JP2004230796A - インクジェット記録装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】タンク検知センサによってインクタンクが装着されているか否かを検知するインクジェット記録装置において、ユーザーの誤った操作によりタンク検知センサが破損することを防止する。
【解決手段】タンク検知スイッチ406は、所定の方向に変位するレバー406aおよびレバー406aを支持する本体部406cを備え、キャリッジ401上に設けられおり、記録ヘッドカートリッジ501に対して着脱可能に搭載されるインクタンクに当接してインクタンクの有無を検知する。ユーザーが記録ヘッドカートリッジ501を着脱する際に誤ってレバー406aに触れないように、タンク検知スイッチ406の両側方に保護壁406bを設ける。
【選択図】 図5
【解決手段】タンク検知スイッチ406は、所定の方向に変位するレバー406aおよびレバー406aを支持する本体部406cを備え、キャリッジ401上に設けられおり、記録ヘッドカートリッジ501に対して着脱可能に搭載されるインクタンクに当接してインクタンクの有無を検知する。ユーザーが記録ヘッドカートリッジ501を着脱する際に誤ってレバー406aに触れないように、タンク検知スイッチ406の両側方に保護壁406bを設ける。
【選択図】 図5
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクタンクの有無を検知するタンク検知手段を備えるインクジェット記録装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、インクを吐出する吐出口を備える記録ヘッドに供給するインクを収納したインクタンクが着脱可能なカートリッジ形態であるインクジェット記録装置が実用に供されている。さらに、インクタンクと記録ヘッドとが一体的に形成されたカートリッジの形態も提案されているが、精密な印刷(記録)を可能にする記録ヘッドは高価でありコスト高となる。したがって、インクタンクのみを交換することが、印刷にかかるランニングコストを低減するためにより好ましい。
【0003】
しかし、インクタンクを独立して着脱できるようにした場合、インクタンクを外したまま印刷を続けたり、インクタンクを外した状態で放置したりすると、記録ヘッドの吐出口内でインクが乾燥して固着し、記録ヘッドが破壊に至る場合がある。したがって、インクタンクの有無を検知する検知手段を設けることが望ましい。
【0004】
また、インクタンク内のインクが少なくなったことを検知してユーザーにインクタンクの交換を促すことにより、印刷かすれ等を防止することができるため、インクタンクのインク残量を検知する手段も併せて備えることが望ましい。
【0005】
こうした検知手段を設けた従来例としては、受光素子を用いてインクタンクからの反射光を検知してインクタンクの有無およびインク残量を検知する装置(例えば、特許文献1参照。)や、インクタンク内に備えられた2つの電極に流れる電流を検知してインク残量を検知する装置(例えば、特許文献2参照。)などが開示されている。
【0006】
他にも、インクタンクに識別信号を記憶した素子を備え、記録装置側に検知接点を設けてインクタンクを識別し、インクタンクが取り付けられてからの、印刷及び記録ヘッド保守のために消費されたインク量を計数してインク残量を算出する方法も提案されている。
【0007】
【特許文献1】
特開平5−332812号公報
【特許文献2】
特開平6−135001号公報
【0008】
【発明が解決しようとしている課題】
しかし、上述のような検知手段を用いてインク残量を検知するには、インクタンク内に液体状のインクを保持していなければならなかったり、あるいは検知手段を搭載するスペースを多く必要としたりするため、特に、小型のインクジェット記録装置にはあまり適さなかった。
【0009】
小型化されたインクジェット記録装置では、搭載されるインクタンクも小型化されるため該インクタンクを検知する検知手段も小型であることが望まれる。そこで、装着されるインクタンクに接触して、回動あるいは退避といった変位をすることで該インクタンクの有無を検知することができる、レバー状の接触部材を有する小型の検知スイッチを用いることが、コスト的にも安価であり、また構造も比較的容易である。
【0010】
しかしながら、上述のような小型の検知スイッチのレバーは、その変位方向ではない方向(変位方向とは異なる方向)からの荷重に対して壊れやすい。特に、ユーザーが記録ヘッドカートリッジまたはインクタンク等を着脱する際、誤って記録ヘッドカートリッジやインクタンクを、レバーに横方向から衝突させてしまい検知手段を破損してしまう恐れがある。
【0011】
そこで本発明の目的は、検知手段の接触部材に対して、接触部材の変位方向とは異なる不測の方向から外力が加わることを防ぎ、接触部材を保護する保護手段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。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のインクジェット記録装置は、記録ヘッドに供給するインクを保有するインクタンクを着脱可能に保持するインクタンク保持手段と、インクタンクと接触して変位する接触部材を備え、インクタンクの有無を検知するタンク検知手段と、を有するインクジェット記録装置であって、接触部材に対して接触部材の変位方向とは異なる方向から荷重が加わることを防止する保護手段を有することを特徴とする。
【0013】
本発明によれば、インクタンクの有無を検知するタンク検知手段の接触部材の変位方向とは異なる方向、例えば、接触部材の側方から不測の荷重が加わることを防止する保護手段を設けることで、例えば、インクタンクを交換する際、誤ってインクタンクを接触部材にぶつけてしまうことはないため、タンク検知手段の破損を防止することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0015】
(第1の実施形態)
図1は、本発明の一実施形態であるインクジェット記録装置の記録動作機構を示す斜視図である。
【0016】
図1に示すように、キャリッジ401は、本記録装置の基体であるシャーシ701に互いに略平行に架設されたガイドシャフト402およびガイドレール305によって摺動可能に保持されている。キャリッジ401の移動方向は、不図示の記録用紙(プラスチックシートなど、記録可能な可とう性シートを含む記録媒体)の搬送方向と直交する方向であり、かつ、記録用紙面に平行な方向である。このキャリッジ401の移動方向は、記録用紙に対する主走査方向である。
【0017】
キャリッジ401には、記録ヘッドカートリッジ501およびインクタンクが搭載される。記録ヘッドカートリッジ501は、後述するようにインクの吐出口が形成された記録ヘッドを備えたものであり、インクタンクは該記録ヘッドに供給するインクを保持するものである。インクタンクは、インクの種類の違いによってブラックインクタンク503とカラーインクタンク504とが搭載される。
【0018】
キャリッジ401に対して記録ヘッドカートリッジ501は着脱可能であり、さらに記録ヘッドカートリッジ501に対して各インクタンクが着脱可能な構造である。したがって、インクがなくなった際にはインクタンクを適時交換することができ、吐出口の詰まりなどによって記録不良が発生した際には記録ヘッドカートリッジを交換することができる。
【0019】
図2に、本実施形態のインクジェット記録装置の筐体となる下ケース及び制御基板を示す。図1に示した記録動作機構に備えられたスイッチ、センサ、モータ等は、不図示の電気配線により、下ケース802に支持された制御基板702に接続されており、制御信号が伝達される。
【0020】
図3は、記録ヘッドカートリッジおよびインクタンク非装着時のキャリッジを示す斜視図である。
【0021】
キャリッジ401には、ブラックインクタンク503およびカラーインクタンク504それぞれの有無を検知するため、2つのタンク検知スイッチ406が設けられている。以下、2つのタンク検知スイッチ406のうち代表的にブラックインクタンク503を検知するタンク検知スイッチ406を用いて本発明の実施形態を説明する。
【0022】
タンク検知スイッチ406は、図4のブラックインクタンクとタンク検知スイッチとの関係を示す斜視図に示すように、回動可能なスイッチの接触部材であるレバー406aと、該レバー406aの支持体であって、レバー406aの変位に応じてON/OFFの検知信号を出力する本体部406cとで構成される。
【0023】
レバー406aは、図4の矢印X方向を所定の回動方向として変位するものであり、ブラックインクタンク503を装着するとブラックインクタンク503によってレバー406aが押圧され、X方向に回動変位する。そしてレバー406aが所定量変位したところで、タンク検知スイッチ406は変位スイッチとして機能しON/OFFの検出結果を得る。なお、レバー406aが回動方向に変位した状態でタンク検知スイッチ406がONとなる。また、ブラックインクタンク503の、レバー406aに相対する位置には押圧突起503aが設けられている。
【0024】
レバー406aは所定の回動方向(図4中の矢印X方向)には変位することができるが、変位方向と略直交する方向である側方、すなわち図中矢印Yに示す方向へは変位できない。したがって、Y方向から不測の荷重を受けるとレバー406aが変形したり、本体部406c内のレバー406aに係合する機構が破損したりすることがある。そこで、本実施形態ではレバー406aの両側方に保護手段として保護壁406bを配設する。保護壁406bは、レバー406aの回動方向であるX方向に広がりを有する壁状に形成され、一対の保護壁406bはレバー406aを間に置いて配置される。
【0025】
本実施形態では、一対の保護壁406aは一部材で一体に形成され、スイッチの本体部406cに嵌合してタンク検知スイッチ406を保持する保護ホルダー410に形成されている。保護ホルダー410は、係合部(不図示)を介してキャリッジ401に装着される。タンク検知スイッチ406および保護壁406は、直接キャリッジ401上に設けてよいが、こうして保護ホルダー410を介する形態とすることで、キャリッジ401形状の自由度を向上できる。
【0026】
保護壁406bは、取り付けガタ等によりタンク検知スイッチ406とブラックインクタンク503との位置関係が変化した場合でも、押圧突起503aと干渉してブラックインクタンク503の装着を妨げることのないよう適度な間隔を有している。
【0027】
キャリッジ401と、それに搭載される記録ヘッドカートリッジ501およびインクタンクとの関係について図5を用いて説明する。
【0028】
図5は、本実施形態のキャリッジとそれに搭載される記録ヘッドカートリッジおよびインクタンクとの関係を示す断面図である。
【0029】
図5に示すように、ガイドシャフト402に摺動可能に支持されたキャリッジ401には、記録ヘッドカートリッジ501がその記録ヘッド500を下方に向けて搭載される。さらに記録ヘッドカートリッジ501には、ブラックタンク503およびカラーインクタンク504が搭載される。これらのインクタンクは、筐体に設けられた固定爪と、可撓性を有するラッチとで記録ヘッドカートリッジ501に取り付けられる。インクタンクが搭載されると、それぞれのインクタンクおよびキャリッジ401に設けられたインク連通部(不図示)が連通し、インクタンクのインクは、キャリッジ401に設けられた不図示の流路を通過し記録ヘッド500に供給される。
【0030】
記録ヘッドカートリッジ501の筐体側面には電気的接続部となるコンタクト基板506が設けられている。コンタクト基板506の接続相手であるコネクタ405はキャリッジ401上に設けられており、記録ヘッドカートリッジ501を略鉛直方向下方(矢印Z方向)に移動させてコンタクト基板506をコネクタ405に差し込むことで電気的接続が行われ、記録ヘッド500へ電気信号が伝達される。
【0031】
なお、記録ヘッドカートリッジ501はキャリッジ401に位置決め固定されるので、各部品の寸法公差やインクタンクの取り付けガタにより、タンク検知スイッチ406とインクタンクとの位置関係は変化する。これらの変化に際しても確実に検知するため、レバー406aはその略先端部で例えば1mm以上程度の比較的大きな検知可能ストロークを有することが好ましい。
【0032】
上述したようにブラックインクタンク503の有無を検知するタンク検知スイッチ406はキャリッジ401上に配置される。したがって、記録ヘッドカートリッジ501を介して搭載されるブラックインクタンク503をタンク検知スイッチ406が検知できるように、記録ヘッドカートリッジ501の筐体側方には開口部501aが設けられている(図6参照)。したがって、ブラックインクタンク503は直接タンク検知スイッチ406に接触可能であり、インクタンクの有無を検知することができる。なお、図示しないがカラーインクタンク504も同様の形態で構成されている。
【0033】
以上のように構成される本実施形態のインクジェット記録装置では、タンク検知スイッチ406によってインクタンクが装着されていないことが検知された場合、装置の制御手段の一つである制御基板702によって、記録動作や、例えば予備吐出といった記録ヘッド保守動作を禁止する。その結果、ミスプリントや無駄なインクの消費、記録ヘッドの消耗などを防ぐことができる。また、プリンタドライバ(不図示)あるいはインクジェット記録装置に配した表示手段(不図示)を用い、ユーザーに報知して正常なインクタンクの装着を促すことにより、ユーザーの使い勝手を向上させることができる。
【0034】
また、インクタンクの交換作業の実施が検知された場合、当該インクタンクによってインクが供給される記録ヘッドに対してのみ保守動作を実施してインクの無駄な消費を防ぐ。さらに、装置内のメモリ(不図示)に記憶されている当該インクタンクのインク消費量をリセットして消費インク量算出の基準とする。
【0035】
本実施形態のインクジェット記録装置において、ユーザーが記録ヘッドカートリッジ501を装着する際には、図5に示すように略鉛直方向下方となる矢印Z方向、すなわちコンタクト基板506を差し込む方向であり、インクの吐出方向である方向に移動させてキャリッジ401に搭載すればよい。しかし、実際にはインクジェット記録装置の筐体形状等の規制を受け、インクジェット記録装置の手前側である図5中の矢印Y側から記録ヘッドカートリッジ501を矢印Y方向、すなわち略水平方向に移動させ、その後、矢印Z方向に降下させてセットするものとなる。
【0036】
これに対し、ユーザーが操作に不慣れで斜めにセットしようとしたり、あるいは一度セットした記録ヘッドカートリッジ501を斜めに取り外そうとしたりすると、例えば、記録ヘッド500の端部がレバー406aの回動方向に対して側方、すなわち矢印Y方向から接近することになり、レバー406aに衝突する場合がある。
【0037】
しかし、本実施形態ではレバー406aの側方には保護壁406bが備えられているので、記録ヘッド500の端部は保護壁406bに衝突するが、直接レバー406aに衝撃が加わることはない。
【0038】
また、インクがなくなった際には記録ヘッドカーリッジ501をキャリッジ401にセットした状態で、インクタンクのみを交換する。その場合、図6に示したように、インクタンクの搭載時の軌跡は記録ヘッドカートリッジ501によって規制されるので、レバー406aには不測の方向から外力が加わることはない。
【0039】
以上説明したように、タンク検知スイッチ406の側方に保護壁406bを設けることで、インクタンク等を交換する際に、不測の方向からレバー406aに外力が加わることを防止することができる。したがって、タンク検知センサ406を備える本実施形態のインクジェット記録装置はより高信頼度のものとなる。
【0040】
なお、保護壁406bはレバー406aの両側方に備えても良いが、記録ヘッドカートリッジ501等が接近する可能性がより高い一方の側方のみに設ける形態であってもよい。また、図7(a)に示すように保護壁406bはレバー406aの先端が完全に隠れる高さとしても良い。あるいは、図7(b)に示すようなレバー406aの先端が保護壁406bからわずかに突出していても良い。この場合、レバー406aの先端に衝撃が加わった場合でも、荷重が作用する位置はレバー406aの支点から離れているため、レバー406aは撓んで保護壁406bの高さ以内に退避する。レバー406aが確実に撓むためには、レバー406aの保護壁406bからの突出量はレバー406a長さの30%以下であることが望ましい。
【0041】
また、保護壁406bの形状も、上述のような略鉛直面となる形状に限らず、レバー406aに対してレバー406aの変位方向とは異なる方向、例えば側方、特にはレバー406aの変位方向と略直交する側方からの不測の外力を防ぐものであれば、図8に示すように、図8(a)に示すような傾斜面状でも図8(b)に示すような曲面状でもよく、種々の形態に変形が可能である。
【0042】
さらに、本実施形態では保護壁406bをキャリッジ401とは別部材で形成したが、キャリッジ401の一部にリブを立ててキャリッジ401と一体に保護壁406bを形成しても良い。いずれの場合も保護壁406bには記録ヘッドカートリッジ501だけでなく、ユーザーの手が触れる可能性もあることから、保護壁406bの稜線は滑らかなR形状を有することが好ましい(図3または図4参照)。
【0043】
(第2の実施形態)
図9および図10を用いて以下に本発明の第2の実施形態を説明する。なお、本実施形態に説明する保護カバー408周辺以外の構成については、第1の実施形態と同様であるのでそれらの説明は省略し、また、同一の部分は図1ないし図8と同じ符号で示す。
【0044】
図9の斜視図に示すように、第1の実施形態で説明した保護壁406bに代えて、本第2実施形態ではタンク検知スイッチ406を覆う保護カバー408を用いる形態としている。
【0045】
すなわち、タンク検知スイッチ406の上方を覆うことができる形状をなす保護カバー408を、保護ホルダー410を介してキャリッジ401に配設する。保護カバー408は、保護ホルダー410に形成された回転中心407を中心として回動可能に支持される。保護カバー408の回動軸は、タンク検知スイッチ406のレバー406aの回動軸と平行、好ましくは同軸である。
【0046】
図10、すなわち図9に示す保護カバーとレバーとの関係を示す模式的断面図に示すように、保護カバー408はその回動軸方向(矢印Y方向)に傾斜する傾斜面を有している。すなわち、保護カバー408は、略コ字形状の断面をなしてレバー406aの上方と両側方の3方を覆う形状であり、隅部はC面状に傾斜する形状である。保護カバー408の両側方の面は、第1の実施形態で説明した保護壁406bと同様に機能するものである。
【0047】
本実施形態では、インクタンクが装着されると、インクタンクの筐体に設けられた押圧突起503aが保護カバー408を介してレバー406aを押圧し、レバー406aが図10に示すZ方向、すなわち略鉛直方向に変位し、タンク検知スイッチ406がONされる。
【0048】
一方、記録ヘッドカートリッジ501装着の際に、レバー406aの回動軸方向である矢印Y方向から記録ヘッドカートリッジ501が接近すると、記録ヘッドカートリッジ501の端部が保護カバー408の傾斜面または保護壁として機能する側面に衝突するため、直接的にレバー406aに接触することを防止できる。特に、保護カバー408の傾斜面に当接した場合、当接力の反力によって保護カバー408及びレバー406aは所定の回動方向に回動して退避する。したがって、レバー406aおよび保護カバー408いずれに対してもY方向からの外力がかからないので、ユーザーの操作に起因してタンク検知スイッチ406が破壊されて記録装置の故障となることを防止することができる。
【0049】
保護カバー408を使用すれば、第1の実施形態同様の効果に加え、タンク検知スイッチ406に付着するホコリ等を最小限に抑えられるため、タンク検知スイッチ406はより高信頼性となる。
【0050】
また、上述のように保護カバー408を保護ホルダー410によって支持し、保護ホルダー410をキャリッジ401に係合させるような構造にすることで、設計の共通化を図り、他機種のインクジェット記録装置へも容易に搭載することができる。特に、比較的複雑な形状である保護カバー408の支持部(回動中心407)をキャリッジ401に形成する必要がなく、キャリッジ401の形状の自由度を向上できる。
【0051】
なお、保護カバー408には記録ヘッドカートリッジ501のみならず、ユーザーの手が触れる可能性もあることから、上述の保護壁406bと同様に保護カバー408の角部も面取りした形状とし、より好ましくは稜線が滑らかなR形状となるように形成することが好ましい。さらに保護カバー408の断面形状に関しても、本実施形態では平面状の部材でタンク検知スイッチ406の3方を覆うものとしたが、例えば、半円筒状の断面を有するものであってもよい。保護カバー408の断面形状が半円筒状であっても、レバー406aはその変位方向への変位を阻害されないし、記録ヘッドカートリッジ501等がレバー406aの変位方向とは異なる方向、例えばその側方から当接しても、半円筒状断面であればその当接力が分散され上述と同様、所定の退避方向へ逃げることができる。
【0052】
以上、本発明の代表的な2つの実施形態を説明したが、これらは組合せてもよい。つまり、第2の実施形態で説明した保護カバー408を用いればホコリ等の付着を防止することができるが、その保護カバー408も回動軸方向から外力が加われば破損する恐れがあるため、第1の実施形態に示すような保護壁406bを保護カバー408の側方にさらに設けることで保護カバー408の破損を防止することができる。
【0053】
なお、上述した実施形態において、回動するレバー406aを有するタンク検知スイッチ406を用いて説明したが、略直線移動により退避するレバー406aを有する一般的な検知(検出)スイッチを使用しても上述した効果と同様の効果を得ることは自明である。
【0054】
さらに、上述の実施形態ではインクタンクが記録ヘッドカートリッジ501を介してキャリッジ401に搭載され、タンク検知スイッチ406がキャリッジ401に配設された形態(図5参照)を説明したが、インクタンクを検知するためのタンク検知スイッチは記録ヘッドカートリッジ501に設けられるものであってもよい。この場合、タンク検知スイッチ406による検知結果はコンタクト基板506を介して伝達されるように構成するとよい。
【0055】
また、上述の実施形態ではインクタンクは、キャリッジ401に搭載された記録ヘッドカートリッジ501をインクタンク保持手段として着脱される形態であったが、図11に示すように、キャリッジ401の略下面に記録ヘッド500が配設され、インクタンク505がキャリッジ401に対して着脱される形態であってもよい。この場合、インクタンク保持手段であるキャリッジ401上にタンク検知スイッチ406を設けるとよい。
【0056】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、インクタンクと接触して変位する接触部材を有するタンク検知手段を用いてインクタンクの装着を検知する簡便な機構を提供することができ、接触部材の変位方向とは異なる方向からの荷重が接触部材に加わることを防止することができる。これにより、例えば、接触部材として用いたレバーの側方に設けた保護壁あるいはレバーと共に回動する保護カバーといった保護手段を配設することで、検知スイッチのレバーを保護することができる。
すなわち、ユーザーの誤ったカートリッジ装着動作に対してもインクジェット記録装置のインクタンク検知機能を損なうことがなく、信頼性の高い記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態であるインクジェット記録装置の記録動作機構を示す斜視図である。
【図2】本実施形態のインクジェット記録装置の筐体となる下ケース及び制御基板を示す斜視図である。
【図3】記録ヘッドカートリッジおよびインクタンク非装着時のキャリッジを示す斜視図である。
【図4】ブラックインクタンクとタンク検知スイッチとの関係を示す斜視図である。
【図5】本実施形態のキャリッジとそれに搭載される記録ヘッドカートリッジおよびインクタンクとの関係を示す断面図である。
【図6】記録ヘッドカートリッジの筐体に設けられた開口部を示す斜視図である。
【図7】第1の実施形態の保護壁の形状を例示する図である。
【図8】第1の実施形態の保護壁の変形形態を例示する図である。
【図9】第2の実施形態である保護カバーを示す斜視図である。
【図10】図9に示す保護カバーとタンク検知スイッチのレバーとの関係を示す模式的断面図である。
【図11】キャリッジに対して着脱されるインクタンクおよび該インクタンクを検知するタンク検知スイッチを示す模式図である。
【符号の説明】
305 ガイドレール
401 キャリッジ
402 ガイドシャフト
405 コネクタ
406 タンク検知スイッチ
406a レバー
406b 保護壁
406c 本体部
407 回転中心
408 保護カバー
410 保護ホルダー
500 記録ヘッド
501 記録ヘッドカーリッジ
501a 開口部
503 ブラックインクタンク
503a 押圧突起
504 カラーインクタンク
505 インクタンク
506 コンタクト基板
701 シャーシ
702 制御基板
802 下ケース
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクタンクの有無を検知するタンク検知手段を備えるインクジェット記録装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、インクを吐出する吐出口を備える記録ヘッドに供給するインクを収納したインクタンクが着脱可能なカートリッジ形態であるインクジェット記録装置が実用に供されている。さらに、インクタンクと記録ヘッドとが一体的に形成されたカートリッジの形態も提案されているが、精密な印刷(記録)を可能にする記録ヘッドは高価でありコスト高となる。したがって、インクタンクのみを交換することが、印刷にかかるランニングコストを低減するためにより好ましい。
【0003】
しかし、インクタンクを独立して着脱できるようにした場合、インクタンクを外したまま印刷を続けたり、インクタンクを外した状態で放置したりすると、記録ヘッドの吐出口内でインクが乾燥して固着し、記録ヘッドが破壊に至る場合がある。したがって、インクタンクの有無を検知する検知手段を設けることが望ましい。
【0004】
また、インクタンク内のインクが少なくなったことを検知してユーザーにインクタンクの交換を促すことにより、印刷かすれ等を防止することができるため、インクタンクのインク残量を検知する手段も併せて備えることが望ましい。
【0005】
こうした検知手段を設けた従来例としては、受光素子を用いてインクタンクからの反射光を検知してインクタンクの有無およびインク残量を検知する装置(例えば、特許文献1参照。)や、インクタンク内に備えられた2つの電極に流れる電流を検知してインク残量を検知する装置(例えば、特許文献2参照。)などが開示されている。
【0006】
他にも、インクタンクに識別信号を記憶した素子を備え、記録装置側に検知接点を設けてインクタンクを識別し、インクタンクが取り付けられてからの、印刷及び記録ヘッド保守のために消費されたインク量を計数してインク残量を算出する方法も提案されている。
【0007】
【特許文献1】
特開平5−332812号公報
【特許文献2】
特開平6−135001号公報
【0008】
【発明が解決しようとしている課題】
しかし、上述のような検知手段を用いてインク残量を検知するには、インクタンク内に液体状のインクを保持していなければならなかったり、あるいは検知手段を搭載するスペースを多く必要としたりするため、特に、小型のインクジェット記録装置にはあまり適さなかった。
【0009】
小型化されたインクジェット記録装置では、搭載されるインクタンクも小型化されるため該インクタンクを検知する検知手段も小型であることが望まれる。そこで、装着されるインクタンクに接触して、回動あるいは退避といった変位をすることで該インクタンクの有無を検知することができる、レバー状の接触部材を有する小型の検知スイッチを用いることが、コスト的にも安価であり、また構造も比較的容易である。
【0010】
しかしながら、上述のような小型の検知スイッチのレバーは、その変位方向ではない方向(変位方向とは異なる方向)からの荷重に対して壊れやすい。特に、ユーザーが記録ヘッドカートリッジまたはインクタンク等を着脱する際、誤って記録ヘッドカートリッジやインクタンクを、レバーに横方向から衝突させてしまい検知手段を破損してしまう恐れがある。
【0011】
そこで本発明の目的は、検知手段の接触部材に対して、接触部材の変位方向とは異なる不測の方向から外力が加わることを防ぎ、接触部材を保護する保護手段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。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のインクジェット記録装置は、記録ヘッドに供給するインクを保有するインクタンクを着脱可能に保持するインクタンク保持手段と、インクタンクと接触して変位する接触部材を備え、インクタンクの有無を検知するタンク検知手段と、を有するインクジェット記録装置であって、接触部材に対して接触部材の変位方向とは異なる方向から荷重が加わることを防止する保護手段を有することを特徴とする。
【0013】
本発明によれば、インクタンクの有無を検知するタンク検知手段の接触部材の変位方向とは異なる方向、例えば、接触部材の側方から不測の荷重が加わることを防止する保護手段を設けることで、例えば、インクタンクを交換する際、誤ってインクタンクを接触部材にぶつけてしまうことはないため、タンク検知手段の破損を防止することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0015】
(第1の実施形態)
図1は、本発明の一実施形態であるインクジェット記録装置の記録動作機構を示す斜視図である。
【0016】
図1に示すように、キャリッジ401は、本記録装置の基体であるシャーシ701に互いに略平行に架設されたガイドシャフト402およびガイドレール305によって摺動可能に保持されている。キャリッジ401の移動方向は、不図示の記録用紙(プラスチックシートなど、記録可能な可とう性シートを含む記録媒体)の搬送方向と直交する方向であり、かつ、記録用紙面に平行な方向である。このキャリッジ401の移動方向は、記録用紙に対する主走査方向である。
【0017】
キャリッジ401には、記録ヘッドカートリッジ501およびインクタンクが搭載される。記録ヘッドカートリッジ501は、後述するようにインクの吐出口が形成された記録ヘッドを備えたものであり、インクタンクは該記録ヘッドに供給するインクを保持するものである。インクタンクは、インクの種類の違いによってブラックインクタンク503とカラーインクタンク504とが搭載される。
【0018】
キャリッジ401に対して記録ヘッドカートリッジ501は着脱可能であり、さらに記録ヘッドカートリッジ501に対して各インクタンクが着脱可能な構造である。したがって、インクがなくなった際にはインクタンクを適時交換することができ、吐出口の詰まりなどによって記録不良が発生した際には記録ヘッドカートリッジを交換することができる。
【0019】
図2に、本実施形態のインクジェット記録装置の筐体となる下ケース及び制御基板を示す。図1に示した記録動作機構に備えられたスイッチ、センサ、モータ等は、不図示の電気配線により、下ケース802に支持された制御基板702に接続されており、制御信号が伝達される。
【0020】
図3は、記録ヘッドカートリッジおよびインクタンク非装着時のキャリッジを示す斜視図である。
【0021】
キャリッジ401には、ブラックインクタンク503およびカラーインクタンク504それぞれの有無を検知するため、2つのタンク検知スイッチ406が設けられている。以下、2つのタンク検知スイッチ406のうち代表的にブラックインクタンク503を検知するタンク検知スイッチ406を用いて本発明の実施形態を説明する。
【0022】
タンク検知スイッチ406は、図4のブラックインクタンクとタンク検知スイッチとの関係を示す斜視図に示すように、回動可能なスイッチの接触部材であるレバー406aと、該レバー406aの支持体であって、レバー406aの変位に応じてON/OFFの検知信号を出力する本体部406cとで構成される。
【0023】
レバー406aは、図4の矢印X方向を所定の回動方向として変位するものであり、ブラックインクタンク503を装着するとブラックインクタンク503によってレバー406aが押圧され、X方向に回動変位する。そしてレバー406aが所定量変位したところで、タンク検知スイッチ406は変位スイッチとして機能しON/OFFの検出結果を得る。なお、レバー406aが回動方向に変位した状態でタンク検知スイッチ406がONとなる。また、ブラックインクタンク503の、レバー406aに相対する位置には押圧突起503aが設けられている。
【0024】
レバー406aは所定の回動方向(図4中の矢印X方向)には変位することができるが、変位方向と略直交する方向である側方、すなわち図中矢印Yに示す方向へは変位できない。したがって、Y方向から不測の荷重を受けるとレバー406aが変形したり、本体部406c内のレバー406aに係合する機構が破損したりすることがある。そこで、本実施形態ではレバー406aの両側方に保護手段として保護壁406bを配設する。保護壁406bは、レバー406aの回動方向であるX方向に広がりを有する壁状に形成され、一対の保護壁406bはレバー406aを間に置いて配置される。
【0025】
本実施形態では、一対の保護壁406aは一部材で一体に形成され、スイッチの本体部406cに嵌合してタンク検知スイッチ406を保持する保護ホルダー410に形成されている。保護ホルダー410は、係合部(不図示)を介してキャリッジ401に装着される。タンク検知スイッチ406および保護壁406は、直接キャリッジ401上に設けてよいが、こうして保護ホルダー410を介する形態とすることで、キャリッジ401形状の自由度を向上できる。
【0026】
保護壁406bは、取り付けガタ等によりタンク検知スイッチ406とブラックインクタンク503との位置関係が変化した場合でも、押圧突起503aと干渉してブラックインクタンク503の装着を妨げることのないよう適度な間隔を有している。
【0027】
キャリッジ401と、それに搭載される記録ヘッドカートリッジ501およびインクタンクとの関係について図5を用いて説明する。
【0028】
図5は、本実施形態のキャリッジとそれに搭載される記録ヘッドカートリッジおよびインクタンクとの関係を示す断面図である。
【0029】
図5に示すように、ガイドシャフト402に摺動可能に支持されたキャリッジ401には、記録ヘッドカートリッジ501がその記録ヘッド500を下方に向けて搭載される。さらに記録ヘッドカートリッジ501には、ブラックタンク503およびカラーインクタンク504が搭載される。これらのインクタンクは、筐体に設けられた固定爪と、可撓性を有するラッチとで記録ヘッドカートリッジ501に取り付けられる。インクタンクが搭載されると、それぞれのインクタンクおよびキャリッジ401に設けられたインク連通部(不図示)が連通し、インクタンクのインクは、キャリッジ401に設けられた不図示の流路を通過し記録ヘッド500に供給される。
【0030】
記録ヘッドカートリッジ501の筐体側面には電気的接続部となるコンタクト基板506が設けられている。コンタクト基板506の接続相手であるコネクタ405はキャリッジ401上に設けられており、記録ヘッドカートリッジ501を略鉛直方向下方(矢印Z方向)に移動させてコンタクト基板506をコネクタ405に差し込むことで電気的接続が行われ、記録ヘッド500へ電気信号が伝達される。
【0031】
なお、記録ヘッドカートリッジ501はキャリッジ401に位置決め固定されるので、各部品の寸法公差やインクタンクの取り付けガタにより、タンク検知スイッチ406とインクタンクとの位置関係は変化する。これらの変化に際しても確実に検知するため、レバー406aはその略先端部で例えば1mm以上程度の比較的大きな検知可能ストロークを有することが好ましい。
【0032】
上述したようにブラックインクタンク503の有無を検知するタンク検知スイッチ406はキャリッジ401上に配置される。したがって、記録ヘッドカートリッジ501を介して搭載されるブラックインクタンク503をタンク検知スイッチ406が検知できるように、記録ヘッドカートリッジ501の筐体側方には開口部501aが設けられている(図6参照)。したがって、ブラックインクタンク503は直接タンク検知スイッチ406に接触可能であり、インクタンクの有無を検知することができる。なお、図示しないがカラーインクタンク504も同様の形態で構成されている。
【0033】
以上のように構成される本実施形態のインクジェット記録装置では、タンク検知スイッチ406によってインクタンクが装着されていないことが検知された場合、装置の制御手段の一つである制御基板702によって、記録動作や、例えば予備吐出といった記録ヘッド保守動作を禁止する。その結果、ミスプリントや無駄なインクの消費、記録ヘッドの消耗などを防ぐことができる。また、プリンタドライバ(不図示)あるいはインクジェット記録装置に配した表示手段(不図示)を用い、ユーザーに報知して正常なインクタンクの装着を促すことにより、ユーザーの使い勝手を向上させることができる。
【0034】
また、インクタンクの交換作業の実施が検知された場合、当該インクタンクによってインクが供給される記録ヘッドに対してのみ保守動作を実施してインクの無駄な消費を防ぐ。さらに、装置内のメモリ(不図示)に記憶されている当該インクタンクのインク消費量をリセットして消費インク量算出の基準とする。
【0035】
本実施形態のインクジェット記録装置において、ユーザーが記録ヘッドカートリッジ501を装着する際には、図5に示すように略鉛直方向下方となる矢印Z方向、すなわちコンタクト基板506を差し込む方向であり、インクの吐出方向である方向に移動させてキャリッジ401に搭載すればよい。しかし、実際にはインクジェット記録装置の筐体形状等の規制を受け、インクジェット記録装置の手前側である図5中の矢印Y側から記録ヘッドカートリッジ501を矢印Y方向、すなわち略水平方向に移動させ、その後、矢印Z方向に降下させてセットするものとなる。
【0036】
これに対し、ユーザーが操作に不慣れで斜めにセットしようとしたり、あるいは一度セットした記録ヘッドカートリッジ501を斜めに取り外そうとしたりすると、例えば、記録ヘッド500の端部がレバー406aの回動方向に対して側方、すなわち矢印Y方向から接近することになり、レバー406aに衝突する場合がある。
【0037】
しかし、本実施形態ではレバー406aの側方には保護壁406bが備えられているので、記録ヘッド500の端部は保護壁406bに衝突するが、直接レバー406aに衝撃が加わることはない。
【0038】
また、インクがなくなった際には記録ヘッドカーリッジ501をキャリッジ401にセットした状態で、インクタンクのみを交換する。その場合、図6に示したように、インクタンクの搭載時の軌跡は記録ヘッドカートリッジ501によって規制されるので、レバー406aには不測の方向から外力が加わることはない。
【0039】
以上説明したように、タンク検知スイッチ406の側方に保護壁406bを設けることで、インクタンク等を交換する際に、不測の方向からレバー406aに外力が加わることを防止することができる。したがって、タンク検知センサ406を備える本実施形態のインクジェット記録装置はより高信頼度のものとなる。
【0040】
なお、保護壁406bはレバー406aの両側方に備えても良いが、記録ヘッドカートリッジ501等が接近する可能性がより高い一方の側方のみに設ける形態であってもよい。また、図7(a)に示すように保護壁406bはレバー406aの先端が完全に隠れる高さとしても良い。あるいは、図7(b)に示すようなレバー406aの先端が保護壁406bからわずかに突出していても良い。この場合、レバー406aの先端に衝撃が加わった場合でも、荷重が作用する位置はレバー406aの支点から離れているため、レバー406aは撓んで保護壁406bの高さ以内に退避する。レバー406aが確実に撓むためには、レバー406aの保護壁406bからの突出量はレバー406a長さの30%以下であることが望ましい。
【0041】
また、保護壁406bの形状も、上述のような略鉛直面となる形状に限らず、レバー406aに対してレバー406aの変位方向とは異なる方向、例えば側方、特にはレバー406aの変位方向と略直交する側方からの不測の外力を防ぐものであれば、図8に示すように、図8(a)に示すような傾斜面状でも図8(b)に示すような曲面状でもよく、種々の形態に変形が可能である。
【0042】
さらに、本実施形態では保護壁406bをキャリッジ401とは別部材で形成したが、キャリッジ401の一部にリブを立ててキャリッジ401と一体に保護壁406bを形成しても良い。いずれの場合も保護壁406bには記録ヘッドカートリッジ501だけでなく、ユーザーの手が触れる可能性もあることから、保護壁406bの稜線は滑らかなR形状を有することが好ましい(図3または図4参照)。
【0043】
(第2の実施形態)
図9および図10を用いて以下に本発明の第2の実施形態を説明する。なお、本実施形態に説明する保護カバー408周辺以外の構成については、第1の実施形態と同様であるのでそれらの説明は省略し、また、同一の部分は図1ないし図8と同じ符号で示す。
【0044】
図9の斜視図に示すように、第1の実施形態で説明した保護壁406bに代えて、本第2実施形態ではタンク検知スイッチ406を覆う保護カバー408を用いる形態としている。
【0045】
すなわち、タンク検知スイッチ406の上方を覆うことができる形状をなす保護カバー408を、保護ホルダー410を介してキャリッジ401に配設する。保護カバー408は、保護ホルダー410に形成された回転中心407を中心として回動可能に支持される。保護カバー408の回動軸は、タンク検知スイッチ406のレバー406aの回動軸と平行、好ましくは同軸である。
【0046】
図10、すなわち図9に示す保護カバーとレバーとの関係を示す模式的断面図に示すように、保護カバー408はその回動軸方向(矢印Y方向)に傾斜する傾斜面を有している。すなわち、保護カバー408は、略コ字形状の断面をなしてレバー406aの上方と両側方の3方を覆う形状であり、隅部はC面状に傾斜する形状である。保護カバー408の両側方の面は、第1の実施形態で説明した保護壁406bと同様に機能するものである。
【0047】
本実施形態では、インクタンクが装着されると、インクタンクの筐体に設けられた押圧突起503aが保護カバー408を介してレバー406aを押圧し、レバー406aが図10に示すZ方向、すなわち略鉛直方向に変位し、タンク検知スイッチ406がONされる。
【0048】
一方、記録ヘッドカートリッジ501装着の際に、レバー406aの回動軸方向である矢印Y方向から記録ヘッドカートリッジ501が接近すると、記録ヘッドカートリッジ501の端部が保護カバー408の傾斜面または保護壁として機能する側面に衝突するため、直接的にレバー406aに接触することを防止できる。特に、保護カバー408の傾斜面に当接した場合、当接力の反力によって保護カバー408及びレバー406aは所定の回動方向に回動して退避する。したがって、レバー406aおよび保護カバー408いずれに対してもY方向からの外力がかからないので、ユーザーの操作に起因してタンク検知スイッチ406が破壊されて記録装置の故障となることを防止することができる。
【0049】
保護カバー408を使用すれば、第1の実施形態同様の効果に加え、タンク検知スイッチ406に付着するホコリ等を最小限に抑えられるため、タンク検知スイッチ406はより高信頼性となる。
【0050】
また、上述のように保護カバー408を保護ホルダー410によって支持し、保護ホルダー410をキャリッジ401に係合させるような構造にすることで、設計の共通化を図り、他機種のインクジェット記録装置へも容易に搭載することができる。特に、比較的複雑な形状である保護カバー408の支持部(回動中心407)をキャリッジ401に形成する必要がなく、キャリッジ401の形状の自由度を向上できる。
【0051】
なお、保護カバー408には記録ヘッドカートリッジ501のみならず、ユーザーの手が触れる可能性もあることから、上述の保護壁406bと同様に保護カバー408の角部も面取りした形状とし、より好ましくは稜線が滑らかなR形状となるように形成することが好ましい。さらに保護カバー408の断面形状に関しても、本実施形態では平面状の部材でタンク検知スイッチ406の3方を覆うものとしたが、例えば、半円筒状の断面を有するものであってもよい。保護カバー408の断面形状が半円筒状であっても、レバー406aはその変位方向への変位を阻害されないし、記録ヘッドカートリッジ501等がレバー406aの変位方向とは異なる方向、例えばその側方から当接しても、半円筒状断面であればその当接力が分散され上述と同様、所定の退避方向へ逃げることができる。
【0052】
以上、本発明の代表的な2つの実施形態を説明したが、これらは組合せてもよい。つまり、第2の実施形態で説明した保護カバー408を用いればホコリ等の付着を防止することができるが、その保護カバー408も回動軸方向から外力が加われば破損する恐れがあるため、第1の実施形態に示すような保護壁406bを保護カバー408の側方にさらに設けることで保護カバー408の破損を防止することができる。
【0053】
なお、上述した実施形態において、回動するレバー406aを有するタンク検知スイッチ406を用いて説明したが、略直線移動により退避するレバー406aを有する一般的な検知(検出)スイッチを使用しても上述した効果と同様の効果を得ることは自明である。
【0054】
さらに、上述の実施形態ではインクタンクが記録ヘッドカートリッジ501を介してキャリッジ401に搭載され、タンク検知スイッチ406がキャリッジ401に配設された形態(図5参照)を説明したが、インクタンクを検知するためのタンク検知スイッチは記録ヘッドカートリッジ501に設けられるものであってもよい。この場合、タンク検知スイッチ406による検知結果はコンタクト基板506を介して伝達されるように構成するとよい。
【0055】
また、上述の実施形態ではインクタンクは、キャリッジ401に搭載された記録ヘッドカートリッジ501をインクタンク保持手段として着脱される形態であったが、図11に示すように、キャリッジ401の略下面に記録ヘッド500が配設され、インクタンク505がキャリッジ401に対して着脱される形態であってもよい。この場合、インクタンク保持手段であるキャリッジ401上にタンク検知スイッチ406を設けるとよい。
【0056】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、インクタンクと接触して変位する接触部材を有するタンク検知手段を用いてインクタンクの装着を検知する簡便な機構を提供することができ、接触部材の変位方向とは異なる方向からの荷重が接触部材に加わることを防止することができる。これにより、例えば、接触部材として用いたレバーの側方に設けた保護壁あるいはレバーと共に回動する保護カバーといった保護手段を配設することで、検知スイッチのレバーを保護することができる。
すなわち、ユーザーの誤ったカートリッジ装着動作に対してもインクジェット記録装置のインクタンク検知機能を損なうことがなく、信頼性の高い記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態であるインクジェット記録装置の記録動作機構を示す斜視図である。
【図2】本実施形態のインクジェット記録装置の筐体となる下ケース及び制御基板を示す斜視図である。
【図3】記録ヘッドカートリッジおよびインクタンク非装着時のキャリッジを示す斜視図である。
【図4】ブラックインクタンクとタンク検知スイッチとの関係を示す斜視図である。
【図5】本実施形態のキャリッジとそれに搭載される記録ヘッドカートリッジおよびインクタンクとの関係を示す断面図である。
【図6】記録ヘッドカートリッジの筐体に設けられた開口部を示す斜視図である。
【図7】第1の実施形態の保護壁の形状を例示する図である。
【図8】第1の実施形態の保護壁の変形形態を例示する図である。
【図9】第2の実施形態である保護カバーを示す斜視図である。
【図10】図9に示す保護カバーとタンク検知スイッチのレバーとの関係を示す模式的断面図である。
【図11】キャリッジに対して着脱されるインクタンクおよび該インクタンクを検知するタンク検知スイッチを示す模式図である。
【符号の説明】
305 ガイドレール
401 キャリッジ
402 ガイドシャフト
405 コネクタ
406 タンク検知スイッチ
406a レバー
406b 保護壁
406c 本体部
407 回転中心
408 保護カバー
410 保護ホルダー
500 記録ヘッド
501 記録ヘッドカーリッジ
501a 開口部
503 ブラックインクタンク
503a 押圧突起
504 カラーインクタンク
505 インクタンク
506 コンタクト基板
701 シャーシ
702 制御基板
802 下ケース
Claims (1)
- 記録ヘッドに供給するインクを保有するインクタンクを着脱可能に保持するインクタンク保持手段と、
前記インクタンクと接触して変位する接触部材を備え、前記インクタンクの有無を検知するタンク検知手段と、
を有するインクジェット記録装置であって、
前記接触部材に対して当該接触部材の変位方向とは異なる方向から荷重が加わることを防止する保護手段を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
Priority Applications (1)
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-
2003
- 2003-01-31 JP JP2003023996A patent/JP2004230796A/ja active Pending
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