JP2018108742A - カートリッジ、情報記憶素子及び画像形成装置 - Google Patents

カートリッジ、情報記憶素子及び画像形成装置 Download PDF

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Abstract

【課題】液体カートリッジとして組み付けた状態でなければ、カートリッジケースにIDチップを保持できないという制約がある。【解決手段】液体カートリッジ1は、内部に液体収容袋など液体収容部材を収納したケース本体であるカートリッジケース2を有し、カートリッジケース2は分割される2つのケース部2A、2Bで構成され、一方のケース部2Aの前面に、ケース部2AのみでIDチップ4を保持するチップ保持部22を設け、チップ保持部22は、平板状で、略矩形状のIDチップ4の下端部を受けるチップ取り付け溝部23と、溝部23との間でIDチップ4の上端部を押えてIDチップ4を保持する変位可能なチップ保持爪部24を備えている。【選択図】図5

Description

本発明は液体カートリッジ及び画像形成装置に関する。
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、例えば液滴を吐出する液体吐出ヘッド(液滴吐出ヘッド)からなる記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置としてのインクジェット記録装置が知られている。
このような画像形成装置に着脱自在に装着されるインクカートリッジなどの液体カートリッジに、収容する液体の種類、残量、使用量などを記憶するIDチップなどの情報記憶素子を備えるようにしている。
例えば、情報記憶部と、装置本体に設置された本体側端子に接触して、装置本体との間で情報を通信するための端子と、情報記憶部と端子とが保持されるとともに、本体に設置された突起部が挿入される穴部又は切欠部のうち少なくとも一方が形成された基板とを備え、本体側端子に対して端子が近づいて接触するときに、その移動方向に対して交差する仮想平面上を移動できるように保持する保持部を備えるものが知られている(特許文献1)。
また、情報記憶素子であるIDチップを保持する部分が2分割されるケース部で構成されるカートリッジケースを有し、IDチップを両面テープや熱溶着で固定したものも知られている(特許文献2)。
特開2012−226295号公報 特開2011−051321号公報
しかしながら、特許文献2に開示されているように、IDチップを溶着して保持する構成にあっては、装置本体側の読取り端子との位置ずれが生じないように高い部品寸法精度としなければならないという課題がある。
この場合、2分割されたケース部にIDチップ保持部材を設けてIDチップを保持することも考えられるが、この構成では、液体カートリッジとして組み付けた状態でなければ、カートリッジケースにIDチップを保持できないという制約がある。
この場合、カートリッジケース内に収容する液体収容部材に対する液体充填工程とカートリッジのケース部及びIDチップの組み立て工程が一連の工程内行われるのであれば問題ないが、カートリッジケースとIDチップの組み立てと液体充填が別の拠点(工場など)に分かれている場合には、拠点間の輸送時にケースとIDチップを個別に梱包する必要が生じる。
そのため、カートリッジのケース部には色や機種を物理的に識別するための非互換形状が設けられており、同時に、IDチップにも色や機種などの識別情報がそれぞれ記録されているが、IDチップの内容は外観から目視で判別することができないため、液体を充填してカートリッジを組み立てるときに、誤ってカートリッジの種類や形状と異なるIDチップを組み合わせて組み立てるおそれがある。
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、情報記憶素子を保持する面が少なくとも2つに分かれるケース部で構成される場合でも、ケース部を分離したまま情報記憶素子を保持して輸送可能とすることを目的とする。
上記の課題を解決するため、本発明に係る液体カートリッジは、
画像形成装置本体に着脱可能に装着される液体カートリッジであって、
装置本体に装着する方向の面を前面とするとき、前記前面を形成する少なくとも2つに分かれるケース部で構成されるケース本体と、
前記ケース本体の前面に保持される情報記憶素子と、を備え、
前記2つに分かれる一方の前記ケース部に、前記情報記憶素子を保持する保持部を有し、
前記保持部は、前記情報記憶素子を受ける溝部と、前記溝部との間で前記情報記憶素子を保持する変位可能な爪部と、を備え、
一方の前記ケース部材のみで前記情報記憶素子を保持する
構成とした。
本発明によれば、情報記憶素子を保持する面が少なくとも2つに分かれるケース部で構成される場合でも、ケース部を分離したまま情報記憶素子を保持して輸送可能とすることができる。
本発明の第1実施形態に係る液体カートリッジの外観斜視説明図である。 同じく正面説明図である。 同じく一方のケース部のチップ保持部の説明に供する正面説明図である。 図3の左側面説明図である。 同じく要部斜視説明図である。 本発明の第2実施形態に係る液体カートリッジのチップ保持部の説明に供する正面説明図である。 チップ保持部の爪部の変位量の説明に供する正面説明図である。 爪部とIDチップの関係を説明する説明図である。 IDチップの読み取りの説明に供する要部断面説明図である。 本発明の第3実施形態に係る液体カートリッジの一方のケース部の斜視説明図である。 同液体カートリッジを装着する装置本体側のカートリッジ装着部(カートリッジホルダ)の正面説明図である。 カートリッジホルダの色識別溝を形成している色識別部材の一例の説明に供する色識別部材の斜視説明図である。 本発明に係る画像形成装置の一例の外観斜視説明図である。 同じく側面模式的説明図である。 同じく画像形成部の要部平面説明図である。
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。本発明の第1実施形態に係る液体カートリッジについて図1ないし図5を参照して説明する。図1は同液体カートリッジの外観斜視説明図、図2は同じく正面説明図、図3は同じく一方のケース部のチップ保持部の説明に供する正面説明図、図4は図3の左側面説明図、図5は同じく要部斜視説明図である。
この液体カートリッジ1は、内部に液体収容袋など液体収容部材を収納したケース本体であるカートリッジケース2を有する。
カートリッジケース2は、前面(装置本体に装着する方向の面を前面とする)2aに、内部に収容された液体収容袋の供給口部3が臨む開口部21を有している。
ここで、カートリッジケース2は、液体供給方向(装置本体に装着する方向)に沿って分割される2つのケース部2A、2Bで構成されている。
そして、一方のケース部2Aの前面に、ケース部2AのみでIDチップ4(図3にハッチングを施して示す部材)を保持するチップ保持部22を設けている。
チップ保持部22は、平板状で、略矩形状のIDチップ4の下端部を受けるチップ取り付け溝部23と、溝部23との間でIDチップ4の上端部を押えてIDチップ4を保持する変位可能なスナップフィット部としてのチップ保持爪部24を備えている。
溝部23は、IDチップ4が嵌り込む溝23aを有している。爪部24は、IDチップ4を引っ掛けてケース部2AにIDチップ4を保持するための下方に突出したカギ状の突起部24aを有している。
このように構成したので、図3及び図5に示すように、チップ取り付け溝部23とチップ保持爪部24との間に、矢印A方向からIDチップ4を差し込む。このとき、チップ保持爪部24が矢印B方向に変位して、IDチップ4がチップ取り付け溝部23とチップ保持爪部24との間に嵌め込まれる。そして、チップ保持爪部24が元に戻って、チップ保持爪部24の突起部24aがIDチップ4を係り止めるので、IDチップ4はチップ取り付け溝部23とチップ保持爪部24との間に保持される。
IDチップ4がチップ取り付け溝部23に嵌り込んでチップ保持爪部24との間で保持されることにより、IDチップ4のカートリッジケース2内における一方向(カートリッジを装置本体に装着する方向)の移動範囲が規制される。
また、保持部22が爪部24を有することによって、片側のケース部2AだけでIDチップ4がカートリッジケース2から外れることなく保持され、かつ、保持部22内で略平面方向に移動することができる。平面方向とはカートリッジケース2の前面2aに沿う方向である。
これにより、カートリッジケース2として結合する前の一方のケース部2A単体でIDチップ4を保持することができる。
このようにして、情報記憶素子を保持する面が少なくとも2つに分かれるケース部で構成される場合でも、ケース部を分離したまま情報記憶素子を保持して輸送可能とすることができる。
なお、本実施形態においても、後述する実施形態で説明する色識別リブ25や機種識別形状部27を備えている。
次に、本発明の第2実施形態に係る液体カートリッジについて図6を参照して説明する。図6は同液体カートリッジのチップ保持部の説明に供する正面説明図である。
本実施形態では、チップ保持部22を設けていない他方のケース部2Bに、ケース部2Aと組み立てたときに、爪部24の変位を規制する変位規制部31を設けている。
これにより、カートリッジケース2として組み立てた状態において、チップ保持部22の爪部24が変位規制部31で規制されて変位しなくなる。
したがって、液体カートリッジ1を装置本体に装着して使用するときに、爪部24の変形が防止されてIDチップ4の可動範囲が適正な位置に維持される。
次に、チップ保持部の爪部の変位量について図7及び図8を参照して説明する。図7はチップ保持部の正面説明図、図8は爪部とIDチップの関係を説明する説明図である。
チップ保持部22の爪部24を押し上げて開口部を広げた位置の開口高さHB1に比べてIDチップ4の外形高さHAが低いときに、IDチップ4の取り付け及び取り外しが可能となる。
逆に、爪部24の初期高さHB0に比べてIDチップ4の外形高さHAが高いときに、IDチップ4は溝部23と爪部24との間に保持される。
したがって、爪部24は上述した関係を満たす範囲で変位可能に形成する。
次に、IDチップ4の読み取りについて図9を参照して説明する。図9は同説明に供する要部断面説明図である。
装置本体側には、IDチップ4に設けられたガイド穴41に挿入可能なガイド部51を有する読取り部50が配置されている。
液体カートリッジ1が装置本体に差し込まれることによって、読取り部(コネクタ)5のガイド部51がIDチップ4のガイド穴41に挿入されて、IDチップ4がガイド部51に倣って平面的に移動する。
これにより、読取り部50の読取り端子(コネクタ)52がIDチップ4の接点部42に接触して、IDチップ4に記憶された情報が装置本体側で読取り可能となる。
ここで、ガイド穴41に挿入するガイド部51には、誘い込みのためのテーパ形状が設けられている。ガイド部51の軸中心から外径までの半径Dと、IDチップ4の上端部に押し当てられたときの、IDチップ端部〜爪部24の変位規制部31までの距離HC1を比べて、HC1<Dのとき、IDチップ4はガイド部51の誘い込み(テーパ)形状により、ガイド部51に嵌り込み、接点部42と読取り端子52が正しい位置に接触する位置を保証することが可能となる。
そして、カートリッジケース2として組み立てられた状態では、変位規制部31が爪部24の変位量を規制することで、前記HC1<Dの関係が維持される。
次に、本発明の第3実施形態について図10及び図11を参照して説明する。図10は同実施形態に係る液体カートリッジの一方のケース部の斜視説明図、図11は同液体カートリッジを装着する装置本体側のカートリッジ装着部(カートリッジホルダ)の正面説明図である。
チップ保持部22を有するケース部2Aの底部側には、内部に収納している液体収容部に収容された液体の種類、例えばインクの色を識別する色識別リブ25が装着方向に沿う方向に設けられている。また、色識別リブ25が設けられた面には予め定めた色識別番号26が設けられている。
また、チップ保持部22を有するケース部2Aの前面側には、この液体カートリッジ1を装着する装置本体の種類(機種)を示す機種識別形状部27が設けられている。機種識別形状部27は、機種に応じた形状の凹部で形成されている。
一方、装置本体のカートリッジホルダ5には、奥側の面(液体カートリッジ1の前面に対向する面)に、前述した読取り部50が設けられているとともに、液体カートリッジ1の供給口部3に連結されるニードルなどの供給口53が配置されている。
また、カートリッジホルダ5には、液体カートリッジ1の挿入方向に沿って、色に応じた位置に色識別リブ25が嵌り込む色識別溝(凹部)55が設けられている。液体カートリッジ1の装着位置が、当該液体カートリッジ1の色が正しい色であるときに、色識別溝55に色識別リブ25が嵌り込むことができる。
さらに、カートリッジホルダ5の奥側の面に、機種を示す機種識別形状部57が設けられている。液体カートリッジ1を装着できる機種であるときに、機種識別形状部57に機種識別形状部27が嵌り込む。
なお、色識別リブと色識別溝(凹部)との関係、機種識別形状部の関係については、上述した液体カートリッジ1と装置本体のカートリッジホルダ5との間で、逆の関係にもできる。
このように構成したので、液体カートリッジ1のカートリッジケース2及びIDチップ4を製造する拠点と、液体収容部材内に液体(インク)を充填して組み立てを行う拠点が異なった場合でも、IDチップ4に保持された機種及びインク色の情報と、ケース部2Aの機種及びインク色毎の非互換形状は一致した状態で、拠点間で輸送されるため、インク充填後の組み立て工程でのIDチップ4とカートリッジケース2の取り付けミスを防止することができる。
ここで、カートリッジホルダ5の色識別溝55を形成している色識別部材の一例について図12を参照して説明する。図12は同説明に供する色識別部材の斜視説明図である。
色識別部材60Aは、複数の異なる取り付け向きで取り付け可能なブロック体であり、ブロック体には液体カートリッジ1に設けられる非互換の色識別リブ25を案内するスリットである色識別溝55が交差して形成されている。これにより、取り付け向きを変えることで、色識別溝55にて異なる液体カートリッジ1を案内可能となる。
また、色識別部材60Bには液体カートリッジ1に設けられる非互換の色識別リブ25を案内するスリットである色識別溝55が両端面からの距離を異にした位置に形成されている。これにより、取り付け向きを変えることで、色識別溝55にて異なる液体カートリッジ1を案内可能となる。
また、色識別部材60A,60Bには、取り付け向きと色との関係を示す色識別番号56が設けられている。
これにより、液体カートリッジの配列順序や色構成を容易に変更することができるようになる。
次に、本発明に係る画像形成装置の一例について図13ないし図15を参照して説明する。図13は同画像形成装置の外観斜視説明図、図14は同じく側面模式的説明図、図15は同じく画像形成部の要部平面説明図である。
この画像形成装置は、シリアル型画像形成装置であり、装置本体101と、装置本体101の下側に配置した給紙装置102とを備えている。
装置本体101の内部には、図示しない両側板にガイド部材であるガイドロッド201及びガイドステー202が掛け渡されている。そして、これらのガイドロッド201及びガイドステー202にキャリッジ205が主走査方向に移動可能に保持されている。
キャリッジ205は、主走査モータ206によって、駆動プーリ207、従動プーリ208及びタイミングベルト209を介して主走査方向に往復移動される。
キャリッジ205には、インク液滴を吐出する複数の液体吐出ヘッド及びこの液体吐出ヘッドに液体を供給するヘッドタンクを一体にした記録ヘッド211a〜211e(区別しないときは「記録ヘッド211」という。)を搭載している。なお、記録ヘッド211a、211bはヘッドホルダ251Aに保持され、記録ヘッド211c〜211eはヘッドホルダ251Bに保持されている。
ここで、記録ヘッド211aと記録ヘッド211b〜211eは主走査方向と直交する方向である副走査方向に1ヘッド分(1ノズル列分)位置をずらして配置されている。また、記録ヘッド211a〜211eはいずれも2列のノズル列を有している。そして、記録ヘッド211a、211bはいずれも同色である黒色の液滴を吐出し、記録ヘッド211c〜211eはそれぞれマゼンタ(M),シアン(C),イエロー(Y)の液滴を吐出する。
これにより、モノクロ画像については記録ヘッド211a、211bを使用して1スキャン(主走査)で2ヘッド分の幅で画像を形成でき、カラー画像については例えば記録ヘッド211b〜211eを使用して形成することができる。なお、ヘッド構成はこれに限るものではなく、複数の記録ヘッドを主走査方向に全て並べて配置するものでもよい。
記録ヘッド211のヘッドタンクには、本発明に係る液体カートリッジとしてのインクカートリッジ210k、210c、210m、210y(区別しないときは「インクカートリッジ210」という。)から撓むことが可能な供給チューブ216を介して各色のインクが供給される。このとき、同じ色の液滴を吐出する2つの記録ヘッド211a、211bには1つのインクカートリッジ210kからインクが供給される。
インクカートリッジ210は、装置本体に配置された前記第3実施形態で説明したいカートリッジホルダ5と同様なカートリッジホルダ255に着脱可能(交換可能)に装着される。
一方、キャリッジ205の主走査領域のうち、記録領域では、給紙装置102からロール紙120が給送され、搬送手段221によってキャリッジ205の主走査方向と直交する方向(副走査方向)に間欠的に搬送される。
搬送手段221は、給紙装置102から給紙されるロール状媒体であるロール紙120を搬送する回転体である搬送ローラ223及び搬送ローラ223に対向配置した加圧ローラ224を有している。そして、複数の吸引穴が形成された搬送ガイド部材225と、搬送ガイド部材225の吸引穴から吸引を行う吸引手段としての吸引ファン226を有している。
この搬送手段221の下流側には、記録ヘッド211で画像が形成されたロール紙120を所定の長さで切断する切断手段としてのカッタ227が配置されている。
このカッタ227は、例えばワイヤ或いはタイミングベルト228に取り付けられている。タイミングベルト228を主走査方向に移動することで、カッタ227でロール紙120を所定の位置で切断する。
さらに、キャリッジ205の主走査方向の一方側には搬送ガイド部材225の側方に記録ヘッド211の維持回復を行う維持回復機構230が配置されている。また、主走査方向の他方側には搬送ガイド部材225の側方に記録ヘッド211から画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出を行う空吐出受け234がそれぞれ配置されている。
維持回復機構230は、装置本体101のフレーム部材に保持された第1維持回復部231と、維持回復機構230のフレーム部材に副走査方向に往復移動可能に保持された第2維持回復部232とを有している。第2維持回復部232は記録ヘッド211aの維持回復を行うときには図15の位置にあり、記録ヘッド211b〜211eの維持回復を行うときには第1維持回復部231と同じ副走査方向位置まで移動する。
この維持回復機構230は、例えば記録ヘッド211のノズル面(ノズルが形成された面)をキャッピングする保湿キャップを兼ねた吸引キャップ241及び保湿キャップ242を備えている。また、維持回復機構230は、ノズル面を払拭するワイパ部材243、画像形成に寄与しない液滴(空吐出滴)を受ける空吐出受け244などを備えている。
給紙装置102は、スプール軸受け台111を有している。スプール軸受け台111内部にはロール体112からロール紙120を繰り出し、ロール紙120を巻き戻す繰り出し機構が設けられている。
ロール体112は、芯部材である管114に長尺のロール状媒体であるシート(上記の「ロール紙」)120をロール状に巻き付けたものである。なお、ロール体112は管114及びロール紙120を合わせた部材の総称とする。
そして、スプール軸受け台111に装着したロール体112を回転させて、ロール紙120をガイド部材130に沿って下流側に送り出す。
スプール軸受け台111の送り出し方向下流側には、ロール体112から送り出されたロール紙120を湾曲させて上方に給送する搬送ローラ対131が配置されている。また、スプール軸受け台111と搬送ローラ対131の間には、ロール紙120の下面を案内するガイド部材130が配置されている。
搬送ローラ対131を回転駆動することで、ロール体112から繰り出されるロール紙120は、搬送ローラ対131で搬送され、搬送ローラ対131を経て、搬送手段221の搬送ローラ223と加圧ローラ224との間に送り込まれる。
このように構成したこの画像形成装置においては、給紙装置102から給送されるロール紙120を、搬送手段221によって間欠的に搬送する。そして、キャリッジ205を主走査方向に移動し、記録ヘッド211を画像情報(印字情報)に応じて駆動して液滴を吐出させることによって、停止しているロール紙120上に所要の画像が形成される。
画像形成後のロール紙120は、カッタ227で所定の位置でカットされ、装置本体101の正面側に配置された図示しない排紙トレイへ排出される。
なお、本願において、「用紙」とは材質を紙に限定するものではなく、OHP、布、ガラス、基板などを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味である。被記録媒体、記録媒体、記録紙、記録用紙などと称されるものを含む。また、画像形成、記録、印字、印写、印刷はいずれも同義語とする。
また、「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味する。また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること(単に液滴を媒体に着弾させること)をも意味する。
また、「インク」とは、特に限定しない限り、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用いる。例えば、DNA試料、レジスト、パターン材料、樹脂なども含まれる。
また、「画像」とは平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を三次元的に造形して形成された像も含まれる。
また、画像形成装置には、特に限定しない限り、シリアル型画像形成装置及びライン型画像形成装置のいずれも含まれる。
1 液体カートリッジ
2 カートリッジケース
2A、2B ケース部
3 供給口部
4 IDチップ(情報記憶素子)
5 カートリッジホルダ
22 チップ保持部
23 チップ取り付け溝部
24 チップ保持爪部
31 変位規制部
205 キャリッジ
210 インクカートリッジ(液体カートリッジ、メインタンク)
211、211a〜211e 記録ヘッド(液体吐出ヘッド)
本発明はカートリッジ、情報記憶素子及び画像形成装置に関する。
上記の課題を解決するため、本発明に係るカートリッジは、
画像形成装置の装置本体に着脱可能に装着されるカートリッジであって、
なくとも2つに分かれるケース部で構成されるカートリッジケースと、
前記カートリッジケースに保持される情報記憶素子と、を備え、
前記2つに分かれる一方の前記ケース部に、前記情報記憶素子を保持する保持部を有し、
前記保持部は、前記情報記憶素子の一端を受ける受け部と、前記受け部との間で前記情報記憶素子を保持する変位可能な爪部と、を備え、
前記爪部は、前記受け部に向けて突出した突起部を有し、
前記受け部と前記爪部の突起部との距離は、前記情報記憶素子の一端と前記情報記憶素子の他端との距離よりも小さく、
前記受け部と前記爪部のうちの前記突起部以外の部分との距離は、前記情報記憶素子の一端と前記情報記憶素子の他端との距離よりも大きい
構成とした。

Claims (5)

  1. 画像形成装置の装置本体に着脱可能に装着される液体カートリッジであって、
    装置本体に装着する方向の面を前面とするとき、前記前面を形成する少なくとも2つに分かれるケース部で構成されるカートリッジケースと、
    前記カートリッジケースの前面に保持される情報記憶素子と、を備え、
    前記2つに分かれる一方の前記ケース部に、前記情報記憶素子を保持する保持部を有し、
    前記保持部は、前記情報記憶素子を受ける溝部と、前記溝部との間で前記情報記憶素子を保持する変位可能な爪部と、を備え、
    一方の前記ケース部のみで前記情報記憶素子を保持する
    ことを特徴とする液体カートリッジ。
  2. 他方の前記ケース部には、一方の前記ケース部の前記爪部の変位を規制する規制部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の液体カートリッジ。
  3. 前記保持部を有する一方の前記ケース部に、収容している液体の種類を識別する識別リブ又は識別溝部が設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の液体カートリッジ。
  4. 前記保持部を有する一方の前記ケース部に、装着する前記画像形成装置本体の種類を識別する識別形状部が設けられていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の液体カートリッジ。
  5. 請求項1ないし4のいずれかに記載の液体カートリッジを備えていることを特徴とする画像形成装置。
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