シール部材、液体収容体及び液体噴射装置
【課題】接続孔に対する管状部の挿脱時においてもシール性能を保持することのできるシール部材並びに該シール部材を備えた液体収容体及び液体噴射装置を提供する。
【解決手段】インクカートリッジ２１がプリンタに装着されると、インクカートリッジ２１に設けられた中空針２１ｃがプリンタ側に設けられた導出孔３２ｂ内に挿入される。導出孔３２ｂ端部には、円環状に形成された基部３３ａと、一対の外周側環状突起部３３ｂと、１つの内周側環状突起部３３ｃとを備えたシール部材３３が環挿されており、外周側環状突起部３３ｂが導出孔３２ｂの内周面に圧接するとともに、内周側環状突起部３３ｃが中空針２１ｃの外周面に圧接することで、中空針２１ｃと導出孔３２ｂの間の隙間を封止する。
【解決手段】インクカートリッジ２１がプリンタに装着されると、インクカートリッジ２１に設けられた中空針２１ｃがプリンタ側に設けられた導出孔３２ｂ内に挿入される。導出孔３２ｂ端部には、円環状に形成された基部３３ａと、一対の外周側環状突起部３３ｂと、１つの内周側環状突起部３３ｃとを備えたシール部材３３が環挿されており、外周側環状突起部３３ｂが導出孔３２ｂの内周面に圧接するとともに、内周側環状突起部３３ｃが中空針２１ｃの外周面に圧接することで、中空針２１ｃと導出孔３２ｂの間の隙間を封止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管状部が挿脱される接続孔内に管状部と接続孔の間の隙間を封止するように環装されるシール部材並びに該シール部材を備えた液体収容体及び液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射ヘッドから液体をターゲットに対して噴射する液体噴射装置として、例えば、インクジェット式プリンタ（以下、単に「プリンタ」と言う）が知られている。こうしたプリンタのうち、インクを収容するインクカートリッジから液体噴射ヘッドへインクを加圧供給するタイプのプリンタでは、インクカートリッジ内に袋状のインクパックを収容し、インクカートリッジとインクパックとの間に加圧空気を導入することにより、インクパックを加圧して強制的にインクを導出するようにしている。（例えば、特許文献１。）
そのため、インクカートリッジには加圧空気を導入するための中空針が設けられるとともに、プリンタ本体のカートリッジ装着部には加圧空気供給路の下流側端部となる導出孔が設けられている。そして、インクカートリッジ装着時に導出孔内に中空針が挿入されることにより、インクカートリッジ内に加圧空気が導入されるようになっている。また、インクパックには円筒形状の導出部材が溶着されており、この導出部材内に導出孔が設けられるとともに、プリンタ本体のカートリッジ装着部にはインク供給路の上流端に接続された中空針が設けられている。そして、インクカートリッジ装着時に導出孔内に中空針が挿入されることにより、インクパック内のインクがプリンタ本体のインク供給路に導出されるようになっている。
【０００３】
このように、加圧空気をプリンタ本体側からインクカートリッジ内へ、あるいはインクをインクカートリッジ内からプリンタ本体側へと供給する際には、供給される流体（加圧空気、インク）の漏洩を防止することが望ましい。そのため、中空針のような管状部と導出孔のような接続孔との間には、接続孔に管状部を挿入した場合に生じる隙間を封止するためにシール部材が環装されていた。
【０００４】
そして、こうしたシール部材として、従来は、管状部の外周面と対応する内周部が管状部の挿入方向に向かって先細りとなった漏斗形状に形成されることにより調芯機能を有し、その内周部の最小径部位に内周側環状突起部が形成されるとともに、接続孔の内周面と対応する外周部に外周側環状突起部が設けられたものが一般に用いられていた。
【特許文献１】特開２００５−０５９３２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、このように形成されたシール部材においては、管状部の挿脱時にシール部材の内周側環状突起部と管状部の外周面との摺動摩擦抵抗に起因して生じる応力でシール部材が撓んでしまい、シール性能が損なわれることがあった。すなわち、既に挿入された状態にある管状部を引き抜く脱着時には、シール部材が前述した漏斗形状を拡げるように撓むため問題はないが、その一方、管状部の挿入時には、シール部材が前述した漏斗形状を窄ませるように撓んでしまうため、シール部材の外周部と接続孔との間のシール性能が低下してしまうという問題があった。
【０００６】
なお、上記インクジェット式プリンタにおいてインクカートリッジをプリンタ本体に装着する場合に限らず、管状部が挿脱される接続孔内に管状部と接続孔の間の隙間を封止するように環装されるシール部材にあっては、こうした実情も概ね共通したものとなっている。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、接続孔に対する管状部の挿脱時においてもシール性能を保持することのできるシール部材並びに該シール部材を備えた液体収容体及び液体噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明のシール部材は、管状部が挿脱される接続孔内に管状部と接続孔の間の隙間を封止するように環装されるシール部材であって、前記接続孔内へ環装可能な円環状に形成された基部と、該基部の内周側に設けられ、該基部に対する前記管状部の挿脱時に該管状部の外周面に摺接する内周側環状突起部と、前記基部の外周側に該基部の軸線方向において前記内周側環状突起部よりも前記管状部の挿入方向前側及び後側にそれぞれ設けられ、前記基部の前記接続孔内への環装状態において該接続孔の内周面に圧接する複数の外周側環状突起部とを備える。
【０００９】
この構成によれば、外周側環状突起部が基部の軸線方向において内周側環状突起部の両側にそれぞれ設けられているので、接続孔内に環装された状態にある基部に対する管状部の挿脱時にシール部材の一方の端部側に撓みが生じてしまった場合にも、他方の端部寄りに設けられた外周側環状突起部によってシール性能を保持することができる。
【００１０】
また、本発明のシール部材において、前記内周側環状突起部は、前記基部の軸線方向における略中央部に一つ設けられ、前記外周側環状突起部は、前記基部の軸線方向において前記内周側環状突起部を中心として対称となる位置に対をなすように設けられている。
【００１１】
この構成によれば、基部の軸線方向において、その略中央部に一つだけ設けられた内周側環状突起部を中心として対称となる位置に外周側環状突起部が対をなすように設けられているので、管状部の挿脱時に負荷が偏ってシール部材が撓んでしまうことを抑制することができる。
【００１２】
また、本発明のシール部材において、前記一対の外周側環状突起部及び前記内周側環状突起部における前記基部の軸線を含む平面での断面形状は、それぞれ前記基部の軸線方向に対して対称である。
【００１３】
この構成によれば、各突起部にかかる摺動摩擦抵抗が管状部の挿入時と脱着時とで等しくなるため、挿入時又は脱着時における各突起部自体の変形を平準化することができる。
また、本発明のシール部材においては、前記内周側環状突起部は前記基部の軸線を含む平面での断面形状が山形であり、前記一対の外周側環状突起部は前記内周側環状突起部よりも小さく形成されるとともに前記内周側環状突起部の山裾部に配置される。
【００１４】
この構成によれば、内周側環状突起部は断面形状が山形であるため、山形の側面部で挿入された管状部を摺動案内することができる。また、外周側環状突起部は内周側環状突起部よりも小さく形成され、内周側環状突起部の山裾部に配置されているため、部材の小型化を図ることができる。
【００１５】
また、本発明の液体収容体は、液体を噴射する液体噴射装置に着脱される液体収容体であって、前記液体噴射装置への着脱時に、該液体噴射装置に設けられた管状部が挿脱される接続孔と、上述したシール部材とを備えた。
【００１６】
この構成によれば、上記発明のシール部材と同様の作用効果が得られる。
また、本発明の液体噴射装置は、液体を収容した液体収容体を着脱可能な液体噴射装置であって、前記液体収容体の着脱時に、該液体収容体に設けられた管状部が挿脱される接続孔と、上述したシール部材とを備えた。
【００１７】
この構成によれば、上記発明のシール部材と同様の作用効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（第１の実施形態）
以下、本発明をインクジェット式プリンタ（以下、単にプリンタという）に具体化した第１の実施形態を図１〜図５に従って説明する。
【００１９】
図１に示すように、本実施形態の液体噴射装置としてのプリンタ１１は、略矩形箱状をなす本体ケース１２を備えるとともに、この本体ケース１２内の前方下部には、プラテン１３が主走査方向となる本体ケース１２の長手方向（図１において左右方向）に沿って架設されている。プラテン１３は、ターゲットとしての記録用紙Ｐを支持する支持台であって、このプラテン１３上には、図示しない紙送り機構により記録用紙Ｐが主走査方向と直交する副走査方向に沿って給送されるようになっている。
【００２０】
本体ケース１２内においてプラテン１３の後方上部には、主走査方向に沿って棒状のガイド軸１４が架設され、このガイド軸１４にはキャリッジ１５が挿通支持されている。また、本体ケース１２内の後方側面においてガイド軸１４の両端部と対応する位置には、駆動プーリ１６及び従動プーリ１７が回転自在に支持されている。駆動プーリ１６にはキャリッジモータ１８が連結されるとともに、一対のプーリ１６，１７間にはキャリッジ１５を固定支持した無端状のタイミングベルト１９が掛装されている。したがって、キャリッジ１５は、キャリッジモータ１８の駆動により、ガイド軸１４に沿って主走査方向に往復移動可能となっている。
【００２１】
本体ケース１２内の一端側（図１では右端側）にはカートリッジホルダ２０が設けられている。カートリッジホルダ２０には、液体収容体としてのインクカートリッジ２１が液体としてのインクの色毎に複数個、着脱可能に装着されている。各インクカートリッジ２１はカートリッジホルダ２０に装着された場合にインク供給路２２の上流端に接続されるようになっている。また、各インク供給路２２の下流端は、キャリッジ１５上に搭載されたバルブユニット２３の上流側とそれぞれ接続されるとともに、バルブユニット２３の下流側はキャリッジ１５の下面側に設けられた記録ヘッド２４に接続されている。
【００２２】
カートリッジホルダ２０とプラテン１３との間には、記録ヘッド２４の退避位置となるホームポジションＨＰが設けられている。印刷の開始前などには、このホームポジションＨＰにおいて記録ヘッド２４に対するクリーニング等、各種メンテナンス処理が実行される。
【００２３】
カートリッジホルダ２０の上方には、加圧ユニット２５が搭載されている。この加圧ユニット２５は、加圧空気をインクカートリッジ２１内に圧送する装置であって、加圧空気の供給源である加圧ポンプ２６が加圧空気供給路２７の上流端に接続されている。加圧空気供給路２７の途中には圧力検出器２８が設けられるとともに、圧力検出器２８の下流側には大気開放弁２９が設けられている。加圧空気が送られる際には、圧力検出器２８によって加圧空気供給路２７内の加圧空気の圧力が検出され、この検出値に基づいて加圧ポンプ２６の駆動制御が行われる。また、何らかの事情により加圧空気供給路２７内の圧力が過度の状態になった場合は、大気開放弁２９が開放動作して加圧空気供給路２７内の圧力を大気中に放出するようになっている。
【００２４】
加圧空気供給路２７は、大気開放弁２９の下流側に配設された分配器３０を境にインクカートリッジ２１の個数と同数に分岐されている。そして、分岐された各加圧空気供給路２７は、それぞれの下流端が対応するインクカートリッジ２１に接続されている。
【００２５】
次に、本実施形態のプリンタにおけるインク供給システムについて図２に基づいて説明する。
図２に示すように、矩形箱状のインクカートリッジ２１の内部は加圧室２１ａとなっており、この加圧室２１ａ内にインクパック３１が収容されている。そして、加圧空気供給路２７の下流端が加圧室２１ａ内に連通するとともに、インク供給路２２の上流端がインクパック３１内に連通している。
【００２６】
加圧ユニット２５の加圧ポンプ２６が駆動された場合には、加圧ポンプ２６から圧送された加圧空気が加圧空気供給路２７を介して加圧室２１ａ内に導入され、加圧空気の空気圧によってインクパック３１が押し潰される。すると、インクパック３１内のインクがインク供給路２２を通じてバルブユニット２３に圧送される。そして、バルブユニット２３においてインクの流動圧が調整されたインクが記録ヘッド２４に送られ、記録ヘッド２４の下面に設けられた複数のノズル（図示略）から記録用紙Ｐにインク滴が噴射されることで印刷が行われるようになっている。
【００２７】
次に、インクカートリッジ２１と加圧空気供給路２７との接続部について図３に基づいて説明する。
インクカートリッジ２１の一側面（図３では右側面）には、カートリッジホルダ２０に装着された場合に、加圧空気供給路２７の下流端との接続部位となる凹部２１ｂが形成されており、凹部２１ｂの加圧室２１ａ側の内壁面からは管状部としての中空針２１ｃが突設されている。中空針２１ｃ内には流路２１ｄが形成されており、この流路２１ｄは中空針２１ｃの先端に上流側開口２１ｅが設けられているとともに、加圧室２１ａ内に下流側開口２１ｆが設けられている。
【００２８】
また、加圧空気供給路２７の下流端には円筒形状をなす接続部材３２が接続されるとともに、その接続部材３２の先端部には円筒形状のヘッド部３２ａが形成されている。ヘッド部３２ａを含む接続部材３２内には、接続孔としての導出孔３２ｂが形成されている。この導出孔３２ｂの出口端部には、導出孔３２ｂよりも口径の大きい円形溝３２ｃが導出孔３２ｂの一部を構成するべく拡径形成されており、この円形溝３２ｃ内に可撓性素材からなるシール部材３３が環装されている。
【００２９】
接続部材３２のヘッド部３２ａには円形溝３２ｃの開口を覆うようにキャップ部材３４が嵌着されており、このキャップ部材３４によってシール部材３３は円形溝３２ｃ内からの抜け防止が図られている。このキャップ部材３４は、接続部材３２のヘッド部３２ａの外周面に外嵌合する円筒部３４ａと、この円筒部３４ａの一方の開口（図３において左側の開口）を塞ぐ底部３４ｂとから形成されている。そして、底部３４ｂの中央には中空針２１ｃよりも直径がやや大きく且つ円形溝３２ｃよりも開口径が小さく形成された円孔３４ｃが設けられている。
【００３０】
したがって、インクカートリッジ２１がカートリッジホルダ２０に装着された場合には、中空針２１ｃが円孔３４ｃに挿通されてその先端が導出孔３２ｂ内に挿入されることにより、流路２１ｄを通じて導出孔３２ｂ内と加圧室２１ａ内とが連通されるようになっている。
【００３１】
次に、シール部材３３について図３と図４（ａ）〜図４（ｄ）とをあわせて参照しながら、説明する。
シール部材３３は、導出孔３２ｂの一部である円形溝３２ｃと対応するように円環状に形成された基部３３ａを備えている。基部３３ａの外周面には、一対の外周側環状突起部３３ｂが設けられるとともに、基部３３ａの内周面には、基部３３ａの軸線方向における略中央部に１つの内周側環状突起部３３ｃが設けられている。そして、この内周側環状突起部３３ｃを境とした基部３３ａの軸線方向両側の各内周面は、内周側環状突起部３３ｃに向かって先細りとなった漏斗形状に各々形成されることにより、シール部材３３に中空針２１ｃを導出孔３２ｂの中心に向けて挿入ガイドする調芯機能を付与するようになっている。
【００３２】
基部３３ａの外周面上において、一対の外周側環状突起部３３ｂは、それぞれ基部３３ａの軸線方向において互いに離間するように設けられている。また、各外周側環状突起部３３ｂは、内周側環状突起部３３ｃとの位置関係では、基部３３ａの軸線方向において、内周側環状突起部３３ｃよりも中空針２１ｃの導出孔３２ｂに対する挿入方向前側及び後側に位置するようにそれぞれ設けられている。換言すると、内周側環状突起部３３ｃは、基部３３ａの軸線方向において一対の外周側環状突起部３３ｂの間に位置するように設けられている。
【００３３】
内周側環状突起部３３ｃは基部３３ａの軸線Ｓを含む平面での断面形状が山形であり、一対の外周側環状突起部３３ｂは内周側環状突起部３３ｃよりも小さく形成されるとともに内周側環状突起部３３ｃの山裾部に基部３３ａの軸線方向において内周側環状突起部３３ｃを中心として対称位置に配置されている。さらに、一対の外周側環状突起部３３ｂ及び内周側環状突起部３３ｃは、基部３３ａの軸線Ｓを含む平面での各々の断面形状が該軸線方向に対して対称となっているため、シール部材３３は基部３３ａの軸線方向に対してシール部材３３全体の断面形状が対称となっている。
【００３４】
シール部材３３は、基部３３ａが導出孔３２ｂ（円形溝３２ｃ）内へ環装された状態において、外周側環状突起部３３ｂが導出孔３２ｂ（円形溝３２ｃ）の内周面に圧接するようになっている。また、シール部材３３は、中空針２１ｃが基部３３ａ及び導出孔３２ｂに対して挿脱される場合には、内周側環状突起部３３ｃが中空針２１ｃの外周面に圧接状態となって摺接するようになっている。そして、このように外周側環状突起部３３ｂが導出孔３２ｂ（円形溝３２ｃ）の内周面に圧接するとともに、内周側環状突起部３３ｃが中空針２１ｃの外周面に圧接することで、中空針２１ｃと導出孔３２ｂの間の隙間を封止するようになっている。
【００３５】
次に、以上のように構成されたシール部材３３の作用について説明する。
プリンタ１１においては、印刷を行う前の準備作業として、カートリッジホルダ２０にインクカートリッジ２１が装着される。
【００３６】
すると、このインクカートリッジ２１の装着に伴い、インクカートリッジ２１に設けられた凹部２１ｂ内にカートリッジホルダ２０側の接続部材３２が挿入される。また、凹部２１ｂの内壁面から突設された中空針２１ｃは接続部材３２における導出孔３２ｂの先端部（すなわち、円形溝３２ｃ）に環装されたシール部材３３の内周側環状突起部３３ｃの側面部（すなわち、漏斗形状をなす内周面）で摺動案内されながら、導出孔３２ｂ内に挿入される。
【００３７】
以上のようにインクカートリッジ２１を装着する準備作業が終了した後、加圧ユニット２５の加圧ポンプ２６が駆動された場合には、加圧ポンプ２６から圧送された加圧空気が加圧空気供給路２７を介して加圧室２１ａ内に導入され、インクパック３１内のインクがインク供給路２２を通じて記録ヘッド２４に送られて印刷が行われる。
【００３８】
次に、プリンタ１１において印刷が行われ、インクカートリッジ２１がインク切れになった場合には、新しいインクカートリッジ２１と交換するために、インク切れとなったインクカートリッジ２１をカートリッジホルダ２０から取り外す作業が行われる。この場合には、接続部材３２が凹部２１ｂ内から取り出されるのに伴い、中空針２１ｃがシール部材３３の内周側環状突起部３３ｃと摺接しながら導出孔３２ｂから抜き出される（脱着される）ことで、加圧空気供給路２７とインクカートリッジ２１との接続が解除される。 このように、交換等のためにインクカートリッジ２１が着脱されるのに伴い、中空針２１ｃは導出孔３２ｂに対して挿脱される。そして、中空針２１ｃの挿脱時において、シール部材３３は、内周側環状突起部３３ｃが中空針２１ｃとの摺接により摺動摩擦抵抗を受けるために、その摺動摩擦抵抗により生じる応力の影響で、シール部材３３には撓みが生じる。
【００３９】
こうしたシール部材３３の撓みはシール性能の低下を招く場合がある。このシール性能の低下について、図５（ａ）〜図５（ｄ）に示す従来のシール部材３５を例に挙げて説明する。
【００４０】
従来のシール部材３５は、円環状に形成された基部３５ａの軸線方向において一端寄り（図５（ｃ）及び図５（ｄ）において右端寄り）の外周面に外周側環状突起部３５ｂが一つ設けられるとともに、他端寄りに内周面が漏斗形状に形成された内周側環状突起部３５ｃが設けられていた。このシール部材３５は、中空針２１ｃの挿入方向に向かって内周面が先細りとなっており、この内周面で中空針２１ｃを摺動案内した後に中空針２１ｃの外周面に圧接されるとともに、外周側環状突起部３５ｂが導出孔３２ｂの内周面に圧接されることで、隙間を封止するようになっていた。
【００４１】
そのため、中空針２１ｃの挿脱時において、特に挿入時には、内周側環状突起部３５ｃが中空針２１ｃの外周面に圧接状態となって摺接するため、その摺動摩擦抵抗により生じる応力の影響で基部３５ａが撓み変形する。すなわち、外周側環状突起部３５ｂが導出孔３２ｂの内周面から離間するようにシール部材３５は撓み変形する。そして、この撓み変形でシール部材３５と導出孔３２ｂとの間には加圧空気の漏洩につながる隙間が形成されてしまい、シール部材３５の外周部と導出孔３２ｂとの間のシール性能が低下してしまうという問題があった。
【００４２】
これに対して、本実施形態におけるシール部材３３は、中空針２１ｃの挿入に伴い基部３３ａが撓み変形したときに、一対の外周側環状突起部３３ｂのうち中空針２１ｃの挿入方向後側（図３では左側）に位置する外周側環状突起部３３ｂが円形溝３２ｃ（導出孔３２ｂ）の内周面から離間するようにシール部材３３は撓み変形する。しかし、同時に、一対の外周側環状突起部３３ｂのうち中空針２１ｃの挿入方向前側（図３では右側）に位置する外周側環状突起部３３ｂは円形溝３２ｃ（導出孔３２ｂ）の内周面に対してさらに圧接されるようになる。
【００４３】
つまり、シール部材３３には外周側環状突起部３３ｂが一対、すなわち２つ設けられているため、基部３３ａの撓み変形により一方の外周側環状突起部３３ｂが導出孔３２ｂの内周面から離間した場合にも、他方の外周側環状突起部３３ｂが導出孔３２ｂの内周面との圧接状態を維持することによってシール性能が保持されるようになっている。したがって、中空針２１ｃ内に形成された流路２１ｄを通じて導出孔３２ｂ内と加圧室２１ａ内とが連通される際に、シール部材３３と導出孔３２ｂとの間からの加圧空気の漏洩が抑制される。
【００４４】
また、中空針２１ｃの脱着時には、挿入時とは逆に、シール部材３３は、一対の外周側環状突起部３３ｂのうち中空針２１ｃの抜き出し方向後側（図３では右側）に位置する外周側環状突起部３３ｂが導出孔３２ｂの内周面から離間するように撓み変形する。そして、その際の撓み変形では、一対の外周側環状突起部３３ｂのうち中空針２１ｃの抜き出し方向前側（図３では左側）に位置する外周側環状突起部３３ｂが円形溝３２ｃ（導出孔３２ｂ）の内周面に対してさらに圧接されることになる。したがって、シール部材３３は、中空針２１ｃが導出孔３２ｂから抜き出される（脱着される）際にも、シール部材３３と導出孔３２ｂとの間からの加圧空気の漏洩を抑制可能である。
【００４５】
また、そのシール部材３３は、基部３３ａの軸線方向における略中央部に内周側環状突起部３３ｃが設けられているので、内周部における摺動摩擦抵抗に基づく応力が基部３３ａの軸線方向の片側に集中して作用することもない。また、シール部材３３は基部３３ａの軸線方向に対して断面形状が対称となっているため、シール部材３３の各突起部３３ｂ，３３ｃにかかる摺動摩擦抵抗による応力は中空針２１ｃの挿入時と脱着時とで等しく、挿入時又は脱着時における各突起部３３ｂ，３３ｃの変形が平準化される。
【００４６】
上記説明した第１の実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、シール部材３３に外周側環状突起部３３ｂが２つ設けられているので、一方の外周側環状突起部３３ｂが撓んだ場合にも、他方の外周側環状突起部３３ｂによってシール部材３３と導出孔３２ｂとの間のシール性能を保持することができる。
【００４７】
（２）上記実施形態では、シール部材３３は基部３３ａの軸線方向に対して、内周側環状突起部３３ｃの両側に外周側環状突起部３３ｂが設けられているので、シール部材３３の一方の端部側が撓んだ場合にも、他方の端部寄りに設けられた外周側環状突起部３３ｂによってシール性能を保持することができる。
【００４８】
（３）上記実施形態では、シール部材３３の基部３３ａの軸線方向における略中央部に内周側環状突起部３３ｃが設けられているので、内周部における摺動摩擦抵抗が片側に集中しないようにすることができ、シール部材３３の撓みを抑制することができる。また、シール部材３３に設けられた一対の外周側環状突起部３３ｂは、基部３３ａの軸線方向において内周側環状突起部３３ｃを中心として対称位置に設けられているので、中空針２１ｃの挿脱時に負荷が偏ってシール部材３３が撓んでしまうことを抑制することができる。
【００４９】
（４）上記実施形態では、シール部材３３の各突起部３３ｂ，３３ｃにかかる摺動摩擦抵抗が中空針２１ｃの挿入時と脱着時とで等しくなるため、挿入時又は脱着時における各突起部３３ｂ，３３ｃの変形を平準化することができる。
【００５０】
（５）上記実施形態では、シール部材３３の内周側環状突起部３３ｃは断面形状が山形であるため、山形の側面部で挿入された中空針２１ｃを摺動案内することができる。また、外周側環状突起部３３ｂは内周側環状突起部３３ｃよりも小さく形成され、内周側環状突起部３３ｃの山裾部に配置されているため、部材の小型化を図ることができる。
【００５１】
（第２の実施形態）
次に、本発明にかかる発明の第２の実施形態について説明する。
なお、この実施形態も先の第１の実施形態と同様、本発明にかかる液体噴射装置をインクジェット式プリンタに具体化したものであるが、本実施形態においては、インクをインクカートリッジ２１内からプリンタ１１本体側へと供給する際に、インクの漏洩を防止するために上述したシール部材３３を用いている点が第１の実施形態と異なる。
【００５２】
したがって、インクカートリッジ２１とインク供給路２２との接続部について図６に基づいて説明する。
本実施形態のインクカートリッジ２１内に収容されたインクパック３１は、２枚のフィルムを重ね合わせて３辺を熱溶着するとともに、残りの一辺（図６では左側の辺）をその中央から円筒形状の導出部材３６が突出するように配置された状態で熱溶着することで構成されている。
【００５３】
導出部材３６のインクパック３１から突出した端部には略円筒形状のヘッド部３６ａが形成されている。また、ヘッド部３２ａを含む導出部材３６内には、接続孔としての導出孔３６ｂが形成されている。ヘッド部３６ａ内に形成された導出孔３６ｂの出口端部には、導出孔３６ｂよりも口径の大きい円形溝３６ｃが導出孔３６ｂの一部を構成するべく拡径形成されており、この円形溝３２ｃ内にシール部材３３が環装されている。
【００５４】
導出部材３６のヘッド部３６ａの開口端面にはフィルム部材３７が溶着されており、このフィルム部材３７によってシール部材３３は円形溝３２ｃ内に封入されるとともに、インクパック３１の開口が封止されている。
【００５５】
また、カートリッジホルダ２０には、管状部としての中空針３８の基端側が接続されている。中空針３８内には流路３８ａが形成されており、この流路３８ａの下流端はインク供給路２２の上流端と接続されるとともに、中空針３８の先端部には連通孔３８ｂが設けられている。
【００５６】
次に、以上の構成におけるシール部材３３の作用について説明する。
プリンタ１１においては、印刷を行う前の準備作業として、カートリッジホルダ２０にインクカートリッジ２１が装着される。
【００５７】
すると、中空針３８がフィルム部材３７を貫通し、導出部材３６の先端部に環装されたシール部材３３の内周側環状突起部３３ｃの側面部で摺動案内されながら、導出孔３６ｂ内に挿入される。
【００５８】
このとき、中空針３８と導出孔３６ｂとの間の隙間はシール部材３３に設けられた外周側環状突起部３３ｂ及び内周側環状突起部３３ｃが各々対応する周面に圧接されることで封止される。そのため、中空針３８内に形成された流路３８ａを通じて導出孔３６ｂ内とインク供給路２２内とが連通される際に、インクの漏洩が抑制される。
【００５９】
以上のようにインクカートリッジ２１を装着する準備作業が終了した後、加圧ユニット２５の加圧ポンプ２６が駆動された場合には、加圧ポンプ２６から圧送された加圧空気が加圧空気供給路２７を介して加圧室２１ａ内に導入され、インクパック３１内のインクがインク供給路２２を通じて記録ヘッド２４に送られて印刷が行われる。
【００６０】
次に、プリンタ１１において印刷が行われ、インクカートリッジ２１がインク切れになった場合には、新しいインクカートリッジ２１と交換するために、インク切れとなったインクカートリッジ２１をカートリッジホルダ２０から取り外す作業が行われる。この場合には、中空針３８がシール部材３３の内周側環状突起部３３ｃの側面部で摺動案内されながら導出孔３６ｂから抜き出されることで、インク供給路２２とインクカートリッジ２１との接続が解除される。
【００６１】
このように、交換等のためにインクカートリッジ２１が着脱されるのに伴い、中空針３８は導出孔３６ｂに対して挿脱され、シール部材３３は、内周側環状突起部３３ｃが中空針３８との摺接により摺動摩擦抵抗を受ける。そのため、シール部材３３には撓みが生じるが、本実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を奏することができるため、シール性能が保持される。
【００６２】
なお、上記各実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・上記第１の実施形態においては、プリンタ１１本体側に中空針２１ｃを設けるとともに、インクカートリッジ２１側に導出孔３２ｂ及びシール部材３３を設けるようにしてもよい。
【００６３】
・上記第２の実施形態においては、インクカートリッジ２１側に中空針３８を設けるとともに、プリンタ１１本体側に導出孔３６ｂ及びシール部材３３を設けるようにしてもよい。
【００６４】
・各実施形態においては、インク及び加圧空気の漏洩を防止するために、シール部材３３を２つ備えるようにしてもよい。その際には、両方のシール部材３３をプリンタ１１本体側に備えるようにしてもよいし、インクカートリッジ２１側に両方のシール部材３３を設けるようにしてもよい。あるいは、プリンタ１１本体側とインクカートリッジ２１側に一つずつシール部材３３を備えるようにしてもよい。
【００６５】
・上記各実施形態においては、シール部材３３の内周側環状突起部３３ｃの基部３３ａの軸線Ｓを含む平面での断面形状を山形としたが、この断面形状は山形に限らず、例えば半円形状等でもよい。
【００６６】
・上記各実施形態においては、シール部材３３の一対の外周側環状突起部３３ｂを内周側環状突起部３３ｃよりも小さく形成するようにしたが、同じ大きさに形成してもよいし、内周側環状突起部３３ｃより大きく形成するようにしてもよい。
【００６７】
・上記各実施形態においては、２つの外周側環状突起部３３ｂを同形状としたが、基部３３ａの軸線方向中心を鏡とした鏡面対称となる形状としてもよいし、管状部や接続孔の形状にあわせて異なる大きさや形状としてもよい。
【００６８】
・上記各実施形態においては、シール部材３３の一対の外周側環状突起部３３ｂを内周側環状突起部３３ｃの山裾部に配置されるようにしたが、内周側環状突起部３３ｃより基部３３ａの軸線方向外側に配置するようにしてもよい。
【００６９】
・上記各実施形態においては、シール部材３３の一対の外周側環状突起部３３ｂ及び内周側環状突起部３３ｃにおける基部３３ａの軸線Ｓを含む平面での断面形状を基部３３ａの軸線方向に対して対称としたが、管状部や接続孔の形状にあわせて変形するようにしてもよい。
【００７０】
・上記各実施形態においては、シール部材３３の内周側環状突起部３３ｃを基部３３ａの軸線方向における略中央部に設けるとともに一対の外周側環状突起部３３ｂを内周側環状突起部３３ｃを中心として対称位置に設けるようにしたが、各突起部３３ｂ，３３ｃの配置を管状部や接続孔の形状にあわせてずらすようにしてもよい。
【００７１】
・各実施形態においては、本発明にかかる液体噴射装置をインクジェット式プリンタに適用する場合について説明したが、こうしたプリンタに限らない他の液体噴射装置にも本発明は同様に適用することができる。例えば、ファクシミリや複写機等に用いられる印刷装置や、液晶ディスプレイ、ＥＬディスプレイ、あるいは面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材や色材などの液体を噴射する液体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、さらには精密ピペットとしての試料噴射装置等であってもよい。
【００７２】
以下、前記実施形態及び各変形例から把握される技術的思想を記載する。
（１）前記基部の軸線方向に対して断面形状が対称であることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一項に記載のシール部材。この構成によれば、管状部の挿入時及び脱着時において同等のシール性能を保持することができる。したがって、装着向きを問わずにシール部材を使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】実施形態におけるインクジェット式プリンタの概略平面図。
【図２】実施形態におけるプリンタのインク供給システムを説明する模式図。
【図３】第１の実施形態におけるインクカートリッジと加圧空気供給路との接続部を示す断面図。
【図４】（ａ）、（ｂ）は実施形態におけるシール部材の斜視図、（ｃ）は同じく側面図、（ｄ）は同じく断面図。
【図５】（ａ）、（ｂ）は従来のシール部材の斜視図、（ｃ）は同じく側面図、（ｄ）は同じく断面図。
【図６】第２の実施形態におけるインクカートリッジとインク供給路との接続部を示す断面図。
【符号の説明】
【００７４】
１１…液体噴射装置としてのプリンタ、２１…液体収容体としてのインクカートリッジ、２１ｃ，３８…管状部としての中空針、３２ｂ，３６ｂ…接続孔としての導出孔、３３，３５…シール部材、３３ａ，３５ａ…基部、３３ｂ，３５ｂ…外周側環状突起部、３３ｃ，３５ｃ…内周側環状突起部、Ｓ…軸線。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管状部が挿脱される接続孔内に管状部と接続孔の間の隙間を封止するように環装されるシール部材並びに該シール部材を備えた液体収容体及び液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射ヘッドから液体をターゲットに対して噴射する液体噴射装置として、例えば、インクジェット式プリンタ（以下、単に「プリンタ」と言う）が知られている。こうしたプリンタのうち、インクを収容するインクカートリッジから液体噴射ヘッドへインクを加圧供給するタイプのプリンタでは、インクカートリッジ内に袋状のインクパックを収容し、インクカートリッジとインクパックとの間に加圧空気を導入することにより、インクパックを加圧して強制的にインクを導出するようにしている。（例えば、特許文献１。）
そのため、インクカートリッジには加圧空気を導入するための中空針が設けられるとともに、プリンタ本体のカートリッジ装着部には加圧空気供給路の下流側端部となる導出孔が設けられている。そして、インクカートリッジ装着時に導出孔内に中空針が挿入されることにより、インクカートリッジ内に加圧空気が導入されるようになっている。また、インクパックには円筒形状の導出部材が溶着されており、この導出部材内に導出孔が設けられるとともに、プリンタ本体のカートリッジ装着部にはインク供給路の上流端に接続された中空針が設けられている。そして、インクカートリッジ装着時に導出孔内に中空針が挿入されることにより、インクパック内のインクがプリンタ本体のインク供給路に導出されるようになっている。
【０００３】
このように、加圧空気をプリンタ本体側からインクカートリッジ内へ、あるいはインクをインクカートリッジ内からプリンタ本体側へと供給する際には、供給される流体（加圧空気、インク）の漏洩を防止することが望ましい。そのため、中空針のような管状部と導出孔のような接続孔との間には、接続孔に管状部を挿入した場合に生じる隙間を封止するためにシール部材が環装されていた。
【０００４】
そして、こうしたシール部材として、従来は、管状部の外周面と対応する内周部が管状部の挿入方向に向かって先細りとなった漏斗形状に形成されることにより調芯機能を有し、その内周部の最小径部位に内周側環状突起部が形成されるとともに、接続孔の内周面と対応する外周部に外周側環状突起部が設けられたものが一般に用いられていた。
【特許文献１】特開２００５−０５９３２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、このように形成されたシール部材においては、管状部の挿脱時にシール部材の内周側環状突起部と管状部の外周面との摺動摩擦抵抗に起因して生じる応力でシール部材が撓んでしまい、シール性能が損なわれることがあった。すなわち、既に挿入された状態にある管状部を引き抜く脱着時には、シール部材が前述した漏斗形状を拡げるように撓むため問題はないが、その一方、管状部の挿入時には、シール部材が前述した漏斗形状を窄ませるように撓んでしまうため、シール部材の外周部と接続孔との間のシール性能が低下してしまうという問題があった。
【０００６】
なお、上記インクジェット式プリンタにおいてインクカートリッジをプリンタ本体に装着する場合に限らず、管状部が挿脱される接続孔内に管状部と接続孔の間の隙間を封止するように環装されるシール部材にあっては、こうした実情も概ね共通したものとなっている。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、接続孔に対する管状部の挿脱時においてもシール性能を保持することのできるシール部材並びに該シール部材を備えた液体収容体及び液体噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明のシール部材は、管状部が挿脱される接続孔内に管状部と接続孔の間の隙間を封止するように環装されるシール部材であって、前記接続孔内へ環装可能な円環状に形成された基部と、該基部の内周側に設けられ、該基部に対する前記管状部の挿脱時に該管状部の外周面に摺接する内周側環状突起部と、前記基部の外周側に該基部の軸線方向において前記内周側環状突起部よりも前記管状部の挿入方向前側及び後側にそれぞれ設けられ、前記基部の前記接続孔内への環装状態において該接続孔の内周面に圧接する複数の外周側環状突起部とを備える。
【０００９】
この構成によれば、外周側環状突起部が基部の軸線方向において内周側環状突起部の両側にそれぞれ設けられているので、接続孔内に環装された状態にある基部に対する管状部の挿脱時にシール部材の一方の端部側に撓みが生じてしまった場合にも、他方の端部寄りに設けられた外周側環状突起部によってシール性能を保持することができる。
【００１０】
また、本発明のシール部材において、前記内周側環状突起部は、前記基部の軸線方向における略中央部に一つ設けられ、前記外周側環状突起部は、前記基部の軸線方向において前記内周側環状突起部を中心として対称となる位置に対をなすように設けられている。
【００１１】
この構成によれば、基部の軸線方向において、その略中央部に一つだけ設けられた内周側環状突起部を中心として対称となる位置に外周側環状突起部が対をなすように設けられているので、管状部の挿脱時に負荷が偏ってシール部材が撓んでしまうことを抑制することができる。
【００１２】
また、本発明のシール部材において、前記一対の外周側環状突起部及び前記内周側環状突起部における前記基部の軸線を含む平面での断面形状は、それぞれ前記基部の軸線方向に対して対称である。
【００１３】
この構成によれば、各突起部にかかる摺動摩擦抵抗が管状部の挿入時と脱着時とで等しくなるため、挿入時又は脱着時における各突起部自体の変形を平準化することができる。
また、本発明のシール部材においては、前記内周側環状突起部は前記基部の軸線を含む平面での断面形状が山形であり、前記一対の外周側環状突起部は前記内周側環状突起部よりも小さく形成されるとともに前記内周側環状突起部の山裾部に配置される。
【００１４】
この構成によれば、内周側環状突起部は断面形状が山形であるため、山形の側面部で挿入された管状部を摺動案内することができる。また、外周側環状突起部は内周側環状突起部よりも小さく形成され、内周側環状突起部の山裾部に配置されているため、部材の小型化を図ることができる。
【００１５】
また、本発明の液体収容体は、液体を噴射する液体噴射装置に着脱される液体収容体であって、前記液体噴射装置への着脱時に、該液体噴射装置に設けられた管状部が挿脱される接続孔と、上述したシール部材とを備えた。
【００１６】
この構成によれば、上記発明のシール部材と同様の作用効果が得られる。
また、本発明の液体噴射装置は、液体を収容した液体収容体を着脱可能な液体噴射装置であって、前記液体収容体の着脱時に、該液体収容体に設けられた管状部が挿脱される接続孔と、上述したシール部材とを備えた。
【００１７】
この構成によれば、上記発明のシール部材と同様の作用効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（第１の実施形態）
以下、本発明をインクジェット式プリンタ（以下、単にプリンタという）に具体化した第１の実施形態を図１〜図５に従って説明する。
【００１９】
図１に示すように、本実施形態の液体噴射装置としてのプリンタ１１は、略矩形箱状をなす本体ケース１２を備えるとともに、この本体ケース１２内の前方下部には、プラテン１３が主走査方向となる本体ケース１２の長手方向（図１において左右方向）に沿って架設されている。プラテン１３は、ターゲットとしての記録用紙Ｐを支持する支持台であって、このプラテン１３上には、図示しない紙送り機構により記録用紙Ｐが主走査方向と直交する副走査方向に沿って給送されるようになっている。
【００２０】
本体ケース１２内においてプラテン１３の後方上部には、主走査方向に沿って棒状のガイド軸１４が架設され、このガイド軸１４にはキャリッジ１５が挿通支持されている。また、本体ケース１２内の後方側面においてガイド軸１４の両端部と対応する位置には、駆動プーリ１６及び従動プーリ１７が回転自在に支持されている。駆動プーリ１６にはキャリッジモータ１８が連結されるとともに、一対のプーリ１６，１７間にはキャリッジ１５を固定支持した無端状のタイミングベルト１９が掛装されている。したがって、キャリッジ１５は、キャリッジモータ１８の駆動により、ガイド軸１４に沿って主走査方向に往復移動可能となっている。
【００２１】
本体ケース１２内の一端側（図１では右端側）にはカートリッジホルダ２０が設けられている。カートリッジホルダ２０には、液体収容体としてのインクカートリッジ２１が液体としてのインクの色毎に複数個、着脱可能に装着されている。各インクカートリッジ２１はカートリッジホルダ２０に装着された場合にインク供給路２２の上流端に接続されるようになっている。また、各インク供給路２２の下流端は、キャリッジ１５上に搭載されたバルブユニット２３の上流側とそれぞれ接続されるとともに、バルブユニット２３の下流側はキャリッジ１５の下面側に設けられた記録ヘッド２４に接続されている。
【００２２】
カートリッジホルダ２０とプラテン１３との間には、記録ヘッド２４の退避位置となるホームポジションＨＰが設けられている。印刷の開始前などには、このホームポジションＨＰにおいて記録ヘッド２４に対するクリーニング等、各種メンテナンス処理が実行される。
【００２３】
カートリッジホルダ２０の上方には、加圧ユニット２５が搭載されている。この加圧ユニット２５は、加圧空気をインクカートリッジ２１内に圧送する装置であって、加圧空気の供給源である加圧ポンプ２６が加圧空気供給路２７の上流端に接続されている。加圧空気供給路２７の途中には圧力検出器２８が設けられるとともに、圧力検出器２８の下流側には大気開放弁２９が設けられている。加圧空気が送られる際には、圧力検出器２８によって加圧空気供給路２７内の加圧空気の圧力が検出され、この検出値に基づいて加圧ポンプ２６の駆動制御が行われる。また、何らかの事情により加圧空気供給路２７内の圧力が過度の状態になった場合は、大気開放弁２９が開放動作して加圧空気供給路２７内の圧力を大気中に放出するようになっている。
【００２４】
加圧空気供給路２７は、大気開放弁２９の下流側に配設された分配器３０を境にインクカートリッジ２１の個数と同数に分岐されている。そして、分岐された各加圧空気供給路２７は、それぞれの下流端が対応するインクカートリッジ２１に接続されている。
【００２５】
次に、本実施形態のプリンタにおけるインク供給システムについて図２に基づいて説明する。
図２に示すように、矩形箱状のインクカートリッジ２１の内部は加圧室２１ａとなっており、この加圧室２１ａ内にインクパック３１が収容されている。そして、加圧空気供給路２７の下流端が加圧室２１ａ内に連通するとともに、インク供給路２２の上流端がインクパック３１内に連通している。
【００２６】
加圧ユニット２５の加圧ポンプ２６が駆動された場合には、加圧ポンプ２６から圧送された加圧空気が加圧空気供給路２７を介して加圧室２１ａ内に導入され、加圧空気の空気圧によってインクパック３１が押し潰される。すると、インクパック３１内のインクがインク供給路２２を通じてバルブユニット２３に圧送される。そして、バルブユニット２３においてインクの流動圧が調整されたインクが記録ヘッド２４に送られ、記録ヘッド２４の下面に設けられた複数のノズル（図示略）から記録用紙Ｐにインク滴が噴射されることで印刷が行われるようになっている。
【００２７】
次に、インクカートリッジ２１と加圧空気供給路２７との接続部について図３に基づいて説明する。
インクカートリッジ２１の一側面（図３では右側面）には、カートリッジホルダ２０に装着された場合に、加圧空気供給路２７の下流端との接続部位となる凹部２１ｂが形成されており、凹部２１ｂの加圧室２１ａ側の内壁面からは管状部としての中空針２１ｃが突設されている。中空針２１ｃ内には流路２１ｄが形成されており、この流路２１ｄは中空針２１ｃの先端に上流側開口２１ｅが設けられているとともに、加圧室２１ａ内に下流側開口２１ｆが設けられている。
【００２８】
また、加圧空気供給路２７の下流端には円筒形状をなす接続部材３２が接続されるとともに、その接続部材３２の先端部には円筒形状のヘッド部３２ａが形成されている。ヘッド部３２ａを含む接続部材３２内には、接続孔としての導出孔３２ｂが形成されている。この導出孔３２ｂの出口端部には、導出孔３２ｂよりも口径の大きい円形溝３２ｃが導出孔３２ｂの一部を構成するべく拡径形成されており、この円形溝３２ｃ内に可撓性素材からなるシール部材３３が環装されている。
【００２９】
接続部材３２のヘッド部３２ａには円形溝３２ｃの開口を覆うようにキャップ部材３４が嵌着されており、このキャップ部材３４によってシール部材３３は円形溝３２ｃ内からの抜け防止が図られている。このキャップ部材３４は、接続部材３２のヘッド部３２ａの外周面に外嵌合する円筒部３４ａと、この円筒部３４ａの一方の開口（図３において左側の開口）を塞ぐ底部３４ｂとから形成されている。そして、底部３４ｂの中央には中空針２１ｃよりも直径がやや大きく且つ円形溝３２ｃよりも開口径が小さく形成された円孔３４ｃが設けられている。
【００３０】
したがって、インクカートリッジ２１がカートリッジホルダ２０に装着された場合には、中空針２１ｃが円孔３４ｃに挿通されてその先端が導出孔３２ｂ内に挿入されることにより、流路２１ｄを通じて導出孔３２ｂ内と加圧室２１ａ内とが連通されるようになっている。
【００３１】
次に、シール部材３３について図３と図４（ａ）〜図４（ｄ）とをあわせて参照しながら、説明する。
シール部材３３は、導出孔３２ｂの一部である円形溝３２ｃと対応するように円環状に形成された基部３３ａを備えている。基部３３ａの外周面には、一対の外周側環状突起部３３ｂが設けられるとともに、基部３３ａの内周面には、基部３３ａの軸線方向における略中央部に１つの内周側環状突起部３３ｃが設けられている。そして、この内周側環状突起部３３ｃを境とした基部３３ａの軸線方向両側の各内周面は、内周側環状突起部３３ｃに向かって先細りとなった漏斗形状に各々形成されることにより、シール部材３３に中空針２１ｃを導出孔３２ｂの中心に向けて挿入ガイドする調芯機能を付与するようになっている。
【００３２】
基部３３ａの外周面上において、一対の外周側環状突起部３３ｂは、それぞれ基部３３ａの軸線方向において互いに離間するように設けられている。また、各外周側環状突起部３３ｂは、内周側環状突起部３３ｃとの位置関係では、基部３３ａの軸線方向において、内周側環状突起部３３ｃよりも中空針２１ｃの導出孔３２ｂに対する挿入方向前側及び後側に位置するようにそれぞれ設けられている。換言すると、内周側環状突起部３３ｃは、基部３３ａの軸線方向において一対の外周側環状突起部３３ｂの間に位置するように設けられている。
【００３３】
内周側環状突起部３３ｃは基部３３ａの軸線Ｓを含む平面での断面形状が山形であり、一対の外周側環状突起部３３ｂは内周側環状突起部３３ｃよりも小さく形成されるとともに内周側環状突起部３３ｃの山裾部に基部３３ａの軸線方向において内周側環状突起部３３ｃを中心として対称位置に配置されている。さらに、一対の外周側環状突起部３３ｂ及び内周側環状突起部３３ｃは、基部３３ａの軸線Ｓを含む平面での各々の断面形状が該軸線方向に対して対称となっているため、シール部材３３は基部３３ａの軸線方向に対してシール部材３３全体の断面形状が対称となっている。
【００３４】
シール部材３３は、基部３３ａが導出孔３２ｂ（円形溝３２ｃ）内へ環装された状態において、外周側環状突起部３３ｂが導出孔３２ｂ（円形溝３２ｃ）の内周面に圧接するようになっている。また、シール部材３３は、中空針２１ｃが基部３３ａ及び導出孔３２ｂに対して挿脱される場合には、内周側環状突起部３３ｃが中空針２１ｃの外周面に圧接状態となって摺接するようになっている。そして、このように外周側環状突起部３３ｂが導出孔３２ｂ（円形溝３２ｃ）の内周面に圧接するとともに、内周側環状突起部３３ｃが中空針２１ｃの外周面に圧接することで、中空針２１ｃと導出孔３２ｂの間の隙間を封止するようになっている。
【００３５】
次に、以上のように構成されたシール部材３３の作用について説明する。
プリンタ１１においては、印刷を行う前の準備作業として、カートリッジホルダ２０にインクカートリッジ２１が装着される。
【００３６】
すると、このインクカートリッジ２１の装着に伴い、インクカートリッジ２１に設けられた凹部２１ｂ内にカートリッジホルダ２０側の接続部材３２が挿入される。また、凹部２１ｂの内壁面から突設された中空針２１ｃは接続部材３２における導出孔３２ｂの先端部（すなわち、円形溝３２ｃ）に環装されたシール部材３３の内周側環状突起部３３ｃの側面部（すなわち、漏斗形状をなす内周面）で摺動案内されながら、導出孔３２ｂ内に挿入される。
【００３７】
以上のようにインクカートリッジ２１を装着する準備作業が終了した後、加圧ユニット２５の加圧ポンプ２６が駆動された場合には、加圧ポンプ２６から圧送された加圧空気が加圧空気供給路２７を介して加圧室２１ａ内に導入され、インクパック３１内のインクがインク供給路２２を通じて記録ヘッド２４に送られて印刷が行われる。
【００３８】
次に、プリンタ１１において印刷が行われ、インクカートリッジ２１がインク切れになった場合には、新しいインクカートリッジ２１と交換するために、インク切れとなったインクカートリッジ２１をカートリッジホルダ２０から取り外す作業が行われる。この場合には、接続部材３２が凹部２１ｂ内から取り出されるのに伴い、中空針２１ｃがシール部材３３の内周側環状突起部３３ｃと摺接しながら導出孔３２ｂから抜き出される（脱着される）ことで、加圧空気供給路２７とインクカートリッジ２１との接続が解除される。 このように、交換等のためにインクカートリッジ２１が着脱されるのに伴い、中空針２１ｃは導出孔３２ｂに対して挿脱される。そして、中空針２１ｃの挿脱時において、シール部材３３は、内周側環状突起部３３ｃが中空針２１ｃとの摺接により摺動摩擦抵抗を受けるために、その摺動摩擦抵抗により生じる応力の影響で、シール部材３３には撓みが生じる。
【００３９】
こうしたシール部材３３の撓みはシール性能の低下を招く場合がある。このシール性能の低下について、図５（ａ）〜図５（ｄ）に示す従来のシール部材３５を例に挙げて説明する。
【００４０】
従来のシール部材３５は、円環状に形成された基部３５ａの軸線方向において一端寄り（図５（ｃ）及び図５（ｄ）において右端寄り）の外周面に外周側環状突起部３５ｂが一つ設けられるとともに、他端寄りに内周面が漏斗形状に形成された内周側環状突起部３５ｃが設けられていた。このシール部材３５は、中空針２１ｃの挿入方向に向かって内周面が先細りとなっており、この内周面で中空針２１ｃを摺動案内した後に中空針２１ｃの外周面に圧接されるとともに、外周側環状突起部３５ｂが導出孔３２ｂの内周面に圧接されることで、隙間を封止するようになっていた。
【００４１】
そのため、中空針２１ｃの挿脱時において、特に挿入時には、内周側環状突起部３５ｃが中空針２１ｃの外周面に圧接状態となって摺接するため、その摺動摩擦抵抗により生じる応力の影響で基部３５ａが撓み変形する。すなわち、外周側環状突起部３５ｂが導出孔３２ｂの内周面から離間するようにシール部材３５は撓み変形する。そして、この撓み変形でシール部材３５と導出孔３２ｂとの間には加圧空気の漏洩につながる隙間が形成されてしまい、シール部材３５の外周部と導出孔３２ｂとの間のシール性能が低下してしまうという問題があった。
【００４２】
これに対して、本実施形態におけるシール部材３３は、中空針２１ｃの挿入に伴い基部３３ａが撓み変形したときに、一対の外周側環状突起部３３ｂのうち中空針２１ｃの挿入方向後側（図３では左側）に位置する外周側環状突起部３３ｂが円形溝３２ｃ（導出孔３２ｂ）の内周面から離間するようにシール部材３３は撓み変形する。しかし、同時に、一対の外周側環状突起部３３ｂのうち中空針２１ｃの挿入方向前側（図３では右側）に位置する外周側環状突起部３３ｂは円形溝３２ｃ（導出孔３２ｂ）の内周面に対してさらに圧接されるようになる。
【００４３】
つまり、シール部材３３には外周側環状突起部３３ｂが一対、すなわち２つ設けられているため、基部３３ａの撓み変形により一方の外周側環状突起部３３ｂが導出孔３２ｂの内周面から離間した場合にも、他方の外周側環状突起部３３ｂが導出孔３２ｂの内周面との圧接状態を維持することによってシール性能が保持されるようになっている。したがって、中空針２１ｃ内に形成された流路２１ｄを通じて導出孔３２ｂ内と加圧室２１ａ内とが連通される際に、シール部材３３と導出孔３２ｂとの間からの加圧空気の漏洩が抑制される。
【００４４】
また、中空針２１ｃの脱着時には、挿入時とは逆に、シール部材３３は、一対の外周側環状突起部３３ｂのうち中空針２１ｃの抜き出し方向後側（図３では右側）に位置する外周側環状突起部３３ｂが導出孔３２ｂの内周面から離間するように撓み変形する。そして、その際の撓み変形では、一対の外周側環状突起部３３ｂのうち中空針２１ｃの抜き出し方向前側（図３では左側）に位置する外周側環状突起部３３ｂが円形溝３２ｃ（導出孔３２ｂ）の内周面に対してさらに圧接されることになる。したがって、シール部材３３は、中空針２１ｃが導出孔３２ｂから抜き出される（脱着される）際にも、シール部材３３と導出孔３２ｂとの間からの加圧空気の漏洩を抑制可能である。
【００４５】
また、そのシール部材３３は、基部３３ａの軸線方向における略中央部に内周側環状突起部３３ｃが設けられているので、内周部における摺動摩擦抵抗に基づく応力が基部３３ａの軸線方向の片側に集中して作用することもない。また、シール部材３３は基部３３ａの軸線方向に対して断面形状が対称となっているため、シール部材３３の各突起部３３ｂ，３３ｃにかかる摺動摩擦抵抗による応力は中空針２１ｃの挿入時と脱着時とで等しく、挿入時又は脱着時における各突起部３３ｂ，３３ｃの変形が平準化される。
【００４６】
上記説明した第１の実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、シール部材３３に外周側環状突起部３３ｂが２つ設けられているので、一方の外周側環状突起部３３ｂが撓んだ場合にも、他方の外周側環状突起部３３ｂによってシール部材３３と導出孔３２ｂとの間のシール性能を保持することができる。
【００４７】
（２）上記実施形態では、シール部材３３は基部３３ａの軸線方向に対して、内周側環状突起部３３ｃの両側に外周側環状突起部３３ｂが設けられているので、シール部材３３の一方の端部側が撓んだ場合にも、他方の端部寄りに設けられた外周側環状突起部３３ｂによってシール性能を保持することができる。
【００４８】
（３）上記実施形態では、シール部材３３の基部３３ａの軸線方向における略中央部に内周側環状突起部３３ｃが設けられているので、内周部における摺動摩擦抵抗が片側に集中しないようにすることができ、シール部材３３の撓みを抑制することができる。また、シール部材３３に設けられた一対の外周側環状突起部３３ｂは、基部３３ａの軸線方向において内周側環状突起部３３ｃを中心として対称位置に設けられているので、中空針２１ｃの挿脱時に負荷が偏ってシール部材３３が撓んでしまうことを抑制することができる。
【００４９】
（４）上記実施形態では、シール部材３３の各突起部３３ｂ，３３ｃにかかる摺動摩擦抵抗が中空針２１ｃの挿入時と脱着時とで等しくなるため、挿入時又は脱着時における各突起部３３ｂ，３３ｃの変形を平準化することができる。
【００５０】
（５）上記実施形態では、シール部材３３の内周側環状突起部３３ｃは断面形状が山形であるため、山形の側面部で挿入された中空針２１ｃを摺動案内することができる。また、外周側環状突起部３３ｂは内周側環状突起部３３ｃよりも小さく形成され、内周側環状突起部３３ｃの山裾部に配置されているため、部材の小型化を図ることができる。
【００５１】
（第２の実施形態）
次に、本発明にかかる発明の第２の実施形態について説明する。
なお、この実施形態も先の第１の実施形態と同様、本発明にかかる液体噴射装置をインクジェット式プリンタに具体化したものであるが、本実施形態においては、インクをインクカートリッジ２１内からプリンタ１１本体側へと供給する際に、インクの漏洩を防止するために上述したシール部材３３を用いている点が第１の実施形態と異なる。
【００５２】
したがって、インクカートリッジ２１とインク供給路２２との接続部について図６に基づいて説明する。
本実施形態のインクカートリッジ２１内に収容されたインクパック３１は、２枚のフィルムを重ね合わせて３辺を熱溶着するとともに、残りの一辺（図６では左側の辺）をその中央から円筒形状の導出部材３６が突出するように配置された状態で熱溶着することで構成されている。
【００５３】
導出部材３６のインクパック３１から突出した端部には略円筒形状のヘッド部３６ａが形成されている。また、ヘッド部３２ａを含む導出部材３６内には、接続孔としての導出孔３６ｂが形成されている。ヘッド部３６ａ内に形成された導出孔３６ｂの出口端部には、導出孔３６ｂよりも口径の大きい円形溝３６ｃが導出孔３６ｂの一部を構成するべく拡径形成されており、この円形溝３２ｃ内にシール部材３３が環装されている。
【００５４】
導出部材３６のヘッド部３６ａの開口端面にはフィルム部材３７が溶着されており、このフィルム部材３７によってシール部材３３は円形溝３２ｃ内に封入されるとともに、インクパック３１の開口が封止されている。
【００５５】
また、カートリッジホルダ２０には、管状部としての中空針３８の基端側が接続されている。中空針３８内には流路３８ａが形成されており、この流路３８ａの下流端はインク供給路２２の上流端と接続されるとともに、中空針３８の先端部には連通孔３８ｂが設けられている。
【００５６】
次に、以上の構成におけるシール部材３３の作用について説明する。
プリンタ１１においては、印刷を行う前の準備作業として、カートリッジホルダ２０にインクカートリッジ２１が装着される。
【００５７】
すると、中空針３８がフィルム部材３７を貫通し、導出部材３６の先端部に環装されたシール部材３３の内周側環状突起部３３ｃの側面部で摺動案内されながら、導出孔３６ｂ内に挿入される。
【００５８】
このとき、中空針３８と導出孔３６ｂとの間の隙間はシール部材３３に設けられた外周側環状突起部３３ｂ及び内周側環状突起部３３ｃが各々対応する周面に圧接されることで封止される。そのため、中空針３８内に形成された流路３８ａを通じて導出孔３６ｂ内とインク供給路２２内とが連通される際に、インクの漏洩が抑制される。
【００５９】
以上のようにインクカートリッジ２１を装着する準備作業が終了した後、加圧ユニット２５の加圧ポンプ２６が駆動された場合には、加圧ポンプ２６から圧送された加圧空気が加圧空気供給路２７を介して加圧室２１ａ内に導入され、インクパック３１内のインクがインク供給路２２を通じて記録ヘッド２４に送られて印刷が行われる。
【００６０】
次に、プリンタ１１において印刷が行われ、インクカートリッジ２１がインク切れになった場合には、新しいインクカートリッジ２１と交換するために、インク切れとなったインクカートリッジ２１をカートリッジホルダ２０から取り外す作業が行われる。この場合には、中空針３８がシール部材３３の内周側環状突起部３３ｃの側面部で摺動案内されながら導出孔３６ｂから抜き出されることで、インク供給路２２とインクカートリッジ２１との接続が解除される。
【００６１】
このように、交換等のためにインクカートリッジ２１が着脱されるのに伴い、中空針３８は導出孔３６ｂに対して挿脱され、シール部材３３は、内周側環状突起部３３ｃが中空針３８との摺接により摺動摩擦抵抗を受ける。そのため、シール部材３３には撓みが生じるが、本実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を奏することができるため、シール性能が保持される。
【００６２】
なお、上記各実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・上記第１の実施形態においては、プリンタ１１本体側に中空針２１ｃを設けるとともに、インクカートリッジ２１側に導出孔３２ｂ及びシール部材３３を設けるようにしてもよい。
【００６３】
・上記第２の実施形態においては、インクカートリッジ２１側に中空針３８を設けるとともに、プリンタ１１本体側に導出孔３６ｂ及びシール部材３３を設けるようにしてもよい。
【００６４】
・各実施形態においては、インク及び加圧空気の漏洩を防止するために、シール部材３３を２つ備えるようにしてもよい。その際には、両方のシール部材３３をプリンタ１１本体側に備えるようにしてもよいし、インクカートリッジ２１側に両方のシール部材３３を設けるようにしてもよい。あるいは、プリンタ１１本体側とインクカートリッジ２１側に一つずつシール部材３３を備えるようにしてもよい。
【００６５】
・上記各実施形態においては、シール部材３３の内周側環状突起部３３ｃの基部３３ａの軸線Ｓを含む平面での断面形状を山形としたが、この断面形状は山形に限らず、例えば半円形状等でもよい。
【００６６】
・上記各実施形態においては、シール部材３３の一対の外周側環状突起部３３ｂを内周側環状突起部３３ｃよりも小さく形成するようにしたが、同じ大きさに形成してもよいし、内周側環状突起部３３ｃより大きく形成するようにしてもよい。
【００６７】
・上記各実施形態においては、２つの外周側環状突起部３３ｂを同形状としたが、基部３３ａの軸線方向中心を鏡とした鏡面対称となる形状としてもよいし、管状部や接続孔の形状にあわせて異なる大きさや形状としてもよい。
【００６８】
・上記各実施形態においては、シール部材３３の一対の外周側環状突起部３３ｂを内周側環状突起部３３ｃの山裾部に配置されるようにしたが、内周側環状突起部３３ｃより基部３３ａの軸線方向外側に配置するようにしてもよい。
【００６９】
・上記各実施形態においては、シール部材３３の一対の外周側環状突起部３３ｂ及び内周側環状突起部３３ｃにおける基部３３ａの軸線Ｓを含む平面での断面形状を基部３３ａの軸線方向に対して対称としたが、管状部や接続孔の形状にあわせて変形するようにしてもよい。
【００７０】
・上記各実施形態においては、シール部材３３の内周側環状突起部３３ｃを基部３３ａの軸線方向における略中央部に設けるとともに一対の外周側環状突起部３３ｂを内周側環状突起部３３ｃを中心として対称位置に設けるようにしたが、各突起部３３ｂ，３３ｃの配置を管状部や接続孔の形状にあわせてずらすようにしてもよい。
【００７１】
・各実施形態においては、本発明にかかる液体噴射装置をインクジェット式プリンタに適用する場合について説明したが、こうしたプリンタに限らない他の液体噴射装置にも本発明は同様に適用することができる。例えば、ファクシミリや複写機等に用いられる印刷装置や、液晶ディスプレイ、ＥＬディスプレイ、あるいは面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材や色材などの液体を噴射する液体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、さらには精密ピペットとしての試料噴射装置等であってもよい。
【００７２】
以下、前記実施形態及び各変形例から把握される技術的思想を記載する。
（１）前記基部の軸線方向に対して断面形状が対称であることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一項に記載のシール部材。この構成によれば、管状部の挿入時及び脱着時において同等のシール性能を保持することができる。したがって、装着向きを問わずにシール部材を使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】実施形態におけるインクジェット式プリンタの概略平面図。
【図２】実施形態におけるプリンタのインク供給システムを説明する模式図。
【図３】第１の実施形態におけるインクカートリッジと加圧空気供給路との接続部を示す断面図。
【図４】（ａ）、（ｂ）は実施形態におけるシール部材の斜視図、（ｃ）は同じく側面図、（ｄ）は同じく断面図。
【図５】（ａ）、（ｂ）は従来のシール部材の斜視図、（ｃ）は同じく側面図、（ｄ）は同じく断面図。
【図６】第２の実施形態におけるインクカートリッジとインク供給路との接続部を示す断面図。
【符号の説明】
【００７４】
１１…液体噴射装置としてのプリンタ、２１…液体収容体としてのインクカートリッジ、２１ｃ，３８…管状部としての中空針、３２ｂ，３６ｂ…接続孔としての導出孔、３３，３５…シール部材、３３ａ，３５ａ…基部、３３ｂ，３５ｂ…外周側環状突起部、３３ｃ，３５ｃ…内周側環状突起部、Ｓ…軸線。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状部が挿脱される接続孔内に管状部と接続孔の間の隙間を封止するように環装されるシール部材であって、
前記接続孔内へ環装可能な円環状に形成された基部と、
該基部の内周側に設けられ、該基部に対する前記管状部の挿脱時に該管状部の外周面に摺接する内周側環状突起部と、
前記基部の外周側に該基部の軸線方向において前記内周側環状突起部よりも前記管状部の挿入方向前側及び後側にそれぞれ設けられ、前記基部の前記接続孔内への環装状態において該接続孔の内周面に圧接する複数の外周側環状突起部とを備えることを特徴とするシール部材。
【請求項２】
前記内周側環状突起部は、前記基部の軸線方向における略中央部に一つ設けられ、前記外周側環状突起部は、前記基部の軸線方向において前記内周側環状突起部を中心として対称となる位置に対をなすように設けられていることを特徴とする請求項１に記載のシール部材。
【請求項３】
前記外周側環状突起部及び前記内周側環状突起部における前記基部の軸線を含む平面での断面形状は、それぞれ前記基部の軸線方向に対して対称であることを特徴とする請求項１又は２に記載のシール部材。
【請求項４】
前記内周側環状突起部は前記基部の軸線を含む平面での断面形状が山形であり、前記外周側環状突起部は前記内周側環状突起部よりも小さく形成されるとともに前記内周側環状突起部の山裾部に配置されることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載のシール部材。
【請求項５】
液体を噴射する液体噴射装置に着脱される液体収容体であって、
前記液体噴射装置への着脱時に、該液体噴射装置に設けられた管状部が挿脱される接続孔と、
請求項１〜４のうちいずれか一項に記載のシール部材とを備えたことを特徴とする液体収容体。
【請求項６】
液体を収容した液体収容体を着脱可能な液体噴射装置であって、
前記液体収容体の着脱時に、該液体収容体に設けられた管状部が挿脱される接続孔と、
請求項１〜４のうちいずれか一項に記載のシール部材とを備えたことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項１】
管状部が挿脱される接続孔内に管状部と接続孔の間の隙間を封止するように環装されるシール部材であって、
前記接続孔内へ環装可能な円環状に形成された基部と、
該基部の内周側に設けられ、該基部に対する前記管状部の挿脱時に該管状部の外周面に摺接する内周側環状突起部と、
前記基部の外周側に該基部の軸線方向において前記内周側環状突起部よりも前記管状部の挿入方向前側及び後側にそれぞれ設けられ、前記基部の前記接続孔内への環装状態において該接続孔の内周面に圧接する複数の外周側環状突起部とを備えることを特徴とするシール部材。
【請求項２】
前記内周側環状突起部は、前記基部の軸線方向における略中央部に一つ設けられ、前記外周側環状突起部は、前記基部の軸線方向において前記内周側環状突起部を中心として対称となる位置に対をなすように設けられていることを特徴とする請求項１に記載のシール部材。
【請求項３】
前記外周側環状突起部及び前記内周側環状突起部における前記基部の軸線を含む平面での断面形状は、それぞれ前記基部の軸線方向に対して対称であることを特徴とする請求項１又は２に記載のシール部材。
【請求項４】
前記内周側環状突起部は前記基部の軸線を含む平面での断面形状が山形であり、前記外周側環状突起部は前記内周側環状突起部よりも小さく形成されるとともに前記内周側環状突起部の山裾部に配置されることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載のシール部材。
【請求項５】
液体を噴射する液体噴射装置に着脱される液体収容体であって、
前記液体噴射装置への着脱時に、該液体噴射装置に設けられた管状部が挿脱される接続孔と、
請求項１〜４のうちいずれか一項に記載のシール部材とを備えたことを特徴とする液体収容体。
【請求項６】
液体を収容した液体収容体を着脱可能な液体噴射装置であって、
前記液体収容体の着脱時に、該液体収容体に設けられた管状部が挿脱される接続孔と、
請求項１〜４のうちいずれか一項に記載のシール部材とを備えたことを特徴とする液体噴射装置。
【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２００８−１０５２５８（Ｐ２００８−１０５２５８Ａ）
【公開日】平成２０年５月８日（２００８．５．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２８９９９０（Ｐ２００６−２８９９９０）
【出願日】平成１８年１０月２５日（２００６．１０．２５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月８日（２００８．５．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月２５日（２００６．１０．２５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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