特許 7073753 液体カートリッジ、液体吐出ユニット、液体を吐出する装置及び画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-05-16

(45)【発行日】2022-05-24

(54)【発明の名称】液体カートリッジ、液体吐出ユニット、液体を吐出する装置及び画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/175 20060101AFI20220517BHJP

【ＦＩ】

B41J2/175 119

B41J2/175 115

B41J2/175 143

B41J2/175 171

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2018015292

(22)【出願日】2018-01-31

(65)【公開番号】P2019130805

(43)【公開日】2019-08-08

【審査請求日】2020-10-23

(73)【特許権者】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(74)【代理人】

【識別番号】100127111

【弁理士】

【氏名又は名称】工藤 修一

(72)【発明者】

【氏名】菊池 隆洋

【審査官】長田 守夫

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１８７９００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０２７６１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０６２２４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２２６８０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００７／０００８３６５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－０２２６２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２６１２７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２５３４５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１９６６７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０９８８５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０８２５５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３０６６０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１６２８３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６０－１５４１３３（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ４１Ｊ ２／０１－２／２１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体を収容する液体収容袋をケース内に収納した液体カートリッジであって、
前記ケース内に設けられ、前記液体収容袋を複数の液体収容部分に略分割する突起部と、
前記突起部により前記ケース内が複数に略分割された分割ケース内に設けられ、該分割ケース内に収納された前記液体収容部分を押圧する押圧部と、
を備え、
前記液体収容袋は、該液体収容袋における液体供給経路の上流側から下流側に到る前記液体収容部分が前記ケース内に収納されており、
前記押圧部は、前記突起部よりも前記上流側の前記液体収容部分を収納している前記分割ケース内に設けられており、
前記押圧部は、
前記液体収容部分に接触する板部材と、
前記板部材を前記液体収容部分に押し付ける押圧手段と、
を有し、
前記押圧手段は、ばねを含む弾性部材であり、
前記弾性部材は、前記板部材に対して前記液体供給経路の下流側から上流側に渡り複数配置されており、
前記板部材を前記液体収容部分に押し付ける前記弾性部材の圧力は、前記液体供給経路の上流側に配置されているもの程、小さくなるように設定されている液体カートリッジ。

【請求項2】

前記押圧部は、前記分割ケース内に複数設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液体カートリッジ。

【請求項3】

前記突起部により前記ケース内が略３分割されており、
前記押圧部が設けられている前記分割ケースの体積は、前記液体供給経路の上流側に配置されている前記分割ケース程、小さくなるように設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体カートリッジ。

【請求項4】

液体を吐出する液体吐出ヘッドと、該液体吐出ヘッドに供給する前記液体を収容保持し、交換可能に設けられた液体カートリッジを有する液体の供給機構、前記液体吐出ヘッドに供給する前記液体を格納するヘッドタンク、前記液体吐出ヘッドを搭載して移動可能なキャリッジ、維持回復機構及び主走査移動機構の少なくとも一つと、を備える液体吐出ユニットにおいて、
前記液体カートリッジは、請求項１～３の何れか１つに記載の液体カートリッジであることを特徴とする液体吐出ユニット。

【請求項5】

請求項４に記載の液体吐出ユニットを備え、前記液体吐出ヘッドを駆動させて液体を吐出させることを特徴とする液体を吐出する装置。

【請求項6】

請求項４に記載の液体吐出ユニット又は請求項５に記載の液体を吐出する装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液体カートリッジ、液体吐出ユニット、液体を吐出する装置及び画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

記録液を収容する記録液収容袋をケース内に収納した記録液カートリッジにおいて、記録液カートリッジの落下による衝撃や輸送時の振動によりインク袋の破損が起こる可能性がある。そのため、記録液カートリッジ内の記録液収容袋（例えばインク袋）を複数の部分に略分割する突起壁をケース内に設け、インク袋の揺れを防止する技術は既に知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

しかしながら、特許文献１を含む今までの記録液カートリッジは、突起壁によりインク袋内のインク供給経路が狭くなり、インク袋内にインクが残留してしまうという問題があった。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、落下による衝撃や輸送時の振動によりインク袋（液体収容袋）の破損を防止すると共に、インク袋（液体収容袋）内のインク（液体）残量を減らすことが可能な液体カートリッジを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記目的を達成するために、本発明は、液体を収容する液体収容袋をケース内に収納した液体カートリッジであって、前記ケース内に設けられ、前記液体収容袋を複数の液体収容部分に略分割する突起部と、前記突起部により前記ケース内が複数に略分割された分割ケース内に設けられ、該分割ケース内に収納された前記液体収容部分を押圧する押圧部と、を備え、前記液体収容袋は、該液体収容袋における液体供給経路の上流側から下流側に到る前記液体収容部分が前記ケース内に収納されており、前記押圧部は、前記突起部よりも前記上流側の前記液体収容部分を収納している前記分割ケース内に設けられており、前記押圧部は、前記液体収容部分に接触する板部材と、前記板部材を前記液体収容部分に押し付ける押圧手段と、を有し、前記押圧手段は、ばねを含む弾性部材であり、前記弾性部材は、前記板部材に対して前記液体供給経路の下流側から上流側に渡り複数配置されており、前記板部材を前記液体収容部分に押し付ける前記弾性部材の圧力は、前記液体供給経路の上流側に配置されているもの程、小さくなるように設定されている液体カートリッジである。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、上記構成により、落下による衝撃や輸送時の振動により液体収容袋の破損を防止すると共に、液体収容袋内の液体残量を減らすことができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置を前方側から見た斜視図である。

【図2】図１のインクジェット記録装置の機構部の全体構成を説明する側面概略構成図である。

【図3】図１のインクジェット記録装置の機構部の要部を説明する平面図である。

【図4】従来技術例に係るインクカートリッジの分解斜視図である。

【図5】図４のインクカートリッジの断面図である。

【図6】図４のインクカートリッジの問題点を説明する断面図である。

【図7】第４実施形態に係るインクカートリッジの分解斜視図である。

【図8】図７のインクカートリッジを説明する断面図である。

【図9】図７のインクカートリッジの動作を説明する断面図である。

【図10】図７のインクカートリッジの動作を説明する断面図である。

【図11】第５実施形態に係るインクカートリッジを説明する断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図を参照して実施例を含む本発明の実施の形態を詳細に説明する。従来技術例や各実施形態等に亘り、同一の機能及び形状等を有する構成要素（部材や構成部品）等については、混同の虞がない限り一度説明した後では同一符号を付すことによりその説明を省略する。図及び説明の簡明化を図るため、図に表されるべき構成要素であっても、その図において特別に説明する必要がない構成要素は適宜断わりなく省略することがある。公開特許公報等の構成要素を引用して説明する場合は、その符号に括弧を付して示し、各実施形態等のそれと区別するものとする。

【0009】

本発明の実施形態に係る液体カートリッジを説明する前に「液体カートリッジに収容される液体」の概念等について説明しておく。
「液体カートリッジに収容される液体」には、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、ＤＮＡ、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどであり、これらは例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、３次元造形用材料液等の用途で用いることができる。

【0010】

（第１実施形態に係る画像形成装置）
図１を参照して、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置を前方側から見た斜視図である。
このインクジェット記録装置は、装置本体１と、装置本体１に装着された被記録媒体の一例としての用紙を装填するための給紙トレイ２と、装置本体１に着脱自在に装着されて画像が記録（形成）された用紙をストックするための排紙トレイ３とを備えている。更に、装置本体１の前面の一端部側（給排紙トレイ部の側方）には、前面から装置本体１の前方側に突き出し、上面よりも低くなったインクカートリッジを装填するためのカートリッジ装填部４を有し、このカートリッジ装填部４の上面は操作ボタンや表示器などを設ける操作／表示部５としている。

【0011】

このカートリッジ装填部４には、色の異なる記録液としてのインク、例えば黒（Ｋ）インク、シアン（Ｃ）インク、マゼンタ（Ｍ）インク、イエロー（Ｙ）インクをそれぞれ収容した複数の記録液カートリッジであるインクカートリッジ１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙ（色を区別しないときは「インクカートリッジ１０」という。）を、装置本体１の前面側から後方側に向って挿入して装填可能としている。そして、カートリッジ装填部４の前面側には、インクカートリッジ１０を着脱するときに開くカートリッジカバーである前カバー６を開閉可能に設けている。また、インクカートリッジ１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙは、縦置き状態で横方向に並べて装填する構成としている。

【0012】

ここで、記録液としてのインクは、本発明に係る液体として機能する。複数の記録液カートリッジであるインクカートリッジ１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙ、色を区別しないときのインクカートリッジ１０は、本発明に係る液体カートリッジとして機能する。

【0013】

尚、操作／表示部５、前カバー６及びその周りの細部構成は、上記した特許文献１の段落[００２１]～[００２３]、図１に記載されているものと同様であり、重複説明を避けるためその説明を省略する。

【0014】

図２及び図３を参照して、インクジェット記録装置の機構部について説明する。図２は同機構部の全体構成を説明する側面概略構成図、図３は同機構部の要部平面図である。

【0015】

図２、図３に示すように、フレーム２１を構成する左右の側板２１Ａ、２１Ｂに横架したガイド部材であるガイドロッド３１とステー３２とでキャリッジ３３を主走査方向Ｓに摺動自在に保持し、主走査モータによってタイミングベルトを介して図３で矢示方向（キャリッジ主走査方向）に移動走査する。

【0016】

キャリッジ３３には、前述したようにイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する４個の液体吐出ヘッドとしての記録ヘッド３４（図３には記録ヘッド３４ａ，３４ｂを示す）を複数のインク吐出口を主走査方向Ｓと交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。

【0017】

記録ヘッド３４には、ドライバＩＣを搭載し、制御部との間でハーネス（フレキシブルプリントケーブル）２２を介して接続している。

【0018】

キャリッジ３３には、記録ヘッド３４に各色のインクを供給するための各色のサブタンク３５（図３にはヘッドタンク３５ａ，３５ｂを示す）を搭載している。この各色のサブタンク３５には、各色のインク供給チューブ３６を介して、前述したように、カートリッジ装填部４に装着された各色のインクカートリッジ１０から各色のインクが補充供給される。このカートリッジ装填４には、インクカートリッジ１０内のインクを送液するための供給ポンプユニット２４が設けられ、また、インク供給チューブ３６は這い回しの途中でフレーム２１を構成する後板２１Ｃに係止部材２５にて保持されている。

【0019】

図２に示すように、給紙トレイ２の用紙積載部（圧板）４１上に積載した用紙４２を給紙するための給紙部として、用紙積載部４１から用紙４２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）４３及び給紙コロ４３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド４４を備え、この分離パッド４４は給紙コロ４３側に付勢されている。

【0020】

そして、この給紙部から給紙された用紙４２を記録ヘッド３４の下方側に送り込むために、用紙４２を案内するガイド部材４５と、カウンタローラ４６と、搬送ガイド部材４７と、先端加圧コロ４９を有する押さえ部材４８とを備えるとともに、給送された用紙４２を静電吸着して記録ヘッド３４に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト５１を備えている。

【0021】

この搬送ベルト５１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ５２とテンションローラ５３との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向（副走査方向Ｆ）に周回するように構成している。この搬送ベルト５１は、例えば、抵抗制御を行っていない純粋な厚さ４０μｍ程度の樹脂材、例えばＥＴＦＥピュア材で形成した用紙吸着面となる表層と、この表層と同材質でカーボンによる抵抗制御を行った裏層（中抵抗層、アース層）とを有している。

【0022】

そして、搬送ベルト５１の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ５６を備えている。この帯電ローラ５６は、搬送ベルト５１の表層に接触し、搬送ベルト５１の回動に従動して回転するように配置され、加圧力として軸の両端に所定の押圧力をかけている。なお、搬送ローラ５２はアースローラの役目も担っており、搬送ベルト５１の中抵抗層（裏層）と接触配置され接地している。

【0023】

また、搬送ベルト５１の裏側には、記録ヘッド３４による印写領域に対応してガイド部材５７を配置している。このガイド部材５７は、上面が搬送ベルト５１を支持する２つのローラ（搬送ローラ５２とテンションローラ５３）の接線よりも記録ヘッド３５側に突出させることで搬送ベルト５１の高精度な平面性を維持するようにしている。

【0024】

搬送ベルト５１は、副走査モータによってタイミングベルトを介して搬送ローラ５２が回転駆動されることによって図３のベルト搬送方向（副走査方向Ｆ）に周回移動する。

【0025】

記録ヘッド３４で記録された用紙４２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト５１から用紙４２を分離するための分離爪６１と、排紙ローラ６２及び排紙コロ６３とを備え、排紙ローラ６２の下方に排紙トレイ３を備えている。ここで、排紙ローラ６２と排紙コロ６３との間から排紙トレイ３までの高さは、排紙トレイ３にストックできる量を多くするためにある程度高くしている。

【0026】

装置本体１の背面部には、両面ユニット７１が着脱自在に装着されている。この両面ユニット７１は、搬送ベルト５１の逆方向回転で戻される用紙４２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ４６と搬送ベルト５１との間に給紙する。また、この両面ユニット７１の上面は、手差しトレイ７２としている。

【0027】

更に、図３に示すように、キャリッジ３３の走査方向Ｓの一方側の非印字領域には、記録ヘッド３４のノズルの状態を維持し、回復するための回復手段を含む維持回復機構８１を配置している。

【0028】

この維持回復機構８１には、記録ヘッド３４の各ノズル面をキャピングするための各キャップ部材８２ａ、８２ｂ（以下、区別しないときは「キャップ８２」という。）と、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード８３と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行なうときの液滴を受ける空吐出受け８４などを備えている。ここでは、キャップ８２ａを吸引および保湿用キャップとし、他のキャップ８２ｂは保湿用キャップとしている。

【0029】

上記した維持回復機構８１による維持回復動作で生じる記録液の廃液、キャップ８２に排出されたインク、あるいはワイパーブレード８３に付着してワイパークリーナ８５で除去されたインク、空吐出受け８４に空吐出されたインクは廃液タンクに排出されて収容される。

【0030】

また、図３に示すように、キャリッジ３３の走査方向Ｓの他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け８８を配置し、この空吐出受け８８には記録ヘッド３４のノズル列方向に沿った開口８９などを備えている。

【0031】

次に、図２及び図３に基づいて、上記のように構成したインクジェット記録装置の全体動作について説明する。
まず、給紙コロ４３及び分離パッド４４の協働作用により、給紙トレイ２から用紙４２が１枚ずつ分離給紙される。略鉛直上方に給紙された用紙４２はガイド４５で案内され、搬送ベルト５１とカウンタローラ４６との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド４７で案内されて先端加圧コロ４９で搬送ベルト５１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。

【0032】

この時、上記副走査モータにより搬送ローラ５２が回転駆動されることによって、搬送ベルト５１は副走査方向Ｆ（ベルト搬送方向）に周回移動している。この際、図示を省略した制御回路によってＡＣバイアス供給部から帯電ローラ５６に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト５１が交番する帯電電圧パターン、即ち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト５１上に用紙４２が給送されると、用紙４２が搬送ベルト５１に吸着され、搬送ベルト５１の周回移動によって用紙４２が副走査方向Ｆに搬送される。

【0033】

そこで、キャリッジ３３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド３４を駆動することにより、停止している用紙４２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙４２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。
そして、再びの搬送ローラ５２の回転駆動を介して搬送ベルト５１によって用紙４２が搬送され、この際、テンションローラ５３と搬送ローラ５２との間に揺動可能に配設されている分離爪６１を介して、搬送ベルト５１から分離された印刷済みの用紙４２は、排紙ローラ６２に従動する排紙コロ（拍車）６３により搬送される。記録終了信号又は用紙４２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙４２を排紙トレイ３に排紙する。

【0034】

また、印字（記録）待機中には、図３に示すようにキャリッジ３３は維持回復機構８１側に移動されて、キャップ８２で記録ヘッド３４がキャッピングされて、ノズルを湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、キャップ８２で記録ヘッド３４をキャッピングした状態で図示しない吸引ポンプによってノズルから記録液を吸引し（「ノズル吸引」又は「ヘッド吸引」という。）し、増粘した記録液や気泡を排出する回復動作を行う。また、記録開始前、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出する空吐出動作を行う。これによって、記録ヘッド３４の安定した吐出性能を維持する。
「液体カートリッジに収容される液体」が供給されることで、ノズルから液体を吐出・噴射する機能部品である「液体吐出ヘッド」がある。
吐出される液体は、ヘッドから吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が３０ｍＰａ・ｓ以下となるものであることが好ましい。

【0035】

液体吐出ヘッドとしての記録ヘッド３４を構成するインクジェットヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどを、液滴を吐出するための圧力を発生する圧力発生手段として備えたものなどを使用するものでもよい。

【0036】

（第２実施形態に係る液体吐出ユニット）
上記構成のキャリッジ３３は、液体吐出ヘッドとしての記録ヘッド３４と、ヘッドタンクとしてのサブタンク３５と一体にした液体吐出ユニットを構成している。

【0037】

本発明に係る「液体吐出ユニット」とは、本発明に係る液体カートリッジから供給される液体を吐出する機能を有し、液体吐出ヘッドに機能部品、機構が一体化したものであり、液体の吐出に関連する部品の集合体である。例えば、「液体吐出ユニット」は、ヘッドタンク、キャリッジ、供給機構、維持回復機構、主走査移動機構の構成の少なくとも一つを液体吐出ヘッドと組み合わせたものなどが含まれる。

【0038】

ここで、一体化とは、例えば、液体吐出ヘッドと機能部品、機構が、締結、接着、係合などで互いに固定されているもの、一方が他方に対して移動可能に保持されているものを含む。また、液体吐出ヘッドと、機能部品、機構が互いに着脱可能に構成されていても良い。

【0039】

また、本願の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等はいずれも同義語とする。

【0040】

（第３実施形態に係る液体を吐出する装置）
本願において、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッド又は液体吐出ユニットを備え、液体吐出ヘッドを駆動させて、液体を吐出させる装置である。液体を吐出する装置には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。

【0041】

この「液体を吐出する装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。

【0042】

例えば、「液体を吐出する装置」として、記録液としてのインクを吐出させて用紙に画像を形成する装置である画像形成装置、立体造形物（三次元造形物）を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置（三次元造形装置）がある。

【0043】

また、「液体を吐出する装置」は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。

【0044】

上記「液体が付着可能なもの」とは、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの、付着して浸透するものなどを意味する。具体例としては、シート、たとえば、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布などの被記録媒体、電子基板、その他、圧電素子などの電子部品、粉体層（粉末層）、臓器モデル、検査用セルなどの媒体であり、特に限定しない限り、液体が付着するすべてのものが含まれる。

【0045】

上記「液体が付着可能なもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック（ＯＨＰシートを含む）、ガラス、木材、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。

【0046】

また、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッドと液体が付着可能なものとが相対的に移動する装置があるが、これに限定するものではない。具体例としては、液体吐出ヘッドを移動させる上述したシリアル型装置などが含まれる。

【0047】

また、「液体を吐出する装置」としては他にも、用紙の表面を改質するなどの目的で用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶液中に分散した組成液をノズルを介して噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置などがある。

【0048】

図４～図６を参照して、従来技術例に係るインクカートリッジ１０００について説明する。図４は従来技術例に係るインクカートリッジの分解斜視図、図５は図４のインクカートリッジの断面図、図６は図４のインクカートリッジの問題点を説明する断面図である。なお、従来技術例に係るインクカートリッジは、図１などに示す実施形態のインクカートリッジと同じ外観形状を有するが、図４～図６では外形形状を簡略化して示している。

【0049】

インクカートリッジ１０００は、図１、図３に示した実施形態のインクジェット記録装置のカートリッジ装填部４のインクカートリッジ１０に代えて、着脱・搭載可能である。このインクカートリッジ１０００は、液体・記録液としてのインクを充填した液体収容袋・記録液収容袋としてのインク袋１１１と、このインク袋１１１を着脱可能に内部に収納する外装・筺体としてのケース１１２を備えている。ケース１１２は、２分割された外形状が略相似な第１ケース１１２Ａと第２ケース１１２Ｂとを備え、これらによってインク袋１１１の側面を保護するとともに、インクカートリッジ１０００の外装を構成している。

【0050】

インク袋１１１は、例えば、２枚のアルミラミネートフィルムの周囲を融着して構成した略四角形状（ここでは長方形状）の可撓性を有する袋本体１２１に、記録液（インク）を排出する（図１の装置本体１に供給する）液体供給口部１２２を設けたものである。

【0051】

ケース１１２を構成する第１ケース１１２Ａ、第２ケース１１２Ｂの内壁面には、収納されるインク袋１１１を液体供給方向としてのインク供給方向Ａと直交する方向で２つに略分割する突起壁１１３Ａ、１１３Ｂを設けている。つまり、インクカートリッジ１０００では、ケース１１２内に収納されたインク袋１１１に対して両側から突起壁１１３Ａ、１１３Ｂが突出する構成である。

【0052】

上記構成により、インクカートリッジ１０００は、インクを収容したインク袋１１１をケース１１２内に収納した状態のとき、図５に示すように、インク袋１１１は略中央部分が突起壁１１３Ａ、１１３Ｂによって両側から押さえられて括れた状態になる。これにより、インク袋１１１は複数（この例では２つ）に略分割された液体収容部分としてのインク収容部分１１１ａ、１１１ｂに略分割（ただし、インク袋１１１の内部でインク収容部分１１１ａ、１１１ｂが連通している）された状態になる。

【0053】

図５に示すように、インク袋１１１は、このインク袋１１１における液体供給経路としてのインク供給経路Ｂの上流側のインク収容部分１１１ａから下流側のインク収容部分１１１ｂに到る部分がケース１１２内に収納されている。インク袋１１１のインク供給口部１２２は、ケース１１２内から外側へ突出している。

【0054】

これにより、例えば、上記特許文献１の図７に示されているように、インク供給口部１２２を下にしてインクカートリッジ１０００が落下した場合、突起壁１１３Ａ、１１３Ｂの壁面（１１３ａ、１１３ｂ）が受け面となることで衝撃が分散する。

【0055】

このように、インクカートリッジ１０００によれば、ケース内には記録液収容袋を複数の部分に略分割する突起壁が設けられていることで、落下時の衝撃や振動の影響が各分割部分単位ごとに分散されるため、記録液収容袋が破損しにくくなり、また、記録液収容袋に充填する記録液容量によってケースの形状を変更する必要がなく、部品種類を減らすことができる、という効果を奏するものであった。

【0056】

しかしながら、図６に示すように、インクカートリッジ１０００を横置きで使用する場合、インク供給口部１２２から遠い側のインク収容部分１１１ｂで残ったインクの重さに引っ張られ、突起壁１１３Ｂで括れ１２５が発生してしまう。これにより、インク袋１１１内のインク供給経路が狭くなることでインク供給の流れが悪くなり、インク袋１１１内にインクが残留しインク残り１２６ができてしまう、という問題があった。

【0057】

（第４実施形態に係るインクカートリッジ）
図７～図１０を参照して、図１～図３の画像形成装置に用いられる第４実施形態に係るインクカートリッジ１０について説明する。図７は第４実施形態に係るインクカートリッジの分解斜視図、図８は図７のインクカートリッジを説明する断面図、図９、図１０は図７のインクカートリッジの動作を説明する断面図である。なお、第４実施形態に係るインクカートリッジは、図１などに示す実施形態のインクカートリッジと同じ外観形状を有するが、図７～図１０では外形形状を簡略化して示している（後述の第５実施形態でも同じ）。

【0058】

インクカートリッジ１０は、図４～図６のインクカートリッジ１０００と比較して、突起部の一例としての突起壁１１３Ａ、１１３Ｂを挟んでインク供給経路Ｂの上流側の分割ケース１１２Ｖ２内に設けられ、分割ケース１１２Ｖ２内に収納されたインク袋１１１のインク収容部分１１１ｂを押圧する押圧部の一例としての複数（この例では２つ）の第１押圧部１２５Ａ及び第２押圧部１２５Ｂを備えている点が主に相違する。
第１押圧部１２５Ａ及び第２押圧部１２５Ｂは、インク袋１１１のインク収容部分１１１ｂのインクを完全に使い切ったときに、インク収容部分１１１ｂを略平坦状に押し潰すように作用する。この「略平坦状」とは、液体収容袋（インク袋１１１）の液体収容部分（インク収容部分１１１ｂ）を平坦状に押し潰す状態を含む他、従来のように湾曲した状態での液体（インク）残りを発生させないような状態に押し潰すことを意味する。

【0059】

ここで、本発明に係る「液体収容袋を複数の液体収容部分に略分割する突起部」とは、突起部によって、液体収容袋の内部で互いに隣り合う液体収容部分が連通している状態に仕切られることを意味する（後述の実施形態でも同じ）。

【0060】

分割ケース１１２Ｖ２は、ケース１１２内が突起壁１１３Ａ、１１３Ｂよりもインク供給経路Ｂの上流側の分割ケース内部を指し、インク袋１１１におけるインク供給経路Ｂの上流側のインク収容部分１１１ｂを収納している。分割ケース１１２Ｖ１は、突起壁１１３Ａ、１１３Ｂよりもインク供給経路Ｂの下流側の部位を指し、インク袋１１１におけるインク供給経路Ｂの下流側のインク収容部分１１１ａを収納している。

【0061】

第１押圧部１２５Ａは、インク収容部分１１１ｂの図において上側部分に接触する板部材としての第１平板部材１３０Ａと、第１平板部材１３０Ａをインク袋１１１に押し付ける押圧手段・弾性部材としてのばねからなる複数（この例では２つ）の圧縮スプリング１３１Ａ、１３１Ｃとを有する。

【0062】

第２押圧部１２５Ｂは、インク収容部分１１１ｂの図において下側部分に接触する板部材としての第２平板部材１３０Ｂと、第２平板部材１３０Ｂをインク袋１１１に押し付ける押圧手段・弾性部材としてのばねからなる複数（この例では２つ）の圧縮スプリング１３１Ｂ、１３１Ｄとを有する。
第１平板部材１３０Ａ及び第２平板部材１３０Ｂは、インク袋１１１のインク供給による収縮に合わせてインク収容部分１１１ｂに接触しながら変位可能に構成されている。
第１平板部材１３０Ａと第２平板部材１３０Ｂは、略相似な外形形状であり、インク収容部分１１１ｂをインク残り無く最後まで完全に押し潰したときに永久変形を生じないような所定の剛性を持つように、例えば合成樹脂で所定の厚さに形成されている。

【0063】

圧縮スプリング１３１Ａ、１３１Ｃの一端部は第１平板部材１３０Ａに、圧縮スプリング１３１Ａ、１３１Ｃの他端部は分割ケース１１２Ｖ２におけるインク供給経路Ｂの上流側の第１ケース１１２Ａの内壁面に、それぞれ係止されている。また、圧縮スプリング１３１Ｂ、１３１Ｄの一端部は第２平板部材１３０Ｂに、圧縮スプリング１３１Ｂ、１３１Ｄの他端部は分割ケース１１２Ｖ２におけるインク供給経路Ｂの上流側の第２ケース１１２Ｂの内壁面に、それぞれ係止されている。

【0064】

第１押圧部１２５Ａ及び第２押圧部１２５Ｂは、インク袋１１１におけるインク供給経路Ｂの上流側のインク収容部分１１１ｂを収納している分割ケース１１２Ｖ２内に設けられているが、インク袋１１１におけるインク供給経路Ｂの下流側の分割ケース１１２Ｖ１内には設けられていない。
これは、下流側の分割ケース１１２Ｖ１内に収納されたインク収容部分１１１ａでは、図６のインクカートリッジ１０００のように突起壁１１３Ｂで括れ１２５が発生してしまうことがなく、図１のカートリッジ装填部４に設けられた供給ポンプユニット２４の吸引動作によって、インク袋１１１内のインクを最後まで完全に使い切ることができるからである。

【0065】

次に、インクカートリッジ１０の動作について説明する。図８は、インク袋１１１内にインクが充填されている状態を表している。図８に示すようにインク袋１１１内にインクが充填されている状態では、インク袋１１１がインク供給経路Ｂの上流側のインク収容部分１１１ｂに対して圧縮スプリング１３１Ａ、１３１Ｂ、１３１Ｃ、１３１Ｄの付勢力（ばね荷重）に抗して膨らんでいるため、第１平板部材１３０Ａ及び第２平板部材１３０Ｂが分割ケース１１２Ｖ２内の壁面側にある。

【0066】

この際の圧縮スプリング１３１Ａ、１３１Ｂ、１３１Ｃ、１３１Ｄの付勢力・圧力（単位面積当たりのばね荷重）の関係は、１３１Ａ＝１３１Ｂ＞１３１Ｃ＝１３１Ｄとなるように設定されている。即ち、インク供給経路Ｂの下流側から上流側に向かう（換言すればインク供給口１２２から遠ざかる）につれて、あるいはインク供給経路Ｂの上流側に配置されているもの程、圧縮スプリング１３１Ａ、１３１Ｂ、１３１Ｃ、１３１Ｄの付勢力・圧力が小さくなるように設定されている。
これにより、効率的なインク移動を実現すると共に、第１平板部材１３０Ａ及び第２平板部材１３０Ｂの略平行な変位を実現して、分割ケース１１２Ｖ２内に収納されたインク収容部分１１１ｂを略平坦状に効率的に押し潰すことが可能となる。

【0067】

図９は、インク袋１１１内のインクを約半分使用した状態を表している。突起壁１１３Ａ、１１３Ｂを挟んでインク供給経路Ｂの上流側のインク袋１１１のインク収容部分１１１ｂを略平坦状に潰す第１平板部材１３０Ａ及び第２平板部材１３０Ｂがあるため、インク袋１１１のインク収容部分１１１ｂがいびつに潰れることがない。このため、インク供給経路Ｂの上流側のインク袋１１１でインク残り無く、突起壁１１３Ａ、１１３Ｂを挟んでインク供給経路Ｂの下流側のインク収容部分１１１ａ側にインクが送られる。

【0068】

図１０は、インク袋１１１内のインクを完全に使い切った状態を表している。上記した図９において、突起壁１１３Ａ、１１３Ｂを挟んでインク供給経路Ｂの上流側のインク袋１１１（分割ケース１１２Ｖ２に収納されているインク収容部分１１１ｂ）に、図６に示したようなインク残り１２６が生じないため、インク袋１１１内のインクを最後まで完全に使い切ることができる。

【0069】

上述したとおり、第４実施形態に係るインクカートリッジによれば、落下による衝撃や輸送時の振動によりインク袋（液体収容袋）の破損を防止すると共に、インク袋（液体収容袋）内のインク（液体）残量を減らすことができる。

【0070】

（第５実施形態に係るインクカートリッジ）
図１１を参照して、図１～図３の画像形成装置に用いられる第５実施形態に係るインクカートリッジ１０Ａについて説明する。図１１は第５実施形態に係るインクカートリッジを説明する断面図である。

【0071】

図１１のインクカートリッジ１０Ａは、図７～図１０のインクカートリッジ１０と比較して、突起部の一例としての突起壁１１３Ａ、１１３Ｂ及び突起壁１１３Ｃ、１１３Ｄによりケース１１２内が略３分割されている点、これらの突起壁によりインク供給経路Ｂの下流側から上流側に順に略３分割された分割ケース１１２Ｖ１、分割ケース１１２Ｖ２、分割ケース１１２Ｖ３を備えている点が主に相違する。

【0072】

押圧部が設けられている分割ケース１１２Ｖ２及び分割ケース１１２Ｖ３は、インク供給経路Ｂの上流側に配置されている分割ケース程、即ち分割ケース１１２Ｖ２内の体積よりも分割ケース１１２Ｖ３内の体積が小さくなるように設定されている点が１つの特徴となっている。分割ケース１１２Ｖ３内には、インク袋１１１におけるインク供給経路Ｂの最上流側の液体収容部分としてのインク収容部分１１１ｃが収納されている。

【0073】

分割ケース１１２Ｖ２内には、インクカートリッジ１０と同様の、分割ケース１１２Ｖ２内に収納されたインク収容部分１１１ｂを押圧する複数の押圧部である第１押圧部１２５Ａ及び第２押圧部１２５Ｂを備えている。

【0074】

分割ケース１１２Ｖ３内には、分割ケース１１２Ｖ３内に収納されたインク収容部分１１１ｃを押圧する複数の押圧部である第３押圧部１２５Ｃ及び第４押圧部１２５Ｄを備えている。

【0075】

第３押圧部１２５Ｃは、インク収容部分１１１ｃの図において上側部分に接触する板部材としての第３平板部材１３０Ｃと、第３平板部材１３０Ｃをインク収容部分１１１ｃに押し付ける押圧手段・弾性部材としてのばねからなる複数（この例では２つ）の圧縮スプリング１３１Ｅ、１３１Ｇとを有する。

【0076】

第４押圧部１２５Ｄは、インク収容部分１１１ｃの図において下側部分に接触する板部材としての第４平板部材１３０Ｄと、第４平板部材１３０Ｄをインク袋１１１に押し付ける押圧手段・弾性部材としてのばねからなる複数（この例では２つ）の圧縮スプリング１３１Ｆ、１３１Ｈとを有する。
第３平板部材１３０Ｃ及び第４平板部材１３０Ｄは、インク袋１１１のインク供給による収縮に合わせてインク収容部分１１１ｃに接触しながら変位可能に構成されている。
第３平板部材１３０Ｃと第４平板部材１３０Ｄは、略相似な外形形状であり、インク収容部分１１１ｃをインク残り無く最後まで完全に押し潰したときに永久変形を生じないような所定の剛性を持つように、例えば合成樹脂で所定の厚さに形成されている。

【0077】

圧縮スプリング１３１Ｅ、１３１Ｇの一端部は第３平板部材１３０Ｃに、圧縮スプリング１３１Ｅ、１３１Ｇの他端部は分割ケース１１２Ｖ３におけるインク供給経路Ｂの最上流側の第１ケース１１２Ａの内壁面に、それぞれ係止されている。また、圧縮スプリング１３１Ｆ、１３１Ｈの一端部は第４平板部材１３０Ｄに、圧縮スプリング１３１Ｆ、１３１Ｈの他端部は分割ケース１１２Ｖ３におけるインク供給経路Ｂの最上流側の第２ケース１１２Ｂの内壁面に、それぞれ係止されている。

【0078】

第１押圧部１２５Ａ及び第２押圧部１２５Ｂは、インク袋１１１におけるインク供給経路Ｂの上流側のインク収容部分１１１ｂを収納している分割ケース１１２Ｖ２内に設けられている。同様に、第３押圧部１２５Ｃ及び第４押圧部１２５Ｄは、インク袋１１１におけるインク供給経路Ｂの最上流側のインク収容部分１１１ｃを収納している分割ケース１１２Ｖ３内に設けられている。
押圧部は、インクカートリッジ１０と同様に、インク袋１１１におけるインク供給経路Ｂの最下流側の分割ケース１１２Ｖ１内には設けられていない。

【0079】

インクカートリッジ１０Ａでは、押圧部が設けられている分割ケース１１２Ｖ２内及び分割ケース１１２Ｖ３内の体積は、インク供給経路Ｂの上流側に配置されている分割ケース（換言すればインク供給口部１２２から遠ざかる）程、即ち、分割ケース１１２Ｖ２内よりも分割ケース１１２Ｖ３内の方が小さくなるように設定されている。つまり、分割ケース１１２Ｖ２内の体積Ｖ２よりも分割ケース１１２Ｖ３内の体積Ｖ３の方が小さくなる（Ｖ２＞Ｖ３）ように設定されている。
このように、分割ケース１１２Ｖ２内よりも分割ケース１１２Ｖ３内の方が体積が小さくなるように設定されていることにより、より効率的なインク移動を実現することができる。

【0080】

次に、インクカートリッジ１０Ａの動作について説明する。図１１は、インク袋１１１内にインクが充填されている状態を表している。図１１に示すようにインク袋１１１内にインクが充填されている状態では、インク袋１１１がインク供給経路Ｂの最上流側のインク収容部分１１１ｃ及び下流側のインク収容部分１１１ｂに渡って圧縮スプリング１３１Ａ、１３１Ｂ、１３１Ｃ、１３１Ｄ、１３１Ｅ、１３１Ｆ、１３１Ｇ、１３１Ｈの付勢力（ばね荷重）に抗して膨らんでいるため、第１平板部材１３０Ａ及び第２平板部材１３０Ｂが分割ケース１１２Ｖ２内の壁面側に、第３平板部材１３０Ｃ及び第４平板部材１３０Ｄが分割ケース１１２Ｖ３内の壁面側に、それぞれある。

【0081】

この際の圧縮スプリング１３１Ａ、１３１Ｂ、１３１Ｃ、１３１Ｄ、１３１Ｅ、１３１Ｆ、１３１Ｇ、１３１Ｈの付勢力・圧力（単位面積当たりのばね荷重）の関係は、１３１Ａ＝１３１Ｂ＞１３１Ｃ＝１３１Ｄ＞１３１Ｅ＝１３１Ｆ＞１３１Ｇ＝１３１Ｈとなるように設定されている。即ち、インク供給経路Ｂの下流側から上流側に向かう（換言すればインク供給口１２２から遠ざかる）につれて、あるいはインク供給経路Ｂの上流側に配置されているもの程、上記各圧縮スプリングの付勢力・圧力が小さくなるように設定されている。

【0082】

これにより、より小さい付勢力・圧力で、インク袋１１１におけるインク供給経路Ｂの上流側から下流側に向かインクのスムーズな移動が可能になると共に、第３平板部材１３０Ｃ及び第４平板部材１３０Ｄ、並びに第１平板部材１３０Ａ及び第２平板部材１３０Ｂの略平行な変位を実現して、分割ケース１１２Ｖ３内に収納されたインク収容部分１１１ｃ及び分割ケース１１２Ｖ２内に収納されたインク収容部分１１１ｂを略平坦状に効率的に押し潰すことが可能となる。

【0083】

上述したとおり、第５実施形態に係るインクカートリッジによれば、ケース内を略３分割する構成にしたので、より効率的なインク移動を実現することが可能になる。また、落下による衝撃や輸送時の振動をより一層抑制することができる。これによりインク袋（液体収容袋）の破損を防止すると共に、インク袋（液体収容袋）内のインク（液体）残量を減らすことができる。

【0084】

以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。例えば、上記実施形態や実施例等に記載した技術事項を適宜組み合わせたものであってもよい。

【0085】

図１に示す画像形成装置では、インクカートリッジ１０を縦置きで使用する場合で説明したが、第４及び第５実施形態で説明したように、インクカートリッジ１０、１０Ａは横置きで使用する場合であってもよいことは無論である。

【0086】

本発明に係る押圧部は、板部材と、押圧手段としてのばね等の弾性部材との組み合わせに限らず、液体収納袋（インク袋）を押圧することができるような構成であれば何でもよい。弾性部材には、ばねの他に弾性ゴム等が含まれる。
また、本発明に係る板部材は、第１～第４平板部材に限らず、液体収容部分に接触する面が少なくとも平坦面で形成されていればよい。

【0087】

上記した第１実施形態においては、画像形成装置がプリンタ構成のもので説明したが、これに限らず、プリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、プロッタ等の機能を持つ複合機などにも同様に適用することができる。また、サブタンク方式で用いるインクカートリッジで説明したが、これに限るものでもない。

【0088】

本発明の実施の形態に適宜記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。

【符号の説明】

【0089】

１ 装置本体
２ 給紙トレイ
３ 排紙トレイ
４ カートリッジ装填部
１０、１０Ａ インクカートリッジ（液体カートリッジ・液体収容器の一例）
３３ キャリッジ
３４ 記録ヘッド（液体吐出ヘッドの一例）
３５ サブタンク
３６ インク供給チューブ
５１ 搬送ベルト
１１１ インク袋（液体収容袋の一例）
１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ インク収容部分（液体収容部分の一例）
１１２Ｖ１、１１２Ｖ２、１１２Ｖ３ 分割ケース
１１２ ケース（筺体）
１１２Ａ 第１ケース（第１筐体）
１１２Ｂ 第２ケース（第２筺体）
１１３Ａ、１１３Ｂ、１１３Ｃ、１１３Ｄ 突起壁（突起部の一例）
１２１ 袋本体
１２２ インク供給口部（液体供給口部の一例）
１２５Ａ 第１押圧部（押圧部の一例）
１２５Ｂ 第２押圧部（押圧部の一例）
１２５Ｃ 第３押圧部（押圧部の一例）
１２５Ｄ 第４押圧部（押圧部の一例）
１３０Ａ 第１平板部材（板部材の一例）
１３０Ｂ 第２平板部材（板部材の一例）
１３０Ｃ 第３平板部材（板部材の一例）
１３０Ｄ 第４平板部材（板部材の一例）
１３１Ａ～１３１Ｈ 圧縮スプリング（押圧手段、弾性部材の一例）
Ａ インク供給方向（液体供給方向の一例）
Ｂ インク供給経路（液体供給経路の一例）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0090】

【文献】特開２００７－０６２２４７号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】