インクカートリッジ
【課題】インクジェットプリンタ等の印刷装置において、輸送時の持ち運びや、交換時における着脱の操作性を高める。
【解決手段】印刷装置に対して水平方向に着脱されるインクカートリッジであって、インクが封入される液体収納容器２２０と、液体収納容器が挿入される箱状の外装体２４０と、この外装体２４０の一端に配置され、印刷装置側のジョイント部３１３に係合される供給口２３０を有する係合面２１０と、外装体２４０の係合面２１０と反対側の他端側において、外装体の表面に形成された凹部２０４とを有する。
【解決手段】印刷装置に対して水平方向に着脱されるインクカートリッジであって、インクが封入される液体収納容器２２０と、液体収納容器が挿入される箱状の外装体２４０と、この外装体２４０の一端に配置され、印刷装置側のジョイント部３１３に係合される供給口２３０を有する係合面２１０と、外装体２４０の係合面２１０と反対側の他端側において、外装体の表面に形成された凹部２０４とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットプリンタなどの印刷装置に対して着脱されるインクカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、インクジェット方式などの印刷装置では、画像形成部にインクを補給するために、装置本体に着脱されるインクカートリッジが使用されている。このインクカートリッジとしては、インクジェット記録装置への着脱性が容易で、輸送及び取り扱い過程での落下、輸送時の振動等に対して耐性を有し、且つ安価に製作を可能にしたいという要請があり、これに応える技術として、インクを充填した多層熱可塑性フィルム材料からなる内袋と、この段ボール等の外箱を有するものが提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
このような特許文献１に開示された技術によれば、外箱を段ボールとすることにより、着脱や輸送などの取り扱いの際の耐性を維持しつつ、安価にインクカートリッジを製作することができる。
【特許文献１】特開２００６−１９８７７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に開示されたインクカートリッジでは、段ボール素材を使用した外箱は凹凸のない長方形であるため、輸送時の持ち運びや本体装置への装着時において取り扱い難さがあり、インクカートリッジの交換に際し、作業性が低いという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記のような問題を解決するものであり、印刷装置のインクカートリッジにおいて、輸送時の持ち運びや、本体装置への着脱時における操作性を高めることのできる印刷装置及び印刷制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、印刷装置に対して水平方向に着脱されるインクカートリッジであって、インクが封入される液体収納容器と、液体収納容器が挿入される箱状の外装体と、この外装体の一端に配置され、印刷装置側のジョイント部に係合される供給口を有する係合面と、外装体の係合面と反対側の他端側において、外装体の表面に形成された凹部とを有する。
【０００７】
このような本発明によれば、水平方向に着脱するインクカートリッジにおいて、外装体の係合面の反対側となる多端側に凹部を形成したため、操作者がこの凹部を掴んでインクカートリッジを引き出すことができることから、インクカートリッジの着脱が容易となり作業性が向上するうえ、液体収納容器の挿入方向と、着脱の操作方向が一致するため、外装体に無理な応力が生じず着脱部や外装体が破損される可能性を低減することができる。
【０００８】
上記発明において、液体収納容器は、その終端が尖形をなし、外装体の内部終端には、外装体内面と、尖形外面との間の空間形状を確保する仕切部材が配置されていることが好ましい。この場合には、液体収納容器を外装体内に固定することができるとともに、液体収納容器終端の尖形を維持することができ、インクの供給に必要な勾配を確保することができる。
【０００９】
上記発明において、仕切部材によって確保される空間は、外装体内部において、凹部の裏面に対応した位置であることが好ましい。この場合には、外装体内において、液体収納容器の固定及び勾配確保のための仕切部材により画成された空間を、操作者が外装体を掴むための空間とすることができ、外装体内の空間を有効に利用することができるとともに、操作者が外装体を掴むことによる応力が、内部の液体収納容器終端に悪影響を及ぼすのを回避することができる。
【００１０】
上記発明において、凹部は、外装体の表面を貫通する穴であり、穴は、外装体の部材表面において、一部を内面側に且つ終端側に向けて折り曲げられて形成されていることが好ましい。この場合には、上記凹部を簡単に形成することができるとともに、部材表面の一部を終端側に向けて折り曲げることにより、操作者が外装体を引き出す際の応力を適切に外装体に伝達することができる。
【００１１】
上記発明において、液体収納容器は、その終端が尖形をなし、外装体の内部終端には、外装体内面と、尖形外面との間の空間形状を確保する仕切部材が配置され、凹部は、外装体の部材表面において、一部を内面側に且つ終端側に向けて折り曲げられて形成された穴であり、折り曲げられた部分は、仕切部材により確保された空間内に位置されることが好ましい。
【００１２】
この場合には、外装体内において、液体収納容器の固定及び勾配確保のための仕切部材により画成された空間を、操作者が外装体を掴むための空間とすることができるとともに、部材表面の一部を終端側に向けて折り曲げることにより、操作者が外装体を引き出す際の応力を適切に外装体に伝達することができ、さらには、穴に操作者が手を入れた際に、操作者が内部の液体収納容器に触れることを回避することができ、液体収納容器を保護することができる。
【００１３】
上記発明において、仕切部材は、外装体を構成する部材の一部分であり、外装体の展開図において外装体と一体をなすことが好ましい。この場合には、展開図として切り出された部材を折りたたむことにより、外装体と仕切部材とを一括して製造することができ、部品点数を減らすことができるとともに、製造工程を簡略化することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上述べたように、この発明によれば、インクジェットプリンタ等の印刷装置において、簡単な構成により輸送時の持ち運びや、交換時における本体装置への着脱に際し、その操作性を高めることができるとともに、外装体内の液体収納容器を保護することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（印刷装置の全体構成）
本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る印刷装置１００の印刷用紙搬送経路の概要を示す図である。本実施形態では、印刷装置１００は、多数のノズルが形成されたインクヘッドを複数備え、それぞれのインクヘッドから黒又はカラーインクを吐出してライン単位で印刷を行い、搬送ベルト上の印刷用紙上に複数の画像を互いに重なり合うように形成するインクジェット方式のラインカラープリンタを例に説明する。
【００１６】
本実施形態において、上記インクヘッドは、用紙の搬送方向に沿って、４つのインクヘッドが並べて配置され、複数の画像を互いに重なり合うようにしてカラー画像を形成する。印刷装置１００内部には、演算処理装置３３０が備えられており、この演算処理装置３３０によって、上述したインクヘッドによる印刷処理や、搬送機構の駆動制御の他、インクカートリッジからのインク供給に関する制御も行う。
【００１７】
この演算処理装置３３０は、ＣＰＵやＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等のプロセッサ、メモリ、及びその他の電子回路等のハードウェア、或いはその機能を持ったプログラム等のソフトウェア、又はこれらの組み合わせなどによって構成された演算モジュールであり、プログラムを適宜読み込んで実行することにより種々の機能モジュールを仮想的に構築し、構築された各機能モジュールによって、画像データに関する処理や、各部の動作制御、ユーザー操作に対する種々の処理を行う。また、この演算処理装置３３０には、操作パネル３４０が接続されており、この操作パネル３４０を通じて、ユーザーによる指示や設定操作を受け付けることができる。
【００１８】
印刷装置１００は、装置本体１の上面にインクカートリッジ２００を取付けるカートリッジ取付機構３０が設けられており、このカートリッジ取付機構に対して上記各色のインクカートリッジ２００が複数（ここでは、４本）配列されて装填される。このカートリッジ取付機構３０にインクカートリッジの着脱機構であるホルダー部が水平方向に向けられて設けられている。また、このカートリッジ取付機構３０上方を覆うように上面装置３５０が配設され、インクカートリッジ２００の装填は、この上面装置３５０下面と印刷装置本体１の上面との間に水平方向に挿入することにより行われる。この上面装置３５０は、例えば、シートフィーダーや操作パネルなどが配設される。
【００１９】
（インクカートリッジの全体構成）
図２（ａ）は、インクカートリッジ２００の外観斜視図であり、同図（ｂ）は、係合面の正面図である。また、図３（ａ）は、インクカートリッジ２００の側断面図であり、同図（ｂ）は、（ａ）の係合面部分を拡大して示す断面図である。なお、図３においては、外装体２４０に係合面２１０を取付けた状態を示しているが、内部の液体収納容器は省略している。
【００２０】
インクカートリッジ２００は、印刷装置１００に対して水平方向（着脱操作方向Ｄ２）に着脱される細長の筐体であり、インクが封入される液体収納容器２２０と、液体収納容器２２０が挿入される外箱である外装体２４０とから概略構成されている。
【００２１】
外装体２４０は、横断面における内面形状が矩形の筒状体であり、本実施形態では、インクカートリッジ２００の着脱操作方向を含む水平面に平行となる横辺と、その水平面に垂直となる縦辺との比が、約２対１となっている。換言すると、図２（ｂ）に示すように着脱操作方向に取付け操作される際、印刷装置１００側となる係合面２１０を正面とすると、インクカートリッジ２００の幅ｗと、高さｈの比が約２対１となっている。
【００２２】
また、外装体２４０の印刷装置１００側端面には、印刷装置１００側のカートリッジ取付機構３０に係合される係合面２１０が嵌め込まれている。この係合面２１０は、樹脂又は金属などの硬質材料で形成され、印刷装置１００のカートリッジ取付機構３０に当接される突当面となっている。
【００２３】
この係合面２１０は、その中央にインク供給口２３０が配置されており、この供給口の左右両側の面が突当面２１０ａ，２１０ａとなる。この突当面２１０ａ，２１０ａは、樹脂や金属で一体成形された部材であり、箱状の外装体２４０の端部に嵌め込まれ、粘着面を有した紙製のラベル２１０ｂで外装体２４０に固定されている。
【００２４】
この係合面２１０の中央部上下には、印刷装置１００側に設けられた把持手段によって把持されるように嵌合される嵌合部２１２が形成されている。この嵌合部２１２には、三角形状の凸部が配列されており、装置本体１側のホルダー部３１０に設けられた把持手段に嵌合するようになっている。この把持手段は、上下一対の凹部を弾性力により挟み込むようにして把持する機構を有しており、この把持手段の間に嵌合部２１２の凸部を、把持手段の凹部間に押し込むことによって、嵌合部２１２がクリック感を伴って嵌合するようになっている。
【００２５】
また、係合面２１０の上部には、一対の遮蔽凸部２１１が突設されている。この遮蔽凸部２１１は、カートリッジの取付け時に、上下を誤らないようにするために、一方の面のみに設けられている。また、この遮蔽凸部２１１は、印刷装置１００に嵌合された際には、印刷装置１００側に設けられた取付検知センサーに検知されるようになっている。具体的には、取付検知センサーは、受光センサーであり、受光が遮断されることにより、その遮蔽物の存在を検知する。遮蔽凸部２１１は、取付け時に受光センサーに接近され、受光を遮断することによりその取付けが検出される。
【００２６】
さらに、前記係合面２１０は、印刷装置１００側に設けられた非接触通信インターフェース（Ｉ/Ｆ）４３０と非接触通信を行う通信タグ２５０が貼り付けられている。この通信タグ２５０は、非接触通信（Ｉ/Ｆ）４３０から受信される電波により内部電力を発生させ、その電力によりメモリに対するデータの読み出し及び書込みを行うとともに、アンテナを通じて、データの送受信を行う。このメモリには、本実施形態では、カートリッジのインクの色や水性・油性の種別、着脱回数などが記憶され、カートリッジ取付機構３０に装着が検知されると、非接触通信インターフェースとの通信を開始し、自機が記憶するデータを送信する。
【００２７】
この係合面２１０において、インク供給口２３０は、図３（ｂ）に拡大して示すように、液体収納容器２２０の外装体２４０に対する挿通方向Ｄ１と同一軸上において反対方向に向けられており、インク供給口２３０からのインク流出方向Ｄ３が、挿通方向Ｄ１と反対方向となっている。そして、このインク供給口２３０は、印刷装置１００側のホルダー部３１０に嵌合される供給口側ジョイント部２３２を有しており、この供給口側ジョイント部２３２の内部は、中空のシリンダー状となっており、そのシリンダー内には、インク供給口２３０のを封止する中栓２３１が前後に進退可能に取付けられている。この中栓２３１は、液体収納容器２２０内部からの圧力により外方に押圧され、先端の拡径部分を供給口の開口部内側に押しつけることで、インク供給口２３０を封止するようになっている。
【００２８】
このインク供給口２３０が係合されるホルダー部３１０には、係合された状態の供給口側ジョイント部２３２に挿入され、中栓２３１を供給口側ジョイント部２３２内に押し込む挿入軸３１２が突設されており、この挿入軸３１２により中栓２３１を押し込むことによって、インク経路３１１に連通する流出経路２３３が開通される。これによって、液体収納容器２２０内のインクは、インク流出方向Ｄ３に流出することとなる。
【００２９】
そして、このインク供給口２３０の供給口側ジョイント部２３２の先端は、係合面２１０の突当面２１０ａと同一平面内に位置されている。すなわち、供給口側ジョイント部２３２は、係合面２１０内に埋設されており、突当面２１０ａといわゆる面一となっている。なお、この供給口側ジョイント部２３２の開口部周縁には、環状の溝部２３２ａが形成され、この溝部２３２ａに、ホルダー側ジョイント部の外縁３１３ａが嵌合される（図１１参照）。
【００３０】
このような本実施形態に係るインクカートリッジ２００によれば、外装体２４０の係合面２１０にあるインク供給口２３０が、液体収納容器２２０の外装体２４０に対する挿通方向Ｄ１と同一軸上において反対方向に向けられているとともに、インク供給口２３０を含む係合面２１０を印刷装置１００側に把持させるため、操作者が水平方向（着脱操作方向Ｄ２）に引圧又は押圧する際、外装体２４０及びインク供給口２３０に偏った応力が作用することがなく、スムーズにインクカートリッジ２００の着脱ができ、着脱時の操作性を向上させることができる。また、印刷装置１００側のホルダー部３１０がインクカートリッジの嵌合部２１２を把持するように嵌合することにより、インクカートリッジ２００の印刷装置１００に対する保持力が向上される。
【００３１】
特に、係合面２１０は、印刷装置１００側に当接される突当面となっており、樹脂又は金属のいずれかを含む硬質材料で形成されていることから、着脱操作時の応力に対する耐久性が向上し、ホルダー部３１０に対する寸法精度が確保でき、着脱時の操作性が容易になる。このとき、供給口側ジョイント部２３２の先端が係合面２１０内に埋設され、その開口面が突当面２１０ａと同一平面内に位置されることから、係合面２１０表面に不要な突起が形成されることがなく、カートリッジ２００を着脱する際に、係合部分に不要な応力が集中するのを回避することができる。
【００３２】
また、外装体２４０を、紙や木質材のいずれかを含む係合面２１０よりも軟質な材料で形成したため、樹脂材料を削減することができ、環境負担が低減する。さらに、係合面２１０と外装体２４０は、ラベル２１０ｂにて固定するように形成したため、組立性、分解性に優れ、作業性を向上させることができる。
【００３３】
さらに、係合面２１０には、印刷装置１００側に設けられた受信器と非接触通信を行う通信タグ２５０が貼り付けられているため、確実に通信タグ２５０が印刷装置１００の受信器の接触でき、通信タグ２５０の情報を読み込むことができる。
【００３４】
（外装体）
外装体２４０は、紙や木質材など係合面２１０よりも軟質な材料で形成され、切り出し及び折り曲げが可能となっている。本実施形態では、外装体２４０の係合面２１０と反対側の下面に、外装体２４０の表面に形成された凹部２０４が形成されており、インクカートリッジ２００を引き抜く際の取っ手となっている。この凹部２０４は、本実施形態では、外装体２４０の表面を貫通し、内部中空に連通する穴であり、この穴は、外装体２４０の部材表面の一部に切れ目を入れ、この部分を内面側に且つ終端側に向けて折り曲げられて形成されている。
【００３５】
また、外装体２４０の内部終端には、外装体２４０内面と、液体収納容器２２０終端の尖形外面との間の内部空間２０１の形状を確保する仕切部材２０２が配置されている。この仕切部材２０２によって確保される空間は、側断面が三角形となっているとともに、外装体２４０内部において、凹部２０４の裏面に対応した位置となっている。なお、凹部２０４で折り曲げられた部分は、仕切部材２０２により確保された内部空間２０１内に位置されるように外装体２４０の終端側に折り曲げられている。
【００３６】
そして、上述したインクカートリッジ２００は、インクが封入される液体収納容器２２０を、箱状の外装体２４０に収納することにより組み立てられる。図４は、インクカートリッジの外装体２４０を組立てる際の手順を示す説明図である。また、図５（ａ）は、外装体２４０の展開図であり、図５（ｂ）は、仕切部材２０２の展開図である。
【００３７】
外装体２４０は、本実施形態では、図５（ａ）に示すような展開図である一枚のシート部材を折り曲げて糊代部分を貼り合わせることにより、係合面２１０側が開放され、終端側が蓋体２４０ａ及び２０１ｂで閉止された、有底の筒状体が組み立てられる。
【００３８】
図５（ａ）に示すように、外装体２４０下面に引き抜き用の凹部２０４を形成するための切り込みが入れられており、この凹部２０４は、外装体２４０の表面を貫通する穴であり、凹部２０４は、外装体の部材表面において、切り込まれた部分を内面側に且つ終端側に向けて折り曲げられて形成される。また、仕切部材２０２については、図５（ｂ）に示すようなシート部材を折り曲げることにより、断面三角形の楔形を形成する。そして、図４（ａ）に示すように、係合面２１０と反対側の蓋体２４０ａ及び２０１ｂを開き、この開けられた終端側開口から、仕切部材２０２を、外装体２４０の終端に配置されるように挿入して組み込み、蓋体２４０ａ及び２０１ｂを閉止する。
【００３９】
このような本実施形態の外装体２４０によれば、外装体２４０の断面形状が矩形をなし、横幅ｗと高さｈの比が約２対１という扁平な形状となっている、インクカートリッジ２００内における、供給口端と終端との高低差をなくすることで、インクの流れを一様とし、安定したインク供給を可能とすることができる。また、インクカートリッジ２００の高さｈが低くなることで、インクカートリッジ２００の装着に要する空間の高さが縮小され、装填されたインクカートリッジ上方のスペースを有効に利用することができ、装置設計の自由度を向上させることができる。
【００４０】
また、本実施形態では、外装体２４０内部に仕切部材２０２と、外装体２４０の表面に凹部２０４を備えることで、操作者がインクカートリッジの着脱操作する際には、外装体２４０終端の凹部２０４を掴んで、インクカートリッジを引き出すころができ、インクカートリッジ２００の着脱が容易になり作業性が向上される。
【００４１】
さらに、液体収納容器２２０の固定及び勾配確保のための仕切部材２０２により画成された内部空間２０１は、操作者が外装体２４０を掴むために手を差し込む空間とすることができ、また、この凹部２０４部材表面の一部を終端側に向けて折り曲げているので、操作者が外装体２４０を引き出す際の応力を適切に外装体２４０に伝達することができる。さらに、仕切部材２０２を有しているために、操作者の手が、凹部２０４である穴を通じて、液体収納容器２２０と接触することを回避できるので、液体収納容器２２０を保護することができる。
【００４２】
また、本実施形態では、係合面２１０と外装体２４０とは、ラベルで貼り付け固定するため、構造が簡単となるうえ、組立作業性、分解作業性に優れ、製造コストや廃棄コストを低減することができる。
【００４３】
なお、図５（ａ）及び（ｂ）に示した展開図は、図５（ｃ）に示すように変更することができる。図５（ｃ）は、外装体２４０と仕切部材２０２とを一体的に形成した場合の展開図を示し、図４（ｂ）は、その組み立て完成図である。
【００４４】
すなわち、この変更例では、仕切部材２０２を、外装体２４０を構成する部材の一部分とし、外装体２４０の展開図において、外装体部分と連結された一体成形とする。詳述すると、図５（ｃ）に示すように、立方体状の外装体部分２４０ｅに対し、仕切部材部分２０２ｂを、折り部２４０ｄで折り曲可能な糊代部２０２ａを介して連結する。
【００４５】
そして、展開図として切り出されたこれらの部材（外装体部分２０２ｅ及び仕切部材部分２０２ａ，ｂ）を折りたたむことにより、外装体２４０と仕切部材２０２とを一括して製造することができ、部品点数を減らすことができるとともに、製造工程を簡略化することができる。なお、この場合にも、仕切部材２０２が外装体２４０に組み込まれる位置は、係合面２１０と反対側（終端側）となり、この終端側において、外装体２４０の表面を貫通する穴である凹部２０４を有しており、この凹部２０４の穴を形成する切り込みは、仕切部材２０２によって確保される内部空間２０１内に位置される。
【００４６】
（液体収納容器）
図６は、液体収納容器の説明図であり、図７は、液体収納容器の形状を示す横断面図である。また、図８及び図９は、液体収納容器からインクが流出する際の液体収納容器の形状変化を示す説明図である。
【００４７】
液体収納容器２２０は、インクが封入される袋体であり、本実施形態では、図６及び図７に示すように、その側面が、四枚のフィルム２２０ａ〜ｄを熱溶着により接合された四面で形成され、これら四面のフィルム２２０ａ〜ｄの接合辺には熱溶着により折り目２２３が形成され、図７（ａ）に示すように、インクが封入された状態においては、袋体の４辺が折り目２２３でほぼ直角に屈曲され、断面が四角形となっている。このため、図７（ｂ）に示すように、この液体収納容器２２０のインクを封入した状態では、液体収納容器２２０の横断面の四角形が、外装体２４０の内面形状である四角形に合致されている。
【００４８】
また、液体収納容器２２０は、その終端２２２が、四面のうち、液体収納容器２２０の外装体２４０に対する挿通方向（図６（ａ）中Ａ−Ａ方向）を含む水平面に平行な一対の面、すなわち印刷装置１００へ装填した状態における上下面２２０ａ及び２２０ｂの終端２２２部を上下相互に貼り合わせることによって尖形を形成している。
【００４９】
この尖形の終端２２２における上下面の貼り合わせ部分は熱溶着により直線状をなし、この線状部分はインク流出方向Ｄ３の延長線（図６（ａ）中Ａ−Ａ）と、フィルムの熱溶着により貼り合わせた終端２２２の線（図８（ａ）中Ｂ−Ｂ）とを含む水平面（以下、水平面Ａ−Ｂと称する。）内に位置する。さらに、液体収納容器２２０は、インク流出方向Ｄ３を含む水平面Ａ−Ｂに垂直な面、すなわち、印刷装置１００へ装填した状態における左右の側面２２０ｃ及び２２０ｄには、液体収納容器２２０の外装体２４０に対する挿通方向Ｄ１と平行となる折り目２２１が形成されている。これらの結果、図８に示すように、液体収納容器２２０は、内部のインクが流出するにつれ、折り目２２１にしたがって潰れていき、フィルムの熱溶着により貼り合わせた終端２２２を含む水平面Ａ−Ｂに収束していくこととなる。
【００５０】
図１０は、仕切部材２０２が備えられた外装体２４０内に液体収納容器２２０を収納している状態を示す断面図である。図１０（ａ）に示すように、組み立てられた外装体２４０の、係合面２１０側の開口から、液体収納容器２２０を挿入して、インクカートリッジ２００を製作することができる。
【００５１】
このとき、図１０（ｂ）に示すように、液体収納容器２２０のインク供給口２３０は、係合面２１０に組み付けられ、係合面２１０とともに、外装体２４０の開口端に、粘着性を有する紙製シールであるラベル２１０ｂで貼り付け固定される。このラベル２１０ｂは、外装体２４０に係合面２１０を嵌合させた状態で、外装体２４０の開口端側面から、係合面２１０の突当面２１０ａを経て、反対側の開口端側面に渡って巻き回されることにより、外装体２４０を、係合面２１０とともに外装体２４０に組み付け固定する。
【００５２】
さらに、液体収納容器２２０の先端には、前記インク供給口２３０が取付けられている。このインク供給口２３０は、液体収納容器２２０が外装体２４０に対して挿入された状態において、上記係合面２１０の中央に位置され、係合面２１０に組み込まれて、係合面２１０の一部となるように構成されている。この液体収納容器２２０の収納状態において、インク供給口２３０が、液体収納容器２２０の外装体２４０に対する挿通方向Ｄ１と同一軸上において反対方向に向けられ、印刷装置１００側のホルダー部３１０に着脱されるようになっている。
【００５３】
このような本実施形態に係る液体収納容器２２０によれば、図８に示すように、液体収納容器２２０の外装体２４０に対する挿通方向Ｄ１と、着脱の操作方向Ｄ２と、さらにインク補給時のインク流出方向Ｄ３とが同一軸上に位置するため、外装体２４０に無理な応力が生じず、インク供給口２３０やホルダー部３１０などの着脱機構や、外装体２４０本体が破損される可能性を低減することができる。
【００５４】
また、インクが封入された状態の液体収納容器２２０の内面形状と外装体２４０の内面形状とが合致していることから、液体収納容器２２０を外装体２４０内に隙間なく収納することができ、インクカートリッジのインク量を増加させ、インクカートリッジの容積率を向上することができる。
【００５５】
特に、本実施形態において外装体２４０は、横断面における内面形状が矩形をなし、液体収納容器は、その側面が四面を有し、四面の接合辺には、熱溶着により折り目２２３が形成されていることから、インクが封入された状態では、液体収納容器２２０を、確実に矩形とすることができ、液体収納容器２２０の外形と外装体２４０の内面の形状をより確実に合致させることができる。
【００５６】
液体収納容器２２０の四面は、四枚のフィルムを熱溶着により接合して構成されているため、簡単な構成により、確実に液体収納容器２２０の袋形状を形成できるとともに、容積率を向上させるために必要な断面形状を維持することができる。
【００５７】
さらに、液体収納容器２２０は、四面で形成され、その四面のうち、前記水平面Ａ−Ｂに垂直な面に、挿通方向Ｄ１と平行となる折り目２２１を形成したことにより、液体収納容器２２０内のインク残量が少なくなってきた際に、液体収納容器２２０が、挿通方向Ｄ１と平行な折り目２２１にそって折り曲げられて水平面Ａ−Ｂに収束され、液体収納容器２２０内に余分な空間に発生せず、未使用で交換されるインク残量を少なくすることができ、液体収納容器２２０内のインクを最大限利用することができる。
【００５８】
液体収納容器２２０の終端２２２が尖形をなすことで、液体収納容器２２０内のインク残量が少なくなってきた際に、終端２２２の尖形によりインクを流出させるための勾配を確保することができ、インクを残すことなく流出させることができる。また、終端２２２の貼り合わせ部分を、熱溶着により線状とすることで、確実に終端２２２の尖形を維持することができる。また、液体収納容器２２０の終端２２２が尖形をなし、仕切部材２０２と接触することで、液体収納容器２２０を外装体２４０内部に固定することができる。
【００５９】
（インクカートリッジの着脱機構）
図１１は、インクカートリッジ２００と印刷装置１００側のホルダー部３１０とから構成される着脱機構を示す断面図である。同図に示すように、前記インク供給口２３０は、供給口側ジョイント部２３２と、供給口側ジョイント部２３２内部からの圧力により外方に押圧され、インク供給口２３０を封止する中栓２３１とから概略構成されている。
【００６０】
インク供給口２３０は、印刷装置１００側のホルダー部３１０に嵌合される着脱機構を構成し、この着脱機構によりインクカートリッジ２００と印刷装置１００とが相互に接続されて、インクカートリッジ２００から印刷装置１００へのインクの供給が行われる。
【００６１】
ホルダー部３１０は、インク供給口２３０を覆うように、インク供給口２３０のジョイント部２３２に嵌合されるホルダー側ジョイント部３１３を備えており、このホルダー側ジョイント部３１３の内部には、供給口側ジョイント部２３２との嵌合状態において、インクカートリッジ２００側のインク供給口２３０に連通するインク経路３１１が内部に形成されている。供給口側ジョイント部２３２は、係合面２１０内に埋設されており、その開口部周縁には、環状の溝部２３２ａが形成され、この溝部２３２ａに、ホルダー側ジョイント部の外縁３１３ａが嵌合される。
【００６２】
ホルダー部３１０のうちのインク経路３１１には、インク供給口２３０側に突出された挿入軸３１２が設けられている。この挿入軸３１２は、係合された状態の供給口側ジョイント部２３２に挿入され、中栓２３１を供給口側ジョイント部２３２内に押し込み、インク経路３１１に連通する流出経路２３３を供給口側ジョイント部２３２内に開通させる。なお、挿入軸３１２の供給口側ジョイント部２３２に対する挿入方向は、上述した液体収納容器２２０の外装体２４０に対する挿通方向Ｄ１、着脱操作方向Ｄ２、及びインクの流出方向Ｄ３とが同一軸上に位置されている。
【００６３】
このようなインクカートリッジの着脱機構により、印刷装置本体１に装填されたインクカートリッジ２００からのインク供給は、インク供給口２３０とホルダー部３１０とによって構成される着脱機構を通じて行われる。図１２は、インク補給系の機構を模式的に示す概略図である。
【００６４】
図１２に示すように、インクカートリッジ２００からのインクは、インク補給経路３０１を通じて、リザーバーと呼ばれるインクタンク３０３に充填される。このインク補給経路３０１途中には電磁開閉弁３０２が設けられており、この電磁開閉弁３０２により、インク補給経路３０１の流路の開閉及び、インクの流量が制御される。また、インクタンク３０３内には、インクタンク３０３内の液面を検出し、充填されたインクの量を測定する液面センサー３０３ａが設けられている。なお、インクカートリッジ２００からインクタンク３０３へのインクの供給は、高所に配置されたインクカートリッジ２００と低所に設置されたインクタンク３０３の圧力差により行われる。
【００６５】
このインクタンク３０３に充填されたインクは、供給路３０４を通じて、ヘッドユニット１１０のディストリビュータ１１１へ送り出され、ディストリビュータ１１１から各インクヘッド１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ…に分配され、印刷処理に供される。なお、このディストリビュータ１１１には、内部のインクの温度を測定する温度センサー１１２が取付けら、インクヘッド１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃに供給される直前のインク温度が検出できるようになっている。
【００６６】
このような本実施形態の着脱機構によれば、水平方向に着脱するインクカートリッジ２００において、外装体２４０の係合面２１０にあるインク供給口２３０が、液体収納容器２２０の外装体２４０に対する挿通方向Ｄ１と同一軸上において反対方向に向けられているため、着脱操作方向Ｄ２とインクの流出方向Ｄ３とが同一軸上に位置することとなる。そして、液体収納容器２２０は、内部のインクが流出するにつれ、折り目２２１にしたがって潰れていき、フィルムの熱溶着により貼り合わせた終端２２２を含む水平面Ａ−Ｂに収束していくこととなる。この水平面Ａ−Ｂは、流出方向Ｄ３の延長線（図中Ａ−Ａ）と、フィルムの熱溶着により上下面を貼り合わせた終端２２２及び折り目２２１とを含むことから、インクが流出して容器が変形する過程において、供給口端と終端との高低差変化をなくし、僅かな勾配でもインクの流れを一様とすることができ、安定したインク供給が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】実施形態に係る印刷装置の印刷用紙搬送経路の概要を示す図である。
【図２】実施形態に係るインクカートリッジの外観図である。
【図３】実施形態に係るインクカートリッジの側断面図である。
【図４】実施形態に係るインクカートリッジの外装体を組立てる際の手順を示す説明図である。
【図５】実施形態に係る外装体及び仕切部材の展開図である。
【図６】実施形態に係る液体収納容器の説明図である。
【図７】実施形態に係る液体収納容器の形状を示す横断面図である。
【図８】実施形態に係る液体収納容器からインクが流出する際の液体収納容器の形状変化を示す説明図である。
【図９】実施形態に係る液体収納容器からインクが流出する際の液体収納容器の形状変化を示す説明図である。
【図１０】実施形態に係る仕切部材が備えられた外装体内に液体収納容器を収納している状態を示す断面図である。
【図１１】実施形態に係るインクカートリッジと印刷装置側のホルダー部とから構成される着脱機構を示す断面図である。
【図１２】実施形態に係るインク補給系の機構を模式的に示す概略図である。
【符号の説明】
【００６８】
１…印刷装置本体
３０…カートリッジ取付機構
１００…印刷装置
１１０…ヘッドユニット
１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ…インクヘッド
１１１…ディストリビュータ
１１２…温度センサー
２００…インクカートリッジ
２０１…内部空間
２０２…仕切部材
２０４…凹部（穴）
２１０…係合面
２１０ａ…突当面
２１０ｂ…ラベル
２１１…遮蔽凸部
２１２…嵌合部
２２０…液体収納容器
２２０ａ〜ｄ…フィルム
２２０ｃ…側面
２２１，２２３…折り目
２２２…終端
２３０…インク供給口
２３１…中栓
２３２…供給口側ジョイント部
２３３…流出経路
２４０…外装体
２４０ａ，２４０ｂ…蓋体
２５０…通信タグ
３０１…インク補給経路
３０２…電磁開閉弁
３０３…インクタンク
３０３ａ…液面センサー
３０４…供給路
３１０…ホルダー部
３１１…インク経路
３１２…挿入軸
３１３…ホルダー側ジョイント部
３３０…演算処理装置
３４０…操作パネル
３５０…上面装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットプリンタなどの印刷装置に対して着脱されるインクカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、インクジェット方式などの印刷装置では、画像形成部にインクを補給するために、装置本体に着脱されるインクカートリッジが使用されている。このインクカートリッジとしては、インクジェット記録装置への着脱性が容易で、輸送及び取り扱い過程での落下、輸送時の振動等に対して耐性を有し、且つ安価に製作を可能にしたいという要請があり、これに応える技術として、インクを充填した多層熱可塑性フィルム材料からなる内袋と、この段ボール等の外箱を有するものが提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
このような特許文献１に開示された技術によれば、外箱を段ボールとすることにより、着脱や輸送などの取り扱いの際の耐性を維持しつつ、安価にインクカートリッジを製作することができる。
【特許文献１】特開２００６−１９８７７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に開示されたインクカートリッジでは、段ボール素材を使用した外箱は凹凸のない長方形であるため、輸送時の持ち運びや本体装置への装着時において取り扱い難さがあり、インクカートリッジの交換に際し、作業性が低いという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記のような問題を解決するものであり、印刷装置のインクカートリッジにおいて、輸送時の持ち運びや、本体装置への着脱時における操作性を高めることのできる印刷装置及び印刷制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、印刷装置に対して水平方向に着脱されるインクカートリッジであって、インクが封入される液体収納容器と、液体収納容器が挿入される箱状の外装体と、この外装体の一端に配置され、印刷装置側のジョイント部に係合される供給口を有する係合面と、外装体の係合面と反対側の他端側において、外装体の表面に形成された凹部とを有する。
【０００７】
このような本発明によれば、水平方向に着脱するインクカートリッジにおいて、外装体の係合面の反対側となる多端側に凹部を形成したため、操作者がこの凹部を掴んでインクカートリッジを引き出すことができることから、インクカートリッジの着脱が容易となり作業性が向上するうえ、液体収納容器の挿入方向と、着脱の操作方向が一致するため、外装体に無理な応力が生じず着脱部や外装体が破損される可能性を低減することができる。
【０００８】
上記発明において、液体収納容器は、その終端が尖形をなし、外装体の内部終端には、外装体内面と、尖形外面との間の空間形状を確保する仕切部材が配置されていることが好ましい。この場合には、液体収納容器を外装体内に固定することができるとともに、液体収納容器終端の尖形を維持することができ、インクの供給に必要な勾配を確保することができる。
【０００９】
上記発明において、仕切部材によって確保される空間は、外装体内部において、凹部の裏面に対応した位置であることが好ましい。この場合には、外装体内において、液体収納容器の固定及び勾配確保のための仕切部材により画成された空間を、操作者が外装体を掴むための空間とすることができ、外装体内の空間を有効に利用することができるとともに、操作者が外装体を掴むことによる応力が、内部の液体収納容器終端に悪影響を及ぼすのを回避することができる。
【００１０】
上記発明において、凹部は、外装体の表面を貫通する穴であり、穴は、外装体の部材表面において、一部を内面側に且つ終端側に向けて折り曲げられて形成されていることが好ましい。この場合には、上記凹部を簡単に形成することができるとともに、部材表面の一部を終端側に向けて折り曲げることにより、操作者が外装体を引き出す際の応力を適切に外装体に伝達することができる。
【００１１】
上記発明において、液体収納容器は、その終端が尖形をなし、外装体の内部終端には、外装体内面と、尖形外面との間の空間形状を確保する仕切部材が配置され、凹部は、外装体の部材表面において、一部を内面側に且つ終端側に向けて折り曲げられて形成された穴であり、折り曲げられた部分は、仕切部材により確保された空間内に位置されることが好ましい。
【００１２】
この場合には、外装体内において、液体収納容器の固定及び勾配確保のための仕切部材により画成された空間を、操作者が外装体を掴むための空間とすることができるとともに、部材表面の一部を終端側に向けて折り曲げることにより、操作者が外装体を引き出す際の応力を適切に外装体に伝達することができ、さらには、穴に操作者が手を入れた際に、操作者が内部の液体収納容器に触れることを回避することができ、液体収納容器を保護することができる。
【００１３】
上記発明において、仕切部材は、外装体を構成する部材の一部分であり、外装体の展開図において外装体と一体をなすことが好ましい。この場合には、展開図として切り出された部材を折りたたむことにより、外装体と仕切部材とを一括して製造することができ、部品点数を減らすことができるとともに、製造工程を簡略化することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上述べたように、この発明によれば、インクジェットプリンタ等の印刷装置において、簡単な構成により輸送時の持ち運びや、交換時における本体装置への着脱に際し、その操作性を高めることができるとともに、外装体内の液体収納容器を保護することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（印刷装置の全体構成）
本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る印刷装置１００の印刷用紙搬送経路の概要を示す図である。本実施形態では、印刷装置１００は、多数のノズルが形成されたインクヘッドを複数備え、それぞれのインクヘッドから黒又はカラーインクを吐出してライン単位で印刷を行い、搬送ベルト上の印刷用紙上に複数の画像を互いに重なり合うように形成するインクジェット方式のラインカラープリンタを例に説明する。
【００１６】
本実施形態において、上記インクヘッドは、用紙の搬送方向に沿って、４つのインクヘッドが並べて配置され、複数の画像を互いに重なり合うようにしてカラー画像を形成する。印刷装置１００内部には、演算処理装置３３０が備えられており、この演算処理装置３３０によって、上述したインクヘッドによる印刷処理や、搬送機構の駆動制御の他、インクカートリッジからのインク供給に関する制御も行う。
【００１７】
この演算処理装置３３０は、ＣＰＵやＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等のプロセッサ、メモリ、及びその他の電子回路等のハードウェア、或いはその機能を持ったプログラム等のソフトウェア、又はこれらの組み合わせなどによって構成された演算モジュールであり、プログラムを適宜読み込んで実行することにより種々の機能モジュールを仮想的に構築し、構築された各機能モジュールによって、画像データに関する処理や、各部の動作制御、ユーザー操作に対する種々の処理を行う。また、この演算処理装置３３０には、操作パネル３４０が接続されており、この操作パネル３４０を通じて、ユーザーによる指示や設定操作を受け付けることができる。
【００１８】
印刷装置１００は、装置本体１の上面にインクカートリッジ２００を取付けるカートリッジ取付機構３０が設けられており、このカートリッジ取付機構に対して上記各色のインクカートリッジ２００が複数（ここでは、４本）配列されて装填される。このカートリッジ取付機構３０にインクカートリッジの着脱機構であるホルダー部が水平方向に向けられて設けられている。また、このカートリッジ取付機構３０上方を覆うように上面装置３５０が配設され、インクカートリッジ２００の装填は、この上面装置３５０下面と印刷装置本体１の上面との間に水平方向に挿入することにより行われる。この上面装置３５０は、例えば、シートフィーダーや操作パネルなどが配設される。
【００１９】
（インクカートリッジの全体構成）
図２（ａ）は、インクカートリッジ２００の外観斜視図であり、同図（ｂ）は、係合面の正面図である。また、図３（ａ）は、インクカートリッジ２００の側断面図であり、同図（ｂ）は、（ａ）の係合面部分を拡大して示す断面図である。なお、図３においては、外装体２４０に係合面２１０を取付けた状態を示しているが、内部の液体収納容器は省略している。
【００２０】
インクカートリッジ２００は、印刷装置１００に対して水平方向（着脱操作方向Ｄ２）に着脱される細長の筐体であり、インクが封入される液体収納容器２２０と、液体収納容器２２０が挿入される外箱である外装体２４０とから概略構成されている。
【００２１】
外装体２４０は、横断面における内面形状が矩形の筒状体であり、本実施形態では、インクカートリッジ２００の着脱操作方向を含む水平面に平行となる横辺と、その水平面に垂直となる縦辺との比が、約２対１となっている。換言すると、図２（ｂ）に示すように着脱操作方向に取付け操作される際、印刷装置１００側となる係合面２１０を正面とすると、インクカートリッジ２００の幅ｗと、高さｈの比が約２対１となっている。
【００２２】
また、外装体２４０の印刷装置１００側端面には、印刷装置１００側のカートリッジ取付機構３０に係合される係合面２１０が嵌め込まれている。この係合面２１０は、樹脂又は金属などの硬質材料で形成され、印刷装置１００のカートリッジ取付機構３０に当接される突当面となっている。
【００２３】
この係合面２１０は、その中央にインク供給口２３０が配置されており、この供給口の左右両側の面が突当面２１０ａ，２１０ａとなる。この突当面２１０ａ，２１０ａは、樹脂や金属で一体成形された部材であり、箱状の外装体２４０の端部に嵌め込まれ、粘着面を有した紙製のラベル２１０ｂで外装体２４０に固定されている。
【００２４】
この係合面２１０の中央部上下には、印刷装置１００側に設けられた把持手段によって把持されるように嵌合される嵌合部２１２が形成されている。この嵌合部２１２には、三角形状の凸部が配列されており、装置本体１側のホルダー部３１０に設けられた把持手段に嵌合するようになっている。この把持手段は、上下一対の凹部を弾性力により挟み込むようにして把持する機構を有しており、この把持手段の間に嵌合部２１２の凸部を、把持手段の凹部間に押し込むことによって、嵌合部２１２がクリック感を伴って嵌合するようになっている。
【００２５】
また、係合面２１０の上部には、一対の遮蔽凸部２１１が突設されている。この遮蔽凸部２１１は、カートリッジの取付け時に、上下を誤らないようにするために、一方の面のみに設けられている。また、この遮蔽凸部２１１は、印刷装置１００に嵌合された際には、印刷装置１００側に設けられた取付検知センサーに検知されるようになっている。具体的には、取付検知センサーは、受光センサーであり、受光が遮断されることにより、その遮蔽物の存在を検知する。遮蔽凸部２１１は、取付け時に受光センサーに接近され、受光を遮断することによりその取付けが検出される。
【００２６】
さらに、前記係合面２１０は、印刷装置１００側に設けられた非接触通信インターフェース（Ｉ/Ｆ）４３０と非接触通信を行う通信タグ２５０が貼り付けられている。この通信タグ２５０は、非接触通信（Ｉ/Ｆ）４３０から受信される電波により内部電力を発生させ、その電力によりメモリに対するデータの読み出し及び書込みを行うとともに、アンテナを通じて、データの送受信を行う。このメモリには、本実施形態では、カートリッジのインクの色や水性・油性の種別、着脱回数などが記憶され、カートリッジ取付機構３０に装着が検知されると、非接触通信インターフェースとの通信を開始し、自機が記憶するデータを送信する。
【００２７】
この係合面２１０において、インク供給口２３０は、図３（ｂ）に拡大して示すように、液体収納容器２２０の外装体２４０に対する挿通方向Ｄ１と同一軸上において反対方向に向けられており、インク供給口２３０からのインク流出方向Ｄ３が、挿通方向Ｄ１と反対方向となっている。そして、このインク供給口２３０は、印刷装置１００側のホルダー部３１０に嵌合される供給口側ジョイント部２３２を有しており、この供給口側ジョイント部２３２の内部は、中空のシリンダー状となっており、そのシリンダー内には、インク供給口２３０のを封止する中栓２３１が前後に進退可能に取付けられている。この中栓２３１は、液体収納容器２２０内部からの圧力により外方に押圧され、先端の拡径部分を供給口の開口部内側に押しつけることで、インク供給口２３０を封止するようになっている。
【００２８】
このインク供給口２３０が係合されるホルダー部３１０には、係合された状態の供給口側ジョイント部２３２に挿入され、中栓２３１を供給口側ジョイント部２３２内に押し込む挿入軸３１２が突設されており、この挿入軸３１２により中栓２３１を押し込むことによって、インク経路３１１に連通する流出経路２３３が開通される。これによって、液体収納容器２２０内のインクは、インク流出方向Ｄ３に流出することとなる。
【００２９】
そして、このインク供給口２３０の供給口側ジョイント部２３２の先端は、係合面２１０の突当面２１０ａと同一平面内に位置されている。すなわち、供給口側ジョイント部２３２は、係合面２１０内に埋設されており、突当面２１０ａといわゆる面一となっている。なお、この供給口側ジョイント部２３２の開口部周縁には、環状の溝部２３２ａが形成され、この溝部２３２ａに、ホルダー側ジョイント部の外縁３１３ａが嵌合される（図１１参照）。
【００３０】
このような本実施形態に係るインクカートリッジ２００によれば、外装体２４０の係合面２１０にあるインク供給口２３０が、液体収納容器２２０の外装体２４０に対する挿通方向Ｄ１と同一軸上において反対方向に向けられているとともに、インク供給口２３０を含む係合面２１０を印刷装置１００側に把持させるため、操作者が水平方向（着脱操作方向Ｄ２）に引圧又は押圧する際、外装体２４０及びインク供給口２３０に偏った応力が作用することがなく、スムーズにインクカートリッジ２００の着脱ができ、着脱時の操作性を向上させることができる。また、印刷装置１００側のホルダー部３１０がインクカートリッジの嵌合部２１２を把持するように嵌合することにより、インクカートリッジ２００の印刷装置１００に対する保持力が向上される。
【００３１】
特に、係合面２１０は、印刷装置１００側に当接される突当面となっており、樹脂又は金属のいずれかを含む硬質材料で形成されていることから、着脱操作時の応力に対する耐久性が向上し、ホルダー部３１０に対する寸法精度が確保でき、着脱時の操作性が容易になる。このとき、供給口側ジョイント部２３２の先端が係合面２１０内に埋設され、その開口面が突当面２１０ａと同一平面内に位置されることから、係合面２１０表面に不要な突起が形成されることがなく、カートリッジ２００を着脱する際に、係合部分に不要な応力が集中するのを回避することができる。
【００３２】
また、外装体２４０を、紙や木質材のいずれかを含む係合面２１０よりも軟質な材料で形成したため、樹脂材料を削減することができ、環境負担が低減する。さらに、係合面２１０と外装体２４０は、ラベル２１０ｂにて固定するように形成したため、組立性、分解性に優れ、作業性を向上させることができる。
【００３３】
さらに、係合面２１０には、印刷装置１００側に設けられた受信器と非接触通信を行う通信タグ２５０が貼り付けられているため、確実に通信タグ２５０が印刷装置１００の受信器の接触でき、通信タグ２５０の情報を読み込むことができる。
【００３４】
（外装体）
外装体２４０は、紙や木質材など係合面２１０よりも軟質な材料で形成され、切り出し及び折り曲げが可能となっている。本実施形態では、外装体２４０の係合面２１０と反対側の下面に、外装体２４０の表面に形成された凹部２０４が形成されており、インクカートリッジ２００を引き抜く際の取っ手となっている。この凹部２０４は、本実施形態では、外装体２４０の表面を貫通し、内部中空に連通する穴であり、この穴は、外装体２４０の部材表面の一部に切れ目を入れ、この部分を内面側に且つ終端側に向けて折り曲げられて形成されている。
【００３５】
また、外装体２４０の内部終端には、外装体２４０内面と、液体収納容器２２０終端の尖形外面との間の内部空間２０１の形状を確保する仕切部材２０２が配置されている。この仕切部材２０２によって確保される空間は、側断面が三角形となっているとともに、外装体２４０内部において、凹部２０４の裏面に対応した位置となっている。なお、凹部２０４で折り曲げられた部分は、仕切部材２０２により確保された内部空間２０１内に位置されるように外装体２４０の終端側に折り曲げられている。
【００３６】
そして、上述したインクカートリッジ２００は、インクが封入される液体収納容器２２０を、箱状の外装体２４０に収納することにより組み立てられる。図４は、インクカートリッジの外装体２４０を組立てる際の手順を示す説明図である。また、図５（ａ）は、外装体２４０の展開図であり、図５（ｂ）は、仕切部材２０２の展開図である。
【００３７】
外装体２４０は、本実施形態では、図５（ａ）に示すような展開図である一枚のシート部材を折り曲げて糊代部分を貼り合わせることにより、係合面２１０側が開放され、終端側が蓋体２４０ａ及び２０１ｂで閉止された、有底の筒状体が組み立てられる。
【００３８】
図５（ａ）に示すように、外装体２４０下面に引き抜き用の凹部２０４を形成するための切り込みが入れられており、この凹部２０４は、外装体２４０の表面を貫通する穴であり、凹部２０４は、外装体の部材表面において、切り込まれた部分を内面側に且つ終端側に向けて折り曲げられて形成される。また、仕切部材２０２については、図５（ｂ）に示すようなシート部材を折り曲げることにより、断面三角形の楔形を形成する。そして、図４（ａ）に示すように、係合面２１０と反対側の蓋体２４０ａ及び２０１ｂを開き、この開けられた終端側開口から、仕切部材２０２を、外装体２４０の終端に配置されるように挿入して組み込み、蓋体２４０ａ及び２０１ｂを閉止する。
【００３９】
このような本実施形態の外装体２４０によれば、外装体２４０の断面形状が矩形をなし、横幅ｗと高さｈの比が約２対１という扁平な形状となっている、インクカートリッジ２００内における、供給口端と終端との高低差をなくすることで、インクの流れを一様とし、安定したインク供給を可能とすることができる。また、インクカートリッジ２００の高さｈが低くなることで、インクカートリッジ２００の装着に要する空間の高さが縮小され、装填されたインクカートリッジ上方のスペースを有効に利用することができ、装置設計の自由度を向上させることができる。
【００４０】
また、本実施形態では、外装体２４０内部に仕切部材２０２と、外装体２４０の表面に凹部２０４を備えることで、操作者がインクカートリッジの着脱操作する際には、外装体２４０終端の凹部２０４を掴んで、インクカートリッジを引き出すころができ、インクカートリッジ２００の着脱が容易になり作業性が向上される。
【００４１】
さらに、液体収納容器２２０の固定及び勾配確保のための仕切部材２０２により画成された内部空間２０１は、操作者が外装体２４０を掴むために手を差し込む空間とすることができ、また、この凹部２０４部材表面の一部を終端側に向けて折り曲げているので、操作者が外装体２４０を引き出す際の応力を適切に外装体２４０に伝達することができる。さらに、仕切部材２０２を有しているために、操作者の手が、凹部２０４である穴を通じて、液体収納容器２２０と接触することを回避できるので、液体収納容器２２０を保護することができる。
【００４２】
また、本実施形態では、係合面２１０と外装体２４０とは、ラベルで貼り付け固定するため、構造が簡単となるうえ、組立作業性、分解作業性に優れ、製造コストや廃棄コストを低減することができる。
【００４３】
なお、図５（ａ）及び（ｂ）に示した展開図は、図５（ｃ）に示すように変更することができる。図５（ｃ）は、外装体２４０と仕切部材２０２とを一体的に形成した場合の展開図を示し、図４（ｂ）は、その組み立て完成図である。
【００４４】
すなわち、この変更例では、仕切部材２０２を、外装体２４０を構成する部材の一部分とし、外装体２４０の展開図において、外装体部分と連結された一体成形とする。詳述すると、図５（ｃ）に示すように、立方体状の外装体部分２４０ｅに対し、仕切部材部分２０２ｂを、折り部２４０ｄで折り曲可能な糊代部２０２ａを介して連結する。
【００４５】
そして、展開図として切り出されたこれらの部材（外装体部分２０２ｅ及び仕切部材部分２０２ａ，ｂ）を折りたたむことにより、外装体２４０と仕切部材２０２とを一括して製造することができ、部品点数を減らすことができるとともに、製造工程を簡略化することができる。なお、この場合にも、仕切部材２０２が外装体２４０に組み込まれる位置は、係合面２１０と反対側（終端側）となり、この終端側において、外装体２４０の表面を貫通する穴である凹部２０４を有しており、この凹部２０４の穴を形成する切り込みは、仕切部材２０２によって確保される内部空間２０１内に位置される。
【００４６】
（液体収納容器）
図６は、液体収納容器の説明図であり、図７は、液体収納容器の形状を示す横断面図である。また、図８及び図９は、液体収納容器からインクが流出する際の液体収納容器の形状変化を示す説明図である。
【００４７】
液体収納容器２２０は、インクが封入される袋体であり、本実施形態では、図６及び図７に示すように、その側面が、四枚のフィルム２２０ａ〜ｄを熱溶着により接合された四面で形成され、これら四面のフィルム２２０ａ〜ｄの接合辺には熱溶着により折り目２２３が形成され、図７（ａ）に示すように、インクが封入された状態においては、袋体の４辺が折り目２２３でほぼ直角に屈曲され、断面が四角形となっている。このため、図７（ｂ）に示すように、この液体収納容器２２０のインクを封入した状態では、液体収納容器２２０の横断面の四角形が、外装体２４０の内面形状である四角形に合致されている。
【００４８】
また、液体収納容器２２０は、その終端２２２が、四面のうち、液体収納容器２２０の外装体２４０に対する挿通方向（図６（ａ）中Ａ−Ａ方向）を含む水平面に平行な一対の面、すなわち印刷装置１００へ装填した状態における上下面２２０ａ及び２２０ｂの終端２２２部を上下相互に貼り合わせることによって尖形を形成している。
【００４９】
この尖形の終端２２２における上下面の貼り合わせ部分は熱溶着により直線状をなし、この線状部分はインク流出方向Ｄ３の延長線（図６（ａ）中Ａ−Ａ）と、フィルムの熱溶着により貼り合わせた終端２２２の線（図８（ａ）中Ｂ−Ｂ）とを含む水平面（以下、水平面Ａ−Ｂと称する。）内に位置する。さらに、液体収納容器２２０は、インク流出方向Ｄ３を含む水平面Ａ−Ｂに垂直な面、すなわち、印刷装置１００へ装填した状態における左右の側面２２０ｃ及び２２０ｄには、液体収納容器２２０の外装体２４０に対する挿通方向Ｄ１と平行となる折り目２２１が形成されている。これらの結果、図８に示すように、液体収納容器２２０は、内部のインクが流出するにつれ、折り目２２１にしたがって潰れていき、フィルムの熱溶着により貼り合わせた終端２２２を含む水平面Ａ−Ｂに収束していくこととなる。
【００５０】
図１０は、仕切部材２０２が備えられた外装体２４０内に液体収納容器２２０を収納している状態を示す断面図である。図１０（ａ）に示すように、組み立てられた外装体２４０の、係合面２１０側の開口から、液体収納容器２２０を挿入して、インクカートリッジ２００を製作することができる。
【００５１】
このとき、図１０（ｂ）に示すように、液体収納容器２２０のインク供給口２３０は、係合面２１０に組み付けられ、係合面２１０とともに、外装体２４０の開口端に、粘着性を有する紙製シールであるラベル２１０ｂで貼り付け固定される。このラベル２１０ｂは、外装体２４０に係合面２１０を嵌合させた状態で、外装体２４０の開口端側面から、係合面２１０の突当面２１０ａを経て、反対側の開口端側面に渡って巻き回されることにより、外装体２４０を、係合面２１０とともに外装体２４０に組み付け固定する。
【００５２】
さらに、液体収納容器２２０の先端には、前記インク供給口２３０が取付けられている。このインク供給口２３０は、液体収納容器２２０が外装体２４０に対して挿入された状態において、上記係合面２１０の中央に位置され、係合面２１０に組み込まれて、係合面２１０の一部となるように構成されている。この液体収納容器２２０の収納状態において、インク供給口２３０が、液体収納容器２２０の外装体２４０に対する挿通方向Ｄ１と同一軸上において反対方向に向けられ、印刷装置１００側のホルダー部３１０に着脱されるようになっている。
【００５３】
このような本実施形態に係る液体収納容器２２０によれば、図８に示すように、液体収納容器２２０の外装体２４０に対する挿通方向Ｄ１と、着脱の操作方向Ｄ２と、さらにインク補給時のインク流出方向Ｄ３とが同一軸上に位置するため、外装体２４０に無理な応力が生じず、インク供給口２３０やホルダー部３１０などの着脱機構や、外装体２４０本体が破損される可能性を低減することができる。
【００５４】
また、インクが封入された状態の液体収納容器２２０の内面形状と外装体２４０の内面形状とが合致していることから、液体収納容器２２０を外装体２４０内に隙間なく収納することができ、インクカートリッジのインク量を増加させ、インクカートリッジの容積率を向上することができる。
【００５５】
特に、本実施形態において外装体２４０は、横断面における内面形状が矩形をなし、液体収納容器は、その側面が四面を有し、四面の接合辺には、熱溶着により折り目２２３が形成されていることから、インクが封入された状態では、液体収納容器２２０を、確実に矩形とすることができ、液体収納容器２２０の外形と外装体２４０の内面の形状をより確実に合致させることができる。
【００５６】
液体収納容器２２０の四面は、四枚のフィルムを熱溶着により接合して構成されているため、簡単な構成により、確実に液体収納容器２２０の袋形状を形成できるとともに、容積率を向上させるために必要な断面形状を維持することができる。
【００５７】
さらに、液体収納容器２２０は、四面で形成され、その四面のうち、前記水平面Ａ−Ｂに垂直な面に、挿通方向Ｄ１と平行となる折り目２２１を形成したことにより、液体収納容器２２０内のインク残量が少なくなってきた際に、液体収納容器２２０が、挿通方向Ｄ１と平行な折り目２２１にそって折り曲げられて水平面Ａ−Ｂに収束され、液体収納容器２２０内に余分な空間に発生せず、未使用で交換されるインク残量を少なくすることができ、液体収納容器２２０内のインクを最大限利用することができる。
【００５８】
液体収納容器２２０の終端２２２が尖形をなすことで、液体収納容器２２０内のインク残量が少なくなってきた際に、終端２２２の尖形によりインクを流出させるための勾配を確保することができ、インクを残すことなく流出させることができる。また、終端２２２の貼り合わせ部分を、熱溶着により線状とすることで、確実に終端２２２の尖形を維持することができる。また、液体収納容器２２０の終端２２２が尖形をなし、仕切部材２０２と接触することで、液体収納容器２２０を外装体２４０内部に固定することができる。
【００５９】
（インクカートリッジの着脱機構）
図１１は、インクカートリッジ２００と印刷装置１００側のホルダー部３１０とから構成される着脱機構を示す断面図である。同図に示すように、前記インク供給口２３０は、供給口側ジョイント部２３２と、供給口側ジョイント部２３２内部からの圧力により外方に押圧され、インク供給口２３０を封止する中栓２３１とから概略構成されている。
【００６０】
インク供給口２３０は、印刷装置１００側のホルダー部３１０に嵌合される着脱機構を構成し、この着脱機構によりインクカートリッジ２００と印刷装置１００とが相互に接続されて、インクカートリッジ２００から印刷装置１００へのインクの供給が行われる。
【００６１】
ホルダー部３１０は、インク供給口２３０を覆うように、インク供給口２３０のジョイント部２３２に嵌合されるホルダー側ジョイント部３１３を備えており、このホルダー側ジョイント部３１３の内部には、供給口側ジョイント部２３２との嵌合状態において、インクカートリッジ２００側のインク供給口２３０に連通するインク経路３１１が内部に形成されている。供給口側ジョイント部２３２は、係合面２１０内に埋設されており、その開口部周縁には、環状の溝部２３２ａが形成され、この溝部２３２ａに、ホルダー側ジョイント部の外縁３１３ａが嵌合される。
【００６２】
ホルダー部３１０のうちのインク経路３１１には、インク供給口２３０側に突出された挿入軸３１２が設けられている。この挿入軸３１２は、係合された状態の供給口側ジョイント部２３２に挿入され、中栓２３１を供給口側ジョイント部２３２内に押し込み、インク経路３１１に連通する流出経路２３３を供給口側ジョイント部２３２内に開通させる。なお、挿入軸３１２の供給口側ジョイント部２３２に対する挿入方向は、上述した液体収納容器２２０の外装体２４０に対する挿通方向Ｄ１、着脱操作方向Ｄ２、及びインクの流出方向Ｄ３とが同一軸上に位置されている。
【００６３】
このようなインクカートリッジの着脱機構により、印刷装置本体１に装填されたインクカートリッジ２００からのインク供給は、インク供給口２３０とホルダー部３１０とによって構成される着脱機構を通じて行われる。図１２は、インク補給系の機構を模式的に示す概略図である。
【００６４】
図１２に示すように、インクカートリッジ２００からのインクは、インク補給経路３０１を通じて、リザーバーと呼ばれるインクタンク３０３に充填される。このインク補給経路３０１途中には電磁開閉弁３０２が設けられており、この電磁開閉弁３０２により、インク補給経路３０１の流路の開閉及び、インクの流量が制御される。また、インクタンク３０３内には、インクタンク３０３内の液面を検出し、充填されたインクの量を測定する液面センサー３０３ａが設けられている。なお、インクカートリッジ２００からインクタンク３０３へのインクの供給は、高所に配置されたインクカートリッジ２００と低所に設置されたインクタンク３０３の圧力差により行われる。
【００６５】
このインクタンク３０３に充填されたインクは、供給路３０４を通じて、ヘッドユニット１１０のディストリビュータ１１１へ送り出され、ディストリビュータ１１１から各インクヘッド１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ…に分配され、印刷処理に供される。なお、このディストリビュータ１１１には、内部のインクの温度を測定する温度センサー１１２が取付けら、インクヘッド１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃに供給される直前のインク温度が検出できるようになっている。
【００６６】
このような本実施形態の着脱機構によれば、水平方向に着脱するインクカートリッジ２００において、外装体２４０の係合面２１０にあるインク供給口２３０が、液体収納容器２２０の外装体２４０に対する挿通方向Ｄ１と同一軸上において反対方向に向けられているため、着脱操作方向Ｄ２とインクの流出方向Ｄ３とが同一軸上に位置することとなる。そして、液体収納容器２２０は、内部のインクが流出するにつれ、折り目２２１にしたがって潰れていき、フィルムの熱溶着により貼り合わせた終端２２２を含む水平面Ａ−Ｂに収束していくこととなる。この水平面Ａ−Ｂは、流出方向Ｄ３の延長線（図中Ａ−Ａ）と、フィルムの熱溶着により上下面を貼り合わせた終端２２２及び折り目２２１とを含むことから、インクが流出して容器が変形する過程において、供給口端と終端との高低差変化をなくし、僅かな勾配でもインクの流れを一様とすることができ、安定したインク供給が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】実施形態に係る印刷装置の印刷用紙搬送経路の概要を示す図である。
【図２】実施形態に係るインクカートリッジの外観図である。
【図３】実施形態に係るインクカートリッジの側断面図である。
【図４】実施形態に係るインクカートリッジの外装体を組立てる際の手順を示す説明図である。
【図５】実施形態に係る外装体及び仕切部材の展開図である。
【図６】実施形態に係る液体収納容器の説明図である。
【図７】実施形態に係る液体収納容器の形状を示す横断面図である。
【図８】実施形態に係る液体収納容器からインクが流出する際の液体収納容器の形状変化を示す説明図である。
【図９】実施形態に係る液体収納容器からインクが流出する際の液体収納容器の形状変化を示す説明図である。
【図１０】実施形態に係る仕切部材が備えられた外装体内に液体収納容器を収納している状態を示す断面図である。
【図１１】実施形態に係るインクカートリッジと印刷装置側のホルダー部とから構成される着脱機構を示す断面図である。
【図１２】実施形態に係るインク補給系の機構を模式的に示す概略図である。
【符号の説明】
【００６８】
１…印刷装置本体
３０…カートリッジ取付機構
１００…印刷装置
１１０…ヘッドユニット
１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ…インクヘッド
１１１…ディストリビュータ
１１２…温度センサー
２００…インクカートリッジ
２０１…内部空間
２０２…仕切部材
２０４…凹部（穴）
２１０…係合面
２１０ａ…突当面
２１０ｂ…ラベル
２１１…遮蔽凸部
２１２…嵌合部
２２０…液体収納容器
２２０ａ〜ｄ…フィルム
２２０ｃ…側面
２２１，２２３…折り目
２２２…終端
２３０…インク供給口
２３１…中栓
２３２…供給口側ジョイント部
２３３…流出経路
２４０…外装体
２４０ａ，２４０ｂ…蓋体
２５０…通信タグ
３０１…インク補給経路
３０２…電磁開閉弁
３０３…インクタンク
３０３ａ…液面センサー
３０４…供給路
３１０…ホルダー部
３１１…インク経路
３１２…挿入軸
３１３…ホルダー側ジョイント部
３３０…演算処理装置
３４０…操作パネル
３５０…上面装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷装置に対して水平方向に着脱されるインクカートリッジであって、
インクが封入される液体収納容器と、
前記液体収納容器が挿入される箱状の外装体と、
前記箱状の外装体の一端に配置され、前記印刷装置側に係合される供給口を有する係合面と、
前記外装体の前記係合面と反対側の他端側において、前記外装体の表面に形成された凹部と
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】
前記液体収納容器は、その終端が尖形をなし、
前記外装体の内部終端には、該外装体内面と、前記尖形外面との間の空間形状を確保する仕切部材が配置されている
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。
【請求項３】
前記仕切部材によって確保される空間は、前記外装体内部において、前記凹部の裏面に対応した位置であることを特徴とする請求項２に記載のインクカートリッジ。
【請求項４】
前記凹部は、前記外装体の表面を貫通する穴であり、
前記穴は、前記外装体の部材表面において、一部を内面側に且つ前記終端側に向けて折り曲げられて形成されていることを特徴とする請求項３に記載のインクカートリッジ。
【請求項５】
前記液体収納容器は、その終端が尖形をなし、
前記外装体の内部終端には、該外装体内面と、前記尖形外面との間の空間形状を確保する仕切部材が配置され、
前記凹部は、前記外装体の部材表面において、一部を内面側に且つ前記終端側に向けて折り曲げられて形成された穴であり、
前記折り曲げられた部分は、前記仕切部材により確保された空間内に位置される
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。
【請求項６】
前記仕切部材は、前記外装体を構成する部材の一部分であり、該外装体の展開図において該外装体と一体をなすことを特徴とする請求項２に記載のインクカートリッジ。
【請求項１】
印刷装置に対して水平方向に着脱されるインクカートリッジであって、
インクが封入される液体収納容器と、
前記液体収納容器が挿入される箱状の外装体と、
前記箱状の外装体の一端に配置され、前記印刷装置側に係合される供給口を有する係合面と、
前記外装体の前記係合面と反対側の他端側において、前記外装体の表面に形成された凹部と
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】
前記液体収納容器は、その終端が尖形をなし、
前記外装体の内部終端には、該外装体内面と、前記尖形外面との間の空間形状を確保する仕切部材が配置されている
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。
【請求項３】
前記仕切部材によって確保される空間は、前記外装体内部において、前記凹部の裏面に対応した位置であることを特徴とする請求項２に記載のインクカートリッジ。
【請求項４】
前記凹部は、前記外装体の表面を貫通する穴であり、
前記穴は、前記外装体の部材表面において、一部を内面側に且つ前記終端側に向けて折り曲げられて形成されていることを特徴とする請求項３に記載のインクカートリッジ。
【請求項５】
前記液体収納容器は、その終端が尖形をなし、
前記外装体の内部終端には、該外装体内面と、前記尖形外面との間の空間形状を確保する仕切部材が配置され、
前記凹部は、前記外装体の部材表面において、一部を内面側に且つ前記終端側に向けて折り曲げられて形成された穴であり、
前記折り曲げられた部分は、前記仕切部材により確保された空間内に位置される
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。
【請求項６】
前記仕切部材は、前記外装体を構成する部材の一部分であり、該外装体の展開図において該外装体と一体をなすことを特徴とする請求項２に記載のインクカートリッジ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１０−８２９９１（Ｐ２０１０−８２９９１Ａ）
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５４７２０（Ｐ２００８−２５４７２０）
【出願日】平成２０年９月３０日（２００８．９．３０）
【出願人】（０００２５０５０２）理想科学工業株式会社 (1,191)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月３０日（２００８．９．３０）
【出願人】（０００２５０５０２）理想科学工業株式会社 (1,191)
【Ｆターム（参考）】
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