JP2009208268A - インクカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】インク室において回動する回動部材の円滑な回動を実現すること。
【解決手段】インクカートリッジ１００は、内部のインク室１０１内にアーム７０を有する。アーム７０は、各々別部材からなる支軸７７、軸受けリブ７４、及び支持ブロック１７０によって回動可能に支持されている。軸受けリブ７４は、フレーム５０に一体に設けられている。軸受けリブ７４の軸受け６７に支軸７７の一端が圧入されている。支持ブロック１７０は、支軸７７の他端が圧入される軸受け１８５を有しており、支軸７７を介して軸受けリブ７４に取り付けられる。支軸７７にアーム７０の軸孔７８が挿通されることでアーム７０が回動可能となる。軸受けリブ７４及び支持ブロック１７０それぞれの内面には、アーム７０側へ突出する突起６８，１８０が設けられており、アーム７０が倒れた場合に、アーム７０が突起６８，１８０に当たってその倒れが防止される。
【選択図】図８

Description

本発明は、インクが収容されるインクカートリッジに関し、特に、インク室内に設けられた支軸に対して回動する回動部材を有するインクカートリッジに関する。

従来より、インクを用いて記録用紙（被記録媒体）に画像を記録する画像記録装置が知られている。この画像記録装置は、インクジェット方式の記録ヘッドを備え、記録ヘッドのノズルからインク滴を記録用紙へ向けて選択的に噴出する。このインク滴が記録用紙に着弾することによって、記録用紙に所望の画像が記録される。この画像記録装置には、記録ヘッドへ供給するインクを貯蔵するインクカートリッジが設けられる。このインクカートリッジは、画像記録装置に対して着脱可能である。インクカートリッジ内のインクが無くなると、そのインクカートリッジが画像記録装置から取り外されて、新しいインクカートリッジが画像記録装置に装着される。このようなインクカートリッジの交換時期を判定するために、インクカートリッジ内のインク残量を検知する手段が提案されている。

上述のインクカートリッジの一例として、特許文献１には、フロート（６１）がインク室（３１）内に可動に設けられた構成が開示されている。このフロート（６１）は、連結部材（６２）の一端に設けられており、連結部材の（６２）の他端には遮光板（６０）が設けられている。連結部材（６２）の中心には回動軸（６２ａ）が一体に形成されている。回動軸（６２ａ）は、インク室３１の下方に設けられた支持台（６３）に回転可能に支持されている。これにより、連結部材（６２）が、インク室（３１）内で回動可能となる。このように構成されたフロート（６１）は、浮力を利用してインクの貯留量によって変位し、その変位が連結部材（６２）の回動となって遮光板（６０）を姿勢変化させる。この遮光板（６０）の姿勢変化を光学的に検知することによって、インク室（３１）内のインク量が判定される。特許文献２にも同様の構成が開示されている。なお、括弧内の番号は、特許文献１で用いられている符号を示す。以下においても同様である。

特開２００５−２６２５６４号公報 特開２００７−１４４８０５号公報

上述したインクカートリッジにおいては、正確なインク残量を検知するために、連結部材（６２）の回動動作を円滑にする必要がある。そのためには、連結部材を軽量化し、回動時の摩擦抵抗を小さくすることが考えられる。したがって、連結部材（６２）は、軽量化が容易な合成樹脂の成形品が採用されている。また、回動軸（６２ａ）は、支持台（６３）との摩擦抵抗を小さくするために小径に形成されている。しかしながら、連結部材（６２）と回動軸（６２ａ）とを合成樹脂で一体に形成する上述の構成では、成形過程における合成樹脂の収縮などの影響を受けるため、回動軸（６２ａ）の外径が小さいほど、軸心精度を出すことが困難である。また、円滑な回動動作を実現するためには、回動軸（６２ａ）の周面を平滑にする必要があるが、一般に合成樹脂の成形品には、バリやパーティングラインによる段差などが生じるので、回動軸（６２ａ）の周面を平滑にすることが困難である。

回動軸（６２ａ）を連結部材（６２）と一体に形成せずに別部材にすれば、軸心精度を出すことや周面の平滑化が比較的容易である。しかしながら、連結部材（６２）の支持機構において構成部品数が増えると、各部品の寸法公差の累積、或いは上記回動軸（６２ａ）の両端それぞれを支持する支持部の位置ずれなどの要因によって回動軸（６２ａ）を所定の位置で正確に支持することができなくなり、ひいては連結部材（６２）の回動動作を妨げる。連結部材（６２）の取付ガタを大きくすれば上記要因による不具合を解消することができるが、この場合、連結部材（６２）が回動軸（６２ａ）の軸方向へ倒れやすくなる。連結部材（６２）が倒れた状態では、連結部材（６２）が円滑に回動動作しなくなるおそれがある。例えば、連結部材（６２）がインクカートリッジの内壁などの他の部材に当たるなどしてその回動動作を妨げるという問題や、インクの表面張力よって連結部材（６２）が内壁に張り付くという問題が生じ得る。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、インク室において回動する回動部材の円滑な回動を実現することにある。

(1) 本発明のインクカートリッジは、インクが収容されるインク室を区画する本体と、上記インク室に回動可能に設けられ、回動中心に貫通孔が形成された回動部材と、上記貫通孔に挿通された支軸と、上記支軸の少なくとも一端を支持する支持部材と、上記支持部材に設けられ、上記回動部材へ向けて突出する突出片とを具備する。

本発明のインクカートリッジでは、回動部材と支軸と支持部材とが別部材で構成されている。したがって、回動部材と支軸と支持部材との間に無視できない程度の取付ガタが生じる。この取付ガタによって、回動部材は支軸の軸方向へ倒れる場合がある。しかしながら、回動部材が倒れたとしても、支持部材に設けられた突出片によって回動部材が支持される。その結果、回動部材の倒れが防止されるから、回動部材の倒れによりインクカートリッジの内壁に回動部材が当たることもない。

(2) 上記支持部材は、上記支軸の第１の軸端を支持する第１部材と、上記支軸の第２の軸端を支持する第２部材とを有する。上記第１部材は、上記本体に一体に設けられ、上記第２部材は、上記第１部材に着脱可能に設けられている。

このように、第１部材と第２部材とが別部材で構成されている場合は、第１部材の支持部と第２部材の支持部との位置ずれが生じやすい。この場合、支軸が所定位置で正確に支持され難いため、回動部材の貫通孔を支軸の外径に対して比較的大きくする必要がある。そうすると、回動部材がより倒れ易くなる。このような構成において、本発明が好ましく適用され得る。

(3) 上記第１部材は、上記第１の軸端を外嵌して支持する第１軸受けを有し、上記第２部材は、上記第２の軸端を外嵌して支持する第２軸受けを有することが好ましい。

支軸の両端を外嵌して支持する構成では、第１軸受け及び第２軸受けは、支軸の軸方向に、支軸を確実に支持するための十分な厚みを持っていなければならない。この場合、支軸における回動部材の支持スペースが各軸受けによって狭められる。そのため、回動部材の貫通孔の幅が制約され、当該幅を狭くせざるを得なくなる。この場合、回動部材がより倒れ易くなる。このような構成において、本発明が好ましく適用され得る。

(4) 上記突出片は、上記第１部材及び上記第２部材の双方若しくはいずれか一方に設けられている。

突出片が第１部材及び上記第２部材の双方に設けられている場合は、第１壁への倒れ及び第２壁への倒れの双方を防止することができる。もちろん、突出片が上記第１部材若しくは上記第２部材の一方にのみ設けられている場合は、少なくとも、突出片が設けられた側の壁への倒れを防止することができる。

(5) 上記支持部材は合成樹脂を成形して得られるものであり、上記支軸は金属で形成されている。

この構成であれば、支軸を細くすることができる。また、支持部材が合成樹脂の成形品である場合は、成形過程における合成樹脂の収縮などによって、支軸の両端それぞれに対応するそれぞれの支持部がずれやすくなる。この場合も、支軸が傾いた状態となり、回動部材が倒れ易い。したがって、本発明は、上記構成に好ましく適用され得る。

(6) 上記支軸の両端は、上記支持部材に固定され、上記回動部材は、上記支軸に回動可能に支持されている。

支軸の両端が支持部材に固定された構成では、支軸の両端それぞれに対応するそれぞれの支持部にずれが生じる場合がある。この場合、支軸自体が傾いた状態で支持されることになる。この支軸に回動部材を回動可能に支持する場合は、支軸の傾きを考慮して、回動部材の貫通孔の径を大きくする必要がある。そのため、上記構成では、回動部材が倒れ易い。したがって、本発明が上記構成に適用されることにより、回動部材の倒れを効果的に防止することができる。

(7) 上記回動部材は、上記貫通孔の軸方向に直交し且つ上記突出片に対向する平面を有することが好ましい。

回動部材が倒れて上記平面が突出片の先端に当たる。この状態で回動部材が回動しても、突出片が平面上を滑るため、回動部材の回動動作が妨げられない。

(8) 上記突出片の先端は、球面状に形成されていることが好ましい。

これにより、上記平面上における突出片の先端の滑りがより円滑になる。

(9) 上記突出片は、上記支持部材における上記支軸の支持点から上記支軸に直交する方向へ離れた位置に設けられている。

これにより、回動部材の倒れ角が浅い状態で回動部材が突出片に当たる。そのため、回動部材の微小な倒れをも確実に防止することができる。

(10) 上記突出片は、上記支軸の軸方向へ突出している。

これにより、突出片が軸方向に対して傾斜している場合に比べて、突出片の突出量を小さくすることができる。そのため、突出片の撓み難くなり、回動部材が当たった際の突出片の撓みが軽減される。

(11) 上記本体は、上記インク室を区画する第１壁と、該第１壁に対向する第２壁とを有する。この場合、上記支軸は、上記１壁から上記第２壁に渡って設けられている。

この構成では、支軸に回動部材が回動可能に支持された状態で回動部材が倒れると、第１壁若しくは第２壁に当たって、回動部材の回動動作が妨げられる。そのため、本発明が上記構成に適用されることで、回動部材が第１壁若しくは第２壁に当たらなくなる。

(12) 上記第１壁及び上記第２壁の双方若しくは一方が、上記本体の側面に設けられた開口を覆うフィルム状のシートで構成されている。

この構成では、回動部材が倒れて第１壁若しくは第２壁に当たると、インクの表面張力やフィルムの撓みによって回動部材がフィルムに付着するおそれがある。このような構成に本発明が適用されることによって、第１壁若しくは第２壁への回動部材の付着を防止して、円滑な回動動作を実現することができる。

(13) 上記回動部材は、その第１端が所定の第１位置と該第１位置から離間された第２位置との間で移動可能なアームであり、上記アームの上記第１端とは反対側の第２端に、上記インク室内のインク量に応じて移動するフロート部が設けられていてもよい。

(14) 上記本体は、その内部空間が上記インク室と連続する中空であって透光性を有する透光領域を有し、上記アームは、その第１端が上記透光領域内で移動するものであってもよい。

本発明によれば、インク室において回動部材の円滑な回動を実現することができる。

以下、適宜図面を参照して、本発明の一実施形態に係るインクカートリッジ１００について説明する。なお、以下に説明される実施形態は本発明が具体化された一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で実施形態を適宜変更できることは言うまでもない。

〔図面の説明〕
図１は、本発明の一実施形態に係るインクカートリッジ１００の外観構成を示す斜視図である。図２は、インクカートリッジ１００の右側面図である。図３は、インクカートリッジ１００の分解斜視図である。図４は、軸受けリブ７４の拡大図である。図５は、アーム７０の外観形状を示す斜視図である。図６は、支持ブロック１７０の外観形状を示す斜視図である。図７は、支持ブロック１７０の四面図であり、（Ａ）には正面図が示されており、（Ｂ）には左側面図が示されており、（Ｃ）には右側面図が示されており、（Ｄ）には平面図が示されている。図８は、図２における切断線VIII−VIIIの断面図である。

〔インクカートリッジ１００の概略構成〕
インクカートリッジ１００は、インクジェット記録方式の画像記録装置に適用されるものである。図１に示されるように、インクカートリッジ１００は、扁平形状の略六面体として構成されている。詳細には、インクカートリッジ１００は、幅方向（矢印３１の方向、以下「幅方向３１」と称する。）に細く、高さ方向（矢印３２の方向）及び奥行き方向（矢印３３の方向）が幅方向３１よりも長い略直方体形状に形成されている。このインクカートリッジ１００は、図１に示された起立状態で画像記録装置のカートリッジ収容部（不図示）に対して矢印３０で示される方向（以下「挿入方向３０」と称する。）に挿入される。

本実施形態では、図１に示されるように、インクカートリッジ１００において、挿入方向３０の前方側の面を前面３４、挿入方向３０の後方側の面を後面３５、鉛直上方側の面を上面３６、鉛直下方側の面を下面３７とする。また、前面３４、後面３５、上面３６、下面３７それぞれに隣接し、互いに対向する２つの面を側面３８，３９とする。後面３５から見て左側が左側面３８であり、右側が右側面３９である。これら一対の側面３８，３９が本体４０（本発明の本体に相当）において最大面積となっている。なお、本実施形態では、上記各面３４〜３９は、特定の平面を示すものではなく、インクカートリッジ１００の上記各面３４〜３９が正面に向けられたときに現れる面全体を示すものとして定義される。

インクカートリッジ１００は、大別して、内部にインクが収容される本体４０と、大気連通バルブ８０と、インク供給バルブ９０と、アーム７０（本発明の回動部材、アームに相当）と、支持ブロック１７０、保護部材１５０とにより構成されている。保護部材１５０は、線状バネであって、ステンレス鋼などの鋼材で構成されている。その他の各要素は、主に樹脂材料で構成されている。なお、インクカートリッジ１００として、例えば、本体４０の略全体を覆うケースや、インク供給バルブ９０などを覆うプロテクタなどが備えられたものにも本発明は適用可能である。

〔本体４０〕
本体４０は、フレーム５０とフィルム６５（図３参照、本発明の第１壁、第２壁に相当）とを備える。フレーム５０は、インクカートリッジ１００の筐体を構成する部材である。フレーム５０は、インクカートリッジ１００の六面３４〜３９を形成する。したがって、インクカートリッジ１００の六面３４〜３９は、フレーム５０の六面に一致する。以下において、インクカートリッジ１００の各面に付された符号（３４〜３９）を用いてフレーム５０の各面を示す。

フレーム５０は、透光性のある部材、例えば、透明又は半透明の合成樹脂で構成されている。このフレーム５０は、合成樹脂を射出成形することにより得られる。合成樹脂としては、ポリアセタールやナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレンなどが該当する。

図１及び図２に示されるように、フレーム５０は、外周壁５１を備える。外周壁５１は、フレーム５０として一体に形成されている。外周壁５１は、インクカートリッジ１００の左側面３８から右側面３９に渡って設けられている。外周壁５１は、内部に空間を形成するように、前面３４、上面３６、後面３５、下面３７に概ね沿って環状に配設されている。これにより、フレーム５０の左側面３８及び右側面３９に開口５８が形成される。つまり、フレーム５０の左側面３８及び右側面３９は、それぞれ、開放されている。

フレーム５０には、インク室１０１内の上部空間を幅方向３１（図１参照）の中央で仕切り分ける仕切り板５３が外周壁５１と一体に設けられている。インク室１０１の下部、つまり、仕切り板５３の下方の空間１０２は、後述するアーム７０及び支持ブロック１７０が配置されるスペースである。そのため、空間１０２は、幅方向３１に渡って仕切り分けられておらず、左側面３８から右側面３９へ貫通している。

〔フィルム６５〕
図３に示されるように、フィルム６５は、透明な樹脂で構成された薄肉状のものである。このフィルム６５は、フレーム５０の両側面３８，３９側の縁部、つまり、外周壁５１の側面３８，３９側の縁部に、周知の熱溶着法によって溶着される。フィルム６５によって開口５８が閉塞される。これにより、フレーム５０の外周壁５１とフィルム６５とによって囲まれた空間がインク室１０１として区画される。このように区画されたインク室１０１にインクが収容される。なお、本実施形態では、フレーム５０とフィルム６５とによってインク室１０１が形成されることとしたが、例えば、フレーム５０自体を直方体の容器状に形成することによってその内部にインク室１０１が形成されてもよい。

〔インク注入部１０５〕
フレーム５０の後面３５にインク注入部１０５が形成されている。インク注入部１０５は、フレーム５０の後面３５側に設けられている。具体的には、インク注入部１０５は、フレーム５０の後面３５の中段付近よりやや下側に配設されている。このインク注入部１０５からインクがインク室１０１に注入される。インクの注入手法としては、インク室１０１における脱気度を高めてインク室１０１における気泡の発生を防止するべく、減圧注入法（真空注入法とも呼ばれている）が採用される。具体的には、インク室１０１にインクを注入する前にインク室１０１内の空気を吸引排気してインク室１０１内の圧力を真空に近い圧力まで減圧し、その後、内外の圧力差を利用してインクをインク室１０１内に注入する。インクの注入後は、インク室１０１内の気圧が大気圧未満にされた状態でインク注入部１０５が密封される。したがって、未使用状態のインクカートリッジ１００は、インク室１０１が大気圧未満に維持されている。

〔検知部１４０〕
フレーム５０の前面３４には、検知部１４０（本発明の透光領域に相当）が設けられている。検知部１４０は、インク室１０１に収容されているインクの量を視覚的或いは光学的に検知するためのものである。検知部１４０は、フレーム５０に一体に形成されている。したがって、検知部１４０は、フレーム５０と同じ材質、つまり、透光性のある透明又は半透明の樹脂材料で構成されている。

検知部１４０は、略直方体形状を呈している。検知部１４０は、フレーム５０の前面３４の中段付近からフレーム５０の外側へ向けて突設されてる。この検知部１４０は、略矩形状の５つの隔壁からなり、内部が中空に形成されている。つまり、検知部１４０の内部には、上記隔壁によって囲まれた内部空間（不図示）が形成されている。検知部１４０のインク室１０１側には壁は設けられておらず、上記内部空間がインク室１０１に連続している。

検知部１４０は、インクカートリッジ１００が画像記録装置に装着された際に、画像記録装置に設けられたフォトインタラプタなどの光センサの光路に挿入される。検知部１４０は、その側面と光路とが交差するように挿入される。光センサによって検知部１４０の側面に光が照射される。

インクカートリッジ１００の内部、つまりインク室１０１にアーム７０が設けられている。アーム７０は、遮光性のある樹脂材料で構成されている。アーム７０は、後述する軸受けリブ７４（本発明の第１部材に相当）及び支持ブロック１７０（本発明の第２部材に相当）によって、図２の矢印４４の方向へ回動可能に支持されている。アーム７０の一端には、浮力体としての役割を担うフロート部７３（本発明の浮力体に相当）が設けられている。フロート部７３は、インク室１０１内のインク量に応じて上下に変位する。アーム７０の他端には、検知部１４０の内部空間内に配置されるインジケータ部７２が設けられている。なお、軸受けリブ７４及び支持ブロック１７０は、いずれも、本発明の支持部材に相当する。

インク室１０１内のインク量に応じてフロート部７３が上下に変位すると、アーム７０が図２の矢印４４の方向へ揺動し、その揺動動作に応じてインジケータ部７２が検知部１４０の内部空間内で上下に移動する。具体的には、インジケータ部７２は、上記光センサの照射領域と交差する第１位置と上記照射領域から外れた第２位置との間で移動する。換言すれば、インジケータ部７２は上記第１位置において照射領域に配置された姿勢と、上記第２位置に配置された姿勢とに変化する。この上下に移動するインジケータ部７２が検知部１４０を介して上記光センサによって検知されることで、インクが所定量以上あるかどうかが判別される。

〔大気連通バルブ８０〕
検知部１４０の上部に大気連通バルブ８０が設けられている。大気連通バルブ８０は、フレーム５０の前面３４の上部に穿設された大気連通用の貫通孔８１（図３参照）を開放又は閉塞する弁機構として構成されている。この大気連通バルブ８０は、主として、バルブ本体８７、コイルバネ８６、シール部材８３、キャップ８５などの部材で構成されている。大気連通バルブ８０は、常時は、バルブ本体８７が貫通孔８１を閉塞している。インクカートリッジ１０が記録装置に装着されると、バルブ本体８７のロッド８４が押されて、バルブ本体８７がコイルバネ８６の付勢力に抗して作動して、貫通孔８１が開放される。これにより、インク室１０１と外部とが連通して、インク室１０１内の空気層が大気圧と同圧になる。なお、本実施形態では、貫通孔８１を閉塞する機構として大気連通バルブ８０を用いることとしたが、大気連通バルブ８０に代えて、貫通孔８１をビニール製の粘着テープやフィルムなどで閉塞する簡素な閉塞手段を用いることも可能である。

〔インク供給バルブ９０〕
検知部１４０の下方にインク供給バルブ９０が設けられている。インク供給バルブ９０は、フレーム５０の前面３４の下部に穿設されたインク供給用の貫通孔９１（図３参照）を開放又は閉塞する弁機構として構成されている。このインク供給バルブ９０は、主として、バルブ本体９７、コイルバネ９６、バネ受け９４、シール部材９３、キャップ９５などの部材で構成されている。インク供給バルブ９０は、常時は、バルブ本体９７が貫通孔９１を液密に閉塞している。インクカートリッジ１０が記録装置に装着されると、図示しないインクニードルによってバルブ本体９７がコイルバネ９６の付勢力に抗して作動して、貫通孔９１が開放される。これにより、インク室１０１内のインクを上記インクニードルを通じて記録装置側へ供給することが可能となる。

〔軸受けリブ７４〕
軸受けリブ７４は、フレーム５０に設けられている。具体的には、軸受けリブ７４は、インク室１０１内の傾斜部５２に立設されている。傾斜部５２は、インク室１０１内において、前面３４及び下面３７で形成されるコーナー部分に設けられている。この傾斜部５２は、外周壁５１が上記コーナー部分で傾斜されることにより形成されている。本実施形態では、軸受けリブ７４は、傾斜部５２の幅方向３１の端部、つまり、傾斜部５２の左側面３８側の端部に立設されている。

軸受けリブ７４は、フレーム５０と一体に形成されている。したがって、軸受けリブ７４は、フレーム５０と同じ材質（本実施形態では合成樹脂）で構成されている。この軸受けリブ７４は、支軸７７（本発明の支軸に相当）の一端を固定するとともに、後述する支持ブロック１７０及び保護部材１５０をフレーム５０に取り付けるための部材である。図４に示されるように、軸受けリブ７４は、概ね円盤状の基体６２と、軸受け６７（本発明の第１軸受けに相当）と、突起６８（本発明の突出片に相当）と、回り止め６９と、孔６６とを有する。なお、軸受け６７、突起６８、及び回り止め６９は、いずれも、基体６２の右側面３９側の面６３に設けられている。

〔軸受け６７〕
軸受け６７は、基体６２の中心に配置されている。軸受け６７は、円柱状の支軸７７の一端（第１の軸端）を支持するものである。支軸７７は、後述するアーム７０を回動可能に支持するものである。本実施形態では、支軸７７の一端が軸受け６７で固定されている。この軸受け６７は、基体６２の面６３に垂直な方向へ突出する円筒状のボスであり、支軸７７が挿入される軸孔６４を有する。支軸７７が軸孔６４に挿入されることで、支軸７７の一端の外周面が軸孔６４内に嵌められる。つまり、支軸７７の一端が軸孔６４に外嵌される。軸孔６４の内径は、支軸７７の外径よりも小さく設定されている。軸受け６７の軸孔６４に、支軸７７の一端が圧入される。これにより、支軸７７の一端が軸受けリブ７４に固定される。支軸７７の他端（第２の軸端）は、後述するように、支持ブロック１７０側で支持される。軸受け６７に固定された支軸７７にアーム７０の軸孔７８が挿通されることで、アーム７０が支軸に回動可能に支持される。

〔突起６８〕
突起６８は、軸受け６７の上部に配置されている。突起６８は、支軸７７にアーム７０が軸支された際に、支軸７７の軸方向、つまり、幅方向３１へアーム７０が倒れることを防止するためのものである。この突起６８は、棒状に形成されている。突起６８は、図４に示されるように、面６３に垂直な方向、つまり、軸孔６４の軸方向へ突出している。換言すると、軸受け６７に支軸７７が固定され、更に支軸７７にアーム７０が回動可能に支持された状態で、突起６８は、アーム７０へ向けて突出している。突起６８の先端は、球面状に形成されている。図４に示されるように、突起６８は、基体６２において、支軸７７の支持点である軸受け６７から軸孔６４の軸方向に直交する方向へ最も離れた位置、つまり、基体６２の縁部近傍に設けられている。突起６８の突出長さは、軸受け６７の突出長さと概ね同じ寸法に設定されている。

〔回り止め〕
回り止め６９は、軸受け６７の近傍に設けられている。この回り止め６９は、支持ブロック１７０が軸受けリブ７４に取り付けられた際に、支持リブ７４に対する支持ブロック１７０の回転を防止するためのものである。回り止め６９は、図４に示されるように、面６３に垂直な方向へ延出された棒状のリブである。支持ブロック１７０の取り付けについては後述する。

回り止め６９と軸受け６７との間に孔６６が形成されている。この孔６６は、基体６２を貫通している。この孔６６に保護部材１５０の端部１５０Ｂ（図３参照）が挿入される。なお、保護部材１５０の他方端を構成するＵ字部１５０Ａ（図３参照）は、フレーム５０に形成された掛け部１３１に掛止される。

〔アーム７０〕
以下、図２、図３及び図５を参照して、アーム７０の構成について詳細に説明する。

アーム７０は、インク室１０１に収容されたインクの液量を検知するための部材である。アーム７０の一方端（第１の延出端）に、検知部１４０の内部空間に対して進入し或いは該内部空間から離間するインジケータ部７２が設けられている。また、アーム７０の他方端（第２の延出端）にフロート部７３が設けられている。

アーム７０は、その回動中心となる位置に軸孔７８が形成されている。この軸孔７８が支軸７７に挿通される。支軸７７はアーム７０を回動自在に支持するためのものであり、その一端は、軸受けリブ７４の軸受け６７（図４参照）に固定され、その他端は支持ブロック１７０の軸受け１８５（図７参照、本発明の第２軸受けに相当）に固定される。したがって、アーム７０の軸孔７８の内径は、アーム７０を回動可能とするために、支軸７７の外径よりも大きく設定されている。特に、本実施形態のごとく、アーム７０と支軸７７と支持リブ７４と支持ブロック１７０とが別部材で構成されている場合は、各部材の寸法公差の累積や、軸受け６７，１８５の位置ずれなどが影響して、支軸７７が幅方向３１に対して傾いた状態で固定される場合がある。この場合、アーム７０の円滑な回動を実現するために、アーム７０の軸孔７８の内径は、支軸７７の外径に対して十分に大きく設定されている。このように軸孔７８の内径が設定されているため、アーム７０が支軸７７で軸支されることによって、アーム７０は、インク室１０１内において矢印４４（図２参照）の方向へ円滑に回動可能となる。なお、軸孔７８の内径を支軸７７の外径に対して大きく設定すると、アーム７０が幅方向３１へ倒れ易くなるが、本実施形態では、軸受けリブ７４に突起６８が設けられ、支持ブロック１７０に突起１８０（本発明の突出片に相当）が設けられているため、アーム７０の倒れが防止される。

支持ブロック１７０は、フレームと同じ合成樹脂から成形されており、軸受リブ７４と対向して配置されている。支持ブロック１７０の右側面３９側の面には、軸受け６７と同様の軸受け１８５（図７参照）が形成されており、軸受け６７と一対として、支軸７７の他端を支持している。

〔支軸７７〕
支軸７７は、金属製であって、例えば、丸棒状の鋼材などからなる。この支軸７７の円周面は平滑に形成されている。支軸７７に採用される金属材料としてステンレス鋼があげられ、支軸７７の円周面を研磨等により平滑に加工できる。もちろん、支軸７７に採用する金属材料としてステンレス鋼以外を採用してもよい。要するに、支軸７７は、フレーム５０に採用される合成樹脂より剛性の高い材料から作製されていればよい。

〔フロート部７３〕
フロート部７３は、例えば、内部が中空状に形成されており、インクなどの液体に対して浮力を有する浮力体の役割を担っている。したがって、フロート部７３は、インク量が所定量以下になると上方に変位する。これにより、フロート部７３の変位に応じてアーム７０が回動する。本実施形態では、インク中において、軸孔７８からフロート部７３に至る第２部位７６が浮き上がるようにフロート部７３が形成されている。なお、フロート部７３を中空形状とせず、フロート部７３自体をインクの比重よりも小さい比重の素材で形成してもよい。

〔インジケータ部７２〕
インジケータ部７２は、インク室１０１内のインクの残量を指し示すためのものである。アーム７０が図２において時計方向へ回動されると、インジケータ部７２が検知部１４０の内部空間に進入する。この内部空間に進入したインジケータ部７２は、検知部１４０の下壁の内面に当たって、それ以上の回動が阻止される。これにより、アーム７０は、インジケータ部７２が第１位置に配置された姿勢となる。一方、アーム７０が図２において反時計方向へ回動されると、インジケータ部７２が検知部１４０の下壁の内面から離間して第２位置に配置される。第２位置は、検知部１４０の下壁の内面から所定距離だけ隔てた位置であり、アーム７０は、インジケータ部７２が第２位置に配置された姿勢で静止する。

アーム７０は、軸孔７８からインジケータ部７２に至る第１部位７５が薄板状に形成されている。具体的には、第１部位７５は、軸孔７８の軸方向に薄肉に形成されている。これにより、アーム７０の軽量化が図られている。本実施形態では、軸孔７８の外周部位も第１部位７５と同様に薄肉状に形成されている。したがって、軸孔７８の軸方向の幅は第１部位７５の厚みと同じサイズとなっている。幅方向３１へのアーム７０の倒れを防止するためには、軸孔７８の軸方向の幅を大きくすることが望ましいが、本実施形態のインクカートリッジ１００は幅方向３１に細く形成されており、且つ、軸受け６７，１８５が幅方向３１に厚みのあるボスで構成されているため、軸孔７８の幅は狭くせざるを得ない。なお、軸孔７８の幅を狭くすれば、支軸７７との接触摩擦が小さくなるものの、上述したように、アーム７０が倒れ易くなる。

〔平面７１〕
図５に示されるように、アーム７０は、平面７１（本発明の平面に相当）を有する。平面７１は、その両方の表面が平滑となるように形成されている。平面７１は、軸孔７８からフロート７３に至る部位に設けられており、概ね第１部位７５と同じ肉厚に形成されている。平面７１は、アーム７０が支軸７７に回動可能に取り付けられた状態で、突起６８（図４参照）に対向する位置に設けられている。この平面７１は突起６８に対して十分に大きい面積を有しており、インジケータ部７２の移動可能範囲においてアーム７０が回動した場合でも、平面７１は、常に突起６８と対向する。

〔アーム７０の動作〕
本実施形態では、アーム７０は、軸孔７８から延出されてフロート部７３に至る第２部位７６が軸孔７８から延出されてインジケータ部７２に至る第１部位７５よりも重量が大きくなるように形成されている。したがって、空気中においては、第２部位７６が第１部位７５よりも重い。そのため、インク室１０１にインクが入っていない状態では、アーム７０は、支軸７７を中心にして、図２において反時計方向へ回動する。これにより、インジケータ部７２が検知部１４０の内部空間から離間する。つまり、インジケータ部７２が内部空間から離間していることは、インク室１０１にインクが入っていないことを意味する。なお、フロート部７３の下端がインク室１０１の底面に当たると、アーム７０の回動が停止して、インジケータ部７２が第２位置に維持される。

一方、インク室１０１に所定量以上のインクが貯留されている状態、言い換えれば、フロート部７３がインク液中にある状態では、フロート部７３に浮力が発生する。この浮力によって、第１部位７５と第２部位７６との重量の均衡が逆転する。すなわち、インク中では、フロート部７３の重力方向に働く力はインジケータ部７２の重量方向に働く力よりも小さくなる。したがって、アーム７０は、支軸７７を中心にして、図２において時計方向へ回動する。このとき、インジケータ部７２は検知部１４０の内部空間に進入して、インジケータ部７２の下端が検知部１４０の下壁の内面に当たった第１位置で保持される。つまり、インジケータ部７２が検知部１４０の内部空間に進入していることは、インク室１０１に所定量以上のインクが貯留されていることを意味する。

上述のようにアーム７０が動作するため、検知部１４０の内部空間におけるインジケータ部７２の位置を検知部１４０の外部から目視で確認し、或いは、フォトインタラプタなどの光センサで監視することで、インク室１０１内のインクの液量が一定量以上あるかどうかを検知することができる。言い換えれば、インジケータ部７２の動きによって、インク室１０１内のインクの量が目視或いは光センサなどにより外部から判別できる。

〔支持ブロック１７０〕
以下、図６及び図７を参照しながら、支持ブロック１７０の構成について詳細に説明する。なお、図６には、説明の便宜のため、外周壁５１の一部が破線で示されている。

支持ブロック１７０は、支軸７７を支持するとともに、インク室１０１側に撓むフィルム６５を支持するための支持部材である。この支持ブロック１７０は、インク室１０１の下部、言い換えれば、仕切り板５３の下方において幅方向３１に貫通する空間１０２（図３参照）に配置される。本実施形態では、支持ブロック１７０は、図３に示されるように、フレーム５０に設けられた軸受けリブ７４に対して着脱可能に構成されている。

図６及び図７に示されるように、支持ブロック１７０は、プレート１７１と、複数のリブ１７４〜１７７と、軸受け１８５と、回り止め１７８と、突起１８０とを有する。これら各部は、支持ブロック１７０を合成樹脂で成形することにより、一体に形成される。なお、支持ブロック１７０は、フレーム５０と同じ材質で形成されている。

リブ１７４及びリブ１７５は、プレート１７１の第１面１７２に垂直に立設されている。リブ１７４，１７５は、略Ｌ字状に形成されている。リブ１７４及びリブ１７５は、プレート１７１の上端１８７付近に配置されている。本実施形態では、リブ１７４とリブ１７５とは、所定間隔だけ隔てられて配置されている。これにより、リブ１７４とリブ１７５との間に、プレート１７１とリブ１７４とリブ１７５とによって囲まれた平面視で略Ｃ字状の開口１７９が形成される。本実施形態では、この開口１７９にアーム７０の第１部位７５が挿通される。したがって、アーム７０は、開口１７９の範囲内で揺動可能となる。つまり、空間１０２に支持ブロック１７０が設けられた状態であっても、アーム７０の動作が確保される。

支持ブロック１７０は、リブ１７５から略水平方向へ延出された支持部１８９を有する。この支持部１８９は、リブ１７５の略中央部からリブ１７４とは反対の方向へ延出されている。支持部１８９に、リブ１７６及びリブ１７７が設けられている。リブ１７６とリブ１７７とは、所定間隔だけ隔てられている。したがって、リブ１７４〜１７７は、空間１０２（図２参照）において、分散して配置されている。

リブ１７６及びリブ１７７は、リブ１７４，１７５と略同形状の略Ｌ字状に形成されている。本実施形態では、リブ１７６，１７７は、支持部１８９を中心にしてリブ１７４，１７５と同方向へ均等長さとなるように延出されている。

リブ１７４〜１７７の幅Ｗ２（図６及び図７参照）は、仮にインクカートリッジ１００においてフィルム６５がインク室１０１側に撓んだ場合でも、フィルム６５がアーム７０に接触しないサイズに形成されている。詳細には、リブ１７４，１７５の幅Ｗ２は、アーム７０において最も幅寸法の大きいフロート部７３の幅Ｗ１（図５参照）よりも大きい寸法に形成されている。更に詳細には、リブ１７４，１７５の幅Ｗ２は、フレーム５０の幅と略同じ寸法に形成されている。

図７（Ｂ）に示されるように、プレート１７１の第１面１７２の下部には、溝１８２が形成されている。溝１８２は、横向き略三角形状に形成されている。溝１８２の頂部１８１には、孔１８３が形成されている。このような溝１８２が形成されているため、支持ブロック１７０が空間１０２に配設された状態で、保護部材１５０の端部１５０Ｂが溝１８２に沿って頂部１８１へ向けて押し込まれると、端部１５０Ｂが頂部１８１へ案内されて、孔１８３に挿入される。これにより、保護部材１５０の端部１５０Ｂを孔１８３に挿入する作業が容易となる。

図７（Ｃ）に示されるように、プレート１７１の第２面１７３には、回り止め１７８が設けられている。回り止め１７８は、軸受けリブ７４の回り止め６９に対応する位置に設けられている。回り止め１７８は、第２面１７３に垂直に立設された２つの棒状のリブ１７８Ａ，１７８Ｂからなる。リブ１７８Ａとリブ１７８Ｂとは、所定間隔を隔てて配置されている。支持ブロック１７０が後述するように軸受けリブ７４に取り付けられる際に、リブ１７８Ａとリブ１７８Ｂと隙間１７８Ｃに軸受けリブ７４の回り止め６９が挿入される。

軸受け１８５の上部に突起１８０が設けられている。突起１８０は、軸受けリブ７４の突起６８と対向する位置に設けられている。突起１８０は、突起６８と同様の形状に形成されており、支軸７７でアーム７０が軸支された際に、支軸７７の軸方向、つまり、幅方向３１へ倒れることを防止するためのものである。この突起１８０は、棒状に形成されており、第２面１７３に垂直な方向へ突出している。換言すると、軸受け１８５に支軸７７の一端が固定され、更に支軸７７にアーム７０が回動可能に支持された状態で、突起１８０は、アーム７０へ向けて突出している。突起１８０の先端は、球面状に形成されている。突起１８０の突出長さは、軸受け１８５の突出長さと概ね同じ寸法に設定されている。

プレート１７１の第２面１７３には、支軸７７の一端が圧入される軸受け１８５が形成されている。軸受け１８５は、軸受けリブ７４の軸受け６７と同様に、第２面１７３に垂直な方向へ突出する円筒状のボスであり、支軸７７の一端が挿入される軸孔１８６を有する。

軸受けリブ７４への支持ブロック１７０の取り付けは次のようにして行う。まず、軸受けリブ７４の軸受け６７に一端が固定された支軸７７にアーム７０の軸孔７８が挿通された状態で、図３に示されるように、第２面１７３を軸受けリブ７４に向けて、軸受け１８５と支軸７７の他端とが合わさるよう位置決めし、更に回り止め１７８の隙間１７８Ｃと回り止め６９とが合わさるように位置決めする。そして、支持ブロック１７０を軸受けリブ７４側へ押し込むと、支軸７７の他端が軸受け１８５に圧入される。これにより、支軸７７が左側面３８側のフィルム６５から右側面３９側のフィルム６５へ渡って設けられる。また、回り止め１７８の隙間１７８Ｃに回り止め６９が挿入されるため、支持ブロック１７０が軸受けリブ７４に対して回転することはない。このように支持ブロック１７０が取り付けられることで、アーム７０が支軸７７に回動可能に支持される。このとき、アーム７０の第１部位７５（図５参照）が開口１７９に挿通される。なお、プレート５０に支持ブロック１７０が取り付けられた状態で、リブ１７４〜１７７は、左側面４５及び右側面４６に対して垂直に配置される。

〔本発明の作用効果〕
上述したように、本実施形態では、軸受けリブ７４に突起６８が設けられ、支持ブロック１７０に突起１８０が設けられている。これらの突起６８，１８０は、図８に示されるように、アーム７０に向かって突出している。アーム７０が支軸７７の軸方向、つまり、幅方向７０へ倒れたとしても、直ちに突起６８，１８０によって支持される。そのため、アーム７０の倒れが防止されて、アーム７０が倒れてインクカートリッジ１００のフィルム６５にアーム７０が当たることもない。なお、本実施形態では、軸受けリブ７４及び支持ブロック１７０の双方に突起を設けることとしたが、少なくともいずれか一方に突起が設けられていれば、アーム７０の一方向の倒れが防止される。その結果、インクの表面張力やフィルム６５の撓みによってアーム７０がフィルム６５に付着しなくなる。

また、アーム７０には、各突起６８，１８０に対向する位置に平面７１が設けられている。そのため、アーム７０が倒れた場合は平面７１が突起６８，１８０に当たる。平面７１の表面は、平滑に形成されているため、仮に、平面７１が倒れて突起６８又は突起１８０のいずれかに当たった状態でアーム７０が回動しても、突起６８，１８０が平面７１上を滑る。したがって、アーム７０の回動動作が妨げられることはない。

また、突起６８，１８０の先端が球面状に形成されているため、平面７１と突起６８，１８０とが当たっても、摩擦抵抗が小さいため、アーム７０の回動動作が円滑に行われ得る。

また、突起６８は、軸受け６７から離れた基体６２の縁部に設けられている。そのため、アーム７０の倒れ角が浅い状態でも、アーム７０が突起６８によって支持される。これにより、アーム７０の微小な倒れをも確実に防止することができる。

なお、上述の実施形態では、支軸７７を軸受けリブ７４と、軸受けリブ７４とは別部材の支持ブロック１７０とによって固定することとしたが、もちろん、別部材ではなく、一つの部材で支軸７７の両端を固定する構成において、本発明を適用した場合でも、上述した作用効果を奏する。

図１は、本発明の一実施形態に係るインクカートリッジ１００の外観構成を示す斜視図である。 図２は、インクカートリッジ１００の右側面図である。 図３は、インクカートリッジ１００の分解斜視図である。 図４は、軸受けリブ７４の拡大図である。 図５は、アーム７０の外観形状を示す斜視図である。 図６は、支持ブロック１７０の外観形状を示す斜視図である。 図７は、支持ブロック１７０の四面図であり、（Ａ）には正面図が示されており、（Ｂ）には左側面図が示されており、（Ｃ）には右側面図が示されており、（Ｄ）には平面図が示されている。 図８は、図２における切断線VIII−VIIIの断面図である。

符号の説明

４０・・・本体
５０・・・フレーム
６５・・・フィルム
６７・・・軸受け
６８・・・突起
７０・・・アーム
７１・・・平面
７２・・・インジケータ部
７３・・・フロート部
７７・・・支軸
７４・・・軸受けリブ
１４０・・・検知部
１７０・・・支持ブロック
１８５・・・軸受け

Claims (14)

1. インクが収容されるインク室を区画する本体と、
   上記インク室に回動可能に設けられ、回動中心に貫通孔が形成された回動部材と、
   上記貫通孔に挿通された支軸と、
   上記支軸の少なくとも一端を支持する支持部材と、
   上記支持部材に設けられ、上記回動部材へ向けて突出する突出片と、を具備するインクカートリッジ。
2. 上記支持部材は、上記支軸の第１の軸端を支持する第１部材と、上記支軸の第２の軸端を支持する第２部材とを有し、
   上記第１部材は、上記本体に一体に設けられ、
   上記第２部材は、上記第１部材に着脱可能に設けられている請求項１に記載のインクカートリッジ。
3. 上記第１部材は、上記第１の軸端を外嵌して支持する第１軸受けを有し、
   上記第２部材は、上記第２の軸端を外嵌して支持する第２軸受けを有する請求項２に記載のインクカートリッジ。
4. 上記突出片は、上記第１部材及び上記第２部材の双方若しくはいずれか一方に設けられている請求項２又は３に記載のインクカートリッジ。
5. 上記支持部材は合成樹脂を成形して得られるものであり、上記支軸は金属で形成されている請求項１から４のいずれかに記載のインクカートリッジ。
6. 上記支軸の両端は、上記支持部材に固定され、上記回動部材は、上記支軸に回動可能に支持されている請求項１から５のいずれかに記載のインクカートリッジ。
7. 上記回動部材は、上記貫通孔の軸方向に直交し且つ上記突出片に対向する平面を有する請求項１から６のいずれかに記載のインクカートリッジ。
8. 上記突出片の先端は、球面状に形成されている請求項７に記載のインクカートリッジ。
9. 上記突出片は、上記支持部材における上記支軸の支持点から上記支軸に直交する方向へ離れた位置に設けられている請求項１から８のいずれかに記載のインクカートリッジ。
10. 上記突出片は、上記支軸の軸方向へ突出している請求項１から９のいずれかに記載のインクカートリッジ。
11. 上記本体は、上記インク室を区画する第１壁と、該第１壁に対向する第２壁とを有し、
    上記支軸は、上記１壁から上記第２壁に渡って設けられている請求項１から１０のいずれかに記載のインクカートリッジ。
12. 上記第１壁及び上記第２壁の双方若しくは一方が、上記本体の側面に設けられた開口を覆うフィルム状のシートで構成されている請求項１１に記載のインクカートリッジ。
13. 上記回動部材は、その第１端が所定の第１位置と該第１位置から離間された第２位置との間で移動可能なアームであり、
    上記アームの上記第１端とは反対側の第２端に、上記インク室内のインク量に応じて移動するフロート部が設けられている請求項１から１２のいずれかに記載のインクカートリッジ。
14. 上記本体は、その内部空間が上記インク室と連続する中空であって透光性を有する透光領域を有し、
    上記アームは、その第１端が上記透光領域内で移動するものである請求項１３に記載のインクカートリッジ。

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