JP5927954B2 - カートリッジ及び印刷装置 - Google Patents

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Description

本発明は、カートリッジ及び印刷装置に関する。
印刷材としてインクを用いる印刷装置(インクジェットプリンター)には、一般的に、内部にインクが収容されたカートリッジが装着される。例えば、特許文献1及び2に記載されたインクカートリッジには、内部に可撓性のインクパックが配置されており、このインクパック内にインクが充填されている。
特開2004−195962号公報 特開2003−266733号公報
特許文献1では、印刷装置の使用時にカートリッジの取り外しを防止する機構が存在しない。よって、印刷装置の使用時に、ユーザーが誤ってカートリッジを引き抜いてしまう虞がある。
一方、特許文献2では、印刷装置の使用時にカートリッジの取り外しを防止する機構が設けられている。しかし、奥行き寸法の長いカートリッジであるにも関わらず、その奥行き方向の寸法の中央付近でカートリッジをロックするようにしている。このような機構では、構造が複雑となり、印刷装置が大型化してしまう虞がある。
以上のような事情に鑑み、本発明は、ユーザーが誤ってカートリッジを引き抜いてしまうのを防ぎつつ、大型化を回避することが可能なカートリッジ及び印刷装置を提供することを目的とする。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するために、以下の手段を採用した。
本発明に係るカートリッジは、印刷装置のカートリッジ装着部に着脱可能に装着され、前記カートリッジ装着部に挿入される際に挿入方向の前側となる前面と、前記前面と対向する後面と、前記前面及び前記後面と交わる4つの側面としての上面、下面、左面、及び右面と、を有する略直方体形状のカートリッジであって、前記上面の前記後面近傍に、前記カートリッジを前記カートリッジ装着部から取り外す際の取手となる凹部が設けられており、前記カートリッジが前記カートリッジ装着部に装着された状態において、前記凹部には、前記カートリッジ装着部の固定レバーの規制部が挿入される。
本発明によれば、取手と、カートリッジ取り外し防止用の規制部の機能を1つの凹部でまかなえる。これにより、カートリッジやプリンターの部品点数を削減し、コストを低減することができる。また、カートリッジがカートリッジ装着部に装着され、固定レバーが凹部に挿入されているときには、取手が塞がれる。よって、機能的にカートリッジが引き抜けないだけでなく、視覚的にもカートリッジが引き抜けないことが理解し易く、カートリッジ取り外し防止の機能を、より効果的に達成できる。更に、凹部がカートリッジ上面の後面近傍に設けられることにより、カートリッジ取り外し防止用の規制部が必然的に印刷装置の表面に近い位置に設けられることとなる。よって、ユーザーが規制部を上下させるような簡易な構成で、カートリッジ取り外し防止機構を構成することが可能となり、印刷装置の大型化を防ぐことができる。
上記のカートリッジは、前記上面を平面視したとき、前記凹部の幅は、前記前面側よりも前記後面側の方が大きい。
本発明によれば、上面を平面視したとき、凹部の幅が前面側よりも後面側の方が大きいので、例えばユーザーがカートリッジを取り外す際に、指などを凹部に掛け易い構成となる。
本発明に係る印刷装置は、前面と、前記前面と対向する後面と、前記前面及び前記後面と交わる4つの側面としての上面、下面、左面、及び右面と、を有する略直方体形状のカートリッジが、前記前面を挿入方向前側として、カートリッジ装着部に着脱可能に装着される印刷装置であって、前記カートリッジは、前記上面の前記後面近傍に、該カートリッジを前記カートリッジ装着部から取り外す際の取手となる凹部が設けられ、前記カートリッジ装着部のカートリッジ挿入口の上方に、上下操作が可能な固定レバーが設けられており、前記固定レバーは、前記カートリッジの前記上面の前記後面近傍に設けられた前記凹部に挿入される規制部を有し、前記カートリッジが前記カートリッジ装着部に装着された状態において、前記固定レバーが下ろされることで、前記凹部に前記固定レバーが挿入され、前記カートリッジの前記カートリッジ装着部からの取り外しが防止される。
本発明によれば、カートリッジがカートリッジ装着部に装着され、固定レバーが下ろされると、規制部によって取手が塞がれる。よって、機能的にカートリッジが引き抜けないだけでなく、視覚的にもカートリッジが引き抜けないことが理解し易く、カートリッジ取り外し防止の機能を、効果的に達成できる。ユーザーが規制部を上下させる簡易な構成で、カートリッジ取り外し防止機構を構成することが可能となり、印刷装置の大型化を防ぐことができる。
上記の印刷装置は、前記カートリッジ装着部には、前記カートリッジ装着部に前記カートリッジが装着されていることを検知するためのスイッチが設けられており、前記固定レバーには、前記固定レバーが下ろされたときに前記スイッチを入れるためのスイッチ操作部が設けられていることが好ましい。
本発明によれば、カートリッジ装着部にはカートリッジが装着されていることを検知するためのスイッチが設けられており、固定レバーには当該固定レバーが下ろされたときにスイッチを入れるためのスイッチ操作部が設けられているので、カートリッジの固定とスイッチの操作とを連動させることができる。
印刷材供給システム1の構成を示す斜視図である。 カートリッジ装着状態におけるカートリッジ装着部6を示す外観斜視図である。 カートリッジ装着部6の第一外観斜視図である。 カートリッジ装着部6の第二外観斜視図である。 カートリッジ装着部6の第三外観斜視図である。 カートリッジ4の第一外観斜視図である。 カートリッジ4の第二外観斜視図である。 カートリッジ4の正面図である。 カートリッジ4の背面図である。 カートリッジ4の上面図である。 カートリッジ4の底面図である。 カートリッジ4の第一側面図である。 カートリッジ4の第二側面図である。 カートリッジ4の分解斜視図である。 カートリッジ装着状態におけるカートリッジ装着部6を示す外観斜視図である。 カートリッジ装着状態におけるカートリッジ装着部6を示す正面図である。 カートリッジ4及びレバー672を示す外観斜視図である。 カートリッジ4及びレバー672を示す外観斜視図である。 カートリッジ4及びレバー672を示す外観斜視図である。 カートリッジ4及びレバー672を示す外観斜視図である。 カートリッジ装着部6及びレバー672を示す断面図である。 カートリッジ装着部6及びレバー672を示す断面図である。 カートリッジ装着部6及びレバー672を示す断面図である。 カートリッジ装着部6及びレバー672を示す断面図である。 カートリッジ装着部6の第五外観斜視図である。 カートリッジ装着部6の第六外観斜視図である。 カートリッジ装着部6の第七外観斜視図である。
本発明の実施形態に係るカートリッジ4について説明する。
図1は、印刷材供給システム1の構成を示す斜視図である。
印刷材供給システム1は、印刷装置としてのプリンター10と、カートリッジ4とを備える。
図1には、互いに直交する3つの空間軸であるXYZ軸が描かれている。X軸,Y軸,Z軸の矢印が向いている方向は、それぞれX軸,Y軸,Z軸に沿った正の方向を示している。X軸,Y軸,Z軸に沿った正の方向を、それぞれ+X軸方向,+Y軸方向,+Z軸方向とする。X軸,Y軸,Z軸の矢印が向いている方向と逆の方向が、それぞれX軸,Y軸,Z軸に沿った負の方向である。X軸,Y軸,Z軸に沿った負の方向を、それぞれ−X軸方向,−Y軸方向,−Z軸方向とする。X軸,Y軸,Z軸に沿った方向で正負を問わないものを、それぞれX軸方向,Y軸方向,Z軸方向とよぶ。
これ以降に示す図及び説明についても同様である。他の図に描かれたXYZ軸は、図1のXYZ軸に方向が対応している。
プリンター10は、インクをヘッド22から吐出するインクジェットプリンターである。このプリンター10は、ポスター等の大判の用紙(A2〜A0等)に印刷を行う大型のプリンターである。プリンター10は、カートリッジ装着部6と、制御部31と、キャリッジ20と、ヘッド22と、駆動機構30とを備える。また、プリンター10は、プリンター10の動作を利用者が操作するための操作ボタン15を備える。
カートリッジ装着部6には、複数のカートリッジ4がそれぞれ着脱可能に装着される。4色(ブラック、イエロー、マゼンダ、シアン)のインクに対応して4種類のカートリッジ4が1つずつ、すなわち合計4つのカートリッジ4がカートリッジ装着部6に装着される。
プリンター10では、前面(+Y軸方向側の面)にカートリッジ装着部6の挿入口69側が露出している。挿入口69を覆うカバーは設けられておらず、常に挿入口69側が外部に露出している。このため、プリンター10では、カートリッジ装着部用カバーの開閉作業を伴わずに、カートリッジ4の着脱が可能である。
カートリッジ装着部6にカートリッジ4が装着されると、チューブ24を介してキャリッジ20に設けられたヘッド22にインクが供給可能となる。
プリンター10のポンプ機構(図示せず)によって、カートリッジ4内のインクを吸引することで、インクがヘッド22に供給される。なお、チューブ24は、インクの種類毎に設けられている。
カートリッジ4がカートリッジ装着部6に装着された状態を「装着状態」とも呼ぶ。
ヘッド22には、インクの種類毎にノズルが設けられている。ヘッド22は、噴射ノズルから印刷用紙2に向かってインクを噴射して文字や画像等のデータを印刷する。
プリンター10は、カートリッジ装着部6がキャリッジ20の動きとは連動しない、いわゆる「オフキャリッジタイプ」と呼ばれるプリンターである。キャリッジ20にカートリッジ装着部6が設けられ、キャリッジ20と共にカートリッジ装着部6が移動する、いわゆる「オンキャリッジタイプ」と呼ばれるプリンターにも本発明は適用できる。
制御部31は、プリンター10の各部の制御や、カートリッジ4との信号の授受を行う。キャリッジ20は、ヘッド22を印刷用紙2に対して相対的に移動させる。
駆動機構30は、制御部31からの制御信号に基づいてキャリッジを往復動させる。駆動機構30は、タイミングベルト32と、駆動モーター34とを備える。タイミングベルト32を介して駆動モーター34の動力をキャリッジ20に伝達することによって、キャリッジ20が主走査方向(X軸方向)に往復移動する。また、プリンター10は、印刷用紙2を副走査方向(+Y軸方向)に移動させるための搬送機構を備える。印刷が行なわれる際には、搬送機構によって印刷用紙2が副走査方向に移動し、前面カバー11上に印刷完了後の印刷用紙2が出力される。
また、キャリッジ20を主走査方向に移動させた印刷領域外の位置には、ホームポジションと呼ばれる領域が設けられており、ホームポジションには、正常に印刷可能なようにメンテナンスを行うメンテナンス機構が搭載されている。メンテナンス機構は、ヘッド22の底面側(印刷用紙2に向いた側)でノズルが形成されている面(ノズル面)に押し付けられて、噴射ノズルを取り囲むように閉空間を形成するキャップ部材8や、ヘッド22のノズル面に押し付けるためにキャップ部材8を昇降させる昇降機構(図示せず)や、キャップ部材8がヘッド22のノズル面に押し付けられることで形成される閉空間に負圧を導入する吸引ポンプ(図示せず)などから構成されている。
印刷材供給システム1(プリンター10、カートリッジ4)の使用状態において、印刷用紙2を搬送する副走査方向に沿った軸をY軸とし、重力方向(上下方向)に沿った軸をZ軸とし、キャリッジ20の移動方向(左右方向)に沿った軸をX軸とする。
「印刷材供給システム1の使用状態」とは、水平な面に印刷材供給システム1が設置された状態をいう。
副走査方向(前方向)を+Y軸方向、その逆方向(後方向)を−Y軸方向とし、重力方向の下方から上方に向かう方向(上方向)を+Z軸方向とし、その逆方向(下方向)を−Z軸方向とする。
印刷材供給システム1を前側(+Y軸方向側)から見たときに、右側から左側に向かう方向を+X軸方向とし、その逆方向を−X軸方向とする。
図2は、カートリッジ装着状態におけるカートリッジ装着部6を示す外観斜視図である。図3は、カートリッジ装着部6の第一外観斜視図である。図4は、カートリッジ装着部6の第二外観斜視図である。図5は、カートリッジ装着部6の第三外観斜視図である。図3には、カートリッジ装着部6に取り付けられたチューブ24が図示されている。図4,図5は、カートリッジ装着部6の内部の構成が視認できるように、一部の構成の図示は省略している。
カートリッジ装着部6に装着されたカートリッジ4のインクは、ポンプ機構7が駆動することでチューブ24に流通する。カートリッジ装着部6は、4つのカートリッジ4を独立して着脱できるが、プリンター10の仕様に応じてカートリッジ4の着脱個数を増加できるように構成されている。すなわち、図4に示すように、最も+X軸方向側には、増やしたカートリッジ4が装着できるように予備の装着空間や部材が設けられている。
図3に示すように、カートリッジ装着部6は、以下に述べる6つの壁部によってカートリッジ4を収容するカートリッジ収容室61が形成されている。カートリッジ収容室61は、略直方体形状である。カートリッジ収容室61の形状は、カートリッジ4の外観形状に対応している。なお、カートリッジ収容室61のうち、4つのカートリッジ4のうちの1つを収容する部分をそれぞれ、スロットとも呼ぶ。
カートリッジ装着部6は、装置側前壁部62と、第一装置側側壁部63と、第二装置側側壁部64とを備える。また、カートリッジ装着部6は、第三装置側側壁部65と、第四装置側側壁部66と、開口壁部67と、を備える。これらの6つの壁部62,63,64,65,66,67によってカートリッジ収容室61が区画形成されている。6つの壁部62,63,64,65,66,67の外形はそれぞれ、略長方形状である。
図3及び図4に示すように、装置側前壁部62は、カートリッジ収容室61に対して−Y軸方向側に位置する。装置側前壁部62は、プリンター10の使用状態において、垂直な壁部である。
図4に示すように、装置側前壁部62には、装置側端子部70と、印刷材供給機構640と、ロッド662が設けられている。詳細には、+Z軸方向から−Z軸方向に向かうに順に、装置側端子部70、印刷材供給機構640、ロッド662が配列されている。装置側端子部70及び印刷材供給機構640は、装置側前壁部62の+Y軸方向側(カートリッジ収容室61が位置する側)の面に設けられている。また、ロッド662は、装置側前壁部62をY軸方向に貫通するように設けられている。装置側前壁部62の−Y軸方向側(カートリッジ収容室61とは反対の側)には、ポンプ機構7が設けられている。
印刷材供給機構640は、上述の印刷材供給管642を備え、カートリッジ4内のインクをプリンター10側に流通させるために利用される。装置側端子部70は、上述の装置側端子群721(図5)及びコネクター739(図4)を備え、カートリッジ4とプリンター10を電気的に接続するために利用される。
図4に示すように装置側端子部70は、印刷材供給管642よりも第一装置側側壁部63側(+Z軸方向側)に設けられている。ロッド662は、カートリッジ4のインクエンド状態をプリンター10側で検出するために用いられる。すなわち、ロッド662は、後述するプリンター10の検出機構の一部を構成する。また、ロッド662は、カートリッジ4がカートリッジ装着部6に装着される際に、正しい装着位置からの位置ずれを抑制するための位置決め部材としても機能する。
図3に示すように、第一装置側側壁部63は、カートリッジ収容室61に対して+Z軸方向側に位置する。第一装置側側壁部63は、装置側前壁部62と交差する向きに設けられている。第一装置側側壁部63は、装置側前壁部62と直交する向きに設けられている。第一装置側側壁部63は、プリンター10の使用状態において、水平な壁部である。第一装置側側壁部63は、カートリッジ装着部6の上面を構成する。
本明細書では、「交わる」や「交差する」とは、(i)2つの要素が相互に交差し実際に交わる状態、(ii)一方の要素を延ばした場合に他方の要素に交わる状態、及び(iii)相互の要素をそれぞれ延ばした場合に互いの要素が交わる状態、のいずれかの状態であることを意味する。
図5に示すように、第一装置側側壁部63はカートリッジ4を装着位置まで案内するための第一レール682を有する。第一レール682は、少なくとも装着されるカートリッジ4の個数に対応して設けられている。実際に装着されるカートリッジ4の個数4つと、予備1つの計5つの第一レール682が設けられている。第一レール682はY軸方向に延びる溝であり、カートリッジ4の一部分が挿入される。また、第一レール682の−Y軸方向側端部には、係止部材としての板ばね684が設けられている。装着状態では、板ばね684がカートリッジ4を係止することで、カートリッジ装着部6からカートリッジ4が抜け出すことを防止する。
図3、図4に示すように、第二装置側側壁部64は、カートリッジ収容室61に対して−Z軸方向側に位置する。第二装置側側壁部64は、カートリッジ収容室61を挟んで第一装置側側壁部63と対向する。第二装置側側壁部64は、装置側前壁部62と交差する向きに設けられている。第二装置側側壁部64は、装置側前壁部62と直交する。第二装置側側壁部64は、プリンター10の使用状態において、水平な壁部である。第二装置側側壁部64は、カートリッジ装着部6の底面を構成する。
図4に示すように、第二装置側側壁部64はカートリッジ4を装着位置まで案内するための第二レール602を有する。第二レール602は、少なくとも装着されるカートリッジの個数に対応して設けられている。
第二レール602は第一レール682と同様に5つ設けられている。第二レール602はY軸方向に延びる溝であり、カートリッジ4の一部分が挿入される。また、第二レール602の−Y軸方向側端部には、係止部材としての板ばね604が設けられている。装着状態では、板ばね604がカートリッジ4を係止することで、カートリッジ装着部6からカートリッジが抜け出すことを防止する。同じカートリッジ4が装着される第一レール682と第二レール602は、カートリッジ収容室61を挟んで向かい合う位置に設けられている。
第一レール682と第二レール602とはX軸方向の寸法が異なる。詳細には、第一レール682は第二レール602よりもX軸方向の寸法が小さい。これにより、誤ってZ軸方向の向きを逆向きにしてカートリッジ4がカートリッジ装着部6に挿入されようとした場合に、カートリッジ4が第一と第二レール682,602に挿入できない構成となっている。これにより、Z軸方向の向きが逆向きの誤った状態でカートリッジ4がカートリッジ装着部6に挿入される可能性を低減できる。
また、図4に示すように、第二装置側側壁部64のうち、装置側前壁部62に近接した位置には、装置側識別部材610が設けられている。装置側識別部材610は、カートリッジが装着される個数に対応して設けられている。装置側識別部材610は4個設けられている。装置側識別部材610は、カートリッジ収容室61の各スロットに正しい種類(インク色)のカートリッジ4が装着されたか否かを識別するために用いられる。各装置側識別部材610は、装着されるカートリッジ4内のインクの色に応じて、異なる形状を形成する。
詳細には、各装置側識別部材610は、少なくとも1つ以上のリブによって形成され、リブの数と位置によって定まるパターンがカートリッジ4の種類に応じて異なる。カートリッジ4にも、リブによって形成された識別部材(「カートリッジ側識別部材」ともいう。)が設けられている。カートリッジ4の識別部材も収容するインクの色に応じて異なる形状を形成している。そして、正しい種類のカートリッジ4がスロットに挿入される場合は、装置側識別部材610とカートリッジ側識別部材とが嵌合する。一方、誤った種類のカートリッジ4がスロットに挿入される場合は、装置側識別部材610とカートリッジ側識別部材とが嵌合できない。これにより、誤った種類のカートリッジ4がカートリッジ装着部6の各スロットに装着される可能性を低減できる。
また、図4に示すように、第二装置側側壁部64のうち、装置側前壁部62に近接した位置には、規制部材612が設けられている。規制部材612は、カートリッジ4が装着される個数に対応して設けられている。規制部材612は5個設けられているが、実際に利用される個数は4個である。規制部材612は、カートリッジ4が+Y軸方向側の挿入口69(図3)から−Y軸方向側の装置側前壁部62に向ってカートリッジ装着部6のカートリッジ収容室61に挿入され、正しい装着位置まで到達したときにカートリッジ4と当接する。これにより、正しい装着位置からカートリッジ4がさらに押し込まれる可能性を低減できる。
図3に示すように、開口壁部67は、カートリッジ収容室61に対して+Y軸方向側に位置する。開口壁部67は、カートリッジ4の着脱の際にカートリッジ4を通過させるための挿入口69を有する。開口壁部67は、カートリッジ収容室61を挟んで装置側前壁部62と対向する。開口壁部67は、第一装置側側壁部63及び第二装置側側壁部64に交差する向きに設けられている。開口壁部67は、第一装置側側壁部63及び第二装置側側壁部64に直交する。開口壁部67は、プリンター10の使用状態において、垂直な壁部である。
開口壁部67は、Z軸方向に移動可能なレバー672が設けられている。カートリッジ4がカートリッジ装着部6に装着された後にレバー672を−Z軸方向に移動させる。これにより、レバー672がカートリッジ4に引っ掛かり、カートリッジ4が誤って取り外されることを防止する。レバー672がカートリッジ4に引っ掛かった状態とは、図2の+X軸方向側に位置する3つのカートリッジ4と対応する3つのレバー672が示す状態である。
図3に示すように、第三装置側側壁部65は、カートリッジ収容室61に対して+X軸方向側に位置する。第三装置側側壁部65は、装置側前壁部62、第一装置側側壁部63、第二装置側側壁部64、及び、開口壁部67と交差する向きに設けられている。第三装置側側壁部65は、装置側前壁部62、第一装置側側壁部63、第二装置側側壁部64、及び、開口壁部67と直交する。第三装置側側壁部65は、プリンター10の使用状態において、垂直な壁部である。第三装置側側壁部65は、カートリッジ装着部6の側面を構成する。
図3に示すように、第四装置側側壁部66は、カートリッジ収容室61に対して−X軸方向側に位置する。第四装置側側壁部66は、カートリッジ収容室61を挟んで第三装置側側壁部65と対向する。第四装置側側壁部66は、装置側前壁部62、第一装置側側壁部63、第二装置側側壁部64、及び、開口壁部67と交差する向きに設けられている。第四装置側側壁部66は、装置側前壁部62、第一装置側側壁部63、第二装置側側壁部64、及び、開口壁部67と直交する。第四装置側側壁部66は、プリンター10の使用状態において、垂直な壁部である。第四装置側側壁部66は、カートリッジ装着部6の側面を構成する。
各壁部62,63,64,65,66,67の配置から以下のような関係が規定できる。装置側前壁部62と開口壁部67あるいは挿入口69とが対向する方向がY軸方向である。開口壁部67あるいは挿入口69から装置側前壁部62に向かう方向、つまりカートリッジ4をカートリッジ装着部6に挿入する(装着する)方向が−Y軸方向であり、その逆、つまりカートリッジ4をカートリッジ装着部6から引き抜く(取り外す)方向が+Y軸方向である。第一装置側側壁部63と第二装置側側壁部64とが対向する方向がZ軸方向である。第一装置側側壁部63から第二装置側側壁部64へ向かう方向が−Z軸方向であり、その逆が+Z軸方向である。第三装置側側壁部65と第四装置側側壁部66とが対向する方向がX軸方向である。第三装置側側壁部65から第四装置側側壁部66へ向かう方向が−X軸方向であり、その逆が+X軸方向である。
次に、図6〜26を用いてカートリッジ4の概略構成を説明する。カートリッジ4を図示した図面に付したXYZ軸は、装着状態におけるカートリッジ4に対するXYZ軸に対応する。
図6は、カートリッジ4の第一外観斜視図である。図7は、カートリッジ4の第二外観斜視図である。図8は、カートリッジ4の正面図である。図9は、カートリッジ4の背面図である。図10は、カートリッジ4の上面図である。図11は、カートリッジ4の底面図である。図12は、カートリッジ4の第一側面図である。図13は、カートリッジ4の第二側面図である。
図6及び図7に示すように、カートリッジ4は、外形が略直方体形状である。カートリッジ4は、Y軸方向、Z軸方向、X軸方向の順で寸法が小さくなる。カートリッジ4は、内部にインクを収容するケース9を備える。ケース9は合成樹脂を成形することで形成された筐体である。カートリッジ4は、前面42と、後面47と、第一側面43と、第二側面44と、第三側面45と、第四側面46とを備える。
第一側面43を上面43とも呼び、第二側面44を底面44とも呼び、第三側面45を右側面45とも呼び、第四側面46を左側面46とも呼ぶ。前面42と後面47は、Y軸方向において対向しており、前面42が−Y軸方向側に、後面47が+Y軸方向側に位置する。第一側面43と第二側面44は、前面42及び後面47と交わり、Z軸方向において対向している。第一側面43が+Z軸方向側に、第二側面44が−Z軸方向側に位置する。第三側面45と第四側面46は、前面42、後面47、第一側面43、及び第二側面44と交わり、X軸方向において対向している。第三側面45が+X軸方向側に、第四側面46が−X軸方向側に位置する。
前面42の形状は、Z軸方向の寸法がX軸方向の寸法よりも大きい略長方形である。前面42は、装着状態において装置側前壁部62(図4)と向かい合う。
前面42には、ロッド挿入孔420と、供給管挿入孔424と、が形成されている。ロッド挿入孔420は、前面42のうち、第一側面43と第二側面44との中間の位置に設けられている。言い換えれば、Z軸方向について、第一側面43と第二側面44を結ぶ中間の位置に設けられている。すなわち、ロッド挿入孔420の中心軸Ceは、第一側面43と第二側面44のZ軸方向における中間の位置に配置されている。ここで、「中間の位置」とは、完全に中間である必要はなく、第一と第二側面43,44のどちらか一方に偏って配置されていなければ良い。例えば、「中間の位置」とは、第一側面43と第二側面44のZ軸方向における距離に対して中心位置から10%以内の範囲内の位置を含む。
第一側面43と第四側面46が交わる部位のうち、後面47に近接する部位には、カートリッジ4の着脱時に操作者が指を入れるための凹形状の取手部5が形成されている。
装着状態において、供給管挿入孔424には、印刷材供給管642(図4)が挿入される。また、供給管挿入孔424内には、カートリッジ4内のインクを外部へ流通させるための印刷材導出管484(図4)が配置されている。印刷材供給管642が印刷材導出管484に接続されることで、カートリッジ4内のインクが印刷材供給管642に流通可能となる。
装着状態において、ロッド挿入孔420には、外周の一部がロッドカバー720に覆われたロッド662(図4)が挿入される。ロッド挿入孔420にロッド662が挿入されることで、カートリッジ装着部6に対するカートリッジ4全体の位置決めを行い、正しい装着位置からの位置ずれを抑制する。また、装着状態においてロッド662がレバー部材490(図4)に当接する。
図6、図10、図12及び図13に示すように、第一側面43は第一凸部432を有する。第一凸部432は、第一側面43から+Z軸方向側に突出する。第一凸部432は、Y軸方向に沿って延びる。詳細には、図12及び図13に示すように、第一凸部432は、第一側面43のうち、前面42に近接した位置から後面47に近接した位置まで延びるが、−Y軸方向側の第一部分432aと+Y軸方向側の第二部分432bに分かれており、その間に凹状の第一係止部436が形成される。
図11〜図13に示すように、第二側面44は第二凸部442を有する。第二凸部442は、第二側面44から−Z軸方向側に突出する。第二凸部442は、Y軸方向に沿って延びる。詳細には、図12及び図13に示すように、第二凸部442は、第一側面43のうち、前面42に近接した位置から後面47に近接した位置まで延びるが、−Y軸方向側の第一部分442aと+Y軸方向側の第二部分442bに分かれており、その間に凹状の第二係止部446が形成される。カートリッジ4がカートリッジ装着部6に装着される際には、第一凸部432が第一レール682(図5)に挿入され、第二凸部442が第二レール602(図4)に挿入される。これにより、カートリッジ4をカートリッジ装着部6の対応するスロットに対して円滑に押し進めることができる。
図8に示すように、第一凸部432のX軸方向の寸法(幅)Xaと、第二凸部442のX軸方向の寸法(幅)Xbは異なる。寸法Xa<寸法Xbの関係を満たす。また、第二凸部442は、第一レール682(図5)よりもX軸方向の寸法が大きく、第二凸部442は第一レール682に挿入できない。これにより、誤って第一側面43と第二側面44の向きを逆にした状態で、カートリッジ4がカートリッジ装着部6に装着される可能性を低減できる。また、装着状態では、第一係止部436に板ばね684(図5)が入り込み、第二係止部446に板ばね604(図4)が入り込む。これにより、カートリッジ4がカートリッジ装着部6から不用意に外れることを防止する。
図6に示すように、第三側面45には、ラベルS1が貼り付けられている。このラベルS1には、カートリッジ4の取り扱いに関する情報(使用について注意事項等)が記載されている。
図8に示すように、前面42と第二側面44とが交差するコーナー部88には、凹部49と、一対の規制面421とが設けられている。凹部49には、カートリッジ側識別部材491が設けられている。カートリッジ側識別部材491は、1つ以上のリブによって形成され、収容するインクの色に応じて異なる形状を形成する。また、カートリッジ側識別部材491は、カートリッジ装着部6の正しいスロットに装着されることで、装置側識別部材610(図4)と嵌合する。一対の規制面421は、凹部49のX軸方向の両側に配置されている。一対の規制面421は、カートリッジ4が正しい装着位置まで到達したときに、規制部材612(図4)と当接する。
図6及び図8に示すように、カートリッジ4はさらに、前面42と第一側面43とが交差するコーナー部89に設けられた凹部90を備える。換言すれば、凹部90は、前面42と第一側面43に亘って設けられている。凹部90には、回路基板50が配置されている。回路基板50の表面50fa(図8)には、カートリッジ側端子群521が形成されている。カートリッジ側端子群521は、複数の端子(9個)を備える。装着状態において、カートリッジ側端子群521の各端子は、装置側端子群721(図15)の対応する各端子と接触することで、電気的に接続される。
図14は、カートリッジ4の分解斜視図である。
図14に示すように、ケース9は、印刷材収容部450と、カートリッジ側流路部材480とを収容する。印刷材収容部450は、内部にインクを収容する。また、印刷材収容部450は、可撓性を有する袋体である。印刷材収容部450は樹脂フィルム層の上にアルミニウム層が積層形成されたアルミラミネート複層フィルムにより形成されている。
カートリッジ側流路部材480は、印刷材収容部450と外部とを連通させる流路(「印刷材導出流路」とも呼ぶ。)を形成する。すなわち、カートリッジ側流路部材480は、一端部が印刷材収容部450内に接続され、他端部に設けられた印刷材導出管484が印刷材供給管642(図4)に接続される。印刷材導出流路の途中には、検出室482が設けられている。
検出室482内には、付勢部材としてのコイルばね496と、逆止弁495と、受圧板493とが収容される。また、検出室482の一側面である開口は可撓性を有するフィルム492によって覆われている。受圧板493は、コイルばね496とフィルム492との間に配置されている。コイルばね496は、検出室482の容積を増大させるように受圧板493を付勢する。
ケース9は、さらにレバー部材490を収容する。レバー部材490は、フィルム492に検出室482の外側から接する。検出室482は、内部の圧力の変化に応じて容積が変化する。検出室482の容積の変化によりレバー部材490が変位する。上述のごとく、レバー部材490にはロッド662(図4)が当接している。印刷材収容部450にインクが収容されている状態で、ポンプ機構7により印刷材収容部450内が吸引された場合、吸引に伴って検出室482内にもインクが供給される。これにより検出室482内の圧力は所定圧に維持される。このとき、検出室482の容積は大きく維持されているため、ロッド662(図4)は、レバー部材490によって、付勢部材665(図4)によって付与される付勢力に抗して−Y軸方向へ押された状態となっている。
一方、印刷材収容部450のインクが無くなった状態で、ポンプ機構7により印刷材収容部450内が吸引された場合、検出室482内は負圧となる。検出室482内が負圧となることで所定圧の時よりも検出室482内の容積が減少し、レバー部材490が変位する。それに伴い、ロッド662(図4)は、付勢部材665(図4)によって付与される付勢力によって、+Y軸方向へ変位する。このレバー部材490の変位に伴うロッド662(図4)の変位をセンサー138(図4)が検出することで、インクエンド状態を制御部31が検出できる。
検出室482、コイルばね496、受圧板493、フィルム492、レバー部材490は、プリンター10側でインクエンド状態を検出するために利用される検出機構を構成する。
カートリッジ側流路部材480はさらに、外部から印刷材収容部450にインクを注入するための注入流路483を有する。印刷材収容部450にインクが注入された後は、注入流路483は塞がれる。
図15は、装着状態におけるカートリッジ装着部6を示す外観斜視図である。
図16は、装着状態におけるカートリッジ装着部6を示す正面図である。
図15及び図16には、4つのカートリッジ4がカートリッジ装着部6の各スロットに装着された様子が示されている。カートリッジ装着部6の挿入口69(図2及び図3参照)の一部(+Z軸方向側、+X軸方向側、及び−X軸方向側の面)は、フレーム部68によって囲まれている。4つのスロットのうち、−X軸方向側の1つのスロットでは、フレーム部68の天井部68aに当接される第一位置P1にレバー672が押し上げられている。また、当該1つのスロットを除く3つのスロットでは、レバー672が第二位置P2に押し下げられている。このように、レバー672は、第一位置P1と第二位置P2との間を移動可能に設けられている。
図17〜図20は、カートリッジ4及びレバー672の構成を示す外観斜視図である。図17及び図18は、カートリッジ装着部6を正面側から見たときの構成を示している。図19及び図20は、カートリッジ装着部6を背面側から見たときの構成を示している。図17及び図19は、レバー672が第一位置P1に配置された状態を示している。図18及び図20は、レバー672が第二位置P2に配置された状態を示している。図17〜図20では、カートリッジ4及びカートリッジ装着部6のうち一部の構成を省略して示している。また、図21は、図16におけるA−A断面図である。図22は、図16におけるB−B断面図である。図23は、図16におけるC−C断面図である。図24は、図16におけるD−D断面図である。図18,図20,図21及び図22は、レバー672が押し下げられた状態を示している。図17,図19,図23及び図24は、レバー672が押し上げられた状態を示している。
図17〜図20に示すように、レバー672は、本体部672a、把持部672b、規制部672c、第一当接部672d1、第二当接部672d2及びスイッチ切替部672eを有している。
本体部672aは、例えば矩形の板状に形成されている。本体部672aは、不図示のスライド機構により、Z軸方向に移動可能に設けられている。把持部672bは、本体部672aの表面(+Y軸方向側の面)から+Y軸方向側に突出するように形成されている。把持部672bは、ユーザーがレバー672を移動させる際に把持するための部分である。
規制部672cは、本体部672aから−Z軸方向側に突出するように形成されている。規制部672cは、レバー672が第二位置P2に押し下げられた状態で、カートリッジ4の取手部5に挿入される。規制部672cは、取手部5に収容可能な寸法に形成されている。図18,図20及び図22に示すように、レバー672が第二位置P2に押し下げられた状態では、取手部5の−Y軸方向側の内壁と規制部672cとの間が係止される。すなわち、取手部5に挿入された規制部672cは取手部5を塞ぎ、これによって、ユーザーによるカートリッジ4の引き抜きが規制される。
また、図17,図19及び図24に示すように、当該規制部672cは、レバー672が第一位置P1に押し上げられた状態において、取手部5に挿入されないように、すなわち、取手部5の外部(取手部5の+Z軸方向側)に配置されるように形成されている。レバー672が第一位置P1に押し上げられた状態では、規制部672cが取手部5を開放し、これによってユーザーによるカートリッジ4の引き抜きが可能な状態となる。なお、カートリッジ4の上面43を平面視したとき、取手部5の幅が前面42側よりも後面47側の方が大きくなっている。
図19及び図20に示すように、当接部672dは、本体部672aの背面(−Y軸方向側の面)から−Y軸方向側に突出するように形成されている。図19に示すように、当接部672dは、第一当接部672d1と第二当接部672d2とを有する。第一当接部672d1は、当接部672dの−Z軸方向側端部に設けられている。図21に示すように、第一当接部672d1は、レバー672が第二位置P2に押し下げられた状態で、カートリッジ4の第一側面43に当接される。第一当接部672d1が第一側面43に当接されることで、レバー672の−Z軸方向への移動が規制される。このように、第一当接部672d1は、レバー672の−Z軸方向側のストッパーとして機能している。また、図19及び図21に示すように、第二当接部672d2は、当接部672dの−Y軸方向側端面に設けられている。図21に示すように、第二当接部672d2は、レバー672が第二位置P2に押し下げられた状態で、カートリッジ4の第一側面43に設けられた第一凸部432の+Y軸方向側の端面に当接される。第二当接部672d2が第一凸部432の+Y軸方向側の端面に当接されることで、カートリッジ4の+Y軸方向への移動が規制される。
図19及び図20に示すように、スイッチ切替部672eは、本体部672aに対して−Y軸方向側(背面側)に突出して設けられている。スイッチ切替部672eは、レバー672の−Y軸方向側に配置されたスイッチSWを切り替える。
スイッチSWは、カートリッジ側端子群521と装置側端子群721との間における電気信号の授受の可否を判断するために利用される。スイッチSWは、本体部673及び移動部材674を有している。図21及び図23に示すように、本体部673は、フレーム部68の支持板68bによって支持されている。移動部材674は、本体部673の+Z軸方向側に突出するように設けられている。移動部材674は、例えば+Z軸方向側に付勢されており、外部からの−Z軸方向の力に応じて−Z軸方向に移動可能に設けられている。図19の移動部材674の近くに示された矢印は、このような移動部材674の動きを概念的に示したものである。
図19,図20,図21及び図23から理解できるように、移動部材674は、スイッチ切替部672eの移動経路上に配置されている。レバー672が−Z軸方向に移動することにより、スイッチ切替部672eが−Z軸方向に移動し、当該スイッチ切替部672eによって移動部材674が−Z軸方向側に押下されるようになっている。また、この状態からレバー672が+Z軸方向に移動することにより、スイッチ切替部672eが+Z軸方向に移動し、移動部材674への押圧力が解除されるようになっている。
移動部材674は、外部からの−Z軸方向の力が作用しない状態、つまり、図19及び図23に示すように移動部材674が上がっている状態(第一状態)と、図20及び図21に示すように当該第一状態から移動部材674を−Z軸方向に押下した状態(第二状態)と、をとりうる。したがって、レバー672が第一位置P1に配置された状態では移動部材674は第一状態をとり、レバー672が第二位置P2に配置された状態では移動部材674は第二状態をとる。このように、移動部材674は、レバー672の位置に連動して第一状態と第二状態との間で切り替わるようになっている。
プリンター10(図1)内部には、カートリッジ側端子群521と装置側端子群721との間における電気信号の授受の可否を制御する制御部(図示省略)が設けられている。スイッチSWがオフ状態、すなわち移動部材674が第一状態の場合は、本体部673から制御部に信号が送られない。この状態において、プリンター10内部に設けられた制御部は、カートリッジ側端子群521と装置側端子群721との間における電気信号の授受(通電)を行ってはいけないと判断し、カートリッジ側端子群521と装置側端子群721との間における電気信号の授受や印刷動作を行わないように制御する。また、スイッチSWがオン状態、すなわち移動部材674が第二状態の場合、本体部673から制御部に信号が送られる。この状態において、プリンター10内部に設けられた制御部は、カートリッジ側端子群521と装置側端子群721との間における電気信号の授受(通電)を行っても良いと判断し、カートリッジ側端子群521と装置側端子群721との間における電気信号の授受や印刷動作を行うように制御する。
このように、スイッチSWのオン/オフにより、プリンター10がカートリッジ側端子群521と装置側端子群721との間における電気信号の授受の可否を判断し、それに従った制御を行うことが可能となっている。
次に、カートリッジ4をカートリッジ装着部6に装着する動作を説明する。
レバー672が第二位置P2に配置されていると、カートリッジ装着部6の挿入口69(図2及び図3参照)が一部塞がれた状態となるため、カートリッジ4を挿入できない。このため、カートリッジ4の挿入時には、予めレバー672を第一位置P1に配置させておく。その後、カートリッジ4がカートリッジ装着部6に完全に挿入されることで、カートリッジ側端子群521と装置側端子群721とが接触する。
一方、この状態においては、カートリッジ4はY軸方向への移動が規制されていないため、例えばユーザーが取手部5に指を掛けて+Y軸方向側へ引っ張ることにより、カートリッジ4を引き抜くことが可能である。また、スイッチSWの移動部材674が第一状態となっているため、カートリッジ側端子群521と装置側端子群721とが接触された状態であってもそれらの間で通電が行われず、カートリッジ4側とプリンター10側との間で電気信号のやり取りが行われない。
カートリッジ装着部6にカートリッジ4が装着された後、レバー672が第一位置P1から第二位置P2押し下げられることで、規制部672cが取手部5に挿入される。このため、第二当接部672d2によってカートリッジ4の動きが規制される。よって、カートリッジ4の抜け出しが規制される。加えて、規制部672cが取手部5に挿入されると、取手部5のスペースが規制部672cによって塞がれる。この場合、機能的にカートリッジ4が引き抜けないだけでなく、視覚的にもカートリッジが引き抜けないことが理解し易くなる。
また、レバー672が第一位置P1から第二位置P2押し下げられると、移動部材674が第二状態となる。このため、カートリッジ側端子群521と装置側端子群721との間で電気信号の授受(通電)が行われるようになる。
以上のように、本実施形態によれば、取手部5が、カートリッジ4を引き抜く際の取手としての機能と、カートリッジ4の取り外し防止用の規制部としての機能とを兼ねることができる。これにより、カートリッジ4やプリンター10の部品点数を削減し、コストを低減することができる。
また、カートリッジ4がカートリッジ装着部6に装着され、レバー672が取手部5に挿入されているときには、取手部5が塞がれる。よって、機能的にカートリッジ4が引き抜けないだけでなく、視覚的にもカートリッジ4が引き抜けないことが理解し易く、カートリッジ4の取り外し防止の機能を、より効果的に達成できる。
更に、取手部5がカートリッジ4の上面43の後面近傍に設けられることにより、カートリッジ4の取り外し防止用の規制部が必然的にプリンター10の表面に近い位置に設けられることとなる。よって、ユーザーがレバー672を上下させるような簡易な構成で、カートリッジ4の取り外し防止機構を構成することが可能となり、プリンター10の大型化を防ぐことができる。
また、本実施形態によれば、カートリッジ4の上面43を平面視したとき、取手部5の幅が前面側よりも後面側の方が大きいので、例えばユーザーがカートリッジ4を取り外す際に、指などを取手部5に掛け易い構成となる。
また、本実施形態によれば、カートリッジ装着部6にはカートリッジ4が装着されていることを検知するためのスイッチSWが設けられており、レバー672には当該レバー672が第二位置P2に下ろされたときにスイッチSWを入れるためのスイッチ切替部672eが設けられているので、カートリッジ4の固定とスイッチSWの操作とを連動させることができる。
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明はこのような実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成を採ることができる。例えば以下のような変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、カートリッジ4は、印刷材収容部450は、可撓性を有する袋体で構成されていたが、ケース9に直接インクが収容されていても良い。すなわち、ケース9の内壁を印刷材収容部450としても良い。また、ケース9の内壁に設けた凹部と凹部の開口をシールするフィルムとの組み合わせによって、印刷材収容部450を構成しても良い。
また、上記実施形態においては、X軸方向を左右方向(水平方向)、Y軸方向を前後方向(水平方向)、Z方向を上下方向(鉛直方向)となる場合を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。
例えば、図25に示すように、カートリッジ4が上下方向(鉛直方向)に並ぶように配置された構成であっても構わない。なお、図25に示す構成において、カートリッジ4は水平な方向に挿入され、カートリッジ4の第三側面45及び第四側面46は上下方向(鉛直方向)に平行な状態となっている。
また、上記実施形態においては、カートリッジ4が水平方向に挿入される構成であったが、例えば図26に示すように、カートリッジ4が水平方向に対して傾いた方向に挿入される構成であっても構わない。更に、例えば図27に示すように、カートリッジ4が鉛直方向に挿入される構成であっても構わない。
本発明は、インクジェットプリンター及びそのインクカートリッジに限らず、インク以外の他の液体を噴射する任意の印刷装置及びそのカートリッジにも適用することができる。例えば、以下のような各種の印刷装置及びそのカートリッジに適用可能である。
(1)ファクシミリ装置等の画像記録装置
(2)液晶ディスプレー等の画像表示装置用のカラーフィルタの製造に用いられる色材を噴射する印刷装置
(3)有機EL(Electro Luminescence)ディスプレーや、面発光ディスプレー (Field Emission Display、FED)等の電極形成に用いられる電極材を噴射する印刷装置
(4)バイオチップ製造に用いられる生体有機物を含む液体を噴射する印刷装置
(5)精密ピペットとしての試料印刷装置
(6)潤滑油の印刷装置
(7)樹脂液の印刷装置
(8)時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する印刷装置
(9)光通信素子等に用いられる微小半球レンズ(光学レンズ)などを形成するために紫外線硬化樹脂液等の透明樹脂液を基板上に噴射する印刷装置
(10)基板などをエッチングするために酸性又はアルカリ性のエッチング液を噴射する印刷装置
(11)他の任意の微小量の液滴を吐出させる液体噴射ヘッドを備える印刷装置
なお、「液滴」とは、印刷装置から吐出される液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう「液体」とは、印刷装置が噴射させることができるような材料であれば良い。例えば、「液体」は、物質が液相であるときの状態の材料であれば良く、粘性の高い又は低い液状態の材料、及び、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属(金属融液)のような液状態の材料も「液体」に含まれる。また、物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散または混合されたものなども「液体」に含まれる。また、液体の代表的な例としては上記実施形態で説明したようなインクや液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インクおよび油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種の液体状組成物を包含するものとする。
4…カートリッジ、
5…取手部(凹部)、
6…カートリッジ装着部、
10…プリンター(印刷装置)、
42…前面、
43…第一側面(上面)、
44…第二側面(下面)、
45…第三側面(右面)、
46…第四側面(左面)、
47…後面、
672…レバー(固定レバー)、
672c…規制部、
SW…スイッチ

Claims (4)

  1. 印刷装置のカートリッジ装着部に着脱可能に装着され、前記カートリッジ装着部に挿入される際に挿入方向の前側となる前面と、前記前面と対向する後面と、前記前面及び前記後面と交わる4つの側面としての上面、下面、左面、及び右面と、を有する略直方体形状のカートリッジであって、
    前記上面の前記後面近傍に、前記カートリッジを前記カートリッジ装着部から取り外す際の取手となる凹部が設けられており、
    前記カートリッジが前記カートリッジ装着部に装着された状態において、前記凹部には、前記カートリッジ装着部の固定レバーの規制部が挿入される
    カートリッジ。
  2. 前記上面を平面視したとき、前記凹部の幅は、前記前面側よりも前記後面側の方が大きい
    請求項1に記載のカートリッジ。
  3. 前面と、前記前面と対向する後面と、前記前面及び前記後面と交わる4つの側面としての上面、下面、左面、及び右面と、を有する略直方体形状のカートリッジが、前記前面を挿入方向前側として、カートリッジ装着部に着脱可能に装着される印刷装置であって、
    前記カートリッジは、前記上面の前記後面近傍に、該カートリッジを前記カートリッジ装着部から取り外す際の取手となる凹部が設けられ、
    前記カートリッジ装着部のカートリッジ挿入口の上方に、上下操作が可能な固定レバーが設けられており、
    前記固定レバーは、前記カートリッジの前記上面の前記後面近傍に設けられた前記凹部に挿入される規制部を有し、
    前記カートリッジが前記カートリッジ装着部に装着された状態において、前記固定レバーが下ろされることで、前記凹部に前記固定レバーが挿入され、前記カートリッジの前記カートリッジ装着部からの取り外しが防止される
    印刷装置。
  4. 前記カートリッジ装着部には、前記カートリッジ装着部に前記カートリッジが装着されていることを検知するためのスイッチが設けられており、
    前記固定レバーには、前記固定レバーが下ろされたときに前記スイッチを入れるためのスイッチ操作部が設けられている
    請求項3に記載の印刷装置。
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