JP6161868B2 - カートリッジ - Google Patents

Description

本発明は、カートリッジに関する。

印刷材としてインクを用いる印刷装置（インクジェットプリンター）には、一般的に、内部にインクが収容されたカートリッジが装着される。例えば、特許文献１及び２に記載されたインクカートリッジには、内部に可撓性のインクパックが配置されており、このインクパック内にインクが充填されている。

特開２００４−１９５９６２号公報

しかしながら、特許文献１では、カートリッジ側面を構成する２つのケース部材を組み合わせて一体化するための固定部と、ガイド用の凸部とが別々に設けられている。固定部をケース部材の内部に設けている分、ケース内の容積が減ってしまい、インクの収容効率が低下してしまう。

本発明は、大型化を防ぎつつ、容積効率を向上させることが可能なカートリッジを提供することを目的とする。

本発明は、このような課題の少なくとも一部を解決することを目的とする。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するために、以下の手段を採用した。
本発明に係るカートリッジは、印刷装置のカートリッジ装着部に着脱可能に装着され、前記カートリッジ装着部に挿入される際に挿入方向の前側となる前面と、前記前面と対向する後面と、前記前面及び前記後面と交わる第一側面、第二側面、第三側面及び第四側面を有する略直方体形状のカートリッジであって、前記第一側面と前記第二側面とが互いに対向しており、前記第三側面と前記第四側面とが互いに対向しており、前記第一側面には、前記カートリッジを前記カートリッジ装着部に装着する際に前記カートリッジ装着部に設けられたガイド溝の一部に挿入される第一レール部が突出して設けられており、前記第二側面には、前記ガイド溝の一部に挿入される第二レール部が突出して設けられており、前記第三側面の一部と、前記第一側面及び前記第二側面のうち前記第三側面側の一部とを少なくとも構成する第一ケース部材と、前記第四側面の一部と、前記第一側面及び前記第二側面のうち前記第四側面側の一部とを少なくとも構成する第二ケース部材と、前記印刷装置の装置側端子群と電気的に接続されるカートリッジ側端子群と、を備え、前記第一ケース部材は、第一係合部を有し、前記第二ケース部材は、第二係合部を有し、前記第一ケース部材及び前記第二ケース部材は、前記第一係合部と前記第二係合部を係合させることで一体化可能に形成されており、前記第一係合部及び前記第二係合部は、前記第一レール部及び前記第二レール部の少なくとも一方を構成し、前記第一レール部及び前記第二レール部は、それぞれ延在方向において第一部分と第二部分とに分かれており、前記第一レール部の前記第一部分と前記第二部分との間には、前記カートリッジ装着部に係止される凹状の第一の係止部が形成され、前記第二レールの前記第一部分と前記第二部分との間には、前記カートリッジ装着部に係止される凹状の第二の係止部が形成されており、前記カートリッジ側端子群は、前記第一側面の前記後面よりも前記前面に近い位置に配置され、前記第一の係止部は、前記第一側面の前記後面よりも前記カートリッジ側端子群に近い位置に配置され、前記第一の係止部と第二の係止部とが、互いに対向する位置に配置される。

本発明によれば、第一ケース部材の第一係合部及び第二ケース部材の第二係合部を、それぞれ、第一レール部及び第二レール部の少なくとも一部として兼用することができるので、第一係合部及び第二係合部と、第一レール部及び第二レール部とを別々に設ける必要が無くなる。これにより、その分のスペースを節約することができるため、大型化を防ぎつつ収容効率を向上させることができる。

また、上記のカートリッジにおいて、前記第一係合部は、前記第一ケース部材の外面に設けられており、前記第二係合部は、前記第二ケース部材の外面に設けられていることが好ましい。
本発明によれば、第一係合部が第一ケース部材の外面に設けられており、第二係合部が第二ケース部材の外面に設けられているため、容積効率が高く、より多くのインクを効率よく収容可能なカートリッジを実現することができる。

また、上記のカートリッジにおいて、前記第一係合部及び第二係合部は、前記第一ケース部材と前記第二ケース部材とが組み合わされて一体化された状態で前記第一レール部及び第二レール部を構成することが好ましい。
本発明によれば、第一ケース部材と第二ケース部材とが組み合わされて一体化された状態で、第一係合部及び第二係合部が第一レール部及び第二レール部を構成することで、大型化を防ぎつつ収容効率を向上させることが可能なカートリッジを得ることができる。

上記のカートリッジにおいて、前記第一レール部の幅と、前記第二レール部の幅とが異なることが好ましい。
本発明によれば、カートリッジが逆向きの姿勢でカートリッジ装着部に挿入されることを防ぐことができる。

印刷材供給システム１の構成を示す斜視図である。 カートリッジ装着状態におけるカートリッジ装着部６を示す外観斜視図である。 カートリッジ装着部６の第一外観斜視図である。 カートリッジ装着部６の第二外観斜視図である。 カートリッジ装着部６の第三外観斜視図である。 カートリッジ４の第一外観斜視図である。 カートリッジ４の第二外観斜視図である。 カートリッジ４の正面図である。 カートリッジ４の背面図である。 カートリッジ４の上面図である。 カートリッジ４の底面図である。 カートリッジ４の第一側面図である。 カートリッジ４の第二側面図である。 カートリッジ４の分解斜視図である。 カートリッジ４の第一断面図である。 カートリッジ４の第二断面図である。 カートリッジ４の第一側面図である。 カートリッジ４の第二側面図である。 カートリッジ装着部６の第五外観斜視図である。 カートリッジ装着部６の第六外観斜視図である。 カートリッジ装着部６の第七外観斜視図である。

本発明の実施形態に係るカートリッジ４について説明する。
図１は、印刷材供給システム１の構成を示す斜視図である。
印刷材供給システム１は、印刷装置としてのプリンター１０と、カートリッジ４とを備える。

図１には、互いに直交する３つの空間軸であるＸＹＺ軸が描かれている。Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の矢印が向いている方向は、それぞれＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸に沿った正の方向を示している。Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸に沿った正の方向を、それぞれ＋Ｘ軸方向，＋Ｙ軸方向，＋Ｚ軸方向とする。Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の矢印が向いている方向と逆の方向が、それぞれＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸に沿った負の方向である。Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸に沿った負の方向を、それぞれ−Ｘ軸方向，−Ｙ軸方向，−Ｚ軸方向とする。Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸に沿った方向で正負を問わないものを、それぞれＸ軸方向，Ｙ軸方向，Ｚ軸方向とよぶ。

これ以降に示す図及び説明についても同様である。他の図に描かれたＸＹＺ軸は、図１のＸＹＺ軸に方向が対応している。

プリンター１０は、インクをヘッド２２から吐出するインクジェットプリンターである。このプリンター１０は、ポスター等の大判の用紙（Ａ２〜Ａ０等）に印刷を行う大型のプリンターである。プリンター１０は、カートリッジ装着部６と、制御部３１と、キャリッジ２０と、ヘッド２２と、駆動機構３０とを備える。また、プリンター１０は、プリンター１０の動作を利用者が操作するための操作ボタン１５を備える。

カートリッジ装着部６には、複数のカートリッジ４がそれぞれ着脱可能に装着される。４色（ブラック、イエロー、マゼンダ、シアン）のインクに対応して４種類のカートリッジ４が１つずつ、すなわち合計４つのカートリッジ４がカートリッジ装着部６に装着される。

プリンター１０では、前面（＋Ｙ軸方向側の面）にカートリッジ装着部６の挿入口６９側が露出している。挿入口６９を覆うカバーは設けられておらず、常に挿入口６９側が外部に露出している。このため、プリンター１０では、カートリッジ装着部用カバーの開閉作業を伴わずに、カートリッジ４の着脱が可能である。

カートリッジ装着部６にカートリッジ４が装着されると、チューブ２４を介してキャリッジ２０に設けられたヘッド２２にインクが供給可能となる。プリンター１０のポンプ機構（図示せず）によって、カートリッジ４内のインクを吸引することで、インクがヘッド２２に供給される。なお、チューブ２４は、インクの種類毎に設けられている。カートリッジ４がカートリッジ装着部６に装着された状態を「装着状態」とも呼ぶ。

ヘッド２２には、インクの種類毎にノズルが設けられている。ヘッド２２は、噴射ノズルから印刷用紙２に向かってインクを噴射して文字や画像等のデータを印刷する。

プリンター１０は、カートリッジ装着部６がキャリッジ２０の動きとは連動しない、いわゆる「オフキャリッジタイプ」と呼ばれるプリンターである。キャリッジ２０にカートリッジ装着部６が設けられ、キャリッジ２０と共にカートリッジ装着部６が移動する、いわゆる「オンキャリッジタイプ」と呼ばれるプリンターにも本発明は適用できる。

制御部３１は、プリンター１０の各部の制御や、カートリッジ４との信号の授受を行う。キャリッジ２０は、ヘッド２２を印刷用紙２に対して相対的に移動させる。

駆動機構３０は、制御部３１からの制御信号に基づいてキャリッジを往復動させる。駆動機構３０は、タイミングベルト３２と、駆動モーター３４とを備える。タイミングベルト３２を介して駆動モーター３４の動力をキャリッジ２０に伝達することによって、キャリッジ２０が主走査方向（Ｘ軸方向）に往復移動する。また、プリンター１０は、印刷用紙２を副走査方向（＋Ｙ軸方向）に移動させるための搬送機構を備える。印刷が行なわれる際には、搬送機構によって印刷用紙２が副走査方向に移動し、前面カバー１１上に印刷完了後の印刷用紙２が出力される。

また、キャリッジ２０を主走査方向に移動させた印刷領域外の位置には、ホームポジションと呼ばれる領域が設けられており、ホームポジションには、正常に印刷可能なようにメンテナンスを行うメンテナンス機構が搭載されている。メンテナンス機構は、ヘッド２２の底面側（印刷用紙２に向いた側）でノズルが形成されている面（ノズル面）に押し付けられて、噴射ノズルを取り囲むように閉空間を形成するキャップ部材８や、ヘッド２２のノズル面に押し付けるためにキャップ部材８を昇降させる昇降機構（図示せず）や、キャップ部材８がヘッド２２のノズル面に押し付けられることで形成される閉空間に負圧を導入する吸引ポンプ（図示せず）などから構成されている。

印刷材供給システム１（プリンター１０、カートリッジ４）の使用状態において、印刷用紙２を搬送する副走査方向に沿った軸をＹ軸とし、重力方向（上下方向）に沿った軸をＺ軸とし、キャリッジ２０の移動方向（左右方向）に沿った軸をＸ軸とする。

「印刷材供給システム１の使用状態」とは、水平な面に印刷材供給システム１が設置された状態をいう。

副走査方向（前方向）を＋Ｙ軸方向、その逆方向（後方向）を−Ｙ軸方向とし、重力方向の下方から上方に向かう方向（上方向）を＋Ｚ軸方向とし、その逆方向（下方向）を−Ｚ軸方向とする。

印刷材供給システム１を前側（＋Ｙ軸方向側）から見たときに、右側から左側に向かう方向を＋Ｘ軸方向とし、その逆方向を−Ｘ軸方向とする。

図２は、カートリッジ装着状態におけるカートリッジ装着部６を示す外観斜視図である。図２には、４つのカートリッジ４がカートリッジ装着部６の各スロットに装着された様子を示している。４つのスロットのうち、−Ｘ軸方向側の１つのスロットを除き、３つのスロットでは、レバー６７２が押し下げられて、レバー６７２の下端部６７３がカートリッジ４の取手部５に挿入している。

このように、カートリッジ装着部６にカートリッジ４が装着された後、レバー６７２が押し下げられることで、カートリッジ４の動きを規制して、カートリッジ４がカートリッジ装着部６から抜け出すことを防止する。カートリッジ４をカートリッジ装着部６から取り外す際には、レバー６７２を押上げて規制を解除して、カートリッジ４を取り外す。レバー６７２は、カートリッジ４が着脱する際に通過する挿入口６９が形成された壁部６７にＺ軸方向に移動可能に設けられている。装着されたカートリッジ４のインクは、ポンプ機構７が駆動することでチューブ２４に流通する。

図３は、カートリッジ装着部６の第一外観斜視図である。
図４は、カートリッジ装着部６の第二外観斜視図である。
図５は、カートリッジ装着部６の第三外観斜視図である。

図３には、カートリッジ装着部６に取り付けられたチューブ２４が図示されている。図４，図５は、カートリッジ装着部６の内部の構成が視認できるように、一部の構成の図示は省略している。

カートリッジ装着部６は、４つのカートリッジ４を独立して着脱できるが、プリンター１０の仕様に応じてカートリッジ４の着脱個数を増加できるように構成されている。すなわち、図４に示すように、最も＋Ｘ軸方向側には、増やしたカートリッジ４が装着できるように予備の装着空間や部材が設けられている。

図３に示すように、カートリッジ装着部６は、以下に述べる６つの壁部によってカートリッジ４を収容するカートリッジ収容室６１が形成されている。カートリッジ収容室６１は、略直方体形状である。カートリッジ収容室６１の形状は、カートリッジ４の外観形状に対応している。なお、カートリッジ収容室６１のうち、４つのカートリッジ４のうちの１つを収容する部分をそれぞれ、スロットとも呼ぶ。

カートリッジ装着部６は、装置側前壁部６２と、第一装置側側壁部６３と、第二装置側側壁部６４とを備える。また、カートリッジ装着部６は、第三装置側側壁部６５と、第四装置側側壁部６６と、開口壁部６７と、を備える。これらの６つの壁部６２，６３，６４，６５，６６，６７によってカートリッジ収容室６１が区画形成されている。６つの壁部６２，６３，６４，６５，６６，６７の外形はそれぞれ、略長方形状である。

図３及び図４に示すように、装置側前壁部６２は、カートリッジ収容室６１に対して−Ｙ軸方向側に位置する。装置側前壁部６２は、プリンター１０の使用状態において、垂直な壁部である。

図４に示すように、装置側前壁部６２には、装置側端子部７０と、印刷材供給機構６４０と、ロッド６６２が設けられている。詳細には、＋Ｚ軸方向から−Ｚ軸方向に向かうに順に、装置側端子部７０、印刷材供給機構６４０、ロッド６６２が配列されている。装置側端子部７０及び印刷材供給機構６４０は、装置側前壁部６２の＋Ｙ軸方向側（カートリッジ収容室６１が位置する側）の面に設けられている。また、ロッド６６２は、装置側前壁部６２をＹ軸方向に貫通するように設けられている。装置側前壁部６２の−Ｙ軸方向側（カートリッジ収容室６１とは反対の側）には、ポンプ機構７が設けられている。

印刷材供給機構６４０は、上述の印刷材供給管６４２を備え、カートリッジ４内のインクをプリンター１０側に流通させるために利用される。装置側端子部７０は、上述の装置側端子群７２１（図５）及びコネクター７３９（図４）を備え、カートリッジ４とプリンター１０を電気的に接続するために利用される。

図４に示すように装置側端子部７０は、印刷材供給管６４２よりも第一装置側側壁部６３側（＋Ｚ軸方向側）に設けられている。ロッド６６２は、カートリッジ４のインクエンド状態をプリンター１０側で検出するために用いられる。すなわち、ロッド６６２は、後述するプリンター１０の検出機構の一部を構成する。また、ロッド６６２は、カートリッジ４がカートリッジ装着部６に装着される際に、正しい装着位置からの位置ずれを抑制するための位置決め部材としても機能する。

図３に示すように、第一装置側側壁部６３は、カートリッジ収容室６１に対して＋Ｚ軸方向側に位置する。第一装置側側壁部６３は、装置側前壁部６２と交差する向きに設けられている。第一装置側側壁部６３は、装置側前壁部６２と直交する向きに設けられている。第一装置側側壁部６３は、プリンター１０の使用状態において、水平な壁部である。第一装置側側壁部６３は、カートリッジ装着部６の上面を構成する。

本明細書では、「交わる」や「交差する」とは、（i）２つの要素が相互に交差し実際に交わる状態、（ii）一方の要素を延ばした場合に他方の要素に交わる状態、及び（iii）相互の要素をそれぞれ延ばした場合に互いの要素が交わる状態、のいずれかの状態であることを意味する。

図５に示すように、第一装置側側壁部６３はカートリッジ４を装着位置まで案内するための第一ガイド部６８２を有する。第一ガイド部６８２は、少なくとも装着されるカートリッジ４の個数に対応して設けられている。実際に装着されるカートリッジ４の個数４つと、予備１つの計５つの第一ガイド部６８２が設けられている。第一ガイド部６８２はＹ軸方向に延びる溝であり、カートリッジ４の一部分が挿入される。また、第一ガイド部６８２の−Ｙ軸方向側端部には、係止部材としての板ばね６８４が設けられている。装着状態では、板ばね６８４がカートリッジ４を係止することで、カートリッジ装着部６からカートリッジ４が抜け出すことを防止する。

図３、図４に示すように、第二装置側側壁部６４は、カートリッジ収容室６１に対して−Ｚ軸方向側に位置する。第二装置側側壁部６４は、カートリッジ収容室６１を挟んで第一装置側側壁部６３と対向する。第二装置側側壁部６４は、装置側前壁部６２と交差する向きに設けられている。第二装置側側壁部６４は、装置側前壁部６２と直交する。第二装置側側壁部６４は、プリンター１０の使用状態において、水平な壁部である。第二装置側側壁部６４は、カートリッジ装着部６の底面を構成する。

図４に示すように、第二装置側側壁部６４はカートリッジ４を装着位置まで案内するための第二ガイド部６０２を有する。第二ガイド部６０２は、少なくとも装着されるカートリッジの個数に対応して設けられている。

第二ガイド部６０２は第一ガイド部６８２と同様に５つ設けられている。第二ガイド部６０２はＹ軸方向に延びる溝であり、カートリッジ４の一部分が挿入される。また、第二ガイド部６０２の−Ｙ軸方向側端部には、係止部材としての板ばね６０４が設けられている。装着状態では、板ばね６０４がカートリッジ４を係止することで、カートリッジ装着部６からカートリッジが抜け出すことを防止する。同じカートリッジ４が装着される第一ガイド部６８２と第二ガイド部６０２は、カートリッジ収容室６１を挟んで向かい合う位置に設けられている。

第一ガイド部６８２と第二ガイド部６０２とはＸ軸方向の寸法が異なる。詳細には、第一ガイド部６８２は第二ガイド部６０２よりもＸ軸方向の寸法が小さい。これにより、誤ってＺ軸方向の向きを逆向きにしてカートリッジ４がカートリッジ装着部６に挿入されようとした場合に、カートリッジ４が第一ガイド部６８２及び第二ガイド部６０２に挿入できない構成となっている。これにより、Ｚ軸方向の向きが逆向きの誤った状態でカートリッジ４がカートリッジ装着部６に挿入される可能性を低減できる。

また、図４に示すように、第二装置側側壁部６４のうち、装置側前壁部６２に近接した位置には、装置側識別部材６１０が設けられている。装置側識別部材６１０は、カートリッジが装着される個数に対応して設けられている。装置側識別部材６１０は４個設けられている。装置側識別部材６１０は、カートリッジ収容室６１の各スロットに正しい種類（インク色）のカートリッジ４が装着されたか否かを識別するために用いられる。各装置側識別部材６１０は、装着されるカートリッジ４内のインクの色に応じて、異なる形状を形成する。

詳細には、各装置側識別部材６１０は、少なくとも１つ以上のリブによって形成され、リブの数と位置によって定まるパターンがカートリッジ４の種類に応じて異なる。カートリッジ４にも、リブによって形成された識別部材（「カートリッジ側識別部材」ともいう。）が設けられている。カートリッジ４の識別部材も収容するインクの色に応じて異なる形状を形成している。そして、正しい種類のカートリッジ４がスロットに挿入される場合は、装置側識別部材６１０とカートリッジ側識別部材とが嵌合する。一方、誤った種類のカートリッジ４がスロットに挿入される場合は、装置側識別部材６１０とカートリッジ側識別部材とが嵌合できない。これにより、誤った種類のカートリッジ４がカートリッジ装着部６の各スロットに装着される可能性を低減できる。

また、図４に示すように、第二装置側側壁部６４のうち、装置側前壁部６２に近接した位置には、規制部材６１２が設けられている。規制部材６１２は、カートリッジ４が装着される個数に対応して設けられている。規制部材６１２は５個設けられているが、実際に利用される個数は４個である。規制部材６１２は、カートリッジ４が＋Ｙ軸側の挿入口６９（図３）から−Ｙ軸方向側の装置側前壁部６２に向ってカートリッジ装着部６のカートリッジ収容室６１に挿入され、正しい装着位置まで到達したときにカートリッジ４と当接する。これにより、正しい装着位置からカートリッジ４がさらに押し込まれる可能性を低減できる。

図３に示すように、開口壁部６７は、カートリッジ収容室６１に対して＋Ｙ軸方向側に位置する。開口壁部６７は、カートリッジ４の着脱の際にカートリッジ４を通過させるための挿入口６９を有する。開口壁部６７は、カートリッジ収容室６１を挟んで装置側前壁部６２と対向する。開口壁部６７は、第一装置側側壁部６３及び第二装置側側壁部６４に交差する向きに設けられている。開口壁部６７は、第一装置側側壁部６３及び第二装置側側壁部６４に直交する。開口壁部６７は、プリンター１０の使用状態において、垂直な壁部である。

開口壁部６７は、Ｚ軸方向に移動可能なレバー６７２が設けられている。カートリッジ４がカートリッジ装着部６に装着された後にレバー６７２を−Ｚ軸方向に移動させる。これにより、レバー６７２がカートリッジ４に引っ掛かり、カートリッジ４が誤って取り外されることを防止する。レバー６７２がカートリッジ４に引っ掛かった状態とは、図２の＋Ｘ軸方向側に位置する３つのカートリッジ４と対応する３つのレバー６７２が示す状態である。

図３に示すように、第三装置側側壁部６５は、カートリッジ収容室６１に対して＋Ｘ軸方向側に位置する。第三装置側側壁部６５は、装置側前壁部６２、第一装置側側壁部６３、第二装置側側壁部６４、及び、開口壁部６７と交差する向きに設けられている。第三装置側側壁部６５は、装置側前壁部６２、第一装置側側壁部６３、第二装置側側壁部６４、及び、開口壁部６７と直交する。第三装置側側壁部６５は、プリンター１０の使用状態において、垂直な壁部である。第三装置側側壁部６５は、カートリッジ装着部６の側面を構成する。

図３に示すように、第四装置側側壁部６６は、カートリッジ収容室６１に対して−Ｘ軸方向側に位置する。第四装置側側壁部６６は、カートリッジ収容室６１を挟んで第三装置側側壁部６５と対向する。第四装置側側壁部６６は、装置側前壁部６２、第一装置側側壁部６３、第二装置側側壁部６４、及び、開口壁部６７と交差する向きに設けられている。第四装置側側壁部６６は、装置側前壁部６２、第一装置側側壁部６３、第二装置側側壁部６４、及び、開口壁部６７と直交する。第四装置側側壁部６６は、プリンター１０の使用状態において、垂直な壁部である。第四装置側側壁部６６は、カートリッジ装着部６の側面を構成する。

各壁部６２，６３，６４，６５，６６，６７の配置から以下のような関係が規定できる。装置側前壁部６２と開口壁部６７あるいは挿入口６９とが対向する方向がＹ軸方向である。開口壁部６７あるいは挿入口６９から装置側前壁部６２に向かう方向、つまりカートリッジ４をカートリッジ装着部６に挿入する（装着する）方向が−Ｙ軸方向であり、その逆、つまりカートリッジ４をカートリッジ装着部６から引き抜く（取り外す）方向が＋Ｙ軸方向である。第一装置側側壁部６３と第二装置側側壁部６４とが対向する方向がＺ軸方向である。第一装置側側壁部６３から第二装置側側壁部６４へ向かう方向が−Ｚ軸方向であり、その逆が＋Ｚ軸方向である。第三装置側側壁部６５と第四装置側側壁部６６とが対向する方向がＸ軸方向である。第三装置側側壁部６５から第四装置側側壁部６６へ向かう方向が−Ｘ軸方向であり、その逆が＋Ｘ軸方向である。

次に、図６〜１３を用いてカートリッジ４の概略構成を説明する。カートリッジ４を図示した図面に付したＸＹＺ軸は、装着状態におけるカートリッジ４に対するＸＹＺ軸に対応する。

図６は、カートリッジ４の第一外観斜視図である。図７は、カートリッジ４の第二外観斜視図である。図８は、カートリッジ４の正面図である。図９は、カートリッジ４の背面図である。図１０は、カートリッジ４の上面図である。図１１は、カートリッジ４の底面図である。図１２は、カートリッジ４の第一側面図である。図１３は、カートリッジ４の第二側面図である。

図６及び図７に示すように、カートリッジ４は、外形が略直方体形状である。カートリッジ４は、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、Ｘ軸方向の順で寸法が小さくなる。カートリッジ４は、内部にインクを収容するケース９を備える。ケース９は合成樹脂を成形することで形成された筐体である。カートリッジ４は、前面４２と、後面４７と、第一側面４３と、第二側面４４と、第三側面４５と、第四側面４６とを備える。

第一側面４３を上面４３とも呼び、第二側面４４を底面４４とも呼び、第三側面４５を右側面４５とも呼び、第四側面４６を左側面４６とも呼ぶ。前面４２と後面４７は、Ｙ軸方向において対向しており、前面４２が−Ｙ軸方向側に、後面４７が＋Ｙ軸方向側に位置する。第一側面４３と第二側面４４は、前面４２及び後面４７と交わり、Ｚ軸方向において対向している。第一側面４３が＋Ｚ軸方向側に、第二側面４４が−Ｚ軸方向側に位置する。第三側面４５と第四側面４６は、前面４２、後面４７、第一側面４３、及び第二側面４４と交わり、Ｘ軸方向において対向している。第三側面４５が＋Ｘ軸方向側に、第四側面４６が−Ｘ軸方向側に位置する。

前面４２の形状は、Ｚ軸方向の寸法がＸ軸方向の寸法よりも大きい略長方形である。前面４２は、装着状態において装置側前壁部６２（図４）と向かい合う。

前面４２には、ロッド挿入孔４２０と、供給管挿入孔４２４と、が形成されている。ロッド挿入孔４２０は、前面４２のうち、第一側面４３と第二側面４４との中間の位置に設けられている。言い換えれば、Ｚ軸方向について、第一側面４３と第二側面４４を結ぶ中間の位置に設けられている。すなわち、ロッド挿入孔４２０の中心軸Ｃｅは、第一側面４３と第二側面４４のＺ軸方向における中間の位置に配置されている。ここで、「中間の位置」とは、完全に中間である必要はなく、第一と第二側面４３，４４のどちらか一方に偏って配置されていなければ良い。例えば、「中間の位置」とは、第一側面４３と第二側面４４のＺ軸方向における距離に対して中心位置から１０％以内の範囲内の位置を含む。

第一側面４３と第四側面４６が交わる部位のうち、後面４７に近接する部位には、カートリッジ４の着脱時に操作者が指を入れるための凹形状の取手部５が形成される。

装着状態において、供給管挿入孔４２４には、印刷材供給管６４２（図４）が挿入される。また、供給管挿入孔４２４内には、カートリッジ４内のインクを外部へ流通させるための印刷材導出管４８４（図４）が配置されている。印刷材供給管６４２が印刷材導出管４８４に接続されることで、カートリッジ４内のインクが印刷材供給管６４２に流通可能となる。

装着状態において、ロッド挿入孔４２０には、外周の一部がロッドカバー７２０に覆われたロッド６６２（図４）が挿入される。ロッド挿入孔４２０にロッド６６２が挿入されることで、カートリッジ装着部６に対するカートリッジ４全体の位置決めを行い、正しい装着位置からの位置ずれを抑制する。また、装着状態においてロッド６６２がレバー部材４９０（図４）に当接する。

図６、図１０、図１２及び図１３に示すように、第一側面４３は第一レール部４３２を有する。第一レール部４３２は、第一側面４３から＋Ｚ軸方向側に突出する。第一レール部４３２は、Ｙ軸方向に沿って延びる。詳細には、図１２及び図１３に示すように、第一レール部４３２は、第一側面４３のうち、前面４２に近接した位置から後面４７に近接した位置まで延びるが、−Ｙ軸方向側の第一部分４３２ａと＋Ｙ軸方向側の第二部分４３２ｂに分かれており、その間に凹状の第一係止部４３６が形成される。

図１１〜図１３に示すように、第二側面４４は第二レール部４４２を有する。第二レール部４４２は、第二側面４４から−Ｚ軸方向側に突出する。第二レール部４４２は、Ｙ軸方向に沿って延びる。詳細には、図１２及び図１３に示すように、第二レール部４４２は、第一側面４３のうち、前面４２に近接した位置から後面４７に近接した位置まで延びるが、−Ｙ軸方向側の第一部分４４２ａと＋Ｙ軸方向側の第二部分４４２ｂに分かれており、その間に凹状の第二係止部４４６が形成される。カートリッジ４がカートリッジ装着部６に装着される際には、第一レール部４３２が第一ガイド部６８２（図５）に挿入され、第二レール部４４２が第二ガイド部６０２（図４）に挿入される。これにより、カートリッジ４をカートリッジ装着部６の対応するスロットに対して円滑に押し進めることができる。

図８に示すように、第一レール部４３２のＸ軸方向の寸法（幅）Ｘａと、第二レール部４４２のＸ軸方向の寸法（幅）Ｘｂは異なる。寸法Ｘａ＜寸法Ｘｂの関係を満たす。また、第二レール部４４２は、第一ガイド部６８２（図５）よりもＸ軸方向の寸法が大きく、第二レール部４４２は第一ガイド部６８２に挿入できない。これにより、誤って第一側面４３と第二側面４４の向きを逆にした状態で、カートリッジ４がカートリッジ装着部６に装着される可能性を低減できる。また、装着状態では、第一係止部４３６に板ばね６８４（図５）が入り込み、第二係止部４４６に板ばね６０４（図４）が入り込む。これにより、カートリッジ４がカートリッジ装着部６から不用意に外れることを防止する。

図６に示すように、第三側面４５には、ラベルＳ１が貼り付けられている。このラベルＳ１には、カートリッジ４の取り扱いに関する情報（使用について注意事項等）が記載されている。

図８に示すように、前面４２と第二側面４４とが交差するコーナー部８８には、凹部４９と、一対の規制面４２１とが設けられている。凹部４９には、カートリッジ側識別部材４９１が設けられている。カートリッジ側識別部材４９１は、１つ以上のリブによって形成され、収容するインクの色に応じて異なる形状を形成する。また、カートリッジ側識別部材４９１は、カートリッジ装着部６の正しいスロットに装着されることで、装置側識別部材６１０（図４）と嵌合する。一対の規制面４２１は、凹部４９のＸ軸方向の両側に配置されている。一対の規制面４２１は、カートリッジ４が正しい装着位置まで到達したときに、規制部材６１２（図４）と当接する。

図６及び図８に示すように、カートリッジ４はさらに、前面４２と第一側面４３とが交差するコーナー部８９に設けられた凹部９０を備える。換言すれば、凹部９０は、前面４２と第一側面４３に亘って設けられている。凹部９０には、回路基板５０が配置されている。回路基板５０の表面５０ｆａ（図８）には、カートリッジ側端子群５２１が形成されている。カートリッジ側端子群５２１は、複数の端子（９個）を備える。装着状態において、カートリッジ側端子群５２１の各端子は、装置側端子群７２１（図１５）の対応する各端子と接触することで、電気的に接続される。

図１４は、カートリッジ４の分解斜視図である。

図１４に示すように、ケース９は、印刷材収容部４５０と、カートリッジ側流路部材４８０とを収容する。印刷材収容部４５０は、内部にインクを収容する。また、印刷材収容部４５０は、可撓性を有する袋体である。印刷材収容部４５０は樹脂フィルム層の上にアルミニウム層が積層形成されたアルミラミネート複層フィルムにより形成されている。

カートリッジ側流路部材４８０は、印刷材収容部４５０と外部とを連通させる流路（「印刷材導出流路」とも呼ぶ。）を形成する。すなわち、カートリッジ側流路部材４８０は、一端部が印刷材収容部４５０内に接続され、他端部に設けられた印刷材導出管４８４が印刷材供給管６４２（図４）に接続される。印刷材導出流路の途中には、検出室４８２が設けられている。

検出室４８２内には、付勢部材としてのコイルばね４９６と、逆止弁４９５と、受圧板４９３とが収容される。また、検出室４８２の一側面である開口は可撓性を有するフィルム４９２によって覆われている。受圧板４９３は、コイルばね４９６とフィルム４９２との間に配置されている。コイルばね４９６は、検出室４８２の容積を増大させるように受圧板４９３を付勢する。

ケース９は、さらにレバー部材４９０を収容する。レバー部材４９０は、フィルム４９２に検出室４８２の外側から接する。検出室４８２は、内部の圧力の変化に応じて容積が変化する。検出室４８２の容積の変化によりレバー部材４９０が変位する。上述のごとく、レバー部材４９０にはロッド６６２（図４）が当接している。印刷材収容部４５０にインクが収容されている状態で、ポンプ機構７により印刷材収容部４５０内が吸引された場合、吸引に伴って検出室４８２内にもインクが供給される。これにより検出室４８２内の圧力は所定圧に維持される。このとき、検出室４８２の容積は大きく維持されているため、ロッド６６２（図４）は、レバー部材４９０によって、付勢部材６６５（図４）によって付与される付勢力に抗して−Ｙ軸方向へ押された状態となっている。

一方、印刷材収容部４５０のインクが無くなった状態で、ポンプ機構７により印刷材収容部４５０内が吸引された場合、検出室４８２内は負圧となる。検出室４８２内が負圧となることで所定圧の時よりも検出室４８２内の容積が減少し、レバー部材４９０が変位する。それに伴い、ロッド６６２（図４）は、付勢部材６６５（図４）によって付与される付勢力によって、＋Ｙ軸方向へ変位する。このレバー部材４９０の変位に伴うロッド６６２（図４）の変位をセンサー１３８（図４）が検出することで、インクエンド状態を制御部３１が検出できる。

検出室４８２、コイルばね４９６、受圧板４９３、フィルム４９２、レバー部材４９０は、プリンター１０側でインクエンド状態を検出するために利用される検出機構を構成する。

カートリッジ側流路部材４８０はさらに、外部から印刷材収容部４５０にインクを注入するための注入流路４８３を有する。印刷材収容部４５０にインクが注入された後は、注入流路４８３は塞がれる。

また、図１４に示すように、ケース９は、第一ケース部材４７２と第二ケース部材４７４とを備える。第一ケース部材４７２は、第三側面４５の一部と、第一側面４３のうち第三側面４５側の一部４３ａと、第二側面４４のうち第三側面４５側の一部４４ａとを少なくとも構成する。第二ケース部材４７４は、第四側面４６の一部と、第一側面４３のうち第四側面４６側の一部４３ｂと、第二側面４４のうち第四側面４６側の一部４４ｂとを少なくとも構成する。

第一ケース部材４７２は、第一係合部４５１を有する。第一係合部４５１は、第一ケース部材４７２のうち第一側面４３ａに設けられている。第一係合部４５１は、第一側面４３ａから＋Ｚ側へ突出するように形成されている。第一係合部４５１は、Ｙ方向に延びるように形成されている。

第二ケース部材４７４は、第二係合部４５２を有する。第二係合部４５２は、第二ケース部材４７４のうち第一側面４３ｂに設けられている。第二係合部４５２は、第一側面４３ｂから＋Ｚ側へ突出するように形成されている。第二係合部４５２は、Ｙ方向に延びるように形成されている。

第一係合部４５１及び第二係合部４５２は、互いに係合可能に設けられている。第一係合部４５１と第二係合部４５２とが互いに係合することで、第一レール部４３２を構成している。

図１５は、図１２におけるＡ−Ａ断面図である。図１６は、図１２におけるＢ−Ｂ断面図である。図１５及び図１６に示すように、第一係合部４５１及び第二係合部４５２は、Ｙ方向の異なる位置において異なる構成を有している。

まず、図１５に示すように、第一係合部４５１は、Ｌ字型に形成された鈎状部４５１ａを有している。鈎状部４５１ａは、−Ｘ側端部が＋Ｚ側に折り返されている（折り返し部４５１ｃ）。第二係合部４５２は、鈎状部４５１ａの＋Ｚ側を覆うカバー部４５２ａを有している。カバー部４５２ａは、−Ｚ側の面の一部が−Ｚ側に突出している（突起部４５２ｃ）。図１５に示す箇所においては、折り返し部４５１ｃと突起部４５２ｃとが係止されることにより、第一係合部４５１と第二係合部４５２とが係合された状態となっている。

次に、図１６に示すように、第二係合部４５２は、Ｌ字型に形成された鈎状部４５２ｂを有している。鈎状部４５２ｂは、＋Ｘ側端部が＋Ｚ側に折り返されている（折り返し部４５２ｄ）。第一係合部４５１は、鈎状部４５２ｂの＋Ｚ側を覆うカバー部４５１ｂを有している。カバー部４５１ｂは、−Ｚ側の面の一部が−Ｚ側に突出している（突起部４５１ｄ）。図１６に示す箇所においては、折り返し部４５２ｄと突起部４５１ｄとが係止されることにより、第一係合部４５１と第二係合部４５２とが係合された状態となっている。

一方、図１４に示すように、第一ケース部材４７２は、第三係合部４５３を有する。第三係合部４５３は、第一ケース部材４７２のうち第二側面４４ａに設けられている。第三係合部４５３は、第二側面４４ａから−Ｚ側へ突出するように形成されている。第三係合部４５３は、Ｙ方向に延びるように形成されている。

第二ケース部材４７４は、第四係合部４５４を有する。第四係合部４５４は、第二ケース部材４７４のうち第二側面４４ｂに設けられている。第四係合部４５４は、第二側面４４ｂから−Ｚ側へ突出するように形成されている。第四係合部４５４は、Ｙ方向に延びるように形成されている。

第三係合部４５３及び第四係合部４５４は、互いに係合可能に設けられている。第三係合部４５３と第四係合部４５４とが互いに係合することで、第二レール部４４２を構成している。第三係合部４５３及び第四係合部４５４は、例えば図１５に示すような第一係合部４５１及び第二係合部４５２と同様の構成となっている。

以上のように、本実施形態によれば、第一ケース部材４７２の第一係合部４５１及び第二ケース部材４７４の第二係合部４５２を、それぞれ、第一レール部４３２及び第二レール部４４３の少なくとも一部として兼用することができるので、第一係合部４５１及び第二係合部４５２と、第一レール部４３２部及び第二レール部４４２とを別々に設ける必要が無くなる。これにより、その分のスペースを節約することができるため、大型化を防ぎつつ収容効率を向上させることができる。

また、第一係合部４５１及び第二係合部４５２が、それぞれ、第一ケース部材４７２及び第二ケース部材４７４の外面（第一側面４３及び第二側面４４）に設けられているため、容積効率が高く、より多くのインクを効率よく収容可能なカートリッジ４を実現することができる。

以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明はこのような実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成を採ることができる。例えば以下のような変形が可能である。

例えば、上記実施形態においては、ケース９の第一側面４３に第一レール部４３２が設けられ、第二側面４４に第二レール部４４２が設けられた構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、第一レール部４３２及び第二レール部４４２のうち一方を残して他方を省略する構成であっても構わない。

このような構成として、例えば、図１７に示すように、ケース９の第二側面４４側が連結部４５５によって連結され、第一ケース部材４７２と第二ケース部材４７４とが一体化された構成であっても構わない。この構成においては、ケース９の第一側面４３に設けられた第一係合部４５１と第二係合部４５２とを係合させることにより、第一レール部４３２を形成することができる。

また、上記実施形態においては、第一ケース部材４７２と第二ケース部材４７４とが組み合わされて一体化された状態で、第一係合部４５１及び第二係合部４５２が第一レール部４３２を構成し、第三係合部４５３及び第四係合部４５４が第二レール部４４２を構成する場合を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。例えば、図１８に示すように、第一係合部４５１及び第二係合部４５２の一方によってのみ第一レール部４３２が形成された構成であっても構わない。

また、上記実施形態においては、カートリッジ４がカートリッジ装着部６に対してＸ方向に並ぶように配置され、当該カートリッジ４が−Ｙ方向へ挿入され、板状に形成されたカートリッジ４の板面がＹＺ平面に平行な状態となる場合を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。

例えば、図１９に示すように、カートリッジ４がＺ方向に並ぶように配置された構成であっても構わない。なお、図１９に示す構成において、カートリッジ４は−Ｙ方向に挿入され、カートリッジ４の板面はＸＹ平面に平行な状態となっている。なお、カートリッジ４の挿入方向は−Ｙ方向に限られず、他の方向（例、±Ｘ方向）であっても構わない。

また、例えば図２０に示すように、カートリッジ４がＸＹ平面に対して−Ｚ側に傾いた方向に挿入された状態で配置された構成であっても構わない。なお、カートリッジ４がＸＹ平面に対して＋Ｚ側に傾いた方向に挿入される構成であっても構わない。更に、例えば図２１に示すように、カートリッジ４が−Ｚ方向に挿入される構成であっても構わない。

また、例えば、上記実施例では、カートリッジ４は、印刷材収容部４５０を有していたが、ケース９に直接インクが収容されていても良い。

本発明は、インクジェットプリンター及びそのインクカートリッジに限らず、インク以外の他の液体を噴射する任意の印刷装置及びそのカートリッジにも適用することができる。例えば、以下のような各種の印刷装置及びそのカートリッジに適用可能である。

（１）ファクシミリ装置等の画像記録装置
（２）液晶ディスプレー等の画像表示装置用のカラーフィルタの製造に用いられる色材を噴射する印刷装置
（３）有機ＥＬ(Electro Luminescence)ディスプレーや、面発光ディスプレー (Field Emission Display、ＦＥＤ)等の電極形成に用いられる電極材を噴射する印刷装置
（４）バイオチップ製造に用いられる生体有機物を含む液体を噴射する印刷装置
（５）精密ピペットとしての試料印刷装置
（６）潤滑油の印刷装置
（７）樹脂液の印刷装置
（８）時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する印刷装置
（９）光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂液等の透明樹脂液を基板上に噴射する印刷装置
（１０）基板などをエッチングするために酸性又はアルカリ性のエッチング液を噴射する印刷装置
（１１）他の任意の微小量の液滴を吐出させる液体噴射ヘッドを備える印刷装置

なお、「液滴」とは、印刷装置から吐出される液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう「液体」とは、印刷装置が噴射させることができるような材料であれば良い。例えば、「液体」は、物質が液相であるときの状態の材料であれば良く、粘性の高い又は低い液状態の材料、及び、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）のような液状態の材料も「液体」に含まれる。

また、物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散または混合されたものなども「液体」に含まれる。また、液体の代表的な例としては上記実施形態で説明したようなインクや液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インクおよび油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種の液体状組成物を包含するものとする。

４…カートリッジ、
５…取手部（凹部）、
６…カートリッジ装着部、
１０…プリンター（印刷装置）、
４２…前面、
４３…第一側面（上面）、
４４…第二側面（下面）、
４５…第三側面（右面）、
４６…第四側面（左面）、
４７…後面、
４３２…第一レール部、
４４２…第二レール部、
６０２…第二ガイド部、
６７２…レバー（固定レバー）、
６７３…下端部（固定部）、
６８２…第一ガイド部

Claims (4)

1. 印刷装置のカートリッジ装着部に着脱可能に装着され、前記カートリッジ装着部に挿入される際に挿入方向の前側となる前面と、前記前面と対向する後面と、前記前面及び前記後面と交わる第一側面、第二側面、第三側面及び第四側面を有する略直方体形状のカートリッジであって、
   前記第一側面と前記第二側面とが互いに対向しており、
   前記第三側面と前記第四側面とが互いに対向しており、
   前記第一側面には、前記カートリッジを前記カートリッジ装着部に装着する際に前記カートリッジ装着部に設けられたガイド溝の一部に挿入される第一レール部が突出して設けられており、
   前記第二側面には、前記ガイド溝の一部に挿入される第二レール部が突出して設けられており、
   前記第三側面の一部と、前記第一側面及び前記第二側面のうち前記第三側面側の一部とを少なくとも構成する第一ケース部材と、
   前記第四側面の一部と、前記第一側面及び前記第二側面のうち前記第四側面側の一部とを少なくとも構成する第二ケース部材と、
   前記印刷装置の装置側端子群と電気的に接続されるカートリッジ側端子群と、を備え、
   前記第一ケース部材は、第一係合部を有し、
   前記第二ケース部材は、第二係合部を有し、
   前記第一ケース部材及び前記第二ケース部材は、前記第一係合部と前記第二係合部を係合させることで一体化可能に形成されており、
   前記第一係合部及び前記第二係合部は、前記第一レール部及び前記第二レール部の少なくとも一方を構成し、
   前記第一レール部及び前記第二レール部は、それぞれ延在方向において第一部分と第二部分とに分かれており、
   前記第一レール部の前記第一部分と前記第二部分との間には、前記カートリッジ装着部に係止される凹状の第一の係止部が形成され、
   前記第二レールの前記第一部分と前記第二部分との間には、前記カートリッジ装着部に係止される凹状の第二の係止部が形成されており、
   前記カートリッジ側端子群は、前記第一側面の前記後面よりも前記前面に近い位置に配置され、
   前記第一の係止部は、前記第一側面の前記後面よりも前記カートリッジ側端子群に近い位置に配置され、
   前記第一の係止部と第二の係止部とが、互いに対向する位置に配置される、
   カートリッジ。
2. 前記第一係合部は、前記第一ケース部材の外面に設けられており、
   前記第二係合部は、前記第二ケース部材の外面に設けられている
   請求項１に記載のカートリッジ。
3. 前記第一係合部及び第二係合部は、前記第一ケース部材と前記第二ケース部材とが組み合わされて一体化された状態で前記第一レール部及び第二レール部を構成する
   請求項１又は請求項２に記載のカートリッジ。
4. 前記第一レール部の幅と、前記第二レール部の幅とが異なる
   請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載のカートリッジ。

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