JP6320173B2 - 液体タンク保持機構 - Google Patents

Description

本発明は、液体吐出装置に着脱可能に装着される、インク等の液体を収容し、保持する液体タンク保持機構に関する。

液体吐出装置においては、液体タンクをプリントヘッドに直接搭載する、または、チューブ等を介してプリントヘッドにつながる液体タンク装着部に装着する等して、プリントヘッドに液体を供給する。液体タンクを所定の位置に保持するための機構として、特許文献１（特開２００８−１１０５７７号公報）に示される構成が知られている。この構成では、装着状態において第１のばねにより脱着方向に付勢された液体タンクを、保持部に設けたレバーによって、所定の位置に保持している。より詳細には、保持部に設けられたレバーは、液体タンクに向かって突出するロック部を有しており、液体タンクの係脱方向に直交する軸を中心にして回動可能とされ、ロック部が液体タンクに向かうように第２のばねによって付勢されている。液体タンクの装着状態では、ロック部が液体タンクの一部と係合することにより、液体タンクを所定の場所に保持される。液体タンク係脱時には、ロック部への付勢に抗する力をかけてロック部と液体タンクとの係合を解除することで、液体タンクは、係脱方向への付勢によって係脱される。

特開２００８−１１０５７７号公報

上述したようなレバー機構を、組み立てが容易な構成で実現しようとする場合、レバーの回動軸を取り囲むカバーの軸受部の一部を、回動軸と直交する面内で移動可能な構成とすることが考えられる。より詳細には、軸受部を２つの部分に分割し、その一方または両方の、軸受部自体または軸受部の根元に可撓性を持たせて移動可能とする。このような構成とすることにより、レバー組み付け時には軸受部が移動してレバーの回動軸を組み付け可能であり、組み付け後は軸受部がレバーの軸を取り囲む位置に戻ることで、レバーの回動軸を保持可能である。
しかしながら、軸受部の一部が移動可能な構成においては、落下等の衝撃で液体タンクに係脱方向の慣性力が生じた場合に、レバーのロック部に液体タンクが係脱する方向への力がかかり、レバー軸が軸受部から外れる虞がある。レバーが軸受部から外れた場合には、液体タンクに生じた慣性力、および、係脱方向への付勢により、液体タンクがカバーから外れることとなる。
本発明の目的は、上記課題を解決するものである。すなわち、組み立てが容易で、且つ、衝撃時にも安定的に液体タンクを保持しやすいレバー機構を提供することである。

上記目的を達成する本発明は、
付勢部材、カバー、レバーを有し、液体タンクを本体部に対して着脱可能に保持する液体タンク保持機構であって、
前記付勢部材は、前記液体タンクの装着状態において、前記液体タンクを係脱する方向に付勢し、
前記レバーは、前記液体タンクと係合することで前記液体タンクを所定の位置に保持可能なロック部と、前記ロック部を前記液体タンクに係合するように付勢する付勢部と、前記液体タンクの着脱方向に直交する軸と、抜け止め部とを有し、前記軸を中心に回動可能な状態で前記カバーに取り付けられており、
前記カバーは、前記液体タンクを着脱可能な開口部と、前記レバーの軸を受ける第１の軸受部と第２の軸受部と、抜け止め受け部とを有し、
前記第１の軸受部と第２の軸受部は、これらが形成する軸受領域にて、前記軸を、前記液体タンクの装着方向もしくは係脱方向について移動可能に収容し、その一方または両方の軸受部または軸受部の根元が可撓性を有しており、第１の軸受部と第２の軸受部との間の開口が広がるように変形することによって前記軸を取り付け可能であり、
前記抜け止め受け部は、前記抜け止め部と当接することにより前記軸受領域における前記軸の液体タンクの係脱方向への移動を止め、
前記抜け止め部が前記抜け止め受け部と当接したときに、前記第１の軸受部と第２の軸受部の開口部における最短直線よりも、前記軸の中心が前記軸受領域に近い位置になるように配置されている。
上述した構成による本発明の液体タンク保持機構では、レバー部の回転中心となる軸は、第１の軸受部と第２の軸受部との間の開口が広がるように変形することによってカバーに取り付けられる。軸は、第１の軸受部と第２の軸受部が形成する軸受領域にて移動可能に収容されるが、液体タンクの係脱方向への移動は抜け止め受け部と抜け止め受け部とが当接することにより制限されている。この当接時に、第１の軸受部と第２の軸受部の、開口部における最短直線に対して、軸の中心が軸受領域により近い位置になるように配置されているので、軸は軸受領域内に留まることとなる。

以上の構成によれば、組み立てが容易で、且つ、衝撃時にも安定して液体タンクを保持可能なレバー機構を実現可能である。

本発明の実施形態に係る液体タンク保持機構の斜視図 本発明の実施形態に係る液体タンク保持機構の模式図 本発明の実施形態に係る液体タンク保持機構の模式図 本発明の実施形態に係る液体タンク保持機構の模式図 本発明の実施形態に係る液体タンク保持機構の組み付け状態を表す模式図 本発明の他の実施形態に係る液体タンク保持機構の模式図 本発明の他の実施形態に係る液体タンク保持機構の模式図

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
図１（ａ）〜（ｃ）は本発明による液体タンク保持機構の一実施形態の構成を示す斜視図である。
本実施形態は、本体部である液体吐出ヘッド１に液体タンク４を装着し、保持するものである。図１（ａ），（ｂ）に示す通り、液体吐出ヘッド１に対して、カバー２が取り付けられ、カバー２には、レバー３が取り付けられている。図１（ｃ）に示すように、カバー２は開口２１から複数の液体タンク４を装着可能である。装着された液体タンク４は、液体吐出ヘッド１またはカバー２に設けられた位置決め部（不図示）によって装着方向を除く各方向の位置決めがなされる。液体吐出ヘッド１には、装着状態にある液体タンク４を係脱する方向に付勢する付勢部材１１が取り付けられている。
図２（ａ）は、本実施形態におけるレバー３の模式図である。また、図２（ｂ）は、本実施形態におけるカバー２の、レバー３近傍の断面模式図であり、図２（ｃ）は、カバー２にレバー３を取り付けて、液体タンク４を装着した状態を示す断面模式図である。レバー３は軸３２を中心として回動可能であり、図２（ａ）〜（ｃ）のいずれも、液体タンク４の装着方向に平行で、且つ、レバー３の回動軸に直交する方向から見た図である。
図２（ｃ）に示される液体タンク４の装着時に、レバー３の一端に液体タンク４に向けて突出する形状に設けられたロック部３１が、液体タンク４に設けられた凹部である被ロック部４１と係合する。この係合により、液体タンクの装着方向の位置が決定され、液体タンク４は液体吐出ヘッド１に液体を供給可能な状態で保持される。

カバー２、および、レバー３は、樹脂の射出成形により形成される。レバー３は、一端に設けられたロック部３１、軸３２、他端に設けられた操作部３３、付勢部３４、および、本発明の特徴部分である、抜け止め部３５を有する。カバー２は、開口２１、ベース２２、軸受部２３、ロック侵入部２４、および、本発明の特徴部分である、抜け止め受け部２５を有する。軸受部２３は、第１の軸受部２３１と第２の軸受部２３２とから構成される。
図３（ａ）〜（ｃ）は、軸３２を軸受部２３に挿入する状態を段階的に示す図である。
カバー２の第１の軸受部２３１と第２の軸受部２３２とは、ベース２５上に配置される。第１の軸受部２３１、第２の軸受部２３２、およびベース２５はこれらによって囲まれた軸受領域２６を形成する。軸受領域２６は、レバー３の軸３２を液体タンク４の装着方向もしくは係脱方向について移動可能に収容するとともに、レバー３が回動可能な寸法となっている。また、第１の軸受部２３１の先端部と、第２の軸受部２３２の先端部との距離ｄは、レバー３の軸３２の直径よりも小さくされており、通常の使用時にはレバー３が外れることはない。第１の軸受部２３１は可撓性を有しているため、軸３２を軸受部２３に挿入する際には、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、レバー３の軸３２で第１の軸受部２３１を押して変形させることが可能である。挿入時に、一時的に距離ｄを軸３２の直径より大きなものとすることで、軸３２を取り付けることが可能となっている。
レバー３の軸３２は液体タンク４の装着方向に直交する方向に延伸しており、レバー３は、軸３２がカバー２の軸受部２３に取り付けられた状態で、軸３２を中心に回動可能である。ロック部３１は、軸３２に対して液体タンク４の装着方向（図２における右側部分）側となる端部に設けられているが、軸３２に対して液体タンク４の係脱方向（図２における左側部分）側には、付勢部３４が設けられている。付勢部３４は、レバー３に一体に形成された樹脂ばねであり、図２（ｃ）に示される液体タンク４の装着時には、カバー２のベース２２によって屈曲変形した状態となり、レバー３には、軸３２を中心に、時計回りに回転する力が生じる。このため、ロック部３１は、付勢部３４によって、液体タンク４方向に付勢されてロック部３１と被ロック部４１とが係合状態とされ、液体タンク４が所定の位置に保持される。液体タンク４の係脱時には、操作部３３を図２における下方向に押すことで、ロック部３１と被ロック部４１との係合状態が解除され、液体吐出ヘッド１に設けられた付勢部材１１の作用により、液体タンク４は係脱方向に移動する。

続いて、本発明の特徴部分である、レバー抜け止め機構について説明する。本実施形態においては、図２（ａ）に示されるように、レバー３の抜け止め部３５を、ロック部３１から液体タンク４の係脱方向に連続した位置に設けている。また、カバー２には抜け止め受け部２５が設けられている。抜け止め受け部２５はカバー２に穴もしくは凹形状として形成され、図２（ｃ）に示される液体タンク４の装着時に、抜け止め部３５から所定の距離だけ離れた位置となるように配置されている。所定の距離とは、以下に述べる２つの条件を満たすものである。第１の条件は、液体タンク４の係合状態を安定したものとするための条件であり、第２の条件は、レバー３のロック部３１に、液体タンク４を係脱する方向に強い力がかかった場合に、抜け止め作用を生じさせるための条件である。
第１の条件は、軸受領域２６内でレバー３の軸３２が移動する範囲において、抜け止め部３５と抜け止め受け部２５とが当接しないことである。このような距離に設定すれば、レバー３の回動時に抜け止め部３５と抜け止め受け部２５の干渉によって回動が妨げられることはない。また、非係合状態でレバー３が付勢された際に、抜け止め部３５がカバー２のベース２２に乗り上げることもないため、液体タンク４の着脱、装着が繰り返し行われても安定した動作が可能となる。

第２の条件について図４を参照して説明する。第２の条件は、ロック部３１を液体タンク４に向けて付勢した姿勢で、抜け止め部３５と抜け止め受け部２５とが当接する図４に示す状態において、第１の軸受部２３１の先端と第２の軸受部２３２の先端とを結ぶ最短の直線（上記の距離ｄとなる直線。以下、開口直線と呼ぶ。）に対して、軸３２の中心が、軸受領域２６側に位置することである。第１の条件を満たしている場合、通常の使用では、軸３２と軸受部２３との関係で規制されるため、抜け止め部３５と抜け止め受け部２５とが当接する状態は発生しない。ここでは、通常の使用状態ではなく、レバーのロック部３１に液体タンク４の係脱方向の強い力がかかった場合を想定している。レバー３のロック部３１に液体タンク４の係脱方向の強い力が加えられた場合、軸受部２３はレバーの軸３２から液体タンク４が係脱する方向への力を受ける。これにより、第１の軸受部２３１および第２の軸受部２３２のどちらか一方または両方が、上記の距離ｄが広がる方向に変形した状態となる。本実施形態においては、第１の軸受部２３１に可撓性を持たせているため、主に第１の軸受部２３１が変形する。このとき、軸３２が開口直線に対して軸受領域２６から出てしまうと、レバー３はカバー２から外れてしまう。それに対し、軸３２が開口直線に対して軸受領域２６側にある状態で抜け止め部３５と抜け止め受け部２５とが当接すれば、レバー２の液体タンク４の係脱方向へ動きが止まる。これにより、軸受部２３の変形状態からの復元力によって軸３２を軸受領域２６内に留まらせることが可能となる。

続いて、レバー３をカバー２に容易に組み付け可能とするための、抜け止め部３５の構成について図５（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。容易に組み付け可能とするためには、軸３２が軸受部２３を変形させて軸受領域２６に侵入する軌跡上で、抜け止め部３５がカバー２と干渉しないことが求められる。しかしながら、レバー３を液体タンク４に向けて付勢した状態においては、上述した２つの条件より、軌跡中で抜け止め部３５がカバー２と干渉する状態が生じ、組み付け不可能である。そこで、本発明では、以下のようにすることで、抜け止め構成を有しつつ、容易にレバーを組み付け可能としている。本発明の構成では、図５（ａ）〜（ｃ）に示す通り、レバー３のロック部３１の付勢を緩和した姿勢においては、軸３２が軸受部２３を変形させて軸受領域２６に侵入する軌跡上で、抜け止め部３５がカバー２と干渉しない位置関係としている。
以上の構成により、付勢緩和状態で軸受部２３を変形させて軸３２を軸受領域２６に侵入させることで容易に組み付け可能となる。また、組み付け後は、液体タンク４の係脱方向への衝撃に対して抜け止めの作用を有する液体タンク保持機構が実現可能となった。

本実施形態においては、抜け止め部３５をロック部３１から連続した位置に設けているが、軸３２とロック部３１との間に、ロック部３１と独立して設けてもよいし、ロック部３１を挟んで軸３２と反対側に設けてもよい。
本実施形態においては、抜け止め部３５が凸形状であり、抜け止め受け部２５が開口によって形成された面となっているが、抜け止め部３５を凹形状または開口の壁面、抜け止め受け部２５を凸形状としてもよい。また、抜け止め部３５と抜け止め受け部２５の形状は、平面どうしで当接するようにしてもよいし、ピン形状や丸穴形状など、一方または両方が曲面であってもよい。
本実施形態においては、抜け止め部３５および抜け止め受け部２５は液体タンク４の係脱方向に略直交の面としているが、面の向きはこれに限らない。ただし、抜け止め部３５と抜け止め受け部２５とが当接した際に、抜け止め部３５に、付勢部３４による付勢と反対方向の力（図２において上向きとなる力）が生じる構成であると、レバー３が抜けやすくなる。よって、抜け止め部３５および抜け止め受け部２５の面の向きは、当接時に付勢部３４による付勢と反対方向の力が生じないように設定することが望ましい。

本実施形態においては、第１の軸受部２３１に可撓性を持たせているが、第２の軸受部２３２に可撓性を持たせる構成でもよい。その場合には、例えば、根元となるベース２２にスリットを入れて、片持ち梁の先端、または両持ち梁の中程に第２の軸受部２３２を設けるなどの方法がある。図６は片持ち梁の先端に第２の軸受部２３２を設ける実施形態の一例である。図６（ａ）は図２の上面方向からの図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＡ−Ａ断面図、図６（ｃ）は第２の軸受部２３２の変形状態を表す図である。
また、本実施形態においては、図７（ａ）の上面図，図７（ａ）のＢ−Ｂ断面図である図７（ｂ）に示すように、第１の軸受部２３１と第２の軸受部２３２は、軸の異なる位置に接触する配置とした。この場合、図７（ｃ）の上面図，図７（ｃ）のＣ−Ｃ断面図である図７（ｄ）に示すように、第１の軸受部２３１と第２の軸受部２３２とが軸の同じ位置に接触することとしてもよい。本実施形態においては、図７（ａ）に示した配置にすることで、複数の液体タンクを保持する構成においても、カバー２を作製するための金型の構造を複雑にすることなく成形可能としている。

本実施形態においては、軸受部２３はカバー２に一体に構成されているが、別部材で構成してもよい。
本実施形態においては、液体タンク付勢部材１１はヘッド１に取り付けられているが、カバー２や、他の部材に取り付けられていてもよい。
本実施形態においては、レバー付勢部材３１はレバー３に一体に構成されているが、別部材で構成してもよい。また、ロック部３１を液体タンク４の被ロック部４１に侵入させる方向に付勢できる構成であれば、本実施形態の位置以外であってもよいし、圧縮ばね、引張ばね、ねじりばね等の各種ばねを使用してもよい。また、カバー２や、その他の部材と一体で構成されていてもよいし、カバー２やその他の部材に取り付けられていてもよい。レバー３を別部材で構成する場合には、レバー３またはその他の部材にレバー付勢部材３１を取り付けた後に、付勢を緩和してレバー３をカバー２に取り付ける構成でもよいし、レバー３をカバー２に取り付けた後に付勢部材を取り付ける構成でもよい。
本実施形態においては液体吐出ヘッド１に液体タンク４を装着して保持する形態について示したが、本発明はこの形態に限るものではなくい。本発明は、液体タンク４を液体吐出ヘッド１から分離された装着部に保持する場合や、液体タンク４以外のものを保持する場合にも適用可能である。また、液体吐出装置以外にも、部材を着脱可能に保持する保持機構にも適用可能である。

１ 液体吐出ヘッド
２ カバー
３ レバー
４ 液体タンク
１１ 付勢部材
２１ 開口
２２ ベース
２３ 軸受部
２４ ロック侵入部
２５ 抜け止め受け部
２６ 軸受領域
３１ ロック部
３２ 軸
３３ 操作部
３４ 付勢部
３５ 抜け止め部

Claims (7)

1. 付勢部材、カバー、レバーを有し、液体タンクを本体部に対して着脱可能に保持する液体タンク保持機構であって、
   前記付勢部材は、前記液体タンクの装着状態において、前記液体タンクを係脱する方向に付勢し、
   前記レバーは、前記液体タンクと係合することで前記液体タンクを所定の位置に保持するロック部と、前記ロック部を前記液体タンクに係合するように付勢する付勢部と、前記液体タンクの係脱方向に直交する軸と、抜け止め部とを有し、前記軸を中心に回動可能な状態で前記カバーに取り付けられており、
   前記カバーは、前記液体タンクを着脱可能な開口と、前記レバーの軸を受ける第１の軸受部と第２の軸受部と、抜け止め受け部とを有し、
   前記第１の軸受部と第２の軸受部は、これらが形成する軸受領域にて、前記軸を、前記液体タンクの装着方向もしくは係脱方向について移動可能に収容し、その一方または両方の軸受部または軸受部の根元が可撓性を有しており、第１の軸受部と第２の軸受部との間が広がるように変形することによって前記軸を取り付け可能であり、
   前記抜け止め受け部は、前記抜け止め部と当接することにより前記軸受領域における前記軸の液体タンクの係脱方向への移動を止め、
   前記抜け止め部が前記抜け止め受け部と当接したときに、前記第１の軸受部の先端と第２の軸受部の先端とを結ぶ最短の直線よりも、前記軸の中心が前記軸受領域に近い位置になるように配置されていることを特徴とする、液体タンク保持機構。
2. 前記抜け止め部は前記ロック部から前記液体タンクが係脱する方向に連続した位置に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の液体タンク保持機構。
3. 前記抜け止め部は凸形状であり、前記抜け止め受け部は穴または凹形状であることを特徴とする、請求項１に記載の液体タンク保持機構。
4. 前記抜け止め部は穴または凹形状であり、前記抜け止め受け部は凸形状であることを特徴とする、請求項１に記載の液体タンク保持機構。
5. 前記抜け止め部は前記ロック部に対して、前記軸と反対側に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の液体タンク保持機構。
6. 前記軸を、前記軸受を変形させて組み付ける軌跡において、前記付勢部による付勢を緩めるかまたは解除した姿勢では、前記抜け止め部は、前記カバーに干渉しないことを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の液体タンク保持機構。
7. 前記抜け止め部の面と前記抜け止め受け部の面とは、前記付勢部により付勢された姿勢で抜け止め部と抜け止め受け部が当接した状態において、前記抜け止め部に前記付勢部による付勢と反対方向の力が生じないことを特徴とする、請求項１から６のいずれかに記載の液体タンク保持機構。