(57)【要約】インクカートリッジ装着部に形成された凹部１５に係脱可能な爪部４ａを有する係止部材４と、インク供給口３に設けられ、常時閉弁状態を維持し、またインク供給針が挿入された状態では開弁して爪部４ａを凹部１５に弾圧するバネ７に付勢された弁体６とを備えるようにした。これにより、装着感の付与と取り外しの支援を行うバネ部材を不要としたインクカートリッジを提供することができる。
2003103973.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器本体にインクを収容するとともに、記録装置のインクカートリッジ装着部に装着された状態で記録ヘッドに連通するインク供給針と契合して前記記録ヘッドにインクを供給するインク供給口を備えたインクカートリッジにおいて、
前記インクカートリッジ装着部に形成された係合部に係脱可能な凸部を有する係止部材と、前記インク供給口に設けられ、常時閉弁状態を維持し、また前記インク供給針が挿入された状態では開弁して前記凸部を前記係合部に弾圧する付勢手段を有する弁手段とを備えたインクカートリッジ。
【請求項２】
容器本体にインクを収容するとともに、記録装置のインクカートリッジ装着部に装着された状態で記録ヘッドに連通するインク供給針と契合して前記記録ヘッドにインクを供給するインク供給口を備えたインクカートリッジにおいて、
相対向する一方の壁面に形成され、前記インクカートリッジ装着部の係合部に係脱可能な凸部を有する係止部材と、他方の壁面に形成され、上面を記録装置の部材により押圧される被押圧部と、前記インク供給口に設けられ、常時閉弁状態を維持し、また前記インク供給針が挿入された状態では開弁して前記凸部を前記係合部に弾圧し、また前記被押圧部を前記記録装置の部材に弾圧する付勢手段を有する弁手段とを備えたインクカートリッジ。
【請求項３】
前記弁手段が、弁体とコイルバネにより構成されている請求の範囲１、または２に記載のインクカートリッジ。
【請求項４】
前記凸部を前記インクカートリッジ装着部から離脱させることができる程度に、前記係止部材を回動させることができるストッパ用凸部が前記容器本体に設けられている請求の範囲１、または２に記載のインクカートリッジ。
【請求項５】
前記付勢手段が、前記係止部材と前記キャリッジとの係合を解除されたとき、前記係止部材の爪部を前記凹部の領域外に移動させる程度の長さと弾性力を有する請求の範囲１、また２に記載のインクカートリッジ。
【請求項６】
前記付勢手段が、カートリッジの装着を完了した時点で応力を２００ｇ乃至７００ｇの範囲に設定されている請求の範囲１または２に記載のインクカートリッジ。
【請求項７】
前記弁手段が、インク供給針の周囲を弾圧する封止部材と、前記封止部材に当接する弁体と、前記弁体を封止部材に押圧する付勢手段とにより構成されている請求の範囲１、または２に記載のインクカートリッジ。
【請求項８】
前記付勢手段が、前記係止部材と前記キャリッジとの係合を解除されたとき、前記封止部材とインク供給針との摩擦力に抗して前記容器本体を、反挿入方向に移動させる程度の弾性力を有する請求の範囲１、また２に記載のインクカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、インクジェット記録ヘッドを搭載したキャリッジにインクカートリッジを装着してインクを記録ヘッドに供給する記録装置に適したインクカートリッジに関する。
背景技術
インクジェット記録ヘッドを備えたキャリッジに着脱可能にインクカートリッジを搭載した記録装置にあっては、印刷時のキャリッジの移動による抜けを防止するとともに、外部操作により容易に係合が解除できる係止機構を備えている。
特開平１０−４４４５１号公報には、カートリッジ本体の対向する２つの側面において、一方の側面にはインクカートリッジ装着部に係合する凸部を、また他方の側面には回動可能なレバーに爪を形成し、凸部をインクカートリッジ装着部に係合させた状態で、凸部を回動支点とするように他方の面を移動させてレバーの爪をインクカートリッジ装着部に係合させるように構成されている。
しかしながら、上記装着機構はインクカートリッジを回動させて装着する機構であり、この機構を記録ヘッドに連通するインク供給針をインクカートリッジのインク供給口に挿入してインク流路を形成する装着機構のインクカートリッジに適用することは困難である。
すなわち、インク供給針は、インクカートリッジとの確実な連通を確保するため、所定の長さを有するから、インク供給針の軸方向以外の外力を受けると折損する虞があり、このため、インクカートリッジをインク供給針の長さ方向に平行に移動させる必要がある。
また、特開平９−１１５００号公報に見られるようにインクを収容する容器の対向する２つの面に、インクカートリッジ装着部と係合する爪部を備えた弾性変形可能なレバーを形成してインク供給針に挿通可能としたインクカートリッジも提案されている。
この様な構成において、ユーザに確実な装着感を与えたり、またカートリッジに無理な力を作用させることなく取り外しを可能とするためには、挿入方向と反対方向にバネなどの弾性付与手段により抵抗感を与えておく事が先に本出願人から提案されている。
この構成においては、インクカートリッジまたはカートリッジ装着部のいずれかにバネ部材を設ける必要があり、部品点数が増加するという問題がある。
したがって、本発明は、インクカートリッジのカートリッジ装着部への確実な固定、カートリッジ装着感の付与及び取り外しの支援を行うことが可能なインクカートリッジを提供することを目的とするものである。
発明の開示
本発明のインクカートリッジは、容器本体にインクを収容するとともに、記録装置のインクカートリッジ装着部に装着された状態で記録ヘッドに連通するインク供給針と契合して前記記録ヘッドにインクを供給するインク供給口を備えたインクカートリッジにおいて、前記インクカートリッジ装着部に形成された凹部に係脱可能な爪部を有する係止部材と、前記インク供給口に設けられ、常時閉弁状態を維持し、また前記インク供給針が挿入された状態では開弁して前記爪部を前記凹部に弾圧する付勢手段を有する弁手段とを備えるように構成されている。
このような構成により、インクカートリッジをインクカートリッジ装着部に装着する過程では、弁手段がインク供給針により押し込まれて反力を発生し、ユーザに抵抗感を与える。装着された状態では、弁手段の反力により爪部が凹部に弾圧されて印刷時の加減速力に抵抗する。取り外しの際には、弁手段の反力によりインク供給針に平行に移動してインク供給口がインク供給針から外れる。
発明を実施するための最良の形態
そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づいて説明する。
第１図（ａ）、（ｂ）は、それぞれ本発明のインクカートリッジの一例を示すものであって、カートリッジ１は、インクを収容する容器本体２に、その挿入方向の先端側、この実施例では底面の、長手方向の一方に偏するようにインク供給口３を形成し、インク供給口側に近い側面に係止部材４が、また他方の側面に把持部材５を一体に形成して構成されている。また容器本体２には、インク供給口３の近傍にカートリッジの挿抜方向に延び、かつ挿入側の先端側が開口したスリット部２ａが形成されている。
インク供給口３には、第１図（ｂ）に示したように、常時は閉弁し、またインク供給針１２の挿入により開弁するように弁体６が、付勢手段であるバネ７によりインク供給針の周囲に密着して封止する封止部材であるパッキン８側に付勢された状態で装填されている。このバネ７は、インクカートリッジにインクがフルに充填され、かつインク供給針１２に装着された状態でも係止部材（レバー）４の凸部である爪部４ａをキャリッジの契合部である凹部１５の係止部材４の爪部と対向する面に弾圧する程度の弾性強度を備えている。また、バネ７は、好ましくは、キャリッジの移動による加速度に対してもインクカートリッジ１が揺動しない程度に契合用の凹部１５に係止部材４の爪部４ａを弾圧する強度に設定されている。
具体的には、直径０．４５ｍｍの線材を、コイル外径φ３．８５ｍｍで、有効巻数６．５ターン、自由長さ１０．３６ｍｍとなるように巻回したもので、カートリッジの装着状態での反発応力が２００ｇ以上であれば、インク供給口３に装填され、インク供給針１２の外周に密着して封止するパッキン８との摩擦に打ち勝って、インクカートリッジを移動させることが可能となる。このパッキン８には、インク供給針の径よりも小さく、インク供給針が挿入される開口が形成されており、キャリッジ非装着時においてはバネ７によって弁体６がこの開口を封止するように構成されている。
また、インク供給針や、弁体６などに無用な負荷を与えないためには、７００ｇ以下が望ましい。すなわち、反発応力を２００ｇ乃至７００ｇ程度に選択するのが望ましい。さらには、係合領域から外れた位置に移動させるためには、自由長が１０ｍｍ以上であるのが望ましい。
インク供給口側に偏して位置する係止部材４は、挿入方向の先端側、この実施例では下端側を回動支点４ｂとし、かつ上部が外側に常時拡開するように構成されており、これの下部には収容されているインクに関する情報を格納する記憶手段が形成された回路基板１８が設けられている。
なお、符号９は、爪部４ａをインクカートリッジ装着部から離脱させることができる程度に係止部材４を回動させるストッパ用凸部を示す。
一方、インクカートリッジ１が装着される記録装置を構成するキャリッジ１０は、第２図（Ｉ）に示したように底面に記録ヘッド１１が設けられ、また上面には記録ヘッド１１に連通するインク供給針１２と、インクカートリッジのスリット２ａに契合する位置決め用の凸片１４とが、インクカートリッジ１の挿抜方向に平行に形成されている。
また、インクカートリッジ１が規定の位置に装着されたとき、係止部材４の爪部４ａと対向する位置には、爪部４ａが落ち込む凹部１５が形成され、その下方にはインクカートリッジ１の回路基板１８上に形成された複数の電極１８ａとコンタクトを形成する複数の電極１６が配置されている。
この実施例において、第２図（Ｉ）に示したように、インクカートリッジを、インク供給口３がインク供給針１２と対向させ、かつ係止部材４の爪部４ａが電極１６の側となるような向きにして、係止部材４と把持部材５を指で挟むようにインクカートリッジ１を持ってキャリッジに押し込むと、スリット部２ａが凸片１４にガイドされて奥に進入する。
カートリッジ１のインク供給口３がインク供給針１２に当接するとインク供給口３の弁体６を弾圧しているバネ７の反力が作用する。このバネ７の反力に抗してさらに押し込むと、第２図（ＩＩ）に示したように係止部材４の爪部４ａが、凹部１５に落ち込んで係合する。これにより係止部材４を把持している指に明確なクリック感が伝わり、ユーザは、カートリッジがキャリッジ１０に確実に装着されたことを判定できる。また係止部材４の爪部４ａが、凹部１５に落ち込んで係合する時のクリック音によってもカートリッジがキャリッジ１０に確実に装着されたことを判定できる。
装着された状態では、弁体６が開弁してインクカートリッジ１のインクをインク供給針１２を介して記録ヘッド１１に供給することができ、カートリッジ１の回路基板１８の電極１８ａが電極１６とコンタクト状態を維持する。
もとより、インクカートリッジ１は、バネ７により挿入方向と反対方向に付勢されて係止部材４の爪部４ａが凹部１５に弾圧されているから、印刷時の振動に関わりなく、インク供給口３がインク供給針１２に契合した状態を維持し、また回路基板１８の電極１８ａが電極１６と確実なコンタクトを形成する。
一方、交換等によりインクカートリッジ１をキャリッジ１０から取り外す場合には、係止部材４と把持部材５を指で挟むと、係止部材４の爪部４ａが凹部１５から外れる。カートリッジ１には、インク供給口のパッキンとインク供給針１２との間に摩擦抵抗が発生するが、バネ７の弾性強度によって発生する力の方が摩擦抵抗によって発止する力よりも大きく設定されているため、係止部材４の爪部４ａが凹部１５から外れると、カートリッジはインク供給針１２の軸方向に平行に浮き上がる。これによりインク供給針１２に曲げ力などを作用させることなくインクカートリッジ１を取り外すことができる。
第３図（ａ）、（ｂ）は、それぞれ本発明のインクカートリッジの第２の実施例を示すものである。
第３図（ａ）、（ｂ）において、カートリッジ２０は、容器本体２１の１つの壁面（底面２２）に記録ヘッドの流路形成部材を構成するインク供給針４７と係合してインクを記録ヘッド４８に供給するインク供給口２３を設けて構成されている。
このインク供給口２３には、第１図（ｂ）に示したのと同様に、常時は閉弁し、またインク供給針１２の挿入により開弁するように弁体６が、バネ７により付勢された状態で装填されている。このバネ７は、インクカートリッジにインクがフルに充填され、かつインク供給針１２に装着された状態でも係止部材４の爪部４ａをキャリッジの契合用の凹部１５に弾圧する程度の弾性強度を備えている。好ましくは、キャリッジの移動による加速度に対してもインクカートリッジ２０が揺動しない程度に契合用の凹部４４に係止部材２６の爪部２７を弾圧し、また上面を記録装置の部材（この実施例では、装填レバー４２）により押圧される被押圧部を構成する凸部３０を、装填レバー４２に弾圧する強度に設定されている。
インク供給口２３が形成されている壁面２２に略直交し、かつ相対向する２つの壁面２４、２５の、前記インク供給口２３に近い側の壁面２４には、弾性変形可能な係止部材であるレバー２６が形成されている。レバー２６は、下部を回動支点２６ａとし、かつ弾性変形可能に容器本体２１の壁面２４に設けられていて、回動支点２６ａよりも上部にはキャリッジの係合部に着脱可能な係合部である爪部２７が外側に突出するように形成され、回動支点２６ａと爪部２７との間に、レバー本体から側方に突出するように突起２８が、好ましくは両側にそれぞれ形成されている。またレバー２６の下部には、装填方向に延びるガイド用の凸部２９が形成された回路基板が配置されている。
また他方の壁面２５には、後述するキャリッジの装填レバーが押圧可能な位置にレバー受圧部、この実施例では凸部３０が形成されている。凸部３０の下方には、両側を記録装置に規制されかつ装填方向に平行となる面３１を有する凸部３２が形成され、ここに記録装置の弾性接点部材４６とコンタクトを形成する電極３３が複数、この実施例では水平方向に複数並ぶように上下２段に千鳥状に形成されている。なお、図中符号３４は、必要に応じて設けられる誤装着防止用の識別片を示す。
第４図乃至第６図は、上述のインクカートリッジ２０に適した記録装置の一実施例を、キャリッジの構造で示すものであって、キャリッジ４０は、カートリッジ２０の凸部３０と対向する側を下部側とするようにして軸４１により回動可能に取り付けられた装填レバー４２と、レバー２６と対向する壁面にレバー２６の両側の突起２８と係合する溝４３と、爪部２７に係合する係合部、この実施例では凹部４４を備えている。
溝４３には、上部がカートリッジ側に拡開する斜面４３ａが形成されていて、この斜面４３ａによりインクカートリッジの装填当初にはレバー２６の開き具合に関わり無く広い口で両側の突起２８を拾い込み、また装着状態ではレバー２６をキャリッジの壁面の側、つまりインクカートリッジ２０の外側に強制的に拡開させる作用をする。また、溝４３の下方には、第２の溝４５が形成されている。この溝４５は、装填終了間際からインクカートリッジ２０のガイド用の凸部２９と係合し、装着完了時にはインクカートリッジの幅方向へのがたつきを防止する。
他方の壁面のカートリッジ収容領域には、装填レバー４２が規定の位置まで閉められたとき、凸部３０の電極３３に導電的に接触する弾性接点４６が配置されている。
この実施例において、第４図に示したようにインクカートリッジ２０をキャリッジ４０の所定の領域に位置合せすると、インクカートリッジのインク供給口２３が、キャリッジ４０のインク供給針４７に当接して所定の位置で停止する。
この状態でインクカートリッジ２０を垂直に押し込むと、第５図に示したようにインクカートリッジ２０のレバー２６の両側の突起２８が拡開部を形成する斜面４３ａに拾われ、またガイド用の凸部２９が溝４５に進入する。記録ヘッド４８に連通してインク供給針４７がインク供給口２３に進入して弁体６をバネ７に抗して押し上げる。
このようにして規定の位置までインクカートリッジ２０が押し込まれると、レバー２６は、キャリッジ４０の斜面４３ａにより外方の所定位置に固定された領域を支点として回動して強い弾性力により爪２７が係合部である凹部４４に落ち込む。この状態では、インクカートリッジ２０の他方の側は或る程度フリーな状態であるため、爪２７と凹部４４との接触点を支点とし、バネ７に押圧されて若干の角度回動した状態となる。
この状態で装填レバー４２を回動させて閉めると、この過程で装填レバー４２の枢支側が所定位置に降下して凸部３０を押圧し、第６図に示したように電極３３が弾性接点４６に正常に導電関係を形成する。この状態ではインクカートリッジ２０は、インク供給口２３のコイルバネ７が弁体６を介してインク供給針４７により圧縮されて装填レバー４２に押圧されているため、上下方向の位置を装填レバー４２の位置で規制される。
一方、インクカートリッジ２０をキャリッジ４０から取り外す場合には、第５図に示したよう装填レバー４２を開放すると、凸部３０がフリーな状態となる。この状態で人差し指をレバー２６に当ててカートリッジ側に引き寄せるように変形させると、レバー２６が弾性変形して爪２７が係合部である凹部４４から外れる。凹部４４による支持を失ったインクカートリッジ２０は、インク供給口２３のバネ７の付勢力により距離ΔＬだけ上方に移動して、レバー２６の爪２７が凹部４４の領域外に移動する。この段階でインクカートリッジ２０を上方に持ち上げることにより、キャリッジ４０から取り外すことができる。
産業上の利用可能性
以上のように、本発明のインクカートリッジは、装着感の付与と、取り外しの支援とを行う別部材としてのバネ部材を不要として、インク供給針と平行な方向にインクカートリッジを浮き上がらせることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図（ａ）、（ｂ）は、それぞれ本発明のインクカートリッジの一実施例を示す斜視図、及びインク供給口近傍を一部破断して正面図である。
第２図（Ｉ）、（ＩＩ）は、それぞれ本発明のインクカートリッジをキャリッジに装着する過程を示す図である。
第３図（ａ）、（ｂ）は、それぞれ本発明のインクカートリッジの他の実施例を、表裏の構造で示す斜視図である。
第４図乃至第６図は、それぞれ同上インクカートリッジをキャリッジに装着する過程を示すものであって、第４図は装填位置上に配置した状態を、第５図はインク供給針がインク供給口に挿入されるまで指で押し下げた状態を、さらに第６図は装填レバーにより固定された状態を図である。
【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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【国際調査報告】
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2003103973.tif 000010
2003103973.tif 000011
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