JP4714649B2 - インクカートリッジ - Google Patents
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またインク容器と協働する記録装置のインク容器受けには第1の突起と上面、及び側部で係合する2つの第2の突起と、レバーと係合する凹部が設けられている。
このような構成により、第1の突起を第2の突起に最初に係合させるように容器を斜めにインク容器受けに装填し、ついで他方の側を押し込む。この過程でインク供給口がインク供給用の流路形成部材に当接し、またレバーが凹部に係合してインクが供給可能な状態でインク容器がインク容器受けに固定される。
インクカートリッジがインク容器受けに固定されている状態では、インク容器受けに設けられたバネによりインク容器を常時上方に押圧するため、インク容器の2つの第1の突起とインク容器受けの2つの第2の突起とがそれぞれ上下、左右の2つの方向で係合して、インク容器は上下、左右の位置を基準位置に規制され、インク容器の電極群がインク容器受けのコンタクト群を確実に接触状態を維持する。
しかしながら、インク容器の電極群の両側に位置決め用の2つの凸部が必要となるため、インク容器、及びインク容器受けの構造が複雑化し、また幅が広くなるという問題がある。
また、レバーが、自身の弾性力により拡開しているため、強い弾性力を発現させることができず、つまり容器側に変形されてコンパクトに箱などに収容した場合には、レバーの係合力が低下するという問題を抱えている。
さらには、インク容器の装着時にインク容器を回動させて移動させる必要上、インク供給口と係合する流路形成部材が長い場合には流路形成部材に大きな曲げ力が作用して流路形成部材の破損や、またインク供給口に装填されているパッキンを損傷するという問題がある。
一方、特許文献2には、インク容器を立方体状の構造として側面に電極群を配置し、装填レバーによりホルダの所定位置に固定する発明が記載されている。
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、電極群の位置規制のための構造の簡素化と、小型化が可能なインクカートリッジを提供することである。
図1(イ)、(ロ)は、それぞれ本発明のインクカートリッジの一実施例を示すものである。
この実施例ではインクカートリッジ1は、容器本体2aと、蓋体2bとからなる扁平な容器と、容器本体2aの1つの壁面(底面)3に記録ヘッドの流路形成部材を構成するインク供給針と係合してインクを供給するインク供給口4を設けて構成されている。なお、インク供給口4は、カートリッジの長手方向の中央部よりも一側に偏する位置(つまり係止部材であるレバー9が形成された壁面(側壁)の側)に配置されていて、図2に示したようにインク供給口4の先端側に付勢力を発揮するバネ5により常時閉弁状態を維持する弁体6が装着され、その外側、つまり先端側に流路形成部材と係合する環状の弾性シール材6aが装填されている。
また他方の壁面8の下部端部には後述する弾性片を支持できる面、たとえば平面12aを有する凸部12が、容器本体2a及び蓋体2bからなるインク容器の幅よりも狭い幅となるように形成され、その上部には親指の平が入る程度の凹部2cが形成されている。この凸部12の平面12aは、弾性片40により押圧される被押圧部を構成する。壁面8と平行な凸部12の面13には、記録装置の弾性接点部材41とコンタクトを形成する電極14が複数、この実施例では水平方向に複数並ぶように上段に3つの電極が、また下段に4つの電極が、上下で千鳥状となるように形成されている。
上段の中央に位置する電極は、インク供給口4の中心軸を電極14の形成面に垂直投影した線上に位置し、この中央に位置する電極を中心とするように他の電極が配置されている。
このような形態の電極の配置によりインクカートリッジの装填時にインク供給口を中心としたがたつきが生じても、電極14の位置ズレを小さくできる。
このように裏面に記憶手段18を実装することにより、凸部12の面13に、その厚みを利用して凹部13a(図1)を形成しておくことにより、記憶素子18を凹部に収容し、表面側全体を電極14の配置領域として使用することができる。
また回路基板15の平面度を有効に利用してプリント回路技術により電極を形成できて、コンタクトの信頼性を高めることができる。
また、ほぼ同時に弾性片40が凸部12による支持力を失って元の状態に復帰するから、弾性片40の下端40bが凸部12の上部の平面12aに当接する。
この際に、インクカートリッジ1は弾性接点41が位置する方向に移動するので、電極14と弾性接点41との間にこすれがほとんど無く、電極14及び弾性接点41の磨耗や破損を防止しつつ、電極14と弾性接点41との間での導通をとることができ、また不適切な接触が生じた場合に発生する可能性があるEEPROMの格納データの破損を防止できる。
また、レバー9に作用する弾性力は、インクカートリッジを弾性接点41の側に移動させるように作用させるから、電極41が確実に導電関係を維持する。なお、インク供給口4の弾性シール材6aは、インク供給針の径に対して小さい径の開口を有すると共に弾性を有しているので、インク供給針36と気密性を維持しながら若干弾性変形してインク供給針36との局所的な接触を緩和してインク供給針36に局所的な力が作用することによるダメージを防止する。より好ましくは、インク供給針と弾接している部分がカートリッジに固定されている部分に対して移動可能な調芯性を有する弾性シール材を用いることが好ましい。
また、凸部12は、容器本体2aの幅か、これよりも狭い幅となるように形成されているため、図6に示したように複数のインクカートリッジの列設方向の隙間を可及的に小さく、つまり相互が略密着するように収容しても、列設方向の位置を正確に規制することができる。
この取り外しの際、インク供給口4は、レバー9が設けられている壁面7の側に偏して配置されているから、図12に模式的に示したように弾性片40の下端との当接点Fを中心とする図中矢印G方向の大きな回動半径Lで流路形成部材であるインク供給針36との係合を解除でき、インク供給針36の筒胴部に弾接する弾性シール材6aによる緩衝作用と相まって、インク供給針36に対する曲げ力の作用を緩和できる。
インクカートリッジを取り出す際の回動時にはリブ34、特に斜面部34aがインクカートリッジの容器本体2aの側面に干渉しようとするが、ここには凹部17が形成されているので、リブ34との干渉を避けて、容易に取り出すことができる。
なお、回動中心を規制する弾性片40が当接する当接点Fとインク供給口4の中心線Cの下端との距離をL、インク供給針36の進入長さの最大値をH、取り外し時の回動角をθとすると、インク供給針36の中心とインク供給口4の中心とのズレ量ΔLは、
ΔL=L−(H/tanθ)
で表すことができる。
なお、上述の回動角θとは、インク供給針36がインク供給口4に係合している状態から、インク供給針36の先端の中心点がインク供給口4の端面よりも外側に位置する状態となるまでのインクカートリッジの回動角を意味する。
また、上述の最大値Hとは、図12に符号Fで示す当接点Fからインク供給口4の中心線Cの方向に、インクカートリッジの底面に平行な線(中心線Cと直交する線)を引いたときの交点Eと、インク供給口4の下端との長さを、便宜的に定義したものである。
ところで、現実のインクカートリッジにあっては、インク供給針36の装着長さHが5mm、回動半径Lが28.8mm、回動角θが10度程度であるから、インク供給針36とインク供給口4の中心とのズレ量ΔLは、ΔL=0.4mmとなる。
すなわち、インク供給口36に装填されている弾性シール材6aが、インク供給針36に損傷を与えない程度の力で変形できる変形量をΔLとした場合、回動半径Lを、
L≧H/tanθ+ΔL
にすればよい。
また、回動力を凸部12から最も遠方の略対角の位置に存在するレバー9の先端に作用させるため、容易に取り外すことができる。
さらに、この回動により、電極14と弾性接点41との間にこすれがほとんど無く、電極14及び弾性接点41の磨耗や破損を防止しつつ、電極14と弾性接点41との間での導通をとることができ、また不適切な接触が生じた場合に発生する可能性があるEEPROMの格納データの破損を防止できる。
なお、挟持用凹部2cに代えて、親指が引っかかりやすい凸部を設けても同様の作用を奏する。
2aが弾性片40の下端40bよりも外れた位置まで回動しながら移動するから、この段階でインクカートリッジ1を斜めに持ち上げることにより、キャリッジ30から取り外すことができる。
そして、インク供給口4は、レバー9側、つまり回動支点となる凸部12から離れた位置に存在するため、インク供給針36に可及的に平行に移動し、インク供給口4の弾性シール材6aに無理な変形を強いることが防止される。
図14(イ)、(ロ)は、それぞれ本発明のインクカートリッジの第2の実施例を示すものであって、カートリッジ101は、第1の実施例と略同様に構成されている。
すなわち、インクカートリッジ101は、容器本体102aと、蓋体102bとからなる扁平な容器と、容器本体102aの1つの壁面(底面103)に記録ヘッドの流路形成部材を構成するインク供給針と係合してインクを供給するインク供給口104を設けて構成されている。
詳細には、インクカートリッジ101は、カートリッジの並び方向に垂直な方向となる幅W1が最も長く、カートリッジの高さH1は幅W1よりも若干短く、カートリッジの並び方向と平行な面である厚みD1は高さH1の1/5程度の長さに形成されて、複数のカートリッジを並べたときに可能な限り並び方向の長さを短くできるように形成されている。
なお、インク供給口104は、カートリッジの長手方向の中央部よりも一側に偏する位置(つまり係止部材であるレバー109が形成された壁面の側)に配置されていて、上述の実施例の図2に示したようにインク供給口104の先端側に付勢力を発揮するバネ5により常時閉弁状態を維持する弁体6が装着され、その外側、つまり先端側に流路形成部材と係合する環状の弾性シール材6aが装填されている。
壁面108は幅方向に狭い為、縦長形状に形成することで所要面積を確保した電極を縦横共に複数列で配置し、カートリッジ101の左右方向位置決め部として機能する面112a、112bの近傍で位置決め精度の高い領域に集中的に電極114を配置することができる。これにより電極114と弾性接触部材140とのコンタクト信頼性を向上させている。
複数の電極114を配した回路基板115の表面の上方への仮想延長面から大きく外れない位置でカートリッジ101を下方へ位置決めする力を受ける凸部111を設け、カートリッジ装填時によじれによる電極114の位置決め不良を防ぎ、正確な電極114と弾性接点部材140とのコンタクトを実現している。
キャリッジ130は、上部から複数のインクカートリッジの挿入が可能なように略箱型に形成されたカートリッジホルダ本体部131と、装填レバー132とにより構成され、装填レバー132は、上部に窓132aを備えた略枠体構造として構成され、ホルダ本体部131の一端側、この実施例ではカートリッジ101の凸部111と対向する側を下部側とするようにして軸133により回動可能にホルダ本体部131に枢支されている。
特に両側に突起120が形成されている場合には、レバー109にねじれが生じている場合でも、確実にレバー109を正規の位置に誘導することができる。
この状態でインクカートリッジ101を垂直に押し込むと、図19に示したようにインクカートリッジ101のレバー109の両側の突起120が拡開部を形成する斜面135aに拾われ、またガイド用凸部110が溝137に進入する。記録ヘッド139に連通してインク供給部材を構成するインク供給針138がインク供給口104に進入して弁体6をバネ5に抗して押し上げる。
この実施例によれば、図21(ロ)に示したように凸部112を上部まで形成することにより、電極114等を形成する面113のサイズを拡大して電極114の配置にゆとりを持たせることができ、インクなどによる短絡や、記録装置の弾性接点部材140とより確実にコンタクトさせることができる。
インクカートリッジは、カートリッジホルダに装着した場合に、並び方向にほぼ平行な側面が、カートリッジの装着方向に縦長となるように形成されている。本実施例のカラー用インクカートリッジにおいては、カートリッジの巾(厚み)D1に対して高さH1が5倍程度に形成されている。これによれば、図16に示すようにカートリッジホルダに複数のカートリッジを装着した場合において、カートリッジホルダのカートリッジ並び方向の巾を小さくすることができる。
言うまでもなく、誤装着防止用の識別片60は、キャリッジのインクカートリッジの挿入口側に形成された溝と呼応して誤挿入を防止するものであるため、誤ったインクカートリッジが装着された場合には、溝に進入することができず、インクカートリッジのインク供給口がインク供給針に到達する位置まで進入することができず、したがって電極114が弾性接点部材140とコンタクトを形成することができない。
更に、識別片60は複数の電極が形成されている面113よりも外方に突出していることが好ましい。これによれば、電極面が直接外部の面に当接することがないので、電極へのダメージを防止することができる。
さらに、識別片60の側面が凸部112の側面と平行であれば、横方向の移動を抑制してより確実な位置決めを行うことができる。特に識別片60を複数設ける場合にはこの効果が顕著である。
さらに、品質の高い印刷を実現するため、濃インク及び淡インクの2種類のブラックインクを使用する場合には、黒インクの濃度を識別するための部材のために予約しておくことができる。
ブロック61は、インクカートリッジ101を構成する容器本体102a、蓋体103、インク供給口104、レバー109、凸部111とは、別部材として形成されていて、カートリッジ保持用の装填レバー132に押圧される凸部111の下部に装着されている。
更に、誤挿入防止用の識別片を確認しながら回路基板の記憶素子に書き込まれるインクの色情報等を検証することもでき、誤挿入防止片と記憶素子のデータとの不整合を防止することができる。
このように識別片60自体の巾を異ならせたり、配置する数、識別片相互の間隔をインクの種類に対応させて異ならせることにより、識別可能なインクカートリッジの数を増加させることができる。
Claims (2)
- 記録ヘッドに連通するインク供給針と、複数のインクカートリッジが幅方向に並ぶように収容されるインクカートリッジ収容部と、前記インクカートリッジの前記幅方向の位置を規制するためのリブとがキャリッジに形成された記録装置に用いられるインクカートリッジであって、
一対の長辺と前記幅方向に平行な一対の短辺とを有する底面と、前記底面の前記一対の短辺の側で各々前記底面と垂直に交差し相対向するよう形成された第1側壁および第2側壁と、前記底面の前記一対の長辺の側で各々前記底面と垂直に交差するとともに、前記第1側壁および前記第2側壁と交差するように形成された第3側壁と、該第3側壁の反対側に位置する第4側壁と、前記底面の前記第1側壁の側に偏した位置に備えられ、前記インク供給針の挿入を可能とするインク供給口と、前記第2側壁の前記底面寄りに備えられた位置決め凸部と、を備え、
前記位置決め凸部は、前記第2側壁よりも突出されており、複数の電極が配置された回路基板が固定された面と、前記インクカートリッジが前記インクカートリッジ収容部に収容されたときに前記リブに対応して前記幅方向の位置が規制される両側の側面と、を有し、
前記インクカートリッジの前記第3側壁の延長面と前記位置決め凸部の一方の前記側面との間に前記リブが挿入される領域を形成すべく、前記位置決め凸部の幅は、前記インクカートリッジの幅よりも小さく形成されており、
前記位置決め凸部は、前記インクカートリッジの前記幅方向の一方に偏するように位置されているとともに、前記位置決め凸部の他方の前記側面と前記第4側壁とをほぼ同一面にしたことを特徴とするインクカートリッジ。 - 前記複数の電極は、前記表面において上段と下段で前記インクカートリッジ収容部の接点部材とコンタクトを形成しており、上段のコンタクトを形成する電極のうち中央に位置する電極が前記インク供給口の中心軸を前記表面に垂直投影した線上に位置するように配置されていることを特徴とする請求項1に記載のインクカートリッジ。
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