(57)【要約】【課題】吸収体を別途設ける必要もなく、インク漏れを防止し得るインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】記録ヘッドからインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、記録ヘッドにインクを供給するインクカートリッジ５を着脱自在に装着するための装着部６と、前記装着部６に装着された前記インクカートリッジ５と接続されるジョイント手段と、前記装着部に装着された前記インクカートリッジの取り外しに連動して前記ジョイント手段７に負圧を発生させる圧付与手段とを有する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録ヘッドからインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、
前記記録ヘッドにインクを供給するインク収容手段を着脱自在に装着するための装着部と、
前記装着部に装着される前記インク収容手段と接続される、前記記録ヘッドに連通するインク流路を備えるジョイント手段と、
前記装着部に装着された前記インク収容手段の取り外しに連動して前記ジョイント手段に負圧を発生させる圧付与手段と、
を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記圧付与手段は、前記インク収容手段の着脱に連動して伸縮する蛇腹形状のポンプであ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。
【請求項３】
前記蛇腹形状のポンプは、前記インク収容手段を前記装着部に装着する動作により縮小し、前記インク収容手段を取り外す動作により、前記縮小状態から形状復帰して前記ジョイント手段に負圧を発生させることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記インク収容手段は、収容部に収容されたインクを前記記録ヘッドに供給するインク供給口と、収容部内を大気と連通する大気連通口とを有し、
前記ジョイント手段は、前記インク供給口と連通する供給口ジョイント部と、前記大気連通口と連通する大気連通口ジョイント部とを有し、
前記ジョイント手段は、前記インク収容手段を前記装着部から取り外すときに、前記供給口ジョイント部と前記供給口との連通が前記大気連通口ジョイント部と前記大気連通口との連通よりも後に解除されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記圧付与手段は、袋状の部材がバネ部材によって拡張可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記装着部に装着された前記インク収容手段は、前記記録ヘッドの下方に位置することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録ヘッドからインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置に関し、さらに詳しくは記録装置本体に対してインク収容手段を着脱可能なインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、記録ヘッドからインク滴を吐出して記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置の利用分野が多岐にわたるようになってきたのにつれ、記録ヘッドや、インクを貯留するインクカートリッジの形態も多岐にわたるようになってきている。例えば、インクジェット記録装置に搭載されるインクカートリッジの形式には、記録ヘッドとインクカートリッジを一体化した一体型、インクカートリッジを記録ヘッドが設けられたホルダ部に着脱自在な組み込み型、あるいはインクカートリッジを記録ヘッドから離れたところに設け、チューブなどを介して記録用液体を供給可能にした分離型などがある。
【０００３】
その中で、インクカートリッジを記録ヘッドと分離した分離型は、記録ヘッドを移動させて記録をするシリアル方式であってもインクカートリッジを記録ヘッドと共に動かす必要がない。また分離型のインクカートリッジは、記録ヘッドから離れたところに配置可能なため、記録装置内に比較的自由に配置できる。これらのことから、分離型のインクカートリッジは、使用方法に合わせてインクカートリッジサイズを比較的自由に設定できるという利点を有している。また、インクカートリッジを分離型にすることによって、インクジェット記録装置自体の設計の自由度も高くなる。
【０００４】
しかし、分離型のインクカートリッジは、記録装置本体に対して着脱する必要があるために、インクカートリッジ交換の際にはインクがインクカートリッジと記録装置本体側との接続部（ジョイント部）から漏れるといった懸念がある。
【０００５】
そこで、インクカートリッジを交換する場合のインク漏れや混色などの対応として、記録ヘッドの上部に負圧発生可能なインクカートリッジを備えたインクジェット記録装置の場合、可撓性のサブカートリッジを別途設ける構成が提案されている（特許文献１）。
【０００６】
また、インクカートリッジから記録ヘッドへのインク供給路に電磁弁を設け、インクカートリッジの着脱の際に、電磁弁を閉じることでジョイント部からのインク漏れを防止しているものもある（特許文献２）。
【０００７】
また、インクが垂れるのを想定してインクが垂れる箇所に吸収体を設置する方法を採用する場合もある。例えば、インクカートリッジの装着部の下部に吸収体を敷き、インクカートリッジを取り出した際に、記録装置本体側のジョイント部から垂れるインクを吸収する方法や、インクカートリッジ側のゴム栓近傍に吸収体を設置し、カートリッジを抜く際に針先端に付着していたインクを吸収体で拭き取る方法が採られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−２０９８９６号
【特許文献２】特開２００２−１６６５７２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、サブカートリッジを設ける構成では、装置が大型化、複雑化するおそれがあり、電磁弁を開閉する構成ではインクカートリッジの交換に際して電磁弁を動作させる制御をおこなう必要がある。
【００１０】
また、吸収体を設置する構成は吸収体を別途用意する必要があり、部品点数が増加してコストアップが懸念される。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、インクカートリッジの取り外し動作を利用してインク漏れを防止し得るインクジェット記録装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、記録ヘッドからインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、前記記録ヘッドにインクを供給するインク収容手段を着脱自在に装着するための装着部と、前記装着部に装着される前記インク収容手段と接続される、前記記録ヘッドに連通するインク流路を備えるジョイント手段と、前記装着部に装着された前記インク収容手段の取り外しに連動して前記ジョイント手段に負圧を発生させる圧付与手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、インクカートリッジの取り外し動作を利用してインク漏れを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】インクジェット記録装置の外観斜視図である。
【図２】インクジェット記録装置の断面模式図である。
【図３】（ａ）はインクカートリッジの斜視図であり、（ｂ）はインクカートリッジの一部を切り欠いた斜視図である。
【図４】カートリッジホルダの斜視図である。
【図５】インクカートリッジを着脱するときの動作説明図である。
【図６】インクカートリッジを着脱するときのジョイント手段との状態説明図である。
【図７】インクカートリッジを着脱するときのジョイント手段との状態説明図である。
【図８】インクカートリッジを着脱するときのジョイント手段との状態説明図である。
【図９】ポンプ部の他例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。図１は本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の一例であって、外装カバーを取り外したラベルプリンタの斜視説明図であり、図２は外装カバーを取り外した模式側面図である。
【００１６】
＜インクジェット記録装置の全体構成＞
本実施形態のインクジェット記録装置は、記録媒体であるロールシートをシート装填部１に装填し、これを吸引搬送ベルト２等からなるシート搬送手段によって搬送し、このシートに記録部３において画像記録を行った後、カッタ４によってシートをカットして排出する。
【００１７】
記録部３は、インクジェット記録方式によるものであり、画像信号に応じてインク滴を吐出する記録ヘッド３ａがシート搬送方向に４個配列されている。４個の記録ヘッド３ａは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色インクを吐出するものであり、これら色インクをシートに重畳吐出することでカラー画像を記録する。
【００１８】
そして、それぞれの記録ヘッド３ａには、対応したイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のインクを収容したインク収容手段であるインクカートリッジ５が接続されている。これら４個のインクカートリッジ５は、記録ヘッド３ａよりも鉛直方向下方に設けられたカートリッジ装着部に着脱自在に装着されている。
【００１９】
＜インクカートリッジ＞
次にインクカートリッジについて説明する。４個のインクカートリッジ５は、収容されるインクの色が異なるのみで構成は同じである。
【００２０】
図３（ａ）は本実施形態のインクカートリッジ５の前方から見た斜視図であり、図３（ｂ）は一部を切り欠いた後方からの斜視図である。
【００２１】
図３（ａ）に示すように、本実施形態のインクカートリッジ５はインク収容部であるインク容器５ａ、容器蓋５ｂ、保護部材５ｃを結合したインクカートリッジケースにインクカートリッジの情報を記録した情報記憶素子５ｄを組み付けることにより構成されている。
【００２２】
インクカートリッジ５は、インク容器５ａに容器蓋５ｂを超音波溶着することによってインク収納部が構成されている。容器蓋５ｂは保護部材５ｃと熱カシメ、あるいは超音波溶着等により結合される。このとき、容器蓋５ｂと保護部材５ｃの溶着面積は、インク容器５ａと容器蓋５ｂの溶着面積より小さく、剥がれ強度が弱くなるようにする。これにより、インクカートリッジ５を誤って落下等させた場合、最初に保護部材５ｃが剥離するようになり、インク容器５ａと容器蓋５ｂの溶着部に、直接、衝撃が加わり破損が生じるのを防止している。
【００２３】
また、前記保護部材５ｃにはインクカートリッジ５の誤挿入防止のための誤挿入防止手段として、複数の誤挿入防止用溝（誤挿入防止用凹部）が設けられている。すなわち、端部が塞がれた溝と塞がれていない溝とを組み合わせて設け、記録装置本体側にも溝のそれぞれに合致するレールを設け、溝の組み合わせを異なる種類のインクカートリッジ毎に変えておくことにより、本来接続されるべきでない種類のインクカートリッジを挿入できないようになっている。
【００２４】
インクカートリッジ５は、図３（ｂ）に示すように、容器蓋５ｂには円筒形状のハウジングが形成されたインク供給口５ｅと、このインク供給口５ｅと連通した垂直下向きのパイプ形状の供給インク流路５ｆが設けられている。供給インク流路５ｆの下端は、インク容器５ａの底面近傍において開口している。これにより、インク容器５ａの底面近傍のインクもインク供給口５ｅから供給可能となっている。
【００２５】
また、容器蓋５ｂには、円筒形状のハウジングが形成された大気連通口５ｇと、この大気連通口５ｇと連通した垂直上向きのパイプ形状の大気流路５ｈが設けられている。大気連通口５ｇの上端は、インク容器５ａの上面近傍において開口しており、大気連通口５ｇが外部と連通することでインク容器内が大気と連通する。
【００２６】
さらに、容器蓋５ｂには、電気的な検知方法によりインク容器５ａ内のインクの有無を検知するインク残量検出部５ｉが樹脂の射出成型による一体成型により構成されている。このインク残量検出部５ｉは、インクカートリッジ外部に設けられた光学センサの発光部から照射された光をインクがない場合に屈折反射させるプリズム形状で、このプリズム形状により屈折反射した光を光センサの受光部で検知するようになっている。そのため、容器蓋５ｂはプリズムによるインク残量検出部５ｉが一体成型で設けられているため樹脂材料は透明材を用いている。
【００２７】
また、図３（ａ）に示すように、インク供給口５ｅ及び大気連通口５ｇのハウジングには封止部材としてのゴム栓５ｊが嵌め込まれ、それぞれの開口を封止している。これにより、インク容器５ａは密閉されている。そして、前記ハウジングには係止部材５ｋが取り付けられて前記ゴム栓５ｊがハウジングから脱落しないように固定されている。
【００２８】
インク容器５ａ底面にはプール部５ｍと傾斜部５ｎが形成され、容器内のインクを無駄なく使いきる形状となっている。
【００２９】
＜インクカートリッジ装着部＞
記録装置本体には、インクカートリッジ５を装着するための装着部としてのカートリッジホルダ６が設けられている。図４はカートリッジホルダ６の斜視図であり、図５（ａ）（ｂ）はインクカートリッジを着脱するときの動作説明図である。
【００３０】
カートリッジホルダ６はボックス形状をしており、４個のインクカートリッジ５を装着可能である。各インクカートリッジ５の装着構成は同じであり、カートリッジホルダ６の内部にインクカートリッジ５の両側面をガイドするトレイ形状のイジェクタ６ａが設けられており、使用者は前記イジェクタ６ａに沿ってインクカートリッジ５を挿入する。
【００３１】
また、カートリッジホルダ６のカートリッジ挿入手前側にはレバー６ｂが回動可能に設けられている。このレバー６ｂは前記イジェクタ６ａの一方端部と連結しており、レバー６ｂの回動に連動してイジェクタ６ａの位置が移動する。
【００３２】
インクカートリッジ５をカートリッジホルダ６に装着するときは、図５（ａ）に示すように、レバー６ｂを開いてインクカートリッジ５をイジェクタ６ａに挿入する。そして、図５（ｂ）に示すように、レバー６ｂを閉じると、インクカートリッジ５がレバー６ｂによって押し込まれ、かつ、イジェクタ６ａが図５（ｂ）の状態に移動してインクカートリッジ５がカートリッジホルダ６に装着される。
【００３３】
一方、インクカートリッジ５をカートリッジホルダ６から取り出すときは、図５（ａ）に示すように、レバー６ｂを開くと、イジェクタ６ａが連動して引き出され、これによってインクカートリッジ５がカートリッジホルダ６から少し引き出される。この状態で、使用者がインクカートリッジ５をカートリッジホルダ６から抜き取ることで取り外すことができる。
【００３４】
＜ジョイント手段＞
カートリッジホルダ６のインクカートリッジ挿入奥側には、装着されたインクカートリッジ５と記録ヘッド３ａとを連通するためのジョイント手段が設けられている。このジョイント手段７は、図６に示すように、インクカートリッジ５のインク供給口５ｅに接続される供給口ジョイント部としてのインク供給ジョイント針７ａと、大気連通口５ｇに接続される大気連通口ジョイント部としての大気連通ジョイント針７ｂとを有している。これらジョイント針７ａ、７ｂは先端部に連通孔７ａ１、７ｂ１が形成された中空の針部材であって、インクカートリッジ５のゴム栓５ｊに挿通することにより、インクカートリッジ５のインク容器５ａ内と連通する。
【００３５】
インク供給ジョイント針７ａにはチューブ７ａ２が接続されており（図７参照）、これによってインクカートリッジ５と記録ヘッド３ａとが連通可能になっている。なお、前記チューブ７ａ２の途中には弁８が設けられており、この弁８の開閉によってインクカートリッジ５と記録ヘッド３ａとの連通、連通遮断を切り替え可能になっている。インクカートリッジの着脱は、前記弁８を閉じた状態で行う。
【００３６】
一方、大気連通ジョイント針７ｂは、大気連通口５ｇを封止しているゴム栓５ｊに挿通することにより、インクカートリッジ５のインク容器５ａ内が大気と連通する。
【００３７】
また、カートリッジホルダ６にはインクカートリッジ５が装着されると、インクカートリッジ５に取り付けられた情報記憶素子５ｄの情報を読み込み、記録装置本体側に情報を送る手段を備えている。
【００３８】
＜圧付与手段＞
本実施形態のインクジェット記録装置にあっては、カートリッジホルダ６に装着されたインクカートリッジ５の取り外しに連動してジョイント手段７に負圧を発生させる圧付与手段が設けられている。図７及び図８は圧付与手段の構成を示す模式断面図である。
【００３９】
図７に示すように、インク供給ジョイント針７ａの元部には、圧付与手段としてのポンプ部９が形成されている。本実施形態では、可撓性部材によって蛇腹形状に構成されたポンプ部９が設けられている。前記ポンプ部９は蛇腹形状が伸縮し、縮小した状態から形状復帰するときにインク供給ジョイント針７ａ内に負圧を発生させる。
【００４０】
また、インク供給ジョイント針７ａと大気連通ジョイント針７ｂは、インク供給ジョイント針７ａが大気連通ジョイント針７ｂよりも挿入されるインクカートリッジ側に近い位置に配置されている。そして、インクカートリッジ５がカートリッジホルダ６に挿入されたときに、まずインク供給ジョイント針７ａがインク供給口５ｅを封止するゴム栓５ｊに挿通され（図７（ａ）参照）、その後で大気連通ジョイント針７ｂが大気連通口５ｇを封止するゴム栓５ｊに挿通されるようになっている（図７（ａ）（ｂ））。そして、ポンプ部９はインク供給ジョイント針７ａがゴム栓５ｊを挿通するときは蛇腹形状部が縮小しない程度の剛性を有している。そのため、大気連通口５ｇは封止された状態で、確実にインク供給ジョイント針７ａがインク供給口５ｅに挿通されてインク容器と連通する。
【００４１】
インク供給ジョイント針７ａがインク容器５ａと連通した後、大気連通ジョイント針７ｂが大気連通口５ｇに挿通されてインク容器５ａが大気と連通する（図８（ａ））。この状態から、さらにインクカートリッジ５が挿入されると、インクカートリッジ５によってポンプ部９が押し込まれ、蛇腹形状部が縮小する。このとき、蛇腹形状の部材内部の空気はインクカートリッジ５内を通して、インクカートリッジ５の大気連通口５ｇから大気へ放出される。このようにしてインクカートリッジ５がカートリッジホルダ６に装着される。
【００４２】
次に、インクカートリッジ５を記録装置本体から取り外す際の工程について説明する。インクカートリッジ５を取り出すときは、カートリッジホルダ６からインクカートリッジ５を引き抜くと、挿入するときとは逆に大気連通ジョイント針７ｂが大気連通口５ｇから抜き取られる。このときインク供給ジョイント針７ａはインク供給口５ｅから抜き取られず、インク容器内部と連通したままである。さらにインクカートリッジ５を引き抜くと、インク供給ジョイント針７ａはインク供給口５ｅから引き抜かれていき、インクカートリッジ５によるポンプ部９の押圧が解除されるために、蛇腹形状部が縮小状態から伸長状態に形状復帰する（図７（ａ）（ｂ）参照）。この蛇腹形状部の伸長により、インク供給ジョイント針７ａ内に負圧が発生し、インク供給ジョイント針７ａ内のインクがポンプ部９に吸引される。このとき、大気連通ジョイント針７ｂは大気連通口５ｇから抜けているために、インク容器内は大気と連通していない。このため、インク容器内のインクがインク供給ジョイント針７ａに吸引されることが抑制される。
【００４３】
上記のように、インクカートリッジ５を取り外すとき、ジョイント手段に負圧が発生してインク供給ジョイント針７ａ内のインクを吸引することにより、インク漏れが効果的に防止される。このため、インク漏れ用の吸収体を設置する必要がなく、また複雑な制御をすることなくインクカートリッジの交換をすることができる。
【００４４】
なお、前述した実施形態で可撓性部材を蛇腹形状にしたポンプ部９を例示した。しかし、ジョイント手段に負圧を発生させる構成は、蛇腹形状のポンプ部に限定する必要はない。例えば、図９（ａ）（ｂ）に示すように、インク供給ジョイント針７ａに伸縮自在の円筒形状の袋状部材１０ａを接続し、この袋状部材１０ａの内部にバネ部材である圧縮スプリング１０ｂを配置してポンプ部１０を構成することもできる。
【００４５】
この構成にあっては、図９（ａ）に示すように、圧縮スプリング１０ｂによって伸長状態にある袋状部材１０ａがインクカートリッジ５の装着により押圧されて、図９（ｂ）に示すように縮小する。この状態からインクカートリッジ５を取り外すと、圧縮スプリング１０ｂが伸長して袋状部材１０ａが図９（ａ）に示すように拡張し、インク供給ジョイント針７ａ内に負圧を発生させる。これにより、インクカートリッジ５の取り外し時にインク漏れを防ぐことができる。
【符号の説明】
【００４６】
１    …シート装填部
２    …搬送ベルト
３    …記録部
３ａ  …記録ヘッド
４    …カッタ
５    …インクカートリッジ
５ａ  …インク容器
５ｂ  …容器蓋
５ｃ  …保護部材
５ｄ  …情報記憶素子
５ｅ  …インク供給口
５ｆ  …供給インク流路
５ｇ  …大気連通口
５ｈ  …大気流路
５ｉ  …インク残量検出部
５ｊ  …ゴム栓
５ｋ  …係止部材
５ｍ  …プール部
５ｎ  …傾斜部
６    …カートリッジホルダ
６ａ  …イジェクタ
６ｂ  …レバー
７    …ジョイント手段
７ａ  …インク供給ジョイント針
７ａ１ …連通孔
７ａ２ …チューブ
７ｂ  …大気連通ジョイント針
８    …弁
９    …ポンプ部
１０  …ポンプ部
１０ａ …袋状部材
１０ｂ …圧縮スプリング
【図１】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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