JP6032332B2 - Liquid cartridge - Google Patents
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Description
本発明は、インクジェット式プリンタ等の液体吐出装置に着脱可能な液体カートリッジに関する。 The present invention relates to a liquid cartridge that can be attached to and detached from a liquid ejection apparatus such as an ink jet printer.
液体を収容する液体収容室及び液体収容室に連通する流路を有する液体カートリッジにおいて、移動可能な磁性体を配置し、当該磁性体を磁場検知手段で検知する技術が知られている。例えば、既知のインクジェット式プリンタは液体収容室と連通する流路(インク供給路6)に配置された磁性体(回転子8)、及び当該磁性体の回転量を検出するための磁場検知手段(磁気センサ)が用いられる。インクジェット式プリンタは検出された回転量に基づいてカートリッジ内のインク残量を判断することができる。 In a liquid cartridge having a liquid storage chamber for storing a liquid and a flow channel communicating with the liquid storage chamber, a technique is known in which a movable magnetic body is arranged and the magnetic body is detected by a magnetic field detection means. For example, in a known ink jet printer, a magnetic body (rotor 8) disposed in a flow path (ink supply path 6) communicating with a liquid storage chamber, and a magnetic field detection means for detecting the amount of rotation of the magnetic body ( Magnetic sensor) is used. The ink jet printer can determine the remaining amount of ink in the cartridge based on the detected rotation amount.
しかしながら、上述の液体カートリッジには磁性体のみが流路内に配置され、磁性体の検知精度を確保するため、磁性体の磁化を大きくする必要がある。磁性体の磁化が大きい場合、カートリッジ製造又は再生の際に異物(砂鉄等)が付着し易く、異物が付着した状態で流路内に配置されると、流路内に異物が混入してしまう。この場合、カートリッジに装着される液体吐出装置において、吐出部への異物の詰まり等により、吐出不良が生じ得る。 However, in the above-described liquid cartridge, only the magnetic material is disposed in the flow path, and it is necessary to increase the magnetization of the magnetic material in order to ensure the detection accuracy of the magnetic material. When the magnetization of the magnetic material is large, foreign matter (sand iron or the like) is likely to adhere during cartridge manufacture or reproduction, and if it is placed in the flow channel with the foreign matter attached, the foreign matter will enter the flow channel. . In this case, in the liquid ejection device mounted on the cartridge, ejection failure may occur due to clogging of foreign matter in the ejection unit.
本発明の目的は、磁性体の検知精度を確保しつつ、流路内への異物混入を抑制することができる液体カートリッジを提供することである。 An object of the present invention is to provide a liquid cartridge that can prevent foreign matter from entering a flow path while ensuring the detection accuracy of a magnetic material.
本発明は、貯留ユニットと、流路と、弾性部材と、磁性体バルブと、磁場発生ユニットと、検出ユニットを含む液体カートリッジを提供する。貯留ユニットは液体を収容する。流路は、一端と他端とを有し、前記一端は貯留ユニットに接続されており、前記液体が流れる。弾性部材は、前記流路の前記他端を塞ぐ。磁性体バルブは、流路内において、前記貯留ユニットと前記流路の他端との間の連通を遮断する第1位置と、前記貯留ユニットと前記流路の他端とを連通させる第2位置との間を移動可能である。磁場発生ユニットは流路の外部に配置され、磁場を発生する。検出ユニットは、前記磁場発生ユニットと前記磁性体バルブとによって作られる磁場を検出するように構成される。 The present invention provides a liquid cartridge including a storage unit, a flow path, an elastic member, a magnetic valve , a magnetic field generation unit, and a detection unit. The storage unit contains liquid. The flow path has one end and the other end, and the one end is connected to the storage unit, and the liquid flows. The elastic member closes the other end of the flow path. The magnetic valve has a first position that blocks communication between the storage unit and the other end of the flow path, and a second position that connects the storage unit and the other end of the flow path in the flow path. It is possible to move between. The magnetic field generation unit is disposed outside the flow path and generates a magnetic field. The detection unit is configured to detect a magnetic field generated by the magnetic field generation unit and the magnetic valve .
この構造は磁性体バルブの磁化が小さくても(磁化が0である場合も含む。)、磁性体バルブの検知精度を確保することができる。また、流路内への異物混入を最小にする。
また、この構造により、液体カートリッジは、磁性体バルブを検出することによって貯留ユニットが他端と流体連通しているかどうかを判断することができる。
This structure can ensure the detection accuracy of the magnetic valve even when the magnetization of the magnetic valve is small (including the case where the magnetization is zero). In addition, the contamination of foreign matter in the flow path is minimized.
Also, with this structure, the liquid cartridge can determine whether the storage unit is in fluid communication with the other end by detecting the magnetic valve .
第1位置は、磁場発生ユニットと検出ユニットの間であり、第2位置は、磁場発生ユニットと検出ユニットとの間の領域外であってよい。 The first position may be between the magnetic field generation unit and the detection unit, and the second position may be outside the region between the magnetic field generation unit and the detection unit.
この構成により、磁性体バルブが開及び閉状態にあるときの、検出ユニットによって出力される電気信号間の大きさの差が大きくなり、検出精度をさらに改善することができる。 With this configuration, the magnitude difference between the electrical signals output by the detection unit when the magnetic valve is in the open and closed states is increased, and the detection accuracy can be further improved.
磁性体バルブは第1方向に移動可能であるのが好ましい。磁場発生ユニットは第1方向に直交する第2方向において検出ユニットと対向する。この構成は検出ユニットからの出力を増加させることができ、磁性体バルブが開及び閉状態にあるときの、検出ユニットによって出力される電気信号の大きさの差を増加させる。 The magnetic valve is preferably movable in the first direction. The magnetic field generation unit faces the detection unit in a second direction orthogonal to the first direction. This configuration can increase the output from the detection unit and increase the difference in the magnitude of the electrical signal output by the detection unit when the magnetic valve is in the open and closed states.
磁性体バルブが第1位置にあるとき、磁性体バルブの少なくとも一部と磁場発生ユニットの少なくとも一部との間に流路が介在しないことが好ましい。この構成は検出ユニットの出力を増加させ、それによって磁性体バルブが開及び閉状態にあるときの検出ユニットからの電気信号の大きさの差を増加させる。 When the magnetic valve is in the first position, it is preferable that no flow path be interposed between at least a part of the magnetic valve and at least a part of the magnetic field generation unit. This configuration increases the output of the detection unit, thereby increasing the difference in magnitude of the electrical signal from the detection unit when the magnetic valve is open and closed.
磁性体バルブが第1位置にあるとき、磁性体バルブの少なくとも一部と検出ユニットの少なくとも一部との間に流路が介在しないことが好ましい。この構成は検出ユニットの出力を増加させ、それによって磁性体バルブが開と閉状態にあるときの検出ユニットからの電気信号の大きさの差を増加させる。 When the magnetic valve is in the first position, it is preferable that no flow path be interposed between at least a part of the magnetic valve and at least a part of the detection unit. This configuration increases the output of the detection unit, thereby increasing the difference in magnitude of the electrical signal from the detection unit when the magnetic valve is open and closed.
磁性体バルブが磁場内にないとき、磁性体バルブは磁化されておらず、磁性体バルブが磁場内にあるとき、磁性体バルブは磁化されることが好ましい。したがって、この構成は流路中に異物が導入されるのを良好に抑制する。 When magnetic valve is not in the magnetic field, the magnetic valve has not been magnetized, when the magnetic valve is in the magnetic field, it is preferable that magnetic valves are magnetized. Therefore, this configuration favorably suppresses the introduction of foreign matter into the flow path.
検出ユニットと磁場発生ユニットとの距離を調整可能な調整ユニット(44)をさらに備えるのが好ましい。したがって、検出ユニットと磁場発生ユニットとの間の相対距離は調整ユニットによって調整することができる。 It is preferable to further include an adjustment unit (44) capable of adjusting the distance between the detection unit and the magnetic field generation unit. Therefore, the relative distance between the detection unit and the magnetic field generation unit can be adjusted by the adjustment unit.
磁性体バルブは、第1方向に移動可能であり、当該第1方向に延在する円柱状であることが好ましい。この形状により、磁性体バルブは滑らかに動くことができる。さらに、流路中においてその軸の周りの磁性体バルブの回転は検出ユニットと磁場発生ユニットの間の距離を変えず、したがって検出ユニットの出力に影響を与えないので、流路中に磁性体バルブの回転を防止する部品を提供する必要がない。 The magnetic valve is preferably a columnar shape that is movable in the first direction and extends in the first direction. With this shape, the magnetic valve can move smoothly. Furthermore, the rotation of the magnetic valve around its axis during the flow path without changing the distance between the detecting unit and the magnetic field generating unit, hence does not affect the output of the detection unit, magnetic valve in the flow path There is no need to provide a part that prevents the rotation.
磁性体バルブは第1方向に移動可能であるのが好ましい。磁場発生ユニットは、第1方向と直交する第2方向に、検出ユニットと対向する。液体カートリッジは流路を画定する壁を含む。壁は流路に対向する内面と、内面から流路中に突出する複数の突起を有する。内面は互いに対向する第1部分及び第2部分を有する。2つの突起のうちの一つは、第1方向と第2方向の両方に直交する第3方向に、前記内面の前記第1部分から内側に突出し、2つの突起のうちの他の一つは、第3方向の反対方向に第2部分から内側に突出する。磁性体バルブは、複数の突起のうちの前記一つと複数の突起のうちの他の一つによって前記第3方向に位置決めされる。 The magnetic valve is preferably movable in the first direction. The magnetic field generation unit faces the detection unit in a second direction orthogonal to the first direction. The liquid cartridge includes a wall that defines a flow path. The wall has an inner surface facing the channel and a plurality of protrusions protruding from the inner surface into the channel. The inner surface has a first portion and a second portion facing each other. One of the two protrusions protrudes inward from the first portion of the inner surface in a third direction orthogonal to both the first direction and the second direction, and the other of the two protrusions is , Projecting inward from the second portion in a direction opposite to the third direction. The magnetic valve is positioned in the third direction by the one of the plurality of protrusions and the other one of the plurality of protrusions.
したがって、2つの突起は第3方向に関する磁性体バルブの位置を維持し、それによって磁性体バルブが流路内で第3方向に動くのを防止する。 Thus, two protrusions maintains the position of the magnetic valve about the third direction, thereby preventing the movement in the third direction magnetic valve flow path.
磁性体バルブが第1位置に位置しているとき、磁場検出ユニットは、磁性体バルブが第2位置に位置しているときの磁場強度よりも大きな磁場強度を検出することが好ましい。この構造により、液体カートリッジは磁性体バルブが第1位置にあることを正しく判断することができる。さらに、磁性体バルブが閉状態にある間、検出ユニットからの出力をチェックすることができる。
磁性体バルブが第2位置に位置しているとき、磁場検出ユニットは、磁性体バルブが第1位置に位置しているときの磁場強度より大きい磁場強度を検出する。この構造により、液体カートリッジは磁性体バルブが第2位置にあることを正しく判断することができる。さらに、磁性体バルブは液体カートリッジが閉状態で磁性体バルブと一緒に長期間収容されるときでも永久に磁化されるこ
とはない。
When the magnetic valve is positioned at the first position, the magnetic field detection unit preferably detects a magnetic field strength that is greater than the magnetic field strength when the magnetic valve is positioned at the second position. With this structure, the liquid cartridge can correctly determine that the magnetic valve is in the first position. Further, the output from the detection unit can be checked while the magnetic valve is in the closed state.
When the magnetic valve is positioned at the second position, the magnetic field detection unit detects a magnetic field strength that is greater than the magnetic field strength when the magnetic valve is positioned at the first position. With this structure, the liquid cartridge can correctly determine that the magnetic valve is in the second position. Further, the magnetic valve is not permanently magnetized even when the liquid cartridge is closed and stored together with the magnetic valve for a long time.
液体カートリッジは壁及び付勢ユニットをさらに含むのが好ましい。壁は内面及びバルブシートを有する。内面は流路を画定する。付勢ユニットは流路中に配置され、磁性体バルブをバルブシートに向かう方向に付勢するように構成される。磁性体バルブは、付勢ユニットの付勢力によって第1位置に移動し、バルブユニットが他端と貯留ユニットとの間の液体連通を遮断するようにバルブシートに接触する。磁性体バルブが付勢ユニットの付勢力に対して第2位置に移動すると、磁性体バルブは貯留ユニットが他端と連通するようにバルブシートから離れる。 The liquid cartridge preferably further comprises a wall and a biasing unit. The wall has an inner surface and a valve seat. The inner surface defines a flow path. The urging unit is disposed in the flow path and is configured to urge the magnetic valve in a direction toward the valve seat. The magnetic valve is moved to the first position by the urging force of the urging unit, and the valve unit contacts the valve seat so as to block the liquid communication between the other end and the storage unit. When the magnetic valve moves to the second position with respect to the biasing force of the biasing unit, the magnetic valve moves away from the valve seat so that the storage unit communicates with the other end.
この構成により、貯留ユニット及び他端の間の流体連通は磁性体バルブの移動によって達成される。
液体カートリッジは流路を画定する壁を含むことが好ましい。壁は第1壁部と第2壁部とを備える。第1壁部は第1内面と第1外面とを備える。第2壁部は第2内面と第2外面とを備える。第1内面は第2内面に対向する。磁性体バルブは第1接触点において第1内面と接触し、且つ、磁性体バルブは第2接触点において第2内面に接触する。磁場発生ユニットは第1外面の側面に配置され、且つ、検出ユニットは第2外面の側面に配置される。壁は、第1突起と、第1突起に対向する第2突起とをさらに備えている。第1突起は、第1接触点と第2接触点との間の直線に直交する所定方向に突出し、第2突起は所定方向とは反対方向に突出する。
したがって、磁場発生ユニットと検出ユニットとの間の長さが短くなるので、磁場発生ユニットと磁性体バルブによって発生される磁場が検出ユニットによって効率的に検出される。さらに、磁性体バルブは所定の方向及び第1接触点と第2接触点の間の線に平行な方向に正確に位置決めされる。
With this configuration, fluid communication between the storage unit and the other end is achieved by movement of the magnetic valve .
The liquid cartridge preferably includes a wall defining a flow path. The wall includes a first wall portion and a second wall portion. The first wall portion includes a first inner surface and a first outer surface. The second wall portion includes a second inner surface and a second outer surface. The first inner surface faces the second inner surface. The magnetic valve contacts the first inner surface at the first contact point, and the magnetic valve contacts the second inner surface at the second contact point. The magnetic field generation unit is disposed on the side surface of the first outer surface, and the detection unit is disposed on the side surface of the second outer surface. The wall further includes a first protrusion and a second protrusion facing the first protrusion. The first protrusion protrudes in a predetermined direction orthogonal to the straight line between the first contact point and the second contact point, and the second protrusion protrudes in a direction opposite to the predetermined direction.
Therefore, since the length between the magnetic field generation unit and the detection unit is shortened, the magnetic field generated by the magnetic field generation unit and the magnetic valve is efficiently detected by the detection unit. Further, the magnetic valve is accurately positioned in a predetermined direction and in a direction parallel to a line between the first contact point and the second contact point.
この構造によって、磁性体バルブの磁化が小さくても(磁化が0である場合も含む。)、磁性体バルブの検知精度を確保することができる。また、液体カートリッジは流路の汚染を最小にする。 With this structure, even if the magnetization of the magnetic valve is small (including the case where the magnetization is 0), the detection accuracy of the magnetic valve can be ensured. The liquid cartridge also minimizes channel contamination.
1 液体吐出装置
40 液体カートリッジ
42 貯留ユニット
43a 流路
62 弁本体
71 検出ユニット
72 磁場発生ユニット
63 付勢ユニット
44 調整ユニット
DESCRIPTION OF
次に、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
先ず、図1を参照してプリンタ1の一般構造を説明する。プリンタ1は本発明の第1実施形態によるインクカートリッジ40を用いる。インクカートリッジ40はプリンタ1に脱着可能に装着される。
First, the general structure of the
図1に示すように、プリンタ1は直方体形状の筺体1aを有する。筐体1aの天板上部には、排紙部31が設けられている。筐体1aの正面(図1の紙面左手前側の面)には、上から順に、3つの開口10d、10b、10cが形成されている。開口10bは給紙ユニット1bを筺体1aに挿入するために設けられ、開口10cはインクユニット1cを筺体1a中に挿入するために形成される。扉1dは開口10dに固定され、その下部端部を通過する水平軸の周りを旋回できる。扉1dは、プリンタ筐体1aの主走査方向(筐体1aの正面と直交する方向)に関して、後に説明される搬送ユニット21(図2参照)と対向配置されている。
As shown in FIG. 1, the
次いで、図2を参照し、プリンタ1の内部構成について説明する。
Next, the internal configuration of the
図2に示すように、筺体1aの内部は、上部から下部へ順に3つの空間A、B、Cに区分される。空間A内部には、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのインク液滴をそれぞれ吐出する4つのインクジェットヘッド2、用紙Pを搬送する搬送ユニット21、及び、プリンタ1各部の動作を制御するコントローラ100が配置されている。空間Bには給紙ユニット1bが配置され、空間Cにはインクユニット1cが配置される。プリンタ1の内部には、給紙ユニット1bから排紙部31に向けて、図2に示す太矢印に沿って、用紙Pが搬送される用紙搬送経路が形成されている。
As shown in FIG. 2, the inside of the
コントローラ100は、演算処理装置であるCPU(Central Processing Unit)に加え、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory:不揮発性RAMを含む)、I/F(Interface)等を有する。ROMには、CPUが実行するプログラム、各種固定データ等が記憶されている。RAMには、プログラム実行時に必要なデータ(画像データ等)が一時的に記憶される。コントローラ100は、I/Fを介して、カートリッジ40のセンサユニット70とのデータ送受信、外部装置(プリンタ1に接続されたPC等)とのデータ送受信等を行う。
The
給紙ユニット1bは、給紙トレイ23及び給紙ローラ25を有する。このうち、給紙トレイ23が、筐体1aに対して主走査方向に着脱可能となっている。給紙トレイ23は、上方に開口する箱であり、複数種類のサイズの用紙Pを収容可能である。給紙ローラ25は、コントローラ100による制御の下、給紙モータ125(図9参照)の駆動により回転し、給紙トレイ23の最も上方にある用紙Pを送り出す。給紙ローラ25によって送り出された用紙Pは、ガイド27a、27bによりガイドされ且つ送りローラ対26によって挟持されつつ搬送ユニット21へと送られる。
The
搬送ユニット21は、2つのベルトローラ6、7、及び、両ローラ6、7間に架け渡されるように巻回されたエンドレスの搬送ベルト8を有する。ベルトローラ7は、駆動ローラであって、コントローラ100による制御の下、その軸に接続された搬送モータ127(図9参照)の駆動により回転し、図2中時計回りに回転する。ベルトローラ6は、従動ローラであって、ベルトローラ7の回転により搬送ベルト8が走行するのに伴って、図2中時計回りに回転する。
The
搬送ベルト8のループ内には、下面2aと外面8aの間に僅かな間隙を形成して4つのインクジェットヘッド2の下面2aに平行に延在されるように、搬送ベルト8の上部ループ部の上側ループ8aが、4つのヘッド2と対向するように直方体形状のプラテン19が配置されている。インクジェットヘッド2の下面2aはインク液滴を吐出する吐出口が多数形成された吐出面である。
In the loop of the
搬送ベルト8の外周面8aには、弱粘着性のシリコン層が形成されている。給紙ユニット1bから搬送ユニット21へと送られてきた用紙Pは、押さえローラ4によって搬送ベルト8の外周面8aに押え付けられた後、粘着力によって外周面8aに保持されつつ、黒塗り矢印に沿って副走査方向に搬送されていく。
A weak adhesive silicon layer is formed on the outer
ここで、副走査方向とは、搬送ユニット21による用紙Pの搬送方向と平行な方向である。主走査方向とは、副走査方向に直交し且つ水平面に平行な方向である。
Here, the sub-scanning direction is a direction parallel to the transport direction of the paper P by the
搬送ベルト8の外部表面8a上に保持された用紙Pが4つのヘッド2の直ぐ下方を通過
する際に、コントローラ100による制御の下、各ヘッド2が駆動し、各ヘッド2の下面2aから用紙Pの上面に向けて各色のインクが順に吐出されることで、用紙P上に所望のカラー画像が形成される。用紙がインクジェットヘッド2を通過した後に、用紙はベルトローラ7の上に配置された剥離プレート5によって搬送ベルト8の外周面8aから剥離される。用紙Pは、剥離プレート5の下流に配置されたガイド29a、29bによりガイドされ且つ二組の送りローラ対28によって挟持されつつ上方に搬送され、筐体1a上部に形成された開口30を通って上方に排紙部31へと排出される。各送りローラ対28の一方のローラは、コントローラ100による制御の下、送りモータ128(図9参照)の駆動により回転する。
When the paper P held on the
ヘッド2は、主走査方向(図1の紙面に直交する方向)に長尺なライン式であり、略直方体の外形形状を有する。4つのヘッド2は、副走査方向に所定ピッチで並び、フレーム3を介して筐体1aに支持されている。各ヘッド2において、上面には、可撓性チューブが取り付けられるジョイントが設けられ、下面2aには、多数の吐出口が形成される。インクジェットヘッド2の各々に提供されたインクカートリッジ40は、可撓性チューブ及びジョイントを経由して対応するインクジェットヘッド2にインクを供給する。各インクジェットヘッド2には、インクカートリッジ40から吐出孔に供給されるインクを運送するためのインク流路が形成されている。
The
インクユニット1cは、カートリッジトレイ35、及び、トレイ35内に並んで配置された4つのインクカートリッジ40を有する。図2中最も左方のカートリッジ40は、ブラックのインクを貯留している。最も左のカートリッジ40はこの残り3つのカートリッジ40よりも副走査方向のサイズが大きく、したがってインク容量が大きい。残り3つのカートリッジ40は、それぞれマゼンタ、シアン、イエローのインクを貯留しており、副走査方向のサイズ及びインク容量が同じである。各カートリッジ40に貯留されたインクは、可撓性チューブ及びジョイントを介して、対応するヘッド2に供給される。
The
トレイ35は、内部にカートリッジ40が配置された状態で、筐体1aに対して副走査方向に着脱可能である。したがって、プリンタ1のユーザは、トレイ35を筐体1aから取り出した状態で、トレイ35内の4つのカートリッジ40を選択的に交換することができる。
The
次いで、図3〜図6(d)を参照し、カートリッジ40の構成について説明する。なお、トレイ35内に配置される4つのカートリッジ40は、上述のようにブラックインクのカートリッジが他の色のカートリッジよりも副走査方向のサイズ及びインク容量が大きいことを除き、いずれも同じ構成である。
Next, the configuration of the
各カートリッジ40は、筐体41、リザーバ42、排出路43、栓50、磁性体バルブ60、センサユニット70(図5参照)、接点142、及び電力入力部147(図3、図4及び図9参照)を含む。
Each
筺体41は、直方体形状を有する(図3及び図4参照)。リザーバ42は筺体41の内部に提供される(図4参照)。排出管43の内部壁(内面)は排出路43a(図6(a)参照)を画定し、それを通ってリザーバ42に収容されたインクを排出する(インクジェットヘッド2に供給される)。栓50及び磁性体バルブ60は排出路43aに配置される(図6(a)参照)。
The
筐体41の内部は、図4に示すように、2つの部屋41a、41bに区画されている。図4に示す部屋41bの右方にリザーバ42が配置され、他方の部屋41bに排出管43
が配置されている。
The inside of the
Is arranged.
リザーバ42は、内部にインクを収容するための袋状の部材である。排出管43の基端(図6(a)の右端)がリザーバ42の開口に接続されている。
The
図5はインクカートリッジ40の領域IVを示す線V−Vに沿った断面図である。図6(a)は、磁性体バルブ60が閉状態にあるとき(磁性体バルブ60が第1位置に配置されるとき)、図5のVI(a)(b)−VI(a)(b)の線に沿った断面図であり、図6(b)は、磁性体バルブが開状態にあるとき(磁性体バルブ60が第2位置に配置されるとき)、図5のVI(a)(b)−VI(a)(b)の線に沿った断面図である。図6(c)は、磁性体バルブ60が閉状態にあるとき(磁性体バルブ60が第2位置に配置されるとき)、図5のVI(c)(d)−VI(c)(d)の線に沿った断面図であり、図6(d)は、磁性体バルブが開状態にあるとき、図5のVI(c)(d)−VI(c)(d)の線に沿った断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line VV showing the region IV of the
排出管43は排出管43の先端近くに縮径部43xを有する。縮径部43xは磁性体バルブ60のバルブシートとして内方向の段43zを有する。ここで、内方向の段43zは排出管43の内壁(内面)で排出管43の半径方向において内側に延在する。開口43yは、縮径部43xの先端側において画定される。開口43yは縮径部43xの基端側で排出路43aの直径よりも小さな直径を有する。
The
排出管43は、例えばポリエチレンからなる。排出管43は、図4に示すように、先端(図4の左端)が筐体41外に突出している。当該先端には、排出路43aの出口を塞ぐように、ゴム等の弾性材料からなる栓50が圧縮状態で設けられている(図6(a)〜6(d)参照)。排出管43の当該先端及び栓50の外側にはキャップ46が設けられている。キャップ46の中央には開口46aが形成されており、開口46aを介して栓50の先端面(磁性体バルブ60に面する反対面)が露出している。
The
磁性体バルブ60は、図6(a)に示すように、排出管43内に配置されており、Oリング61、弁本体62、及びコイルバネ63を有する。
As shown in FIG. 6A, the
弁本体62は、磁化されていない磁性体、例えばSUSのグレード430(SUS430)などのステンレス鋼からなる。すなわち、弁本体62は、弁本体62が磁場内にないとき磁化されず、弁本体62が磁場内にあるとき磁化される。図5及び6(a)〜図6(d)に示すように、弁本体62はその軸が主走査方向に延在する円筒状である。
The
図5に示すように、排出管43における弁本体62が配置された部分は円筒状であり、平坦な上壁431及び平坦な下壁432、側壁433、434を備える。上壁431は内面431a及び外面431bを有し、下壁432は内面432a及び外面432bを有する。弁本体62の上部分は接触点Paで内面431aに接触し、弁本体62の下部分は接触点Pbで内面432aに接触する。主走査方向と直交する排出管43の断面は副走査方向に細長い。排出管43の副走査方向両側の側壁の内面には、副走査方向に沿って内側に突出する突起43pが形成され、副走査方向に向かって内方向に突出している。すなわち、2つの突起が内側壁433、434の対向面から内側に突出する。各突起43pは、弁本体62が移動可能な範囲に亘って、主走査方向に延在している。2つの突起43pは、弁本体が副走査方向に配置されるように、接触点P1及びP2で弁本体62に接触する。弁本体62は、排出管43の突起43pと上壁431及び下壁432の間に挟持され、断面視において排出路43aの中央で位置決めされている。弁本体62と排出管43の間には、弁本体62と排出管43の突起43p及び上下壁との当接部分を除く部分(図5の左右両側)に、流路が確保されている。
As shown in FIG. 5, the portion where the valve
Oリング61は、ゴム等の弾性材料からからなり、弁本体62の正面(栓50に対向する面)に固定されている。コイルバネ63は、一端が排出管43の基端に固定されており、他端が弁本体62の背面に接触し、弁本体62をOリング61及び内側段43zに向けて常に付勢している。
The O-
図6(a)及び6(c)に示すように、磁性体バルブ60が排出路43aを閉じる閉状態のとき、Oリング61は排出管43の内側段43zに接触し、開口43yを封止する。この構造により、Oリング61は排出路43aの基端から縮径部43xまでの空間と、縮径部43xから栓50までの空間との連通が遮断され、排出路43aを介したリザーバ42と外部との連通が遮断されている。このときOリング61は、コイルバネ63の付勢力によって、弾性変形している。一方、磁性体バルブ60は図6(b)及び6(d)に示すように開状態にあり、Oリング61は内側段43zから離れ、それによって排出路43aを経由してリザーバ42と外部連通することができる。
As shown in FIGS. 6A and 6C, when the
センサユニット70はホール素子71及び磁石72を含む。センサユニット70は接点142及び電力入力部147に電気的に接続される。磁石72は、磁場を発生させるものである。ホール素子71及び磁石72は排出路43aの外部に配置される。この例において、磁石72の上部はN極であり、下部はS極である。しかし、磁石72の上部はS極であってもよく、磁石72の下部はN極であってもよい。
The
ホール素子71は、磁場を検出する磁気センサであって、入力された磁場を電気信号に変換し、当該電気信号を接点142を介してコントローラ100に出力する。本実施形態において、ホール素子71がコントローラ100に出力する電気信号は、磁場の大きさ(強度)に比例した電圧を示し、弁本体62の移動に伴って変化する。ホール素子71は、磁石72と弁本体62とによって作られる磁場を検出可能な位置に配置されている(図6(a)参照)。ホール素子71は、例えば増幅回路81とパッケージ化されて図7に示すような回路を構成し、磁場(磁束密度)に比例したアナログ電圧を出力する。
The
ホール素子71及び磁石72は、図5および6(a)に示すように、それぞれ排出管43の上壁及び下壁に固定され、鉛直方向に互いに対向している。図6(a)に示すように磁性体バルブ60が閉状態のとき、ホール素子71及び磁石72は、弁本体62を挟んで対向している(即ち、弁本体62は、ホール素子71と磁石72との間の位置にある)。このとき、磁石72が発生した磁場が、弁本体62を介してホール素子71に効率的に届く。したがって、ホール素子71が検出する磁場は大きく、ホール素子71は高い電圧値を示す信号を出力する。言い換えれば、磁性体バルブが閉状態のときの磁場の強度は、磁性体バルブが開状態の時の磁場の強度よりも大きい。
As shown in FIGS. 5 and 6A, the
図5に示すように、弁本体62の上部は接触点Paで内面431aに接触し、弁本体62の下部は接触点Pbで内面432aに接触する。言い換えれば、磁性体バルブ60が閉状態のとき、排出路43aは弁本体62の部分(上部面)とホール素子71の部分の間に配置されない。さらに、磁性体バルブ60が閉状態のとき、排出路43aは弁本体62の部分(下部面)と磁石72の部分の間に配置されない。したがって、ホール素子71と磁石72の間の垂直長さは短くなる。したがって、弁本体62は内面431aと431bによって鉛直方向に正確に配置されるので、磁石72と弁本体62によって発生された磁場はホール素子71によって効率的に検出される。さらに、図5に示すように、接触点Pa、P1、Pb、P2は弁本体62の円周方向に実質的に等角度(各90度)に配置される。したがって、弁本体62は主走査方向及び副走査方向に正確に配置される。
As shown in FIG. 5, the upper portion of the
磁性体バルブ60が図6(a)に示す閉状態から図6(b)に示す排出路43aを開く開状態へと移行するときに、弁本体62が鉛直方向に関してホール素子71及び磁石72と対向しない位置(即ち、ホール素子71と磁石72との間ではない位置)に移動するのに伴い、ホール素子71が検出する磁場が小さくなり、ホール素子71から出力される信号が示す電圧値が低くなる。
When the
コントローラ100は、ホール素子71から受信した信号が示す電圧値に基づいて、磁性体バルブ60が開状態か閉状態かを判断する。
The
図5に示すように、ホール素子71は排出管43の上壁に直接固定されているのに対し、磁石72は非磁性体からなるスペーサ44を介して排出管43の下壁に固定されている。スペーサ44は非磁性材料からなる。磁石72はスペーサ44の下面に固定されている。磁石72及びスペーサ44は、共に板状であり、副走査方向に関する長さが同じである。スペーサ44の枚数を変更することで、鉛直方向に関してホール素子71と磁石72との相対距離を調整することができる。
As shown in FIG. 5, the
図8(a)に示すように、インクカートリッジ40の接点142は筺体41の外面に配置される。上述のように、接点142はセンサユニット70に接続され、コントローラ100との連絡のためにインクカートリッジ40のインターフェースとして働く。
As shown in FIG. 8A, the
電力入力部147は接点142近くの位置で筺体41の外面に露出される。上述のように、電力入力部147はセンサユニット70に電気的に接続され、プリンタ1側からセンサユニット70に電力を供給する働きをする。
The
図8(a)に示すように、プリンタ1には接点152、電力出力部157、各インクカートリッジ40のための支持体154、ならびに移動機構155及び電源158も設けられる(図9参照)。
As shown in FIG. 8A, the
接点152はインクカートリッジ40がプリンタ1に装着されるとき、筺体1aの壁面上における対応するインクカートリッジ40上の接点142に対向する位置に配置される。接点152は、インクカートリッジ40上の接点142に電気的に接続されるとき、対応するインクカートリッジ40と連絡するためのコントローラ100のインターフェースとして機能する。
When the
電力出力部157は、インクカートリッジ40がプリンタ1に装着されるとき、筺体1aの壁面における対応するインクカートリッジ40の電力入力部147に対向する位置に露出される。電力出力部157は電源158に電気的に接続され、電力入力部147に電気的に接続されるとき、電源からインクカートリッジ40のセンサユニット70に電力を供給する働きをする。
When the
支持体154は、インクカートリッジ40がプリンタ1に装着されるとき、筺体1aの壁面における対応するインクカートリッジ40のキャップ46に対向する位置に配置される。支持体154は、中空の針153を支持する働きをし、中空針153をインクカートリッジ40の中外へ、挿入及び引き抜くために筺体1aに対して主走査方向に動かすことができる(図6(a)〜6(d))。
The
中空針153は支持体154に固定され、対応するインクジェットヘッド2のジョイントに取り付けられた可撓性チューブに連通している。図6(b)に示すように、中空針153は主走査方向に延在する。流路153aは中空針153の内部においてその長手寸法に沿って形成され、対応するインクジェットヘッド2のジョイントに取り付けられた可撓性チューブに連通している。孔153bは流路153aとの外部連通を提供するために中
空針153の先端近くに形成される。
The
移動機構155(図9)は筺体1aに配置され、支持体154及び支持体154に固定された中空針153を主走査方向に動かす働きをする。
The moving mechanism 155 (FIG. 9) is disposed on the
電源158(図9)は、筺体1aに配置され、プリンタ1の様々な部品及び各インクカートリッジ40のセンサユニット70に電力を供給する。
A power source 158 (FIG. 9) is disposed in the
次いで、図5〜図11を参照し、カートリッジ40がプリンタ1に装着される過程について説明する。図9では、電力供給線を太線で示し、信号線を細線で示している。
Next, a process in which the
カートリッジ40がプリンタ1に装着される前、図6(a)に示すように、磁性体バルブ60は閉状態に維持されている。この段階では、カートリッジ40には中空針153が挿入されておらず、図9に示すような接点142及び接点152間の電気的接続並びに電力入力部147及び電力出力部157間の電気的接続は、未だなされていない。したがって、この段階において、カートリッジ40及びプリンタ1間での信号の送受信は不能であり、且つ、センサユニット70には電力が供給されていない。
Before the
カートリッジ装着の際は、プリンタ1のユーザが、トレイ35(図2参照)内にカートリッジ40を配置した状態で、トレイ35を主走査方向(図8(a)の白抜き矢印方向)に移動させて筐体1aの空間Cに挿入する。この際、先ず、図8(a)に示すように、カートリッジ40の接点142がプリンタ1の接点152と接触し、カートリッジ40とプリンタ1とが電気的に接続される。これにより、カートリッジ40及びプリンタ1間の信号の送受信が可能になる。
When the cartridge is installed, the user of the
また、接点142,152同士が接触するタイミングと同じタイミングで、図8(a)に示すように、カートリッジ40の電力入力部147とプリンタ1の電力出力部157とが互いに接触して電気的に接続される。これにより、電源158から、電力出力部157及び電力入力部147を介して、センサユニット70に電力が供給される(図9参照)。
Further, as shown in FIG. 8A, the
この段階において、カートリッジ40は中空針153から離隔しており、リザーバ42はヘッド2のインク流路と連通していない。
At this stage, the
図10は、カートリッジ40がプリンタ1に装着されているとき、コントローラ100により行われる制御プロセスの工程を示す。図10のS1において、コントローラ100はカートリッジ40がプリンタ1に電気的に接続されているかどうかを判定する。コントローラ100は、カートリッジ40とプリンタ1との電気的接続を検知すると(S1:YES)、移動機構155(図9参照)を制御して支持体154をこれに支持された中空針153と共に主走査方向(図8(b)の黒塗り矢印方向)に移動開始させる(S2)。さらにコントローラ100は、S2で中空針153の移動を開始させた後、ホール素子71からの出力値等に基づいて磁性体バルブ60が開状態に切り換わったか否かを判断する(S3)。
FIG. 10 shows steps of a control process performed by the
S2での中空針153の移動開始に伴い、先ず、図6(b)に示すように、中空針153が、キャップ46内に形成された開口46aを介して栓50の略中心を主走査方向に貫通する。栓50に中空針153が貫通し且つ中空針153の先端に設けられた孔153bが排出路43a内に配置されているとき、孔153bを介して、中空針153内の流路153aと排出路43aとが連通する。また、このとき栓50に中空針153による貫通孔が形成されるが、栓50における当該貫通孔の周囲が弾性により中空針153の外周面に密着する。これにより、栓50の貫通孔と中空針153との間からのインク漏れが防止さ
れる。
With the start of the movement of the
移動機構155が中空針153を移動し続けるのに伴い、中空針153の先端が弁本体62に当接し、排出路43aの内部に連通して、弁本体62を排出路43aの内部にも押圧する。弁本体62がOリング61と共に移動し、Oリング61が内部段43zから離隔する(図6(b)及び図6(d)参照)。このときに、磁性体バルブ60が閉状態から開状態に切り換わる。
As the moving
磁性体バルブ60が開状態にあるとき、排出路43aの基端から縮径部43xまでの空間と、縮径部43xから栓50までの空間とが連通し、排出路43aを介したリザーバ42と外部との連通が許可される。即ち、図6(b)及び図6(d)に示すように栓50に中空針153が貫通し且つ磁性体バルブ60が開状態にあるとき、排出路43a、流路153a等を介して、リザーバ42とヘッド2のインク流路とが連通している。
When the
図11に、磁性体バルブ60の移動量とホール素子71からの出力値との関係を示す。横軸は、磁性体バルブ60が閉状態にあるときの図6(a)に示す第1位置から、主走査方向に沿って栓50(内壁43z)から離隔する方向への、弁本体62の移動量を意味する。コントローラ100は、ホール素子71からの出力値が閾値Vtに至ったときに、磁性体バルブ60が閉状態から開状態に切り換わったと判断する。
FIG. 11 shows the relationship between the amount of movement of the
図10のフロー図に戻って、S3でコントローラ100が、磁性体バルブ60が開状態に切り換わったことを判定すると(S3:YES)、S4でコントローラ100が印刷制御プロセスを開始し、その後、このルーチンを終了する。S4の印刷制御において、コントローラ100は、外部装置からの印刷指令の受信により要求されるプロセス(給紙モータ125、搬送モータ127、及び送りモータ128(図0参照)、並びにヘッド2を駆動することなど)を実行する。
Returning to the flowchart of FIG. 10, when the
しかしながら、S3でコントローラ100が、磁性体バルブ60が開状態に切り換わらなかったことを判定すると(S3:NO)、コントローラ100はS3での判定を継続的に繰り返し、その一方でS5でも、所定の時間が経過したかどうかを判定する。磁性体バルブ60が開状態に切り換わらないうちに所定の時間が経過すると(S5:YES)、コントローラ100はユーザに対しプリンタ1のディスプレイへの画像表示や音声出力等によりエラー報知を行い(S6)、さらにプリンタ1の印刷動作が禁止されるようプリンタ1の各部の動作を停止させる(S7)。このエラーはセンサユニット70、栓50、磁性体バルブ60、中空針153等の不具合のせいで発生したと推定される。
However, if the
コントローラ100は、カートリッジ40毎に、図10に示す一連の処理を行う。
The
カートリッジ取外しの際は、プリンタ1のユーザがトレイ35を筐体1aから取り出す。この際、4つのカートリッジ40は同時に、対応する支持体154、接点152、及び電力出力部157から離隔する。これにより、接点142及び接点152間の電気的接続並びに電力入力部147及び電力出力部157間の電気的接続が、カートリッジ40ごとに解除され、カートリッジ40及びプリンタ1間の信号の送受信が不能となり、各カートリッジ40内のセンサユニット70に電力が供給されなくなる。またこのとき、中空針153がカートリッジ40に関して図6(b)の左方向に移動するのに伴い、コイルバネ63の付勢力によって弁本体62がOリング61と共に図6(b)の左方向に移動する。これにより、図6(a)に示されるように、Oリング61が内壁43zに接触する。これにより、磁性体バルブ60が開状態から閉状態に切り換わる。中空針153が栓50から抜かれた後、栓50の貫通孔は、当該貫通孔の周囲部分の弾性により、インク漏れが防止される程
度に、小さくなる。
When removing the cartridge, the user of the
以上に述べたように、本実施形態に係るカートリッジ40によると、磁性体である弁本体62とは別に、磁石72を設けたことにより、弁本体62の磁化が小さくても(本実施形態のように磁化が0である場合も含む。)、弁本体62(磁性体バルブ60)の検知精度を確保することができる。また、排出路43a内ではない位置に磁石72を設けると共に、排出路43a内にある弁本体62の磁化を小さくすることで、排出路43a内への異物混入を抑制することができる。即ち、弁本体62(磁性体バルブ60)の検知精度を確保しつつ、排出路43a内への異物混入を抑制することができる。
As described above, according to the
弁本体62は、ホール素子71と磁石72との間の第1位置(図6(a)及び図6(c)に示すように磁性体バルブ60が閉状態であるときの位置)と、ホール素子71と磁石72との間ではない第2位置(図6(b)及び図6(b)に示すように磁性体バルブ60が開状態であるときの位置)との間を移動可能である。これにより、磁性体バルブ60が閉状態のときと開状態のときとでホール素子71が出力する電気信号の大きさの差を大きくすることができ、検知精度を向上させることができる。
The
磁石72は、弁本体62の移動方向と直交する方向(本実施形態では鉛直方向)に、ホール素子71と対向して配置されている。これにより、ホール素子71の出力が大きくなり、磁性体バルブ60が開閉状態にあるときホール素子71によって出力された電気信号の大きさの差をより大きくすることができる。
The
弁本体62は、図6に示すように、排出管43の上下壁によって挟持されている。弁本体62がホール素子71と磁石72との間の第1位置にあるとき(図6(a)に示すように磁性体バルブ60が閉状態であるとき)、弁本体62とホール素子71との間の一部(上面)、及び、弁本体62と磁石72との間の一部(下面)に、排出路43aが介在しない。弁本体62とホール素子71との間や弁本体62と磁石72との間に排出路43aが介在しない方が、ホール素子71の出力が大きくなるため、磁性体バルブ60が開閉状態にあるときホール素子71によって出力された電気信号の大きさの差をより大きくすることができる。
As shown in FIG. 6, the
本実施形態において、弁本体62が磁化されていない。したがって、排出路43a内への異物混入をより確実に抑制することができる。
In the present embodiment, the
上述のように、ホール素子71と磁石72との相対距離を調整可能なスペーサ44(図5参照)が設けられている。これにより、磁性体バルブ60が開閉状態にあるときにホール素子71が出力する電気信号の大きさの差が大きくなるよう、相対距離を調整することができる。
As described above, the spacer 44 (see FIG. 5) capable of adjusting the relative distance between the
本実施形態において、弁本体62は、弁本体62の移動方向に軸を有する円柱形状である。これにより、弁本体62の移動が円滑化する。また、弁本体62が排出路43a内で軸回りに回転しても、ホール素子71や磁石72との距離に変化が生じず、ホール素子71の出力に影響が出ないため、排出路43aを画定する壁の内面に回り止めを設ける必要がない。
In the present embodiment, the
図5に示すように、排出路43a内で弁本体62の上下に空間は設けられていないが、弁本体62の副走査方向両側に流路が形成されている。しかしながら、排出管43の内部に設けられた突起43pによって弁本体62が副走査方向に関して位置決めされているため、弁本体62が排出管43内で本来の移動方向(主走査方向)以外の方向に移動するのを抑制することができる。
As shown in FIG. 5, no space is provided above and below the
ホール素子71が出力する電気信号の大きさは、磁性体バルブ60が閉状態のときの方が、開状態のときよりも大きい。したがって、磁性体バルブ60が閉状態のときに(即ち、磁性体バルブ60を開状態とする工程を行わずに)、ホール素子71の出力チェックを行うことができる。したがって、ホール素子71の出力チェックを容易に行うことができる。
The magnitude of the electrical signal output from the
本実施形態では、プリンタ1とカートリッジ40とが電気的に接続した後且つ中空針153が栓50に挿入される前に、コントローラ100がホール素子71の出力チェックを行い、所定値以上の出力が得られない場合にエラー報知を行う等の措置をとることができる。これにより、性能劣化したホール素子71を用いた場合に生じ得る問題(磁性体バルブ60が正確に検知されず、例えば磁性体バルブ60が開状態であるにも関わらず閉状態と検知して吐出動作(あるいは印刷制御プロセス)に移行できなかったり、磁性体バルブ60が閉状態であるにも関わらず開状態と検知して吐出動作に移行することで吐出不良が生じるといった問題)を未然に防止することができる。
In the present embodiment, after the
続いて、図12及び図13を参照し、本発明の第2実施形態に係るインクカートリッジについて説明する。第2実施形態に係るカートリッジは、ホール素子71及び磁石72の位置が第1実施形態のカートリッジ40と異なり、その他は第1実施形態のカートリッジ40と略同じ構成である。以下、第1実施形態と異なる点について説明する。
Next, an ink cartridge according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The cartridge according to the second embodiment differs from the
本実施形態において、ホール素子71及び磁石72は共に、第1実施形態(図5参照)よりも、主走査方向に関して栓50から離隔した位置にある。図12(a)に示すように磁性体バルブ60が閉状態のとき、ホール素子71及び磁石72は、鉛直方向に関して弁本体62と対向していない(即ち、弁本体62は、ホール素子71と磁石72との間ではない位置にある)。このとき、ホール素子71が検出する磁場の力は小さく、ホール素子71は低い電圧値を示す信号を出力する。すなわち、磁場の力は磁性体バルブ60が閉状態のときの方が、開状態のときよりも小さい。
In the present embodiment, both the
磁性体バルブ60が図12(a)に示す閉状態から図12(b)に示す開状態へと移行するときに、弁本体62が鉛直方向に関してホール素子71及び磁石72と対向する位置(即ち、ホール素子71と磁石72との間の位置)に移動するのに伴い、磁石72が発生した磁場が、弁本体62を介してホール素子71に効率的に届くようになる。したがって、ホール素子71が検出する磁場が大きくなり、ホール素子71から出力される信号が示す電圧値が高くなる。
When the
図13に、第2実施形態に係るカートリッジにおける、磁性体バルブ60の移動量とホール素子71からの出力値との関係を示す。横軸は、図12(a)に示す閉状態のときの位置から、主走査方向に沿って栓50から離隔する方向への、弁本体62の移動量を意味する。コントローラ100は、ホール素子71からの出力値が閾値Vtに至ったときに、磁性体バルブ60が閉状態から開状態に切り換わったと判断する。
FIG. 13 shows the relationship between the amount of movement of the
第2実施形態に係るカートリッジによると、第1実施形態と同じ構成による同様の効果の他、第1実施形態とは異なる構成による以下のような効果が得られる。即ち、ホール素子71が出力する電気信号の大きさは、磁性体バルブ60が閉状態のときの方が、開状態のときよりも小さい。磁性体バルブ60が閉状態のとき、弁本体62が配置されている場所の磁場も弱いことになる。したがって、磁性体バルブ60を閉状態としてカートリッジを長期保管した場合でも、弁本体62が磁化され難い。弁本体62が磁化されると、ホール素子71による弁本体62の検知精度が悪化し得るが、本実施形態によれば、弁本体62の磁化を抑制できるため、検知精度を良好に維持することができる。
According to the cartridge according to the second embodiment, in addition to the same effect by the same configuration as the first embodiment, the following effect by the configuration different from the first embodiment can be obtained. That is, the magnitude of the electrical signal output by the
続いて、図14を参照し、本発明の第3実施形態に係るインクカートリッジについて説
明する。第3実施形態に係るカートリッジは、弁本体及び排出管の構成が第1実施形態のカートリッジ40と異なり、その他は第1実施形態のカートリッジ40と略同じ構成である。以下、第1実施形態と異なる点について説明する。
Subsequently, referring to FIG. 1 4, it will be described an ink cartridge according to a third embodiment of the present invention. The cartridge according to the third embodiment is different from the
本実施形態において、弁本体362は、主走査方向に軸を有する柱形状であるが、円柱形状でなく、主走査方向と直交する断面が鉛直方向に細長い。
In the present embodiment, the valve
弁本体362は、排出管343内に形成された排出路343a内に設けられている。排出管343における弁本体362が配置された部分は、略円筒状である。排出管343の内面には、内側に突出する4つの突起343pが形成されている。これら突起343pは排出管343の内周方向に一定間隔で配置されている。各突起343pは、弁本体362が移動可能な範囲に亘って、排出管343の内壁面に沿って主走査方向に延在している。弁本体362は、排出管343の突起343p及び上下壁に挟持されることで、断面視において排出路343aの中央で位置決めされ、且つ、回転が規制されている。弁本体362と排出管343の間には、弁本体362と排出管343の突起343p及び上下壁との当接部分を除く部分(図14の左右両側)に、流路が確保されている。
The valve
第3実施形態に係るカートリッジによると、第1実施形態と同じ構成による同様の効果の他、第1実施形態とは異なる構成による以下のような効果が得られる。 即ち、弁本体362が、弁本体362の移動方向(主走査方向)と直交する断面が鉛直方向に細長い、主走査方向に軸を有する柱形状である。これにより、排出管343を複雑な形状にしなくても(本実施形態のように円筒状としても)、弁本体362とホール素子71との間や弁本体362と磁石72との間に空間が形成されないようにすることができる。したがって、排出管343の形状の複雑化を回避しつつ、弁本体362とホール素子71との間や弁本体362と磁石72との間に流路が介在しないことによる、上記のような効果を得ることができる。
According to the cartridge according to the third embodiment, in addition to the same effect by the same configuration as the first embodiment, the following effect by the configuration different from the first embodiment can be obtained. That is, the valve
続いて、図15(a)、図15(b)、及び図16を参照し、本発明の第4実施形態に係るインクカートリッジについて説明する。第4実施形態に係るカートリッジは、ホール素子71及び磁石72の位置や構成が第1実施形態のカートリッジ40と異なり、その他は第1実施形態のカートリッジ40と略同じ構成である。以下、第1実施形態と異なる点について説明する。
Next, an ink cartridge according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 15 (a), 15 (b), and 16. FIG. The cartridge according to the fourth embodiment is different from the
本実施形態において、ホール素子71は、主走査方向に関して、図15(a)に示す閉状態にある弁本体62、及び、図15(b)に示す開状態にある弁本体62のちょうど間に位置している。磁石72は、第1実施形態の磁石よりも主走査方向に長く、弁本体62が移動可能な範囲に亘って、主走査方向に延在している。この実施例では、磁石72のS極が主走査方向において栓50に最も近接した側に位置し、その反対側にN極が位置している。しかしながら、磁石72のN極が主走査方向において栓50に最も近接した側に位置し、その反対側にS極が位置してもよい。
In the present embodiment, the
図15(a)に示すように磁性体バルブ60が閉状態のとき、ホール素子71及び磁石72はそれぞれ主走査方向先端側(栓に近い側)の略半分の領域が弁本体62と鉛直方向に対向している(即ち、弁本体62は、ホール素子71と磁石72との間の位置にある)。磁石72は、弁本体62の全体と、鉛直方向に対向している。磁石72の主走査方向先端側をS極・後端側をN極とすると、このとき、磁石72が発生した磁場は、図15(a)に示す矢印方向(図15(a)に示す例ではほぼ上方向)に沿って、弁本体62を介してホール素子71に届く。
As shown in FIG. 15A, when the
図15(b)に示すように磁性体バルブ60が開状態のとき、ホール素子71及び磁石72はそれぞれ主走査方向後端側(栓から遠い側)の略半分の領域が弁本体62と鉛直方向に対向している(即ち、弁本体62は、ホール素子71と磁石72との間の位置にある)。磁石72は、弁本体62の全体と、鉛直方向に対向している。磁石72の主走査方向先端側をS極・後端側をN極とすると、このとき、磁石72によって発生した磁場は、図15(b)に示す矢印方向(図15(b)に示す例ではほぼ下方向)に沿って、磁性体バルブ60を介してホール素子71に届く。
As shown in FIG. 15B, when the
このように、図15(a)に示す磁性体バルブ60が閉状態のときと、図15(b)に示す磁性体バルブ60が開状態のときとで、ホール素子71に届く磁場の向きが逆である。これにより、ホール素子71からの出力値は、磁性体バルブ60が閉状態のときは正、磁性体バルブ60が開状態のときは負となる(図16参照)。したがって、磁性体バルブ60が閉状態のときと開状態のときとでホール素子71が出力する電気信号の大きさの差を大きくすることができ、検知精度を向上させることができる。
Thus, when the
第4実施形態に係るカートリッジによると、第1実施形態と同じ構成による同様の効果が得られると共に、ホール素子71による弁本体62の検知精度をより一層向上させることができる。
According to the cartridge according to the fourth embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained, and the detection accuracy of the valve
続いて、図17を参照し、本発明の第5実施形態に係るインクカートリッジについて説明する。第5実施形態に係るカートリッジは、磁石72の位置が第1実施形態のカートリッジ40と異なり、その他は第1実施形態のカートリッジ40と略同じ構成である。以下、第1実施形態と異なる点について説明する。
Next, an ink cartridge according to a fifth embodiment of the invention will be described with reference to FIG. The cartridge according to the fifth embodiment differs from the
第5実施形態において、磁石72は、フレーム3の下壁ではなく側壁に固定されている。磁石72は、ホール素子71と鉛直方向に対向する位置ではなく、ホール素子71に対して排出管43の周方向に90度の位置に配置されている。
In the fifth embodiment, the
第5実施形態に係るカートリッジによると、第1実施形態と同じ構成による同様の効果(即ち、磁性体である弁本体62とは別に、磁石72を設けたことによる、弁本体62(磁性体バルブ60)の検知精度を確保しつつ、排出路43a内への異物混入を抑制することができるという効果等)が得られる。
According to the cartridge of the fifth embodiment, the same effect as that of the first embodiment (that is, the valve main body 62 ( magnetic valve) is provided by providing the
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。 The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes can be made as long as they are described in the claims.
カートリッジの構造は、様々に変更可能である。即ち、リザーバ42、筐体41、排出路43a、栓50、磁性体バルブ60、センサ等の構成(形状、位置等)を適宜変更したり、新たな構成部品を追加したり、一部の構成部品を省略したりしてよい。
The structure of the cartridge can be variously changed. That is, the configuration (shape, position, etc.) of the
カートリッジに含まれるバルブの数は、任意である。バルブは、上述した実施形態のように磁性体と非磁性体との組み合わせでもよいし、磁性体のみからなってもよい。 The number of valves included in the cartridge is arbitrary. The valve may be a combination of a magnetic material and a non-magnetic material as in the above-described embodiment, or may be composed of only a magnetic material.
磁性体バルブは、上述の実施形態のような流路の開閉を行うバルブの他、流量調整を行う任意のバルブであってよい。 The magnetic valve may be any valve that adjusts the flow rate in addition to the valve that opens and closes the flow path as in the above-described embodiment .
磁性体バルブは、磁化されていなくても、磁化されていても、どちらでもよい(即ち、本発明によれば、磁性体の磁化を小さくすることができるが、磁性体が磁化されているものも、本発明の技術的範囲に属する)。 The magnetic valve may be either magnetized or magnetized (that is, according to the present invention, the magnetization of the magnetic material can be reduced, but the magnetic material is magnetized). Are also within the technical scope of the present invention).
磁性体バルブ60が第1位置にあるとき、磁性体バルブ60とホール素子71の間及び磁性体バルブ60と磁石72との間の一方又は両方に、その中に磁性体バルブ60が設けられる流路の部分を構成する空間が形成されてもよい。
When the
磁性体バルブの形状は、任意であり、例えば断面が矩形状等であってもよく、また、柱状ではなく、球体、直方体等であってもよい。 The shape of the magnetic valve is arbitrary. For example, the cross section may be a rectangular shape or the like, and may be a sphere, a rectangular parallelepiped or the like instead of a columnar shape.
ホール素子71は、磁石72と磁性体バルブ60とによって作られる磁場を検出可能な位置である限りは、上述の実施形態で示した位置の他、任意の位置に配置されてよい。
As long as the
上述の実施形態においては、ホール素子71と磁石72との間の相対距離を調整する手段としてスペーサ44等が用いられるが、この相対距離を調整可能な調整手段としては、スペーサ44等に限定されず、任意の部材や手段を適用可能である。また、調整手段を省略してもよい。
In the above-described embodiment, the
中空針153の排出路43aへの進入は、上述の実施形態のようにコントローラ100による制御によってもよいし、液体吐出装置のユーザの手動によってもよい。
The approach of the
カートリッジ40(液体カートリッジ)とプリンタ1(液体吐出装置)との間で信号の送受信が可能となるタイミングや、プリンタ1からカートリッジ40への電力供給が可能となるタイミングは、上述したものに限定されず、任意に変更可能である。また、カートリッジ70及びプリンタ1における接点142及び152、電力入力部147、電力出力部157等の位置も、任意に変更可能である。
The timing at which signals can be transmitted and received between the cartridge 40 (liquid cartridge) and the printer 1 (liquid ejection device) and the timing at which power can be supplied from the
液体カートリッジが収容する液体は、インクに限定されず、例えば、画質を向上させるために記録前の記録媒体に塗布される画質向上液、搬送ベルトを洗浄するための洗浄液等であってもよい。 The liquid contained in the liquid cartridge is not limited to ink, and may be, for example, an image quality improving liquid applied to a recording medium before recording to improve the image quality, a cleaning liquid for cleaning the transport belt, or the like.
本発明に係る液体カートリッジは、プリンタに装着されるカートリッジに限定されず、ファクシミリやコピー機等の液体吐出装置に装着されるカートリッジであればよい。プリンタ1(液体吐出装置)のプリントヘッド2は、ライン式に限定されず、シリアル式でもよい。プリンタ1に含まれるプリントヘッド2の数は4に限定されず、1以上であればよい。
The liquid cartridge according to the present invention is not limited to a cartridge mounted on a printer, and may be a cartridge mounted on a liquid ejection apparatus such as a facsimile or a copier. The
第一の実施形態において、ホール素子71及び磁石72はそれぞれ、排出管43の上壁及び下壁に固定されている。しかしながら、図18(a)及び図18(b)に示されるように、ホール素子71及び磁石72はそれぞれ、排出管43の上壁及び下壁の中に埋設されていてもよい。
In the first embodiment, the
Claims (13)
一端と他端とを有し、前記一端は前記貯留ユニットに接続されており、前記液体が流れる流路(43a)と、
前記流路の前記他端を塞ぐ弾性部材(50)と、
前記流路内において、前記貯留ユニットと前記流路の他端との間の連通を遮断する第1位置と、前記貯留ユニットと前記流路の他端とを連通させる第2位置との間を移動可能な磁性体バルブ(60)と、
前記流路の外部に配置され、磁場を発生する磁場発生ユニット(72)と、
前記磁場発生ユニットと前記磁性体バルブとによって作られる磁場を検出する検出ユニット(71)と、を備えることを特徴とする、液体カートリッジ(40)。 A storage unit (42) for containing liquid;
One end and the other end, the one end being connected to the storage unit, and a flow path (43a) through which the liquid flows,
An elastic member (50) for closing the other end of the flow path;
In the flow path, between a first position that blocks communication between the storage unit and the other end of the flow path, and a second position that allows communication between the storage unit and the other end of the flow path. A movable magnetic valve ( 60 );
A magnetic field generation unit (72) disposed outside the flow path and generating a magnetic field;
A liquid cartridge (40) comprising: a detection unit (71) for detecting a magnetic field generated by the magnetic field generation unit and the magnetic valve .
前記第2位置は、前記検出ユニットと前記磁場発生ユニットとの間の領域外であることを特徴とする、請求項1に記載の液体カートリッジ。 The first position is between the detection unit and the magnetic field generation unit;
The liquid cartridge according to claim 1, wherein the second position is outside an area between the detection unit and the magnetic field generation unit.
ッジ。 The liquid cartridge according to any one of claims 1 to 3, further comprising an adjustment unit (44) capable of adjusting a distance between the detection unit and the magnetic field generation unit.
前記磁場発生ユニットは、前記第1方向と直交する第2方向において、前記検出ユニットと対向しており、
前記液体カートリッジは前記流路を画定する壁を備え、前記壁は前記流路に対向する内面と、前記内面から前記流路に突出する複数の突起を備え、前記内面は互いに対向する第1部分と第2部分とを有し、前記複数の突起のうちの一つは、前記第1方向と前記第2方向の両方に直交する第3方向に、前記内面の前記第1部分から内側に突出し、前記複数の突起のうちの他の一つは、前記第3方向とは反対方向に前記第2部分から内側に突出し、
前記磁性体バルブが前記複数の突起のうちの前記一つと前記複数の突起のうちの前記他の一つとの間に配置されることによって、前記磁性体バルブは、前記複数の突起のうちの前記一つと前記複数の突起のうちの前記他の一つとによって前記第3方向に位置決めされることを特徴とする、請求項1に記載の液体カートリッジ。 The magnetic valve is movable in the first direction;
The magnetic field generation unit is opposed to the detection unit in a second direction orthogonal to the first direction;
The liquid cartridge includes a wall defining the flow path, the wall including an inner surface facing the flow path, and a plurality of protrusions protruding from the inner surface into the flow path, the inner surfaces facing each other. And one of the plurality of protrusions protrudes inward from the first portion of the inner surface in a third direction orthogonal to both the first direction and the second direction. The other of the plurality of protrusions protrudes inward from the second portion in a direction opposite to the third direction,
The magnetic valve is disposed between the one of the plurality of protrusions and the other one of the plurality of protrusions, so that the magnetic valve is the one of the plurality of protrusions. The liquid cartridge according to claim 1, wherein the liquid cartridge is positioned in the third direction by one and the other one of the plurality of protrusions.
前記流路内に配置され、前記磁性体バルブを前記バルブシートに向かう方向に付勢する付勢ユニット(63)とをさらに備え、
前記磁性体バルブが前記付勢ユニットの付勢力によって前記第1位置に移動すると、前記他端と前記貯留ユニットとの間の連通を遮断するように前記バルブシートに接触し、
前記磁性体バルブが前記付勢ユニットの付勢力に抗して前記第2位置に移動すると、前記磁性体バルブは前記貯留ユニットが前記他端と連通するように前記バルブシートから離れることを特徴とする、請求項1から11のいずれか一項に記載の液体カートリッジ。 A wall comprising an inner surface defining the flow path and a valve seat;
A biasing unit (63) disposed in the flow path and biasing the magnetic valve in a direction toward the valve seat;
The moving magnetic valve by the biasing force of the pre-Symbol urging unit to the first position Then, in contact with the valve seat so as to block the communication between the front SL other end with the reservoir unit,
When the magnetic valve moves to the second position against the biasing force of the biasing unit, the magnetic valve separates from the valve seat so that the storage unit communicates with the other end. The liquid cartridge according to any one of claims 1 to 11.
前記磁性体バルブは、第1接触点(Pb)において前記第1内面と接触し、且つ、第2接触点(Pa)において前記第2内面と接触し、
前記磁場発生ユニットは、前記第1外面の側面に配置され、且つ、前記検出ユニットは前記第2外面の側面に配置され、
前記壁は、第1突起(43p)と、前記第1突起に対向する第2突起(43p)とをさらに備え、
前記第1突起は、前記第1接触点と前記第2接触点との間の直線に直交する所定方向に突出し、且つ、前記第2突起は、前記所定方向とは反対方向に突出することを特徴とする、請求項8に記載の液体カートリッジ。 The liquid cartridge includes a wall that defines the flow path, the wall including a first wall portion (432) and a second wall portion (431), and the first wall portion includes a first inner surface (432a) and a first wall portion. 1 outer surface (432b), the second wall portion includes a second inner surface (431a) and a second outer surface (431b), the first inner surface is opposed to the second inner surface,
The magnetic valve contacts the first inner surface at a first contact point (Pb), and contacts the second inner surface at a second contact point (Pa),
The magnetic field generation unit is disposed on a side surface of the first outer surface, and the detection unit is disposed on a side surface of the second outer surface;
The wall further includes a first protrusion (43p) and a second protrusion (43p) facing the first protrusion,
The first protrusion protrudes in a predetermined direction perpendicular to the straight line between the first contact point and the second contact point, and the second protrusion protrudes in a direction opposite to the predetermined direction. The liquid cartridge according to claim 8, wherein the liquid cartridge is characterized.
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