JP5960423B2 - ケース、インクカートリッジ、記録装置 - Google Patents

Description

本発明はインクを収納するインク袋、該インク袋を収納するケース、該インク袋と該インク袋を収納した該ケースを有するインクカートリッジ、該インクカートリッジを有する記録装置に関する。

インクジェットプリンタなどの記録装置にインクを供給する為のインクカーカートリッジが知られている。このインクカートリッジは、インクを格納した可撓性を有するインク袋をハードケースに収納したものである。ハードケース内にインク袋を収納することにより、外因によるインク袋の損傷を防止することができる。また、インク袋は可撓性を有するので、インク袋内はインク容量に応じて拡縮する。これを利用してインクの容量を検出する技術が知られている。

例えば特開２００７−２６８７２１号公報に記載の技術では、インク袋をケースに固定し、さらにインク袋に検出板を固定し、インク袋の変化に連動して検出板が移動するように構成している。この検出板の位置を検出することで、インク袋内のインク容量を検出する機構が開示されている。

インクが充填されたインク袋は形が定まらない状態であり、ハードケースに対して高精度に取り付けないとインク袋が皺になったり歪んだりしてしまうことが考えられる。この様な場合は、インク容量の誤検出の原因となってしまう。特開２００７−２６８７２１号公報に記載の検出機構は、インク袋をハードケースに固定する際に高い精度で位置決めしなければならないとする課題を新規な検出機構を用いて解決している。

一方、近年では、自然環境の悪化を少しでも防止するために、使い捨てではなく再利用することが望まれてきている。インクカートリッジは、収納していたインクがなくなると、インクカートリッジ全体を廃棄していた。しかし、インクがなくなったインク袋は再利用ができないが、ハードケースは損傷無く使用していれば再利用が可能である。ハードケースを再利用することで、ランニングコストの低減も考えられる。

特開２００７−２６８７２１号公報

再利用の方策としては、一般の使用者がインク入りのインク袋を入手し、インクカートリッジ内に装着されているインク袋と交換することが考えられるが、従来のインクカートリッジではこの様なことは困難である。

すなわち、従来のインクカートリッジでは剛体のケースに両面テープによってインク袋を強固に固定している。これは、落下などの衝撃により簡単にインク袋が外れないようにするためである。そのためインク袋の取り外しも困難である。また、検出板を検出するセンサの位置に対応させる為に、被検出部を精度良く位置決めし、固定する必要があり、また、インク袋に皺や歪みなしにケースに固定する必要もある。このように、インク袋をケースに精度良く固定するには特別な治具や作業の熟練が必要であり、一般の使用者には交換作業は困難であった。

インク袋をケースの所望の位置に正確に固定しないと、様々な問題が生じてしまう。例えば、インク袋に皺がある状態でケースに固定すると、インク袋が想定外の挙動を示し、検出板が所望の動作をせず、インク容量の検出がうまくできない問題が生じる。また、ケースにインク袋を取り付ける際に、インク袋の長手方向に引っ張った状態で貼り付けないと、歪みが発生し、インク容量を正しく検出できなくなってしまう問題が生じる。

本発明は上述のような問題に対し、インク袋をケースに容易に精度良く固定できるインク袋およびケース、インクの充填された該インク袋を該ケースに収納したインクカートリッジを提供することを目的とする。また該インクカートリッジを装着する記録装置を提供することを目的とする。

また本発明のケースは、２枚のフィルムの夫々の辺部を張り合わせたインクを内部に封入するインク袋であって、前記インクを外部に供給するインク流出口と、前記フィルムの一方の外表面に固定された平板状の固定板と、を前記インク袋は有し、前記固定板は前記インク袋の長手方向に沿って対向する辺の夫々に少なくとも２つの凸部を有し、前記フィルムの張り合わされた前記辺部であって、前記インク流出口が備わる前記辺部に対して対向する側の前記辺部に貫通孔を有し、前記インクの量に応じて厚みが変化する可撓性の前記インク袋を、収納するケースにおいて、前記インク袋に格納されている前記インクの情報を記憶する記憶手段を含む回路基板を装着するスロットと、平面状の底面と、前記底面に対向する方向に開口された開口部と、前記インク流出口を固定する凹部と、前記ケースの端部に軸支され、前記インク袋の前記貫通孔を掛ける爪が設けられた回動部と、前記ケースの開口方向に前記爪が位置するように前記回動部を掛けて固定するフック部と、前記底面に対して交差する方向に夫々が対向するように形成された側面と、前記側面に形成され、前記底面に対して平行な面を有し前記底面から所定の距離に設けられ、前記インク袋の前記固定板と係合し、前記固定板と前記底面を対向させた状態で固定するガイドリブと、を有し、前記ガイドリブは前記側面の夫々に少なくとも２箇所設けられ、一方の前記側面の前記ガイドリブが他方の前記側面のガイドリブと対向するように配置されていることを特徴とする。

また本発明のインクカートリッジは、２枚のフィルムの夫々の辺部を張り合わせたインクを内部に封入するインク袋であって、前記インクを外部に供給するインク流出口と、前記フィルムの一方の外表面に固定された平板状の固定板と、を前記インク袋は有し、前記固定板は前記インク袋の長手方向に沿って対向する辺の夫々に少なくとも２つの凸部を有し、前記フィルムの張り合わされた前記辺部であって、前記インク流出口が備わる前記辺部に対して対向する側の前記辺部に貫通孔を有し、前記インクの量に応じて厚みが変化する可撓性の前記インク袋と、該インク袋内の前記インクに関する情報を記憶した回路基板と、該インク袋を収納し、該回路基板を装着する上述のケースと、を有することを特徴とする。

また本発明の記録装置は、上述のインクカートリッジと、記録媒体に前記インクを吐出して記録を行うインクジェットヘッドと、前記インクカートリッジから前記インクジェットヘッドに前記インクを供給するインク供給路と、前記記録媒体を搬送する搬送部と、を有することを特徴とする。

本発明は、インク袋をケースに容易に精度良く固定でき、ケースを再利用可能なインク袋、およびインクを充填したインク袋をケースに収納したインクカートリッジを提供することができる。またこのインクカートリッジを装着する記録装置を提供することができる。

図１は、インク袋の斜視図である。 図２は、インク袋を収納した状態のインクカートリッジの下ケースの正面図である。 図３は、インク袋の末端部を固定部材により固定する部分の斜視図である。 図４は、インク袋の先端部を固定する固定ケースを装着した状態のインクカートリッジの正面図である。 図５は、インクジェットプリンタの構成を示すブロック図である。 図６は、インク袋と固定板との固定の例を示す図である。 図７は、固定板と検出板を固定したインク袋の使用状態を説明する図である。

図面を用いて実施形態を説明する。
図１は、インク袋の斜視図である。インク袋１は２枚のフィルムの周囲部分の４辺を貼り合わせて袋状にしたものである。インク袋１は可撓性があり、内蔵するインク量に応じて変形する。インク袋１の長手方向の先端にはインクを外部に供給するインク流出口２が備わっている。インク袋１は密閉容器であり、内部のインクはこのインク流出口２を介してインクを外部に供給することができる。インク袋１の長手方向の末端には、フィルムを張り合わせた辺部に２箇所の固定孔４が備わり、後述するケースへの固定に使用される。インク袋１の長手方向及び短手方向の各中央部を含む位置に検出板５が固定されている。中央部を含めることでインク容量の検出の正確性が向上する。検出板５は両面テープまたは接着剤によりインク袋１に固定される。インク袋１の検出板５に対して反対側に固定板６がインク袋１に固定されている。固定板６はインク袋１の長手方向及び短手方向の各中央部を含む位置に固定されている。固定板６は両面テープまたは接着剤によりインク袋１に固定される。固定板６は検出板５に比べ広い範囲でインク袋１に固定されている。これは、インク袋１を確実にケースに固定させるためである。

インク流出口２には鍔部３が備わり、後述するケースへの固定に使用される。検出板５には、検出板５の接着面とは交差する方向、例えば直角方向でも良い、に突出している検出突起７が備わっている。検出突起７には第1反射板９が備わっている。固定板６は平板であり、また固定板６には後述するケースに固定する為の凸部８が対向する各辺の端に備わっている。凸部８は固定板６の側面から外方向に突出している。各辺の凸部８は、各凸部８を結んだ範囲の面積が大きくなるように配置することが、固定の安定性を高める為に好ましい。また、各辺の凸部８は他の辺の凸部８と対向して設けることが好しい。

図２は、インク袋を収納した状態のインクカートリッジの下ケースの正面図である。インクカートリッジは下ケース１６を含む。下ケース１６は剛体の凹状のケースであり、その中にインク袋１が置かれる。下ケース１６は鍔部３を含むインク流出口２の形状に合わせて、インク流出口２が係合するように、凹部１０が形成されている。インク袋１は、まずこの凹部１０にインク流出口２を係合させ、下ケース１６に置くことになる。下ケース１６には、インク袋１のインク流出口２が備わる辺の貼り合せ部分に対応する位置に、受け部１３が備わる。受け部１３には、ゴム、ウレタンなどの柔軟性のあるクッションが置かれている。下ケース１６は、インク袋１の長手方向の末端部分を通す角穴１２が開口している。下ケース１６は、４箇所にガイドリブ１１が設けられている。ガイドリブ１１と下ケース１６の底面の間には隙間があり、その隙間に凸部８が入るようにインク袋１を装着する。ガイドリブ１１は底面側から一定の距離に下ケース１６の側面に配置されている。ガイドリブ１１は凸部８に対応する間隔で設けられている。下ケース１６は、外部から光を照射するための検出窓１４が備わっている。下ケース１６は、検出窓１４から所定の距離内側に第２反射板１５が備わっている。第２反射板１５と第１反射板９の反射率は異なるように、好ましくは白色と黒色のように反射率が離れているものを用いることが好ましい。インク袋１は、検出突起７が検出窓１４と第２反射板１５との間を移動可能になる位置に配置されている。

ガイドリブ１１によって、固定板６が下ケース１６の底面に沿って配置されることになる。これによって、固定板６が全面に亘って下ケース１６に厚み方向に対して固定されたと同じ効果を持つ。すなわち、下ケース１６にインク袋１が固定板６を介して固定されることになる。

インク袋１にインクが十分に入っている場合は、検出窓１４からは、第２反射板１５が表示される。インク袋１からインクが流出するに従い検出突起７が検出窓１４を覆う方向に移動する。さらに、インクが流出すると、検出窓１４に第１反射板９が表示されることになる。所定のインク容量の場合に第1反射板９が表示される様にすることができる。この所定のインク容量をインクが無くなった場合とすることもできる。

図３は、インク袋の末端部を固定部材により固定する部分の斜視図である。最終的に、角穴１２を通過したインク袋１の長手方向の末端が折り返され、爪１８に固定孔４を掛けて固定することになる。このとき、インク袋１は長手方向の末端方向に引かれて固定される。爪１８は回動部１７に備わっている。回動部１７は端部にある２本の軸１９を回動の中心として回動するように下ケース１６に軸支されている。回動部１７はスナップフィットで固定される。スナップフィットは下ケース１６に備わるフック部２０と回動部１７に備わる凸部２２で構成される。規制リブ２１は規制凸部２３に当たる様に備わり、回動部１７が過剰に回動しないように規制する。回動部１７の端面２４には、ゴムやウレタンなどの弾力性のあるクッションが貼り付けられている。インク袋１と当接し、押された時に反発させる為であり、また回動部１７とインク袋１とが擦れることによるインク袋１の損傷を防止する為でもある。

インク袋１を下ケース１６に装着させる場合に、まず回動部１７を下ケース１６の長手方向に平行になるように回動させる。そして、固定孔４を爪１８に掛ける。その後、回動部１７を、スナップフィットで止める位置まで回動させる。回動部１７を回動させることで、インク袋１を湾曲させ引っ張ることになる。インク袋１のインク流出口２は下ケース１６固定されているので、インク袋１はインク流出口２と固定孔４の間で引かれる事になる。また、微小な寸法の誤差があっても、端面２４のクッションと固定孔４の変形により解消され、インク袋１を引っ張ったまま固定できる。

回動部１７はプラスチック製でも良いが、複数回の使用に耐えられるように金属製が好ましい。また、爪１８が移動できるかたちが好ましい。例えば固定孔４が変形した場合など再度装着する時に好ましい位置に爪１８が移動できると、引っ張る時に十分力を加えられるからである。例えば、回動部１７と爪１８を別体にし、爪１８を溝に沿って移動させ、所望の位置にネジ等で固定できる構成でもよい。
検出突起７をインク袋１の長手方向にある程度大きく設けることで、検出板５をインク袋１に固定する際の固定位置の正確性を低下させても、誤検出を防止できる。

図４は、インク袋の先端部を固定する固定ケースを装着した状態のインクカートリッジの正面図である。インクカートリッジには、下ケース１６と共に、少なくともインク流出口２付近を覆うように固定ケース２５が備わっている。固定ケース２５は、下ケース１６の全体を覆うようにしても良いが、小さな容積にすることで原材料の節約ができる。固定ケース２５の一端には凸部３０が２箇所備わり、この凸部３０を下ケース１６の開口に挿入し、スナップフィット２８によって下ケース１６と固定ケース２５は固定される。

固定ケース２５は、下ケース１６の受け部１３に対応する位置にリブが設けられている。このリブと受け部１３によって、インク袋１をしっかりと挟み込んで固定する。受け部１３とインク袋１の間に、ゴムやウレタン製のクッションを配置してもよい。また固定ケース２５のリブとインク袋１の間にも同様にクッションを配置してもよい。これらクッションを配置することで、インク袋１を損傷させずにしっかりと強固に固定できる。

固定ケース２５は着脱可能に回路基板２６が装着できる。インク袋１と回路基板２６は対になって供給される。インク袋１が交換されたら、対応する回路基板２６に交換する。回路基板２６は、インク袋１に格納されるインクの情報が記憶されている。例えば製造番号、インクの種類、インクの色、インクの容量、使用途中か否かの情報、インクの製造日など、インク袋１および格納されているインクについての情報が記憶されている。この情報は、インクジェットプリンタにインクカートリッジが挿入されたときに、インクジェットプリンタに備わるピンと端子２７が接触し、インクジェットプリンタの制御回路と回路基板２６が接続され、情報の入出力が行われる。回路基板２６は、下ケース１６に固定ケース２５が装着された場合に、回路基板２６の周囲の端面がこれらケースにより包囲されることで、取り外しができないように構成されている。

インクカートリッジは、インク袋１、下ケース１６、固定ケース２５、回路基板２６を備える。このインクカートリッジはインクジェットプリンタに装着することで、インクジェットプリンタにインクを供給することができる。インクジェットプリンタは、インクカートリッジに備わった回路基板２６に記憶されている情報に基づいて制御が可能となる。

下ケース１６に備わる開口２９からはインク流出口２を望むことができ、インクジェットプリンタに装着したときに、インクジェットプリンタに備わる針が開口２９を通り、インク流出口２に連通する。インクジェットプリンタの針は、チューブ、中間インクタンク等のインク供給路を介し、インクジェットヘッドに接続されている。

下ケース１６からインク袋１を取り外す場合は、固定ケース２５のスナップフィット２８を外し、下ケース１６から固定ケース２５を外す。次に、回動部１７のスナップフィットを外して、回動部１７を回動させ、固定孔４を爪１８から外す。インク流出口２を下ケース１６から外し、下ケース１６からインク袋１を外す。固定ケースに２５の装着された回路基板２６を取り外す。このよに、インクカートリッジのケースから容易にインク袋１を取り外すことができる。ケースに装着する場合も、同様に容易にできる。この際、特に取り付け位置を気にすることも無く、容易に装着できる。

図５は、インクジェットプリンタの構成を示すブロック図である。インクカートリッジを装着する記録装置の例としてインクジェットプリンタ３７を説明する。インクジェットプリンタ３７は、インクジェットプリンタ３７の全体を制御する制御手段３１、記録媒体に記録するためのインクジェットヘッドを含む印字部３２、記録媒体を搬送する搬送部３３、インクカートリッジ３６のインク容量を検出する検出センサ３４、インクカートリッジ３６の回路基板２６の端子２７と接触するピン３５を含む。ピン３５の代わりに板バネ状の端子を用いることもできる。

検出センサ３４はプリンタ制御手段３１に接続され、検出センサ３４はプリンタ制御手段３１によって制御される。検出センサ３４は、検出光を発光させ、反射板からの反射光を検出する。第１反射板９と第２反射板１５とでは、反射率が異なるので、検出センサ３４によって検出される検出値が異なる。プリンタ制御手段３１は、検出センサ３４によって検出された検出値の違いによって、第１反射板９と第２反射板１５とのどちらで反射されたものかを判断する。それによって、インクカートリッジ３６内のインクが無くなったか否か判断する。

ピン３５はプリンタ制御手段３１に接続されている。インクカートリッジ３６がインクジェットプリンタ３７に装着されると、回路基板２６の端子２７とピン３５が接続される。プリンタ制御手段３１はピン３５、端子２７を介して回路基板２６に記憶されているインクの情報等を読み書きし、インクジェットプリンタを制御する。例えば、インク色の情報を読み取り、正しい位置にインクカートリッジが装着されているかなど判断できる。これに限らず様々な制御が可能である。

次にインク袋１に固定板６をどのように固定するか説明する。６図６は、インク袋と固定板との固定の例を示す図である。図７は、固定板と検出板を固定したインク袋の使用状態を説明する図である。この例では、インク袋１に固定板６を固定する場合に両面テープ３８を使用する。固定板６の長手方向に沿った辺の両端には凸部８が備わっている。両面テープ３８はインク袋１の長手方向の辺に平行になるように配置され、インク袋１と固定板５が両面テープ３８によって固定される。また、両面テープ３８は凸部８間に挟まれる範囲に配置される。インク袋１は、インク袋１の短手方向が鉛直方向に沿うように立てて使用される。このときインク袋１内のインクが下方側に溜り、下方側の方が上方側より厚くなる傾向にある。また、インク袋１には検出板５が固定され、インク袋１の変形はこの検出板５と固定板６によって変形が制限される。インク袋１は、上側に配置された両面テープ３８の部分で支えられるが、この両面テープ３８の位置によってインク袋１を立てた時に、正確にインク残量を検出するため、できる限り固定板６と検出板５を平行になるようにしている。実際には、この検出板５の短手方向の両端では、上側が下側に比べ多少であるが固定板６に近くなってしまう場合がある。

２本の両面テープ３８によって検出板６とインク袋１を固定しているが、少なくとも立てた時に上側に配置される両面テープ３８だけ使用して固定してもよい。この場合、ユーザーが手に持って扱うときに、しっかり固定されないので、多少丁寧に扱う必要がある。しかしインクジェットプリンタに装着して使用されているときには、予期せぬ揺れなどは無いので、機能上問題にならない。また、検出板６の長手方向に沿って端から端まで両面テープ３８を配置しても良いが、少なくとも、凸部８間に配置され、その長さの７割以上の長さを固定すれば機能上問題が無い。

本発明は、インクジェットプリンタに利用できる。

１ インク袋
２ インク流出口
４ 固定孔
５ 検出板
６ 固定板
７ 検出突起
８ 凸部
９ 第１反射板
１１ ガイドリブ
１２ 角穴
１５ 第２反射板
１６ 下ケース
１７ 回動部
１８ 爪
１９ 回動軸
２５ 固定ケース
２６ 回路基板

Claims (8)

1. ２枚のフィルムの夫々の辺部を張り合わせたインクを内部に封入するインク袋であって、前記インクを外部に供給するインク流出口と、前記フィルムの一方の外表面に固定された平板状の固定板と、を前記インク袋は有し、前記固定板は前記インク袋の長手方向に沿って対向する辺の夫々に少なくとも２つの凸部を有し、前記フィルムの張り合わされた前記辺部であって、前記インク流出口が備わる前記辺部に対して対向する側の前記辺部に貫通孔を有し、前記インクの量に応じて厚みが変化する可撓性の前記インク袋を、収納するケースにおいて、前記インク袋に格納されている前記インクの情報を記憶する記憶手段を含む回路基板を装着するスロットと、平面状の底面と、前記底面に対向する方向に開口された開口部と、前記インク流出口を固定する凹部と、前記ケースの端部に軸支され、前記インク袋の前記貫通孔を掛ける爪が設けられた回動部と、前記ケースの開口方向に前記爪が位置するように前記回動部を掛けて固定するフック部と、前記底面に対して交差する方向に夫々が対向するように形成された側面と、前記側面に形成され、前記底面に対して平行な面を有し前記底面から所定の距離に設けられ、前記インク袋の前記固定板と係合し、前記固定板と前記底面を対向させた状態で固定するガイドリブと、を有し、前記ガイドリブは前記側面の夫々に少なくとも２箇所設けられ、一方の前記側面の前記ガイドリブが他方の前記側面のガイドリブと対向するように配置されていることを特徴とするケース。
2. ２枚のフィルムの夫々の辺部を張り合わせたインクを内部に封入するインク袋であって、前記インクを外部に供給するインク流出口と、前記フィルムの一方の外表面に固定された平板状の固定板と、を前記インク袋は有し、前記固定板は前記インク袋の長手方向に沿って対向する辺の夫々に少なくとも２つの凸部を有し、前記フィルムの張り合わされた前記辺部であって、前記インク流出口が備わる前記辺部に対して対向する側の前記辺部に貫通孔を有し、前記インクの量に応じて厚みが変化する可撓性の前記インク袋と、該インク袋内の前記インクに関する情報を記憶した回路基板と、該インク袋を収納し、該回路基板を装着する請求項１に記載のケースと、を有することを特徴とするインクカートリッジ。
3. 前記フィルムの他方の外表面に固定され、前記インク袋に封入された前記インクの量に応じて移動し、端部に直角に突出して設けられ、外部からの光を反射する反射板を備えた検出突起を有する検出板を有す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。
4. 前記対向する辺の夫々に配置された前記凸部は互いに対向する位置に設けられたことを特徴とする請求項２または請求項３に記載のインクカートリッジ。
5. 前記凸部は、前記固定板の長手方向の端部であって前記固定板の短手方向の外向きに形成されていることを特徴とする請求項２から請求項４の何れか１項に記載のインクカートリッジ。
6. 前記インク袋の長手方向に平行に配置された両面テープによって、前記インク袋と前記固定板が固定されることを特徴とする請求項２から請求項５の何れか１項に記載のインクカートリッジ。
7. 前記両面テープは、前記辺のうちどちらか一方側に近く偏って配置されることを特徴とする請求項６に記載のインクカートリッジ。
8. 請求項２に記載のインクカートリッジと、
   記録媒体に前記インクを吐出して記録を行うインクジェットヘッドと、
   前記インクカートリッジから前記インクジェットヘッドに前記インクを供給するインク供給路と、
   前記記録媒体を搬送する搬送部と、を有することを特徴とする記録装置。

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