JP7527826B2

JP7527826B2 - 記録装置

Info

Publication number: JP7527826B2
Application number: JP2020063664A
Authority: JP
Inventors: 誠一郎刈田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2020-03-31
Filing date: 2020-03-31
Publication date: 2024-08-05
Anticipated expiration: 2040-03-31
Also published as: US20210300051A1; US11472190B2; JP2021160204A

Description

本発明は、インクカートリッジを装着する記録装置に関する。

液体消費装置の一例として、インクカートリッジが装着部に対して装着及び脱抜（取り外し）可能なインクジェット記録装置が知られている。インクジェット記録装置では、例えば、装着部が備える中空のニードルが、インクカートリッジのインク供給口に挿入される。これにより、インクカートリッジ内のインクが、インク供給口及びニードルを介して記録ヘッドへ供給される。また、インク供給口の周囲にはゴム等で構成されたシール部が配置されている。シール部によって、インク供給口とニードルとの間の隙間が封止されている。これにより、隙間からのインクの漏れが防止されている。

しかし、インクカートリッジを装着部から脱抜する過程において、ニードルとシール部との接触が解消される際に、インクカートリッジやニードル内のインクがニードルやシール部に引っ張られて外部へ漏れる問題がある。この問題を解決するための技術として、特許文献１に開示の技術が存在する。特許文献１では、インク供給口をカバーで覆う構成とした上で、インクカートリッジを脱抜する際にインクカートリッジを規定位置で停止させる干渉部を設け、ニードル先端をシール部材とインク受け部との間に収めている。このような構成によれば、シール部材を固定させるためのキャップが、インク供給口やニードルから漏れたインクを受けることができる。

特開２０１９-２５７９４号公報

しかしながら、特許文献1の構成では、インクカートリッジの脱抜により、ニードル先端とシール部材におけるシール部との接触が解消される際に、ニードルとシール部材とバルブとで囲まれた空間に溜まるインクが漏れてしまう可能性がある。

そこで本発明の一実施形態は、上記の課題に鑑み、カートリッジの脱抜に起因する液体の漏れを低減することを目的とする。

本発明の一実施形態は、液体を収容する筐体を有するカートリッジと、前記カートリッジを装着する装着部と、を有する記録装置であって、前記カートリッジは、前記装着部と連結する中空のニードルを有し、前記装着部は、液体が外部に漏れることを防ぐ弁ばね機構として、第１バルブと、前記カートリッジが装着された場合に、前記カートリッジと前記装着部との接続部をシールする第１シール部材と、第１コイルバネとを有し、前記ニードルは、液体が外部に漏れることを防ぐ弁ばね機構として、第２バルブと、第２シール部材と、第２コイルバネとを有し、前記装着部は、前記第１シール部材を固定するためのカバーを更に有する、ことを特徴とする記録装置である。

本発明の一実施形態によれば、カートリッジの脱抜に起因する液体の漏れを低減できる。

インクカートリッジの装着方法を示す図インクカートリッジの装着部の断面図インクカートリッジの挿抜を説明する図インクカートリッジの挿抜を説明する図

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳しく説明する。但し、以下に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の範囲をそれらに限定する趣旨のものではない。また、以下に記載されている技術的特徴の全てが本発明の課題解決に必須のものとは限らない。

［第１の実施形態］
＜インクカートリッジの装着方法＞
以下、本実施形態におけるインクカートリッジ１００を液体記録装置に装着する方法について、図１を用いて説明する。

図１に示すように、インク１３０が収納されたインクカートリッジ１００は、液体記録装置（図示せず）に搭載され、インクを貯蔵するインク貯蔵部１６０に装着される。インク貯蔵部１６０は、インクカートリッジ１００が装着されることで、液体記録装置の記録ヘッドに貯蔵したインク１３０を供給する仲介部材として機能する。インクカートリッジ１００は、筐体１１０と、蓋１２０と、ニードル１５０とを有する。筐体１１０内部には、インク１３０が収容されており、蓋１２０には大気連通口（図示せず）が設けられている。記録装置と連結するためのニードル１５０は、弁バネ構造等の弁を有する。インク貯蔵部１６０には、ニードル１５０との接続部として機能し、インク貯蔵部１６０にインクを供給する供給部１４０が連結されている。尚、ここでは、液体記録装置がインクジェット記録装置（以降、記録装置と略記する）であるものとして説明するが、液体はインクに限らない。

図１（ａ）は、インクカートリッジ１００を記録装置に装着する前の状態を示し、図１（ｂ）は、インクカートリッジ１００を記録装置に装着した後の状態を示す。インクカートリッジ１００の突出部であるニードル１５０を供給部１４０に挿入する（突き刺す）ことで、インクカートリッジ１００とインク貯蔵部１６０との間を、供給部１４０を介してインクが流れるインク流路が実現する。その結果、インクカートリッジ１００からインク貯蔵部１６０にインクが供給される。尚、ニードル１５０は、図１（ａ）中に破線で示すように、インクカートリッジ１００外形の角部を結んだときに形成される空間の内側に位置するように設けることが望ましい。このような構成にすることで、ニードルが外部物体に引っかかってしまうことを抑えることができるため、ニードルを保護できる。尚、本明細書では、ニードル１５０の二端のうち筐体１１０に近い方の一端を「（ニードルの）基端」と、そうではない一端を「（ニードルの）先端」と呼ぶ。

＜装着部の構成＞
以下、本実施形態におけるインクカートリッジ１００の装着部、具体的には、インクカートリッジ１００と、インク貯蔵部１６０とを接続するための構成について、図２を用いて説明する。

図２に示すように、インクカートリッジ１００は、外部にインク１３０が流出しないようにするための機構として、中空のニードル１５０内部に弁ばね機構を有する。この弁ばね機構は、バルブ１５１と、シール部材１５２と、コイルばね１５３とを含む。尚、インク貯蔵部１６０側の供給部１４０にも同様に、バルブ１４３と、シール部材１４２と、コイルバネ１４４とを含む弁ばね機構が設けられている。また本実施形態では、図２に示すように、ニードル１５０伸長方向における位置に関して、バルブ１５１先端の凸形状がニードル１５０外壁より突出する構成としている。

インクカートリッジ１００が記録装置に装着されていない場合、ニードル１５０内のコイルバネ１５３がバルブ１５１を押すことで、シール部材１５２を押す。押されたシール部材１５２がニードル１５０内壁の凸部と当接することで、ニードル１５０内のシールが行われる。

インクカートリッジ１００を記録装置に装着する際には、まず、インクカートリッジ１００側のバルブ１５１における凸形状の先端が、供給部１４０側のバルブ１４３に当接し、該先端が押される。これにより、ニードル１５０内のシール部材１５２がニードル１５０内壁の凸部から離れる結果、ニードル１５０内のシールが解除され、インクカートリッジ１００からインク貯蔵部１６０にインクを供給することが可能になる。

＜インクカートリッジの挿抜＞
以下、インク貯蔵部１６０に対するインクカートリッジ１００の装着、および、その後の、インク貯蔵部１６０からインクカートリッジ１００の脱抜（これらをまとめてインクカートリッジの挿抜と呼ぶ）について、図３を用いて説明する。図３（ａ）～（ｅ）はそれぞれ、インクカートリッジ１００の挿抜時の状態を示す拡大断面図である。

図３（ａ）は、インクカートリッジ１００のニードル１５０が供給部１４０に挿入された直後の状態を示す。インクカートリッジ１００を装着しやすいように、供給部１４０先端のカバー１４１は、シール部材１４２を固定する。また、カバー１４１は、ニードル１５０より径が大きい開口部の形状を有し、インクカートリッジ１００の装着時にインクカートリッジ１００をガイドするガイド機構の役割を果たす。ニードル１５０の挿入直後の状態では、インクカートリッジ１００のニードル１５０外周が供給部１４０内のシール部材１４２の内側に当接することで、供給部１４０がシールされ、ニードル１５０内のバルブ１５１の突出した先端がバルブ１４３に当接する。このとき、バルブ１４３とニードル１５０外壁とシール部材１４２とで囲われた空間は、密閉された状態である。

図３（ｂ）は、図３（ａ）の状態から、インクカートリッジ１００がさらに押し込まれた状態を示す。ニードル１５０側のコイルバネ１５３と比べると、供給部１４０側のコイルバネ１４４の方が弱い。このため、図３（ｂ）に示すように、挿入過程において、ニードル１５０側のバルブ１５１が開く前に、供給部１４０側のバルブ１４３が開くようになっている。

図３（ｃ）は、図３（ｂ）の状態から、インクカートリッジ１００がさらに押し込まれた状態を示す。図３（ｃ）に示すように、ニードル１５０側のバルブ１５１が開くと供に、供給部１４０側のバルブ１４３は、図３（ｂ）の状態から更に押し込まれ移動する。バルブ１５１が移動して開くことで、インクカートリッジ１００内のインク１３０が、供給部１４０経由で、インク貯蔵部１６０に移動することが可能になる。

図３（ｄ）は、図３（ｃ）の状態から、インクカートリッジ１００が取り外される途中の状態を示している。インクカートリッジ１００が取り外されるとき、インク供給部における弁と、ニードル１５０における弁とは、インクカートリッジ１００挿入時と逆順に動作する。尚、図３（ｄ）の状態に関して、各構成要素の位置は図３（ａ）と同じだが、バルブ１４３とニードル１５０とシール部材１４２とに囲われた密閉空間がインクで満たされている点で図３（ａ）と異なる。

図３（ｅ）は、インクカートリッジ１００のニードル１５０が供給部１４０から外れた状態を示している。図３（ｅ）に示すように、インクカートリッジ１００を脱抜した場合に、図３（ｄ）に示した前述の密閉空間に溜まったインク１３０は供給部１４０の開口付近に滞留し、インク１３０がカバー１４１の外に飛び散ることを防ぐことができている。但し、インクカートリッジ１００の脱抜を何回か繰り返し行った場合には、供給部１４０の開口付近に滞留するインクが累積するため、インク１３０がカバー１４１の外に飛び散ってしまう可能性がある。

その場合、インク１３０はカバー１４１外に飛び出して、記録装置に搭載されている供給部１４０の下部に落ちる。しかし、インク１３０が供給部１４０の下部に落ちた場合に備えて、吸収体を供給部１４０近傍に配置する等の措置を予め講じておけば、記録装置外にインク１３０が流れ出すことはない。一方、インクカートリッジ１００の脱抜時にインクカートリッジ１００のニードル１５０に付着しているインク量は、ニードル１５０自身の形状によって微量である。従って、インクカートリッジ１００の脱抜時に、インクカートリッジ１００に付着しているインクが落ちることは稀である。

［第２の実施形態］
図４は、前述の実施形態と異なる実施形態として、ニードル１５０側のバルブ１５１先端の凸形状と、供給部１４０側のバルブ１４３先端の形状とを変えた実施形態を示す。本実施形態では図４に示すように、ニードル１５０伸長方向における位置に関して、バルブ１５１先端の凸形状がニードル１５０外壁より突出しない構成としている。このような構成にすることで、前述の実施形態より、脱抜時にニードル１５０に付着しているインク量を低減できる。また、このような構成にすることで、ニードル１５０の先端部に万一物が当たった場合に、インクカートリッジ１００からインクが漏れる可能性が、前述の実施形態（図２、図３参照）より少なくなる。尚、バルブ１５１先端の凸形状がニードル１５０外壁より突出しない構成としたことに応じて、バルブ１４３側に突起形状を設け、該突起形状によってバルブ１５１を押す構成とした。

図４に示す各弁が、インクカートリッジ１００の装着時および脱抜時に第１の実施形態と同様に動作するように（図３参照）、ニードル１５０の先端部と、バルブ１４３側の突起形状との寸法は設定される。４４（ａ）～（ｅ）は図３（ａ）～（ｅ）と対応した図であり、図４（ａ）～（ｅ）に示す各弁は、第１の実施形態と同じ開閉タイミングで動作する。

本実施形態によれば、ニードル先端部においてインクが溜まる可能性がある場所のサイズが第１の実施形態と比べて小さいため、インクカートリッジ１００を脱抜する際のインク垂れをさらに抑制できる。

１００インクカートリッジ
１１０筐体
１３０インク
１４０供給部
１４２シール部材
１４３バルブ
１４４コイルバネ
１５０ニードル

Claims

液体を収容する筐体を有するカートリッジと、
前記カートリッジを装着する装着部と、
を有する記録装置であって、
前記カートリッジは、前記装着部と連結する中空のニードルを有し、
前記装着部は、液体が外部に漏れることを防ぐ弁ばね機構として、第１バルブと、前記カートリッジが装着された場合に、前記カートリッジと前記装着部との接続部をシールする第１シール部材と、第１コイルバネとを有し、
前記ニードルは、液体が外部に漏れることを防ぐ弁ばね機構として、第２バルブと、第２シール部材と、第２コイルバネとを有し、
前記装着部は、前記第１シール部材を固定するためのカバーを更に有する、
ことを特徴とする記録装置。
前記第１コイルバネは、前記第２コイルバネより弱い請求項１に記載の記録装置。
前記第２バルブの先端が凸形状である請求項１または２に記載の記録装置。
前記第１バルブの先端に突起形状は設けられておらず、前記ニードルの伸長方向における位置に関して、前記第２バルブの前記凸形状が前記ニードルの外壁より突出している請求項３に記載の記録装置。
前記第１バルブの先端に突起形状が設けられており、前記ニードルの伸長方向における位置に関して、前記第２バルブの前記凸形状が前記ニードルの外壁より突出していない請求項３に記載の記録装置。
前記カートリッジを脱抜する際、前記第１バルブと、前記第１シール部材と、前記ニードルの外壁とで囲われた空間に液体が溜まる請求項１乃至５の何れか１項に記載の記録装置。
前記カートリッジの脱抜の後、前記カバーの内側に液体がとどまる請求項６に記載の記録装置。
前記カバーにより構成される開口部の径は、前記ニードルの径より大きい請求項１乃至７の何れか１項に記載の記録装置。
前記カバーは、前記カートリッジの装着時に該カートリッジをガイドするガイド機構としての役割を果たす請求項８に記載の記録装置。
前記ニードルの二端のうち、前記筐体に近い方の一端である基端は、該筐体と連通し、
前記カートリッジが前記装着部に装着された場合、前記筐体に収容されている液体は、前記基端、該基端ではない前記ニードルの一端である先端、前記装着部の順に流れる請求項１乃至９の何れか１項に記載の記録装置。
前記ニードルは、前記カートリッジの外形の角部を結んだときに形成される空間の内側に配される請求項１乃至１０の何れか１項に記載の記録装置。