JPH11277763A - 印字装置 - Google Patents

印字装置

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JPH11277763A
JPH11277763A JP10392898A JP10392898A JPH11277763A JP H11277763 A JPH11277763 A JP H11277763A JP 10392898 A JP10392898 A JP 10392898A JP 10392898 A JP10392898 A JP 10392898A JP H11277763 A JPH11277763 A JP H11277763A
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JP
Japan
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ink
ink cartridge
needle
cartridge
printing apparatus
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JP10392898A
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English (en)
Inventor
Seiji Shimizu
誠至 清水
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Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクカートリッジ装着時に、いったん針状
部材によって袋状部材に穴が空けられた後に、針状部材
を抜き差しすることにより、その穴からインクが漏れる
ことのない印字装置を提供すること。 【解決手段】 インクカートリッジ140の右側底面に
は、略L字型で薄板状の突起151が取り付けられ、イ
ンクカートリッジ装着部150の右側には、係合部15
2が設けられている。この係合部152は、鋸刃状のラ
ッチ部材153を有し、軸154に揺動可能に支持さ
れ、板ばね155により、上方に付勢されている。イン
クカートリッジ140を挿入すると、突起151は、ラ
ッチ部材153の斜面側から進入し、針状部材122は
インクパッケージ130に刺し込まれ、突起151は、
ラッチ部材153と次々に係合して引き抜きを規制す
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、液体インクをイン
クカートリッジに保存、貯留し、そのインクカートリッ
ジから印字ヘッドに液体インクを供給するインクジェッ
ト方式等の印字装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、インクジェット方式等の印字装置
に液体インクを供給する方法の一つとして、以下のよう
な構成が考えられていた。すなわち、合成樹脂フィルム
により構成された袋状部材の内側に液体インクを保存、
貯留し、この袋状部材を略中空箱状体のインクカートリ
ッジに収納する。インクカートリッジには、連通口が設
けられており、印字装置に備えられた針状部材をこの連
通口から挿入し、袋状部材に貫通させて、針状部材を介
して印字装置に液体インクを供給する。
【0003】ここで、インクカートリッジは、印字装置
本体に対して着脱自在であり、印字装置の使用者は、連
通口と針状部材を対向させる形でスライドさせ、インク
カートリッジを印字装置本体に徐々に挿入する。挿入の
進行に伴い、針状部材は連通口を通って袋状部材に到達
し、そのまま袋状部材に刺し込まれる。インクカートリ
ッジ装着完了時には、針状部材はしっかりと袋状部材に
挿入され、針状部材に接続されたインク供給チューブか
ら印字ヘッドへ液体インクが供給可能となる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の構成の
印字装置では、インクカートリッジの印字装置本体への
挿入最中には、インクカートリッジの脱出を防止する機
構が設けられておらず、インクカートリッジ装着完了前
に、使用者が誤ってインクカートリッジを抜いてしまう
危険性があった。この場合、既に針状部材によって袋状
部材に穴が開けられていると、再度装着を試みた場合
に、完全に同じ場所に針状部材が挿入されるとは限ら
ず、針状部材が袋状部材の別の場所を押す結果となり、
いったん空けられた穴からインクが漏れるという不具合
を生じていた。
【0005】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、インクカートリッジ装着途中
に、使用者によりインクカートリッジが引き抜かれ、い
ったん針状部材によって袋状部材に開けられた穴からイ
ンクが漏れることのない印字装置を提供することを目的
としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、請求項1に記載の印字装置は、印字記録を行う印字
ヘッドと、その印字ヘッドに供給される液体インクを保
存、貯留するインク保存部材と、そのインク保存部材を
収納し、印字装置本体に着脱自在に装着可能なインクカ
ートリッジと、前記インク保存部材を貫通可能な中空の
針状部材と、その針状部材を介して前記インク保存部材
の内部から前記印字ヘッドに液体インクを供給するイン
ク供給部材とを備え、前記インクカートリッジは印字装
置本体との装着面に突起を、印字装置本体は前記インク
カートリッジとの装着面に、前記突起と係合するラッチ
部材を備え、さらに、前記インクカートリッジが印字装
置本体に所定量以上挿入された場合に前記突起とラッチ
部材との係合を解除する機構を備えている。
【0007】インクカートリッジを挿入すると、その装
着面に備えられた突起が、印字装置本体のラッチ部材を
押し下げる。さらにインクカートリッジを挿入し、針状
部材の先端がインク保存部材に達すると、突起とラッチ
部材がしっかりと係合して、インクカートリッジは後退
できなくなる。この結果、使用者は、装着の途中で誤っ
てインクカートリッジを抜いてしまうことがなく、した
がって、いったん針状部材により穴の開けられたインク
保存部材に再度針状部材を貫通させようと試みることも
ないので、この穴からインクが漏れる危険はない。ま
た、インクカートリッジの装着完了時には、突起とラッ
チ部材との係合は解除され、インクカートリッジを交換
する場合には、突起は挿入時とは別の経路を通って後退
し、問題なくインクカートリッジを抜くことができる。
【0008】請求項2に記載の印字装置は、請求項1に
記載の印字装置において、前記ラッチ部材が、前記イン
クカートリッジの進入方向に対して手前が斜面状、奥手
が垂直の鋸刃状に構成されている。従って、インクカー
トリッジを挿入し、針状部材の先端がインク保存部材に
達すると、突起はラッチ部材の鋸刃部にさしかかり、イ
ンクカートリッジの挿入方向にはラッチ部材が下に逃げ
挿入可能となるが、引き抜く方向には、ラッチ部材の鋸
刃の垂直面とインクカートリッジの突起がかみ合って逃
げられないため、インクカートリッジを引き抜くことが
できない。このため、使用者のインクカートリッジ引き
抜きが効果的に防止され、いったん針状部材により穴の
開けられたインク保存部材に再度針状部材を貫通させよ
うと試みることもないので、この穴からインクが漏れる
危険はない。
【0009】請求項3に記載の印字装置は、請求項1ま
たは2に記載の印字装置において、前記ラッチ部材が、
弾性部材により前記インクカートリッジとの装着面に向
けて付勢されている。すなわち、インクカートリッジ挿
入時には、装着面に備えられた突起は、ラッチ部材を容
易に押し下げるが、さらにインクカートリッジを挿入
し、針状部材の先端がインク保存部材に達すると、ラッ
チ部材は弾性部材により付勢されているため、突起とラ
ッチ部材がしっかりと係合して、インクカートリッジは
後退できなくなる。したがって、使用者のインクカート
リッジ引き抜きが効果的に防止され、いったん針状部材
により穴の開けられたインク保存部材に再度針状部材を
貫通させようと試みることもないので、この穴からイン
クが漏れる危険はない。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施例
を図面を参照しながら説明する。図1は、印字装置とし
ての卓上プリンタ100の分解斜視図である。この卓上
プリンタ100は、略箱状体に形成されたプリンタ本体
102と、その上部に着脱自在に装着され、印字ヘッド
121を搭載したプリンタカートリッジ103と、その
プリンタカートリッジ103に装着されインクパッケー
ジ130を収納したインクカートリッジ140とを備え
ている。尚、図1では、プリンタ本体102の本体フレ
ーム112、ヘッド移動溝114およびプリンタカート
リッジ103のカートリッジフレーム126を2点鎖線
で図示している。また、図1中の矢印Xはインクカート
リッジ140の装着方向を示している。
【0011】プリンタ本体102の本体フレーム112
には、印字用紙PPを搬送するためのローラ部材である
プラテンローラ104が回転可能に軸支されるととも
に、そのプラテンローラ104に平行にガイドロッド1
17が配設されている。このプラテンローラ104の左
端部分には従動ギヤ104aが取着されており、この従
動ギヤ104aは、LFモータ105によって回転され
る駆動ギヤ105aに歯合されている。よって、LFモ
ータ105を回転することにより、プラテンローラ10
4が回転され、印字用紙PPが搬送される。また、ガイ
ドロッド117は、キャリッジ106がガイドロッド1
17に沿って印字用紙PPの搬送方向と直交する方向に
移動可能となるように、キャリッジ106を貫通してい
る。尚、図1では、ガイドロッド117の一部を省略し
て図示している。
【0012】キャリッジ106は、プリンタカートリッ
ジ103の印字ヘッド121を搭載するためのものであ
り、本体フレーム112の右端部分に搭載されたキャリ
ッジモータ107によって回動される駆動プーリ107
aと、本体フレーム112の左端部分に設けられた従動
プーリ107bとの間に掛け渡されたベルト107cを
介して、ガイドロッド117およびプラテンローラ10
4の軸心に平行な方向、即ち、プリンタ本体102の長
手方向へ往復移動することができる。よって、キャリッ
ジ106に搭載された印字ヘッド121をプリンタ本体
102の長手方向へ往復移動させて、印字用紙PP上に
印字を行うことができる。尚、ベルト107cは、プラ
テンローラ104およびガイドロッド117の理解を容
易にするため、その一部を省略して図示している。
【0013】このキャリッジ106には後述する印字ヘ
ッド121のみが搭載され、後述するインクカートリッ
ジ140はカートリッジフレーム126の左端部分に装
着されている。したがって、従来のインクカートリッジ
が搭載されたキャリッジのように、キャリッジ106に
加わる重量がインク(着色剤)消費に伴って変化するこ
とがない。よって、キャリッジ106の移動速度がイン
ク消費により変動することがないので、かかるキャリッ
ジ106の移動速度の変動を制御する制御手段は不要で
ある。
【0014】プリンタ本体102の下部には、卓上プリ
ンタ100の動作内容に関する制御プログラムに従って
卓上プリンタ100を制御するCPU111a等が搭載
された制御回路基板111が配設されている。この制御
回路基板111には、接続コード116を介して、PC
カード115が接続されている。このPCカード115
は、パーソナルコンピュータ(図示せず)のPCカード
スロットに挿入され、パーソナルコンピュータから出力
された印字データ等を卓上プリンタ100へ入力するも
のである。
【0015】本体フレーム112の上面には、矩形状の
ヘッド移動溝114が設けられ、プリンタカートリッジ
103をプリンタ本体102に取り付ける場合、ヘッド
移動溝114を介して、印字ヘッド121をキャリッジ
106に搭載することができる。
【0016】本体フレーム112の上面部分には、プリ
ンタカートリッジ103の印字ヘッド121へ画像デー
タに基づく電気的信号や印字ヘッドを駆動するための電
力を供給するためのコネクタ118が配設されている。
このコネクタ118は、本体フレーム102の底部に配
設された制御回路基板111に接続されており(図示せ
ず)、その上面には、複数の接続孔118aが凹設され
ている。この各接続孔118aは、プリンタカートリッ
ジ103に配設された後述する取付部材125の下面に
設けられた複数の接続ピン(図示せず)が挿入可能に形
成されている。
【0017】プリンタカートリッジ103は、プリンタ
本体102の上部に着脱可能に構成されており、印字ヘ
ッド121と、針状部材122と、インク供給チューブ
123と、取付部材124,125と、かかる印字ヘッ
ド121等を収納するため箱状に形成されたカートリッ
ジフレーム126とを備えている。印字ヘッド121
は、ピエゾ素子(圧電素子)で構成されたノズル部12
1aを備えており、ノズル部121aには複数のノズル
口(インク吐出口)121bが設けられている。各ノズ
ル口121b内にはインクパッケージ130から供給さ
れたインクが充填されている。このピエゾ素子で構成さ
れたノズル部121aに電圧が印加されると、その電圧
に比例した歪みがノズル部121aに生じ、各ノズル口
121bが収縮する。この収縮によって、各ノズル口1
21b内に充填されたインクが印字用紙PPへ吐出され
印字が行われる。各ノズル口121bは、略180dp
iに相当するピッチ(間隔)で設けられており、印字ヘ
ッド121の搭載されたキャリッジ106がプリンタ本
体102の長手方向へ往動または復動することにより、
180dpiの解像度のモノクロ印字を行うことが可能
になっている。
【0018】印字ヘッド121の上部には、印字ヘッド
121とインク供給チューブ123の一端とを継合する
取付部材124が配設されており、かかるインク供給チ
ューブ123の他端は、取付部材125を介して針状部
材122に取り付けられている。この針状部材122
は、インクカートリッジ140内に収納されたインクパ
ッケージ130からインクを抽出するためのものであ
り、この針状部材122により抽出されたインクは、イ
ンク供給チューブ123および取付部材124,125
を介して、印字ヘッド121へ供給される。
【0019】インク供給チューブ123は、その取付部
材124付近箇所で大きく湾曲しており、その他の部分
は略直線状になるように配設されている。このため、イ
ンク供給チューブ123は、従来のインク供給用のチュ
ーブ等に比べて、複数箇所で屈曲することが防止され、
かつ、その長さが短く形成されている。よって、印字ヘ
ッド121へ供給されるインクの流れるインク供給チュ
ーブ123内部の流路抵抗を低減させることができると
ともに、パージ処理により吸引されるインクのインク量
を低減することができる。また、インク供給チューブ1
23の長さが短く形成されているので、その製造コスト
を低減することができる。
【0020】また、インク供給チューブ123には、印
字ヘッド121を駆動するための電力や画像データに基
づく電気的信号を供給するハーネス等(図示せず)が一
体形成されており、このハーネス等は、印字ヘッド12
1と取付部材125とを接続している。かかるハーネス
等が接続された取付部材125の下面には、コネクタ1
18の上面に凹設された複数の接続孔118aに挿入可
能に形成された複数の接続ピン(図示せず)突設されて
いる。この取付部材125の各接続ピンは、プリンタカ
ートリッジ103をプリンタ本体102に装着すること
により、コネクタ118の各接続孔118aに挿入され
る。その結果、印字ヘッド121と制御回路基板111
とが、取付部材124、インク供給チューブ123、取
付部材125、コネクタ118を介して接続されるの
で、制御回路基板111から印字ヘッド121へ画像デ
ータに基づく電気的信号や印字ヘッドを駆動するための
電力を供給することが可能となる。
【0021】針状部材122は、耐腐食性を有するステ
ンレス鋼材等の金属材料やセラミックス材料等で構成さ
れており、インクパッケージ130に刺し込まれ、その
内部に密封されたインクを抽出するものである。この針
状部材122は中空針状体に形成されており、その先端
には、インクを抽出するためのインク抽出口が穿設され
ている。よって、インクパッケージ130の収納された
インクカートリッジ140が矢印X方向へスライドされ
プリンタカートリッジ103に装着されると(図1中2
点鎖線)、針状部材122がインクカートリッジ140
の通穴142を介してインクパッケージ130へ刺し込
まれ、インク抽出口から中空状の針状部材122の内部
へインクパッケージ130内のインクが流入する。この
ように、針状部材122内へ流入したインクは、取付部
材125を介してインク供給チューブ123へ流入し、
更に、取付部材124を介して印字ヘッド121へ供給
される。尚、インクカートリッジ140の装着について
は、後に詳述する。
【0022】次に、図2を参照して、インクカートリッ
ジ140及びプリンタカートリッジ103のインクカー
トリッジ装着部150について説明する。図2は、イン
クカートリッジ140の装着開始時の、インクカートリ
ッジ140及びインクカートリッジ装着部150の断面
図である。
【0023】インクカートリッジ140は、プリンタカ
ートリッジ103に着脱可能に構成されており、略中空
箱状体に形成されている。インクカートリッジ140の
右側面には通穴(連通口)142が穿設されている。こ
の通穴142は、針状部材122をインクカートリッジ
140へ挿入するための穴であり、かかる通穴142へ
針状部材122を挿入することにより、インクカートリ
ッジ140に収納されたインクパッケージ130へ針状
部材122を刺し込むことができる。また、この通穴1
42に、NBR等で構成されたパッキン等のシール部材
を取着することにより、一旦装着されたインクカートリ
ッジ140をプリンタカートリッジ103から取り外す
場合に、インクカートリッジ140内からのインク漏れ
を防止することができる。
【0024】インクカートリッジ140の右側底面に
は、薄板状で略L字型の突起151が取り付けられてい
る。また、インクカートリッジ装着部150の右側、す
なわち、針状部材122の下部には、係合部152が設
けられている。この係合部152は、鋸刃状のラッチ部
材153を4個所有し、軸154に揺動可能に支持さ
れ、板ばね155により、上方に付勢されている。ラッ
チ部材153は、インクカートリッジ140に向かって
手前側が斜面状、奥手が垂直に切り立った面になってい
る。
【0025】次に、図3から図7を参照して、インクカ
ートリッジ140の装着方法について説明する。インク
カートリッジ140の通穴142と針状部材122とを
対向させつつ、インクカートリッジ140を図中右方向
へスライドさせる。突起151が係合部152に達する
と、係合部152は、軸154を支点にして押し下げら
れ、インクカートリッジ140は、スムーズに進入する
(図3)。さらにインクカートリッジ140を挿入する
と、通穴142に針状部材122が挿入され、続いて、
針状部材122の先端が、インクパッケージ130に到
達すると、突起151は、1つめのラッチ部材153
(a)の斜面側から進入し、垂直面に到達して、係合す
る(図4)。そのままインクカートリッジ140をスラ
イドさせると、針状部材122はインクパッケージ13
0に刺し込まれ、突起151は、残りのラッチ部材15
3と次々に係合する(図5)。最終的には、図示しない
がインクカートリッジ装着部150に設けられたロック
用突起157にインクカートリッジ140のロック用凹
部158が係合してロック機構が作用し、インクカート
リッジ140のプリンタカートリッジ103への装着が
完了する。
【0026】この時点では、突起151は、ラッチ部材
153を通り過ぎ、ラッチ部材153との係合が解除さ
れているが、ロック機構により、インクカートリッジ1
40の引き抜きは防止される。
【0027】インクパッケージ130へ刺し込まれた針
状部材122は、その内部へインクを抽出し、取付部材
125を介してインク供給チューブ123へインクを流
入させる。インク供給チューブ123へ流入したインク
は、取付部材124を介して印字ヘッド121へ供給さ
れる。
【0028】尚、インクカートリッジ交換等のために、
装着されたインクカートリッジ140を引き抜く場合に
は、インクカートリッジ140を強い力で引いてロック
用突起157とロック用凹部158との係合を外し、前
述のロック機構を解除した後に、インクカートリッジ1
40を図中左側に引く。この時係合部152は、板ばね
155によりインクカートリッジ140側に付勢されて
いるため、係合部152のラッチ部材153はインクカ
ートリッジ140側に押し付けられるようになって、突
起151は係合部152のラッチ部材153側には進入
できず、係合部152に設けられた脱出用溝156に進
入する(図6)。脱出用溝156内は、突起151が抵
抗なく通過できるように形成された案内溝になってお
り、図7に示すように突起151は、脱出用溝156を
抵抗なく通るため、インクカートリッジ140は難なく
引き抜かれる。
【0029】インクカートリッジ140のプリンタカー
トリッジ103への装着後、プリンタカートリッジ10
3に配設された印字ヘッド121をプリンタ本体102
に配設されたキャリッジ106に搭載させつつ、プリン
タカートリッジ103をプリンタ本体102に装着す
る。プリンタカートリッジ103の装着後、卓上プリン
タ100のPCカード115がパーソナルコンピュータ
のPCスロットに挿入されると、卓上プリンタ100
は、パーソナルコンピュータと印字データ等の送受信が
可能となるとともに、パーソナルコンピュータからの電
力供給を受けて、動作可能な状態となる。
【0030】かかる卓上プリンタ100は、パーソナル
コンピュータから印字データの送信を受けると、印字用
紙PPに印字を行う。この場合、まず、未使用の印字用
紙PPが用紙挿入口(図示せず)へ挿入されると、印字
用紙PPは、プラテンローラ104によって、キャリッ
ジ106に搭載された印字ヘッド121の下方の搬送経
路を搬送される。搬送された印字用紙PPは、印字ヘッ
ド121の下方の搬送経路を通過する際に、印字ヘッド
121の各ノズル口121bから吐出されるインクによ
って印字され、この印字された印字用紙PPは用紙搬出
口113から搬出される。
【0031】以上、実施例に基づき本発明を説明した
が、本発明は上述した実施例に何ら限定されるものでは
なく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変
更が可能である。
【0032】
【発明の効果】以上に説明したことから明らかなよう
に、請求項1に記載の発明によれば、インクカートリッ
ジ側の突起と印字本体側のラッチ部材がしっかりと係合
して、インクカートリッジが後退できないので、使用者
は、装着の途中で誤ってインクカートリッジを抜いてし
まうことがなく、いったん針状部材により穴の開けられ
たインク保存部材に再度針状部材を貫通させようと試み
ることもないので、インク漏れのない印字装置を提供す
ることができる。また、インクカートリッジを交換する
場合には、突起とラッチ部材との係合は既に解除されて
いるため、問題なくインクカートリッジを抜くことがで
きる。
【0033】請求項2に記載の発明によれば、請求項1
に記載の発明の奏する効果に加え、インクカートリッジ
の挿入方向にはラッチ部材が下に逃げ挿入可能となる
が、引き抜く方向には、ラッチ部材の鋸刃の垂直面とイ
ンクカートリッジの突起がかみ合って逃げられないた
め、使用者のインクカートリッジ引き抜きが効果的に防
止され、インク漏れのない印字装置を提供することがで
きる。
【0034】請求項3に記載の液体インク保存供給部材
によれば、請求項1または2に記載のの発明の奏する効
果に加え、インクカートリッジ挿入時には、装着面に備
えられた突起は、ラッチ部材を容易に押し下げるが、針
状部材の先端がインク保存部材に達すると、ラッチ部材
は弾性部材により付勢されているため、突起とラッチ部
材がしっかりと係合して、使用者のインクカートリッジ
引き抜きが効果的に防止され、インク漏れのない印字装
置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例における卓上プリンタの分解斜視図で
ある。
【図2】インクカートリッジ及びプリンタカートリッジ
のインクカートリッジ装着部の断面図である。
【図3】インクカートリッジの装着を示す図である。
【図4】インクカートリッジの装着を示す図である。
【図5】インクカートリッジの装着を示す図である。
【図6】インクカートリッジの解除を示す図である。
【図7】インクカートリッジの解除を示す図である。
【符号の説明】
100 卓上プリンタ(印字装置) 121 印字ヘッド 122 針状部材 123 インク供給チューブ(インク供給手段) 130 インクパッケージ(インク保存部材) 140 インクカートリッジ 151 突起 153 ラッチ部材 155 板ばね

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 印字記録を行う印字ヘッドと、その印字
    ヘッドに供給される液体インクを保存、貯留するインク
    保存部材と、そのインク保存部材を収納し、印字装置本
    体に着脱自在に装着可能なインクカートリッジと、前記
    インク保存部材を貫通可能な中空の針状部材と、その針
    状部材を介して前記インク保存部材の内部から前記印字
    ヘッドに液体インクを供給するインク供給部材とを備え
    た印字装置において、 前記インクカートリッジは、印字装置本体との装着面に
    突起を備え、印字装置本体は、前記インクカートリッジ
    との装着面に、前記突起と係合するラッチ部材を備え、
    さらに、前記インクカートリッジが印字装置本体に所定
    量以上挿入された場合に前記突起とラッチ部材との係合
    を解除する機構を備えたことを特徴とする印字装置。
  2. 【請求項2】 前記ラッチ部材は、前記インクカートリ
    ッジの進入方向に対して手前が斜面状、奥手が垂直の鋸
    刃状に構成されていることを特徴とする請求項1に記載
    の印字装置。
  3. 【請求項3】 前記ラッチ部材は、弾性部材により前記
    インクカートリッジとの装着面に向けて付勢されている
    ことを特徴とする請求項1または2に記載の印字装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8042909B2 (en) 2003-12-22 2011-10-25 Seiko Epson Corporation Ink cartridge attachment/detachment device, recording apparatus, liquid ejection apparatus, and liquid container

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