JP4277605B2 - インクカートリッジ及びそれを用いたインクジェットプリンタ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録媒体にノズルよりインク滴を吐出して画像を記録するためのインクジェットヘッドに供給されるインクが貯溜されたインクカートリッジ及びそれを用いたインクジェットプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンタにおいて良好な画像を用紙に印刷するには、インクジェットヘッドのノズルで適正なメニスカスが得られていることが重要である。例えば、インクカートリッジとノズルとの間に高低差があると、ノズルに対して液圧が生じる。この液圧は背圧と呼ばれ高低差で表されるが、通常は適切な負圧値となるように設定される。もし、背圧が正圧値もしくは過小な負圧値として設定されると、ノズルのメニスカスが破壊し、ノズルからインクが垂れるなどの不具合が生じる。また、背圧が過大な負圧値として設定されると、ノズルの吐出口からノズル内に気泡が入り込み、インクの吐出不良などの不具合が生じる。従って、背圧は適切な範囲内で維持されることが要求されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、液吐出ヘッド（インクジェットヘッド）と液体（インク）を収納する液体袋（インクパック）の水頭差により液吐出ヘッド内の負圧を発生させる液体噴射装置（インクジェットプリンタ）が記載されている。この液体噴射装置の液体袋は、その上面が液体カートリッジ（インクカートリッジ）のハウジングに固定されており、下面は液体量に応じて自由に移動できるようにされている。これにより、液体袋内に液体が多く入っている場合、膨らんだ液体袋を元の形状に戻そうとする力と、液体の重量によって液体袋の下面を押し下げようとする力とが相殺することとなり、液体袋内の液体量が減少しても、液吐出ヘッド内の圧力変化を少なくすることができる。したがって、液吐出ヘッドと液体カートリッジとの水頭差を所定範囲内に維持することができ、液吐出ヘッドに液体を安定して供給することが可能となる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２４８７８７号公報（第４−５頁、図１−３）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特許文献１に記載の液体噴射装置は、液体カートリッジが横置きに配置されたものであるが、このように配置すると、液体カートリッジの水平面に占める平面積が大きくなり、装置が水平方向に大型化するという問題がある。一方、液体カートリッジを縦置きに配置すると、液体袋内の液体量が減少するにつれて背圧の変動が大きくなるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、背圧の変動を所定範囲内に保つとともにカートリッジ全体の水平面に占める平面積を小さくすることが可能なインクカートリッジ及びそれを用いたインクジェットプリンタを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のインクカートリッジは、インク排出口が設けられた縦置き型の筐体と、前記筐体内に配置されたインクパックと、前記インクパックを押圧するための押圧機構とを備えている。前記押圧機構は、前記インク排出口よりも下方において前記インクパックに隣接した状態に配置されており、前記筐体の一方の側壁下端近傍を中心として前記インクパックを前記一方の側壁に向けて押圧するように回動可能な押圧部材と、前記押圧部材を前記インクパック側に付勢する付勢部材とを備えている。そして、前記押圧部材が、前記インクパックの下方部分のほぼ全体と当接する板状部材からなり、前記インク排出口が、前記筐体の一方の側壁側に偏った位置に設けられており、前記インクパックを押し切った状態にある前記押圧部材と同じ鉛直線上にある。
【０００８】
これによると、縦置きに配置されるインクカートリッジでありながらインクパック内のインクが減少しても、背圧の変動を抑えることができる。従って、インクカートリッジとインクジェットヘッドとの垂直方向の高低差が大きい場合でも、所定範囲の背圧を保ちつつインクを適切にヘッドに供給することが可能になり、且つそれ自体が配置された平面積を横置きより小さくすることができる。また、インクパック内のインクが減少しても、常に所定範囲内の背圧をインクに与え続けることができる。また、使用できずにインクパック内に残るインク量を減らすことができる。また、押圧部材と筐体の一方の側壁とでインクパックを挟み込んだ場合に、押圧部材と一方の側壁との間隔が狭くなり、パック内からインクを絞り出しやすくなるので、使用できずにインクパック内に残るインク量を減らすことができる。
また、本発明のインクカートリッジは、別の観点では、インク排出口が設けられた縦置き型の筐体と、前記筐体内に配置されたインクパックと、前記インクパックを押圧するための押圧機構とを備えている。前記押圧機構が、前記インク排出口よりも下方において前記インクパックに隣接した状態に配置されており、前記筐体の下端を中心として前記インクパックを両側から押圧する方向に回動可能な２つの押圧部材と、前記２つ押圧部材を前記インクパック側に付勢する２つの付勢部材とを備えている。そして、前記押圧部材が、前記インクパックの下方部分のほぼ全体と当接する板状部材からなり、前記インク排出口が、前記インクパックを押し切った状態にある前記２つの押圧部材と同じ鉛直線上にある。
これによると、縦置きに配置されるインクカートリッジでありながらインクパック内のインクが減少しても、背圧の変動を抑えることができる。従って、インクカートリッジとインクジェットヘッドとの垂直方向の高低差が大きい場合でも、所定範囲の背圧を保ちつつインクを適切にヘッドに供給することが可能になり、且つそれ自体が配置された平面積を横置きより小さくすることができる。また、インクパック内のインクが減少しても、常に所定範囲内の背圧をインクに与え続けることができる。また、使用できずにインクパック内に残るインク量を減らすことができる。
【０００９】
【００１０】
また、本発明においては、前記付勢部材がコイルバネであって、インク未使用時において座屈していることが好ましい。これにより、インク残量が多いときに、インクパックに過剰な圧力が付与されるおそれがなくなり、その結果、インクパックの容量を増加させることができる。
【００１１】
また、本発明においては、前記インクパックの上側に折込部が形成されていることが好ましい。これにより、インクパックの容量を増加させることができる。
【００１２】
【００１３】
また、本発明においては、前記押圧部材は、前記インク排出口近傍において前記インクパックを押圧しない切欠き部を有していてもよい。これにより、押圧部材がインクパックを押し切ったときに、切り欠き部に対応するインク排出口近傍にインクパック内のインクが集まるので、押圧部材がインクパックを押し切った後も、インクパック内に残留するインクをスムーズにインク排出口へ流通させることができ、使用できずにインクパック内に残るインク量を減らすことができる。
【００１４】
また、本発明においては、前記押圧部材は、下方にあって前記インクパックを押圧する方向に回動可能な下方押圧部材と、その上方に連結されており且つ前記下方押圧部材と協働して前記インクパックを押圧する上方押圧部材とを備えていることが好ましい。これにより、使用できずにインクパック内に残るインク量をさらに減らすことができる。
【００１５】
【００１６】
【００１７】
また、このとき、前記インク排出口には、前記インクパックから前記筐体の外部に通じる流路を形成するインク排出部材が設けられており、前記流路の前記インクパック側の開口端が、前記筐体の外部側の開口端よりも前記一方の側壁側に偏った位置に形成されていてもよい。これにより、使用できずにインクパック内に残るインク量を減らすことができる。
【００１８】
また、本発明においては、前記押圧部材の位置を検出するセンサをさらに備えていてもよい。これにより、インクパック内のインク残量を正しく認識することができる。
【００１９】
また、このとき、前記押圧部材は、前記インクパックの端部を避けたＬ字型部分を有していてもよい。これにより、センサによる検出精度が向上する。
【００２０】
また、このとき、前記端部が、インク排出口に隣接した前記インクパックの下方部分であってもよい。これにより、押圧部材でインクパックの下方部分が押しやすくなる。
【００２１】
また、このとき、前記センサが、前記Ｌ字型部分のうち回動する部分において、前記押圧部材の位置を検出してもよい。これにより、インクパック内のインク残量の検出精度が向上する。
【００２２】
また、このとき、前記押圧部材の位置を外部から目視可能とする窓が前記筐体に設けられていてもよい。これにより、特別な検出手段を設けることなく装置の外部より窓を通じてインク残量を知ることが可能になる。
【００２３】
また、本発明においては、前記インクパック内のインク残量に連動して位置の変わる前記押圧部材とは異なる部材の位置を検出するセンサをさらに備えていることが好ましい。これにより、前記インクパック内のインク残量を精度良く知ることができる。
【００２４】
また、本発明は、別の観点では、インクを吐出するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドよりも下方に配置されており、且つ、前記インクジェットヘッドのインク吐出面と対向する位置と対向しない位置との間を前記インクジェットヘッドのインク吐出面に沿って移動可能なメンテナンスユニットと、前記メンテナンスユニットよりも下方に配置された上述したインクカートリッジとを備えたインクジェットプリンタである。これによると、装置の小型化が可能になる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施の形態を説明する。
【００２６】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態によるインクカートリッジが適用されたインクジェットプリンタを示す模式的縦断面図である。図１に示されるとおり、インクジェットプリンタ１は、４つのインクジェットヘッド２を有するカラーインクジェットプリンタである。このプリンタ１は、図中左方に示される給紙部１１と、図中右方に示される排紙部１２とを有して構成されている。
【００２７】
プリンタ１内部には、給紙部１１から排紙部１２に向かって用紙が搬送される用紙搬送経路が形成されている。給紙部１１から僅か下流側には、用紙を狭持搬送する一対の送りローラ５ａ，５ｂが設けられており、この構成により用紙は図中左方から右方へ送られる。用紙搬送経路の中間部には、２つのベルトローラ６，７と両ベルトローラ６，７間に架け渡されるように巻回されたエンドレスの搬送ベルト８とが配置されている。また、搬送ベルト８の外周面すなわち搬送面には、シリコーン処理が施されており、搬送面は粘着力を有している。従って、一対の送りローラ５ａ，５ｂによって搬送されてきた用紙は、搬送ベルト８の搬送面上にその粘着力によって保持され、一方のベルトローラ６の図中時計回り（矢印Ａの方向）への回転駆動によって下流側（右方）に向けて搬送されるようになっている。
【００２８】
用紙のベルトローラ６，７に対する挿入及び排出位置には、押さえ部材９ａ，９ｂがそれぞれ配置されている。押さえ部材９ａ，９ｂは、搬送ベルト８上の用紙が搬送面から浮き上がらないように、搬送ベルト８の搬送面に用紙を押し付けて搬送面上に確実に粘着させるためのものである。
【００２９】
用紙搬送経路における搬送ベルト８の僅かに下流側には、剥離機構１０が設けられている。剥離機構１０は、搬送ベルト８の搬送面に粘着されている用紙を搬送面から剥離して、搬送経路下流の排紙部１２へ向けて送るように構成されている。
【００３０】
４つのインクジェットヘッド２は、その下端にヘッド本体１８（圧力室を含むインク流路が形成された流路ユニットと、圧力室内のインクに圧力を与えるアクチュエータユニットとが貼り合わされたものである）を有している。４つのヘッド本体１８は、それぞれが用紙と対面する矩形状のインク吐出面を有しており、その長手方向が用紙の搬送方向に垂直な方向（図１の紙面垂直方向）となる姿勢で互いに近接配置されている。つまり、このプリンタ１は、ライン式プリンタである。４つのヘッド本体１８の各底面（インク吐出面）には、ノズルに相当する、微小径を有する多数のインク吐出口が設けられている。これら４つのヘッド本体１８は、それぞれマゼンタ、イエロー、シアン、ブラックのインクを吐出するものである。
【００３１】
各ヘッド本体１８は、その底面と搬送ベルト８の搬送面との間に僅かな隙間が形成されるように配置されており、用紙搬送経路はこの隙間部分に形成されている。この構成により、搬送ベルト８により搬送される用紙が４つのヘッド本体１８のすぐ下方側を順に通過する際に、用紙の上面（印刷面）に向けてインク吐出口から各色のインクが吐出されると、用紙上に所望のカラー画像が形成されるようになっている。
【００３２】
搬送ベルト８によって囲まれた領域内には、搬送ベルト８の用紙搬送経路を形成する部分（インクジェットヘッド２と対面する部分）を支持するガイド２１が配置されている。ガイド２１は搬送ベルト８の幅とほぼ同じ長さの幅を有している。
【００３３】
また、インクジェットプリンタ１は、インクジェットヘッド２に対するメンテナンスを行うためのメンテナンスユニット１７を有している。このメンテナンスユニット１７は、４つのヘッド本体１８の底面を覆うための４つのキャップ１６や、図示せぬパージ機構などを含んで構成されている。
【００３４】
メンテナンスユニット１７は、インクジェットプリンタ１が印刷を行っているときは、給紙部１１の直下方の位置（退避位置）に位置している。そして、印刷終了後に所定条件（例えば、印刷動作が行われない状態が所定の時間だけ継続したときや、プリンタ１の電源がＯＦＦ操作にされたとき）が満たされると、４つのヘッド本体１８のすぐ下方の位置（キャップ位置）に向けてヘッド本体１８の底面に沿って移動し、この位置において、キャップ１６によりヘッド本体１８の底面をそれぞれ覆い、インク吐出口におけるインクの乾燥を防止するようになっている。
【００３５】
ベルトローラ６，７や搬送ベルト８は、シャーシ１３によって支持されている。シャーシ１３は、その下方に配置された円筒部材１５上に載置されている。また、円筒部材１５は、その中心から外れた位置に取付けられた軸１４を中心として回転可能となっている。以上によりシャーシ１３を昇降させる昇降機構が構成されており、軸１４の回転に伴って円筒部材１５の上端高さを変化させることでシャーシ１３を昇降させることができる。従って、メンテナンスユニット１７を退避位置からキャップ位置に移動させる際は、予めシャーシ１３、搬送ベルト８及びベルトローラ６，７を図１に示す位置から適宜の距離だけ下降させておくことで、メンテナンスユニット１７がキャップ位置に移動するためのスペースを確保することができる。
【００３６】
メンテナンスユニット１７の下方には、インクカートリッジ３１が装填される装填部が設けられており、インクカートリッジ３１は、その正面（後述するインク排出口３２ａが形成された面）を先頭として図１中矢印Ａ´方向から挿入されることで装填部に装着され、Ａ´方向と反対方向に沿って離脱される。
【００３７】
図２は、図１に示すメンテナンスユニットがインクジェットヘッドの下方に移動した状態を用紙搬送方向から見た概略図である。図２に示すように、インクカートリッジ３１は、各インクジェットヘッド２に対応して４つ並設されており、その内部にはインクが充填されたインクパック３３が収容されている。インクジェットヘッド２とインクカートリッジ３１は、図示しない可撓性チューブで連結されており、これによりインクカートリッジ３１内のインクがインクジェットヘッド２内に流通するインク供給経路（インク流路）が構成されている。
【００３８】
また、４つのインクカートリッジ３１は、インクジェットヘッド２の下方にメンテナンスユニット１７がキャップ位置まで侵入できるだけのスペースを挟んで配置されている。
【００３９】
続いて、インクカートリッジ３１について以下に説明する。図３は、本発明の第１実施形態によるインクカートリッジを示しており、（ａ）は概略側断面図であり、（ｂ）は概略正面図であり、（ｃ）は概略背面図である。また、図４は、第１実施形態によるインクカートリッジの細部を示しており、（ａ）は図３（ｂ）におけるＣ−Ｃ断面図であり、（ｂ）は図３（ａ）におけるＤ−Ｄ断面図である。
【００４０】
図３（ａ）に示すように、インクカートリッジ３１は、合成樹脂製のハウジング（筐体）３２の内部に、インクが充填されたインクパック３３と、インクパック３３を押圧する押圧部材３４と、押圧部材３４をインクパック３３側に付勢する付勢部材４３を備えた構成となっている。なお、押圧部材３４と付勢部材４３とで押圧機構が構成されている。
【００４１】
インクパック３３は、脱気された状態でインクを内包するものである。また、インクパック３３は、インクを排出するための樹脂製のスパウト（インク排出部材）３５を有している。ハウジング３２は、図３（ｂ）に示すように左右方向の幅より上下方向の高さが長いほぼ直方体形状をなしている。また、ハウジング３２は、インクジェットプリンタ１内の装填部に図示しない補助具を用いて縦向きの姿勢（図３（ｂ）に示される姿勢）で設置されている。また、ハウジング３２には、スパウト３５を介してインクパック３３内のインクを外部に排出するインク排出口３２ａが形成されており、その部分にスパウト３５が配置されている。このインク排出口３２ａは、図３（ｂ）に示すように、ハウジング３２の一側壁３２ｃ側に偏った側に位置しており、具体的には、インクパック３３を押し切った状態にある押圧部材３４と同じ鉛直線上において、ハウジング３２の高さ方向における中央より若干上方側に位置している。このような位置にインク排出口３２ａが形成されているので、押圧部材３４とハウジング３２の一側壁３２ｃとでインクパック３３を挟み込んでインクパック３３を押圧部材３４で押し切ったときに、インクパック３３内に残留するインクをスムーズにインク排出口３２ａへ流通させることができ、使用できずにインクパック３３内に残留するインクを減らすことができる。
【００４２】
また、図２で示すようにインクカートリッジ３１の上端面とヘッド本体１８との高低差Ｓは、それらの間にメンテナンスユニット１７が進入できるような高低差とされている。なお、用紙に対して印刷をするときは、ヘッド本体１８内のアクチュエータユニットが圧力室内のインクに圧力を付与することで吐出ノズルからインクが吐出されて印刷がなされる。インクが吐出された直後には、ヘッド本体１８内には負圧が発生するが、その負圧と吐出ノズルの毛細管現象とを利用した吸引力によって、インクカートリッジ３１内のインクはヘッド本体１８内のインク流路に吸引される。
【００４３】
また、図４（ａ）に示すように、スパウト３５は、そのインクパック３３側の端部に形成された開口部３６ａと、開口部３６ａと反対側の端部に形成された開口部３６ａより大きな開口面積を有する開口部３６ｂを有している。さらにこれらの開口部３６ａ，３６ｂを連通させたインク流路３６が形成されている。図４（ｂ）に示すように、開口部３６ａは、開口部３６ｂよりハウジング３２の一側壁３２ｃ側に偏った位置に配置されている。このように、スパウト３５の開口部３６ａを一側壁３２ｃ側に偏らせたことにより、インクパック３３を押圧部材３４と一側壁３２ｃとでよりしっかりと挟み込んで押圧することができ、インクパック３３内のインクの使い切りが良くなり、インクパック３３内に残るインク量を減らすことができる。
【００４４】
スパウト３５の開口部３６ｂには、シリコンゴム製またはブチルゴム製のキャップ３７が嵌め込まれている。このキャップ３７は、図４（ａ）に示すように、中空針３８を貫通させることができ、インクパック３３内のインクが無くなった場合には、キャップ３７から中空針３８を抜いて、他のインクカートリッジ３１と交換できるようになっている。ちなみに、インクカートリッジ３１はプリンタ１本体に対して用紙の搬送方向（図２の紙面に対して垂直な方向）から着脱可能とされている。なお、中空針３８は、インクジェットヘッドに連通する可撓性チューブの端部に設けられており、インクパック３３内のインクは中空針３８を通じて可撓性チューブ内に引き込まれ、インクジェットヘッド２に供給されている。
【００４５】
インクパック３３は、複数の可撓性フィルムを熱圧着等によりラミネートして形成された樹脂フィルムにより構成されている。この樹脂フィルムは、最内側にポリプロピレン層が形成され、外側に向かって順に基材としてのポリエステル層と、そのポリエステル層に敷設されるガスバリア層としてのアルミナあるいはシリカ蒸着層と、フィルムの強度向上のためのナイロン層とが順に積層された構造となっている。また、インクパック３３の外周には、２枚の樹脂フィルムを熱圧着によって接合したシール部４７が形成されており、これにより、インク充填部４５が画定されているシール部４７のインク排出口３２ａと対向する部分には、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、スパウト３５の一端部が接合されており、シール部４７を形成する際の熱圧着と同時にスパウト３５の一端部がインクパック３３に熱圧着されている。こうして、インクパック３３とスパウト３５との接続部でのインク漏れが防止されている。
【００４６】
また、インクパック３３の上側には、図３（ｂ）に示すように折込部４１が形成されている。この折込部４１は、インクパック３３の上端の中央部分からインクパック３３の中心に向かって形成されており、インクパック３３のインク充填部４５にインクが充満されると、インクパック３３の上側の端部に２つの山形状が形成される。このように折込部４１がインクパック３３に形成されていることで、インクパック３３内にインクを充満させた場合に、インクパック３３をハウジング３２内の上側の両隅部近傍部分まで拡大させることができる。よって、インクパック３３内に充填可能なインク量を増加させることができる。
【００４７】
図３（ａ）、（ｃ）に示すように、押圧部材３４は、板状の部材から形成されており、インク排出口３２ａの近傍には切欠き部４６が形成されている。また、押圧部材３４は、インク未使用時においては、ハウジング３２内に斜めに配置されており、インクパック３３の下方部分と当接を支持している。この押圧部材３４の下端部は、押圧部材３４がインクパック３３を押圧する方向（図３（ｂ）のおける矢印ｅ方向）に回動可能なように、ハウジング３２の底面に連結されている。また、押圧部材３４の裏面（インクパック３３を押圧する面と反対側の面）には、一端がハウジング３２の側壁に連結された付勢部材４３の他端が連結されている。本実施の形態における付勢部材４３はコイルバネ４３からなり、押圧部材３４とハウジング３２の側壁との間に配置され、押圧部材３４をコイルバネ４３の連結されたハウジング３２の側壁と対向する側壁側に向かって回動する方向に付勢している。なお、図３（ｂ）に示すように、インクが未使用のときは、コイルバネ４３は座屈した状態で配置されており、押圧部材３４は座屈状態から復元する力を利用して、インクパック３３の下方部分を押圧している。
【００４８】
なお、図３（ｂ）、（ｃ）に示されるように、コイルバネ４３の一端面４３ａを押圧部材３４の裏面に固定し、コイルバネ４３の他端面４３ｂをハウジング３２の側壁の該一端面４３ａよりも上方にオフセットした位置に固定すれば、コイルバネ４３の両端面４３ａ，４３ｂの位置関係は、水平面に対して非平行で且つハウジング３２の高さ方向にオフセットした位置関係となるため、コイルバネ４３を容易に座屈させることができる。このように、コイルバネ４３を座屈させて配置することで、インクが充満されたインク未使用時は、コイルバネ４３が座屈した状態でインクパック３３を押圧するため、その押圧力を小さくすることができる。一方、インクが徐々に消費され、押圧部材３４がコイルバネ４３の座屈状態が解消する位置まで回動したときは、その押圧力を座屈状態のときよりも大きいコイルバネ本来のバネ力とすることができる。従って、インクパック３３内に多量のインクが充填され、インクパック３３内の内圧（インク排出口３２ａにおけるインク吐出圧）が十分に大きいときは、インクパック３３に対する外部からの押圧力が小さくなるが、インクパック３３内のインクが減少し、インクパック３３内の内圧が低下したときは、インクパック３３に対する外部押圧力が大きくなるので、インクの残量によらずノズルの背圧を所定範囲に維持することができる。
【００４９】
また、押圧部材３４がインク排出口３２ａ近傍に対応する箇所に切欠き部４６を有しているので、押圧部材３４でインクパック３３を押し切ったとしても、インクパック３３のインク排出口３２ａ近傍部分は押圧されない。そのため、インクパック３３内のインクはインク排出口３２ａ近傍に集まりやすくなり、インク排出口３２ａからインクを排出しやすくなる。仮に、切欠き部４６が形成されていない押圧部材３４でインクパック３３を押し切ったとすると、押圧部材３４自体がインクパック３３内のインクのインク排出口３２ａに向かう流通を妨げるが、切欠き部４６を形成したことによってその妨げをなくすことができる。従って、インクパック３３内の流路抵抗を増大させることなく、使用できずにインクパック３３内に残るインク量を減らすことができる。なお、筐体（ハウジング）３２の背面には、取手３２ｄが設けられており、ユーザはインクジェットプリンタ１の装填部にインクカートリッジ３１を着脱する際に、取手３２ｄを把むことで着脱が容易となっている（図３において、取手３２ｄは省略されている。）。また、図２に示すように、取手３２ｄは、インク排出口３２ａに対応した位置に設けられているため、着脱動作に伴う中空針３８の挿抜が容易に行えるようになっている。
【００５０】
以上説明した押圧部材３４の動作について以下に説明する。図５は、インクカートリッジの押圧部材３４の動作を示しており、（ａ）はインクパック内のインクが使用されていない状態を示す断面図であり、（ｂ）インクパック内のインクが使用されて、押圧部材がインクパックを押し切った状態を示す断面図である。
【００５１】
図５（ａ）に示すように、インクパック３３内のインクが未使用の状態では、押圧部材３４はコイルバネ４３によってインクパック３３を押圧しつつ斜めに配置された状態となっている。そして、インクジェットヘッド２によって用紙に所望画像が印刷されると、インクパック３３内のインクが徐々に減少し、押圧部材３４は、押圧部材３４の下端部を回転中心としてインクパック３３を押圧する方向に回動する。そして、インクパック３３内のインクがさらに減少すると、図５（ｂ）に示すように、コイルバネ４３が、その復元力で水平方向（ハウジング３２の幅方向）に延びて、押圧部材３４はハウジング３２の一側壁３２ｃと平行即ち鉛直方向に沿うようになる。このとき、押圧部材３４は、一側壁３２ｃとともにインクパック３３の下方部分を挟み込んで押し切る。
【００５２】
このように、押圧部材３４でインクパック３３を押圧しているため、インクパック３３内のインクには、押圧力に応じた大きさの液圧が生じるが、この押圧力は押圧部材３４とコイルバネ４３との構成により液圧が適切な値となるように設定されている。そして液圧は、ノズルの背圧がインクの残量にかかわらず所定の負圧値の範囲内に保たれるように設定される。ノズルの背圧は、主として、ヘッド本体１８とインクカートリッジ３１の高低差Ｓによって生じる圧力とインクパック３３内のインクの液圧の２つの要因によって決まることから、該液圧は高低差Ｓを考慮した上で、その圧力値が決定される。そのため、高低差Ｓが大きい場合であっても、液圧（押圧力）を適宜設定することで、所望の背圧を得ることが可能であり、インクジェットヘッドとインクカートリッジの配置に関する設計の自由度に優れている。例えば、本実施形態のように、メンテナンスユニット１７の退避位置を確保するためにインクカートリッジ３１の装填位置を該退避位置の下方にするといったレイアウトが可能になる。また、本実施形態においては、背圧の範囲を−２０ｍｍＨ2Ｏ〜−８０ｍｍＨ2Ｏとなるようにしているので、背圧が正圧もしくは過小な負圧（例えば、−１０ｍｍＨ2Ｏ）となった場合に生じやすいノズルのメニスカスの破壊によるインクの垂れ落ちなどの不具合や、負圧が過大（例えば、−１００ｍｍＨ2Ｏ）となった場合に生じるノズル内への気泡の侵入による不吐出または吐出不安定という不具合等を抑制することができる。
【００５３】
縦置き型のインクカートリッジ３１は、通常、インクの減少とともに、インクの負圧が徐々に大きくなり上述した不具合が生じるが、本実施形態においては、押圧部材３４とコイルバネ４３とによるインクパック３３の押圧力で負圧の増加を抑制し、インクの背圧をほぼ一定範囲内に保てるため、インクを適切にインクジェットヘッド２へ供給することが可能になる。なお、押圧部材３４で押し切られたとき、インクパック３３内のインクは、インク排出口３２ａ近傍付近に存在することになるので、インクジェットヘッド２内で生じる負圧力と吐出ノズルの毛細管現象との吸引力で自然に吸引することができる。
【００５４】
また、図３（ａ）に示すように、押圧部材３４は、インク排出口３２ａに隣接したインクパック３３の下方部分のシール部４７を避けて位置するＬ字型部分４８を有している。このＬ字型部分４８は、スパウト３５の下方であって、ハウジング３２とインクパック３３との間に配置されており、Ｌ字型部分４８の上端部には、反射部４９が形成されている。なお、Ｌ字型部分４８は、押圧部材３４の原材料である矩形状の板状部材に切欠き部４６を形成したときに、同時に形成される部分であるため、インクパック３３を押圧する面と同一の平面上に形成されている。
【００５５】
また、ハウジング３２のインク排出口３２ａのすぐ下方には、ハウジング３２の外に反射部４９を露出させる四角形状に開口された検出窓５１が形成されている。インクジェットプリンタ１内の検出窓５１と対向する位置には、反射型フォトセンサ５２が配置されており、検出窓５１に水平に向かってＬ字型部分４８の反射部４９をセンシングしている。このように、インクカートリッジ３１の挿入方向の正面に対面する位置にセンサを配設することで、インクカートリッジ３１の着脱時にセンサに関する構成が邪魔にならないようにレイアウトできる。
【００５６】
前述したように、インクパック３３を押圧部材３４で押し切ると、図３（ｂ）の鎖線で示す位置に押圧部材３４のＬ字型部分４８が位置することになる。すると、Ｌ字型部分４８の反射部４９が反射型フォトセンサ５２で検出されるので、押圧部材３４によるインクパック３３の押し切り状態を検出することができる。このとき、コイルバネ４３のバネ特性は、押圧部材３４が限界位置まで回動してインクパック３３を押し切ったときに、インク残量がほぼ０となるように設定されるのが好ましく、これにより、インクパック３３内におけるインク残量の検出精度を向上させることができる。また、Ｌ字型部分４８は、インクパック３３のインク排出口３２ａ側の下方のシール部４７を避けた形状となっているので、シール部４７がＬ字型部分４８に干渉しにくくなり、押圧部材３４でインクパック３３の下方部分を押し切りやすくなり、確実に押圧部材３４でインクパック３３を押し切った状態にすることが可能となる。従って、インクパック３３内のインク残量の検出感度及び検出精度が向上する。なお、Ｌ字型部分４８の反射部４９の位置を押圧部材３４の回動中心軸から離れた位置に配置すると、インクの未使用状態からインクが使い切られた状態までの反射部４９の移動量を大きくすることができ、残量をより高精度で検出することができる。
【００５７】
また、図３（ｃ）に示すように、ハウジング３２の背面には、押圧部材３４の回動先端を臨むことのできる透過孔３２ｂとインク残量を示す目盛りが形成されており、ユーザが押圧部材３４の回動位置を目視により確認し、おおよそのインク残量を認識できるようになっている。図１にも示したように、インクカートリッジ３１のハウジング３２の背面は、プリンタ１に装填された状態でも外部に露出しているため、目視が容易となっている。次に、前述したインク残量を検出する手段の変形例について、図６〜図８に基づいて説明する。図６は、本発明の第１実施形態によるインクカートリッジでの押圧部材でインクパックを押し切った状態を検出する構成の第１変形例を示す説明図である。なお、前述したものと同様なものについては、同符号で示し説明を省略する。
【００５８】
図６に示す第１変形例は、前述したＬ字型部分４８の反射部４９に該当する部分に、図６中紙面前方に突出させた突出部５５を設けるとともに、Ｌ字型部分４８の回動方向に長く形成した検出窓５６を設け、検出窓５６のインク排出口３２ａ近傍部分（押圧部材３４がインクパック３３を押し切った際に突出部５５が位置する部分）にリーフスイッチ（センサ）５９を配置して構成される。このような構成によって、インクパック３３の押圧部材３４による押しきり状態を検出することが可能となる。つまり、検出窓５６より外方に突出した突出部５５が、押圧部材３４がインクパック３３を押し切ったとき（図６に示す鎖線位置にＬ字型部分４８が存在する状態）にリーフスイッチ５９のレバー５９ａと接触して、リーフスイッチ５９を作動させるようにすることで、押圧部材３４によるインクパック３３の押し切り状態を検出することができる。従って、前述したインクパック３３の押し切り状態を検出する構成と同様の効果が得られる。また、目視により検出窓５６から突出する突出部５５の位置を確認することが可能なので、特別な検出手段を設けることなくインクパック３３内のおおよそのインク残量を知ることができる。
【００５９】
続いて、第２変形例を以下に説明する。図７は、本発明の第１実施形態によるインクカートリッジでの押圧部材でインクパックを押し切った状態を検出する構成の第２変形例を示す説明図である。なお、前述したものと同様なものについては、同符号で示し説明を省略する。
【００６０】
図７に示す構成は、前述した第１変形例とほぼ同様であり、リーフスイッチ５９の替わりに透過型フォトセンサ６２によって突出部５５を検出するものである。このような構成でも、インクパック３３の押圧部材３４による押し切り状態を検出することが可能となる。つまり、検出窓５６より外方に向かって突出した突出部５５が、押圧部材３４がインクパック３３を押し切ったとき（図７に示す鎖線位置にＬ字型部分４８が存在する状態）に透過型フォトセンサ６２の上部及び下部の検出部６２ａ，６２ｂ間を通過させることで、押圧部材３４がインクパック３３を押し切った状態を検出することができる。従って、前述したインクパック３３の押し切り状態を検出する構成の第１変形例と同様の効果が得られる。
【００６１】
続いて、第３変形例を以下に説明する。図８は、本発明の第１実施形態によるインクカートリッジにおいて、インクの残量検出に関する構成を変更した第３変形例を示しており、（ａ）は概略側断面図であり、（ｂ）は図８（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図であり、（ｃ）は図８（ｂ）に示すインクパック内のインクが使い切られた状態を示す断面図である。なお、前述したものと同様なものについては、同符号で示し説明を省略する。
【００６２】
図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す構成は、インクパック３３のインク排出口３２ａ側の上部近傍と接触するようにハウジング３２内に回動可能に設けられたインク残量検出部材７１と、インク残量検出部材７１をインクパック３３に接触する方向に付勢するコイルバネ７２とを含んでなる。また、ハウジング３２には、インク残量検出部材７１のインク排出口３２ａ側の端部が突出する開口窓７３が形成されており、この開口窓７３はインク残量検出部材７１の回動可能領域に対応した形状として形成されている。なお、前述したＬ字型部分４８及びハウジング３２の検出窓５１は、本構成においては必要がないので図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）においても図示省略している。
【００６３】
インク残量検出部材７１は、平面視でほぼ中央部分から屈曲したくの字形状を有しており、その一端部７１ａがインク排出口３２ａ側の開口窓７３から突出し、他端部７１ｂ側がインクパック３３のインク排出口３２ａの近傍領域、すなわち、切欠き部４６の上方領域（図８（ａ）のｆ部）に当接している。つまり、一端部７１ａはインク残量検出に関する被検出部分を構成するものであり、他端部７１ｂとその近傍は、インクパック３３に当接する当接部分を構成する。なお、図８（ａ）にも示されるように、インク残量検出部材７１は、その一端部７１ａが開口窓７３から突出するように上方に傾斜して配置されている。
【００６４】
また、インク残量検出部材７１の屈曲部から他端部７１ｂ寄りには、ブラケット７１ｃが一体的に設けられている。また、ハウジング３２の内部には、ハウジング３２の側壁８２から突出した回動支持部７４が設けられており、その支持軸７４ａに対してブラケット７１ｃが摺動可能に軸支されている。これにより、インク残量検出部材７１は回動支持部材７４に対して回動自在に支持されている。さらに、支持軸７４ａにはコイルバネ７２が巻回されており、コイルバネ７２の一端がハウジング３２の側壁８２に当接し、コイルバネ７２の他端がインク残量検出部材７１の他端部７１ｂ側の部分に当接している。これにより、コイルバネ７２はハウジング３２の側壁８２からの反力を受けて、インク残量検出部材７１をインクパック３３に当接する回動方向に付勢している。なお、本変形例の場合において、押圧部材３４を付勢するコイルバネ４３は、図３に示した前述した形態とは異なり、インクパック３３内のインクがなくなる前に押圧部材３４がインクパック３３を押し切るように、そのバネ特性が設定されることが好ましい。
【００６５】
次いで、本変形例のインク残量検出にかかる動作について説明する。押圧部材３４がインクパック３３を押圧する方向に途中まで回動し、ある程度のインクがインクパック３３内に残っている状態においては、インクパック３３のｆ部はインクが充満した状態が維持されている。これは、押圧部材３４に切欠き部４６を形成し、インクパック３３内のインクをインク排出口３２ａの近傍に寄せ集めるようにしたことによる。したがって、この状態においては、インク残量検出部材７１の一端部７１ａは、図８（ｂ）に示される位置に位置付けられている。
【００６６】
その後、押圧部材３４がインクパック３３を押し切ったとき、インクパック３３内に残ったインクは全てｆ部に集められた状態になり、更にｆ部に充填されたインクが消費されると、インクパック３３のｆ部は徐々に萎んでいく。これに応じて、インク残量検出部材７１はコイルバネ７２の付勢力により図中反時計回り方向に回動し、一端部７１ａは、図８（ｂ）に示される位置から図８（ｃ）に示されるエンプティ位置まで徐々に変位する。このようにして変位する一端部７１ａの位置を検出することにより、インクパック３３内のインク残量を知ることができる。
【００６７】
なお、本変形例においては、一端部７１ａを開口窓７３から突出させるようにしたので、透過型フォトセンサやリーフスイッチを用いた位置検出が容易に行えるようになっている。また、インク残量検出部材７１の回動中心から一端部７１ａまでの距離と該回動中心から他端部７１ｂまでの距離の比を適宜設定することで、所望の検出精度を得ることができる。以上のように、本変形例においては、インクパック３３のインク排出口３２ａの近傍（図８（ａ）のｆ部）に当接するインク残量検出部材７１の変位を認識することで、インクパック３３内のインク残量を検出するようにしたので、インクが残り少なくなったときの残量をより高精度に検出することができる。
【００６８】
また、インク残量検出にかかる構成をインクパック３３の押圧機構（押圧部材３４とコイルバネ４３とを含んでなる機構）とは別個に独立させた構成としていることで、前述した図３に示す実施形態と比べて、押圧部材３４を押圧するコイルバネ４３のバネ力を大きくすることができる。つまり、前述したインク残量検出での構成では、押圧部材３４の位置をインク残量に対応したものとする必要があるため、インクパック３３を押し切ったと同時にインク残量が０になることが望ましく、この条件を満たすようにコイルバネ４３のバネ特性を設定しなければならないが、本変形例の場合は、インク残量が０となる前に押圧部材３４がインクパック３３を押し切るものであれば、どのようにバネ特性を設定しても良いことから、コイルバネ４３のバネ力をより大きくなるように設定し、押圧部材３４を安定して回動させることができる。
【００６９】
［第２実施形態］
続いて、インクカートリッジの第２実施形態について、以下に説明する。図９は、本発明の第２実施形態によるインクカートリッジを示しており、（ａ）は概略側断面図であり、（ｂ）はインクが使用されていないインクパックを押圧部材で押圧している状態を示す断面図であり、（ｃ）はインクパック内のインクが使用され押圧部材でインクパックを押し切った状態を示す図９（ａ）におけるＨ−Ｈ断面図であり、（ｄ）はインクパック内のインクが使用され押圧部材でインクパックを押し切った状態を示す図９（ａ）におけるＩ−Ｉ断面図である。なお、前述したものと同様なものについては、同符号で示し説明を省略する。
【００７０】
図９（ａ）に示すように、インクカートリッジ１０１は、前述したインクカートリッジ３１の押圧部材３４の替わりに押圧部材１０２を備えたものであり、それ以外の構成は前述したインクカートリッジ３１と同様である。従って、インクカートリッジ３１と同様にインクジェットプリンタ１に適用可能である。
【００７１】
図９（ａ）、（ｂ）に示すように、インクカートリッジ１０１の押圧部材１０２は、前述した押圧部材３４とほぼ同様のインクパック３３の下方部分を押圧する下方押圧部材１０３と、下方押圧部材１０３の上端部に回動可能に連結され、インクパック３３の上方部分を押圧する上方押圧部材１０４とを備えてなる。下方押圧部材１０３は、上端部に上方押圧部材１０４が連結されている以外は、前述した押圧部材３４とほぼ同様の構造であり、コイルバネ４３によってインクパック３３を押圧する側に付勢されている。
【００７２】
上方押圧部材１０４は、図９（ａ）に示すように、下方押圧部材１０３の上辺部に設けられた２つの回動部１０８，１０９に連結されている。上方押圧部材１０４は、下方押圧部材１０３の上辺部とほぼ同じ長さの幅を有し、ハウジング３２の上部に向かって延設された矩形状の板からなり、下方押圧部材１０３に形成された切欠き部４６によって押圧されないインクパック３３部分の上方部分を押圧しない避けたものとなっている。また、それらの回動部１０８，１０９間には、図９（ａ）中下方に向かって突出した突出部１１０が形成されている。また、押圧部材１０２は、図９（ｂ）に示すようにインクパック３３内のインクが未使用の場合においては、下方押圧部材１０３が斜めに配置されており、上方押圧部材１０４がインクパック３３の上方部分とハウジング３２との間に挟まれるように垂直に位置している。
【００７３】
インクパック３３内のインクが使用されると、押圧部材１０２がコイルバネ４３の付勢力によって下方押圧部材１０３の下端部を回転中心として回動する。そして、インクパック３３内のインク残量が少なくなると、図９（ｃ）に示すように、コイルバネ４３がその復元力で水平方向に延びた状態となり、下方押圧部材１０３にインクパック３３の下方部分を押圧させる。このとき、下方押圧部材１０３はハウジング３２の一側壁３２ｃと平行即ち鉛直方向に沿うようになる。同時に、上方押圧部材１０４の突出部１１０が下方押圧部材１０３の上端部分と係合して、上方押圧部材１０４も下方押圧部材１０３と協働してインクパック３３の上方部分を押圧しながら下方押圧部材１０３と同様に鉛直方向に沿うようになる。なお、この状態のとき、図９（ｄ）に示すように、インクパック３３内のインクは、そのほとんどがインク排出口３２ａ近傍のｆ部に充填されている。
【００７４】
このように、上方押圧部材１０４と下方押圧部材１０３とによって、インクパック３３の上方及び下方部分を押圧するので、前述した第１実施形態の押圧部材３４よりもインクパック３３を押圧する領域が大きくなり、使用できずにインクパック３３内に残るインク量をさらに減らすことができる。なお、インクの残量検出は、図９（ａ）に示されたＬ字型部分４８の反射部４９と反射型フォトセンサ５２による手段の替わりに、図８に示されたインク残量検出の手段を用いてもよい。また、これらを併用しても良い。
【００７５】
［第３実施形態］
続いて、インクカートリッジの第３実施形態について、以下に説明する。図１０は、本発明の第３実施形態によるインクカートリッジを示しており、（ａ）はインクが使用されていないインクパックを押圧部材で押圧している状態を示す断面図であり、（ｂ）はインクパック内のインクが使用され押圧部材でインクパックを押し切った状態を示す断面図である。なお、前述したものと同様なものについては、同符号で示し説明を省略する。
【００７６】
インクカートリッジ１２１は、前述したインクカートリッジ３１の押圧部材３４がインクカートリッジ１２１の幅方向（水平方向）に移動するようになったものであり、それ以外の構成は前述したインクカートリッジ３１と同様である。従って、インクカートリッジ３１と同様にインクジェットプリンタ１に適用可能である。
【００７７】
図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、インクカートリッジ１２１の押圧部材３４´は、インクパック３３の下方部分をインクカートリッジ１２１の幅方向に押圧するように鉛直方向に沿って配置されている。つまり、押圧部材３４´は、前述した押圧部材３４のように下端部がハウジング３２に回動可能に連結されておらず、コイルバネ４３によってインクカートリッジ１２１の幅方向に移動可能とされている。
【００７８】
インクパック３３のインクが使用されインク残量が少なくなると、図１０（ｂ）で示すように、コイルバネ４３がその復元力で水平方向に延びた状態となって、押圧部材３４´がインクパック３３の下方部分を押圧しながらハウジング３２の一側壁３２ｃと平行即ち鉛直方向に沿うようになる。こうして、前述した押圧部材３４と同様に使用できずにインクパック３３に残るインク量を減らすことができる。
【００７９】
［第４実施形態］
続いて、インクカートリッジの第４実施形態について、以下に説明する。図１１は、本発明の第４実施形態によるインクカートリッジを示しており、（ａ）はインクが使用されていないインクパックを押圧部材で押圧している状態を示す断面図であり、（ｂ）はインクパック内のインクが使用され押圧部材でインクパックを押し切った状態を示す断面図である。なお、前述したものと同様なものについては、同符号で示し説明を省略する。
【００８０】
インクカートリッジ１４１は、前述した押圧部材３４と同様の押圧部材１４４を２つ備えており、それらがインクパック３３の下方部分を左右から挟み込むように押圧したものであり、それ以外の構成は前述したインクカートリッジ３１とほぼ同様である。従って、インクカートリッジ３１と同様にインクジェットプリンタ１に適用可能である。
【００８１】
また、図１１（ａ）に示すように、インクカートリッジ３１のハウジング１４２には、前述したインク排出口３２ａと同様のインク排出口１４３が幅方向におけるほぼ中央位置に形成されているが、それ以外の構成は、前述したハウジング３２とほぼ同様である。
【００８２】
インクカートリッジ１４１の２つの押圧部材１４４の下端部は、ハウジング１４２の底面の中央部分を中心に回動可能に連結されており、インクパック３３内のインクが使用されていない場合において、２つの押圧部材１４４は左右対称に斜めに配置され、インクパック３３の下方部分を押圧している。押圧部材１４４とハウジング１４２との間には、前述したコイルバネ４３が左右対称に配置されており、押圧部材１４４はコイルバネ４３の復元力によりインクパック３３を押圧する側に付勢している。
【００８３】
インクパック３３のインクが使用されると、コイルバネ４３によって両押圧部材１４４同士が近づく方向にそれぞれの下端部を回転中心として回動する。そして、インクパック３３内のインク残量が少なくなると、図１１（ｂ）に示すようにコイルバネ４３がその復元力で水平方向（インクカートリッジ１４１の幅方向）に延びた状態となってインクパック３３の下方部分を押圧しながら挟み込み、両押圧部材１４４が鉛直方向に沿うようになる。
【００８４】
これにより、両押圧部材１４４がインクパック３３の下方部分を挟み込み、インクパック３３内のインクが上方に押し上げられるので、インクをインク排出口１４３近傍に集めることができ、使用できずにインクパック３３内に残るインク量を減らすことができる。
【００８５】
以上のように、前述した各実施形態によるインクカートリッジ３１，１０１，１２１，１４１は、各押圧部材３４，３４´，１０２，１４４でインクパック３３を押し切る前の状態まで常に押圧されており、その押圧力は、インクパック３３内のインクに前述した所望の液圧が生じるように設定されているので、インクカートリッジ３１，１０１，１２１，１４１からインクが供給されるノズルの背圧は、ほぼ一定範囲内に保たれている。従って、安定した吐出特性により、優れた画質の画像を用紙に印刷することができる。また、インクカートリッジ３１，１０１，１２１，１４１は、縦置き型なので、それ自体が配置されるインクジェットプリンタ１内の平面積が横置き型よりも小さくなる。そのため、インクジェットプリンタ１内の部品などの機器の収納がし易くなるとともに、プリンタ１の小型化も図れる。
【００８６】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではない。例えば、上述した各実施形態のインクパック３３は、折込部が形成されていなくても良い。また、第１実施形態のインクパック３３を押圧部材３４で押し切った状態を検出するセンサを設けなくても良い。さらに、押圧部材３４はＬ字型部分を有していなくても良い。また、付勢部材はコイルバネ４３だけでなく、押圧部材をインクパック側に付勢して押圧部材でインクパックを押圧させることができるのであれば、他の弾性部材を適用しても良い。
【００８７】
また、本発明によるインクカートリッジが適用されるインクジェットプリンタ１は、ライン式だけでなく、シリアル式のインクジェットプリンタであってもよい。
【００８８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１によると、背圧の変動を所定範囲内に保ちつつインクを適切にインクジェットヘッドに供給することができる。また、それ自体が配置される平面積を小さくすることが可能になる。また、インクパック内のインクが減少しても、常に所定範囲内の背圧をインクに与え続けることができる。また、使用できずにインクパック内に残るインク量を減らすことができる。また、押圧部材と筐体の一方の側壁とでインクパックを挟み込んだ場合に、押圧部材と一方の側壁との間隔が狭くなり、パック内からインクを絞り出しやすくなるので、使用できずにインクパック内に残るインク量を減らすことができる。
また、本発明の請求項３によると、縦置きに配置されるインクカートリッジでありながらインクパック内のインクが減少しても、背圧の変動を抑えることができる。従って、インクカートリッジとインクジェットヘッドとの垂直方向の高低差が大きい場合でも、所定範囲の背圧を保ちつつインクを適切にヘッドに供給することが可能になり、且つそれ自体が配置された平面積を横置きより小さくすることができる。また、インクパック内のインクが減少しても、常に所定範囲内の背圧をインクに与え続けることができる。また、使用できずにインクパック内に残るインク量を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態によるインクカートリッジが適用されたインクジェットプリンタを示す模式的縦断面図である。
【図２】 図１に示すメンテナンスユニットがインクジェットヘッドの下方に移動した状態を用紙搬送方向から見た概略図である。
【図３】 本発明の第１実施形態によるインクカートリッジを示しており、（ａ）は概略側断面図であり、（ｂ）は概略正面図であり、（ｃ）は概略背面図である。
【図４】 本発明の第１実施形態によるインクカートリッジの細部を示しており、（ａ）は図３（ｂ）におけるＣ−Ｃ断面図であり、（ｂ）は図３（ａ）におけるＤ−Ｄ断面図である。
【図５】 インクカートリッジの押圧部材の動作を示しており、（ａ）はインクパック内のインクが使用されていない状態を示す断面図であり、（ｂ）インクパック内のインクが使用されて、押圧部材がインクパックを押し切った状態を示す断面図である。
【図６】 本発明の第１実施形態によるインクカートリッジでの押圧部材でインクパックを押し切った状態を検出する構成の第１変形例を示す説明図である。
【図７】 本発明の第１実施形態によるインクカートリッジでの押圧部材でインクパックを押し切った状態を検出する構成の第２変形例を示す説明図である。
【図８】 本発明の第１実施形態によるインクカートリッジにおける、インクの残量検出に関する構成を変更した第３変形例を示しており、（ａ）は概略側断面図であり、（ｂ）は図８（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図であり、（ｃ）は図８（ｂ）に示すインクパック内のインクが使い切られた状態を示す断面図である。
【図９】 本発明の第２実施形態によるインクカートリッジを示しており、（ａ）は概略側断面図であり、（ｂ）はインクが使用されていないインクパックを押圧部材で押圧している状態を示す断面図であり、（ｃ）はインクパック内のインクが使用され押圧部材でインクパックを押し切った状態を示す図９（ａ）におけるＨ−Ｈ断面図であり、（ｄ）はインクパック内のインクが使用され押圧部材でインクパックを押し切った状態を示す図９（ａ）におけるＩ−Ｉ断面図である。
【図１０】 本発明の第３実施形態によるインクカートリッジを示しており、（ａ）はインクが使用されていないインクパックを押圧部材で押圧している状態を示す断面図であり、（ｂ）はインクパック内のインクが使用され押圧部材でインクパックを押し切った状態を示す断面図である。
【図１１】 本発明の第４実施形態によるインクカートリッジを示しており、（ａ）はインクが使用されていないインクパックを押圧部材で押圧している状態を示す断面図であり、（ｂ）はインクパック内のインクが使用され押圧部材でインクパックを押し切った状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１ インクジェットプリンタ
２ インクジェットヘッド
１８ ヘッド本体
１７ メンテナンスユニット
３１ インクカートリッジ
３２，１４２ ハウジング（筐体）
３２ａ，１４３ インク排出口
３３ インクパック
３４，３４´，１０２，１４４ 押圧部材
３５ スパウト（インク排出部材）
４１ 折込部
４３ コイルバネ（付勢部材）
４７ シール部
４８ Ｌ字型部分
５２ センサ
５９ リーフスイッチ
６２ センサ
７１ インク残量検出部材
１０３ 下方押圧部材
１０４ 上方押圧部材
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録媒体にノズルよりインク滴を吐出して画像を記録するためのインクジェットヘッドに供給されるインクが貯溜されたインクカートリッジ及びそれを用いたインクジェットプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンタにおいて良好な画像を用紙に印刷するには、インクジェットヘッドのノズルで適正なメニスカスが得られていることが重要である。例えば、インクカートリッジとノズルとの間に高低差があると、ノズルに対して液圧が生じる。この液圧は背圧と呼ばれ高低差で表されるが、通常は適切な負圧値となるように設定される。もし、背圧が正圧値もしくは過小な負圧値として設定されると、ノズルのメニスカスが破壊し、ノズルからインクが垂れるなどの不具合が生じる。また、背圧が過大な負圧値として設定されると、ノズルの吐出口からノズル内に気泡が入り込み、インクの吐出不良などの不具合が生じる。従って、背圧は適切な範囲内で維持されることが要求されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、液吐出ヘッド（インクジェットヘッド）と液体（インク）を収納する液体袋（インクパック）の水頭差により液吐出ヘッド内の負圧を発生させる液体噴射装置（インクジェットプリンタ）が記載されている。この液体噴射装置の液体袋は、その上面が液体カートリッジ（インクカートリッジ）のハウジングに固定されており、下面は液体量に応じて自由に移動できるようにされている。これにより、液体袋内に液体が多く入っている場合、膨らんだ液体袋を元の形状に戻そうとする力と、液体の重量によって液体袋の下面を押し下げようとする力とが相殺することとなり、液体袋内の液体量が減少しても、液吐出ヘッド内の圧力変化を少なくすることができる。したがって、液吐出ヘッドと液体カートリッジとの水頭差を所定範囲内に維持することができ、液吐出ヘッドに液体を安定して供給することが可能となる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２４８７８７号公報（第４−５頁、図１−３）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特許文献１に記載の液体噴射装置は、液体カートリッジが横置きに配置されたものであるが、このように配置すると、液体カートリッジの水平面に占める平面積が大きくなり、装置が水平方向に大型化するという問題がある。一方、液体カートリッジを縦置きに配置すると、液体袋内の液体量が減少するにつれて背圧の変動が大きくなるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、背圧の変動を所定範囲内に保つとともにカートリッジ全体の水平面に占める平面積を小さくすることが可能なインクカートリッジ及びそれを用いたインクジェットプリンタを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のインクカートリッジは、インク排出口が設けられた縦置き型の筐体と、前記筐体内に配置されたインクパックと、前記インクパックを押圧するための押圧機構とを備えている。前記押圧機構は、前記インク排出口よりも下方において前記インクパックに隣接した状態に配置されており、前記筐体の一方の側壁下端近傍を中心として前記インクパックを前記一方の側壁に向けて押圧するように回動可能な押圧部材と、前記押圧部材を前記インクパック側に付勢する付勢部材とを備えている。そして、前記押圧部材が、前記インクパックの下方部分のほぼ全体と当接する板状部材からなり、前記インク排出口が、前記筐体の一方の側壁側に偏った位置に設けられており、前記インクパックを押し切った状態にある前記押圧部材と同じ鉛直線上にある。
【０００８】
これによると、縦置きに配置されるインクカートリッジでありながらインクパック内のインクが減少しても、背圧の変動を抑えることができる。従って、インクカートリッジとインクジェットヘッドとの垂直方向の高低差が大きい場合でも、所定範囲の背圧を保ちつつインクを適切にヘッドに供給することが可能になり、且つそれ自体が配置された平面積を横置きより小さくすることができる。また、インクパック内のインクが減少しても、常に所定範囲内の背圧をインクに与え続けることができる。また、使用できずにインクパック内に残るインク量を減らすことができる。また、押圧部材と筐体の一方の側壁とでインクパックを挟み込んだ場合に、押圧部材と一方の側壁との間隔が狭くなり、パック内からインクを絞り出しやすくなるので、使用できずにインクパック内に残るインク量を減らすことができる。
また、本発明のインクカートリッジは、別の観点では、インク排出口が設けられた縦置き型の筐体と、前記筐体内に配置されたインクパックと、前記インクパックを押圧するための押圧機構とを備えている。前記押圧機構が、前記インク排出口よりも下方において前記インクパックに隣接した状態に配置されており、前記筐体の下端を中心として前記インクパックを両側から押圧する方向に回動可能な２つの押圧部材と、前記２つ押圧部材を前記インクパック側に付勢する２つの付勢部材とを備えている。そして、前記押圧部材が、前記インクパックの下方部分のほぼ全体と当接する板状部材からなり、前記インク排出口が、前記インクパックを押し切った状態にある前記２つの押圧部材と同じ鉛直線上にある。
これによると、縦置きに配置されるインクカートリッジでありながらインクパック内のインクが減少しても、背圧の変動を抑えることができる。従って、インクカートリッジとインクジェットヘッドとの垂直方向の高低差が大きい場合でも、所定範囲の背圧を保ちつつインクを適切にヘッドに供給することが可能になり、且つそれ自体が配置された平面積を横置きより小さくすることができる。また、インクパック内のインクが減少しても、常に所定範囲内の背圧をインクに与え続けることができる。また、使用できずにインクパック内に残るインク量を減らすことができる。
【０００９】
【００１０】
また、本発明においては、前記付勢部材がコイルバネであって、インク未使用時において座屈していることが好ましい。これにより、インク残量が多いときに、インクパックに過剰な圧力が付与されるおそれがなくなり、その結果、インクパックの容量を増加させることができる。
【００１１】
また、本発明においては、前記インクパックの上側に折込部が形成されていることが好ましい。これにより、インクパックの容量を増加させることができる。
【００１２】
【００１３】
また、本発明においては、前記押圧部材は、前記インク排出口近傍において前記インクパックを押圧しない切欠き部を有していてもよい。これにより、押圧部材がインクパックを押し切ったときに、切り欠き部に対応するインク排出口近傍にインクパック内のインクが集まるので、押圧部材がインクパックを押し切った後も、インクパック内に残留するインクをスムーズにインク排出口へ流通させることができ、使用できずにインクパック内に残るインク量を減らすことができる。
【００１４】
また、本発明においては、前記押圧部材は、下方にあって前記インクパックを押圧する方向に回動可能な下方押圧部材と、その上方に連結されており且つ前記下方押圧部材と協働して前記インクパックを押圧する上方押圧部材とを備えていることが好ましい。これにより、使用できずにインクパック内に残るインク量をさらに減らすことができる。
【００１５】
【００１６】
【００１７】
また、このとき、前記インク排出口には、前記インクパックから前記筐体の外部に通じる流路を形成するインク排出部材が設けられており、前記流路の前記インクパック側の開口端が、前記筐体の外部側の開口端よりも前記一方の側壁側に偏った位置に形成されていてもよい。これにより、使用できずにインクパック内に残るインク量を減らすことができる。
【００１８】
また、本発明においては、前記押圧部材の位置を検出するセンサをさらに備えていてもよい。これにより、インクパック内のインク残量を正しく認識することができる。
【００１９】
また、このとき、前記押圧部材は、前記インクパックの端部を避けたＬ字型部分を有していてもよい。これにより、センサによる検出精度が向上する。
【００２０】
また、このとき、前記端部が、インク排出口に隣接した前記インクパックの下方部分であってもよい。これにより、押圧部材でインクパックの下方部分が押しやすくなる。
【００２１】
また、このとき、前記センサが、前記Ｌ字型部分のうち回動する部分において、前記押圧部材の位置を検出してもよい。これにより、インクパック内のインク残量の検出精度が向上する。
【００２２】
また、このとき、前記押圧部材の位置を外部から目視可能とする窓が前記筐体に設けられていてもよい。これにより、特別な検出手段を設けることなく装置の外部より窓を通じてインク残量を知ることが可能になる。
【００２３】
また、本発明においては、前記インクパック内のインク残量に連動して位置の変わる前記押圧部材とは異なる部材の位置を検出するセンサをさらに備えていることが好ましい。これにより、前記インクパック内のインク残量を精度良く知ることができる。
【００２４】
また、本発明は、別の観点では、インクを吐出するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドよりも下方に配置されており、且つ、前記インクジェットヘッドのインク吐出面と対向する位置と対向しない位置との間を前記インクジェットヘッドのインク吐出面に沿って移動可能なメンテナンスユニットと、前記メンテナンスユニットよりも下方に配置された上述したインクカートリッジとを備えたインクジェットプリンタである。これによると、装置の小型化が可能になる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施の形態を説明する。
【００２６】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態によるインクカートリッジが適用されたインクジェットプリンタを示す模式的縦断面図である。図１に示されるとおり、インクジェットプリンタ１は、４つのインクジェットヘッド２を有するカラーインクジェットプリンタである。このプリンタ１は、図中左方に示される給紙部１１と、図中右方に示される排紙部１２とを有して構成されている。
【００２７】
プリンタ１内部には、給紙部１１から排紙部１２に向かって用紙が搬送される用紙搬送経路が形成されている。給紙部１１から僅か下流側には、用紙を狭持搬送する一対の送りローラ５ａ，５ｂが設けられており、この構成により用紙は図中左方から右方へ送られる。用紙搬送経路の中間部には、２つのベルトローラ６，７と両ベルトローラ６，７間に架け渡されるように巻回されたエンドレスの搬送ベルト８とが配置されている。また、搬送ベルト８の外周面すなわち搬送面には、シリコーン処理が施されており、搬送面は粘着力を有している。従って、一対の送りローラ５ａ，５ｂによって搬送されてきた用紙は、搬送ベルト８の搬送面上にその粘着力によって保持され、一方のベルトローラ６の図中時計回り（矢印Ａの方向）への回転駆動によって下流側（右方）に向けて搬送されるようになっている。
【００２８】
用紙のベルトローラ６，７に対する挿入及び排出位置には、押さえ部材９ａ，９ｂがそれぞれ配置されている。押さえ部材９ａ，９ｂは、搬送ベルト８上の用紙が搬送面から浮き上がらないように、搬送ベルト８の搬送面に用紙を押し付けて搬送面上に確実に粘着させるためのものである。
【００２９】
用紙搬送経路における搬送ベルト８の僅かに下流側には、剥離機構１０が設けられている。剥離機構１０は、搬送ベルト８の搬送面に粘着されている用紙を搬送面から剥離して、搬送経路下流の排紙部１２へ向けて送るように構成されている。
【００３０】
４つのインクジェットヘッド２は、その下端にヘッド本体１８（圧力室を含むインク流路が形成された流路ユニットと、圧力室内のインクに圧力を与えるアクチュエータユニットとが貼り合わされたものである）を有している。４つのヘッド本体１８は、それぞれが用紙と対面する矩形状のインク吐出面を有しており、その長手方向が用紙の搬送方向に垂直な方向（図１の紙面垂直方向）となる姿勢で互いに近接配置されている。つまり、このプリンタ１は、ライン式プリンタである。４つのヘッド本体１８の各底面（インク吐出面）には、ノズルに相当する、微小径を有する多数のインク吐出口が設けられている。これら４つのヘッド本体１８は、それぞれマゼンタ、イエロー、シアン、ブラックのインクを吐出するものである。
【００３１】
各ヘッド本体１８は、その底面と搬送ベルト８の搬送面との間に僅かな隙間が形成されるように配置されており、用紙搬送経路はこの隙間部分に形成されている。この構成により、搬送ベルト８により搬送される用紙が４つのヘッド本体１８のすぐ下方側を順に通過する際に、用紙の上面（印刷面）に向けてインク吐出口から各色のインクが吐出されると、用紙上に所望のカラー画像が形成されるようになっている。
【００３２】
搬送ベルト８によって囲まれた領域内には、搬送ベルト８の用紙搬送経路を形成する部分（インクジェットヘッド２と対面する部分）を支持するガイド２１が配置されている。ガイド２１は搬送ベルト８の幅とほぼ同じ長さの幅を有している。
【００３３】
また、インクジェットプリンタ１は、インクジェットヘッド２に対するメンテナンスを行うためのメンテナンスユニット１７を有している。このメンテナンスユニット１７は、４つのヘッド本体１８の底面を覆うための４つのキャップ１６や、図示せぬパージ機構などを含んで構成されている。
【００３４】
メンテナンスユニット１７は、インクジェットプリンタ１が印刷を行っているときは、給紙部１１の直下方の位置（退避位置）に位置している。そして、印刷終了後に所定条件（例えば、印刷動作が行われない状態が所定の時間だけ継続したときや、プリンタ１の電源がＯＦＦ操作にされたとき）が満たされると、４つのヘッド本体１８のすぐ下方の位置（キャップ位置）に向けてヘッド本体１８の底面に沿って移動し、この位置において、キャップ１６によりヘッド本体１８の底面をそれぞれ覆い、インク吐出口におけるインクの乾燥を防止するようになっている。
【００３５】
ベルトローラ６，７や搬送ベルト８は、シャーシ１３によって支持されている。シャーシ１３は、その下方に配置された円筒部材１５上に載置されている。また、円筒部材１５は、その中心から外れた位置に取付けられた軸１４を中心として回転可能となっている。以上によりシャーシ１３を昇降させる昇降機構が構成されており、軸１４の回転に伴って円筒部材１５の上端高さを変化させることでシャーシ１３を昇降させることができる。従って、メンテナンスユニット１７を退避位置からキャップ位置に移動させる際は、予めシャーシ１３、搬送ベルト８及びベルトローラ６，７を図１に示す位置から適宜の距離だけ下降させておくことで、メンテナンスユニット１７がキャップ位置に移動するためのスペースを確保することができる。
【００３６】
メンテナンスユニット１７の下方には、インクカートリッジ３１が装填される装填部が設けられており、インクカートリッジ３１は、その正面（後述するインク排出口３２ａが形成された面）を先頭として図１中矢印Ａ´方向から挿入されることで装填部に装着され、Ａ´方向と反対方向に沿って離脱される。
【００３７】
図２は、図１に示すメンテナンスユニットがインクジェットヘッドの下方に移動した状態を用紙搬送方向から見た概略図である。図２に示すように、インクカートリッジ３１は、各インクジェットヘッド２に対応して４つ並設されており、その内部にはインクが充填されたインクパック３３が収容されている。インクジェットヘッド２とインクカートリッジ３１は、図示しない可撓性チューブで連結されており、これによりインクカートリッジ３１内のインクがインクジェットヘッド２内に流通するインク供給経路（インク流路）が構成されている。
【００３８】
また、４つのインクカートリッジ３１は、インクジェットヘッド２の下方にメンテナンスユニット１７がキャップ位置まで侵入できるだけのスペースを挟んで配置されている。
【００３９】
続いて、インクカートリッジ３１について以下に説明する。図３は、本発明の第１実施形態によるインクカートリッジを示しており、（ａ）は概略側断面図であり、（ｂ）は概略正面図であり、（ｃ）は概略背面図である。また、図４は、第１実施形態によるインクカートリッジの細部を示しており、（ａ）は図３（ｂ）におけるＣ−Ｃ断面図であり、（ｂ）は図３（ａ）におけるＤ−Ｄ断面図である。
【００４０】
図３（ａ）に示すように、インクカートリッジ３１は、合成樹脂製のハウジング（筐体）３２の内部に、インクが充填されたインクパック３３と、インクパック３３を押圧する押圧部材３４と、押圧部材３４をインクパック３３側に付勢する付勢部材４３を備えた構成となっている。なお、押圧部材３４と付勢部材４３とで押圧機構が構成されている。
【００４１】
インクパック３３は、脱気された状態でインクを内包するものである。また、インクパック３３は、インクを排出するための樹脂製のスパウト（インク排出部材）３５を有している。ハウジング３２は、図３（ｂ）に示すように左右方向の幅より上下方向の高さが長いほぼ直方体形状をなしている。また、ハウジング３２は、インクジェットプリンタ１内の装填部に図示しない補助具を用いて縦向きの姿勢（図３（ｂ）に示される姿勢）で設置されている。また、ハウジング３２には、スパウト３５を介してインクパック３３内のインクを外部に排出するインク排出口３２ａが形成されており、その部分にスパウト３５が配置されている。このインク排出口３２ａは、図３（ｂ）に示すように、ハウジング３２の一側壁３２ｃ側に偏った側に位置しており、具体的には、インクパック３３を押し切った状態にある押圧部材３４と同じ鉛直線上において、ハウジング３２の高さ方向における中央より若干上方側に位置している。このような位置にインク排出口３２ａが形成されているので、押圧部材３４とハウジング３２の一側壁３２ｃとでインクパック３３を挟み込んでインクパック３３を押圧部材３４で押し切ったときに、インクパック３３内に残留するインクをスムーズにインク排出口３２ａへ流通させることができ、使用できずにインクパック３３内に残留するインクを減らすことができる。
【００４２】
また、図２で示すようにインクカートリッジ３１の上端面とヘッド本体１８との高低差Ｓは、それらの間にメンテナンスユニット１７が進入できるような高低差とされている。なお、用紙に対して印刷をするときは、ヘッド本体１８内のアクチュエータユニットが圧力室内のインクに圧力を付与することで吐出ノズルからインクが吐出されて印刷がなされる。インクが吐出された直後には、ヘッド本体１８内には負圧が発生するが、その負圧と吐出ノズルの毛細管現象とを利用した吸引力によって、インクカートリッジ３１内のインクはヘッド本体１８内のインク流路に吸引される。
【００４３】
また、図４（ａ）に示すように、スパウト３５は、そのインクパック３３側の端部に形成された開口部３６ａと、開口部３６ａと反対側の端部に形成された開口部３６ａより大きな開口面積を有する開口部３６ｂを有している。さらにこれらの開口部３６ａ，３６ｂを連通させたインク流路３６が形成されている。図４（ｂ）に示すように、開口部３６ａは、開口部３６ｂよりハウジング３２の一側壁３２ｃ側に偏った位置に配置されている。このように、スパウト３５の開口部３６ａを一側壁３２ｃ側に偏らせたことにより、インクパック３３を押圧部材３４と一側壁３２ｃとでよりしっかりと挟み込んで押圧することができ、インクパック３３内のインクの使い切りが良くなり、インクパック３３内に残るインク量を減らすことができる。
【００４４】
スパウト３５の開口部３６ｂには、シリコンゴム製またはブチルゴム製のキャップ３７が嵌め込まれている。このキャップ３７は、図４（ａ）に示すように、中空針３８を貫通させることができ、インクパック３３内のインクが無くなった場合には、キャップ３７から中空針３８を抜いて、他のインクカートリッジ３１と交換できるようになっている。ちなみに、インクカートリッジ３１はプリンタ１本体に対して用紙の搬送方向（図２の紙面に対して垂直な方向）から着脱可能とされている。なお、中空針３８は、インクジェットヘッドに連通する可撓性チューブの端部に設けられており、インクパック３３内のインクは中空針３８を通じて可撓性チューブ内に引き込まれ、インクジェットヘッド２に供給されている。
【００４５】
インクパック３３は、複数の可撓性フィルムを熱圧着等によりラミネートして形成された樹脂フィルムにより構成されている。この樹脂フィルムは、最内側にポリプロピレン層が形成され、外側に向かって順に基材としてのポリエステル層と、そのポリエステル層に敷設されるガスバリア層としてのアルミナあるいはシリカ蒸着層と、フィルムの強度向上のためのナイロン層とが順に積層された構造となっている。また、インクパック３３の外周には、２枚の樹脂フィルムを熱圧着によって接合したシール部４７が形成されており、これにより、インク充填部４５が画定されているシール部４７のインク排出口３２ａと対向する部分には、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、スパウト３５の一端部が接合されており、シール部４７を形成する際の熱圧着と同時にスパウト３５の一端部がインクパック３３に熱圧着されている。こうして、インクパック３３とスパウト３５との接続部でのインク漏れが防止されている。
【００４６】
また、インクパック３３の上側には、図３（ｂ）に示すように折込部４１が形成されている。この折込部４１は、インクパック３３の上端の中央部分からインクパック３３の中心に向かって形成されており、インクパック３３のインク充填部４５にインクが充満されると、インクパック３３の上側の端部に２つの山形状が形成される。このように折込部４１がインクパック３３に形成されていることで、インクパック３３内にインクを充満させた場合に、インクパック３３をハウジング３２内の上側の両隅部近傍部分まで拡大させることができる。よって、インクパック３３内に充填可能なインク量を増加させることができる。
【００４７】
図３（ａ）、（ｃ）に示すように、押圧部材３４は、板状の部材から形成されており、インク排出口３２ａの近傍には切欠き部４６が形成されている。また、押圧部材３４は、インク未使用時においては、ハウジング３２内に斜めに配置されており、インクパック３３の下方部分と当接を支持している。この押圧部材３４の下端部は、押圧部材３４がインクパック３３を押圧する方向（図３（ｂ）のおける矢印ｅ方向）に回動可能なように、ハウジング３２の底面に連結されている。また、押圧部材３４の裏面（インクパック３３を押圧する面と反対側の面）には、一端がハウジング３２の側壁に連結された付勢部材４３の他端が連結されている。本実施の形態における付勢部材４３はコイルバネ４３からなり、押圧部材３４とハウジング３２の側壁との間に配置され、押圧部材３４をコイルバネ４３の連結されたハウジング３２の側壁と対向する側壁側に向かって回動する方向に付勢している。なお、図３（ｂ）に示すように、インクが未使用のときは、コイルバネ４３は座屈した状態で配置されており、押圧部材３４は座屈状態から復元する力を利用して、インクパック３３の下方部分を押圧している。
【００４８】
なお、図３（ｂ）、（ｃ）に示されるように、コイルバネ４３の一端面４３ａを押圧部材３４の裏面に固定し、コイルバネ４３の他端面４３ｂをハウジング３２の側壁の該一端面４３ａよりも上方にオフセットした位置に固定すれば、コイルバネ４３の両端面４３ａ，４３ｂの位置関係は、水平面に対して非平行で且つハウジング３２の高さ方向にオフセットした位置関係となるため、コイルバネ４３を容易に座屈させることができる。このように、コイルバネ４３を座屈させて配置することで、インクが充満されたインク未使用時は、コイルバネ４３が座屈した状態でインクパック３３を押圧するため、その押圧力を小さくすることができる。一方、インクが徐々に消費され、押圧部材３４がコイルバネ４３の座屈状態が解消する位置まで回動したときは、その押圧力を座屈状態のときよりも大きいコイルバネ本来のバネ力とすることができる。従って、インクパック３３内に多量のインクが充填され、インクパック３３内の内圧（インク排出口３２ａにおけるインク吐出圧）が十分に大きいときは、インクパック３３に対する外部からの押圧力が小さくなるが、インクパック３３内のインクが減少し、インクパック３３内の内圧が低下したときは、インクパック３３に対する外部押圧力が大きくなるので、インクの残量によらずノズルの背圧を所定範囲に維持することができる。
【００４９】
また、押圧部材３４がインク排出口３２ａ近傍に対応する箇所に切欠き部４６を有しているので、押圧部材３４でインクパック３３を押し切ったとしても、インクパック３３のインク排出口３２ａ近傍部分は押圧されない。そのため、インクパック３３内のインクはインク排出口３２ａ近傍に集まりやすくなり、インク排出口３２ａからインクを排出しやすくなる。仮に、切欠き部４６が形成されていない押圧部材３４でインクパック３３を押し切ったとすると、押圧部材３４自体がインクパック３３内のインクのインク排出口３２ａに向かう流通を妨げるが、切欠き部４６を形成したことによってその妨げをなくすことができる。従って、インクパック３３内の流路抵抗を増大させることなく、使用できずにインクパック３３内に残るインク量を減らすことができる。なお、筐体（ハウジング）３２の背面には、取手３２ｄが設けられており、ユーザはインクジェットプリンタ１の装填部にインクカートリッジ３１を着脱する際に、取手３２ｄを把むことで着脱が容易となっている（図３において、取手３２ｄは省略されている。）。また、図２に示すように、取手３２ｄは、インク排出口３２ａに対応した位置に設けられているため、着脱動作に伴う中空針３８の挿抜が容易に行えるようになっている。
【００５０】
以上説明した押圧部材３４の動作について以下に説明する。図５は、インクカートリッジの押圧部材３４の動作を示しており、（ａ）はインクパック内のインクが使用されていない状態を示す断面図であり、（ｂ）インクパック内のインクが使用されて、押圧部材がインクパックを押し切った状態を示す断面図である。
【００５１】
図５（ａ）に示すように、インクパック３３内のインクが未使用の状態では、押圧部材３４はコイルバネ４３によってインクパック３３を押圧しつつ斜めに配置された状態となっている。そして、インクジェットヘッド２によって用紙に所望画像が印刷されると、インクパック３３内のインクが徐々に減少し、押圧部材３４は、押圧部材３４の下端部を回転中心としてインクパック３３を押圧する方向に回動する。そして、インクパック３３内のインクがさらに減少すると、図５（ｂ）に示すように、コイルバネ４３が、その復元力で水平方向（ハウジング３２の幅方向）に延びて、押圧部材３４はハウジング３２の一側壁３２ｃと平行即ち鉛直方向に沿うようになる。このとき、押圧部材３４は、一側壁３２ｃとともにインクパック３３の下方部分を挟み込んで押し切る。
【００５２】
このように、押圧部材３４でインクパック３３を押圧しているため、インクパック３３内のインクには、押圧力に応じた大きさの液圧が生じるが、この押圧力は押圧部材３４とコイルバネ４３との構成により液圧が適切な値となるように設定されている。そして液圧は、ノズルの背圧がインクの残量にかかわらず所定の負圧値の範囲内に保たれるように設定される。ノズルの背圧は、主として、ヘッド本体１８とインクカートリッジ３１の高低差Ｓによって生じる圧力とインクパック３３内のインクの液圧の２つの要因によって決まることから、該液圧は高低差Ｓを考慮した上で、その圧力値が決定される。そのため、高低差Ｓが大きい場合であっても、液圧（押圧力）を適宜設定することで、所望の背圧を得ることが可能であり、インクジェットヘッドとインクカートリッジの配置に関する設計の自由度に優れている。例えば、本実施形態のように、メンテナンスユニット１７の退避位置を確保するためにインクカートリッジ３１の装填位置を該退避位置の下方にするといったレイアウトが可能になる。また、本実施形態においては、背圧の範囲を−２０ｍｍＨ2Ｏ〜−８０ｍｍＨ2Ｏとなるようにしているので、背圧が正圧もしくは過小な負圧（例えば、−１０ｍｍＨ2Ｏ）となった場合に生じやすいノズルのメニスカスの破壊によるインクの垂れ落ちなどの不具合や、負圧が過大（例えば、−１００ｍｍＨ2Ｏ）となった場合に生じるノズル内への気泡の侵入による不吐出または吐出不安定という不具合等を抑制することができる。
【００５３】
縦置き型のインクカートリッジ３１は、通常、インクの減少とともに、インクの負圧が徐々に大きくなり上述した不具合が生じるが、本実施形態においては、押圧部材３４とコイルバネ４３とによるインクパック３３の押圧力で負圧の増加を抑制し、インクの背圧をほぼ一定範囲内に保てるため、インクを適切にインクジェットヘッド２へ供給することが可能になる。なお、押圧部材３４で押し切られたとき、インクパック３３内のインクは、インク排出口３２ａ近傍付近に存在することになるので、インクジェットヘッド２内で生じる負圧力と吐出ノズルの毛細管現象との吸引力で自然に吸引することができる。
【００５４】
また、図３（ａ）に示すように、押圧部材３４は、インク排出口３２ａに隣接したインクパック３３の下方部分のシール部４７を避けて位置するＬ字型部分４８を有している。このＬ字型部分４８は、スパウト３５の下方であって、ハウジング３２とインクパック３３との間に配置されており、Ｌ字型部分４８の上端部には、反射部４９が形成されている。なお、Ｌ字型部分４８は、押圧部材３４の原材料である矩形状の板状部材に切欠き部４６を形成したときに、同時に形成される部分であるため、インクパック３３を押圧する面と同一の平面上に形成されている。
【００５５】
また、ハウジング３２のインク排出口３２ａのすぐ下方には、ハウジング３２の外に反射部４９を露出させる四角形状に開口された検出窓５１が形成されている。インクジェットプリンタ１内の検出窓５１と対向する位置には、反射型フォトセンサ５２が配置されており、検出窓５１に水平に向かってＬ字型部分４８の反射部４９をセンシングしている。このように、インクカートリッジ３１の挿入方向の正面に対面する位置にセンサを配設することで、インクカートリッジ３１の着脱時にセンサに関する構成が邪魔にならないようにレイアウトできる。
【００５６】
前述したように、インクパック３３を押圧部材３４で押し切ると、図３（ｂ）の鎖線で示す位置に押圧部材３４のＬ字型部分４８が位置することになる。すると、Ｌ字型部分４８の反射部４９が反射型フォトセンサ５２で検出されるので、押圧部材３４によるインクパック３３の押し切り状態を検出することができる。このとき、コイルバネ４３のバネ特性は、押圧部材３４が限界位置まで回動してインクパック３３を押し切ったときに、インク残量がほぼ０となるように設定されるのが好ましく、これにより、インクパック３３内におけるインク残量の検出精度を向上させることができる。また、Ｌ字型部分４８は、インクパック３３のインク排出口３２ａ側の下方のシール部４７を避けた形状となっているので、シール部４７がＬ字型部分４８に干渉しにくくなり、押圧部材３４でインクパック３３の下方部分を押し切りやすくなり、確実に押圧部材３４でインクパック３３を押し切った状態にすることが可能となる。従って、インクパック３３内のインク残量の検出感度及び検出精度が向上する。なお、Ｌ字型部分４８の反射部４９の位置を押圧部材３４の回動中心軸から離れた位置に配置すると、インクの未使用状態からインクが使い切られた状態までの反射部４９の移動量を大きくすることができ、残量をより高精度で検出することができる。
【００５７】
また、図３（ｃ）に示すように、ハウジング３２の背面には、押圧部材３４の回動先端を臨むことのできる透過孔３２ｂとインク残量を示す目盛りが形成されており、ユーザが押圧部材３４の回動位置を目視により確認し、おおよそのインク残量を認識できるようになっている。図１にも示したように、インクカートリッジ３１のハウジング３２の背面は、プリンタ１に装填された状態でも外部に露出しているため、目視が容易となっている。次に、前述したインク残量を検出する手段の変形例について、図６〜図８に基づいて説明する。図６は、本発明の第１実施形態によるインクカートリッジでの押圧部材でインクパックを押し切った状態を検出する構成の第１変形例を示す説明図である。なお、前述したものと同様なものについては、同符号で示し説明を省略する。
【００５８】
図６に示す第１変形例は、前述したＬ字型部分４８の反射部４９に該当する部分に、図６中紙面前方に突出させた突出部５５を設けるとともに、Ｌ字型部分４８の回動方向に長く形成した検出窓５６を設け、検出窓５６のインク排出口３２ａ近傍部分（押圧部材３４がインクパック３３を押し切った際に突出部５５が位置する部分）にリーフスイッチ（センサ）５９を配置して構成される。このような構成によって、インクパック３３の押圧部材３４による押しきり状態を検出することが可能となる。つまり、検出窓５６より外方に突出した突出部５５が、押圧部材３４がインクパック３３を押し切ったとき（図６に示す鎖線位置にＬ字型部分４８が存在する状態）にリーフスイッチ５９のレバー５９ａと接触して、リーフスイッチ５９を作動させるようにすることで、押圧部材３４によるインクパック３３の押し切り状態を検出することができる。従って、前述したインクパック３３の押し切り状態を検出する構成と同様の効果が得られる。また、目視により検出窓５６から突出する突出部５５の位置を確認することが可能なので、特別な検出手段を設けることなくインクパック３３内のおおよそのインク残量を知ることができる。
【００５９】
続いて、第２変形例を以下に説明する。図７は、本発明の第１実施形態によるインクカートリッジでの押圧部材でインクパックを押し切った状態を検出する構成の第２変形例を示す説明図である。なお、前述したものと同様なものについては、同符号で示し説明を省略する。
【００６０】
図７に示す構成は、前述した第１変形例とほぼ同様であり、リーフスイッチ５９の替わりに透過型フォトセンサ６２によって突出部５５を検出するものである。このような構成でも、インクパック３３の押圧部材３４による押し切り状態を検出することが可能となる。つまり、検出窓５６より外方に向かって突出した突出部５５が、押圧部材３４がインクパック３３を押し切ったとき（図７に示す鎖線位置にＬ字型部分４８が存在する状態）に透過型フォトセンサ６２の上部及び下部の検出部６２ａ，６２ｂ間を通過させることで、押圧部材３４がインクパック３３を押し切った状態を検出することができる。従って、前述したインクパック３３の押し切り状態を検出する構成の第１変形例と同様の効果が得られる。
【００６１】
続いて、第３変形例を以下に説明する。図８は、本発明の第１実施形態によるインクカートリッジにおいて、インクの残量検出に関する構成を変更した第３変形例を示しており、（ａ）は概略側断面図であり、（ｂ）は図８（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図であり、（ｃ）は図８（ｂ）に示すインクパック内のインクが使い切られた状態を示す断面図である。なお、前述したものと同様なものについては、同符号で示し説明を省略する。
【００６２】
図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す構成は、インクパック３３のインク排出口３２ａ側の上部近傍と接触するようにハウジング３２内に回動可能に設けられたインク残量検出部材７１と、インク残量検出部材７１をインクパック３３に接触する方向に付勢するコイルバネ７２とを含んでなる。また、ハウジング３２には、インク残量検出部材７１のインク排出口３２ａ側の端部が突出する開口窓７３が形成されており、この開口窓７３はインク残量検出部材７１の回動可能領域に対応した形状として形成されている。なお、前述したＬ字型部分４８及びハウジング３２の検出窓５１は、本構成においては必要がないので図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）においても図示省略している。
【００６３】
インク残量検出部材７１は、平面視でほぼ中央部分から屈曲したくの字形状を有しており、その一端部７１ａがインク排出口３２ａ側の開口窓７３から突出し、他端部７１ｂ側がインクパック３３のインク排出口３２ａの近傍領域、すなわち、切欠き部４６の上方領域（図８（ａ）のｆ部）に当接している。つまり、一端部７１ａはインク残量検出に関する被検出部分を構成するものであり、他端部７１ｂとその近傍は、インクパック３３に当接する当接部分を構成する。なお、図８（ａ）にも示されるように、インク残量検出部材７１は、その一端部７１ａが開口窓７３から突出するように上方に傾斜して配置されている。
【００６４】
また、インク残量検出部材７１の屈曲部から他端部７１ｂ寄りには、ブラケット７１ｃが一体的に設けられている。また、ハウジング３２の内部には、ハウジング３２の側壁８２から突出した回動支持部７４が設けられており、その支持軸７４ａに対してブラケット７１ｃが摺動可能に軸支されている。これにより、インク残量検出部材７１は回動支持部材７４に対して回動自在に支持されている。さらに、支持軸７４ａにはコイルバネ７２が巻回されており、コイルバネ７２の一端がハウジング３２の側壁８２に当接し、コイルバネ７２の他端がインク残量検出部材７１の他端部７１ｂ側の部分に当接している。これにより、コイルバネ７２はハウジング３２の側壁８２からの反力を受けて、インク残量検出部材７１をインクパック３３に当接する回動方向に付勢している。なお、本変形例の場合において、押圧部材３４を付勢するコイルバネ４３は、図３に示した前述した形態とは異なり、インクパック３３内のインクがなくなる前に押圧部材３４がインクパック３３を押し切るように、そのバネ特性が設定されることが好ましい。
【００６５】
次いで、本変形例のインク残量検出にかかる動作について説明する。押圧部材３４がインクパック３３を押圧する方向に途中まで回動し、ある程度のインクがインクパック３３内に残っている状態においては、インクパック３３のｆ部はインクが充満した状態が維持されている。これは、押圧部材３４に切欠き部４６を形成し、インクパック３３内のインクをインク排出口３２ａの近傍に寄せ集めるようにしたことによる。したがって、この状態においては、インク残量検出部材７１の一端部７１ａは、図８（ｂ）に示される位置に位置付けられている。
【００６６】
その後、押圧部材３４がインクパック３３を押し切ったとき、インクパック３３内に残ったインクは全てｆ部に集められた状態になり、更にｆ部に充填されたインクが消費されると、インクパック３３のｆ部は徐々に萎んでいく。これに応じて、インク残量検出部材７１はコイルバネ７２の付勢力により図中反時計回り方向に回動し、一端部７１ａは、図８（ｂ）に示される位置から図８（ｃ）に示されるエンプティ位置まで徐々に変位する。このようにして変位する一端部７１ａの位置を検出することにより、インクパック３３内のインク残量を知ることができる。
【００６７】
なお、本変形例においては、一端部７１ａを開口窓７３から突出させるようにしたので、透過型フォトセンサやリーフスイッチを用いた位置検出が容易に行えるようになっている。また、インク残量検出部材７１の回動中心から一端部７１ａまでの距離と該回動中心から他端部７１ｂまでの距離の比を適宜設定することで、所望の検出精度を得ることができる。以上のように、本変形例においては、インクパック３３のインク排出口３２ａの近傍（図８（ａ）のｆ部）に当接するインク残量検出部材７１の変位を認識することで、インクパック３３内のインク残量を検出するようにしたので、インクが残り少なくなったときの残量をより高精度に検出することができる。
【００６８】
また、インク残量検出にかかる構成をインクパック３３の押圧機構（押圧部材３４とコイルバネ４３とを含んでなる機構）とは別個に独立させた構成としていることで、前述した図３に示す実施形態と比べて、押圧部材３４を押圧するコイルバネ４３のバネ力を大きくすることができる。つまり、前述したインク残量検出での構成では、押圧部材３４の位置をインク残量に対応したものとする必要があるため、インクパック３３を押し切ったと同時にインク残量が０になることが望ましく、この条件を満たすようにコイルバネ４３のバネ特性を設定しなければならないが、本変形例の場合は、インク残量が０となる前に押圧部材３４がインクパック３３を押し切るものであれば、どのようにバネ特性を設定しても良いことから、コイルバネ４３のバネ力をより大きくなるように設定し、押圧部材３４を安定して回動させることができる。
【００６９】
［第２実施形態］
続いて、インクカートリッジの第２実施形態について、以下に説明する。図９は、本発明の第２実施形態によるインクカートリッジを示しており、（ａ）は概略側断面図であり、（ｂ）はインクが使用されていないインクパックを押圧部材で押圧している状態を示す断面図であり、（ｃ）はインクパック内のインクが使用され押圧部材でインクパックを押し切った状態を示す図９（ａ）におけるＨ−Ｈ断面図であり、（ｄ）はインクパック内のインクが使用され押圧部材でインクパックを押し切った状態を示す図９（ａ）におけるＩ−Ｉ断面図である。なお、前述したものと同様なものについては、同符号で示し説明を省略する。
【００７０】
図９（ａ）に示すように、インクカートリッジ１０１は、前述したインクカートリッジ３１の押圧部材３４の替わりに押圧部材１０２を備えたものであり、それ以外の構成は前述したインクカートリッジ３１と同様である。従って、インクカートリッジ３１と同様にインクジェットプリンタ１に適用可能である。
【００７１】
図９（ａ）、（ｂ）に示すように、インクカートリッジ１０１の押圧部材１０２は、前述した押圧部材３４とほぼ同様のインクパック３３の下方部分を押圧する下方押圧部材１０３と、下方押圧部材１０３の上端部に回動可能に連結され、インクパック３３の上方部分を押圧する上方押圧部材１０４とを備えてなる。下方押圧部材１０３は、上端部に上方押圧部材１０４が連結されている以外は、前述した押圧部材３４とほぼ同様の構造であり、コイルバネ４３によってインクパック３３を押圧する側に付勢されている。
【００７２】
上方押圧部材１０４は、図９（ａ）に示すように、下方押圧部材１０３の上辺部に設けられた２つの回動部１０８，１０９に連結されている。上方押圧部材１０４は、下方押圧部材１０３の上辺部とほぼ同じ長さの幅を有し、ハウジング３２の上部に向かって延設された矩形状の板からなり、下方押圧部材１０３に形成された切欠き部４６によって押圧されないインクパック３３部分の上方部分を押圧しない避けたものとなっている。また、それらの回動部１０８，１０９間には、図９（ａ）中下方に向かって突出した突出部１１０が形成されている。また、押圧部材１０２は、図９（ｂ）に示すようにインクパック３３内のインクが未使用の場合においては、下方押圧部材１０３が斜めに配置されており、上方押圧部材１０４がインクパック３３の上方部分とハウジング３２との間に挟まれるように垂直に位置している。
【００７３】
インクパック３３内のインクが使用されると、押圧部材１０２がコイルバネ４３の付勢力によって下方押圧部材１０３の下端部を回転中心として回動する。そして、インクパック３３内のインク残量が少なくなると、図９（ｃ）に示すように、コイルバネ４３がその復元力で水平方向に延びた状態となり、下方押圧部材１０３にインクパック３３の下方部分を押圧させる。このとき、下方押圧部材１０３はハウジング３２の一側壁３２ｃと平行即ち鉛直方向に沿うようになる。同時に、上方押圧部材１０４の突出部１１０が下方押圧部材１０３の上端部分と係合して、上方押圧部材１０４も下方押圧部材１０３と協働してインクパック３３の上方部分を押圧しながら下方押圧部材１０３と同様に鉛直方向に沿うようになる。なお、この状態のとき、図９（ｄ）に示すように、インクパック３３内のインクは、そのほとんどがインク排出口３２ａ近傍のｆ部に充填されている。
【００７４】
このように、上方押圧部材１０４と下方押圧部材１０３とによって、インクパック３３の上方及び下方部分を押圧するので、前述した第１実施形態の押圧部材３４よりもインクパック３３を押圧する領域が大きくなり、使用できずにインクパック３３内に残るインク量をさらに減らすことができる。なお、インクの残量検出は、図９（ａ）に示されたＬ字型部分４８の反射部４９と反射型フォトセンサ５２による手段の替わりに、図８に示されたインク残量検出の手段を用いてもよい。また、これらを併用しても良い。
【００７５】
［第３実施形態］
続いて、インクカートリッジの第３実施形態について、以下に説明する。図１０は、本発明の第３実施形態によるインクカートリッジを示しており、（ａ）はインクが使用されていないインクパックを押圧部材で押圧している状態を示す断面図であり、（ｂ）はインクパック内のインクが使用され押圧部材でインクパックを押し切った状態を示す断面図である。なお、前述したものと同様なものについては、同符号で示し説明を省略する。
【００７６】
インクカートリッジ１２１は、前述したインクカートリッジ３１の押圧部材３４がインクカートリッジ１２１の幅方向（水平方向）に移動するようになったものであり、それ以外の構成は前述したインクカートリッジ３１と同様である。従って、インクカートリッジ３１と同様にインクジェットプリンタ１に適用可能である。
【００７７】
図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、インクカートリッジ１２１の押圧部材３４´は、インクパック３３の下方部分をインクカートリッジ１２１の幅方向に押圧するように鉛直方向に沿って配置されている。つまり、押圧部材３４´は、前述した押圧部材３４のように下端部がハウジング３２に回動可能に連結されておらず、コイルバネ４３によってインクカートリッジ１２１の幅方向に移動可能とされている。
【００７８】
インクパック３３のインクが使用されインク残量が少なくなると、図１０（ｂ）で示すように、コイルバネ４３がその復元力で水平方向に延びた状態となって、押圧部材３４´がインクパック３３の下方部分を押圧しながらハウジング３２の一側壁３２ｃと平行即ち鉛直方向に沿うようになる。こうして、前述した押圧部材３４と同様に使用できずにインクパック３３に残るインク量を減らすことができる。
【００７９】
［第４実施形態］
続いて、インクカートリッジの第４実施形態について、以下に説明する。図１１は、本発明の第４実施形態によるインクカートリッジを示しており、（ａ）はインクが使用されていないインクパックを押圧部材で押圧している状態を示す断面図であり、（ｂ）はインクパック内のインクが使用され押圧部材でインクパックを押し切った状態を示す断面図である。なお、前述したものと同様なものについては、同符号で示し説明を省略する。
【００８０】
インクカートリッジ１４１は、前述した押圧部材３４と同様の押圧部材１４４を２つ備えており、それらがインクパック３３の下方部分を左右から挟み込むように押圧したものであり、それ以外の構成は前述したインクカートリッジ３１とほぼ同様である。従って、インクカートリッジ３１と同様にインクジェットプリンタ１に適用可能である。
【００８１】
また、図１１（ａ）に示すように、インクカートリッジ３１のハウジング１４２には、前述したインク排出口３２ａと同様のインク排出口１４３が幅方向におけるほぼ中央位置に形成されているが、それ以外の構成は、前述したハウジング３２とほぼ同様である。
【００８２】
インクカートリッジ１４１の２つの押圧部材１４４の下端部は、ハウジング１４２の底面の中央部分を中心に回動可能に連結されており、インクパック３３内のインクが使用されていない場合において、２つの押圧部材１４４は左右対称に斜めに配置され、インクパック３３の下方部分を押圧している。押圧部材１４４とハウジング１４２との間には、前述したコイルバネ４３が左右対称に配置されており、押圧部材１４４はコイルバネ４３の復元力によりインクパック３３を押圧する側に付勢している。
【００８３】
インクパック３３のインクが使用されると、コイルバネ４３によって両押圧部材１４４同士が近づく方向にそれぞれの下端部を回転中心として回動する。そして、インクパック３３内のインク残量が少なくなると、図１１（ｂ）に示すようにコイルバネ４３がその復元力で水平方向（インクカートリッジ１４１の幅方向）に延びた状態となってインクパック３３の下方部分を押圧しながら挟み込み、両押圧部材１４４が鉛直方向に沿うようになる。
【００８４】
これにより、両押圧部材１４４がインクパック３３の下方部分を挟み込み、インクパック３３内のインクが上方に押し上げられるので、インクをインク排出口１４３近傍に集めることができ、使用できずにインクパック３３内に残るインク量を減らすことができる。
【００８５】
以上のように、前述した各実施形態によるインクカートリッジ３１，１０１，１２１，１４１は、各押圧部材３４，３４´，１０２，１４４でインクパック３３を押し切る前の状態まで常に押圧されており、その押圧力は、インクパック３３内のインクに前述した所望の液圧が生じるように設定されているので、インクカートリッジ３１，１０１，１２１，１４１からインクが供給されるノズルの背圧は、ほぼ一定範囲内に保たれている。従って、安定した吐出特性により、優れた画質の画像を用紙に印刷することができる。また、インクカートリッジ３１，１０１，１２１，１４１は、縦置き型なので、それ自体が配置されるインクジェットプリンタ１内の平面積が横置き型よりも小さくなる。そのため、インクジェットプリンタ１内の部品などの機器の収納がし易くなるとともに、プリンタ１の小型化も図れる。
【００８６】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではない。例えば、上述した各実施形態のインクパック３３は、折込部が形成されていなくても良い。また、第１実施形態のインクパック３３を押圧部材３４で押し切った状態を検出するセンサを設けなくても良い。さらに、押圧部材３４はＬ字型部分を有していなくても良い。また、付勢部材はコイルバネ４３だけでなく、押圧部材をインクパック側に付勢して押圧部材でインクパックを押圧させることができるのであれば、他の弾性部材を適用しても良い。
【００８７】
また、本発明によるインクカートリッジが適用されるインクジェットプリンタ１は、ライン式だけでなく、シリアル式のインクジェットプリンタであってもよい。
【００８８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１によると、背圧の変動を所定範囲内に保ちつつインクを適切にインクジェットヘッドに供給することができる。また、それ自体が配置される平面積を小さくすることが可能になる。また、インクパック内のインクが減少しても、常に所定範囲内の背圧をインクに与え続けることができる。また、使用できずにインクパック内に残るインク量を減らすことができる。また、押圧部材と筐体の一方の側壁とでインクパックを挟み込んだ場合に、押圧部材と一方の側壁との間隔が狭くなり、パック内からインクを絞り出しやすくなるので、使用できずにインクパック内に残るインク量を減らすことができる。
また、本発明の請求項３によると、縦置きに配置されるインクカートリッジでありながらインクパック内のインクが減少しても、背圧の変動を抑えることができる。従って、インクカートリッジとインクジェットヘッドとの垂直方向の高低差が大きい場合でも、所定範囲の背圧を保ちつつインクを適切にヘッドに供給することが可能になり、且つそれ自体が配置された平面積を横置きより小さくすることができる。また、インクパック内のインクが減少しても、常に所定範囲内の背圧をインクに与え続けることができる。また、使用できずにインクパック内に残るインク量を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態によるインクカートリッジが適用されたインクジェットプリンタを示す模式的縦断面図である。
【図２】 図１に示すメンテナンスユニットがインクジェットヘッドの下方に移動した状態を用紙搬送方向から見た概略図である。
【図３】 本発明の第１実施形態によるインクカートリッジを示しており、（ａ）は概略側断面図であり、（ｂ）は概略正面図であり、（ｃ）は概略背面図である。
【図４】 本発明の第１実施形態によるインクカートリッジの細部を示しており、（ａ）は図３（ｂ）におけるＣ−Ｃ断面図であり、（ｂ）は図３（ａ）におけるＤ−Ｄ断面図である。
【図５】 インクカートリッジの押圧部材の動作を示しており、（ａ）はインクパック内のインクが使用されていない状態を示す断面図であり、（ｂ）インクパック内のインクが使用されて、押圧部材がインクパックを押し切った状態を示す断面図である。
【図６】 本発明の第１実施形態によるインクカートリッジでの押圧部材でインクパックを押し切った状態を検出する構成の第１変形例を示す説明図である。
【図７】 本発明の第１実施形態によるインクカートリッジでの押圧部材でインクパックを押し切った状態を検出する構成の第２変形例を示す説明図である。
【図８】 本発明の第１実施形態によるインクカートリッジにおける、インクの残量検出に関する構成を変更した第３変形例を示しており、（ａ）は概略側断面図であり、（ｂ）は図８（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図であり、（ｃ）は図８（ｂ）に示すインクパック内のインクが使い切られた状態を示す断面図である。
【図９】 本発明の第２実施形態によるインクカートリッジを示しており、（ａ）は概略側断面図であり、（ｂ）はインクが使用されていないインクパックを押圧部材で押圧している状態を示す断面図であり、（ｃ）はインクパック内のインクが使用され押圧部材でインクパックを押し切った状態を示す図９（ａ）におけるＨ−Ｈ断面図であり、（ｄ）はインクパック内のインクが使用され押圧部材でインクパックを押し切った状態を示す図９（ａ）におけるＩ−Ｉ断面図である。
【図１０】 本発明の第３実施形態によるインクカートリッジを示しており、（ａ）はインクが使用されていないインクパックを押圧部材で押圧している状態を示す断面図であり、（ｂ）はインクパック内のインクが使用され押圧部材でインクパックを押し切った状態を示す断面図である。
【図１１】 本発明の第４実施形態によるインクカートリッジを示しており、（ａ）はインクが使用されていないインクパックを押圧部材で押圧している状態を示す断面図であり、（ｂ）はインクパック内のインクが使用され押圧部材でインクパックを押し切った状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１ インクジェットプリンタ
２ インクジェットヘッド
１８ ヘッド本体
１７ メンテナンスユニット
３１ インクカートリッジ
３２，１４２ ハウジング（筐体）
３２ａ，１４３ インク排出口
３３ インクパック
３４，３４´，１０２，１４４ 押圧部材
３５ スパウト（インク排出部材）
４１ 折込部
４３ コイルバネ（付勢部材）
４７ シール部
４８ Ｌ字型部分
５２ センサ
５９ リーフスイッチ
６２ センサ
７１ インク残量検出部材
１０３ 下方押圧部材
１０４ 上方押圧部材
Claims (14)
- インク排出口が設けられた縦置き型の筐体と、
前記筐体内に配置されたインクパックと、
前記インクパックを押圧するための押圧機構とを備えており、
前記押圧機構が、
前記インク排出口よりも下方において前記インクパックに隣接した状態に配置されており、前記筐体の一方の側壁下端近傍を中心として前記インクパックを前記一方の側壁に向けて押圧するように回動可能な押圧部材と、
前記押圧部材を前記インクパック側に付勢する付勢部材とを備えており、
前記押圧部材が、前記インクパックの下方部分のほぼ全体と当接する板状部材からなり、
前記インク排出口が、前記筐体の一方の側壁側に偏った位置に設けられており、前記インクパックを押し切った状態にある前記押圧部材と同じ鉛直線上にあることを特徴とするインクカートリッジ。 - 前記インク排出口には、前記インクパックから前記筐体の外部に通じる流路を形成するインク排出部材が設けられており、前記流路の前記インクパック側の開口端が、前記筐体の外部側の開口端よりも前記一方の側壁側に偏った位置に形成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。
- インク排出口が設けられた縦置き型の筐体と、
前記筐体内に配置されたインクパックと、
前記インクパックを押圧するための押圧機構とを備えており、
前記押圧機構が、
前記インク排出口よりも下方において前記インクパックに隣接した状態に配置されており、前記筐体の下端を中心として前記インクパックを両側から押圧する方向に回動可能な２つの押圧部材と、
前記２つ押圧部材を前記インクパック側に付勢する２つの付勢部材とを備えており、
前記押圧部材が、前記インクパックの下方部分のほぼ全体と当接する板状部材からなり、
前記インク排出口が、前記インクパックを押し切った状態にある前記２つの押圧部材と同じ鉛直線上にあることを特徴とするインクカートリッジ。 - 前記付勢部材がコイルバネであって、インク未使用時において座屈していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のインクカートリッジ。
- 前記インクパックの上側に折込部が形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のインクカートリッジ。
- 前記押圧部材が、前記インク排出口近傍において前記インクパックを押圧しない切欠き部を有していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のインクカートリッジ。
- 前記押圧部材が、下方にあって前記インクパックを押圧する方向に回動可能な下方押圧部材と、その上方に連結されており且つ前記下方押圧部材と協働して前記インクパックを押圧する上方押圧部材とを備えていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のインクカートリッジ。
- 前記押圧部材の位置を検出するセンサをさらに備えていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のインクカートリッジ。
- 前記押圧部材が、前記インクパックの端部を避けたＬ字型部分を有していることを特徴とする請求項８に記載のインクカートリッジ。
- 前記端部は、前記インク排出口に隣接した前記インクパックの下方部分であることを特徴とする請求項９に記載のインクカートリッジ。
- 前記センサは、前記Ｌ字型部分のうち回動する部分において、前記押圧部材の位置を検出することを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載のインクカートリッジ。
- 前記押圧部材の位置を外部から目視可能とする窓が前記筐体に設けられていることを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１項に記載のインクカートリッジ。
- 前記インクパック内のインク残量に連動して位置の変わる前記押圧部材とは異なる部材の位置を検出するセンサをさらに備えていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のインクカートリッジ。
- インクを吐出するインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドよりも下方に配置されており、且つ、前記インクジェットヘッドのインク吐出面と対向する位置と対向しない位置との間を前記インクジェットヘッドのインク吐出面に沿って移動可能なメンテナンスユニットと、
前記メンテナンスユニットよりも下方に配置された請求項１〜１３のいずれか１項に記載のインクカートリッジとを備えていることを特徴とするインクジェットプリンタ。
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