(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。【選択図】      図２
2007210346.tif 000002
【特許請求の範囲】
【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。
【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。
【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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
【発明の効果】
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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。
【００１４】
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１１７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１０４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１１７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。
【００１５】
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１０７ａ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１０４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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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１２１ａ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１２１ｂ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１８０ｄｐｉ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。
【００２１】
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。
【００２２】
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１２３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。
【００２３】
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１２１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１１８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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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１４２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。
【００２７】
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。
【００２８】
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１３０に刺し込まれ、突起１５１は、残りのラッチ部材１５３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。
【００２９】
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１４０の引き抜きは防止される。
【００３０】
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。
【００３１】
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１４０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。
【００３２】
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１０３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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【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】
【００３６】
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
【図１】
2007210346.tif 000003
【図２】
2007210346.tif 000004
【図３】
2007210346.tif 000005
【図４】
2007210346.tif 000006
【図５】
2007210346.tif 000007
【図６】
2007210346.tif 000008
【図７】
2007210346.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成19年6月4日(2007.6.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【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インクを保存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可能な中空箱状体の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、突起を備え、
印字装置本体は、軸に揺動可能に支持され弾性部材により上方に付勢された揺動部材と、その揺動部材に設けられ前記突起と係合可能なラッチ部を備え、
前記インクカートリッジが印字装置本体に挿入されると、前記揺動部材が下方に揺動し、前記突起と前記ラッチ部が係合し、
前記係合した状態から、さらに、前記インクカートリッジが印字装置本体に挿入されると、前記揺動部材は前記弾性部材に付勢されて上方に揺動し、前記突起と前記ラッチ部との係合が解除されることを特徴とする印字装置。
【請求項２】
前記上方への揺動の位置は、前記インクカートリッジが印字装置本体から抜かれる場合に前記突起が前記ラッチ部と係合しない位置であることを特徴とする請求項１に記載の印字装置。
【請求項３】
前記揺動部材の下方への揺動は、前記突起により行われ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。
【請求項４】
前記突起と前記ラッチ部の係合は、前記針状部材の先端が前記インク保存部材に到達している状態で行われることを特徴とする請求項１〜３に記載の印字装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクをインクカートリッジに保存し、そのインクカートリッジから印字ヘ
ッドに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。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクジェット方式等の印字装置に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インクを保存し、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インクが供給可能となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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脱出を防止する機構が設けられていなかった。
【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の脱出を防止する機構を設けた印字装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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インクを保存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可能な中空箱状体の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、突起を備え、印字装置本体は、軸に揺動可能に支持され弾性部材により上方に付勢された揺動部材と、その揺動部材に設けられ前記突起と係合可能なラッチ部を備え、前記インクカートリッジが印字装置本体に挿入されると、前記揺動部材が下方に揺動し、前記突起と前記ラッチ部が係合し、前記係合した状態から、さらに、前記インクカートリッジが印字装置本体に挿入されると、前記揺動部材は前記弾性部材に付勢されて上方に揺動し、前記突起と前記ラッチ部との係合が解除される。
【０００７】
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、前記上方への揺動の位置は、前記インクカートリッジが印字装置本体から抜かれる場合に前記突起が前記ラッチ部と係合しない位置である。
【０００８】
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、前記揺動部材の下方への揺動は、前記突起により行われる。
【０００９】
請求項４に記載の印字装置は、請求項１〜３に記載の印字装置において、前記突起と前記ラッチ部の係合は、前記針状部材の先端が前記インク保存部材に到達している状態で行われる。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、インクカートリッジを挿入すると、インクカートリッジ側の突起と印字本体側のラッチ部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くなる。また、インクカートリッジを交換する場合には、突起とラッチ部が係合した状態から、さらに、インクカートリッジを印字装置本体に挿入することにより、揺動部材が弾性部材に付勢されて上方に揺動し、突起とラッチ部との係合が解除されるため、問題なくインクカートリッジを抜くことができる。
【００１１】
【００１２】
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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。
【００１４】
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１１７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１０４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１１７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。
【００１５】
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１０７ａ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１０４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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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１２１ａ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１２１ｂ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１８０ｄｐｉ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。
【００２１】
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。
【００２２】
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１２３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。
【００２３】
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１２１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１１８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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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１４２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。
【００２７】
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。
【００２８】
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１３０に刺し込まれ、突起１５１は、残
りのラッチ部材１５３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。
【００２９】
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１４０の引き抜きは防止される。
【００３０】
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。
【００３１】
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１４０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。
【００３２】
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１０３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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【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】
【００３６】
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