JP2002370381A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カートリッジを容易に目標装着位置に装着で
きるようにする。 【解決手段】 画像形成に用いる印画剤が装填されたカ
ートリッジ１０を、装置本体２に着脱可能とした画像形
成装置１であって、カートリッジ１０及び装置本体２
は、カートリッジ１０が装置本体２に取り付けられたと
きに互いに係合する係合手段１２及び２１ｂをそれぞれ
備え、カートリッジ１０と装置本体２とが接続されると
きに、カートリッジ１０を目標装着位置に移動させる方
向の力がカートリッジ１０に発生するように、係合手段
１２及び２１ｂを形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタ等の画像
形成装置に関し、特に画像形成に用いる印画剤が装填さ
れたカートリッジを装置本体に着脱可能とした画像形成
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プリンタ等の画像形成装置では、画像形
成を行う印画ヘッド及び画像形成に用いる印画剤（イン
ク）を用いて印画を行う。ここで、使用者が印画剤を充
填しやすくするために、印画剤をカートリッジに収容
し、カートリッジを交換することで印画剤を充填できる
ようにしたものが知られている。

【０００３】カートリッジを交換する場合には、使用者
は、例えば画像形成装置のカバーを開き、画像形成装置
内部のレバーを回す等の所定の操作を行う必要があっ
た。このため、カートリッジの交換が難しく、慣れた者
でないと迅速に行うことができず、また、カートリッジ
の装着が正しくされない場合があった。

【０００４】そこで、上記の欠点を解消するために、ロ
ーディング方式を採用したものが知られている。この方
式においては、例えば、画像形成装置のカートリッジを
収納する部分となるトレイが引き出される。そして、使
用者は、このトレイにカートリッジを取り付ける。トレ
イにカートリッジが取り付けられ、所定の操作が行われ
ると、トレイが画像形成装置の内部に移動される。そし
て、トレイが所定位置まで移動されると、カートリッジ
と画像形成装置本体との電気的接続が行われるようにな
っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の従来の
技術では、カートリッジの装着時にカートリッジを正し
く位置決めすることが困難であるという問題があった。
カートリッジを画像形成装置のトレイに取り付けるのは
使用者が行うものであるので、取り付けしやすいことが
求められる。よって、カートリッジとトレイとの間に
は、ある程度の隙間（ガタ）を予め設けておく必要があ
る。

【０００６】しかし、この隙間によって、カートリッジ
がトレイ内で動くため、カートリッジが目標装着位置に
正しく装着されない場合があるという問題があった。そ
して、トレイが所定位置まで移動され、カートリッジと
画像形成装置本体との電気的接続が行われるときに、位
置ズレが発生して両者を接続することができないおそれ
があるという問題がある。

【０００７】また、カートリッジは、印画剤が装填され
ているだけでなく、印画ヘッドを備えているものも知ら
れている。このようなカートリッジの場合、カートリッ
ジが正確な位置に装着されないと、印画位置ズレが発生
してしまうという問題がある。すなわち、印画紙の搬送
方向に対して垂直な方向（印画紙の幅方向）にカートリ
ッジがずれて装着されると、印画紙の幅方向に対する印
画位置がずれてしまうという問題がある。

【０００８】したがって、本発明が解決しようとする課
題は、カートリッジを容易に目標装着位置に装着できる
ようにすることである。さらに、印画ヘッドを備えるカ
ートリッジの場合には、カートリッジを目標装着位置に
装着することで、正確な位置に印画できるようにするこ
とである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、以下の解決手
段によって、上述の課題を解決する。請求項１の発明
は、画像形成に用いる印画剤が装填されたカートリッジ
を、装置本体に着脱可能とした画像形成装置であって、
前記カートリッジ及び前記装置本体は、前記カートリッ
ジが前記装置本体に取り付けられたときに互いに係合す
る係合手段をそれぞれ備え、前記カートリッジと前記装
置本体とが接続されるときに、前記カートリッジを目標
装着位置に移動させる方向の力が前記カートリッジに発
生するように、前記係合手段を形成したことを特徴とす
る。

【００１０】請求項２の発明は、請求項１に記載の画像
形成装置において、前記カートリッジは、印画紙に対し
て画像形成を行う印画ヘッドを有することを特徴とす
る。請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の
画像形成装置において、前記装置本体は、印画紙を搬送
する搬送手段を備え、前記カートリッジと前記装置本体
とが接続されるときに、前記搬送手段による印画紙の搬
送方向に垂直な方向であって中央に向かう力が前記カー
トリッジに発生するように、前記係合手段を形成したこ
とを特徴とする。

【００１１】請求項４の発明は、請求項１から請求項３
までのいずれか１項に記載の画像形成装置において、前
記カートリッジ及び前記装置本体には、前記カートリッ
ジと前記装置本体とを電気的に接続するためのコネクタ
がそれぞれ設けられており、前記装置本体には、前記カ
ートリッジを収納する収納部が設けられ、前記カートリ
ッジが前記収納部に収納された状態で前記収納部が所定
位置に配置されたときに前記カートリッジの前記コネク
タと前記装置本体の前記コネクタとが接続され、前記カ
ートリッジの前記コネクタと前記装置本体の前記コネク
タとが接続されるときに、前記カートリッジの前記コネ
クタと前記装置本体の前記コネクタとの接続方向に垂直
な方向であって前記収納部の中央に向かう力が前記カー
トリッジに発生するように、前記係合手段を形成したこ
とを特徴とする。

【００１２】請求項５の発明は、請求項１から請求項４
までのいずれか１項に記載の画像形成装置において、前
記カートリッジ及び前記装置本体の前記係合手段のう
ち、一方は凸状であり、他方は凹状であり、前記カート
リッジ及び前記装置本体の前記係合手段は、前記カート
リッジと前記装置本体とが接続されるときに互いに接触
し、前記カートリッジを目標装着位置に移動させる方向
の力を発生させる面をそれぞれ有することを特徴とす
る。

【００１３】本発明においては、カートリッジが装置本
体に装着されると、カートリッジに設けられた係合手段
と、装置本体に設けられた係合手段とが互いに係合す
る。そして、カートリッジが装置本体に接続されるとき
には、カートリッジには目標装着位置に移動する力が発
生する。これにより、カートリッジを目標装着位置に移
動させ、その位置でカートリッジを位置決めすることが
できる。よって、例えば印画ヘッドを備えるカートリッ
ジにおいては、正確な位置に印画できるようになる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面等を参照して、本発明
の一実施形態について説明する。図１は、本発明による
画像形成装置（プリンタ）の第１実施形態を示す内部構
造の概略図である。図１の画像形成装置１において、カ
ートリッジ１０は、画像形成に用いるインク（印画剤）
が装填されたインクカートリッジと、画像形成を行う印
画ヘッド１１とが一体に形成されたものである。具体的
には、カートリッジ１０の内部には、インクが装填され
ている。さらに、カートリッジ１０の下面側には、印画
ヘッド１１が形成されている。カートリッジ１０は、装
置本体２から着脱可能である。インクがなくなった場合
等には、カートリッジ１０を装置本体２から取り外し、
新たなカートリッジ１０を装着する。

【００１５】カートリッジ１０は、トレイ２１上に取り
付けられている。また、カートリッジ１０には、装置本
体２と電気的に接続するためのコネクタ１３が設けられ
ており、このコネクタ１３と、装置本体２側のコネクタ
３とが接続される。

【００１６】印画紙を搬送するための搬送手段は、カー
トリッジ１０の下側に設けられている。搬送手段のベル
ト（無端ベルト）２２は、４つのローラ２３により図１
中、略平行四辺形状に張られている。そして、ベルト２
２の上面は、印画ヘッド１１と所定の間隙を介して配置
されている。ローラ２３のうち、モータに連結されたロ
ーラ２３（図１中、左下側）が駆動されることにより、
ベルト２２が回転される。

【００１７】印画を実行する命令が搬送手段に送られて
くると、給紙ローラ（図示せず）が回転され、印画紙ト
レイ（図示せず）から印画紙Ｐが搬出されてベルト２２
側に送られる。印画紙Ｐは、ベルト２２の回転によって
ベルト２２に沿って図１中、矢印方向に搬送され、印画
ヘッド１１の下側に送られる。

【００１８】印画ヘッド１１は、ベルト２２上を移動す
る印画紙Ｐに対し、印画を行う。例えば印画ヘッド１１
がラインヘッドである場合、ベルト２２は連続的に印画
紙を搬送し、印画ヘッド１１は、この連続的に搬送され
る印画紙Ｐに対して印画を行う。このようにして、印画
と印画紙Ｐの搬送とが繰り返されると、印画紙Ｐは、や
がて排紙ローラ（図示せず）によって画像形成装置１の
外側に排出される。

【００１９】図２は、カートリッジ１０と、カートリッ
ジ１０が装着されるトレイ２１とを示す外観斜視図であ
る。トレイ２１は、モータ等の駆動手段、及びガイド機
構等により、図２中、手前側に引出し可能に形成されて
おり、さらに、引き出されたトレイ２１を画像形成装置
１内に引込み可能に形成されている。カートリッジ１０
を交換するときは、画像形成装置１の使用者は、所定の
操作スイッチを操作等して、トレイ２１を駆動して手前
側に引き出す。

【００２０】図３は、カートリッジ１０の外形を示す図
であり、図中（ａ）は、斜視図であり、（ｂ）は、
（ａ）中、Ａ方向の矢視図（平面図）であり、（ｃ）
は、（ａ）中、Ｂ方向の矢視図である。カートリッジ１
０は、略直方体状をなしている。また、カートリッジ１
０の両側面には、凹状の切欠部（係合手段）１２が形成
されている。切欠部１２は、カートリッジ１０の左右対
称位置に、対称形状となるように形成されている。切欠
部１２は、カートリッジ１０を装置本体２に装着すると
きに、装置本体２側と係合する部分である。

【００２１】また、カートリッジ１０の一側面には、コ
ネクタ１３が設けられている。コネクタ１３は、装置本
体２と電気的に接続するものである。装置本体２とカー
トリッジ１０とが電気的に接続されると、コネクタ１３
を介して装置本体２側からカートリッジ１０に制御信号
が送信され、カートリッジ１０の印画ヘッド１１の動作
が制御される。

【００２２】図４は、カートリッジ１０が装着される様
子を説明する平面図である。図４において、トレイ２１
の上面側には、カートリッジ１０を載置可能なように、
カートリッジ１０の外形よりわずかに大きな形で断面凹
状に形成された収納部２１ａが形成されている。そし
て、カートリッジ１０は、この収納部２１ａ内に収納さ
れる。さらに、トレイ２１の収納部２１ａ内には、カー
トリッジ１０の切欠部１２と係合するための凸部（係合
手段）２１ｂが設けられている。

【００２３】収納部２１ａ内にカートリッジ１０が収納
されると、カートリッジ１０の切欠部１２と、トレイ２
１の凸部２１ｂとが係合する。すなわち、トレイ２１の
凸部２１ｂがカートリッジ１０の切欠部１２に入り込
む。ここで、カートリッジ１０は、トレイ２１の収納部
２１ａ内で多少のガタを持って載置されているので、カ
ートリッジ１０がトレイ２１上に載置された時点では、
カートリッジ１０は、必ずしも正しく位置決めされてい
ない。

【００２４】この状態から、トレイ２１は、図４中、矢
印方向（以下、ローディング方向という。）に引き込ま
れる。そして、トレイ２１が所定位置（最終位置）まで
移動したときに、装置本体２のコネクタ３とカートリッ
ジ１０のコネクタ１３とが接続される。

【００２５】図５は、図４中、Ｃ部を拡大して示す図で
ある。図５中、矢印方向がローディング方向である。ト
レイ２１が装置本体２内に移動されると、カートリッジ
１０のコネクタ１３と、装置本体２のコネクタ３とが接
触する。この接触により、カートリッジ１０は、収納部
２１ａ内で、ローディング方向と反対方向に押し戻され
る。これにより、図５に示すように、トレイ２１の凸部
２１ｂの斜面Ｒ１と、カートリッジ１０の切欠部１２の
斜面Ｒ２とが当接する。

【００２６】凸部２１ｂの斜面Ｒ１と切欠部１２の斜面
Ｒ２とが当接すると、図５に示すように、力Ｆが発生す
る。この力Ｆは、斜面Ｒ１、Ｒ２に垂直な方向の力Ｆ１
と、斜面Ｒ１、Ｒ２に沿う方向の力Ｆ２とに分解するこ
とができる。そして、力Ｆ２は、カートリッジ１０を中
央に移動させる力となる。この力Ｆ２の発生によって、
カートリッジ１０は、斜面Ｒ１、Ｒ２に沿って移動す
る。

【００２７】そして、凸部２１ｂと切欠部１２とは、対
称位置にも設けられているので、その対称位置において
も上述と同じ力が発生する。したがって、カートリッジ
１０のコネクタ１３と装置本体２のコネクタ３とが接続
されるときには、カートリッジ１０を中央に移動させる
力Ｆ２がカートリッジ１０の両端部に発生することとな
る。これにより、カートリッジ１０は、中央位置、すな
わち目標装着位置に移動され、この位置でカートリッジ
１０のコネクタ１３と装置本体２のコネクタ３とが接続
される。よって、コネクタ１３とコネクタ３とが確実に
接続される。

【００２８】なお、印画紙Ｐの搬送方向は、ローディン
グ方向（コネクタ３とコネクタ１３との接続方向）と一
致する。したがって、本実施形態では、カートリッジ１
０の装着時にカートリッジ１０を目標装着位置に移動さ
せる力の方向は、印画紙の搬送方向と垂直な方向とな
る。

【００２９】また、コネクタ１３とコネクタ３との接続
時には、カートリッジ１０に上下方向の力が発生し、こ
の方向に動く可能性がある。しかし、図１に示すよう
に、装置本体２には、カートリッジ１０の上面を押さえ
る押付け部材２４が設けられている。よって、カートリ
ッジ１０は、この押付け部材２４によって位置決めされ
る。

【００３０】さらにまた、本実施形態では、カートリッ
ジ１０には印画ヘッド１１が設けられているので、カー
トリッジ１０が位置決めされると、印画ヘッド１１も目
標装着位置に位置決めされることとなる。よって、印画
ヘッド１１は、印画紙Ｐに対して正しい位置に配置さ
れ、印画紙Ｐに対する印画位置を正しい位置に設定する
ことができる。

【００３１】なお、切欠部１２及び凸部２１ｂにより、
カートリッジ１０が逆に取り付けられてしまうことを防
止している。本実施形態では、カートリッジ１０の向き
を逆向きにしたとき（コネクタ１３側が手前側を向くよ
うにしたとき）には、カートリッジ１０を、トレイ２１
の収納部２１ａ内に収納することができない。これは、
カートリッジ１０の切欠部１２に、トレイ２１の凸部２
１ｂが入り込むことができないからである。

【００３２】続いて、本発明の他の実施形態について説
明する。図６から図９までは、本発明の第２〜第５実施
形態を示す図である。図６の第２実施形態において、カ
ートリッジ１０Ａの切欠部１２Ａ、及びトレイ２１Ａの
凸部２１Ｃは、それぞれ前方側と後方側との双方に斜面
を設けたものである。すなわち、切欠部１２Ａ及び凸部
２１Ｃの上方から見た外形ラインを、略台形状に形成し
たものである。

【００３３】本実施形態のように設ければ、カートリッ
ジ１０Ａを装着するときだけでなく、トレイ２１Ａを引
き出して、カートリッジ１０Ａのコネクタ１３と装置本
体２のコネクタ３とを分離するときにも、カートリッジ
１０Ａの傾斜面とトレイ２１Ａの傾斜面とが当接する。
したがって、カートリッジ１０Ａを正しい位置に保持し
た状態で、コネクタ１３とコネクタ３とを分離すること
ができる。よって、コネクタ３とコネクタ１３との分離
時に、コネクタ３やコネクタ１３の端子が変形等してし
まうことを防止することができる。

【００３４】図７の第３実施形態は、カートリッジ１０
Ｂ及びトレイ２１Ｂの双方に、それぞれ切欠部１２及び
凸部２１ｂを２箇所に設けたものである。このように、
カートリッジ１０Ｂの切欠部１２、及びトレイ２１Ｂの
凸部２１ｂは、いくつ設けても良い。

【００３５】図８の第４実施形態は、第１実施形態等と
異なり、カートリッジ１０Ｃの手前側（トレイ２１Ｃが
引き出される側）の側面に、それぞれ切欠部１２及び凸
部２１ｂを設けたものである。この位置に切欠部１２及
び凸部２１ｂを形成しても、上述と同様に、カートリッ
ジ１０Ｃを装着するときに、切欠部１２及び凸部２１ｂ
の斜面同士が当接し、カートリッジ１０Ｃを目標装着位
置に移動させる力（斜面に沿う力）を発生させることが
できる。

【００３６】図９の第５実施形態は、トレイ２１Ｄの凸
部２１ｄを、トレイ２１Ｄと別体で構成し、かつ凸部２
１ｄを可動としたものである。凸部２１ｄは、バネ２１
ｅにより、常に中央側に付勢されている。カートリッジ
１０Ｄがトレイ２１Ｄに載置されると、バネ２１ｅの付
勢力により、カートリッジ１０Ｄを中央に移動させる力
が働く。よって、コネクタ３とコネクタ１３との接続前
に、カートリッジ１０Ｄを目標装着位置に位置決めする
ことができる。

【００３７】以上、本発明の一実施形態について説明し
たが、本発明は、上述した実施形態に限定されることな
く、種々の変形が可能である。例えば第１実施形態で
は、切欠部１２及び凸部２１ｂは、コネクタ３及びコネ
クタ１３寄りに形成したが、これに限らず、カートリッ
ジ１０の側面の中央位置に形成しても良い。ただし、第
１実施形態のように形成すれば、カートリッジ１０の前
後を誤ってトレイ２１に載置されてしまうことを防止す
ることができる。

【００３８】また、切欠部１２等、及び凸部２１ｂ等の
斜面の角度は、本実施形態では、約４５度としたが、こ
れに限らず、何度の斜面としても良い。ただし、左右側
で同一の角度の斜面とした方が、カートリッジ１０等を
目標装着位置に移動させるときに、カートリッジ１０の
両側に発生する力のバランスをとることができる。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、カートリッジが装置本
体に接続されるときには、カートリッジには目標装着位
置に移動する力が発生する。これにより、カートリッジ
を目標装着位置に移動させ、その位置でカートリッジを
位置決めすることができる。よって、例えば印画ヘッド
を備えるカートリッジにおいては、正確な位置に印画で
きるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像形成装置（プリンタ）の第１
実施形態を示す内部構造の概略図である。

【図２】カートリッジと、カートリッジが装着されるト
レイとを示す外観斜視図である。

【図３】カートリッジの外形を示す図であり、図中
（ａ）は、斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）中、Ａ方向
の矢視図（平面図）であり、（ｃ）は、（ａ）中、Ｂ方
向の矢視図である。

【図４】カートリッジが装着される様子を説明する平面
図である。

【図５】図４中、Ｃ部を拡大して示す図である。

【図６】本発明の第２実施形態を示す図である。

【図７】本発明の第３実施形態を示す図である。

【図８】本発明の第４実施形態を示す図である。

【図９】本発明の第５実施形態を示す図である。

【符号の説明】

１ 画像形成装置 ２ 装置本体 ３ コネクタ １０ カートリッジ １１ 印画ヘッド １２ 切欠部（係合手段） １３ コネクタ ２１ トレイ ２１ａ 収納部 ２１ｂ 凸部（係合手段） ２２ ベルト ２３ ローラ ２４ 押付け部材 Ｐ 印画紙 Ｒ１、Ｒ２ 斜面

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像形成に用いる印画剤が装填されたカ
   ートリッジを、装置本体に着脱可能とした画像形成装置
   であって、 前記カートリッジ及び前記装置本体は、前記カートリッ
   ジが前記装置本体に取り付けられたときに互いに係合す
   る係合手段をそれぞれ備え、 前記カートリッジと前記装置本体とが接続されるとき
   に、前記カートリッジを目標装着位置に移動させる方向
   の力が前記カートリッジに発生するように、前記係合手
   段を形成したことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の画像形成装置におい
   て、 前記カートリッジは、印画紙に対して画像形成を行う印
   画ヘッドを有することを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載の画像形成
   装置において、 前記装置本体は、印画紙を搬送する搬送手段を備え、 前記カートリッジと前記装置本体とが接続されるとき
   に、前記搬送手段による印画紙の搬送方向に垂直な方向
   であって中央に向かう力が前記カートリッジに発生する
   ように、前記係合手段を形成したことを特徴とする画像
   形成装置。
4. 【請求項４】 請求項１から請求項３までのいずれか１
   項に記載の画像形成装置において、 前記カートリッジ及び前記装置本体には、前記カートリ
   ッジと前記装置本体とを電気的に接続するためのコネク
   タがそれぞれ設けられており、 前記装置本体には、前記カートリッジを収納する収納部
   が設けられ、 前記カートリッジが前記収納部に収納された状態で前記
   収納部が所定位置に配置されたときに前記カートリッジ
   の前記コネクタと前記装置本体の前記コネクタとが接続
   され、 前記カートリッジの前記コネクタと前記装置本体の前記
   コネクタとが接続されるときに、前記カートリッジの前
   記コネクタと前記装置本体の前記コネクタとの接続方向
   に垂直な方向であって前記収納部の中央に向かう力が前
   記カートリッジに発生するように、前記係合手段を形成
   したことを特徴とする画像形成装置。
5. 【請求項５】 請求項１から請求項４までのいずれか１
   項に記載の画像形成装置において、 前記カートリッジ及び前記装置本体の前記係合手段のう
   ち、一方は凸状であり、他方は凹状であり、 前記カートリッジ及び前記装置本体の前記係合手段は、
   前記カートリッジと前記装置本体とが接続されるときに
   互いに接触し、前記カートリッジを目標装着位置に移動
   させる方向の力を発生させる面をそれぞれ有することを
   特徴とする画像形成装置。