JP4957046B2 - インクカートリッジ - Google Patents

Description

本発明は、インクを貯留するインクカートリッジに関する。

記録用紙に向けてノズルからインクを吐出して印刷を行うインクジェットプリンタが知られている。このようなインクジェットプリンタには、着脱可能なインクカートリッジを備えたものがある。特許文献１には、インク貯留室内のインクをプリンタのヘッドに供給するためのインク出口が、プリンタへの装着状態における一側壁に設けられているインクカートリッジが開示されている。

ところで、インクカートリッジ内のインクが空の状態でインクジェットヘッドがインクを吐出しようとすると、印刷が行なわれないだけでなく、インクジェットヘッド内にエアが侵入することがある。インクジェットヘッド内にエアが侵入すると、そのヘッドは最悪の場合、使用不能となってしまう。このような事態が生じないようにするには、インクカートリッジ内のインク残量を常に把握しておき、インクカートリッジ内のインク残量がほぼゼロになるとヘッドからのインク吐出が禁止されるような制御を行う必要がある。

特許文献２には、インクカートリッジ内のインク残量を検出する技術が開示されている。すなわち、特許文献２に記載のインクカートリッジにおいては、インク貯留室内にインクよりも比重の小さい変位部材が収容されている。この変位部材の鉛直方向に沿った位置はインクの残量に応じて変化するので、プリンタ側に設けられているセンサで変位部材の位置を検知することで、インク残量が少なくなったことを検出することができる。
特開平７−６８７７６号公報（図１） 特開平９−１８１９号公報（図７）

上述の特許文献１に記載されているような、プリンタへの装着状態における側壁にインク出口が設けられているようなインクカートリッジに、特許文献２に記載されているような変位部材を用いたインク残量の検出方法を適用する場合には、プリンタへの装着を考慮すると、インクカートリッジの同一壁面側にインク出口と変位部材の検知位置とが位置することが考えられる。このような際に、変位部材の検知位置とインク出口の位置とが鉛直方向に沿った同一の仮想直線上にある、すなわち、変位部材がインク出口の上方において鉛直方向に変位する場合には、インク出口に遮られて、変位部材がインク出口の上部よりも下方には変位できないために、インク残量が非常に少なくなった状態を正確に検出することができない。また、変位部材の検知位置とインク出口の位置とが鉛直方向に沿った同一の仮想直線上にない場合、すなわち鉛直方向に沿った互いに異なる仮想直線上に位置する場合には、当該壁面の水平方向に沿う長さ、すなわちインクカートリッジの幅が厚くなる。

そこで、本発明の目的は、幅が厚くなるのを避けつつ、インク残量が非常に少なくなった状態を正確に検知することができるインクカートリッジを提供することである。

本発明のインクカートリッジは、インクが貯留されるインク貯留室と、前記インク貯留室内において、貯留されているインク量の減少に伴って変位する変位機構とを備え、プリンタに装着されるときに前記インク貯留室に貯留されたインクをインク出口を介してプリンタに供給するインクカートリッジであって、前記変位機構が、前記インクよりも比重が小さいウキと、前記ウキから延在する延在部と、前記延在部に形成され、水平面に対して斜めに交わると共にインク量の減少による前記ウキの鉛直方向の変位に伴って所定高さレベルにおける水平方向位置が移動する傾斜面と、が形成された誘導部材と、前記誘導部材の水平方向の変位を規制する規制部材と、前記所定高さレベルにおいて水平方向に移動可能に支持されていると共に、インク量の減少による前記ウキの鉛直方向の降下に伴って前記誘導部材の前記傾斜面に押圧されるピンが形成されているスライド部材とを有している。

なお、「水平」とはインクカートリッジをプリンタに装着した姿勢における水平方向を意味する。

この構成によると、インク量の減少に伴ってスライド部材を水平方向に移動させることが可能となる。したがって、スライド部材の端部を被検知部とすることで、インク量の減少に伴って、被検知部をインク貯留室の壁面近傍の検知位置から、検知位置と同一の高さレベルに位置する非検知位置に、または、非検知位置から検知位置に移動させることができる。よって、インク出口と被検知部の検知位置とが同一壁面側に位置するようなインクカートリッジにおいて、インク出口の上方に被検知部の検知位置が位置しているような場合であっても、誘導部材さえ自由に変位可能な位置にあれば、被検知部を有するスライド部材の移動がインク出口によって妨げられることはないので、インク残量が非常に少なくなった状態を正確に検知することができる。また、被検知部の検知位置とインク出口とが鉛直方向に沿った互いに異なる仮想直線上に位置するように配置する必要がないので、インクカートリッジの幅が厚くなることもない。

本発明のインクカートリッジでは、前記規制部材が、前記誘導部材が鉛直方向に移動するように前記誘導部材の変位を規制していてもよい。

なお、「鉛直」とは、インクカートリッジをプリンタに装着した姿勢における鉛直方向を意味する。

この構成によると、例えば、誘導部材が揺動するような場合と比べて、誘導部材が変位する領域が狭くなる。したがって、インクカートリッジを設計する際の自由度が増す。

本発明のインクカートリッジでは、前記傾斜面が水平面に対して斜めに交わっており、前記傾斜面の下端から前記傾斜面に連続して形成されていると共に、鉛直方向に延びる鉛直面をさらに備えていてもよい。

なお、インクカートリッジの上下は、プリンタに装着した姿勢のインクカートリッジの上下となっている。

この構成によると、鉛直面は、インク量の減少によって誘導部材が鉛直方向に変位するのに伴って鉛直方向に移動する。したがって、鉛直面が、スライド部材が支持されている所定高さレベルにある間は、スライド部材のピンは水平方向に押圧されることはない。そして、さらに誘導部材が下方に変位し、傾斜面が所定高さレベルの位置まで移動した際に、初めてスライド部材のピンが水平方向に押圧され、スライド部材が水平方向に移動することとなる。よって、インク切れ直前にスライド部材を移動させることができる。

本発明のインクカートリッジでは、前記規制部材が、前記誘導部材が水平軸のまわりを揺動するように前記誘導部材を枢支していてもよい。この構成によると、誘導部材を１本の回転軸で支持することができるので、例えば、誘導部材を２枚の板状のガイド部材によって鉛直方向に変位可能となるように支持する場合と比べて、誘導部材を支持するための部材点数を減らすことができる。

本発明のインクカートリッジでは、前記インク貯留室は、略直立方体状のケースの内部に形成されており、このケースは、一の側壁に、下方側に前記インク出口が形成されると共に、その上方となる前記所定高さレベルには、前記インク貯留室に連通する内部空間が形成された光透過性を有する突出部が形成されており、前記スライド部材は、前記インク貯留室内のインク量が多いとき、その一端部が前記突出部の内部空間内に位置しており、少なくとも前記一端部が光遮光性を有していてもよい。

なお、インクカートリッジの「側壁」とは、プリンタに装着した姿勢であるインクカートリッジの側壁を意味する。

この構成によると、スライド部材の移動がインク出口によって妨げられることがないので、インクカートリッジの外部から光透過性を有する突出部内に位置するスライド部材の光遮光性を有する一端を検知することで、インク残量を容易且つ正確に検知することができる。

本発明のインクカートリッジでは、前記プリンタは、発光部と発光部を有する透過型の光センサを備えており、前記突出部は、前記インクカートリッジが前記プリンタに装着されたときに前記発光部と前記受光部に挟まれる位置に設けられていてもよい。この構成によると、簡易な機構で確実にインク残量を検出することができる。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係るインクカートリッジの斜視図である。図２は、図１に示すインクカートリッジの側面図である。

インクカートリッジ１は、主開口１１を有する有底箱形の本体１０、および本体１０の主開口１１を塞ぐ蓋体５０によって形成されており、内部にインクが貯留されるインク貯留室６１が形成されている略直方体状のケース６０と、インク貯留室６１内において、貯留されているインク量の減少に伴って変位する変位機構７０とで主に構成されている。すなわち、ケース６０は、最大面積となる一対の略矩形面と、一対の当該面を連結する４方向に位置する側面との略６つの面で構成されている。以下の説明において、その６つの面の最大面積となる一対の略矩形面の長辺に沿う方向を長手方向、一対の当該面を連結する方向を幅方向と称する。ケース６０を形成する本体１０および蓋体５０は、樹脂材料（例えばポリプロピレン）から構成されており、射出成型によりそれぞれ製造される。そして、インク貯留室６１内に貯留されるインクが漏れることがないように、本体１０と蓋体５０とは隙間なく溶着される。また、ケース６０は光透過性を有している。

さらに、インクカートリッジ１には、インク貯留室６１に貯留されているインクを外部（具体的には、インクジェットプリンタ１０００（図５参照））に供給するインク供給部１２０と、インク貯留室６１内に大気を導入する大気導入部１３０とが備えられている。

なお、図１、２に示す状態が、インクカートリッジ１をインクジェットプリンタ１０００（図５参照）に装着する姿勢である。すなわち、インクカートリッジ１は、最大面積となる面が垂直となり、且つ最大面積となる面の長辺が水平方向に沿うような姿勢で装着される。このとき、インク供給部１２０および大気導入部１３０が同一の側面に形成され、インク供給部１２０が底部側に位置し、大気導入部１３０が天井側に位置する。以下、インクカートリッジ１の装着状態の姿勢における底部側を単に「底部側」と称し、装着状態の姿勢における天井側を単に「天井側」と称する。また、単に「上下方向（鉛直方向）」、「水平方向」と称する場合には、インクカートリッジ１がインクジェットプリンタ１０００に装着された姿勢であるときの上下方向（鉛直方向）、水平方向を意味する。

本体１０の主開口１１と対向する壁の底部側には、インク貯留室６１に連通するインク出口２０が、天井側には、インク貯留室６１に連通する大気連通路３０がそれぞれ設けられている。ここで、本体１０の主開口１１と対向する壁からインク貯留室６１外部に向かう方向を単に「外部方向」と称する。

インク出口２０および大気連通路３０は、いずれも長手方向に延在する筒型に形成されている。そして、インク出口２０には、インク供給機構８０の一部が内挿されている。これにより、インク供給部１２０が構成される。また、大気連通路３０には、大気導入機構９０の一部が内挿されている。これにより、大気導入部１３０が構成される。

インク供給機構８０は、インクカートリッジ１がインクジェットプリンタ１０００に装着されていない状態では、インクの流路を閉鎖し、インクジェットプリンタ１０００に装着され、インクジェットプリンタ１０００のインク抽出管１０１５（図５参照）が挿入されるとインクの流路を開放する。したがって、インク供給部１２０は、インクカートリッジ１がインクジェットプリンタ１０００に装着されている際に、インク貯留室６１内のインクをインクジェットプリンタ１０００に供給することができる。

大気導入機構９０は、その一部が大気連通路３０に内装された状態において、大気連通路３０の外に向かって突出する棒状のバルブ開放部３０ａを有している。そして、大気導入機構９０は、インクカートリッジ１がインクジェットプリンタ１０００に装着されていない状態では、大気の流路を閉鎖し、インクジェットプリンタ１０００に装着され、バルブ開放部３０ａがインクジェットプリンタ１０００の装着面１０１３（図５参照）と当接し、大気連通路３０内に向かって押圧された際に大気の流路を開放する。したがって、大気導入部１３０は、インクカートリッジ１がインクジェットプリンタ１０００に装着されている際に、インク貯留室６１内を大気と連通させることができる。

また、本体１０のインク出口２０および大気連通路３０が設けられている壁における、インク出口２０および大気連通路３０の間には、外部方向に突出する検知部４０が設けられている。ここで、図１に示すように、検知部４０の幅方向に沿う長さは、インクカートリッジ１（ケース６０）の幅方向に沿う長さよりも短い。そして、検知部４０の内部には、インク貯留室６１と連通する空間が形成されている。

図５に示すように、検知部４０は、インクカートリッジ１をインクジェットプリンタ１０００に装着した際に、インクジェットプリンタ１０００に設けられた透過型のインク残量検出センサ１０１４の発光部１０１４ａと受光部１０１４ｂとに挟まれる位置に設けられている。より詳細には、上下方向に延在する検知部４０の下端近傍が発光部１０１４ａと受光部１０１４ｂとによって挟まれる位置に設けられている。したがって、検知部４０の下端近傍が、インク残量検出センサ１０１４によって検知することが可能な検知位置となる。

さらに、ケース６０の底壁におけるな長手方向中間位置には、段差部６２が設けられている。段差部６２が設けられていることによって、ケース６０の底壁は、長手方向に沿ってインク供給部１２０が設けられている側が蓋体５０側よりも低くなっている。これにより、インク貯留室６１内に貯留されているインクは、インク供給部１２０近傍へとスムーズに移動する。

ここで、図１〜３を参照しつつ、変位機構７０について説明する。変位機構７０は、誘導部材７１と、誘導部材７１の変位を規制する一対の規制部材７１ａと、スライド部材７７と、スライド部材７７を支持する４つの支持部材７７ａとを有している。

誘導部材７１は、インクの比重より小さい比重となる樹脂材料（例えばスチレン樹脂）からなり、インクカートリッジ１の幅方向に沿って延びる円柱形状のウキ７２と、円柱形状のウキ７２の曲面の一部から上方に向かって延び、さらに検知部４０が形成されている側とは反対側に傾斜して延びる延在部７３とで構成されている。ウキ７２の体積は延在部７３の体積よりも十分に大きいものとされている。ここで、誘導部材７１におけるウキ７２の占める体積比は、ウキ７２がインク液中に位置している場合には、誘導部材７１に生じる浮力がその重力よりも大きく、ウキ７２の一部がインク液中から露出した場合には、誘導部材７１に生じる浮力が重力と等しくなるように設定されている。

図３（ａ）に示すように、誘導部材７１の延在部７３には、その一端部近傍から他端部近傍まで、延在部７３の外形とほぼ相似形の開口７４が形成されている。開口７４内に形成された開口７４の延在方向に沿って延びる２つの対向面の一方（図３中右側にある検知部４０に近い方）には、スライド部材７７を作動させる作動面である傾斜面７４ａ（第１の面）および鉛直面７４ｂ（第２の面）が設けられている。すなわち、傾斜面７４ａは、水平方向に対して傾斜する方向に延在する平面であり、鉛直面７４ｂは、鉛直方向に延在する平面である。より詳細には、傾斜面７４ａが、下端が上端に比べて検知部４０が形成されている側に位置する面であり、鉛直面７４ｂが、傾斜面７４ａの下端から傾斜面７４ａに連続して形成されていると共に、鉛直方向に延びる面である。

規制部材７１ａは、図１、２に示すように、ケース６０の長手方向において離間するとともに鉛直方向に沿って平行に延在する一対の板状部材であり、ケース６０の最大面積を有する一対の側壁の間を連結するように設けられている。そして、一対の規制部材７１ａの間には、誘導部材７１のウキ７２が配されている。ここで、一対の規制部材７１ａの間隔は、誘導部材７１のウキ７２の径よりもやや広いので、ウキ７２は、一対の規制部材７１ａの間において、鉛直方向にスムーズに変位することができる。なお、図２に示すように、規制部材７１ａの下端部とケース６０との間には空隙が形成されているので、インク貯留室６１内のインクは、当該空隙を通ってインク供給部１２０近傍へとスムーズに移動する。

スライド部材７７は、光遮光性を有していると共に長手方向に延びる棒状の部材であり、支持部材７７ａによって、検知部４０の下端部近傍の検知位置に対応する所定高さレベルにおいてその延在方向（水平方向）に沿って移動可能に支持されている。スライド部材７７の長手方向中間部分には、幅方向に延びており、誘導部材７１の延在部７３に形成された開口７４に挿通されるピン７８が設けられている。なお、ピン７８の端部には、開口７４の幅よりも広く形成されたストッパ７８ａが設けられているので、ピン７８が開口７４から抜けることはない。

さらに、スライド部材７７の検知部４０側に位置する一端は、インクジェットプリンタ１０００のインク残量検出センサ１０１４（図５参照）によって検知される被検知部７９となっている。そして、被検知部７９は、ピン７８が開口７４内の鉛直面７４ｂに当接している場合には、検知部４０内の検知位置に位置し（図４（ａ）参照）、ピン７８が開口７４内の傾斜面７４ａの端部（鉛直面７４ｂが形成されている側とは反対側の端部）と当接する場合には、上記の検知位置と同一の高さレベルであって検知部４０内から退避した非検知位置に位置（図４（ｃ）参照）する。

支持部材７７ａは、図１、２に示すように、ケース６０の最大面積を有する一対の側壁の間を連結する棒状部材であり、スライド部材７７のピン７８が設けられている位置を挟む長手方向に沿う２箇所において上下方向に隣接するように２本ずつ、すなわち計４本設けられている。上下方向に隣接する一対の支持部材７７ａの間隔は、スライド部材７７の上下方向に沿う長さよりもやや広くなっているので、スライド部材７７は、当該一対の支持部材７７ａの間でスムーズにスライドすることができる。

ここで、図４を参照しつつ、インクカートリッジ１におけるインク残量の検出方法について説明する。図４（ａ）に示すように、インク貯留室６１内にインクが十分（少なくとも、図４（ａ）に示すように、開口７４の下端部がスライド部材７７のピン７８と当接する位置にある誘導部材７１のウキ７２がインク液面から露出しない程度に）貯留されている場合には、誘導部材７１に生じる浮力がその重力よりも大きいため、誘導部材７１は上方に向かう力を受ける。これにより、スライド部材７７のピン７８には、誘導部材７１の開口７４内に形成されている鉛直面７４ｂの端部（傾斜面７４ａが形成されている側とは反対側の端部）が当接する。したがって、スライド部材７７の被検知部７９は、検知部４０内の検知位置に位置する。このとき、インクジェットプリンタ１０００（図５参照）に設けられたインク残量検出センサ１０１４の発光部１０１４ａと受光部１０１４ｂとの間は、光遮光性を有するスライド部材７７の被検知部７９によって遮断される。この状態がインク有りの状態であり、インクジェットプリンタ１０００の制御基板（図示せず）でインク有りの判別がなされる。

そして、インク貯留室６１内のインクの残量の減少に伴ってインク液面が降下し、誘導部材７１のウキ７２の一部がインク液面から露出すると、誘導部材７１に生じる浮力が重力と等しくなる。その後、更にインク液面が低下すると、誘導部材７１はインク液面の低下に追従して下方に変位する。誘導部材７１が、図４（ａ）に示す位置から、スライド部材７７のピン７８が鉛直面７４ｂにおける傾斜面７４ａとの境界部分に当接する位置まで降下する間は、スライド部材７７のピン７８は、鉛直方向に延びる鉛直面７４ｂと当接する。このとき、スライド部材７７が移動することはなく、被検知部７９は検知部４０内の検知位置に位置している。よって、インクジェットプリンタ１０００（図５参照）に設けられたインク残量検出センサ１０１４の発光部１０１４ａと受光部１０１４ｂとの間は遮断されており、引き続きインクジェットプリンタ１０００の制御基板（図示せず）でインク有りの判別がなされる。

さらに、インク貯留室６１内のインクの残量が減少し、図４（ｂ）に示すように、スライド部材７７のピン７８が傾斜面７４ａに当接する位置まで誘導部材７１が降下した際には、傾斜面７４ａのスライド部材７７が支持されている所定高さレベルにおける水平方向位置は、誘導部材７１の降下に伴って、検知部４０とは反対側に移動する。したがって、ピン７８が傾斜面７４ａによって検知部４０とは反対側に押圧され、スライド部材７７が検知部４０とは反対側にスライドする。

そして、図４（ｃ）に示すように、スライド部材７７のピン７８が傾斜面７４ａの端部（鉛直面７４ｂが形成されている側とは反対側の端部）に当接する位置まで誘導部材７１が降下した際には、被検知部７９はインク貯留室６１内の非検知位置に変位する。このとき、インクジェットプリンタ１０００（図５参照）に設けられたインク残量検出センサ１０１４の発光部１０１４ａと受光部１０１４ｂとの間は光が通る状態となる。この状態がインク無し状態であり、インクジェットプリンタ１０００の制御基板（図示せず）でインク無しの判別がなされる。

ここで、図５を参照しつつ、インクカートリッジ１のインクジェットプリンタ１０００への装着について説明する。

図５（ａ）に示すように、インクジェットプリンタ１０００におけるインクカートリッジが装着される装着部１０１０には、インク残量検出センサ１０１４が配設されている。インク残量検出センサ１０１４は、略コ字状に形成されており、コ字状の開放された一方の端部が光を発光する発光部１０１４ａであり、他方の端部が光を受光する受光部１０１４ｂである。その発光部１０１４ａと受光部１０１４ｂとが、装着面１０１３から突出するよう取り付けられている。なお、インク残量検出センサ１０１４は、発光部１０１４ａから発光された光を受光部１０１４ｂが受光した場合に、インクジェットプリンタ１０００に設けられた制御基板（図示せず）に信号を出力せずに（又は出力し）、発光部１０１４ａから発光された光が遮断され受光部１０１４ｂが受光できない場合に、制御基板に信号を出力する（又は出力しない）よう構成されている。

また、装着面１０１３のインク供給部１２０に対応する側（図５（ａ）下側）には、インク抽出管１０１５が突出して設けられる一方、装着面１０１３の大気導入部１３０に対応する側（図５（ａ）上側）は、その装着面１０１３が平面に形成されている。インク抽出管１０１５には、インク流路１０１３ａが連接されており、そのインク流路１０１３ａを通り、図示しない吐出口へインクが供給される。また、大気導入部１３０側の装着面１０１３には、大気導入路１０１３ｂが形成されており、その大気導入路１０１３ｂを通り、インクカートリッジ１（インク貯留室６１）内に大気が導入される。

そして、図５（ｂ）に示すように、インクカートリッジ１が装着部１０１０に装着されるときは、先に大気導入部１３０のバルブ開放部３０ａが装着面１０１３と当接して大気が導入可能な状態となり、直後にインク抽出管１０１５がインク供給部１２０内部に挿入され、インク供給が可能な状態となるとともに、インク残量検出センサ１０１４の発光部１０１４ａと受光部１０１４ｂとの間に検知部４０が配され、インク残量を検出可能な状態となる。

以上のように、本実施の形態のインクカートリッジ１は、インクが貯留されるインク貯留室６１内において貯留されているインク量の減少に伴って変位する変位機構７０を備えており、インクジェットプリンタ１０００に装着されるときにインク貯留室６１に貯留されているインクをインク出口２０を介してインクジェットプリンタ１０００に供給する。そして、変位機構７０は、インクよりも比重の小さいウキ７２、および水平面に交わると共に、インク量の減少によるウキ７２の変位に伴って所定高さレベルにおける水平方向位置が移動するような傾斜面７４ａが形成された誘導部材７１と、誘導部材７１の変位を規制する規制部材７１ａと、支持部材７７ａによって、所定高さレベルにおいて水平方向に移動可能に支持されていると共に、インク量の減少によるウキ７２の変位に伴って誘導部材７１の傾斜面７４ａに押圧されるピン７８が形成されているスライド部材７７とを有している。さらに、スライド部材７７の一端に設けられている被検知部７９を検知する検知位置は、インク出口２０が設けられている一側壁と同一の側壁におけるインク出口２０の上方に位置している。したがって、インク量の減少に伴ってスライド部材７７を水平方向に移動させることが可能となる。よって、インク量の減少に伴って、スライド部材７７の端部に設けられている被検知部７９を、互いに同一高さレベルに位置する非検知位置と検知位置との間で移動させることができる。これにより、誘導部材７１さえ自由に変位可能な位置にあれば、被検知部７９を有するスライド部材７７の移動がインク出口２０によって妨げられることはないので、インク残量が非常に少なくなった状態を正確に検知することができる。また、被検知部７９の検知位置とインク出口２０とが鉛直方向に沿った互いに異なる仮想直線上に位置するように配置する必要がないので、インクカートリッジ１の幅が厚くなることもない。

また、本実施の形態のインクカートリッジ１では、規制部材７１ａは、ケース６０の長手方向において離間するとともに鉛直方向に沿って平行に延在する一対の板状部材であり、誘導部材７１が鉛直方向に移動するように誘導部材７１の変位を規制する。したがって、例えば、誘導部材が揺動するような場合と比べて、誘導部材７１が変位する領域が狭くなる。よって、インクカートリッジ１を設計する際の自由度が増す。

また、本実施の形態のインクカートリッジ１では、傾斜面７４ａが水平方向に対して斜めに交わっており、傾斜面７４ａの下端から傾斜面７４ａに連続して形成されていると共に、鉛直方向に延びる鉛直面７４ｂが設けられている。したがって、鉛直面７４ｂが、スライド部材７７が支持されている所定高さレベルにある間は、スライド部材７７のピン７８は水平方向に押圧されることはない。そして、さらに誘導部材７１が下方に変位し、傾斜面７４ａが所定高さレベルの位置まで移動した際に、初めてスライド部材７７のピン７８が水平方向に押圧され、スライド部材７７が水平方向に移動することとなる。よって、インク切れ直前にスライド部材を移動させることができる。

さらに、本実施の形態のインクカートリッジ１では、インク貯留室６１は、略直方体状の光透過性を有するケース６０の内部に形成されている。また、ケース６０の一側壁の下方側にはインク出口２０が形成されており、その上方となる所定高さレベルには、インク貯留室６１に連通する内部空間が形成された検知部４０が形成されている。そして、スライド部材７７は、光遮光性を有しており、インク貯留室６１内に十分インクが貯留されている際には、その一端部に設けられた被検知部７９が検知部４０内に位置する。したがって、インクカートリッジ１の外部から検知部４０内に位置する被検知部７９を検知することで、インク残量が十分に多いことを容易且つ正確に検知することができる。

加えて、本実施の形態のインクカートリッジ１が装着されるインクジェットプリンタ１０００は、発光部１０１４ａと受光部１０１４ｂとを有する透過型のインク残量検出センサ１０１４を備えており、検知部４０は、インクカートリッジ１がインクジェットプリンタ１０００に装着された際に、発光部１０１４ａと受光部１０１４ｂとの間に挟まれる位置に設けられている。したがって、簡易な機構で確実にインク残量を検出することができる。

次に、図６を参照しつつ、本発明の第２の実施の形態について説明する。図６は、本実施の形態にかかるインクカートリッジ２０１の概略構成図である。第２の実施の形態に係るインクカートリッジ２０１の構成が、第１の実施の形態に係るインクカートリッジ１の構成と主に異なる点は、インクカートリッジ１では、変位機構７０の規制部材７１ａは、誘導部材７１が鉛直方向に移動するように誘導部材７１の変位を規制するが、本実施の形態のインクカートリッジ２０１では、変位機構２７０の規制部材２７１ａは、誘導部材７１が水平軸まわりを揺動するように誘導部材２７１を枢支する点である。変位機構２７０以外の構成については、第１の実施の形態と同様であるので、説明は省略する。なお、以下の説明において、第１の実施の形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。

図６に示すように、本実施の形態の変位機構２７０は、誘導部材２７１と、誘導部材２７１の変位を規制する規制部材２７１ａと、スライド部材２７７と、スライド部材２７７を支持する支持部材２７７ａとを有している。

誘導部材２７１は、インクの比重より小さい比重となる樹脂材料（例えばスチレン樹脂）からなる。また、誘導部材２７１は、一方向に延在する第１アーム２７３ａ、および第１アーム２７３ａの端部に接続されており第１アーム２７３ａの延在方向とは異なる方向に延在する第２アーム２７３ｂからなり、全体として検知部４０が設けられている側とは反対側に開いた、くの字型に形成されている延在部２７３と、第１アーム２７３ａの第２アーム２７３ｂ側とは反対側の一端部に設けられており、インクカートリッジ１の幅方向に沿って延びる円柱形状のウキ２７２とで構成されている。なお、本実施の形態においては、延在部２７３の第１アーム２７３ａと第２アーム２７３ｂとのなす角度は鋭角である。

そして、くの字型の延在部２７３の屈曲部分には、規制部材２７１ａが挿通される貫通孔２７３ｃが形成されている。ここで、規制部材２７１ａは、水平方向に延びていると共にケース６０の最大面積を有する一対の側壁の間を連結する棒状部材であり、その径は誘導部材２７１に形成されている貫通孔２７３ｃの径よりもやや小さい。したがって、誘導部材２７１は、延在部２７３の屈曲部分を中心にスムーズに揺動可能である。

また、ウキ２７２の体積は延在部２７３の体積よりも十分に大きいものとされている。延在部２７３とウキ２７２との体積比が、ウキ２７２がインク液中に位置している場合には、重力および浮力によって誘導部材２７１に生じる図６における時計回りのモーメントが反時計回りのモーメントよりも大きくなり、ウキ２７２の一部がインク液中から露出した場合には、ウキ２７２に生じる浮力が減少し、時計回りのモーメントと反時計回りのモーメントとが等しくなるように設定されている。したがって、ウキ２７２の一部がインク液中から露出した後は、インクの減少に伴いさらにインクの液面が下がると、その液面に追従してウキ２７２が下方に移動する。ウキ２７２が下方に移動すると、延在部２７３の屈曲部分を支軸として、誘導部材２７１が回動する。

延在部２７３における第２アーム２７３ｂの第１アーム２７３ａとは反対側の端部近傍には、第２アーム２７３ｂの延在方向に沿う楕円形状の開口２７４が形成されており、開口２７４内に形成されている開口２７４の延在方向に沿って延びる２つの対向面の一方（図６中右側にある検知部４０に近い方）がスライド部材２７７を作動させる作動面である傾斜面２７４ａ（第１の面）となる。この傾斜面２７４ａは、誘導部材２７１が取り得ることのできるいずれの回動位置にあるときでも、常に水平方向に対して傾斜する方向に延在する平面である。

スライド部材２７７は、第１の実施の形態のスライド部材７７と同様の構成であり、４つ支持部材２７７ａによって、検知部４０の検知位置に対応する所定高さレベルにおいてその延在方向（水平方向）に沿って移動可能に支持されている。そして、スライド部材２７７のピン２７８は、誘導部材２７１の開口２７４に挿通されている。なお、本実施の形態においては、第１アーム２７３ａの延在方向が水平となっている場合に、スライド部材２７７のピン２７８が傾斜面２７４ａの下端と当接するようになっている。

そして、スライド部材２７７の検知部４０側に位置する一端に設けられた被検知部２７９は、図６中に実線で示すように、ピン２７８が傾斜面２７４ａの下端部に当接している場合には、検知部４０内の検知位置に位置し、図６中に破線で示すように、ピン２７８が傾斜面７４ａの上端部と当接する場合には、インク貯留室６１内における検知部４０近傍の検知位置と同一の高さレベルの非検知位置に位置する。

したがって、本実施の形態のインクカートリッジ２０１では、インク貯留室６１内にインクが十分（少なくとも、図６中に実線で示すように、傾斜面２７４ａの下端部がスライド部材２７７のピン２７８と当接する位置にある誘導部材２７１のウキ２７２がインク液面から露出しない程度に）貯留されている場合には、誘導部材２７１に生じる時計回りのモーメントが反時計回りのモーメントよりも大きいため、誘導部材７１は時計回り方向の力を受ける。これにより、発光部１０１４ａと受光部１０１４ｂとの間が遮断され、インクジェットプリンタ１０００の制御基板でインク有りの判別がなされる。

その後、インク貯留室６１内のインクの残量の減少に伴ってインク液面が降下し、ウキ２７２の一部がインク液面から露出すると、誘導部材２７１に生じる時計回りのモーメントと反時計回りのモーメントが等しくなる。その後、更にインク液面が低下すると、ウキ２７２がインク液面の低下に追従して下方に変位し、延在部２７３が屈曲部分を支軸として反時計回りに回動する。このとき、傾斜面２７４ａのスライド部材２７７が支持されている所定高さレベルにおける水平方向位置は、延在部２７３の回動に伴って、検知部４０とは反対側に移動する。したがって、ピン２７８が傾斜面２７４ａによって検知部４０とは反対側に押圧され、スライド部材２７７が検知部４０とは反対側にスライドする。

そして、図６中に破線に示すように、スライド部材２７７のピン２７８が傾斜面２７４ａの上端部に当接する位置まで延在部２７３が回動した際には、被検知部２７９はインク貯留室６１内の非検知位置に変位する。このとき、インクジェットプリンタ１０００に設けられたインク残量検出センサ１０１４の発光部１０１４ａと受光部１０１４ｂとの間は光が通る状態となる。この状態がインク無し状態であり、インクジェットプリンタ１０００の制御基板でインク無しの判別がなされる。

以上のように、本実施のインクカートリッジ２０１では、第１の実施の形態のインクカートリッジ１と同様に、インク残量が非常に少なくなった状態を正確に検知することができると共に、薄型のインクカートリッジを提供することができる。

また、本実施の形態のインクカートリッジ２０１では、規制部材２７１ａは、誘導部材２７１が水平軸まわりを揺動するように誘導部材２７１を枢支する。したがって、誘導部材２７１をその回転軸となる一本の棒状部材である規制部材２７１ａで支持することができるので、例えば、誘導部材を２枚の板状のガイド部材によって鉛直方向に変位可能となるように支持する場合と比べて、誘導部材２７１を支持するための部材点数を減らすことができる。

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く、特許請求の範囲に記載した限りにおいて、様々な設計変更を行うことが可能なものである。例えば、上述の第１および第２の実施の形態では、インク貯留室６１内にインクが十分貯留されている際には、スライド部材７７（２７７）の被検知部７９（２７９）が検知位置に位置しており、インク残量が減少した際に、スライド部材７７（２７７）の被検知部７９（２７９）が非検知位置に移動する場合について説明したが、これに限られない。第１の実施の形態の延在部７３の延在方向を変更し、ウキ７２の一部から上方に向かって延び、さらに検知部４０が形成されている側に傾斜して延びるようにする、または、第２の実施の形態のくの字型の延在部２７３の開いている方向を変更し、検知部４０が設けられた側に開いたくの字型に変更することによって、インクが十分貯留されている際に、被検知部７９（２７９）が非検知位置に位置しており、インク残量が減少した際に、被検知部７９（２７９）が検知位置に移動するようにしてもよい。この場合、インク貯留室６１に貯留されているインクが光透過性を有していれば、インクジェットプリンタ１０００では、発光部１０１４ａと受光部１０１４ｂとの間が遮断された際に、インク残量が少なくなったと判断する。インクが光遮光性を有していれば、インクジェットプリンタ１０００では、発光部１０１４ａと受光部１０１４ｂとの間がインクによって遮断された状態から、インク液面が検知位置よりも低下し発光部１０１４ａと受光部１０１４ｂとの間に光が通る状態となった後、被検知部７９（２７９）によって再び発光部１０１４ａと受光部１０１４ｂとの間が遮断された際に、インク残量が少なくなったと判断する。

また、上述の第１および第２の実施の形態では、ケース６０が光透過性を有しており、スライド部材７７（２７７）が光遮光性を有している場合について説明したが、これには限られない。たとえば、ケース６０は、検知部４０のみが光透過性を有しており、その他の部分は光遮光性を有していてもよい。また、スライド部材７７（２７７）は、被検知部７９（２７９）のみが光遮光性を有しており、その他の部分は光透過性を有していてもよい。

さらに、上述の第１の実施の形態では、傾斜面７４ａの下端から傾斜面７４ａに連続して形成されていると共に、鉛直方向に延びる鉛直面７４ｂが設けられている場合について説明したが、鉛直面７４ｂはなくてもよい。

また、上述の第１および第２の実施の形態では、インクカートリッジがインクジェットプリンタ１０００に装着されたときに、インクジェットプリンタ１０００に設けられたインク残量検出センサ１０１４の発光部１０１４ａと受光部１０１４ｂとの間に挟まれる位置に検知部４０が設けられており、透過型のセンサによって検知部４０内の被検知部７９（２７９）を検知する場合について説明したが、これには限られない。例えば、反射型のセンサによって被検知部７９（２７９）を検知するようにしてもよい。

また、上述の第１および第２の実施の形態では、傾斜面７４ａ，２７４ａが水平方向に対して傾斜する方向に延在する平面である場合について説明したが、水平方向に傾いていれば平面でなくてもよい。

加えて、上述の第１および第２の形態では、傾斜面７４ａ（２７４ａ）が、開口７４（２７４）内に形成されている場合について説明したがこれには限られない。例えば、第１の実施の形態では、傾斜面７４ａは、延在部７３の側面（蓋体５０と対向する面）に形成されていてもよい。また、第２の実施の形態では、傾斜面２７４ａは、第２アーム２７３ｂの側面（蓋体５０と対向する面）に形成されていてもよい。

本発明の第１の実施の形態にかかるインクカートリッジの斜視図である。 図１に示すインクカートリッジの側面図である。 図１に示す誘導部材およびスライド部材である。 図１に示すインク貯留室内のインクの残量の検出方法を説明するための図である 図１に示すインクカートリッジのインクジェットプリンタへの装着を説明するための図である。 本発明の第２の実施の形態にかかるインクカートリッジの概略構成図である。

符号の説明

１、２０１ インクカートリッジ
２０ インク出口
４０ 検知部（突出部）
６０ ケース
６１ インク貯留室
７０、２７０ 変位機構
７１、２７１ 誘導部材
７１ａ、２７１ａ 規制部材
７２、２７２ ウキ
７４ａ、２７４ａ 傾斜面
７４ｂ 鉛直面
７７、２７７ スライド部材
７７ａ、２７７ａ 支持部材
７８、２７８ ピン
７９、２７９ 被検知部
１０００ インクジェットプリンタ（プリンタ）
１０１４ インク残量検出センサ（光センサ）
１０１４ａ 発光部
１０１４ｂ 受光部

Claims (6)

1. インクが貯留されるインク貯留室と、
   前記インク貯留室内において、貯留されているインク量の減少に伴って変位する変位機構とを備え、プリンタに装着されるときに前記インク貯留室に貯留されたインクをインク出口を介してプリンタに供給するインクカートリッジであって、
   前記変位機構が、
   前記インクよりも比重が小さいウキと、前記ウキから延在する延在部と、前記延在部に形成され、水平面に対して斜めに交わると共にインク量の減少による前記ウキの鉛直方向の変位に伴って所定高さレベルにおける水平方向位置が移動する傾斜面と、が形成された誘導部材と、
   前記誘導部材の水平方向の変位を規制する規制部材と、
   前記所定高さレベルにおいて水平方向に移動可能に支持されていると共に、インク量の減少による前記ウキの鉛直方向の降下に伴って前記誘導部材の前記傾斜面に押圧されるピンが形成されているスライド部材とを有していることを特徴とするインクカートリッジ。
2. 前記規制部材が、前記誘導部材が水平軸のまわりを揺動するように前記誘導部材を枢支し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。
3. 前記インク貯留室は、直方体状のケースの内部に形成されており、このケースは、一の側壁に、下方側に前記インク出口が形成されると共に、その上方となる前記所定高さレベルには、前記インク貯留室に連通する内部空間が形成された光透過性を有する突出部が形成されており、
   前記スライド部材は、前記インク貯留室内のインク量が多いとき、その一端部が前記突出部の内部空間内に位置しており、少なくとも前記一端部が光遮光性を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクカートリッジ。
4. 前記傾斜面は前記突出部から離れる方向に延びており、前記インク貯溜室内のインク量が所定量以下になったとき、前記ウキの鉛直方向の降下に伴って前記ピンが前記傾斜面に押圧されて前記スライド部材の一端部が前記突出部から離れる方向にスライドすることを特徴とする請求項３に記載のインクカートリッジ。
5. 前記プリンタは、発光部と受光部を有する透過型の光センサを備えており、前記突出部は、前記インクカートリッジが前記プリンタに装着されたときに前記発光部と前記受光部に挟まれる位置に設けられていることを特徴とする請求項３又は４に記載のインクカートリッジ。
6. 前記傾斜面の下端から前記傾斜面に連続して前記延在部に形成されていると共に、鉛直方向に延びる鉛直面をさらに有していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のインクカートリッジ。

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