(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを収容するインク収容部と、前記インク収容部と連通するインク供給口を有し、記録装置本体に設けられたカートリッジホルダに装着された状態で前記インク収容部のインクを前記インク供給口を介してプリントヘッドに供給するインクカートリッジであって、
前記カートリッジホルダに装着された状態においてカートリッジ本体に設けられた大気開放弁の開閉状態の検知に用いられる検知部を有し、
前記検知部は、前記大気開放弁の開放に応じて変形し、前記カートリッジホルダに設けられた一対の電極に接触することで前記大気開放弁の開放状態を検知可能とする導電性フィルムを有することを特徴とするインクカートリッジ。
【請求項２】
前記インクカートリッジの装着時、前記導電性フィルムと前記一対の電極との接触を規制する接触抑制凸部を有する請求項１記載のインクカートリッジ。
【請求項３】
インクを収容するインク収容部と前記インク収容部と連通するインク供給口とを有するインクカートリッジが装着されるカートリッジホルダを備え、
前記インクカートリッジが装着された状態で前記インク収容部のインクを前記インク供給口を介してプリントヘッドに供給可能に構成されたインクジェット記録装置であって、
前記カートリッジが、カートリッジ本体に設けられた大気開放弁の開閉状態の検知に用いられる検知部を有し、
前記検知部は導電性フィルムからなり、前記インクカートリッジが前記カートリッジホルダに装着された状態において前記導電性フィルムが前記大気開放弁の開放に応じて前記カートリッジホルダに設けられた一対の電極に接触することで前記大気開放弁の開放状態を検知可能とするインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記インクカートリッジの装着時、前記導電性フィルムと前記一対の電極との接触を規制する接触抑制凸部を有する請求項３記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記カートリッジホルダに、適合するインクカートリッジのみを装着する識別片を設けた請求項３記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記インクカートリッジを少なくとも２個以上カートリッジホルダに装着して使用する請求項３記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記インクカートリッジの大気開放弁の開閉状態を検出し、閉じた状態ではインクの吸引動作を行わない請求項３記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録装置のプリントヘッドにインクを供給するインクカートリッジ並びにそのインクカートリッジを装着する記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のインクカートリッジにおいては、インクの充填量が多く、しかも使用時にプリントヘッドに円滑にインクを供給しうるものが要求されていた。その一例として、特開平８−１３２６３６号公報に記載のものが知られている。このインクカートリッジは、内部にインクを貯留したインクカートリッジ本体と、インクカートリッジ本体のインク供給口を封止する供給口フィルムと、インクカートリッジ本体のインク注入口および通気口を封止する通気口フィルムとを備えている。インク供給口の内周面には、パッキンが装着されており、インクカートリッジをカートリッジホルダに装着すると、プリントヘッドのインク供給針が供給口フィルムを突き破ってパッキンに嵌合し、インクカートリッジがプリントヘッドに接合される。この場合、ユーザーは、予め通気口フィルムの一部（剥離部）を引き剥して通気口（実際には、通気口に連なる蛇行通路の上流端）を大気に開放してから、インクカートリッジをプリントヘッドに装着する。これにより、インク供給針を介してプリントヘッドの内部とインクカートリッジの内部とが連通すると共に、インクカートリッジの内部と大気とが連通し、インクの供給が可能になる。
また、通気口フィルムを剥がしてインクを大気に開放する手段とは異なり、通気口に連なる蛇行通路を弁の開閉によりインクを大気に開放する手段がある。このインクカートリッジの場合、カートリッジホルダ装着時にのみ弁は開き、インクは大気に開放され、非装着時には、板バネの付勢力により弁は閉じた状態となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
インクジェットプリンタに使用されているインクカートリッジが交換型である場合には、インクカートリッジの着脱が円滑、簡便に行われ、その際インク漏れなどの不具合がなく、確実にプリントヘッドへインクを供給することが要求される。
【０００４】
従来の通気口フィルムを剥がして使用するインクカートリッジは、一度フィルムを剥がせばインクと大気とを連通させる大気連通路が常に開放しており、長期間使用待ちを続けるとインクの脱気度が低下し、インクカートリッジの交換時毎における微小気泡の流入による印刷品質の低下を招くおそれがある。また、通気口フィルム（剥離部）を剥がし忘れてインクカートリッジを装着すると、インクが供給不能になるばかりでなく、この種のインクカートリッジはインクの脱気度を保つため、予め内部を負圧にして提供されるため、インクカートリッジ装着時の供給口フィルムが突き破られる際、インクに空気が混入し、気泡が発生するという問題があった。一端気泡が発生すると、その後通気口フィルムを剥がしても、気泡を排除することは困難であり、印刷不良を生ずるおそれがある。また、通気口フィルムを剥がすとき、誤って保護フィルムを剥がしてしまうことがある。保護フィルムが剥がれると、インクカートリッジ内部のインクの蒸発量が過多となる等、インク物性の変化が大きくなり、印刷品質に影響を及ぼす。また、剥がしたフィルム材は廃材となり処理の手間を要する。
【０００５】
一方、通気口に連なる蛇行通路を弁の開閉によりインクを大気に開放する場合においても、フィルムを剥がすという手間は省くことは出来るが、インクカートリッジをカートリッジホルダに装着する際、何らかの影響で弁が開かないことが起こり得る。もし、弁が開いていない状態でインクの吸引を行えば、インクをプリントヘッドへ供給することは不可能であり、また、インクカートリッジ内が負圧となるため、この時インクカートリッジを抜くと空気がインクカートリッジ内部に混入するおそれがある。
【０００６】
本発明は、通気口フィルムを剥がす手間を省くことができる大気開放弁を有するインクカートリッジにおいて、インクカートリッジのカートリッジホルダへの装着の際、インクを大気に開放する弁の開閉状態が検知可能なインクカートリッジ及びインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のインクカートリッジは、インクを収容するインク収容部と、このインク収容部と連通するインク供給口を有し、記録装置本体に設けられたカートリッジホルダに装着された状態で前記インク収容部のインクを前記インク供給口を介してプリントヘッドに供給するインクカートリッジであって、前記カートリッジホルダに装着された状態においてカートリッジ本体に設けられた大気開放弁の開閉状態の検知に用いられる検知部を有し、前記検知部が、前記大気開放弁を収容した大気開放弁室を構成する遮気性を有する導電性フィルムであることを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
【０００９】
図1は、本発明のインク貯留タンクが適用されるインクジェットプリンタの周辺構造の一例を示す図である。この装置は、本発明が適用されたインクカートリッジ(以下「カートリッジ」という)１が搭載されると共に、プリントヘッド２が取り付けられたキャリッジ３を備えている。
上記キャリッジ３は、タイミングベルト４を介してステッピングモータ５に接続され、ガイドバー６に案内されて記録紙７の紙幅方向(主走査方向)に往復運動するようになっている。上記キャリッジ３は、上部に開放する箱型を呈し、記録紙７と対向する面(この例では下面)に、プリントヘッド２のノズル面が露呈するよう取り付けられるとともに、カートリッジ１が装着(以下「カートリッジ１」が装着される部分を「カートリッジホルダ」という)されるようになっている。
そして、上記プリントヘッド２にカートリッジ１からインクが供給され、キャリッジ３を移動させながら記録紙７上面にインク滴を吐出させて記録紙７に画像や文字をドットマトリックスによりプリントするようになっている。
【００１０】
図２及び図３は、上記カートリッジ１の一例を示す図である。このカートリッジ１では、扁平な矩形状のカートリッジ本体８の内部にインクが充填されている。また、上記カートリッジ１は一方の面(図２(a)上面)が開口した扁平な矩形状のカートリッジ本体８とカートリッジ蓋体９とを備えている。
【００１１】
上記カートリッジ本体８の底面には、カートリッジ本体８内部と連通してインク供給針に挿通されるインク供給口１０が形成され、このインク供給口１０の前後には、コ字状を呈する一対の位置決め部材１１が突設されている。
【００１２】
この例では、上記カートリッジ１は、インク供給口１０を下にしてカートリッジホルダに装着され使用される。以下の説明では、便宜上カートリッジ１のインク供給口１０が形成された側を下側とし、その反対側を上側として説明する。また、カートリッジホルダに装着された状態で、インクジェットプリンタの正面に位置する側を正面とし、その反対側を背面として説明する。
【００１３】
一方、カートリッジ本体８の背面下部には、カートリッジ１の種類やインク量等のデータが格納された記憶手段１２が取り付けられている。上記記憶手段１２は、カートリッジホルダに設けられた接点と接触して導通する電極１３と、裏面に記憶素子(図示せず)が実装された回路基板１４とから構成されている。
【００１４】
さらに、上記カートリッジ本体８には、その下面の正面側に、後述するカートリッジホルダの識別片が挿入される識別凹部１５が形成されている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本願発明のインクカートリッジは、インクを収容するインク収容部と、インク収容部と連通するインク供給口を有し、記録装置本体に設けられたカートリッジホルダに装着された状態でインク収容部のインクをインク供給口を介してプリントヘッドに供給するインクカートリッジであって、カートリッジホルダに装着された状態においてカートリッジ本体に設けられた大気開放弁の開閉状態の検知に用いられる検知部を有し、検知部は、大気開放弁の開放に応じて変形し、カートリッジホルダに設けられた一対の電極に接触することで大気開放弁の開放状態を検知可能とする導電性フィルムを有することを特徴とするものです。
【００１６】
図４は、上記カートリッジ本体８を開口側から見た状態を示す。上記カートリッジ本体８の内部は略水平方向でインク供給口１０の側に若干下り傾斜となるように延びる壁１６により上下に２分割されている。上記壁１６より下側の領域は、インクが収容されるインク収容室１７に形成されている。
【００１７】
上記壁１６より上側の領域は、壁１６を含む枠状部１８によりカートリッジ本体８の内壁面と略一定の隙間を持たせて区画されている。上記枠状部１８とカートリッジ本体８の内壁面との間に形成された隙間により、通孔１９を介してインク収容室１７を大気と連通させる大気連通路２０が形成されている。
【００１８】
図５は、上記カートリッジ本体８を大気連通路側から見た状態を示す。カートリッジ本体８の表面には、なるべく流路抵抗が高くなるように蛇行する細溝２１(蛇行通路)が形成してあり、後述するバルブ収容室２２に連通してある。
【００１９】
図６は、大気開放用のバルブ収容室２２の断面構造を示す。上記バルブ収容室２２を区画する壁には貫通穴２３が穿設され、ここにゴム等の弾性部材により構成された押圧部材２４がその周囲をカートリッジ本体８に支持されて移動可能に挿入されている。上記押圧部材２４の進入側の先端には、弾性部材２５に支持されて貫通穴２３に常時付勢された弁体２６が配置されている。上記弾性部材２５は、この例では下端が固定突起２７で固定され、中央部が位置決め突起２８で規制された板バネが用いられている。
【００２０】
上記のように弁体２６等の全ての部材がカートリッジ本体８に組み込まれた状態で、表面には、少なくとも凹部が形成されている領域を覆うように遮気性かつ導電性のフィルム３６を貼り付ける。
【００２１】
一方、上記押圧部材２４の反対側には、アーム２９が配置されている。上記アーム２９は、そのカートリッジ１の挿入方向の側(この例では下端)が、回動支点３１Ａを介してカートリッジ本体８に固定されている。また、上記アーム２９は、その引き抜き側(この例では上端)が後述するアーム押込み突起３０の進入路に斜めに突出している。上記アーム２９の先端には、押圧部材２４を弾圧する凸部３１Ｂが形成されている。このような構成により、弁体２６は、インクカートリッジがカートリッジホルダに非装着の状態では板バネの付勢力により閉じた状態にある。そしてインクカートリッジがカートリッジホルダに装着された際、カートリッジホルダのリブ側面にある突起が、インクカートリッジが備える大気開放弁押込み部材である凸部３１Ｂを押込むことにより、弁体２６は開き、インク収容室１７の上部に設けられた通孔１９が貫通穴２３を介して大気連通路２０に接続される。
【００２２】
図７に、上記カートリッジ１が装着されるキャリッジ３の斜視図を示す。
【００２３】
上記キャリッジ３は、上面に開放する全体として大略箱状を呈しており、内部が複数(この例では３つ)のリブ３２により複数のカートリッジ(この例では４つ)収容領域に分割され、それぞれのカートリッジ領域の底面に、プリントヘッド２に連通するインク供給針３３が立設している。
さらに、上記カートリッジホルダのリブ３２の側面には一対の電極３４が設けられており、また各カートリッジ収容領域の底部正面側に、各カートリッジ収容領域に適したカートリッジ１だけが装填できるように、識別片３５が突出形成されている。上記識別片３５は、インクカートリッジ１の底面に形成された識別凹部１５に挿入されることにより、適合するインクカートリッジ１だけが装着され、適合しないカートリッジ１は、識別片３５が識別凹部１５に挿入されずにつかえて装着できないようになっている。これにより、前記記憶手段１２に対応していないカートリッジの誤挿入を防止する。
【００２４】
さらに、上記キャリッジ３には、識別片３５と水平にアーム押込み突起３０が立設している。
【００２５】
図８に上記キャリッジ３の断面図を示す。下面にアーム押込み突起３０が立設されており、またそれと相対する位置には、前記弁体２６の開閉状態を検出するための一対の電極３４が設けられている。
【００２６】
図９及び図１０は、カートリッジホルダにカートリッジを装着した状態でのバルブ収容室２２の断面の詳細図であり、それぞれ弁体２６の開閉状態を示す。図９に示すように、カートリッジ１が装着された際、アーム回動支点３１Ａの不具合による押圧部材２４の押込み不足等の影響で弁体２６が開かない場合は、カートリッジホルダのリブ３２に設けられた一対の電極３４に導電性フィルム３６が接触しないため、インクジェットプリンタの検出端子は大気開放弁が閉塞状態であると認識し、インクジェットプリンタはインク吸引動作を行わない。
【００２７】
一方、図１０に示すように、カートリッジホルダにカートリッジ１が正常に装着された場合は、アーム押込み突起３０が傾斜したアーム２９に当接し、カートリッジの押込みとともに押圧部材２４を弁体２６の側に傾斜させる。これにより弁体２６が貫通穴２３から離れ、大気連通路２０を大気に開放させる。この時、板バネが変形し、導電性フィルムをカートリッジホルダのリブに設けられた一対の電極３４に押し付け、導電性フィルム３６と一対の電極３７とが導通することでインクジェットプリンタの検出端子は大気開放弁の開放状態を検知し、インクジェットプリンタはインク吸引動作が可能な状態となる。
【００２８】
図１１に、弁体２６の開閉状態検出手段の回路図の一例を示す。端子Aは、プルアップ抵抗により、予め弁体２６が閉塞時には５Vに設定されている(図１１(a))。
【００２９】
一方、カートリッジ１がカートリッジホルダに正常に装着され、弁体２６が開放した時、端子AはGndに接続された端子Bとショートし、検出端子は０Vとなることで、カートリッジ１が正常に装着され、弁体２６が開放したことを検知する(図１１(b))。
【００３０】
このように、上記カートリッジ１及びキャリッジ３の組み合わせにより、インクを大気に開放させる弁体２６の開閉状態を電気的に検知し、認識することができる。
【００３１】
また、複数個のカートリッジ１をカートリッジホルダに装着して使用する場合、大気開放弁が開放しない可能性が増加する。そこで、本発明のカートリッジ１及びカートリッジホルダでは、確実に大気開放弁の開放状態を認識できるため、特に効果的である。
【００３２】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明では、カートリッジホルダへのインクカートリッジの装填と同時に、大気開放弁が開き、通気口からインクが確実に大気に開放されたことを電気的に認識することができる。また、本発明のインクジェットプリンタによれば、インクカートリッジの大気開放弁閉塞時には、インク吸引動作を抑止し、開放時にのみインク吸引動作を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】インクジェット記録装置の外観を示す概略図である。
【図２】カートリッジの外観を示す図であり、(a)は平面図、(ｂ)は正面図、(ｃ)は右側面図である。
【図３】カートリッジの外観を示す図であり、(a)は左側面図、(ｂ)は背面図、(ｃ)は底面図である。
【図４】カートリッジ本体の開口部の状態を示す図である。
【図５】カートリッジ本体の分解斜視図である。
【図６】大気開放用のバルブ収容室の断面構造を示す拡大図である。
【図７】キャリッジを示す斜視図である。
【図８】キャリッジを示す断面図である。
【図９】大気開放弁閉塞時のバルブ収容室を示す拡大図である。
【図１０】大気開放弁開放時のバルブ収容室を示す拡大図である。
【図１１】大気開放弁開閉状態の検出手段を示す回路図であり、(a)は閉塞時、(b)は開放時である。
【符号の説明】
１ インクカートリッジ
２ プリントヘッド
３ キャリッジ
４ タイミングベルト
５ ステッピングモータ
６ ガイドバー
７ 記録紙
８ カートリッジ本体
９ カートリッジ蓋体
１０ インク供給口
１１ コ字状部材
１２ 記憶手段
１３ 電極
１４ 回路基板
１５ 識別凹部
１６ 壁
１７ インク収容室
１８ 枠状部
１９ 通孔
２０ 大気連通路
２１ 細道
２２ バルブ収容室
２３ 貫通穴
２４ 押圧部材
２５ 弾性部材（板バネ）
２６ 弁体
２７ 固定突起
２８ 位置決め突起
２９ アーム
３０ アーム押込み突起
３１Ａ 回動支点
３１Ｂ アーム凸部
３２ リブ
３３ インク供給針
３４ 電極
３５ 識別片
３６ フィルム
３７ 接触抑制突起
【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】
0004019665.tif 000009
【図９】
0004019665.tif 000010
【図１０】
0004019665.tif 000011
【図１１】
0004019665.tif 000012