JP5159431B2 - インクカートリッジ及び記録装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ノズルよりインク滴を吐出して、記録紙に画像や文字等を記録するインクジェット方式の記録装置に使用されるインクカートリッジ及び該インクカートリッジを有する記録装置に関するものである。
現在、記録紙等の被記録媒体にインク滴を吐出して画像や文字等の記録を行うインクジェット方式の記録装置(インクジェットプリンタ)が数多く提供されている。このインクジェットプリンタは、予めインクが内部に封入されたメインタンクからインク供給管を介して記録ヘッドにインクを供給し、該記録ヘッドのノズルからインク滴を記録紙に吐出することで、記録を行っている。
このようなインクジェットプリンタの一種として、メインタンクとノズルとの間に、メインタンクより小容量のインク容器であるサブタンクを設けたものがある。この種のインクジェットプリンタでは、メインタンクから流出されたインクをサブタンクに一時的に収容し、収容したインクをサブタンクからノズルに供給する。
このサブタンクを有するインクジェットプリンタでは、サブタンクからノズルに常にインクが供給できるように、サブタンク内のインク残量を把握してインクが無くなったときに、メインタンクからサブタンクに一定量のインクを供給する必要がある。このための機構として、例えば特許文献1に記載のインク残量検出機構が知られている。
特許文献1に記載のインク残量検出機構は、固定系のベース部材と、ベース部材に一方の側が配設され、内部に収容する液体状のインクの量の変化に応じて膨張または収縮自在な容器(インク袋)と、ベース部材との間に前記容器が位置するようにして前記容器の他方の側に配設され、前記容器の膨張または収縮に応じて移動する移動部材(プレート)と、前記容器がインクの量の増加により膨張するのに伴って移動する移動部材の一方の端部を検出する第1の検出手段と、前記容器がインクの量の減少により収縮するのに伴って移動する前記移動部材の他方の端部を検出する第2の検出手段と、前記容器がインクの量の増加により膨張するのに伴って移動する移動部材の他方の端部が当接する当接部材とを有する。
即ち、特許文献1に記載のインク残量検出機構では、サブタンクとして可撓性のインク袋を用いており、このインク袋の一方の側面がインクジェットプリンタに固定されたベース部材に直接接着され、他方の側面が移動部材に接着されている。そして、インク袋内部のインクが予め設定された最小量以下になったとき、移動部材の他方の端部が第2の検出手段に検出され、メインタンクからインク袋内にインクが流入される。その後、インク袋内部にインクが予め設定された最大量まで流入されたとき、移動部材の一方の端部が第1の検出手段によって検出され、インクの流入が停止される。
このような機構によれば、インク袋の内部には常にインクが収容されるため、サブタンクであるインク袋からノズルに対して常にインクを供給することができる。
特開2003−112433号公報
ところで、サブタンクとして用いられ、インクがメインタンクから供給される上述したインク袋であっても、インク袋自体が経年劣化するために定期的に交換する必要がある。
ところが、上述した特許文献1に記載のインク残量検出機構に用いられるインク容器は、インク袋が筐体内に収納されているものではなく、インク袋をインクジェットプリンタに直接接着させるものなので、インク袋の交換に手間がかかっていた。しかも、インク袋を、ベース部材の予め決められた位置に正確に固定する必要があった。仮に固定する位置が決められた位置からずれてしまった場合には、インク袋に接着されている移動部材が検出手段に対して正確に位置決めされず、インク残量に関する誤検出を起こしてしまう可能性があった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、インクの残量の誤検出を防止することができると共に、交換作業が容易なインクカートリッジを提供することである。また、このインクカートリッジを有する記録装置を提供することである。
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明のインクカートリッジは、インクが内部に収容され、インク量に応じて厚みが変化する可撓性のインク袋と、該インク袋を収納する筐体と、該筐体の正面に形成され、前記インク袋に連通してインク袋内から前記インクを流出させる流出口と、前記筐体の正面には、前記インク袋に連通してインク袋内に前記インクを流入させる流入口と、前記筐体に形成された第1の検出窓及び第2の検出窓と、前記インク袋の上面に固定され、前記インク量の増減に応じてインク袋と共に移動するプレートと、前記筐体内で前記プレートに伴って移動可能とされ、前記インクが無くなったときに前記第1の検出窓を塞ぐ位置に移動するエンプティ検出用部材と、前記筐体内で前記プレートに伴って移動可能とされ、前記インクが一定量以上収容されているときに前記第2の検出窓を塞ぐ位置に移動するフル検出用部材と、を備え、前記筐体は、一方の側面を下側にして縦置きに載置され、前記第1の検出窓は、下側となった前記一方の側面に形成され、前記第2の検出窓は、前記一方の側面とは反対側の他方の側面に形成され、前記インクを蓄えるメインタンクから前記インクを吐出する記録ヘッドに前記インクを供給するインク経路の途中に配置され、前記記録ヘッド側に前記流出口が接続され、前記メインタンク側に前記流入口が接続され、前記インクを一時貯蔵するインクカートリッジにおいて、前記エンプティ検出用部材は、前記プレートに一体的に形成され、前記筐体の一方の側面に向かって突出するピンと、基端側から先端側に向かって一方向に延びるように形成されると共に、前記筐体の一方の側面に摺動するように基端側が該側面に回転自在に取り付けられたレバー部と、前記ピンの先端が挿通される大きさで前記レバー部の先端側から基端側に向かって形成され、前記プレートの移動に伴ってピンが案内される長穴状の案内溝と、を備え、前記筐体には、前記レバー部の回転動作をガイドするガイド部材が設けられ、前記レバー部は、前記インクが無くなったときに前記第1の検出窓を塞ぐ位置に移動し、前記フル検出用部材は、前記プレートの前記他方の側面側に一体的に形成され、該プレートから前記インク袋に対して反対側に突出し、該突出した前記プレートの端部が前記他方の側面に対して平行であり、前記筐体の前記他方の側面に接触しない位置に配置された突出部を備え、前記突出部は、前記インクが一定量以上収容されているときに前記第2の検出窓を塞ぐ位置に移動し、前記インク袋内の前記インクが消費される場合、前記インク袋内の前記インク量に応じて前記プレートが移動し、前記突出部は、前記筐体の前記他方の側面に接触せずに前記プレートの移動に伴って移動し、前記レバー部は、前記プレートの移動に伴う前記ピンの前記案内溝に沿った移動に伴い前記一方の側面上を摺動し、前記突出部は前記第2の検出窓を塞ぐ位置から開放する位置に移動し、前記レバー部は前記第1の検出窓を開放する位置から塞ぐ位置に移動し、前記突出部は、前記筐体の前記他方の側面に接触せずにかつ前記レバー部の移動を妨げずに移動することを特徴とするものである。
本発明に係るインクカートリッジにおいては、インク袋内にインクが一定量以上収容されているときに、フル検出用部材が第2の検出窓を塞ぐ位置に移動した状態にある。ここで、インク袋内のインクが流出口から流出すると、内部に残っているインク量に応じて徐々にインク袋が変形して厚みが変化し始める。そのため、インク袋の上面に固定されているプレートがインク量の減少に応じて移動する。またこのプレートの移動に伴って、フル検出用部材が移動する。そして、インク袋内のインクが一定量未満になったとき、フル検出用部材は、第2の検出窓を開放する位置に移動する。
筐体の正面にインク袋に連通してインク袋内にインクを流入させる流入口が形成されているので、流入口からインクをインク袋内に供給することができる。このため、インク袋内のインクが無くなり第1の検出窓がエンプティ検出用部材により塞がれたときに、流入口からインク供給を開始し、第2の検出窓がフル検出部材により塞がれたときに、流入口からインク供給を停止することで、インク袋にインクが常に収容された状態にすることができる。つまり、インクカートリッジをサブタンクとして機能させることができる。
従って、フル検出用部材による第2の検出窓の開閉状態を検出することで、インク袋内のインクが一定量以上であることを検出することができる。
また、インクの流出によるプレートの移動に伴って、エンプティ検出用部材も移動している。ここで、エンプティ検出用部材は、インク袋内にインクがあるときには、第1の検出窓を開放する位置にある。そして、インク袋内のインクが消費され、インクが無くなったときに、第1の検出窓を塞ぐ位置に移動する。
従って、エンプティ検出用部材による第1の検出窓の開閉状態を検出することで、インク袋内のインクが無くなったことを検出することができる。
上述したように、第1の検出窓及び第2の検出窓の開閉状態を検出することで、インクが一定量以上収容されていること、及びインクが無くなったことの検出(以下では、それぞれをフル検出、エンプティ検出と称する)を両方同時に行うことができる。
特に、インク袋が筐体に収納されているので、インク袋の交換は筐体ごと行えばよく、交換作業を容易に行うことができる。しかも、第1の検出窓及び第2の検出窓を、筐体を利用してインクの残量を検出する外部の検出部に対して正確に位置決めすることができるので、インクの残量の誤検出を防止することができる。
また、筐体が一方の側面を下側にして縦置きして載置されているので、インク袋からインクを流出させると、インクが重力によりインク袋の下側である一方の側面側に溜まる。つまり、インク袋は、インクが流出し始めると、まず、上側である他方の側面側が潰れて厚みが薄くなり、その後更にインクが流出すると、下側である一方の側面側が潰れて厚みが薄くなっていく。このため、インク袋に固定されたプレートは、インク袋の厚みの変化に伴い、まず、他方の側面側が移動し、その後、一方の側面側が移動する。
従って、他方の側面側に形成された第2の検出窓は、特にインク袋内のインク残量が満量に近い一定量以上のときに、インクの残量に応じてより正確に開閉状態が変更される。
また、一方の側面側に形成された第1の検出窓は、特にインク袋内のインク残量が少ないときに、インクの残量に応じてより正確に開閉状態が変更される。このため、インク袋内のインクが無くなったときに、より正確にエンプティ検出をすることができる。
また、筐体にガイド部材が設けられているので、レバー部がより安定した状態で回転して筐体の一方の側面上をスライド移動する。よって、インクのエンプティ検出を、誤検出を防ぎながらより確実に行うことができる。
また、突出部は、インク袋に対して反対側に突出されているので、インク袋内のインクが減り、インク袋の厚みが薄くなったときでも、突出部が筐体に接触することがなく、プレート及びエンプティ検出用部材の移動に影響を与えることはない。従って、インクのエンプティ検出を、誤検出を防ぎながらより確実に行うことができる。
また、本発明のインクカートリッジでは、前記プレートは、前記インク袋の長手方向の中央部に固定され、前記第1の検出窓は、前記一方の側面の長手方向の略中央に形成され、前記第2の検出窓は、前記他方の側面の長手方向の略中央に形成されていることが好ましい。
この場合、プレートがインク袋の上面の中央部に固定されているので、仮にインク袋の長手方向の端部の厚みが局所的に極端に薄くなったとしても、そのインク袋の厚みの変化にプレートの移動が大きく影響されることがない。つまり、プレートは、インク袋の局所的な厚みの変動に惑わされることなく、全体の厚みの変化に合わせて正確に移動する。このため、プレートに伴って移動するエンプティ検出用部材及びフル検出用部材のいずれもより正確に移動させることができ、フル検出及びエンプティ検出をより正確に行うことができる。
この場合、プレートに形成されたピンの先端は、筐体の一方の側面に回転自在に設けられたレバー部の案内溝に挿通されている。つまり、プレートとレバー部とは、ピンと案内溝との嵌め合いによって機械的に組み合わされた状態となっている。この際、インク袋は、下面側を筐体の底面側に向けて収容されている。
ここで、インク袋内にインクが一定量以上収容されている状態では、インク袋が膨らんでいるので、プレートが筐体の底面から離間している。またレバー部は、先端側が筐体の底面から離間した状態で案内溝を介してピンに安定に支えられている。
次に、上述した状態からインクを消費し始めると、徐々にインク袋が変形して厚みが変化し始める。そのため、インク袋の上面に固定されているプレート及びピンも徐々に筐体の底面に向けて移動し始める。するとレバー部は、案内溝に挿通されているピンに引っ張られて基端側を中心に回転し始める。つまり、レバー部の先端側が筐体の底面に向かって徐々に回転する。またこの際、レバー部は、筐体の一方の側面上を摺動しながらスライド移動する。
更に、ピンが筐体の底面に向かって移動するのに対して、レバー部は基端側を中心に回転するので、ピンは案内溝に案内されながらレバー部の先端側から基端側に向けて移動した状態になる。よって、レバー部は、ピンの移動に滑らかに追従しながら回転する。
そして、インクをさらに消費してインク袋内のインクが無くなった状態になると、インク袋が最も萎んだ状態になるので、プレート及びピンが筐体の底面に最も近づいた状態になる。よって、レバー部も同様に、先端側が最も底面に近づいた状態となって回転が停止する。この際、レバー部が第1の検出窓を塞ぐ位置に移動する。
特に、インク袋の変位を、プレート及びピンを介して筐体の一方の側面を摺動するレバー部の回転動作、即ち、インク袋の厚み方向への直線移動に変えることができる。そのため、仮にインク袋が3次元的に不規則な動きをしたとしても、レバー部自体は必ず一方の側面上に摺動しながらスライド移動する。よって、レバー部を毎回必ず規則的に動かすことができ、確実に第1の検出窓を塞ぐ位置に移動させることができる。従って、特に重要なインクのエンプティ検出を、誤検出を防ぎながらより確実に行うことができる。
また、本発明のインクカートリッジでは、前記プレートは、前記インク袋の長手方向の中央部に固定され、前記第1の検出窓は、前記一方の側面の長手方向の略中央に形成され、前記第2の検出窓は、前記他方の側面の長手方向の略中央に形成されていることが好ましい。
この場合、プレートがインク袋の上面の中央部に固定されているので、仮にインク袋の長手方向の端部の厚みが局所的に極端に薄くなったとしても、そのインク袋の厚みの変化にプレートの移動が大きく影響されることがない。つまり、プレートは、インク袋の局所的な厚みの変動に惑わされることなく、全体の厚みの変化に合わせて正確に移動する。このため、プレートに伴って移動するエンプティ検出用部材及びフル検出用部材のいずれもより正確に移動させることができ、フル検出及びエンプティ検出をより正確に行うことができる。
また、本発明のインクカートリッジでは、前記流入口は、前記筐体の両側面のうち、前記他方の側面よりも前記一方の側面に近い位置に形成されていることが好ましい。
この場合、流入口が、筐体の正面で、他方の側面よりも一方の側面に近い位置に形成されている。つまり、筐体の正面の下側に形成されている。従って、仮に流入口からインクが勢い良く流入して、インク袋の長手方向に沿ってインク袋の厚みが一時的に変化したとしても、その変化はインク袋の下側で発生する。つまり、インク袋の上側の厚みが変化することはなく、他方の側面側のプレートが移動することは無い。従って、他方の側面側にある第2の検出窓が、インクが流入するときの勢いによるインク袋の変形の影響を受けて誤って塞がれることが無いので、インクのフル検出を、誤検出を防ぎながらより確実に行うことができる。
また、本発明のインクカートリッジでは、前記流出口は、前記流入口より上側に形成されていることが好ましい。
この場合、流出口が流入口より上側に形成されているため、仮に流入口を介して外部からエアが入り込んでしまったとしても、インク袋内でエアが上昇するので、そのエアを流出口を介して外部に流出させることができる。従って、インク袋内にエアを溜まりにくくすることができる。この結果、インク袋の厚みの変化のエアによる影響を抑制でき、インク残量がインク袋の厚みに対してより正確に反映されるので、インク残量をより正確に検出することができる。
また、本発明の記録装置は、上記本発明のいずれかのインクカートリッジと、前記第1の検出窓及び前記第2の検出窓の開閉状態を検出して、検出結果から前記インク袋内に収容されている前記インクの残量を検出する検出部と、被記録媒体にインク滴を吐出して記録を行う記録ヘッドと、前記流出口に接続され、前記インクカートリッジから前記インクを前記記録ヘッドに供給するインク供給管と、前記記録ヘッドを収容し、前記被記録媒体上をスライド移動させるキャリッジ部と、前記被記録媒体を搬送する被記録搬送部とを備えていることを特徴とするものである。
本発明に係る記録装置においては、インクカートリッジのインク袋内に封入されているインクは、流出口に接続されたインク供給管から適宜記録ヘッドに供給される。この記録ヘッドは、キャリッジ部によって、被記録搬送部により搬送されている記録紙等の被記録媒体上をスライド移動されながら、被記録媒体にインク滴を吐出して記録を行う。これにより、被記録媒体に、各種文字や図形等を適宜記録することができる。
また検出部は、インクカートリッジの検出窓の開閉状態を検出することで、インク袋内のインクの残量を検出することができる。即ち、第2の検出窓の開閉状態から、インク残量の一定量以上の有無を検出し、第1の検出窓の開閉状態から、インク残量の有無を検出することができる。
特に、インクの残量の誤検出が防止されたインクカートリッジを備えているので、インクがなくなったことを正確に検出することができる。そのため、無駄なくインクを使用した状態でインクカートリッジを交換することができ、ランニングコストを抑えることができる。よって、使用者にとって使い易く、経済的である。
また、本発明の記録装置では、前記検出部は、前記第1の検出窓に向けて検出光を照射すると共に、該検出光の反射の有無により第1の検出窓の開閉状態を検出する第1の検出部と、前記第2の検出窓に向けて検出光を照射すると共に、該検出光の反射の有無により第2の検出窓の開閉状態を検出する第2の検出部とを備えることが好ましい。
この場合、第1の検出部によって、第1の検出窓に向けて照射した検出光の反射の有無に基づいて第1の検出窓の開閉状態を検出し、第2の検出部によって、第2の検出窓に向けて照射した検出光の反射の有無に基づいて第2の検出窓の開閉状態を検出することができる。従って、検出部と検出窓とを近接させなくても検出ができるため、検出部を対応した検出窓から離れた位置に配置することができるので、記録装置の設計の自由度を向上させることができる。
本発明に係るインクカートリッジによれば、インクの残量の誤検出を防止することができると共に、交換作業が容易とすることができる。
また、本発明に係る記録装置によれば、インクの残量の誤検出が防止されたインクカートリッジを備えているので、無駄なくインクを使用した状態でインクカートリッジを交換することができ、ランニングコストを抑えることができる。そのため、使用者にとって使い易く、経済的である。
以下、本発明に係る記録装置及びインクカートリッジの一実施形態を、図1から図11を参照して説明する。
本実施形態のインクジェットプリンタ(記録装置)1は、図1及び図2に示すように、それぞれ異なる色のインクFを有する複数のインクカートリッジ2と、インクカートリッジ2に接続され、インクカートリッジ2にインクFを供給するメインタンク3と、インクカートリッジ2の後述するパウチ(インク袋)10内に収容されているインクFの残量を検出する検出部4と、記録紙(被記録媒体)Pにインク滴を吐出して記録を行う記録ヘッド5と、インクカートリッジ2からインクFを記録ヘッド5に供給するインク供給管6と、記録ヘッド5を収容し、記録紙P上をスライド移動させるキャリッジ部7と、記録紙Pを搬送する記録紙搬送部(被記録搬送部)8と、これら各構成品が設置される基台9とを備えている。
インクカートリッジ2は、図3に示すように、インクFが内部に収容され、インク量に応じて厚みが変化する可撓性のパウチ10と、パウチ10を収納するケース(筐体)11と、ケース11の正面11aに形成され、パウチ10に連通してパウチ10内からインクFを流出させる流出口12と、ケース11の正面11aに形成され、パウチ10に連通してパウチ10内にインクFを流入させる流入口13と、ケース11に形成された第1の検出窓14及び第2の検出窓15と、パウチ10の上面に固定され、インク量の増減に応じてパウチ10と共に移動するプレート16と、ケース11内でプレート16に伴って移動可能とされ、インクFが無くなったときに第1の検出窓14を塞ぐ位置に移動するエンプティ検出用部材17と、ケース11内でプレート16に伴って移動可能とされ、インクFが一定の検出量(一定量)以上収容されているときに第2の検出窓15を塞ぐ位置に移動するフル検出用部材18とを備えている。
パウチ10は、例えば、外側をナイロンフィルム、内側をポリエチレンフィルムによって挟み込んだアルミラミネートフィルムを2枚重ね合わせ、周縁部を熱溶着等によって接合することで構成されている。
パウチ10の一端には、内部に収容されているインクFを外部に排出するインク取出口10a、及び外部からパウチ10内にインクFを供給するインク取入口10bが、互いに隙間をあけて熱溶着等によって接合されている。これらインク取出口10a及びインク取入口10bは、それぞれプラスチック等によりパイプ状に形成され、それぞれの外周面にはケース11に取り付けるための固定溝が複数形成されている。
ケース11は、プラスチック等により箱状に形成され、ねじ等の締結部材によって互いに着脱自在とされたケース本体20とカバー部21とで構成されている。本実施形態では、ケース11は、図2に示すように、インクジェットプリンタ1内のホルダ22に、ケース11の正面11aの長手方向が鉛直方向に沿った状態、即ち、縦置きの状態で、着脱自在に装着される。なお、図3に示すインクカートリッジ2は、ケース11の正面11aの長手方向が水平方向に沿った状態、即ち、横置きの状態での分解斜視図としている。
以下では、図2に示すように、ケース11をホルダ22内に装着したときに下側に位置する側面を一方の側面11b、上側に位置する側面を他方の側面11cと称する。また、図3に示すように、ケース11の正面11aを構成するケース本体20の一面を、ケース本体20の正面20aと称し、ケース11の一方の側面11bを構成するケース本体20の一面を、ケース本体20の一方の側面20bと称し、ケース11の他方の側面11cを構成するケース本体20の一面を、ケース本体20の他方の側面20cと称する。また、ケース11の他方の側面11cを構成するカバー部21の一面を、カバー部21の他方の側面21cと称する。
ケース本体20の正面20aには、図2及び図3に示すように、流出口12及び流入口13が設けられている。
本実施形態では、流入口13は、ケース本体20の両側面20b、20cのうち、他方の側面20cよりも一方の側面20bに近い位置に形成されている。また、流出口12は、ケース本体20の正面20aの長手方向の略中央に形成されており、縦置きしたときに流入口13より上側に位置する。
また、図4に示すように、流出口12の近傍のケース本体20の底面11dには、パウチ10のインク取出口10aの固定溝が嵌合される嵌合溝12aが形成されている。嵌合溝12aにインク取出口10aの固定溝が嵌合されることで、インクカートリッジ2をホルダ22に装着させたときに、後述する第1の供給針32がインク取出口10a内に挿し込まれるように、パウチ10がケース本体20に対して位置決めされて固定される。
また、流入口13の近傍のケース11の底面11dには、パウチ10のインク取入口10bの固定溝が嵌合される嵌合溝13aが形成されている。嵌合溝13aにインク取入口10bの固定溝が嵌合されることで、インクカートリッジ2をホルダ22に装着させたときに、後述する第2の供給針33がインク取入口10b内に挿し込まれるように、パウチ10がケース本体20に対して位置決めされて固定される。
そして、このように形成されたケース本体20に、パウチ10が下面をケース11の底面11d側に向け、接着等により固定されている。
また、ケース本体20の正面20aの近傍の底面11dには、インクカートリッジ2に関する情報(例えば、インクFの色や、インクカートリッジ2の製造年月日等)が記憶されたICタグ23が設けられている。ICタグ23に記憶された情報は、図2に示すように、インクカートリッジ2をホルダ22に装着させたときに、インクジェットプリンタ1に設けられたICリーダ24によって読み取られる。これにより、例えば、ホルダ22に、予め設定されて色と異なる色を収容するインクカートリッジ2が装着されたとき、インクカートリッジ2の誤挿入を検知することができる。
ケース本体20の一方の側面20bには、図3及び図4に示すように、第1の検出窓14が形成されている。第1の検出窓14は、一方の側面20bの長手方向の略中央に形成されている。
そして、第1の検出窓14の近傍のケース本体20の底面11dには、平板状の反射板25が突出されている。反射板25は、一方の側面20bと略平行に突出され、一方の側面20bと隙間をあけて、第1の検出窓14に対向する位置に設けられている。反射板25には、一方の側面20bに対向する面に図示しない反射シートが貼り付けられている。
カバー部21の他方の側面21cには、図3に示すように、第2の検出窓15が形成されている。第2の検出窓15は、他方の側面21cの長手方向の略中央に形成されている。
プレート16は、プラスチック等により上面視T字状に形成され、パウチ10の上面に、パウチ10の長手方向の中央部に接着等により固定されている。
エンプティ検出用部材17は、プレート16に一体的に形成され、ケース11の一方の側面11bに向かって突出するピン26と、基端側から先端側に向かって一方向に延びるように形成されると共に、ケース11の一方の側面11bに摺動するように基端側が一方の側面11bに回転自在に取り付けられたレバー部27と、ピン26の先端が挿通される大きさでレバー部27の先端側から基端側に向かって形成され、プレート16の移動に伴ってピン26が案内される長穴状の案内溝28とを備えている。
ピン26は、プレート16の一方の側面11b側に形成され、先端がケース11の一方の側面11b近傍に達する長さとなっている。
レバー部27は、一方向に延びた平板状に形成され、基端側の側面に突起部29が形成されている。この突起部29は、円柱状の軸部29aと、レバー部27と同じ方向に延びた平板部29bとから構成されている。なお、軸部29aの長さはケース本体20の厚みよりも若干長くなっており、軸部29aの中心がレバー部27の回転中心となっている。そして、レバー部27の先端には、上述した案内溝28が形成されている。更に、レバー部27には、ケース11の一方の側面11bに対向する面に、図示しない無反射シートが貼り付けられている。
一方、ケース本体20の一方の側面20bには、第1の検出窓14の近傍に突起部29を貫通させる貫通孔11eが形成されている。この貫通孔11eは、平板部29bがケース本体20の厚さ方向を向いた状態で通過するように形成されている。つまり、レバー部27をケース本体20に取り付ける際には、垂直に立てた状態で突起部29を貫通孔11e内に挿入できるようになっている。また、挿入した後、レバー部27を回転させることで平板部29bがケース本体20の外面に当接するので、レバー部27が抜け落ちないようになっている。また、逆に取り外す際には、レバー部27を回転させて垂直に立てることで、突起部29を貫通孔11e内から引き抜いて外すことが可能とされている。
このように突起部29と貫通孔11eとの嵌め合い向きを利用することで、レバー部27がケース本体20に対して着脱自在とされている。
また、ケース11の一方の側面11bに取り付けられたレバー部27は、案内溝28内にピン26が挿通されて、プレート16と機械的に組み合わされた状態となっている。
このように構成されたエンプティ検出用部材17では、後述するように、パウチ10内のインクFが無くなったときに、レバー部27が第1の検出窓14を塞ぐ位置に移動する。
また、ケース本体20の底面11dには、図3及び図4に示すように、レバー部27の先端側の側面に面接触して該レバー部27の回転動作をガイドするアングル(ガイド部材)30が設けられている。
アングル30は、ケース本体20の一方の側面20bの内面から、この内面に直交する方向に突出されている。そして、アングル30の先端部は、レバー部27の基端側に向けて屈曲されている。屈曲されたアングル30の先端部と、ケース本体20の一方の側面20bとの間には、レバー部27の先端側が挿入可能な隙間があいている。
フル検出用部材18は、プレート16の他方の側面11c側に一体的に形成され、プレート16からパウチ10に対して反対側に突出された突出部31を備えている。本実施形態では、突出部31は、プレート16の他方の側面11c側の端部が、他方の側面11cに対して平行であるように屈曲されることで形成されている。突出部31には、他方の側面11cに対向する面に反射シート31aが貼り付けられている。
このように構成されたフル検出用部材18では、後述するように、インクFが検出量以上収容されているときに、突出部31が第2の検出窓15を塞ぐ位置に移動する。なお、本実施形態の検出量は、パウチ10の満量にほぼ等しい量に設定されているとする。
そして、このように構成されたインクカートリッジ2は、図2に示すように、ホルダ22に装着されることで、検出部4と、流出口12を介してインク取出口10aを貫通してパウチ10の内部に到達する第1の供給針32と、流入口13を介してインク取入口10bを貫通してパウチ10の内部に到達する第2の供給針33とに対して位置決めされる。
検出部4は、第1の検出窓14に向けて検出光Lを照射すると共に、該検出光Lの反射の有無により第1の検出窓14の開閉状態を検出する第1の検出部4aと、第2の検出窓15に向けて検出光Lを照射すると共に、該検出光Lの反射の有無により第2の検出窓15の開閉状態を検出する第2の検出部4bとを備える。
ここで、第1の検出部4aが照射する検出光Lは、第1の検出窓14がレバー部27によって塞がれているときには、レバー部27の無反射シートに照射されるので反射されず、第1の検出窓14がレバー部27によって塞がれていなくて開放されているときには、反射板25の反射シートに照射されるので反射される。このようにして、第1の検出部4aは、検出光Lの反射の有無により、レバー部27による第1の検出窓14の開閉状態を検出する。
また、第2の検出部4bが照射する検出光Lは、第2の検出窓15が突出部31によって塞がれているときには、突出部31の反射シート31aに照射されるので反射され、第2の検出窓15が突出部31によって塞がれていなくて開放されているときには、第2の検出窓15を通過するだけなので反射されない。このようにして、第2の検出部4bは、検出光Lの反射の有無により、突出部31による第2の検出窓15の開閉状態を検出する。
上述したように、本実施形態の検出部4では、第1の検出部4a及び第2の検出部4bのいずれも、検出光Lの反射の有無により対応した検出窓の開閉状態を検出することができる。従って、検出部4を対応する検出窓14、15に近接させなくても検出ができるため、検出部4をホルダ22から離れた位置に配置することができるので、検出部4の設計の自由度を向上させることができる。
第1の供給針32は、インクF中の微細な異物を濾過するフィルタ32aを介してインク供給管6に接続されている。
インク供給管6は、例えばフレキシブルチューブからなり、キャリッジ部7と共にスライド移動する記録ヘッド5に影響を与えないような長さに調整されている。
第2の供給針33は、インクF中の微細な異物を濾過するフィルタ33a及びチューブを介してメインタンク3に接続されている。
メインタンク3は、インクFが予め封入されたインク容器であり、インクカートリッジ2の色の種類に対応して、インクジェットプリンタ1内に着脱自在に複数設けられている。このメインタンク3には図示しない制御部が電気的に接続され、制御部が、検出部4による検出窓14、15の開閉状態の検出結果に基づいて、メインタンク3に封入されたインクFをインクカートリッジ2に送出させる。
キャリッジ部7は、図1に示すように、一対のプーリ34に巻回された搬送ベルト35に連結されている。この一対のプーリ34は、図示しないモータからの回転駆動力を受けて回転するようになっている。また基台9には、キャリッジ部7のスライド移動を案内するガイドレール36が設けられている。これらガイドレール36及び搬送ベルト35は、記録紙Pが搬送される方向に対して直交する向きに延びるように基台9に設けられている。これによりキャリッジ部7は、記録紙Pの搬送方向に対して直交する方向に向けてスライド移動するようになっている。
記録紙搬送部8は、記録紙Pを搬送する搬送ローラ37と、記録紙Pを支持するプラテン38と、記録紙Pを搬送ローラ37に押し付ける押付部材39とを備えている。プラテン38は、キャリッジ部7の移動方向と同様に、記録紙Pが搬送される方向に対して直交する方向に延びるように基台9に設けられている。
次に、上述したように構成されたインクジェットプリンタ1を利用して記録紙Pに文字や図形等を記録する場合について以下に説明する。
なお、インクカートリッジ2は、図5、図6及び図7に示すように、パウチ10内にインクFが検出量以上収容され、突出部31が第2の検出窓15を塞ぐ位置にあり、レバー部27が第1の検出窓14を開放する位置にあるとする。
インクジェットプリンタ1を動作させると、パウチ10内のインクFは、流出口12からフィルタ32aを通過してインク供給管6によって記録ヘッド5に供給される。これと同時に、搬送ベルト35によって記録ヘッド5を収容するキャリッジ部7が、ガイドレール36に案内されながら記録紙Pの搬送方向に対して直交する方向に向けてスライド移動する。そして記録ヘッド5は、キャリッジ部7がスライド移動している間に、供給されたインクFからインク滴を記録紙Pに吐出して文字や図形等の記録を行う。また、この記録と同時に記録紙搬送部8は、記録紙Pを少しずつ搬送させている。
その結果、記録紙Pの所定位置に各種の情報を適宜記録することができる。
このような記録を行ってパウチ10内のインクFを消費し始めると、ケース11が一方の側面11bを下側にして縦置きして載置されているので、インクFが重力によりパウチ10の下側である一方の側面11b側に溜まる。つまり、パウチ10は、図8に示すように、インクFが流出し始めると、まず、上側である他方の側面11c側が潰れて厚みが薄くなる。その後更にインクFが流出すると、下側である一方の側面11b側が潰れて厚みが薄くなっていく。このため、パウチ10に固定されたプレート16は、パウチ10の厚みの変化に伴い、まず、他方の側面11c側が移動し、その後、一方の側面11b側が移動する。
このプレート16の移動に伴って、まず、他方の側面11c側に形成された突出部31が移動する。そして、パウチ10内のインクFが検出量未満になったとき、突出部31は、図8及び図9に示すように、第2の検出窓15を開放する位置に移動する。
従って、突出部31による第2の検出窓15の開閉状態を検出部4によって検出することで、パウチ10内のインクFが検出量以上であることを検出することができる。しかも、第2の検出窓15が上側である他方の側面11c側に形成されているので、特にパウチ10内のインク残量が満量に近い一定量以上のときに、インクFの残量をより正確に検出することができる。このため、正確にフル検出をすることができる。
また、一方の側面11b側に形成されたピン26は、図8に示すように、パウチ10内にインクFがある状態では、パウチ10の一方の側面11b側が膨らんでいるので、プレート16の一方の側面11b側がケース11の底面11dから離間している。またレバー部27は、先端側がケース11の底面11dから離間した状態で案内溝28を介してピン26に安定に支えられている。
その後、インクFを更に消費すると、徐々にパウチ10の一方の側面11b側が変形して厚みが変化し始める。そのため、パウチ10の上面に固定されている一方の側面11b側のプレート16及びピン26も徐々にケース11の底面11dに向けて移動し始める。するとレバー部27は、案内溝28に挿通されているピン26に引っ張られて基端側を中心に回転し始める。つまり、レバー部27の先端側がケース11の底面11dに向かって徐々に回転する。またこの際、レバー部27は、ケース11の一方の側面11b上を摺動しながらスライド移動する。
更に、ピン26がケース11の底面11dに向かって移動するのに対して、レバー部27は基端側を中心に回転するので、ピン26は案内溝28に案内されながらレバー部27の先端側から基端側に向けて移動した状態になる。よって、レバー部27は、ピン26の移動に滑らかに追従しながら回転する。
そして、インクFを更に消費してパウチ10内のインクFが無くなった状態になると、図10及び図11に示すように、パウチ10が最も萎んだ状態になるので、プレート16及びピン26がケース11の底面11dに最も近づいた状態になる。よって、レバー部27も同様に、先端側が最も底面11dに近づいた状態となって回転が停止する。この際、レバー部27が第1の検出窓14を塞ぐ位置に移動する。
従って、レバー部27による第1の検出窓14の開閉状態を検出することで、パウチ10内のインクFが無くなったことを検出することができる。しかも、第1の検出窓14が下側である一方の側面11b側に形成されているので、特にパウチ10内のインク残量が少ないときに、インクFの残量をより正確に検出することができる。このため、パウチ10内のインクFが無くなったときに、正確にエンプティ検出をすることができる。
次に、パウチ10内にインクFを流入させる場合について説明する。
上述したように、パウチ10内のインクFがなくなるとエンプティ検出がされる。そこで、制御部によってメインタンク3から流入口13を介してパウチ10内にインクFを流入させ、パウチ10に対してインク供給を開始する。
すると、図8に示すように、インクFがパウチ10の下側である一方の側面11b側に溜まり厚くなる。その後更にインクFを流入させると、図5に示すように、上側である他方の側面11c側が膨らんで厚くなる。このため、図6に示すように、突出部31が第2の検出窓15を塞ぐ位置に移動するので、フル検出をすることができる。
そして、このフル検出に基づいてパウチ10へのインクFの流入を停止することで、パウチ10にインクFが常に収容された状態を維持することができる。つまり、インクカートリッジ2をサブタンクとして機能させることができる。
特に、パウチ10がケース11に収納されているので、パウチ10の交換はケース11ごと行えばよく、交換作業を容易に行うことができる。しかも、第1の検出窓14及び第2の検出窓15を、ケース11を利用して検出部4に対して正確に位置決めすることができるので、インクFの残量の誤検出を防止することができる。
また、パウチ10の変位を、プレート16及びピン26を介してケース11の一方の側面11bを摺動するレバー部27の回転動作、即ち、パウチ10の厚み方向への直線移動に変えることができる。そのため、仮にパウチ10が3次元的に不規則な動きをしたとしても、レバー部27自体は必ず一方の側面11b上に摺動しながらスライド移動する。よって、レバー部27を毎回必ず規則的に動かすことができ、確実に第1の検出窓14を塞ぐ位置に移動させることができる。従って、特に重要なインクFのエンプティ検出を、誤検出を防ぎながらより確実に行うことができる。
また、ケース11にアングル30が設けられているので、レバー部27がより安定した状態で回転してケース11の一方の側面11b上をスライド移動する。よって、インクFのエンプティ検出を、誤検出を防ぎながらより確実に行うことができる。
また、突出部31は、パウチ10に対して反対側に突出されているので、パウチ10内のインクFが減り、パウチ10の厚みが薄くなったときでも、突出部31がケース11の底面11dに接触することがなく、プレート16及びエンプティ検出用部材17の移動に影響を与えることはない。従って、インクFのエンプティ検出を、誤検出を防ぎながらより確実に行うことができる。
また、プレート16がパウチ10の上面の中央部に固定されているので、仮にパウチ10の長手方向の端部の厚みが局所的に極端に薄くなったとしても、そのパウチ10の厚みの変化にプレート16の移動が大きく影響されることがない。つまり、プレート16は、パウチ10の局所的な厚みの変動に惑わされることなく、全体の厚みの変化に合わせて正確に移動する。このため、プレート16に伴って移動するエンプティ検出用部材17及びフル検出用部材18のいずれもより正確に移動させることができ、フル検出及びエンプティ検出をより正確に行うことができる。
また、流入口13が、ケース本体20の正面20aで、他方の側面11cよりも一方の側面11bに近い位置に形成されている。つまり、ケース本体20の正面20aの下側に形成されている。従って、仮に流入口13からインクFが勢い良く流入して、パウチ10の長手方向に沿ってパウチ10の厚みが一時的に変化したとしても、その変化はパウチ10の下側で発生する。つまり、パウチ10の上側の厚みが変化することはなく、他方の側面11c側のプレート16が移動することは無い。従って、他方の側面11c側にある第2の検出窓15が、インクFが流入するときの勢いによるパウチ10の変形の影響を受けて誤って塞がれることが無いので、インクFのフル検出を、誤検出を防ぎながらより確実に行うことができる。
また、流出口12が流入口13より上側に形成されているため、仮に流入口13を介して外部からエアが入り込んでしまったとしても、パウチ10内でエアが上昇するので、そのエアを流出口12を介して外部に流出させることができる。従って、パウチ10内にエアを溜まりにくくすることができる。この結果、パウチ10の厚みの変化のエアによる影響を抑制でき、インク残量がパウチ10の厚みに対してより正確に反映されるので、インク残量をより正確に検出することができる。
また、インクFの残量の誤検出が防止されたインクカートリッジ2を備えているので、インクFがなくなったことを正確に検出することができる。そのため、無駄なくインクFを使用した状態でインクカートリッジ2を交換することができ、ランニングコストを抑えることができる。よって、使用者にとって使い易く、経済的である。
なお、本発明の技術的範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、インクカートリッジ2を、一方の側面11bを下側にして縦置きにした状態でホルダ22に装着させたが、インクカートリッジ2は横置きで装着されても構わない。更に、横置きで装着する場合、第1の検出窓14及び第2の検出窓15は、互いに反対側の側面に形成されていなくても構わず、例えば同一の側面に形成されていてもよい。
また、上記実施形態では、第1の検出窓14及び第2の検出窓15は、いずれもケース11の側面11b、11cの長手方向の略中央に形成されているとしたが、例えば側面11b、11cの長手方向の端側に形成されていてもよい。
また、エンプティ検出用部材17及びフル検出用部材18は、上記実施形態に示した装置構成に限られるものではなく、例えば、上記実施形態で示したエンプティ検出用部材17の装置構成をフル検出用部材の装置構成とし、また、上記実施形態で示したフル検出用部材18の装置構成をエンプティ検出用部材の装置構成としても構わない。
また、上記実施形態では、ケース11にアングル30が設けられているが、アングル30は無くても構わない。
また、上記実施形態では、突出部31は、プレート16の端部を屈曲して形成したが、例えば、平板状の部材等をプレート16に接合することで、プレート16に一体的に形成しても構わない。
また、上記実施形態では、ケース11に流入口13を形成しているが、流入口13はなくても構わない。この場合、インクカートリッジ2は、メインタンク3からインクFが供給されるサブタンクとしてではなく、例えば、パウチ10内に封入されたインクFを消費し終えたときに交換する使い切りタイプのインク容器として利用することができる。
更に、インクカートリッジ2をサブタンクとして利用しない場合、インクジェットプリンタ1には、メインタンク3がなくても構わない。
また、上記実施形態では、流入口13を、ケース11の正面11aにおいて他方の側面11cより一方の側面11bに近い位置に形成したが、例えば、他方の側面11cに近い位置に形成しても構わない。
更に、上記実施形態では、流出口12を、インクカートリッジ2を縦置きしたときに上側に位置するように設けたが、例えば、流出口12よりも流入口13を上側の位置に設けても構わない。
また、上記実施形態では、検出部4として、検出光Lの反射の有無により検出窓14、15の開閉状態を検出するものとしたが、例えば、検出窓14、15を撮像して画像処理することにより検出するもの等でも構わない。
また、上記実施形態では、検出量として、パウチ10の満量にほぼ等しい量としたが、例えば、検出量をパウチ10の容量の半分程度にしてもかまわない。この場合、第2の検出窓15を、例えば、ケース本体20の他方の側面20cに形成しても構わない。
その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、上記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した変形例を適宜組み合わせてもよい。
本発明に係る一実施形態のインクジェットプリンタの模式的な斜視図である。 図1に示すインクジェットプリンタを構成するインクカートリッジの取り付け状態を示す模式的な図である。 図2に示すインクカートリッジの模式的な分解斜視図である。 図3に示すパウチをケース本体に取り付けた際の模式的な平面図である。 検出量以上のインクを収容したパウチを収納したインクカートリッジの模式的な断面図である。 図5に示すインクカートリッジの他方の側面からの模式的な側面図である。 図5に示すインクカートリッジの一方の側面からの模式的な側面図である。 図5に示す状態からインクを消費したインクカートリッジの模式的な断面図である。 図8に示すインクカートリッジの他方の側面からの模式的な側面図である。 図8に示す状態からインクを消費してインクがなくなったインクカートリッジの模式的な断面図である。 図10に示すインクカートリッジの一方の側面からの模式的な側面図である。
符号の説明
1 インクジェットプリンタ(記録装置)
2 インクカートリッジ
4 検出部
4a 第1の検出部
4b 第2の検出部
5 記録ヘッド
6 インク供給管
7 キャリッジ部
8 記録紙搬送部(被記録搬送部)
F インク
L 検出光
P 記録紙(被記録媒体)
10 パウチ
11 ケース(筐体)
11a ケースの正面
11b ケースの一方の側面
11c ケースの他方の側面
11d ケースの底面
12 流出口
13 流入口
14 第1の検出窓
15 第2の検出窓
16 プレート
17 エンプティ検出用部材
18 フル検出用部材
26 ピン
27 レバー部
28 案内溝
30 アングル(ガイド部材)
31 突出部

Claims (6)

  1. インクが内部に収容され、インク量に応じて厚みが変化する可撓性のインク袋と、
    該インク袋を収納する筐体と、
    該筐体の正面に形成され、前記インク袋に連通してインク袋内から前記インクを流出させる流出口と、
    前記筐体の正面に形成され、前記インク袋に連通してインク袋内に前記インクを流入させる流入口と、
    前記筐体に形成された第1の検出窓及び第2の検出窓と、
    前記インク袋の上面に固定され、前記インク量の増減に応じてインク袋と共に移動するプレートと、
    前記筐体内で前記プレートに伴って移動可能とされ、前記インクが無くなったときに前記第1の検出窓を塞ぐ位置に移動するエンプティ検出用部材と、
    前記筐体内で前記プレートに伴って移動可能とされ、前記インクが一定量以上収容されているときに前記第2の検出窓を塞ぐ位置に移動するフル検出用部材と、を備え、
    前記筐体は、一方の側面を下側にして縦置きに載置され、
    前記第1の検出窓は、下側となった前記一方の側面に形成され、
    前記第2の検出窓は、前記一方の側面とは反対側の他方の側面に形成され、
    前記インクを蓄えるメインタンクから前記インクを吐出する記録ヘッドに前記インクを供給するインク経路の途中に配置され、前記記録ヘッド側に前記流出口が接続され、前記メインタンク側に前記流入口が接続され、前記インクを一時貯蔵するインクカートリッジにおいて、
    前記エンプティ検出用部材は、
    前記プレートに一体的に形成され、前記一方の側面に向かって突出するピンと、
    基端側から先端側に向かって一方向に延びるように形成されると共に、前記一方の側面に摺動するように基端側が該側面に回転自在に取り付けられたレバー部と、
    前記ピンの先端が挿通される大きさで前記レバー部の先端側から基端側に向かって形成され、前記プレートの移動に伴ってピンが案内される長穴状の案内溝と、を備え、
    前記筐体は、前記レバー部の回転動作をガイドするガイド部材が設けられ、
    前記レバー部は、前記インクが無くなったときに前記第1の検出窓を塞ぐ位置に移動し、
    前記フル検出用部材は、前記プレートの前記他方の側面側に一体的に形成され、該プレートから前記インク袋に対して反対側に突出し、該突出した前記プレートの端部が前記他方の側面に対して平行であり、前記筐体の前記他方の側面に接触しない位置に配置された突出部を備え、
    前記突出部は、前記インクが一定量以上収容されているときに前記第2の検出窓を塞ぐ位置に移動し、
    前記インク袋内の前記インクが消費される場合、前記インク袋内の前記インク量に応じて前記プレートが移動し、前記突出部は、前記筐体の前記他方の側面に接触せずに前記プレートの移動に伴って移動し、前記レバー部は、前記プレートの移動に伴う前記ピンの前記案内溝に沿った移動に伴い前記一方の側面上を摺動し、前記突出部は前記第2の検出窓を塞ぐ位置から開放する位置に移動し、前記レバー部は前記第1の検出窓を開放する位置から塞ぐ位置に移動し、前記突出部は、前記筐体の前記他方の側面に接触せずにかつ前記レバー部の移動を妨げずに移動することを特徴とするインクカートリッジ。
  2. 請求項1に記載のインクカートリッジにおいて、
    前記プレートは、前記インク袋の長手方向の中央部に固定され、
    前記第1の検出窓は、前記一方の側面の長手方向の略中央に形成され、
    前記第2の検出窓は、前記他方の側面の長手方向の略中央に形成されていることを特徴とするインクカートリッジ。
  3. 請求項1また請求項2に記載のインクカートリッジにおいて、
    前記流入口は、前記筐体の両側面のうち、前記他方の側面よりも前記一方の側面に近い位置に形成されていることを特徴とするインクカートリッジ。
  4. 請求項1から3の何れか1項に記載のインクカートリッジにおいて、
    前記流出口は、前記流入口より上側に形成されていることを特徴とするインクカートリッジ。
  5. 請求項1から4のいずれか1項に記載のインクカートリッジと、
    前記第1の検出窓及び前記第2の検出窓の開閉状態を検出して、検出結果から前記インク袋内に収容されている前記インクの残量を検出する検出部と、
    被記録媒体にインク滴を吐出して記録を行う記録ヘッドと、
    前記流出口に接続され、前記インクカートリッジから前記インクを前記記録ヘッドに供給するインク供給管と、
    前記記録ヘッドを収容し、前記被記録媒体上をスライド移動させるキャリッジ部と、
    前記被記録媒体を搬送する被記録搬送部とを備えていることを特徴とする記録装置。
  6. 請求項5に記載の記録装置において、
    前記検出部は、前記第1の検出窓に向けて検出光を照射すると共に、該検出光の反射の有無により前記第1の検出窓の開閉状態を検出する第1の検出部と、前記第2の検出窓に向けて検出光を照射すると共に、該検出光の反射の有無により前記第2の検出窓の開閉状態を検出する第2の検出部とを備えることを特徴とする記録装置。
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