JP6094098B2 - 記録装置 - Google Patents
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Description
本発明の目的は、ニードルを略水平に維持したまま、液体収納容器に挿入させることにある。
内部に液体を収容した液体収容容器を装着可能な装着部と、前記装着部に設けられ、内部を連通し、側面に開口した連通孔を有する複数のニードルであって、前記装着部に装着された単一の前記液体収容容器に挿入方向に挿入されることにより、前記連通孔と前記液体収容容器の内部との間で液体を流通可能にする複数のニードルと、
前記複数のニードルをそれぞれ搖動可能に支持するニードル支持部と、
前記複数のニードルのそれぞれに挿入され、前記連通孔を塞ぐ第1位置と、前記第1位置よりも前記挿入方向と反対方向側であって前記連通孔を開放する第2位置との間で移動可能なスリーブであって、前記スリーブが前記第1位置に位置するときに前記ニードルと係合することにより前記スリーブが前記第1位置よりも前記挿入方向へ移動することを規制する係合部を有し、前記ニードルが前記液体収容容器に挿入される際に前記液体収容容器から押されることにより前記第1位置から前記第2位置に移動するスリーブと、
前記複数のニードルのそれぞれに挿入され、一端より他端の直径が小さい円錐バネであって、前記ニードル支持部と前記第1位置にある前記スリーブとの間に、前記一端を前記ニードル支持部側、前記他端を前記スリーブ側に位置させて、自然長から圧縮されて装着されることにより、前記ニードルを前記挿入方向と略平行になるように付勢する円錐バネと、を備えている。
図1に示すように、インクジェット記録装置1は直方体状の筐体10を有し、該筐体10の天板上部には、排紙部11が設けられている。筐体10内には、上方から下方に向かって、ヘッド4、搬送ユニット5、給紙ユニット6、カートリッジ7及び該カートリッジ7の側方に位置する液体吸引装置2が配置されている。該液体吸引装置2にはモータMが内蔵されている。ヘッド4は、ブラックのインクの液滴を用紙Pに吐出する。搬送ユニット5は、用紙Pを水平に搬送した後に排紙部11に送る。給紙ユニット6は、搬送ユニット5に用紙Pを供給する。給紙ユニット6の下流側であって、ヘッド4の上流側には、インクの吐出に先立ち、処理液を用紙Pに吐出する処理液ヘッド4aが設けられている。ここで、処理液とは、インクを用紙Pに吐出する前に、用紙Pに塗布されることにより、インクが用紙Pに塗布された際にインクの成分を凝集又は析出させるものであり、これにより高い印刷品質を維持し又は画質を向上させる。カートリッジ7は、ブラックのインクと処理液が収納される容器であり、本発明の「液体収納容器」に相当する。
筐体10の内側上部にて、ヘッド4に干渉しない位置には、筐体10内の各機構及び電気回路の動作を司るコントローラ100が配置されている。
筐体10の上面には、コントローラ100に電気的に接続された操作パネル12が設けられている。該操作パネル12にはコントローラ100によって操作状態等が表示される。
搬送ユニット5は、図1中の用紙Pを左から右に搬送する機構である。以下の記載では、印刷領域において用紙Pを搬送する方向を副走査方向、水平面内において該副走査方向と直交する方向を主走査方向と呼ぶ。
前記給紙ユニット6は、給紙トレイ60と給紙ローラ61を有し、該給紙ローラ61と前記搬送ユニット5との間には、2つのガイド62及び送りローラ63が配置されている。給紙ローラ61は給紙トレイ60内の最上位の用紙Pを取り出し、該ガイド62及び送りローラ63によって搬送ユニット5の上流側に搬送する。
図4は、図3に示すカートリッジ7をA−A線を含む面にて破断し矢視した断面図である。開口71は奥部に受け面72を形成し、該受け面72の奥に封止部材70が嵌まる。カートリッジ7内にて封止部材70の奥部には、インクまたは処理液が吸引時に通る流路73が形成されている。
ニードル80の後端部には前記のチューブ30が嵌まり、ニードル保持筒8の先端部には筒体であるスリーブ9が被さっている。スリーブ9の前後方向中央部には鍔体90が設けられ、該鍔体90とニードル支持部3の前面との間には、コイルバネ、具体的には円錐バネ85が設けられている。
該円錐バネ85は自然長よりも圧縮された状態で、鍔体90とニードル支持部3との間に配備され、該円錐バネ85によって鍔体90は水平方向前向きに付勢されている。円錐バネ85は周知の如く、一端部が小径部、他端部が大径部であり、小径部を前方に向けている。
ニードル80がカートリッジ7から後退した状態では、スリーブ9がニードル80の周面に被さっているから、ニードル80の先端部に付着したインク又は処理液が乾燥することを防ぐことができる。
図6(b)に示すように、スリーブ9の後端部内周面からは第1爪片91が内向きに突出し、ニードル保持筒8の先端部からは第2爪片81が外向きに突出している。スリーブ9が円錐バネ85によって前向きに付勢されていることによって、第1爪片91と第2爪片81とが係合し、スリーブ9が前進し過ぎることを防ぐ。即ち、第1爪片91と第2爪片81とによって、本発明の「係合部」を構成する。また、第1爪片91と第2爪片81とが係合することによって、円錐バネ85は自然長から圧縮された状態を保つ。
ニードル保持筒8の後端部周囲からは突起82が外向きに突出し、ニードル支持部3の前面には突起82の前面に接して、ニードル保持筒8がニードル支持部3から離れて前進することを防ぐストッパ片31が設けられている。ストッパ片31は突起82の前面に接触しており、突起82とニードル支持部3との間に隙間Hを設けていることにより、ニードル保持筒8はニードル支持部3に揺動可能に設けられている。第2爪片81の外周面は、スリーブ9の後端部内周面に接し、スリーブ9はニードル保持筒8とともに揺動する。
前記の如く、スリーブ9は円錐バネ85によって水平方向前向きに付勢されているから、ニードル保持筒8及びニードル80も水平方向前向きに付勢されている。
また、図6(c)に示すように、スリーブ9の先端部には突状且つ環状のシール部95が設けられており、後記の如く、シール部95は封止部材70に密着して、スリーブ9の外にインク又は処理液が漏れることを防ぐ。
先ず、使用者は図2に示すように、筐体10の装着部17に、カートリッジ7を嵌める。
この状態で、ニードル80をカートリッジ7に挿入してカートリッジ7内のインク又は処理液を吸引するには、図7(a)に示すように、ニードル支持部3をカートリッジ7に向けて前進させる。コントローラ100からの信号が、モータMに伝達されて、ニードル支持部3が前進する。スリーブ9の先端部がカートリッジ7の受け面72に嵌まり、封止部材70に接する。スリーブ9は前進を規制され、シール部95が封止部材70に密着して、スリーブ9の外にインク又は処理液が漏れることを防ぐ。
この状態で更に、ニードル支持部3を前進させると、図7(b)に示すように、ニードル支持部3がニードル保持筒8を前向きに押す。スリーブ9の前進が規制されているから、第1爪片91と第2爪片81との係合が外れ、ニードル保持筒8のニードル80はスリーブ9から突出して開放され、封止部材70を貫通して、流路73内に入る。ニードル80は先端部に連通孔の開口83を形成しているから、チューブ30内を負圧にすると、ニードル80の開口83からチューブ30にカートリッジ7内のインク又は処理液が吸引される。インク又は処理液はヘッド4、4aに供給される。この開口83がスリーブ9から開放された位置が、本発明の「第2位置」である。
また、ニードル80はニードル支持部3に揺動可能に支持されているが、該ニードル80は円錐バネ85によってスリーブ9を介して前向き且つ水平に付勢されるから、ニードル80は水平に維持される。これにより、ニードル80は封止部材70に正確に挿入される。
ここでスリーブ9を前向きに付勢するコイルバネが円錐バネである理由は、円錐バネは円柱バネに比して側方に変位した場合に元に戻りやすいからである。即ち、ニードル保持筒8が揺動可能に設けられているから、ニードル80の先端部が上下左右に振れ易いが、その際に該ニードル80の先端部が元の位置に戻りやすいからである。よって、ニードル80を水平に保ち易いからである。
図8(a)の場合は、円錐バネ85の圧縮荷重をFとすると、円錐バネ85の中心軸に対して右側モーメントMaは、F(r−R)<0であり、左回りである。円錐バネ85の中心軸に対して左側モーメントMbは、F(R−r)>0であり、右回りである。即ち、両方のモーメントが釣り合った状態となる。
図8(b)の場合は、円錐バネ85に左向きに変位が加わるから、円錐バネ85の中心軸に対して左側で円錐バネ85が大きく縮み、該荷重をF1とする。円錐バネ85の中心軸に対して右側では、円錐バネ85が引っ張られた分、変位量が小さく、該荷重をF2とする。即ち、F1>F2である。右側モーメントMaは、F2(r−R)<0であり、左側モーメントMbは、F1(R−r)>0である。右側モーメントMaと左側モーメントMbとの絶対値では、左側モーメントMbの方が大きいから、円錐バネ85は右向きに戻る。
上記から円錐バネ85は圧縮荷重が加わっている方、即ち、F1とF2が正の値である方が、側方に変位した場合に元に戻り易い。また、円錐バネ85の端部はニードル支持部3又は鍔体90に固定されていなくても固定されていてもよいが、円錐バネ85に圧縮荷重が加わっていない場合は、円錐バネ85の端部はニードル支持部3又は鍔体90に固定されている方が、側方からの変位に対し元に戻り易いと考えられる。
また、円錐バネ85は複数の円錐バネを前後に並べて構成してもよい。更に、液体吸引装置2は、カートリッジ7が筐体10の装着部17に完全に装着された後に、ニードル80を移動させて、カートリッジ7に挿入させるタイプではなくてもよい。例えば、ニードル80を、筐体10の装着部17における装着方向前方の壁から装着方向と平行に突出させて固定させておき、カートリッジ7が装着部17に完全に装着されると同時にニードル80がカートリッジ7に挿入されるタイプでもよい。
3 ニードル支持部
4 ヘッド
7 カートリッジ
8 ニードル保持筒
9 スリーブ
80 ニードル
85 円錐バネ
Claims (4)
- 内部に液体を収容した液体収容容器を装着可能な装着部と、
前記装着部に設けられ、内部を連通し、側面に開口した連通孔を有するニードルであって、前記装着部に装着された単一の前記液体収容容器に挿入方向に挿入されることにより、前記連通孔と前記液体収容容器の内部との間で液体を流通可能にするニードルと、
前記ニードルを搖動可能に支持するニードル支持部と、
前記ニードルに挿入され、前記連通孔を塞ぐ第1位置と、前記第1位置よりも前記挿入方向と反対方向側であって前記連通孔を開放する第2位置との間で移動可能なスリーブであって、前記スリーブが前記第1位置に位置するときに前記ニードルと係合することにより前記スリーブが前記第1位置よりも前記挿入方向へ移動することを規制する係合部を有し、前記ニードルが前記液体収容容器に挿入される際に前記液体収容容器から押されることにより前記第1位置から前記第2位置に移動するスリーブと、
前記ニードルに挿入されるコイルバネであって、前記ニードル支持部と前記第1位置にある前記スリーブとの間に、一端を前記ニードル支持部側、他端を前記スリーブ側に位置させて、自然長から圧縮されて装着されることにより、前記ニードルを前記挿入方向と略平行になるように付勢するコイルバネと、を備え、
前記スリーブの前記挿入方向側の端部には、前記ニードルが前記液体収容容器に挿入される際に前記液体収容容器から押される凸状のシール部が全周にわたって設けられている、記録装置。 - 前記コイルバネは、円錐バネである、請求項1に記載の記録装置。
- 前記挿入方向は水平面と平行である、請求項1又は2に記載の記録装置。
- 前記スリーブは、前記ニードルが前記液体収容容器に挿入される際に、前記液体収容容器の凹部に嵌合する、請求項1乃至3の何れかに記載の記録装置。
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