JP4678220B2 - インクカートリッジの着脱装置、記録装置及び液体噴射装置 - Google Patents
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Description
そこで、本発明の第1の態様によれば、前記動力伝達変換機構は、前記カートリッジ保持手段を前記第2の所定ストローク移動させる第1のカム部を備えているので、確実にインクカートリッジを第2の所定ストロークだけ押し込むことができる。即ち、前記カートリッジ保持手段をカム機構によって押し込むときは、常に高精度な位置決めを実行することができる。
さらに、作用点と支点との距離を比較的長く取れるレバーアームを使用したことにより比較的大きなてこ比を得ることができる。これにより、てこの原理を利用して極めて小さな力で大きな押込み力を得ることができるから、単一パッケージタイプのインクカートリッジであっても容易に装填し、取り出すことができる。
そこで、本発明の第5の態様によれば、第4の態様と同様の作用効果に加え、前記第1のカム部は、該第1のカム部の回動支点から距離が最長となる位置に角部を備え、前記インクカートリッジを押し出す際に該角部が、前記第2の壁部と当接する。即ち、該角部は、前記第1のカム部の回動支点から距離、所謂レバー長が最長となり、被作用部である前記第2の壁部の移動速度にメリハリを設けることが可能である。従って、前記インクカートリッジを押し出す際、特に、インク供給針が前記インクカートリッジから抜ける瞬間の速度を速くすることが可能である。その結果、前記インク供給針が中途半端に刺さった状態での時間を短くすることができるので、前記インク供給針が中途半端に刺さった状態によるインク漏れを低減することができる。
次に、このようなインクジェットプリンタ100に対して適用される本願発明に係るインクカートリッジの着脱装置について説明する。
図2はインクカートリッジを挿入する前の状態を示す着脱装置の分解斜視図、図3は同状態の平面図、図4はインクカートリッジが装填される際の偏心カム部172の動作を示す平面図、図5はインクカートリッジ挿入前の着脱装置を示す底面図、図6はインクカートリッジ挿入前のカートリッジ保持手段を示す側面図である。図7はカートリッジ保持手段を拡大して示す分解斜視図である。
また図8はインクカートリッジの挿入開始位置におけるカートリッジ保持手段の作動状態を示す側面図及び底面図、図9はインクカートリッジ挿入完了時の着脱装置を示す平面図、図10はインクカートリッジの挿入完了位置におけるカートリッジ保持手段の作動状態を示す側面図及び底面図である。
尚、図3、5、9、11、13、15の記録装置の左側に示すカートリッジ保持手段および偏心カム部は、それぞれの記録装置内における状態である。
インクカートリッジ11を記録装置本体3に挿入する前の段階では、図3に示すようにレバーアーム163は最も左側に回動した状態にある。この状態では、ロックスライダ36は、最も始端側に位置し、係合爪43はスライダホルダ37の上板の内壁面に当接した状態にある。そして、案内突起53は、図5に示すように、案内溝54における傾斜部55の最も外方寄りの始端位置に位置している。従って、スライドロック片48は、案内凹部47内に収容された状態にあり、インクカートリッジ11の挿入を可能にしている。
インクカートリッジ11を手に持って記録装置本体3の背面の開口部から挿入すると、インクカートリッジ11の両側面に設けられている押込リブ6先端の当接面7がロックスライダ36における案内凹部47が形成されている部位の端面に当接し、ロックスライダ36を取り出しバネ42の付勢力に抗して徐々に押し込んで行く。これに伴い、案内突起53は、案内溝54における傾斜部55、更に水平部56に案内されて記録装置本体3の内方に向かって進行する。そして、案内突起53の進行に合わせてスライドロック片48は、内方に向かって徐々に移動し突出状態へと移行して行く。
インクカートリッジ11を一杯まで、即ち、第1の所定ストローク押し込むと、カチッという音がして係合爪43が係合リブ59の背面を乗り越えて係合リブ59と係合するようになって、ロックスライダ36はスライダホルダ37と一体化する。この状態では、案内突起53は、案内溝54における水平部56の終端に達している。そして、スライドロック片48は、完全に内方に突出した状態になってインクカートリッジ11の両側面に形成されている係合凹部57内に進入し、インクカートリッジ11はロックスライダ36にロックされた状態になって保持される。
レバーアーム163のつまみ部163aに指を掛け、図11に示すようにレバーアーム163を徐々に右側に回動させて行くと第1ピニオン162が回動するようになって第1ラック161に力が伝達されてスライドバー166を左方向へ移動させる。そして、第2ラック167から第2ピニオン168を介してギア171に力が伝達され、ギア171を図11中、反時計方向に回動させる。これに伴い、ギア171と一体に形成された偏心カム部172を反時計方向へ回動させる。偏心カム部172は、図4に示すように同図(A)から徐々に反時計方向へ回動して、同図(B)に示すようにカム弧部172bが、第1の壁部173と当接・押圧してスライダホルダ37を移動させる。スライダホルダ37を移動させると、カートリッジ保持手段30によって、インクカートリッジ11、可動フレーム、およびスライダホルダ37が一体となって奥部側に向けて移動する。このとき、ギア171が一定の速度で回動した場合、偏心カム部172のカム弧部172bは、第1の壁部173を一定の速度で、かつ、一定の力で押圧するように設けられている。即ち、偏心カム部172が180°回動する間、スライダホルダ37は殆ど一定の速度で移動する。
尚、この状態では、図12に示すように、ロック解除ピン34は、弾性ロック解除片35における弾性舌片63の手前側に位置し、上側の移動軌跡を進行する。また、スライドロック片48は、突出した状態にあり、係合凹部57内に進入しており、インクカートリッジ11はロックスライダ36によってロックされ、保持された状態にある。
図13に示すようにレバーアーム163を最も右側に回動させると、インクカートリッジ11は、更に奥部側に進入し、インクカートリッジ11の針挿入口に流路部材4に形成された針4aが挿入される。具体的には、図4(B)の状態から偏心カム部172が、反時計方向へ回動し、図4(C)の状態となる直前のカム弧部172bとカム弦部172aとの境界のカムのレバー長の最長となる箇所が、第1の壁部173と当接している際に、カートリッジ保持手段の最大押し込み位置が設けられている。そして、図4(C)に示すように、カム弦部172aが、第1の壁部173と面接触する位置まで回動する。このとき、カートリッジ保持手段は、最大押し込み位置から0.5mm程押し戻される。そして、この位置まで回動すると、インクカートリッジ11の針挿入口に針4aが十分挿入され、インクカートリッジ11の装填が完了する。
尚、この状態では図14に示すように、ロック解除ピン34は、弾性舌片63を乗り起えて弾性舌片63の背面側に移動している。また、スライドロック片48は、突出した状態にありインクカートリッジ11はロックスライダ36によって保持された状態にある。
図15に示すように最も右側に位置していたレバーアーム163を左側に回動させて行くと、図16に示すように偏心カム部172が、時計方向へ回動して、偏心カム部172の角部172cが、第2の壁部174と当接・押圧して、装填時とは反対の方向へスライダホルダ37を移動させる。そして、図17に示すようにロック解除ピン34は弾性舌片63の傾斜に案内されて下方に移動し、弾性舌片63の下方を通る下側の移動奇跡を辿って弾性舌片63の手前側に至る。この時、ロック解除ピン34と一体の係合爪43もロックバネ46の付勢力に抗して下方に回動するようになり、係合爪43と係合リブ59との係合が解除される。そして、レバーアーム163を図3に示す最も左側に位置するまで回動させると、インクカートリッジ11は、取り出しバネ42の付勢力が作用して記録装置本体3の後端面から22mm以上飛び出し、取り出される。
v=Aωcosωt (A:定数)
で与えられる。即ち、角部172cのみが第2の壁部174と当接するので、同図(B)から(C)に示す位置まで偏心カム部172が回動する際、スライダホルダ37は、所謂、等速円運動のx軸への正射影された速度で移動する。従って、同図(B)に示す偏心カム部172の位置において、スライダホルダ37の速度はMaxであり、同図(C)に示す偏心カム部172の位置へ回動するにしたがって、スライダホルダ37の速度は徐々に低くなり停止する。
その結果、確実に第2の所定ストロークS分だけ、インクカートリッジ11を押し出すことができる。従って、確実にインクカートリッジ11から針4aを抜くことができる。
その結果、角部172cは、偏心カム部172の回動支点から距離、所謂レバー長が最長となり、被作用部である第2の壁部174の移動速度にメリハリを設けることが可能である。従って、インクカートリッジ11を押し出す際、特に、針4aがインクカートリッジ11から抜ける瞬間の速度を速くすることが可能である。その結果、針4aが中途半端に刺さった状態での時間を短くすることができるので、針4aが中途半端に刺さった状態によるインク漏れを低減することができる。
これまでに説明したインクカートリッジの着脱装置は、インクカートリッジを第1の所定ストローク挿入してカートリッジ保持手段30によって保持させ、インクカートリッジを移動させて装填していた。即ち、常に、インク供給針は固定であり、インクカートリッジが挿入から装填されるまで、常に移動していた。
一方、他の実施例のインクカートリッジの着脱装置は、先ず、インクカートリッジが挿入されてカートリッジ保持手段によって保持された後は、インク供給針がインクカートリッジ側へ移動して装填完了となるものであり、以下詳しく説明する。
また、図19に示すのは、本発明に係る他の実施例における着脱装置410の要部拡大側面図であり、同図(A)は、インクカートリッジ挿入完了、かつ、装填前の状態であり、同図(B)は、挿入完了、かつ、装填完了の状態である。
図19(B)に示す如く、レバーアーム360の回動によって第5ギア361が時計方向へ回動すると、第6ギア362が反時計方向へ180°回動する。第6ギア362はカム軸363と同期して回動し、第2のカム部364を180°回動させる。第2のカム部364は、流路ユニット365に形成された第1の壁部365aと当接・押圧し流路ユニット365を図面右方向へ第2の所定ストロークS移動させる。このとき、流路ユニット365に形成されたインク供給針309は、インクカートリッジ308に形成された針挿入口308cへ挿入されてインクカートリッジ装填完了状態となる。
尚、本発明は上記実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。
4 流路部材、4a 針、5 給送用トレイ、6 押込みリブ、7 当接面、
10 キャリッジ、11 インクカートリッジ、12 キャリッジガイド軸、
13 記録ヘッド、14 給送用ローラ、15 エッジガイド、16 ホッパ、
17 回転軸、18 ローラホルダ(搬送用従動ローラの)、19 搬送用ローラ、
19a 搬送用駆動ローラ、19b 搬送用従動ローラ、20 排出用ローラ、
20a 排出用駆動ローラ、20b 排出用ギザローラ、22 補助ギザローラ、
26 記録ポジション、28 プラテン、29 蓋部材、30 カートリッジ保持手段、
32 動力伝達変換機構、33 ロック解除機構、34 ロック解除ピン、
35 弾性ロック解除片、36 ロックスライダ、37 スライダホルダ、
38 案内リブ、39 係合溝部、40 係止フック(ロックスライダの)、
41 係止フック(スライダホルダの)、42 取出しバネ、43 係合爪、44 軸受部、
45 回動軸部、46 ロックバネ、47 案内凹部、48 スライドロック片、
50 排出用スタッカ、51 載置面、53 案内突起、54 案内溝、
55 傾斜部、56 水平部、57 係合凹部、58 可動フレーム、59 係合リブ、
60 サブフレーム、61 固定フレーム、62 メインフレーム、63 弾性舌片、
100 インクジェットプリンタ、161 第1ラック、162 第1ピニオン、
163 レバーアーム、163a つまみ部、163b アーム本体、
164 第1回動ピン、165 ガイドリブ、166 スライドバー、
167a 第2ラック、167b 第2ラック、168a 第2ピニオン、
168b 第2ピニオン、169a 第2回動ピン、169b 第2回動ピン、
170 第3回動ピン、171a ギア、171b ギア、172 偏心カム部、
172a カム弦部、172b カム弧部、172c 角部、173 第1の壁部、
174 第2の壁部、175 ギア付きカムユニット、308 インクカートリッジ、
308a カートリッジ係合部、308b 凹部、308c 針挿入口、
309 インク供給針、350 メインフレーム、351 案内リブ、
352a ガイド、352b ガイド、353 動力伝達変換機構、
354 カートリッジ保持手段、355 係合部材、360 レバーアーム、
361 第5ギア、362 第6ギア、363 カム軸、364 第2のカム部、
365 流路ユニット、365a 第1の壁部、365b 第2の壁部、
366 係合ばね、373 支軸、400 記録装置、410 着脱装置、
P 用紙(被記録材)、PG (記録ヘッドと被記録材との間の)ギャップ、
S 第2の所定ストローク
Claims (8)
- インクカートリッジをスライドさせて記録装置本体に装填するインクカートリッジの着脱装置であって、
前記記録装置本体におけるインクカートリッジが挿入される部位に位置し、該部位に挿入された状態のインクカートリッジを保持可能に構成され、前記保持によって前記装填方向にインクカートリッジと一体となってスライド可能なカートリッジ保持手段と、
回動可能なレバーアームと、
前記レバーアームの回動を、前記カートリッジ保持手段の前記装填方向へのスライドに変換する動力伝達変換機構と、を備え、
前記動力伝達変換機構は、
動力を伝達経路の下流側へ伝達するギアと、
伝達経路の最下流に設けられ、前記カートリッジ保持手段と接触し、該カートリッジ保持手段を前記インクカートリッジのスライド方向に所定ストローク移動させる第1のカム部と、を備えており、
インクカートリッジの前記装填は、前記レバーアームの回動により、前記カートリッジ保持手段に保持されているインクカートリッジを、前記第1のカム部が前記カートリッジ保持手段を介して前記所定ストロークスライドさせて所定位置まで移動させることにより完了する構成であることを特徴とするインクカートリッジの着脱装置。 - 請求項1に記載のインクカートリッジの着脱装置において、前記動力伝達変換機構は、
ラック、ピニオン、およびカム機構によって構成されていることを特徴とするインクカートリッジの着脱装置。 - 請求項2に記載のインクカートリッジの着脱装置において、前記動力伝達変換機構は、
レバーアームの基端側に対して取り付けられ、レバーアームと一体に回動する第1ピニオンと、
第1ピニオンと噛み合う第1ラックおよび第1ラックの動きを伝達経路下流に伝達する第2ラックとを備えるスライドバーと、
第2ラックと噛み合う第2ピニオンと、
第2ピニオンと噛み合うギアおよび該ギアの回転を伝達経路下流に伝達する前記第1のカム部とを一体に備えるギア付きカムユニットと、
カートリッジ保持手段側に設けられ、前記インクカートリッジを押し込む方向へ移動させる際に前記第1のカム部と当接可能な第1の壁部とを備えていることを特徴とするインクカートリッジの着脱装置。 - 請求項3に記載のインクカートリッジの着脱装置において、前記動力伝達変換機構は、
カートリッジ保持手段側に設けられ、前記インクカートリッジを押し出す方向へ移動させる際に前記第1のカム部と当接可能な第2の壁部を備えていることを特徴とするインクカートリッジの着脱装置。 - 請求項4に記載のインクカートリッジの着脱装置において、前記第1のカム部は、該第1のカム部の回動支点から距離が最長となる位置に角部を備え、
前記インクカートリッジを押し出す際に該角部が、前記第2の壁部と当接することを特徴とするインクカートリッジの着脱装置。 - 請求項1乃至5のいずれか1項に記載のインクカートリッジの着脱装置において、前記第1のカム部は、弦部と、弧部とを備えていることを特徴とするインクカートリッジの着脱装置。
- インクカートリッジをスライドさせて記録装置本体に装填するインクカートリッジの着脱装置を備える記録装置であって、前記インクカートリッジの着脱装置は請求項1乃至6のいずれか1項に記載のインクカートリッジの着脱装置であることを特徴とする記録装置。
- 液体カートリッジをスライドさせて液体噴射装置本体に装填する液体カートリッジの着脱装置を備える液体噴射装置であって、
前記液体噴射装置本体における液体カートリッジが挿入される部位に位置し、該部位に挿入された状態の液体カートリッジを保持可能に構成され、前記保持によって前記装填方向に液体カートリッジと一体となってスライド可能なカートリッジ保持手段と、
回動可能なレバーアームと、
前記レバーアームの回動を、前記カートリッジ保持手段の前記装填方向へのスライドに変換する動力伝達変換機構と、を備え、
前記動力伝達変換機構は、
動力を伝達経路の下流側へ伝達するギアと、
伝達経路の最下流に設けられ、前記カートリッジ保持手段と接触し、該カートリッジ保持手段を前記液体カートリッジのスライド方向に所定ストローク移動させる第1のカム部と、を備えており、
液体カートリッジの前記装填は、前記レバーアームの回動により、前記カートリッジ保持手段に保持されている液体カートリッジを、前記第1のカム部が前記カートリッジ保持手段を介して前記所定ストロークスライドさせて所定位置まで移動させることにより完了する構成であることを特徴とする液体噴射装置。
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