(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録紙の紙送り方向と垂直方向に延びるガイドシャフトに往復運動可能に取り付けられていると共に、上下方向に延びる平板状部分によって形成されたキャリア本体を有して、そのキャリア本体の前面によって形成された装着面にインクカートリッジがインク吐出部を下方に向けて装着されるインクジェットプリンタのインクキャリアであって、
前記装着面の側縁に形成された側壁の下端に設けられてインクカートリッジの下端面と係合する支持部と、
この支持部と間隔を空けて前記装着面から突出された上下方向に弾性変形可能な板状の突起部と、この突起部の先端に形成されてインクカートリッジの上面に形成された係合部に係合してインクカートリッジの上部が前記装着面から離れる方向に離脱することを抑制する爪と、を有して、インクカートリッジの上部から下方に前記突起部の弾性力を作用させることにより前記支持部との間でインクカートリッジを挟み付けて固定する付勢部としてのフック部と、を備え、
前記フック部の上部で前記装着面の上縁に形成された上壁の前記フック部と対向する部分によって形成された壁部と前記突起部との間に隙間が形成され、その隙間に、前記突起部を下方に向けて付勢してその突起部による前記弾性力の大きさを調整するためのコイルスプリングでなるばね部材が弾性変形された状態で配置され、
前記突起部の上面と前記壁部の下面とに、前記隙間に配置された前記ばね部材が当該隙間から脱落することを抑制するためのばね保持部が備わっていることを特徴とする、インクキャリア。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットプリンタに用いられるインクキャリアに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンタは、インクカートリッジが記録紙の紙送り方向と垂直方向に往復運動するとともにインクを吐出し、記録紙上に印刷する装置である。インクカートリッジは、紙送り方向と垂直方向に延びるガイドシャフトに軸方向移動自在に取り付けられたインクキャリアに固定されている。そして、インクカートリッジは、インクキャリアとともにガイドシャフト軸方向に移動するようになっている。
【０００３】
インク切れ等の不具合が生じた場合はインクカートリッジを交換する必要があるので、インクカートリッジはインクキャリアに対して取り外し可能に固定されている必要がある。その種の固定手段を示すものとして、特開平９−２６７４８６号公報及び特開平９−３２３４２９号公報等に示されたものが提案されている。これらの装置においては、インクカートリッジは、板ばねの弾性変形を利用して、インクキャリアに脱着可能に装着されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記公報に示されたインクキャリアでは、インクカートリッジの脱着は板ばねを弾性変形させることにより行われるので、脱着の操作性がよい。しかし、板ばね単体によってインクカートリッジをインクキャリアに固定しているため、インクカートリッジを付勢する弾性力の調整が困難である。たとえば、板ばねの弾性力が大きい場合はインクカートリッジの脱着操作性が悪くなり、また板ばねの弾性力が小さい場合はインクカートリッジがインクキャリアから脱落しやすくなってしまうが、いったんインクキャリアに固定された板ばねを交換したりすることは大変困難である。
【０００５】
本発明の課題は、インクカートリッジをインクキャリアに固定するための弾性力の調整を容易にすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のインクキャリアは、記録紙の紙送り方向と垂直方向に延びるガイドシャフトに往復運動可能に取り付けられていると共に、上下方向に延びる平板状部分によって形成されたキャリア本体を有して、そのキャリア本体の前面によって形成された装着面にインクカートリッジがインク吐出部を下方に向けて装着されるインクジェットプリンタのインクキャリアであって、前記装着面の側縁に形成された側壁の下端に設けられてインクカートリッジの下端面と係合する支持部と、この支持部と間隔を空けて前記装着面から突出された上下方向に弾性変形可能な板状の突起部と、この突起部の先端に形成されてインクカートリッジの上面に形成された係合部に係合してインクカートリッジの上部が前記装着面から離れる方向に離脱することを抑制する爪と、を有して、インクカートリッジの上部から下方に前記突起部の弾性力を作用させることにより前記支持部との間でインクカートリッジを挟み付けて固定する付勢部としてのフック部と、を備え、前記フック部の上部で前記装着面の上縁に形成された上壁の前記フック部と対向する部分によって形成された壁部と前記突起部との間に隙間が形成され、その隙間に、前記突起部を下方に向けて付勢してその突起部による前記弾性力の大きさを調整するためのコイルスプリングでなるばね部材が弾性変形された状態で配置され、前記突起部の上面と前記壁部の下面とに、前記隙間に配置された前記ばね部材が当該隙間から脱落することを抑制するためのばね保持部が備わっている、という構成が採用されている。
【０００７】
このようなインクキャリアでは、キャリア本体に、フック部に備わっている突起部による弾性力の大きさを調整するためのコイルスプリングでなるばね部材の種類を適宜選択することで、インクカートリッジ作用する弾性力を容易に調整できる。
【０００８】
また、突起部の先端に形成されている爪部が、インクカートリッジの上面に形成された係合部に係合してインクカートリッジの上部が前記キャリア本体から離れる方向に離脱することを抑制するので、インクカートリッジがインクキャリアから脱落しにくくなっている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
第１実施形態
〔インクジェットプリンタ〕
インクジェットプリンタ１は、図１に示すように、インクカートリッジ３及びキャリアクレードル４が装着されたインクキャリア２と、ガイドシャフト９と、プーリー１０，１１及びプーリーベルト１２と、レール１３とを備えている。
【００１０】
同図に示すように、記録紙は給紙口１４から給紙され、インクカートリッジ３下部に設けられたインク吐出部３２に対向する位置に紙送りされ、インクジェットプリンタ前面より矢印方向に排出される。ガイドシャフト９は記録紙の紙送り方向に対して垂直に延びている。プーリー１０，１１及びプーリーベルト１２は、後述するインクキャリア２をガイドシャフト９に沿って往復運動させるための機構である。そして、インクキャリア２はプーリーベルト１２に固定されており、プーリー１０が図示しない駆動手段で回転され、プーリーベルト１２がプーリー１１を介して回転させられることで、インクキャリア２がガイドシャフト９に沿って往復運動する。レール１３は、ガイドシャフト９の上方にガイドシャフト９と平行に設けられている。
【００１１】
インクキャリア２の前面には、インクカートリッジ３がインク吐出部３２を下方に向けて装着される。インクカートリッジ３をインクキャリア２に装着する手段及び方法については後述する。インクキャリア２の後面の上部にはレールフック７が一体成型され、後面の中央部にはプーリーベルト１２への固定部（図示せず）が一体成型され、後面の下部にはベアリングハウジング５が装着されている。レールフック７はレール１３に軸方向に移動自在に装着されている。ベアリングハウジング５には、１対のベアリング６が挿入され、このベアリング６にガイドシャフト９が貫通している。このようにして、インクキャリア２はガイドシャフト９の軸方向に移動自在となっている。
【００１２】
このようなインクジェットプリンタ１においては、インクカートリッジ３は、インクキャリア２と共にガイドシャフト９に沿って走査され、インク吐出部３２に対向する記録紙上の行に文字又は画像が印刷される。１行分の印刷が終了すると、記録紙が所定の量だけ紙送りされ、その後に、再び停止した記録紙に対して次の行の文字又は画像が印刷される。このような動作を繰り返すことによって、記録紙全体に対して印刷が行われる。
【００１３】
〔インクキャリア〕
図２は本発明の一実施形態を採用したインクキャリア２及びキャリアクレードル４の斜視図である。図３はインクカートリッジ３の斜視図である。
【００１４】
インクキャリア２は上下方向に延びる平板状の樹脂成型品である。インクキャリアの概ね平板状部分をキャリア本体２ａとする。キャリア本体２ａの後面下部にはベアリングハウジング５が設けられており、キャリア本体２ａの前面はインクカートリッジ３が装着される装着面２１となっている。装着面２１の上縁には上壁２１ａが形成され、側縁には側壁２１ｂ，２１ｃが形成されている。上壁２１ａ及び側壁２１ｂ，２１ｃは他の部分より突出した壁部である。側壁２１ｂの外側には係止用突起２５ａ，２６ａが上端部付近と下端部付近にそれぞれ形成されている。また、側壁２１ｂの外側には図示しないが係止用突起２５ｂ，２６ｂが上端部付近と下端部付近にそれぞれ形成されている。係止用突起２５ａ，２６ａ，２５ｂ，２６ｂは、キャリアクレードル４を係止するためのものである。インクキャリア２の装着面２１の下部には、図示しないフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）が設けられている。
【００１５】
次に、弾性力発生部５２について説明する。弾性力発生部５２は、インクカートリッジ３をインクキャリア２に固定するための弾性力を発生させる機構であり、この実施形態では主にフック部２２（付勢部）とばね部材３０とから構成されている。フック部２２は装着面２１の上部に設けられている。より具体的には、フック部２２は、上壁２１ａから下方に所定間隔離れた位置で、かつ、装着面２１の側方向中間に形成されている。フック部２２は、装着面２１から一体に形成されており、インクキャリア２の上下方向に弾性変形可能である。フック部２２は、装着面２１から突出する板状の突起部２２ａと、突起部２２ａの先端から連続して下方に向かって形成される爪２２ｂとからなる。突起部２２ａの高さは上壁２１ａ及び側壁２１ｂ，２１ｃと同等である。突起部２２ａの上面には、上方に向かって突出する突起形状の第１ばね保持部２３が形成されている。第１ばね保持部２３は、ばね部材３０（後述）の一端を保持するためのものである。爪２２ｂの外側面２２ｃ（装着面２１と反対側の面）は傾斜面となっており、内側面２２ｄは垂直面となっている。なお、自由状態においては、フック部２２は図７に示すように装着面２１からやや斜め下方に向かって延びている。また、装着面２１において、フック部２２の根元部分の上下に対応する部分にはそれぞれ孔７１，７２が形成されている。すなわちフック部２２の根元部分はその左右両端のみによってキャリア本体２ａに連結されており、そのためフック部２２がたわみやすくなっている。
【００１６】
上壁２１ａにおいてフック部２２と対向する部分を壁部５１とする。壁部５１は上壁２１ａの側方向中間に位置している。壁部５１とフック部２２との間には隙間５０が形成されている。壁部５１の下面には、下方に突出した突起形状の第２ばね保持部２４が設けられている。ばね部材３０は隙間５０に配置されるコイルスプリングである。ここでばね部材３０は上下方向に延びており、下端がフック部２２の上面に当接し、上端が壁部５１の下面に当接している。ばね部材３０は、隙間５０内で上下方向に圧縮されて配置されている。ばね部材３０の両端内にはそれぞれ第１ばね保持部２３及び第２ばね保持部２４が挿入されている。これによりばね部材３０の両端は移動しにくくなっており、ばね部材３０が隙間５０から脱落しにくい。
【００１７】
また、この実施形態では、フック部２２及び隙間５０の両側方に上壁２１ａから連続している壁部２８ａ，２８ｂが設けられている。装着面２１には上側当接部３８と下側当接部３９とが形成されている。両当接部３８，３９は装着面２１から突出し側壁２１ｂ，２１ｃ間に延びている。両当接部３８，３９は側壁２１ｂ，２１ｃより低く形成されている。上側当接部３８はフック部２２の下方に近接して配置されている。
【００１８】
キャリア本体２ａの側壁２１ｂ，２１ｃの下端において互いに対向する面には、互いに接近するように突出する支持部２７ａ，２７ｂが形成されている。支持部２７ａ，２７ｂは装着面２１から離れて形成されている。キャリアクレードル４は、樹脂成型品であり、装着面２１に平行な板状のカバー部４１と、カバー部４１の両端から下方に延び、インクキャリアの側面に配置される保持部４２ａ，４２ｂと、保持部４２ａ，４２ｂからカバー部４１に垂直に形成される板状の側方カバー部４３ａ，４３ｂとを備える。保持部４２ａ，４２ｂの上端部には、前述した係止用突起２５ａ，２５ｂを係止される係止孔４４ａ，４４ｂが形成されており、下端部には前述した係止用突起２６ａ，２６ｂに係止される係止孔４５ａ，４５ｂ（４５ｂは図示せず）が形成されている。
【００１９】
インクカートリッジ３は、図３に示すように、カートリッジ本体３１と、インク吐出部３２とを備えている。カートリッジ本体３１はインクが蓄えられる部分である。インク吐出部３２は、記録紙にインクを吐出する部分であり、カートリッジ本体３１の下部に突出して配置される。カートリッジ本体３１の上面の一つの縁（インクキャリア２側の縁）には係合部３４が形成されている。係合部３４は当該縁に沿って所定長さ延びている。係合部３４は断面が概ね三角形状であり、面取り状に傾斜した外側面３４ａと、垂直方向に延びる内側面３４ｂとを有している。なお、係合部の位置は上面の縁よりさらに内側でもよいし、さらに係合部は突起ではなく凹部であってもよい。
【００２０】
インク吐出部３２はカートリッジ本体３１に比べて側方向の幅が短くなっている。このため、インク吐出部３２の側面３７ａ，３７ｂはカートリッジ本体３１の側面より凹んでおり、それによりカートリッジ本体３１に下端面３６ａ，３６ｂが形成されている。側面３７ａ，３７ｂの一端（装着面２１側の端）には、係止突起３５ａ，３５ｂ（３５ｂは図示せず）が形成されている。係止突起３５ａ，３５ｂのインクキャリア２と反対側の面は、当接面３５ｃと、当接面３５ｃの下端からインクキャリア２側に近づく傾斜面３５ｄとから構成されている。
【００２１】
次に、インクカートリッジ３がインクキャリア２に装着された状態での各部分の係合状態を説明する。図４はインクカートリッジ３及びキャリアクレードル４が装着されたインクキャリア２の斜視図、図５はインクカートリッジ３の下部における係止状態の断面図、図６はインクカートリッジ３の上部における係止状態の断面図である。
【００２２】
図６において、インクカートリッジ３の装着面２１側の面は上側当接部３８の当接面３８ａ及び下側当接部３９の当接面３９ａに当接し支持されている。なお、両当接部を設けずにインクカートリッジ３を装着面２１に直接当接させる構造にしてもよい。フック部２２はインクカートリッジ３の係合部３４に係合している。具体的には、爪２２ｂの内側面２２ｄは係合部３４の内側面３４ｂに当接している。また、フック部２２は、装着面２１に対して垂直になっており、インクカートリッジ３の上部によって上方に弾性変形された状態になっている。言い換えると、フック部２２はインクカートリッジ３の上部、特にその装着面２１側縁部に対して下方に弾性力Ｆ１を作用させている。さらに、ばね部材３０は、フック部２２に対して下方に弾性力Ｆ２を作用させている。この結果、インクカートリッジ３には弾性力Ｆ１，Ｆ２の合計が作用しており、インクカートリッジ３は支持部２７ａ，２７ｂに強く押し付けられている。つまり、インクカートリッジ３はフック部２２と支持部２７ａ，２７ｂの間で挟み付けられている。このようにして、インクカートリッジ３が、インクキャリア２に対して上下方向に位置決めされている。
【００２３】
また、フック部２２の爪２２ｂが係合部３４に係合し、具体的には爪２２ｂの内側面２２ｄが係合部３４の内側面３４ｂに当接しているため、インクカートリッジ３の上部が装着面２１から離れる方向に離脱しにくくなっている。なお、必要に応じてインクカートリッジ３はインクキャリア２から取り外す必要もあるので、弾性力Ｆ１，Ｆ２の合計は、インクジェットプリンタ１の動作中にはインクカートリッジ３の脱落が生じない程度でかつ使用者による取り外しは可能となるように設定されている必要がある。
【００２４】
インクカートリッジ３の下部の係合状態を図５に示す。カートリッジ本体３１の下端面３６ａ，３６ｂは支持部２７ａ，２７ｂの上面に当接している。また、側面３７ａ，３７ｂは支持部２７ａ，２７ｂに対して側方向内側から当接している。また、係合突起３５ａ，３５ｂの当接面３５ｃは支持部２７ａ，２７ｂの装着面２１側面に当接しており、支持部２７ａ，２７ｂはインクカートリッジ３の下部、特にその装着面２１側縁部に対して上方に力Ｆ３を作用させている。以上の係合により、インクカートリッジ３の下部が装着面２１から離れず、また、側方向に移動不能になっている。
【００２５】
以上に述べたインクキャリア２では、フック部２２の上面と反対側にばねを配置可能な隙間５０が確保され、その隙間５０を利用して、インクカートリッジ３の一部を付勢する部材としてばね部材３０を加えている。この結果、ばね部材３０の種類を適宜選択することで、インクカートリッジに作用する弾性力を容易に調整できる。
【００２６】
より具体的には、フック部２２の弾性力Ｆ１にばらつきがあることを見越してあらかじめ小さめに設定している場合は、各製品に対してばね定数の異なるばね部材３０を用いることで各製品ごとに全体の弾性力を適当な値にすることができる。すなわち、図９に示すように、ばね部材３０の弾性力がフック部２２に作用していない場合に、そのフック部２２の弾性力を不足を補うためにばね部材３０を付加する。
【００２７】
以下、図面を用いてインクカートリッジ３のインクキャリア２への装着を説明する。インクキャリア２にインクカートリッジ３を装着する場合は、先にキャリアクレードル４をインクキャリア２に装着する。具体的には、図４に示すように、係止孔４４ａ，４４ｂ及び４５ａ，４５ｂを係止用突起２５ａ，２５ｂ及び２６ａ，２６ｂにそれぞれ係止させる。このときカバー部４１が、ばね部材３０が配置された隙間５０を覆うため、それ以降はばね部材３０が脱落するのを防止できる。
【００２８】
次に、インクカートリッジ３をインクキャリア２に装着する。初めにインクカートリッジ３の係止突起３５ａ，３５ｂをインクキャリア２の支持部２７ａ，２７ｂに係合させる。より具体的には、係止突起３５ａ，３５ｂを支持部２７ａ，２７ｂと装着面２１との間の隙間に挿入し、その状態から、係止突起３５ａ，３５ｂと支持部２７ａ，２７ｂとの当接部分を回動中心としてインクカートリッジ３の上部を装着面２１に近づけていく。すると、図７に示すように、インクカートリッジ３の係合部３４がフック部２２の先端に当接する。さらにインクカートリッジ３の上部を装着面２１に近づけていくと、図８に示すようにフック部２２が弾性変形していく。さらにインクカートリッジ３をインクキャリア２に押し込んでいくと、やがて図６に示すように、フック部２２の爪２２ｂがインクカートリッジ３の係合部３４に係合する。このとき、インクカートリッジ３の側壁は上側当接部３８及び下側当接部３９に当接している。
【００２９】
以上の係合動作は、互いに傾斜面である外側面３４ａ，２２ｃ同士が当接しながら行われるため、比較的スムーズに行われる。本発明の別の効果としては、フック部２２がキャリア本体２ａと一体に形成された部分であるため、弾性力発生部５２の部品点数が従来に比べて少なくなり、全体のコストが低くなることがある。
【００３０】
第２実施形態ばね部材３０をフック部２２の上面に保持するための構造について他の実施形態を説明する。図１０及び図１１に示す構造では、フック部２２の突起部２２ａの上面には、ばね部材３０の下端の周囲を囲むような凸部６１が形成されている。凸部６１は装着面２１と反対側が開いたコの字型である。これによりばね部材３０の下端はフック部２２の上面から外れにくくなっている。また、壁部５１の下面にも同様な凸部６２が形成されており、ばね部材３０の上端が移動しにくくなっている。
【００３１】
以上のばね部材保持構造では、第１実施形態に比べて、ばね部材３０を隙間５０内に取付け又は取り外しする際のばね部材３０の変形の度合いが少なくなる。すなわちばね部材３０の脱着が容易になる。
【００３２】
第３実施形態ばね部材３０をフック部２２の上面に保持するための構造について他の実施形態を説明する。図１２及び図１３に示す構造では、フック部２２の突起部２２ａの上面には凹部６７が形成されている。凹部６７は装着面２１と反対側が開き、奥側が半円形状になっている。このため、ばね部材３０の下端の周囲を囲むような壁面６９が形成されている。この壁面６９によってばね部材３０の下端はフック部２２の上面上から外れにくくなっている。また、壁部５１の下面にも同様な凹部６８が形成されており、ばね部材３０の上端が移動しにくくなっている。
【００３３】
以上のばね部材保持構造では、第１実施形態に比べて、ばね部材３０を隙間５０内に取付け又は取り外しする際のばね部材３０の変形の度合いが少なくなる。すなわちばね部材３０の脱着が容易になる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明に係るインクキャリアでは、付勢部の支持部と反対側にばねを配置可能な隙間が確保されていて、その隙間に突起部を下方に向けて付勢してその突起部による弾性力の大きさを調整するためのコイルスプリングでなるばね部材が弾性変形された状態で配置されているため、ばねの種類を適宜選択することで、インクカートリッジに作用する弾性力を容易に調整できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るインクキャリアが採用されたインクジェットプリンタの斜視図。
【図２】  本発明に係るインクキャリア及びキャリアクレードルの斜視図。
【図３】  本発明の実施形態に採用されたインクカートリッジの斜視図。
【図４】  インクカートリッジ及びキャリアクレードルを装着したインクキャリアの斜視図。
【図５】  インクカートリッジ下部の係止状態断面図。
【図６】  インクカートリッジ上部の係止状態断面図。
【図７】  インクカートリッジ上部の係止動作を示す断面図。
【図８】  インクカートリッジ上部の係止動作を示す断面図。
【図９】  インクカートリッジ上部の係止状態断面図。
【図１０】  第２実施形態における、インクカートリッジ上部の係止状態断面図。
【図１１】  図１０のＸＩ−ＸＩ断面図。
【図１２】  第３実施形態における、インクカートリッジ上部の係止状態断面図。
【図１３】  図１０のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ断面図。
【符号の説明】
１  インクジェットプリンタ
２  インクキャリア
３  インクカートリッジ
４  キャリアクレードル
２１ａ  上壁
２１ｂ，２１ｃ  側壁
２２  フック部
２２ａ  突起部
２２ｂ  爪
２３  第１ばね保持部
２４  第２ばね保持部
２７ａ，２７ｂ  支持部
３４  係合部
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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