JPH07144417A - インクカートリッジ保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ヘッド基板をインクジェットヘッドとともに
正確に位置決めし、キャリッジの構造の簡略化及び横幅
の短縮を図り得るインクカートリッジ保持装置を提供す
る。 【構成】 インクジェットヘッドとこのインクジェット
ヘッドに対する信号入力用の接点とが形成されたヘッド
基板４をインクタンク３に結合してなるインクカートリ
ッジ１を設け、インクカートリッジ１を着脱自在に保持
するカートリッジ保持部６４と、ヘッド基板４の接点に
弾発的に接触する接続片２１と、インクカートリッジ１
を一方向に押圧する押圧体６８と、この押圧体６８に対
向してヘッド基板４の側面１２を支える支持壁６２とを
キャリッジ６０に設け、ヘッド基板４に形成された位置
決め孔１４，１５に挿入される位置決め突部６９を操作
部７０に連結して進退自在に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットプリン
タに利用されるインクカートリッジ保持装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、インクを噴出するインクジェット
ヘッドを有するインクカートリッジをキャリッジに搭載
してなるインクジェットプリンタにおいて、たとえば、
特開平３−１０１９４９号公報、特開平２−１７８０５
０号公報、特開平２−１７８０５１号公報、特開平２−
１８８２４６号公報、特開平１−１２５２３８号公報等
に記載されているように、キャリッジにインクタンクを
含むインクカートリッジを装着するための種々の方法が
あるが、これらの方法は、インクジェットヘッドの外殻
をキャリッジに位置決めして固定するものである。しか
し、インクジェットヘッド全体におけるノズルの位置に
バラツキがあるため、記録媒体に対するノズルの相対位
置にバラツキが生じ、インクの飛翔に変化が生じ印字品
質が低下するおそれがある。

【０００３】そこで、このような不都合を解消するため
に、本出願人が提案した発明（特願平４−１３０５１３
号、同４−１３０５１４号、同４−１５３３２９号）が
ある。以下、図３ないし図９に基づいて説明する。

【０００４】まず、図３、図４、図５にインクカートリ
ッジ１の構造を示す。このインクカートリッジ１は、一
側面にキャップ２を有してインクを収納するインクタン
ク３と、金属製のヘッド基板４と、カートリッジカバー
５とを結合することにより形成されている。前記インク
タンク３のキャップ２とは反対側の面には凹部６が形成
され、この凹部６の底面と上面と前面とには開口部７，
８，９が形成されている。この凹部６の壁面１０から突
出するボス１１に前記ヘッド基板４が固定されている。
この扁平なヘッド基板４には、互いに平行な平坦面１
２，１３と、円形の位置決め孔１４と、小判形の位置決
め孔１５とが形成されている。前記ヘッド基板４の平坦
面１３には後述するインクジェットヘッドが形成され、
そのインクジェットヘッドの前面のノズルの周囲はフェ
ースプレート１６により覆われている。さらに、前記カ
ートリッジカバー５には、前記ヘッド基板４の一部を開
放する開口部１７が形成されている。

【０００５】図６に示すように、前記ヘッド基板４の内
面側の平坦面１３には、インクジェットヘッド１８と、
多数の接点１９を有する配線板２０とが設けられてい
る。そして、多数の接続片２１と一本の接続片２２とを
絶縁材２３に埋設してなるコネクタ２４が設けられてい
る。前記接続片２１はくの字形に突出されて前記接点１
９に弾発的に接触される接触部２１ａを有し、前記接続
片２２はくの字形に突出されて前記ヘッド基板４の金属
面に弾発的に接触される接触部２２ａを有する。

【０００６】図７に示すように、前記インクジェットヘ
ッド１８は、前記ヘッド基板４の内方の平坦面１３の前
方に、多数のインク吐出手段である発熱体２７が形成さ
れたシリコン基板２６を接合し、発熱体２７を位置させ
る多数の溝２８が形成されたシリコン基板２９をシリコ
ン基板２６上に接合することにより形成されている。前
記溝２８のそれぞれの先端の開口面は、印字媒体に対向
するノズル２５である。また、前記シリコン基板２６に
は、前記発熱体２７を駆動するためにマトリックス回路
（図示せず）が形成されている。

【０００７】次いで、図８及び図９にキャリッジ３０の
構造を示す。図８に示すように、キャリッジ３０は、第
一のキャリッジフレーム３１と第二のキャリッジフレー
ム３２とをキャリッジシャフト（図示せず）に沿って摺
動自在に嵌合することにより形成されている。すなわ
ち、第一のキャリッジフレーム３１には、前記ヘッド基
板４の外側の平坦面１２に対向する支持壁３３と、この
支持壁３３の内面から連続されてキャリッジシャフトに
摺動自在に嵌合される円筒部３４とが形成されている。
前記第二のキャリッジフレーム３２には、前記インクカ
ートリッジ１の前記開口部７から前記開口部８に突き抜
ける柱状のカートリッジ保持部３５と、前記円筒部３４
の上面に沿う突出部３６と、この突出部３６の先端に形
成された逆Ｕ字形の壁部３７とが形成されている。３８
はカートリッジ保持部３５に固定された板ばね、３９は
この板ばね３８の一端に保持されて前記ヘッド基板４を
弾発的に押圧する押圧体である。また、前記壁部３７の
内面には、前記突出部３６の長手方向に沿って壁部３７
の中心を通る直線を軸とする螺旋状のカム４０が一体に
形成されている。

【０００８】また、前記第一のキャリッジフレーム３１
の前記支持壁３３には、前記突出部３６と前記壁部３７
とを突出させる異形孔４１（図９参照）が形成され、こ
の異形孔４１の両側には、前記突出部３６の両側に形成
されたリブ４２を摺動自在に保持する溝４３が形成され
ている。さらに、前記第二のキャリッジフレーム３２に
は、前記第一のキャリッジフレーム３１の前記円筒部３
４の両側に形成されたリブ４４を摺動自在に保持するコ
の字形の爪４５と、側方に突出する軸４６とが形成さ
れ、この軸４６には前記支持壁３３に一端を当接するス
プリング（図示せず）が嵌合されている。

【０００９】さらに、図９に示すように、前記第一のキ
ャリッジフレーム３１の前記支持壁３３の内面には、前
記ヘッド基板４の接点１９とは反対側の平坦面１２が当
接される複数の突起４８と、ヘッド基板４に形成された
前記位置決め孔１４又は１５に嵌合される二つの位置決
め部４９とが突出形成されている。

【００１０】このようなキャリッジ３０の組み立てに際
しては、まず、第二のキャリッジフレーム３２のリブ４
２を第一のキャリッジフレーム３１の溝４３に嵌合させ
るとともに、第一のキャリッジフレーム３１のリブ４４
を第二のキャリッジフレーム３２の爪４５に係合させ
て、第一及び第二のキャリッジフレーム３１，３２をキ
ャリッジシャフトに沿って摺動自在に連結する。次い
で、第一のキャリッジフレーム３１の異形孔４１に第二
のキャリッジフレーム３２の壁部３７を最大限に突出さ
せる。そして、クランプ機構５１をクランプ解除方向に
操作することにより、図示しないスプリングの付勢力に
より第一のキャリッジフレーム３１から第二のキャリッ
ジフレーム３２が離反され、逆にクランプ機構５１をク
ランプ方向に操作することにより、第二のキャリッジフ
レーム３２が第一のキャリッジフレーム３１側に引き込
まれるように構成されている。

【００１１】このような構成において、インクカートリ
ッジ１をキャリッジ３０に装着する場合は、前述したよ
うに、クランプ機構５１をクランプ解除方向に操作する
ことにより、支持壁３３とカートリッジ保持部３５との
間隔を広げる。この状態で、インクカートリッジ１の開
口部７，８をキャリッジ３０のカートリッジ保持部３５
に嵌合し、続いて、前述したようにクランプ機構５１を
クランプ方向に操作すると、カートリッジ保持部３５と
支持壁３３との間隔が狭くなる方向に第二のキャリッジ
フレーム３２が移動する。これにより、ヘッド基板４が
カートリッジ保持部３５により押圧されて支持壁３３の
突起４８に当接され、位置決め孔１４，１５に位置決め
部４９が嵌合される。

【００１２】この状態では、ヘッド基板４の平面方向の
位置は位置決め部４９で定められ、ヘッド基板４の平坦
面１２は支持壁３３に当接され、これにより、キャリッ
ジ３０の移動方向におけるヘッド基板４の位置が一定と
なる。また、インクジェットヘッド１８がヘッド基板４
に一体に形成されるため、ヘッド基板４に対するインク
ジェットヘッド１８の相対位置を正確に定めることがで
きる。したがって、ヘッド基板４を位置決めすること
で、記録媒体に対するインクジェットヘッド１８のノズ
ルの位置を極めて正確に定めることができる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】図８及び図９に示すキ
ャリッジ３０の構造は、インクカートリッジ１の着脱に
際し、位置決め部４９との干渉を避けるために、位置決
め部４９が突出する第一のキャリッジフレーム３１と第
二のキャリッジフレーム３２との間隔を広げるものであ
る。このために、支持壁３３とカートリッジ保持部３５
との間隔を大きく広げなければならない。これにより、
キャリッジ３０の横幅寸法が大きくなり、さらに、第
一、第二のキャリッジフレーム３１，３２を摺動自在に
連結する構造を必要とするため、部品点数が多くなり、
構造が複雑化する。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、個々にノズル
からインクを吐出させる多数のインク吐出手段を有する
インクジェットヘッドと前記インク吐出手段に接続され
た接点とが形成されたヘッド基板をインクタンクに結合
してなるインクカートリッジを設け、摺動自在に保持さ
れたキャリッジに前記インクカートリッジを着脱自在に
保持するカートリッジ保持部と前記ヘッド基板の前記接
点に弾発的に接触する接続片とを設け、前記キャリッジ
に前記インクカートリッジを一方向に押圧する押圧体を
設け、この押圧体に対向して前記ヘッド基板の側面を支
える支持壁を前記キャリッジに設け、前記ヘッド基板に
位置決め孔を形成し、前記支持壁に前記位置決め孔に挿
入される位置決め突部を操作部に連結して進退自在に設
けた。

【００１５】

【作用】キャリッジのカートリッジ保持部にインクカー
トリッジを装着したときに、押圧体により押圧されたイ
ンクカートリッジのヘッド基板を支持壁で支えて位置決
めすることができ、また、ヘッド基板の位置決め孔に位
置決め突部を挿入することで、押圧体の押圧方向と直交
する方向のヘッド基板の位置を位置決めすることができ
る。また、インクカートリッジの着脱に際しては、操作
部を操作して位置決め突部を支持壁の内方に退避させる
構造とすることにより、キャリッジに対してインクカー
トリッジを着脱するために、キャリッジの横幅寸法にマ
ージンを加える必要性をなくし、キャリッジの小型化を
図る。

【００１６】

【実施例】本発明の一実施例を図１ないし図７に基づい
て説明する。インクカートリッジ１の構造については、
図３ないし図７を参照して既に説明済であるため説明を
省略する。６０はキャリッジである。このキャリッジ６
０は、後述するキャリアシャフトに摺動自在に嵌合され
る円筒部６１を有し、一側にはインクカートリッジ１の
カートリッジカバー５介してヘッド基板５に対向する支
持壁６２が一体に形成されている。この支持壁６２は、
カートリッジカバー５に形成された開口部１７から突出
してヘッド基板４の側面（平坦面１２）を支える突部６
３を有している。

【００１７】また、キャリッジ６０の中間部には、イン
クカートリッジ１の開口部７から開口部８に突き抜ける
柱状のカートリッジ保持部６４が一体に形成され、この
カートリッジ保持部６４にはヘッド基板４の平坦面１３
を弾発的に押圧する押圧子６５が進退自在に設けられて
いる。さらに、前記キャリッジ６０の下方にはコネクタ
２４が取り付けられ、このコネクタ２４の接触片２１，
２２のそれぞれを保持する多数の溝６６がカートリッジ
保持部６４に形成されている。

【００１８】さらに、前記キャリッジ６０の他側にはば
ね支持片６７が一体に形成され、このばね支持片６７に
は前記インクカートリッジ１のキャップ２を弾発的に押
圧する押圧体である板ばね６８が保持されている。しか
して、前記キャリッジ６０の前記支持壁６２には、前記
ヘッド基板４の位置決め孔１４，１５に挿入される複数
のピン状の位置決め突部６９が進退自在に保持されてい
るとともに、操作部である操作レバー７０が支点軸７１
により回動自在に保持されている。なお、操作レバー７
０は、位置決め突部６９を進出位置又は退避位置に位置
させるように係止手段（図示せず）により任意位置に固
定自在に保持されるものである。

【００１９】このような構成において、キャリッジ６０
からインクカートリッジ１を着脱する場合には、図１に
おいて、支点軸７１を中心に操作レバー７０を時計方向
に回動させる。これにより、位置決め突部６９が支持壁
６２の内方に退避する。したがって、インクカートリッ
ジ１を位置決め突部６９に干渉させることなく鉛直方向
に着脱することができる。

【００２０】キャリッジ６０にインクカートリッジ１を
装着する場合は、インクカートリッジ１の開口部７，８
をカートリッジ保持部６４に嵌合する。このとき、開口
部７，８とカートリッジ保持部６４との間には多少の遊
びが許容されるが、板ばね６８の押圧力によりインクカ
ートリッジ１の周囲を固定することができる。この場
合、インクタンク３とカートリッジカバー５との間でヘ
ッド基板４が多少動いたとしても、ヘッド基板４をカー
トリッジ保持部６４の押圧子６５を押圧し、ヘッド基板
４の側面（平坦面）１２を支持壁６２の突部６３で支え
て位置決めすることができる。また、操作レバー７０を
操作しヘッド基板４の位置決め孔１４，１５に位置決め
突部６９を挿入することで、板ばね６８の押圧方向と直
交する方向のヘッド基板４の位置を位置決めすることが
できる。

【００２１】上述のように、インクカートリッジ１の着
脱に際しては、操作レバー７０を操作して位置決め突部
６９を支持壁６２の内方に退避させることにより、図８
に示した従来例のように、キャリッジ６０を支持壁６２
側の部材と、カートリッジ保持部６４側の部材とに二分
する必要がなく、これにより、部品点数を少なくし、構
造を簡略化することができ、小型化にも寄与し得る。ま
た、インクカートリッジ１を着脱する場合に、位置決め
突部６９を支持壁６２の内方に退避させることができる
ため、支持壁６２とばね支持片６７との対向間隔Ａに対
して、位置決め突部３９の突出長さａに対応するマージ
ンを加える必要がなく、これにより、キャリッジ６０の
横幅方向の寸法を短縮することができる。

【００２２】ここで、多色印字の場合を考えて、それぞ
れ異なる色のインクが格納された複数のインクカートリ
ッジ１が装着されるキャリッジ７２を図２に示す。それ
ぞれのインクカートリッジ１を保持する構造は図１の場
合と同様であるので説明を省略するが、この場合におい
ても、キャリッジ７２の長さに対して支持壁６２からの
位置決め突部６９の突出長さａの３倍の長さのマージン
を見込む必要がないので、インクカートリッジ１の数が
多くなる程、小型化に対する優位性が認められる。な
お、図２において、７３はキャリッジシャフトである。

【００２３】

【発明の効果】本発明は、上述のように、インクカート
リッジを着脱自在に保持するカートリッジ保持部と、イ
ンクカートリッジを一方向に押圧する押圧体と、この押
圧体に対向してインクカートリッジのヘッド基板の側面
を支える支持壁とをキャリッジに設け、ヘッド基板に形
成された位置決め孔に挿入される位置決め突部を操作部
に連結してキャリッジの支持壁に進退自在に設けたの
で、キャリッジのカートリッジ保持部にインクカートリ
ッジを装着したときに、押圧体により押圧されたインク
カートリッジのヘッド基板を支持壁で支えて位置決めす
ることができ、また、ヘッド基板の位置決め孔に位置決
め突部を挿入することで、押圧体の押圧方向と直交する
方向のヘッド基板の位置をインクジェットヘッドととも
に正確に位置決めすることができ、また、インクカート
リッジの着脱に際しては、操作部を操作して位置決め突
部を支持壁の内方に退避させることにより、キャリッジ
を支持壁側の部材とカートリッジ保持部側の部材とに二
分する必要がなく、これにより、部品点数を少なくし、
構造を簡略化することができ、さらに、インクカートリ
ッジを着脱する場合に、位置決め突部を支持壁の内方に
退避させることができるため、支持壁からの位置決め突
部の突出長さに対応するマージンをキャリッジの横幅に
加える必要がなく、これにより、キャリッジの横幅方向
の寸法を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す縦断正面図である。

【図２】変形例を示す正面図である。

【図３】インクカートリッジの分解斜視図である。

【図４】インクカートリッジの内部を示す斜視図であ
る。

【図５】インクカートリッジの斜視図である。

【図６】ヘッド基板の接点とコネクタの接続片との関係
を示す分解斜視図である。

【図７】インクジェットヘッドの先端を拡大して示す正
面図である。

【図８】従来のキャリッジの構造を示す分解斜視図であ
る。

【図９】そのキャリッジの一部を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ インクカートリッジ ３ インクタンク ４ ヘッド基板 １２ ヘッド基板の側面 １４，１５ 位置決め孔 １８ インクジェットヘッド １９ 接点 ２１ 接続片 ２５ ノズル ２７ インク吐出手段 ６０ キャリッジ ６３ 支持壁 ６４ カートリッジ保持部 ６８ 押圧体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ４１Ｊ 25/28 Ｚ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 個々にノズルからインクを吐出させる多
   数のインク吐出手段を有するインクジェットヘッドと前
   記インク吐出手段に接続された接点とが形成されたヘッ
   ド基板をインクタンクに結合してなるインクカートリッ
   ジを設け、摺動自在に保持されたキャリッジに前記イン
   クカートリッジを着脱自在に保持するカートリッジ保持
   部と前記ヘッド基板の前記接点に弾発的に接触する接続
   片とを設け、前記キャリッジに前記インクカートリッジ
   を一方向に押圧する押圧体を設け、この押圧体に対向し
   て前記ヘッド基板の側面を支える支持壁を前記キャリッ
   ジに設け、前記ヘッド基板に位置決め孔を形成し、前記
   支持壁に前記位置決め孔に挿入される位置決め突部を操
   作部に連結して進退自在に設けたことを特徴とするイン
   クカートリッジ保持装置。