JP2005074979A

JP2005074979A - キャリッジのカバー閉成安全装置、記録装置、液体噴射装置

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Publication number: JP2005074979A
Application number: JP2003312152A
Authority: JP
Inventors: Hiroo Nakajima; 洋生中島; Yoshiyuki Okazawa; 善行岡澤
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-09-04
Filing date: 2003-09-04
Publication date: 2005-03-24
Anticipated expiration: 2023-09-04
Also published as: JP4428003B2

Abstract

【課題】インクカートリッジの交換時にインクカートリッジがキャリッジ内の所定位置まで挿入されていない場合に、カバーの閉成を不可能として、ユーザーがインクカートリッジの不完全挿入状態に気が付くようにしたキャリッジのカバー閉成安全装置を提供する。
【解決手段】インクカートリッジ２２が、カートリッジ固定手段３９と、カートリッジ側干渉部４４とを備える。キャリッジ２３が、カートリッジ固定手段と係合してインクカートリッジの位置を固定するカートリッジ被固定部７０と、カバー５７の内側に形成され、インクカートリッジを収納部の所定位置まで挿入したときにはカートリッジ側干渉部と干渉せずカバーの閉成状態を実現可能であるが、インクカートリッジが収納部５９の所定位置まで挿入されないときは、カートリッジ側干渉部４４と干渉して、カバーの閉成を実現不能とするカバー側干渉部７５とを備える。
【選択図】図７

Description

本発明は、インクジェット式記録装置等の液体噴射装置に適用してヘッドへインク等の液体を供給する液体カートリッジ及びこれを収納するキャリッジに関するものである。

特許文献１（特開平６−１１５０６４号公報）には、レバーによるインクカートリッジの取付操作が完全に行なわれていないときレバーに当接してキャリッジの移動を停止させるストッパをケースと一体に設け、取付操作のためのキャリッジ停止位置をキャッピング位置とし、またインクカートリッジはレバーにより、キャリッジの移動方向において弾性的に保持される構成が提案されている。

また、特許文献２（特開２００２−２５４６７０号公報）には、キャリッジのカートリッジホルダが回動して開閉する蓋部を備え、インクカートリッジを装着時には、まず蓋部を開放した状態で蓋部の基部に設けた係合部にインクカートリッジを係止させて初期装着位置にインクカートリッジを装着し、次いで蓋部を閉じることによって本装着位置に移行させてインクカートリッジを装着する機構を備え、インクカートリッジが係合部に係止されない不正常な初期装着がされたときは、本装着状態への移行を阻止する誤装着防止手段としてリブを備えた構成が提案されている。

更に特許文献３（特開２００３−６３０２９号公報）には、キャリッジの低部に、弾性部材としての板ばねが設けられており、少なくとも１つの個別ホルダにおける初期装着状態においては、突出した板ばねにより、インクカートリッジ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に比べて突出させ、該突出した初期装着状態をとる個別ホルダにおける本装着状態においては、インクカートリッジ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に比べ凹入させるようにした構成が提案されている。

特開平６−１１５０６４号公報特開２００２−２５４６７０号公報特開２００３−６３０２９号公報

上記のような従来のインクカートリッジでは、インクカートリッジの後面側に、インクカートリッジが存在することを検知させる情報、インクカートリッジに収納されるインクの色、インクの残量などのインクに関する情報を記憶する記憶手段を備えた回路基板（ＩＣチップ）が搭載されると共に、他の端子部と電気的接触を図るためのカートリッジ側端子部が表面に露出するように配設されている。これに対応してキャリッジの後方側にも回路基板が搭載され、該回路基板に対応するキャリッジの内側位置に、前記カートリッジ側端子部と電気的接触を図るための本体側端子部が配設されている。当該カートリッジ側端子部とキャリッジ側の前記本体端子部が接触することで、前記記憶手段に記憶されている情報の読み取りおよび更新が行えるようになっている。従ってインクカートリッジがキャリッジ内の所定位置までしっかりと挿入されていないと、カートリッジ側端子部と本体側端子部との電気的接触が不十分となり、情報の正確なやり取りを行うことができなくなるおそれがある。

また、インクカートリッジがキャリッジ内の所定位置までしっかりと挿入されていないと、インクの供給が不十分となり印刷品質に影響を与えたり、インク残量の減少をセンサが検知して記録装置が不意に停止してしまうなどの原因ともなり得る。

ところで、上記のような従来のインクカートリッジでは、図６に示す如く、キャリッジ１００の上部において回動式に開閉可能なカバー１０１の後端部１０３の内側にスペース１０５が形成されている。なお、図６および後述する図７は、本発明の実施例を説明する図３および図４に示したインクカートリッジ及びキャリッジの構造から、本発明の特徴構成部分（後述する「カバー側干渉部」）を無くした状態のものに相当する。すなわち、図６および図７は、本発明における特徴部分を浮き彫りにするために描き起こした図面であり、これらの図面に記載されている構造がそのまま従来公知のものということではない。

インクカートリッジ１０７の後方側には、インクカートリッジ１０７の後方側をキャリッジ１００に固定するためのカートリッジ固定手段１０９が設けられている。カートリッジ固定手段１０９には係合片１１３が形成されており、係合片１１３がキャリッジ１００における係合部１１５に係止することによりインクカートリッジ１０７が固定される。そしてこのとき、カートリッジ固定手段１０９の上端部１１１は、スペース１０５内に受け入れられるようになっている。

また図７に示す如く、カートリッジ固定手段１０９の係合片１１３が係合部１１５に係止していない状態、即ちインクカートリッジ１０７がキャリッジ１００の所定位置まで押し込まれていない状態でも、カートリッジ固定手段１０９の上端部１１１は、スペース１０５内に受け入れられ、カバー１０１の閉成が行えるようになっている。

そのためユーザーは、インクカートリッジの交換後にカバー１０１を閉じるときに、インクカートリッジ１０７がキャリッジ１００の所定位置まで押し込まれていなくてもそのことに気付かず、その結果、上述したような種々の問題を生じることがある。

そこで本発明の目的は、インクカートリッジの交換時にインクカートリッジがキャリッジ内の所定位置まで挿入されていない場合に、カバーの閉成を不可能として、ユーザーがインクカートリッジの不完全挿入状態に気が付くようにしたキャリッジのカバー閉成安全装置及びこれを備える記録装置、液体噴射装置を提供することにある。

上記課題を達成するため、本発明の第１の態様に係るキャリッジのカバー閉成安全装置は、走査可能なキャリッジにインクカートリッジを収納したときに、インクカートリッジの収納状態が適切になることを確実にするための装置であり、前記インクカートリッジが、カートリッジ固定手段と、カートリッジ側干渉部とを備え、前記キャリッジが、キャリッジ本体と、該キャリッジ本体内に形成され少なくとも１つのインクカートリッジを収納する収納部と、前記キャリッジ本体に回動支点を有し、該回動支点の周囲で回動することにより開閉可能であり、閉成時に前記キャリッジ本体に係止してインクカートリッジの取り出しを不能にするカバーと、前記インクカートリッジのインクにより被記録媒体に記録を行うためのヘッドと、前記カバーに形成される係止部と、前記キャリッジ本体に形成され、前記カバーの閉成時に前記係止部と係止する被係止部と、前記キャリッジ本体に形成され、前記インクカートリッジのカートリッジ固定手段と係合してインクカートリッジの位置を固定するカートリッジ被固定部と、前記カバーの内側に形成され、前記インクカートリッジを前記収納部の所定位置まで挿入したときには、前記カートリッジ側干渉部と干渉することなく、前記係止部と被係止部との係止により前記カバーの閉成状態を実現可能であるが、前記インクカートリッジが前記収納部の所定位置まで挿入されていないときには、前記カートリッジ側干渉部と干渉して、前記カバーの閉成を実現不能とするカバー側干渉部とを備えることを特徴とするものである。

本発明の第１の態様によれば、インクカートリッジがキャリッジの収納部の所定位置まで挿入されていないときには、カバー側干渉部がカートリッジ側干渉部と干渉して、カバーを閉成することができなくなる。これによりユーザーがインクカートリッジが所定位置まで挿入されていないことに気づき、インクカートリッジを入れ直す機会を与えることができる。

また、本発明の第２の態様に係るキャリッジのカバー閉成安全装置は、上記第１の態様において、前記カートリッジ固定手段は、回動支点においてインクカートリッジの端面に弾性変形可能に接続されたフック状の回動片の形態をしており、前記回動片の自由端側に前記カートリッジ側干渉部が形成されており、回動片の中程に外側へ向けて突出した係合片が形成されており、前記キャリッジ本体の内側には前記係合片と対向する位置に、前記カートリッジ被固定部が形成されていることを特徴とするものである。

本発明の第２の態様によれば、回動片の自由端側にカートリッジ側干渉部が一体的に形成されるので、カートリッジ固定手段が正しく係合していない位置において干渉作用を発揮する構造を、カートリッジ固定手段の一部材でコンパクトに構成することができる。

また、本発明の第３の態様に係るキャリッジのカバー閉成安全装置は、上記第１または第２の態様において、前記カバーが閉成されていない状態では、前記キャリッジの走査時に前記カバーがキャリッジの走査経路周辺の部材に突き当たることを特徴とするものである。
本発明の第３の態様によれば、ユーザーがカバーが完全に閉成されていないことに気が付かない場合に、キャリッジの不正常な動き（前記突き当たりなど）によりインクカートリッジが正しくセットされていないことをユーザーに知らせることができる。

また、本発明の第４の態様に係るキャリッジのカバー閉成安全装置は、上記第１〜第３のいずれかの態様のキャリッジのカバー閉成安全装置を備えることを特徴とするものである。
本発明の第４の態様によれば、インクカートリッジがキャリッジ内の所定位置までしっかりと挿入されていないことによる弊害、例えば、カートリッジ側端子部と本体側端子部との電気的接触が不十分となり、情報の正確なやり取りを行うことができなくなることや、インクの供給が不十分となり印刷品質に影響を与えたり、インク残量の減少をセンサが検知して記録装置が不意に停止してしまうことなどを減らすことができる。

また、本発明の第５の態様に係る記録装置は、上記第４の態様において、前記キャリッジの上下動に伴い変化するプラテンギャップの最大時に前記突き当たりが生じるように形成されており、前記インクカートリッジの交換時には、交換後にプラテンギャップを最大にしてキャリッジを走査し、キャリッジの前記走査経路周辺の部材への突き当たりの有無を確認するように制御する制御部を備えることを特徴とするものである。

本発明の第５の態様によれば、プラテンギャップの最大時にだけカバーの突き当たりが生じる構造であるため、前記カバーが閉成されていないときに突き当たる対象部分の大きさを必要最小限に収めることができる。そして、それにより、インクカートリッジが正しくセットされていないことをユーザーに確実に知らせることができる。

また、本発明の第６の態様に係るキャリッジのカバー閉成安全装置は、走査可能なキャリッジに液体カートリッジを収納したときに、液体カートリッジの収納状態が適切になることを確実にするための装置であり、前記液体カートリッジが、カートリッジ固定手段と、カートリッジ側干渉部とを備え、前記キャリッジが、キャリッジ本体と、該キャリッジ本体内に形成され少なくとも１つの液体カートリッジを収納する収納部と、前記キャリッジ本体に回動支点を有し、該回動支点の周囲で回動することにより開閉可能であり、閉成時に前記キャリッジ本体に係止して液体カートリッジの取り出しを不能にするカバーと、前記液体カートリッジの液体により被噴射媒体に噴射を行うためのヘッドと、前記カバーに形成される係止部と、前記キャリッジ本体に形成され、前記カバーの閉成時に前記係止部と係止する被係止部と、前記キャリッジ本体に形成され、前記液体カートリッジのカートリッジ固定手段と係合して液体カートリッジの位置を固定するカートリッジ被固定部と、前記カバーの内側に形成され、前記液体カートリッジを前記収納部の所定位置まで挿入したときには、前記カートリッジ側干渉部と干渉することなく、前記係止部と被係止部との係止により前記カバーの閉成状態を実現可能であるが、前記液体カートリッジが前記収納部の所定位置まで挿入されていないときには、前記カートリッジ側干渉部と干渉して、前記カバーの閉成を実現不能とするカバー側干渉部とを備えることを特徴とするものである。

また、本発明の第７の態様に係る液体噴射装置は、上記第６の態様のキャリッジのカバー閉成安全装置を備えることを特徴とするものである。

以下、本願発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明のキャリッジのカバー閉成安全装置を適用した記録装置または液体噴射装置の一例であるインクジェットプリンタ１（以下、単にプリンタという）を示す側面図であり、図２はキャリッジのカバーを開放している状態を示す斜視図であり、図３はキャリッジのカバーを閉成した状態を示す側断面図であり、図４はインクカートリッジがキャリッジに正しく収納されていない状態を示す要部拡大側断面図であり、図５はインクカートリッジ交換フローの一例を示す流れ図である。

プリンタ１は、プリンタ本体３と、該プリンタ本体３の後方上部に設けられる給送部５と、プリンタ本体３の前方に形成される排出部７とを備えて成る。給送部５には給送トレイ１１が形成されており、給送トレイ１１には複数枚の被記録媒体Ｐが積載できるようになっている。給送トレイ１１の直ぐ下流側には給送ローラ１３が設けられている。給送ローラ１３は、対向する分離ローラ１４との間で給送トレイ１１の最上部に位置する被記録媒体Ｐを挟圧して、前方へ送り出す作用をする。

送り出された被記録媒体Ｐは、下側の送り駆動ローラ１５及び上側の送り従動ローラ１７から構成される送りローラ１９に至り、駆動系により記録工程における精密な送り動作を受けながら、送りローラ１９の下流側に位置する記録ヘッド２１側へ給送されるようになっている。

記録ヘッド２１は、キャリッジ２３に支持されており、キャリッジ２３には８個のインクカートリッジ２２が搭載されている。キャリッジ２３は、ガイドバー２５に沿って、給送方向と直交する方向（主走査方向）へ往復移動できるようになっている。記録ヘッド２１と対向する位置には、プラテン２４が設けられ、該プラテン２４は、記録ヘッド２１によって被記録媒体Ｐに記録を行う際に、被記録媒体Ｐを下側から支持する作用を担う。

記録ヘッド２１とプラテン２４との距離であるプラテンギャップ（プラテン上に指示された用紙などの被記録媒体と記録ヘッドとの距離は「ペーパーギャップ」と言う）は、記録ヘッド２１を支持するキャリッジ２３を上下動させることにより、被記録媒体Ｐの厚さに応じて適宜調節可能である。プラテンギャップが適正に調整されている状態では、被記録媒体Ｐはプラテン２４上を滑らかに通過しながら、高品質の記録が行なわれるようになっており、記録ヘッド２１で記録された被記録媒体Ｐは、排出部７に設けられる排出ローラ２７によって順次排出される。排出ローラ２７は、下側の排出駆動ローラ２９及び上側の排出従動ローラ３１から構成されており、被記録媒体Ｐが排出駆動ローラ２９の回転駆動により引き出されて排出される機構となっている。

インクカートリッジ２２は、図３に示す如く、その底面３３には下方へ突出形成されたインク供給路３５と、内圧調節弁３７とが形成されている。内圧調節弁３７は、常時下向きに弾性的に付勢されることにより閉成状態を維持する弁手段（図示せず）を備えており、この弁手段は、キャリッジ本体に形成される突起部により弾性的付勢に抗して上方へ押し込まれることにより、外気圧をインクカートリッジ内へ導入するように開放可能である。内圧調節弁３７は、このような構造を備えることにより、インクカートリッジ２２内のインクの減少に伴い内圧が低下し、インクの供給が悪くなることを防止する機能を有する。

インクカートリッジ２２の一方の端面（図３の左側）には、カートリッジ固定手段３９が形成されている。カートリッジ固定手段３９は、回動支点４１においてインクカートリッジ２２の端面に弾性変形可能に接続されたフック状の回動片の形態をしており、回動支点４１から斜め上方へ延び、他端側、即ち上端が自由端４３となっている。自由端４３の直下の前側には、カートリッジ側干渉部４４が突出形成されている。自由端４３の下方には、外側へ突出するように係合片４５が形成されており、係合片４５の上面側はほぼ水平に形成され、下面側は傾斜して形成されている。自由端４３付近にはインクカートリッジ２２の一方の側部から２つの案内壁（垂直壁と水平壁）４７が突設されており、係合片４５は２つの案内壁４７の間で回動支点４１を中心に弾性的に回動可能であり、カートリッジ固定手段３９に力が加わらない自由状態では、カートリッジ固定手段３９は図３に示すように外側へ開いた状態となっている。

インクカートリッジ２２の前方側端面には、カートリッジ側端子部４９を表面に露出させた回路基板（図示せず）が設けられている。該回路基板は、インクカートリッジが存在することを検知させる情報、インクカートリッジに収納されるインクの色、インクの残量などのインクカートリッジに関する情報が記憶されている記憶手段（図示せず）が搭載されている。

次に、キャリッジ２３の具体的構成について説明する。キャリッジ２３は、キャリッジ本体５５と、キャリッジ本体５５の前側上部に設けられて回動支点５８を中心に前方上方側へ回動して開放可能なカバー５７とから構成されている。キャリッジ本体５５の内側には、インクカートリッジ２２を収納するためのカートリッジ収納部５９が形成されており、カートリッジ収納部５９内は、一例として図２に示す如く８つのインクカートリッジ２２を収納可能に区切られている。

図示しないが、カートリッジ収納部５９内の底部には、各インクカートリッジ２２を収納したときにインク供給路３５に対応する位置にインク供給針（図示せず）が設けられ、またカートリッジ収納部５９内の底部の前側には、各インクカートリッジ２２を各区画に収納したときに内圧調節弁３７に対応する位置に、突起部（図示せず）が上向きに形成されている。インクカートリッジ２２がキャリッジ内に収納され、押し込まれたとき、この突起部の上端は内圧調節弁３７の中へ押し込まれ、内圧調節弁３７の常時下方へ付勢されている弁手段を上方へ押し上げて、弁手段を開放し、インクの減少によるインクカートリッジ２２内の内圧の低下を防止する。更にカートリッジ収納部５９内の前側の内壁には、各インクカートリッジ２２を各区画に収納したときにカートリッジ側端子部４９に対応する位置に、カートリッジ側の記憶手段（図示せず）と情報のやり取りをするための本体側端子部及び回路基板（図示せず）が設けられている。

図１又は図２に示す如く、キャリッジ本体５５の後面側には、２つの環状の支持部６９が形成されており、これら支持部６９がガイドバー２５にスライド可能に支持されることでキャリッジ２３が主走査方向に移動できるようになっている。またキャリッジ本体５５の後ろ側上方には、係合片４５が係合するためのカートリッジ被固定部７０が形成されている。カートリッジ被固定部７０は、キャリッジの後面から前方側へ突出するように形成されており、その上面側は傾斜して形成され、下面側はほぼ水平に形成されている。

従ってインクカートリッジ２２の取り替えの際、インクカートリッジ２２を上方から下方へ押し込むことにより、係合片４５の傾斜した下面がカートリッジ被固定部７０の傾斜した上面に案内されることで、カートリッジ固定手段３９が前方側に弾性的に変形する。その結果、係合片４５がカートリッジ被固定部７０の下側へ移行し、カートリッジ固定手段３９がその弾性復帰力により自然状態に復帰するとき、係合片４５の上面がカートリッジ被固定部７０の下面に係止して、インクカートリッジ２２の固定がなされるようになる。

キャリッジ２３のカバー５７は、図２に示す如く、ほぼ矩形の枠状に形成されており、その先端側の中央には係止部７１が形成されており、該係止部７１は、カバー５７の閉成時にキャリッジ本体５５の後面上部に形成される被係止部７３にスナップ嵌め式に係止して、カバー５７の閉成状態を維持できるようになっている。

次に、本願発明の特徴的構成について説明する。本願発明のキャリッジのカバー閉成安全装置では、図３に示す如く、カバー５７の後端側の下面からカバー側干渉部７５が下方へ突出して形成されている。図３に示すように、係合片４５がカートリッジ被固定部７０の下側に係合するまでインクカートリッジ２２が押し込まれているときには、カバー側干渉部７５は、カートリッジ側干渉部４４の上面と当接し、このときカバー５７の係止部７１がキャリッジ本体５５の被係止部７３にスナップ嵌め可能であり、カバー５７が閉成可能となっている。

一方、図４に示すように、インクカートリッジ２２が本来位置決めされるべき位置まで押し込まれておらず、そのため係合片４５がカートリッジ被固定部７０に係合していないときには、カバー５７が完全に閉成される前にカバー側干渉部７５がカートリッジ側干渉部４４の上面と当接してしまい、係止部７１が被係止部７３にスナップ嵌めできず、カバー５７が浮いた状態になってしまう。作業者は、カバー５７をスナップ嵌めできないときには、インクカートリッジ２２がキャリッジの所定位置に収納されていないことに気づくことができるので、インクカートリッジ２２を入れ直すことができる。

因みに、本実施形態では、フック状のカートリッジ固定手段３９の上端部分にカートリッジ側干渉部４４を一体的に形成することで、カートリッジ固定手段３９が正しく係合していない場合に干渉作用を発揮する構造を、カートリッジ固定手段３９の一部材だけでコンパクトに構成することができるというメリットがある。

しかし、このような干渉作用を発揮する構造は、カートリッジ固定手段３９の一部材だけで構成する必要はなく、インクカートリッジ２２のカートリッジ固定手段３９以外の箇所にカートリッジ側干渉部４４を形成しても構わない。

また、上記実施の形態では、カバー５７が閉成できないことを作業者が認識することを前提としているが、作業者によってはカバー５７が閉成されていないことに気が付かない場合もあり得る。そこでこのような場合も想定して、カバー５７が正しく閉成していないときには、キャリッジの走査時に走査経路周辺に位置する部材に軽く突き当たってキャリッジが正常に動作しない状態を作り出し、ユーザーに知らしめることもできる。このような状態の一例について図５を参照しながら説明する。尚、以後説明する制御を行うプリンタ１は、プラテンギャップが最大であるときに、上述したようなカートリッジ側干渉部４４とカバー側干渉部７５とが干渉してカバー５７が閉成できなくなるように設計されている。

図１に示す如く、プリンタ本体３には制御部７６が設けられており、該制御部７６においてインクカートリッジ交換時に以下のようなフローで制御を行う。即ち、まずユーザーがインク交換ランプが点灯したことに気が付き、インク交換スイッチを押すと（ステップ７７）、制御部７６では現在のプラテンギャップ（ＰＧ）を記憶し（ステップ７９）、その後プラテンギャップを最大にするようにキャリッジ２３を上昇させる（ステップ８１）。キャリッジを上下動させてプラテンギャップを調整する機構については後述する。そして、キャリッジ２３をインクカートリッジ交換位置に移動させ（ステップ８３）、ステップ８５においてユーザーがインクカートリッジのカバー５７を開ける。

この状態でユーザーは、古いインクカートリッジを取り外して新しいインクカートリッジを取り付ける（ステップ８７）。ユーザーがインクカートリッジのカバー５７を閉じ（ステップ８９）、インク交換スイッチを押すと（ステップ９１）、キャリッジがキャッピング位置まで主走査方向に移動するために動き出す（ステップ９３）。このときユーザーがインクカートリッジを正しい位置まで押し込んでセットしていない場合には、上述したようにカバー５７が浮き上がった状態となっているから、キャリッジの移動時にカバー５７が走査経路周辺に位置する部材に突き当たってキャリッジが正常に動作しない状態となる。即ちこの状態は、図５のフローにおいてはステップ９５において「ＮＯ」と判断される。この時フローはステップ８７の手前に戻り、ユーザーがインクカートリッジを正しく入れ直す機会を作る。

ユーザーがインクカートリッジを正しく入れ直せば、ステップ９５において「ＹＥＳ」と判断され、キャリッジはキャッピング位置まで移動してインク充填動作が行われる（ステップ９７）。そしてステップ７９において記憶されたプラテンギャップに戻るようにキャリッジが下方へ移動する（ステップ９９）。

次に、キャリッジを上下動させてプラテンギャップを調整する機構について説明する。図８はプラテンギャップ調節機構への駆動伝達機構を備える記録装置の一例としてのインクジェットプリンタ（以下、「プリンタ」という）を示す側断面図であり、図９は剛性を有する被記録媒体を給送するときの状態を示す側断面図であり、図１０は剛性を有しない被記録媒体を給送時の搬送従動ローラホルダ周辺の斜視図である。

プリンタ２０１は、その上流側に被記録媒体Ｐを供給する給送装置２０２を備え、給送装置２０２によって被記録媒体Ｐを傾斜姿勢で堆積した状態を保持し、一枚ずつ被記録媒体Ｐを下流側へ給送する。被記録媒体が用紙などのように湾曲可能な場合には図８に示すような給送経路１００Ａを通って被記録媒体が記録工程に供給され、被記録媒体が剛性を有する場合には、図９に示す如く給送経路１００Ｂを通って被記録媒体が記録工程に供給される。

給送装置２０２は、ホッパ２１６を備え、該ホッパ２１６に被記録媒体Ｐを傾斜姿勢で複数枚堆積保持している。ホッパ２１６は、その上流側に回動支点を備え、該回動支点を中心に回動することにより、側面視略Ｄ形の給送ローラ２１４に向けて離間及び圧縮動作を行うことができるように構成されている。被記録媒体Ｐはホッパ２１６の給送ローラ２１４に向けての圧接動作によって押し上げられ、被記録媒体Ｐの最上位のものが給送ローラ２１４に圧接する。この状態において、給送ローラ２１４が回動することにより被記録媒体Ｐが下流側へと給送されるようになる。

給送ローラ２１４の下流の下方には、板状体のガイド２１５がほぼ水平に設けられ、給送装置２０２から給送された被記録媒体Ｐの先端がガイド２１５に当接し、被記録媒体Ｐは滑らかに湾曲して下流側へ案内される。ガイド２１５より下流には図示しない駆動手段によって回転駆動する搬送駆動ローラ２１９ａと、搬送駆動ローラ２１９ａに当接して従動回転する搬送従動ローラ２１９ｂとから構成される搬送ローラ２１９が配設されており、被記録媒体Ｐは搬送ローラ２１９により挟圧されて、下流側への駆動力を付与される。搬送駆動ローラ２１９ａは、主走査方向に長い棒状のローラで構成されており、搬送従動ローラ２１９ｂは、主走査方向に短く且つ主走査方向に所定の間隔で複数個配設されている。

搬送従動ローラ２１９ｂは、搬送従動ローラホルダ２１８の下流側において軸支され、搬送従動ローラホルダ２１８は、回動軸２１８ａを中心に回動可能に設けられ、且つねじりコイルバネ（図示せず）によって搬送従動ローラ２１９ｂが常に搬送駆動ローラ２１９ａに圧接するように回動付勢されている。

搬送従動ローラ２１９ｂは、図９に示す如く、搬送従動ローラホルダ２１８が、その回動支点２１８ａを中心に回動することで、上方へ退避した退避状態になることができる。即ち、従動ローラレリース軸２３１に、カム部２３６が、搬送従動ローラホルダ２１８の上流側のカムフォロワ部２１８ｂと当接するように設けられており、このカム回動軸２３１が回動することにより、カム部２３６がカムフォロワ部２１８ｂに上方から当接して、搬送従動ローラホルダ２１８が回動支点２１８ａを中心に回動する、これにより搬送従動ローラ２１９ｂが上方に退避して、図９に示す如く退避状態となる。そしてカム部２３６のカムフォロワ部２１８ｂに対する当接が解除されると、搬送従動ローラ２１９ｂは、ねじりコイルバネ（図示せず）によって搬送駆動ローラ２１９ａに向けて回動付勢されて、図８に示す如く当接状態に戻ることができる。尚、図９では被記録媒体のうち剛性が強く、搬送ローラによってニップ困難なものを特に符号Ｐ_Ｇを付して区別している。

更に、搬送ローラ２１９の下流側には、被記録媒体Ｐに記録を行う記録部２２６が設けられている。記録部２２６は、プラテン２２８及び記録ヘッド２１３が上下に対向するように配設されている。プラテン２２８は、主走査方向に長く構成されており、記録部２２６に搬送されてきた被記録媒体Ｐを下側から支持する。

記録ヘッド２１３は、インクカートリッジ２１１を保持可能なキャリッジ２１０の底部に設けられ、キャリッジ２１０は主走査方向に延びるキャリッジガイド軸２１２によってガイドされながら主走査方向に往復移動することができる。プラテン２２８の上面と記録ヘッド２１３との距離、即ちプラテンギャップ（ＰＧ）は、記録精度を左右する重要な要素であり、被記録媒体Ｐの厚みに応じて適宜調節する必要がある。ＰＧの調節機構については後述する。

記録部２２６より下流側には、プリンタ２０１における用紙Ｐの排紙部となっており、図示しない駆動手段により回転駆動される排出駆動ローラ２２０ａと、排出駆動ローラ２２０ａに軽く圧接して従動回転する排出従動ローラ２２０ｂとからなる排出ローラ２２０を備えている。記録部２２６で記録が行われた被記録媒体Ｐは、排出ローラ２２０に挟圧されつつ、排出駆動ローラ２２０ａが回転（正転）することによりスタッカ２５０上に排出されるようになっている。

排紙従動ローラ２２０ｂは、その外周に複数の歯を有する歯付きローラであり、排紙従動ローラホルダ２２３によって自由回転可能に軸支されている。この排紙従動ローラホルダ２２３は、主走査方向に長い板状体からなり、被記録媒体Ｐの排出経路を側視して記録ヘッド２１３の下流近傍から下流に向かって略水平に延びる排出従フレーム２２５に固設されている。排出従フレーム２２５は同様に主走査方向に長く、且つ記録ヘッド２１３の下流近傍から下流に向かって略水平に延びる板状体からなる排紙主フレーム２２４に、コイルバネ２２７によって上方から圧接するような状態で取り付けられている。

排紙従動ローラ２２０ｂの上流には、排紙補助ローラ２２が設けられ、被記録媒体Ｐは、排紙補助ローラ２２２によってやや下方に押し付けられるようになっている。また搬送従動ローラ２１９ｂは、搬送駆動ローラ２１９ａよりその軸芯位置がやや下流側に配設されていて、排紙従動ローラ２２０ｂは、排紙駆動ローラ２２０ａよりその軸芯位置がやや上流側に配設されている。このような構成によって、被記録媒体Ｐは、搬送ローラ２１９と排出ローラ２２０との間において、僅かに下に凸となる湾曲状態となり、記録ヘッド２１３に対向する位置にある被記録媒体Ｐはプラテン２２８に押し付けられ、これにより被記録媒体Ｐの浮き上がり防止され、正常に記録が実行されるようになっている。

次に、図１１〜図１５を参照しながら、ＰＧの調節機構及び搬送従動ローラ２１９ｂを上方へ退避させるためのカム部２３６の駆動機構について説明する。図１１は、駆動伝達分岐ギア周辺の斜視図であり、図１２は、駆動伝達分岐ギア周辺のギアの噛み合い状態を示す側断面図であり、図１３は、キャリッジガイド軸を上下動させる構造を示す斜視図であり、図１４は、ギャップ調節カム周辺の構造を示す正面図であり、図１５は駆動伝達分岐ギア周辺の側面図である。

図１１及び図１２に示す如く、プリンタ２０１内にはＰＧの調節及びカム部２３６を駆動させる駆動モータ２５１が設けられている。駆動モータ２５１の駆動プーリ２５２は複数のギア列からなる入力ギア機構２５３を介して入力ギア２５５に駆動力を伝達し、入力ギア２５５は駆動伝達分岐ギア２５７に歯合している。

図１２に示されているように、駆動伝達分岐ギア２５７は、入力ギア２５５に歯合するメインギア２５９と、メインギア２５９に固定され一体的に回転する第１出力ギア２６１及び第２出力ギア２６３とから構成される３段のギア構造を備える。第１出力ギア２６１の外周には一部に欠歯部２６５が形成されており、その他の部分に形成されたギア歯は、第１出力ギア２６１に隣接する中間ギア２６７と歯合可能である。尚、第１出力ギア２６１における欠歯部２６５の作用については後述する。

中間ギア２６７は、ガイド軸ギア２６９と歯合しており、ガイド軸ギア２６９の中心にはキャリッジガイド軸２１２が固定されている。またガイド軸ギア２６９に隣接してキャリッジガイド軸２１２には、ガイド軸ギア２６９と同期して回動するギャップ調節カム２７１が固定され、ギャップ調節カム２７１の近傍にはカムフォロワとして作用する固定ピン２７３が固定されている。

図１３に示す如く、キャリッジガイド軸２１２は、プリンタ１のフレーム２７５に形成された縦長に延びる案内溝２７７内を貫通しているため、上下方向の移動だけが許容され、水平方向への移動はできない。このような構成により、駆動モータ２５１からガイド軸ギア２６９に回転駆動力が付与されると、ギャップ調節カム２７１が回転駆動するようになり、ギャップ調節カム２７１の外周面と固定ピン２７３との作用により、キャリッジガイド軸２１２が上下動する。この結果、キャリッジガイド軸２１２に支持されるキャリッジ２１０が上下動して、プラテンギャップ（ＰＧ）の調節が可能となる。

一方、第２出力ギア２６３の外周にも一部に欠歯部２７９が形成されており、その他の部分に形成されたギア歯は、従動ローラレリース軸２３１の端部に固定されたカム駆動ギア２８１と歯合可能である。尚、第２出力ギア２６３における欠歯部２７９の作用については後述する。

このような構成により、駆動モータ２５１から従動ローラレリース軸２３１に回転駆動力が付与されると、従動ローラレリース軸２３１、そしてカム部２３６が回転するようになり、前述したようにカム部２３６とカムフォロワ部２１８ｂとの作用により、搬送従動ローラ２１９ｂの上方への退避状態と、搬送駆動ローラ２１９ａとの当接状態とを実現できるようになる。

上述のようにプラテンギャップ調節用の駆動機構を利用して、搬送従動ローラ２１９ｂの退避状態と当接状態とを実現することができるから、別々の駆動系を用意する必要がなく、構造を簡単にし、コストを低減することもできる。

以下、図１６及び図１７を参照しながら、上記構造により実現されるプラテンギャップの調節と、搬送従動ローラ２１９ｂの退避状態及び当接状態への移行について説明する。図１６は、駆動モータ２５１の回転に伴う、プラテンギャップの変位と、搬送従動ローラ２１９ｂの退避動作と、センサの検出状態とを示すグラフであり、図１７は、ガイド軸ギア２６９と同軸の円盤２７０に設けたセンサを示す斜視図である。

図１６中、横軸方向は駆動モータ２５１の回転位相位置を示し、右方向が出力軸側から見て反時計回りに回転する方向であり、左方向が時計回りに回転する方向である。図１６において実線２８３は、駆動モータ２５１の回転に伴うプラテンギャップの変位を示し、この場合、縦軸の上方向が変位が大きくなることを示している。実線２８３の右側に連続する破線２８５は、第１出力ギア２６１の欠歯部２６５が中間ギア２６７と対向している状態であり、このとき駆動モータ２５１の回転駆動力はギャップ調節カム２７１には伝達されないため、破線で示してある。

また実線２８７は、搬送従動ローラ２１９ｂの退避・当接動作を行っているときの従動ローラレリース軸２３１の変位を示し、この場合、縦軸の上方向が当接状態からどの程度上方へ退避したかの距離を示し、実線２８７の右端の水平部分２８７ａは搬送従動ローラ２１９ｂの退避完了状態を示す。実線２８７の左側に連続する破線２８９は、第２出力ギア２６３の欠歯部２７９がカム駆動ギア２８１と対向している状態であり、このとき駆動モータ２５１の回転駆動力は従動ローラレリース軸２３１には伝達されないため、破線で示してある。破線２８９で表す水平ラインは、搬送駆動ローラ２１９ａと搬送従動ローラ２１９ｂとの当接状態を示している。

図１６において、実線２８３と破線２８５との境界地点２９１と、実線２８７と破線２８９との境界地点２９３との位置関係から明らかなように、第１出力ギア２６１の欠歯部２６５は、第２出力ギア２６３がカム駆動ギア２８１と歯合している範囲で形成されており、逆に第２出力ギア２６３の欠歯部２７９は、第１出力ギア２６１が中間ギア２６７と歯合している範囲で形成されている。

第２出力ギア２６３に欠歯部２７９を形成する理由は、第１出力ギア２６１を介して駆動モータ２５１の駆動力がギャップ調節カム２７１に伝達されているときに、この駆動力が従動ローラレリース軸２３１にも伝達されていると、搬送従動ローラ２１９ｂの退避の必要のない場合に搬送従動ローラ２１９ｂが退避動作をしてしまったり、搬送従動ローラ２１９ｂが退避すべき時に搬送駆動ローラ２１９ａに当接状態となってしまうことを回避するためである。

一方、第１出力ギア２６１に欠歯部２６５を形成する理由は、従動ローラレリース軸２３１へ回転駆動力を伝達しているときには駆動モータ２５１への負荷が増加するから、これを防止するために欠歯部２６５を形成して第１出力ギア２６１と中間ギア２６７とを空回り状態として駆動モータ２５１への負荷を軽減するためである。尚、駆動モータ２５１への負荷を軽減する必要がなければ、第１出力ギア２６１に欠歯部２６５を形成する必要はない。

図１６の実線２８３で示す如く、本例では４段階のプラテンギャップを選択できるようになっている。実線２８３の水平部分はそれぞれ４段階のＰＧ（−、Ｔｙｐ、＋、＋＋）の安定領域２９５、２９６、２９７、２９８を示す。「Ｔｙｐ」で示す安定領域２９６は通常の厚みの用紙に対応するＰＧであり、「−」で示す安定領域２９５は薄い用紙用のＰＧであり、「＋」で示す安定領域２９７は通常用紙より少し厚めの用紙用ＰＧであり、「＋＋」で示す安定領域２９８は更に厚い用紙用のＰＧである。各安定領域２９５、２９６、２９７、２９８の間には、各安定領域に移行するための遷移領域２９９、３００、３０１が形成されている。

被記録媒体への記録中にプラテンギャップを一定に維持するためには、プラテンギャップを遷移領域２９９、３００、３０１ではなく、安定領域２９５、２９６、２９７、２９８のいずれかにする必要がある。そこで図１７に示す如く、ガイド軸ギア２６９と同軸の円盤２７０の外周縁に、４枚の遮光板３０３ａ、３０３ｂ、３０３ｃ、３０３ｄを間隔をあけて突出状態で形成し、またガイド軸ギア２６９の外周縁に隣接した位置に光学式の安定領域検出センサ３０５を設けている。安定領域検出センサ３０５は発光部と受光部とを有し、発光部から発光された光が受光部で受光されたか否かによって遮光板の存在を検知するものである。

４枚の遮光板３０３ａ、３０３ｂ、３０３ｃ、３０３ｄの円盤２７０の外周縁における位置は、各安定領域２９５、２９６、２９７、２９８と対応しており、４枚の遮光板のいずれかが安定領域検出センサ３０５での光を遮ると、図示しない判断装置がプラテンギャップが安定領域にあることを判断する。尚、判断装置は、４枚の遮光板３０３ａ、３０３ｂ、３０３ｃ、３０３ｄが順に安定領域検出センサ３０５の光を遮ることで、現在、どの遮光板が光を遮っているかを判断し、これによりいずれの安定領域にあるかを判断することができる。

図１６中、実線３０７は、安定領域検出センサ３０５の光が遮光された位置を、プラテンギャップの段階を表す実線２８３と対応させて示す図である。実線３０７において一段高い部分が「遮光状態」を示し、一段低い部分が「通光状態」を示している。実線３０７と実線２８３とを対応して比較すると明らかなように、４枚の遮光板３０３ａ、３０３ｂ、３０３ｃ、３０３ｄは各安定領域２９５、２９６、２９７、２９８の長さと完全に一致しているわけではなく、各安定領域２９５、２９６、２９７、２９８の遷移領域と隣接する端部付近を除いた中央領域に対応するように各遮光板の周方向の長さが決定されている。これにより公差等の理由により、安定領域検出センサ３０５が遷移領域を誤って安定領域と判断することを防止することができる。

また図１７に示す如く、円盤２７０の一面側には円弧状の遮光板３０９が一定長さに亘って形成されており、円盤２７０の該一面の側には発光部と受光部とを備えるホームポジション検出センサ３１１が設けられている。ホームポジション検出センサ３１１は、ギャップ調節カム２７１のホームポジションを決定するために設けられるものであり、図１６中の実線３１３は、ホームポジション検出センサ３１１による遮光・通光の区別を、プラテンギャップの段階を表す実線２８３と対応させて示す図である。

実線３１３において、右側の一段高い部分が「遮光状態」を示し、左側の一段低い部分が「通光状態」を示している。実線３１３と実線２８３とを対応して比較すると明らかなように、実線２８３において、遷移領域３０１から安定領域２９８に移行した時点でホームポジション検出センサ３１１の「通光状態」から「遮光状態」に移行することがわかる。即ち、本例では、遷移領域３０１からプラテンギャップが最大となる安定領域２９８に移行する時点をホームポジションとしており、ホームポジション検出センサ３１１の「通光状態」から「遮光状態」への変化、またはその逆の変化を検出することでホームポジションの位置を知ることができる。また遷移領域３０１からプラテンギャップが最大となる安定領域２９８に移行する時点をホームポジションとすることで、記録ヘッド２１３の下に異物が存在することを知らないでユーザーがプリンタ２０１の電源をＯＮにした場合でも、プラテンギャップが十分にあるから、記録ヘッド２１３のスキャニング動作により記録ヘッド２１３が異物によって損傷する可能性を小さくすることができる。

以上、本発明のキャリッジのカバー閉成安全装置を記録装置の一例であるインクジェットプリンタを例にとって説明したが、インクジェットプリンタの他にも、インク等の液体をそのヘッドから吐出して被噴射媒体に噴射を実行する他の液体噴射装置にも同様に適用可能である。

ここで液体噴射装置とは、インクジェット式記録ヘッドが用いられ、該記録ヘッドからインクを吐出して被記録媒体に記録を行うプリンタ、複写機およびファクシミリ等の記録装置に限らず、インクに代えてその用途に対応する液体を前記記録ヘッドに相当する液体噴射ヘッドから被記録媒体に相当する被噴射媒体に噴射して、前記液体を前記被噴射媒体に付着させる装置を含む意味で用いる。

液体噴射ヘッドとして、前記記録ヘッドの他に、液晶ディスプレー等のカラーフィルター製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレーや面発光ディスプレー（ＦＥＤ）等の電極形成に用いられる電極材（導電ペースト）噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド、精密ピペットとしての試料噴射ヘッド等が挙げられる。

本発明は、インクジェット式記録装置等の液体噴射装置に適用してヘッドへインク等の液体を供給する液体カートリッジ及びこれを収納するキャリッジに利用可能である。

本発明を適用したインクジェットプリンタを示す側面図。キャリッジのカバーを開放している状態を示す斜視図。キャリッジのカバーを閉成した状態を示す側断面図。インクカートリッジが正しく収納されていない状態を示す拡大側断面図。インクカートリッジ交換フローを示す流れ図。従来のキャリッジを示す側断面図。従来のキャリッジの問題点を示す側断面図。ＰＧ調節機構への駆動伝達機構を備える記録装置の側断面図。剛性を有する被記録媒体を給送するときの状態を示す側断面図。剛性を有しない被記録媒体給送時の搬送従動ローラホルダ周辺斜視図。駆動伝達分岐ギア周辺の斜視図。駆動伝達分岐ギア周辺のギアの噛み合い状態を示す側断面図。キャリッジガイド軸を上下動させる構造を示す斜視図。ギャップ調節カム周辺の構造を示す正面図。駆動伝達分岐ギア周辺の側面図。ＰＧ変位、搬送従動ローラの退避動作、センサ検出状態を示すグラフ。ガイド軸ギアと同軸の円盤に設けたセンサを示す上面図。

符号の説明

１プリンタ、３プリンタ本体、５給送部、７排出部、１１給送トレイ、
１３給送ローラ、１４分離ローラ、１５送り駆動ローラ、１７送り従動ローラ、１９送りローラ、２１記録ヘッド、２２インクカートリッジ、２３キャリッジ、２４プラテン、２５ガイドバー、２７排出ローラ、２９排出駆動ローラ、
３１排出ギザローラ、３３インクカートリッジの底面、３５インク供給路、
３７内圧調節弁、３９カートリッジ固定手段、４１回動支点、４３自由端、
４４カートリッジ側干渉部、４５係合片、４７案内壁、
４９カートリッジ側端子部、５５キャリッジ本体、５７カバー、５８回動支点、５９カートリッジ収納部、６９支持部、７０カートリッジ被固定部、７１係止部、７３被係止部、７５カバー側干渉部、７６制御部、
７７−９９フローにおける各ステップ、Ｐ被記録媒体

Claims

走査可能なキャリッジにインクカートリッジを収納したときに、該インクカートリッジの収納状態が適切になることを確実にするための装置であり、
前記インクカートリッジが、カートリッジ固定手段と、カートリッジ側干渉部とを備え、
前記キャリッジが、
キャリッジ本体と、
該キャリッジ本体内に形成され少なくとも１つのインクカートリッジを収納する収納部と、
前記キャリッジ本体に回動支点を有し、該回動支点の周囲で回動することにより開閉可能であり、閉成時に前記キャリッジ本体に係止してインクカートリッジの取り出しを不能にするカバーと、
前記インクカートリッジのインクにより被記録媒体に記録を行うためのヘッドと、
前記カバーに形成される係止部と、
前記キャリッジ本体に形成され、前記カバーの閉成時に前記係止部と係止する被係止部と、
前記キャリッジ本体に形成され、前記インクカートリッジのカートリッジ固定手段と係合してインクカートリッジの位置を固定するカートリッジ被固定部と、
前記カバーの内側に形成され、前記インクカートリッジを前記収納部の所定位置まで挿入したときには、前記カートリッジ側干渉部と干渉することなく、前記係止部と被係止部との係止により前記カバーの閉成状態を実現可能であるが、前記インクカートリッジが前記収納部の所定位置まで挿入されていないときには、前記カートリッジ側干渉部と干渉して、前記カバーの閉成を実現不能とするカバー側干渉部とを備えることを特徴とするキャリッジのカバー閉成安全装置。
請求項１において、前記カートリッジ固定手段は、回動支点においてインクカートリッジの端面に弾性変形可能に接続されたフック状の回動片の形態をしており、前記回動片の自由端側に前記カートリッジ側干渉部が形成されており、回動片の中程に外側へ向けて突出した係合片が形成されており、
前記キャリッジ本体の内側には前記係合片と対向する位置に、前記カートリッジ被固定部が形成されていることを特徴とするキャリッジのカバー閉成安全装置。
請求項１または２において、前記カバーが閉成されていない状態では、前記キャリッジの走査時に前記カバーがキャリッジの走査経路周辺の部材に突き当たることを特徴とするキャリッジのカバー閉成安全装置。
請求項１〜３のいずれか１項に記載のキャリッジのカバー閉成安全装置を備えることを特徴とする記録装置。
請求項４において、前記キャリッジの上下動に伴い変化するプラテンギャップの最大時に前記衝突が生じるように形成されており、前記インクカートリッジの交換時には、交換後にプラテンギャップを最大にしてキャリッジを走査し、キャリッジの前記走査経路周辺の部材への衝突の有無を確認するように制御する制御部を備えることを特徴とする記録装置。
走査可能なキャリッジに液体カートリッジを収納したときに、該液体カートリッジの収納状態が適切になることを確実にするための装置であり、
前記液体カートリッジが、カートリッジ固定手段と、カートリッジ側干渉部とを備え、
前記キャリッジが、
キャリッジ本体と、
該キャリッジ本体内に形成され少なくとも１つの液体カートリッジを収納する収納部と、
前記キャリッジ本体に回動支点を有し、該回動支点の周囲で回動することにより開閉可能であり、閉成時に前記キャリッジ本体に係止して液体カートリッジの取り出しを不能にするカバーと、
前記液体カートリッジの液体により被噴射媒体に噴射を行うためのヘッドと、
前記カバーに形成される係止部と、
前記キャリッジ本体に形成され、前記カバーの閉成時に前記係止部と係止する被係止部と、
前記キャリッジ本体に形成され、前記液体カートリッジのカートリッジ固定手段と係合して液体カートリッジの位置を固定するカートリッジ被固定部と、
前記カバーの内側に形成され、前記液体カートリッジを前記収納部の所定位置まで挿入したときには、前記カートリッジ側干渉部と干渉することなく、前記係止部と被係止部との係止により前記カバーの閉成状態を実現可能であるが、前記液体カートリッジが前記収納部の所定位置まで挿入されていないときには、前記カートリッジ側干渉部と干渉して、前記カバーの閉成を実現不能とするカバー側干渉部とを備えることを特徴とするキャリッジのカバー閉成安全装置。
請求項６に記載のキャリッジのカバー閉成安全装置を備えることを特徴とする液体噴射装置。