JP2019130871A - 情報読取装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、端子の摩耗を抑制可能な情報読取装置を提供することを、その目的とする。
図1、図2を参照して、本発明の実施対象となる画像形成装置の一例の全体とその要部の構成と動作を説明する。図中矢印で示した上下方向Zに直交する、これも図中矢印で示した前後方向Xにおいて、図1における装置本体1の左側が前面1F(正面)側であり、右側が後(奥)側である。上下方向Z及び前後方向Xに直交するとともに図2の紙面を貫通する方向が主走査方向Yであり、シート幅方向(用紙幅方向)に相当する。
画像形成部3は、インクジェット記録方式で画像形成を行う構成である。図2に示すように、画像形成部3は、シリアル型インクジェット記録部である。
画像形成装置は、装置本体1の内部にスプール軸受台101aを上下に備える。スプール軸受台101aは、長尺の記録材である用紙を巻き回した複数のシートロール紙4a、4bからなる被記録媒体としての用紙10をそれぞれ繰り出し可能に支持するシートロール支持部としての機能・構成を有している。なお、図示の例ではシートロールは2巻を上下方向Zに装着できるようになっているが、本発明では1巻のみ、あるいは3巻以上等であっても差し支えない。
キャリッジ20を主走査方向Yに移動走査する主走査移動機構は、主走査方向Yの一方側(図1において左斜め上方)に配置された駆動源である駆動モータ21と、この駆動モータ21の出力軸に連結して駆動モータ21によって回転駆動される駆動プーリ22と、主走査方向Yの他方側(図1において右斜め下方)に配置した従動プーリ23と、駆動プーリ22と従動プーリ23との間に巻き掛けベルト部材24とを備えている。従動プーリ23は、周知のテンションスプリングによって外方、すなわち駆動プーリ22から離れる方向にテンションが掛けられている。ベルト部材24は、キャリッジ20の背面側に設けられたベルト固定部にその一部分が固定保持され、それによってキャリッジ20を主走査方向Yに牽引するようになっている。
用紙10は、図2に示すように、キャリッジ20と対向するプラテン36により案内される。プラテン36の下方には吸引ファン37が設けてあり、プラテン36に形成した吸引孔により用紙10が吸着される。
つまり、キャリッジ20は、印字ヘッドを実装し、印字や必要な場合を除いて、ホームポジションで待機している。図1では、装置本体1内右側の破線で示した箱形状をしたヘッドメンテユニット上部が、ホームポジションである。キャリッジ20内のヘッド部202へのインク供給は、供給機構を構成するインクカートリッジ26からヘッド部20につながるチューブ29(図7参照)と、その経路の途中にあるポンプにより行う。ヘッドメンテナンスユニットである維持回復機構25によるメンテナンスにて発生した廃液は、廃液タンク28にて回収される。廃液タンク28は、その内部に回収した廃液が許容量になると、交換や廃液を捨てる必要があることから、装置本体1に対して着脱可能に装着されている。すなわち、本実施形態において、インクカートリッジ26と廃液タンク28が容器に相当する。この廃液は、画像形成後の画像表示剤である。
本実施形態において、イエロカートリッジ26Y、マゼンタカートリッジ26M、シアンカートリッジ26C、ブラックカートリッジ26Bの大きさは同一であり、同一の構成のものとして説明するが、使用頻度の高い特定色のインクカートリッジ、例えばブラックカートリッジ26Bを、他の色のインクカートリッジよりも大容量とし大きさのみを他のインクカートリッジと異なるようにしても良い。
なお、発明を実施するための形態において、特定の色のインクカートリッジを説明する場合は、色を示すY、М、C、Kの添え字を符号26につけて説明するが、インクカートリッジに共通した構成については、Y、М、C、Kの添え字は省略する。
IDチップ200には、図4(a)〜図4(c)に示すように、情報取出部となる複数の端子200a、200b、200c、200dが設けられている。端子200a、200b、200c、200dは金属製の板材で構成されていて、上下方向Zに一定間隔で並んで配置されている。端子200a、200b、200c、200dは、それぞれ主走査方向Yに延在している。本実施形態においては、端子200aから端子200dまでは、同一の大きさとしているが、異なる大きさであってもよい。IDチップ200は必要に応じて送信されている情報の更新(上書き)が可能なタイプのものであってもよい。インクカートリッジ26の端面26aには、インク供給用のチューブ29(図7参照)が接続されるインク接続口210が形成されている。
図8は、インクカートリッジ26の着脱操作(着脱動作)と端子移動手段400による本体側端子302a〜302dの移動状態を状態1から状態5として模試的に示した図である。各状態において、図8中上段は上方から見た状態であり、下段は主走査方向Yから見た状態を示す。
図8において、状態1は、インクカートリッジ26がカートリッジ装着部1A(装置本体1)に装着位置を占めた装着状態であり、端子200a〜200dと本体側端子302a〜302dとが接触した通信可能状態を示す。
図8において、状態2は、インクカートリッジ26を離脱方向X2へ移動して、端子200a〜200dと本体側端子302a〜302dとが離間した状態を示す。
図8において、状態3は、インクカートリッジ26を装着方向X1へ移動してカートリッジ装着部1A(装置本体1)内で装着位置を占めた装着状態となり、端子200a〜200dと本体側端子302a〜302dとが接触した状態を示す。このインクカートリッジ26の装着操作に伴い、端子移動手段400は本体側端子302a〜302dを全て装着前とは異なる位置に移動する。
図8において、状態4は、状態2と同様、インクカートリッジ26を離脱方向X2へ移動して、端子200a〜200dと本体側端子302a〜302dとが離間した状態を示す。状態2との違いは、本体側端子302a〜302dの位置が異なっている点である。
図8において、状態5は、状態3同様、インクカートリッジ26を装着方向X1へ移動してインクカートリッジ26が装着位置を占めた装着状態であり、端子200a〜200dと本体側端子302a〜302dとが接触した状態を示す。このインクカートリッジ26の装着操作に伴い、端子移動手段400は、本体側端子302a〜302dを全て装着前とは異なる(状態3とは異なる)位置に移動する。
また、端子200a〜200dや本体側端子302a〜302dの摩耗が低減することは、本体側端子302a〜302dを移動させない場合に比べて、インクカートリッジ26の着脱回数(抜き差し回数)の増加となり、端子不良によるインクカートリッジ26の交換回数を低減でき、インクカートリッジ26や情報読取装置300の耐久性の向上や作業性の向上につながる。
このため、インクカートリッジ26の一回の着脱操作毎に、着脱前の位置と異なる位置に本体側端子302a〜302dが移動され、端子200a〜200dとの接触箇所が着脱操作毎に代わることとなり、端子200a〜200dや本体側端子302a〜302dの特定位置の摩耗をより低減することができる。
端子移動手段400は、図9(a)、図9(b)に示すように、装置本体1に設けられていて、本体側端子302a〜302dを備えた本体301を移動可能に支持する支持部としての可動体410とレール412、回転カム411、スライダ415及び規制手段420を備えている。
レール412は、図10にも示すように、可動体410の上下に一対で互いに平行に配置されていて、主走査方向Yに延設されている。本体301は、可動体410に取り付けられていて、可動体410と一体で主走査方向Yに移動可能とされている。可動体410には、主走査方向Yに延びる円筒形の回転カム411の外周面411aに斜めに形成されたカム溝419に挿入されて係合するカムピン413が、回転カム411に向かって突出するように設けられている。
スライダ415は、図10に示すように、インクカートリッジ26の着脱操作に連動して着脱方向(前後方向)Xに摺動移動可能に装置本体1に設けられている。スライダ415は、着脱方向(前後方向)X方向に延接されていて、回転カム411よりも下方に配置されている。スライダ415の一端415aは、カートリッジ装着部1A内に位置し、インクカートリッジ26との当接部415bが形成されている。スライダ415の他端415cには、歯車414と噛合う移動側歯部416が形成されている。スライダ415の他端415cは、カートリッジ装着部1Aを装置奥側(装着方向X1)に突き抜けていて、カートリッジ装着部1Aの外側で移動側歯部416と歯車414とが噛合うように配置されている。
すなわち、端子移動手段400は、移動側歯部416を備えたスライダ415で構成されたラックと歯車414で構成されたピニオンギアによってラックの直線運動を回転運動に変換して回転カム411を回転するラックアンドピニオン機構を備えている。
スライダ415と装置本体1との間には、スライダ415を離脱方向X2に付勢する付勢手段としてのコイルバネ417が介装されている。スライダ415は、インクカートリッジ26がカートリッジ装着部1Aに挿入されると当接部415bが押されと、コイルバネ417のバネ力(付勢力)に抗して装着方向X1に移動し、インクカートリッジ26がカートリッジ装着部1Aから離脱方向X2に引き抜かれると、コイルバネ417のバネ力(付勢力)によってカートリッジ装着部1A内に突出する移動習性が与えられている。
図11において、状態a2は、状態a1の位置からインクカートリッジ26が装着方向X1に押し込まれスライダ415の当接部415bとインクカートリッジ26とが接触した状態を示す。
図11において、状態a3は、インクカートリッジ26が装着方向X1にさらに押し込まれ端子200a〜200dと本体側端子302a〜302dが接触した装着状態(装着位置)を示す。インクカートリッジ26が状態a2から状態a3へと移動する際、スライダ415の当接部415bがインクカートリッジ26によって装着方向X1に押されることで、スライダ415の移動が移動側歯部416から歯車414へと伝達されて回転カム411が回転し、カム溝419に沿ってカムピン413が移動することで本体301と本体側端子302a〜302dが主走査方向Yの一方側から他方側へと移動する。このため、移動した位置で端子200a〜200dと本体側端子302a〜302dとが接触して通信可能状態となる。
規制手段420は、図10に示すように、スライダ415の着脱方向(前後方向)Xへの移動による回転カム411の回転方向を一方向に規制するものである。
規制手段420は、スライダ415がインクカートリッジ26の装着方向X1へ移動する際にスライダ415を案内する第1案内部421と、装着方向X1と離脱方向X2に位置する端部422a、422bとで第1案内部421に連通し、スライダ415が離脱方向X2に移動する際にスライダ415を案内する第2案内部422を有している。第1案内部421と第2案内部422は、装置本体1に形成された連続したカム溝で構成されている。
スライダ415の他端415cには、これらカム溝で構成された第1案内部421と第2案内部422に挿入されて、その内部を移動するガイドピン423が固定されている。第1案内部421は、インクカートリッジ26が装着位置を占めたときに、歯車414と移動側歯部416とを離間する方向にガイドピン423を移動させてスライダ415を案内するように、離脱方向X2から装着方向X1に向かうに従い下り傾斜した経路を構成している。第2案内部422は、インクカートリッジ26が装着位置から離脱方向X2に移動した際に、歯車414と移動側歯部416とが噛合う方向にガイドピン423を移動させてスライダ415を案内するように、装着方向X1から離脱方向X2に向かう従い上り傾斜した経路を構成している。
端部422aは、インクカートリッジ26が図11の状態3に示す装着位置を占めた際にガイドピン423が位置するように配置され、端部422bは、スライダ415の当接部415bにインクカートリッジ26が接触する前の初期位置に位置するように配置されている。歯車414と移動側歯部416とは、図10、図11の状態a1に示すスライダ415が初期位置にあるときには互いに噛合っていて、インクカートリッジ26が装着位置を占めた際には図11の状態3に示すように、互いに離間するように形成されている。
ストッパ部材424は、スライダ415が装着方向X1に移動する場合にはスライダ415に設けたガイドピン423の第1案内部421から第2案内部422への移動を許容し、スライダ415が第2案内部422に位置する場合には、装着方向X1側に位置する端部422aから第1案内部421へのガイドピン423の移動を制限する。
図11の状態a1において、スライダ415は初期位置を占めているので、ガイドピン423は第1案内部421内に位置し、回転カム411の歯車414と移動側歯部416とは噛合い状態にある。この状態からカートリッジ装着部1Aに装着されたインクカートリッジ26を状態a2に示すように装着方向X1に押し込まれて移動すると、回転カム411が回転し、先に説明したように本体側端子302a〜302dが装着前の位置とは異なる位置へと移動する。この移動タイミングは、本体側端子302a〜302dに対して端子200a〜200dが接触する以前に完了するのが望ましい。
インクカートリッジ26が図11の状態2から装着方向X1に向かって移動すると、ガイドピン423によってストッパ部材424が押されて、図中、反時計回りに回動して許容位置を占めるとともに、第1案内部421が下り傾斜しているため、スライダ415の他端415c側が下降する。このため、ガイドピン423は第1案内部421から第2案内部422へと移動し、回転カム411の歯車414と移動側歯部416との噛合いが解除される。スライダ415の他端415cの下降に伴いガイドピン423は第2案内部422に移動するが、ガイドピン423がストッパ部材424の短辺部424aを通過すると、ストッパ部材424は引っ張りコイルバネ427のばね力によって許容位置から規制位置へと時計周りに回動する。このため、端部242a側につながる第1案内部421を塞ぐように短辺部424aが位置するため、ガイドピン423が端部242a側から第1案内部421内へ逆戻りすることを防止することができる。
インクカートリッジ26が状態a4から状態a5に示すように離脱方向X2に移動してスライダ415の当接部415bから離間すると、コイルバネ417の作用により、スライダ415が初期位置へと戻され、ガイドピン423が第2案内部422内を離脱方向X2に向かって移動する。このとき、第2案内部422は、離脱方向X2に向かって上り傾斜しているので、スライダ415は離脱方向X2に進む(戻される)ことで上昇し、回転カム411の歯車414と移動側歯部416とが噛み合い状態となる。このため、インクカートリッジ26を再度、装着方向X1に移動させると、回転カム411の歯車414が移動する移動側歯部416によって回転されるため、回転カム411が回転し、本体側端子302a〜302dが、装着前と異なる位置(反対の位置)へ移動する。
また、ストッパ部材424を備えることで、第2案内部422に移動したガイドピン423が、インクカートリッジ26の装着位置において第1案内部421へ移動することが防止できるため、インクカートリッジ26の離脱方向X2への移動時における回転カム411の歯車414と移動側歯部416の離間を確実に維持することができる。このため、インクカートリッジ26の離間方向X2への移動時における回転カム411の回転が防止されるので、装着時に装着前と異なる位置に移動した本体側端子302a〜302dの不用意な移動を防止できる。よって、端子200a〜200dと本体側端子302a〜302dとの摩耗を抑制でき、読取り不良の要因を低減することができる。
例えばカラーの画像形成装置の場合、ブラックのインクの使用頻度は多く、ブラックカートリッジ26Bの交換回数も他の色のインクカートリッジ26に比べて多く、それだけブラックカートリッジ26Bの端子200a〜200dに接触する本体側端子302a〜302dの摩耗も他の色の物に比べて多くなる。
このような場合、端子移動手段400を備えた情報読取装置300はブラックカートリッジ26Bと対向配置して設け、その色のカートリッジとなるイエロカートリッジ26Y、マゼンタカートリッジ26M、シアンカートリッジ26Cには本体301と本体側端子302a〜302dを備えた構成としても良い。
このような構成とすると、使用頻度の多いインクカートリッジ26(ここではブラックカートリッジ26B)にのみ端子移動手段400を用いることで、端子の摩耗を抑制しつつも部品点数を減らし、コスト低減を図ることができる。
また、端子250a〜250dや本体側端子302a〜302dの摩耗が低減することは、本体側端子302a〜302dを移動させない場合に比べて、廃液タンク28の着脱回数(抜き差し回数)の増加となり、端子不良による廃液タンク28の交換回数を低減でき、廃液タンク28や情報読取装置300の耐久性の向上や作業性の向上につながる。
実施形態においては、画像形成装置としてインクを用いて画像を形成する所謂インク吐出型のプリンタを例示したが、画像形成装置の形態としてはこのような形態に限定されるものではない。例えば電子写真方式で潜像を形成し、画像形成剤であり現像剤となるトナーで潜像を現像して用紙に転写する画像形成装置であってもよい。インクやトナーは容器内容物でもある。電子写真方式の画像形成装置の場合、補給トナーを収容した容器となるトナーカートリッジが画像形成装置の装置本体に対して着脱可能に設けられているものがある。トナーカートリッジには特許文献1と同様に、端子を備えた情報記憶部としてのIDチップが装着されていて、装置本体に設けた本体側端子を有する情報読取装置で、IDチップと通信して情報の読み出しをするものがある。
このような形態の場合でも、従来の情報読取装置を、端子移動手段400を備えた本発明に係る情報読取装置300に置き換えることで、トナーカートリッジと情報読取装置300との位置関係が着脱方向(前後方向X)で相対的に変化しても、両者が有する端子である端子や本体側端子の特定位置の摩耗を、本体側端子を移動させない場合に比べて抑制することができる情報読取装置300を提供することができる。
このような場合、各色の液体吐出ユニット201の装着位置は予め定められているため、誤装着は避けたい。このため、各色の液体吐出ユニット201にIDチップ200を設け、位置情報やインクの色情報などを記憶しておき、情報読取装置300で情報の読み出しを行う。そして、異なる位置に異なる色の液体吐出ユニット201が装着された場合にはエラー警告を行いつつも、情報読取装置300の本体側端子302a〜302dを端子移動手段400を用いて移動可能とすることで、本体側端子を移動させない場合に比べて液体吐出ユニット201の端子や本体側端子の摩耗を抑制することができる情報読取装置300を提供することができる。
本願の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等はいずれも同義語とする。
また、「液体吐出ヘッド」とは、液体吐出ヘッドに他の機能部品、機構が一体化したものであり、液体を吐出する機能に関連する部品の集合体である。例えば、「液体吐出ユニット」は、ヘッドタンク、キャリッジ20、供給機構、維持回復機構25、主走査移動機構の構成の少なくとも一つを液体吐出ヘッド(ヘッド部202)と組み合わせたものなどが含まれる。
発明の実施の形態においては、ヘッド部202とヘッドタンクとなるサブタンクとを一体化して構成されたものを例示したが、ヘッド部202とキャリッジ20、ヘッド部202と主走査移動機構、ヘッド部202とキャリッジ20と主走査移動機構、ヘッド部202とキャリッジ20と維持回復機構25、ヘッド部202と供給機構を組み合わせたものであってもよい。
「液体吐出ヘッド」は、使用する圧力発生手段が限定されるものではない。例えば、圧電アクチュエータ(積層型圧電素子を使用するものでもよい。)以外にも、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどを使用するものでもよい。
液体を吐出するエネルギー発生源として、圧電アクチュエータ(積層型圧電素子及び薄膜型圧電素子)、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどを使用するものが含まれる。
例えば、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。また、チューブなどで互いに接続されて、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。ここで、これらの液体吐出ユニットのヘッドタンクと液体吐出ヘッドとの間にフィルタを含むユニットを追加することもできる。
また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとキャリッジが一体化されているものがある。
この「液体を吐出する装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。
「液体を吐出する装置」は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。
上記「液体が付着可能なもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。
26(Y、М、C,K)容器
28 容器
200,250 情報記憶部
200a〜200d 端子
250a〜250d 端子
302a〜302d 本体側端子
300 情報読取装置。
400 端子移動手段
411 回転カム
414 カム側歯部
415 スライダ
416 移動側歯部
420 規制手段
421 第1案内部
422 第2案内部
422a 装着方向に位置する端部
422b 離脱方向に位置する端部
424 ストッパ部材
X1 装着方向
X2 離脱方向
Claims (12)
- 装置本体に着脱可能な容器に設けられた情報記憶部の端子に接触する本体側端子と、
前記容器の着脱操作に応じて前記端子に対する前記本体側端子の位置を移動する端子移動手段を有する情報読取装置。 - 前記端子移動手段は、前記容器が前記装置本体に装着される装着操作に応じて、前記本体側端子を移動する請求項1に記載の情報読取装置。
- 前記端子移動手段は、前記容器が前記装置本体に装着される装着操作に応じて、前記容器の装着前と異なる位置へ前記本体側端子を移動する請求項1に記載の情報読取装置。
- 前記端子移動手段は、
前記装置本体に設けられ前記本体側端子を移動可能に支持する支持部と、
前記容器の着脱操作に連動して回転し前記本体側端子を移動する回転カムを有する請求項1乃至3の何れか一項に記載の情報読取装置。 - 前記端子移動手段は、
前記装置本体に設けられていて、前記容器の着脱操作に連動して移動するスライダと、
前記スライダに設けられていて、前記回転カムに設けられたカム側歯部と噛み合う移動側歯部を有する請求項4に記載の情報読取装置。 - 前記スライダの移動による前記回転カムの回転方向を一方向に規制する規制手段を有する請求項5に記載の情報読取装置。
- 前記規制手段は、
前記スライダが前記容器の装着方向へ移動する際に前記スライダを案内する第1案内部と、
前記装着方向と反対の離脱方向と前記装着方向に位置する端部とで前記第1案内部に連通し、前記スライダが前記離脱方向に移動する際に前記スライダを案内する第2案内部を有し、
前記第1案内部は、前記容器が装着位置を占めたときに前記カム側歯部と前記カム側歯部とを離間する方向に前記スライダを案内し、
前記第2案内部は、前記容器が前記装着位置から前記離脱方向に移動した際に、前記カム側歯部と前記カム側歯部とが噛合う方向に前記スライダを案内する請求項6に記載の情報読取装置。 - 前記規制手段は、
前記第1案内部と前記第2案内部に跨るように配置され、前記スライダが前記装着方向に移動する場合には前記スライダの前記第1案内部から前記第2案内部への移動を許容し、前記スライダが前記第2案内部に位置する場合には、前記装着方向に位置する端部から前記第1案内部への移動を制限するストッパ部材を有する請求項7に記載の情報読取装置。 - 装置本体に着脱可能であり、収容物に関する情報が記憶される情報記憶部を備え、内部に前記収容物として画像形成前の画像表示剤が収容された容器と、
前記情報記憶部の端子に接触することで前記情報記憶部と通信可能な情報読取装置を備え、
前記情報読取装置が請求項1乃至8の何れか一項に記載の情報読取装置である画像形成装置。 - 装置本体に着脱可能であり、収容物に関する情報が記憶される情報記憶部を備え、内部に前記収容物として画像形成後の画像表示剤が収容される容器と、
前記情報記憶部の端子に接触することで前記情報記憶部と通信可能な情報読取装置を備え、
前記情報読取装置が請求項1乃至8の何れか一項に記載の情報読取装置である画像形成装置。 - 前記情報記憶部と前記情報読取装置とが同数設けられている請求項9または10に記載の画像形成装置。
- 前記情報記憶部と前記情報読取装置とが異なる個数設けられている請求項9または10に記載の画像形成装置。
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- 2018-02-02 JP JP2018017598A patent/JP7047422B2/ja active Active
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