JP3901626B2 - Ink cartridge and ink jet recording apparatus using the same - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、記録装置に着脱可能に装着されて記録装置に搭載された記録ヘッドに対してインクを供給するインクカートリッジおよびこれを用いるインクジェット式記録装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
シリアルプリンティング方式のインクジェット式記録装置は、キャリッジ上に搭載されて記録用紙の幅方向に移動するインクジェット式記録ヘッドと、記録用紙を記録ヘッドの移動方向に対して直行する方向に相対的に移動させる紙送り手段が備えられ、印刷データに基づいて記録ヘッドよりインク滴を吐出させることにより記録用紙に対して印刷が行われる。
【0003】
一方、例えばオフィス向けまたは業務用に提供されるこの種の記録装置においては、比較的大量の印刷に対応させるために、大容量のインクカートリッジを配備する必要が生し、このためにインクカートリッジを、例えば装置本体側に配置されたカートリッジホルダに装着させるように構成されている。そして、記録ヘッドが搭載されたキャリッジ上には、例えばサブタンクが配置され、前記各インクカートリッジから各サブタンクに対してインク供給チューブを介してそれぞれインクを供給し、さらに各サブタンクからそれぞれ記録ヘッドに対してインクを供給するように構成されている。
【0004】
このような構成の記録装置においては、プリンタサイズ(印刷可能な用紙サイズ)が大きくなるほど、インク供給チューブの引き回し距離が大きくなり、インクカートリッジからキャリッジに搭載されたサブタンクに至る前記インク供給チューブにおける圧力損失が大きくなる。そこで前記したインク供給チューブにおける動圧の影響を少なくするために、特許文献1に見られるように、空気圧により膨張可能な外殻により構成さえた容器にインク袋を収容し、空気圧によりインク袋を加圧して記録ヘッドにインクを圧送するとともに、インク供給中は外殻に設けられた外殻係合機構により記録装置に係合させて容器の抜けを防止するように構成したインク供給システムが提案されている。
【特許文献1】
特表2002-510252号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、インクを加圧する程度の空気圧により外殻を変形させて外殻係合機構を移動させる必要上、外殻の剛性を小さくする必要があり、落下などにより容器が破損するという問題がある。
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、インク袋を収容する外郭ケースの剛性や強度を維持しつつ、抜けを確実に防止することができるインクカートリッジを提供することである。
本発明の他の目的は、上記インクカートリッジに適した記録装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記した課題を解決するためになされた請求項1の発明にかかるインクカートリッジは、記録ヘッドに連通されるインク導出用栓体を備え、インクを収容して空気圧により変形可能なインクパックと、前記インク導出用栓体を露出させた状態で前記インクパックを気密的に収容し、加圧空気導入口から注入された加圧空気の空気圧を前記インクパックに作用させる外郭ケースとからなるインクカートリッジにおいて、前記外郭ケースを構成する1つの壁面の一部領域に前記空気圧により、他の領域よりも弾性変形しやすい弾性変形可能な領域が形成され、前記弾性変形可能な領域に、記録装置のカートリッジホルダに配置された係合部の側に前記空気圧により移動して前記係合部に係合する被係合体が、前記壁面よりも陥没した状態で設けられている。
【0007】
これにより、インクカートリッジの装着時には、被係合体がカートリッジの表面から後退しているため、カートリッジホルダに引っかかることなくスムーズに所定位置まで移動し、加圧空気の導入口や、またインクパックに取り付けられた栓体が確実に連通関係を形成する。
また、被係合体を変位させる領域を任意に設計できるため、外郭ケースの強度を高めて落下などによる損傷を確実に防止することができる。
【0008】
また、請求項5の発明は、記録ヘッドに連通されるインク導出用栓体を備え、インクを収容して空気圧により変形可能なインクパックと、前記インク導出用栓体を露出させた状態で前記インクパックを気密的に収容し、加圧空気導入口から注入された加圧空気の空気圧を前記インクパックに作用させる外郭ケースとからなり、前記外郭ケースを構成する1つの壁面の少なくとも一部領域に前記空気圧により変位する被係合体が設けられたインクカートリッジを収容するホルダと、前記インクカートリッジが前記ホルダの正規の位置に装着されたとき、前記被係合体に対向する位置に前記被係合体と係合する係合体と、前記インクカートリッジが前記正規の位置に装着されて前記加圧空気が導入された時点で前記被係合体を検出して信号を出力する装着完了検出手段とから構成されている。
【0009】
これにより、印刷期間中におけるインクカートリッジの抜けを防止しつつ、インクカートリッジが確実に装着されたか否かを電気信号として得ることができてインク供給システムの信頼性を高めることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかるインクカートリッジを利用する記録装置について、図に示す実施の形態に基づいて説明する。まず図1は、記録装置の基本構成を平面図で示したものである。図1における符号1はキャリッジを示し、このキャリッジ1はキャリッジモータ2によって駆動されるクイミングベルト3を介し、走査ガイド部材4に案内されて紙送り部材5の長手方向、すなわち記録用紙の幅方向である主走査方向に往復移動されるように構成されている。そして、図1には示されていないが、キャリッジ1の紙送り部材5に対向する面には、後述するインクジェット式記録ヘッド6が搭載されている。
【0011】
また、キャリッジ1には前記記録ヘッドにインクを供給するためのサブタンク7a〜7dが搭載されている。このサブタンク7a〜7dは、この実施の形態においては、その内部において各インクを一時的に貯留するために、それぞれのインクに対応して4個具備されている。そして、この各サブタンク7a〜7dには、装置本体側のカートリッジホルダ8に装着されたインクカートリッジ9a〜9dから、インク供給路としての可撓性のチューブ10,10,……をそれぞれ介して、ブラック、イエロー、マゼンタおよびシアンの各インクが供給されるように構成されている。
【0012】
一方、前記キャリッジ1の移動経路上における非印刷領域(ホームポジョン)には、記録ヘッドのノズル形成面を封止することができるキャッピング手段11が配置されており、さらにこのキャッピング手段11の上面には、前記記録ヘッドのノズル形成面を封止し得るゴム等の可撓性素材により形成されたキャップ部材11aが配置されている。そして、キャリッジ1がホームポジョンに移動したときに、前記キャップ部材11aによって、記録ヘッドのノズル形成面を封止することができるように構成されている。
【0013】
このキャッピング手段11は、記録装置の休止期間中において記録ヘッドのノズル形成面を封止し、ノズル開口の乾燥を防止する蓋体として機能する。また、このキャッピング手段11には、図には示されていないが、吸引ポンプ(チューブポンプ)におけるチューブの一端が接続され、吸引ポンプによる負圧を記録ヘッドに作用させて、記録ヘッドからインクを吸引排出させるクリーニング動作が実行されるように構成されている。そして、キャッピング手段11の印字領域側に隣接して、ゴムなどの弾性素材によるワイピング部材12が記録ヘッドの移動経路に対して進退できるように配置されていて、必要に応じて記録ヘッドのノズル形成面を払拭して清掃することができるように構成されている。
【0014】
次に図2は、図1に示した記録装置に搭載されたインク供給システムの構成を複式的に示したものであり、このインク供給システムについて、それぞれ相当する各部を同一符号で示した図1と共に説明する。図1および図2において、符号21は加圧空気生成手段としての空気加圧ポンプを示しており、この空気加圧ポンプ21により加圧された空気は、圧力調整弁22に供給され、さらに圧力検出器23を介して前記した各インクカートリッジ9a〜9d(図2においては代表して符号9として示しており、以下において代表して単に符号9として説明する場合もある。)にそれぞれ供給されるように構成されている。なお、前記圧力調整弁22は、空気加圧ポンプ21によって加圧された空気圧が所定以上に達した時に、圧力を開放して各インクカートリッジ9a〜9dに加わる空気圧を所定の範囲に維持させる機能を有している。
【0015】
さらに、前記圧力検出器23は、空気加圧ポンプ21によって加圧された空気圧を検知し、空気加圧ポンプ21の駆動を制御するように機能する。すなわち、空気加圧ポンプ21によって加圧された空気圧が所定の圧力に達したことを検出した場合には、空気加圧ポンプ21の駆動を停止させると共に、圧力検出器23によって空気圧が定められた圧力以下となったことを検出した場合には、空気加圧ポンプ21を駆動させるように制御する。したがって、この繰り返しによって前記した各インクカートリッジ9a〜9dに加わる空気圧は所定の範囲に維持されるようになされる。
【0016】
前記インクカートリッジ9の詳細な構成については後述するが、その概略構成は図2に示されたように、その外郭を構成するケースが気密状態に形成されており、その内部にはインクを封入した可撓性素材により形成されたインクパック24が収納されている。そして、インクカートリッジ9とインクパック24とで形成される空間部25に、前記圧力検出器23を介した加庄空気が供給されるように構成されている。この構成により、各インクカートリッジ9a〜9dに収納された各インクパック24は、それぞれ加圧空気による加圧を受け、各インクカートリッジ9a〜9dから各サブクンク7a〜7dに対してインクが押し出される。
【0017】
なお、前記各インクカートリッジ9a〜9dより押し出されたインクは、それぞれ各インク補給バルブ26,26……および各インク供給チューブ10,10,……をそれぞれ介して、キャリッジ1に搭載された各サブタンク7a〜7d(図2においては代表して符号7として示しており、以下において代表して単に符号7として説明する場合もある。)に供給されるように構成されている。
【0018】
図2に示すように、サブタンク7には内部にフロート部材31が配置されており、そのフロート部材31の一部には永久磁石32が取り付けられている。そしてホール素子に代表される磁電変換素子33a,33bが基板34に装着されて、サブタンク7の側壁に添接されている。この構成により、フロート部材31に配置された永久磁石32と、フロート部材の浮上位置にしたがった前記永久磁石32による磁力線量に応じて、前記ホール素子33a,33bにより電気的出力が発生されるインク量検出手段を構成している。
【0019】
したがって、例えばサブタンク7内のインク量が少なくなった場合には、サブタンク内に収納されたフロート部材31の位置が重力方向に移動し、これに伴い前記永久磁石32の位置も重力方向に移動する。それ故、永久磁石の移動によるホール素子33a,33bの電気的出力によって、前記インク補給バルブ26が開弁される。これにより、インクカートリッジ9内で加圧されているインクは、インク量が低下したそれぞれのサブタンク7内に個別に送出される。
【0020】
そして、当該サブタンク7内におけるインク量が所定の容量に達した場合には、前記したホール素子33a,33bの電気的出力に基づいて、前記インク補給バルブ26が閉弁される。このような繰り返しにより、インクカートリッジからサブタンクに対して断続的にインクが補給されるように作用し、各サブタンク内には常にほぼ一定の範囲のインクが貯留されるようになされる。
【0021】
また、各サブタンク7からはバルブ35およびこれに接続されたチューブ36を介して記録ヘッド6に対してインクが供給されるように構成されており、記録ヘッド6の図示せぬアクチェータに供給される印刷データに基づいて、記録ヘッド6のノズル形成面におけるノズル開口6aより、インク滴が吐出されるように作用する。なお、図2において符号11は、前記したキャッピング手段を示しており、このキャッピング手段11に接続されたチューブは図示せぬ吸引ポンプ(チューブポンプ)に接続されている。
【0022】
図3は、前記したインクカートリッジの外郭ケース内に収納されたインクパック24の構成を示したものである。このインクパック24には、矩形状に形成された2枚の可撓性素材、例えばポリエチレンフィルムが用いられおり、ガスバリア性の向上のために、例えばアルミ泊等が表面にラミネートされている。そして、長手方向の側端部におけるほぼ中央部にはインク導出口を構成する栓体50が取り付けられている。
【0023】
インクパック24は、前記栓体50が取り付けられた側端部と、これに直交する長手方向の両側端部の三辺が、まず熱溶着によって接合されて袋状に形成される。なお、符号24bは前記三辺に施された熱溶着部分を示す。そして、前記のようにして袋状に形成されたインクパック24における残りの一辺における開口を利用して、インクパック24内にインクが導入され、最後に残りの一辺が熱溶着によって接合されて、インクパック内にインクが封入された状態とされる。なお、符号24cは前記残りの一辺に施された熱溶着部分を示す。
【0024】
図4は、前記したインクパック24が収納されたインクカートリッジ9の一端部を透視状態で、またカートリッジホルダ8側に配置された接続機構55の構成を断面図で示したものであり、カートリッジホルダに配置された接続機構に対してインクカートリッジが装着される状態を示している。
インクカートリッジ9には、その一端部に記録装置へ装着する場合に位置決め手段として機能する一対のガイド孔51が形成されている。この一対のガイド孔51は、ケースの2か所に所定の間隔をおいて配置されており、前記2か所に配置された位置決めガイド孔51のほぼ中間部に、インクパックからのインク導出口を構成する前記栓体50が、図示せぬ封止用のOリングを噛んだ状態で取り付けられている。
【0025】
そして、前記2か所に配置された各ガイド孔51の両外側には、加圧空気の導入口52、および回路基板53がそれぞれ配置されている。この回路基板53には、その表面に電極接点が形成されており、その裏面にはデータの読み出し書き込みが可能なデータ記憶手段としての半導体記憶手段(図示せぬ)が配置されている。前記半導体記憶手段は、インクカートリッジを記録装置のカートリッジホルダに装着した状態において、インクカートリッジに封入された例えばインクの種類、インク残量、シリアル番号や有効期限等のデータの授受がなされるように作用する。
【0026】
一方、カートリッジホルダ8側に配置された接続機構55には、円柱状に形成された一対の位置決めピン56が配置されており、インクカートリッジ9側に形成された前記一対のガイド孔51が、各位置決めピン56を包囲して装着されるように構成されている。このように、カートリッジ側にガイド孔51がケースの2か所に配置され、これを記録装置側に配置された2本の位置決めピン56の基端部に至るまで装着することにより、インクカートリッジ9の三次元方向の位置決めを達成することができる。
【0027】
そして、前記位置決めピン56に対してインクカートリッジ9が装着されることによって、―対の位置決めピン56を挟むほぼ中央部に配置された中空状のインク導出管57が、インクパックに取り付けられた前記栓体50に差し込まれ、これにより栓体50内に配置された図示せぬ開閉弁が開弁され、カートリッジからインクが導出できる態勢になされる。
【0028】
また、インクカートリッジ9の装着により、加圧空気の導入口52が加圧空気の送出口58に接続され、インクカートリッジ9の空間部25に加圧空気が導入することができる。さらに、インクカートリッジ9側に配置された前記回路基板53の表面に形成された前記電極接点に対して複数の接触片を備えた端子機構59が接続され、回路基板53に備えられた前記半導体記憶手段との間で、データの授受が実現できる態勢になされる。
【0029】
図5は、前記した記録装置に用いられるインクカートリッジの第1の実施形態を示したものである。図5に示す状態のインクカートリッジは、インク導出口を構成する前記栓体50を後ろ側にした状態、すなわち、図4に示したカートリッジの一端部に対応する他端部を手前にした状態の斜視図で示したものである。このインクカートリッジは、その外郭構成が偏平な直方体状になされており、その表面63aのほぼ中央部には、他の領域よりも剛性が弱められ、かつインク送出用の空気圧により他の領域よりも弾性変形しやすい領域65が形成され、ここに記録装置側に配置された後述する係合部に係合する被係合体66が設けられている。この弾性変形しやすい領域65は、図7に示したように蛇腹65aと、基台部65bとにより構成されていて、好ましくは被係合体66が外殻ケースの表面より陥没した状態となっている。
【0030】
図6は、上述のインクカートリッジの一実施例を示すものであって、カートリッジ9は、インクパック24を収容するケース本体60と、インクパック24と、インクパック24の周面だけを保持するように窓62aが形成された枠体62と、蓋部材63とにより構成されている。なお、必要に応じて枠体62と蓋部材63との間にインクパック24の保護と、気密維持用のフィルム64が介装されている。
【0031】
ケース本体60は、前述したように短辺側の一方の側面に、一対のガイド孔51、封止用のOリング66を介装してインクパック24の栓体50を保持する貫通孔68が形成され、他方の短辺には装着用の凹部61が形成されている。また、ケース本体60の内周面、及び底面には、加圧用の空気圧による変形を防止するために、補強用のリブ60a、60bが形成されている。
【0032】
また蓋部材63は、その表面63aを空気圧により弾性変形可能な程度に構成されていて、中心部に前述の被係合体66としての突起部が形成されている。
【0033】
インクパック24の栓体50に封止用のOリング67を介装してケース本体60の貫通孔68に挿通して、インクパック24をケース本体60に収容し、枠体62を装着して、必要に応じてフィルム64を介装して蓋部材63を気密的に嵌合して外郭ケースを構成するとインクカートリッジ9が完成する。
【0034】
図7は、図6に示した形態のインクカートリッジを記録装置のカートリッジホルダに装着し、インクカートリッジに加圧空気を導入した場合の作用を説明するものである。なお、図7(A)はインクカートリッジに加圧空気を導入する以前の状態を示しており、図7(B)はインクカートリッジに加圧空気を導入した状態を示している。
【0035】
図7において、符号70は、カートリッジホルダ8を構成する隔壁で、この隔壁70には、インクカートリッジが装着された場合において、カートリッジ9に形成された被係合体66に対向する位置に、係合部として機能する貫通孔71が形成されている。
インクカートリッジをカートリッジホルダに装着すべく、カートリッジホルダの図示しない挿入口から押し込むと、被係合体66がカートリッジの表面から後退しているため、カートリッジホルダに引っかかることなくスムーズに所定位置まで移動し、加圧空気の導入口52が加圧空気の送出口58に、またインクパックに取り付けられた栓体50がインク導出管57に接続され、さらにインクカートリッジ9側に配置された回路基板53の表面に形成された電極接点が端子機構59に接続される。
【0036】
この状態で電源が投入されてインクカートリッジに加圧空気が導入された場合には、加圧空気の作用を受けて蓋部材63の蛇腹65aが基台部65bの圧力を受けて表面側に上昇し、被係合体66は、図7(B)に示すようにカートリッジホルダ8内に配置された隔壁70の貫通孔71内に入り込む。これにより、加圧空気が導入されている状態ではカートリッジ9はカートリッジホルダ8に拘止された状態になされ、カートリッジホルダ8からカートリッジ9が引き抜かれるのを阻止する。
【0037】
なお、上述に実施例においては、弾性変形しやすい領域65を蛇腹65aとして構成したが、図8(A)に示したようにダイヤフラム部65cとしたり、また図8(B)に示したように外郭構成の蓋体63に窓63bを形成し、ここにゴムなどの弾性膜69を気密的に取り付け、被係合体66を固定したり、また弾性膜69と一体成形で形成しても同様の作用を奏する。
【0038】
図9は、インクカートリッジの被係合体を積極的に利用してカートリッジの装着や、インクパックのインク残量、さらにはインク供給動作の異常を検出できる実施例を、模式的に示すものであって、カートリッジホルダ8の隔壁70の貫通孔71の近傍に、被係合体66の進入に応動して信号を出力する装着完了検出器80が配置されている。装着完了検出器80は、この実施例では被係合体66の頂点が貫通孔71に進入した状態(図9(b)で示す状態)で、被係合体66の頂点を反射面とした光路に位置するように発光体81と受光体82とを配置して構成されている。
【0039】
なお、装着完了検出器としては、例えば被係合体66の頂点を導電体で構成すると、静電誘導、または電磁誘導センサを、また被係合体66の頂点を磁性体で構成すると、磁気センサを使用することができる。
【0040】
また、図10に示したように被係合体66の当接により回動するレバー83を配置し、このレバー83でスイッチ84を作動させることによっても検出できる。
【0041】
図11は、装着完了検出器80からの信号を積極的に利用したインクジェット記録装置の制御方法の一実施例を示すフローチャートものであって、電源が投入された時点で、ホルダ8の扉の開閉をチェックし(ステップ イ)、開放状態で放置されている場合には警報を報知して、カバーが閉鎖されるのを待つ(ステップ ロ)。
ついで、カートリッジ有無検出器からの信号に基づいてインクカートリッジ9が装着されているか、否かをチェックし、(ステップ ハ)、カートリッジが未装着の場合には警報を報知して、インクカートリッジの装着を待つ(ステップ ニ)。
【0042】
インクカートリッジ9が正常に装着されている状態では、端子機構59が回路基板53とコンタクトを形成しているから、回路基板53の半導体記憶手段からインク種のデータを読み出し、インクが適合するか否かをチェックし(ステップホ)、適合しない場合には警報を報知して、適合するインクカートリッジの装着を待つ(ステップ へ)。
【0043】
全てのインクカートリッジが適合するもので、かつ正常に装着されていることが確認できた時点で、空気加圧ポンプ21を作動させてインクカートリッジ9に加圧用の空気を供給する(ステップ ト)。また計時手段を作動させて加圧に要する時間を計時する(ステップ チ)。
【0044】
一方、加圧空気の供給を受けたインクカートリッジ9は、加圧空気の作用を受けて蓋部材63の表面63aの被係合体66が隔壁70の貫通孔71に所定時間内に移動し、装着完了検出器80から信号が出力し、これにより計時手段が計時動作を終了する(ステップ リ)。
このように所定時間内に装着完了検出器80から信号が出力した場合には、加圧空気の供給路にリークが無いので、印刷が可能となる。また、所定の圧力の空気を供給するため、加圧に要する時間は、インクパックの体積、つまりインク残量に依存するから、この時間に基づいてインク残量を検出する。
【0045】
一方、所定時間内に装着完了検出器80から信号が出力しないものの、所定時間を超過した時点で装着完了検出器80から信号が出力した場合には、加圧空気の供給路にリークが発生したり、また空気供給手段の故障が考えられるから、警報を発して点検を待つ(ステップ オ)。
【0046】
他方、所定時間をはるかに超過しても装着完了検出器80から信号が出力しない場合には、カートリッジが装着されていないものと判断し、警報を発してカートリッジの有無の点検を待つ(ステップ ワ)。これにより、ステップ(ハ)においてセンサなどの故障により、カートリッジが装着されていると誤って判断された場合にでも、カートリッジ無しでの印刷を防止することができる。
【0047】
以上の構成によるインクカートリッジおよび記録装置の組み合わせによると、加圧空気が導入されている状態のカートリッジ9は、カートリッジホルダ8に対してロッタ状態になされる。したがって、前記したように端子機構59を介してカートリッジ9側に装填されたデータ記憶手段と記録装置との間のデータ信号の授受は、インクカートリッジに加圧空気が印加されている状態において実行されるように構成することが望ましい。このように構成することで、データの授受を確実に行うことができ、端子機構の接触不良によりデータを破壊するなどの問題が発生するのを未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明にかかるインクカートリッジを使用し得るインクジェット式記録装置の一例を示した上面図である。
【図2】図1に示す記録装置におけるインクカートリッジから記録ヘッドに至るインク供給システムを示した模式図である。
【図3】インクカートリッジの外郭ケース内に収納されるインクパックの構成例を示した斜視図である。
【図4】インクカートリッジの一端部およびカートリッジホルダに配置された接続機構の構成例を示した断面図である。
【図5】この発明にかかるインクカートリッジの第1の実施の形態を示した斜視図である。
【図6】同上インクカートリッジの一実施例を示す組立斜視図である。
【図7】図(A)、(B)は、それぞれ図5に示すインクカートリッジをカートリッジホルダに装着した場合の作用を説明する断面図である。
【図8】図(A)、(B)は、本発明のインクカートリッジの他の実施例を、被係合部材の構造で示すものである。
【図9】図(A)、(B)は、それぞれ本発明のインクカートリッジ、及びカートリッジホルダの他の実施例を示す断面図である。
【図10】図(A)、(B)は、それぞれ本発明のインクカートリッジ、及びカートリッジホルダの他の実施例を示す断面図である。
【図11】同上カートリッジホルダに設けられた装着完了検出器からの信号による制御方法の一実施例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
24 インクパック、 25 空間部、 50 栓体(インク導出口)、 52 加圧空気導入口、 53 回路基板、 55 接続機構、 57 インク導出管、 58 加圧空気送出口、 59 端子機構、 60ケース本体、 61 凹部、 62 枠体、 63 蓋部材、 65弾性変形しやすい領域、 66 被係合体、 80 装着完了検出器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink cartridge that detachably attaches to a recording apparatus and supplies ink to a recording head mounted on the recording apparatus, and an ink jet recording apparatus using the same.
[0002]
[Prior art]
The serial printing type ink jet recording apparatus is mounted on a carriage and moves in the width direction of the recording paper, and relatively moves the recording paper in a direction perpendicular to the moving direction of the recording head. Paper feeding means is provided, and printing is performed on the recording paper by ejecting ink droplets from the recording head based on the print data.
[0003]
On the other hand, in this type of recording apparatus provided for office use or business use, it is necessary to provide a large-capacity ink cartridge in order to cope with a relatively large amount of printing. For example, it is configured to be attached to a cartridge holder disposed on the apparatus main body side. For example, sub-tanks are arranged on the carriage on which the recording head is mounted, and ink is supplied from each ink cartridge to each sub-tank through an ink supply tube, and each sub-tank is further supplied to each recording head. And supplying ink.
[0004]
In the recording apparatus having such a configuration, as the printer size (printable paper size) increases, the drawing distance of the ink supply tube increases, and the pressure in the ink supply tube from the ink cartridge to the sub tank mounted on the carriage is increased. Loss increases. Therefore, in order to reduce the influence of the dynamic pressure in the ink supply tube described above, as seen in
[Patent Document 1]
Special Table 2002-510252
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, there is a problem in that the outer shell is deformed by air pressure sufficient to pressurize the ink and the outer shell engaging mechanism is moved, and the rigidity of the outer shell needs to be reduced.
The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide an ink that can surely prevent disconnection while maintaining the rigidity and strength of the outer case that houses the ink bag. It is to provide a cartridge.
Another object of the present invention is to provide a recording apparatus suitable for the ink cartridge.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
An ink cartridge according to the first aspect of the invention made to solve the above-described problem includes an ink lead-out plug that communicates with a recording head, contains ink, and is deformable by air pressure; and In an ink cartridge comprising: an outer case that airtightly accommodates the ink pack with the ink outlet plug body exposed, and that causes the air pressure of the pressurized air injected from the pressurized air inlet to act on the ink pack The part of one wall surface constituting the outer case is more elastically deformed than the other region by the air pressure. Elastically deformable An area is formed on the side of the engaging portion arranged in the cartridge holder of the recording apparatus in the elastically deformable area. Moves by the air pressure and engages with the engaging part The engaged body to be engaged is provided in a state of being depressed from the wall surface.
[0007]
As a result, when the ink cartridge is mounted, the engaged body is retracted from the surface of the cartridge, so that it moves smoothly to a predetermined position without being caught by the cartridge holder, and is attached to the inlet of the pressurized air or the ink pack. The connected plug surely forms a communication relationship.
Moreover, since the area | region which displaces a to-be-engaged body can be designed arbitrarily, the intensity | strength of an outer case can be raised and the damage by fall etc. can be prevented reliably.
[0008]
According to a fifth aspect of the invention, there is provided an ink outlet plug that communicates with the recording head, and an ink pack that accommodates ink and can be deformed by air pressure, and the ink outlet stopper is exposed. And an outer case for accommodating the ink pack in an airtight manner and causing the air pressure of the pressurized air injected from the pressurized air inlet to act on the ink pack, and at least a partial region of one wall surface constituting the outer case. A holder for housing an ink cartridge provided with an engaged body that is displaced by the air pressure, and the engaged body at a position facing the engaged body when the ink cartridge is mounted at a normal position of the holder. An engagement body that engages with the ink cartridge, and outputs the signal by detecting the engaged body when the ink cartridge is mounted at the regular position and the pressurized air is introduced. That it is composed of a mounting-completion detecting section.
[0009]
Thus, it is possible to obtain whether or not the ink cartridge is securely attached as an electrical signal while preventing the ink cartridge from being removed during the printing period, and to improve the reliability of the ink supply system.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a recording apparatus using an ink cartridge according to the present invention will be described based on an embodiment shown in the drawings. FIG. 1 is a plan view showing the basic configuration of the recording apparatus.
[0011]
The
[0012]
On the other hand, a capping unit 11 capable of sealing the nozzle forming surface of the recording head is disposed in a non-printing region (home position) on the movement path of the
[0013]
The capping unit 11 functions as a lid that seals the nozzle forming surface of the recording head and prevents drying of the nozzle openings during the rest period of the recording apparatus. Although not shown in the figure, the capping means 11 is connected to one end of a tube in a suction pump (tube pump), and applies a negative pressure by the suction pump to the recording head so that ink is discharged from the recording head. A cleaning operation for sucking and discharging is performed. A
[0014]
Next, FIG. 2 duplicately shows the configuration of the ink supply system mounted on the recording apparatus shown in FIG. 1, and in this ink supply system, corresponding parts are indicated by the same reference numerals. It explains together. 1 and 2,
[0015]
Further, the
[0016]
The detailed structure of the
[0017]
The ink pushed out from each of the ink cartridges 9a to 9d is supplied to each sub tank mounted on the
[0018]
As shown in FIG. 2, a
[0019]
Therefore, for example, when the amount of ink in the
[0020]
When the ink amount in the
[0021]
In addition, each
[0022]
FIG. 3 shows the configuration of the
[0023]
The
[0024]
FIG. 4 is a perspective view showing a configuration of the
The
[0025]
In addition, a pressurized
[0026]
On the other hand, the
[0027]
When the
[0028]
Further, when the
[0029]
FIG. 5 shows a first embodiment of an ink cartridge used in the recording apparatus described above. The ink cartridge in the state shown in FIG. 5 is in a state in which the
[0030]
FIG. 6 shows an embodiment of the ink cartridge described above, and the
[0031]
As described above, the
[0032]
Further, the
[0033]
The
[0034]
FIG. 7 illustrates the operation when the ink cartridge of the form shown in FIG. 6 is mounted in the cartridge holder of the recording apparatus and pressurized air is introduced into the ink cartridge. FIG. 7A shows a state before the pressurized air is introduced into the ink cartridge, and FIG. 7B shows a state where the pressurized air is introduced into the ink cartridge.
[0035]
In FIG. 7,
When the ink cartridge is pushed into the cartridge holder through an insertion port (not shown), the engaged
[0036]
In this state, when the power is turned on and pressurized air is introduced into the ink cartridge, the bellows 65a of the
[0037]
In the above-described embodiment, the elastically
[0038]
FIG. 9 schematically shows an embodiment in which cartridge engagement, ink remaining amount in the ink pack, and abnormality in the ink supply operation can be detected by actively using the engaged member of the ink cartridge. In the vicinity of the through
[0039]
As the mounting completion detector, for example, if the apex of the engaged
[0040]
Further, as shown in FIG. 10, the detection can also be made by arranging a
[0041]
FIG. 11 is a flowchart showing an embodiment of the control method of the ink jet recording apparatus that actively uses the signal from the
Next, based on the signal from the cartridge presence / absence detector, it is checked whether or not the
[0042]
In a state where the
[0043]
When it is confirmed that all the ink cartridges are compatible and are properly installed, the
[0044]
On the other hand, the
Thus, when a signal is output from the mounting
[0045]
On the other hand, if no signal is output from the mounting
[0046]
On the other hand, if the signal is not output from the mounting
[0047]
According to the combination of the ink cartridge and the recording apparatus having the above configuration, the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a top view showing an example of an ink jet recording apparatus that can use an ink cartridge according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an ink supply system from an ink cartridge to a recording head in the recording apparatus illustrated in FIG.
FIG. 3 is a perspective view illustrating a configuration example of an ink pack stored in an outer case of the ink cartridge.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of a connection mechanism disposed on one end of an ink cartridge and a cartridge holder.
FIG. 5 is a perspective view showing a first embodiment of an ink cartridge according to the present invention.
FIG. 6 is an assembled perspective view showing an embodiment of the ink cartridge.
7A and 7B are cross-sectional views for explaining the operation when the ink cartridge shown in FIG. 5 is mounted on the cartridge holder.
FIGS. 8A and 8B show another embodiment of the ink cartridge of the present invention in the structure of an engaged member.
FIGS. 9A and 9B are cross-sectional views showing another embodiment of the ink cartridge and the cartridge holder of the present invention, respectively.
FIGS. 10A and 10B are cross-sectional views showing other embodiments of the ink cartridge and the cartridge holder of the present invention, respectively.
FIG. 11 is a flowchart showing an embodiment of a control method based on a signal from a mounting completion detector provided in the cartridge holder.
[Explanation of symbols]
24 ink pack, 25 space, 50 plug (ink outlet), 52 pressurized air inlet, 53 circuit board, 55 connection mechanism, 57 ink outlet tube, 58 pressurized air outlet, 59 terminal mechanism, 60 cases Body, 61 recess, 62 frame, 63 lid member, 65 elastically deformable region, 66 engaged body, 80 mounting completion detector
Claims (9)
前記外郭ケースを構成する1つの壁面の一部領域に前記空気圧により、他の領域よりも弾性変形しやすい弾性変形可能な領域が形成され、前記弾性変形可能な領域に、記録装置のカートリッジホルダに配置された係合部の側に前記空気圧により移動して前記係合部に係合する被係合体が、前記壁面よりも陥没した状態で設けられているインクカートリッジ。An ink outlet plug that communicates with the recording head; an ink pack that accommodates ink and is deformable by air pressure; and the ink pack is stored in an airtight manner with the ink outlet plug exposed. In an ink cartridge comprising an outer case that causes air pressure of pressurized air injected from a pressurized air inlet to act on the ink pack
An elastically deformable region that is more easily elastically deformed than other regions is formed in a partial region of one wall surface constituting the outer case by the air pressure, and the elastically deformable region is formed in a cartridge holder of the recording apparatus. An ink cartridge in which an engaged body that moves by the air pressure and engages with the engaging portion is provided in a state where the engaging portion is depressed from the wall surface.
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