JPH09109404A - インクジェット記録装置 - Google Patents

インクジェット記録装置

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JPH09109404A
JPH09109404A JP7267306A JP26730695A JPH09109404A JP H09109404 A JPH09109404 A JP H09109404A JP 7267306 A JP7267306 A JP 7267306A JP 26730695 A JP26730695 A JP 26730695A JP H09109404 A JPH09109404 A JP H09109404A
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和弥 小山
康史 ▲鶴▼井
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大 堀中
Masaharu Kimura
正治 木村
久 ▲吉▼村
Hisashi Yoshimura
Koji Kubota
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    • Y10T137/87917Flow path with serial valves and/or closures
    • Y10T137/87925Separable flow path section, valve or closure in each
    • Y10T137/87965Valve- or closure-operated by coupling motion

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクジェット記録装置において、インクカ
ートリッジの交換時の開閉装置の信頼性を高める。 【課題解決手段】 記録媒体に対してインクを吐出する
記録ヘッドを具備し、記録液貯蔵室と記録ヘッドとが結
合および分離可能なインクジェット記録装置において、
前記記録液貯蔵室側の結合部に結合部材と、前記記録ヘ
ッド側の結合部に前記記録液貯蔵室と結合途中に開き、
前記記録液貯蔵室が完全に分離してから閉じる弁装置と
を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はインクジェット記録
装置に関し、特にインクカートリッジが記録ヘッドに対
して結合および分離可能なものに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の技術として特開昭60−3617
4号公報を図14,図15を基に説明する。
【0003】図14は記録装置の一例であるインクジェ
ット記録装置の概略図であって、図中101は被記録体
(以下記録紙という)、102は記録紙101を給送す
るプラテンで不図示のパルスモータ等の駆動源により駆
動される。103は記録ヘッドユニットの一例であるイ
ンクジェットヘッドユニットで、ヘッド部103a、サ
ブタンク103bよりなり、サブタンク103b内には
記録液103c(以下インクということがある)が収納
される。104はチューブ、105は後述のジョイント
部、106は針、107は記録液貯蔵室の一例であるイ
ンクカセットであって、矢印方向に移動可能であり、ヘ
ッドユニット103、チューブ104、ジョイント部1
05を含む記録装置本体に対して結合及び分離可能にな
っている。
【0004】図15はジョイント部105及びインクカ
セット107の詳細な構造を示し、108は十分な弾性
をもつチューブで例えばシリコンゴムで構成される。1
09はチューブ、110は装置本体に固設された支持部
である。111は軸112に嵌合するレバーで爪部11
1a,111bを有し、ばね113により図中下方へ押
しつけられている。114は針106内のインク通路、
115はシリコンゴム等の弾性体で構成される結合部、
116はインクカセット107の本体、117はチュー
ブであり、118はインクタンクであって、例えばラミ
ネートフィルムにアルミニウムを蒸着して形成する等可
撓性材料で構成され、かつヘッド103aより数cm下
方に位置する。
【0005】したがってインクタンク118が可撓性で
あり、かつ大気圧にあるためヘッド103aの先端はわ
ずか負圧に保たれ、ヘッド先端からのインクもれが防止
される。そして圧電素子による駆動等の機械的な強制力
によりヘッド103aよりインクが吐出されると、イン
クタンク118はインクの減少に応じて変形し、ヘッド
103aにつねに適性値のインクを供給する。
【0006】いまインクタンク118が空になったとす
ると、サブタンク103bやチューブ108等にインク
があっても、ヘッド103aからインクを吐出すること
ができなくなる。そこでインクカセット107を交換す
るため、カセット107を図15の矢印X方向へ移動さ
せると図中l2だけ移動した状態で爪部111aがカセ
ット107からはずれる。これに応じてレバー111
は、ばね113により軸112を中心に反時計方向へ回
動し、爪部111bの先端が矢印Pで示すようにチュー
ブ108を押し、チューブ108は爪部111bとの接
点でつぶされ、そのインク供給路が密閉される。このと
きチューブ108内のインクが針106のインク路11
4へ少量移動するが、針106の長さl1がl1>l2
設定されており、インクタンク118と針106との結
合はまだ保たれているので、インクがインクタンク11
8内へ逆流して機器を汚すことはない。
【0007】またインクは上記と逆方向へも流れるが、
ヘッド103aに対する公知のキャップ装置等により、
逆方向への流れによるインクもれは十分防ぐことができ
る。カセット107をさらに移動して装置本体よりはず
し針106を開放しても、チューブ108は引き続き爪
部111bにより密閉されているのでチューブ108を
介するインクもれは起こらない。
【0008】一方結合部115を構成するゴム等の弾性
体は直ちに復元するのでインクカセット107からもイ
ンクがもれない。すなわちカセット107を分離する場
合は、分離直前に記録ヘッドと記録液貯蔵室とを接続す
べき記録液供給路が閉鎖される。
【0009】次に新しいカセット107を矢印Xと反対
向きに装置本体へ挿入すると、カセット107の面取り
部107aによりレバー111はばね113に抗して時
計方向へ回動し、チューブ108が開放される。そして
針106が結合部115を構成するゴム等の弾性体を貫
通し、インクカセット107内のチューブ117と接続
される。したがって記録液貯蔵室が結合された状態では
前記の記録液供給路が開かれる。
【0010】上記従来例を要約すると、インクジェット
記録装置は液体インクを使用しているためそのにじみだ
しにより装置を汚すという欠点を持っている。そのよう
な理由からインクにじみだし防止手段について種々の工
夫がなされていた。特にインクカートリッジを交換する
場合のインクのにじみだし防止のため、従来より記録ヘ
ッド側のインクカートリッジ結合部にインク供給路の開
閉装置を設け、インクカートリッジが結合された状態で
開閉装置を開き、かつインクカートリッジの分離直前に
これを閉じる手段を具えるような方法がとられていた。
【0011】その1例としては、弾性をもつチューブを
開閉レバーの爪部で押つぶすことにより供給路を密閉す
る構造のインク供給路開閉装置を備えた記録装置となっ
ており、インクカートリッジの内にはインクを封入した
ラミネートフィルムにアルミニウムを蒸着し形成したイ
ンクタンクが配置されていた。
【0012】タンク内部は完全に密閉状態となってお
り、外部にインクを供給するにはわずかな負圧により吸
引することが必要となっていた。インクカートリッジの
ジョイント方法としては、以下のようになっていた。イ
ンクカートリッジ側のシリコンゴムによって形成されて
いる栓部材をヘッド側の結合部(中空針)に押し付け、
栓部材を貫通させインクタンク内のチューブ部材と接合
させる。
【0013】この動作と同時にヘッド側のインク供給路
を密閉している開閉レバーをインクカートリッジに当接
させ密閉を解除しインクタンク内のインクとヘッドを連
通させる。この場合ヘッドのノズル部よりインクのにじ
みだしを防止するためインクタンク内部は大気圧以下に
保つことが必要であった。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】従来では、インクのに
じみだしを防止し結合分離を行う方法として、開閉装置
が弾性力をもつチューブを押しつぶすことにより供給路
の開閉を行う方法をとっているため、インクカートリッ
ジの交換回数が多い場合チューブに亀裂が入るなど信頼
性の面で不十分であった。
【0015】また、インクカートリッジが結合された状
態で開閉装置を開き、かつインクカートリッジの分離直
前にこれを閉じる方法が採られているため結合部におい
て気泡の押し込みが発生したり、結合部に溜まった気泡
の抜けが不十分になる可能性があった。
【0016】また、インクカートリッジの結合部を封止
している部材を1方向に突き破るため、開口部が小さく
十分なインクの供給が得られない可能性もあった。
【0017】更に、インクカートリッジが結合された状
態で結合部内に溜まった気泡がインクカートリッジ内へ
大量に侵入した場合インクの供給が不十分になったり、
ストップしてしまう可能性があった。
【0018】
【課題を解決するための手段】請求項1記載のインクジ
ェット記録装置は、記録媒体に対してインクを吐出する
記録ヘッドを具備し、記録液貯蔵室と記録ヘッドとが結
合および分離可能なインクジェット記録装置において、
前記記録液貯蔵室側の結合部に結合部材と、前記記録ヘ
ッド側の結合部に前記記録液貯蔵室と結合途中に開き、
前記記録液貯蔵室が完全に分離してから閉じる弁装置と
を有することを特徴とするインクジェット記録装置であ
る。
【0019】請求項2記載のインクジェット記録装置
は、前記弁装置の先端に前記記録液貯蔵室結合部の被覆
材を突き破り記録液を流出させるための部材を有するこ
とを特徴とする請求項1記載のインクジェット記録装置
である。
【0020】請求項3記載のインクジェット記録装置
は、前記弁装置の先端に設けた前記記録液貯蔵室結合部
の被覆材を突き破り記録液を流出させるための部材が、
該記録液貯蔵室結合時に回転し、被覆材に対しより大き
な穴を開ける構造を有することを特徴とする請求項2記
載のインクジェット記録装置である。
【0021】請求項4記載のインクジェット記録装置
は、記録媒体に対してインクを吐出する記録ヘッドを具
備し、記録液貯蔵室と記録ヘッドとが結合および分離可
能なインクジェット記録装置において、前記記録液貯蔵
室と前記記録ヘッドとが結合および分離する際に外部よ
り侵入した気泡を溜めるための貯蔵室を有することを特
徴とする請求項1記載のインクジェット記録装置であ
る。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を詳
細に説明する。
【0023】図1は本発明の適用可能なインクジェット
記録装置の主要部の構成を示す斜視図であり、装置内部
が分かりやすいようにキャビネット3の一部を除去して
ある。インクカートリッジ1は、キャリッジ2に着脱自
在に搭載可能である。キャリッジ2はスライドシャフト
5およびスライド板6により規制され走査方向にのみ走
行する。図において記録ヘッドは記載されていないが記
録紙4に対向して下向きにキャリッジに取付けられてい
る。
【0024】図2はインクカートリッジおよびキャリッ
ジの拡大斜視図である。
【0025】図3はインクカートリッジ装着前のインク
カートリッジおよびキャリッジの拡大斜視図である。イ
ンクカートリッジの空気穴7はインクカートリッジ1の
上面に設けてある。カートリッジの結合部はヘッド側の
弁部材に設けた結合部弁部材8に当たるように挿入され
る。
【0026】図4は本発明の実施例のインクカートリッ
ジ側結合部とヘッド側結合部(開閉弁)の装着前の側面
の断面図である。インクカートリッジ側結合部9の先端
は封止部材12で被覆されている。またインク通路10
内は記録用インクが充填されている。ヘッド側結合部本
体13には、先端が剣状になっている結合部弁部材8が
スプリング14の付勢力により押しつけられ完全に密閉
されている。
【0027】図5は本発明の実施例のインクカートリッ
ジ側結合部とヘッド側結合部(開閉弁)の装着中の側面
の断面図である。インクカートリッジを挿入することに
より、ヘッド側の結合部弁部材8が、封止部材12を突
き破りその後カートリッジインク通路の細管部15に突
き当ることにより下側に押し下げられる。
【0028】このときb部およびa部は外部および内部
と連通している。このためc部内のエアはa部より押し
込まれることなくb部より外部に排出され、破られた封
止部より流出したインクは重力により下方に移動しa部
よりヘッド側供給路に入る。図6は本発明の実施例のイ
ンクカートリッジ側結合部とヘッド側結合部(開閉弁)
の装着後の側面の断面図である。インクカートリッジの
装着が完了した時点でOリング11は変形してカートリ
ッジ側結合部9とヘッド側結合部13を確実に結合させ
ている。この時点でインクカートリッジ内の負圧により
ヘッド側インク供給路内の気泡がカートリッジ内に吸い
出される。
【0029】またインクカートリッジを交換のため抜き
取る場合カートリッジの上方への移動にともないc部内
の容積が増加する。この時点ではOリングによるシール
は保持されておりc部内の圧力の減少がおこる。このた
めa部よりヘッド側インク供給路内の気泡が吸い出され
る。その後、図5の形態に移行するがc部にはインクが
あるためb部からエアがヘッド側インク供給路に流入す
ることはない。この状態で図4の形態(分離状態)にな
るとヘッド側インク供給路内にほとんど気泡が含まれな
い状態で確実に結合部弁部材8が遮断される。
【0030】図7は本発明の他の実施例のヘッド側結合
部(開閉弁)のインクカートリッジ装着前の側面の断面
図と上面図および上面からの断面図である。ヘッド側の
弁部材は台座16に慴動するようになっており、台座の
中には案内溝17が形成されており、その案内溝に係合
するようヘッド側結合部の慴動部には案内部18が形成
されている。案内溝17は円筒形のスライド孔に対しら
せん状に形成されている。
【0031】図8は本発明の他の実施例のヘッド側結合
部(開閉弁)のインクカートリッジ装着後の側面の断面
図と上面図および上面からの断面図である。インクカー
トリッジ装着に際し、インクカートリッジの結合部の一
部がヘッド側の結合部弁部材8を押し下げるが、このと
き案内ピン18がらせん状になった案内溝17に係合し
て動くのでヘッド側の結合部弁部材8は回転しながら押
し下げられる。
【0032】図では結合後約90°回転したものとなっ
ている。結合時に剣状部が回転することによりカートリ
ッジ側結合部の封止部材に回転させないときよりも大き
な穴をあけることが可能になる。
【0033】図9および図10はそれぞれ剣状部を回転
させなかった場合と90°回転させた場合のカートリッ
ジ側結合部の封止部材にあけられた穴を表した図であ
る。図において19は剣状部を回転させなかった場合の
封止材開口部であり、20は剣状部を90°回転させた
場合の封止材開口部である。
【0034】図11は本発明に使用されるインクカート
リッジの断面図である。カートリッジケース1の内部に
はインクを保持するカートリッジインク保持部21が封
入されておりメッシュ22により液体部分に分けられて
いる。10の部分はカートリッジインク通路である。
【0035】図12は本発明に使用される他の形状のイ
ンクカートリッジの断面図である。カートリッジインク
通路10には結合部より侵入した気泡(エア)をトラッ
プすることが可能であり、液体部分の体積を大きくした
ことにより多量の気泡(エア)をトラップすることがで
きる。
【0036】図13は本発明に使用される他の形状のイ
ンクカートリッジがヘッド側結合部に結合された直後の
インクカートリッジおよびヘッド側結合部の断面図であ
る。この時点でインクカートリッジ内の負圧によりヘッ
ド側インク供給路内の気泡23がカートリッジ内に吸い
出される。
【0037】
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、インクカ
ートリッジの交換頻度が高い場合の開閉装置の信頼性を
向上することが可能で、記録ヘッド側にインクカートリ
ッジを結合する場合のヘッド側結合部への気泡の押し込
みを減らし、結合部内に溜まった気泡をインクカートリ
ッジ内に吸収し、また分離時結合部内に溜まった残留気
泡を外部へ吸い出すことが可能となり、インク供給路へ
の気泡の流入がほとんどなくなるためヘッドの信頼性が
向上し、ヘッドメンテナンスの回数を減らすことができ
る。
【0038】請求項2記載の発明によれば、インクカー
トリッジの交換頻度が高い場合の開閉装置の信頼性を向
上することが可能で、記録ヘッド側インクカートリッジ
を結合する場合のヘッド側結合部への気泡の押し込みを
減らし、結合部内に溜まった気泡をインクカートリッジ
内に吸収し、また分離時結合部内に溜まった残留気泡を
外部へ吸い出すことが可能となり、インク供給路への気
泡の流入がほとんどなくなるためヘッドの信頼性が向上
し、ヘッドメンテナンスの回数を減らすことができると
いう効果が得られ、またインクカートリッジ装着時にカ
ートリッジ側封止部を剥がす必要がないため装着が簡便
になり、結合部でのインクカートリッジの構造も簡単に
することができる。
【0039】請求項3記載の発明によれば、インクカー
トリッジの交換頻度が高い場合の開閉装置の信頼性を向
上することが可能で、記録ヘッド側にインクカートリッ
ジを結合する場合のヘッド側結合部への気泡の押し込み
を減らし、結合部内に溜まった気泡をインクカートリッ
ジ内に吸収し、また分離時結合部内に溜まった残留気泡
を外部へ吸い出すことが可能となり、インク供給路への
気泡の流入がほとんどなくなるためヘッドの信頼性が向
上し、ヘッドメンテナンスの回数を減らすことができる
という効果が得られ、またインクカートリッジ装着時に
カートリッジ側封止部を剥がす必要がないため装着が簡
便になり、結合部でのインクカートリッジの構造も簡単
にすることができ、また封止部の開口部が十分取れるた
め大容量のインクを供給することが可能となり多ノズル
ヘッドや高速ヘッドを搭載することができる。
【0040】請求項4記載の発明によれば、インクカー
トリッジ交換によりヘッド側結合部内に残留した気泡を
確実にカートリッジ内のエアチャンバーに溜めることが
可能なためヘッドの信頼性が向上し、ヘッドメンテナン
スの回数を減らすことができるという効果およびインク
カートリッジの信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るインクジェット記録装置の主要部
構成図である。
【図2】インクカートリッジ及びキャリッジの斜視図で
ある。
【図3】インクカートリッジ装着前のインクカートリッ
ジ及びキャリッジの斜視図である。
【図4】インクカートリッジ側結合部とヘッド側結合部
との装着前の断面図である。
【図5】インクカートリッジ側結合部とヘッド側結合部
との装着中の断面図である。
【図6】インクカートリッジ側結合部とヘッド側結合部
との装着後の断面図である。
【図7】ヘッド側結合部のインクカートリッジ装着前の
断面図である。
【図8】ヘッド側結合部のインクカートリッジ装着後の
断面図である。
【図9】図7のE−E断面図である。
【図10】図8のF−F断面図である。
【図11】インクカートリッジ(その1)の断面図であ
る。
【図12】インクカートリッジ(その2)の断面図であ
る。
【図13】インクカートリッジがヘッド側結合部に結合
された直後のインクカートリッジ及びヘッド側結合部の
断面図である。
【図14】従来技術の実施例の概略図である。
【図15】図14の装置中のジョイント部及びインクカ
ートリッジの詳細を示す断面図である。
【符号の説明】
1 インクカートリッジ 2 キャリッジ 3 プリンタキャビネット 4 記録紙 5 スライドジャフト 6 スライド板 7 空気穴 8 結合部弁部材(剣状部) 9 カートリッジ側結合部 10 カートリッジインク通路 11 Oリング 12 インクカートリッジ封止部材 13 ヘッド側結合部本体 14 弁押しつけスプリング 15 カートリッジインク通路(細管部) 16 台座(弁体固定部) 17 案内溝 18 案内ピン 19 封止材開口部(実施例1) 20 封止材開口部(実施例2) 21 カートリッジインク保持部 22 メッシュ 23 気泡(エア) 101 記録紙 102 プラテン 103 ヘッドユニット 103a ヘッド部 103b サブタンク 103c インク 104 チューブ 105 ジョイント部 106 針 107 インクカートリッジ(インクカセット) 107a 面取り部 108 チューブ 109 チューブ 110 支持部 111 レバー 112 軸 111a 爪部 111b 爪部 113 ばね 114 インク通路 115 結合部 116 インクカートリッジ本体 117 チューブ 118 インクタンク
フロントページの続き (72)発明者 木村 正治 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 ▲吉▼村 久 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 久保田 浩司 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 記録媒体に対してインクを吐出する記録
    ヘッドを具備し、記録液貯蔵室と記録ヘッドとが結合お
    よび分離可能なインクジェット記録装置において、前記
    記録液貯蔵室側の結合部に結合部材と、前記記録ヘッド
    側の結合部に前記記録液貯蔵室と結合途中に開き、前記
    記録液貯蔵室が完全に分離してから閉じる弁装置とを有
    することを特徴とするインクジェット記録装置。
  2. 【請求項2】 前記弁装置の先端に前記記録液貯蔵室結
    合部の被覆材を突き破り記録液を流出させるための部材
    を有することを特徴とする請求項1記載のインクジェッ
    ト記録装置。
  3. 【請求項3】 前記弁装置の先端に設けた前記記録液貯
    蔵室結合部の被覆材を突き破り記録液を流出させるため
    の部材が、該記録液貯蔵室結合時に回転し、被覆材に対
    しより大きな穴を開ける構造を有することを特徴とする
    請求項2記載のインクジェット記録装置。
  4. 【請求項4】 記録媒体に対してインクを吐出する記録
    ヘッドを具備し、記録液貯蔵室と記録ヘッドとが結合お
    よび分離可能なインクジェット記録装置において、前記
    記録液貯蔵室と前記記録ヘッドとが結合および分離する
    際に外部より侵入した気泡を溜めるための貯蔵室を有す
    ることを特徴とする請求項1記載のインクジェット記録
    装置。
JP26730695A 1995-10-16 1995-10-16 インクジェット記録装置 Expired - Fee Related JP3158022B2 (ja)

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