(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主走査方向に沿ってスライド移動するキャリッジに、印字ヘッドを一体化した印字カートリッジが着脱可能に取り付けられ、前記キャリッジに保持された状態の前記印字ヘッドよりインクを射出制御することによって、副走査方向に沿って搬送される記録用紙に対して印字画像を形成する印字装置であって、
前記印字カートリッジは、
主走査方向両側部上方に突設される第１の係合突起と、
主走査方向両側部下方に突設される第２の係合突起とを有し、
前記キャリッジは、
前記キャリッジの主走査方向両側部に、前記印字カートリッジを保持するように形成されたフランジと、
前記キャリッジの主走査方向両側部の内側面に、前記印字カートリッジを前記キャリッジに取り付ける際に前記第２の係合突起を案内するように形成された溝と、
前記溝の所定位置に設定され、前記第２の係合突起が嵌め合わされて定置される定置部と、
前記キャリッジの主走査方向両側部の上端部のフランジ面に設定され、前記第２の係合突起が前記定置部に嵌め合わされるように、前記第１の係合突起を案内しつつ印字カートリッジの印字ヘッド側への遊動を制止する制止部と、
前記制止部に案内される前記第１の係合突起を係止させる係止爪とを有することを特徴とする印字装置。
【請求項２】
前記印字カートリッジには、所定量のインクを充填したインクタンクが搭載される、請求項１に記載の印字装置。
【請求項３】
前記印字カートリッジは、所定量のインクを充填したインクタンク自体に印字ヘッドを一体化したカートリッジである、請求項１に記載の印字装置。
【請求項４】
前記印字カートリッジには、複数色分の印字ヘッドが一体化されている、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の印字装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、印字ヘッド一体型の印字カートリッジをキャリッジに取り付けて使用するインクジェット方式の印字装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、インクジェット方式の印字装置は、主走査方向に沿ってスライド移動するキャリッジに、印字ヘッドを一体化した印字カートリッジが取り付けられ、そのキャリッジに保持される状態の印字ヘッドよりインクを射出制御することによって、副走査方向に沿って搬送される記録用紙に対して印字画像を形成している。
【０００３】
この種の印字装置においては、印字ヘッドの目詰まりなどを除去するために、スライド軸に固定されたキャリッジから印字ヘッド一体型の印字カートリッジを定期的に取り外したり、あるいは消耗品として取り換えることが行われており、この際、キャリッジは、スライド軸に沿った所定位置へと移動させられて交換可能となっている。
【０００４】
このような印字カートリッジに対し、印字ヘッドによる射出精度の向上のため、記録用紙と印字ヘッドとの間隔は、１mm程度に狭く設定されており、主走査方向に沿って設置されるプラテンローラなどの搬送部材も、印字ヘッドに対して間隔が狭く設定されている。また、このような搬送部材に隣接してヘッド面の保護やクリーニングなどを行うメンテナンス部材が設けられている。これは、主走査方向の所定位置において印字ヘッドと比較的広く間隔をおいて配置されているが、装置全体の小型化の要求からキャリッジの移動範囲全域にかけて印字ヘッドの直下に各種の部材が配置された状況となっている。そのため、印字カートリッジの交換位置は、印字ヘッドのヘッド面に対して比較的間隔の広いメンテナンス部材が配置された位置とされており、メンテナンス部材の直上に印字ヘッドが移動配置された状態でインクカートリッジの交換が行われるようになっている。なお、このようなメンテナンス部材は、印字機能が使用されない場合やヘッド面のクリーニングを行う際には、交換位置とは異なるホームポジションにおいて、印字ヘッドのヘッド面に密着された状態とされるものであるが、印字カートリッジ交換の際には、印字ヘッドと間隔をおいた状態とされる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の印字装置においては、印字カートリッジをキャリッジに取り付ける際、印字カートリッジと一体となった印字ヘッドが下方側に遊動して搬送部材やメンテナンス部材に押しつけられるような状態が想定され、このような場合、印字ヘッドが損傷してしまうおそれがあり、印字ヘッドに損傷を与えるような取付構造に対しては、何ら対策がなされていないという問題点があった。
【０００６】
そこで、本発明は、上記の点に鑑みて提案されたものであって、印字カートリッジをキャリッジに取り付ける際、印字ヘッドを損傷させることなく容易に取り付け作業を行うことができるような取付構造を施した印字装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載した発明の印字装置は、主走査方向に沿ってスライド移動するキャリッジに、印字ヘッドを一体化した印字カートリッジが着脱可能に取り付けられ、前記キャリッジに保持された状態の前記印字ヘッドよりインクを射出制御することによって、副走査方向に沿って搬送される記録用紙に対して印字画像を形成する印字装置であって、前記印字カートリッジは、主走査方向両側部上方に突設される第１の係合突起と、主走査方向両側部下方に突設される第２の係合突起とを有し、前記キャリッジは、前記キャリッジの主走査方向両側部に、前記印字カートリッジを保持するように形成されたフランジと、前記キャリッジの主走査方向両側部の内側面に、前記印字カートリッジを前記キャリッジに取り付ける際に前記第２の係合突起を案内するように形成された溝と、前記溝の所定位置に設定され、前記第２の係合突起が嵌め合わされて定置される定置部と、前記キャリッジの主走査方向両側部の上端部のフランジ面に設定され、前記第２の係合突起が前記定置部に嵌め合わされるように、前記第１の係合突起を案内しつつ印字カートリッジの印字ヘッド側への遊動を制止する制止部と、前記制止部に案内される前記第１の係合突起を係止させる係止爪とを有している。
【０００８】
この印字装置によれば、第２の係合突起が定置部に嵌め合わされる際、第１の係合突起が制止部に案内されつつ下方側への遊動を制止されるので、印字カートリッジをキャリッジに取り付ける際、印字カートリッジと一体となった印字ヘッドが下方向に向かって多分に押し出されるような状態が回避され、印字ヘッドをその直下に配備された部品に接触させるような状況も免れることから、印字ヘッドを損傷させることなく、容易に印字カートリッジの取り付け作業を行うことができる。
【０００９】
【００１０】
また、この印字装置によれば、キャリッジの主走査方向両側部には、フランジが形成されており、第２の係合突起は、そのフランジの内側面上下にわたる溝に案内されつつ所定位置の定置部に嵌め合わされるとともに、この嵌め合いの際に第１の係合突起は、制止部とされたフランジの上端部に係合されて下方側への遊動が制止されるので、このようなフランジの上端形状を所定形状に製作するだけで制止部を複雑な形状とすることなく、簡単なフランジ形状による取付構造を提供することができる。
【００１１】
【００１２】
さらに、この印字装置によれば、第１の係合突起は、制止部に案内されつつキャリッジに設けられた係止爪に係止されるので、第２の係合突起が定置部に嵌め合わされて固定された状態で、第１の係合突起も係止爪によって固定された状態となることから、このような第１および第２の係合突起と一体となった印字カートリッジ自体をキャリッジに対して安定させた状態で確実に取り付けることができる。
【００１３】
また、請求項２に記載した発明の印字装置は、請求項１に記載の印字装置であって、前記印字カートリッジには、所定量のインクを充填したインクタンクが搭載されている。
【００１４】
この印字装置によれば、請求項１に記載の印字装置による効果に加えて、印字カートリッジには、所定量のインクを充填したインクタンクが搭載されるので、印字カートリッジをキャリッジに取り付けた状態のまま、印字ヘッドのメンテナンスとは別に、インクを消耗したインクタンクの交換を行うことができる。
【００１５】
さらに、請求項３に記載した発明の印字装置は、請求項１に記載の印字装置であって、前記印字カートリッジは、所定量のインクを充填したインクタンク自体に印字ヘッドを一体化したカートリッジである。
【００１６】
この印字装置によれば、請求項１に記載の印字装置による効果に加えて、印字カートリッジは、所定量のインクを充填したインクタンク自体に印字ヘッドを一体化したカートリッジであるので、インク消耗によって定期的な頻度をもって行われる印字カートリッジの交換を、印字ヘッドを損傷させることなく繰り返して行うことができる。
【００１７】
また、請求項４に記載した発明の印字装置は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の印字装置であって、前記印字カートリッジには、複数色分の印字ヘッドが一体化されている。
【００１８】
この印字装置によれば、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の印字装置による効果に加えて、印字カートリッジには、複数色分の印字ヘッドが一体化されているので、たとえばＹＭＣＫ４色のうち１色の印字ヘッドでも損傷を受ければ印字カートリッジ自体が不良とされるような場合、各印字ヘッドに少しの損傷を与えることなく、印字カートリッジ自体の機能を保つことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて具体的に説明する。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態にかかる印字装置の内部構造を示した内部概略断面図であり、図２は、図１のＸ方向から示した要部拡大平面図である。これらの図に示す印字装置は、インクジェット方式により記録用紙１に対してカラーの印字画像を形成する印字装置であって、装置内部には、スライド軸２に沿ってスライド移動するキャリッジ３に、印字ヘッド４を一体化した印字カートリッジ５が取り付けられており、そのキャリッジ３に保持される状態の印字ヘッド４よりインクを射出制御するものである。このような印字カートリッジ５には、ＹＭＣＫ４色を別体としたインクタンク６が搭載可能となっており、このインクタンク６から対応する印字ヘッド４へとインクが導かれるようになっている。また、印字が行われない場合や印字カートリッジ５をキャリッジ３から取り外す場合、これらキャリッジ３と印字カートリッジ５とは、一体となって印字位置とは別の交換位置に移動留置されるようになっており、この交換位置には、印字ヘッド４のヘッド面の保護やクリーニングを行うメンテナンス部材７が配備され、このメンテナンス部材７は、印字ヘッド４の直下にあってその間隔を比較的広くされた状態となっている。
【００２１】
記録用紙１は、図示しない給紙口から搬送経路に引き込まれ、ステッピングモータなどの駆動力によって回転するローラ８ａ〜８ｃに密着しながら、印字ヘッド４が位置する印字位置を経由して、最終的に収容部９へと排出される。
【００２２】
スライド軸２は、その軸方向を記録用紙１の搬送方向に対して交差する方向に配置されており、図示しない両軸先端が装置内部に固定されている。このスライド軸２の軸方向が後述する印字ヘッド４の主走査方向となって、記録用紙１の搬送方向が副走査方向となる。
【００２３】
キャリッジ３は、硬質性樹脂などの樹脂成型によってキャビネット状に形成されており、その主走査方向両側部３ａは、後述する印字カートリッジ５を取り付けるためにフランジ形状に形成されている。また、キャリッジ３の背面部には、上記スライド軸２が貫通される貫通孔３ｂが形成され、キャリッジ３本体は、スライド軸２を貫通孔３ｂに貫通させた状態で図示しないベルト駆動機構などによって主走査方向にスライド移動可能となっている。
【００２４】
さらにキャリッジ３について詳しく説明すると、主走査方向両側部３ａの内側面には、上下にわたって溝３ｃが形成されており、この溝３ｃに後述する印字カートリッジ５の第２の係合突起が案内される。ここで、この第２の係合突起が溝３ｃに案内されつつ下方において嵌め合わされて定置されることから、その嵌め合い箇所を定置部３ｄという。また、主走査方向両側部３ａの上端部には、後述する印字カートリッジ５の第１の係合突起が案内される。そこで、この第１の係合突起がその上端部によって下方側への遊動を制止されることから、その上端部を制止部３ｅという。この制止部３ｅに沿った主走査方向両側部３ａの中央付近には、上記第１の係合突起を係止するための係止爪３ｆが主走査方向両側部３ａと一体となって形成されており、さらに、係止爪３ｆによって第１の係合突起が係止される箇所は、制止部３ｅに連続してスリット状に形成されている。一方、キャリッジ３の内部には、印字カートリッジ５が取り付けられた状態で搭載された４個のインクタンク６を別々に支持するように、インクタンク６の幅に応じた間隔で支持ガイド３ｇが形成されている。
【００２５】
印字ヘッド４は、後述する印字カートリッジ５の下面部に一体となって形成されており、ヘッド表面には、図示しない制御回路によって電圧駆動制御される圧電素子が副走査方向に沿ってたとえば９０ｄｐｉのピッチで形成されている。このような印字ヘッド４に対する駆動制御信号は、装置本体側からキャリッジ３へと引き延ばされる図示しないフレキシブル配線や、キャリッジ３と印字カートリッジ５の接触箇所における図示しない基板上のランド端子同士の接触によって伝達されるようになっている。
【００２６】
印字カートリッジ５は、ＹＭＣＫ４色分のインクタンク６を搭載可能な箱形に形成されており、その内部には、上記キャリッジ３の支持ガイド３ｇと同様に４個のインクタンク６を別々に支持する図示しない支持ガイドが形成されている。この印字カートリッジ５の主走査方向両側部上下には、それぞれ別体として第１の係合突起５ａと第２の係合突起５ｂとが突設されており、この第２の係合突起５ｂは、キャリッジ３の溝３ｃに案内されつつ定置部３ｄに嵌め合わされるとともに、第１の係合突起５ａは、第２の係合突起５ｂが溝３ｃに沿って下方の定置部３ｄへと案内されていく状態で、制止部３ｅに案内されつつ下方側への遊動を制止されながら係止爪３ｆに係止される。このような印字カートリッジ５に搭載されたインクタンク６からは、印字カートリッジ５の内部底面に開口された図示しない導入口を介してインクが印字ヘッド４へと導かれるようになっている。
【００２７】
インクタンク６は、ＹＭＣＫ４色別に別体としてその内部に所定量のインクが充填されており、Ｋ（黒）については、一般に印字に際して多量に必要とされることから、他のＹＭＣよりも大きなタンクでその充填量も多くなっている。このようなインクタンク６は、印字カートリッジ５がキャリッジ３に取り付けられた状態で、この印字カートリッジ５の支持ガイドやキャリッジ３の支持ガイド３ｇに案内されつつ印字カートリッジ５に搭載されるようになっている。
【００２８】
メンテナンス部材７は、印字カートリッジ５の交換位置において印字ヘッド４の直下にあって、その間隔を比較的広く設けて配置された状態となっている。このようなメンテナンス部材７の配置状況は、印字カートリッジ５の交換の際に実現されるものであり、印字機能が使用されない場合や印字ヘッド４のヘッド面のクリーニングを行う際には、キャリッジ３自体が交換位置よりさらに進行してホームポジションへと移動し、メンテナンス部材７が印字ヘッド４側に上方移動してヘッド面に密着された状態とされる。その結果、ヘッド面の乾燥を防止するキャップ機能やクリーニング機能が発揮される。なお、メンテナンス部材７は、ヘッド面に形成された圧電素子自体には接触しないように空洞形状に形成されている。
【００２９】
次に、この印字装置において印字カートリッジ５をキャリッジ３に取り付ける際の動作について図３に基づいて詳細に説明する。
【００３０】
図３は、印字カートリッジ５をキャリッジ３に取り付ける際の動きを側面から示した要部側面図である。ここで、印字カートリッジ５がキャリッジ３に取り付けられる際の状態は、実線あるいは破線で示し、印字カートリッジ５が完全に取り付けられた状態は、仮想線で示す。
【００３１】
この図３に示すように、キャリッジ３に印字カートリッジ５を取り付ける際、キャリッジ３は、印字カートリッジ５の交換位置に移動留置された状態となり、その直下にメンテナンス部材７が所定間隔をおいて位置した状態となる。
【００３２】
そして、まずキャリッジ３の主走査方向両側部３ａの内側面上下にわたる溝３ｃに沿って、印字カートリッジ５の第２の係合突起５ｂが定置部３ｄへと案内される。
【００３３】
この第２の係合突起５ｂが溝３ｃに沿って案内される際、第１の係合突起５ａは、主走査方向両側部３ａの上端部となる制止部３ｅに当接した状態となり、この状態で印字カートリッジ５が下方側に向けて回転するような遊動状態が回避される。
【００３４】
すなわち、印字カートリッジ５は、その第１の係合突起５ａを制止部３ｅに当接させた状態で若干キャリッジ３に対して傾いた状態となるが、その傾きはわずかであることから、印字カートリッジ５の下面部に位置する印字ヘッド４も、下方向に向かって多分に押し出されるような状態が回避され、印字ヘッド４の直下に配備されたメンテナンス部材７に接触するような状況が免れる。
【００３５】
このような姿勢を保ちつつ、図に示す時計方向に印字カートリッジ５を回転させるような状態で第１の係合突起５ａをさらに進ませると、最終的に、この第１の係合突起５ａがキャリッジ３の係止爪３ｆに係止され、かつ、第２の係合突起５ｂが定置部３ｄに嵌め合わされた状態となり、これら第１および第２の係合突起５ａ，５ｂと一体となった印字カートリッジ５自体がキャリッジ３に対して安定した状態で確実に取り付けられる。
【００３６】
したがって、上記構成、動作を有する印字装置によれば、第２の係合突起５ｂが定置部３ｄに嵌め合わされる際、第１の係合突起５ａが制止部３ｅに案内されつつ下方側への遊動を制止されるので、印字カートリッジ５をキャリッジ３に取り付ける際、印字カートリッジ５と一体となった印字ヘッド４が下方向に向かって多分に押し出されるような状態が回避され、印字ヘッド４をその直下に配備されたメンテナンス部材７に接触させるような状況も免れることから、印字ヘッド４を損傷させることなく、容易に印字カートリッジ５の取り付け作業を行うことができる。
【００３７】
なお、本実施形態においては、インクタンク６とは別体の印字カートリッジ５に印字ヘッド４を設けたが、他の形態として、印字カートリッジ自体をインクタンクとし、このインクタンクに印字ヘッドを一体化して設けたものであってもよい。この場合、インクタンクの主走査方向両側部上下に第１および第２の係合突起が設けられることとなる。
【００３８】
また、印字カートリッジ５には、４色分の印字ヘッド４が設けられ、インクタンク６も４色分用意されるとしたが、特に４色と限ることはなく、それより多少であってもよく、あるいは黒のみの印字ヘッドを設けてインクタンクも黒のみとしたモノクロの印字装置に適用することができることはいうまでもない。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載した発明の印字装置によれば、第２の係合突起が定置部に嵌め合わされる際、第１の係合突起が制止部に案内されつつ下方側への遊動を制止されるので、印字カートリッジをキャリッジに取り付ける際、印字カートリッジと一体となった印字ヘッドが下方向に向かって多分に押し出されるような状態が回避され、印字ヘッドをその直下に配備された部品に接触させるような状況も免れることから、印字ヘッドを損傷させることなく、容易に印字カートリッジの取り付け作業を行うことができる。
【００４０】
また、キャリッジの主走査方向両側部には、フランジが形成されており、第２の係合突起は、そのフランジの内側面上下にわたる溝に案内されつつ所定位置の定置部に嵌め合わされるとともに、この嵌め合いの際に第１の係合突起は、制止部とされたフランジの上端部に係合されて下方側への遊動が制止されるので、このようなフランジの上端形状を所定形状に製作するだけで制止部を複雑な形状とすることなく、簡単なフランジ形状による取付構造を提供することができる。
【００４１】
さらに、第１の係合突起は、制止部に案内されつつキャリッジに設けられた係止爪に係止されるので、第２の係合突起が定置部に嵌め合わされて固定された状態で、第１の係合突起も係止爪によって固定された状態となることから、このような第１および第２の係合突起と一体となった印字カートリッジ自体をキャリッジに対して安定させた状態で確実に取り付けることができる。
【００４２】
また、請求項２に記載した発明の印字装置によれば、請求項１に記載の印字装置による効果に加えて、印字カートリッジには、所定量のインクを充填したインクタンクが搭載されるので、印字カートリッジをキャリッジに取り付けた状態のまま、印字ヘッドのメンテナンスとは別に、インクを消耗したインクタンクの交換を行うことができる。
【００４３】
さらに、請求項３に記載した発明の印字装置によれば、請求項１に記載の印字装置による効果に加えて、印字カートリッジは、所定量のインクを充填したインクタンク自体に印字ヘッドを一体化したカートリッジであるので、インク消耗によって定期的な頻度をもって行われる印字カートリッジの交換を、印字ヘッドを損傷させることなく繰り返して行うことができる。
【００４４】
また、請求項４に記載した発明の印字装置によれば、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の印字装置による効果に加えて、印字カートリッジには、複数色分の印字ヘッドが一体化されているので、たとえばＹＭＣＫ４色のうち１色の印字ヘッドでも損傷を受ければ印字カートリッジ自体が不良とされるような場合、各印字ヘッドに少しの損傷を与えることなく、印字カートリッジ自体の機能を保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態にかかる印字装置の内部構造を示した内部概略断面図である。
【図２】  図１のＸ方向から示した要部拡大平面図である。
【図３】  印字カートリッジをキャリッジに取り付ける際の動きを側面から示した要部側面図である。
【符号の説明】
３  キャリッジ
３ａ  主走査方向両側部
３ｃ  溝
３ｄ  定置部
３ｅ  制止部
３ｆ  係止爪
４  印字ヘッド
５  印字カートリッジ
５ａ  第１の係合突起
５ｂ  第２の係合突起
６  インクタンク
７  メンテナンス部材
【図１】
0003867353.tif 000002
【図２】
0003867353.tif 000003
【図３】
0003867353.tif 000004