JP2004322530A - インクカートリッジ - Google Patents
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Abstract
【課題】インク供給時におけるカートリッジの駆動力を低減させ、かつ、記録装置を小型化する。
【解決手段】インクカートリッジ１０の、第１の側面１０ａおよび第２の側面１０ｂの両側面、かつ、ジョイント部１３が配置された前面１０ｃ側に回動力受け部３がそれぞれ形成されている。回動力受け部３は回動中心軸１００に対してインクカートリッジ１０を側面からみて対角に位置する。インクカートリッジ収納部３５内に収納されたインクカートリッジ１０は、インクカートリッジ収納部３５の回動力作用部４からの回動力を回動力受け部３で受けて回動中心軸１００周りに回動する。
【選択図】 図５
【解決手段】インクカートリッジ１０の、第１の側面１０ａおよび第２の側面１０ｂの両側面、かつ、ジョイント部１３が配置された前面１０ｃ側に回動力受け部３がそれぞれ形成されている。回動力受け部３は回動中心軸１００に対してインクカートリッジ１０を側面からみて対角に位置する。インクカートリッジ収納部３５内に収納されたインクカートリッジ１０は、インクカートリッジ収納部３５の回動力作用部４からの回動力を回動力受け部３で受けて回動中心軸１００周りに回動する。
【選択図】 図５
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクカートリッジに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、インクを吐出することで記録を行うインクジェットヘッドと記録用のインクを収納した交換可能なインクカートリッジとをキャリッジに搭載し、このキャリッジを記録媒体の排出方向に対して直交方向へ往復走査しながら記録を行うインクジェットシリアル記録装置が知られている。この記録方式は、高価なインクジェットヘッドの交換はせずにインクカートリッジのみを交換することでユーザが安価に記録を行うことができる方式である。
【０００３】
しかしながら、この記録方式は、記録用紙上を往復走査されるインクジェットヘッドとともにインクカートリッジも記録用紙上を走査するため、インクカートリッジの走査空間が必要で記録装置の小型化が難しい。また、大型のインクカートリッジを搭載してキャリッジの質量が大きい場合、キャリッジの走査スピードを安定させるために本体駆動部が大型になる。またキャリッジの加減速領域も小型のインクカートリッジを搭載した場合と比較して長くなり、記録装置の小型化に支障をきたす。
【０００４】
このような課題を解決するために、大型のインクカートリッジをキャリッジ走査外に配置し、インクカートリッジとヘッドをチューブで接続するチューブ方式記録装置や、インクカートリッジ内のインクが所定の量以下になった場合のみにインクカートリッジとヘッドをダイレクトに接続してインクを供給するピットイン方式記録装置がある。ピットイン方式記録装置としては、図１３に示すようにキャリッジ１０１２がピットイン位置に移動した際に、インクカートリッジから引き出されたジョイント部１０１０全体が移動してヘッドに結合している構成が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−２３５８９３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のチューブ式記録装置の場合、チューブの屈曲を防止する機構または空間が必要であること、チューブおよびチューブ内インクの質量の加算されたキャリッジを走査させる駆動力が必要でモータが大型化することから記録装置の小型化が難しかった。
【０００７】
一方、ピットイン方式記録装置の場合、ジョイント部を精度良く平行移動させるためにジョイント駆動機構が複雑になることと、さらにはジョイント時の負荷で結合部が変形しないように剛性を保たせる必要があるため、記録装置の小型化が困難であった。また、ジョイント時の平行移動の精度が低下すると、ジョイントの信頼性が低下し、インク漏れやエア混入によるインク供給不足が発生する。さらにジョイント部へのダメージが発生した場合にカートリッジを取り出す際にインク漏れが発生するという問題もあった。また、複雑なジョイント駆動機構を作動させるための機械的な負荷が大きことで電力消費量が多くなり、内部電源による長時間連続使用も困難であった。実用上、外部供給電源が必要であったため、小型軽量でユーザが持ち運び可能な記録装置の提供が難しかった。
【０００８】
そこで本発明は、記録装置の小型化、および軽量化を実現できるインクカートリッジを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明のインクカートリッジは、内部にインクを収納するインク収納室と、前記インク収納室内に連通した複数の連通管とを備え、被記録媒体にインクを吐出する記録ヘッドを有する記録装置に着脱可能で、筐体内にインクを収納したインクカートリッジにおいて、
前記記録装置によって印加される前記インクカートリッジを回動させる回動力を受ける回動力受け部と、
前記回動力による回動中心軸周りの回動によって前記各連通管が挿抜される前記筐体内に連通する穴が形成された複数の結合部とを有することを特徴とする。
【００１０】
上記のとおりの本発明のインクカートリッジは、記録装置によって印加される回動力を回動力受け部を有しており、回動力を回動力受け部で受けて回動することで、結合部に形成された穴に記録ヘッドの連通管を挿入させる。このように、本発明のインクカートリッジは、回動動作によって記録ヘッドと結合することができるため、インクカートリッジを平行に上下させて結合を行う記録装置に比べて、インクカートリッジの駆動量、および駆動力を低減させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１（ａ）に本実施形態のインクジェット記録装置の斜視外観図、図１（ｂ）にその内部構造を現した図を示す。また、図２（ａ）にインクカートリッジを収納するインクカートリッジ収納部およびインクジェットヘッドの概略斜視図を、図２（ｂ）にインクカートリッジ収納部の回動力作用部近傍の一部拡大図を、図３（ａ）にインクカートリッジ収納部に収納されたインクカートリッジの斜視外観図を、図３（ｂ）にインクカートリッジ収納部の回動力作用部近傍の一部拡大図をそれぞれ示す。
【００１２】
図１に示すインクジェット記録装置３０は、その背面部に給紙カセット３１が着脱自在であり、給紙カセット３１内に、記録装置本体内に供給する記録用紙Ｐが重ねて収納されている。また、インクジェット記録装置３０の正面部には記録された記録用紙Ｐを排出する排出口３２が形成されている。記録装置本体内に供給した記録用紙Ｐは、その用紙搬送方向と交差する方向に往復移動するインクジェットヘッド３３からのインク吐出により所望の画像を記録される。インクの吐出は、ノズルの吐出口近傍に配置した発熱素子または振動素子（不図示）の熱もしくは振動エネルギーにより、ノズル内の液体を押し出すことにより行われる。
【００１３】
記録に使用するインクを収めたインクカートリッジ１０は、記録装置側面のインクカートリッジ交換口３４から交換可能であり、インクカートリッジ交換口３４から図１（ａ）中矢印Ａ方向に差し込まれて記録装置本体内に設けられたインクカートリッジ収納部３５内に装着される。インクカートリッジ１０は、記録装置本体に装着された際には記録用紙Ｐの通過領域の下側に位置することとなる。
【００１４】
図２（ａ）に示すように、インクジェットヘッド３３は、インクを吐出するインク吐出部（不図示）と、インク吐出部に供給するインクを貯蔵するインク貯蔵室（不図示）とを有する。インク貯蔵室は、インクＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）をそれぞれ収納する３つの室に分けられており、各室は、インクジェットヘッド２０の下面から下方に一列に延びた３本の針状筒３６にそれぞれ連通している。本実施形態では針状筒３６として外径φ０．５ｍｍ、内径φ０．３２ｍｍのものが用いている。また、インクジェットヘッド２０の下面にはさらに位置決め針３７が設けられている。本実施形態のインクジェット記録装置におけるインク供給方法は、インクジェットヘッド３３の針状筒３６をインクカートリッジ１０のジョイント穴１１（図３等参照）に差し込んでインクカートリッジ１０内のインクをインクジェットヘッド３３のインク貯蔵室に供給する、いわゆるピットイン供給であり、このため、針状筒３６をジョイント穴１１に差し込む際の両者の位置を決めるための位置決め針３７が設けられている。この位置決め針３７は本実施形態では３本の針状筒３６のうち、インクＹ、Ｍが供給される針状筒３６の間に設けられている。なお、本実施形態のインク供給方法に関しての詳細は後述する。
【００１５】
図３（ａ）に示すインクカートリッジ１０は、その内部に、インクＹ、Ｍ、Ｃの各色インクをそれぞれ個別に収容したインク収容容器（不図示）を３個積層して収納している。インク収容容器は内部に収納されたインクの導出に対応して変形する、幅３２ｍｍ、長さ１３０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍのフィルムを熱溶着で貼り合わせて作製した袋状の容器が使用されており、インクを収納した状態でその厚みはそれぞれ各３ｍｍとなっている。インクジェット記録装置では吐出信頼性を確保するために回復操作を行うが、回復操作に必要なインク容量と、本実施形態では用紙５０枚が記録可能なインク容量を加えて各色４ｍｌを収容している。
【００１６】
また、図３（ｂ）に示すように、インクカートリッジ１０は、その上面側に、インクジェットヘッド３３にインクを供給するための、３本の針状筒３６が挿入される、一列に配置された３つのジョイント穴１１が形成された、厚み０．７ｍｍの塩素化ブチルゴムからなるジョイント部１３と、位置決め針３７が挿入される位置決め穴１２とが形成されている。
【００１７】
針状筒３６がジョイント穴１１を貫通する際の負荷の大部分はゴムへの応力として作用する。すなわち、針状筒３６によって、塩素化ブチルゴムからなるジョイント部１３がダメージを受けることとなるが、このダメージを最小にすることで、インク漏れのない高い信頼性のジョイントが可能になる。このため、本実施形態のジョイント穴１１には長さ０．５ｍｍのスリットが採用されている。これにより、針状筒をジョイント穴に挿通させる際に針状筒一本あたりにかける荷重が、スリットなしの場合と比較して１１Ｎから１．３Ｎへと軽減させることが可能となった。また、本実施形態においては、本体コスト低減を目的として針状筒を使用しているが、先端ＳＲ０．２ｍｍ、テーパ長０．３ｍｍ、先端から１．０ｍｍの筒側面の位置にφ０．３ｍｍのインク供給用の開口が形成された形状にすることでさらにジョイント時の機械的な負荷を低減することが可能になる。また、ジョイント部１３は、インクカートリッジ１０に、針状筒３６の挿抜方向、すなわち、後述する回動方向に向けて装着されている。
【００１８】
各ジョイント穴１１は、後述するようにインクカートリッジ１０が回動中心軸１００を中心に回動してインクジェットヘッド３３の針状筒３６が挿入されるものであるが、色によって挿入の際の信頼性に差異がないように、回動中心軸１００と平行な一直線上に配置されている。また、ジョイント部１３のジョイント穴１１が形成されている面は、インクカートリッジ収納部３５に挿入される方向に対して傾斜角θ１だけ傾いている（図８（ａ）参照）。この傾斜角θ１は、インクカートリッジ１０の回動角θ２と等しい（図８（ｂ）参照）。すなわち、予め、ジョイント穴１１が形成されている面を傾けておいて、インクカートリッジ１０が回動中心軸１００を中心に回動して針状筒３６がジョイント穴１１に当接する状態でジョイント穴１１の形成された面と針状筒３６の中心軸とが垂直となるようにすることで、必要とする回動力を少なくし、本体の機械的な負荷を減らしている。なお、本実施形態では、傾斜角θ１＝回動角θ２＝１．２５°である。
【００１９】
図４（ａ）にインクカートリッジ収納部に差し込まれるインクカートリッジを示す斜視図、図４（ｂ）に溝が形成された第１の側面側からみたインクカートリッジの斜視図、図４（ｃ）にインクカートリッジの上面図を示す。また、インクカートリッジ収納部に装着された状態のインクカートリッジの斜視図を図５（ａ）に、ジョイント部側からみた正面図を図５（ｂ）にそれぞれ示す。
【００２０】
インクカートリッジ１０は、第１の側面１０ａおよび第２の側面１０ｂの両側面で、かつ、ジョイント部１３が配置された前面１０ｃ側、すなわち、回動中心軸１００が位置する側と反対側の面となる前面１０ｃ側の端部に回動力受け部３がそれぞれ形成されている。各回動力受け部３は、インクカートリッジ収納部３５に対する差し込み方向（矢印Ａ方向）に開いた開口３ａが形成され、互いに平行な第１の受け面３ｂおよび第２の受け面３ｃを有するものである。この回動力受け部３は、インクジェットヘッド３３の針状筒３６を各ジョイント穴１１に対して挿抜させるための、後述するインクカートリッジ収納部３５の回動力作用部４からの回動力を受ける部分であり、各ジョイント穴１１とヘッドとを均等な力で結合、乖離させるため、第１の受け面３ｂおよび第２の受け面３ｃは互いに平行に形成されている。なお、これら第１の受け面３ｂおよび第２の受け面３ｃは、回動中心軸１００周りのインクカートリッジ１０の回動方向の接線に対する法線に略平行に形成されているものであってもよい。つまり、回動力作用部４からの回動力は、インクカートリッジ１０の回動方向の接線方向に作用するため、この力を垂直に受ける方向に第１の受け面３ｂおよび第２の受け面３ｃが形成されているものであってもよい。本実施形態のインクカートリッジ１０においては、第１の受け面３ｂと第２の受け面３ｃとの間の距離は１．３ｍｍとした。
【００２１】
また、第１の側面１０ａ側には、インクジェット記録装置３０へのインクカートリッジ１０の挿入方向を長手方向とする溝１５が形成されており、この溝１５が、インクカートリッジ収納部３５の、第１の側面１０ａに対応する第１の収納部側面３５ａに形成された凸部３５ａ’に誘導されることで、インクカートリッジ収納部３５へのインクカートリッジ１０の挿入が補助される。なお、本実施形態では溝１５は、幅３ｍｍ、深さを１ｍｍとした。
【００２２】
インクカートリッジ１０はインクカートリッジ収納部３５に装着されて、第２の側面１０ｂ側より図４（ｃ）に示す矢印Ｄ方向からの応力を受けてインクカートリッジ収納部３５の第１の収納部側面３５ａ（図５参照）に押しつけられて固定されるが、この際、矢印Ｄ方向の位置決めとして、第１の側面１０ａの、回動力受け部３に隣接する第１の基準面１０ａ’が用いられる。第１の基準面１０ａ’は回動中心軸１００に対して垂直に配置されている。また、矢印Ｄ方向の押しつけ力は、第１の側面１０ａの、第１の基準面１０ａ’および第２の基準面１０ａ”が第１の収納部側面３５ａに当接して受ける。なお、第１の基準面１０ａ’および第２の基準面１０ａ”は、図４（ｂ）中網掛けにより示す領域である。
【００２３】
また、インクカートリッジ１０の、第１の側面１０ａに平行な第２の側面１０ｂには凹形状の本体係合部１０１が形成されている。この本体係合部１０１は、溝１５を第２の側面１０ｂに投影した位置に配置されており、第２の側面１０ｂと本体係合部１０１とを結ぶ仮想垂線１０１ａは回動中心軸１００に対して平行となる関係にある。上述した矢印Ｄ方向の押しつけ力は、この本体係合部１０１に印加される。あるいは、インクカートリッジ１０の厚み方向における本体係合部１０１の高さ位置は、第１の基準面１０ａ’および第２の基準面１０ａ”と同じ高さとなる位置に形成されているものであってもよい。
【００２４】
インクカートリッジ収納部３５は、図２（ｂ）、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、概ね、インクカートリッジ１０の下面を支持する底面３５ｄと、上述した凸部３５ａ’が形成された第１の収納部側面３５ａと、第１の収納部側面３５ａに対向した第２の収納部側面３５ｆと、インクカートリッジ１０の上面の一部を覆い、記録用紙Ｐを支持するプラテン面３５ｅよりなり、インクカートリッジ１０が挿入される挿入口３５ｂに対向する止め側３５ｃに、第１の収納部側面３５ａと第２の収納部側面３５ｆとの間に渡された棒形状の回動力作用部４が取り付けられている。回動力作用部４は、回動力受け部３に係合する部分の径がφ１．３ｍｍである。
【００２５】
また、インクカートリッジ収納部３５には、回動中心軸１００を中心軸とする不図示のシャフトが貫通する貫通孔３５ｇが形成された軸受け部３５ｈがプラテン面３５ｅおよび面３５ｉに略垂直に設けられている。回動中心軸１００は、第１の収納部側面３５ａに対して垂直で、回動力作用部４の中心軸４ａと平行である。また、回動中心軸１００と回動力作用部４の中心軸１０４とはインクカートリッジ収納部３５の概ね対角に位置している。すなわち、後述する図７（ａ）に示すように、回動中心軸１００および回動動力受け部３の位置関係は、回動中心軸１００からジョイント部１３までの距離をａとし、回動中心軸１００から回動力作用部４の中心軸１０４までの距離をｂとすると、ａ≦ｂの位置関係が成立するようにしている。回動動力受け部３は力点であるから、本体の機械的な負荷、すなわち、必要とする回動力をできるだけ小さくするには、支点である回動中心軸１００から回動動力受け部３までの距離ｂを、作用点であるジョイント部１と支点までの距離ａよりも長い方が望ましい。しかしながら、回動動力受け部３と回動中心軸１００の距離ｂのみを長くすることはカートリッジの小型化と相反してしまう。そこで、本実施形態では、カートリッジサイズをできるだけ小さくしつつ支点と力点の距離をできるだけ長くとるようにするため、インクカートリッジ収納部３５の回動中心軸１００側と対極の端部に回動力作用部４および回動動力受け部３を配置する構成とした。なお、本実施形態ではａ＝１４０ｍｍ、ｂ＝１４６ｍｍであり、本体の機械的な負荷が少なくて済むカートリッジとして構成されている。
【００２６】
次に、インクカートリッジ１０のインクカートリッジ収納部３５への挿入動作について説明する。
【００２７】
インクカートリッジ１０は、ジョイント部１３が設けられた前面１０ｃ側から、インクカートリッジ収納部３５の挿入口３５ｂへと挿入される。インクカートリッジ１０は、第１の側面１０ａの溝１５がインクカートリッジ収納部３５の第１の収納部側面３５ａに形成された凸部３５ａ’によって案内されながら、図５（ａ）あるいは図５（ｂ）に示す、インクカートリッジ１０の回動力受け部３にインクカートリッジ収納部３５の回動力作用部４が係合する位置まで挿入される。
【００２８】
この状態でインクカートリッジ１０の本体係合部１０１に記録装置本体の不図示の係合手段が係合する。さらに、本体係合部１０１には、矢印Ｄ方向に押しつけ力が印加される。この押しつけ力によってインクカートリッジ１０の第１の基準面１０ａ’および第２の基準面１０ａ”が第１の収納部側面３５ａに押しつけられる。
【００２９】
以上にようにして、インクカートリッジ１０がインクカートリッジ収納部３５から抜けないように固定される。また、押しつけ力がかかる位置を、第１の基準面１０ａ’および第２の基準面１０ａ”の間とすることで、インクカートリッジ１０をインクカートリッジ収納部３５に対して安定に固定することでき、よって、針状筒３６とジョイント穴１１との位置精度を向上させることができる。
【００３０】
本発明においては、回動中心軸１００からジョイント部１３の各ジョイント穴１１までの正確な位置制御が重要な技術である。各ジョイント穴１１は上述したように回動中心軸１００と平行に配置されているとともに、第１の基準面１０ａ’は回動中心軸１００に対して垂直に配置されている。回動中心軸１００に垂直な第１の基準面１０ａ’を基準面とすることにより、回動の有無にも関わらず、かつ経時的にも、回動中心軸１００からジョイント穴１１への距離を変動させる応力をキャンセルすることができ、高精度に位置決めすることができる。すなわち本発明はカートリッジを回動してジョイントする機構をもつ記録装置にとって有効な技術であることが分かる。
【００３１】
次に、本実施形態のインクジェット記録装置におけるインク供給動作における、インクジェットヘッドの針状筒のインクカートリッジのジョイント穴に対する挿抜動作について、図６〜８を用いて説明する。
【００３２】
図６（ａ）は、インクジェットヘッドの針状筒がインクカートリッジのジョイント穴に挿入される前の状態を示す斜視図であり、図６（ｂ）は挿入された状態を示す斜視図である。また、図７（ａ）は挿入される前の状態を示す側面図であり、図７（ｂ）は挿入された状態を示す側面図であり、図８（ａ）および図８（ｂ）は、それぞれ、図７（ａ）および図７（ｂ）のＢ部拡大図である。なお、図７（ｂ）は、ジョイント穴に対して針状筒が挿入されている状態を示している。
【００３３】
本実施形態のインクジェット記録装置におけるインク供給方法は、上述したように、いわゆるピットイン供給であるが、インクカートリッジ１０を平行に上下させるのではなく、インクカートリッジ１０が収納されたインクカートリッジ収納部３５を、不図示の駆動源によって回動中心軸１００周りに回転させてインクカートリッジ１０のジョイント穴１１に対してインクジェットヘッド３３の針状筒３６の挿抜がなされるものである。
【００３４】
回動力受け部３に回動力作用部４が係合する位置まで挿入されたインクカートリッジ１０の、ジョイント穴１１の形成された面は、図８（ａ）に示すように、インクカートリッジ１０の挿入方向に対して傾斜角θ１で傾いた状態にある。
【００３５】
この状態から駆動源によってインクカートリッジ収納部３５を図８（ｂ）に示す矢印Ｂ方向に回動させる。回動力受け部３の第１の受け面３ｂが回動力作用部４からの回動力を受けることでインクカートリッジ１０が持ち上げられる。インクカートリッジ収納部３５が傾斜角θ１に等しい回転角θ２だけ回動すると、ジョイント穴１１の形成された面に対して針状筒３６の中心軸が垂直に当接し、この状態から針状筒３６のジョイント穴１１への挿通が開始される。なお、本実施形態においては、インクカートリッジ収納部３５が回転角θ２だけ回動することでジョイント穴１１は５ｍｍ移動する。
【００３６】
インクカートリッジ収納部３５をさらに回動させることでジョイント穴１１を針状筒３６が貫通し、インクの供給が可能な状態となる。この状態で、インクジェットヘッド３３に接続したポンプ（不図示）の負圧により、各インク収容容器内から所定量のインクがインクジェットヘッド３３の各色の液室（不図示）に供給される。
【００３７】
インクの供給が終了すると、インクカートリッジ収納部３５を図８（ｂ）に示す矢印Ｃ方向に回動させる。この方向への回動時には、回動力受け部３の第２の受け面３ｃが回動力作用部４からの回動力を受けることでインクカートリッジ１０が持ち下げられる。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態のインクカートリッジ１０は、回動力作用部４からの回動力を回動力受け部３で受けて回動中心軸１００周りに回動することで、インクジェットヘッド３３の針状筒３６を各ジョイント穴１１に挿抜させる。また、回動中心軸１００に対して回動力受け部３が、インクカートリッジ１０を側面からみて対角に位置する構成となっている。さらには、針状筒３６がジョイント穴１１に当接する状態でジョイント穴１１の形成された面と針状筒３６の中心軸とが垂直となる構成としている。これらによって、本実施形態のインクジェット記録装置は、カートリッジを平行に上下させて挿抜を行う記録装置に比べて、駆動量、および駆動力を低減させることができるとともに、小型化することが可能となる。
（第２の実施形態）
以下に本発明のインクカートリッジの回動動力受け部の他の構成について説明する。
【００３９】
図９（ａ）および図９（ｂ）に本実施形態におけるインクカートリッジの回動動力受け部近傍の一部拡大図を示す。なお本実施形態のインクカートリッジは第１の実施形態のインクカートリッジと回動動力受け部の配置位置および形状が異なる以外、基本的な構成に差違はないため、第１の実施形態と同様の構成についての詳細な説明は省略するとともに用いる符号も異なる部材のみ変えて説明するものとする。
【００４０】
図９（ａ）に示すインクカートリッジの回動動力受け部１０３は、ジョイント部１３の真下に配置されている。第１の受け面１０３ｂおよび第２の受け面１０３ｃの横幅Ｌは、回動力作用部４からの回動力を３つのジョイント部１３に均等にかけることができるように、少なくとも、３つのジョイント部１３のうちの両端に位置するジョイント穴１１の中心間距離Ｌ１よりも長いものとすることが好ましい。
【００４１】
図９（ｂ）に示すインクカートリッジの回動動力受け部２０３は、第１の受け面２０３ｂは図９（ａ）に示した第１の受け面１０３ｂと同様にジョイント部１３の真下に配置され、第２の受け面２０３ｃが第１の実施形態で示した回動動力受け部３の第２の受け面３ｃと同様に両端部に配置されている。
【００４２】
また、回動力作用部が第１の実施形態で示したような第１の収納部側面３５ａと第２の収納部側面３５ｆとをつないだ棒状のものでなく、図１０に示すような爪形状の回動力作用部１０４である場合、回動動力受け部３は穴形状でも良い。
【００４３】
または、本体からの回動動力を受ける部分は、係合機構だけでなく、両面テープのような粘着力による保持、あるいは、磁石の磁力による保持であっても良い。
（第３の実施形態）
以下に本発明のインクカートリッジの本体係合部の他の構成について説明する。
【００４４】
なお本実施形態のインクカートリッジは第１の実施形態のインクカートリッジと本体係合部の配置位置および形状が異なる以外、基本的な構成に差違はないため、第１の実施形態と同様の構成についての詳細な説明は省略するとともに用いる符号も異なる部材のみ変えて説明するものとする。
【００４５】
図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示すインクカートリッジの本体係合部２０１は、回動中心軸１００から距離Ｌ３の位置に配置されており、この距離Ｌ３は、回動中心軸１００から第１の基準面１０ａ’までの距離Ｌ４と等しい。このような位置に本体係合部２０１を配置することによって、係合時に本体係合部２０１が矢印Ｄ方向に受ける応力が第１の基準面１０ａ’に対して垂直にかかる。これによって回動中心軸１００から各ジョイント部１３までの距離を変化させてしまうような応力を最小にすることが可能になる。
【００４６】
また、図１２（ａ）および図１２（ｂ）に示すように、本体係合部４０１が、ジョイント部１３側を窄ませることでインクカートリッジ収納部に対するインクカートリッジ１０の挿入性向上を図った傾斜面４１０ｂに形成されているものであってもよい。
【００４７】
なお、本発明は上述した各実施形態において説明に用いた数値、材質等に限定されるものではない。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のインクカートリッジは、記録ヘッドに対して回動動作によって結合するため、インクカートリッジを平行に上下させる記録装置に比べて、インクカートリッジの駆動量、および駆動力を低減させることができる。よって、本発明によれば、インク供給時における電池消費量を低減させることができるので、長時間連続使用可能で小型、軽量の記録装置を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるインクジェット記録装置の斜視外観図およびその内部構造を現した図である。
【図２】本発明の第１の実施形態におけるインクカートリッジ収納部およびインクジェットヘッドの概略斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態におけるインクカートリッジの斜視外観図およびインクカートリッジ収納部の回動力作用部近傍の一部拡大図である。
【図４】インクカートリッジ収納部に差し込まれるインクカートリッジを示す斜視図および溝が形成された第１の側面側からみたインクカートリッジの斜視図である。
【図５】インクカートリッジ収納部に装着された状態のインクカートリッジの斜視図およびジョイント部側からみた正面図である。
【図６】インクジェットヘッドの針状筒がインクカートリッジのジョイント穴に挿入される前の状態および挿入された状態を示す斜視図である。
【図７】インクジェットヘッドの針状筒がインクカートリッジのジョイント穴に挿入される前の状態および挿入された状態を示す側面図である。
【図８】図７（ａ）および図７（ｂ）のＢ部拡大図である。
【図９】本発明の第２の実施形態におけるインクカートリッジの回動動力受け部近傍の一部拡大図である。
【図１０】爪形状の回動力作用部を備えたインクカートリッジ収納部近傍の一部拡大図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態における、回動中心軸から本体係合部までの距離と回動中心軸から基準面までの距離が等しくなる位置に本体係合部が配置されたインクカートリッジの上面図および斜視図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態における、本体係合部が傾斜面に配置されたインクカートリッジの斜視図である。
【図１３】従来のピットイン方式のインクジェット記録装置の一例の外観斜視図である。
【符号の説明】
１ ジョイント部
３、１０３、２０３ 回動動力受け部
３ａ 開口
３ｂ、１０３ｂ、２０３ｂ 第１の受け面
３ｃ、１０３ｃ、２０３ｃ 第２の受け面
４、１０４ 回動力作用部
４ａ 中心部
１０ インクカートリッジ
１０ａ 第１の側面
１０ａ’ 第１の基準面
１０ａ” 第２の基準面
１０ｂ 第２の側面
１０ｃ 前面
１１ ジョイント穴
１２ 位置決め穴
１３ ジョイント部
１５ 溝
２０ インクジェットヘッド
３０ インクジェット記録装置
３１ 給紙カセット
３２ 排出口
３３ インクジェットヘッド
３４ インクカートリッジ交換口
３５ インクカートリッジ収納部
３５ａ 第１の収納部側面
３５ａ’ 凸部
３５ｂ 挿入口
３５ｃ 止め側
３５ｄ 底面
３５ｅ プラテン面
３５ｆ 第２の収納部側面
３５ｇ 貫通孔
３５ｈ 軸受け部
３５ｉ 面
３６ 針状筒
３７ 位置決め針
１００ 回動中心軸
１０１ａ 仮想垂線
１０１、２０１、３０１、４０１ 本体係合部
４１０ｂ 傾斜面
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクカートリッジに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、インクを吐出することで記録を行うインクジェットヘッドと記録用のインクを収納した交換可能なインクカートリッジとをキャリッジに搭載し、このキャリッジを記録媒体の排出方向に対して直交方向へ往復走査しながら記録を行うインクジェットシリアル記録装置が知られている。この記録方式は、高価なインクジェットヘッドの交換はせずにインクカートリッジのみを交換することでユーザが安価に記録を行うことができる方式である。
【０００３】
しかしながら、この記録方式は、記録用紙上を往復走査されるインクジェットヘッドとともにインクカートリッジも記録用紙上を走査するため、インクカートリッジの走査空間が必要で記録装置の小型化が難しい。また、大型のインクカートリッジを搭載してキャリッジの質量が大きい場合、キャリッジの走査スピードを安定させるために本体駆動部が大型になる。またキャリッジの加減速領域も小型のインクカートリッジを搭載した場合と比較して長くなり、記録装置の小型化に支障をきたす。
【０００４】
このような課題を解決するために、大型のインクカートリッジをキャリッジ走査外に配置し、インクカートリッジとヘッドをチューブで接続するチューブ方式記録装置や、インクカートリッジ内のインクが所定の量以下になった場合のみにインクカートリッジとヘッドをダイレクトに接続してインクを供給するピットイン方式記録装置がある。ピットイン方式記録装置としては、図１３に示すようにキャリッジ１０１２がピットイン位置に移動した際に、インクカートリッジから引き出されたジョイント部１０１０全体が移動してヘッドに結合している構成が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−２３５８９３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のチューブ式記録装置の場合、チューブの屈曲を防止する機構または空間が必要であること、チューブおよびチューブ内インクの質量の加算されたキャリッジを走査させる駆動力が必要でモータが大型化することから記録装置の小型化が難しかった。
【０００７】
一方、ピットイン方式記録装置の場合、ジョイント部を精度良く平行移動させるためにジョイント駆動機構が複雑になることと、さらにはジョイント時の負荷で結合部が変形しないように剛性を保たせる必要があるため、記録装置の小型化が困難であった。また、ジョイント時の平行移動の精度が低下すると、ジョイントの信頼性が低下し、インク漏れやエア混入によるインク供給不足が発生する。さらにジョイント部へのダメージが発生した場合にカートリッジを取り出す際にインク漏れが発生するという問題もあった。また、複雑なジョイント駆動機構を作動させるための機械的な負荷が大きことで電力消費量が多くなり、内部電源による長時間連続使用も困難であった。実用上、外部供給電源が必要であったため、小型軽量でユーザが持ち運び可能な記録装置の提供が難しかった。
【０００８】
そこで本発明は、記録装置の小型化、および軽量化を実現できるインクカートリッジを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明のインクカートリッジは、内部にインクを収納するインク収納室と、前記インク収納室内に連通した複数の連通管とを備え、被記録媒体にインクを吐出する記録ヘッドを有する記録装置に着脱可能で、筐体内にインクを収納したインクカートリッジにおいて、
前記記録装置によって印加される前記インクカートリッジを回動させる回動力を受ける回動力受け部と、
前記回動力による回動中心軸周りの回動によって前記各連通管が挿抜される前記筐体内に連通する穴が形成された複数の結合部とを有することを特徴とする。
【００１０】
上記のとおりの本発明のインクカートリッジは、記録装置によって印加される回動力を回動力受け部を有しており、回動力を回動力受け部で受けて回動することで、結合部に形成された穴に記録ヘッドの連通管を挿入させる。このように、本発明のインクカートリッジは、回動動作によって記録ヘッドと結合することができるため、インクカートリッジを平行に上下させて結合を行う記録装置に比べて、インクカートリッジの駆動量、および駆動力を低減させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１（ａ）に本実施形態のインクジェット記録装置の斜視外観図、図１（ｂ）にその内部構造を現した図を示す。また、図２（ａ）にインクカートリッジを収納するインクカートリッジ収納部およびインクジェットヘッドの概略斜視図を、図２（ｂ）にインクカートリッジ収納部の回動力作用部近傍の一部拡大図を、図３（ａ）にインクカートリッジ収納部に収納されたインクカートリッジの斜視外観図を、図３（ｂ）にインクカートリッジ収納部の回動力作用部近傍の一部拡大図をそれぞれ示す。
【００１２】
図１に示すインクジェット記録装置３０は、その背面部に給紙カセット３１が着脱自在であり、給紙カセット３１内に、記録装置本体内に供給する記録用紙Ｐが重ねて収納されている。また、インクジェット記録装置３０の正面部には記録された記録用紙Ｐを排出する排出口３２が形成されている。記録装置本体内に供給した記録用紙Ｐは、その用紙搬送方向と交差する方向に往復移動するインクジェットヘッド３３からのインク吐出により所望の画像を記録される。インクの吐出は、ノズルの吐出口近傍に配置した発熱素子または振動素子（不図示）の熱もしくは振動エネルギーにより、ノズル内の液体を押し出すことにより行われる。
【００１３】
記録に使用するインクを収めたインクカートリッジ１０は、記録装置側面のインクカートリッジ交換口３４から交換可能であり、インクカートリッジ交換口３４から図１（ａ）中矢印Ａ方向に差し込まれて記録装置本体内に設けられたインクカートリッジ収納部３５内に装着される。インクカートリッジ１０は、記録装置本体に装着された際には記録用紙Ｐの通過領域の下側に位置することとなる。
【００１４】
図２（ａ）に示すように、インクジェットヘッド３３は、インクを吐出するインク吐出部（不図示）と、インク吐出部に供給するインクを貯蔵するインク貯蔵室（不図示）とを有する。インク貯蔵室は、インクＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）をそれぞれ収納する３つの室に分けられており、各室は、インクジェットヘッド２０の下面から下方に一列に延びた３本の針状筒３６にそれぞれ連通している。本実施形態では針状筒３６として外径φ０．５ｍｍ、内径φ０．３２ｍｍのものが用いている。また、インクジェットヘッド２０の下面にはさらに位置決め針３７が設けられている。本実施形態のインクジェット記録装置におけるインク供給方法は、インクジェットヘッド３３の針状筒３６をインクカートリッジ１０のジョイント穴１１（図３等参照）に差し込んでインクカートリッジ１０内のインクをインクジェットヘッド３３のインク貯蔵室に供給する、いわゆるピットイン供給であり、このため、針状筒３６をジョイント穴１１に差し込む際の両者の位置を決めるための位置決め針３７が設けられている。この位置決め針３７は本実施形態では３本の針状筒３６のうち、インクＹ、Ｍが供給される針状筒３６の間に設けられている。なお、本実施形態のインク供給方法に関しての詳細は後述する。
【００１５】
図３（ａ）に示すインクカートリッジ１０は、その内部に、インクＹ、Ｍ、Ｃの各色インクをそれぞれ個別に収容したインク収容容器（不図示）を３個積層して収納している。インク収容容器は内部に収納されたインクの導出に対応して変形する、幅３２ｍｍ、長さ１３０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍのフィルムを熱溶着で貼り合わせて作製した袋状の容器が使用されており、インクを収納した状態でその厚みはそれぞれ各３ｍｍとなっている。インクジェット記録装置では吐出信頼性を確保するために回復操作を行うが、回復操作に必要なインク容量と、本実施形態では用紙５０枚が記録可能なインク容量を加えて各色４ｍｌを収容している。
【００１６】
また、図３（ｂ）に示すように、インクカートリッジ１０は、その上面側に、インクジェットヘッド３３にインクを供給するための、３本の針状筒３６が挿入される、一列に配置された３つのジョイント穴１１が形成された、厚み０．７ｍｍの塩素化ブチルゴムからなるジョイント部１３と、位置決め針３７が挿入される位置決め穴１２とが形成されている。
【００１７】
針状筒３６がジョイント穴１１を貫通する際の負荷の大部分はゴムへの応力として作用する。すなわち、針状筒３６によって、塩素化ブチルゴムからなるジョイント部１３がダメージを受けることとなるが、このダメージを最小にすることで、インク漏れのない高い信頼性のジョイントが可能になる。このため、本実施形態のジョイント穴１１には長さ０．５ｍｍのスリットが採用されている。これにより、針状筒をジョイント穴に挿通させる際に針状筒一本あたりにかける荷重が、スリットなしの場合と比較して１１Ｎから１．３Ｎへと軽減させることが可能となった。また、本実施形態においては、本体コスト低減を目的として針状筒を使用しているが、先端ＳＲ０．２ｍｍ、テーパ長０．３ｍｍ、先端から１．０ｍｍの筒側面の位置にφ０．３ｍｍのインク供給用の開口が形成された形状にすることでさらにジョイント時の機械的な負荷を低減することが可能になる。また、ジョイント部１３は、インクカートリッジ１０に、針状筒３６の挿抜方向、すなわち、後述する回動方向に向けて装着されている。
【００１８】
各ジョイント穴１１は、後述するようにインクカートリッジ１０が回動中心軸１００を中心に回動してインクジェットヘッド３３の針状筒３６が挿入されるものであるが、色によって挿入の際の信頼性に差異がないように、回動中心軸１００と平行な一直線上に配置されている。また、ジョイント部１３のジョイント穴１１が形成されている面は、インクカートリッジ収納部３５に挿入される方向に対して傾斜角θ１だけ傾いている（図８（ａ）参照）。この傾斜角θ１は、インクカートリッジ１０の回動角θ２と等しい（図８（ｂ）参照）。すなわち、予め、ジョイント穴１１が形成されている面を傾けておいて、インクカートリッジ１０が回動中心軸１００を中心に回動して針状筒３６がジョイント穴１１に当接する状態でジョイント穴１１の形成された面と針状筒３６の中心軸とが垂直となるようにすることで、必要とする回動力を少なくし、本体の機械的な負荷を減らしている。なお、本実施形態では、傾斜角θ１＝回動角θ２＝１．２５°である。
【００１９】
図４（ａ）にインクカートリッジ収納部に差し込まれるインクカートリッジを示す斜視図、図４（ｂ）に溝が形成された第１の側面側からみたインクカートリッジの斜視図、図４（ｃ）にインクカートリッジの上面図を示す。また、インクカートリッジ収納部に装着された状態のインクカートリッジの斜視図を図５（ａ）に、ジョイント部側からみた正面図を図５（ｂ）にそれぞれ示す。
【００２０】
インクカートリッジ１０は、第１の側面１０ａおよび第２の側面１０ｂの両側面で、かつ、ジョイント部１３が配置された前面１０ｃ側、すなわち、回動中心軸１００が位置する側と反対側の面となる前面１０ｃ側の端部に回動力受け部３がそれぞれ形成されている。各回動力受け部３は、インクカートリッジ収納部３５に対する差し込み方向（矢印Ａ方向）に開いた開口３ａが形成され、互いに平行な第１の受け面３ｂおよび第２の受け面３ｃを有するものである。この回動力受け部３は、インクジェットヘッド３３の針状筒３６を各ジョイント穴１１に対して挿抜させるための、後述するインクカートリッジ収納部３５の回動力作用部４からの回動力を受ける部分であり、各ジョイント穴１１とヘッドとを均等な力で結合、乖離させるため、第１の受け面３ｂおよび第２の受け面３ｃは互いに平行に形成されている。なお、これら第１の受け面３ｂおよび第２の受け面３ｃは、回動中心軸１００周りのインクカートリッジ１０の回動方向の接線に対する法線に略平行に形成されているものであってもよい。つまり、回動力作用部４からの回動力は、インクカートリッジ１０の回動方向の接線方向に作用するため、この力を垂直に受ける方向に第１の受け面３ｂおよび第２の受け面３ｃが形成されているものであってもよい。本実施形態のインクカートリッジ１０においては、第１の受け面３ｂと第２の受け面３ｃとの間の距離は１．３ｍｍとした。
【００２１】
また、第１の側面１０ａ側には、インクジェット記録装置３０へのインクカートリッジ１０の挿入方向を長手方向とする溝１５が形成されており、この溝１５が、インクカートリッジ収納部３５の、第１の側面１０ａに対応する第１の収納部側面３５ａに形成された凸部３５ａ’に誘導されることで、インクカートリッジ収納部３５へのインクカートリッジ１０の挿入が補助される。なお、本実施形態では溝１５は、幅３ｍｍ、深さを１ｍｍとした。
【００２２】
インクカートリッジ１０はインクカートリッジ収納部３５に装着されて、第２の側面１０ｂ側より図４（ｃ）に示す矢印Ｄ方向からの応力を受けてインクカートリッジ収納部３５の第１の収納部側面３５ａ（図５参照）に押しつけられて固定されるが、この際、矢印Ｄ方向の位置決めとして、第１の側面１０ａの、回動力受け部３に隣接する第１の基準面１０ａ’が用いられる。第１の基準面１０ａ’は回動中心軸１００に対して垂直に配置されている。また、矢印Ｄ方向の押しつけ力は、第１の側面１０ａの、第１の基準面１０ａ’および第２の基準面１０ａ”が第１の収納部側面３５ａに当接して受ける。なお、第１の基準面１０ａ’および第２の基準面１０ａ”は、図４（ｂ）中網掛けにより示す領域である。
【００２３】
また、インクカートリッジ１０の、第１の側面１０ａに平行な第２の側面１０ｂには凹形状の本体係合部１０１が形成されている。この本体係合部１０１は、溝１５を第２の側面１０ｂに投影した位置に配置されており、第２の側面１０ｂと本体係合部１０１とを結ぶ仮想垂線１０１ａは回動中心軸１００に対して平行となる関係にある。上述した矢印Ｄ方向の押しつけ力は、この本体係合部１０１に印加される。あるいは、インクカートリッジ１０の厚み方向における本体係合部１０１の高さ位置は、第１の基準面１０ａ’および第２の基準面１０ａ”と同じ高さとなる位置に形成されているものであってもよい。
【００２４】
インクカートリッジ収納部３５は、図２（ｂ）、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、概ね、インクカートリッジ１０の下面を支持する底面３５ｄと、上述した凸部３５ａ’が形成された第１の収納部側面３５ａと、第１の収納部側面３５ａに対向した第２の収納部側面３５ｆと、インクカートリッジ１０の上面の一部を覆い、記録用紙Ｐを支持するプラテン面３５ｅよりなり、インクカートリッジ１０が挿入される挿入口３５ｂに対向する止め側３５ｃに、第１の収納部側面３５ａと第２の収納部側面３５ｆとの間に渡された棒形状の回動力作用部４が取り付けられている。回動力作用部４は、回動力受け部３に係合する部分の径がφ１．３ｍｍである。
【００２５】
また、インクカートリッジ収納部３５には、回動中心軸１００を中心軸とする不図示のシャフトが貫通する貫通孔３５ｇが形成された軸受け部３５ｈがプラテン面３５ｅおよび面３５ｉに略垂直に設けられている。回動中心軸１００は、第１の収納部側面３５ａに対して垂直で、回動力作用部４の中心軸４ａと平行である。また、回動中心軸１００と回動力作用部４の中心軸１０４とはインクカートリッジ収納部３５の概ね対角に位置している。すなわち、後述する図７（ａ）に示すように、回動中心軸１００および回動動力受け部３の位置関係は、回動中心軸１００からジョイント部１３までの距離をａとし、回動中心軸１００から回動力作用部４の中心軸１０４までの距離をｂとすると、ａ≦ｂの位置関係が成立するようにしている。回動動力受け部３は力点であるから、本体の機械的な負荷、すなわち、必要とする回動力をできるだけ小さくするには、支点である回動中心軸１００から回動動力受け部３までの距離ｂを、作用点であるジョイント部１と支点までの距離ａよりも長い方が望ましい。しかしながら、回動動力受け部３と回動中心軸１００の距離ｂのみを長くすることはカートリッジの小型化と相反してしまう。そこで、本実施形態では、カートリッジサイズをできるだけ小さくしつつ支点と力点の距離をできるだけ長くとるようにするため、インクカートリッジ収納部３５の回動中心軸１００側と対極の端部に回動力作用部４および回動動力受け部３を配置する構成とした。なお、本実施形態ではａ＝１４０ｍｍ、ｂ＝１４６ｍｍであり、本体の機械的な負荷が少なくて済むカートリッジとして構成されている。
【００２６】
次に、インクカートリッジ１０のインクカートリッジ収納部３５への挿入動作について説明する。
【００２７】
インクカートリッジ１０は、ジョイント部１３が設けられた前面１０ｃ側から、インクカートリッジ収納部３５の挿入口３５ｂへと挿入される。インクカートリッジ１０は、第１の側面１０ａの溝１５がインクカートリッジ収納部３５の第１の収納部側面３５ａに形成された凸部３５ａ’によって案内されながら、図５（ａ）あるいは図５（ｂ）に示す、インクカートリッジ１０の回動力受け部３にインクカートリッジ収納部３５の回動力作用部４が係合する位置まで挿入される。
【００２８】
この状態でインクカートリッジ１０の本体係合部１０１に記録装置本体の不図示の係合手段が係合する。さらに、本体係合部１０１には、矢印Ｄ方向に押しつけ力が印加される。この押しつけ力によってインクカートリッジ１０の第１の基準面１０ａ’および第２の基準面１０ａ”が第１の収納部側面３５ａに押しつけられる。
【００２９】
以上にようにして、インクカートリッジ１０がインクカートリッジ収納部３５から抜けないように固定される。また、押しつけ力がかかる位置を、第１の基準面１０ａ’および第２の基準面１０ａ”の間とすることで、インクカートリッジ１０をインクカートリッジ収納部３５に対して安定に固定することでき、よって、針状筒３６とジョイント穴１１との位置精度を向上させることができる。
【００３０】
本発明においては、回動中心軸１００からジョイント部１３の各ジョイント穴１１までの正確な位置制御が重要な技術である。各ジョイント穴１１は上述したように回動中心軸１００と平行に配置されているとともに、第１の基準面１０ａ’は回動中心軸１００に対して垂直に配置されている。回動中心軸１００に垂直な第１の基準面１０ａ’を基準面とすることにより、回動の有無にも関わらず、かつ経時的にも、回動中心軸１００からジョイント穴１１への距離を変動させる応力をキャンセルすることができ、高精度に位置決めすることができる。すなわち本発明はカートリッジを回動してジョイントする機構をもつ記録装置にとって有効な技術であることが分かる。
【００３１】
次に、本実施形態のインクジェット記録装置におけるインク供給動作における、インクジェットヘッドの針状筒のインクカートリッジのジョイント穴に対する挿抜動作について、図６〜８を用いて説明する。
【００３２】
図６（ａ）は、インクジェットヘッドの針状筒がインクカートリッジのジョイント穴に挿入される前の状態を示す斜視図であり、図６（ｂ）は挿入された状態を示す斜視図である。また、図７（ａ）は挿入される前の状態を示す側面図であり、図７（ｂ）は挿入された状態を示す側面図であり、図８（ａ）および図８（ｂ）は、それぞれ、図７（ａ）および図７（ｂ）のＢ部拡大図である。なお、図７（ｂ）は、ジョイント穴に対して針状筒が挿入されている状態を示している。
【００３３】
本実施形態のインクジェット記録装置におけるインク供給方法は、上述したように、いわゆるピットイン供給であるが、インクカートリッジ１０を平行に上下させるのではなく、インクカートリッジ１０が収納されたインクカートリッジ収納部３５を、不図示の駆動源によって回動中心軸１００周りに回転させてインクカートリッジ１０のジョイント穴１１に対してインクジェットヘッド３３の針状筒３６の挿抜がなされるものである。
【００３４】
回動力受け部３に回動力作用部４が係合する位置まで挿入されたインクカートリッジ１０の、ジョイント穴１１の形成された面は、図８（ａ）に示すように、インクカートリッジ１０の挿入方向に対して傾斜角θ１で傾いた状態にある。
【００３５】
この状態から駆動源によってインクカートリッジ収納部３５を図８（ｂ）に示す矢印Ｂ方向に回動させる。回動力受け部３の第１の受け面３ｂが回動力作用部４からの回動力を受けることでインクカートリッジ１０が持ち上げられる。インクカートリッジ収納部３５が傾斜角θ１に等しい回転角θ２だけ回動すると、ジョイント穴１１の形成された面に対して針状筒３６の中心軸が垂直に当接し、この状態から針状筒３６のジョイント穴１１への挿通が開始される。なお、本実施形態においては、インクカートリッジ収納部３５が回転角θ２だけ回動することでジョイント穴１１は５ｍｍ移動する。
【００３６】
インクカートリッジ収納部３５をさらに回動させることでジョイント穴１１を針状筒３６が貫通し、インクの供給が可能な状態となる。この状態で、インクジェットヘッド３３に接続したポンプ（不図示）の負圧により、各インク収容容器内から所定量のインクがインクジェットヘッド３３の各色の液室（不図示）に供給される。
【００３７】
インクの供給が終了すると、インクカートリッジ収納部３５を図８（ｂ）に示す矢印Ｃ方向に回動させる。この方向への回動時には、回動力受け部３の第２の受け面３ｃが回動力作用部４からの回動力を受けることでインクカートリッジ１０が持ち下げられる。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態のインクカートリッジ１０は、回動力作用部４からの回動力を回動力受け部３で受けて回動中心軸１００周りに回動することで、インクジェットヘッド３３の針状筒３６を各ジョイント穴１１に挿抜させる。また、回動中心軸１００に対して回動力受け部３が、インクカートリッジ１０を側面からみて対角に位置する構成となっている。さらには、針状筒３６がジョイント穴１１に当接する状態でジョイント穴１１の形成された面と針状筒３６の中心軸とが垂直となる構成としている。これらによって、本実施形態のインクジェット記録装置は、カートリッジを平行に上下させて挿抜を行う記録装置に比べて、駆動量、および駆動力を低減させることができるとともに、小型化することが可能となる。
（第２の実施形態）
以下に本発明のインクカートリッジの回動動力受け部の他の構成について説明する。
【００３９】
図９（ａ）および図９（ｂ）に本実施形態におけるインクカートリッジの回動動力受け部近傍の一部拡大図を示す。なお本実施形態のインクカートリッジは第１の実施形態のインクカートリッジと回動動力受け部の配置位置および形状が異なる以外、基本的な構成に差違はないため、第１の実施形態と同様の構成についての詳細な説明は省略するとともに用いる符号も異なる部材のみ変えて説明するものとする。
【００４０】
図９（ａ）に示すインクカートリッジの回動動力受け部１０３は、ジョイント部１３の真下に配置されている。第１の受け面１０３ｂおよび第２の受け面１０３ｃの横幅Ｌは、回動力作用部４からの回動力を３つのジョイント部１３に均等にかけることができるように、少なくとも、３つのジョイント部１３のうちの両端に位置するジョイント穴１１の中心間距離Ｌ１よりも長いものとすることが好ましい。
【００４１】
図９（ｂ）に示すインクカートリッジの回動動力受け部２０３は、第１の受け面２０３ｂは図９（ａ）に示した第１の受け面１０３ｂと同様にジョイント部１３の真下に配置され、第２の受け面２０３ｃが第１の実施形態で示した回動動力受け部３の第２の受け面３ｃと同様に両端部に配置されている。
【００４２】
また、回動力作用部が第１の実施形態で示したような第１の収納部側面３５ａと第２の収納部側面３５ｆとをつないだ棒状のものでなく、図１０に示すような爪形状の回動力作用部１０４である場合、回動動力受け部３は穴形状でも良い。
【００４３】
または、本体からの回動動力を受ける部分は、係合機構だけでなく、両面テープのような粘着力による保持、あるいは、磁石の磁力による保持であっても良い。
（第３の実施形態）
以下に本発明のインクカートリッジの本体係合部の他の構成について説明する。
【００４４】
なお本実施形態のインクカートリッジは第１の実施形態のインクカートリッジと本体係合部の配置位置および形状が異なる以外、基本的な構成に差違はないため、第１の実施形態と同様の構成についての詳細な説明は省略するとともに用いる符号も異なる部材のみ変えて説明するものとする。
【００４５】
図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示すインクカートリッジの本体係合部２０１は、回動中心軸１００から距離Ｌ３の位置に配置されており、この距離Ｌ３は、回動中心軸１００から第１の基準面１０ａ’までの距離Ｌ４と等しい。このような位置に本体係合部２０１を配置することによって、係合時に本体係合部２０１が矢印Ｄ方向に受ける応力が第１の基準面１０ａ’に対して垂直にかかる。これによって回動中心軸１００から各ジョイント部１３までの距離を変化させてしまうような応力を最小にすることが可能になる。
【００４６】
また、図１２（ａ）および図１２（ｂ）に示すように、本体係合部４０１が、ジョイント部１３側を窄ませることでインクカートリッジ収納部に対するインクカートリッジ１０の挿入性向上を図った傾斜面４１０ｂに形成されているものであってもよい。
【００４７】
なお、本発明は上述した各実施形態において説明に用いた数値、材質等に限定されるものではない。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のインクカートリッジは、記録ヘッドに対して回動動作によって結合するため、インクカートリッジを平行に上下させる記録装置に比べて、インクカートリッジの駆動量、および駆動力を低減させることができる。よって、本発明によれば、インク供給時における電池消費量を低減させることができるので、長時間連続使用可能で小型、軽量の記録装置を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるインクジェット記録装置の斜視外観図およびその内部構造を現した図である。
【図２】本発明の第１の実施形態におけるインクカートリッジ収納部およびインクジェットヘッドの概略斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態におけるインクカートリッジの斜視外観図およびインクカートリッジ収納部の回動力作用部近傍の一部拡大図である。
【図４】インクカートリッジ収納部に差し込まれるインクカートリッジを示す斜視図および溝が形成された第１の側面側からみたインクカートリッジの斜視図である。
【図５】インクカートリッジ収納部に装着された状態のインクカートリッジの斜視図およびジョイント部側からみた正面図である。
【図６】インクジェットヘッドの針状筒がインクカートリッジのジョイント穴に挿入される前の状態および挿入された状態を示す斜視図である。
【図７】インクジェットヘッドの針状筒がインクカートリッジのジョイント穴に挿入される前の状態および挿入された状態を示す側面図である。
【図８】図７（ａ）および図７（ｂ）のＢ部拡大図である。
【図９】本発明の第２の実施形態におけるインクカートリッジの回動動力受け部近傍の一部拡大図である。
【図１０】爪形状の回動力作用部を備えたインクカートリッジ収納部近傍の一部拡大図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態における、回動中心軸から本体係合部までの距離と回動中心軸から基準面までの距離が等しくなる位置に本体係合部が配置されたインクカートリッジの上面図および斜視図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態における、本体係合部が傾斜面に配置されたインクカートリッジの斜視図である。
【図１３】従来のピットイン方式のインクジェット記録装置の一例の外観斜視図である。
【符号の説明】
１ ジョイント部
３、１０３、２０３ 回動動力受け部
３ａ 開口
３ｂ、１０３ｂ、２０３ｂ 第１の受け面
３ｃ、１０３ｃ、２０３ｃ 第２の受け面
４、１０４ 回動力作用部
４ａ 中心部
１０ インクカートリッジ
１０ａ 第１の側面
１０ａ’ 第１の基準面
１０ａ” 第２の基準面
１０ｂ 第２の側面
１０ｃ 前面
１１ ジョイント穴
１２ 位置決め穴
１３ ジョイント部
１５ 溝
２０ インクジェットヘッド
３０ インクジェット記録装置
３１ 給紙カセット
３２ 排出口
３３ インクジェットヘッド
３４ インクカートリッジ交換口
３５ インクカートリッジ収納部
３５ａ 第１の収納部側面
３５ａ’ 凸部
３５ｂ 挿入口
３５ｃ 止め側
３５ｄ 底面
３５ｅ プラテン面
３５ｆ 第２の収納部側面
３５ｇ 貫通孔
３５ｈ 軸受け部
３５ｉ 面
３６ 針状筒
３７ 位置決め針
１００ 回動中心軸
１０１ａ 仮想垂線
１０１、２０１、３０１、４０１ 本体係合部
４１０ｂ 傾斜面
Claims (1)
- 内部にインクを収納するインク収納室と、前記インク収納室内に連通した複数の連通管とを備え、被記録媒体にインクを吐出する記録ヘッドを有する記録装置に着脱可能で、筐体内にインクを収納したインクカートリッジにおいて、
前記記録装置によって印加される前記インクカートリッジを回動させる回動力を受ける回動力受け部と、
前記回動力による回動中心軸周りの回動によって前記各連通管が挿抜される前記筐体内に連通する穴が形成された複数の結合部とを有することを特徴とするインクカートリッジ。
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