JP2018069720A - 液体カートリッジ及び液体噴射装置 - Google Patents
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Abstract
Description
この液体カートリッジにおいて、Gaは、Z方向の下部における液体カートリッジとカートリッジホルダーの係合構造(位置決め穴と位置決め突起)のギャップである。また、Gbは、Z方向の上部における液体カートリッジとカートリッジホルダーのギャップである。更に、(Ga/La)は、Z方向の下部の係合構造において液体カートリッジに許容される傾きを意味し、(Gb/Lb)は、Z方向の上部において液体カートリッジに許容される傾きを意味する。上記液体カートリッジによれば、Ga<Gbなので、液体カートリッジをカートリッジホルダーに装着する際に、比較的大きなギャップGbを利用して液体カートリッジを装着してゆくことができ、装着操作が容易である。また、液体カートリッジを装着してゆく際の液体カートリッジの傾きは(Gb/Lb)以下であり、下部の係合構造(位置決め穴と位置決め突起)において許容される傾き(Ga/La)よりも小さいので、液体カートリッジが過度に傾いて位置決め穴と位置決め突起が噛み込んでしまう可能性を低減でき、装着操作を円滑に行うことができる。
この構成によれば、位置決め穴の内周面の上端と下端の少なくとも一方に面取り部を形成することによって高さLaを短縮しているので、液体カートリッジの底壁部全体の厚みを低減して強度を過度に低下させることなく、下部の係合構造(位置決め穴と位置決め突起)において許容される傾き(Ga/La)を大きくすることができる。
ここで、{Gb/(Lb−Lc)}は、液体カートリッジの底壁部がカートリッジホルダーの位置決め突起のストレート部の先端に接する状態まで下降したときに液体カートリッジに許容される傾きである。この構成によれば、この状態における傾き{Gb/(Lb−Lc)}が、下部の係合構造(位置決め穴と位置決め突起)において許容される傾き(Ga/La)よりも小さいので、液体カートリッジが過度に傾いて位置決め穴と位置決め突起が噛み込んでしまう可能性を更に低減でき、装着操作を更に円滑に行うことができる。
A. 液体噴射装置及び液体カートリッジの構成:
B. 液体カートリッジの傾き規制構造の詳細:
C. 変形例:
図1は、液体噴射装置としてのプリンター100の斜視図である。図1には、互いに直交する3つの軸であるXYZ軸が描かれている。X軸,Y軸,Z軸の矢印が向いている方向は、それぞれX軸,Y軸,Z軸に沿った正の方向を示している。X軸,Y軸,Z軸に沿った正の方向を、それぞれ+X方向,+Y方向,+Z方向とする。X軸,Y軸,Z軸の矢印が向いている方向と逆の方向が、それぞれX軸,Y軸,Z軸に沿った負の方向である。X軸,Y軸,Z軸に沿った負の方向を、それぞれ−X方向,−Y方向,−Z方向とする。X軸,Y軸,Z軸に沿った方向で正負を問わないものを、それぞれX方向,Y方向,Z方向とよぶ。これ以降に示す図及び説明についても同様である。他の図に描かれたXYZ軸は、図1のXYZ軸と対応している。
図14は、カートリッジホルダー150に液体カートリッジ200が装着された状態を示す断面図である。液体カートリッジ200は、カートリッジホルダー150に対して鉛直下方に向けて装着される。後述するように、液体カートリッジ200をカートリッジホルダー150に装着する際の液体カートリッジ200の傾きの規制には、液体カートリッジ200のZ方向の下部における傾き規制と、Z方向の上部における傾き規制とが関連している。また、これらの傾き規制は、液体カートリッジ200の下部におけるZ方向(鉛直方向)の位置規制構造や、液体カートリッジ200の上部や下部におけるX方向及びY方向の位置規制構造に関連している。なお、X方向は液体カートリッジ200及びその底壁部211の短手方向に相当し、Y方向は液体カートリッジ200及びその底壁部211の長手方向に相当する。
Ga=D232−D151 …(1)
なお、この両側ギャップGaは、位置決め穴232と位置決め突起151の位置ズレの許容量と考えることができる。本実施形態では、両側ギャップGaはX方向とY方向で同一であるが、両側ギャップGaがX方向とY方向で異なる場合には、そのうちの大きい値を採用する。
θa=arctan(Ga/La) …(2)
この角度θaは、液体カートリッジ200の傾き角の許容値と考えることも可能である。また、パラメーター(Ga/La)は、Z方向の下部の係合構造(位置決め穴232と位置決め突起151)において液体カートリッジ200に許容される傾きである。
Gb=(LG150−LG200)/2 …(3)
ここで、LG150はカートリッジホルダー150の内壁面164,165の間の距離であり、LG200は液体カートリッジ200の側面の距離である。X方向についても同様に片側ギャップGbが存在する。片側ギャップGbがX方向とY方向で異なる場合には、そのうちの大きい値を採用する。
θb=arctan(Gb/Lb) …(4)
右辺のパラメーター(Gb/Lb)は、Z方向の上部において液体カートリッジ200に許容される傾きである。
Ga<Gb …(5)
(Gb/Lb)<(Ga/La) …(6)
{Gb/(Lb−Lc)}<(Ga/La) …(7)
ここで、Lcは、第1接触位置P1から位置決め突起151のストレート部151sの先端までのZ方向の高さ(図17)である。左辺のパラメーター{Gb/(Lb−Lc)}は、液体カートリッジ200の底壁部211がカートリッジホルダー150の位置決め突起151のストレート部151sの先端に接する状態まで下降したときに液体カートリッジ200に許容される傾きである。なお、本実施形態では、位置決め突起151がストレート部151sとその先端側に設けられたテーパー部151tとを有しているため、Lcを上述のように設定している。但し、位置決め突起151の形状として、テーパー部151tを有さずにストレート部151sのみを有する形状を採用した場合にも、Lcを、第1接触位置P1から位置決め突起151のストレート部151sの先端までのZ方向の高さとして定義することができる。換言すれば、位置決め突起151の先端にテーパー部151tが設けられているか否かに拘わらず、Lcを、第1接触位置P1から位置決め突起151のストレート部151sの先端までのZ方向の高さとして定義することが可能である。
本発明は上述した実施形態やその変形例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
上記実施形態では、壁部212〜218の外表面および内表面は、いずれも、平面状であるが、これらの壁部の少なくとも一方は、外表面および内表面の少なくとも一方が、曲面状であってもよい。曲面は、外側に向けて凸状でもよいし、内側に向けて凸状でもよい。
上記実施形態の液体カートリッジ200は、オフキャリッジタイプのプリンターに限らず、キャリッジにカートリッジホルダーが設けられ、キャリッジと共にカートリッジホルダーが移動する、いわゆる「オンキャリッジタイプ」と呼ばれるプリンターにも適用可能である。また、プリンター100は、複数の液体カートリッジ200が装着可能なプリンターであってもよい。また、プリンター100の用途も、業務用に限らず、家庭用であってもよい。
本発明は、インクジェットプリンター及びその液体カートリッジに限らず、インク以外の他の液体を消費する任意の液体噴射装置及びその液体カートリッジにも適用することができる。例えば、以下のような各種の液体噴射装置及びその液体カートリッジに適用可能である。
(1)ファクシミリ装置等の画像記録装置
(2)液晶ディスプレイ等の画像表示装置用のカラーフィルターの製造に用いられる色材を噴射する色材噴射装置
(3)有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイや、面発光ディスプレイ(Field Emission Display、FED)等の電極形成に用いられる電極材を噴射する電極材噴射装置
(4)バイオチップ製造に用いられる生体有機物を含む液体を噴射する液体噴射装置
(5)精密ピペットとしての試料噴射装置
(6)潤滑油の噴射装置
(7)樹脂液の噴射装置
(8)時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体噴射装置
(9)光通信素子等に用いられる微小半球レンズ(光学レンズ)などを形成するために紫外線硬化樹脂液等の透明樹脂液を基板上に噴射する液体噴射装置
(10)基板などをエッチングするために酸性又はアルカリ性のエッチング液を噴射する液体噴射装置
(11)他の任意の微小量の液滴を吐出させる液体噴射ヘッドを備える液体噴射装置
Claims (13)
- 液体噴射装置のカートリッジホルダーに対して鉛直下方に向けて装着される液体カートリッジであって、前記カートリッジホルダーの底面が前記液体カートリッジに向けて突出する位置決め突起を有し、前記液体カートリッジは、
長手方向をY方向とし短手方向をX方向とする底壁部であって、前記位置決め突起が挿入される位置決め穴を有し、前記位置決め穴が前記X方向及び前記Y方向における前記位置決め突起の位置決めを行う底壁部と、
前記カートリッジホルダーへの前記液体カートリッジの装着時において前記カートリッジホルダーのホルダー内壁面に接触することによって前記液体カートリッジの前記X方向又は前記Y方向の位置を規制する側壁位置規制部を有する側壁部と、
を備え、
前記X方向及び前記Y方向に垂直で前記液体カートリッジの前記底壁部から前記液体カートリッジの上壁部に向かう方向をZ方向と呼ぶとき、
前記液体カートリッジと前記カートリッジホルダーが互いに傾いていない状態における前記位置決め穴と前記位置決め突起の前記X方向の両側ギャップと前記Y方向の両側ギャップのうちの大きい方をGaとし、
前記位置決め突起に接触し得る前記位置決め穴の内周面の前記Z方向に沿った高さをLaとし、
前記液体カートリッジと前記カートリッジホルダーが互いに傾いていない状態における前記ホルダー内壁面と前記側壁位置規制部の前記X方向の片側ギャップと前記Y方向の片側ギャップのうちの大きい方をGbとし、
前記液体カートリッジと前記カートリッジホルダーが互いに傾いていない状態において前記液体カートリッジの前記底壁部が前記カートリッジホルダーの底面に接触する第1接触位置と、前記液体カートリッジが傾いた時に前記側壁位置規制部が前記ホルダー内壁面に接触する第2接触位置と、の前記Z方向に沿った高さの差をLbとしたとき、
Ga<Gb、かつ、(Gb/Lb)<(Ga/La)の関係が成立する、液体カートリッジ。 - 請求項1に記載の液体カートリッジであって、
前記位置決め穴の前記内周面は、前記内周面の前記Z方向の上端と下端の少なくとも一方に面取り部を有し
前記高さLaは、前記面取り部によって短縮されている、液体カートリッジ。 - 請求項1又は2に記載の液体カートリッジであって、
前記位置決め突起は、ストレート部を有し、
前記第1接触位置から前記位置決め突起の前記ストレート部の先端までの前記Z方向の高さをLcとしたとき、
{Gb/(Lb−Lc)}<(Ga/La)の関係が成立する、液体カートリッジ。 - 液体噴射装置のカートリッジホルダーに対して鉛直下方に向けて装着される液体カートリッジであって、前記カートリッジホルダーの底面が前記液体カートリッジに向けて突出する位置決め突起を有し、前記液体カートリッジは、
長手方向をY方向とし短手方向をX方向とする底壁部であって、前記位置決め突起が挿入される位置決め穴を有し、前記位置決め穴が前記X方向及び前記Y方向における前記位置決め突起の位置決めを行う底壁部と、
前記カートリッジホルダーへの前記液体カートリッジの装着時において前記カートリッジホルダーに設けられた固定部材に係止する係止部を有する第1側壁部と、
前記第1側壁部に前記Y方向において対向し、前記カートリッジホルダーへの前記液体カートリッジの装着時において前記カートリッジホルダーのホルダー内壁面に接触することによって前記液体カートリッジの前記Y方向の位置を規制する側壁位置規制部を有する第2側壁部と、
を備え、
前記底壁部は、前記液体噴射装置に接続される液体供給口および廃液導入口を有し、
前記係止部は、前記液体カートリッジを前記底壁部側から見たときに、前記X方向において、前記液体供給口と前記廃液導入口との間に設けられている、
液体カートリッジ。 - 液体噴射装置のカートリッジホルダーに対して鉛直下方に向けて装着される液体カートリッジであって、前記カートリッジホルダーの底面が前記液体カートリッジに向けて突出する位置決め突起を有し、前記液体カートリッジは、
長手方向をY方向とし短手方向をX方向とする底壁部であって、前記位置決め突起が挿入される位置決め穴を有し、前記位置決め穴が前記X方向及び前記Y方向における前記位置決め突起の位置決めを行う底壁部と、
前記カートリッジホルダーへの前記液体カートリッジの装着時において前記カートリッジホルダーに設けられた固定部材に係止する係止部を有する第1側壁部と、
前記第1側壁部に前記Y方向において対向し、前記カートリッジホルダーへの前記液体カートリッジの装着時において前記カートリッジホルダーのホルダー内壁面に接触することによって前記液体カートリッジの前記Y方向の位置を規制する側壁位置規制部を有する第2側壁部と、
前記底壁部の前記第1側壁部側に設けられ、前記カートリッジホルダーへ前記液体カートリッジが装着された状態で、前記カートリッジホルダーに設けられた電極に接触する電極接触部と、
を備える液体カートリッジ。 - 請求項5に記載の液体カートリッジであって、
前記底壁部は、前記液体噴射装置に接続される液体供給口および廃液導入口を有し、
前記係止部は、前記液体カートリッジを前記底壁部側から見たときに、前記X方向において、前記液体供給口と前記廃液導入口との間に設けられている、液体カートリッジ。 - 請求項4から請求項6までのいずれか一項に記載の液体カートリッジであって、
前記底壁部の前記第1側壁部側に設けられ、前記カートリッジホルダーへ前記液体カートリッジが装着された状態で、前記カートリッジホルダーに設けられた電極に接触する複数の電極接触部を有し、
前記係止部は、前記液体カートリッジを前記底壁部側から見たときに、前記X方向において、最も離れた2つの前記電極接触部の間に設けられている、液体カートリッジ。 - 請求項4から請求項7までのいずれか一項に記載の液体カートリッジであって、
前記底壁部の前記第1側壁部側に設けられ、前記カートリッジホルダーへ前記液体カートリッジが装着された状態で、前記カートリッジホルダーに設けられた電極に接触する複数の電極接触部を有し、
前記底壁部は、前記液体噴射装置に接続される液体供給口および廃液導入口を有し、
前記係止部は、前記液体カートリッジを前記底壁部側から見たときに、前記X方向において、前記液体供給口に最も近い前記電極接触部と、前記廃液導入口との間に設けられている、液体カートリッジ。 - 請求項4から請求項8までのいずれか一項に記載の液体カートリッジであって、
前記底壁部は、前記液体噴射装置に接続される廃液導入口を有し、
前記係止部は、前記液体カートリッジを前記底壁部側から見たときに、前記X方向において、前記廃液導入口と前記位置決め穴との間に設けられている、液体カートリッジ。 - 請求項4から請求項9までのいずれか一項に記載の液体カートリッジであって、
前記底壁部は、前記カートリッジホルダーに前記液体カートリッジが装着された状態で、前記カートリッジホルダーの底面に接触する複数の接触突起を備え、
前記係止部は、前記液体カートリッジを前記底壁部側から見たときに、前記X方向において、2つの前記接触突起の間に設けられている、液体カートリッジ。 - 請求項4から請求項10までのいずれか一項に記載の液体カートリッジであって、
前記底壁部の前記第1側壁部側に設けられ、前記カートリッジホルダーに前記液体カートリッジが装着された状態で、前記カートリッジホルダーに設けられた電極に接触する電極接触部を備え、
前記底壁部は、前記第1側壁部側の端部に、前記カートリッジホルダーに前記液体カートリッジが装着された状態で、前記カートリッジホルダーの底面側とは反対側に向けて傾斜した傾斜部を、有し、
前記電極接触部は、前記傾斜部に設けられている、液体カートリッジ。 - 請求項11に記載の液体カートリッジであって、
前記係止部は、前記カートリッジホルダーに前記液体カートリッジが装着された状態で、前記カートリッジホルダーの底面に沿った第1の面と、前記第1の面よりも前記カートリッジホルダーの底面側に設けられ、前記第1側壁部から離れるほど前記カートリッジホルダーの底面から離れるように傾斜した第2の面とを有し、
前記第2の面の前記底面からの傾斜角度は、前記傾斜部の前記底面からの傾斜角度よりも大きい、液体カートリッジ。 - カートリッジホルダーと、
請求項1〜12のいずれか一項に記載の液体カートリッジと、
を備える液体噴射装置。
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