部３４（滑動部材２３）には、軸部材１８と嵌合するための嵌合孔３５が形成されている。この嵌合孔３５は、その内周面の一部に突設された内周突起部３６を備えている。
【００３７】
この滑動部材２３は、図２(a) に示すように、嵌合孔３５により軸部材１８に嵌合したとき、内周突起部３６が軸部材１８の外周溝３２に摺動自在に係合し、フランジ部３４の外周面３４ａが、第１の筒状部１６の内周面２１に摺接する。
【００３８】
そして、この滑動部材２３のフランジ部３４は、その縁部を、図２(a) に示すように第１の接続部１５と第２の接続部１１が非接続状態であるときには、内側から押圧バネ２４により開口２６方向へ付勢され、外側からはＯリング２８により押さえ込まれて、開口２６の内側で固定され、第１の筒状部１６の内部を外部から遮断している。
【００３９】
接続機構１０の一方の接続部を形成する第２の接続部１１は、図２(a) に示すように、接続端側（図の左方端部側）を底部３７とする第２の筒状部３８と、この第２の筒状部３８の内周面３９に接して摺動可能な第２の移動部材としての円柱状部材４１を備えている。
【００４０】
この円柱状部材４１には、外周面の所定の位置（図２(a) では最下部）に、インクカートリッジ７のインク収容部９内のインクを第１の接続部に供給するための第２の液体経路として第２のインク経路４２が形成されている。また、円柱状部材４１の後端部（図の右方端部）にはフランジ４３が一体に形成されている。
【００４１】
上記第２の筒状部３８の後方（図の右方）は、第２の筒状部３８の内径よりも大きな内径の大径筒状部４４が一体に連設されている。この大径筒状部４４は、インクカートリッジ７の接続保持部４５に外嵌してインクカートリッジ７に接続されている。
【００４２】
この大径筒状部４４は、接続保持部４５の図では見えない流通孔を介してインクカートリッジ７のインク収容部９に連通しており、大径筒状部４４の空房４４ａ内はインクで満たされている。
【００４３】
また、第２の筒状部３８と大径筒状部４４との内周面境界部には斜めの段差部４６が形成されている。大径筒状部４４の内周面と円柱状部材４１のフランジ４３の外周面との間には、隙間が形成されている。
【００４４】
円柱状部材４１には、Ｏリング４７がフランジ４３に密着するようにして嵌合している。フランジ４３と接続保持部４５との間には、付勢部材として押圧バネ４８が介装されている。
【００４５】
これにより、図２(a) に示すように第１の接続部１５と第２の接続部１１が非接続状態であるときには、フランジ４３が第２の接続部１１の接続端側（図の左方）に付勢されていることにより、円柱状部材４１の先端部（図の左方端部）は、第２の筒状部３８の底部３７に近接する位置まで押し出される。
【００４６】
これにより、Ｏリング４７がフランジ４３と斜めの段差部４６との間に挟持され、大径筒状部４４の内部を第２の筒状部３８から、つまり外部から、遮断する。すなわち、インクカートリッジ７のインク収容部９のインクを外部から封止している。
【００４７】
また、第２の筒状部３８の底部３７には、第１の接続部１５の軸部材１８が滑接して進退する案内部となる嵌入孔４９が形成され、第２のインク経路４２に対向する位置に、インク供給口としての第２の開口５１が形成されている。
【００４８】
次に、上記構成の接続機構１０の接続の動作を説明する。
図３(a) は、左に、図２(a) に示した第１の接続部１５を示し、その滑動部材２３を矢印Ｂ方向に見た図を右に示している。そして、図３(b) 〜(d) は、接続の動作状態を示している。
【００４９】
なお、図３(a) 〜(d) には、図２(a),(b),(c) に示した構成と同一の構成部分については説明に必要な構成部分についてのみ図２(a),(b),(c) と同一の番号を付与している。
図２(a) に示すように第１の接続部１５及び第２の接続部１１が非接続状態においては、第１の接続部１５の滑動部材２３は、押圧バネ２４によってフランジ部３４がＯリング２８に圧接することにより、第１の筒状部１６の開口２６を外部から遮断している。このとき、滑動部材２３の移動開口２２は、第１の位置である最上部に位置している。この位置は、第１のインク経路２５の第１の開口１９に対して相対的に、第１の筒状部１６の中心線１６ａに対して、ちょうど反対側の位置となっている。
【００５０】
また、第２の接続部１１の円柱状部材４１は、押圧バネ４８がフランジ４３を押圧することでＯリング４７を段差部４６に圧接し、インクカートリッジ７のインク収容部９のインクを外部から封止している。
【００５１】
ここで、前述したように滑動部材２３は、内周突起部３６によって図２(b) に示す軸部材１８の外周溝３２と係合している。
そのため、第１の接続部１５と第２の接続部１１による接続の初期状態では、第２の接続部１１の第２の筒状部３８の底部３７（第２の接続部１１の先端部）が第１の接続部１５の第１の筒状部１６に嵌入されることで、滑動部材２３は押圧バネ２４の押し付勢力に抗して軸部材１８に形成された外周溝３２の直線状の溝３１ｂに沿って軸部材１８の軸方向に案内されながら押し込まれる。
【００５２】
また、これと共に、第１の筒状部１６の軸部材１８の先端が、相対的に、第２の筒状部３８の嵌入孔４９に嵌入して第２の筒状部３８内へ進入する。
更に第２の接続部１１の第２の筒状部３８の先端部を第１の接続部１５の第１の筒状部１６に押し込むことで内周突起部３６が外周溝３２の螺旋状の溝３１に沿って移動するため、図３（ｂ）に示すように、滑動部材２３は、回転しながら軸部材１８の軸方向に押し込まれる。なお、図３（ｂ）では、滑動部材２３は時計回り方向に回転している。
【００５３】
そして、第１の筒状部１６の内部において、図３(c) の右に示すように、滑動部材２３は、移動開口２２が第１の開口１９と対向する位置、且つ移動開口２２と第２の開口５１とが連通する位置まで回転移動する。すなわち、外周溝３２の螺旋状の溝３１は、移動開口２２と第１の開口１９とが対向する位置（第２の位置）まで滑動部材２３を回転させる溝形状となっている。この時、第１の筒状部１６の底部１７とフランジ部３４との間には、間隙４０が形成されている。
【００５４】
他方、第２の筒状部３８の内部では、第１の筒状部１６の軸部材１８の先端による第２の筒状部３８内への進入が相対的に進行し、軸部材１８の先端が第２の筒状部３８内の円柱状部材４１を押圧バネ４８の押し付勢力に抗して大径筒状部４４の空房４４ａ方向へ押圧する。
【００５５】
これにより、円柱状部材４１は、図３(b) （図２(a) も同様）に示す非接続状態の初期位置（第３の位置）から図３（ｃ）に示す大径筒状部４４の空房４４ａ方向へ後退する。ただし、この状態では第２のインク経路４２の後端（図の右方）は、インクで満たされている大径筒状部４４の空房４４ａ内と連通していない。
【００５６】
図３（ｃ）の状態から更に第２の接続部１１の第２の筒状部３８の先端部を第１の接続部１５の第１の筒状部１６に押し込むと、内周突起部３６は、直線状の溝３１ａに沿って軸部材１８の軸方向に押し込まれる。すなわち、この状態では滑動部材２３は回転せずに押し込まれる。そして、図３（ｄ）に示すように、滑動部材２３を第１の筒状部１６の底部１７とフランジ部３４との間に形成された間隙４０が閉塞される位置まで押し込む。これによって、第１のインク経路２５の第１の開口１９とフランジ部４３の移動開口２２と第２の開口５１とが隙間なく連通した状態となる。この位置を連通位置とする。
【００５７】
また、これと共に、軸部材１８の先端が第２の筒状部３８内の円柱状部材４１を大径筒状部４４の空房４４ａ方向へ押圧することで、図３（ｄ）に示すように、第２のインク経路４２の後端（図の右方）がインクで満たされている大径筒状部４４の空房４４ａ内に連通する。なお、この状態における円柱状部材４１の位置を第４の位置とする。これにより大径筒状部４４内のインクは、矢印ａで示すように第２のインク経路４２を流れ、第２の筒状部３８内に進入し、更に、矢印ｂで示すように第２の筒状部３８の第２の開口５１、滑動部材２３の移動開口２２及び第１の開口１９を介して第１のインク経路２５に流入する。そして、図１に示した供給チューブ５を介して記録部４に供給される。
【００５８】
このように、本実施の形態においては、第１の接続部１５と該第１の接続部１５に対向配置される第２の接続部１１とからなる接続機構１０において、第１の接続部１５は、接続端側が開口する第１の筒状部１６と、この第１の筒状部１６の底部１７の中心に固設された軸部材１８と、底部１７の周辺部の所定の位置に形成され液体流動経路としての第１のインク経路２５のインク受給口となる第１の開口１９と、第１の筒状部１６の内周面２１に接して摺動可能で且つ第１の位置と第２の位置とに回転移動可能な移動開口２２を有する滑動部材２３とを備えている。
【００５９】
また、第２の接続部１１は、接続端側を底部３７とする第２の筒状部３８と、この第２の筒状部３８内を第３の位置と第４の位置とに移動可能な第２のインク経路４２を有する円柱状部材４１とを備えている。
【００６０】
そして、第１の接続部１５と第２の接続部１１が非接続状態であるときに、第１の接続部１５の第１の筒状部１６に第２の接続部１１が押し込まれたとき、第１の接続部１５において、滑動部材２３が軸部材１８の一方向に移動することにより、移動開口２２が第１の位置から第２の位置に回転移動して第１の接続部１５の第１のインク経路２５の第１の開口１９と第２の接続部１１の第２のインク経路４２が連通する。
【００６１】
図４(a),(b) は、第１の接続部１５と第２の接続部１１との接続を切り離す接続解除時の動作状態を説明する図である。なお、図４(a) は図３(d) と同一の状態を示している。
図４(a) に示す第１の接続部１５及び第２の接続部１１が接続状態であるときにおいて、第１の接続部１５の第１の筒状部１６から第２の接続部１１の第２の筒状部３８が引き出されると、まず、第２の接続部１１の円柱状部材４１が押圧バネ４８の付勢力により第２の筒状部３８の底部３７側へ移動する。これによりＯリング４７を段差部４６に圧接し、第２のインク経路４２と大径筒状部４４内との連通が遮断される。これと共に、滑動部材２３は、押圧バネ２４の付勢力により直線状の溝３１aに案内されて接続端側へ移動するため、移動開口２２が第１の開口１９と対向した状態、且つ移動開口２２と第２の開口５１とが連通した状態で間隙４０が形成される。（図４（ｂ））この時、第２の筒状部３８の空房３８ａ内に溜まったインクは、第２のインク経路４２と大径筒状部４４内との連通が遮断されるまでの過程で大径筒状部４４内に戻るが、多少空房３８ａに残留する場合がある。この空房３８ａ内に残留したインクは、円柱状部材４１が押圧バネ４８の付勢力により第２の筒状部３８の底部３７側へ移動することによって、第２の開口５１及び移動開口２２を介して間隙４０へと流れ落ちる。そのため、間隙４０は、残留したインクを許容できるだけの容積を備えているとよい。
【００６２】
そして、更に第１の接続部１５の第１の筒状部１６から第２の接続部１１の第２の筒状部３８が引き出されると、滑動部材２３は、螺旋状の溝３１に案内されて移動するため、接続時とは逆方向に回転し、移動開口２２が第２の位置から第１の位置へと回転移動する。（図４（ｃ））つまり、移動開口２２が第１の開口１９及び第２の開口５１よりも上方に移動していることにより、間隙４０に流れ出たインクが、更に滑動部材２３より外に流れ出ることはない。図４（ｃ）の状態から更に引き出すことで接続の解除が完了する。
【００６３】
このように、本実施の形態においては、第１の接続部１５と該第１の接続部１５に対向配置される第２の接続部１１とからなる接続機構１０において、第１の接続部１５及び第２の接続部１１が接続状態にあるときに、接続解除のために、第１の接続部１５の第１の筒状部１６から第２の接続部１１の第２の筒状部３８が引き出されたとき、移動開口２２が第２の位置から第１の位置に移動して、第１の接続部１５の第１のインク経路２５と第２の接続部１１の第２の開口５１を遮断する。よって、装置を汚すことなく第１の接続部１５と第２の接続部１１との接続を解除することができる。
【００６４】
なお、上述した第１の接続部１５と第２の接続部１１による非接続状態から接続状態への状態遷移、又は接続状態から非接続状態への状態遷移においては、第１の筒状部１６の中心軸と第２の筒状部３８の中心軸が同一軸線上にある状態で行われる。
（第２の実施の形態）
図５(a) は、第２の実施の形態における第１の接続部の構成を示す断面図であり、図５(b) は、第１の接続部の滑動部材の構成を示す斜視図である。なお、本実施の形態における第２の接続部の構成は、第１の実施の形態において示した第２の接続部１１の構成と同一である。
【００６５】
図５(a) に示すように、第２の実施の形態における第１の接続部５２は、第１の筒状部５３の内部の形態と、この内部に嵌合する図５(b) に示す滑動部材５４の形態が異なる。なお、図５(a),(b) には、図２乃至図４に示した構成と同一の構成部分には、図２乃至図４に示した番号と同一の番号を付与して示している。
【００６６】
図５(a) に示すように、第１の筒状部５３は、その内周面５５に、螺旋状の溝５６ａとその両端にそれぞれ連設して形成された直線状の溝５６ｂ及び５６ｃからなる内周溝５６を備えている。また、軸部材５７は、その外周面に溝等は形成されておらず単なる滑面に形成されている。その他の構成である底部１７、段差部２７、Ｏリング２８等の構成は、第１の実施の形態における図２(a) に示した構成と同一である。
【００６７】
この第１の筒状部５３内に嵌入する滑動部材５４は、図５(b) に示すように、図２(c) に示した内周突起部３６が無い代わりに、フランジ部３４の外周面３４ａに外周突起部５８を備えている。
【００６８】
この構成において、滑動部材５４が嵌合孔３５により軸部材５７に嵌合したとき外周突起部５８は、第１の筒状部５３の内周溝５６に摺動自在に係合する。
これにより、第１の接続部５２と第２の接続部１１とが接続されるときには、第２の接続部１１により滑動部材５４が第１の筒状部５３の奥へと押し込まれることにより、外周突起部５８が内周溝５６の螺旋状の溝５６ａに従って摺動して滑動部材５４が回転する。
【００６９】
これにより第１の実施の形態における場合と同様に、移動開口２２は、第１の位置から第２の位置に移動し、第１の接続部５２と第２の接続部１１のインク流路を連通させるように機能する。
（第３の実施の形態）
図６(a) は、第３の実施の形態における第１の接続部の構成を示す断面図であり、図６(b) は、第１の接続部の滑動部材の構成を示す斜視図である。なお、本実施の形態における第２の接続部の構成は、第１の実施の形態において示した第２の接続部１１の構成と同一である。
【００７０】
また、図６(a),(b) には、図２乃至図５に示した構成又は機能と同一の構成又は機能部分には図２乃至図５に示した番号を付与して示している。
図６(a) に示すように、第３の実施の形態における第１の接続部６０は、第１の筒状部６１の内周面５５の上部の面に突設された内周突起部６２を備えている。
【００７１】
そして、図６(b) に示す滑動部材６３は、フランジ部３４と一体に形成された円環部６４を備えている。この円環部６４の外周面６４ａには、第１の筒状部６１の内周突起部６２と係合する螺旋状の溝とその両端にそれぞれ連設して形成された直線状の溝からなる外周溝６５が形成されている。
【００７２】
この構成において、滑動部材６３が嵌合孔３５により軸部材５７に嵌合したとき外周溝６５が、第１の筒状部６１の内周突起６２に摺動自在に係合する。
本例における押圧バネ４８の外径は、第１及び第２の実施の形態における押圧バネ４８の外径よりも小径であり、これにより、滑動部材６３との係合側端部は滑動部材６３の円環部６４の内部に入り込んでフランジ部３４の内側に圧接している。この状態で押圧バネ４８はフランジ部３４を介して滑動部材６３全体を内側から外方へ付勢している。
【００７３】
この構成により、第１の接続部６０と第２の接続部１１とが接続されるときには、第２の接続部１１により滑動部材６３が第１の筒状部６１の奥へと押し込まれることにより、螺旋状の外周溝６５が第１の筒状部６１の内周突起６２に沿って摺動して滑動部材６３が回転する。
【００７４】
これにより第１及び第２の実施の形態における場合と同様に、移動開口２２は、第１の位置から第２の位置に移動し、第１の接続部６３と第２の接続部１１のインク流路を連通させるように機能する。
【００７５】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、実施段階では、その要旨を変更しない範囲で種々変形することが可能である。
また、本発明の接続機構をインクジェットプリンタのインク流動経路接続機構として説明したが、これに限ることなく、本発明の接続機構は、如何なる液体流路の接続にも有効である。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は、インクカートリッジをプリンタ本体のカートリッジホルダから取り外す際に、インクカートリッジの接続部とカートリッジホルダの接続部に溜まっているインクが外部に飛び散ることのない接続機構を備えたインクカートリッジに利用することができる。
【符号の説明】
【００７７】
１ 画像記録装置
２ 記録媒体
３ 搬送機構
４ 記録部
５ 供給チューブ
６ インク供給装置
７ インクカートリッジ
７ａ 底面
７ｂ 側部
８ カートリッジホルダ部（ホルダ部）
８ａ 底部
８ｂ 側部
９ インク収容部
９ａ 底部
１０ 接続機構
１１ 第２の接続部
１２ 大気連通部
１３ 空気室
１４ 大気接続部
１５ 第１の接続部
１６ 第１の筒状部
１６ａ 中心線
１６ｂ 空房
１７ 底部
１８ 軸部材
１８ａ 外周面
１９ 第１の開口
２１ 内周面
２２ 移動開口
２３ 滑動部材
２４ 押圧バネ
２５ 第１のインク経路
２６ 開口
２７ 段差部
２８ Ｏリング
２９ キャプ
３１ 螺旋状の溝
３１ａ、３１ｂ 直線状の溝
３２ 外周溝
３３ 筒部
３４ フランジ部
３４ａ 外周面
３５ 嵌合孔
３６ 内周突起部
３７ 底部
３８ 第２の筒状部
３９ 内周面
４０ 間隙
４１ 円柱状部材
４２ 第２のインク経路
４３ フランジ
４４ 大径筒状部
４４ａ 空房
４５ 接続保持部
４６ 斜めの段差部
４７ Ｏリング
４８ 押圧バネ
４９ 嵌入孔
５１ 第２の開口
５２ 第１の接続部
５３ 第１の筒状部
５４ 移動部材
５５ 内周面
５６ 内周溝
５６ａ 螺旋状の溝
５６ｂ、５６ｃ 直線状の溝
５７ 軸部材
５８ 外周突起部
６０ 第１の接続部
６１ 第１の筒状部
６２ 内周突起部
６３ 滑動部材
６４ 円環部
６４ａ 外周面
６５ 外周溝
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接続機構及びこれを備えたインク供給装置に関し、より詳細には、インクジェットプリンタにおけるインクカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、簡便且つ安価に画像記録する画像記録装置として、インクジェット方式の記録ヘッドを用いるインクジェットプリンタが知られている。このようなインクジェットプリンタには、記録ヘッドにインクを供給するインク供給装置が設けられている。
【０００３】
一般的なインク供給装置は、プリンタに着脱自在に装着されるインクカートリッジと、記録ヘッドまでインクを供給するインク経路に接続されたカートリッジホルダ部とを備えている。
【０００４】
そして、インクカートリッジがカートリッジホルダ部に装着される際には、カートリッジホルダ部の接続部がインクカートリッジの接続部と係合し、インクカートリッジの装着完了後には、インクカートリッジ内のインクが記録ヘッドへと供給される。
【０００５】
ところで、インク使用済みでインクが空になったインクカートリッジを新しいインクカートリッジに交換する時などのインクカートリッジの着脱時には、接続部分からインクが外部に流出したり、接続部分からインク流路の内部へ空気が混入することがある。
【０００６】
そこで、このような接続部分からのインクの流出や空気の混入を極力防止することのできるインク供給装置が特許文献１において開示されている。
特許文献１では、インクカートリッジの未装着状態では、インク供給管のインク流入口が弁により閉止されるとともに、インクカートリッジのインク供給口がピストンにより閉止されており、インクの流出やエアーの混入等が防止されている。
【０００７】
そして、インクカートリッジの装着時には、インク供給管の先端部がインクカートリッジの内部に挿入される。このとき、インクカートリッジ側のピストンの先端部によりインク供給管のインク流入口を閉止している弁が押圧され、弁が内側へ退避してインク流入口が開放される。
【０００８】
次に、退避した弁が弁ストッパーに当接して、弁のそれ以上の移動が規制されるようになると、弁ストッパーから受ける反力によりピストンが復帰バネの付勢力に抗して後退し、インクカートリッジのインク供給口が開放される。そして、インクカートリッジ内のインクがインク供給管を介して記録ヘッドへ供給されるようになっている。
【特許文献１】特開２００７−１７５９９８号公報（図２、図５、図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１の技術では、インクカートリッジとカートリッジホルダの接続を解除するとき、両者の弁体は開口を塞ぐためにそれぞれ移動するが、この移動は挿抜方向に滑動するだけなので、インクカートリッジを早く引き抜いた場合には、両者の接続部の空間に溜まっていたインクが押し出されて外側に流出又は飛散することが多い。
【００１０】
このように外部に流出又は飛散したインクはプリンタ機内に汚れを発生させ、このようなプリンタ機内の汚れは、ときには記録媒体に記録された画像にも汚染を発生させるので問題があった。
【００１１】
本発明は、上記の課題を解決するために、インクカートリッジをプリンタ本体のカートリッジホルダから取り外す際に、インクカートリッジの接続部とカートリッジホルダの接続部に溜まっているインクが外部に飛び散ることのない接続機構を備えたインクカートリッジを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明のインクカートリッジは、画像記録装置に設けられ、第１の開口を有する第１の液体経路に対して移動する移動開口を有する第１の移動部材を備える第１の接続部に対して、着脱可能に構成される第２の接続部を備えるインクカートリッジであって、該インクカートリッジにおいて第２の接続部に形成された第２の開口に対向する位置に形成される第２の液体経路が形成された第２の移動部材と、第１の接続部に第２の接続部を押し込むことで、第１の移動部材は、移動開口の位置が第１の開口及び第２の開口と非連通状態である第１の位置から第１の開口及び第２の開口と連通状態である第２の位置まで移動し、第２の移動部材は、インクカートリッジ内のインクと非連通状態である第３の位置からインクカートリッジ内のインクと連通状態である第４の位置まで移動し、第１の液体経路と第２の液体経路とを連通させるように構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、インクカートリッジをプリンタ本体のカートリッジホルダから取り外す際に、インクカートリッジの接続部とカートリッジホルダの接続部に溜まっているインクが外部に飛び散ることのない接続機構を備えたインクカートリッジを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施の形態における接続機構を有するインク供給装置を備えた画像記録装置を示す概略的な側面図である。
【図２】(a) は第１の実施の形態における接続機構を構成する第１の接続部と第２の接続部の内部構成を示す断面図、(b) は第１の接続部の軸部材のみを取り出して示す図、(c) は第１の接続部の滑動部材のみを取り出して示す図である。
【図３】(a) 〜(d) は第１の実施の形態における接続機構の接続時の動作状態を説明する図である。
【図４】(a),(b) は第１の実施の形態における接続機構の接続解除時の動作状態を説明する図である。
【図５】(a) は第２の実施の形態における第１の接続部の構成を示す断面図、(b) は第１の接続部の滑動部材の構成を示す斜視図である。
【図６】(a) は第３の実施の形態における第１の接続部の構成を示す断面図、(b) は第１の接続部の滑動部材の構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態における接続機構を有するインク供給装置を備えた画像記録装置を示す概略的な側面図である。なお、図１において、鉛直方向（紙面上下方向）をＹ方向とし、Ｙ方向に直交する方向（紙面左右方向）をＸ方向とする。
【００１６】
図１に示すように、画像記録装置１は、画像が記録される例えば紙、フィルム等の記録媒体２を搬送する搬送機構３、記録媒体２に対してインクを吐出する記録部４、供給チューブ５を介して記録部４に所定の色のインクを供給するインク供給装置６等を備えている。
【００１７】
そして、この画像記録装置１は、搬送機構３によって搬送される記録媒体２に対して記録部４がインクを吐出することにより、記録媒体２に所望の画像を記録する。なお、本実施の形態における記録部４は、ラインタイプのものであってもよいし、シリアルタイプのものであっても、どちらでもよい。
【００１８】
次に、インク供給装置６について説明する。インク供給装置６は、インクカートリッジ７と、インクカートリッジ７が装着されるカートリッジホルダ部８（以後、ホルダ部８という）を有している。
【００１９】
なお、図１では、インクカートリッジ７は１つのみ図示されているが、実際には使用する色の数に対応した数のインクカートリッジ７を有しているが、それらの図示は省略されている。
【００２０】
インク供給装置６のインクカートリッジ７は、インクを収容するインク収容部９と、ホルダ部８のインク流路に接続するための、接続機構１０の一方の接続部である第２の接続部１１と、大気連通部１２とから構成されている。
【００２１】
本実施例では、インクカートリッジ７は、略直方体形状となっており、その底面７ａは平面に形成されている。このインクカートリッジ７は、ホルダ部８の底部８ａに載置された際には、インクカートリッジ７の直方体形状の長手方向がＸ方向と平行に配置される。
【００２２】
そして、ホルダ部８に対して矢印Ａで示すようにＸ方向（水平方向）に沿って着脱可能となっている。
インクカートリッジ７のインク収容部９は、所定色のインクを貯留し、外部からは大気連通部１２を除いて封止されている。このインク収容部９の底部９ａは、インクカートリッジ７の側部７ｂの下端に設けられている第２の接続部１１に向かって下さがりに傾斜している。
【００２３】
また、インク収容部９には、インクカートリッジ７をホルダ部８に載置した際に、Ｙ方向つまり重力方向の上方に空気室１３が形成されている。この空気室１３と連通する箇所に上記の大気連通部１２が設けられている。
【００２４】
大気連通部１２は、インク収容部９を外部から封止するための公知の弁機構を有し、この弁機構を開放させることでインク収容部９中に空気を流通させる通気装置である。つまり、インクカートリッジ７がホルダ部８に装着されて大気連通部１２とホルダ部８に設けられた大気接続部１４とが接続されると、弁機構が開放し、インク収容部９が大気開放される。
【００２５】
この大気連通部１２は、軸心がインクカートリッジ７の側部７ｂと直交する方向に延びるように、側部７ｂに設けられている。即ち、大気連通部１２の軸心は、インクカートリッジ７の長手方向の軸心と略平行に配置されている。なお、本実施の形態において、大気連通部１２は、Ｙ方向において、インクカートリッジ７の側部７ｂの上端に設けられている。
【００２６】
インク供給装置６の他方のホルダ部８は、水平方向（図中Ｘ方向）に延びる底面８ａと、この底部８ａと直交するＹ方向に延びる側部８ｂとを有している。底部８ａは、インクカートリッジ７がホルダ部８に装着された際にインクカートリッジ７の底面７ａと接触してインクカートリッジ７を保持する。
【００２７】
側部８ｂには、詳しくは後述する第１の接続部１５と、大気接続部１４とが固設されている。第１の接続部１５は、インクカートリッジ７側の第２の接続部１１と接続し、大気接続部１４は、インクカートリッジ７側の大気連通部１２と接続するように構成されている。
【００２８】
この大気接続部１４は、一方の通気装置であるインクカートリッジ７の大気連通部１２と接続されることにより、インクカートリッジ７と外部との空気の流通を可能にする他方の通気装置である。
【００２９】
この大気接続部１４は、一端部は、その軸心がＸ方向に沿って延び、他端部は、その軸心がＹ方向に沿って延び、略Ｌ字形状を有している。また、この大気接続部１４は、一端部から他端部まで通じる貫通孔を有している。この貫通孔の両端は開口している。
【００３０】
図２(a) は接続機構１０を構成する第１の接続部１５と第２の接続部１１の内部構成を示す断面図であり、図２(b) は第１の接続部１５の軸部材のみを取り出して示す図、図２(c) は第１の接続部１５の滑動部材のみを取り出して示す図である。
【００３１】
なお、インクカートリッジ７そのものは本発明の主要部ではないので、図２(a) には、インクカートリッジ７を簡略に示している。
接続機構１０の他方の接続部を形成する第１の接続部１５は、図２(a),(b),(c) に示すように、接続端側が開口する第１の筒状部１６と、この第１の筒状部１６の底部１７の中心に固設された軸部材１８と、底部１７の所定の位置に形成された記録部４へのインク供給路となる供給チューブ５と連通する第１の液体経路として第１のインク経路２５を備えている。なお、第１のインク経路２５の接続端側のインク受給口としての開口を第１の開口１９とする。
【００３２】
第１の接続部１５は、更に、第１の筒状部１６の内周面２１に接して摺動可能で且つ後述する第１の位置と第２の位置とに移動可能な移動開口２２を有する第１の移動部材としての滑動部材２３と、滑動部材２３を接続端側に付勢する付勢部材としての押圧バネ２４を備えている。
【００３３】
この第１の接続部１５の接続端側にある開口２６の縁部内側は、内面円周に沿って切り欠かれて断面が鉤型の段差部２７が形成されている。この段差部２７に、Ｏリング２８が嵌り込んでいる。
【００３４】
そして、開口２６の縁部の輪状の外面と外周面を覆ってキャプ２９が固定して設けられている。キャプ２９は、その開口部の周囲内面で上記のＯリング２８を外側から押圧している。換言すれば、Ｏリング２８は、段差部２７とキャプ２９により挟持されている。これにより、Ｏリング２８が段差部２７から脱落するのが防止されている。
【００３５】
軸部材１８は、第１の筒状部１６の底部１７の中心からインクカートリッジ７の挿抜方向に開口２６の近傍まで延在して配置されている。
この軸部材１８には、図２(b) に示されるように、その外周面１８ａに、螺旋状の溝３１と、この螺旋状の溝３１の両端において軸部材１８の軸線に平行な直線状の溝３１ａ及び３１ｂとから成る外周溝３２が形成されている。
【００３６】
また、滑動部材２３は、図２(c) に示されるように、一体に形成された筒部３３とフランジ部３４とで構成されている。この筒部３３とフランジ部３４（滑動部材２３）には、軸部材１８と嵌合するための嵌合孔３５が形成されている。この嵌合孔３５は、その内周面の一部に突設された内周突起部３６を備えている。
【００３７】
この滑動部材２３は、図２(a) に示すように、嵌合孔３５により軸部材１８に嵌合したとき、内周突起部３６が軸部材１８の外周溝３２に摺動自在に係合し、フランジ部３４の外周面３４ａが、第１の筒状部１６の内周面２１に摺接する。
【００３８】
そして、この滑動部材２３のフランジ部３４は、その縁部を、図２(a) に示すように第１の接続部１５と第２の接続部１１が非接続状態であるときには、内側から押圧バネ２４により開口２６方向へ付勢され、外側からはＯリング２８により押さえ込まれて、開口２６の内側で固定され、第１の筒状部１６の内部を外部から遮断している。
【００３９】
接続機構１０の一方の接続部を形成する第２の接続部１１は、図２(a) に示すように、接続端側（図の左方端部側）を底部３７とする第２の筒状部３８と、この第２の筒状部３８の内周面３９に接して摺動可能な第２の移動部材としての円柱状部材４１を備えている。
【００４０】
この円柱状部材４１には、外周面の所定の位置（図２(a) では最下部）に、インクカートリッジ７のインク収容部９内のインクを第１の接続部に供給するための第２の液体経路として第２のインク経路４２が形成されている。また、円柱状部材４１の後端部（図の右方端部）にはフランジ４３が一体に形成されている。
【００４１】
上記第２の筒状部３８の後方（図の右方）は、第２の筒状部３８の内径よりも大きな内径の大径筒状部４４が一体に連設されている。この大径筒状部４４は、インクカートリッジ７の接続保持部４５に外嵌してインクカートリッジ７に接続されている。
【００４２】
この大径筒状部４４は、接続保持部４５の図では見えない流通孔を介してインクカートリッジ７のインク収容部９に連通しており、大径筒状部４４の空房４４ａ内はインクで満たされている。
【００４３】
また、第２の筒状部３８と大径筒状部４４との内周面境界部には斜めの段差部４６が形成されている。大径筒状部４４の内周面と円柱状部材４１のフランジ４３の外周面との間には、隙間が形成されている。
【００４４】
円柱状部材４１には、Ｏリング４７がフランジ４３に密着するようにして嵌合している。フランジ４３と接続保持部４５との間には、付勢部材として押圧バネ４８が介装されている。
【００４５】
これにより、図２(a) に示すように第１の接続部１５と第２の接続部１１が非接続状態であるときには、フランジ４３が第２の接続部１１の接続端側（図の左方）に付勢されていることにより、円柱状部材４１の先端部（図の左方端部）は、第２の筒状部３８の底部３７に近接する位置まで押し出される。
【００４６】
これにより、Ｏリング４７がフランジ４３と斜めの段差部４６との間に挟持され、大径筒状部４４の内部を第２の筒状部３８から、つまり外部から、遮断する。すなわち、インクカートリッジ７のインク収容部９のインクを外部から封止している。
【００４７】
また、第２の筒状部３８の底部３７には、第１の接続部１５の軸部材１８が滑接して進退する案内部となる嵌入孔４９が形成され、第２のインク経路４２に対向する位置に、インク供給口としての第２の開口５１が形成されている。
【００４８】
次に、上記構成の接続機構１０の接続の動作を説明する。
図３(a) は、左に、図２(a) に示した第１の接続部１５を示し、その滑動部材２３を矢印Ｂ方向に見た図を右に示している。そして、図３(b) 〜(d) は、接続の動作状態を示している。
【００４９】
なお、図３(a) 〜(d) には、図２(a),(b),(c) に示した構成と同一の構成部分については説明に必要な構成部分についてのみ図２(a),(b),(c) と同一の番号を付与している。
図２(a) に示すように第１の接続部１５及び第２の接続部１１が非接続状態においては、第１の接続部１５の滑動部材２３は、押圧バネ２４によってフランジ部３４がＯリング２８に圧接することにより、第１の筒状部１６の開口２６を外部から遮断している。このとき、滑動部材２３の移動開口２２は、第１の位置である最上部に位置している。この位置は、第１のインク経路２５の第１の開口１９に対して相対的に、第１の筒状部１６の中心線１６ａに対して、ちょうど反対側の位置となっている。
【００５０】
また、第２の接続部１１の円柱状部材４１は、押圧バネ４８がフランジ４３を押圧することでＯリング４７を段差部４６に圧接し、インクカートリッジ７のインク収容部９のインクを外部から封止している。
【００５１】
ここで、前述したように滑動部材２３は、内周突起部３６によって図２(b) に示す軸部材１８の外周溝３２と係合している。
そのため、第１の接続部１５と第２の接続部１１による接続の初期状態では、第２の接続部１１の第２の筒状部３８の底部３７（第２の接続部１１の先端部）が第１の接続部１５の第１の筒状部１６に嵌入されることで、滑動部材２３は押圧バネ２４の押し付勢力に抗して軸部材１８に形成された外周溝３２の直線状の溝３１ｂに沿って軸部材１８の軸方向に案内されながら押し込まれる。
【００５２】
また、これと共に、第１の筒状部１６の軸部材１８の先端が、相対的に、第２の筒状部３８の嵌入孔４９に嵌入して第２の筒状部３８内へ進入する。
更に第２の接続部１１の第２の筒状部３８の先端部を第１の接続部１５の第１の筒状部１６に押し込むことで内周突起部３６が外周溝３２の螺旋状の溝３１に沿って移動するため、図３（ｂ）に示すように、滑動部材２３は、回転しながら軸部材１８の軸方向に押し込まれる。なお、図３（ｂ）では、滑動部材２３は時計回り方向に回転している。
【００５３】
そして、第１の筒状部１６の内部において、図３(c) の右に示すように、滑動部材２３は、移動開口２２が第１の開口１９と対向する位置、且つ移動開口２２と第２の開口５１とが連通する位置まで回転移動する。すなわち、外周溝３２の螺旋状の溝３１は、移動開口２２と第１の開口１９とが対向する位置（第２の位置）まで滑動部材２３を回転させる溝形状となっている。この時、第１の筒状部１６の底部１７とフランジ部３４との間には、間隙４０が形成されている。
【００５４】
他方、第２の筒状部３８の内部では、第１の筒状部１６の軸部材１８の先端による第２の筒状部３８内への進入が相対的に進行し、軸部材１８の先端が第２の筒状部３８内の円柱状部材４１を押圧バネ４８の押し付勢力に抗して大径筒状部４４の空房４４ａ方向へ押圧する。
【００５５】
これにより、円柱状部材４１は、図３(b) （図２(a) も同様）に示す非接続状態の初期位置（第３の位置）から図３（ｃ）に示す大径筒状部４４の空房４４ａ方向へ後退する。ただし、この状態では第２のインク経路４２の後端（図の右方）は、インクで満たされている大径筒状部４４の空房４４ａ内と連通していない。
【００５６】
図３（ｃ）の状態から更に第２の接続部１１の第２の筒状部３８の先端部を第１の接続部１５の第１の筒状部１６に押し込むと、内周突起部３６は、直線状の溝３１ａに沿って軸部材１８の軸方向に押し込まれる。すなわち、この状態では滑動部材２３は回転せずに押し込まれる。そして、図３（ｄ）に示すように、滑動部材２３を第１の筒状部１６の底部１７とフランジ部３４との間に形成された間隙４０が閉塞される位置まで押し込む。これによって、第１のインク経路２５の第１の開口１９とフランジ部４３の移動開口２２と第２の開口５１とが隙間なく連通した状態となる。この位置を連通位置とする。
【００５７】
また、これと共に、軸部材１８の先端が第２の筒状部３８内の円柱状部材４１を大径筒状部４４の空房４４ａ方向へ押圧することで、図３（ｄ）に示すように、第２のインク経路４２の後端（図の右方）がインクで満たされている大径筒状部４４の空房４４ａ内に連通する。なお、この状態における円柱状部材４１の位置を第４の位置とする。これにより大径筒状部４４内のインクは、矢印ａで示すように第２のインク経路４２を流れ、第２の筒状部３８内に進入し、更に、矢印ｂで示すように第２の筒状部３８の第２の開口５１、滑動部材２３の移動開口２２及び第１の開口１９を介して第１のインク経路２５に流入する。そして、図１に示した供給チューブ５を介して記録部４に供給される。
【００５８】
このように、本実施の形態においては、第１の接続部１５と該第１の接続部１５に対向配置される第２の接続部１１とからなる接続機構１０において、第１の接続部１５は、接続端側が開口する第１の筒状部１６と、この第１の筒状部１６の底部１７の中心に固設された軸部材１８と、底部１７の周辺部の所定の位置に形成され液体流動経路としての第１のインク経路２５のインク受給口となる第１の開口１９と、第１の筒状部１６の内周面２１に接して摺動可能で且つ第１の位置と第２の位置とに回転移動可能な移動開口２２を有する滑動部材２３とを備えている。
【００５９】
また、第２の接続部１１は、接続端側を底部３７とする第２の筒状部３８と、この第２の筒状部３８内を第３の位置と第４の位置とに移動可能な第２のインク経路４２を有する円柱状部材４１とを備えている。
【００６０】
そして、第１の接続部１５と第２の接続部１１が非接続状態であるときに、第１の接続部１５の第１の筒状部１６に第２の接続部１１が押し込まれたとき、第１の接続部１５において、滑動部材２３が軸部材１８の一方向に移動することにより、移動開口２２が第１の位置から第２の位置に回転移動して第１の接続部１５の第１のインク経路２５の第１の開口１９と第２の接続部１１の第２のインク経路４２が連通する。
【００６１】
図４(a),(b) は、第１の接続部１５と第２の接続部１１との接続を切り離す接続解除時の動作状態を説明する図である。なお、図４(a) は図３(d) と同一の状態を示している。
図４(a) に示す第１の接続部１５及び第２の接続部１１が接続状態であるときにおいて、第１の接続部１５の第１の筒状部１６から第２の接続部１１の第２の筒状部３８が引き出されると、まず、第２の接続部１１の円柱状部材４１が押圧バネ４８の付勢力により第２の筒状部３８の底部３７側へ移動する。これによりＯリング４７を段差部４６に圧接し、第２のインク経路４２と大径筒状部４４内との連通が遮断される。これと共に、滑動部材２３は、押圧バネ２４の付勢力により直線状の溝３１aに案内されて接続端側へ移動するため、移動開口２２が第１の開口１９と対向した状態、且つ移動開口２２と第２の開口５１とが連通した状態で間隙４０が形成される。（図４（ｂ））この時、第２の筒状部３８の空房３８ａ内に溜まったインクは、第２のインク経路４２と大径筒状部４４内との連通が遮断されるまでの過程で大径筒状部４４内に戻るが、多少空房３８ａに残留する場合がある。この空房３８ａ内に残留したインクは、円柱状部材４１が押圧バネ４８の付勢力により第２の筒状部３８の底部３７側へ移動することによって、第２の開口５１及び移動開口２２を介して間隙４０へと流れ落ちる。そのため、間隙４０は、残留したインクを許容できるだけの容積を備えているとよい。
【００６２】
そして、更に第１の接続部１５の第１の筒状部１６から第２の接続部１１の第２の筒状部３８が引き出されると、滑動部材２３は、螺旋状の溝３１に案内されて移動するため、接続時とは逆方向に回転し、移動開口２２が第２の位置から第１の位置へと回転移動する。（図４（ｃ））つまり、移動開口２２が第１の開口１９及び第２の開口５１よりも上方に移動していることにより、間隙４０に流れ出たインクが、更に滑動部材２３より外に流れ出ることはない。図４（ｃ）の状態から更に引き出すことで接続の解除が完了する。
【００６３】
このように、本実施の形態においては、第１の接続部１５と該第１の接続部１５に対向配置される第２の接続部１１とからなる接続機構１０において、第１の接続部１５及び第２の接続部１１が接続状態にあるときに、接続解除のために、第１の接続部１５の第１の筒状部１６から第２の接続部１１の第２の筒状部３８が引き出されたとき、移動開口２２が第２の位置から第１の位置に移動して、第１の接続部１５の第１のインク経路２５と第２の接続部１１の第２の開口５１を遮断する。よって、装置を汚すことなく第１の接続部１５と第２の接続部１１との接続を解除することができる。
【００６４】
なお、上述した第１の接続部１５と第２の接続部１１による非接続状態から接続状態への状態遷移、又は接続状態から非接続状態への状態遷移においては、第１の筒状部１６の中心軸と第２の筒状部３８の中心軸が同一軸線上にある状態で行われる。
（第２の実施の形態）
図５(a) は、第２の実施の形態における第１の接続部の構成を示す断面図であり、図５(b) は、第１の接続部の滑動部材の構成を示す斜視図である。なお、本実施の形態における第２の接続部の構成は、第１の実施の形態において示した第２の接続部１１の構成と同一である。
【００６５】
図５(a) に示すように、第２の実施の形態における第１の接続部５２は、第１の筒状部５３の内部の形態と、この内部に嵌合する図５(b) に示す滑動部材５４の形態が異なる。なお、図５(a),(b) には、図２乃至図４に示した構成と同一の構成部分には、図２乃至図４に示した番号と同一の番号を付与して示している。
【００６６】
図５(a) に示すように、第１の筒状部５３は、その内周面５５に、螺旋状の溝５６ａとその両端にそれぞれ連設して形成された直線状の溝５６ｂ及び５６ｃからなる内周溝５６を備えている。また、軸部材５７は、その外周面に溝等は形成されておらず単なる滑面に形成されている。その他の構成である底部１７、段差部２７、Ｏリング２８等の構成は、第１の実施の形態における図２(a) に示した構成と同一である。
【００６７】
この第１の筒状部５３内に嵌入する滑動部材５４は、図５(b) に示すように、図２(c) に示した内周突起部３６が無い代わりに、フランジ部３４の外周面３４ａに外周突起部５８を備えている。
【００６８】
この構成において、滑動部材５４が嵌合孔３５により軸部材５７に嵌合したとき外周突起部５８は、第１の筒状部５３の内周溝５６に摺動自在に係合する。
これにより、第１の接続部５２と第２の接続部１１とが接続されるときには、第２の接続部１１により滑動部材５４が第１の筒状部５３の奥へと押し込まれることにより、外周突起部５８が内周溝５６の螺旋状の溝５６ａに従って摺動して滑動部材５４が回転する。
【００６９】
これにより第１の実施の形態における場合と同様に、移動開口２２は、第１の位置から第２の位置に移動し、第１の接続部５２と第２の接続部１１のインク流路を連通させるように機能する。
（第３の実施の形態）
図６(a) は、第３の実施の形態における第１の接続部の構成を示す断面図であり、図６(b) は、第１の接続部の滑動部材の構成を示す斜視図である。なお、本実施の形態における第２の接続部の構成は、第１の実施の形態において示した第２の接続部１１の構成と同一である。
【００７０】
また、図６(a),(b) には、図２乃至図５に示した構成又は機能と同一の構成又は機能部分には図２乃至図５に示した番号を付与して示している。
図６(a) に示すように、第３の実施の形態における第１の接続部６０は、第１の筒状部６１の内周面５５の上部の面に突設された内周突起部６２を備えている。
【００７１】
そして、図６(b) に示す滑動部材６３は、フランジ部３４と一体に形成された円環部６４を備えている。この円環部６４の外周面６４ａには、第１の筒状部６１の内周突起部６２と係合する螺旋状の溝とその両端にそれぞれ連設して形成された直線状の溝からなる外周溝６５が形成されている。
【００７２】
この構成において、滑動部材６３が嵌合孔３５により軸部材５７に嵌合したとき外周溝６５が、第１の筒状部６１の内周突起６２に摺動自在に係合する。
本例における押圧バネ４８の外径は、第１及び第２の実施の形態における押圧バネ４８の外径よりも小径であり、これにより、滑動部材６３との係合側端部は滑動部材６３の円環部６４の内部に入り込んでフランジ部３４の内側に圧接している。この状態で押圧バネ４８はフランジ部３４を介して滑動部材６３全体を内側から外方へ付勢している。
【００７３】
この構成により、第１の接続部６０と第２の接続部１１とが接続されるときには、第２の接続部１１により滑動部材６３が第１の筒状部６１の奥へと押し込まれることにより、螺旋状の外周溝６５が第１の筒状部６１の内周突起６２に沿って摺動して滑動部材６３が回転する。
【００７４】
これにより第１及び第２の実施の形態における場合と同様に、移動開口２２は、第１の位置から第２の位置に移動し、第１の接続部６３と第２の接続部１１のインク流路を連通させるように機能する。
【００７５】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、実施段階では、その要旨を変更しない範囲で種々変形することが可能である。
また、本発明の接続機構をインクジェットプリンタのインク流動経路接続機構として説明したが、これに限ることなく、本発明の接続機構は、如何なる液体流路の接続にも有効である。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は、インクカートリッジをプリンタ本体のカートリッジホルダから取り外す際に、インクカートリッジの接続部とカートリッジホルダの接続部に溜まっているインクが外部に飛び散ることのない接続機構を備えたインクカートリッジに利用することができる。
【符号の説明】
【００７７】
１ 画像記録装置
２ 記録媒体
３ 搬送機構
４ 記録部
５ 供給チューブ
６ インク供給装置
７ インクカートリッジ
７ａ 底面
７ｂ 側部
８ カートリッジホルダ部（ホルダ部）
８ａ 底部
８ｂ 側部
９ インク収容部
９ａ 底部
１０ 接続機構
１１ 第２の接続部
１２ 大気連通部
１３ 空気室
１４ 大気接続部
１５ 第１の接続部
１６ 第１の筒状部
１６ａ 中心線
１６ｂ 空房
１７ 底部
１８ 軸部材
１８ａ 外周面
１９ 第１の開口
２１ 内周面
２２ 移動開口
２３ 滑動部材
２４ 押圧バネ
２５ 第１のインク経路
２６ 開口
２７ 段差部
２８ Ｏリング
２９ キャプ
３１ 螺旋状の溝
３１ａ、３１ｂ 直線状の溝
３２ 外周溝
３３ 筒部
３４ フランジ部
３４ａ 外周面
３５ 嵌合孔
３６ 内周突起部
３７ 底部
３８ 第２の筒状部
３９ 内周面
４０ 間隙
４１ 円柱状部材
４２ 第２のインク経路
４３ フランジ
４４ 大径筒状部
４４ａ 空房
４５ 接続保持部
４６ 斜めの段差部
４７ Ｏリング
４８ 押圧バネ
４９ 嵌入孔
５１ 第２の開口
５２ 第１の接続部
５３ 第１の筒状部
５４ 移動部材
５５ 内周面
５６ 内周溝
５６ａ 螺旋状の溝
５６ｂ、５６ｃ 直線状の溝
５７ 軸部材
５８ 外周突起部
６０ 第１の接続部
６１ 第１の筒状部
６２ 内周突起部
６３ 滑動部材
６４ 円環部
６４ａ 外周面
６５ 外周溝
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像記録装置に設けられ、第１の開口を有する第１の液体経路に対して移動する移動開口を有する第１の移動部材を備える第１の接続部に対して、着脱可能に構成される第２の接続部を備えるインクカートリッジであって、
該インクカートリッジにおいて前記第２の接続部に形成された第２の開口に対向する位置に形成される第２の液体経路が形成された第２の移動部材と、
前記第１の接続部に前記第２の接続部を押し込むことで、前記第１の移動部材は、前記移動開口の位置が前記第１の開口及び前記第２の開口と非連通状態である第１の位置から前記第１の開口及び前記第２の開口と連通状態である第２の位置まで移動し、
前記第２の移動部材は、前記インクカートリッジ内のインクと非連通状態である第３の位置から前記インクカートリッジ内のインクと連通状態である第４の位置まで移動し、前記第１の液体経路と前記第２の液体経路とを連通させるように構成される、
ことを特徴とするインクカートリッジ。
【請求項１】
画像記録装置に設けられ、第１の開口を有する第１の液体経路に対して移動する移動開口を有する第１の移動部材を備える第１の接続部に対して、着脱可能に構成される第２の接続部を備えるインクカートリッジであって、
該インクカートリッジにおいて前記第２の接続部に形成された第２の開口に対向する位置に形成される第２の液体経路が形成された第２の移動部材と、
前記第１の接続部に前記第２の接続部を押し込むことで、前記第１の移動部材は、前記移動開口の位置が前記第１の開口及び前記第２の開口と非連通状態である第１の位置から前記第１の開口及び前記第２の開口と連通状態である第２の位置まで移動し、
前記第２の移動部材は、前記インクカートリッジ内のインクと非連通状態である第３の位置から前記インクカートリッジ内のインクと連通状態である第４の位置まで移動し、前記第１の液体経路と前記第２の液体経路とを連通させるように構成される、
ことを特徴とするインクカートリッジ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−１８２９３（Ｐ２０１３−１８２９３Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２３８５５６（Ｐ２０１２−２３８５５６）
【出願日】平成２４年１０月３０日（２０１２．１０．３０）
【分割の表示】特願２００８−１７４１６８（Ｐ２００８−１７４１６８）の分割
【原出願日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【出願人】（０００２５０５０２）理想科学工業株式会社 (1,191)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１０月３０日（２０１２．１０．３０）
【分割の表示】特願２００８−１７４１６８（Ｐ２００８−１７４１６８）の分割
【原出願日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【出願人】（０００２５０５０２）理想科学工業株式会社 (1,191)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]