JP2024077892A - 液体吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】泡詰まりの発生を抑制して、円滑に液体を供給可能な液体吐出装置を提供する。【解決手段】液体吐出装置は、液体を吐出するように構成された吐出ヘッドと、吐出ヘッドに供給する液体を収容するための第１収容容器３と、液体吐出装置に対して着脱可能であり、かつ第１収容容器３と接続可能であり、第１収容容器３に供給する液体を収容するための収容空間１１２を有する第２収容容器２と、を備え、第１収容容器３は、第２収容容器２と接続した状態において、第２収容容器２と当接する当接部３１を有し、当接部３１は、第２収容容器２を第１収容容器３に接続する過程で、第２収容容器２の収容空間１１２の容積を減少させるように第２収容容器２を変形させる。【選択図】図４

Description

本発明は、液体吐出装置に関する。

従来、記録媒体に向けてインク等の液体を吐出する吐出ヘッドを用いて記録媒体に記録動作を行う液体吐出装置として、インクタンクを本体に搭載するインクジェット記録装置が知られている。このような装置においては、インクタンクに収容されたインクが吐出ヘッドに供給されることで、吐出ヘッドからインクが吐出される。

上述の装置において、インクタンクへのインク充填に、インクを内部に保持したインクカートリッジのような収容容器が用いられることがある。インクタンクにインクカートリッジが接続されることで、カートリッジ内のインクがインクタンクに適宜供給される。特許文献１には、インクタンクへのインク充填に際し、インクタンクをジョイント部に接続し、インクタンクとインクカートリッジの双方を大気開放する構成が開示されている。当該構成においては、所謂水頭差を利用してインクカートリッジからインクタンクへとインクが充填される。

特開２０１９－１７７５５０号公報

しかし、水頭差を利用したインク充填方式では、インクタンクの内部とインクカートリッジの内部を連通させるジョイントニードルに泡が入り込むことによってインク供給が妨げられる現象（以下、このような現象を泡詰まりと称する）が発生するおそれがある。

上述の課題に鑑みて、本発明の目的は、泡詰まりの発生を抑制して、円滑に液体を供給可能な液体吐出装置を提供することである。

上述の目的を達成するため、本発明の液体吐出装置は、
液体を吐出するように構成された吐出ヘッドと、
前記吐出ヘッドに供給する液体を収容するための第１収容容器と、
液体吐出装置に対して着脱可能であり、かつ、前記第１収容容器と接続可能であり、前記第１収容容器に供給する液体を収容するための収容空間を有する第２収容容器と、
を備える液体吐出装置において、
前記第１収容容器は、前記第２収容容器と接続した状態において、前記第２収容容器と当接する当接部を有し、
前記当接部は、前記第２収容容器を前記第１収容容器に接続する過程で、前記第２収容容器の前記収容空間の容積を減少させるように前記第２収容容器を変形させることを特徴とする。

本発明によれば、泡詰まりの発生を抑制して、円滑に液体を供給可能な液体吐出装置を提供できる。

第１実施形態に係る記録装置の主要構成を示す斜視図である。 第１実施形態に係るカートリッジを示す斜視図である。 第１実施形態に係るタンクを示す図である。 第１実施形態に係るカートリッジの装着方法を示す断面図である。 変形例に係るカートリッジとカートリッジ装着部の断面図である。 第２実施形態に係るカートリッジとカートリッジ装着部の断面図である。 第３実施形態に係るカートリッジ装着部とカートリッジの斜視図である。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

以下、本発明の実施形態における液体吐出装置について説明する。以下、液体の一例としてインクを吐出する吐出ヘッドを搭載するインクジェットプリンタに本発明を適用した実施形態について説明する。しかしながら、本発明は、この具体的な構成に限定されるものではない。また、以下に述べる実施形態は、本発明を適用した一実施形態であるから、技術的に好ましい様々な限定が付されている。しかしながら、本発明の技術的思想に沿うものであれば、本発明は、本明細書における実施形態やその他の具体的方法に限定されるものではない。なお、以下の説明では、同一の機能を有する構成には同一の符号を付与し、重複する部分についての説明は省略する。

＜第１実施形態＞
（記録装置１０）
まず、第１実施形態に係るインクジェットプリンタである記録装置１０の構成について説明する。図１は、記録装置１０の主要構成を示す斜視図である。記録装置１０は、吐出ヘッド（記録ヘッド）１と、カートリッジ２と、タンク３と、を備え、液体としてインクを吐出可能な液体吐出装置である。

記録装置１０は、吐出ヘッド１の往復移動（主走査）と、記録媒体の所定ピッチ毎の搬送（副走査）とを繰り返し行う。記録装置１０は、これらの動きと同期させながら吐出ヘッド１から選択的にインク等の液体を吐出して記録用シートＳｈに液体を付着させることで、文字や記号、画像等を形成するシリアル型のインクジェットプリンタである。記録装置１０には、記録用シートＳｈとして、例えば一般記録紙、特殊紙、ＯＨＰフィルム等の記録用シートＳｈを用いることができる。

吐出ヘッド１は、２本のガイドレール４に摺動自在に支持され、モータ等の駆動手段によってガイドレール４に沿って記録用シートＳｈの搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に往復移動可能に構成されている。記録用シートＳｈは、搬送ローラ５によって、吐出ヘッド１の液体吐出面に対向し、かつ、液体吐出面との距離を一定に維持された状態で搬送される。

吐出ヘッド１は、各々が異なる色の液体を吐出する複数の吐出口列を有している。吐出ヘッド１には、後述する記録素子部が搭載されている。記録素子部には、液体を吐出させる吐出エネルギー発生素子として、電気熱変換素子（ヒータ）又はピエゾ素子などが複数配列されている。液体は、液体供給路であるチューブ６を介してタンク３から吐出ヘッド１へと供給される。そして、吐出エネルギー発生素子は、吐出ヘッド１の吐出口から液体
を吐出させる。例えば、吐出エネルギー発生素子として電気熱変換素子を用いた場合、ヒータの発熱により液体を発泡させ、この発泡エネルギーを利用して、吐出口から液体を吐出させる。

記録装置１０は、四つのタンク３が設けられ、四つのカートリッジ２が記録装置１０に対して着脱可能に構成されている。カートリッジ２は、記録装置１０に装着されてタンク３と接続し、記録装置１０から取り外されてタンク３と接続解除される。すなわち、カートリッジ２は、タンク３に対して、接続及び接続解除可能に構成されている。四つのタンク３は、各々が異なる色の液体を収容し、吐出ヘッド１へ液体を供給する。また、四つのカートリッジ２も各々が異なる色の液体を収容し、それぞれ対応する色の液体を収容するタンク３と接続される。すなわち、記録装置１０には、インク等の液体を収容する収容容器として、タンク（第１収容容器）３とカートリッジ（第２収容容器）２とをそれぞれ複数備える。

なお、本発明の説明のため、各図面には必要最小限の構成を図示するにとどめるが、必要に応じて構造物を付け加えても差し支えない。例えば、タンクの情報を記録する素子や内容物の視認性を向上させる目印、その他タンクの装着・抜去に関わるバネや突起等の構造物が、記録装置１０に設けられていても良い。

（カートリッジ２）
次に、第１実施形態に係るカートリッジ２について説明する。図２（ａ）は、幅が狭いカートリッジ２の斜視図である。図２（ｂ）は、幅が狭いカートリッジ２の斜視図である。カートリッジ２は、液体保持部１０１と、天井部１０２と、液体を供給するためのジョイント部１０３と、ダンパー部１０４と、を有する。カートリッジ２は、ダンパー部１０４の変形により液体を収容する収容空間の容積が減少することで、カートリッジ２内部の圧力を上昇させて、液体をタンク３へと供給する。カートリッジ２からタンク３へと液体を供給する機構について、詳細は後述する。

カートリッジ２は、略直方体形状であり、液体保持部１０１の上に隣接して、天井部１０２が設けられている。ジョイント部１０３は、カートリッジ２の長手方向において、液体保持部１０１の一端に設けられている。また、ダンパー部１０４は、天井部１０２に設けられ、カートリッジ２の長手方向において、天井部１０２のジョイント部１０３と同じ側の一端に位置する。ダンパー部１０４は、天井部１０２から長手方向に突出するように構成されている。

ジョイント部１０３は、弾性体部材にスリットが形成されたものである。本発明の適用にあたってが、ジョイント部１０３は、上述の構成に限られず、一般的に広く液体収容容器に用いられ、密閉性が保たれるものであれば良い。

第１実施形態のダンパー部１０４は、弾性体で構成されている弾性変形部であり、カートリッジ２の外装部の一部を構成する。ダンパー部１０４は、ある程度変形しやすい素材であれば材質は問わないが、例えばゴムやその他弾性体のように変形後に外力を加えずとも復元する材質であると好ましい。カートリッジの製造から使用までの間に、ダンパー部１０４が意図せず変形してしまった場合でも、元の形状に復元するためである。

なお、第１実施形態のカートリッジ２においては液体保持部１０１と天井部１０２が別部材で構成されているが、カートリッジ２は一体成型で製造されて液体保持部１０１と天井部１０２の境界がない構成であっても良い。また、第１実施形態の記録装置１０は、図２（ａ）、（ｂ）に示される幅の異なるカートリッジ２が装着可能な構成であるが、複数のカートリッジ２の幅はすべて同一であっても良い。

（カートリッジ装着部２００）
次に、カートリッジ２が装着されるカートリッジ装着部２００について説明する。図３（ａ）はカートリッジ装着部２００の斜視図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ－Ａ断面図である。カートリッジ２は、タンク３に接続された状態でカートリッジ装着部２００に装着され、タンク３に液体を供給する。そして、タンク３の内部には、吐出ヘッド１に供給するための液体が収容される。

カートリッジ装着部２００は、保持部２０２と、カートリッジ２の位置を固定する固定部としての固定部材２０３と、カートリッジ２やタンク３を支持する土台２０４と、タンク３から突出して延びるジョイントニードル２０５と、を有する。保持部２０２は、土台２０４から上方向に突出するように延びており、カートリッジ２が土台２０４の上に載置されたときにカートリッジ２の四方を囲んでカートリッジ２を保持する。

固定部材２０３は、上下方向に移動可能に設けられ、土台２０４に対して突出する位置と、土台２０４の内部に収まる位置との間を移動する。固定部材２０３は、下方から付勢部材２０６により常に上方向（土台２０４に対して突出する方向）に付勢されている。すなわち、固定部材２０３に対して外力が作用していない状態では、固定部材２０３は土台２０４に対して突出して位置する。なお、本発明の適用にあたっては、固定部材２０３の移動機構は上述の構成に限られず、例えば、電子制御により固定部材２０３等の構造物を移動させる構成にも本発明は適用可能である。

土台２０４は、カートリッジ２とタンク３を下方から支持する支持部材である。ジョイントニードル２０５は、カートリッジ２のジョイント部１０３と接続する中空状の部材であり、カートリッジ２からタンク３へと液体を供給するための供給路を形成する供給路形成部である。ジョイントニードル２０５は、タンク３に接続され、タンク３から保持部２０２の方に突出して設けられている。

なお、第１実施形態においては、タンク３は、カートリッジ２と同様にカートリッジ装着部２００に設置されているが、本発明の適用にあたってはこのような構成に限られない。例えば、タンク３が吐出ヘッド１や記録装置１０の本体内部又は本体外部に搭載されている構成に対しても、本発明は適用可能である。

（カートリッジ装着方法）
次に、カートリッジ２の内部構成と装着方法について説明する。図４（ａ）～（ｅ）は、カートリッジ２をカートリッジ装着部２００に装着して、タンク３と接続する方法を示す図である。図４（ａ）～（ｅ）のそれぞれには、カートリッジ２とカートリッジ装着部２００の断面図と、カートリッジ２のダンパー部１０４近傍の拡大図が示されている。

ダンパー部１０４は、カートリッジ２に設けられた溝部１１１にダンパー部材が挟み込まれて構成されている。ダンパー部１０４の内部は空洞であり、カートリッジ２内部に形成されている液体Ｌｉの収容空間１１２と連通している。カートリッジ２の収容空間１１２は、液体保持部１０１、天井部１０２及びダンパー部１０４により形成される。言い換えると、液体保持部１０１、天井部１０２及びダンパー部１０４が、カートリッジ２の外装部を構成し、収容空間１１２を形成する。なお、ダンパー部１０４は、カートリッジ２に接着剤で固定されていても良く、熱で溶着されていても良い。本発明の適用にあたっては、ダンパー部１０４の内部がカートリッジ２の収容空間１１２の一部を構成し、収容空間１１２の密閉性が保てる構成であれば良い。

カートリッジ２は、収容空間１１２を外部と連通する大気連通口１０５と、大気連通口
１０５を開閉可能に構成されるシャッター１０６が設けられている。大気連通口１０５は、カートリッジ２の長手方向において、天井部１０２のダンパー部１０４が位置する一端と反対側の他端に設けられている。そして、シャッター１０６は、カートリッジ２の当該他端に設けられている。シャッター１０６は、液体保持部１０１や天井部１０２に対して上下方向にスライド可能に設けられており、シャッター１０６の上下移動により大気連通口１０５が開閉される。

カートリッジ２がカートリッジ装着部２００に装着されて、タンク３に接続される一連の流れについて説明する。図４（ａ）は、カートリッジ２が土台２０４の上に載置された様子を示す。カートリッジ２は、ジョイントニードル２０５と干渉しないように、ジョイント部１０３がジョイントニードル２０５やタンク３に対向する姿勢で土台２０４の上に載置される。すなわち、カートリッジ２はダンパー部１０４とジョイント部１０３が設けられた一端がタンク３に対向するように載置される。このとき、固定部材２０３は、上方向からカートリッジ２に押されて、土台２０４の内部に収まる位置に移動する。また、カートリッジ２が土台２０４の上に載置されるとき、大気連通口１０５がシャッター１０６に塞がれており、カートリッジ２の内部は密閉状態である。

次に、カートリッジ２が土台２０４の上を滑るようにタンク３に向かって押し込まれる。図４（ｂ）は、図４（ａ）の状態からカートリッジ２がタンク３に近づく方向に移動して、ダンパー部１０４がタンク３の当接部３１に当接する直前の様子を示す。第１実施形態においては、当接部３１はタンク３の外装の面である。カートリッジ２がタンク３に向かって押し込まれることで、タンク３に接続されたジョイントニードル２０５が、カートリッジ２のジョイント部１０３に挿入される。そして、カートリッジ２の内部の収容空間１１２と、タンク３の内部の収容空間３２が連通する。

図４（ｃ）は、図４（ｂ）の状態からカートリッジ２がタンク３に近づく方向に更に移動して、ダンパー部１０４がタンク３の当接部３１に当接して潰れた様子を示す。上述の通り、ダンパー部１０４は弾性体で構成されており、カートリッジ２がタンク３に近づくように移動されることで、当接部３１に当接して潰れるように変形する。すなわち、当接部３１は、カートリッジ２をタンク３に接続する過程で、カートリッジ２の収容空間１１２の容積を減少させるようにカートリッジ２のダンパー部１０４を変形させる。このように、カートリッジ２に当接してカートリッジ２を変形させる当接部３１としてタンク３の外装を用いる構成とすることで、新たに構造物を設ける必要がなく、製造コストの上昇を抑制できる。

このとき、図４（ｃ）に示されるように、ダンパー部１０４内部の空間の空気が、天井部１０２や液体保持部１０１の内部の空間に向かって矢印方向に押し出される。そして、カートリッジ２の収容空間１１２の容積は減少して、収容空間１１２内部の圧力が高まる。すると、ジョイントニードル２０５に液体Ｌｉが押し込まれるように圧力が作用して、ジョイントニードル２０５を介してカートリッジ２からタンク３へ液体Ｌｉが供給される。そして、カートリッジ２の収容空間１１２に収容されていた液体Ｌｉの一部が、タンク３の収容空間３２へ移動する。

このような構成とすることで、水頭差を利用して液体を供給する構成と比較して、より強い力で液体Ｌｉがジョイントニードル２０５に押し込まれる。水頭差を利用する構成においては、カートリッジ２の収容空間１１２の液面にかかる圧力は大気圧であるが、本構成においては、ダンパー部１０４の変形によりカートリッジ２の収容空間１１２の液面にかかる圧力が大気圧力より大きくなるためである。従って、上述の構成によれば、ジョイントニードル２０５の内部に泡が入り込む余地が減り、泡詰まりの発生を抑制できる。

また、上述の構成においては、ジョイントニードル２０５のタンク３からの突出量は、ダンパー部１０４の天井部１０２からの突出量と比較して大きい。従って、カートリッジ２の装着時に、ダンパー部１０４がタンク３に当接して変形する前に、ジョイントニードル２０５はジョイント部１０３に接続される。このような構成とすることにより、カートリッジ２の収容空間１１２とタンク３の収容空間３２が連通する前に、ダンパー部１０４が変形することが防止される。ひいては、ジョイントニードル２０５が確実にジョイント部１０３に接続された後に、収容空間１１２内部の圧力が上昇するため、液体がカートリッジ２から漏れることなく、安定してタンク３へと供給される。

カートリッジ２が所定の位置に移動して、シャッター１０６が固定部材２０３の真上に位置すると、固定部材２０３が土台２０４から突出するように上方向に移動して、シャッター１０６が押し上げられる。図４（ｄ）は、固定部材２０３によりシャッター１０６が上方向に移動した様子を示す。このとき、保持部２０２と固定部材２０３によりカートリッジ２が四方を囲まれてカートリッジ装着部２００に対して固定される。ダンパー部１０４の復元力は、カートリッジ２をタンク３から離す方向に作用するが、固定部材２０３によりカートリッジ２の移動は規制されるため、カートリッジ２の位置が安定して固定される。

また、カートリッジ２が移動して、固定部材２０３が上方向にせり上がると、シャッター１０６は固定部材２０３に押されて大気連通口１０５を開放する位置に移動する。すなわち、カートリッジ２が固定部材２０３により固定される位置に移動することで、大気連通口１０５を介してカートリッジ２の収容空間１１２が外部と連通して、収容空間１１２内部の圧力が大気圧に等しくなる。

大気連通口１０５が開放された後は、適宜タンク３から吐出ヘッド１へと液体Ｌｉが供給されて、タンク３の収容空間３２に収容された液体Ｌｉが減少する。そして、タンク３の収容空間３２の圧力が減少することで、収容空間３２とカートリッジ２の収容空間１１２の圧力差を解消するように、カートリッジ２からタンク３へと液体Ｌｉが移動する。すなわち、タンク３から吐出ヘッド１へと液体Ｌｉが供給される度に、カートリッジ２からタンク３へと液体Ｌｉが供給される。上述の通り、カートリッジ２内部の圧力が高まってカートリッジ２からタンク３へと一部の液体Ｌｉが供給された後に、カートリッジ２内部が大気開放されることで、その後もカートリッジ２からタンク３へと液体Ｌｉが供給され続ける。

なお、第１実施形態においては、カートリッジ２にシャッター１０６を設けて、大気連通口１０５を開閉可能な構成としたが、本発明の適用にあたっては、このような構成に限られない。例えば、大気連通口１０５がシールで塞がれ、カートリッジ２をカートリッジ装着部２００に装着した後にシールが剥がされる構成に対しても、本発明は適用可能である。このような構成においては、カートリッジ２の装着前にシールが剥がされると、泡詰まり発生抑制効果が得られないため、何らかの対策が講じられることが好ましい。

カートリッジ２に収容された液体Ｌｉが使い切られると、カートリッジ２はカートリッジ装着部２００から取り外されて、液体Ｌｉが収容された新たなカートリッジ２がカートリッジ装着部２００に装着される。図４（ｅ）は、カートリッジ２がタンク３から離れる方向に移動して、カートリッジ装着部２００から取り外される様子を示す。カートリッジ２がタンク３から離されると、固定部材２０３が土台２０４の内部に収まる位置に移動させられ、シャッター１０６は下方に移動して大気連通口１０５は塞がれて、カートリッジ２の収容空間１１２が密閉状態になる。

大気連通口１０５が塞がれた状態でカートリッジ２がタンク３から離れるように移動す
ると、ダンパー部１０４が潰れた状態から復元し、カートリッジ２の収容空間１１２の容積は増加して、収容空間１１２内部の圧力が減少する。そして、収容空間１１２の内部で、図４（ｅ）に示される矢印方向に空気が移動する。このような構成とすることにより、カートリッジ２を取り外す際にジョイントニードル２０５やジョイント部１０３に液体Ｌｉが残っていても、液体Ｌｉがカートリッジ２の収容空間１１２へ引き込まれるため、液だれを軽減できる。すなわち、上述の構成によれば、カートリッジ２の取外しの際に、液体Ｌｉがカートリッジ２等の外部から漏れて、カートリッジ装着部２００を液体Ｌｉで汚れることを抑制できる。

以上より、第１実施形態によれば、カートリッジ２のカートリッジ装着部２００に対する着脱の際に、ダンパー部１０４が変形して、カートリッジ２の収容空間１１２の容積が変化して、内部の圧力が変化する。そして、この圧力変化により、カートリッジ２装着時に泡詰まりの発生が抑制され、カートリッジ２取り外し時に液だれが軽減される。

泡詰まり発生抑制のためには、ジョイントニードル２０５の流路径を大きくするという対策も考えられるが、流路径を大きくするとカートリッジ２の取外し時にジョイントニードル２０５やカートリッジ２から液体が漏れやすくなる。一方で、第１実施形態によれば、流路径を大きくする必要がないため、泡詰まりの発生抑制と液だれ軽減の両立が可能である。

なお、第１実施形態においては、固定部材２０３を設けてカートリッジ２をカートリッジ装着部２００に固定する構成としたが、本発明の適用にあたってはこのような構成に限られない。図５（ａ）、（ｂ）は第１実施形態の変形例に係るカートリッジ７とカートリッジ装着部２１０の断面図である。カートリッジ７には、大気連通口１０５を開閉可能に構成されるシャッター１４１が設けられている。また、カートリッジ装着部２１０の土台２０４には、上方向に開口した溝２１１が形成されている。

図５（ａ）は、カートリッジ７がカートリッジ装着部２１０に装着される直前の様子を示し、図５（ｂ）は、カートリッジ７がカートリッジ装着部２１０に装着された様子を示す。シャッター１４１は液体保持部１０１や天井部１０２に対して上下方向にスライド可能に設けられ、シャッター１４１の上下移動により大気連通口１０５が開閉される。変形例においては、カートリッジ７が所定の位置に移動することにより、シャッター１４１が土台２０４の溝２１１に進入するように下方向に移動して、大気連通口１０５が開放される。そして、シャッター１４１が溝２１１に挿入されて、カートリッジ７がカートリッジ装着部２１０に対して固定される。このように、シャッター１４１と溝２１１により、大気連通口１０５を開放しつつ、カートリッジ７がカートリッジ装着部２００に固定される構成も、本発明の適用に好ましい。また、第１実施形態とその変形例においては、大気連通口１０５の開閉機構とカートリッジの固定機構に同一の構造物を採用していたが、開閉機構と固定機構が互いに独立している構成に対しても本発明は適用可能である。

また、第１実施形態においては、タンク３の外装である当接部３１を、カートリッジ２のダンパー部１０４に当接させてダンパー部１０４を変形させていたが、本発明の適用にあたってはこのような構成に限られない。例えば、カートリッジ２が記録装置１０に装着されるときに、カートリッジ２に当接してカートリッジ２の収容空間１１２の容積が減少するようにカートリッジ２を変形させるための新たな構造物が設けられた構成に対しても本発明は適用可能である。

＜第２実施形態＞
次に、本発明に係る第２実施形態について説明する。第２実施形態は、カートリッジの収容空間１１２内部の圧力を変化させる機構が第１実施形態と異なる。以下、第２実施形
態の説明において、第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略し、第２実施形態の特徴的な構成についてのみ説明する。

図６（ａ）～（ｃ）は第２実施形態に係るカートリッジ８とカートリッジ装着部２００の断面図である。カートリッジ８は、ダンパー部１０４の代わりにシリンジ部１０７と弾性体１０８が設けられている。シリンジ部１０７は円筒状の部材であり、カートリッジ８の天井部１０２に形成された開口を塞ぐように設けられている。シリンジ部１０７は、カートリッジ８の長手方向において、大気連通口１０５が設けられる端部と反対側の端部から、一部が天井部１０２の外側に突出している。更に、シリンジ部１０７は、天井部１０２の内部で、カートリッジ８の長手方向に摺動可能に構成されている。第２実施形態においては、シリンジ部１０７が天井部１０２の内部を摺動することで、収容空間１１２の容積が変化し、収容空間１１２内部の圧力が変化する。

シリンジ部１０７の天井部１０２の内部に位置する先端には、カバー部が設けられている。カバー部は、大気連通口１０５が閉じられているときに収容空間１１２の密閉性を向上させるために、シリンジ部１０７と天井部１０２との間の隙間を埋めている。すなわち、大気連通口１０５がシャッター１０６に塞がれている状態においては、カートリッジ８の収容空間１１２は密閉状態になる。

弾性体１０８は、シリンジ部１０７の天井部１０２の内部に位置する先端に接続され、シリンジ部１０７をカートリッジ８の外側に押し出す方向に付勢している。弾性体１０８が設けられることにより、シリンジ部１０７が意図せず外力を受けて移動した場合でも、シリンジ部１０７は所定の位置に復元する。

次に、カートリッジ８の装着方法について説明する。図８（ａ）は、カートリッジ８が土台２０４の上に載置された様子を示す。カートリッジ８は、ジョイントニードル２０５と干渉しないように、ジョイント部１０３がジョイントニードル２０５に対向する姿勢で土台２０４の上に載置される。すなわち、カートリッジ２は、シリンジ部１０７とジョイント部１０３が設けられた一端がタンク３に対向するように載置される。このとき、固定部材２０３は、上方向からカートリッジ８に押されて、土台２０４の内部に収まる位置に移動する。また、カートリッジ８が土台２０４の上に載置されるとき、大気連通口１０５がシャッター１０６に塞がれており、カートリッジ２の内部は密閉状態である。

次に、カートリッジ８が土台２０４の上を滑るようにタンク３に向かって押し込まれる。図８（ｂ）は、図８（ａ）の状態からカートリッジ８がタンク３に近づく方向に移動して、シリンジ部１０７がタンク３の当接部３１に当接する直前の様子を示す。当接部３１は、第１実施形態と同様に、タンク３の外装の面である。カートリッジ２がタンク３に向かって押し込まれることで、タンク３に接続されたジョイントニードル２０５が、カートリッジ２のジョイント部１０３に挿入される。そして、カートリッジ２の内部の液体の収容空間１１２と、タンク３の内部の液体の収容空間３２が連通する。

図８（ｃ）は、図８（ｂ）の状態からカートリッジ２がタンク３に近づく方向に更に移動して、シリンジ部１０７がタンク３の当接部３１に当接して天井部１０２の内側により入り込んだ様子を示す。上述の通り、シリンジ部１０７は天井部１０２の内部を摺動可能に構成されており、カートリッジ２がタンク３に近づくように移動されることで、当接部３１に当接して天井部１０２の内側に進入する方向に移動する。すなわち、当接部３１は、カートリッジ２をタンク３に接続する過程で、カートリッジ２の収容空間１１２の容積を減少させるようにシリンジ部１０７を移動させてカートリッジ２を変形させる。

このとき、シリンジ部１０７が移動することで、カートリッジ８の収容空間１１２の容
積は減少して、収容空間１１２内部の圧力が高まる。すると、ジョイントニードル２０５に液体Ｌｉが押し込まれるように圧力が作用して、ジョイントニードル２０５を介してカートリッジ２からタンク３へ液体Ｌｉが供給される。そして、カートリッジ２の収容空間１１２に収容されていた液体Ｌｉの一部が、タンク３の収容空間３２へ移動する。すなわち、第２実施形態においても、カートリッジ８をカートリッジ装着部２００に装着する際に、カートリッジ２の収容空間１１２の容積が減少して、内部の圧力が上昇することによって、泡詰まりの発生が抑制される。

また、カートリッジ８がカートリッジ装着部２００から取り外される際、シリンジ部１０７が弾性体１０８に付勢されて天井部１０２の外側に向かって移動するため、カートリッジ８の収容空間１１２の容積は増加して、収容空間１１２内部の圧力が減少する。すなわち、第２実施形態においても、カートリッジ８をカートリッジ装着部２００から取り外す際に、カートリッジ２の収容空間１１２の容積が増加して、内部の圧力が減少することによって、液だれが軽減される。

＜第３実施形態＞
次に、本発明に係る第３実施形態について説明する。第３実施形態は、カートリッジの誤装着防止機構が設けられている点で第１実施形態と異なる。以下、第３実施形態の説明において、第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略し、第３実施形態の特徴的な構成についてのみ説明する。

図７（ａ）は、第３実施形態に係るカートリッジ装着部２２０の斜視図である。図７（ｂ）は、第３実施形態に係る複数のカートリッジ９ａ～９ｄの斜視図である。カートリッジ装着部２２０は、四つのカートリッジ９ａ～９ｄが着脱可能に構成され、四つのタンク３ａ～３ｄが設けられている。

各カートリッジ９ａ～９ｄは異なる色の液体を収容し、それぞれがタンク３ａ～３ｄのうち同じ色の液体を収容するタンクに接続される。具体的には、第１カートリッジ９ａは第１タンク３ａと接続され、第２カートリッジ９ｂは第２タンク３ｂと接続され、第３カートリッジ９ｃは第３タンク３ｃと接続され、第４カートリッジ９ｄは第４タンク３ｄと接続される。

四つのタンク３ａ～３ｄのそれぞれには、ジョイントニードル２０５と同じ方向にタンクの外装部から突出する突起が係合部として設けられている。第１タンク３ａには突起２０８ａが一つ設けられ、第２タンク３ｂには第１タンク３ａと異なる位置に突起２０８ｂが一つ設けられている。又、第３タンク３ｃには第１タンク３ａに設けられる突起２０８ａと異なる形状の突起２０８ｃが設けられ、第４タンク３ｄには突起２０８ｄが二つ設けられている。突起２０８ａ～２０８ｄは、それぞれがダンパー部１０４に当接してダンパー部１０４を変形させる当接部としても機能する。

四つのカートリッジ９ａ～９ｄのそれぞれには、突起と係合する被係合部として、ジョイント部１０３が設けられるカートリッジの長手方向の一端側に切り欠きが形成されている。切り欠きは天井部１０２に形成され、切り欠きの端面からカートリッジの長手方向に突出するようにダンパー部１０４が各カートリッジ９ａ～９ｄに設けられている。

第１カートリッジ９ａには、第１タンク３ａの突起２０８ａに対応する位置に切り欠き１０９ａが形成されている。言い換えると、第１カートリッジ（第２収容容器）９ａがカートリッジ装着部２２０に装着されて第１タンク（第１収容容器）３ａに接続されるとき、第１カートリッジ９ａが突起２０８ａと干渉しないように切り欠き１０９ａは構成されている。同様に、第２カートリッジ９ｂには、第２タンク３ｂの突起２０８ｂに対応する
位置に切欠き１０９ｂが形成され、第２カートリッジ９ｂは突起２０８ｂに干渉することなく第２タンク３ｂと接続可能である。又、第３カートリッジ９ｃには、第３タンク３ｃの突起２０８ｃに対応する位置に切欠き１０９ｃが形成され、第３カートリッジ９ｃは突起２０８ｃに干渉することなく第３タンク３ｃと接続可能である。又、第４カートリッジ９ｄには、第４タンク３ｄの二つの突起２０８ｄに対応する位置に二つの切欠き１０９ｄが形成され、第４カートリッジ９ｄは突起２０８ｄに干渉することなく第４タンク３ｄと接続可能である。

一方で、第１カートリッジ（第２収容容器）９ａを、例えば、第２タンク（第３収容容器）３ｂに接続しようとすると、第２タンク３ｂの突起２０８ｂが第１カートリッジ９ａと干渉し、第１カートリッジ９ａはカートリッジ装着部２２０に装着できない。同様に、第２カートリッジ（第４収容容器）９ｂを、第１タンク（第１収容容器）３ａに接続しようとすると、第１タンク３ａの突起２０８ａが第２カートリッジ９ｂと干渉し、第２カートリッジ９ｂはカートリッジ装着部２２０に装着できない。すなわち、第３実施形態においては、各カートリッジ９ａ～９ｄは、それぞれ対応するいずれかのタンク３ａ～３ｄにのみ接続可能である。このような構成とすることで、カートリッジの誤装着が防止され、タンクや吐出ヘッドの内部で異なる色の液体が混色することを防げる。以上より、第３実施形態の構成によれば、泡詰まりの発生抑制効果や液だれ抑制効果が得られると共に、カートリッジの誤装着を防止できる。

なお、本発明の適用にあたっては、突起の形状や配置位置、配置個数は、上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、４つのカートリッジにそれぞれ異なる形状の被係合部が設けられ、４つのタンクにそれぞれ異なる形状の係合部は設けられて誤装着が防止される構成に対しても、本発明は適用可能である。又、切り欠きがカートリッジの下部に設けられ、突起がカートリッジ装着部の土台に設けられている構成に対しても、本発明は適用可能である。

又、第３実施形態の構成においては、第４カートリッジ９ｄは、他のカートリッジと比較して幅が大きく、液体の収容量が多くなるように構成されている。容量の異なるすべてのカートリッジに同一かつ同数のダンパー部を設けると、大容量のカートリッジにおいては、小容量のカートリッジと比較して、ダンパー部の変形量が収容空間内部の圧力上昇に与える寄与度が低下する。そこで、第３実施形態においては、大容量の第４カートリッジ９ｄに、二つのダンパー部１０４が設けられている。

第４カートリッジ９ｄにより多くのダンパー部１０４が設けられることにより、第４カートリッジ９ｄは、他のカートリッジと比較して、ダンパー部１０４が変形したときに収容空間１１２の容積が大きく変化する。ひいては、第４カートリッジ９ｄの着脱時に収容空間１１２内部の圧力が大きく変化するため、第４カートリッジ９ｄについても他のカートリッジとそん色なく、泡詰まりの発生抑制効果や液だれ抑制効果を得ることができる。すなわち、カートリッジの収容空間の容積等に応じて、ダンパー部の構成や個数を変化させて、収容空間内部の圧力変化量をコントロールすることで、泡詰まりの発生抑制効果や液だれ抑制効果が適切に得られる。

以上、本発明が適用可能な三つの実施形態について説明したが、これらの各実施形態は互いに排他的ではなく、組み合わせることも可能である。又、本発明の技術的思想に沿うものであれば、ここでは挙げていないその他の構成を各実施形態に付け加えることも可能である。例えば、第二の実施形態で挙げたシリンジ部をもつカートリッジと第三の実施形態で挙げたようなタンクを組み合わせて、シリンジ部をタンクに設けられた突起で押し込むような形態としても良い。

本実施形態の開示は、以下の構成及び方法を含む。
（構成１）
液体を吐出するように構成された吐出ヘッドと、
前記吐出ヘッドに供給する液体を収容するための第１収容容器と、
液体吐出装置に対して着脱可能であり、かつ、前記第１収容容器と接続可能であり、前記第１収容容器に供給する液体を収容するための収容空間を有する第２収容容器と、
を備える液体吐出装置において、
前記第１収容容器は、前記第２収容容器と接続した状態において、前記第２収容容器と当接する当接部を有し、
前記当接部は、前記第２収容容器を前記第１収容容器に接続する過程で、前記第２収容容器の前記収容空間の容積を減少させるように前記第２収容容器を変形させることを特徴とする液体吐出装置。
（構成２）
前記第２収容容器は、その内部に前記収容空間を形成する外装部を含み、
前記当接部は、前記外装部に当接して、前記外装部の一部を潰すように変形させることを特徴とする構成１に記載の液体吐出装置。
（構成３）
前記外装部は、前記当接部に当接することで潰れるように構成され、かつ、前記第２収容容器が前記液体吐出装置から取り外されるときに復元するように構成された弾性変形部を含むことを特徴とする構成２に記載の液体吐出装置。
（構成４）
前記第１収容容器から前記第２収容容器まで連通する液体の供給路を形成する供給路形成部を更に備え、
前記当接部は、前記第２収容容器が前記液体吐出装置に装着されるとき、前記供給路形成部が前記第２収容容器に接続された後に、前記第２収容容器に当接するよう構成されていることを特徴とする構成２又は３に記載の液体吐出装置。
（構成５）
前記第２収容容器は、前記収容空間と前記収容空間の開口を形成する外装部と、前記開口を塞いだ状態で前記外装部に対して移動可能に構成されるシリンジ部と、を含み、
前記シリンジ部の一部は、前記収容空間の外側に位置し、
前記当接部は、前記シリンジ部に当接して、前記シリンジ部を前記収容空間の内側に入り込むように移動させることを特徴とする構成１に記載の液体吐出装置。
（構成６）
前記第２収容容器は、前記シリンジ部を前記外装部の外側に押し出す方向に付勢する付勢部材を更に含むことを特徴とする構成５に記載の液体吐出装置。
（構成７）
前記第１収容容器から前記第２収容容器まで連通する液体の供給路を形成する供給路形成部を更に備え、
前記当接部は、前記第２収容容器が前記液体吐出装置に装着されるとき、前記供給路形成部が前記第２収容容器に接続された後に、前記シリンジ部に当接するよう構成されていることを特徴とする構成５又は６に記載の液体吐出装置。
（構成８）
前記吐出ヘッドに供給する液体を収容する第３収容容器と、
前記第３収容容器に対して接続及び接続解除可能に構成され、前記第３収容容器に供給する液体を収容する第４収容容器と、
を更に備え、
前記第２収容容器は、前記第１収容容器に接続されるときに前記第１収容容器の係合部と係合する被係合部を含み、
前記第１収容容器の前記係合部は、前記第４収容容器を前記第１収容容器に接続しようとするときに前記第１収容容器に干渉するように構成されていることを特徴とする構成１
～７のいずれか一の構成に記載の液体吐出装置。
（構成９）
前記当接部は、前記第１収容容器の外装部であることを特徴とする構成１～８のいずれか一の構成に記載の液体吐出装置。
（構成１０）
前記第２収容容器が前記液体吐出装置に装着されているとき、前記第２収容容器を前記液体吐出装置に対して固定する固定部を更に備えることを特徴とする構成１～９のいずれか一の構成に記載の液体吐出装置。
（構成１１）
前記第１収容容器は、液体を収容するタンクであり、
前記第２収容容器は、前記液体吐出装置に対して着脱可能に構成されるカートリッジであることを特徴とする構成１～１０のいずれか一の構成に記載の液体吐出装置。

１…吐出ヘッド、２…カートリッジ（第２収容容器）、３…タンク（第１収容容器）、１０…記録装置（液体吐出装置）、３１…当接部、１１２・・・収容空間、Ｌｉ…液体

Claims (11)

1. 液体を吐出するように構成された吐出ヘッドと、
   前記吐出ヘッドに供給する液体を収容するための第１収容容器と、
   液体吐出装置に対して着脱可能であり、かつ、前記第１収容容器と接続可能であり、前記第１収容容器に供給する液体を収容するための収容空間を有する第２収容容器と、
   を備える液体吐出装置において、
   前記第１収容容器は、前記第２収容容器と接続した状態において、前記第２収容容器と当接する当接部を有し、
   前記当接部は、前記第２収容容器を前記第１収容容器に接続する過程で、前記第２収容容器の前記収容空間の容積を減少させるように前記第２収容容器を変形させることを特徴とする液体吐出装置。
2. 前記第２収容容器は、その内部に前記収容空間を形成する外装部を含み、
   前記当接部は、前記外装部に当接して、前記外装部の一部を潰すように変形させることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記外装部は、前記当接部に当接することで潰れるように構成され、かつ、前記第２収容容器が前記液体吐出装置から取り外されるときに復元するように構成された弾性変形部を含むことを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。
4. 前記第１収容容器から前記第２収容容器まで連通する液体の供給路を形成する供給路形成部を更に備え、
   前記当接部は、前記第２収容容器が前記液体吐出装置に装着されるとき、前記供給路形成部が前記第２収容容器に接続された後に、前記第２収容容器に当接するよう構成されていることを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。
5. 前記第２収容容器は、前記収容空間と前記収容空間の開口を形成する外装部と、前記開口を塞いだ状態で前記外装部に対して移動可能に構成されるシリンジ部と、を含み、
   前記シリンジ部の一部は、前記収容空間の外側に位置し、
   前記当接部は、前記シリンジ部に当接して、前記シリンジ部を前記収容空間の内側に入り込むように移動させることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
6. 前記第２収容容器は、前記シリンジ部を前記外装部の外側に押し出す方向に付勢する付勢部材を更に含むことを特徴とする請求項５に記載の液体吐出装置。
7. 前記第１収容容器から前記第２収容容器まで連通する液体の供給路を形成する供給路形成部を更に備え、
   前記当接部は、前記第２収容容器が前記液体吐出装置に装着されるとき、前記供給路形成部が前記第２収容容器に接続された後に、前記シリンジ部に当接するよう構成されていることを特徴とする請求項５に記載の液体吐出装置。
8. 前記吐出ヘッドに供給する液体を収容する第３収容容器と、
   前記第３収容容器に対して接続及び接続解除可能に構成され、前記第３収容容器に供給する液体を収容する第４収容容器と、
   を更に備え、
   前記第２収容容器は、前記第１収容容器に接続されるときに前記第１収容容器の係合部と係合する被係合部を含み、
   前記第１収容容器の前記係合部は、前記第４収容容器を前記第１収容容器に接続しようとするときに前記第１収容容器に干渉するように構成されていることを特徴とする請求項
   １に記載の液体吐出装置。
9. 前記当接部は、前記第１収容容器の外装部であることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
10. 前記第２収容容器が前記液体吐出装置に装着されているとき、前記第２収容容器を前記液体吐出装置に対して固定する固定部を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
11. 前記第１収容容器は、液体を収容するタンクであり、
    前記第２収容容器は、前記液体吐出装置に対して着脱可能に構成されるカートリッジであることを特徴とする請求項１～１０のいずれか１項に記載の液体吐出装置。

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