(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリッジに着脱が可能に搭載されているプリントヘッドへチューブを介してインクを供給し、前記チューブの一端に前記プリントヘッドに接続するためのジョイント部材を備えるインクジェット記録装置において、
前記キャリッジは、
回動による開閉が可能に取り付けられているキャリッジカバーと、
前記プリントヘッドの水平方向を位置決めするためのデータム面と、
前記プリントヘッドの上下方向を位置決めするための壁面と
を備え、
前記プリントヘッドは、
前記キャリッジのデータム面に対向するデータム面と、
前記キャリッジの壁面に対向する底面と
を備え、
前記キャリッジカバーは、
弾性部材を備え、
前記ジョイント部材は、前記キャリッジカバーに対して回動が可能に取り付けてあって、
前記キャリッジは、更に
前記ジョイント部材を遊嵌させて前記プリントヘッドへ案内する溝を備え、
前記キャリッジカバーの閉鎖動作に連動して、前記弾性部材が前記プリントヘッドを押圧することにより、前記プリントヘッドのデータム面及び底面を、夫々対向する前記キャリッジのデータム面及び壁面に密着させて前記プリントヘッドの水平方向及び上下方向への位置決め及び固定、前記ジョイント部材の前記プリントヘッドへの接続及び固定を行うべくなしてあることを特徴とする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、インクジェット式のプリンタ、ファクシミリ等のインクジェット記録装置に関し、特にインクを供給するチューブを、ジョイント部材を用いてプリントヘッドに接続するインクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録装置には、キャリッジに搭載されているプリントヘッドへインクを供給し、キャリッジを用紙の左右方向に往復移動させながらプリントヘッドからインクを吐出して用紙にプリントを行う構成が多く採用されている。このようなインクジェット記録装置においては、プリントヘッドへインクを供給するチューブを、ジョイント部材を用いてプリントヘッドに接続するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述したインクジェット記録装置において、プリントヘッドを交換する場合、ジョイント部材を取り外してから、新しいプリントヘッドの所定の位置へ前記ジョイント部材を接続する作業を手作業にて行う。このため、作業のばらつき等によって、ジョイント部材の接続が不完全であると、インク漏れ又はインク供給路への空気の混入等の不具合が発生する可能性がある。また、ジョイント部材を取り外した際に、ジョイント部材から溢れたインクが手に付着する恐れがある。
【０００４】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、キャリッジカバーの閉鎖動作に連動して、前記プリントヘッドの位置決め及び固定、前記ジョイント部材の前記プリントヘッドへの接続及び固定を行うべくなしてあることにより、プリンタヘッドの交換の際の作業ばらつきを無くし、また、交換により手が汚れることがないインクジェット記録装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るインクジェット記録装置は、キャリッジに着脱が可能に搭載されているプリントヘッドへチューブを介してインクを供給し、前記チューブの一端に前記プリントヘッドに接続するためのジョイント部材を備えるインクジェット記録装置において、前記キャリッジは、回動による開閉が可能に取り付けられているキャリッジカバーと、前記プリントヘッドの水平方向を位置決めするためのデータム面と、前記プリントヘッドの上下方向を位置決めするための壁面とを備え、前記プリントヘッドは、前記キャリッジのデータム面に対向するデータム面と、前記キャリッジの壁面に対向する底面とを備え、前記キャリッジカバーは、弾性部材を備え、前記ジョイント部材は、前記キャリッジカバーに対して回動が可能に取り付けてあって、前記キャリッジは、更に前記ジョイント部材を遊嵌させて前記プリントヘッドへ案内する溝を備え、前記キャリッジカバーの閉鎖動作に連動して、前記弾性部材が前記プリントヘッドを押圧することにより、前記プリントヘッドのデータム面及び底面を、夫々対向する前記キャリッジのデータム面及び壁面に密着させて前記プリントヘッドの水平方向及び上下方向への位置決め及び固定、前記ジョイント部材の前記プリントヘッドへの接続及び固定を行うべくなしてあることを特徴とする。
【０００９】
本発明にあっては、キャリッジカバーが閉められるのに連動して、ジョイント部材の接続を行うことにより、プリンタヘッドの交換の際の作業のばらつきによる不具合を無くすことができる。また、ジョイント部材を手で直接触る必要がないので、手が汚れる恐れが無い。
【００１０】
また、本発明にあっては、キャリッジカバーが閉められるのに連動して、プリントヘッドの位置決め及び固定、ジョイント部材の前記プリントヘッドへの接続及び固定を順次、確実に行うことができる。
【００１１】
また、本発明にあっては、キャリッジカバーが閉められるのに連動して、弾性部材によりプリントヘッドのデータム面をキャリッジのデータム面に密着させることにより、プリントヘッドの位置決めを確実に行うことができる。
【００１２】
さらに、本発明にあっては、ジョイント部材をキャリッジカバーに対して回動が可能に取り付けることにより、キャリッジカバーの閉鎖の程度にかかわらずジョイント部材をプリントヘッドに対向させることができる。また、ジョイント部材をキャリッジが有する溝に沿ってプリントヘッドへ案内することにより、プリントヘッドに確実に接続させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係るインクジェット記録装置であるインクジェットプリンタの概略構成を模式的に示す斜視図である。このインクジェットプリンタは、筐体１１の背後から前方向斜め下方に向けて給紙トレイ１２が設けられている。給紙トレイ１２に載置された用紙Ｐは、前方向に搬送されて所望のプリントが行われ、筐体１１の前面に設けられた排紙口１３より排出される。
【００１４】
このインクジェットプリンタは、筐体１１の内部に、インクタンク１４、１４…が取り付けられている。インクタンク１４、１４…には、プリントに必要とされる１又は複数の色のインクが１色ずつ収容されている。本実施の形態においては６色のインクが収容されている。
【００１５】
インクタンク１４、１４…には、各インクタンク毎にインク供給チューブ２、２…の一端が接続されている。インク供給チューブ２、２…の他端はプリントヘッド３へ接続される。インク供給チューブ２、２…の端部を除く部分は、筐体１１の内部に備えられる図示しない他の部材の妨げにならないように適宜の部材にて１列に取りまとめられる。インク供給チューブ２、２…の前記他端がプリントヘッド３へ接続されることにより、インクタンク１４、１４…に収容されるインクは、インク供給チューブ２、２…を介してプリントヘッド３へ供給される。
【００１６】
プリントヘッド３及びキャリッジ４について詳細は後述するが、プリントヘッド３はキャリッジ４に着脱が可能に搭載される。キャリッジ４は、その上部に、キャリッジカバー５が回動可能に取り付けられている。キャリッジ４は、用紙Ｐが搬送される方向に対して垂直に架設されたスライド軸１５に沿って、往復運動するように配設されている。なお、キャリッジ４を内部に備える筐体１１にはキャリッジ４の上部近傍に開口部１６が設けてあり、開口部１６には図示しないカバー部材が回動可能に取り付けられている。前記カバー部材は通常は閉められているが、プリントヘッド３の交換のためにプリントヘッド３を着脱する場合等に開けられる。
【００１７】
また、筐体１１の内部にはこのインクジェットプリンタの制御部１７が設けられており、制御部１７から出力される制御信号に応じて、給紙トレイ１２からキャリッジ４の下方へ搬送される用紙Ｐに、プリントヘッド３がインクタンク１４、１４…から供給されるインクを吐出してプリントを行う。
【００１８】
図２は、プリントヘッド３を模式的に示す斜視図である。プリントヘッド３は左右に長くしてなり、高さが異なる２つの直方体を、高さの低い方の直方体を前に、高い方の直方体を後ろに組み合わせた形状のヘッドユニット部３１とその底部にヘッドユニット３１の底部よりも面積がひと回り小さい平板状のヘッド部３２とを有する形状に形成されている。ヘッド部３２には前後方向に延びるノズル３３、３３…が設けられている。ヘッド部３２の前面であるデータム面３２ａは、その左右両端部がキャリッジ４に搭載される際に位置決めに用いられるため、ノズル３３、３３…に対して高精度に垂直に形成されている。
【００１９】
ヘッドユニット部３１の前記低い方の直方体部分の上面には左右方向に延びる嵌合溝３４が設けられており、前述したインク供給チューブ２、２…をプリントヘッド３へ接続すべく形成されている。嵌合溝３４の底にはインク供給チューブ２、２…から供給される各インク毎のインク供給口（図示せず）が設けられている。また、ヘッドユニット部３１の前記高い方の直方体部分の後ろ側の上部は三角柱形状に切り欠かれており、これにより斜め上方を向く傾斜面３５が形成されている。
【００２０】
図３は、キャリッジ４及びキャリッジカバー５を模式的に示す斜視図である。キャリッジ４は、壁４１ａ及び壁４１ａの両端から垂直に延びて対向する２枚の壁４１ｂ、４１ｃにより、水平断面が略コ字状に形成されている。壁４１ａから壁４１ｂ、４１ｃが延びる方向を前とすることにより、キャリッジ４は、上方、下方及び前方に向かって開放されている。また、キャリッジ４は底部に、壁４１ａ、４１ｂ、４１ｃから内側に向かって垂直に延びることにより、壁４１ａ、４１ｂ、４１ｃにより形成される前記略コ字状よりもひと回り小さい略コ字状の壁４１ｄを有している。壁４１ｄの略コ字状の２つの直角部分には、壁４１ｄと同じ高さの直方体形状の凸部４２ａ、４２ｂが設けられている。上述した壁４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄにより形成されるキャリッジ４の内部の空間の高さ及び幅は搭載されるプリントヘッド３の高さ及び幅とほぼ同等である。
【００２１】
キャリッジ４は、壁４１ａの外側の左右両端の底部近傍に、左右方向に延びる円柱の一部を切り欠いた形状の凸部４３、４３（図中には一方のみを図示）を有しており、凸部４３、４３には、左右方向に延びる挿通孔４４、４４（図中には一方のみを図示）が設けられている。この挿通孔４４、４４には、前述したスライド軸１５が挿通される。ところで、前述した凸部４２ａ、４２ｂの前面は、搭載されるプリントヘッド３の位置決めを行うためのデータム面４２ｃ、４２ｄとなっており、プリントヘッド３を所定の向きに搭載すべく、データム面４２ｃ、４２ｄと挿通孔４４、４４とは高精度に平行に形成されている。
【００２２】
また、キャリッジ４には、壁４１ａの高さ方向の中央部より上部近傍に、左右方向に延びる溝４５が設けられている。さらに、キャリッジ４は、壁４１ｂ、４１ｃの上面の前端付近から上方向に突設する、縦断側面が略半円形の凸部４６ａ、４６ｂが形成され、凸部４６ａ、４６ｂには左右方向の挿通孔４７ａ、４７ｂが設けられている。また、壁４１ｂ、４１ｃの後端付近には、上部から底部近傍にまで亘る上下方向に延びる溝４８ａ、４８ｂが設けてある。
【００２３】
キャリッジカバー５は、キャリッジ４の上部を覆うように形成された平板の後端が下方向に垂直に折れ曲がった、縦断側面が略Ｌ字状の部材であり、折れ曲がった先端には、キャリッジ４の溝４５に引っ掛けるべく爪５１が形成されている。また、キャリッジカバー５は、前記平板の左右両端の前端近傍に、下方向に延びる、縦断側面が略半円形の凸部５２、５２（図中には一方のみを図示）を有している。凸部５２、５２には、キャリッジ４の挿通孔４７ａ、４７ｂと同じ大きさの挿通孔５３、５３（図中には一方のみを図示）が設けられている。さらに、キャリッジカバー５の内側には弾性部材である板ばね５４（図６に図示）等が備えられているが、説明は後述する。
【００２４】
キャリッジ４の挿通孔４７ａ、４７ｂ及びキャリッジカバー５の挿通孔５３、５３に図示しない回動軸が挿通されることにより、前記回動軸を中心にキャリッジカバー５は回動することができる。これによりキャリッジカバー５の開閉が行われる。そして、図２に示すプリントヘッド３が、図３中に矢符にて示す向きに、キャリッジ４の前方から搭載される。
【００２５】
図４は、インク供給チューブ２、２…及びインク供給チューブ２、２…をプリントヘッド３に接続するためのジョイント部材であるインク供給チューブジョイント６を模式的に示す斜視図、図５は、図４の縦断正面図である。インク供給チューブジョイント６は左右方向に長くしてなり、内部が空洞の直方体に、左右方向及び下方向に直方体形状の凸部６１、６２、６３を突設させて形成されている。左右方向に延びる凸部６１、６２は夫々、図３のキャリッジ４の溝４８ａ、４８ｂに遊嵌することができる大きさを有しており、また、下方向に延びる凸部６３は図２のプリントヘッド３の嵌合溝３４に嵌合することができる大きさを有している。
【００２６】
また、インク供給チューブジョイント６には、図４中において右方向に延びる凸部６１の右側面から内部が空洞の前記直方体の内壁へ延びる、左右方向の挿通孔６４が設けられており、挿通孔６４は上下方向に１列にまとめられたインク供給チューブ２、２…を挿通することができる大きさを有している。さらに、インク供給チューブジョイント６には、内部が空洞の前記直方体の内壁から凸部６３の底面へ延びる上下方向の挿通孔６５、６５…がインク供給チューブ２、２…の本数分（本実施の形態においては６本分）設けられている。挿通孔６５、６５…には夫々、挿通されるインク供給チューブ２、２…と挿通孔６５、６５…の内壁との空間を埋める筒状のゴム部材６６、６６…が備えられている。ゴム部材６６、６６…の内側はインク供給チューブ２、２…を挿通することができる大きさを有しており、下端は挿通孔６５、６５…よりも少し下方へ突出している。さらに、インク供給チューブジョイント６には上面に、縦断側面が略半円形の凸部６７が設けられており、凸部６７は左右方向に延びる挿通孔６８を有している。
【００２７】
上述した形状を有するインク供給チューブジョイント６に、上下方向に１列にまとめられたインク供給チューブ２、２…が挿通孔６４から挿通され、挿通されたインク供給チューブ２、２…の先端はほぼ直角に下方向に曲げられて、１本ずつ挿通孔６５、６５…の内側のゴム部材６６、６６…に挿通されることにより固定される。これにより、インク供給チューブジョイント６の凸部６３がプリントヘッド３の嵌合溝３４に嵌合されることにより接続された場合、インク供給チューブ２、２…の先端は、嵌合溝３４の底に設けられた前記インク供給口へ案内される。
【００２８】
図６（ａ）は、図４に示すインク供給チューブジョイント６がキャリッジカバー５に取り付けられ、図２に示すプリントヘッド３が搭載された状態のキャリッジ４を模式的に示す縦断側面図、図８は、図６（ａ）のVIII−VIII線の断面図である。なお、図６（ａ）及び後述する図６（ｂ）、図７（ａ）、図７（ｂ）においては、インク供給チューブジョイント６に挿通されるインク供給チューブ２、２…は省略してある。
【００２９】
キャリッジカバー５の内側には、搭載されるプリントヘッド３を押圧することができる位置に板ばね５４が備えられている。また、縦断側面が略半円形の左右方向に延びる嵌合溝５５、５５（図中には一方のみを図示）を下面に有する平板状の凸部５６、５６（図中には一方のみを図示）が、プリントヘッド３の嵌合溝３４の上方に相当する位置の左右方向（紙面に対して垂直方向）の両端部に備えられている。インク供給チューブジョイント６は、縦断側面が略半円形の凸部６７が嵌合溝５５、５５に嵌合され、さらに、凸部５６、５６に設けられる図示しない左右方向の挿通孔、及び挿通孔６８が挿通軸５７によりに挿通されることにより、摺動が可能に取り付けられている。これにより、キャリッジカバー５の開閉にかかわらず、インク供給チューブジョイント６が摺動することにより、インク供給チューブジョイント６の凸部６３の底部が、下方に搭載されるプリントヘッド３の嵌合溝３４に常に対向する向きになるように、インク供給チューブジョイント６の凸部６７は摺動することができる。
【００３０】
さらに、キャリッジカバー５の内側には、インク供給チューブジョイント６を下方向に押圧するためのばね５８がキャリッジカバー５とインク供給チューブジョイント６との間の左右方向の略中央部に備えられている。そして、インク供給チューブジョイント６の凸部６１、６２は夫々、キャリッジ４の溝４８ａ、４８ｂに遊嵌されている。これにより、キャリッジカバー５が開閉されるのに連動して、溝４８ａ、４８ｂに案内されることにより、インク供給チューブジョイント６は溝４８ａ、４８ｂに沿って上下に移動することができる。
【００３１】
上述した構成により、キャリッジカバー５が閉められるのに連動して、プリントヘッド３の位置決め及び固定、インク供給チューブジョイント６のプリントヘッド３への接続（嵌合）及び固定が行われる。図１０は、キャリッジカバー５の開閉の段階とその段階におけるプリントヘッド３及びインク供給チューブジョイント６の状態とを示す説明図である。以下、各段階について説明する。
【００３２】
第１段階は、図６（ａ）に示す状態であり、キャリッジカバー５は完全に開けられている。このとき、プリントヘッド３のヘッドユニット部３１の底面がキャリッジの壁４１ｄの上面に搭載されることにより、プリントヘッド３の上下方向の位置決めがなされている。しかし、プリントヘッド３はキャリッジカバー５の板ばね５４と接していないために、図６（ａ）の下面図である図９（ａ）に示すようにプリントヘッド３のヘッド部３２のデータム面３２ａとキャリッジ４のデータム面４２ｃ、４２ｄとは接しておらず、プリントヘッド３の水平方向の位置決めはなされていない。このため、プリントヘッド３の完全な位置決めはなされていないので、プリントヘッド３はフリーな状態にある。また、インク供給チューブジョイント６の凸部６３はプリントヘッド３の嵌合溝３４に嵌合されていないため、インク供給チューブジョイント６はプリントヘッド３と接続されていないので、フリーな状態にある。
【００３３】
図６（ｂ）は、キャリッジカバー５が図６（ａ）の第１段階よりも少し閉められている第２段階の状態の縦断側面図、図９（ｂ）は、図６（ｂ）の下面図である。この状態において、キャリッジカバー５の板ばね５４がプリントヘッド３の傾斜面３５に接触することにより、プリントヘッド３は後方（図６（ｂ）の右側、図９（ｂ）の右側）へ移動されている。これにより、プリントヘッド３のヘッド部３２のデータム面３２ａの左右両端部はキャリッジ４のデータム面４２ｃ、４２ｄに密着することで、プリントヘッド３の水平方向の位置決めがなされているので、プリントヘッド３は完全に位置決めされている。このように確実に密着することにより、プリントヘッド３のスライド軸１５に対する取り付け傾きが発生せず、スライド軸１５に対してノズル３３、３３…は常に垂直になる。また、第２段階においては、インク供給チューブジョイント６は図６（ａ）の状態よりも溝４８ａ、４８ｂに沿って下方へ移動しているが、凸部６３はプリントヘッド３の嵌合溝３４には嵌合されていないのでフリーな状態にある。
【００３４】
図７（ａ）は、キャリッジカバー５が図６（ｂ）の第２段階よりもさらに閉められた第３段階の状態の縦断側面図である。この状態において、キャリッジカバー５の板ばね５４は、位置決めされたプリントヘッド３の傾斜面３５を後方（図７（ａ）の右側）へ押圧することにより、プリントヘッド３を位置決めされた状態に固定している。また、インク供給チューブジョイント６は図６（ｂ）の状態よりも溝４８ａ、４８ｂに沿って下方へ移動しており、凸部６３の先端が固定されたプリントヘッド３の嵌合溝３４に嵌合されることにより接続されている。
【００３５】
図７（ｂ）は、キャリッジカバー５が完全に閉められた第４段階の状態の縦断側面図である。キャリッジカバー５の爪５１がキャリッジ４の溝４５に引っ掛けられることにより、キャリッジ４はキャリッジカバー５によりロックされている。この状態において、インク供給チューブジョイント６は、キャリッジカバー５との間に備えられるばね５８によって下方へ押圧されることにより、固定されたプリントヘッド３の嵌合溝３４に凸部６３が完全に嵌合された状態で固定されている。このとき、凸部６３の内側の挿通孔６５、６５…の内部に備えられるゴム部材６６、６６…は加圧されることで押し潰されて、嵌合部３４の底に設けられる前記インク供給口を嵌合箇所を密閉することができる。これにより、インク供給チューブ２、２…から前記インク供給口へ供給されるインクが漏れることがない。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、キャリッジカバーが閉められるのに連動して、ジョイント部材の接続を行うことにより、プリンタヘッドの交換の際の作業のばらつきによる不具合を無くすことができる。また、ジョイント部材を手で直接触る必要がないので、手が汚れる恐れが無い。
【００３７】
また、本発明によれば、キャリッジカバーが閉められるのに連動して、プリントヘッドの位置決め及び固定、ジョイント部材の前記プリントヘッドへの接続及び固定を順次、確実に行うことができる。
【００３８】
また、本発明によれば、キャリッジカバーが閉められるのに連動して、弾性部材によりプリントヘッドのデータム面をキャリッジのデータム面に密着させることにより、プリントヘッドの位置決めを確実に行うことができる。
【００３９】
さらに、本発明によれば、ジョイント部材をキャリッジカバーに対して回動が可能に取り付けることにより、キャリッジカバーの閉鎖の程度にかかわらずジョイント部材をプリントヘッドに対向させることができる。また、ジョイント部材をキャリッジが有する溝に沿ってプリントヘッドへ案内することにより、プリントヘッドに確実に接続させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るインクジェットプリンタの概略構成を模式的に示す斜視図である。
【図２】プリントヘッドを模式的に示す斜視図である。
【図３】キャリッジ及びキャリッジカバーを模式的に示す斜視図である。
【図４】インク供給チューブ及びインク供給チューブジョイントを模式的に示す斜視図である。
【図５】図４の縦断正面図である。
【図６】インク供給チューブジョイントがキャリッジカバーに取り付けられ、プリントヘッドが搭載された状態のキャリッジを模式的に示す縦断側面図である。
【図７】インク供給チューブジョイントがキャリッジカバーに取り付けられ、プリントヘッドが搭載された状態のキャリッジを模式的に示す縦断側面図である。
【図８】図６（ａ）のVIII−VIII線の断面図である。
【図９】図６の下面図である。
【図１０】キャリッジカバーの開閉の段階とその段階におけるプリントヘッド及びインク供給チューブジョイントの状態とを示す説明図である。
【符号の説明】
１１  筐体
２  インク供給チューブ
３  プリントヘッド
３２ａ  データム面
４  キャリッジ
４２ｃ、４２ｄ  データム面
４８ａ、４８ｂ  溝
５  キャリッジカバー
５４  板ばね（弾性部材）
６  インク供給チューブジョイント
【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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