JP2006068958A - インクカートリッジ交換装置、およびインクジェット記録装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 インクカートリッジおよび記録ヘッドを有するキャリッジの停止位置制御に悪影響を与えることなく、インクカートリッジの手動交換頻度を低減できるようにする。
【解決手段】 インクジェットプリンタ1aは、複数の交換用のインクカートリッジ81aを、インクの噴射方向である下方向に積層状態で保持可能な交換用カートリッジ保持部89と、使用後のインクカートリッジ81aをインクの噴射方向である下方向に積層状態で保持可能な不要カートリッジ保持部88と、を備えている。そして、インクジェットプリンタ1aは、キャリッジ11に搭載された使用後のインクカートリッジ81aを退避位置に移動させると同時に、キャリッジ11において使用後のインクカートリッジ81aが搭載されていた位置に、交換用カートリッジ保持部89により保持された複数の交換用のインクカートリッジ81aのうちの1つを搭載する。
【選択図】 図7
【解決手段】 インクジェットプリンタ1aは、複数の交換用のインクカートリッジ81aを、インクの噴射方向である下方向に積層状態で保持可能な交換用カートリッジ保持部89と、使用後のインクカートリッジ81aをインクの噴射方向である下方向に積層状態で保持可能な不要カートリッジ保持部88と、を備えている。そして、インクジェットプリンタ1aは、キャリッジ11に搭載された使用後のインクカートリッジ81aを退避位置に移動させると同時に、キャリッジ11において使用後のインクカートリッジ81aが搭載されていた位置に、交換用カートリッジ保持部89により保持された複数の交換用のインクカートリッジ81aのうちの1つを搭載する。
【選択図】 図7
Description
本発明は、インクジェット記録装置に搭載されたインクカートリッジを交換するインクカートリッジ交換装置、およびインクジェット記録装置に関する。
従来より、インクカートリッジおよび記録ヘッドを有するキャリッジを備え、キャリッジを走査しながら、記録ヘッドからインクを噴射することにより被記録媒体に画像を形成するインクジェット記録装置において、インクカートリッジを自動的に交換可能に構成したものが知られている(例えば、特許文献1および引用文献2参照)。
これらインクジェット記録装置においては、予備のインクカートリッジを1つだけ備えており、キャリッジに装着されたインクカートリッジ内のインク残量が所定量よりも少なくなると、このインクカートリッジを予備のインクカートリッジに交換する。
特開平8−281928号公報
特開平8−169121号公報
しかしながら、上記インクジェット記録装置においては、予備のカートリッジを1つしか備えていないので、キャリッジに装着されたインクカートリッジ内のインクがなくなり、さらにこの予備カートリッジ内のインクがなくなると、その度に、手動でインクカートリッジを交換する必要がある。
ここで、手動によるインクカートリッジの交換の頻度を減らすためには、インクカートリッジに大量のインクを搭載することが考えられるが、このようにすると、キャリッジの重量が重くなり、この結果、キャリッジの停止位置制御が困難になるという問題が発生する。
そこで、このような問題点を鑑み、インクカートリッジおよび記録ヘッドを有するキャリッジの停止位置制御に悪影響を与えることなく、インクカートリッジの手動交換頻度を低減できるようにすることを本発明の目的とする。
かかる目的を達成するために成された請求項1に記載の発明は、記録ヘッドとインクカートリッジとを搭載したキャリッジを走査しながら、前記記録ヘッドから予め設定された方向にインクを噴射することにより被記録媒体に画像を形成するインクジェット記録装置に備えられ、前記キャリッジに搭載された使用後のインクカートリッジを交換用のインクカートリッジと交換するインクカートリッジ交換装置であって、前記キャリッジに搭載された使用後のインクカートリッジを退避位置に移動させる退避手段と、保持位置にて、複数の交換用のインクカートリッジを、前記記録ヘッドがインクを噴射する方向と同一方向に積層状態で保持可能な交換用カートリッジ保持手段と、前記キャリッジにおいて前記使用後のインクカートリッジが搭載されていた位置に、前記交換用カートリッジ保持手段により保持された複数の交換用のインクカートリッジのうちの1つを搭載する搭載手段と、を備えたことを特徴としている。
従って、このようなインクカートリッジ交換装置によれば、インクの噴射方向と同一の方向にインクカートリッジを積層するので、キャリッジの厚みにより生じるスペースを有効に使用することができる。
また、このようなインクカートリッジ交換装置を備えたインクジェット記録装置によれば、キャリッジを重くすることなく、大容量の画像形成を行うことができる。
ところで、請求項1に記載のインクカートリッジ交換装置において、記録ヘッドがインクを噴射する方向は、例えば、インクカートリッジ交換装置の上方向や横方向等の任意の方向であってもよいが、より好ましくは、請求項2に記載のように、記録ヘッドは、インクカートリッジ交換装置の下方向にインクを噴射することが好ましい。
ところで、請求項1に記載のインクカートリッジ交換装置において、記録ヘッドがインクを噴射する方向は、例えば、インクカートリッジ交換装置の上方向や横方向等の任意の方向であってもよいが、より好ましくは、請求項2に記載のように、記録ヘッドは、インクカートリッジ交換装置の下方向にインクを噴射することが好ましい。
このようなインクカートリッジ交換装置によれば、記録ヘッドを汚れ難くすることができるので、記録ヘッドの噴射特性を良好に維持することができる。
また、この場合には、交換用のインクカートリッジを下方向に積層するので、装置の高さを低く抑え、装置の形状を扁平にすることができる。
また、この場合には、交換用のインクカートリッジを下方向に積層するので、装置の高さを低く抑え、装置の形状を扁平にすることができる。
さらに、請求項1または請求項2に記載のインクカートリッジ交換装置においては、使用後のカートリッジを、退避位置からこの装置の外部に排出するよう構成してもよいが、より好ましくは、請求項3に記載のように、退避位置にて、退避手段により移動させられた使用後のインクカートリッジを記録ヘッドがインクを噴射する方向と同一方向に積層状態で保持可能な不要カートリッジ保持手段を備えていることが望ましい。
このようなインクカートリッジ交換装置によれば、不要となった複数のインクカートリッジを良好に保持することができる。このため、このインクカートリッジ交換装置がインクカートリッジを交換する度に、使用者に使用後のインクカートリッジの処分を求める必要がなくなるので、使用者にとって便利である。
また、請求項1〜請求項3の何れかに記載のインクカートリッジ交換装置において、インクカートリッジは、請求項4に記載のように、退避手段または搭載手段により移動される際の移動方向に対する前端面の下縁部に、傾斜面が形成されていることが好ましい。
このようなインクカートリッジ交換装置によれば、インクカートリッジを移動させるときに、インクカートリッジの前端面の下縁部を、インクカートリッジ交換装置を構成する各部に引っ掛かり難くすることができる。
さらに、請求項4に記載のインクカートリッジ交換装置において、請求項5に記載のように、インクカートリッジは、退避手段または搭載手段により移動される際の移動方向に対する後端面の上縁部にも傾斜面が形成されており、不要カートリッジ保持手段は、インクカートリッジの積層状態が密になるように、不要カートリッジ保持手段が保持するインクカートリッジをインクカートリッジ交換装置の上方向に付勢する付勢手段を備えていることが望ましい。
つまり、キャリッジに搭載された使用後のインクカートリッジは、退避手段により移動させられるときに、このインクカートリッジの前端面下縁部に形成された傾斜面が、不要カートリッジ保持手段により退避位置にて保持されているインクカートリッジの後端面上縁部に形成された傾斜面と摺動し、不要カートリッジ保持手段により保持されているインクカートリッジを付勢手段による付勢力に抗して押し下げながら、退避位置に移動する。
従って、このようなインクカートリッジ交換装置によれば、インクカートリッジの積層をスムーズに行うことができる。
また、不要カートリッジ保持手段は、新たに移動してくるインクカートリッジのためのスペースを形成する必要がないため、不要カートリッジ保持手段の構成を簡単にすることができる。
また、不要カートリッジ保持手段は、新たに移動してくるインクカートリッジのためのスペースを形成する必要がないため、不要カートリッジ保持手段の構成を簡単にすることができる。
加えて、請求項1〜請求項5の何れかに記載のインクカートリッジ交換装置において、退避位置および保持位置が、キャリッジが移動可能な領域を挟んで、互いに対向する位置に配置されている場合には、請求項6に記載のように、搭載手段は、退避手段が使用後のインクカートリッジを移動させると同時に、交換用のインクカートリッジをキャリッジに搭載することが望ましい。
このようなインクカートリッジ交換装置によれば、インクカートリッジの交換時間を短くすることができる。
ところで、請求項1〜請求項5の何れかに記載のインクカートリッジ交換装置において、請求項6に記載のように、退避位置および保持位置は、キャリッジが移動可能な領域を挟んで、互いに対向する位置に配置されていてもよいが、請求項7に記載のように、キャリッジの移動方向と同一方向に並べて配置されていてもよい。
ところで、請求項1〜請求項5の何れかに記載のインクカートリッジ交換装置において、請求項6に記載のように、退避位置および保持位置は、キャリッジが移動可能な領域を挟んで、互いに対向する位置に配置されていてもよいが、請求項7に記載のように、キャリッジの移動方向と同一方向に並べて配置されていてもよい。
このようなインクカートリッジ交換装置によれば、キャリッジ移動方向と直交する方向の長さを短くすることができる。
次に、請求項8に記載の発明は、記録ヘッドとインクカートリッジとを搭載したキャリッジを走査しながら前記記録ヘッドからインクを噴射することにより被記録媒体に画像を形成するインクジェット記録装置であって、前記キャリッジに搭載されたインクカートリッジを交換用のインクカートリッジと交換するインクカートリッジ交換装置として請求項1〜請求項7の何れかに記載のインクカートリッジ交換装置を備えたこと、を特徴としている。
次に、請求項8に記載の発明は、記録ヘッドとインクカートリッジとを搭載したキャリッジを走査しながら前記記録ヘッドからインクを噴射することにより被記録媒体に画像を形成するインクジェット記録装置であって、前記キャリッジに搭載されたインクカートリッジを交換用のインクカートリッジと交換するインクカートリッジ交換装置として請求項1〜請求項7の何れかに記載のインクカートリッジ交換装置を備えたこと、を特徴としている。
従って、このようなインクジェット記録装置によれば、請求項1〜請求項7の何れかに記載のインクカートリッジ交換装置を備えているので、キャリッジを重くすることなく、大容量の画像形成を行うことができる。
以下に本発明にかかる実施の形態を図面と共に説明する。
図1は本発明が適用された実施例1のインクジェットプリンタ1a(本発明でいうインクジェット記録装置)を示す斜視図である。なお、図1に示すインクジェットプリンタ1aは、上部カバーを取り外した状態にされている。
図1に示すように、インクジェットプリンタ1aは、記録ヘッド10と、記録ヘッド10およびインクカートリッジ81aを搭載したキャリッジ11と、キャリッジ11を用紙の左右方向(用紙の進行方向に対して垂直な方向)である走査方向へ移動自在にガイド支持するガイド機構(図示省略)と、キャリッジ11を左右方向へ移動させるキャリッジ移動機構(図示省略)と、を備えている。また、インクジェットプリンタ1aは、内部に用紙を保持可能な給紙カートリッジ2と、給紙カートリッジ2内の用紙を搬送する用紙搬送機構13と、用紙搬送機構13により排出された用紙を蓄積する排紙トレイ5と、キャリッジ11に搭載されたインクカートリッジ81aを交換するカートリッジ交換機構80aと、を備えている。なお、排紙トレイ5は、給紙カートリッジ2の上部を利用した構成にされている。
記録ヘッド10は、下方に向けて設けられた4組のインクノズル群(図示省略)を備え、これらのインクノズル群から4色(ブラック、シアン、イエロー、マゼンダ)のインクを下側に噴射することにより、給紙カートリッジ2から搬送され、この記録ヘッド10の真下に位置する用紙に画像を形成する。
カートリッジ交換機構80aは、交換用のインクカートリッジ81aを保持する交換用カートリッジ保持部89(本発明でいう交換用カートリッジ保持手段)と、不要となったインクカートリッジ81aを保持する不要カートリッジ保持部88(本発明でいう不要カートリッジ保持手段)と、キャリッジ11にインクカートリッジ81aを脱着する押出部材84と、この押出部材84を駆動し、インクカートリッジ81aを交換用カートリッジ保持部89、キャリッジ11、および不要カートリッジ保持部88の間で移動させる交換モータ85と、を備えている。
交換用カートリッジ保持部89および不要カートリッジ保持部88は、各色のインクカートリッジ81aを積層状態で所定個数(4個)ずつ保持可能に構成されている(図7参照)。この交換用カートリッジ保持部89および不要カートリッジ保持部88については、後に詳述する。
なお、押出部材84と交換モータ85とは、各色のインクカートリッジ81aを独立して交換することができるように、それぞれの色毎に(それぞれ4つずつ)設けられている。
また、押出部材84は、交換モータ85がピニオン86を回転駆動することにより移動させられる。
ガイド機構は、ガイド軸25と、ガイドレール26とを有し、キャリッジ11の前端部がガイド軸25に摺動自在に外嵌され、キャリッジ11の後端部がガイドレール26に摺動自在に係合されている。
ガイド機構は、ガイド軸25と、ガイドレール26とを有し、キャリッジ11の前端部がガイド軸25に摺動自在に外嵌され、キャリッジ11の後端部がガイドレール26に摺動自在に係合されている。
キャリッジ移動機構は、キャリッジモータ30(図3参照)や、キャリッジモータ30による駆動力をキャリッジ11に伝達するためのベルト機構(図示省略)を備え、後述する処理実行装置70(図3参照)により駆動制御がなされる。つまり、キャリッジモータ30が駆動されることより、ベルト機構を介してキャリッジ11は駆動される。
次に、用紙搬送機構13について図2を用いて説明する。図2はインクジェットプリンタ1aの中央断面図である。
用紙搬送機構13は、図2に示すように、給紙カートリッジ2の最上位に位置する用紙と接触し、この用紙をインクジェットプリンタ1aの内部に搬送する給紙ローラ75と、ガイドレール26の下側にて回動自在に支持され、給紙ローラ75により搬送されてきた用紙を画像形成位置(キャリッジ11の真下の位置)に搬送するレジストローラ41と、ガイド軸25のほぼ真下にて回動自在に支持されたピンチローラ45と、ピンチローラ45よりも前側に配置され、画像形成された用紙を排紙トレイ5に排出する排紙ローラ47と、を備えている。
用紙搬送機構13は、図2に示すように、給紙カートリッジ2の最上位に位置する用紙と接触し、この用紙をインクジェットプリンタ1aの内部に搬送する給紙ローラ75と、ガイドレール26の下側にて回動自在に支持され、給紙ローラ75により搬送されてきた用紙を画像形成位置(キャリッジ11の真下の位置)に搬送するレジストローラ41と、ガイド軸25のほぼ真下にて回動自在に支持されたピンチローラ45と、ピンチローラ45よりも前側に配置され、画像形成された用紙を排紙トレイ5に排出する排紙ローラ47と、を備えている。
なお、給紙ローラ75は給紙モータ65(図3参照)により駆動され、その他の各ローラ(レジストローラ41および排紙ローラ47)は、用紙搬送モータ40により駆動される。
このようなインクジェットプリンタ1aにおいて、給紙ローラ75により給紙された用紙は、インクジェットプリンタ1aの内部に導入され、ガイド34に沿って搬送されることにより進行方向が反転され、レジストローラ41の位置まで送られる。その後、この用紙は、レジストローラ41によりキャリッジ11の真下の位置に搬送され、この位置にて記録ヘッド10により画像が形成される。そして、この用紙は、レジストローラ41により排紙ローラ47の位置まで搬送され、その後、排紙ローラ47により排紙トレイ5に排出される。
なお、各種ローラを用いた用紙の搬送制御や、キャリッジ11を走査しながら記録ヘッド10からインクを吐出する記録制御は、処理実行装置70により行なわれる。ここで、この処理実行装置70ついて説明する。図3は、処理実行装置70の概略構成を表すブロック図である。
処理実行装置70は、図3に示すように、CPU71とROM72とRAM73とEEPROM74とを有するマイクロコンピュータとして構成されている。また、処理実行装置70は、給紙モータ65、用紙搬送モータ40、キャリッジモータ30、記録ヘッド10、交換モータ85、を夫々駆動するための駆動回路76a〜76eと、キャリッジ11およびインクカートリッジ81aを接続する係止部材111(図5参照)を駆動するソレノイド114と、キャリッジ11に搭載されたインクカートリッジ81aの残量を検知する残量検出センサ82と、が電気的に接続されている。また、この処理実行装置70は、パーソナルコンピュータ77(PC77)等のホスト装置を接続可能に構成されている。
この処理実行装置70において、CPU71はPC77から送られた画像形成データを一旦RAM73に格納した後に、RAM73に格納された画像形成データを予めROM72に格納されたプログラムに従って、画像データに変換する処理を行う。また、CPU71は、残量検出センサ82や駆動制御用のセンサ(図示省略:例えば、用紙やキャリッジ11の位置を検出するセンサ)による検知結果に基づいて、処理実行装置70に接続された各構成要素の駆動制御を行なう。
次に、キャリッジ11に搭載されるインクカートリッジ81aについて図4を用いて説明する。図4(a)はインクカートリッジ81aを斜め上方から見た斜視図、図4(b)はインクカートリッジ81aを斜め下方から見た斜視図、図4(c)は長手方向におけるインクカートリッジ81aの中央断面図である。
インクカートリッジ81aは、図4(a)に示すように、略箱型に形成されている。そして、このインクカートリッジ81aの一端面側の下縁部と、このインクカートリッジ81aの他端面側の上縁部とには、傾斜面812,813が形成されている。
なお、下縁部に傾斜面812が形成された端面は、インクカートリッジ81aが交換用カートリッジ保持部89からキャリッジ11に移動させられるとき、およびインクカートリッジ81aがキャリッジ11から不要カートリッジ保持部88に移動させられるときに前側の面(前端面)となる。
そして、このインクカートリッジ81aの下面には、図4(b)に示すように、シャッタ814aが備えられている。このシャッタ814aは、キャリッジ11に装着されると同時に開状態になるよう設定されており、開状態のときには内部のインクを抽出可能とし、閉状態のときには内部のインクを抽出不能とし、且つ、内部のインクが外部に漏出することを防止するよう設定されている。
また、インクカートリッジ81aには、図4(c)に示すように、シャッタ814aが開状態のときに、このシャッタ814aを収納するための収納部815aが形成されている。
ここで、インクカートリッジ81aがキャリッジ11に装着されるときの状態について図5および図6を用いて説明する。図5はインクカートリッジ81aが交換用カートリッジ保持部89からキャリッジ11上に移動させられた状態を示す説明図、図6はキャリッジ11にインクカートリッジ81aが装着されている状態を示す説明図である。
キャリッジ11は、図5に示すように、インクカートリッジ81aの抽出孔819に挿通可能な係止部材111と、この係止部材111を上方向に付勢する付勢部材112と、リンク機構113を介して係止部材111を上下に移動させるソレノイド114とを備えている。
ここで、交換用カートリッジ保持部89からキャリッジ11にインクカートリッジ81aが移動される直前には、処理実行装置70のCPU71は、ソレノイド114をON状態にする。すると、係止部材111は、付勢部材112の付勢力に抗して下方向に移動し、インクカートリッジ81aとは接触しない状態となる。
そして、この状態で、インクカートリッジ81aはキャリッジ11上に移動される。このとき、インクカートリッジ81aのシャッタ814aは、この先端部が係止部材111の近傍に位置する突起部116と係合し、このままインクカートリッジ81aが移動させられることにより、開けられる。
そして、インクカートリッジ81aがキャリッジ11上の所定の位置に到達すると、処理実行装置70のCPU71は、ソレノイド114をOFF状態にする。すると、係止部材111は、図6に示すように、付勢部材112により押し上げられ、係止部材111とインクカートリッジ81aとは密着状態となる。この状態において、インクカートリッジ81a内のインクが記録ヘッド10に供給される。
なお、インクカートリッジ81aの上面は、ガイド(図示省略)により、インクカートリッジ81aが上下に移動しないよう固定されている。このため、係止部材111が押し上げられたときには、この係止部材111によりインクカートリッジ81aを固定することができる。
また、残量検出センサ82によりインクの残量が所定量よりも減少していることが検出された場合には、処理実行装置70のCPU71は、キャリッジ11をカートリッジ交換機構80aの位置まで移動させ、ソレノイド114をON状態にする。すると、係止部材111は、再び、図5に示すような状態となり、インクカートリッジ81aは移動可能な状態となる。
次に、不要カートリッジ保持部88と交換用カートリッジ保持部89とについて、およびキャリッジ11に搭載されたインクカートリッジ81aの交換動作について、図7および図8を用いて説明する。図7および図8は、インクカートリッジ81aの移動の様子を示す説明図である。なお、以下に示す各部の駆動制御は、処理実行装置70のCPU71により行なわれる。
まず、不要カートリッジ保持部88について説明する。
不要カートリッジ保持部88は、図7(a)に示すように、不要となったインクカートリッジ81aを載置するためのテーブル88b(このテーブル88b上の位置が、本発明でいう退避位置に相当)と、このテーブル88bを上下に移動可能に支持する支持柱88cとを備えている。この支持柱88cには、テーブル88bを上方向に付勢するための付勢部材88a(本発明でいう付勢手段)が備えられている。
不要カートリッジ保持部88は、図7(a)に示すように、不要となったインクカートリッジ81aを載置するためのテーブル88b(このテーブル88b上の位置が、本発明でいう退避位置に相当)と、このテーブル88bを上下に移動可能に支持する支持柱88cとを備えている。この支持柱88cには、テーブル88bを上方向に付勢するための付勢部材88a(本発明でいう付勢手段)が備えられている。
このため、テーブル88bにインクカートリッジ81aが載置されている場合には、不要カートリッジ保持部88は、このインクカートリッジ81aをテーブル88bとテーブル88bの上方に位置するガイド(図示省略)とにより挟持する。従って、不要カートリッジ保持部88は、このインクカートリッジ81aが移動してしまうことを防止している。
なお、テーブル88bにインクカートリッジ81aが載置されていない場合には、テーブル88bは、このテーブル88bの端部が、キャリッジ11から移動させられるインクカートリッジ81aの傾斜面812と接触する位置まで上昇した状態で停止するよう設定されている。
次に、交換用カートリッジ保持部89について説明する。
交換用カートリッジ保持部89は、交換用のインクカートリッジ81aを載置するためのテーブル89b(このテーブル89b上の位置が、本発明でいう保持位置に相当)と、このテーブル89bを上下に移動可能に支持する支持柱89cとを備えている。この支持柱89cには、テーブル88bを上方向に付勢するための付勢部材89aが備えられている。即ち、交換用カートリッジ保持部89は、不要カートリッジ保持部88と同様に構成されている。このため、交換用カートリッジ保持部89の最上位に位置するインクカートリッジ81aがキャリッジ11に供給されると、交換用カートリッジ保持部89は、付勢部材89aによりテーブル89bを押し上げ、次のインクカートリッジ81aを供給可能な状態に設定する。
交換用カートリッジ保持部89は、交換用のインクカートリッジ81aを載置するためのテーブル89b(このテーブル89b上の位置が、本発明でいう保持位置に相当)と、このテーブル89bを上下に移動可能に支持する支持柱89cとを備えている。この支持柱89cには、テーブル88bを上方向に付勢するための付勢部材89aが備えられている。即ち、交換用カートリッジ保持部89は、不要カートリッジ保持部88と同様に構成されている。このため、交換用カートリッジ保持部89の最上位に位置するインクカートリッジ81aがキャリッジ11に供給されると、交換用カートリッジ保持部89は、付勢部材89aによりテーブル89bを押し上げ、次のインクカートリッジ81aを供給可能な状態に設定する。
次に、キャリッジ11に搭載されたインクカートリッジ81aの交換動作について説明する。
まず、残量検出センサ82がキャリッジ11に搭載されているインクカートリッジ81a内部のインクの量が減少していることを検知すると、図7(a)に示すように、キャリッジ11は、不要カートリッジ保持部88と交換用カートリッジ保持部89との間で停止させられる。このとき、交換用カートリッジ保持部89には、インクが充填された交換用のインクカートリッジ81aが(図7(a)では4つ)準備されている。
まず、残量検出センサ82がキャリッジ11に搭載されているインクカートリッジ81a内部のインクの量が減少していることを検知すると、図7(a)に示すように、キャリッジ11は、不要カートリッジ保持部88と交換用カートリッジ保持部89との間で停止させられる。このとき、交換用カートリッジ保持部89には、インクが充填された交換用のインクカートリッジ81aが(図7(a)では4つ)準備されている。
そして、この状態において、図7(b)に示すように、キャリッジ11に搭載されたインクカートリッジ81aは、不要カートリッジ保持部88に移動させられる(本発明でいう退避手段に相当)。これと同時に、交換用カートリッジ保持部89の最上位に位置するインクカートリッジ81aがキャリッジ11に搭載される(本発明でいう搭載手段に相当)。
ここで、不要カートリッジ保持部88のテーブル88bにインクカートリッジ81aが載置されている場合には、キャリッジ11から移動させられるインクカートリッジ81aは、図7(b)および図8(a)に示すように、このインクカートリッジ81aの前端面に形成された傾斜面812と、テーブル88bに載置されたインクカートリッジ81aの後端面に形成された傾斜面813とを摺動させ、テーブル88bに載置されたインクカートリッジ81aを、付勢部材88aの付勢力に抗して押し下げながら、このインクカートリッジ81aに載置される。
そして、処理実行装置70のCPU71は、図8(b)に示すように、キャリッジ11を不要カートリッジ保持部88および交換用カートリッジ保持部89の間以外の場所に移動させ、押出部材84を元の位置に戻す。即ち、押出部材84を交換用カートリッジ保持部89側に移動させる。
なお、押出部材84に備えられた係合部材841は、押出部材84が交換用カートリッジ保持部89側に移動させられているときに、障害物(図8(b)では交換用カートリッジ保持部89にて保持されたインクカートリッジ81a)に接触すると、不要カートリッジ保持部88側(図8(b)では時計回り)に回動するよう構成されている。これにより、交換用カートリッジ保持部89のテーブル89bを上下に移動させることなく、押出部材84を元の位置に戻すことができる。
以上のようにして、インクカートリッジ81aの交換動作が行なわれる。
上記に詳述したインクジェットプリンタ1aにおいては、保持位置にて、複数の交換用のインクカートリッジ81aを、記録ヘッド10がインクを噴射する方向と同一方向である下方向に積層状態で保持可能な交換用カートリッジ保持部89と、退避位置にて、退避手段により移動させられた使用後のインクカートリッジ81aを記録ヘッド10がインクを噴射する方向と同一方向に積層状態で保持可能な不要カートリッジ保持部88と、を備えている。そして、インクジェットプリンタ1aは、キャリッジ11に搭載された使用後のインクカートリッジ81aを退避位置に移動させると同時に、キャリッジ11において使用後のインクカートリッジ81aが搭載されていた位置に、交換用カートリッジ保持部89により保持された複数の交換用のインクカートリッジ81aのうちの1つを搭載する。
上記に詳述したインクジェットプリンタ1aにおいては、保持位置にて、複数の交換用のインクカートリッジ81aを、記録ヘッド10がインクを噴射する方向と同一方向である下方向に積層状態で保持可能な交換用カートリッジ保持部89と、退避位置にて、退避手段により移動させられた使用後のインクカートリッジ81aを記録ヘッド10がインクを噴射する方向と同一方向に積層状態で保持可能な不要カートリッジ保持部88と、を備えている。そして、インクジェットプリンタ1aは、キャリッジ11に搭載された使用後のインクカートリッジ81aを退避位置に移動させると同時に、キャリッジ11において使用後のインクカートリッジ81aが搭載されていた位置に、交換用カートリッジ保持部89により保持された複数の交換用のインクカートリッジ81aのうちの1つを搭載する。
従って、このようなインクジェットプリンタ1aによれば、インクの噴射方向と同一の方向にインクカートリッジ81aを積層するので、キャリッジ11の厚みにより生じるスペースを有効に使用することができる。
また、このようなインクジェットプリンタ1aによれば、キャリッジ11を重くすることなく、大容量の画像形成を行うことができる。
さらに、記録ヘッド10は下方向にインクを噴射するので、記録ヘッド10を汚れ難くすることができる。このため、記録ヘッド10の噴射特性を良好に維持することができる。
さらに、記録ヘッド10は下方向にインクを噴射するので、記録ヘッド10を汚れ難くすることができる。このため、記録ヘッド10の噴射特性を良好に維持することができる。
また、交換用のインクカートリッジ81aを下方向に積層するので、装置の高さを低く抑え、装置の形状を扁平にすることができる。
さらに、不要カートリッジ保持部88を備えているので、不要となった複数のインクカートリッジ81aを良好に保持することができる。
さらに、不要カートリッジ保持部88を備えているので、不要となった複数のインクカートリッジ81aを良好に保持することができる。
加えて、インクジェットプリンタ1aにおいて使用されるインクカートリッジ81aは、移動される際の移動方向に対する前端面の下縁部および後端面の上縁部に、傾斜面812,813が形成されている。また、不要カートリッジ保持部88は、インクカートリッジ81aの積層状態が密になるように、不要カートリッジ保持部88が保持するインクカートリッジ81aをインクジェットプリンタ1aの上方向に付勢する付勢部材88aを備えている。
従って、このようなインクジェットプリンタ1aによれば、インクカートリッジ81aを移動させるときに、前端面の下縁部を、インクジェットプリンタ1aを構成する各部に引っ掛かり難くすることができる。
また、キャリッジ11に搭載された使用後のインクカートリッジ81aは、退避位置に移動させられるときに、このインクカートリッジ81aの前端面下縁部に形成された傾斜面812が、不要カートリッジ保持部88により退避位置にて保持されているインクカートリッジ81aの後端面上縁部に形成された傾斜面813と摺動し、不要カートリッジ保持部88により保持されているインクカートリッジ81aを付勢部材88aによる付勢力に抗して押し下げながら、退避位置に移動する。
従って、このようなインクジェットプリンタ1aによれば、インクカートリッジ81aの積層をスムーズに行うことができる。
また、不要カートリッジ保持部88は、新たに移動してくるインクカートリッジ81aのためのスペースを形成する必要がないため、不要カートリッジ保持部88の構成を簡単にすることができる。
また、不要カートリッジ保持部88は、新たに移動してくるインクカートリッジ81aのためのスペースを形成する必要がないため、不要カートリッジ保持部88の構成を簡単にすることができる。
加えて、インクジェットプリンタ1aにおいては、退避位置および保持位置が、キャリッジ11が移動可能な領域を挟んで、互いに対向する位置に配置されており、使用後のインクカートリッジ81aを移動させると同時に、交換用のインクカートリッジ81aをキャリッジ11に搭載する。
従って、インクジェットプリンタ1aによれば、インクカートリッジ81aの交換時間を短くすることができる。
なお、本発明の実施の形態は、上記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
なお、本発明の実施の形態は、上記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
例えば、本実施例のインクジェットプリンタ1aにおいては、インクの噴射方向を下方向に設定したが、例えば、インクの噴射方向を横方向や上方向等の任意の方向に設定してもよい。
また、本実施例のインクジェットプリンタ1aにおいては、不要カートリッジ保持部88により、使用後のインクカートリッジ81aを保持するよう構成したが、インクジェットプリンタ1aの外部に排出するよう構成してもよい。
ところで、特許請求の範囲には、交換用カートリッジ保持部89は、インクカートリッジ81aを「インクを噴射する方向と同一方向に積層状態」で保持する旨を記載したが、ここでいう「同一方向」とは、完全同一のみを意味するものではない。つまり、本発明の趣旨は、キャリッジ11の厚みを有効に使用してインクカートリッジ81aを積層することであるため、交換用カートリッジ保持部89は、インクカートリッジ81aをインクの噴射方向に対して斜め方向に積層するものも含まれるものとする。このようにしても、上記実施例のインクジェットプリンタ1aと同様の効果が得られる。
次に、別形態のインクジェットプリンタ1bについて説明する。本実施例(実施例2)にて説明するインクジェットプリンタ1bは、キャリッジ11の構成、カートリッジ交換機構80aの構成、およびインクカートリッジ81aの構造等が異なるのみであって、その他の構成は実施例1のインクジェットプリンタ1aと同様の構成である。従って、本実施例(実施例2)では、実施例1のインクジェットプリンタ1aと異なる箇所のみを詳述し、実施例1のインクジェットプリンタ1aと同様の箇所については、同一の符号を付して説明を省略する。
まず、本実施例(実施例2)におけるインクジェットプリンタ1bについて、図9を用いて説明する。図9は実施例2のインクジェットプリンタ1bを示す斜視図である。
インクジェットプリンタ1bは、図9に示すように、実施例1のカートリッジ交換機構80aに換えて、別形態のカートリッジ交換機構80bが配置されている。
インクジェットプリンタ1bは、図9に示すように、実施例1のカートリッジ交換機構80aに換えて、別形態のカートリッジ交換機構80bが配置されている。
即ち、カートリッジ交換機構80bには、不要カートリッジ保持部88と交換用カートリッジ保持部89とが、キャリッジ11の移動領域の片側に並べて配置されている。また、インクカートリッジ81bをキャリッジ11と不要カートリッジ保持部88との間で移動するための、交換モータ85a、ピニオン86a、押出部材84と、インクカートリッジ81bをキャリッジ11と交換用カートリッジ保持部89との間で移動するための、交換モータ85b、ピニオン86b、押出部材84とが、それぞれ配置されている。
また、本実施形態のキャリッジ11おいては、実施例1のキャリッジ11とは異なり、インクカートリッジ81bを前後逆方向に向けて装着するよう構成されている(図11〜図13参照)。この構成に伴い、残量検出センサ82の位置は、キャリッジ11の後側に変更されている。
このインクジェットプリンタ1bにおいて、キャリッジ11に搭載されたインクカートリッジ81bの交換する動作について、以下に説明する。
処理実行装置70のCPU71は、残量検出センサ82がキャリッジ11に搭載されているインクカートリッジ81b内部のインクの量が減少していることを検知すると、不要カートリッジ保持部88の位置に、キャリッジ11を移動させ、停止させる。
処理実行装置70のCPU71は、残量検出センサ82がキャリッジ11に搭載されているインクカートリッジ81b内部のインクの量が減少していることを検知すると、不要カートリッジ保持部88の位置に、キャリッジ11を移動させ、停止させる。
そして、処理実行装置70のCPU71は、交換モータ85aを駆動し、キャリッジ11に搭載されたインクカートリッジ81bを不要カートリッジ保持部88のテーブル88b上に移動させる。このとき、処理実行装置70のCPU71は、下縁部に形成された傾斜面812を有する端面が移動方向前側(前端面)となるよう、このインクカートリッジ81bを移動させる。
次に、処理実行装置70のCPU71は、キャリッジ11を交換用カートリッジ保持部89の位置に移動させ、停止させる。
そして、交換モータ85bを駆動し、この交換用カートリッジ保持部89のテーブル89上にて保持されている交換用のインクカートリッジ81bをキャリッジ11に搭載する。このとき、処理実行装置70のCPU71は、上縁部に形成された傾斜面813を有する端面が移動方向前側(前端面)となるよう、このインクカートリッジ81bを移動させる。
そして、交換モータ85bを駆動し、この交換用カートリッジ保持部89のテーブル89上にて保持されている交換用のインクカートリッジ81bをキャリッジ11に搭載する。このとき、処理実行装置70のCPU71は、上縁部に形成された傾斜面813を有する端面が移動方向前側(前端面)となるよう、このインクカートリッジ81bを移動させる。
このようにして、インクジェットプリンタ1bは、再び画像形成が可能な状態となる。
次に、本実施形態のインクジェットプリンタ1bにて使用されるインクカートリッジ81bについて図10を用いて説明する。図10(a)はインクカートリッジ81bを斜め上方から見た斜視図、図10(b)はインクカートリッジ81bを斜め下方から見た斜視図、図10(c)は長手方向におけるインクカートリッジ81bの中央断面図である。
次に、本実施形態のインクジェットプリンタ1bにて使用されるインクカートリッジ81bについて図10を用いて説明する。図10(a)はインクカートリッジ81bを斜め上方から見た斜視図、図10(b)はインクカートリッジ81bを斜め下方から見た斜視図、図10(c)は長手方向におけるインクカートリッジ81bの中央断面図である。
インクカートリッジ81bは、図10(a)に示すように、略箱型であって、一端面にインクを補充するための補充孔811が形成されている。
そして、インクカートリッジ81bの補充孔811の近傍には、図10(c)に示すように、補充孔811を塞ぐためのキャップ816と、このキャップ816を補充孔811側に付勢する付勢部材817とが備えられている。このため、キャップ816が外部から付勢部材817による付勢力に抗して押圧された場合に、補充孔811からインクを補充可能な状態となり、キャップ816が押圧されていない場合には、キャップ816は内部を密閉状態とするので、インクカートリッジ81bは、インクを補充不能な状態となる。また、この状態のときには、インクカートリッジ81bの内部のインクが補充孔811から外部に流出することはない。
そして、インクカートリッジ81bの補充孔811の近傍には、図10(c)に示すように、補充孔811を塞ぐためのキャップ816と、このキャップ816を補充孔811側に付勢する付勢部材817とが備えられている。このため、キャップ816が外部から付勢部材817による付勢力に抗して押圧された場合に、補充孔811からインクを補充可能な状態となり、キャップ816が押圧されていない場合には、キャップ816は内部を密閉状態とするので、インクカートリッジ81bは、インクを補充不能な状態となる。また、この状態のときには、インクカートリッジ81bの内部のインクが補充孔811から外部に流出することはない。
この構成により、この補充孔811からインクを充填することができるので、不要カートリッジ保持部88に保持されたインクカートリッジ81bを捨てることなく容易に再利用することができる。
また、このインクカートリッジ81bには、図10(b)および図10(c)に示すように、実施例1のインクカートリッジ81aに備えられていたシャッタ814aおよび収納部815aに換えて、キャップ814bおよび付勢部材815bが備えられている。このキャップ814bおよび付勢部材815bは、補充孔811付近に配置されたキャップ816および付勢部材817と同様のものであり、キャップ814bが外部から付勢部材815bによる付勢力に抗して押圧された場合に、抽出孔819からインクを抽出可能な状態となり、キャップ814bが押圧されていない場合には、キャップ814bは内部を密閉状態とするので、インクカートリッジ81bは、インクを抽出不能な状態となる。また、この状態のときには、インクカートリッジ81bの内部のインクが抽出孔819から外部に流出することはない。
ここで、インクカートリッジ81bがキャリッジ11に装着されるときの状態について図11、図12、および図13を用いて説明する。図11はキャリッジ11にインクカートリッジ81bが装着されている状態を示す説明図、図12はキャリッジ11から使用後のインクカートリッジ81bを取り外す状態を示す説明図、図13はキャリッジ11に交換用のインクカートリッジ81bを装着する状態を示す説明図である。
インクカートリッジ81bがキャリッジ11に装着されているときには、図11に示すように、ソレノイド114はOFF状態であり、係止部材111はキャリッジ11の抽出孔819に挿通され、キャップ814bを押し上げた状態になっている。このため、抽出孔819からインクを抽出することができる。また、係止部材111により、インクカートリッジ81bは位置決め固定されている。従って、このインクジェットプリンタ1bでは、係止部材111と抽出孔819とを係合させることにより、インクカートリッジ81bがキャリッジ11から移動してしまうことを防止している。
ここで、残量検出センサ82によりインクの残量が所定量よりも減少していることが検出された場合には、処理実行装置70のCPU71は、キャリッジ11を不要カートリッジ保持部88の位置まで移動させ、図12に示すように、ソレノイド114をON状態にする。
すると、係止部材111は、付勢部材112の付勢力に抗して下方向に移動し、インクカートリッジ81bから離れた状態となる。このとき、インクカートリッジ81bのキャップ814bは、付勢部材815bの付勢力により、インクカートリッジ81bの内部を密閉状態とする。
この状態において、インクカートリッジ81bは押出部材84によりキャリッジ11から取り外され、不要カートリッジ保持部88に搬送されることになる。
次に、キャリッジ11に交換用のインクカートリッジ81bを装着するときには、処理実行装置70のCPU71は、キャリッジ11を交換用カートリッジ保持部89の位置まで移動させる。そして、図13に示すように、処理実行装置70のCPU71は、ソレノイド114をON状態にしたままで、押出部材84をキャリッジ11方向に移動させることにより、交換用カートリッジ保持部89に保持されていたインクカートリッジ81bをキャリッジ11上に搬送する。
次に、キャリッジ11に交換用のインクカートリッジ81bを装着するときには、処理実行装置70のCPU71は、キャリッジ11を交換用カートリッジ保持部89の位置まで移動させる。そして、図13に示すように、処理実行装置70のCPU71は、ソレノイド114をON状態にしたままで、押出部材84をキャリッジ11方向に移動させることにより、交換用カートリッジ保持部89に保持されていたインクカートリッジ81bをキャリッジ11上に搬送する。
そして、処理実行装置70のCPU71は、インクカートリッジ81bを所定の位置まで搬送したときに、ソレノイド114をOFF状態にする。すると、図11に示すように、新たなインクカートリッジ81bがキャリッジ11に装着される。
以上のように詳述したインクジェットプリンタ1bにおいては、交換用カートリッジ保持部89および不要カートリッジ保持部88が、キャリッジ11の移動方向と同一方向に並べて配置されている。
従って、このインクジェットプリンタ1bによれば、キャリッジ11の移動方向と直交する方向の長さを短くすることができる。
1a,1b…インクジェットプリンタ、2…給紙カートリッジ、5…排紙トレイ、10…記録ヘッド、11…キャリッジ、13…用紙搬送機構、70…処理実行装置、71…CPU、80a,80b…カートリッジ交換機構、81a,81b…インクカートリッジ、82…残量検出センサ、84…押出部材、85,85a,85b…交換モータ、86,86a,86b…ピニオン、87…ソレノイド、88…不要カートリッジ保持部、88a…付勢部材、88b…テーブル、88c…支持柱、89…交換用カートリッジ保持部、89a…付勢部材、89b…テーブル、89c…支持柱、111…係止部材、112…付勢部材、113…リンク機構、114…ソレノイド、116…突起部、811…補充孔、812,813…傾斜面、814a…シャッタ、814b…キャップ、815a…収納部、815b…付勢部材、816…キャップ、817…付勢部材、819…抽出孔、841…係合部材。
Claims (8)
- 記録ヘッドとインクカートリッジとを搭載したキャリッジを走査しながら、前記記録ヘッドから予め設定された方向にインクを噴射することにより被記録媒体に画像を形成するインクジェット記録装置に備えられ、前記キャリッジに搭載された使用後のインクカートリッジを交換用のインクカートリッジと交換するインクカートリッジ交換装置であって、
前記キャリッジに搭載された使用後のインクカートリッジを退避位置に移動させる退避手段と、
保持位置にて、複数の交換用のインクカートリッジを、前記記録ヘッドがインクを噴射する方向と同一方向に積層状態で保持可能な交換用カートリッジ保持手段と、
前記キャリッジにおいて前記使用後のインクカートリッジが搭載されていた位置に、前記交換用カートリッジ保持手段により保持された複数の交換用のインクカートリッジのうちの1つを搭載する搭載手段と、
を備えたこと特徴とするインクカートリッジ交換装置。 - 前記記録ヘッドは、当該インクカートリッジ交換装置の下方向にインクを噴射することを特徴とする請求項1に記載のインクカートリッジ交換装置。
- 退避位置にて、前記退避手段により移動させられた使用後のインクカートリッジを前記記録ヘッドがインクを噴射する方向と同一方向に積層状態で保持可能な不要カートリッジ保持手段を備えたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のインクカートリッジ交換装置。
- 前記インクカートリッジは、前記退避手段または前記搭載手段により移動される際の移動方向に対する前端面の下縁部に、傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項1〜請求項3の何れかに記載のインクカートリッジ交換装置。
- 前記インクカートリッジは、前記退避手段または前記搭載手段により移動される際の移動方向に対する後端面の上縁部にも傾斜面が形成されており、
前記不要カートリッジ保持手段は、前記インクカートリッジの積層状態が密になるように、該不要カートリッジ保持手段が保持するインクカートリッジを当該インクカートリッジ交換装置の上方向に付勢する付勢手段を備えたこと
を特徴とする請求項4に記載のインクカートリッジ交換装置。 - 退避位置および保持位置は、前記キャリッジが移動可能な領域を挟んで、互いに対向する位置に配置されており、
前記搭載手段は、前記退避手段がインクカートリッジを移動させると同時に、交換用のインクカートリッジを前記キャリッジに搭載すること
を特徴とする請求項1〜請求項5の何れかに記載のインクカートリッジ交換装置。 - 退避位置および保持位置は、前記キャリッジの移動方向に並べて配置されていることを特徴とする請求項1〜請求項5の何れかに記載のインクカートリッジ交換装置。
- 記録ヘッドとインクカートリッジとを搭載したキャリッジを走査しながら前記記録ヘッドからインクを噴射することにより被記録媒体に画像を形成するインクジェット記録装置であって、
前記キャリッジに搭載されたインクカートリッジを交換用のインクカートリッジと交換するインクカートリッジ交換装置として請求項1〜請求項7の何れかに記載のインクカートリッジ交換装置を備えたこと
を特徴とするインクジェット記録装置。
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