JP2004074782A - Cartridge - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットプリンタに着脱自在に装填されてプリントヘッドがプリントを行うときに使用するインクを供給するためのカートリッジに関し、特に供給用インクを収納するとともに、記録に寄与しないインクを回収する構成を具えたカートリッジに関する。
【0002】
【従来の技術】
インクジェットプリンタにおいては、インクの吐出口が形成された吐出口面に紙粉やインク等が付着すると、吐出口からのインクの吐出が不安定になり記録画質の低下を招くことがある。特に近年では、フルカラー記録で高速記録を実現するために、記録ヘッドの長尺化が図られ、インクを同時に吐出する吐出口の数が大幅に増大し、吐出周波数も高くなる傾向にある。このような記録ヘッドの長尺化が進むと、単位時間当たりに吐出するインク量が増え、インク吐出時に発生するミスト(インクミスト)も多くなるので、記録ヘッドの吐出口面に付着するミスト(インク)の量もさらに増大することになる。また、吐出するインク滴の着弾精度を向上させて高画質な画像を形成するために、吐出口面と被記録材(メディア)との間隔(紙間距離)を狭めることも行なわれている。このような状況下、ますます記録ヘッド表面(吐出口面)には多量のインク(ミスト)が付着する環境にさらされているわけである。
【0003】
そこで、これら付着物を除去するため、ゴム等の弾性材料からなるワイパブレードによって定期的にこれら付着物を吐出口面から拭き取る(以下、ワイピングとも称す)機構が使用されている。しかし特に、記録ヘッドの吐出口面に付着するインクが多くなると、通常のワイパブレードで吐出口面を単にワイピングするだけでは不十分となってきている。
【0004】
よって、ワイピングによって吐出口面から拭き取られかつワイパブレードに付着している紙粉や廃インクをワイパブレードから除去する、すなわちワイピングブレードをクリーニングするための機構を備えることが重要である。適時クリーニングを行うことにより、次のワイピングの際に、それら付着物が逆にワイパブレードから吐出口面に再付着してしまうような不都合を防止できるからである。
【0005】
そのようなワイパブレードのクリーニング機構としては従来より様々な提案がなされており、典型的なものとしてはワイパブレードに当接して上記付着物を受容する吸収体を備えるものがある(例えば特許文献1)。しかしながら、そのような吸収体によるクリーニング能力にも限界があり、これが交換を前提とせずに備えられている場合や、適切なタイミングでの交換が行われるように備えられているものではない場合、一旦受容した上記付着物がクリーニング動作に伴って却ってワイパブレードに再付着してしまう恐れがある。すると、ワイパブレードをクリーニングして清浄な状態に保ちながら吐出面のワイピングを行わせるという本来の目的を達成できなくなる。
【0006】
特許文献2には、記録ヘッドが搭載されるキャリッジの走査により、第1の除去部材であるワイピングブレードが吐出口面に摺接してその付着物を除去した後、第2の除去部材である吸収体がワイピングブレードに摺接してそこに転移している付着物を除去し、さらに第3の除去部材である吸収体が第2の除去部材である吸収体に摺接してそこに転移している付着物を除去する構成が採用されている。そして、第3の除去部材である吸収体は、記録ヘッドに供給すべきインクを収納するインク袋と、廃インクタンクとを有するインクカートリッジに一体化され、第3の除去部材である吸収体が受容した廃インクを廃インクタンクに導くような構成が採用されている。これにより、第3の除去部材の汚染の程度は低く抑えることができ、ひいては第1と第2の除去部材の汚染の程度も低く抑えることができ、また、第3の除去部材はインクカートリッジとともに交換されることにもなるから、繰り返し行なわれる除去動作にも十分対応することができ、除去動作の信頼性が長期にわたって確保される。
【0007】
ところで近年のインクジェット記録装置には、所望の大きさにカットされた記録媒体を使用し、銀塩写真同様の余白のない全面レイアウト印刷を可能にするものがある。ソフトウェア上で記録領域を用紙幅以上にレイアウトし全面に印刷する技術である。この技術では、記録媒体端部(用紙幅)の外にインクを吐出しているため、用紙幅の外に吐出されたインクがプラテン上に堆積し、後に供給される記録媒体を汚染することになるので、プラテン上の適切な位置に吸収体を配置して用紙幅の外側に吐出されたインクの吸収を行わせることにより、後から供給される記録媒体を汚すことなく全面レイアウト印刷を可能としている。
【0008】
しかしながら、そのような吸収体による吸収能力にも限界があるので、これが交換を前提とせずに備えられている場合や、適切なタイミングでの交換が行われるように備えられているものではない場合、吸収しきれなくなったインクによって後から供給される記録媒体を汚したり、あるいはそのようなインクが装置内に溢れ出して装置内を汚損する恐れがある。
【0009】
そこで、特許文献3には、印刷対象物(記録媒体)を収納するカートリッジに上記インクを貯留する廃インク回収部を備えた構成が開示されている。また、特許文献4には、プラテンにスリットを設けるとともに、記録媒体を収納するカートリッジに吸収体を設け、カートリッジがプリンタ本体に装着されたときに、吸収体がスリットに対応した位置に設定されることで、記録媒体端部から外に吐出されたインクがスリットを介して吸収体に受容されるようにした構成が開示されている。そして、これらはいずれも、カートリッジの交換に伴って廃インク回収部ないし吸収体も交換されるものである。
【0010】
【特許文献1】
特開平6−237221号公報
【特許文献2】
特開昭62−113554号公報
【特許文献3】
国際公開WO97/06010号公報
【特許文献4】
特開2000−86819号公報
【特許文献5】
特開2001−146008号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、ワイピングに伴って生じた廃インク、あるいは、全面レイアウト印刷を行う際に記録媒体端部から外に吐出された廃インクを受容する吸収体を、インクジェットプリンタの消耗品(インクあるいは記録媒体)を収納するカートリッジに設け、その交換に伴って吸収体も交換されるようにすることで、廃インクが原因となる不都合が生じないようにしたものはある。
【0012】
しかしながら、インクジェットプリンタにおいて生じる、記録に寄与しないインクは、ワイピングに伴って生じた廃インク、および、全面レイアウト印刷を行う際に記録媒体端部から外に吐出された廃インクだけではない。
【0013】
例えば、上述した特許文献4や、特許文献5には、シリアル型のインクジェットプリンタの小型化等を目的として、記録ヘッドを搭載するキャリッジ上に所定量のインクを貯留する貯留部を備えるとともに、その貯留部に対しインク供給源から適切なタイミングで言わば間欠的にインクが供給されるように供給系を構成した方式(以下、間欠供給方式という)が採用されている。そして、記録のための主走査中には、貯留部およびインク供給源間のインク供給系を空間的に切り離すことによって、貯留部およびインク供給源間を流体的に絶縁するような構成が採用されている。
【0014】
かかる構成では、比較的頻繁に流体連通および遮断を行うために貯留部側およびインク供給源側のインク供給ジョイントが着脱されることになるので、当該ジョイント部分へのインク付着や、ジョイント部分からのインク漏洩が発生し得る。また、環境変化やプリンタの設置状況(持ち運び可能なプリンタにおいては持ち運び時)等不測の事態によって、インク供給源のインク供給ジョイントにインクの滲み出しや漏れを発生する恐れもある。さらには、記録を実行することによって発生するミストがインク供給源のインク供給ジョイント周囲に堆積し、インク滴に成長することも考えられる。あるいは環境変化によりインク供給源のインク供給ジョイント周囲に結露が生じるような場合も想定できる。これらの付着または漏洩インクもまた、記録に寄与しないインク(上述した結露などの液体も含めて記録に寄与しない液体とも表現することができる。)であり、装置内部の汚損や内部機構に対する損傷、操作者の手や衣類へのインク等の付着、さらにはインク供給源のインク供給ジョイントでのインクの混色の発生(インク供給ジョイントにおける混色によって貯留部への供給インクの混色やインク供給源内部にインクの混色の影響が及ぶ恐れもある)を避ける上でこれらについても適切に回収することが強く望ましい。
【0015】
よって、本発明は、間欠供給方式を採用した場合において、貯留部側およびインク供給源側のインク供給ジョイントが着脱されることによって生じ得る、あるいは上述のように想定される付着または漏洩インクを受容するために、ワイピングに伴って生じた廃インクを受容する吸収体(受容部材)、および、全面レイアウト印刷を行う際に記録媒体端部から外に吐出された廃インクを受容する吸収体(受容部材)を有効に利用できるように適切に構成配置したインクジェットプリンタ用カートリッジを提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明は、インクを吐出可能なプリントヘッドを用いてプリント媒体にプリントを行うインクジェットプリンタに装填可能で、前記プリントヘッドに対して必要に応じてヘッドと接続される供給ジョイント部を有すると共に、供給すべきインクを収容するためのインク収納部を備えたカートリッジであって、
前記プリントヘッドによって前記プリント媒体からはみ出して吐出されるインクを受容する第1の受容部と、
前記インクジェットプリンタに設けられ、前記プリントヘッドの吐出口形成面に残留するインクを払拭するワイパの前記払拭動作に伴って発生した廃インクを、前記ワイパと接触して受容する第2の受容部とを具え、
前記第1および第2の受容部が供給ジョイント部を挟んで配置されてなることを特徴とする。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、本発明を詳細に説明する。
なお、本明細書において、「プリント」(「記録」という場合もある)とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わず、また人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わず、広くプリント媒体上に画像、模様、パターン等を形成する場合、またはプリント媒体の加工を行う場合を言うものとする。
【0018】
また、「プリント媒体」とは、一般的なプリント装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板等、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能な物も言うものとするが、以下では「用紙」または単に「紙」ともいうものとする。
【0019】
さらに、「インク」(「液体」という場合もある)とは、上記「プリント」の定義と同様広く解釈されるべきものであり、プリント媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成、プリント媒体の加工、或いはインクの処理(例えば、プリント媒体に付与されるインク中の色材の凝固または不溶化)に供される液体を言うものとする。
【0020】
なお、本発明が適用される記録ヘッドは、電気熱変換体が発生する熱エネルギーを利用して液体に膜沸騰を生じさせ気泡を形成する形態、電気機械変換体によって液体を吐出させる形態、静電気あるいは気流を利用して液滴を形成吐出する形態などのインクジェット記録で提案される各種形態が挙げられるが、特に小型化の観点からは電気熱変換体を利用したものが好適に用いられる。
【0021】
(1)第1の実施形態
図面を参照して、本発明の第1実施形態の構成を説明する。
(インクカートリッジの構成)
図1(a)はインクカートリッジ12の概観構成を示す斜視図、図1(b)は図1(a)のIB−IB線における断面図、図2は図1(a)のインクカートリッジ背面側から見た斜視図をそれぞれ示している。
インクカートリッジ12は、図1(b)に示されるように、内部にインク袋86、87、88が積層して収納され、積層配置されたインク袋の上部に、詳細は後述するが、フルブリードプリント時に記録紙からはみ出して吐出されるインクを受容・吸収するための廃インク吸収体23がインクカートリッジ12に設けられた開口12cを介して外部に臨むように配置されている。開口12cは、本例でははみ出しインクが吐出される限られた領域に部分的に開口させる構成として示されているが、ほぼ全面に渡って設けた構成であってもよいことは言うまでもない。各インク袋86、87、88は、供給部にインクを送るための経路を構成するジョイントケース90と連結しており、プリントヘッドのインク供給針が挿入されるインクジョイント部90Aをインクカートリッジ12の一方の端部近傍に配置している。上述の廃インク吸収体23とインクジョイント部90Aは隣接配置されている。インクジョイント部90Aは、ジョイントケース90のインク袋との連結部と反対の端部に各経路を閉じるジョイントゴム91、92、93が配置され、ジョイントゴム押さえ板89によってジョイントケース90に対してジョイントゴムを押圧固定状態として構成されている。インクジョイント部90Aを介して廃インク吸収体23と反対側のインクカートリッジ12の一方側の外端には、詳細は後述するが、プリントヘッドのインク吐出面の清掃に用いられるワイパブレードに付着した廃インクを拭うために持いられるワイパインク吸収パッド108がパッドホルダー109に保持されて配置されている。
ワイパインク吸収パッド108、インクジョイント部90A、廃インク吸収体23は、この順でインクカートリッジ12の一方の端部から並んでいる。
【0022】
また、図1(a)および図2に示されるように、ワイパインク吸収パッド108、インクジョイント部90A、廃インク吸収体23は、インクカートリッジ12の一面に臨んで配置されており、この面は、インクカートリッジ12がプリンタに装着され、好ましいプリント姿勢とされた状態で上面になる一面である。
このような構成を採用したインクカートリッジは、間欠供給方式を採用した場合において、プリントヘッドのインク供給針とインクカートリッジのインクジョイント部とが頻繁に着脱されることになり、ジョイント部へのインク付着や、ジョイント部分からのインク漏洩が発生した場合であっても、ワイピングに伴って生じた廃インクを受容するワイパインク吸収パッド、および、全面レイアウト印刷を行う際に記録媒体端部から外に吐出された廃インクを受容する廃インク吸収体が、インクジョイント部を挟んで両側に配置しているため、ワイパインク吸収パッドもしくは廃インク吸収体のいずれか、あるいは両方によって、インクジョイント部からインクを回収することが可能になる。
【0023】
また、環境変化やプリンタの設置状況(持ち運び可能なプリンタにおいては持ち運び時)等不測の事態によって、インク供給源であるインクカートリッジ12のインク供給ジョイント部90Aにインクの滲み出しや漏れを発生した場合であっても、さらにはインクジェットプリンタ用カートリッジが記録領域に面しているような構成である場合、記録を実行することによって発生するミストがインク供給源としてのインクカートリッジ12のインク供給ジョイント部90A周囲に堆積し、インク滴に成長した場合であっても、さらには環境変化によりインク供給源のインク供給ジョイント部90A周囲に結露が生じるような場合であっても、上述のようにインクジョイント部90Aからインクや液体を回収することが可能になる。
【0024】
インクジョイント部90Aを挟んで設けられたワイパインク吸収パッド108やフルブリードプリント時に記録紙からはみ出して吐出されるインクを吸収するための廃インク吸収体23は、それ自体がワイパからの転写インクであるインク、および/または記録紙からはみ出して吐出されるインクによって濡れた状態となっており、一旦インクなどで濡れた吸収体は、インクの吸収浸透性がまったく濡れていない状態の吸収体に比べて高まっている。すなわちインクジョイント部90Aからの移動インクを回収しやすい状態となっているので、インク回収の目的に対しいっそう好適なものとなっている。したがって、インクジョイント部90A専用のインク回収用吸収体を設ける構成とするよりも、他のインク吸収部材を兼用することにより、インクの回収性を良好にするとともに、インクジョイント部周辺の構成が簡略される効果も発揮できる。
【0025】
これによって、装置内部の汚損や内部機構に対する損傷、操作者の手や衣類へのインク等の付着、インク供給源のインク供給ジョイントでのインクの混色の発生(インク供給ジョイントにおける混色によって貯留部への供給インクの混色やインク供給源内部にインクの混色の影響が及ぶ恐れもある)を避けることが可能になる。
【0026】
すなわち、本発明のインクカートリッジに構成を採用することによって、ワイピングに伴って生じた廃インクを受容する吸収体、および、全面レイアウト印刷を行う際に記録媒体端部から外に吐出された廃インクを受容する吸収体を有効に利用することが可能となる。
【0027】
なお、インクカートリッジ12に収納されているインク袋86、87および88には、それぞれ、例えばイエロー、シアンおよびマゼンタのインクが注入されている。インク袋は、プリンタで用いるインクの色や濃度などの種類に応じた個数を設け得るのは勿論である。
【0028】
本実施形態では、ジョイントゴム91、92、93は各色別に設けてあるが、各色毎のゴムシール部分を有する一体の部材を用いて全色に対するシールを行うことも可能である。
【0029】
ここで、ジョイントゴム91、92および93はエラストマや塩素化ブチルゴム等で形成することができ、後述するインク供給針94、95および96の差し込みを容易とするために、例えばダックビル形状を有するとともに、中央にはスリット状の貫通した切り込みを設けてある。もちろん複数回の着脱を信頼性高く実行することを可能にするため他の構成が好適に用いられてもよい。
【0030】
押さえ板89には、プリントヘッドのインク供給針94、95および96の通過を許容するための穴89c、89bおよび89aが設けられている。なお、後述するようにプリントヘッドには位置決めピン97および98が設けられており、押さえ板89にも、位置決めピン97、98に対応して、ピンと嵌合する穴89dおよび89eが設けられている。なお、穴89eは長穴となっており、軸間ピッチ誤差を許容することを可能にしている。
【0031】
また、廃インク吸収体23はフェルトまたは繊維状のシートで構成することもでき、また廃インクを吸収していないときの初期体積よりも多い廃インクを吸収できる高分子吸収体のような材料にて構成してもよい。後者の場合、廃インクの吸収の進行に応じてその体積が増大するが、そのときには供給インクの量も減少しており、インクを入れてあるインク袋も小さくなっているので、廃インクの吸収によって高分子吸収体が膨張してもインク袋を加圧してインク漏洩を引き起こすことはない。
【0032】
本例に係る好適な構成例として、ワイパインク吸収パッド108、廃インク吸収体23は、それぞれ吸収性を備えた、いわゆる吸収体を利用した構成として説明した。しかし、これに限られず、例えば硬質の材料(例えばインクカートリッジ12の筐体自体であってもよい)に対して複数の細い溝を設けることで毛管力を発生させる構成として、インクなどをトラップあるいは回収する構成としても同等の機能を発揮可能である。この場合、溝などの毛管経路の終端などに吸収体を配置してインクを回収・保持するように構成することがより好ましい。
【0033】
なお、インクカートリッジ12には、プリンタから排出される廃インクを回収するためにプリンタに設けられたドレインパイプを受け入れる開口12bが設けられている。開口12bには、ドレインパイプからの廃インクが吹き戻したりしないように逆流防止膜22が配置されている。この逆流防止膜22は廃インク回収系や開口12bなどの構造によっては必ずしも配置する必要性の無いものである。より安全な対応をする場合には配置することが好ましい。このような廃インクの回収を可能にするために、廃インク吸収体23は、図1(b)に示されるように、インクカートリッジ12内に略L字形状に形成して配設してある。また、廃インク吸収体23は、フルブリードプリントによって回収されたインクや、回復動作によってプリンタのドレインパイプから回収された廃インクもその流し込まれた位置には滞留せず、廃インク吸収体全体に拡散するようにされており、特定の場所での廃インクの溢れが生じることはない。
【0034】
(プリンタの構成)
続いて以下で、上述したインクカートリッジが装填されるプリンタの構成を説明する。
図3は外装ケースの上カバーを取り去って当該プリンタの全体構成を示す平面図、図4は副走査方向(プリント媒体搬送方向)に沿った側断面図である。
【0035】
図3において、P1はプリンタ本体であり、外装ケースをなしている。P2〜P5はプリンタの電源である乾電池であり、直列にレイアウトされている。P6はプリント用紙であり、前端部および後端部にそれぞれ余白部分であるタブP6aおよびP6bが設けられ、これらタブはプリント完了後に破線で図示されるミシン目からそれぞれ切り離すことが可能となっており、縁なし写真として提供することを可能にしている。P7はプリント用紙P6をプリントの基準面P1aに偏倚させるためのばねであり、プリント用紙のずれや斜行を防止するものである。
【0036】
図4において、P14はプリント用紙P6がスタックされた用紙82の受け台であり、プリンタ本体P1に固定されている。また、P15はプリンタと他の外部機器とを接続するためのUSB等の規格によるコネクタであり、メインプリント板P16に取り付けられている。P17,P18はメインプリント板P16に取り付けられている電気部品を例示的に示している。不図示のメインICもこのメインプリント板に取り付けられ、プリンタの動作制御を行う。
【0037】
(インクカートリッジ装填用開閉蓋)
図5は図3の構成のうち特にプリント機構部分を拡大して示す平面図、図6は図5からキャリッジ機構を取り外して示すプリンタの平面図、図7はプリント機構部分の斜視図である。
【0038】
プリント剤としてのインクを収容した本例のインクカートリッジ12は、キャリア40のスキャン方向に沿った方向にプリント機構に対しスライド装填される。本構成では、開閉蓋19を全開状態とし、これによって開口する図6に示される開閉蓋側の装填口から、スライド装填される。
【0039】
図5において、2はロックスライダであり、プリント用紙P6を搬送するときに搬送ローラ78(図4に図示)に用紙を押し付けて搬送力を発生させるためのピンチローラ37にスライド移動可能に嵌合している。このロックスライダ2には、インクカートリッジ12を交換するときに開閉する開閉蓋19に一体的に構成されている蓋ガイド板13が不用意にスライドするのを防止するためのロックピン4があり、ロックスライダ2のスライド移動によりロックピン4が蓋ガイド板13から抜けることで開閉蓋19が開閉可能になるようになっている。また、開閉蓋19が全開まで開けられたときにロックピン4が前記ロック位置に戻るようにプログラムされていて、開閉蓋19を再び閉じると蓋ガイド板13がロックピン4の斜面部分4a(図6に図示)を押すことでロックピン4をスライド移動させる。そして開閉蓋19を完全に閉じた位置でロックピン4が蓋ガイド板13の穴13b(図6に図示)に嵌まり込み開閉蓋19をロックするようになっている。ロックピン4には、その抜け止めに兼用される接点3が一体に形成されている。この接点3はばね5によりロックスライダ2の端子部2b(図8も参照)に向けて常時付勢されている。開閉蓋19が閉じられるときには、蓋ガイド板13によりロックピン4がばね5の方向に移動し、これによって接点3と端子部2bとの接触状態が解除される。そして、開閉蓋19が完全に閉じられてそのロックが完了すると、接点3と端子部2bとは再度接触するようになっている。なお、接点3と端子部2bとの接触状態は、後述のメインICにより確認できる。
【0040】
14は開閉蓋19が閉じているときに目隠しをするための化粧板であり、図6あるいは図8に示されるように、蓋ガイド板13の連動部13aのガイドも行う。15は開閉蓋19の全開時のクリックばねであり、プリンタ本体P1にかしめ軸P13およびP14により固定され、蓋ガイド板13の連動部13aがクリックはね15の山部を乗り越えるとクリック係止が行われる(図10も参照)。
【0041】
図6において、110はそのフランジ部110aで軸57のリードに沿って移動するリフトスライダ58に取り付けたロック連動部材であり、フランジ部110aとは反対の先端にはロックスライダ2のフック部2dと掛合するようにフック部110bが設けられている。フック部2dとフランジ部110aとの間には圧縮ばね111が配設され、ロックピン4を押さえているばね5よりもこの圧縮ばね111のばね力を高く設定しておくことで、開閉蓋19を閉じるときにロックピン4が押された場合には、必ずばね5の方が圧縮されロックピン4がばね5の方向に移動して接点3と端子部2bとがオフとなるようにすることができる。また、図6の状態から、リフトスライダ58が開閉蓋19から遠ざかる方向に移動したときには、フック部110bとフック部2dとが掛合しているためにリフトスライダ58の移動距離分だけロックスライダ2も同じ方向に移動することになり、開閉蓋19のロックが解除される。
【0042】
(インクカートリッジ脱着機構および検知機構)
図5あるいは図6、もしくは図8〜図10に示される24は開閉蓋19の全開を検知する全開スイッチであり、接片24aがプリンタ本体P1に固定されているピンP15によって位置決めされる一方、開閉蓋19が図10に示されるように全開となることによって可動接片24bがラックギア18に押されたときに接片24aに対して可動接片24bが接触することにより、オンとなる。
【0043】
図5あるいは図6、もしくは図8〜図10に示されるトグルギア25はプリンタ本体P1に固定されている回転軸P12に回転可能に支持されている。ラックギア18と噛み合うピッチ円半径よりも小さい位置には、連動レバー27の長穴27dと嵌合する駆動ピン25aが配設され、駆動ピン25aにはトグルばね26が接続されている。トグルばね26はトグルギア25の駆動ピン25aとプリンタ本体P1に固定されている軸P9との間に張架されており、図8に示す状態で安定しているように設定されている。開閉蓋19を開いた場合、図9に示されるように、開閉蓋19の移動に伴ってラックギア18が移動してトグルギア25が矢印で示されるように時計方向に回転する。また、開閉蓋19が閉じられた場合、開閉蓋19の移動に伴ってラックギア18が移動して反時計方向(反矢印方向)に回転して(動作の様子は不図示)ラックギア18との噛合が解除され、トグルばね26の力により図8の状態に復帰する。
【0044】
図8に示されるように連動レバー27は、その長穴27bおよび27cがプリンタ本体P1に固定されている軸P10およびP11にそれぞれ嵌合することで、開閉蓋19と同方向にスライド移動可能である。従って、前述のトグルギア25がラックギア18によって時計方向に回転させられると、トグルギア25の回転軸P12と駆動ピン25aとの偏芯量だけ、連動レバー27は左方向(インクカートリッジ12の収納部側に近接するように)に移動することになる。また、開閉蓋19が全開状態となる直前の状態、すなわちラックギア18がトグルギア25から抜ける直前では、図9に示すように、駆動ピン25aの位置は初期状態から約90度移動した位置になっており、開閉蓋19を全開までさらに移動させると、トグルギア25はさらに時計方向に10度程度回転させることになり、駆動ピン25aは連動レバー27をこれまでの移動方向とは逆に右方向に戻すことになるので、連動レバー27がさらに前進移動することはない。このことは、開閉蓋19を閉める場合のラックギア18とトグルギア25との移動関係でも同様であり、連動レバー27が必要以上に移動することが防止できる。
【0045】
図4に示されるように、インクカートリッジ12をプリンタ本体P1にスライド装填するとき、プラテン9の凸状のガイド部9hおよび9iとインクカートリッジ12の凹部のガイド部12dおよび12eとがそれぞれ嵌まり込んで位置決めされる(なお、図2および図7に示されるインクカートリッジの概観図では、ガイド部12dのみが示されている)。そして、その位置決めのための凹部のガイド部12eの口元部には、図6に示すように、インクカートリッジ12が未使用であることを示すための突起(以下、未使用突起という)12aが配設されている(なお、図2に示されるインクカートリッジの概観図では不図示)。図8に示すように、その未使用突起12aの最高部にある凸部の平坦面12abはインクカートリッジ12の外装面から突出しないように同一平面となっており、未使用のインクカートリッジ12をプリンタに装填するときにユーザが指等で不用意に未使用突起12aを折り曲げてしまうような不都合を防止している。
【0046】
図6に示される28はプラテン9に設けられたインクカートリッジ12の在否検知スイッチである。また、29は検知レバーであり、図12に示すように、プラテン9の軸受け部9fにより回転軸104を中心に回転可能に支持されており、未使用インクカートリッジ12が装填された場合には、未使用突起12aが未だ折り曲げられていないので、この未使用突起12aによって検知レバー29の凸部29aが押され、在否検知スイッチの可動接片28aのばね力に抗して図12において時計方向に回転し、可動接片28aを固定接片28bから離隔させて在否検知スイッチをオフとする。
【0047】
この状態をインクカートリッジ12が新たに装填された状態として後述のメインICにて認識することができるようになっている。
【0048】
未使用突起12aは、図9に示されるように、インクカートリッジ12の取り外しを行うための蓋19の開放動作に伴い、上述のように連動レバー27が移動して検知レバー29を押して移動させることによって折り曲げられて塑性変形し、元に戻らない状態となる。また、このとき在否検知スイッチ28は図9に示すように可動接片28aが固定接片28bと接触して再びオンとなる。従って、インクカートリッジ12のインクがなくなった場合に開閉蓋19を全開にし、そのインクカートリッジ12を取り出した場合にも、在否検知スイッチ28のオン状態が継続され、また誤ってインクのなくなったインクカートリッジ12を一旦取り出した後に再度装填しても在否検知スイッチ28がオフとはならない。よってこの場合、プリンタのインク残量記憶情報(インクなしの情報)はリセットされず、未使用カートリッジと区別できるという機能も兼用している。さらに、当然のことながら、図9に示すように開閉蓋19を一旦全開にした後にインクのなくなったインクカートリッジ12をそのまま取り出さない場合にも在否検知スイッチ28がオフとはならないので、インクカートリッジ12の交換がなされていないことをメインICが検出できる。従って、インクのなくなったインクカートリッジ12を未使用カートリッジと誤認識し、プリント時にインクのかすれなどの不都合を生じることを防止できる。
【0049】
図6または図8に示されるように、30はインクカートリッジ12の抜け止めとなるストッパ部材であり、図8に示すように略U字形状の板ばね31に取り付けられている。板ばね31はプラテン9の略U字状に形成した部分9cにセットされている。未使用のインクカートリッジ12を装填部に装填していくと、未使用突起12aの斜面部12aaによってストッパ部材30が押され、これに伴って板ばね31が撓むようになっており、インクカートリッジ12の装填が完了した状態では板ばね31の反力でストッパ部材30は元の位置に復帰することになる。そして、この状態でインクカートリッジ12を取り出そうとしてもストッパ部材30に未使用突起12aの端部12acが突き当たった状態となり(不図示)、一旦装填したインクカートリッジ12が不用意に取り出される、もしくは脱落するような不都合を防止できる。
【0050】
一方、インクカートリッジ12のインクが残り少なくなって交換を行うときには、図9に示すように開閉蓋19の開放動作に伴って連動レバー27の凸部27aにより検知レバー29が押し込まれ、凸部29aが未使用突起12aを折り曲げあるいは切断するので、それまでストッパ部材30に突き当たっていた端部12acが逃げ、しかも検知レバー29と当接していた面12abがストッパ部材30に当接して板ばね31を撓ませる斜面として作用するようになるので、未使用突起12aの折り曲げ量が不充分であってもインクカートリッジ12の取り出しに際しては何ら問題が発生しない。さらに、未使用突起12aが折り曲げにより切断される場合にはストッパ部材30に当接するものがないのでインクカートリッジ12の取り出しができることは言うまでもないことになる。
【0051】
なお、本実施形態では樹脂成形品でなる筐体を有するインクカートリッジ12が用いられるが、その材質は樹脂のみならず金属製であってもよく、未使用突起12aの折り曲げを同様に実施できるものであれば適宜の材質のものを用いることができるのは言うまでもない。また、インクカートリッジ12の外装と一体化されている構成ではなく、別体の部品を組み合わせて構成されるものでもよい。
【0052】
(プラテンとインクカートリッジの結合)
図5において、1は給紙ローラを駆動するためのモータであり、後述する機構によりその駆動力の伝達経路の切り替えを行ってインクカートリッジのリフトアップ機構の駆動も行うようになっている。
【0053】
図5において、6はプリンタ本体P1に固定されているヒンジ板であり、後述のようにプラテン9をインクカートリッジ12とともにリフトアップするのに用いられる部材である。このヒンジ板6にはピン7および10が突設され、プラテン9の部分9aおよび9bにそれぞれ遊嵌されて、プラテン9がリフトアップされるときの回動軸となる。8および11は抜け止めワッシャであり、それぞれピン7および10の脱落を防止している。
【0054】
プラテン9は、プリント時に用紙が押し付けられて被プリント面を平坦に規制するための基準板である。前述のように、本例においては、開閉蓋19が全開状態とされ、これによって開口する装填口からインクカートリッジ12がスライド装填される。このとき、図4に示すように、位置決めの基準となる凸状のガイド部9hおよび9iと、インクカートリッジ12の凹部のガイド部12dおよび12eとがそれぞれ嵌まり込んで装填状態が確保される。従って、プラテン9が後述のようにインク供給時にピン7および10を回動軸としてリフトアップされるときには、プラテン9と一体となってインクカートリッジ12もリフトアップされる。また、プラテン9には用紙の全面へのプリント(フルブリードプリント)を行う際に、用紙からはみ出して吐出されたインクを通過させるための開口部9dおよび9eが設けられている。また、インクカートリッジ12には、その装填が完了したときにプラテン9の開口部9dおよび9eにそれぞれ対応する位置に開口部12cが設けられており、用紙からはみ出して吐出されたインクはこれら開口部を介して、インクカートリッジ12内に設けた廃インク吸収体に受容される。
【0055】
一方、図5もしくは図8に示すように、プリンタ本体P1には、ドレンガイド板16が設けられ、蓋ガイド板13と同方向にスライド可能にプリンタ本体P1に支持されている。図8に示すように、ドレインガイド板16のフック部16cとプリンタ本体P1との間にはばね17が張架され、開閉蓋19を常時開放する方向に付勢している。また蓋ガイド板13の連動部13aには連動部16aまたは16bが当接する。前述した通り18はドレンガイド板16に固定されているラックギアであり、ドレンガイド板16のスライド移動によってトグルギア25にラックギア部分のみ(図8では3歯のみ)が噛合してトグルギア25を所定量回転させる。
【0056】
図8に示すように、ドレンパイプ20はドレンガイド板16に固定された略L字形状を有し、その一端はチューブ21を介し図5に示されるシリンダポンプ33に接続されている。そして、インクカートリッジ12が装填され、開閉蓋19が閉じているときには図8に示されるようにその他端がインクカートリッジ12の廃インク吸収体23に挿入され、この状態で廃インクの排出が可能である。
【0057】
(主走査機構およびプリントヘッド)
図5において、35はリードスクリューであり、プリント時にプリントヘッド68を組み込んであるキャリア40を用紙の搬送方向(副走査方向)に直交する方向(主走査方向)に往復スキャン駆動するための部材である。リードスクリュー35は、駆動モータ41から、その軸に圧入されているピニオンギアG6および不図示のアイドラギアを介して、リードスクリュー35の軸に圧入されている不図示のスクリューギアへ駆動力が伝達されることにより、回転駆動される。また、リードスクリュー35とキャリア40とはリード駒112を介して結合し、このリード駒112がキャリア40の穴部40eに嵌まり込み、キャリア40のスキャン方向に片寄せばね113により付勢されて、その一部がリードスクリュー35の溝に係合することにより、リードスクリュー35の回転に伴ってキャリア40が往復駆動される。このリードスクリュー35に対するリード駒112は、本実施形態ではキャリア40が主軸42とガイド軸46とで姿勢が規制されて往復移動するものであるので、第3の軸であるリードスクリュー35と結合させる上で必要なものである。
【0058】
プリントヘッド68(図12参照)を搭載するキャリア40には、主軸42との嵌合部として、軸受けパイプ44と軸受け43、45とを一体にした軸受け部材が固定して配設されている。また、キャリア40には、図12に示すようにプリントインクを貯留するためのタンク部40b、40cおよび40dが設けられ、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン等のインクがプリント時における適宜のタイミングにて注入される。また、タンク部40b、40cおよび40dの内部には、それぞれインク含浸用のスポンジ72、73および74が収納されている。さらに、図13に示すように各インクタンクには樹脂製の蓋54が接着され、気体と液体とを分離する膜(以下、気液分離膜という)55を介して吸引口40a(図11、図12参照)に気体の流路ができるように蓋部材56が設定されている。
【0059】
プリントヘッド68は主走査方向と異なる方向(例えば副走査方向)に配列された吐出口の列を有し、その吐出口列は用いるインク色に対応した数、主走査方向に並置されている。
【0060】
図11に示すように、インク供給針94,95および96はキャリア40にそれぞれ圧入されており、インクタンク40b、40cおよび40dにそれぞれ独立した流路が形成されるようになっている。また、位置決めピン97および98はそれぞれ先端部に円錐形部分97aおよび98aを有している。そして、円錐形部分97aおよび98aがインク供給針の先端より低い位置となるよう設定されており、以下で説明するように、プラテン9およびインクカートリッジ12がリフトアップしていくときに位置決めピン97および98の先端の円錐形部分97aおよび98aがインク供給針94、95および96より先に押さえ板89に設けられた89e、89dに対して挿入され位置決めされるようにしてある。これにより、インク供給針94、95および96がそれぞれジョイントゴム91、92および93に正確に差し込まれるようになる。
【0061】
(リフトアップ機構)
本実施形態では、プリントヘッドに連通したサブタンク40b、40c、40dに対して必要に応じてインクカートリッジからインクを供給する間欠供給方式を採用している。間欠供給を行う際にインクカートリッジ12をリフトアップし、上述したようにプリンタ本体側の機構と結合させることで、キャリア40上のタンク部40b、40cおよび40dに対してのインク注入動作等が行われる。そのリフトアップ機構について説明する。
【0062】
図4において、57はリフトアップを行わせるリフトスライダ58を摺動させるためのリードスクリューであり、用紙P6を給紙するための駆動源をなす給紙モータ1(図5参照)の駆動力を、図12に示すような遊星ギア機構にて動力伝達経路の切り替えを行うことにより回転駆動される。
【0063】
まず、その遊星ギア機構について説明するに、図5および図12において、給紙モータ1の軸にはピニオンギアG9が圧入され、モータ1の動力は、ピニオンギアG9から減速ギアG10およびG11を介して太陽ギアG12に伝達され、さらに太陽ギアG12と同心の小ギアG12aを介して遊星ギアG16に伝達される一方、同じく小ギアG12aから遊星ギアG13を介して遊星ギアG14に伝達されている。遊星ギアG16は、図12の状態では伝達ギアG17と離隔しており、空転するだけである。これに対し、遊星ギアG13に結合する遊星ギアG14は、リードスクリュー57に取り付けられている伝達ギアG15と噛合しているので、動力を伝達できる状態にある。
【0064】
遊星ギアG16、G13およびG14は、回転板100に設けられた軸にそれぞれ回転可能に支持されており、遊星ギアG16には太陽ギア12と同心の回転板100との間に回転フリクションを与えるためのばねが設けられており、太陽ギアG12の回転方向と同じ方向に回転板100が一定のフリクションをもって回転する。回転板100には凸部100aが設けられ、プリンタ本体P1に固定されているストッパピンP19とP20との間で回動できるようにされている。また、回転板100にはカム面100bが設けられており、搬送ローラ78の端部に設けられたレバー102がストッパピンP21に当接しているときにカム面100bがレバー102と突き当たって、太陽ギアG12の時計方向の回転に伴う回転板100の時計方向の回転を生じさせないようにしてある。図12の状態のときには、リードスクリュー57はモータ1によって正逆転ともに可能であるように構成されている。ここで、レバー102は搬送ローラ78に回転可能に嵌め込まれている。また、プリンタ本体P1に固定されているギア支持側板P8とレバー102との間にはフリクションばね(不図示)が設けられ、レバー102は搬送ローラ78が反時計方向に回転したときにはストッパピンP21に突き当たって図12の状態になり、搬送ローラ78が時計方向に回転したときにはストッパピンP22に突き当たるように設定されている。なお、ストッパピンP21およびP22はプリンタ本体P1に固定されているのは勿論である。
【0065】
リフトスライダ58は前述のようにリードスクリュー57の正転または逆転によりプリントヘッドのスキャン方向と平行な方向にスライド移動可能である。リフトスライダ58には、図5に示される吸引ジョイント48をキャリア40に対しジョイントさせたり引き離したりするためのカム面58aおよび58bが図6に示されるように設けられている。さらに、リフトスライダ58にはプラテン9をリフトアップするためのリフトカム58cが設けられ、ここにプラテン9に固定してあるリフトピン9fが係合している。さらに、リフトスライダ58には吸引キャップ60をキャリア40に取り付けられたプリントヘッド68に着脱させるためのキャップカム58dが設けられ、吸引キャップ60とキャップベース62とを保持しているキャップ保持板59の係合部59aが係合している。
【0066】
要求に応じ、図17に示される位置にキャリッジを移動した状態で、上述したようにリードスクリュー57を回転させ、リフトスライダ58を内側にスライド移動させることによってプラテン9に固定してあるリフトピン9fがリフトカム58cに沿って移動し、図19に示されるように、プラテン9の回転軸7を中心にプラテン9が回動し、インクカートリッジ12をリフトアップさせる。この状態ではインク供給針94がジョイントゴム91に挿入され、インク袋88のインクがジョイントケース90の室90eを通ってキャリア40のインクタンク40bに間欠供給できる。
【0067】
(ワイパ機構)
図15において、105は、ワイパブレード106がプリントヘッド68を拭き取ることにより付着した廃インクを一時的に吸収させるためのワイパインク吸収体であり、スポンジ等の材質で形成され、プリントヘッド68の吐出口形成面とほぼ同一面に位置するようにキャリア40に配設されている。ワイパブレード106はゴム等で形成され、ワイパホルダ107に取り付けられて、キャリア40のスキャン方向に対して矢印で示されるように直交する上下方向の移動(図13)と、回転の動作(図16)とが可能となっている。すなわち、ワイパブレード106が上昇位置にあるときにはプリントヘッドの吐出口形成面と係合して拭き取りの動作(図15)が可能となり、回動位置にあるときにはインクカートリッジに配設したワイパインク吸収パッド108に係合して、ワイパブレード106に付着した廃インクをインクカートリッジ12のワイパインク吸収パッド108へ伝達できる(図16)。
【0068】
ワイパインク吸収パッド108は板ばねで形成されたパッドホルダ109に上下方向にスライド可能に保持され、インクカートリッジ12のリフトアップ状態では、キャリア40に配設されているワイパインク吸収体105にパッドホルダ109のばね力により押し当たり、ワイパインク吸収体105の廃インクをワイパインク吸収パッド108に伝達することが可能である。なお、ワイパインク吸収体105よりもワイパインク吸収パッド108の方が廃インクの浸透性が高いものとしておくことは勿論である。
【0069】
(記録)
図4に示される給紙ローラ80を駆動させ、プリント用紙P6を搬送してプリント位置にセットする。そして、図13および図14に示す位置の間でキャリア40を往復駆動させながら、プリントヘッド68から画像データに対応したインクをプリント用紙P6に吐出し、プリントを行なう。その際、プリント用紙P6の両側端部P6a、P6bの外側にまでインクを吐出することによって、縁なし全面プリント(フルブリードプリント)を行う。このときプリント用紙P6からはみ出た領域のインクは、インクカートリッジ12に設けられた開口12cに臨んで配置された廃インク吸収体23によって回収される。
【0070】
(2)制御系の実施形態
図20および図21を用いて上記実施形態に適用可能な制御系の実施形態および装置全体の制御の態様について説明する。
【0071】
図20はその制御系の構成例を示す。
図20において、K101はキャリア40のプリント時の初期位置を確定するためのセンサ、K102はプリントヘッド68の各色のインクジェットプリント素子を制御するためのドライバである。K103はであり、キャリア40がプリントに際し走査(主走査)するときの主走査位置に応じたプリントタイミング(インク吐出タイミング)を規定するためのエンコードセンサであり、例えば主走査方向に延在して配置されたバーチャートを読み取る光学式のセンサとすることができる。
【0072】
K104はリフトスライダ58の初期位置を確認するセンサであり、遊星ギアG14と伝達ギアG15とが噛み合ったときにリフトスライダ58がどの位置にあるかを認識するのに用いられる。K105は一部に平坦面80aを有する給紙ローラ80の回転移動を検出するためのセンサであり、給紙完了時に搬送負荷を低減するべく平坦面80aを用紙方向に向けるために用いられる。K106は用紙が搬送ローラ78により送られてきたときにプリント開始の用紙位置を検知するセンサである。
【0073】
K107は装置に設けられる4つの駆動モータをそれぞれメインIC K120からの制御信号に応じて駆動するためのドライバ回路である。K108は給紙ローラおよびリフトスライダを駆動するための駆動源であるモータであり、上述のモータ1に対応する。K109は搬送ローラと排紙ローラとを駆動するためのモータ、K110はシリンダポンプ33のピストンをスライド駆動するモータである。K111はキャリア40をスキャン移動(主走査)するためにリードスクリュー35を回転させるためのモータである。
【0074】
K112はUSB等の規格によるコネクタ回路であり、プリンタに対して画像データの供給源をなす機器からプリントに係る画像データを受容する。すなわち、プリントを行なうために、パーソナルコンピュータからプリント画像データを入力したり、デジタルカメラからダイレクトに撮影画像を入力するための回路である。K113は、図3に示したように4本の乾電池の直列接続によって構成される電源K114から供給される電力を、所定の電圧に制御してドライバ回路K107およびメインIC K120に供給するための電源回路である。
【0075】
K115はプリンタの電源をオン/オフするためのメインスイッチ、K116はインクカートリッジ12を交換するときに操作する交換スイッチ、K117はインクカートリッジ12の存否スイッチ、K118は開閉蓋19の全開時にオンとなる蓋全開スイッチ、K119は開閉蓋19が閉じるときに動作する蓋閉じ完了スイッチである。
【0076】
メインIC K120は各センサからの信号を監視しつつ、プリント制御制御全体を司るものであり、後述の処理手順を実行するためのCPU、その制御手順等に対応したプログラムなどの固定データを格納したROM、ワークエリアや画像データの格納エリアおよび画像処理用のエリア等を有するRAM等によって構成される。
【0077】
図21は図20の制御系による制御手順の一例を示す。以下、この手順を上記実施形態の装置の動作に関連して説明するが、この手順はこれに限られるものではなく、後述の他の実施形態にも適用できるものである。
【0078】
まず通常のプリントシーケンスについての説明を行う。ここで、メインスイッチをオンとした後には、一般に、プリンタにUSB等で接続された画像データ供給源からのプリント開始信号をプリンタが受けて動作を継続し、また、プリントする画像データもUSB等から入力されるシーケンスが採用されるが、これらのプリント開始信号の処理あるいはUSB等からの画像入力については公知の技術を用いることができるので、ここでは省略してある。
【0079】
まず、ステップS101のスタートからステップS102に進み、プリンタの電源であるメインスイッチK115がオンになるまで待機している。ステップS102でメインスイッチがオンにされると、ステップS103でインクカートリッジ12の交換スイッチK116が押下されたか否かを判定し、否定判定がなされた場合にはステップS104にてインクカートリッジ12のインク残量のチェックを行う。
【0080】
ステップS104で行うインク残量チェックは、後述するステップS142で未使用インクカートリッジ12を装填したときに「フル」にリセットされるインク残量カウントに基づいて行う。「フル」とは例えば“100%”とするものでもよい。そして、この未使用インクカートリッジ装填時に“100%”としたインク残量をメインIC K120に設けたEEPROM等の不揮発性メモリーに記憶しておき、プリントを行う毎に、各色データに基づいてプリントで使用されたインク量を各色別に減算していき、当該減算結果をもってメインIC内のEEPROM等の記憶内容を更新するようにすればよい。この更新しつつ記憶された値に対して、残量の誤差も考慮して所定の判定基準値、例えば10%以下になったときにインク残量なしと判定するように設定することができる。従って、ステップS104でインク残量がないと判定された場合でも、必ずしもプリントができないというわけではなく、インクを少量のみ使うような画像であれば問題なくプリントは可能である。しかし、インクを多く使用するような画像(特に夜景のような暗い画像の場合)では、プリントの途中でインク切れが生じ、プリント画像にかすれが生じることはあり得る。
【0081】
ステップS104でインク残量がなしと判定されたとき(例えば残量が10%以下になったとき)はステップS105に進み、でインク切れ警告を点灯する。これには、専用のLED等を設けて点灯させるようにすることもできるが、そのような特別の表示手段を設けなくても、例えば電源のパイロットランプに使用されるLEDを点灯状態から点滅状態とすることでも対応できる。次にステップS106へ進み、インク残量が“0”になっているか否かを判定する。インク残量が“0”になっているということは、後述するがインクカートリッジ12の交換シーケンスにおいてインクカートリッジ12を取り出そうとして取り出していないか、あるいは取り出したが未使用インクカートリッジ12を装填しないで開閉蓋19を閉じたときに行われるステップS146の処理でインク残量が“0”にセットされるときである。
【0082】
通常インク残量なしの警告が出てからプリント画像がかすれるようになっても、すべての色のインク残量が“0”になることはないのでシーケンスでの不都合はないが、安全を考慮して、ステップS146の処理を経るとインク残量を“−100%”に設定しても問題はない。いずれにしてもステップS106でインク残量が“0”と判定されるときにはインクカートリッジ12が装填されていない場合も含まれるので、ステップS103に復帰するようにして、ステップS107へは進めないようにしている。また、ステップS106でインク残量が“0”ではないときには、警告が出ているもののインクが少しは残っていると考えられるのでたとえかすれが生じ得ることはあってもプリントを行いたい、というユーザのために、プリントを禁止しないでステップS107に進めるようにしてある。
【0083】
この場合、または、判定基準値以上のインク残量があり、ステップS104で肯定判定がなされた場合には、ステップS107に進み、コネクタK112を介してプリントスタート信号が入力されるのを待機する。入力信号が一定時間内に来ないときにはステップS103に復帰する。ステップS107でプリントスタートの入力信号が判定された場合にはプリント準備動作、プリント動作およびプリント終了動作のシーケンス(ステップS108〜S133)を実行する。このシーケンスを簡単に説明する。
【0084】
すなわち、プリントスタートの入力信号が判定された場合にはプラテンおよびインクカートリッジを図19に示すポジションにリフトアップし(ステップS108)、インク供給動作を実行する(ステップS109,S110)。その動作が終了するとプラテン等をキャップ60によるプリントヘッド68へのキャップが行われるポジションに設定し(ステップS111)、回復動作を実行する(ステップS112,S113)。続いてプラテン等を図17に示す最下降ポジションに設定し(ステップS114)、図15および図16に示すようなワイピング動作を実行する(ステップS116〜S118)。これらがプリント準備動作である。
【0085】
次に、用紙79を給紙・搬送すべく給紙ローラ80および搬送ローラ78を順次駆動し(ステップS119,S120)、用紙の検知(ステップS121)に応じて給紙ローラ80を所定位置(平坦部が用紙に面する位置)で停止する(ステップS122)。そして用紙前縁側がプリントヘッド68によるプリント位置に到達したところで搬送を一旦停止し(ステップS123)、それ以降は当該用紙に対するプリントが終了するまで、キャリア4の主走査と用紙の所定量の搬送とを交互に繰り返しつつプリント動作を実行し(ステップS124,S125)、用紙の排出を行う(ステップS126)。これらがプリント動作である。
【0086】
さらに、プリント終了動作として、ワイピングの処理(ステップS127〜S130)およびキャッピングの処理(ステップS131,S132)を行い、プリントヘッド68の長期保存可能な待機状態にしてシーケンスを終了する(ステップS133)。
【0087】
次にインクカートリッジ12の交換シーケンスについて説明を行う。
ステップS103でインクカートリッジ12の交換スイッチK116が押されると判定されるとステップS134に進み、インク残量のチェックを行う。これは、本実施形態では一旦取り出したインクカートリッジ12は再装填しても使用できないように未使用突起12aを開閉蓋19を開けるときに折り曲げるようにしている一方、インク残量がまだ十分にある場合にはインクカートリッジ12の取り出しを禁止するシステムとしていることによるものである。従って、ステップS134にてインク残量が例えば10%以上あると判定されればステップS103へ復帰し、プリント動作が可能なシーケンスに移行する。ステップS134でインク残量ありと判定されてステップS105に進む場合には、インク切れ警告は点灯されていないので、ユーザがインクカートリッジ12の交換を行うことはほとんどないと考えられる。従って、ステップS105でインク切れ警告が点灯されてからステップS103で交換スイッチを押すことが通常であり、ステップS134ではほとんどの場合にインク残量がなしと判定されるので、インクカートリッジ12の交換シーケンスであるステップS135へ進むことになる。
【0088】
ステップS135〜S139の処理を簡単に説明する。すなわち、ステップS134にてインク残量がなしと判定された場合には、プラテン等を図17に示す最下降ポジションに設定(ステップS135)した後に開閉蓋のロックを解除し(ステップS136)、インクカートリッジ在否スイッチのオン、さらに蓋全開スイッチのオンを待機し(ステップS137,S138)、蓋全開スイッチのオンが確認されたところでロックピンリセット位置への設定を行う(ステップS139)。
【0089】
そして、ステップS139でロックピン4が開閉蓋19を係止可能な位置にリセットされたことで、インク残量のないインクカートリッジ12を取り出し未使用のインクカートリッジ12が装填されたか否かをステップS140で検知する。蓋開放の処理に応じて、それまで装填されていたインク残量のないインクカートリッジ12の未使用突起12aが折り曲げられており、従ってステップS140では、未使用突起12aにより在否スイッチがオフになるところが当該折り曲げによりオン状態が判定されるので、ステップS145に進む。ステップS145では開閉蓋19の閉塞が完了しか否かを検知しており、開閉蓋19が閉じられない状態ではステップS140に復帰するシーケンスを繰り返す。
【0090】
通常は、インク残量のないインクカートリッジ12を取り出し(前述のように未使用突起12aが折り曲げられているのでストッパ部材30に干渉されずに容易に取り出しが行われる)、未使用のインクカートリッジ12が装填される。この場合、未使用突起12aが折り曲げられていないので在否スイッチをオフにするとともに、装填が完了するとストッパ部材30が未使用突起12aに干渉することで不用意な取り出しはできなくなる。従って、未使用のインクカートリッジ12を一旦装填することでシーケンスだけをステップS141に進めたあとに未使用インクカートリッジ12を取り出すというような好ましくない操作を防止することができる。すなわち、未使用インクカートリッジ12を装填してステップS140にて在否スイッチがオフとなったと判定された場合は、問題なくステップS141へ進むことができる。
【0091】
ステップS141では、ステップS145と同様に開閉蓋19が完全に閉じられたか否かを検知しており、開閉蓋19が閉じられる状態ではロックピン4が一旦スライドして端子3とロックスライダの接点2bとがオフとなり、完全に閉じきると再度オンとなることを検知することで、ステップS142へ進む。
【0092】
ステップS142では未使用のインクカートリッジ12が装填されたことでインク残量をフル(例えば100%)にセットしてステップS143へ進み、インク残量警告を消灯(例えばLEDの点滅表示を行なっている場合には点滅表示を通常の点灯表示に切り替えること)させ、ステップS144へ進む。インクカートリッジ12の交換ではプラテン9等が図17に示すポジションに位置しており、長期保存ができないので、ステップS144ではプラテン9等を所定のポジションにリフトアップし、待機状態にしてからステップS103へ復帰する。
【0093】
また、ステップS140で在否スイッチのオンが判定されてから、インク残量のないインクカートリッジ12を取り出さないか、あるいは取り出した後に未使用インクカートリッジ12を装填しないままの状態で開閉蓋19を閉じるという不都合な操作が行われた場合には、ステップS145の判定を経てステップS146に進み、インク残量カウントを“0”あるいは“−100%”に設定し、メインICのEEPROM等の記憶内容を書き換えることで再プリントができない状態にセットした後にステップS144へ進み、プラテン9を待機状態にしてステップS103へ復帰する。
【0094】
(3)その他
以上の実施形態では、プリント時にプリントヘッドが走査される方向と同一方向に、プラテン9に対してインクカートリッジ12をスライド装填するように構成したが、この装填の方向はこれに限られず、例えばプリントヘッド68の走査方向に垂直な方向、つまりプリンタの底面側等からインクカートリッジ12を装填するようにしてもよく、これによっても上述と同様の効果が得られることは言うまでもない。
【0095】
また、上例ではインクカートリッジ12の未使用突起12aの折り曲げを開閉蓋19の開方向の移動で行うように構成しているが、これに限られず、例えばトグルギア25の駆動ピン25aの位置を回転軸P12に対して180度位相を変更することで、開閉蓋19の閉塞方向の移動により未使用突起12aが折り曲げられるようしてもよく、これによっても上述と同様の効果が得られることは言うまでもない。
【0096】
さらに、上例ではインクカートリッジ12の未使用突起12aの折り曲げの有無をもって1回のみの装填を許可する装填履歴の記憶としているが、そのような不可逆な機械的機構の構成は折り曲げに限らず種々のものとすることができる。また、そのような機械的構成にも限られず、例えば非常に低電圧で溶断できるヒューズをインクカートリッジ12にセットしておき、装填履歴の未記憶時にはこのヒューズが導通状態になっていて在否検知も兼用可能となる一方、インクカートリッジ12の取り出し時にこのヒューズに一定以上の電圧を加えることで溶断させて装填履歴とするなど、電気的な導通/不導通をもって装填履歴の有無の検知を行うようにしてもよく、これによっても上述と同様の効果が得られる。
【0097】
そして以上説明した各実施形態によれば、小型のインクカートリッジ、ひいてはこれを用いるインクジェットプリンタの小型化に資することのできるインクカートリッジを実現できる。
【0098】
本発明は、供給ジョイント部を挟む適切な位置に第1および第2の吸収体を配置することで、間欠供給動作に伴って供給ジョイント部に付着またはそこから漏洩するインクをも回収することが可能となる。
【0099】
すなわち、本発明によれば、インクカートリッジ、例えばプリントヘッドに供給するためのインクを収納した少なくとも1つのインク袋と、そのインク袋に接続され、プリンタ側と適時結合してインク供給を行うためのジョイント部とを有するインクカートリッジにあって、プリント時に用紙外にはみ出して吐出されるインクを吸収する第1受容部材としての吸収体(はみ出しインク用吸収体)と、ワイパがプリントヘッドの吐出口形成面に残留するインク等を払拭する動作に伴って発生する廃インクを吸収することで除去する第2受容部材としての吸収体(ワイパインク用吸収体)とを設けることで、インクカートリッジを装填するプリンタ側には廃インクの保管場所を確保する必要がなくなり、プリンタのスペース効率を格段に向上してプリンタを大幅に小型化できるようになる。
【0100】
ここで、上記はみ出しインク吸収体とワイパインク吸収体とは、ジョイント部のジョイント方向と同一方向を向いて露出するようにすることで、プリントヘッドの真下にインクカートリッジを装填するプリンタを構成できるとともに、プリントヘッドにインクカートリッジのジョイント部を直接接続してインク供給を行なうことができるので、インク供給の効率が格段に向上するとともに、プリントヘッドからのプリント時のはみ出しインクもインクカートリッジで直接受けとることが可能となる。従って、プリンタ構成の簡素化ないし小型化は勿論のこと、低廉化を実現し、さらに故障などの発生も大幅に低減できるものとなる。
【0101】
また、インクカートリッジの端面から、ワイパインク吸収体と、ジョイント部と、はみ出しインク吸収体とを順に配設することにより、プリント時の用紙からのはみ出しインクを吸収体で直接受け取ることが可能となり、従来のインクジェットプリンタで採用されていた廃インクの強制ドレン機構も不要となり、プリンタ構成の簡素化ないし小型化は勿論のこと、低廉化を実現し、さらに故障などの発生も大幅に低減できるものとなる。
【0102】
さらに、ジョイント部の開口部方向に対して直交する方向に、回復動作に伴って生じる廃インクのジョイント部を有することにより、回復動作の強制ドレンのジョイントをプリントヘッドへのインク供給のために行われる動作(実施形態ではリフトアップ動作)毎に挿入および離脱させる必要がなくなり、インクカートリッジが装填されている間は常に強制ドレンのジョイントを挿入したままにしておくことができるので、ドレンパイプからの廃インクの温度変化による漏れ等に顧慮しなくてもよいものとなる。
【0103】
また、インク供給用ジョイント部にはジョイント時に位置決めとなる穴を一対設けたことにより、プリンタおよびインクカートリッジ側のインク供給用結合部材(実施形態では、それぞれ、プリントヘッドに設定されているインク供給針およびインクカートリッジのジョイントゴム)の位置合わせを反復性よく同一位置に対して行うことができるので、インク供給動作プリント毎にジョイント位置がずれて結合部材(ジョイントゴム等)が変形しインク漏れを起こすような不都合を防止できる。ここで、色,濃度など用いるインク種類に対応した少なくとも3つのインク供給用ジョイント(例えばイエロー、マゼンタ、シアンに対応した3つのジョイント)が設けられる場合にあって、位置決め穴をそれぞれのジョイント部の間に配置して一対のジョイントとすることで、各ジョイント部の間隔を広く設定し、ジョイント部での混色がなくなるとともに、位置精度を向上してプリンタおよびインクカートリッジ側のインク供給用結合部材の耐久性も格段に向上できる。
【0104】
また、ワイパインク吸収体をジョイント方向に対して進退可能に弾性保持することにより、プリントヘッド部にジョイントしているときのみならず、インクカートリッジのリフトアップ量が異なる待機位置あるいは回復位置においてもワイパインク吸収体をプリントヘッドのワイパインク保持部材に接続させることが可能となり、廃インクの吸収をより確実に行うことができる。
【0105】
さらに、はみ出しインク吸収体とインク袋とは、ジョイント方向と同一方向の開口部から、吸収体が上部となり、その下部にインク袋が位置するような順番で重畳されていることにより、それぞれの構成要素について最も広い面積を確保できる。従って、吸収体を厚みが薄いシート状のものとして収納できるので、製造が簡単になり、低廉化を達成できるとともに、吸収体の全面に廃インクを拡散しやすくなるのでインク漏れをより有効に防止できる。
【0106】
加えて、ジョイント部のジョイント方向に対して直交する一対の外装面に凹状の装填ガイド溝を設けたことにより、インクカートリッジをリフトアップするときの保持部分の長さを十分なものとして、インクカートリッジの外装を必要以上に補強しなくても足りる。また、プリンタ側のインクカートリッジ装填用開閉蓋の面積を小さくすることができることから、プリンタの設計の自由度が格段に向上する。
【0107】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、間欠供給方式を採用した場合において、プリントヘッドの貯留部側およびインク供給源側のインク供給ジョイントが着脱されることによって生じ得る、あるいは上述のように想定される付着または漏洩インクを受容するために、ワイピングに伴って生じた廃インクを受容する吸収体(受容部材)、および、全面レイアウト印刷を行う際に記録媒体端部から外に吐出された廃インクを受容する吸収体(受容部材)を有効に利用できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)および(b)は、それぞれ、本発明が適用されるインクカートリッジの概観構成を示す斜視図およびそのIB−IB線における断面図である。
【図2】図1(a)のインクカートリッジを背面側から示した斜視図である。
【図3】本発明の第1の実施形態に係るプリンタの全体構成を示す平面図である。
【図4】第1の実施形態に係るプリンタのプリント機構を、プリント媒体搬送方向に沿った断面にて示す側断面図である。
【図5】図3のプリンタにおけるプリント機構を拡大して示す平面図である。
【図6】図5の構成部材のいくつかを取り外して、第1の実施形態に係るプリンタにおけるインクカートリッジの取り付け部を説明するための平面図である。
【図7】図5のプリント機構の斜視図である。
【図8】第1の実施形態におけるインクカートリッジの交換動作をさらに詳細に説明するために、プリント機構の一部を拡大して示す平面図である。
【図9】第1の実施形態におけるインクカートリッジの交換動作をさらに詳細に説明するために、プリント機構の一部を拡大して示す平面図である。
【図10】第1の実施形態におけるインクカートリッジの交換動作をさらに詳細に説明するために、プリント機構の一部を拡大して示す平面図である。
【図11】第1の実施形態に係るプリンタのプリント機構におけるインク供給部等の構成を説明するために、プリント媒体搬送方向に沿った断面からプリント機構を示す側断面図である。
【図12】プリント機構におけるインクカートリッジ装填部およびインクカートリッジリフトアップのための伝動機構等の構成を説明するために、キャリア走査方向に沿った断面からプリント機構の一部を示す拡大断面図である。
【図13】プリント時にキャリアがスキャンする方向に沿った方向の断面の一部を拡大して示す断面図である。
【図14】プリント時にキャリアがスキャンする方向に沿った方向の断面の一部を拡大して示す断面図である。
【図15】プリントヘッドのクリーニングおよびワイパの清掃の様子を示す断面図である。
【図16】プリントヘッドのクリーニングおよびワイパの清掃の様子を示す断面図である。
【図17】インクカートリッジの装填等を説明するために、キャリア走査方向に沿った断面からプリント機構を示す断面図である。
【図18】プラテンおよびメディアパックをプラテンの回転軸を中心にリフトアップさせるための機構を拡大して示すプリンタの断面図である。
【図19】プラテンおよびメディアパックをプラテンの回転軸を中心にリフトアップさせた状態で示すプリンタの断面図である。
【図20】本発明の第1の実施形態等に係るプリンタに適用可能な制御系の実施形態を説明するためのブロック図である。
【図21】図20の制御系による制御手順の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
P1 プリンタ本体
9 プラテン
12 インクカートリッジ
12a 未使用突起
12b ドレン穴
12c 開口
19 開閉蓋
20 ドレンパイプ
23 廃インク吸収体
40 キャリア
57 リードスクリュー
58 リフトスライダ
60 吸引キャップ
68 プリントヘッド
77 排紙ローラ
78 搬送ローラ
79 プリント用紙
80 給紙ローラ
86,87,88 インク袋
89 押さえ板
91,92,93 ジョイントゴム
94,95,96 インク供給針
97,98 位置決めピン
106 ワイパ
108 ワイパインク吸収パッド
109 パッドホルダ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a cartridge that is removably mounted on an ink jet printer and supplies ink used when a print head performs printing, and in particular, a configuration that stores supply ink and recovers ink that does not contribute to recording. The invention relates to a cartridge comprising:
[0002]
[Prior art]
In an ink jet printer, if paper dust, ink, or the like adheres to the ejection port surface where the ink ejection port is formed, the ejection of the ink from the ejection port becomes unstable, which may cause deterioration in recording image quality. In particular, in recent years, in order to realize high-speed recording in full-color recording, the length of the recording head has been increased, and the number of ejection ports for simultaneously ejecting ink has greatly increased, and the ejection frequency has tended to increase. As the length of the recording head increases, the amount of ink ejected per unit time increases, and the amount of mist (ink mist) generated at the time of ink ejection increases. Ink) will also increase. Further, in order to improve the landing accuracy of the ejected ink droplets and form a high-quality image, the interval (inter-paper distance) between the ejection port surface and the recording material (media) is also reduced. Under such circumstances, the recording head surface (discharge port surface) is increasingly exposed to an environment where a large amount of ink (mist) adheres.
[0003]
Therefore, in order to remove these deposits, a mechanism for periodically wiping the deposits from the discharge port surface with a wiper blade made of an elastic material such as rubber (hereinafter, also referred to as wiping) is used. However, in particular, when the amount of ink adhering to the ejection port surface of the recording head increases, simply wiping the ejection port surface with a normal wiper blade has become insufficient.
[0004]
Therefore, it is important to provide a mechanism for removing paper dust and waste ink wiped from the discharge port surface by the wiping and adhering to the wiper blade from the wiper blade, that is, providing a mechanism for cleaning the wiping blade. This is because by performing the cleaning as appropriate, it is possible to prevent such inconvenience that the adhered substances are reattached from the wiper blade to the discharge port surface in the next wiping.
[0005]
Conventionally, various proposals have been made for such a wiper blade cleaning mechanism, and a typical one is provided with an absorber that abuts on the wiper blade and receives the above-mentioned deposit (for example, Patent Document 1). ). However, there is a limit to the cleaning ability of such an absorber, and when this is provided without assuming replacement, or when it is not provided so that replacement at an appropriate timing is performed, There is a possibility that the deposit once received may be reattached to the wiper blade with the cleaning operation. Then, the original purpose of wiping the ejection surface while cleaning the wiper blade to keep it clean can not be achieved.
[0006]
[0007]
Some recent inkjet recording apparatuses use a recording medium cut to a desired size and enable full-surface layout printing without margins like a silver halide photograph. This is a technology that lays out the recording area on the software so that it is larger than the paper width, and prints the entire area. In this technique, since ink is ejected outside the edge of the recording medium (paper width), the ink ejected outside the paper width accumulates on the platen and contaminates the recording medium supplied later. Therefore, by arranging an absorber at an appropriate position on the platen to absorb the ink ejected outside the paper width, it is possible to perform full layout printing without contaminating the recording medium supplied later. I have.
[0008]
However, there is a limit to the absorption capacity of such an absorber, and this is provided without assuming replacement, or when it is not provided so that replacement can be performed at the appropriate timing. The recording medium supplied later may be contaminated by the ink that cannot be completely absorbed, or such ink may overflow into the apparatus and contaminate the inside of the apparatus.
[0009]
Therefore, Patent Document 3 discloses a configuration including a waste ink recovery unit that stores the above-described ink in a cartridge that stores a printing target (recording medium).
[0010]
[Patent Document 1]
JP-A-6-237221
[Patent Document 2]
JP-A-62-113554
[Patent Document 3]
International Publication WO97 / 06010
[Patent Document 4]
JP 2000-86819 A
[Patent Document 5]
JP 2001-146008 A
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the absorber that receives the waste ink generated by the wiping or the waste ink discharged from the end of the recording medium when performing the full layout printing is used as a consumable (ink or ink) of the inkjet printer. Some cartridges are provided in a cartridge that accommodates the recording medium, and the absorber is also replaced with the replacement, so that inconvenience caused by waste ink does not occur.
[0012]
However, the ink that does not contribute to recording that occurs in the ink jet printer is not limited to the waste ink generated due to wiping and the waste ink ejected outside from the end of the recording medium when performing full layout printing.
[0013]
For example,
[0014]
In such a configuration, the ink supply joints on the storage section side and the ink supply source side are attached and detached in order to perform fluid communication and cutoff relatively frequently. Ink leakage can occur. In addition, due to an unforeseen situation such as an environmental change or the installation state of the printer (when a portable printer is carried), there is a possibility that ink may leak or leak at the ink supply joint of the ink supply source. Further, it is conceivable that mist generated by performing printing accumulates around the ink supply joint of the ink supply source and grows into ink droplets. Alternatively, a case where dew condensation occurs around the ink supply joint of the ink supply source due to a change in environment can be assumed. These adhered or leaked inks are also inks that do not contribute to recording (which can also be expressed as liquids that do not contribute to recording, including the above-described liquids such as dew condensation), and cause contamination inside the apparatus, damage to internal mechanisms, Attachment of ink, etc. to the operator's hand or clothing, and the occurrence of color mixing of ink at the ink supply joint of the ink supply source (mixing of ink supplied to the storage unit due to color mixing at the ink supply joint, It is strongly desirable to properly collect these as well in order to avoid the possibility that the color mixture of the ink may affect the ink composition).
[0015]
Therefore, the present invention, when the intermittent supply method is adopted, can be caused by attachment / detachment of the ink supply joint on the storage section side and the ink supply source side, or accepts the adhering or leaking ink assumed as described above. For this purpose, an absorber (receiving member) for receiving waste ink generated by wiping and an absorber (receptor) for receiving waste ink discharged from the end of the recording medium when performing full layout printing. It is an object of the present invention to provide an ink jet printer cartridge that is appropriately configured and arranged so that the members can be effectively used.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
To this end, the present invention has a supply joint that can be loaded into an ink jet printer that prints on a print medium using a print head capable of discharging ink and that is connected to the print head as needed with respect to the print head. A cartridge having an ink storage unit for storing ink to be supplied,
A first receiving unit that receives ink that is ejected from the print medium by the print head,
A second receiving portion provided in the ink jet printer and receiving waste ink generated by the wiping operation of the wiper for wiping ink remaining on the ejection port forming surface of the print head, in contact with the wiper; With
The first and second receiving portions are arranged so as to sandwich a supply joint portion.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In this specification, “print” (sometimes referred to as “record”) refers not only to the formation of significant information such as characters and figures, but also to the perception of human beings, whether significant or insignificant. Irrespective of whether or not the image is actualized so as to obtain, it refers to a case where an image, a pattern, a pattern, or the like is widely formed on a print medium or a case where the print medium is processed.
[0018]
The term “print medium” includes not only paper used in general printing apparatuses but also a wide range of materials that can accept ink, such as cloth, plastic films, metal plates, glass, ceramics, wood, and leather. It should be noted that, hereinafter, it is also referred to as “paper” or simply “paper”.
[0019]
Further, “ink” (sometimes referred to as “liquid”) is to be widely interpreted as in the definition of “print” described above, and is applied to a print medium to form an image, a pattern, a pattern, or the like. , Forming a print medium, or processing an ink (for example, solidifying or insolubilizing a coloring material in the ink applied to the print medium).
[0020]
The recording head to which the present invention is applied includes a form in which liquid boiling is caused by using thermal energy generated by an electrothermal transducer to form bubbles, a form in which a liquid is ejected by an electromechanical transducer, and a form in which static electricity is discharged. Alternatively, various forms proposed in ink jet recording, such as a form in which droplets are formed and discharged using an air current, may be mentioned. In particular, from the viewpoint of miniaturization, a form using an electrothermal converter is preferably used.
[0021]
(1) First embodiment
The configuration of the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Structure of ink cartridge)
1A is a perspective view showing an outline configuration of the
As shown in FIG. 1B, the
The wiper
[0022]
As shown in FIGS. 1A and 2, the wiper
In the ink cartridge adopting such a configuration, when the intermittent supply method is employed, the ink supply needle of the print head and the ink joint of the ink cartridge are frequently attached and detached, so that the ink adheres to the joint. Also, even when ink leaks from the joint part, the wiper ink absorbing pad that receives the waste ink generated by wiping, and the ink is ejected from the end of the recording medium when performing full layout printing Since the waste ink absorber for receiving the waste ink is disposed on both sides of the ink joint, the ink is collected from the ink joint by one or both of the wiper ink absorbing pad and the waste ink absorber. It becomes possible.
[0023]
In addition, when ink bleeds or leaks at the ink supply
[0024]
The wiper
[0025]
As a result, the inside of the apparatus is stained or damaged, the ink or the like adheres to an operator's hand or clothing, and color mixing of ink occurs at the ink supply joint of the ink supply source (the color mixing at the ink supply joint causes the ink to enter the storage section). (There is a risk that the mixed color of the supplied ink and the mixed color of the ink may affect the inside of the ink supply source).
[0026]
That is, by adopting the configuration in the ink cartridge of the present invention, an absorber that receives waste ink generated by wiping, and waste ink that is ejected outside from the end of the recording medium when performing full layout printing Can be effectively used.
[0027]
The
[0028]
In the present embodiment, the
[0029]
Here, the
[0030]
The holding
[0031]
Further, the
[0032]
As a preferred configuration example according to this embodiment, the wiper
[0033]
The
[0034]
(Configuration of printer)
Subsequently, a configuration of a printer in which the above-described ink cartridge is loaded will be described below.
FIG. 3 is a plan view showing the entire configuration of the printer with the upper cover removed, and FIG. 4 is a side sectional view along the sub-scanning direction (print medium transport direction).
[0035]
In FIG. 3, P1 denotes a printer main body, which forms an outer case. P2 to P5 are dry batteries serving as a power supply of the printer, and are laid out in series. P6 is print paper, and tabs P6a and P6b, which are blank portions, are provided at a front end and a rear end, respectively, and these tabs can be separated from perforations indicated by broken lines after printing is completed. , Which can be provided as borderless photos. P7 is a spring for biasing the printing paper P6 to the printing reference plane P1a, and prevents the printing paper P6 from shifting or skewed.
[0036]
In FIG. 4, reference numeral P14 denotes a receiving tray for
[0037]
(Opening / closing lid for ink cartridge loading)
5 is an enlarged plan view particularly showing a print mechanism portion of the configuration of FIG. 3, FIG. 6 is a plan view of the printer with the carriage mechanism removed from FIG. 5, and FIG. 7 is a perspective view of the print mechanism portion.
[0038]
The
[0039]
In FIG. 5,
[0040]
[0041]
In FIG. 6,
[0042]
(Ink cartridge attachment / detachment mechanism and detection mechanism)
[0043]
The
[0044]
As shown in FIG. 8, the interlocking
[0045]
As shown in FIG. 4, when the
[0046]
[0047]
This state can be recognized by a main IC described later as a state in which the
[0048]
As shown in FIG. 9, the
[0049]
As shown in FIG. 6 or FIG. 8,
[0050]
On the other hand, when the ink in the
[0051]
In the present embodiment, the
[0052]
(Combination of platen and ink cartridge)
In FIG. 5,
[0053]
In FIG. 5, reference numeral 6 denotes a hinge plate fixed to the printer main body P1, which is a member used to lift up the
[0054]
The
[0055]
On the other hand, as shown in FIG. 5 or FIG. 8, a
[0056]
As shown in FIG. 8, the
[0057]
(Main scanning mechanism and print head)
In FIG. 5,
[0058]
In the
[0059]
The
[0060]
As shown in FIG. 11, the ink supply needles 94, 95 and 96 are press-fitted into the
[0061]
(Lift-up mechanism)
In the present embodiment, an intermittent supply method is used in which ink is supplied from an ink cartridge to the
[0062]
In FIG. 4,
[0063]
First, the planetary gear mechanism will be described. In FIGS. 5 and 12, a pinion gear G9 is press-fitted into the shaft of the
[0064]
The planetary gears G16, G13, and G14 are rotatably supported by shafts provided on the
[0065]
The
[0066]
In response to the request, with the carriage moved to the position shown in FIG. 17, the
[0067]
(Wiper mechanism)
In FIG. 15,
[0068]
The wiper
[0069]
(Record)
The
[0070]
(2) Embodiment of control system
An embodiment of a control system applicable to the above embodiment and aspects of control of the entire apparatus will be described with reference to FIGS.
[0071]
FIG. 20 shows a configuration example of the control system.
In FIG. 20, K101 is a sensor for determining the initial position of the
[0072]
K104 is a sensor for confirming the initial position of the
[0073]
K107 is a driver circuit for driving four drive motors provided in the apparatus in accordance with control signals from the main IC K120. K108 is a motor which is a drive source for driving the paper feed roller and the lift slider, and corresponds to the
[0074]
K112 is a connector circuit conforming to the USB standard or the like, and accepts image data relating to printing from a device that supplies image data to the printer. That is, it is a circuit for inputting print image data from a personal computer or directly inputting a photographed image from a digital camera in order to perform printing. K113 is a power supply for controlling the power supplied from the power supply K114 configured by connecting four dry batteries in series as shown in FIG. 3 to a predetermined voltage and supplying the power to the driver circuit K107 and the main IC K120. Circuit.
[0075]
K115 is a main switch for turning on / off the power of the printer, K116 is an exchange switch operated when exchanging the
[0076]
The main IC K120 supervises the entire print control while monitoring signals from the respective sensors, and stores fixed data such as a CPU for executing a processing procedure described later and a program corresponding to the control procedure. It is composed of a ROM, a RAM having a work area, an area for storing image data, an area for image processing, and the like.
[0077]
FIG. 21 shows an example of a control procedure by the control system of FIG. Hereinafter, this procedure will be described in relation to the operation of the apparatus of the above embodiment, but this procedure is not limited to this and can be applied to other embodiments described later.
[0078]
First, a normal print sequence will be described. Here, after the main switch is turned on, the printer generally receives a print start signal from an image data supply source connected to the printer via a USB or the like, and continues the operation. However, the processing of these print start signals or image input from a USB or the like can be performed by using a known technique, and thus is omitted here.
[0079]
First, the process proceeds from the start of step S101 to step S102, and waits until the main switch K115, which is the power supply of the printer, is turned on. When the main switch is turned on in step S102, it is determined in step S103 whether or not the replacement switch K116 of the
[0080]
The remaining ink amount check performed in step S104 is performed based on an ink remaining amount count reset to “full” when an
[0081]
When it is determined in step S104 that there is no remaining ink (for example, when the remaining amount has become 10% or less), the process proceeds to step S105, and an out-of-ink warning is turned on. For this purpose, it is possible to provide a dedicated LED or the like so that the LED is turned on. However, even without providing such a special display means, for example, an LED used for a pilot lamp of a power supply is changed from a lighting state to a blinking state. Can also be handled. Next, the process proceeds to step S106, and it is determined whether or not the remaining amount of ink is “0”. The fact that the ink remaining amount is "0" means that the
[0082]
Even if the print image is blurred after the warning about the normal lack of ink, the ink remaining in all colors does not become "0", so there is no inconvenience in the sequence. After the process of step S146, there is no problem even if the remaining ink amount is set to "-100%". In any case, when it is determined in step S106 that the remaining ink amount is "0", this includes the case where the
[0083]
In this case, or when there is an ink remaining amount equal to or greater than the determination reference value and an affirmative determination is made in step S104, the process proceeds to step S107 to wait for a print start signal to be input via the connector K112. When the input signal does not come within the predetermined time, the process returns to step S103. If the print start input signal is determined in step S107, a sequence of print preparation operation, print operation, and print end operation (steps S108 to S133) is executed. This sequence will be described briefly.
[0084]
That is, when the print start input signal is determined, the platen and the ink cartridge are lifted up to the positions shown in FIG. 19 (step S108), and the ink supply operation is executed (steps S109 and S110). When the operation is completed, the platen or the like is set to the position where the
[0085]
Next, the
[0086]
Further, as a print end operation, wiping processing (steps S127 to S130) and capping processing (steps S131 and S132) are performed, and the
[0087]
Next, a replacement sequence of the
If it is determined in step S103 that the replacement switch K116 of the
[0088]
The processing of steps S135 to S139 will be briefly described. That is, when it is determined in step S134 that there is no remaining ink, the platen and the like are set to the lowest position shown in FIG. 17 (step S135), and then the opening / closing lid is unlocked (step S136). It waits for the cartridge presence / absence switch to be turned on and for the lid full-open switch to be turned on (steps S137 and S138), and sets the lock pin reset position when the lid full-open switch is confirmed to be turned on (step S139).
[0089]
Then, at step S139, the
[0090]
Normally, the
[0091]
In step S141, similarly to step S145, it is detected whether or not the open /
[0092]
In step S142, since the
[0093]
After the presence / absence switch is determined to be ON in step S140, the opening / closing
[0094]
(3) Other
In the above embodiment, the
[0095]
In the above example, the
[0096]
Furthermore, in the above example, the loading history that permits the loading only once based on the presence or absence of the bending of the
[0097]
According to each of the embodiments described above, it is possible to realize an ink cartridge that can contribute to miniaturization of a small-sized ink cartridge and, consequently, an inkjet printer using the same.
[0098]
According to the present invention, by disposing the first and second absorbers at appropriate positions sandwiching the supply joint, it is possible to collect ink that adheres to or leaks from the supply joint due to the intermittent supply operation. It becomes possible.
[0099]
That is, according to the present invention, at least one ink bag containing ink to be supplied to an ink cartridge, for example, a print head, and an ink bag connected to the ink bag and connected to the printer side in a timely manner to supply ink. An ink cartridge having a joint portion, an absorber as a first receiving member that absorbs ink ejected outside the paper during printing, and an wiper forming an ejection port of a print head. A printer in which an ink cartridge is loaded by providing an absorber (wiper ink absorber) as a second receiving member that absorbs and removes waste ink generated by an operation of wiping ink or the like remaining on the surface. There is no need to secure a storage area for waste ink on the side, which significantly improves printer space efficiency. Greatly it will be able to reduce the size of the printer.
[0100]
Here, the protruding ink absorber and the wiper ink absorber are configured to be exposed in the same direction as the joint direction of the joint portion, whereby a printer that loads an ink cartridge directly below the print head can be configured, Since the ink supply can be performed by directly connecting the ink cartridge joint to the print head, the efficiency of ink supply is greatly improved, and the ink that protrudes when printing from the print head can be received directly by the ink cartridge. It becomes possible. Therefore, it is possible to realize not only simplification or downsizing of the printer configuration, but also to lower the cost, and further, it is possible to greatly reduce occurrence of troubles and the like.
[0101]
In addition, by arranging the wiper ink absorber, the joint part, and the protruding ink absorber in this order from the end face of the ink cartridge, it is possible to directly receive the protruding ink from the paper at the time of printing with the absorber. This eliminates the need for a waste ink forced drain mechanism used in inkjet printers, which simplifies or downsizes the printer configuration, reduces costs, and greatly reduces the occurrence of failures. .
[0102]
Further, by providing a joint portion of waste ink generated by the recovery operation in a direction orthogonal to the opening direction of the joint portion, a joint of a forced drain of the recovery operation is performed for supplying ink to the print head. It is not necessary to insert and remove each time the operation is performed (a lift-up operation in the embodiment), and the joint of the forced drain can be always inserted while the ink cartridge is loaded. It is not necessary to consider leakage due to temperature change of the waste ink.
[0103]
In addition, the ink supply joint portion is provided with a pair of holes for positioning at the time of the joint, so that the ink supply coupling members on the printer and the ink cartridge side (in the embodiment, the ink supply needles set on the print head, respectively) And the alignment of the joint rubber of the ink cartridge) can be performed at the same position with good repeatability, so that the joint position shifts with each print of the ink supply operation and the coupling member (joint rubber, etc.) is deformed to cause ink leakage. Such inconvenience can be prevented. Here, in a case where at least three ink supply joints (for example, three joints corresponding to yellow, magenta, and cyan) corresponding to the type of ink to be used, such as color and density, are provided, positioning holes are formed in each joint. By arranging them between them to form a pair of joints, the distance between the joints is set wide, color mixing at the joints is eliminated, the positional accuracy is improved, and the ink supply coupling members on the printer and the ink cartridge side are formed. Durability can also be significantly improved.
[0104]
In addition, the wiper ink absorber is elastically held so as to be able to advance and retreat in the joint direction, so that the wiper ink can be absorbed not only when the ink cartridge is joined to the print head but also at a standby position or a recovery position where the lift amount of the ink cartridge differs. The body can be connected to the wiper ink holding member of the print head, and the waste ink can be more reliably absorbed.
[0105]
Furthermore, the protruding ink absorber and the ink bag are configured in such a manner that the absorber is placed in an upper portion from the opening in the same direction as the joint direction, and the ink bag is placed in the lower portion in such an order that the ink bag is located. The largest area can be secured for the element. Therefore, since the absorber can be stored as a thin sheet, the manufacturing can be simplified, the cost can be reduced, and the waste ink can be easily diffused to the entire surface of the absorber, so that ink leakage can be more effectively prevented. it can.
[0106]
In addition, by providing a concave loading guide groove on a pair of exterior surfaces orthogonal to the joint direction of the joint portion, the length of the holding portion when lifting up the ink cartridge is sufficient, and the ink cartridge It is not necessary to reinforce the exterior of the machine more than necessary. Also, since the area of the ink cartridge loading opening / closing lid on the printer side can be reduced, the degree of freedom in designing the printer is greatly improved.
[0107]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the case where the intermittent supply method is employed, it may be caused by the attachment / detachment of the ink supply joint on the storage section side and the ink supply source side of the print head, or as described above. An absorber (receiving member) for receiving waste ink generated by wiping in order to receive assumed adhesion or leakage ink, and ejected from the end of the recording medium when performing full-surface layout printing The absorber (receiving member) that receives the waste ink can be effectively used.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are a perspective view and a cross-sectional view taken along line IB-IB, respectively, showing the general configuration of an ink cartridge to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a perspective view showing the ink cartridge of FIG.
FIG. 3 is a plan view showing the overall configuration of the printer according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a side sectional view showing a printing mechanism of the printer according to the first embodiment in a section taken along a print medium transport direction.
FIG. 5 is an enlarged plan view showing a printing mechanism in the printer of FIG. 3;
FIG. 6 is a plan view for explaining a mounting portion of an ink cartridge in the printer according to the first embodiment with some of the components shown in FIG. 5 removed.
FIG. 7 is a perspective view of the print mechanism of FIG.
FIG. 8 is an enlarged plan view showing a part of a printing mechanism in order to explain the ink cartridge replacement operation in the first embodiment in more detail.
FIG. 9 is an enlarged plan view showing a part of a printing mechanism in order to explain the ink cartridge replacement operation in the first embodiment in more detail.
FIG. 10 is an enlarged plan view showing a part of a print mechanism in order to explain the ink cartridge replacement operation in the first embodiment in more detail.
FIG. 11 is a side cross-sectional view showing the printing mechanism from a cross section along the print medium transport direction for describing a configuration of an ink supply unit and the like in the printing mechanism of the printer according to the first embodiment.
FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the printing mechanism from a cross section along the carrier scanning direction for explaining the configuration of an ink cartridge loading unit and a transmission mechanism for lifting up the ink cartridge in the printing mechanism. .
FIG. 13 is an enlarged cross-sectional view showing a part of a cross section in a direction along a direction in which a carrier scans during printing.
FIG. 14 is an enlarged cross-sectional view showing a part of a cross section along a direction in which a carrier scans during printing.
FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating a state of cleaning a print head and cleaning a wiper.
FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating a state of cleaning a print head and cleaning a wiper.
FIG. 17 is a cross-sectional view illustrating a printing mechanism from a cross-section along a carrier scanning direction, for explaining loading of an ink cartridge and the like.
FIG. 18 is a sectional view of the printer in which a mechanism for lifting up a platen and a media pack around a rotation axis of the platen is enlarged.
FIG. 19 is a cross-sectional view of the printer showing a state in which the platen and the media pack are lifted up about the rotation axis of the platen.
FIG. 20 is a block diagram for explaining an embodiment of a control system applicable to the printer according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 21 is a flowchart illustrating an example of a control procedure by the control system in FIG. 20;
[Explanation of symbols]
P1 Printer body
9 Platen
12 Ink cartridge
12a Unused projection
12b Drain hole
12c opening
19 Opening / closing lid
20 drain pipe
23 Waste ink absorber
40 career
57 Lead Screw
58 Lift Slider
60 Suction cap
68 print head
77 Paper ejection roller
78 Transport roller
79 print paper
80 Paper feed roller
86,87,88 Ink bag
89 Holding plate
91,92,93 Joint rubber
94,95,96 Ink supply needle
97,98 Positioning pin
106 Wiper
108 wiper ink absorption pad
109 pad holder
Claims (7)
前記プリントヘッドによって前記プリント媒体からはみ出して吐出されるインクを受容する第1の受容部と、
前記インクジェットプリンタに設けられ、前記プリントヘッドの吐出口形成面に残留するインクを払拭するワイパの前記払拭動作に伴って発生した廃インクを、前記ワイパと接触して受容する第2の受容部とを具え、
前記第1および第2の受容部が供給ジョイント部を挟んで配置されてなることを特徴とするカートリッジ。It can be loaded into an ink jet printer that prints on a print medium using a print head capable of discharging ink, and has a supply joint portion connected to the print head as needed for the print head, and supplies ink to be supplied. A cartridge having an ink storage section for storing,
A first receiving unit that receives ink that is ejected from the print medium by the print head,
A second receiving portion provided in the ink jet printer and receiving waste ink generated by the wiping operation of the wiper for wiping ink remaining on the ejection port forming surface of the print head, in contact with the wiper; With
A cartridge, wherein the first and second receiving portions are arranged with a supply joint portion interposed therebetween.
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