JP2003063042A - キャリッジ、およびインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクカートリッジから滴下したインク滴が
キャリッジ内部の電気的接合部に接触することを防ぐ手
段を備えたキャリッジ、および該キャリッジを備えたイ
ンクジェット記録装置を提供すること。 【解決手段】 インクカートリッジから供給されるイン
クを被記録材に向けて吐出して記録を行う記録ヘッド３
５を有するヘッドユニット３１を備えたキャリッジ１１
に、ヘッドユニット３１内のヘッド駆動基板３７と、キ
ャリッジ１１の外部からキャリッジ１１の内壁に沿って
導入されたフラットケーブル８１との電気的接合部３９
を上から覆うように、吸液性弾性体１９を配備した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクカートリッ
ジを着脱可能に装着したキャリッジ、および該キャリジ
を備えたインクジェット記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録装置におけるインク
供給機構として、インクを充填したインクカートリッジ
をキャリッジ内の格納部に装着して、このインクカート
リッジから記録ヘッドへインクを供給する方式が実用化
されている。このようなインクカートリッジ方式のイン
ク供給機構を備えたキャリッジにおいては、キャリッジ
底部にヘッドユニットが装着されており、このヘッドユ
ニットは、インクカートリッジのインク供給口に嵌合す
るインク供給針と、このインク供給針を介して供給され
るインクを被記録材に向けて吐出するドット形成素子列
（ノズル列）を備えた記録ヘッドと、該記録ヘッドを電
気的に制御するヘッド駆動基板等を備えている。また、
ヘッド駆動基板は、フラットケーブル（フレキシブル・
フラット・ケーブル：ＦＦＣ）により記録装置のメイン
基板に接続されている。

【０００３】ところで、インクカートリッジ方式のイン
ク供給機構では、インクの交換や補充はインクカートリ
ッジごとキャリッジに装着し、あるいは取り外すことに
より行われる。このインクカートリッジの装着、取り外
し作業は、通常ユーザーにより行われるが、特に使用後
のインクカートリッジを取り外す際に、インクカートリ
ッジのインク供給口付近に付着していた小さなインク滴
がキャリッジ内に滴下してしまうことがある。この滴下
したインク滴が、キャリッジ内の電気的構造部分、特
に、通常キャリッジ内のヘッドユニット付近に露出して
いる前記ヘッド駆動基板とフラットケーブルとの電気的
接合部に付着すると、ショートしたり、発煙が生じたり
して、最悪の場合は故障を引き起こすおそれがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明
は、インクカートリッジから滴下したインク滴がキャリ
ッジ内部の電気的接合部に接触することを防ぐ手段を備
えたキャリッジ、および該キャリッジを備えたインクジ
ェット記録装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１に記載のキャリッジの発明は、装着された
インクカートリッジから供給されるインクを被記録材に
向けて吐出して記録を行う記録ヘッドを有するヘッドユ
ニットを備えたキャリッジであって、前記ヘッドユニッ
トの電気的接合部を上から覆うように、吸液性弾性体を
配備したことを特徴とする。この発明によれば、ヘッド
ユニットの電気的接合部を上から覆うように、吸液性弾
性体を配備したため、インクカートリッジの取り外し時
などに滴下したインク飛沫をすみやかに吸収することに
よって電気的接合部に到達することを防止できる。これ
によって、ショートや発煙などのトラブルを確実に防止
することが可能になる。

【０００６】また、請求項２に記載のキャリッジの発明
は、請求項１において、前記ヘッドユニットが、該記録
ヘッドに設けられたドット形成素子列と被記録材の搬送
方向との平行度を調整する機構を備えたものであり、か
つ前記吸液性弾性体が、前記ヘッドユニットに隣接して
配備されることを特徴とする。平行度調整機構を備えた
ヘッドユニットの場合は、キャリッジ内にヘッドユニッ
トを装着した後でヘッドユニットを変位させて平行度調
整を行う必要があるが、かかる場合でも、ヘッドユニッ
トに隣接配備される吸液性弾性部材は弾性変形してヘッ
ドユニットの変位を妨げることがない。したがって、ヘ
ッドユニットの平行度調整を可能にしつつ、確実に電気
的接合部を保護できる。

【０００７】また、請求項３に記載のキャリッジは、請
求項１または２において、前記電気的接合部が、前記ヘ
ッドユニット内のヘッド駆動基板と、キャリッジの外部
からキャリッジの内壁に沿って導入されたフラットケー
ブルとの接合部であることを特徴とする。この特徴によ
れば、請求項２と同様の作用効果を奏する。

【０００８】また、請求項４に記載のキャリッジの発明
は、請求項３において、前記吸液性弾性体が、前記フラ
ットケーブルに固着されていることを特徴とする。この
特徴によれば、吸液性弾性体を予めフラットケーブルに
固着しておくことによって吸液性弾性体の配備が容易に
なるとともに、組立時の位置決めも簡単に行える。ま
た、ヘッド駆動基板等との接合に際してフラットケーブ
ルの表裏の識別が容易になるため、配線間違いを防止で
きるという利点もある。

【０００９】また、請求項５に記載のキャリッジの発明
は、請求項１から請求項４のいずれか１項において、前
記吸液性弾性体の側面を合成樹脂製フィルムで被覆した
ことを特徴とする。吸液性弾性体は、その性質上、周囲
のインク滴を吸収し易い傾向があるが、吸液性弾性体が
多量のインクを含浸した状態では、吸液性弾性体からイ
ンクが滲出して電気的接合部に到達するおそれがある。
したがって、吸液性弾性体の側面を合成樹脂製フィルム
で被覆することによって、ヘッドユニットの壁面等を伝
って回り込んできたインクが吸液性弾性体に吸収される
ことを防止しつつ、電気的接合部に到達することを防ぐ
ことができる。つまり、吸液性弾性体は、上方から落下
してくるごく少量のインク滴を吸収するとともに、ヘッ
ドユニット内に何らかの理由で多量にインクが流出した
場合には、側面の合成樹脂製フィルムによって電気的接
合部位への流下を阻止する役割を持つものである。

【００１０】また、請求項６に記載のインクジェット記
録装置は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載
のキャリッジを備えたことを特徴とする。この特徴によ
れば、インクジェット記録装置において、請求項１ない
し５と同様の作用効果が得られる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
の形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態にかか
るキャリッジ１１を装備したインクジェットプリンタ１
０１の概略構成を示すものであり、内部の構造を明らか
にするために、本体カバーは外してある。キャリッジ１
１は、図示しない駆動モータに接続されたタイミングベ
ルト８５により、キャリッジガイド軸８３に沿って主走
査方向に往復移動しながら、記録ヘッド（ここでは図示
せず）より記録媒体Ｐへインクを吐出して画像形成を行
う。キャリッジ１１には、インクカートリッジ２１を装
着する格納部が設けられ、ブラック、シアン、マゼン
タ、イエローなど複数の異なる色のインクカートリッジ
２１のための個別ホルダに分割されている。

【００１２】図２および図３は、キャリッジ１１のイン
クカートリッジ２１の格納部の構造を示す斜視図であ
り、図２では、ヘッドユニット３１を除いた状態を示し
ており、図３では、キャリッジ１１のインクカートリッ
ジ２１の格納部の底部の構造を拡大して示している。ま
た、図４および図５は、キャリッジ１１の断面構造を示
す図面である（図４と図５とは、互いに直交する角度の
断面を示している）。

【００１３】図２および図５に示すように、キャリッジ
１１内には、ケーブル固定具８２を介して片方の側壁１
３ｂに沿って、フラットケーブル８１（フレキシブル・
フラット・ケーブル）８１が上部から導入されている。
このフラットケーブル８１はキャリッジ１１底部に設け
られたヘッドユニット３１内のヘッド駆動基板３７と電
気的接合部３９により接続されている。

【００１４】フラットケーブル８１とヘッドユニット３
１の側面との間隙（図５参照）には、スポンジ（ウレタ
ンフォーム）などの材質の吸液性弾性体１９が配備され
ている。ここで、吸液性弾性体１９は、図６（ａ）に示
すように予めフラットケーブル８１に固着させておくこ
とが好ましい。吸液性弾性体１９の大きさはヘッドユニ
ット３１の側面とフラットケーブル８１の間隙を封止で
きる程度に設定することができる。インク滴が電気的接
合部３９に到達する経路としては、ヘッドユニット３１
の側面とフラットケーブル８１の間隙に落下するか、あ
るいはフラットケーブル８１に付着して流下することが
考えらるため、フラットケーブル８１に接し、かつ前記
間隙を塞ぐように吸液性弾性体１９を配備することによ
って、インク滴から電気的接合部３９を確実に保護でき
る。また、スポンジのような吸液性の部材はインクを集
めやすいため、通常キャリッジ１１内の電気的接合部３
９の近傍に配備することはしなかったが、インクカート
リッジ２１の取り外し等の際に飛沫となって滴下するイ
ンク滴は、一般にごく少量であるため、別途多量のイン
クが流出した場合の対策（後述の合成樹脂製のフィルム
層２０）を講じた上で、吸液性の高い材質を用い、イン
ク滴を直ぐに吸収してしまうようにして電気的接合部３
９への影響を確実に防ぐこととした。

【００１５】吸液性弾性体１９は、図６（ａ）に示すよ
うに、予めフラットケーブル８１に固着しておくことに
より、吸液性弾性体１９の配備を確実にするとともに、
組立作業が容易になる。さらにフラットケーブル８１の
向き（表裏）を識別し易くなるので、配線間違いを防止
するという効果もある。

【００１６】吸液性弾性体１９の側面（すなわち、フラ
ットケーブル８１への固着面とは反対側の面）には、図
６（ｂ）に示すように、例えば、ポリエチレンテレフタ
レートなどの合成樹脂製のフィルム層２０が設けられて
いる。万一、キャリッジ１１正面側のヘッドユニット３
１の壁面を伝って比較的多量のインクが流下するような
状況になった場合に、吸液性弾性体１９はインクを吸収
しやすいことから、インクを集めてしまう可能性があ
る。吸液性弾性体１９が多量のインクを含む状態になる
と、吸液性弾性体１９からインクが滲出して電気的接合
部３９を二次的に汚損するおそれがあるため、インクを
透過させない合成樹脂製フィルム層２０を設けて吸液性
弾性体１９に多量のインクが含浸した状態になるのを防
いでいる。また、合成樹脂製フィルム層２０によって、
ヘッドユニット３１壁面を流下してきたインクをブロッ
クし、インクが電気的接合部３９へ到達するのを防ぐ役
割も兼ねている。

【００１７】吸液性弾性体１９としては、スポンジなど
の吸液性と弾性変形可能な性質を併せ持つ材料を用いる
ことが好ましいが、その理由は、以下のとおりである。
本実施形態に係るキャリッジ１１は、ヘッドユニット３
１をキャリッジ１１内に装着した後で、記録ヘッド３５
に設けられたドット形成素子列と被記録材Ｐの搬送方向
との平行度を調整する（以下、単に「平行度調整」と記
す）機構を有している。この平行度調整を行うには、キ
ャリッジ１１内に柔構造で固定された状態のヘッドユニ
ット３１を変位させる必要がある。図７（ａ）は、キャ
リッジ１１内のヘッドユニット３１を上方からみた状態
を示す要部平面図であり、図７（ｂ）は、キャリッジ１
１側面の要部斜視図である。本実施形態のキャリッジ１
１は、記録ヘッド３５に設けられたドット形成素子列と
被記録材Ｐの搬送方向との平行度を、キャリッジ１１の
側面に設けたアジャストレバー４３によって調整するこ
とができる。平行度調整は、ヘッドユニット３１を押圧
部材４１で一方から押しつけた状態で、キャリッジ１１
の側面のアジャストレバー４３を調節して、図７（ａ）
において仮想線で示すように、ヘッドユニット３１ごと
水平方向に僅かな量で回動変位させることによって行わ
れる。したがって、インク滴による電気的接合部３９の
汚損防止の目的でヘッドユニット３１の側部に配備する
部材は、ヘッドユニット３１の平行度調整の妨げになら
ないことが必要である。また、平行度調整を行った後で
も、電気的接合部３９を上から保護できるようにヘッド
ユニット３１とフラットケーブル８１との間を隙間なく
塞ぐことが重要である。このような理由から、本実施形
態では、弾性変形して平行度調整が可能なようにヘッド
ユニット３１の変位量を確保しつつ、ヘッドユニット３
１とフラットケーブル８１との間隙を封止できる部材と
して吸液性弾性体１９を用いている。

【００１８】次に、再び図２〜図４に戻り、本発明のイ
ンクカートリッジ２１の装着方法について説明する。キ
ャリッジ１１の底部には、インクカートリッジ２１を保
持する弾性部材としての板ばね１５および板ばね１７
が、インクカートリッジ２１の個別ホルダ毎に配備され
ている。つまり、ここでは仕切壁は設けていないが、各
板ばね１５に対応してそれぞれ上部空間にインクカート
リッジ２１を格納できるように個別ホルダが形成されて
いる。図３および図４から見て取れるように、各個別ホ
ルダの底部には、板ばね１５の上を板ばね１７が覆うよ
うに重ねて配備されている。本実施形態では、各個別ホ
ルダに板ばね１５と板ばね１７の２枚を配備することに
より、予備的な装着位置（初期装着状態）とインクカー
トリッジ２１から記録ヘッド３５へのインク供給が可能
な本装着状態との段差を際立たせて視認しやすくしてい
る。後述するように、板ばね１５は、本装着状態におい
てインクカートリッジ２１を上方に向けて付勢し、個別
ホルダ内にしっかりと固定するものであり、板ばね１７
は、初期装着状態にインクカートリッジ２１を保持する
役割を担う。

【００１９】本実施形態では、４枚の板ばね１７のう
ち、２枚の板ばね１７’，１７’は他の２枚の板ばね１
７，１７に比べて上に突出した状態で設けられている。
このように、突出した２枚の板ばね１７’，１７’によ
って、インクカートリッジ２１の初期装着状態を他の個
別ホルダのインクカートリッジ２１に比べて突出させた
状態に置くことが可能になる。また、突出した２枚の板
ばね１７’，１７’は、中央部が開口した窓構造になっ
ているが、これは板ばね１７’，１７’の弾性力が強す
ぎると、本装着状態へ移行する際に大きな押圧力が必要
になるので、インクカートリッジ２１の載置領域（つま
り、板ばね１７’，１７’とインクカートリッジ２１と
の当接部分）を十分に確保しつつ、弾性力を調整するた
めである。

【００２０】また、４枚の板ばね１５の先端は、略直角
に、あるいは折返すように折曲して形成されており、イ
ンクカートリッジ２１の挿入時に強く押圧されても板ば
ね１５が変形し過ぎないようにして、ばね性を保持でき
るようになっている。

【００２１】図８から図１０は、インクカートリッジ２
１が装着されたキャリッジ１１の断面構造の図面であ
り、図８はインクカートリッジ２１の本装着状態を示
し、図９はインクカートリッジ２１の初期装着状態を示
し、図１０は突出した板ばね１７’が配備された個別ホ
ルダにおけるインクカートリッジ２１の初期装着状態を
示す。

【００２２】図８の本装着状態では、インクカートリッ
ジ２１のインク供給口２２は、ヘッドユニット３１のイ
ンク供給針３３と嵌合し、記録ヘッド３５へインク供給
が可能な状態である。この本装着状態では、主として板
ばね１５の付勢力によってインクカートリッジ２１は上
側に付勢された状態にあり、係合手段としての弾性変形
部２３ａ，２３ｂがキャリッジ１１の係止部１２ａ，１
２ｂとスナップフィットの状態で係合し、個別ホルダ内
にしっかりと固定されている。

【００２３】図９および図１０では、インクカートリッ
ジ２１は板ばね１７あるいは板ばね１７’によって初期
装着状態に保持され、インクカートリッジ２１のインク
供給口２２は、ヘッドユニット３１のインク供給針３３
に嵌合しておらず、弾性変形部２３ａ，２３ｂもキャリ
ッジ１１の係止部１２ａ，１２ｂとは係合していない。
ここで図９と図１０を比較すると、突出した板ばね１
７’により保持される図１０のインクカートリッジ２１
の位置の方が図９よりも上方に突出していることが見て
取れる。このように、突出した板ばね１７’によって、
他の個別ホルダのインクカートリッジ２１との間でユー
ザーに視認しやすい段差が形成される。図９および図１
０の初期装着状態からインクカートリッジ２１を押し込
むことによって、弾性変形部２３ａ、２３ｂは変形を伴
いながらキャリッジ１１の係止部１２ａ、１２ｂに係合
してスナップフィットした状態で本装着され、図８の状
態となる。

【００２４】図１１および図１２は、インクカートリッ
ジ２１を装着したキャリッジ１１を正面から見た状態を
模式的に示す図面であり、便宜上インクカートリッジ２
１にＡ〜Ｄの符号を付している。図１１は全てのインク
カートリッジ２１Ａ〜２１Ｄが初期装着の状態にあり、
突出した板ばね１７’（ここでは図示せず）によって保
持されるインクカートリッジ２１Ｂおよびインクカート
リッジ２１Ｄは、板ばね１７によって保持されるインク
カートリッジ２１Ａおよびインクカートリッジ２１Ｃよ
り高い位置に突出している。このように、少なくとも１
つ（ここでは２つ）の個別ホルダにおける初期装着状態
において、インクカートリッジ２１（２１Ｂ、２１Ｄ）
を他の個別ホルダにおける初期装着状態のインクカート
リッジ２１（２１Ａ、２１Ｃ）に比べて突出させた状態
に置くことによって、並列配置されるインクカートリッ
ジ２１にユーザーが容易に視認できる不自然な段差が形
成されることから、不完全な装着状態であることを認識
しやすくなる。

【００２５】次に、図１１の状態からインクカートリッ
ジ２１Ｂおよびインクカートリッジ２１Ｄを押し込んで
本装着状態にすると、図１２のようにインクカートリッ
ジ２１Ｂ、２１Ｄは初期装着状態にあるインクカートリ
ッジ２１Ａ、２１Ｃよりも凹入された状態（すなわち、
奥まで挿入された状態）になる。このように、突出した
初期装着状態をとる個別ホルダでも、本装着状態では、
インクカートリッジ２１（２１Ｂ、２１Ｄ）を他の個別
ホルダにおける初期装着状態のインクカートリッジ２１
（２１Ａ、２１Ｃ）に比べインクカートリッジ２１が窪
むように深い装着位置に設定している。これは、ユーザ
ーが不自然な段差を解消しようとして突出したインクカ
ートリッジ２１（２１Ｂ、２１Ｄ）を押し入れた場合
に、今度は他のインクカートリッジ２１（２１Ａ、２１
Ｃ）が不完全な初期装着状態にあることを容易に認知で
きるようにしたものであり、突出した初期装着状態の
インクカートリッジ２１の押し込み動作によって、他
のインクカートリッジ２１の押し込み動作が誘発され、
最終的に全てのインクカートリッジ２１が本装着状態に
なるまで一連の動作として自然に誘導することが可能と
なるのである。

【００２６】以上のように、配列されたインクカートリ
ッジ２１に段差を与えるという容易に視認可能な手段に
よって、不完全な装着位置にあることをユーザーに気づ
かせ、かつ、その段差を解消させようとする行為によ
り、完全な装着状態へ導くことが可能であるため、複雑
な装着操作や構造を必要とせずに、インクカートリッジ
２１の誤装着を防止することが可能になる。

【００２７】以上、本発明を種々の実施形態に関して述
べたが、本発明は上記実施形態に限られるものではな
く、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、他の
実施形態についても適用されるものであることは勿論で
ある。

【００２８】例えば、上記実施形態では、吸液性弾性体
１９としてスポンジを用いたが、同様の性質を持つ他の
材料を使用することができる。また、吸液性弾性体１９
の配置は、キャリッジ１１内のヘッドユニット３１や電
気的接合部３９の位置に応じて適宜変更が可能である。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、ヘッドユニットの電気
的接合部を上から覆うように、吸液性弾性体を配備した
ため、インクカートリッジの取り外し時などに滴下した
インク飛沫をすみやかに吸収することによって電気的接
合部に到達することを防止できる。これによって、ショ
ートや発煙などのトラブルを確実に防止することが可能
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るインクジェットプリ
ンタの概略構成を示す斜視図。

【図２】キャリッジ内部の説明に供する斜視図。

【図３】キャリッジ内部の要部拡大図。

【図４】キャリッジの断面構造の説明に供する図面。

【図５】キャリッジの断面構造の説明に供する図面であ
り、図４とは直交する断面を示す。

【図６】吸液性弾性体の説明に供する図であり、（ａ）
はフラットケーブルに固着された状態を示し、（ｂ）は
フラットケーブルに固着された要部断面の状態を示す。

【図７】ヘッドユニットの平行度調整の説明に供する図
面であり、（ａ）はキャリッジ内部の要部平面図、
（ｂ）はキャリッジ側部の要部斜視図である。

【図８】インクカートリッジを本装着したキャリッジ断
面を示す図面。

【図９】インクカートリッジを初期装着したキャリッジ
断面を示す図面。

【図１０】突出した板ばねを有する個別ホルダにおい
て、インクカートリッジを初期装着したキャリッジ断面
を示す図面。

【図１１】インクカートリッジを初期装着したキャリッ
ジの正面図。

【図１２】図１１の状態から一部のインクカートリッジ
のみを本装着にしたキャリッジの正面図。

【符号の説明】

１ メインフレーム ３ オート・シート・フィーダー １１ キャリッジ １２ａ、１２ｂ 係合部 １３ａ、１３ｂ 側壁部 １５ 板ばね １７、１７’ 板ばね １９ 吸液性弾性体 ２０ 合成樹脂製フィルム層 ２１ インクカートリッジ ２２ インク供給口 ２３ａ、２３ｂ 弾性変形部 ３１ ヘッドユニット ３３ インク供給針 ３５ 記録ヘッド ３７ ヘッド駆動基板 ３９ 電気的接合部 ４１ 押圧部材 ４３ アジャストレバー ５１ エンコーダ ５３ エンコーダ基板 ８１ フラットケーブル ８２ ケーブル固定具 ８３ キャリッジガイド軸 ８５ タイミングベルト ８７ リニヤスケール ９１ 小歯車

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 装着されたインクカートリッジから供給
   されるインクを被記録材に向けて吐出して記録を行う記
   録ヘッドを有するヘッドユニットを備えたキャリッジで
   あって、 前記ヘッドユニットの電気的接合部を上から覆うよう
   に、吸液性弾性体を配備したことを特徴とする、キャリ
   ッジ。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記ヘッドユニット
   が、該記録ヘッドに設けられたドット形成素子列と被記
   録材の搬送方向との平行度を調整する機構を備えたもの
   であり、かつ前記吸液性弾性体が、前記ヘッドユニット
   に隣接して配備されることを特徴とする、キャリッジ。
3. 【請求項３】 請求項２において、前記電気的接合部
   が、前記ヘッドユニット内のヘッド駆動基板と、キャリ
   ッジの外部からキャリッジの内壁に沿って導入されたフ
   ラットケーブルとの接合部である、キャリッジ。
4. 【請求項４】 請求項３において、前記吸液性弾性体
   が、前記フラットケーブルに固着されていることを特徴
   とする、キャリッジ。
5. 【請求項５】 請求項１から請求項４のいずれか１項に
   おいて、前記吸液性弾性体の側面を合成樹脂製フィルム
   で被覆したことを特徴とする、キャリッジ。
6. 【請求項６】 請求項１から請求項５のいずれか１項に
   記載のキャリッジを備えたインクジェット記録装置。