JP6200701B2 - 液体収容容器及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は液体収容容器及び画像形成装置に関する。

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機、印刷機等の画像形成装置として、例えば液滴を吐出する液体吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）からなる記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置が知られている。

このような画像形成装置においては、長時間の連続印刷を行えるように、液体を収容する液体収容容器としての液体カートリッジを装置本体に対して交換可能とするものが知られている。

従来の液体カートリッジとして、例えば、液体を収容する、撓むことが可能な液体収容袋をケース内に複数配置し、液体収容袋の液体供給口部（導出部）をケースに固定したものが知られている（特許文献１参照）。

特許第４１１１０８９号公報

ところで、画像形成装置としての例えば大型連帳機などの商業用印刷機においては、高い生産性と低コスト化の両立することが要求される。そこで、液体カートリッジは、長時間の連続印刷を可能とするため、大容量化する必要がある。

また、装置のダウンタイムを削減するため、カートリッジ交換作業が容易に行えるようにする必要がある。そのため、液体カートリッジと装置本体側のカートリッジ収容部との間に、意図的にクリアランスを設けるなどの工夫がなされる。このとき、大容量の液体カートリッジでは、部品精度や組立て精度のばらつきが大きくなるため、クリアランスをより大きくとる必要がある。

他方、交換可能な液体カートリッジでは、交換作業時に、液体カートリッジの液体供給口部（液体導出口部）と、装置本体側に設けられた液体接続口（液体導入口、液体供給路）とが、確実に接続されて、液体供給路を形成する必要がある。

そこで、例えば、装置本体のカートリッジ装填部に、液体カートリッジが載せ置かれて水平移動するトレイ部と、装填時における液体カートリッジの水平方向位置を位置決めするガイド部とを設ける。一方、液体カートリッジには、液体供給口部に装置本体側のガイド部材に嵌り合うガイド受け部材を設ける。

そして、液体カートリッジをトレイ部に載せ置き、液体カートリッジ側のガイド受け部材にガイド部材を嵌め合わせて、ガイドしながら装填することで、装置本体と液体カートリッジの相対的な位置精度を向上させることが考えられる。

しかしながら、このようにガイド部材によって案内する方式を採用する場合、ガイド部材と液体カートリッジのガイド受け部材との位置ずれが生じていると、液体カートリッジ全体が、位置ずれが解消するように移動することになる。

その結果、液体カートリッジがトレイ部の載せ置き面から浮き上がるなどして正しく装填できなくなるという課題が生じる。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、液体収容容器の装置本体への装填をガイド部材によって案内するときの位置ずれを吸収できるようにすることを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係る液体収容容器は、
装置本体に供給する液体を収容し、前記装置本体に交換可能に装着される液体収容容器であって、
前記液体を収容する液体収容袋と、
前記液体収容袋を収納した筺体と、
前記装置本体の液体供給路と接続される液体供給口部と、を有し、
前記筺体の上面に前記液体供給口部が設けられて、前記液体供給口部は前記液体収容袋内に通じ、
前記液体供給口部には、前記装置本体のガイド部材に嵌り合うガイド受け部材が設けられ、
前記筺体の前記液体供給口部を取り付ける取り付け部分が撓むことが可能であり、
前記筺体の前記取り付け部分が撓むことによって前記液体供給口部は高さ方向に変位可能であり、
前記装置本体内に装填するとき、前記装置本体のガイド部材に対して前記ガイド受け部材が高さ方向にずれているときには、前記液体供給口部が高さ方向に変位する
構成とした。

本発明によれば、液体収容容器の装置本体への装填をガイド部材によって案内するときの位置ずれを吸収して正しく設置することができる。

本発明に係る液体収容容器としての液体カートリッジの一例の外観斜視説明図である。 同液体カートリッジの液体供給口部分の分解斜視説明図である。 キャップ部材の詳細な説明に供する同キャップ部材の初期状態の斜視説明図である。 同じく分離状態の斜視説明図である。 印刷機本体側のカートリッジ収容部の一例の概略説明図である。 同じくカートッジ収容部に対する液体カートリッジの収容動作の説明に供する説明図である。 カートリッジ収容部のガイド部材と液体カートリッジの液体供給口部の取り付け部分の説明に供する斜視説明図である。 同じく要部側面説明図である。 カートリッジ収容部のガイド部材と液体カートリッジのガイド受け部とが高さ方向にずれていないときの収容動作（装填動作）の説明に供する側面説明図である。 カートリッジ収容部のガイド部材に対して液体カートリッジのガイド受け部が高い方向にずれているときの収容動作の説明に供する側面説明図である。 カートリッジ収容部のガイド部材に対して液体カートリッジのガイド受け部が低い方向にずれているときの収容動作の説明に供する側面説明図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。本発明に係る液体収容容器としての液体カートリッジの一例について図及び図２を参照して説明する。図１は同液体カートリッジの外観斜視説明図、図２は同液体カートリッジの液体供給口部分の分解斜視説明図である。

この液体カートリッジ１は、画像形成装置本体である印刷機本体へ供給する液体であるインクを内部に収容する液体収容部１０を有し、印刷機本体の後述するカートリッジ収容部１１０に対して交換可能に装着される。

この液体収容部１０は、液体収容部１０自体が内部に液体を収容可能であって、撓むことが可能な材質の材料で形成された構成とすることができる。あるいは、液体収容部１０は、撓むことが可能な筐体の内部に液体を収容する液体収容袋（液体収容部材）を配置した構成とすることができる。ここでは、後者の構成を採用し、筐体は例えばダンボール材で形成している。

液体収容部１０には外部に液体を供給する液体供給口（導出口）２０を有する液体供給口部３０が設けられ、液体供給口部３０を覆うキャップ部材４０を備えている。

液体供給口部３０は、液体収容部１０に固定した口部材３１と、口部材３１の開口部３１ａ内に配置され、液体供給口２０が設けられた回転規制部材を兼ねる内蓋部材３２とを有する。そして、液体収容部１０の口部材３１の開口部３１ａ内に内蓋部材３２を固定する固定部材３３を有し、固定部材３３にキャップ部材４０を装着している。

なお、内蓋部材３２に設けられた液体供給口２０は、液体収容部１０の内部に収納されている液体収容袋にチューブなどを介して通じている。

ここでは、液体供給口部３０は、口部材３１、内蓋部材３２及び固定部材３３の別部材を組み合わせて構成しているが、これに限られない。これらの口部材３１、内蓋部材３２及び固定部材３３を一体成型して一部品とすることもできるし、更に液体収容部１０と一体成型することもできる。

次に、キャップ部材４０の詳細について図３及び図４を参照して説明する。図３は同キャップ部材の初期状態の斜視説明図、図４は同じく分離状態の斜視説明図である。

キャップ部材４０は、液体供給口部３０の液体供給口２０を封じる密封部４１と、収容した液体に関する情報を格納する情報記憶手段であるＩＣチップ４３を保持する保持部４２とを有する。

ここで、密封部４１と保持部４２とは、密封部４１の外周面と保持部４２の内周面との間に形成した破断可能な複数のブリッジ部４４によって分離可能に連結されている。つまり、密封部４１を保持部４２に対して回転させることで、ブリッジ部４４が破断されて、密封部４１を保持部４２から分離することができる。

密封部４１は、液体供給口２０に挿入されて液体供給口２０を閉じる円柱状の栓部５１と、栓部５１を回転させる液体供給方向と直交する方向に延びるレバー部５２を有している。

保持部４２には、外周面の径方向で対向する位置に、ガイド受け部６１ａ、６１ｂ（区別しないときは、「ガイド受け部６１」という。）が形成されている。ガイド受け部６１ａ、６１ｂは、液体カートリッジ１を後述する装置本体（印刷機本体）のカートリッジ収容部１００に装填するときの装填方向に沿って形成され、装置本体側の後述するガイド部材１０２に嵌め合わされる。

このガイド受け部６１には、高さ方向の上下端部に、上記ガイド部材を案内可能なリブ６２ａ、６２ｂが設けられている。

ここで、キャップ部材４０は、液体カートリッジ１を輸送するときには、液体供給口部３０に装着されることで、密封部４１の栓部５１が液体供給口２０内に挿入されて液体供給口２０を閉じている。このとき、密封部４１が液体供給口部３０に固定されることで、保持部４２は密封部４１を介して液体供給口部３０に固定された状態になる。

そして、液体カートリッジ１を印刷機本体に装填して使用するときには、レバー部５２を回転させて密封部４１を回転させる。これにより、密封部４１と保持部４２との間のブリッジ部４４が破断されて、密封部４１を保持部４２から分離して取り外し、液体供給口２０を閉じている栓部５１を取り除き、液体供給口２０を開口することができる。

次に、印刷機本体側のカートリッジ収容部の一例について図５及び図６を参照して説明する。図５は同カートリッジ収容部の概略説明図、図６は同じくカートッジ収容部に対する液体カートリッジの収容動作の説明に供する説明図である。

カートリッジ収容部１００は、液体カートリッジ１を載せ置くトレイ部１１０を有している。このトレイ部１１０は、スライド機構部１１１によって、カートリッジ収容部１００内（装置本体内）とカートリッジ収容部１００外（装置本体外）との間で、水平移動される。

また、液体カートリッジ１の保持部４２のガイド受け部６１ａ、６２ａに嵌め合わせるガイド部材１０２を有している。

また、保持部４２のＩＣチップ４３に当たって接触し、ＩＣチップ４３内に記憶された情報を読み取るＩＣチップ読み取り部１０３を有している。

また、液体カートリッジ１の液体供給口部３０の液体供給口（導出口）２０に嵌め合う液体供給路をなす接続部（連結部）１０１と、接続部１０１に通じて図示しない印刷部に液体を贈るための液体供給経路１０４とを有している。

このカートリッジ収容部１００に液体カートリッジ１を収容する（装填する）ときには、図６（ａ）に示すように、カートリッジ収容部１００からトレイ部１１０を引出して、トレイ部１１０上に液体カートリッジ１を載せ置く。そして、図６（ｂ）に示すように、トレイ部１１０をカートリッジ収容部１００内に押し込んで装填（セット）する。

次に、カートリッジ収容部のガイド部材と液体カートリッジの液体供給口部の取り付け部分について図７及び図８を参照して説明する。図７はカートリッジ収容部のガイド部材及び液体カートリッジの液体供給口部の取り付け部分の説明に供する斜視説明図、図８は同じく要部側面説明図である。

カートリッジ収容部１００のガイド部材１０２は、液体カートリッジ１のガイド受け部６１ａ、６１ｂに接触可能で、リブ６２ａ、６２ｂ間に嵌り込むことが可能で、ガイド受け部６１ａ、６１ａを案内する２本のフォーク状ガイド部２０１を有している。

２本のガイド部２０１の対向する側には、それぞれ上面（ガイド水平部）２０１ａ及び下面（ガイド水平部）２０１ｂから先端部側に向かって先細る形状のテーパ部２０２が形成されている。このテーパ部２０２の上面にはテーパ面２０２ａを、下面にはテーパ面２０２ｂを有する。

ここで、ガイド部２０１の厚みｈは、液体カートリッジ１の保持部４２のガイド受け部６１のリブ６２ａ、６１ｂ間のギャップｇ内に嵌り込む寸法に形成されている。

一方、液体カートリッジ１の液体収容部１０には、液体収容部１０の天面（上面）から山形状に突き出した供給口取り付け部１０ａが設けられ、この供給口取り付け部１０ａに液体供給口部３０が取付けられている。

そして、液体収容部１０は、前述したように撓むことが可能な材料（材質の部材）で形成されているので、供給口取り付け部１０ａに取り付けられた液体供給口部３０は、矢印ａ、ｂで示すように高さ方向に変位可能である（変位することができる。）

なお、本実施形態では、液体収容部１０自体或いは筐体自体が撓むことが可能な材質の材料で形成されているが、液体供給口部３０が高さ方向に変位可能であれば、液体供給口部３０を取り付ける部分のみを撓むことが可能な部材で形成することもできる。

次に、カートリッジ収容部のガイド部材と液体カートリッジのガイド受け部とが高さ方向にずれていないときの収容動作（装填動作）について図９も参照して説明する。図９は同説明に供する側面説明図である。

前述したように、カートリッジ収容部１００内に液体カートリッジ１を収容するときには、トレイ部１１０を引き出して液体カートリッジ１を載せ置き、図７にも示す矢印Ｙ方向に、トレイ部１１０とともに液体カートリッジ１をスライド移動させる。

これによって、液体カートリッジ１は、図９（ａ）の状態から相対的に図９（ｂ）に示すように移動し、ガイド部材１０２のガイド部２０１、２０１が、液体カートリッジ１の保持部４２のガイド受け部６１ａ、６１ｂに接触する。

このとき、ガイド部２０１と液体カートリッジ１のガイド受け部６１ａ、６１ｂとが高さ方向にずれていなければ、ガイド受け部６１ａ、６１ｂのリブ６２ａ、６２ｂと、ガイド部２０１のガイド水平部２０１ａ、２０１ｂによって、保持部４２の高さ、即ち、液体供給口部３０の高さが位置決めされる。

これにより、液体カートリッジ１の液体供給口部３０に設けられた液体供給口２０にカートリッジ収容部１００側の接続部１０１が正しく嵌め合わされることになる。

次に、カートリッジ収容部のガイド部材に対して液体カートリッジのガイド受け部が高い方向にずれているときの収容動作について図１０も参照して説明する。図１０は同説明に供する側面説明図である。

この場合には、液体カートリッジ１が、図１０（ａ）の状態から相対的に図１０（ｂ）に示すように移動するとき、ガイド部２０１のテーパ面２０２ｂとガイド受け部６１ａ、６１ｂの下側のリブ６２ｂとがまず接触する。

この状態から、更に液体カートリッジ１が矢印Ｙ方向にスライド移動されると、テーパ面２０２ｂに沿って、保持部４２が下方（矢印ｂ方向）に沈み込む。

これによって、ガイド部２０１のガイド水平部２０１ａ、２０１ｂがガイド受け部６１ａ、６１ｂのリブ６２ａ、６２ｂ間に嵌り込みことになる。したがって、ガイド受け部６１ａ、６１ｂのリブ６２ａ、６２ｂと、ガイド部２０１のガイド水平部２０１ａ、２０１ｂによって、保持部４２の高さ、即ち、液体供給口部３０の高さが位置決めされる。

このとき、液体供給口部３０は、前述したように液体収容部１０の取り付け部１０ａが変位できるので、保持部４２の沈み込みに伴って液体供給口部３０全体が下方向（矢印ｂ方向）に変位する。

これによって、ガイド部材１０２に対して液体カートリッジ１のガイド受け部６１が高い方向にずれている場合でも、位置ずれが吸収されて、液体カートリッジ１自体はトレイ部１１０上に押し付けられるなどして移動することなく、位置決めすることができる。

次に、カートリッジ収容部のガイド部材に対して液体カートリッジのガイド受け部が低い方向にずれているときの収容動作について図１１も参照して説明する。図１１は同説明に供する側面説明図である。

この場合には、液体カートリッジ１が、図１１（ａ）の状態から相対的に図１１（ｂ）に示すように移動するとき、ガイド部２０１のテーパ面２０２ａとガイド受け部６１ａ、６１ｂの上側のリブ６２ａとがまず接触する。

この状態から、更に液体カートリッジ１が矢印Ｙ方向にスライド移動されると、テーパ面２０２ａに沿って、保持部４２が上方（矢印ａ方向）に移動する。

これによって、ガイド部２０１のガイド水平部２０１ａ、２０１ｂがガイド受け部６１ａ、６１ｂのリブ６２ａ、６２ｂ間に嵌り込みことになる。したがって、ガイド受け部６１ａ、６１ｂのリブ６２ａ、６２ｂと、ガイド部２０１のガイド水平部２０１ａ、２０１ｂによって、保持部４２の高さ、即ち、液体供給口部３０の高さが位置決めされる。

このとき、液体供給口部３０は、前述したように液体収容部１０の取り付け部１０ａが変位できるので、保持部４２の上方への移動に伴って液体供給口部３０全体が上方向（矢印ａ方向）に変位する。

これによって、ガイド部材１０２に対して液体カートリッジ１のガイド受け部６１が低い方向にずれている場合でも、位置ずれが吸収されて、液体カートリッジ１自体はトレイ部１１０上から浮き上がるなどして移動することなく、位置決めすることができる。

このように、液体供給口部が高さ方向に変位できることで、装置本体と液体カートリッジとの間の高さ方向の位置ずれを吸収して、液体カートリッジを装填することができる。これによって、液体収容容器の装置本体への装填をガイド部材によって案内するときの位置ずれを吸収して正しく設置することができる。

なお、本願において、「用紙」とは材質を紙に限定するものではなく、ＯＨＰ、布、ガラス、基板などを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味である。被記録媒体、記録媒体、記録紙、記録用紙などと称されるものを含む。また、画像形成、記録、印字、印写、印刷はいずれも同義語とする。

また、「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味する。また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること（単に液滴を媒体に着弾させること）をも意味する。

また、「インク」とは、特に限定しない限り、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用いる。例えば、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、樹脂なども含まれる。

また、「画像」とは平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を三次元的に造形して形成された像も含まれる。

１ 液体カートリッジ（液体収容容器）
１０ 液体収容部
２０ 液体供給口
３０ 液体供給口部
４０ キャップ部材
４１ 密封部
４２ 保持部
４３ 情報記憶手段
６１ａ、６１ｂ ガイド受け部
１００ カートリッジ収容部
１０２ ガイド部材
１１０ トレイ部
２０１ ガイド部

Claims (3)

1. 装置本体に供給する液体を収容し、前記装置本体に交換可能に装着される液体収容容器であって、
   前記液体を収容する液体収容袋と、
   前記液体収容袋を収納した筺体と、
   前記装置本体の液体供給路と接続される液体供給口部と、を有し、
   前記筺体の上面に前記液体供給口部が設けられて、前記液体供給口部は前記液体収容袋内に通じ、
   前記液体供給口部には、前記装置本体のガイド部材に嵌り合うガイド受け部材が設けられ、
   前記筺体の前記液体供給口部を取り付ける取り付け部分が撓むことが可能であり、
   前記筺体の前記取り付け部分が撓むことによって前記液体供給口部は高さ方向に変位可能であり、
   前記装置本体内に装填するとき、前記装置本体のガイド部材に対して前記ガイド受け部材が高さ方向にずれているときには、前記液体供給口部が高さ方向に変位する
   ことを特徴とする液体収容容器。
2. 前記筺体の前記液体供給口部を取り付ける取り付け部分は、前記筐体の上面から山形状に突き出していることを特徴とする請求項１に記載の液体収容容器。
3. 装置本体に供給する液体を収容した液体収容容器が装置本体に交換可能に装着される画像形成装置であって、
   前記装置本体は、
   前記液体収容容器が載せ置かれて、前記装置本体内と前記装置本体外との間を水平移動するトレイ部と、
   前記液体収容容器を案内するガイド部と、を有し、
   前記液体収容容器は、
   前記装置本体の液体供給路に接続される液体供給口部を有し、
   前記液体供給口部には、前記装置本体のガイド部材に嵌り合うガイド受け部が設けられ、
   前記液体供給口部は、高さ方向に変位可能に設けられ、
   前記液体収容容器を前記トレイ部に載せて前記装置本体内に装填するときに、前記装置本体の前記ガイド部材に前記液体収容容器の前記ガイド受け部が嵌め込まれ、
   前記装置本体のガイド部材に対して前記液体収容容器の前記ガイド受け部が高さ方向にずれているときには、前記液体供給口部が高さ方向に変位する
   ことを特徴とする画像形成装置。

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