(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平なガイドシャフトに摺動自在に支持されてインクカートリッジが搭載されたキャリッジが、その自重によって上記ガイドシャフトの軸線周りで前倒れ方向に付勢されているインクジェット記録装置において、
上記キャリッジが上記ガイドシャフトの軸線周りで後方に揺動可能であり、キャリッジの移動によって印字領域からホームポジションに向けて移動してきた上記インクカートリッジがホームポジションの手前位置で乗り上がることによってそのインクカートリッジに作用する上向き付勢力がインクカートリッジを介して加えられる下向き荷重とバランスするコイルばねを備え、このコイルばねに、上記インクカートリッジのコイルばねへの乗上りを案内する傾斜したガイド面を備えるカバーが装備され、
上記キャリッジに、上記ガイドシャフトの上方に水平に配備されたレールの背面に当たってそのキャリッジの前倒れを阻止する当り部が備わっていると共に、上記レールとの間に上記当り部が通過可能な間隔を保ってそのレールの背面に対向して配備され、かつ、上記キャリッジが上記ガイドシャフトの軸線周りに一定角度を越えて上記当り部と共に後方に揺動したときにその当り部に上記ガイドシャフトの軸線方向で係止して上記キャリッジのホームポジションへの進入を阻止する係止部を備えていると共に、上記レールと上記係止部とがシャーシの上端部に一体に形成され、
筐体の前面に、ホームポジションに位置する上記インクカートリッジを外部から見えるようにし、かつ、ホームポジションに位置していない上記インクカートリッジを外部から見えないようにする覗き窓が設けられていることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
水平なガイドシャフトに摺動自在に支持されてインクカートリッジが搭載されたキャリッジが、その自重によって上記ガイドシャフトの軸線周りで前倒れ方向に付勢されているインクジェット記録装置において、
上記キャリッジが上記ガイドシャフトの軸線周りで後方に揺動可能であり、キャリッジの移動によって印字領域からホームポジションに向けて移動してきた上記インクカートリッジがホームポジションの手前位置で乗り上がることによってそのインクカートリッジに作用する上向き付勢力がインクカートリッジを介して加えられる下向き荷重とバランスする弾性体を備えていると共に、この弾性体の上向き付勢力によって上記キャリッジが上記ガイドシャフトの軸線周りに一定角度を越えて後方に揺動したときに、上記キャリッジのホームポジションへの進入を阻止するストッパ機構を備え、
上記キャリッジに、上記ガイドシャフトの上方に水平に配備されたレールの背面に当たってそのキャリッジの前倒れを阻止する当り部が備わり、上記ストッパ機構が、上記レールとの間に上記当り部が通過可能な間隔を保ってそのレールの背面に対向して配備され、かつ、上記キャリッジが上記ガイドシャフトの軸線周りに一定角度を越えて上記当り部と共に後方に揺動したときにその当り部に上記ガイドシャフトの軸線方向で係止可能な係止部を備えていることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項３】
上記レールと上記係止部とがシャーシの上端部に一体に形成されている請求項２に記載したインクジェット記録装置。
【請求項４】
上記弾性体がコイルばねでなり、このコイルばねに、上記インクカートリッジのコイルばねへの乗上りを案内する傾斜したガイド面を備えるカバーが装備されている請求項２又は請求項３に記載したインクジェット記録装置。
【請求項５】
筐体に、ホームポジションに位置する上記インクカートリッジを外部から見えるようにし、かつ、ホームポジションに位置していない上記インクカートリッジを外部から見えないようにする覗き窓が設けられている請求項２ないし請求項４のいずれかに記載したインクジェット記録装置。
【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、特に、インクカートリッジを搭載したキャリッジが水平なガイドシャフトに案内されてホームポジションと印字領域との間を横移動するようになっているインクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の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インク残量が不足してきたときには、インクカートリッジを交換して印字品質の低下などをきたさないようにする必要がある。インクカートリッジのインク残量については、コンピュータプログラムが判断してディスプレイに表示することができるようになっていることが多い。
【０００３】
一方、特開平６０−２３４８４９号公報や特開平６０−２４８３５５号公報には、インクタンクからインク供給管を通して送られてきたインクを記録ヘッドから噴出させるタイプの記録装置において、インクタンクのインクの液位が変化しても記録ヘッドから噴出するインクの液圧を一定に保って印字品質を安定させるための対策についての記載がある。また、特開平１−１７６５６６号公報には、インク供給源から送られたインクを記録ヘッドから吐出するタイプのインクジェット記録装置において、インク残量の有無を電気的に検出する手段についての記載がある。さらに、特開平９−１７４８６９号公報には、下端面にインクジェットヘッドを備えたインクカートリッジをコイルばねで下から支え、インクカートリッジのインク残量に応じてその重量が変化したことをコイルばねの撓み幅によって検知すると共に、そのコイルばねの撓み幅を指示する目盛りを具備させることによって、カートリッジへのインクの過充填やインク残量を監視することができるようにした技術についての記載がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、インクカートリッジのインク残量をコンピュータプログラムによってディスプレイに表示させるようになっているとしても、使用者にとってはインク残量を直観的に知りたいという要求があるほか、印字品質の低下を防ぐためにインク残量の不足しているインクカートリッジでそのまま印字が続行されてしまうことを避けたいという要求がある。
【０００５】
また、特開平６０−２３４８４９号公報や特開平６０−２４８３５５号公報に記載されているもののように記録ヘッドから噴出するインクの液圧を一定に保つという手段ではインク残量が不足したことを正確に検出することができず、特開平１−１７６５６６号公報に記載されている手段では、インク残量を直観的に知りたいという要求や、インク残量の不足しているインクカートリッジでそのまま印字が続行されてしまうことを避けたいという要求に対処することはできない。さらに、特開平９−１７４８６９号公報に記載されているようにインクカートリッジのインク残量をコイルばねの撓み作用を利用して目盛りで支持するという方法を採用すると、インク残量を直観的に知ることができるものの、インク残量の不足しているインクカートリッジでそのまま印字が続行されてしまうことを避けたいという要求に対処することはできない。また、この公報に記載されている技術では、インクカートリッジがコイルばねのばね圧によりインク残量の変化に見合って上下方向に動くので、インクカートリッジの下端面に備わっているインクジェットヘッドと用紙との間隔もインク残量に見合って変化するようになり、そのことが印字品質の安定性を損なう原因になるという問題がある。
【０００６】
本発明は以上の状況や問題に鑑みてなされたものであり、使用者にとってのインク残量を直観的に知りたいという要求や、印字品質の低下を防ぐためにインク残量の不足しているインクカートリッジでそのまま印字が続行されてしまうことを避けたいという要求を満たすことのできるインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明は、コイルばねなどの弾性体の撓み作用を利用してインクカートリッジのインク残量の不足を検出するものであるにもかかわらず、印字品質の安定性が損なわれないインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【０００８】
さらに、本発明は、上記各目的を、部品点数の増加を来さずに達成することができ、しかも、製作が容易なインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、水平なガイドシャフトに摺動自在に支持されてインクカートリッジが搭載されたキャリッジが、その自重によって上記ガイドシャフトの軸線周りで前倒れ方向に付勢されているというタイプのインクジェット記録装置に適用される。そして、この種のインクジェット記録装置では、インクカートリッジのインク残量が減少するのに見合ってキャリッジの前倒れ付勢力が減少する。
【００１０】
本発明において、上記キャリッジは上記ガイドシャフトの軸線周りで後方に揺動可能である。この場合のキャリッジの後方への揺動幅はわずかでよい。そのため、丸棒状のガイドシャフトが用いられ、かつ、そのガイドシャフトにキャリッジ側のリング部が摺動自在に嵌合されている構造のものでは、キャリッジがガイドシャフトの軸線周りで後方に揺動可能であるという要件を満たしている。
【００１１】
本発明では、キャリッジの移動によって印字領域からホームポジションに向けて移動してきた上記インクカートリッジがホームポジションの手前位置で乗り上がることによってそのインクカートリッジに作用する上向き付勢力がインクカートリッジを介して加えられる下向き荷重とバランスする弾性体を備えていると共に、この弾性体の上向き付勢力によって上記キャリッジが上記ガイドシャフトの軸線周りに一定角度を越えて後方に揺動したときに、上記キャリッジのホームポジションへの進入を阻止するストッパ機構を備えている。
【００１２】
これによると、キャリッジの前倒れ付勢力が弾性体に下向き荷重として加わる。そのため、カートリッジのインク残量が減少してキャリッジの前倒れ付勢力が減少してくると、弾性体の上向き付勢力でインクカートリッジが持ち上げられてキャリッジがインクカートリッジのインク残量に見合う分だけ後方に揺動する。したがって、インク残量が不足して印字品質の安定性が損なわれるときのキャリッジの後方への揺動幅を規定し、その揺動幅を越えてキャリッジが後方に揺動したときにストッパ機構がキャリッジのホームポジションへの進入を阻止する作用を発揮するようにしておくと、キャリッジがホームポジションの手前で止まってそれ以降の印字が行われなくなる。その結果、インク残量の不足しているインクカートリッジでそのまま印字が続行されてしまうことが回避される。
【００１３】
ここで、インクカートリッジのホームポジションとは、インクカートリッジの基準位置のことであり、通常は、起動されていないインクジェット記録装置でのインクカートリッジの正常な停止位置が相当する。また、インクカートリッジの印字領域とは、ホームポジションを除くインクカートリッジの移動領域を意味しており、これには、インク予備噴射や目詰まり防止のためのワイピングが行われるメンテナンス領域が含まれ、このメンテナンス領域は、通常、ホームポジションに隣接して定められている。
【００１４】
本発明では、上記キャリッジに、上記ガイドシャフトの上方に水平に配備されたレールの背面に当たってそのキャリッジの前倒れを阻止する当り部が備わり、上記ストッパ機構が、上記レールとの間に上記当り部が通過可能な間隔を保ってそのレールの背面に対向して配備され、かつ、上記キャリッジが上記ガイドシャフトの軸線周りに一定角度を越えて上記当り部と共に後方に揺動したときにその当り部に上記ガイドシャフトの軸線方向で係止可能な係止部を備えている、という構成を採用している。これによれば、係止部に当り部が係止されることによってキャリッジのホームポジションへの進入が阻止されるため、ストッパ機構に要求される作用が確実に発揮される。
【００１５】
上記レールと上記係止部とはシャーシの上端部に一体に形成されていることが望ましい。これによると、レールと係止部とを別部材を用いて形成する必要がないので部品点数の増加を来さず、しかも、レールと係止部との位置関係も高精度に保たれるので製作が容易になる。
【００１６】
本発明において、上記弾性体がコイルばねでなり、このコイルばねに、上記インクカートリッジのコイルばねへの乗上りを案内する傾斜したガイド面を備えるカバーが装備されていることが望ましい。これによると、コイルばねへのインクカートリッジの乗上りがカバーのガイド面によって円滑に案内される。そのため、インクカートリッジのインク残量とコイルばねの上向き付勢力によるキャリッジの揺動幅との関係が高精度で正確に保たれてストッパ機構の作用安定性が向上する。
【００１７】
本発明では、筐体に、ホームポジションに位置する上記インクカートリッジを外部から見えるようにし、かつ、ホームポジションに位置していない上記インクカートリッジを外部から見えないようにする覗き窓が設けられていることが望ましい。こうておけば、覗き窓を通してインクカートリッジが見えているときには、そのインクカートリッジに安定した印字品質を得られるだけのインク残量があり、覗き窓からインクカートリッジが見えなくなったときには、インクカートリッジの残量が不足して安定した印字品質が得られなくなっているということが直観的に判断することができるようになる。
【００１８】
この覗き窓は筐体の前面に設けられていることが望ましく、それによると、使用者が当該インクジェット記録装置の前からインクカートリッジの交換時期を適切に判断することができる利便がある。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１及び図４は本発明に係るインクジェット記録装置の要部を説明的に示した正面図、図２及び図５は同側面図、図３及び図６はストッパ機構説明図、図７はレール２１と係止部２２とを示した部分斜視図、図８は弾性体５などを説明的に示した正面図、図９及び図１０はインクジェット記録装置を説明的に示した正面図である。
【００２０】
図１〜図６において、１は丸棒状のガイドシャフトで、垂直に設置されたシャーシ２の両端部に曲成されている左右の壁部（不図示）の相互間に水平に横架されている。３はキャリッジであり、このキャリッジ３はその裏面側下部にリング部３１が設けられていて、そのリング部３１が上記ガイドシャフト１に軸方向摺動自在に嵌合されている。そのため、このキャリッジ３は、ガイドシャフト１の軸線周りで揺動可能である。また、キャリッジ３には、インクカートリッジ４が着脱されるようになっており、インクカートリッジ４が装着されて搭載されているキャリッジ３では、そのインクカートリッジ４の重量とキャリッジ３の重量とに起因するモーメントが上記リング部３１に加わる。言い換えると、インクカートリッジ４が搭載されたキャリッジ３は、その自重によってガイドシャフト１の軸線周りで前倒れ方向に付勢されている。そして、このときの前倒れ付勢力は、インクカートリッジ４のインク残量が減少するのに見合って減少する。なお、キャリッジ３に搭載されたインクカートリッジ４は、キャリッジ３に対して動かないように位置決めされている。
【００２１】
図７に示したように、シャーシ２の上端部に、水平なレール２１が曲成されていると共に、このレール２１の背面に間隔を保って対向するように係止部２２が曲成されている。そして、上記キャリッジ３の上端部に設けられた下向き舌片状の当り部３２が、レール２１と係止部２２との間隔２３を通過可能で、かつ、レール２１の背面に当たってそのレール２１の長手方向に摺動可能となっている。ここで、上記係止部２２は、レール２１の背面に当たることによってキャリッジ１がガイドシャフト１の軸線周りに揺動して前倒れ状態になることを防いでいる。また、上記係止部２２の位置は、キャリッジ１に搭載されたインクカートリッジ４が図１に示したホームポジションに進入する直前の位置に位置しているときに、その印字領域側に位置している端部２２ａが上記当り部３２に対向して位置するように定められている。
【００２２】
５はコイルばねでなる弾性体、６はこの弾性体５に装備されたカバーである。コイルばねでなる弾性体５は、上記シャーシ２の一部を切起したり、あるいは、当該インクジェット記録装置のベース板（不図示）などに具備させたりした支持面７の上に設置されていて、下向き荷重を受けることによってその下向き荷重の大きさに見合って上下方向に撓み変形する。また、カバー６は、左右両側に傾斜したガイド面６１，６２を有している。このカバー６は、たとえば図８に示したように、左右両側に形成した脚片部６３，６３を、支持面７を有する板材の孔部７１，７１に挿通し、その脚片部６３，６３の下端に所定形状の抜止め部６４，６４を形成して上記板材に保持させておいてもよい。なお、図８に示したカバー６のガイド面６１，６２は湾曲した傾斜面になっている。
【００２３】
以上において、インクカートリッジ４を搭載したキャリッジ３が図１のようにインクカートリッジ４のホームポジションに位置しているときには、インクカートリッジ４がカバー６を介して弾性体５の上に乗り上がっている。この場合、インクカートリッジ４のインク残量が安定な印字品質を保ち得るだけある場合には、インクカートリッジ４に作用する弾性体５の上向き付勢力とインクカートリッジ４を介して弾性体５に加わる下向き荷重とがバランスして、図２及び図３のように、キャリッジ３側の当り部３２が、レール２１と係止部２２との間の間隔２３を通過できる箇所に位置している。このため、たとえばキャリッジ３が図１の左方に移動すると、インクカートリッジ４が同図のホームポジションからその左方の印字領域（メンテナンス領域を含む）に移動し、メンテナンスや印字が行われる。
【００２４】
そして、インクカートリッジ４の印字領域からキャリッジ３がホームポジションに向けて移動してきたときには、インクカートリッジ４が、ホームポジションの手前位置で、カバー６のガイド面６１に案内されて円滑に弾性体５の上に乗り上がる。このときに、インクカートリッジ４のインク残量が安定な印字品質を保ち得るだけある場合には、インクカートリッジ４に作用する弾性体５の上向き付勢力とインクカートリッジ４を介して弾性体５に加わる下向き荷重とがバランスして、キャリッジ３側の当り部３２がレール２１と係止部２２との間の間隔２３を通過できる箇所に位置しているので、係止部２２がその間隔２３を通過してインクカートリッジ４がホームポジションに進入する。これに反し、インクカートリッジ４のインク残量が不足して安定な印字品質を保ち得ない量しかないという場合には、インクカートリッジ４に作用する弾性体５の上向き付勢力とインクカートリッジ４を介して弾性体５に加わる下向き荷重とがバランスして、図５のように、インクカートリッジ４が弾性体５の上向き付勢力で持ち上げられてキャリッジ３がインクカートリッジのインク残量に見合う分（図５の角度θ）だけ後方に揺動する。このときのキャリッジ３の揺動により、係止部３２が図５及び図６のようにレール２１からその後方に離れて係止部２２の端部２２ａに係止され、これによってインクカートリッジ４のホームポジションへの進入が阻止される。したがって、キャリッジ３が停止してそれ以降の印字が行われなくなる。その結果、インク残量の不足しているインクカートリッジ４でそのまま印字が続行されてしまうことが回避される。また、使用者にとっては、インクカートリッジ４がホームポジションの手前で停止していることによって、インクカートリッジ４を交換する必要があると判断することが可能である。
【００２５】
この実施形態では、図９及び図１０のように、当該インクジェット記録装置の筐体８の前面、具体的にはインクカートリッジ４のホームポジションの前側位置に小さな覗き窓８１を設けてあり、インクカートリッジ４がホームポジションに位置しているときには、そのインクカートリッジ４の一部を覗き窓８１から覗き見ることができ、その反面で、インクカートリッジ４がホームポジションに位置していないときには、そのインクカートリッジ４が覗き窓８１から見えないようになっている。このため、使用者は、覗き窓８１から覗き見て、インクカートリッジ４が見えればインク残量が十分にあり、インクカートリッジ４が見えなければインクカートリッジ４を交換する時期であるということを容易に判断することが可能である。
【００２６】
また、このインクジェット記録装置では、インクカートリッジ４が弾性体５に乗り上がる箇所としてホームポジションの手前位置が選択されているので、インクカートリッジ４が印字領域で印字を行っているときには、弾性体５の上向き付勢力がインクカートリッジ４に作用していない。そのため、インクカートリッジ４の残量が多くても少なくても、インクカートリッジ４の下端面に備わっている印字ヘッドと用紙との間隔が同一になって印字品質が安定したものになる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明に係るインクジェット記録装置は、キャリッジに搭載されているインクカートリッジの重量を弾性体の撓み量に直接変換することにより、インクカートリッジのホームポジションへの進入を許可したり阻止したりするようになっているので、インク残量が不足したまま印字が続行されて印字性能が不安定になるという事態が未然に防止される上、印字中にはインク残量の多少にかかわらずインクカートリッジの印字ヘッドと用紙との間隔が同一に保たれて印字品質が安定したものになる。また、ホームポジションにインクカートリッジが位置していないということからインク残量の不足を直観的に知ることができる。そのため、本発明によれば、使用者にとってのインク残量を直観的に知りたいという要求や、印字品質の低下を防ぐためにインク残量の不足しているインクカートリッジでそのまま印字が続行されてしまうことを避けたいという要求が共に満たされる。特に、筐体の前面に覗き窓を設けておけば、使用者にとってのインク残量を直観的に知りたいという要求が十分に満たされるようになる。しかも、シャーシの上端部にレールと係止部とを設けるという構成を採用することによって、ストッパ機構としての係止部を別部品にする必要がなくなるので、部品点数の増加を来さず、しかも、製作も容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】インク残量が不足していない状態での本発明に係るインクジェット記録装置の要部を説明的に示した正面図である。
【図２】図１の状態でのインクジェット記録装置の要部を説明的に示した側面図である。
【図３】図１の状態でのストッパ機構説明図である。
【図４】インク残量が不足している状態での本発明に係るインクジェット記録装置の要部を説明的に示した正面図である。
【図５】図４の状態でのインクジェット記録装置の要部を説明的に示した側面図である。
【図６】図４の状態でのストッパ機構説明図である。
【図７】レールと係止部とを示した部分斜視図である。
【図８】弾性体などを説明的に示した正面図である。
【図９】インク残量が不足していない状態でのインクジェット記録装置を説明的に示した正面図である。
【図１０】インク残量が不足している状態でのインクジェット記録装置を説明的に示した正面図である。
【符号の説明】
１  ガイドシャフト
２  シャーシ
３  キャリッジ
４  インクカートリッジ
５  コイルばね（弾性体）
６  カバー
８  筐体
２１  レール
２２  係止部
２３  間隔
３２  当り部
６１  ガイド面
８１  覗き窓
【図１】
0003560235.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003560235.tif 000008
【図８】
0003560235.tif 000009
【図９】
0003560235.tif 000010
【図１０】
0003560235.tif 000011