JP2018052010A - カートリッジ収容装置及びシステム - Google Patents

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Abstract

【課題】カートリッジ収容装置に実装されたコネクタの端子の公差を小さくできる手段を提供する。【解決手段】インクカートリッジ30を装着可能なカートリッジ装着部110は、インクカートリッジ30が進入する内部空間108を有するケース101と、ケース101に支持された基板60と、端子128及び端子128を支持するケーシング126を有し、装着状態のインクカートリッジ30のIC基板85と基板60とを電気的に接続するコネクタ125とを備える。端子128は、ケーシング126に固定された被支持部131と、被支持部131から基板60に向けて延び、先端部136において基板60に取り付けられており、弾性によって少なくとも左右方向55、56へ移動可能な第1延設部132と、被支持部131から延び、弾性によって移動可能であり、先端部にIC基板85との接点138が形成されている第2延設部133とを備える。【選択図】図4

Description

本発明は、カートリッジが装着されるカートリッジ収容装置、及び当該カートリッジ収容装置及び当該カートリッジを備えるシステムに関する。
従来より、カートリッジが装着されるカートリッジ収容装置が知られている。例えば、特許文献1には、印刷材が貯留されるカートリッジと、当該カートリッジが装着されたカートリッジ収容装置とが開示されている。特許文献1において、カートリッジには回路基板が取り付けられ、カートリッジ収容装置にはコネクタが取り付けられている。そして、カートリッジがカートリッジ収容装置に装着される過程において、カートリッジの回路基板の端子がカートリッジ収容装置のコネクタのコネクタ端子に接触する。これにより、回路基板に実装されたICに記憶されたカートリッジに関する情報が、カートリッジ収容装置に伝えられる。
特開2012−158179号
回路基板の端子とコネクタのコネクタ端子とを確実に接触させるためには、回路基板及びコネクタに関する各種公差(例えば、回路基板のカートリッジに対する位置の公差、端子の回路基板本体に対する位置の公差、コネクタのカートリッジ収容装置に対する位置の公差、コネクタ端子のコネクタ本体に対する位置の公差など)の合計の分だけ余裕を持たせた大きさに、回路基板の端子とコネクタのコネクタ端子とが構成される必要がある。そうすると、回路基板の端子とコネクタのコネクタ端子とが大きくなり、その結果、回路基板とコネクタとが大きくなってしまう。
上述した各種公差の合計を少しでも小さくするために、例えば、コネクタをカートリッジ収容装置に取り付けずに、コネクタとカートリッジ収容装置との間の電気的な導通を、コネクタと回路基板との間の電気的な導通と同様に、端子の接触で行うことが考えられる。これにより、コネクタのカートリッジ収容装置に対する位置の公差がなくなる。公差がなくなった分だけ、上述した各種公差の合計が小さくなる。
しかしながら、端子の接触での電気的な導通を確実なものとするためには、端子の接触部分の材質を電気的な導通が良いもの(例えば金)とする必要がある。これにより、カートリッジ収容装置がコストアップしてしまう。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、カートリッジ収容装置に実装されたコネクタの端子の公差を小さくすることができる手段を提供することにある。
(1) 本発明に係るカートリッジ収容装置は、電気的インターフェースを有するカートリッジを装着可能である。本発明に係るカートリッジ収容装置は、上記カートリッジが第1方向に進入する内部空間を有し、当該内部空間を区画する当該第1方向に沿った第1面を有する本体と、上記本体に支持された基板と、端子及び当該端子を支持するケーシングを有し、装着状態の上記カートリッジの上記電気的インターフェースと上記基板とを電気的に接続するコネクタと、を備える。上記ケーシングは、上記本体に支持されている。上記端子は、上記ケーシングに固定された被支持部と、上記被支持部から上記基板に向けて延び、その先端部において上記基板に取り付けられており、弾性によって少なくとも上記第1方向と交差し且つ上記第1面に沿った第2方向へ移動可能な第1延設部と、上記被支持部から上記第1延設部と異なる方向へ延び、弾性によって移動可能であり、その先端部に上記電気的インターフェースとの接点が形成されている第2延設部と、を備える。
上記構成によれば、コネクタの端子の第1延設部が基板に取り付けられている。これにより、コネクタの端子の基板に対する位置の公差が生じ得る。しかし、上記構成によれば、第1延設部が弾性によって少なくとも第2方向へ移動可能である。これにより、コネクタの端子の基板に対する位置の公差を吸収することができる。その結果、カートリッジ収容装置において生じる公差の合計を少なくすることができる。
(2) 例えば、上記基板にスルーホールが形成されており、上記コネクタの上記第1延設部の先端部は、上記スルーホールを貫通した状態ではんだ付けされている。
(3) 上記基板における上記内部空間を向く面にパッドが形成されている。上記コネクタの上記第1延設部の先端部は、上記パッドにはんだ付けされている。
上記構成によれば、コネクタは基板に表面実装されている。そのため、コネクタが端子を複数備えている場合に、隣り合う端子の間隔を、コネクタが基板に挿入実装されている構成よりも小さくすることができる。その結果、コネクタを小型化することができる。
(4) 上記コネクタは、上記端子を複数備えている。複数の上記端子は、上記第2方向に間隔を空けて配置されている。
上記構成によれば、複数の端子が第2方向に間隔を空けて配置されている。ここで、上記の(1)の構成によれば、第1延設部は弾性によって少なくとも第2方向へ移動可能であるため、第2方向の公差を吸収することができる。そのため、複数の端子の第2方向の間隔を小さくすることができる。
(5) 複数の上記端子のうちの隣り合う端子の上記第1延設部の先端部の各々は、上記第1方向において異なる位置で上記基板に取り付けられている。
仮に、複数の端子のうちの隣り合う端子の第1延設部の先端部の各々が、第1方向において同じ位置で基板に取り付けられている場合、第2方向に並んだスルーホールやパッドを基板に形成する必要があるために、端子の第2方向の間隔が大きくなってしまう。しかし、上記構成によれば、複数の端子のうちの隣り合う端子の第1延設部の先端部の各々が、第1方向において異なる位置で基板に取り付けられているため、隣り合う端子に対応するスルーホールやパッドを第2方向に並べて形成する必要がない。そのため、端子の第2方向の間隔を小さくすることができる。
(6) 上記基板は、上記コネクタに対し上記第1方向及び上記第2方向と交差する第3方向から見て重なる位置に配置されている。上記第1延設部の基端部は、上記被支持部から上記第1方向に沿って延びている。上記第1延設部の先端部は、上記第1延設部の基端部における上記被支持部とは反対の端部から上記第3方向へ延びている。
上記構成によれば、基板とコネクタの被支持部との間の第3方向に沿った間隔が小さい場合であっても、第1延設部の基端部を第1方向に沿って延ばすことにより、第1延設部を長くすることができる。これにより、第1延設部の弾性による移動可能量を大きくすることができる。
(7) 上記第2延設部は、上記被支持部から上記第1方向に沿って延び、上記第1方向及び上記第2方向と交差する第3方向に弾性変形可能である。
上記構成によれば、被支持部を軸として接点を第3方向に移動可能にし、第3方向の公差を吸収することができる。
(8) 例えば、上記被支持部は、凸部を備えており、当該凸部が上記ケーシングに形成された凹部に嵌合することによって上記ケーシングに固定されている。
(9) 上記基板には、複数の上記コネクタが弾性変形する方向に並んでいる。
上記構成によれば、基板にコネクタが複数設けられている場合、弾性変形によってコネクタそれぞれの公差を吸収することができる。
(10) 本発明は、上記カートリッジ収容装置と、上記カートリッジと、を備え、上記カートリッジは、上記装着状態において上記コネクタの上記第2延設部の上記接点と電気的に導通する上記電気的インターフェースを備えるシステムとして捉えることもできる。
本発明によれば、カートリッジ収容装置の基板に実装されたコネクタの端子の公差を小さくすることができる。
図1は、プリンタ10の内部構造を模式的に示す模式断面図である。 図2は、インクカートリッジ30の外観構成を示す斜視図である。 図3は、インクカートリッジ30の内部構成を示す断面図である。 図4は、カートリッジ装着部110の構成を示す断面図である。 図5は、カートリッジ装着部110の前後に直交する断面図である。 図6は、コネクタ125の斜視図である。 図7は、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110へ挿入される途中の状態を示すインクカートリッジ30及びカートリッジ装着部110の断面図である。 図8は、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110へ装着された状態を示すインクカートリッジ30及びカートリッジ装着部110の断面図である。 図9は、カートリッジ装着部110のうち、第1延設部132が上方へ延びたコネクタ125とその周辺の構成を示す断面図である。 図10は、カートリッジ装着部110のうち、基板60に表面実装されたコネクタ125とその周辺の構成を示す断面図であり、(A)には、第1延設部132の先端部136の各々が前後方向51、52において同じ位置で基板60に取り付けられている構成が示されており、(B)には、第1延設部132の先端部136の各々が前後方向51、52において異なる位置で基板60に取り付けられている構成が示されている。 図11は、カートリッジ装着部110のうち、後端部のみにおいて基板60の下面と接触した状態で配置されたコネクタ125とその周辺の構成を示す断面図であり、(A)には、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110へ挿入される途中の状態が示されており、(B)には、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110へ装着された状態が示されている。 図12は、カートリッジ装着部110の前後に直交する断面図であり、コネクタ125の下面153と右壁113と左壁114とが面取りされた構成が示されている。
以下、適宜図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明される実施形態は本発明が具体化された一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で実施形態を適宜変更できることは言うまでもない。
また、以下の説明では、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に挿入されて装着される方向が前方向51(第1方向の一例)と定義される。また、前方向51と反対方向であって、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110から脱抜される方向が後方向52と定義される。本実施形態において、前方向51及び後方向52は水平方向であるが、前方向51及び後方向52は水平方向でなくてもよい。
また、前方向51及び後方向52に直交する方向が上方向54(第3方向の一例)と定義される。また、上方向54と反対方向が下方向53と定義される。本実施形態において、上方向54が鉛直上方であり、下方向53が鉛直下方であるが、上方向54及び下方向53は鉛直方向でなくてもよい。
また、前方向51及び下方向53と直交する方向が、右方向55及び左方向56と定義される。右方向55及び左方向56は、第2方向の一例である。より具体的には、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110の装着完了された状態、つまりインクカートリッジ30が装着状態であるときに、インクカートリッジ30を前方から視た場合において、右に延びる方向が右方向55と定義され、左に延びる方向が左方向56と定義される。本実施形態において、右方向55及び左方向56は水平方向であるが、右方向55及び左方向56は水平方向でなくてもよい。
また、前方向51及び後方向52は、前後方向51、52と定義される。また、上方向54及び下方向53は、上下方向53、54と定義される。また、右方向55及び左方向56は、左右方向55、56と定義される。
また、本明細書等において、「前方を向く」とは、前方の成分を含む方向を向くことを含み、「後方を向く」とは、後方の成分を含む方向を向くことを含み、「下方を向く」とは、下方の成分を含む方向を向くことを含み、「上方を向く」とは、上方の成分を含む方向を向くことを含む。例えば、「前面が前方を向く」とは、前面が前方を向いていてもよいし、前面が前方に対して傾斜した方向を向いていてもよい。
[プリンタ10の概要]
図1に示されるように、プリンタ10(システムの一例)は、インクジェット記録方式に基づいて、用紙に対してインク滴を選択的に吐出することにより画像を記録するものである。プリンタ10は、インク供給装置100を備えている。
インク供給装置100は、記録ヘッド21へインクを供給するものである。インク供給装置100は、カートリッジ装着部110(カートリッジ収容装置の一例)と、インクカートリッジ30(カートリッジの一例)と、記録ヘッド21と、プリンタ10の動作全般を制御する制御部1とを備えている。カートリッジ装着部110には、インクカートリッジ30が装着され得る。カートリッジ装着部110には、その一面に開口112が設けられている。インクカートリッジ30は、開口112を介してカートリッジ装着部110に挿入され、或いはカートリッジ装着部110から抜き出される。なお、図1においては、カートリッジ装着部110にインクカートリッジ30が装着された状態が示されている。
インクカートリッジ30には、プリンタ10で使用可能なインクが貯留されている。カートリッジ装着部110に装着された状態において、インクカートリッジ30と記録ヘッド21とがインクチューブ20で接続されている。記録ヘッド21にはサブタンク28が設けられている。サブタンク28は、インクカートリッジ30からインクチューブ20を通じて供給されるインクを一時的に貯留する。記録ヘッド21は、インクジェット記録方式によって、サブタンク28から供給されたインクをノズル29から選択的に吐出する。
プリンタ10は、給紙トレイ15と、給紙ローラ23と、搬送ローラ対25と、プラテン26と、排出ローラ対22と、排紙トレイ16とを備えている。給紙トレイ15から給紙ローラ23によって搬送路24へ給送された用紙は、搬送ローラ対25によってプラテン26上へ搬送される。記録ヘッド21は、プラテン26上を通過する用紙に対してインクを選択的に吐出する。これにより、画像が用紙に記録される。また、これにより、カートリッジ装着部110に装着完了されたインクカートリッジ30が保持するインクが、記録ヘッド21によって消費される。プラテン26を通過した用紙は、排出ローラ対22によって、搬送路24の最下流に設けられた排紙トレイ16に排出される。
[インクカートリッジ30]
図2及び図3に示されるインクカートリッジ30はインクが貯留される容器である。インクカートリッジ30の内部に形成されている空間がインクを貯留するインク室36である。インク室36は、本体31の筐体によって形成されているが、例えば、インクカートリッジ30の外観を形成している本体31の筐体とは別の部材である内部フレームなどによって形成されていてもよい。
図2及び図3に示されるインクカートリッジ30の姿勢は、インクカートリッジ30が装着状態にあるときの姿勢である。すなわち、インクカートリッジ30は、後述するように、前壁40と、後壁42と、上壁39と、下壁41と、側壁37と、側壁38とを備えるが、図2及び図3に示されているインクカートリッジ30の姿勢は、後壁42から前壁40に向かう方向が前方向51に一致し前壁40から後壁42に向かう方向が後方向52に一致し、上壁39から下壁41に向かう方向が下方向53に一致し、下壁41から上壁39に向かう方向が上方向54に一致し、側壁38から側壁37に向かう方向が右方向55に一致し、側壁37から側壁38に向かう方向が左方向56に一致する姿勢である。また、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に挿入、装着されるときに、前壁40の外表面は前方を向き、後壁42の外表面は後方を向き、下壁41の外表面は下方を向き、上壁39の外表面は上方を向き、側壁37の外表面は右方を向き、側壁38の外表面は左方を向く。
インクカートリッジ30は、平面又は曲面で構成される立体形状、例えば、略直方体形状の本体31を有する。本体31によって、インクカートリッジ30の外形が構成されている。インクカートリッジ30は、全体として、左右方向55、56に細く、上下方向53、54と前後方向51、52とが左右方向55、56よりも長い扁平形状である。
[本体31]
図2及び図3に示されるように、本体31は、前壁40、後壁42、側壁37、側壁38、上壁39、及び下壁41を備えている。
前壁40は、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110へ挿入、装着されるときに、前方を向く壁である。後壁42は、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110へ挿入、装着されるときに後方を向く壁である。前壁40と後壁42とは、前後方向51、52において互いに隔てて配置されている。
側壁37は、前壁40及び後壁42の右端同士を接続する。側壁38は、前壁40及び後壁42の左端同士を接続する。上壁39は、前壁40及び後壁42の上端同士を接続する。下壁41は、前壁40及び後壁42の下端同士を接続する。
インク室36は、前壁40、後壁42、側壁37、側壁38、上壁39、及び下壁41によって区画されている。本体31は、インク室36にインクを保持する。
本体31の前壁40の下部に、インク供給部34が設けられている。インク供給部34は、円筒形状の外形をなしており、前壁40から前方へ突出している。インク供給部34の突出端にはインク供給口71が形成されている。
図3に示されるように、インク供給部34の内部空間には、前後方向51、52に延びてインク供給口71とインク室36とをつなぐインク流路72が形成されている。インク流路72は、一端がインク供給口71において本体31の外部に開口され、インク供給口71から本体31の内部に亘って後方に延設されている。インク供給口71は、コイルバネ73によってインク供給口71に付勢されたインク供給バルブ70により、開閉可能に構成されている。インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着されると、カートリッジ装着部110に設けられたインクニードル117(図4参照)がインク供給口71に挿入され、コイルバネ73の付勢力に抗してインク供給バルブ70をインク供給口71から離間させる。これにより、インク室36内のインクは、インク流路72を通じてカートリッジ装着部110に設けられたインクニードル117に流出する。
なお、インク供給口71は、必ずしもインク供給バルブ70によって開閉可能な構成に限定されず、例えば、インク供給口71がフィルムなどで閉塞されており、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着されると、インクニードル117がフィルムを突き破ることによりインク供給口71が開かれる構成であってもよい。また、本実施形態では示されていないが、本体31には、負圧に維持された状態のインク室36の気圧を外気圧とするための大気連通口が設けられていてもよい。
図2及び図3に示されるように、本体31の上壁39における前後方向51、52の中央付近から後壁42に亘って、係止部45が形成されている。係止部45は、上壁39において前後方向51、52に延びる溝を有する。係止部45は、溝の前端部において、インクカートリッジ30の後方を向く係止面46を有している。係止面46には、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着された状態で、後述される係合部材145(図4参照)が係合する。係止面46は、インクカートリッジ30を後方に押し出させる付勢力とは反対向きの外力、すなわち本実施形態では係合部材145からの力を受けるものである。溝の後端部は、本体31の外部に開口している。
本体31の係止部45には、回動部材80が設けられている。回動部材80は、例えば、屈曲された平板形状をなしており、その長手方向が前後方向51、52に沿うように配置されている。回動部材80は、その屈曲された位置に軸83を有する。回動部材80は、軸83周りに回動可能である。回動部材80の先端部81は、軸83から前方に延びている。回動部材80の後端部82は、軸83から後方に延びている。
先端部81が最も上方に位置するまで回動部材80が回動すると、先端部81は、本体31の上壁39よりも上方に突出する。回動部材80の先端部81が下方へ押し下げられることにより、回動部材80は、図3における時計回りへ回動する。回動部材80が最も時計回りに回動された状態において、先端部81は、係止面46の下端付近に位置する。なお、回動部材80は本体31と一体にされていてもよい。また、回動部材80は、コイルバネによって時計回りに付勢されていてもよいし、自重により時計回り、若しくは反時計回りに回動するものであってもよい。
本体31の上壁39の上面における係止部45よりも前方には、基板支持部84が設けられている。基板支持部84は、上壁92の上面に載置された概ね直方体形状の部材である。つまり、基板支持部84は、上壁92の上面から上方に突出している。なお、基板支持部84は、上壁92とは別部材であってもよいし、上壁92と一体成形されていてもよい。また、基板支持部84は、直方体以外の形状であってもよい。
基板支持部84の上面には、IC基板85(電気的インターフェースの一例)が、接着等の公知の方法で取り付けられている。つまり、基板支持部84は、IC基板85を支持している。
IC基板85の上面には、4つの電極86、87、88、89が形成されている。各電極86、87、88、89は、IC基板85の上面において前後方向51、52に延設されており、且つ左右方向55、56に互いに離間して設けられている。電極86、87、88、89は、例えば、クロック用電極、データ用電極、電源電圧用電極及びグランド用電極等である。IC基板85には、各電極86、87、88、89に電気的に接続されたIC(不図示)が実装されている。ICは、半導体集積回路であり、インクカートリッジ30に関する情報(例えばロット番号や製造年月日などの情報)や、インクに関する情報(例えばインク色)を示すデータが読み出し可能に格納されている。なお、電極の数は、4つに限らない。
なお、インクカートリッジ30は、基板支持部84を備えていなくてもよい。この場合、IC基板85は、例えば上壁39の上面に取り付けられる。
[カートリッジ装着部110]
図4、図5に示されるように、カートリッジ装着部110の筐体を構成するケース101(本体の一例)は、開口112を有する。開口112を通じてケース101の内部がプリンタ10使用時にユーザが対面するプリンタ10の面に露出される。開口112を通じてケース101へインクカートリッジ30が挿抜される。
ケース101には、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色に対応する4つのインクカートリッジ30が収容可能であるが、図4、図5においては、1つのインクカートリッジ30が収容可能なケース101の空間が示されている。
ケース101の内部空間108は、インクカートリッジ30が開口112を通じて前方に進入可能な空間である。内部空間108は、前後方向51、52において開口112と対向する終面102と、右側面105と、左側面106と、底面107と、天面109と、後述する基板60によって区画される。天面109と基板60の下面とは、前後方向51、52に延びた面であり、第1面の一例である。
なお、以下に説明する、接続部103、係合部材145、及びコネクタ125は、4つのインクカートリッジの各々に対応して設けられている。つまり、本実施形態において、接続部103、係合部材145、及びコネクタ125は、それぞれ4つ設けられている。4つの接続部103、4つの係合部材145、及び4つのコネクタ125は、それぞれ、左右方向55、56に並んで配置されている。各接続部103、各係合部材145、及び各コネクタ125の構成は同一である。そのため、以下では、1つの接続部103、被当接部94、及びコネクタ125の構成が説明され、残り3つの接続部103、係合部材145、及びコネクタ125の構成の説明は省略される。
終面102の下部には、接続部103が設けられている。接続部103は、終面102において、ケース101に装着された各インクカートリッジ30のインク供給部34に対応する位置に配置されている。
接続部103は、インクニードル117と、保持溝116とを有する。インクニードル117は、管状の樹脂針からなる。インクニードル117は、ケース101を貫通することによってケース101の内外に亘っている。インクニードル117のケース101の外の端部は、インクチューブ20に接続されている。インクニードル117と接続されたインクチューブ20は、プリンタ10の記録ヘッド21へインクを流通可能に延出されている。なお、図4においては、インクチューブ20は省略されている。
保持溝116は、終面102に形成された円筒状の溝である。保持溝116の中心にインクニードル117が配置されている。図8に示されるように、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着されると、インク供給部34が保持溝116に挿入される。このとき、円筒状のインク供給部34の外周面が保持溝116を構成する終面102の円筒状の内周面に接触する。インク供給部34が保持溝116へ挿入されると、インクニードル117がインク供給部34のインク供給口71に挿入される。これにより、インク室36に貯留されているインクが外部へ流出可能となる。インク室36から流出されたインクは、インクニードル117及びインクチューブ20を通じて、記録ヘッド21に供給される。
ケース101の上部の後部には、係合部材145が配置されている。係合部材145は、カートリッジ装着部110に装着されたインクカートリッジ30を装着状態に保持するためのものである。係合部材145は、例えば、ケース101の開口112近傍に設けられた支軸147を中心に回動可能に形成されている。具体的には、係合部材145は、支軸147を中心に図4における時計回り及び反時計回りに回動可能に構成されている。係合部材145は、その左右両端部において、右側面105及び左側面106によって回動可能に支持されている。
前後方向51、52における係合部材145の支軸147と反対の端部には、係合端部146が配置される。係合端部146は、インクカートリッジ30の係止面46と係合可能である。係合端部146は、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着完了されてカバー90が近接位置に位置する状態において、係止面46と係合することによって、コイルバネ73の付勢力に抗して本体31の後方への移動を規制する。これにより、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110内に保持される。
係合端部146と係止面46とが係合可能となる係合部材145の位置(図8に示される係合部材145の位置)がロック位置と称され、係合端部146と係止部45とが係合しない係合部材145の位置(図7に示される係合部材145の位置)がアンロック位置と称される。係合部材145は、自重によって、下方へ回動する。回動部材80の先端部81が上方に移動することにより、係合部材145が先端部81に押される。これにより、係合部材145が支軸147を中心に上方へ回動し、ロック位置からアンロック位置へ移動する。
ケース101の上部における係合部材145よりも前方には、基板60が配置されている。基板60は、ケース101によって支持されている。本実施形態では、基板60は、図4に示されるように、天面109を有する上壁115によって支持されている。また、図示されていないが、基板60は、上壁115に公知の手段(例えばビス締めなど)によって固定されている。
基板60の上面には、銅などの導電性を有する部材が剥きだしとなった箔部61が形成されている。箔部61は、後述するコネクタ125が備える複数の端子128の各々に対応する数が形成されている。各箔部61は、プリンタ10の制御部1と電気的に接続されている。また、基板60の上面の箔部61の各々に対応する位置には、スルーホール62が形成されている。スルーホール62の各々は、複数の端子128の各々に対応する位置に形成されている。
基板60には、IC(集積回路)が搭載されている。ICは、インクカートリッジ30のIC基板85のICと電気的に接続されることによって、種々の計算を実行したり、プリンタ10の本体に設けられたメイン基板(制御部1)との間で通信したりすることができる。
[コネクタ125]
図4及び図5に示されるように、基板60には、コネクタ125が取り付けられている。コネクタ125は、基板60の下方に配置されている。基板60には、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色の4つのインクカートリッジ30のそれぞれに対応する4つのコネクタ125が左右方向55、56に並んだ状態で取り付けられている。なお、4つのコネクタ125の構成は同一であるため、以下では、1つのコネクタ125の構成が説明される。
また、図8に示されるように、コネクタ125は、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着完了した状態において、IC基板85の上方においてIC基板85と対向する位置に設けられている。
図4〜図6に示されるように、コネクタ125は、ケーシング126と、ケーシング126に支持された端子128とを備えている。
ケーシング126は、概ね直方体形状である。ケーシング126は、ケース101によって支持されている。本実施形態では、図5に示されるように、ケーシング126は、右壁113の右側面105において上面113Aよりも下方に形成されたサブ上面113Bと、左壁114の左側面106において上面114Aよりも下方に形成されたサブ上面114Bとによって支持されている。
コネクタ125は、ケース101の上壁115に形成された開口118(図4及び図5参照)を通じて、ケース101の上方から右壁113及び左壁114の間に挿入される。これにより、ケーシング126がサブ上面113B、114Bによって支持される。
図6に示されるように、ケーシング126の上面151から後側面152を経て下面153に亘って、切り欠き154が形成されている。切り欠き154は、4つの電極86、87、88、89に対応して4つ形成されており、左右方向55、56に並んで形成されている。なお、切り欠き154の数は、4つに限らない。
図4に示されるように、切り欠き154は、後部空間154Aと、上部空間154Bと、下部空間154Cとで構成されている。後部空間154Aは、切り欠き154のうち、ケーシング126の後側面152から前方へ切り欠かれた部分である。上部空間154Bは、切り欠き154のうち、ケーシング126の上面151から下方へ切り欠かれた部分である。下部空間154Cは、切り欠き154のうち、ケーシング126の下面153から上方へ切り欠かれた部分である。
ケーシング126における後部空間154Aの前端を区画する面127には、前方へ凹んだ凹部129が形成されている。
なお、ケーシング126は、基板60に当接しているが、基板60から離間していてもよい。また、ケーシング126は、基板60に固定されていないが、ビス締めなどの公知の手段によって基板60に固定されていてもよい。
図6に示されるように、端子128は、4つの電極86、87、88、89に対応して4つ形成されている。図4及び図6に示されるように、4つの端子128は、対応する切り欠き154に挿入されている。つまり、4つの端子128は、左右方向55、56に間隔を空けて並んで配置されている。なお、端子128の数は、4つに限らない。また、4つの端子128の構成は同一であるため、以下では、1つの端子128の構成が説明され、残り3つの端子128の説明は省略される。
図4に示されるように、端子128は、電気伝導体を細長く延ばした部材であり、上下方向及び左右方向に対し可撓性を有する。端子128は、図4に示されるように、側面視において概ね横向きのU字形状である。
端子128は、被支持部131と、第1延設部132と、第2延設部133とを備えている。
被支持部131は、端子128のU字形状の湾曲部に対応する部分である。被支持部131は、ケーシング126の後部空間154Aに配置されている。被支持部131は、概ね上下方向53、54に延びている。被支持部131の上下方向53、54の中央部には、前方へ突出した凸部134が形成されている。凸部134は、ケーシング126の凹部129と嵌合している。これにより、被支持部131は、ケーシング126に固定されている。なお、被支持部131は、嵌合以外の手段、例えば接着などによって、ケーシング126に固定されていてもよい。
第1延設部132は、基端部135と先端部136とで構成されている。
基端部135は、ケーシング126の上部空間154Bに配置されている。基端部135は、被支持部131の上端と繋がっている。基端部135は、被支持部131の上端から概ね前方へ延びている。
先端部136は、基端部135の先端と繋がっている。換言すると、先端部136は、基端部135における被支持部131とは反対の端部と繋がっている。先端部136は、基端部135の先端から概ね上方へ延びている。つまり、先端部136は、基端部135の先端からコネクタ125の上方に配置された基板60に向けて延びている。先端部136の下部は、ケーシング126の上部空間154Bに配置されている。先端部136の上部は、ケーシング126の上面151よりも上方へ突出している。
先端部136は、下方から上方へ向けて基板60のスルーホール62を貫通している。先端部136は、基板60の上面よりも上方と突出している。先端部136における基板60の上面から突出した部分には、はんだ137が付けられている。つまり、先端部136は、スルーホール62を貫通した状態ではんだ付けされている。このようにして、コネクタ125は、挿入実装によって、基板60に取り付けられている。なお、4つの端子128の第1延設部132の先端部136の各々は、左右方向55、56に並んでいる。
先端部136の長さ(詳細には上下方向の長さ)は、基板60の厚みよりも大きい。
また、先端部136における基端部135との接続部分と、基板60の下面とには、上下に隙間がある。そのため、基板60を貫通する先端部136における基端側(換言すると先端部160における当該接続部分の近傍の部分)は、当該隙間を構成する空間である上部空間154Bに位置する。したがって、先端部136は、上部空間154Bにおいて左右方向に弾性変形可能である。
なお、先端部136とは、第1延設部132の末端のみならず、その周囲の部分も含む。すなわち、はんだ137付けされるときに第1延設部132の末端が基板60に直接接触していない場合であっても、第1延設部132は「先端部136において基板60に取り付けられている」のである。
一方、基端部135は、先端部136とは異なり、基板60などの外部の部材に固定されていない。また、基端部135は、前後方向51、52に延びる細長の部分である。また、上述したように、端子128は、可撓性を有する。これにより、基端部135は、ケーシング126の上部空間154B内において、左右方向55、56及び上下方向53、54に撓むことができる。つまり、基端部135は、弾性によって、左右方向55、56及び上下方向53、54に撓むことができる。すなわち、基端部135は、弾性によって、少なくとも左右方向55、56に移動することができる。
第2延設部133は、ケーシング126の下部空間154Cに配置されている。第2延設部133は、被支持部131の下端と繋がっている。第2延設部133は、被支持部131の下端から概ね前方へ延びている。ここで、第2延設部133は、基板60へ向けて延びていない。つまり、第2延設部133は、第1延設部132と異なる方向へ延びている。
第2延設部133は、外部の部材に固定されていない。また、第2延設部133は、前後方向51、52に延びる細長の部分である。また、上述したように、端子128は、可撓性を有する。これにより、第2延設部133は、ケーシング126の下部空間154C内において、左右方向55、56及び上下方向53、54に撓むことができる。つまり、第2延設部133は、弾性によって、左右方向55、56及び上下方向53、54に撓むことができる。すなわち、第2延設部133は、弾性によって、上下方向53、54に移動することができる。換言すると、第2延設部133は、上下方向53、54に弾性変形可能である。
第2延設部133の先端部には、下方へ膨出した接点138が形成されている。接点138は、ケーシング126の下面153よりも下方へ突出している。インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に挿入されていない状態における接点138の下端は、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に挿入された状態におけるIC基板85の電極86、87、88、89の上端よりも下方に位置する。インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着された状態において、4つの端子128の第2延設部133の各々に形成された各接点138は、IC基板85の電極86、87、88、89と当接する。これにより、各接点138と電極86、87、88、89とは、電気的に接続されて導通する。
[インクカートリッジ30の装着動作]
以下、図7及び図8が参照されつつ、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着される動作が説明される。
図7に示されるように、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に対して前方へ挿入されると、本体31の上壁39によって係合部材145が上方に回動されて、係合部材145がロック位置からアンロック位置に移動する。
インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に対して更に前方へ挿入されると、図8に示されるように、コネクタ125の端子128の接点138の下方にIC基板85が到達する。これにより、IC基板85の電極86、87、88、89は、対応する接点138を上方へ押して第2延設部133を上方へ弾性変形させつつ、対応する接点138と電気的に接続される。
また、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に対して更に前方へ挿入されると、インク供給部34が保持溝116に当接する。これにより、インクニードル117は、インク供給部34のインク供給口71に挿入される。インクニードル117に押されたインク供給バルブ70は、コイルバネ73の付勢力に抗してインク供給口71から離間する。
また、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に対して更に前方へ挿入されると、本体31の係止部45に到達した係合部材145は、本体31の上壁39に支持されなくなって下方に回動し、ロック位置へ至る。そして、前後方向51、52において係合端部146と係止面46とが対向する。
この状態からインクカートリッジ30を前方へ押す力が消失すると、インクカートリッジ30は、コイルバネ73の付勢力によって、係合端部146と係止面46とが接する位置まで後方へ移動する。これにより、係合部材145は、インクカートリッジ30を後方へ押す力(コイルバネ73の付勢力)に抗して、インクカートリッジ30をカートリッジ装着部110内に保持する。また、回動部材80の先端部81は、係合部材145の下方に位置する。また、回動部材80の後端部82は、係止部45の溝の底面から離間されて、本体31の上壁39より上方に位置している。以上により、カートリッジ装着部110へのインクカートリッジ30の装着が完了する。つまり、インクカートリッジ30が装着状態となる。
図8に示される装着状態において、インクニードル117は、インク供給バルブ70をインク供給口71から離間させた状態にある。そのため、インクニードル117の先端に設けられたインク導入口(不図示)を通じて、インク室36からインクを流出させることができる。また、電極86、87、88、89と各接点138との接触により、IC基板85のICとプリンタ10の制御部1との電気的な接続が確立され、制御部1がICへアクセスすることが可能となる。
インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110から取り外されるときには、回動部材80の後端部82が、ユーザによって下方へ押し下げられる。これにより、回動部材80の先端部81が上方へ移動して、係止部45の底面から離間する。この先端部81の移動に伴って、係合部材145がロック位置からアンロック位置まで上方へ回動されて、係合部材145によるインクカートリッジ30の保持が解除される。
係合部材145がアンロック位置に移動されることにより、インクカートリッジ30は、コイルバネ73の付勢力によって後方へ移動する。また、インクカートリッジ30が後方へ移動することによって、インクニードル117がインク供給部34から抜け出る。これにより、インク供給バルブ70がコイルバネ73の復元力によって押され、インク供給口71を閉塞する。
また、インクカートリッジ30が後方へ移動すると、IC基板85が接点138よりも後方の位置となる。これにより、電極86、87、88、89と各接点138とが離間され、IC基板85のICとプリンタ10の制御部1との電気的な接続が解除される。また、IC基板85に支持されない状態となった第2延設部133は、弾性によって下方へ移動する。
[本実施形態の作用効果]
本実施形態によれば、コネクタ125の端子128の第1延設部132が基板60に取り付けられている。これにより、コネクタ125の端子128の基板60に対する位置の公差が生じ得る。しかし、本実施形態によれば、第1延設部132が弾性によって少なくとも左右方向55、56へ移動可能である。これにより、コネクタ125の端子128の基板60に対する位置の公差を吸収することができる。その結果、カートリッジ装着部110において生じる公差の合計を少なくすることができる。
また、本実施形態によれば、複数の端子128が左右方向55、56に間隔を空けて配置されている。ここで、第1延設部132は弾性によって少なくとも左右方向55、56へ移動可能であるため、左右方向55、56の公差を吸収することができる。そのため、複数の端子128の左右方向55、56の間隔を小さくすることができる。
また、本実施形態によれば、基板60とコネクタ125の被支持部131との間の上下方向53、54の間隔が小さい場合であっても、第1延設部132の基端部135を前後方向51、52に沿って延ばすことにより、第1延設部132を長くすることができる。これにより、第1延設部132の弾性による移動可能量を大きくすることができる。
また、本実施形態によれば、被支持部131を軸として接点138を上下方向53、54に移動可能にし、上下方向53、54の公差を吸収することができる。
また、本実施形態によれば、基板に設けられた4つのコネクタそれぞれの公差を、弾性変形によって吸収することができる。
[変形例]
第1延設部132及び第2延設部133の延びる方向は、上記実施形態における方向に限らない。例えば、図9に示されるように、第1延設部132が上方へ延びていてもよい。なお、図9に示される構成の場合、第1延設部132の先端部は、少なくとも第1延設部132の全長の中心よりも先端側である。また、例えば、第1延設部132が前方へ延びる一方で第2延設部133が後方へ延びてもよい。
上記実施形態では、コネクタ125は挿入実装によって基板60に取り付けられていたが、図10(A)に示されるように、コネクタ125は表面実装によって基板60に取り付けられていてもよい。詳述すると、基板60の下面(基板60における内部空間108を向く面)には、複数のパッド63が形成されている。パッド63の各々は、複数の端子128の各々に対応する位置に形成されている。一方、コネクタ125の端子128の第1延設部132の先端部136は、前後方向51、52に延びている。この先端部136の前後方向51、52に延びた部分が、パッド63に接した状態ではんだ付けされている。
図10(A)に示される構成によれば、コネクタ125は基板60に表面実装されている。そのため、コネクタ125が端子128を複数備えている場合に、隣り合う端子128の間隔を、コネクタ125が基板60に挿入実装されている構成よりも小さくすることができる。その結果、コネクタ125を小型化することができる。
上記実施形態では、4つの端子128の第1延設部132の先端部136の各々は、左右方向55、56に並んでいた。つまり、4つの端子128の第1延設部132の先端部136の各々は、前後方向51、52において同じ位置で基板60に取り付けられていた。しかし、4つの端子128のうちの隣り合う端子128の第1延設部132の先端部136の各々は、前後方向51、52において異なる位置で基板60に取り付けられていてもよい。
例えば、図10(B)に示されるように、4つの端子128のうちの所定の端子128A(図10(B)において実線で示されている。)は、ケーシング126の前部において基板60に取り付けられ且つケーシング126の前部に接点138が形成されている一方で、所定の端子128Aと隣り合う端子128B(図10(B)において破線で示されている。)は、ケーシング126の後部において基板60に取り付けられ且つケーシング126の後部に接点138が形成されていてもよい。つまり、隣り合う端子128A、128Bが、前後方向51、52に逆向きに配置されていてもよい。
仮に、複数の端子128のうちの隣り合う端子128の第1延設部132の先端部136の各々が、前後方向51、52において同じ位置で基板60に取り付けられている場合、左右方向55、56に並んだスルーホール62やパッド63を基板60に形成する必要があるために、端子128の左右方向55、56の間隔が大きくなってしまう。しかし、図10(B)に例示したような構成によれば、複数の端子128のうちの隣り合う端子128の第1延設部132の先端部136の各々が、前後方向51、52において異なる位置で基板60に取り付けられているため、隣り合う端子128に対応するスルーホール62やパッド63を左右方向55、56に並べて形成する必要がない。そのため、端子128の左右方向55、56の間隔を小さくすることができる。
上記実施形態では、図4に示されるように、コネクタ125は、ケーシング126の上面151が基板60の下面と接した状態で配置されていた。しかし、コネクタ125の配置は、図4に示されるような配置に限らない。例えば、図11(A)に示されるように、コネクタ125は、後端部のみにおいて基板60の下面と接触した状態で配置されていてもよい。この場合、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に挿入される過程で端子128が撓むことに応じて、ケーシング126が回動する。そして、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着された状態では、図11(B)に示されるように、ケーシング126の上面151が基板60の下面と接した状態となる。
上記実施形態では、コネクタ125は、ケース101の上方から右壁113及び左壁114の間に挿入された。このとき、コネクタ125のケーシング126の下面153の右端部が、ケース101の右壁113の上面113Aの左端部に引っ掛かるおそれがあった。また、このとき、コネクタ125のケーシング126の下面153の左端部が、ケース101の左壁114の上面114Aの右端部に引っ掛かるおそれがあった。
そこで、図12に示されるように、コネクタ125のケーシング126の下面153の右端部125A及び左端部125B、または、ケース101の右壁113の上面113Aの左端部101A及びケース101の右壁113の上面113Aの右端部101Bの少なくとも一方を面取りしてもよい。これにより、上述したような引っ掛かりの発生の可能性を低くすることができる。なお、図12では、右端部125A及び左端部125B、並びに、左端部101A及び右端部101Bの双方が面取りされている。
上記実施形態では、カートリッジ装着部110は、インクカートリッジ30が前後方向51、52に沿って挿抜されるように構成されていたが、このような構成に限らない。例えば、カートリッジ装着部110は、インクカートリッジ30が上下方向53、54に沿って挿抜されるように構成されていてもよい。
上記実施形態では、インクジェット記録方式で用紙に画像を記録するプリンタ10をシステムの一例として説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、プリンタ10が、電子写真方式などの他の方式で用紙に画像を記録するものであってもよいし、熱転写方式でラベルに画像を記録するラベルプリンタなどであってもよい。また、カートリッジが本体に挿抜可能なものであって、カートリッジが本体に装着された状態においてカートリッジと本体とが電気的に接続されるものであれば、システムはプリンタ10でなくてもよい。
10・・・プリンタ(システム)
30・・・インクカートリッジ(カートリッジ)
60・・・基板
85・・・IC基板(電気的インターフェース)
101・・・ケース(本体)
108・・・内部空間
110・・・カートリッジ装着部(カートリッジ収容装置)
125・・・コネクタ
126・・・ケーシング
128・・・端子
131・・・被支持部
132・・・第1延設部
133・・・第2延設部
136・・・先端部
138・・・接点

Claims (10)

  1. 電気的インターフェースを有するカートリッジを装着可能なカートリッジ収容装置であって、
    上記カートリッジが第1方向に進入する内部空間を有し、当該内部空間を区画する当該第1方向に沿った第1面を有する本体と、
    上記本体に支持された基板と、
    端子及び当該端子を支持するケーシングを有し、装着状態の上記カートリッジの上記電気的インターフェースと上記基板とを電気的に接続するコネクタと、を備え、
    上記ケーシングは、上記本体に支持されており、
    上記端子は、
    上記ケーシングに固定された被支持部と、
    上記被支持部から上記基板に向けて延び、その先端部において上記基板に取り付けられており、弾性によって少なくとも上記第1方向と交差し且つ上記第1面に沿った第2方向へ移動可能な第1延設部と、
    上記被支持部から上記第1延設部と異なる方向へ延び、弾性によって移動可能であり、その先端部に上記電気的インターフェースとの接点が形成されている第2延設部と、を備えるカートリッジ収容装置。
  2. 上記基板にスルーホールが形成されており、
    上記コネクタの上記第1延設部の先端部は、上記スルーホールを貫通した状態ではんだ付けされている請求項1に記載のカートリッジ収容装置。
  3. 上記基板における上記内部空間を向く面にパッドが形成されており、
    上記コネクタの上記第1延設部の先端部は、上記パッドにはんだ付けされている請求項1に記載のカートリッジ収容装置。
  4. 上記コネクタは、上記端子を複数備えており、
    複数の上記端子は、上記第2方向に間隔を空けて配置されている請求項1から3のいずれかに記載のカートリッジ収容装置。
  5. 複数の上記端子のうちの隣り合う端子の上記第1延設部の先端部の各々は、上記第1方向において異なる位置で上記基板に取り付けられている請求項4に記載のカートリッジ収容装置。
  6. 上記基板は、上記コネクタに対し上記第1方向及び上記第2方向と交差する第3方向から見て重なる位置に配置されており、
    上記第1延設部の基端部は、上記被支持部から上記第1方向に沿って延びており、
    上記第1延設部の先端部は、上記第1延設部の基端部における上記被支持部とは反対の端部から上記第3方向へ延びている請求項1から5のいずれかに記載のカートリッジ収容装置。
  7. 上記第2延設部は、上記被支持部から上記第1方向に沿って延び、上記第1方向及び上記第2方向と交差する第3方向に弾性変形可能である請求項1から6のいずれかに記載のカートリッジ収容装置。
  8. 上記被支持部は、凸部を備えており、当該凸部が上記ケーシングに形成された凹部に嵌合することによって上記ケーシングに固定されている請求項1から7のいずれかに記載のカートリッジ収容装置。
  9. 上記基板には、複数の上記コネクタが弾性変形する方向に並んでいる請求項1から8に記載のカートリッジ収容装置。
  10. 請求項1から9のいずれかに記載のカートリッジ収容装置と、
    上記カートリッジと、を備え、
    上記カートリッジは、上記装着状態において上記コネクタの上記第2延設部の上記接点と電気的に導通する上記電気的インターフェースを備えるシステム。
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