JP4341688B2 - 液体収容容器 - Google Patents

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Description

本発明は、液体噴射装置等の誤った容器装着部への挿入を防止する誤挿入防止手段を備えた液体収容容器に関する。
カラー印刷を行うカラーインクジェット式プリンタ(液体噴射装置)では、B(ブラック)、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)等の異なる色のインクが、それぞれ個別に専用の容器であるインクカートリッジ(液体収容容器)に充填された状態で使用されるものがある。各インクカートリッジ内に収容されたインク(液体)は、ホストコンピュータから送られた印刷データに応じて駆動する印刷ヘッドに供給され、印刷ヘッドに設けられた各色毎のノズルによって用紙等の被印刷物上の目標位置に噴射される。
近年では、より高精細なフルカラー印刷の実現のために、プリンタに装着されるカラーインクは、上記のC(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)の他に、例えばDY(ダークイエロー)や、LC(ライトシアン)等の中間色が追加されて、一つのプリンタに装着されるインクカートリッジ数は増加してきている。
プリンタ側には、色毎に専用のカートリッジ装着部(容器装着部)が設けられているが、各色とも外形寸法が共通のインクカートリッジを採用した場合には、カートリッジ装着部も類似したものが並ぶようになるため、ユーザが装着位置を間違える虞がある。
仮にインクカートリッジが誤った色の位置に装着された場合、カートリッジのインク供給孔付近のインクと、プリンタ側のインク供給針の近辺で残留していた他の色のインクとが混ざって、印刷品質の低下を招く虞がある。
また、外形は略同一であり、インク種(例えば染料か顔料)を互いに異ならせた複数種類のインクカートリッジを製造することにより、染料プリンタおよび顔料プリンタの部品を互いに共通化することができる。しかし、略同一の形状でインク種が異なるインクカートリッジが販売されるため、誤ったインク種のインクカートリッジがプリンタに挿入される虞がある。染料プリンタに顔料インクカートリッジが誤って挿入されると、カートリッジのインク供給孔付近の染料インクと、プリンタ側のインク供給針の近辺で残留していた顔料インクとが混ざって、顔料の凝集によってヘッドの目詰まり等の問題を招く虞がある。
また、外形は略同一であり、インク充填量を互いに異ならせた複数種類のインクカートリッジを製造することにより、少量の印刷が行われると予想されるプリンタにはインクカートリッジ1個当たりが安価で小容量のインクカートリッジを提供でき、大量の印刷が行われると予想されるプリンタにはインク1g当たりの単価が安く大容量のインクカートリッジが提供できる。しかし、略同一の形状で容量が異なるインクカートリッジが販売されるため、誤った容量のインクカートリッジがプリンタに挿入される虞がある。大容量プリンタに小容量インクカートリッジが挿入されると、インクが空であるにもかかわらず印刷を続行しようとし、ヘッドが故障する虞がある。逆に、小容量プリンタに大容量インクカートリッジが挿入されると、インクがまだあるにもかかわらずインクエンドであると判断し、インクが大量に残る虞がある。
そこで、インクカートリッジが適合しない他のカートリッジ装着部に誤って装着されることを防止する誤挿入防止手段として、カートリッジの一部の領域に設定した複数の座標点に、選択的に識別用凸部(または凹部)を設ける等の技術が提案されている(例えば、特許文献1〜5参照)。
特開2003−34040号公報 特開2002−234178号公報 特開平11−170567号公報 特開2003−341087号公報 特開平8−90788号公報
上述したように、類似した形状のインクカートリッジ数は増加しており、このため誤挿入防止手段の構造はより多くの種類を識別する必要がある。
識別する種類数を増やす場合、誤挿入防止手段が大型化し、カートリッジのインク収容室の容積が圧迫されたり、識別用構造が複雑になったり、製造コストの増大を招く虞があった。
従って、本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、誤挿入防止手段の構造を大型化及び複雑化せず、小さなスペースで多くの完全非互換パターンを容易な設計かつ簡素な構造で形成できる液体収容容器を提供することを目的とする。
本発明に係る上記目的は、液体噴射装置に脱着自在に搭載され、前記液体噴射装置への挿入方向と平行な一つの面に一体的に形成され挿入方向に平行に設けた複数の適合識別突起の形状の違いによって、誤った容器装着部への挿入を防止する液体収容容器であって、
それぞれの前記適合識別突起は、前記挿入方向一端側に位置する当接部から前記挿入方向他端側に位置する基準面までの長さが全て異なり、
前記適合識別突起が、容器本体の開口を覆う蓋部材における前記一つの面と一体的に形成され、液種に対応した形状を有すると共に、液体容量に対応した形状を有する容量判定突起が、前記容器本体における前記一つの面と一体的に形成されることを特徴とする液体収容容器により達成される。
上記構成の液体収容容器によれば、それぞれの適合識別突起において、挿入方向一端に位置する当接部から挿入方向他端側に位置する基準面までの長さが全て異なることにより、誤挿入防止手段の構造が大型化及び複雑化せず、小さなスペースで多くの完全非互換パターンが容易な設計で、かつ簡素な構造で形成可能となる。
更に、液体容量に対応した形状を有する容量判定突起が容器本体に設けられ、液種に対応した形状を有する適合識別突起が蓋部材に設けられることで、部品の種類数が、液体容量の種類と液種とを加算した数(液体容量の種類+液種)に抑止され、金型の製造コストや部品の管理コストを抑制することができる。
なお、ここで完全非互換とは、任意の液体容器は正規の液体噴射装置における正規の装着位置にのみ挿入が可能であることと、任意の液体噴射装置における任意の装着位置には正規の液体容器のみが挿入可能であることを示す。
なお、上記構成の液体収容容器において、それぞれの前記適合識別突起は、前記挿入方向と直交する幅方向に等ピッチで配置されていることが望ましい。
このような構成の液体収容容器によれば、それぞれの適合識別突起が、挿入方向と直交する幅方向に等ピッチで配置されることで、小さなスペースであっても、それぞれの適合識別突起が等しい幅で形成でき、均一な製造精度を付与することができる。
これにより、例えば限られたスペースにおいて、任意の適合識別突起の幅を大きくすることにより、他の適合識別突起の幅が小さくなることによる製造精度の低下、すなわち、誤挿入検出精度の低下を防止することができる。
また、ある適合識別突起の幅を、剛性が確保できる必要最小限の値にしたとき、他の適合識別突起も同じ幅とすることで、必要最小限のスペースでパターンを形成できる。
また、等ピッチとすることにより、形状が単純になり、無用な複雑化を避けることができる。
また、上記構成の液体収容容器において、それぞれの前記適合識別突起における前記長さの違いは、等ピッチであることが望ましい。
このような構成の液体収容容器によれば、誤った液体容器を装着位置に挿入した場合、適合識別突起が不適合なために液体容器が挿入できなくなる位置を等ピッチにできる。このとき、最も奥まで挿入可能な誤った液体容器は、正規の装着位置から最も小さいピッチ分だけ手前で挿入不可能となる。
よって、あるピッチを必要最小限の値にしたとき、他のピッチをこれと同じ値にすれば、必要最小限のスペースでパターンを形成できる。なお、必要最小限の値は、ユーザに誤挿入を認識させることができる値に設定される。
また、等ピッチとすることにより、形状が単純になり、無用な複雑化を避けることができる。
また、上記構成の液体収容容器において、前記一つの面には、前記各適合識別突起の形状の違いに対応した記号が一体的に成形されていることが望ましい。
このような構成の液体収容容器によれば、適合識別突起の形状の違いに対応した記号が一つの面に一体的に成形され、液体収容容器の組立と同時に、例えばインク種(液種)に対応した記号が付与されることで、後に記号を付す作業が省け、省力化が図れるとともに、誤表示も確実に防止できる。そして、インク種に対応した形状、すなわち、誤挿入防止手段の形状だけでは把握が困難なインク種が、記号によって組立作業者にも容易に識別できるようになり、誤組立が確実に防止できる。
本発明に係る液体収容容器によれば、それぞれの適合識別突起は、挿入方向一端側に位置する当接部から挿入方向他端側に位置する基準面までの長さが全て異なるので、誤挿入防止手段の構造を大型化及び複雑化させずに、小さなスペースで多くの完全非互換パターンを容易な設計でかつ簡素な構造で形成できる。この結果、液体収容容器の製造コストを低減することができる。
以下、添付図面に基づいて、本発明に係る液体収容容器の好適な実施形態を詳細に説明する。
図1は本発明の一実施形態に係る液体収容容器が装着される液体噴射装置の外観斜視図、図2は図1に示したキャリッジの平面図、図3は図2のA−A断面矢視図、図4は図3に示したインクカートリッジの背面図、図5は図1に示したキャリッジに一つのインクカートリッジのみが装着された状態の斜視図、図6は液体収容容器の異なる容量タイプを(a)(b)に表した斜視図、図7は大容量タイプの液体収容容器の分解斜視図、図8は小容量タイプの液体収容容器の分解斜視図である。
本実施形態に係るインクカートリッジ(液体収容容器)11を装着するカラーインクジェット式プリンタ(液体噴射装置)13は、記録用紙15を用紙搬送方向Yに送る紙送りモータ17と、プラテン19と、印字ヘッド(液体噴射ヘッド)21を搭載したキャリッジ23と、キャリッジ23を用紙幅方向Xに往復移動させるキャリッジモータ25とを備えている。
キャリッジ23は、キャリッジモータ25に駆動される牽引ベルト27によって牽引され、ガイドレール29に沿って移動する。キャリッジ23には、印字ヘッド21のほかに、印字ヘッド21に供給されるブラックインクを収容したインクカートリッジとしてのブラック用のインクカートリッジBと、印字ヘッド21に供給されるカラーインク(液体)を収容したインクカートリッジとしてのカラー用のインクカートリッジC,M,Y,LC,LMとが搭載されている。
本実施形態のインクカートリッジ11は、図2及び図3に示すように、キャリッジ23に形成された複数のカートリッジ装着部(容器装着部)23B,23C,23M,23Y,23LC,23LMに対して、所定のインクカートリッジB,C,M,Y,LC,LMが装着される。
各インクカートリッジ11には誤挿入防止手段33が設けられており、該誤挿入防止手段33はインクカートリッジ11が誤ったカートリッジ装着部23B,23C,23M,23Y,23LC,23LMに挿入されることを防止する。
本実施形態のインクカートリッジ11に係る誤挿入防止手段33は、図4に示すように、インク容量(液体容量)に対応した形状である適合識別突起(容量判定突起)35と、インク種(液種)に対応した形状である適合識別突起37とからなる。
これら適合識別突起35及び適合識別突起37は、図5に示すように、キャリッジ23の内部後壁面に、インクカートリッジ11におけるそれぞれのインクカートリッジB,C,M,Y,LC,LMに対応して形成された特定形状の適合溝39B,39C,39M,39Y,39LC,39LM及び容量判定溝40に嵌合する。
ところで、インクカートリッジ11は、略同一外形状で異なるインク容量を収容する場合がある。図6に示すように、同一色の例えばインクカートリッジBにおいても、インク容量の多いSタイプのインクカートリッジB・Sと、インク容量の少ないSSタイプのインクカートリッジB・SSとに分けられる。
ここで、インクカートリッジ11の概略構成を説明する。
図7に示すように、インクカートリッジ11は、容器本体41内に、インクを貯留する上部貯留部43aと下部貯留部43bからなる液体収容部43と、印字ヘッド21に接続されるインク供給部45と、液体収容部43に貯留したインクをインク供給部45に誘導するインク誘導路47と、液体収容部43内のインクの消費に伴って外部から大気を液体収容部43内に導入する大気連通孔49とを備える。
本実施形態の場合、インク誘導路47のインク供給部45に近接した位置には、当該インク誘導路47への気体の流入を検知することで液体収容部43のインク残量がゼロになったことを検出するインクエンドセンサ51が設けられている。
容器本体41の表面の開口53にはフィルム55aが貼着され、裏面の開口54にはフィルム55bが貼着されており、これらフィルム55a,55bは容器本体41の表裏面の開口53,54を塞いで液体収容部43及びインク誘導路47を形成する。また、フィルム55aに封止された容器本体41の表面には、さらに蓋部材57が固着される。
なお、本実施形態のインクカートリッジ11は、キャリッジ23上のカートリッジ装着部23B,23C,23M,23Y,23LC,23LMにインクカートリッジ11を着脱するためのレバー59を有すると共に、受圧板収容部61、コイルバネ63及び受圧板65から成る圧力調整手段を有している。
インクカートリッジ11の液体収容部43を形成する第1の部材である容器本体41は、インク容量ごとにタンク部分の容積を変えた別の容器本体41Aを用いることが一般的である。すなわち、インク容量の少ないインクカートリッジB・SSに使用される容器本体41Aは、図8に示すように、隔壁67によって上部貯留部43aと下部貯留部43bの一部分が小容量となるように仕切られている。
これは、例えば10mlのインクが入る容器本体41に5mlのインクしか入れないと、上部貯留部43aと下部貯留部43b内に大量の空気が存在することになり、輸送時の振動などでインク中に大量の空気が溶けてしまい、脱気度が損なわれて印字信頼性に悪影響を与える虞があるためである。
本実施形態によるインクカートリッジ11では、インク容量に対応した形状である適合識別突起35が、第1の部材である容器本体41に一体的に形成され、インク種に対応した形状である適合識別突起37が第2の部材である蓋部材57に一体的に形成されている。
このように、液体収容部43を形成する部品に、インク容量に対応した形状(適合識別突起35)を一体的に形成すると、第2の部材である蓋部材57の種類数は色数だけでよくなる。このように、インク容量に対応した形状が容器本体41に設けられ、インク種に対応した形状が蓋部材57に設けられることで、部品の種類数がインク容量の種類とインク種とを加算した数(インク容量の種類+インク種)に抑止され、金型の製造コストや部品の管理コストが低減可能となっている。
本実施形態における適合識別突起35と適合識別突起37とは、図4に示すように、インクカートリッジ11における一つの面である背面69に設けられている。
即ち、インク容量に対応した適合識別突起35とインク種に対応した適合識別突起37とが、共に背面69に集合して配設されることで、これらの形状がインクカートリッジ11の複数の面に渡って散在する場合に比べ、インクカートリッジ11自体の構造、さらにはカートリッジ装着部23B,23C,23M,23Y,23LC,23LMにおける誤挿入防止形状の構造(すなわち、適合溝39B,39C,39M,39Y,39LC,39LM)を小型、簡素にできる。
各カートリッジ装着部23B,23C,23M,23Y,23LC,23LMには、図5に示すように、インクカートリッジ11の背面69に隣接する隔壁71に、装着時のインクカートリッジ11をガイドするためのガイド手段73が設けられている。
そこで、誤挿入防止手段33によって誤挿入を検出するに先立ち、先ず、インクカートリッジ11をいずれかのカートリッジ装着部23B,23C,23M,23Y,23LC,23LMへ案内させることができ、隣接するカートリッジ装着部23B,23C,23M,23Y,23LC,23LMに跨った誤挿入等を防止できるので、誤挿入防止手段33による誤挿入検出作用を確実に発揮させることができる。
すなわち、誤挿入防止手段33の存在が前提である場合、ガイド手段73が無いと、正規姿勢でない挿入が行われた場合、挿入姿勢の誤りか、或いは挿入位置の誤りかが容易に認識できず、正規の挿入位置であるにもかかわらず、挿入が中断されてしまう場合がある。本実施形態に係るガイド手段73の構成によれば、このような事態が防止できる。
また、本実施形態に係るインクカートリッジ11の背面69には、インク種に対応した記号75が蓋部材57に一体的に成形されている。
よって、インクカートリッジ11の組立と同時に、インク種に対応した記号75が付与されることで、後に記号75を付す作業が省け、省力化が図れるとともに、誤表示も確実に防止できる。
そして、インク種に対応した適合識別突起37の形状だけでは把握が困難なインク種が、記号75によって組立作業者にも容易に識別できるようになり、誤組立がより確実に防止できるようになる。
なお、インク容量に対応した記号を、容器本体41に一体的に成形することもできる。この場合、インク容量に対応した記号は、第1の部材である樹脂製筐体(容器本体41)の構造、すなわち、容積に依存する。したがって、容器本体41の成形と同時に、インク容量に対応した記号が成形によって付与されることで、後に記号を付す作業が省け、省力化が図れるとともに、誤表示も確実に防止できる。
そして、インク容量に対応した形状、すなわち、適合識別突起35の形状だけでは把握が困難なインク容量が、記号75によって組立作業者にも容易に識別できるようになり、誤組立がより確実に防止できるようになる。
なお、容器本体41は、表面に開口53を有する略直方体形状の樹脂製筐体であり、かつ開口53をフィルム55aで封止することによりインク貯留室(液体収容部)43を形成する。そして、蓋部材57は、このフィルム55aの全面を覆うフィルム保護部材である。
図9はそれぞれ容量別及び色種毎のインクカートリッジ11に設けられる誤挿入防止手段を表したインクカートリッジ11の背面図である。
本実施形態のインクカートリッジ11は、図9に示すように、インク容量に対応した形状である適合識別突起35を容器本体41に設け、インク種に対応した形状である適合識別突起37を蓋部材57に設けている。
そこで、2種のインク容量と6種のインク種に分けられた合計12種のインクカートリッジ11は、2種の容器本体41の金型と6種の蓋部材57の少ない金型で製作することができる。
ところで、インク種に対応した適合識別突起37の形状は、単一の部材である蓋部材57の背面69に一体的に形成されており、挿入方向に平行に設けた複数の適合識別突起37の形状の違いによって誤挿入を防止する。
そして、それぞれの適合識別突起37は、図4に示すように、挿入方向一端側に位置するの当接部から前記挿入方向他端側に位置する基準面までの長さが全て異なる。
そこで、それぞれの適合識別突起37a,37b,37c,37dにおいて、挿入方向一端側に位置する当接部37at,37bt,37ct,37dtから挿入方向他端側に位置する基準面77までの長さL2,L1,L3,L0が全て異なることにより、誤挿入防止手段33における適合識別突起37の構造が大型化及び複雑化せず、小さなスペースで多くの完全非互換パターンが容易な設計で、かつ簡素な構造で形成可能となる。
従って、前記長さL2,L1,L3,L0が全て異なるように、それぞれの誤挿入防止手段33における適合識別突起37a,37b,37c,37dが形成されたインクカートリッジB,C,M,Y,LC,LMは、それぞれ対応するカートリッジ装着部23B,23C,23M,23Y,23LC,23LM以外には嵌合することができない完全非互換な誤挿入防止が容易に可能となり、製造コストを低減することができる。
また、それぞれの適合識別突起37a,37b,37c,37dは、挿入方向と直交する幅方向に等ピッチPで配置されている。それぞれの適合識別突起37a,37b,37c,37dが挿入方向と直交する幅方向に等ピッチPで配置されることで、小さなスペースであっても、それぞれの適合識別突起37a,37b,37c,37dが等しい幅で形成でき、均一な製造精度を付与することができる。
これにより、例えば限られたスペースにおいて、任意の適合識別突起の幅を大きくすることにより、他の適合識別突起の幅が小さくなることによる製造精度の低下、すなわち、誤挿入検出精度の低下を防止することができる。
また、ある適合識別突起の幅を、剛性が確保できる必要最小限の値にしたとき、他の適合識別突起も同じ幅とすることで、必要最小限のスペースでパターンを形成できる。
また、等ピッチとすることにより、形状が単純になり、無用な複雑化を避けることができる。
さらに、それぞれの適合識別突起37a,37b,37c,37dにおける前記長さL2,L1,L3,L0の違いは、図4に示すように、等ピッチである。
図10はインクカートリッジBの装着位置であるカートリッジ装着部23BにインクカートリッジLMを誤挿入し、インクカートリッジCの装着位置であるカートリッジ装着部23CにインクカートリッジBを誤挿入した状態の断面図である。
インクカートリッジLMは、最も長い適合識別突起37がカートリッジ装着部23Bの度当面24aに当たることによって誤挿入が防止される。このとき、正規の装着位置からの距離は図4におけるw2である。
インクカートリッジBは、最も短い適合識別突起37がカートリッジ装着部23Cの度当面24bに当たることによって誤挿入が防止される。このとき、正規の装着位置からの距離は図4におけるL1である。
このようにL1=w1=w2とすることにより、誤ったインクカートリッジを装着位置に挿入した場合、適合識別突起が不適合なために液体容器が挿入できなくなる位置を等しくできる。L1はユーザが誤挿入を認識できる程度の寸法に設定されている。
また、等ピッチとすることにより、形状が単純になり、無用な複雑化を避けることができる。
また、本実施形態のインクカートリッジ11によれば、インク容量に対応した適合識別突起35の形状を第1の部材である容器本体41に一体的に設け、インク種に対応した適合識別突起37の形状を容器本体41とは別体の第2の部材である蓋部材57に設けたので、部品の種類数をインク容量の種類とインク種とを加算した数にでき、部品の種類を少なくし、金型の製造コストや、部品の管理コストを少なくすることができる。
この結果、少ない部品数で完全非互換の誤挿入防止手段33が形成でき、インクカートリッジ11の製造コストを低減することができる。
また、本実施形態のインクカートリッジ11によれば、インクカートリッジBとインクカートリッジYは、1ピッチずれた場合に適合識別突起37が互いに同一形状となるが、誤挿入識別に先立ってインクカートリッジBの凹部38(図6参照)がカートリッジ装着部23Yのガイド手段73(図5参照)と嵌合しガイドされるため、インクカートリッジBがカートリッジ装着部23Yに1ピッチ左にずれた状態で誤装着されることを防止できる。
また、図3及び図5に示す容量判定溝40は、インク容量の多いSタイプのインクカートリッジ11に対応した形状であるが、SSタイプに対応した形状ないしSタイプとSSタイプの両方に対応した形状も簡単な構成で形成することができる。
本発明の一実施形態に係る液体収容容器が装着される液体噴射装置の外観斜視図である。 図1に示したキャリッジの平面図である。 図2のA−A断面矢視図である。 図3に示したインクカートリッジの背面図である。 図1に示したキャリッジに一つのインクカートリッジのみが装着された状態の斜視図である。 液体収容容器の異なる容量タイプを(a)(b)に表した斜視図である。 大容量タイプの液体収容容器の分解斜視図である。 小容量タイプの液体収容容器の分解斜視図である。 それぞれ容量別及び色種毎の液体収容容器に設けられる誤挿入防止手段を表した液体収容容器の背面図である。 インクカートリッジBの装着位置であるカートリッジ装着部23BにインクカートリッジLMを誤挿入し、インクカートリッジCの装着位置であるカートリッジ装着部23CにインクカートリッジBを誤挿入した状態の断面図である。
符号の説明
11…インクカートリッジ(液体収容容器)、13…カラーインクジェット式プリンタ(液体噴射装置)、23B,23C,23M,23Y,23LC,23LM…カートリッジ装着部(容器装着部)、33…誤挿入防止手段、35…適合識別突起(容量判定突起)、37…適合識別突起、37at,37bt,37ct,37dt…当接部、41…容器本体(第1の部材)、43…液体収容部、53…開口、55a…フィルム、57…蓋部材(第2の部材)、69…背面(一つの面)、71…隔壁、73…ガイド手段、75…記号、77…基準面

Claims (4)

  1. 液体噴射装置に脱着自在に搭載され、前記液体噴射装置への挿入方向と平行な一つの面に一体的に形成され挿入方向に平行に設けた複数の適合識別突起の形状の違いによって、誤った容器装着部への挿入を防止する液体収容容器であって、
    それぞれの前記適合識別突起は、前記挿入方向一端側に位置する当接部から前記挿入方向他端側に位置する基準面までの長さが全て異なり、
    前記適合識別突起が、容器本体の開口を覆う蓋部材における前記一つの面と一体的に形成され、液種に対応した形状を有すると共に、液体容量に対応した形状を有する容量判定突起が、前記容器本体における前記一つの面と一体的に形成されることを特徴とする液体収容容器。
  2. それぞれの前記適合識別突起は、前記挿入方向と直交する幅方向に等ピッチで配置されていることを特徴とする請求項1に記載の液体収容容器。
  3. それぞれの前記適合識別突起における前記長さの違いは、等ピッチであることを特徴とする請求項1又は2に記載の液体収容容器。
  4. 前記一つの面には、前記各適合識別突起の形状の違いに対応した記号が一体的に成形されていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の液体収容容器。
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